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JPH11142863A - 液晶表示パネルおよびその製造方法 - Google Patents

液晶表示パネルおよびその製造方法

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Publication number
JPH11142863A
JPH11142863A JP9311782A JP31178297A JPH11142863A JP H11142863 A JPH11142863 A JP H11142863A JP 9311782 A JP9311782 A JP 9311782A JP 31178297 A JP31178297 A JP 31178297A JP H11142863 A JPH11142863 A JP H11142863A
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JP
Japan
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liquid crystal
cell
crystal display
spacer
display panel
Prior art date
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Pending
Application number
JP9311782A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Suzuki
聖二 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP9311782A priority Critical patent/JPH11142863A/ja
Priority to DE69826412T priority patent/DE69826412T2/de
Priority to EP98120415A priority patent/EP0916991B1/en
Priority to KR10-1998-0048106A priority patent/KR100350822B1/ko
Priority to US09/190,007 priority patent/US6509948B2/en
Publication of JPH11142863A publication Critical patent/JPH11142863A/ja
Priority to US09/774,615 priority patent/US6414739B2/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 横電界駆動（ＩＰＳ）型液晶表示パネルにお
いて、セルギャップ保持スペーサの周辺の液晶が異常配
向することで発生する光漏れを防止し、配向規制力に起
因する残像の発生を防止して、良好なセル表示品位を実
現する。 【解決手段】 基板２の対向面には、遮光膜２０と赤、
緑、青の色層２１，２２，２３を配置し、それらの最上
層に配向膜２５を設けている。表示画素部でのセルギャ
ップｇをセル内スペーサ３０の径よりも大きく形成し、
遮光膜２０に対応する色層の部分Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１での
セルギャップはセル内スペーサ３１の径よりも小さく形
成されている。ここの色層部分のセルギャップはセル内
スペーサ３１を相手側のアレイ基板１のＴＦＴ形成部と
の間で押圧保持している。すなわち、対向基板２では、
凸部の色層部分Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１と凹部である赤緑青の
