(57)【要約】【課題】特殊な構成形態を有する重合体を含む表示パネルを提供する。【解決手段】表示パネルは、第１基板と、第１基板に対向して配置される第２基板と、第１基板と第２基板との間に位置する液晶層と、第２基板上に位置し、開口領域と遮蔽領域とを有する遮光パターンと、第１基板の第２基板に面する側に位置する第１重合体層と、を含み、開口領域に対応する第１重合体層の粗さが遮蔽領域に対応する第１重合体層の粗さより大きい。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板に対向して配置される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に位置する液晶層と、
前記第２基板上に位置し、開口領域と遮蔽領域とを有する遮光パターンと、
前記第１基板の前記第２基板に面する側に位置する第１重合体層と、を含み、
前記開口領域に対応する前記第１重合体層の粗さが前記遮蔽領域に対応する前記第１重合体層の粗さより大きいことを特徴とする表示パネル。
【請求項２】
前記遮光パターンは、ブラックマトリックス層又はパターン化金属層であることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項３】
前記第２基板の前記第１基板に面する側に位置する第２重合体層をさらに含み、
前記開口領域に対応する前記第２重合体層の粗さが前記遮蔽領域に対応する前記第２重合体層の粗さより大きいことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項４】
前記開口領域に対応する前記第１重合体層の粗さが前記開口領域に対応する前記第２重合体層の粗さより大きいことを特徴とする請求項３に記載の表示パネル。
【請求項５】
前記開口領域に対応する前記第１重合体層の粗さ又は前記第２重合体層の粗さが、前記遮蔽領域に対応する前記第１重合体層の粗さ又は前記第２重合体層の粗さの５〜１２倍であることを特徴とする請求項４に記載の表示パネル。
【請求項６】
前記開口領域に対応する前記第１重合体層の粗さが、前記遮蔽領域に対応する前記第１重合体層の粗さの５〜１２倍であることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項７】
前記第１重合体層は、前記遮光パターンの前記開口領域に対向する対応開口領域と前記遮光パターンの前記遮蔽領域に対向する対応遮蔽領域とを含み、
前記遮光パターンの前記開口領域の幅をαとし、前記第１重合体層の前記対応開口領域の幅をβとし、前記液晶層の厚さをＤとしたとき、α、β及びＤは、０．０００２α２＋０．９８８８α＋１．６３７Ｄ−４．２９８７＜β＜０．０００２α２＋０．９８８８α＋１．６３７Ｄ＋１１．５６５７（式Ｉ）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項８】
第１基板と、
前記第１基板に対向して配置される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に位置する液晶層と、
前記第２基板上に位置し、第１領域と第２領域とを有するとともに、前記第１領域の透過率が前記第２領域の透過率より大きい遮光パターンと、
前記第１基板の前記第２基板に面する側に位置する第１重合体層と、を含み、
前記第１領域に対応する前記第１重合体層の粗さが前記第２領域に対応する前記第１重合体層の粗さより大きいことを特徴とする表示パネル。
【請求項９】
前記第１領域の透過率は３０〜１００％であり、前記第２領域の透過率は０〜２０％であることを特徴とする請求項８に記載の表示パネル。
【請求項１０】
前記遮光パターンは、ブラックマトリックス層又はパターン化金属層であることを特徴とする請求項８に記載の表示パネル。
【請求項１１】
前記第２基板の前記第１基板に面する側に位置する第２重合体層をさらに含み、
前記第１領域に対応する前記第２重合体層の粗さが前記第２領域に対応する前記第２重合体層の粗さより大きいことを特徴とする請求項８に記載の表示パネル。
【請求項１２】
前記第１領域に対応する前記第１重合体層の粗さが前記第１領域に対応する前記第２重合体層の粗さより大きいことを特徴とする請求項１１に記載の表示パネル。
【請求項１３】
前記第１領域に対応する前記第１重合体層の粗さ又は前記第２重合体層の粗さが、前記第２領域に対応する前記第１重合体層の粗さ又は前記第２重合体層の粗さの５〜１２倍であることを特徴とする請求項１２に記載の表示パネル。
【請求項１４】
