特許 7360255 表示装置および表示装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-03

(45)【発行日】2023-10-12

(54)【発明の名称】表示装置および表示装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1339 20060101AFI20231004BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20231004BHJP

【ＦＩ】

G02F1/1339 500

G02F1/1339 505

G09F9/30 308A

G09F9/30 309

G09F9/30 320

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2019099647

(22)【出願日】2019-05-28

(65)【公開番号】P2020112771

(43)【公開日】2020-07-27

【審査請求日】2022-04-13

(31)【優先権主張番号】P 2019000659

(32)【優先日】2019-01-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長澤 順子

【審査官】岩村 貴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２００７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０２２２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２３８７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１６５１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９０５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２０７２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１１７１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１３９６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００９５３１７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００８－２９２７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０６３９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７２４１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｆ １／１３３９

Ｇ０９Ｆ ９／３０

Ｇ０２Ｆ １／１３３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１配向膜を含む第１基板を製造し、
第１突起および第２突起を第２基板に形成し、
前記第１突起および前記第２突起を覆う第２配向膜を前記第２基板に形成し、
前記第２配向膜を覆うフォトレジストを前記第２基板に形成し、
前記フォトレジストを露光し、
薬液によって前記フォトレジストを現像することにより、前記第１突起の上に接着剤を形成し、
前記接着剤が前記第１基板と接触し、かつ前記第２突起が前記第１基板と隙間を介して対向するように、前記第１基板と前記第２基板をシール材により貼り合わせ、
前記シール材および前記接着剤を硬化させることにより、前記接着剤によって前記第１突起と前記第１基板を接着させる、
ことを含む表示装置の製造方法。

【請求項2】

前記第１突起と前記第２突起は、同じ高さを有している、
請求項１に記載の表示装置の製造方法。

【請求項3】

前記接着剤は、熱硬化剤を含む、
請求項１又は２に記載の表示装置の製造方法。

【請求項4】

前記接着剤の幅は、前記第１突起の先端の幅以下である、
請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。

【請求項5】

前記第１基板および前記第２基板は、可撓性を有している、
請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。

【請求項6】

接着された前記第１基板および前記第２基板を曲げることをさらに含む、
請求項５に記載の表示装置の製造方法。

【請求項7】

前記第１基板と前記第２基板の間に液晶層を形成することをさらに含む、
請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。

【請求項8】

第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第２基板から前記第１基板に向けて突出する第１突起および第２突起と、を備え、
前記第１突起は、接着されずに前記第１基板と接しており、
前記第２突起は、前記第１基板に接着されており、
前記第２突起に荷重を加えた場合の復元率は、前記第１突起に当該荷重を加えた場合の復元率よりも小さい、
表示装置。

【請求項9】

前記第２突起の幅は、前記第１突起の幅よりも小さい、
請求項８に記載の表示装置。

【請求項10】

前記第２基板から前記第１基板に向けて突出し、かつ前記第１基板と隙間を介して対向する第３突起をさらに備え、
前記第１突起および前記第２突起の幅は、前記第３突起の幅よりも小さい、
請求項８または９に記載の表示装置。

【請求項11】

前記第２基板は、前記第１基板に対向する配向膜を備え、
前記配向膜は、前記第１突起の少なくとも一部を覆い、
前記第２突起は、前記配向膜と前記第１基板の間に位置している、
請求項８乃至１０のうちいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項12】

第１配向膜を含む第１基板を製造し、
第１突起を第２基板に形成し、
前記第１突起を覆う第２配向膜を前記第２基板に形成し、
前記第２配向膜を覆うフォトレジストを前記第２基板に形成し、
前記フォトレジストを露光し、
薬液によって前記フォトレジストを現像することにより、前記第２配向膜の上に第２突起を形成し、
前記第１突起および前記第２突起の先端が前記第１配向膜と接触するように、前記第１基板と前記第２基板をシール材により貼り合わせ、
前記シール材および前記第２突起を硬化させることにより、前記第２突起の先端を前記第１基板に接着させる、
ことを含み、
前記第２突起の硬化後の前記第１突起は、接着されずに前記第１基板と接している、
表示装置の製造方法。

【請求項13】

硬化後の前記第２突起に荷重を加えた場合の復元率は、前記第１突起に当該荷重を加えた場合の復元率よりも小さい、
請求項１２に記載の表示装置の製造方法。

【請求項14】

前記第２突起の幅は、前記第１突起の幅よりも小さい、
請求項１２または１３に記載の表示装置の製造方法。

【請求項15】

前記第２基板に第３突起を形成することをさらに含み、
前記第３突起の高さは、前記第１突起の高さおよび前記第２突起の高さよりも小さい、
請求項１２乃至１４のうちいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。

【請求項16】

前記第１突起および前記第２突起の幅は、前記第３突起の幅よりも小さい、
請求項１５に記載の表示装置の製造方法。

【請求項17】

前記第１基板と前記第２基板の間に液晶層を形成することをさらに含む、
請求項１２乃至１６のうちいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、表示装置および表示装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば液晶表示装置などの表示装置は、互いに対向する一対の基板を備えている。一対の基板の間には、一方の基板から他方の基板に向けて突出する突起が配置される。この突起の一例としては、表示領域における基板間のセルギャップを保つためのスペーサが挙げられる。表示領域の外側の周辺領域において、各種の目的で突起が配置されることもある。

【0003】

一般的に、スペーサなどの突起の先端は、他方の基板に接着されていない。したがって、外力が表示装置に加わると、突起の先端が本来あるべき位置から動くことがある。これに起因して、両基板に配置された要素がずれるなど、表示品位の低下に繋がる各種の不具合を生じ得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－９１２００号公報

【文献】特開２００６－８４９０６号公報

【文献】特開２００９－８０２８０号公報

【文献】特許第４９１２６４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示の一態様における目的は、一対の基板の間に配置される突起の構造を改善することにより、表示品位に優れた表示装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態に係る表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第２基板から前記第１基板に向けて突出する第１突起および第２突起と、前記第１突起と前記第１基板を接着する接着剤と、を備えている。前記第２突起と前記第１基板は、隙間を介して対向している。

【0007】

他の実施形態に係る表示装置は、可撓性の第１基板と、前記第１基板に対向する可撓性の第２基板と、前記第２基板から前記第１基板に向けて突出する第１突起および第２突起と、前記第１突起と前記第１基板を接着する第１接着剤と、前記第２突起と前記第１基板を接着する第２接着剤と、を備えている。前記第２突起は、前記第１突起よりも前記第２基板の端部に近い位置にあり、前記第１突起の幅は、前記第２突起の幅よりも大きい。

【0008】

さらに他の実施形態に係る表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、画素を含む表示領域の外側の周辺領域において前記第１基板と前記第２基板を接着するシール材と、前記第２基板から前記第１基板に向けて突出する突起と、前記突起と前記第１基板を接着する接着剤と、を備えている。前記突起は、前記周辺領域において前記シール材に沿って延在している。

【0009】

さらに他の実施形態に係る表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第２基板から前記第１基板に向けて突出する第１突起および第２突起と、を備えている。前記第１突起は、接着されずに前記第１基板と接しており、前記第２突起は、前記第１基板に接着されている。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置の概略的な構成を示す平面図である。

【図2】図２は、第１実施形態において副画素に適用し得る構造の概略的な平面図である。

【図3】図３は、図２のＦ３－Ｆ３線に沿う表示パネルの概略的な断面図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスの一例を示す図である。

