(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な絶縁基板上に複数の画素電極と該画素電極を選択する薄膜トランジスタをマトリックス状に配置して表示領域を形成した第１基板と、
透明な絶縁基板より成り、上記第１基板に液晶層を介して重ね合わされた第２基板と、
上記第１及び第２基板の周縁部に設けられ、上記表示領域の外側で上記液晶層の存在する領域を取り囲み、上記第１及び第２基板の間に設けられそれらを固定するシール材と、
上記第１及び第２基板の周囲を覆い、上記表示領域とともに上記シール材を部分的に露出させる開口部を有し、遮光性の枠体より成る上側ケースと、
上記第１基板の上記第２基板とは反対側の面に光を照射する照明手段とを具備して成り、
上記第２基板上に上記薄膜トランジスタを覆う遮光性の樹脂膜からなるブラックマトリックスを設け、
上記ブラックマトリックスは上記シール材と一部重なり、上記表示領域と上記シール材の間の領域を覆い、
上記シール材内にある上記ブラックマトリックスは、上記上側ケースと重ならない部分が存在し、
上記第１基板の上記シール材と対向している面とは反対側の面に、該第１基板の端部から上記上側ケースと上記ブラックマトリックスで覆われていない領域に延在する遮光手段を設けた
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
上記遮光手段は黒色の部材からな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】
上記遮光手段の上記第１基板に接する面は無反射性の面であることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
上記ブラックマトリックスは、上記樹脂膜に黒色の顔料を添加してなることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項５】
上記遮光手段は上記第１基板の上記シール材と対向している面とは反対側の面に貼り付けた遮光性のテープからな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６】
上記遮光性のテープは黒色のテープからなることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項７】
上記遮光性のテープの上記第１基板に接する面は無反射性の面であることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項８】
上記ブラックマトリックスは、上記樹脂膜に黒色の顔料を添加してなることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。
【請求項９】
透明な絶縁基板上に複数の画素電極をマトリックス状に配置して表示領域を形成した第１基板と、
透明な絶縁基板より成り、上記第１基板に液晶層を介して重ね合わされた第２基板と、
上記第１及び第２基板の周縁部に設けられ、上記表示領域の外側で上記液晶層の存在する領域を取り囲み、上記第１及び第２基板の間に設けられそれらを固定するシール材と、
上記第１及び第２基板の周囲を覆い、上記表示領域並びに上記シール材の一部分を露出させる開口部を有し、遮光性の枠体より成る上側ケースと、
上記第１基板の上記第２基板とは反対側の面に光を照射する照明光手段とを具備して成り、
上記第２基板上に上記画素電極の周囲を覆う遮光性の樹脂膜からなるブラックマトリックスを設け、
上記ブラックマトリックスは上記シール材と一部重なり、上記表示領域と上記シール材の間の領域を覆い、
上記シール材の存在する領域内にある上記ブラックマトリックスは、上記上側ケースと重ならない部分が存在し、
上記第１基板の上記シール材と対向している面とは反対側の面に、該第１基板の端部から上記上側ケースと上記ブラックマトリックスで覆われていない領域に延在する遮光手段を設けた
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
上記遮光手段は黒色の部材からなることを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
上記遮光手段の上記第１基板に接する面は無反射性の面であることを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
上記ブラックマトリックスは、上記樹脂膜に黒色の顔料を添加してなることを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
上記遮光手段は上記第１基板の上記シール材と対向している面とは反対側の面に貼り付けた遮光性のテープからなることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
上記遮光性のテープは黒色のテープからなることを特徴とする請求項１３記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
上記遮光性のテープの上記第１基板に接する面は無反射性の面であることを特徴とする請求項１４記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
上記ブラックマトリックスは、上記樹脂膜に黒色の顔料を添加してなることを特徴とする請求項１５記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
絶縁基板上に金属層よりなる複数の走査信号線と複数の映像信号線を交差してマトリックス状に配置し、上記複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して画素電極及び薄膜トランジスタで構成される画素を設け表示領域を形成した第１基板と、
透明な絶縁基板より成り、上記第１基板に液晶層を介して重ね合わされた第２基板と、
上記第１及び第２基板の周縁部に設けられ、上記表示領域の外側で上記液晶層の存在する領域を取り囲み、上記第１及び第２基板の間に設けられそれらを固定するシール材と、
上記第１及び第２基板の周囲を覆い、上記表示領域並びに上記シール材の一部分を露出させる開口部を有し、遮光性の枠体より成る上側ケースとを具備して成り、
上記複数の走査信号線と複数の映像信号線は上記シール材が取り囲む領域の外側に延在して外部回路に接続され、
上記第２基板上に上記薄膜トランジスタを覆う遮光性の樹脂膜からなるブラックマトリックスを設け、
上記ブラックマトリックスは上記シール材と一部重なり、上記表示領域と上記シール材の間の領域を覆い、
上記シール材内にある上記ブラックマトリックスは、上記上側ケースと重ならない部分が存在し、
上記シール材が上記上側ケースに覆われていない領域で、上記走査信号線及び映像信号線が存在する部分を上記ブラックマトリックスで覆ったことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１８】
