特開 2024-162199 液晶表示パネル、表示装置、及び、アクティブマトリクス基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162199

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】液晶表示パネル、表示装置、及び、アクティブマトリクス基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1339 20060101AFI20241114BHJP

【ＦＩ】

G02F1/1339 500

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023077520

(22)【出願日】2023-05-09

(71)【出願人】

【識別番号】520487808

【氏名又は名称】シャープディスプレイテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003926

【氏名又は名称】弁理士法人イノベンティア

(72)【発明者】

【氏名】秋山 泰人

(72)【発明者】

【氏名】大上 裕之

【テーマコード（参考）】

2H189

【Ｆターム（参考）】

2H189DA07

2H189DA32

2H189DA38

2H189DA43

2H189DA48

2H189FA16

2H189HA16

2H189LA03

2H189LA05

2H189LA10

2H189LA14

2H189LA15

(57)【要約】

【課題】表示品質の高い液晶表示パネルを提供する。
【解決手段】液晶表示パネル１００は、複数のゲート線１２を含むゲート層１２Ａ、複数のソース線１４を含むソース層１４Ａ、並びに、ゲート層及びソース層を覆う配向膜２０を有するアクティブマトリクス基板１０と、アクティブマトリクス基板に対向して配置された、平面視において複数のソース線とそれぞれ重なる複数の第１部分、及び、複数の第１部分と交差し、複数のゲート線とそれぞれ重なる複数の第２部分とを含むブラックマトリクス５２と、複数の第１部分と複数の第２部分とが交差する複数の交差領域５２Ｃに配置されたスペーサ５５とを有するカラーフィルタ基板５０と、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板との間に配置された液晶層７０とを備える。アクティブマトリクス基板は、さらに、交差領域と平面視で重なる領域１０Ｃ内のスペーサを取り囲む位置に設けられた土手部ＢＫを有する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクティブマトリクス基板と、
前記アクティブマトリクス基板に対向して配置されたカラーフィルタ基板と、
前記アクティブマトリクス基板と前記カラーフィルタ基板との間に配置された液晶層と、を備え、
前記アクティブマトリクス基板は、
第１方向に伸びる複数のゲート線を含むゲート層と、
前記複数のゲート線と交差し、第２方向に伸びる複数のソース線を含むソース層と、
前記ゲート層及び前記ソース層を覆う配向膜と、を有し、
前記カラーフィルタ基板は、
平面視において、前記アクティブマトリクス基板の前記複数のソース線とそれぞれ重なる複数の第１部分、及び、前記複数の第１部分と交差し、前記複数のゲート線とそれぞれ重なる複数の第２部分とを含むブラックマトリクスと、
前記複数の第１部分と前記複数の第２部分とが交差する複数の交差領域の少なくとも一部に配置された、前記アクティブマトリクス基板に向けて凸のスペーサと、を有し、
前記アクティブマトリクス基板は、さらに、前記交差領域と平面視で重なる領域内の前記スペーサを取り囲む位置に設けられた、前記カラーフィルタ基板に向けて凸の土手部を有する
液晶表示パネル。

【請求項2】

前記土手部は、前記配向膜が覆っている前記ゲート層と前記ソース層との少なくとも一方によって形成される
請求項１に記載の液晶表示パネル。

【請求項3】

前記土手部は、前記配向膜が覆っている前記ゲート層と前記ソース層とのうちの一方によって形成される
請求項２に記載の液晶表示パネル。

【請求項4】

前記土手部は、前記配向膜が覆っている前記ゲート層と前記ソース層との両方によって形成される
請求項２に記載の液晶表示パネル。

【請求項5】

前記土手部は、前記交差領域と平面視で重なる領域の縁部に配置される
請求項１～４のいずれか一項に記載の液晶表示パネル。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の液晶表示パネルを備えた
表示装置。

【請求項7】

液晶表示パネルに搭載されるアクティブマトリクス基板の製造方法であって、
基板上に、第１方向に伸びる複数のゲート線を含むゲート層を形成し、
前記ゲート層の上層に、前記複数のゲート線と交差し、第２方向に伸びる複数のソース線を含むソース層を形成し、
前記ソース層の上層に、前記ゲート層及び前記ソース層を覆う配向膜を形成する、ことを備え、
前記液晶表示パネルにおいて、前記アクティブマトリクス基板と液晶層を挟んで対向して配置されるカラーフィルタ基板は、平面視において、前記アクティブマトリクス基板の前記複数のソース線とそれぞれ重なる複数の第１部分と、前記複数の第１部分と交差し、前記複数のゲート線とそれぞれ重なる複数の第２部分とを含むブラックマトリクスと、前記複数の第１部分と前記複数の第２部分とが交差する複数の交差領域の少なくとも一部に配置された、前記アクティブマトリクス基板に向けて凸のスペーサと、を有し、
前記ゲート層を形成すること、及び、前記ソース層を形成すること、の少なくとも一方は、前記交差領域と平面視で重なる領域内の前記スペーサを取り囲む位置に、前記カラーフィルタ基板に向けて凸の土手部を形成することを含む
アクティブマトリクス基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、液晶表示パネル、表示装置、及び、アクティブマトリクス基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶層の厚さを一定に保つための柱状のスペーサが設けられた液晶表示パネルが知られている。このような液晶表示パネルに外力が加えられると、スペーサの変位が生じることがある。フォトスペーサが遮光領域外まで変位することによって、表示画面に表示ムラが生じる場合がある。そのため、表示品質が低下するという問題があった。

