(57)【要約】【課題】容易に製造することができる液晶表示パネルを提供する。【解決手段】液晶表示パネル１は、表示領域ＤＲと、表示領域ＤＲの周囲に設けられた非表示領域ＮＤＲとを有する。液晶表示パネル１は、第１基板２と、第１基板２と対向する第２基板３と、第１基板２と第２基板３との間に設けられた液晶層４と、非表示領域ＮＤＲに液晶層４を包囲するように設けられ、液晶層４に開口する液晶注入口５ａを有するシール部材５と、第１基板２に設けられ、表示領域ＤＲにおいては板面方向に所定配列で配列されると共に、非表示領域ＮＤＲの液晶注入口５ａを除く領域の一部又は全部においては遮光層を形成するように互いに積層される、相互に色調が異なる複数のカラーフィルタ層１９と、非表示領域ＮＤＲの液晶注入口５ａのに設けられた金属遮光層７とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域と、該表示領域の周囲に設けられた非表示領域とを有する液晶表示パネルであって、
第１基板と、
上記第１基板と対向する第２基板と、
上記第１基板と上記第２基板との間に設けられた液晶層と、
上記非表示領域に上記液晶層を包囲するように設けられ、該液晶層に開口する液晶注入口を有するシール部材と、
上記第１基板に設けられ、上記表示領域においては板面方向に所定配列で配列されると共に、上記非表示領域の上記液晶注入口を除く領域の一部又は全部においては遮光層を形成するように互いに積層される、相互に色調が異なる複数のカラーフィルタ層と、
上記非表示領域の液晶注入口に設けられた金属遮光層と、
を有する液晶表示パネル。
【請求項２】
請求項１に記載された液晶表示パネルにおいて、
上記金属遮光層は上記液晶注入口領域から該液晶注入口領域の周辺に及んで設けられ、且つ、上記金属遮光層は上記液晶注入口領域から離れるに従って光透過率が高くなるように形成されている液晶表示パネル。
【請求項３】
請求項２に記載された液晶表示パネルにおいて、
上記金属遮光層の上記液晶注入口領域の周辺領域は所定パターンにパターニングされており、
上記金属遮光層は、上記液晶注入口領域から離れるに従って上記金属遮光層が形成されていない領域が占める単位面積あたりの割合が大きくなるように形成されている液晶表示パネル。
【請求項４】
請求項１に記載された液晶表示パネルにおいて、
上記金属遮光層が複数の膜で構成されている液晶表示パネル。
【請求項５】
請求項１に記載された液晶表示パネルにおいて、
上記第１基板は、ゲートラインと該ゲートラインの延びる方向に交差するように延びるソースラインとを有する薄膜トランジスタ基板であり、
上記金属遮光層は上記ゲートライン及び／又は上記ソースラインと同一膜から形成されている液晶表示パネル。
【請求項６】
請求項１に記載された液晶表示パネルを有する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示パネル及びそれを有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動回路等が設けられている液晶表示装置の非表示領域は一般的に遮光されている。従来、非表示領域を遮光する方法としては、非表示領域に金属薄膜を成膜する方法、黒色樹脂層を形成する方法等が開示されている。
【０００３】
しかしながら、金属薄膜を別途成膜する方法は高価で大がかりな真空成膜設備を要するため、金属薄膜を遮光膜として設けた場合、製造コストが上昇するという問題がある。また、黒色樹脂層を形成した場合、着色層の表面に大きな突起が形成されるという問題がある。
【０００４】
これらの問題に鑑み、例えば特許文献１には、複数の着色層を積層することにより遮光層を形成する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２９０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非表示領域に設けられた液晶注入口部分にまで複数の着色層を積層して形成した遮光層を設けた場合、液晶注入口が狭くなってしまう。十分な大きさの液晶注入口が確保できない場合、液晶の注入不良が発生しやすくなるため、製造が困難となるという問題がある。
【０００６】
本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、容易に製造することができる液晶表示パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る液晶表示パネルは、表示領域と、表示領域の周囲に設けられた非表示領域とを有する。本発明に係る液晶表示パネルは、第１基板と、第２基板と、液晶層と、シール部材と、相互に色調が異なる複数のカラーフィルタ層と、金属遮光層とを有する。
