(57)【要約】【課題】本明細書に開示される技術は、オーバーコート層などを必要とせずに、液晶配向不良に起因する光漏れまたは残像などを抑制するモノクロ（単色）の液晶表示装置に関する。【解決手段】液晶表示装置は、対向基板（１）の液晶層２００を挟む側の面上に配置されるブラックマトリックス１１と、バックライト３１からの光１３１を遮る遮光部と、対向電極１２とを備え、対向基板の液晶層を挟む側の面上において、ブラックマトリックスに囲まれる部分を開口部（１３）とし、遮光部が、開口部とブラックマトリックスとの境界部分に隣接する開口部の周辺領域のうちの少なくとも一部と、平面視において重なって配置される。【選択図】図３
2017049462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向基板とアレイ基板とによって挟まれる液晶層に、前記アレイ基板の前記液晶層を挟む側とは反対側に配置されるバックライトからの光を照射するモノクロの液晶表示装置であり、
前記対向基板の前記液晶層を挟む側の面上に配置されるブラックマトリックスと、
前記バックライトからの光を遮る遮光部とを備え、
前記対向基板の前記液晶層を挟む側の面上において、前記ブラックマトリックスに囲まれる部分を開口部とし、
前記ブラックマトリックスの表面、および、前記開口部における前記対向基板の表面に接触して配置される透明導電膜である対向電極をさらに備え、
前記遮光部が、前記開口部と前記ブラックマトリックスとの境界部分に隣接する前記開口部の周辺領域のうちの少なくとも一部と、平面視において重なって配置される、
液晶表示装置。
【請求項２】
前記遮光部が、前記アレイ基板の前記液晶層を挟む側の面上に配置されるＣｓ配線を含む、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記遮光部が、前記アレイ基板の前記液晶層を挟む側の面上に配置されるドレイン電極を含む、
請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記遮光部が、前記アレイ基板の前記液晶層を挟む側の面上に配置されるゲート電極を含む、
請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記遮光部は、ラビング処理を行う方向と交差する前記境界部分に隣接する前記周辺領域と、平面視において重なって配置される、
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記遮光部が、前記周辺領域のうち、ラビング処理を行う方向に沿って前記ブラックマトリックスから前記開口部へ移る前記境界部分に隣接する前記周辺領域と、平面視において重なって配置される、
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記ブラックマトリックスは、端部における断面形状が、前記対向基板に接触する側が広いテーパー形状である、
請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
対向基板とアレイ基板とによって挟まれる液晶層に、前記アレイ基板の前記液晶層を挟む側とは反対側に配置されるバックライトからの光を照射するモノクロの液晶表示装置であり、
前記対向基板の前記液晶層を挟む側の面上に配置されるブラックマトリックスを備え、
前記対向基板の前記液晶層を挟む側の面上において、前記ブラックマトリックスに囲まれる部分を開口部とし、
前記ブラックマトリックスは、端部における断面形状が、前記対向基板に接触する側が広いテーパー形状である、
液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される技術は、液晶表示装置に関し、特に、モノクロ（単色）の液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なカラーの液晶表示装置は、ガラス基板上に薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、すなわちＴＦＴ）が形成されたＴＦＴアレイ基板と、ＴＦＴアレイ基板と向かい合って配置され、ガラス基板上にブラックマトリックス（ＢＭ）、色材または透明電極（酸化インジウムスズ（ｔｉｎ−ｄｏｐｅｄ  ｉｎｄｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ  または  ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ、すなわちＩＴＯ）などが形成されたカラーフィルター（ＣＦ）基板と、それら２つの基板で挟まれた液晶層と、ＴＦＴアレイ基板側に配置されたバックライトとを備える。
【０００３】
カラーフィルター基板において、ブラックマトリックス間に形成される画素開口部は、色材層によって埋められる。そのため、画素開口部とブラックマトリックスとの境界部分に大きな凹凸がない断面構造である。このような断面構造であれば、液晶を配向させるラビング工程において十分なラビング処理を行うことが可能であり、液晶配向不良による光漏れまたは残像などが発生しにくい。
【０００４】
一方、ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ（ＴＮ）方式のモノクロ（単色）の液晶表示装置においては、カラーの液晶表示装置の場合のような色材層が存在しない。そのため、画素開口部とブラックマトリックスとの境界部分に凹凸が形成され、ラビング工程において十分なラビング処理を行うことが難しい。また、ＴＮ方式のモノクロ（単色）の液晶表示装置においては、ＴＦＴアレイ基板の画素電極とソース配線との間に生じる電界の影響を受けることで液晶分子が配向不良となり、それに起因して光漏れまたは残像などが発生することが懸念される。
【０００５】
たとえば、上記のブラックマトリックスの材料として比較的厚い樹脂を用いた場合、画素開口部とブラックマトリックスとの境界部分には比較的大きな段差が形成される。よって、その場合には、画素開口部とブラックマトリックスとの境界部分に隣接する画素開口部の周辺領域では、ラビングがかかりにくくなる。
【０００６】
