(57)【要約】【課題】液晶表示装置の表示領域と額縁の境界部分に位置するカラーフィルタ端辺の膜厚による段差部分にＩＴＯの残り屑が溜まったとしても、この境界部分での接続配線間の短絡を防止する。【解決手段】表示領域と額縁２１との境界部分における各々のカラーフィルタ１８ａ’乃至１８ｃ’の端辺に折角部２２ａ乃至２２ｃをそれぞれ設け、カラーフィルタ１８ａ’乃至１８ｃ’の端辺の膜厚による段差部分に溜まるＩＴＯの残り屑２３が不連続となるようにする。特に、折角部２２ａ乃至２２ｃを表示領域と額縁２１との境界部分における信号線接続配線１７’同士の間に配置することで、ＩＴＯの残り屑２３による信号線接続配線１７’同士の短絡を防止する。【選択図】図１
2005037763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の信号線と複数の走査線の各交差部分に画素が配置された表示領域と、
前記画素毎に設けられたカラーフィルタと、
前記表示領域の周縁に設けられた額縁と、
前記表示領域と前記額縁の境界部分に位置する前記カラーフィルタの端辺に設けられた折角部と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記カラーフィルタの端辺は、隣接する接続配線の間に前記折角部を有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記折角部の形状は、クランク状であることを特徴とする請求項１又は２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、各画素毎にカラーフィルタを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高密度かつ大容量でありながら、高機能で高精細な表示が可能な液晶表示装置の実用化が進められている。
【０００３】
この液晶表示装置には各種の方式があるが、なかでも隣接画素間のクロストークが小さく、高コントラストの表示が得られ、透過型表示が可能で、大面積化も容易などの理由から、マトリクス状に配置された画素毎にスイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:TFT）を備えたアレイ基板を有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置が多く用いられている。
【０００４】
アクティブマトリクス型の液晶表示装置では、通常、バックライトからの光が画素間で漏れることを防ぐ目的で遮光用にブラックマトリクス（ＢＭ）が設けられている。ブラックマトリクスは、アレイ基板に対して液晶層を介して対向配置された対向基板に、カラーフィルタ用の着色層とともに配置されるのが一般的である。しかしながら、このような構造においては、アレイ基板と対向基板との位置が若干でもずれた場合には、ブラックマトリックスによって光を透過する開口部分の割合（開口率）の低下を引き起こす原因となる。
【０００５】
このため、近年においては、アレイ基板の配線上に有機絶縁膜を設けるとともに、最上層に画素電極を設け、画素電極の端部を配線に重ねることにより、配線自体を遮光用に用いるようにした配線ＢＭ構造が提案されている。このような構造とすることにより、アレイ基板と対向基板の位置合わせのずれによる開口率の低下がないので、高開口率を実現することができる（特許文献１等参照）。この配線ＢＭ構造において、有機絶縁膜の代わりに、従来対向基板に形成されていたカラーフィルタ用の着色層をアレイ基板に用いるようにした構造も提案されている。
【０００６】
また、アレイ基板と対向基板の間のセルギャップを一定に保持するための樹脂による柱状スペーサをアレイ基板における非表示部分に作り込むようにした構造も提案されている。この構造においては、液晶セルの製造工程におけるスペーサ散布工程を削減できるとともに、柱状スペーサによって光抜けをなくすことができ、コントラスト比の改善も同時に実現することができる。この構造において、柱状スペーサの材料として黒色の樹脂を用いることで、柱状スペーサを形成するときに複数の画素が配置された表示領域の周縁に額縁としてのブラックマトリクスを同時に形成することが可能となる。このような構造により、高開口率とともに製造コストの低減を実現することができる。
【０００７】