【0003】

この問題について、特表２０１９－５２５２５６号公報（以下、特許文献１）は、互いに対向して離間するように設けられたカラーフィルム基板及びアレイ基板と、両基板の間に位置するフォトスペーサと、を含む液晶表示パネルを開示している。この液晶パネルでは、アレイ基板のカラーフィルム基板に対向する側にコンタクトホールが開設され、カラーフィルム基板のアレイ基板に対向する側に凸柱が設けられ、凸柱の高さは、フォトスペーサの高さよりも大きく、凸柱の頂部は、コンタクトホールに挿入される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２０１９－５２５２５６号公報

【発明の概要】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示の液晶表示パネルでは、フォトスペーサの直径より大きいコンタクトホールが必要となる。また、特許文献１に開示の液晶表示パネルでは、コンタクトホール部に常時フォトスペーサが接触するため、電気的に表示不良が発生する可能性がある。従って、表示品質の高い液晶表示パネル、表示装置、及び、アクティブマトリクス基板の製造方法が望まれる。

【0006】

ある実施の形態に従うと、液晶表示パネルは、アクティブマトリクス基板と、アクティブマトリクス基板に対向して配置されたカラーフィルタ基板と、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板との間に配置された液晶層と、を備える。アクティブマトリクス基板は、第１方向に伸びる複数のゲート線を含むゲート層、複数のゲート線と交差し、第２方向に伸びる複数のソース線を含むソース層、並びに、ゲート層及びソース層を覆う配向膜、を有する。カラーフィルタ基板は、平面視において、アクティブマトリクス基板の複数のソース線とそれぞれ重なる複数の第１部分、及び、複数の第１部分と交差し、複数のゲート線とそれぞれ重なる複数の第２部分とを含むブラックマトリクスと、複数の第１部分と複数の第２部分とが交差する複数の交差領域の少なくとも一部に配置された、アクティブマトリクス基板に向けて凸のスペーサと、を有する。アクティブマトリクス基板は、さらに、交差領域と平面視で重なる領域内のスペーサを取り囲む位置に設けられた、カラーフィルタ基板に向けて凸の土手部を有する。

【0007】

更なる詳細は、後述の実施形態として説明される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、比較例に係る液晶表示パネルに外力が加えられたときの、ずれ量とガラス基板の厚みとの関係を説明するための概略図である。

【図2】図２は、比較例に係る液晶表示パネルに外力が加えられたときの、変形のメカニズムを表した概略図である。

【図3】図３は、実施の形態に係る表示装置の概略構成図である。

【図4】図４は、第１の実施の形態に係る液晶表示パネルの概略断面図である。

【図5】図５は、液晶表示パネルのカラーフィルタ基板の一部の概略平面図である。

【図6】図６は、実施の形態に係るアクティブマトリクス基板の製造方法の一部の流れの一例を表したフローチャートである。

【図7】図７は、第２の実施の形態に係る液晶表示パネルの概略断面図である。

【図8】図８は、第２の実施の形態に係る液晶表示パネルの他の例の概略断面図である。

【図9】図９は、第３の実施の形態に係る液晶表示パネルのカラーフィルタ基板５０の一部の概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜１．課題の説明＞
低価格の液晶表示パネルとして、ガラス基板を薄くする加工工程であるスリミングを省略したガラススリミングレス液晶表示パネルがある。これにより製造コストが抑えられる。

【0010】

発明者らは、ガラススリミングレス液晶表示パネルを搭載した、比較例に係る表示装置に対して、外圧をかける実験を行った。具体的には、ガラススリミングレス液晶表示パネルを搭載したノート型パソコンを閉じた状態で、外側から直径３０ｍｍ程度の治具で押す実験を行った。この実験の結果、画面に表示ムラが発生することを確認した。

【0011】

この理由について、発明者らは、比較例に係るガラススリミングレス液晶表示パネルでは、カラーフィルタ基板のブラックマトリクスに設けられた、液晶層に向けて凸のスペーサの位置が面と平行な方向にずれながら強く押されることで、面と平行な方向へのずれ量が大きくなるためと考察した。すなわち、比較例に係るガラススリミングレス液晶表示パネルでは、外圧によって面と平行な方向へのずれ量が大きくなってスペーサの位置がブラックマトリクスよりも外になると、スペーサの先端と液晶配向膜との接触によって光漏れが生じると考えられた。

【0012】

詳しくは、図１、図２を用いて説明する。図１は、比較例に係る液晶表示パネル１００Ａに外力が加えられたときの、ずれ量とガラス基板の厚みとの関係を説明するための概略図である。図２は、比較例に係る液晶表示パネル１００Ａに外力が加えられたときの、変形のメカニズムを表した概略図である。

【0013】

図１は、比較例に係る液晶表示パネル１００Ａが、外力によって曲げられた状態を表している。液晶表示パネル１００Ａは、間隔ｄで重ねられた厚みＴ１のアクティブマトリクス基板１と厚みＴ２のカラーフィルタ基板２とを有する。図１では、係る液晶表示パネル１００Ａが、外力によってアクティブマトリクス基板１の裏面１ｂが凸になるように曲げられた状態を表している。

【0014】

このとき、アクティブマトリクス基板１とカラーフィルタ基板２とでは、撓みの半径が異なる。すなわち、カラーフィルタ基板２の表面２ｂは半径Ｒで撓み、アクティブマトリクス基板１の裏面１ｂは半径（Ｒ＋α）で撓む。そのため、アクティブマトリクス基板１の裏面１ｂとカラーフィルタ基板２の表面２ｂとで、撓みによって円周方向にずれ量Ｓの位置ずれが生じる。

【0015】

ずれ量Ｓは、半径Ｒが、アクティブマトリクス基板１及びカラーフィルタ基板２の厚みＴ１，Ｔ２、並びに間隔ｄに対して十分に大きい場合、撓みがない場合の液晶表示パネルの長さＬ、及び、厚みＴ１，Ｔ２の和Ｔを用いて、下の式（１）で表される。
Ｓ＝Ｌ（Ｔ＋ｄ）／（２Ｒ） …（１）

