JP5808542B2 - 表示装置用基板、表示装置及び表示装置用基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置用基板、表示装置及び表示装置用基板の製造方法に関する。

コンピュータ等の情報通信端末やテレビ受像機の表示デバイスとして、液晶表示装置等の表示装置が広く用いられている。液晶表示装置では、液晶パネルの２つの基板の間に封じ込められた液晶分子の配向を変化させることにより、バックライトから液晶パネルに照射された光の透過度合いを変化させて、画像を表示させている。

特許文献１には、画像を表示する画素領域のすぐ外側の領域である額縁領域において、バックライトから照射された光が漏れることがないように、ブラックマトリクスと呼ばれる遮光膜をカラーフィルタ基板の端部にまで延ばすことについて開示している。

特開平１０−３２５９５１号公報

液晶表示装置の液晶パネルを例にとると、液晶パネルは、液晶パネルが複数配置された多面配置液晶パネルを一体的に製造し、スクライブラインで切断することにより単体の液晶パネルとして製造されることが多い。しかしながら、上述のように、ブラックマトリクスが各液晶パネルのカラーフィルタ基板の端部にまで延びている場合には、隣り合う液晶パネルのブラックマトリクスは連続し、切断線であるスクライブラインが視認しづらくなる。これにより、製造工程において、スクライブラインの位置の確認に時間を要するなど歩留まりの低下等が懸念される。

本発明は上述の事情に鑑みてされたものであり、液晶パネル等の表示装置用基板が複数配置された多面配置表示装置用基板において、隣合う表示装置用基板のブラックマトリクス等の遮光膜が連続して形成されている場合であっても、より簡易に切断すべき位置を切断することができる表示装置用基板、表示装置及び表示装置用基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の表示装置用基板は、画像が表示される面と並行に配置される透明基板と、光を遮断するために、前記透明基板上に部分的に形成される遮光膜と、を備え、前記遮光膜は、遮光部と、前記透明基板の少なくとも一辺の端部に沿った部分に形成され、遮光性能が前記遮光部より低い低遮光部と、を有する、ことを特徴とする表示装置用基板である。

また、本発明の表示装置用基板において、前記低遮光部の膜厚は、前記遮光部の膜厚より薄くすることにより、低遮光部とすることができる。

また、本発明の表示装置用基板において、前記低遮光部を形成する膜は、前記遮光部が形成される材料とは異なる材料により形成されていてもよく、青色のカラーフィルタにより形成されていてもよい。

また、本発明の表示装置用基板において、前記低遮光部は、前記少なくとも一辺の前記端部に沿って断続的に形成されていてもよい。

本発明の表示装置は、上述の表示装置用基板のうちのいずれかの表示装置用基板と、前記表示装置用基板に光を照射するバックライトと、を備える表示装置である。

本発明の表示装置用基板の製造方法は、透明基板上に、光を遮断する遮光部と、前記遮光部より遮光性能が低い低遮光部とを有する遮光膜を形成する遮光膜形成工程と、前記低遮光部上を切断する切断工程と、を有する表示装置用基板の製造方法である。

また、本発明の表示装置用基板の製造方法は、液晶組成物を封止しつつ、少なくとも一方の面に薄膜トランジスタが形成された薄膜トランジスタ基板を前記透明基板と貼り合わせる基板貼合せ工程を更に有し、前記切断工程は、前記透明基板の前記低遮光部上で、前記透明基板と前記薄膜トランジスタ基板の両方を同時に切断する、とすることができる。

また、本発明の表示装置用基板の製造方法において、前記低遮光部の膜厚は、前記遮光部の膜厚より薄くすることにより、低遮光部とすることができる。

また、本発明の表示装置用基板の製造方法において、前記低遮光部を形成する膜は、前記遮光部が形成される材料とは異なる材料により形成されていてもよく、青色のカラーフィルタにより形成されていてもよい。

また、本発明の表示装置用基板の製造方法において、前記低遮光部は、予め定められた線に沿って断続的に形成され、前記切断工程では、前記予め定められた線に沿って切断される、とすることができる。

