JP2002341330A - 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価で製造歩留まりが高く、しかも表示品位の
優れた液晶表示装置及びこの液晶表示装置の製造方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】このノーマリーブラックモードの液晶表示
装置は、一対の基板１００及び２００間に液晶組成物３
００を挟持した液晶表示パネル１０を備えている。アレ
イ基板１００は、画像を表示する表示領域１０２におい
て、画素毎に配置されたカラーフィルタ層２４（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）を備え、さらに表示領域１０２の外周に沿って
配置された遮光領域４１において、表示領域１０２に配
置された所定の色のカラーフィルタ層と同一材料によっ
て形成された遮光層ＳＰを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示装置及
び液晶表示装置の製造方法に係り、特に、電圧無印加時
に黒表示状態となるノーマリーブラックモードのカラー
液晶表示装置及びこの液晶表示装置の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、一般的に用いられている液晶表示
装置は、電極を有する２枚のガラス基板の間に液晶層を
挟持して構成されている。これら２枚の基板は、その周
囲を液晶封入口を除いて塗布された接着剤によって固定
されている。液晶封入口は、封止剤によって封止されて
いる。これらの２枚の基板間には、スペーサが配置さ
れ、基板間のギャップが一定に保持されている。

【０００３】この中でカラー表示用の液晶表示装置は、
２枚のガラス基板のうちの一方の基板の画素毎に配置さ
れた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色層からなるカ
ラーフィルタ層を備えている。

【０００４】例えば、単純マトリクス駆動のカラー液晶
表示装置においては、横（Ｙ）方向に帯状にパターニン
グされたＹ電極を有するＹ基板と、縦（Ｘ）方向に帯状
にパターニングされたＸ電極の下に着色層を有するＸ基
板とを、Ｙ電極とＸ電極がほぼ直交するように対向して
配置し、その間に液晶組成物を挟持することによって構
成されている。

【０００５】また、アクティブマトリクス駆動のカラー
液晶表示装置においては、例えば、アモルファスシリコ
ン（ａ−Ｓｉ）を半導体層とした薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）や、このＴＦＴに接続された画素電極などを備え
たアレイ基板と、このアレイ基板に対向して配置された
対向電極や、カラーフィルタ層などを備えた対向基板と
を備え、この２枚の基板間に液晶組成物を挟持すること
によって構成されている。

【０００６】これらの液晶表示装置においては、画像を
表示する表示領域の周辺の遮光領域に遮光層が設けられ
ている。この遮光層は、カラーフィルタ層を備えた基板
上に設けられることが多い。特に、カラーフィルタ層と
遮光層との両方をアレイ基板上に設けることにより、画
素部の開口率を向上することが可能となり、高透過率の
液晶表示素子を得ることができる。

【０００７】このように、カラーフィルタ層と遮光層と
を同一基板に設ける構成においては、フォトリソグラフ
ィ工程により、黒色レジストを加工して遮光層を形成す
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、黒色レ
ジストを加工するための工程が必要となるため、リード
タイムが長くなるといった問題を生じる。

【０００９】また、黒色レジストをフォトリソグラフィ
工程でパターニングしようとした場合、黒色レジストを
硬化させるための露光工程において、黒色レジストの深
部まで光が届かず、光重合反応が不十分になりがちなた
め、加工不良を起こして歩留まりが低下するおそれがあ
る。

【００１０】このように、黒色レジストを用いた遮光構
造では、製造コストが高くなるとともに、製造歩留まり
の低下を招くといった問題が生じる。

【００１１】この発明は、上述した問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、安価で製造歩留まりが高
く、しかも表示品位の優れた液晶表示装置及びこの液晶
表示装置の製造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１は、一対の基板間に液晶組成
物を挟持して構成され、電圧無印加時に黒表示状態とな
るノーマリーブラックモードの液晶表示装置において、
前記一対の基板のうち一方の基板は、画像を表示する表
示領域において、画素毎に配置された少なくとも１色の
カラーフィルタ層と、前記表示領域の外周に沿って配置
された遮光領域において、前記表示領域に配置された所
定の色の前記カラーフィルタ層と同一材料によって形成
された遮光層と、を備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項７は、一対の基板間に液晶組成物を
挟持して構成され、電圧無印加時に黒表示状態となるノ
ーマリーブラックモードの液晶表示装置の製造方法にお
いて、前記一対の基板のうち一方の基板の画像を表示す
る表示領域と、前記表示領域の外周に沿って配置された
遮光領域とに、所定の色のカラーフィルタ層と遮光層と
を同時に形成する工程を備えたことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の液晶表示装置及
びこの液晶表示装置の製造方法の一実施の形態について
図面を参照して説明する。

