(57)【要約】【課題】輝度むらの少ない液晶表示装置を実現する。【解決手段】画素電極を有するＴＦＴ基板１００とブラックマトリクスを有する対向基板２００の間に液晶が挟持され、表示領域５００を有する液晶表示装置であって、前記表示領域５００には、複数の第１の画素を有する第１の領域ＢＢと、複数の第２の画素を有する第２の領域ＡＡを有し、前記第１の領域ＢＢにおける複数の前記第１の画素におけるカラーフィルタの厚さは、前記第２の領域ＡＡにおける複数の前記第２の画素におけるカラーフィルタの厚さよりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。【選択図】図６
2017187530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極を有するＴＦＴ基板とブラックマトリクスを有する対向基板の間に液晶が挟持され、表示領域を有する液晶表示装置であって、
前記表示領域には、複数の第１の画素を有する第１の領域と、複数の第２の画素を有する第２の領域を有し、
前記第１の領域における複数の前記第１の画素におけるカラーフィルタの厚さは、前記第２の領域における複数の前記第２の画素におけるカラーフィルタの厚さよりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１の領域における複数の前記第１の画素には、第１のカラーフィルタ、第２のカラーフィルタ、第３のカラーフィルタが対応し、前記第２の領域における複数の前記第２の画素には、前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、前記第３のカラーフィルタが対応し、
前記第１のカラーフィルタの前記第１の領域における厚さは、前記第１のカラーフィルタの前記第２の領域における厚さよりも大きい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】
前記第１のカラーフィルタは青カラーフィルタである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】
前記表示領域には、ＴＦＴ基板と対向基板の間隔を規定する柱状スペーサが形成されており、前記第１の領域における前記柱状スペーサの密度は、前記第２の領域における前記柱状スペーサの密度よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１の領域における画素電極の幅は、前記第２の領域における画素電極の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
画素電極を有するＴＦＴ基板とブラックマトリクスを有する対向基板の間に液晶が挟持され、表示領域を有する液晶表示装置であって、
前記表示領域には、複数の第１の画素を有する第１の領域と、複数の第２の画素を有する第２の領域を有し、
前記ブラックマトリクスと前記ブラックマトリクスの間の幅をブラックマトリクス開口領域と定義した場合、前記第１の領域における複数の前記第１の画素における前記ブラックマトリクス開口領域の幅は、前記第２の領域における複数の前記第２の画素における前記ブラックマトリクス開口領域の幅よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１の領域における複数の前記第１の画素は、第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタと第３のカラーフィルタを含み、前記第２の領域における複数の前記第２の画素は、第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタと第３のカラーフィルタを含み、
前記第１の領域における前記第１のカラーフィルタに対応する前記ブラックマトリクス開口領域幅は、前記第２の領域における前記第１のカラーフィルタに対応する前記ブラックマトリクス開口領域幅よりも小さいことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１のカラーフィルタは青カラーフィルタであることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記表示領域には、ＴＦＴ基板と対向基板の間隔を規定する柱状スペーサが形成されており、前記第１の領域における前記柱状スペーサの密度は、前記第２の領域における前記柱状スペーサの密度よりも大きいことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１の領域における画素電極の幅は、前記第２の領域における画素電極の幅よりも小さいことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
画素電極を有するＴＦＴ基板とブラックマトリクスを有する対向基板の間に液晶が挟持され、表示領域を有する液晶表示装置であって、
前記表示領域には、複数の第１の画素を有する第１の領域と、複数の第２の画素を有する第２の領域と、前記第１の領域と前記第２の間であって、複数の第３の画素を有する第３の領域を有し、
前記第１の領域における複数の前記第１の画素におけるカラーフィルタの厚さは、前記第２の領域における複数の前記第２の画素におけるカラーフィルタの厚さよりも大きく、前記第３の領域における複数の前記第３の画素におけるカラーフィルタの厚さは、前記第１の領域から前記第２の領域に向かうに従い、前記第１の前記複数の画素におけるカラーフィルタの厚さから、前記第２の複数の前記第２の画素におけるカラーフィルタの厚さに徐々に薄くなっていくことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】
前記カラーフィルタは、第１のカラーフィルタ、第２のカラーフィルタ、第３のカラーフィルタを含み、前記第１の領域における前記第１のカラーフィルタの厚さは、前記第２の領域における前記第１のカラーフィルタの厚さよりも大きく、前記第３の領域における前記第１のカラーフィルタの厚さは、前記第１の領域から前記第２の領域に向かうに従い、前記第１の領域の前記第１のカラーフィルタの厚さから、前記第２の領域における前記第１のカラーフィルタの厚さに徐々に薄くなっていくことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１のカラーフィルタは青カラーフィルタであることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
画素電極を有するＴＦＴ基板とブラックマトリクスを有する対向基板の間に液晶が挟持され、表示領域を有する液晶表示装置であって、
前記表示領域には、複数の第１の画素を有する第１の領域と、複数の第２の画素を有する第２の領域と、前記第１の領域と前記第２の間であって、複数の第３の画素を有する第３の領域を有し、
前記ブラックマトリクスと前記ブラックマトリクスの間の幅をブラックマトリクス開口領域と定義した場合、前記第１の領域における複数の前記第１の画素における前記ブラックマトリクス開口領域の幅は、前記第２の領域における複数の前記第２の画素における前記ブラックマトリクス開口領域の幅よりも小さく、
