JP2005321449A - 液晶表示パネル、およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 別個のバリア基板を取り付けることなく、液晶表示パネル自体の製造段階において、スリット層と液晶層とを所定距離で解離させた液晶表示パネル（デュアルビューパネル）、およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 画素電極２２を備えたＡＭ基板１１と、対向電極３２を備えた対向基板１２との間に、液晶１４が挟持された本発明の液晶表示パネル３９で、表示側に位置する対向基板１２における対向用ガラス基板３１上には、スリット層２が、ＡＭ基板１１側に向かって、設けられる。さらに、このスリット層２の面上には、ギャップ層１が、ＡＭ基板１１側に向かって設けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示パネル、特に異なる方向から視認したときに、各方向で異なる画像を表示できる液晶表示パネル（デュアルビューパネル）、およびその製造方法に関するものである。

昨今、例えば乗用車のナビゲーションシステムの液晶表示パネル（液晶表示装置）において、運転席では道路情報を、助手席ではテレビ映像を、それぞれ提供できるものが開発されている（例えば特許文献１・２）。つまり、異なる方向から視認したとき（例えば右方向と左方向とから見たとき）に、視認画像が異なるようになっている。

このような液晶表示パネルは、一定の距離を設けて、スリットパターン（スリット層）を設けた透明な基板（バリア基板）と、通常の液晶表示装置の表面とを取り付ける（貼り合わせる）ことで、製造されている。そして、異なる方向からこのスリットを通して表示画面を視認することで、各々の方向で視認できる画素を異なるようにし、同時に２つの異なる画像を提供できるようになっている。

つまり、このような液晶表示パネルでは、所定の角度（所定の方向）で所定の画素のみを視認できるようにするため、バリア基板のスリット層が、液晶層から所定距離（例えば数百ミクロン）離れるように設けられなくてはならない。

そこで、バリア基板のスリット層が、液晶層から所定距離離れるようにする１つの手段として、図９（ａ）に示すように、液晶表示パネル１３９のガラス基板１３１を所定距離に相当するガラス厚になるまで研磨し、さらに、図９（ｃ）に示すように、このガラス基板１３１に、スリットパターン１０２を備えた透明基板１６１（すなわちバリア基板１２５；図９（ｂ）参照）を貼り付けるという製造方法がある。
特開平１１−２０５８２２号公報（請求項１、段落〔０００５〕参照） 特開平９−４６６２２号公報（請求項１、段落〔００１１〕、図１参照）

しかしながら、上述のような製造方法（従来製法）では、完成品に近い液晶表示パネル１３９そのものに研磨加工等をする上（液晶表示パネル（液晶表示装置）単位で研磨加工等をする上）、１枚当りのガラス基板１３１における研磨加工等の作業には、大幅な時間を要する。そのため、量産性に優れた製造方法とはいえない。

また、液晶表示パネル１３９のガラス基板１３１を機械研磨するとき、液晶表示パネル１３９に加圧等のストレスがかかることになる。そのため、ストレス（研磨圧分布のばらついたストレス）によって液晶表示パネル１３９が構造的に変形してしまう場合があり、かかる場合、液晶層１１４のギャップ（厚み）が局所的に変化し、表示ムラとなってしまう。

さらに、従来製法は、完成品に近い（製造工程の最終段階に近い）液晶表示パネル１３９のガラス基板１３１に対して、すなわちバリア基板１２５を取り付けなくとも通常に機能する液晶表示パネル１３９そのものに対して、研磨加工等の処理を行うものである。そのため、研磨加工等に不良が発生したとき、損失額が大きくなってしまうという問題も生じる。その上、ガラス基板１３１に対する研磨加工等のため、修正研磨加工等（リワーク）もできないという問題も生じる。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、通常表示可能な液晶表示パネルに別個のバリア基板を取り付けることなく、液晶表示パネル自体の製造段階において、スリット層と液晶層とを所定距離で解離させた液晶表示パネル（デュアルビューパネル）、およびその製造方法を提供することにある。

本発明の液晶表示パネルは、第１基板と、第２基板との間に、液晶が挟持された液晶表示パネルであって、例えば表示側に位置する上記第２基板におけるベース基板上には、視野角を限定するための局部遮蔽層が、上記第１基板側に向かって、設けられるとともに、上記局部遮蔽層上には、上記の液晶と局部遮蔽層とを所定距離で解離させる距離調整層が、上記第１基板側に向かって、設けられていることを特徴とする。

また、本発明の液晶表示パネルの製造方法は、第１基板と、第２基板との間に、液晶が挟持された液晶表示パネルの製造方法であって、上記第２基板のベース基板上に、視野角を限定するための局部遮蔽層を設けるスリットパターン形成工程（例えばスパッタリングによる成膜工程と、その成膜をエッチングによりスリットを有するように形成するエッチング工程を含む工程）と、この局部遮蔽層上に、上記の液晶と局部遮蔽層とを所定距離で解離させる距離調整層が設けられる距離調整層形成工程とを含むことを特徴とする。

これらによると、局部遮蔽層・距離調整層が含まれるように構成された（一体的な構造となった）第２基板となる。そのため、局部遮蔽層によって視野角が限定され、各方向（各視野角）で異なる画像を表示できる液晶表示パネル（デュアルビューパネル）を製造するとき、例えば通常表示可能な液晶表示パネルにおける第２基板のベース基板を研磨し、これに別個の局部遮蔽層を有するガラス基板等を貼り付ける処理を行う必要がなくなる。

