JP2012137685A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品位の良好な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】所定の間隔をおいて対向配置された第１基板及び第２基板と、前記第１基板の前記第２基板と対向する側に配置され、前記第２基板を支持し前記第２基板との間にセルギャップを形成するスペーサと、前記第１基板と前記第２基板との間の前記セルギャップに保持されるとともに、前記第１基板と前記第２基板とに間に形成される縦電界が印加される液晶層と、前記第１基板の前記第２基板と対向する側において各画素の周辺に配置され、前記第２基板から離間し前記第２基板との間に空隙を形成する壁部と、前記スペーサ及び前記壁部を覆う配向膜と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【選択図】 図３

Description

本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、パーソナルコンピュータなどのＯＡ機器やテレビなどの表示装置として各種分野で利用されている。近年では、液晶表示装置は、携帯電話などの携帯端末機器や、カーナビゲーション装置、ゲーム機などの表示装置としても利用されている。

近年、液晶表示装置を使用した携帯端末機器や各種モニタにおいては、液晶表示パネルの前面にタッチパネルを配置し、直接画面に触れて操作できる製品が増加している。しかしながら、液晶表示パネルに指やペンなどで押圧する圧力を加えると、その部分がムラとして視認されやすいという問題点がある。これは、圧力が加わった液晶表示パネルの基板が変形し、基板間隔が変化することに伴って、液晶材料が流動することで周辺部分との光透過率に差が生じることにより発生する現象である。

特開２００８−３９９５５号公報

本実施形態の目的は、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することにある。

本実施形態によれば、
所定の間隔をおいて対向配置された第１基板及び第２基板と、前記第１基板の前記第２基板と対向する側に配置され、前記第２基板を支持し前記第２基板との間にセルギャップを形成するスペーサと、前記第１基板と前記第２基板との間の前記セルギャップに保持されるとともに、前記第１基板と前記第２基板とに間に形成される縦電界が印加される液晶層と、前記第１基板の前記第２基板と対向する側において各画素の周辺に配置され、前記第２基板から離間し前記第２基板との間に空隙を形成する壁部と、前記スペーサ及び前記壁部を覆う配向膜と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。

図１は、本実施形態における液晶表示装置の構成を模式的に示す図である。 図２は、図１に示した液晶表示パネルのうちのアレイ基板を対向基板の側から見た概略上面図である。 図３は、図１に示した液晶表示パネルのうちの３つの画素ＰＸ１乃至ＰＸ３を含む概略断面図である。 図４は、アレイ基板に形成された第２構成例の壁部を対向基板の側から見た概略上面図である。 図５は、アレイ基板に形成された第３構成例の壁部を対向基板の側から見た概略上面図である。 図６は、アレイ基板に形成された第４構成例の壁部を対向基板の側から見た概略上面図である。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本実施形態における液晶表示装置１の構成を模式的に示す図である。

すなわち、液晶表示装置１は、アクティブマトリクスタイプの液晶表示パネルＬＰＮ、液晶表示パネルＬＰＮに接続された駆動ＩＣチップ２及びフレキシブル配線基板３などを備えている。

液晶表示パネルＬＰＮは、所定の間隔をおいて対向配置された第１基板としてのアレイ基板ＡＲ及び第２基板としての対向基板ＣＴと、これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間のセルギャップに保持された図示しない液晶層と、を備えて構成されている。これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、シール材５によって貼り合わせられている。

このシール材５は、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間において、略矩形枠状に形成されている。シール材５の一部は欠落しており、液晶材料を注入するための注入口６が確保されている。注入口６は、封止材７によって封止されている。

このような液晶表示パネルＬＰＮは、シール材５によって囲まれた内側に、画像を表示する略矩形状のアクティブエリアＡＣＴを備えている。このアクティブエリアＡＣＴは、ｍ×ｎ個のマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている（但し、ｍ及びｎは正の整数である）。

また、本実施形態においては、液晶表示パネルＬＰＮは、透過表示機能を有しており、液晶表示装置１は、液晶表示パネルＬＰＮを照明するバックライト４を備えている。このバックライト４は、図示した例では、液晶表示パネルＬＰＮの背面側つまりアレイ基板ＡＲの背面側に配置されている。このようなバックライト４としては、種々の形態が適用可能であり、また、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用したものや冷陰極管（ＣＣＦＬ）を利用したものなどのいずれでも適用可能であり、詳細な構造については説明を省略する。

