JP2000352713A - 横電界方式液晶表示パネルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画面内のギャップ斑を低減して輝度斑を抑制
すると同時に、ビーズ移動によるギャップ斑やキズの発
生のない横電界方式液晶表示パネルを提供することを目
的とする。 【解決手段】 マトリクス状の画素ごとに画素電極と共
通電極と信号電極と走査電極とが形成されたＴＦＴアレ
イ基板と、光が通過するカラーフィルタ部５ａ〜５ｃと
このカラーフィルタ部に隣接するカラーフィルタ部５ａ
〜５ｃとの間の光を遮るブラックマトリクス部２とが形
成されたカラーフィルタ基板７とを、所定のギャップに
て貼り合わせてセルを形成し、このセルに液晶を充填し
て、前記液晶に両基板に平行な横方向電場による横電界
を印加して表示する横電界方式液晶表示パネルであっ
て、カラーフィルタ基板７の表面の形状を、カラーフィ
ルタ部５ａ〜５ｃとブラックマトリクス部２との段差ｈ
１およびｈ２を０．１５μｍ以下に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板面にほぼ平行
な電界を加えることによって液晶を駆動するＩＰＳモー
ドの液晶表示パネルおよびその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄膜トランジスタ（以下「ＴＦ
Ｔ」と称す。）を用いたアクティブマトリクス型液晶デ
ィスプレイは、カムコーダ用のディスプレイやノートパ
ソコン用のディスプレイなど種々の分野へ利用されてお
り、大きな市場を形成してきている。とくに、最近で
は、パソコンやワークステーション用のモニターとして
の応用展開が期待されており、対角１３〜１４インチ以
上の画面サイズの要求が高まっている。

【０００３】ＴＦＴ液晶ディスプレイの表示モードとし
ては、現状では、上下基板に電極を持ち基板面にほぼ垂
直な縦電界で動作する捻れネマチック（以下「ＴＮ」と
称す。）モードが主流となっているが、このＴＮモード
の液晶表示パネルは視野角が狭く、広い視野角を得るた
めには、特別な配向分割処理や光学補償フィルムを用い
ることが必要となる。

【０００４】そこで、大画面の表示用途には、特開平６
−１６０８７８号公報等に記載されている、基板面にほ
ぼ平行な横電界を印加して基板面に平行に液晶分子を動
かすインプレーンスイッチング（以下「ＩＰＳ」と称
す。）モードが、その非常に広い視野角特性により期待
を集めている。図４〜図７は、ＩＰＳモードの液晶表示
パネルを示す。

【０００５】液晶表示パネルは、図４に示すように構成
されている。マトリクス状の各画素ごとに画素電極１２
と共通電極１３とが形成されたＴＦＴアレイ基板８と、
カラーフィルタ基板７とを一定のギャップ間隔で貼り合
わせ、その間に液晶を真空注入し、両基板の表面にそれ
ぞれ偏向板１４ａ，１４ｂを設置することにより構成さ
れる。

【０００６】ＴＦＴアレイ基板８は、詳しくは図５に示
すように、走査電極配線１５と信号電極配線１６とがマ
トリクス状に配置され、それぞれの交点には画素が形成
され、各画素ごとに備えられた画素電極１２にはＴＦＴ
１７が形成されている。１８は蓄積容量である。一般
に、大型の液晶表示パネルにおいては、表示部は縦長の
形状をしているため、ＩＰＳモードのための画素電極１
２および共通電極１３の配置は、信号電極配線１６の方
向に電極を引き伸ばす方が開口率上有利である。

【０００７】カラーフィルタ基板７は、ＲＧＢの配列が
例えばストライプ配列で、同色配列方向［矢印Ａ方向］
の断面は図６に示すようになっている。基板１の上にブ
ラックマトリクス層（以下、「ＢＭ層」と称す。）２
と、単色（ここではＲ）の色材層３ａとが形成されてお
り、色材層３ａの上層には保護膜としてのオーバーコー
ト層４が形成されている。