これに対し、たとえば、上記のブラックマトリックスの材料として金属薄膜を用いた場合、具体的には、金属Ｃｒ膜と反射防止層であるＣｒ酸化膜との積層膜であるいわゆるＣｒブラックマトリックスを用いた場合、画素開口部とブラックマトリックスとの境界部分に形成される段差は小さくなる。これによって、画素開口部とブラックマトリックスとの境界部分に隣接する画素開口部の周辺領域においてラビングがかかりにくくなることを抑制することができるため、光漏れまたは残像などが生じることを抑制することができる。
【０００７】
しかし、Ｃｒは環境汚染の懸念から今後使用できなくなる可能性があり、将来に渡って光漏れまたは残像などを抑制するための構造としては最適なものとは言えない。その他に、光漏れまたは残像などを抑制する方法として、たとえば、特許文献１に例示されるような、オーバーコート層（ＯＣ層）を形成することによって、画素開口部と樹脂からなるブラックマトリックスとの境界部分を平坦化させる技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２６８０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に例示されるようにオーバーコート層を形成すると、カラーフィルター基板の製造コストが高まる。また、オーバーコート層をパターニングするためのマスクが別途必要となり、これも製造コストを高める要因となる。
【００１０】
本明細書に開示される技術は、上記のような問題を解決するためのものであり、オーバーコート層などを必要とせずに、液晶配向不良に起因する光漏れまたは残像などを抑制するモノクロ（単色）の液晶表示装置に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本明細書に開示される技術の一態様に関する液晶表示装置は、対向基板とアレイ基板とによって挟まれる液晶層に、前記アレイ基板の前記液晶層を挟む側とは反対側に配置されるバックライトからの光を照射するモノクロの液晶表示装置であり、前記対向基板の前記液晶層を挟む側の面上に配置されるブラックマトリックスと、前記バックライトからの光を遮る遮光部とを備え、前記対向基板の前記液晶層を挟む側の面上において、前記ブラックマトリックスに囲まれる部分を開口部とし、前記ブラックマトリックスの表面、および、前記開口部における前記対向基板の表面に接触して配置される透明導電膜である対向電極をさらに備え、前記遮光部が、前記開口部と前記ブラックマトリックスとの境界部分に隣接する前記開口部の周辺領域のうちの少なくとも一部と、平面視において重なって配置される。
【００１２】
本明細書に開示される技術の別の態様に関する液晶表示装置は、対向基板とアレイ基板とによって挟まれる液晶層に、前記アレイ基板の前記液晶層を挟む側とは反対側に配置されるバックライトからの光を照射するモノクロの液晶表示装置であり、前記対向基板の前記液晶層を挟む側の面上に配置されるブラックマトリックスを備え、前記対向基板の前記液晶層を挟む側の面上において、前記ブラックマトリックスに囲まれる部分を開口部とし、前記ブラックマトリックスは、端部における断面形状が、前記対向基板に接触する側が広いテーパー形状である。
【発明の効果】
【００１３】
本明細書に開示される技術の一態様に関する液晶表示装置は、対向基板とアレイ基板とによって挟まれる液晶層に、前記アレイ基板の前記液晶層を挟む側とは反対側に配置されるバックライトからの光を照射するモノクロの液晶表示装置であり、前記対向基板の前記液晶層を挟む側の面上に配置されるブラックマトリックスと、前記バックライトからの光を遮る遮光部とを備え、前記対向基板の前記液晶層を挟む側の面上において、前記ブラックマトリックスに囲まれる部分を開口部とし、前記ブラックマトリックスの表面、および、前記開口部における前記対向基板の表面に接触して配置される透明導電膜である対向電極をさらに備え、前記遮光部が、前記開口部と前記ブラックマトリックスとの境界部分に隣接する前記開口部の周辺領域のうちの少なくとも一部と、平面視において重なって配置される。
【００１４】
このような構成によれば、遮光部が、開口部とブラックマトリックスとの境界部分に隣接する開口部の周辺領域へ照射される光を遮るため、オーバーコート層などを必要とせずに、液晶配向不良に起因する光漏れまたは残像などを抑制することができる。
【００１５】
本明細書に開示される技術の別の態様に関する液晶表示装置は、対向基板とアレイ基板とによって挟まれる液晶層に、前記アレイ基板の前記液晶層を挟む側とは反対側に配置されるバックライトからの光を照射するモノクロの液晶表示装置であり、前記対向基板の前記液晶層を挟む側の面上に配置されるブラックマトリックスを備え、前記対向基板の前記液晶層を挟む側の面上において、前記ブラックマトリックスに囲まれる部分を開口部とし、前記ブラックマトリックスは、端部における断面形状が、前記対向基板に接触する側が広いテーパー形状である。
【００１６】
このような構成によれば、開口部とブラックマトリックスとの境界部分に隣接する開口部の周辺領域においてもラビングがかかりやすくなり、液晶配向の不良を抑制することができる。
【００１７】
本明細書に開示される技術に関する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に関する、ＴＮ方式アクティブマトリックスのモノクロの液晶表示装置を実現するための構成を概略的に例示する平面図である。具体的には、ＴＦＴアレイ基板の構造を例示する平面図である。
【図２】実施形態に関する、ＴＮ方式アクティブマトリックスのモノクロの液晶表示装置を実現するための構成を概略的に例示する平面図である。具体的には、図１に例示されるＴＦＴアレイ基板に重ねられるカラーフィルター基板の構造を例示する平面図である。
【図３】実施形態に関する、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＡ−Ａ’断面、すなわち、ソース配線に垂直な方向の断面の構造を例示する断面図である。
【図４】実施形態に関する、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＢ−Ｂ’断面、すなわち、ゲート電極に垂直な方向の断面の構造を例示する断面図である。
【図５】実施形態の変形例に関する、モノクロの液晶表示装置を実現するための構成を概略的に例示する平面図である。具体的には、ＴＦＴアレイ基板の構造を例示する平面図である。
【図６】実施形態の変形例に関する、モノクロの液晶表示装置を実現するための構成を概略的に例示する平面図である。具体的には、図５に例示されるＴＦＴアレイ基板に重ねられるカラーフィルター基板の構造を例示する平面図である。
