JP2003156750A - 液晶パネル - Google Patents
液晶パネルInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶パネルに関し、セルギャップを確保する
ことのできる液晶パネルを提供することを目的とする。 【解決手段】 第１及び第２の基板と、該第１及び第２
の基板の間に挿入された液晶とを備え、第１の基板はゲ
ート層１８及びデータ層２０を含む積層構造を有し、第
２の基板はカラーフィルタとセルギャップを制御するた
めに第１の基板に向かって延びる柱状部材３２，３４と
を備え、該柱状部材３２，３４は画素に対して少なくと
も２つの異なる位置パターンで配置されている備えた構
成とする。
ことのできる液晶パネルを提供することを目的とする。 【解決手段】 第１及び第２の基板と、該第１及び第２
の基板の間に挿入された液晶とを備え、第１の基板はゲ
ート層１８及びデータ層２０を含む積層構造を有し、第
２の基板はカラーフィルタとセルギャップを制御するた
めに第１の基板に向かって延びる柱状部材３２，３４と
を備え、該柱状部材３２，３４は画素に対して少なくと
も２つの異なる位置パターンで配置されている備えた構
成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶パネルに関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】液晶パネルは第１及び第２の基板と、第
１及び第２の基板の間に挿入された液晶とを備えてな
る。ＴＦＴ駆動の液晶パネルでは、第１の基板はゲート
層、データ層、ＴＦＴ及び画素電極を含む積層構造を有
する。第２の基板はカラーフィルタと共通電極を有す
る。
１及び第２の基板の間に挿入された液晶とを備えてな
る。ＴＦＴ駆動の液晶パネルでは、第１の基板はゲート
層、データ層、ＴＦＴ及び画素電極を含む積層構造を有
する。第２の基板はカラーフィルタと共通電極を有す
る。
【０００３】第１の基板と第２の基板との間のギャップ
（セルギャップ）は小さな球状のスペーサによって制御
される。球状のスペーサは液晶パネルを組み立てるとき
に、一方の基板の内面に散布される。それから両基板を
熱及び圧力をかけて周辺シールで貼り合わせて液晶パネ
ルとする。しかし、球状のスペーサを使用すると、球状
のスペーサの散布密度のバラツキのためにセルギャップ
に変動が生じたり、球状のスペーサからの光洩れにより
コントラストが低下するという問題がある。
（セルギャップ）は小さな球状のスペーサによって制御
される。球状のスペーサは液晶パネルを組み立てるとき
に、一方の基板の内面に散布される。それから両基板を
熱及び圧力をかけて周辺シールで貼り合わせて液晶パネ
ルとする。しかし、球状のスペーサを使用すると、球状
のスペーサの散布密度のバラツキのためにセルギャップ
に変動が生じたり、球状のスペーサからの光洩れにより
コントラストが低下するという問題がある。
【０００４】そこで、一方の基板に柱状部材（柱状スペ
ーサ）を固定的に設け、柱状スペーサが他方の基板に接
触して、両基板との間のセルギャップを制御する提案が
ある。例えば、特開２０００−１３１７０１号公報及び
特開２０００−３０５０８９号公報は、柱状スペーサを
有する液晶パネルを開示している。
ーサ）を固定的に設け、柱状スペーサが他方の基板に接
触して、両基板との間のセルギャップを制御する提案が
ある。例えば、特開２０００−１３１７０１号公報及び
特開２０００−３０５０８９号公報は、柱状スペーサを
有する液晶パネルを開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】柱状スペーサは表示領
域外の所望の位置に配置されることができ、フォトリソ
工程で均一な高さを有するように形成することができる
ので、上記した球状のスペーサの問題点を解消すること
ができる。
域外の所望の位置に配置されることができ、フォトリソ
工程で均一な高さを有するように形成することができる
ので、上記した球状のスペーサの問題点を解消すること
ができる。
【０００６】しかし、柱状スペーサを使用する場合、柱
状スペーサは液晶の熱膨張及び熱収縮に追従することが
できることが望まれる。例えば、液晶は６０℃において
３パーセント（セルギャップが４μｍの場合約０．１２
μｍ）熱膨張し、−２０℃において３パーセント（セル
ギャップが４μｍの場合約０．１２μｍ）熱収縮する。
従って、柱状スペーサはそのような液晶層の厚さの変化
に追従して変形できることが望まれる。柱状スペーサは
そのような要求を満足するような材料、大きさ及び配置
を選択することが必要である。
状スペーサは液晶の熱膨張及び熱収縮に追従することが
できることが望まれる。例えば、液晶は６０℃において
３パーセント（セルギャップが４μｍの場合約０．１２
μｍ）熱膨張し、−２０℃において３パーセント（セル
ギャップが４μｍの場合約０．１２μｍ）熱収縮する。
従って、柱状スペーサはそのような液晶層の厚さの変化
に追従して変形できることが望まれる。柱状スペーサは
そのような要求を満足するような材料、大きさ及び配置
を選択することが必要である。
【０００７】さらに、液晶パネルには局部的な力がかか
ることがある。例えば、液晶パネルの組み立て工程にお
いては、両基板を熱及び圧力をかけて周辺シールで貼り
合わせて液晶パネルとする。この工程をさらに詳細に述
べると、多数の液晶パネルに相当する多数の基板を重ね
合わせて、圧力をかけて熱焼成する。このときに、ゴミ
等の異物を間に挟んでしまうと、その部分が強く加圧さ
れ、セルギャップのムラが生じる可能性がある。
ることがある。例えば、液晶パネルの組み立て工程にお
