(57)【要約】【課題】  一対の基板間に挟み込まれた液晶層の表示領域内における厚みを更に均一化したカラー液晶表示パネルを提供する。【解決手段】    カラーフィルタ層１９は、表示領域の外側に設けられた遮光層１８上に、ドット対応領域Ｓから遮光層１８上にはみ出した各カラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂの当該遮光層１８との重なり部分Ｌに対応して、この重なり部分Ｌとほぼ同じ高さで枠状に形成されたダミーカラーフィルタ１９Ｄを有しており、このダミーカラーフィルタ１９Ｄは、表示領域の外側に少なくとも２ドット分並んで設けられている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して配置された一対の基板と、
前記一対の基板の間に挟み込まれた液晶層と、
前記一対の基板のうち何れか一方の内面上に形成されて、表示領域内のドットに対応したドット対応領域を区画する遮光層と、
前記ドット対応領域内に配置された単層部分と前記遮光層上に配置された重なり部分とを有するカラーフィルタ層と、
前記遮光層及び前記カラーフィルタ層が形成された面上を覆う平坦化層とを備えたカラー液晶表示パネルであって、
前記表示領域の外側に設けられた遮光層上には、前記重なり部分とほぼ同じ高さの枠状のダミーカラーフィルタが設けられていることを特徴とするカラー液晶表示パネル。
【請求項２】
前記ダミーカラーフィルタは、前記表示領域の外側に少なくとも２ドット分並んで設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタを用いてフルドットカラー表示を行うカラー液晶表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
フルドットカラー表示を行う液晶表示装置では、各画素（ピクセル）を３つのサブピクセルに区分し、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)の３原色に対応したカラーフィルタをピクセル毎に配置したカラー液晶表示パネルが用いられる。また、カラー液晶表示パネルでは、各カラーフィルタの間における光の混色を防ぐために、表示領域内の各ドットの間を遮光する遮光層が設けられている。
【０００３】
ところで、従来の液晶表示装置では、カラー液晶表示パネルによる画像表示を行った際に、このカラー液晶表示パネルの表示領域の周辺に表示ムラが発生することがあった（例えば特許文献１を参照。）。これは、図６に示すカラー液晶表示パネルの表示領域と非表示領域との境界付近において、基板１００上に形成された遮光層１０１及びカラーフィルタ層１０２の面上を覆う平坦化層１０３に高さが不均一となる部分が発生するためである。具体的に、表示領域には、各ドットに対応したドット対応領域Ｓ’から遮光層１０１上にはみ出したカラーフィルタ１０２の当該遮光層１０１との重なり部分Ｌ’が生じている。このため、表示領域と非表示領域との境界付近では、表示領域から非表示領域に向かって平坦化層１０３の高さが低くなる部分が発生してしまう。
【０００４】
したがって、このような平坦化層１０３の高さが不均一となる部分がカラー液晶表示パネルの表示領域内に発生した場合には、このカラー液晶表示パネルの一対の基板間に挟み込まれた液晶層の表示領域内における厚み（ギャップともいう。）も不均一となるために、上述した表示ムラが表示領域の周辺に発生することになる。
【特許文献１】特開平１−２６９９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、一対の基板の間に挟み込まれた液晶層の表示領域内における厚みを更に均一化することを可能としたカラー液晶表示パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、互いに対向して配置された一対の基板と、一対の基板の間に挟み込まれた液晶層と、一対の基板のうち何れか一方の内面上に形成されて、表示領域内のドットに対応したドット対応領域を区画する遮光層と、ドット対応領域内に配置された単層部分と遮光層上に配置された重なり部分とを有するカラーフィルタ層と、遮光層及びカラーフィルタ層が形成された面上を覆う平坦化層とを備えたカラー液晶表示パネルであって、表示領域の外側に設けられた遮光層上には、重なり部分とほぼ同じ高さの枠状のダミーカラーフィルタが設けられていることを特徴とするカラー液晶表示パネルである。
本発明の請求項２に係る発明は、ダミーカラーフィルタが表示領域の外側に少なくとも２ドット分並んで設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表示パネルである。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように、本発明によれば、表示領域内における平坦化層の面上をより平坦化することができることから、一対の基板の間に挟み込まれた液晶層の表示領域内における厚みをより均一にすることができる。
【０００８】
