(57)【要約】【課題】周辺ブラック部において柱スペーサがつっぱらず、歪や表示ムラを抑制できる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示部とその外周の周辺ブラック部とに区分されており、周辺ブラック部において、少なくとも一部が除去された除去部２１ｒを有する配線２１が形成された第１基板２０と、ブラック層３１が形成された第２基板３０とが貼り合わされている。ここで、第２基板３０には除去部２１ｒに対して位置を合わせて柱スペーサ３３が設けられており、除去部２１ｒにおいて第１基板２０側に接している構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示部とその外周の周辺ブラック部とに区分された領域を有する液晶表示装置であって、
前記周辺ブラック部において、
第１基板と、
前記第１基板上に形成され、少なくとも一部が除去された除去部を有する配線と、
第２基板と、
前記第２基板上に形成されたブラック層と、
前記第２基板側から、前記除去部に対して位置を合わせて設けられた柱スペーサと
を有し、
前記柱スペーサが前記除去部において前記第１基板側に接するように、前記第１基板と前記第２基板が貼り合わされている
液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶表示部おいて、
前記第１基板に画素電極が形成されており、
前記第２基板に対向電極が形成されており、
前記画素電極と前記対向電極が対向するように前記第１基板と前記第２基板は貼り合わされ、前記画素電極と前記対向電極の間の空隙に液晶が封入されている
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶表示部における一つの画素が反射部および透過部を併せ持つ半透過型の液晶表示装置である
請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に一つの画素に反射部および透過部を併せ持つ半透過型の液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯情報端末が普及しており、薄型かつ軽量であるという利点を有する液晶表示装置の需要は高まってきている。
液晶表示装置としては、透過型、反射型の他、半透過型の液晶表示装置が開発されている。
【０００３】
透過型液晶表示装置はバックライト光を利用し表示を行うものであり、バックライトが常時点灯であるため、大きな消費電力を要する。また太陽光など、非常に強い周囲光下では、表示輝度より周囲光が強くなるため、視認性が著しく劣化する（ウォッシュアウト現象）。このため、低消費電力が要求され、どのような環境下でも良好な視認性が求められる携帯情報端末の表示装置としては不向きである。
【０００４】
一方、反射型液晶表示装置は外光を利用して表示を行うものであり、バックライトが不要なため非常に低消費電力であり、また原理的に太陽光下でもウォッシュアウト現象は生じない。このため携帯情報端末の表示装置としては適している。また周囲光の弱い暗所では、表示が見えにくくなるため、反射型液晶表示装置の表示面側にフロントライトを配置し、フロントライトを点灯することにより、あらゆる環境下において視認性を確保することができる。
【０００５】
フロントライト方式では、視認面側にフロントライトが配置されるため、コントラストの低下を招き、視認性が低下するという欠点が存在する。これを回避する方法として、画素部に反射部と透過部を設け、背面にバックライトを配置する半透過型液晶表示装置が特許文献１に開示されている。
この方法では、視認面側になにも配置されないため、コントラストが低下することもなく、あらゆる環境下で良好な視認性を有している。
【０００６】
上記の液晶表示装置は、基本的には、一方の基板に画素電極が形成され、他方の基板に対向電極が形成され、画素電極と対向電極が対向するように所定のギャップ（画素電極と対向電極の間隙）を保って上記の一方の基板と他方の基板が貼り合わされ、ギャップ部分に液晶が充填された構成である。
【０００７】
上記の半透過型液晶表示装置では、液晶の配向にホモジニアス配向が採用されているが、このホモジニアス配向では、ギャップの変化に対する透過率や色の変化が大きいため、高度なギャップ制御が要求される。
従来のギャップ制御では、粒径の小さなビーズスペーサを散布することにより行っていたが、この方法では、輝度ムラ、色ムラのない液晶表示装置を製造することは非常に困難であった。
そこで近年、柱スペーサをＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などが形成される一方の基板側あるいはＣＦ（カラーフィルタ）などが形成される他方の基板側に形成し、ギャップを制御する方法が用いられている。
【０００８】
図５は従来例に係るアクティブマトリクス駆動方式の半透過型液晶表示装置（ＬＣＤ）の構成を示す模式断面図である。
ＬＣＤは、ＴＦＴアレイ基板２と、これに対向する対向基板３を備えている。
