(57)【要約】【課題】  ＳＴＮ方式液晶表示装置において、球状スペーサと柱状スペーサにより発生する光漏れ、異常配向、配向不良を低減させ、高品位の画像を与えるＳＴＮ方式液晶表示装置を提供する。【解決手段】  球状スペーサと柱状スペーサの配置密度に注目し、配置密度を低減させ、球状スペーサと柱状スペーサを同時に設置させることで、光漏れ、異常配向、配向不良等の表示ムラを軽減できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色の着色層と前記着色層間に配置されたブラックマトリクスと透明電極とを有するカラーフィルタ基板と、対向透明電極が形成された対向基板と、前記カラーフィルタ基板と前記対向基板の間隙に設けられたＳＴＮ液晶層と、前記間隙を一定に保つために、任意の位置に固定して設けられた柱状スペーサと、ランダムな位置に設置される球状スペーサとを併せ持つことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記柱状スペーサは、前記カラーフィルタ基板のブラックマトリクス上に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記柱状スペーサは、前記カラーフィルタ基板のブラックマトリクス上に、１０〜２０個／ｍｍ２の配置密度で設置されたことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記球状スペーサは、２５〜７５個／ｍｍ２の密度で設置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、柱状スペーサと球状スペーサを液晶表示装置内に同時に設置することで、柱状スペーサ、球状スペーサ、それぞれが原因で発生する表示ムラを低減させ、高品位の表示を与えるＳＴＮ方式液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、一般的に用いられている液晶表示装置は、画素電極及び配向膜が設けられた上ガラス基板と共通電極及び配向膜が設けられた下ガラス基板から成り、これらガラス基板間が液晶層を一定の厚み、ギャップで挟持させた構造を有している。このような液晶表示装置では、カラー表示を可能とするために、それら上下ガラス基板のいずれかのガラス基板面にカラーフィルタ層が設けられている。このカラーフィルタ層は、ガラス基板上に、それぞれ吸収色の異なるＲＧＢの着色層を設置した構造を有するものである。
【０００３】
上述した液晶表示装置では、上下基板間に液晶層を一定の厚み、ギャップに保つために、ガラスビーズ、合成樹脂などのスペーサ（球状スペーサ）を散布されている。しかし、球状スペーサは、基板上に均一に散布することは非常に困難であり、画素内に球状スペーサが存在することとなり、球状スペーサ近傍の液晶分子の配向状態が乱され、光漏れ、異常配向など、表示画質を低下させるという問題を発生させる。
【０００４】
このような問題を解決する技術として、フォトリソグラフィー技術を用いて、感光性樹脂にて、画素外のブラックマトリクスなど遮光層上に意図的にスペーサ機能を有する柱状スペーサ（フォトスペーサ）を設置する手法がある。
【０００５】
しかしながら、柱状スペーサを用いるこの方法には以下の問題点が上げられる。通常、ラビング布による配向処理工程は柱状スペーサを形成した後に行われる。この場合、ラビング布は柱状スペーサ上を必ず通過するため、その際にラビング布に変形、キズがつく。そのため、柱状スペーサの近傍では、配向不良を生じ、表示ムラが発生するという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
球状スペーサは表示画素内にスペーサが存在することで、球状スペーサ近傍の液晶分子の配向状態が乱され、光漏れ、異常配向などが発生し、表示品位が低下する。
【０００７】
柱状スペーサは画素外に意図的に設置できるが、配向処理工程によってラビング布が変形、跡がつき、それによって柱状スペーサに沿って配向不良が生じ、表示ムラが発生する。
【０００８】
