(57)【要約】【課題】表示品位の劣化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】画像を表示するアクティブエリアに配置されたスイッチング素子と、前記アクティブエリアにおいて前記スイッチング素子の上に配置され第１上面を有す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おいて前記第１上面よりも上方に突出した第２上面を有する有機絶縁膜と、前記第１上面と重なる位置に形成され前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、を備えた第１基板と、前記第１基板と対向配置された第２基板と、前記周辺エリアにおいて前記第２上面に重なる位置と前記第２基板との間に位置し、前記アクティブエリアに形成される第１セルギャップよりも大きな第２セルギャップを形成する周辺スペーサと、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。【選択図】      図５
2014038210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示するアクティブエリアに配置されたスイッチング素子と、前記アクティブエリアにおいて前記スイッチング素子の上に配置され第１上面を有す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おいて前記第１上面よりも上方に突出した第２上面を有する有機絶縁膜と、前記第１上面と重なる位置に形成され前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、を備えた第１基板と、
前記第１基板と対向配置された第２基板と、
前記周辺エリアにおいて前記第２上面に重なる位置と前記第２基板との間に位置し、前記アクティブエリアに形成される第１セルギャップよりも大きな第２セルギャップを形成する周辺スペーサと、
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。
【請求項２】
前記周辺エリアにおいて、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方は、前記液晶層と対向する側とは反対側に反っている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記有機絶縁膜は、前記第１上面までの第１膜厚と、前記第２上面までの第２膜厚とを有し、第２膜厚が第１膜厚よりも厚い、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
さらに、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる閉ループ状のシール材を備えた、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記周辺スペーサは、前記シール材で囲まれた内側に位置する、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
さらに、前記アクティブエリアにおいて前記第１上面と重なる位置と前記第２基板との間に位置し、前記第１セルギャップを形成する第１高さの第１スペーサ、及び、第１高さよりも低い第２高さの前記第２スペーサを備え、
前記周辺スペーサは、前記第１スペーサまたは前記第２スペーサと同等の高さを有する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記周辺スペーサ、前記第１スペーサ、及び、前記第２スペーサは、前記第１基板または前記第２基板のいずれか一方の同一基板上に形成された、請求項６に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、パーソナルコンピュータなどのＯＡ機器やテレビなどの表示装置として各種分野で利用されている。近年では、液晶表示装置は、携帯電話などの携帯端末機器や、カーナビゲーション装置、ゲーム機などの表示装置としても利用されている。
【０００３】
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スペーサとして一方の基板上に柱状のスペーサを選択的に配置するとともにスペーサを所望の高さに精度良く形成する技術が確立され、セルギャップの均一化が図られている。
【０００４】
