JP4045950B2

JP4045950B2 - Liquid crystal element

Info

Publication number: JP4045950B2
Application number: JP2002370374A
Authority: JP
Inventors: 伸也安藤
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: JP2004198960A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示装置に用いる液晶素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置に用いる液晶素子は、枠状のシール材を介して接合された一対の基板間の前記シール材により囲まれた領域に液晶層が設けられ、前記一対の基板の互いに対向する内面にそれぞれマトリックス状に配列する複数の画素を形成する電極が設けられるとともに、一方の基板の内面に、前記複数の画素にそれぞれ対応する複数の開口を有し、前記複数の画素がマトリックス状に配列する表示エリアに形成された表示エリア内遮光膜と、前記表示エリアを囲んで形成された枠状の表示エリア外遮光膜とが設けられた構成となっている。
【０００３】
この液晶素子には、前記表示エリア内遮光膜及び表示エリア外遮光膜をクロム等の金属膜により形成したもの（特許文献１参照）と、前記表示エリア内遮光膜及び表示エリア外遮光膜を黒色顔料が添加された樹脂膜により形成したもの（特許文献２参照）とがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３１３８９３号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平１１−２６４９７０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、表示エリア内遮光膜及び表示エリア外遮光膜を金属膜により形成した液晶素子は、外部からシール材内に浸透してくる湿気等の影響により前記表示エリア外遮光膜が腐食し、その部分に光漏れを発生する。
【０００７】
一方、黒色顔料が添加された樹脂膜は、湿気等の影響による腐食の心配は無いが、その反面、金属膜に比べて遮光性が低いため、表示エリア内遮光膜及び表示エリア外遮光膜を前記樹脂膜により形成した液晶素子は、前記表示エリア外遮光膜に対応する部分の外観品質が低い。
【０００８】
この発明は、表示エリア外遮光膜に対応する部分に光漏れを発生することが無く、しかも、前記表示エリア外遮光膜に対応する部分の外観品質を高くすることができる液晶素子を提供することを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶素子は、枠状のシール材を介して接合された一対の基板間の前記シール材により囲まれた領域に液晶層が設けられ、前記一対の基板の互いに対向する内面の一方に少なくとも１つの電極が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極と対向する領域によりマトリックス状に配列する複数の画素を形成する複数の電極が設けられるとともに、一方の基板の内面に、前記複数の画素にそれぞれ対応する複数の開口を有し、前記複数の画素がマトリックス状に配列する表示エリアに形成された表示エリア内遮光膜と、前記表示エリアを囲んで形成された枠状の表示エリア外遮光膜とが設けられ、且つ、前記表示エリア外遮光膜の前記シール材に重なる部分が樹脂膜により形成され、前記シール材よりも内側の部分が金属膜により形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この液晶素子は、前記表示エリア外遮光膜の前記シール材に重なる部分が樹脂膜により形成されているため、外部から前記シール材内に浸透してくる湿気等の影響により前記表示エリア外遮光膜が腐食してその部分に光漏れを発生することは無く、また、前記表示エリア外遮光膜の前記シール材よりも内側の部分が金属膜により形成されているため、この部分の遮光性が高く、したがって、前記表示エリア外遮光膜に対応する部分の外観品質を高くすることができる。
【００１１】
このように、この発明の液晶素子は、表示エリアを囲む枠状の表示エリア外遮光膜のシール材に重なる部分を樹脂膜により形成し、前記シール材よりも内側の部分を金属膜により形成することにより、前記表示エリア外遮光膜に対応する部分に光漏れを発生することが無く、しかも、前記表示エリア外遮光膜に対応する部分の外観品質を高くしたものである。
【００１２】
この発明の液晶素子においては、前記表示エリア内遮光膜及び表示エリア外遮光膜が設けられた一方の基板の内面に液晶層厚調整膜を、その外周縁部を前記表示エリア外遮光膜の金属膜部分に重ねて形成するのが望ましい。
【００１３】
その場合、前記液晶層厚調整膜は、複数の画素のそれぞれ隣接する画素間の領域を除いて形成するのが好ましい。
【００１４】
さらに、前記液晶層厚調整膜は、前記複数の画素間の領域を除いて形成するのが好ましく、また、前記複数の画素は１００μ以下のピッチで形成するのが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図５はこの発明の一実施例を示しており、図１は液晶素子の一端部の断面図、図２及び図３は前記液晶素子の表示エリア内のＴＦＴ部及びデータ配線部の断面図である。
【００１６】
この実施例の液晶素子は、フィールドシーケンシャル液晶表示装置に用いるものであり、図１〜図３に示したように、枠状のシール材１を介して接合された前後一対の透明基板２，３間の前記シール材１により囲まれた領域に液晶層４が設けられ、前記一対の基板２，３の互いに対向する内面の一方に少なくとも１つの透明電極５が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極５と対向する領域によりマトリックス状に配列する複数の画素を形成する複数の透明電極６が設けられるとともに、表示面側である前側（図において上側）の基板２の内面に、前記複数の画素にそれぞれ対応する複数の開口を有し、前記複数の画素がマトリックス状に配列する表示エリアＡに形成された表示エリア内遮光膜１６と、前記表示エリアＡを囲んで形成された枠状の表示エリア外遮光膜１７とが設けられた構成となっている。
【００１７】
なお、この液晶素子はアクティブマトリックス型のものであり、前側基板２の内面に設けられた電極５は一枚膜状の対向電極、後側基板３の内面に設けられた電極６は、行方向及び列方向にマトリックス状に配列形成された複数の画素電極である。
【００１８】
前記複数の画素電極６は、これらの画素電極６にそれぞれ対応させて後側基板３の内面に設けられた複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）７にそれぞれ接続されている。
【００１９】
前記ＴＦＴ７は、後側基板３の基板面に形成されたゲート電極８と、前記ゲート電極８を覆って後側基板３の内面全体に形成されたゲート絶縁膜９と、このゲート絶縁膜９の上に前記ゲート電極８と対向させて形成されたｉ型半導体膜１０と、このｉ型半導体膜１０の両側部の上に図示しないｎ型半導体膜を介して形成されたソース電極１１及びドレイン電極１２とからなっている。