また、本発明の液晶表示パネルでは、上記距離調整層上には、カラーフィルターが、上記第１基板側に向かって、設けられていることが好ましい。

また、本発明の液晶表示パネルの製造方法では、上記距離調整層上に、カラーフィルターが設けられるカラーフィルター形成工程を含むことが好ましい。

一般的にアクリル等の樹脂には不純物イオン（金属イオン）等が含まれている。したがって、このような樹脂で局部遮蔽層を形成すると、不純物イオン等が液晶に滲出し、その液晶に劣化をきたす場合がある。しかしながら、本発明によると、カラーフィルターを液晶と局部遮蔽層との間に設けることになる。すると、カラーフィルターが、局部遮蔽層から液晶に滲出してくる不純物イオン等をせき止めるようになる。そのため、液晶の劣化を防止できる。

また、本発明の液晶表示パネルでは、上記距離調整層には、例えば応力を集中させるための溝部が形成されていることが好ましい。

また、本発明の液晶表示パネルの製造方法では、上記距離調整層に、例えば応力を集中させるための溝部が形成される分断溝形成工程を含むことが好ましい。

一般的に、液晶表示パネルに多面取りを行うとき（スクライブ・ブレイク工程をおこなうとき）、切れ込みの入れられた第１基板・第２基板（貼り合わせ基板）に圧（圧力）がかけられるようになっている。このとき、距離調整層が厚い層であれば貼り合わせ基板の分断（多面取り）に支障をきたすことがある。しかし、本発明では、溝部を設けていることから、貼り合わせ基板に加えられた圧に起因する応力が、この溝部に集中する。したがって、距離調整層が容易に分断できる。

また、本発明の液晶表示パネルでは、上記溝部が、フォトリソ法によって、設けられていることが好ましい。

また、本発明の液晶表示パネルの製造方法では、上記分断溝工程が、フォトリソ法で行われていることが好ましい。

溝部を形成する手法は種々存在するが、溝部を形成するために生じる埃等が、液晶表示パネルに混入することは好ましくない。しかし、本発明では、溝部はフォトリソ法による化学反応によって形成されることになる。したがって、例えばカッターによる物理的な切断に比べて、埃等が発生しにくい。そのため、埃等に起因する液晶表示パネルの表示性能の低下を防止できる。

また、本発明の液晶表示パネルの製造方法では、上記分断溝形成工程で、上記溝部が刻切部で形成される場合、上記第２基板のベース基板上の面積よりも狭い（小さい）上記距離調整層が設けられ、その距離調整層の設けられない上記ベース基板上の余領域に、上記刻切部が押し当てられて移動されることで、距離調整層に溝部が形成されることが好ましい。

これによると、距離調整層上に直接刻切部が押し当てられるときよりも、刻切部による切り裂くエネルギー（刻切部にかかる荷重）が、効率よく距離調整層に伝達される。したがって、距離調整層と第２基板との界面に、刻切部の先端が到達し易くなり、溝部の底には、第２基板の一面が表出するようになる。すなわち、切り残しが生じにくくなる。そのため、深度の高い溝部となり、距離調整層が容易に分断できる。

本発明は、別個のバリア基板を取り付けることなく、液晶表示パネル自体の製造段階において、スリット層と液晶層とを所定距離で解離させた液晶表示パネル（デュアルビューパネル）となる。

〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。

〔液晶表示パネルの構成について〕
図１は、本発明の液晶表示パネル（デュアルビューパネル）３９の概略構成図である。この図に示すように、液晶表示パネル３９は、アクティブマトリックス基板（ＡＭ基板；第１基板）１１と、このＡＭ基板１１に対向する対向基板（第２基板）１２とをシール材１３で貼り合わせ、これらの隙間に液晶１４を注入して形成されている。なお、この液晶表示パネル３９に、バックライト等の他の部品が組み込まれている場合、液晶表示装置と表現する。

ＡＭ基板１１は、ガラス基板（ＡＭ用ガラス基板）２１、薄膜トランジスタ（不図示）、および画素電極（透明電極）２２を含む構成である。

ＡＭ用ガラス基板２１は、ＡＭ基板１１のベース（ベース基板）となるガラス基板である。薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）は、液晶駆動用のアクティブ素子（スイッチング素子）であり、ゲート電極・ソース電極・ドレイン電極からなる３端子スイッチとなっている。なお、このＴＦＴは、ＡＭ用ガラス基板２１上で、対向基板１２側へ向く方向に積層されるようになっている（設けられている）。

画素電極２２は、ＴＦＴから加えられる電圧で、液晶１４の配向を変化させる電極であり、ＡＭ用ガラス基板２１上に積層されるようにして設けられている。つまり、画素電極２２は、ＡＭ用ガラス基板２１上で、対向基板１２側へ向く方向に積層されるようになっている。なお、この画素電極２２は、透明な化合物であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）によって形成されていることが好ましい。

対向基板（第２基板）１２は、バリア基板２５、ギャップ層（局部遮蔽層）１、カラーフィルター３、および対向電極（透明電極）３２を含む構成である。

バリア基板２５は、このバリア基板２５、ひいては対向基板１２のベース（ベース基板）となるガラス基板（対向用ガラス基板）３１と、スリットパターン（スリット層）２とから構成されている。

スリット層（ストライプパターン）２は、スリット（開口）２ａ（２）とパターン２ｂ（２）とから構成されており、視認者が液晶表示装置の表示面（液晶表示パネル３９）を見るとき、視認できる画素（液晶）を限定するため、視野角を限定する遮蔽部材（局部遮蔽層）である。したがって、液晶表示パネル３９を異なる方向からスリット２ａを介して視認したときに、この液晶表示パネル３９は各方向で異なる画像を表示できるようになっている。

