JP4509120B2

JP4509120B2 - 液晶表示装置用基板

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Publication number: JP4509120B2
Application number: JP2006542270A
Authority: JP
Inventors: 博孝新屋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-11-02
Filing date: 2005-09-05
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2025-09-05
Also published as: JPWO2006048973A1; US20090009709A1; US7701545B2; WO2006048973A1

Description

本発明は、液晶表示装置用基板に関する。より詳しくは、垂直配向（ＶＡ）方式の液晶表示パネル等に好適に搭載される液晶表示装置用基板、それを用いた液晶表示パネル、液晶表示装置、及び、液晶表示パネルの製造方法に関するものである。

液晶表示装置は、薄型・軽量・低消費電力といった特長を活かし、様々な分野で用いられている。このような液晶表示装置において主要部材として用いられる液晶表示パネル（液晶表示素子）は、一般に、１対のガラス基板の間に液晶材料が挟み込まれ、かつ２枚のガラス基板間の間隔（セルギャップ）がスペーサによって保持された構成を有するものである。

現在、液晶表示パネル用のスペーサとしては、主にプラスチックや無機材料からなる球状のスペーサが用いられている。そして、このような球状のスペーサを基板上に配置する方法としては、スペーサの分散液を霧状にして散布する湿式散布法や、窒素等の不活性ガスを用いた乾式散布法等が一般的に利用されている。しかしながら、これらの散布方法では、スペーサが基板上に不規則（ランダム）に配置されるため、表示領域にもスペーサが配置されてしまうことがあり、表示特性に悪影響を及ぼすことがあった。

そこで、非表示領域のみにスペーサを配置する技術について、色々と検討がなされている。そのような技術の一つとして、例えば、感光性樹脂材料を利用したフォトリソプロセスにより、樹脂スペーサ（いわゆるフォトスペーサ）を形成する技術が提案されている。この技術によれば、所定のマスク露光を行うことにより、樹脂スペーサを所望の位置（非表示領域）に選択的に配置することが可能である。しかしながら、フォトリソプロセスで形成される樹脂スペーサは、プラスチックスペーサ等と比較して、厚みバラツキが大きいため、セル厚を均一に制御する点でプラスチックスペーサに劣ってしまう。また、フォトリソプロセスを使用するため、プラスチックスペーサ等と比較して、製造コストを大幅に上昇させてしまう。

一方、球状のスペーサを非表示領域のみに選択的に配置する技術についても色々と検討されている。例えば、基板全面にスペーサを散布した後、表示領域に配置されたスペーサを取り除く方法（例えば、特許文献１参照。）や、印刷法を用いて非表示領域にスペーサを印刷する方法（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。しかしながら、前者の方法では、表示領域のスペーサを取り除く等の追加工程が必要となる点で、後者の方法では、配向処理を施した表示領域にも印刷用のスクリーンが接触するため、液晶の配向に悪影響を及ぼすおそれがある点で改善の余地があった。

そこで、球状のスペーサを非表示領域のみに非接触で散布する方法として、インクジェット（ＩＪ）装置を用いてスペーサを印刷する手法が提案されている（例えば、特許文献３〜５参照。）。しかしながら、ＩＪ装置の吐出精度、及び、非表示領域であるブラックマトリクス（ＢＭ）や配線の幅等を考慮すると、非表示領域のみにスペーサを均一に印刷することは非常に難しく、これについては、前述の特許文献で触れられていない。これに対し、スペーサが表示領域にはみ出すことを考慮に入れ、スペーサの表面に対し、着色処理や配向処理を予め施しておくことで、表示領域にはみ出したスペーサによる表示特性の劣化を抑制するような工夫も考案されている。

また、近年、液晶表示のモードとしては、一般的に用いられているツイストネマチック（ＴＮ）方式以外に、液晶の高視野角モードの一種である垂直配向（ＶＡ）方式や、横電界スイッチング（ＩＰＳ）方式の表示モードが広く利用されている。ＶＡ方式では、配向制御用のリブ状突起構造物が絵素領域内のみならず、非表示領域にも設けられることがあるが、このようなリブ状突起構造物等があると、ＩＪ装置等によって吐出されたスペーサ分散液の液滴は、リブ状突起構造物に沿って乾燥されていく傾向があるため、絵素領域内にもスペーサが配置されてしまうおそれがある。更に、ＴＮ方式やＩＰＳ方式等でも、前述の通り、ＩＪ装置の吐出精度と非表示領域の幅との関係で、全てのスペーサを非表示領域内に配置することは困難であった。
このように、スペーサの非表示領域内への配置は困難さを増すばかりであり、その打開策が求められていた。
特開平５−３３３３４６号公報特開平５−３０３１０２号公報特開昭５７−５８１２４号公報国際公開第９７／３６２０５号パンフレット特開２００２−３７２７１７号公報