前記第１重合体層は、前記遮光パターンの前記第１領域に対向する対応開口領域と前記遮光パターンの前記第２領域に対向する対応遮蔽領域とを含み、
前記遮光パターンの前記第１領域の幅をαとし、前記第１重合体層の前記対応開口領域の幅をβとし、前記液晶層の厚さをＤとしたとき、α、β及びＤは、０．０００２α２＋０．９８８８α＋１．６３７Ｄ−４．２９８７＜β＜０．０００２α２＋０．９８８８α＋１．６３７Ｄ＋１１．５６５７（式Ｉ）を満たすことを特徴とする請求項８に記載の表示パネル。
【請求項１５】
第１基板と、
前記第１基板に対向して配置される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に位置する液晶層と、
前記第２基板上に位置し、開口領域と遮蔽領域とを有する遮光パターンと、
前記第１基板の前記第２基板に面する側に位置し、前記遮光パターンの前記開口領域に対向し、第１重合体層が配置される対応開口領域と、を含み、
前記遮光パターンの前記開口領域の幅をαとし、前記対応開口領域の幅をβとし、前記液晶層の厚さをＤとしたとき、α、β及びＤは、０．０００２α２＋０．９８８８α＋１．６３７Ｄ−４．２９８７＜β＜０．０００２α２＋０．９８８８α＋１．６３７Ｄ＋１１．５６５７（式Ｉ）を満たすことを特徴とする表示パネル。
【請求項１６】
前記対応開口領域は、反射パターンであることを特徴とする請求項１５に記載の表示パネル。
【請求項１７】
前記遮光パターンは、ブラックマトリックス層又はパターン化金属層であることを特徴とする請求項１５に記載の表示パネル。
【請求項１８】
前記第１基板の前記第２基板に面する側に位置し、前記遮光パターンの前記遮蔽領域に対向する対応遮蔽領域をさらに含み、
前記第１重合体層は、前記対応開口領域及び前記対応遮蔽領域内に設けられ、
前記対応開口領域の前記第１重合体層の粗さが、前記対応遮蔽領域の前記第１重合体層の粗さより大きいことを特徴とする請求項１５に記載の表示パネル。
【請求項１９】
前記第２基板の前記第１基板に面する側に位置する第２重合体層をさらに含み、
前記開口領域の前記第２重合体層の粗さが前記遮蔽領域の前記第２重合体層の粗さより大きいことを特徴とする請求項１５に記載の表示パネル。
【請求項２０】
前記対応開口領域の前記第１重合体層の粗さが、前記対応遮蔽領域の前記第１重合体層の粗さの５〜１２倍であることを特徴とする請求項１５に記載の表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルに関し、特に、特殊な構成形態を有する重合体を含む表示パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ技術が進むに伴い、全ての装置は小型化・薄型化・軽量化が進展しているため、現在主流となっているディスプレイ装置は、従来の陰極線管から液晶表示装置が発展してきた。特に、液晶表示装置は、例えば日常生活で使用されている携帯電話、ノートパソコン、ビデオカメラ、カメラ、音楽プレーヤ、モバイルナビゲーション装置、及びテレビ等の表示装置が挙げられ、幅広い分野に適用することができる。上記装置の表示パネルとして、液晶表示パネルが多く使用されている。
【０００３】
液晶表示パネルの輝度、コントラスト、色、視野角は、液晶表示装置の表示効果を決める大きいな要素である。液晶表示装置の発展に伴い、現在主流又は開発中のパネルは、ねじれネマティック型（ＴＮ）、垂直配向型（ＶＡ）、平面配向型（ＩＰＳ）がある。
【０００４】
垂直配向（ＶＡ）方式の液晶パネル技術には、最初、マルチドメイン垂直配向（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ，ＭＶＡ）技術が発展した。ＭＶＡ技術では、カラーフィルタ側に突起を設けることで、電圧が印加されていないときに液晶分子を垂直方向ではなく、一定の方向に配向させる。これにより、電圧が印加されると、液晶分子の応答速度が速くなるとともに、液晶分子を様々な方向に倒すので、視野角を拡大することができる。現在、ＭＶＡ技術の他に、ポリマー配向支持（Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ，  ＰＳＡ）方式が発展した。この方式は、ＭＶＡ技術の突起の代わりに微細構造を有する高分子層を使用し、広い視野角及び速い応答速度を実現している。