いては、両基板を熱及び圧力をかけて周辺シールで貼り
合わせて液晶パネルとする。この工程をさらに詳細に述
べると、多数の液晶パネルに相当する多数の基板を重ね
合わせて、圧力をかけて熱焼成する。このときに、ゴミ
等の異物を間に挟んでしまうと、その部分が強く加圧さ
れ、セルギャップのムラが生じる可能性がある。
【０００８】本発明の目的は、セルギャップを確保する
ことのできる液晶パネルを提供することである。
ことのできる液晶パネルを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による液晶パネル
は、第１及び第２の基板と、該第１及び第２の基板の間
に挿入された液晶とを備え、第１の基板はゲート層及び
データ層を含む積層構造を有し、第２の基板はカラーフ
ィルタとセルギャップを制御するために第１の基板に向
かって延びる複数の柱状部材とを備え、該柱状部材は画
素に対して少なくとも２つの異なる位置パターンで配置
されていることを特徴とするものである。
は、第１及び第２の基板と、該第１及び第２の基板の間
に挿入された液晶とを備え、第１の基板はゲート層及び
データ層を含む積層構造を有し、第２の基板はカラーフ
ィルタとセルギャップを制御するために第１の基板に向
かって延びる複数の柱状部材とを備え、該柱状部材は画
素に対して少なくとも２つの異なる位置パターンで配置
されていることを特徴とするものである。
【００１０】この構成によれば、例えば、第１の位置パ
ターンで配置された柱状部材は液晶層の厚さの変化に追
従して変形し、セルギャップを確保するように構成され
る。一方、例えば第２の位置パターンで配置された柱状
部材は液晶パネルに部分的な圧力がかかったときに第１
の位置パターンで配置された柱状部材が過度に変形する
のを防止し、セルギャップのムラが生じるのを防止す
る。
ターンで配置された柱状部材は液晶層の厚さの変化に追
従して変形し、セルギャップを確保するように構成され
る。一方、例えば第２の位置パターンで配置された柱状
部材は液晶パネルに部分的な圧力がかかったときに第１
の位置パターンで配置された柱状部材が過度に変形する
のを防止し、セルギャップのムラが生じるのを防止す
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例について図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１２】図１は本発明の第１実施例の液晶パネルの
ＴＦＴ基板をカラーフィルタ基板に設けた柱状スペーサ
とともに示す平面図である。図２は図１の液晶パネルの
１画素の領域を示す図である。図３は図１の液晶パネル
のゲートバスラインを通る断面図である。
ＴＦＴ基板をカラーフィルタ基板に設けた柱状スペーサ
とともに示す平面図である。図２は図１の液晶パネルの
１画素の領域を示す図である。図３は図１の液晶パネル
のゲートバスラインを通る断面図である。
【００１３】図３において、液晶パネル１０は、第１の
基板１２と、第２の基板１４と、第１及び第２の基板１
２，１４の間に挿入された液晶１６とを備える。第１の
基板はＴＦＴ基板であり、ゲートバスライン１８、デー
タバスライン２０、ＴＦＴ２２（図１）及び画素電極２
４（図１）を含む積層構造を有する。補助容量電極２６
（図１）が各画素電極２４のほぼ中央を横切って延び
る。さらに、絶縁膜がゲートバスライン１８とデータバ
スライン２０との間等に適切に配置される。
基板１２と、第２の基板１４と、第１及び第２の基板１
２，１４の間に挿入された液晶１６とを備える。第１の
基板はＴＦＴ基板であり、ゲートバスライン１８、デー
タバスライン２０、ＴＦＴ２２（図１）及び画素電極２
４（図１）を含む積層構造を有する。補助容量電極２６
（図１）が各画素電極２４のほぼ中央を横切って延び
る。さらに、絶縁膜がゲートバスライン１８とデータバ
スライン２０との間等に適切に配置される。
【００１４】第２の基板１４はカラーフィルタ基板であ
り、カラーフィルタ２８と共通電極３０とを有する。第
２の基板１４は、第１の基板１２に向かって延びる複数
の第１の柱状スペーサ３２と、第１の基板１２に向かっ
て延びる複数の第２の柱状スペーサ３４とを備える。な
お、配向膜が第１及び第２の基板１２，１４に設けられ
るが、配向膜は図示省略されている。
り、カラーフィルタ２８と共通電極３０とを有する。第
２の基板１４は、第１の基板１２に向かって延びる複数
の第１の柱状スペーサ３２と、第１の基板１２に向かっ
て延びる複数の第２の柱状スペーサ３４とを備える。な
お、配向膜が第１及び第２の基板１２，１４に設けられ
るが、配向膜は図示省略されている。
【００１５】図１において、第１の複数の柱状スペーサ
３２は第１の位置パターンで配置される。各第１の柱状
スペーサ３２はゲートバスライン１８とデータバスライ
ン２０との交差部に相当する位置に配置される。複数の
第１の柱状スペーサ３２は６つの画素毎に１個の割合で
周期的に繰り返して設けられる。この場合、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各色要素を１画素とみる。図１においては、複数の第
１の柱状スペーサ３２は横方向に３つの画素毎に、且つ
縦方向に２つの画素毎に設けられる。
３２は第１の位置パターンで配置される。各第１の柱状
スペーサ３２はゲートバスライン１８とデータバスライ
ン２０との交差部に相当する位置に配置される。複数の
第１の柱状スペーサ３２は６つの画素毎に１個の割合で
周期的に繰り返して設けられる。この場合、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各色要素を１画素とみる。図１においては、複数の第