【0016】

図２に示すように、カラーフィルタ基板２は、遮光領域であるブラックマトリクス４を有する。カラーフィルタ基板２においてブラックマトリクス４と平面視で重なる位置に、アクティブマトリクス基板１に向けて凸の柱状のスペーサ３が設けられている。液晶表示パネルが、外圧が加えられていない通常状態のときであるステップＳ１では、スペーサ３の先端がアクティブマトリクス基板１の表面に接する。

【0017】

液晶表示パネル１００Ａに局所的に大きな外力が加わると、ステップＳ２で、カラーフィルタ基板２はアクティブマトリクス基板１に対して方向Ｋにずれ量Ｓでずれる。方向Ｋは、アクティブマトリクス基板１及びカラーフィルタ基板２が撓むときの円周方向に相当し、撓みの半径Ｒが十分に大きい場合に、方向Ｋはアクティブマトリクス基板１及びカラーフィルタ基板２の面に平行な方向に相当する。

【0018】

また、液晶表示パネル１００Ａに局所的に大きな外力が加わると、ステップＳ３で、カラーフィルタ基板２はアクティブマトリクス基板１に対して方向Ｋにずれ量Ｓでずれた状態で、アクティブマトリクス基板１に対して押しつけられる。そのため、スペーサ３の先端がアクティブマトリクス基板１の表面に配置された配向膜と接触する。配向膜が損なわれることにより、その位置での液晶層の配向が乱れる。

【0019】

液晶表示パネル１００Ａがガラススリミングレス液晶表示パネルの場合、ガラス基板が厚いため厚みＴ１，Ｔ２の和Ｔが大きくなる。そのため、式（１）より、方向Ｋへのずれ量Ｓは大きくなる。その結果、液晶表示パネル１００Ａがガラススリミングレス液晶表示パネルの場合、外力による撓みや変形によって、スペーサ３が配向膜と接触して移動する範囲も大きくなり、液晶層の配向が乱れる範囲も大きくなる。液晶層の配向が乱れた位置Ｃ１が、ステップＳ１の通常状態でのブラックマトリクス４と平面視で重なる範囲を超えると、ステップＳ１の通常状態において液晶層の配向の乱れが視認されるようになる。つまり、表示ムラが生じる。

【0020】

発明者らは、ガラススリミングレス液晶表示パネルに外力を加えた場合に生じる表示ムラについて上記のように原因を考察し、上記の原因に起因する表示ムラを抑えた液晶表示パネル、表示装置、及び、アクティブマトリクス基板の製造方法を見出した。

【0021】

＜２．液晶表示パネル、表示装置、及びアクティブマトリクス基板の製造方法の概要＞

【0022】

（１）実施の形態に係る液晶表示パネルは、アクティブマトリクス基板と、アクティブマトリクス基板に対向して配置されたカラーフィルタ基板と、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板との間に配置された液晶層と、を備える。アクティブマトリクス基板は、第１方向に伸びる複数のゲート線を含むゲート層、複数のゲート線と交差し、第２方向に伸びる複数のソース線を含むソース層、並びに、ゲート層及びソース層を覆う配向膜、を有する。カラーフィルタ基板は、平面視において、アクティブマトリクス基板の複数のソース線とそれぞれ重なる複数の第１部分、及び、複数の第１部分と交差し、複数のゲート線とそれぞれ重なる複数の第２部分とを含むブラックマトリクスと、複数の第１部分と複数の第２部分とが交差する複数の交差領域の少なくとも一部に配置された、アクティブマトリクス基板に向けて凸のスペーサと、を有する。アクティブマトリクス基板は、さらに、交差領域と平面視で重なる領域内のスペーサを取り囲む位置に設けられた、カラーフィルタ基板に向けて凸の土手部を有する。

【0023】

液晶表示パネルを搭載した表示装置に外圧が加えられ、液晶表示パネルに外力が加わった場合に、対向して設けられたアクティブマトリクス基板及びカラーフィルタ基板は、それぞれ撓みが生じ、その厚みの違いから面に平行な方向にずれが生じる。このずれは、例えばガラススリミングレス液晶表示パネルなど、厚みの大きい液晶表示パネルほど大きくなることは、発明者らによってシミュレーションされている。カラーフィルタ基板が、交差領域にアクティブマトリクス基板に向けて凸のスペーサを有し、アクティブマトリクス基板が、交差領域と平面視で重なる領域内のスペーサを取り囲む位置にカラーフィルタ基板に向けて凸の土手部を有することで、スペーサのずれが土手部によって阻止され、その結果、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板とのずれが阻止される。

【0024】

そのため、実施の形態に係る液晶表示パネルでは、スペーサが配向膜と接触して移動する範囲を、土手部を有しない比較例に係る液晶表示パネルより小さくすることができる。その結果、液晶層の配向が乱れる範囲を、比較例に係る液晶表示パネルより小さくすることができる。

【0025】

また、実施の形態に係る液晶表示パネルでは、土手部が交差領域と平面視で重なる領域に設けられるため、スペーサが配向膜と接触して移動する範囲を、交差領域と平面視で重なる領域内とすることができる。これにより、実施の形態に係る液晶表示パネルでは、スペーサが配向膜と接触することで生じる液晶層の配向の乱れがブラックマトリクスによって視認されない。その結果、表示ムラが抑えられる。