【００２０】
また、前記後側基板３の内面には、各画素電極行の一側にそれぞれ形成された複数のゲート配線１３と、各画素電極列の一側にそれぞれ形成された複数のデータ配線１４とが設けられている。
【００２１】
なお、前記後側基板３は、その一端縁と一側縁とにそれぞれ前側基板２の外側に張出す張出し部を有しており、前記複数のゲート配線１３は前記一端縁の張出し部に導出され、前記複数のデータ配線１４は前記一側縁の張出し部に導出されている。
【００２２】
前記ゲート配線１３は、後側基板３の基板面に前記ＴＦＴ７のゲート電極８と一体に形成されており、前記データ配線１４は、前記ゲート絶縁膜９の上に形成され、前記ＴＦＴ７のドレイン電極１２に接続されている。
【００２３】
そして、前記複数の画素電極６は、前記ゲート絶縁膜９の上に形成されており、その１つのコーナー部において前記ＴＦＴ７のソース電極１１に接続されている。
【００２４】
さらに、前記後側基板３の内面には、前記複数のＴＦＴ７とゲート配線１３及びデータ配線１４を覆って、前記複数の画素電極６にそれぞれ対応する複数の開口を有する透明なオーバーコート絶縁膜１５が形成されている。
【００２５】
なお、前記ゲート絶縁膜９とオーバーコート絶縁膜１５は、前記後側基板３の一端縁と一側縁の張出し部にも形成されており、前記一端縁の張出し部に導出された複数のゲート配線１３の端子部は、前記ゲート絶縁膜９とオーバーコート絶縁膜１５とに開口を設けることにより露出され、前記一側縁の張出し部に導出された複数のデータ配線１４の端子部は、前記オーバーコート絶縁膜１５に開口を設けることにより露出されている。
【００２６】
一方、前記前側基板２の内面には、前記複数の画素にそれぞれ対応する複数の開口を有し、前記複数の画素がマトリックス状に配列する表示エリアＡに形成された表示エリア内遮光膜１６と、前記表示エリアを囲んで形成された枠状の表示エリア外遮光膜１７とが設けられている。
【００２７】
前記表示エリア内遮光膜１６は、黒色顔料が添加された樹脂膜により、前記後側基板３の複数のＴＦＴ７とゲート配線１３及びデータ配線１４の形成部を覆い隠す形状に形成されている。
【００２８】
また、前記表示エリア外遮光膜１７は、前記表示エリアＡと前側基板２の外周縁との間の領域にその全域にわたって設けられており、この表示エリア外遮光膜１７のシール材１に重なる部分は、黒色顔料を添加した樹脂膜１７ａにより形成され、前記シール材１よりも内側の部分は遮光性の高い金属膜１７ｂにより形成されている。
【００２９】
なお、図では前記金属膜１７ｂを一枚膜として示しているが、この金属膜１７ｂは、前側基板２の基板面に形成された酸化クロム膜と、この酸化クロム膜の上に積層されたクロム膜との積層膜からなっている。
【００３０】
前記表示エリア内遮光膜１６と表示エリア外遮光膜１７は、まず前側基板２の基板面に前記酸化クロム膜とクロム膜との積層膜をスパッタ装置により成膜し、その膜を前記表示エリア外遮光膜１７の金属膜１７ｂの形状にパターニングした後、前記前側基板２の基板面に前記黒色顔料を添加した感光性樹脂をスピンコート装置により塗布し、その塗布膜を前記表示エリア内遮光膜１６及び表示エリア外遮光膜１７の樹脂膜１７ａの形状にパターニングする方法で形成されたものであり、前記表示エリア外遮光膜１７の金属膜１７ｂは、充分な遮光性が得られる約０．１５μｍの膜厚に形成され、前記表示エリア内遮光膜１６と表示エリア外遮光膜１７の樹脂膜１７ａは、必要最低限の遮光性が得られる約１μｍの膜厚に形成されている。
【００３１】
また、前記表示エリア外遮光膜１７の金属膜１７ｂは、その内周縁が前記表示エリアＡから予め定められた余白部Ｂの幅だけ外側に位置し、外周縁が前記シール材１によるシール部の内周縁よりも予め定められた幅だけ内側に位置する形状に形成されており、この前記表示エリア外遮光膜１７の樹脂膜１７ａは、前記シール部の幅よりも十分に広く、且つ内周縁が前記金属膜１７ｂの外周縁に極く僅かな重なり幅で重なる形状に形成されている。
【００３２】
さらに、前記前側基板２の内面の前記シール部よりも内側の領域には、非着色の透明樹脂からなる液晶層厚調整膜１８が、その外周縁部を前記表示エリア外遮光膜１７の金属膜１７ｂ部分に重ねて形成されている。
【００３３】
この液晶層厚調整膜１８は、前記表示エリア内遮光膜１６と表示エリア外遮光膜１７とが形成された前側基板２の内面上に非着色の感光性樹脂をスピンコート装置により塗布し、その塗布膜をパターニングすることにより形成されたものであり、この液晶層厚調整膜１８の表示エリアＡ内に対応する部分は、前記複数の画素のそれぞれ隣接する画素間の領域、つまり、前記複数のＴＦＴ７とゲート配線１３及びデータ配線１４に対応する部分を除いて形成されている。
【００３４】
なお、前記複数のＴＦＴ７とゲート配線１３及びデータ配線１４のうち、第１行または最終行のＴＦＴ７とゲート配線１３及び第１列または最終列のＴＦＴ７とデータ配線１４は複数の画素のマトリックス状配列部の外側にあるため、この実施例では、前記液晶層厚調整膜１８を、前記マトリックス状配列部の外側のＴＦＴ７とゲート配線１３及びデータ配線１４に対応する部分も除いて形成している（図１参照）。
【００３５】
そして、前記対向電極５は、前記液晶層厚調整膜１８及びこの液晶層厚調整膜１８が無い部分に露出している前記表示エリア内遮光膜１６の上に形成されている。
【００３６】
さらに、図では省略しているが、前記前側基板２の内面には、後側基板３の内面の複数のＴＦＴ７またはゲート配線１３とデータ配線１４のいずれかに対応させて複数の柱状スペーサが複数の画素のピッチと同じピッチで設けられており、前後の基板２，３は、その間のギャップを前記複数の柱状スペーサにより規定され、前記シール材１を介して接合されている。
【００３７】
また、図では省略しているが、前記前側基板２の内面には前記対向電極５を覆って配向膜が設けられ、前記後側基板３の内面には前記オーバーコート絶縁膜１５及びその開口内に露出する複数の画素電極６を覆って配向膜が設けられており、前記液晶層４の液晶分子は、前記配向膜によりそれぞれの基板２，３の近傍における配向方向を規定され、予め定められた初期配向状態（例えばツイスト配向または非ツイストのホモジニアス配向等）に配向している。
【００３８】
この液晶素子は、前記表示エリア外遮光膜１７のシール材１に重なる部分を樹脂膜１７ａにより形成しているため、外部から前記シール材１内に浸透してくる湿気等の影響により前記表示エリア外遮光膜１７が腐食してその部分に光漏れを発生することは無い。
【００３９】
すなわち、前記表示エリア外遮光膜１７のシール材１に重なる部分は外部から前記シール材１内に浸透してきた湿気等に触れるが、この表示エリア外遮光膜１７の前記シール材１に重なる部分は、湿気等の影響による腐食の心配が無い樹脂膜１７ａにより形成されているため、この樹脂膜１７ａが腐食することは無い。
【００４０】
また、前記表示エリア外遮光膜１７のシール材１よりも内側の部分は、湿気等により腐食する虞れのある金属膜１７ｂにより形成されているが、前記シール材１内に浸透してきた湿気等が前記金属膜１７ｂまで到達してこの金属膜１７ｂを腐食させることはほとんど無い。
【００４１】
