液晶表示装置
【課題】柱状スペーサを用いてＴＦＴ基板と対向基板の間隔を規定する液晶表示装置において、柱状スペーサと配向膜の摩擦によって配向膜が削れて輝点が発生することを防止する。
【解決手段】柱状スペーサ１５０は、ＴＦＴ基板１００の有機パッシベーション膜１０１に形成された凹凸台座１３０と接触し、画素部における対向基板２００とＴＦＴ基板１００との間隔を規定する。凹凸台座１３０の底面には凹凸が形成され、柱状スペーサ１５０は２個以上の凸部と接触する。凸部には配向膜１０５が存在しないので、柱状スペーサ１５０が横ずれしても配向膜削れを生じない。また、凸部は、有機パッシベーション膜１０１の凹凸台座１３０が形成されていない平坦部よりも低いので、液晶表示装置の中央のギャップを周辺のギャップよりも小さくすることが出来、液晶表示装置が温度上昇しても気泡が生じにくい。
【解決手段】柱状スペーサ１５０は、ＴＦＴ基板１００の有機パッシベーション膜１０１に形成された凹凸台座１３０と接触し、画素部における対向基板２００とＴＦＴ基板１００との間隔を規定する。凹凸台座１３０の底面には凹凸が形成され、柱状スペーサ１５０は２個以上の凸部と接触する。凸部には配向膜１０５が存在しないので、柱状スペーサ１５０が横ずれしても配向膜削れを生じない。また、凸部は、有機パッシベーション膜１０１の凹凸台座１３０が形成されていない平坦部よりも低いので、液晶表示装置の中央のギャップを周辺のギャップよりも小さくすることが出来、液晶表示装置が温度上昇しても気泡が生じにくい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に配向膜の削れ屑に起因する輝点を対策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、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が設置され、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】
液晶表示装置では、対向基板とＴＦＴ基板における液晶層との界面に配向膜を形成し、配向膜にラビング処理あるいは光配向処理を施すことによって液晶分子を初期配向させている。そして、この初期配向からの液晶分子を電界によって捩るあるいは、回転させることによって、液晶層を透過する光の量を制御している。
【０００４】
一方、液晶層の厚さを制御するために、対向基板とＴＦＴ基板との間にスペーサを形成する必要がある。従来は、スペーサとしてビーズ等を液晶層内に分散していたが、近年、ＴＦＴ基板と対向基板間の、より正確なギャップ（液晶層）の制御のために、対向基板に柱状スペーサを形成し、柱状スペーサによって、ＴＦＴ基板と対向基板のギャップを制御することが行われている。
【０００５】
一方、柱状スペーサを用いることによって新たな問題も生ずる。例えば、「特許文献１」には、対向基板を外部から押した場合に柱状スペーサがずれる場合の摩擦力を低減し、外部からの圧力が無くなった場合に、柱状スペーサがもとの場所に容易に復帰できる構成が記載されている。「特許文献１」には、このために、ＴＦＴ基板に形成する台座として、柱状スペーサの先端の面積よりも小さな面積を有する台座を形成することが開示されている。また、柱状スペーサが横ずれした場合に、配向膜削れが発生する問題も生じている。配向膜削れ、あるいは、柱状スペーサについてのその他の文献として「特許文献２」〜「特許文献７」が挙げられる。尚、特許文献１には対応米国特許として７、６８４、００３号が、特許文献４には対応米国公開として２００９／００５９１５５が、特許文献５には、対応米国公開として２０１１／００８０５４８が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６４１３４号公報
【特許文献２】特開２００７−３２８２４７号公報
【特許文献３】特開２００８−１７０６９０号公報
【特許文献４】特開２００９−５８６１８号公報
【特許文献５】特開２００９−２８２２６２号公報
【特許文献６】特開２０１０−８６１６号公報
【特許文献７】特開２０１０−１０７５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般には柱状スペーサは対向基板に設けられる。一方、ＴＦＴ基板には、柱状スペーサと対向する部分に台座が設けられる。ここで、台座とは、ＴＦＴ基板側に形成された突起状のもののみでなく、柱状スペーサと対向する部分が平坦、あるいは、凹部が形成されている場合も含むものとする。すなわち、本明細書では、台座とは、柱状スペーサと対向するＴＦＴ基板側の構造をいう。
【０００８】
液晶表示装置においては、対向基板とＴＦＴ基板における液晶層と接する面には、配向膜が形成されている。対向基板においては、柱状スペーサは、比較的高いので、柱状スペーサの先端に配向膜が形成されることは少ない。一方、ＴＦＴ基板においては、台座は柱状スペーサに比べて低いので、台座の表面にも配向膜が形成される。配向膜が形成された台座の表面に柱状スペーサが接すると、台座表面の配向膜が削れる。
【０００９】
つまり、液晶表示装置が温度サイクル等を受けＴＦＴ基板と対向基板とが異なる割合で伸縮したり、対向基板が外部から圧力を受けたりすると、柱状スペーサが横ズレを生じ、このとき、台座上の配向膜を削る。この削られた配向膜の削り屑が液晶層に混入すると、輝点が発生し、画質を劣化させる。
【００１０】
本発明の課題は、柱状スペーサに起因する配向膜の削れを対策して、輝点の発生を抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記課題を克服するものであり、代表的な手段は次のとおりである。すなわち、有機パッシベーション膜を有するＴＦＴ基板と対向基板とが周辺に形成されたシール材によって接着し、内部に液晶が注入された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板と対向基板との間隔は対向基板に形成された柱状スペーサによって規定され、前記ＴＦＴ基板には画素領域において、平坦部と前記柱状スペーサと対向する凹凸台座が形成され、前記凹凸台座の底面は、凸部と凹部が形成され、前記凸部の先端は、前記平坦部よりも低く、前記凸部に存在する配向膜の膜厚は、前記凹部に存在する配向膜の膜厚よりも小さく、前記柱状スペーサの先端は前記凹凸台座の底面に形成された２個以上の凸部と接触し、前記凹凸台座の底面の面積は、前記柱状スペーサの先端の面積よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、柱状スペーサを有し、光配向膜を用いた液晶表示装置において、柱状スペーサによる配向膜の削れを防止することが出来るので、液晶表示装置の製造歩留まりを向上させることが出来る。また、出荷後の温度サイクル、あるいは対向基板に対する外部からの圧力に起因して、柱状スペーサが横ずれすることによる配向膜削れを防止することが出来るので、市場不良の発生を防止することが出来る。
【００１３】
