JPH08278507A

JPH08278507A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH08278507A
Application number: JP7083662A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Shimada; 賢一島田; Akira Ishii; 彰石井; Toshio Shiga; 俊夫志賀
Original assignee: Hitachi Device Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1995-04-10
Publication date: 1996-10-22

Abstract

(57)【要約】【目的】特別な遮光処理が不要で、シール部近傍で光漏
れが生じず、かつ、大きなシール接着力を保つことがで
きる液晶表示装置を提供する。【構成】それぞれ透明画素電極３１、３２と配向膜２
１、２２とを設けた面が対向するように２枚の透明ガラ
ス基板１１、１２をスペーサ６５を介して所定の間隙を
隔てて重ね合わせ、両基板１１、１２間の縁周囲に枠状
に設けたシール材１により両基板を貼り合わせると共
に、シール材１の内側の両基板間に液晶層５０を封止し
て成り、かつ、両基板の一方の対向面に、黒鉛を含む有
機系樹脂膜または黒鉛膜から成るブラックマトリクス２
を設け、シール材１をブラックマトリクス２の端部と基
板１１面にまたがるようにこれらに直接接して設けた構
成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透明導電膜、配向膜等
をそれぞれ設けた２枚の透明絶縁基板を重ね合わせ、両
基板間の縁周囲に設けたシール材により、両基板を貼り
合わせると共に両基板間に液晶を封止して成り、かつ、
一方の基板面上にブラックマトリクスを設けた液晶表示
素子を具備する単純マトリクス方式またはアクティブ・
マトリクス方式の液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、例えば、表示用透明画
素電極と配向膜等をそれぞれ積層した面が対向するよう
に所定の間隔を隔ててガラス等からなる２枚の透明絶縁
基板を重ね合わせ、該両基板間の縁部に枠状に設けたシ
ール材により、両基板を貼り合わせると共に、シール材
の一部に設けた液晶封入口から両基板間のシール材の内
側に液晶を封入、封止し、さらに両基板の外側にそれぞ
れ偏光板を設けてなる液晶表示素子（すなわち、液晶表
示部、液晶表示パネル、あるいはＬＣＤ：リキッドク
リスタルディスプレイとも称す）と、液晶表示素子の
下に配置され、液晶表示素子に光を供給するバックライ
トと、液晶表示素子の外周部の外側に配置した液晶表示
素子の駆動用回路基板と、これらの各部材を保持するモ
ールド成形品である枠状体と、これらの各部材を収納
し、液晶表示窓があけられた金属製フレーム等を含んで
構成されている。また、一方の基板面上に透明画素電極
に対応して例えば赤色、緑色、青色等のカラーフィルタ
を設けることにより、カラー表示が可能となり、さら
に、カラーフィルタどうしの間に、バックライトの光を
遮光する膜であるブラックマトリクスを設けることによ
り、各画素の輪郭がブラックマトリクスによってはっき
りとし、表示コントラストが向上する。

【０００３】図１６（ａ）は従来の単純マトリクス方式
カラー液晶表示素子の要部概略断面図、（ｂ）は従来の
別の単純マトリクス方式カラー液晶表示素子の要部概略
断面図である。なお、（ａ）と（ｂ）では、ブラックマ
トリクスの構成のみ異なり、他の構成はすべて同一であ
る。

【０００４】１１、１２は透明ガラス基板（電極基
板）、（ａ）において、２は透明ガラス基板１１上に設
けた黒鉛を顔料として含むレジスト膜（有機系樹脂膜）
または黒鉛膜から成るブラックマトリクス、（ｂ）にお
いて、３は透明ガラス基板１１上に設けたＣｒ（クロ
ム）等の金属膜から成るブラックマトリクス、３３は透
明ガラス基板１１上に設けたカラーフィルタ、２３はカ
ラーフィルタ３３の保護膜（平滑層）、３１、３２は透
明ガラス基板１１上の保護膜２３上、透明ガラス基板１
２にそれぞれ設けた透明画素電極、２１、２２は配向
膜、５０は液晶層、１は両基板１１、１２間の縁周囲に
枠状に設け、両基板１１、１２を貼り合わせると共に、
その内側の両基板１１、１２間に液晶層５０を封止する
シール材、６５は液晶層５０中に多数個分散され、両基
板１１、１２間の間隔を規定する小さな球状のスペーサ
（ギャップ保持材）、６２はこれらの各部材で構成され
る液晶表示素子である。なお、基板１１上に設けた透明
電極３１と、基板１２上に設けた透明電極３２とは基板
面と垂直な方向から見た場合、それぞれ直交する方向に
帯状に伸張して設けてある。また、カラーフィルタ３３
は赤色、緑色、青色のカラーフィルタ３３が順番に配列
形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１６（ａ）に示した
ように、黒鉛を顔料として含むレジスト膜または黒鉛膜
を用いてブラックマトリクス２を形成した液晶表示素子
６２では、基板１１上に設けたブラックマトリクス２の
上にシール材１を設けると（図ではブラックマトリクス
２の上にシール材１は設けてない）、液晶表示素子６２
の製造、加工工程中で生じる基板１１の歪みにブラック
マトリクス２が耐えられず、シール部のブラックマトリ
クス２がはがれ、液晶封入が不十分となる。このため、
（ａ）図に示したように、シール部にはブラックマトリ
クス２を設けず、シール材１１を上下ガラス基板１１、
１２のガラス面に直接接着する構造にしなければならな
い。この結果、基板面方向において、シール材１とブラ
ックマトリクス膜２との間に約０.３〜１.５ｍｍの隙間
６６ができて、遮光性が悪くなり、表示品質が低下する
ため、この部分の別な遮光処理が必要となる問題があ
る。

【０００６】一方、図１６（ｂ）に示したように、Ｃｒ
等の金属膜を用いてブラックマトリクス３を形成した液
晶表示素子６２では、基板１１を表示画面側（観察側）
に配置する場合、金属膜面の反射率は高いため、基板１
１の内面の広い面積にわたって形成されたブラックマト
リクス３により、表示画面側の外部光が外側に反射し、
画面が見にくく（鏡のようになる）、表示コントラスト
特性が低下し、表示品質が低下する問題がある。

【０００７】本発明の目的は、特別な遮光処理が不要
で、シール部近傍で光漏れが生じず、かつ、シール接着
力を保つことができる液晶表示装置を提供することにあ
る。

【０００８】また、本発明の別の目的は、表示画面側の
外部光が外側に反射し、画面が鏡のように見にくくなら
ず、かつ、シール接着力を保つと共に、シール部からの
光漏れが防止できる液晶表示装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、それぞれ透明画素電極と配向膜とを設
けた面が対向するように、２枚のガラス等から成る透明
絶縁基板を所定の間隙を隔てて重ね合わせ、前記両基板
間の縁周囲に枠状に設けたシール材により、前記両基板
を貼り合わせると共に、前記シール材の内側の前記両基
板間に液晶を封止して成り、かつ、前記両基板の少なく
とも一方の前記対向面にブラックマトリクスを設けた液
晶表示素子を有する液晶表示装置において、前記ブラッ
クマトリクスの端部と前記透明絶縁基板面との段差部に
またがるように、前記シール材を設けたことを特徴とす
る。