【０００８】このカラーフィルタ基板７のＢＭ層２より
も基板１に近いＣ−Ｃ'断面を図７に示す。３ｂはＧの
色材層、３ｃはＢの色材層である。図７において、６が
ＢＭ層２によって光の通過が遮られるブラックマトリク
ス部（以下、「ＢＭ部」と称す。）、５ａが光が通過す
るカラーフィルタ部である。

【０００９】上記のように構成されたＩＰＳモードの液
晶表示パネル１９はＴＮモードの液晶表示パネルとは異
なり、ＴＦＴアレイ基板８にのみ電極が形成されている
ため、画素電極１２と共通電極１３との間で基板面にほ
ぼ平行な電圧が印加される。液晶分子１１は、電圧が印
加されていない状態では図４（ａ）に示すように、ＴＦ
Ｔアレイ基板８およびカラーフィルタ基板７に平行にね
じれを持たずに配向しており、この液晶表示パネル１９
に両基板に平行な横方向電場による横電圧が印加される
と、液晶分子１１は矢印ａ方向に動作して図４（ｂ）に
示すような状態となる。

【００１０】従ってＩＰＳモードの液晶表示パネルで
は、特別な配向分割処理や光学補償フィルムを用いるこ
となく、コントラスト比１０：１以上の範囲で、上下方
向、左右方向とも１６０度以上の視野角を得ることが可
能となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に液晶
表示パネルのギャップ形成は、直径数マイクロメートル
の樹脂またはガラスから成る球状のスペーサビーズを基
板の上に分散し、２枚の基板を貼り合わせることで行わ
れる。表示画面内でギャップにばらつきがあると、表示
の輝度斑や色斑が発生するため、液晶表示パネルではギ
ャップ均一性が要求される。

【００１２】従来のＴＮモードのように上下基板方向に
電界を加える縦電界方式の液晶表示パネルでは、しきい
値Ｖ_thはＶ_th＝π（Ｋ／ε₀・Δε）１／２で表され、
セルギャップがしきい値Ｖ_thに直接の影響を与えること
はない。しかし、横電界方式のＩＰＳモードの液晶表示
パネルでは、しきい値Ｖ_thはＶ_th＝（πｌ／ｄ）π（Ｋ
／ε₀・Δε）１／２で表され、セルギャップｄが直接
に液晶のしきい値電圧Ｖ_thに影響を与える。

【００１３】ここで、Ｋは液晶の弾性定数、ε₀は真空
の誘電率、Δεは液晶の誘電率異方性であり、ｌは横電
界方式における電極間隔、ｄは液晶層の厚み、つまりセ
ルギャップである。上記の式に示すように、ＩＰＳモー
ドの液晶表示パネルでは電極間隔ｌとともにセルギャッ
プｄがしきい値Ｖ_thに直接に影響し、セルギャップｄの
ばらつきが大きくなると表示画面内でしきい値Ｖ_thずれ
による輝度斑が生じ、表示品位を著しく低下する。

【００１４】そこで、ＩＰＳモードの液晶表示パネルの
ギャップ精度を上げる手段として、ＴＦＴアレイ基板の
表面に有機高分子膜を塗布して平坦化することが、特開
平８−２２０５１８号公報に提案されている。しかし、
この方法では有機高分子膜による電圧損失が発生して液
晶の駆動電圧が高くなったり、有機高分子膜を形成する
工程が別途必要となるためプロセスコストがかかるなど
の問題がある。

【００１５】また、ＩＰＳモードのカラーフィルタ基板
７では、縦方向の電界発生を抑えるためにＴＮモードの
カラーフィルタ基板に使用されているクロムよりも抵抗
の高い樹脂ブラックがＢＭ層２の材料として用いられ
る。樹脂ブラックは一般に光学濃度が低いため、遮光の
ためにクロムに比べて大きな膜厚、具体的には１μｍ程
度かそれ以上の厚みが必要となる。

