(57)【要約】【課題】配向膜を形成する場合に、スペーサーから様々な方向に様々な大きさの影が生じる事によって基板上に配向不良領域が形成され、液晶パネルの表示品質が低下する問題を解決し、高表示品質の液晶パネルを提供することである。【解決手段】本発明の液晶パネルは、一対の対向する基板のうち、少なくとも一方の基板は複数のスペーサー（３１，３２）と配向膜とを備え、配向膜には、スペーサー（３１，３２）によって生じた配向不良である影の領域４を有し、さらに、画素領域と非画素領域を有する液晶パネルであって、全てのスペーサー（３１，３２）と全ての影の領域４とが、非画素領域内に形成されることを特徴とする。【選択図】図２
2007264265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の対向する基板のうち、少なくとも一方の基板は複数のスペーサーと配向膜とを備え、前記配向膜は、前記スペーサーによって生じた配向不良である影の領域を有し、
さらに、画素領域と非画素領域を有する液晶パネルであって、
全ての前記スペーサーと全ての前記影の領域とが、前記非画素領域内に形成されることを特徴とする液晶パネル。
【請求項２】
前記画素領域は複数の箇所に設けられ、前記非画素領域の両側には、前記画素領域が配置され、前記スペーサーと隣接する一方の前記画素領域との距離と、前記スペーサーと隣接する他方の前記画素領域との距離が、異なることを特徴とする請求項１に記載の液晶パネル。
【請求項３】
前記非画素領域は複数の箇所に設けられ、前記非画素領域の両側には、前記画素領域が配置され、前記スペーサーと前記隣接する一方の画素領域との距離は、前記複数の箇所に設けられた前記非画素領域の位置によって異なることを特徴とする請求項１に記載の液晶パネル。
【請求項４】
前記配向膜は蒸着によって形成される蒸着膜であって、
該蒸着膜が形成される前記基板面において、該基板面に投影した蒸着源からの蒸着方向と一致する方向をｙ方向とし、該ｙ方向と直交する方向をｘ方向とし、ｘ＝０の位置において、前記蒸着方向とｙ軸とが平行となるように設定し、
前記スペーサーと前記隣接する一方の画素領域との距離は、前記非画素領域の前記ｘ方向の位置が、ｘ＝０の位置より離れるほど、長く設定されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶パネル。
【請求項５】
前記複数のスペーサーは複数の異なる大きさで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶パネル。
【請求項６】
前記配向膜は蒸着によって形成される蒸着膜であって、
該蒸着膜が形成される前記基板面において、該基板面に投影した蒸着源からの蒸着方向と一致する方向をｙ方向とし、該ｙ方向と直交する方向をｘ方向とし、ｘ＝０の位置において、前記蒸着方向とｙ軸とが平行となるように設定し、
前記非画素領域の前記ｘ方向の位置が、ｘ＝０の位置より離れるほど、前記非画素領域に配置された前記スペーサーのｘ方向の大きさが、小さく設定されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶パネル。
【請求項７】
前記非画素領域は複数箇所に設けられ、前記非画素領域の大きさは前記複数箇所ごとで異なることを特徴とする請求項１に記載の液晶パネル。
【請求項８】
前記配向膜は蒸着によって形成される蒸着膜であって、
該蒸着膜が形成される前記基板面において、該基板面に投影した蒸着源からの蒸着方向と一致する方向をｙ方向とし、該ｙ方向と直交する方向をｘ方向とし、ｘ＝０の位置において、前記蒸着方向とｙ軸とが平行となるように設定し、
前記非画素領域の前記ｘ方向の位置が、ｘ＝０の位置より離れるほど、前記非画素領域のｘ方向の幅が、大きく設定されていることを特徴とする請求項７に記載の液晶パネル。
【請求項９】
前記配向膜は蒸着によって形成される蒸着膜であって、
該蒸着膜が形成される前記基板面において、該基板面に投影した蒸着源からの蒸着方向と一致する方向をｙ方向とし、該ｙ方向と直交する方向をｘ方向とし、ｘ＝０の位置におい
て、前記蒸着方向とｙ軸とが平行となるように設定し、
前記基板面に対する前記スペーサーは、前記蒸着方向の長さがＷ１、蒸着方向と直交する方向の長さがＷ２であり、
前記スペーサーの蒸着方向と直交する方向の長さＷ２が最も小さくなるように、前記スペーサーを配置することを特徴とする請求項１に記載の液晶パネル。
【請求項１０】
一対の対向する基板のうち、少なくとも一方の基板は複数のスペーサーと配向膜とを備え、
前記配向膜は蒸着によって形成される蒸着膜であって、
該蒸着膜が形成される前記基板面において、該基板面に投影した蒸着源からの蒸着方向と一致する方向をｙ方向とし、該ｙ方向と直交する方向をｘ方向とし、ｘ＝０の位置において、前記蒸着方向とｙ軸とが平行となるように設定し、
前記スペーサーの前記ｘ方向の配置位置が、ｘ＝０の位置より離れるほど、前記スペーサーのｘ方向の大きさが、小さく設定されていることを特徴とする液晶パネル。
【請求項１１】
前記一対の基板の少なくともどちらかの基板に複数の電極を備え、該電極の配置された画素領域と、前記電極と前記電極との間に配置されている非画素領域とを備え、
前記スペーサーは前記非画素領域に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の液晶パネル。
【請求項１２】
一対の対向する基板のうち、少なくとも一方の基板は複数のスペーサーと配向膜とを備え、
前記一対の基板の少なくともどちらかの基板に複数の電極を備え、該電極の配置された画素領域と、前記電極と前記電極との間に配置されている非画素領域とを有する液晶パネルであって、
前記非画素領域は複数の箇所に設けられ、前記複数の非画素領域の大きさは、複数の異なる大きさで形成されていることを特徴とする液晶パネル。
【請求項１３】
前記配向膜は蒸着によって形成される蒸着膜であって、
該蒸着膜が形成される前記基板面において、該基板面に投影した蒸着源からの蒸着方向と一致する方向をｙ方向とし、該ｙ方向と直交する方向をｘ方向とし、ｘ＝０の位置において、前記蒸着方向とｙ軸とが平行となるように設定し、
前記非画素領域の前記ｘ方向の位置が、ｘ＝０の位置より離れるほど、前記非画素領域のｘ方向の幅が、大きく設定されていることを特徴とする請求項１２に記載の液晶パネル。
【請求項１４】
前記スペーサーは前記非画素領域に配置されていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の液晶パネル。
【請求項１５】
一対の対向する基板のうち、少なくとも一方の基板は複数のスペーサーと配向膜とを備え、
前記配向膜は、前記スペーサーによって生じた配向不良である影の領域を有し、
前記配向膜は蒸着によって形成される蒸着膜であって、
該蒸着膜が形成される前記基板面において、該基板面に投影した蒸着源からの蒸着方向と一致する方向をｙ方向とし、該ｙ方向と直交する方向をｘ方向とし、ｘ＝０の位置において、前記蒸着方向とｙ軸とが平行となるように設定し、
前記基板面に対する前記スペーサーは、前記蒸着方向の長さがＷ１、蒸着方向と直交する方向の長さがＷ２であり、
前記スペーサーの蒸着方向と直交する方向の長さＷ２が最も小さくなるように、前記スペーサーを配置することを特徴とする液晶パネル。
【請求項１６】
前記一対の基板の少なくともどちらかの基板に複数の電極を備え、該電極の配置された画素領域と、前記電極と前記電極との間に配置されている非画素領域とを有し、