【図７】実施形態の変形例に関する、モノクロの液晶表示装置を実現するための構成を概略的に例示する平面図である。具体的には、ＴＦＴアレイ基板の構造を例示する平面図である。
【図８】実施形態の変形例に関する、モノクロの液晶表示装置を実現するための構成を概略的に例示する平面図である。具体的には、図７に例示されるＴＦＴアレイ基板に重ねられるカラーフィルター基板の構造を例示する平面図である。
【図９】実施形態に関する、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＡ−Ａ’断面、すなわち、ソース配線に垂直な方向の断面に対応する構造を例示する断面図である。
【図１０】実施形態に関する、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＢ−Ｂ’断面、すなわち、ゲート電極に垂直な方向の断面に対応する構造を例示する断面図である。
【図１１】実施形態に関する、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＡ−Ａ’断面、すなわち、ソース配線に垂直な方向の断面に対応する構造を例示する断面図である。
【図１２】実施形態に関する、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＢ−Ｂ’断面、すなわち、ゲート電極に垂直な方向の断面に対応する構造を例示する断面図である。
【図１３】実施形態に関する、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＡ−Ａ’断面、すなわち、ソース配線に垂直な方向の断面に対応する構造を例示する断面図である。
【図１４】実施形態に関する、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＢ−Ｂ’断面、すなわち、ゲート電極に垂直な方向の断面に対応する構造を例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付される図面を参照しながら実施形態について説明する。なお、図面は概略的に示されるものであり、異なる図面にそれぞれ示される画像の大きさと位置との相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。よって、それらについての詳細な説明を省略する場合がある。
【００２０】
また、以下に示される説明において、「上」、「下」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置と方向とを意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、実際に実施される際の方向とは関係しない。
【００２１】
＜第１実施形態＞
以下、本実施形態に関する液晶表示装置について説明する。
【００２２】
＜構成＞
図１および図２は、本実施形態に関するＴＮ方式アクティブマトリックスのモノクロの液晶表示装置を実現するための構成を概略的に例示する平面図である。具体的には、図１は、ＴＦＴアレイ基板の構造を例示する平面図であり、図２は、図１に例示されるＴＦＴアレイ基板に重ねられるカラーフィルター基板の構造を例示する平面図である。図２における点線部分は、ＴＦＴアレイ基板における各配線部の位置を示すものである。
【００２３】
また、図３は、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＡ−Ａ’断面、すなわち、ソース配線に垂直な方向の断面の構造を例示する断面図である。また、図４は、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＢ−Ｂ’断面、すなわち、ゲート電極に垂直な方向の断面の構造を例示する断面図である。
【００２４】
図１から図４に例示されるように、本実施形態に関する液晶表示装置は、カラーフィルター基板１と、ＴＦＴアレイ基板２と、カラーフィルター基板１とＴＦＴアレイ基板とによって挟まれる液晶層２００と、ソース配線２２と、ドレイン電極２３と、ソース電極２４と、ゲート配線としてのゲート電極２５と、画素電極２６と、ＴＦＴアレイ基板２の液晶層２００を挟む側とは反対側に配置され、かつ、光１３１を照射するバックライト３１とを備える。
【００２５】
カラーフィルター基板１は、透明ガラス基板である。カラーフィルター基板１は、対向基板に対応する。カラーフィルター基板１の液晶層２００を挟む側の面上には、樹脂性のブラックマトリックス１１が設けられる。そして、カラーフィルター基板１上には、ブラックマトリックス１１によって互いに隔てられた複数の画素開口部１３が設けられる。カラーフィルター基板１は、ブラックマトリックス１１上を含む全面に透明導電膜である対向電極１２（以下、ＩＴＯと称する場合がある）が配置される。
【００２６】
なお、本実施形態では、モノクロの液晶表示装置が想定されることから、対向基板に対応するカラーフィルター基板１上には色材層が配置されない。さらに、対向基板に対応するカラーフィルター基板１上にはオーバーコート層が配置されない。よって、対向電極１２は、ブラックマトリックス１１上の領域においては、ブラックマトリックス１１の表面に接触して配置される。また、対向電極１２は、ブラックマトリックス１１上以外の領域、つまり、画素開口部１３の内部においては、透明ガラス基板の表面に接触して配置される。
【００２７】
また、上記のとおり、対向基板に対応するカラーフィルター基板１上には、色材層、すなわち、カラーフィルターが配置されず、カラーフィルター基板との呼称は、本来は正確な呼称ではない。しかし、本願明細書中においては、便宜上、一般的なカラー液晶表示装置における対向基板に対して用いられる呼称であるカラーフィルター基板との呼称を、本実施形態の対向基板に対しても用いることとする。
【００２８】
ＴＦＴアレイ基板２は、ガラス基板である。ＴＦＴアレイ基板２上には、容量配線としてのＣｓ配線２１が設けられる。Ｃｓ配線２１は、画素の短辺方向、すなわち、図１における左右方向と平行に配置される配線部分２１Ｌと、配線部分２１Ｌから分岐し、画素の短辺方向と直交する方向である長辺方向、すなわち、図１における上下方向に沿って配置される枝状部分２１Ｂとを有する。
【００２９】
画素電極２６は、画素開口部１３を覆って配置される。Ｃｓ配線２１は、画素電極２６との重なり部分において蓄積容量（Ｃｓ）を形成する。