【００１０】また、前記ブラックマトリクスは、黒鉛を
顔料として含むレジスト膜、または黒鉛膜等の有機系樹
脂膜から成ることを特徴とする。

【００１１】また、前記シール材を前記ブラックマトリ
クスの端部と前記透明絶縁基板面にまたがるように、こ
れらに直接接して設けたことを特徴とする。

【００１２】さらに、本発明は、表示領域の前記ブラッ
クマトリクスは、黒鉛を含む有機系樹脂膜または黒鉛膜
から成り、前記シール材と少なくとも一方の前記透明絶
縁基板との間に金属膜から成るブラックマトリクスを介
在させたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明では、ブラックマトリクスを設けた側の
透明絶縁基板のシール部においても、シール接着強度の
大きいガラス等から成る基板面とブラックマトリクスと
に直接接してシール材を設けることにより、シール接着
力を保つことができる。また、ブラックマトリクスをシ
ール材の内部まで設けるため、シール材とブラックマト
リクスとの間にすき間が存在しないので、光漏れが生じ
ない。したがって、表示品質の低下も生じず、かつ、特
別な遮光処理も不要である。なお、ブラックマトリクス
を設けない側の透明絶縁基板のシール部においては、基
板面に直接接してシール材を接着することができる。

【００１４】また、別の本発明では、表示領域における
ブラックマトリクスとしては、表示画面側の外部光が外
側に反射し、画面が鏡のように見にくくならない黒鉛を
顔料として含む有機系樹脂膜または黒鉛膜を用い、一
方、シール部には接着強度の大きい金属膜を使用するこ
とにより、シール接着力を保つと共に、シール部からの
光漏れも防止できる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例について
詳細に説明する。

【００１６】実施例１図１は本発明の実施例１の単純マトリクス方式カラー液
晶表示装置の液晶表示素子の要部概略断面図である。

【００１７】１１、１２は透明ガラス基板（電極基
板）、（ａ）において、２は透明ガラス基板１１上に設
けた黒鉛を顔料として含むレジスト膜（有機系樹脂膜）
または黒鉛膜から成るブラックマトリクス、３３は透明
ガラス基板１１上に設けたカラーフィルタ、２３はカラ
ーフィルタ３３の保護膜（平滑層）、３１、３２は透明
ガラス基板１１上の保護膜２３上、透明ガラス基板１２
にそれぞれ設けた透明画素電極、２１、２２は配向膜、
５０は液晶層、１は両基板１１、１２間の縁周囲に枠状
に設け、両基板１１、１２を貼り合わせると共に、その
内側の両基板１１、１２間に液晶層５０を封止するシー
ル材、６５は液晶層５０中に多数個分散され、両基板１
１、１２間の間隔を規定する小さな球状のスペーサ（ギ
ャップ保持材）、６２はこれらの各部材で構成される液
晶表示素子である。なお、基板１１上に設けた透明電極
３１と、基板１２上に設けた透明電極３２とは基板面と
垂直な方向から見た場合、それぞれ直交する方向に帯状
に伸張して設けてある。また、カラーフィルタ３３は赤
色、緑色、青色のカラーフィルタ３３が順番に配列形成
されている。

【００１８】本実施例では、図１に示すように、透明ガ
ラス基板１１上に設けた最も外側のブラックマトリクス
２の端部と透明ガラス基板１１面にまたがるように、シ
ール材１をこれらに直接接して設けてある。このよう
に、ブラックマトリクス２を設けた側の透明ガラス基板
１１のシール部においても、シール接着強度の大きいガ
ラス基板１１面とブラックマトリクス２とに直接接して
シール材１を設けることにより、シール接着力を保つこ
とができる。したがって、製品の信頼性を向上できる。
また、ブラックマトリクス２をシール材１の内部まで設
けるため、シール材１とブラックマトリクス２との間に
すき間が存在しないので、光漏れが生じない。したがっ
て、表示品質の低下も生じず、かつ、特別な遮光処理が
不要であり、製造コストも上昇しない。なお、ブラック
マトリクス２を設けない側の透明ガラス基板１２のシー
ル部においては、ガラス基板１２面に直接接してシール
材１を接着しているので、シール接着力を保つことがで
きる。また、カラー液晶表示モジュールの外形寸法を小
さくできる効果もある。さらに、黒鉛を含むレジスト膜
または黒鉛膜は、従来の顔料を含むレジスト膜よりも反
射率が低いので、表示画面側の外部光が外側に反射し、
画面が鏡のように見にくくならない。

【００１９】なお、一般的にシール材１の塗布幅ｗ₁は
１.５ｍｍ〜２.０ｍｍであるが、液晶表示素子６２の製
造工程中における加工歪みを吸収できるシール幅ｗ₂は
０.３ｍｍ以上、遮光性を実用上問題ないレベルにする
には（ｗ₁−ｗ₂）を１.２ｍｍ〜１.７ｍｍとする。

【００２０】また、シール接着力を保つ別な方法として
黒鉛の顔料を含むレジスト膜から成るブラックマトリク
ス２の接着力を強くする方法も考えられるが、こうする
と、ホトリソグラフィを用いた製造方法では、ブラック
マトリクス２の微細成膜形成が難しくなる。また、ブラ
ックマトリクスを印刷する方法では、ブラックマトリク
スの成膜時の膜厚が厚くなる問題がある。

【００２１】図３は前記実施例１の液晶表示素子の製造
フローを示す図、図４（Ａ）〜（Ｍ）は図３の工程Ａ〜
Ｍに対応する工程断面図、図５（ａ）〜（ｈ）は図３、
４の工程Ｋ〜Ｍの一部を詳細に示す図である。

【００２２】以下、前記実施例１の液晶表示素子の製造
方法について、図３、４に基いて順に説明する。図３の
工程Ａ〜Ｍは図４の（Ａ）〜（Ｍ）に対応する。

【００２３】まず、工程Ａにおいて一方の透明ガラス基
板１２を洗浄処理し、工程Ｂにおいて電極パターン３２
を形成し、工程Ｃにおいて配向膜２２を形成する。

【００２４】一方、工程Ｅにおいて他方の透明ガラス基
板１１を洗浄処理した後、工程Ｆにおいてブラックマト
リクス２を形成し、工程Ｇにおいて赤色、緑色、青色の
カラーフィルタ３３を形成し、工程Ｈにおいて保護膜２
３を形成し、工程Ｉにおいて電極パターン３１を形成
し、工程Ｊにおいて配向膜２１を形成する。