本発明は、従来の技術の問題点を低減しようとするものであり、球状スペーサと柱状スペーサを備えながらも、光漏れ、異常配向、配向不良を低減させ、高品位の画像を与えるＳＴＮ方式液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、球状スペーサと柱状スペーサの配置密度に注目し、配置密度を低減させ、球状スペーサと柱状スペーサを同時に設置させることで、光漏れ、異常配向、配向不良等の表示ムラを軽減できることを見出した。さらに、柱状スペーサをカラーフィルタ基板のブラックマトリクス上に形成することとした。さらに、柱状スペーサを１０〜２０個／ｍｍ２の密度で設置することとした。また、球状スペーサを、２５〜７５個／ｍｍ２の密度で設置することとした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、球状スペーサと柱状スペーサを設置しつつも、それぞれが原因で発生する、光漏れ、異常配向、配向不良を軽減させた、高品位の画像を与えるＳＴＮ方式液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明による液晶表示装置は、複数の着色層とその着色層間に配置されたブラックマトリクスと透明電極とを有するカラーフィルタ基板と、対向透明電極が形成された対向基板と、前記透明電極と前記対向透明電極の間に設けられたＳＴＮ液晶層と、前記ＳＴＮ液晶層の厚みを一定に保つために、任意の位置に固定して設けられた柱状スペーサと、ランダムな位置に設置される球状スペーサとを併せ持っている。すなわち、本発明の液晶表示装置は、上下基板間に液晶層を一定の厚み、ギャップに保つために、ガラスビーズ、合成樹脂などのスペーサ（球状スペーサ）と、フォトリソグラフィー技術を用いて、感光性樹脂にて、画素外のブラックマトリクスなど遮光層上に意図的にスペーサ機能を有する柱状スペーサ（フォトスペーサ）を同時に設けた構造である。
【００１２】
球状スペーサのみのＳＴＮ方式液晶表示装置の場合、均一な液晶層のギャップコントロールの為に、１５０〜３００個／ｍｍ２程度の球状スペーサが設置されている。この配置密度では、球状スペーサ周辺部からの光漏れによる表示ムラが顕著に認識されてしまう。本発明では、球状スペーサ周辺部からの光漏れによる表示ムラを軽減させるために、球状スペーサの密度を２５〜７５個／ｍｍ２とする。
【００１３】
柱状スペーサのみのＳＴＮ方式液晶表示装置の場合、１画素に１個以上の配置密度で柱状スペーサは設定されている。この密度では、配向処理工程でのラビング布の変形、ラビング布へのキズが多く、異常配向、配向不良といった表示ムラを発生させる。本発明では、異常配向、配向不良といった表示ムラを軽減させるために、２画素に１個程度、１０〜２０個／ｍｍ２の配置密度で柱状スペーサを設置する。
【００１４】
柱状スペーサを備えるＳＴＮ方式液晶表示装置は、ラビング布に変形、キズが発生し、その変形、キズ部分が配向処理によって表示画素を通過すると、異常配向、配向不良を発生する。本発明では、柱状スペーサは、ブラックマトリクスなど遮光層上に設置し、配向処理による表示画素内の通過を避けるために、配向方向はブラックマトリクスなどの遮光層と平行または垂直となるように設定し、ラビング布の変形、キズ部が、ブラックマトリクスなどの遮光層上を通過するように配向処理工程を行う。
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１６】
本実施例のＳＴＮ方式液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルを図１に基づいて説明する。図示するように、ガラス４上に着色層５、ブラックマトリクス６、透明電極７が形成された透明電極付カラーフィルタ基板１と、対向ガラス１０上に対向透明電極１１が形成された対向電極基板２との間に液晶層３が設けられており、液晶層３はある一定のギャップでほぼ等しい高さに固定されている。一定のギャップでほぼ等しい高さに固定するために、柱状スペーサ８と球状スペーサ９が液晶層３内に配置されている。
【００１７】
着色層５上に設置された透明電極７が表示される画素となり、柱状スペーサ８は表示画素外のブラックマトリクス６上に設置できるように、感光性樹脂等で構成することにより、フォトリソグラフィー技術を用いて、表示画素外のブラックマトリクス６などの遮光層上に意図的に設置することができる。
【００１８】
柱状スペーサ８はブラックマトリクス６上に設置されるために、この部分は表示画素外であるために、柱状スペーサ８の上下には透明電極７は存在しない。
【００１９】
球状スペーサ９は液晶表示装置の製造工程上では、通常、乾式散布、湿式散布の２種類があるが、両製造方法ともに任意の位置に散布することは困難で、ランダムな位置に設置されるため、表示画素内にも多くの球状スペーサ９が設置されてしまう。球状スペーサ９が表示画素内に設置されると、球状スペーサ９近傍の液晶分子の配向状態が乱され、球状スペーサ９周辺部から、光漏れ、異常配向などが発生し、表示品位が低下する。
