JP5311989B2 - 液晶ディスプレイパネル - Google Patents

Description

本発明は液晶ディスプレイの分野、特に液晶ディスプレイパネルに関し、更に、液晶ディスプレイパネルにおけるカラーフィルター基板のフォトスペーサ（Ｐｈｏｔｏ Ｓｐａｃｅｒ，ＰＳと略称する）に関する。

液晶ディスプレイパネルは、主に偏光板、アレイ基板、カラーフィルター基板、及び液晶などから構成される。アレイ基板とカラーフィルター基板との貼り合せにより液晶セル基板が形成され、その中に液晶を充填して液晶層を形成し、アレイ基板とカラーフィルター基板の裏面にそれぞれ偏光板が貼り付けられている。液晶層の厚さをセルギャップと称し、これは、液晶の光調節に大きな影響を与える。従って、液晶ディスプレイの製作工程において、セルギャップの均一性を保証することは、品質の高い液晶ディスプレイを実現するための基盤である。

セルギャップの均一性を保証するために、従来技術は主にスペーサを設置する方法を採用した。これまで、形状によって、スペーサがボールスペーサ（Ｂａｌｌ Ｓｐａｃｅｒ，ＢＳと略称する）とフォトスペーサという２種類に分けられた。その中で、ボールスペーサはスパッタリング法によって、アレイ基板又はカラーフィルター基板に散布され、パネルの製作工程が終わった後、ボールスペーササイズの均一性を利用して、液晶セル基板の相対的な均一の厚さを実現する。ところが、ボールスペーサを散布する過程の任意性が高いため、密度の均一性を制御し難くなった。そのために、期待のセルギャップの均一性を実現することは難しくなると共に、光の散乱などの不良も発生する。

ボールスペーサの欠陥を克服するために、従来技術では通常フォトスペーサ工程が採用された。フォトスペーサはカラーフィルター基板の製作工程中、エッチング工程によって、フォトスペーサをカラーフィルター基板に形成させ、フォトスペーサのカラーフィルター基板における位置を精確に制御することで、セルギャップの均一性を向上し、コントラストを改善するなどの目的を達成する。

従来のフォトスペーサの設計において、一般的に、メインフォトスペーサとサブフォトスペーサとの組合せ構造が採用された。その中で、メインスペーサはセルギャップの均一性を維持するための重要な部分であり、アレイ基板の端面が高い位置をその位置として選定する。例えば、アレイ基板の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，ＴＦＴと略称する）に形成する。パネルの製作工程中、メインフォトスペーサに大きな変形量が発生し、セルギャップの均一性を維持するのに主要な貢献をしている。サブフォトスペーサの位置は、通常、例えば、ゲートラインのようなアレイ基板の表面の高さが低い箇所に選定する。パネルの製作工程中、サブフォトスペーサに発生する変形量が小さく、又は基本的に変形が発生しない。従って、セルギャップの均一性を維持するのに貢献が少ない。サブフォトスペーサは主に、液晶ディスプレイが外部からの力を大きく受ける場合、メインフォトスペーサの支持面積が小さいため、集中的に力を大きく受けることを防止するために使用される。従って、回復不可のセルギャップの変化を招く、又は、構造的な破壊を招く。

図１は、従来技術のアレイ基板におけるチャンネル位置の概略図である。図面において、符号Ａに示された位置がチャンネル位置である。図２は、従来技術によるフォトスペーサの設計におけるメイン及びサブフォトスペーサの概略図である。符号１はメインフォトスペーサを示し、符号２はサブフォトスペーサを示す。従来技術によるフォトスペーサの設計において、通常は１つのサブ画素を基準として、メインフォトスペーサ１をサブ画素の唯一の特定位置に予設する。且つ、ＴＦＴはサブ画素において、大きな面積を有する高い位置であるため、メインフォトスペーサ１の主要な予設位置の１つになる。しかしながら、ＴＦＴチャンネルの存在により、表面は平坦ではなく、凸凹となった。メインフォトスペーサのサブ画素における唯一の位置が選定されたが、異なるサブ画素の対位精度は異なるため、メインフォトスペーサとＴＦＴとの接触位置が異なる時、メインフォトスペーサとＴＦＴとの実際的な接触面積が変化する。そのために、パネル内部のカラーフィルター基板とアレイ基板の対位精度偏差がメインフォトスペーサの支持力に差異を発生させる。

従来の液晶ディスプレイパネルの製作工程において、アレイ基板とカラーフィルター基板を貼り合せる場合、セルの合せ精度は通常数μｍである。即ち、貼り合せられたアレイ基板とカラーフィルター基板との相対的位置に制御不可の数μｍの偏差が存在している。従って、カラーフィルター基板とアレイ基板を貼り合せた後、メインフォトスペーサのアレイ基板において対応する実際の位置が、予め設計した唯一の位置から離れることも不可避である。数μｍの対位偏差の場合、メインフォトスペーサの先端がＴＦＴチャンネルに陥る面積が変化することで、メインフォトスペーサの実際の圧縮変形量に差異が発生し、それにより、セルギャップの均一性が低下する。

