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JP4498522B2 - 液晶表示パネルおよびその製造方法 - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルおよびその製造方法に関し、表示品質の向上を図った液晶表示パネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置は、薄型軽量、低電圧駆動、低消費電力等の長所を生かしパーソナルコンピュータ、テレビ、デジタルカメラ等の表示デバイスとして広く使用されるようになった。液晶表示装置を構成する液晶表示パネルは、一般にガラス等の2枚の透明基板間に液晶を封入した構造であり、一方の基板(CF基板)にはブラックマトリックス、カラーフィルタ、共通電極および配向膜等が形成され、他方の基板(TFT基板)にはスイッチ素子である薄膜トランジスタ(以下、TFTという)、ゲートバスライン、データバスライン、画素電極および配向膜等が形成されている。2枚の透明基板の何れか一方の基板に液晶の注入用の開口部を残して表示領域を囲むようにシール材を塗布し、球や円柱状のスペーサを散布してこのシール材で2枚の基板間を固着する。その後真空中でこの液晶注入用の開口部を液晶中に漬けた状態で大気圧に戻すと、圧力差により液晶が基板間に注入される。次に、開口部に熱硬化性または紫外線硬化性樹脂(封止材)を塗布し、開口部を封止することにより液晶表示パネルが完成する。
【0003】
TFT液晶表示装置では、ゲート駆動回路から複数本のゲートバスラインが順次駆動され、その駆動されたゲートバスラインに接続されたTFTがオンになりデータ駆動回路からデータバスラインを介し信号電圧が画素電極に加えられ、次に同じゲートバスラインが駆動される1フレーム期間の間、各画素は加えられたデータ信号の状態を維持する、所謂線順次駆動方法が採用されている。
【0004】
ところで、液晶表示のフリッカを防止するためゲートバスライン方向およびデータバスライン方向の何れの方向においても隣接する画素電極に反転したデータ電圧を加える必要がある。このためにデータ駆動回路からのデータ電圧をゲートバスライン駆動毎に頻繁に反転していたが、液晶パネルの大型化、高精細化に伴い、これはデータ駆動回路の大きな負担になっていた。また、前のゲートバスラインを駆動している間に、次のゲートバスラインの画素電極を予め予備充電しておき、表示の応答時間を早めるような駆動方法の採用も困難であった。
【0005】
そこで少なくとも1フレームの期間、データ駆動回路の電圧は反転しなくても済むように各データバスライン方向に並ぶ画素電極に対し、データバスラインから順次左右に振り分けて信号を伝達する液晶表示パネルがある。
【0006】
しかしながら、データ駆動回路から画素電極へ伝達する信号間に遅延差が生じないようにするには、データ駆動回路から見て全てのデータバスラインに対する駆動の負荷を同じにする必要がある。このためデータバスライン方向に並ぶ最外側の実際には液晶表示に寄与しない画素電極とも接続をしておく必要がある。
【0007】
このような従来の液晶表示パネルのTFT基板の平面図の例を図4に示す。
【0008】
図4において、ゲート駆動回路1に接続された複数本のゲートバスライン3(図4では説明を簡略にするため6本)に対して、データ駆動回路2に接続された複数本のデータバスライン6が絶縁層を介し交差して形成されている。各交差点近傍にはTFT5が配置されており、画素電極4はTFT5に接続されている。各データバスライン6は、データバスライン6方向に並ぶ画素電極4とTFT5を介して1個おきに左右に振り分けて接続されている。そしてデータバスライン6方向に並ぶ最左列の6個の画素電極4と最右列に並ぶ6個の画素電極4は液晶表示に寄与しない画素電極である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来の液晶表示パネルでは、データバスライン方向に並ぶ最外側の表示に寄与しない画素電極がデータバスラインの信号により駆動され、その画素電極上の液晶の光透過率が変化していた。本来はこの表示に寄与しない最外側の画素電極は、対向して配置されているCF基板のブラックマトリックスによって遮光されるようになっているが、ブラックマトリックスが樹脂などの遮光率が低いものを使用した場合、透過率の変化は光漏れとなって視認され液晶表示装置の表示品質を低下させていた。