前記第３の領域における複数の前記第３の画素における前記ブラックマトリクス開口領域の幅は、前記第１の領域から前記第２の領域に向かうに従い、前記第１の前記複数の画素における前記ブラックマトリクス開口領域の幅から、前記第２の複数の前記第２の画素における前記ブラックマトリクス開口領域の幅に徐々に大きくなっていくことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１５】
前記カラーフィルタは、第１のカラーフィルタ、第２のカラーフィルタ、第３のカラーフィルタを含み、
前記第１の領域における前記第１の領域における前記第１のカラーフィルタに対応する前記ブラックマトリクス開口領域の幅は、前記第２の領域における前記第１のカラーフィルタに対応する前記ブラックマトリクスの開口領域の幅よりも小さく、前記第３の領域における前記第１のカラーフィルタに対応する前記ブラックマトリクスの開口領域の幅は、前記第１の領域から前記第２の領域に向かうに従い、前記第１の領域における前記第１のカラーフィルタに対応する前記ブラックマトリクス開口領域の幅から、前記第２の領域における前記第１のカラーフィルタに対応する前記ブラックマトリクスの開口領域の幅に徐々に大きくなっていくことを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記第１のカラーフィルタは、青カラーフィルタであることを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に画面の輝度を均一化した液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【０００３】
画面において輝度むらや色むらが存在すると画質を劣化させる。対向基板には、ブラックマトリクスやカラーフィルタが形成されており、カラーフィルタの透過率、ブラックマトリクスの開口率等にむらが存在すると輝度むらや色むらを引き起こしやすい。
【０００４】
特許文献１には、半透過型液晶表示装置において、透過領域と反射領域とにおいて、カラーフィルタを透過率を実質的に同じにするために、同一画素において、反射領域におけるカラーフィルタの厚さを透過領域におけるカラーフィルタの厚さよりも薄くする構成が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、カラーフィルタの表面に凹凸を形成することによって、バックライトからの光が他の画素に入射する量を軽減する構成が記載されている。
【０００６】
特許文献３には、対向基板に形成するブラックマトリクスを隔壁として、カラーフィルタをインクジェットで形成する構成が記載されている。この文献においては、隣り合う画素の、カラーフィルタの厚さが色毎に異なる構成も記載されている。
【０００７】
特許文献４には、単位画素内を複数の領域に分け、各領域毎にカラーフィルタの厚さを変化させ、その結果単一画素内において液晶の層厚の異なる領域を形成することにより、液晶駆動の閾値の制御性を向上させた構成が記載されている。
【０００８】
一方、ＴＦＴ基板における画素電極等の形状も光の透過率を変化させる。特許文献５には、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示装置において、静電気に対する耐性を向上させるために、表示領域の最外周の画素における画素電極の幅を変化させる構成が記載されている。この場合、画素電極の幅が大きくなった部分では、透過率が低下する可能性が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２４８３２３号公報
【特許文献２】特開２０１−１９１６３８号公報
【特許文献３】特開２００１−１９４５２１号公報
【特許文献４】特開平１０−４８６２０号公報
【特許文献５】特願２０１２−１８６９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
液晶表示装置の画面の透過率は、種々の要因で変化する。すなわち、ＴＦＴ基板における画素の透過率、対向基板におけるカラーフィルタの厚さ、ブラックマトリクスの開口領域の幅、ＴＦＴ基板と対向基板の間隔を規定するための柱状スペーサの密度等である。
【００１１】
高精細になり、画素ピッチが小さくなると、画面の輝度むらや色むらに対して、これらの要素の影響が、顕著になる。また、マザー基板中の液晶セルの数を多くするために、マザー基板のサイズを大きくした場合、露光装置の大型化を防止するために、マルチレンズを用いたスキャン方式が採用されている。この場合、個々のレンズの境界における照度むらが、カラーフィルタの厚さやブラックマトリクスの幅あるいはブラックマトリクスの開口領域幅に影響を与え、輝度むらや色むらを引き起こす場合がある。
【００１２】
本発明の課題は、以上のような問題を解決して、輝度むらや色むらが少ない液晶表示装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記課題を克服するものであり、主な具体的な手段は次のとおりである。
【００１４】
（１）画素電極を有するＴＦＴ基板とブラックマトリクスを有する対向基板の間に液晶が挟持され、表示領域を有する液晶表示装置であって、前記表示領域には、複数の第１の画素を有する第１の領域と、複数の第２の画素を有する第２の領域を有し、前記第１の領域における複数の前記第１の画素におけるカラーフィルタの厚さは、前記第２の領域における複数の前記第２の画素におけるカラーフィルタの厚さよりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。
【００１５】
（２）画素電極を有するＴＦＴ基板とブラックマトリクスを有する対向基板の間に液晶が挟持され、表示領域を有する液晶表示装置であって、前記表示領域には、複数の第１の画素を有する第１の領域と、複数の第２の画素を有する第２の領域を有し、前記ブラックマトリクスと前記ブラックマトリクスの間の幅をブラックマトリクス開口領域の幅と定義した場合、前記第１の領域における複数の前記第１の画素における前記ブラックマトリクス開口領域の幅は、前記第２の領域における複数の前記第２の画素における前記ブラックマトリクス開口領域の幅よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。
【００１６】
（３）画素電極を有するＴＦＴ基板とブラックマトリクスを有する対向基板の間に液晶が挟持され、表示領域を有する液晶表示装置であって、前記表示領域には、複数の第１の画素を有する第１の領域と、複数の第２の画素を有する第２の領域と、前記第１の領域と前記第２の間であって、複数の第３の画素を有する第３の領域を有し、前記第１の領域における複数の前記第１の画素におけるカラーフィルタの厚さは、前記第２の領域における複数の前記第２の画素におけるカラーフィルタの厚さよりも大きく、前記第３の領域における複数の前記第３の画素におけるカラーフィルタの厚さは、前記第１の領域から前記第２の領域に向かうに従い、前記第１の前記複数の画素におけるカラーフィルタの厚さから、前記第２の複数の前記第２の画素におけるカラーフィルタの厚さに徐々に薄くなっていくことを特徴とする液晶表示装置。