このように、現在、ハイエンド液晶表示装置は、大半が垂直配向方式の液晶パネル技術を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】台湾特許第Ｉ２５０３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、液晶の配向に寄与する重合体層が特殊な構成形態を有することにより、表示パネルの液晶層の応答速度を向上させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するために、本発明の一実施態様は、第１基板と、第１基板に対向して配置される第２基板と、第１基板と第２基板との間に位置する液晶層と、第２基板上に位置し、開口領域と遮蔽領域とを有する遮光パターンと、第１基板の第２基板に面する側に位置する第１重合体層と、を含み、開口領域に対応する第１重合体層の粗さが遮蔽領域に対応する第１重合体層の粗さより大きい表示パネルである。
【０００８】
上記態様において、遮光パターンは、ブラックマトリックス層又はパターン化金属層である。
【０００９】
また、表示パネルは、第２基板の第１基板に面する側に位置する第２重合体層をさらに含み、開口領域に対応する第２重合体層の粗さが遮蔽領域に対応する第２重合体層の粗さより大きい。
【００１０】
また、開口領域に対応する第１重合体層の粗さが開口領域に対応する第２重合体層の粗さより大きい。
【００１１】
また、開口領域に対応する第１重合体層の粗さ又は第２重合体層の粗さが、遮蔽領域に対応する第１重合体層の粗さ又は第２重合体層の粗さの５〜１２倍である。
【００１２】
また、開口領域に対応する第１重合体層の粗さが、遮蔽領域に対応する第１重合体層の粗さの５〜１２倍である。
【００１３】
また、第１重合体層は、遮光パターンの開口領域に対向する対応開口領域と遮光パターンの遮蔽領域に対向する対応遮蔽領域とを含み、遮光パターンの開口領域の幅をαとし、第１重合体層の対応開口領域の幅をβとし、液晶層の厚さをＤとしたとき、α、β及びＤは、０．０００２α２＋０．９８８８α＋１．６３７Ｄ−４．２９８７＜β＜０．０００２α２＋０．９８８８α＋１．６３７Ｄ＋１１．５６５７（式Ｉ）を満たす。
【００１４】
上述した目的を達成するために、本発明の一実施態様は、第１基板と、第１基板に対向して配置される第２基板と、第１基板と第２基板との間に位置する液晶層と、第２基板上に位置し、第１領域と第２領域とを有するとともに、第１領域の透過率が第２領域の透過率より大きい遮光パターンと、第１基板の第２基板に面する側に位置する第１重合体層と、を含み、第１領域に対応する第１重合体層の粗さが第２領域に対応する第１重合体層の粗さより大きい表示パネルである。
【００１５】
上記実施態様において、第１領域及び第２領域の透過率は、特に限定されず、第１領域の透過率が第２領域の透過率より大きければ、異なる粗さを有する第１重合体層を作製することができる。第１領域の透過率は３０〜１００％であり、第２領域の透過率は０〜２０％であることが好ましい。
【００１６】
また、遮光パターンは、ブラックマトリックス層又はパターン化金属層である。
【００１７】
また、第２基板の第１基板に面する側に位置する第２重合体層をさらに含み、第１領域に対応する第２重合体層の粗さが第２領域に対応する第２重合体層の粗さより大きい。
【００１８】
また、第１領域に対応する第１重合体層の粗さが第１領域に対応する第２重合体層の粗さより大きい。
【００１９】
また、第１領域に対応する第１重合体層の粗さ又は第２重合体層の粗さが、第２領域に対応する第１重合体層の粗さ又は第２重合体層の粗さの５〜１２倍である。
【００２０】
本実施態様において、第１重合体層は、遮光パターンの第１領域（又は開口領域）に対向する対応開口領域と遮光パターンの第２領域（又は遮蔽領域）に対向する対応遮蔽領域とを含み、遮光パターンの第１領域の幅をαとし、第１重合体層の対応開口領域の幅をβとし、液晶層の厚さをＤとしたとき、α、β及びＤは、０．０００２α２＋０．９８８８α＋１．６３７Ｄ−４．２９８７＜β＜０．０００２α２＋０．９８８８α＋１．６３７Ｄ＋１１．５６５７（式Ｉ）を満たす。
【００２１】
上述した目的を達成するために、本発明の一実施態様は、第１基板と、第１基板に対向して配置される第２基板と、第１基板と第２基板との間に位置する液晶層と、第２基板上に位置し、開口領域と遮蔽領域とを有する遮光パターンと、第１基板の第２基板に面する側に位置し、遮光パターンの開口領域に対向し、第１重合体（又は第１重合体によって形成される第１重合体層）が配置される対応開口領域と、を含み、遮光パターンの開口領域の幅をαとし、対応開口領域の幅をβとし、液晶層の厚さをＤとしたとき、α、β及びＤは、０．０００２α２＋０．９８８８α＋１．６３７Ｄ−４．２９８７＜β＜０．０００２α２＋０．９８８８α＋１．６３７Ｄ＋１１．５６５７（式Ｉ）を満たす表示パネルである。
