(57)【要約】      （修正有）【課題】所定の限界値を超える程度の押し圧力が加えられた場合においても、表示品質の悪化を抑制できる液晶表示パネルを備えた液晶表示装置を提供する。【解決手段】第１の絶縁基板５と、第１の絶縁基板５と対向するように配置された第２の絶縁基板１０と、第１の絶縁基板５において第２の絶縁基板１０と対向する面および第２の絶縁基板１０において第１の絶縁基板５と対向する面の少なくとも一方に、第１の絶縁基板５と第２の絶縁基板１０との間の間隔を維持するための複数のスペーサー８Ｓと、を備えた液晶表示パネル１３において、複数のスペーサー８Ｓ中の少なくとも一部のスペーサーは、当該スペーサーが設けられた基板面から当該スペーサーの上部までの高さが、当該スペーサーの最上部を中心とした場合に、中心から離れるに連れて、連続的に低くなる部分を有するように、楕円柱形状に形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の絶縁基板と、
上記第１の絶縁基板と対向するように配置された第２の絶縁基板と、
上記第１の絶縁基板における上記第２の絶縁基板と対向する面および上記第２の絶縁基板における上記第１の絶縁基板と対向する面の少なくとも一方に、上記第１の絶縁基板と上記第２の絶縁基板との間の間隔を維持するための複数のスペーサーと、を備えた液晶表示パネルであって、
上記複数のスペーサー中の少なくとも一部のスペーサーは、当該スペーサーが設けられた基板面から当該スペーサーの上部までの高さが、当該スペーサーの最上部を中心とした場合に、上記中心から離れるに連れて、連続的に低くなる部分を少なくとも有するように形成されていることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
上記少なくとも一部のスペーサーは、全対称性を有する形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
上記少なくとも一部のスペーサーは、楕円柱状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
上記第１の絶縁基板には、上記複数のスペーサーが形成されており、
上記第２の絶縁基板には、上記複数のスペーサーより高さが低く、かつ、最上部からずれるに連れて連続的にその高さが低くなる複数の突起が形成されており、
上記第１の絶縁基板と上記第２の絶縁基板とは、上記複数のスペーサーの各々と上記複数の突起の各々とが平面視において重なるように、貼り合わせられていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
上記複数のスペーサーの上部が接する層は、配向膜層であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
上記第２の絶縁基板においては、配向膜層上に上記複数の突起が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
上記複数のスペーサーと上記複数の突起とは、平面視において、遮光層と重なるように配置されていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の液晶表示パネル。
【請求項８】
請求項１から７の何れか１項に記載の液晶表示パネルと、
上記液晶表示パネルに光を照射するバックライトと、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
第１の絶縁基板の一方側の面に、各々の最上部までの高さが均一な複数のスペーサーが形成された液晶表示パネル用基板の製造方法であって、
上記第１の絶縁基板の一方側の面の全面に、感光性材料を塗布する第１の工程と、
所定形状の開口部を有するマスクを介して、上記各々の最上部を中心とした場合に、上記各々の中心から離れるに連れて、連続的に露光量が増加または、減少するように、上記塗布された感光性材料を所定波長領域の光で露光する第２の工程と、
上記露光された感光性材料を、現像液を用いて、上記各々の最上部を中心とした場合に、上記中心から離れるに連れて、連続的に低くなる部分を少なくとも有する形状のスペーサーにパターニングする第３の工程と、を含むことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【請求項１０】
上記第１の絶縁基板の一方側の面上に、複数個の枠をシール材で描画する第４の工程と、
上記複数の枠内に液晶材を滴下する第５の工程と、
上記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板とを、上記シール材を介して、貼り合わせする第６の工程と、を含むことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項１１】
上記第６の工程の前には、上記第２の絶縁基板に、上記複数のスペーサーより高さが低く、かつ、最上部からずれるに連れて連続的にその高さが低くなる複数の突起を形成する工程が含まれており、
上記第６の工程においては、上記第１の絶縁基板と上記第２の絶縁基板とは、上記複数のスペーサーの各々と上記複数の突起の各々とが平面視において重なるように、貼り合わせられていることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項１２】
上記第２の絶縁基板に、上記複数の突起を形成する工程の前に、配向膜を形成する工程が含まれていることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両基板間の間隔を維持するためのスペーサーを備えた液晶表示パネルおよびその製造方法と、このような液晶表示パネルを備えた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示パネルの製造分野においては、基板の大型化に伴い、その生産性および品質の向上のため、従来から用いられていたビーズスペーサー（Ｂｅａｄｓ  Ｓｐａｃｅｒ）を散布するとともに、真空注入方式で液晶を注入する代わりに、感光性材料のパターニングによりカラーフィルター基板側に柱状のカラムスペーサー（Ｃｏｌｕｍｎ  Ｓｐａｃｅｒ）を所定位置に形成するとともに、液晶滴下方式（Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌｉｎｇ；ＯＤＦ方式）で液晶の注入を行うのが一般的になっている。
