(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素領域のアレイを基板上に有する第１基板と、
前記第１基板と平行に対向し、該第１基板との間に間隙を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配された液晶層と、を含み、
前記複数の画素領域を含む複数のサブ領域に分けられた表示領域を有する液晶ディスプレイデバイスであって、
前記複数のサブ領域を囲む、連続した隔壁構造体と、前記第１基板と前記第２基板との間に複数のスペーサとを含み、
前記隔壁構造体が複数のスペーサの高さより低いことを特徴する液晶ディスプレイデバイス。
【請求項２】
前記第１基板上に配された複数のカラーフィルターをさらに含む請求項１に記載の液晶ディスプレイデバイス。
【請求項３】
各カラーフィルター層の周辺領域に配されたブラックマトリクスをさらに含む請求項２に記載の液晶ディスプレイデバイス。
【請求項４】
前記第１基板の能動素子のアレイをさらに含む請求項１に記載の液晶ディスプレイデバイス。
【請求項５】
前記能動素子のアレイが、複数のゲートラインと複数のデータラインとから構成される請求項４に記載の液晶ディスプレイデバイス。
【請求項６】
前記連続した隔壁構造体の高さが、複数のスペーサの高さの、１／３〜４／５である請求項１に記載の液晶ディスプレイデバイス。
【請求項７】
前記連続した隔壁構造体が、各カラーフィルター層の間のブラックマトリクスの上に配される請求項１に記載の液晶ディスプレイデバイス。
【請求項８】
前記連続した隔壁構造体が、前記能動素子のアレイの、前記ゲートライン及び前記データラインの上に配される請求項１に記載の液晶ディスプレイデバイス。
【請求項９】
前記サブ領域の寸法が、１２．７〜３８．１ｃｍである請求項１に記載の液晶ディスプレイデバイス。
【請求項１０】
複数の画素領域のアレイを基板上に有する第１基板と、
前記第１基板の上に配置された複数のカラーフィルターと、
前記第１基板と平行に対向し、該第１基板との間に間隙を有する第２基板と、
前記複数の画素領域を含む複数のサブ領域に分けられた表示領域と
前記第１基板と前記第２基板との間に配された液晶層と、
前記複数のサブ領域を囲む連続した隔壁構造体と、
を含む液晶ディスプレイデバイスであって、
前記第１基板と前記第２基板との間に複数のスペーサとを含み、
前記隔壁構造体が複数のスペーサの高さより低いことを特徴する液晶ディスプレイデバイス。
【請求項１１】
各カラーフィルター層の周辺領域に配されたブラックマトリクスをさらに含む請求項１０に記載の液晶ディスプレイデバイス。
【請求項１２】
前記連続した隔壁構造体の高さが、複数のスペーサの高さの、１／３〜４／５である請求項１０に記載の液晶ディスプレイデバイス。
【請求項１３】
前記連続した隔壁構造体が、ブラックマトリクスの上に配置される請求項１０に記載の液晶ディスプレイデバイス。
【請求項１４】
前記サブ領域の寸法が、１２．７〜３８．１ｃｍである請求項１０に記載の液晶ディスプレイデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイデバイスに関し、特に、連続した隔壁構造体を有する液晶ディスプレイデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイデバイスは、小型、軽量であり、低消費電力で駆動される等の多くの利点を有し、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話等を含む、各種の電気電子機器や通信装置に適用される。製造の観点から言えば、液晶滴下真空張り合わせ法（ＯＤＦ（ｏｎｅ ｄｒｏｐ ｆｉｌｌｉｎｇ）法）によって形成された液晶ディスプレイデバイスが、液晶の注入時間を短縮することができるため液晶ディスプレイデバイス製造方法の主流をなしている。
【０００３】