【００２５】つぎに、工程Ｄにおいて透明ガラス基板１
２面にもう一方の透明ガラス基板１１との間隙を維持す
るためのスペーサ１を散布または塗布する。

【００２６】一方、工程Ｋにおいて透明ガラス基板１１
の縁周囲にエポキシ系のシール材１を枠状に塗布し、工
程Ｌにおいて２枚の透明ガラス基板１１、１２を重ね合
わせ、各電極３１、３２間の間隙を維持するように加圧
した状態で加熱し、シール材１を硬化させて両透明ガラ
ス基板１１、１２の液晶封入口（図５（ｇ）、（ｈ）の
符号５１参照）を除く周囲をシールする。ついで、工程
Ｍにおいて両透明ガラス基板１１、１２の間隙を真空減
圧して液晶層５０を真空封入し、その後、封入口を封止
材（図５（ｈ）の符号６９参照）で封止する。以降、次
工程により処理を加え、カラー液晶表示モジュールが完
成する。

【００２７】つぎに、前記工程Ｋ〜Ｍの詳細を図５を用
いて説明する。

【００２８】電極３等を形成し、工程Ｋを経た透明ガラ
ス基板１１を図（ｃ）に示す。なお、図４においては、
基板１２にスペーサ６５を散布したが、図５において
は、基板１１にシール材１を塗布すると共に、スペーサ
６５を散布した。つぎに、（ｄ）に示すように、透明ガ
ラス基板１１、１２を重ね合わせて加圧し、スペーサ６
５を圧縮し、所定の間隙を維持する。つぎに、シール材
１を加熱、硬化させて両透明ガラス基板１１、１２を接
着シールする（上記工程Ｌ、図４（Ｌ））。つぎに、
（ｅ）に示すように、加圧を解放するため、ガラス基板
１１、１２内の楕円形に変形していたスペーサ６５が元
の形状に戻ろうとする。このため、シール材１は基板の
歪みに耐える接着力が必要となる。つぎに、（ｆ）に示
すように、両基板１１、１２間に液晶を封入するため、
両基板間を真空にした状態で、（ｇ）に示すように、液
晶槽６７内に収容してある液晶６８中に封入口５１をデ
ィップし、封入口５１から両基板間に液晶を真空封入す
る。つぎに、両基板間の間隙を所定の値に調整した後、
（ｈ）に示すように、封入口５１を封止材６９により封
止する。

【００２９】実施例２図２は本発明の実施例２の単純マトリクス方式カラー液
晶表示装置の液晶表示素子の要部概略断面図である。本
実施例では、一般に使用される環境より厳しい冷熱条件
変化に耐え得るシール構造を示す。なお、図１に示した
部材と同一の機能を有するものは同一の符号を付し、そ
の繰り返しの説明は省略する。

【００３０】表示領域におけるブラックマトリクス２
は、実施例１と同様の黒鉛を顔料として含むレジスト膜
（有機系樹脂膜）または黒鉛膜で形成し、透明ガラス基
板１１のシール部１におけるブラックマトリクス２は金
属膜で形成し、シール材１を透明ガラス基板１１の金属
膜３面でシール接着してある。すなわち、表示領域にお
けるブラックマトリクスとしては、表示画面側の外部光
が外側に反射し、画面が鏡のように見にくくならない黒
鉛を含むレジスト膜（または黒鉛膜）を用い、一方、シ
ール部には接着強度の大きい金属膜を使用することによ
り、シール接着力を保つと共に、シール部からの光漏れ
も防止できる。なお、ブラックマトリクス２を設けない
側の透明ガラス基板１２のシール部においては、ガラス
基板１２面に直接接してシール材１を接着しているの
で、シール接着力を保つことができる。本実施例におい
ても、実施例１と同様に、表示領域の表示コントラスト
特性を向上すると共に、液晶表示モジュールの外形寸法
を小さくすることができる。実施例２の方が実施例１に
比べて、シール接着力が大きいので、信頼性が高いが、
製造コストが上昇する。

【００３１】本実施例の製造フローにおいては、図３の
工程Ｆ（図４（Ｆ））において、シール部に相当する位
置に、Ｃｒ等の金属膜から成るブラックマトリクス３を
形成し、その後、黒鉛を含むレジスト膜（または黒鉛
膜）から成るブラックマトリクス２を形成する。その他
は図３、４、５に示した上記実施例１と同様である。

【００３２】以下、図１、２に実施例１、２として示し
た本発明が適用可能な単純マトリクス方式の液晶表示装
置について説明する。

【００３３】図６は本発明が適用可能な液晶表示素子の
一例の要部分解斜視図である。

【００３４】図６において、液晶層５０を挟持する２枚
の上、下電極基板１１、１２間で液晶分子がねじれたら
せん状構造をなすように配向させるには、例えばガラス
からなる透明な上、下電極基板１１、１２上の、液晶に
接する、例えばポリイミドからなる有機高分子樹脂から
なる配向膜２１、２２の表面を、例えば布などで一方向
にこする方法、いわゆるラビング法が採られている。こ
のときのこする方向、すなわちラビング方向、上電極基
板１１においてはラビング方向６、下電極基板１２にお
いてはラビング方向７が液晶分子の配列方向となる。こ
のようにして配向処理された２枚の上、下電極基板１
１、１２をそれぞれのラビング方向６、７が互いにほぼ
１８０度から３６０度で交叉するように間隙ｄ₁をもた
せて対向させ、２枚の電極基板１１、１２を液晶を注入
するための切欠け部、すなわち、切欠け部（液晶封入
口）５１を備えた枠状のシール材５２により接着し、そ
の間隙に正の誘電異方性をもち、旋光性物質を所定量添
加されたネマチック液晶を封入すると、液晶分子はその
電極基板間で図中のねじれ角θのらせん状構造の分子配
列をする。なお３１、３２はそれぞれ例えば酸化インジ
ウム又はＩＴＯ（インジウムチンオキサイド(Indium
Tin Oxide)）からなる透明な上、下電極である。このよ
うにして構成された液晶セル６０の上電極基板１１の上
側に複屈折効果をもたらす部材（以下複屈折部材と称
す。藤村他「ＳＴＮ−ＬＣＤ用位相差フィルム」、雑誌
電子材料１９９１年２月号第３７−４１頁）４０が配設
されており、さらにこの部材４０および液晶セル６０を
挟んで上、下偏光板１５、１６が設けられる。

【００３５】液晶５０における液晶分子のねじれ角θは
１８０度から３６０度の範囲の値を採り得るが好ましく
は２００度から３００度であるが、透過率−印加電圧カ
ーブのしきい値近傍の点灯状態が光を散乱する配向とな
る現象を避け、優れた時分割特性を維持するという実用
的な観点からすれば、２３０度から２７０度の範囲がよ
り好ましい。この条件は基本的には電圧に対する液晶分
子の応答をより敏感にし、優れた時分割特性を実現する
ように作用する。また優れた表示品質を得るためには液
晶層５０の屈折率異方性Δｎ₁とその厚さｄ₁の積Δｎ₁
・ｄ₁は好ましくは０.５μｍから１.０μｍ、より好ま
しくは０.６μｍから０.９μｍの範囲に設定することが
望ましい。