第１及び第２実施形態に係る液晶パネルの製造工程を示すフローチャートである。 図１の多面配置カラーフィルタ基板製造工程の詳細を示すフローチャートである。 図２のカラーフィルタ基板製造工程により製造された第１実施形態に係る多面配置カラーフィルタ基板のブラックマトリクスの配置の様子を示す図である。 図３のIVで示される部分の拡大図である。 図４のＶ−Ｖ線における断面図である。 図１の基板貼合せ工程後の第１実施形態に係る多面配置液晶パネルを示す図である。 図６のVII−VII線における断面図である。 スクライブラインで切断された第１実施形態に係る液晶パネルについて概略的に示す図である。 図８のIX−IX線における断面図である。 図８及び図９に示された液晶パネルを備える液晶表示装置を概略的に示す図である。 図１の基板貼合せ工程後の第２実施形態に係る多面配置液晶パネルについて、多面配置カラーフィルタ基板に形成されたブラックマトリクスの配置を含めて示す図である。 図１１のXIIで示された部分の拡大図である。 図１２のXIII−XIII線における断面図である。 スクライブラインで切断された第２実施形態に係る液晶パネルについて概略的に示す図である。 図１４のXV−XV線における断面図である。 低遮光ブラックマトリクス部と低遮光レジスト部とをスクライブライン上に交互に配置した場合の変形例について示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
図１は、後述する液晶表示装置１００の製造方法の一部の工程である液晶パネル製造工程について示すフローチャートである。このフローチャートに示されるように、液晶パネル製造工程は、順に、液晶表示装置複数個分の表示面が配置される多面配置液晶パネル３００を製造するためのガラス基板に、半導体回路や配向膜等を形成し、多面配置ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）基板３５０を製造する多面配置ＴＦＴ基板製造工程Ｓ１００と、同じく液晶表示装置複数個分の多面配置用のガラス基板に、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）のカラーレジスト膜等を形成し、多面配置カラーフィルタ基板２００を製造する多面配置カラーフィルタ基板製造工程Ｓ２００と、多面配置ＴＦＴ基板３５０と多面配置カラーフィルタ基板２００とを貼り合わせ、その間に液晶材３２８を注入し、多面配置液晶パネル３００を組立てる基板貼合せ工程Ｓ３００と、多面配置液晶パネル３００を切断する切断工程Ｓ４００と、から構成されている。

図２は、図１の多面配置カラーフィルタ基板製造工程Ｓ２００の詳細を示すフローチャートである。なお、図３には、この多面配置カラーフィルタ基板製造工程Ｓ２００により製造された多面配置カラーフィルタ基板２００の遮光膜であるブラックマトリクス２１０の配置の様子が概略的に示されている。図２のフローチャートに示されるように、カラーフィルタ基板製造工程Ｓ２００は、まず、ステップＳ２１０において、各画素の周り及び画素領域の周りに光漏れを防止するための遮光膜であるブラックマトリクス２１０を形成し、次に、ステップＳ２２０において、画素領域内のブラックマトリクスである画素領域ブラックマトリクス部２１２により形成された画素の枠内にＲＧＢのカラーレジストを塗布しカラーフィルタを形成する。最後にステップＳ２３０において、液晶を一方向に配向させるための配向膜を形成する。

図３には、図２のカラーフィルタ基板製造工程Ｓ２００により製造された多面配置カラーフィルタ基板２００のブラックマトリクス２１０の配置の様子が示されている。多面配置カラーフィルタ基板２００のブラックマトリクス２１０は、各画素が配置された表示領域において、画素の部分に開口部を有する画素領域ブラックマトリクス部２１２と、画素領域の周りの額縁領域ブラックマトリクス部２１４と、後述する低遮光ブラックマトリクス部２１５と、を有している。なお、この図に示されるように、本実施形態において、多面配置カラーフィルタ基板２００は、６つの液晶パネル面を含んでいる。

図４には、図３のIVで示された部分の拡大図が示されている。この図４に示されるように、低遮光ブラックマトリクス部２１５は、後の切断工程Ｓ４００により切断されるスクライブライン（切断線）３１８上に断続的に、額縁領域ブラックマトリクス部２１４に取り囲まれて形成されており、膜厚は、額縁領域ブラックマトリクス部２１４よりも遮光性が低くなるように薄くなっている。

図５には、図４のＶ−Ｖ線における断面が示されている。図５に示されるように多面配置カラーフィルタ基板２００の額縁領域部分では、ガラス基板２２２にブラックマトリクス２１０が形成されているが、額縁領域ブラックマトリクス部２１４よりもブラックマトリクスが薄く形成された低遮光ブラックマトリクス部２１５を有している。薄くすることにより、周囲の額縁領域ブラックマトリクス部２１４よりも低い遮光性を実現している。このように一部を薄くする形成方法としては、例えば、ブラックマトリクスを２回に分けて既知のフォトリソグラフィ工程を行い、２回目のリソグラフィ工程において、低遮光ブラックマトリクス部２１５には、マスクをかけてブラックマトリクスを形成しない形成方法を用いることができる。

