JP2014115373A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a liquid crystal display device.
液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、パーソナルコンピュータなどのOA機器やテレビなどの表示装置として各種分野で利用されている。近年では、液晶表示装置は、携帯電話などの携帯端末機器や、カーナビゲーション装置、ゲーム機などの表示装置としても利用されている。 Liquid crystal display devices are utilized in various fields as display devices for OA equipment such as personal computers and televisions, taking advantage of features such as light weight, thinness, and low power consumption. In recent years, liquid crystal display devices are also used as mobile terminal devices such as mobile phones, display devices such as car navigation devices and game machines.
液晶表示パネルは、シール材によって貼り合わせられたアレイ基板と対向基板との間に液晶層を保持した構成であるが、液晶層の体積と基板間の容積との差異に起因して、基板間のセルギャップにバラツキが生ずることがある。このような課題に対して、シール材によって囲まれた領域のうち表示に寄与しない領域に、過剰な液晶材料を収容することで、画像を表示するアクティブエリアにおいて所望のセルギャップを得る技術が開示されている。 A liquid crystal display panel has a configuration in which a liquid crystal layer is held between an array substrate and a counter substrate bonded together by a sealant. Due to the difference between the volume of the liquid crystal layer and the volume between the substrates, The cell gap may vary. In order to solve such a problem, a technique for obtaining a desired cell gap in an active area for displaying an image by accommodating an excessive liquid crystal material in a region that does not contribute to display among regions surrounded by a sealing material is disclosed. Has been.
本実施形態の目的は、製造歩留まりの低下を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することにある。 An object of the present embodiment is to provide a liquid crystal display device capable of suppressing a decrease in manufacturing yield.
本実施形態によれば、
第1絶縁基板と、前記第1絶縁基板上に形成され画像を表示するアクティブエリアを囲む周辺エリアのうちアクティブエリア側に第1膜厚の第1厚膜部を有するとともに前記第1絶縁基板の基板端部側に第1膜厚よりも薄い第2膜厚の第1薄膜部を有する有機絶縁膜と、を備えた第1基板と、第2絶縁基板と、前記第2絶縁基板の前記第1基板と対向する側に形成され前記第1厚膜部及び前記第1薄膜部に対向し周辺エリアに亘って延在した周辺遮光層と、前記第1厚膜部に対向する位置で前記周辺遮光層に積層されスリットを介して複数個に分断された第1カラーフィルタと、前記第1薄膜部に対向する位置で前記周辺遮光層に積層された第2カラーフィルタと、前記第1カラーフィルタに積層され第3膜厚の第2薄膜部を有するとともに前記第2カラーフィルタに積層され第3膜厚よりも厚い第4膜厚の第2厚膜部を有するオーバーコート層と、を備えた第2基板と、前記第1厚膜部と前記第2薄膜部との間に介在する第1柱状スペーサと、前記第1薄膜部と前記第2厚膜部との間に介在する第2柱状スペーサと、前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶層と、を備えた、液晶表示装置が提供される。
According to this embodiment,
A first insulating substrate and a first thick film portion having a first film thickness on the active area side in a peripheral area surrounding the active area formed on the first insulating substrate and displaying an image, and of the first insulating substrate A first substrate comprising: an organic insulating film having a first thin film portion having a second film thickness smaller than the first film thickness on the substrate end side; a second insulating substrate; and the second insulating substrate. A peripheral light-shielding layer formed on the side facing the substrate and facing the first thick film part and the first thin film part and extending over a peripheral area; and the peripheral part at a position facing the first thick film part A first color filter laminated on the light shielding layer and divided into a plurality through slits; a second color filter laminated on the peripheral light shielding layer at a position facing the first thin film portion; and the first color filter And having a second thin film portion having a third film thickness. An overcoat layer that is laminated on the second color filter and has a second thick film portion having a fourth thickness larger than the third thickness, the first thick film portion, and the second thick film portion. A first columnar spacer interposed between the thin film portion, a second columnar spacer interposed between the first thin film portion and the second thick film portion, and between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal display device is provided.
以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals are given to components that exhibit the same or similar functions, and duplicate descriptions are omitted.
図1は、本実施形態の液晶表示装置に適用可能な表示パネルPNLの一例を概略的に示す平面図である。 FIG. 1 is a plan view schematically showing an example of a display panel PNL applicable to the liquid crystal display device of this embodiment.
