JP6366255B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

近年、半導体技術の進歩に伴い、より高度な性能を有する情報システムや情報機器の開発が進むなか、ヒューマンインターフェースとして映像がより重要な役割を担うようになってきている。また、ヒューマンインターフェースとして情報を表示する情報ディスプレイが様々な場面で活用されており、情報ディスプレイの高性能化・高品質化が要求されている。特に、液体状で変形が容易な構成部材を有する液晶表示装置（Liquid Crystal Display : LCD）においては、液晶層の均一性を保つことが重要な課題である。

ヒューマンインターフェースの一例としては、タッチパネルのような入力装置を液晶表示装置の前面に配置しユーザーが表示画面に触れて操作するようなデバイスがあり、広く利用されるようになってきている。当該デバイスにおいて、ユーザーが表示画面に触れると液晶表示装置に対して外力（押圧力）が付加される場合があるが、このような場合であっても表示特性を阻害させることなく均一な表示を保つことが求められる。

上記のような液晶表示装置では、対向配置された基板間に液晶が挟持されている液晶セルにおいて、基板間の間隔を保持するために、フォトリソグラフィを用いて形成された柱状スペーサ（あるいはポストスペーサ（Post Spacer : PS）ともいう）をセル内に多数配列した構造を有することが多い。柱状スペーサは、液晶層の厚さ（基板間の間隔に相当する。以下、セルギャップともいう）を少なくとも表示に寄与する領域である表示領域内で均一に保つとともに、外力の付加や外的振動が発生してもセルギャップを変動しにくくすることが求められている。

セルギャップの不具合によって引き起こされる表示不良としては、具体的には、表示領域内でセルギャップが均一に保たれず、場所ごとに光の透過特性が異なることによって表示輝度にムラが生じて表示ムラとして視認されることが挙げられる。また、外力の付加や外的振動によってセルギャップが変動すると、セルギャップは表示領域内で場所および時間ごとに異なった動的な表示ムラ（いわゆるパドリング）として視認される。

セルギャップは、表示領域内で均一に保たれていればよいが、周辺額縁領域（表示領域の周囲に隣接する非表示領域、以下、非表示領域という）内のセルギャップが表示領域内のセルギャップよりも大きくずれたり変動したりすると、間接的に表示領域内の特に周辺部（周辺額縁領域近傍）のセルギャップに影響を与え、表示領域内の周辺部においてセルギャップが所望の状態を維持することができなくなって表示特性が阻害される。

上記より、表示領域内における表示ムラやパドリングなどの表示不良が生じないようにするためには、表示領域内および非表示領域内のセルギャップを均一に保って変動しにくくすることが必要となる。

従来、表示領域だけでなく非表示領域にも設けた柱状スペーサと、非表示領域と表示領域とにおける柱状スペーサを設ける部分の基板面の高さの違いをなくす（高さを揃える）ために、非表示領域の柱状スペーサを設ける部分にダミー色材層（柱状樹脂スペーサ積設専用層として形成される着色層）とを備える液晶表示パネルが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、非表示領域と表示領域とにおいて、色材層や遮光層（ブラックマトリクス（Black Matrix : BM））で形成される表面の凹凸の形状が同じになるように近づけ、当該表面上に樹脂膜などの平坦化層を形成することによって、非表示領域および表示領域の全範囲に渡ってセルギャップを均一化しようとする方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００１−１３３７８７号公報 特開２００６−３３７５９０号公報

特許文献１では、非表示領域および表示領域において同じ厚みの色材層を設けることによって、柱状スペーサを設ける部分の基板面の高さが等しくなるように設定しているため、非表示領域内および表示領域内におけるセルギャップを均一化するのに有効である。しかし、非表示領域で設けられる柱状スペーサの高さと、表示領域で設けられる柱状スペーサの高さとが異なってしまうという問題がある。