図１は、従来の液晶ディスプレイデバイス１００の断面図である。図１に示されるように、液晶ディスプレイデバイス１００は、第１基板１０と、第２基板５０と、第１基板と第２基板との間に配された液晶層７０とを含む。また、液晶ディスプレイデバイス１００は、ゲートライン（不図示）とデータライン２６との交差によって画定された複数の画素領域Ｐをさらに含む。各画素領域Ｐは、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の能動素子領域Ｔと画素電極３２とを含む。このＴＦＴは、ゲートライン（不図示）に電気的に接続されたゲート１２と、ゲート１２上に形成された半導体層２０と、半導体層２０の上に形成されデータライン２６とに接続され、ドレイン２４から特定間隔で隔てて形成されたソース２２と、を含む。
【０００４】
第１絶縁層１４及び第２絶縁層２８が、第１基板１０上に形成され、ブラックマトリクス（ＢＭ）５２が、第１基板１０に対向する第２基板５０の内部表面上に形成される。また、ブラックマトリクス５２は、能動素子領域Ｔ、ゲートライン（不図示）、及びデータライン２６に対応して位置される。
【０００５】
第２基板５０が、ブラックマトリクス５２の上にカラーフィルター５４をさらに含む。カラーフィルター５４が、例えば、赤（Ｒ）５４ａと、緑（Ｇ）５４ｂと、青（Ｂ）５４ｃとの３色の領域にさらに分ける。各色の領域が、画素領域Ｐに対応して配される。保護層５６及び透明共通電極５８が、この順に第２基板５０の内部表面上に形成される。第１基板１０及び第２基板５０は、内部表面上の配向層を含む。スペーサ６０が液晶層に配され、対向する基板間の間隙を保持する。
【０００６】
一般に、通常の液晶ディスプレイデバイスは、精度の高い間隙を当該基板間に有する２枚の平行な基板を必要とする。２枚の基板１０、５０は、その間にギャップを有するように位置合わせされて組み立てられる。次に、液晶７０が真空注入によってギャップに充填され、ギャップがシーリングされる。しかし、真空注入を用いて大型パネルデバイスを完成するには、効率が悪く、長い時間がかかる。
【０００７】
ここで、液晶注入作業効率の改善のためにＯＤＦ法が提案されている。フレームが基板のフランジに形成された後、液晶がＯＤＦ法で基板のフレーム領域に直接注入される。続いて対向する基板が基板上に組み立てられる。しかし、ＯＤＦ法の適用時に、通常、注入される液晶が不十分または過剰となり、不均一な画面（いわゆる「ムラ」現象）を招く。また、大型ＴＦＴ駆動型液晶ディスプレイが直立に置かれた際、液晶の分布がムラ現象を生じさせる重力に起因して不平衡となる。よって、液晶ディスプレイに係るデバイス構造体について、不均衡な液晶分布を防ぎ、ムラ現象を改善することが求められている。
【０００８】
図２に示すように、液晶ディスプレイデバイス（以下の特許文献参照）が提示される。図２では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の画素は、スペーサとなる連続した突出壁１０８によって囲まれる。スペーサは、重力に起因して液晶が不均衡となることを防止することができる。連続した突出壁１０８は、ブラックマトリクス１０２上に配される。
【０００９】
【特許文献１】米国公開特許第２００４／０２６３７６６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、連続した突出壁１０８は、隣接した画素領域間で、液晶の分離を招き、組み立ての難度をさらに増す可能性がある。
そこで、本発明の目的は、複数のサブ領域に分けられた液晶ディスプレイデバイスの新規な液晶ディスプレイのセル構造体を提供し、もって、各サブ領域を囲む連続した隔壁構造体を形成し、不均衡な液晶分布を防ぐことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の１態様は、複数の画素領域のアレイを当該基板上に有する第１基板と、前記第１基板と平行に対向し、該第１基板との間に間隙を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に配された液晶層とを含み、前記アレイが、複数のサブ領域に分けられ、該複数のサブ領域のそれぞれが、複数の画素領域を含む液晶ディスプレイデバイスである。
【００１２】