【００１７】
（４）画素電極を有するＴＦＴ基板とブラックマトリクスを有する対向基板の間に液晶が挟持され、表示領域を有する液晶表示装置であって、
前記表示領域には、複数の第１の画素を有する第１の領域と、複数の第２の画素を有する第２の領域と、前記第１の領域と前記第２の間であって、複数の第３の画素を有する第３の領域を有し、前記第１の領域における複数の前記第１の画素における前記ブラックマトリクス開口領域の幅は、前記第２の領域における複数の前記第２の画素における前記ブラックマトリクス開口領域の幅よりも小さく、前記第３の領域における複数の前記第３の画素における前記ブラックマトリクス開口領域の幅は、前記第１の領域から前記第２の領域に向かうに従い、前記第１の前記複数の画素における前記ブラックマトリクス開口領域の幅から、前記第２の複数の前記第２の画素における前記ブラックマトリクス開口領域の幅に徐々に大きくなっていくことを特徴とする液晶表示装置。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が適用される液晶表示装置の平面図である。
【図２】液晶表示装置の表示領域の断面図である。
【図３】液晶表示装置の表示領域の平面図である。
【図４】柱状スペーサを含む液晶表示パネルの模式断面図である。
【図５】液晶表示装置を湾曲させる場合の柱状スペーサの密度を示す模式断面図である。
【図６】表示領域中央で柱状スペーサの密度が大きい場合の輝度むらを示す平面図である。
【図７】表示領域における位置による柱状スペーサ密度の変化を示すグラフである。
【図８Ａ】カラーフィルタを薄くした場合の対向基板の断面図である。
【図８Ｂ】カラーフィルタを厚くした場合の対向基板の断面図である。
【図９】柱状スペーサの密度による輝度むらをカラーフィルタの厚さを制御することによって補償することを示すグラフである。
【図１０Ａ】ブラックマトリクスの開口領域幅を大きくした場合の平面図である。
【図１０Ｂ】ブラックマトリクスの開口領域幅を小さくした場合の平面図である。
【図１１】柱状スペーサの密度による輝度むらをブラックマトリクスの開口領域幅を制御することによって補償することを示すグラフである。
【図１２】柱状スペーサによって、ＴＦＴ基板と対向基板の横方向のずれを防止する例を示す断面図である。
【図１３】柱状スペーサの密度を画面のコーナー部で大きくした場合の輝度への影響を示す例である。
【図１４】画素電極の幅を表示領域の周辺で大きくした場合の輝度への影響を示す例である。
【図１５】マザー基板を示す平面図である。
【図１６】マルチレンズを用いたスキャン露光を示す斜視図である。
【図１７】マルチレンズを用いたスキャン露光を示す断面図である。
【図１８】スキャン露光による露光むらの影響を示すマザー基板の平面図である。
【図１９】スキャン露光による露光むらの影響を示す液晶表示パネルの平面図である。
【図２０Ａ】図１９の領域IIIにおけるカラーフィルタの厚さを示す断面図である。
【図２０Ｂ】図１９の領域Iにおけるカラーフィルタの厚さを示す断面図である。
【図２１】図１９における青カラーフィルタの膜厚分布を示すグラフである。
【図２２Ａ】図１９の領域IIIにおけるブラックマトリクスの幅を示す平面図である。
【図２２Ｂ】図１９の領域Ｉにおけるブラックマトリクスの幅を示す平面図である。
【図２３】図１９におけるブラックマトリクス幅の変化を示すグラフである。
【図２４】本発明の実施例２を説明する液晶表示パネルの平面図である。
【図２５Ａ】図２４の領域IIIにおけるカラーフィルタの厚さを示す断面図である。
【図２５Ｂ】図２４の領域IIにおけるカラーフィルタの厚さを示す断面図である。
【図２５Ｃ】図２４の領域Iにおけるカラーフィルタの厚さを示す断面図である。
【図２６Ａ】本発明における青カラーフィルタの膜厚分布を示すグラフである。
【図２６Ｂ】本発明における青カラーフィルタの膜厚分布を示す他のグラフである。
【図２７】青カラーフィルタにグラデーションを形成するためのフィルタの透過率を示すグラフである。
【図２８】ハーフトーンマスク、あるいは、フィルタの例である。
【図２９Ａ】図２４の領域IIIのブラックマトリクス幅を示す平面図である。
【図２９Ｂ】図２４の領域IIのブラックマトリクス幅を示す平面図である。
【図２９Ｃ】図２４の領域Iのブラックマトリクス幅を示す平面図である。
【図３０】本発明におけるブラックマトリクス幅の分布を示すグラフである。
【図３１Ａ】図２４の領域IIIのブラックマトリクス開口領域幅を示す平面図である。
【図３１Ｂ】図２４の領域IIのブラックマトリクス開口領域幅を示す平面図である。
【図３１Ｃ】図２４の領域Iのブラックマトリクス開口領域幅を示す平面図である。
【図３２Ａ】本発明におけるブラックマトリクス開口領域幅の分布を示すグラフである。
【図３２Ｂ】本発明におけるブラックマトリクス開口領域幅の分布を示す他のグラフである。
【図３３】本発明におけるカラーフィルタ膜厚の分布を示グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に実施例を用いて本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明が適用される液晶表示装置の例である。図１は携帯電話に使用される液晶表示パネルの平面図である。図１において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００が周辺において、シール材１５０によって接着し、内部に液晶が挟持されている。シール材１５０の内側に表示領域５００が形成されている。
【００２１】
表示領域５００において、走査線１０が第１の方向に延在して、第２の方向に配列している。また、映像信号線２０が第２の方向に延在して、第１の方向に配列している。走査線１０と映像信号線２０で囲まれた領域が画素になっている。ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成され、ＴＦＴ基板１００が1枚になっている部分は端子領域１６０であり、この部分には、ドライバＩＣが搭載され、フレキシブル配線基板等が接続される。
【００２２】
図２は表示領域における画素部の断面図である。液晶表示装置は視野角が問題である。ＩＰＳ方式は、液晶分子を回転させることによって透過率を制御するもので優れた視野角特性を有している。ＩＰＳ方式も種々存在するが、例えば、コモン電極を平面状に形成し、その上に、絶縁膜を挟んで櫛歯状の画素電極を配置し、画素電極とコモン電極の間に発生する電界によって液晶分子を回転させる方式が、比較的、透過率を大きくすることが出来るので、現在主流となっている。
【００２３】
図２はこのようなＩＰＳ方式の液晶表示装置の断面図である。図２におけるＴＦＴは、いわゆるトップゲートタイプのＴＦＴであり、使用される半導体としては、ＬＴＰＳ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｐｏｌｉ−Ｓｉ）が使用されている。一方、ａ−Ｓｉ半導体を使用した場合は、いわゆるボトムゲート方式のＴＦＴが多く用いられる。以後の説明では、トップゲート方式のＴＦＴを用いた場合を例にして説明するが、ボトムゲート方式のＴＦＴを用いた場合についても、本発明を適用することが出来る。
