【事件の表示】
　特許第３１７６５６５号「液晶表示装置」の請求項１ないし３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３１７６５６５号の請求項１ないし３に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３１７６５６５号の請求項１ないし３に係る発明についての出願は、平成９年７月１４日に特許出願されたものであって、平成１３年４月６日にその特許の設定の登録がなされ、その後、沖島和子により特許異議の申立がなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内の平成１４年４月２６日付けで訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否について
（１）訂正の内容
　ａ．特許明細書の特許請求の範囲の請求項１〜３中に「前記液晶駆動電極に対応して形成され、共通信号線に接続された共通電極」とあるを「前記液晶駆動電極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向して形成され、かつ共通信号線に接続された共通電極」と訂正する。
　ｂ．平成１３年１月１９日付け手続補正書で補正された明細書の【００２０】、【００２１】及び【００２７】に「前記液晶駆動電極に対応して形成され、共通信号線に接続された共通電極」とあるを「前記液晶駆動電極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向して形成され、かつ共通信号線に接続された共通電極」と訂正する。
　ｃ．平成１３年１月１９日付け手続補正書で補正された明細書の【００２９】に「液晶表示装置においては、」とあるを「液晶表示装置は、前記段落番号【０００３】に記載したように、基板にほぼ平行な方向に電界を印加する表示方式の液晶表示装置であって、」と訂正する。
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　訂正事項ａは、特許請求の範囲の請求項１〜３に記載された「共通電極」を「前記液晶駆動電極との間で基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向して形成され、かつ共通信号線に接続された共通電極」と限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮に該当し、又、この点は、特許明細書の【０００３】及び【００２９】に記載された事項であって、実質的に特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　訂正事項ｂ、ｃは、特許請求の範囲の訂正に伴い、それとの整合を図るために、発明の詳細な説明の記載を訂正するものであるから、明瞭でない記載の釈明に該当し、特許明細書の【０００３】及び【００２９】に記載された事項であり、実質的に特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。　
　
（３）むすび
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び第３項で準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議申立の理由の概要
　特許異議申立人は、訂正前の請求項１〜３に係る発明は、甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明し得たものであるから、本件の請求項１〜３に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができず、特許法第１１３条第２号の規定により取り消されるべきであると主張している。
　
４．当審の判断
（１）本件発明
　訂正された本件の請求項１〜３に係る発明（以下、「本件発明１」〜「本件発明３」という。）は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜３に記載された事項により特定されるとおりの次ものである。
「【請求項１】　複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向して形成され、かつ共通信号線に接続された共通電極、膜厚３μｍ以上１０μｍ以下の平坦化膜を有するアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
前記表示面内のリタデーションΔｎ・ｄのばらつきが２０ｎｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
　【請求項２】　複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向して形成され、かつ共通信号線に接続された共通電極、膜厚３μｍ以上１０μｍ以下の平坦化膜を有するアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
波長５４４ｎｍ近傍の緑色光の透過率のばらつきが、表示面内において５％以下であることを特徴とする液晶表示装置。　
　【請求項３】　複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向して形成され、かつ共通信号線に接続された共通電極、膜厚３μｍ以上１０μｍ以下の平坦化膜を有するアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
前記画素電極が形成された表示面内において、最も大きい前記液晶層の厚さをｄｍａｘ、最も小さい前記液晶層の厚さをｄｍｉｎとし、
前記表示面内の（Δｎ）・（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）が２０ｎｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。」　
　
（２）甲各号証記載の発明
　特許異議申立人の提出したこの出願前公知の刊行物である甲第１号証：特開平５−８０３４３号公報（以下、「刊行物１」という。）には、
「【請求項１】　下式（Ａ）で定義されるＫの値が20℃において750ｋｇｆ／mm2〜1500ｋｇｆ／mm2の範囲であり、かつ圧縮変形後の回復率が20℃において30〜80％の範囲であるＳＴＮ型液晶表示素子用球状スペーサー。
【数１】Ｋ＝（3／√2）・Ｆ・Ｓ-3/2・Ｒ-1/2（Ａ）
　ここで、Ｆ、Ｓはそれぞれ球状スペーサーの10％圧縮変形における荷重値（ｋｇｆ）、圧縮変位（mm）であり、Ｒは該スペーサーの半径（mm）である。」（特許請求の範囲）、
「【０００３】この液晶表示素子は、一対の基板部材７および９、その間隙（以下ギャップと呼ぶ）ｔを一定に保持するためにギャップｔに配設されたスペーサー８およびネマチック液晶１１、ギャップｔの周囲に充填されたシール部材１０、および各基板部材７および９の表面にそれぞれ設けられた偏光シート１２および１３を有している。
【０００４】
　上記基板部材７および９は、ガラスからなる透明基板１および４の片側面にＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）膜などからなる透明電極２および５をパターン形成すると共に、この透明電極２、５および透明基板１、４の表面にポリイミド膜などの配向制御膜３、６を被覆して構成されている。配向制御膜３、６はラビングによって配向制御処理が施される。
【０００５】