上記複数の走査信号線の間あるいは、上記複数の映像信号線間に存在する上記シール材は上記ブラックマトリックスと重ならない部分を有することを特徴とする請求項１７記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
上記ブラックマトリックスは、上記樹脂膜に黒色の顔料を添加してなることを特徴とする請求項１８記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、それぞれ表示用透明電極を設けた面が互いに対向するように、２枚の絶縁基板を所定の間隙を隔てて重ね合せ、両基板間の周縁部に枠状に設けたシール材により両基板を接着すると共に、シール材の内側の両基板間に液晶を封止して成る液晶表示素子を有する液晶表示装置に係り、特に、一方の基板にブラックマトリクスを設けた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素電極のそれぞれに対応して非線形素子（スイッチング素子）を設けたものである。各画素における液晶は理論的には常時駆動（デューティ比 1.0）されているので、時分割駆動方式を採用している、いわゆる単純マトリクス方式と比べてアクティブ方式はコントラストが良く、特にカラー液晶表示装置では欠かせない技術となりつつある。スイッチング素子として代表的なものとしては薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）がある。
【０００３】
なお、薄膜トランジスタを使用したアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置は、例えば特開平５−２５７１４２号公報で知られている。また、画素電極の周囲を樹脂から成る遮光膜で覆う構成は、特開平４−３４２２２９号及び特開平５−７２５４０号公報で知られている。
【０００４】
液晶表示装置は、例えば、表示用透明画素電極と配向膜等をそれぞれ積層した面が対向するように所定の間隙を隔てて２枚のガラス等から成る透明絶縁基板を重ね合せ、該両基板間の周縁部に枠状に設けたシール材により、両基板を貼り合せると共に、シール材の一部に設けた液晶封入口から両基板間のシール材の内側に液晶を封入、封止し、さらに両基板の外側に偏光板を設けて成る液晶表示素子（すなわち、液晶表示パネル、液晶表示部、ＬＣＤ：リキッド クリスタル ディスプレイ）と、液晶表示素子の下に配置され、液晶表示素子に光を供給するバックライトと、液晶表示素子の外周部の外側に配置した液晶表示素子の駆動用回路基板と、これらの各部材を保持するモールド成形品である枠状体と、これらの各部材を収納し、液晶表示窓があけられた金属製シールドケース（フレーム）等を含んで構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の液晶表示素子では、カラーフィルタを設ける方の基板に、ブラックマトリクスを形成している。ブラックマトリクスは、上下の両基板に設けた透明画素電極で構成される各画素の周囲に格子状に形成され、この格子により１画素の有効表示領域が仕切られており、これにより、各画素の輪郭をはっきりさせ、コントラストを向上することができる。なお、ブラックマトリクスは、液晶表示素子の周縁部のシール材を設ける部分にも、その部分の遮光をするために延長形成している。
【０００６】
従来は、ブラックマトリクスの材料としては、クロム（Ｃｒ）等の金属膜が用いられていた。なお、広い面積にわたって形成されるブラックマトリクスを設けた基板側が表示画面側（観察側）となる場合は、該ブラックマトリクスがＣｒのように反射性の金属材料から形成されていると、表示画面側の外部の光（以下、外光と称す）がブラックマトリクスで外側（観察側）に反射し、画面が見にくくなり（鏡のようになり）、コントラストが低下し、表示品質が低下する問題があった。この問題を解消するため、ブラックマトリクスを、低反射である有機系樹脂で形成することが提案されている。この場合、有機系樹脂の基板との接着強度が低下することから、液晶表示素子の製造工程における基板の切断工程等により、シール材を設けた部分（以下、シール部と称す）にストレスがかかり、シール部におけるブラックマトリクスと基板との界面で剥離が発生する問題が生じた。
【０００７】
また、シール部にブラックマトリクスを配置しないと、シール部で光漏れが生じ、表示品質が低下する問題がある。また、この問題を解消するため、シール部をシールドケースで被覆しようとすると、表示領域の周囲のいわゆる額縁部の寸法が大きくなり、当該液晶表示装置、すなわち、液晶表示モジュールの表示領域に対する最終外形寸法が大きくなるという問題がある。したがって、従来は、前述のように、ブラックマトリクスをシール部まで延長形成している。
【０００８】
本発明の目的は、外光の反射の問題を解決し、シール部における基板の剥がれと光漏れを防止し、表示品質と信頼性に優れ、かつ、表示領域の広い液晶表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、第１および第２の透明絶縁基板をそれぞれ表示用透明電極を設けた面が互いに対向するように所定の間隙を隔てて重ね合せ、前記両基板間の周縁部に枠状に設けたシール材により前記両基板を接着すると共に、前記シール材の内側の前記両基板間に液晶を封止し、かつ、前記第１の基板にブラックマトリクスを設けた液晶表示素子を有する液晶表示装置において、前記ブラックマトリクスが着色された有機系樹脂から成り、かつ、前記基板面と垂直方向から見た場合、前記シール材のほぼ全周にわたって、前記シール材と前記ブラックマトリクスとが重なる（すなわち、オーバーラップする）部分を表示領域側に設け、重ならない部分を前記表示領域と反対側に設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、第１および第２の透明絶縁基板をそれぞれ表示用透明電極を設けた内面が互いに対向するように所定の間隙を隔てて重ね合せ、前記両基板間の周縁部に枠状に設けたシール材により前記両基板を接着すると共に、前記シール材の内側の前記両基板間に液晶を封止し、かつ、前記第１の基板の内面にブラックマトリクスを設けた液晶表示素子を有する液晶表示装置において、前記ブラックマトリクスが着色された有機系樹脂から成り、前記基板面と垂直方向から見た場合、前記シール材のほぼ全周にわたって、前記シール材と前記ブラックマトリクスとが一部重なっており、かつ、少なくとも前記シール材と前記ブラックマトリクスとが重ならない部分の前記第２の絶縁基板の外面に遮光テープを設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記液晶表示素子を収納するシールドケースの表示窓の領域内における前記シール材を設けた部分に、前記ブラックマトリクスを設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記基板面と垂直方向から見た場合、前記第１の基板側に表示窓を構成するシールドケースと、前記第２の基板の内面に設けた反射性金属から成る配線とが重ならない部分に少なくとも前記ブラックマトリクスを設けたことを特徴とする。