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項1の発明では、基板上に複数本のゲートバスラインと、絶縁層を介して該ゲートバスラインと交差する複数本のデータバスラインと、各交差点に配置されたスイッチ素子と、このスイッチ素子と接続された画素電極を有し、データバスライン方向の両側に並ぶ画素電極に対し、データバスラインから順次左右に振り分けて線順次に信号を伝達する液晶表示パネルにおいて、データバスライン方向に並ぶ最外側の表示に寄与しない画素電極を覆う遮光パターンを設けたことを特徴とする。請求項2の発明では基板上に複数本のゲートバスラインと、絶縁層を介してゲートバスラインと交差する複数本のデータバスラインと、各交差点に配置されたスイッチ素子と、これらのスイッチ素子と接続された画素電極を有し、データバスライン方向の両側に並ぶ画素電極に対し、データバスラインから順次左右に振り分けて線順次に信号を伝達する液晶表示パネルの製造方法において、データバスライン方向に並ぶ最外側の表示に寄与しない画素電極を覆う遮光パターンを前記ゲートバスラインを形成する工程と同一工程で形成することを特徴とする。請求項3の発明では基板上に複数本のゲートバスラインと、絶縁層を介してゲートバスラインと交差する複数本のデータバスラインと、各交差点に配置されたスイッチ素子と、これらのスイッチ素子と接続された画素電極を有し、データバスライン方向の両側に並ぶ画素電極に対し、データバスラインから順次左右に振り分けて線順次に信号を伝達する液晶表示パネルの製造方法において、データバスライン方向に並ぶ最外側の表示に寄与しない画素電極を覆う遮光パターンを前記データバスラインを形成する工程と同一工程で形成することを特徴とする。
【0011】
すなわち、本発明はTFT基板上の液晶表示に寄与しない画素電極を覆う遮光パターンを設けることにより確実に光漏れの発生を防止し表示品質の向上を実現している。さらに遮光パターンの材質として、液晶表示パネルを構成する電極、配線の材質と同じものを使用することにより、従来の液晶表示パネルの電極、配線の形成と同一工程で形成することができるので製造工数が増えることもない。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形態による液晶表示パネルのTFT基板の平面図、図2は図1における画素領域部分の部分拡大平面図である。図1および図2に示す如く、本発明ではデータバスライン6方向に並ぶ最左列の6個の画素電極4および最右列の6個の画素電極4のそれぞれを覆う遮光パターン7が形成されている。次に図3によりこの遮光パターン7を形成する製造工程について説明する。図3は図1におけるX−Y線に沿った断面図を示すもので、図3(A)はゲートバスライン3を形成する工程と同一工程で遮光パターン7を形成する場合の実施形態であり、図3(B)はデータバスライン6を形成する工程と同一工程で遮光パターン7を形成する場合の実施形態である。図3(A)について説明すると、図示されてないが、塵埃やアルカリ分等を除くため洗浄されたガラス基板上にゲート膜となる金属(例えばアルミニウム)をスパッタリングやプラズマCVDにより成膜する。次にその上に光に反応するレジストをスピンコーティング等で塗布し、露光マスクを介して露光を行うがこの露光マスクには従来のゲート電極、ゲートバスライン以外に、本発明の特徴である遮光パターンが設けられていて、ゲート電極、ゲートバスラインと同時に露光される。次に光が照射された部分のレジストを現像液に浸たして取り去り、次にレジストに覆われていない部分のアルミニウム膜をエッチングにより取り去る。次に残っているレジストをレジスト剥離剤で剥離して図3(A)の遮光パターン7が形成される。なお、図3(A)の断面図には同時に形成されるゲート電極、ゲートバスラインについては図示されてない。
【0013】
TFT基板の製造は、この後公知のTFT基板の製造方法により、ゲート絶縁層8、TFT5、データバスライン6、絶縁層9を介し画素電極4が形成され、さらに図示されてない配向膜等が形成される。また図3(A)には図示されてないが画素電極4、データバスライン6はTFT5に接続されている。
【0014】
図3(B)の実施形態は、遮光パターン7の形成をTFT基板のデータバスライン6の形成と同一工程で行うもので、遮光パターン7の材質はデータバスライン6と同じ金属を使用するが、それ以外は前記の図3(A)の実施形態に準ずるもので詳しい説明は省略する。
【0015】