【００１６】このカラーフィルタ基板７の表面には、表
面の保護と平坦化を目的としてアクリル樹脂やポリイミ
ド樹脂などからなるオーバーコート層４ｂが形成され
る。しかし、上述のようにＢＭ層２が厚いため色材層３
ａのみが存在する表示部５ａに較べて、ＢＭ層２の上に
色材層３ａが形成されたＢＭ部６が厚くなり、表示部５
ａとＢＭ部６と間には比較的大きな段差ｈ３が生じ、カ
ラーフィルタ基板７の表面部に凹凸形状が形成され、均
一なセルギャップの形成が難しいという問題がある。

【００１７】さらに加えて、近年要求されている大画面
の液晶表示パネルでは、せっかく均一なギャップを形成
しても、製造工程での搬送作業や製品の輸送作業中にス
ペーサビーズの移動が起こりやすく、ビーズの移動によ
るギャップ斑やキズが発生するとういう課題がある。本
発明は、前記問題点を解決し、画面内のギャップ斑を低
減して輝度斑を抑制すると同時に、ビーズ移動によるギ
ャップ斑やキズの発生のない横電界方式液晶表示パネル
を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明のＩＰＳモードの
液晶表示パネルは、カラーフィルタ基板の平坦化を図っ
たことを特徴とする。この本発明によると、パネルのギ
ャップ精度を高めてギャップ斑を低減し、輝度ムラを抑
制することができる。

【００１９】また、本発明のＩＰＳモードの液晶表示パ
ネルの製造方法は、スペーサを固定する工程を設けたこ
とを特徴とする。この本発明によると、製造工程での搬
送作業や製品の輸送作業中におけるスペーサの移動によ
るギャップ変動やキズの発生を抑制することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】請求項１記載の横電界方式液晶表
示パネルは、マトリクス状の画素ごとに画素電極と共通
電極と信号電極と走査電極とが形成されたＴＦＴアレイ
基板と、光が通過するカラーフィルタ部とこのカラーフ
ィルタ部に隣接するカラーフィルタ部との間の光を遮る
ブラックマトリクス部とが形成されたカラーフィルタ基
板とを、所定のギャップにて貼り合わせてセルを形成
し、このセルに液晶を充填して、前記液晶に両基板に平
行な横方向電場による横電界を印加して表示する横電界
方式液晶表示パネルであって、カラーフィルタ基板の表
面の形状を、前記カラーフィルタ部と前記ブラックマト
リクス部との段差を０．１５μｍ以下に形成したことを
特徴とする。

【００２１】この構成によると、カラーフィルタ基板の
平坦化が図れ、ギャップ精度が向上するため、ギャップ
斑を低減し、輝度ムラを抑制することができる。請求項
２記載の横電界方式液晶表示パネルは、請求項１におい
て、カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板との間に分
散されたスペーサにてセルギャップが維持され、前記ス
ペーサをカラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板のうち
の少なくとも一方の基板に固着したことを特徴とする。

【００２２】この構成によると、スペーサの移動による
ギャップ斑やキズの発生を防止することができる。請求
項３記載の横電界方式液晶表示パネルは、請求項２にお
いて、スペーサを熱可塑性樹脂接着剤で固着したことを
特徴とする。この構成によると、スペーサの固定が容易
に実現できる。

【００２３】請求項４記載の横電界方式液晶表示パネル
の製造方法は、マトリクス状の画素ごとに画素電極と共
通電極と信号電極と走査電極とが形成されたＴＦＴアレ
イ基板と、光が通過するカラーフィルタ部とこのカラー
フィルタ部に隣接するカラーフィルタ部との間の光を遮
るブラックマトリクス部とが形成されたカラーフィルタ
基板とを、所定のギャップにて貼り合わせてセルを形成
し、このセルに液晶を充填して、前記液晶に両基板に平
行な横方向電場による横電界を印加して表示する横電界
方式液晶表示パネルを製造するに際し、表面の形状がカ
ラーフィルタ部と前記ブラックマトリクス部との段差が
０．１５μｍ以下であるカラーフィルタ基板を用い、微
粒子状の熱可塑性樹脂接着剤をスペーサの表面に付着し
たスペーサをＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板と
の間に分散させて両基板をシール樹脂にて貼り合わせて
セルを形成し、前記セルを加熱してシール樹脂を硬化す
るとともにスペーサに付着した熱可塑性樹脂接着剤を溶
融させてスペーサをＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ
基板のうちの少なくとも一方の基板に固着させ、前記セ
ルに液晶を充填して液晶表示パネルを形成することを特
徴とする。