具体的には、基板側に形成される柱状スペーサは、カラーレジストパターン等の色材層を形成した後、当該色材層上に樹脂を塗布して形成した樹脂膜をフォトリソグラフィによってパターニング加工して形成される。しかし、樹脂膜は、下地となる表面の凹凸の形状が異なると同じ厚さで形成することができない。従って、このような樹脂膜を加工して形成される樹脂スペーサの厚さ（高さ）も異なる。

このように、遮光層に開口部が形成される表示領域と、全面に遮光層が形成される非表示領域とでは、柱状スペーサを設ける部分の下地となる表面の凹凸の形状が異なるため、非表示領域と表示領域とに設けられる柱状スペーサの高さが異なってしまう。特に、遮光層が比較的厚く形成される樹脂遮光膜（樹脂中に黒色粒子が分散して形成される遮光膜）を用いた場合は凹凸の形状の差が大きく影響し、柱状スペーサの高さの違いが顕著になる。結果として、非表示領域では表示領域と同じ柱状スペーサを形成することができず、表示領域内および非表示領域内のセルギャップを均一に保って変動しにくくすることができない。すなわち、表示領域内における表示ムラやパドリングなどの表示不良を十分に防止することができなかった。

また、特許文献２では、柱状スペーサがどのように配置されているのか開示されていない。従って、表示領域および非表示領域において柱状スペーサが適切に配置され、柱状スペーサによって基板間が保持されていなければ、外力の付加や外的振動によってセルギャップが変動してしまう。このように、特許文献２では、少なくとも外力の付加や外的振動によって生じるパドリングなどの表示不良を有効に防止する方法について開示されていない。また、樹脂膜などによる平坦化層を用いて全体的に平坦化する構造は、比較的高コストになるという問題がある。

本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、外力の付加や外的振動が生じた場合であっても表示不良を防止することが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明による液晶表示装置は、複数の画素がアレイ状に設けられたアレイ基板と、アレイ基板上に対向して配置された対向基板と、対向基板のアレイ基板側の面上に設けられ、各画素が設けられた表示領域においては画素に対応する位置に形成された第１の開口部を有し、表示領域の周囲であってかつ当該表示領域に隣接する非表示領域においてはベタ状に形成された遮光層と、第１の開口部における対向基板上および遮光層上に設けられ、表示領域においてはベタ状に形成され、非表示領域においてはダミーとして第２の開口部を有して形成された色材層と、色材層とアレイ基板との間に延設された柱状スペーサとを備え、柱状スペーサは、色材層と接している。

本発明によると、複数の画素がアレイ状に設けられたアレイ基板と、アレイ基板上に対向して配置された対向基板と、対向基板のアレイ基板側の面上に設けられ、各画素が設けられた表示領域においては画素に対応する位置に形成された第１の開口部を有し、表示領域の周囲であってかつ当該表示領域に隣接する非表示領域においてはベタ状に形成された遮光層と、第１の開口部における対向基板上および遮光層上に設けられ、表示領域においてはベタ状に形成され、非表示領域においてはダミーとして第２の開口部を有して形成された色材層と、色材層とアレイ基板との間に延設された柱状スペーサとを備え、柱状スペーサは、色材層と接しているため、外力の付加や外的振動が生じた場合であっても表示不良を防止することが可能となる。

本発明の実施の形態１による液晶表示装置の液晶表示パネルの構成の一例を示す平面図である。 本発明の実施の形態１による液晶表示パネルの一部を拡大した平面図である。 図２をＴＦＴアレイ基板側から見たときの平面図である。 図２および図３のＡ１−Ａ２における断面図である。 図２および図３のＢ１−Ｂ２における断面図である。 本発明の実施の形態２による液晶表示パネルの一部をＴＦＴアレイ基板側から見たときの一例を示す平面図である。 図６のＣ１−Ｃ２における断面図である。 本発明の実施の形態２による液晶表示パネルの一部をＴＦＴアレイ基板側から見たときの他の一例を示す平面図である。 図８のＤ１−Ｄ２における断面図である。 本発明の実施の形態３による液晶表示パネルの一部をＴＦＴアレイ基板側から見たときの一例を示す平面図である。 図１０のＥ１−Ｅ２における断面図である。 本発明の実施の形態４による液晶表示パネルの一部をＴＦＴアレイ基板側から見たときの一例を示す平面図である。 図１２のＦ１−Ｆ２における断面図である。 本発明の実施の形態５による液晶表示パネルの一部をＴＦＴアレイ基板側から見たときの一例を示す平面図である。 図１４のＧ１−Ｇ２における断面図である。

