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CN119301516A - 液晶显示装置 - Google Patents

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CN119301516A
CN119301516A CN202380043999.5A CN202380043999A CN119301516A CN 119301516 A CN119301516 A CN 119301516A CN 202380043999 A CN202380043999 A CN 202380043999A CN 119301516 A CN119301516 A CN 119301516A
Authority
CN
China
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liquid crystal
display device
crystal display
resin layer
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202380043999.5A
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English (en)
Inventor
竹田直树
岩浪庆成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takahashi Holdings Co ltd
Original Assignee
Takahashi Holdings Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Takahashi Holdings Co ltd filed Critical Takahashi Holdings Co ltd
Publication of CN119301516A publication Critical patent/CN119301516A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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Abstract

液晶显示装置包括:第一以及第二基板;液晶层,由第一以及第二基板夹持;像素阵列(2),配置于第一基板的显示区域,包括多个像素;多条扫描线,配置于像素阵列(2);扫描线驱动电路(4),设置于第一基板,配置于显示区域周围的周边区域,与多条扫描线连接,包括多个晶体管;黑矩阵(14),设置于第二基板,构成为对多个像素的边界、周边区域进行遮光;以及彩色树脂层(29),配置在周边区域中的黑矩阵(14)上。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置。
背景技术
有源矩阵型的液晶显示装置具备:多条扫描线,分别在行方向上延伸并且被输入扫描信号;多条信号线,分别在列方向上延伸并且被输入图像信号;以及多个像素,分别配置在多条扫描线与多条信号线交叉的多个交叉区域。多个像素构成像素阵列。像素具备设置于TFT基板的作为有源元件的薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)。
已知有将驱动多条扫描线的扫描线驱动电路配置在像素阵列的1边的液晶显示装置。这种构造例如被称为GIP(gate in panel)构造。扫描线驱动电路具备对多条扫描线进行扫描的移位寄存器电路。移位寄存器电路使用多个TFT来构成。构成移位寄存器电路的多个TFT形成于TFT基板。
在GIP构造中,在扫描线驱动电路的上部配置有遮光层(称作黑矩阵)。黑矩阵设置于与TFT基板对置的对置基板。黑矩阵例如构成为包括具有遮光性的铬。在如此构成的黑矩阵中,来自背光灯的光入射到液晶层侧的面,从背光灯向黑矩阵入射的光被向液晶层侧反射。由黑矩阵反射的反射光照射于扫描线驱动电路所包括的多个TFT。当光照射于TFT时,产生光泄漏电流,存在扫描线驱动电路进行误动作这样的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-275676号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明提供一种能够进行稳定动作的液晶显示装置。
