JP2014032346A - 液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

【課題】アレイ基板及び対向基板間の隙間を保持することができ、表示品位の低下を抑制することができる液晶表示パネルを提供する。
【解決手段】液晶表示パネルは、アレイ基板と、対向基板と、液晶層と、を備える。アレイ基板は、遮光性のドットパターンＤＰを形成する突出部を有する配線と、ドットパターンの領域内に位置する柱状スペーサＳＳと、第１水平配向膜と、を有している。対向基板は、第２水平配向膜を有し、柱状スペーサＳＳによりアレイ基板との間に隙間を置いて配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、液晶表示パネルに関する。

近年、表示パネルとして、軽量、小型および高精細な液晶表示パネルが開発されている。一般に、液晶表示パネルは、アレイ基板と、このアレイ基板に所定の隙間を置いて対向配置された対向基板と、これら両基板間に挟持された液晶層とを有している。対向基板には、ブラックマトリクス層と、赤色、緑色、青色からなる着色層を有したカラーフィルタとが配置されている。

複数の柱状スペーサは、例えばアレイ基板上に形成されている。複数の柱状スペーサにより、２枚の基板間の隙間は一定に保持されている。アレイ基板及び対向基板には、水平配向膜が形成され、液晶分子の配向は規制されている。

上記柱状スペーサを形成する場合、柱状スペーサ近傍の液晶分子はあまり反応しないため、一画素内で画像表示として利用できる領域が狭くなる恐れがある上記領域が狭くなる場合、表示画像は暗くなってしまう。その他、柱状スペーサ近傍では光が漏れるため、コントラスト比が低下してしまう恐れがある。そこで、表示品位の低下を低減するため、柱状スペーサをブラックマトリクス層に重ねて形成することができる。

特開２００２−９０７２１号公報

ところで、柱状スペーサは、対向基板に接触しているため、対向基板側の水平配向膜を傷付ける恐れがある。通常状態では、柱状スペーサはブラックマトリクス層に重ねられているため、水平配向膜のブラックマトリクス層に重なった領域に傷が付いても表示品位が低下することはない。

しかしながら、水平配向膜のブラックマトリクス層から外れた領域に傷が付いた場合、表示品位の低下を招いてしまう。例えば、液晶表示パネルが撓んだとき、又は液晶表示パネルに局所的な力が加わったとき、アレイ基板と対向基板との相対的な位置がずれ、柱状スペーサが水平配向膜のブラックマトリクス層から外れた領域に接触する恐れがある。すると、上記領域に傷が付き、上記領域における配向規制力（液晶分子の配向を規制する力）が損なわれる恐れがある。配向規制力が損なわれた領域では、液晶分子の配向は乱れ、不良（表示品位低下の原因）となり、例えば表示画面に輝点（黒表示時に白表示）が生じてしまう。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、アレイ基板及び対向基板間の隙間を保持することができ、表示品位の低下を抑制することができる液晶表示パネルを提供することにある。

一実施形態に係る液晶表示パネルは、
遮光性のドットパターンを形成する突出部を有する配線と、前記ドットパターンの領域内に位置する柱状スペーサと、第１水平配向膜と、を有したアレイ基板と、
前記第１水平配向膜と対向した第２水平配向膜を有し、前記柱状スペーサにより前記アレイ基板との間に隙間を置いて配置された対向基板と、
前記アレイ基板及び対向基板間に挟持された液晶層と、を備えている。

また、一実施形態に係る液晶表示パネルは、
遮光性のドットパターンを形成する突出部を有する配線と、柱状スペーサと、第１水平配向膜と、を有したアレイ基板と、
前記第１水平配向膜と対向した第２水平配向膜を有し、前記柱状スペーサにより前記アレイ基板との間に隙間を置いて配置された対向基板と、
前記アレイ基板及び対向基板間に挟持された液晶層と、を備え、
前記ドットパターンは、正規パターンと、ダミーパターンと、を有し、
前記柱状スペーサは、それぞれ前記正規パターンの領域内に位置している。

また、一実施形態に係る液晶表示パネルは、
第１方向に延出し一対の第１突出部を有する信号線と、前記第１方向に直交する第２方向に延出するゲート配線と、前記第１方向に前記ゲート配線に間隔を置き前記第２方向に延出し前記一対の第１突出部とともに遮光性のドットパターンを形成する第２突出部を有する補助容量線と、第１画素と、前記第１画素に前記補助容量線及びゲート配線を挟んで第１方向に隣合う第２画素と、前記第１画素に前記信号線を挟んで前記第２方向に隣合う第３画素と、前記第２画素に前記信号線を挟んで前記第２方向に隣合い前記第３画素に前記補助容量線及びゲート配線を挟んで前記第１方向に隣合う第４画素と、前記ドットパターンの領域内に位置する柱状スペーサと、第１水平配向膜と、を有したアレイ基板と、
前記第２方向に延出し側縁が前記複数のゲート配線及び複数の補助容量線に重ねられた遮光性を有する帯部と、前記第１水平配向膜と対向した第２水平配向膜を有し、前記柱状スペーサにより前記アレイ基板との間に隙間を置いて配置された対向基板と、
前記アレイ基板及び対向基板間に挟持された液晶層と、を備え、
前記一対の第１突出部は、一方が前記信号線及びゲート配線の交差部から前記第２画素に向かって突出し、他方が前記交差部から前記第４画素に向かって突出し、
前記第２突出部は、前記信号線及び補助容量線の交差部から前記第１画素及び第３画素に向かって突出している。