また、通常の場合、ＴＦＴチャンネルの幅は３〜６μｍであり、メインフォトスペーサのサイズは６〜１７μｍ程度である。ＯＤＦ（ｏｎｅ ｄｒｏｐ ｆｉｌｌｉｎｇ）工程を採用している場合、液晶滴下量の許容偏差を確保するために、通常は、メインフォトスペーサの支持面積がなるべく小さいことを要求し、メインフォトスペーサのサイズがなるべく小さいことを要求すると共に、メインフォトスペーサの配置密度もなるべく小さいことを要求する。しかしながら、上記の問題が存在するため、メインフォトスペーサのサイズが小さくなる場合、上記メインフォトスペーサの支持力が対位偏差に合わせて変化する影響が更に著しい。図３、図４、図５は、それぞれ従来技術によるメインフォトスペーサの直径が１２μｍ、１０μｍ、９μｍで、あらゆるメインフォトスペーサが同じ予設位置を採用した場合、対位精度が５μｍである時のメインフォトスペーサがＴＦＴにおける支持面積の分布概略図である。図３〜図５において、横座標と縦座標は、それぞれアレイ基板とカラーフィルター基板の対位精度範囲を示し、単位はμｍである。図面において、異なる色が異なるメインフォトスペーサ１の実際の支持面積（図３〜図５において、対位精度が５μｍ以内である場合、メインフォトスペーサ１の支持面積の平均値を１とする）を代表する。

これからわかるように、従来技術に存在する問題は２つある。即ち、ＯＤＦ工程の場合、メインフォトスペーサの設計の主旨は、サイズを小さくし、密度を小さくすることで、大きな液晶滴下量の許容偏差が確保でき、パネルの量産性を向上させることである。他方、メインフォトスペーサがＴＦＴに設置された場合、目前の工程レベルの制限で、メインフォトスペーサの設計上、いずれもサブ画素内の同じ唯一の位置を選んで使用したとしても、工程偏差のため、カラーフィルター基板とアレイ基板を貼り合せた後、パネル内部の異なる位置の対位偏差が異なることによって、メインフォトスペーサのサブ画素内部における実際位置が異なるようになった。従って、ＴＦＴチャンネルの存在のため、パネル内の異なる位置でのメインフォトスペーサの実際支持力は対位偏差に合せて差異を発生させる。且つ、メインフォトスペーサのサイズが小さいほど、このような差異が大きくなる。従って、タッチムラ（Ｔｏｕｃｈ Ｍｕｒａ）などの品質問題の発生率が増える。

本発明が解決しようとする問題点は、従来のアレイ基板とカラーフィルター基板の対位精度範囲内で、メインフォトスペーサのサイズを縮小させると同時に、メインフォトスペーサの実際の支持力の均一性を向上させる液晶ディスプレイパネルを提供することにある。

上記の目的を実現するために、本発明は、貼り合せたアレイ基板とカラーフィルター基板を備え、前記カラーフィルター基板にメインフォトスペーサが設けられており、前記メインフォトスペーサの先端を前記アレイ基板のサブ画素に当接させて、１つ又は複数の前記サブ画素を１つの前記メインフォトスペーサに対応させ、前記メインフォトスペーサは少なくとも２つのメインフォトスペーサグループに分けられており、前記メインフォトスペーサグループごとに、メインフォトスペーサが同じ予設位置及び先端形状を有し、異なるメインフォトスペーサグループにおけるメインフォトスペーサは異なる予設位置又は先端端面の形状を有する液晶ディスプレイパネルを提供する。

薄膜トランジスタのチャンネルが「一」字状のアレイ基板に対して、前記メインフォトスペーサが２つのグループに分けられる。第１のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの上方に位置し、第２のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの下方に位置する。アレイ基板の同じ行に、前記第１のメインフォトスペーサと前記第２のメインフォトスペーサが交互に、前記アレイ基板のサブ画素に当接し、アレイ基板の同じ列で、前記第１のメインフォトスペーサと前記第２のメインフォトスペーサが交互に、前記アレイ基板のサブ画素に当接する。

薄膜トランジスタのチャンネルが「Ｕ」字状のアレイ基板に対して、前記メインフォトスペーサが３つのグループに分けられる。第３のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの左側に位置し、第４のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの真ん中に位置し、第５のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの右側に位置する。アレイ基板の同じ行に、前記第３のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ、前記第４のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ、及び前記第５のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサが順に循環して、前記アレイ基板のサブ画素に当接し、アレイ基板の同じ列で、前記第３のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ、前記第４のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ、及び前記第５のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサが順に循環して、前記アレイ基板のサブ画素に当接する。