【００３０】
ソース配線２２は、画素の長辺方向に配置される。ドレイン電極２３は、平面視において、画素の長辺方向における端部に沿って配置される。ソース電極２４は、ソース配線２２から分岐して配置される。ゲート電極２５は、画素の短辺方向に配置される。
【００３１】
本実施形態に関する液晶表示装置は、モノクロ（単色）の液晶表示装置であることから、対向基板に対応するカラーフィルター基板１には、先にも述べたとおり、カラーの液晶表示装置におけるような色材層が存在しない。よって、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に比較的大きな段差形状が形成され、ラビング工程において十分なラビング処理を行うことが難しい。
【００３２】
しかし、本実施形態に関する液晶表示装置においては、ＴＦＴアレイ基板２側に設けられ、かつ、バックライト３１からの光１３１を遮る遮光部であるＣｓ配線２１およびドレイン電極２３が、平面視において、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分よりも画素開口部１３の内側に配置される。すなわち、Ｃｓ配線２１およびドレイン電極２３が、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域と、平面視において重なって配置される。このような構造であることで、図３および図４に例示されるような、ラビングがかかりにくい、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域で生じる液晶配向の不良領域１００に対し、Ｃｓ配線２１またはドレイン電極２３によってバックライト３１からの光１３１を遮ることができる。特に、ラビングがかかりにくい、ラビング処理を行う方向と交差する境界部分に隣接する不良領域１００に対し、Ｃｓ配線２１またはドレイン電極２３によってバックライト３１からの光１３１を遮ることができる。そのため、液晶表示装置における光漏れまたは残像などの表示特性劣化を抑えることができる。
【００３３】
また、オーバーコート層を形成する必要がないため、対向基板としてのカラーフィルター基板の製造コストを抑えることができる。
【００３４】
なお、ＴＦＴアレイ基板２側において、画素開口部１３の内側に突出して配置される遮光部としては、Ｃｓ配線２１とドレイン電極２３との組み合わせではなく、Ｃｓ配線２１とゲート電極２５との組み合わせが用いられてもよい。また、突出量としては、たとえば、１μｍ程度とすることができる。なお、Ｃｓ配線２１とゲート電極２５とにはそれぞれ異なる信号、すなわち、異なる電位が印加されることから、基本的には分離して配置される必要がある。そのため、当該分離部分、すなわち、Ｃｓ配線２１の枝状部分２１Ｂとゲート電極２５とが近接する部分では、液晶配向の不良領域１００に対し、バックライト３１からの光１３１を遮ることができない。したがって、局所的にではあるが、当該部分では光漏れが生じてしまう。
【００３５】
本実施形態では、画素開口部１３の内側に突出して配置される遮光部として、Ｃｓ配線２１とドレイン電極２３との組み合わせを選択し、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域に生じる液晶配向の不良領域１００に対し、バックライト３１からの光１３１をすべての箇所で遮ることができる。よって、効果的に光漏れまたは残像などの表示特性劣化を抑えることができる。
【００３６】
また、Ｃｓ配線２１の配線部分２１Ｌについては、図１に例示されるように、隣接画素（次段）のゲート電極２５に近接して配置される場合の他に、画素の中央部を横切って配置される場合、または、本実施形態の図１の構成とは逆側、つまり、同一画素（同段）のゲート電極２５に近接して配置される場合がある。
【００３７】
図５および図６は、本実施形態の変形例に関するモノクロの液晶表示装置を実現するための構成を概略的に例示する平面図である。具体的には、図５は、ＴＦＴアレイ基板の構造を例示する平面図であり、図６は、図５に例示されるＴＦＴアレイ基板に重ねられるカラーフィルター基板の構造を例示する平面図である。図６における点線部分は、ＴＦＴアレイ基板における各配線部の位置を示すものである。
【００３８】
図５および図６に例示されるように、Ｃｓ配線２１の配線部分２１Ｌが、同一画素（同段）のゲート電極（ゲート配線）２５に近接して配置される場合には、画素電極２６におけるドレイン電極２３とは反対側に、ゲート電極２５とＣｓ配線２１の枝状部分２１Ｂとの分離部分が配置される。このような構成である場合には、当該分離部分に対し、ドレイン電極２３によってバックライト３１からの光１３１を遮ることができない。Ｃｓ配線２１の配線部分２１Ｌが、画素の中央部を横切って配置される場合も同様である。
【００３９】
以上のような構成である場合には、たとえば、図７および図８に例示されるように、ドレイン電極２３と同層、かつ、同一の金属膜材料である遮光パターン２３０を、当該分離部分に配置してバックライト３１からの光１３１を遮ることも可能である。その場合においても、ドレイン電極２３によってバックライト３１からの光１３１を遮る場合と同様の効果を得ることができる。なお、図７および図８は、本実施形態の変形例に関するモノクロの液晶表示装置を実現するための構成を概略的に例示する平面図である。具体的には、図７は、ＴＦＴアレイ基板の構造を例示する平面図であり、図８は、図７に例示されるＴＦＴアレイ基板に重ねられるカラーフィルター基板の構造を例示する平面図である。図８における点線部分は、ＴＦＴアレイ基板における各配線部の位置を示すものである。
【００４０】
なお、先に説明されたとおり、Ｃｓ配線２１とゲート電極２５とのみにより、または、Ｃｓ配線２１のみにより、この画素開口部１３の内側に突出して配置される遮光部を有する構成（たとえば、図５および図６に例示される構成）を選択した場合にも、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域に生じる液晶配向の不良領域１００の大部分に対しバックライト３１からの光１３１を遮ることができ、光漏れまたは残像などの表示特性劣化を抑えるという本実施形態に関する液晶表示総理の効果を得ることができる。
【００４１】
上記の説明では、ＴＦＴアレイ基板２側において、画素開口部１３の内側に突出して配置される遮光部について、Ｃｓ配線２１およびドレイン電極２３、または、Ｃｓ配線２１およびゲート電極２５、さらには、これら電極または配線と同層、かつ、同一の金属膜材料である遮光パターン２３０を利用することが例示された。