図１は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。 図２は、図１に示した液晶表示パネルの構成及び等価回路を概略的に示す図である。 図３は、上記液晶表示パネルの一画素を概略的に示す平面図である。 図４は、図３の線ＩＶ−ＩＶに沿って示す液晶表示パネルの一部を示す断面図である。 図５は、図３の線Ｖ−Ｖに沿って示す液晶表示パネルの一部を示す断面図である。 図６は、図３の線ＶＩ−ＶＩに沿って示す液晶表示パネルの一部を示す断面図である。 図７は、図３の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿って示す液晶表示パネルの一部を示す断面図である。 図８は、図２に示した対向基板に形成されたブラックマトリクス層を示す平面図である。 図９は、上記液晶表示パネルの画素に対するドットパターンの位置関係を概略的に示す平面図である。 図１０は、第２の実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの画素に対する正規パターン及びダミーパターンの位置関係を概略的に示す平面図である。

以下、図面を参照しながら第１の実施形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。なお、各図において、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、重複する説明は省略する。

図１は、第１の実施形態における液晶表示装置１の構成を概略的に示す図である。
図１に示すように、液晶表示装置１は、アクティブマトリクスタイプの液晶表示パネルＬＰＮ、液晶表示パネルＬＰＮに接続された駆動ＩＣチップ２及びフレキシブル配線基板３、液晶表示パネルＬＰＮを照明するバックライトユニット４などを備えている。

液晶表示パネルＬＰＮは、アレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向して配置された対向基板ＣＴと、これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された図示しない液晶層と、を備えて構成されている。このような液晶表示パネルＬＰＮは、画像を表示するアクティブエリアＡＣＴを備えている。このアクティブエリアＡＣＴには、ｍ×ｎ個のマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸが位置している（但し、ｍ及びｎは自然数である）。

バックライトユニット４は、図示した例では、アレイ基板ＡＲの背面側に配置されている。このようなバックライトユニット４としては、種々の形態が適用可能であり、また、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用したものや冷陰極管（ＣＣＦＬ）を利用したものなどのいずれでも適用可能であり、詳細な構造については説明を省略する。

図２は、図１に示した液晶表示パネルＬＰＮの構成及び等価回路を概略的に示す図である。
図２に示すように、液晶表示パネルＬＰＮは、アクティブエリアＡＣＴにおいて、ｎ本のゲート配線Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）、ｎ本の補助容量線Ｃ（Ｃ１〜Ｃｎ）、ｍ本の信号線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）などを備えている。ゲート配線Ｇ及び補助容量線Ｃは、例えば、第１方向であるＹ方向に沿って交互に並列配置されている。これらのゲート配線Ｇ及び補助容量線Ｃは、第１方向Ｙに交差する第２方向であるＸ方向に沿ってそれぞれ延出しているが、必ずしも直線的に延出していなくてもよい。ここでは、第１方向Ｙと第２方向Ｘとは互いに略直交している。信号線Ｓは、ゲート配線Ｇ及び補助容量線Ｃと交差する。信号線Ｓは、第１方向Ｙに沿ってそれぞれ延出しているが、必ずしも直線的に延出していなくてもよい。なお、ゲート配線Ｇ、補助容量線Ｃ、及び、信号線Ｓは、それらの一部が屈曲していてもよい。

各ゲート配線Ｇは、アクティブエリアＡＣＴの外側に引き出され、ゲートドライバＧＤに接続されている。各信号線Ｓは、アクティブエリアＡＣＴの外側に引き出され、ソースドライバＳＤに接続されている。これらのゲートドライバＧＤ及びソースドライバＳＤの少なくとも一部は、例えば、アレイ基板ＡＲに形成され、コントローラを内蔵した駆動ＩＣチップ２と接続されている。

各画素ＰＸは、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥなどを備えている。補助容量ＣＳは、例えば補助容量線Ｃと後述する補助容量電極Ｆとの間に形成される。なお、本実施形態において、画素電極ＰＥはアレイ基板ＡＲに形成され、共通電極ＣＥは対向基板ＣＴに形成される。

スイッチング素子ＳＷは、例えば、ｎチャネル薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成されている。このスイッチング素子ＳＷは、ゲート配線Ｇ及び信号線Ｓと電気的に接続されている。アクティブエリアＡＣＴには、ｍ×ｎ個のスイッチング素子ＳＷが形成されている。

画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷに電気的に接続されている。アクティブエリアＡＣＴには、ｍ×ｎ個の画素電極ＰＥが形成されている。共通電極ＣＥは、例えばコモン電位であり、液晶層ＬＱを介して複数の画素ＰＸの画素電極ＰＥに対して共通に配置されている。補助容量線Ｃは、補助容量電圧が印加される電圧印加部ＶＣＳと電気的に接続されている。

アレイ基板ＡＲは、アクティブエリアＡＣＴの外側に形成された給電部ＶＳを備えている。共通電極ＣＥは、図示しない導電部材を介して、アレイ基板ＡＲに形成された給電部ＶＳと電気的に接続されている。

図３は、液晶表示パネルＬＰＮの一画素ＰＸを概略的に示す平面図である。なお、図３においては、アレイ基板ＡＲ側の構成のみを図示している。但し、画素電極ＰＥの図示は省略している。

図４は、図３の線ＩＶ−ＩＶに沿って示す液晶表示パネルの一部を示す断面図である。図５は、図３の線Ｖ−Ｖに沿って示す液晶表示パネルの一部を示す断面図である。図６は、図３の線ＶＩ−ＶＩに沿って示す液晶表示パネルの一部を示す断面図である。図７は、図３の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿って示す液晶表示パネルの一部を示す断面図である。