そして、このスリット層２は、遮蔽効果（遮光効果）の高い金属クロムや、カーボンブラック等を分散させた樹脂（樹脂ブラック）等を材料とし、対向用ガラス基板３１上（対向用ガラス基板３１よりも上方）で、ＡＭ基板１１側へ向く方向に積層されるようなっている。そして、スリット層２の平面図である図２に示すように、このスリット層２におけるスリット２ａの幅Ｍ（スリット幅Ｍ）は、３０μｍ程度であり、スリット２ａを形成するためのパターン（隔壁部）２ｂの幅Ｎ（パターン幅Ｎ）は９０μｍ程度となっている。また、このスリット層２の厚みは１．３μｍ程度となっている。なお、このスリット層２の積層方法については後述する。

ギャップ層１は、バリア基板２５のスリット層２と、液晶（液晶層）１４との間隔（距離）を調整するための距離調整層（例えば５０〜１００μｍ程度）となっている。このギャップ層１は、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリメタクリル樹脂等からなるフィルム（ギャップフィルム１と表現）から構成されており、スリット層２の上（スリット層２よりも上方）に、接着層（例えばＰＥＳ樹脂（芳香族ポリエーテルスルホン）の接着層；不図示）を介して貼り付けるようにして設けられている（スリット層２上で、ＡＭ基板１１側に向く方向で積層されるようになっている）。

なお、上述のギャップ層１の形成工程を〔距離調整層形成工程〕と表現する。

カラーフィルター３は、Ｒ（レッド）・Ｇ（グリーン）・Ｂ（ブルー）のカラーを表示させるためのフィルターである。このカラーフィルター３は、３色の着色層（色素を分散させた樹脂の層；Ｒ着色層３・Ｇ着色層３・Ｂ着色層３）によって構成されており、ギャップ層１上（ギャップ層１よりも上方）で、ＡＭ基板１１側へ向く方向に積層されている。なお、カラーフィルターの積層方法（製造方法）については後述する。

また、スリット層２を通して、カラーフィルター３（液晶表示パネル３９）を視認するときは、図３のように見える。具体的には、１つのスリット２ａから１色のカラーフィルター３が見え、隣のスリット２ａからは異なる色のカラーフィルター３が見えるようになっている。なお、見え方は、上記のような見え方に限定されるものではなく、種々変更が可能である。例えばスリット幅Ｍを長くして、１つのスリットから見えるカラーフィルター３を３色（Ｒ・Ｇ・Ｂ）にしてもよい。

なお、図３では、便宜上、カラーフィルター３とスリット層２のみを明示している。また、この図３におけるＲ着色層３、Ｇ着色層３、Ｂ着色層３のそれぞれを１画素として設計してもよいし、Ｒ着色層３・Ｇ着色層３・Ｂ着色層３をまとめて１画素と設計してもよい。

対向電極（透明電極）３２は、この対向電極３２と画素電極２２との間に配設されている液晶１４の配向を変化させるものであり、画素電極２２同様、透明な化合物であるＩＴＯによって形成されていることが好ましい。なお、この対向電極３２は、カラーフィルター３上（カラーフィルター３よりも上方）で、ＡＭ基板１１側へ向く方向に積層されている。したがって、ＡＭ基板１１に向かって、対向用ガラス基板３１上から（対向用ガラス基板３１より上方に）、スリット層２・ギャップ層１・カラーフィルター３・対向電極３２が、この順で積層されるようになっている。

〔液晶表示パネルの製造方法について〕
ここで、液晶表示パネル３９の製造方法（製造工程）について説明する。まず、製造工程において使用する方法を説明する。

〈成膜方法〉
○スパッタリング法…イオン粒子を加速させて、ターゲットという薄膜形成材料の固体表面に衝突させ、飛び出してきた薄膜形成材料がガラス基板上に堆積する方法。
○プラズマＣＶＤ法…薄膜形成材料の原料ガスが、プラズマ中の高エネルギー電子と衝突することで分解・解離し、イオン等が生成する。そして、このイオン等が空間を拡散してガラス基板上に堆積する方法。

〈パターン形成方法；パターニング〉
○フォトリソ法…ガラス基板の薄膜上にフォトレジスト（紫外線感光性樹脂）に塗布した後に、予備乾燥（プリベーク）を行う。そして、所望の空隙を有するマスク（フォトマスク）を通して露光を行った後、フォトレジストの一部を溶解させる現像（現像液による溶解除去）を行い、本乾燥（ポストベーク）を行う。さらに、残ったフォトレジストにより保護されていない薄膜を除去するエッチングを行い、最後に残ったフォトレジストを除去する。その結果、所望のパターンとなった薄膜を得ることのできる方法。
なお、所望のパターンとなる薄膜が、顔料を分散させた着色樹脂からなる場合（例えば所望のパターンに形成されたカラーフィルターの場合）、フォトリソ法のことを顔料分散法という。

〈エッチング〉
○ウエットエッチング…エッチング溶液により、薄膜を溶解除去する方法。
○ドライエッチング…減圧下でのガス放電により薄膜と反応させ、その薄膜をガス状にして、溶解除去する方法。