さらに、この実施例では上述したように、前記表示エリア外遮光膜１７の金属膜１７ｂを、その外周縁が前記シール材１によるシール部の内周縁よりも内側に位置する形状に形成しているため、前記シール材１内に浸透してきた湿気等が前記金属膜１７ｂまで到達するのをより確実に防ぐことができ、したがって、外部からの湿気等の影響により前記表示エリア外遮光膜１７が腐食してその部分に光漏れを発生するのをさらに効果的に防ぐことができる。
【００４２】
また、この液晶素子は、前記表示エリア外遮光膜１７の前記シール材１よりも内側の部分を金属膜１７ｂにより形成しているため、この部分の遮光性が高く、したがって、前記表示エリア外遮光膜１７に対応する部分の外観品質を高くすることができる。
【００４３】
なお、前記表示エリア外遮光膜１７のシール材１に重なる部分の樹脂膜１７ａは、前記金属膜１７ｂに比べて遮光性が低いが、前記シール材１によるシール部内の遮光性は外観上ほとんど問題にならない。
【００４４】
このように、この液晶素子は、表示エリアＡを囲む枠状の表示エリア外遮光膜１７のシール材１に重なる部分を樹脂膜１７ａにより形成し、前記シール材１よりも内側の部分を金属膜１７ｂにより形成しているため、前記表示エリア外遮光膜１７に対応する部分に光漏れを発生することが無く、しかも、前記表示エリア外遮光膜１７に対応する部分の外観品質を高くすることができる。
【００４５】
しかも、この液晶素子では、前記表示エリア内遮光膜１６及び表示エリア外遮光膜１７が設けられた前側基板２の内面に液晶層厚調整膜１８を設け、さらに、この液晶層厚調整膜１８を、その外周縁部を前記表示エリア外遮光膜１７の金属膜１７ｂ部分に重ねて形成しているため、表示エリアＡと前記表示エリア外遮光膜１７との間の余白部Ｂの液晶層厚を前記表示エリアＡ内の複数の画素の液晶層厚と略等しくすることができる。
【００４６】
すなわち、前記液晶層厚調整膜１８は、表示エリア内遮光膜１６と表示エリア外遮光膜１７とが形成された前側基板２の内面上に非着色の感光性樹脂をスピンコート装置により塗布し、その塗布膜をパターニングすることにより形成されるが、前記前側基板２の内面上に塗布される樹脂膜の膜面は平坦では無く、前記表示エリア内遮光膜１６及び表示エリア外遮光膜１７の上の部分が高く盛り上がった凹凸面になる。
【００４７】
図４は前記前側基板２の内面上に前記液晶層厚調整膜１８を塗布した状態を示しており、この液晶層厚調整膜１８の膜面は、後側基板３の複数のＴＦＴ７とゲート配線１３及びデータ配線１４の形成部を覆い隠す形状に形成された幅狭の表示エリア内遮光膜１６上の部分の盛り上がり高さよりも、表示エリア外遮光膜１７の幅広な樹脂膜１７ａ上の部分の盛り上がり高さが大きく、しかも、前記幅広な樹脂膜１７ａの中央付近がさらに高く盛り上がった凹凸面となっている。
【００４８】
しかし、この実施例では、前記凹凸面をもった液晶層厚調整膜１８を、その外周縁部が前記表示エリア外遮光膜１７の金属膜１７ｂ部分に重なる外形にパターニングしているため、パターニングされた液晶層厚調整膜１８の外周縁部の膜面高さは、図５に示したように、複数の画素に対応する部分の膜面高さと同程度になる。
【００４９】
なお、図４及び図５に示したように、前記液晶層厚調整膜１８の表示エリア外遮光膜１７の金属膜１７ｂ上に形成された部分の膜面は、その外周縁に向かって緩やかに高くなるように傾いているが、その傾きは極く緩やかであるため、図１では便宜上、液晶層厚調整膜１８の前記金属膜１７ｂ上の部分の膜面を平坦面のように示している。
【００５０】
したがって、この液晶素子によれば、表示エリアＡと表示エリア外遮光膜１７との間の余白部Ｂの液晶層厚を前記表示エリアＡ内の複数の画素の液晶層厚と略等しくし、前記余白部Ｂの明るさにムラの無い良好な表示品質の液晶表示装置を得ることができる。
【００５１】
さらに、この液晶素子では、前記液晶層厚調整膜１８を、複数のＴＦＴ７とゲート配線１３及びデータ配線１４に対応する部分を除いて形成しているため、画素の液晶層厚を小さくし、液晶の応答速度を速くすることができる。
【００５２】
すなわち、例えば前記液晶層厚調整膜１８を複数のＴＦＴ７とゲート配線１３及びデータ配線１４に対応する部分（表示エリア内遮光膜１６上の部分）にも形成した場合は、画素の液晶層厚が、前記ＴＦＴ７の高さと、前記液晶層厚調整膜１８の画素部分と表示エリア内遮光膜１６上の部分との膜厚差とにより制限され、例えば、前記ＴＦＴ７の画素電極６よりも突出する部分の高さが１μｍであり、前記液晶層厚調整膜１８の画素部分と表示エリア内遮光膜１６上の部分との膜厚差が前記表示エリア内遮光膜１６の膜厚と略同じ１μｍであるとすると、画素の液晶層厚は、前記ＴＦＴ７を表示エリア内遮光膜１６に当接させたときの画素電極６と対向電極５との間のギャップである２μｍ以下には小さくすることができない。
【００５３】
それに対し、この実施例の液晶素子は、前記液晶層厚調整膜１８を複数のＴＦＴ７とゲート配線１３及びデータ配線１４に対応する部分、つまり前記表示エリア内遮光膜１６上の部分を除いて形成しているため、前記画素の液晶層厚を２μｍ以下に小さくすることができる。
【００５４】
このように、この液晶素子は、画素の液晶層厚を小さくして応答速度を速くすることができるため、フィールドシーケンシャル液晶表示装置に好適である。
【００５５】
また、この液晶素子は、前記液晶層厚調整膜１８を表示エリア内遮光膜１６上の部分を除いて形成しているため、液晶素子の製造における前後の基板２，３間への液晶の充填を効率良く行なうことができる。
【００５６】
すなわち、前記基板２，３間のシール材１により囲まれた領域への液晶の充填は、予め前記シール材１の一辺を部分的に欠落させて形成しておいた液晶注入口（図示せず）から真空注入法により前記基板２，３間に液晶を注入することにより行なうが、その場合、前記液晶層厚調整膜１８が表示エリア内遮光膜１６上の部分にも形成されていると、前記液晶注入口から流入した液晶の流れが前記液晶層厚調整膜１８の表示エリア内遮光膜１６上の盛り上がり部により妨げられる。
【００５７】
それに対し、この実施例の液晶素子では、表示エリア内遮光膜１６上の部分に液晶層厚調整膜１８が無いため、液晶注入口から流入した液晶が、前記表示エリア内遮光膜１６上の液晶層厚調整膜１８が無い部分を導かれながら流れ広がり、基板２，３間のシール材１により囲まれた領域全体に効率良く充填される。
【００５８】
なお、前記液晶層厚調整膜１８は、図１〜図３に示したように、表示エリア内遮光膜１６の膜厚よりも厚く形成するのが好ましく、このようにすることにより、前記ＴＦＴ７と表示エリア内遮光膜１６との間のギャップよりも画素電極６と対向電極５との間のギャップを小さくし、画素の液晶層厚をより小さくするとともに、基板２，３間への液晶の充填をさらに効率良く行なうことができる。
【００５９】
なお、図１〜図３では便宜上、液晶層厚調整膜１８の膜面をその全体にわたって平坦面のように示しているが、上述したように前側基板２の内面上に塗布した樹脂膜をパターニングして形成された液晶層厚調整膜１８は、図５に示したように、その表示エリア内遮光膜１６の開口縁に重なった縁部が盛り上がった形状をなしている。
【００６０】