【００２４】この構成によると、本発明の横電界方式液
晶表示パネルが容易に実現できる。請求項５記載の横電
界方式液晶表示パネルの製造方法は、請求項４におい
て、シール樹脂の硬化温度以下で軟化する熱可塑性樹脂
接着剤を使用することを特徴とする。この構成による
と、シール樹脂を硬化する際に同時に熱可塑性樹脂接着
剤を溶融できるため、工程数を増やすことなくスペーサ
を固定することができる。

【００２５】請求項６記載の横電界方式液晶表示パネル
は、請求項１または請求項２において、カラーフィルタ
がストライプ配列であるカラーフィルタ基板において、
同色配列方向と異色配列方向のカラーフィルタ部とブラ
ックマトリクス部との段差がともに０．１５μｍ以下で
あることを特徴とする。この構成によると、表面が平坦
化されたカラーフィルタ基板とすることができる。

【００２６】以下、本発明の各実施の形態を図１〜図３
を用いて説明する。なお、上記従来例を示す図４〜図７
と同様をなすものについては、同一の符号を付けて説明
する。 （実施の形態１）図１と図２は本発明の（実施の形態
１）を示す。

【００２７】図１（ａ）は図２に示すカラーフィルタ基
板７の同色配列方向［矢印Ａ方向］に沿う断面図を示
し、図２（ｂ）は異色配列方向［矢印Ｂ方向］に沿う断
面図を示す。この（実施の形態１）では、従来のＩＰＳ
モードの液晶表示パネルよりもセルギャップの精度を上
げるためにカラーフィルタ基板７の構成を特殊にした点
で異なるが、それ以外の基本的な構成は上記従来例を示
す図４〜図６とほぼ同様である。

【００２８】カラーフィルタ基板７の構成を詳細に説明
する。基板１に形成されたＢＭ層２および単色（ここで
はＲ）の色材層３ａは上記従来例を示す図６と同じもの
である。上述のように、ＩＰＳモードの液晶表示パネル
ではカラーフィルタ基板７に形成するＢＭ層２を樹脂ブ
ラックにて形成するため、厚みの大きいものとなる。さ
らに加えて、図６では、色材層３ａを介してＢＭ層２の
上に形成されたオーバーコート層４ｂの厚みｒ６は、カ
ラーフィルタ部５ａに形成されたオーバーコート層４ｂ
の厚みｒ５とほぼ同様であるため、カラーフィルタ部５
ａとＢＭ部６との段差ｈ３が大きくなり、カラーフィル
タ基板７の表面部には大きな凹凸が形成される。

【００２９】一方、この（実施の形態１）で使用するカ
ラーフィルタ基板７は、図１（ａ）に示すように、オー
バーコート層４ａを形成する材料として特殊なものを使
用しているため、色材層３ａを介してＢＭ層２の上に形
成されたオーバーコート層４ａの厚みｒ２は、カラーフ
ィルタ部５ａに形成されたオーバーコート層４ａの厚み
ｒ１よりも薄く、カラーフィルタ部５ａとＢＭ部６との
段差ｈ１が上記のｈ３よりも小さくなり、表面が平坦化
されている。

【００３０】このようなカラーフィルタ基板７を使用し
て形成したＩＰＳモードの液晶表示パネルは、セルギャ
ップの精度が向上し、輝度斑が解消され、表示品質の良
いものとなる。この（実施の形態１）で使用するオーバ
ーコート層４ａを構成する材料は、レベリング性の高い
有機高分子材料であれば特に限定されるものではなく、
また、その形成方法も特に限定されるものではない。