【図5】図５は、図４に続く製造プロセスを示す図である。

【図6】図６は、図５に続く製造プロセスを示す図である。

【図7】図７は、図６に続く製造プロセスを示す図である。

【図8】図８は、図７に続く製造プロセスを示す図である。

【図9】図９は、第２実施形態に係る液晶表示装置の概略的な断面図である。

【図10】図１０は、第３実施形態に係る液晶表示装置の概略的な断面図である。

【図11】図１１は、透明状態にある液晶層の一例を示す断面図である。

【図12】図１２は、散乱状態にある液晶層の一例を示す断面図である。

【図13】図１３は、散乱状態にある液晶層の他の一例を示す断面図である。

【図14】図１４は、透明状態にある液晶層の他の一例を示す断面図である。

【図15】図１５は、第３実施形態における表示パネルの概略的な平面図である。

【図16】図１６は、図１５におけるＦ１６－Ｆ１６線に沿う表示パネルの概略的な断面図である。

【図17】図１７は、第４実施形態に係る液晶表示装置が備える表示パネルの概略的な平面図である。

【図18】図１８は、図１７におけるＦ１８－Ｆ１８線に沿う表示パネルの概略的な断面図である。

【図19】図１９は、第５実施形態に係る液晶表示装置の概略的な断面図である。

【図20】図２０は、遮光層、カラーフィルタおよび複数のスペーサの形状の一例を示す概略的な平面図である。

【図21】図２１は、第５実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスの一例を示す図である。

【図22】図２２は、図２１に続く製造プロセスを示す図である。

【図23】図２３は、図２２に続く製造プロセスを示す図である。

【図24】図２４は、図２３に続く製造プロセスを示す図である。

【図25】図２５は、図２４に続く製造プロセスを示す図である。

【図26】図２６は、スペーサに加えられる荷重とスペーサの変形量との関係の一例を示すグラフである。

【図27】図２７は、第６実施形態に係る液晶表示装置の概略的な断面図である。

【図28】図２８は、第６実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスの一例を示す図である。

【図29】図２９は、図２８に続く製造プロセスを示す図である。

【図30】図３０は、図２９に続く製造プロセスを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

いくつかの実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有される。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。各図において、連続して配置される同一又は類似の要素については符号を省略することがある。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。

【0012】

各実施形態においては、表示装置の一例として、液晶表示装置を開示する。なお、各実施形態は、他種の表示装置に対する、各実施形態にて開示される個々の技術的思想の適用を妨げるものではない。他種の表示装置としては、例えば、有機エレクトロルミネッセンス表示素子またはLight Emitting Diode（ＬＥＤ）表示素子を有する自発光型の表示装置、電気泳動素子を有する電子ペーパ型の表示装置、Micro Electro Mechanical Systems（ＭＥＭＳ）を応用した表示装置、或いはエレクトロクロミズムを応用した表示装置などが想定される。

【0013】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置１００（以下、表示装置１００と呼ぶ）の概略的な構成を示す平面図である。図中において、第１方向Ｘ、第２方向Ｙおよび第３方向Ｚは互いに交差する方向である。本実施形態においては、第１方向Ｘ、第２方向Ｙおよび第３方向Ｚが互いに直交するが、これら方向が９０度以外の角度で交差してもよい。

【0014】

表示装置１００は、表示パネルＰＮＬと、バックライトＢＬと、フレキシブル回路基板ＦＰＣと、コントローラＣＴＬとを備えている。表示パネルＰＮＬは、アレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向する対向基板ＣＴと、シール材ＳＥと、液晶層ＬＣとを備えている。アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴは、第１基板および第２基板の一例である。シール材ＳＥは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴを接着する。液晶層ＬＣは、アレイ基板ＡＲ、対向基板ＣＴおよびシール材ＳＥで囲われた領域に封入されている。

【0015】

図１の例において、アレイ基板ＡＲは、対向基板ＣＴの図中下方の端部より延出した延出領域ＥＡを有している。延出領域ＥＡは、外部接続用の端子Ｔを含む。フレキシブル回路基板ＦＰＣは、端子Ｔに接続されている。図１の例においてはアレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴが矩形状であるが、これら基板は他の形状であってもよい。

【0016】

表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの外側の周辺領域ＰＡとを有している。周辺領域ＰＡは、延出領域ＥＡを含む。表示領域ＤＡにおいて、アレイ基板ＡＲは、複数の走査線Ｇと、複数の信号線Ｓとを備えている。複数の走査線Ｇは、第１方向Ｘに延びるとともに第２方向Ｙに並んでいる。複数の信号線Ｓは、第２方向Ｙに延びるとともに第１方向Ｘに並んでいる。

【0017】

表示領域ＤＡは、マトリクス状に配列された複数の画素ＰＸを有している。画素ＰＸは、異なる色に対応する複数の副画素ＳＰを含む。一例として、画素ＰＸは赤色、緑色、青色の副画素ＳＰを含むが、画素ＰＸは白色などの他の色の副画素ＳＰを含んでもよい。アレイ基板ＡＲは、各副画素ＳＰに配置された画素電極ＰＥおよびスイッチング素子ＳＷを備えている。さらに、アレイ基板ＡＲは、複数の副画素ＳＰに延在する共通電極ＣＥを備えている。共通電極ＣＥには、共通電圧が印加される。

【0018】

コントローラＣＴＬは、画像表示のための駆動に必要な信号を表示パネルＰＮＬに供給する。図１の例においては、コントローラＣＴＬがフレキシブル回路基板ＦＰＣに実装されているが、コントローラＣＴＬは他の部材に実装されてもよい。

【0019】

バックライトＢＬは、アレイ基板ＡＲの裏面に対向している。例えば、バックライトＢＬは、導光板と、導光板の端部に対向する光源とを備えるエッジライト型であってもよいし、アレイ基板ＡＲの裏面に対向する光源を備えた直下型であってもよい。また、表示装置１００は、バックライトＢＬを備えない反射型であってもよい。

【0020】

図２は、副画素ＳＰに適用し得る構造の概略的な平面図である。この例において、画素電極ＰＥは、２本の線部ＬＰを有した形状である。画素電極ＰＥは、より多くの線部ＬＰを有してもよいし、線部ＬＰを１本のみ有してもよい。画素電極ＰＥおよび上述の共通電極ＣＥは、例えばインジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）のような透明導電材料で形成することができる。

【0021】

線部ＬＰは、第２方向Ｙに対して傾いている。信号線Ｓも線部ＬＰと同様に傾いている。図示した副画素ＳＰと第２方向Ｙに隣り合う副画素ＳＰにおいては、画素電極ＰＥおよび信号線Ｓの形状が、図示した副画素ＳＰにおける形状と第２方向Ｙに関して線対称の形状となる。これにより、疑似的なマルチドメインの画素レイアウトを実現できる。ただし、画素レイアウトはこの例に限られず、１つの副画素ＳＰにおいてマルチドメインを実現する構造であってもよいし、シングルドメインの構造であってもよい。

【0022】

スイッチング素子ＳＷは、半導体層ＳＣと、中継電極ＲＥとを備えている。半導体層ＳＣは、信号線ＳとコンタクトホールＣＨ１を通じて接続され、中継電極ＲＥとコンタクトホールＣＨ２を通じて接続されている。半導体層ＳＣは、コンタクトホールＣＨ１，ＣＨ２の間で走査線Ｇと１回交差しているが、２回交差してもよい。中継電極ＲＥは、コンタクトホールＣＨ３を通じて画素電極ＰＥと接続されている。

【0023】

表示領域ＤＡにおいては、複数のメインスペーサＭＳと、複数のサブスペーサＳＳとが配置されている。メインスペーサＭＳは第１突起の一例であり、サブスペーサＳＳは第２突起の一例である。

【0024】

図２の例においては、２つの副画素ＳＰを挟んでメインスペーサＭＳとサブスペーサＳＳが配置されているが、この例に限られない。メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳは、様々な密度で配置することができる。表示領域ＤＡに配置されるメインスペーサＭＳの数とサブスペーサＳＳの数は同じであってもよいし、異なってもよい。

【0025】

メインスペーサＭＳとサブスペーサＳＳは、走査線Ｇと信号線Ｓの交点の近傍に配置されている。図２の例においては、各副画素ＳＰのコンタクトホールＣＨ３と各スペーサＭＳ，ＳＳが第１方向Ｘに並んでいる。

【0026】

図３は、図２におけるＦ３－Ｆ３線に沿う表示パネルＰＮＬの概略的な断面図である。アレイ基板ＡＲは、第１基材１０と、第１絶縁層１１と、第２絶縁層１２と、第３絶縁層１３と、第４絶縁層１４と、第１配向膜１５とを備えている。絶縁層１１～１４は、第３方向Ｚに積層されている。