さらなる工程簡略化のため、従来、スイッチング素子や、スイッチング素子の上部金属で形成される配線等を保護する目的で設けられていた被覆用の保護絶縁膜を省略する手法も提案されている。この場合、表示領域内に位置する各スイッチング素子については着色層で被覆し、額縁領域内に位置する素子及び配線電極については、黒色の樹脂によるブラックマトリクスのパターンで被覆することにより、保護絶縁膜の代用とする。ブラックマトリクスのパターン外に位置する配線については、層間絶縁膜で被覆されたスイッチング素子の下部電極金属により形成することで、この層間絶縁膜を保護絶縁膜の代用とする。
【特許文献１】特開２００２−１４３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した保護絶縁膜を省略し、着色層及び黒色の樹脂を保護絶縁膜の代用とする構造においては、スイッチング素子の上部金属と配線、着色層、画素電極、柱状スペーサと額縁の順番で形成される。透明電極材料である酸化インジウムスズ（Indium tin oxide:ITO）からなる画素電極は、額縁に対して着色層の膜厚分の段差がある状態でパターニングされる。一般に、膜厚による段差がある部分には画素電極をパターニングしたときのＩＴＯの残り屑が溜まり易い。走査線、信号線を駆動するための接続配線は、走査線、信号線のいずれか一方については、スイッチング素子の上部金属で形成される。このため、表示領域と額縁の境界部分にＩＴＯの残り屑が溜まると、この残り屑によって接続配線間が短絡することとなり、動作不良を引き起こす原因となる。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表示領域と額縁の境界部分に位置するカラーフィルタ端辺の膜厚による段差部分にＩＴＯの残り屑が溜まったとしても接続配線間での短絡を防止し得る液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る液晶表示装置は、複数の信号線と複数の走査線の各交差部分に画素が配置された表示領域と、前記画素毎に設けられたカラーフィルタと、前記表示領域の周縁に設けられた額縁と、前記表示領域と前記額縁の境界部分に位置する前記カラーフィルタの端辺に設けられた折角部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、表示領域と額縁との境界部分に位置するカラーフィルタの端辺に折角部を設けたことで、カラーフィルタの端辺の膜厚による段差部分に溜まるＩＴＯの残り屑が不連続となるようにしている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る液晶表示装置によれば、表示領域と額縁の境界部分に位置するカラーフィルタ端辺の膜厚による段差部分にＩＴＯの残り屑が溜まったとしても、この境界部分における接続配線間での短絡を防止でき、もって動作不良の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明をアクティブマトリクス型の液晶表示装置に適用した場合の実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
本液晶表示装置は、表示領域内に交差するように配線された複数の走査線と複数の信号線の各交差部分に画素を備え、この表示領域の周縁に額縁が配置される。
【００１５】
図１は、表示領域と額縁２１との境界部分におけるアレイ基板の構成を示す平面透視図であり、図２は図１のＡ−Ａ部分における液晶表示装置の断面図である。図２に示すように、本液晶表示装置の基本的な構成は、アレイ基板１１０と対向基板１２０が対向して配置され、封止用のシール部材によって一定の間隔に維持された両基板の間隙に液晶層１３０を保持した構成である。
【００１６】
アレイ基板１１０では、ガラス基板５１上に走査線１５とこれに平行な補助容量線１６と、絶縁膜を介した異なる層でこれらに直交する信号線１７が配線される。走査線１５と信号線１７の交差部分における各画素には、赤色のカラーフィルタ１８ａ、緑色のカラーフィルタ１８ｂ、青色のカラーフィルタ１８ｃ（以下、総称して「カラーフィルタ１８」と適宜呼ぶものとする）がストライプ状に順に配置される。各画素では、カラーフィルタ１８ａ乃至１８ｃにコンタクトホール１９ａ乃至１９ｃがそれぞれ設けられ、コンタクトホール１９ａ乃至１９ｃの底部に位置する層にＩＴＯからなる画素電極２０が配置される。また、画素電極２０を駆動するためのスイッチング素子３０が画素毎に配置される。ここでは、一例としてスイッチング素子３０は、Ｎチャネル型ＬＤＤ構造のＴＦＴとする。
