JP2018173544A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】実施形態の課題は、表示品位および透過率の向上が可能な表示装置を提供することにある。
【解決手段】実施形態に係る表示装置は、それぞれ画素電極を含む複数の画素が設けられた第1基板SUB1と、第1基板に対向して配置された第2基板SUB2と、第1基板と第2基板との間に封入された液晶層LCと、第1基板に対向する第2基板の内面に設けられた第1スペーサPS1および前記第1スペーサと高さの異なる第2スペーサPS2と、第1基板に設けられ、それぞれ第1スペーサおよび第2スペーサに対向する複数の第1アレイ柱AP1と、第1基板に設けられ、それぞれ第1アレイ柱と高さが異なる複数の第2アレイ柱AP2と、を備えている。
【選択図】 図4
【解決手段】実施形態に係る表示装置は、それぞれ画素電極を含む複数の画素が設けられた第1基板SUB1と、第1基板に対向して配置された第2基板SUB2と、第1基板と第2基板との間に封入された液晶層LCと、第1基板に対向する第2基板の内面に設けられた第1スペーサPS1および前記第1スペーサと高さの異なる第2スペーサPS2と、第1基板に設けられ、それぞれ第1スペーサおよび第2スペーサに対向する複数の第1アレイ柱AP1と、第1基板に設けられ、それぞれ第1アレイ柱と高さが異なる複数の第2アレイ柱AP2と、を備えている。
【選択図】 図4
Description
ここで述べる実施形態は、表示装置に関する。
表示装置として、例えば、液晶表示装置は、複数の画素電極や薄膜トランジスタ(TFT)等がマトリクス状に設けられた第1基板(アレイ基板)と、この第1基板に対向して配置された第2基板(対向基板)と、これら第1基板と第2基板との間に保持された液晶層と、を備えている。第1基板と第2基板は、シール材により貼り合わせられ、このシール材の内側に液晶層が封入されている。また、第1基板と第2基板との間のギャップを維持するため、これらの基板間に複数のスペーサが設けられている。これらのスペーサとして、第1基板に設けられたスペーサと対向基板に設けられたスペーサとを互いに交差するように配置して構成するクロス柱配置のスペーサが提案されている。
近年、液晶表示装置の薄型化に伴い、第1基板と第2基板とのギャップが小さくなっている。同時に、液晶表示装置の高透過率化に伴い、ブラックマトリックスの幅が縮小している。通常、スペーサは、ブラックマトリックスと対向する位置に設けられている。このような薄型、高透過率の液晶表示装置を曲げたり、押し潰したりした場合、アレイ基板と対向基板とが位置ずれし、スペーサが画素のアレイを擦ってしまうことがある。その結果、液晶配向の乱れが生じ、輝点(PS痕)と成り得る。輝点の発生は、液晶表示装置の表示品位に悪影響を与える。また、輝点の発生を抑制するため、ブラックマトリックスの幅を広くすると、液晶表示装置の透過率が低下する。
この発明の実施形態の課題は、表示品位の向上および透過率の向上が可能な表示装置を提供することにある。
実施形態に係る表示装置は、それぞれ画素電極を含む複数の表示画素が設けられた第1基板と、前記第1基板に対向しているとともにカラーフィルタが設けられた第2基板と、前記第1基板と第2基板との間に封入された液晶層と、前記第2基板の内面に設けられた第1スペーサおよび前記第1スペーサと高さの異なる第2スペーサと、前記第1基板に設けられ前記第1スペーサに対向しているとともに前記第1スペーサの延在方向と交差する方向に延在する第1アレイ柱と、前記第1基板に設けられ前記第2スペーサに対向しているとともに前記第2スペーサの延在方向と交差する方向に延在する第2アレイ柱と、を備え、前記第1アレイ柱は前記第2アレイ柱とは高さが異なる。
本特許では、クロス柱構造で高さの異なる2種類のアレイ柱を形成することでパネルを潰したときと曲げたときのスペーサ痕耐性を上げることができ、その結果、BM幅を縮小できより透過率を向上することができる。
本特許では、クロス柱構造で高さの異なる2種類のアレイ柱を形成することでパネルを潰したときと曲げたときのスペーサ痕耐性を上げることができ、その結果、BM幅を縮小できより透過率を向上することができる。
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
実施形態においては、表示装置の一例として、液晶表示装置を開示する。この液晶表示装置は、例えば、時計、ナビゲーション等のウエラブルデバイス、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、テレビ受像装置、車載装置、ゲーム機器等の種々の装置に用いることができる。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る液晶表示装置を示す斜視図である。
液晶表示装置10は、アクティブマトリクス型の液晶表示パネル12、液晶表示パネル12を駆動する駆動ICチップCP、制御モジュール14、フレキシブルプリント配線基板(FPC)15などを備えている。更に、液晶表示装置10は、液晶表示パネル12の背面に対向して設けられた照明装置(バックライト装置)BLを備えている。
図1は、第1の実施形態に係る液晶表示装置を示す斜視図である。
液晶表示装置10は、アクティブマトリクス型の液晶表示パネル12、液晶表示パネル12を駆動する駆動ICチップCP、制御モジュール14、フレキシブルプリント配線基板(FPC)15などを備えている。更に、液晶表示装置10は、液晶表示パネル12の背面に対向して設けられた照明装置(バックライト装置)BLを備えている。
液晶表示パネル12は、矩形平板状のアレイ基板(第1基板)SUB1と、アレイ基板SUB1に対向配置された矩形平板状の対向基板(第2基板)SUB2と、アレイ基板SUB1と対向基板SUB2との間に保持された液晶層LCと、を備えている。アレイ基板SUB1および対向基板SUB2は、例えば、ガラス板、透明な樹脂基板等の絶縁基板により構成される。アレイ基板SUB1及び対向基板SUB2は、これらの間に所定のセルギャップを形成した状態で、枠状のシール材SEによって貼り合わされている。液晶層LCは、セルギャップにおいてシール材SEによって囲まれた内側に保持されている。液晶表示パネル12は、シール材SEによって囲まれた内側に、画像を表示する表示領域(アクティブ領域)DAと、この表示領域DAの周囲に位置する枠状の非表示領域(額縁領域)NDAと、を備えている。表示領域DAは、マトリクス状に配列された複数の画素PXによって構成されている。図示した例では、表示領域DAは、四角形状に形成されているが、他の多角形状に形成されても良いし、円形状あるいは楕円形状などの他の形状に形成されても良い。