さらに、本実施形態においては、液晶表示装置１は、接触を検知して検知信号を出力するタッチパネルＴＰを備えている。このタッチパネルＴＰは、図示した例では、液晶表示パネルＬＰＮの前面側、ここでは対向基板ＣＴの外面に配置されている。なお、アレイ基板ＡＲの外面が液晶表示パネルＬＰＮの前面に相当する場合、タッチパネルＴＰは、アレイ基板ＡＲの外面に配置される。つまり、タッチパネルＴＰは、アレイ基板ＡＲの外面または対向基板ＣＴの外面に配置可能である。このようなタッチパネルＴＰとしては、種々の形態が適用可能であるが、詳細な構造については説明を省略する。

図２は、図１に示した液晶表示パネルＬＰＮのうちのアレイ基板ＡＲを対向基板ＣＴの側から見た概略上面図である。

まず、アクティブエリアＡＣＴの構成について説明する。ここでは、特に第１方向Ｘに並んだ３つの画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３について説明する。アレイ基板ＡＲは、第１方向Ｘに沿ってそれぞれ延出したゲート線Ｇ及び補助容量線Ｃ、第１方向Ｘと交差する第２方向Ｙに沿って延出したソース線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、ゲート線Ｇ及びソース線Ｓ１に電気的に接続された第１スイッチング素子ＳＷ１、ゲート線Ｇ及びソース線Ｓ２に電気的に接続された第２スイッチング素子ＳＷ２、ゲート線Ｇ及びソース線Ｓ３に電気的に接続された第３スイッチング素子ＳＷ３、第１スイッチング素子ＳＷ１に電気的に接続された第１画素電極ＰＥ１、第２スイッチング素子ＳＷ２に電気的に接続された第２画素電極ＰＥ２、第３スイッチング素子ＳＷ３に電気的に接続された第３画素電極ＰＥ３、各画素ＰＸ１乃至ＰＸ３の周辺に配置された壁部ＷＬ、図示しない対向基板を支持するスペーサＳＰなどを備えている。

アクティブエリアＡＣＴにおいて、複数本のゲート線Ｇ及び補助容量線Ｃは、第２方向Ｙに沿って交互に並列配置されている。また、ソース線Ｓ１乃至Ｓ３を含む複数本のソース線Ｓは、第１方向に沿って並列配置されている。ゲート線Ｇ及び補助容量線Ｃとソース線Ｓとは略直交するため、これらは格子状に形成され、アクティブエリアＡＣＴにおいてブラックマトリクスを形成する。例えば、補助容量線Ｃとソース線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３とが成すマス目がそれぞれ画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３の開口部に相当する。なお、ゲート線Ｇとソース線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３とが成すマス目がそれぞれ画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３の開口部に相当する場合もある。

第１スイッチング素子ＳＷ１及び第１画素電極ＰＥ１は、画素ＰＸ１に対応して配置されている。第２スイッチング素子ＳＷ２及び第２画素電極ＰＥ２は、画素ＰＸ２に対応して配置されている。第３スイッチング素子ＳＷ３及び第３画素電極ＰＥ３は、画素ＰＸ３に対応して配置されている。

第１乃至第３スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３は、同一構造であり、例えば、ｎチャネル薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成されている。ここでは、第１スイッチング素子ＳＷ１の構造について説明し、第２スイッチング素子ＳＷ２及び第３スイッチング素子ＳＷ３の構造については説明を省略する。

第１スイッチング素子ＳＷ１は、半導体層ＳＣを備えている。この半導体層ＳＣは、例えば、ポリシリコンやアモルファスシリコンなどによって形成可能であり、ここではポリシリコンによって形成されている例について説明する。

第１スイッチング素子ＳＷ１のゲート電極ＷＧは、ゲート線Ｇに電気的に接続されている。図示した例では、ゲート電極ＷＧはゲート線Ｇと一体的に形成されている。第１スイッチング素子ＳＷ１のソース電極ＷＳは、ソース線Ｓ１に電気的に接続されている。図示した例では、ソース電極ＷＳはソース線Ｓ１と一体に形成されている。