【００１７】
信号線１７の額縁２１側の端部には信号線接続配線１７’が接続される。同様に、走査線１５の端部には走査線接続配線が、補助容量線１６の端部には補助容量接続配線がそれぞれ接続され、各々の接続配線は、図示しない駆動回路に接続される。
【００１８】
アレイ基板１１０のより詳細な構成としては、図２に示すように、ガラス基板５１上に、補助容量用の下部電極５２、絶縁膜５３、補助容量用の上部電極５４、層間絶縁膜５５がこの順に積層される。この上にさらに信号線１７、コンタクト電極５６が形成され、絶縁膜５７を介してカラーフィルタ１８が形成される。コンタクトホール１９に配置された画素電極２０は、コンタクト電極５６を通じてスイッチング素子３０に接続される。画素電極２０とカラーフィルタ１８の表面には、ポリイミドからなる配向膜材料を全面に塗布し配向処理を施すことによって配向膜５８が形成される。また、図１に示すように、カラーフィルタ１８の表面に黒色樹脂による柱状スペーサ２５が形成され、柱状スペーサ２５と同時に表示領域の周縁を遮光するための額縁２１が形成される。
【００１９】
対向基板１２０は、図２に示すように、ガラス基板６１の液晶層側の表面に、透明電極材料からなる対向電極６２、配向膜６３がこの順に形成される。
【００２０】
液晶表示装置においては、ＩＴＯにより画素電極２０を形成したときに、表示領域と額縁２１との境界部分に位置するカラーフィルタの膜厚分の段差部分にＩＴＯの残り屑が溜まることとなる。
【００２１】
本液晶表示装置では、この境界部分に位置するカラーフィルタの端辺に折角部を設けている。具体的には、図１に示すように、表示領域の周縁にはカラーフィルタ１８ａ’，１８ｂ’，１８ｃ’を配置することとし、表示領域と額縁２１との境界部分に位置する各カラーフィルタ１８ａ’乃至１８ｃ’の端辺に折角部２２ａ乃至２２ｃをそれぞれ設けた構成である。特に、同図では隣接する信号線接続配線１７’同士の間に折角部２２ａ乃至２２ｃを配置した状態を示している。また、一例として、折角部２２ａ乃至２２ｃの形状をクランク状としている。
【００２２】
本液晶表示装置では、ＩＴＯの残り屑２３が溜まったとしても、この折角部２２ａ乃至２２ｃによってＩＴＯの残り屑２３を不連続なものとし、信号線接続配線１７’同士がＩＴＯの残り屑２３によって短絡することがないようにしている。
【００２３】
次に、比較例の液晶表示装置について説明する。図３の平面透視図に示すように、比較例の液晶表示装置では、表示領域の周縁部においても表示領域内部のカラーフィルタと同一のカラーフィルタ１８ａ，１８ｂ，１８ｃが配置され、表示領域と額縁２１との境界部分に位置する各カラーフィルタ１８ａ乃至１８ｃの端辺は直線状となっている。その他、図１と同一物には同一の符号を付すこととし、ここでは重複した説明は省略する。
【００２４】
このような構成の比較例では、カラーフィルタ１８の端辺の膜厚による段差部分に溜まったＩＴＯの残り屑２３が、複数のカラーフィルタ１８に渡って連続することとなり、信号線接続配線１７’同士がＩＴＯの残り屑２３によって短絡されることとなる。
【００２５】
したがって、本実施の形態によれば、表示領域と額縁２１との境界部分に位置する各カラーフィルタ１８ａ’乃至１８ｃ’の端辺に折角部２２ａ乃至２２ｃをそれぞれ設けたことで、カラーフィルタ１８ａ’乃至１８ｃ’の端辺の膜厚による段差部分に溜まるＩＴＯの残り屑２３が不連続となるので、この境界部分近傍の接続配線同士のＩＴＯ残り屑２３による短絡を防止でき、もって動作不良の発生を防止することができる。
【００２６】
また、本実施の形態によれば、カラーフィルタ１８’の折角部２２ａ乃至２２ｃを表示領域と額縁２１との境界部分に位置する信号線接続配線１７’同士の間に配置したことで、ＩＴＯの残り屑２３による信号線接続配線１７’同士の短絡を防止することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、カラーフィルタ１８’の折角部２２を表示領域と額縁２１との境界部分に位置する信号線接続配線１７’同士の間に配置することとしたが、これに限られるものでない。例えば折角部２２を表示領域と額縁２１との境界部分に位置する走査線接続配線間に配置するようにしてもよいし、同じく補助容量接続配線間に配置するようにしてもよい。このような構成とすることにより、前者の場合には走査線接続配線同士の短絡を防止でき、後者の場合には補助容量接続配線同士の短絡を防止することができる。
