JP2000227596A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 配向乱れによる表示むらを防止する。 【解決手段】 基板の遮光領域内に形成されたスペーサ
を被って配向処理がなされた配向膜を備え、前記配向膜
の配向処理の方向が前記遮光領域の境界線とほぼ平行に
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】本発明は液晶表示装置に係
り、特に、液晶を介して互いに対向配置される透明基板
の間に介在されるスペーサを備える液晶表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】液晶を介して互いに対向配置される透明
基板の間にスペーサを介在させることによって、液晶の
層厚を一定とすることができ、表示むらの発生を防止す
ることができる。
【０００３】このスペーサとしては、たとえばビーズ状
のものがあり、一方の基板の液晶側の面に該スペーサを
散在させた状態で他方の基板を対向配置させるようにな
っている。
【０００４】しかし、このビーズ状のスペーサは、凹凸
がある基板面に散在させることから、あるスペーサは凹
部に他のスペーサは凸部に位置づけられてしまい、他方
の基板を対向配置させても、それらの基板のギャップは
所定どおりにならない場合がある。
【０００５】これに対して、他のスペーサとして、一方
の基板の液晶側の面に予め該基板の所定の個所に固定さ
せて形成したものがある。
【０００６】この場合、凹凸がある基板面のうちたとえ
ば凹部に該スペーサを形成することによって、他方の基
板を対向配置させた際に、それらの基板のギャップは所
定どおりに設定できるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、後者のスペー
サは、それを形成した後に該スペーサを被って配向膜の
材料膜を形成し、該スペーサによって突起部が発生して
いる前記材料膜を配向処理をしなければならず、該配向
膜にいわゆる配向乱れを生じさせてしまうことが確認さ
れた。
【０００８】すなわち、配向処理は該材料膜面に沿って
一定方向にローラを回転させて行い、この際に、該スペ
ーサが形成されている突起部の背面に所定どおりの配向
ができなくなってしまうからである。
【０００９】スペーサは画素の集合である表示部内に形
成されることから、この配向乱れは、他の部分と異なる
表示状態を引き起こし、いわゆる表示むらの原因となっ
てしまうことになる。
【００１０】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、その目的は配向乱れによる表示むらのない
液晶表示装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００１２】すなわち、本発明による液晶表示装置は、
基板の遮光領域内に形成されたスペーサを被って配向処
理がなされた配向膜と、前記配向膜の配向処理の方向が
前記遮光領域の境界線とほぼ平行になっていることを特
徴とするものである。
【００１３】このように構成された液晶表示装置は、開
口率を向上させるため、必要最小限の面積で形成した遮
光領域（ブラックマトリックス等）内に、スペーサに起
因する配向膜の配向乱れを該遮光領域によって覆い隠さ
れるようにしている。
【００１４】このため、該配向乱れは目視なれることは
ないので、表示むらのないものを得ることができるよう
になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明による液晶表示装置
の実施例を図面を用いて説明する。
【００１６】〔実施例１〕図１は、いわゆる横電界方式
と称される液晶表示装置の各画素のうちの一つの画素を
示す平面図である。
【００１７】ここで、この実施例の液晶表示装置におい
て、その液晶は正の誘電率異方性を有するものが用いら
れるようになっている。
【００１８】各画素はマトリックス状に配置されて表示
部を構成している。このため、図１に示す画素の構成は
その左右および上下に隣接する画素の構成と同様となっ
ている。
【００１９】まず、液晶を介して対向配置される透明基
板のうち、一方の透明基板１の液晶側の面において図中
ｘ方向に延在する走査信号線（ゲート線）２がたとえば
クロム層によって形成されている。このゲート線２は、
図中に示すように、たとえば画素領域の下側に形成さ
れ、実質的に画素として機能する領域をできるだけ大き
くとるようになっている。
【００２０】そして、このゲート線２は表示部外からゲ
ート信号が供給されるようになっており、後述の薄膜ト
ランジスタＴＦＴを駆動させるようになっている。
【００２１】また、画素領域のほぼ中央には図中ｘ方向
に延在する対向電圧信号線４がたとえばゲート線２と同
じ材料によって形成されている。
【００２２】対向電圧信号線４には対向電極４Ａが一体
的に形成され、この対向電極４Ａは画素領域内で該対向
電圧信号線４とともにほぼ’Ｈ’字状のパターンで形成
されている。
【００２３】この対向電極４Ａは、後述する画素電極５
に供給される映像信号に対して基準となる信号が該対向
電圧信号線４を介して供給されるようになっており、該
画素電極５との間に前記映像信号に対応した強度の電界
を発生せしめるようになっている。
【００２４】この電界は透明基板１面に対して平行な成
分をもち、この成分からなる電界によって液晶の光透過
率を制御するようになっている。この実施例で説明する
液晶表示装置がいわゆる横電界方式と称される所以とな
っている。
【００２５】なお、対向電圧信号線４には表示部外から
基準信号が供給されるようになっている。
【００２６】そして、このようにゲート線２および対向
電圧信号線４が形成された透明基板１面には、該ゲート
線２および対向電圧信号線４をも含んでたとえばシリコ