図３、図４、図５、図６及び図７に示すように、アレイ基板ＡＲは、例えば、ガラス基板やプラスチック基板などの光透過性を有する第１絶縁基板１０を用いて形成されている。このアレイ基板ＡＲは、第１絶縁基板１０の対向基板ＣＴに対向する側に、スイッチング素子ＳＷ、補助容量ＣＳ、画素電極ＰＥ、柱状スペーサＳＳ、第１水平配向膜ＡＬ１などを備えている。

第１絶縁基板１０上には、補助容量電極Ｆ及び半導体層ＳＣが設けられている。なお、第１絶縁基板１０、並びに補助容量電極Ｆ及び半導体層ＳＣの間には、絶縁膜であるアンダーコート層が介在していてもよい。

半導体層ＳＣ及び補助容量電極Ｆは、同一層に設けられ、同一材料で一体に形成されている。この実施形態において、補助容量電極Ｆ及び半導体層ＳＣは、ポリシリコンによって形成されているが、アモルファスシリコンによって形成されていてもよい。半導体層ＳＣは、信号線Ｓと対向し信号線Ｓに電気的に接続されたソース領域ＳＣＳと、補助容量電極から連続的に形成されたドレイン領域ＳＣＤと、を有している。

補助容量電極Ｆ及び半導体層ＳＣは、第１絶縁膜としてのゲート絶縁膜１１によって覆われている。また、ゲート絶縁膜１１は、第１絶縁基板１０の上にも配置されている。

ゲート絶縁膜１１上には、補助容量線Ｃと、ゲート配線Ｇとが設けられている。補助容量線Ｃは、第２方向Ｘに沿って延出し、帯状に形成されている。画素ＰＸにおいて、補助容量線Ｃは下側端部に配置されている。補助容量線Ｃは、複数の補助容量電極Ｆと対向している。補助容量電極Ｆ及び補助容量線Ｃは補助容量ＣＳを形成している。

補助容量線Ｃは、複数のドットパターンＤＰを出現させる複数の突出部Ｃａを有している。複数の突出部Ｃａは、補助容量線Ｃの帯部の一側縁から外側に突出して形成されている。突出部Ｃａは、後述するブラックマトリクス層ＢＭの第１帯部ＢＭ１から外れて位置している。突出部Ｃａは遮光部として機能するため、配向規制力の低下に伴う表示品位の低下の抑制に寄与している。

突出部Ｃａの形状は、半円形状である。このため、画素ＰＸの開口率の低下を抑制しつつ、表示品位の低下の抑制に寄与することができる。なお、突出部Ｃａの形状は、種々変形可能であり、三角形や台形などでもよく、この場合も上記の効果を得ることができる。突出部Ｃａの形状は、矩形状であってもよい。この場合、上記の場合に比べて画素ＰＸの開口率の低下を招くが、表示品位の低下の抑制に寄与することができる。

ゲート配線Ｇは、補助容量線Ｃと同一層に設けられている。ゲート配線Ｇは、第２方向Ｘに沿って延出し、帯状に形成されている。画素ＰＸにおいて、ゲート配線Ｇは下側端部に配置されている。より詳しくは、ゲート配線Ｇは、当該画素ＰＸとその下側の画素との境界に跨って配置されている。

ゲート配線Ｇは半導体層ＳＣと対向している。ゲート配線Ｇは、第１方向Ｙに突出したゲート電極Ｇｅを有している。ゲート電極Ｇｅも半導体層ＳＣと対向している。半導体層ＳＣ及びゲート配線Ｇは、ダブルゲート型の薄膜トランジスタであるスイッチング素子ＳＷを形成している。また、図示した例では、スイッチング素子ＳＷは、トップゲート型の薄膜トランジスタであるが、ボトムゲート型の薄膜トランジスタであってもよい。補助容量線Ｃ及びゲート配線Ｇは、同一材料を用いて同一工程で形成可能である。

ゲート絶縁膜１１、補助容量線Ｃ及びゲート配線Ｇ上に、第２絶縁膜としての第１層間絶縁膜１２が設けられている。補助容量線Ｃ及びゲート配線Ｇは、第１層間絶縁膜１２によって覆われている。また、この第１層間絶縁膜１２は、ゲート絶縁膜１１の上にも配置されている。なお、ゲート絶縁膜１１及び第１層間絶縁膜１２は、例えば、酸化シリコン及び窒化シリコンなどの無機系の絶縁材料によって形成されている。

第１層間絶縁膜１２上に、信号線Ｓ及び接続電極Ｉが設けられている。信号線Ｓは、第１方向Ｙに沿って延出し、帯状に形成されている。信号線Ｓは、半導体層ＳＣのソース領域ＳＣＳと対向している。信号線Ｓは、ゲート絶縁膜１１及び第１層間絶縁膜１２を貫通するコンタクトホールを通って半導体層ＳＣのソース領域ＳＣＳに接続されている。信号線Ｓは、第２方向Ｘに隣合う画素ＰＸの境界に跨って配置されている。

信号線Ｓは、複数のドットパターンＤＰを出現させる複数の突出部Ｓａを有している。複数の突出部Ｓａは、信号線Ｓの帯部の両側縁から外側に突出して形成されている。突出部Ｓａは、後述するブラックマトリクス層ＢＭの第１帯部ＢＭ１から外れて位置している。突出部Ｓａは、ゲート配線Ｇの一部に重ねられ、ゲート配線Ｇとの間からの光漏れを防止している。突出部Ｓａは遮光部として機能するため、配向規制力の低下に伴う表示品位の低下の抑制に寄与している。

