JP6401923B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

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、表示装置として各種分野で利用されている。このような液晶表示装置においては、画像を表示するアクティブエリアのセルギャップ（一対の基板間に保持された液晶層の厚み）を均一化することが重要である。近年では、セルギャップを形成するためのギャップスペーサに加えて、外部から押圧された際の表示不良を防ぐためのプレスバッファスペーサを配置する技術が提案されている。

このような液晶表示装置において、アクティブエリアとその外側に位置する周辺エリアとでは、構造上の差異に起因して、基板表面の凹凸の程度が異なる。例えば、周辺エリアには、アクティブエリアの画素を駆動するのに必要な駆動配線の他に、外部の電源をバイパスする電源配線や、アクティブエリアのセンサ電極と電気的に接続されたセンサ信号配線、透明電極などの各種電極を低抵抗化する金属線と電気的に接続された補助配線などの各種外周配線が配置されている。

このような構成において、アクティブエリアに配置されるギャップスペーサと同等の高さを有するスペーサが外周配線と重なった場合、周辺エリアのセルギャップがアクティブエリアのセルギャップよりも厚くなってしまう。この影響により、アクティブエリア内の周縁部では局所的にセルギャップが厚くなるといった現象が発生し、その結果、アクティブエリア内において、その中央部と周縁部とでセルギャップが異なってしまい、表示ムラとして認識されてしまうおそれがある。

特開２００７−３０４５５６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、
画像を表示するアクティブエリアに配置されるとともに前記アクティブエリアの外側の周辺エリアに延在した第１表面を有する第１絶縁膜と、前記アクティブエリアにおいて前記第１表面に形成された画素電極と、前記周辺エリアにおいて前記第１表面に形成された外周配線と、を備えた第１基板と、前記第１表面に対向し前記アクティブエリア及び前記周辺エリアに亘って延在した第２表面を有する第２絶縁膜を備えた第２基板と、前記周辺エリアにおいて前記第１基板と前記第２基板との間に介在するとともに、前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜との間に位置し、第１高さを有する第１メインスペーサと、前記周辺エリアにおいて前記第１基板と前記第２基板との間に介在するとともに、前記外周配線と前記第２絶縁膜との間に位置し、前記第１高さよりも低い第２高さを有する第１サブスペーサと、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、を備えた液晶表示装置が提供される。

図１は、本実施形態の液晶表示装置に適用可能な表示パネルＰＮＬの一例を概略的に示す平面図である。 図２は、図１に示した表示パネルＰＮＬのアクティブエリアＡＣＴの構成を概略的に示す断面図である。 図３は、図１に示した表示パネルＰＮＬをＡ−Ｂ線で切断した周辺エリアＰＲＰの構成を概略的に示す断面図である。 図４は、本実施形態の表示パネルについてアクティブエリアでのセルギャップの測定結果を示す図である。 図５は、比較例の表示パネルについてアクティブエリアでのセルギャップの測定結果を示す図である。

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、本実施形態の液晶表示装置に適用可能な表示パネルＰＮＬの一例を概略的に示す平面図である。

すなわち、表示パネルＰＮＬは、アクティブマトリクスタイプの液晶表示パネルであり、アレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向配置された対向基板ＣＴと、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された液晶層ＬＱと、を備えている。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、これらの間に所定のセルギャップを形成した状態でシール材ＳＥによって貼り合わせられている。図示した例では、シール材ＳＥは、矩形枠状の閉ループ形状をなすように形成されているが、シール材ＳＥの形状は図示した例に限らない。セルギャップは、アレイ基板ＡＲまたは対向基板ＣＴに形成された図示しない柱状のスペーサによって形成されている。液晶層ＬＱは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間の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。表示パネルＰＮＬは、シール材ＳＥによって囲まれた内側に、画像を表示するアクティブエリアＡＣＴを備えている。アクティブエリアＡＣＴは、例えば、略長方形状であり、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。

アレイ基板ＡＲは、第１方向Ｘに沿って延出したゲート配線Ｇ、第１方向Ｘに交差する第２方向Ｙに沿って延出しゲート配線Ｇと交差するソース配線Ｓ、ゲート配線Ｇ及びソース配線Ｓに接続されたスイッチング素子ＳＷ、スイッチング素子ＳＷに接続された画素電極ＰＥなどを備えている。共通電極ＣＥは、例えば対向基板ＣＴに備えられているが、アレイ基板ＡＲに備えられていても良い。