ン窒化膜からなる絶縁膜（図示せず）が形成されてい
る。
【００２７】この絶縁膜は、後述の薄膜トランジスタＴ
ＦＴの形成領域においてはそのゲート絶縁膜としての機
能、後述の映像信号線（ドレイン線）３の形成領域にお
いてはゲート線２および対向電圧信号線４に対する層間
絶縁膜としての機能、後述の容量素子Ｃａｄｄの形成領
域においてはその誘電体膜としての機能を有するように
なっている。
【００２８】このような絶縁膜において、ゲート線２と
重畳して薄膜トランジスタＴＦＴが形成され、その部分
にはたとえばアモルファスＳｉからなる半導体層６が形
成されている。
【００２９】そして、半導体層６の上面にドレイン電極
３Ａおよびソース電極５Ａが形成されることによって、
前記ゲート線２の一部をゲート電極とするいわゆる逆ス
タガ構造の薄膜トランジスタが構成される。
【００３０】ここで、半導体層６上のドレイン電極３Ａ
およびソース電極５Ａは、たとえばドレイン線３の形成
時に画素電極５ともに同時に形成されるようになってい
る。
【００３１】すなわち、図中ｙ方向に延在するドレイン
線３が形成され、このドレイン線３に一体的に形成され
るドレイン電極３Ａが半導体層６上に形成されている。
【００３２】ここで、ドレイン線３は、図中に示すよう
に、たとえば画素領域の左側に形成され、実質的に画素
として機能する領域をできるだけ大きくとるようになっ
ている。
【００３３】また、ソース電極５Ａは、ドレイン線３と
同時に形成され、この際、画素電極５と一体的に形成さ
れるようになっている。
【００３４】この画素電極５は、前述した対向電極４Ａ
の間を走行するようにして図中ｙ方向に延在するように
して形成されている。換言すれば、画素電極５の両脇に
ほぼ等間隔に対向電極４Ａが配置されるようになってお
り、該画素電極５と対向電極４Ａとの間に電界を発生せ
しめるようになっている。
【００３５】ここで、図中からも明らかとなるように、
画素電極５は、対向電圧信号線４を境にして屈曲された
たとえば逆’く’字状のパターンに構成され、これにと
もない、該画素電極５と対向する各対向電極４Ａも画素
電極５に対して平行に離間されるようにその幅が変化す
るように構成されている。
【００３６】すなわち、屈曲された画素電極５がその長
手方向において、同図に示すように均一な幅を有してい
る場合、その両脇に位置づけられる対向電極４Ａは、そ
のドレイン線３側の辺においては該ドレイン線３と平行
に、また、画素電極５側の辺においては該画素電極５と
平行になって形成されている。
【００３７】これにより、画素電極５と対向電極４Ａと
の間に発生する電界Ｅの方向は、対向電圧共通線４を境
として、図中、その下側の画素領域においては該対向電
圧共通線４に対して（−）θとなっており、上側の画素
領域においては該対向電圧共通線４に対して（＋）θと
なっている。
【００３８】このように、一画素の領域内（必ずしも一
画素の領域内に限らず、他の画素との関係であってもよ
い）において、電界Ｅの方向を異ならしめているのは、
一定の初期配向方向に対して液晶分子をそれぞれ逆方向
へ回転させて光透過率を変化させることにある。
【００３９】このようにすることによって、液晶表示パ
ネルの主視角方向に対して視点を斜めに傾けると輝度の
逆転現象を引き起こすという液晶表示パネルの視角依存
性による不都合を解消した構成となっている。
【００４０】なお、この実施例では、液晶分子の初期配
向方向はドレイン線３の延在方向とほぼ一致づけられて
おり、後述する配向膜におけるラビング方向はドレイン
線３に沿ってなされるようになっている。
【００４１】このため、上述した電界方向θは、該初期
配向方向との関係で適切な値が設定されるようになって
いる。一般的には、このθは、電界Ｅのゲート線２に対
する角度の絶対値が電界Ｅのドレイン線３に対する角度
の絶対値より小さくなっている。
【００４２】そして、前記画素電極５において、その対
向電圧信号線４に重畳する部分はその面積を大ならしめ
るように形成され、該対向電圧信号線４との間に容量素
子Ｃａｄｄが形成されている。この場合の誘電体膜は前
述した絶縁膜となっている。
【００４３】この容量素子Ｃａｄｄはたとえば画素電極
５に供給される映像信号を比較的長く蓄積させるために
形成されるようになっている。すなわち、ゲート線２か
ら走査信号が供給されることによって薄膜トランジスタ
ＴＦＴがオンし、ドレイン線３からの映像信号がこの薄
膜トランジスタＴＦＴを介して画素電極５に供給され
る。その後、薄膜トランジスタＴＦＴがオフした場合で
も、画素電極５に供給された映像信号は該容量素子Ｃａ
ｄｄによって蓄積されるようになっている。
【００４４】そして、このように形成された透明基板１
の表面の全域には、たとえばシリコン窒化膜からなる保
護膜（図示せず）が形成され、たとえば薄膜トランジス
タＴＦＴの液晶への直接の接触を回避できるようになっ
ている。
【００４５】さらに、この保護膜の上面には、液晶の初
期配向方向を決定づける配向膜（図示せず）が形成され
ている。この配向膜は、たとえば合成樹脂膜を被服し、
その表面に前述したようにドレイン線の延在方向に沿っ
たラビング処理がなされることによって形成されてい
る。
【００４６】このようにして表面加工がなされた透明基
板はいわゆるＴＦＴ基板１Ａと称され、その配向膜が形
成された面に液晶を介在させていわゆるフィルタ基板１
Ｂと称される透明基板を対向配置させることによって液
晶表示パネルが完成されることになる。
【００４７】フィルタ基板１Ｂには、その液晶側の面に
画素領域の輪郭を画するブラックマトリックス（その外
輪郭を図１に示している）ＢＭ、このブラックマトリッ
クスの開口部（画素領域の周辺を除く中央部に相当す
る）に形成されたカラーフィルタ、および液晶と接触す
るようして形成された配向膜等が形成されている。
【００４８】ここで、フィルタ基板１Ｂ側の配向膜は、
ＴＦＴ基板１Ａ側のそれと同様、たとえば合成樹脂膜を