ゲート電極ＷＧ、ゲート線Ｇ、補助容量線Ｃなどは、同一の導電材料を用いて同一工程で形成可能である。ソース電極ＷＳ、ドレイン電極ＷＤ、ソース線Ｓ１などは、同一の導電材料を用いて同一工程で形成可能である。これらのゲート電極ＷＧやソース電極ＷＳなどは、例えばアルミニウム、モリブデン、タングステン、チタン、タンタル、クロムなどの低抵抗な導電材料によって形成されている。ここに示した導電材料は、いずれも光の透過率が極めて低い（あるいはほとんど透過率がゼロである）遮光性の材料である。

第１スイッチング素子ＳＷ１の上には、第１着色層ＣＦ１が配置されている。この第１着色層ＣＦ１は、例えば、緑色（Ｇ）に着色された樹脂材料によって形成されている。第１画素電極ＰＥ１は、第１着色層ＣＦ１の上に配置され、第１着色層ＣＦ１に形成されたコンタクトホールＣＨ１を介して第１スイッチング素子ＳＷ１のドレイン電極ＷＤと電気的に接続されている。

第２スイッチング素子ＳＷ２の上には、第２着色層ＣＦ２が配置されている。この第２着色層ＣＦ２は、第１着色層ＣＦ１とは異なる色、例えば、赤色（Ｒ）に着色された樹脂材料によって形成されている。第２画素電極ＰＥ２は、第２着色層ＣＦ２の上に配置され、第２着色層ＣＦ２に形成されたコンタクトホールＣＨ２を介して第２スイッチング素子ＳＷ２のドレイン電極ＷＤと電気的に接続されている。

第３スイッチング素子ＳＷ３の上には、第３着色層ＣＦ３が配置されている。この第３着色層ＣＦ３は、第１着色層ＣＦ１及び第２着色層ＣＦ２とは異なる色、例えば、青色（Ｂ）に着色された樹脂材料によって形成されている。第３画素電極ＰＥ３は、第３着色層ＣＦ３の上に配置され、第３着色層ＣＦ３に形成されたコンタクトホールＣＨ３を介して第３スイッチング素子ＳＷ３のドレイン電極ＷＤと電気的に接続されている。

図示した例では、第１着色層ＣＦ１は、格子状に形成され、画素ＰＸ１に対応した領域のみならず、第１方向Ｘに沿った各補助容量線Ｃの上にも配置されている。第２着色層ＣＦ２は、第１着色層ＣＦ１によって囲まれた領域のうち、画素ＰＸ２に対応した領域に配置されている。第３着色層ＣＦ３は、第１着色層ＣＦ１によって囲まれた領域のうち、画素ＰＸ３に対応した領域に配置されている。

壁部ＷＬは、各画素ＰＸ１乃至ＰＸ３を囲む略矩形枠状に形成されている。特に、この第１構成例では、壁部ＷＬは、途中で途切れることがない閉ループ状である。

スペーサＳＰは、例えば、第１着色層ＣＦ１の上に形成されている。このようなスペーサＳＰは、補助容量線Ｃなどの配線の直上に位置している。

次に、液晶表示パネルＬＰＮの構造について、以下により詳細に説明する。

図３は、図１に示した液晶表示パネルＬＰＮのうちの３つの画素ＰＸ１乃至ＰＸ３を含む概略断面図である。

アレイ基板ＡＲは、プラスチック基板やガラス基板などの光透過性を有する第１絶縁基板１０を用いて形成されている。アレイ基板ＡＲは、第１絶縁基板１０の上に、第１乃至第３スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３、第１乃至第３画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３などを備えている。

第１乃至第３スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３のそれぞれの半導体層ＳＣは、第１絶縁基板１０の上に形成されている。この半導体層ＳＣは、チャネル領域ＳＣＣを挟んだ両側にそれぞれソース領域ＳＣＳ及びドレイン領域ＳＣＤを有している。半導体層ＳＣは、ゲート絶縁膜１１によって覆われている。また、ゲート絶縁膜１１は、第１絶縁基板１０の上にも配置されている。なお、第１絶縁基板１０と半導体層ＳＣ及びゲート絶縁膜１１との間には、絶縁膜であるアンダーコート層が介在していても良い。

ゲート電極ＷＧは、ゲート絶縁膜１１の上に形成され、半導体層ＳＣのチャネル領域ＳＣＣの直上に位置している。ゲート電極ＷＧは、層間絶縁膜１２によって覆われている。また、この層間絶縁膜１２は、ゲート絶縁膜１１の上にも配置されている。これらのゲート絶縁膜１１及び層間絶縁膜１２は、例えば、酸化シリコン及び窒化シリコンなどの無機系材料によって形成されている。