滴下方式によって、液晶を注入する方式の液晶表示装置では、柱状スペーサの数が少なく、１個当たりの柱状スペーサと台座との間に対するストレスが大きいが、本発明によれば、このような、柱状スペーサと接する台座には、配向膜が存在しないか、他の部分よりも薄いので、配向膜削れの発生を防止することが出来、輝点の発生を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明における、液晶表示装置の断面図である。
【図２】本発明に対する比較例の液晶表示装置の断面図である。
【図３】ＴＦＴ基板および対向基板が内側に凸となった形状を示す液晶表示装置の断面図である。
【図４】凹凸台座の底面に形成された凸部の例を示す斜視図である。
【図５】凹凸台座の底面に形成された凸部の傾斜角度を定義する断面模式図である。
【図６】凹凸台座の底面に形成された凸部と柱状スペーサが接触している状態を示す断面図である。
【図７】凹凸台座が形成される領域を示す平面図である。
【図８】実施例２による、凹凸台座の底面の形状を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明による液晶表示装置の断面図である。図２は、比較例としての液晶表示装置の模式断面図である。図２についてまず説明する。図２において、ＴＦＴ基板１００の上に有機パッシベーション膜１０１が形成されている。有機パッシベーション膜１０１は平坦化膜としての役割も有しているので、１．５〜２μｍ程度と、厚く形成される。図２において、実際は、ガラスで形成されたＴＦＴ基板１００と有機パッシベーション膜１０１との間には、配線、電極、半導体膜、ゲート絶縁膜、無機パッシベーション膜等が形成されているが、図２は模式図なので、これらの層は省略されている。
【００１６】
有機パッシベーション膜１０１は、それ自体が感光性樹脂で形成され、フォトレジストを使用せずにパターニングすることが出来る。有機パッシベーション膜１０１には、露光、ハーフ露光等を用いて、孔あるいは、凹部が形成されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とを貼り合わせるシール材１４０が形成する部分からは、有機パッシベーション膜１０１は除去されている。また、対向基板２００に形成された柱状スペーサ１５０が対向する部分において、ＴＦＴ基板１００には凹台座１２０が形成されている。凹台座１２０は、ＴＦＴ基板１００において、柱状スペーサ１５０が接する部分では凹となっており、他の部分に比較して低くなっている。
【００１７】
このように凹台座１２０を形成する理由は、図３に示すように、通常状態においては、ＴＦＴ基板１００あるいは対向基板２００を内側に凸の状態に保つためである。例えば、図３のような構造において、温度が上昇してＴＦＴ基板１００あるいは対向基板２００が熱膨張した場合であっても、熱膨張によるストレスは、図３のＦで示すような方向であり、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間に隙間を生ずるような方向ではない。したがって、ＴＦＴ基板１００あるいは対向基板２００が熱膨張しても液晶層内に気泡が発生することは無い。
【００１８】
図２に戻り、図２のシール材１４０の内側における画素領域ＤＩでは、凹台座１２０が形成され、シール材１４０の外側ＰＥにおいては、平坦台座１１０が形成されているので、画素領域ＤＩでは、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とのギャップが小さくなっている構成であり、液晶表示装置としては、図３に示すような形状となっている。
【００１９】
通常は、ＴＦＴ基板１００の有機パッシベーション膜１０１の上には、対向電極、層間絶縁膜、画素電極等が形成されているが、図２は模式図なので、これらの層は省略されている。したがって、図２では、有機パッシベーション膜１０１の上に配向膜１０５が形成されている。配向膜１０５は、塗布した時点では液体であるので、レベリング効果によって、低い部分に厚くたまる。つまり、図２に示す凹台座１２０にも配向膜１０５は比較的厚く形成されている。なお、シール材１４０が形成されている部分には配向膜１０５は塗布されていない。シール部１４０に配向膜１０５存在すると、シール材１４０と基板との接着力が低下するから、シール部１４０においては、ストッパー等を用いて、配向膜１０５のシール材１４０への付着を防止している。
【００２０】
図２において、対向基板２００側には、オーバーコート膜２０１が形成され、柱状スペーサ１５０はオーバーコート膜２０１に形成されている。一般には、オーバーコート膜２０１と対向基板２００の間にはカラーフィルタおよびブラックマトリクスが形成されているが、図２は、模式図なので、これらの膜は省略されている。オーバーコート膜１０１の上に配向膜１０５が形成されている。図２においては、柱状スペーサ１５０の先端には、配向膜１０５は形成されていない。柱状スペーサ１５０は比較的高いので、先端には塗布時は液体である配向膜１０５がたまりにくいからである。対向基板２００側においても、シール部１４０には、配向膜１０５が形成されていないことは、ＴＦＴ基板１００と同様である。
【００２１】
図２において、ＴＦＴ基板１００の凹台座１２０の部分に対向基板の柱状スペーサ１５０が対向して配置しているが、凹台座１２０には、配向膜１０５が存在している。このために、柱状スペーサ１５０が横ズレ等を起こすと配向膜１０５が削れ、配向膜屑が発生し、輝点の原因となる。以下の実施例で示す本発明では、画素領域ＤＩに凹台座１２０を有する液晶表示装置において、配向膜１０５の削れを防止することができる。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明による液晶表示装置の断面図である。図１の基本的な構成は、図２と同様である。すなわち、図３に示すように、ＴＦＴ基板１００および対向基板２００を内側に凸となるように、画素領域において、有機パッシベーション膜１０１に凹台座を形成し、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００間のギャップを画素部において、周辺よりも小さくしている。
【００２３】
図１が図２と異なる点は、図１においては、凹台座の底部に凹凸を形成することによって、柱状スペーサ１５０による配向膜削れを防止している点である。以後、図１における台座を凹凸台座１３０と称する。すなわち、凹凸台座１３０は有機パッシベーション膜１０１に形成した凹台座１２０の底面に凹凸を形成したものである。
【００２４】
図１において、凹凸台座１３０の底辺は、凸部１３１と凹部１３２が形成されているが、対向基板２００に形成された柱状スペーサ１５０は、凹凸台座１３０の凸部（後述の図４の１３１に対応）にのみ接触している。液晶表示装置の断面形状を図３に示すような形状とするためには、凹凸台座１３０の底面の凸部１３１の高さは、シール材１４０の外側における、平坦台座１１０よりも低くなっている。あるいは、凹凸台座１３０の底面の凸部１３１の高さは、凹凸台座１３０と凹凸台座１３０の間の平坦部よりも低くなっている。
【００２５】