【００４２】
これらの構成であれば、元々、既存の構成として必要な電極または配線のパターン配置を少し変更する、具体的には、パターニングマスクを変更するだけでよく、製造工程の増加、および、製造コストの増加を伴わない。当然、別途、専用の遮光パターンの形成工程を追加して、ＴＦＴアレイ基板２側において、画素開口部１３の内側に突出して配置される遮光部が形成されても構わない。
【００４３】
そのような構成とした場合にも、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域に生じる液晶配向の不良領域１００に対しバックライト３１からの光１３１を遮ることができ、光漏れまたは残像などの表示特性劣化を抑えることができるという効果を得ることができる。
【００４４】
＜第２実施形態＞
本実施形態に関する液晶表示装置について説明する。以下では、上記の実施形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略する。
【００４５】
＜構成＞
本実施形態に例示される構造は、カラーフィルター基板１における画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に対する、ＴＦＴアレイ基板２におけるＣｓ配線２１およびドレイン電極２３の形成範囲が変更されたことを除いて、第１実施形態と同様の構造である。
【００４６】
図９は、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＡ−Ａ’断面、すなわち、ソース配線に垂直な方向の断面に対応する構造を例示する断面図である。また、図１０は、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＢ−Ｂ’断面、すなわち、ゲート電極に垂直な方向の断面に対応する構造を例示する断面図である。
【００４７】
図９および図１０に例示されるように、本実施形態に関する液晶表示装置は、カラーフィルター基板１と、ＴＦＴアレイ基板２と、ブラックマトリックス１１と、対向電極１２と、Ｃｓ配線２１ａと、ソース配線２２と、ドレイン電極２３ａと、ゲート電極２５とを備える。なお、ソース電極および画素電極は、ここでは図示されないが、たとえば図１に例示されるような態様で設けられる。
【００４８】
第１実施形態において、ＴＦＴアレイ基板におけるＣｓ配線２１およびドレイン電極２３は、カラーフィルター基板１における画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域で生じる液晶配向の不良領域１００に対し、バックライト３１からの光１３１を遮るように、不良領域１００と平面視において重なって配置される。
【００４９】
これに対し、本実施形態では、図９および図１０に例示されるように、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域の液晶配向の不良領域１００、および、想定されるＴＦＴアレイ基板２とカラーフィルター基板１との重ね合わせずれ量１０１、すなわち、所定の重ね合わせマージンを考慮した位置である液晶配向の不良領域１００と重ね合わせずれ量１０１とを合わせた領域と平面視において重なる位置に、Ｃｓ配線２１ａおよびドレイン電極２３ａが配置される構造を開示する。
【００５０】
具体的には、Ｃｓ配線２１ａおよびドレイン電極２３ａの、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分からの突出量、すなわち、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分から画素開口部１３側へ延びる量を、液晶配向の不良領域１００の幅と重ね合わせずれ量１０１とを合わせた幅以上となるように設定する。なお、重ね合わせずれ量としては、たとえば、３μｍ程度以上、かつ、４μｍ程度以下とすることができる。
【００５１】
このような構造とすることにより、ＴＦＴアレイ基板２とカラーフィルター基板１とが重ね合わせずれを起こした場合においても、確実に画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域に生じる液晶配向の不良領域１００および重ね合わせずれ量１０１に起因する光漏れまたは残像などを抑制することができる。
【００５２】
＜第３実施形態＞
本実施形態に関する液晶表示装置について説明する。以下では、上記の実施形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略する。
【００５３】
＜構成＞
本実施形態に例示される構造は、カラーフィルター基板１における画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に対する、ＴＦＴアレイ基板２におけるＣｓ配線２１およびドレイン電極２３の形成範囲が変更されたことを除いて、第１実施形態と同様の構造である。
【００５４】
図１１は、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＡ−Ａ’断面、すなわち、ソース配線に垂直な方向の断面に対応する構造を例示する断面図である。また、図１２は、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＢ−Ｂ’断面、すなわち、ゲート電極に垂直な方向の断面に対応する構造を例示する断面図である。
【００５５】
図１１および図１２に例示されるように、本実施形態に関する液晶表示装置は、カラーフィルター基板１と、ＴＦＴアレイ基板２と、ブラックマトリックス１１と、対向電極１２と、Ｃｓ配線２１ａと、Ｃｓ配線２１ｄと、ソース配線２２と、ドレイン電極２３ａと、ゲート電極２５とを備える。なお、ソース電極および画素電極は、ここでは図示されないが、たとえば図１に例示されるような態様で設けられる。
【００５６】
第１実施形態において、ＴＦＴアレイ基板２におけるＣｓ配線２１およびドレイン電極２３は、カラーフィルター基板１における画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域で生じる液晶配向の不良領域１００に対し、ラビング処理方向に関係なく、バックライト３１からの光１３１を遮るように配置される。
【００５７】