各表示画素部Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２との間で段差形状となっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示デバイス
（ＬＣＤ）に関し、特に広い視野角を有するアクティブ
マトリクス形表方式による大画面カラーＬＣＤパネルに
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、液晶表示デバイスにおいて、現
在最も広く使用されている液晶セル駆動方式は、ＴＮ
（ねじれネマティック）方式とＳＴＮ（超ねじれネマテ
ィック）方式による縦電界駆動型である。しかし、近
年、横電界駆動型（ＩＰＳ）による液晶セル駆動方式の
研究が進んでいる。
【０００３】良好なセル表示品位を実現する難易度につ
いて比較すると、比縦電界駆動型と横電界駆動型の場合
では、パネル構造上、後者の横電界駆動型の方が圧倒的
に難しい。高品位化に大きく影響する要因の一つに、セ
ルギャップを一定に保持するためのスペーサがある。
【０００４】スペーサは、対向する一対の基板のセルギ
ャップを一定に保持する球状ビーズである。一対の基板
の、例えば一方が例えば駆動用スイッチング素子に薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を用い
たＴＦＴアレイ基板（以下、アレイ基板と呼ぶ）であ
り、他方がＲＧＢ（赤緑青の三色）の色層を配したカラ
ーフィルタ基板（以下、対向基板と呼ぶ）とする。これ
らアレイ基板と対向基板を貼り合わせて対向面間にセル
を形成する際、スペーサを介在させてセル間の間隔を一
定に保持する。スペーサ材質には、弾性を利用できるジ
ビニルベンゼン系樹脂やアクリル系樹脂などの有機物系
が一般的に用いられている。シリカ系などの無機物系も
一部では用いられているが、減圧時に気泡が発生する問
題があるために主流とはいえない。
【０００５】光漏れの問題について、縦電界駆動型と横
電界駆動型の両液晶表示パネルを考察すれば、スペーサ
が及ぼす周辺の光漏れは、横電界駆動型の方が縦電界駆
動型よりも一層問題となり易い。
【０００６】その理由の１つとして、ＴＮ方式やＳＴＮ
方式による縦電界駆動型は、コントラスト比を優れたも
のにするには、ノーマリホワイトモードが有利である。
それに対して、横電界駆動型の場合、優れたコントラス
ト比を得るにはノーマリブラックモードが有利である。
よって、後者の横電界駆動型の液晶表示パネルの方が、
セル電圧の無印加状態でスペーサ周辺において光漏れを
発生し易くなる。
【０００７】理由の２つめとして、縦電界駆動型では、
液晶を一対の基板に対して垂直に立たせて駆動させる
が、横電界駆動型は平面的に液晶を捻って駆動させてい
る。そのため、液晶層の深さ方向では液晶の配向方向に
差異が生じ、スペーサ周辺の液晶分子の異常配向によっ
て、光漏れが問題となる。
【０００８】また、理由の３つめに、ＴＮ方式やＳＴＮ
方式による縦電界駆動型は、一方の基板の配向膜のラビ
ング方向に対して、他方の対向基板のラビング方向は９
０°または２７０°にラビングされている。このため、
液晶中に、一定方向へのツイスト配向を行い易くするた
めのカイラル材を含有させている。ところが、横電界駆
動型の場合は、一対の基板において配向膜のラビング方
向がアンチパラレル方向であるため、液晶配向がホモジ
ニアスであり、カイラル材を含有していない。結果、こ
の横電界駆動型の方が、液晶配列に関しては自由度が高
く、スペーサ周辺に位置する液晶分子に異常配向し易
く、スペーサ周辺の光漏れが発生し易くなる。
【０００９】なお、スペーサ周辺に位置する液晶分子
は、セルに外力が加わったときに以上向が顕著となる
が、これは外力によって球状スペーサ周辺に液晶分子が
配向してしまうためである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、スペーサが
表示品位に影響して低するのを防ぐ技術に、例えば特開
平８−６２６０６号公報に記載の液晶パネル、特開平７