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、特に液晶の配向制御用突起が表面に設けられた液晶表示装置用基板に関し、インクジェット装置を用いる手法等により、セル厚保持用のスペーサを非表示領域に選択的に配置することができる液晶表示装置用基板、それを用いた液晶表示パネル、液晶表示装置、及び、液晶表示パネルの製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明者は、液晶表示装置における絵素領域に液晶の配向制御用突起が設けられた垂直配向方式用の液晶表示装置用基板に対し、インクジェット（ＩＪ）法等のスペーサ分散液を用いる手法にてスペーサを液晶表示装置における遮光領域のみに選択的に配置する方法について種々検討したところ、基板上に着弾させたスペーサ分散液の液滴の乾燥過程におけるスペーサの挙動に着目した。そして、配向制御用突起にスペーサ分散液の液滴が接触した場合には、液滴の中心が配向制御用突起側に移動する等して配向制御用突起を中心にして液滴が徐々に乾燥していくため、スペーサが配向制御用突起に沿って液晶表示装置における絵素領域に配置されるおそれが高まることを見いだした。そこで、本発明者は、液晶表示装置における遮光領域のパターンに沿って、スペーサの配置制御用の突起構造物を液晶表示装置における遮光領域内に設けることで、ＩＪ装置等を用いる手法にてスペーサを液晶表示装置における遮光領域内に選択的に配置することができることを見いだした。また、このようなスペーサの配置制御用の突起構造物を、ＴＮ方式やＩＰＳ方式等の配向制御用突起が設けられない表示モードに用いられる液晶表示装置用基板に適用した場合であっても、液晶表示装置における遮光領域内へのスペーサの選択的な配置制御に有効であることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、遮光領域及び絵素領域を備える液晶表示装置用基板であって、上記液晶表示装置用基板は、突起構造物が、液晶表示装置における遮光領域のパターンの一部又は全部に沿って、液晶表示装置における遮光領域内に設けられている液晶表示装置用基板である。液晶表示装置における遮光領域は、ブラックマトリクス（ＢＭ）、配線等の遮光部材により形成された非表示領域であり、通常では、複数の絵素領域（表示領域）を隔てるように、基板面内に網状に張り巡らされたパターンからなる。なお、液晶表示装置における遮光領域を形成する遮光部材は、本発明のスペーサ配置制御用の突起構造物が設けられている液晶表示装置用基板に設けられていてもよいし、それに対向して液晶表示パネルを構成する対向基板に設けられてもよいし、その両方に設けられていてもよい。

本発明において、液晶表示装置における遮光領域のパターンの一部又は全部に沿って液晶表示装置における遮光領域内に設けられている突起構造物（スペーサ配置制御用突起ともいう）は、スペーサを液晶表示装置における遮光領域内に選択的に配置することを目的として設けられるものであり、垂直配向方式用の液晶表示装置用基板である場合等には、液晶の配向を制御する機能を兼ね備えていてもよい。本発明では、スペーサ配置制御用突起が設けられることにより、ＩＪ装置等から吐出されたスペーサ分散液の液滴の着弾位置が多少ずれても、ＩＪ装置の吐出精度よりも高い精度で、スペーサを液晶表示装置における遮光領域内に選択的に配置することができる。本発明は、垂直配向（ＶＡ）方式の他、ツイストネマチック（ＴＮ）方式、横電界スイッチング（ＩＰＳ）方式等にも適用することが可能である。
本発明の液晶表示装置用基板の構成としては、上述した特徴を必須として備えるとともに表示装置用基板が通常有する構成要素を備えたものであればよく、その他の構成において特に限定されるものではない。