【００１５】この発明の液晶表示装置、例えばアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置は、液晶表示パネル１０を
備えている。

【００１６】すなわち、液晶表示パネル１０は、図１及
び図２に示すように、アレイ基板１００と、このアレイ
基板１００に対向配置された対向基板２００と、アレイ
基板１００と対向基板２００との間に配置された液晶組
成物３００とを備えている。このような液晶表示パネル
１０において、画像を表示する表示領域１０２は、アレ
イ基板１００と対向基板２００とを貼り合わせる外縁シ
ール部材１０６によって囲まれた領域内に形成されてい
る。表示領域１０２の外周に沿って配置された周辺領域
１０４は、外縁シール部材１０６の外側の領域に形成さ
れ、額縁状に形成された遮光領域を有している。

【００１７】表示領域１０２において、アレイ基板１０
０は、図２に示すように、マトリクス状に配置されたｍ
ｘｎ個の画素電極１５１、これら画素電極１５１の行方
向に沿って形成されたｍ本の走査線Ｙ１〜Ｙｍ、これら
画素電極１５１の列方向に沿って形成されたｎ本の信号
線Ｘ１〜Ｘｎ、ｍｘｎ個の画素電極１５１に対応して走
査線Ｙ１〜Ｙｍおよび信号線Ｘ１〜Ｘｎの交差位置近傍
にスイッチング素子として配置されたｍｘｎ個の薄膜ト
ランジスタすなわち画素ＴＦＴ１２１を有している。

【００１８】また、周辺領域１０４において、アレイ基
板１００は、走査線Ｙ１〜Ｙｍを駆動する走査線駆動回
路１８、信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する信号線駆動回路１
９などを有している。

【００１９】図２に示すように、液晶容量ＣＬは、画素
電極１５１、対向電極２０４、及びこれらの電極間に挟
持された液晶層３００によって形成される。また、補助
容量Ｃｓは、液晶容量ＣＬと電気的に並列に形成され
る。この補助容量Ｃｓは、絶縁膜を介して対向配置され
た一対の電極、すなわち、画素電極１５１と同電位の補
助容量電極６１と、所定の電位に設定された補助容量線
５２とによって形成される。

【００２０】図３に示すように、液晶表示装置は、アレ
イ基板１００と対向基板２００との間に液晶組成物３０
０を挟持した透過型の液晶表示パネル１０と、この液晶
表示パネル１０を背面から照明する照明手段として機能
するバックライトユニット４００と、を備えている。

【００２１】液晶表示パネル１０のアレイ基板１００
は、表示領域１０２において、ガラス基板などの透明な
絶縁性基板１１上に、マトリクス状に配置された複数の
画素にそれぞれ対応して形成されたスイッチング素子す
なわち画素ＴＦＴ１２１、画素ＴＦＴ１２１を含む表示
領域１０２を覆って形成されるカラーフィルタ層２４
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、カラーフィルタ層２４上に画素毎に配
置された画素電極１５１、カラーフィルタ層２４上に形
成された複数の柱状スペーサ３１、および複数の画素電
極１５１全体を覆うように形成された配向膜１３Ａを備
えている。また、アレイ基板１００は、周辺領域１０４
において、表示領域１０２の外周を取り囲み、透明基板
１１の遮光領域４１に配置された遮光層ＳＰを備えてい
る。

【００２２】カラーフィルタ層２４は、例えば約３．０
μｍの厚さを有し、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、および赤
色（Ｒ）にそれぞれ着色され、画素毎に配置されてい
る。これらカラーフィルタ層２４は、緑色、青色、およ
び赤色の各色成分の光をそれぞれ透過させる３色の着色
樹脂層によって構成されている。

【００２３】画素電極１５１は、これらに割当てられる
カラーフィルタ層２４Ｇ，２４Ｂ，２４Ｒ上にそれぞれ
形成されるＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）
等の透過性導電部材によって形成され、これらカラーフ
ィルタ層２４を貫通するスルーホール２６を介して画素
ＴＦＴ１２１にそれぞれ接続されている。

【００２４】各画素ＴＦＴ１２１は、画素電極１５１の
行に沿って形成される走査線および画素電極１５１の列
に沿って形成される信号線に接続され、走査線からの駆
動電圧により導通し、信号電圧を画素電極に印加する。

【００２５】図４に、より詳細な構造を示すように、ア
レイ基板１００は、画素電極１５１の行に沿って形成さ
れた走査線Ｙ、画素電極１５１の列に沿って形成された
信号線Ｘ、画素電極１５１に対応して走査線Ｙおよび信
号線Ｘの交差位置近傍に配置された画素ＴＦＴ１２１を
有している。