なお、表示パネルＰＮＬの詳細な構成については説明を省略するが、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｅｄ）モードなどの主として縦電界を利用するモードでは、画素電極ＰＥがアレイ基板ＡＲに備えられる一方で、共通電極ＣＥが対向基板ＣＴに備えられている。また、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードなどの主として横電界を利用するモードでは、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥの双方がアレイ基板ＡＲに備えられている。

図示した例では、図示した表示パネルＰＮＬは四角形状であり、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴはいずれも四角形状である。アレイ基板ＡＲは基板端部Ｅ１１乃至Ｅ１４を有し、対向基板ＣＴは基板端部Ｅ２１乃至Ｅ２４を有している。基板端部Ｅ１１は基板端部Ｅ２１に重なり、基板端部Ｅ１２は基板端部Ｅ２２に重なり、基板端部Ｅ１３は基板端部Ｅ２３に重なり、基板端部Ｅ１４は基板端部Ｅ２４よりも外方に位置している。つまり、アレイ基板ＡＲは、対向基板ＣＴの基板端部Ｅ２４よりも外側に延出しており、基板端部Ｅ１４と基板端部Ｅ２４との間に実装部ＭＴを有している。基板端部Ｅ１１及び基板端部Ｅ２１は、アクティブエリアＡＣＴを挟んで基板端部Ｅ１３及び基板端部Ｅ２３と対向する位置にある。基板端部Ｅ１２及び基板端部Ｅ２２は、アクティブエリアＡＣＴを挟んで実装部ＭＴと対向する位置にある。

駆動ＩＣチップ２及びフレキシブル・プリンテッド・サーキット（ＦＰＣ）基板３などの表示パネルＰＮＬの駆動に必要な信号を供給する信号供給源は、アクティブエリアＡＣＴよりも外側の周辺エリアＰＲＰに位置している。図示した例では、駆動ＩＣチップ２及びＦＰＣ基板３などの信号供給源は、実装部ＭＴに実装されている。周辺エリアＰＲＰは、アクティブエリアＡＣＴを囲むエリアであり、シール材ＳＥが配置されるエリアを含み、矩形枠状に形成されている。

図示した表示パネルＰＮＬにおいて、シール材ＳＥは、実装部ＭＴを除く３辺、つまり、基板端部Ｅ１１と基板端部Ｅ２１とが重なる位置、基板端部Ｅ１２と基板端部Ｅ２２とが重なる位置、及び、基板端部Ｅ１３と基板端部Ｅ２３とが重なる位置までそれぞれ延在している。また、シール材ＳＥは、実装部ＭＴに沿ってアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとが対向する位置においては、基板端部Ｅ２４に沿って形成されている。シール材ＳＥは、例えば、紫外線硬化型樹脂などの感光性樹脂材料によって形成されている。

アレイ基板ＡＲは、さらに、周辺エリアＰＲＰに形成された外周配線ＣＮを備えている。外周配線ＣＮは、実装部ＭＴにおいて信号供給源（図示した例ではＦＰＣ基板３）に接続され、実装部ＭＴから基板端部Ｅ１１及び基板端部Ｅ１３に沿った周辺エリアＰＲＰにそれぞれ配置されている。一例では、外周配線ＣＮは、基板端部Ｅ１２に沿った周辺エリアＰＲＰには配置されていない。このような外周配線ＣＮは、例えば、外部の電源をバイパスする電源配線や、アクティブエリアのセンサ電極と電気的に接続されたセンサ信号配線、透明電極などの各種電極を低抵抗化する金属線と電気的に接続された補助配線などである。外周配線ＣＮは、ゲート配線Ｇあるいはソース配線Ｓなどと同様の配線材料（アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、銀（Ａｇ）など金属材料）によって形成されている。

図２は、図１に示した表示パネルＰＮＬのアクティブエリアＡＣＴの構成を概略的に示す断面図である。なお、ここでは、ＦＦＳモードを適用した表示パネルＰＮＬの断面構造について説明する。

アレイ基板ＡＲは、ガラス基板や樹脂基板などの透明な第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の対向基板ＣＴと対向する側に、共通電極ＣＥ、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３、第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２、第１配向膜ＡＬ１などを備えている。