なお、TFT基板は前述したように対向するCF基板とシール材で固着され、その両基板間に液晶を注入し、注入口を封止材で封止して液晶表示パネルが完成する。以上、図3(A)、(B)の何れの実施形態においても、本発明では液晶表示パネルのデータバスライン6方向に並ぶ最外側の表示に寄与しない画素電極を覆う遮光パターン7を設けたので、これらの画素電極4がデータバスライン6の信号により駆動され、液晶の光透過率が変化しても、光漏れは確実に阻止され、液晶表示パネルの表示品質が向上する。
【0016】
なお、遮光パターンの材質としては、アルミニウム(Al)に限らず一般のTFT液晶表示パネルの電極、配線の形成に使用され、遮光性のあるチタン(Ti)、クロム(Cr)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)等を使用できる。
【0017】
また、図1の実施形態において、各データバスライン6は、データバスライン6方向に並ぶ画素電極4とTFT5を介して1個おきに左右に振り分けて接続されているが、本発明はこれに限定されることなく、各データバスライン6は、データバスライン6方向に並ぶ画素電極4とTFT5を介して2個おき、または3個おき等に左右に振り分けて接続されているTFT基板の場合でもよく、要は液晶表示に寄与しない最外列の画素電極4を覆う遮光パターン7を形成することにある。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明はTFT基板上の液晶表示に寄与しない画素電極を覆う遮光パターンを設けることにより光漏れを確実に解消する。またこのための製造工数の増加もなく、液晶表示装置の表示品質の向上に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態の液晶表示パネルのTFT基板の平面図である。
【図2】 図1における部分拡大平面図である。
【図3】 本発明の実施形態による液晶表示パネルのTFT基板の断面図である。
【図4】 従来の液晶表示パネルのTFT基板の平面図である。
【符号の説明】
3 ゲートバスライン
4 画素電極
5 TFT
6 データバスライン
7 遮光パターン

Claims (3)

  1. 基板上に複数本のゲートバスラインと、絶縁層を介して該ゲートバスラインと交差する複数本のデータバスラインと、各交差点に配置されたスイッチ素子と、該スイッチ素子に接続された画素電極を有し、該データバスライン方向の両側に並ぶ画素電極に対し、該データバスラインから順次左右に振り分けて線順次に信号を伝達する液晶表示パネルにおいて、
    表示に寄与する最外側の該データバスラインに接続され、該データバスライン方向に並ぶ最外側の表示に寄与しない画素電極が、液晶表示パネルの電極又は配線の材質と同じものであって遮光性のある材質で形成された遮光パターンで覆われていることを特徴とする液晶表示パネル。
  2. 基板上に複数本のゲートバスラインと、絶縁層を介して該ゲートバスラインと交差する複数本のデータバスラインと、各交差点に配置されたスイッチ素子と、該スイッチ素子に接続された画素電極を有し、該データバスライン方向の両側に並ぶ画素電極に対し、該データバスラインから順次左右に振り分けて線順次に信号を伝達する液晶表示パネルの製造方法において、
    表示に寄与する最外側の該データバスラインに接続され、該データバスライン方向に並ぶ最外側の表示に寄与しない画素電極を覆う遮光パターンを前記ゲートバスラインを形成する工程と同一工程で形成することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
  3. 基板上に複数本のゲートバスラインと、絶縁層を介して該ゲートバスラインと交差する複数本のデータバスラインと、各交差点に配置されたスイッチ素子と、該スイッチ素子に接続された画素電極を有し、該データバスライン方向の両側に並ぶ画素電極に対し、該データバスラインから順次左右に振り分けて線順次に信号を伝達する液晶表示パネルの製造方法において、
    表示に寄与する最外側の該データバスラインに接続され、該データバスライン方向に並ぶ最外側の表示に寄与しない画素電極を覆う遮光パターンを前記データバスラインを形成する工程と同一工程で形成することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
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