すなわち、表示パネルPNLは、アクティブマトリクスタイプの液晶表示パネルであり、アレイ基板ARと、アレイ基板ARに対向配置された対向基板CTと、アレイ基板ARと対向基板CTとの間に保持された液晶層LQと、を備えている。アレイ基板ARと対向基板CTとは、これらの間に所定のセルギャップを形成した状態でシール材SEによって貼り合わせられている。このセルギャップは、アレイ基板ARまたは対向基板CTに形成された図示しない柱状スペーサによって形成されている。液晶層LQは、アレイ基板ARと対向基板CTとの間のセルギャップにおいてシール材SEによって囲まれた内側に保持されている。 That is, the display panel PNL is an active matrix type liquid crystal display panel, and includes an array substrate AR, a counter substrate CT arranged to face the array substrate AR, and a liquid crystal held between the array substrate AR and the counter substrate CT. And a layer LQ. The array substrate AR and the counter substrate CT are bonded together with a sealant SE in a state where a predetermined cell gap is formed between them. This cell gap is formed by columnar spacers (not shown) formed on the array substrate AR or the counter substrate CT. The liquid crystal layer LQ is held on the inner side surrounded by the sealing material SE in the cell gap between the array substrate AR and the counter substrate CT.
このような表示パネルPNLは、シール材SEによって囲まれた内側に、画像を表示するアクティブエリアACTを備えている。アクティブエリアACTは、例えば、略長方形状であり、m×n個のマトリクス状に配置された複数の画素PXによって構成されている(但し、m及びnは正の整数である)。 Such a display panel PNL includes an active area ACT for displaying an image inside surrounded by the seal material SE. The active area ACT has, for example, a substantially rectangular shape and includes a plurality of pixels PX arranged in an m × n matrix (where m and n are positive integers).
アレイ基板ARは、第1方向Xに沿って延出したゲート配線G、第2方向Yに沿って延出しゲート配線Gと交差するソース配線S、ゲート配線G及びソース配線Sに接続されたスイッチング素子SW、スイッチング素子SWに接続された画素電極PEなどを備えている。液晶層LQを介して画素電極PEの各々と対向する対向電極CEは、例えば対向基板CTに備えられているが、アレイ基板ARに備えられていても良い。 The array substrate AR includes a gate line G extending along the first direction X, a source line S extending along the second direction Y and intersecting the gate line G, and a switching connected to the gate line G and the source line S. The pixel electrode PE etc. which were connected to element SW and switching element SW are provided. The counter electrode CE that faces each of the pixel electrodes PE via the liquid crystal layer LQ is provided, for example, on the counter substrate CT, but may be provided on the array substrate AR.
なお、表示パネルPNLの詳細な構成については説明を省略するが、TN(Twisted Nematic)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、VA(Vertical Aligned)モードなどの主として縦電界を利用するモードや、IPS(In−Plane Switching)モード、FFS(Fringe Field Switching)モードなどの主として横電界を利用するモードなどを適用可能に構成されている。横電界を利用するモードを適用した構成では、画素電極PE及び対向電極CEの双方がアレイ基板ARに備えられる。 Although the detailed configuration of the display panel PNL is not described, a mode that mainly uses a vertical electric field such as a TN (Twisted Nematic) mode, an OCB (Optically Compensated Bend) mode, a VA (Vertical Aligned) mode, and the like, IPS A mode that mainly uses a lateral electric field such as an (In-Plane Switching) mode and an FFS (Fringe Field Switching) mode can be applied. In a configuration in which a mode using a lateral electric field is applied, both the pixel electrode PE and the counter electrode CE are provided on the array substrate AR.
駆動ICチップ2及びフレキシブル・プリンテッド・サーキット(FPC)基板3などの表示パネルPNLの駆動に必要な信号供給源は、アクティブエリアACTよりも外側の周辺エリアPRPに実装されている。図示した例では、駆動ICチップ2及びFPC基板3は、対向基板CTの基板端部CTEよりも外側に延出したアレイ基板ARの実装部MTに実装されている。周辺エリアPRPは、アクティブエリアACTを囲むエリアであり、シール材SEが配置されるエリアを含み、矩形枠状に形成されている。
Signal supply sources necessary for driving the display panel PNL such as the driving
図2は、図1に示した表示パネルPNLの周辺エリアPRPの構造の一例を概略的に示す断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the structure of the peripheral area PRP of the display panel PNL shown in FIG.