共通電極ＣＥは、第１絶縁膜１１の上に形成され、各画素ＰＸ１乃至ＰＸ３に亘って延在している。共通電極ＣＥは、例えば、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）などの透明な導電材料によって形成されている。共通電極ＣＥは、第２絶縁膜１２によって覆われている。なお、図示しないゲート配線やソース配線、スイッチング素子などは、第１絶縁基板１０と第１絶縁膜１１との間に形成されている。第１絶縁膜１１は、例えば透明な有機絶縁膜であり、その表面が略平坦化されている。第２絶縁膜１２は、例えば透明な無機絶縁膜であり、その対向基板側に表面（第１表面）１２Ａを有している。

画素ＰＸ１の画素電極ＰＥ１、画素ＰＸ２の画素電極ＰＥ２、及び、画素ＰＸ３の画素電極ＰＥ３のそれぞれは、第２絶縁膜１２の表面１２Ａに形成され、いずれも共通電極ＣＥと対向している。画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３には、共通電極ＣＥと対向する位置に、それぞれスリットＳＬＡが形成されている。画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３は、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明な導電材料によって形成されている。画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３は、第１配向膜ＡＬ１によって覆われている。第１配向膜ＡＬ１は、第２絶縁膜１２の表面１２Ａも覆っている。第１配向膜ＡＬ１は、水平配向性を示す材料によって形成され、アレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱに接する面に配置されている。

一方、対向基板ＣＴは、ガラス基板や樹脂基板などの透明な第２絶縁基板２０を用いて形成されている。対向基板ＣＴは、第２絶縁基板２０のアレイ基板ＡＲと対向する側に、遮光層（ブラックマトリクス）ＢＭ、カラーフィルタＣＦ１乃至ＣＦ３、オーバーコート層ＯＣ、第２配向膜ＡＬ２などを備えている。

遮光層ＢＭは、第２絶縁基板２０の内面に形成されている。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ＣＦ１乃至ＣＦ３のそれぞれは、第２絶縁基板２０の内面に形成され、それぞれの一部が遮光層ＢＭに重なっている。カラーフィルタＣＦ１は、例えば、緑色（Ｇ）のカラーフィルタであり、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ＣＦ２は、例えば、青色（Ｂ）のカラーフィルタであり、青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ＣＦ３は、例えば、赤色（Ｒ）のカラーフィルタであり、赤色に着色された樹脂材料によって形成されている。

オーバーコート層ＯＣは、カラーフィルタＣＦ１乃至ＣＦ３を覆っている。オーバーコート層ＯＣは、カラーフィルタＣＦ１乃至ＣＦ３の表面の凹凸を平坦化する。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た有機絶縁膜である。オーバーコート層ＯＣは、第２配向膜ＡＬ２によって覆われている。第２配向膜ＡＬ２は、水平配向性を示す材料によって形成され、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱに接する面に配置されている。

上述したようなアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２が向かい合うように配置されている。

表示パネルＰＮＬは、さらに、アクティブエリアＡＣＴに配置されたメインスペーサ（第２メインスペーサ）ＭＳ２及びサブスペーサ（第２サブスペーサ）ＳＳ２を備えている。メインスペーサＭＳ２及びサブスペーサＳＳ２は、いずれも柱状に形成され、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴの間に配置されている。図示した例では、メインスペーサＭＳ２及びサブスペーサＳＳ２のそれぞれは、対向基板ＣＴに形成され、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３のいずれとも重ならない位置に配置されている。より具体的には、メインスペーサＭＳ２及びサブスペーサＳＳ２は、オーバーコート層ＯＣのアレイ基板ＡＲと対向する側の表面（第２表面）ＯＣＡに形成され、しかも、アレイ基板ＡＲに向かって先細るテーパー状に形成されている。

メインスペーサＭＳ２及びサブスペーサＳＳ２は高さが異なり、メインスペーサＭＳ２がサブスペーサＳＳ２よりも高い高さを有している。これらのメインスペーサＭＳ２及びサブスペーサＳＳ２は、樹脂材料によって形成されている。高さの異なるメインスペーサＭＳ２及びサブスペーサＳＳ２は、例えば、樹脂材料を塗布し、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、現像するフォトリソグラフィプロセスを利用して一括して形成することが可能である。