１の柱状スペーサ３２は横方向に３つの画素毎に、且つ
縦方向に２つの画素毎に設けられる。
【００１６】第２の複数の柱状スペーサ３４は第２の位
置パターンで配置される。各第２の柱状スペーサ３４は
ゲートバスライン１８の一部に相当する位置に配置され
る。複数の第２の柱状スペーサ３４は３つの画素毎に１
個の割合で周期的に繰り返して設けられる。図１におい
ては、複数の第２の柱状スペーサ３４は横方向に３つの
画素毎に、且つ縦方向に１つの画素毎に設けられる。
置パターンで配置される。各第２の柱状スペーサ３４は
ゲートバスライン１８の一部に相当する位置に配置され
る。複数の第２の柱状スペーサ３４は３つの画素毎に１
個の割合で周期的に繰り返して設けられる。図１におい
ては、複数の第２の柱状スペーサ３４は横方向に３つの
画素毎に、且つ縦方向に１つの画素毎に設けられる。
【００１７】図２は図１の液晶パネル１０の１画素の領
域を示す図であり、（Ａ）は第１の柱状スペーサ３２が
設けられた１画素の領域を示し、（Ｂ）は第２の柱状ス
ペーサ３４が設けられた１画素の領域を示す。第１の柱
状スペーサ３２及び第２の柱状スペーサ３４はともに画
素の表示領域の外に配置される。
域を示す図であり、（Ａ）は第１の柱状スペーサ３２が
設けられた１画素の領域を示し、（Ｂ）は第２の柱状ス
ペーサ３４が設けられた１画素の領域を示す。第１の柱
状スペーサ３２及び第２の柱状スペーサ３４はともに画
素の表示領域の外に配置される。
【００１８】図４は図１及び図２の液晶パネル１０の１
画素の領域の変形例を示す図であり、（Ａ）は第１の柱
状スペーサ３２が設けられた１画素の領域を示し、
（Ｂ）は第２の柱状スペーサ３４が設けられた１画素の
領域を示す。第１の柱状スペーサ３２はゲートバスライ
ン１８とデータバスライン２０との交差部に相当する位
置に配置され、第２の柱状スペーサ３４はデータバスラ
イン２０の一部に相当する位置に配置される。その他の
構成は図１及び図２と同様である。
画素の領域の変形例を示す図であり、（Ａ）は第１の柱
状スペーサ３２が設けられた１画素の領域を示し、
（Ｂ）は第２の柱状スペーサ３４が設けられた１画素の
領域を示す。第１の柱状スペーサ３２はゲートバスライ
ン１８とデータバスライン２０との交差部に相当する位
置に配置され、第２の柱状スペーサ３４はデータバスラ
イン２０の一部に相当する位置に配置される。その他の
構成は図１及び図２と同様である。
【００１９】図５は図１及び図２の液晶パネル１０の１
画素の領域の変形例を示す図であり、（Ａ）は第１の柱
状スペーサ３２が設けられた１画素の領域を示し、
（Ｂ）は第２の柱状スペーサ３４が設けられた１画素の
領域を示す。第１の柱状スペーサ３２はゲートバスライ
ン１８とデータバスライン２０との交差部に相当する位
置に配置され、第２の柱状スペーサ３４は補助容量電極
２６の一部に相当する位置に配置される。その他の構成
は図１及び図２と同様である。
画素の領域の変形例を示す図であり、（Ａ）は第１の柱
状スペーサ３２が設けられた１画素の領域を示し、
（Ｂ）は第２の柱状スペーサ３４が設けられた１画素の
領域を示す。第１の柱状スペーサ３２はゲートバスライ
ン１８とデータバスライン２０との交差部に相当する位
置に配置され、第２の柱状スペーサ３４は補助容量電極
２６の一部に相当する位置に配置される。その他の構成
は図１及び図２と同様である。
【００２０】図３において、第１の柱状スペーサ３２及
び第２の柱状スペーサ３４はともに同じ材料、例えばア
クリル樹脂やノボラックレジスト等、でフォトリソ工程
を利用して作られる。従って、第１の柱状スペーサ３２
及び第２の柱状スペーサ３４は第２の基板１４に固定さ
れている。第１の柱状スペーサ３２及び第２の柱状スペ
ーサ３４は互いに同じ高さを有する。
び第２の柱状スペーサ３４はともに同じ材料、例えばア
クリル樹脂やノボラックレジスト等、でフォトリソ工程
を利用して作られる。従って、第１の柱状スペーサ３２
及び第２の柱状スペーサ３４は第２の基板１４に固定さ
れている。第１の柱状スペーサ３２及び第２の柱状スペ
ーサ３４は互いに同じ高さを有する。
【００２１】第１の柱状スペーサ３２はゲートバスライ
ン１８とデータバスライン２０との交差部に相当する位
置に配置されているので、液晶パネル１０を組み立てた
ときには、第１の柱状スペーサ３２とゲートバスライン
１８とデータバスライン２０（及び絶縁層）との組み合
わせ体が実際のスペーサとして機能することになる。第
２の柱状スペーサ３４はゲートバスライン１８の一部に
相当する位置に配置されているので、液晶パネル１０を
組み立てたときには、第２の柱状スペーサ３４とゲート
バスライン１８（及び絶縁層）との組み合わせ体が実際
のスペーサとして機能することになる。
ン１８とデータバスライン２０との交差部に相当する位
置に配置されているので、液晶パネル１０を組み立てた
ときには、第１の柱状スペーサ３２とゲートバスライン
１８とデータバスライン２０（及び絶縁層）との組み合
わせ体が実際のスペーサとして機能することになる。第
２の柱状スペーサ３４はゲートバスライン１８の一部に
相当する位置に配置されているので、液晶パネル１０を
組み立てたときには、第２の柱状スペーサ３４とゲート
バスライン１８（及び絶縁層）との組み合わせ体が実際
のスペーサとして機能することになる。
【００２２】ゲートバスライン１８の高さとデータバス
ライン２０の高さの和は、ゲートバスライン１８の高
さ、又はデータバスライン２０の高さ、又は補助容量電
極２６の高さよりも大きい。従って、実際の第１のスペ
ーサの高さは実際の第２のスペーサの高さよりも大き
い。実施例においては、１００μｍ×３００μｍの画素