第１乃至第３スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３のそれぞれのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、層間絶縁膜１２の上に形成されている。ソース電極ＷＳは、ゲート絶縁膜１１及び層間絶縁膜１２を貫通するコンタクトホールを通して半導体層ＳＣのソース領域ＳＣＳにコンタクトしている。ドレイン電極ＷＤは、ゲート絶縁膜１１及び層間絶縁膜１２を貫通するコンタクトホールを通して半導体層ＳＣのドレイン領域ＳＣＤにコンタクトしている。

画素ＰＸ１において、第１着色層ＣＦ１は、第１スイッチング素子ＳＷ１のソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤを覆うとともに、層間絶縁膜１２の上にも配置されている。この第１着色層ＣＦ１には、第１スイッチング素子ＳＷ１のドレイン電極ＷＤに到達するコンタクトホールＣＨ１が形成されている。第１画素電極ＰＥ１は、第１着色層ＣＦ１の上に形成され、コンタクトホールＣＨ１を介して第１スイッチング素子ＳＷ１のドレイン電極ＷＤとコンタクトしている。

画素ＰＸ２において、第２着色層ＣＦ２は、第２スイッチング素子ＳＷ２のソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤを覆うとともに、層間絶縁膜１２の上にも配置されている。この第２着色層ＣＦ２には、第２スイッチング素子ＳＷ２のドレイン電極ＷＤに到達するコンタクトホールＣＨ２が形成されている。第２画素電極ＰＥ２は、第２着色層ＣＦ２の上に形成され、コンタクトホールＣＨ２を介して第２スイッチング素子ＳＷ２のドレイン電極ＷＤとコンタクトしている。

画素ＰＸ３において、第３着色層ＣＦ３は、第３スイッチング素子ＳＷ３のソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤを覆うとともに、層間絶縁膜１２の上にも配置されている。この第３着色層ＣＦ３には、第３スイッチング素子ＳＷ３のドレイン電極ＷＤに到達するコンタクトホールＣＨ３が形成されている。第３画素電極ＰＥ３は、第３着色層ＣＦ３の上に形成され、コンタクトホールＣＨ３を介して第３スイッチング素子ＳＷ３のドレイン電極ＷＤとコンタクトしている。

なお、これらの第１乃至第３着色層ＣＦ１乃至ＣＦ３は、透明絶縁膜であるオーバーコート層によって覆われていても良い。この場合、第１乃至第３着色層ＣＦ１乃至ＣＦ３と、第１乃至第３画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３との間に、オーバーコート層が介在する。

第１乃至第３画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３は、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。これらの第１乃至第３画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３は、第１配向膜１４によって覆われている。すなわち、第１配向膜１４は、アレイ基板ＡＲの対向基板ＣＴと向かい合う側の表面、つまり、液晶層ＬＱに接する面に配置されている。

このようなアレイ基板ＡＲの対向基板ＣＴと対向する側には、スペーサＳＰが配置されている。このスペーサＳＰは、対向基板ＣＴを支持し、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間にセルギャップを形成している。図示した例では、スペーサＳＰは、第１着色層ＣＦ１の上に配置されている。このようなスペーサＳＰは、例えば、樹脂材料によって形成されている。また、スペーサＳＰは、第１配向膜１４によって覆われている。スペーサＳＰの上面あるいは対向基板ＣＴを支持する支持面も第１配向膜１４によって覆われており、後述する対向基板ＣＴ側の第２配向膜３１と接触している。

また、アレイ基板ＡＲの対向基板ＣＴと対向する側において画素ＰＸ１乃至ＰＸ３の各々の周辺には、壁部ＷＬが配置されている。この壁部ＷＬは、対向基板ＣＴから離間しており、対向基板ＣＴとの間に空隙ＧＰを形成している。図示した例では、壁部ＷＬは、第１乃至第３画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３の各々の周縁に沿って配置されている。また、壁部ＷＬは、スペーサＳＰと同様に、第１配向膜１４によって覆われている。上記の空隙ＧＰは、壁部ＷＬの上面を覆う第１配向膜１４と後述する第２配向膜３１との間に形成される。