本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。

なお、本発明の実施の形態による液晶表示装置は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor : TFT、以下ＴＦＴという）を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置を一例として説明するが、ＴＦＴ以外のスイッチング素子を用いてもよい。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１による液晶表示装置の液晶表示パネルの構成の一例を示す平面図である。図２は、図１の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。図３は、図２をＴＦＴアレイ基板１側（裏面側）から見たときの平面図である。図４は、図２，３のＡ１−Ａ２における断面図である。図５は、図２，３のＢ１−Ｂ２における断面図である。

なお、図１，２において表示面側は紙面手前側である。図３において裏面側は紙面手前側である（すなわち、裏面側は表示面側とは反対側のことをいう）。図４，５において表示面側は紙面上側である。

図１〜５に示すように、液晶表示パネルは、ＴＦＴアレイ基板１と、対向基板２と、ブラックマトリクス３（遮光層）と、色材層４と、シール材５と、柱状スペーサ８と、偏光板１２，１３とを主に備えている。

ＴＦＴアレイ基板１は、複数の画素をアレイ状に設け、複数のゲート配線（走査信号線）や複数のソース配線（映像信号線）等を含むＴＦＴアレイ配線１０を有している。

対向基板２は、ＴＦＴアレイ基板１上に対向して配置されている。また、対向基板２のＴＦＴアレイ基板１側の面上には、ブラックマトリクス３と、色材層４と、対向導電層（図示せず）とが設けられている。

ブラックマトリクス３は、対向基板２のＴＦＴアレイ基板１側の面上に設けられている。

また、ブラックマトリクス３は、各画素が設けられた表示領域では、画素間の不要な光を遮光するために設けられ、各画素において表示光を透過させるための開口部７（第１の開口部）を有している。すなわち、開口部７は、表示領域において各画素に対応する位置に形成されている。一方、非表示領域では、表示に不要な光を全て遮光するために、非表示領域の略全域に設けられている。すなわち、非表示領域においてブラックマトリクス３はベタ状に形成されている。ただし、対向基板２の周縁部における端部から０．５ｍｍ以下程度内側までの範囲内は、特に表示に影響を及ぼさない。従って、製造途中の基板分断時に生じる剥がれなどを防止するために上記範囲内（端部から０．５ｍｍ以下程度の範囲内）のブラックマトリクス３を適宜除去しておくとよい。

色材層４は、開口部７における対向基板２上およびブラックマトリクス３上に設けられ。また、色材層４は、表示領域においてはベタ状に形成され、非表示領域においてはダミーとして開口部９（第２の開口部）を有して形成されている。

ここで、色材層４は、非表示領域において、表示領域の色材層４と共通の色材層４で形成されている。非表示領域の色材層４は、表示領域の色材層４が有する機能である表示光に対するカラーフィルタとしては機能しないことから、ダミーの色材層４であるともいえる。

なお、色材層４は、赤色、青色、緑色のいずれかで構成されているものとする。

シール材５は、ＴＦＴアレイ基板１および対向基板２の周縁部分に設けられ、ＴＦＴアレイ基板１と対向基板２との間に充填された液晶１１を保持している。

柱状スペーサ８は、表示領域および非表示領域において、ブラックマトリクス３、色材層４、対向導電層（図示せず）などが重畳している上に規則的に形成され、ＴＦＴアレイ基板１と対向基板２との間隔（セルギャップ）を保持している。すなわち、柱状スペーサ８は、色材層４とＴＦＴアレイ基板１との間に延設されている。

なお、横電界方式の液晶表示装置など、より均一なセルギャップが要求される場合は、ブラックマトリクス３および色材層４上に樹脂膜などの平坦化層であるオーバーコート層を表示領域および非表示領域の全範囲に形成し、形成したオーバーコート層上に柱状スペーサ８を形成してもよい。