【００３６】複屈折部材４０は液晶セル６０を透過する
光の偏光状態を変調するように作用し、液晶セル６０単
体では着色した表示しかできなかったものを白黒の表示
に変換するものである。このためには複屈折部材４０の
屈折率異方性Δｎ₂とその厚さｄ₂の積Δｎ₂・ｄ₂が極め
て重要で、好ましくは０.４μｍから０.８μｍ、より好
ましくは０.５μｍから０.７μｍの範囲に設定する。

【００３７】さらに、この液晶表示素子（液晶表示パネ
ル）６２は複屈折による楕円偏光を利用しているので偏
光板１５、１６の軸と、複屈折部材４０として一軸性の
透明複屈折板を用いる場合はその光学軸と、液晶セル６
０の電極基板１１、１２の液晶配列方向６、７との関係
が極めて重要である。

【００３８】上記いずれの例においても一軸性透明複屈
折部材４０として、液晶分子のねじれのない平行配向液
晶セルを用いたが、むしろ２０度から６０度程度液晶分
子がねじれた液晶層を用いた方が角度による色変化が少
ない。このねじれた液晶層は、前述の液晶層５０同様、
配向処理が施された一対の透明基板の配向処理方向を所
定のねじれ角に交差するようにした基板間に液晶を挟持
することによって形成される。この場合、液晶分子のね
じれ構造を挟む２つの配向処理方向の挟角の２等分角の
方向を複屈折部材の光軸として取扱えばよい。また、複
屈折部材４０として、透明な高分子フィルムを用いても
良い（この際一軸延伸のものが好ましい）。この場合高
分子フィルムとしてはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタ
レート）、アクリル樹脂フィルム、ポリカーボネイトが
有効である。

【００３９】さらに以上の例においては複屈折部材は単
一であったが、図６において複屈折部材４０に加えて、
下電極基板１２と下偏光板１６との間にもう一枚の複屈
折部材を挿入することもできる。この場合はこれら複屈
折部材のΔｎ₂・ｄ₂を再調整すればよい。

【００４０】ただし、図７に示す如く、上電極基板１１
上に赤、緑、青のカラーフィルタ３３Ｒ、３３Ｇ、３３
Ｂ、各フィルター同志の間に光遮光膜（ブラックマトリ
クス）２を設けることにより、多色表示が可能になる。

【００４１】なお、図７においては、各フィルタ３３
Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ、光遮光膜２の上に、これらの凹凸
の影響を軽減するため絶縁物からなる平滑膜（保護膜）
２３が形成された上に上電極３１、配向膜２１が形成さ
れている。

【００４２】ここに示した液晶表示素子６２において
も、図示は省略するが、図１の前記実施例１のように、
シール材５２（図６）を、黒鉛を顔料として含む有機系
樹脂膜または黒鉛膜から成るブラックマトリクス２（図
７）の端部と上電極基板１１面との段差部にまたがるよ
うにこれらに直接接して設けることにより、シール接着
力を保つと共に、ブラックマトリクス２をシール材５２
の内部まで設けるため、シール材５２とブラックマトリ
クス２との間にすき間が存在しないので、光漏れが生じ
ない。

【００４３】また、図示は省略するが、図２の前記実施
例２のように、表示領域のブラックマトリクスとして
は、表示画面側の外部光が外側に反射し、画面が鏡のよ
うに見にくくならない黒鉛を含む有機系樹脂膜または黒
鉛膜を用い、一方、シール部には接着強度の大きいＣｒ
等の金属膜を使用することにより、シール接着力を保つ
と共に、シール部からの光漏れも防止できる。

【００４４】図８は液晶表示素子６２と、この液晶表示
素子６２を駆動するための駆動回路と、光源をコンパク
トに一体にまとめた液晶表示モジュール６３を示す分解
斜視図である。液晶表示素子６２を駆動するＩＣ３４
は、中央に液晶表示素子６２を嵌め込むための窓部を備
えた枠状体のプリント基板３５に搭載される。液晶表示
素子６２を嵌め込んだプリント基板３５はプラスチック
モールドで形成された枠状体４２の窓部に嵌め込まれ、
これに金属製フレーム４１を重ね、その爪４３を枠状体
４２に形成されている切込み４４内に折り曲げることに
よりフレーム４１を枠状体４２に固定する。

【００４５】液晶表示素子６２の上下端に配置される冷
陰極蛍光管３６、この冷陰極蛍光管３６からの光を液晶
表示セル６０に均一に照射させるためのアクリル板から
なる導光板３７、金属板に白色塗料を塗布して形成され
た反射板３８、導光板３７からの光を拡散する乳白色の
ポリカーボネート等から成る拡散板３９が図８の順序
で、枠状体４２の裏側からその窓部に嵌め込まれる。冷
陰極蛍光管３６を点灯する為のインバータ電源回路（図
示せず）は枠状体４２の右側裏部に設けられた凹部（図
示せず。反射板３８の凹所４５に対向する位置にあ
る。）に収納される。拡散板３９、導光板３７、冷陰極
蛍光管３６および反射板３８は、反射板３８に設けられ
ている舌片４６を枠状体４２に設けられている小口４７
内に折り曲げることにより固定される。

【００４６】図９は液晶表示モジュール６３を表示部に
使用したラップトップパソコンのブロックダイアグラ
ム、図１０は液晶表示モジュール６３をラップトップパ
ソコン６４に実装した状態を示す図である。このラップ
トップパソコン６４においては、マイクロプロセッサ４
９で計算した結果を、コントロール用ＬＳＩ４８を介し
て液晶駆動用半導体ＩＣ３４で液晶表示モジュール６３
を駆動するものである。

【００４７】以上説明したように、上記例によれば、優
れた時分割駆動特性を有し、さらに白黒および多色表示
を可能にする電界効果型液晶表示素子を実現することが
できる。

【００４８】《アクティブ・マトリクス液晶表示装置》
以下、アクティブ・マトリクス方式のカラー液晶表示装
置に本発明を適用した実施例を説明する。なお、以下説
明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付
け、その繰り返しの説明は省略する。

【００４９】《マトリクス部の概要》図１１はこの発明
が適用されるアクティブ・マトリクス方式カラー液晶表
示装置の一画素とその周辺を示す平面図、図１２はマト
リクスの画素部（図１１の１２ｂ−１２ｂ切断線におけ
る断面）を中央に、両側に液晶表示パネル（液晶表示素
子）角付近と映像信号端子部付近を示す断面図である。

【００５０】図１１に示すように、各画素は隣接する２
本の走査信号線（ゲート信号線または水平信号線）ＧＬ
と、隣接する２本の映像信号線（ドレイン信号線または
垂直信号線）ＤＬとの交差領域内（４本の信号線で囲ま
れた領域内）に配置されている。各画素は薄膜トランジ
スタＴＦＴ、透明画素電極ＩＴＯ１および保持容量素子
Ｃaddを含む。走査信号線ＧＬは図では左右方向に延在
し、上下方向に複数本配置されている。映像信号線ＤＬ
は上下方向に延在し、左右方向に複数本配置されてい
る。