図６は、図１の基板貼合せ工程Ｓ３００後の多面配置液晶パネル３００について示す図である。多面配置液晶パネル３００は、後の切断工程Ｓ４００において、スクライブライン（切断線）３１８で切断されることにより、単体の液晶表示装置１００に使用される液晶パネル３１０を６つ得ることができる。なお、多面配置ＴＦＴ基板３５０では、駆動回路等が配置される駆動回路領域３２０を残すように切断されるが、多面配置カラーフィルタ基板２００では、４辺が額縁領域ブラックマトリクス部２１４の外縁が４辺となるように、駆動回路領域３２０を切り落として切断される。

図７には、図６のVII−VII線における断面が示されている。この図に示されるように、多面配置液晶パネル３００は、多面配置カラーフィルタ基板２００に多面配置ＴＦＴ基板３５０を画素領域の外側に配置されたシール材３３０を介して貼り合わせ、シール材３３０の画素領域側には液晶材３２８が注入されて形成されている。また、多面配置ＴＦＴ基板３５０のガラス基板３２４上には、ＴＦＴアレイ３２６が形成されている。

図５と同様に、スクライブライン３１８は、ブラックマトリクス２１０の低遮光ブラックマトリクス部２１５を通っている。切断工程Ｓ４００では、不図示のスクライブホイールがスクライブライン３１８上を通過することにより、ガラス基板２２２又は３２４にＶ字溝を形成し、折曲げ切断を行うが、低遮光ブラックマトリクス部２１５があることにより、多面配置液晶パネル３００のスクライブホイールが当てられる反対側の面からの光により、スクライブライン３１８の確認がしやすくなっており、スクライブホイールはこの低遮光ブラックマトリクス部２１５上を通過するように当てられ、多面配置液晶パネル３００を切断する。したがって、切断工程における確認作業等を効率化することができ、歩留りの改善を図ることができる。なお、本実施形態では、低遮光ブラックマトリクス部２１５上のスクライブラインを切断する場合には、一度に、多面配置ＴＦＴ基板３５０と多面配置カラーフィルタ基板２００とを両方とを切断する。

図８は、スクライブライン３１８で切断された液晶パネル３１０について概略的に示す図である。この図に示されるように、多面配置カラーフィルタ基板２００及び多面配置ＴＦＴ基板３５０は、それぞれ切断後のカラーフィルタ基板２０５及びＴＦＴ基板３５５となる。なお、この図８における低遮光ブラックマトリクス部２１５は、説明を分かりやすくするために、切断後のカラーフィルタ基板２０５の辺に沿って、低遮光ブラックマトリクス部２１５のハッチングを連続的に施しているが、実際には、図４に示されるように断続的に形成されている。また、ＴＦＴ基板３５５上には、駆動回路等が配置される駆動回路領域３２０を有している。

図９には、図８のIX−IX線における断面が示されている。この図に示されるように、液晶パネル３１０は、低遮光ブラックマトリクス部２１５上を切断されているため、端部には断続的に低遮光ブラックマトリクス部２１５が形成されている。

図１０には、図８及び９に示された液晶パネル３１０を備える液晶表示装置１００が概略的に示されている。液晶表示装置１００は、液晶パネル３１０と、液晶パネル３１０を挟むように固定する上フレーム１０１及び下フレーム１０２と、液晶パネル３１０を介して表示面側に光を照射する不図示のバックライトと、表示する情報を生成する回路素子を備える不図示の回路基板等と、により構成される。

以上説明したように、本実施形態における液晶表示装置１００及び液晶パネル３１０では、隣合う液晶パネル３１０のブラックマトリクス２１０が連続して形成されている場合であっても、より簡易に切断すべき位置を切断することができる。

［第２実施形態］
本発明の液晶パネル６１０に係る第２実施形態について説明する。なお、製造工程の説明には、第１実施形態と同様に、図１及び図２のフローチャートを用いる。