上記スペーサ配置制御用突起は、全体として液晶表示装置における遮光領域のパターンに沿って設けられていれば、液晶表示装置における遮光領域のパターンに沿った連続体であってもよく、スリットを有する不連続体であってもよい。いずれの形態によっても、スペーサの配置精度を向上させることは可能である。なお、スリットの幅は小さいほど好ましく、中でも、基板着弾後のスペーサ分散液の液滴径よりも小さいことがより好ましい。
なお、上記スペーサ配置制御用突起は、それが形成される基板（液晶表示装置用基板）における遮光領域のパターンの一部若しくは全部、又は、対向基板における遮光領域のパターンの一部若しくは全部に沿って、設けられていることが好ましい。
また、上記スペーサ配置制御用突起は、基板面内に略等間隔に設けられることが好ましく、基板全面に略均一に設けられることがより好ましい。これにより、セルギャップむらのない液晶表示パネルを作製することが可能となる。
上記スペーサ配置制御用突起の材質は、親液性（親インク性）であることが好ましい。これにより、本発明の作用効果をより充分に得ることができる。
上記スペーサ配置制御用突起の幅は、スペーサの粒径よりも小さいことが好ましい。これにより、スペーサがスペーサ配置制御用突起上に配置されることを防止することができる。
上記スペーサ配置制御用突起の断面形状としては特に限定されず、尖塔状、台形状、方形状等が挙げられる。

上記液晶表示装置用基板は、対向基板とともに、液晶表示装置を構成するものであり、上記突起構造物は、それが形成される基板（液晶表示装置用基板）における遮光領域内の位置に設けられているか、又は、対向基板における遮光領域内に相当する位置に設けられていることが好ましい。これによれば、スペーサ配置制御用突起が、液晶表示装置用基板の遮光部材により遮光される領域内の位置、又は、対向基板の遮光部材により遮光される領域内に相当する位置に設けられているため、ＩＪ装置等を用いる手法により、スペーサを液晶表示装置における遮光領域内に選択的に配置することができる。
なお、スペーサ配置制御用突起が、それが形成される基板における遮光領域内の位置に設けられている場合、その位置は、対向基板における遮光領域内に相当する位置であってもよく、対向基板における遮光領域外に相当する位置であってもよい。また、スペーサ配置制御用突起が、液晶表示装置における遮光領域内であって、それが形成される基板における遮光領域外の位置に設けられている場合、その位置は、対向基板における遮光領域内に相当する位置にあることが好ましい。

上記液晶表示装置用基板は、更に少なくとも液晶表示装置における絵素領域内に配向制御用突起を備えるものであり、上記スペーサ配置制御用突起は、液晶表示装置における遮光領域の外縁と配向制御用突起との交点近傍に設けられていることが好ましい。本発明においては、配向制御用突起が液晶表示装置における遮光領域の外縁と交わるように設けられた場合に、スペーサ配置制御用突起を液晶表示装置における遮光領域と配向制御用突起との交点近傍に、液晶表示装置における遮光領域のパターンに沿って設けることで、液晶表示装置における絵素領域の配向制御用突起を中心としてスペーサ分散液の液滴の乾燥が進行することを防止して、スペーサを液晶表示装置における遮光領域内に選択的に配置することができる。なお、スペーサ配置制御用突起と配向制御用突起とは、一体的に設けられていてもよいし、互いに分離して設けられていてもよい。配向制御用突起の配置パターンとしては特に限定されず、例えば、基板全面に設けられた連続状又は不連続状のジグザクパターン等が挙げられる。
なお、上記液晶表示装置用基板は、更に少なくとも液晶表示装置用基板における絵素領域内に配向制御用突起を備えるものであり、上記スペーサ配置制御用突起は、液晶表示装置用基板における遮光領域の外縁と配向制御用突起との交点近傍に設けられていることがより好ましい。また、上記液晶表示装置用基板は、更に少なくとも対向基板における絵素領域内に配向制御用突起を備えるものであり、上記スペーサ配置制御用突起は、対向基板における遮光領域の外縁と配向制御用突起との交点近傍に設けられていることがより好ましい。