隣合う一対の突出部Ｓａの形状は、半円形状である。このため、画素ＰＸの開口率の低下を抑制しつつ、表示品位の低下の抑制に寄与することができる。なお、一対の突出部Ｃａの形状は、種々変形可能であり、三角形、台形、矩形状などであってもよい。

ここで、補助容量線Ｃ及びゲート配線Ｇ、並びに信号線Ｓは、格子状に設けられている。ドットパターンＤＰは、補助容量線Ｃ及びゲート配線Ｇ、並びに信号線Ｓの交差部に出現されている。この実施形態において、ドットパターンＤＰの形状は、円形である。

接続電極Ｉは、半導体層ＳＣのドレイン領域ＳＣＤと対向している。接続電極Ｉは、ゲート絶縁膜１１及び第１層間絶縁膜１２を貫通するコンタクトホールを通って半導体層ＳＣのドレイン領域ＳＣＤに電気的に絶縁されている。

信号線Ｓ及び接続電極Ｉは、同一材料を用いて同一工程で形成することができる。信号線Ｓ及び接続電極Ｉは、モリブデン、アルミニウム、タングステン、チタンなどの導電材料によって形成されている。

第１層間絶縁膜１２、信号線Ｓ及び接続電極Ｉ上に、第３絶縁膜としての第２層間絶縁膜１３が設けられている。信号線Ｓ及び接続電極Ｉは、第２層間絶縁膜１３によって覆われている。第２層間絶縁膜１３は、第１層間絶縁膜１２の上にも配置されている。第２層間絶縁膜１３は、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの各種有機材料によって形成されている。また、第２層間絶縁膜１３は、平坦化膜としても機能している。

第２層間絶縁膜１３上に、画素電極ＰＥが設けられている。画素電極ＰＥは、矩形状に形成され、画素ＰＸの開口部に対向している。画素電極ＰＥの周縁は、補助容量線Ｃ、ゲート配線Ｇ及び信号線Ｓに重ねられている。画素電極ＰＥは、接続電極Ｉに対向した突出部を有している。画素電極ＰＥの突出部は、第２層間絶縁膜１３を貫通するコンタクトホールを通って接続電極Ｉに電気的に絶縁されている。画素電極ＰＥは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）又はインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。

柱状スペーサＳＳは、第２層間絶縁膜１３上に設けられている。この実施形態において、柱状スペーサＳＳは、画素電極ＰＥから外れて第２層間絶縁膜１３上にのみ形成されているが、柱状スペーサＳＳの一部が画素電極ＰＥの端部上に形成されていてもよい。柱状スペーサＳＳは、ドットパターンＤＰの領域内に位置している。各ドットパターンＤＰに１つの柱状スペーサＳＳが設けられている。この実施形態において、柱状スペーサＳＳは、ドットパターンＤＰの中央部に位置している。また、柱状スペーサＳＳが、信号線Ｓと第１帯部ＢＭ１との交差部に位置していると言うことができる。柱状スペーサＳＳは、例えば、樹脂材料によってアレイ基板ＡＲに一体的に形成されている。

第１水平配向膜ＡＬ１は、アレイ基板ＡＲの対向基板ＣＴと対向する面に配置され、アクティブエリアＡＣＴの略全体に亘って延在している。この第１水平配向膜ＡＬ１は、画素電極ＰＥ及び柱状スペーサＳＳを覆い、第２層間絶縁膜１３の上にも配置されている。第１水平配向膜ＡＬ１は、液晶層ＬＱに接している。第１水平配向膜ＡＬ１は、例えばポリイミドを利用して形成されている。第１水平配向膜ＡＬ１には、液晶分子を初期配向させるための配向処理（ラビング、光配向処理）が施されている。

図８は、図２に示した対向基板ＣＴに形成されたブラックマトリクス層ＢＭを示す平面図である。
図４、図５、図６、図７及び図８に示すように、一方、対向基板ＣＴは、例えば、ガラス基板やプラスチック基板などの光透過性を有する第２絶縁基板２０を用いて形成されている。対向基板ＣＴは、第２絶縁基板２０のアレイ基板ＡＲに対向する側に、ブラックマトリクス層ＢＭ、カラーフィルタＣＦ、共通電極ＣＥ、第２水平配向膜ＡＬ２などを備えている。

ブラックマトリクス層ＢＭは、遮光性を有し、各画素ＰＸを区画するように格子状に形成されている。ブラックマトリクス層ＢＭは、画素電極ＰＥと対向する開口ＡＰを有している。ブラックマトリクス層ＢＭは、複数の第１帯部ＢＭ１及び複数の第２帯部ＢＭ２を有している。

第１帯部ＢＭ１は、ゲート配線Ｇ及び補助容量線Ｃと平行に第２方向Ｘに延出し、帯状に形成されている。第１帯部ＢＭ１の側縁は、ゲート配線Ｇ及び補助容量線Ｃに重ねられている。第１帯部ＢＭ１は、ゲート配線Ｇ及び補助容量線Ｃの間からの光漏れを防止している。第２帯部ＢＭ２は、信号線Ｓと平行に第１方向Ｙに延出し、帯状に形成されている。第２帯部ＢＭ２は、信号線Ｓに対向している。この実施形態において、第２帯部ＢＭ２の幅は、信号線Ｓの幅と同等である。