まず、ＡＭ基板１１の製造方法について説明する。まず、ガラス基板（ＡＭ用ガラス基板２１）を洗浄する。そして、ＴＦＴのゲート電極をスパッタリング法・フォトリソ法により所望の形状に形成する。その後、ゲート電極の絶縁性を高めるゲート絶縁膜等をプラズマＣＶＤ法・フォトリソ法により所望の形状に形成する。さらに、画素電極２２をスパッタリング法・フォトリソ法により所望の形状に形成し、続いて、ソース電極・ドレイン電極をスパッタリング法・フォトリソ法により所望の形状に形成する。このような製造工程を経て、ＴＦＴから加えられる電圧で、液晶１４の配向を変化させる透明電極を有したＡＭ基板１１が完成する。なお、上記の製造工程は、一例であって、これに限定されるものではない。要するに、ＡＭ用ガラス基板２１上に、少なくともＴＦＴ・画素電極２２を設けることのできる製造工程であればよい。

次に、フォトリソ法を用いた対向基板１２の製造方法について説明する。まず、スリット層２の形成（製造方法）について、図４を用いて説明する。なお、スリット層２を形成する工程を〔スリットパターン形成工程〕と表現する。

最初に、ガラス基板（対向用ガラス基板３１）を洗浄する（図４（ａ）；〔洗浄工程〕）。そして、スパッタリング法により、金属クロム膜（スリット層２の材料ゆえ金属クロム２と表記）を対向用ガラス基板３１上に成膜する（図４（ｂ）；〔成膜工程〕）。

続いて、スピンコーター等を用いてフォトレジスト４１を金属クロム膜２上に塗布し、プリベークする（図４（ｃ）；〔レジストコート工程〕および〔プリベーク工程〕）。そして、マスク４２を介してフォトレジスト４１を露光した後（図４（ｄ）；〔露光工程〕）、現像・ポストベークを行う（図４（ｅ）；〔現像工程〕および〔ポストベーク工程〕）。その後、エッチングを行い、フォトレジスト４１にて保護されていない金属クロム膜２を除去し（図４（ｆ）；〔エッチング工程〕）、最後に残ったフォトレジスト４１を除去する（図４（ｇ）；〔剥離工程〕）。以上の工程により（図４（ａ）〜図４（ｇ）によるフォトリソ法により）、所望のパターン（スリットパターン）を有するスリット層２が形成される。

なお、図４では、スリット層２の材料として金属クロム２を使用したものを例に挙げて説明しているが、これに限定されるものではなく、樹脂ブラック等を用いても構わない（なお、樹脂ブラックを用いたフォトリソ法を顔料分散法という）。また、図４では、光硬化するネガレジストを用いているが、これに限定されるものではなく、光可溶化するポジレジストを用いても構わない。

続いて、スリット層２上に、ギャップ層１を形成させ、さらにカラーフィルター３を形成させる方法（製造方法）について、図５を用いて説明する。なお、カラーフィルターを形成する工程を〔カラーフィルター形成工程〕と表現する。

最初に、スリット層２の上に、ギャップフィルム１（ギャップ層１）が接着層（不図示）を介して貼り付けられる。（図５（ａ）；〔距離調整層形成工程〕）。

次に、このギャップ層１の上に、例えばＲ（レッド）の着色材をスピンコーター等で塗布しＲ着色層３とさせ（成膜させ）、（図５（ｂ）；〔成膜工程〕）、その後、スピンコーター等を用いてフォトレジスト４１をＲ着色層３上に塗布し、プリベークする（図５（ｃ）；〔レジストコート工程〕および〔プリベーク工程〕）。続いて、マスク４２を介してフォトレジスト４１を露光した後（図５（ｄ）；〔露光工程〕）、現像・ポストベークを行う（図５（ｅ）；〔現像工程〕および〔ポストベーク工程〕）。その後、エッチングを行い、フォトレジスト４１にて保護されていないＲ着色層３を除去し（図５（ｆ）；〔エッチング工程〕）、最後に残ったフォトレジスト４１を除去する（図５（ｇ）；〔剥離工程〕）。以上の工程により、Ｒカラーフィルター３が形成される。その後、Ｂカラーフィルター３、Ｇカラーフィルター３を形成するために、図５（ｂ）〜図５（ｇ）に示す工程を繰り返す。すると、図５（ｈ）に示すように３色（Ｒ・Ｇ・Ｂ）のカラーフィルター３が形成される（図５（ｈ）；〔多色フィルター配設工程〕）。

最後に、対向電極３２をスパッタリング法・フォトリソ法により所望の形状にして形成させる（図５（ｉ）；〔対向電極形成工程〕）。すると、以上の工程により、ギャップ層１を有する対向基板１２が形成される。

なお、図５では、フォトリソ法（顔料分散法）を用いたカラーフィルター３の製造方法を例に挙げて説明しているが、これに限定されるものではなく、印刷法、電着法等の他の方法を用いても構わない。また、図５では、光硬化するネガレジストを用いているが、これに限定されるものではなく、光可溶化するポジレジストを用いても構わない。

そして、上述の工程により製造されたＡＭ基板１１と対向基板１２とをシール材１３により貼り合わせる（貼り合わせ基板を作製する）。そして、この貼り合わせ基板を切断（分断）することで、液晶表示パネル３９を複数製造する多面取りを行う〔スクライブ・ブレイク工程〕。その後、これらの隙間（ＡＭ基板１１と対向基板１２との隙間）に液晶１４を注入し、液晶注入口（不図示）を紫外線硬化樹脂等で封止することで、液晶表示パネル３９が完成する〔セル工程〕。そして、多面取りされた１枚の液晶表示パネル３９に、偏光板、駆動回路、バックライト等を取り付けて液晶表示装置が完成する〔モジュール工程〕。