【００２４】
図１において、ガラス基板１００の上にＳｉＮからなる第１下地膜１０１およびＳｉＯ２からなる第２下地膜１０２がＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成される。第１下地膜１０１および第２下地膜１０２の役割はガラス基板１００からの不純物が半導体層１０３を汚染することを防止することである。
【００２５】
第２下地膜１０２の上には半導体層１０３が形成される。この半導体層１０３は、第２下地膜１０２に上にＣＶＤによってａ−Ｓｉ膜を形成し、これをレーザアニールすることによってｐｏｌｙ−Ｓｉ膜に変換したものである。このｐｏｌｙ−Ｓｉ膜をフォトリソグラフィによってパターニングする。
【００２６】
半導体膜１０３の上にはゲート絶縁膜１０４が形成される。このゲート絶縁膜１０４はＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）によるＳｉＯ２膜である。この膜もＣＶＤによって形成される。その上にゲート電極１０５が形成される。ゲート電極１０５は走査線１０が兼ねている。ゲート電極１０５は例えば、ＭｏＷ膜によって形成される。ゲート電極１０５あるいは走査線１０の抵抗を小さくする必要があるときはＡｌ合金が使用される。
【００２７】
その後、ゲート電極１０５を覆って層間絶縁膜１０６をＳｉＯ２によって形成する。層間絶縁膜１０６はゲート配線１０５とコンタクト電極１０７を絶縁するためである。層間絶縁膜１０６およびゲート絶縁膜１０４には、半導体層１０３のソース部Ｓをコンタクト電極１０７と接続するためのコンタクトホール１２０が形成される。層間絶縁膜１０６とゲート絶縁膜１０４にコンタクトホール１２０を形成するためのフォトリソグラフィは同時に行われる。
【００２８】
層間絶縁膜１０６の上にコンタクト電極１０７が形成される。コンタクト電極１０７は、コンタクトホール１３０を介して画素電極１１２と接続する。ＴＦＴのドレイン部Ｄは、図示しない部分において映像信号線とコンタクトホールを介して接続している。
【００２９】
コンタクト電極１０７および映像信号線は、同層に、同材料で形成される。コンタクト電極１０７および映像信号線は、抵抗を小さくするために、例えば、ＡｌＳｉ合金が使用される。ＡｌＳｉ合金はヒロックを発生したり、Ａｌが他の層に拡散したりするので、例えば、図示しないＭｏＷによるバリア層、およびキャップ層によってＡｌＳｉをサンドイッチする構造がとられている。
【００３０】
ＴＦＴおよび層間絶縁膜１０６を覆って有機パッシベーション膜１０９が形成される。なお、品種によっては、ＴＦＴを覆って無機パッシベーション膜が形成される場合もあるが、図２では存在しない。有機パッシベーション膜１０９は感光性のアクリル樹脂で形成される。有機パッシベーション膜１０９は、アクリル樹脂の他、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等でも形成することが出来る。有機パッシベーション膜１０９は平坦化膜としての役割を持っているので、厚く形成される。有機パッシベーション膜１０９の膜厚は１〜４μｍであるが、多くの場合は２〜３．５μｍ程度である。
【００３１】
画素電極１１０とコンタクト電極１０７との導通を取るために、有機パッシベーション膜１０９にコンタクトホール１３０が形成され、さらに、後で述べる容量絶縁膜１１１にコンタクトホールが形成される。有機パッシベーション膜１０９は感光性の樹脂を使用している。感光性の樹脂を塗付後、この樹脂を露光すると、光が当たった部分のみが特定の現像液に溶解する。すなわち、感光性樹脂を用いることによって、フォトレジストの形成を省略することが出来る。有機パッシベーション膜１０９にコンタクトホール１３０を形成したあと、２３０℃程度で有機パッシベーション膜を焼成することによって有機パッシベーション膜１０９が完成する。
【００３２】
その後コモン電極１１０となるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）をスパッタリングによって形成し、コンタクトホール１３０およびその周辺からＩＴＯを除去するようにパターニングする。コモン電極１１０は各画素共通に平面状に形成することが出来る。その後、容量絶縁膜１１１となるＳｉＮをＣＶＤによって全面に形成する。その後、コンタクトホール１３０内において、コンタクト電極１０７と画素電極１１２の導通をとるためのコンタクトホールを容量絶縁膜１１１に形成する。
【００３３】
その後、ＩＴＯをスパッタリングによって形成し、パターニングして画素電極１１２を形成する。図３に本発明における画素電極１１２の平面形状の例を示す。画素電極１１２の上に配向膜材料をフレキソ印刷あるいはインクジェット等によって塗布し、焼成して配向膜１１３を形成する。配向膜１１３の配向処理にはラビング法のほか偏光紫外線による光配向が用いられる。
【００３４】
画素電極１１２とコモン電極１１０の間に電圧が印加されると図２に矢印で示すような電気力線が発生する。この電界によって液晶分子３０１を回転させ、液晶層３００を通過する光の量を画素毎に制御することによって画像を形成する。
【００３５】
図２において、液晶層３００を挟んで対向基板２００が配置されている。対向基板２００の内側には、カラーフィルタ２０１が形成されている。カラーフィルタ２０１は画素毎に、赤、緑、青のカラーフィルタが形成されており、これによってカラー画像が形成される。カラーフィルタ２０１とカラーフィルタ２０１の間にはブラックマトリクス２０２が形成され、画像のコントラストを向上させている。なお、ブラックマトリクス２０２はＴＦＴの遮光膜としての役割も有し、ＴＦＴに光電流が流れることを防止している。
【００３６】
カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２を覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２の表面は凹凸となっているために、オーバーコート膜２０３によって表面を平らにしている。オーバーコート膜２０３の上には、液晶の初期配向を決めるための配向膜１１３が形成される。配向膜１１３の配向処理はＴＦＴ基板１００側の配向膜１１３と同様、ラビング法あるいは光配向法が用いられる。
【００３７】
ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔は柱状スペーサ４０によって規定される。柱状スペーサ４０は、対向基板２００において、オーバーコート膜２０３を形成した後、あるいはオーバーコート膜２０３と同時に形成される。柱状スペーサ４０が形成された部分では、液晶の配向が乱れるために、光漏れが生ずる。光漏れを防止するために、柱状スペーサ４０に対応する部分には対向基板においてブラックマトリクス２０２が形成されている。また柱状スペーサ４０に対応する位置では柱状スペーサ４０の径より大きくなるようにブラックマトリクス２０２は拡張されている。
【００３８】