【0027】

半導体層ＳＣは、第１基材１０と第１絶縁層１１の間に配置されている。半導体層ＳＣと第１基材１０の間に他の絶縁層が介在してもよい。図３の断面には示されていないが、走査線Ｇは、第１絶縁層１１と第２絶縁層１２の間に配置されている。信号線Ｓおよび中継電極ＲＥは、第２絶縁層１２と第３絶縁層１３の間に配置されている。図３の断面には示されていないが、共通電極ＣＥは、第３絶縁層１３と第４絶縁層１４の間に配置されている。

【0028】

画素電極ＰＥは、第４絶縁層１４の上に配置されている。第１配向膜１５は、画素電極ＰＥおよび第４絶縁層１４を覆っている。第３絶縁層１３は、例えば有機樹脂材料で形成されており、他の絶縁層１１，１２，１４よりも厚い。

【0029】

第３絶縁層１３には上述のコンタクトホールＣＨ３が設けられており、このコンタクトホールＣＨ３を通じて画素電極ＰＥが中継電極ＲＥに接続されている。図３の断面には示されていないが、上述のコンタクトホールＣＨ１，ＣＨ２は、いずれも第１絶縁層１１および第２絶縁層１２を貫通している。

【0030】

対向基板ＣＴは、第２基材２０と、遮光層２１と、カラーフィルタ層２２と、オーバーコート層２３と、第２配向膜２４とを備えている。遮光層２１は、第２基材２０の下面に形成され、走査線Ｇ、信号線Ｓおよび中継電極ＲＥと対向している。図３の断面においては、全体的に遮光層２１が設けられているが、遮光層２１は副画素ＳＰにおいて開口している。

【0031】

カラーフィルタ層２２は、遮光層２１を覆っている。カラーフィルタ層２２は、副画素ＳＰの色にそれぞれ対応する複数のカラーフィルタを含む。オーバーコート層２３は、カラーフィルタ層２２を覆っている。第２配向膜２４は、オーバーコート層２３を覆っている。

【0032】

第１基材１０の下面には、第１偏光板ＰＬ１が配置されている。第２基材２０の上面には、第２偏光板ＰＬ２が配置されている。液晶層ＬＣは、第１配向膜１５と第２配向膜２４の間に配置されている。

【0033】

第１基材１０および第２基材２０は、例えばガラスで形成することができる。また、第１基材１０および第２基材２０は、ポリイミドなどの樹脂材料で形成することもできる。この場合、可撓性を有するアレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴが得られるので、表示パネルＰＮＬを曲げることができる。

【0034】

メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳは、対向基板ＣＴからアレイ基板ＡＲに向けて突出している。図３の例においては、メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳが第２配向膜２４で覆われている。ただし、メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳの少なくとも一部が第２配向膜２４にて覆われていなくてもよい。

【0035】

例えば、メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳは、図２に示すように平面形状が円形であり、図３に示すように断面形状が台形である。ただし、メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳの平面形状および断面形状は、これらの例に限られない。他の例として、メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳは、所定方向に長尺な平面形状を有してもよい。

【0036】

本実施形態において、メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳは、同じ高さＨを有している。高さＨは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴの間のセルギャップＧＰよりも小さい。なお、メインスペーサＭＳの高さとサブスペーサＳＳの高さが異なってもよい。

【0037】

メインスペーサＭＳとアレイ基板ＡＲの間には、接着剤ＡＤが配置されている。接着剤ＡＤは、第１方向Ｘに並ぶ２つのコンタクトホールＣＨ３の間において、第１配向膜１５の上に配置されている。接着剤ＡＤは、メインスペーサＭＳの先端とアレイ基板ＡＲとを接着している。接着剤ＡＤの高さは、例えばメインスペーサＭＳの高さＨよりも小さい。

【0038】

図３の例においては、メインスペーサＭＳの先端の幅よりも、接着剤ＡＤの幅が若干大きい。ただし、接着剤ＡＤの幅は、メインスペーサＭＳの先端の幅と同じであってもよいし、当該先端の幅より小さくてもよい。

【0039】

一方、サブスペーサＳＳとアレイ基板ＡＲの間には、接着剤が配置されておらず、隙間が形成されている。したがって、サブスペーサＳＳとアレイ基板ＡＲは、上記隙間に存在する液晶層ＬＣを介して対向している。

【0040】

メインスペーサＭＳは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴの間のセルギャップを一定に保つ。サブスペーサＳＳは、例えば表示パネルＰＮＬに外力が加わった際にアレイ基板ＡＲに接触し、セルギャップの過度な変形を抑制する。

【0041】

続いて、表示装置１００の製造方法の一例につき、図４ないし図８を用いて説明する。先ず、第１基材１０、絶縁層１１～１４、第１配向膜１５、走査線Ｇ、信号線Ｓ、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥを備えるアレイ基板ＡＲを作製する。さらに、第２基材２０、遮光層２１、カラーフィルタ層２２およびオーバーコート層２３を備える対向基板ＣＴを作製する。

【0042】

次に、図４に示すように、対向基板ＣＴの上（オーバーコート層２３の上）にメインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳの基となるフォトレジストＲを形成する。さらに、フォトレジストＲを焼成した後（プリベーク）、フォトレジストＲにおいてメインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳを形成する位置に光Ｌを照射する（露光）。

【0043】

その後、薬液を用いて余分なフォトレジストＲを除去することにより（現像）、図５に示すようにメインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳを形成する。ここでは一例として、１つのメインスペーサＭＳと２つのサブスペーサＳＳを示している。メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳをさらに焼成することで、これらの強度を増すことができる（ポストベーク）。

【0044】

メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳを形成した後、図６に示すように第２配向膜２４を形成する。メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳは、第２配向膜２４により覆われる。硬化前の第２配向膜２４は流動性を有するために、メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳの先端から第２配向膜２４が流れ落ちることもある。この場合、メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳの先端は第２配向膜２４から露出するか、あるいは他の部分よりも薄い第２配向膜２４で覆われる。

【0045】

図７に示すように、アレイ基板ＡＲにおいては、メインスペーサＭＳに対応する位置に、例えばインクジェット方式により接着剤ＡＤを形成する。接着剤ＡＤとしては、例えばアクリル樹脂を用いることができるが、この例に限られない。

【0046】

このように作製された対向基板ＣＴおよびアレイ基板ＡＲは、図８に示すようにシール材ＳＥにより貼り合わされる。メインスペーサＭＳの先端は、直接あるいは第２配向膜２４を介して接着剤ＡＤに接触する。

【0047】

液晶層ＬＣは、例えば滴下方式（ＯＤＦ方式）にて形成することができる。すなわち、アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴの一方に枠状のシール材ＳＥを形成し、その内側に液晶材料を滴下し、両基板を真空雰囲気中で貼り合せる。ただし、液晶層ＬＣは、真空注入方式にて形成することもできる。この場合、シール材ＳＥに注入口を設け、両基板を貼り合せた後に当該注入口を通じて液晶材料を注入する。

【0048】

シール材ＳＥは、例えばＵＶ硬化型の材料であり、ＵＶ光の照射により硬化される。さらに、ＵＶ光による硬化の後、熱を加えることでシール材ＳＥの硬化がさらに進行する。このとき、接着剤ＡＤも共に熱硬化する。接着剤ＡＤの熱硬化を促進するために、接着剤ＡＤに熱硬化剤を含ませてもよい。例えば、熱硬化剤としては、イミダゾール系熱硬化剤、アミン系熱硬化剤、フェノール系熱硬化剤、ポリチオール系熱硬化剤、酸無水物および熱カチオン開始剤等を用いることができる。熱硬化剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

【0049】

比較的低温であるシール材ＳＥの熱硬化温度でも接着剤ＡＤの架橋が進行するように、接着剤ＡＤとして低温硬化樹脂を使用してもよい。この場合には、高温を加える必要が無いので、対向基板ＣＴとアレイ基板ＡＲの熱膨張差によるメインスペーサＭＳの剥がれを防止する効果も得られる。