本発明の別の態様は、複数の画素領域のアレイを当該基板上に有し、該アレイが複数の画素領域を含む複数のサブ領域に分けられる第１基板と、前記第１基板の上に配置された複数のカラーフィルターと、前記第１基板と平行に対向し、該第１基板との間に間隙を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配された液晶層と、前記複数のサブ領域を囲む連続した隔壁構造体と、を含む液晶ディスプレイデバイスである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、特に大型液晶ディスプレイにおいて、連続した隔壁構造体で囲むことで、複数の各サブ領域に分け、液晶への重力の影響を防ぎ、もってムラ現象を改善する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の目的、特徴、及び長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施例通じて最良の実施形態について、図面を参照にして詳細に説明する。
【実施例】
【００１５】
ＴＦＴ駆動型の大型ＬＣＤを代表例として、表示領域と非表示領域とを含む本発明の液晶ディスプレイデバイスを説明する。表示領域が、複数のサブ領域に分けられ、各サブ領域が、連続した隔壁構造体によって囲まれ、重力に起因する不均一なセル間隙と液晶分布を防ぐ。
【００１６】
図３は、本発明の実施例に基づいた液晶装置の平面図である。図３に示されるように、大型液晶ディスプレイデバイス３００は、表示領域３１１ａと非表示領域３１１ｂとを有するカラーフィルター基板３１０を含む。表示領域３１１ａは、例えば、サブ領域Ａ〜Ｆのように複数のサブ領域３２０に分けられる。サブ領域３２０は、その寸法が、好ましくは１２．７〜３８．１ｃｍ（若しくは５〜１５ｉｎｃｈ）の範囲にあり、そして複数の画素Ｐを含む。各サブ領域は正方形または長方形であることが好ましく、画素とカラーフィルターの配置によって決められる。画素及びカラーフィルターの配置は、ストライプ状、モザイク状、又はハニカム状であることが好ましい。
【００１７】
本発明は、カラーフィルター基板３１０を代表例として説明がなされているがこれに限定されない。例えば、本発明のもう１つの態様では、カラーフィルターオンアレイ（ＣＯＡ（Ｃｏｌｏｒ  ｆｉｌｔｅｒ  Ｏｎ  Ａｒｒａｙ））基板も適用される。
【００１８】
図４は、図３のカラーフィルター基板３１０のサブ領域３２０の概略図である。図４を参照して以下これらの構造について説明する。
カラーフィルター基板３１０が、例えば、サブ領域Ａ〜Ｆのように複数のサブ領域３２０に分けられる。さらに、例えば、領域Ａの１つのサブ領域が、ガラス基板またはプラスチック基板等からなる透明基板３０１を含む。ブラックマトリクス３４０が透明基板３０１の上に形成される。透明基板３０１は、能動素子、ゲートライン、及びデータラインに対応した各画素領域Ｐの周辺または境界に沿った不透光領域に形成することが好ましい。
【００１９】
赤（Ｒ）３３０ａ、緑（Ｇ）３３０ｂ、及び青（Ｂ）３３０ｃを含むカラーフィルター３３０は、連続した隔壁構造体３５５によって囲まれたサブ領域３２０の各画素領域Ｐに配される。注意すべきことは、連続した隔壁構造体３５５は、ブラックマトリクス上に位置されるとは限らず、例えば、ゲートラインとデータラインのその他の不透光領域上に位置されることもできる点である。保護層及び透明共通電極は、この順にカラーフィルター基板の上に形成される。
【００２０】
続いて、スペーサ３５０がブラックマトリクス３４０の上に形成される。スペーサ３５０が、対向する基板間に、均一かつ平行なギャップを提供する。スペーサ３５０は、リソグラフィー及びエッチングによって柱状のスペーサ構造体として形成される。
【００２１】