上記の技術案において、前記少なくとも２つのメインフォトスペーサグループの中、異なるメインフォトスペーサグループにおけるメインフォトスペーサの数が異なる。

本発明が提供する液晶ディスプレイパネルおいて、異なるメインフォトスペーサグループが異なる予設位置を有するため、アレイ基板とカラーフィルター基板を貼り合せた後、対位偏差が発生した場合、異なる予設位置を有するメインフォトスペーサが互いの位置偏差を相殺することで、メインフォトスペーサの全体とアレイ基板との接触面積の変化をなるべく小さくすることが保証できる。従って、液晶ディスプレイパネル内のメインフォトスペーサの全体的支持力の変化を最小化させることができる。同時に、各メインフォトスペーサグループ内のメインフォトスペーサが液晶ディスプレイパネル内における配列方式を最適化することで、液晶ディスプレイパネル内部のメインフォトスペーサの支持力の均一性を改善できる。

本実施の形態において、多種類の液晶ディスプレイパネルを提供する。当該液晶ディスプレイパネルは互いに貼り合せたアレイ基板とカラーフィルター基板を備える。当該カラーフィルター基板にはメインフォトスペーサが設けられており、メインフォトスペーサの先端はアレイ基板におけるサブ画素の位置に当接され、１つ又は複数のサブ画素は１つのメインフォトスペーサに対応している。あらゆるメインフォトスペーサは少なくとも２つのメインフォトスペーサグループに分けられ、メインフォトスペーサグループごとに、フォトスペーサはサブ画素内に同じ予設位置及び先端端面形状を備える。異なるグループとの間におけるメインフォトスペーサは、サブ画素内に異なる予設位置又は先端端面形状を備える。即ち、異なるグループにおけるメインフォトスペーサには、異なる予設位置又は先端端面形状を有してよく、更に、異なる予設位置に位置するメインフォトスペーサの数も異なってよい。前記予設位置とは、設計において、カラーフィルター基板におけるメインフォトスペーサのアレイ基板のサブ画素内に対応する位置である。

上記の構成によれば、異なるメインフォトスペーサがサブ画素内で異なる予設位置を備えるため、アレイ基板とカラーフィルター基板を貼り合せた後、工程偏差範囲内である場合、異なる予設位置を備えるメインフォトスペーサは互いに受けられた影響を補償する。従って、メインフォトスペーサとアレイ基板との接触面積が変化しないようにすることができ、それによって、メインフォトスペーサがセルギャップの均一性に対する維持の効果を保証し、セルギャップの均一性を改善させると共に、パネル内部におけるメインフォトスペーサとアレイ基板の間で局部的応力の発生を軽減させ、タッチムラなどの品質問題の発生率を効果的に低下させる。

上記のメインフォトスペーサの予設位置に対して、下記の幾つかの実施例によって説明を行う。

（実施例１）
本実施例は１７インチのＳＸＧＡパネルを提供する。該実施例において、サブ画素の基本的サイズは８８μｍ×２６４μｍである。ＴＦＴチャンネルは「一」字状の設計を採用し、幅は５μｍである。適合な液晶滴下量の許容偏差を確保するために、通常はメインフォトスペーサの密度が１／９〜１／３６で、即ち、９から３６個のサブ画素ごとに１つのメインフォトスペーサがあり、メインフォトスペーサのサイズは６〜１５μｍである。充分な液晶滴下量の許容偏差を確保するように、密度が１／２４、辺の長さが９μｍである正方形のメインフォトスペーサを選択して使用する。メインフォトスペーサは２つのメインフォトスペーサグループ、即ち、第１のメインフォトスペーサグループと第２のメインフォトスペーサグループに分けられる。以下、第１のメインフォトスペーサグループにおけるフォトスペーサを第１のメインフォトスペーサ１１と称し、第２のメインフォトスペーサグループにおけるフォトスペーサを第２のメインフォトスペーサ１２と称する。サブフォトスペーサ１０の分布位置は従来のものと同じである。

図６Ａと図６Ｂは、本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例１において、第１のメインフォトスペーサと第２のメインフォトスペーサがそれぞれサブ画素における予設位置の概略図である。第１のメインフォトスペーサ１１はその対応するサブ画素のＴＦＴのチャンネルＡの上方に位置し、第１のメインフォトスペーサ１１の中心点はＴＦＴチャンネルの中心点の上方より４．５μｍ離れた箇所に位置する。即ち、第１のメインフォトスペーサ１１の下辺線はＴＦＴチャンネルの中心に位置する。第２のメインフォトスペーサ１２はその対応するサブ画素のＴＦＴのチャンネルＡの下方に位置し、第２のメインフォトスペーサ１２の中心点はＴＦＴチャンネルの中心点の下方より４．５μｍ離れた箇所に位置する。即ち、第２のメインフォトスペーサ１２の上辺線はＴＦＴチャンネルの中心に位置する。