カラーフィルタＣＦは、第２絶縁基板２０及びブラックマトリクス層ＢＭ上に形成されている。カラーフィルタＣＦは、各画素ＰＸに対応して配置されている。カラーフィルタＣＦは、赤色の着色層ＣＦＲ、緑色の着色層ＣＦＧ、青色の着色層ＣＦＢを有している。各着色層ＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、第１方向Ｙに延出して形成されている。各着色層ＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、開口ＡＰに対向配置されている。各着色層ＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢの側縁は、ブラックマトリクス層ＢＭ（第２帯部ＢＭ２）に乗り上げている。着色層同士の境界は、ブラックマトリクス層ＢＭと重なる位置にある。

第２方向Ｘに隣合う画素ＰＸには、互いに色の異なる着色層が配置されている。例えば、着色層は、上記のように赤色、青色、緑色といった３原色にそれぞれ着色された樹脂材料によって形成されている。着色層ＣＦＲは赤色画素に対応して配置されている。着色層ＣＦＢＧは緑色画素に対応して配置されている。着色層ＣＦＢは青色画素に対応して配置されている。

なお、カラーフィルタＣＦ上には、図示しないオーバーコート層を配置してもよい。これにより、ブラックマトリクス層ＢＭ及びカラーフィルタＣＦの表面の凹凸の影響を緩和することができる。

共通電極ＣＥは、カラーフィルタＣＦ（オーバーコート層）上に形成されている。共通電極ＣＥはべた電極である。共通電極ＣＥは、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成されている。

第２水平配向膜ＡＬ２は、対向基板ＣＴのアレイ基板ＡＲと対向する面に配置され、アクティブエリアＡＣＴの略全体に亘って延在している。第２水平配向膜ＡＬ２は、共通電極ＣＥ上に形成され、共通電極ＣＥを覆っている。第２水平配向膜ＡＬ２は、液晶層ＬＱに接している。第２水平配向膜ＡＬ２は、例えばポリイミドを利用して形成されている。第２水平配向膜ＡＬ２には、液晶分子を初期配向させるための配向処理（ラビング、光配向処理）が施されている。

図４乃至図７に示すように、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、それぞれの第１水平配向膜ＡＬ１及び第２水平配向膜ＡＬ２が対向するように隙間を置いて配置されている。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間の隙間は、複数の柱状スペーサＳＳにより保持されている。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、これら両基板の周縁部に設けられた枠状のシール材により貼り合わせられている。液晶層ＬＱは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとシール材とで囲まれた空間に形成されている。液晶層ＬＱは、図示しない液晶分子を含んでいる。

アレイ基板ＡＲ（第１絶縁基板１０）の外面には、第１光学素子ＯＤ１が接着剤などにより貼付されている。第１光学素子ＯＤ１は、第１偏光軸を有する第１偏光板ＰＬ１を含んでいる。また、対向基板ＣＴ（第２絶縁基板２０）の外面には、第２光学素子ＯＤ２が接着剤などにより貼付されている。第２光学素子ＯＤ２は、第２偏光軸を有する第２偏光板ＰＬ２を含んでいる。

図１及び図４乃至図７に示すように、バックライトユニット４からのバックライトは、その一部が第１偏光板ＰＬ１を透過し、液晶表示パネルＬＰＮに入射する。液晶表示パネルＬＰＮに入射した光の偏光状態は、液晶層ＬＱを通過する際に液晶分子ＬＭの配向状態によって異なる。白表示時においては、液晶層ＬＱを通過した光は、第２偏光板ＰＬ２によって吸収される。一方、白表示時においては、液晶層ＬＱを通過した光は、第２偏光板ＰＬ２も透過する。
上記のように、液晶表示装置１が形成されている。

ここで、上記第１の実施形態に係る液晶表示装置は、次に示すようにも規定することができる。
信号線Ｓの一対の突出部Ｓａと、補助容量線Ｃの突出部Ｃａとは、ドットパターンＤＰを形成している。柱状スペーサＳＳはドットパターンＤＰの領域内に位置している。

隣合う４画素に着目し、左上の画素を第１画素、左下の画素を第２画素、右上の画素を第３画素、右下の画素を第４画素とする。第２画素は、第１画素に補助容量線Ｃ及びゲート配線Ｇを挟んで第１方向Ｙに隣合う。第３画素は、第１画素に信号線Ｓを挟んで第２方向Ｘに隣合う。第４画素は、第２画素に信号線Ｓを挟んで第２方向Ｘに隣合い第３画素に補助容量線Ｃ及びゲート配線Ｇを挟んで第１方向Ｙに隣合う。

第１突出部Ｓａは、一方が信号線Ｓ及びゲート配線Ｇの交差部から第２画素に向かって突出し、他方が上記交差部から第４画素に向かって突出している。第２突出部Ｃａは、信号線Ｓ及び補助容量線Ｃの交差部から第１画素及び第３画素に向かって突出している。

次に、上記ドットパターンＤＰの配置について説明する。図９は、液晶表示パネルＬＰＮの画素ＰＸに対するドットパターンＤＰの位置関係を概略的に示す平面図である。

図９に示すように、複数のドットパターンＤＰは、例えば複数の第１直線Ｌ１上に間隔を置いて並べられている。この実施形態において、複数のドットパターンＤＰは、第１直線Ｌ１上に等間隔に並べられている。複数の第１直線Ｌ１は、平行であり、間隔を置いて並べられている。