被服し、その表面に前述したようにドレイン線３の延在
方向に沿ったラビング処理がなされることによって形成
されている。
【００４９】いわゆる横電界方式の液晶表示装置におい
ては、液晶を介して配置されるそれぞれの配向膜におけ
る配向方向はいずれもほぼ同方向で、その方向は、本実
施例の場合、ドレイン線３の延在方向にほぼ一致づけら
れている。
【００５０】さらに、液晶を介して互いに対向配置され
るＴＦＴ基板１Ａとフィルタ基板１Ｂとの間にはそれら
の間のギャップを保持するため、スペーサ１０が介在さ
れている。上述したように、これにより液晶の層厚を均
一なものとして表示むらの発生を防止せんがためであ
る。
【００５１】この場合のスペーサ１０は、たとえばフィ
ルタ基板１Ｂ側に予め所定の個所に固定されて配置され
たもので、本実施例の場合、ドレイン線３に重畳するよ
うにして設けられている。
【００５２】図２は図１のII−II線における断面を示す
図である。フィルタ基板１Ｂ側の透明基板の液晶側の面
にはブラックマトリックスＢＭが形成され、このブラッ
クマトリックスＢＭの一部において突起体が形成される
ことによって、この突起体が前記スペーサ１０として機
能するようになっている。
【００５３】この突起体は、たとえば通常より厚めの遮
光材料層を全面に形成し、周知のフォトリソグラフィ技
術による選択エッチング方法で形成することができる。
その後、再びフォトリソグラフィ技術による選択エッチ
ング方法で開口部を形成することによってブラックマト
リックスＢＭを形成することができる。
【００５４】このブラックマトリックスＢＭは、図１に
示すように、ゲート線２およびその近傍、ドレイン線３
およびその近傍を被って形成され、その開口部は、画素
電極５と対向電極４Ａとの間の領域を露出し、画素電極
５と対向電極４Ａの端部を覆い隠すようにして形成され
ている。
【００５５】ブラックマトリックスの開口部は、それが
大きければ画素の開口率をより向上させることができる
が、不要電界（ドレイン線３と対向電極４Ａとの間に生
じる）および電界の乱れ（画素電極５と対向電極４Ａの
端部の近傍に生じる）を覆い隠すに足りる程度に最大限
の大きさに設定されている。
【００５６】そして、ブラックマトリックスＢＭの開口
部にはカラーフィルタ７が形成され、それらを被って平
坦膜８が形成され、さらに、この平坦膜８を被うように
して配向膜９が形成されている。
【００５７】この配向膜９は、上述したように、ドレイ
ン線３の延在方向に沿ってラビング処理がなされたもの
であり、具体的には、図３に示すように、ローラ１００
を配向膜９に当接させた状態でドレイン線３の延在方向
に移動させるようになっている。
【００５８】この場合、同図に示すように、スペーサ１
０が形成されている部分はその突起体によって、ローラ
１００が浮き上がり、該スペーサ１０の背面側において
充分な配向ができない（配向乱れ２００の発生）という
不都合が生じる。
【００５９】しかし、この部分は、図１に示すように、
予め形成されているブラックマトリックスの形成領域内
において発生するようになっており、該配向乱れによる
表示むらを憂うことがないという効果を奏するようにな
る。
【００６０】なお、この実施例では、スペーサ１０に起
因する配向乱れをブラックマトリックスＢＭ内に位置づ
けられるように構成したが、特に、この部分においてブ
ラックマトリックスＢＭがない状態であってもよいこと
はいうまでもない。
【００６１】ドレイン線３に重畳されたスペーサ１０に
起因する配向乱れは遮光領域となる該ドレイン線３によ
って覆い隠され同様の効果を奏するからである。
【００６２】また、対向電極４Ａに接続される対向電圧
信号線４をドレイン線３と平行に延在させて構成するこ
ともでき、このようにした場合に、該スペーサ１０を対
向電圧信号線４に重畳するように構成しても同様の効果
を奏することはいうまでもない。対向電圧信号線４も該
スペーサ１０の遮光領域となるからである。
【００６３】〔実施例２〕図４は、本発明による液晶表
示装置の他の実施例を示す平面図で、図１と対応した図
となっている。
【００６４】同図において、ゲート線２、対向電圧信号
線４、対向電極４Ａ、ドレイン線３、画素電極５等のパ
ターンは図１と同様となっている。
【００６５】図１の場合と異なる構成は、まず、用いら
れる液晶は負の誘電率異方性を有するものとなってい
る。
【００６６】そして、ＴＦＴ基板１Ａおよびフィルタ基
板１Ｂのそれぞの側の配向膜のラビング方向（初期配向
方向）はゲート線２の延在方向に沿ってなされるように
なっている。
【００６７】さらに、基板に固定されるスペーサ１０は
ゲート線２に重畳されるようにして配置されていること
にある。
【００６８】スペーサ１０に起因する配向膜の配向乱れ
はゲート線２に沿って生じることになり、この場合にお
いて、該配向乱れはゲート線２あるいはブラックマトリ
ックスＢＭによる遮光領域によって覆い隠されることに
なる。
【００６９】〔実施例３〕図５は、本発明による液晶表
示装置の他の実施例を示す平面図で、図１と対応した図
となっている。
【００７０】そして、この実施例の液晶表示装置におい
て、その液晶は正の誘電率異方性を有するものが用いら
れるようになっている。また、配向膜のラビング方向に
よって決定づけられる液晶の初期配向方向はゲート線２
に沿って形成されている。
【００７１】図１の場合と比較して、まず、画素電極５
と対向電極４Ａのそれぞれのパターンが異なっている。
【００７２】すなわち、画素電極５と対向電極４Ａはそ
れぞれゲート線とほぼ平行に配置されるように構成され
ている。
【００７３】具体的には、画素電極５は、薄膜トランジ
スタＴＦＴのソース電極５Ａから近接するドレイン線３
に沿って延在され、その延在部から画素領域内に実質的
に機能する画素電極５が延在されている。
【００７４】この場合、対向電圧信号線４を境にして、