サイズに対して、第１及び第２の柱状スペーサ３２，３
４の断面積は１５μｍ2 、高さは４μｍであった。ゲー
トバスライン１８の高さは０．２５μｍ、データバスラ
イン２０の高さは０．３５μｍであった。画素電極２４
及び共通電極３０の厚さはそれぞれ０．１μｍであっ
た。第１の基板１２及び第２の基板１４を熱及び圧力を
かけて周辺シールで貼り合わせて液晶パネル１０とした
結果、セルギャップが４．２５μｍとなった。
ライン２０の高さの和は、ゲートバスライン１８の高
さ、又はデータバスライン２０の高さ、又は補助容量電
極２６の高さよりも大きい。従って、実際の第１のスペ
ーサの高さは実際の第２のスペーサの高さよりも大き
い。実施例においては、１００μｍ×３００μｍの画素
サイズに対して、第１及び第２の柱状スペーサ３２，３
４の断面積は１５μｍ2 、高さは４μｍであった。ゲー
トバスライン１８の高さは０．２５μｍ、データバスラ
イン２０の高さは０．３５μｍであった。画素電極２４
及び共通電極３０の厚さはそれぞれ０．１μｍであっ
た。第１の基板１２及び第２の基板１４を熱及び圧力を
かけて周辺シールで貼り合わせて液晶パネル１０とした
結果、セルギャップが４．２５μｍとなった。
【００２３】すなわち、基板１２，１４の貼り合わせ時
の圧力により、第１の柱状スペーサ３２はゲートバスラ
イン１８とデータバスライン２０との交差部と接触し、
さらに０．１５μｍ圧縮されていることが分かる。ま
た、第２の柱状スペーサ３４とゲートバスライン１８と
の間には、０．２０μｍの間隔があいている。
の圧力により、第１の柱状スペーサ３２はゲートバスラ
イン１８とデータバスライン２０との交差部と接触し、
さらに０．１５μｍ圧縮されていることが分かる。ま
た、第２の柱状スペーサ３４とゲートバスライン１８と
の間には、０．２０μｍの間隔があいている。
【００２４】図６は第１及び第２の柱状スペーサ３２，
３４の荷重と変位との関係を示すグラフである。曲線Ｘ
は第１の柱状スペーサ３２のみが設けられている場合の
例を示す。第１の柱状スペーサ３２は、上記したように
６つの画素毎に１個の割合で設けられ、且つ上記したサ
イズを有する。この条件は、使用時に柱状スペーサは液
晶１６が熱膨張及び熱収縮したときに第１の柱状スペー
サ３２がそのような熱膨張及び熱収縮に追従することが
できるように設定されたものである。
３４の荷重と変位との関係を示すグラフである。曲線Ｘ
は第１の柱状スペーサ３２のみが設けられている場合の
例を示す。第１の柱状スペーサ３２は、上記したように
６つの画素毎に１個の割合で設けられ、且つ上記したサ
イズを有する。この条件は、使用時に柱状スペーサは液
晶１６が熱膨張及び熱収縮したときに第１の柱状スペー
サ３２がそのような熱膨張及び熱収縮に追従することが
できるように設定されたものである。
【００２５】曲線Ｘの上段側の部分は荷重を増加してい
く場合を示し、曲線Ｘの下段側の部分は荷重を減少して
いく場合を示している。第１の柱状スペーサ３２の変形
は、変形が大きくなると塑性変形となり、もはや最初の
形状に戻らなくなる。そこで、液晶パネル１０に局部的
に大きな力がかかると、局部的にセルギャップの小さい
部分が生じ、セルギャップのバラツキが生じる原因にな
る。
く場合を示し、曲線Ｘの下段側の部分は荷重を減少して
いく場合を示している。第１の柱状スペーサ３２の変形
は、変形が大きくなると塑性変形となり、もはや最初の
形状に戻らなくなる。そこで、液晶パネル１０に局部的
に大きな力がかかると、局部的にセルギャップの小さい
部分が生じ、セルギャップのバラツキが生じる原因にな
る。
【００２６】曲線Ｙは第１及び第２の柱状スペーサ３
２，３４が設けられている例を示す図である。上記した
ように、第１の柱状スペーサ３２はゲートバスライン１
８とデータバスライン２０との交差部と接触している
が、第２の柱状スペーサ３４とゲートバスライン１８と
の間には間隔があいている。従って、液晶パネル１０に
局部的に大きな力がかかったとしても、最初は第１の柱
状スペーサ３２が圧縮されるが、やがて第２の柱状スペ
ーサ３４がゲートバスライン１８と接触し、第２の柱状
スペーサ３４が大きな力の大部分を受け持つようにな
る。なお、第２の柱状スペーサ３４の個数は第１の柱状
スペーサ３２の個数よりも多い。従って、第１の柱状ス
ペーサ３２は過度の変形をすることがなくなり、セルギ
ャップのバラツキが生じなくなる。
２，３４が設けられている例を示す図である。上記した
ように、第１の柱状スペーサ３２はゲートバスライン１
８とデータバスライン２０との交差部と接触している
が、第２の柱状スペーサ３４とゲートバスライン１８と
の間には間隔があいている。従って、液晶パネル１０に
局部的に大きな力がかかったとしても、最初は第１の柱
状スペーサ３２が圧縮されるが、やがて第２の柱状スペ
ーサ３４がゲートバスライン１８と接触し、第２の柱状
スペーサ３４が大きな力の大部分を受け持つようにな
る。なお、第２の柱状スペーサ３４の個数は第１の柱状
スペーサ３２の個数よりも多い。従って、第１の柱状ス
ペーサ３２は過度の変形をすることがなくなり、セルギ
ャップのバラツキが生じなくなる。
【００２７】図７は本発明の第２実施例の液晶パネルの
柱状スペーサを設けたカラーフィルタ基板を示す平面図
である。図８は図７の柱状スペーサの例を示す図であ
る。この実施例においても、液晶パネル１０は、第１の
基板（ＴＦＴ基板）１２と、第２の基板（カラーフィル
タ基板）１４と、第１及び第２の基板１２，１４の間に
挿入された液晶１６とを備える（図３参照）。
柱状スペーサを設けたカラーフィルタ基板を示す平面図
である。図８は図７の柱状スペーサの例を示す図であ
る。この実施例においても、液晶パネル１０は、第１の