図１１は、図１の基板貼合せ工程Ｓ３００後の多面配置液晶パネル５００について、多面配置カラーフィルタ基板５５０に形成されたブラックマトリクス５１０の配置を含めて示す図である。ブラックマトリクス５１０は、第１実施形態と同様に、各画素が配置された表示領域において、画素の部分に開口部を有する画素領域ブラックマトリクス部２１２と、画素領域の周りの額縁領域ブラックマトリクス部２１４と、後述する低遮光レジスト部５１５と、を有している。多面配置液晶パネル５００は、切断工程Ｓ４００において、スクライブライン（切断線）５１８で切断されることにより、単体の液晶表示装置に使用される液晶パネル６１０（図１４参照）を６つ得ることができる。なお、第１実施形態と同様に、駆動回路等が配置される駆動回路領域３２０について、多面配置ＴＦＴ基板３５０では、駆動回路領域３２０を残すように切断されるが、多面配置カラーフィルタ基板５５０では、４辺が額縁領域ブラックマトリクス部２１４の外縁が４辺となるように、駆動回路領域３２０を切り落として切断される。

図１２は、図１１のXIIで示された部分の拡大図である。この図１２に示されるように、低遮光レジスト部５１５は、後の切断工程Ｓ４００における切断のスクライブライン（切断線）５１８上に断続的に、額縁領域ブラックマトリクス部２１４に取り囲まれるように形成されている。低遮光レジスト部５１５は、カラーフィルタの青フィルタを形成する青色のレジストで成膜されている。ここで、青色のレジストとしたのは、光漏れがあったとしても青色であれば人に視認されにくいためである。

図１３には、図１２のXIII−XIII線における断面が示されている。この図に示されるように、多面配置液晶パネル５００は、第１実施形態と同様に、多面配置カラーフィルタ基板５５０に多面配置ＴＦＴ基板３５０を画素領域の外側に配置されたシール材３３０を介して貼り合わせ、シール材３３０の画素領域側には液晶材３２８が注入されて形成されている。また、多面配置ＴＦＴ基板３５０のガラス基板３２４上には、ＴＦＴアレイ３２６が形成されている。

図１４は、スクライブライン５１８で切断された液晶パネル６１０について概略的に示す図である。この図に示されるように、多面配置カラーフィルタ基板５５０及び多面配置ＴＦＴ基板３５０は、それぞれ切断後のカラーフィルタ基板５５５及びＴＦＴ基板３５５となり、低遮光レジスト部５１５は、額縁部分の隣り合う液晶パネル６１０のブラックマトリクス５１０と連続している部分のみに形成されている。なお、この図１４における、低遮光レジスト部５１５は、説明を分かりやすくするために、低遮光レジスト部５１５のハッチングを連続的に施しているが、実際には、図１２のように断続的に形成されている。また、ＴＦＴ基板３５５上には、駆動回路等が配置される駆動回路領域３２０を有している。

図１５には、図１４のXV−XV線における断面が示されている。この図に示されるように、液晶パネル６１０は、低遮光レジスト部５１５上を切断されているため、端部は断続的に低遮光レジスト部５１５となる。

なお、本実施形態に係る液晶パネル６１０の製造工程は、図１と図２のフローチャートの流れと同じであるが、図２のステップＳ２１０のブラックマトリクスを形成する工程においては、低遮光ブラックマトリクス部２１５はないためブラックマトリクスを薄く形成するための処理はなく、低遮光レジスト部５１５が形成される部分にブラックマトリクスは形成されない。また、ステップＳ２２０のカラーフィルタを形成する工程においては、画素領域の青画素に青レジストを形成する際に低遮光レジスト部５１５にも青レジストを形成する。

また、本実施形態の液晶パネル６１０は、第１実施形態と同様に、図１０に示されるように液晶表示装置に用いることができる。

したがって、本実施形態の液晶パネル６１０は、隣合う液晶パネル６１０のブラックマトリクス５１０が連続して形成されている場合であっても、より簡易に切断すべき位置を切断することができる。

なお、第１実施形態及び第２実施形態では、低遮光部として低遮光ブラックマトリクス部２１５又は低遮光レジスト部５１５を設けることとしたが、図１６に示されるように、これらの両方についてスクライブライン７１８上に交互に形成されることとしてもよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態では、低遮光部である低遮光ブラックマトリクス部２１５又は低遮光レジスト部５１５は、スクライブライン上に断続的に形成されることとしたが、連続的に形成されることとしてもよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態では、液晶表示装置を例に説明したが、いわゆるパララックスバリア方式により３次元表示を行うためのスリットを形成する液晶パネル等の表示装置用基板や、タッチパネルに使用される表示装置用基板にも用いることができる。