ＴＦＴアレイ基板２として、例えばガラスあるいは石英などからなる透明な第１基板２０の一方の面上において、複数のマトリクス状に配置された画素毎に、スイッチング用のＴＦＴ２２および不図示の保持容量素子などが形成されている。画素は光透過領域Ｔと光反射領域Ｒとに区分され、光反射領域Ｒにおいては層間絶縁膜２３が形成され、ＴＦＴ２２のソース・ドレインに接続するように層間絶縁膜２３の表面を被覆して銀からなる反射電極２４が形成され、光透過領域Ｔにおいては反射電極２４に接続するように第１基板２０上にＩＴＯ膜（酸化インジウム・スズ膜）などの透明電極２５が形成され、反射電極２４および透明電極２５から画素電極が構成されている。また、第１基板２０の他方の面上には位相差板付き偏光板２６が形成されている。
【０００９】
一方、対向基板３として、例えばガラスあるいは石英などからなる透明な第２基板３０の一方の面上において、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）などのカラーフィルタ３４が画素毎に形成され、それらを被覆してオーバーコート３５が形成され、その上層に全面に対向電極３６が形成されている。また、第２基板３０の他方の面上には位相差板付き偏光板３７が形成されている。
反射電極２４および透明電極２５からなる画素電極の表面および対向電極３６の表面にはそれぞれ例えばポリイミド膜からなる配向膜（不図示）が形成され、これらが対向するようにシール材で貼り合わされており、対向電極３６上に柱スペーサ３８が形成されており、画素電極の反射電極部分との間隙（ギャップ）を所定値に制御して保持している。
上記の構成において、画素電極および対向電極３６の間隙に、例えば１種類または数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなる液晶４０が封入および挟持されている。
【００１０】
上記の半透過型液晶表示装置などの液晶表示装置は、画素がマトリクス状に集積された液晶表示部と、液晶表示部の外周を取り囲むように形成され、基本的に液晶表示には寄与しない周辺ブラック部とに区分されているが、この周辺ブラック部においても上記と同様にして柱スペーサが形成され、ギャップが制御されている。
【００１１】
図６は従来例に係るアクティブマトリクス駆動方式の半透過型液晶表示装置（ＬＣＤ）の周辺ブラック部における構成を示す模式断面図である。
ＴＦＴアレイ基板２を構成する第１基板２０のＴＦＴ形成面上に、アルミニウムからなる配線２１が形成されており、一方、対向基板３を構成する第２基板３０のカラーフィルタ３４形成面上にブラック層３１とオーバーコート３２が積層して形成されており、オーバーコート３２上に柱スペーサ３３が形成されており、ＴＦＴアレイ基板２の配線２１との間隙を保持している。
【００１２】
ここで、上記のように素子周辺の周辺ブラック部にも柱スペーサを形成する場合、液晶表示部において基板上に形成される画素電極やカラーフィルタなどの積層膜の厚みの総計と、周辺ブラック部において基板上に形成されるブラックなどの積層膜の厚みの総計は異なり、周辺ブラック部における積層膜の厚みの総計の方が厚いため、本来であれば周辺ブラック部におけるギャップｄ２は液晶表示部のギャップｄ１よりも小さくなるはずである。
【００１３】
しかし、柱スペーサは液晶表示部と周辺ブラック部とで同時に形成していることから同じ高さを有しており、このため周辺ブラック部においては本来のギャップｄ２よりも柱スペーサの方が長く、柱スペーサがつっぱってしまい、歪が起きてしまう。この歪はパネル周辺の液晶表示部まで及ぶので、表示ムラを生じさせている。
【特許文献１】特開２００２−３３３６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
解決しようとする問題点は、周辺ブラック部において柱スペーサがつっぱるため、歪や表示ムラを引き起こすという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の液晶表示装置は、液晶表示部とその外周の周辺ブラック部とに区分された領域を有する液晶表示装置であって、前記周辺ブラック部において、第１基板と、前記第１基板上に形成され、少なくとも一部が除去された除去部を有する配線と、第２基板と、前記第２基板上に形成されたブラック層と、前記第２基板側から、前記除去部に対して位置を合わせて設けられた柱スペーサとを有し、前記柱スペーサが前記除去部において前記第１基板側に接するように、前記第１基板と前記第２基板が貼り合わされている。
【００１６】
上記の本発明の液晶表示装置は、液晶表示部とその外周の周辺ブラック部とに区分されており、周辺ブラック部において、少なくとも一部が除去された除去部を有する配線が形成された第１基板上と、ブラック層が形成された第２基板上とが貼り合わされている。
ここで、第２基板には除去部に対して位置を合わせて柱スペーサが設けられており、除去部において第１基板側に接している構成となっている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の液晶表示装置は、第１基板に形成された配線の少なくとも一部が除去された除去部において、柱スペーサが第１基板側に接しているので、最大で配線の厚み分、液晶表示部において基板上に形成される画素電極やカラーフィルタなどの積層膜の厚みの総計と、周辺ブラック部において基板上に形成されるブラックなどの積層膜の厚みの総計の差を相殺でき、周辺ブラック部において柱スペーサがつっぱり、歪や表示ムラを引き起こすことを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の半透過型の液晶表示装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態に係るアクティブマトリクス駆動方式の半透過型液晶表示装置（ＬＣＤ）の表示面の平面図である。