【００３１】また、上述のようにオーバーコート層を形
成する材料を変えるだけでセルギャップの精度を向上で
きるため、工程数を増やすことなく容易に製造すること
ができる。なお、上記の説明では、カラーフィルタ基板
７の同色配列方向［矢印Ａ方向］のオーバーコート層４
ａの厚みについて述べたが、カラーフィルタ基板７の異
色配列方向［矢印Ｂ方向］のオーバーコート層４ａの厚
みについても同様である。

【００３２】図１（ｂ）に示すように、このカラーフィ
ルタ基板７のＢＭ層２よりも基板１に近いＤ−Ｄ'断面
は図２に示すように、ＲＧＢの色材層３ａ，３ｂ，３ｃ
が配列され、この色材層３ａ，３ｂ，３ｃの間にそれぞ
れＢＭ層２が形成されている。そのため、ＢＭ層２の上
にはオーバーコート層４ａのみが形成されており、しか
もこのオーバーコート層４ａの膜厚ｒ３は、色材層３ａ
〜３ｃの上に形成されたオーバーコート層４ａの膜厚ｒ
４よりも薄くなっているため、カラーフィルタ部５ａ，
５ｂ，５ｃとＢＭ部６との間には段差ｈ２は、従来のカ
ラーフィルタ部とＢＭ部との段差ｈ３よりも小さくな
る。

【００３３】従って、上記と同様にカラーフィルタ基板
７の矢印Ｂ方向に沿う断面においても、表面部の凹凸は
小さくなる。表面部の段差ｈ１およびｈ２の好適な範囲
を調べるために、以下の実施例を行った。 実施例 上記（実施の形態１）と同様にして、画面の対角１９イ
ンチ、アスペクト比５：４、解像度が縦１０２４×横１
２８０ＲＧＢ（ＳＸＧＡ解像度）、画素ピッチ０．２９
４ｍｍのＩＰＳモードのＴＦＴ液晶表示パネルを作製し
た。

【００３４】まず、ＴＦＴアレイ基板８を作成した。ガ
ラス基板にアルミニウムを主成分とする金属薄膜を成膜
し、図５に示すような形状の走査電極配線１５、共通電
極配線１３をフォトリソグラフ法により同一平面上に形
成した。走査電極配線１５、共通電極配線１３を形成す
る金属材料は、配線抵抗の低い金属が望ましいがアルミ
ニウム系金属に限定されるものではなく、また、単層膜
であっても多層膜であってもよい。

【００３５】次に、絶縁膜として上記アルミニウム膜の
陽極酸化層と窒化珪素（ＳｉＮｘ）を形成し、半導体層
としてアモルファスシリコンを積層した後、共通電極配
線１３の上の陽極酸化層と窒化珪素層の一部を取り除
き、その後スパッタリング法によりアルミニウム／チタ
ン（Ａｌ／Ｔｉ）の２層を堆積させ、ドライエッチング
により信号配線１６を及び画素電極配線１２を形成し
た。

【００３６】１７はスイッチング素子である薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）である。また、画素電極配線１２の線
幅は５μｍ、画素電極配線１２と共通電極配線１３の間
隔は１２μｍとした。そして、画素電極配線１２と走査
電極配線１５の間で蓄積容量１８を形成した。

【００３７】蓄積容量１８は対応する１ライン前の走査
電極配線１５との間で形成したが、１ライン後の走査電
極配線１３または共通電極配線１３との間で形成しても
良い。上記のように構成されたＴＦＴアレイ基板８に、
シクロブタンテトラカルボン酸と芳香族ジアミンを主成
分として構成されるポリアミック酸ワニスをオフセット
印刷法で塗布し、２２０℃で焼成してポリイミド膜を８
０ｎｍの膜厚で形成した。

【００３８】画素電極配線１２及び共通電極配線１３の
長手方向と８０゜の角度でラビングを行い、液晶配向処
理を施した。この配向処理によって、液晶分子長軸は画
素電極配線１２及び共通電極配線１３の長手方向と１０
゜の角度を成して配向することになる。カラーフィルタ
基板７は、ガラス基板の上に樹脂ブラックを塗布してＢ
Ｍ層２を形成した。