【０００８】
第２基板は第１基板に対向するように設けられている。液晶層は第１基板と第２基板との間に設けられている。シール部材は非表示領域に液晶層を包囲するように設けられている。シール部材は液晶層に開口する液晶注入口を有する。複数のカラーフィルタ層は、第１基板に設けられ、表示領域においては板面方向に所定配列で配列されると共に、非表示領域の液晶注入口を除く領域の一部又は全部においては遮光層を形成するように互いに積層されている。また、金属遮光層は液晶注入口が設けられた液晶注入口領域に設けられている。
【０００９】
本発明に係る液晶表示パネルでは、液晶注入口領域を除く非表示領域の一部又は全部には複数のカラーフィルタ層が積層してなる遮光層（以下、「カラーフィルタ遮光層」と略称することがある。）が設けられているものの、液晶注入口領域にはカラーフィルタ遮光層が形成されていない。その代わりに、金属遮光層が形成されている。一般的に、カラーフィルタ層は比較的厚い層厚を有するため、複数のカラーフィルタ層が積層してなるカラーフィルタ遮光層は層厚が厚い。この層厚の厚い遮光層を液晶注入口領域にまで形成してしまうと、液晶注入口が狭くなってしまう。従って、液晶表示パネルの製造工程における液晶の注入不良が発生しやすくなる。
【００１０】
一方、金属遮光層はカラーフィルタ遮光層と比較して光透過率が低い。このため、金属遮光層はカラーフィルタ遮光層よりも薄く形成することができる。このため、本発明に係る液晶表示パネルのように、液晶注入口領域に金属遮光層を設けることによって、十分な大きさの液晶注入口を確保することが可能となる。従って、製造工程における液晶の注入不良の発生を抑制することができるので、本発明に係る液晶表示パネルは容易に製造することができる。
【００１１】
尚、一般的に液晶表示パネルには色調がそれぞれ赤、青、緑の三色のカラーフィルタ層が設けられている。例えば、非表示領域においてこれら３色のカラーフィルタ層のすべてを積層させてカラーフィルタ遮光層を形成してもよい。また、これらのカラーフィルタ層のうち２種のカラーフィルタ層を積層させてカラーフィルタ遮光層を形成してもよい。すなわち、本発明においては、３種以上のカラーフィルタ層が設けられている場合、カラーフィルタ遮光層はそのうち２種以上のカラーフィルタ層の積層により形成される。
【００１２】
本発明に係る液晶表示パネルでは、金属遮光層が液晶注入口領域から液晶注入口領域の周辺に及んで設けられ、且つ、金属遮光層は液晶注入口領域から離れるに従って光透過率が高くなるように形成されていることが好ましい。また、金属遮光層の液晶注入口領域の周辺領域は所定パターンにパターニングされており、金属遮光層は、液晶注入口領域から離れるに従って金属遮光層が形成されていない領域が占める単位面積あたりの割合が大きくなるように形成されていてもよい。金属遮光層の液晶注入口領域の周縁部分の層厚が液晶注入口領域から離れるに従って薄くなるように形成してもよい。
【００１３】
上述のように、金属遮光層はカラーフィルタ遮光層と比べて光透過率が低い（遮光性が高い）。このため、金属遮光層が設けられた液晶注入口領域と、金属遮光層が設けられておらず、カラーフィルタ遮光層が設けられた液晶注入口領域の周縁領域との間で遮光率が急激に変化する。よって、液晶注入口領域端部が縞として視認される虞がある。
【００１４】
一方、金属遮光層を液晶注入口領域周辺に及んで設け、液晶注入口領域から離れるに従って光透過率が高くなるように金属遮光層を形成することによって、液晶注入口領域端部における透過率変化を緩和することができる。従って、液晶注入口領域端部において縞が視認されることを抑制することができる。尚、液晶注入口領域周辺において、金属遮光層とカラーフィルタ遮光層とが重畳していてもよい。
【００１５】
本発明に係る液晶表示パネルでは、金属遮光層が複数の膜で構成されていてもよい。
【００１６】
本発明に係る液晶表示パネルでは、第１基板がゲートラインとゲートラインの延びる方向に交差するように延びるソースラインとを有する薄膜トランジスタ基板であり、金属遮光層はゲートライン及び／又はソースラインと同一膜から形成されていてもよい。
【００１７】
金属遮光層とゲートライン及び／又はソースラインとを同一膜から形成することにより、新たな製造工程を追加することなく金属遮光層を形成することができる。