凸部１３１には、レベリング効果によって配向膜１０５が存在していない、或いは、存在していたとしても図２の凹座部の膜厚よりも極めて薄くなっている。したがって、柱状スペーサ１５０に横ズレ等が生じても、配向膜１０５が削れることは無い。一方、凹凸台座１３０の凹部１３２には、配向膜１０５が存在しているが、本発明では、凹凸台座１３０の凹部１３２には、柱状スペーサ１５０は接触しない構成となっている。
【００２６】
図４は、凹凸台座１３０の底辺の形状の模式図であり、凸部１３１が、底面が円形状である突起の場合の斜視図である。凸部１３１と凸部１３１の間が凹部１３２である。凹凸台座１３０の底辺には、通常もっと多くの凸部１３１が形成されているが、図４は底面の１部を示している。
【００２７】
図５は、図４のＡ−Ａ断面図であり、凹凸台座１３０の底面に形成された凸部１３１の傾斜角度θの定義を示すものである。図５において、傾斜角度θは、凸部１３１の頂点と、平坦である凹部１３２の始まり部分とを結ぶ線と、平坦である凹部１３２とのなす角度をいう。なお、凹部１３２が平坦か否かが不明な場合は、凸部１３１を挟む２個の凹部１３２を結ぶ線を平坦な線と定義すればよい。
【００２８】
凸部１３１はハーフ露光を用いることによって形成する。すなわち、凸部１３１は露光量を少なくし、凹部１３２は露光量を多くすることによって、凹凸台座１３０の底面に凹凸を形成する。このような、形成方法においては、図５に示すような傾斜角度θを大きく形成することは難しい。一方、θがあまり小さいと、凸部１３１に配向膜１０５を形成しないように、十分な凹凸を形成することが困難になる。
【００２９】
凹凸の形成プロセスと凹凸のレベリング効果によって、凸部に配向膜１０５を形成しないようにする条件は、実験によれば、図５のθは３度以上、４５度以下が望ましい。θが３度よりも小さい場合は、凸部おいて、配向膜１０５を薄くする効果は得られなかった。なお、本発明の効果としては、凸部１３１に配向膜１０５が完全に無くなる場合のみならず、凸部１３１において、配向膜が凹部におけるよりも薄くなっていれば、所定の効果を得ることが出来る。θの値は、より好ましくは、６度以上、２５度以下である。
【００３０】
図６は、凹凸台座の底辺において、柱状スペーサ１５０が凹凸台座１３０に接している状態を示す断面図である。図６のＴＦＴ基板１００において、有機パッシベーション膜１０１よりも下層は省略されている。有機パッシベーション膜１０１は１．５μｍの厚さで形成されている。有機パッシベーション膜１０１には凹凸が形成されており、有機パッシベーション膜１０１の上には、ＳｉＮによる層間絶縁膜１０２が形成されている。
【００３１】
層間絶縁膜１０２の上には、金属によって台座部分特有の金属層１０３が形成されている。この金属層１０３は、ＭｏＣｒによって形成されている。なお、この金属層１０３は、柱状スペーサ１５０との接触部分の高さを調整するものであり、場所によっては、必須ではない。金属層１０３の上には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍｕ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）１０４が７７μｍの厚さにスパッタリングによって形成されている。このＩＴＯ１０４は画素電極のスパッタリングと同時に形成される。ＩＴＯ膜１０４の上に配向膜１０５を形成するが、配向膜１０５の厚さは、図１における凹凸台座１２０と凹凸台座１３０の間の平坦部において、８０μｍとなるように成膜した。
【００３２】
このとき、図６に示す凹凸台座１３０の底面においては、凸部１３１には配向膜１０５が存在せず、凹部１３２のみに配向膜１０５が存在している。図６に示すように、柱状スペーサ１５０の先端は凹凸台座１３０の底面の凸部１３１にのみ接するが、柱状スペーサ１５０が接する凸部１３１には、配向膜１０５が存在しないので、仮に柱状スペーサ１５０が横ズレ等を生じても、配向膜１０５が削れることは無い。
【００３３】
図６において、重要な点は、柱状スペーサ１５０の先端は、凹凸台座１３０の底面に形成された、少なくとも２個の凸部１３１と接触することである。仮に、柱状スペーサ１５０の先端が１個の凸部１３１のみと接すると、柱状スペーサ１５０が傾いて、その一部が配向膜１０５が厚く形成されている凹部１３２と接触することになるので、配向膜１０５の削れを生じ易くなる。
【００３４】
図６では、柱状スペーサ１５０の先端は、２個の凸部１３１と接触しているが、より好ましくは、３個以上の凸部１３１と接触するのがよい。柱状スペーサ１５０が、より安定して凸部１３１とのみ接触できるからである。なお、図６においては、凸部１３１の先端において、配向膜１０５は存在しない状態となっているが、配向膜１０５が完全に無い状態でなく、薄く形成されていた場合であっても、配向膜削れの影響を軽減することが出来る。
【００３５】
図７は凹凸台座１３０が形成される場所の例を示す平面図である。図７において、映像信号線２０が縦方向（ｙ方向）に延在し、横方向（ｘ方向）に配列している。走査線１０は横方向に延在し、縦方向（ｙ方向）に所定のピッチで配列している。走査線１０はＴＦＴのゲート電極を兼用しており、幅が広く形成されている。しかし、映像信号線２０との間の容量を低減するために、映像信号線２０との交差領域は面積が小さくなるよう切り欠き１１が形成されている。
【００３６】
ＴＦＴのドレイン電極２１は映像信号線２０と接続しており、ソース電極２２との対向部においては、馬蹄形となっていて、ソース電極２２の片側を囲む形となっている。ソース電極２２は図示しない画素電極と接続している。ドレイン電極２１およびソース電極２２の下側には図示しない半導体層が形成されている。
【００３７】
図７において、凹凸台座１３０は所定の幅Ｗをもって横方向に延在している。図７では、横ストライプ状の凹凸台座１３０は横方向にひとつのみ形成されているが、実際は、縦方向に所定のピッチで配列している。この凹凸台座１３０の底面は、凹凸台座１３０の形成されていない平坦部よりも低くなっている。また、凹凸台座１３０の底面には、図示しない凸部１３１と凹部１３２が形成されている。図７において、柱状スペーサ１５０は映像信号線２０と走査線１０の交差部分に配置されている。図７において、柱状スペーサ１５０の先端の面積よりも、凹凸台座１３０の面積が大きい。したがって、柱状スペーサ１５０が横ずれを生じても、柱状スペーサ１５０は、凹凸台座１３０の凸部１３１の上のみを動くことが出来る。
【００３８】
図７において、凹凸台座１３０の凸部１３１は、凹凸台座１３０の底面の全面に形成されていてもよいし、柱状スペーサ１５０が横ずれを生ずる可能性のある面積の部分のみに形成してもよい。凹凸台座１３０底面の凹凸はハーフ露光によって形成されるので、凹凸の形成は、凹凸台座１３０の底面全体でも、一部でも、プロセス的には大きな差は無い。
【００３９】
図７において、凹凸台座１３０は、横方向に幅Ｗをもって連続して延在しているが、柱状スペーサ１５０の周辺のみに島状に形成してもよい。しかし、構造が許せば、図７のような、連続した凹凸台座１３０のほうが、柱状スペーサ１５０の配置の自由度を確保することが出来る。
【実施例２】
【００４０】