メインスペーサＭＳ２はアレイ基板ＡＲに接触し、サブスペーサＳＳ２はアレイ基板ＡＲから離間している。つまり、メインスペーサＭＳ２は、第２絶縁膜１２とオーバーコート層ＯＣとの間に位置し、その先端部が第１配向膜ＡＬ１に接触している。また、サブスペーサＳＳ２は、第２絶縁膜１２とオーバーコート層ＯＣとの間に位置しているが、その先端部と第１配向膜ＡＬ１との間に液晶層ＬＱが介在している。なお、図示を簡略化したため、メインスペーサＭＳ２及びサブスペーサＳＳ２が隣接しているが、必ずしも図示したレイアウトに限られるものではなく、メインスペーサＭＳ２及びサブスペーサＳＳ２は、それぞれアクティブエリアＡＣＴにおいて所定の配置密度で分散配置されていればよい。メインスペーサＭＳ２及びサブスペーサＳＳ２のそれぞれの先端部は、第２配向膜ＡＬ２によって覆われていても良い。

メインスペーサＭＳ２は、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴの間に介在し、これらの間に所定のセルギャップを形成する。このとき、表示パネルＰＮＬの外形に着目すると、アクティブエリアＡＣＴにおいて、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴが略平行となる。

アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、セルギャップが形成された状態でシール材によって貼り合わせられている。液晶層ＬＱは、アレイ基板ＡＲの第１配向膜ＡＬ１と対向基板ＣＴの第２配向膜ＡＬ２との間に形成されたセルギャップに封入された液晶分子ＬＭを含む液晶組成物によって構成されている。

このような構成の表示パネルＰＮＬに対して、その背面側には、バックライトＢＬが配置されている。バックライトＢＬ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。

アレイ基板ＡＲの外面すなわち第１絶縁基板１０の外面には、第１偏光板ＰＬ１を含む第１光学素子ＯＤ１が配置されている。対向基板ＣＴの外面すなわち第２絶縁基板２０の外面には、第２偏光板ＰＬ２を含む第２光学素子ＯＤ２が配置されている。第１偏光板ＰＬ１の第１吸収軸及び第２偏光板ＰＬ２の第２吸収軸は、クロスニコルの位置関係にある。

図３は、図１に示した表示パネルＰＮＬをＡ−Ｂ線で切断した周辺エリアＰＲＰの構成を概略的に示す断面図である。

アレイ基板ＡＲにおいて、第１絶縁膜１１及び第２絶縁膜１２は、図２に示したアクティブエリアＡＣＴから周辺エリアＰＲＰまで延在している。アレイ基板ＡＲは、周辺エリアＰＲＰにおいて、外周配線ＣＮに加えて、画素の駆動に必要な駆動配線ＤＬを備えている。駆動配線ＤＬは、例えば、第１絶縁基板１０と第１絶縁膜１１との間に配置されている。外周配線ＣＮは、駆動配線ＤＬとの干渉を避けるために、駆動配線ＤＬとは別のレイヤに配置され、図示した例では、第２絶縁膜１２の表面１２Ａに形成されている。

外周配線ＣＮは、表示パネルＰＮＬの狭額縁化を阻害しないように、周辺エリアＰＲＰの限られた面積の領域に高密度に配置されている。また、外周配線ＣＮは、周辺エリアＰＲＰにおいて、長い距離に亘って形成される場合がある。このため、外周配線ＣＮには、低抵抗化することが要求される。このとき、外周配線ＣＮの低抵抗化のために、外周配線ＣＮの線幅を拡張すると、周辺エリアＰＲＰの面積を拡大する必要があり、狭額縁化が阻害される。このため、外周配線ＣＮの低抵抗化のためには、外周配線ＣＮの厚みを大きくすることが望ましい。一例では、画素電極ＰＥの厚みが約０．０５μｍであるのに対して、外周配線ＣＮの厚みは、約０．２〜０．３μｍであり、画素電極ＰＥの厚みよりも大きい。

対向基板ＣＴにおいて、遮光層ＢＭは、図２に示したアクティブエリアＡＣＴから周辺エリアＰＲＰまで延在している。また、複数種類のカラーフィルタのうちの一つ、例えばカラーフィルタＣＦ２は、一部で途切れながらも周辺エリアＰＲＰに配置されている。オーバーコート層ＯＣは、アクティブエリアＡＣＴから周辺エリアＰＲＰまで延在している。これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、シール材ＳＥによって貼り合せられている。