【００１８】
本発明に係る液晶表示装置は本発明に係る液晶表示パネルを有するものである。
【００１９】
上述の通り、本発明に係る液晶表示パネルは容易に製造することができる。このため、本発明に係る液晶表示装置もまた容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、十分な大きさの液晶注入口を確保することが可能であるので、容易に製造することができる液晶表示パネルを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
（実施形態１）図１は実施形態１に係る液晶表示パネル１の平面図である。
【００２３】
図２は図１中切り出し線ＩＩ−ＩＩによって切り出された部分の断面図である。
【００２４】
図３は液晶表示パネル１の表示領域の部分断面図である。
【００２５】
まず、図１〜図３を参照しながら、本実施形態１に係る液晶表示パネル１の構造について説明する。
【００２６】
図１に示すように、液晶表示パネル１は板央部分に設けられた表示領域ＤＲと、表示領域ＤＲの周囲に設けられた非表示領域ＮＤＲとを有する。非表示領域ＮＤＲには駆動回路等が設けられている。
【００２７】
液晶表示パネル１は、第１基板２と第１基板２に対向するように設けられた、透明電極２１が一方面に形成された第２基板３とを有する。表示領域ＤＲを含む板央部分では、第１基板２と第２基板３との間に液晶層４が設けられている。第１基板２と第２基板３とは非表示領域ＮＤＲに液晶層４を包囲するように設けられたシール部材５によって接着されている。シール部材５には液晶層４に開口する液晶注入口５ａが設けられている。尚、液晶注入口５ａには、液晶注入口５ａから液晶が漏れないように封止部材６が設けられており、液晶層４は第１基板２、第２基板３、シール部材５、及び封止部材６によって封止されている。
【００２８】
第１基板２は例えばガラス等からなる基板本体１０を有する。基板本体１０の上には下地層１１が設けられている。下地層１１は基板本体１０の全面（表示領域ＤＲ及び非表示領域ＮＤＲの双方）に形成されている。表示領域ＤＲにおいて、下地層１１の上にはマトリクス状に複数の半導体層１２が設けられている。ゲート絶縁膜１３は、その複数の半導体層１２を覆うように、基板本体１０の全面にわたって形成されている。
【００２９】
相互に並行な複数のゲートライン１４は複数設けられた半導体層１２の上を通るように形成されている。また、液晶注入口５ａが設けられた注入口形成領域には、ゲートライン１４と同一膜より形成された金属遮光層７が形成されている。金属遮光層７は必ずしもゲートライン１４と同一膜より形成する必要はない。しかし、金属遮光層７をゲートライン１４と同一膜より形成することにより、製造工程を増やすことなく、金属遮光層７を形成することができる。従って、製造コストの上昇を抑制することができる。製造コストの上昇を抑制する観点から、金属遮光層７をソースライン１６や半導体層１２と同一膜で形成してもよい。
【００３０】
ゲートライン１４及び金属遮光層７の上には、第１層間絶縁膜１５が設けられている。この第１層間絶縁膜１５は基板本体１０の全面にわたって設けられている。ゲートライン１４の延びる方向と交差するように相互に並行な複数のソースライン１６は複数設けられた半導体層１２の上を通ると共に、第１層間絶縁膜１５及びゲート絶縁膜１３を貫通するスルーホールを経由して半導体層１２に電気的に接続されるように設けられている。また複数設けられた半導体層１２のそれぞれの上には第１層間絶縁膜１５及びゲート絶縁膜１３を貫通するスルーホールを経由して半導体層１２に電気的に接続されたドレイン電極１７が設けられている。
【００３１】
ソースライン１６及びドレイン電極１７を覆うように、表示領域ＤＲ及び非表示領域ＮＤＲの全面にわたって第２層間絶縁層１８が設けられている。そしてその第２層間絶縁層１８の上に複数のカラーフィルタ層１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒが設けられている。尚、同族的な構成要素を総括的に表すために、参照符号の英字を省略して、参照符号の数字のみを表記することがある。例えば、カラーフィルタ層１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒを総括的にカラーフィルタ層１９と表記することがある。
【００３２】