偏光板１２は、ＴＦＴアレイ基板１の対向基板２とは反対側の面上に設けられている。また、偏光板１３は、対向基板２のＴＦＴアレイ基板１とは反対側の面上に設けられている。

図１に示すように、フロントフレーム６は、対向基板２のＴＦＴアレイ基板１とは反対側（表示面側）の面上であって、非表示領域の一部を覆うように周囲に配置されている。また、フロントフレーム６は、モールドフレーム１４とともに、偏光板１２，１３を上下方向から挟持している（図４，５参照）。

図１，２に示すように、表示領域ではブラックマトリクス３の開口部７が形成されており、当該開口部７には色材層４が充填されている。一方、非表示領域では開口部７が形成されていない。

図３に示すように、表示領域では色材層４が画素内一様のストライプパターン（いわゆるベタ塗り）で形成されている。一方、非表示領域では色材層４が開口部９を有するパターンで形成されている。

なお、例えば、ブラックマトリクス３の厚さと色材層４の厚さとが同等である場合は、ブラックマトリクス３の開口部７と色材層４の開口部９とを、同一もしくは類似形状または同等の面積として形成するとよい。

図４，５に示すように、表示領域ではブラックマトリクス３の開口部７が形成され、非表示領域では色材層４の開口部９が形成されている。仮に、ブラックマトリクス３および色材層４が同質材料である場合において、ブラックマトリクス３と色材層４とからなる表面の形状は、画素ピッチに合わせた突起（ブラックマトリクス３に重畳して形成された色材層４からなる突起）を有した繰り返しパターンとなっており、当該パターンは表示領域と非表示領域との間で不連続性が小さい。

柱状スペーサ８は、一般的にスピンコート法などを用いて樹脂を塗布して形成された樹脂膜（ＰＳ膜ともいう）に対して、フォトリソグラフィによってパターニング加工して形成される。スピンコート法を用いて形成された樹脂膜には、概ね表面が平坦化（レベリングともいう）される平坦化作用が生じるが、塗布された下地表面の平均的な高さが場所によって大きく異なる場合には、ある程度その表面の平均的な高さの差に応じて樹脂膜の表面の高さに差が生じ、樹脂膜自体の厚さにも差が生じる。

一方、本実施の形態１では、柱状スペーサ８を形成するために塗布される樹脂膜の下地の表面の形状（ブラックマトリクス３と色材層４とからなる表面の形状）のパターンが、表示領域と非表示領域との間で不連続性が小さいため、樹脂膜の下地表面の平均的な高さもほとんど差がない。その結果、樹脂膜を、表示領域と非表示領域とで厚さに差が生じないように形成することができる。すなわち、表示領域と非表示領域とで厚さに差がない樹脂膜をパターニング加工して形成される柱状スペーサ８を、表示領域と非表示領域とで高さの差が生じないように形成することができる。

以上のことから、本実施の形態１によれば、非表示領域に開口部９を設け、柱状スペーサ８を形成するために塗布される樹脂膜の下地表面の平均的な高さが表示領域と非表示領域とで同じになるように調整することによって、特別な工程を追加することなく、柱状スペーサ８を表示領域と非表示領域とで高さの差が生じないように形成している。従って、表示領域内および非表示領域内のセルギャップを均一に保って変動しにくくすることができ、表示ムラやパドリングなどの表示不良を防止することが可能となる。

＜実施の形態２＞
図６は、本発明の実施の形態２による対向基板２をＴＦＴアレイ基板１側（裏面側）から見たときの平面図である。図７は、図６のＣ１−Ｃ２における断面図である。

なお、図６において裏面側は紙面手前側である。図７において表示面側は紙面上側である。

本実施の形態２では、ブラックマトリクス３の厚さと色材層４の厚さとが異なり、それに伴ってブラックマトリクス３の開口部７の開口寸法（面積）と色材層４の開口部９の開口寸法とが異なることを特徴としている。その他の構成は、実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