【0026】

（２）（１）に記載の液晶表示パネルであって、好ましくは、土手部は、配向膜が覆っているゲート層とソース層との少なくとも一方によって形成される。これにより、ゲート層及びソース層とは別に、土手部を形成するための層を用意することなく、ゲート層とソース層との少なくとも一方を用いてアクティブマトリクス基板を製造することができる。そのため、製造コストが抑えられる。

【0027】

（３）（２）に記載の液晶表示パネルであって、土手部が、配向膜が覆っているゲート層とソース層との少なくとも一方によって形成されることは、例えば、土手部が、配向膜が覆っているゲート層とソース層とのうちの一方によって形成されることでもよい。

【0028】

（４）または、（２）に記載の液晶表示パネルであって、土手部が、配向膜が覆っているゲート層とソース層との少なくとも一方によって形成されることは、例えば、土手部が、配向膜が覆っているゲート層とソース層との両方によって形成されることでもよい。いずれの場合であっても、製造コストを抑えてアクティブマトリクス基板を製造することができる。

【0029】

（５）（１）～（４）のいずれか１つに記載の液晶表示パネルであって、土手部は、交差領域と平面視で重なる領域の縁部に配置される。これにより、液晶表示パネルに対して外力が加えられた際に、カラーフィルタ基板とアクティブマトリクス基板との変形がある程度許容されるようになる。その結果、外力によって液晶表示パネルに生じる応力が緩和される。

【0030】

（６）実施の形態に係る表示装置は、（１）～（５）のいずれか１つに記載の液晶表示パネルを備えている。これにより、表示装置での表示ムラが抑えられる。

【0031】

（７）実施の形態に係るアクティブマトリクス基板の製造方法は、液晶表示パネルに搭載されるアクティブマトリクス基板の製造方法であって、基板上に、第１方向に伸びる複数のゲート線を含むゲート層を形成し、ゲート層の上層に、複数のゲート線と交差し、第２方向に伸びる複数のソース線を含むソース層を形成し、ソース層の上層に、ゲート層及びソース層を覆う配向膜を形成する、ことを備える。液晶表示パネルにおいて、アクティブマトリクス基板と液晶層を挟んで対向して配置されるカラーフィルタ基板は、平面視において、アクティブマトリクス基板の複数のソース線とそれぞれ重なる複数の第１部分と、複数の第１部分と交差し、複数のゲート線とそれぞれ重なる複数の第２部分とを含むブラックマトリクスと、複数の第１部分と複数の第２部分とが交差する複数の交差領域の少なくとも一部に配置された、アクティブマトリクス基板に向けて凸のスペーサと、を有する。ゲート層を形成すること、及び、ソース層を形成すること、の少なくとも一方は、複数の第１部分と複数の第２部分とが交差する交差領域と平面視で重なる領域内のスペーサを取り囲む位置に、カラーフィルタ基板に向けて凸の土手部を形成することを含む。

【0032】

実施の形態に係る製造方法によって製造されたアクティブマトリクス基板と、上記のカラーフィルタ基板とが対向して配置された液晶表示パネルでは、表示ムラを抑えることができる。

【0033】

＜３．液晶表示パネル、表示装置、及び、アクティブマトリクス基板の製造方法の例＞
［第１の実施の形態］
［表示装置の説明］
図３は、本実施の形態に係る表示装置３００の概略構成図である。表示装置３００は、液晶表示パネル１００と、コントローラ２００と、を備える。液晶表示パネル１００は、映像又は画像を表示する機能、及び、指示体からのタッチ及びタッチ位置を検出する機能を有する。コントローラ２００は、液晶表示パネル１００から取得したタッチ位置に基づいて、表示装置３００における各制御処理を実行する。

【0034】

［液晶表示パネルの説明］
図４は、液晶表示パネル１００の概略断面図である。液晶表示パネル１００は、アクティブマトリクス基板１０と、アクティブマトリクス基板１０に対向して配置されているカラーフィルタ基板５０と、アクティブマトリクス基板１０とカラーフィルタ基板５０との間に配置された液晶層７０と、を有する。図５は、カラーフィルタ基板５０の一部の概略平面図である。

【0035】

アクティブマトリクス基板１０は、第１基板１１を含む。第１基板１１は、例えばガラス、又は樹脂等の透明材料によって構成されている。

【0036】

アクティブマトリクス基板１０は、第１基板１１の上に配置された複数のゲート線１２を含む。複数のゲート線１２は、第１基板１１上においてそれぞれ第１方向に伸びており、第１基板１１上において、第１方向に直交する第２方向に所定の間隔で配列されている。複数のゲート線１２を含むゲート層１２Ａは、例えばアルミニウム、銅、チタン、モリブデン、クロム、又は、これらの合金等の金属材料によって構成されている。

【0037】

アクティブマトリクス基板１０は、複数のゲート線１２の上に配置されたゲート絶縁膜１３を含む。ゲート絶縁膜１３は、ゲート線１２を覆って第１基板１１上に配置されている。ゲート絶縁膜１３は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、又は酸窒化ケイ素などの無機材料によって構成されている。

【0038】

アクティブマトリクス基板１０は、ゲート絶縁膜１３の上に配置された複数のソース線１４を含む。複数のソース線１４は、全体として、ゲート絶縁膜１３上においてそれぞれ第２方向に伸びており、ゲート絶縁膜１３上において、所定の間隔で第１方向に配置されている。従って、複数のソース線１４は、複数のゲート線１２とゲート絶縁膜１３を介して交差している。複数のソース線１４を含むソース層１４Ａは、例えばアルミニウム、銅、チタン、モリブデン、クロム、又はこれらの合金等の金属材料によって構成されている。

