(57)【要約】【課題】液晶分子の配向均一性を向上させ、明るく良好な表示品位、広い視野角、高速応答特性を有する液晶表示パネルを安価に提供する。【解決手段】アレイ基板１０１及び対向基板１０２と、負の誘電異方性を有する液晶組成物を含み前記第１及び第２電極基板間に挟持される液晶層１９０と、を備え、アレイ基板１０１は、ブランク領域ＢＬって隔てられた複数の画素電極１５１と、ブランク領域ＢＬに配置され、アレイ基板１０１及び対向基板１０２を一定の間隔に維持するスペーサ２０と、を備え、対向基板１０２は、複数の画素電極１５１に対向してアレイ基板１０１及び対向基板１０２間に印加される電界の傾きを制御する複数の畝状突起３０と、スペーサ２０の上部に全体的に接触するように畝状突起３０と一体化される平坦部３４と、を備えた液晶表示パネル１００。【選択図】      図３
2007052264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２電極基板と、
負の誘電異方性を有する液晶組成物を含み前記第１及び第２電極基板間に挟持される液晶層と、を備えた液晶表示パネルであって、
前記第１電極基板は、ブランク領域によって隔てられた複数の画素電極と、
前記ブランク領域に配置され、前記第１及び第２電極基板を一定の間隔に維持するスペーサと、を備え、
前記第２電極基板は、前記複数の画素電極に対向して前記第１及び第２電極基板間に印加される電界の傾きを制御する複数の畝状突起と、
前記スペーサの上部に全体的に接触するように前記畝状突起と一体化される平坦部と、を備えた液晶表示パネル。
【請求項２】
前記画素電極は、複数の電極欠落部によって分割され、
前記電極欠落部の各々は、前記第１電極基板の端辺に対し略４５度の角度を、隣接する電極欠落部と略９０度異なる異方性を有するように配置され、
前記畝状突起は、前記電極欠落部と略平行に形成される傾き制御部と、
前記画素電極の外縁の一部に沿って形成された傾き補正部と、を備える請求項１記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記平坦部は、前記傾き補正部と一体的に形成されている請求項２記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記第１基板は、複数の画素電極を取り囲む額縁領域をさらに有し、
前記スペーサが前記額縁領域に配置される遮光層と同一の材料から成る請求項１記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記第１基板は、複数の着色層を並べたカラーフィルタ層をさらに有し、
前記スペーサは、前記カラーフィルタ層の一部から成る請求項１記載の液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチドメイン型ＶＡＮモードに関するもので、特にＴＦＴなどの能動素子により駆動される液晶表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルを用いた表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を有するために、ＯＡ機器、情報端末、時計、テレビ等さまざまな分野に応用されている。特にＴＦＴ素子を用いた液晶素子は、その応答性から携帯テレビやコンピュータなど多くの情報を含むデータの表示用モニターに用いられている。
【０００３】
近年、情報量の増加に伴い高精細化や高速応答性が要求され始めており、高精細化にはＴＦＴアレイ構造の微細化により対応がなされている。一方、高速応答性ではネマチック液晶を用いたＯＣＢ方式、ＶＡＮ方式、ＨＡＮ方式、π配列方式、スメクチック液晶を用いた界面安定型強誘電性液晶（ＳＳＦＬＣ）方式、反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ）方式が検討されている。
【０００４】
特に、ＶＡＮ型配向モードは、従来のツイストネマチック型（ＴＮ）モードより速い応答速度が得られることや、垂直配向処理の採用により従来静電気破壊など不良原因の発生が危惧されていたラビング配向処理工程を削除可能なことから近年注目されている液晶表示モードである。