この液晶層厚調整膜１８の表示エリア内遮光膜１６の開口縁に重なった縁部の盛り上がりは、前記表示エリア内遮光膜１６上への重なり幅によって異なり、その重なり幅を小さくするほど盛り上がり高さが小さくなる。
【００６１】
したがって、前記液晶層厚調整膜１８は、前記表示エリア内遮光膜１６上への重なり幅ができるだけ小さくなるようにパターニングするのが望ましく、このようにすることにより、前記画素の液晶層厚を充分に小さくするとともに、基板２，３間への液晶の充填を効率良く行なうことができる。
【００６２】
また、図４のように前側基板２上に塗布された液晶層厚調整膜１８の表示エリア内遮光膜１６上の部分の盛り上がり高さは、前記表示エリア内遮光膜１６のピッチが小さいほど低く、また前記表示エリア内遮光膜１６のピッチが小さいほど、隣り合う表示エリア内遮光膜１６の間の液晶層厚調整膜１８の膜面の平坦度も高くなる。
【００６３】
図６は前記前側基板２の内面上に３．１μｍの厚さに液晶層厚調整膜１８を塗布したときの前記表示エリア内遮光膜１６のピッチと液晶層厚調整膜１８の膜面形状との関係を示している。
【００６４】
図６（ａ）は、膜厚が１μｍ、幅が２０μｍの表示エリア内遮光膜１６を２７１μｍの間隔（開口幅）で形成したときの液晶層厚調整膜１８の膜面形状を示しており、この液晶層厚調整膜１８の表示エリア内遮光膜１６上の盛り上がり高さは０．３２μｍ、隣り合う表示エリア内遮光膜１６の間の膜面は、高低差が０．０９μｍの傾斜面である。
【００６５】
図６（ｂ）は、膜厚が１μｍ、幅が１８μｍの表示エリア内遮光膜１６を７９μｍの間隔（開口幅）で形成したときの液晶層厚調整膜１８の膜面形状を示しており、この液晶層厚調整膜１８の表示エリア内遮光膜１６上の盛り上がり高さは０．２３μｍ、隣り合う表示エリア内遮光膜１６の間の膜面は、高低差が０．０１μｍの実質的に平坦な面である。
【００６６】
したがって、前記液晶層厚調整膜１８の表示エリア内遮光膜１６の開口縁に重なった縁部の盛り上がりできるだけ小さくし、しかも隣り合う表示エリア内遮光膜１６の間の膜面をできるだけ平坦にするには、前記表示エリア内遮光膜１６のピッチ、つまり複数の画素のピッチを１００μｍ以下にするのが好ましく、このようにすることにより、画素の液晶層厚を充分に小さくするとともに、前記画素の液晶層厚を画素内全域にわたって略均一にすることができる。
【００６７】
なお、この液晶素子は、上述したようにフィールドシーケンシャル液晶表示装置に好適であるが、白黒画像を表示する液晶表示装置にも用いることができる。
【００６８】
また、上記実施例では、前記表示エリア内遮光膜１６を樹脂膜により形成しているが、表示エリア内遮光膜は、前記表示エリア外遮光膜１７のシール材よりも内側の部分と同じ金属膜により形成してもよく、その場合は、前記液晶層厚調整膜１８を、金属膜からなる表示エリア内遮光膜を覆って形成してもよい。
【００６９】
さらに、上記実施例の液晶素子は、ＴＦＴ７をアクティブ素子とするアクティブマトリックス型のものであるが、この発明は、ＭＩＭをアクティブ素子とするアクティブマトリックス型や、単純マトリックス型の液晶素子にも適用することができる。
【００７０】
【発明の効果】
この発明の液晶素子は、表示エリアを囲む枠状の表示エリア外遮光膜のシール材に重なる部分を樹脂膜により形成し、前記シール材よりも内側の部分を金属膜により形成したものであるため、前記表示エリア外遮光膜に対応する部分に光漏れを発生することが無く、しかも、前記表示エリア外遮光膜に対応する部分の外観品質を高くすることができる。
【００７１】
この発明の液晶素子においては、表示エリア内遮光膜及び表示エリア外遮光膜が設けられた一方の基板の内面に液晶層厚調整膜を、その外周縁部を前記表示エリア外遮光膜の金属膜部分に重ねて形成するのが望ましく、このようにすることにより、前記表示エリアと前記表示エリア外遮光膜との間の余白部の液晶層厚を前記表示エリア内の複数の画素の液晶層厚と略等しくし、前記余白部の明るさにムラの無い良好な表示品質の液晶表示装置を得ることができる。
【００７２】
その場合、前記液晶層厚調整膜は、複数の画素間の領域を除いて形成するのが好ましく、このようにすることにより、画素の液晶層厚を小さくし、応答速度を速くするとともに、基板間への液晶の充填を効率良く行なうことができる。
【００７３】
さらに、前記液晶層厚調整膜は、複数の画素間の領域を除いて形成するのが好ましく、このようにすることにより、画素の液晶層厚を充分に小さくするとともに、前記画素の液晶層厚を画素内全域にわたって略均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す液晶素子の一端部の断面図。
【図２】前記液晶素子の表示エリア内のＴＦＴ部の断面図。
【図３】前記液晶素子の表示エリア内のデータ配線部の断面図。
【図４】前記液晶素子の前側基板の内面上に液晶層厚調整膜を塗布した状態の断面図。
【図５】前側基板の内面上に塗布された液晶層厚調整膜をパターニングした状態の断面図。
【図６】表示エリア内遮光膜のピッチと前側基板の内面上に塗布された液晶層厚調整膜の膜面形状との関係を示す図。
【符号の説明】
１…シール材、２，３…基板、４…液晶層、５…対向電極、６…画素電極、７…ＴＦＴ、１３…ゲート配線、１４…データ配線、１６…表示エリア内遮光膜、１７…表示エリア外遮光膜、１７ａ…樹脂膜、１７ｂ…金属膜、１８…液晶層厚調整膜、Ａ…表示エリア、Ｂ…余白部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal element used for a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal element used for a liquid crystal display device includes a liquid crystal layer provided in a region surrounded by the sealing material between a pair of substrates joined via a frame-shaped sealing material, and the inner surfaces of the pair of substrates facing each other. Electrodes for forming a plurality of pixels each arranged in a matrix are provided, and an inner surface of one substrate has a plurality of openings respectively corresponding to the plurality of pixels, and the plurality of pixels are arranged in a matrix. A light shielding film in the display area formed in the display area and a frame-shaped light shielding film outside the display area formed so as to surround the display area are provided.