また、本発明によれば、カラー液晶表示パネルの製造時に、このようなダミーカラーフィルタを表示領域内のカラーフィルタと同じプロセスで形成することができるため、製造上非常に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を適用したカラー液晶表示パネルについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１０】
本発明を適用したカラー液晶パネルは、例えば図１に示すようなフルドットカラー表示を行う液晶表示装置１に用いられるものである。具体的に、この液晶表示装置１は、本発明を適用したカラー液晶表示パネル１０と、このカラー液晶表示パネル１０を挟んで背面側及び正面側に配置された偏光板２，３と、背面側の偏光板２を挟んでカラー液晶表示パネル１０とは反対側に配置されたバックライト４とを備えている。
【００１１】
このうち、一対の偏光板２，３は、電圧無印加時に黒レベルを与えるノーマリーブラックモード、或いは電圧無印加時に白レベルを与えるノーマリーホワイトモードで表示を行うように、カラー液晶表示パネル１０に対する互いの偏光方向が設定されている。
【００１２】
バックライト４は、平板状の透明なアクリル樹脂等からなる導光板４ａと、陰極管(Cathode Fluorescent Tube)やＬＥＤ(Light Emitting Diode)等からなる光源４ｂとから構成され、この光源４ｂが発する光を導光板４ａで面発光させながらカラー液晶表示パネル１０の背面側に照射する。
【００１３】
カラー液晶表示パネル１０は、互いに対向して配置された背面側基板１１及び正面側基板１２と、これら背面側基板１１と正面側基板１２との間に挟み込まれた液晶層１３とを備えている。背面側基板１１及び正面側基板１２は、透明なガラスなどからなる。また、背面側基板６と正面側基板７との間は、液晶層１３内に分散されたスペーサ１４によって互いの対向間隔が均一に保持されると共に、互いの周縁部がシール材１５によって封止されている。
【００１４】
背面側基板１１と正面側基板１２との互いに対向する面（内面）には、それぞれ透明電極１６，１７が設けられている。これら透明電極１６，１７は、ＩＴＯ(Indium-Tin Oxide)等の透明な導電材料からなる。また、図示を省略するが、背面側基板１１と正面側基板１２との内面には、それぞれ透明電極１６，１７上を覆う配向膜が設けられている。これら配向膜は、液晶層１３の配向を制御するものであり、例えばＴＮ(Twisted Nematic)方式を採用した場合には、これら配向膜によって液晶層１３の液晶分子が９０゜程度ねじれた状態で配向される。また、ＳＴＮ(Super Twisted Nematic)方式を採用した場合には、これら配向膜によって液晶層１３の液晶分子が１８０゜〜２７０゜程度ねじれた状態で配向される。
【００１５】
液晶層１３は、例えば旋光性物質を含有したネマティック液晶からなる。この液晶層１３は、その液晶分子が持つ誘電異方性によって配向状態が電界に応答して変化する。したがって、透明電極１６，１７間に印加される駆動電圧をオン又はオフの状態に切り替えることによって、カラー液晶表示パネル１０を通過する光の偏光状態を変化させることができる。
【００１６】
このカラー液晶表示パネル１０は、例えばパッシブマトリックス駆動方式を採用したものである。この場合、透明電極１６，１７は、それぞれ所定の間隔でストライプ状に複数配列されると共に、背面側基板１１と正面側基板１２との間で互いに直交して配列された構造を有している。
【００１７】
また、これら各透明電極１６，１７が交差する位置には、ドットが形成されており、これら各ドットがマトリックス状に複数配列されることで、全体としてカラー液晶表示パネル１０の表示領域が構成されている。また、この表示領域の外側には、各ドットの電極１６，１７間に印加される駆動電圧を制御するための駆動ドライバ（図示せず。）が設けられている。そして、この駆動ドライバが各ドットの点灯を制御することによって、表示領域に任意の画像をフルドット表示することができる。
【００１８】
なお、本発明を適用したカラー液晶表示パネル１０は、上述したパッシブマトリックス駆動方式を採用したものに必ずしも限定されるものではなく、アクティブマトリックス駆動方式（例えばＴＦＴ方式）を採用したものであってもよい。この場合、上記透明電極１６，１７のうち、一方は基板全面に亘って形成されたベタ電極とし、もう一方は各ドットに対応してマトリックス状に複数配列された画素電極とする。また、各ドットＤにＴＦＴ(Thin Film Transistor)等のアクティブ素子を設けることで各ドットの点灯を制御する。
【００１９】
本発明を適用したカラー液晶表示パネル１０は、図２及び図３に示すように、背面側基板１１の液晶層１３と対向する面（内面）上に、表示領域内の各ドットに対応したドット対応領域Ｓを区画する遮光層１８と、この遮光層１８によって区画された各ドット対応領域Ｓに、赤(Ｒ)，緑(Ｇ)，青(Ｂ)の３原色に対応したカラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂが周期的に配列されたカラーフィルタ層１９と、これら遮光層１８及びカラーフィルタ層１９が形成された面上を覆う平坦化層２０とを備えている。上記透明電極１６は、この平坦化層２０によって平坦化された面上に形成されている。