【０００５】
さらに、ＶＡＮ型モードでは視野角の補償設計が比較的容易なことから、マルチドメイン型ＶＡＮモード（以下、ＭＶＡモード）により広い視野角を実現することが可能である。配向分割のための手段としては、一方あるいは両方の基板上に、畝状の突起あるいは画素電極の電極欠落部などを形成する方法が一般的である。
【０００６】
ここで、ＭＶＡモードの一例を図１０に示す。この例では、アレイ基板１０１上の画素電極１５１には電極欠落部としての電極欠落部ＳＬが、また対向基板１０２上の共通電極２２表面には畝状突起３０がそれぞれ形成されている。
【０００７】
アレイ基板１０１と対向基板１０２とは、一般に、図示されていないスペーサによって一定の間隔を保持して対向配置される。近年、画素電極周辺の配線上にスペーサとして突起を形成する方式が提案されている。例えば、フォトリソグラフィを用いて透明レジストを加工してスペーサを形成する方式等の作り込みスペーサ構造がこれまでに考案されている。
【０００８】
ここで、液晶層を形成する際に、負の誘電異方性を示すネマチック液晶材料を用いた場合、画素電極１５１の電極欠落部ＳＬの部分では、電界離散効果により電界が電極欠落部ＳＬの外側に傾斜し、液晶分子１９０Ａは電極欠落部ＳＬの内側に傾斜する。
【０００９】
一方、対向基板１０２側では、畝状突起３０の形状効果により液晶分子１９０Ａは畝状突起３０の外側に傾斜する。このように、液晶分子１９０Ａの傾斜方向が揃うようにアレイ基板１０１と対向基板１０２とを組み合せることで、良好に配向分割を行うことができる。
【００１０】
また、上記電極欠落部パターン及び畝状突起パターンに複数の異なる方向への異方性を持たせることで、液晶層１９０を複数のドメインに分割することも可能である。一般に表示装置としては上下左右方向からの良好な視野角特性を有することが望ましく、液晶分子１９０Ａが上記４方向への異方性を有するように、画素内あるいは画素を細分化した領域においてパターン配置することが好ましい。
【００１１】
しかし、一般にＩＴＯ電極は電極欠落部ＳＬによって略矩形状の画素電極１５１に分割されているため、画素電極１５１の端部の一部では設計した方向と異なる方向に液晶分子１９０Ａが配向してしまうという問題が生じる。
【００１２】
例えば、図１１に示すように、画素電極１５１の電極欠落部ＳＬ及び畝状突起３０はが、アレイ基板１０１の端辺に対し略４５度の角度で、且つ互いに略９０度異なる異方性を有するように形成されている液晶表示パネルが提案されている（特許文献１参照）。なお、この画素分割パターンの形状から、以下の文中では上記の画素分割パターンを“くの字型”パターンと仮称する。
【００１３】
画素内部の液晶分子１９０Ａのほとんどは、上述した配向分割効果により設計通りに図中に示す４方向に配向している。しかし、例えば、画素端部付近の液晶分子１９０Ｂは、電極端部の電界離散効果により設計方向と異なる方向に配向してしまう。その結果、配向の乱れが配向リバースとして視認され、透過率の低下やざらつきといった表示品位の低下を引き起こす場合があった。
【００１４】
この配向リバースの対策として、配向リバースが生じる画素電極端部に重畳して傾き補正部３０Ｂをさらに設ける方法が考案されている。この方法によって、配向リバースの原因となる画素電極１５１の端部の電解離散効果が打ち消される。傾き補正部３０Ｂを設けた場合の“くの字型”画素分割パターンを図１２に示す。
【００１５】
しかし、この傾き補正部３０Ｂの一部とスペーサの干渉により液晶表示パネルのギャップ均一性が低下するという問題が新たに生じる場合があった。
【００１６】
このため、特にアレイ基板１０１側にスペーサを作り込む方式においては、アレイ基板１０１と対向基板１０２とを貼り合わせる工程で位置ずれが生じ、スペーサと傾き補正部３０Ｂとが接触すると、スペーサが傾き補正部３０Ｂに乗り上げる形になる。その結果、アレイ基板１０１と対向基板１０２との間のギャップが、狙った値よりも厚くなる場合があった。
【００１７】