【００２６】さらに、アレイ基板１００は、液晶容量Ｃ
Ｌと電気的に並列な補助容量ＣＳを形成するためにゲー
ト絶縁膜６２を介して対向配置された画素電極１５１と
同電位の補助容量電極６１と、所定の電位に設定された
補助容量線５２とを備えている。

【００２７】信号線Ｘは、層間絶縁膜７６を介して、走
査線Ｙ及び補助容量線５２に対して略直交するように配
置されている。補助容量線５２は、走査線Ｙと同一の層
に同一の材料によって形成されているとともに、走査線
Ｙに対して略平行に形成されている。補助容量線５２の
一部は、ゲート絶縁膜６２を介して補助容量電極６１に
対向配置されている。この補助容量電極６１は、不純物
ドープされたポリシリコン膜によって形成されている。

【００２８】これら信号線Ｘ、走査線Ｙ、及び補助容量
線５２等の配線部は、アルミニウムや、モリブデン−タ
ングステンなどの遮光性を有する低抵抗材料によって形
成されている。この実施の形態では、走査線Ｙ及び補助
容量線５２は、モリブデン−タングステンによって形成
され、信号線Ｘは、主にアルミニウムによって形成され
ている。

【００２９】画素ＴＦＴ１２１は、補助容量電極６１と
同層のポリシリコン膜によって形成された半導体層１１
２を有している。この半導体層１１２は、ガラス基板１
１上に配置されたアンダーコーティング層６０上に配置
され、チャネル領域１１２Ｃの両側にそれぞれ不純物を
ドープすることによって形成されたドレイン領域１１２
Ｄ及びソース領域１１２Ｓを有している。この画素ＴＦ
Ｔ１２１は、ゲート絶縁膜６２を介して半導体層１１２
に対向して配置された走査線Ｙと一体のゲート電極６３
を備えている。

【００３０】画素ＴＦＴ１２１のドレイン電極８８は、
信号線Ｘと一体に形成され、ゲート絶縁膜６２及び層間
絶縁膜７６を貫通するコンタクトホール７７を介して半
導体層１１２のドレイン領域１１２Ｄに電気的に接続さ
れることによって形成されている。画素ＴＦＴ１２１の
ソース電極８９は、ゲート絶縁膜６２及び層間絶縁膜７
６を貫通するコンタクトホール７８を介して半導体層１
１２のソース領域１１２Ｓに電気的に接続されることに
よって形成されている。

【００３１】アレイ基板１００の層間絶縁膜７６上に
は、各画素領域ごとに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
にそれぞれ着色されたカラーフィルタ層２４（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）が設けられている。そして、カラーフィルタ層２４
上には、画素電極１５１が設けられている。画素電極１
５１は、スルーホール２６を介して画素ＴＦＴ１２１の
ソース電極８９に電気的に接続されている。

【００３２】補助容量電極６１は、ゲート絶縁膜６２及
び層間絶縁膜７６を貫通するコンタクトホール７９を介
して信号線Ｘと同一材料によって形成されたコンタクト
電極８０に電気的に接続されている。画素電極１５１
は、カラーフィルタ層２４を貫通するコンタクトホール
８１を介してコンタクト電極８０に電気的に接続されて
いる。これにより、画素ＴＦＴ１２１のソース電極８
９、画素電極３０、及び補助容量電極６１は、同電位と
なる。

【００３３】図３に示すように、遮光層ＳＰは、表示領
域１０２の外周に沿って額縁状に設けられた遮光領域４
１において、光の透過を遮るために有色樹脂によって形
成されている。また、柱状スペーサ３１は、透明樹脂に
よって形成されている。このスペーサ３１は、約５μｍ
の厚さに形成されている。

【００３４】この柱状スペーサ３１は、表示領域４０内
においては、遮光性を有する配線部（例えば、モリブデ
ン−タングステン合金膜で形成された走査線や補助容量
線、及び、アルミニウムで形成された信号線など）に積
層された各カラーフィルタ層２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）上に配
置されている。

【００３５】配向膜１３Ａは、液晶組成物３００に含ま
れる液晶分子をアレイ基板１００に対して略垂直な方向
に配向する。

【００３６】対向基板１２０は、ガラス基板などの透明
な絶縁性基板２１上に形成された対向電極２２、および
この対向電極２２を覆う配向膜１３Ｂを有している。

【００３７】対向電極２２は、アレイ基板１１０側の画
素電極１５１全体に対向するよう配置されるＩＴＯ等の
光透過性導電部材によって形成されている。配向膜１３
Ｂは、液晶組成物３００に含まれる液晶分子を対向基板
２００に対して略垂直な方向に配向する。