基板（ＴＦＴ基板）１２と、第２の基板（カラーフィル
タ基板）１４と、第１及び第２の基板１２，１４の間に
挿入された液晶１６とを備える（図３参照）。
【００２８】図７において、第２の基板（カラーフィル
タ基板）１４は、第１の基板１２に向かって延びる複数
の第１の柱状スペーサ３２と、第１の基板１２に向かっ
て延びる複数の第２の柱状スペーサ３４と、第１の基板
１２に向かって延びる複数の第３の柱状スペーサ３６と
を備える。
タ基板）１４は、第１の基板１２に向かって延びる複数
の第１の柱状スペーサ３２と、第１の基板１２に向かっ
て延びる複数の第２の柱状スペーサ３４と、第１の基板
１２に向かって延びる複数の第３の柱状スペーサ３６と
を備える。
【００２９】カラーフィルタ２８は、青色部分２８Ｂ
と、赤色部分２８Ｒと、緑色部分２８Ｇとを有する。第
１の柱状スペーサ３２は青色部分２８Ｂと赤色部分２８
Ｒとの境界部に配置され、第２の柱状スペーサ３４も青
色部分２８Ｂと赤色部分２８Ｒとの境界部に配置され
る。従って、第１の柱状スペーサ３２及び第２の柱状ス
ペーサ３４はゲートバスライン１８とデータバスライン
２０との交差部に相当する位置に配置される。第３の柱
状スペーサ３６は青色部分２８Ｂの中心部に配置され
る。青色部分２８Ｂの中心部は補助容量電極２６（図
５）に相当する位置である。
と、赤色部分２８Ｒと、緑色部分２８Ｇとを有する。第
１の柱状スペーサ３２は青色部分２８Ｂと赤色部分２８
Ｒとの境界部に配置され、第２の柱状スペーサ３４も青
色部分２８Ｂと赤色部分２８Ｒとの境界部に配置され
る。従って、第１の柱状スペーサ３２及び第２の柱状ス
ペーサ３４はゲートバスライン１８とデータバスライン
２０との交差部に相当する位置に配置される。第３の柱
状スペーサ３６は青色部分２８Ｂの中心部に配置され
る。青色部分２８Ｂの中心部は補助容量電極２６（図
５）に相当する位置である。
【００３０】第１の複数の柱状スペーサ３２はゲートバ
スライン１８とデータバスライン２０との交差部に相当
する位置に第１の位置パターンで配置される。複数の第
１の柱状スペーサ３２は１２の画素毎に１個の割合で周
期的に繰り返して設けられる。複数の第１の柱状スペー
サ３２は横方向に６つの画素毎に、且つ縦方向に２つの
画素毎に設けられる。
スライン１８とデータバスライン２０との交差部に相当
する位置に第１の位置パターンで配置される。複数の第
１の柱状スペーサ３２は１２の画素毎に１個の割合で周
期的に繰り返して設けられる。複数の第１の柱状スペー
サ３２は横方向に６つの画素毎に、且つ縦方向に２つの
画素毎に設けられる。
【００３１】第２の複数の柱状スペーサ３４はゲートバ
スライン１８とデータバスライン２０との交差部に相当
する位置に第１の位置パターンとは異なる第２の位置パ
ターンで配置される。複数の第２の柱状スペーサ３４は
６つの画素毎に１個の割合で周期的に繰り返して設けら
れる。複数の第２の柱状スペーサ３４は横方向に６つの
画素毎に、且つ縦方向に１つの画素毎に設けられる。
スライン１８とデータバスライン２０との交差部に相当
する位置に第１の位置パターンとは異なる第２の位置パ
ターンで配置される。複数の第２の柱状スペーサ３４は
６つの画素毎に１個の割合で周期的に繰り返して設けら
れる。複数の第２の柱状スペーサ３４は横方向に６つの
画素毎に、且つ縦方向に１つの画素毎に設けられる。
【００３２】第３の複数の柱状スペーサ３６は補助容量
電極２６に相当する位置に第１及び第２の位置パターン
とは異なる第３の位置パターンで配置される。複数の第
３の柱状スペーサ３６は３つの画素毎に１個の割合で周
期的に繰り返して設けられる。複数の第３の柱状スペー
サ３６は横方向に３つの画素毎に、且つ縦方向に１つの
画素毎に設けられる。
電極２６に相当する位置に第１及び第２の位置パターン
とは異なる第３の位置パターンで配置される。複数の第
３の柱状スペーサ３６は３つの画素毎に１個の割合で周
期的に繰り返して設けられる。複数の第３の柱状スペー
サ３６は横方向に３つの画素毎に、且つ縦方向に１つの
画素毎に設けられる。
【００３３】この実施例では、第１の柱状スペーサ３２
と、第２の柱状スペーサ３４と、第３の柱状スペーサ３
６とは、カラーフィルタ２８の色部分及びそれを形成す
る材料部分を利用して形成されている。
と、第２の柱状スペーサ３４と、第３の柱状スペーサ３
６とは、カラーフィルタ２８の色部分及びそれを形成す
る材料部分を利用して形成されている。
【００３４】図８（Ａ）においては、第１の柱状スペー
サ３２は、青色部分２８Ｂの外縁部に形成される。青色
部分２８Ｂの隣には赤色部分２８Ｒが形成されるが、赤
色部分２８Ｒを形成する赤色材料部分２８ｒは青色部分
２８Ｂの上にも形成され、通常は赤色部分２８Ｒとなる
領域以外の赤色材料部分２８ｒは除去されるが、本実施
例においては、赤色材料部分２８ｒの一部が青色部分２
８Ｂの外縁部の上に残される。さらに、赤色部分２８Ｒ
の隣には緑色部分２８Ｇが形成されるが、同様に、緑色
部分２８Ｇを形成する緑色材料部分２８ｇの一部が赤色
材料部分２８ｒの上に残される。最後に、樹脂材料の層
３８が形成される。従って、第１の柱状スペーサ３２
は、青色部分２８Ｂと、赤色材料部分２８ｒと、緑色材
料部分２８ｇと、樹脂材料の層３８とによって形成され
る。
サ３２は、青色部分２８Ｂの外縁部に形成される。青色
部分２８Ｂの隣には赤色部分２８Ｒが形成されるが、赤
色部分２８Ｒを形成する赤色材料部分２８ｒは青色部分
２８Ｂの上にも形成され、通常は赤色部分２８Ｒとなる
領域以外の赤色材料部分２８ｒは除去されるが、本実施
例においては、赤色材料部分２８ｒの一部が青色部分２
８Ｂの外縁部の上に残される。さらに、赤色部分２８Ｒ