アレイ基板ARは、ガラス基板や樹脂基板などの透明な第1絶縁基板10を用いて形成されている。アレイ基板ARは、周辺エリアPRPにおいては、第1絶縁基板10の対向基板CTに対向する側に、外周配線Wや、有機絶縁膜11などを備えている。なお、図示しないが、アレイ基板ARは、アクティブエリアACTにおいては、第1絶縁基板10の対向基板CTに対向する側に、スイッチング素子、画素電極、配向膜などを備えている。また、周辺エリアPRPにおいて、第1絶縁基板10と有機絶縁膜11との間に他の絶縁膜が介在していても良い。
The array substrate AR is formed using a transparent first
外周配線Wは、周辺エリアPRPのうち、アクティブエリアACTに近接する側に比較的高密度で配置されており、第1絶縁基板10の基板端部10Eに近接する側にはほとんど配置されていない。外周配線Wは、ゲート配線Gやソース配線Sと同一層に形成されている。
The peripheral wiring W is disposed at a relatively high density on the side close to the active area ACT in the peripheral area PRP, and is hardly disposed on the side close to the
有機絶縁膜11は、周辺エリアPRPのみならずアクティブエリアACTにも延在している。有機絶縁膜11は、周辺エリアPRPにおいて、アクティブエリアACTに近接する側に第1厚膜部11Aを有するとともに、基板端部10Eに近接する側に第1薄膜部11Bを有している。第1厚膜部11Aは、周辺エリアPRPに位置する外周配線Wを覆っており、これらの外周配線Wが下地となるため、比較的厚い第1膜厚T1を有している。一方、第1薄膜部11Bの下地には、外周配線Wが存在しない。このため、第1薄膜部11Bは、第1膜厚T1よりも薄い第2膜厚T2を有している。図示した例では、有機絶縁膜11において、第1厚膜部11Aと第1薄膜部11Bとの間には、溝部11Cが形成されている。この溝部11Cは、第1絶縁基板10に到達するまでの深さを有している。このような有機絶縁膜11は、例えば透明な樹脂材料によって形成されている。
The organic
一方、対向基板CTは、ガラス基板や樹脂基板などの透明な第2絶縁基板20を用いて形成されている。対向基板CTは、周辺エリアPRPにおいて、第2絶縁基板20のアレイ基板ARに対向する側に、周辺遮光層21、第1カラーフィルタ221、第2カラーフィルタ222、オーバーコート層23などを備えている。なお、図示しないが、対向基板CTは、アクティブエリアACTにおいては、ブラックマトリクス、カラーフィルタ層、配向膜などを備えている。
On the other hand, the counter substrate CT is formed using a transparent second
周辺遮光層21は、第2絶縁基板20のアレイ基板ARと対向する側に形成され、周辺エリアPRPに亘って延在している。つまり、周辺遮光層21は、第1厚膜部11A及び第1薄膜部11Bに対向するとともに、途切れることなく連続的に形成され、溝部11Cに対向する位置にも形成されている。この周辺遮光層21は、略一定の膜厚を有している。また、周辺遮光層21は、アクティブエリアACTのブラックマトリクスと同一材料で形成され、ブラックマトリクスと繋がっている。このような周辺遮光層21は、例えば、黒色に着色された樹脂材料や、クロム(Cr)などの遮光性の金属材料によって形成されている。
The peripheral
第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222は、周辺遮光層21に積層されている。第1カラーフィルタ221は、周辺エリアPRPのうちのアクティブエリアACTに近接する側に位置しており、第1厚膜部11Aに対向する位置あるいは外周配線Wの上方に形成されている。第1カラーフィルタ221は、スリットSLを介して複数個に分断されている。図示した例では、2本のスリットSLにより3つのセグメント2211乃至2213に分断されている。第2カラーフィルタ222は、第1カラーフィルタ221から離間しており、周辺エリアPRPのうち第2絶縁基板20の基板端部20Eに近接する側に位置し、第1薄膜部11Bに対向する位置に形成されている。図示した例では、第2カラーフィルタ222は、溝部11Cに対向する位置にも延在しており、第1薄膜部11Bに対向する位置から途切れることなく連続的に形成されている。また、第1カラーフィルタ221と第2カラーフィルタ222との間隔は、スリットSLの幅よりも広い。
The
第1カラーフィルタ221の各セグメントの第1幅W1は、第2カラーフィルタ222の第2幅W2よりも小さい。つまり、第1カラーフィルタ221は、第2カラーフィルタ222よりも小さい幅になるように複数個のセグメントに分断されている。なお、第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222は、略一定の膜厚を有している。これらの第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222は、例えば同一材料で形成されている。
The