図８は、本発明の第２の実施例による凹凸台座１３０の底面の形状を示す斜視図である。図８において、凹凸台座１３０の底面の凹凸が１方向（ｘ方向）にのみ形成されている。つまり、図８においては、横方向（ｘ方向）には凹凸が所定のピッチＰによって連続して形成され、縦方向（ｙ方向）には凸部１３１の尾根が形成されている。図８の形状においても、凸部１３１には配向膜１０５は存在せず、配向膜１０５は、凹部１３２に厚く形成されている状態である。
【００４１】
図８において、柱状スペーサ１５０は、凸部１３１に接触しているが、凸部１３１には、配向膜１０５が存在していないので、仮に柱状スペーサ１５０が横ずれを起こしても配向膜１０５が削れるということは無い。図８において、柱状スペーサ１５０が傾いて、配向膜１０５が厚く形成されている凹部１３２に接触しないようにするためには、柱状スペーサ１５０は、少なくとも２個の凸部１３１と接触する必要がある。つまり、図８において、柱状スペーサ１５０の先端部の径は、ｘ方向に少なくとも２個の凸部１３１と接触するだけの幅が必要である。好ましくは、柱状スペーサ１５０の先端部の径は、ｘ方向に３個以上の凸部１３１と接触することが好ましい。
【００４２】
図８における凸部１３１の断面の形状における傾斜角θは、図５に示した、断面が円形の場合の凸部１３１の場合と同様である。すなわち、図７におけるｘ方向の断面が図５の断面となる。つまり、本実施例においても、凹凸の形成プロセスと、凹凸のレベリング効果によって、凸部１３１に配向膜１０５を形成しないようにすることを勘案した条件は、図５のθは３度以上、４５度以下が望ましい。θが３度よりも小さい場合は、凸部１３１おいて、配向膜１０５を薄くする効果は得られなかった。なお、本発明の効果としては、凸部１３１に配向膜１０５が完全に無くなる場合のみならず、凸部１３１において、配向膜１０５が凹部１３２におけるよりも薄くなっていれば、所定の効果を得ることが出来る。θの値は、より好ましくは、６度以上、２５度以下である。
【００４３】
図８において、凹凸台座１３０の底面における凸部１３１の延在方向すなわち尾根１３１の延在方向は、ｙ方向、つまり、図７の幅Ｗ方向である。しかし、図８における尾根１３１の延在方向は、ｙ方向に限らず、ｘ方向でもよい。この場合、図７に示す横方向に延在する凹凸台座１３０の底面に横に長い尾根１３１が形成され、この尾根１３１が縦方向に所定のにピッチで形成されることになる。
【００４４】
さらに、凹凸台座１３１の底面に形成される尾根１３１は、ｘ方向、ｙ方向のみならず、ｘ方向およびｙ方向に対して所定の角度を有していてもよい。尾根１３１の方向がいずれの方向であっても、柱状スペーサ１５０の先端が、２以上の尾根１３１と接すること、より好ましくは、３個以上の尾根１３１と接することが重要である。この場合柱状スペーサ１５０の先端部は、尾根の延在方向と直角方向において、２個以上、好ましくは３個以上の尾根を接する必要がある。
【００４５】
ところで、液晶表示装置において、液晶を注入する方法には、液晶表示装置の内部を真空にして注入孔から液晶を注入する方法（真空注入法）と、対向基板の周囲にシール材を形成し、内部に液晶を滴下する方法（滴下方法、ＯＤＦ、Ｏｎｅ Ｄｒｏｐ Ｆｉｌｌ）がある。このうち、滴下方法は、滴下する液晶量を正確に制御する必要がある。対向基板２００に形成される柱状スペーサ１５０の数が多いと、滴下液晶量の制御が難しくなることと、柱状スペーサ１５０間のばらつきによってＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間隔の制御が困難になる。
【００４６】
したがって、滴下方式においては、柱状スペーサ１５０の数が真空注入法の場合に比較して少ない。そうすると、液晶表示装置が熱サイクルを受けた場合、あるいは、外部から圧力が加わった場合等に、１個当たりの柱状スペーサ１５０にかかるストレスおよび歪が大きくなる。つまり、柱状スペーサ１５０の横ずれの量が大きくなる。つまり、滴下方式の場合は、配向膜削れの生ずる機会がより多い。
【００４７】
したがって、本発明を滴下方式によって液晶を注入する方式の液晶表示装置に適用することによって特に効果を上げることが出来る。
【符号の説明】
【００４８】
１０…走査線、 １１…切り欠き、 ２０…映像信号線、 ２１…ドレイン電極、 ２２…ソース電極、 １００…ＴＦＴ基板、 １０１…有機パッシベーション膜、 １０２…層間絶縁膜、 １０３…台座金属、 １０４…ＩＴＯ、 １０５…配向膜、 １１０…平坦台座、 １２０…凹台座、 １３０…凹凸台座、 １３１…凸部、 １３２…凹部、 １４０…シール材、 １５０…柱状スペーサ、 ２００…対向基板、 ２０１…オーバーコート膜、 ２１０…液晶。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に配向膜の削れ屑に起因する輝点を対策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、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が設置され、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】
液晶表示装置では、対向基板とＴＦＴ基板における液晶層との界面に配向膜を形成し、配向膜にラビング処理あるいは光配向処理を施すことによって液晶分子を初期配向させている。そして、この初期配向からの液晶分子を電界によって捩るあるいは、回転させることによって、液晶層を透過する光の量を制御している。
【０００４】
一方、液晶層の厚さを制御するために、対向基板とＴＦＴ基板との間にスペーサを形成する必要がある。従来は、スペーサとしてビーズ等を液晶層内に分散していたが、近年、ＴＦＴ基板と対向基板間の、より正確なギャップ（液晶層）の制御のために、対向基板に柱状スペーサを形成し、柱状スペーサによって、ＴＦＴ基板と対向基板のギャップを制御することが行われている。
【０００５】
一方、柱状スペーサを用いることによって新たな問題も生ずる。例えば、「特許文献１」には、対向基板を外部から押した場合に柱状スペーサがずれる場合の摩擦力を低減し、外部からの圧力が無くなった場合に、柱状スペーサがもとの場所に容易に復帰できる構成が記載されている。「特許文献１」には、このために、ＴＦＴ基板に形成する台座として、柱状スペーサの先端の面積よりも小さな面積を有する台座を形成することが開示されている。また、柱状スペーサが横ずれした場合に、配向膜削れが発生する問題も生じている。配向膜削れ、あるいは、柱状スペーサについてのその他の文献として「特許文献２」〜「特許文献７」が挙げられる。尚、特許文献１には対応米国特許として７、６８４、００３号が、特許文献４には対応米国公開として２００９／００５９１５５が、特許文献５には、対応米国公開として２０１１／００８０５４８が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６４１３４号公報
【特許文献２】特開２００７−３２８２４７号公報
【特許文献３】特開２００８−１７０６９０号公報
【特許文献４】特開２００９−５８６１８号公報
【特許文献５】特開２００９−２８２２６２号公報
【特許文献６】特開２０１０−８６１６号公報