【０００３】
図１０は、従来のカラムスペーサーを備えた液晶表示パネルの概略構成と、その問題点と、を説明するための図である。
【０００４】
図示されているように、液晶表示パネル１００には、ＴＦＴ基板１０１と、ＴＦＴ基板１０１と対向するように配置され、かつ、従来のカラムスペーサー１０３が設けられた対向基板（カラーフィルター基板）１０２と、が備えられている。
【０００５】
カラムスペーサー１０３は、ＴＦＴ基板１０１と対向基板（カラーフィルター基板）１０２との間の間隔をセルギャップＧ０で維持するためのものであり、図中においては、例示的に一つのみ図示しているが、所定の間隔で複数個が設けられている。
【０００６】
そして、カラムスペーサー１０３の上部の形状、すなわち、頂上部一帯は平坦に形成されている。
【０００７】
それから、図示されているように、ＴＦＴ基板１０１の最上面には配向膜１０４が形成されており、カラムスペーサー１０３の上部は配向膜１０４と接するようになっている。
【０００８】
そして、図１０の下図に図示されているように、対向基板１０２（または、ＴＦＴ基板１０１）が、外部から押し圧力Ｐを受けた場合に、カラムスペーサー１０３を基準に、押し圧力Ｐが加えられた一方側のセルギャップは、Ｇ１と狭くなり、他方側はＧ２と広くなるが、このように両基板間のセルギャップが変化する際には、カラムスペーサー１０３のＴＦＴ基板１０１上の位置が大きくずれることとなる。
【０００９】
そして、このずれに伴い、液晶分子の配向に乱れが生じたり、配向膜１０４が削れることにより生じた配向膜屑によって、光漏れが発生してしまい、液晶表示パネル１００の表示画像におけるコントラストの低下を招いてしまう。
【００１０】
これは、カラムスペーサー１０３は、上部の形状、すなわち、頂上部一帯の高さが一定に形成されているため、対向基板１０２（または、ＴＦＴ基板１０１）が、押された時のセルギャップの変位に対応できず、カラムスペーサー１０３そのものが変形しながら、カラムスペーサー１０３のＴＦＴ基板１０１上の位置が大きくずれるためである。
【００１１】
そこで、このような問題点を改善するための試みがなされている。
【００１２】
図１１は、特許文献１に開示されている対向基板３００に設けられた柱状スペーサー３０３が矢印方向にずれるのを防止するためのバス電極２０８と突起２１３とで形成されたストッパーが、ＴＦＴ基板２００側に設けられた従来の液晶表示パネルの概略構成を示す図である。
【００１３】
図示されているように、ＴＦＴ基板２００の上には、走査線２０１と、ゲート絶縁膜２０２と、半導体層２０３と、映像信号線２０４と、無機パッシベーション膜２０５と、有機パッシベーション膜２０６と、が順に積層されている。
【００１４】
そして、有機パッシベーション膜２０６の上には、層間絶縁膜２０７と、バス電極２０８と、ＩＴＯからなる突起２１３と、配向膜２１１と、がこの順に積層されている。
【００１５】
それから、バス電極２０８と、突起用２１３と、が柱状スペーサー３０３がずれるのを防止するストッパーとなっている。
【００１６】
一方、対向基板３００のＴＦＴ基板２００と対向する面には、ブラックマトリクス３０１を含むカラーフィルタ層（未図示）が形成されている。映像信号線２０４と重なる領域には、ブラックマトリクス３０１が形成されており、ブラックマトリクス３０１によって囲まれた表示領域においては、Ｒ／Ｇ／Ｂ色のカラーフィルタが形成されている。
【００１７】
そして、ブラックマトリクス３０１を含むカラーフィルタ層上には、オーバーコート膜３０２が形成されており、オーバーコート膜３０２上には柱状スペーサー３０３が形成され、その上から配向膜２１１が形成されている。
【００１８】
それから、ＴＦＴ基板２００と対向基板３００間には、液晶層４００が挿入されており、対向基板３００の外側には、表面導電膜３１０が形成され、表面導電膜３１０をアースあるいは基準電圧に設定することによって、液晶表示パネルの内部をシールドする構成となっている。
【００１９】
図１１に図示する構成において、対向基板３００側あるいは、ＴＦＴ基板２００側から押し圧力が加わった場合、柱状スペーサー３０３の先端は、ＴＦＴ基板２００側に設けられたバス電極２０８および突起２１３で形成されたストッパーに食い込む状態となる。これは、柱状スペーサー３０３はアクリル等の樹脂で形成されているので、弾性に富むからである。
【００２０】
特許文献１に開示されているこのような構成によれば、柱状スペーサー３０３が、図１１において矢印で示すように、ｙ方向へ動くのを防止することが出来る。このように柱状スペーサー３０３の動きを防止できれば、柱状スペーサー３０３が表示領域にはみ出して液晶の配向を乱すことや配向膜２１１が削れて配向膜２１１の屑が周辺に撒き散らされることも無いので、コントラストの低下を防止することが出来ると特許文献１には記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２０１０−１８１７８６号公報（２０１０年８月１９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
図１１に示す上記特許文献１に記載の構成においては、対向基板３００側あるいは、ＴＦＴ基板２００側から押し圧力が加わった場合、柱状スペーサー３０３は対向基板３００側に固定されているとともに、ＴＦＴ基板２００側に設けられたバス電極２０８および突起２１３で形成されたストッパーに食い込む状態となるので、実質的に両基板間に完全に固定された状態となる。