図３は画素部の平面図である。図３では、図が複雑化することを避けるためにＴＦＴは省略されている。図３において、液晶分子の初期配向を決める配向膜の配向方向９０は紙面の縦方向である。画素電極１１２はスリットを有するストライプ状の電極である。なお、画素電極１１２はスリットを有さない、1本のストライプ状である場合もある。液晶に電圧を印加したときに、液晶分子の回転方向を規定するために、画素電極１１２の長径は配向方向９０に対して所定の角度θを有している。この角度θは、５度乃至１５である。
【００３９】
画素電極１１２は走査線１０と映像信号線２０によって囲まれた領域に形成されている。映像信号線２０は、画素電極の傾きθに合わせて傾いているので、屈曲しながら、縦方向に延在し、横方向に配列している。また、走査線１０は、横方向に延在し、縦方向に配列している。図３において、走査線１０に対して上側と下側の画素とで、画素電極１１２の傾きが異なるのは、視野角特性をより均一にするためである。
【００４０】
図３において、走査線１０と映像信号線２０との交点に柱状スペーサが形成されている。柱状スペーサには、通常状態において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔を規定するメイン柱状スペーサ４０と、通常状態ではＴＦＴ基板１００と接触していないが、対向基板２００に押し圧力が加わった場合に、ＴＦＴ基板１００と接触して、間隔を維持するサブ柱状スペーサ５０とが存在する。図３ではこの両方が記載されている。以後特に断らない限り、柱状スペーサという場合は、メイン柱状スペーサ４０で代表させて説明する。
【００４１】
柱状スペーサ４０の部分は、液晶の配向が乱れるので、この部分における光漏れを防止するために、対向基板側にブラックマトリクス２０２が形成されている。また、対向基板２００側には、ＴＦＴ基板１００側の走査線１０及び映像信号線２０に対応してブラックマトリクス２０２が形成されている。隣接する画素間の混色を防止するためである。図４は、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔が対向基板側に形成された柱状スペーサ４０によって規定されている様子を示す模式断面図である。
【００４２】
ところで、液晶表示パネルは、ＴＦＴ基板１００あるいは対向基板２００を薄く形成することによって、容易に曲げることができるので、曲面ディスプレイとして使用することも出来る。図５は、液晶表示パネルを曲面ディスプレイとして使用した場合の模式断面図である。
【００４３】
もともとフラットであった液晶表示パネルを湾曲させると、表示領域の中央部分において、曲げ応力が大きくなり、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔を小さくしようとする力が働く。これを防止して、表示領域の中央部分と周辺部分とで、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔を均一にするために、表示領域の中央付近における柱状スペーサ４０のピッチを表示領域の周辺よりも小さくする必要がある。
【００４４】
柱状スペーサ４０に対応する部分の対向基板２００側には、光もれを防止するためにブラックマトリクスが形成されている。つまり、柱状スペーサ４０の密度が大きい画面の中央付近では、透過率が減少することになる。図６はこの様子を示す平面図である。図６において、曲線の矢印は、湾曲する方向を示している。中央付近における透過率が低下する領域ＡＡをハッチングで示している。ハッチングの領域は例であり、ハッチング領域ＡＡ内でも透過率の変化は存在している。また、ハッチング領域外ＢＢにおいても透過率は変化する場合もある。
【００４５】
図７は、図６の液晶表示パネルにおける柱状スペーサの密度を示すグラフである。図７の横軸は位置であり、ゼロは図６の中央線ゼロに対応している。縦軸は、柱状スペーサの密度である。図７において、柱状スペーサの密度は画面中央から周辺に行くにしたがって、線形に小さくなっている。但し、これは例であり、各場所の応力のかかりかたによって柱状スペーサの密度を変化させる必要がある。図７に示すように、柱状スペーサが周辺から中央に行くにしたがって、密度が増えるということは、ブラックマトリクスの割合が大きくなるということであるので、中央において画面の輝度が低下する。
【００４６】
この問題を解決するために、本実施例における第１の実施形態は、画面中央におけるカラーフィルタの厚さを画面周辺におけるカラーフィルタの厚さよりも小さくするものである。図８Ａは画面中央である図６の領域ＡＡにおける対向基板２００の断面図であり、図８Ｂは画面周辺である図６の領域ＢＢにおける対向基板２００の断面図である。図８Ａおよび図８Ｂにおいて、ブラックマトリクス２０２とブラックマトリクス２０２の間にカラーフィルタ２０１が形成されている。カラーフィルタ２０１の厚さは、画面中央ではｔｃｆ１であり、画面周辺ではｔｃｆ２であり、ｔｃｆ２＞ｔｃｆ１である。
【００４７】
カラーフィルタ２０２の厚さが小さいということは、その分、光を多く透過させるので、輝度は増加する。通常、カラーフィルタ２０２の厚さは、２μｍ乃至３μｍであるが、ｔｃｆ２−ｔｃｆ１を０．０２μｍ乃至、０．４μｍ、より効果的には０．２μｍ乃至、０．４μｍとすることによって、殆どの場合の輝度補償に対応することができる。このときｔｃｆ２−ｔｃｆ１が０．０２μｍ程度のカラーフィルタが表示領域５００の中で、単体で少量まばらにある場合では、表示領域全体の輝度で考えれば輝度変化に与える影響は少ないが、０．０２μｍ程度のカラーフィルタがある程度広い領域において集中して配置される場合には輝度変化に影響を及ぼすことが考えられる。なお、カラーフィルタ２０２の厚さという場合、カラーフィルタ２０２の厚さには製造ばらつきがあるので、特定場所における１０ケのカラーフィルタ２０２の厚さの平均をいうものとする。以下の説明において、カラーフィルタ２０２の厚さという場合も、同様である。
【００４８】
図９は、画面輝度に対して、柱状スペーサの密度の影響とカラーフィルタの膜厚の影響の関係を示すグラフである。図９において、柱状スペーサは画面中央において密度が大きいので、柱状スペーサの影響は、画面周辺に行くにしたがって、輝度を大きくする。一方、カラーフィルタは、中央で膜厚が小さいので、画面周辺に行くにしたがって、輝度を小さくする。柱状スペーサの密度による輝度変化に合わせてカラーフィルタの膜厚を制御することによって、画面全体における輝度を均一にすることができる。一方、カラーフィルタを薄くすると、彩度が低下する。したがって、どの程度カラーフィルタを薄くするかは、輝度と彩度を兼ね合いで決める必要がある。
【００４９】
図１０Ａおよび図１０Ｂは本実施例における第２の実施形態を示す平面図である。図１０Ａは画面中央付近におけるブラックマトリクス２０２の形状を示す平面図である。図１０Ｂは画面周辺におけるブラックマトリクス２０２の形状を示す平面図である。図１０Ａおよび図１０Ｂにおいて、ブラックマトリクス２０２とブラックマトリクス２０２の間はブラックマトリクス開口領域２０２１となっている。
【００５０】
図１０Ａおよび図１０Ｂにおいて、中央におけるブラックマトリクスの幅ｗｂｍ１は周辺におけるブラックマトリクスの幅ｗｂｍ２よりも小さい。したがって、光を透過させるブラックマトリクス開口領域２０２１の幅は画面中央において、画面周辺よりも大きくなる。これによって、画面中央において、柱状スペーサの密度が大きくなっていることによる画面輝度の減少を補償することができる。