ＬＣＤ１の表示面は、画素がマトリクス状に集積されてなる液晶表示部１０の外周部に、周辺ブラック部１１が配置されて構成されている。
【００２０】
図２は本実施形態に係るＬＣＤの周辺ブラック部における構成を示す模式断面図である。
ＬＣＤは、ＴＦＴアレイ基板２と、これに対向する対向基板３を備えている。
周辺ブラック部において、例えばガラスあるいは石英などからなり、ＴＦＴアレイ基板２を構成する透明な第１基板２０の一方の面であって、後述のように液晶表示部においてはＴＦＴが形成されている面上に、アルミニウムからなる配線２１が形成されており、一部が除去された除去部２１ｒが形成されている。本実施形態においては、除去部２１ｒは、例えば４０μｍ角の面積で、第１基板２０の表面が露出するまで除去された形態となっている。除去部の形状は、後述の柱スペーサが嵌入可能なようになっていれば、特に限定はない。
【００２１】
一方、例えばガラスあるいは石英などからなり、対向基板３を構成する透明な第２基板３０の一方の面であって、後述のように液晶表示部においてはカラーフィルタ３４が形成されている面上に、例えば樹脂からなるブラック層３１とオーバーコート３２が積層して形成されており、オーバーコート３２上に除去部に対して位置を合わせて柱スペーサ３３が形成されている。
柱スペーサ３３が除去部２１ｒにおいてＴＦＴアレイ基板２側（第１基板２０側）に接するように、ＴＦＴアレイ基板２（第１基板２０）と対向基板３（第２基板３０）がシール材で貼り合わされており、柱スペーサ３３によってＴＦＴアレイ基板２の配線２１と対向基板３の表面（オーバーコート３２）との間隙を保持している。
【００２２】
図３は本実施形態に係るＬＣＤの液晶表示部における構成を示す模式断面図である。
ＴＦＴアレイ基板２として、第１基板２０の一方の面（上記の周辺ブラック部において配線２１が形成された面）上において、複数のマトリクス状に配置された画素毎に、スイッチング用のＴＦＴ２２および不図示の保持容量素子などが形成されている。
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれの画素において、光透過領域（ＴR，ＴG，ＴB）と光反射領域（ＲR，ＲG，ＲB）とに区分され、光反射領域（ＲR，ＲG，ＲB）においては、感光性樹脂を材料としてフォトリソグラフィー工程により凹凸や段差を持った層間絶縁膜２３が形成されており、ＴＦＴ２２のソース・ドレインに接続するように層間絶縁膜２３の表面を被覆して例えば１００ｎｍの膜厚の銀からなる反射電極２４が形成されている。
また、光透過領域（ＴR，ＴG，ＴB）においては、反射電極２４に接続するように第１基板２０上に例えば５０ｎｍのＩＴＯ膜（酸化インジウム・スズ膜）などの透明電極２５が形成されている。
以上のように、反射電極２４および透明電極２５から画素電極が構成されている。また、第１基板２０の他方の面上には位相差板付き偏光板２６が形成されている。
【００２３】
一方、対向基板３として、第２基板３０の一方の面（上記の周辺ブラック部においてブラック層３１が形成された面）上において、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）などのカラーフィルタ３４が画素毎に形成され、それらを被覆してオーバーコート３５が形成され、その上層に全面に対向電極３６が形成されている。また、第２基板３０の他方の面上には位相差板付き偏光板３７が形成されている。
反射電極２４および透明電極２５からなる画素電極の表面および対向電極３６の表面にはそれぞれ例えばポリイミド膜からなる配向膜（不図示）が形成され、これらが対向するように貼り合わされており、対向電極３６上に柱スペーサ３８が形成されており、画素電極の反射電極部分との間隙（ギャップ）を所定値に制御して保持している。
上記の構成において、画素電極（反射電極２４および透明電極２５）および対向電極３６の間隙に、例えば１種類または数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなる液晶層４０が封入および挟持されている。
【００２４】
柱スペーサ（３３，３８）は、例えば直径１０μｍ、高さ２μｍの円柱状であり、例えば感光性樹脂（ＮＮ７１０Ｇ、ＪＳＲ株式会社製）を用いてフォトリソグラフィー工程により各画素および周辺ブラック部に同時に形成されている。
【００２５】
液晶層４０は、画素電極（反射電極２４および透明電極２５）と対向電極３６により印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリホワイト表示であれば、印加された電圧に応じた入射光がこの液晶層部分を通過可能とされ、全体として液晶表示装置から画素信号に応じたコントラストを持つ光が出射される。
【００２６】