一方で、液晶表示装置を製造する技術の一つとして、滴下注入法がある。この滴下注入法は、アレイ基板または対向基板の上のシール材で囲まれた領域内に液晶材料を滴下した後に、真空状態でアレイ基板と対向基板とを貼り合わせ、真空状態から大気圧状態に戻すことで、シール材で囲まれた領域内と外気圧との圧力差によって一対の基板が加圧され、シール材が潰れることで所定のセルギャップを形成する手法である。このような滴下注入法は、タクトタイムの短縮、材料の利用効率の向上などの利点を有している。
【０００５】
このような液晶表示装置において、電極、配線、カラーフィルタなどが形成されたアクティブエリアとその周辺エリアとでは、表面の凹凸の程度が大きく異なる。このため、スペーサの高さが均一である場合、アクティブエリアではスペーサが対向する基板に接触するものの、周辺エリアではスペーサが対向する基板と接触しないことがある。このような状態で、一対の基板を貼り合わせた場合には、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薄くなってしまう。この影響により、アクティブエリア内の周縁部では一方の基板がリバウンドを起こして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。特に、滴下注入法では、基板を貼り合わせる際にシールの内側と外側との圧力差を利用して加圧するため、スペーサが基板間を均一に支えていない領域ではシール材の潰れ方にバラツキが生じやすく、セルギャップのバラツキに起因した表示ムラが発生しやすい。
【０００６】
また、滴下注入法を適用した場合、液晶材料の滴下量のバラツキがセルギャップのバラツキの原因となりうる。すなわち、液晶材料の滴下量が不足した場合には、液晶層に気泡が発生する不具合が発生したり、局所的にセルギャップが所望の値よりも薄くなってしまったりする。また、液晶材料の滴下量が過剰であった場合には、局所的にセルギャップが所望の値よりも厚くなってしまう。このような不具合は、表示品位の劣化及び製造歩留まりの低下を招く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２９２６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本実施形態の目的は、表示品位の劣化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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たスイッチング素子と、前記アクティブエリアにおいて前記スイッチング素子の上に配置され第１上面を有す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おいて前記第１上面よりも上方に突出した第２上面を有する有機絶縁膜と、前記第１上面と重なる位置に形成され前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、を備えた第１基板と、前記第１基板と対向配置された第２基板と、前記周辺エリアにおいて前記第２上面に重なる位置と前記第２基板との間に位置し、前記アクティブエリアに形成される第１セルギャップよりも大きな第２セルギャップを形成する周辺スペーサと、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。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施形態の液晶表示装置を構成する液晶表示パネルの構成及び等価回路を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示パネルの一画素におけるスイッチング素子を含む断面構造を概略的に示す図である。
【図３】図３は、本実施形態におけるスペーサＳＡ及び周辺スペーサＳＢの配置例を概略的に示す断面図である。
【図４】図４は、本実施形態及び比較例のそれぞれの液晶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】図５は、本実施形態におけるスペーサＳＡ及び周辺スペーサＳＢの他の配置例を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１は、本実施形態の液晶表示装置を構成する液晶表示パネルＬＰＮの構成及び等価回路を概略的に示す図である。
【００１３】
すなわち、液晶表示装置は、アクティブマトリクスタイプの液晶表示パネルＬＰＮを備えている。液晶表示パネルＬＰＮは、第１基板であるアレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向して配置された第２基板である対向基板ＣＴと、これらのアレイ基板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。これらのアレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴは、閉ループ状の（つまり、切れ目なく連続的な）シール材ＳＥによって貼り合わせられている。シール材ＳＥは、例えば、矩形枠状に形成されている。