前記スペーサーは前記非画素領域に配置されていることを特徴とする請求項１５に記載の液晶パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶パネルに関し、特にスペーサーと配向膜とを用いる液晶パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年液晶を用いた装置の利用が様々な分野で進んでいる。普及が非常に進んでいる表示装置としての他、近年では光ディスク、通信、プリンター等様々な分野で光学素子としての応用が進められている。また、特にディスプレイ用途としては、大画面テレビの様な大型の物からプロジェクター用光学素子の様な非常に小型の物まで、様々な大きさ、形態の物が利用されており、非常に幅広い分野で用いられている。
【０００３】
これらの液晶装置では、通常、上下一対の基板間にスペーサーと接着剤とを設け、両基板を所定の距離だけ離間させた構造の液晶パネルを用いている。スペーサーは両基板が近づく事を防ぎ、接着剤は両基板が離れる事を防ぐ事により、両基板間の距離を所定の大きさに保っている。接着剤はパネルの外周付近に設ける事により、両基板を接着する用途の他、液晶材料をパネル内に封じる用途にも用いるため、特にシール剤と呼ばれている。こうして一対の基板とシール剤とに囲まれた空間に液晶材料が設けられ液晶パネルが形成されている。
【０００４】
スペーサーとしては、プラスチックやシリカを材質とした球状のボールスペーサーがこれまで広く用いられてきた。ボールスペーサーを用いる従来技術のパネルについて、図１０を参照しながら説明する。図１０はボールスペーサーを用いる従来技術のパネルを模式的に描いた概略断面図である。
【０００５】
第１の基板１と第２の基板２との間にシール剤６及びボールスペーサー８が設けられ、パネルが形成されている。第１の基板１と第２の基板２とのパネル内側の表面には配向膜７とが設けられている。図示しないが、第１の基板１と第２の基板との間の空隙に液晶材料を設ける事により液晶パネルが作られる。
【０００６】
現在の液晶装置では、パネル内に電場を形成して液晶材料の状態を変化させる駆動方式が主流になっている。この場合には、第１の基板と第２の基板とのパネル内側の表面に更に電場を形成するための電極が設けられる。また、電極の形状を加工する事により、特定の領域においてだけ液晶を駆動する方法が広く用いられている。この様な液晶材料が駆動される領域は画素領域と呼ばれ、その他の液晶材料が駆動されない領域は非画素領域と呼ばれている。なお、電極を設けずに、電圧ではなく光や熱を加える事によって液晶材料の状態を変える駆動方式もある。
【０００７】
基板間の距離については、閾値電圧等の液晶の応答特性や位相差等の光学特性等に対し影響を及ぼす事から、液晶装置の特性を左右する重要な要素となっている。パネル内の場所によって基板間の距離が異なると、応答特性や光学特性も場所によって異なる事となり、むらが生じてしまう。このため、基板間の距離がパネル内で均一である事が要求される。通常、基板の大きさが数ｃｍから数十ｃｍ程度であるのに対し、基板間の距離は数ｕｍと非常に短いため、パネル全体に渡って均一な基板間の距離を実現する事がパネルの製造上重要な問題となっている。なお、基板間の距離は特にセルギャップとも呼ばれている。
【０００８】
今日の液晶装置では、液晶材料を特定の方向に配向させる事が必要な駆動方式が多く採用されている。代表的なＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ；ねじれネマティック）モードやＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ；超ねじれネマティック
）モード、普及はしていないが多くの研究がなされてきたＳＳＦＬＣ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ；表面安定化強誘電性液晶）モード等の駆動方式では液晶を特定の方向に配向させる事が必要である事から、基板表面に配向膜を設け、液晶の配向の制御を行っている。
【０００９】
配向膜に関しては、ポリイミド等の有機材料を用いる物や、ＳｉＯ、ＳｉＯ２等の無機材料を用いる物が知られている。現在広く普及している方法は、印刷技術によって薄いポリイミドの膜を基板上に設けた後、バフを回転させて特定の方向に膜をこする事によって、液晶を特定の方向に配向させる手法である。この配向膜表面をこする作業はラビングと呼ばれる。蒸着によりＳｉＯやＳｉＯ２の薄膜を基板表面に配向膜として形成する方法は、量産性に関する問題から広く使われてはいないが、ＳＳＦＬＣモードの場合には、斜方蒸着で形成する配向膜を用いる事によりメモリー性を得る事やジグザグ欠陥を抑える事が可能な事から、依然重要な技術になっている。
【００１０】
基板間距離の制御に用いられるボールスペーサーは、シール剤を使って上下の基板を貼り合わせる前に、散布によって基板上に設けられる。このため、基板上の特定の位置に選択的に配置する事が困難である。画質に対する影響から、本来はボールスペーサーを非画素領域に選択的に設ける事が好ましいが、非選択的に配置される事から画素領域内にも設けられる事となる。均一な基板間距離を実現するにはある程度多くのスペーサーを設ける事が好ましいが、ボールスペーサーの場合には多く用いる程、画質に対する影響が顕著となる。また、散布によって設ける事から、散布量が多くなる程、ボールスペーサーの凝集の問題が生じやすくなる。
【００１１】
この様なボールスペーサーの問題を回避するため、近年ではフォトリソグラフィーの手法を用いてスペーサーを基板上に形成するフォトスペーサーの採用が進んでいる。特に有機高分子材料のフォトレジストを材料としたスペーサーが用いられている。フォトスペーサーの場合には、フォトマスクを用いて光を当てる場所と当てない場所を選択する事により、スペーサーを基板上の特定の位置に選択的に形成する事が出来る。このため、非画素領域だけにスペーサーを設ける事や、凝集の問題もなく基板上に均一に分散させて多くのスペーサーを設ける事が出来る。
【００１２】
一方で、フォトスペーサーを用いる場合には、スペーサーが存在する事によりラビングや蒸着が行われない領域が生じる事が問題となる。スペーサー形成後にラビングを行う場合や蒸着を行う場合には、スペーサーが障壁となってラビングされない領域や蒸着膜が均一に形成されない領域がスペーサー近辺に発生する。この様な現象をスペーサーによって生じる影と呼ぶ事とする。スペーサーの影となる領域では、配向処理がされないか、或いは配向膜が均一に形成されないため、希望通りの液晶の配向を得る事が出来ない。その結果、スペーサーの設けられている面積とその影となる領域の面積の両方において液晶材料を駆動する事が出来ず、液晶装置の品質を低下させる事となる。スペーサーが障壁となって配向処理が出来ない、または配向膜が均一に形成されない配向不良領域の事を影の領域と呼ぶ事とする。
【００１３】
ラビングの場合にはスペーサーの近辺においてバフの回転軸と直交する方向にラビングされない領域が生じる事が知られている。この問題を回避するための様々な方法がこれまでに提案されてきており、例えば特許文献１には、スペーサーを非画素領域の中央からずらして配置する事によりスペーサーによる影が画素領域にまで及ぶ事を回避する方法が開示されている。
【００１４】
この従来技術では、第１の基板と第２の基板との間にスペーサーとシール剤とを挟み重ねて設けている。第１の基板と第２の基板とには複数の電極を設けている。第１の基板の
電極と第２の基板が重なる領域が画素領域であり、その他が非画素領域である。第１の基板と第２の基板との表面には図示しないが配向膜を設けており、ラビングを行う際にスペーサーが障害となる事によってラビングされない影の領域が生じている。なお、ラビングの場合には影の領域が２方向に生じるとの報告もされている。この従来技術の例では、スペーサーと電極との間の距離について、影の領域が形成される方向の距離をその反対方向に比べて大きくする事により、影の領域が画素領域まで及ぶ事を防いでいる。
【００１５】