上記スペーサ配置制御用突起は、配向制御用突起と略同一の材料からなることが好ましい。これにより、スペーサ配置制御用突起と配向制御用突起とを同一工程にて形成することが可能であり、製造コストの削減を図ることができる。なお、この場合、スペーサ配置制御用突起及び配向制御用突起を形成する方法としては、感光性樹脂材料を用いたフォトリソプロセスが好適に用いられる。
また、上記スペーサ配置制御用突起は、液晶表示装置における遮光領域のパターンに対して２列以上設けられていることが好ましい。例えば、液晶表示装置における遮光領域のパターンが複数本平行に延伸している場合には、パターン１本毎に、スペーサ配置制御用突起が２列以上設けられていることが好ましい。このような形態によれば、本発明の作用効果をより充分に得ることができる。ここで、列同士の間隔は、配置されるスペーサの粒径よりも広く確保されていることがより好ましい。なお、本願明細書における「以上」は、当該数値を含むものである。
なお、上記スペーサ配置制御用突起は、液晶表示装置用基板における遮光領域のパターンに対して２列以上設けられていることがより好ましい。また、上記スペーサ配置制御用突起は、対向基板における遮光領域のパターンに対して２列以上設けられていることがより好ましい。

上記液晶表示装置用基板は、カラーフィルタ基板であることが好ましい。これによれば、ＢＭ等により遮光された領域にスペーサを選択的に配置することができるカラーフィルタ基板を提供することができる。カラーフィルタ基板は、例えば、画素毎にそれぞれ赤色、緑色及び青色の３色の着色層と、各着色層同士を隔てるＢＭ及びバンクとが基板上に設けられ、その上層に保護膜、対向電極、配向膜等が積層配置された基板構成を有する。なお、ＢＭがバンクを兼ねていてもよい。

上記液晶表示装置用基板は、薄膜トランジスタアレイ基板であることが好ましい。これによれば、配線、薄膜トランジスタ、又は、対向基板のＢＭ等により遮光された領域にスペーサを選択的に配置することができる薄膜トランジスタアレイ基板を提供することができる。薄膜トランジスタアレイ基板は、例えば、ゲート配線、補助容量配線が基板上に設けられ、その上層にゲート絶縁膜、半導体層、ソース・ドレイン配線、保護膜（コンタクトホールを含む。）、画素電極、配向膜等が積層配置された基板構成を有する。

本発明はまた、上記液晶表示装置用基板を備え、かつスペーサ配置制御用突起の近傍にスペーサを備える液晶表示パネル、及び、そのような液晶表示パネルを備える液晶表示装置でもある。このような液晶表示パネル及び液晶表示装置によれば、スペーサによる表示特性の劣化が殆ど見られず、かつ当該スペーサによりセルギャップが安定に保持された高表示品位の液晶表示パネル及び液晶表示装置を提供することができる。

本発明は更に、上記液晶表示パネルを製造する方法であって、上記液晶表示パネルの製造方法は、スペーサ配置制御用突起の近傍に吐出装置を用いてスペーサ分散液を吐出する工程を含む液晶表示パネルの製造方法でもある。このような液晶表示パネルの製造方法によれば、スペーサをスペーサ配置制御用突起の近傍の液晶表示装置における遮光領域に集中的に配置することができ、スペーサによる表示特性の劣化を防止することができる。吐出装置としては、インクジェット装置が好適である。これによれば、微小な液滴量の調整が可能であることから、スペーサの配置精度を更に向上することができる。

本発明の液晶表示装置用基板によれば、スペーサの配置制御を目的とする突起構造物が液晶表示装置における遮光領域のパターンの一部又は全部に沿って液晶表示装置における遮光領域内に設けられていることから、インクジェット装置等を用いるスペーサ分散液を用いる手法によっても、スペーサを液晶表示装置における遮光領域内に選択的に配置することができる。

以下に、実験例及び実施例を掲げ、本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実験例及び実施例のみに限定されるものではない。

〔実験例〕
インクジェット（ＩＪ）装置を用いて、スペーサを分散させた液滴をカラーフィルタ（ＣＦ）基板上に吐出し、スペーサの配置精度を確認した。
ＩＪ装置により吐出された液滴は基板上で円形状に広がり、その液滴径は、吐出目標であるブラックマトリクス（ＢＭ；遮光領域）の幅よりも充分に大きくなる。その後、液滴は周辺から徐々に乾燥され、その径が小さくなるとともに、液滴中のスペーサが液滴の中心位置に集まってくる。