オーバーコート層23は、第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222を覆い、また、スリットSLや第1カラーフィルタ221と第2カラーフィルタ222との間から露出した周辺遮光層21を覆っている。このオーバーコート層23は、周辺エリアPRPのみならずアクティブエリアACTにも延在している。
The
オーバーコート層23は、周辺エリアPRPにおいて、アクティブエリアACTに近接する側に第2薄膜部23Aを有するとともに、基板端部20Eに近接する側に第2厚膜部23Bを有している。第2薄膜部23Aは、第1カラーフィルタ221に積層され、比較的薄い第3膜厚T3を有している。この第2薄膜部23Aは、第1厚膜部11Aに対向している。第2厚膜部23Bは、第2カラーフィルタ222に積層され、第3膜厚T3よりも厚い第4膜厚T4を有している。この第2厚膜部23Bは、第1薄膜部11Bに対向し、また、溝部11Cの一部にも対向している。このようなオーバーコート層23は、例えば透明な樹脂材料によって形成されている。
In the peripheral area PRP, the
対向基板CTは、周辺エリアPRPにおいて、さらに、第1柱状スペーサSP1及び第2柱状スペーサSP2を備えている。これらの第1柱状スペーサSP1及び第2柱状スペーサSP2は、オーバーコート層23に積層され、アレイ基板ARに向かって先細りとなるテーパー状に形成されている。
The counter substrate CT further includes a first columnar spacer SP1 and a second columnar spacer SP2 in the peripheral area PRP. The first columnar spacer SP1 and the second columnar spacer SP2 are stacked on the
第1柱状スペーサSP1は、第1厚膜部11Aと第2薄膜部23Aとの間に介在している。この第1柱状スペーサSP1は、第2薄膜部23Aに積層されており、図示した例では、第1カラーフィルタ221のセグメント2212及び2213の直下にそれぞれ位置している。第1柱状スペーサSP1の先端部は、第1厚膜部11Aに接触している。
The first columnar spacer SP1 is interposed between the first
第2柱状スペーサSP2は、第1薄膜部11Bと第2厚膜部23Bとの間に介在している。つまり、第2柱状スペーサSP2は、表示パネルPNLの最外周に位置している。この第2柱状スペーサSP2は、第2厚膜部23Bに積層されており、図示した例では、第2カラーフィルタ222の直下に位置している。第2柱状スペーサSP2の先端部は、第1薄膜部11Bに接触している。
The second columnar spacer SP2 is interposed between the first
なお、第1柱状スペーサSP1の先端部と第1厚膜部11Aとの間、及び、第2柱状スペーサSP2の先端部と第1薄膜部11Bとの間には、シール材SEが介在する場合もあり得る。また、第1柱状スペーサSP1及び第2柱状スペーサSP2は、アレイ基板ARに備えられていても良い。この場合、第1柱状スペーサSP1は有機絶縁膜11の第1厚膜部11Aの上に積層され、第2柱状スペーサSP2は有機絶縁膜11の第1薄膜部11Bの上に積層される。
When the sealing material SE is interposed between the tip of the first columnar spacer SP1 and the first
上述したようなアレイ基板ARと対向基板CTとは、有機絶縁膜11及びオーバーコート層23が対向するように配置されている。一例として、有機絶縁膜11における第1厚膜部11Aと第1薄膜部11Bとの膜厚差(T1−T2)は、オーバーコート層23における(第2厚膜部23Bと第2薄膜部23Aとの膜厚差(T4−T3)と同等である。この場合、第1柱状スペーサSP1の第1高さ(第1厚膜部11Aと第2薄膜部23Aとの間のギャップ)H1は、第2柱状スペーサSP2の第2高さ(第1薄膜部11Bと第2厚膜部23Bとの間のギャップ)H2と同等である。このため、周辺エリアPRPにおいて、アレイ基板ARと対向基板CTとは略平行である。
The array substrate AR and the counter substrate CT as described above are arranged so that the organic insulating
アレイ基板ARと対向基板CTとを貼り合せるシール材SEは、第1厚膜部11Aと第2薄膜部23Aとの間に介在している。第1柱状スペーサSP1は、シール材SEによって包囲されている。また、図示した例では、シール材SEは、溝部11Cと第2厚膜部23Bとの間にも介在している。
The sealing material SE for bonding the array substrate AR and the counter substrate CT is interposed between the first
液晶層LQは、シール材SEよりも内側(アクティブエリア側)に封入されている。 The liquid crystal layer LQ is sealed inside (active area side) from the sealing material SE.