【0039】

複数のゲート線１２のうちの各隣接する一対のゲート線１２、及び複数のソース線１４のうちの各隣接する一対のソース線１４によって囲まれる領域に、図示しない薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：thin film transistor）１５及び画素電極１６が配置される。ＴＦＴ１５は、基板の表面のゲート電極と、ゲート電極の上を覆うゲート絶縁膜の上に配置された半導体層と、その両側に配置されたソース電極及びドレイン電極と、を有する（図示せず）。

【0040】

ゲート線１２は、ＴＦＴ１５の半導体層及びドレイン電極とゲート絶縁膜を介して重なっている。ソース線１４は、ＴＦＴ１５のドレイン電極と電気的に接続されている。ドレイン電極は、さらに、半導体層及び画素電極と電気的に接続されている。

【0041】

アクティブマトリクス基板１０は、ゲート線１２、ソース線１４、ＴＦＴ１５、及び画素電極１６を覆って第１基板１１上に配置された層間絶縁膜１８を含む。層間絶縁膜１８は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、又は酸窒化ケイ素などの無機材料によって構成されていてもよいし、アクリル樹脂等の有機材料によって構成されていてもよい。

【0042】

アクティブマトリクス基板１０は、層間絶縁膜１８を覆って第１基板１１上に配置された共通電極１９を含む。好ましくは、共通電極１９は、透明電極材料によって構成されている。共通電極１９は、一例として、画素ごと、又は複数の画素ごとに分断されている。共通電極１９は、他の例として、全体につながった１つのベタ電極であってもよい。

【0043】

アクティブマトリクス基板１０は、共通電極１９及び層間絶縁膜１８を覆って、第１基板１１上に配置された第１配向膜２０を含む。第１配向膜２０は、例えばポリイミド樹脂などによって構成されており、表面に光配向法、又はラビング法などの配向処理が施されている。

【0044】

カラーフィルタ基板５０は、第２基板５１を含む。第２基板５１は、ガラス、又は樹脂等の透明材料によって構成されている。

【0045】

カラーフィルタ基板５０は、第２基板５１上に位置するブラックマトリクス５２を含む。ブラックマトリクス５２は遮光領域であって、例えば、黒色樹脂などの光を透過し難い樹脂材料、又はクロムなどの単層の金属膜或いは金属層と、金属酸化物からなる層と、の積層構造によって構成されている。

【0046】

ブラックマトリクス５２は、平面視において、アクティブマトリクス基板１０の複数のソース線１４とそれぞれ重なる複数の第１部分５２Ａと、複数のゲート線１２とそれぞれ重なる複数の第２部分５２Ｂと、を含む（図５参照）。複数の第１部分５２Ａと複数の第２部分５２Ｂとは互いに交差し、交差領域５２Ｃを形成している。

【0047】

カラーフィルタ基板５０は、第２基板５１上に配置された複数のカラーフィルタ５３を含む。複数のカラーフィルタ５３は、ブラックマトリクス５２の複数の第１部分５２Ａ及び複数の第２部分５２Ｂによって区画された複数の領域にそれぞれ配置される。

【0048】

カラーフィルタ基板５０は、カラーフィルタ５３を覆って第２基板５１に配置されたオーバーコート層５４を含む。オーバーコート層５４は、例えば、樹脂材料などからなる誘電体である。

【0049】

カラーフィルタ基板５０は、オーバーコート層５４上のブラックマトリクス５２の第１部分５２Ａと第２部分５２Ｂとが交差する交差領域５２Ｃの少なくとも一部に配置された、アクティブマトリクス基板１０に向けて凸の複数の柱状のスペーサ５５を含む。スペーサ５５は、一例として、すべての交差領域５２Ｃに配置される。スペーサ５５は、例えばフォトレジストによって構成される。

【0050】

好ましくは、スペーサ５５は、第１スペーサ５５Ａと第２スペーサ５５Ｂとを含む。第１スペーサ５５Ａの高さｈ１は第２スペーサ５５Ｂの高さｈ２よりも大きい（図４参照）。

【0051】

カラーフィルタ基板５０は、スペーサ５５を覆って、オーバーコート層５４上に配置された第２配向膜５６を含む。第２配向膜５６は、例えばポリイミド樹脂などによって構成されており、表面に光配向法、又はラビング法などの配向処理が施されている。

【0052】

［土手部の説明］
第１基板１１の上に形成されたゲート層１２Ａは、土手用ゲート部１２ａを有する。土手用ゲート部１２ａは、ゲート線１２と同じ金属材料で形成された金属膜であって、後述する土手部ＢＫを構成する。従って、土手用ゲート部１２ａはゲート線１２と同じ高さ（厚み）ｈ５を有する。土手用ゲート部１２ａは、第１スペーサ５５Ａを取り囲む位置に設けられている。第１スペーサ５５Ａを取り囲む位置は、第１スペーサ５５Ａを中心、又は略中心として、連続的、又は断続的に円形、又は略円形の位置を指す。

【0053】

また、ゲート絶縁膜１３の上に形成されたソース層１４Ａは土手用ソース部１４ａを有する。土手用ソース部１４ａはソース線１４と同じ金属材料で形成された金属膜であって、後述する土手部ＢＫを構成する。従って、土手用ソース部１４ａはソース線１４と同じ高さ（厚み）ｈ４を有する。土手用ソース部１４ａは、土手用ゲート部１２ａと平面視で少なくとも一部が重なる位置に配置されている。つまり、土手用ソース部１４ａも第１スペーサ５５Ａを取り囲む位置に設けられている。