【００３８】液晶表示パネル１０におけるアレイ基板１
００の表面には、偏光板ＰＬ１が設けられているととも
に、対向基板２００の表面には、偏光板ＰＬ２が設けら
れている。

【００３９】このような液晶表示装置において、バック
ライトユニット４００から出射された光は、液晶表示パ
ネル１０をアレイ基板１００の背面側から照明する。液
晶表示パネル１０におけるアレイ基板１００側の偏光板
ＰＬ１を通過して液晶表示パネル１０の内部に入射した
光は、液晶組成物３００を介して変調され、対向基板２
００側の偏光板ＰＬ２によって選択的に透過される。

【００４０】この液晶表示装置は、アレイ基板１００側
の画素電極１５１と対向基板２００側の対向電極２０４
との間に電圧を印加しない電圧無印加時において、バッ
クライト光を遮蔽して黒表示状態となるノーマリーブラ
ックモードであり、両電極間に電圧を印加して、液晶組
成物３００に含まれる液晶分子を駆動することにより、
バックライト光が対向基板２００側から選択的に透過さ
れ、これにより、液晶表示パネル１０の表示領域１０２
に画像が表示される。

【００４１】このようなノーマリーブラックモードの液
晶表示装置においては、高輝度なバックライト光を発生
するバックライトユニットを搭載した場合、ノーマリー
ブラックの黒表示レベルでは十分な遮光性が得られなく
なっている。特に、表示領域１０２周辺の遮光領域４１
において、十分な遮光性が得られなかった場合には、バ
ックライト光が透過するいわゆる光抜けの現象が発生
し、表示品位を著しく劣化させる。

【００４２】このため、この実施の形態に係るノーマリ
ーブラックモードの液晶表示装置では、アレイ基板１０
０の遮光領域４１に遮光層ＳＰを備え、さらに、この遮
光層ＳＰを、表示領域１０２の画素ごとに配置された所
定の色のカラーフィルタ層２４と同一の材料によって形
成されている。この実施の形態では、遮光層ＳＰは、青
色の顔料を分散した青色カラーフィルタ層２４Ｂと同一
材料の青色樹脂によって形成されている。

【００４３】このように、ノーマリーブラックモードに
おける黒表示に加え、比較的透過率の低い色のカラーフ
ィルタ層すなわち青色カラーフィルタ層２４Ｂで遮光層
ＳＰを形成することにより、遮光性の高い遮光領域４１
を実現することが可能となる。

【００４４】図３に示した実施の形態のように、カラー
フィルタ層をアレイ基板１００上に形成した場合、アレ
イ基板１００の周辺領域１０４における遮光領域４１に
遮光膜ＳＰが配置される。このように、表示領域１０２
から周辺領域１０４に引き出された配線部は、カラーフ
ィルタ層２４からなる遮光層ＳＰによって覆われてい
る。

【００４５】このため、配線部から液晶組成物３００に
印加される電圧を非常に小さくすることができ、液晶組
成物３００に含まれる液晶分子をほとんど駆動しない状
態に保持することができる。すなわち、遮光領域４１に
配置された液晶組成物３００の液晶分子を、ノーマリー
ブラックモードにおける黒表示状態に維持することが可
能となる。

【００４６】なお、上述した実施の形態では、この発明
をノーマリーブラックモードの液晶表示装置に適用した
例について説明したが、中でも最適な液晶表示モード
は、垂直配向モード液晶表示装置である。

【００４７】すなわち、光学位相差板を用いて色補償し
たノーマリーブラック形ＳＴＮモードでも、上述した実
施の形態と同様に、遮光性に優れた遮光層ＳＰを形成す
ることが可能であるが、ＳＴＮモードの黒表示は、光学
位相差板による色補償から得られるため、光学位相差板
のリターデーションが最適値からずれた場合、黒表示の
透過率が上がり、遮光領域の光学濃度が若干低下するこ
とがある。

【００４８】これに対して、ノーマリーブラック形垂直
配向モードの黒表示は、色補償が不要であり、クロスニ
コル配置させた偏光板によって得られる光学濃度がほと
んどそのままの値で得られる。このため、有色のカラー
フィルタ層からなる遮光層ＳＰと併用させるノーマリー
ブラック形液晶表示装置の表示モードは、垂直配向モー
ドが好ましい。

【００４９】遮光領域４１の光学濃度（すなわち、黒表
示レベルにおける光学濃度と、遮光層の光学濃度との総
合的な光学濃度）は、使用条件によって要求値が変わる
が、４．０以上であれば視認性を損なうことはなく、前
述のＳＴＮモード、垂直配向モードをはじめとして、Ｉ
ＰＳモード、ホモジニアスモードなどのノーマリーブラ
ック形液晶表示装置に本発明を用いて光学濃度を４．０
以上になるように設計することで、上述した実施の形態
と同様に、十分な遮光性を得ることが可能となる。