[0003]
In this liquid crystal element, the light shielding film in the display area and the light shielding film outside the display area are formed of a metal film such as chromium (see Patent Document 1), and the light shielding film in the display area and the light shielding film outside the display area are black. Some are formed of a resin film to which a pigment is added (see Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-8-313893
[0005]
[Patent Document 2]
JP 11-264970 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the liquid crystal element in which the light shielding film in the display area and the light shielding film outside the display area are formed of a metal film, the light shielding film outside the display area corrodes due to the influence of moisture or the like that penetrates into the sealing material from the outside. Cause light leakage.
[0007]
On the other hand, the resin film to which the black pigment is added has no fear of corrosion due to the influence of moisture or the like. In the liquid crystal element formed of the resin film, the appearance quality of the portion corresponding to the light shielding film outside the display area is low.
[0008]
The present invention provides a liquid crystal element that does not cause light leakage at a portion corresponding to the light shielding film outside the display area and can improve the appearance quality of the portion corresponding to the light shielding film outside the display area. It is aimed at.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the liquid crystal element of the present invention, a liquid crystal layer is provided in a region surrounded by the sealing material between a pair of substrates bonded via a frame-shaped sealing material, and one of inner surfaces of the pair of substrates facing each other. At least one electrode is provided on the other inner surface with a plurality of electrodes forming a plurality of pixels arranged in a matrix by a region facing the at least one electrode, and on the inner surface of one substrate, the plurality of pixels A display area light shielding film formed in a display area in which the plurality of pixels are arranged in a matrix, and a frame-shaped light shielding outside the display area formed around the display area. A portion of the light shielding film outside the display area that overlaps the sealing material is formed of a resin film, and a portion inside the sealing material is formed of a metal film. And wherein the are.
[0010]
In this liquid crystal element, the portion of the light shielding film outside the display area that overlaps with the sealing material is formed of a resin film, so that the light shielding film outside the display area is affected by moisture or the like that penetrates into the sealing material from the outside. The portion of the light shielding film outside the display area that is inside the sealing material is formed of a metal film, so that the light shielding property of this portion is high. Therefore, the appearance quality of the part corresponding to the light shielding film outside the display area can be improved.
[0011]
As described above, in the liquid crystal element of the present invention, the portion overlapping the sealing material of the frame-shaped light shielding film outside the display area surrounding the display area is formed of the resin film, and the portion inside the sealing material is formed of the metal film. Thus, light leakage does not occur in the portion corresponding to the light shielding film outside the display area, and the appearance quality of the portion corresponding to the light shielding film outside the display area is enhanced.
[0012]
In the liquid crystal element according to the present invention, the liquid crystal layer thickness adjusting film is provided on the inner surface of one substrate on which the light shielding film in the display area and the light shielding film outside the display area are provided, and the outer peripheral edge portion is a metal of the light shielding film outside the display area. It is desirable to form it over the film portion.
[0013]
In that case, it is preferable that the liquid crystal layer thickness adjusting film is formed excluding a region between adjacent pixels of a plurality of pixels.
[0014]
Further, the liquid crystal layer thickness adjusting film is preferably formed excluding the region between the plurality of pixels, and the plurality of pixels are preferably formed at a pitch of 100 μm or less.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 5 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view of one end portion of a liquid crystal element, and FIGS. 2 and 3 are views of a TFT portion and a data wiring portion in a display area of the liquid crystal element. It is sectional drawing.
[0016]
The liquid crystal element of this embodiment is used for a field sequential liquid crystal display device, and as shown in FIGS. 1 to 3, a pair of front and rear transparent substrates 2 and 3 joined via a frame-shaped sealing material 1. A liquid crystal layer 4 is provided in a region surrounded by the sealing material 1 between, at least one transparent electrode 5 on one of the mutually facing inner surfaces of the pair of substrates 2 and 3, and at least one of the at least one inner surface on the other inner surface. A plurality of transparent electrodes 6 forming a plurality of pixels arranged in a matrix form by a region facing the electrode 5 are provided, and the plurality of pixels are provided on the inner surface of the front substrate 2 (upper side in the drawing) which is the display surface side. A plurality of apertures corresponding to the display area, the display area light shielding film 16 formed in the display area A in which the plurality of pixels are arranged in a matrix, and the display area A. A frame-like display area outside the light-shielding film 17 has a configuration that is provided.
[0017]
This liquid crystal element is of an active matrix type, the electrode 5 provided on the inner surface of the front substrate 2 is a single-layer counter electrode, and the electrode 6 provided on the inner surface of the rear substrate 3 is in the row direction. And a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix in the column direction.
[0018]
The plurality of pixel electrodes 6 are respectively connected to a plurality of TFTs (thin film transistors) 7 provided on the inner surface of the rear substrate 3 so as to correspond to the pixel electrodes 6 respectively.
[0019]
The TFT 7 includes a gate electrode 8 formed on the substrate surface of the rear substrate 3, a gate insulating film 9 that covers the gate electrode 8 and is formed on the entire inner surface of the rear substrate 3, and the gate insulating film 9. An i-type semiconductor film 10 formed on the gate electrode 8 to face the source electrode 11 and a source electrode 11 and a drain electrode formed on both sides of the i-type semiconductor film 10 via an n-type semiconductor film (not shown). It consists of twelve.
[0020]
A plurality of gate lines 13 formed on one side of each pixel electrode row and a plurality of data lines 14 formed on one side of each pixel electrode column are formed on the inner surface of the rear substrate 3. Is provided.
[0021]
Note that the rear substrate 3 has overhanging portions that extend to the outside of the front substrate 2 at one end edge and one side edge, respectively, and the plurality of gate wirings 13 are led out to the overhanging portion of the one end edge. The plurality of data lines 14 are led out to the protruding portion on the one side edge.
[0022]
The gate wiring 13 is formed integrally with the gate electrode 8 of the TFT 7 on the substrate surface of the rear substrate 3, the data wiring 14 is formed on the gate insulating film 9, and the drain electrode of the TFT 7 is formed. 12 is connected.