これに対し、本実施形態では、図１１および図１２に例示されるように、ラビング処理されにくい側となる、ラビング処理を行う方向に沿ってブラックマトリックス１１から画素開口部１３へ移る境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域に重なる位置にのみ、画素開口部１３の内側に突出して配置されるＣｓ配線２１ａおよびドレイン電極２３ａを備える構造とする。一方で、比較的ラビング処理されやすい側となる、ラビング処理を行う方向に沿って画素開口部１３からブラックマトリックス１１へ移る境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域に重なる位置においては、画素開口部１３の内側に突出せずに配置されるＣｓ配線２１ｄを備える構造とする。
【００５８】
なお、図１１および図１２は断面図であるため、ラビング処理方向が、図１１においてはＡ側からＡ’側へ向かう方向として、図１２においてはＢ側からＢ’側へ向かう方向としてそれぞれ図示される。これらは、たとえば、図１において、左下側から右上側へ向かう斜め方向にラビング処理方向が設定されることに対応する。
【００５９】
以上のように、本実施形態では、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分と、ラビング方向との関係を考慮することにより、液晶配向の不良領域１００の生じやすい部分に特化してバックライト３１からの光１３１を遮ることができる。よって、実質的な画素開口部１３の面積、すなわち、透過領域の面積を大きくしつつ、液晶配向の不良による光漏れまたは残像の抑制と、高開口率化とを両立することができる。
【００６０】
また、ＴＦＴアレイ基板２における遮光部であるＣｓ配線２１ａおよびドレイン電極２３ａは、第２実施形態における場合と同様に、画素開口部１３の内側に突出させる突出量として、液晶配向の不良領域１００と重ね合わせずれ量１０１とを合わせた領域に平面視において重なる位置に配置された。しかし、Ｃｓ配線２１およびドレイン電極２３の画素開口部１３の内側に突出させる突出量として、第１実施形態における場合と同様に、液晶配向の不良領域１００に平面視において重なるような突出量としてもよい。画素開口部１３の内側に突出させる突出量が、液晶配向の不良領域１００と重ね合わせずれ量１０１とを合わせた量に対応する場合には、ＴＦＴアレイ基板２とカラーフィルター基板１とが重ね合わせずれを起こした場合においても、確実に画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域に生じる液晶配向の不良領域１００に起因する光漏れまたは残像などを抑制することができる。
【００６１】
＜第４実施形態＞
本実施形態に関する液晶表示装置について説明する。以下では、上記の実施形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略する。
【００６２】
＜構成＞
本実施形態に例示される構造は、ブラックマトリックスの形状を変更したことを除いて、第１実施形態と同様の構造である。
【００６３】
図１３は、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＡ−Ａ’断面、すなわち、ソース配線に垂直な方向の断面に対応する構造を例示する断面図である。また、図１４は、ＴＦＴアレイ基板にカラーフィルター基板が重ねられた状態の、図１におけるＢ−Ｂ’断面、すなわち、ゲート電極に垂直な方向の断面に対応する構造を例示する断面図である。
【００６４】
図１３および図１４に例示されるように、本実施形態に関する液晶表示装置は、カラーフィルター基板１と、ＴＦＴアレイ基板２と、ブラックマトリックス１１ｃと、対向電極１２と、Ｃｓ配線２１ｃと、ソース配線２２と、ドレイン電極２３ｃと、ゲート電極２５とを備える。なお、ソース電極および画素電極は、ここでは図示されないが、たとえば図１に例示されるような態様で設けられる。
【００６５】
第１実施形態において、ブラックマトリックス１１の端部は角ばった形状、すなわち、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界となる端面は、基板面に対して略垂直である。これに対し、本実施形態に関する液晶表示装置では、ブラックマトリックス１１ｃの端部、すなわち、ブラックマトリックス１１ｃの画素開口部１３との境界部分からブラックマトリックス１１ｃ側へ延びる領域の断面形状は、カラーフィルター基板１に接触する側が広いテーパー形状である。
【００６６】
これにより、画素開口部１３とブラックマトリックス１１ｃとの境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域においてもラビングがかかりやすくなり、液晶配向の不良を抑制することができる。その結果、液晶配向の不良領域１０２の幅を減らすことができる。また、ブラックマトリックス１１ｃの形状によっては、液晶配向の不良領域１０２が生じる箇所を、ブラックマトリックス１１ｃの内側の領域とすることもできる。
【００６７】
したがって、画素開口部１３とブラックマトリックス１１ｃとの境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域に対しバックライト３１からの光１３１を遮るために設けられるＴＦＴアレイ基板２におけるＣｓ配線２１ｃおよびドレイン電極２３ｃは、生じる幅が減少した液晶配向の不良領域１０２に対しバックライト３１からの光１３１を遮ることができる程度の突出量で形成されればよい。
【００６８】
また、液晶配向の不良領域１０２が生じる箇所が、ブラックマトリックス１１の内側の領域である場合、すなわち、ブラックマトリックス１１の外側の領域には不良領域１０２が形成されない場合、Ｃｓ配線およびドレイン電極を突出させる必要がない。
【００６９】
一方で、薄膜化されたブラックマトリックス１１ｃをバックライト３１からの光１３１が透過してしまうことが想定される。これに対し、このブラックマトリックス１１ｃの薄膜化された部分での光漏れを抑制するために、ＴＦＴアレイ基板２におけるＣｓ配線２１ｃおよびドレイン電極２３ｃは、ブラックマトリックス１１ｃの薄膜化された部分とのみ平面視において重なるように配置されてもよい。
【００７０】