【実施例２】
【００２０】
本実施例のＳＴＮ方式液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルを図２に基づいて説明する。図示するように、柱状スペーサ８は表示画素１２外のブラックマトリクス６上の任意の位置に設置する。しかし通常、ラビング布による配向処理工程は柱状スペーサ８を形成した後に行われるため、ラビング布は柱状スペーサ８上を必ず通過し、その際にラビング布に変形、キズがつく。そのため、柱状スペーサ８の近傍または、ラビング布が通過した表示画素１２では、配向不良を生じ、表示ムラが発生する。これら配向不良による、表示ムラを防ぐために、配向方向１３は柱状スペーサ８を通過後、表示画素１２を避けるよう、ブラックマトリクス６に平行または垂直となるように設定する。これにより、ラビング布の変形、キズ部は表示画素１２を避け、ブラックマトリクス６上を通過し、配向不良、表示ムラがブラックマトリクス６により遮光されることで認識されなくなる。
【００２１】
配向方向１３を、柱状スペーサ８上を通過後、表示画素１２を避けるようブラックマトリクス６に平行または垂直となるように設定しても、柱状スペーサ８の配置密度が高いと、表示画素１２にまで配向不良が拡大し、表示ムラが認識されてしまう。そこで、２個の表示画素１２に対して１個の柱状スペーサ８が上限となるように、１０〜２０個／ｍｍ２ほどの配置密度に設定することで、配向不良による、表示ムラを避けることが可能である。
【００２２】
球状スペーサ９は液晶表示装置の製造工程上では、通常、乾式散布、湿式散布の２種類がある、両製造方法とも任意の位置に散布することは困難であり、ランダムな位置に設置されるため、表示画素１２内にも多くの球状スペーサ９が設置される。球状スペーサ９が表示画素１２内に設置されると、球状スペーサ９近傍の液晶分子の配向状態が乱され、球状スペーサ９周辺部から、光漏れ、異常配向などが発生し、表示品位が低下する。通常、１５０〜３００個／ｍｍ２程度の球状スペーサ９がＳＴＮ方式液晶表示装置には設置されている。この配置密度では、球状スペーサ９周辺部からの光漏れによる表示ムラが顕著に認識されてしまう。球状スペーサ９周辺部からの光漏れによる表示ムラを軽減させるために、球状スペーサ９の配置密度を低減して、１個の表示画素１２に対して１個程度の球状スペーサ９となるように、２５〜７５個／ｍｍ２の配置密度で設計することで、球状スペーサ９周辺部から、光漏れ、異常配向を低減させることが可能である。
【００２３】
配向方向１３が柱状スペーサ８上を通過後、表示画素１２を避けるようブラックマトリクス６に平行または垂直とする。柱状スペーサ８は２個の表示画素１２に対して１個の柱状スペーサ８が上限となるように、１０〜２０個／ｍｍ２ほどの配置密度とする。球状スペーサ９は１個の表示画素１２に対して１個程度の球状スペーサ９となるように、２５〜７５個／ｍｍ２の配置密度とする。上記３点を併せ持つことで、液晶層３はある一定のギャップでほぼ等しい高さに固定され、柱状スペーサ９と配向方向１３による異常配向、配向不良といった表示ムラを低減でき、球状スペーサ９周辺部からの、光漏れ、異常配向なども低減でき、高品位の表示を与えるＳＴＮ方式液晶表示装置を提供することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
カメラモードによる静止画、動画機能を備えた、高品位が要求される携帯電話向けのＳＴＮ方式液晶表示装置に適応できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に用いた液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明に用いた液晶表示装置の構成を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  透明電極付カラーフィルタ基板
２  対向電極基板
３  液晶層
４  ガラス
５  着色層
６  ブラックマトリクス
７  透明電極
８  柱状スペーサ
９  球状スペーサ
１０  対向ガラス
１１  対向透明電極
１２  表示画素
１３  配向方向
【図１】
2008209545.tif 000003
【図２】
2008209545.tif 000004