【0054】

層間絶縁膜１８の上面は、層間絶縁膜１８が覆っている構造に対応した凹凸を有しており、上面は平坦化されていない。層間絶縁膜１８の、平面視で重複して配置された土手用ゲート部１２ａ及び土手用ソース部１４ａを覆う位置は、土手用ゲート部１２ａ及び土手用ソース部１４ａの高さｈ５，ｈ４に対応して、カラーフィルタ基板５０に向けて凸の形状を有している。そのため、第１配向膜２０の土手用ゲート部１２ａ及び土手用ソース部１４ａを覆う位置の上面もまた、これらの凸形状に対応してカラーフィルタ基板５０に向けて凸の形状を有している。従って、土手用ゲート部１２ａ及び土手用ソース部１４ａの配置された、第１スペーサ５５Ａを取り囲む位置に、上面を第１配向膜２０として、カラーフィルタ基板５０に向けて凸の土手部ＢＫが形成される。

【0055】

土手用ゲート部１２ａ及び土手用ソース部１４ａは第１スペーサ５５Ａを中心、又は略中心として、連続的、又は断続的な円形、又は略円形に配置されているため、土手部ＢＫは、第１スペーサ５５Ａを中心、又は略中心として、連続的、又は断続的な円形、又は略円形である。つまり、土手部ＢＫは、第１スペーサ５５Ａを囲む位置に形成されている。なお、土手部ＢＫの側面は、アクティブマトリクス基板１０の表面の法線方向に平行であってもよいし、前記法線方向に対して傾斜を有していてもよい。

【0056】

土手部ＢＫの高さＨは、土手用ゲート部１２ａの高さｈ５と土手用ソース部１４ａの高さｈ４との和から得られる。高さｈ５はゲート線１２の高さ（ゲート層厚）に相当し、高さｈ４はソース線１４の高さ（ソース層厚）に相当する。土手用ゲート部１２ａの高さｈ５と土手用ソース部１４ａの高さｈ４との和は、第１スペーサ５５Ａの高さｈ１の１／４～１／５程度である。好ましくは、高さｈ５と高さｈ４との和は、高さｈ１の１／３．３～１／５．４である。

【0057】

一例として、第１スペーサ５５Ａの高さｈ１を２．１４～２．５０μｍとすると、高さｈ５と高さｈ４との和は０．３９～０．７５μｍ程度となる。つまり、土手用ゲート部１２ａの高さｈ５及び土手用ソース部１４ａの高さｈ４は、それぞれ、０．２０～０．３８μｍとなる。このとき、一例として、液晶層７０の高さ（セル厚）ｈ３を３．００μｍ、及び、ＴＦＴ（半導体層）１５の高さｈ６を０．１０μｍとすると、第１スペーサ５５Ａの頂部５５Ａｔと土手部ＢＫの頂部ＢＫｔとのギャップが－０．３６～０．０６μｍと算出される。これにより、高さ方向（厚み方向）において第１スペーサ５５Ａの頂部５５Ａｔと土手部ＢＫの頂部ＢＫｔとは接触する関係となる。

【0058】

土手用ゲート部１２ａ及び土手用ソース部１４ａは、いずれも、平面視で交差領域５２Ｃと重なる領域１０Ｃ内に設けられる。土手用ゲート部１２ａ及び土手用ソース部１４ａは、好ましくは、領域１０Ｃの縁部１０ＳＳに設けられる（図５参照）。好ましくは、第１スペーサ５５Ａの頂部５５Ａｔの端部から縁部１０ＳＳの内縁までには、アクティブマトリクス基板１０とカラーフィルタ基板５０との張り合わせを考慮して所定のキャップ（一例として５μｍ程度）が設けられる。縁部１０ＳＳの外縁は領域１０Ｃの外縁以内であればよい。これにより、土手部ＢＫは平面視で交差領域５２Ｃと重なる領域１０Ｃに配置される。

【0059】

［アクティブマトリクス基板の製造方法］
図６は、アクティブマトリクス基板１０の製造方法の一部の流れの一例を表したフローチャートである。初めに、ガラス基板などの第１基板１１上に、金属膜によってゲート層１２Ａが形成される（ステップＳ１０１）。

【0060】

ゲート層１２Ａは、複数のゲート線１２を含む。ステップＳ１０１では、第１基板１１上に、それぞれ第１方向に伸び、所定の間隔で第２方向に配列されるように、複数のゲート線１２が形成される。また、ゲート層１２Ａは土手用ゲート部１２ａを含む。そのため、ステップＳ１０１では、さらに、交差領域５２Ｃに対応する領域１０Ｃ内の縁部１０ＳＳであって、第１スペーサ５５Ａを中心、又は略中心として、連続的、又は断続的に円形、又は略円形に、土手用ゲート部１２ａが形成される。

【0061】

次に、形成されたゲート層１２Ａを覆って、無機絶縁膜によってゲート絶縁膜１３が形成される（ステップＳ１０３）。形成されたゲート絶縁膜１３の上層に、例えば酸化物半導体単層によって半導体層が形成される（ステップＳ１０５）。

【0062】

形成された半導体層を覆ってのゲート絶縁膜１３上に、金属膜によってソース層１４Ａが形成される（ステップＳ１０７）。ソース層１４Ａは、複数のソース線１４及び土手用ソース部１４ａを含む。従って、ステップＳ１０７では、ゲート絶縁膜１３上に複数のソース線１４及び土手用ソース部１４ａが形成される。

【0063】

ソース層１４Ａは、複数のソース線１４を含む。ステップＳ１０７では、ゲート絶縁膜１３上に、それぞれ第２方向に伸び、所定の間隔で第１方向に配列されるように、複数のソース線１４が形成される。また、ソース層１４Ａは、土手用ソース部１４ａを含む。そのため、ステップＳ１０７では、さらに、交差領域５２Ｃに対応する領域１０Ｃ内の縁部１０ＳＳであって、土手用ゲート部１２ａに平面視で重なる位置に、土手用ソース部１４ａが形成される。すなわち、ステップＳ１０７では、さらに、交差領域５２Ｃに対応する領域１０Ｃ内の縁部１０ＳＳであって、第１スペーサ５５Ａを中心、又は略中心として、連続的、又は断続的に円形、又は略円形に、土手用ソース部１４ａが形成される。