【0050】

仮に、メインスペーサＭＳが接着剤ＡＤによりアレイ基板ＡＲに接着されていない場合、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴは周辺領域ＰＡのシール材ＳＥによってのみ接着されることになる。この場合、表示領域ＤＡにおいては、アレイ基板ＡＲの画素電極ＰＥなどの要素と、対向基板ＣＴのカラーフィルタ層２２などの要素とのずれが生じやすい。このようなずれが生じると、ある副画素ＳＰのカラーフィルタ層２２を通過すべき光が隣の副画素ＳＰを通過する混色が生じ得る。さらに、メインスペーサＭＳの先端が第１配向膜１５を傷付け、不所望な配向能を第１配向膜１５に与える可能性もある。これらにより、表示装置１００の表示品位が低下し得る。

【0051】

一方、本実施形態のようにメインスペーサＭＳが接着剤ＡＤによりアレイ基板ＡＲに接着されている場合、表示領域ＤＡにおいてアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴがずれにくい。さらに、メインスペーサＭＳの先端が第１配向膜１５を傷付けることもない。

【0052】

また、メインスペーサＭＳとサブスペーサＳＳの高さＨが同じである場合、メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳの製造プロセスが容易となる。すなわち、仮にメインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳの高さが異なる場合、図４に示すプロセスにおいて、マルチトーンの露光が必要である。これに対し、メインスペーサＭＳとサブスペーサＳＳの高さＨが同じであれば、マルチトーンの露光が不要である。

【0053】

なお、本実施形態においては、対向基板ＣＴからアレイ基板ＡＲに向けて第１突起および第２突起の一例であるメインスペーサＭＳとサブスペーサＳＳが突出する構成を例示した。ただし、メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳは、アレイ基板ＡＲから対向基板ＣＴに向けて突出してもよい。

【0054】

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。特に言及しない構成および効果については、第１実施形態と同様である。

【0055】

図９は、第２実施形態に係る液晶表示装置２００（以下、表示装置２００と呼ぶ）の概略的な断面図である。図示した例においては、表示パネルＰＮＬが曲げられている。このような可撓性を有するアレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴは、上述の通り第１基材１０および第２基材２０を樹脂材料で形成することにより実現できる。

【0056】

図９の例においては、アレイ基板ＡＲ側が凸となるように、アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴが全体的に曲げられている。すなわち、曲げられたアレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴの曲率中心Ｏは、対向基板ＣＴ側に位置している。他の例として、対向基板ＣＴ側が凸となるように表示パネルＰＮＬが曲げられてもよい。また、表示パネルＰＮＬは、曲げられた部分と平坦な部分とを含んでもよい。

【0057】

表示パネルＰＮＬの第１方向Ｘにおける中心ＣＬの近傍には第１メインスペーサＭＳ１が配置され、第１メインスペーサＭＳ１よりも対向基板ＣＴの端部に近い位置には第２メインスペーサＭＳ２が配置されている。図９においては１つの第１メインスペーサＭＳ１と２つの第２メインスペーサＭＳ２を示しているが、表示パネルＰＮＬはより多くのメインスペーサＭＳ１，ＭＳ２を備えている。また、表示パネルＰＮＬは、第１実施形態と同じく複数のサブスペーサＳＳを備えてもよい。

【0058】

第１メインスペーサＭＳ１の幅はＷ１であり、高さはＨ１である。第１メインスペーサＭＳ１は、第１接着剤ＡＤ１によりアレイ基板ＡＲに接着されている。第１メインスペーサＭＳ１は、本実施形態における第１突起の一例である。

【0059】

第２メインスペーサＭＳ２の幅はＷ２であり、高さはＨ２である。第２メインスペーサＭＳ２は、第２接着剤ＡＤ２によりアレイ基板ＡＲに接着されている。第２メインスペーサＭＳ２は、本実施形態における第２突起の一例である。

【0060】

中心ＣＬの近傍においては、厚さ方向に曲げに起因した大きな力が加わる。そこで、第１メインスペーサＭＳ１の幅Ｗ１（または断面積）を大きくすることが好ましい。これにより、第１メインスペーサＭＳ１に加わる応力が軽減されるので、第１メインスペーサＭＳ１の座屈を抑制できる。

【0061】

一方で、表示パネルＰＮＬの端部近傍では、アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴの面と平行な方向に曲げに起因した大きな力が加わる。そこで、第２メインスペーサＭＳ２の高さＨ２を大きくすることが好ましい。これにより、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴのずれに対する第２メインスペーサＭＳ２の追従性が高まり、第２メインスペーサＭＳ２とアレイ基板ＡＲとの剥がれを抑制できる。

【0062】

以上のことから、本実施形態においては、Ｗ１＞Ｗ２かつＨ１＜Ｈ２となるように各メインスペーサＭＳ１，ＭＳ２の形状を定める。幅Ｗ１，Ｗ２は、各メインスペーサＭＳ１，ＭＳ２の根元の幅であってもよいし、先端の幅であってもよいし、根本と先端の間の中間部の幅であってもよい。好ましくは、根本、先端、中間部のそれぞれにおいて、Ｗ１＞Ｗ２が成立するとよい。サブスペーサＳＳの形状は特に限定されないが、一例としてサブスペーサＳＳの幅をＷ２とし、高さをＨ１としてもよい。

【0063】

本実施形態のようにメインスペーサＭＳ１，ＭＳ２の形状を工夫することにより、表示パネルＰＮＬが曲げられた場合であっても、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴのずれやセルギャップの変動が抑制され、結果として表示品位を高めることができる。

【0064】

なお、本実施形態においては２種類のメインスペーサＭＳ１，ＭＳ２を例示したが、表示パネルＰＮＬは幅および高さが異なる３種類以上のメインスペーサＭＳを備えてもよい。例えばこの場合においては、中心ＣＬに近いメインスペーサＭＳほど幅を大きくし、表示パネルＰＮＬの端部に近いメインスペーサＭＳほど高さを大きくすればよい。

【0065】

［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。本実施形態においては、背景を視認可能な透明液晶表示装置を開示する。特に言及しない構成および効果については、第１実施形態と同様である。

【0066】

図１０は、第３実施形態に係る液晶表示装置３００（以下、表示装置３００と呼ぶ）の概略的な断面図である。表示装置３００は、表示パネルＰＮＬと、光源ＬＳとを備えている。表示パネルＰＮＬは、アレイ基板ＡＲと、対向基板ＣＴと、液晶層ＬＣと、シール材ＳＥとを備えている。

【0067】

アレイ基板ＡＲは、第１基材１０と、画素電極ＰＥとを備えている。対向基板ＣＴは、第２基材２０と、共通電極ＣＥとを備えている。第１基材１０および第２基材２０は、例えばガラスで形成されている。ただし、第１基材１０および第２基材２０は、透明な樹脂材料で形成することもできる。画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）のような透明導電材料で形成することができる。本実施形態において、対向基板ＣＴは、カラーフィルタ層を備えていない。

【0068】

光源ＬＳは、延出領域ＥＡに配置され、対向基板ＣＴの側面に光を照射する。光源ＬＳは、延出領域ＥＡ以外の位置に配置されてもよい。さらに、光源ＬＳは、アレイ基板ＡＲの側面に光を照射してもよい。

【0069】

例えば、光源ＬＳは、赤色の光を発するＬＥＤと、緑色の光を発するＬＥＤと、青色の光を発するＬＥＤとを含む。ただし、光源ＬＳは、赤色、緑色および青色以外の光を発するＬＥＤを備えてもよい。光源ＬＳと対向基板ＣＴの間にレンズ系が配置されてもよい。

【0070】

本実施形態における液晶層ＬＣは、光を散乱する散乱状態と、光を殆ど散乱せずに透過する透明状態とを、印加される電圧に応じて切り替え可能に構成されている。例えば、電圧が印加されていない画素電極ＰＥ（図中のＯＦＦ）の近傍の液晶層ＬＣは透明状態であり、電圧が印加されている画素電極ＰＥ（図中のＯＮ）の近傍の液晶層ＬＣは散乱状態である。反対に、電圧が印加されていない画素電極ＰＥの近傍の液晶層ＬＣが散乱状態であり、電圧が印加されている画素電極ＰＥの近傍の液晶層ＬＣが透明状態であってもよい。