さらに、スペーサと傾き補正部３０Ｂとの干渉の程度は、位置ずれ量、及びずれ方向によって異なるため、ギャップの制御は困難であり、その結果、面内のギャップ均一性も大幅に低下する場合があった。
【特許文献１】特開２００１−２３５７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記の問題を回避するための方法として、予めスペーサと傾き補正部３０Ｂとの間の距離を位置ずれに対し十分マージンを含んだ値にするという方法が考えられる。その場合、スペーサ及び傾き補正部３０Ｂの設計が制限されることになる。
【００１９】
また、スペーサのサイズを小さくした場合、スペーサ加工性の低下やスペーサ密度不足による指押し耐性の低下が懸念され、傾き補正部３０Ｂの幅を細くした場合には、位置ずれにより傾き補正部３０Ｂが画素電極１５１の端部から外れて配向リバースが発生するという問題が発生する場合があった。
【００２０】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、畝状突起と作り込みスペーサとの干渉を回避し、広い視野角とギャップむらやざらつきのない良好な表示品位を有する液晶表示パネルを安価に提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の態様による液晶表示パネルは、第１及び第２電極基板と、負の誘電異方性を有する液晶組成物を含み前記第１及び第２電極基板間に挟持される液晶層と、を備えた液晶表示パネルであって、前記第１電極基板は、ブランク領域によって隔てられた複数の画素電極と、前記ブランク領域に配置され、前記第１及び第２電極基板を一定の間隔に維持するスペーサと、を備え、前記第２電極基板は、前記複数の画素電極に対向して前記第１及び第２電極基板間に印加される電界の傾きを制御する複数の畝状突起と、前記スペーサの上部に全体的に接触するように前記畝状突起と一体化される平坦部と、を備える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、畝状突起と作り込みスペーサとの干渉を回避し、広い視野角とギャップむらやざらつきのない良好な表示品位を有する液晶表示パネルを安価に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】
【００２３】
以下、本発明の第１実施形態に係る液晶表示パネル１００について図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態に係る液晶表示パネル１００、例えば、アクティブマトリクス型液晶表示パネルであって、ＭＶＡモードで表示を行う。液晶表示パネル１００は、図１に示すように、アレイ基板１０１と、このアレイ基板１０１に対向配置された対向基板１０２と、アレイ基板１０１と対向基板１０２との間に配置された液晶層１９０とを備えている。
【００２４】
上記の液晶表示パネル１００は、複数の画素ＰＸがマトリクス状に配置されて画像を表示する表示領域１０３を有している。表示領域１０３は、アレイ基板１０１と対向基板１０２とを貼り合わせる外縁シール部材１０６によって囲まれた領域内に形成されている。外縁シール部材１０６の外側の領域には、表示領域１０３の外周に沿って配置された周辺領域１０４が形成されている。また、液晶層１９０は、負の誘電異方性を有する液晶組成物を含んでいる。
【００２５】
図２に示すように、アレイ基板１０１は、表示領域１０３においてマトリクス状に配置された画素ＰＸに対応するｍ×ｎ個の画素電極１５１、これら画素電極１５１の行方向に沿って形成されたｍ本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）、これら画素電極１５１の列方向に沿って形成されたｎ本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）を有している。さらに、アレイ基板１０１は、画素電極１５１の行に沿って配置されるｍ本の補助容量線１５４を有している。
【００２６】
走査線Ｙは信号線Ｘと略直交し、補助容量線１５４と略平行に配置される。各補助容量線１５４は対向電極駆動回路等から対向電位ＶＣＯＭとして得られる所定電位に設定され、対応する行の画素電極１５１と容量結合してそれぞれ補助容量Ｃｓを構成する。