アレイ基板SUB1は、表示領域DAにおいて、走査線(ゲート線)G、信号線S、スイッチング素子SW、画素電極PE、共通電極CEなどを備えている。走査線Gは、例えば第1方向Xに沿って延出している。信号線Sは、第1方向Xに交差する第2方向Yに沿って延出している。図示した例では、第1方向X及び第2方向Yは、互いに直交している。なお、走査線Gは第1方向Xに平行な直線状に形成されていなくても良いし、信号線Sは第2方向Yに平行な直線状に形成されていなくても良い。例えば、走査線G及び信号線Sは、屈曲していても良いし、一部が分岐していても良い。
スイッチング素子SWは、各画素PXにおいて走査線G及び信号線Sと電気的に接続されている。画素電極PEは、各画素PXにおいてスイッチング素子SWと電気的に接続されている。共通電極CEは、複数の画素PXに対して共通に設けられ、コモン電位に設定される。
駆動ICチップCPおよびFPC15などの液晶表示パネル12の駆動に必要な信号供給源は、表示領域DAよりも外側の非表示領域NDAに設けられている。図示した例では、アレイ基板SUB1は、対向基板SUB2の一側縁よりも外側に延出した実装部MTを有している。駆動ICチップCP及びFPC15は、この実装部MTに実装されている。FPC15はアレイ基板SUB1から外方に延出し、その延出端は、制御モジュール14に接続されている。
なお、液晶表示パネル12は、例えば、バックライト装置BLからの光を選択的に透過させることで画像を表示する透過表示機能を備えた透過型であるが、これに限定されるものではない。例えば、液晶表示パネル12は、外光やフロントライトユニットからの補助光といった表示面側からの光を選択的に反射させることで画像を表示する反射表示機能を備えた反射型であっても良い。また、液晶表示パネル12は、透過表示機能及び反射表示機能を備えた半透過型であっても良い。
液晶表示パネル12において、第1方向X及び第2方向Yによって規定されるX−Y平面、あるいは、基板主面に沿った横電界を利用する表示モードでは、画素電極PE及び共通電極CEの双方がアレイ基板SUB1に備えられる。また、X−Y平面の法線に沿った縦電界を利用する表示モード、あるいは、X−Y平面に対して斜め方向に傾斜した傾斜電界を利用する表示モードでは、画素電極PEがアレイ基板SUB1に備えられる一方で、共通電極CEが対向基板SUB2に備えられる。また、液晶表示パネル12は、上記の縦電界、横電界、及び、傾斜電界を適宜組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していても良い。
図2は、アレイ基板SUB1の複数画素および対向基板側に設けられたスペーサの構成例を概略的に示す平面図である。ここでは、表示モードの一例として、横電界を利用する表示モードを適用した液晶表示パネル12の構成例について説明する。なお、図中には、説明に必要な主要部のみを図示している。
アレイ基板SUB1は、複数の走査線(ゲート線)G、複数の信号線S、複数のスイッチング素子、例えば、薄膜トランジスタ(TFT)SW、複数の画素電極PE、共通電極CEなどを備えている。
走査線Gは、第1方向Xに沿ってそれぞれ延出し、第2方向Yに等ピッチで並んでいる。信号線Sは、概ね第2方向Yに沿ってそれぞれ延出し、第1方向Xに等ピッチで並んでいる。図示した例では、信号線Sは、第2方向Yに対して鋭角に傾斜した方向に延出している。これらの走査線Gと信号線Sは、X−Y平面において互いに交差している。各スイッチング素子SWは、走査線Gと信号線Sとの交差部付近に設けられ、走査線G及び信号線Sと電気的に接続されている。
共通電極CEは、アレイ基板SUB1の略全域に亘って延在している。すなわち、X−Y平面において、共通電極CEは、走査線G、信号線S、スイッチング素子SWと重なり、X方向およびY方向に延在している。共通電極CEは、図示しない平坦化膜等の絶縁膜を介して、アレイ基板SUB1上に設けられている。共通電極CEは、透明導電膜、例えば、ITO(イットリウム・ティン・オキサイド)で形成されている。
画素電極PEは、図示しない絶縁層を介して、共通電極CEに重ねて設けられている。画素電極PEは、それぞれ2本の走査線Gおよび2本の信号線Sで囲まれた領域に設けられ、第1方向Xに間隔をおいて並んでいる。画素電極PEは、スイッチング素子SWと電気的に接続されている。画素電極PEは、互いに隙間を置いてほぼ平行に延びる複数本、例えば、2本の電極部PB、電極部PBの一端部同志を連結した連結部PC、電極部PBの他端部同志を連結したコンタクト部PAを有している。2本の電極部PBは、信号線Sとほぼ平行に延在している。電極部PBは、帯状電極、線状電極、櫛歯電極などと称される場合もある。コンタクト部PAは、一方の走査線Gに隣接して位置し、共通電極CEおよび絶縁膜に形成されたコンタクトホールCHを介してスイッチング素子SWに電気的に接続されている。画素電極PEは、透明導電膜、例えば、ITOで形成されている。
なお、画素電極PEの形状は、図示した例に限らず、例えば、連結部PCを省略しても良いし、電極部PBの本数が2本でなくても良い。
上記のように構成された複数の画素は、後述するカラーフィルタCFと組み合わせることにより、第1方向Xに順番に並んだ、赤色画素B、緑色画素R、青色画素Gを構成する。これらの画素は、3色に限らず、更に、白色画素を含むようにしてもよい。
なお、画素電極PEの形状は、図示した例に限らず、例えば、連結部PCを省略しても良いし、電極部PBの本数が2本でなくても良い。
上記のように構成された複数の画素は、後述するカラーフィルタCFと組み合わせることにより、第1方向Xに順番に並んだ、赤色画素B、緑色画素R、青色画素Gを構成する。これらの画素は、3色に限らず、更に、白色画素を含むようにしてもよい。
アレイ基板SUB1の複数個所に、複数の第1アレイ柱AP1および複数の第2アレイ柱AP2が立設されている。第1アレイ柱AP1は、赤色画素Rと青色画素Bとの間で、信号線Sと走査線Gの交差部と重なる位置に、かつ、スイッチング素子SWの近傍にもう置けられている。第1アレイ柱AP1は、信号線Sの延在方向に沿った所定長さを有し、信号線Sに重ねて配置されている。また、第1アレイ柱AP1の中央部は、幅広に形成され、X方向に延在している。
第2アレイ柱AP2は、X方向に隣合う2つの第1アレイ柱AP1間に設けられている。複数の第2アレイ柱AP2は、第1アレイ柱AP1と共に、X方向に所定のピッチで並んで設けられている。本実施形態では、2つの第1アレイ柱AP1間に、2つの第2アレイ柱AP2が設けられている。各第2アレイ柱AP2は、信号線Sと走査線Gの交差部と重なる位置に、かつ、スイッチング素子SWの近傍にもう置けられている。第2アレイ柱AP2は、信号線Sの延在方向に沿った所定長さを有し、信号線Sに沿って重ねて配置されている。第2アレイ柱AP2は、一定の幅を有している。第2アレイ柱AP2の幅は、信号線Sの幅以下であることが望ましい。
後述するように、第1アレイ柱AP1と第2アレイ柱AP2とは互いに高さが相違している。本実施形態では、第1アレイ柱AP1が高く、第2アレイ柱AP2が低く形成される。