【特許文献７】特開２０１０−１０７５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般には柱状スペーサは対向基板に設けられる。一方、ＴＦＴ基板には、柱状スペーサと対向する部分に台座が設けられる。ここで、台座とは、ＴＦＴ基板側に形成された突起状のもののみでなく、柱状スペーサと対向する部分が平坦、あるいは、凹部が形成されている場合も含むものとする。すなわち、本明細書では、台座とは、柱状スペーサと対向するＴＦＴ基板側の構造をいう。
【０００８】
液晶表示装置においては、対向基板とＴＦＴ基板における液晶層と接する面には、配向膜が形成されている。対向基板においては、柱状スペーサは、比較的高いので、柱状スペーサの先端に配向膜が形成されることは少ない。一方、ＴＦＴ基板においては、台座は柱状スペーサに比べて低いので、台座の表面にも配向膜が形成される。配向膜が形成された台座の表面に柱状スペーサが接すると、台座表面の配向膜が削れる。
【０００９】
つまり、液晶表示装置が温度サイクル等を受けＴＦＴ基板と対向基板とが異なる割合で伸縮したり、対向基板が外部から圧力を受けたりすると、柱状スペーサが横ズレを生じ、このとき、台座上の配向膜を削る。この削られた配向膜の削り屑が液晶層に混入すると、輝点が発生し、画質を劣化させる。
【００１０】
本発明の課題は、柱状スペーサに起因する配向膜の削れを対策して、輝点の発生を抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記課題を克服するものであり、代表的な手段は次のとおりである。すなわち、有機パッシベーション膜を有するＴＦＴ基板と対向基板とが周辺に形成されたシール材によって接着し、内部に液晶が注入された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板と対向基板との間隔は対向基板に形成された柱状スペーサによって規定され、前記ＴＦＴ基板には画素領域において、平坦部と前記柱状スペーサと対向する凹凸台座が形成され、前記凹凸台座の底面は、凸部と凹部が形成され、前記凸部の先端は、前記平坦部よりも低く、前記凸部に存在する配向膜の膜厚は、前記凹部に存在する配向膜の膜厚よりも小さく、前記柱状スペーサの先端は前記凹凸台座の底面に形成された２個以上の凸部と接触し、前記凹凸台座の底面の面積は、前記柱状スペーサの先端の面積よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、柱状スペーサを有し、光配向膜を用いた液晶表示装置において、柱状スペーサによる配向膜の削れを防止することが出来るので、液晶表示装置の製造歩留まりを向上させることが出来る。また、出荷後の温度サイクル、あるいは対向基板に対する外部からの圧力に起因して、柱状スペーサが横ずれすることによる配向膜削れを防止することが出来るので、市場不良の発生を防止することが出来る。
【００１３】
滴下方式によって、液晶を注入する方式の液晶表示装置では、柱状スペーサの数が少なく、１個当たりの柱状スペーサと台座との間に対するストレスが大きいが、本発明によれば、このような、柱状スペーサと接する台座には、配向膜が存在しないか、他の部分よりも薄いので、配向膜削れの発生を防止することが出来、輝点の発生を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明における、液晶表示装置の断面図である。
【図２】本発明に対する比較例の液晶表示装置の断面図である。
【図３】ＴＦＴ基板および対向基板が内側に凸となった形状を示す液晶表示装置の断面図である。
【図４】凹凸台座の底面に形成された凸部の例を示す斜視図である。
【図５】凹凸台座の底面に形成された凸部の傾斜角度を定義する断面模式図である。
【図６】凹凸台座の底面に形成された凸部と柱状スペーサが接触している状態を示す断面図である。
【図７】凹凸台座が形成される領域を示す平面図である。
【図８】実施例２による、凹凸台座の底面の形状を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明による液晶表示装置の断面図である。図２は、比較例としての液晶表示装置の模式断面図である。図２についてまず説明する。図２において、ＴＦＴ基板１００の上に有機パッシベーション膜１０１が形成されている。有機パッシベーション膜１０１は平坦化膜としての役割も有しているので、１．５〜２μｍ程度と、厚く形成される。図２において、実際は、ガラスで形成されたＴＦＴ基板１００と有機パッシベーション膜１０１との間には、配線、電極、半導体膜、ゲート絶縁膜、無機パッシベーション膜等が形成されているが、図２は模式図なので、これらの層は省略されている。
【００１６】
有機パッシベーション膜１０１は、それ自体が感光性樹脂で形成され、フォトレジストを使用せずにパターニングすることが出来る。有機パッシベーション膜１０１には、露光、ハーフ露光等を用いて、孔あるいは、凹部が形成されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とを貼り合わせるシール材１４０が形成する部分からは、有機パッシベーション膜１０１は除去されている。また、対向基板２００に形成された柱状スペーサ１５０が対向する部分において、ＴＦＴ基板１００には凹台座１２０が形成されている。凹台座１２０は、ＴＦＴ基板１００において、柱状スペーサ１５０が接する部分では凹となっており、他の部分に比較して低くなっている。
【００１７】
このように凹台座１２０を形成する理由は、図３に示すように、通常状態においては、ＴＦＴ基板１００あるいは対向基板２００を内側に凸の状態に保つためである。例えば、図３のような構造において、温度が上昇してＴＦＴ基板１００あるいは対向基板２００が熱膨張した場合であっても、熱膨張によるストレスは、図３のＦで示すような方向であり、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間に隙間を生ずるような方向ではない。したがって、ＴＦＴ基板１００あるいは対向基板２００が熱膨張しても液晶層内に気泡が発生することは無い。
【００１８】
図２に戻り、図２のシール材１４０の内側における画素領域ＤＩでは、凹台座１２０が形成され、シール材１４０の外側ＰＥにおいては、平坦台座１１０が形成されているので、画素領域ＤＩでは、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とのギャップが小さくなっている構成であり、液晶表示装置としては、図３に示すような形状となっている。
【００１９】
通常は、ＴＦＴ基板１００の有機パッシベーション膜１０１の上には、対向電極、層間絶縁膜、画素電極等が形成されているが、図２は模式図なので、これらの層は省略されている。したがって、図２では、有機パッシベーション膜１０１の上に配向膜１０５が形成されている。配向膜１０５は、塗布した時点では液体であるので、レベリング効果によって、低い部分に厚くたまる。つまり、図２に示す凹台座１２０にも配向膜１０５は比較的厚く形成されている。なお、シール材１４０が形成されている部分には配向膜１０５は塗布されていない。シール部１４０に配向膜１０５存在すると、シール材１４０と基板との接着力が低下するから、シール部１４０においては、ストッパー等を用いて、配向膜１０５のシール材１４０への付着を防止している。