【0064】

形成されたゲート線１２、ソース線１４、ＴＦＴ、及び画素電極を覆って、第１基板１１上に、無機絶縁膜によって層間絶縁膜１８が形成される（ステップＳ１０９）。形成された層間絶縁膜１８の上に、透明導電膜によって共通電極１９が形成される（ステップＳ１１１）。形成された共通電極１９を覆って層間絶縁膜１８の上に、例えば、表面に配向処理が施されポリイミド樹脂などによって第１配向膜２０が形成される（ステップＳ１１３）。ステップＳ１０１，Ｓ１０７で、それぞれ土手用ゲート部１２ａ及び土手用ソース部１４ａが形成されている。そのため、ステップＳ１０９～Ｓ１１３では、それぞれ土手用ゲート部１２ａ及び土手用ソース部１４ａの上において、層間絶縁膜１８、共通電極１９、及び、第１配向膜２０がカラーフィルタ基板５０に向けて凸の凸形状となる。すなわち、ステップＳ１０１，Ｓ１０７で、それぞれ土手用ゲート部１２ａ及び土手用ソース部１４ａが形成されることによって、ステップＳ１１３で、第１スペーサ５５Ａを取り囲む位置に、つまり、第１スペーサ５５Ａを中心、又は略中心として、連続的、又は断続的に円形、又は略円形に土手部ＢＫが形成される。

【0065】

［第１の実施の形態の効果］
実施の形態に係る液晶表示パネル１００では、高さ方向（厚み方向）において第１スペーサ５５Ａの頂部５５Ａｔと土手部ＢＫの頂部ＢＫｔとは接触する関係である。そのため、液晶表示パネル１００に外力が加えられて左右のいずれかにずれたとき、第１スペーサ５５Ａは土手部ＢＫに接触する。これにより、第１スペーサ５５Ａは土手部ＢＫに移動が妨げられ、それより横方向にずれない。そのため、土手部ＢＫに第１スペーサ５５Ａのずれを阻止するストッパとして機能する。

【0066】

第１スペーサ５５Ａのずれが土手部ＢＫによって阻止されるため、アクティブマトリクス基板１０のカラーフィルタ基板５０に対するずれも阻止される。そのため、実施の形態に係る液晶表示パネル１００では、外力による撓みや変形によって第１スペーサ５５Ａが第１配向膜２０と接触して移動する範囲を、ストッパを有しない比較例に係る液晶表示パネル１００Ａ（図１、図２）より小さくすることができる。その結果、液晶層の配向が乱れる範囲も、比較例に係る液晶表示パネル１００Ａより小さくなる。

【0067】

土手部ＢＫはブラックマトリクス５２の交差領域５２Ｃと平面視で重なる領域１０Ｃに配置される。そのため、第１スペーサ５５Ａが第１配向膜２０と接触して移動する範囲を領域１０Ｃ内とすることができる。言い換えると、実施の形態に係る液晶表示パネル１００では液晶層の配向が乱れた位置Ｃ２が領域１０Ｃ内となり、交差領域５２Ｃから外に液晶層の配向の乱れが生じない。そのため、実施の形態に係る液晶表示パネル１００では、液晶層の配向の乱れがブラックマトリクスによって視認されない。その結果、表示ムラが抑えられる。

【0068】

さらに、実施の形態に係る液晶表示パネル１００では、領域１０Ｃの縁部１０ＳＳに設けられる。これにより、液晶表示パネル１００に対して外力が加えられた際に、第１スペーサ５５Ａ、つまり、カラーフィルタ基板５０は、縁部１０ＳＳまでの移動が許容されるようになる。すなわち、アクティブマトリクス基板１０及びカラーフィルタ基板５０の撓み変形が縁部１０ＳＳまでの距離分、許容される。その結果、外力によって液晶表示パネル１００に生じる応力が緩和される。

【0069】

さらに、実施の形態に係る液晶表示パネル１００では、第１配向膜２０が覆っているゲート層１２Ａが土手用ゲート部１２ａを含み、ソース層１４Ａが土手用ソース部１４ａを含むことによって土手部ＢＫが形成される。これにより、実施の形態に係る液晶表示パネル１００では、アクティブマトリクス基板１０を、ゲート層１２Ａ及びソース層１４Ａとは別に土手部ＢＫを形成するための層を用意することなく製造することができる。そのため、製造コストが抑えられる。

【0070】

［第２の実施の形態］
第１の実施の形態に係る液晶表示パネル１００では、アクティブマトリクス基板１０に設けられた土手部ＢＫは、第１配向膜２０が覆っているゲート層１２Ａとソース層１４Ａとがそれぞれ土手用ゲート部１２ａ及び土手用ソース部１４ａを有することによって、つまり、ゲート層１２Ａとソース層１４Ａとの両方によって形成されていた。しかしながら、土手部ＢＫは、土手用ゲート部１２ａ及び土手用ソース部１４ａの少なくとも一方が設けられることによって形成されればよい。すなわち、土手部ＢＫは、ゲート層１２Ａとソース層１４Ａとの少なくとも一方によって形成されればよい。

【0071】

図７は、第２の実施の形態に係る液晶表示パネル１００の概略断面図である。第２の実施の形態に係る液晶表示パネル１００では、他の例として、土手部ＢＫは、ゲート層１２Ａが土手用ゲート部１２ａを有することによって、つまりゲート層１２Ａによって形成される。