図3は、本実施形態の表示パネルPNLにおける第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222のレイアウトの一例を示す平面図である。ここでは、説明に必要な主要部のみを図示している。
FIG. 3 is a plan view showing an example of the layout of the
図示した例では、第1カラーフィルタ221の3つのセグメント2211乃至2213は、いずれも同様の形状であり、第1方向X及び第2方向Yにそれぞれ延出した帯状に形成され、長方形状のアクティブエリアACTを囲む矩形枠状に形成されている。セグメント2211はアクティブエリアACTに近接し、セグメント2212はスリットSLを挟んでセグメント2211の外側に位置し、セグメント2213はスリットSLを挟んでセグメント2212の外側に位置している。なお、図示しないが、ドット状の第1柱状スペーサSP1は、第1カラーフィルタ221の各セグメントに重なる位置に点在している。
In the illustrated example, the three
第2カラーフィルタ222は、第1方向X及び第2方向Yにそれぞれ延出した帯状に形成され、第1カラーフィルタ221の外側を囲む略矩形枠状に形成されている。この第2カラーフィルタ222は、表示パネルPNLの最外周(パネル端部)に位置している。換言すると、第1カラーフィルタ221は、第2カラーフィルタ222よりも表示パネルPNLの内側に位置している。なお、図示しないが、ドット状の第2柱状スペーサSP2は、第2カラーフィルタ222に重なる位置に点在している。
The
ここに示した例では、第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222は、それぞれ連続的に形成された枠状であるが、途中で途切れていても良く、同一直線上に並んだ複数の直線部によって形成されてもよい。
In the example shown here, each of the
アクティブエリアACTに配置されるカラーフィルタは、赤色画素に対応して配置された赤色カラーフィルタCFR、緑色画素に対応して配置された緑色カラーフィルタCFG、及び、青色画素に対応して配置された青色カラーフィルタCFBからなる。これらのカラーフィルタは、例えば、赤色、緑色、青色などにそれぞれ着色された樹脂材料によって形成されている。 The color filters arranged in the active area ACT are arranged corresponding to the red color filter CFR arranged corresponding to the red pixel, the green color filter CFG arranged corresponding to the green pixel, and the blue pixel. It consists of a blue color filter CFB. These color filters are made of, for example, resin materials colored in red, green, blue, and the like.
上記の第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222は、アクティブエリアACTに配置されるカラーフィルタ層のいずれかと同一材料で形成されている。本実施形態では、第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222は、例えば、青色カラーフィルタCFBと同一材料で形成されている。
The
次に、上記の表示パネルPNLの製造方法の一例について説明する。 Next, an example of a method for manufacturing the display panel PNL will be described.
まず、複数のアレイ基板ARを一括して形成する第1マザー基板を用意する。この第1マザー基板は、第1絶縁基板となる絶縁基板を用いて形成され、ゲート配線、ソース配線、外周配線などの各種配線、有機絶縁膜などの各種絶縁膜、画素電極、配向膜などを備えている。 First, a first mother substrate on which a plurality of array substrates AR are collectively formed is prepared. This first mother substrate is formed using an insulating substrate to be a first insulating substrate, and includes various wirings such as gate wiring, source wiring, and peripheral wiring, various insulating films such as organic insulating films, pixel electrodes, alignment films, and the like. I have.
一方においては、複数の対向基板CTを一括して形成する第2マザー基板を用意する。この第2マザー基板は、第2絶縁基板となる絶縁基板を用いて形成され、ブラックマトリクス、周辺遮光層、第1カラーフィルタ、第2カラーフィルタ、カラーフィルタ層、オーバーコート層、第1柱状スペーサSP1、第2柱状スペーサSP2、配向膜などを備えている。 On the other hand, a second mother substrate on which a plurality of counter substrates CT are collectively formed is prepared. The second mother substrate is formed using an insulating substrate to be a second insulating substrate, and includes a black matrix, a peripheral light shielding layer, a first color filter, a second color filter, a color filter layer, an overcoat layer, and a first columnar spacer. SP1, a second columnar spacer SP2, an alignment film, and the like are provided.
続いて、第1マザー基板あるいは第2マザー基板の上において、アクティブエリアを各々囲むようにシール材を配置した後、シール材によって囲まれた内側に液晶材料を滴下し、第1マザー基板と第2マザー基板とを貼り合わせる。 Subsequently, after disposing a sealing material on the first mother substrate or the second mother substrate so as to surround each active area, a liquid crystal material is dropped on the inner side surrounded by the sealing material, and the first mother substrate and the second mother substrate are then dropped. Two mother boards are bonded together.
その後、第1マザー基板と第2マザー基板との間に液晶層を形成したマザー基板対から表示パネルPNLを取り出す。この工程では、第1マザー基板及び第2マザー基板の双方を割断線にてそれぞれ割断する。この工程を以下により具体的に説明する。 Thereafter, the display panel PNL is taken out from the mother substrate pair in which the liquid crystal layer is formed between the first mother substrate and the second mother substrate. In this step, both the first mother substrate and the second mother substrate are cleaved with a cutting line. This process will be described more specifically below.
図4は、マザー基板対の割断工程を説明するための概略断面図である。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the cleaving process of the mother substrate pair.