いずれにしても、ブラックマトリックス１１ｃの端部がテーパー形状であることにより、液晶配向の不良領域１０２の幅を減少させることができる。よって、ブラックマトリックス１１ｃにおける光漏れを抑制するために配置される、Ｃｓ配線２１ｃおよびドレイン電極２３ｃの突出量を減らす、さらにはなくすことができる。
【００７１】
また、本実施形態では、第１実施形態における場合よりも、実質的な画素開口部１３の面積、すなわち、透過領域の面積を大きくすることができるため、開口率を大きくすることができる。それにより、液晶表示装置の高輝度化、低消費電力化、さらには光漏れの抑制を実現することができる。
【００７２】
＜効果＞
以下に、上記の実施形態による効果を例示する。なお、以下では、上記の実施形態に例示された具体的な構成に基づく効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本明細書に例示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。また、当該置き換えは、複数の実施形態に跨ってなされてもよい。すなわち、異なる実施形態において例示された各構成が組み合わされて、同様の効果が生じる場合であってもよい。
【００７３】
上記の実施形態によれば、液晶表示装置が、対向基板に対応するカラーフィルター基板１とアレイ基板に対応するＴＦＴアレイ基板２とによって挟まれる液晶層２００に、ＴＦＴアレイ基板２の液晶層２００を挟む側とは反対側に配置されるバックライト３１からの光１３１を照射するモノクロの液晶表示装置であり、ブラックマトリックス１１と、遮光部と、対向電極１２とを備える。遮光部には、Ｃｓ配線２１、ドレイン電極２３またはゲート電極２５が対応する。
【００７４】
ブラックマトリックス１１は、カラーフィルター基板１の液晶層２００を挟む側の面上に配置される。遮光部は、バックライト３１からの光１３１を遮る。
【００７５】
ここで、カラーフィルター基板１の液晶層２００を挟む側の面上において、ブラックマトリックス１１に囲まれる部分を開口部とする。開口部には、画素開口部１３が対応する。
【００７６】
また、対向電極１２は、ブラックマトリックス１１の表面、および、画素開口部１３におけるカラーフィルター基板１の表面に接触して配置される透明導電膜である。
【００７７】
この場合、遮光部が、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域に対応する不良領域１００のうちの少なくとも一部と、平面視において重なって配置される。
【００７８】
このような構成によれば、遮光部が、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域へ照射される光を遮るため、オーバーコート層などを必要とせずに、液晶配向不良に起因する光漏れまたは残像などを抑制することができる。
【００７９】
また、Ｃｒ−ブラックマトリックスを用いる必要がないため、環境汚染を引き起こすこともない。
【００８０】
なお、これらの構成以外の本明細書に例示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、これらの構成のみで、上記の効果を生じさせることができる。しかし、本明細書に例示される他の構成のうちの少なくとも１つを上記の構成に適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては記載されなかった本明細書に例示される他の構成を上記の構成に追加した場合でも、同様に上記の効果を生じさせることができる。
【００８１】
また、上記の実施形態によれば、遮光部が、ＴＦＴアレイ基板２の液晶層２００を挟む側の面上に配置されるＣｓ配線２１を含む。
【００８２】
このような構成によれば、既存の構成として必要なＣｓ配線２１のパターン配置を少し変更することによって、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域へ照射される光が遮られるため、製造工程の増加、および、製造コストの増加を伴わない。
【００８３】
また、上記の実施形態によれば、遮光部が、ＴＦＴアレイ基板２の液晶層２００を挟む側の面上に配置されるドレイン電極２３を含む。
【００８４】
このような構成によれば、既存の構成として必要なドレイン電極２３のパターン配置を少し変更することによって、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域へ照射される光が遮られるため、製造工程の増加、および、製造コストの増加を伴わない。
【００８５】
また、上記の実施形態によれば、遮光部が、ＴＦＴアレイ基板２の液晶層２００を挟む側の面上に配置されるゲート電極２５を含む。
【００８６】
このような構成によれば、既存の構成として必要なゲート電極２５のパターン配置を少し変更することによって、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域へ照射される光が遮られるため、製造工程の増加、および、製造コストの増加を伴わない。
【００８７】
また、上記の実施形態によれば、遮光部は、ラビング処理を行う方向と交差する境界部分に隣接する周辺領域と、平面視において重なって配置される。
【００８８】
このような構成によれば、ラビング処理を行う方向と交差するラビング処理が困難な境界部分にバックライト３１からの光１３１が照射されることを効果的に抑制することができるため、液晶表示装置の表示品位を向上させることができる。
【００８９】
さらに、ラビング処理を行う方向と交差する境界部分に隣接する周辺領域の幅を、カラーフィルター基板１とＴＦＴアレイ基板２との重ね合わせが所定の範囲でずれた場合を考慮した幅、すなわち、液晶配向の不良領域１００と重ね合わせずれ量１０１とを合わせた幅とすれば、当該重ね合わせのずれが生じた場合でも、液晶配向の不良領域１００に対しバックライト３１からの光１３１が照射されることを効果的に抑制することができる。
【００９０】
また、上記の実施形態によれば、遮光部が、周辺領域のうち、ラビング処理を行う方向に沿ってブラックマトリックス１１から画素開口部１３へ移る境界部分に隣接する不良領域１００と、平面視において重なって配置される。
【００９１】
このような構成によれば、画素開口部１３とブラックマトリックス１１との境界部分と、ラビング方向との関係を考慮して、液晶配向の不良領域１００の生じやすい部分に特化してバックライト３１からの光１３１を遮ることができる。よって、実質的な画素開口部１３の面積、すなわち、透過領域の面積を大きくしつつ、液晶配向の不良による光漏れまたは残像の抑制と、高開口率化とを両立することができる。