後述するように、第1アレイ柱AP1と第2アレイ柱AP2とは互いに高さが相違している。本実施形態では、第1アレイ柱AP1が高く、第2アレイ柱AP2が低く形成される。
図2には、対向基板SUB2側に設けられる複数のスペーサを図示している。後述するが、スペーサは、アレイ基板SUB1と対向基板SUB2との間のセルギャップを保持する第1スペーサ(メインスペーサ)PS1と、液晶表示パネル12が押し潰され、あるいは、曲げられた場合に、セルギャップ保持をサポートする第2スペーサ(サブスペーサ)PS2と、を含んでいる。一例では、第1スペーサPS1および第2スペーサPS2は、それぞれアレイ基板SUB1の第1アレイ柱AP1と対向する位置に設けられている。
すなわち、第1スペーサPS1は、赤色画素Rと青色画素Bとの間で、信号線Sと走査線Gの交差部と重なる位置に、かつ、スイッチング素子SWの近傍に設けられている。第1スペーサPS1は、走査線Gの延在方向(X方向)に沿った所定長さを有し、走査線Gに対向して配置されている。第1スペーサPS1は、第1アレイ柱AP1と交差する方向に延在し、その長手方向の中央部が、第1アレイ柱AP1の長手方向の中央部に対向している。第1スペーサPS1の幅は、走査線Gの幅とほぼ等しく、あるいは、走査線Gの幅よりも僅かに大きく形成されている。
すなわち、第1スペーサPS1は、赤色画素Rと青色画素Bとの間で、信号線Sと走査線Gの交差部と重なる位置に、かつ、スイッチング素子SWの近傍に設けられている。第1スペーサPS1は、走査線Gの延在方向(X方向)に沿った所定長さを有し、走査線Gに対向して配置されている。第1スペーサPS1は、第1アレイ柱AP1と交差する方向に延在し、その長手方向の中央部が、第1アレイ柱AP1の長手方向の中央部に対向している。第1スペーサPS1の幅は、走査線Gの幅とほぼ等しく、あるいは、走査線Gの幅よりも僅かに大きく形成されている。
第2スペーサPS2は、赤色画素Rと青色画素Bとの間で、信号線Sと走査線Gの交差部と重なる位置に、かつ、スイッチング素子SWの近傍に設けられている。第2スペーサPS2は、走査線Gの延在方向(X方向)に沿った所定長さを有し、走査線Gに対向して配置されている。第2スペーサPS2は、第1アレイ柱AP1と交差する方向に延在し、その長手方向の中央部が、第1アレイ柱AP1の長手方向の中央部に対向している。第2スペーサPS2の幅は、走査線Gの幅とほぼ等しく、あるいは、走査線Gの幅よりも僅かに大きく形成されている。後述するように、一例では、第2スペーサPS2は、第1スペーサPS1よりも高さが低く形成されている。これにより、第2スペーサPS2は、第1アレイ柱AP1と隙間を置いて対向している。
図3は、アレイ基板SUB1の複数画素および対向基板側に設けられたスペーサに、対向基板側に設けられる遮光層(ブラックマトリックス)BMを更に重ねて示す平面図である。図に示すように、対向基板SUB2に設けられる遮光層BMは、マトリクス状に形成され、アレイ基板SUB1の複数の信号線S、複数の走査線G、コンタクト部PA、スイッチング素子SWなどの配線部と対向する領域に配置されている。遮光層BMは、多数の開口部を規定している。各開口部は、画素電極PEと対向する領域に相当している。遮光層BMにおいて、X方向に延在し走査線Gに対向するX方向延在領域は、第1および第2スペーサPS1、PS2の幅よりも大きな幅に形成されている。そして、遮光層BMのX方向延在領域は、第1および第2スペーサPS1、PS2、並びに、第1および第2アレイ柱AP1、AP2に対向している。
図4は、図3の線A1−A1で破断した液晶表示装置の構成例を示す断面図である。ここでは、説明に必要な主要部のみを図示している。なお、以下の説明において、アレイ基板SUB1から対向基板SUB2に向かう方向を上方、あるいは、単に上と称する。
アレイ基板SUB1は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する絶縁基板20を用いて構成されている。絶縁基板20は、対向基板SUB2に対向する内面と、反対側の外面とを有している。アレイ基板SUB1は、絶縁基板20の内面上に設けられた、アンダーコート層(第1絶縁膜)21、ゲート絶縁膜(第2絶縁膜)22、層間絶縁膜(第3絶縁膜)23、平坦化膜(第4絶縁膜)24、第5絶縁膜26、信号線S、走査線G、スイッチング素子SW、画素電極PE、共通電極CE、第1および第2アレイ柱AP1、AP2、図示しない配向膜などを備えている。また、アレイ基板SUB1は、絶縁基板20の外面上に設けられた第1偏光板PL1を備えている。
アレイ基板SUB1は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する絶縁基板20を用いて構成されている。絶縁基板20は、対向基板SUB2に対向する内面と、反対側の外面とを有している。アレイ基板SUB1は、絶縁基板20の内面上に設けられた、アンダーコート層(第1絶縁膜)21、ゲート絶縁膜(第2絶縁膜)22、層間絶縁膜(第3絶縁膜)23、平坦化膜(第4絶縁膜)24、第5絶縁膜26、信号線S、走査線G、スイッチング素子SW、画素電極PE、共通電極CE、第1および第2アレイ柱AP1、AP2、図示しない配向膜などを備えている。また、アレイ基板SUB1は、絶縁基板20の外面上に設けられた第1偏光板PL1を備えている。
アンダーコート層21は、絶縁基板20の対向基板SUB2側の表面に形成され、この表面全体を覆っている。アンダーコート層21上に、スイッチング素子SWを構成する図示しない半導体層が形成されている。ゲート絶縁膜22は、アンダーコート層21および半導体層に重ねて設けられている。ゲート絶縁膜22上に、図示しない走査線Gが設けられている。層間絶縁膜23は、ゲート絶縁膜22上および走査線G上に設けられている。信号線Sは、層間絶縁膜23の上に位置している。また、スイッチング素子SWに電気的に導通した中継電極STが層間絶縁膜23上に設けられている。平坦化膜24は、層間絶縁膜23の上に位置し、信号線Sおよび中継電極STを覆っている。
平坦化膜24の複数個所には、第2アレイ柱AP2を形成するための複数の凸部25が突設されている。これらの凸部25は、一例として、局所的に透過率が異なるハーフトーンマスクを介して平坦化膜24をハーフ露光し、この平坦化膜を現像するフォトリソグラフィプロセスを利用することで形成することができる。
共通電極CEは、平坦化膜24および凸部25の上に形成されている。共通電極CE上に、第5絶縁膜(平坦化膜)26が設けられている。このように、凸部25およびこれに重なる共通電極CEおよび第5絶縁膜26の重なり部分により、第2アレイ柱AP2が形成されている。アレイ基板SUB1と対向基板SUB2との間のセルギャップGに対して、第2アレイ柱AP2の突出高さは、Gの1/6〜1/2に形成している。本実施形態では、第2アレイ柱AP2の高さは、Gの1/6程度としている。