【００３９】このＢＭ層２の上と相互間に渡ってＲＧＢ
の色材層がストライプ状に配列されたカラーフィルタ基
板７を作製した。そして、カラーフィルタ基板７の表面
にオーバーコート層４ａを形成した。得られたカラーフ
ィルタ基板７の表面部に配向処理を施し、周辺にシール
樹脂を塗布して、平均粒径３．３μｍの樹脂ビーズを約
２００個／ｍｍ²の分散密度で散布した。

【００４０】そして、矢印Ａ方向に沿う断面図において
カラーフィルタ部５ａとＢＭ部６の段差ｈ１を触針式段
差計で測定した。オーバーコート層４ａの材質および膜
厚を変えることによってカラーフィルタ基板７の表面の
段差ｈ１の値を制御し、それぞれ０．０７μｍ、０．１
０μｍ、０．１５μｍ、０．２３μｍ、０．５２μｍで
ある液晶表示パネルを作製し、この段差ｈ１が及ぼす影
響を測定した。

【００４１】これらのカラーフィルタ基板７を液晶の配
向方向がＴＦＴアレイ基板と一致するようしてセルギャ
ップ３．３μｍで貼り合わせ、液晶を真空注入した。液
晶としては、屈折率異方性Δｎが０．０９で、誘電率異
方性Δεが正の全フッ素系の混合液晶を用いた。そし
て、一対の偏光板１４ａ，１４ｂをＴＦＴアレイ基板８
とカラーフィルタ基板７の表面に互いの偏光軸が直交
し、かつ一方の偏光軸が液晶の配向方向と一致するよう
にして貼り付けた。

【００４２】得られた液晶表示パネルに駆動回路を実装
し、カラーフィルタ基板７の段差ｈ１の変化に伴なう黒
表示、中間調表示、及び白表示時の表示状態の変化を調
べ、以下の評価基準にて評価した。得られた測定結果を
表１に示す。

【００４３】

【表１】 表１に示すように、表示部５ａとＢＭ部６の段差ｈ１が
０．１５μｍ以下では、ギャップ斑に基づく輝度斑がほ
とんど問題にならないレベルとなり、特に、段差ｈ１が
０．１０μｍ以下では、輝度斑はまったく認められず良
好な結果が得られた。

【００４４】従って、カラーフィルタ基板７の表面にお
いて表示部５ａとＢＭ部６との段差が０．１５μｍ以
下、より好ましくは０．１０μｍ以下とすることで、セ
ルギャップの精度を向上させ、輝度斑を解消することが
できる。なお、上記実施例では、カラーフィルタ基板７
の矢印Ａ方向に沿う断面を示したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、矢印Ｂ方向に沿う断面において
も同様に、ＢＭ部６と表示部５ａ〜５ｃとの段差ｈ２を
０．１５μｍ以下、より好ましくは０．１０μｍ以下と
することで、輝度斑のない表示品質の良い液晶表示パネ
ルが得られる。

【００４５】（実施の形態２）図３は本発明の（実施の
形態２）を示す。上記（実施の形態１）では従来と同様
のスペーサを用いて液晶表示パネルを形成したが、この
（実施の形態２）では、スペーサの基板への固定手段を
設けた点で異なり、その他の点については上記（実施の
形態１）とほぼ同様の構成である。

【００４６】上記（実施の形態１）と同様に作製したＴ
ＦＴアレイ基板８と、表示部５ａとＢＭ部６との段差ｈ
１が０．０７μｍであるカラーフィルタ基板７とを用い
て、上記（実施の形態１）と同様に配向処理を行った。
ギャップ形成のためのスペーサ９としては、図３（ａ）
に示すように表面に微粒子状の熱可塑性樹脂接着剤１０
ａを付着させた平均粒径３．３μｍの樹脂ビーズを用
い、約２００個／ｍｍ²の分散密度で散布した。