【００５１】
図１１はこの関係を示すグラフである。図１１において、横軸は位置であり、縦軸は画面の透過率である。図１１において、柱状スペーサの密度は画面中央において大きいので、柱状スペーサの影響は、画面周辺に行くにしたがって、輝度を大きくする。一方、ブラックマトリクスの幅は、画面中央で狭いので、ブラックマトリクス幅の影響は、画面周辺に行くにしたがって、輝度を小さくする。柱状スペーサの密度の影響に合わせてブラックマトリクス幅を制御することによって、画面全体にわたって輝度を均一にすることができる。ブラックマトリクスの幅が、例えば、５μｍの場合、０．２μｍ乃至０．３μｍでも効果を出すことができる。
【００５２】
なお、ブラックマトリクスの幅、あるいは、ブラックマトリクスマトリクス間の透過領域の幅（以下ブラックマトリクス開口領域の幅ともいう）は、製造ばらつきが存在する。したがって、ブラックマトリクス幅あるいはブラックマトリクス開口領域幅という場合は、ブラックマトリクス幅の１０個の平均、あるいは、ブラックマトリクス開口領域幅の１０個の平均をいうものとする。以下の説明において、ブラックマトリクス幅、あるいは、ブラックマトリクス開口領域幅という場合も、同様である。
【００５３】
図１２および図１３は、液晶表示パネルにおいて、柱状スペーサの密度を異ならせる場合の他の例を示すものである。液晶表示パネルは、ＴＦＴ基板と対向基板の間で横ずれを起こすと、混色を生じ、色純度を劣化させる。これを防止するために、対向基板に形成された柱状スペーサを、ＴＦＴ基板側の有機パッシベーション膜に形成した凹部に勘合させて、ＴＦＴ基板と対向基板の横ずれを防止するという手段が存在する。
【００５４】
図１２はこの様子を示す断面図である。図１２では、詳細な層構造は省略されている。図１２において、対向基板２００にブラックマトリクス２０２とカラーフィルタ２０１が形成され、これを覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。ブラックマトリクス２０２に対応する部分で、オーバーコート膜２０３の上に柱状スペーサ４０が形成されている。
【００５５】
図１２のＴＦＴ基板１００側には、有機パッシベーション膜１０９が形成され、有機パッシベーション膜１０９には凹部が形成されている。有機パッシベーション膜１０９に形成された凹部に柱状スペーサ４０が挿入されることによって、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間の横ずれを防止することができる。
【００５６】
このような、柱状スペーサ４０によるＴＦＴ基板１００と対向基板２００の横ずれを防止する効果は、画面の周辺、特にコーナー部において効果が大きい。つまり、画面のコーナー部において、図１２に示すような柱状スペーサの密度を大きくすることによって、効果的に横ずれを防止することができる。しかし、柱状スペーサ４０に対応して対向基板２００にはブラックマトリクス２０２が形成されるので、この部分における透過率が低下し、その結果、画面輝度は低下することになる。
【００５７】
図１３はこの様子を示す液晶表示パネルの平面図である。図１３において、画面コーナー部のハッチングで示す領域が、画面輝度が小さくなる部分である。これを対策するために、ハッチング部と他の部分とで、先に説明した、図８Ａおよび図８Ｂに示すようなカラーフィルタの厚さの制御あるいは、図１０Ａ、図１０Ｂに示すようなブラックマトリクス幅の制御をおこなうことによって、画面の輝度を均一にすることができる。
【００５８】
図１４は、画面輝度がＴＦＴ基板側の画素構造によって、変化する場合の例を示す平面図である。液晶表示パネルは、外部から静電気が侵入すると、絶縁破壊を起こす。静電気による破壊を防止するためには、種々の方法がある。その一つは、画面周辺において、画素電極の幅を大きくすることである。外部から侵入する静電気の影響は画面周辺で大きいからである。画素電極の幅は、例えば、図３における幅ｗｐである。
【００５９】
しかし、静電気対策として画素電極の幅を大きくすると、画素の透過率を低下させることになる。つまり、図１４に示すように、画面周辺において、画面が暗い部分が発生することになる。これを対策するために、図１４におけるハッチング部と他の部分とで、先に説明した、図８Ａおよび図８Ｂに示すようなカラーフィルタの厚さの制御あるいは、図１０Ａ、図１０Ｂに示すようなブラックマトリクス幅の制御をおこなうことによって、画面全体において輝度を均一にすることができる。
【実施例２】
【００６０】
液晶表示パネルは、1個1個製造したのでは効率が悪いので、マザー基板に多数の液晶表示セルを配置し、完成後、マザー基板から個々の液晶表示セルを分離して液晶表示パネルとすることが行われている。図１５はマザー基板を示す平面図である。図１５では、マザー基板１０００に８×６＝４８個の液晶セル４００が形成されている。マザー基板が完成後、各液晶セルは、スクライビング線４０１に沿って分離される。マザー基板１０００は大きいほど多数の液晶表示セル４００を一度に形成できるので、効率が良い。大きなマザー基板１０００に対応するために、フォトリソグラフィにおける露光には、マルチレンズを用いたスキャン方式が用いられる。
【００６１】
図１６は、この露光方法を示す一例としての斜視図である。図１６において、露光装置には、光源６２０、露光マスク６１０、マルチレンズ６００が順に配置し、マルチレンズ６００の下をマザー基板１０００が移動することによって、マザー基板１０００全体が露光される。
【００６２】
図１６において、光源から光６３０が露光マスク６１０に向かって照射され、露光マスク６１０を通過した光は、マルチレンズ６００によってコリメートされ、マザー基板１０００に照射される。マザー基板１０００は、矢印の方向に移動することによって、マザー基板１０００全体が露光される。
【００６３】
図１７は、マルチレンズ６００を用いた露光システムを示す模式断面図である。図１７において、光源からの光６３０が露光マスク６１０に照射され、露光マスク６１０を通過した光はマルチレンズ６００を通過してマザー基板１０００を露光する。図１７において、マザー基板１０００は、紙面垂直方向に移動する。
【００６４】
マルチレンズ６００を使用した場合、レンズとレンズの境界６０１の照度分布が問題となる。図１７において、マザー基板１０００の下側に記載されている台形は、各マルチレンズ６００からの光の照度分布である。マルチレンズとマルチレンズの境界ｄでは、各レンズからの照度が低下するが、隣接するレンズからの照度が足し合わされるために、設計上は、点線で示すように、照度が一定になるようになっている。
【００６５】
しかし、レンズ間の反射等の影響のために、実際は、レンズとレンズの間の境界６０１は照度が低下する。カラーフィルタやブラックマトリクスは、ネガ型のレジストである。ネガ型のレジストは光が照射された部分が現像液に対して不溶化する。つまり、光の照射が少ないと幅あるいは、厚さが小さくなる。
【００６６】
カラーフィルタのレジストが、このような、微妙な照度に変化に反応しないような材料であれば、大きな問題にはならないが、このようなレジスト材料は限定される。また、カラーフィルタの色によってもレジストの性質が異なる。特に、青カラーフィルタのレジストは、わずかな照度の変化に対して敏感に反応し、例えば、カラーフィルタの膜厚が変化する。ブラックマトリクスを形成するレジストも同様である。