【００５０】また、遮光層ＳＰを構成する有色カラーフ
ィルタ層を、表示領域１０２における各画素に配置され
たカラーフィルタ層と同一の材料により、同時形成する
ことによって、製造コストを低減させることが可能とな
る。しかも、遮光層ＳＰとして黒色レジストを用いた場
合と比較して、加工不良の発生率を著しく低減すること
が可能となり、製造歩留まりを改善することが可能とな
る。

【００５１】次に、上述した液晶表示パネル１０の製造
方法について説明する。

【００５２】アレイ基板１００の製造工程では、まず、
厚さ０．７ｍｍのガラス基板１１上に、ＣＶＤ法によ
り、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜を続けて成膜
し、２層構造のアンダーコーティング層６０を形成す
る。

【００５３】続いて、アンダーコーティング層６０上
に、ＣＶＤ法などにより、アモルファスシリコン膜を成
膜する。そして、このアモルファスシリコン膜にエキシ
マレーザビームを照射してアニーリングすることによ
り、多結晶化する。その後に、多結晶化されたシリコン
膜すなわちポリシリコン膜１１２をフォトリソグラフィ
工程によりパターニングして、ＴＦＴ１２１の半導体層
を形成するとともに、補助容量電極６１を形成する。

【００５４】続いて、ＣＶＤ法により、全面にシリコン
酸化膜を成膜して、ゲート絶縁膜６２を形成する。続い
て、スパッタリグ法により、ゲート絶縁膜６２上の全面
にタンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム
（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、
銅（Ｃｕ）などの単体、または、これらの積層膜、ある
いは、これらの合金膜（この実施の形態では、Ｍｏ−Ｗ
合金膜）を成膜し、フォトリソグラフィ工程により所定
の形状にパターニングする。これにより、走査線Ｙ、補
助容量線５２、及び、走査線Ｙと一体のゲート電極６３
などの各種配線を形成する。

【００５５】続いて、ゲート電極６３をマスクとして、
イオン注入法やイオンドーピング法によりポリシリコン
膜１１２に不純物を注入する。これにより、ＴＦＴ１２
１のドレイン領域１１２Ｄ及びソース領域１１２Ｓを形
成する。そして、基板全体をアニールすることにより不
純物を活性化する。

【００５６】続いて、ＣＶＤ法により、全面に酸化シリ
コン膜を成膜し、層間絶縁膜７６を形成する。

【００５７】続いて、フォトリソグラフィ工程により、
ゲート絶縁膜６２及び層間絶縁膜７６を貫通してＴＦＴ
１２１のドレイン領域１１２Ｄに至るコンタクトホール
７７及びソース領域１１２Ｓに至るコンタクトホール７
８と、補助容量電極６１に至るコンタクトホール７９
と、を形成する。

【００５８】続いて、スパッタリング法により、層間絶
縁膜７６上の全面に、Ｔａ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃ
ｕなどの単体、または、これらの積層膜、あるいは、こ
れらの合金膜（この実施の形態では、Ｍｏ−Ａｌの積層
膜）を成膜し、フォトリソグラフィ工程により所定の形
状にパターニングする。これにより、信号線Ｘを形成す
るとともに、信号線Ｘと一体にＴＦＴ１２１のドレイン
電極８８を形成する。また、同時に、ＴＦＴ１２１のソ
ース電極８９、及び、補助容量電極６１にコンタクトす
るコンタクト電極８０を形成する。

【００５９】続いて、スピンナーにより、赤色の顔料を
分散させた紫外線硬化性アクリル樹脂レジストを基板全
面に塗布する。そして、このレジスト膜を、赤色画素に
対応した部分に光が照射されるようなフォトマスクを介
して３６５ｎｍの波長で１００ｍＪ／ｃｍ^２の露光量で
露光する。そして、このレジスト膜をＫＯＨの１％水溶
液で２０秒間現像し、さらに水洗した後、焼成する。こ
れにより、赤色のカラーフィルタ層２４Ｒを形成する。

【００６０】続いて、同様の工程を繰り返すことによ
り、緑色の顔料を分散させた紫外線硬化性アクリル樹脂
レジストからなる緑色のカラーフィルタ層２４Ｇ、青色
の顔料を分散させた紫外線硬化性アクリル樹脂レジスト
からなる青色のカラーフィルタ層２４Ｂを形成する。青
色のカラーフィルタ層２４Ｂを形成する工程では、遮光
領域４１に同一の青色樹脂レジストにより遮光層ＳＰを
形成する。