【0071】

光源ＬＳが放つ光Ｌ１は、対向基板ＣＴの側面に入射し、対向基板ＣＴおよびアレイ基板ＡＲの内部を伝播する。光Ｌ１は、散乱状態の液晶層ＬＣにおいて散乱される。この散乱光は、アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴから出射し、アレイ基板ＡＲ側および対向基板ＣＴ側のいずれからも表示画像として視認できる。

【0072】

透明状態の液晶層ＬＣに入射する外光Ｌ２は、ほとんど散乱されることなく表示装置１を透過する。すなわち、対向基板ＣＴ側から表示装置３００を見た場合にはアレイ基板ＡＲ側の背景が視認可能であり、アレイ基板ＡＲ側から表示装置３００を見た場合には対向基板ＣＴ側の背景が視認可能である。

【0073】

以上のような構成の表示装置３００は、例えばフィールドシーケンシャル方式にて駆動することができる。この方式においては、１つのフレーム期間が複数のサブフレーム期間（フィールド）を含む。例えば、光源ＬＳが赤色、緑色および青色のＬＥＤを含む場合、１つのフレーム期間には、赤色、緑色および青色のサブフレーム期間が含まれる。

【0074】

赤色のサブフレーム期間においては、赤色のＬＥＤが点灯するとともに、赤色の画像データに応じた電圧が各画素電極ＰＥに印加される。これにより、赤色の画像が表示される。緑色および青色のサブフレーム期間においても同様に、それぞれ緑色および青色のＬＥＤが点灯するとともに、それぞれ緑色および青色の画像データに応じた電圧が各画素電極ＰＥに印加される。これにより、緑色および青色の画像が表示される。このように時分割で表示される赤色、緑色および青色の画像は、互いに合成されて多色表示の画像として観察者に視認される。

【0075】

図１１および図１２は、液晶層ＬＣに適用し得る構成の一例を示す断面図である。液晶層ＬＣは、高分子液晶組成物の一例である液晶ポリマー３１および液晶分子３２を含む。液晶ポリマー３１および液晶分子３２は、それぞれ同等の光学異方性あるいは屈折率異方性を有している。また、液晶ポリマー３１および液晶分子３２の各々の電界に対する応答性は異なる。すなわち、液晶ポリマー３１の電界に対する応答性は、液晶分子３２の電界に対する応答性より低い。

【0076】

図１１に示す例は、例えば、液晶層ＬＣに電圧が印加されていない透明状態（画素電極ＰＥと共通電極ＣＥの間の電位差がゼロである状態）に相当する。この状態においては、液晶ポリマー３１の光軸Ａｘ１および液晶分子３２の光軸Ａｘ２は、互いに平行となる。

【0077】

上述の通り、液晶ポリマー３１および液晶分子３２は略同等の屈折率異方性を有しており、しかも光軸Ａｘ１，Ａｘ２は互いに平行である。そのため、あらゆる方向において液晶ポリマー３１と液晶分子３２の間にほとんど屈折率差がない。これにより、液晶層ＬＣの厚さ方向（第３方向Ｚ）と平行な光Ｌａや、この厚さ方向に対して傾斜した光Ｌｂ，Ｌｃは、殆ど散乱されることなく液晶層ＬＣを透過する。

【0078】

図１２に示す例は、液晶層ＬＣに電圧が印加されている散乱状態（画素電極ＰＥと共通電極ＣＥの間に電位差が形成された状態）に相当する。上記の通り、液晶ポリマー３１の電界に対する応答性は、液晶分子３２の電界に対する応答性より低い。そのため、液晶ポリマー３１の配向方向が殆ど変化しないのに対して、液晶分子３２の配向方向は電界に応じて変化し、結果として光軸Ａｘ２が光軸Ａｘ１に対して傾斜する。これにより、あらゆる方向において液晶ポリマー３１と液晶分子３２の間に大きな屈折率差が生ずる。この状態においては、液晶層ＬＣに入射する光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが液晶層ＬＣ内で散乱される。

【0079】

図１３および図１４は、液晶層ＬＣに適用し得る構成の他の例を示す断面図である。図１３および図１４に示す構成は、液晶層ＬＣの中に高分子繊維構造体（ポリマーネットワーク構造体）を形成させたポリマーネットワーク型液晶に相当する。すなわち、液晶層ＬＣは、ネットワーク状に形成されたポリマー４１と、液晶分子４２とを有している。図１３および図１４においては複数のポリマー４１が不規則に配置されているが、複数のポリマー４１がアレイ基板ＡＲ（図１０参照）の主面に略平行に配置されてもよい。

【0080】

図１３は、液晶層ＬＣに電圧が印加されていない散乱状態であり、液晶分子４２がポリマー４１の作用により不規則に並んでいる。この状態においては、液晶層ＬＣに入射する光が散乱される。図１４は、液晶層ＬＣに電圧が印加されている透明状態であり、液晶分子４２が所定の方向に配列している。この状態においては、光がほとんど散乱されずに液晶層ＬＣを透過する。

【0081】

図１５は、表示パネルＰＮＬの概略的な平面図である。本実施形態においては、ＯＤＦ方式にて液晶材料をアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴの間に注入することにより、液晶層ＬＣが形成される。シール材ＳＥは、表示パネルＰＮＬの製造プロセスにおいて液晶材料を注入するための注入口ＩＮを有している。注入口ＩＮは、封止樹脂ＳＲにより閉じられている。

【0082】

周辺領域ＰＡにおいて、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴの間に壁部ＷＬが配置されている。図１５の例において、壁部ＷＬは、対向基板ＣＴの周縁とシール材ＳＥの間に位置し、シール材ＳＥに沿って枠状に延在している。壁部ＷＬは、注入口ＩＮを除き、シール材ＳＥを囲っている。

【0083】

壁部ＷＬは、本実施形態における突起の一例である。表示パネルＰＮＬは、第１実施形態および第２実施形態にて開示したメインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳをさらに備えてもよい。

【0084】

図１６は、図１５におけるＦ１６－Ｆ１６線に沿う表示パネルＰＮＬの概略的な断面図である。壁部ＷＬは、対向基板ＣＴからアレイ基板ＡＲに向けて突出している。壁部ＷＬの先端とアレイ基板ＡＲの間には、接着剤ＡＤが配置されている。壁部ＷＬおよび接着剤ＡＤは、例えば第１実施形態におけるメインスペーサＭＳおよび接着剤ＡＤと同様のプロセスで形成することができる。

【0085】

壁部ＷＬの幅Ｗａが大きいと、周辺領域ＰＡが増大する。そこで、幅Ｗａは、シール材ＳＥの幅Ｗｂより小さいことが好ましい（Ｗａ＜Ｗｂ）。幅Ｗｂは、壁部ＷＬの根元の幅であってもよいし、先端の幅であってもよいし、根本と先端の間の中間部の幅であってもよい。好ましくは、根本、先端、中間部のそれぞれにおいて、Ｗａ＜Ｗｂが成立するとよい。幅Ｗａを幅Ｗｂの半分以下とすれば、周辺領域ＰＡの増大をより好適に抑制できる。具体例を挙げると、幅Ｗｂを１００μｍ以上で定め、幅Ｗａを５μｍ以上かつ１０μｍ以下の範囲で定めることが好ましい。

【0086】

壁部ＷＬおよび接着剤ＡＤは、シール材ＳＥと接している。平面視において、対向基板ＣＴの側面と壁部ＷＬの間には、隙間が設けられている。このような隙間を設けることにより、表示装置３００の製造工程においてマザーガラスから表示パネルＰＮＬを切り出す際に、壁部ＷＬおよび接着剤ＡＤが切断を阻害することを抑制できる。例えば、隙間の幅Ｗｃは、幅Ｗａよりも小さい（Ｗｃ＜Ｗａ）。

【0087】

表示装置３００の製造プロセスにおいて液晶材料を注入口ＩＮから注入する際に、液晶材料が注入口ＩＮを乗り越え、シール材ＳＥの外側におけるアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴの隙間に入り込むことがある。液晶材料は、この隙間を伝って、注入口ＩＮが設けられた辺だけでなく、他の辺にも到達し得る。このようなシール材ＳＥの外の液晶材料は、特に光源ＬＳと対向基板ＣＴの間に入り込んだ場合に、光源ＬＳからの光を吸収または反射し、光の利用効率を低下させる一因となる。光の利用効率が低下すれば、画像の輝度が低下するために、表示品位が低下し得る。