一方で、蒸着の場合には、スペーサーを中心として蒸着源の反対側、即ち蒸着源から見てスペーサーの風下側に蒸着膜が形成されない影の領域が発生する。蒸着の場合、蒸着源から蒸発した蒸着成分が放射状に広がる事から、基板上では一定の方向にではなく様々な方向に影が生じる。また、基板上の位置によって蒸着源からの距離も異なる事から、基板上の影の長さも場所によって様々となる。このため、蒸着により配向膜を形成する方法の場合には、方向と長さとの両方が様々に異なる影が基板上に発生する問題が生じる事となる。この様な影の方向と長さとの分布が生じる傾向は、蒸着源の位置を基板の法線から傾ける斜方蒸着法の場合には特に顕著である。
【００１６】
蒸着によって配向膜を形成する際に、方向と長さとが異なる影の分布が基板上に形成される事について図１１を参照しながら説明する。図１１は基板と蒸着源との位置関係を模式的に描いた概略３面図である。
【００１７】
図１１の正面図に示す通り、蒸着源１１と基板１２とを離間して配置している。正面図の左側の基板について破線で示す通り、基板上の一地点と蒸着源１１とを結ぶ線とその地点での基板の法線との間の角度を蒸着角θと呼ぶ。正面図の右側の基板１２について実線と破線で示す通り、蒸着角は基板１２上の位置によって異なる。このため、成膜条件としては基板中央の蒸着角等の代表的な値を用いる場合もある。ＳＳＦＬＣモードの液晶装置では、８５°と言う様な非常に大きい蒸着角の斜方蒸着で配向膜を形成する事により、液晶分子の高いプレチルトが得られる様になり、ジグザグ欠陥を抑える事やメモリー性を得る事が可能となる。
【００１８】
図１１の平面図に示す通り、蒸着源１１で蒸発した蒸着成分は蒸着源１２から放射状に広がる。このため、基板１２上では一定の方向ではなく様々な方向に蒸着が行われる事となる。蒸着源１１から基板１２上の一地点へと向かう方向を蒸着方向と呼ぶ事とする。図１１の側面図に示す通り、蒸着方向は基板１２上の位置によって異なる。
【００１９】
図示しないが、基板上にスペーサーを設けている場合には、スペーサーから蒸着方向に配向膜が形成されない影の領域がスペーサーに隣接して生じる。影の領域の大きさは蒸着角の大きさによって異なり、蒸着角が大きい程影が長くなる。基板上の位置によって蒸着角と蒸着方向とが異なる事から、蒸着により配向膜を形成する場合には、様々な方向に様々な大きさの影の領域が生じる事となる。
【００２０】
基板上に出来る影の分布の一例について図１２を参照しながら説明する。図１２は基板上に出来る影の基準値に対する大よその相対的な大きさを矢印で表現し描いたベクトル図である。
【００２１】
図１２では、図示しないがスペーサーを設けている基板に蒸着を行った際に出来る影の大きさについて基準値との差を算出し、その大よその大きさを矢印で描いて示している。ｘ軸とｙ軸とは直交していて、図示しないが蒸着源は−ｙ方向に位置し、ｘ＝０の位置において蒸着方向とｙ軸とが平行になっている。ｘ軸及びｙ軸に示す数字の単位はｃｍで、ｘ＝０、ｙ＝０の位置からの距離を示している。
【００２２】
各位置での影の大きさについては、スペーサーの高さが１．７ｕｍで、ｘ＝０ｃｍ、ｙ＝０ｃｍの位置での蒸着源からの距離が１ｍで、蒸着角が８５°の場合について計算をしている。影のｘ方向及びｙ方向の大きさの具体的な数字としては、ｘ＝−１５ｃｍ〜１５ｃｍ、ｙ＝−１５ｃｍ〜１５ｃｍの範囲内で、ｘ方向が−２．９ｕｍ〜２．９ｕｍ、ｙ方向が１６．５ｕｍ〜２２．３ｕｍ程度である。また、ｙ方向からの影の傾斜角度は−１０°〜１０°程度である。
【００２３】
ｙ軸の値が大きくなる程蒸着源からの距離が大きくなるため、影は大きくなる。ｘ＝０ｃｍ、ｙ＝−１５ｃｍの位置において影の大きさが最小となるため、この影の大きさを基準値として、その他の地点での影の大きさとの差を算出し矢印として描いている。
【００２４】
この様な基板面内における影の大きさと方向についての分散は、蒸着源と基板との間の距離が小さくなる程、また蒸着角が大きくなる程、またスペーサーの高さが高くなる程大きくなる。
【００２５】
【特許文献１】特開平１１−２１８７７１号公報（第５頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明が解決しようとする課題は、例えば蒸着法によって配向膜を形成する場合の様に、スペーサーから様々な方向に様々な大きさの影が生じる事によって基板上に配向不良領域が形成され、液晶パネルの品質が低下する問題に対し、品質の低下を抑え高品質の液晶パネルを提供する事である。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記課題を解決するため、本発明の液晶パネルは一対の対向する基板のうち、少なくとも一方の基板は複数のスペーサーと配向膜とを備え、配向膜には、スペーサーによって生じた配向不良である影の領域を有し、さらに、画素領域と非画素領域を有する液晶パネルであって、全てのスペーサーと全ての影の領域とが、非画素領域内に形成されることを特徴とする。
【００２８】
また、画素領域は複数の箇所に設けられ、非画素領域の両側には、画素領域が配置され、スペーサーと隣接する一方の画素領域との距離と、スペーサーと隣接する他方の前記画素領域との距離が、異なることを特徴とする。さらに、非画素領域は複数の箇所に設けられ、非画素領域の両側には、画素領域が配置され、スペーサーと隣接する一方の画素領域との距離は、複数の箇所に設けられた非画素領域の位置によって異なることを特徴とする。
【００２９】
また、配向膜は蒸着によって形成される蒸着膜であって、蒸着膜が形成される前記基板面において、基板面に投影した蒸着源からの蒸着方向と一致する方向をｙ方向とし、ｙ方向と直交する方向をｘ方向とし、ｘ＝０の位置において、蒸着方向とｙ軸とが平行となるように設定し、スペーサーと隣接する一方の画素領域との距離は、非画素領域の前記ｘ方向の位置が、ｘ＝０の位置より離れるほど、長く設定されていることを特徴とする。
【００３０】
また、複数のスペーサーは複数の異なる大きさで形成されていることを特徴とする。より好ましくは、非画素領域のｘ方向の位置が、ｘ＝０の位置より離れるほど、非画素領域に配置された前記スペーサーのｘ方向の大きさが、小さく設定されていることを特徴とする。
【００３１】
また、非画素領域は複数箇所に設けられ、非画素領域の大きさは前記複数箇所ごとで異
なることを特徴とする。より好ましくは、非画素領域の前記ｘ方向の位置が、ｘ＝０の位置より離れるほど、非画素領域のｘ方向の幅が、大きく設定されていることを特徴とする。
【００３２】
基板面に対するスペーサーは、蒸着方向の長さがＷ１、蒸着方向と直交する方向の長さがＷ２であり、スペーサーの蒸着方向と直交する方向の長さＷ２が最も小さくなるように、スペーサーを配置することを特徴とする。
【００３３】
本発明の液晶パネルは、一対の対向する基板のうち、少なくとも一方の基板は複数のスペーサーと配向膜とを備え、配向膜は蒸着によって形成される蒸着膜であって、蒸着膜が形成される基板面において、基板面に投影した蒸着源からの蒸着方向と一致する方向をｙ方向とし、ｙ方向と直交する方向をｘ方向とし、ｘ＝０の位置において、蒸着方向とｙ軸とが平行となるように設定し、スペーサーのｘ方向の配置位置が、ｘ＝０の位置より離れるほど、スペーサーのｘ方向の大きさが、小さく設定されていることを特徴とする。
【００３４】
また、一対の基板の少なくともどちらかの基板に複数の電極を備え、電極の配置された画素領域と、電極と電極との間に配置されている非画素領域とを備え、スペーサーは非画素領域に配置されていることを特徴とする。
【００３５】
本発明の液晶パネルは、一対の対向する基板のうち、少なくとも一方の基板は複数のスペーサーと配向膜とを備え、一対の基板の少なくともどちらかの基板に複数の電極を備え、電極の配置された画素領域と、電極と前記電極との間に配置されている非画素領域とを有する液晶パネルであって、非画素領域は複数の箇所に設けられ、複数の非画素領域の大きさは、複数の異なる大きさで形成されていることを特徴とする。