【００１４】
このような液晶表示パネルＬＰＮ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。このアクティブエリアＡＣＴは、ｍ×ｎ個の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（但し、ｍ及びｎは正の整数である）。
【００１５】
アレイ基板ＡＲは、アクティブエリアＡＣＴにおいて、第１方向Ｘに沿ってそれぞれ延出した複数のゲート配線Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）及び補助容量線Ｃ（Ｃ１〜Ｃｎ）、第１方向Ｘに交差する第２方向Ｙに沿ってそれぞれ延出した複数のソース配線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）、各画素ＰＸにおいてゲート配線Ｇ及びソース配線Ｓと電気的に接続されたスイッチング素子ＳＷ、各画素ＰＸにおいてスイッチング素子ＳＷに電気的に接続された画素電極ＰＥなどを備えている。この画素電極ＰＥは、各画素ＰＸにおいて島状に形成されている。
【００１６】
対向基板ＣＴは、アクティブエリアＡＣＴにおいて、画素電極ＰＥと液晶層ＬＱを介して向かい合う共通電極ＣＥを備えている。この共通電極ＣＥは、複数の画素ＰＸに亘って共通に形成されている。
【００１７】
各ゲート配線Ｇは、アクティブエリアＡＣＴの外側に引き出され、ゲートドライバＧＤに接続されている。各ソース配線Ｓは、アクティブエリアＡＣＴの外側に引き出され、ソースドライバＳＤに接続されている。各補助容量線Ｃは、アクティブエリアＡＣＴの外側に引き出され、補助容量電圧が供給される電圧印加部ＶＣＳと電気的に接続されている。共通電極ＣＥは、コモン電圧が供給される給電部ＶＳと電気的に接続されている。ゲートドライバＧＤ及びソースドライバＳＤは、例えばその少なくとも一部がアレイ基板ＡＲに形成され、駆動ＩＣチップ２と接続されている。図示した例では、液晶表示パネルＬＰＮを駆動するのに必要な信号源としての駆動ＩＣチップ２は、液晶表示パネルＬＰＮのアクティブエリアＡＣＴの外側において、アレイ基板ＡＲに実装されている。
【００１８】
また、液晶表示パネルＬＰＮは、アクティブエリアＡＣＴに配置された柱状のスペーサＳＡ、及び、アクティブエリアＡＣＴの外側の周辺エリアＰＲＡに配置された柱状の周辺スペーサＳＢを備えている。なお、ここに示したスペーサＳＡ及び周辺スペーサＳＢは、いずれもシール材ＳＥで囲まれた内側に位置している。つまり、周辺スペーサＳＢは、アクティブエリアＡＣＴとシール材ＳＥとの間に位置している。スペーサＳＡ及び周辺スペーサＳＢは、いずれもアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に位置し、両基板の間に所望のセルギャップを形成している。なお、スペーサＳＡ及び周辺スペーサＳＢは、アレイ基板ＡＲまたは対向基板ＣＴのいずれか一方の同一基板上に形成されている。
【００１９】
図示した例の液晶表示パネルＬＰＮは、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を適用可能に構成されている。なお、本実施形態では、液晶表示パネルＬＰＮに適用されるモードは上記の例に限らない。例えば、液晶表示パネルＬＰＮは、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を適用可能に構成されても良い。横電界を利用するモードを適用した液晶表示パネルＬＰＮ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。
【００２０】
図２は、図１に示した液晶表示パネルＬＰＮの一画素におけるスイッチング素子ＳＷを含む断面構造を概略的に示す図である。
【００２１】
すなわち、アレイ基板ＡＲは、ガラス基板などの光透過性を有する第１絶縁基板１０を用いて形成されている。このアレイ基板ＡＲは、第１絶縁基板１０の対向基板ＣＴに対向する側にスイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２、第３絶縁膜１３、第１配向膜ＡＬ１などを備えている。
【００２２】