　上記スペーサー８は、酸化アルミニウム、酸化珪素のような無機質スペーサーあるいはベンゾグアナミン、ポリスチレン系ポリマーのような合成樹脂から形成されている。・・・」（２頁左欄【０００３】〜【０００５】）、
「本発明は上記の従来技術の問題点を一挙に解決しようとするものであり、本発明の目的はギャップのバラツキを可能な限り小さくし、且つ低温時発泡が起きないようにしたＳＴＮ型液晶表示素子用球状スペーサーとそれを用いたＳＴＮ型液晶表示素子を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、複数種類のスペーサーを混合して使用する必要なく、操作が簡便で工業的にも有利なＳＴＮ型球状スペーサーとそれを用いたＳＴＮ型液晶表示素子を提供することにある。」（２頁右欄【００１４】）、
「ＳＴＮ型の液晶表示素子においては、液晶分子の捩じれ角度を180°以上にすることで複屈折効果を利用しているため、色むらを生じないためのギャップｔの許容範囲は±0.1μm以下と極端に厳しくなっている。」（２頁右欄【００１１】）、
「本発明のスペーサーは上記Ｋ値および回復率を満たすものであれば、無機質球状スペーサーあるいは合成樹脂球状スペーサーをともに用いることができる。」（３頁右欄【００３１】）
「このガラス基板の周囲にスクリーン印刷によりガラスファイバースペーサーを混入させたエポキシ接着剤を幅１mmで印刷した。」（５頁右欄【００６１】）、
「別のもう１枚のガラス基板をスペーサーが散布された上記ガラス基板上に重ね合わせた後、プレス機により１kg重／cm2の荷重をガラス基板全体に均一にかかるように加えた。同時に、このものを160℃の温度で20分間加熱して周囲のエポキシ接着剤を硬化させた。」（５頁右欄【００６３】）、
「このようにして作成したセルの内部を吸引して真空とした後、周辺のシール部の一部に設けた孔隙部からＳＴＮ型液晶を内部へ注入した。このようにして作成したＳＴＮ型液晶セルの上下基板間の間隙を液晶セルギャップ測定装置（オーク製作所製TFM-120AFT型）で測定した結果、ギャップ値は6.97±0.05μmの範囲であった。」（６頁左欄【００６４】）と記載されている。
　上記によれば、刊行物１には、
「透明基板１および４の片側面に透明電極を有する一対の基板部材７および９の間隙（ギャップ）に、該ギャップのバラツキを小さくするように構成された所定のＫ値および圧縮変形後の回復率を有するスペーサー、および複屈折効果を利用しているＳＴＮ型液晶、を配設し、一方の透明基板の周囲にスクリーン印刷によりガラスファイバースペーサーを混入させたエポキシ接着剤を印刷し、別のもう１枚の透明基板を重ね合わせ、前記エポキシ接着剤を硬化させて形成したシール部材を備えた液晶表示素子であって、セルギャップ値が6.97±0.05μmの範囲であるＳＴＮ型液晶表示素子」
の発明が記載されている。
　
　同じく、甲第２号証：特開平９−１５２６２５号公報（以下、「刊行物２」という。）には、
「図１において、アクティブマトリクス基板には、複数の画素電極２１がマトリクス状に設けられており、これらの画素電極２１の周囲を通り、互いに直交差するように、走査信号を供給するための各ゲート配線２２と表示信号を供給するためのソース配線２３が設けられている。これらのゲート配線２２とソース配線２３はその一部が画素電極２１の外周部分とオーバーラップしている。また、これらのゲート配線２２とソース配線２３の交差部分において、画素電極２１に接続されるスイッチング素子としてのＴＦＴ２４が設けられている。このＴＦＴ２４のゲート電極にはゲート配線２２が接続され、ゲート電極に入力される信号によってＴＦＴ２４が駆動制御される。また、ＴＦＴ２４のソース電極にはソース配線２３が接続され、ＴＦＴ２４のソース電極にデータ信号が入力される。さらに、ＴＦＴ２４のドレイン電極は、接続電極２５さらにコンタクトホール２６を介して画素電極２１と接続されるとともに、接続電極２５を介して付加容量の一方の電極である付加容量電極２５ａと接続されている。この付加容量の他方の電極である付加容量対向電極２７は共通配線（図１６の６）に接続されている。」（８頁右欄【００８０】）、
「また、層間絶縁膜３８を、従来の層間絶縁膜と比べて厚く、数μｍの厚さに形成するので、層間絶縁膜の透過率はできるだけ高い方が好ましい。但し、人間の目の視感度は、緑や赤に比べて青に対しては若干低いので、層間絶縁膜の分光透過率は青色光に対する透過率が若干低くても、表示品位の低下は少ない。なお、本実施例では、層間絶縁膜３８の膜厚を３μｍとしたが、これに限られる分けでなく、光透過率や誘電率を考慮し適宜設定することができる。なお、容量を十分に小さくするためには、層間絶縁膜の膜厚は約１．５μｍ以上が好ましく、約２．０μｍ以上が更に好ましい。」（９頁右欄【００９４】）、
「さらに、その上に、層間絶縁膜３８として感光性のアクリル樹脂をスピン塗布法により例えば３μｍの膜厚で形成する。」（９頁左欄【００８７】）、
「さらに、本発明に用いた比較的膜厚の厚い層間絶縁膜によって平坦化が可能になるため、従来、その下層の配線などによる段差部で起こっていた画素電極のドレイン側における断線など、段差による影響をなくすることができ、また、段差による配向不良を防止することができる。」（１８頁左欄【０１８５】）と記載され、図１２には、複数のゲート配線とソース配線の交差部にＴＦＴを形成し、該ＴＦＴに接続された画素電極を有する液晶表示装置の構成を示す回路図が示されている。
　
　同じく、甲第３号証の１〜４：特開平６−９５１０３号公報、特開平６−４０９７１号公報、特開平５−１４００４２号公報及び特開平６−２１９９８０号公報（以下、「刊行物３〜６」という。）には、ＳＴＮ型液晶の屈折率異方性Δｎが約０．１（０．０９２〜０．１３２７）であることが開示されている。
　
（３）対比・判断
　本件発明１と刊行物１記載の発明（以下、「引用発明」という。）とを対比すると、引用発明の「一方の透明基板」、「別のもう１枚の透明基板」、「液晶表示素子」は、本件発明１の「アレイ基板」、「対向基板」、「液晶表示装置」に相当し、引用発明において、「ガラスファイバースペーサー」は、「所定のＫ値および圧縮変形後の回復率を有するスペーサー」より固いことは明らかであるから、それぞれ、本件発明１の「第２のスペーサ」及び「第１のスペーサ」に相当する。また、引用発明において、１対の基板部材がシール部材によって貼り合わされていることは自明である。
　したがって、両者は、
「アレイ基板に対向する対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備える液晶表示装置。」で一致し、下記の点で相違する。
  相違点１；本件発明１では、複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向して形成され、かつ共通信号線に接続された共通電極、膜厚３μｍ以上１０μｍ以下の平坦化膜を有するアレイ基板を備えているのに対し、引用発明はこの構成を有しない、
　相違点２；本件発明１は、前記表示面内のリタデーションΔｎ・ｄのばらつきが２０ｎｍ以下であるのに対し、引用発明はセルギャップ値が6.97±0.05μmの範囲である点。
　
　上記相違点について検討する。