上記のように選定された２つのメインフォトスペーサが、チャンネルＡの予設位置に対向し、第１のメインフォトスペーサ１１と第２のメインフォトスペーサ１２の分布密度はいずれも１／４８である。即ち、４８サブ画素ごとに、１つの第１のメインフォトスペーサ１１と１つの第２のメインフォトスペーサ１２を含んでいる。アレイ基板の同じ行に、第１のメインフォトスペーサ１１と第２のメインフォトスペーサ１２が交互に、アレイ基板のサブ画素の位置に当接することができる。アレイ基板の同じ列で、第１のメインフォトスペーサ１１と第２のメインフォトスペーサ１２が交互に、アレイ基板のサブ画素の位置に当接することができる。具体的に、図７は、本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例１において、第１と第２のメインフォトスペーサがパネルにおける配列の概略図である。図面において、１つの格子がパネルの１つのサブ画素を代表し、シェーディング部分を有する異なる格子は、それぞれ第１のメインフォトスペーサと第２のメインフォトスペーサが設けられているサブ画素を示している。第１のメインフォトスペーサ１１と第２のメインフォトスペーサ１２は、パネルの水平方向において、「ＡＢＡＢ・・・」との循環設置方式を採用し、パネルの垂直方向においても、「ＡＢＡＢ・・・」との循環設置方式を採用する。従って、第１のメインフォトスペーサ１１と第２のメインフォトスペーサ１２との間に最小距離が確保できることで、パネル内部のメインフォトスペーサの支持力の均一性が保証できる。

カラーフィルター基板とアレイ基板を貼り合せた後、パネル内部の対位偏差は一般に６μｍ以内になる。しかしながら、図７に示したような構成において、第１のメインフォトスペーサ１１と第２のメインフォトスペーサ１２との距離が極めて小さく、１ｍｍ程度しかない。そのために、隣接している第１のメインフォトスペーサ１１と第２のメインフォトスペーサ１２はほぼ同じな対位偏差を有する。従って、隣接している第１のメインフォトスペーサ１１と第２のメインフォトスペーサ１２は、対位精度偏差範囲内（６μｍ）で、ＴＦＴチャンネルによる実際の支持面積の変化を互いに補償し、両方の総支持面積に変化が発生しないようにすることで、パネル内部のメインフォトスペーサの均一的支持効果が保証でき、セルギャップの均一性を確保するのに寄与できる。

本発明の実施例１の効果を明確的に説明するために、本発明の実施例１の対比液晶パネル構造を提供する。当該パネルの構造において、メインフォトスペーサがサブ画素内に１つだけの予設位置を有し、他の構造は本発明の実施例１と完全に同じである従来のメインフォトスペーサの設計案を採用する。当該対比液晶パネルの構造において、メインフォトスペーサの予設位置をＴＦＴチャンネルの中心点に設置する。図８は、従来技術の本発明の実施例１と対比する液晶ディスプレイパネルにおいて、異なる対位精度でのメインフォトスペーサの実際の支持面積の分布概略図であり、図面において、横座標と縦座標はそれぞれアレイ基板とカラーフィルター基板の対位精度範囲を代表し、単位はμｍである。図８から分かるように、従来のメインフォトスペーサの設計案を採用した場合、３μｍの対位精度範囲内で、メインフォトスペーサの実際の支持面積には２０％以上の偏差が発生する。明らかに、３μｍの対位精度の範囲内で、本実施例の２つの予設位置案を採用した場合、相互補償の効果によって、メインフォトスペーサの実際の支持面積には変化が発生しない。

（実施例２）
本実施例２は他の１７インチのＳＸＧＡパネルを提供する。該構造において、サブ画素の基本的サイズは８８μｍ×２６４μｍである。ＴＦＴチャンネルは「Ｕ」字状の設計を採用し、「Ｕ」字状チャンネルの幅は４．５μｍである。メインフォトスペーサの形状について、直径が９μｍで、密度は依然として１／２４である円形が選択される。本実施例において、メインフォトスペーサを３つのメインフォトスペーサグループ、即ち、第３、第４、及び第５のメインフォトスペーサグループに分ける。以下、第３のメインフォトスペーサグループにおけるメインフォトスペーサを第３のメインフォトスペーサ１３と称し、第４のメインフォトスペーサグループにおけるメインフォトスペーサを第４のメインフォトスペーサ１４と称し、第５のメインフォトスペーサグループにおけるメインフォトスペーサを第５のメインフォトスペーサ１５と称する。サブフォトスペーサ１０の分布位置は従来のものと同じである。

図９Ａ、図９Ｂ、及び図９Ｃは、本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例２において、第３、第４、及び第５のメインフォトスペーサがサブ画素におけるそれぞれの予設位置の概略図である。第３、第４、及び第５のメインフォトスペーサ１３、１４、１５は図に示したように、サブ画素のＴＦＴチャンネルの左側、右側、及び下側にそれぞれ位置する。第３、第４、及び第５のメインフォトスペーサ１３、１４、１５の具体的な予設位置を説明するために、図１０を参考してよい。図１０は、本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例２におけるＴＦＴとメインフォトスペーサの対向位置の概略図であり、ＴＦＴチャンネルの中心点を原点として、ＸＹ座標系を設置し、座標系の単位は１μｍである。第３、第４、及び第５のメインフォトスペーサ１３、１４、１５の中心点を予設した具体的な座標位置は、それぞれ（−２，５）、（２，５）、（０，−１）である。