重力に起因する大型液晶ディスプレイデバイスのムラ現象を防ぐために、本発明は、各サブ領域３２０を囲む連続した隔壁構造体３５５を提供する。連続した隔壁構造体３５５及びスペーサ３５０は、同一のリソグラフィーエッチングステップで形成することができる。あるいは、連続した隔壁構造体３５５及びスペーサ３５０は、異なるリソグラフィーエッチングステップでそれぞれ形成することもできる。連続した隔壁構造体３５５は、望ましくは、ブラックマトリクス３４０に沿って配される。連続した隔壁構造体３５５の幅ＷＡは、ブラックマトリクスの幅ＷＢより小さい。連続した隔壁構造体３５５の高さｈは、スペーサ３５０の高さＨより低く、スペーサ３５０の高さＨの、１／３〜４／５の範囲にあることが望ましい。
【００２２】
注意すべきことは、連続した隔壁構造体の高さは、液晶の粘度によって異なる点である。仮に液晶の粘度が高いときには低めの連続した隔壁構造体３５５を必要とし、逆に、液晶の粘度が低いときには高めの連続した隔壁構造体３５５を必要とする。図５に、図４のラインＸ−Ｘに沿った連続した隔壁構造体の断面図を示す。
【００２３】
本発明のもう１つの実施例に基づいて、カラーフィルターは、アクティブマトリクス基板上に選択的に形成される。ブラックマトリクス３４０は、能動素子、ゲートライン、及びデータラインに対応して不透光領域に形成される。赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）を含むカラーフィルターは、隔壁構造体３５５によって囲まれたサブ領域の各画素Ｐに配される。注意すべきは、隔壁構造体３５５がブラックマトリクス上に位置されるとは限らず、例えば、ゲートライン、データライン等の不透光領域上に位置されることもできる点である。保護層と透明画素電極は、アクティブマトリクス基板の上に順次に形成される。
【００２４】
よって、本発明は、第１基板と、基板間に均一で平行な間隙を提供するスペーサを有した、第１基板と平行に対向する第２基板を含む大型液晶ディスプレイデバイスを提供する。複数のカラーフィルターは、画素領域に対応した第１基板の上に形成される。ＯＤＦ法によって形成された液晶層は、第１基板と第２基板の間に配置される。大型液晶ディスプレイデバイスは、表示領域３１１ａと非表示領域３１１ｂをさらに含む。表示領域３１１ａは、複数のサブ領域に分けられる。各サブ領域は、連続した隔壁構造体によって囲まれ、各連続した隔壁構造体の高さはスペーサの高さより低い。
【００２５】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の液晶ディスプレイデバイスの断面図である。
【図２】液晶ディスプレイデバイスの各赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の画素を囲む従来の連続した隔壁構造体の概略図である。
【図３】本発明の実施例に基づいた液晶装置の平面図である。
【図４】図３のカラーフィルター基板のサブ領域の概略図である。
【図５】図４のラインＸ−Ｘに沿った連続した隔壁構造体の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１００  液晶ディスプレイデバイス  
１０  第１基板
１２  ゲート
１４  第１絶縁層
２０  半導体層
２２  ソース電極
２４  ドレイン電極
２６  データライン
２８  第２絶縁層
３２  画素電極
５０  第２基板
５２  ブラックマトリクス
５４  カラーフィルター
５４ａ  赤（Ｒ）
５４ｂ  緑（Ｇ）
５４ｃ  青（Ｂ）
５６  保護層
５８  共通電極
６０  スペーサ
７０  液晶層
Ｐ  画素領域
Ｔ  能動素子領域
１０８  連続した突出壁
１０２  ブラックマトリクス
３００  大型液晶ディスプレイデバイス
３０１  透明基板
３１０  カラーフィルター基板
３２０  サブ領域
３３０  カラーフィルター
３３０ａ  赤（Ｒ）
３３０ｂ  緑（Ｇ）
３３０ｃ  青（Ｂ）
３４０  ブラックマトリクス
３５０  スペーサ
３５５  隔壁構造体
ＷＡ  隔壁構造体の幅
ＷＢ  ブラックマトリクスの幅
ｈ  隔壁構造体の高さ
Ｈ  スペーサの高さ
３１１ａ  表示領域
３１１ｂ  非表示領域
【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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