【００１３】
さらに、表示領域と反対側の前記ブラックマトリクスの端部を、前記配線のパターンに沿って設けたことを特徴とする。
【００１４】
本発明では、ブラックマトリクスを着色された低反射の有機系樹脂で形成するので、ブラックマトリクスを設けた基板側が表示画面側（観察側）となる場合、表示画面側の外光がブラックマトリクスで外側（観察側）に反射し、画面が見にくくなり（鏡のようになり）、コントラストが低下し、表示品質が低下する問題を解消することができる。
【００１５】
また、基板面と垂直方向から見た場合、液晶封入口を除くシール材のほぼ全周にわたって、基板やシール材に対して接着強度の低い有機系樹脂から成るブラックマトリクスをシール部において一部除去し、該ブラックマトリクスとシール材とが重なる部分と重ならない部分を設けたので、該重ならない部分においては、例えば基板／保護膜／シール材の接着強度の高い組み合せとなり、シール部の接着強度を向上することができる。
【００１６】
また、シール材とブラックマトリクスとが重ならない部分の、ブラックマトリクスを設けない方の基板の外面に遮光テープを設けたことにより、シール部における該部分のバックライト光の光漏れを防止することができる。すなわち、接着強度向上のために、シール部におけるブラックマトリクスを一部除去してシール材と重ならない部分を設ける際、バックライトからの光漏れを防止するために、遮光テープを用いる。なお、ブラックマトリクスをシール材と全くオーバーラップせず、かつ、該オーバーラップしない部分に遮光テープを基板端部から延長した構成とすると、遮光テープの端部が表示領域に接近し、基板面に対して斜め横方向から見ると、表示領域から遮光テープが見える可能性がある。また、シール材の全周において、シール材とブラックマトリクスとのオーバーラップの有無があると、液晶表示素子の両基板のギャップむらが発生し、表示むらが生じる。これらのことから、ブラックマトリクスとシール材とは全周においてオーバーラップ部を形成する。
【００１７】
また、基板面と垂直方向から見た場合、ブラックマトリクスを設けた第１の基板側に表示窓を構成するシールドケースと、第２の基板の内面に設けた反射性金属から成る配線とが重ならない部分に、少なくともブラックマトリクスを設けることにより、シール部における該部分の外光の反射を防止することができる。すなわち、接着強度向上のためにシール部においてブラックマトリクスを一部除去する際、配線に外光が当たり、反射が発生すると、表示品質が低下するので、シールドケースから出る部分、つまり、表示窓の領域内における金属配線部分には、ブラックマトリクスを部分的に残し、外光の反射を防止する。
【００１８】
さらに、液晶表示素子の外周部を被覆するシールドケースによるシール部のマスキングが不要となるので、表示領域の広い、小型、大画面の液晶表示素子を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明する。
【００２０】
《アクティブ・マトリクス液晶表示装置》
以下、アクティブ・マトリクス方式のカラー液晶表示装置にこの発明を適用した実施例を説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
《液晶表示モジュールの全体構成》
図３は、液晶表示モジュールＭＤＬの分解斜視図である。
【００２２】
ＳＨＤは金属板から成るシールドケース（メタルフレームとも称す）、ＷＤは表示窓、ＳＰＣ１〜４は絶縁スペーサ、ＦＰＣ１、２は多層フレキシブル回路基板（ＦＰＣ１はゲート側回路基板、ＦＰＣ２はドレイン側回路基板）、ＨＳはドレイン側回路基板ＦＰＣ２のグランドとシールドケースＳＨＤとの電気的接続を取る為に設けられる金属箔からなるフレームグランド、ＰＣＢはインターフェイス回路基板、ＡＳＢはアッセンブルされた駆動回路基板付き液晶表示素子、ＰＮＬは重ね合わせた２枚の透明絶縁基板の一方の基板上に駆動ＩＣを搭載した液晶表示素子（液晶表示パネルとも称す）、ＧＣ１およびＧＣ２はゴムクッション、ＰＲＳはプリズムシート（本実施例では２枚の光学シートで構成されている。）、ＳＰＳは拡散シート、ＧＬＢは導光板、ＲＦＳは反射シート、ＳＬＶは拡散シートＳＰＳ及びプリズムシートＰＲＳを固定するスリーブ、ＭＣＡは一体成型により形成された下側ケース（モールドケース）、ＬＰは蛍光管、ＬＳは蛍光管ＬＰの光を導光板ＧＬＢ側に反射する反射器、ＬＰＣ１、２はランプケーブル、ＬＣＴはインバータ用の接続コネクタ、ＧＢは蛍光管ＬＰを支持するゴムブッシュである。
【００２３】
ＢＬは蛍光管ＬＰ、反射器ＬＳ、導光板ＧＬＢ、反射シートＲＦＳ、拡散シートＳＰＳプリズムシートＰＲＳで構成されるバックライトで、液晶表示パネルＰＮＬの裏面に均一な光を供給し、液晶表示パネルＰＮＬの表面から見る観測者が、液晶の光透過率の変化を画像表示として認識する為に設けられている。
【００２４】
図３に示すように下側ケースＭＣＡ、バックライトＢＬ、駆動回路基板付き液晶表示素子ＡＳＢ、シールドケースＳＨＤ等が積み重ねられて液晶表示モジュールＭＤＬが組み立てられる。
【００２５】
《マトリクス部の概要》
図４は、本発明が適用可能なアクティブ・マトリクス方式カラー液晶表示素子の画素部の平面図である。
【００２６】
図５は、本発明が適用可能なアクティブ・マトリクス方式カラー液晶表示素子の画素部を中央にして（Ｂ）、両側（Ａ）、（Ｃ）にそれぞれ液晶表示素子角付近と映像信号端子部付近を示す断面図である。
【００２７】
図５（Ｂ）は図４の５−５で切った断面に相当する。
【００２８】
各画素は隣接する２本の走査信号線（ゲート信号線または水平信号線）ＧＬと、隣接する２本の映像信号線（ドレイン信号線または垂直信号線）ＤＬとの交差領域内（４本の信号線で囲まれた領域内）に配置されている。各画素は薄膜トランジスタＴＦＴ、透明画素電極ＩＴＯ１および保持容量素子Ｃaddを含む。走査信号線ＧＬは左右方向に延在し、上下方向に複数本配置されている。映像信号線ＤＬは上下方向に延在し、左右方向に複数本配置されている。
【００２９】
図５に示すように、液晶層ＬＣを基準にして下部透明ガラス基板ＳＵＢ１側には薄膜トランジスタＴＦＴおよび透明画素電極ＩＴＯ１が形成され、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２側にはカラーフィルタＦＩＬ、遮光用ブラックマトリクスパターンＢＭが形成されている。透明ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の両面にはディップ処理等によって形成された酸化シリコン膜ＳＩＯが設けられている。
【００３０】
上部透明ガラス基板ＳＵＢ２の内側（液晶ＬＣ側）の表面には、ブラックマトリクスＢＭ、カラーフィルタＦＩＬ、保護膜ＰＳＶ２、共通透明画素電極ＩＴＯ２（ＣＯＭ）および上部配向膜ＯＲＩ２が順次積層して設けられている。