表示パネルＰＮＬは、さらに、周辺エリアＰＲＰにおいて、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に介在したメインスペーサ（第１メインスペーサ）ＭＳ１及びサブスペーサ（第１サブスペーサ）ＳＳ１を備えている。メインスペーサＭＳ１及びサブスペーサＳＳ１は、いずれも柱状に形成されている。図示した例では、メインスペーサＭＳ１及びサブスペーサＳＳ１のそれぞれは、対向基板ＣＴに形成されている。より具体的には、メインスペーサＭＳ１及びサブスペーサＳＳ１は、オーバーコート層ＯＣの表面ＯＣＡに形成され、しかも、アレイ基板ＡＲに向かって先細るテーパー状に形成されている。

メインスペーサＭＳ１は、高さＨ１を有し、アレイ基板ＡＲに接触している。サブスペーサＳＳ１は、高さＨ１よりも低い高さＨ２を有し、アレイ基板ＡＲに接触している。つまり、メインスペーサＭＳ１は、第２絶縁膜１２とオーバーコート層ＯＣとの間に位置し、その先端部が第２絶縁膜１２（あるいは図示を省略した第１配向膜）に接触している。また、サブスペーサＳＳ１は、外周配線ＣＮとオーバーコート層ＯＣとの間に位置し、その先端部と外周配線ＣＮ（あるいは図示を省略した第１配向膜）に接触している。

なお、メインスペーサＭＳ１及びサブスペーサＳＳ１のそれぞれの先端部は、第２配向膜ＡＬ２によって覆われていても良い。メインスペーサＭＳ１の高さＨ１は、アクティブエリアＡＣＴのメインスペーサＭＳ２の高さと同等である。また、サブスペーサＳＳ１の高さＨ２は、アクティブエリアＡＣＴのサブスペーサＳＳ２の高さと同等である。

これらのメインスペーサＭＳ１及びサブスペーサＳＳ１は、アクティブエリアＡＣＴのメインスペーサＭＳ２及びサブスペーサＳＳ２と同一の樹脂材料によって形成されている。なお、メインスペーサＭＳ１及びサブスペーサＳＳ１は、メインスペーサＭＳ２及びサブスペーサＳＳ２と同一工程で形成可能である。

このような周辺エリアＰＲＰにおいては、アレイ基板ＡＲ側については、第２絶縁膜１２の表面１２Ａに外周配線ＣＮが形成されることによって、アレイ基板ＡＲの対向基板ＣＴに対向する表面に段差が形成される。特に、外周配線ＣＮの厚みが比較的厚い場合には、外周配線ＣＮの上面と第２絶縁膜１２の表面１２Ａとの間に大きな段差が形成される。一方で、対向基板ＣＴ側については、オーバーコート層ＯＣの表面ＯＣＡが比較的平坦に形成される。このため、対向基板ＣＴのアレイ基板ＡＲと対向する表面には、ほとんど段差がない。つまり、外周配線ＣＮとオーバーコート層ＯＣとの間隔は、第２絶縁膜１２とオーバーコート層ＯＣとの間隔よりも、外周配線ＣＮの厚み分だけ小さくなる。

メインスペーサＭＳ１の高さＨ１と、サブスペーサＳＳ１の高さＨ２との差は、外周配線ＣＮの厚み分とほぼ同等である。このため、外周配線ＣＮと重なる領域ではサブスペーサＳＳ１がアレイ基板ＡＲに接触してセルギャップを維持し、外周配線ＣＮと重ならない領域つまり第２絶縁膜１２とオーバーコート層ＯＣとが対向する領域ではメインスペーサＭＳ１がアレイ基板ＡＲに接触してセルギャップを維持する。このとき、表示パネルＰＮＬの外形に着目すると、周辺エリアＰＲＰにおいて、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴが略平行となる。また、アクティブエリアＡＣＴにおいてメインスペーサＭＳ２によって形成されたセルギャップは、周辺エリアＰＲＰにおいてもメインスペーサＭＳ１及びサブスペーサＳＳ１によって維持されるため、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴは、アクティブエリアＡＣＴから周辺エリアＰＲＰに亘って略平行となる。

このように、周辺エリアＰＲＰのうち、基板端部Ｅ１１及び基板端部Ｅ２１に沿った領域には、メインスペーサＭＳ１及びサブスペーサＳＳ１が混在し、メインスペーサＭＳ１及びサブスペーサＳＳ１の双方によってセルギャップが維持されている。