【００２７】
また、アレイ基板１０１には、各画素電極１５１に対応して走査線Ｙ及び信号線Ｘの交差位置近傍にスイッチング素子として配置された薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ）１２１が備えられている。ＴＦＴ１２１は、対応する走査線Ｙ及び対応する信号線Ｘに接続されている。ＴＦＴ１２１は、接続された走査線Ｙからの駆動電圧により導通し、接続された信号線Ｘからの信号電圧を対応する画素電極１５１に印加する。
【００２８】
また、アレイ基板１０１は、周辺領域１０４において、走査線Ｙを駆動する走査線駆動回路１１８、信号線Ｘを駆動する信号線駆動回路１１９などをさらに有している。
【００２９】
液晶表示パネル１００の画素平面図の一例を図３に示し、画素断面構造の一例を図４に示す。図３及び図４に示すように、アレイ基板１０１側には、ＴＦＴ１２１がガラス基板などの光透過性絶縁基板ＧＬ１上に形成され、カラーフィルタ層ＣＦにより覆われている。カラーフィルタ層ＣＦは、複数の画素電極１５１の行および列方向に繰り返し並べられた複数の着色層である、各々画素電極１５１の１つに対向する赤カラーフィルタ層Ｒ、緑カラーフィルタ層Ｇ、青カラーフィルタ層Ｂにより構成される。
【００３０】
画素電極１５１は、ブランク領域ＢＬによって隣接する画素電極１５１と隔てられている。さらに、各画素電極１５１は電極欠落部ＳＬによって分割されている。電極欠落部ＳＬは、アレイ基板１０１または画素電極１５１の端部に対し略４５度の角度を、隣接する電極欠落部ＳＬと略９０度異なる異方性を有するように配置されている。
【００３１】
また、アレイ基板上１０１には、複数のスペーサ２０が画素電極１５１相互間のブランク領域ＢＬに形成されている。このスペーサ２０は、複数の画素電極１５１を取り囲む額縁領域２１に配置される遮光層と同一の材料で形成された柱状スペーサである。スペーサ２０は、アレイ基板１０１と対向基板１０２との間隔を一定に維持する。
【００３２】
一方、対向基板１０２側には、共通電極２２がガラス基板などの光透過性絶縁基板ＧＬ２上に形成されている。共通電極２２はＩＴＯ等の透明導電部材からなり、配向膜１９がこの共通電極２２を覆って形成されている。
【００３３】
共通電極２２は、アレイ基板１０１側に配置された複数の画素電極１５１全体に対向するように配置される。配向膜１９は、液晶層１９０の液晶組成物に含まれる液晶分子１９０Ａを対向基板１０２に対して略垂直な方向に配向する。
【００３４】
対向基板１０２の画素電極１５１に対向する主面には、複数の畝状突起３０が形成されている。畝状突起３０は、電極欠落部ＳＬの延びる方向と略平行に延びて形成された傾き制御部３０Ａと、画素電極１５１の外縁の一部に対向して形成された傾き補正部３０Ｂとを有している。すなわち、各画素ＰＸ内において、“くの字型”に電極欠落部ＳＬ及び畝状突起３０のパターンを配置し、互いに略９０度異なる４つのドメインが形成されている。
【００３５】
対向基板１０２上は、隣接する画素電極１５１間のブランク領域ＢＬに重畳して形成された重畳部３４（平坦部）をさらに有している。重畳部３４は、隣接する２つの画素電極１５１の隣り合った外縁に形成された傾き補正部３０Ｂの幅を広くとって形成されている。つまり、重畳部３４は、ブランク領域ＢＬに隣接する外縁に形成された傾き補正部３０Ｂと一体化されている。
【００３６】
上記の電極欠落部ＳＬ及び傾き制御部３０Ａは、アレイ基板１０１と対向基板１０２との間に印加される電界の傾きを制御し、傾き補正部３０Ｂは電界の傾きの乱れを補正する。
【００３７】
上記のアレイ基板１０１及び対向基板１０２には、偏光板ＰＬ１、ＰＬ２が液晶層１９０とは反対側となる絶縁基板ＧＬ１、ＧＬ２の表面に貼り付けられる。
【００３８】
また、本実施形態では重畳部３４の幅を約５５μｍで設計し、隣接する画素ＰＸ１、及び画素ＰＸ２にまたがる形で配置し、補助容量線１５４（幅約４０μｍ）と重なるようにした。一方、スペーサ２０のサイズは２５μｍ×２５μｍとし、組み立て後にスペーサ２０の上部と重畳部３４とが全体的に接触するようにした。また、電極欠落部ＳＬの幅は１０μｍ、隣接画素電極間の距離は６μm、配向分割用の畝状突起３０の幅は８μｍとなるような設計した。