【００６１】すなわち、スピンナーにより、紫外線硬化
性アクリル樹脂レジストを基板全面に塗布した後、この
レジスト膜を、青色画素及び遮光領域に対応した部分に
光が照射されるようなフォトマスクを介して３６５ｎｍ
の波長で１００ｍＪ／ｃｍ^２の露光量で露光する。そし
て、このレジスト膜をＫＯＨの１％水溶液で２０秒間現
像し、さらに水洗した後、焼成する。これにより、青色
のカラーフィルタ層２４Ｂ及び遮光層ＳＰを形成する。

【００６２】これらのカラーフィルタ層２４の形成工程
では、スイッチング素子１２１と画素電極１５１とをコ
ンタクトするスルーホール２６も同時に形成する。ま
た、画素電極１５１とコンタクト電極８０とをコンタク
トするコンタクトホール８１も同時に形成する。

【００６３】続いて、スパッタリング法により、カラー
フィルタ層２４上にＩＴＯを成膜し、フォトリソグラフ
ィ工程により所定の画素パターンにパターニングするこ
とにより、スイッチング素子１２１にコンタクトした画
素電極１５１を形成する。

【００６４】続いて、スピンナーにより、この基板表面
に、感光性アクリル透明樹脂材料を約５μｍの厚さに塗
布する。そして、この樹脂材料を９０℃で１０分間乾燥
した後に、所定のパターン形状のフォトマスクを用いて
３６５ｎｍの波長で、１００ｍＪ／ｃｍ^２の露光量で露
光する。そして、この樹脂材料をｐＨ１１．５のアルカ
リ水溶液にて現像し、２００℃で６０分間焼成する。こ
れにより、高さ約４．５μｍの柱状スペーサ３１を形成
する。

【００６５】続いて、基板全面に、ポリイミドなどの垂
直配向膜材料を塗布し、焼成し、配向膜１３Ａを形成す
る。

【００６６】これにより、アレイ基板１００が製造され
る。

【００６７】一方、対向基板２００の製造工程では、ま
ず、厚さ０．７ｍｍのガラス基板２１上に、スパッタリ
ング法により、ＩＴＯを成膜し、パターニングすること
によって対向電極２２を形成する。そして、対向電極２
２を覆って透明基板２１の全面にポリイミドなどの垂直
配向膜材料を塗布し、焼成を施すことにより、配向膜１
３Ｂを形成する。

【００６８】これにより、対向基板２００が製造され
る。

【００６９】液晶表示パネル１０の製造工程では、外縁
シール部材１０６を液晶注入口３２を残して液晶収容空
間を囲むようアレイ基板１００の外縁に沿って印刷塗布
し、さらに、アレイ基板１００から対向電極２００に電
圧を印加するための電極転移材を外縁シール部材１０６
の周辺の電極転移電極上に形成する。続いて、アレイ基
板１００の配向膜１３Ａと対向基板２００の配向膜１３
Ｂとが互いに対向するようにアレイ基板１００と対向基
板２００とを配置し、加熱して外縁シール部材１０６を
硬化させて両基板を貼り合わせる。外縁シール部材１０
６は、例えば熱硬化型エポキシ系接着剤である。

【００７０】続いて、負の誘電異方性を有する液晶組成
物３００を液晶注入口３２から注入し、さらに液晶注入
口３２を熱硬化型エポキシ系接着剤である注入口シール
部材３３により封止する。

【００７１】以上のような製造方法によって液晶表示パ
ネルが製造される。

【００７２】このようにして製造したノーマリーブラッ
クモードのカラー液晶表示装置は、そのセルギャップが
４．４±０．２μｍと非常に均一性が高く、遮光領域の
光学濃度は４．２と実用上十分な黒レベルが得られた。

【００７３】また、この実施の形態に係る液晶表示装置
においては、周辺領域１０４に引き出された配線部上に
遮光層ＳＰとしてアクリル樹脂が配置されているため、
遮光領域４１内の液晶分子に印加される電界が非常に弱
くなり、液晶分子を黒表示状態に維持することが可能と
なる。

【００７４】したがって、表示エリア１０２に画像を表
示する場合において、画素電極１５１と対向電極２０４
との間に電圧を印加して液晶分子を駆動する場合であっ
ても、表示パターンによらず遮光領域４１の光学濃度を
４．２のままに維持することができた。このため、遮光
領域４１における光抜け現象を防止することが可能とな
り、表示品位を改善することができる。