用于解决课题的手段
根据本发明的第一方案,提供一种液晶显示装置,具备:第一以及第二基板;液晶层,由所述第一以及第二基板夹持;像素阵列,配置于所述第一基板的显示区域,包括多个像素;多条扫描线,配置于所述像素阵列;扫描线驱动电路,设置于所述第一基板,配置于所述显示区域周围的周边区域,与所述多条扫描线连接,包括多个晶体管;黑矩阵,设置于所述第二基板,构成为对所述多个像素的边界、以及所述周边区域进行遮光;以及彩色树脂层,配置于所述周边区域中的所述黑矩阵上。
本发明的第二方案提供根据第一方案的液晶显示装置,所述彩色树脂层为红色。
本发明的第三方案提供根据第一方案的液晶显示装置,所述彩色树脂层由红色的彩色树脂层与红色以外的颜色的彩色树脂层的层叠膜构成。
本发明的第四方案提供根据第三方案的液晶显示装置,所述红色以外的颜色的彩色树脂层为绿色。
本发明的第五方案提供根据第一方案的液晶显示装置,所述多个晶体管分别包括由非晶硅构成的半导体层。
本发明的第六方案提供根据第一方案的液晶显示装置,所述多个晶体管分别由TFT(Thin Film Transistor)构成。
本发明的第七方案提供根据第一方案的液晶显示装置,所述黑矩阵通过从所述第一基板侧起依次层叠氧化铬层与铬层而构成。
本发明的第八方案提供根据第一方案的液晶显示装置,还具备设置于所述第二基板的所述显示区域的滤色器。
本发明的第九方案提供根据第八方案的液晶显示装置,所述彩色树脂层以与所述滤色器相接的方式配置。
本发明的第十方案提供根据第八方案的液晶显示装置,还具备设置于所述彩色树脂层以及所述滤色器上的共通电极。
本发明的第十一方案提供根据第一方案的液晶显示装置,还具备向所述第一基板照射白色光的背光灯。
发明效果
根据本发明,能够提供一种进行稳定动作的液晶显示装置。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的液晶显示装置的框图。
图2是图1所示的像素阵列的电路图。
图3是对液晶显示装置的布局进行说明的俯视图。
图4是对黑矩阵的构成进行说明的俯视图。
图5是沿着图4的A-A′线的液晶显示装置的截面图。
图6是图5所示的TFT的截面图。
图7是对彩色树脂层的构成进行说明的俯视图。
图8是对背光灯的频谱的一个例子进行说明的图表。
图9是对滤色器的分光透射率进行说明的图表。
图10是对由黑矩阵反射的反射光的光强度进行说明的图表。
图11是对非晶硅的分光灵敏度进行说明的图表。
图12是比较例的液晶显示装置的截面图。
图13是本发明的第二实施方式的液晶显示装置的截面图。
图14是变形例的液晶显示装置的截面图。
图15是对本发明的第三实施方式的液晶显示装置的布局进行说明的俯视图。
图16是对第三实施方式的黑矩阵的构成进行说明的俯视图。
图17是对第三实施方式的彩色树脂层的构成进行说明的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式进行说明。但是,附图是示意性或者概念性的图,各附图的尺寸以及比率等不一定与现实情况相同。此外,即使在附图相互之间表示相同的部分的情况下,也存在相互的尺寸关系、比率被不同地表示的情况。特别是,以下所示的几个实施方式示例了用于使本发明的技术思想具体化的装置以及方法,不通过构成部件的形状、构造、配置等来确定本发明的技术思想。此外,在以下的说明中,对于具有相同功能以及构成的要素赋予相同符号,并仅在需要的情况下进行重复说明。
[1]第一实施方式
[1-1]液晶显示装置1的整体构成
图1是本发明的第一实施方式的液晶显示装置1的框图。液晶显示装置1具备像素阵列2、背光灯(照明装置)3、扫描线驱动电路4、信号线驱动电路5、共通电极驱动电路6、电压生成电路7、以及控制电路8。
像素阵列2具备配置为矩阵状的多个像素PX。在像素阵列2配设有分别沿着行方向延伸的多条扫描线GL1~GLm、以及分别沿着列方向延伸的多条信号线SL1~SLn。“m”以及“n”分别是2以上的整数。在扫描线GL与信号线SL的交叉区域中配置有像素PX。
背光灯3是向像素阵列2的背面照射光的面光源。作为背光灯3,例如使用直下型或者侧光型(边缘光型)的LED背光灯。背光灯3具备发出白色光的多个白色LED。