ここに示したスイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。このスイッチング素子ＳＷは、トップゲート型あるいはボトムゲート型のいずれであっても良いが、図示した例では、トップゲート型を採用している。すなわち、スイッチング素子ＳＷは、第１絶縁基板１０の上に配置された半導体層ＳＣを備えている。この半導体層ＳＣは、ポリシリコンやアモルファスシリコンや酸化物半導体などによって形成可能であるが、図示した例では、ポリシリコンによって形成されている。なお、第１絶縁基板１０と半導体層ＳＣとの間に絶縁膜であるアンダーコート層が介在していても良い。この半導体層ＳＣは、第１絶縁膜１１によって覆われている。また、この第１絶縁膜１１は、第１絶縁基板１０の上にも配置されている。
【００２３】
スイッチング素子ＳＷのゲート電極ＷＧは、第１絶縁膜１１の上に形成され、半導体層ＳＣの直上に位置している。このゲート電極ＷＧは、ゲート配線Ｇと電気的に接続されている、あるいは、ゲート配線Ｇと一体的に形成されている。このようなゲート電極ＷＧを含むゲート配線Ｇは、第２絶縁膜１２によって覆われている。また、この第２絶縁膜１２は、第１絶縁膜１１の上にも配置されている。これらの第１絶縁膜１１及び第２絶縁膜１２は、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などの無機系材料によって形成されている。
【００２４】
スイッチング素子ＳＷのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、第２絶縁膜１２の上に形成されている。ソース電極ＷＳは、ソース配線Ｓと電気的に接続されている、あるいは、ソース配線Ｓと一体的に形成されている。ドレイン電極ＷＤは、ソース配線Ｓから離間している。これらのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、それぞれ第１絶縁膜１１及び第２絶縁膜１２を貫通するコンタクトホールを通して半導体層ＳＣにコンタクトしている。このようなソース電極ＷＳを含むソース配線Ｓ及びドレイン電極ＷＤは、第３絶縁膜１３によって覆われている。つまり、第３絶縁膜１３は、スイッチング素子ＳＷの上に配置されている。この第３絶縁膜１３は、第２絶縁膜１２の上にも配置されている。この第３絶縁膜１３には、ドレイン電極ＷＤまで貫通したコンタクトホールＣＨが形成されている。このような第３絶縁膜１３は、例えば樹脂材料によって形成された有機絶縁膜に相当する。
【００２５】
画素電極ＰＥは、第３絶縁膜１３の上に形成されている。図示した例では、画素電極ＰＥは、第３絶縁膜１３の第１上面ＴＳ１に形成され、コンタクトホールＣＨを介してドレイン電極ＷＤにコンタクトしている。このような画素電極ＰＥ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。この画素電極ＰＥは、第１配向膜ＡＬ１によって覆われている。
【００２６】
一方、対向基板ＣＴは、ガラス基板などの光透過性を有する第２絶縁基板３０を用いて形成されている。この対向基板ＣＴは、第２絶縁基板３０のアレイ基板ＡＲに対向する側に、遮光層３１、カラーフィルタ３２、オーバーコート層３３、共通電極ＣＥ、第２配向膜ＡＬ２などを備えている。
【００２７】
遮光層３１は、アクティブエリアＡＣＴにおいて各画素ＰＸを区画し、開口部ＡＰを形成するものであって、アレイ基板ＡＲに設けられたゲート配線Ｇやソース配線Ｓ、スイッチング素子ＳＷなどの配線部に対向している。また、遮光層３１は、図示しないが周辺エリアにも延在している。カラーフィルタ３２は、開口部ＡＰに形成され、遮光層３１の上にも延在している。カラーフィルタ３２は、例えば、着色された樹脂材料によって形成されている。
【００２８】
オーバーコート層３３は、カラーフィルタ３２を覆っている。このオーバーコート層３３は、遮光層３１やカラーフィルタ３２の表面の凹凸を平坦化する。オーバーコート層３３は、透明な樹脂材料によって形成されている。共通電極ＣＥは、オーバーコート層３３のアレイ基板ＡＲと対向する側に形成されている。この共通電極ＣＥは、透明な導電材料、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどによって形成されている。共通電極ＣＥは、第２配向膜ＡＬ２によって覆われている。
【００２９】
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。このとき、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間には、一方の基板に形成された柱状スペーサにより、所定のセルギャップが形成される。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、これらの第１配向膜ＡＬ１と第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を含む液晶組成物によって構成されている。