の隣には緑色部分２８Ｇが形成されるが、同様に、緑色
部分２８Ｇを形成する緑色材料部分２８ｇの一部が赤色
材料部分２８ｒの上に残される。最後に、樹脂材料の層
３８が形成される。従って、第１の柱状スペーサ３２
は、青色部分２８Ｂと、赤色材料部分２８ｒと、緑色材
料部分２８ｇと、樹脂材料の層３８とによって形成され
る。
【００３５】図８（Ｂ）においては、第２の柱状スペー
サ３４は、青色部分２８Ｂの外縁部に形成される。第２
の柱状スペーサ３４は、青色部分２８Ｂと、赤色材料部
分２８ｒと、樹脂材料の層３８とによって形成される。
サ３４は、青色部分２８Ｂの外縁部に形成される。第２
の柱状スペーサ３４は、青色部分２８Ｂと、赤色材料部
分２８ｒと、樹脂材料の層３８とによって形成される。
【００３６】図８（Ｃ）においては、第３の柱状スペー
サ３６は、青色部分２８Ｂの中心部に形成される。第３
の柱状スペーサ３６は、青色部分２８Ｂと、樹脂材料の
層３８とによって形成される。
サ３６は、青色部分２８Ｂの中心部に形成される。第３
の柱状スペーサ３６は、青色部分２８Ｂと、樹脂材料の
層３８とによって形成される。
【００３７】図８においては、共通電極３０は省略され
ている。共通電極３０はカラーフィルタ２８の上に形成
される。樹脂材料の層３８は共通電極３０の上に形成さ
れ、柱状スペーサ３２，３４，３６の所望の高さを確保
するとともに、共通電極３０が画素電極２４と接触する
のを防止する。
ている。共通電極３０はカラーフィルタ２８の上に形成
される。樹脂材料の層３８は共通電極３０の上に形成さ
れ、柱状スペーサ３２，３４，３６の所望の高さを確保
するとともに、共通電極３０が画素電極２４と接触する
のを防止する。
【００３８】第１の柱状スペーサ３２の高さは第２の柱
状スペーサ３４の高さよりも大きく、第２の柱状スペー
サ３４の高さは第３の柱状スペーサ３６の高さよりも大
きい。実施例においては、カラーフィルタ２８の青色部
分２８Ｂと、赤色部分２８Ｒと、緑色部分２８Ｇの厚さ
が１．５μｍであり、赤色材料部分２８ｒの厚さが０．
７μｍであり、緑色材料部分２８ｇの厚さが０．５μｍ
であった。青色部分２８Ｂより上の第１の柱状スペーサ
３２の高さが４μｍとなるように樹脂材料の層３８を形
成したところ、青色部分２８Ｂより上の第２の柱状スペ
ーサ３４の高さは３．８μｍ、青色部分２８Ｂより上の
第３の柱状スペーサ３６の高さは３．６μｍとなった。
樹脂のレベリングによって、各部の高さの差は小さくな
る。
状スペーサ３４の高さよりも大きく、第２の柱状スペー
サ３４の高さは第３の柱状スペーサ３６の高さよりも大
きい。実施例においては、カラーフィルタ２８の青色部
分２８Ｂと、赤色部分２８Ｒと、緑色部分２８Ｇの厚さ
が１．５μｍであり、赤色材料部分２８ｒの厚さが０．
７μｍであり、緑色材料部分２８ｇの厚さが０．５μｍ
であった。青色部分２８Ｂより上の第１の柱状スペーサ
３２の高さが４μｍとなるように樹脂材料の層３８を形
成したところ、青色部分２８Ｂより上の第２の柱状スペ
ーサ３４の高さは３．８μｍ、青色部分２８Ｂより上の
第３の柱状スペーサ３６の高さは３．６μｍとなった。
樹脂のレベリングによって、各部の高さの差は小さくな
る。
【００３９】第１の基板１２及び第２の基板１４を熱及
び圧力をかけて周辺シールで貼り合わせて液晶パネル１
０とした結果、ＴＦＴセルギャップが４．２５μｍとな
った。ＴＦＴ基板側の段差が０．５μｍあるので、第１
の柱状スペーサ３２は０．２５μｍ圧縮され、第２の柱
状スペーサ３４は０．０５μｍ圧縮されている。
び圧力をかけて周辺シールで貼り合わせて液晶パネル１
０とした結果、ＴＦＴセルギャップが４．２５μｍとな
った。ＴＦＴ基板側の段差が０．５μｍあるので、第１
の柱状スペーサ３２は０．２５μｍ圧縮され、第２の柱
状スペーサ３４は０．０５μｍ圧縮されている。
【００４０】このように、本発明では、２種類又は３種
類の異なる高さの柱状スペーサ３２，３４，３６を設け
ることができる。３種類の異なる高さの柱状スペーサ３
２，３４，３６の場合には、１番高い柱状スペーサ３２
と２番目に高い柱状スペーサ３４の高さの差が０．１μ
ｍ以上で０．３μｍ以下であり、２番目に高い柱状スペ
ーサ３４と３番目に高い柱状スペーサ３６の高さの差が
０．２μｍ以上で０．５μｍ以下であるのが好ましい。
また、柱状スペーサの高さの差をつけるのに、青色部分
２８Ｂと、赤色材料部分２８ｒと、緑色材料部分２８ｇ
とを利用したが、その他の色の部分を選択することもで
きる。
類の異なる高さの柱状スペーサ３２，３４，３６を設け
ることができる。３種類の異なる高さの柱状スペーサ３
２，３４，３６の場合には、１番高い柱状スペーサ３２
と２番目に高い柱状スペーサ３４の高さの差が０．１μ
ｍ以上で０．３μｍ以下であり、２番目に高い柱状スペ
ーサ３４と３番目に高い柱状スペーサ３６の高さの差が
０．２μｍ以上で０．５μｍ以下であるのが好ましい。
また、柱状スペーサの高さの差をつけるのに、青色部分
２８Ｂと、赤色材料部分２８ｒと、緑色材料部分２８ｇ
とを利用したが、その他の色の部分を選択することもで
きる。
【００４１】図９は本発明が適用される配向分割された
液晶パネルを示す断面図である。図１０は図９の第１の
基板及び第２の基板の特徴を重ねて示す平面図である。
図９及び図１０において、液晶パネル１０は、第１の基
板（ＴＦＴ基板）１２と、第２の基板（カラーフィルタ
基板）１４と、第１及び第２の基板１２，１４の間に挿
入された液晶１６とを備える。第１の基板の画素電極２
４はスリット４０を形成されており、第２の基板１４の
共通電極２８は突起４２を有する。
液晶パネルを示す断面図である。図１０は図９の第１の
基板及び第２の基板の特徴を重ねて示す平面図である。