【００３６】
また、配向膜は蒸着によって形成される蒸着膜であって、蒸着膜が形成される基板面において、基板面に投影した蒸着源からの蒸着方向と一致する方向をｙ方向とし、該ｙ方向と直交する方向をｘ方向とし、ｘ＝０の位置において、蒸着方向とｙ軸とが平行となるように設定し、非画素領域の前記ｘ方向の位置が、ｘ＝０の位置より離れるほど、非画素領域のｘ方向の幅が、大きく設定されていることを特徴とする。また好ましくは、スペーサーは非画素領域に配置されていることを特徴とする。
【００３７】
本発明の液晶パネルは、一対の対向する基板のうち、少なくとも一方の基板は複数のスペーサーと配向膜とを備え、配向膜には、スペーサーによって生じた配向不良である影の領域を有し、配向膜は蒸着によって形成される蒸着膜であって、蒸着膜が形成される基板面において、基板面に投影した蒸着源からの蒸着方向と一致する方向をｙ方向とし、ｙ方向と直交する方向をｘ方向とし、ｘ＝０の位置において、蒸着方向とｙ軸とが平行となるように設定し、基板面に対するスペーサーは、蒸着方向の長さがＷ１、蒸着方向と直交する方向の長さがＷ２であり、スペーサーの蒸着方向と直交する方向の長さＷ２が最も小さくなるように、スペーサーを配置することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、スペーサーによって様々な方向と大きさの影の領域が基板上に生じる場合でも、基板全体に渡って、配向不良領域が画素領域内に形成される事を防ぐ事が可能となる。また、異なる大きさのスペーサーを設ける事や非画素領域を異なる複数の大きさとする事により、配向不良領域が画素領域内に形成される事を防ぎつつ、パネルの安定性や開口率を最大限高める事が可能となる。
【００３９】
本発明によれば、蒸着方向の違いに合わせて長さが最小となる方向が異なる様にスペーサーを設ける事により、基板全体に渡って、スペーサーによって形成される配向不良領域
の面積を小さく抑える事が可能となる。特に、スペーサーの形状を蒸着方向と直交する方向のスペーサーの長さが最小となる様な形状にする事により、スペーサーによって生じる影の領域を最小にする事が可能となる。また、蒸着方向のスペーサーの長さを蒸着方向と直交する方向の長さよりも大きくする事により、スペーサーの面積に対する影の領域の大きさを更に小さくする事が出来る。このため、例えばセグメント型パネル等においての様に、スペーサーを画素領域内に設ける場合についても品質の低下を最小限に抑える事が可能となる。
【００４０】
この様に、本発明を実施する事により、スペーサーによって様々な方向や様々な大きさの影の領域が生じ配向不良領域が形成される場合でも、その影響を最小限に抑え、高品質の液晶パネルを提供する事が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について図１から図９を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００４２】
本発明の一実施の形態を図１と図２とを参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形態を模式的に描いた概略平面図、図２は図１の概略部分拡大平面図である。
【００４３】
図１に示す通り、第１の基板１に第１の領域２１、第２の領域２２との２つの領域を左右に並べて設定している。また、第１の領域２１と第２の領域２２との境界で、基板のｙ方向と基板面に投影した図示しない蒸着源からの蒸着方向とが大よそ一致する様に基板のｙ方向を設定している。ｙ方向と直交する方向にｘ方向を設定し、ｙ方向と平行に基板のｙ軸を、ｘ方向と平行に基板のｘ軸を設定している。また、＋ｙ方向を上方、＋ｘ方向を右方とする。
【００４４】
図２に示す通り、第１の基板に複数の電極５と複数のスペーサーとを設けている。スペーサーについては、第１の領域２１に第１のスペーサー３１を、第２の領域２２に第２のスペーサー３２を設けている。なお、各領域の面積の大きさに合わせて任意の数の電極とスペーサーとを各領域に設ける事が出来る。
【００４５】
電極５は基板のｙ方向と平行に細長いライン形状でストライプ状に設けている。電極５と電極５との間の距離は略同一で、電極５と電極５との間に大きさが略同一なスペーサーを設けている。スペーサーは電極５に合わせ細長いライン形状に設けているが、例えばドット形状等の様に他の形状でも良い。図示しないが、パネルを作るための対向する第２の基板を重ねた際に、第２の基板の電極と第１の基板の電極とが重なる範囲が画素領域となる。このため、画素領域は図２に示す第１の基板の電極５が形成されている範囲内に設けられる。また、電極と電極との間の領域が、非画素領域となる。
【００４６】
図示しないが配向膜を蒸着により設けており、図２に示す通り、第１の基板にはスペーサーによって配向膜が均一に形成されない影の領域４が生じている。第１の領域１と第２の領域２との境界で蒸着方向とｙ方向とが大よそ一致しており、よって、第２の領域２２と第３の領域との境界位置が、ｘ＝０と設定される。このため、スペーサーによって生じる影の領域４が、−ｘ方向に位置する第１の領域２１では第１のスペーサー３１の左側に、＋ｘ方向に位置する第２の領域２２では第２のスペーサー３２の右側に生じている。また、そのｘ方向の長さについては、第１の領域２１内では第１の基板１の左端に近づく程、第２の領域２２内では第１の基板１の右端に近づく程長い。この様に、第１の基板１上には長さと方向とが異なる影の領域４の分布が生じている。
【００４７】
本実施の形態では、第１の領域２１に設けている第１のスペーサー３１のｘ方向の幅を
、スペーサーの幅と領域内で最も長い影の領域４におけるｘ方向の長さとの和が、電極５と電極５との間の距離以下となる様な長さとしている。この場合、最も長い影の領域４におけるｘ方向の長さについては、第１の領域２１の左端の近くの影の長さを基準としている。第２の領域２２に設けている第２のスペーサー３２のｘ方向における幅についても同様で、第２の領域２２の右端の近くの影の長さを基準として、スペーサーの幅と領域内で最も長い影の領域４のｘ方向の長さとの和が電極５と電極５との間の距離以下となる様な長さとしている。また、本実施の形態では、スペーサーと電極５との間の距離、つまり、スペーサーと隣接する一方の前記画素領域と、スペーサーと隣接する他方の前記画素領域とのそれぞれの距離について、第１の領域２１では左側の距離を長くし右側の距離を短くしていて、第２の領域２２では反対に左側の距離を短くし右側の距離を長くしている。
【００４８】
よって、本実施例では、スペーサーと隣接する一方の画素領域との距離は、非画素領域のｘ方向の位置が、ｘ＝０の位置より離れるほど、長く設定されている。
【００４９】
この様に、本実施の形態では、基板上に設定した領域内のスペーサーの大きさを制限するとすると共に、スペーサーと電極５との間の左右の距離とを領域によって変える事により、全てのスペーサーとその影の領域４との両方が非画素領域内に収まる様にしている。
【００５０】
本実施の形態の特徴は、基板上に設定したある領域内におけるスペーサーの大きさを、その領域内で最も大きい影の領域とスペーサーとの両方が非画素領域内に収まる様な大きさにしている事である。また、影の領域が形成される方向の違いに合わせて、スペーサーと左右の電極との間の距離が異なる領域を複数設定している事である。これにより、方向と大きさとが異なる影の分布が基板上に生じる事に対応し、画素領域内に配向不良領域が形成される事によるパネルの品質の低下を防いでいる。
【実施例２】
【００５１】
本発明の別の実施例を図３と図４とを参照しながら説明する。図３は本発明の別の実施例を模式的に描いた概略平面図、図４は図３の概略部分拡大平面図である。
【００５２】