[0023]
The plurality of pixel electrodes 6 are formed on the gate insulating film 9 and are connected to the source electrode 11 of the TFT 7 at one corner.
[0024]
Further, a transparent overcoat insulating film 15 having a plurality of openings corresponding to the plurality of pixel electrodes 6 on the inner surface of the rear substrate 3 so as to cover the plurality of TFTs 7, the gate wiring 13 and the data wiring 14. Is formed.
[0025]
The gate insulating film 9 and the overcoat insulating film 15 are also formed on one edge of the rear substrate 3 and a protruding portion on one side edge, and a plurality of gates led to the protruding portion of the one edge. The terminal portions of the wiring 13 are exposed by providing openings in the gate insulating film 9 and the overcoat insulating film 15, and the terminal portions of the plurality of data wirings 14 led out to the protruding portion on the one side edge are The overcoat insulating film 15 is exposed by providing an opening.
[0026]
On the other hand, the inner surface of the front substrate 2 has a plurality of openings respectively corresponding to the plurality of pixels, and a display area light shielding film 16 formed in the display area A in which the plurality of pixels are arranged in a matrix. A frame-shaped outside-display-area light shielding film 17 formed so as to surround the display area is provided.
[0027]
The display area light shielding film 16 is formed in a shape that covers the formation portions of the plurality of TFTs 7, the gate wiring 13, and the data wiring 14 of the rear substrate 3 with a resin film to which a black pigment is added.
[0028]
Further, the light shielding film 17 outside the display area is provided over the entire area in a region between the display area A and the outer peripheral edge of the front substrate 2, and a portion of the light shielding film 17 outside the display area that overlaps the sealing material 1. Is formed of a resin film 17a to which a black pigment is added, and a portion inside the sealing material 1 is formed of a metal film 17b having a high light shielding property.
[0029]
In the figure, the metal film 17b is shown as a single film. However, the metal film 17b is composed of a chromium oxide film formed on the substrate surface of the front substrate 2 and a chromium laminated on the chromium oxide film. It consists of a laminated film with a film.
[0030]
The light shielding film 16 within the display area and the light shielding film 17 outside the display area are first formed by depositing the chromium oxide film and the chromium film on the substrate surface of the front substrate 2 by a sputtering apparatus, and the films are formed outside the display area. After patterning into the shape of the metal film 17b of the light shielding film 17, a photosensitive resin added with the black pigment is applied to the substrate surface of the front substrate 2 by a spin coater, and the coated film is applied to the light shielding film 16 in the display area. The metal film 17b of the non-display area light-shielding film 17 has a thickness of about 0.15 μm so that sufficient light-shielding properties can be obtained. The resin film 17a of the in-display-area light shielding film 16 and the non-display-area light-shielding film 17 is formed to a thickness of about 1 μm so that the minimum necessary light-shielding property can be obtained.
[0031]
Further, the inner peripheral edge of the metal film 17b of the light shielding film 17 outside the display area is located outside the display area A by a predetermined width B, and the outer peripheral edge is a seal portion formed by the sealing material 1. The resin film 17a of the light shielding film 17 outside the display area is sufficiently wider than the seal portion and has an inner peripheral edge. The metal film 17b is formed in a shape that overlaps with a slight overlap width on the outer peripheral edge of the metal film 17b.
[0032]
Further, a liquid crystal layer thickness adjusting film 18 made of a non-colored transparent resin is provided in a region inside the seal portion on the inner surface of the front substrate 2, and the outer peripheral edge portion of the metal film of the light shielding film 17 outside the display area. It is formed so as to overlap the 17b portion.
[0033]
The liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is formed by applying a non-colored photosensitive resin to the inner surface of the front substrate 2 on which the display area light shielding film 16 and the display area light shielding film 17 are formed by a spin coater. The coating film is formed by patterning, and a portion corresponding to the display area A of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is an area between adjacent pixels of the plurality of pixels, that is, the plurality of the plurality of pixels. The TFT 7 is formed except for portions corresponding to the gate wiring 13 and the data wiring 14.
[0034]
Of the plurality of TFTs 7, the gate lines 13 and the data lines 14, the TFTs 7 and the gate lines 13 in the first row or the last row and the TFTs 7 and the data lines 14 in the first column or the last column are arranged in a matrix of a plurality of pixels. In this embodiment, the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is formed by excluding the portions corresponding to the TFT 7, the gate wiring 13, and the data wiring 14 outside the matrix-like arrangement portion (in this embodiment) ( (See FIG. 1).
[0035]
The counter electrode 5 is formed on the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 and the light shielding film 16 in the display area exposed in a portion where the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is not present.
[0036]
Further, although not shown in the figure, a plurality of columnar spacers are provided on the inner surface of the front substrate 2 so as to correspond to either the plurality of TFTs 7 or the gate wiring 13 and the data wiring 14 on the inner surface of the rear substrate 3. The front and rear substrates 2 and 3 have gaps defined by the plurality of columnar spacers and are joined via the sealing material 1.
[0037]
Although not shown in the drawing, an alignment film is provided on the inner surface of the front substrate 2 so as to cover the counter electrode 5, and the overcoat insulating film 15 and the openings in the openings are formed on the inner surface of the rear substrate 3. An alignment film is provided so as to cover the plurality of pixel electrodes 6 exposed to the liquid crystal layer, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 4 have a predetermined alignment direction in the vicinity of the substrates 2 and 3 defined by the alignment film. In the initial alignment state (for example, twist alignment or non-twist homogeneous alignment).
[0038]
In this liquid crystal element, since the portion of the light shielding film 17 outside the display area that overlaps the sealing material 1 is formed by the resin film 17a, the display area is influenced by the influence of moisture or the like that penetrates into the sealing material 1 from the outside. The outer light-shielding film 17 is not corroded to cause light leakage at that portion.
[0039]
That is, the portion of the light shielding film 17 outside the display area that overlaps the sealing material 1 touches moisture or the like that has penetrated into the sealing material 1 from the outside, but the portion of the light shielding film 17 outside the display area that overlaps the sealing material 1 The resin film 17a is not corroded because it is formed of the resin film 17a that is not susceptible to corrosion due to the influence of moisture or the like.
[0040]
Further, a portion inside the sealing material 1 outside the display area light shielding film 17 is formed of a metal film 17b that may be corroded by moisture or the like, but moisture or the like that has penetrated into the sealing material 1 or the like. However, the metal film 17b is hardly corroded by reaching the metal film 17b.
[0041]
Further, in this embodiment, as described above, the metal film 17b of the light shielding film 17 outside the display area is formed in a shape in which the outer peripheral edge is located inside the inner peripheral edge of the seal portion by the sealing material 1. Therefore, moisture or the like that has penetrated into the sealing material 1 can be more reliably prevented from reaching the metal film 17b. Therefore, the light shielding film 17 outside the display area is corroded by the influence of moisture or the like from the outside. Thus, it is possible to more effectively prevent light leakage at that portion.