一般的に、色材層４の厚さは、液晶表示装置に対して要求される色特性（色再現性、色純度）によって変更される。

図７では、ブラックマトリクス３の厚さと色材層４の厚さとが異なるように設けられているが、このとき柱状スペーサ８を形成する際の下地となる膜の平均的な厚さ（ブラックマトリクス３と色材層４とからなる表面の凹凸の平均的な厚さ）が表示領域と非表示領域とにおいて同じになるように、色材層４の開口部９の開口寸法が調整されている。

非表示領域に形成される色材層４の開口部９は、表示に寄与する光（表示光）の透過率に影響を及ぼさないため、ある程度自由に開口寸法を調整することができる。従って、開口部９の開口寸法を調整し、柱状スペーサ８を形成する際の下地の厚さの平均を表示領域と非表示領域とにおいて揃えることによって、表示領域と非表示領域とにおいて同じ高さの柱状スペーサ８を形成することができる。

図６，７では、ブラックマトリクス３の厚さよりも色材層４の厚さの方が厚い場合の例を示しており、この場合は図６に示すように、表示領域に形成されたブラックマトリクス３の開口部７よりも非表示領域に形成された色材層４の開口部９の方が、開口寸法が小さくなるように調整されている。すなわち、ブラックマトリクス３の厚さと色材層４の厚さとが異なる場合において、開口部７および開口部９の面積は、ブラックマトリクス３の厚さと色材層４の厚さとのうちの厚さが厚い方が小さくなるよう調整されている。

上記では、ブラックマトリクス３の厚さと色材層４の厚さとが異なることによって生じる、表示領域と非表示領域とにおける柱状スペーサ８の高さの違いについて、非表示領域に形成された色材層４の開口部９の開口寸法を調整することによって、非表示領域に形成される柱状スペーサ８の高さが、表示領域に形成される柱状スペーサ８の高さと同等となるようにしている。すなわち、表示領域におけるブラックマトリクス３の開口部７の開口寸法に対して、非表示領域における色材層４の開口部９の開口寸法を変更することによって、非表示領域における柱状スペーサ８の高さを比較的自由に調整することができる。

具体的には、例えば図８，９に示すように、非表示領域において色材層４の開口部９の開口寸法を小さく設定した箇所近傍では、柱状スペーサ８の高さを高く調整することができる。一方、色材層４の開口部９の開口寸法を大きく設定した箇所近傍では、柱状スペーサ８の高さを低く調整することができる。

また、非表示領域の特定の箇所において、色材層４の開口部９の開口寸法の調整を行えば、当該特定の箇所における柱状スペーサ８の高さを比較的自由に調整することができるようになる。

なお、一般的に、同一基板内で場所ごとに柱状スペーサ８の高さを変えるためには、複数回のパターニングを行ったり、ハーフトーンプロセスを適用したりすることが必要となるが、上記の本実施の形態２による方法を用いれば、特別なプロセス（複数回のパターニングプロセスやハーフトーンプロセス）を追加することなく比較的容易に所望の場所ごとに柱状スペーサ８の高さを調整することができる。

以上のことから、本実施の形態２によれば、ブラックマトリクス３の厚さと色材層４の厚さとが異なる場合であっても、特別なプロセスを追加することなく容易に柱状スペーサ８の高さを調整することができる。従って、表示領域内および非表示領域内のセルギャップを均一に保って変動しにくくすることができ、表示ムラやパドリングなどの表示不良を防止することが可能となる。

＜実施の形態３＞
図１０は、本発明の実施の形態３による対向基板２をＴＦＴアレイ基板１側（裏面側）から見たときの平面図である。図１１は、図１０のＥ１−Ｅ２における断面図である。