【００２２】
上記実施態様において、対応開口領域は反射パターンであることが好ましい。
【００２３】
また、遮光パターンは、ブラックマトリックス層又はパターン化金属層である。
【００２４】
また、第１基板の第２基板に面する側に位置し、遮光パターンの遮蔽領域に対向する対応遮蔽領域をさらに含み、第１重合体層は、対応開口領域及び対応遮蔽領域内に設けられ、対応開口領域の第１重合体層の粗さが、対応遮蔽領域の第１重合体層の粗さより大きい。
【００２５】
また、第２基板の第１基板に面する側に位置する第２重合体層をさらに含み、開口領域の第２重合体層の粗さが遮蔽領域の第２重合体層の粗さより大きい。
【００２６】
また、対応開口領域の第１重合体層の粗さが、対応遮蔽領域の第１重合体層の粗さの５〜１２倍である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】本発明の好ましい実施例に係る液晶表示パネルを示す概略部分断面図である。
【図１Ｂ】本発明の好ましい実施例に係る液晶表示パネルを示す概略部分断面図である。
【図２】本発明の好ましい実施例に係る液晶表示パネルの第１基板及びその上方の薄膜トランジスタを示す部分概略図である。
【図３】本発明の好ましい実施例に係る液晶表示パネルの第２基板及びその上方のブラックマトリックス層を示す部分概略図である。
【図４】本発明の好ましい実施例に係る液晶表示パネルの第２重合体層のパターンを示す概略図である。
【図５】本発明の他の好ましい実施例に係る液晶表示パネルの第１重合体層のパターンを示す概略図である。
【図６】本発明の他の好ましい実施例に係る液晶表示パネルの非表示領域における第１重合体層とブラックマトリックス層の間を示す概略図である。
【図７】本発明の他の好ましい実施例に係る液晶表示パネルの非表示領域における第１重合体層とブラックマトリックス層の間を示す概略図である。
【図８】本発明の別の好ましい実施例に係る液晶表示パネルの第１重合体層を示す概略断面図である。
【図９】本発明の別の好ましい実施例に係る液晶表示パネルの第１重合体層を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の別の好ましい実施例に係る液晶表示パネルの第１重合体層を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の利点及び効果を理解しやすくするために、具体的な実施形態を例示し、本発明の実施方式について説明する。本発明は、その他の具体的な実施形態によって実行や応用することができる。本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。
【００２９】
図１Ａは、本発明の一実施例に係る液晶表示パネルを示す概略部分断面図である。
【００３０】
まず、図１Ａに示すように、第１基板１１及び第２基板２１を提供し、第１基板１１上に薄膜トランジスタ層１２及びカラーフィルタ層２２が順に配置され、ＣＯＡ（Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ  ｏｎ  Ａｒｒａｙ）方式の表示パネルを作製した。そして、第２基板２１に遮光パターンとしてブラックマトリックス層２２１が配置されている。ここで、第１基板１１及び第２基板２１としては、従来公知の樹脂基板又はガラス基板を用いることができる。
【００３１】
図１Ｂに示すように、本発明の他の実施例において、薄膜トランジスタ層１２及びカラーフィルタ層２２は、第１基板１１及び第２基板２１上にそれぞれ形成され、薄膜トランジスタ層１２とカラーフィルタ層２２とが対向して配置され、カラーフィルタ層２２は、ブラックマトリックス層２２１上に形成され、当該ブラックマトリックス層２２１は、遮光パターンとして用いられる。
【００３２】
以下、図１Ａに示す表示パネルのみについて説明する。
【００３３】