上述した第1絶縁膜21、第2絶縁膜22、第3絶縁膜23、第5絶縁膜26は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの透明な無機系材料によって形成されている。第4絶縁膜(平坦化膜)24は、透明な樹脂材料によって形成され、無機系材料によって形成された他の絶縁膜と比べて厚い膜厚を有している。
共通電極CEは、平坦化膜24および凸部25の上に形成されている。共通電極CE上に、第5絶縁膜(平坦化膜)26が設けられている。このように、凸部25およびこれに重なる共通電極CEおよび第5絶縁膜26の重なり部分により、第2アレイ柱AP2が形成されている。アレイ基板SUB1と対向基板SUB2との間のセルギャップGに対して、第2アレイ柱AP2の突出高さは、Gの1/6〜1/2に形成している。本実施形態では、第2アレイ柱AP2の高さは、Gの1/6程度としている。
上述した第1絶縁膜21、第2絶縁膜22、第3絶縁膜23、第5絶縁膜26は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの透明な無機系材料によって形成されている。第4絶縁膜(平坦化膜)24は、透明な樹脂材料によって形成され、無機系材料によって形成された他の絶縁膜と比べて厚い膜厚を有している。
第5絶縁膜26、共通電極CE、および平坦化膜24に複数のコンタクトホールCHが形成されている。これらのコンタクトホールCHは、中継電極STと対向する位置に設けられている。複数の画素電極PEは、第5絶縁膜26上に設けられ、この第5絶縁膜26を介して共通電極CEに対向している。各画素電極PEのコンタクト部PAは、コンタクトホールCHを介して中継電極STに接続されている。
第5絶縁膜26の上に、複数の第1アレイ柱AP1が設けられている。第1アレイ柱AP1は、例えば、第5絶縁膜26上に平坦化膜等の絶縁膜を形成し、この絶縁膜をフォトリソグラフィプロセスで加工することにより、形成される。第1アレイ柱AP1は、第2アレイ柱AP2よりも高さが高く形成されている(AP1>AP2)。一例では、第1アレイ柱AP1の高さは、セルギャップGの1/2程度としている。なお、本実施形態において、アレイ柱の高さとは、図4における、画素部高さHから、アレイ基板SUB1に垂直な方向の高さを示している。第1アレイ柱AP1と第2アレイ柱AP2との高さの差は、例えば、0.5〜1μmとすることができる。
X方向において、第1アレイ柱AP1は、例えば、3画素おきに設けられている。第2アレイ柱AP2は、X方向に隣合う2つの第1アレイ柱AP1の間に設けられ、各画素ごとに設けられている。
上述したアレイ基板SUB1の最上層には、図示しない第1配向膜が設けられる。
X方向において、第1アレイ柱AP1は、例えば、3画素おきに設けられている。第2アレイ柱AP2は、X方向に隣合う2つの第1アレイ柱AP1の間に設けられ、各画素ごとに設けられている。
上述したアレイ基板SUB1の最上層には、図示しない第1配向膜が設けられる。
図4に示すように、対向基板SUB2は、ガラス基板や樹脂基板などの透明な絶縁基板30を用いて構成されている。絶縁基板30は、アレイ基板SUB1に対向する内面と反対側の外面とを有している。対向基板SUB2は、絶縁基板30の内面上に設けられた、遮光層BM、カラーフィルタCF、オーバーコート層OC、メインスペーサPS1、サブスペーサPS2などを備えている。更に、対向基板SUB2は、絶縁基板30の外面上に設けられた第2偏光板PL2を備えている。
遮光層BMは、絶縁基板30の内面上に設けられている。遮光層BMは、マトリクス状に形成され、アレイ基板SUB1の走査線Gおよび信号線Sに対向するように配置されている。遮光層BMは、画素電極PEとそれぞれ対向する多数の開口部を規定している。遮光層BMは、黒色の樹脂材料や、遮光性の金属材料によって形成されている。
カラーフィルタCFは、一例では、青色フィルタ(B)、赤色フィルタ(R)、緑色フィルタ(G)を含んでいる。これらのフィルタは、それぞれ青色、赤色、緑色に着色された樹脂材料によって形成されている。カラーフィルタCFは、絶縁基板30の内面上に形成され、それぞれの端部が遮光層BMに重なっている。カラーフィルタCFは、遮光層BMの開口部に位置し、それぞれ対応する画素電極PEと対向している。
オーバーコート層OCは、カラーフィルタCFを覆っている。オーバーコート層OCは、透明な樹脂材料によって形成されている。オーバーコート層OC上に第1スペーサPS1および第2スペーサPS2が設けられている。
第1スペーサPS1は、赤色フィルタ(R)と青色フィルタ(B)との境界と重なる位置に設けられ、アレイ基板SUB1の第1アレイ柱AP1に対向している。第1スペーサPS1は、走査線Gの延在方向(X方向)に沿った所定長さを有し、走査線Gに対向して配置されている。第1スペーサPS1の高さは、セルギャップGの1/6〜1/2としている。なお、本実施形態において、スペーサの高さとは、対向基板SUB2の最上層、例えば、オーバーコート層OCから絶縁基板30に対して垂直な方向の高さを示している。一例では、第1スペーサPS1の高さは、セルギャップGの1/2程度に形成している。これにより、第1スペーサPS1は、アレイ基板SUB1側の第1アレイ柱AP1に当接している。第1スペーサPS1および第1アレイ柱AP1により、液晶表示パネル12のセルギャップGを保持している。
第1スペーサPS1は、赤色フィルタ(R)と青色フィルタ(B)との境界と重なる位置に設けられ、アレイ基板SUB1の第1アレイ柱AP1に対向している。第1スペーサPS1は、走査線Gの延在方向(X方向)に沿った所定長さを有し、走査線Gに対向して配置されている。第1スペーサPS1の高さは、セルギャップGの1/6〜1/2としている。なお、本実施形態において、スペーサの高さとは、対向基板SUB2の最上層、例えば、オーバーコート層OCから絶縁基板30に対して垂直な方向の高さを示している。一例では、第1スペーサPS1の高さは、セルギャップGの1/2程度に形成している。これにより、第1スペーサPS1は、アレイ基板SUB1側の第1アレイ柱AP1に当接している。第1スペーサPS1および第1アレイ柱AP1により、液晶表示パネル12のセルギャップGを保持している。
図5は、第1スペーサPS1および第1アレイ柱AP1の配置関係を模式的に示している。前述したように、第1アレイ柱AP1は、ほぼY方向に延在している。一方、第1スペーサPS1は、第1アレイ柱AP1と交差する方向、例えば、X方向に延在し、その長手方向の中央部が、第1アレイ柱AP1の長手方向の中央部に対向あるいは当接している。第1スペーサPS1の幅は、走査線Gの幅とほぼ等しく、あるいは、走査線Gの幅よりも僅かに大きく形成されている。第1スペーサPS1および第1アレイ柱AP1に対向する遮光層BMのX方向延在領域の幅W1は、第1スペーサPS1の移動範囲を覆う幅に設定されている。