図３に示す通り、第１の基板１に第１の領域２１、第２の領域２２、第３の領域２３、第４の領域２４との４つの領域を左右に並べて設定している。また、第２の領域２２と第３の領域２３との境界で、基板のｙ方向と基板面に投影した図示しない蒸着源からの蒸着方向とが大よそ一致する様に基板のｙ方向を設定している。ｙ方向と直交する方向にｘ方向を設定し、ｙ方向と平行に基板のｙ軸を、ｘ方向と平行に基板のｘ軸を設定している。また、＋ｙ方向を上方、＋ｘ方向を右方とする。
【００５３】
図４に示す通り、第１の基板に複数の電極５と複数のスペーサーとを設けている。なお、図４では、第１の領域２１と第２の領域２２とについてだけ図示しており、第３の領域２３と第４の領域２４については省略している。スペーサーについては、第１の領域２１に第１のスペーサー３１を、第２の領域２２に第２のスペーサー３２を、また図示しないが、第３の領域に第３のスペーサーを、第４の領域に第４のスペーサーを設けている。なお、各領域の面積の大きさに合わせて任意の数の電極とスペーサーとを各領域に設ける事が出来る。
【００５４】
電極５は基板のｙ方向と平行に細長いライン形状でストライプ状に設けている。電極５と電極５との間の距離は略同一で、電極５と電極５との間にスペーサーを設けている。スペーサーは電極５に合わせ細長いライン形状に設けているが、例えばドット形状等の様に他の形状でも良い。図示しないが、パネルを作るための対向する第２の基板を重ねた際に、第２の基板の電極と第１の基板１の電極５とが重なる範囲が画素領域となる。このため、画素領域は図４に示す第１の基板１の電極５が形成されている範囲内に設けられる。ま
た、電極と電極との間の領域が、非画素領域となる。
【００５５】
図示しないが配向膜を蒸着により設けており、図４に示す通り、第１の基板１にはスペーサーによって配向膜が形成されない影の領域４が生じている。図３における第２の領域２２と第３の領域２３との境界で蒸着方向とｙ方向とが大よそ一致しており、よって、第２の領域２２と第３の領域との境界位置が、ｘ＝０と設定される。このため、図４で図示するように、スペーサーによって生じる影の領域４が、−ｘ方向に位置する第１の領域２１と第２の領域２２とではスペーサーの左側に、図示しないが、＋ｘ方向に位置する第３の領域と第４の領域とではスペーサーの右側に生じている。また、そのｘ方向の長さについては、第１の領域２１と第２の領域２２とでは領域の左端に近づく程、第３の領域と第４の領域とでは領域の右端に近づく程長くなる。そして、第１の領域２１内の方が第２の領域２２内よりも長く、第４の領域内の方が第３の領域内よりも長い。この様に、第１の基板１上には長さと方向とが異なる影の領域４の分布が生じている。
【００５６】
本実施例では、第１の領域２１に設けている第１のスペーサー３１の幅の方が第２の領域２２に設けている第２のスペーサー３２の幅よりも小さい。また、第１の領域２１と第２の領域２２とでは、スペーサーと電極５との間の距離について左側の距離を長くし右側の距離を短くしている。図示しないが、第３の領域２３と第４の領域２４とでは、第４の領域２４に設けている第４のスペーサー３４の幅の方が第３の領域２３に設けている第３のスペーサー３３の幅よりも小さく、スペーサーと電極５との間の距離についてはいずれの領域においても左側の距離を短くし右側の距離を長くしている。なお、各領域において、スペーサーの幅を、スペーサーの幅と領域内で最も長い影の領域４におけるｘ方向の長さとの和が電極５と電極５との間の距離以下となる様な長さとしている事は先の実施例と同様である。
【００５７】
よって、本実施例では、スペーサーと隣接する一方の画素領域との距離は、非画素領域のｘ方向の位置が、ｘ＝０の位置より離れるほど、長く設定されている。また非画素領域のｘ方向の位置が、ｘ＝０の位置より離れるほど、非画素領域に配置されたスペーサーのｘ方向の大きさが、小さく設定されている。
【００５８】
この様に、本実施の形態では、スペーサーのｘ方向の大きさと、スペーサーと電極５との間の左右の距離とを非画素領域の位置によって変える事により、蒸着源から見て風下側のスペーサーと電極５との間の距離が領域によって異なる様にし、スペーサーとその影の領域４との両方が非画素領域内に収まる様にしている。
【００５９】
本実施の形態の特徴は、基板上に生じる影の長さの違いに合わせて、大きさの異なるスペーサーを設けている事である。また、その方向の違いに合わせて、スペーサーと左右の電極との間の距離についても領域によって異なる様にしている。この様な工夫により、画素領域内に配向不良領域が形成されるのを抑えつつパネルの安定性を最大限高めている。
【実施例３】
【００６０】
本発明の別の実施例を図３と図５とを参照しながら説明する。図３は本発明の別の実施例を模式的に描いた概略平面図、図５は図３の概略部分拡大平面図である。
【００６１】
図３に図示された第１の領域２１、第２の領域２２、第３の領域２３、第４の領域２４については先の実施例と同様としている。
【００６２】
図５に示す通り、第１の基板１に複数の電極５と複数のスペーサーとを設けている。なお、図５では、第１の領域２１と第２の領域２２とについてだけ図示しており、第３の領域２３と第４の領域２４については省略している。スペーサーについては、第１の領域２
１に第１のスペーサー３１を、第２の領域２２に第２のスペーサー３２を、また図示しなが、第３の領域に第３のスペーサーを、第４の領域に第４のスペーサーを設けている。なお、各領域の面積の大きさに合わせて任意の数の電極とスペーサーとを各領域に設ける事が出来る。
【００６３】
電極５は基板のｙ方向と平行に細長いライン形状でストライプ状に設けている。電極５と電極５との間には大きさが略同一なスペーサーを設けている。スペーサーは電極５に合わせ細長いライン形状に設けているが、例えばドット形状等の様に他の形状でも良い。図示しないが、パネルを作るための対向する第２の基板を重ねた際に、第２の基板の電極と第１の基板１の電極５とが重なる範囲が画素領域となる。このため、画素領域は図５に示す第１の基板１の電極５が形成されている範囲内に設けられる。また、電極と電極との間の領域が、非画素領域となる。
【００６４】
図示しないが配向膜を蒸着により設けており、図５に示す通り、第１の基板１にはスペーサーによって配向膜が形成されない影の領域４が生じている。図３における第２の領域２と第３の領域３との境界で蒸着方向とｙ方向とが大よそ一致している。よって、第２の領域２２と第３の領域との境界位置が、ｘ＝０と設定される。このため、図５で図示するように、スペーサーによって生じる影の領域４が、−ｘ方向に位置する第１の領域２１と第２の領域２２とではスペーサーの左側に、図示しないが＋ｘ方向に位置する第３の領域と第４の領域とではスペーサーの右側に生じている。また、そのｘ方向の長さについては、第１の領域２１と第２の領域２２とでは領域の左端に近づく程、第３の領域と第４の領域とでは領域の右端に近づく程長い。そして、第１の領域２１内の方が第２の領域２２内よりも長く、第４の領域内の方が第３の領域内よりも長い。この様に、第１の基板１上には長さと方向とが異なる影の領域４の分布が生じている。
【００６５】
本実施の形態では、第１の領域２１に設けている電極５と電極５との間の距離の方が第２の領域２２に設けている電極５と電極５との間の距離よりも大きい。また、第１の領域２１と第２の領域２２とでは、スペーサーと電極５との間の距離について左側の距離を長くし右側の距離を短くしている。図示しないが、第３の領域２３と第４の領域２４とでは、第４の領域２４に設けている電極５と電極５との間の距離の方が第３の領域２３に設けている電極５と電極５との間の距離よりも大きく、スペーサーと電極５との間の距離についてはいずれの領域においても左側の距離を短くし右側の距離を長くしている。つまり、本実施例では、非画素領域のｘ方向の位置が、ｘ＝０の位置より離れるほど、非画素領域のｘ方向の幅を大きく設定している。なお、各領域において、スペーサーの幅を、スペーサーの幅と領域内で最も長い影の領域４におけるｘ方向の長さとの和が電極５と電極５との間の距離以下となる様な長さとしている事は前述した実施例と同様である。