【００２３】
しかしながら、上記押し圧力が所定の限界値を超える程度であった場合、柱状スペーサー３０３は大きく破損してしまい、柱状スペーサー３０３が表示領域にはみ出して液晶の配向を乱したり、配向膜２１１が削れて配向膜２１１の屑が周辺に撒き散らされることとなり、かえってコントラストの低下を招いてしまうなど表示品質を悪化させてしまう恐れがある。
【００２４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、所定の限界値を超える程度の押し圧力が加えられた場合においても、表示品質の悪化を抑制できる液晶表示パネルおよび液晶表示パネル用基板の製造方法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】
【００２５】
本発明の液晶表示パネルは、上記の課題を解決するために、第１の絶縁基板と、上記第１の絶縁基板と対向するように配置された第２の絶縁基板と、上記第１の絶縁基板における上記第２の絶縁基板と対向する面および上記第２の絶縁基板における上記第１の絶縁基板と対向する面の少なくとも一方に、上記第１の絶縁基板と上記第２の絶縁基板との間の間隔を維持するための複数のスペーサーと、を備えた液晶表示パネルであって、上記複数のスペーサー中の少なくとも一部のスペーサーは、当該スペーサーが設けられた基板面から当該スペーサーの上部までの高さが、当該スペーサーの最上部を中心とした場合に、上記中心から離れるに連れて、連続的に低くなる部分を少なくとも有するように形成されていることを特徴としている。
【００２６】
上記構成によれば、上記第１の絶縁基板または上記第２の絶縁基板側からの押し圧力によって、上記第１の絶縁基板または上記第２の絶縁基板が傾くと、液晶表示パネルには大きなギャップの変化が生じることとなるが、上記複数のスペーサー中の少なくとも一部のスペーサーは、当該スペーサーが設けられた基板面から当該スペーサーの上部までの高さが、当該スペーサーの最上部を中心とした場合に、上記中心から離れるに連れて、連続的に低くなる部分を少なくとも有するように形成されているので、上記スペーサーと、上記スペーサーが設けられている基板と対向する方の基板との接点のわずかな変位で、このような大きなギャップの変化に対応できるため、上記スペーサーが大きく移動せず、上記スペーサーが大きく移動することによって生じ得る光漏れなどの不良の発生を抑制でき、コントラストの低下による表示品質の悪化を抑制することができる。
【００２７】
本発明の液晶表示パネルにおいては、上記少なくとも一部のスペーサーは、全対称性を有する形状に形成されていることが好ましい。
【００２８】
上記構成によれば、上記少なくとも一部のスペーサーは、全対称性を有する形状に形成されているので、どの方向からの押し圧力に対応することができる。
【００２９】
本発明の液晶表示パネルにおいては、上記少なくとも一部のスペーサーは、楕円柱状に形成されていることが好ましい。
【００３０】
上記構成によれば、上記少なくとも一部のスペーサーは、楕円柱状に形成されているので、どの方向からの押し圧力に対応することができる。
【００３１】
本発明の液晶表示パネルにおいては、上記第１の絶縁基板には、上記複数のスペーサーが形成されており、上記第２の絶縁基板には、上記複数のスペーサーより高さが低く、かつ、最上部からずれるに連れて連続的にその高さが低くなる複数の突起が形成されており、上記第１の絶縁基板と上記第２の絶縁基板とは、上記複数のスペーサーの各々と上記複数の突起の各々とが平面視において重なるように、貼り合わせられていることが好ましい。
【００３２】
上記構成によれば、上記スペーサーと上記突起との接点のわずかな変位で、大きなギャップの変化に対応できるため、上記スペーサーが大きく移動することはない。したがって、上記スペーサーが大きく移動することによって生じ得る光漏れなどの不良の発生を抑制でき、コントラストの低下による表示品質の悪化を抑制することができる。
【００３３】
本発明の液晶表示パネルにおいては、上記複数のスペーサーの上部が接する層は、配向膜層であってもよい。
【００３４】
上記構成によれば、上記スペーサーが大きく移動することはない。したがって、上記スペーサーが大きく移動することによって配向膜を傷付け、配向膜が削れて配向膜の屑が周辺に撒き散らされることを抑制することができる。よって、上記スペーサーの上部が配向膜と接していても、光漏れなどの不良の発生を抑制でき、コントラストの低下による表示品質の悪化を抑制することができる。
【００３５】
本発明の液晶表示パネルにおける上記第２の絶縁基板においては、配向膜層上に上記複数の突起が形成されていることが好ましい。
【００３６】
上記構成によれば、上記突起の表面には、配向膜が存在しないため、上記スペーサーと突起とのこすれによって配向膜が削れて配向膜の屑が周辺に撒き散らされることを抑制することができるので、さらに、光漏れなどの不良の発生を抑制でき、コントラストの低下による表示品質の悪化を抑制することができる。
【００３７】
本発明の液晶表示パネルにおいては、上記複数のスペーサーと上記複数の突起とは、平面視において、遮光層と重なるように配置されていることが好ましい。
【００３８】
上記構成によれば、液晶表示パネルにおいて透過率を落とす原因ともなる上記スペーサーと上記突起とを、平面視において、遮光層と重なるように配置しているので、透過率の高い液晶表示パネルを実現することができる。
【００３９】
本発明の液晶表示装置は、上記液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルに光を照射するバックライトと、を備えた構成であってもよい。
【００４０】
上記構成によれば、光漏れなどの不良の発生を抑制でき、コントラストの低下による表示品質の悪化を抑制することができる液晶表示装置を実現できる。
【００４１】