扫描线驱动电路4与多条扫描线GL连接。扫描线驱动电路4基于从控制电路8输送的控制信号,将用于使像素PX所包含的开关元件进行接通/关断的扫描信号输送至像素阵列2。扫描线驱动电路4具有用于依次扫描多条扫描线GL的移位寄存器电路。移位寄存器电路以在每1帧期间使扫描信号相对于多条扫描线依次移位的方式进行动作。
信号线驱动电路5与多条信号线SL电连接。信号线驱动电路5从控制电路8接受控制信号以及显示数据。信号线驱动电路5基于控制信号,将与显示数据对应的多个灰度信号(多个驱动电压)输送至像素阵列2。
共通电极驱动电路6生成共通电压Vcom,并将其供给到像素阵列2内的共通电极。电压生成电路7生成液晶显示装置1的动作所需要的各种电压并供给到各电路。
控制电路8总括控制液晶显示装置1的动作。控制电路8从外部接受图像数据DT以及控制信号CNT。控制电路8基于图像数据DT来生成各种控制信号,并将这些控制信号输送至对应的电路。
图2是图1所示的像素阵列2的电路图。图2的X方向是扫描线延伸的行方向,Y方向是信号线延伸的列方向。
在像素阵列2配设有多条扫描线GL1~GLm以及多条信号线SL1~SLn。
像素PX具备开关元件(有源元件)9、液晶电容(液晶元件)Clc、以及累积电容Cs。作为开关元件9,例如使用TFT(Thin Film Transistor),并且使用n沟道TFT。另外,晶体管的源极以及漏极根据在晶体管中流动的电流的朝向而变化,但在以下的说明中对晶体管的连接状态的一个例子进行说明。但是,源极以及漏极当然不会如名称那样固定。
TFT9的源极与信号线SL连接,其栅极与扫描线GL连接,其漏极与液晶电容Clc的一方电极连接。作为液晶元件的液晶电容Clc由像素电极、共通电极、以及它们所夹着的液晶层构成。液晶电容Clc的另一方电极由共通电极驱动电路6施加共通电压Vcom。
累积电容Cs的一方电极与液晶电容Clc的一方电极连接。累积电容Cs的另一方电极由共通电极驱动电路6施加共通电压Vcom。累积电容Cs具有如下功能:抑制在像素电极产生的电位变动,并且将施加至像素电极的驱动电压在施加与下一个信号对应的驱动电压之前的期间进行保持。累积电容Cs由像素电极、累积电容线、以及它们所夹着的绝缘层构成。累积电容Cs的另一方电极(累积电容线)也可以施加与共通电压Vcom不同的累积电容电压。
[1-2]液晶显示装置1的具体构成
接下来,对液晶显示装置1的具体构成进行说明。图3是对液晶显示装置1的布局进行说明的俯视图。
液晶显示装置1具备TFT基板10、像素阵列2、两个扫描线驱动电路4-1、4-2、以及集成电路(IC:integrated circuit)11。扫描线驱动电路4-1、4-2对应于图1的扫描线驱动电路4。
TFT基板10由透明且具有绝缘性的基板(例如玻璃基板或者塑料基板)构成。在TFT基板10上设置有像素阵列2、扫描线驱动电路4-1、4-2、以及集成电路11。在TFT基板10的上方配置有CF(滤色器)基板(未图示),在TFT基板10以及CF基板间配置有液晶层(未图示)。
液晶显示装置1具有显示区域DA、以及显示区域DA周围的周边区域PA。显示区域DA是显示图像的区域。周边区域PA是配置有对像素阵列2的动作进行控制的周边电路的区域。
在TFT基板10的显示区域DA中设置有像素阵列2。在像素阵列2配设有分别沿着X方向延伸的多条扫描线GL、以及分别沿着Y方向延伸的多条信号线SL。
在TFT基板10的周边区域PA设置有扫描线驱动电路4-1、4-2。扫描线驱动电路4-1、4-2分别配置在像素阵列2的X方向两侧。扫描线驱动电路4-1与第奇数条扫描线GL连接,对第奇数条扫描线GL进行驱动。扫描线驱动电路4-2与第偶数条扫描线GL连接,对第偶数条扫描线GL进行驱动。扫描线驱动电路4-1、4-2与多条扫描线GL的连接关系能够任意地设定。
在TFT基板10的周边区域PA中的Y方向的端部配置有集成电路11。集成电路11具备信号线驱动电路5、共通电极驱动电路6、电压生成电路7、以及控制电路8。集成电路11由IC芯片构成。扫描线驱动电路4-1、4-2使用多条布线12与集成电路11连接。多条信号线SL与集成电路11连接。
接下来,对黑矩阵(也称作遮光层)14的构成进行说明。图4是对黑矩阵14的构成进行说明的俯视图。在图4中,黑矩阵14附加斜阴影线表示。