[0042]
In addition, since the liquid crystal element has a portion of the light shielding film 17 outside the display area inside the sealing material 1 formed of the metal film 17b, the light shielding property of this portion is high. The appearance quality of the portion corresponding to the film 17 can be improved.
[0043]
Although the resin film 17a in the portion of the light shielding film 17 outside the display area that overlaps the sealing material 1 has a lower light shielding property than the metal film 17b, the light shielding property in the sealing portion by the sealing material 1 is almost a problem in appearance. do not become.
[0044]
As described above, in this liquid crystal element, the portion of the frame-shaped display area outside light shielding film 17 surrounding the display area A that overlaps the sealing material 1 is formed by the resin film 17a, and the inner portion of the sealing material 1 is the metal film. Since it is formed by 17b, light leakage does not occur in the portion corresponding to the light shielding film 17 outside the display area, and the appearance quality of the portion corresponding to the light shielding film 17 outside the display area can be improved. it can.
[0045]
In addition, in this liquid crystal element, a liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is provided on the inner surface of the front substrate 2 provided with the light shielding film 16 within the display area and the light shielding film 17 outside the display area. Since the outer peripheral edge portion is formed so as to overlap the metal film 17b portion of the light shielding film 17 outside the display area, the liquid crystal layer thickness of the margin B between the display area A and the light shielding film 17 outside the display area is set. The thickness of the liquid crystal layer of the plurality of pixels in the display area A can be made substantially equal.
[0046]
That is, the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is coated with a non-colored photosensitive resin on the inner surface of the front substrate 2 on which the display area light shielding film 16 and the display area light shielding film 17 are formed, using a spin coater, The coating film is formed by patterning. However, the film surface of the resin film applied on the inner surface of the front substrate 2 is not flat, and is on the light shielding film 16 in the display area and the light shielding film 17 outside the display area. The part becomes a raised and raised surface.
[0047]
FIG. 4 shows a state in which the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is applied on the inner surface of the front substrate 2, and the film surface of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 includes a plurality of TFTs 7 and gate wirings on the rear substrate 3. 13 and a portion on the resin film 17a that is wider than the light shielding film 17 outside the display area than the rising height of the portion on the light shielding film 16 in the narrow display area formed so as to cover the formation portion of the data wiring 14. The raised height is large, and the vicinity of the center of the wide resin film 17a is a raised and raised uneven surface.
[0048]
However, in this embodiment, the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 having the uneven surface is patterned to have an outer shape in which the outer peripheral edge overlaps the metal film 17b portion of the light shielding film 17 outside the display area. The film surface height of the outer peripheral edge of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is approximately the same as the film surface height of the portion corresponding to a plurality of pixels, as shown in FIG.
[0049]
As shown in FIGS. 4 and 5, the film surface of the portion of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 formed on the metal film 17b of the light shielding film 17 outside the display area is gently inclined toward the outer periphery. Although it is inclined to be higher, the inclination is extremely gentle. Therefore, in FIG. 1, for convenience, the film surface of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 on the metal film 17b is shown as a flat surface. .
[0050]
Therefore, according to this liquid crystal element, the liquid crystal layer thickness of the blank portion B between the display area A and the light shielding film 17 outside the display area is made substantially equal to the liquid crystal layer thickness of the plurality of pixels in the display area A, A liquid crystal display device with good display quality in which the brightness of the blank portion B is not uneven can be obtained.
[0051]
Further, in this liquid crystal element, the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is formed excluding the portions corresponding to the plurality of TFTs 7, the gate wiring 13 and the data wiring 14. Can increase the response speed.
[0052]
That is, for example, when the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is also formed in a portion corresponding to the plurality of TFTs 7, the gate wiring 13 and the data wiring 14 (portion on the light shielding film 16 in the display area), the liquid crystal layer thickness of the pixel is The height of the TFT 7 is limited by the film thickness difference between the pixel portion of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 and the portion on the light shielding film 16 in the display area. For example, the portion protruding from the pixel electrode 6 of the TFT 7 The thickness difference between the pixel part of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 and the part on the light shielding film 16 in the display area is 1 μm which is substantially the same as the film thickness of the light shielding film 16 in the display area. Then, the liquid crystal layer thickness of the pixel cannot be reduced to 2 μm or less, which is the gap between the pixel electrode 6 and the counter electrode 5 when the TFT 7 is brought into contact with the light shielding film 16 in the display area.
[0053]
On the other hand, in the liquid crystal element of this embodiment, the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is formed except for portions corresponding to the plurality of TFTs 7, the gate wiring 13 and the data wiring 14, that is, on the light shielding film 16 in the display area. Therefore, the liquid crystal layer thickness of the pixel can be reduced to 2 μm or less.
[0054]
Thus, this liquid crystal element is suitable for a field sequential liquid crystal display device because the response speed can be increased by reducing the thickness of the liquid crystal layer of the pixel.
[0055]
Further, in this liquid crystal element, since the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is formed excluding the portion on the light shielding film 16 in the display area, the liquid crystal is filled between the substrates 2 and 3 before and after the manufacture of the liquid crystal element. Can be performed efficiently.
[0056]
That is, the liquid crystal is filled into the region surrounded by the sealing material 1 between the substrates 2 and 3 by a liquid crystal injection port (not shown) formed in advance by partially missing one side of the sealing material 1. ) By injecting liquid crystal between the substrates 2 and 3 by a vacuum injection method. In this case, if the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is also formed on the light shielding film 16 in the display area, The flow of the liquid crystal flowing from the liquid crystal injection port is hindered by the raised portion on the light shielding film 16 in the display area of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18.
[0057]
On the other hand, in the liquid crystal element of this embodiment, since there is no liquid crystal layer thickness adjusting film 18 on the light shielding film 16 in the display area, the liquid crystal flowing from the liquid crystal inlet is liquid crystal on the light shielding film 16 in the display area. The flow is spread while being guided through the portion where the layer thickness adjusting film 18 is not present, and the entire region surrounded by the sealing material 1 between the substrates 2 and 3 is efficiently filled.
[0058]
The liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is preferably formed to be thicker than the film thickness of the light shielding film 16 in the display area, as shown in FIGS. The gap between the pixel electrode 6 and the counter electrode 5 is made smaller than the gap between the light shielding film 16 in the display area, the liquid crystal layer thickness of the pixel is made smaller, and the liquid crystal is filled between the substrates 2 and 3. Can be performed more efficiently.
[0059]
1 to 3, for convenience, the film surface of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is shown as a flat surface throughout, but the resin film applied on the inner surface of the front substrate 2 is patterned as described above. As shown in FIG. 5, the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 formed in this manner has a shape in which an edge overlapping the opening edge of the light shielding film 16 in the display area is raised.