本発明の液晶表示パネルの製造方法は、上記の課題を解決するために、第１の絶縁基板の一方側の面に、各々の最上部までの高さが均一な複数のスペーサーが形成された液晶表示パネル用基板の製造方法であって、上記第１の絶縁基板の一方側の面の全面に、感光性材料を塗布する第１の工程と、所定形状の開口部を有するマスクを介して、上記各々の最上部を中心とした場合に、上記各々の中心から離れるに連れて、連続的に露光量が増加または、減少するように、上記塗布された感光性材料を所定波長領域の光で露光する第２の工程と、上記露光された感光性材料を、現像液を用いて、上記各々の最上部を中心とした場合に、上記中心から離れるに連れて、連続的に低くなる部分を少なくとも有する形状のスペーサーにパターニングする第３の工程と、を含むことを特徴としている。
【００４２】
上記方法によれば、最上部を中心とした場合に、上記中心から離れるに連れて、連続的に低くなる部分を少なくとも有する形状のスペーサーを備えた液晶表示パネルを製造できる。
【００４３】
このような液晶表示パネルにおいては、上記スペーサーと、上記スペーサーが設けられている基板と対向する方の基板との接点のわずかな変位で、大きなギャップの変化に対応できるため、上記スペーサーが大きく移動せず、上記スペーサーが大きく移動することによって生じ得る光漏れなどの不良の発生を抑制でき、コントラストの低下による表示品質の悪化を抑制することができる。
【００４４】
本発明の液晶表示パネルの製造方法は、上記第１の絶縁基板の一方側の面上に、複数個の枠をシール材で描画する第４の工程と、上記複数の枠内に液晶材を滴下する第５の工程と、上記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板とを、上記シール材を介して、貼り合わせする第６の工程と、を含む方法であってもよい。
【００４５】
上記方法によれば、生産性高く、光漏れなどの不良の発生を抑制でき、コントラストの低下による表示品質の悪化を抑制することができる液晶表示パネルを製造することができる。
【００４６】
本発明の液晶表示パネルの製造方法においては、上記第６の工程の前には、上記第２の絶縁基板に、上記複数のスペーサーより高さが低く、かつ、最上部からずれるに連れて連続的にその高さが低くなる複数の突起を形成する工程が含まれており、上記第６の工程においては、上記第１の絶縁基板と上記第２の絶縁基板とは、上記複数のスペーサーの各々と上記複数の突起の各々とが平面視において重なるように、貼り合わせられていることが好ましい。
【００４７】
上記方法によれば、上記スペーサーと上記突起との接点のわずかな変位で、大きなギャップの変化に対応できる液晶表示パネルを製造することができる。
【００４８】
このような液晶表示パネルにおいては、上記スペーサーが大きく移動することはない。したがって、上記スペーサーが大きく移動することによって生じ得る光漏れなどの不良の発生を抑制でき、コントラストの低下による表示品質の悪化を抑制することができる。
【００４９】
本発明の液晶表示パネルの製造方法においては、上記第２の絶縁基板に、上記複数の突起を形成する工程の前に、配向膜を形成する工程が含まれていることが好ましい。
【００５０】
上記方法によって製造された液晶表示パネルに備えられた突起の表面には、配向膜が存在しない。
【００５１】
したがって、上記スペーサーと上記突起とのこすれによって配向膜が削れて配向膜の屑が周辺に撒き散らされることを抑制することができるので、さらに、光漏れなどの不良の発生を抑制でき、コントラストの低下による表示品質の悪化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００５２】
本発明の液晶表示パネルは、以上のように、上記複数のスペーサー中の少なくとも一部のスペーサーは、当該スペーサーが設けられた基板面から当該スペーサーの上部までの高さが、当該スペーサーの最上部を中心とした場合に、上記中心から離れるに連れて、連続的に低くなる部分を少なくとも有するように形成されている構成である。
【００５３】
また、本発明の液晶表示パネル用基板の製造方法は、以上のように、上記第１の絶縁基板の一方側の面の全面に、感光性材料を塗布する第１の工程と、所定形状の開口部を有するマスクを介して、上記各々の最上部を中心とした場合に、上記各々の中心から離れるに連れて、連続的に露光量が増加または、減少するように、上記塗布された感光性材料を所定波長領域の光で露光する第２の工程と、上記露光された感光性材料を、現像液を用いて、上記各々の最上部を中心とした場合に、上記中心から離れるに連れて、連続的に低くなる部分を少なくとも有する形状のスペーサーにパターニングする第３の工程と、を含む方法である。
【００５４】
それゆえ、所定の限界値を超える程度の押し圧力が加えられた場合においても、表示品質の悪化を抑制できる液晶表示パネルおよび液晶表示パネル用基板の製造方法を実現することできる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施の形態の液晶表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態の液晶表示装置に備えられたフォートスペーサーの形状と、その形状により導き出せる効果を説明するための図である。
【図３】従来の円柱形状のカラムスペーサーを備えた液晶表示パネルと、本発明の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた楕円柱形状のフォートスペーサーを備えた液晶表示パネルと、を比較した図である。
【図４】本発明の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた対向基板（カラーフィルター基板）に楕円柱形状のフォートスペーサーを形成する方法を説明するための図である。
【図５】本発明の他の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた液晶表示パネルの概略構成を示す図である。