液晶显示装置1具备设置在TFT基板10上方的CF基板13、以及设置于CF基板13的黑矩阵14。CF基板13由透明且具有绝缘性的基板(例如玻璃基板或者塑料基板)构成。例如,CF基板13的X方向的长度与TFT基板10的X方向的长度相同。CF基板13的Y方向的长度比TFT基板10的Y方向的长度短。在TFT基板10中的比CF基板13长的部分配置有集成电路11。
黑矩阵14具有通过对颜色不同的像素的边界进行遮光而使对比度提高的功能。黑矩阵14具有针对每个像素PX设置的开口部,并设置在多个像素PX的边界。图4的配置为矩阵状的四边形表示像素PX。在图4中,利用不同的阴影线来表示红、绿、以及蓝色的像素(图4的R、G、B)。在本实施方式中,作为滤色器的排列,作为一个例子而示出条纹排列,但并不限定于此,能够应用包括马赛克排列以及三角排列的任意排列。与图示的尺寸相比,像素PX的尺寸实际上足够小。
另外,黑矩阵14以覆盖周边区域PA的方式配置。由黑矩阵14覆盖的周边区域PA对应于液晶显示装置1的边框。对于观察者来说边框被视觉辨认为黑色的区域。配置于周边区域PA的元件(包括晶体管)被黑矩阵14遮光。
接下来,对液晶显示装置1的层叠构造进行说明。图5是沿着图4的A-A′线的液晶显示装置1的截面图。另外,在图5中,以液晶显示装置1的沿着X方向的左侧的区域为中心进行表示,但右侧的区域是相对于图5的构成成为线对称的构成。
液晶显示装置1具备形成有开关元件(TFT)以及像素电极等的TFT基板10、以及与TFT基板10对置配置且形成有滤色器等的CF基板13。
液晶层20夹持以及填充在TFT基板10以及CF基板13间。具体而言,液晶层20封入于由TFT基板10、CF基板13、以及密封材料21包围的区域内。密封材料21例如由紫外线固化树脂、热固化树脂、或者紫外线热并用型固化树脂等构成,在制造工序中涂敷到TFT基板10或者CF基板13上之后,通过紫外线照射或者加热等而固化。
构成液晶层20的液晶材料根据被施加的电场而液晶分子的取向被操作以使光学特性变化。在本实施方式中,将VA(Vertical Alignment)模式作为一个例子进行说明。液晶模式并不限定于VA模式,也可以使用TN(Twisted Nematic)模式、或者均质模式等。在VA模式中,作为液晶层20,使用具有负的介电常数各向异性的负型(N型)的向列型液晶。液晶层20在初始状态下被垂直取向。液晶分子在无电压(无电场)时相对于基板的主面大致垂直地取向。在电压施加(电场施加)时液晶分子的指向矢朝向水平方向(与基板的主面平行的方向)倾斜。
接下来,对TFT基板10侧的构成进行说明。在TFT基板10的与液晶层20相反一侧设置有偏振板22。偏振板22由直线偏振板构成,具有相互正交的透射轴以及吸收轴。偏振板22的透射轴根据液晶显示装置1的显示模式(正常黑色模式或者正常白色模式)而适当设定。
在偏振板22的与TFT基板10相反一侧配置有背光灯3。背光灯3通过遮光带23而与偏振板22粘合。遮光带23沿着背光灯3以及偏振板22的外周设置,具有框形状。遮光带23具有对于光进行遮光的功能,在其上表面以及底面具有粘接材。遮光带23的底面的粘接材与背光灯3粘合,遮光带23的上表面的粘接材与偏振板22粘合。遮光带23例如由黑色的双面胶带构成。
在TFT基板10的液晶层20侧,针对每个像素PX设置有开关元件9。作为开关元件9,例如使用TFT,并且使用n沟道TFT。TFT9也称为晶体管。
图6是图5所示的TFT9的截面图。TFT9是栅电极设置在比源电极以及漏电极靠下方(基板侧)的反向交错型(也称作底栅型)。在本实施方式中,以沟道蚀刻型的TFT为例进行说明。沟道蚀刻型的TFT是通过在对源电极以及漏电极进行加工时半导体层也蚀刻一些那样的制造工序来制造的TFT。TFT9也可以是蚀刻阻挡型。蚀刻阻挡型的TFT是通过使用在半导体层上形成的蚀刻阻挡层来对源电极以及漏电极进行加工那样的制造工序来制造的TFT。
在TFT基板10上设置有沿着X方向延伸的栅电极GL。栅电极GL作为扫描线发挥功能。作为栅电极GL,例如使用铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、以及钨(W)中的任一种、或者含有这些中的一种以上的合金等。
在TFT基板10以及栅电极GL上设置有栅极绝缘膜(也称作绝缘层)25-1。作为栅极绝缘膜25-1,使用透明的绝缘材料,例如使用硅氮化物(SiN)。
在栅极绝缘膜25-1上设置有半导体层31。作为半导体层31,例如使用非晶硅。