[0060]
The rise of the edge of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 that overlaps the opening edge of the light shielding film 16 in the display area varies depending on the overlapping width on the light shielding film 16 in the display area, and the rising height increases as the overlapping width decreases. Becomes smaller.
[0061]
Therefore, it is desirable that the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 be patterned so that the overlapping width on the light shielding film 16 in the display area is as small as possible. By doing so, the liquid crystal layer thickness of the pixel is sufficiently increased. In addition, the liquid crystal can be efficiently filled between the substrates 2 and 3.
[0062]
Further, as shown in FIG. 4, the rising height of the portion of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 applied on the front substrate 2 on the light shielding film 16 in the display area is lower as the pitch of the light shielding film 16 in the display area is smaller. Further, the smaller the pitch of the light shielding films 16 in the display area, the higher the flatness of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 between the light shielding films 16 in the adjacent display areas.
[0063]
FIG. 6 shows the pitch of the light shielding film 16 in the display area and the film surface shape of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 when the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is applied to the inner surface of the front substrate 2 to a thickness of 3.1 μm. Shows the relationship.
[0064]
FIG. 6A shows the film surface shape of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 when the display area light shielding film 16 having a film thickness of 1 μm and a width of 20 μm is formed at an interval (opening width) of 271 μm. The rising height of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 on the light shielding film 16 in the display area is 0.32 μm, and the film surface between the light shielding films 16 in the adjacent display area is an inclined surface having a height difference of 0.09 μm. .
[0065]
FIG. 6B shows the film surface shape of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 when the display area light shielding film 16 having a film thickness of 1 μm and a width of 18 μm is formed at an interval (opening width) of 79 μm. The rising height of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 on the light shielding film 16 in the display area is 0.23 μm, and the film surface between the light shielding films 16 in the adjacent display areas is substantially flat with a height difference of 0.01 μm. This is a serious aspect.
[0066]
Therefore, the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 is made as small as possible so that the edge of the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 that overlaps the opening edge of the light shielding film 16 in the display area, and the film surface between the light shielding films 16 in the adjacent display areas is made as flat as possible. In the display area, the pitch of the light shielding film 16 in the display area, that is, the pitch of the plurality of pixels is preferably 100 μm or less. By doing so, the thickness of the liquid crystal layer of the pixel is sufficiently reduced and the liquid crystal of the pixel is The layer thickness can be made substantially uniform over the entire area within the pixel.
[0067]
This liquid crystal element is suitable for a field sequential liquid crystal display device as described above, but can also be used for a liquid crystal display device for displaying a monochrome image.
[0068]
In the above embodiment, the light shielding film 16 in the display area is formed of a resin film. The light shielding film in the display area is the same metal film as the inner portion of the sealing material of the light shielding film 17 outside the display area. In this case, the liquid crystal layer thickness adjusting film 18 may be formed so as to cover the light shielding film in the display area made of a metal film.
[0069]
Further, although the liquid crystal element of the above embodiment is an active matrix type having the TFT 7 as an active element, the present invention is also applied to an active matrix type having a MIM as an active element or a simple matrix type liquid crystal element. be able to.
[0070]
【The invention's effect】
In the liquid crystal element of the present invention, the portion of the frame-shaped outside display area light shielding film surrounding the display area that overlaps the sealing material is formed of a resin film, and the inner portion of the sealing material is formed of a metal film. Further, light leakage does not occur in the portion corresponding to the light shielding film outside the display area, and the appearance quality of the portion corresponding to the light shielding film outside the display area can be improved.
[0071]
In the liquid crystal element according to the present invention, the liquid crystal layer thickness adjusting film is provided on the inner surface of one substrate provided with the light shielding film within the display area and the light shielding film outside the display area, and a metal film of the light shielding film outside the display area is provided on the outer periphery. It is desirable to overlap the portion, and by doing so, the liquid crystal layer thickness of the blank portion between the display area and the light shielding film outside the display area is changed to the liquid crystal layer thickness of a plurality of pixels in the display area. And a liquid crystal display device with good display quality without unevenness in the brightness of the margin can be obtained.
[0072]
In that case, the liquid crystal layer thickness adjusting film is preferably formed excluding a region between a plurality of pixels. By doing so, the liquid crystal layer thickness of the pixels is reduced, the response speed is increased, and the substrate is increased. The liquid crystal can be efficiently filled in between.
[0073]
Furthermore, it is preferable that the liquid crystal layer thickness adjusting film is formed excluding a region between a plurality of pixels. By doing so, the liquid crystal layer thickness of the pixels is sufficiently reduced, and the liquid crystal layer thickness of the pixels is also increased. Can be made substantially uniform over the entire area of the pixel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of one end of a liquid crystal element showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a TFT portion in a display area of the liquid crystal element.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a data wiring portion in a display area of the liquid crystal element.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a liquid crystal layer thickness adjusting film is applied on an inner surface of a front substrate of the liquid crystal element.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a state in which a liquid crystal layer thickness adjusting film applied on the inner surface of the front substrate is patterned.
6 is a diagram showing the relationship between the pitch of the light shielding film in the display area and the film surface shape of the liquid crystal layer thickness adjusting film applied on the inner surface of the front substrate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Seal material, 2, 3 ... Substrate, 4 ... Liquid crystal layer, 5 ... Counter electrode, 6 ... Pixel electrode, 7 ... TFT, 13 ... Gate wiring, 14 ... Data wiring, 16 ... Light shielding film in display area, 17 ... Light shielding film outside display area, 17a ... resin film, 17b ... metal film, 18 ... liquid crystal layer thickness adjusting film, A ... display area, B ... margin.

Claims

A liquid crystal layer is provided in a region surrounded by the sealing material between a pair of substrates bonded via a frame-shaped sealing material, and at least one electrode is provided on one of the mutually facing inner surfaces of the pair of substrates, and the other A plurality of electrodes for forming a plurality of pixels arranged in a matrix by a region facing the at least one electrode are provided on the inner surface of the substrate, and a plurality of openings respectively corresponding to the plurality of pixels are provided on the inner surface of one substrate A display area light shielding film formed in a display area in which the plurality of pixels are arranged in a matrix, and a frame-shaped light shielding film outside the display area formed surrounding the display area, and The portion of the light shielding film outside the display area that overlaps the sealing material is formed of a resin film, and the inner portion of the sealing material is formed of a metal film. The liquid crystal element.

A liquid crystal layer thickness adjusting film is formed on the inner surface of one of the substrates provided with the light shielding film in the display area and the light shielding film outside the display area, and the outer peripheral edge thereof is formed to overlap the metal film portion of the light shielding film outside the display area. The liquid crystal element according to claim 1.

The liquid crystal element according to claim 2, wherein the liquid crystal layer thickness adjusting film is formed excluding a region between adjacent pixels of the plurality of pixels.

The liquid crystal element according to claim 3, wherein the plurality of pixels are formed at a pitch of 100 μm or less.