−２８１１９５号公報に記載された液晶表示装置及びそ
の製造方法等がある。
【００１１】図５において、前者公報の技術は、基板５
１上に、互いに間隔を置いて有色透明なＣＦ（カラーフ
ィルタ）色層５２が配置され、互いの間隔に黒色の遮光
層５３を設け、遮光層５３の表面にスペーサ５４を散布
している。色層５２と遮光層５３の各上面から対向基板
５６までの距離をＬＣ，ＬＢとし、スペーサ５４の粒子
径をＤとした場合、ＬＣ＜Ｄ＜ＬＢの寸法関係による液
晶パネルである。
【００１２】この場合、遮光層５３上に位置するスペー
サ５４のみが、基板５１，５６間に挟持される。それに
対して、色層５２上に位置するスペーサ５４は、パネル
直立姿勢の状態になった場合、基板５１，５６間の注入
液晶中を通り、天地方向の下方へ落下するようになって
いる。それにより、スペーサ５４が表示画素５５から除
去されて離間することで、スペーサ５４による液晶の異
常配向、表示妨害を防止するようにしたものである。
【００１３】これを数式をもって解析してみる。液晶表
示パネルの表示画素の１ピクセルの大きさは、通常１０
０〜３００μｍ程度であり、液晶層のセル間ギャップは
３〜６μｍ確度である。
【００１４】液晶表示パネルを立ち姿勢にした場合、表
示画素部の上端に位置するスペーサが基板に当接せず、
表示画素の外域に離脱して落下する。このときの液晶表
示パネルの直立角度θは、 ｃｏｓθ＝セルギャップ／表示画素の大きさ ＝６／１００ であり、ゆえにθ＝８６．６°が求められる。なお、こ
の直立角度θの値は、スペーサを「点」に見立てて算出
している。
【００１５】次に、１００μｍの液晶層中をスペーサが
沈降する速度は、球形粒子の終末沈降速度としてストー
クスの式から、Ｒｅｐ＜２を条件にして求めると、 Ｖｔ＝（ρｐ−ρｆ）ｇＤｐ2 ／１８μ ＝０．４（μｍ／ｓｅｃ） である。ここで、上式中、ρｐはスペーサ比重であり、
一般的にジビニルベンゼン系、スチレン系などの有機系
は１．１〜１．３程度である。ρｆは液晶比重であり、
一般的に１．０〜１．２程度である。μは液晶粘度であ
り、一般的には１５〜２０ｍｍ2 ／ｓｅｃ程度である。
【００１６】そこで、ρｐ＝１．３、ρｆ＝＝１．Ｏ、
Ｄｐ＝６μｍ、そしてμ＝１５ｍｍ 2 ／ｓｅｃとした場
合、上式のように、スペーサ沈降速度；Ｖｔは０．４は
（μｍ／ｓｅｃ）となる。すなわち、１００μｍを沈降
するのに、２５０秒間の時間を要することになる。この
沈降速度をみる限り、あまり実用的とは言い難い。
【００１７】また一方、図６において、後者の特開平７
−２８１１９５公報の技術は、スペーサを用いずにセル
ギャップを一定に保持する技術が提案されている。
【００１８】この場合、ＴＮ方式液晶パネルに関するも
ので、セルギャップＧａを形成するために、アレイ基板
６１に、ＴＦＴ６２上に形成したブラックマトリクス６
３に第１の突起部６４を形成している。ＣＦ形成の対向
基板６５には、赤色層６６、緑色層６７および及び青色
層６８を積層した第２の突起部６９を形成している。第
１の突起部６４と第２の突起部６９の高さは、例えばセ
ルギャップＧａの半分にすることができる。そのため、
配向膜７０，７１を確実にラビング処理でき、ＴＮ液晶
分子７２を整列させるようにしている。その結果、液晶
パネルにてスペーサが不要となるので、光漏れを防止可
能としている。
【００１９】この公報技術では、突起部が５μｍ以上に
なると、ラビング処理するための部材が突起部の影とな
る部分に接触せず、ラビング処理されなかった部分で液
晶分子が所定方向に整列できなくなるという問題点に対
して、突起高さを３．８μｍ以下にして対応している。
【００２０】しかしながら、横電界駆動型の液晶表示パ
ネルの場合、以上のように、液晶分子を所定方向へ整列
させることが技術的にも難しいといった問題の他、全く
新規で非常に重要な要素に、液晶分子を所定方向へ拘束
するための拘束力といった点がある。横電界駆動型にあ
っては、液晶を一定方向へ束縛したり拘束する力（以