在半导体层31上设置有相互分离的欧姆接触层32、33。欧姆接触层32、33具有使半导体层31与电极的电连接良好的功能。欧姆接触层32、33由导入了高浓度的n型杂质的n+型半导体层构成。
在欧姆接触层32上设置有源电极34。在欧姆接触层33上设置有漏电极35。作为源电极34以及漏电极35,例如使用铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、以及钨(W)中的任一种、或者含有这些中的一种以上的合金等。
在半导体层31、源电极34、以及漏电极35上设置有绝缘层25-2。作为绝缘层25-2,使用透明的绝缘材料,例如使用硅氮化物(SiN)。
返回图5,在TFT基板10的周边区域PA中设置有扫描线驱动电路4-1、4-2所包括的多个晶体管24。多个晶体管24分别由TFT构成,且是与像素PX所包括的TFT9相同的构成。晶体管24也称为TFT。
在TFT基板10、TFT9、以及TFT24上设置有绝缘层25。作为绝缘层25,使用透明的绝缘材料,例如使用硅氮化物(SiN)。绝缘层25包括图6所示的栅极绝缘膜25-1以及绝缘层25-2。
另外,虽然省略图示,但在栅极绝缘膜25-1上设置有沿着Y方向延伸的信号线SL。信号线SL与TFT9的源电极电连接。另外,在栅极绝缘膜25-1上设置有与TFT24的源电极以及漏电极连接的多条布线。
在绝缘层25上针对每个像素PX设置有像素电极26。像素电极26的面积被设定为比像素PX的面积小一些。像素电极26经由触点(未图示)而与TFT9的漏电极电连接。像素电极26由透明电极构成,例如由ITO(铟锡氧化物)构成。
在像素电极26以及绝缘层25上设置有对液晶层20的取向进行控制的取向膜(未图示)。在取向膜液晶层20的初始状态下,使液晶分子垂直地取向。
接下来,对CF基板13侧的构成进行说明。
在CF基板13的与液晶层20相反一侧设置有偏振板27。偏振板27由直线偏振板构成,且具有相互正交的透射轴以及吸收轴。偏振板27的透射轴根据液晶显示装置1的显示模式(正常黑色模式或者正常白色模式)来适当设定。例如,偏振板22以及偏振板27以相互的透射轴正交的方式、即以正交尼克尔状态配置。
在CF基板13的液晶层20侧设置有遮光层(也称为黑矩阵、黑掩模)14。黑矩阵14设置在多个像素PX的边界。黑矩阵14被配置为,在俯视时覆盖信号线SL、扫描线GL、以及TFT9(特别是半导体层15)。另外,黑矩阵14配置在不同颜色的滤色器的边界。黑矩阵14具有对在像素PX的边界产生的不必要的光进行遮光而使对比度提高的功能。
而且,黑矩阵14设置在周边区域PA,且设置为覆盖CF基板13的周边区域PA整体。黑矩阵14具有对从CF基板13侧入射的外部光进行遮光的功能。黑矩阵14对向扫描线驱动电路4-1、4-2所包括的多个晶体管24入射的外部光进行遮光。
黑矩阵14例如由氧化铬层14A与铬层14B的层叠膜构成。氧化铬层14A配置于CF基板13侧,铬层14B配置于液晶层20侧。氧化铬层14A主要具有抑制从CF基板13侧入射的光被黑矩阵14反射的功能。铬层14B主要具有对光进行遮光的功能。
在显示区域DA中的CF基板13以及黑矩阵14上设置有滤色器28。滤色器28具备红色滤波器28R、绿色滤波器28G、以及蓝色滤波器28B。一般的滤色器由光的三原色即红(R)、绿(G)、蓝(B)构成。邻接的R、G、B这三色的组合成为显示的单位(像素),一个像素中的R、G、B的任一个单色的部分是被称为副像素(sub pixel)的最小驱动单位。TFT9以及像素电极26针对每个副像素而设置。在本说明书的说明中,除了特别需要区分像素与副像素的情况以外,将副像素也称为像素。在本说明书中,在无需特别区别红色滤波器28R、绿色滤波器28G、以及蓝色滤波器28B的情况下,将它们称为滤色器28。
另外,滤色器28整体中的形成于外周部分的滤色器的一部分有时图案精度较低。因此,在图5的例子中,形成在显示区域DA与周边区域PA的边界部分的滤色器的一部分不用作为像素。
这里,在周边区域PA中的黑矩阵14上设置有红色的彩色树脂层29-1、29-2。图7是对彩色树脂层29-1、29-2的构成进行说明的俯视图。在无需特别区分彩色树脂层29-1、29-2的情况下,称为彩色树脂层29。
彩色树脂层29具有使由黑矩阵14产生的反射光减少的功能。彩色树脂层29由混入了红色颜料的树脂构成。彩色树脂层29通过将混入了红色颜料的感光性的彩色抗蚀剂涂敷到黑矩阵14上、并实施曝光以及显影工序来形成。例如,彩色树脂层29由与红色滤波器28R相同的材料构成。