【実施例２】
【００２８】
実施例２の液晶表示装置は、表示領域の周縁部に、赤、緑、青のうちの任意の一色のカラーフィルタを延出し、その端辺に折角部を設けた構成である。
【００２９】
具体的には、図４の平面透視図に示すように、赤色のカラーフィルタ２８ａ、緑色のカラーフィルタ２８ｂ、青色のカラーフィルタ２８ｃのうち、例えば緑色のカラーフィルタ２８ｂの額縁２１側の端辺を表示領域の周縁全体に延出し、表示領域と額縁２１との境界部分に位置するカラーフィルタ２８ｂの端辺に折角部２２ａ乃至２２ｃをそれぞれ設けた構成である。同図においては、折角部２２ａ乃至２２ｃを信号線接続配線１７’同士の間に配置した状態を示している。折角部２２ａ乃至２２ｃは、一例としてクランク状としてある。また、同図では、カラーフィルタ２８ａ乃至２８ｃは、各画素において画素電極２０を完全に覆うような形状としている。その他の構成については、図１、図２を用いて説明した実施例１の液晶表示装置と同様であるので、ここでは重複した説明は省略する。
【００３０】
図４に示す液晶表示装置では、表示領域の周縁部に延出した緑色のカラーフィルタ２８ｂの端辺に設けた折角部２２ａ乃至２２ｃによって、カラーフィルタ２８ｂの端辺の膜厚による段差部分にＩＴＯの残り屑２３が溜まったとしてもＩＴＯの残り屑２３を不連続なものとし、信号線接続配線１７’同士がＩＴＯの残り屑２３によって短絡することがないようにしている。
【００３１】
したがって、本実施の形態によれば、表示領域の周縁部に、赤、緑、青のうちの任意の一色のカラーフィルタ２８を延出し、表示領域と額縁２１との境界部分に位置するそのカラーフィルタ２８の端辺に折角部２２ａ乃至２２ｃをそれぞれ設けたことで、カラーフィルタ２８の端辺の膜厚による段差部分に溜まるＩＴＯの残り屑２３が不連続となるので、この境界部分近傍の接続配線同士のＩＴＯ残り屑２３による短絡を防止でき、もって動作不良の発生を防止することができる。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、カラーフィルタ２８の折角部２２ａ乃至２２ｃを表示領域と額縁２１との境界部分における信号線接続配線１７’同士の間に配置したことで、ＩＴＯの残り屑２３による信号線接続配線１７’同士の短絡を防止することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、カラーフィルタ２８の折角部２２ａ乃至２２ｃを表示領域と額縁２１との境界部分における信号線接続配線１７’同士の間に配置することとしたが、これに限られるものでない。例えば折角部２２を表示領域と額縁２１との境界部分における走査線接続配線間に配置するようにしてもよいし、同じく補助容量接続配線間に配置するようにしてもよい。このような構成とすることにより、前者の場合には走査線接続配線同士の短絡を防止でき、後者の場合には補助容量接続配線同士の短絡を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例１の液晶表示装置におけるアレイ基板の構成を示す平面透視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ部分における液晶表示装置の断面図である。
【図３】比較例の液晶表示装置におけるアレイ基板の構成を示す平面透視図である。
【図４】実施例２の液晶表示装置におけるアレイ基板の構成を示す平面透視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１５…走査線
１６…補助容量線
１７…信号線
１７’…信号線接続配線
１８ａ〜１８ｃ…カラーフィルタ
２０…画素電極
２１…額縁
２２ａ〜２２ｃ…折角部
２３…ＩＴＯ残り屑
２８ａ〜２８ｃ…カラーフィルタ
３０…スイッチング素子
６２…対向電極
１１０…アレイ基板
１２０…対向基板
１３０…液晶層
【図１】
2005037763.tif 000003
【図２】
2005037763.tif 000004
【図３】
2005037763.tif 000005
【図４】
2005037763.tif 000006