【００３１】
《マトリクス周辺の概要》
図２は上下のガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２を含む液晶表示素子（液晶表示パネル）ＰＮＬのマトリクス（ＡＲ）周辺部を誇張した平面を、図１は図２のパネル左上角部に対応するシール部ＳＬ付近の拡大平面を示す図である。また、図５は画素部における断面を中央にして、左側に図１の８ａ−８ａ切断線における断面を、右側に映像信号駆動回路が接続されるべき外部接続端子ＤＴＭ付近の断面を示す図である。
【００３２】
このパネルの製造では、小さいサイズであればスループット向上のため、１枚のガラス基板で複数個分のデバイスを同時に加工してから分割し、大きいサイズであれば製造設備の共用のためどの品種でも標準化された大きさのガラス基板を加工してから各品種に合ったサイズに小さくし、いずれの場合も一通りの工程を経てからガラスを切断する。図１、図２は後者の例を示すもので、図２は上下基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の切断後を、図１は切断前を表しており、ＬＮは両基板の切断前の縁を、ＣＴ１とＣＴ２はそれぞれ基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の切断すべき位置を示す。いずれの場合も、完成状態では外部接続端子群Ｔｇ、Ｔｄ（添字略）が存在する（図で上下辺と左辺の）部分はそれらを露出するように上側基板ＳＵＢ２の大きさが下側基板ＳＵＢ１よりも内側に制限されている。端子群Ｔｇ、Ｔｄはそれぞれ後述する走査回路接続用端子ＧＴＭ、映像信号回路接続用端子ＤＴＭとそれらの引出配線部を集積回路チップＣＨＩが搭載されたテープキャリアパッケージＴＣＰの単位に複数本まとめて名付けたものである。各群のマトリクス部から外部接続端子部に至るまでの引出配線は、両端に近づくにつれ傾斜している。これは、パッケージＴＣＰの配列ピッチ及び各パッケージＴＣＰにおける接続端子ピッチに表示パネルＰＮＬの端子ＤＴＭ、ＧＴＭを合せるためである。
【００３３】
なお図１に示すように、ガラスを切断し基板ＳＵＢ１を分離する前は、薄膜トランジスタの静電破壊防止の為、端子群Ｔｇ、Ｔｄ内の端子はそれぞれショート線ＳＨｇ、ＳＨｄにより短絡されており、ショート線ＳＨｇ、ＳＨｄ同士も接続部ＰＲＴで電気的に結合している。
【００３４】
透明ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の間にはその縁に沿って、液晶封入口ＩＮＪを除き、液晶ＬＣを封止するようにシールパターンＳＬが形成される。シール材は例えばエポキシ樹脂から成る。上部透明ガラス基板ＳＵＢ２側の共通透明画素電極ＩＴＯ２は、少なくとも一箇所において、本実施例ではパネルの４角で銀ペースト材ＡＧＰによって下部透明ガラス基板ＳＵＢ１側に形成されたその引出配線ＩＮＴに接続されている。この引出配線ＩＮＴは後述するゲート端子ＧＴＭ、ドレイン端子ＤＴＭと同一製造工程で形成される。
【００３５】
配向膜ＯＲＩ１、ＯＲＩ２、透明画素電極ＩＴＯ１、共通透明画素電極ＩＴＯ２、それぞれの層は、シールパターンＳＬの内側に形成される。偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２はそれぞれ下部透明ガラス基板ＳＵＢ１、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２の外側の表面に形成されている。液晶ＬＣは液晶分子の向きを設定する下部配向膜ＯＲＩ１と上部配向膜ＯＲＩ２との間でシールパターンＳＬで仕切られた領域に封入されている。下部配向膜ＯＲＩ１は下部透明ガラス基板ＳＵＢ１側の保護膜ＰＳＶ１の上部に形成される。
【００３６】
この液晶表示装置は、下部透明ガラス基板ＳＵＢ１側、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２側で別個に種々の層を積み重ね、シールパターンＳＬを基板ＳＵＢ２側に形成し、下部透明ガラス基板ＳＵＢ１と上部透明ガラス基板ＳＵＢ２とを重ね合せ、シール材ＳＬの開口部ＩＮＪから液晶ＬＣを注入し、注入口ＩＮＪをエポキシ樹脂などで封止し、上下基板を切断することによって組み立てられる。
【００３７】
《薄膜トランジスタＴＦＴ》
つぎに、図５に戻り、ＴＦＴ基板ＳＵＢ１側の構成を詳しく説明する。
【００３８】
薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート電極ＧＴに正のバイアスを印加すると、ソース−ドレイン間のチャネル抵抗が小さくなり、バイアスを零にすると、チャネル抵抗は大きくなるように動作する。
【００３９】
各画素には複数（２つ）の薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２が冗長して設けられる。薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２のそれぞれは、実質的に同一サイズ（チャネル長、チャネル幅が同じ）で構成され、ゲート電極ＧＴ、ゲート絶縁膜ＧＩ、ｉ型（真性、intrinsic、導電型決定不純物がドープされていない）非晶質シリコン（Ｓｉ）から成るｉ型半導体層ＡＳ、一対のソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２を有す。なお、ソース、ドレインは本来その間のバイアス極性によって決まるもので、この液晶表示装置の回路ではその極性は動作中反転するので、ソース、ドレインは動作中入れ替わると理解されたい。しかし、以下の説明では、便宜上一方をソース、他方をドレインと固定して表現する。
【００４０】
《ゲート電極ＧＴ》
ゲート電極ＧＴは走査信号線ＧＬから垂直方向に突出する形状で構成されている（Ｔ字形状に分岐されている）。ゲート電極ＧＴは薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２のそれぞれの能動領域を越えるよう突出している。薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２のそれぞれのゲート電極ＧＴは、一体に（共通のゲート電極として）構成されており、走査信号線ＧＬに連続して形成されている。本例では、ゲート電極ＧＴは、単層の第２導電膜ｇ２で形成されている。第２導電膜ｇ２としては例えばスパッタで形成されたアルミニウム（Ａｌ）膜が用いられ、その上にはＡｌの陽極酸化膜ＡＯＦが設けられている。
【００４１】
このゲート電極ＧＴはｉ型半導体層ＡＳを完全に覆うよう（下方からみて）それより大き目に形成され、ｉ型半導体層ＡＳに外光やバックライト光が当たらないよう工夫されている。
【００４２】
《走査信号線ＧＬ》