【００４７】微粒子状の熱可塑性樹脂接着剤１０ａとし
ては、１２０℃以上で軟化するスチレン−アクリレート
共重合体系の樹脂を用いた。スペーサ９の表面に付着さ
せた微粒子状の熱可塑性樹脂接着剤１０ａは、液晶表示
パネルの作製時において、１５０℃のシール樹脂の硬化
工程で溶融して、図３（ｂ）に示すように熱可塑性樹脂
接着剤１０ｂにてスペーサ９が両基板の表面に固着され
た。

【００４８】なお、熱可塑性樹脂接着剤１０ａの溶融温
度は特に限定されるものではないが、シール樹脂の硬化
温度よりも低い温度で軟化するものを使用すると、工程
数を増やすことなくシール樹脂を硬化する際に同時にス
ペーサ９の硬化も行なえるため好ましい。また、図３
（ｂ）では、スペーサ９をカラーフィルタ基板７とＴＦ
Ｔアレイ基板８との両方に固定したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、どちらか一方の基板に固定さ
れたものであってもよい。

【００４９】上記のように形成された液晶表示パネル
と、スペーサ９を熱可塑性樹脂接着剤で基板に固定して
いない上記（実施の形態１）で作製したカラーフィルタ
基板７の表面の段差ｈ１が０．０７μｍの液晶表示パネ
ルとを用いて、表示の均一性を比較したところ、初期状
態では、いずれのパネルも表示画面内でギャップ斑に基
づく輝度の不均一は見られなかった。

【００５０】次に、パネルの表面を部分的に真空吸着
し、同様に表示状態を評価した。上記（実施の形態１）
で作製した液晶表示パネルでは、真空吸着した部分がそ
の周囲部分に比べて輝度が高くなった。これは吸着部分
のギャップが周囲より厚くなって、液晶のしきい値電圧
が低下したことに対応する。

【００５１】一方、（実施の形態２）で作製した液晶表
示パネルは、真空吸着後も輝度斑はほとんど観察されな
かった。従って、スペーサ９を少なくとも一方の基板に
固定することで、吸着などによってもギャップ変動のな
い良好な表示品質が得られる。さらに、この液晶表示パ
ネルを試験台に固定し、ｘ，ｙ，ｚ方向に各１時間づつ
２Ｇの加速度を生じるように往復運動をさせる振動試験
を行なった結果、スペーサ９の移動によるキズが発生し
にくいことが明らかとなった。

【００５２】なお、上記（実施の形態２）では、スペー
サ９の表面に付着させた熱可塑性樹脂接着剤１０ａをシ
ール樹脂を硬化する際に同時に溶融したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば、スペーサ９の表
面にホットメルト性の有機高分子材料をコーティングし
ておき、このコーティング層をビーズ散布後に熱処理を
行って溶融させた後に固めることでも実現できる。

【００５３】さらに、この（実施の形態２）では、球状
のスペーサ９を使用したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えば、繊維状のスペーサを用いても同
様の効果が得られる。また、上記各実施の形態ではカラ
ーフィルタ基板の平坦化をオーバーコートにより行った
が、カラーフィルタ基板の表面が結果として平坦化でき
ておればその方法は何であってもよく、例えば、表面を
研磨してもかまわない。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、本発明の横電界方式液晶
表示パネルによれば、カラーフィルタ基板の表面の形状
を、カラーフィルタを光が通過する表示部とブラックマ
トリクス部で光が遮られるブラックマトリクス部との段
差が０．１５μｍ以下に形成してカラーフィルタ基板の
平坦化をはかることにより、ギャップ斑を低減し、横電
界方式液晶表示パネルの輝度ムラを抑制することができ
る。

【００５５】また、カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ
基板との間のセルギャップを、前記両基板の少なくとも
一方に固定されたスペーサにて形成することで、製造工
程での搬送作業や製品の輸送作業中におけるスペーサの
移動によるギャップ斑やキズの発生を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（実施の形態１）におけるカラーフィルタ基板
の断面図