次いで、液晶表示パネルＬＰＮの開口率及び液晶表示装置の表示画像の輝度レベルについて説明する。
まず、本願発明者は、本実施形態に係る、液晶表示パネルＬＰＮの画面全体の開口率と、液晶表示装置１の表示画像の輝度レベルとを測定した。また、比較例に係る、液晶表示パネルの画面全体の開口率と、液晶表示装置の表示画像の輝度レベルとについても測定した。なお、両輝度レベルは、同一条件で測定した。ここで、比較例の液晶表示装置（液晶表示パネル）において、補助容量線Ｃが複数の突出部Ｃａ無しに形成され、信号線Ｓが複数の突出部Ｓａ無しに形成されているものと仮定している。

（開口率）
比較例の液晶表示パネルの画面全体の開口率を１として規格化したところ、本実施形態に係る液晶表示パネルＬＰＮの画面全体の開口率は０．９９であった。

（輝度レベル）
比較例の液晶表示装置の表示画像の輝度レベルを１として規格化したところ、本実施形態に係る液晶表示装置１の表示画像の輝度レベルは０．９９であった。上記輝度レベルは、上記開口率と比例する関係にある。

上記のように構成された第１の実施形態に係る液晶表示装置によれば、液晶表示パネルＬＰＮは、アレイ基板ＡＲと、対向基板ＣＴと、液晶層ＬＱと、を備えている。アレイ基板ＡＲは、遮光性を有する複数の配線（複数の補助容量線Ｃ、複数のゲート配線Ｇ、複数の信号線Ｓ）と、複数の柱状スペーサＳＳと、第１水平配向膜ＡＬ１と、を有している。対向基板ＣＴは、第２水平配向膜ＡＬ２を有している。

補助容量線Ｃは、複数のドットパターンＤＰを出現させる複数の突出部Ｃａを有している。信号線Ｓは、複数のドットパターンＤＰを出現させる複数の突出部Ｓａを有している。柱状スペーサＳＳはドットパターンＤＰの領域内に位置している。柱状スペーサＳＳを配置した個所にのみドットパターンＤＰを形成している。

アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの相対的な位置ずれにより、柱状スペーサＳＳが正規の位置からずれて第２水平配向膜ＡＬ２に傷を付け、第２水平配向膜ＡＬ２による配向規制力が損なわれる領域が生じる恐れがある。上記領域では、液晶分子の配向が乱れることになる。しかしながら、上記のように、第２水平配向膜ＡＬ２に傷が付く（配向規制力が損なわれる）恐れのある領域には、ドットパターンＤＰが重なっている。

このため、ドットパターンＤＰを設けることにより表示不良（表示品位低下）となる事態を回避することができ、例えば、表示画面に輝点（黒表示時に白表示）が生じる事態を回避することができる。

ドットパターンＤＰは、補助容量線Ｃ及び複数のゲート配線Ｇ、並びに複数の信号線Ｓの交差部に出現されている。柱状スペーサＳＳは、ドットパターンＤＰの中央部に位置している。このため、突出部Ｃａ及び突出部Ｓａによる液晶表示パネルＬＰＮの画面全体の開口率（液晶表示装置１の表示画像の輝度レベル）の低下を１％に抑制しつつ、表示品位の低下を抑制することができる。また、この実施形態において、ドットパターンＤＰの形状は円形であるため、上記開口率（輝度レベル）の低下の抑制に一層寄与することができる。

上記のことから、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴ間の隙間を保持することができ、表示品位の低下を抑制することができる液晶表示パネルＬＰＮ及び液晶表示パネルＬＰＮを備えた液晶表示装置１を得ることができる。

次に、第２の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。この実施形態において、上述した第１の実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。図１０は、第２の実施形態に係る液晶表示装置１の液晶表示パネルＬＰＮの画素ＰＸに対する正規パターンＤＰＲ及びダミーパターンＤＰＤの位置関係を概略的に示す平面図である。

図１０に示すように、複数のドットパターンＤＰは、複数の正規パターンＤＰＲと、複数のダミーパターンＤＰＤと、を有している。なお、この実施形態に係る液晶表示パネルＬＰＮは上記第１の実施形態に係る液晶表示パネルＬＰＮに複数のダミーパターンＤＰＤを付加して形成されている、と言うことができる。正規パターンＤＰＲは上記第１の実施形態に係るドットパターンＤＰと同一のものであると言うことができる。柱状スペーサＳＳは、正規パターンＤＰＲに１つずつ設けられ、正規パターンＤＰＲの領域内に位置している。

ダミーパターンＤＰＤは、正規パターンＤＰＲと同様に形成されている。例えば、ダミーパターンＤＰＤは、補助容量線Ｃ、ゲート配線Ｇ及び第１帯部ＢＭ１、並びに信号線Ｓの交差部に出現されている。但し、ダミーパターンＤＰＤには柱状スペーサＳＳは設けられていない。

複数のダミーパターンＤＰＤは、第２直線Ｌ２上に間隔を置いて並べられている。この実施形態において、複数のダミーパターンＤＰＤは、第２直線Ｌ２上に等間隔に並べられている。第２直線Ｌ２は、第１直線Ｌ１に平行であり、第１直線Ｌ１に間隔を置いた線である。

第２方向Ｘにおける画素ＰＸのピッチＰ１は、１５乃至６０μｍの範囲内に設定されている。なお、ピッチＰ１は、信号線Ｓのピッチ、及び第２帯部ＢＭ２のピッチでもある。第１方向Ｙにおける画素ＰＸのピッチＰ２は、４０乃至１８０μｍの範囲内に設定されている。なお、ピッチＰ２は、ゲート配線Ｇのピッチ、補助容量線Ｃのピッチ、及び第１帯部ＢＭ１のピッチでもある。