【図６】本発明の他の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた液晶表示パネルに備えられたフォートスペーサーと突起との接点のわずかな変位で、大きなギャップの変化に対応できる様子を示す図である。
【図７】従来の円柱形状のカラムスペーサーを備えた液晶表示パネルと、本発明の他の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた楕円柱形状のフォートスペーサーと突起とを備えた液晶表示パネルと、を比較した図である。
【図８】本発明のさらに他の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた液晶表示パネルの概略構成を示す図である。
【図９】従来の円柱形状のカラムスペーサーを備えた液晶表示パネルと、本発明のさらに他の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた楕円柱形状のフォートスペーサーが設けられた位置に応じて、ＴＦＴ基板側に設けられた配向膜上に突起を備えた液晶表示パネルと、を比較した図である。
【図１０】従来のカラムスペーサーを備えた液晶表示パネルの概略構成と、その問題点と、を説明するための図である。
【図１１】特許文献１に開示されている従来の液晶表示パネルの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などはあくまで一実施形態に過ぎず、これらによってこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。
【００５７】
なお、以下の実施の形態においては、液晶表示装置に備えられた液晶表示パネルの一例として、ＴＦＴ基板に対向する対向基板側にブラックマトリクスを含むカラーフィルター層を設けた場合を例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、ＴＦＴ基板側にブラックマトリクスを含むカラーフィルター層を設けたＣＯＡ（Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｏｎ  Ａｒｒａｙ）構造などにおいても、本願発明は好適に用いることができる。
【００５８】
また、以下の実施の形態においては、ＴＦＴ基板に対向する対向基板側にスペーサーを設けた場合を例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、ＴＦＴ基板側にスペーサーを設けてもよい。
【００５９】
〔実施の形態１〕
以下、図１から図４に基づいて、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００６０】
図１は、液晶表示装置１の概略構成を示す図である。
【００６１】
図示されているように、液晶表示装置１には、対向基板（カラーフィルター基板）２と、ＴＦＴ基板３と、この両基板２・３間に挟持されている液晶層４と、からなる液晶表示パネル１３と、液晶表示パネル１３に均一な光を照射するバックライト１４と、が備えられている。
【００６２】
対向基板（カラーフィルター基板）２には、絶縁基板５と、絶縁基板５におけるＴＦＴ基板３と対向する面に形成されたブラックマトリクス層６Ｂおよび例えば、Ｒ／Ｇ／Ｂ各色からなるカラーフィルター層６ＣＦと、ブラックマトリクス層６Ｂと各色のカラーフィルター層６ＣＦとの間の段差を平坦化させるオーバーコート層７と、オーバーコート層７上に形成された感光性アクリル樹脂からなるフォートスペーサー８Ｓと、オーバーコート層７およびフォートスペーサー８Ｓを覆うように形成された配向膜９と、が備えられている。
【００６３】
本実施の形態においては、絶縁基板５として、ガラス基板を用いているが、これに限定されることはなく、後から形成する膜の形成工程に耐えられる程度の耐熱性と透過率を有するのであれば、プラスチック基板などを用いてもよい。
【００６４】
そして、本実施の形態においては、オーバーコート層７の形成には、エポキシ系樹脂などからなる熱硬化型のオーバーコートを用いており、フォートスペーサー８Ｓの形成には、透過率などを考慮し、ネガ型の感光性アクリル樹脂を用いているが、これに限定されることはなく、例えば、オーバーコート層７の形成に光硬化型のオーバーコートを用いてもよく、フォートスペーサー８Ｓの形成にポジ型の感光性アクリル樹脂を用いてもよい。
【００６５】
また、必要に応じては、オーバーコート層７およびフォートスペーサー８Ｓを、一つのネガ型の感光性樹脂とハーフトーンマスクとを用いて、一回の露光・現像工程で形成することもできる。
【００６６】
一方、ＴＦＴ基板３には、絶縁基板１０と、絶縁基板１０における対向基板（カラーフィルター基板）２と対向する面に形成されたＴＦＴ素子形成層１１と、ＴＦＴ素子形成層１１を覆うように形成された配向膜１２と、が備えられている。
【００６７】
なお、図示されてないが、ＴＦＴ素子形成層１１には、走査信号線と接続されたゲート電極層、ゲート絶縁層、半導体層、ソース・ドレイン電極層、層間絶縁膜層およびドレイン電極と接続された画素電極層が順に積層されている。
（フォートスペーサー）
以下、図２に基づいて、フォートスペーサー８Ｓの形状について説明する。
【００６８】
図２は、液晶表示パネル１３に備えられたフォートスペーサー８Ｓの形状と、その形状により導き出せる効果を説明するための図である。
【００６９】
図示されているように、液晶表示パネル１３に備えられたフォートスペーサー８Ｓは、楕円柱形状に形成されている。
【００７０】
そして、その形状は、フォートスペーサー８Ｓの底部（フォートスペーサー８Ｓが形成されている基板面と接している部分）の中心からフォートスペーサー８Ｓの最上部（フォートスペーサー８Ｓが形成されている基板と対向する基板の基板面と接している部分）までの距離が最も長く、上記最上部から離れるに連れて、その距離が短くなるようになっている。