すなわち、割断時に使用されるカット部材の歯は、第1マザー基板M1及び第2マザー基板M2のそれぞれの割断線CTLに押し当てられる。このとき、割断線CTLの近傍には、第2マザー基板M2に形成された第2柱状スペーサSP2が第1マザー基板M1に形成された有機絶縁膜11の第1薄膜部11Bに接触しているため、カット部材の歯が押し当てられた際に、第2柱状スペーサSP2がカット部材からの押圧力を受けて、第1マザー基板M1及び第2マザー基板M2のそれぞれの撓みを抑制する。このため、カット部材からの押圧力が第1マザー基板M1及び第2マザー基板M2のそれぞれの絶縁基板に伝わり、クラックが進展し、割断線CTLに沿ってマザー基板対が割断される。これにより、アレイ基板ARと対向基板CTとの間に液晶層LQを保持した表示パネルPNLが製造される。
That is, the teeth of the cut member used at the time of cleaving are pressed against the cleaving lines CTL of the first mother board M1 and the second mother board M2. At this time, in the vicinity of the breaking line CTL, the second columnar spacer SP2 formed on the second mother substrate M2 is in contact with the first
このような本実施形態によれば、表示パネルの最外周(パネル端部)に位置する第2柱状スペーサSP2がアレイ基板AR側の第1薄膜部11Bと対向基板CT側の第2厚膜部23Bとに接触し、両者のギャップを保持しているため、マザー基板対の割断時にカット部材から加えられた押圧力が確実にマザー基板対にそれぞれ伝わり、マザー基板の法線方向に沿ってクラックを進展させることができ、割断不良を抑制することが可能となる。これにより、製造歩留まりの低下を抑制することが可能となる。また、不所望な方向にクラックが進展することによる表示パネルの強度低下を抑制することが可能となる。
According to this embodiment, the second columnar spacer SP2 located on the outermost periphery (panel end) of the display panel is the first
特に、近年では、シール材SEから基板端部10E及び20Eまでの距離が短い狭額縁化の要求が高まり、また、画素PXの高密度化、表示パネルPNLの高機能化に伴い、周辺エリアPRPにおいて外周配線Wが高密度に配置される傾向にある。このため、シール材SEが配置されるエリア(シールエリア)にも外周配線Wが高密度に配置されるため、シールエリアで外周配線Wを覆う有機絶縁膜11の膜厚が厚くなる。一方で、シールエリアよりも基板端部に近い外側エリアでは、外周配線Wの露出を避けるため、外周配線Wを高密度に配置することは無く、外側エリアでは第1有機絶縁膜11の膜厚はシールエリアよりも薄くなる。このような有機絶縁膜11の膜厚差は、アレイ基板ARの表面の段差を形成する。対向基板CTの周辺エリアPRPにおいて、それぞれ均一な膜厚の周辺遮光層、カラーフィルタ、オーバーコート層を積層し、同一の高さの第1柱状スペーサSP1及び第2柱状スペーサSP2でアレイ基板ARと貼り合わせると、シールエリアでは第1柱状スペーサSP1が有機絶縁膜11に接触する一方で、外側エリアでは第2柱状スペーサSP2と有機絶縁膜11との間に隙間が形成されてしまう。このため、マザー基板対を割断する際に、カット部材からの押圧力が第2柱状スペーサSP2に伝わらず、割断不良を生じるおそれがある。
In particular, in recent years, there has been an increasing demand for a narrow frame with a short distance from the sealing material SE to the
このようなアレイ基板表面の段差を補うために、外側エリアにも有機絶縁膜11の下地として外周配線を追加した場合、割断位置のバラツキにより外周配線が露出し、腐食やショートなどの問題が懸念される。
In order to compensate for such a step on the surface of the array substrate, when an outer peripheral wiring is added to the outer area as the base of the organic insulating
また、アレイ基板表面の段差を補う他の方法として、外側エリアに複数のカラーフィルタを積層した場合、対向基板側の外周エリアがシールエリアよりも厚くなりすぎてしまい、アクティブエリアのギャップムラに起因した表示の不具合が懸念される。単純に複数のカラーフィルタを積層する場合、厚みの調整が困難であるため、カラーフィルタとは別の他のレイヤーを追加する場合には、対向基板の製造工程が1工程増えてしまい、コストの上昇を招く。 As another method to compensate for the step on the surface of the array substrate, when a plurality of color filters are stacked in the outer area, the outer peripheral area on the counter substrate side becomes too thicker than the seal area, resulting in gap unevenness in the active area. There is concern about the display failure. When a plurality of color filters are simply stacked, it is difficult to adjust the thickness. Therefore, when another layer different from the color filter is added, the manufacturing process of the counter substrate is increased by one process, which increases the cost. Invite rise.