このような壁部ＷＬを形成する材料には特に制限は無く、ポジ型あるいはネガ型のいずれの樹脂材料によっても形成可能であり、あるいは、アクリル系樹脂材料やノボラック系樹脂材料などの少なくとも露光プロセスを用いてパターニングできる感光性樹脂材料であれば使用可能である。また、壁部ＷＬは、スペーサＳＰと同一材料によって形成することも可能である。

壁部ＷＬが配置される位置について、より具体的に説明する。すなわち、壁部ＷＬは、第１着色層ＣＦ１と第２着色層ＣＦ２との境界（つまり、画素ＰＸ１と画素ＰＸ２との境界）上、第２着色層ＣＦ２と第３着色層ＣＦ３との境界（つまり、画素ＰＸ２と画素ＰＸ３との境界）上、及び、第３着色層ＣＦ３と第１着色層ＣＦ１との境界（つまり、画素ＰＸ３と画素ＰＸ１との境界）上にそれぞれ位置している。

このとき、壁部ＷＬは、第１画素電極ＰＥ１の周縁とこれに隣接する第２画素電極ＰＥ２の周縁とに跨って配置され、同様に、第２画素電極ＰＥ２の周縁とこれに隣接する第３画素電極ＰＥ３の周縁とに跨って配置され、第３画素電極ＰＥ３の周縁とこれに隣接する第１画素電極ＰＥ１の周縁とに跨って配置されている。

但し、壁部ＷＬの幅については、開口部にはみ出さないように設計することが望ましく、この条件を満たしていれば所望の幅に設定することが可能となる。

アレイ基板ＡＲのアクティブエリアＡＣＴの外側においては、遮光層ＢＭが配置され、さらにその外側にはシール材５が配置されている。遮光層ＢＭは、例えば、黒色に着色された樹脂材料によって形成されている。シール材５は、例えば、熱硬化型あるいは紫外線硬化型などの各種樹脂材料などによって形成されている。

一方、液晶表示パネルＬＰＮの対向基板ＣＴは、プラスチック基板やガラス基板などの光透過性を有する第２絶縁基板３０を用いて形成されている。この対向基板ＣＴは、第２絶縁基板３０の上に、対向電極ＣＥなどを備えている。

対向電極ＣＥは連続膜であり、アクティブエリアＡＣＴにおいては、液晶層ＬＱを介して各画素電極ＰＥと対向している。また、この対向電極ＣＥは、アクティブエリアＡＣＴの外側にも延在し、シール材５よりも外側において図示しない導電部材を介してアレイ基板ＡＲの側から所定の電圧が印加される。このような対向電極ＣＥは、ＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成されている。

対向電極ＣＥの表面は、第２配向膜３１によって覆われている。すなわち、第２配向膜３１は、対向基板ＣＴのアレイ基板ＡＲと向かい合う側の表面、つまり液晶層ＬＱに接する面に配置されている。第１配向膜１４及び第２配向膜３１は、例えば、ポリイミドによって形成されている。

上述したようなアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、それぞれの第１配向膜１４及び第２配向膜３１が対向するように配置されている。このとき、アレイ基板ＡＲの第１配向膜１４と対向基板ＣＴの第２配向膜３１との間には、スペーサＳＰが配置され、これにより、所定のセルギャップが形成される。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、所定のセルギャップが形成された状態でシール材５によって貼り合わせられている。

液晶層ＬＱは、上述したセルギャップに封入されている。すなわち、液晶層ＬＱは、アレイ基板ＡＲの画素電極ＰＥと対向基板ＣＴの対向電極ＣＥとの間に保持された液晶材料によって構成されている。液晶層ＬＱと画素電極ＰＥとの間には、第１配向膜１４が介在している。液晶層ＬＱと対向電極ＣＥとの間には、第２配向膜３１が介在している。このような液晶層ＬＱには、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に形成される縦電界が印加される。この縦電界は、第１乃至第３画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３と対向電極ＣＥとの間の電位差によって形成され、アレイ基板ＡＲあるいは対向基板ＣＴの法線と略平行な方向に沿っている。

液晶表示パネルＬＰＮの一方の外面、つまり、アレイ基板ＡＲを構成する第１絶縁基板１０の外面には、第１偏光板ＰＬ１などの光学素子が接着剤などにより貼付されている。また、液晶表示パネルＬＰＮの他方の外面、つまり、対向基板ＣＴを構成する第２絶縁基板３０の外面には、第２偏光板ＰＬ２などの光学素子が接着剤などにより貼付されている。