　刊行物２には、本件発明１の上記相違点１の「複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、膜厚３μｍの平坦化膜を有するアレイ基板」に相当するものは記載されているが、刊行物２記載の液晶表示装置のアレイ基板は、液晶駆動電極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向して形成され、かつ共通信号線に接続された共通電極を有する、いわゆるＩＰＳ型のものではなく、本件発明１とは表示動作原理が全く異なるものであり、しかも、平坦化膜の膜厚を３μｍとする一点で重なるものの、容量を十分に小さくするためには、層間絶縁膜の膜厚は約１．５μｍ以上が好ましく、約２．０μｍ以上が更に好ましいとされるものであり、本件発明１のように、３μｍ以上１０μｍ以下と規定するものではない。
　また、ＩＰＳ型の液晶表示装置において、平坦化膜の膜厚を３μｍ以上１０μｍ以下とすることについては、刊行物３〜６には、記載も示唆もない。
　なお、刊行物３〜６には、ＳＴＮ型液晶の屈折率異方性Δｎが約０．１であることが開示されているので、引用発明のセルギャップ値が6.97±0.05μmから導き出されるリタデーションΔｎｄのばらつきは、約１０ｎｍであると認められ、本件発明１の上記相違点２の構成は、一応、引用発明及び刊行物３〜６に記載されたものから容易に想到し得たようにみえる。
　しかし、引用発明は、スペーサ自体を所定のＫ値および圧縮変形後の回復率を有する特定の物性のものとすることにより、セルギャップのバラツキ（リタデーションのバラツキ）を少なくしようとするものである。
　これに対して、本件発明１は、ＩＰＳ型の液晶表示装置における、表示面内のリタデーションのばらつきを、平坦化膜の膜厚を３μｍ以上１０μｍ以下とすることにより解決したものである。
　そうしてみると、引用発明において、リタデーションΔｎ・ｄのばらつきを約１０ｎｍとするための、特定の物性を有するスペーサを用いる代わりに、セルギャップやリタデーションのバラツキについて記載のない刊行物２記載のものの中から、「平坦化膜の膜厚３μｍ」という記載だけを取り出して適用することは困難であるといわざるをえない。
　しかも、刊行物１〜６は、いずれもＩＰＳ型の液晶表示装置ではないから、本件発明１は、刊行物１〜６に記載されたものから当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
　
［請求項２について］
　本件発明２は、本件発明１の構成要件である「表示面内のリタデーションΔｎ・ｄのばらつきが２０ｎｍ以下である」を、「波長５４４ｎｍ近傍の緑色光の透過率のばらつきが、表示面内において５％以下である」と置き換えたものである。
　しかるに、本件明細書の【００３５】には、
「発明者らの測定では、緑色光の透過率が５％以上異なるとディスプレイ上の色むらとして視認されることを確認している。緑色光の透過率の差を５％以内にするためには、パネル面内に発生するリターデーションのむらを（Δｎ）・（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）≦２０ｎｍ以内にする必要がある（ＴＦＴ部３上の凹凸の凸部にある第１のスペーサ８により支配されている液晶層の厚さをｄｍａｘ，画素電極２上の凹凸の凹部にある第１のスペーサ８の球形寸法に依存している液晶層の厚さをｄｍｉｎとする）。また、ＩＰＳモードに用いられる液晶材料のΔｎは、０．０５〜０．１５の範囲である。そのことからｄｍａｘ−ｄｍｉｎ≦０．４μｍ以内であることが必要である。」と記載されており、本件発明２は、本件発明１の構成要件「表示面内のリタデーションΔｎ・ｄのばらつきが２０ｎｍ以下である」を、別の観点から規定したものであることが明らかである。
　また、「波長５４４ｎｍ近傍の緑色光の透過率のばらつきが、表示面内において５％以下である」点は、刊行物１〜６のいずれにも記載がない。
　したがって、本件発明２は、本件発明１に対すると同様の理由で、刊行物１〜６に記載されたものから当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
　
［請求項３について］
　本件発明３は、本件発明１の構成要件である「表示面内のリタデーションΔｎ・ｄのばらつきが２０ｎｍ以下である」を、「画素電極が形成された表示面内において、最も大きい前記液晶層の厚さをｄｍａｘ、最も小さい前記液晶層の厚さをｄｍｉｎとし、前記表示面内の（Δｎ）・（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）が２０ｎｍ以下である」と限定したものである。
　したがって、本件発明３は、本件発明１に対すると同様の理由で、刊行物１〜６に記載されたものから当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
　
５．むすび
　以上のとおり、特許異議申立の理由及び証拠によっては、本件請求項１〜請求項３に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　又、他に本件特許を取り消すべき理由を発見しない。 
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年７月２２日（２００２．７．２２）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
▲１▼訂正事項ａ
　特許明細書の特許請求の範囲の請求項１〜３にかかわる記載
「　［請求項１］　複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電極に対応して形成され、共通信号線に接続された共通電極、膜厚３μｍ以上１０μｍ以下の平坦化膜を有するアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
前記表示面内のリタデーションΔｎ・ｄのばらつきが２０ｎｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
　［請求項２］　複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電極に対応して形成され、共通信号線に接続された共通電極、膜厚３μｍ以上１０μｍ以下の平坦化膜を有するアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
波長５４４ｎｍ近傍の緑色光の透過率のばらつきが、表示面内において５％以下であることを特徴とする液晶表示装置。
　［請求項３］　複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電極に対応して形成され、共通信号線に接続された共通電極、膜厚３μｍ以上１０μｍ以下の平坦化膜を有するアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
前記画素電極が形成された表示面内において、最も大きい前記液晶層の厚さをｄｍａｘ、最も小さい前記液晶層の厚さをｄｍｉｎとし、
前記表示面内の（Δｎ）・（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）が２０ｎｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。」
を
「　［請求項１］　複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向して形成され、かつ共通信号線に接続された共通電極、膜厚３μｍ以上１０μｍ以下の平坦化膜を有するアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
前記表示面内のリタデーションΔｎ・ｄのばらつきが２０ｎｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