下、配向規制力と呼ぶ）が弱い場合、液晶セルの駆動時
に絵画像などを表示後、別の絵画像を表示すると、前絵
画像が残像として残ることがある。すなわち、配向規制
力の強弱により品質面で重大な不具合が生じ易い。
【００２１】以上のように、横電界駆動型の液晶表示パ
ネルは縦電界駆動型のそれと比べて、実用化には様々な
難問が山積している。しかし、反面、横電界駆動型は、
視野角が広く大画面の液晶表示パネルが得られるといっ
た大きな利点がある。
【００２２】そこで、本発明の目的は、横電界駆動型の
液晶表示パネルにおいて、セルギャップ保持スペーサの
周辺の液晶が異常配向することで発生する光漏れを防止
でき、配向規制力に起因する残像の発生を防止して、良
好なセル表示品位を実現でき、広視野角の大画面実現に
向けて好適な液晶表示パネルおよびその製造方法を提供
することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示パ
ネルは、スイッチング素子をマトリクス形に配置したそ
の最上層に配向膜を設けたアレイ基板と、このアレイ基
板に対向する面に遮光膜と色層を配置して、遮光膜以外
の部分の色層を表示画素部としたそれらの最上層に配向
膜を設けたカラーフィルタとしての対向基板との間に、
セル内スペーサによるセルギャップに液晶層が形成され
ているものであって、前記対向基板の表示画素部でのセ
ルギャップが前記セル内スペーサの径よりも大きく形成
され、前記遮光膜に対応する色層の部分でのセルギャッ
プが前記セル内スペーサの径よりも小さく形成され、こ
の小さい色層部分のセルギャップではセル内スペーサを
相手側の前記アレイ基板との間で押圧保持してなってい
る。
【００２４】この場合、前記対向基板においては、前記
表示画素部と前記色層部分でのセルギャップに段差が形
成されるよう、前記色層部分の方が高く前記表示画素部
との間で凹凸形状となっている。
【００２５】一方、本発明による液晶表示パネルの製造
方法は、スイッチング素子をマトリクス形に配置したそ
の最上層に配向膜を設けたアレイ基板と、このアレイ基
板に対向する面に遮光膜と色層を配置して、遮光膜以外
の部分の色層を表示画素部としたそれらの最上層に配向
膜を設けたカラーフィルタとしての対向基板との間に、
セル内スペーサによるセルギャップに液晶層を形成する
製造方法であって、前記対向基板の表示画素部でのセル
ギャップを前記セル内スペーサの径よりも大きく、前記
遮光膜に対応する色層の部分でのセルギャップを前記セ
ル内スペーサの径よりも小さくなるように凹凸部により
段差形成され、凹部である前記表示画素部と凸部である
前記色層部分との高低差が、前記表示画素部に形成され
た前記配向膜の偏光異方性が所要値となるように形成す
る。
【００２６】以上の構成および製造方法から、表示画素
部におけるセルギャップがセル内スペーサの径よりも、
例えば０．３μｍ以上大きく形成しているため、スペー
サ周辺の液晶分子に異常配向が発生せず、光漏れを抑止
することができる。また、色層部分の凸部の高さを規定
することにより、例えばＩＰＳ（横電界駆動型）ａ−Ｓ
ｉＴＦＴ液晶パネル特有の配向規制力に起因する残像の
発生もなくなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明による液晶表示パネ
ルについて、実施の形態である横電界駆動型（ＩＰＳと
略称する）パネルを図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】図１（ａ）、（ｂ）は、所定の間隔で対向
する一対のガラス基板にあって、同図（ａ）はその一方
であるＴＦＴをスイッチング素子に用いてアクティブマ
トリクス形の表示電極が形成されるアレイ基板１の拡大
平面図を示し、同図（ｂ）はその他方のカラーフィルタ
（ＣＦ）が形成される対向基板２の拡大平面図を示して
いる。アレイ基板１は膜面側からみた平面図、対向基板
２はガラス面側からみた平面図である。また、図２
（ａ）、（ｂ）は、図１（ａ）、（ｂ）におけるＡ−Ａ