【００６７】
図１７に戻り、レンズの境界において、照度が小さくなる領域の幅ｄは、周期的に生ずる。図１８は、図１７に示すような、照度が小さい領域が生じたことにより、マザー基板１０００の各液晶セル４００に青カラーフィルタのむら５５０が生じた様子を示す平面図である。この明細書では、このむらをスキャンむらと称する。
【００６８】
以上では、特に、青カラーフィルタの場合について説明したが、ブラックマトリクスを形成するレジストもこの傾向がある。すなわち、ブラックマトリクスもネガ型レジストを使用するが、スキャンむらが生ずる部分では、ブラックマトリクスの幅が小さくなる。
【００６９】
図１９は、個々の液晶セルにおけるスキャンむらを示す平面図である。図１９において、領域Ｉがスキャンむらの部分であり、横方向にストライプ状に生じている。この部分は、青カラーフィルタの厚さが小さくなった部分、あるいは、ブラックマトリクスの幅が小さくなった部分である。領域IIIは通常に露光されている部分である。
【００７０】
図２０Ａは、図１９の領域IIIにおける対向基板２００の断面図であり、図２０Ｂは、領域Ｉにおける対向基板２００の断面図である。図２０Ａでは、カラーフィルタの厚さは、赤２０１Ｒ、青２０１Ｂ、緑２０１Ｇとも同じ厚さである。一方、図２０Ｂでは、青カラーフィルタ２０１Ｂの厚さが他のカラーフィルタの厚さよりも小さくなっている。この厚さの差は、０．０２μｍ程度であっても一定の領域において集中して存在することで視認される。なお、領域IIIにおけるカラーフィルタの厚さは２乃至３μｍである。
【００７１】
図２１は、領域Ｉと領域IIIにおける青カラーフィルタ膜厚を示すグラフである。図２１に示すように、領域Iと領域IIIは明確な境界が形成されている。このために、カラーフィルタのわずかな膜厚差もむらとして認識されてしまう。
【００７２】
図２２Ａは、図１９の領域IIIにおけるブラックマトリクス２０２の幅を示す対向基板の平面図であり、図２２Ｂは図１９の領域Iにおけるブラックマトリクス２０２の幅を示す対向基板の平面図である。ブラックマトリクス２０２はネガレジストを使用しているので、スキャンむらが生じている部分では、ブラックマトリクスの幅が小さくなる。したがって、この部分は領域IIIの部分に比べて画面が明るくなっている。
【００７３】
図２３は、領域Ｉと領域IIIにおけるブラックマトリクスの幅を示すグラフである。領域Ｉにおけるブラックマトリクスの幅は例えば５μｍである。領域Ｉと領域IIIにおけるブラックマトリクスの幅の差は０．２μｍ乃至０．３μｍである。図２３に示すように、領域Iと領域IIIの間は明確な境界が形成されている。このために、ブラックマトリクス幅のわずかな差もむらとして認識されてしまう。
【００７４】
本発明は、図２４に示すように、通常領域である領域IIIとスキャンむらが生じている領域Ｉとの間にグラデーション領域IIを設け、スキャンむらを目立たなくするものである。図２４において、グラデーションを形成する領域IIは、領域Ｉの端部から１０ｍｍ以上の範囲にわたることが望ましい。グラデーションの領域が広いほうがむらを目立たなくすることができるからである。
【００７５】
図２５Ａは、図２４の領域IIIにおけるカラーフィルタの膜厚を示す対向基板２００の断面図であり、図２５Ｂは、図２４の領域IIにおけるカラーフィルタの膜厚を示す対向基板２００の断面図であり、図２５Ｃは、図２４の領域Iにおけるカラーフィルタの膜厚を示す対向基板２００の断面図である。図２５Ａ乃至２５Ｃにおいて、赤カラーフィルタ２０１Ｒと緑カラーフィルタ２０１Ｇは同じ厚さであるが、青カラーフィルタ２０１Ｂは、図２５Ｂでは、図２５Ａと図２５Ｃに対して中間の厚さとなっている。
【００７６】
図２６Ａは、図２４における領域Ｉ、II、IIIにおける青カラーフィルタの厚さを示すグラフである。図２６の横軸は位置であり、図２６のゼロは図２４の線ゼロに対応している。図２６の縦軸は、青カラーフィルタの厚さであり、領域IIにおいて、領域Ｉの厚さから領域IIIの厚さまで徐々に変化している。図２６Ａのカラーフィルタの膜厚は各測定場所における平均値である。このために、青カラーフィルタの厚さの変化による輝度むらは目立たなくなっている。
【００７７】
図２６Ａに示すような、カラーフィルタ膜厚のグラデーションはハーフトーンマスクを用いることによって形成することができる。一方、露光マスクの上に図２７に示すような特性を持つフィルタを領域IIの部分に用いることによっても実現することができる。図２７に示すような特性を有するフィルタは、図１６において、光源と露光マスクの間に配置することができる。
【００７８】
図２８はこのようなグラデーションを形成するためのフィルタを示す例である。フィルタを用いれば、狭い幅のパターンにハーフトーンマスクを形成しなくともよいので、製造が容易になる。なお、図２８はドットを用いてハーフトーンを形成しているが、この方法は、ハーフトーンの露光マスクを作成する場合にも適用することができる。
【００７９】
ところで、各領域において、カラーフィルタの膜厚は分布を持っている。図２６Ｂは、この様子を示す例である。図２６Ｂの横軸は青カラーフィルタの膜厚、縦軸は確率密度である。図２６ＢのＩは、図２４の領域Ｉにおける青カラーフィルタの膜厚分布を示している。領域Ｉにおいては、膜厚の平均値はμ１であり、分散はσ１である。図２６ＢのIIIは、図２４の領域IIIにおける青カラーフィルタの膜厚分布を示している。領域IIIにおいては、膜厚の平均値はμ３であり、分散は領域Ｉと同じσ１である。
【００８０】
領域IIの分布は点線で示している。領域IIの分布は、領域Iに近い領域から領域IIIに近い領域に行くにしたがって、領域Ｉの分布から領域IIIの分布に変化していく。領域IIにおける分散も領域Ｉと同じσ１である。領域IIIと領域Iとの膜厚差（μ３−μ１）は、膜厚の分散σ１よりも小さい。これを言い換えると、同じ膜厚のカラーフィルタに着目すると、領域Iから領域IIIに行くにしたがって、数が変化するということもできる。
【００８１】
図２９Ａ、図２９Ｂ、図２９Ｃは、ブラックマトリクス幅に起因するスキャンむらを、図２４の領域IIにブラックマトリクス幅のグラデーションを形成することによって対策する場合を示す図である。図２９Ａは、図２４の領域IIIにおけるブラックマトリクス２０２の幅を示す対向基板２００の平面図である。図２９Ｂは図２４の領域IIにおけるブラックマトリクス２０２の幅を示す対向基板２００の平面図である。図２９Ｃは、図２４の領域IIIにおけるブラックマトリクス２０２の幅を示す対向基板２００の平面図である。図２９Ｂのブラックマトリクス２０２の幅は、図２９Ａと図２９Ｃのブラックマトリクス２０２の幅の中間の値である。
【００８２】
図３０は、図２４における領域Ｉ、II、IIIにおけるブラックマトリクス幅を示すグラフである。図３０の横軸は位置であり、図３０のゼロは図２４の線ゼロに対応している。図３０の縦軸は、ブラックマトリクス幅であり、領域IIにおいて、領域Ｉの幅から領域IIIの幅まで徐々に変化している。このために、ブラックマトリクス幅に起因する輝度むらは目立たなくなっている。なお、ブラックマトリクス幅は、各測定場所における平均値である。