【0088】

本実施形態においては、シール材ＳＥと対向基板ＣＴの周縁との間に、壁部ＷＬが設けられている。したがって、シール材ＳＥの外側におけるアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴの隙間への液晶材料の入り込みを抑制することができる。

【0089】

さらに、壁部ＷＬは接着剤ＡＤによりアレイ基板ＡＲに接着されているので、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴの隙間をより好適に塞ぐことができる。結果として、液晶材料の入り込みを抑制する効果が高まる。

【0090】

なお、本実施形態においては、対向基板ＣＴからアレイ基板ＡＲに向けて突起の一例である壁部ＷＬが突出する構成を例示した。ただし、壁部ＷＬは、アレイ基板ＡＲから対向基板ＣＴに向けて突出してもよい。

【0091】

［第４実施形態］
第４実施形態について説明する。本実施形態においては、第３実施形態と同じく透明液晶表示装置を開示する。特に言及しない構成および効果については、第３実施形態と同様である。

【0092】

図１７は、第４実施形態に係る液晶表示装置４００（以下、表示装置４００と呼ぶ）が備える表示パネルＰＮＬの概略的な平面図である。本実施形態において、シール材ＳＥは、液晶材料の注入口を有していない。このような構成の場合、ＯＤＦ方式にて液晶層ＬＣを形成することができる。

【0093】

本実施形態においては、壁部ＷＬがシール材ＳＥと表示領域ＤＡの間に配置されている。壁部ＷＬは、例えば切れ目なく表示領域ＤＡを囲う枠状である。壁部ＷＬは、本実施形態における突起の一例である。表示パネルＰＮＬは、第１実施形態および第２実施形態にて開示したメインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳをさらに備えてもよい。

【0094】

図１８は、図１７におけるＦ１８－Ｆ１８線に沿う表示パネルＰＮＬの概略的な断面図である。第３実施形態と同じく、壁部ＷＬは対向基板ＣＴからアレイ基板ＡＲに向けて突出しており、壁部ＷＬの先端とアレイ基板ＡＲの間には接着剤ＡＤが配置されている。

【0095】

壁部ＷＬは、液晶層ＬＣに接している。シール材ＳＥは、液晶層ＬＣに接していない。ただし、図１７の平面図に示した枠状のシール材ＳＥの一部が液晶層ＬＣと接していてもよい。

【0096】

シール材ＳＥと壁部ＷＬの間には、隙間が設けられている。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴを貼り合せる製造プロセスにおいては、シール材ＳＥが幅方向に広がる。上記隙間を設けることで、シール材ＳＥの幅が広がる際に壁部ＷＬがシール材ＳＥから力を受けて損傷することを抑制できる。

【0097】

上記隙間の幅Ｗｄは、例えば、シール材ＳＥの幅Ｗｂよりも小さく、壁部ＷＬの幅Ｗａよりも大きい（Ｗａ＜Ｗｄ＜Ｗｂ）。シール材ＳＥの形成位置の公差やシール材ＳＥの幅の公差を考慮すると、幅Ｗｄは１００μｍ以上であることが好ましい（Ｗｄ＞１００μｍ）。なお、図１７の平面図に示した枠状のシール材ＳＥの一部が壁部ＷＬと接していてもよい。

【0098】

ＯＤＦ方式にて液晶層ＬＣを形成する場合、アレイ基板ＡＲまたは対向基板ＣＴに形成された半硬化状態のシール材ＳＥの内側に液晶材料が滴下される。さらに、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴが貼り合わされ、その後にシール材ＳＥが硬化される。このようなプロセスにおいては、液晶層ＬＣが半硬化状態のシール材ＳＥと接するため、シール材ＳＥの樹脂成分が液晶層ＬＣに溶出し、イオン性不純物を生じる可能性がある。

【0099】

これに対し、本実施形態においては、シール材ＳＥが液晶層ＬＣに接していない。したがって、上記イオン性不純物の生成が抑制され、結果として表示品位を高めることができる。

【0100】

なお、本実施形態においては、対向基板ＣＴからアレイ基板ＡＲに向けて突起の一例である壁部ＷＬが突出する構成を例示した。ただし、壁部ＷＬは、アレイ基板ＡＲから対向基板ＣＴに向けて突出してもよい。

【0101】

［第５実施形態］
第５実施形態について説明する。特に言及しない構成については、上述の各実施形態と同様のものを適用できる。

【0102】

図１９は、第５実施形態に係る液晶表示装置５００（以下、表示装置５００と呼ぶ）の概略的な断面図である。表示装置５００は、メインスペーサＭＳと、サブスペーサＳＳと、接着スペーサＡＳとを、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴの間に備えている。これらスペーサＭＳ，ＳＳ，ＡＳは、対向基板ＣＴからアレイ基板ＡＲに向けて突出している。メインスペーサＭＳは、本実施形態における第１突起の一例である。接着スペーサＡＳは、本実施形態における第２突起の一例である。

【0103】

表示領域ＤＡにおいては、複数のメインスペーサＭＳ、複数のサブスペーサＳＳおよび複数の接着スペーサＡＳが分散配置されている。各スペーサＭＳ，ＳＳ、ＡＳは、いずれも遮光層２１およびカラーフィルタ層２２と重畳している。

【0104】

メインスペーサＭＳおよび接着スペーサＡＳの先端は、アレイ基板ＡＲ（第１配向膜１５）に接している。メインスペーサＭＳの先端は、アレイ基板ＡＲに対して接着はされておらず、アレイ基板ＡＲに対して摺動可能である。一方、接着スペーサＡＳの先端は、アレイ基板ＡＲ（第１配向膜１５）に接着（密着）されている。サブスペーサＳＳとアレイ基板ＡＲの間には、隙間が形成されている。

【0105】

カラーフィルタ層２２は、赤色のカラーフィルタ２２Ｒと、緑色のカラーフィルタ２２Ｇと、青色のカラーフィルタ２２Ｂとを含む。図１９の例においては、メインスペーサＭＳおよび接着スペーサＡＳがカラーフィルタ２２Ｂと重畳し、サブスペーサＳＳがカラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｂの境界と重畳しているが、この例に限られない。図１９においては省略しているが、カラーフィルタ層２２の下面は図３の例と同じくオーバーコート層２３で覆われている。

【0106】

第２配向膜２４は、メインスペーサＭＳの側面および先端を覆っている。また、第２配向膜２４は、サブスペーサＳＳの側面および先端を覆っている。これらスペーサＭＳ，ＳＳの先端において第２配向膜２４が極めて薄くなるか、あるいはこれら先端において第２配向膜２４で覆われていない箇所が存在してもよい。

【0107】

一方、第２配向膜２４は、接着スペーサＡＳとカラーフィルタ層２２の間を通っている。他の観点からいえば、接着スペーサＡＳは、第２配向膜２４とアレイ基板ＡＲの間に位置している。

【0108】

図２０は、遮光層２１、カラーフィルタ層２２および各スペーサＭＳ，ＳＳ，ＡＳの形状の一例を示す概略的な平面図である。カラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、副画素ＳＰの形状に合わせて第２方向Ｙに帯状に延びている。図示した例においては、カラーフィルタ２２Ｇ，２２Ｒ，２２Ｂがこの順で第１方向Ｘに繰り返し配置されている。

【0109】

遮光層２１は、図２に示した走査線Ｇに重畳する第１部分２１ａと、図２に示した信号線Ｓに重畳する第２部分２１ｂとを有している。第１部分２１ａの第２方向Ｙにおける幅は、第２部分２１ｂの第１方向Ｘにおける幅よりも大きい。複数の第１部分２１ａおよび複数の第２部分２１ｂは、各副画素ＳＰにおいて開口２１ｃを形成する。