アレイ基板の同じ行に、第３のメインフォトスペーサグループの第３のメインフォトスペーサ１３、第４のメインフォトスペーサグループの第４のメインフォトスペーサ１４、及び第５のメインフォトスペーサグループの第５のメインフォトスペーサ１５をアレイ基板のサブ画素位置に順に循環して当接させることができる。アレイ基板の同じ列で、第３のメインフォトスペーサグループの第３のメインフォトスペーサ１３、第４のメインフォトスペーサグループの第４のメインフォトスペーサ１４、及び第５のメインフォトスペーサグループの第５のメインフォトスペーサ１５をアレイ基板のサブ画素位置に順に循環して当接させることができる。具体的に、図１１は、本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例２において、第３、第４及び第５のメインフォトスペーサのパネルにおける配列の概略図であり、図面において、１つの格子がパネルの１つのサブ画素を表し、シェーディング部分を有する異なる格子は、それぞれ第３、第４、及び第５のメインフォトスペーサが設けられているサブ画素を表す。これら３つのメインフォトスペーサの分布密度はいずれも１／７２である。即ち、７２個のサブ画素ごとに、１つの第３、第４、及び第５のメインフォトスペーサ１３、１４、１５を含んでいる。パネルの水平方向において、第３、第４、及び第５のメインフォトスペーサ１３、１４、１５は、「ＡＢＣＡＢＣ・・・」との循環配列方式を採用し、パネルの垂直方向においても、「ＡＢＣＡＢＣ・・・」との循環配列方式を採用した。

本発明の実施例２の効果を明確的に説明するために、２種類の本発明の実施例２の対比液晶パネル構造を提供する。その中で、１つの構造は、本実施例２のパネル構造におけるメインフォトスペーサの予設位置を従来の単一位置に変え、選定された予設位置を（０，０）とし、その他の構造は本発明の実施例２と完全に同じである。もう１つの構造は、本実施例２のパネル構造におけるメインフォトスペーサの予設位置を２つの位置に選び、選定された予設位置をそれぞれ（−５，３）、（５，３）とする。

図１２Ａは、本発明の実施例２に対する従来技術の予設位置が単一である液晶ディスプレイパネルにおいて、異なる対位精度でのメインフォトスペーサの実際の支持面積の分布概略図である。図１２Ｂは、本発明に提供され、実施例２に対する２つの予設位置を備える液晶ディスプレイパネルにおいて、異なる対位精度でのメインフォトスペーサの実際の支持面積の分布概略図である。図１２Ｃは、本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例２において、異なる対位精度でのメインフォトスペーサの実際の支持面積の分布概略図であり、図１２Ｄは、図１２Ａ〜図１２Ｃに示された３つの実例において、メインフォトスペーサの支持均一性の比較図である。

図１２Ａ〜図１２Ｄからわかるように、予設位置を１つから３つまで増加した後、異なる対位精度でのメインフォトスペーサの支持均一性が効果的に改善でき、均一度（分散と均値の比）が２９．４％から４．５％まで低下した。

本実施例２の効果をさらに説明するために、従来技術によるメインフォトスペーサが単一の予設位置を有する液晶ディスプレイパネル、及び本実施例２によるパネルのサンプル製作した後、セルギャップの均一性、タッチムラ（Ｔｏｕｃｈ Ｍｕｒａ）、及び液晶滴下量の許容偏差などに対して評価を行った。図１３は、従来技術におけるメインフォトスペーサが単一の予設位置を有する液晶ディスプレイパネルと、本発明の実施例２における液晶ディスプレイパネルとのセルギャップの均一性の対比概略図である。３つの予設位置を有するメインフォトスペーサの設計案を採用した後、セルギャップの均一性が著しく改善され、セルギャップの偏差範囲は０．２μｍから０．１μｍまで縮小し、且つ、広い液晶滴下量の変化範囲内で、セルギャップの良好な均一性が保証できる。図１４Ａは、従来技術のメインフォトスペーサが単一の予設位置を有する液晶ディスプレイパネルにおける、タッチムラ発生率、重力タッチムラ発生率及び低温泡発生率のそれぞれと、液晶滴下量との関係の概略図である。図１４Ｂは、本発明の実施例２のメインフォトスペーサが３つの予設位置を有する液晶ディスプレイパネルにおける、タッチムラ発生率、重力タッチムラ発生率及び低温泡発生率のそれぞれと、液晶滴下量との関係の概略図である。図１４Ａと図１４Ｂからわかるように、メインフォトスペーサが単一の予設位置を採用した場合、液晶滴下量の許容偏差は１．５％より低くなる。即ち、液晶滴下量が１．５％精度以内であれば（即ち、液晶滴下量は３％〜４．５％）、製作したパネルにおいて、重力ムラ（Ｍｕｒａ）と低温泡などの信頼性の問題を発生させないと共に、タッチムラ（Ｔｏｕｃｈ Ｍｕｒａ）の発生率も許容範囲内（５０％以下）にある。本発明の実施例２において、メインフォトスペーサが３つの予設位置を採用するという設計案について、液晶滴下量の許容偏差は５％以上になる。即ち、液晶滴下量の精度が−２％〜＋３％範囲内であれば、製作したパネルにおいて、重力ムラ（Ｍｕｒａ）と低温泡などの信頼性の問題を発生させないように保証することができると共に、タッチムラ（Ｔｏｕｃｈ Ｍｕｒａ）の発生率をさらに低下させることもできる（５０％〜２０％）。