走査信号線ＧＬは第２導電膜ｇ２で構成されている。この走査信号線ＧＬの第２導電膜ｇ２はゲート電極ＧＴの第２導電膜ｇ２と同一製造工程で形成され、かつ一体に構成されている。また、走査信号線ＧＬ上にもＡｌの陽極酸化膜ＡＯＦが設けられている。
【００４３】
《絶縁膜ＧＩ》
絶縁膜ＧＩは、薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２において、ゲート電極ＧＴと共に半導体層ＡＳに電界を与えるためのゲート絶縁膜として使用される。絶縁膜ＧＩはゲート電極ＧＴおよび走査信号線ＧＬの上層に形成されている。絶縁膜ＧＩとしては例えばプラズマＣＶＤで形成された窒化シリコン膜が選ばれ、１２００〜２７００Åの厚さに（本実施例では、２０００Å程度）形成される。ゲート絶縁膜ＧＩは図１に示すように、マトリクス部ＡＲの全体を囲むように形成され、周辺部は外部接続端子ＤＴＭ、ＧＴＭを露出するよう除去されている。絶縁膜ＧＩは走査信号線ＧＬと映像信号線ＤＬの電気的絶縁にも寄与している。
【００４４】
《ｉ型半導体層ＡＳ》
ｉ型半導体層ＡＳは、本例では薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２のそれぞれに独立した島となるよう形成され、非晶質シリコンで、２００〜２２００Åの厚さに（本実施例では、２０００Å程度の膜厚）で形成される。層ｄ０はオーミックコンタクト用のリン（Ｐ）をドープしたＮ+型非晶質シリコン半導体層であり、下側にｉ型半導体層ＡＳが存在し、上側に導電層ｄ２（ｄ３）が存在するところのみに残されている。
【００４５】
ｉ型半導体層ＡＳは走査信号線ＧＬと映像信号線ＤＬとの交差部（クロスオーバ部）の両者間にも設けられている。この交差部のｉ型半導体層ＡＳは交差部における走査信号線ＧＬと映像信号線ＤＬとの短絡を低減する。
【００４６】
《透明画素電極ＩＴＯ１》
透明画素電極ＩＴＯ１は液晶表示部の画素電極の一方を構成する。
【００４７】
透明画素電極ＩＴＯ１は薄膜トランジスタＴＦＴ１のソース電極ＳＤ１および薄膜トランジスタＴＦＴ２のソース電極ＳＤ１の両方に接続されている。このため、薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２のうちの１つに欠陥が発生しても、その欠陥が副作用をもたらす場合はレーザ光等によって適切な箇所を切断し、そうでない場合は他方の薄膜トランジスタが正常に動作しているので放置すれば良い。透明画素電極ＩＴＯ１は第１導電膜ｄ１によって構成されており、この第１導電膜ｄ１はスパッタリングで形成された透明導電膜（Indium-Tin-Oxide  ＩＴＯ：ネサ膜）からなり、１０００〜２０００Åの厚さに（本実施例では、１４００Å程度の膜厚）形成される。
【００４８】
《ソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２》
ソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２のそれぞれは、Ｎ+型半導体層ｄ０に接触する第２導電膜ｄ２とその上に形成された第３導電膜ｄ３とから構成されている。
【００４９】
第２導電膜ｄ２はスパッタで形成したクロム（Ｃｒ）膜を用い、５００〜１０００Åの厚さに（本実施例では、６００Å程度）で形成される。Ｃｒ膜は膜厚を厚く形成するとストレスが大きくなるので、２０００Å程度の膜厚を越えない範囲で形成する。Ｃｒ膜はＮ+型半導体層ｄ０との接着性を良好にし、第３導電膜ｄ３のＡｌがＮ+型半導体層ｄ０に拡散することを防止する（いわゆるバリア層の）目的で使用される。第２導電膜ｄ２として、Ｃｒ膜の他に高融点金属（Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ）膜、高融点金属シリサイド（ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2、ＷＳｉ2）膜を用いてもよい。
【００５０】
第３導電膜ｄ３はＡｌのスパッタリングで３０００〜５０００Åの厚さに（本実施例では、４０００Å程度）形成される。Ａｌ膜はＣｒ膜に比べてストレスが小さく、厚い膜厚に形成することが可能で、ソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２および映像信号線ＤＬの抵抗値を低減したり、ゲート電極ＧＴやｉ型半導体層ＡＳに起因する段差乗り越えを確実にする（ステップカバーレッジを良くする）働きがある。
【００５１】
第２導電膜ｄ２、第３導電膜ｄ３を同じマスクパターンでパターニングした後、同じマスクを用いて、あるいは第２導電膜ｄ２、第３導電膜ｄ３をマスクとして、Ｎ+型半導体層ｄ０が除去される。つまり、ｉ型半導体層ＡＳ上に残っていたＮ+型半導体層ｄ０は第２導電膜ｄ２、第３導電膜ｄ３以外の部分がセルフアラインで除去される。このとき、Ｎ+型半導体層ｄ０はその厚さ分は全て除去されるようエッチングされるので、ｉ型半導体層ＡＳも若干その表面部分がエッチングされるが、その程度はエッチング時間で制御すればよい。
【００５２】
《映像信号線ＤＬ》
映像信号線ＤＬはソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２と同層の第２導電膜ｄ２、第３導電膜ｄ３で構成されている。
【００５３】
《保護膜ＰＳＶ１》
薄膜トランジスタＴＦＴおよび透明画素電極ＩＴＯ１上には保護膜ＰＳＶ１が設けられている。保護膜ＰＳＶ１は主に薄膜トランジスタＴＦＴを湿気等から保護するために形成されており、透明性が高くしかも耐湿性の良いものを使用する。保護膜ＰＳＶ１は例えばプラズマＣＶＤ装置で形成した酸化シリコン膜や窒化シリコン膜で形成されており、１μｍ程度の膜厚で形成する。
【００５４】
保護膜ＰＳＶ１は図１に示すように、マトリクス部ＡＲの全体を囲むように形成され、周辺部は外部接続端子ＤＴＭ、ＧＴＭを露出するよう除去され、また上基板側ＳＵＢ２の共通電極ＣＯＭを下側基板ＳＵＢ１の外部接続端子接続用引出配線ＩＮＴに銀ペーストＡＧＰで接続する部分も除去されている。保護膜ＰＳＶ１とゲート絶縁膜ＧＩの厚さ関係に関しては、前者は保護効果を考え厚くされ、後者はトランジスタの相互コンダクタンスｇｍを薄くされる。したがって、図１に示すように、保護効果の高い保護膜ＰＳＶ１は周辺部もできるだけ広い範囲に亘って保護するようゲート絶縁膜ＧＩよりも大きく形成されている。
【００５５】
《ブラックマトリクスＢＭ》
上部透明ガラス基板ＳＵＢ２側には、外部光またはバックライト光がｉ型半導体層ＡＳに入射しないよう遮光膜として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ＢＭの閉じた多角形の輪郭線は、その内側がブラックマトリクスＢＭが形成されない開口を示している。ブラックマトリクスＢＭはカーボンブラック、黒色の有機顔料等を添加した例えばアクリル、エポキシ、ポリイミド樹脂等の有機系樹脂から成り、０．５〜２．５μｍ（本実施例では１．６μｍ程度）の厚さに形成される。
【００５６】