図4に示すように、第2スペーサPS2は、赤色フィルタ(R)と青色フィルタ(B)との境界と重なる位置に設けられ、アレイ基板SUB1の第1アレイ柱AP1に対向している。第2スペーサPS2は、走査線Gの延在方向(X方向)に沿った所定長さを有し、走査線Gに対向して配置されている。第2スペーサPS2は、例えば、3画素分だけ、第1スペーサPS1からX方向にずれた位置に配置されている。第2スペーサPS2の高さ、すなわち、絶縁基板30に対して垂直な方向の高さは、セルギャップGの1/6〜1/2としている。本実施形態では、第2スペーサPS2の高さは、第1スペーサPS1よりも低く形成され、例えば、セルギャップGの1/4程度に形成している。これにより、第2スペーサPS2は、アレイ基板SUB1側の第1アレイ柱AP1に隙間を置いて対向している。第2スペーサPS2は、液晶表示パネル12が押圧され、あるいは、曲げられた際、第1アレイ柱AP1に当接し、セルギャップGの維持を補助する。
第1スペーサPS1と同様に、第2スペーサPS2は、第1アレイ柱AP1と交差する方向、例えば、X方向に延在し、その長手方向の中央部が、第1アレイ柱AP1の長手方向の中央部に対向している。第2スペーサPS2の幅は、走査線Gの幅とほぼ等しく、あるいは、走査線Gの幅よりも僅かに大きく形成されている。
これらの第1スペーサPS1および第2スペーサPS2は、同一の有機高分子材料あるいは樹脂材料を用いて、一括して形成することができる。例えば、感光性樹脂材料の一種であるポジ型の透明樹脂材料をオーバーコート層OC上に塗布した後に、局所的に透過率が異なるハーフトーンマスクを介して樹脂材料を露光し、この樹脂材料を現像するフォトリソグラフィプロセスを利用することで、高さの異なる第1スペーサPS1および第2スペーサPS2一括して形成することができる。
対向基板SUB2において、図示しない第2配向膜が第1および第2スペーサPS1、PS2、およびオーバーコート層OCを覆っている。アレイ基板SUB1側の第1配向膜および対向基板SUB2側の第2配向膜は、例えば、水平配向性を示す材料によって形成される。
図4に示すように、アレイ基板SUB1および対向基板SUB2は、第1配向膜および第2配向膜が向かい合うように配置されている。液晶層LCは、第1配向膜と第2配向膜との間に封入されている。液晶層LCは、誘電率異方性が負のネガ型液晶材料、あるいは、誘電率異方性が正のポジ型液晶材料によって構成されている。
アレイ基板SUB1に設けられた第1偏光板PL1の第1偏光軸、および対向基板SUB2に設けられた第2偏光板PL2の第2偏光軸は、例えばX−Y平面においてクロスニコルの位置関係にある。
上記のように構成された液晶表示パネル12は、アレイ基板SUB1がバックライトユニットBLと対向し、対向基板SUB2が表示面側に位置する。バックライトユニットBLとしては、種々の形態のものが適用可能であるが、その詳細な構造については説明を省略する。
図4に示すように、アレイ基板SUB1および対向基板SUB2は、第1配向膜および第2配向膜が向かい合うように配置されている。液晶層LCは、第1配向膜と第2配向膜との間に封入されている。液晶層LCは、誘電率異方性が負のネガ型液晶材料、あるいは、誘電率異方性が正のポジ型液晶材料によって構成されている。
アレイ基板SUB1に設けられた第1偏光板PL1の第1偏光軸、および対向基板SUB2に設けられた第2偏光板PL2の第2偏光軸は、例えばX−Y平面においてクロスニコルの位置関係にある。
上記のように構成された液晶表示パネル12は、アレイ基板SUB1がバックライトユニットBLと対向し、対向基板SUB2が表示面側に位置する。バックライトユニットBLとしては、種々の形態のものが適用可能であるが、その詳細な構造については説明を省略する。
以上のように構成された液晶表示装置10によれば、高さの異なる第1スペーサおよび第2スペーサと、高さの異なる第1アレイ柱および第2アレイ柱と、を組み合わせて用いことにより、液晶表示パネルの通常状態、押圧状態、曲げ状態のいずれにおいても、セルギャップGを安定して保持することができる。また、液晶表示パネルの押圧状態あるいは曲げ状態において、アレイ柱あるいはスペーサが画素アレイに接触あるいは擦ることを防止し、輝点の発生を抑制することができる。すなわち、液晶表示パネルのスペーサ痕耐性を上げることが可能となる。
図6Aは、通常状態の液晶表示パネルを模式的に示す平面図、図6Bは、通常状態の液晶表示パネルを模式的に示す断面図、図6Cは、押圧状態(潰れた状態)の液晶表示パネルを模式的に示す断面図、図6Dは、曲げ状態の液晶表示パネルを模式的に示す断面図である。
図6Aに破線で示すように、また、図6Bに示すように、通常状態において、第1スペーサPS1は、第1アレイ柱AP1の長手方向の中央部に当接し、セルギャップGを維持している。また、第1スペーサPS1は、両側の第2アレイ柱AP2から離間している。
図6Aに破線で示すように、また、図6Bに示すように、通常状態において、第1スペーサPS1は、第1アレイ柱AP1の長手方向の中央部に当接し、セルギャップGを維持している。また、第1スペーサPS1は、両側の第2アレイ柱AP2から離間している。
液晶表示パネル12が押し潰された状態では、図6Aに実線で示すように、また、図6Cに示すように、第1スペーサPS1は、例えば、Y方向に移動し、その一部が第2アレイ柱AP2に当接する。これにより、第1スペーサPS1は、第1アレイ柱AP1および第2アレイ柱AP2に支持され、セルギャップGを維持する。
液晶表示パネル12が曲げられた状態では、図6Aに実線で示すように、また、図6Dに示すように、第1スペーサPS1は、曲げられた部位に向かって、例えば、Y方向に移動し、その一部が第2アレイ柱AP2に当接する。これにより、第1スペーサPS1は、第1アレイ柱AP1および第2アレイ柱AP2に支持され、セルギャップGを維持する。また、パネルが曲がることにより、第1アレイ柱AP1および第2アレイ柱AP2は互いに接近する方向に変位するが、第2アレイ柱AP2は第1アレイ柱AP1よりも低く形成されていることから、アレイ柱同志が接触あるいは衝突することがない。そのため、いずれの場合でも、第1、第2アレイ柱あるいは第1、第2スペーサが画素アレイに接触あるいは擦ることを防止し、輝点の発生を抑制することができる。
液晶表示パネル12が曲げられた状態では、図6Aに実線で示すように、また、図6Dに示すように、第1スペーサPS1は、曲げられた部位に向かって、例えば、Y方向に移動し、その一部が第2アレイ柱AP2に当接する。これにより、第1スペーサPS1は、第1アレイ柱AP1および第2アレイ柱AP2に支持され、セルギャップGを維持する。また、パネルが曲がることにより、第1アレイ柱AP1および第2アレイ柱AP2は互いに接近する方向に変位するが、第2アレイ柱AP2は第1アレイ柱AP1よりも低く形成されていることから、アレイ柱同志が接触あるいは衝突することがない。そのため、いずれの場合でも、第1、第2アレイ柱あるいは第1、第2スペーサが画素アレイに接触あるいは擦ることを防止し、輝点の発生を抑制することができる。