図９及び図１０において、液晶パネル１０は、第１の基
板（ＴＦＴ基板）１２と、第２の基板（カラーフィルタ
基板）１４と、第１及び第２の基板１２，１４の間に挿
入された液晶１６とを備える。第１の基板の画素電極２
４はスリット４０を形成されており、第２の基板１４の
共通電極２８は突起４２を有する。
【００４２】液晶１６は垂直配向性をもった液晶であ
り、垂直配向膜が設けられている。このため、液晶分子
は概して第１及び第２の基板１２，１４に対して垂直に
配向する。突起４２があるところでは、液晶分子は突起
４２に対して垂直に配向する。このため、突起４２の一
方の側では液晶分子は例えば図９で見て右上がりに配向
し、突起４２の他方の側では液晶分子は左上がりに配向
する。スリット４０についても同様の傾向があり、スリ
ット４０の一方の側では液晶分子は右上がりに配向し、
スリット４０の他方の側では液晶分子は左上がりに配向
する。突起４２とスリット４０とを平面図で見て交互に
くるように配置すると、このような液晶分子の配向はよ
り顕著になる。液晶パネルに電圧を印加すると、液晶分
子は基板面に対して平行に倒れていく。この場合、液晶
分子は垂直配向時に傾斜していた方向に倒れる。このよ
うに、各画素が配向の異なる２つの部分を有する液晶パ
ネル１０を配向分割された液晶パネルという。配向分割
された液晶パネルでは、表示の視角特性を向上させるこ
とが知られている。突起４２とスリット４０がくの字状
に曲がった形状に形成されており、くの字の各直線部分
毎に２つに配向分割された液晶パネルが形成されるの
で、図９及び図１０においては、４つの配向状態の異な
る部分を有する液晶パネルが得られる。また、突起４２
の一部４２Ａは画素電極２８の外形と平行に形成されて
いる。
り、垂直配向膜が設けられている。このため、液晶分子
は概して第１及び第２の基板１２，１４に対して垂直に
配向する。突起４２があるところでは、液晶分子は突起
４２に対して垂直に配向する。このため、突起４２の一
方の側では液晶分子は例えば図９で見て右上がりに配向
し、突起４２の他方の側では液晶分子は左上がりに配向
する。スリット４０についても同様の傾向があり、スリ
ット４０の一方の側では液晶分子は右上がりに配向し、
スリット４０の他方の側では液晶分子は左上がりに配向
する。突起４２とスリット４０とを平面図で見て交互に
くるように配置すると、このような液晶分子の配向はよ
り顕著になる。液晶パネルに電圧を印加すると、液晶分
子は基板面に対して平行に倒れていく。この場合、液晶
分子は垂直配向時に傾斜していた方向に倒れる。このよ
うに、各画素が配向の異なる２つの部分を有する液晶パ
ネル１０を配向分割された液晶パネルという。配向分割
された液晶パネルでは、表示の視角特性を向上させるこ
とが知られている。突起４２とスリット４０がくの字状
に曲がった形状に形成されており、くの字の各直線部分
毎に２つに配向分割された液晶パネルが形成されるの
で、図９及び図１０においては、４つの配向状態の異な
る部分を有する液晶パネルが得られる。また、突起４２
の一部４２Ａは画素電極２８の外形と平行に形成されて
いる。
【００４３】図１から図８を参照した説明した第１、第
２及び第３の柱状のスペーサ３２，３４，３６は図９及
び図１０のゲートバスライン１８とデータバスライン２
０の交差部、ゲートバスライン１８の一部、データバス
ライン２０の一部、及び補助容量電極２６の一部に相当
する位置に設けることができる。
２及び第３の柱状のスペーサ３２，３４，３６は図９及
び図１０のゲートバスライン１８とデータバスライン２
０の交差部、ゲートバスライン１８の一部、データバス
ライン２０の一部、及び補助容量電極２６の一部に相当
する位置に設けることができる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
セルギャップの変動のない液晶パネルを得ることができ
る。
セルギャップの変動のない液晶パネルを得ることができ
る。
【図１】本発明の第１実施例の液晶パネルのＴＦＴ基板
をカラーフィルタ基板に設けた柱状スペーサとともに示
す平面図である。
をカラーフィルタ基板に設けた柱状スペーサとともに示
す平面図である。
【図２】図１の液晶パネルの１画素の領域を示す図であ
り、（Ａ）は第１の柱状スペーサが設けられた１画素の
領域を示し、（Ｂ）は第２の柱状スペーサが設けられた
１画素の領域を示す。
り、（Ａ）は第１の柱状スペーサが設けられた１画素の
領域を示し、（Ｂ）は第２の柱状スペーサが設けられた
１画素の領域を示す。
【図３】図１の液晶パネルのゲートバスラインを通る断
面図である。
面図である。
【図４】図１及び図２の液晶パネルの変形例を示す図で
あり、（Ａ）は第１の柱状スペーサが設けられた１画素
の領域を示し、（Ｂ）は第２の柱状スペーサが設けられ
た１画素の領域を示す。
あり、（Ａ）は第１の柱状スペーサが設けられた１画素
の領域を示し、（Ｂ）は第２の柱状スペーサが設けられ
た１画素の領域を示す。
【図５】図１及び図２の液晶パネルの変形例を示す図で
あり、（Ａ）は第１の柱状スペーサが設けられた１画素
の領域を示し、（Ｂ）は第２の柱状スペーサが設けられ
た１画素の領域を示す。
あり、（Ａ）は第１の柱状スペーサが設けられた１画素
の領域を示し、（Ｂ）は第２の柱状スペーサが設けられ
た１画素の領域を示す。
【図６】第１及び第２の柱状スペーサの荷重と変位との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第２実施例の液晶パネルの柱状スペー
サを設けたカラーフィルタ基板を示す平面図である。
サを設けたカラーフィルタ基板を示す平面図である。
【図８】図７の柱状スペーサの例を示す図である。