したがって、薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２のｉ型半導体層ＡＳは上下にあるブラックマトリクスＢＭおよび大き目のゲート電極ＧＴによってサンドイッチにされ、外部の自然光やバックライト光が当たらなくなる。ブラックマトリクスＢＭは各画素の周囲に格子状に形成され、この格子で１画素の有効表示領域が仕切られている。したがって、各画素の輪郭がブラックマトリクスＢＭによってはっきりとし、コントラストが向上する。つまり、ブラックマトリクスＢＭはｉ型半導体層ＡＳに対する遮光とブラックマトリクスとの２つの機能をもつ。
【００５７】
透明画素電極ＩＴＯ１のラビング方向の根本側のエッジ部分もブラックマトリクスＢＭによって遮光されているので、上記部分にドメインが発生したとしても、ドメインが見えないので、表示特性が劣化することはない。
【００５８】
ブラックマトリクスＢＭは図２に示すように周辺部にも額縁状に形成され、そのパターンはドット状に複数の開口を設けたマトリクス部のパターンと連続して形成されている。周辺部のシール部では、シール材ＳＬは遮光性なので、パソコン等の実装機に起因する反射光等の漏れ光がマトリクス部に入り込むのを防いでいる。
【００５９】
《カラーフィルタＦＩＬ》
カラーフィルタＦＩＬは画素に対向する位置に赤、緑、青の繰り返しでストライプ状に形成される。カラーフィルタＦＩＬは透明画素電極ＩＴＯ１の全てを覆うように大き目に形成され、ブラックマトリクスＢＭはカラーフィルタＦＩＬおよび透明画素電極ＩＴＯ１のエッジ部分と重なるよう透明画素電極ＩＴＯ１の周縁部より内側に形成されている。
【００６０】
カラーフィルタＦＩＬはつぎのように形成することができる。まず、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２の表面にアクリル系樹脂等の染色基材を形成し、フォトリソグラフィ技術で赤色フィルタ形成領域以外の染色基材を除去する。この後、染色基材を赤色染料で染め、固着処理を施し、赤色フィルタＲを形成する。つぎに、同様な工程を施すことによって、緑色フィルタＧ、青色フィルタＢを順次形成する。
【００６１】
《保護膜ＰＳＶ２》
保護膜ＰＳＶ２はカラーフィルタＦＩＬの着色材が液晶ＬＣに漏れることを防止するために設けられている。保護膜ＰＳＶ２は例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂材料で形成されている。
【００６２】
《共通透明画素電極ＩＴＯ２》
共通透明画素電極ＩＴＯ２は、下部透明ガラス基板ＳＵＢ１側に画素ごとに設けられた透明画素電極ＩＴＯ１に対向し、液晶ＬＣの光学的な状態は各画素電極ＩＴＯ１と共通透明画素電極ＩＴＯ２との間の電位差（電界）に応答して変化する。この共通透明画素電極ＩＴＯ２にはコモン電圧Ｖcomが印加されるように構成されている。本実施例では、コモン電圧Ｖcomは映像信号線ＤＬに印加される最小レベルの駆動電圧Ｖｄminと最大レベルの駆動電圧Ｖｄmaxとの中間直流電位に設定されるが、映像信号駆動回路で使用される集積回路の電源電圧を約半分に低減したい場合は、交流電圧を印加すれば良い。なお、共通透明画素電極ＩＴＯ２の平面形状は図１、図２を参照されたい。
【００６３】
《ドレイン側出力配線》
図６（Ａ）は、ドレイン側の出力配線の一例を示す平面図である。
【００６４】
ドレイン側の出力配線には、ドレイン線（映像信号線）ＤＬに印加するドレイン電圧として、１水平期間の約２６μｓｅｃ毎に約０〜３Ｖの間で、レベル変化する電圧が加わる。例えば、有効表示部ＡＲ内のドレイン線ＤＬの抵抗値Ｒは約８．８ｋΩで、また、液晶表示パネルとして、ドレイン線ＤＬに負荷される容量の総合値Ｃは約５５ｐＦである。このため、ＲＣ定数による約０．４μｓｅｃの波形歪を生じる。さらに、上記したように、幅３０μｍを仮定しても、抵抗差１ｋΩからの波形歪増加分は、約０．１μｓｅｃであり、この程度のドレイン波形の立上り遅れは、ゲート波形の立上りを適当な関係でシフトさせ、遅らせる手段で、表示への悪影響をほぼ防ぐこともできる。一方、ゲート波形の立上り歪の量は、そのまま、書き込み時間の減少につながる。従って、ゲート側に比べ、ドレイン側の出力配線には、比較的配線抵抗のバラツキに裕度をとれ、信頼性を重視した配線方法を採用することにした。
【００６５】
まず、本例では、シ−ル部ＳＬから有効表示部（有効画素エリア）ＡＲまでの距離は約２．２ｍｍであるが、この間の配線抵抗は、低抵抗材料からなる配線層ｄ２、ｄ３を使用し、特性上抵抗を無視できる値となっている。すなわち、例えば、配線層ｄ３の膜厚を４０００Åとすると、Ａｌ−Ｐｄでは、抵抗率０．１Ω／□程度、Ａｌ−Ｔａ−Ｔｉでは、抵抗率０．２Ω／□程度、Ａｌ−Ｔａでは、抵抗率０．５Ω／□程度であるため、配線幅３０μｍを仮定しても、５０Ω以下となる。
【００６６】
なお、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の一点鎖線で示す切断線における断面図であるが、有効表示部ＡＲのドレイン線ＤＬと出力配線の繋ぎ部分は、Ｎ+型非晶質Ｓｉ膜ｄ０、ｉ型非晶質Ｓｉ膜ＡＳ、窒化Ｓｉ膜ＧＩを透明導電膜ｄ１との間に介在させ、テーパ状の断面形状とすることで、直接接続させた場合の透明導電膜ｄ１の段差による出力配線ｄ２、ｄ３の断線を防止している。
【００６７】
次に、シール部の外側では、信頼性上比較的安定な透明導電膜ｄ１のみを使用して配線する。
【００６８】
透明導電膜ＩＴＯによる配線は、アルミニウムＡｌ材料層を含む低抵抗配線に比べ、電気分解しにくいことが実験で分かっている。例えば、加速実験によると、保護膜ＰＳＶ１無しで、２電極端子間を特定の距離離し、純水を滴下し、電源周波数１５．６ｋＨｚ、４Ｖピーク電圧の交流を印加した場合において、透明導電膜ＩＴＯによる配線では、９０分以上問題無く、電食が発生しなかったが、アルミニウムＡｌ材料層を含む配線を透明導電膜ＩＴＯ配線の上に形成した２層配線では、５０分経過後、電食が生じた。
【００６９】
さらに、上記透明導電膜ＩＴＯによる配線は、保護膜ＰＳＶ１で被覆することで、耐電食性を向上させている。
【００７０】
《ゲート側出力配線》
次に、図７はゲート側の出力配線の一例を示す平面図である。
【００７１】
ゲート側の出力配線には、例えば、ゲート線ＧＬに印加するゲート電圧として、１水平期間の約２６μｓｅｃの間は、ゲートオン時のパルスとして、約１０Ｖの電圧を加え、残りのゲートオフ時の間（約１６ｍｓｅｃ）は、ゲートオフ電圧（約−１４〜−９Ｖ）を加える。
【００７２】
しかし、有効表示部ＡＲ内のゲート線ＧＬの抵抗値Ｒは例えば約１２ｋΩで、また、液晶表示パネルとして、ゲート線ＧＬに負荷される容量の総合値Ｃは約２７０ｐＦである。このため、ＲＣ定数による約３．２μｓｅｃの波形歪を生じる。このゲート波形の立上り歪の量は、そのまま、書き込み時間の減少につながる。従って、ゲート側では、配線抵抗のバラツキを小さくするだけでなく、出力配線抵抗自体を小さくする必要が生じた。
【００７３】