その図中上側においては各画素電極５がそれぞれゲート
線２に対して（−）θの角度を有して形成され、下側に
おいては各画素電極がそれぞれゲート線２に対して
（＋）θの角度を有して形成されている。
【００７５】また、対向電極４Ａは、前記ドレイン線３
に隣接する他方のドレイン線（図示せず）に沿った対向
電圧信号線４の延在部から画素領域内に延在されて形成
されている。
【００７６】この場合の対向電極４Ａは前記画素電極５
を間にかつ平行に位置づけるようにして延在されてい
る。従って、このため、これら対向電極４Ａのうち幾つ
かはその幅が変化した状態で形成されるようになってい
る。
【００７７】このように構成された画素電極と対向電極
との間で発生する電界Ｅは、対向電圧信号線４を境にし
て、図中その上側における方向と下側における方向とで
は異なるようになっている。
【００７８】しかし、上下のいずれの場合においても、
各電界Ｅのゲート線２に対する角度の絶対値がドレイン
線３に対する角度の絶対値より大きくなっている。
【００７９】すなわち、これにより、液晶の分子を一定
の初期配向方向（ゲート線２に沿う方向）に対してそれ
ぞれ逆方向に回転できるようにして、上述した液晶表示
パネルの視角依存性による不都合を解消した構成となっ
ている。
【００８０】すなわち、前記初期配向方向は、ゲート線
２に沿った方向となっており、ＴＦＴ基板１Ａおよびフ
ィルタ基板１Ｂのそれぞの側の配向膜のラビング方向は
ゲート線２の延在方向にほぼ一致づけられている。
【００８１】そして、基板に固定されるスペーサ１０は
ゲート線２に重畳されるようにして配置されていること
にある。
【００８２】スペーサ１０に起因する配向膜の配向乱れ
はゲート線２に沿って生じることになり、この場合にお
いても、該配向乱れはゲート線２あるいはブラックマト
リックスＢＭによる遮光領域によって覆い隠されること
になる。
【００８３】〔実施例４〕図６は、本発明による液晶表
示装置の他の実施例を示す平面図で、図５と対応した図
となっている。
【００８４】同図において、ゲート線２、対向電圧信号
線４、対向電極４Ａ、ドレイン線３、画素電極５等のパ
ターンは図５と同様となっている。
【００８５】図５の場合と異なる構成は、まず、用いら
れる液晶は負の誘電率異方性を有するものとなってい
る。
【００８６】そして、ＴＦＴ基板１Ａおよびフィルタ基
板１Ｂのそれぞの側の配向膜のラビング方向（初期配向
方向）はゲート線２とほぼ直交する方向に沿ってなされ
るようになっている。
【００８７】さらに、基板に固定されるスペーサ１０は
ドレイン線３に重畳されるようにして配置されているこ
とにある。
【００８８】スペーサ１０に起因する配向膜の配向乱れ
はドレイン線３に沿って生じることになり、この場合に
おいて、該配向乱れはドレイン線３あるいはブラックマ
トリックスＢＭによる遮光領域によって覆い隠されるこ
とになる。
【００８９】〔実施例５〕図７は、本発明による液晶表
示装置の他の実施例を示す説明図である。
【００９０】同図（ａ）は、液晶表示装置の各画素の配
列の状態を示しているものである。図中、黒枠はブラッ
クマトリックスＢＭを示し、その開口部は各画素を示し
ている。
【００９１】いわゆるデルタ配置と称されるもので、隣
接するゲート線（図中ｘ方向に延在する）に沿うそれぞ
れの画素群が１／２ピッチずれて配置されている。この
ような画素の配置はカラー表示における一画素に相当す
るＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３画素が互いに近接
して配置されることからカラー表示品質を良好なものと
できることが知られている。
【００９２】このような場合において、基板に固定され
るスペーサはゲート線に重畳されるように配置されると
ともに、配向膜のラビング方向（初期配向方向）はゲー
ト線に沿った方向となっている。
【００９３】このように構成することによって、スペー
サに起因する配向膜の配向乱れはブラックマトリックス
の形成領域内に配置され、その開口部から露出すること
がないので、表示の品質を劣化させるようなことがなく
なる。
【００９４】さらに詳細に説明すると、仮に、同図
（ｂ）の構成で、基板に固定されるスペーサをドレイン
線に重畳して配置させるとともに、配向膜のラビング方
向（初期配向方向）をゲート線に直交する方向とした場
合に、スペーサ１０に起因する配向膜の配向乱れは１／
２ピッチずれた下段（あるいは上段）の画素領域（ブラ
ックマトリックスの開口部内）にまで及んで形成され、
表示の品質の劣化をもたらすことになってしまうからで
ある。
【００９５】そして、この実施例に示す液晶表示装置に
おいて、横電界方式を採用する場合には、たとえば上述
した実施例のうち図４および図５の画素構成とすること
ができるようになる。
【００９６】図４および図５の場合、そのいずれも基板
に固定されるスペーサ１０はゲート線２に重畳されるよ
うに配置されるとともに、配向膜のラビング方向（初期
配向方向）はゲート線２に沿った方向となっているから
である。
【００９７】なお、この実施例に示す液晶表示装置にお
いていわゆる縦電界方式を採用できることはいうまでも
ない。
【００９８】すなわち、縦電界方式の液晶表示装置は、
液晶を介して対向配置される各透明基板側の配向膜はそ
れぞれ互いに直交する方向にラビング処理がなされてい
る。
【００９９】このため、スペーサをＴＦＴ基板側に固定
させる場合には、そのスペーサをゲート線に重畳する位
置に配置させるとともに、該ＴＦＴ基板側の配向膜のラ
ビング処理の方向をゲート線に沿った方向とすればよ
い。また、スペーサをフィルタ基板側に固定させる場合
には、そのスペーサをゲート線に重畳する位置に配置さ
せるとともに、該フィルタ基板側の配向膜のラビング処
理の方向をゲート線に沿った方向とすればよい。
【０１００】〔実施例６〕上述の実施例５と同様に、い