図２は、本実施例に係る液晶表示パネルの第１基板１１及びその上方の薄膜トランジスタを示す部分概略図である。第１基板１１上の薄膜トランジスタ層は、第１基板１１上に設けられる走査線１２１、データ線１２２、薄膜トランジスタユニット１２３、画素電極１２４、及び蓄積電極１２５を含む。ここで、２つの隣接した走査線１２１と２つの隣接したデータ線１２２によって、画素ユニットが定義される。画素ユニットにおいて、薄膜トランジスタユニット１２３、画素電極１２４、及び蓄積電極１２５を含み、且つ、画素電極１２４は、２つの隣接した走査線１２１と２つの隣接したデータ線１２２との間に設けられる。ここで、走査線１２１、データ線１２２、蓄積電極１２５の材料は、例えば、金属、合金、金属酸化物、金属酸窒化物などの本技術分野で一般的に用いられている導電材料、又はその他の本技術分野で一般的に用いられる電極材料が使用されてもよく、金属材料が好ましい。画素電極１２４の材料は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、又はこれらの組み合わせ（例えば、ＩＴＯとＩＺＯの複合材料）などの本技術分野で一般的に用いられる透明電極材料が使用される。他の実施例において、蓄積電極の位置が特に限定されず、設計要求に応じて他の位置に変更されてもよい。
【００３４】
図３は、本実施例に係る液晶表示パネルの第２基板２１及びその上方のブラックマトリックス層２２１を示す部分概略図である。第２基板２１上のブラックマトリックス層２２１は、開口領域２２１１、及び開口領域２２１１の間に設けられる遮蔽領域２２１２を含む。また、第２基板２１は、表示領域Ａ及び非表示領域Ｂをさらに含んでもよい。
【００３５】
その後、図１Ａに示すように、第１基板１１及び第２基板２１上に、ポリイミドからなる第１配向層１３及び第２配向層２３を積層し、さらに、第１基板１１と第２基板２１との間に液晶材料を注入し、液晶層３１を形成する。液晶材料は、液晶分子及び感光性モノマーを含む。ここで、液晶材料を第１基板１１と第２基板２１との間に注入するには、液晶滴下注入（ＯＤＦ；Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌｉｎｇ）法、又は毛細管現象により注入方法などの公知の方法を用いることが可能である。また、液晶材料は、感光性モノマーの重合を容易にするための光開始剤をさらに含んでもよい。本実施例において、感光性モノマー及び光開始剤としては、特に限定されず、配向層を形成する公知の化合物であってもよい。
【００３６】
そして、図１Ａに示すように、エネルギー（例えば、光源）を与えることにより、第１基板１１及び第２基板２１上に第１重合体層１４及び第２重合体層２４をそれぞれ形成する。第１重合体層１４及び第２重合体層２４は、液晶の回転角度に影響を与える作用を有する。ここで、「重合体層」とは、複数の重合体によって形成される構成形態を有する層である。具体的に、感光性モノマーは、光照射（例えば、ＵＶ光）により重合して重合体に形成される。第１基板１１上に積層される複数の第１重合体は、第１重合体層１４を形成することができ、第２基板２１上に積層される複数の第２重合体は、第２重合体層２４を形成することができる。第１重合体層１４及び第２重合体層２４は、それぞれ、複数の第１重合体及び第２重合体によって形成されるため、重合体同士の間に孔又は開口が形成される場合がある。
【００３７】
また、図１Ａに示すように、光重合反応の過程で非表示領域Ｂに電界を印加しないことが好ましい。これにより、作製した表示パネルにおける液晶分子の垂直配向能力を高めることができ、後続の外力によって液晶パネルを操作する際に液晶が元の状態に戻す速度が速くなる。また、光重合反応の過程で表示領域Ａに電界を印加することが好ましい。これにより、液晶層３１における液晶分子が所定方向に倒れ、次に、感光性モノマーは、光によって重合して複数の第１重合体からなる構成形態が形成される第１重合体層と、複数の第２重合体からなる第２重合体の構成形態が形成される第２重合体層とを形成する。この構成形態は、表示領域Ａにける液晶のプレチルト角（ｐｒｅ−ｔｉｌｔ  ａｎｇｌｅ）を固定することにより、液晶の倒れる速度を向上し、表示パネルの明暗状態を高速に切り替えることができる。
【００３８】
以下、本実施例の液晶表示パネルにおける第１重合体層１４及び第２重合体層２４の構成形態について詳しく説明する。
【００３９】
図１Ａに示すように、本実施例の第１重合体層１４及び第２重合体層２４の形成について、光照射（例えば、ＵＶ光）により感光性モノマーが重合して重合体が形成される。ここで、第１基板１１側又は第２基板２１側から照射を行ってもよい。例えば、図１Ａに示す表示パネルの場合には、第２基板２１側から照射を行うことが好ましい。一方、図１Ｂに示す表示パネルの場合には、第１基板１１側から照射を行うことが好ましい。ただし、他の実施例において、第１基板１１及び第２基板２１から照射をそれぞれ行ってもよく、照射が１回だけとは限らない。
【００４０】