本例では、できる限り、アルミニウムを含むゲート配線層ｇ１をシールＳＬ外側まで延長し、抵抗を下げている。
【００７４】
《ブラックマトリクスＢＭとシール材ＳＬと遮光テープＴＡＰＥ》
図８は本発明を適用したアクティブ・マトリクス方式カラー液晶表示装置のシールドケースＳＨＤ側から見た平面図及び側面図である。
【００７５】
図９は本発明を適用したアクティブ・マトリクス方式カラー液晶表示装置の端部、すなわち、液晶表示素子を構成する１対の上下透明ガラス基板を接着し、かつ、該両基板間に液晶を封止しているシール部近傍の端部の概略断面図である。
【００７６】
図９は図８に示す平面図の９−９で切った断面に相当する。
【００７７】
ＳＵＢ１は下部透明ガラス基板、ＳＵＢ２は上部透明ガラス基板、ＢＭはブラックマトリクス、ＢＭＥはブラックマトリクスＢＭの端部、ＰＳＶ２は保護膜、ＳＬはシール材、ＬＣは液晶層、ＴＡＰＥは遮光テープ、ＧＴＭ、ＤＴＭは配線（外部接続用端子）、ＰＯＬ１、ＰＯＬ２は偏光板、ＡＲはマトリクス部（表示領域）、ＳＨＤは金属製シールドケース、ＷＤはシールドケースＳＨＤの開口で構成される表示窓、ＬＧＴは表示画面側の外光、ＢＬＬはバックライト光である。なお、断面構造の詳細は、図５に示してある。
【００７８】
本例では、ブラックマトリクスＢＭを例えばカーボンブラック、黒色の有機顔料等を添加したアクリル、エポキシ、ポリイミド樹脂等の、着色した有機系樹脂で形成し、基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２面と垂直方向から見た場合、図９、図２、図１に示すように、液晶封入口（図２のＩＮＪ）を除くシール材ＳＬのほぼ全周にわたって、シール材ＳＬとブラックマトリクスＢＭとが重なる（オーバーラップする）部分を表示領域ＡＲ側に設け、重ならない部分を表示領域ＡＲと反対側に設けてある。なお、ブラックマトリクスＢＭは、シールドケースＳＨＤの表示窓ＷＤの領域内におけるシール材ＳＬを設けた部分に少なくとも設けられている。また、ブラックマトリクスＢＭは、基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２面と垂直方向から見た場合、シールドケースＳＨＤと、下部透明ガラス基板ＳＵＢ１の上面に設けた配線ＧＴＭ、ＤＴＭの反射性金属部（すなわち、透明導電膜は除く）とが重ならない部分に少なくとも設けてある。また、シール材ＳＬとブラックマトリクスＢＭとが重ならない部分を少なくとも含む、シール材ＳＬから下部透明ガラス基板ＳＵＢ１の端部までの該基板ＳＵＢ１の下面に、遮光テープＴＡＰＥが粘着剤層を介して貼り付けてある。さらに、表示領域ＡＲと反対側のブラックマトリクスＢＭの端部ＢＭＥは、図６（Ａ）、図７に示すように、配線ＧＴＭ、ＤＴＭのパターンに沿って設けてある。
【００７９】
本例では、ブラックマトリクスＢＭが着色された低反射の有機系樹脂から成るので、ブラックマトリクスＢＭを設けた基板ＳＵＢ２側が表示画面側（観察側）となる場合、表示画面側の外光がブラックマトリクスＢＭで外側（観察側）に反射し、画面が見にくくなり（鏡のようになり）、コントラストが低下し、表示品質が低下する問題を解消することができる。
【００８０】
また、シール材ＳＬのほぼ全周にわたって、ガラス基板やシール材に対して接着強度の低い有機系樹脂から成るブラックマトリクスＢＭを一部除去し、該ブラックマトリクスＢＭとシール材ＳＬとが重なる部分と重ならない部分を設けたので、該重ならない部分においては、例えばガラス基板ＳＵＢ２／保護膜ＰＳＶ２／シール材ＳＬの接着強度の高い組み合せとなり、シール部の接着強度を向上することができる。
【００８１】
また、シール材ＳＬとブラックマトリクスＢＭとが重ならない部分の下部透明ガラス基板ＳＵＢ１の下面に遮光テープＴＡＰＥを貼り付けたので、シール部における該部分のバックライト光ＢＬＬの光漏れを防止することができる。すなわち、接着強度向上のために、シール部におけるブラックマトリクスＢＭを一部除去してシール材ＳＬと重ならない部分を設ける際、バックライト光ＢＬＬの光漏れを防止するために、遮光テープＴＡＰＥを用いる。遮光テープＴＡＰＥは、少なくとも基板ＳＵＢ１に貼り付ける側の面を黒色に着色し、また無反射性の面とする。遮光テープは、透明導電膜からなる配線を通して遮光テープのガラス基板ＳＵＢ１と接着する面が表示画面側から見えてしまうので、黒色とするのが好ましい。また、遮光テープとガラス基板ＳＵＢ１の境界で光が反射しないように、遮光テープのガラス基板ＳＵＢ１と接する面の屈折率をガラス基板ＳＵＢ１の屈折率に近い値にして、遮光テープとガラス基板ＳＵＢ１の境界を無反射性の面とするのが望ましい。また、シール材ＳＬの全周において、シール材ＳＬとブラックマトリクスＢＭとのオーバーラップの有無があると、液晶表示素子の両基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２のギャップむらが発生し、表示むらが生じる。これらのことから、ブラックマトリクスＢＭとシール材ＳＬとは液晶封入口（図２のＩＮＪ）以外のほぼ全周においてオーバーラップ部を形成している。
【００８２】
また、表示窓ＷＤを構成するシールドケースＳＨＤと、下部透明ガラス基板ＳＵＢ１に設けた配線ＧＴＭ、ＤＴＭの反射性金属部とが重ならない部分に、ブラックマトリクスＢＭを少なくとも設けることにより、シール部における該部分の外光ＬＧＴの反射を破線矢印に示すように防止することができる。すなわち、接着強度向上のためにシール部においてブラックマトリクスＢＭを一部除去する際、配線ＧＴＭ、ＤＴＭに外光ＬＧＴが当たり、反射が発生すると、表示品質が低下するので、シールドケースＳＨＤから出る部分、つまり、表示窓ＷＤの領域内における配線ＧＴＭ、ＤＴＭの金属部分には、ブラックマトリクスＢＭを残し、外光ＬＧＴの反射を防止する。
【００８３】
さらに、液晶表示素子の外周部を被覆するシールドケースＳＨＤによるシール部のマスキングが不要となるので、表示領域の広い、小型、大画面の液晶表示素子を得ることができる。
【００８４】