　［請求項２］　複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向して形成され、かつ共通信号線に接続された共通電極、膜厚３μｍ以上１０μｍ以下の平坦化膜を有するアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
波長５４４ｎｍ近傍の緑色光の透過率のばらつきが、表示面内において５％以下であることを特徴とする液晶表示装置。
　［請求項３］　複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向して形成され、かつ共通信号線に接続された共通電極、膜厚３μｍ以上１０μｍ以下の平坦化膜を有するアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
前記画素電極が形成された表示面内において、最も大きい前記液晶層の厚さをｄｍａｘ、最も小さい前記液晶層の厚さをｄｍｉｎとし、
前記表示面内の（Δｎ）・（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）が２０ｎｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。」
と訂正する。
▲２▼訂正事項ｂ
（ｉ）平成１３年１月１９日付提出の手続補正書にて補正した明細書における［００２０］の４〜５行（特許第３１７６５６５号公報４頁７欄の［００２０］の５〜６行）の「前記液晶駆動電極に対向して形成され、共通信号線に接続された共通電極」を
「前記液晶駆動電極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向して形成され、かつ共通信号線に接続された共通電極」
と訂正する。
（ｉｉ）平成１３年１月１９日付提出の手続補正書にて補正した明細書における［００２１］の３〜４行（同公報４頁７欄の［００２１］の４〜５行）の「前記液晶駆動電極に対向して形成され、共通信号線に接続された共通電極」を
「前記液晶駆動電極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向して形成され、かつ共通信号線に接続された共通電極」
と訂正する。
（ｉｉｉ）平成１３年１月１９日付提出の手続補正書にて補正した明細書における［００２７］の３〜４行（同公報４頁８欄の［００２７］の４〜５行の）「前記液晶駆動電極に対向して形成され、共通信号線に接続された共通電極」を
「前記液晶駆動電極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向して形成され、かつ共通信号線に接続された共通電極」
と訂正する。
（ｉｖ）平成１３年１月１９日付提出の手続補正書にて補正した明細書における［００２９］の３行（同公報４頁８欄の［００２９］の３〜４行）の「液晶表示装置においては、」を
「液晶表示装置は、前記段落番号［０００３］に記載したように、基板にほぼ平行な方向に電界を印加する表示方式の液晶表示装置であって、」
と訂正する。
（５４）【発明の名称】
液晶表示装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電
極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向
かつ
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
前記表示面内のリタデーションΔｎ・ｄのばらつきが２０ｎｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
　【請求項２】　複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電
極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向
かつ
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
波長５４４ｎｍ近傍の緑色光の透過率のばらつきが、表示面内において５％以下であることを特徴とする液晶表示装置。
　【請求項３】　複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電
極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向
かつ
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
前記画素電極が形成された表示面内において、最も大きい前記液晶層の厚さをｄｍａｘ、最も小さい前記液晶層の厚さをｄｍｉｎとし、
前記表示面内の（Δｎ）・（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）が２０ｎｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、面内応答型液晶表示装置に関する。さらに詳しくは、少なくとも片側の電極が櫛形形状である２枚の基板を相互に貼り合わせ、液晶を封入した面内応答型液晶表示装置において、色むらをなくし表示特性を向上した構造に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　液晶に電界を、基板に垂直な方向に印加するツイステッドネマティク表示方式に対して、近年、基板にほぼ平行な方向に電界を印加する表示方式の開発が進められている。たとえば、特開平７−２２５３８８号公報によれば、この、基板にほぼ平行な方向に電界を印加する表示方式の液晶表示装置の例が開示されており、応答速度を向上させるため、基板間のギャップを６μｍ以下とすることや、のちに詳細に説明するリターデーションを０．２１μｍ以上０．３６μｍ以下とすることなどが記載されている。
　【０００３】
　本発明の発明者らは、前述したような、基板にほぼ平行な方向に電界を印加する表示方式の液晶表示装置を面内応答型液晶表示装置（以下、ＩＰＳ（ｉｎ　ｐｌａｎｅ　ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）パネルと略記する）というものとする。
　【０００４】
　図１１は、従来の面内応答型液晶表示装置の部分断面説明図を示す。図において、説明のため、２画素分のみを部分的に示した（以下の図も同様）。図１２は、従来のＩＰＳパネル中の１画素の平面説明図である。また図１３は、図１１のＸ−Ｙ線における断面説明図である。図１１、図１２および図１３において、１はＴＦＴアレイ基板であり、２は画素電極であり、３はＴＦＴ部であり、４は対向基板である。ＴＦＴアレイ基板１は、その表面上に形状が櫛形である電極が設けられている。画素電極２は、櫛形の液晶駆動電極２１と、少なくとも一部が前記液晶駆動電極と対向して形成された櫛形の共通電極２２とを有している。ＴＦＴ部３は、液晶駆動電極２１に映像信号を書き込むための薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、ＴＦＴと略記する）１４や映像信号線１２、走査信号線１１、共通電極２２に信号を入れる共通信号線１３などを総称したものである。対向基板４は、ＴＦＴアレイ基板１に対向して設けられている。画素電極２の材料は、クロム、アルミニウム、インジウム・スズ酸化物（ｉｎｄｉｕｍ　ｔｉｎ　ｏｘｉｄｅ、以下、ＩＴＯと略記する）などのうちのいずれかで形成されている。また、２５は、絶縁膜を示す。対向基板４は、カラー表示をするＩＰＳパネルのばあい、基板面に電極を有する必要がなく、一般的にはメタルや樹脂により形成された遮光部（図示を省略）と赤、緑、青の色層１８を設けたカラーフィルタ基板が設けうれている。また、色層１８が外部に溶け出さないように、対向基板４上には保護膜２４が形成されている。また、１７は基板外部から映像信号、走査信号または共通信号を書き込むため電極を示す。７は液晶を示しており、その層の厚さをｄと表示している。また図１３中の１５は、液晶層内のある１分子を示している。９はＴＦＴアレイ基板１と対向基板４とを接合するシール材であり、１０はシール材中に含まれている第２のスペーサであり、５および６は偏光板を示す。２３は、液晶７を配合させる配向膜を示す。また、図１３において、Ｉ０は入射光であり、Ｉは出射透過光であり、Ｔは透過軸であり、Ｄは配向方向であり、Ｅは電界である。