カラーフィルタ層１９は表示領域ＤＲにおいて板面方向に所定配列で（例えば、マトリクス状に）配列されている。一方、非表示領域ＮＤＲにおいては、カラーフィルタ層１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒは積層されてカラーフィルタ遮光層を形成している。但し、非表示領域ＮＤＲのうち、液晶注入口領域にはカラーフィルタ層１９は形成されていない。
【００３３】
カラーフィルタ層１９の上には所定配列で配列された（例えばマトリクス状に配列された）複数の画素電極２０が設けられている。画素電極２０はカラーフィルタ層１９及び第２層間絶縁層１８を貫通するスルーホールを経由してドレイン電極１７に電気的に接続されている。これら、基板本体１０、下地層１１、半導体層１２、ゲート絶縁膜１３、ゲートライン１４、第１層間絶縁膜１５、ソースライン１６、ドレイン電極１７、第２層間絶縁層１８、カラーフィルタ層１９、及び画素電極２０によって第１基板（アクティブマトリクス基板）２が構成されている。
【００３４】
上述のように、液晶注入口領域にはカラーフィルタ層１９は形成されておらず、金属遮光層７が形成されている。一般的にカラーフィルタ層１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒのそれぞれは１〜２μｍ程度の層厚を有する。このため、カラーフィルタ層１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒのすべてを積層してカラーフィルタ遮光層を形成した場合、カラーフィルタ遮光層の層厚は３〜６μｍ程度となる。それに対して、液晶層４の層厚は一般的に５μｍ程度である。このため、液晶注入口領域にカラーフィルタ遮光層を設けた場合、液晶注入口５ａが非常に狭くなる。場合によっては液晶注入口５ａが塞がれてしまう。このため、液晶注入口領域にカラーフィルタ遮光層を設けた場合は液晶注入不良が起こりやすくなる。
【００３５】
カラーフィルタ層１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒのそれぞれの層厚が１〜２μｍ程度であるのに対して、ゲートライン１４と同一膜から形成された金属遮光層７の層厚は１００ｎｍ〜６００ｎｍ程度と、液晶層４の層厚（５μｍ程度）に対して非常に小さい。このため、金属遮光層７を設けたとしても、十分な大きさの液晶注入口５ａを確保することができる。従って、液晶注入不良が少なく、容易に製造することができる液晶表示パネル１を実現することができる。
【００３６】
図４は本実施形態１に係る液晶表示装置８の平面図である。
【００３７】
この液晶表示装置８は液晶表示パネル１を有する。上述の通り、液晶表示パネル１は容易に製造することができる。従って、液晶表示装置８もまた容易に製造することができる。
【００３８】
（実施形態２）図５は本実施形態２に係る液晶表示パネル３０の液晶注入口５ａ領域付近の部分断面図である。
【００３９】
本実施形態２に係る液晶表示パネル３０は金属遮光層７を除いては実施形態１に係る液晶表示パネル１と同様の構成を有する。ここでは、実施形態１とは異なる金属遮光層７部分について詳細に説明する。尚、以下の実施形態２及び３の説明において、図１及び図３は共通に参照する。また、以下の実施形態において、実質的に同じ機能を有する構成要素を共通に参照符号で説明し、説明を省略する。
【００４０】
実施形態２に係る液晶表示パネル３０では金属遮光層７が複数の膜で構成されている。具体的には、ゲートライン１４と同一膜から形成された第１金属遮光層７ａと、ソースライン１６と同一膜から形成された第２金属遮光層７ｂとにより金属遮光層７が形成されている。
【００４１】
上述の通り、ゲートライン１４の層厚は１００ｎｍ〜６００ｎｍと比較的薄い。同様に、ソースライン１６の層厚も１００ｎｍ〜６００ｎｍと比較的薄い。このため、第１金属遮光層７ａ及び第２金属遮光層７ｂのそれぞれは液晶層４の層厚に対して非常に薄い。従って、第１金属遮光層７ａ及び第２金属遮光層７ｂにより金属遮光層７を構成した場合であっても十分な大きさの液晶注入口５ａを確保することができる。
【００４２】
また、本実施形態２では、金属遮光層７が複数の膜で構成されているため、複数の（金属）膜のそれぞれに電気信号線としての機能を兼ね備えさせることができる。
【００４３】
（実施形態３）図６は本実施形態３に係る液晶表示パネル４０の液晶注入口５ａ領域付近の部分断面図である。
【００４４】
本実施形態３に係る液晶表示パネル４０は金属遮光層７を除いては実施形態１に係る液晶表示パネル１と同様の構成を有する。ここでは、実施形態１とは異なる金属遮光層７部分について詳細に説明する。