【００６６】
この様に、本実施の形態では、電極５と電極５との間の距離と、スペーサーと電極５との間の左右の距離とを領域によって変える事により、蒸着源から見て風下側のスペーサーと電極５との間の距離が領域によって異なる様にし、スペーサーとその影の領域４との両方が非画素領域内に収まる様にしている。
【００６７】
本実施の形態の特徴は、基板上に生じる影の長さの違いに合わせて、電極と電極との間の長さを変えている事である。また、その方向の違いに合わせて、スペーサーと左右の電極との間の距離についても領域によって異なる様にしている。この様な工夫により、画素領域内に配向不良領域が形成されるのを抑えつつ、パネル内の画素領域の割合であるパネルの開口率を高めている。
【００６８】
なお、図示しないが、電極と電極との間の距離が異なるのに合わせて、電極の幅も異なる様にしても良いし、電極の幅は同じでも良い。例えば電極間の距離が短い箇所ではその
分だけ電極の幅を長くする事により、１つの電極の幅とその電極に隣接する電極間の距離の平均値との和を一定にする事が出来る。
【００６９】
上記の説明では電極をライン形状に設けているが、電極の形状並びに画素領域の形状については任意である。スペーサーについても上記の説明ではライン形状に設けているが、任意に決める事が出来る。また、上記では電極を用いて液晶を駆動する方式について説明し、電極を用いて画素領域と非画素領域との区別を行っているが、例えば熱書き込み方式や光書き込み方式の様に電極を用いない駆動方式を用いる場合についても同様である。
【００７０】
上記の説明では、スペーサーと画素との間の距離やスペーサーの大きさや画素間の距離が異なる領域を、２つ又は４つ設けているが、領域の数については少なくても多くても良い事は勿論である。その数については、影の長さや方向が異なる程度や、例えばフォトマスクの分解能、フォトマスク設計上の手間等を考慮して決めると良い。また、上記の説明では、左右、ｘ方向に複数の領域を設定する場合に場合について述べているが、例えば上下、ｙ方向に複数の領域を設ける場合についても同様である。
【００７１】
また、上記の説明では、基板面に投影した蒸着方向と基板のｙ方向とが、第１の領域と第２の領域との境界や、第２の領域と第３の領域との境界で大よそ一致している場合について述べているが、蒸着方向と基板のｙ方向とが平行となる位置は、例えば他の領域と他の領域との間の様な基板上の他の位置でも良いし、基板外の他の位置でも良い。基板外にある場合には、スペーサーの右側か左側のいずれか一方に全ての影が生じるため、全てのスペーサーについてスペーサーと画素領域との間の距離を大きくする左右いずれかの側を同じにすると良い。この様に蒸着方向とｙ方向とが一致する位置が基板外になる場合としては、例えば、１つの基板ホルダーに複数枚の基板を設置する場合が考えられる。
【００７２】
なお、上記の説明ではスペーサーと画素領域との間の距離が左右で異なる様にしているが、左右の距離を同じにして配置し、スペーサーの大きさについて制限するだけでも良いし、またスペーサーの大きさを変えるだけでも、非画素領域の大きさを変えるだけでも良い。
【実施例４】
【００７３】
本発明の別の実施例を図６と図７と図８とを参照しながら説明する。図６は本発明の一実施の形態を模式的に描いた概略平面図、図７は図６の概略部分拡大平面図、図８はスペーサーの長さを説明するための概略平面図、図９は影の領域の大きさと蒸着方向と直交する方向のスペーサーの長さとの関係を説明するための概略平面図である。
【００７４】
図６に示す通り、第１の基板１を上下、左右共に２つに分ける様にして、第１の基板１に第１の領域２１、第２の領域２２、第３の領域２３、第４の領域２４との４つの領域を設定している。また、第１の領域２１と第３の領域２３との境界及び第２の領域２２と第４の領域２４との境界で、基板のｙ方向と基板面に投影した図示しない蒸着源からの蒸着方向とが大よそ一致する様に基板のｙ方向を設定している。ｙ方向と直交する方向にｘ方向を設定し、ｙ方向と平行に基板のｙ軸を、ｘ方向と平行に基板のｘ軸を設定している。また、＋ｙ方向を上方、＋ｘ方向を右方とする。
【００７５】
図７に示す通り、第１の基板に複数のドット形状のスペーサーを設けており、第１の領域２１に第１のスペーサー３１を、第２の領域３２に第２のスペーサー３２を、第３の領域２３に第３のスペーサー３３を、第４の領域２４に第４のスペーサー３４を設けている。なお、各領域の面積の大きさに合わせて任意の数のスペーサーを各領域に設ける事が出来る。
【００７６】
図８に示す通り、矢印で示すある方向のスペーサー３の長さとは、スペーサー３をその方向と直交する方向に投影した際の端から端までの長さｄの事である。
【００７７】
ここで、スペーサーに隣接して形成される影の領域の大きさと蒸着方向と直交する方向のスペーサーの長さとの関係について図９を参照しながら詳しく説明する。図９に示す通り、スペーサー３をその外形の１辺がｙ方向と平行となる様にして正方形に設けている。影の領域４はスペーサー３に対して蒸着方向に隣接して形成される。なお、蒸着方向については、分かりやすさのため、ｙ方向から時計回りに４５°傾いている場合を描いている。また、図中の（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板面に対するスペーサーの蒸着方向の長さをＷ１、蒸着方向と直交する方向の長さをＷ２とする。
【００７８】
影の領域４は、スペーサー３の端から蒸着方向に向かって影の長さに相当する一定の距離Ｌだけ離れた位置にまで及ぶ。そして、この蒸着方向と直交する方向に影の領域４が形成される範囲は、蒸着方向と直交する方向のスペーサーの長さＷ２となる。
【００７９】
図９の（ａ）および（ｂ）から分かるように、正方形のスペーサーを使用した場合、影の領域４の面積は、スペーサーの蒸着方向と直交する方向の長さＷ２が最も小さくなることが好ましいことがわかる。よって、正方形のスペーサーを用いるならば、スペーサーの配置方法は、（ａ）よりも（ｂ）のように配置するのが良い。このように配置することによって、影の領域を最小限に抑えることが可能である。
【００８０】
ここでは、スペーサーの長さＷ１とＷ２が等しい正方形の形状で説明したが、例えば、Ｗ１とＷ２の長さが異なる長方形の形状のスペーサーを配置した場合でも同様である。長辺と短辺とを備えた長方形のスペーサーを用いるならば、短辺側をスペーサーの長さＷ２の位置に設定する。
【００８１】
よって、形状を図９に図示する様に、影の領域における面積の大きさは蒸着方向と直交する方向のスペーサーの長さＷに依存する。このため、スペーサーによって生じる影の領域の面積を出来るだけ小さくするためには、蒸着方向と直交する方向のスペーサーの長さＷが出来るだけ短い事が望ましい。
【００８２】
図示しないが配向膜を蒸着により設けており、図７に示す通り、第１の基板１にはスペーサーによって配向膜が形成されない影の領域４が生じている。影の領域４は図示しない蒸着源からスペーサーへと向かう蒸着方向にスペーサーを基点として生じるが、蒸着方向は基板上の位置によって異なるため、スペーサーに対して影の領域４が形成される方向も基板上の位置によって異なっている。
【００８３】
より具体的には、第１の領域２１と第３の領域２３との境界及び第２の領域２２と第４の領域２４との境界で蒸着方向とｙ方向とが大よそ一致している。よって、第１の領域２２と第３の領域２３との境界位置、および第２の領域２２と第４の領域２４との境界位置が、ｘ＝０と設定される。このため、図７で図示するように、スペーサーによって生じる影の領域４が、−ｘ方向に位置する第１の領域２１と第２の領域２２とではスペーサーの左上方に、＋ｘ方向に位置する第３の領域と第４の領域とではスペーサーの右上方に生じている。また、蒸着方向のｙ方向からの傾斜は第１の基板１の左端または右端に近づく程、また第１の基板１の下端に近づく程大きい。このため、第１の領域２１と第３の領域２３との境界及び第２の領域２２と第４の領域２４との境界からのｘ方向の距離が同じ場合、影の領域４のｙ方向からの傾斜は、第２の領域２２内と第３の領域２３内とにおいての方が第１の領域２１内と第４の領域２４内とにおいてよりも大きい。