　【０００５】
　図１１を参照してＩＰＳパネルの基本構成を説明する。ＩＰＳパネルの基本構成は、ＴＦＴアレイ基板１と対向基板４とを平行に対向させ、シール材９により接合し、そのＴＦＴアレイ基板１と対向基板４の間隙に液晶７を封入したものである。配合膜２３には、配向処理が施されている（同部については以降に詳細を示す）。ＴＦＴアレイ基板１と対向基板４との間隙ｄを一定に保つために第１のスペーサ８をシール面内に配置し、第２のスペーサ１０をシール材９内に混入させて配置する。
　【０００６】
　前述した特開平７−２２５３８８号公報による従来例では、基板間を６μｍ以下とする記載があるものの、図１１に示した本発明の発明者らによる従来技術による第２のスペーサ１０は示されておらず、基板間の間隙を一定にするという記載がないのは、前記従来例では、のちに詳細に説明する本発明の課題である表示上の色むらの改善ということとの関連性に対する認識がないものと考えられる。
　【０００７】
　つぎに図１３を参照してＩＰＳパネルの動作原理を説明する。基本構成の説明で述べたように、ＴＦＴアレイ基板１と対向基板４とは平行に対向している。液晶７に正の誘電率異方性をもつ液晶を用いたばあい、液晶分子１５はその長軸が基板面に平行で、かつ電極に対してもほぼ平行となるように配置される。この配置方法としては公知であるラビング法が一般的であり、配向膜２３を電極に対しほぼ平行にラビング処理を施すと、前述したように液晶分子１５が配置される。このように配向方向と透過軸とが平行になるように偏光板５を配置し、偏光板６は偏光板５の透過軸と直交するように配置する。
　【０００８】
　電界がオフのとき、偏光板５を通過した光は、液晶分子１５の配列に沿って２枚目の偏光板６に到達する。前述したように偏光板６の透過軸は偏光板５の透過軸と直交しているので光は透過しない。電界がオンのとき、すなわち液晶駆動電極２１と対向して形成された共通電極２２間に基板と水平方向に電界が発生したとき、液晶の誘電率異方性によって基板と平行に液晶分子の長軸が電界方向に沿って回転する。その際、透過光は液晶の複屈折効果によって直線偏光から楕円偏光（図１３の右側の図で対向基板４上に楕円偏光を模式的に示した）になり、偏光板６を透過する。
　【０００９】
　このようにＩＰＳパネルには複屈折効果が利用されている。複屈折効果とは、一般的にＥＣＢ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）効果（以下、ＩＰＳモードという）と呼ばれている。液晶分子は通常光の屈折率ｎｏと異常光の屈折率ｎｅとを有するので、屈折率異方性Δｎ＝ｎｅ−ｎｏが存在する。液晶分子には、このΔｎが存在するので、複屈折効果が生まれる。
　【００１０】
　ＩＳＰパネルにおいては、図１３に示すように液晶分子１５は、基板に平行な一方向に揃った配向状態となっている。このような配向状態をホモジニアス配向という。ホモジニアス配向を用いて図１１に示すように偏光板５、６を配置したときの偏光板６を出射する透過光強度Ｉは次式で表される。
　　Ｉ＝Ｉｏｓｉｎ２（πＲ／λ）
ここで、Ｉｏは偏光板５に入射する光の強度、λは波長、Ｒはリターデーションと呼ばれ、通常光と異常光の光路差（Δｎ）・ｄである。すなわち、偏光板６から出射する光の透過強度は、入射する光の波長λとリターデーションＲの関数である。したがって、ＩＰＳパネルの面内で液晶７の厚さｄがばらつくと、出射光強度、すなわち、透過光Ｉがばらつく。
　【００１１】
　【発明が解決しようとする課題】
　前述のような従来のＩＰＳモードの原理においては、液晶層の厚さのばらつきという原因により出射する透過光がばらつく。出射する透過光Ｉのばらつきは、表示上の色のばらつき（以下色むらという）となる。液晶層の厚さのばらつきをなくすことについては、従来技術においても対策がとられていないわけではなく、たとえば特開平８−２８６１７６号公報によれば、カラーフィルタ上に表面を平坦化する透明樹脂１７の平坦化層を設けることが記載されており、また、特開平７−２２５３８８号公報にもカラーフィルタ上に平坦化膜を設けることが記載されており、この平坦化層によって液晶層の厚さはそろうと期待したものと考えられる。
　【００１２】
　しかしながら、以下に詳細に説明するように、本発明の発明者らによって２枚の基板間にスペーサを配した従来の構成においてすら液晶層の厚さのばらつきを低減できるものではなく、まして前述の公報（特開平８−２８６１７６号および特開平７−２２５３８８号）に記載の平坦化膜では、とても液晶層の厚さが正確に揃うものではない。以下に、図１４を用いて従来のＩＰＳパネルの問題点を説明する。
　【００１３】
　第１のスペーサ８は、ＴＦＴ部３上に配置されるばあいと画素電極２上に配置されるばあいがある。一般的なＴＦＴアレイ基板１のＴＦＴ部３と画素電極２との面積比は３：７程度である。そのため、画素電極２上の第１のスペーサ８が液晶７の厚さの決定を支配するケースは多い。それゆえ、図１４に示すように、液晶７の厚さが同じＩＰＳパネル内でｄｍａｘとｄｍｉｎが存在するケースが多くある。図１４は、従来のＩＰＳパネルの問題点を示す断面説明図であり、図中の符号は図１１、図１２および図１３と共通である。ここでは、ＴＦＴ部３上の凹凸の凸部にある第１のスペーサ８により支配されている画素部の液晶層の厚さをｄｍａｘ（凸部の両脇にある画素を指し、大きい方をｄｍａｘとする）、画素電極２上の凹凸の凹部にある第１のスペーサ８のスペーサにより支配されている画素部の液晶層の厚さをｄｍｉｎと定義する。前記ＴＦＴ部３上の凸部と前記画素電極２上の凹部の高低差が約１μｍ程度のＴＦＴアレイ基板を用いてｄｍａｘ−ｄｍｉｎを測定したところ、０．８μｍ程度あることを確認している。
　【００１４】
　一般的なＩＰＳモードでは、リターデーション（Δｎ）・ｄを２７５ｎｍに設定する。かつ、我々の測定では、リターデーション（Δｎ）・（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）が２０ｎｍ以上異なると表示不良となることを確認している。一般的にＩＰＳモードに用いられる液晶のΔｎは０．０５〜０．１５である。すなわち前述したようにｄｍａｘ−ｄｍｉｎが０．８μｍ以上あると、（Δｎ）・（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）は４０〜１２０ｎｍ以上となり表示不良となる。したがって、（Δｎ）・（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）を２０ｎｍ以下とするためには、ｄｍａｘ−ｄｍｉｎを０．４μｍ以内とする必要がある。
　【００１５】
　以上のことから、従来のＩＰＳパネルの構造では液晶７の厚さのばらつきから色むらが生じ、ディスプレイの表示特性上の欠陥となるという問題が生じていた。