【図９】本発明が適用される配向分割された液晶パネル
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図１０】図９の第１の基板及び第２の基板の特徴を重
ねて示す平面図である。
ねて示す平面図である。
【符号の説明】
１０…液晶パネル
１２，１４…基板
１６…液晶
１８…ゲートバスライン
２０…データバスライン
２２…ＴＦＴ
２４…画素電極
２６…補助容量電極
２８…カラーフィルタ
３０…共通電極
３２…柱状スペーサ
３４…柱状スペーサ
３６…柱状スペーサ
３８…樹脂材料の層
４０…スリット
４２…突起
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０９Ｆ 9/30 ３４９ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３４９Ｂ
9/35 9/35
(72)発明者 中畑 祐治
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
Ｆターム(参考） 2H089 LA09 LA12 QA14 TA02 TA04
2H090 HD14 MA01 MA07 MA14
5C094 AA03 BA03 BA43 EA04 EA07
EC03 ED03
Claims (4)
- 【請求項１】 第１及び第２の基板と、該第１及び第２
の基板の間に挿入された液晶とを備え、第１の基板はゲ
ート層及びデータ層を含む積層構造を有し、第２の基板
はカラーフィルタとセルギャップを制御するために第１
の基板に向かって延びる複数の柱状部材とを備え、該柱
状部材は画素に対して少なくとも２つの異なる位置パタ
ーンで配置されていることを特徴とする液晶パネル。 - 【請求項２】 該柱状部材は３種類の異なる高さを有す
る柱状部材から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】 第１の基板は画素電極を有し、第２の基
板は共通電極を有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４】 各画素は配向の異なる２つの部分を有す
ることを特徴とする請求項１に記載の液晶パネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001353457A JP3946498B2 (ja) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | 液晶パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001353457A JP3946498B2 (ja) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | 液晶パネル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003156750A true JP2003156750A (ja) | 2003-05-30 |
| JP3946498B2 JP3946498B2 (ja) | 2007-07-18 |
Family
ID=19165470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001353457A Expired - Fee Related JP3946498B2 (ja) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | 液晶パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3946498B2 (ja) |
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| JP2011053708A (ja) * | 2010-11-11 | 2011-03-17 | Fujitsu Ltd | 液晶表示装置 |
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| CN103885250A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-06-25 | 友达光电股份有限公司 | 显示面板 |
| CN103969894A (zh) * | 2014-03-19 | 2014-08-06 | 友达光电股份有限公司 | 彩色滤光基板及显示面板 |
| CN108873491A (zh) * | 2017-05-12 | 2018-11-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示基板及其制造方法、显示装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| US9513514B2 (en) | 2014-03-14 | 2016-12-06 | Innolux Corporation | Display device |
| US9570365B2 (en) | 2014-03-14 | 2017-02-14 | Innolux Corporation | Display device and test pad thereof |
| TWI551920B (zh) * | 2014-03-14 | 2016-10-01 | 群創光電股份有限公司 | 顯示裝置 |
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