線、Ｂ−Ｂ線からの断面に対応する図である。
【００２９】作成された横電界駆動型の液晶表示パネル
のＴＦＴ素子には、チャネル堀込み型アモルファスシリ
コン（ａ−Ｓｉ）が用いられ、対向基板２には色層がス
トライプ状に形成されたものを用いている。これを以
下、便宜的にＩＰＳ型ａ−ＳｉＴＦＴ液晶パネルと呼
ぶ。
【００３０】図１、図２において、本実施の形態のＩＰ
Ｓ型ａ−ＳｉＴＦＴ液晶パネルの製造方法を説明する。
【００３１】アレイ基板１には、０．７ｍｍの板厚を有
する無アルカリのガラス基板が用いられている。このア
レイ基板１上には、ＩＰＳ型ＴＦＴが形成されている。
これをガラス側からみた構造は順に次の通りである。
【００３２】まず、アレイ基板１のガラス側面に金属ク
ロムＣｒをパターニングしてゲート電極１０とコモン電
極１１を形成する。これら両電極の膜厚は共に２０００
Åであり、それらの上にシリコン窒化膜による層間絶縁
膜１５が４０００Åの膜厚で形成されている。層間絶縁
膜１５上にはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）による
半導体膜を４０００Åの膜厚で形成する。
【００３３】半導体膜形成後、Ｃｒをスパッタ法により
堆積してソース電極１２とドレイン電極１３を形成し、
その後半導体膜にエッチングを行ってチャネル１４を形
成し、ａ−ＳｉＴＦＴを形成する。
【００３４】さらに、シリコン窒化膜による保護絶縁膜
（パッシベーション膜）１６を２０００Åの膜厚で形成
し、アレイ基板１を作成する。このアレイ基板１の最上
層には配向膜１７が５００Åの膜厚で形成される。
【００３５】一方、対向基板２には、０．７ｍｍの板厚
を有する無アルカリガラスが用いられ、この対向基板２
の表面にアクリル系樹脂にカーボンを分散した遮光膜２
０が、アレイ基板１側のゲート電極１０とドレイン電極
１３、そしてその周辺の相対位置に０．６μｍの膜厚で
形成される。
【００３６】遮光膜２０の形成後、色層を遮光膜２０と
表示画素部１８に対応してかかるように配置する。色層
は赤色（Red）層２１、緑色層(Green)２２および青色(B
lue)層２３の三色を配した。用いた色層は顔料分散型ア
クリル系である。三色の各色層厚さは、赤色層２１が
１．４μｍ、緑色層２２が１．３μｍ、青色層２３が
１．２μｍである。さらに、各色層の上にオーバコート
膜２４を形成する。このオーバコート膜２４の材質には
透明なアクリルを用い、１．０μｍの膜厚で形成した。
さらに、このオーバコート膜２４上に配向膜２５を５０
０Åで形成した。
【００３７】アレイ基板１と対向基板２に形成する配向
膜１７，２５としては、チルト発現成分をポリイミド主
鎖に付加した主鎖型ポリイミド膜である。また、イミド
化させるための条件は２３０℃で、２時間である。ポリ
イミド膜を配向させるために用いたラビング布は、フィ
ラメント径２．５デニール、パイル径１２０デニール、
パイル長１．８５ｍｍのレーヨン糸、植毛本数２４００
０本／ｃｍ2 である。ラビング条件は、ロール直径１５
０ｍｍのラビングロールを用い、パイル押込量０．５ｍ
ｍ、ロール回転数１０００ｒｐｍ、テーブル速度１０ｍ
ｍ／ｓｅｃである。また、アレイ基板１と対向基板２の
ラビング方向はアンチパラレル方向とした。
【００３８】次に、アレイ基板１と対向基板２を貼り合
わせ、両基板間に液晶が注入して封止され、液晶層Ｌが
形成される。使用液晶は、カイラル材の入っていない全
フッ素型ネマチック液晶である。また、アレイ基板１と
対向基板２とのセルギャップを一定に保つために、ジビ
ニルベンゼン系のスペーサ３０、３１を設けている。
【００３９】アレイ基板１と対向基板２は、セル周囲を
熱硬化型シール材にて硬化させて接着している。シール
材には、エポキシ系シール材を用いた。シール焼成時の
熱硬化条件は１７０℃で２時間である。シール焼成時の
パネルへの加圧力は、５００ｇ／ｃｍ2 である。
【００４０】また、アレイ基板１と対向基板２のそれぞ
れ裏側には、偏光板１９，２６を配置している。貼り付