【0072】

図８は、第２の実施の形態に係る液晶表示パネル１００の、他の例の概略断面図である。第２の実施の形態に係る液晶表示パネル１００の他の例では、土手部ＢＫは、ソース層１４Ａが土手用ソース部１４ａを有することによって、つまりソース層１４Ａによって形成される。

【0073】

図７又は図８の場合、土手用ゲート部１２ａの高さｈ５、又は土手用ソース部１４ａの高さｈ４は、第１スペーサ５５Ａの高さｈ１の１／７～１／１１程度である。一例として、第１スペーサ５５Ａの高さｈ１を２．１４～２．５０μｍとすると、土手用ゲート部１２ａの高さｈ５、又は土手用ソース部１４ａの高さｈ４は０．１９～０．３６μｍ程度となる。これにより、第１の実施の形態に係る液晶表示パネル１００と同様に、液晶表示パネル１００に外力が加えられて横方向にずれたときに第１スペーサ５５Ａは土手部ＢＫに接触する。そのため、第１スペーサ５５Ａは土手部ＢＫに移動が妨げられ、土手部ＢＫに第１スペーサ５５Ａのずれを阻止するストッパとして機能させることができる。

【0074】

以上の説明では、土手部ＢＫは、第１スペーサ５５Ａのずれを阻止するストッパとして、第１スペーサ５５Ａが設けられたブラックマトリクスの交差領域５２Ｃと平面視で重なる領域１０Ｃ内に、第１スペーサ５５Ａを取り囲む位置に配置されるものとしている。しかしながら、土手部ＢＫは、さらに、第２スペーサ５５Ｂのずれを阻止するストッパとして配置された部分を有してもよい。

【0075】

図９は、第３の実施の形態に係る液晶表示パネル１００のカラーフィルタ基板５０の一部の概略平面図である。図９は、第２の実施の形態に示された、ソース層１４Ａが土手用ソース部１４ａを有することによって土手部ＢＫが形成される例を示している。第３の実施の形態に係る液晶表示パネル１００では、ソース層１４Ａが、さらに、第２土手用ソース部１４ｂを有する。第２土手用ソース部１４ｂは、領域１０Ｃ内であって、第１スペーサ５５Ａ及び第２スペーサ５５Ｂを挟んでゲート線１２と平行に配置されている。これにより、領域１０Ｃ内であって、第１スペーサ５５Ａ及び第２スペーサ５５Ｂを挟んでゲート線１２と平行な位置にも土手部ＢＫが形成される。このように土手部ＢＫが形成されることによって、第２スペーサ５５Ｂが楕円形状であって、第１スペーサ５５Ａと並んで配置されている場合、第２スペーサ５５Ｂのずれも阻止される。

【0076】

また、他の例として、図４，７，８に表されたように、土手用ゲート部１２ａ及び土手用ソース部１４ａの少なくとも一方が、さらに、第２スペーサ５５Ｂが設けられた交差領域５２Ｃと平面視で重なる領域１０Ｃ内に、第２スペーサ５５Ｂを取り囲む位置に配置されてもよい。これにより、第１スペーサ５５Ａのずれが阻止されるとともに、土手部ＢＫは、加わる外力が大きくなったときに第２スペーサ５５Ｂのずれも阻止する。そのため、表示ムラが抑えられる。

【0077】

また、他の例として、土手部ＢＫは、第１スペーサ５５Ａが設けられた交差領域５２Ｃと平面視で重なる領域１０Ｃ内に替えて、第２スペーサ５５Ｂが設けられた交差領域５２Ｃと平面視で重なる領域１０Ｃ内に、第２スペーサ５５Ｂを取り囲む位置に配置されてもよい。この場合であっても、土手部ＢＫは、加わる外力が大きくなったときに第２スペーサ５５Ｂのずれも阻止する。そのため、大きな外力が加えられた際の、カラーフィルタ基板５０のアクティブマトリクス基板１０に対するずれを抑えることができる。そのため、この場合においても、土手部ＢＫを有しない比較例に係る液晶表示パネルよりも表示ムラが抑えられる。

【0078】

［変形例］
以上の説明では、土手部ＢＫはゲート層１２Ａとソース層１４Ａとの少なくとも一方が土手用部分である土手用ゲート部１２ａ又は土手用ソース部１４ａを有することによって形成されるものとしている。しかしながら、ゲート層１２Ａとソース層１４Ａとの少なくとも一方が土手用部分を有することは必須ではない。すなわち、土手部ＢＫはゲート層１２Ａとソース層１４Ａとの少なくとも一方によって形成されることは必須ではない。ゲート層１２Ａ及びソース層１４Ａとは別の層が土手用部分を有してもよい。すなわち、土手部ＢＫは、ゲート層１２Ａ及びソース層１４Ａとは別の層によって形成されてもよい。この場合であっても土手部ＢＫは形成されて、第１スペーサ５５Ａのずれを阻止するストッパとして機能させることができる。

【0079】

＜４．付記＞
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

【符号の説明】

【0080】

１０：アクティブマトリクス基板、１０Ｃ：領域（交差領域に重なる領域）、１０ＳＳ：縁部、１１：第１基板（基板）、１２：ゲート線、１２Ａ：ゲート層、１２ａ：土手用ゲート部、１４：ソース線、１４Ａ：ソース層、１４ａ：土手用ソース部、５０：カラーフィルタ基板、５２：ブラックマトリクス、５２Ａ：第１部分、５２Ｂ：第２部分、５２Ｃ：交差領域、５５，５５Ａ，５５Ｂ：スペーサ、７０：液晶層、１００：液晶表示パネル、３００：表示装置、ＢＫ：土手部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】