【００７１】
すなわち、フォートスペーサー８Ｓが設けられた基板面から当該フォートスペーサー８Ｓの上部までの高さが、当該フォートスペーサー８Ｓの最上部を中心とした場合に、上記中心から離れるに連れて、連続的に低くなる部分を少なくとも有する形状に形成されているのであれば、本実施の形態で用いている形状のように、必ずしも楕円柱形状である必要はない。
【００７２】
本実施の形態においては、どの方向からの押し圧力にも対応できる形状とすることを考慮し、フォートスペーサー８Ｓを全対称性を有する楕円柱形状に形成している。
【００７３】
図示されているように、例えば、対向基板（カラーフィルター基板）２側からの押し圧力によって、対向基板２が傾くと、液晶表示パネル１３には大きなギャップの変化が生じることとなるが、フォートスペーサー８Ｓは全対称性を有する楕円柱形状に形成されているので、フォートスペーサー８ＳとＴＦＴ基板３との接点のわずかな変位で、このような大きなギャップの変化に対応できるため、対向基板２に設けられたフォートスペーサー８Ｓが大きく移動せず、フォートスペーサー８Ｓが表示領域にはみ出して液晶の配向を乱したり、配向膜１２を傷付け、配向膜１２が削れて配向膜１２の屑が周辺に撒き散らされることを抑制することができる。したがって、光漏れなどの不良の発生を抑制でき、コントラストの低下による表示品質の悪化を抑制することができる。
【００７４】
図３は、従来の円柱形状のカラムスペーサー１０３を備えた液晶表示パネル１００と、楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓを備えた液晶表示パネル１３と、を比較した図である。
【００７５】
図３（ａ）に図示されているように、従来の円柱形状のカラムスペーサー１０３においては、頂上一帯が平坦であり、円柱の高さも一定となっている。
【００７６】
したがって、対向基板１０２（または、ＴＦＴ基板１０１）が、外部から押し圧力Ｐを受けた場合に、カラムスペーサー１０３を基準に、押し圧力Ｐが加えられた一方側のセルギャップは、Ｇ１と狭くなり、他方側はＧ２と広くなるが、押し圧力Ｐによるセルギャップの変化に対して、カラムスペーサー１０３自身が大きく移動しながら変形してつぶれない限り対応できない。
【００７７】
よって、このように両基板間のセルギャップが変化する際には、カラムスペーサー１０３のＴＦＴ基板１０１上の位置が大きくずれることとなる。
【００７８】
そして、このずれに伴い、液晶分子の配向に乱れが生じたり、配向膜１０４が削れることにより生じた配向膜屑によって、光漏れが発生してしまい、液晶表示パネル１００の表示画像におけるコントラストの低下を招いてしまう。
【００７９】
一方、図３（ｂ）に図示されているように、液晶表示パネル１３には楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓが備えられている。
【００８０】
楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓは、フォートスペーサー８Ｓの底部からフォートスペーサー８ＳのＴＦＴ基板３との接点までの距離が、フォートスペーサー８Ｓの最上部からずれるに連れて連続的に短くなるようになっている。
【００８１】
したがって、フォートスペーサー８Ｓが僅かにずれて、ＴＦＴ基板３との接点を変えるだけで、押し圧力Ｐによるセルギャップの変化を吸収できる。
【００８２】
フォートスペーサー８Ｓは、図１１に示す特許文献１に開示されている構成のように、スペーサーを両基板側から固定しないので、大きな外力に対しても柔軟に対応でき、かつ、スペーサー自身は基板面内を大きく移動しないため、基板へ与える影響も最小限に届めることができるようになっている。
（フォートスペーサーの形成方法）
以下、図４に基づいて、フォートスペーサー８Ｓの形成方法について説明する。
【００８３】
図４は、対向基板（カラーフィルター基板）２にフォートスペーサー８Ｓを形成する方法を説明するための図である。
【００８４】
図４（ａ）に図示されているように、絶縁基板５の一方側の面には、ブラックマトリクス層６Ｂおよび例えば、Ｒ／Ｇ／Ｂ各色からなるカラーフィルター層６ＣＦが設けられており、それから、ブラックマトリクス層６Ｂと各色のカラーフィルター層６ＣＦとの間の段差を平坦化させるオーバーコート層７が設けられている。
【００８５】
そして、絶縁基板５の全面に形成されたオーバーコート層７上に、フォートスペーサー８Ｓを形成する層となるネガ型の感光性アクリル樹脂８を、例えば、スピン型コーターやスリット型コーターを用いて、全面塗布する。
【００８６】
それから、図示してないが、必要に応じて、真空引きや所定温度でのプリべークを行う。
【００８７】
そして、図４（ｂ）に図示されているように、ネガ型の感光性アクリル樹脂８に対して、所定形状の開口部を有するマスクを用いて露光を行う。
【００８８】
本実施の形態においては、透過率などを考慮し、ブラックマトリクス層６Ｂと平面視において重なる位置にフォートスペーサー８Ｓを設けるため、マスクの開口部の位置がブラックマトリクス層６Ｂと平面視において重なっているが、これに限定されることはなく、フォートスペーサー８Ｓを特定色のカラーフィルター層、例えば、青色のカラーフィルター層上にのみ設けてもよい。
【００８９】
そして、ネガ型の感光性アクリル樹脂８に対する露光工程および現像工程を以下のように行うことにより、図４（ｃ）に示すような楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓを形成することができる。
【００９０】
例えば、ネガ型の感光性アクリル樹脂８に対して、マスクを所定距離離した状態で、従来の円柱形状のカラムスペーサーを形成する時に必要とされる露光量より、露光量を増やしオーバー露光を行う。こうすると、上記マスクの開口部の中央部分と平面視において重なるネガ型の感光性アクリル樹脂８においては相対的に露光量が大きくなるが、上記マスクの開口部の端部分に近づくに連れて、その露光量は相対的に小さくなる。