なお、図１０において裏面側は紙面手前側である。図１１において表示面側は紙面上側である。

本実施の形態３では、非表示領域において、色材層４の開口部９の開口寸法（面積）が、開口部９の形成箇所により異なっており、特に表示領域側から表示領域とは反対側に向かって徐々に小さくなることを特徴としている。その他の構成は、実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図１０，１１に示すように、非表示領域において、色材層４の開口部９は、表示領域から遠ざかるにつれて開口寸法が徐々に小さくなるように形成されている。このとき、色材層４上に形成される柱状スペーサ８は、表示領域から遠ざかる（シール材５に近づく）につれて高くなる。非表示領域の表示領域近傍において柱状スペーサ８の高さが高くなると、表示領域における柱状スペーサ８の高さとのミスマッチ（表示領域と非表示領域との間で柱状スペーサ８の高さが急に変化する）によってセルギャップを均一に保つことができず、表示領域の非表示領域近傍における表示不良が発生してしまう。しかし、図１０，１１に示すように、表示領域と非表示領域との間におけるセルギャップの変化（すなわち、柱状スペーサ８の高さの変化）が緩やかであれば、表示不良として認識されにくい。

一方、表示面側にタッチパネルやカバーガラスが配置された液晶表示装置において、フロントフレーム６によって押さえ付けられる柱状スペーサ８（シール材５近傍に形成される柱状スペーサ８）は、シール材５を硬化させる際に圧縮変形量を表示領域における柱状スペーサ８よりも大きく設定することによって、フロントフレーム６を介して付加される外力に対する耐性を有することができる。すなわち、非表示領域において、シール材５近傍の柱状スペーサ８を他よりも相対的に高く形成すると、当該柱状スペーサ８は表示領域近傍のセルギャップと同等になるまで圧縮され、結果的に他よりも相対的に高い圧縮率で圧縮される（例えば、バネでいうところの反発力を残留応力として有した状態で保持される）。従って、シール材５近傍に形成された柱状スペーサ８は、シール材５近傍における部分的な外力に対する耐性を向上させることができる。

以上のことから、本実施の形態３によれば、表示領域の非表示領域近傍における表示不良を抑えるとともに、フロントフレーム６を介して付加される外力に対する耐性を有するような高さの柱状スペーサ８を、特別なプロセス（複数回のパターニングプロセスやハーフトーンプロセス）を追加することなく形成することができる。従って、表示領域内および非表示領域内のセルギャップを均一に保って変動しにくくすることができ、表示ムラやパドリングなどの表示不良を防止することが可能となる。

＜実施の形態４＞
図１２は、本発明の実施の形態４による対向基板２をＴＦＴアレイ基板１側（裏面側）から見たときの平面図である。図１３は、図１２のＦ１−Ｆ２における断面図である。

なお、図１２において裏面側は紙面手前側である。図１３において表示面側は紙面上側である。

本実施の形態４では、色材層４の開口部９の開口寸法（面積）が、表示領域側および当該表示領域とは反対側から、非表示領域におけるフロントフレーム６の端部に対応する位置に向かって徐々に小さくなることを特徴としている。その他の構成は、実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

表示面側にタッチパネルやカバーガラスが配置された液晶表示装置では、しばしば両面テープを介してタッチパネルやカバーガラスをフロントフレーム６に配置することがある。このような液晶表示装置を使用する場合において、例えばタッチパネルに対する押圧力が表示面側（非表示領域上）のフロントフレーム６の端部に集中することがある。

また、タッチパネルやカバーガラスが配置されない液晶表示装置においても、当該液晶表示装置を覆う筐体による押圧力が表示面側のフロントフレーム６の端部に集中することがある。

図１２，１３では、上記のように非表示領域において外力が集中することが予測される箇所（上記の場合は、非表示領域上におけるフロントフレーム６の端部）に位置する色材層４の開口部９の開口寸法（面積）を小さくするように調整することによって、外力が集中することが予測される箇所に形成される柱状スペーサ８の高さを高くしている。

このように、非表示領域上におけるフロントフレーム６の端部に対応する位置に形成される柱状スペーサ８を他よりも相対的に高くすると、当該柱状スペーサ８は表示領域近傍のセルギャップと同等になるまで圧縮され、結果的に他よりも相対的に高い圧縮率で圧縮される（例えば、バネでいうところの反発力を残留応力として有した状態で保持される）。従って、非表示領域上におけるフロントフレーム６の端部に対応する位置に形成された柱状スペーサ８は、非表示領域上におけるフロントフレーム６の端部における部分的（局所）な外力に対する耐性を向上させることができる。