以上のように、画素電極２２を備えたＡＭ基板１１と、対向電極３２を備えた対向基板１２との間に、液晶１４が挟持された本発明の液晶表示パネル３９では、表示側に位置する対向基板１２におけるガラス基板（対向用ガラス基板）３１上（面上）には、視野角を限定するためのスリット層２が、ＡＭ基板１１側に向かって、設けられている。さらに、このスリット層２の面上には、液晶１４とスリット層２とを所定距離で解離させるギャップ層１が、ＡＭ基板１１側に向かって、設けられている。

つまり、スリット層２・ギャップ層１が含まれるように構成された（一体的な構造となった）対向基板１２となっている。そのため、各方向（異なる方向）で異なる画像を表示できる液晶表示パネル（デュアルビューパネル）３９を製造するときに、例えば通常表示可能な液晶表示パネルにおける対向基板（対向基板のベースとなるガラス基板）を研磨し、これに別個のバリア基板（スリットパターン（ストライプパターン）２を有するガラス基板）を貼り付ける処理（例えばパララックス・バリア方式の処理）を行う必要がなくなる。

また、本発明の製造方法では、対向基板１２の対向用ガラス基板３１上に、スパッタリング法によりスリット層２となる形成材料を成膜する成膜工程、およびこの成膜をエッチングにより所望のパターンを有するスリット層２とするエッチング工程に加え（少なくともこれらの工程を含む製造工程をスリットパターン形成工程とする）、このスリット層２上に、ギャップ層（ギャップフィルム等）１を設ける距離調整層形成工程とを含むようになっている。

つまり、本発明では、不可逆的な工程な上、表面に凹凸の生じやすいガラス基板への研磨（機械研磨）加工等の工程（作業）がない。その上、平坦性の高いフィルム（ギャップフィルム１）を設けることができる。そのため、本発明の液晶表示装置では、液晶１４とスリット層２との距離（間隔）のバラツキは小さくなり、視角特性が向上した液晶表示装置となる。

その上、ガラス基板への研磨加工等の工程がないため、液晶表示パネル３９に加圧等のストレスがかかることがない。そのため、液晶表示パネル自体の破損、ガラス基板のガラス欠け、およびセルギャップの局所的変形（透過率ムラ）も生じ得ない。

また、万が一、スリット層２・ギャップ層１を備えた対向基板１２の製造（基板単位の製造）が失敗した（不良が発生した）としても、完成品に近い液晶表示パネルのガラス基板の研磨加工等（液晶表示装置単位での製造）が失敗したときに比べて、損失額は小さい。その上、貼り合わせ基板（ＡＭ基板１１と対向基板１２とが貼り合わされた基板）から多面取りして、液晶表示パネル、ひいては液晶表示装置を製造することから、製造時間の大幅な時間短縮を図ることができ、量産性の優れた製造方法となっている。

〔実施の形態２〕
本発明の第２の実施形態について説明する。なお、実施の形態１で用いた部材と同様の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、その説明を省略する。

実施の形態１では、スリット層２と液晶１４との距離を調整するギャップ層１を設けた（具体的には、対向基板１２にギャップ層１を設けた）液晶表示パネル３９、およびその製造方法について説明した。そこで、実施の形態２では、ギャップ層１について詳説する。

〔ギャップ層の積層方法〕
まず、ギャップ層１の厚みは、上述では、５０〜１００μｍ程度としているが、これに限定されるものではない。要は、斜め方向（異なる方向）から液晶表示パネル３９をみたときに視認できる画素サイズが、設計上の画素サイズ（液晶表示パネル３９を正面からみたときの画素サイズ）と、ほぼ同サイズとなるために必要な厚みであればよい。

一例としては、画素サイズを縦横６０〜９０μｍ程度の大きさに設計し、スリット幅Ｍを３０〜４５μｍ程度にした場合で、斜め方向（例えば液晶表示パネル３９の一面から４０°の角度を有する方向）から液晶表示パネル３９みたとき、視認できる画素サイズが縦横６０〜１００μｍ程度となるようにすることが好ましい。そして、そのためには、上述のように、ギャップ層１の厚みは５０〜１００μｍ程度必要であると算出される。

しかしながら、上述のような５０〜１００μｍ程度のギャップ層１を設けるのは難しい。例えば、ギャップ層１の材料であるアクリル樹脂等をスピンコーターやスリットコーターを用いて、対向用ガラス基板３１上に塗布させると、一度の塗布によっておよそ３μｍ程度の塗布膜が形成される。

しかし、この塗布膜（ギャップ層１）の下層にはスリット層２が設けられているため、塗布膜には、塗布膜厚（３μｍ程度）に対して±数％のバラツキ（面内バラツキ）が生じてしまったり、その塗布膜の硬化に不均一性が生じたりする。そのため、このような塗布膜を複数形成させていくと（積層させていくと）、５０〜１００μｍ程度のギャップ層１になったとき、面内バラツキが数μｍオーダーで発生してしまうことになる。

このような面内バラツキが生じると、液晶表示パネル３９の表示性能低下の原因となる。つまり、面内バラツキによる凹凸が、液晶１４の透過率を変化させる一因となり、表示ムラ（輝度ムラ）を引き起こしてしまったり、さらには、ニュートンリング（ガラス面等の界面反射による光干渉）を引き起こしたりする。