　【００１６】
　また、従来のＴＦＴアレイ基板１の構造では、ＴＦＴアレイ基板１上でＴＦＴ部や画素電極２の構造により凹凸が約１μｍ程度あったため、シール材９中に含まれる第２のスペーサ１０の球形と表示面内に散布する第１のスペーサ８の径を厳密に設定することができなかった。そのために、図１４に示したように、第２のスペーサ１０および第１のスペーサ８を散布するプロセスの変動が生じるとシール材９近傍の液晶７の厚さｄｍｉｎと表示面中央部の液晶７の厚さｄｍａｘが異なり、表示不良が生じるという問題が生じていた。
　【００１７】
　本発明は、前述した問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、従来のＩＰＳパネルの構造において生じていた液晶層の厚さむらによる色のばらつきをなくすことで表示特性の良好なＩＰＳパネルを提供することである。
　【００１８】
　【００１９】
　【００２０】
　【課題を解決するための手段】
　本発明の請求項１にかかわる液晶表示装置は、複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電
極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向
かつ
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
前記表示面内のリタデーションΔｎ・ｄのばらつきが２０ｎｍ以下である。
　【００２１】
　本発明の請求項２にかかわる液晶表示装置は、複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電
極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向
かつ
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
波長５４４ｎｍ近傍の緑色光の透過率のばらつきが、表示面内において５％以下である。
　【００２２】
　【００２３】
　【００２４】
　【００２５】
　【００２６】
　【００２７】
　本発明の請求項３にかかわる液晶表示装置は、複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電
極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向
かつ
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるソール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
前記画素電極が形成された表示面内において、最も大きい前記液晶層の厚さをｄｍａｘ、最も小さい前記液晶層の厚さをｄｍｉｎとし、
前記表示面内の（Δｎ）・（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）が２０ｎｍ以下である。
　【００２８】
　【発明の実施の形態】
　以下、添付図面にもとづいて本発明にかかわる液晶表示装置の構造および製法をさらに詳しく説明する。
　【００２９】
実施の形態１．
　まず、本実施の形態にかかわるＩＰＳ方式の液晶表示装置の構造について説明する。本実施の形態にかかわるＩＰＳ方式の液晶表示装
置は
前記段落番号［０００３］に記載したように、基板にほぼ平行な方向に電界を印加する表示方式の液晶表示装置であって、
　【００３０】
　ＴＦＴアレイ基板と対向基板とが、液晶駆動電極が形成された領域で一定の間隙を保たれるようにＴＦＴアレイ基板と対向基板との前記領域部分には第１のスペーサが介在されるように構成されている。
　【００３１】
　第１のスペーサは、直径５μｍ程度の球形であり、プラスチック製のものが複数個で用いられる。プラスチック製のものが用いられる理由は、プラスチック製のものは比較的柔らかいためＴＦＴ素子を傷つけないことによる。ばあいによっては、シリカ（ＳｉＯ２）系の材料が選択されることもある。大きさのばらつきは標準偏差０．３μｍ程度であり、これによってＴＦＴアレイ基板と対向基板との間隔を一定に保つことができる。ＴＦＴアレイ基板と対向基板との間隔中に散布する第１のスペーサの量は、前記間隔を一定にしうるように適宜定められている。これらの球形のスペーサは入手が容易で所望の寸法精度をうることができる。
　【００３２】
　第２のスペーサは、円柱状、帯状、球形など種々の形状のものを複数個で用いられる。材質は価格的な面からガラス製のものが選択されることが多い。いずれも入手が容易で所望の寸法精度をうることができる。第１のスペーサがＴＦＴ素子を傷つけない柔らかいものから選択されるのに対し、第２のスペーサは固い材質のものが選択される。
　【００３３】
　シール材は、ＴＦＴアレイ基板と対向基板とをそれぞれの周辺部で一定の間隔を保って貼り合わせるものであり、このシール材には、ＴＦＴアレイ基板と対向基板との、それぞれの周辺部での間隙を一定に保つように第２のスペーサを介在させてＴＦＴアレイ基板と対向基板とを貼り合わせる。この一定の間隔の隙間に　複屈折効果を有する液晶からなる液晶層が挟持されている。また、偏光板が、ＴＦＴアレイ基板の上側および対向基板の下側に設けられる。
　【００３４】
　このような本発明にかかわるＩＰＳ方式の液晶装置に関して本発明を可能にした技術的背景である、色むらの視認と各色の光の透過率との関係についての考察について説明する。
　【００３５】
　図１は本発明の第１の実施の形態にかかわる、本発明の発明者らがシミュレーションで確認したＩＰＳモードにおける光の透過率の波長依存性を示すグラフであり、横軸は波長λ（ｎｍ）を示しており、縦軸は透過率（％）を示している。ここでは、リターデーション（Δｎ）・ｄを２００、２７５、３００ｎｍと変えたときの透過率の波長依存性を示す。（Δｎ）・ｄが１００ｎｍ異なると緑色光の波長（５４４ｎｍ）で約１８％の透過率の差ΔＴ１が生じる。なお、２５ｎｍ異なると約８％の透過率の差ΔＴ２が生じる。人間の目の視感度が高い波長は５５０ｎｍ近傍である。そのため、一般的なディスプレイでは、緑色光の透過率ばらつきが少ないことを重要視する。発明者らの測定では、緑色光の透過率が５％以上異なるとディスプレイ上の色むらとして視認されることを確認している。緑色光の透過率の差を５％以内にするためには、パネル面内に発生するリターデーションのむらを（Δｎ）・（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）≦２０ｎｍ以内にする必要がある（ＴＦＴ部３上の凹凸の凸部にある第１のスペーサ８により支配されている液晶層の厚さをｄｍａｘ，画素電極２上の凹凸の凹部にある第１のスペーサ８の球形寸法に依存している液晶層の厚さをｄｍｉｎとする）。また、ＩＰＳモードに用いられる液晶材料のΔｎは、０．０５〜０．１５の範囲である。そのことからｄｍａｘ−ｄｍｉｎ≦０．４μｍ以内であることが必要である。
　【００３６】
　以上のことから、ＩＰＳパネルのリターデーションのむらを０≦（Δｎ）・（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）≦２０ｎｍに、すなわち、パネル面内の間隙ばらつきをｄｍａｘ−ｄｍｉｎ≦０．４μｍ以内にすることによって、色むらのないＩＰＳパネルを作製することができることがわかる。
　【００３７】