正規パターンＤＰＲとダミーパターンＤＰＤとの間隔Ｉａは、８０乃至１８０μｍの範囲内である。例えば、この実施形態において、第２方向Ｙに並んだ正規パターンＤＰＲとダミーパターンＤＰＤとの間隔Ｉａが最小であり、１００μｍである。
上記のように、液晶表示装置１が形成されている。

次に、液晶表示パネルＬＰＮの開口率及び液晶表示装置の表示画像の輝度レベルについて説明する。
まず、本願発明者は、本実施形態に係る、液晶表示パネルＬＰＮの画面全体の開口率と、液晶表示装置１の表示画像の輝度レベルとを測定した。また、比較例に係る、液晶表示パネルの画面全体の開口率と、液晶表示装置の表示画像の輝度レベルとについても測定した。なお、両輝度レベルは、同一条件で測定した。ここで、比較例の液晶表示装置（液晶表示パネル）において、補助容量線Ｃが複数の突出部Ｃａ無しに形成され、信号線Ｓが複数の突出部Ｓａ無しに形成され、正規パターンＤＰＲ及びダミーパターンＤＰＤの両方が形成されていないものと仮定している。

（開口率）
比較例の液晶表示パネルの画面全体の開口率を１として規格化したところ、本実施形態に係る液晶表示パネルＬＰＮの画面全体の開口率は０．９９であった。

（輝度レベル）
比較例の液晶表示装置の表示画像の輝度レベルを１として規格化したところ、本実施形態に係る液晶表示装置１の表示画像の輝度レベルは０．９９であった。上記輝度レベルは、上記開口率と比例する関係にある。

上記のように構成された第２の実施形態に係る液晶表示装置によれば、液晶表示パネルＬＰＮは、アレイ基板ＡＲと、対向基板ＣＴと、液晶層ＬＱと、を備えている。補助容量線Ｃは、複数のドットパターンＤＰを出現させる複数の突出部Ｃａを有している。信号線Ｓは、複数のドットパターンＤＰを出現させる複数の突出部Ｓａを有している。柱状スペーサＳＳはドットパターンＤＰの領域内に位置している。このため、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

複数のドットパターンＤＰは、柱状スペーサＳＳが位置する複数の正規パターンＤＰＲだけでなく、柱状スペーサＳＳから外れた複数のダミーパターンＤＰＤも有している。複数のドットパターンＤＰの粗密が少なくなるように、複数のダミーパターンＤＰＤが付加されている。これにより、ドットパターンＤＰの並びが、スジ、ムラとして視認される事態を回避することができる。なお、複数のドットパターンＤＰが複数のダミーパターンＤＰＤを有していない場合、複数の正規パターンＤＰＲの並びが、スジ、ムラとして視認される恐れがあるものである。

また、ダミーパターンＤＰＤに柱状スペーサＳＳを設けない構成とすることにより、液晶層ＬＱ形成時の液晶材料の広がりが妨げられ難くなるため、液晶層ＬＱの形成にかかる時間の長期化を低減することができる。

上記のことから、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴ間の隙間を保持することができ、表示品位の低下を抑制することができる液晶表示パネルＬＰＮ及び液晶表示パネルＬＰＮを備えた液晶表示装置１を得ることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、上記比較例の液晶表示パネルの画面全体の開口率を１として規格化した場合、本実施形態に係る液晶表示パネルＬＰＮの画面全体の開口率は０．９８乃至０．９９の範囲内であればよい。また、上記比較例の液晶表示装置の表示画像の輝度レベルを１として規格化した場合、本実施形態に係る液晶表示装置１の表示画像の輝度レベルは０．９８乃至０．９９の範囲内であればよい。好ましくは、輝度レベルは、ドットパターンの無い液晶表示装置と比較して１％程度の低下になるようにドットパターンＤＰ及びダミーパターンＤＰＮを配置するようにすれば、液晶表示パネルＬＰＮの画面全体の開口率（液晶表示装置１の表示画像の輝度レベル）の低下を抑制しつつ、表示品位の低下を抑制することができる。言い換えれば、ドットパターンＤＰのみで占める面積、あるいは、ドットパターンＤＰとダミーパターンＤＰＮの占める面積は、画素からなる表示領域の全面積の０．４％以上０．８％以下にすることにより、表示画像の輝度レベルの低下を抑制しつつ、表示品位の低下を抑制することができる。

また、ドットパターンＤＰ、ダミーパターンＤＰＤは、赤色と青色のカラーフィルタの境界に跨って配置されると、それぞれのパターンが視認し難く表示品位の低下を抑制できる。

アレイ基板ＡＲに形成された配線の少なくとも１つが、ドットパターンＤＰを出現させる複数の突出部を有していればよい。例えば、ゲート配線Ｇが略画素中央部に配置され、補助容量線Ｃが第１方向Ｙに隣合う画素ＰＸの境界に跨って配置されている場合、補助容量線Ｃのみ複数の突出部Ｃａを有していてもよい。複数の突出部Ｃａは、補助容量線Ｃの帯部の一側縁にのみ形成されていてもよく、両側縁に形成されていてもよい。そして、補助容量線ＣでのみドットパターンＤＰを形成することができる。
スイッチング素子ＳＷの特性に影響が無い場合、ゲート配線Ｇが複数のドットパターンＤＰを出現させる複数の突出部を有していてもよい。