図１Ｂ及び図２を合わせて参照する。本発明の好ましい実施例において、第１基板１１側から照射を行う場合には、第１基板１１に設けられた薄膜トランジスタ層１２（パターン化金属層）を遮光パターンとしてもよい。具体的に、第１基板１１に設けられたパターン化金属層は、金属配線（図示せず）、走査線１２１、データ線１２２、蓄積電極１２５などを含んでもよい。ここで、金属配線（図示せず）、走査線１２１、データ線１２２、蓄積電極１２５を遮光パターンの第２領域又は遮蔽領域とし、他の領域（例えば、画素電極１２４又はデバイスが設けられていない他の基板領域）を遮光パターンの第１領域又は開口領域をとしてもよい。金属層は他の領域に比べて比較的に低い透過率を有するため、遮光パターンの第２領域とする金属層の透過率が約０〜２０%であり、遮光パターンの第１領域の透過率が約３０〜１００%である。透過率は、第１基板１１の材料及びその上方に形成されたデバイスによって異なるので、第１基板１１側から光照射を行う際に、光照射に関連するパラメータを調整することで、第２領域（又は遮蔽領域）及び第１領域（又は開口領域）における感光性モノマーの重合程度が異なるように設計することにより、互いに異なる構成形態を有する第１重合体層１４及び第２重合体層２４を形成することができる。例えば、図１Ｂ及び図４を合わせて参照すると、第１基板１１側から光照射を行う場合、第２基板２１の上方に形成された第２重合体層２４は、対応遮蔽領域２４１及び対応開口領域２４２を含むパターンを有することができる。
【００４１】
図１Ａ及び図３を合わせて参照する。本発明の好ましい実施例において、第２基板２１側から照射を行う場合には、第２基板２１に設けられたブラックマトリックス層２２１を遮光パターンとしてもよい。ブラックマトリックス層２２１は、遮蔽領域２２１２（即ち、第２領域）及び開口領域２２１１（即ち、第１領域）を含む。ここで、ブラックマトリックス層２２１を遮光パターンとし、遮蔽領域２２１２は開口領域２２１１に比べて比較的に低い透過率を有するため、第２領域の遮蔽領域２２１２の透過率が０%に近く、第１領域の開口領域２２１１の透過率が約３０〜１００%である（透過率は、第２基板２１の材料及びその上方にデバイスが形成されるか否かによって異なる）。第２基板２１側から光照射を行う際に、光照射に関連するパラメータを調整することで、第２領域（又は遮蔽領域）及び第１領域（又は開口領域）における感光性モノマーの重合程度が異なるように設計することにより、互いに異なる構成形態を有する第１重合体層１４及び第２重合体層２４を形成することができる。例えば、図１Ａ及び図５を合わせて参照すると、第２基板２１側から光照射を行う場合、第１基板１１の上方に形成された第１重合体層１４は、対応遮蔽領域１４１及び対応開口領域１４２を含むパターンを有することができる。
【００４２】
ここで、第１重合体層１４の対応遮蔽領域１４１及び対応開口領域１４２は、反射パターンによって定義されることができる。光学顕微鏡により撮影する反射光パターンによって定義されることが好ましい。この反射光パターンは、光線が互いに反射率の異なる対応開口領域及び対応遮蔽領域に照射することによって形成されるパターンである。本実施例において、照射光線の波長は、可視光線の波長範囲（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）にある。ただし、他の実施例において、第１重合体層１４の対応遮蔽領域１４１及び対応開口領域１４２は、例えば、重合体層の粗さなどの他の方式によって定義されてもよい。
【００４３】
図６に示すように（第１基板１１上の薄膜トランジスタ層、第１配向層、及び第２基板２１上の第２配向層を省略する）、第２基板２１側から照射を行う場合には、第１基板１１の第２基板２１に面する側に第１重合体層１４が形成され、第１重合体層１４は、対応遮蔽領域１４１及び対応開口領域１４２を含むパターンを有する。また、対応開口領域１４２及び対応遮蔽領域１４１は、第２基板２１の遮光パターンとするブラックマトリックス層２２１の開口領域２２１１及び遮蔽領域２２１２にそれぞれ対向している（本実施例では、ブラックマトリックス層２２１が挙げられるが、他の実施例では、他の金属又は他の遮光パターンであってもよい）。また、遮光パターンの開口領域２２１１の投影が対応開口領域１４２内にある。仮に、遮光パターンの開口領域２２１１の幅をαとし、第１重合体層１４の対応開口領域１４２の幅をβとし、液晶層３１の厚さをＤとしたとき、α、β及びＤは、０．０００２α２＋０．９８８８α＋１．６３７Ｄ−４．２９８７＜β＜０．０００２α２＋０．９８８８α＋１．６３７Ｄ＋１１．５６５７（式Ｉ）を満たす。
【００４４】