【００５１】図１２に示すように、液晶層ＬＣを基準に
して下部透明ガラス基板ＳＵＢ１側には薄膜トランジス
タＴＦＴおよび透明画素電極ＩＴＯ１が形成され、上部
透明ガラス基板ＳＵＢ２側にはカラーフィルタＦＩＬ、
遮光用ブラックマトリクスパターンＢＭが形成されてい
る。透明ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の両面にはディ
ップ処理等によって形成された酸化シリコン膜ＳＩＯが
設けられている。

【００５２】上部透明ガラス基板ＳＵＢ２の内側（液晶
ＬＣ側）の表面には、遮光膜ＢＭ、カラーフィルタＦＩ
Ｌ、保護膜ＰＳＶ２、共通透明画素電極ＩＴＯ２（ＣＯ
Ｍ）および上部配向膜ＯＲＩ２が順次積層して設けられ
ている。

【００５３】《マトリクス周辺の概要》図１３は上下の
ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２を含む表示パネルＰＮＬ
のマトリクス（ＡＲ）の周辺部を誇張した要部平面を、
図１４は図１３のパネル左上角部に対応するシール部Ｓ
Ｌ付近の拡大平面を示す図である。また、前記図１２は
図１１の１２ｂ−１２ｂ切断線における断面を中央にし
て、左側に図１４の１２ａ−１２ａ切断線における断面
を、右側に映像信号駆動回路が接続されるべき外部接続
端子ＤＴＭ付近の断面を示す図である。

【００５４】このパネルの製造では、小さいサイズであ
ればスループット向上のため１枚のガラス基板で複数個
分のデバイスを同時に加工してから分割し、大きいサイ
ズであれば製造設備の共用のためどの品種でも標準化さ
れた大きさのガラス基板を加工してから各品種に合った
サイズに小さくし、いずれの場合も一通りの工程を経て
からガラスを切断する。図１３、１４は後者の例を示す
もので、図１３は上下基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の切断後
を、図１４は切断前を表しており、ＬＮは両基板の切断
前の縁を、ＣＴ１とＣＴ２はそれぞれ基板ＳＵＢ１、Ｓ
ＵＢ２の切断すべき位置を示す。いずれの場合も、完成
状態では外部接続端子群Ｔｇ、Ｔｄ（添字略）が存在す
る（図で上下辺と左辺の）部分はそれらを露出するよう
に上側基板ＳＵＢ２の大きさが下側基板ＳＵＢ１よりも
内側に制限されている。端子群Ｔｇ，Ｔｄはそれぞれ後
述する走査回路接続用端子ＧＴＭ、映像信号回路接続用
端子ＤＴＭとそれらの引出配線部を集積回路チップＣＨ
Ｉが搭載されたテープキャリアパッケージＴＣＰ（図１
５参照）の単位に複数本まとめて名付けたものである。
各群のマトリクス部から外部接続端子部に至るまでの引
出配線は、両端に近づくにつれ傾斜している。これは、
パッケージＴＣＰの配列ピッチ及び各パッケージＴＣＰ
における接続端子ピッチに表示パネルＰＮＬの端子ＤＴ
Ｍ、ＧＴＭを合わせるためである。

【００５５】透明ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の間に
はその縁に沿って、液晶封入口ＩＮＪを除き、液晶ＬＣ
を封止するようにシールパターンＳＬが形成される。シ
ール材は例えばエポキシ樹脂から成る。上部透明ガラス
基板ＳＵＢ２側の共通透明画素電極ＩＴＯ２は、少なく
とも一箇所において、本実施例では少なくともパネルの
４角で銀ペースト材ＡＧＰによって下部透明ガラス基板
ＳＵＢ１側に形成されたその引出配線ＩＮＴに接続され
ている。この引出配線ＩＮＴは後述するゲート端子ＧＴ
Ｍ、ドレイン端子ＤＴＭと同一製造工程で形成される。

【００５６】配向膜ＯＲＩ１、ＯＲＩ２、透明画素電極
ＩＴＯ１、共通透明画素電極ＩＴＯ２、それぞれの層
は、シールパターンＳＬの内側に形成される。偏光板Ｐ
ＯＬ１、ＰＯＬ２はそれぞれ下部透明ガラス基板ＳＵＢ
１、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２の外側の表面に形成さ
れている。液晶ＬＣは液晶分子の向きを設定する下部配
向膜ＯＲＩ１と上部配向膜ＯＲＩ２との間でシールパタ
ーンＳＬで仕切られた領域に封入されている。下部配向
膜ＯＲＩ１は下部透明ガラス基板ＳＵＢ１側の保護膜Ｐ
ＳＶ１の上部に形成される。

【００５７】この液晶表示装置は、下部透明ガラス基板
ＳＵＢ１側、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２側で別個に種
々の層を積み重ね、シールパターンＳＬを基板ＳＵＢ２
側に形成し、下部透明ガラス基板ＳＵＢ１と上部透明ガ
ラス基板ＳＵＢ２とを重ね合わせ、シール材ＳＬの開口
部ＩＮＪから液晶ＬＣを注入し、注入口ＩＮＪをエポキ
シ樹脂などで封止し、上下基板を切断することによって
組み立てられる。

【００５８】《薄膜トランジスタＴＦＴ》次に、図１
１、図１２に戻り、ＴＦＴ基板ＳＵＢ１側の構成を詳し
く説明する。

【００５９】薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート電極Ｇ
Ｔに正のバイアスを印加すると、ソース−ドレイン間の
チャネル抵抗が小さくなり、バイアスを零にすると、チ
ャネル抵抗は大きくなるように動作する。

【００６０】各画素には複数（２つ）の薄膜トランジス
タＴＦＴ１、ＴＦＴ２が冗長して設けられる。薄膜トラ
ンジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２のそれぞれは、実質的に同
一サイズ（チャネル長、チャネル幅が同じ）で構成さ
れ、ゲート電極ＧＴ、ゲート絶縁膜ＧＩ、ｉ型（真性、
intrinsic、導電型決定不純物がドープされていない）
非晶質シリコン（Ｓｉ）からなるｉ型半導体層ＡＳ、一
対のソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２を有す。な
お、ソース、ドレインは本来その間のバイアス極性によ
って決まるもので、この液晶表示装置の回路ではその極
性は動作中反転するので、ソース、ドレインは動作中入
れ替わると理解されたい。しかし、以下の説明では、便
宜上一方をソース、他方をドレインと固定して表現す
る。

【００６１】《ゲート電極ＧＴ》ゲート電極ＧＴは走査
信号線ＧＬから垂直方向に突出する形状で構成されてい
る（Ｔ字形状に分岐されている）。ゲート電極ＧＴは薄
膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２のそれぞれの能動領
域を越えるよう突出している。薄膜トランジスタＴＦＴ
１、ＴＦＴ２のそれぞれのゲート電極ＧＴは、一体に
（共通のゲート電極として）構成されており、走査信号
線ＧＬに連続して形成されている。本例では、ゲート電
極ＧＴは、単層の第２導電膜ｇ２で形成されている。第
２導電膜ｇ２としては例えばスパッタで形成されたアル
ミニウム（Ａｌ）膜が用いられ、その上にはＡｌの陽極
酸化膜ＡＯＦが設けられている。