わゆるデルタ配置の構成としては、隣接するドレイン線
に沿うそれぞれの画素群が１／２ピッチずれているもの
も知られている。
【０１０１】この場合、基板に固定されるスペーサはド
レイン線に重畳されるように配置されるとともに、配向
膜のラビング方向（初期配向方向）はドレイン線に沿っ
た方向となっている。
【０１０２】そして、この実施例に示す液晶表示装置に
おいて横電界方式を採用する場合には、たとえば上述し
た実施例のうち図１および図６の画素構成とすることが
できるようになる。
【０１０３】図１および図６の場合、そのいずれも基板
に固定されるスペーサ１０はドレイン線３に重畳される
ように配置されるとともに、配向膜のラビング方向（初
期配向方向）はゲート線とほぼ直交する方向となってい
るからである。
【０１０４】また、縦電界方式の液晶表示装置の場合、
スペーサをＴＦＴ基板側に固定させる場合には、そのス
ペーサをドレイン線に重畳する位置に配置させるととも
に、該ＴＦＴ基板側の配向膜のラビング処理の方向をド
レイン線に沿った方向とすればよい。また、スペーサを
フィルタ基板側に固定させる場合には、そのスペーサを
ドレイン線に重畳する位置に配置させるとともに、該フ
ィルタ基板側の配向膜のラビング処理の方向をドレイン
線に沿った方向とすればよい。
【０１０５】〔実施例７〕上述した実施例６では、画素
がデルタ配置された縦電界方式の液晶表示装置について
説明したものである。
【０１０６】しかし、画素がデルタ配置されていない縦
電界方式の液晶表示装置においても本発明を適用するこ
とができる。
【０１０７】上述したように縦電界方式の液晶表示装置
は液晶を介して対向配置される各透明基板のそれぞれの
配向膜のラビング方向は直交しており、一方の基板側の
配向膜のラビング方向は任意に設定することができる。
【０１０８】このため、スペーサをＴＦＴ基板側に固定
し、かつ、そのＴＦＴ基板側の配向膜のラビング方向を
ゲート線に沿って設定した場合、該スペーサはゲート線
に重畳する位置に配置させるようにすればよい。また、
スペーサをフィルタ基板側に固定し、かつ、そのＴＦＴ
基板側の配向膜のラビング方向をゲート線とほぼ直交す
る方向に沿って設定した場合、該スペーサはドレイン線
に重畳する位置に配置させるようにすればよい。
【０１０９】さらに、スペーサをＴＦＴ基板側に固定
し、かつ、そのＴＦＴ基板側の配向膜のラビング方向を
ゲート線に直交する方向に沿って設定した場合、該スペ
ーサはドレイン線に重畳する位置に配置させるようにす
ればよい。また、スペーサをフィルタ基板側に固定し、
かつ、そのＴＦＴ基板側の配向膜のラビング方向をゲー
ト線に沿って設定した場合、該スペーサはゲート線に重
畳する位置に配置させるようにすればよい。
【０１１０】〔実施例８〕図８は、本発明による液晶表
示装置のうち横電界方式における他の実施例を示す図で
ある。
【０１１１】同図は、液晶表示装置の各ゲート線のうち
の一つに沿って切断された断面図であり、ＴＦＴ基板１
Ａに対向するフィルタ基板１Ｂの側に固定されたスペー
サ１０が備えられている。
【０１１２】そして、前記スペーサ１０は、各基板のギ
ャップを保持するスペーサ（第１スペーサ１０Ｂと称
す：図中領域Ｂに存在する）と、特に、各ゲート線の両
端にそれぞれ重畳されて配置されるスペーサ（第２スペ
ーサ１０Ａと称す：図中領域Ａに存在する）からなって
いる。
【０１１３】さらに、フィルタ基板１Ｂの液晶側の面に
は、ＴＦＴ基板１Ａ側の各ゲート線にそれぞれ重畳する
ようにしてそれぞれ導電層２１が形成されている。
【０１１４】この場合、これら各導電層２１は、必然的
に第２スペーサ１０Ａを被服する状態で形成されること
になり、この第２スペーサ１０Ａの個所で対向配置され
るゲート線２と電気的な接続がなされるようになる。
【０１１５】このことから、ゲート線２は、それ本来の
信号線とは別に迂回回路を備えることになり、たとえゲ
ート線２に断線が発生したとしても、その断線は該迂回
回路によって保護される効果を奏するようになる。
【０１１６】そして、上述した実施例は、ゲート線２の
保護回路について説明したものであるが、ドレイン線３
を保護する場合にもそのまま適用できることはいうまで
もない。この場合、図中のゲート線２がドレイン線３に
置き換えられることとなる。
【０１１７】なお、この実施例は、上述した各実施例の
うち横電界方式の液晶表示装置の構成において適用して
もよいことはいうまでもない。
【０１１８】〔実施例９〕図９は、本発明による液晶表
示装置のうち縦電界方式のものの他の実施例を示す図で
ある。
【０１１９】同図は、液晶表示装置の各ゲート線２のう
ちの一つに沿って切断された断面図であり、ＴＦＴ基板
１Ａに対向するフィルタ基板１Ｂの側に固定されたスペ
ーサ１０が備えられている。
【０１２０】前記スペーサ１０は、各基板のギャップを
保持するスペーサ（第１スペーサと称す：図中領域Ｂに
存在する）１０Ｂと、特に、各基板をシールするシール
材２４の近傍に配置されたスペーサ（第３スペーサと称
す：図中領域Ａに存在する）１０Ａからなっている。
【０１２１】この第３スペーサ１０Ａは、その形成時に
おいて第１スペーサ１０Ｂと同時に形成されるようにな
っている。
【０１２２】そして、フィルタ基板１Ｂの液晶側の面に
は、前記各スペーサをも被って各画素に共通な共通電極
（透明電極）２２が形成されている。
【０１２３】また、前記各スペーサのうち第３スペーサ
１０Ａと当接するＴＦＴ基板１Ａ面に、該第３スペーサ
１０Ａを被う共通電極２２と電気的に接続される導電層
２３が形成されている。
【０１２４】この導電層２３はＴＦＴ基板１Ａ上でシー
ル材２４を超えて延在され、前記共通電極２２に基準信
号を供給するための端子に接続されるようになってい
る。
【０１２５】したがって、ＴＦＴ基板１Ａ上の該端子に
基準信号を供給した場合に、この基準信号は、第３スペ
ーサ１０Ａの部分を介してフィルタ基板１Ｂ側の共通電