液滴が吐出される層上（基板表面）に配向制御用突起等の突起構造物が存在しない場合には、吐出された液滴はその中心位置を大きくずらすことなく乾燥され、スペーサは、着弾直後の液滴の中心位置付近に配置された。例えば、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、突起構造物が存在しない層上に液滴を吐出する際、ＩＪ装置による吐出が正確に実施されれば、スペーサ１７は遮光領域内に正確に配置された。しかしながら、ＩＪ装置による吐出にはバラツキが生じることがあり、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、突起構造物が存在しない層上に液滴を吐出する際、液滴の着弾位置がずれると、スペーサ１７は目的の位置からずれた位置に配置されてしまい、ＢＭ１１からはみ出してしまうスペーサ１７も見られた。このように、液滴が吐出される層が平坦である場合には、スペーサ１７の配置精度は、ＩＪ装置の吐出精度にほぼ一致した。

液滴が吐出される層上に配向制御用突起等の突起構造物が存在する場合には、吐出された液滴は突起構造物を基点に乾燥されるため、液滴の中心位置は移動した。例えば、図３（ａ）〜（ｃ）及び図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、遮光領域のみに突起構造物１５ａが存在する場合には、たとえ最初の液滴の着弾位置がずれても、スペーサ１７は、遮光領域に設けられた突起構造物１５ａの周辺に配置される割合が多くなった。逆に、図５（ａ）〜（ｃ）及び図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、絵素領域のみに突起構造物１５ｂが存在する場合には、たとえ最初の液滴の着弾位置が正確であっても、スペーサ１７は絵素領域の突起構造物１５ｂの周辺に配置される割合が多くなってしまった。

また、液滴中に複数の突起構造物が存在する場合には、吐出された液滴は、着弾直後の液滴の中心位置に近い突起構造物に沿って乾燥された。例えば、図７（ａ）〜（ｃ）及び図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、着弾直後の液滴の中心位置が遮光領域に設けられた突起構造物１５ａに近い場合には、液滴の着弾位置が多少ずれようとずれまいと、液滴は突起構造物１５ａに沿って乾燥していくため、スペーサ１７は目的の位置に配置された。この場合、ＩＪ装置の吐出精度を考慮すると、着弾直後の液滴の中心位置が絵素領域に設けられた突起構造物１５ｂに近くなるということは殆どなく、スペーサ１７が絵素領域に設けられた突起構造物１５ｂの周辺に配置されることは殆どなかった。

〔実施例１〕
図９は、実施例１で用いたＣＦ基板の構成を示す平面模式図である。
実施例１で用いたＣＦ基板は、図９に示すように、垂直配向（ＶＡ）方式用のリブ状配向制御用突起１５ｂが主に絵素領域に設けられ、更に、スペーサ配置制御用突起１５ａ（幅４μｍ、高さ１μｍ）がＢＭ１１上の遮光領域（幅２０μｍ）に設けられた構造を有する。また、スペーサ配置制御用突起１５ａは、リブ状配向制御用突起１５ｂと同一の材料からなり、一体的に形成されている。スペーサ配置制御用突起１５ａ及びリブ状配向制御用突起１５ｂの材質としては特に限定されないが、感光性アクリル樹脂や感光性ポリイミド樹脂等の感光性樹脂が好ましく、中でも、ポジ型の感光性樹脂がより好ましい。なお、スペーサ配置制御用突起１５ａの断面形状は、リブ状配向制御用突起１５ｂほどの精度は求められず、例えば、スペーサ配置制御用突起１５ａ上に少数のスペーサ１７が配置されたとしても表示品位に影響するほどのセル厚ムラは生じにくい。但し、スペーサ配置制御用突起１５ａの断面形状を尖塔状等にすることで、スペーサ配置制御用突起１５ａ上にスペーサ１７が配置されることをより充分に防止してもよい。スペーサ配置制御用突起１５ａの幅を小さくすることによっても、同様の作用効果を得ることができる。
絵素領域を構成する着色層１２ａ〜１２ｃの色の組み合わせとしては、赤・緑・青の光の３原色であってもよく、これ以外の３色であってもよく、また、３色以上であってもよい。また、着色層１２ａ〜１２ｃの配列としては、ドット配列に限定されず、例えば、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列等であってもよい。