本実施形態では、アレイ基板側に形成された第1厚膜部11Aに対向する位置には、スリットSLを介して複数個のセグメントに分断された第1カラーフィルタ221が配置され、第1薄膜部11Bに対向する位置には、第2カラーフィルタ222が配置され、第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222をオーバーコート層23で覆っている。第1厚膜部11Aに対向する位置のオーバーコート層23は、その製造過程でその一部がセグメント間のスリットSLに流れ込むため、比較的薄い膜厚の第2薄膜部23Aとして形成される。また、第1薄膜部11Bに対向する位置のオーバーコート層23は、第2カラーフィルタ222に積層されるため、比較的厚い膜厚の第2厚膜部23Bとして形成される。つまり、アレイ基板AR側においては有機絶縁膜11の表面に段差が形成され、対向基板CT側においてはオーバーコート層23の表面の段差が形成され、それぞれの厚膜部と薄膜部とが対向している。これにより、シールエリアに配置された第1柱状スペーサSP1及び外側エリアに配置された第2柱状スペーサSP2がアレイ基板ARと対向基板CTとの間のギャップを保持することができ、マザー基板対を割断する際の割断不良を抑制することが可能となる。
In the present embodiment, a
また、外周エリアに外周配線を配置していないため、外周配線が露出することによる不具合の発生を抑制することが可能となる。 Moreover, since the outer peripheral wiring is not arranged in the outer peripheral area, it is possible to suppress the occurrence of problems due to the exposure of the outer peripheral wiring.
また、第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222は、いずれもアクティブエリアに配置されるカラーフィルタ層と同一工程で形成されるため、対向基板CTの製造工程数の増加によるコストの上昇を抑制することが可能となる。
In addition, since both the
また、第1カラーフィルタ221においては、スリットSLの幅や各セグメントの幅を変えることで、第1カラーフィルタ221を覆うオーバーコート層23の膜厚を調整することが可能である。つまり、第2薄膜部23Aの第3膜厚T3を自在に調整することが可能である。このため、アレイ基板側の第1厚膜部11Aの第1膜厚T1と第1薄膜部11Bの第2膜厚T2との膜厚差、第1柱状スペーサSP1の第1高さH1、第2柱状スペーサSP2の第2高さH2、第2厚膜部23Bの第4膜厚T4等を考慮して、第2薄膜部23Aにおける最適な第3膜厚T3を得ることが可能となる。
In the
また、本実施形態によれば、周辺遮光層21に積層される第1カラーフィルタ221、第2カラーフィルタ222、及び、オーバーコート層23の密着強度を向上することが可能となる。すなわち、第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222は、顔料を含んだ樹脂材料であるため、それらの接着力が低い。一方で、オーバーコート層23は、顔料を含まず、透明な樹脂材料で形成されているため、第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222より接着力が高い。上記の通り、比較的接着力が弱い周辺遮光層21と第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222との界面を減らすとともに、オーバーコート層23が第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222を包囲し、スリットSL及び第1カラーフィルタ221と第2カラーフィルタ222との隙間から周辺遮光層21に接着しているため、周辺遮光層21からの第1カラーフィルタ221及び第2カラーフィルタ222の剥離を抑制することが可能となる。
Further, according to the present embodiment, it is possible to improve the adhesion strength of the
また、上記の通り、シール材SEは、有機絶縁膜11とオーバーコート層23との間のみならず、溝部11Cにも充填されているため、シール材SEの塗布量を増やすことができ、また、シール材SEが接触するアレイ基板表面の面積を拡大することができる。このため、シール材SEによるアレイ基板ARとの接着力を向上することが可能となる。
In addition, as described above, the sealing material SE is filled not only between the organic insulating
次に、周辺遮光層21、第1カラーフィルタ221、及び、オーバーコート層23のそれぞれの膜厚の総和Tと、第1カラーフィルタ221の幅W及びスリット幅Dとの関係について検討する。図5は、この検討結果を示す図である。
Next, the relationship between the total film thickness T of the peripheral
ここでは、第1カラーフィルタ221の幅Wについては、基準値の1倍のもの(W=1)、2倍のもの(W=2)、3倍のもの(W=3)、4倍のもの(W=4)、及び、6倍のもの(W=6)を用意した。また、スリット幅Dについては、ゼロ(つまり第1カラーフィルタ221が分断されていない場合に相当)のもの(D=0)、基準値の1倍のもの(D=1)、2倍のもの(D=2)、3倍のもの(D=3)、及び、4倍のもの(D=4)を用意した。
Here, the width W of the
膜厚の総和Tについては、W=6及びD=2の場合を基準(0)とする。W=4及びD=2の場合には基準よりも約0.04μm低減し、W=3及びD=3の場合には基準よりも約0.15μm低減し、W=2及びD=0or1or2or3or4の場合には基準よりも0.3μm乃至0.4μm低減し、W=1及びD=0or1or2or3or4の場合には基準よりも0.5μm乃至0.65μm低減する。 Regarding the total thickness T, the case where W = 6 and D = 2 is set as a reference (0). When W = 4 and D = 2, it is reduced by about 0.04 μm from the reference, and when W = 3 and D = 3, it is reduced by about 0.15 μm from the reference, and W = 2 and D = 0or1or2or3or4. In this case, it is reduced by 0.3 μm to 0.4 μm from the reference, and in the case of W = 1 and D = 0or1or2or3or4, it is reduced by 0.5 μm to 0.65 μm from the reference.