以上のことから、本実施の形態４によれば、非表示領域上におけるフロントフレーム６の端部における部分的な外力に対する耐性を有するような高さの柱状スペーサ８を形成することができる。従って、表示領域内および非表示領域内のセルギャップを均一に保って変動しにくくすることができ、表示ムラやパドリングなどの表示不良を防止することが可能となる。

＜実施の形態５＞
図１４は、本発明の実施の形態５による対向基板２をＴＦＴアレイ基板１側（裏面側）から見たときの平面図である。図１５は、図１４のＧ１−Ｇ２における断面図である。

なお、図１４において裏面側は紙面手前側である。図１５において表示面側は紙面上側である。

本実施の形態５では、ＴＦＴアレイ基板１の対向基板２側の面が段差を有する場合において、色材層４の開口部９の開口寸法（面積）が柱状スペーサ８に対応する段差に応じて変更することを特徴としている。その他の構成は、実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。ここで、段差とは、後述のＴＦＴアレイ基板１に配置されるＴＦＴアレイ配線１０，１５の厚さのことをいう。

ＴＦＴアレイ基板１の非表示領域では、複数のゲート配線や複数のソース配線に接続される引き回し配線、共通電位配線、あるいは耐静電気回路など様々な厚さを有する信号配線が密集して配置されており、複数の配線が互いに重なり合って（積層して）配置されている箇所もある。その結果、表示領域において柱状スペーサ８が配置される配線の厚さと、非表示領域において柱状スペーサ８が配置される配線の厚さとが異なる場合があり、表示不良が生じる可能性がある。

上記の問題に対して、本実施の形態５では、図１４，１５に示すように、シール材５近傍の柱状スペーサ８が配置される配線の厚さ（ＴＦＴアレイ配線１０およびＴＦＴアレイ配線１５の合計の厚さ）が表示領域における配線の厚さ（ＴＦＴアレイ配線１０の厚さ）よりも厚くなることを想定し、シール材５近傍における色材層４の開口部９の開口寸法を大きくして柱状スペーサ８の高さが低くなるよう調整している。すなわち、色材層４の開口部９の開口寸法（面積）は、段差が大きいほど（ＴＦＴアレイ配線１０，１５の厚さが厚いほど）大きくなる。

以上のことから、本実施の形態５によれば、ＴＦＴアレイ基板１に配置されるＴＦＴアレイ配線１０，１５の厚さ（段差）に応じて柱状スペーサ８の高さを調整することによって、表示領域内および非表示領域内のセルギャップを均一に保って変動しにくくすることができ、表示ムラやパドリングなどの表示不良を防止することが可能となる。

なお、近年、液晶表示装置に対する狭額縁化への要求が高くなり、非表示領域は狭くなる傾向にある。このような狭い非表示領域内に信号線を密集して配置していることから、表示領域と非表示領域とで柱状スペーサが配置されるＴＦＴアレイ基板の段差（表面高さ）が等しくなるように、非表示領域内の柱状スペーサの配置を設定することは困難である。これに対して、本実施の形態５による上記の方法を採用すれば、狭額縁タイプの液晶表示装置などにおいても表示不良を防止することができるため、より効果的である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ ＴＦＴアレイ基板、２ 対向基板、３ ブラックマトリクス、４ 色材層、５ シール材、６ フロントフレーム、７ 開口部、８ 柱状スペーサ、９ 開口部、１０ ＴＦＴアレイ配線、１１ 液晶、１２ 偏光板、１３ 偏光板、１４ モールドフレーム、１５ ＴＦＴアレイ配線。

Claims (10)