極に供給されるようになる。
【０１２６】このように構成した液晶表示装置は、共通
電極２２をＴＦＴ基板１Ａ面に引き出すための導電手段
を特に設ける必要がなくなるという効果を奏するように
なる。 なお、この実施例は、上述した各実施例のうち
縦電界方式の液晶表示装置の構成において適用してもよ
いことはいうまでもない。
【０１２７】〔実施例１０〕上述した各実施例では、Ｔ
ＦＴ基板側にスペーサを固定させたもの、あるいはフィ
ルタ基板側にスペーサを固定させたものを説明した。
【０１２８】しかし、薄膜トランジスタの特性劣化を特
に防止する必要がある場合には、フィルタ基板側にスペ
ーサを固定させることが好ましい。
【０１２９】ＴＦＴ基板側にスペーサを固定させる場
合、そのスペーサを形成するためのフォトリソグラフィ
技術による選択エッチング工程の増加をもたらし、それ
に用いる薬剤等によって薄膜トランジスタの劣化をもた
らすことになるからである。
【０１３０】また、ＴＦＴ基板に対してスペーサを位置
的に精度よく配置させる必要がある場合には、ＴＦＴ基
板側にスペーサを固定させることが好ましい。
【０１３１】フィルタ基板側にスペーサを固定させる場
合、そのフィルタ基板をＴＦＴ基板に対して対向配置さ
せる際に位置づれが生じて、スペーサをＴＦＴ基板に対
して位置的に精度よく配置させることができない場合が
あるからである。
【０１３２】〔実施例１１〕図１０は、フィルタ基板１
Ｂ側に固定して形成されるスペーサ１０の詳細を示した
断面図である。
【０１３３】フィルタ基板１Ｂの液晶側の面には、ブラ
ックマトリックスＢＭ、カラーフィルタ７が形成され、
それらの上面に表面を平坦にするため、熱硬化性の樹脂
膜からなる平坦膜８が形成されている。
【０１３４】そして、この平坦膜８の所定の個所にスペ
ーサ１０が形成されているが、このスペーサ１０は、光
硬化性の樹脂膜から構成されている。
【０１３５】光硬化性の樹脂膜によってスペーサ１０を
構成することによって、選択エッチングの工程を行う必
要がなくなることから、製造工程の低減を図れるように
なる。 なお、この実施例は、上述した各実施例の構成
においてそれぞれ適用してもよいことはいうまでもな
い。
【０１３６】また、必ずしもフィルタ基板１Ｂ側に限定
する必要はなく、ＴＦＴ基板１Ａ側に形成する場合にも
適用することができる。
【０１３７】〔実施例１２〕図１１（ａ）は、表示部に
おいて、各画素の輪郭を画するブラックマトリックスＢ
Ｍに重畳するようにして配置されたスペーサ１０を示し
た図である。
【０１３８】このようにして配置されるスペーサ１０は
表示部全体として均一に配置されているが、互いに隣接
されたほぼ同数の画素に対して一つのスペーサ１０が配
置されるようになっている。
【０１３９】表示部におけるスペーサ１０の数を減ら
し、これにともない該スペーサに起因する配向乱れを少
なくしている。
【０１４０】これにより、光漏れ（特に黒表示の場合）
によるコントラストの防止が図れる効果を奏する。
【０１４１】〔実施例１３〕図１１（ｂ）は、実施例１
２と同様に、示部におけるスペーサ１０の数を減らして
いるとともに、その配置が均一でなく、ランダム（均一
性なく）になっている点が実施例１２と異なっている。
【０１４２】人間の視覚の特性として、光漏れの部分が
繰り返しパターンで発生している場合それを認識し易い
ことから、スペーサを均一性なく配置させることによっ
て、その不都合を解消している。
【０１４３】〔実施例１４〕図１２は、本発明による液
晶表示装置の他の実施例を示す説明図で、図２あるいは
図１０に対応した図となっている。
【０１４４】同図において、スペーサ１０が固定された
側の透明基板と対向する他の透明基板との間の該スペー
サ１０の当接部に接着剤３０が介在されている。
【０１４５】該スペーサ１０の当接部は配向膜同士の接
触部であり、これらは同材料であることから固着力が弱
いという不都合が生じる。
【０１４６】それ故、該接着剤としてたとえばＳｉカッ
プリング剤を用いることにより、各透明基板の間のギャ
ップの保持の信頼性を確保することができるようにな
る。
【０１４７】次に、このような構成からなる液晶表示装
置の製造方法の一実施例を図１３を用いて説明する。
【０１４８】工程１．一方の基板にスペーサ１０を形成
し、そのスペーサ１０をも被って配向膜が形成されたも
のを用意する（同図（ａ））。
【０１４９】工程２．接着剤が満たされた容器に、前記
基板を近接させ、そのスペーサ１０の頂部に該接着剤３
０の表面を接触させる（同図（ｂ））。
【０１５０】工程３．これにより、スペーサ１０の頂部
に接着剤３０が塗布されるようになる（同図（ｃ））。
【０１５１】工程４．上記基板を他の基板と対向配置さ
せる（同図（ｄ））。
【０１５２】工程５．熱処理を加えることにより、接着
剤３０を硬化させる。これにより、スペーサ１０は各基
板のそれぞれに固着された状態となる（同図（ｅ））。
【０１５３】また、上述した構成からなる液晶表示装置
の製造方法の他の実施例を図１４を用いて説明する。
【０１５４】工程１．一方の基板にスペーサ１０を形成
し、そのスペーサ１０をも被って配向膜が形成されたも
のを用意する（同図（ａ））。
【０１５５】工程２．接着剤３０が満たされた容器でロ
ーラ３１を備える装置を用意し、該ローラ３１の回転に
よってその表面に付着する接着剤を前記スペーサの頂部
に塗布させる（同図（ｂ））。
【０１５６】工程３．これにより、スペーサ１０の頂部
に接着剤３０が塗布されるようになる（同図（ｃ））。
【０１５７】工程４．上記基板を他の基板と対向配置さ
せる（同図（ｄ））。
【０１５８】工程５．熱処理を加えることにより、接着
剤３０を硬化させる。これにより、スペーサ１０は各基
板のそれぞれに固着された状態となる（同図（ｅ））。
【０１５９】なお、この実施例は、上述した各実施例の
液晶表示装置の構成において適用してもよいことはいう