け方向はノーマリブラックモードとなるようにしてい
る。
【００４１】一方、以上のような形成セルの内部におけ
る膜の積層高さは次の通りである。まず、アレイ基板１
においては、膜厚最大の部分はＴＦＴ部分で１．４μ
ｍ、表示画素部の最大膜厚部はコモン電極１１またはド
レイン電極１３が所在する部分で、０．８μｍである。
ゆえにＴＦＴ部の膜厚が最も大きい部分と、表示画素部
１８の最も膜厚が大きい部分の差は０．６μｍとなるよ
うに形成している。
【００４２】次に、対向基板２においては、遮光膜２０
と赤色層２１との重なり合った部分（以下、赤色角部と
いう）Ｒ１の高さと、赤色表示画素部Ｒ２との高さの差
（以下、赤色突起部の高さという）は０．６μｍであ
る。同じく、遮光膜２０と緑色層２２との重なり合った
部分（以下、緑色角部という）Ｇ１の高さと、緑色表示
画素部Ｇ２との高さの差（以下、緑色突起部の高さとい
う）も０．６μｍであり、遮光膜２０と青色層２３との
重なり合った部分（以下、青色角部という）Ｂ１の高さ
と、青色表示画素部Ｂ２との高さの差（以下、青色突起
部の高さ）もまた０．６μｍとなるようにそれぞれ形成
している。
【００４３】さらに、赤色角部Ｒ１、緑色角部Ｇ１、青
色角部Ｂ１の各高さの差は、赤色角Ｒ１部が最も高く、
次に緑色角部Ｇ１、青色角部Ｂ１の順である。高さの差
がそれぞれ０．１μｍとなるように形成している。
【００４４】本実施の形態においては、スペーサ径を
５．５μｍとし、スペーサ散布量を１５０〜３００個／
ｃｍ2 まで変化させることにより、セルギャップｇを変
化させた。評価については、完成した液晶表示セルの中
央と四個所の計５個所について、ゴム製のハンマを用
い、２．５５ｋｇの力でそれぞれ２０回タッピングした
後、スペーサ周辺の液晶の光漏れ（異常配向）の発生率
を顕微鏡観察による確認で行った。観察位置は、セル全
面とし、スペーサの観察個数は各色３００個とした。セ
ルギャップ測定は、Ｈｅ−Ｎｅレーザを用いた。ビーム
径は５０μｍである。ギャップ測定はセナルモン法で行
った。
【００４５】図３において、スペーサ周辺の光漏れの発
生率は、セルギャップｇが５．８μｍ以上、つまりスペ
ーサ径よりも０．３μｍ以上大きくなったとき、急激に
減少することがＲ、Ｇ、Ｂ全ての色について理解するこ
とができる。
【００４６】その理由として、対向基板２の色層角部、
すなわち遮光膜２０に対応する位置のスペーサ３１は、
セルギャップｇを一定に保つために圧縮変形状態で保持
されているが、スペーサ周辺の光漏れの原因となる赤色
表示画素部Ｒ２に位置するスペーサ３０は、セルギャッ
プｇよりも小さい径であるがために、パネルに外力が加
えられた際、パネル内を自由に動くことができるためで
ある。したがって、スペーサ周辺の液晶分子が異常配向
しないためである。
【００４７】一方、図４は、本発明の第２の実施の形態
を示している。セル構成および使用材料他は上記第１の
実施の形態とほぼ同一であるが、遮光膜の膜厚を０．６
〜４．０μｍまで変化させ、突起部高さを変化させた点
が相違する。
【００４８】なお、セルギャップは赤色表示画素部Ｒ２
基準で全水準６．０μｍとした。セルギャップｇの制御
は、スペーサ散布量とシール焼成時の加圧力を調整する
ことで行った。
【００４９】図４において、突起部高さと残像時間と偏
光異方性との相関を示すグラフである。残像時間の測定
は、液晶表示パネルのセルを１０ｍｍ間隔の白黒ストラ
イプ画面で３０秒間表示し、その後全黒画面に切替え
て、白黒パターンが残っている時間を日視確認すること
で行った。
【００５０】偏光異方性の測定は、回転位相子法（特開
平８−４９３２０号公報参照）を採用し、測定はエリプ
ソメトリーを用いて、突起部近傍の表示画素部かつラビ
ング処理で影となる部位にて赤色表示画素部Ｒ２につい
て行った。光源は、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、入射角度は５０
°、スポット径は３０μｍである。また、測定頻度はス