【００７５】なお、この発明は、上述した実施の形態に
限定されるものではなく、種々変更が可能である。以下
に、この発明の他の実施の形態について説明する。

【００７６】すなわち、この実施の形態に係る液晶表示
装置は、図５に示すように、アレイ基板１００と対向基
板２００との間に液晶組成物３００を挟持した透過型の
液晶表示パネル１０と、この液晶表示パネル１０を背面
から照明する照明手段として機能するバックライトユニ
ット４００と、を備えている。

【００７７】液晶表示パネル１０のアレイ基板１００
は、表示領域１０２において、ガラス基板などの透明な
絶縁性基板１１上に、マトリクス状に配置された複数の
画素にそれぞれ対応して形成されたスイッチング素子す
なわち画素ＴＦＴ１２１、画素ＴＦＴ１２１を含む表示
領域１０２を覆って形成される絶縁層２５、絶縁層２５
上に画素毎に配置された画素電極１５１、絶縁層２５上
に形成された複数の柱状スペーサ３１、および複数の画
素電極１５１全体を覆うように形成された配向膜１３Ａ
を備えている。

【００７８】画素電極１５１は、画素毎に絶縁層２５上
にそれぞれ形成されるＩＴＯ（インジウム・ティン・オ
キサイド）等の光透過性導電部材によって形成され、こ
の絶縁層２５を貫通するスルーホール２６を介して画素
ＴＦＴ１２１にそれぞれ接続されている。

【００７９】各画素ＴＦＴ１２１は、画素電極１５１の
行に沿って形成される走査線および画素電極１５１の列
に沿って形成される信号線に接続され、走査線からの駆
動電圧により導通し、信号電圧を画素電極に印加する。

【００８０】配向膜１３Ａは、液晶組成物３００に含ま
れる液晶分子をアレイ基板１００に対して略垂直な方向
に配向する。

【００８１】対向基板１２０は、ガラス基板などの透明
な絶縁性基板２１上の表示領域１０２内において画素毎
に割り当てられて形成されたカラーフィルタ層２４
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を備えている。また、対向基板１２０
は、カラーフィルタ層２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）上に形成され
たすべての画素に共通の対向電極２２、およびこの対向
電極２２を覆う配向膜１３Ｂを有している。さらに、対
向基板２００は、周辺領域１０４において、表示領域１
０２の外周を取り囲み、透明基板１２の遮光領域４１に
配置された遮光層ＳＰを備えている。

【００８２】カラーフィルタ層２４は、例えば約３．０
μｍの厚さを有し、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、および赤
色（Ｒ）にそれぞれ着色され、画素毎に配置されてい
る。これらカラーフィルタ層２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、緑
色、青色、および赤色の各色成分の光をそれぞれ透過さ
せる３色の着色樹脂層によって構成されている。

【００８３】対向電極２２は、アレイ基板１１０側の画
素電極１５１全体に対向するよう配置されるＩＴＯ等の
光透過性導電部材によって形成されている。配向膜１３
Ｂは、液晶組成物３００に含まれる液晶分子を対向基板
２００に対して略垂直な方向に配向する。

【００８４】液晶表示パネル１０におけるアレイ基板１
００の表面には、偏光板ＰＬ１が設けられているととも
に、対向基板２００の表面には、偏光板ＰＬ２が設けら
れている。

【００８５】このようなノーマリーブラックモードのカ
ラー液晶表示装置は、そのセルギャップが４．４±０．
２μｍと非常に均一性が高く、遮光領域の光学濃度は
４．２と実用上十分な黒レベルが得られた。

【００８６】（比較例１）図５を用いて説明した実施の
形態に係る液晶表示装置において、青色カラーフィルタ
層の代わりにカーボンブラック顔料を添加したアクリル
樹脂で遮光層を形成する以外は全く同様に液晶表示装置
を作製した。この液晶表示装置を評価したところ、遮光
領域において約０．５％の光抜けが発生した。光抜けが
発生した液晶表示装置を分解して遮光領域の断面を解析
したところ、遮光層深部の硬化不足に起因する逆テーパ
が発生しており、これが洗浄〜組立までの工程で欠落し
たことがわかった。また、製造工程も遮光層を形成する
ためのフォトリソグラフィ工程１工程分が増加したた
め、この１工程分に相当する約３％の製造コストがアッ
プした。

【００８７】以上説明したように、この発明の液晶表示
装置及びこの液晶表示装置の製造方法によれば、電圧無
印加時に黒表示状態となるノーマリーブラックモードの
液晶表示装置において、黒表示と、比較的透過率の低い
色のカラーフィルタ層を遮光層として併用することによ
り、表示領域周辺に沿った額縁状の遮光領域の光学濃度
を向上することが可能となり、表示品位を向上すること
が可能となる。