までもない。
【０１６０】〔実施例１５〕図１５は、本発明による液
晶表示装置の他の実施例を示す説明図である。
【０１６１】同図は、スペーサ１０が固定された基板に
対向する他の基板側に、該スペーサの頂部が嵌め込まれ
る凹陥部４０を備えている。
【０１６２】そして、この凹陥部４０はたとえばＴＦＴ
基板１Ａの側の保護膜４１に形成されており、その表面
に対して底面側において面積の大きないわゆる逆テーパ
状となっている。
【０１６３】このように構成した場合、スペーサ１０
は、その頂部が該凹陥部４０に食い込んで配置され、Ｔ
ＦＴ基板１Ａに対して接着された状態と同様になる。
【０１６４】また、図１６は、同様の趣旨で構成された
他の実施例であり、前記凹陥部４０と同様の機能を有す
る手段を一対の信号線（配線）４２の間の溝で構成した
ものである。
【０１６５】そして、この場合、各信号線の互いに対向
する辺部が逆テーパ状となっている。 なお、この実施
例では、前記凹陥部においてスペーサ１０の頂部が食い
込むようにして構成されているが、必ずしも、このよう
な構成に限定されることはなく、たとえば比較的ゆとり
のある状態でスペーサ１０が嵌め込まれるように構成し
てもよい。
【０１６６】このようにした場合、各基板の離間する方
向に対してはその移動を規制できない（しかし、この機
能はシール材が担当する）が、各基板の水平方向の移動
を規制できるようになるからである。
【０１６７】また、この場合、スペーサ１０と前記凹陥
部とで、各基板を対向配置させる際の位置決め手段とし
て用いることもできるようになる。
【０１６８】〔実施例１６〕図１７は、本発明による液
晶表示装置の他の実施例を示す説明図である。
【０１６９】同図は、ゲート線２あるいはドレイン線３
等の信号線に重畳されて形成されたスペーサ１０を示
し、該信号線に沿って形成されたブラックマトリックス
ＢＭは、該スペーサ１０の近傍にてその幅が該スペーサ
の近傍で幅広になって形成されている。
【０１７０】換言すれば、スペーサ１０を被うブラック
マトリックスＢＭは、該スペーサ１０の近傍において該
スペーサを中心とする径をもつ輪郭を有するパターンと
なっている。
【０１７１】この場合、この実施例では、配向膜のラビ
ング方向は信号線に沿った方向となっており、該ラビン
グ処理によるスペーサ１０に起因する配向乱れはブラッ
クマトリックス１０それ自身によって覆い隠されるのが
通常であるが、該配向乱れの発生する領域が大きくなっ
てしまう場合があることから、これを事前に解消せんと
するものである。
【０１７２】なお、この実施例では、配向膜のラビング
方向は信号線に沿って形成されたものとしたものである
が、ブラックマトリックスＢＭを幅広に形成してスペー
サ１０に起因する配向乱れを覆い隠すという趣旨から、
該配向膜のラビング方向は信号線に対して角度を有する
方向であっても適用できることはもちろんである。
【０１７３】〔実施例１７〕図１８は本発明による液晶
表示装置の他の実施例を示す説明図で、図１７に対応し
たものとなっている。
【０１７４】同図は、まず、図１７の場合と異なり、配
向膜のラビング方向が図中に示すように、信号線に対し
て角度（θ）を有するようになっている。
【０１７５】この場合、スペーサに起因する配向膜の配
向乱れは、信号線に対して角度θの方向に延在して発生
するようになる。
【０１７６】このため、ブラックマトリックスＢＭは、
特に、該配向乱れが発生している側にて、その延在方向
の他の部分の幅よりも大きく形成されている。
【０１７７】換言すれば、スペーサ１０を被うブラック
マトリックスＢＭは、該スペーサ１０の近傍において該
スペーサを中心とする径をもつ輪郭を有するが、この径
は配向乱れが発生する方向において特に大きく形成され
ている。
【０１７８】そして、このことから、配向膜のラビング
方向であってスペーサ１０に起因する配向乱れが生じて
いない方向は、特にブラックマトリックスＢＭによって
覆い隠す必要に乏しいことから、図１９に示すように、
幅広の部分をブラックマトリックスの一辺側のみに形成
するようにしてもよいことはいうまでもない。
【０１７９】〔実施例１８〕図２０は本発明による液晶
表示装置の他の実施例を示す説明図である。
【０１８０】同図は、ゲート線２あるいはドレイン線３
等の信号線に重畳されて形成されたスペーサ１０を示
し、該スペーサ１０の近傍における該信号線の両脇に遮
光金属層５０が形成された構成となっている。
【０１８１】この実施例では、該遮光金属層５０は信号
線に分離されて形成され、それらの間の隙間はブラック
マトリックスＢＭによって遮光されるようになってい
る。
【０１８２】そして、この場合も、配向膜のラビング方
向は信号線に沿った方向となっており、該ラビング処理
によるスペーサ１０に起因する配向乱れは信号線あるい
はブラックマトリックスＢＭ自身によって覆い隠される
のが通常であるが、該配向乱れの発生する領域が大きく
なってしまう場合があることから、これを事前に解消せ
んとするものである。
【０１８３】なお、前記遮光金属膜５０は、信号線と同
層であってもよく、また、異層であってもよい。
【０１８４】遮光金属膜５０を信号線と同層で形成する
場合、該信号線と一体化して形成することもできる。
【０１８５】そして、遮光金属膜５０を信号線と異層で
形成する場合、該信号線の材料と異なる材料で形成する
ことができる。たとえば該信号線がドレイン線である場
合にゲート線あるいは対向電圧信号線と同一の材料で形
成することができる。
【０１８６】また、配向膜のラビング方向は信号線に沿
って形成されたものとしたものであるが、実質的に信号
線を幅広に形成してスペーサに起因する配向乱れを覆い
隠すという趣旨から、該配向膜のラビング方向は信号線
に対して角度を有する方向であっても適用できることは
もちろんである。
【０１８７】〔実施例１９〕図２１は、上記実施例と同