　以下に、実施の形態１を達成するＩＰＳパネルの一例を示す。図２は本発明の実施の形態１を説明するＩＰＳパネルの断面説明図である。図２において符号１〜１０、１７、１８は従来例を示した図１１〜１４に示すものと同一であり、符号１００は本実施の形態にかかわるＩＰＳパネルである。この他、１６は、ＴＦＴアレイ基板１の凹凸をなくすための平坦化膜である。図において、ＴＦＴアレイ基板１のうち液晶駆動電極および共通電極と映像信号線とが対向して形成されており、かつ、液晶駆動電極および共通電極と走査信号線とが対向して形成されている領域を表示領域という。
　【００３８】
　つぎに、図３および図４は、図２に示すＩＰＳパネルに用いるＴＦＴアレイ基板の製造工程を示すフローチャートとしての工程断面説明図である。また、図５は、図２に示すＩＰＳパネルの製造工程を示すフローチャートとしての工程断面説明図である。手順１として図３の（ａ）に示すように、まず、公知であるＩＰＳパネル用のＴＦＴアレイ基板１を準備する。つぎに手順２として図３の（ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１の表面に平坦化膜１６をスピンコート法により３μｍ以上１０μｍ以下の膜厚に塗布する。平坦化膜１６は、たとえば感光性アクリル樹脂やアクリル樹脂などの有機膜の１つからなる。粘度は、１５ｃＰ以上５０ｃＰ以下、好ましくは３０ｃＰ程度のもので回転数は、５００ｒｐｍ以上２０００ｒｐｍ以下、好ましくは８００回転程度の回転数でスピナにより塗布したならば、所望の膜厚がえられることを確認している。ここで、粘度を１５ｃＰ以上とする理由は、これよりも小さいと粘性が低すぎるため塗布後の膜厚が薄すぎ膜厚のばらつきが大きくなるためであり、５０ｃＰ以下とする理由はこれよりも大きいと粘性が高すぎるため膜の均一性が低下するためである。また、回転数を５００ｒｐｍ以上２０００ｒｐｍ以下とするのは、この範囲において所望の膜厚および膜厚のばらつきを実現できるためである。また、このような塗布条件で塗布したならば、面内の膜厚の最大値ｔｍａｘと面内の膜厚の最小値ｔｍｉｎの差が０．４μｍ以内に塗布が実現できることも発明者らは確認している。言い換えれば、３μｍ以上の平坦化膜１６の膜厚でないとｔｍａｘ−ｔｍｉｎ≦０．４μｍ以内の塗布が実現できないことを発明者らは確認している。平坦化膜１６塗布後にレジスト２６を塗布する。レジスト２６は、一般的な写真製版技術で用いられるレジストであれば問題がない。つぎに手順３として図４の（ａ）に示すように、露光、現像により電極１７を露出し、手順４として図４の（ｂ）に示すようなＴＦＴアレイ基板の形状とする。
　【００３９】
　以上の工程により形成されたＴＦＴアレイ基板１と対向基板４を用いて図５に示す手順でＩＰＳパネルを作製する。まず手順１として図５の（ａ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１および対向基板４上に液晶７を基板表面に配向させる配向膜２３を形成する。一般的に形成方法としては、転写法が用いられる。膜厚は、５００〜１５００Å程度が望ましい。使用する材料は、ポリイミドが望ましく、公知であるＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ　ｎｅｍａｔｉｃ）液晶用の配向膜は、いずれも使用可能である。つぎに配向処理を施す。配向処理は、公知であるラビング法により簡易的に行うことができる。またラビングの方向は、従来のＩＰＳモードの原理（図１３参照）で説明した配向方向で処理する。つぎに手順２として図５の（ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１上に、第１のスペーサ８を散布し、対向基板４上には、第２のスペーサ１０を混入させたシール材９を塗布する（ここではスペーサ１０は図示を省略。図２の構成を参照とする）。一般に、塗布の方法は、スクリーン印刷やディスペンサまたは転写などの手法を用いる。また、シール材９の材料は一般に熱硬化型エポキシ系樹脂や紫外線硬化型樹脂を用いる。最後に手順３として図５の（ｃ）に示すように、前述の工程を経たＴＦＴアレイ基板１および対向基板４を配向膜が互いに対面するよう重ね合わせを行ったのち、熱または紫外線による圧着を行いパネル化する。そののち、液晶を封入しＩＰＳパネルが作製できる。なお、完成後のＩＰＳパネルの詳細な構造は図２を参照とする。
　【００４０】
　本実施の形態にかかわる図２に記載するＩＰＳパネル構造においては、従来のＴＦＴアレイ基板１上に平坦化膜１６を３μｍ以上の膜厚で、ｔｍａｘ−ｔｍｉｎ≦０．４μｍで形成することで、液晶７の面内均一性がえられる。このようにして、パネル面内のリターデーション（Δｎ）・（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）を２０ｎｍ以下にすることができる。このことにより、従来のＩＰＳパネルに生じていた色むらをなくすことができ、ディスプレイとして表示品質の高いＩＰＳパネルを作製することが可能となった。
　【００４１】
実施の形態２．
　図６は本発明の実施の形態２にかかわるＩＰＳパネルの断面説明図である。また、図７は本発明の第２の実施の形態を説明するＩＰＳパネルの１画素の平面説明図である。図６および図７において、符号２００は本実施の形態にかかわるＩＰＳパネルであり、符号１〜１４、１７、１８は実施の形態１および従来例の説明図に示すものと共通である。その他、１６は、実施の形態１で説明した平坦化膜である。また、１９は、ＴＦＴ１４のドレイン部と液晶駆動電極２１、または共通信号線１３と共通電極２２とをコンタクトするためのコンタクトホールである。
　【００４２】
　つぎに、図６に示す液晶パネルの製造方法について図８および図９を用いて説明する。図８および図９は実施の形態２にかかわるＩＰＳパネルの製造工程を示すフローチャートとしての工程断面説明図である。図に示した符号は実施の形態１および従来例の説明図に示すものと共通である。ここでは、用いるＴＦＴアレイ基板１の形状が実施の形態１と異なるだけで、その他の構成は実施の形態１と同じであるので、ＴＦＴアレイ基板１の製法の説明をすることに留めることとし、他の要素の製法は実施の形態１で説明した通り、同じである。手順１として図８の（ａ）に示すように公知であるＴＦＴアレイ基板の製法と同様に、走査信号線１１、映像信号線１２、共通信号線１３、ＴＦＴ１４、電極１７をガラス基板上に形成する。すなわち、実施の形態１との違いは、手順１中では画素電極２を形成していない状態である点である。つぎに手順２として図８の（ｂ）に示すように基板表面に平坦化膜１６をスピンコート法により３μｍ程度の膜厚に塗布する。平坦化膜１６の形成法は、実施の形態１と同様の方法である。そののち、写真製版法により電極１７上の平坦化膜１６をエッチングし、コンタクトホール１９の形成を行う。つぎに手順３として図９に示すように画素電極２を平坦化膜１６上に形成する。画素電極２の材料は、クロムやアルミニウムやＩＴＯのような導体である薄膜であれば問題ない。また、形成方法は、スパッタ法や蒸着法が好ましい。導体の薄膜を形成したのち、写真製版技術により図７に示すような電極形状にする。このときには、図７、図９の手順３に示すようにコンタクトホール１９を通し、液晶駆動電極２１とＴＦＴ１４および共通電極２２と共通信号線１３とはそれぞれ接続されている。
　【００４３】
　このように作製されたＴＦＴアレイ基板１と対向基板４を実施の形態１で示すように貼りあわせて、ＩＰＳパネルとして作製する。
　【００４４】
　実施の形態１においては、画素電極２が平坦化膜１６の下部に形成されているため、液晶７に加わる実効電圧の損失があった。そのため、液晶７を駆動するための電圧が高くなりＩＰＳパネルの消費電力を多くしていた。
　【００４５】