【００９２】
また、上記の実施形態によれば、ブラックマトリックス１１ｃは、端部における断面形状が、カラーフィルター基板１に接触する側が広いテーパー形状である。
【００９３】
このような構成によれば、画素開口部１３とブラックマトリックス１１ｃとの境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域においてもラビングがかかりやすくなり、液晶配向の不良を抑制することができる。その結果、液晶配向の不良領域１０２の幅を減らすことができる。また、ブラックマトリックス１１ｃの形状によっては、液晶配向の不良領域１０２が生じる箇所を、ブラックマトリックス１１ｃの内側の領域とすることもできる。
【００９４】
したがって、画素開口部１３とブラックマトリックス１１ｃとの境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域に対しバックライト３１からの光１３１を遮るために設けられる遮光部は、生じる幅が減少した液晶配向の不良領域１０２に対しバックライト３１からの光１３１を遮ることができる程度の突出量で形成されればよく、突出量を減少させることができる。
【００９５】
よって、実質的な画素開口部１３の面積、すなわち透過領域を大きくすることができ、光漏れの抑制と高開口率化とを両立することができる。
【００９６】
また、上記の実施形態によれば、液晶表示装置が、カラーフィルター基板１とＴＦＴアレイ基板２とによって挟まれる液晶層２００に、ＴＦＴアレイ基板２の液晶層２００を挟む側とは反対側に配置されるバックライト３１からの光１３１を照射するモノクロの液晶表示装置であり、ブラックマトリックス１１ｃを備える。ブラックマトリックス１１ｃは、カラーフィルター基板１の液晶層２００を挟む側の面上に配置される。
【００９７】
ここで、カラーフィルター基板１の液晶層２００を挟む側の面上において、ブラックマトリックス１１ｃに囲まれる部分を開口部とする。開口部には、画素開口部１３が対応する。
【００９８】
そして、ブラックマトリックス１１ｃは、端部における断面形状が、カラーフィルター基板１に接触する側が広いテーパー形状である。
【００９９】
このような構成によれば、画素開口部１３とブラックマトリックス１１ｃとの境界部分に隣接する画素開口部１３の周辺領域においてもラビングがかかりやすくなり、液晶配向の不良を抑制することができる。その結果、液晶配向の不良領域１０２の幅を減らすことができる。また、ブラックマトリックス１１ｃの形状によっては、液晶配向の不良領域１０２が生じる箇所を、ブラックマトリックス１１ｃの内側の領域とすることもできる。
【０１００】
よって、実質的な画素開口部１３の面積、すなわち透過領域を大きくすることができ、光漏れの抑制と高開口率化とを両立することができる。
【０１０１】
なお、これらの構成以外の本明細書に例示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、これらの構成のみで、上記の効果を生じさせることができる。しかし、本明細書に例示される他の構成のうちの少なくとも１つを上記の構成に適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては記載されなかった本明細書に例示される他の構成を上記の構成に追加した場合でも、同様に上記の効果を生じさせることができる。
【０１０２】
＜変形例＞
上記実施形態では、各構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面において例示であって、本明細書に記載されたものに限られることはない。よって、例示されていない無数の変形例が、本明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれる。
【０１０３】
また、矛盾が生じない限り、上記実施形態において「１つ」備えられるものとして記載された構成要素は、「１つ以上」備えられていてもよい。さらに、各構成要素は概念的な単位であって、１つの構成要素が複数の構造物から成る場合と、１つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合と、さらには、複数の構成要素が１つの構造物に備えられる場合とを含む。また、各構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれる。
【０１０４】
また、本明細書における説明は、本技術に関するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。
【０１０５】
また、上記実施形態において、特に指定されずに材料名などが記載された場合は、矛盾が生じない限り、当該材料に他の添加物が含まれた、たとえば、合金などが含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１０６】
１  カラーフィルター基板、２  ＴＦＴアレイ基板、１１，１１ｃ  ブラックマトリックス、１２  対向電極、１３  画素開口部、２１，２１ａ，２１ｃ，２１ｄ  Ｃｓ配線、２１Ｂ  枝状部分、２１Ｌ  配線部分、２２  ソース配線、２３，２３ａ，２３ｃ  ドレイン電極、２４  ソース電極、２５  ゲート電極、２６  画素電極、３１  バックライト、１００，１０２  不良領域、１０１  重ね合わせずれ量、１３１  光、２００  液晶層、２３０  遮光パターン。
【図１】
2017049462.tif 000003
【図２】
2017049462.tif 000004
【図３】
2017049462.tif 000005
【図４】
2017049462.tif 000006
【図５】
2017049462.tif 000007
【図６】
2017049462.tif 000008
【図７】
2017049462.tif 000009
【図８】
2017049462.tif 000010
【図９】
2017049462.tif 000011
【図１０】
2017049462.tif 000012
【図１１】
2017049462.tif 000013
【図１２】
2017049462.tif 000014
【図１３】
2017049462.tif 000015
【図１４】
2017049462.tif 000016