【００２０】
図２において、対向基板２００側には、オーバーコート膜２０１が形成され、柱状スペーサ１５０はオーバーコート膜２０１に形成されている。一般には、オーバーコート膜２０１と対向基板２００の間にはカラーフィルタおよびブラックマトリクスが形成されているが、図２は、模式図なので、これらの膜は省略されている。オーバーコート膜１０１の上に配向膜１０５が形成されている。図２においては、柱状スペーサ１５０の先端には、配向膜１０５は形成されていない。柱状スペーサ１５０は比較的高いので、先端には塗布時は液体である配向膜１０５がたまりにくいからである。対向基板２００側においても、シール部１４０には、配向膜１０５が形成されていないことは、ＴＦＴ基板１００と同様である。
【００２１】
図２において、ＴＦＴ基板１００の凹台座１２０の部分に対向基板の柱状スペーサ１５０が対向して配置しているが、凹台座１２０には、配向膜１０５が存在している。このために、柱状スペーサ１５０が横ズレ等を起こすと配向膜１０５が削れ、配向膜屑が発生し、輝点の原因となる。以下の実施例で示す本発明では、画素領域ＤＩに凹台座１２０を有する液晶表示装置において、配向膜１０５の削れを防止することができる。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明による液晶表示装置の断面図である。図１の基本的な構成は、図２と同様である。すなわち、図３に示すように、ＴＦＴ基板１００および対向基板２００を内側に凸となるように、画素領域において、有機パッシベーション膜１０１に凹台座を形成し、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００間のギャップを画素部において、周辺よりも小さくしている。
【００２３】
図１が図２と異なる点は、図１においては、凹台座の底部に凹凸を形成することによって、柱状スペーサ１５０による配向膜削れを防止している点である。以後、図１における台座を凹凸台座１３０と称する。すなわち、凹凸台座１３０は有機パッシベーション膜１０１に形成した凹台座１２０の底面に凹凸を形成したものである。
【００２４】
図１において、凹凸台座１３０の底辺は、凸部１３１と凹部１３２が形成されているが、対向基板２００に形成された柱状スペーサ１５０は、凹凸台座１３０の凸部（後述の図４の１３１に対応）にのみ接触している。液晶表示装置の断面形状を図３に示すような形状とするためには、凹凸台座１３０の底面の凸部１３１の高さは、シール材１４０の外側における、平坦台座１１０よりも低くなっている。あるいは、凹凸台座１３０の底面の凸部１３１の高さは、凹凸台座１３０と凹凸台座１３０の間の平坦部よりも低くなっている。
【００２５】
凸部１３１には、レベリング効果によって配向膜１０５が存在していない、或いは、存在していたとしても図２の凹座部の膜厚よりも極めて薄くなっている。したがって、柱状スペーサ１５０に横ズレ等が生じても、配向膜１０５が削れることは無い。一方、凹凸台座１３０の凹部１３２には、配向膜１０５が存在しているが、本発明では、凹凸台座１３０の凹部１３２には、柱状スペーサ１５０は接触しない構成となっている。
【００２６】
図４は、凹凸台座１３０の底辺の形状の模式図であり、凸部１３１が、底面が円形状である突起の場合の斜視図である。凸部１３１と凸部１３１の間が凹部１３２である。凹凸台座１３０の底辺には、通常もっと多くの凸部１３１が形成されているが、図４は底面の１部を示している。
【００２７】
図５は、図４のＡ−Ａ断面図であり、凹凸台座１３０の底面に形成された凸部１３１の傾斜角度θの定義を示すものである。図５において、傾斜角度θは、凸部１３１の頂点と、平坦である凹部１３２の始まり部分とを結ぶ線と、平坦である凹部１３２とのなす角度をいう。なお、凹部１３２が平坦か否かが不明な場合は、凸部１３１を挟む２個の凹部１３２を結ぶ線を平坦な線と定義すればよい。
【００２８】
凸部１３１はハーフ露光を用いることによって形成する。すなわち、凸部１３１は露光量を少なくし、凹部１３２は露光量を多くすることによって、凹凸台座１３０の底面に凹凸を形成する。このような、形成方法においては、図５に示すような傾斜角度θを大きく形成することは難しい。一方、θがあまり小さいと、凸部１３１に配向膜１０５を形成しないように、十分な凹凸を形成することが困難になる。
【００２９】
凹凸の形成プロセスと凹凸のレベリング効果によって、凸部に配向膜１０５を形成しないようにする条件は、実験によれば、図５のθは３度以上、４５度以下が望ましい。θが３度よりも小さい場合は、凸部おいて、配向膜１０５を薄くする効果は得られなかった。なお、本発明の効果としては、凸部１３１に配向膜１０５が完全に無くなる場合のみならず、凸部１３１において、配向膜が凹部におけるよりも薄くなっていれば、所定の効果を得ることが出来る。θの値は、より好ましくは、６度以上、２５度以下である。
【００３０】
図６は、凹凸台座の底辺において、柱状スペーサ１５０が凹凸台座１３０に接している状態を示す断面図である。図６のＴＦＴ基板１００において、有機パッシベーション膜１０１よりも下層は省略されている。有機パッシベーション膜１０１は１．５μｍの厚さで形成されている。有機パッシベーション膜１０１には凹凸が形成されており、有機パッシベーション膜１０１の上には、ＳｉＮによる層間絶縁膜１０２が形成されている。
【００３１】
層間絶縁膜１０２の上には、金属によって台座部分特有の金属層１０３が形成されている。この金属層１０３は、ＭｏＣｒによって形成されている。なお、この金属層１０３は、柱状スペーサ１５０との接触部分の高さを調整するものであり、場所によっては、必須ではない。金属層１０３の上には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍｕ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）１０４が７７μｍの厚さにスパッタリングによって形成されている。このＩＴＯ１０４は画素電極のスパッタリングと同時に形成される。ＩＴＯ膜１０４の上に配向膜１０５を形成するが、配向膜１０５の厚さは、図１における凹凸台座１２０と凹凸台座１３０の間の平坦部において、８０μｍとなるように成膜した。
【００３２】
このとき、図６に示す凹凸台座１３０の底面においては、凸部１３１には配向膜１０５が存在せず、凹部１３２のみに配向膜１０５が存在している。図６に示すように、柱状スペーサ１５０の先端は凹凸台座１３０の底面の凸部１３１にのみ接するが、柱状スペーサ１５０が接する凸部１３１には、配向膜１０５が存在しないので、仮に柱状スペーサ１５０が横ズレ等を生じても、配向膜１０５が削れることは無い。
【００３３】
図６において、重要な点は、柱状スペーサ１５０の先端は、凹凸台座１３０の底面に形成された、少なくとも２個の凸部１３１と接触することである。仮に、柱状スペーサ１５０の先端が１個の凸部１３１のみと接すると、柱状スペーサ１５０が傾いて、その一部が配向膜１０５が厚く形成されている凹部１３２と接触することになるので、配向膜１０５の削れを生じ易くなる。