【００２０】
表示領域内は、ストライプ状の遮光層１８によって升目状に区画されており、この遮光層１８によって区画された１つ１つの矩形状の領域が、各ドットに対応したドット対応領域Ｓを形成している。カラー液晶表示パネル１０では、このようなストライプ状の遮光層１８が表示領域内の各ドットの間を遮光することによって、隣接するドットからの光の混色を防ぐことから、コントラストの向上を図ることができる。また、この表示領域の外側にある非表示領域には、表示領域の周囲を枠状に取り囲むベタの遮光層１８が設けられている。
【００２１】
このような遮光層１８によって区画された各ドット対応領域Ｓには、赤(Ｒ)，緑(Ｇ)，青(Ｂ)のカラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂのうち何れか１つが単層部分となるように形成されている。また、各カラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂは、ストライプ状に周期的に配列された構造を有している。このカラー液晶表示パネル１０では、赤、緑、青のカラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂが配置された隣接する３つのドット（サブピクセルという。）によって、１つの単位画素（ピクセルという。）が構成されている。そして、各画素の３つのドット毎に、上記電極１６，１７間に印加される駆動電圧を制御することで、各画素の表示色が制御される。
【００２２】
なお、上記カラーフィルタ層１９では、各カラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂをストライプ状に周期的に配列した構成となっているが、このような構成に必ずしも限定されるものではなく、例えば各カラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂをモザイク状に周期的に配列した構成とすることもできる。
【００２３】
ところで、本発明を適用したカラー液晶表示パネル１０には、表示領域内における平坦化層２０の面上をより平坦化するために、図４Ａ，Ｂに示すようなダミーカラーフィルタ１９Ｄが設けられている。このダミーカラーフィルタ１９Ｄは、ドット対応領域Ｓから遮光層１８上にはみ出した各カラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂの当該遮光層１８との重なり部分Ｌに対応するものであり、非表示領域の遮光層１８上には、この重なり部分Ｌとほぼ同じ高さで矩形枠状に形成されたダミーカラーフィルタ１９Ｄが設けられている。
【００２４】
このダミーカラーフィルタ１９Ｄは、表示領域の外側に少なくとも２ドット分並んで設けられている。具体的に、表示領域の周囲を取り囲む非表示領域の遮光層１８上には、表示領域内の各ドット対応領域Ｓが並ぶ間隔と同じ間隔で並ぶ２ドット分のダミーカラーフィルタ１９Ｄが設けられている。
【００２５】
この場合、平坦化層２０の低くなる位置が表示領域と非表示領域との境界付近から非表示領域側にずれることによって、平坦化層２０の表示領域内における面上を従来よりも平坦化することができる。
【００２６】
これにより、本発明を適用したカラー液晶表示パネル１０では、一対の基板１１，１２の間に挟み込まれた液晶層１３の表示領域内における厚みをより均一にすることができる。したがって、このカラー液晶表示パネル１０を用いた液晶表示装置１では、画像表示を行った際に表示領域の周辺に表示ムラが生じるのを防ぐことができる。
【００２７】
ところで、このようなダミーカラーフィルタ１９Ｄを表示領域の外側に１ドット分だけ設けた場合には、平坦化層２０の低くなる位置を表示領域の外側にずらすことができるものの、平坦化層２０の表示領域内における平坦化には不十分である。一方、ダミーカラーフィルタ１９Ｄを表示領域の外側に２ドット分以上設けた場合には、平坦化層２０の低くなる位置を表示領域の外側に適切にずらすことができる。
【００２８】
また、ダミーカラーフィルタ１９Ｄの数を増やせば、当然のことながら平坦化層２０の低くなる位置を更に表示領域の外側にずらすことができる。しかしながら、ダミーカラーフィルタ１９Ｄの数を増やすと、次第に平坦化層２０の表示領域内における平坦化に寄与しない部分が出てくることから、この平坦化層２０の平坦化に寄与する分だけ（およそ２画素分）のダミーカラーフィルタ１９Ｄを表示領域の外側に並べることが好ましい。すなわち、ダミーカラーフィルタ１９Ｄは、２〜６ドットの範囲で表示領域の外側に並べて配置することが好ましい。
【００２９】
以上のことから、本発明を適用したカラー液晶表示パネル１０では、少なくとも２ドット分、好ましくは６ドット分（２画素分）のダミーカラーフィルタ１９Ｄを表示領域の外側に並べて配置することで、平坦化層２０の表示領域内における平坦化をより効果的に行うことができる。