図３に示した例では、スペーサＳＰ及び壁部ＷＬは、アレイ基板ＡＲに備えられたが、対向基板ＣＴに備えられていても良く、この場合には、スペーサＳＰ及び壁部ＷＬは、第２配向膜３１によって覆われる。また、図３に示した例では、第１乃至第３着色層ＣＦ１乃至ＣＦ３がアレイ基板に備えられたカラーフィルタ・オン・アレイ（ＣＯＡ）構造の液晶表示パネルＬＰＮについて説明したが、第１乃至第３着色層ＣＦ１乃至ＣＦ３は、対向基板に備えられていても良い。また、ここでは、液晶表示パネルＬＰＮが透過表示機能を有する構成について説明したが、液晶表示パネルＬＰＮが反射表示機能を有する構成であっても良いし、透過表示機能及び反射表示機能の双方を有する構成であっても良い。

次に、上述した液晶表示パネルＬＰＮの製造方法について簡単に説明する。

まず、第１絶縁基板１０の上に第１乃至第３スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３、ゲート絶縁膜１１、層間絶縁膜１２などを形成する。その後、第１乃至第３スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３などの上に、緑色に着色されたレジスト液をスピンナーにより塗布し、約９０℃で約５分間プリベークし、所定パターンのフォトマスクを用いて、１５０ｍＪ／ｃｍ^２の強度の紫外線により露光する。その後、約０．１重量％のテトラメチルアンモニウムハイドライド（ＴＭＡＨ）水溶液を用いて約４０秒間現像し、さらに水洗した後に、約２００℃で１時間ほどポストベークをすることによって、緑色の第１着色層ＣＦ１を形成する。

その後、赤色に着色されたレジスト液を用いて同様の手法により赤色の第２着色層ＣＦ２を形成し、さらに、青色に着色されたレジスト液を用いて同様の手法により青色の第３着色層ＣＦ３を形成する。なお、これらの第１乃至第３着色層ＣＦ１乃至ＣＦ３を形成する過程では、それぞれコンタクトホールＣＨ１乃至ＣＨ３も形成される。その後、黒色に着色されたレジスト液を用いて同様の手法により黒色の遮光層ＢＭを形成する。

続いて、第１乃至第３着色層ＣＦ１乃至ＣＦ３の上に、スパッタリング法によりＩＴＯを堆積し、このＩＴＯを所定パターンのフォトマスクを用いてパターンニングすることにより第１乃至第３画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３を形成する。

続いて、第１乃至第３画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３などの上に、レジスト液をスピンナーにより塗布し、所定パターンのフォトマスクを用いてパターニングを行うことによって、スペーサＳＰを形成する。さらに、第１乃至第３画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３などの上に、レジスト液をスピンナーにより塗布し、所定パターンのフォトマスクを用いてパターニングを行うことによって、壁部ＷＬを形成する。

なお、スペーサＳＰと壁部ＷＬとを同一材料を使用して同一工程でパターニングすることも可能であり、この場合には、工程数を削減することが可能となる。このように、高さの異なるスペーサＳＰ及び壁部ＷＬを一括して形成する場合には、ハーフトーン露光などの手法が適用される。

続いて、第１乃至第３画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３、スペーサＳＰ、壁部ＷＬなどの上にポリイミドからなる配向膜材料を塗布した後に、配向処理を施すことにより、第１配向膜１４を形成する。

一方で、第２絶縁基板３０の上に、スパッタリング法によりＩＴＯを堆積し、対向電極ＣＥを形成する。その後、ポリイミドからなる配向膜材料を基板全面に塗布した後に、配向処理を施すことにより第２配向膜３１を形成する。

続いて、対向基板ＣＴの外周周辺部にシール材５を塗布する。このとき、シール材５は、注入口６を形成するように塗布される。そして、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとをシール材５により貼り合わせ、枚葉方式の封着治具に入れて排気を行い、約１７０℃の硬化温度にて３０分焼成することにより空状態のセルが完成する。

続いて、カイラル材が添加されたネマティック液晶材料を、注入口６からセル内に真空注入し、注入口６を封止材７としての紫外線硬化型樹脂材料を用いて封止し、液晶表示パネルＬＰＮが得られる。その後、液晶表示パネルＬＰＮの両側にそれぞれ第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２を配置する。また、アレイ基板ＡＲには、駆動ＩＣチップ２やフレキシブル配線基板３などが実装される。そして、バックライト４やタッチパネルＴＰとともに組み立てられ、液晶表示装置１が完成する。