このようなＣＦ基板に対し、図９に示すように、ＩＪ装置を用いて、絵素の長手方向に沿って遮光領域内にスペーサ分散液の吐出を行った。なお、本実施例では、スペーサ分散液として、プラスチックビーズ１７（粒径：４．０μｍ）をエチレングリコールと水との混合分散媒１８に分散させたものを用いた。なお、スペーサ１７の材質としては、プラスチックビーズに限定されず、ガラスやシリカ等であってもよい。また、スペーサ１７の表面には、着色や配向処理が施されていてもよく、固着層が形成されていてもよい。更に、分散媒１８としては、エチレングリコールと水との混合分散媒に限定されず、スペーサ１７の材質に応じて適宜選択すればよい。そして、吐出装置としてはＩＪ装置に限定されず、ディスペンサ装置等を用いてもよい。

図１０（ａ）〜（ｃ）は、図９に示すＣＦ基板の線分Ａ−Ｂにおける切断面を示す断面模式図であり、スペーサ分散液が着弾してからスペーサが配置されるまでの様子を順に示す。
まず、吐出された液滴は、図１０（ａ）に示すように、スペーサ配置制御用突起１５ａ及びリブ状配向制御用突起１５ｂを跨ぐように着弾した。最大時の液滴径は、略６０μｍであった。次に、乾燥工程を行ったところ、図１０（ｂ）に示すように、液滴は着弾直後の液滴の中心位置に近いスペーサ配置制御用突起１５ａを中心として徐々に乾燥していった。その結果、図１０（ｃ）に示すように、プラスチックビーズ１７は、ＢＭ１１により遮光された領域（非表示領域）に選択的に配置された。

従って、本実施例で用いたＣＦ基板によれば、ＩＪ装置を用いる既存の手法により、スペーサを高精度に配置することができることが分かった。また、図９に示すように、遮光領域の全域に渡って、スペーサ配置制御用突起１５ａが２列で設けられていることから、ＩＪ装置の絵素短辺方向への吐出ずれが多少起こった場合にも、着弾直後の液滴の中心位置がスペーサ配置制御用突起１５ａに近い限り、殆どのプラスチックビーズ１７を遮光領域内に配置することができることが分かった。更に、図９に示すように、遮光領域の全域に渡って、スペーサ配置制御用突起１５ａが連続的に設けられていることから、ＩＪ装置の絵素長手方向への吐出ずれにも充分に対応することができることが分かった。そして、スペーサ配置制御用突起１５ａは、リブ状配向制御用突起１５ｂと同一の材料からなることから、スペーサ配置制御用突起１５ａを追加工程なしで作製することができ、製造コストを削減することができた。

〔実施例２〜５〕
図１１〜１４はそれぞれ、実施例２〜５で用いたＣＦ基板の構成を示す平面模式図である。
実施例２〜５で用いたＣＦ基板もまた、図１１〜１４に示すように、着弾させた液滴中に液滴の乾燥の基点となる突起構造物が存在するように、スペーサ配置制御用突起１５ａが遮光領域に設けられた構造を有する。従って、これらのＣＦ基板を用いた場合においても、着弾させたスペーサ分散液の液滴は、スペーサ配置制御用突起１５ａに沿って乾燥するため、実施例１と同様に、スペーサを遮光領域に選択的に配置することができた。

これらの実施例から分かるように、スペーサの配置精度を向上させる上で、遮光領域に設けられるスペーサ配置制御用突起１５ａの本数は、特に限定されるものではない。また、スペーサ配置制御用突起１５ａは、全面で繋がっていてもよいし、スリットを有していてもよい。このように、着弾させた液滴の中心位置付近に突起構造物が存在するようにパターンを形成する限り、スペーサ配置制御用突起１５ａのパターンは特に限定されるものではない。

〔実施例６〕
図１５は、実施例６で用いたＣＦ基板の構成を示す平面模式図である。
実施例６で用いたＣＦ基板は、図１５に示すように、ＶＡ方式用のリブ状配向制御用突起１５ｂが主に絵素領域に設けられ、スペーサの散布を行うＢＭ１１上には、スペーサ配置制御用突起１５ａが存在する領域と存在しない領域とが混在した構造を有する。本実施例で用いられたＣＦ基板によっても、スペーサ配置制御用突起１５ａが存在する領域のみにスペーサ分散液の液滴を着弾させることにより、スペーサを遮光領域のみに選択的に配置することができた。