メインフォトスペーサの予設位置を１つから３つまで増加することで、セルギャップの均一性が著しく向上し、液晶滴下量の許容偏差が著しく大きくなると共に、タッチムラの現象も著しく改善できる。

（実施例３）
本実施例は他の液晶ディスプレイパネルの構造を提供する。実施例２と比べると、３種類のメインフォトスペーサがパネルでの配列方式が異なる点に区別がある。アレイ基板の同じ行に、アレイ基板のサブ画素位置に、第３のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ１３、第４のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ１４、又は第５のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ１５を当接させる。アレイ基板の同じ列で、アレイ基板のサブ画素位置に、第３のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ１３、第４のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ１４、及び第５のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ１５を順に循環して当接させる。具体的に、図１５は、本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例３において、第３、第４及び第５のメインフォトスペーサがパネルにおける配列の概略図である。図面において、パネルの垂直方向において、３つのメインフォトスペーサがやはり「ＡＢＣＡＢＣ・・・」の循環配列方式を採用し、パネルの水平方向において、循環配列方式を採用しなく、「ＡＡＡ・・・」、「ＢＢＢ・・・」、又は「ＣＣＣ・・・」の完全に同じ方式で配列を行う。当該配列方式を採用すると、マスク（Ｍａｓｋ）を設計する時のデータ量を実施例２の三分の一に効果的に減少できると共に、メインフォトスペーサの支持の均一性を実施例２と類似させることも確保できる。

（実施例４）
本実施例は他の液晶ディスプレイパネルの構造を提供する。当該液晶ディスプレイパネルの基本構造を実施例２と比べると、メインフォトスペーサのレイアウトに区別がある。本実施例４において、メインフォトスペーサを２つのグループに分ける。その中で、第１のグループはＴＦＴチャンネルの上方に位置して、７μｍ×１５μｍの長方形の構造を採用し、以下は当該グループのメインフォトスペーサを第６のメインフォトスペーサ１６と称する。第２のグループはＴＦＴチャンネルの下方に位置して、直径が８μｍの円形の構造を採用し、以下は当該グループのメインフォトスペーサを第７のメインフォトスペーサ１７と称する。図１６Ａと図１６Ｂは、それぞれ本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例４において、第６と第７のメインフォトスペーサがサブ画素における予設位置の概略図である。

図１７は、本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例４において、第６及び第７のメインフォトスペーサがパネルにおける配列の概略図である。図面において、１つの格子がパネルの１つのサブ画素を表し、シェーディング部分を有する異なる格子はそれぞれ第６、及び第７のメインフォトスペーサが設けられているサブ画素を示している。これらの２つのメインフォトスペーサは異なる密度を採用している。第６のメインフォトスペーサ１６の分布密度は１／７２であり、即ち、７２個のサブ画素ごとに、１つの第６のメインフォトスペーサ１６が含まれている。第７のメインフォトスペーサ１７の分布密度は２／７２であり、即ち、７２個のサブ画素ごとに、２つの第７のメインフォトスペーサ１７が含まれている。

本実施例において、メインフォトスペーサを２つのグループに分ける。２つのグループの間、異なるメインフォトスペーサの端面形状、異なる密度、異なる予設位置を使用することで、且つ、図１７に示した構造に従って配列した後、メインフォトスペーサの支持面積の均一性が同様に効果的に改善できる。

本発明が提供するそれぞれの実施例において、異なるメインフォトスペーサグループを異なる予設位置に設けるため、アレイ基板とカラーフィルター基板を貼り合せた後、対位偏差が発生した場合、異なる予設位置を有するメインフォトスペーサが相互に受ける影響を相殺する。それによって、メインフォトスペーサの全体とアレイ基板との接触面積の変化をなるべく小さくすることを保証できる。従って、パネル内のメインフォトスペーサの全体的な支持力の変化を最小化させる。同時に、各メインフォトスペーサグループ内のメインフォトスペーサの形状、メインフォトスペーサのパネルにおける配列方式及び分布密度などを最適化することで、全体の均一性をなるべくパネルの細部領域内に縮小できる。それによって、パネル内部のメインフォトスペーサの支持力の均一性が改善できる。