１…液晶表示装置、ＬＰＮ…液晶表示パネル、ＡＲ…アレイ基板、ＰＸ…画素、Ｃ…補助容量線、Ｃａ…突出部、Ｇ…ゲート配線、Ｓ…信号線、Ｓａ…突出部、ＤＰ…ドットパターン、ＤＰＲ…正規パターン、ＤＰＤ…ダミーパターン、ＳＳ…柱状スペーサ、ＡＬ１…水平配向膜、ＣＴ…対向基板、ＢＭ…ブラックマトリクス層、ＢＭ１…第１帯部、ＢＭ２…第２帯部、ＡＬ２…水平配向膜、ＬＱ…液晶層、Ｌ１…第１直線、Ｌ２…第２直線、Ｉａ…間隔。

Claims (10)

1. 遮光性のドットパターンを形成する突出部を有する配線と、前記ドットパターンの領域内に位置する柱状スペーサと、第１水平配向膜と、を有したアレイ基板と、
   前記第１水平配向膜と対向した第２水平配向膜を有し、前記柱状スペーサにより前記アレイ基板との間に隙間を置いて配置された対向基板と、
   前記アレイ基板及び対向基板間に挟持された液晶層と、を備えている液晶表示パネル。
2. 遮光性のドットパターンを形成する突出部を有する配線と、柱状スペーサと、第１水平配向膜と、を有したアレイ基板と、
   前記第１水平配向膜と対向した第２水平配向膜を有し、前記柱状スペーサにより前記アレイ基板との間に隙間を置いて配置された対向基板と、
   前記アレイ基板及び対向基板間に挟持された液晶層と、を備え、
   前記ドットパターンは、正規パターンと、ダミーパターンと、を有し、
   前記柱状スペーサは、前記正規パターンの領域内に位置している液晶表示パネル。
3. 前記配線は、格子状に設けられ、
   前記ドットパターンは、前記配線の交差部に形成されている請求項１又は２に記載の液晶表示パネル。
4. 前記配線は、ゲート配線と、前記ゲート配線に間隔を置き前記ゲート配線に平行な補助容量線と、前記ゲート配線及び補助容量線に直交した信号線と、を有し、
   前記対向基板は、前記ゲート配線及び補助容量線と平行に帯状に延び側縁が前記ゲート配線及び補助容量線に重ねられた遮光性を有する帯部を有し、
   前記ドットパターンは、前記ゲート配線、補助容量線及び帯部、並びに前記信号線の交差部に形成されている請求項１又は２に記載の液晶表示パネル。
5. 前記配線は、補助容量線と、前記補助容量線に直交した信号線と、を有し、
   前記補助容量線は、前記突出部を有している請求項１又は２に記載の液晶表示パネル。
6. 前記配線が前記突出部無しに形成されているものと仮定した場合の画面全体の開口率を１とすると、
   前記配線が前記突出部を有している場合の前記画面全体の開口率は、０．９８乃至０．９９の範囲内である請求項１又は２に記載の液晶表示パネル。
7. 前記配線は、ゲート配線と、前記ゲート配線に間隔を置き前記ゲート配線に平行な補助容量線と、前記ゲート配線及び補助容量線に直交した信号線と、を有し、
   前記信号線とこの信号線に隣接する信号線のピッチは、１５乃至６０μｍの範囲内であり、
   前記正規パターンと前記ダミーパターンとの間隔は、８０乃至１８０μｍの範囲内である請求項２に記載の液晶表示パネル。
8. 前記正規パターンは、第１直線上に並べられ、
   前記ダミーパターンは、前記第１直線に平行であり前記第１直線に間隔を置いた第２直線上に並べられている請求項２に記載の液晶表示パネル。
9. 前記対向基板は、赤色、緑色、青色のカラーフィルタを備え、
   前記突出部は、前記赤色と青色のカラーフィルタの境界に跨って配置されている請求項１又は２に記載の液晶表示パネル。
10. 第１方向に延出し一対の第１突出部を有する信号線と、前記第１方向に直交する第２方向に延出するゲート配線と、前記第１方向に前記ゲート配線に間隔を置き前記第２方向に延出し前記一対の第１突出部とともに遮光性のドットパターンを形成する第２突出部を有する補助容量線と、第１画素と、前記第１画素に前記補助容量線及びゲート配線を挟んで第１方向に隣合う第２画素と、前記第１画素に前記信号線を挟んで前記第２方向に隣合う第３画素と、前記第２画素に前記信号線を挟んで前記第２方向に隣合い前記第３画素に前記補助容量線及びゲート配線を挟んで前記第１方向に隣合う第４画素と、前記ドットパターンの領域内に位置する柱状スペーサと、第１水平配向膜と、を有したアレイ基板と、
    前記第２方向に延出し側縁が前記複数のゲート配線及び複数の補助容量線に重ねられた遮光性を有する帯部と、前記第１水平配向膜と対向した第２水平配向膜を有し、前記柱状スペーサにより前記アレイ基板との間に隙間を置いて配置された対向基板と、
    前記アレイ基板及び対向基板間に挟持された液晶層と、を備え、
    前記一対の第１突出部は、一方が前記信号線及びゲート配線の交差部から前記第２画素に向かって突出し、他方が前記交差部から前記第４画素に向かって突出し、
    前記第２突出部は、前記信号線及び補助容量線の交差部から前記第１画素及び第３画素に向かって突出している液晶表示パネル。

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