【００３９】
なお、上記の液晶表示パネル１００は、カラーフィルタ層ＣＦがＴＦＴ１２１及び画素電極１５１のアレイと共にアレイ基板１０１上に形成されるＣＯＡ（Color  filter  ON  Array）構造である。このＣＯＡ構造は、カラーフィルタ層ＣＦを対向基板１０２上に配置する場合に基板相互をずれなく貼り合わせる高精度な位置合わせを不要にでき、この結果として製造処理を容易にし材料コストを低減することが可能である。
【００４０】
液晶表示パネル１００が上述のように透過型である場合には、カラーフィルタ層ＣＦの材料がアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ノボラック系樹脂などの透明樹脂であることが透過率、色合いの観点から好ましい。
【００４１】
次に、図４を用いて液晶表示パネル１００の製造方法について説明する。液晶表示パネル１００は、一般的なアクティブマトリクス素子を形成するプロセスと同様に、成膜とパターニングを繰り返してＴＦＴ１２１を形成し、一般的なプロセスを用いて形成されている。
【００４２】
まず、透明基板ＧＬ１上にモリブデンで膜厚約０.３μｍスパッタリングにより成膜し、フォトリソグラフィにより、走査線Ｙ、補助容量線１５４、及び走査線Ｙから延出したソース電極１１を所定の形状にパターン形成する。
【００４３】
その上に、二酸化珪素あるいは窒化珪素を膜厚０.１５μｍで成膜してゲート絶縁膜層１２を形成し、その上にＴＦＴ１２１の半導体層１３を設ける。その上に、膜厚０.３μｍのＡｌから成る信号線Ｘ、信号線Ｘから延出したドレイン電極、及びソース電極を形成しＴＦＴ１２１を形成する。
【００４４】
続いて、赤色の顔料を分散させた感光性レジストをスピンナーで全面塗布し、約９０℃で１０分間、乾燥させた後、赤色の着色層を形成する部分のみに紫外線が照射されるようなフォトマスクを介し、露光量が約２００ｍＪ／ｃｍ2となるように露光を行う。次に、水酸化カリウム１ｗｔ％水溶液で約２０秒間現像を行い、約２００℃で６０分間焼成することにより、赤カラーフィルタ層をＲ形成した。
【００４５】
同様に緑色、青色の顔料を分散させた感光性レジストを用いて、緑カラーフィルタ層Ｇ、及び青カラーフィルタ層Ｂを繰り返し形成することにより、膜厚が１.５μｍであるカラーフィルタ層ＣＦが得られた。
【００４６】
さらにその後、ＩＴＯを膜厚約０.１μｍスパッタリングしてフォトリソグラフィにより画素電極１５１を形成した。また、感光性の黒色樹脂をスピンナーで塗布し、約９０℃で１０分間の乾燥後、スペーサ２０と表示エリアの外周部に紫外線が照射されるようなフォトマスクを介して、露光量が約３００ｍＪ／ｃｍ2となるように露光を行った。その後、ｐＨ＝１１.５のアルカリ性水溶液で現像し、約２００℃で６０分間焼成することにより、スペーサ２０、及び額縁領域２１をパターン形成した。
【００４７】
他方、対向基板１０２には、ＩＴＯスパッタリングにより共通電極２２を形成する。その後、感光性樹脂レジストをスピンナーで全面塗布し、所定のフォトマスクを介して、露光、及び現像を行い、畝状突起３０を形成した。このとき、対向基板１０２上のスペーサ２０に対応する位置に、畝状突起３０の傾き補正部３０Ｂの幅を広く取って形成された重畳部３４を同時に形成した。
【００４８】
その後、出来上がったアレイ基板１０１と対向基板１０２とに、それぞれ垂直性を示す配向膜１９を約７０ｎｍの厚さで塗布し、アレイ基板１０１の端面と対向基板１０２の端面を治具で合わせ、エポキシ系の熱硬化樹脂から成る接着剤２５を用いて貼合わせた。続いて、誘電率異方性が負の液晶材料をセルに充填し液晶層１９０を形成し、注入口を紫外線硬化樹脂で封止し、偏光版ＰＬ１、ＰＬ２を貼って液晶表示パネル１００を作製した。
【００４９】
上記の液晶表示パネル１００によれば、対向基板１０２上に液晶配向制御のための畝状突起３０を有し、アレイ基板１０１との位置合わせの際に、畝状突起３０と作り込みスペーサ２０との干渉を回避し、広い視野角とギャップむらやざらつきのない良好な表示品位を実現する液晶表示パネル１００を安価に提供することができる。