ここで、仮に、遮光パターンの開口領域２２１１の幅αを９８．７２μｍとし、２つの隣接した開口領域２２１１同士の間隔α’を５２．３２μｍとし、液晶層３１の厚さＤを３．２としたとき、第１重合体層１４の対応開口領域１４２の幅βは１０４．０４μｍであり、２つの隣接した対応開口領域１４２間の対応遮蔽領域１４１の幅β’は４７μｍである。ただし、他の実施例では、上記の値に限らず、上記式Ｉを満たせばよい。このように、遮光パターンの開口領域の幅α及び液晶層の厚さＤを設計することにより、所定幅を有する第１重合体層の対応開口領域を作製することができる。
【００４５】
また、図６に示すように、本実施例の第１重合体層１４の対応遮蔽領域１４１及び対応開口領域１４２には第１重合体が形成されるが、他の実施例では、重合体層の重合体同士の間に孔又は開口が形成されてもよい。したがって、第１重合体層１４の対応遮蔽領域１４１には第１重合体が形成されない場合がある。そのため、対応遮蔽領域１４１が第１基板１１及びその上方のデバイスを露出してもよく、対応開口領域１４２に第１重合体が形成されればよい。
【００４６】
そして、図７に示すように、第２基板２１側から光照射を行う場合、第１基板１１上に第１重合体層１４が形成されるとともに、第２基板２１の第１基板１１に面する側に第２重合体層２４が形成される。第２重合体層２４は、対応遮蔽領域２４１及び対応開口領域２４２を含み、対応開口領域２４２及び対応遮蔽領域２４１は、第２基板２１の遮光パターン（ブラックマトリックス層２２１）の開口領域２２１１及び遮蔽領域２２１２にそれぞれ対向している。
【００４７】
本実施例では、光照射を行う過程において、光照射の焦点距離、エネルギー、照射時間などのパラメータを制御することにより、第１重合体層１４及び第２重合体層２４の粗さを制御することができる。これにより、液晶パネルを操作する際に液晶の倒れに寄与することができる。第１重合体層１４の対応開口領域１４２における粗さは対応遮蔽領域１４１における粗さより大きく、及び／又は第２重合体層２４の対応開口領域２４２における粗さは対応遮蔽領域２４１における粗さより大きいことが好ましい。まは、第１重合体層１４の対応開口領域１４２における粗さが第２重合体層２４の対応開口領域２４２における粗さより大きいことが好ましい。さらに、第１重合体層１４の対応開口領域１４２における粗さ、又は第２重合体層２４の対応開口領域２４２における粗さは、第１重合体層１４の対応遮蔽領域１４１における粗さ、又は第２重合体層２４の対応遮蔽領域２４１における粗さの５〜１２倍であることがより好ましい。ここで、上記「粗さ」とは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）であり、つまり、サンプリングの長さにおいて中心線からの粗さプロファイルの幾何平均である。
【００４８】
本実施例において、第１重合体層１４の対応開口領域１４２の粗さは約２４．８ｎｍであり、対応遮蔽領域１４１の粗さは約３．３７ｎｍである。また、第２重合体層２４の対応開口領域２４２の粗さは約１８ｎｍであり、対応遮蔽領域２４１の粗さは約２．４６ｎｍである。ただし、他の実施例では、上記の値に限らず、上記第１重合体層と第２重合体層との関係を満たせば、液晶パネルを操作する際に液晶の倒れに寄与する目的を達成することができる。
【００４９】
さらに、図７に示すように、光照射を行う過程において、光照射の焦点距離、エネルギー、照射時間などのパラメータを制御することにより、第１重合体層及び第２重合体層の高さを制御することができる。例えば、第１重合体層１４の対応開口領域１４２の表面からの第１配向層１３の第１配向層表面１３１の平均高さは、対応遮蔽領域１４１の表面からの第１配向層１３の第１配向層表面１３１の平均高さより少なくとも１５ｎｍ高く、即ちΔＨ＝Ｈ１−Ｈ２≧１５ｎｍである。１５〜１００ｎｍ（１００ｎｍ≧ΔＨ＝Ｈ１−Ｈ２≧１５ｎｍ）であることが好ましい。２０〜５０ｎｍ（５０ｎｍ≧ΔＨ＝Ｈ１−Ｈ２≧２０ｎｍ）であることがより好ましい。
【００５０】
図８〜図１０は、本発明の異なる実施例に係る液晶表示パネルの図６に示す領域Ｒにおける第１重合体層の概略断面図である。横点線は、対応遮蔽領域１４１及び対応開口領域１４２の平均高さを示す。横軸の単位はμｍ、縦軸の単位はｎｍである。図８〜図１０に示すように、異なる実施例による液晶表示パネルの第１重合体層は、異なる構成形態を有し、且つ対応遮蔽領域１４１と対応開口領域１４２との間に高度差ΔＨを有する。この高度差ΔＨは、少なくとも１５ｎｍであり、１５〜１００ｎｍであることが好ましく、２０〜５０ｎｍであることがより好ましい。
【００５１】