【００６２】このゲート電極ＧＴはｉ型半導体層ＡＳを
完全に覆うよう（下方からみて）それより大き目に形成
され、ｉ型半導体層ＡＳに外光やバックライト光が当た
らないよう工夫されている。

【００６３】《走査信号線ＧＬ》走査信号線ＧＬは第２
導電膜ｇ２で構成されている。この走査信号線ＧＬの第
２導電膜ｇ２はゲート電極ＧＴの第２導電膜ｇ２と同一
製造工程で形成され、かつ一体に構成されている。ま
た、走査信号線ＧＬ上にもＡｌの陽極酸化膜ＡＯＦが設
けられている。

【００６４】《絶縁膜ＧＩ》絶縁膜ＧＩは、薄膜トラン
ジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２において、ゲート電極ＧＴと
共に半導体層ＡＳに電界を与えるためのゲート絶縁膜と
して使用される。絶縁膜ＧＩはゲート電極ＧＴおよび走
査信号線ＧＬの上層に形成されている。絶縁膜ＧＩとし
ては例えばプラズマＣＶＤで形成された窒化シリコン膜
が選ばれ、１２００〜２７００Åの厚さに（本実施例で
は、２０００Å程度）形成される。ゲート絶縁膜ＧＩは
図９に示すように、マトリクス部ＡＲの全体を囲むよう
に形成され、周辺部は外部接続端子ＤＴＭ、ＧＴＭを露
出するよう除去されている。絶縁膜ＧＩは走査信号線Ｇ
Ｌと映像信号線ＤＬの電気的絶縁にも寄与している。

【００６５】《ｉ型半導体層ＡＳ》ｉ型半導体層ＡＳ
は、本例では薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２のそ
れぞれに独立した島となるよう形成され、非晶質シリコ
ンで、２００〜２２００Åの厚さに（本実施例では、２
０００Å程度の膜厚）で形成される。層ｄ０はオーミッ
クコンタクト用のリン（Ｐ）をドープしたＮ⁺型非晶質
シリコン半導体層であり、下側にｉ型半導体層ＡＳが存
在し、上側に導電層ｄ２（ｄ３）が存在するところのみ
に残されている。

【００６６】ｉ型半導体層ＡＳは走査信号線ＧＬと映像
信号線ＤＬとの交差部（クロスオーバ部）の両者間にも
設けられている。この交差部のｉ型半導体層ＡＳは交差
部における走査信号線ＧＬと映像信号線ＤＬとの短絡を
低減する。

【００６７】《透明画素電極ＩＴＯ１》透明画素電極Ｉ
ＴＯ１は液晶表示部の画素電極の一方を構成する。

【００６８】透明画素電極ＩＴＯ１は薄膜トランジスタ
ＴＦＴ１のソース電極ＳＤ１および薄膜トランジスタＴ
ＦＴ２のソース電極ＳＤ１の両方に接続されている。こ
のため、薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２のうちの
１つに欠陥が発生しても、その欠陥が副作用をもたらす
場合はレーザ光等によって適切な箇所を切断し、そうで
ない場合は他方の薄膜トランジスタが正常に動作してい
るので放置すれば良い。透明画素電極ＩＴＯ１は第１導
電膜ｄ１によって構成されており、この第１導電膜ｄ１
はスパッタリングで形成された透明導電膜（Indium-Tin
-Oxide ＩＴＯ：ネサ膜）からなり、１０００〜２００
０Åの厚さに（本実施例では、１４００Å程度の膜厚）
形成される。

【００６９】《ソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ
２》ソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２のそれぞれ
は、Ｎ⁺型半導体層ｄ０に接触する第２導電膜ｄ２とそ
の上に形成された第３導電膜ｄ３とから構成されてい
る。

【００７０】第２導電膜ｄ２はスパッタで形成したクロ
ム（Ｃｒ）膜を用い、５００〜１０００Åの厚さに（本
実施例では、６００Å程度）で形成される。Ｃｒ膜は膜
厚を厚く形成するとストレスが大きくなるので、２００
０Å程度の膜厚を越えない範囲で形成する。Ｃｒ膜はＮ
⁺型半導体層ｄ０との接着性を良好にし、第３導電膜ｄ
３のＡｌがＮ⁺型半導体層ｄ０に拡散することを防止す
る（いわゆるバリア層の）目的で使用される。第２導電
膜ｄ２として、Ｃｒ膜の他に高融点金属（Ｍｏ、Ｔｉ、
Ｔａ、Ｗ）膜、高融点金属シリサイド（ＭｏＳｉ₂、Ｔ
ｉＳｉ₂、ＴａＳｉ₂、ＷＳｉ₂）膜を用いてもよい。

【００７１】第３導電膜ｄ３はＡｌのスパッタリングで
３０００〜５０００Åの厚さに（本実施例では、４００
０Å程度）形成される。Ａｌ膜はＣｒ膜に比べてストレ
スが小さく、厚い膜厚に形成することが可能で、ソース
電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２および映像信号線ＤＬ
の抵抗値を低減したり、ゲート電極ＧＴやｉ型半導体層
ＡＳに起因する段差乗り越えを確実にする（ステップカ
バーレッジを良くする）働きがある。

【００７２】第２導電膜ｄ２、第３導電膜ｄ３を同じマ
スクパターンでパターニングした後、同じマスクを用い
て、あるいは第２導電膜ｄ２、第３導電膜ｄ３をマスク
として、Ｎ⁺型半導体層ｄ０が除去される。つまり、ｉ
型半導体層ＡＳ上に残っていたＮ⁺型半導体層ｄ０は第
２導電膜ｄ２、第３導電膜ｄ３以外の部分がセルフアラ
インで除去される。このとき、Ｎ⁺型半導体層ｄ０はそ
の厚さ分は全て除去されるようエッチングされるので、
ｉ型半導体層ＡＳも若干その表面部分がエッチングされ
るが、その程度はエッチング時間で制御すればよい。

【００７３】《映像信号線ＤＬ》映像信号線ＤＬはソー
ス電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２と同層の第２導電膜
ｄ２、第３導電膜ｄ３で構成されている。

【００７４】《保護膜ＰＳＶ１》薄膜トランジスタＴＦ
Ｔおよび透明画素電極ＩＴＯ１上には保護膜ＰＳＶ１が
設けられている。保護膜ＰＳＶ１は主に薄膜トランジス
タＴＦＴを湿気等から保護するために形成されており、
透明性が高くしかも耐湿性の良いものを使用する。保護
膜ＰＳＶ１はたとえばプラズマＣＶＤ装置で形成した酸
化シリコン膜や窒化シリコン膜で形成されており、１μ
ｍ程度の膜厚で形成する。