【００８８】また、この発明によれば、表示領域に配置
される少なくとも１色のカラーフィルタ層と同一の材料
で同一工程で遮光層が形成されるため、製造工程数を削
減することが可能となり、製造コストを低減することが
可能となる。また、遮光層を形成する工程で加工不良の
発生率を低減することができ、製造歩留まりを向上する
ことが可能となる。

【００８９】なお、上述した実施の形態では、遮光層Ｓ
Ｐは、青色カラーフィルタ層によって形成したが、光学
濃度の条件を十分に満たす遮光性を有していれば、他の
色のカラーフィルタ層（赤色カラーフィルタ層または緑
色カラーフィルタ層）によって形成しても良い。

【００９０】また、上述した実施の形態では、柱状スペ
ーサ３１は、透明樹脂によって形成されたが、黒色樹脂
によって形成しても良い。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、安価で製造歩留まりが高く、しかも表示品位の優れ
た液晶表示装置及びこの液晶表示装置の製造方法を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の液晶表示装置に適用される
液晶表示パネルの構造を概略的に示す図である。

【図２】図２は、図１に示した液晶表示パネルの構成を
概略的に示す回路ブロック図である。

【図３】図３は、この発明の実施の形態に係る液晶表示
装置の構造を概略的に示す断面図である。

【図４】図４は、図３に示した液晶表示装置を構成する
アレイ基板の構造を概略的に示す断面図である。

【図５】図５は、この発明の他の実施の形態に係る液晶
表示装置の構造を概略的に示す断面図である。

【符号の説明】

１０…液晶表示パネル ２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…カラーフィルタ層 ３１…柱状スペーサ ４１…遮光領域 １００…アレイ基板 １０２…表示領域 １０４…周辺領域 １０６…外縁シール部材 １２１…スイッチング素子 １５１…画素電極 ２００…対向基板 ２０４…対向電極 ３００…液晶組成物 ＳＰ…遮光層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/30 Ｇ０９Ｆ 9/30 ３４９Ｃ 9/35 9/35 Ｆターム(参考） 2H048 BA02 BA11 BA45 BB01 BB03 BB42 2H090 LA01 LA04 LA05 LA15 MA01 2H091 FA02Y FA34Y GA02 GA06 GA11 LA12 LA16 5C094 AA08 AA42 AA43 AA44 AA48 BA03 BA43 BA45 CA19 CA24 DA13 DB01 DB04 EA04 EA05 EA07 EB02 EC03 ED03 ED15 FA01 GB10 JA11

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の基板間に液晶組成物を挟持して構成
   され、電圧無印加時に黒表示状態となるノーマリーブラ
   ックモードの液晶表示装置において、 前記一対の基板のうち一方の基板は、 画像を表示する表示領域において、画素毎に配置された
   少なくとも１色のカラーフィルタ層と、 前記表示領域の外周に沿って配置された遮光領域におい
   て、前記表示領域に配置された所定の色の前記カラーフ
   ィルタ層と同一材料によって形成された遮光層と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】前記カラーフィルタ層及び前記遮光層は、
   青色の樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の液
   晶表示装置。
3. 【請求項３】前記一方の基板は、行方向に配列された走
   査線と、列方向に配列された信号線と、前記走査線と前
   記信号線との交差部近傍に配置されたスイッチング素子
   と、前記スイッチング素子に接続されマトリクス状に形
   成された画素電極と、を備えたことを特徴とする請求項
   １に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】前記一方の基板は、すべての画素に共通の
   対向電極を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液
   晶表示装置。
5. 【請求項５】前記液晶組成物に含まれる液晶分子は、前
   記一方の基板に対して略垂直に配向されたことを特徴と
   する請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】前記遮光層の光学濃度は、４．０以上の値
   であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装
   置。
7. 【請求項７】一対の基板間に液晶組成物を挟持して構成
   され、電圧無印加時に黒表示状態となるノーマリーブラ
   ックモードの液晶表示装置の製造方法において、 前記一対の基板のうち一方の基板の画像を表示する表示
   領域と、前記表示領域の外周に沿って配置された遮光領
   域とに、所定の色のカラーフィルタ層と遮光層とを同時
   に形成する工程を備えたことを特徴とする液晶表示装置
   の製造方法。
8. 【請求項８】前記カラーフィルタ層及び前記遮光層は、
   青色の樹脂であることを特徴とする請求項７に記載の液
   晶表示装置の製造方法。
9. 【請求項９】前記一方の基板上に、 行方向に配列された走査線を形成する工程と、 列方向に配列された信号線を形成する工程と、 前記走査線と前記信号線との交差部近傍にスイッチング
   素子を形成する工程と、 前記スイッチング素子に接続された画素電極を形成する
   工程と、 を備えたことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装
   置の製造方法。