【図２】（実施の形態１）におけるカラーフィルタ基板
のＣ−Ｃ'断面およびＤ−Ｄ'断面を示す平面図

【図３】（実施の形態２）におけるスペーサの固定状態
を示す模式図

【図４】ＩＰＳモードにおける液晶分子の動きを表す模
式図

【図５】従来のＴＦＴアレイ基板の平面図

【図６】従来のカラーフィルタ基板の断面図

【図７】従来のカラーフィルタ基板のＣ−Ｃ'断面を示
す平面図

【符号の説明】

１ 基板 ２ ブラックマトリクス層 ３ａ〜３ｃ 色材層 ４ａ，４ｂ オーバーコート層 ５ａ〜５ｃ 表示部 ６ ブラックマトリクス部 ７ カラーフィルタ基板 ８ ＴＦＴアレイ基板 ９ スペーサ １０ａ，１０ｂ 熱可塑性樹脂接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA02Y FA35Y GA08 GA13 GA16 KA02 KA10 LA15 2H092 GA14 JA24 JB05 JB33 KA18 KB04 MA19 PA03 PA04 PA08 PA09 5C094 AA03 AA12 AA36 AA47 AA54 BA03 BA43 CA19 CA24 DA12 DA13 EA04 EA07 EC03 ED03 ED15 FA01 FA02 FB01 JA08

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マトリクス状の画素ごとに画素電極と共通
   電極と信号電極と走査電極とが形成されたＴＦＴアレイ
   基板と、光が通過するカラーフィルタ部とこのカラーフ
   ィルタ部に隣接するカラーフィルタ部との間の光を遮る
   ブラックマトリクス部とが形成されたカラーフィルタ基
   板とを、所定のギャップにて貼り合わせてセルを形成
   し、このセルに液晶を充填して、前記液晶に両基板に平
   行な横方向電場による横電界を印加して表示する横電界
   方式液晶表示パネルであって、 カラーフィルタ基板の表面の形状を、前記カラーフィル
   タ部と前記ブラックマトリクス部との段差を０．１５μ
   ｍ以下に形成した横電界方式液晶表示パネル。
2. 【請求項２】カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板と
   の間に分散されたスペーサにてセルギャップが維持さ
   れ、前記スペーサをカラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ
   基板のうちの少なくとも一方の基板に固着した請求項１
   記載の横電界方式液晶表示パネル。
3. 【請求項３】スペーサを熱可塑性樹脂接着剤で固着した
   請求項２記載の横電界方式液晶表示パネル。
4. 【請求項４】マトリクス状の画素ごとに画素電極と共通
   電極と信号電極と走査電極とが形成されたＴＦＴアレイ
   基板と、光が通過するカラーフィルタ部とこのカラーフ
   ィルタ部に隣接するカラーフィルタ部との間の光を遮る
   ブラックマトリクス部とが形成されたカラーフィルタ基
   板とを、所定のギャップにて貼り合わせてセルを形成
   し、このセルに液晶を充填して、前記液晶に両基板に平
   行な横方向電場による横電界を印加して表示する横電界
   方式液晶表示パネルを製造するに際し、 表面の形状がカラーフィルタ部と前記ブラックマトリク
   ス部との段差が０．１５μｍ以下であるカラーフィルタ
   基板を用い、 微粒子状の熱可塑性樹脂接着剤をスペーサの表面に付着
   したスペーサをＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板
   との間に分散させて両基板をシール樹脂にて貼り合わせ
   てセルを形成し、 前記セルを加熱してシール樹脂を硬化するとともにスペ
   ーサに付着した熱可塑性樹脂接着剤を溶融させてスペー
   サをＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板のうちの少
   なくとも一方の基板に固着させ、 前記セルに液晶を充填して液晶表示パネルを形成する横
   電界方式液晶表示パネルの製造方法。
5. 【請求項５】シール樹脂の硬化温度以下で軟化する熱可
   塑性樹脂接着剤を使用する請求項４記載の横電界方式液
   晶表示パネルの製造方法。
6. 【請求項６】カラーフィルタがストライプ配列であるカ
   ラーフィルタ基板において、 同色配列方向と異色配列方向のカラーフィルタ部とブラ
   ックマトリクス部との段差がともに０．１５μｍ以下で
   ある請求項１または請求項２記載の横電界方式液晶表示
   パネル。