【００８３】
図３０に示すような、ブラックマトリクス幅のグラデーションは、ハーフトーンマスクを用いることによって形成することができる。また、図２７および図２８で説明したようなフィルタを用いることによっても形成することができる。
【００８４】
図２９Ａ−図２９Ｃおよび図３０で説明したブラックマトリクス幅は、３色全てのブラックマトリクスの幅に対してグラデーションを形成する場合である。この場合、例えば、青カラーフィルタのみの膜厚が変化した場合には、青カラーフィルタの輝度むらは対策することができるが、赤カラーフィルタに対応する赤画素、および、緑カラーフィルタに対応する緑画素については、輝度むらが発生する場合がある。
【００８５】
図３１Ａ−図３１Ｃは、このような場合に対応する、ブラックマトリクス幅の規定を示す平面図である。図３１Ａは、本実施形態における、図２４の領域IIIにおけるブラックマトリクス２０２の幅及びブラックマトリクス開口領域幅ｂｗを示す対向基板２００の平面図である。図３１Ｂは図２４の領域IIにおけるブラックマトリクス２０２の幅及びブラックマトリクス開口領域幅ｂｗを示す対向基板の平面図である。図３１Ｃは、図２４の領域IIIにおけるブラックマトリクス２０２の幅及びブラックマトリクス開口領域幅ｂｗを示す対向基板の平面図である。
【００８６】
青カラーフィルタに対応する部分のブラックマトリクス２０２の幅は、図３１Ａで最も大きく、図３１Ｃで最も小さく、図３１Ｂはその中間である。言い換えると、青カラーフィルタに対応する部分のブラックマトリクス開口領域の幅ｂｗは、図３１Ａで最も大きく、図３１Ｃで最も小さく、図３１Ｂはその中間である。一方、赤カラーフィルタおよび緑カラーフィルタに対応するブラックマトリクス開口領域の幅ｂｗは、領域I、II、IIIで同じである。以後、赤カラーフィルタに対応するブラックマトリクス開口を赤開口といい、緑カラーフィルタに対応するブラックマトリクス開口を緑開口といい、青カラーフィルタに対応するブラックマトリクス開口を青開口という。
【００８７】
図３２は、図２４における領域Ｉ、II、IIIにおけるブラックマトリクス開口領域幅ｂｗを示すグラフである。図３２の横軸は位置であり、図３２のゼロは図２４の線ゼロに対応している。図３２の縦軸は、ブラックマトリクス開口領域幅ｂｗである。ブラックマトリクス開口領域幅は各測定場所における平均値である。
【００８８】
青開口は、領域IIにおいて、領域Ｉの幅から領域IIIの幅まで徐々に大きくなっている。一方、赤開口幅および緑開口幅は、領域Ｉ、II、IIIにて同じである。
【００８９】
ところで、各領域において、BM開口領域幅は分布を持っている。図３２Ｂは、この様子を示す例である。図３２Ｂの横軸は青カラーフィルタに対応するBM開口幅（以後青開口領域幅という）、縦軸は確率密度である。図３２ＢのＩは、図２４の領域Ｉにおける青開口領域幅の分布を示している。領域Ｉにおいては、青開口領域幅の平均値はμ１であり、分散はσ１である。図３２ＢのIIIは、図２４の領域IIIにおける青開口領域幅の分布を示している。領域IIIにおいては、青開口領域幅の平均値はμ３であり、分散は領域Ｉと同じσ１である。
【００９０】
領域IIの分布は点線で示している。領域IIの分布は、領域Iに近い領域から領域IIIに近い領域に行くにしたがって、領域Ｉの分布から領域IIIの分布に変化していく。領域IIにおける分散も領域Ｉと同じσ１である。領域IIIと領域Iとの青開口領域幅の差（μ３−μ１）は、青開口領域幅の分散σ１よりも小さい。これを言い換えると、同じ青開口領域幅に着目すると、領域Iから領域IIIに行くにしたがって、その数が変化するということもできる。
【００９１】
図３３は、赤、緑、青の各カラーフィルタの膜厚分布を示すグラフである。図３３において、横軸は位置であり、縦軸はカラーフィルタの膜厚である。青カラーフィルタは、領域I、II、IIIにおいて、膜厚が変化しているが、赤カラーフィルタと緑カラーフィルタは領域I、II、IIIにおいて一定である。青カラーフィルタのみがスキャンむらの影響を受けた結果である。
【００９２】
図３２に示すようなブラックマトリクスの開口領域幅の分布とすることで、カラーフィルタの膜厚が図３３に示すような分布となった場合でも、色むらを生ずることなく、各色とも輝度を均一にすることが出来る。
【００９３】
一方、次のような方法によっても、むらを軽減することが出来る。すなわち、
以上の説明では、カラーフィルタの内、青カラーフィルタがスキャンむらの影響を最も受けるとして説明した。しかし、本発明は、他のカラーフィルタがスキャンむらの影響を受ける場合にも同様に適用することができる。
【００９４】
また、以上の説明では、カラーフィルタは対向基板側に形成されるとして説明したが、カラーフィルタがＴＦＴ基板側に形成される場合も、本発明を同様に適用することができる。カラーフィルタがＴＦＴ基板側に形成される場合も、スキャンむらが発生することは同じだからである。
【００９５】
さらに、以上の説明では、ＩＰＳ方式の液晶表示装置を例にとって本発明を説明したが、他の方式の液晶表示装置に対しても本発明を適用することが出来る。
【符号の説明】
【００９６】
１０…走査線、  ２０…映像信号線、  ３０…画素、  ４０…メイン柱状スペーサ、  ５０…サブ柱状スペーサ、  ９０…配向方向、  １００…ＴＦＴ基板、  １０１…第１下地膜、  １０２…第２下地膜、  １０３…半導体層、  １０４…ゲート絶縁膜、  １０５…ゲート電極、  １０６…層間絶縁膜、  １０７…コンタクト電極、  １０８…無機パッシベーション膜、  １０９…有機パッシベーション膜、  １１０…コモン電極、  １１１…容量絶縁膜、  １１２…画素電極、  １１３…配向膜、  １２０…コンタクトホール、  １３０…コンタクトホール、  １５０…シール材、  １６０…端子領域、  ２００…対向基板、  ２０１…カラーフィルタ、  ２０１Ｒ…赤カラーフィルタ、  ２０１Ｇ…緑カラーフィルタ、  ２０１Ｂ…青カラーフィルタ、  ２０２…ブラックマトリクス、  ２０３…オーバーコート膜、  ３００…液晶層、  ３０１…液晶分子、  ４００…液晶セル、  ４０１…スクライビング線、  ５００…表示領域、  ５５０…スキャンむら、  ６００…マルチレンズ、  ６０１…マルチレンズ境界部、  ６１０…露光マスク、  ６２０…光源、  ６３０…光、  ６５０…照度分布、  １０００…マザー基板、  ２０２１…ブラックマトリクス開口領域、  Ｄ…ドレイン部、Ｓ…ソース部、  ｄ…マルチレンズ境界部
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図２９Ｃ】
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【図３０】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３１Ｃ】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３３】
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