上述したように、本発明の液晶表示パネルの作製過程において、第２基板側から照射を行う場合には、非表示領域におけるブラックマトリックス層の開口領域により、後続の感光性モノマーの重合に寄与することができる。従来の表示パネルでは、ブラックマトリックス層の開口領域から光漏れの問題があるが、本発明の液晶表示パネルは、ブラック的ルックス層の開口領域の対向側に形成された第１重合体層の対応開口領域が比較的に大きい粗さを有することによって、第１重合体層の対応開口領域の液晶に対する影響力を向上することができる。これにより、液晶パネルを操作する際、外部からの圧力を受ける液晶は元の状態に戻す速度が速くなることで、光漏れを防止することが可能である。また、液晶配向に影響をさらに与えるために、光重合反応の過程で非表示領域に電界を印加しないことによって、作製した表示パネルにおける液晶分子の垂直配向能力を高めることができ、後続の外力によって液晶パネルを操作する際に液晶が元の状態に戻す速度が速くなる。一方、表示領域に電界を印加することによって、液晶分子を所定方向に倒すことができ、表示パネルの明暗状態を高速に切り替える目的を達成することができる。
【００５２】
また、上述した本発明のすべての実施例による表示パネルにおいて、遮光パターンに対応する開口領域（又は第１領域）の第１重合体層の粗さは、遮光パターンに対応する開口領域（又は第１領域）の第２重合体層の粗さより大きく、及び／又は遮光パターンに対応する遮蔽領域（又は第２領域）の第１重合体層の粗さは、遮光パターンに対応する遮蔽領域（又は第２領域）の第２重合体層の粗さより大きい。具体的には、本発明の表示パネルを作製する際、第２基板側から光源を与えるため、第１基板を光源から遠い側とみなし、第２基板を光源から近い側とみなすことができる。このとき、光源から遠い側に形成される遮光パターンに対応する開口領域（又は第１領域）／遮蔽領域（又は第２領域）の第１重合体層の粗さは、それぞれ、光源から近い側に形成される遮光パターンに対応する開口領域（又は第１領域）／遮蔽領域（又は第２領域）の第２重合体層の粗さより大きい。しかし、光源から遠い側の第１重合体層又は光源から近い側の第２重合体層にもかかわらず、開口領域に対応する第１重合体層又は第２重合体層の粗さは、遮蔽領域に対応する第１重合体層又は第２重合体層の粗さよりも大きい。開口領域に対応する第１重合体層又は第２重合体層の粗さは、遮蔽領域に対応する第１重合体層又は第２重合体層の粗さの５〜１２倍であることが好ましい。
【００５３】
さらに、上述した本発明のすべての実施例による表示パネルにおいて、第１重合体層は、対応開口領域及び対応遮蔽領域を含み、対応開口領域及び対応遮蔽領域のそれぞれは、遮光パターンの開口領域（又は第１領域）及び遮蔽領域（又は第２領域）に対向している。対応開口領域の表面からの第１基板の第１配向層の第１配向層表面の平均高さは、対応遮蔽領域の表面からの第１基板の第１配向層の第１配向層表面の平均高さより少なくとも１５ｎｍ高く、１５〜１００ｎｍであることが好ましく、２０〜５０ｎｍであることがより好ましい。
【００５４】
ここで、図１Ａに示す表示パネルのみを例示している。しかし、当業者であれば、図１Ｂに示す表示パネルも上記重合体層の関連技術的特徴を有することが理解される。
【００５５】
なお、本発明の表示パネルは、当該技術分野で知られている表示装置、例えば、ディスプレイ、携帯電話、ノートパソコン、ビデオカメラ、カメラ、音楽プレーヤ、ポータブルナビゲーション、テレビなどに応用できる。
【００５６】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではない。本発明が請求する保護範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【符号の説明】
【００５７】
１１：第１基板
１２：薄膜トランジスタ層
１２２：データ線
１２３：薄膜トランジスタユニット
１２４：画素電極
１２５：蓄積電極
１３：第１配向層
１３１：第１配向層表面
１４：第１重合体層
１４１，２４１：対応遮蔽領域
１４２，２４２：対応開口領域
２１：第２基板
２２：カラーフィルタ層
２２１：ブラックマトリックス層
２２１１：開口領域
２２１２：遮蔽領域
２３：第２配向層
２４：第２重合体層
３１：液晶層
Ａ：表示領域
Ｂ：非表示領域
Ｄ：厚さ
ΔＨ：高度差
Ｒ：領域
α，β，β’：幅
α’：幅
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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