【００５０】
また、隣接する２つの画素、例えば画素ＰＸ１と画素ＰＸ２との画素電極１５１の隣り合った外縁で、傾き補正部３０Ｂの幅を広くとった重畳部３４を形成し、さらに重畳部３４上にスペーサ２０を配置するため、位置ずれによってギャップが不均一になる事が無く、ギャップの均一性を大幅に向上させることができる。その結果、従来の方法では困難であった高透過率と良好な表示品位を同時に実現することが可能となる。
【００５１】
さらに、上記の実施形態では傾き補正部３０Ｂと重畳部３４とを一体に形成されているため、液晶表示パネル１００の製造過程において、重畳部３４を形成するための工程を新規に増やす必要が無い。また、スペーサ２０が畝状突起３０と干渉せずにブランク領域ＢＬに配置されるように、ブランク領域ＢＬを広くとる必要が無くなる。その為、高透過率特性を有する液晶表示パネル１００を安価に提供することが可能となる。
【００５２】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る液晶表示パネル１００の画素平面図、及び画素断面図を図５、及び図６に示す。なお、以下では第１実施形態と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００５３】
図５及び図６に示すように、本実施形態ではスペーサ２０がカラーフィルタ層の一部から形成されている。すなわち、スペーサ２０は、カラーフィルタ層Ｒ、Ｇ、Ｂの形成と同じ材料で形成され、１色目の赤層２０（Ｒ）（サイズ：３３×３３μｍ）、２色目の緑層２０（Ｇ）（サイズ：２９×２９μｍ）、及び３色目の青層２０（Ｂ）（サイズ：２５×２５μｍ）を積層させることにより形成されている。また、額縁領域２１は遮光性が高い青カラーフィルタ層Ｂと同一の層によって同時に形成される。
【００５４】
本実施形態に係る液晶表示パネル１００は、上記の点に伴いカラーフィルタ層ＣＦのフォトマスクを変更した事を除いて、第１実施形態と同様のプロセスで作成され、同様の構成となっている。
【００５５】
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、畝状突起３０とスペーサ２０との干渉を回避し、広い視野角とギャップむらやざらつきのない良好な表示品位を有する液晶表示パネル１００を安価に提供することができる。また、アレイ基板１０１と対向基板１０２との位置ずれによってギャップが不均一になる事が無く、ギャップの均一性を大幅に向上させることができる。その結果、従来の方法では困難であった高透過率と良好な表示品位を同時に実現することが可能となる。
【００５６】
さらに、本実施形態に係る液晶表示パネル１００によれば、従来構造のカラーフィルタ積層スペーサ方式に比べ対向突起高さに相当する分だけスペーサ２０を薄くすることが可能である。よって、スペーサ２０を構成する各カラーフィルタ層の膜厚も薄くすることができるため、透過率が向上するという効果も得られる。
【００５７】
以下に、上記の第１実施形態及び第２実施形態の評価結果について説明する。ここでは、比較例１及び比較例２を用いて、上記の第１実施形態及び第２実施形態について評価を行っている。
【００５８】
比較例１の液晶表示パネル１００の画素平面図を図８に示し、画素断面図を図９に示す。比較例１では、隣接する画素ＰＸ１と画素ＰＸ２とのそれぞれに配向リバース対策用の傾き補正部３０Ｂを配置した。本比較例では、傾き補正部３０Ｂの幅は１０μｍとし、傾き補正部３０Ｂと重畳部３４とを一体に形成しなかった。なお、スペーサ２０のサイズは第１実施形態と同様に２５μｍ×２５μｍとした。
【００５９】
この液晶表示パネル１００は、上記の点以外は第１実施形態と同様の構成であり、これに伴い畝状突起３０のフォトマスクを変更した点を除いて第１実施形態と同様のプロセスで作成されている。
【００６０】
比較例２では、画素ＰＸ１と画素ＰＸ２とのそれぞれに形成される傾き補正部３０Ｂの幅を７μｍとし、重畳部３４を形成しなかった。また、比較例１では２.５μｍであったスペーサ２０と傾き補正部３０Ｂとの間の距離を、約５.５μｍまで広げた設計にした。上記の点を除いては第１実施形態と全く同様のプロセスで液晶表示パネル１００を作成した。