本実施形態のＬＣＤは半透過型であり、光透過領域（ＴR，ＴG，ＴB）においては、不図示のバックライトからの光がＴＦＴアレイ基板２、液晶層４０および対向基板３を透過して液晶表示面に出射される。
一方、光反射領域（ＲR，ＲG，ＲB）においては、外光が液晶表示面から対向基板３を透過して液晶層４０に入射し、ＴＦＴアレイ基板２に形成された反射電極２４上で反射し、再度液晶層４０および対向基板３を透過して液晶表示面に出射される。
【００２７】
上記の本実施形態に係る半透過型液晶表示装置は、画素がマトリクス状に集積された液晶表示部と、液晶表示部の外周を取り囲むように形成され、基本的に液晶表示には寄与しない周辺ブラック部とに区分されており、液晶表示部と周辺ブラック部のどちらにおいても柱スペーサが形成され、ギャップが制御されている。
【００２８】
ここで、液晶表示部１０において基板上に形成される画素電極やカラーフィルタなどの積層膜の厚みの総計と、周辺ブラック部１１において基板上に形成されるブラックなどの積層膜の厚みの総計は異なり、周辺ブラック部における積層膜の厚みの総計の方が厚くなっているが、周辺ブラック部１１において柱スペーサ３３はＴＦＴアレイ基板２に形成された配線２１の除去部２１ｒにおいてＴＦＴアレイ基板２側（第１基板２０側）に接しているので、配線２１の厚み分、液晶表示部における積層膜の厚みの総計と周辺ブラック部における積層膜の厚みの総計の差を相殺でき、液晶表示部１０と周辺ブラック部１１で同じ高さの柱スペーサを用いていても、周辺ブラック部において柱スペーサがつっぱり、歪や表示ムラを引き起こすことを抑制できる。
【００２９】
（実施例）
図４（ａ）および図４（ｂ）は、それぞれ上記の実施形態に沿って作成した実施例および従来例に係るＬＣＤおいて、透過リタデーション（ＴＲ／ｎｍ）の値を液晶表示部における周辺ブラック部の縁からの距離（Ｄ／ｍｍ）に対してプロットした図である。
図４（ｂ）に示すように、従来例の周辺ブラック部と液晶表示部とでは、透過リタデーションで２５ｎｍ程度異なっているのに対して、本発明の実施例では、ほとんど透過リタデーションの差が解消し、液晶表示部における積層膜の厚みの総計と周辺ブラック部における積層膜の厚みの総計の差を相殺できていることを示している。
【００３０】
上記の本実施形態に係るＬＣＤによれば、第１基板に形成された配線の少なくとも一部が除去された除去部において、柱スペーサが第１基板側に接しているので、最大で配線の厚み分、液晶表示部において基板上に形成される画素電極やカラーフィルタなどの積層膜の厚みの総計と、周辺ブラック部において基板上に形成されるブラックなどの積層膜の厚みの総計の差を相殺でき、周辺ブラック部において柱スペーサがつっぱり、歪や表示ムラを引き起こすことを抑制できる。
【００３１】
本発明は上記の説明に限定されない。
例えば、上記の実施形態においては、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置について説明をしたが、これに限らない。
また、透過型あるいは反射型などの半透過型以外の液晶表示装置にも適用できる。
配線の除去部は、基板が露出するまで完全に除去さていなくてもよく、例えば一部が除去された凹部となっていてもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ、携帯電話、デジタルカメラなど、様々な電子機器の液晶表示装置に、さらには、液晶プロジェクタなどの投射型表示装置におけるライトバルブに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は本発明の実施形態に係るＬＣＤの表示面の平面図である。
【図２】図２は本発明の実施形態に係るＬＣＤの周辺ブラック部における構成を示す模式断面図である。
【図３】図３は本発明の実施形態に係るＬＣＤの液晶表示部における構成を示す模式断面図である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）はそれぞれ実施例と比較例に係るＬＣＤおいて、透過リタデーションの値を液晶表示部における周辺ブラック部の縁からの距離に対してプロットした図である。
【図５】図５は従来例に係るＬＣＤの構成を示す模式断面図である。
【図６】図６は従来例に係るＬＣＤの周辺ブラック部における構成を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…液晶表示装置、２…ＴＦＴアレイ基板、３…対向基板、１０…液晶表示部、１１…周辺ブラック部、２０…第１基板、２１…配線、２１ｒ…除去部、２２…薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、２３…層間絶縁膜、２４…反射電極、２５…透明電極、２６，３７…位相差板付き偏光板、３０…第２基板、３１…ブラック層、３２，３５…オーバーコート、３３，３８…柱スペーサ、３４…カラーフィルタ、３６…対向電極、４０…液晶層、ＲR，ＲG，ＲB，Ｒ…光反射領域、ＴR，ＴG，ＴB，Ｔ…光透過領域
【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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