彩色树脂层29-1至少具有覆盖扫描线驱动电路4-1的面积。彩色树脂层29-1的像素阵列2侧的端部配置于与扫描线驱动电路4-1的像素阵列2侧的端部相同的位置、或者比扫描线驱动电路4-1的像素阵列2侧的端部靠像素阵列2侧的位置。彩色树脂层29-1的端部与滤色器28的端部(配置于最端部的滤色器)相接。
彩色树脂层29-2至少具有覆盖扫描线驱动电路4-2的面积。彩色树脂层29-2的像素阵列2侧的端部配置于与扫描线驱动电路4-2的像素阵列2侧的端部相同的位置、或者比扫描线驱动电路4-2的像素阵列2侧的端部靠像素阵列2侧的位置。彩色树脂层29-2的端部与滤色器28的端部(配置于最端部的滤色器)相接。
另外,在像素阵列2的Y方向上的两侧,可以配置彩色树脂层29、也可以不配置。典型是,在像素阵列2的Y方向上的两侧不配置彩色树脂层29。
在滤色器28以及彩色树脂层29上设置有共通电极30。共通电极30至少具有与所有像素电极26对置的面积。共通电极30由透明电极构成,例如由ITO构成。
在共通电极30上设置有对液晶层20的取向进行控制的取向膜(未图示)。在取向膜液晶层20的初始状态下,使液晶分子垂直地取向。
[1-3]动作
对如上述那样构成的液晶显示装置1的动作进行说明。
图8是对背光灯3的频谱的一个例子进行说明的图表。图8的纵轴表示相对强度,横轴表示波长(nm)。
背光灯3具备多个白色LED,发出白色光。背光灯3所发出的白色光在波长450nm附近具有峰值。
图9是对滤色器的分光透射率进行说明的图表。图9的纵轴表示透射率(%),横轴表示波长(nm)。在图9中,“R”表示红色滤波器28R的分光透射率,“G”表示绿色滤波器28G的分光透射率,“B”表示蓝色滤波器28B的分光透射率。
红色滤波器28R使红色光透射,使大约610~750nm波段的光透射。绿色滤波器28G使绿色光透射,使大约500~560nm波段的光透射。蓝色滤波器28B使蓝色光透射,使大约435~480nm波段的光透射。
这里,在本实施方式中,在周边区域PA中的黑矩阵14上设置有红色的彩色树脂层29。彩色树脂层29的分光透射率与图9的“R”的分光透射率相同。如根据图9能够理解的那样,彩色树脂层29对波长450nm附近的光(蓝色光)的透射率非常低。
在周边区域PA中,背光灯3所发出的白色光中的较大比例的光成分被彩色树脂层29吸收。由此,在周边区域PA中,由黑矩阵14反射的光成分(光强度)更少。由此,能够抑制由黑矩阵14反射的反射光照射到扫描线驱动电路4-1、4-2所包括的晶体管24(特别是半导体层)。
图10是对由黑矩阵14反射的反射光的光强度进行说明的图表。图10的纵轴表示光强度(任意单位),横轴表示波长(nm)。在图10中,“R”、“G”、“B”、“无CF”、“BL入射”表示以下的分光。
R:从背光灯射出的光经由红色滤波器而由黑矩阵14反射后的分光
G:从背光灯射出的光经由绿色滤波器而由黑矩阵14反射后的分光
B:从背光灯射出的光经由蓝色滤波器而由黑矩阵14反射后的分光
无CF:在没有滤色器(CF)的状态下,从背光灯射出的光由黑矩阵14反射后的分光
BL入射:从背光灯入射的分光
如根据图10能够理解的那样,透射了红色滤波器的光在400~570nm波段中光强度足够低。由此,通过在周边区域PA中的黑矩阵14上设置红色的彩色树脂层29,能够抑制由黑矩阵14反射的反射光照射到扫描线驱动电路4-1、4-2所包括的晶体管24。
当晶体管24的半导体层被光照射时,在晶体管24中产生光泄漏电流。由于该光泄漏电流,扫描线驱动电路4-1、4-2有可能产生误动作。
图11是对非晶硅的分光灵敏度进行进行说明的图表。图11的纵轴表示相对分光灵敏度,横轴表示波长(nm)。
非晶硅被用作为晶体管24的半导体层。如根据图11能够理解的那样,非晶硅的分光灵敏度在波长450nm附近具有峰值。非晶硅的分光灵敏度的峰值的波长与背光灯3的光强度的峰值的波长大致一致。
在本实施方式中,能够通过彩色树脂层29吸收背光灯3的光强度的峰值。由此,能够进一步减少晶体管24的光泄漏电流。
[1-4]比较例
接下来,对比较例进行说明。图12是比较例的液晶显示装置的截面图。与图12对应的俯视图与图4相同。
在比较例的液晶显示装置中,在周边区域PA中,在黑矩阵14上未设置彩色树脂层29。在周边区域PA中,在黑矩阵14上设置有共通电极30。