なお、図示しないが、液晶表示パネル12が押し潰され、あるいは、曲げられた場合、第2スペーサPS2は、第1アレイ柱AP1に当接し、セルギャップGを維持する。また、第2スペーサPS2の一部は、第2アレイ柱AP2に当接あるいは接触し、支持される。この場合でも、第1アレイ柱AP1と第2アレイ柱AP2とが互いに接触あるいは衝突することがない。そのため、第1、第2アレイ柱あるいは第1、第2スペーサが画素アレイに接触あるいは擦ることを防止し、輝点の発生を抑制することができる。
上記のように、液晶表示パネルのスペーサ痕耐性が上がることにより、輝点発生領域を大幅に縮小することができる。そのため、輝点発生領域を覆うための遮光層BMの幅W1を縮小することができ、その分、液晶表示パネルの光透過率を向上することが可能となる。
以上のことから、本実施形態によれば、輝点の発生を抑制し、表示品位の向上および透過率の向上が可能な液晶表示装置が得られる。
以上のことから、本実施形態によれば、輝点の発生を抑制し、表示品位の向上および透過率の向上が可能な液晶表示装置が得られる。
次に、他の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。なお、以下に説明する他の実施形態において、前述した第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。
(第2の実施形態)
図7は、第2の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
第2の実施形態では、アレイ基板SUB1に設けられている第2アレイ柱AP2の構成が、第1の実施形態と相違している。図7に示すように、第2アレイ柱AP2は、第5絶縁膜26の上に設けられている。すなわち、第2アレイ柱AP2は、例えば、第5絶縁膜26上に平坦化膜等の絶縁膜を形成し、この絶縁膜をフォトリソグラフィプロセスで加工することにより、形成される。
(第2の実施形態)
図7は、第2の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
第2の実施形態では、アレイ基板SUB1に設けられている第2アレイ柱AP2の構成が、第1の実施形態と相違している。図7に示すように、第2アレイ柱AP2は、第5絶縁膜26の上に設けられている。すなわち、第2アレイ柱AP2は、例えば、第5絶縁膜26上に平坦化膜等の絶縁膜を形成し、この絶縁膜をフォトリソグラフィプロセスで加工することにより、形成される。
同様に、第1アレイ柱AP1は、第5絶縁膜26上に設けられている。これらの第1アレイ柱AP1は、例えば、第5絶縁膜26上に平坦化膜等の絶縁膜を形成し、この絶縁膜をフォトリソグラフィプロセスで加工することにより、形成される。第1アレイ柱AP1は、第2アレイ柱AP2よりも高さが高く形成されている。一例では、第1アレイ柱AP1の高さは、セルギャップGの1/2程度としている。第2アレイ柱AP2の高さは、セルギャップGの1/6程度としている。第1アレイ柱AP1と第2アレイ柱AP2との高さの差は、例えば、0.5〜1μmとすることができる。
なお、第1アレイ柱AP1および第2アレイ柱AP2は、上記のように、2層の絶縁膜を別々に加工して形成してもよいし、あるいは、共通の絶縁膜を加工して形成するようにしてもよい。
第2の実施形態において、他の構成は、前述した第1の実施形態と同一である。そして、第2の実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、第1アレイ柱AP1および第2アレイ柱AP2は、上記のように、2層の絶縁膜を別々に加工して形成してもよいし、あるいは、共通の絶縁膜を加工して形成するようにしてもよい。
第2の実施形態において、他の構成は、前述した第1の実施形態と同一である。そして、第2の実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
(第3の実施形態)
図8は、第3の実施形態に係る液晶表示装置のアレイ基板上の複数画素を概略的に示す平面図、図9は、第3の実施形態に係る液晶表示装置のアレイ基板上の複数画素および遮光層(ブラックマトリックス)を重ねて概略的に示す平面図、図10は、図9の線A2−A2に沿った液晶表示装置の断面図である。
第3の実施形態では、アレイ基板SUB1に設けられている第1アレイ柱AP1および第2アレイ柱AP2の構成が、第1の実施形態と相違している。図8および図9に示すように、第2アレイ柱AP2は、平面視(アレイ基板SUB1に垂直な方向からアレイ基板を見た状態)で、ほぼU字形状に形成されている。すなわち、各第2アレイ柱AP2は、信号線Sに沿ってほぼY方向に延在し、長手方向の両端部は、第1アレイ柱AP1側に屈曲あるいは湾曲している。X方向において、各第1アレイ柱AP1の両側に設けられた第2アレイ柱AP2は、それぞれ長手方向両端部が第1アレイ柱AP1側に屈曲あるいは湾曲している。これら両側の2つの第2アレイ柱AP2により、間の第1アレイ柱AP1を囲むように構成している。
図8は、第3の実施形態に係る液晶表示装置のアレイ基板上の複数画素を概略的に示す平面図、図9は、第3の実施形態に係る液晶表示装置のアレイ基板上の複数画素および遮光層(ブラックマトリックス)を重ねて概略的に示す平面図、図10は、図9の線A2−A2に沿った液晶表示装置の断面図である。
第3の実施形態では、アレイ基板SUB1に設けられている第1アレイ柱AP1および第2アレイ柱AP2の構成が、第1の実施形態と相違している。図8および図9に示すように、第2アレイ柱AP2は、平面視(アレイ基板SUB1に垂直な方向からアレイ基板を見た状態)で、ほぼU字形状に形成されている。すなわち、各第2アレイ柱AP2は、信号線Sに沿ってほぼY方向に延在し、長手方向の両端部は、第1アレイ柱AP1側に屈曲あるいは湾曲している。X方向において、各第1アレイ柱AP1の両側に設けられた第2アレイ柱AP2は、それぞれ長手方向両端部が第1アレイ柱AP1側に屈曲あるいは湾曲している。これら両側の2つの第2アレイ柱AP2により、間の第1アレイ柱AP1を囲むように構成している。
図10に示すように、第2アレイ柱AP2は、第5絶縁膜26の上に設けられている。第2アレイ柱AP2は、例えば、第5絶縁膜26上に平坦化膜等の絶縁膜を形成し、この絶縁膜をフォトリソグラフィプロセスで加工することにより、形成される。本実施形態によれば、第2アレイ柱AP2は、第1アレイ柱AP1よりも高く形成されている。一例では、第2アレイ柱AP2の高さは、セルギャップGの1/2程度としている。
第1アレイ柱AP1は、第5絶縁膜26上に設けられている。これらの第1アレイ柱AP1は、例えば、第5絶縁膜26上に平坦化膜等の絶縁膜を形成し、この絶縁膜をフォトリソグラフィプロセスで加工することにより、形成される。第1アレイ柱AP1は、第2アレイ柱AP2よりも高さが低く形成されている(AP1<AP2)。一例では、第1アレイ柱AP1の高さは、セルギャップGの1/6程度としている。第1アレイ柱AP1と第2アレイ柱AP2との高さの差は、例えば、0.5〜1μmとすることができる。