１００ 液晶表示装置、１０１ 上フレーム、１０２ 下フレーム、２００ 多面配置カラーフィルタ基板、２０５ カラーフィルタ基板、２１０ ブラックマトリクス、２１２ 画素領域ブラックマトリクス部、２１４ 額縁領域ブラックマトリクス部、２１５ 低遮光ブラックマトリクス部、２２２ ガラス基板、３００ 多面配置液晶パネル、３１０ 液晶パネル、３１８ スクライブライン、３２０ 駆動回路領域、３２４ ガラス基板、３２６ ＴＦＴアレイ、３２８ 液晶材、３３０ シール材、３５０ 多面配置ＴＦＴ基板、３５５ ＴＦＴ基板、５００ 多面配置液晶パネル、５１０ ブラックマトリクス、５１５ 低遮光レジスト部、５１８ スクライブライン、５５０ 多面配置カラーフィルタ基板、５５５ カラーフィルタ基板、６１０ 液晶パネル、７１８ スクライブライン。

Claims (11)

1. 画像が表示される表示表面と並行に配置される透明基板と、
   光を遮断するために、前記透明基板上に部分的に形成される遮光膜と、を備え、
   前記遮光膜は、
   遮光部と、
   前記透明基板の切断端に沿った部分に形成され、遮光性能が前記遮光部より低い低遮光部と、を有し、
   前記切断端は前記低遮光部を切断することにより形成され、
   前記切断端は前記透明基板の４辺のうちの少なくとも一つであり、
   前記表示表面に垂直な方向からの視野である平面視において、前記部分での前記透明基板の前記切断端は、前記低遮光部の端と一致し、
   前記低遮光部の膜厚は、前記遮光部の膜厚より薄い、ことを特徴とする基板。
2. 前記低遮光部を形成する膜は、前記遮光部が形成される材料とは異なる材料により形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の基板。
3. 前記低遮光部は、青色のカラーフィルタにより形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の基板。
4. 前記低遮光部は、前記少なくとも一辺の端部に沿って断続的に形成されており、
   前記遮光部は一部が前記低遮光部が途切れている箇所に形成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載の基板。
5. 基板と、
   前記基板に光を照射するバックライトと、を備える表示装置であって、
   前記基板は、
   画像が表示される表示表面と並行に配置される透明基板と、
   光を遮断するために、前記透明基板上に部分的に形成される遮光膜と、を備え、
   前記遮光膜は、
   遮光部と、
   前記透明基板の切断端に沿った部分に形成され、遮光性能が前記遮光部より低い低遮光部と、を有し、
   前記切断端は前記低遮光部を切断することにより形成され、
   前記切断端は前記透明基板の４辺のうちの少なくとも一つであり、
   前記表示表面に垂直な方向からの視野である平面視において、前記部分での前記透明基板の前記切断端は、前記低遮光部の端と一致し、
   前記低遮光部の膜厚は、前記遮光部の膜厚より薄い、ことを特徴とする表示装置。
6. 透明基板上に、光を遮断する遮光部と、前記遮光部より遮光性能が低く、前記遮光部よりも膜厚が薄い低遮光部とを有する遮光膜を形成する遮光膜形成工程と、
   前記低遮光部上を切断する切断工程と、を有する基板の製造方法。
7. 液晶組成物を封止しつつ、少なくとも一方の面に薄膜トランジスタが形成された薄膜トランジスタ基板を前記透明基板と貼り合わせる基板貼合せ工程を更に有し、
   前記切断工程は、前記透明基板の前記低遮光部上で、前記透明基板と前記薄膜トランジスタ基板の両方を同時に切断する、ことを特徴とする請求項６に記載の基板の製造方法。
8. 前記低遮光部の膜厚は、前記遮光部の膜厚より薄い、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の基板の製造方法。
9. 前記低遮光部を形成する膜は、前記遮光部が形成される材料とは異なる材料により形成されている、ことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
10. 前記低遮光部は、青色のカラーフィルタにより形成されている、ことを特徴とする請求項９に記載の基板の製造方法。
11. 前記低遮光部は、予め定められた線に沿って断続的に形成され、
    前記切断工程では、前記予め定められた線に沿って切断される、ことを特徴とする請求項６〜１０のいずれか一項に記載の基板の製造方法。

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