【００３０】
アレイ基板ＡＲの外面すなわち第１絶縁基板１０の外面１０Ｂ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。また、対向基板ＣＴの外面すなわち第２絶縁基板３０の外面３０Ｂ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。
【００３１】
このような構成の液晶表示パネルＬＰＮ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り、また、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用したものや冷陰極管（ＣＣＦＬ）を利用したものなどのいずれでも適用可能であり、詳細な構造については説明を省略する。
【００３２】
図３は、本実施形態におけるスペーサＳＡ及び周辺スペーサＳＢの配置例を概略的に示す断面図である。
【００３３】
第３絶縁膜１３は、アクティブエリアＡＣＴにおいてスイッチング素子ＳＷ及び第２絶縁膜１２の上に配置され、第１上面ＴＳ１を有している。また、この第３絶縁膜１３は、周辺エリアＰＲＡにおいて第２絶縁膜１２の上に配置され、第１上面ＴＳ１よりも上方つまり対向基板ＣＴ側に向かって突出した第２上面ＴＳ２を有している。第２上面ＴＳ２の上には、画素電極ＰＥが形成されている。
【００３４】
このような第３絶縁膜１３は、アクティブエリアＡＣＴにおいて第１上面ＴＳ１までの第１膜厚Ｔ１を有し、周辺エリアＰＲＡにおいて第２上面ＴＳ２までの第２膜厚Ｔ２を有している。第２膜厚Ｔ２は、第１膜厚Ｔ１よりも厚い。これらの第１膜厚Ｔ１及び第２膜厚Ｔ２は、第２絶縁膜１２と第３絶縁膜１３との境界面を共通の基準面としたとき、この基準面からの基板の法線方向に沿った厚さに相当する。このような第１膜厚Ｔ１と第２膜厚Ｔ２との差は、第１上面ＴＳ１と第２上面ＴＳ２との間に段差Ｂを形成する。
【００３５】
このような形状の第３絶縁膜１３は、例えば、以下のようなプロセスを経て形成可能である。すなわち、第２絶縁膜１２の上に、光の照射によって分解し現像液などの溶媒に対して可溶性となるポジ型の感光性樹脂を第２膜厚Ｔ２相当の厚さに成膜した後、この感光性樹脂を、所定パターンが形成されたマスクを介してハーフトーン露光する。このとき、感光性樹脂のうち、コンタクトホールＣＨが形成される第１領域にはマスクを第１透過率で透過した光が照射され、第１上面ＴＳ１を形成する第２領域にはマスクを第１透過率よりも低い第２透過率で透過した光が照射され、第２上面ＴＳ２を形成する第３領域にはマスクを第２透過率よりも低い第３透過率で透過した光が照射される（あるいはマスクによって略１００％遮光されたときには第３領域には光が照射されない）。その後、感光性樹脂を溶媒に曝して現像することにより、感光性樹脂のうちの可溶性となった部分が除去される。これにより、段差Ｂを有する第３絶縁膜１３が形成される。なお、段差Ｂの大きさは、ハーフトーン露光の際のマスクの透過率を調整することで、自在に設定することが可能である。
【００３６】
アクティブエリアＡＣＴに配置されるスペーサＳＡは、第１上面ＴＳ１と重なる位置と対向基板ＣＴとの間に位置している。図示した例では、スペーサＳＡとして、高さの異なる第１スペーサＳＡ１及び第２スペーサＳＡ２が上面ＴＳ１に形成され、第１配向膜ＡＬ１によって覆われている。第１スペーサＳＡ１は、第１高さＨ１を有している。第２スペーサＳＡ２は、第２高さＨ２を有している。第２高さＨ２は、第１高さＨ１よりも低い。第１高さＨ１及び第２高さＨ２は、第１上面ＴＳ１からの基板の法線方向に沿った高さに相当する。このような高さの異なる第１スペーサＳＡ１及び第２スペーサＳＡ２は、第３絶縁膜１３と同様に、ポジ型の感光性樹脂をハーフトーン露光することによって形成可能である。また、第１高さＨ１及び第２高さＨ２は、ハーフトーン露光の際のマスクの透過率を調整することで、自在に設定することが可能である。
【００３７】