【００８４】
なお、影の領域４の大きさに関しては、蒸着源からの距離が離れる程蒸着角も大きくな
る事から、第１の基板１の上端に近づく程、影の領域４におけるｙ方向の長さが大きくなる。また、ｘ＝０の位置から離れる程、影の領域４におけるｘ方向の長さが大きくなる。このため、影の領域４の大きさは、第１の基板１の左端または右端に近づく程、また第１の基板１の上端に近づく程大きい。この様に、第１の基板１上には大きさと方向とが異なる影の領域４の分布が生じている。
【００８５】
本実施例では、スペーサーを正方形の柱状に設けていて、その１辺が蒸着方向と直交する方向と平行になる様にしている。即ち、正方形の辺の配置をｘ方向とｙ方向とから、蒸着方向とｙ方向との間の角度だけ傾けている。そして、第１の基板１上の位置によって蒸着方向が異なる事から、この様な傾斜の角度を領域によって変えていて、第２の領域２２と第４の領域２４とにおいては第１の領域２１と第３の領域２３とにおいてよりも傾きを大きくしている。また、第１の領域２１と第３の領域２３と及び第２の領域２２と第４の領域２４とではそれぞれ同程度に反対方向に傾けている。但し、蒸着方向は各領域内の場所によっても異なるため、代表値として各領域の中心近辺の蒸着方向を基準にしている。つまり、スペーサーのｙ方向における一辺をｙ方向より傾けて、スペーサーを配置し、かつ、それぞれのスペーサーの配置位置は、ｘ＝０の位置において線対称な位置に配置されている。
【００８６】
この様に、本実施の形態では、スペーサーの外形の辺をｙ方向及びｘ方向から傾ける事によって、蒸着方向と直交する方向のスペーサーの長さが最小になる様にすると共に、蒸着方向の違いに合わせてこの様な傾斜の角度を領域によって変える事によって、第１の基板１の全体に渡って影の領域４の面積を最小限に抑えている。
【００８７】
本実施の形態によれば、スペーサーに隣接して生じる影の領域の面積を低減する事が基板全体に渡って出来る事から、本実施の形態はスペーサーを画素領域内に設ける場合には特に有効である。セグメント型のパネルでは、画素領域の面積が大きい事が多く、均一な基板間の距離を得るにあたりスペーサーを非画素領域だけに設ける事では難しく画素領域内にも設ける事が必要な場合もあるため、その様な場合には本実施の形態が特に好適である。勿論、非画素領域においても配向が不良となる領域は少ない方が望ましいため、スペーサーを非画素領域に設ける場合にも有効である。例えばＳＳＦＬＣモードでは、横電界により電極間に位置する液晶の駆動が可能な事を利用して非画素領域の液晶についても駆動を行う場合があるが、この様な場合には非画素領域についても配向不良領域が少ない事が望ましいと考えられる。
【００８８】
上記の説明では、スペーサーの形状を正方形に設ける場合について述べているが、スペーサーの形状は任意である。このため、上記ではスペーサーの外形の辺と基板のｘ軸及びｙ軸との間の角度が領域によって異なる事として説明しているが、スペーサーの基準となる方向が領域によって異なれば良い。その様な基準となる方向として、スペーサーの長さが最小である方向が挙げられる。このため、本実施例の特徴はスペーサーの長さおよび角度をスペーサーの長さが最小である方向をｙ方向に対して角度をもって配置し、各々のスペーサーの配置方向を異ならせている領域を複数設けている事と捉える事が出来る。
【００８９】
なお、蒸着方向と直交する方向のスペーサーの長さが最小となる事が望ましいが、例えばフォトマスクの分解能等の諸制約条件から実際には難しい事が考えられる。その場合には、出来る範囲で最小に近い事が望ましく、また蒸着方向と直交する方向のスペーサーの長さの方が蒸着方向のスペーサーの長さよりも短い事が望ましい。
【００９０】
上記の説明では、スペーサーの長さが最小の方向が異なる領域を４つ設けているが、領域の数については少なくても多くても良い事は勿論である。その数については、影の長さや方向が異なる程度や、例えばフォトマスクの分解能、フォトマスク設計上の手間等を考
慮して決めると良い。
【００９１】
また、上記の説明では、基板面に投影した蒸着方向と基板のｙ方向との設定については、第１の領域と第３の領域との境界及び第２の領域と第４の領域との境界をｘ＝０にしているが、蒸着方向と基板のｙ方向とが平行となる位置は、基板上の他の位置でも良いし基板外の他の位置でも良い。基板外にある場合には、スペーサーの右側か左側のいずれか一方に全ての影が生じるため、スペーサーの長さが最小の方向を基板のｙ方向から傾ける向きを１つにすると良い。この様に蒸着方向とｙ方向とが一致する位置が基板外になる場合としては、例えば、１つの基板ホルダーに複数枚の基板を設置する場合が考えられる。
【実施例５】
【００９２】
本発明の別の実施例を図６と図８と図１０とを参照しながら説明する。図１０は図６の概略部分拡大平面図である。図６および図８は先の実施例で説明したので、詳細は省略する。
【００９３】
図１０に示す通り、第１の基板に複数のドット形状のスペーサーを設けており、第１の領域２１に第１のスペーサー３１を、第２の領域３２に第２のスペーサー３２を、第３の領域２３に第３のスペーサー３３を、第４の領域２４に第４のスペーサー３４を設けている。なお、各領域の面積の大きさに合わせて任意の数のスペーサーを各領域に設ける事が出来る。
【００９４】
図示しないが配向膜を蒸着により設けており、図１０に示す通り、第１の基板にはスペーサーによって配向膜が形成されない影の領域４が生じている。影の領域４の発生については先の実施例４と同様である。
【００９５】
本実施例では、スペーサーを長方形に設けていて、その短い方の１辺が蒸着方向と直交する方向と平行になる様にしている。即ち、長方形の長辺をｙ方向と平行に、短辺をｘ方向と並行に配置した状態から、蒸着方向とｙ方向との間の角度だけ傾けていて、長辺を蒸着方向と並行に、短辺を蒸着方向と直交する方向と平行になる様にしている。そして、第１の基板１上の位置によって蒸着方向が異なる事から、この様な傾斜の角度を領域によって変えていて、第２の領域２２と第４の領域２４とにおいては第１の領域２１と第３の領域２３とにおいてよりも傾きを大きくしている。また、第１の領域２１と第３の領域２３と及び第２の領域２２と第４の領域２４とではそれぞれ同程度に反対方向に傾けている。但し、蒸着方向は各領域内の場所によっても異なるため、代表値として各領域の中心近辺の蒸着方向を基準にしている。つまり、本実施例でもスペーサーをｙ方向に対して角度をもって配置し、各々のスペーサーの配置方向を異ならせている領域を複数設けており、本実施例ではスペーサーの長さ方向についてその配置方向を異ならせており、蒸着方向と直交する方向のスペーサーの長さＷ２が最も小さくなるように配置されている。
【００９６】
この様に、本実施の形態では、スペーサーの外形の辺をｙ方向及びｘ方向から傾ける事によって、蒸着方向と直交する方向のスペーサーの長さが最小になる様にしながら特に蒸着方向におけるスペーサーの長さを大きくする共に、蒸着方向の違いに合わせてこの様な傾斜の角度を領域によって変える事によって、第１の基板１の全体に渡って影の領域４の面積を最小限に抑えつつ面積の大きなスペーサーを設けている。また、見方を変えれば、スペーサーの面積を一定に保ちつつ、スペーサーによって生じる影の領域４の面積を更に減らしている。
【００９７】