【００３４】
図６では、柱状スペーサ１５０の先端は、２個の凸部１３１と接触しているが、より好ましくは、３個以上の凸部１３１と接触するのがよい。柱状スペーサ１５０が、より安定して凸部１３１とのみ接触できるからである。なお、図６においては、凸部１３１の先端において、配向膜１０５は存在しない状態となっているが、配向膜１０５が完全に無い状態でなく、薄く形成されていた場合であっても、配向膜削れの影響を軽減することが出来る。
【００３５】
図７は凹凸台座１３０が形成される場所の例を示す平面図である。図７において、映像信号線２０が縦方向（ｙ方向）に延在し、横方向（ｘ方向）に配列している。走査線１０は横方向に延在し、縦方向（ｙ方向）に所定のピッチで配列している。走査線１０はＴＦＴのゲート電極を兼用しており、幅が広く形成されている。しかし、映像信号線２０との間の容量を低減するために、映像信号線２０との交差領域は面積が小さくなるよう切り欠き１１が形成されている。
【００３６】
ＴＦＴのドレイン電極２１は映像信号線２０と接続しており、ソース電極２２との対向部においては、馬蹄形となっていて、ソース電極２２の片側を囲む形となっている。ソース電極２２は図示しない画素電極と接続している。ドレイン電極２１およびソース電極２２の下側には図示しない半導体層が形成されている。
【００３７】
図７において、凹凸台座１３０は所定の幅Ｗをもって横方向に延在している。図７では、横ストライプ状の凹凸台座１３０は横方向にひとつのみ形成されているが、実際は、縦方向に所定のピッチで配列している。この凹凸台座１３０の底面は、凹凸台座１３０の形成されていない平坦部よりも低くなっている。また、凹凸台座１３０の底面には、図示しない凸部１３１と凹部１３２が形成されている。図７において、柱状スペーサ１５０は映像信号線２０と走査線１０の交差部分に配置されている。図７において、柱状スペーサ１５０の先端の面積よりも、凹凸台座１３０の面積が大きい。したがって、柱状スペーサ１５０が横ずれを生じても、柱状スペーサ１５０は、凹凸台座１３０の凸部１３１の上のみを動くことが出来る。
【００３８】
図７において、凹凸台座１３０の凸部１３１は、凹凸台座１３０の底面の全面に形成されていてもよいし、柱状スペーサ１５０が横ずれを生ずる可能性のある面積の部分のみに形成してもよい。凹凸台座１３０底面の凹凸はハーフ露光によって形成されるので、凹凸の形成は、凹凸台座１３０の底面全体でも、一部でも、プロセス的には大きな差は無い。
【００３９】
図７において、凹凸台座１３０は、横方向に幅Ｗをもって連続して延在しているが、柱状スペーサ１５０の周辺のみに島状に形成してもよい。しかし、構造が許せば、図７のような、連続した凹凸台座１３０のほうが、柱状スペーサ１５０の配置の自由度を確保することが出来る。
【実施例２】
【００４０】
図８は、本発明の第２の実施例による凹凸台座１３０の底面の形状を示す斜視図である。図８において、凹凸台座１３０の底面の凹凸が１方向（ｘ方向）にのみ形成されている。つまり、図８においては、横方向（ｘ方向）には凹凸が所定のピッチＰによって連続して形成され、縦方向（ｙ方向）には凸部１３１の尾根が形成されている。図８の形状においても、凸部１３１には配向膜１０５は存在せず、配向膜１０５は、凹部１３２に厚く形成されている状態である。
【００４１】
図８において、柱状スペーサ１５０は、凸部１３１に接触しているが、凸部１３１には、配向膜１０５が存在していないので、仮に柱状スペーサ１５０が横ずれを起こしても配向膜１０５が削れるということは無い。図８において、柱状スペーサ１５０が傾いて、配向膜１０５が厚く形成されている凹部１３２に接触しないようにするためには、柱状スペーサ１５０は、少なくとも２個の凸部１３１と接触する必要がある。つまり、図８において、柱状スペーサ１５０の先端部の径は、ｘ方向に少なくとも２個の凸部１３１と接触するだけの幅が必要である。好ましくは、柱状スペーサ１５０の先端部の径は、ｘ方向に３個以上の凸部１３１と接触することが好ましい。
【００４２】
図８における凸部１３１の断面の形状における傾斜角θは、図５に示した、断面が円形の場合の凸部１３１の場合と同様である。すなわち、図７におけるｘ方向の断面が図５の断面となる。つまり、本実施例においても、凹凸の形成プロセスと、凹凸のレベリング効果によって、凸部１３１に配向膜１０５を形成しないようにすることを勘案した条件は、図５のθは３度以上、４５度以下が望ましい。θが３度よりも小さい場合は、凸部１３１おいて、配向膜１０５を薄くする効果は得られなかった。なお、本発明の効果としては、凸部１３１に配向膜１０５が完全に無くなる場合のみならず、凸部１３１において、配向膜１０５が凹部１３２におけるよりも薄くなっていれば、所定の効果を得ることが出来る。θの値は、より好ましくは、６度以上、２５度以下である。
【００４３】
図８において、凹凸台座１３０の底面における凸部１３１の延在方向すなわち尾根１３１の延在方向は、ｙ方向、つまり、図７の幅Ｗ方向である。しかし、図８における尾根１３１の延在方向は、ｙ方向に限らず、ｘ方向でもよい。この場合、図７に示す横方向に延在する凹凸台座１３０の底面に横に長い尾根１３１が形成され、この尾根１３１が縦方向に所定のにピッチで形成されることになる。
【００４４】
さらに、凹凸台座１３１の底面に形成される尾根１３１は、ｘ方向、ｙ方向のみならず、ｘ方向およびｙ方向に対して所定の角度を有していてもよい。尾根１３１の方向がいずれの方向であっても、柱状スペーサ１５０の先端が、２以上の尾根１３１と接すること、より好ましくは、３個以上の尾根１３１と接することが重要である。この場合柱状スペーサ１５０の先端部は、尾根の延在方向と直角方向において、２個以上、好ましくは３個以上の尾根を接する必要がある。
【００４５】
ところで、液晶表示装置において、液晶を注入する方法には、液晶表示装置の内部を真空にして注入孔から液晶を注入する方法（真空注入法）と、対向基板の周囲にシール材を形成し、内部に液晶を滴下する方法（滴下方法、ＯＤＦ、Ｏｎｅ Ｄｒｏｐ Ｆｉｌｌ）がある。このうち、滴下方法は、滴下する液晶量を正確に制御する必要がある。対向基板２００に形成される柱状スペーサ１５０の数が多いと、滴下液晶量の制御が難しくなることと、柱状スペーサ１５０間のばらつきによってＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間隔の制御が困難になる。
【００４６】
したがって、滴下方式においては、柱状スペーサ１５０の数が真空注入法の場合に比較して少ない。そうすると、液晶表示装置が熱サイクルを受けた場合、あるいは、外部から圧力が加わった場合等に、１個当たりの柱状スペーサ１５０にかかるストレスおよび歪が大きくなる。つまり、柱状スペーサ１５０の横ずれの量が大きくなる。つまり、滴下方式の場合は、配向膜削れの生ずる機会がより多い。
【００４７】
したがって、本発明を滴下方式によって液晶を注入する方式の液晶表示装置に適用することによって特に効果を上げることが出来る。
【符号の説明】
【００４８】