【００３０】
また、本発明を適用したカラー液晶表示パネル１０では、このようなダミーカラーフィルタ１９Ｄを各カラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂと同じプロセスで形成することができる。
【００３１】
具体的に、このカラー液晶表示パネル１０を作製する際は、上述した背面側基板１１上に遮光層１８を形成した後に、各カラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂの塗布・露光・現像を、この順で３回繰り返すことによって、ストライプ状のカラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂが周期的に配列されたカラーフィルタ層１９を形成する。ダミーカラーフィルタ１９Ｄは、この各カラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂの露光の際に、マスクパターンにダミーカラーフィルタ１９Ｄに対応したパターンを形成することによって、各カラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂと同時に形成することができる。
【００３２】
以上のように、カラー液晶表示パネル１０の製造時には、このようなダミーカラーフィルタ１９Ｄを表示領域内のカラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂと同じプロセスで形成することができため、製造上非常に有利である。
【００３３】
また、本発明を適用したカラー液晶表示パネル１０は、例えば図５に示すような構造であってもよい。具体的に、図５に示すカラー液晶表示パネル１０では、互いに隣接するドット対応領域Ｓの間にある遮光層１８が、これら隣接するドット対応領域Ｓからはみ出した一方のカラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂとのみ重なり合っている。
【００３４】
この場合も、ドット対応領域Ｓからはみ出した各カラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂの遮光層１８との重なり部分Ｌに対応して、この重なり部分Ｌとほぼ同じ高さで形成されたダミーカラーフィルタ１９Ｄを表示領域の外側に少なくとも２ドット分並べて配置することによって、平坦化層２０の表示領域内における面上をより平坦化することができる。
【００３５】
なお、本発明を適用したカラー液晶表示パネル１０は、パネルの背面側に光を照射することによって画像表示を行う透過型の液晶表示装置以外にも、例えばパネルの背面側に反射板を配置したり、パネルの背面側基板に反射膜を形成したりすることによって、外光反射を利用した画像表示を行う反射型の液晶表示装置にも用いることができる。
【００３６】
また、本発明を適用したカラー液晶表示パネル１０は、上記背面側基板１１の内面上に、遮光層１８、カラーフィルタ層１９及び平坦化層２０が設けられた構成に限らず、これら各層１８，１９，２０が正面側基板１２の内面上に設けられた構成であってもよい。この場合も、上記ダミーカラーフィルタ１９Ｄを配置することによって、上記構成の場合と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明を適用したカラー液晶表示パネルを用いた液晶表示装置の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示すカラー液晶表示パネルの表示領域と非表示領域との境界付近を拡大して示す平面図である。
【図３】図３は、図１に示すカラー液晶表示パネルの表示領域と非表示領域との境界付近を拡大して示す断面図である。
【図４】図４は、図１に示すカラー液晶表示パネルの表示領域と非表示領域との境界付近における平坦化層の状態を示す図であり、Ａは、その平面図であり、Ｂは、その断面図である。
【図５】図５は、図１に示すカラー液晶表示パネルの別の構成を示す断面図である。
【図６】図６は、従来のカラー液晶表示パネルの表示領域と非表示領域との境界付近における平坦化層の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…液晶表示装置  ２，３…偏光板  ４…バックライト  １０…カラー液晶表示パネル  １１…背面側基板  １２…正面側基板  １３…液晶層  １８…遮光層  １９…カラーフィルタ層  １９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ…カラーフィルタ  １９Ｄ…ダミーカラーフィルタ  ２０…平坦化層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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