これらの第１スペーサＳＡ１及び第２スペーサＳＡ２は、いずれも遮光層３１の下方に位置している。第１スペーサＳＡ１は、対向基板ＣＴを支持している。換言すると、第１スペーサＳＡ１を覆う第１配向膜ＡＬ１は、対向基板ＣＴの表面に位置する第２配向膜ＡＬ２に接している（なお、第１スペーサＳＡ１と対向基板ＣＴとの間に第１配向膜ＡＬ１や第２配向膜ＡＬ２が介在していない場合もあり得る）。つまり、第１スペーサＳＡ１は、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に第１セルギャップＧＰ１を形成する。第２スペーサＳＡ２は、図示した例では、対向基板ＣＴを支持していない。換言すると、第２スペーサＳＡ２を覆う第１配向膜ＡＬ１は、対向基板ＣＴの表面に位置する第２配向膜ＡＬ２から離間しており、両者の間に液晶層ＬＱが介在している。つまり、第２スペーサＳＡ２は、第１セルギャップＧＰ１を形成するのには寄与していない。アクティブエリアＡＣＴにおいては、略全体が一定の第１セルギャップＧＰ２となる。
【００３８】
周辺エリアＰＲＡに配置される周辺スペーサＳＢは、第２上面ＴＳ２と重なる位置と対向基板ＣＴとの間に位置している。図示した例では、周辺スペーサＳＢは、第２上面ＴＳ２に形成されている。つまり、ここに示した例では、第１スペーサＳＡ１、第２スペーサＳＡ２、及び、周辺スペーサＳＢがいずれもアレイ基板ＡＲに形成されている。
【００３９】
また、周辺スペーサＳＢは、第１スペーサＳＡ１または第２スペーサＳＡ２と同等の高さを有している。図示した例では、周辺スペーサＳＢは、第１スペーサＳＡ１の第１高さＨ１と同等の高さを有している。このような周辺スペーサＳＢは、第１スペーサＳＡ１及び第２スペーサＳＡ２と同一プロセスで形成可能である。
【００４０】
対向基板ＣＴは、周辺エリアＰＲＡにおいて、第２絶縁基板３０の内面３０Ａに配置された遮光層３１、及び、遮光層３１のアレイ基板ＡＲ側に配置されたオーバーコート層３３を備えている。なお、周辺エリアＰＲＡにおいて、対向基板ＣＴは、遮光層３１とオーバーコート層３３との間にカラーフィルタ３２が介在していても良い。
【００４１】
周辺スペーサＳＢは、遮光層３１の下方に位置している。この周辺スペーサＳＢは、対向基板ＣＴを支持している。換言すると、周辺スペーサＳＢは、対向基板ＣＴの表面に位置するオーバーコート層３３に接している（なお、周辺スペーサＳＢとオーバーコート層３３との間には、第１配向膜ＡＬ１や第２配向膜ＡＬ２、共通電極ＣＥなどが介在している場合もあり得る）。つまり、周辺スペーサＳＢは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に第２セルギャップＧＰ２を形成する。このような第２セルギャップＧＰ２は、第１セルギャップＧＰ１よりも大きい。なお、周辺エリアＰＲＡにおいては、一定の第２セルギャップＧＰ２が形成されるわけではない。第２セルギャップＧＰ２は、周辺エリアＰＲＡにおいてアクティブエリアＡＣＴから離れるにしたがって次第に大きくなる。
【００４２】
液晶表示パネルＬＰＮの外形に着目すると、アクティブエリアＡＣＴにおいては、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴが略平行であるのに対して、周辺エリアＰＲＡにおいては、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴの少なくとも一方は、液晶層ＬＱと対向する側とは反対側に反っている。図示した例では、アレイ基板ＡＲはアクティブエリアＡＣＴから周辺エリアＰＲＡに亘って略平坦に形成されている一方で、対向基板ＣＴはアクティブエリアＡＣＴから周辺エリアＰＲＡに亘って次第に外側に向かって反っている。つまり、対向基板ＣＴは、外側に向かってなだらかに傾斜している。
【００４３】
なお、このような基板の傾斜による製品の外観などデザイン上の影響については、通常、周辺エリアＰＲＡは表示に寄与しない領域であるので、例えば液晶表示装置が実装される情報機器の筐体内部に周辺エリアＰＲＡを配置することでその影響を回避することができる。
【００４４】
このような本実施形態によれば、周辺エリアＰＲＡにおいては、アクティブエリアＡＣＴから離れるにしたがって第２セルギャップＧＰ２が緩やかに拡大するように変化する。このため、アクティブエリア内の周縁部での一方の基板のリバウンドに起因した局所的なセルギャップの拡大を抑制することが可能となる。したがって、アクティブエリアＡＣＴにおいては、略全体に亘って均一な第１セルギャップＧＰ１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。
【００４５】