テージを５°刻みに３６０°回転させた７２ポイントで
あった。図４に示した偏光異方性は、反射光の位相差成
分の最大値と最小値との差である。
【００５１】突起部高さは、３．３μｍ以下、偏光異方
性は０．９以上ならば残像は３秒以下となって問題はな
く、十分な配向規制カが得られていることが理解され
る。
【００５２】なお、色層突起部の高さを０．６〜４．０
μｍまで変化させたが、ラビング処理で突起部の影とな
る部位の液晶分子が所定方向に配列できなくなる現象は
全水準で確認されなかった。
【００５３】一方、係る第２の実施の形態の場合と同一
条件で、配向膜種のみを変更して実験を行った。用いた
配向膜種は、チルト発現成分をポリイミド側鎖に付加し
た側鎖型ポリイミドである。
【００５４】実験の結果、残像が３秒以下となる突起都
高さは３．３μｍ以下であり、備光異方性は１．０以上
であった。また、この実験においてもラビング処理で色
層突起部の影となる部位の液晶分子が所定方向に配列で
きなくなる現象は全水準で確認されなかった。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による液晶
表示パネルはＩＰＳ型（横電界駆動型）ａ−ＳｉＴＦＴ
液晶パネルに好適であり、表示画素部におけるセルギャ
ップがセル内スペーサの径よりも、例えば０．３μｍ以
上大きく形成しているため、スペーサ周辺の液晶分子に
異常配向が発生せず、光漏れを抑止することができる。
また、色層部分の凸部の高さを規定することにより、Ｉ
ＰＳ型ａ−ＳｉＴＦＴ液晶パネル特有の配向規制力に起
因する残像の発生もなくなる。それにより、広視野角大
画面の高品位の液晶表示パネルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、本発明による液晶表示パネ
ルの実施の形態として、ＩＰＳ型ａ−ＳｉＴＦＴ液晶パ
ネルにおけるアレイ基板と対向基板を示す平面図であ
る。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、図１（ａ）、（ｂ）のＡ−
Ａ線とＢ−Ｂ線からの断面に対応する断面図である。
【図３】本実施の形態におけるセルギャップと光漏れス
ペーサ占有率との相関を示すグラフである。
【図４】本発明の別の実施の形態において、表示セルに
おける突起部高さと残像時間と備光異方性との相関を示
すグラフである。
【図５】従来例として示した特開平８−６２６０６号公
報記載の図である。
【図６】同じく従来例として示した特開平７−２８１１
９５号公報記載の図である。
【符号の説明】
１ アレイ（ＴＦＴ）基板 ２ カラーフィルタ（ＣＦ）による対向基板 １０ ゲート配線（電極） １１ コモン配線（電極） １２ ソース配線（電極） １３ ドレイン配線（電極） １４ チャネル １５ 層間絶縁膜 １６ パッシベーション膜 １７ 配向膜 １９ 偏光板 ２０ 遮光膜 ２１ 赤色層 ２２ 緑色層 ２３ 青色層 ２４ オーバコート膜 ２５ 配向膜 ２６ 偏光板 ３０，３１ セル内スペーサ ｇ セルギャップ Ｒ１ 赤色角部（色層部分の凸部） Ｇ１ 緑色角部（色層部分の凸部） Ｂ１ 青色角部（色層部分の凸部） Ｒ２ 赤色表示画素部（凹部） Ｇ２ 緑色表示画素部（凹部） Ｂ２ 青色表示画素部（凹部）

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】スイッチング素子をマトリクス形に配置し
    たその最上層に配向膜を設けたアレイ基板と、このアレ
    イ基板に対向する面に遮光膜と色層を配置して、遮光膜
    以外の部分の色層を表示画素部としたそれらの最上層に
    配向膜を設けたカラーフィルタとしての対向基板との間
    に、セル内スペーサによるセルギャップに液晶層が形成
    されている液晶表示パネルであって、 前記対向基板の表示画素部でのセルギャップが前記セル
    内スペーサの径よりも大きく形成され、前記遮光膜に対