【００９１】
このように露光されたネガ型の感光性アクリル樹脂８を現像液を用いて、従来の円柱形状のカラムスペーサーを形成する時に必要とされる現像時間より長い時間オーバー現像することにより、図４（ｃ）に示すような楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓを形成することができる。
【００９２】
また、このような方法以外にも、マスクの開口部において、開口部の中央部で透過率が最も高く、開口部の端に行く程、連続的に透過率が下がるようなハーフトーンマスクを用いることによっても、図４（ｃ）に示すような楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓを形成することができる。
【００９３】
それから、図示してないが、必要に応じて、所定温度でのポストべークを行い、楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓをさらに硬化させ、所定の弾性率を有するようにする。
【００９４】
そして、図４（ｄ）に図示されているように、オーバーコート層７とフォートスペーサー８Ｓとを覆うように、配向膜９を形成し、対向基板（カラーフィルター基板）２を完成させる。
【００９５】
それから、図示してないが、対向基板（カラーフィルター基板）２における配向膜９上に、複数個の枠をシール材で描画し、上記複数の枠内に液晶材を滴下した後、ＴＦＴ基板３を貼り合わせる。
【００９６】
そして、貼り合わせられた基板を上記枠に沿って切断することにより、所定サイズの液晶表示パネル１３を完成させることができる。
【００９７】
なお、本実施の形態においては、液晶表示パネル１３に備えられたスペーサーを全て、楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓとしているが、これに限定されることはなく、液晶表示パネル１３に備えられたスペーサーは、従来の円柱形状のカラムスペーサーと楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓとが交互に配置されていたり、特定領域にのみ楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓが設けられる構成としてもよい。
【００９８】
〔実施の形態２〕
次に、図５から図７に基づいて、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施の形態の液晶表示パネル１３ａにおいては、楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓが設けられた位置に応じて、ＴＦＴ基板３ａ側に突起１５を備えている点において実施の形態１とは異なっている。その他の構成については実施の形態１において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００９９】
図５は、液晶表示パネル１３ａの概略構成を示す図である。
【０１００】
図示されているように、液晶表示パネル１３ａにおいては、楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓが設けられた位置に応じて、ＴＦＴ基板３ａ側に最上部からずれるに連れて連続的にその高さが低くなる形状に形成された突起１５が設けられ、その上から配向膜１２が形成されている。
【０１０１】
上記構成によれば、ＴＦＴ基板３ａ側にも突起１５が設けられているため、例えば、対向基板（カラーフィルター基板）２側から押し圧力Ｐが加えられた場合、対向基板２が傾くと、液晶表示パネル１３ａには大きなギャップの変化が生じることとなるが、フォートスペーサー８Ｓは全対称性を有する楕円柱形状に形成されているので、フォートスペーサー８ＳとＴＦＴ基板３ａに設けられた突起１５との接点のわずかな変位で、このような大きなギャップの変化に対応できるため、対向基板２に設けられたフォートスペーサー８Ｓが大きく移動せず、フォートスペーサー８Ｓが表示領域にはみ出して液晶の配向を乱したり、配向膜１２を傷付け、配向膜１２が削れて配向膜１２の屑が周辺に撒き散らされることを抑制することができる。したがって、光漏れなどの不良の発生を抑制でき、コントラストの低下による表示品質の悪化を抑制することができる。
【０１０２】
図６は、対向基板（カラーフィルター基板）に備えられえたフォートスペーサー８ＳとＴＦＴ基板３ａに設けられた突起１５との接点のわずかな変位で、大きなギャップの変化に対応できる様子を示す図である。
【０１０３】
図６（ａ）は、外部から押し圧力Ｐを受けてない場合を示しており、フォートスペーサー８Ｓの最上部と突起１５の最上部とが、接している。
【０１０４】
一方、図６（ｂ）は、外部から押し圧力Ｐを受け、液晶表示パネル１３ａのセルギャップが狭くなった領域を示しており、フォートスペーサー８Ｓと突起１５との接点のわずかな変位で、このようにセルギャップが狭くなるような変化を吸収している。
【０１０５】
図７は、従来の円柱形状のカラムスペーサー１０３を備えた液晶表示パネル１００と、楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓと突起１５とを備えた液晶表示パネル１３ａと、を比較した図である。
【０１０６】
図７（ａ）については、実施の形態１における図３（ａ）の説明部分で既に説明しているので、その説明は省略する。
【０１０７】
一方、図７（ｂ）に図示されているように、液晶表示パネル１３ａには、楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓと、最上部からずれるに連れて連続的にその高さが低くなる形状に形成された突起１５と、が備えられている。
【０１０８】