【００７５】保護膜ＰＳＶ１は図１４に示すように、マ
トリクス部ＡＲの全体を囲むように形成され、周辺部は
外部接続端子ＤＴＭ、ＧＴＭを露出するよう除去され、
また上基板側ＳＵＢ２の共通電極ＣＯＭを下側基板ＳＵ
Ｂ１の外部接続端子接続用引出配線ＩＮＴに銀ペースト
ＡＧＰで接続する部分も除去されている。保護膜ＰＳＶ
１とゲート絶縁膜ＧＩの厚さ関係に関しては、前者は保
護効果を考え厚くされ、後者はトランジスタの相互コン
ダクタンスｇｍを薄くされる。従って図１４に示すよう
に、保護効果の高い保護膜ＰＳＶ１は周辺部もできるだ
け広い範囲に亘って保護するようゲート絶縁膜ＧＩより
も大きく形成されている。

【００７６】《遮光膜ＢＭ》上部透明ガラス基板ＳＵＢ
２側には、外部光又はバックライト光がｉ型半導体層Ａ
Ｓに入射しないよう遮光膜ＢＭが設けられている。図１
１に示す遮光膜ＢＭの閉じた多角形の輪郭線は、その内
側が遮光膜ＢＭが形成されない開口を示している。遮光
膜ＢＭは光に対する遮蔽性が高い黒鉛を顔料として含む
有機系樹脂膜または黒鉛膜で形成されており、本実施例
では、１．３μｍ程度の厚さに形成される。

【００７７】従って、薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦ
Ｔ２のｉ型半導体層ＡＳは上下にある遮光膜ＢＭおよび
大き目のゲート電極ＧＴによってサンドイッチにされ、
外部の自然光やバックライト光が当たらなくなる。遮光
膜ＢＭは各画素の周囲に格子状に形成され（いわゆるブ
ラックマトリクス）、この格子で１画素の有効表示領域
が仕切られている。従って、各画素の輪郭が遮光膜ＢＭ
によってはっきりとし、コントラストが向上する。つま
り、遮光膜ＢＭはｉ型半導体層ＡＳに対する遮光とブラ
ックマトリクスとの２つの機能をもつ。

【００７８】透明画素電極ＩＴＯ１のラビング方向の根
本側のエッジ部分（図１１右下部分）も遮光膜ＢＭによ
って遮光されているので、上記部分にドメインが発生し
たとしても、ドメインが見えないので、表示特性が劣化
することはない。

【００７９】遮光膜ＢＭは図１３に示すように周辺部に
も額縁状に形成され、そのパターンはドット状に複数の
開口を設けた図１１に示すマトリクス部のパターンと連
続して形成されている。周辺部の遮光膜ＢＭは図１２、
図１３に示すように、シール部ＳＬの中間に延長され、
パソコン等の実装機に起因する反射光等の漏れ光がマト
リクス部に入り込むのを防いでいる。他方、この遮光膜
ＢＭは基板ＳＵＢ２の縁よりも約０．３〜１．０ｍｍ程
内側に留められ、基板ＳＵＢ２の切断領域を避けて形成
されている。

【００８０】ここに示した液晶表示パネルＰＮＬにおい
ても、図１２、１３、１４に示したごとく、図１の前記
実施例１のように、シール材ＳＬをブラックマトリクス
（遮光膜）ＢＭの端部と上部透明ガラス基板ＳＵＢ２面
との段差部にまたがるようにこれらに直接接して設ける
ことにより、シール接着力を保つと共に、ブラックマト
リクスＢＭをシール材ＳＬの内部まで設けるため、シー
ル材ＳＬとブラックマトリクスＢＭとの間にすき間が存
在しないので、光漏れが生じない。

【００８１】また、図示は省略するが、図２の前記実施
例２のように、表示領域のブラックマトリクスとして
は、表示画面側の外部光が外側に反射し、画面が鏡のよ
うに見にくくならない黒鉛を含む有機系樹脂膜または黒
鉛膜を用い、一方、シール部には接着強度の大きいＣｒ
等の金属膜を使用することにより、シール接着力を保つ
と共に、シール部からの光漏れも防止できる。

【００８２】なお、薄膜トランジスタＴＦＴをスイッチ
ング素子として設けたアクティブ・マトリクス方式の液
晶表示装置では、カラーフィルタＦＩＬを設けた透明ガ
ラス基板ＳＵＢ２側を表示側にすると、表示コントラス
トが向上するため、本発明による構成を採用することは
特に有効である。

【００８３】《カラーフィルタＦＩＬ》カラーフィルタ
ＦＩＬは画素に対向する位置に赤、緑、青の繰り返しで
ストライプ状に形成される。カラーフィルタＦＩＬは透
明画素電極ＩＴＯ１の全てを覆うように大き目に形成さ
れ、遮光膜ＢＭはカラーフィルタＦＩＬおよび透明画素
電極ＩＴＯ１のエッジ部分と重なるよう透明画素電極Ｉ
ＴＯ１の周縁部より内側に形成されている。

【００８４】カラーフィルタＦＩＬは次のように形成す
ることができる。まず、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２の
表面にアクリル系樹脂等の染色基材を形成し、フォトリ
ソグラフィ技術で赤色フィルタ形成領域以外の染色基材
を除去する。この後、染色基材を赤色染料で染め、固着
処理を施し、赤色フィルタＲを形成する。つぎに、同様
な工程を施すことによって、緑色フィルタＧ、青色フィ
ルタＢを順次形成する。

【００８５】《保護膜ＰＳＶ２》保護膜ＰＳＶ２はカラ
ーフィルタＦＩＬの染料が液晶ＬＣに漏れることを防止
するために設けられている。保護膜ＰＳＶ２はたとえば
アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂材料で形成さ
れている。

【００８６】《共通透明画素電極ＩＴＯ２》共通透明画
素電極ＩＴＯ２は、下部透明ガラス基板ＳＵＢ１側に画
素ごとに設けられた透明画素電極ＩＴＯ１に対向し、液
晶ＬＣの光学的な状態は各画素電極ＩＴＯ１と共通透明
画素電極ＩＴＯ２との間の電位差（電界）に応答して変
化する。この共通透明画素電極ＩＴＯ２にはコモン電圧
Ｖcomが印加されるように構成されている。本実施例で
は、コモン電圧Ｖcomは映像信号線ＤＬに印加される最
小レベルの駆動電圧Ｖｄminと最大レベルの駆動電圧Ｖ
ｄmaxとの中間直流電位に設定されるが、映像信号駆動
回路で使用される集積回路の電源電圧を約半分に低減し
たい場合は、交流電圧を印加すれば良い。なお、共通透
明画素電極ＩＴＯ２の平面形状は図１３、図１４を参照
されたい。