    応する色層の部分でのセルギャップが前記セル内スペー
    サの径よりも小さく形成され、この小さい色層部分のセ
    ルギャップではセル内スペーサを相手側の前記アレイ基
    板との間で押圧保持してなっていることを特徴とする液
    晶表示パネル。
  2. 【請求項２】前記対向基板において、前記表示画素部と
    前記色層部分でのセルギャップに段差が形成されるよ
    う、前記色層部分の方が高く前記表示画素部との間で凹
    凸形状となっ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。
  3. 【請求項３】前記色層部分がストライプ形状に形成され
    ていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネ
    ル。
  4. 【請求項４】前記表示画素部に形成されている前記配向
    膜の偏光異方性が所要値となるよう、前記色層部分の凸
    部高さが設定されていることを特徴とする請求項２また
    は３に記載の液晶表示パネル。
  5. 【請求項５】パネル外部から外力が働いたときに、前記
    表示画素部でのセルギャップにおいて前記セル内スペー
    サが自由に移動可能となっていることを特徴とする請求
    項１〜４のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  6. 【請求項６】液晶分子を一定方向へ束縛する所要の強さ
    の束縛力（以下、配向規制力という）を得ることによ
    り、前記セル内スペーサ周辺の液晶分子の異常配向を抑
    止し、光漏れを防止可能に構成されていることを特徴と
    する請求項５に記載の液晶表示パネル。
  7. 【請求項７】前記アレイ基板が、スイッチング素子とし
    て薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をアクティブマトリクス
    形表示方式に配置したＴＦＴ基板であることを特徴とす
    る請求項１〜６のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  8. 【請求項８】前記アレイ基板における膜厚の最高部がＴ
    ＦＴ形成部であり、このＴＦＴ形成部と前記対向基板側
    の凸形状となっている前記色層部分との間のセルギャッ
    プが前記セル内スペーサの径よりも小さくなっているこ
    とを特徴とする請求項７に記載の液晶表示パネル。
  9. 【請求項９】液晶表示セルの対角１４．１インチ以上の
    大型画面が得られることを特徴とする請求項１〜８のい
    ずれかに記載の液晶表示パネル。
  10. 【請求項１０】横電界駆動型（ＩＰＳ）液晶表示セルを
    形成可能であることを特徴とする請求項９に記載の液晶
    表示パネル。
  11. 【請求項１１】スイッチング素子をマトリクス形に配置
    したその最上層に配向膜を設けたアレイ基板と、このア
    レイ基板に対向する面に遮光膜と色層を配置して、遮光
    膜以外の部分の色層を表示画素部としたそれらの最上層
    に配向膜を設けたカラーフィルタとしての対向基板との
    間に、セル内スペーサによるセルギャップに液晶層を形
    成する液晶表示パネルの製造方法であって、 前記対向基板の表示画素部でのセルギャップを前記セル
    内スペーサの径よりも大きく、前記遮光膜に対応する色
    層の部分でのセルギャップを前記セル内スペーサの径よ
    りも小さくなるように凹凸部により段差形成され、凹部
    である前記表示画素部と凸部である前記色層部分との高
    低差が、前記表示画素部に形成された前記配向膜の偏光
    異方性が所要値となるように形成することを特徴とする
    液晶表示パネルの製造方法。
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