上記の説明では、スペーサーの形状を長方形に設ける場合について述べているが、スペーサーの形状は任意である。例えば正方形を蒸着方向に引き伸ばした様な６角形や楕円形に設けても良い。また、スペーサーの大きさを領域によって変え、スペーサーの大きさと
影の領域の大きさとの和が領域間で一定となる様に調整しても良い。
【００９８】
上記ではスペーサーの外形の辺と基板のｘ軸及びｙ軸との間の角度が領域によって異なる事として説明しているが、スペーサーの基準となる方向が領域によって異なれば良い。その様な基準となる方向としてスペーサーの長さが最小である方向が挙げられる。このため、本実施の形態の特徴はスペーサーの長さが最小の方向が異なる領域を複数設けている事と捉える事が出来る。
【００９９】
なお、上記の説明では省略したが、第１の基板上もしくは第１の基板上にシール剤を設けて、第１の基板と配向膜や電極等を適宜設けた対向する第２の基板とを貼り合わせる事によりパネルが完成する。
【０１００】
また、本発明の実施の形態は例えば薄膜トランジスタ等のアクティブ素子を用いるアクティブ駆動方式についても、アクティブ素子を用いないパッシブ駆動方式についても共に適用する事が出来る。
【０１０１】
次に本発明の液晶パネルの製造方法について一例を説明する。なお、下記では上記実施例２の構成のパネルの製造方法について記載しているが、その他の実施例についても同様の製造工程により作る事が可能である。最初に第１の基板と第２の基板として透明電極の膜が設けられたガラス板を用意し、フォトリソグラフィーの工法を用いて、ライン形状の透明電極がストライプ状に配置される様に透明電極を加工した。その際、ライン形状の透明電極の長辺が第１の基板では基板のｙ方向と平行になる様にし、第２の基板では基板のｘ方向と平行になる様にした。また電極と電極との間は基板全体に渡り２０ｕｍ程度になる様にした。なお、上記実施例３の構成とする場合にはここで電極と電極との間の距離を基板上の位置によって異なる様にすると良い。
【０１０２】
ガラス板には長さが３０ｃｍ、幅が３０ｃｍ、厚みが０．５ｍｍ程度の無アルカリガラスの板を用いた。透明電極には材質がＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）でシート抵抗値が１０Ω程度のものを用いた。
【０１０３】
次に、第１の基板上にスピンナーを用いてスペーサー用フォトレジストの膜を設けた後、プリベーク、露光、現像、ポストベークを行い、１．７μｍ程度の高さのスペーサーを第１の基板上に形成した。フォトレジストにはチッソ株式会社製ＰＭＡ−１８２Ｐ−００１を、現像液には同じくチッソ株式会社製のＤＥＶＥＬＯＰＥＲ  ＣＦＰ−Ｄ−１０２を用いた。
【０１０４】
露光の際には、第１の基板の透明電極と透明電極との間にライン形状のスペーサーが形成される様なスペーサー形成用パターンを描いたスペーサー形成用のフォトマスクを用いた。このスペーサー形成用パターンでは、形成するスペーサーと左右の透明電極との間にある程度の距離の間隔が出来る様にすると共に、この左右の透明電極との間の距離が基板上の位置によって異なる様にしていて、基板の左端から７．５ｃｍまでの間ではそれぞれ６ｕｍと３ｕｍに、７．５ｃｍ〜１５ｃｍでは４．５ｕｍと３ｕｍに、１５ｃｍ〜２２．５ｃｍでは３ｕｍと４．５ｕｍに、２２．５ｃｍ〜３０ｃｍでは３ｕｍと６ｕｍになる様にしている。このため、スペーサー形成用パターンのスペーサーの幅はそれぞれ１１ｕｍ、１２．５ｕｍ、１２．５ｕｍ、１１ｕｍにしている。スペーサーと電極との間の距離については、実際にスペーサーを形成する際に生じる位置のずれと後述の蒸着法による配向膜形成工程でスペーサーがある事によって生じる配向膜が形成されない影の領域の大きさと方向とについての分布とを考慮して決定した。また、後述する工程で第１の基板と第２の基板とを重ね合わせた際に両基板間の距離が一定となる様に、シール剤を設けるのに邪魔にならない範囲で、透明電極のない場所にもドット形状のスペーサーを形成する様にし
ている。
【０１０５】
その後、蒸着装置を用いてＳｉＯ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｘｉｄｅ）の斜方蒸着を８５°程度の蒸着角で行い、第１の基板と第２の基板との透明電極を設けている面に配向膜を設けた。蒸着源と基板の中央との間の距離は１ｍ程度で、基板の中央付近で基板のｙ方向と蒸着方向を基板面に投影した方向とが平行になる様に第１の基板と第２の基板とを設置した。
【０１０６】
次に、第２の基板上にスクリーン印刷機と印刷版とを用いてシール剤を設けた後、第２の基板と第１の基板とを重ね合わせて他方基板配置工程を行った。その際、第１の基板の配向膜を設けた面と第２の基板の配向膜を設けた面とが向き合う様に配置した。シール剤については、注入口となる部分を除いてパネルの外壁となる様に第２の基板上に設けた。
【０１０７】
その後、重ね合わせた第１の基板と第２の基板をエアバッグの中に設置し、第１の基板と第２の基板とが近づく様に１ｋｇｆ／ｃｍ２程度の圧力をかけた。この様に圧力をかけることによって、第１の基板と第２の基板との間の距離はスペーサーの高さとほぼ同程度となる。また、第１の基板と第２の基板とがシール剤を介して接着する。この状態でエアバッグを炉に投入し、１３０℃の雰囲気の中で３時間の焼成を行った。この焼成により、シール剤が硬化し、第１の基板と第２の基板とがスペーサーの高さとほぼ同じ距離で固定された。
【０１０８】
最後に、パネルが適当な大きさとなる様に、また電極を通電可能とするため電極の一部が露出する様に、スクライブ装置とブレイク装置とを用いて第１の基板と第２の基板とをカットしてパネルを完成させた。
【０１０９】
製作したパネルにメモリー性を示す強誘電性液晶のクラリアントジャパン株式会社製ＦＥＬＩＸ−５０１を真空注入法によりパネル内に注入し、最後に封口剤を用いて注入口を封口した。パネルを炉の中に入れ１００℃の雰囲気の中で３０分加熱し、液晶を一旦等方性液体の相にした後、炉から取り出して液晶をスメクチック相に戻した。
【０１１０】
偏光方向が直交する様に配置した２枚の偏光板の間にパネルを置いて観察を行った所、基板上の位置に拠らずスペーサーとスペーサーによって生じた配向不良領域との両方が電極間に形成されていて画素領域内には形成されておらず、高品質なパネルが得られた。
【０１１１】
なお、上記の説明では省略したが、基板を清浄な状態に保つため、パネルの製作にあたっては、適宜洗浄剤や純水、超音波を用いて基板の洗浄を行った。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図８】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図９】本発明の実施の形態を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図１１】ボールスペーサーを用いる従来技術のパネルを示す断面図である。
【図１２】従来技術の蒸着法を示す３面図である。
【図１３】基板上に生じる影の分布を示すベクトル図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  第１の基板
２  第２の基板
３  スペーサー
４  影の領域
５  電極
６  シール剤
７  配向膜
８  ボールスペーサー
１１  蒸着源
１２  基板
２１  第１の領域
２２  第２の領域
２３  第３の領域
２４  第４の領域
３１  第１のスペーサー
３２  第２のスペーサー
３３  第３のスペーサー
３４  第４のスペーサー
【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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【図１３】
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