上記の実施例は本発明の技術案に関して説明しただけであり、これらに限ったものではない。上記の実施例を参考しながら本発明に関して詳しく説明したが、当業者は、上記の各実施例に記載の技術案に対して変形することができるし、又は、その中の部分技術特徴に対して等価的取替えができるし、このような変形と取替えは、対応している技術案の実質を本発明の各実施例の技術案の精神と範囲から逸脱させない、とのことを理解すべきである。

従来技術のアレイ基板におけるチャンネル位置の概略図。 従来技術のフォトスペーサの設計におけるメイン及びサブのフォトスペーサの概略図。 従来技術におけるメインフォトスペーサの直径が１２μｍで、あらゆるメインフォトスペーサが同じ予設位置を採用した場合、メインフォトスペーサの対位精度が５μｍである時のＴＦＴにおける支持面積の分布概略図。 従来技術におけるメインフォトスペーサの直径が１０μｍで、あらゆるメインフォトスペーサが同じ予設位置を採用した場合、メインフォトスペーサの対位精度が５μｍである時のＴＦＴにおける支持面積の分布概略図。 従来技術におけるメインフォトスペーサの直径が９μｍで、あらゆるメインフォトスペーサが同じ予設位置を採用した場合、メインフォトスペーサの対位精度が５μｍである時のＴＦＴにおける支持面積の分布概略図。 本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例１において、第１のメインフォトスペーサがサブ画素における予設位置の概略図。 本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例１において、第２のメインフォトスペーサがサブ画素における予設位置の概略図。 本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例１において、第１と第２のメインフォトスペーサがパネルにおける配列の概略図。 本発明の実施例１に対する従来技術の液晶ディスプレイパネルにおいて、異なる対位精度でのメインフォトスペーサの実際の支持面積の分布概略図。 本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例２において、第３メインフォトスペーサがサブ画素における予設位置の概略図。 本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例２における、第４メインフォトスペーサがサブ画素での予設位置を示す図である。 本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例２において、第５メインフォトスペーサがサブ画素における予設位置の概略図。 本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例２において、ＴＦＴとメインフォトスペーサとの対向位置の概略図。 本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例２において、第３、第４及び第５のメインフォトスペーサのパネルにおける配列の概略図。 本発明の実施例２に対する従来技術の予設位置が単一である液晶ディスプレイパネルにおいて、異なる対位精度でのメインフォトスペーサの実際の支持面積の分布概略図。 本発明に提供され、実施例２に対して、２つの予設位置を備える液晶ディスプレイパネルにおいて、異なる対位精度でのメインフォトスペーサの実際の支持面積の分布概略図。 本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例２において、異なる対位精度でのメインフォトスペーサの実際の支持面積の分布概略図。 図１２Ａ〜図１２Ｃに示された３つの実例において、メインフォトスペーサの支持均一性の比較図。 従来技術におけるメインフォトスペーサが単一の予設位置を有する液晶ディスプレイパネルと、本発明の実施例２における液晶ディスプレイパネルとのセルギャップの均一性の対比概略図。 従来技術のメインフォトスペーサが単一の予設位置を有する液晶ディスプレイパネルにおける、タッチムラ発生率、重力タッチムラ発生率及び低温泡発生率のそれぞれと、液晶滴下量との関係の概略図である。 本発明の実施例２のメインフォトスペーサが３つの予設位置を有する液晶ディスプレイパネルにおいて、タッチムラ発生率、重力タッチムラ発生率及び低温泡発生率と液晶滴下量とのそれぞれの関係の概略図。 本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例３において、第３、第４及び第５のメインフォトスペーサがパネルにおける配列の概略図。 本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例４において、第６のメインフォトスペーサがサブ画素における予設位置の概略図。 本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例４において、第７のメインフォトスペーサがサブ画素における予設位置の概略図。 本発明の液晶ディスプレイパネルの実施例４において、第６及び第７のメインフォトスペーサがパネルにおける配列の概略図。

符号の説明

１ メインフォトスペーサ
２ サブフォトスペーサ
１０ サブフォトスペーサ
１１ 第１のメインフォトスペーサ
１２ 第２のメインフォトスペーサ
１３ 第３のメインフォトスペーサ
１４ 第４のメインフォトスペーサ
１５ 第５のメインフォトスペーサ
１６ 第６のメインフォトスペーサ
１７ 第７のメインフォトスペーサ
Ａ チャンネル位置

Claims (15)