１０…走査線、 １１…切り欠き、 ２０…映像信号線、 ２１…ドレイン電極、 ２２…ソース電極、 １００…ＴＦＴ基板、 １０１…有機パッシベーション膜、 １０２…層間絶縁膜、 １０３…台座金属、 １０４…ＩＴＯ、 １０５…配向膜、 １１０…平坦台座、 １２０…凹台座、 １３０…凹凸台座、 １３１…凸部、 １３２…凹部、 １４０…シール材、 １５０…柱状スペーサ、 ２００…対向基板、 ２０１…オーバーコート膜、 ２１０…液晶。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機パッシベーション膜を有するＴＦＴ基板と対向基板とが周辺に形成されたシール材によって接着し、内部に液晶が注入された液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板と対向基板との間隔は対向基板に形成された柱状スペーサによって規定され、
前記ＴＦＴ基板には画素領域において、前記柱状スペーサと対向する凹凸台座が形成され、
前記凹凸台座の底面は、凸部と凹部が形成され、前記凸部の先端は、前記平坦部よりも低く、
前記凸部に存在する配向膜の膜厚は、前記凹部に存在する配向膜の膜厚よりも小さく、
前記柱状スペーサの先端は前記凹凸台座の底面に形成された２個以上の凸部と接触し、
前記凹凸台座の底面の面積は、前記柱状スペーサの先端の面積よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記柱状スペーサの先端は前記凹凸台座の底面に形成された３個以上の凸部と接触している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】
前記凸部の断面形状における傾斜部の傾斜角度は、６度以上で２５度以下である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４】
前記凸部の断面形状における傾斜部の傾斜角度は、３度以上で４５度以下であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間隔は、液晶表示装置の周辺よりも中央において小さ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６】
前記液晶は、滴下方式によって充填されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
有機パッシベーション膜を有するＴＦＴ基板と対向基板とが周辺に形成されたシール材によって接着し、内部に液晶が注入された液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板と対向基板との間隔は対向基板に形成された柱状スペーサによって規定され、
前記ＴＦＴ基板の画素領域には、前記柱状スペーサと対向する凹凸台座が形成され、
前記凹凸台座の底面は、所定の方向に延在する凸部によって形成された尾根部と、前記尾根部と前記尾根部の間に形成される凹部が形成され、前記尾根部の先端は、前記平坦部よりも低く、
前記尾根部に存在する配向膜の膜厚は、前記凹部に存在する配向膜の膜厚よりも小さく、
前記柱状スペーサの先端は前記凹凸台座の底面に形成された２個以上の尾根部と接触し、
前記凹凸台座の底面の面積は、前記柱状スペーサの先端の面積よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
前記柱状スペーサの先端は前記凹凸台座の底面に形成された３個以上の尾根部と接触してい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１】
有機パッシベーション膜を有するＴＦＴ基板と対向基板とが周辺に形成されたシール材によって接着し、内部に液晶が注入された液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板と対向基板との間隔は対向基板に形成された柱状スペーサによって規定され、
前記ＴＦＴ基板には画素領域において、前記柱状スペーサと対向する凹凸台座が形成され、
前記凹凸台座の底面は、凸部と凹部が形成され、前記凸部の先端は、前記平坦部よりも低く、
前記凸部に存在する配向膜の膜厚は、前記凹部に存在する配向膜の膜厚よりも小さく、
前記柱状スペーサの先端は前記凹凸台座の底面に形成された２個以上の凸部と接触し、
前記凹凸台座の底面の面積は、前記柱状スペーサの先端の面積よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記柱状スペーサの先端は前記凹凸台座の底面に形成された３個以上の凸部と接触している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】
前記凸部の断面形状における傾斜部の傾斜角度は、６度以上で２５度以下である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４】
前記凸部の断面形状における傾斜部の傾斜角度は、３度以上で４５度以下であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間隔は、液晶表示装置の周辺よりも中央において小さ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６】
前記液晶は、滴下方式によって充填されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
有機パッシベーション膜を有するＴＦＴ基板と対向基板とが周辺に形成されたシール材によって接着し、内部に液晶が注入された液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板と対向基板との間隔は対向基板に形成された柱状スペーサによって規定され、
前記ＴＦＴ基板の画素領域には、前記柱状スペーサと対向する凹凸台座が形成され、
前記凹凸台座の底面は、所定の方向に延在する凸部によって形成された尾根部と、前記尾根部と前記尾根部の間に形成される凹部が形成され、前記尾根部の先端は、前記平坦部よりも低く、
前記尾根部に存在する配向膜の膜厚は、前記凹部に存在する配向膜の膜厚よりも小さく、
前記柱状スペーサの先端は前記凹凸台座の底面に形成された２個以上の尾根部と接触し、
前記凹凸台座の底面の面積は、前記柱状スペーサの先端の面積よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
前記柱状スペーサの先端は前記凹凸台座の底面に形成された３個以上の尾根部と接触していることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２５５９０６（Ｐ２０１２−２５５９０６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２８８１５（Ｐ２０１１−１２８８１５）
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【Ｆターム（参考）】
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