〔スペーサの配置精度の評価〕
実施例１〜６で用いたＣＦ基板に対し、ＩＪ装置を用いてスペーサ分散液を吐出した際のスペーサの配置精度をそれぞれ測定した。その結果を表１に示す。なお、吐出目標であるＢＭ１１パターンの幅は２０μｍとした。
表１を見て分かるように、スペーサ配置制御用突起１５ａを全く設けないＣＦ基板では、８割程度が目的の場所に配置された。この結果が、ＩＪ装置の吐出精度となる。これに対し、実施例１〜５のＣＦ基板では、スペーサは略９５％の精度で目標の位置に配置することができた。また、実施例６のＣＦ基板では、スペーサ配置制御用突起１５ａを設けた領域のみにスペーサ分散液の液滴を着弾させることにより、スペーサを８８％の精度で目標の位置に配置することができた。すなわち、スペーサ配置制御用突起１５ａの配置パターンを工夫することによって、装置の吐出精度以上の精度を得ることができることがわかった。
従って、これらのＣＦ基板に対してスペーサの配置を行い、作製した液晶表示パネル（液晶表示素子）は、優れた表示特性を有していた。

〔実施例７〕
図１６は、実施例７で用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板の構成を示す平面模式図であり、図１７は、図１６に示すＴＦＴアレイ基板を用いて作製した液晶表示パネルの構成を示す断面模式図である。なお、図１７中のＴＦＴアレイ基板１００は、図１６に示すＴＦＴアレイ基板の線分Ｃ−Ｄにおける切断面に相当する。
実施例７で用いたＴＦＴアレイ基板１００では、図１６及び１７に示すように、連続状のスペーサ配置制御用突起２５ａ（幅４μｍ、高さ１μｍ）が、ソース配線２１ｂにより遮光される領域の外にあるものの、ＣＦ基板２００のＢＭ１１により形成される遮光領域内（幅２０μｍ）に２列を成して設けられている。本実施例においても、ＴＦＴアレイ基板１００に対し、ＩＪ装置を用いてスペーサ分散液を吐出するという既存の手法により、スペーサ１７を高精度に非表示領域内に配置することができた。従って、ＴＦＴアレイ基板１００を用いて作製した液晶表示パネル（液晶表示素子）は、優れた表示特性を有していた。

なお、本願は、２００４年１１月２日に出願された日本国特許出願第２００４−３１９６８７号を基礎として、（合衆国法典３５巻第１１９条に基づく）優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。

突起構造物が存在しないＣＦ基板上にスペーサの分散液を吐出した際、ＩＪ装置による吐出が正確に実施された場合の、分散液滴が着弾してからスペーサが配置されるまでの様子を順に示す断面模式図である。なお、図中の点線は、基板上に着弾したときの液滴の中心を示しており、白抜き矢印は、液滴の形状変化を示している。突起構造物が存在しないＣＦ基板上にスペーサの分散液を吐出した際、ＩＪ装置による吐出が目的の位置からずれた場合の、分散液滴が着弾してからスペーサが配置されるまでの様子を順に示す断面模式図である。なお、図中の点線は、基板上に着弾したときの液滴の中心を示しており、白抜き矢印は、液滴の形状変化を示している。遮光領域内にのみ突起構造物が存在するＣＦ基板上にスペーサの分散液を吐出した際、分散液滴が着弾してからスペーサが配置されるまでの様子を順に示す断面模式図である。なお、図中の点線は、基板上に着弾したときの液滴の中心を示している。遮光領域内にのみ突起構造物が存在するＣＦ基板上にスペーサの分散液を吐出した際、分散液滴が着弾してからスペーサが配置されるまでの様子を順に示す断面模式図である。なお、図中の点線は、基板上に着弾したときの液滴の中心を示している。絵素領域内にのみ突起構造物が存在するＣＦ基板上にスペーサの分散液を吐出した際、分散液滴が着弾してからスペーサが配置されるまでの様子を順に示す断面模式図である。なお、図中の点線は、基板上に着弾したときの液滴の中心を示しており、白抜き矢印は、液滴の形状変化を示している。絵素領域内にのみ突起構造物が存在するＣＦ基板上にスペーサの分散液を吐出した際、分散液滴が着弾してからスペーサが配置されるまでの様子を順に示す断面模式図である。なお、図中の点線は、基板上に着弾したときの液滴の中心を示している。遮光領域及び絵素領域のそれぞれに突起構造物が存在するＣＦ基板上にスペーサの分散液を吐出した際、分散液滴が着弾してからスペーサが配置されるまでの様子を順に示す断面模式図である。なお、図中の点線は、基板上に着弾したときの液滴の中心を示しており、白抜き矢印は、液滴の形状変化を示している。遮光領域及び絵素領域のそれぞれに突起構造物が存在するＣＦ基板上にスペーサの分散液を吐出した際、分散液滴が着弾してからスペーサが配置されるまでの様子を順に示す断面模式図である。なお、図中の点線は、基板上に着弾したときの液滴の中心を示しており、白抜き矢印は、液滴の形状変化を示している。実施例１で用いたＣＦ基板の構成を示す平面模式図である。（ａ）〜（ｃ）は、図９に示すＣＦ基板の線分Ａ−Ｂにおける切断面を示す断面模式図であり、スペーサ分散液が着弾してからスペーサが配置されるまでの様子を順に示す。なお、図中の点線は、基板上に着弾したときの液滴の中心を示している。実施例２で用いたＣＦ基板の構成を示す平面模式図である。実施例３で用いたＣＦ基板の構成を示す平面模式図である。実施例４で用いたＣＦ基板の構成を示す平面模式図である。実施例５で用いたＣＦ基板の構成を示す平面模式図である。実施例６で用いたＣＦ基板の構成を示す平面模式図である。実施例７で用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板の構成を示す平面模式図である。図１６に示すＴＦＴアレイ基板を用いて作製した液晶表示パネルの構成を示す断面模式図である。なお、図中のＴＦＴアレイ基板１００は、図１６に示すＴＦＴアレイ基板の線分Ｃ−Ｄにおける切断面に相当する。