このような膜厚の総和Tの差は、主として第1カラーフィルタ221に重なるオーバーコート層23の膜厚の差に起因している。すなわち、オーバーコート層23は、その下地となる第1カラーフィルタ221の幅W及びスリット幅Dにより、そのレベリング性が変化する。つまり、オーバーコート層23の下地となる第1カラーフィルタ221の面積が小さいほど、第1カラーフィルタ221の上に積層されるオーバーコート層23の膜厚が薄くなる。また、オーバーコート層23の下地となる第1カラーフィルタ221の間隔(スリット幅)が大きいほど、第1カラーフィルタ221の上に積層されるオーバーコート層23の膜厚が薄くなる。
The difference in the total film thickness T is mainly caused by the difference in the film thickness of the
本実施形態では、オーバーコート層23のこのような膜厚差を利用しており、膜厚の総和Tは、第1カラーフィルタ221の幅W及びスリット幅Dによって制御可能であることが確認された。ここに示した例では、最大で0.65μmまでの範囲で制御可能であることが確認された。
In the present embodiment, such a film thickness difference of the
以上説明したように、本実施形態によれば、製造歩留まりの低下を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a liquid crystal display device capable of suppressing a decrease in manufacturing yield.
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment itself, In the stage of implementation, it can change and implement a component within the range which does not deviate from the summary. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
1…液晶表示装置
PNL…表示パネル AR…アレイ基板 CT…対向基板 LQ…液晶層
ACT…アクティブエリア PX…画素 PRP…周辺エリア
PE…画素電極 CE…対向電極
11…有機絶縁膜 11A…第1厚膜部 11B…第1薄膜部
21…周辺遮光層
221…第1カラーフィルタ 222…第2カラーフィルタ
23…オーバーコート層 23A…第2薄膜部 23B…第2厚膜部
SP1…第1柱状スペーサ SP2…第2柱状スペーサ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
第2絶縁基板と、前記第2絶縁基板の前記第1基板と対向する側に形成され前記第1厚膜部及び前記第1薄膜部に対向し周辺エリアに亘って延在した周辺遮光層と、前記第1厚膜部に対向する位置で前記周辺遮光層に積層されスリットを介して複数個に分断された第1カラーフィルタと、前記第1薄膜部に対向する位置で前記周辺遮光層に積層された第2カラーフィルタと、前記第1カラーフィルタに積層され第3膜厚の第2薄膜部を有するとともに前記第2カラーフィルタに積層され第3膜厚よりも厚い第4膜厚の第2厚膜部を有するオーバーコート層と、を備えた第2基板と、
前記第1厚膜部と前記第2薄膜部との間に介在する第1柱状スペーサと、
前記第1薄膜部と前記第2厚膜部との間に介在する第2柱状スペーサと、
前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶層と、
を備えた、液晶表示装置。 A first insulating substrate and a first thick film portion having a first film thickness on the active area side in a peripheral area surrounding the active area formed on the first insulating substrate and displaying an image, and of the first insulating substrate A first substrate comprising: an organic insulating film having a first thin film portion having a second film thickness smaller than the first film thickness on the substrate end side;
A second insulating substrate, and a peripheral light-shielding layer formed on a side of the second insulating substrate facing the first substrate and facing the first thick film portion and the first thin film portion and extending over a peripheral area. A first color filter laminated on the peripheral light-shielding layer at a position facing the first thick film portion and divided into a plurality of portions through slits; and on the peripheral light-shielding layer at a position facing the first thin film portion. A second color filter that is stacked; a second thin film portion that is stacked on the first color filter and has a third thickness; and a fourth film that is stacked on the second color filter and is thicker than the third thickness. A second substrate provided with an overcoat layer having two thick film portions;
A first columnar spacer interposed between the first thick film portion and the second thin film portion;
A second columnar spacer interposed between the first thin film portion and the second thick film portion;
A liquid crystal layer held between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal display device comprising:
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