1. 複数の画素がアレイ状に設けられたアレイ基板と、
   前記アレイ基板上に対向して配置された対向基板と、
   前記対向基板の前記アレイ基板側の面上に設けられ、各前記画素が設けられた表示領域においては前記画素に対応する位置に形成された第１の開口部を有し、前記表示領域の周囲であってかつ当該表示領域に隣接する非表示領域においてはベタ状に形成された遮光層と、
   前記第１の開口部における前記対向基板上および前記遮光層上に設けられ、前記表示領域においてはベタ状に形成され、前記非表示領域においてはダミーとして第２の開口部を有して形成された色材層と、
   前記色材層と前記アレイ基板との間に延設された柱状スペーサと、
   を備え、
   前記柱状スペーサは、前記色材層と接していることを特徴とする、液晶表示装置。
2. 前記第１の開口部および前記第２の開口部は、同一または類似形状であることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記遮光層の厚さと前記色材層の厚さとが異なる場合において、前記第１の開口部の面積および前記第２の開口部の面積は、前記厚さが厚い方が小さいことを特徴とする、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２の開口部の面積は、前記第２の開口部の形成箇所により異なることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記第２の開口部の面積は、前記表示領域側から当該表示領域とは反対側に向かって徐々に小さくなることを特徴とする、請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記対向基板の前記アレイ基板とは反対側の面上であって、前記非表示領域の一部を覆うように周囲に配置されたフロントフレームをさらに備え、
   前記第２の開口部の面積は、前記表示領域側および当該表示領域とは反対側から、前記非表示領域上における前記フロントフレームの端部に対応する位置に向かって徐々に小さくなることを特徴とする、請求項４に記載の液晶表示装置。
7. 前記アレイ基板の前記対向基板側の面が段差を有する場合において、
   前記第２の開口部の面積は、前記柱状スペーサに対応する前記段差に応じて変更することを特徴とする、請求項４に記載の液晶表示装置。
8. 前記第２の開口部の面積は、前記段差が大きいほど大きくなることを特徴とする、請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 複数の画素がアレイ状に設けられたアレイ基板と、
   前記アレイ基板上に対向して配置された対向基板と、
   前記対向基板の前記アレイ基板側の面上に設けられ、各前記画素が設けられた表示領域においては前記画素に対応する位置に形成された第１の開口部を有し、前記表示領域の周囲であってかつ当該表示領域に隣接する非表示領域においてはベタ状に形成された遮光層と、
   前記第１の開口部における前記対向基板上および前記遮光層上に設けられ、前記表示領域においてはベタ状に形成され、前記非表示領域においてはダミーとして第２の開口部を有して形成された色材層と、
   前記色材層と前記アレイ基板との間に延設された柱状スペーサと、
   を備え、
   前記第２の開口部の面積は、前記第２の開口部の形成箇所により異なり、
   前記対向基板の前記アレイ基板とは反対側の面上であって、前記非表示領域の一部を覆うように周囲に配置されたフロントフレームをさらに備え、
   前記第２の開口部の面積は、前記表示領域側および当該表示領域とは反対側から、前記非表示領域上における前記フロントフレームの端部に対応する位置に向かって徐々に小さくなることを特徴とする、液晶表示装置。
10. 複数の画素がアレイ状に設けられたアレイ基板と、
    前記アレイ基板上に対向して配置された対向基板と、
    前記対向基板の前記アレイ基板側の面上に設けられ、各前記画素が設けられた表示領域においては前記画素に対応する位置に形成された第１の開口部を有し、前記表示領域の周囲であってかつ当該表示領域に隣接する非表示領域においてはベタ状に形成された遮光層と、
    前記第１の開口部における前記対向基板上および前記遮光層上に設けられ、前記表示領域においてはベタ状に形成され、前記非表示領域においてはダミーとして第２の開口部を有して形成された色材層と、
    前記色材層と前記アレイ基板との間に延設された柱状スペーサと、
    を備え、
    前記第２の開口部の面積は、前記第２の開口部の形成箇所により異なり、
    前記アレイ基板の前記対向基板側の面が段差を有する場合において、
    前記第２の開口部の面積は、前記柱状スペーサに対応する前記段差に応じて変更することを特徴とする、液晶表示装置。

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