【００４５】
金属遮光層７は光透過率の比較的低い金属膜により構成されているため、カラーフィルタ遮光層よりも光透過率が低い（遮光性が高い）。このため、実施形態１に示すように、金属遮光層７を液晶注入口領域にのみ設けた場合、液晶注入口５ａの端部で透過率が急激に変化することとなるため、液晶注入口５ａの端部で縞が視認される虞がある。
【００４６】
本実施形態３では、金属遮光層７は液晶注入口５ａが設けられた液晶注入口領域及びその周辺に及ぶように形成されている。液晶注入口領域の周辺では金属遮光層７とカラーフィルタ層１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒが積層されてなるカラーフィルタ遮光層とがパネル積層方向に重畳している。且つ、金属遮光層７は液晶注入口領域から離れるに従って光透過率が高くなるように（遮光性が低くなるように）形成されている。このため、液晶注入口５ａの端部における透過率変化を緩和することができる。従って、液晶注入口領域端部において縞が視認されることを抑制することができる。
【００４７】
具体的に、金属遮光層７は液晶注入口領域の周縁部分の層厚が液晶注入口領域から離れるに従って薄くなるように形成してもよい。また、図７に示すように、金属遮光層７の液晶注入口領域周辺部分を所定パターンにパターニングしてもよい。
【００４８】
図７は本実施形態３における金属遮光層７のバリエーションを表す平面図である。
【００４９】
図７に示すように、金属遮光層７を、注入口領域から離れるに従って金属遮光層７が形成されていない領域が占める単位面積あたりの割合が大きくなるようにパターニングされていてもよい。特に図７（ｃ）のように金属遮光膜７を形成することによって、液晶注入口５ａの端部における透過率変化をより効果的に緩和することができる。
【００５０】
以上、実施形態１〜３において、アクティブマトリクス方式の液晶表示パネルを例に挙げて本発明の実施形態について説明した。しかしながら、本発明はアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルのみに適用されるものではない。例えば、パッシブマトリクス方式の液晶表示パネルやセグメント方式の液晶表示パネルにも適用される。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上説明したように、本発明に係る液晶表示パネルは、容易に製造することができるため、液晶テレビ、モバイル機器、液晶ディスプレイ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施形態１に係る液晶表示パネル１の平面図である。
【図２】図１中切り出し線ＩＩ−ＩＩによって切り出された部分の断面図である。
【図３】液晶表示パネル１の表示領域の部分断面図である。
【図４】実施形態１に係る液晶表示装置８の平面図である。
【図５】実施形態２に係る液晶表示パネル３０の液晶注入口５ａ領域付近の部分断面図である。
【図６】実施形態３に係る液晶表示パネル４０の液晶注入口５ａ領域付近の部分断面図である。
【図７】実施形態３における金属遮光層７のバリエーションを表す平面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１、３０、４０      液晶表示パネル
２      第１基板
３      第２基板
４      液晶層
５      シール部材
５ａ    液晶注入口
６      封止部材
７      金属遮光層
７ａ    第１金属遮光層
７ｂ    第２金属遮光層
８      液晶表示装置
１０      基板本体
１１      下地層
１２      半導体層
１３      ゲート絶縁膜
１４      ゲートライン
１５      第１層間絶縁膜
１６      ソースライン
１７      ドレイン電極
１８      第２層間絶縁層
１９      カラーフィルタ層
２０      画素電極
２１      透明電極
【図１】
2006343466.tif 000003
【図２】
2006343466.tif 000004
【図３】
2006343466.tif 000005
【図４】
2006343466.tif 000006
【図５】
2006343466.tif 000007
【図６】
2006343466.tif 000008
【図７】
2006343466.tif 000009