このような第１構成例によれば、液晶表示パネルＬＰＮにおいて、壁部ＷＬは、液晶層ＬＱを構成する液晶材料に対して障害となり、液晶材料の流動を抑制するものである。このため、液晶表示パネルＬＰＮに押圧する圧力などが加わった際に、液晶材料の流動が抑制されるため、その周辺領域との光透過率の差を低減することができ、表示ムラが視認されにくくなる。したがって、良好な表示品位を得ることが可能となる。

次に、本実施形態における液晶表示パネルＬＰＮに適用可能な壁部ＷＬの他の形状について説明する。

図４は、アレイ基板ＡＲに形成された第２構成例の壁部ＷＬを対向基板ＣＴの側から見た概略上面図である。

すなわち、壁部ＷＬは、各画素ＰＸ１乃至ＰＸ３を囲む略矩形枠状に形成され、その一部に切欠ＣＰが形成されている。図示した例では、画素ＰＸ１を囲む壁部ＷＬに切欠ＣＰが形成されている。このような切欠ＣＰは、画素ＰＸ１とその外部とを繋ぐパスとなる。また、画素ＰＸ１の第２方向Ｙに隣接する他の画素を囲む壁部ＷＬにも同様の切欠ＣＰが形成されており、画素ＰＸ１を囲む壁部ＷＬの切欠ＣＰと向かい合っている。

このような第２構成例によれば、液晶表示パネルＬＰＮを製造する過程で、空状態のセル内に液晶材料を真空注入する際、壁部ＷＬを乗り越える液晶材料の注入経路に加えて、切欠ＣＰを介した液晶材料の注入経路が確保されるため、第１構成例と比較して、液晶材料の注入時間を短縮することが可能となる。

図５は、アレイ基板ＡＲに形成された第３構成例の壁部ＷＬを対向基板ＣＴの側から見た概略上面図である。

すなわち、壁部ＷＬは、各画素ＰＸ１乃至ＰＸ３を囲む略矩形枠状に形成されているが、複数の切欠ＣＰＸ及びＣＴＹが形成されている点で、第１構成例及び第２構成例と相違している。ここでは、１画素を囲む壁部ＷＬの四方に切欠ＣＰＸ及びＣＴＹが形成されている。

切欠ＣＰＸは、第１方向Ｘに隣接する画素間を繋ぐパスとなる。また、切欠ＣＰＹは、画素とその外部とを繋ぐパス、あるいは、第２方向Ｙに隣接する画素間を繋ぐパスとなる。また、複数の切欠ＣＰＸは第１方向Ｘに沿って同一直線上に位置しており、同様に、複数の切欠ＣＰＹは第２方向Ｙに沿って同一直線上に位置している。

このような第３構成例によれば、第２構成例と比較して、さらに液晶材料の注入時間を短縮することが可能となる。

図６は、アレイ基板ＡＲに形成された第４構成例の壁部ＷＬを対向基板ＣＴの側から見た概略上面図である。

すなわち、壁部ＷＬは、各画素ＰＸ１乃至ＰＸ３を囲む略矩形枠状に形成されているが、切欠ＣＰＸ及びＣＴＹが形成された位置に対向して、切欠が形成されていない壁部ＷＬが位置する点で、第１乃至第３構成例と相違している。

図示した例では、画素ＰＸ２を囲む壁部ＷＬには、向かい合う辺にそれぞれ切欠ＣＰＸが形成されており、ここでは、これらの切欠ＣＰＸは、第１方向Ｘに沿って同一直線上に位置している。このような切欠ＣＰＸは、それぞれ画素ＰＸ２と画素ＰＸ１あるいは画素ＰＸ３とを繋ぐパスとなる。画素ＰＸ１を囲む壁部ＷＬにおいては、切欠ＣＰＸと対向する位置には、切欠が形成されていない壁部ＷＬが位置している。また、画素ＰＸ３を囲む壁部ＷＬにおいては、切欠ＣＰＸと対向する位置には、切欠が形成されていない壁部ＷＬが位置している。