また、製造方法として滴下注入法を適用した場合に、液晶材料の滴下量が過剰であったとしても、周辺エリアＰＲＡにおいて第２セルギャップＧＰ２が拡大したことによって新たに形成された領域に液晶材料の余剰分を収容することができ、滴下量のバラツキに起因したアクティブエリア内でのセルギャップのバラツキを抑制することができ、また、アクティブエリア内での表示ムラの発生を抑制することが可能となる。したがって、表示品位の劣化を抑制することが可能となる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、周辺エリアＰＲＡにおける第２セルギャップＧＰ２は、段差Ｂを有する第３絶縁膜１３の第２上面ＴＳ２と対向基板ＣＴとの間に位置する周辺スペーサＳＢによって形成される。段差Ｂの大きさは、上記の通り第３絶縁膜１３を形成するためのハーフトーン露光の際に適用されるマスクの透過率を調整することで、自在に設定することが可能である。また、周辺スペーサＳＢは、アクティブエリアＡＣＴに配置される第１スペーサＳＡ１及び第２スペーサＳＡ２のいずれかと同等の高さを有するように形成される。このため、段差Ｂの大きさと周辺スペーサＳＢの高さとの組み合わせにより、第２セルギャップＧＰ２の大きさの自由度を向上することが可能となる。
【００４７】
このような第２セルギャップＧＰ２の大きさ（つまり、段差Ｂの大きさと、周辺スペーサＳＢの高さ）は、例えば、アクティブエリア内の周縁部で第１セルギャップＧＰ１を維持しつつ周辺エリアＰＲＡにおいてアレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴの少なくとも一方を外側に向けて傾斜させる傾斜角度や、滴下された液晶材料の余剰分を収容するための容積などを考慮して、適宜設定することができる。また、アクティブエリアＡＣＴと周辺エリアＰＲＡとの境界からパネル端部までの額縁幅も併せて考慮しながら、最適な第２セルギャップＧＰ２を形成することで、狭額縁化の要求に対応することが可能とある。
【００４８】
また、アクティブエリアＡＣＴの基板面に対する局所的な衝撃を吸収することが可能となり、低温気泡の発生や外部から圧力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。
【００４９】
なお、ここに示したアレイ基板ＡＲの構造は一例であって、図示した例に限らない。図３に示した例では、第１スペーサＳＡ１及び第２スペーサＳＡ２は第１上面ＴＳ１に形成され、周辺スペーサＳＢは第２上面ＴＳ２に形成されたが、第１スペーサＳＡ１及び第２スペーサＳＡ２と第１上面ＴＳ１との間、及び、周辺スペーサＳＢと第２上面ＴＳ２との間に、他の絶縁膜などが介在していても良い。
【００５０】
例えば、ＦＦＳモードでは、第１上面ＴＳ１に一方の電極（例えば、共通電極）が形成され、一方の電極を覆う層間絶縁膜の上に他方の電極（例えば、画素電極）が形成される。このような構成の場合、第１スペーサＳＡ１及び第２スペーサＳＡ２は第１上面ＴＳ１に重なる位置の層間絶縁膜上に形成され、また、周辺スペーサＳＢは第２上面ＴＳ２に重なる位置の層間絶縁膜上に形成されても良い。
【００５１】
次に、本実施形態の液晶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を測定した。なお、比較例として、段差Ｂを有していない第３絶縁膜１３を適用した液晶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を測定した。なお、ここでは、本実施形態及び比較例について、それぞれ２回ずつセルギャップの測定を行った。
【００５２】
図４は、本実施形態及び比較例のそれぞれの液晶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。図中の横軸の数値はアクティブエリア内の中央部から周縁部までの位置を規格化した値であり、０がアクティブエリア中央部の座標に相当し、１００がアクティブエリア端部の座標に相当する。図中の縦軸はセルギャップの測定値である。
【００５３】
「比較例」では、測定データ１及び２ともに、アクティブエリアの周縁部でのセルギャップが大きくリバウンドし、中央部よりも大きく拡大していることが確認された。これは、アレイ基板と対向基板とを貼り合わせる際に、周辺スペーサが対向基板を支えられずに潰れてしまったことを示している。
【００５４】
これに対して、「本実施形態」では、測定データ１及び２ともに、アクティブエリアの中央部から周縁部に亘り、セルギャップが均一であることが確認された。これは、アレイ基板と対向基板とを貼り合わせる際に、シール材の内側と外側との圧力差に起因して大きな圧力が基板面にかかった場合でも周辺スペーサが大きく潰れず、対向基板を支えることができたため、周辺エリアからアクティブエリアに亘って緩やかにセルギャップが変化したことを示している。このような「本実施形態」では、アクティブエリアにおいて表示ムラは発生しなかった。また、「本実施形態」では、アクティブエリアにおいて低温気泡も発生しなかった。
【００５５】
次に、本実施形態の他の構成例について説明する。
【００５６】