【００６１】
上記の比較例１、比較例２、第１実施形態、及び第２実施形態についての評価結果を図７に示す。
【００６２】
第１実施形態に係る液晶表示パネル１００は、表示品位は良好で、配向状態の観察によっても、画素電極１５１の端部での配向リバースは見られず、液晶分子１９０Ａが良好に配向していることが確認できた。また、アレイ基板１０１の面内９点においてセルギャップを測定したところ、設計値４.８μｍに対し、４.８±０.２μｍと、セルギャップが良好な面内均一性をもって得られていた。
【００６３】
さらに、意図的に２枚の基板を±５μｍの範囲でずらして、アレイ基板１０１と対向基板１０２とを貼り合わせた液晶表示パネル１００も同時に試作し、セルギャップを比較した。このとき、第１実施形態に係る液晶表示パネル１００では、ずらしの有無に関係なく設計通りのセルギャップが面内均一性をもって得られた。このことから、位置ずれに対し十分なマージンを持っていることが確認できた。
【００６４】
さらに、スペーサ断面形状のＳＥＭ分析を行ったところ、比較例１では逆テーパー形状であったのに対し、テーパーの少ない良好な形状が観察された。これは、本実施形態ではスペーサ用の黒色樹脂の塗布膜厚を対向突起高さに相当する分だけ薄くしており、結果、スペーサの加工性も向上した為である。
【００６５】
第２実施形態について配向状態を観察したところ、第１実施形態と同様に配向リバースは見られず、液晶分子１９０Ａが良好に配向していることが確認できた。また、意図的に２枚の基板を±５μｍの範囲でずらしてアレイ基板１０１と対向基板１０２とを貼り合わせた液晶表示パネル１００についても、セルギャップの面内均一性は高く、良好な表示が得られた。
【００６６】
さらに、第２実施形態では、従来構造のカラーフィルタ積層スペーサ方式に比べ対向突起高さに相当する分だけスペーサを構成する各着色層の膜厚を薄くすることができたため、透過率が向上するという効果も得られた。
【００６７】
なお、比較例１については、アレイ基板１０１と対向基板１０２とのセルギャップの面内平均値は設計値４.８μｍに対し５.１μｍと０.３μｍ厚く、面内の均一性も第１及び第２実施形態に比べ低いものであった。
【００６８】
また、意図的にアレイ基板１０１及び対向基板１０２を±５μｍの範囲でずらして基板貼り合わせを行った液晶表示パネル１００では、セルギャップの面内均一性はさらに低下し、約７０％の割合でギャップむらとして視認された。
【００６９】
比較例２について評価したところ、比較例１に対してはギャップ面内均一性が改善されていた一方で、約２０％の割合で表示不良が発生した。この表示不良について画素部の詳細評価を行ったところ、本来は画素電極１５１の端部と重畳すべき傾き補正部３０Ｂが位置ずれにより画素電極１５１内部に入り込んで配向リバースが発生しており、表示画面のざらつきとして視認されていた。
【００７０】
また、意図的にアレイ基板１０１と対向基板１０２とを±５μｍの範囲でずらして基板貼り合わせを行った液晶表示パネル１００では、さらに約９０％の上記ざらつきが視認され、同時にセルギャップの面内均一性も低下した。
【００７１】
上述したように、本発明によれば、隣接する２つの画素電極１５１の外縁で傾き補正部３０Ｂの幅を広くとって、傾き補正部３０Ｂと一体となった重畳部３４を形成し、さらに重畳部３４とスペーサ２０の上部とが全体的に接触するように配置することで、基板貼り合わせ工程で発生する位置ずれの影響を低減することができる。
【００７２】
また、各画素ＰＸが補助容量線１５４等の配線上に傾き補正部３０Ｂをそれぞれ有するＭＶＡ液晶表示素子において、限られた狭い領域内にスペーサ２０と傾き補正部３０Ｂとが密集して存在することがない。その為、予めスペーサ２０と傾き補正部３０Ｂとの間の距離を十分マージンを含んだ値にする必要はない。さらに、スペーサのサイズを小さくしたり、傾き補正部３０Ｂの幅を細くしたりする必要もない。
【００７３】