対向基板SUB2に設けられた第1スペーサPS1は、第1アレイ柱AP1に当接する高さに形成されている。第2スペーサPS2は、第1スペーサPS1よりも低く形成され、第1アレイ柱AP1と隙間を置いて対向している。
なお、第3の実施形態において、液晶表示装置の上述した以外の他の構成は、第1の実施形態と同一である。
なお、第3の実施形態において、液晶表示装置の上述した以外の他の構成は、第1の実施形態と同一である。
図11Aは、通常状態の液晶表示パネルを模式的に示す平面図、図11Bは、通常状態の液晶表示パネルを模式的に示す断面図、図11Cは、押圧状態(潰れた状態)の液晶表示パネルを模式的に示す断面図、図11Dは、曲げ状態の液晶表示パネルを模式的に示す断面図である。
図11Aに破線で示すように、また、図11Bに示すように、液晶表示パネルの通常状態において、第1スペーサPS1は、第1アレイ柱AP1の長手方向の中央部に当接し、セルギャップGを維持している。また、第1スペーサPS1は、両側の第2アレイ柱AP2から離間している。
図11Aに破線で示すように、また、図11Bに示すように、液晶表示パネルの通常状態において、第1スペーサPS1は、第1アレイ柱AP1の長手方向の中央部に当接し、セルギャップGを維持している。また、第1スペーサPS1は、両側の第2アレイ柱AP2から離間している。
液晶表示パネル12が押し潰された状態では、図11Aに実線で示すように、また、図11Cに示すように、第1スペーサPS1は、例えば、X方向およびY方向に僅かに移動し、移動方向の端部が第2アレイ柱AP2に当接する。第1スペーサPS1の大部分は、第1アレイ柱AP1に当接した状態、すなわち、第1アレイ柱AP1に支持された状態に維持される。これにより、第1スペーサPS1は、第1アレイ柱AP1に支持され、セルギャップGを維持する。また、第2アレイ柱AP2は、第1スペーサPS1が当接するストッパとして機能し、第1スペーサPS1の過度の移動、ずれを規制する。
液晶表示パネル12が曲げられた状態では、図11Aに実線で示すように、また、図11Dに示すように、第1スペーサPS1は、曲げられた部位に向かって、例えば、X方向およびY方向に僅かに移動し、移動方向の端部が第2アレイ柱AP2に当接することにより停止する。すなわち、第2アレイ柱AP2は、第1スペーサPS1が当接するストッパとして機能し、第1スペーサPS1の過度の移動、ずれを規制する。これにより、第1スペーサPS1の大部分は、第1アレイ柱AP1に当接した状態、すなわち、第1アレイ柱AP1に支持された状態に維持される。従って、第1スペーサPS1は、第1アレイ柱AP1に支持され、セルギャップGを維持する。
なお、図示しないが、液晶表示パネル12が押し潰され、あるいは、曲げられた場合、第2スペーサPS2は、第1アレイ柱AP1に当接し、セルギャップGを維持する。また、第2スペーサPS2の端部は、第2アレイ柱AP2に当接する。これにより、第2スペーサPS2は、過度の移動、ずれが規制され、大部分が第1アレイ柱AP1に支持された状態に維持される。
以上のように構成された第3の実施形態によれば、液晶表示パネルが潰れた場合あるいは曲げられた場合でも、第2アレイ柱AP2により第1スペーサおよび第2スペーサの大きな位置ずれを防止することができる。これにより、第1および第2スペーサが画素アレイに接触あるいは擦ることを防止し、輝点の発生を抑制することができる。従って、液晶表示パネルのスペーサ痕耐性が向上し、その分、遮光層BMの幅W1を縮小することができる。その結果、液晶表示パネルの透過率を向上することが可能となる。
以上のことから、第3の実施形態によれば、輝点の発生を抑制し、表示品位の向上および透過率の向上が可能な液晶表示装置が得られる。
以上のことから、第3の実施形態によれば、輝点の発生を抑制し、表示品位の向上および透過率の向上が可能な液晶表示装置が得られる。
(第4の実施形態)
図12は、第4の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
第4の実施形態では、アレイ基板SUB1に設けられている第1アレイ柱AP1の構成が、第3の実施形態と相違している。図12に示すように、平坦化膜24は、層間絶縁膜23の上に位置し、信号線Sおよび中継電極STを覆っている。平坦化膜24の複数個所には、第1アレイ柱AP1を形成するための複数の凸部27が突設されている。これらの凸部27は、一例として、局所的に透過率が異なるハーフトーンマスクを介して平坦化膜24をハーフ露光し、この平坦化膜を現像するフォトリソグラフィプロセスを利用することで形成することができる。
共通電極CEは、平坦化膜24および凸部27の上に形成されている。共通電極CE上に、第5絶縁膜(平坦化膜)26が設けられている。このように、凸部27およびこれに重なる共通電極CEおよび第5絶縁膜26の重なり部分により、第1アレイ柱AP1が形成されている。セルギャップGに対して、第1アレイ柱AP1の突出高さは、Gの1/6〜1/2に形成している。本実施形態では、第1アレイ柱AP1の高さは、Gの1/6程度としている。
図12は、第4の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
第4の実施形態では、アレイ基板SUB1に設けられている第1アレイ柱AP1の構成が、第3の実施形態と相違している。図12に示すように、平坦化膜24は、層間絶縁膜23の上に位置し、信号線Sおよび中継電極STを覆っている。平坦化膜24の複数個所には、第1アレイ柱AP1を形成するための複数の凸部27が突設されている。これらの凸部27は、一例として、局所的に透過率が異なるハーフトーンマスクを介して平坦化膜24をハーフ露光し、この平坦化膜を現像するフォトリソグラフィプロセスを利用することで形成することができる。
共通電極CEは、平坦化膜24および凸部27の上に形成されている。共通電極CE上に、第5絶縁膜(平坦化膜)26が設けられている。このように、凸部27およびこれに重なる共通電極CEおよび第5絶縁膜26の重なり部分により、第1アレイ柱AP1が形成されている。セルギャップGに対して、第1アレイ柱AP1の突出高さは、Gの1/6〜1/2に形成している。本実施形態では、第1アレイ柱AP1の高さは、Gの1/6程度としている。
第2アレイ柱AP2は、第5絶縁膜26の上に設けられている。第2アレイ柱AP2は、例えば、第5絶縁膜26上に平坦化膜等の絶縁膜を形成し、この絶縁膜をフォトリソグラフィプロセスで加工することにより、形成される。第2アレイ柱AP2は、第1アレイ柱AP1よりも高さが高く形成されている。一例では、第2アレイ柱AP2の高さは、セルギャップGの1/2程度としている。第1アレイ柱AP1と第2アレイ柱AP2との高さの差は、例えば、0.5〜1μmとすることができる。