周辺エリアＰＲＰでは、外周配線ＣＮが高密度に配置されていることから、外周配線ＣＮに重なるサブスペーサＳＳ１の個数が外周配線ＣＮに重ならないメインスペーサＭＳ１の個数よりも多い。一例では、周辺エリアＰＲＰに配置されたスペーサのうち、約６０％がサブスペーサＳＳ１であり、約４０％がメインスペーサＭＳ１である。

このような構造は、周辺エリアＰＲＰのうち、基板端部Ｅ１３及び基板端部Ｅ２３に沿った領域についても適用される。一方で、周辺エリアＰＲＰのうち基板端部Ｅ１２及び基板端部Ｅ２２に沿った領域に、外周配線ＣＮが配置されないレイアウトでは、周辺エリアＰＲＰに配置されるスペーサのほとんど全てがメインスペーサＭＳ１であり、サブスペーサＳＳ１はほとんど配置されない。

本実施形態によれば、狭額縁化された周辺エリアＰＲＰにおいて、高さＨ１を有するメインスペーサＭＳ１及び高さＨ１よりも低い高さＨ２を有するサブスペーサＳＳ１が配置され、外周配線ＣＮと重なる位置ではサブスペーサＳＳ１によってセルギャップが維持され、且つ、外周配線ＣＮと重ならない位置ではメインスペーサＭＳ１によってセルギャップが維持されている。したがって、周辺エリアＰＲＰにおいて、外周配線ＣＮによる段差の影響を受けることなく、アクティブエリアＡＣＴと同等のセルギャップを維持することが可能となる。このため、アクティブエリアＡＣＴでは、その中央部のみならず、周辺エリアＰＲＰに近接した周縁部についても、ほぼ均一なセルギャップが形成され、セルギャップのバラツキに起因した表示ムラの発生を抑制することが可能となる。

また、アクティブエリアＡＣＴにおいては、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に介在してセルギャップを形成するメインスペーサＭＳ２に加えて、メインスペーサＭＳ２よりも低い高さのサブスペーサＳＳ２が配置されている。このため、アクティブエリアＡＣＴの基板面に対して外部から局所的な衝撃が加わった際に、サブスペーサＳＳ２がアレイ基板ＡＲに接触することで衝撃を吸収することが可能となる。これにより、低温気泡の発生を抑制することが可能となるとともに、外部から衝撃を加えた場合の圧縮変形に対する耐性を向上することが可能となる。

また、メインスペーサＭＳ２はメインスペーサＭＳ１と同等の高さを有し、また、サブスペーサＳＳ２はサブスペーサＳＳ１と同等の高さを有しており、これらはいずれも同一工程で形成することが可能である。したがって、高さの異なるスペーサを別個に形成するプロセスが不要となる。

次に、本実施形態の表示パネルＰＮＬについて、アクティブエリアでのセルギャップを測定した。なお、比較例として、周辺エリアＰＲＰの外周配線ＣＮと重なる位置及び外周配線ＣＮと重ならない位置のそれぞれにメインスペーサＭＳ１のみを配置した表示パネルを用意し、アクティブエリアでのセルギャップを測定した。

図４は、本実施形態の表示パネルについてアクティブエリアでのセルギャップの測定結果を示す図である。図５は、比較例の表示パネルについてアクティブエリアでのセルギャップの測定結果を示す図である。

なお、図中の横軸は、アクティブエリア端（つまり、アクティブエリアと周辺エリアとの境界）からアクティブエリアの中央部に向かう位置を示している。図中の縦軸はセルギャップの測定値であり、目標のセルギャップをゼロμｍとした。縦軸の正の値は目標のセルギャップを上回った場合の値に相当し、縦軸の負の値は目標のセルギャップを下回った場合の値に相当する。

本実施形態では、アクティブエリア端からその中央部に亘り、セルギャップが略均一であることが確認された。アクティブエリア端と中央部とのセルギャップの差異は約０．０２μｍであり、ギャップムラとして視認されるセルギャップの差異（０．１μｍ以上）を大きく下回ることが確認できた。このような本実施形態では、アクティブエリアを目視で確認したところ、その全域において表示ムラは確認されなかった。また、本実施形態では、低温環境下でアクティブエリアに衝撃を加える実験を行ったが、アクティブエリア内に気泡は発生しなかった。