また、図示した例では、画素ＰＸ２を囲む壁部ＷＬには、向かい合う辺にそれぞれ切欠ＣＰＹが形成されており、ここでは、これらの切欠ＣＰＹは、第２方向Ｙに沿って同一直線上に位置している。このような切欠ＣＰＹは、画素ＰＸ２とその外部とを繋ぐパス、あるいは、画素ＰＸ２と第２方向Ｙに隣接した画素とを繋ぐパスとなる。画素ＰＸ２と第２方向Ｙに隣接する画素を囲む壁部ＷＬにおいては、切欠ＣＰＹと対向する位置には、切欠が形成されていない壁部ＷＬが位置している。

このような第４構成例によれば、上記の各構成例と同様に、液晶材料の注入経路を確保して、液晶材料の注入時間を短縮することが可能となる。これに加えて、液晶表示パネルＬＰＮに押圧する圧力などが加わった際に、たとえ切欠ＣＰＸあるいは切欠ＣＰＹを介して液晶材料が流動したとしても、その液晶材料の流動方向には壁部ＷＬが位置しているため、更なる液晶材料の流動を抑制することが可能となる。

（比較例）
上述の本実施形態と同様の工法で液晶表示装置を作成したが、壁部を形成しなかった。その結果、指やペンなどで液晶表示パネルＬＰＮに圧力を加えると、その部分がムラとして視認された。

以上説明したように、本実施形態によれば、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…液晶表示装置
ＬＰＮ…液晶表示パネル
ＡＲ…アレイ基板 ＣＴ…対向基板 ＬＱ…液晶層
ＳＰ…スペーサ
ＷＬ…壁部
ＣＰ（ＣＰＸ、ＣＰＹ）…切欠
ＰＸ１…画素 ＳＷ１…第１スイッチング素子 ＰＥ１…第１画素電極
ＣＦ１…第１着色層
ＰＸ２…画素 ＳＷ２…第２スイッチング素子 ＰＥ２…第２画素電極
ＣＦ２…第２着色層
ＰＸ３…画素 ＳＷ３…第３スイッチング素子 ＰＥ３…第３画素電極
ＣＦ３…第３着色層
ＣＥ…対向電極
ＴＰ…タッチパネル

Claims (9)

1. 所定の間隔をおいて対向配置された第１基板及び第２基板と、
   前記第１基板の前記第２基板と対向する側に配置され、前記第２基板を支持し前記第２基板との間にセルギャップを形成するスペーサと、
   前記第１基板と前記第２基板との間の前記セルギャップに保持されるとともに、前記第１基板と前記第２基板とに間に形成される縦電界が印加される液晶層と、
   前記第１基板の前記第２基板と対向する側において各画素の周辺に配置され、前記第２基板から離間し前記第２基板との間に空隙を形成する壁部と、
   前記スペーサ及び前記壁部を覆う配向膜と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第１基板は、
   各画素に配置された第１乃至第３スイッチング素子と、
   前記第１スイッチング素子の上に配置された第１着色層、前記第２スイッチング素子の上に配置された第２着色層、及び、前記第３スイッチング素子の上に配置された第３着色層と、
   前記第１着色層の上に配置され前記第１スイッチング素子と電気的に接続された第１画素電極、前記第２着色層の上に配置され前記第２スイッチング素子と電気的に接続された第２画素電極、及び、前記第３着色層の上に配置され前記第３スイッチング素子と電気的に接続された第３画素電極と、を備え、
   前記壁部は、前記第１乃至第３画素電極の各々の周縁に沿って配置されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記壁部は、前記第１着色層と前記第２着色層との境界上、前記第２着色層と前記第３着色層との境界上、及び、前記第３着色層と前記第１着色層との境界上にそれぞれ位置していることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記壁部は、前記第１画素電極の周縁とこれに隣接する前記第２画素電極の周縁とに跨って配置され、前記第２画素電極の周縁とこれに隣接する前記第３画素電極の周縁とに跨って配置され、前記第３画素電極の周縁とこれに隣接する前記第１画素電極の周縁とに跨って配置されたことを特徴とする請求項２乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記壁部は、前記スペーサと同一材料によって形成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記壁部は、各画素を囲む略矩形枠状に形成され、その一部に切欠が形成されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
7. 前記壁部に形成された前記切欠は、同一直線上に位置していることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記切欠が形成された位置に対向して、切欠が形成されていない前記壁部が位置することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
9. 前記第１基板の外面または前記第２基板の外面にタッチパネルが配置されたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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