図５は、本実施形態におけるスペーサＳＡ及び周辺スペーサＳＢの他の配置例を概略的に示す断面図である。
【００５７】
ここに示した配置例は、図３に示した配置例と比較して、第１スペーサＳＡ１、第２スペーサＳＡ２、及び、周辺スペーサＳＢがいずれも対向基板ＣＴに形成された点で相違している。
【００５８】
アクティブエリアＡＣＴにおいて、スペーサＳＡは、第３絶縁膜１３の第１上面ＴＳ１と重なる位置と対向基板ＣＴとの間に位置している。図示した例では、スペーサＳＡとして、高さの異なる第１スペーサＳＡ１及び第２スペーサＳＡ２が共通電極ＣＥのアレイ基板ＡＲと対向する面に形成され、第２配向膜ＡＬ２によって覆われている。
【００５９】
第１スペーサＳＡ１を覆う第２配向膜ＡＬ２は、アレイ基板ＡＲの表面に位置する第１配向膜ＡＬ１に接している。つまり、第１スペーサＳＡ１は、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に第１セルギャップＧＰ１を形成する。第２スペーサＳＡ２を覆う第２配向膜ＡＬ２は、第１配向膜ＡＬ１から離間しており、両者の間に液晶層ＬＱが介在している。つまり、第２スペーサＳＡ２は、第１セルギャップＧＰ１を形成するのには寄与していない。
【００６０】
周辺エリアＰＲＡに配置される周辺スペーサＳＢは、第３絶縁膜１３の第２上面ＴＳ２と重なる位置と対向基板ＣＴとの間に位置している。図示した例では、周辺スペーサＳＢは、オーバーコート層３３のアレイ基板ＡＲと対向する面に形成されている。この周辺スペーサＳＢは、アレイ基板ＡＲの表面に位置する第３絶縁膜１３の第２上面ＴＳ２に接している。つまり、周辺スペーサＳＢは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に第２セルギャップＧＰ２を形成する。このような第２セルギャップＧＰ２は、第１セルギャップＧＰ１よりも大きいが、一定の値となるわけではなく、周辺エリアＰＲＡにおいてアクティブエリアＡＣＴから離れるにしたがって次第に大きくなる。
【００６１】
なお、ここに示した対向基板ＣＴの構造は一例であって、図示した例に限らない。また、図示した例では、アレイ基板ＡＲが外側に向かって反っているが、対向基板ＣＴが反る場合もあり、いずれにしても、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴのうちの少なくとも一方が反る。
【００６２】
このような配置例においても、図３に示した配置例と同様の効果が得られる。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態によれば、表示品位の劣化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することができる。
【００６４】
なお、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。これらの新規な実施形態は、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。これらの実施形態やその変形は、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。
【００６５】
上記の実施形態においては、一方の基板上にアクティブエリアを囲むように切れ目なくシール材を配置して、滴下注入法により液晶材料を滴下した後に一対の基板を貼り合わせる構成としたが、これに限られるものではない。例えば、一方の基板上に液晶注入口を形成しつつアクティブエリアを囲むようにシール材を配置して、真空注入法により一対の基板を貼り合わせる構成としても良い。この場合、通常は液晶材料の注入量を調整してセルギャップの高さを調整するプロセスが必要となるが、周辺エリアで基板を傾斜させると共に液晶材料の余剰分を収容する領域を設ける構成とすることで、上記の実施形態と同様の効果を奏することができるともに、所定量の液晶材料を注入するように予め設定しておくことができるので、製造時において液晶注入量を調整するプロセスを簡略化することが可能となる。
【符号の説明】
【００６６】
ＬＰＮ…液晶表示パネル  ＡＲ…アレイ基板  ＣＴ…対向基板  ＬＱ…液晶層
ＰＥ…画素電極  ＣＥ…共通電極  ＳＷ…スイッチング素子
１３…第３絶縁膜  ＴＳ１…第１上面  ＴＳ２…第２上面
ＳＡ…スペーサ  ＳＡ１…第１スペーサ  ＳＡ２…第２スペーサ
ＳＢ…周辺スペーサ
ＳＥ…シール材
【図１】
2014038210.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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