そこで、本発明の液晶表示パネル３９では、塗布膜を複数、積層させることなく、ギャップ層１を形成している。例えば図６（便宜上、スリット層を省略）に示すように、ギャップフィルム１に粘着性を持たせるとともに、そのギャップフィルム１の両面に保護フィルム４４とベースフィルム４５とを設けた３層構造を有するフィルムテープ４６を用いればよい。具体的には、フィルムテープ４６の保護フィルム４４をはがし、表出するギャップフィルム１をスリット層に接触させながら、ヒートロールラミネーター（熱圧着ロール）４７によって、ベースフィルム４５に一定の温度・圧をかけ、貼り合わせていく（転写させていく）。そして、転写が完了すれば、そのベースフィルム４５を剥離させればよい。

このように、ヒートロールラミネーター４７を用いてギャップフィルム１をスリット層２上に貼り付けていくと、一定の温度や圧をかけながらギャップ層１を形成させていくことになり、平坦性の高いギャップ層１を形成することができる。

〔ギャップ層の積層位置〕
上述のように平坦性の高く、厚いギャップ層１を設けた本発明の液晶表示パネル３９では、表示ムラ等を起こし得ない表示性能の高い液晶表示パネル（デュアルビューパネル）となる。

ただし、ギャップ層１の材料や、その材料自体の精製が不十分であること、またはギャップ層１の硬化の不均一性等によっては、その材料から不純物イオン（金属イオン等）が溶出してくる場合がある。すると、その不純物イオン等が、液晶１４に滲み込んでしまい（滲入してしまい）、液晶１４の電圧保持特性（電圧保持率）が変化してしまうことがある。

例えばギャップ層上に、直接、対向電極を設けたような液晶表示パネルで、電圧降下の生じていないものを、電圧保持率１００％とする（３０Ｈｚ・５Ｖ程度）。そして、この液晶表示パネルを、高温（８０℃程度）で数日経過させると（高温保存すると）、電圧保持率は、５０〜７０％程度になってしまう。このような電圧保持特性の変化が生じると、透過率が不均一になったり、コントラストが不足したりする液晶表示パネル（表示性能の低い液晶表示パネル）となってしまう。

そこで、本発明の液晶表示パネル３９は、ギャップ層１上にカラーフィルター３を設けるようにしている。つまり液晶１４とギャップ層１との間には、カラーフィルター３が介在するようにしている。

このようにギャップ層１を配設（積層）すると、カラーフィルター３が、ギャップ層１からの不純物イオン等の滲出を防止する。つまり、滲出してくる不純物イオン等をカラーフィルター３がせき止めるようになり、液晶１４の劣化（電荷保持率の特性変化）を防止できる。

したがって、本発明の液晶表示パネル３９におけるカラーフィルター３は、「不純物滲出防止機能」を兼ねているといえる。そして、このような機能を発揮させるためには、カラーフィルター３の材料は、ＳｉＯ₂等であることが好ましい。このような材料であれば、高純度で化学的に安定した材料のため、効果的に不純物イオン等の滲出を防止できるためである。

以上のように、カラーフィルター３を液晶１４とギャップ層１との間に設ければ、透明なアクリル樹脂等の材料でギャップ層１を形成したとしても、液晶の劣化を抑制できる液晶表示パネル３９となり、ギャップ層１の材料の選択幅を広げることもできる。その上、別個のコーティング層等をギャップ層１上に設ける必要もなく、部品点数の削減もできる。

なお、一般のＴＮ液晶で構成される液晶表示パネルの電圧保持率は、通常、５００時間経過後、９５％程度は必要とされている。そして、本発明のように、カラーフィルター３をギャップ層１上の積層させた液晶表示パネル３９であれば、電荷保持率を９８％程度で維持できる結果が得られている。なお、下記に本発明の液晶表示パネル３９での実験結果の一例を表にして示す。

〔ギャップ層のパターニング等〕
ところで、セル工程におけるスクライブ・ブレイク工程では、ダイヤモンドチップ等で、ガラス基板（ＡＭ用ガラス基板２１・対向用ガラス基板３１）に傷をつけるとともに圧をかけ、ガラス等に割れ目（分断ライン）を設けて液晶表示パネル３９を切断（分断）している。つまり、ガラス等の有する脆性を利用した脆性破壊（ガラス分断処理）により、液晶表示パネル３９を分断するようになっている。

すると、本発明の液晶表示パネル３９において設けたギャップ層１も、脆性を有することが好ましい。しかしながら、ギャップ層１の形成材料によっては、脆性を有しないものもある（例えばＰＥＳ樹脂（芳香族ポリエーテルスルホン））。

そこで、以下の方法（製造方法）で、分断し易いギャップ層１を形成する。

図７を用いて、第１の方法（分断溝刻切法）について説明する。第１の方法は、液晶表示パネル３９の分断ライン（切断ライン）に対応するライン（分断溝５１）を、カッター（刻切部）５２によって形成する（刻設する）。なお、この分断溝（溝部）５１を形成する工程を〔分断溝形成工程〕と表現する。

この方法では、図７（ａ）に示すように、対向用ガラス基板３１上に、この対向用ガラス基板３１の一面の面積よりも小さな（狭い）スリット層２を設け、さらに、このスリット層２上にギャップ層１を設ける。続いて、図７（ｂ）に示すように、ギャップ層１上にカラーフィルター３も設ける。

なお、図７（ａ）・図７（ｂ）に示すように、好ましくは、スリット層２・ギャップ層１・カラーフィルター３がともに、対向用ガラス基板３１の一面よりも小さな面積であることが好ましい。しかし、少なくとも、ギャップ層１だけは、対向用ガラス基板３１の一面よりも小さな面積であることが好ましい。