これに対して、比較例では、アクティブエリア端において、目標のセルギャップを約０．１３μｍも超えてしまい、また、その影響によってアクティブエリアの中央部においても、セルギャップが安定しないことが確認された。このような比較例では、アクティブエリアの周縁部においてギャップムラに起因した表示ムラが目視により確認された。

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。

上記の実施形態では、ＦＦＳモードを適用した表示パネルＰＮＬを例に説明したが、他の表示モードを適用した表示パネルについても本実施形態は適用可能である。例えば、
ＶＡモードなどの主として縦電界を利用するモードの表示パネルＰＮＬでは、アレイ基板ＡＲにおいて、有機絶縁膜である第１絶縁膜１１の表面に画素電極ＰＥ及び外周配線ＣＮが形成され、対向基板ＣＴにおいて、オーバーコート層ＯＣの表面に共通電極ＣＥが形成される。このとき、アクティブエリアＡＣＴでは、メインスペーサＭＳ２及びサブスペーサＳＳ２がオーバーコート層ＯＣの表面あるいは共通電極ＣＥの表面に形成され、メインスペーサＭＳ２がセルギャップを形成する一方で、サブスペーサＳＳ２はアレイ基板ＡＲから離間している。また、周辺エリアＰＲＰでは、メインスペーサＭＳ１及びサブスペーサＳＳ１がオーバーコート層ＯＣの表面あるいは共通電極ＣＥの表面に形成され、メインスペーサＭＳ１が外周配線ＣＮと重ならない位置でセルギャップを維持するとともに、サブスペーサＳＳ２が外周配線ＣＮと重なる位置でセルギャップを維持している。このような表示パネルについても、上記の実施形態で説明したのと同様の効果が得られる。

なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

ＰＮＬ…表示パネル ＡＲ…アレイ基板 ＣＴ…対向基板 ＬＱ…液晶層
ＡＣＴ…アクティブエリア ＰＲＰ…周辺エリア ＭＴ…実装部
ＭＳ１…メインスペーサ（周辺エリア） ＭＳ２…メインスペーサ（アクティブエリア） ＳＳ１…サブスペーサ（周辺エリア） ＳＳ２…サブスペーサ（アクティブエリア）
ＣＮ…外周配線

Claims (7)

1. 画像を表示するアクティブエリアに配置されるとともに前記アクティブエリアの外側の周辺エリアに延在した第１表面及び第１裏面を有する無機絶縁膜と、前記アクティブエリアにおいて前記第１表面に形成された画素電極と、前記周辺エリアにおいて前記第１表面に形成された外周配線と、前記アクティブエリアにおいて前記第１裏面に形成された共通電極と、を備えた第１基板と、
   前記第１表面に対向し前記アクティブエリア及び前記周辺エリアに亘って延在した第２表面を有する絶縁膜を備えた第２基板と、
   前記周辺エリアにおいて前記無機絶縁膜と前記絶縁膜との間に位置し、第１高さを有する第１メインスペーサと、
   前記周辺エリアにおいて前記外周配線と前記絶縁膜との間に位置し、前記第１高さよりも低い第２高さを有する第１サブスペーサと、
   前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
   を備え、
   前記第１基板は、さらに、絶縁基板と、前記絶縁基板と前記無機絶縁膜との間に位置する駆動配線と、を備え、
   前記外周配線は、前記駆動配線の直上に位置している、液晶表示装置。
2. 前記第１メインスペーサ及び前記第１サブスペーサは、前記第２表面に形成された、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. さらに、前記アクティブエリアに配置され、前記第１基板に接触し、前記第１メインスペーサと同等の高さを有する第２メインスペーサと、
   前記アクティブエリアに配置され、前記第１基板から離間し、前記第１サブスペーサと同等の高さを有する第２サブスペーサと、を備えた、請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記外周配線の厚みは、前記画素電極の厚みより大きい、請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１基板は、さらに、信号供給源が実装される実装部と、前記アクティブエリアを挟んで対向する第１基板端部及び第３基板端部と、前記アクティブエリアを挟んで前記実装部と対向する第２基板端部と、を備え、
   前記外周配線は、前記実装部から前記第１基板端部及び前記第３基板端部に沿った前記周辺エリアに配置された、請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記周辺エリアのうち、前記第１基板端部及び前記第３基板端部に沿った領域においては、前記第１サブスペーサの個数が前記第１メインスペーサの個数よりも多い、請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記第２高さと前記外周配線の厚みとの和は、前記第１高さに等しい、請求項４に記載の液晶表示装置。

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