【0110】

例えば、メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳは、第１部分２１ａと第２部分２１ｂが交差する位置（走査線Ｇと信号線Ｓが交差する位置）に配置されている。メインスペーサＭＳの周囲において、遮光層２１は、円形の拡張部分２１ｄを有している。また、サブスペーサＳＳの周囲において、遮光層２１は、円形の拡張部分２１ｅを有している。拡張部分２１ｄの直径は、拡張部分２１ｅの直径よりも大きい。これら拡張部分２１ｄ，２１ｅは、各スペーサＭＳ，ＳＳに起因した液晶分子の配向乱れによる表示不良を抑制する。

【0111】

接着スペーサＡＳは、メインスペーサＭＳの近傍に配置されている。すなわち、接着スペーサＡＳとメインスペーサＭＳの間の距離は、接着スペーサＡＳとサブスペーサＳＳの間の距離よりも小さい。なお、この例に限られず、接着スペーサＡＳはサブスペーサＳＳの近傍など他の位置に配置されてもよい。

【0112】

接着スペーサＡＳは、第１部分２１ａと重畳している。図示したように、接着スペーサＡＳが拡張部分２１ｄの円形の範囲内に配置されることが好ましい。これにより、接着スペーサＡＳのために遮光層を拡大する必要がなくなり、接着スペーサＡＳの周囲の開口２１ｃを大きくすることができる。

【0113】

各サブスペーサＳＳは、カラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｂの境界と重畳している。一方、メインスペーサＭＳおよび接着スペーサＡＳは、このような境界には重畳せず、カラーフィルタ２２Ｂに重畳している。メインスペーサＭＳは、先端をアレイ基板ＡＲに接触させてセルギャップを一定に保つ。また、接着スペーサＡＳは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴを接着して両者のずれを抑制する。したがって、メインスペーサＭＳと接着スペーサＡＳの高さには、ある程度の精度が必要とされる。この点に関し、メインスペーサＭＳおよび接着スペーサＡＳを隣り合うカラーフィルタの境界に重畳させないことで、所望の高さを有するメインスペーサＭＳおよび接着スペーサＡＳを精度よく形成できる。

【0114】

図２０の例においては、カラーフィルタ２２Ｂが隣接するカラーフィルタ２２Ｒに向けて突出する突出部分ＰＴを有している。さらに、この突出部分ＰＴと重畳するようにメインスペーサＭＳが配置されている。このような構造であれば、メインスペーサＭＳを走査線Ｇと信号線Ｓが交差する位置に配置しながらも、メインスペーサＭＳとカラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｂの境界との重畳を避けることができる。

【0115】

接着スペーサＡＳは、表示領域ＤＡに分散配置される各メインスペーサＭＳの全てに対して配置されてもよいし、一部のメインスペーサＭＳに対して配置されてもよい。

【0116】

セルギャップを規定するスペーサの分布密度が高いと、低温下で表示パネルＰＮＬに衝撃が加わった際に、液晶層ＬＣにおいて気泡が発生することが知られている。このような気泡は、低温衝撃気泡と呼ばれる。本実施形態においては、メインスペーサＭＳに加えて接着スペーサＡＳを設けているので、低温衝撃気泡を抑制するためにはメインスペーサＭＳと接着スペーサＡＳの分布密度や大きさを調整する必要がある。

【0117】

図２０の例においては、サブスペーサＳＳの幅ＷｓｓよりもメインスペーサＭＳの幅Ｗｍｓの方が小さい（Ｗｓｓ＞Ｗｍｓ）。また、メインスペーサＭＳの幅Ｗｍｓよりも接着スペーサＡＳの幅Ｗａｓの方が小さい（Ｗｍｓ＞Ｗａｓ）。このように、幅Ｗｍｓおよび幅Ｗａｓを小さくすれば、低温衝撃気泡の抑制に寄与し得る。また、幅Ｗａｓを小さくすることで、接着スペーサＡＳの周囲を遮光層２１により遮光しやすくなる。他の方法として、メインスペーサＭＳおよび接着スペーサＡＳの分布密度を下げることで、低温衝撃気泡を抑制してもよい。

【0118】

なお、幅Ｗｍｓ，Ｗｓｓ，Ｗａｓは、各スペーサＭＳ，ＳＳ，ＡＳの根元の幅であってもよいし、先端の幅であってもよいし、根本と先端の間の中間部の幅であってもよい。好ましくは、根本、先端、中間部のそれぞれにおいて、Ｗｓｓ＞Ｗｍｓ＞Ｗａｓが成立するとよい。

【0119】

続いて、表示装置５００の製造方法の一例につき、図２１ないし図２４を用いて説明する。先ず、上述の第１基材１０、絶縁層１１～１４、第１配向膜１５、走査線Ｇ、信号線Ｓ、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥを備えるアレイ基板ＡＲを作製する。さらに、上述の第２基材２０、遮光層２１、カラーフィルタ層２２およびオーバーコート層２３を備える対向基板ＣＴを作製する。

【0120】

次に、図２１に示すように、対向基板ＣＴの上（例えばオーバーコート層２３の上）にメインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳの基となるフォトレジストＲ１を形成する。さらに、フォトレジストＲ１を焼成した後（プリベーク）、フォトレジストＲ１においてメインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳを形成する位置に光Ｌ１を照射する（露光）。このとき、メインスペーサＭＳとサブスペーサＳＳの高さが異なることから、マルチトーンマスクが用いられる。

【0121】

その後、薬液を用いて余分なフォトレジストＲ１を除去することにより（現像）、図２２に示すようにメインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳを形成する。ここでは一例として、メインスペーサＭＳとサブスペーサＳＳを１つずつ示している。メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳをさらに焼成することで、これらの強度を増すことができる（ポストベーク）。

【0122】

メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳを形成した後、図２３に示すように第２配向膜２４を形成する。第２配向膜２４には、ラビング処理、光分解処理または光硬化処理のような配向処理によって配向能が付与される。いずれの配向処理の場合であっても、第２配向膜２４は、例えば２３０℃程度の温度で焼成される。

【0123】

メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳは、第２配向膜２４により覆われる。上述の通り、メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳの先端から第２配向膜２４が流れ落ちることもある。この場合、メインスペーサＭＳおよびサブスペーサＳＳの先端は第２配向膜２４から露出するか、あるいは他の部分よりも薄い第２配向膜２４で覆われる。

【0124】

さらに、図２３に示すように、接着スペーサＡＳの基となるフォトレジストＲ２を形成する。このフォトレジストＲ２を焼成した後（プリベーク）、フォトレジストＲ２において接着スペーサＡＳを形成する位置に光Ｌ２を照射する（露光）。その後、薬液を用いて余分なフォトレジストＲ２を除去することにより（現像）、図２４に示すように接着スペーサＡＳを形成する。

【0125】

このように作製された対向基板ＣＴは、図２５に示すようにシール材ＳＥによりアレイ基板ＡＲと貼り合わされる。接着スペーサＡＳの先端は、アレイ基板ＡＲ（第１配向膜１５）に接触する。この段階においては、接着スペーサＡＳが本焼成されていない。したがって、接着スペーサＡＳは、架橋が十分に進行していない半硬化状態である。

【0126】

その後、対向基板ＣＴおよびアレイ基板ＡＲを互いに貼り合せた状態で加熱することにより、シール材ＳＥを硬化させる。この熱により、接着スペーサＡＳにおいても架橋が進み、接着スペーサＡＳの先端がアレイ基板ＡＲに接着される。

【0127】

なお、図２４に示す状態においては、接着スペーサＡＳの高さがメインスペーサＭＳの高さより大きくてもよい。この場合、その後の貼り合せにおいて、接着スペーサＡＳの先端がアレイ基板ＡＲに密着しやすい。

【0128】

メインスペーサＭＳ、サブスペーサＳＳおよび接着スペーサＡＳは、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂などの樹脂材料で形成することができる。ただし、メインスペーサＭＳはセルギャップを維持する役割を有することから、十分に架橋が進んでいて潰れにくい性質を有することが好ましい。一方、接着スペーサＡＳは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴを接着する役割を有することから、低架橋で柔軟な性質を有することが好ましい。

【0129】

図２６は、樹脂製のスペーサに加えられる荷重（ｍＮ）と、スペーサの変形量（μｍ）との関係の一例を示すグラフである。この図の例においては、期間Ｔ１（例えば２０秒）においてスペーサに対して徐々に高さ方向の荷重が加えられ、期間Ｔ２（例えば５秒）において荷重が一定とされ、期間Ｔ３（例えば２０秒）において徐々に荷重が低減されている。