1. 貼り合せたアレイ基板とカラーフィルター基板を備え、前記カラーフィルター基板にメインフォトスペーサが設けられており、前記メインフォトスペーサの先端を前記アレイ基板のサブ画素における薄膜トランジスタの位置に当接させ、１つ或は複数の前記サブ画素を１つの前記メインフォトスペーサに対応させる液晶ディスプレイパネルにおいて、
   前記メインフォトスペーサが少なくとも２つのメインフォトスペーサグループに分けられており、前記メインフォトスペーサグループごとに、メインフォトスペーサは同じ予設位置及び先端形状を有し、異なるメインフォトスペーサグループにおけるメインフォトスペーサの中心点は前記薄膜トランジスタのチャンネルの異なる側に位置し、或は異なるメインフォトスペーサグループにおけるメインフォトスペーサは異なる先端の端面形状を有し、
   前記液晶ディスプレイパネルは、前記カラーフィルター基板に設けられたサブフォトスペーサをさらに備え、前記サブフォトスペーサの先端を、前記アレイ基板の表面上の前記薄膜トランジスタの高さより低い箇所に設置させることを特徴とする液晶ディスプレイパネル。
2. 薄膜トランジスタのチャンネルが「一」字状のアレイ基板に対して、前記メインフォトスペーサが２つのグループに分けられることを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイパネル。
3. 前記２つのグループのメインフォトスペーサがそれぞれ有する予設位置について、
   第１のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの上方に位置し、
   第２のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの下方に位置することを特徴とする請求項２に記載の液晶ディスプレイパネル。
4. アレイ基板の同じ行に、前記第１のメインフォトスペーサと前記第２のメインフォトスペーサとが交替して、前記アレイ基板のサブ画素に当接し、
   アレイ基板の同じ列で、前記第１のメインフォトスペーサと前記第２のメインフォトスペーサとが交替して、前記アレイ基板のサブ画素に当接していることを特徴とする請求項３に記載の液晶ディスプレイパネル。
5. 薄膜トランジスタのチャンネルが「Ｕ」字状のアレイ基板に対して、前記メインフォトスペーサが３つのグループに分けられることを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイパネル。
6. 前記３つのグループのメインフォトスペーサがそれぞれ有する予設位置について、
   第３のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの左側に位置し、
   第４のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの真ん中に位置し、
   第５のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの右側に位置することを特徴とする請求項５に記載の液晶ディスプレイパネル。
7. アレイ基板の同じ行に、前記第３のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ、前記第４のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ、及び前記第５のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサが順に循環して、前記アレイ基板のサブ画素に当接し、
   アレイ基板の同じ列で、前記第３のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ、前記第４のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ、及び前記第５のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサが順に循環して、前記アレイ基板のサブ画素に当接していることを特徴とする請求項６に記載の液晶ディスプレイパネル。
8. アレイ基板の同じ行に、前記第３のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ、或は前記第４のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ、或は前記第５のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサが前記アレイ基板のサブ画素に当接し、
   アレイ基板の同じ列で、前記第３のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ、前記第４のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサ、及び前記第５のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサが順に循環して、前記アレイ基板のサブ画素に当接していることを特徴とする請求項６に記載の液晶ディスプレイパネル。
9. 前記少なくとも２つのメインフォトスペーサグループにおいて、異なるメインフォトスペーサグループにおけるメインフォトスペーサの数が異なることを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイパネル。
10. 薄膜トランジスタのチャンネルが「一」字状のアレイ基板に対して、前記メインフォトスペーサが２つのグループに分けられ、
    前記２つのグループのメインフォトスペーサがそれぞれ有する予設位置について、
    第１のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの上方に位置し、
    第２のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの下方に位置することを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイパネル。
11. 薄膜トランジスタのチャンネルが「Ｕ」字状のアレイ基板に対して、前記メインフォトスペーサが３つのグループに分けられ、
    前記３つのグループのメインフォトスペーサがそれぞれ有する予設位置について、
    第３のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの左側に位置し、
    第４のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの真ん中に位置し、
    第５のメインフォトスペーサグループのメインフォトスペーサはそれに対応するサブ画素の薄膜トランジスタのチャンネルの右側に位置することを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイパネル。
12. 前記少なくとも２つのメインフォトスペーサグループにおいて、異なるメインフォトスペーサグループにおけるメインフォトスペーサの数が異なり、異なるメインフォトスペーサグループにおけるメインフォトスペーサは異なる先端の端面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイパネル。
13. 前記少なくとも２つのメインフォトスペーサグループにおいて、異なるメインフォトスペーサグループにおけるメインフォトスペーサの数が異なることを特徴とする請求項４に記載の液晶ディスプレイパネル。
14. 前記少なくとも２つのメインフォトスペーサグループにおいて、異なるメインフォトスペーサグループにおけるメインフォトスペーサの数が異なることを特徴とする請求項７に記載の液晶ディスプレイパネル。
15. 前記少なくとも２つのメインフォトスペーサグループにおいて、異なるメインフォトスペーサグループにおけるメインフォトスペーサの数が異なることを特徴とする請求項８に記載の液晶ディスプレイパネル。