図示されているように、液晶表示パネル１３ａによれば、フォートスペーサー８Ｓが僅かにずれて、ＴＦＴ基板３ａの突起１５との接点を変えるだけで、押し圧力Ｐによるセルギャップの変化を吸収できるようになっている。
【０１０９】
上記構成によれば、フォートスペーサー８Ｓは、図１１に示す特許文献１に開示されている構成のように、スペーサーを両基板側から固定しないので、大きな外力に対しても柔軟に対応でき、かつ、スペーサー自身は基板面内を大きく移動しないため、基板へ与える影響も最小限に届めることができるようになっている。
【０１１０】
なお、本実施の形態においては、突起１５の形成には、フォートスペーサー８Ｓの形成に用いられているネガ型の感光性アクリル樹脂をそのまま用いて、同様の方法で、最上部からずれるに連れて連続的にその高さが低くなる形状に突起１５を形成したが、用いる材料や方法がこれに限定されることはない。
【０１１１】
〔実施の形態３〕
次に、図８および図９に基づいて、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施の形態の液晶表示パネル１３ｂにおいては、楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓが設けられた位置に応じて、ＴＦＴ基板３ａ側に突起１５を備えている点において実施の形態１とは異なっており、突起１５が配向膜１２上に形成されている点において実施の形態２とは異なっている。その他の構成については実施の形態１および２において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１および２の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１１２】
図８は、液晶表示パネル１３ｂの概略構成を示す図である。
【０１１３】
図示されているように、液晶表示パネル１３ｂにおいては、楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓが設けられた位置に応じて、ＴＦＴ基板３ｂ側に設けられた配向膜１２上に最上部からずれるに連れて連続的にその高さが低くなる形状に形成された突起１５が設けられている。
【０１１４】
上記構成によれば、ＴＦＴ基板３ｂ側に設けられた突起１５の表面には、配向膜が存在しないため、フォートスペーサー８Ｓと突起１５とのこすれによって配向膜が削れて配向膜の屑が周辺に撒き散らされることを抑制することができる。したがって、光漏れなどの不良の発生を抑制でき、コントラストの低下による表示品質の悪化を抑制することができる。
【０１１５】
図９は、従来の円柱形状のカラムスペーサー１０３を備えた液晶表示パネル１００と、楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓが設けられた位置に応じて、ＴＦＴ基板３ｂ側に設けられた配向膜１２上に最上部からずれるに連れて連続的にその高さが低くなる形状に形成された突起１５を備えた液晶表示パネル１３ｂと、を比較した図である。
【０１１６】
図９（ａ）については、実施の形態１における図３（ａ）の説明部分で既に説明しているので、その説明は省略する。
【０１１７】
一方、図９（ｂ）に図示されているように、液晶表示パネル１３ｂには、楕円柱形状のフォートスペーサー８Ｓと、最上部からずれるに連れて連続的にその高さが低くなる形状に形成された突起１５と、が備えられている。
【０１１８】
図示されているように、液晶表示パネル１３ｂによれば、フォートスペーサー８Ｓが僅かにずれて、ＴＦＴ基板３ｂの突起１５との接点を変えるだけで、押し圧力Ｐによるセルギャップの変化を吸収できるようになっている。
【０１１９】
さらに、上述したように、ＴＦＴ基板３ｂ側に設けられた突起１５の表面には、配向膜が存在しないため、フォートスペーサー８Ｓと突起１５とのこすれによって配向膜が削れて配向膜の屑が周辺に撒き散らされることを抑制することができるようになっている。
【０１２０】
上記構成によれば、フォートスペーサー８Ｓは、図１１に示す特許文献１に開示されている構成のように、スペーサーを両基板側から固定しないので、大きな外力に対しても柔軟に対応でき、かつ、スペーサー自身は基板面内を大きく移動しないため、基板へ与える影響も最小限に届めることができるようになっている。
【０１２１】
本発明は上記した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明は、液晶表示パネルと、液晶表示パネルを備えた液晶表示装置に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１          液晶表示装置
２          対向基板（カラーフィルター基板）
３          ＴＦＴ基板
３ａ        ＴＦＴ基板
３ｂ        ＴＦＴ基板
４          液晶層
５、１０    絶縁基板
６Ｂ        ブラックマトリクス層
６ＣＦ      カラーフィルター層
７          オーバーコート層
８          感光性アクリル樹脂
８Ｓ        フォートスペーサー（スペーサー）
９、１２    配向膜
１１        ＴＦＴ素子形成層
１３        液晶表示パネル
１３ａ      液晶表示パネル
１３ｂ      液晶表示パネル
１４        バックライト
１５        突起
【図１】
2013242445.tif 000003
【図２】
2013242445.tif 000004
【図３】
2013242445.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013242445.tif 000009
【図８】
2013242445.tif 000010
【図９】
2013242445.tif 000011
【図１０】
2013242445.tif 000012
【図１１】
2013242445.tif 000013