第4の実施形態において、液晶表示装置の上述した以外の他の構成は、前述した第3の実施形態と同一である。そして、第4の実施形態においても、前述した第3の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
第4の実施形態において、液晶表示装置の上述した以外の他の構成は、前述した第3の実施形態と同一である。そして、第4の実施形態においても、前述した第3の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
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。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。実施形態やその変形例は、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。
本発明の実施形態として上述した各構成及び製造工程を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての構成及び製造工程も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。また、上述した実施形態によりもたらされる他の作用効果について本明細書の記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものついては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
例えば、構成部材の材料、形状、寸法は、上述した実施形態に限らず、種々選択可能である。
例えば、構成部材の材料、形状、寸法は、上述した実施形態に限らず、種々選択可能である。
10…液晶表示装置、12…液晶表示パネル、SUB1…アレイ基板(第1基板)、
SUB2…対向基板(第2基板)、LC…液晶層、DA…表示領域、
NDA…非表示領域、PX…画素、SW…スイッチング素子、PE…画素電極、
CE…共通電極、S…信号線、G…走査線、AP1…第1アレイ柱、
AP2…第2アレイ柱、PS1…第1スペーサ(メインンスペーサ)、
PS2…第2スペーサ(サブスペーサ)、CF…カラーフィルタ、BM…遮光層、
24、26…平坦化膜(絶縁膜)
SUB2…対向基板(第2基板)、LC…液晶層、DA…表示領域、
NDA…非表示領域、PX…画素、SW…スイッチング素子、PE…画素電極、
CE…共通電極、S…信号線、G…走査線、AP1…第1アレイ柱、
AP2…第2アレイ柱、PS1…第1スペーサ(メインンスペーサ)、
PS2…第2スペーサ(サブスペーサ)、CF…カラーフィルタ、BM…遮光層、
24、26…平坦化膜(絶縁膜)
Claims (13)
- それぞれ画素電極を含む複数の画素が設けられた第1基板と、
前記第1基板に対向して配置された第2基板と、
前記第1基板と第2基板との間に封入された液晶層と、
前記第1基板に対向する前記第2基板の内面に設けられた第1スペーサおよび前記第1スペーサと高さの異なる第2スペーサと、
前記第1基板に設けられ、それぞれ前記第1スペーサおよび第2スペーサに対向する複数の第1アレイ柱と、
前記第1基板に設けられ、それぞれ前記第1アレイ柱と高さが異なる複数の第2アレイ柱と、
を備える表示装置。 - 前記第1スペーサは、第1方向に延在する長さを有し、前記第1アレイ柱は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って延在し、前記第1スペーサは、前記第1アレイ柱に当接している請求項1に記載の表示装置。
- 前記第2スペーサは、前記第1方向に沿って延在しているとともに、前記第1方向に沿って前記第1スペーサと並んで配置され、
前記第2スペーサは、前記第1スペーサよりも高さが低く形成され、前記第1アレイ柱と隙間を置いて対向している請求項2に記載の表示装置。 - 前記第2アレイ柱は、前記第1方向に沿って、前記第1アレイ柱と並んで配置され、
前記第2アレイ柱は、前記第1アレイ柱よりも高さが低く形成されている請求項2又は3に記載の表示装置。 - 前記第2アレイ柱の各々は、前記第2方向に沿って延在している請求項4に記載の表示装置。
- 前記第2アレイ柱は、前記第1方向に沿って、前記第1アレイ柱と並んで配置され、
前記第2アレイ柱は、前記第1アレイ柱よりも高さが高く形成されている請求項2又は3に記載の表示装置。 - 前記第2アレイ柱の各々は、前記第2方向に沿って延在している請求項6に記載の表示装置。
- 前記第2アレイ柱は、前記第1方向において、前記第1アレイ柱の両側に配置され、
前記第2アレイ柱の各々は、前記第2方向の両端部を有し、前記両端部は、前記第1アレイ柱側に屈曲あるいは湾曲している請求項7に記載の表示装置。 - 前記第1基板は、前記第2基板に対向する内面を有する第1絶縁基板と、前記第1絶縁基板の内面上にもう置けられた第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜上に設けられ、それぞれ第1方向に延びる複数の走査線と、前記走査線に重ねて前記第1絶縁膜上に設けられた第2絶縁膜と、前記第2絶縁膜上に設けられ、前記第1方向と交差する第2方向に延びる複数の信号線と、前記信号線および走査線に接続されたスイッチング素子と、前記信号線に重ねて前記第2絶縁膜上に設けられた第3絶縁膜と、前記第3絶縁膜上に設けられた共通電極と、前記共通電極上に設けられた第4絶縁膜と、を備え、
前記第1アレイ柱は、前記第4絶縁膜上に設けられている請求項1に記載の表示装置。 - 前記第2アレイ柱は、前記第3絶縁膜上に形成された凸部と、前記凸部に重ねて設けられた前記共通電極および第4絶縁膜の重なり部分と、で形成されている請求項9に記載の表示装置。
- 前記第2アレイ柱は、前記第4絶縁膜上に設けられている請求項9に記載の表示装置。
- 前記第1基板は、前記第2基板に対向する内面を有する第1絶縁基板と、前記第1絶縁基板の内面上にもう置けられた第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜上に設けられ、それぞれ第1方向に延びる複数の走査線と、前記走査線に重ねて前記第1絶縁膜上に設けられた第2絶縁膜と、前記第2絶縁膜上に設けられ、前記第1方向と交差する第2方向に延びる複数の信号線と、前記信号線および走査線に接続されたスイッチング素子と、前記信号線に重ねて前記第2絶縁膜上に設けられた第3絶縁膜と、前記第3絶縁膜上に設けられた共通電極と、前記共通電極上に設けられた第4絶縁膜と、を備え、
前記第1アレイ柱は、前記第3絶縁膜上に形成された凸部と、前記凸部に重ねて設けられた前記共通電極および第4絶縁膜の重なり部分と、で形成されている請求項1に記載の表示装置。 - 前記第2アレイ柱は、前記第4絶縁膜上に設けられている請求項12に記載の表示装置。
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