また、本例では、透明ガラス基板ＳＵＢ２上に、例えばカーボンブラック、黒色の有機顔料等を添加したアクリル、エポキシ、ポリイミド樹脂等の有機系樹脂から成るブラックマトリクスＢＭを所定のパターンに形成し、その上に、カラーフィルタＦＩＬ（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）（図５参照）をそれぞれ所定のパターンに形成した。なお、ブラックマトリクスＢＭの可視光域における吸光度（ＯＤ値）は１．５〜３．７の範囲であり、Ｃ光源で換算した色調はｘ、ｙが共に０．２〜０．５の範囲であった。また、カラーフィルタＦＩＬとしては、各々の色調に合せた有機顔料を添加した光硬化型ネガレジストを用い、フォトリソグラフィ技術により、順次形成した。その後、着色樹脂からの不純物の溶出防止、および表面平坦性を確保するために、アクリル、エポキシ樹脂等をスピンコート、ロールコート、転写印刷法等により塗布を行い、熱処理を施し、硬化させ、ブラックマトリクスＢＭとカラーフィルタＦＩＬの上に保護膜ＰＳＶ２を形成した。つぎに、この上に、酸化インジウムを主成分とする透明導電膜をスパッタリング法により成膜して、透明画素電極ＩＴＯ２を形成し、カラーフィルタ側基板を作製した。つぎに、この基板の透明画素電極ＩＴＯ２上に、配向膜ＯＲＩ２を転写印刷法により転写形成した後、１８０〜２２０℃で熱処理を行った。また、対向基板である薄膜トランジスタＴＦＴを形成した基板にも配向膜ＯＲＩ１を形成した後、同様の熱処理を行った。ついで、両基板に配向処理を施した後、いずれか一方の基板に、シール材ＳＬをスクリーン印刷法、ディスペンサ塗布法等により形成した。なお、シール材ＳＬは、透明画素電極の端子部と接触するので（図５参照）、絶縁性が要求され、ここでは硬化後における電気抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上となるようにし、かつ、光学特性が所定の値となるよう、調整したものを用いた。その後、溶媒乾燥を行い、上下基板のギャップを制御する多数個のスペーサ（図示省略）を一方の基板の全面に分散した後、対向基板と組み合せ、０．５〜１．０ｋｇ／ｃｍ2の加重を加え、１５０〜１８０℃、１〜４時間の熱硬化処理を行った。なお、硬化が完了した基板のブラックマトリクスＢＭの可視光域における吸光度（ＯＤ値）は１．５〜３．５の範囲であり、Ｃ光源で換算した色調はｘ、ｙが共に０．２〜０．５の範囲であった。その後、所定の寸法に基板を切断し、基板間の隙間に液晶ＬＣを注入し、両基板の外側に偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２を貼り付け、基板ＳＵＢ１の外側に遮光テープＴＡＰＥを貼り付け、液晶表示素子を完成させた。この液晶表示素子を点灯させた結果、表示領域外の部分では、バックライトから照射される光ＢＬＬが、ブラックマトリクスＢＭおよび遮光テープＴＡＰＥにより遮光されており、表示品質の良好なカラー液晶表示素子を得ることができた。
【００８５】
なお、図９において、例えば、シール材ＳＬの幅は１．０ｍｍ、ブラックマトリクスＢＭとシール材ＳＬとのオーバーラップ幅は０．３ｍｍ、ブラックマトリクスＢＭとシール材ＳＬとのオーバーラップしない幅は０．７ｍｍ、配線ＧＴＭ、ＤＴＭとブラックマトリクス端部ＢＭＥとのオーバーラップ幅は５μｍ以上、基板ＳＵＢ２の端部とブラックマトリクスＢＭとの間隔は１．０ｍｍ以上、ブラックマトリクスＢＭと遮光テープＴＡＰＥとのオーバーラップ幅は０．７ｍｍ、ブラックマトリクス端部ＢＭＥとシールドケースＳＨＤとのオーバーラップ幅は０．３ｍｍ以上、遮光テープＴＡＰＥと表示領域ＡＲの表示画素との間隔は１．０ｍｍ以上、基板ＳＵＢ２の端部とシール材ＳＬの端部との間隔は０．３ｍｍ、基板ＳＵＢ２の端部とブラックマトリクスＢＥとの間隔は１．０ｍｍである。
【００８６】
以上本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。例えば、前記実施例では、アクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置に適用した例を示したが、本発明は単純マトリクス方式の液晶表示装置にも適用可能であることはいうまでもない。
【００８７】
また、本発明はブラックマトリックスを樹脂で形成する実施例の他に、ブラックマトリックスを基板との接着性の良くない金属膜で形成する実施例に適用しても、シール部におけるブラックマトリックスと基板の界面からからシール材が剥離するのを防止する効果が得られる。
【００８８】
しかし、ブラックマトリックスを樹脂で形成する実施例によればブラックマトリックスにより外部の光が反射するのを防止する効果も得られる。
【００８９】
また、前記実施例では第１基板のシール材と対向しない面のシール材とブラックマトリックスが重ならない部分に対応する領域に、バックライトの光を遮光する遮光手段として、遮光性の接着テープを用いたが、上記遮光手段は遮光性の塗装膜でも良く、金属膜あるいは遮光性の金属酸化膜でも良い。
【００９０】
しかし、遮光手段に遮光性の接着テープを用いる実施例によれば、遮光手段の部材コストを下げることができ、液晶表示装置の製造原価を低減することが出来る。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ブラックマトリクスを低反射の着色有機系樹脂で形成したので、外光反射の問題を防止できる。また、シール部にブラックマトリクスと遮光テープを設けたので、シール部の光漏れを防止でき、表示品質が向上する。また、シール部にブラックマトリクスを一部重複しないように配置することにより、ブラックマトリクスの密着力不足による剥がれが防止できるので、信頼性が向上できる。また、液晶表示素子の外周部を被覆するシールドケースによるシール部のマスキングが不要となるので、表示領域を大きくできる。このように、本発明によれば、表示品質、信頼性に優れ、大画面の液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したアクティブ・マトリクス方式カラー液晶表示素子の上下透明ガラス基板の電気的接続部を含む表示パネルの角部の拡大平面図である。
【図２】本発明を適用した液晶表示素子のマトリクス周辺部の構成を説明するための周辺部をやや誇張し、さらに具体的に説明するためのパネル平面図である。
【図３】液晶表示モジュールの分解斜視図である。
【図４】本発明が適用可能なアクティブ・マトリクス方式カラー液晶表示素子の画素部の平面図である。
【図５】（Ａ）は、本発明を適用した液晶表示素子のパネル角付近の断面図である。（Ｂ）は、本発明を適用した液晶表示素子の画素部の断面図である。（Ｃ）は、本発明を適用した液晶表示素子の映像信号端子部付近の断面図である。
【図６】（Ａ）は、ドレイン側の出力配線の一例を示す平面図である。
（Ｂ）は、（Ａ）の一点鎖線で示す切断線における断面図である。
【図７】ゲート側の出力配線の一例を示す平面図である。
【図８】本発明を適用したアクティブ・マトリクス方式カラー液晶表示装置のシールドケース側から見た平面図及び側面図である。
【図９】本発明を適用した液晶表示素子のシール部近傍の端部の概略断面図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ１…下部透明ガラス基板、ＳＵＢ２…上部透明ガラス基板、ＢＭ…ブラックマトリクス、ＢＭＥ…ブラックマトリクスの端部、ＰＳＶ２…保護膜、ＳＬ…シール材、ＬＣ…液晶層、ＴＡＰＥ…遮光テープ、ＧＴＭ、ＤＴＭ…配線（外部接続用端子）、ＰＯＬ１、ＰＯＬ２…偏光板、ＡＲ…マトリクス部（表示領域）、ＳＨＤ…金属製シールドケース、ＷＤ…表示窓、ＬＧＴ…表示画面側の外光、ＢＬＬ…バックライト光。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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