在周边区域PA中,背光灯3所发出的白色光由黑矩阵14反射,由黑矩阵14反射的反射光照射到扫描线驱动电路4-1、4-2所包括的晶体管24。由此,在比较例中,由于晶体管24的光泄漏电流,扫描线驱动电路4-1、4-2有可能产生误动作。在比较例中,由黑矩阵14反射的反射光的光强度由图10的“无CF”表示。
与此相对,在本实施方式中,红色的彩色树脂层29能够吸收背光灯3所发出的白色光。由此,能够减少晶体管24的光泄漏电流,因此能够抑制扫描线驱动电路4-1、4-2产生误动作。
[1-5]变形例
在上述实施方式中,设置于周边区域PA的彩色树脂层29由红色树脂的单层构成。作为变形例,彩色树脂层29也可以由绿色的彩色树脂层构成。绿色的彩色树脂层由与绿色滤波器28G相同的材料构成。
从背光灯射出的光经由绿色滤波器而由黑矩阵14反射后的分光由图10的“G”表示。如根据图10能够理解的那样,绿色滤波器在400~480nm波段中光强度足够低。即,绿色滤波器能够吸收从背光灯射出的白色光中的波长450nm附近的峰值。由此,在变形例中,也能够减少晶体管24的光泄漏电流。
另外,彩色树脂层29也可以由红色的彩色树脂层与红色以外的颜色的彩色树脂层的层叠膜构成。例如,彩色树脂层29由红色的彩色树脂层与绿色的彩色树脂层的层叠膜构成。绿色的彩色树脂层由混入了绿色颜料的树脂构成。绿色的彩色树脂层由与绿色滤波器28G相同的材料构成。根据该变形例,能够进一步提高彩色树脂层29的光吸收率。
另外,彩色树脂层29也可以由包括红色的彩色树脂层、绿色的彩色树脂层及蓝色的彩色树脂层这3层的层叠膜构成。蓝色的彩色树脂层由混入了蓝色颜料的树脂构成。蓝色的彩色树脂层由与蓝色滤波器28B相同的材料构成。根据该变形例,能够进一步提高彩色树脂层29的光吸收率。
[1-6]第一实施方式的效果
在第一实施方式中,在周边区域PA中,在黑矩阵14上设置有红色的彩色树脂层29。在周边区域PA中,红色的彩色树脂层29能够吸收背光灯3所发出的白色光由黑矩阵14向液晶层20侧反射的反射光。由此,能够抑制在周边区域PA中由黑矩阵14反射的反射光照射到扫描线驱动电路4-1、4-2所包括的多个晶体管24。
另外,能够减少由TFT构成的晶体管24的光泄漏电流。由此,能够抑制包括移位寄存器电路的扫描线驱动电路4-1、4-2产生误动作。进而,能够实现能够进行稳定动作的液晶显示装置。
[2]第二实施方式
第二实施方式是彩色树脂层29以及滤色器28的其他构成例。
图13是本发明的第二实施方式的液晶显示装置1的截面图。与图13对应的俯视图与图4以及图7相同。
在显示区域DA中设置有滤色器28(包括多个红色滤波器28R、多个绿色滤波器28G、以及多个蓝色滤波器28B)。在周边区域PA中的黑矩阵14上设置有红色的彩色树脂层29-1、29-2。彩色树脂层29-1、29-2分别至少具有覆盖扫描线驱动电路4-1、4-2的面积。
彩色树脂层29-1与滤色器28未连续地形成。彩色树脂层29-1与滤色器28不接触而隔开间隔地配置。彩色树脂层29-2的构成也与彩色树脂层29-1相同。
如此,彩色树脂层29与滤色器28也可以不连续地形成。彩色树脂层29的面积能够在收敛于周边区域PA的范围内任意地设定。
图14是变形例的液晶显示装置1的截面图。与图14对应的俯视图与图4相同。
彩色树脂层29-1与滤色器28隔开间隔地配置的情况与图13相同。彩色树脂层29-1至少具有覆盖扫描线驱动电路4-1的面积。而且,彩色树脂层29-1配置于比扫描线驱动电路4-1的端部靠像素阵列2侧的位置。即,在俯视时,彩色树脂层29-1构成为具有余量地覆盖扫描线驱动电路4-1。彩色树脂层29-2的构成也与彩色树脂层29-1相同。
根据变形例,能够进一步减少照射到扫描线驱动电路4-1、4-2所包括的晶体管24的光。
[3]第三实施方式
第三实施方式是扫描线驱动电路4的其他构成例。
图15是对本发明的第三实施方式的液晶显示装置1的布局进行说明的俯视图。图16是对第三实施方式的黑矩阵14的构成进行说明的俯视图。
图17是对第三实施方式的彩色树脂层29的构成进行说明的俯视图。沿着图15以及图16的A-A′线的截面图与图5相同。在图5中,扫描线驱动电路4-1、彩色树脂层29-1分别被置换为扫描线驱动电路4、彩色树脂层29。在图16中附加倾斜的阴影线来表示黑矩阵14。
液晶显示装置1具备一个扫描线驱动电路4。扫描线驱动电路4配置在像素阵列2的例如左侧。所有扫描线GL与扫描线驱动电路4连接。