　本実施の形態にかかわる図６および図７に記載したＩＰＳパネルの構造においては、画素電極２が液晶７と接する部分に位置するため、実施の形態１のＩＰＳパネルの構成よりも、多くの電圧を液晶７に加えることができる。また、平坦化膜１６を有するので、実施の形態１にかかわるＩＰＳパネルによってえられる効果も同様に有する。
　【００４６】
　以上のことにより、従来のＩＰＳパネルに生じていた色むらをなくすことができ、ディスプレイとして表示品質の高いＩＰＳパネルの作製と、かつ省消費電力のＩＰＳパネルを作製することができる。
　【００４７】
実施の形態３．
　図１０は、本発明の実施の形態３にかかわるＩＰＳパネルの断面説明図である。図中の符号のうち３００は本実施の形態にかかわるＩＰＳパネルであり、その他の符号は実施の形態１および２の説明図に示すものと共通である。また、ＩＰＳパネルの構成材料は、実施の形態１および２で示すものと同様である（図１０は実施の形態２の図６と同様のものを使用）。ここでは、表示領域に散布される第１のスペーサ８とシール材９中に混入される第２のスペーサ１０の球径について説明する。
　【００４８】
　今、第１のスペーサ８の径をＤ１、第２のスペーサ１０の径をＤ２とする。また、対向基板４の色層１８の厚さをａとする。実施の形態１、２に示したＩＰＳパネル１００または２００の構造では、ＴＦＴアレイ基板１が平坦化膜１６により平坦化されたため、次式によりシール材中のスペーサ１０の径を設定することができる。
　　Ｄ２＝Ｄ１＋ａ
　【００４９】
　従来のＴＦＴアレイ基板１の構造では、ＴＦＴアレイ基板１上には、ＴＦＴ部３や画素電極２の構成により約１μｍ程度の凹凸があったため、この凹凸に起因する表示不良が生じていた。本実施の形態においては、シール材９中に含まれる第２のスペーサ１０の径と、表示面内に散布する第１のスペーサ８の径とを厳密に設定することができる。
　【００５０】
　ＴＦＴアレイ基板の表示領域には、従来、１μｍ程度の凹凸があり、シール材の形成される領域にも走査信号線や映像信号線などによる凹凸がある。図１４に示したように、本実施の形態においては、平坦化膜によりＴＦＴアレイ基板が平担化されており、前述した式に基づき、スペーサの径を決定することができる。製造プロセス中では基板の間隙を制御している圧着圧力が変動したり、第１のスペーサを散布するプロセスが変動したりする。本実施の形態にかかわるＩＰＳパネルは、ＴＦＴアレイ基板の凹凸の変化や、液晶パネルとして組み立てるプロセスで生じる加工条件の変化に対しても、精度よくＴＦＴアレイ基板と対向基板とを組み立てることができる。このようにして、シール材９近傍の液晶７の厚さと表示面中央部の液晶７の厚さｄが変動することはなくなった。
　【００５１】
　本実施の形態３に示すように、シール材中の第２のスペーサ１０の径を定めることにより、シール材近傍のパネル間隙と面内のパネル間隙に差がなくなり、パネルの基板間隙が一定となる。このことにより、基板間隙むらによる色むらがなくなり、表示品質の高いＩＰＳパネルを作製することができる。
　【００５２】
　【００５３】
　【００５４】
　【発明の効果】
　本発明の請求項１にかかわる液晶表示装置は、複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電
極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向
かつ
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
前記表示面内のリタデーションΔｎ・ｄのばらつきが２０ｎｍ以下であるので、ＴＦＴアレイ基板上の凹凸をなくすことができ、表示の色むらをなくし、表示品質を高めることができる。
　【００５５】
　本発明の請求項２にかかわる液晶表示装置は、複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電
極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向
かつ
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
波長５４４ｎｍ近傍の緑色光の透過率のばらつきが、表示面内において５％以下であるので、ＴＦＴアレイ基板上の凹凸をなくすことができ、表示の色むらをなくし、表示品質を高めることができる。
　【００５６】
　【００５７】
　【００５８】
　【００５９】
　【００６０】
　【００６１】
　本発明の請求項３にかかわる液晶表示装置は、複数の走査信号線と複数の映像信号線の各交差部に対応して形成された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続された液晶駆動電極、前記液晶駆動電
極とのあいだで基板にほぼ平行な方向に電界を印加すべく前記液晶駆動電極に対向
かつ
前記アレイ基板に対向する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙のうち表示面内に配置される複数個の第１のスペーサと、
前記間隙のうち周辺のシール材部分に配置され、前記第１のスペーサより固い複数個の第２のスペーサと、
前記アレイ基板と前記対向基板の周辺部に配置され、前記両基板を貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間隙に挟持され、複屈折効果を有する液晶層とを備え、
前記画素電極が形成された表示面内において、最も大きい前記液晶層の厚さをｄｍａｘ、最も小さい前記液晶層の厚さをｄｍｉｎとし、
前記表示面内の（Δｎ）・（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）が２０ｎｍ以下であるので、ＴＦＴアレイ基板上の凹凸をなくすことができ、表示の色むらをなくし、表示品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明の実施の形態１にかかわる複屈折モードにおける透過率の波長依存性を示すグラフである。
　【図２】　本発明の実施の形態１にかかわるＩＰＳパネルの断面説明図である。
　【図３】　本発明の実施の形態１にかかわるＩＰＳパネル用ＴＦＴアレイ基板の製造フローチャートとして示す工程断面説明図である。
　【図４】　本発明の実施の形態１にかかわるＩＰＳパネル用ＴＦＴアレイ基板の製造フローチャートとして示す工程断面説明図である。
　【図５】　本発明の実施の形態１にかかわるＩＰＳパネルの製造フローチャートとして示す工程断面説明図である。
　【図６】　本発明の実施の形態２にかかわるＩＰＳパネルの断面説明図である。
　【図７】　本発明の実施の形態２にかかわるＩＰＳパネルの１画素の平面説明図である。
　【図８】　本発明の実施の形態２にかかわるＩＰＳパネル用ＴＦＴアレイ基板の製造フローチャートとして示す工程断面説明図である。
　【図９】　本発明の実施の形態２にかかわるＩＰＳパネル用ＴＦＴアレイ基板の製造フローチャートとして示す工程断面説明図である。
　【図１０】　本発明の実施の形態３にかかわるＩＰＳパネルの断面説明図である。
　【図１１】　従来のＩＰＳパネルの断面説明図である。
　【図１２】　従来のＩＰＳパネルの１画素の平面説明図である。
　【図１３】　図１１のＸ−Ｙ線における断面説明図である。
　【図１４】　従来のＩＰＳパネルの課題を示す断面説明図である。
　【符号の説明】
　１　ＴＦＴアレイ基板、２　画素電極、３　ＴＦＴ部、４　対向基板、７　液晶、８　第１のスペーサ、９　シール材、１０　第２のスペーサ、１６　平坦化膜、１７　電極、１８　色層、１００、２００、３００　ＩＰＳパネル。