【００８７】図１５は、液晶表示モジュールＭＤＬの各
構成部品を示す分解斜視図である。

【００８８】ＳＨＤは金属板から成るシールドケース
（メタルフレームとも称す）、ＷＤは表示窓、ＩＮＳ１
〜３は絶縁シート、ＰＣＢ１〜３は回路基板（ＰＣＢ１
はドレイン側回路基板、ＰＣＢ２はゲート側回路基板、
ＰＣＢ３はインターフェイス回路基板）、ＪＮは回路基
板ＰＣＢ１〜３どうしを電気的に接続するジョイナ、Ｔ
ＣＰ１、ＴＣＰ２はテープキャリアパッケージ、ＰＮＬ
は液晶表示パネル、ＧＣはゴムクッション、ＩＬＳは遮
光スペーサ、ＰＲＳはプリズムシート、ＳＰＳは拡散シ
ート、ＧＬＢは導光板、ＲＦＳは反射シート、ＭＣＡは
一体成型により形成された下側ケース（モールドケー
ス）、ＬＰは蛍光管、ＬＰＣはランプケーブル、ＧＢは
蛍光管ＬＰを支持するゴムブッシュであり、図に示すよ
うな上下の配置関係で各部材が積み重ねられて液晶表示
モジュールＭＤＬが組み立てられる。

【００８９】モジュールＭＤＬは、下側ケースＭＣＡ、
シールドケースＳＨＤの２種の収納・保持部材を有す
る。絶縁シートＩＮＳ１〜３、回路基板ＰＣＢ１〜３、
液晶表示パネルＰＮＬを収納、固定した金属製シールド
ケースＳＨＤと、蛍光管ＬＰ、導光板ＧＬＢ、プリズム
シートＰＲＳ等から成るバックライトＢＬを収納した下
側ケースＭＣＡとを合体させることにより、モジュール
ＭＤＬが組み立てられる。

【００９０】以上本発明を実施例に基づいて具体的に説
明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。例えば、本発明は、単純マトリ
クス方式の液晶表示装置にも、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）等をスイッチング素子として使用したアクティブ・
マトリクス方式の液晶表示装置にも適用可能である。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示画面の表示コントラスト特性と遮光特性とシール材
による接着力を向上することができ、表示品質を向上す
ることができると共に、液晶表示モジュールの外形寸法
も小さくできる。また、従来の顔料を含むレジスト膜よ
りも反射率の低い黒鉛を含む有機系樹脂膜または黒鉛膜
でブラックマトリクスを形成することにより、表示画面
側の外部光が外側に反射し、画面が鏡のように見にくく
ならない。したがって、表示品質と信頼性が高く、小型
のカラー液晶表示モジュールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の単純マトリクス方式カラー
液晶表示装置の液晶表示素子の要部概略断面図である。

【図２】本発明の実施例２の単純マトリクス方式カラー
液晶表示装置の液晶表示素子の要部概略断面図である。

【図３】前記実施例１の液晶表示素子の製造フローを示
す図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｍ）は図３の工程Ａ〜Ｍに対応する
工程断面図である。

【図５】（ａ）〜（ｈ）は図３、４の後半の工程（工程
Ｋ〜Ｍ）の一部を詳細に示す図である。

【図６】本発明が適用可能な単純マトリクス方式の液晶
表示素子の一例の要部分解斜視図である。

【図７】カラー液晶表示素子の上電極基板部の一例の一
部切欠斜視図である。

【図８】液晶表示モジュールの一例の分解斜視図であ
る。

【図９】ラップトップパソコンの一例のブロックダイア
グラムである。

【図１０】ラップトップパソコンの一例の斜視図であ
る。

【図１１】本発明が適用されるアクティブ・マトリクス
方式のカラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素とその
周辺を示す要部平面図である。

【図１２】マトリクスの画素部（図１１の１２ｂ−１２
ｂ切断線における１画素とその周辺を示す断面）を中央
に、両側にパネル角付近と映像信号端子部付近を示す断
面図である。

【図１３】液晶表示パネルのマトリクス周辺部をやや誇
張し、該周辺部の構成を具体的に説明するためのパネル
平面図である。

【図１４】上下基板の電気的接続部を含む液晶表示パネ
ルの角部の拡大平面図である。

【図１５】本発明が適用可能なアクテイブ・マトリクス
方式の液晶表示モジュールの分解斜視図である。

【図１６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ従来の単純マトリ
クス方式カラー液晶表示素子の要部概略断面図である。

【符号の説明】

１…シール材、２…黒鉛を含むレジスト膜（有機系樹脂
膜）または黒鉛膜から成るブラックマトリクス、３…Ｃ
ｒ等の金属膜から成るブラックマトリクス、１１、１２
…透明ガラス基板（電極基板）、２１、２２…配向膜、
２３…カラーフィルタの保護膜（平滑層）、３１、３２
…透明画素電極、３３…カラーフィルタ、５０…液晶
層、６２…液晶表示素子、６５…スペーサ（ギャップ保
持材）、ｗ₁…シール材の塗布幅、ｗ₂…製造工程中にお
ける加工歪みを吸収できるシール幅。

フロントページの続き (72)発明者志賀俊夫千葉県茂原市早野3681番地日立デバイスエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ透明画素電極と配向膜とを設けた
面が対向するように２枚の透明絶縁基板を所定の間隙を
隔てて重ね合わせ、前記両基板間の縁周囲に枠状に設け
たシール材により前記両基板を貼り合わせると共に、前
記シール材の内側の前記両基板間に液晶を封止して成
り、かつ、前記両基板の少なくとも一方の前記対向面に
ブラックマトリクスを設けた液晶表示素子を有する液晶
表示装置において、前記ブラックマトリクスの端部と前
記透明絶縁基板面との段差部にまたがるように前記シー
ル材を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】それぞれ透明画素電極と配向膜とを設けた
面が対向するように２枚の透明絶縁基板を所定の間隙を
隔てて重ね合わせ、前記両基板間の縁周囲に枠状に設け
たシール材により前記両基板を貼り合わせると共に、前
記シール材の内側の前記両基板間に液晶を封止して成
り、かつ、前記両基板の少なくとも一方の前記対向面
に、黒鉛を含む有機系樹脂膜または黒鉛膜から成るブラ
ックマトリクスを設けた液晶表示素子を有する液晶表示
装置において、前記ブラックマトリクスの端部と前記透
明絶縁基板面にまたがるように前記シール材をこれらに
直接接して設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】それぞれ透明画素電極と配向膜とを設けた
面が対向するように２枚の透明絶縁基板を所定の間隙を
隔てて重ね合わせ、前記両基板間の縁周囲に枠状に設け
たシール材により前記両基板を貼り合わせると共に、前
記シール材の内側の前記両基板間に液晶を封止して成
り、かつ、前記両基板の少なくとも一方の前記透明画素
電極の下の前記対向面に、黒鉛を含む有機系樹脂膜また
は黒鉛膜から成るブラックマトリクスを設けた液晶表示
素子を有する液晶表示装置において、前記シール材と前
記ブラックマトリクスを設けた前記透明絶縁基板との間
に金属膜から成るブラックマトリクスを介在させたこと
を特徴とする液晶表示装置。