符号の説明

１０、２０：ガラス基板
１１：ブラックマトリクス（ＢＭ）
１２ａ：第１色層
１２ｂ：第２色層
１２ｃ：第３色層
１３：オーバコート層
１４、２４：ＩＴＯ電極
１５ａ、２５ａ：スペーサ配置制御用突起
１５ｂ：リブ状配向制御用突起
１６、２６：配向膜
１７：スペーサ
１８：分散媒
１９：ゲート絶縁膜
２１ａ：ゲート配線
２１ｂ：ソース配線
２１ｃ：補助容量配線
２１ｄ：ドレイン配線
２２：保護膜
２３：層間絶縁膜
２７：薄膜トランジスタ
２８：コンタクトホール
３０：液晶層
１００：薄膜トランジスタアレイ基板
２００：カラーフィルタ基板

Claims

遮光領域及び絵素領域を備える液晶表示装置用基板であって、
該液晶表示装置用基板は、突起構造物が、液晶表示装置における遮光領域のパターンの一部又は全部に沿って、液晶表示装置における遮光領域内に設けられており、
該液晶表示装置用基板は、更に少なくとも液晶表示装置における絵素領域内に配向制御用突起を備えるものであり、
該突起構造物は、液晶表示装置における遮光領域の外縁と配向制御用突起との交点近傍に設けられている
ことを特徴とする液晶表示装置用基板。
前記突起構造物の幅は、スペーサの粒径よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置用基板。
前記突起構造物の断面形状は、尖塔状であることをことを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置用基板。
前記液晶表示装置用基板は、対向基板とともに、液晶表示装置を構成するものであり、
前記突起構造物は、それが形成される基板における遮光領域内の位置に設けられているか、又は、対向基板における遮光領域内に相当する位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置用基板。
前記突起構造物は、配向制御用突起と略同一の材料からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置用基板。
前記突起構造物は、液晶表示装置における遮光領域のパターンに対して２列以上設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示装置用基板。
前記液晶表示装置用基板は、カラーフィルタ基板であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液晶表示装置用基板。
前記液晶表示装置用基板は、薄膜トランジスタアレイ基板であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液晶表示装置用基板。
請求項１〜８のいずれかに記載の液晶表示装置用基板を備え、かつ突起構造物の近傍にスペーサを備えることを特徴とする液晶表示パネル。
請求項９記載の液晶表示パネルを備えることを特徴とする液晶表示装置。
請求項９記載の液晶表示パネルを製造する方法であって、
該液晶表示パネルの製造方法は、突起構造物の近傍に吐出装置を用いてスペーサ分散液を吐出する工程を含むことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。