このことから、位置ずれによるセルギャップばらつきは低減され、液晶表示パネル１００の面内均一性は向上する。また、スペーサ２０、及び傾き補正部３０Ｂのサイズや配置の設計も自由度は大幅に向上する。
【００７４】
さらに、重畳部３４とスペーサ２０とを重ねて配置することによって、スペーサ２０の高さを低くすることができる。このため、黒色材料のフォトリソグラフィによりスペーサ２０を形成する場合には加工性が向上し、カラーフィルタ積層構造によるスペーサ２０の場合には着色層膜厚を薄くできるといった効果も同時に得られる。
【００７５】
その結果、要求される特性を満たして良好な表示特性を有する液晶表示素子を安価に提供することができる。
【００７６】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施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。
【００７７】
例えば、上記の実施形態では、ＭＶＡモードの液晶表示パネルについて本発明を適用させているが、例えばＡＶＡＮモード等の他のモードの液晶表示パネルに適用してもよい。その場合にも、上記の第１及び第２実施形態と同様の効果が得られる。
【００７８】
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。
【００７９】
例えば、上記の実施形態では、重畳部３４はブランク領域ＢＬに隣接する２つの傾き補正部３０Ｂと一体に形成されているが、一つの傾き補正部３０Ｂと一体に形成されていてもよい。その場合には、重畳部３４とスペーサ２０の上部とが全体的に接触するように、ブランク領域ＢＬにわたって形成されるのが望ましい。そのことによって、上記の第１及び第２実施形態と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示パネルを概略的に示す図。
【図２】図１に示す液晶表示パネルの表示領域の一構成例を示す平面図。
【図３】図１に示す液晶表示パネルの画素部の一構成例を示す図。
【図４】図３に示す画素部の断面構造の一例を示す図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る液晶表示パネルの画素部の一構成例を示す図。
【図６】図５に示す画素部の断面構造の一例を示す図。
【図７】本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る液晶表示パネルの評価結果を示す図。
【図８】比較例１に係る液晶表示パネルの画素部の一構成例を示す図。
【図９】図８に示す画素部の断面構造の一例を示す図。
【図１０】ＭＶＡモードの液晶表示パネルの一例を概略的に示す断面図。
【図１１】ＭＶＡモードの画素部の一構成例を示す図。
【図１２】ＭＶＡモードの画素部の他の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００８１】
１００…液晶表示パネル、１０１…アレイ基板、１０２…対向基板、１０３…表示領域、１５１…画素電極、１５４…補助容量線、１９０…液晶層、１９０Ａ…液晶分子、Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）…信号線、Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）…走査線、１２１…ＴＦＴ、２０…スペーサ、３０…畝状突起、３０Ａ…傾き制御部、３０Ｂ…傾き補正部、３４…重畳部、ＳＬ…電極欠落部、ＢＬ…ブランク領域、ＰＸ…画素
【図１】
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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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【図１１】
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【図１２】
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