彩色树脂层29至少具有覆盖扫描线驱动电路4的面积。彩色树脂层29的像素阵列2侧的端部配置于与扫描线驱动电路4的像素阵列2侧的端部相同的位置、或者比扫描线驱动电路4的像素阵列2侧的端部靠像素阵列2侧的位置。
如此,也可以将一个扫描线驱动电路4仅配置在像素阵列2的单侧。而且,彩色树脂层29配置为覆盖一个扫描线驱动电路4。在像素阵列2的右侧可以配置彩色树脂层29、也可以不配置。典型是,在像素阵列2的右侧不配置彩色树脂层29。另外,可以将彩色树脂层29配置在像素阵列2的Y方向的两侧,也可以不配置。典型是,在像素阵列2的Y方向的两侧不配置彩色树脂层29。
根据第三实施方式,能够得到与第一实施方式相同的效果。
本发明不限定于上述实施方式,在实施阶段在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变形。此外,各实施方式也可以适当地组合而实施,在该下情况能够得到组合的效果。并且,在上述实施方式包含各种发明,通过从公开的多个构成要件中选择的组合能够提取各种发明。例如,在从实施方式所示的全部构成要件中删除几个构成要件也能够解决课题并得到效果的情况下,该构成要件被删除后的构成也能够提取为发明。
附图标记的说明
1:液晶显示装置,2:像素阵列,3:背光灯,4:扫描线驱动电路,5:信号线驱动电路,6:共通电极驱动电路,7:电压生成电路,8:控制电路,9:TFT,10:TFT基板,11:集成电路,12:布线,13:CF基板,14:黑矩阵,20:液晶层,21:密封材料,22:偏振板,23:遮光带,24:TFT,25:绝缘层,25-1:栅极绝缘膜,25-2:绝缘层,26:像素电极,27:偏振板,28:滤色器,28R:红色滤波器,28G:绿色滤波器,28B:蓝色滤波器,29:彩色树脂层,30:共通电极,31:半导体层,32、33:欧姆接触层,33:欧姆接触层,34:源电极,35:漏电极。

Claims (11)

1.一种液晶显示装置,具备:
第一以及第二基板;
液晶层,由所述第一以及第二基板夹持;
像素阵列,配置于所述第一基板的显示区域,包括多个像素;
多条扫描线,配置于所述像素阵列;
扫描线驱动电路,设置于所述第一基板,配置于所述显示区域周围的周边区域,与所述多条扫描线连接,包括多个晶体管;
黑矩阵,设置于所述第二基板,构成为对所述多个像素的边界、以及所述周边区域进行遮光;以及
彩色树脂层,配置于所述周边区域中的所述黑矩阵上。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
所述彩色树脂层为红色。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
所述彩色树脂层由红色的彩色树脂层与红色以外的颜色的彩色树脂层的层叠膜构成。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置,其中,
所述红色以外的颜色的彩色树脂层为绿色。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
所述多个晶体管分别包括由非晶硅构成的半导体层。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
所述多个晶体管分别由TFT(Thin Film Transistor)构成。
7.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
所述黑矩阵通过从所述第一基板侧起依次层叠氧化铬层与铬层而构成。
8.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
还具备设置于所述第二基板的所述显示区域的滤色器。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置,其中,
所述彩色树脂层以与所述滤色器相接的方式配置。
10.如权利要求8所述的液晶显示装置,其中,
还具备设置于所述彩色树脂层以及所述滤色器上的共通电极。
11.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
还具备向所述第一基板照射白色光的背光灯。
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