【0130】

期間Ｔ１においては、荷重の増加に伴い変形量が増加する。期間Ｔ２においても変形量が増加し、期間Ｔ３においては荷重の減少に伴い変形量が減少する。スペーサが塑性変形するために、荷重が０となった場合でも変形量が０にならない。

【0131】

ここで、期間Ｔ２の完了時における変形量（総変形量）をＤａ、期間Ｔ３の完了時における変形量（塑性変形量）をＤｂと定義する。さらに、スペーサの高さをＨと定義する。この場合、図２６のサイクルにおけるスペーサの総変形率（％）は、Ｄａ／Ｈ×１００と表すことができる。また、当該サイクルにおける復元率（％）は、（Ｄａ－Ｄｂ）／Ｄａ×１００と表すことができる。変形率および復元率は、主にスペーサの材質、加えられる荷重、直径（または断面積）に依存する。メインスペーサＭＳおよび接着スペーサＡＳは、仮に荷重と直径が同じである場合に、同等の変形率を有することが好ましい。

【0132】

また、メインスペーサＭＳは、セルギャップを保つために変形しにくい必要があることから、上述の製造工程において十分に本焼成されていることが好ましい。一方、上述の製造工程においては、接着スペーサＡＳが本焼成されていない状態で対向基板ＣＴとアレイ基板ＡＲが貼り合せられ、その後にシール材ＳＥの硬化時の熱で接着スペーサＡＳが硬化する。この場合、接着スペーサＡＳにおいてはメインスペーサＭＳほどに架橋が進行しにくいため、仮に荷重と直径が同じである場合には、メインスペーサＭＳの復元率よりも接着スペーサＡＳの復元率の方が小さくなる。なお、このように復元率が小さい接着スペーサＡＳであれば、表示パネルＰＮＬに外力が加わった場合でもアレイ基板ＡＲまたは対向基板ＣＴから剥がれにくい。

【0133】

以上の本実施形態のように、メインスペーサＭＳとは別の接着スペーサＡＳによりアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴを接着する場合であっても、上述の各実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0134】

流動性のある接着剤をメインスペーサＭＳの先端やアレイ基板ＡＲに塗布する場合には、この接着剤が必要以上に広がってしまう可能性がある。本実施形態においては接着スペーサＡＳを対向基板ＣＴにパターニングするため、このような接着剤の広がりが生じない。

【0135】

また、本実施形態においては、メインスペーサＭＳが第２配向膜２４で覆われるとともに、接着スペーサＡＳとカラーフィルタ層２２の間に第２配向膜２４が位置している。この場合、図２３および図２４に示したように、第２配向膜２４を焼成した後に接着スペーサＡＳを半硬化の状態で形成できる。仮に、先に接着スペーサＡＳを形成して後に第２配向膜２４を形成する場合、接着スペーサＡＳの架橋反応が完了しない程度の低温で第２配向膜２４を焼成する必要がある。また、接着スペーサＡＳの先端に第２配向膜２４が付着して、アレイ基板ＡＲとの接着性が低下する可能性もある。これらに対し、本実施形態の構成であれば、第２配向膜２４を低温で焼成する必要がないし、接着スペーサＡＳの先端に第２配向膜２４が存在しないのでアレイ基板ＡＲとの接着性も向上する。

【0136】

［第６実施形態］
第６実施形態について説明する。特に言及しない構成については、上述の各実施形態と同様のものを適用できる。

【0137】

図２７は、第６実施形態に係る液晶表示装置６００（以下、表示装置６００と呼ぶ）の概略的な断面図である。表示装置６００は、第１実施形態と同じく、メインスペーサＭＳと、サブスペーサＳＳと、メインスペーサＭＳとアレイ基板ＡＲの間に位置する接着剤ＡＤとを備えている。

【0138】

本実施形態においては、接着剤ＡＤの幅Ｗａｄが、メインスペーサＭＳの先端の幅Ｗｍｓ以下である（Ｗａｄ≦Ｗｍｓ）。メインスペーサＭＳの「先端」は、例えば、メインスペーサＭＳの表面のうち、メインスペーサＭＳの最大高さに対して９０％以上の高さを有する部分を意味する。接着剤ＡＤは、このような先端とアレイ基板ＡＲの間の領域に収まっており、当該領域からはみ出していない。

【0139】

続いて、表示装置６００の製造方法の一例につき、図２８ないし図３０を用いて説明する。対向基板ＣＴにメインスペーサＭＳ、サブスペーサＳＳおよび第２配向膜２４を形成し、これらの上にフォトレジストＲ２を形成する工程までは、第５実施形態と同様である。ただし、本実施形態においては、メインスペーサＭＳとサブスペーサＳＳの高さが同じであってもよい。

【0140】

フォトレジストＲ２を形成した後、図２８に示すように、メインスペーサＭＳの上方に光Ｌ２を照射する（露光）。さらに、薬液を用いて余分なフォトレジストＲ２を除去することにより（現像）、図２９に示すように接着剤ＡＤを形成する。

【0141】

このように作製された対向基板ＣＴは、図３０に示すようにシール材ＳＥによりアレイ基板ＡＲと貼り合わされる。接着剤ＡＤは、アレイ基板ＡＲ（第１配向膜１５）に接触する。この段階においては、接着剤ＡＤが本焼成されていない。したがって、接着剤ＡＤは、架橋が十分に進行していない半硬化状態である。

【0142】

その後、対向基板ＣＴおよびアレイ基板ＡＲを互いに貼り合せた状態で加熱することにより、シール材ＳＥを硬化させる。このときの熱により、接着剤ＡＤにおいても架橋が進み、接着剤ＡＤによってメインスペーサＭＳとアレイ基板ＡＲとが接着される。

【0143】

このように、本実施形態においては、第５実施形態における接着スペーサＡＳと同様の方法で接着剤ＡＤが形成される。すなわち、接着剤ＡＤは、図２９に示す状態において半硬化の固体状である。

【0144】

仮に流動性のある接着剤をメインスペーサＭＳの先端やアレイ基板ＡＲに塗布する場合には、この接着剤が必要以上に広がってしまう。そのため、メインスペーサＭＳの先端とアレイ基板ＡＲの間に収まるように接着剤を配置することが困難である。これに対し、本実施形態における接着剤ＡＤであれば、そのような広がりが生じない。したがって、メインスペーサＭＳの先端とアレイ基板ＡＲの間に収まった接着剤ＡＤを形成できる。

【0145】

第５実施形態における接着スペーサＡＳと同様に、接着剤ＡＤはメインスペーサＭＳに比べて復元率が小さい。ここで、メインスペーサＭＳと接着剤ＡＤとを合わせた合計復元率を想定する。この合計復元率は、メインスペーサＭＳとその先端に接着された接着剤ＡＤに対して所定の荷重を加えた場合の総変形量から両者の塑性変形量を減算し、さらにその値を総変形量で除した値を百分率表記したものに相当する。

【0146】

仮に、メインスペーサＭＳとサブスペーサＳＳの直径（または断面積）が同じであり、かつ加える荷重も同じである場合、接着剤ＡＤが存在することにより、上記合計復元率はサブスペーサＳＳの復元率よりも小さくなる。

【0147】

なお、本実施形態における接着剤ＡＤは、表示領域ＤＡに分散配置された全てのメインスペーサＭＳに対して設けられもよいし、一部のメインスペーサＭＳに対して設けられてもよい。

【0148】

以上、本発明の実施形態として説明した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

【0149】

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【0150】

また、各実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0151】

１００，２００，３００，４００，５００，６００…液晶表示装置、ＰＮＬ…表示パネル、ＡＲ…アレイ基板、ＣＴ…対向基板、ＬＣ…液晶層、ＰＥ…画素電極、ＣＥ…共通電極、ＳＥ…シール材、ＤＡ…表示領域、ＰＡ…周辺領域、ＳＰ…副画素、ＭＳ…メインスペーサ、ＳＳ…サブスペーサ、ＷＬ…壁部、ＡＤ…接着剤，ＡＳ…接着スペーサ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】