さらに、図７（ｃ）に示すように、この方法では、少なくともギャップ層１の設けられていない対向用ガラス基板３１上の余った領域、すなわちガラスだけの部分（余領域）に、カッター５２を押し当てる。そして、このカッター５２を水平方向等に移動（スライド）させることで、ギャップ層１に分断溝５１を設ける（刻設する）ようになっている。なお、ギャップ層１に分断溝５１を設けるときに、カラーフィルター３・スリット層２を同時に切断しても構わない。

以上のような、第１の方法であれば、カッター５２にかかる荷重（切り裂くエネルギー）が、上方すなわち直接ギャップ層１上にカッター５２を押し当てるときよりも、効率よくギャップ層１に伝達される。したがって、ギャップ層１と対向用ガラス基板３１との界面（境界面）に、カッター５２の先端が到達し易くなる。そのため、分断溝５１の底には、対向用ガラス基板３１の一面が表出するようになる。すなわち、切り残しが生じにくくなる（分断溝５１の底にギャップ層１等が残りづらくなる）。その結果、深度（深さの程度）の高い分断溝５１ができ、非常に分断しやすいギャップ層１となる。

第２の方法（分断溝溶出法）は、分断溝５１を、フォトリソ法のエッチングによって、ギャップ層１に形成するようになっている。そこで、分断溝５１を有するギャップ層１の形成方法（製造方法）について、図８を用いて説明する。なお、この分断溝５１を形成する工程も〔分断溝形成工程〕と表現する。

図８（ａ）に示すように、対向用ガラス基板３１のスリット層２上に、ギャップ層１を形成する〔距離調整層形成工程〕。そして、このギャップ層１の面上に、スピンコーター等を用いてフォトレジスト４１を塗布し、プリベークする（図８（ｂ）；〔レジストコート工程〕および〔プリベーク工程〕）。そして、マスク４２を介してフォトレジスト４１を露光した後（図８（ｃ）；〔露光工程〕）、現像・ポストベークを行う（図８（ｄ）；〔現像工程〕および〔ポストベーク工程〕）。その後、エッチングを行い、フォトレジスト４１にて保護されていないギャップ層１を除去し（図８（ｅ）；〔エッチング工程〕）、最後に残ったフォトレジスト４１を除去する（図８（ｆ）；〔剥離工程〕）。以上の工程により（フォトリソ法により）、所望の溝（分断溝５１）を有するギャップ層１が形成される。

以上のような、第２の方法であれば、例えばドライエッチングを用いて、厚さ１００μｍのギャップ層１に、３〜５ｍｍの溝幅（分断溝５１の溝幅）を形成させることができる。一方、このような溝幅の分断溝５１を第１の方法で形成させたとすると、分断溝５１を形成させるときに生じる切り屑、すなわちギャップ層１等からなる埃（剥離物）等が発生する場合がある。すると、この埃等により、液晶表示パネル３９の液晶層１４が均一になりにくくなる。

しかしながら、第２の方法では、分断溝５１の形成時に、ギャップ層１を化学反応（例えばウエットエッチングならエッチング液との反応、ドライエッチングならガス放電による反応）により溶解除去させることから、埃等が発生しにくい。また、ギャップ層１の化学反応性を高めることで、容易に分断溝５１の底に、対向用ガラス基板３１の一面を表出させることができる。すなわち、分断溝５１の底にギャップ層１の溶解残部が留まらないようにもできる。その結果、深度の高い分断溝５１ができ、非常に分断しやすいギャップ層１となる。

以上のように、上記の第１の方法・第２の方法のいずれを用いても、〔セル工程〕における〔スクライブ・ブレイク工程〕において、液晶表示パネル３９に圧をかけたときの応力を集中させることのできる分断溝５１が、ギャップ層１に形成される。したがって、液晶表示パネル３９の製造過程において、「分断溝形成工程」を含むようにしておけば、〔スクライブ・ブレイク工程〕において、容易に分断できる液晶表示パネル３９となる。

〔その他の実施の形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

例えば、〔距離調整層形成工程〕において、ギャップ層１を設けた後、このギャップ層１を焼成（２３０℃程度・１時間程度）を行ってもよい。この焼成〔距離調整層焼成工程〕を行うと、ギャップ層１の硬化の程度（硬化度）が高まる。そのため、この硬いギャップ層１にカラーフィルター３を設けると、平坦性の高いカラーフィルター３となる。ただし、焼成に伴うギャップ層１の収縮率が、ガラス等の収縮率と大きく異なる。したがって、ギャップ層１が対向用ガラス基板３１から剥がれてしまう事態を防止するため、急冷は行わないようにすることが好ましい。

また、対向基板１２において、カラーフィルター３をギャップ層１上に設けようとするとき、そのカラーフィルター３を設ける前に、ギャップ層１を研磨してもよい。このように研磨処理をしておけば（〔ギャップ層研磨工程〕を含ませると）、ガラス等に比べて、平坦性の低いギャップ層１上であっても、平坦性の高いカラーフィルター３を形成できる。したがって、液晶層の均一性を確保した表示性能の高い液晶表示パネル３９が製造できる。

また、ギャップ層のパターニング等における上述の第１の方法（分断溝刻切法）において、カッター５２でギャップ層１に分断溝５１を形成するとき（〔分断溝形成工程〕において）、生じる切り屑（ギャップ層１等からなる埃）等を吸引清掃しながら行うことが好ましい。このようにすれば、埃等が液晶表示パネル３９の内部に混入する事態を防止できる。また、この埃等を洗浄（例えばブラシ洗浄）によって、除去しても構わない。

また、第１の方法で使用するカッター５２の形状は、特に限定するものではないが、のみや彫刻刀のように、屈折や屈曲等した刃先を有するカッター５２が好ましい。このようなカッター５２であれば、カッター５２にかかる荷重（切り裂くエネルギー）が、効率よくギャップ層１に伝達され、ギャップ層１と対向用ガラス基板３１との界面（境界面）に、そのカッター５２の先端が到達し易くなる。

また、第２の方法（分断溝溶出方法）によって、分断溝５１をギャップ層１に設けると、その分断溝５１のコーナー部がＲ形状となる。そのため、このＲ形状となった段差部分での接着不具合（剥がれ、シール内部気泡）を防止するため、セル化工程でのシール塗布に留意する方が好ましい。

なお、本発明では、ＡＭ基板１１に向かって、対向用ガラス基板３１上から（対向用ガラス基板３１より上方に）、スリット層２・ギャップ層１・カラーフィルター３・対向電極３２が、この順で積層されるようになっている。しかし、これは、例えば対向用ガラス基板３１の一面上に直接、スリット層２が設けられるべきという意味ではなく、対向用ガラス基板３１とスリット層２との間に別個のコーティング層等が介在していても構わない。要は、上記の順による積層構造を有する対向基板２が一体構造で形成されていればよい。

異なる方向から視認したときに、各方向で異なる画像を表示できる液晶表示パネル（デュアルビューパネル）に有用である。

本発明の液晶表示パネルの概略構成図である。 本発明の液晶表示パネルにおいて設けられたスリット層の概略平面図である。 スリット層を通して液晶表示パネルをみたときの説明図である。 スリットパターン形成工程の説明図であり、（ａ）は洗浄工程、（ｂ）は成膜工程、（ｃ）はレジストコート工程およびプリベーク工程、（ｄ）は露光工程、（ｅ）は現像工程およびポストベーク工程、（ｆ）はエッチング工程、（ｇ）は剥離工程を説明している。 対向基板の形成工程の説明図であり、（ａ）は距離調整層形成工程、（ｂ）は成膜工程、（ｃ）はレジストコート工程およびプリベーク工程、（ｄ）は露光工程、（ｅ）は現像工程およびポストベーク工程、（ｆ）はエッチング工程、（ｇ）は剥離工程を説明し、（ｈ）はカラーフィルター配設工程、（ｉ）は対向電極形成工程を説明している。 フィルムテープを用いた距離調整層形成工程の説明図である。 カッターを用いた分離溝形成工程の説明図であり、（ａ）は対向用ガラス基板の一面の面積よりも狭いスリット層を設け、さらにそのスリット層上にギャップ層を設けている状態を示す説明図であり、（ｂ）はギャップ層上にカラーフィルターを設けている状態を示す説明図であり、（ｃ）はカッターでギャップ層等を分断している状態を示す説明図である。 フォトリソ法を用いた分離溝形成工程の説明図であり、（ａ）は距離調整層形成工程、（ｂ）はレジストコート工程およびプリベーク工程、（ｃ）は露光工程、（ｄ）は現像工程およびポストベーク工程、（ｅ）はエッチング工程、（ｆ）は剥離工程を説明している。 従来の液晶表示パネルを示す図面であり、（ａ）は液晶表示パネルのガラス基板を研磨している状態を示す斜視図であり（ｂ）は液晶表示パネルに貼り付けられるバリア基板の斜視図であり、（ｃ）はバリア基板の貼り付けられた従来の液晶表示パネルを示す斜視図である。

符号の説明

１ ギャップ層（距離調整層）
２ スリット層（局部遮蔽層）
３ カラーフィルター
１１ アクティブマトリックス基板（第１基板）
１２ 対向基板（第２基板）
１４ 液晶
３１ 対向用ガラス基板（第２基板のベース基板）
３９ 液晶表示パネル
５１ 分断溝
５２ カッター（刻切部）

Claims (9)

1. 第１基板と、第２基板との間に、液晶が挟持された液晶表示パネルにおいて、
   上記第２基板におけるベース基板上には、視野角を限定するための局部遮蔽層が、上記第１基板側に向かって、設けられるとともに、
   上記局部遮蔽層上には、上記の液晶と局部遮蔽層とを所定距離で解離させる距離調整層が、上記第１基板側に向かって、設けられていることを特徴とする液晶表示パネル。
2. 上記距離調整層上には、カラーフィルターが、上記第１基板側に向かって、設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 上記距離調整層には、溝部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示パネル。
4. 上記溝部が、フォトリソ法によって、設けられていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネル。
5. 第１基板と、第２基板との間に、液晶が挟持された液晶表示パネルの製造方法において、
   上記第２基板のベース基板上に、視野角を限定するための局部遮蔽層を設けるスリットパターン形成工程と、
   この局部遮蔽層上に、上記の液晶と局部遮蔽層とを所定距離で解離させる距離調整層が設けられる距離調整層形成工程とを含むことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
6. 上記距離調整層上に、カラーフィルターが設けられるカラーフィルター形成工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示パネルの製造方法。
7. 上記距離調整層に、溝部が形成される分断溝形成工程を含むことを特徴とする請求項５または６に記載の液晶表示パネルの製造方法。
8. 上記分断溝形成工程が、フォトリソ法で行われていることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示パネルの製造方法。
9. 上記分断溝形成工程で、上記溝部が刻切部で形成される場合、
   上記第２基板のベース基板上の面積よりも狭い上記距離調整層が設けられ、その距離調整層の設けられない上記ベース基板上の余領域に、上記刻切部が押し当てられて移動されることで、距離調整層に溝部が形成されることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示パネルの製造方法。

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