趣旨の基に形成される遮光金属膜５０で、信号線に対し
て一方の側にのみ形成されたものとなっている。
【０１８８】スペーサ１０に起因する配向膜に生じる配
向乱れの方向に合わせて遮光金属膜５０を配置し、該方
向と逆の方向には該遮光金属膜５０を配置させないよう
になっている。
【０１８９】同図に示した実施例の場合、たとえば、配
向膜のラビング処理が信号線とほぼ直交した図中左の方
向となっている場合に有効となる。
【０１９０】この場合、実施例１８と比較すると、画素
の開口率を狭める度合いを小さくできるという効果を奏
する。
【０１９１】〔実施例２０〕図２２は、実施例１８と同
様に、信号線の両脇に遮光金属膜５０をそれぞれ配置し
た構成となっているが、一方の遮光金属膜５０に対して
他方の遮光金属膜５０は信号線の延在方向に沿って長く
形成されたものとなっている。
【０１９２】スペーサ１０に起因する配向膜の配向乱れ
の方向に応じて各遮光金属膜５０を配置させ、これによ
り、信号線および各遮光金属膜５０（ブラックマトリッ
クスＢＭも含む）とで構成される遮光領域に、該スペー
サ１０の近傍にて該スペーサ１０を中心とする径を有す
る輪郭をもたせ、該径を前記ラビング処理の方向のうち
配向膜の配向乱れが発生している方向にて大きくさせて
いる。
【０１９３】〔実施例２２〕上述した実施例における遮
光金属膜５０は、遮光の機能のみをもたせるものとして
構成したものである。
【０１９４】しかし、この遮光金属膜５０は画素内に存
在する電極にその機能をもたせるようにしてもよいこと
はいうまでもない。
【０１９５】図２３は、このような場合の一実施例を示
すもので、図１に示した画素構成において、ドレイン線
２の両脇に位置づけられる共通電極４Ａに前記遮光金属
膜の機能を兼ね備えさせたものとして構成している。
【０１９６】換言すれば、ゲート線２に重畳させてスペ
ーサ１０を配置させることなく、共通電極４Ａを隣接さ
せて形成されたドレイン線３に重畳させてスペーサ１０
を配置させることによって、得意遮光金属膜５０を形成
させることなく、スペーサに起因する配向膜の配向乱れ
による不都合を信頼性よく回避できることになる。
【０１９７】この場合においても、初期配向方向は特に
限定されることはない。
【０１９８】〔実施例２３〕図２４は、本発明による液
晶表示装置の他の実施例を示す説明図である。同図
（ａ）は平面図で、同図（ｂ）は同図（ａ）のｂ−ｂ線
における断面図である。
【０１９９】同図において、液晶を介して互いに対向配
置されるＴＦＴ基板１Ａとフィルタ基板１Ｂとがあり、
これら各基板は該液晶を封入するシール材２４によって
互いに固定されるとともに、該シール材２４の形成され
た部分において所定のギャップが確保されるようになっ
ている。
【０２００】そして、液晶の封入領域すなわちシール材
２４によって囲まれた領域が表示領域となり、この表示
領域内には、この表示領域の各基板のギャップを確保す
るためのスペーサ１０が散在して配置されている。
【０２０１】このスペーサ１０は、上述した実施例で示
したように、一方の基板側に固定されて形成されたもの
で、この実施例では、該基板と平行な面での断面積が等
しく形成されている。
【０２０２】そして、このスペーサ１０は、前記表示領
域をその周辺部（シール材２４の近傍）とその周辺部を
除く中央部とに区分けした場合、周辺部における個数が
中央部における個数よりも少なくなっている。
【０２０３】すなわち、これらスペーサ１０は表示領域
の周辺部における単位当たりの密度が該周辺部を除く中
央部における密度より小さく配置されている。
【０２０４】ここで、対象とする液晶表示パネルの大型
化にともない、前記密度はたとえば１ｃｍ2あるいは１
ｍｍ2の面積内に存在するスペーサ１０の密度として想
定することが妥当となる。
【０２０５】このように構成された液晶表示装置は、表
示領域の中央部に配置されるスペーサ群の基板に対する
支持力を周辺部に配置されるスペーサ群の基板に対する
支持力を強くしていることに他ならない。
【０２０６】近年における液晶表示装置はその液晶表示
パネルが大型化してきており、シール材２４から遠く位
置づけられる表示領域の中央部はその周辺部よりもスペ
ーサの基板に対する支持力を大きくしなければ、各基板
のギャップをその全域にわたって均一に保持できなくな
る不都合を回避せんとするものである。
【０２０７】基板に固定されて形成されるスペーサ１０
は、該基板の全面に形成された該スペーサ１０の材料層
に、たとえばフォトリソグラフィ技術を用いた選択エッ
チング（図１０に示した構成はフォトリソグラフィ技術
だけで形成できる）によって所望のパターンに、しか
も、所定の位置に配置できることから、上述した構成の
スペーサ１０を容易に形成することができる。
【０２０８】また、この場合、液晶が封入された領域の
周辺部におけるスペーサ１０の密度と該周辺部を除く中
央部におけるスペーサ１０の密度は、周辺部と中央部と
の境界で段差的に変化するのではなく、周辺部から中央
部にかけて滑らかに変化するように配置させるようにし
てもよい。
【０２０９】このようにした場合、対向する基板のギャ
ップに急俊が部分が生じるのを回避できる効果を奏す
る。
【０２１０】なお、上述した実施例は、たとえば、図中
ｘ方向における中央部と周辺部においてスペーサ１０の
密度を異ならしめるようにし、図中ｙ方向における中央
部と周辺部においてスペーサ１０の密度を同じように構
成してもよいことはいうまでもない。
【０２１１】また、上述した実施例は、明細書の他の実
施例と合わせて実施できるが、このようにしなくてもよ
いことはいうまでもない。
【０２１２】〔実施例２４〕また、実施例２３と同様の
趣旨で、図２５に示すように、表示領域内の各スペーサ
１０は均等に散在されているが、該表示領域の中央部に
おけるスペーサ１０の基板と平行な面での断面積が周辺
部におけるスペーサ１０の前記面での断面積より大きく
なるように構成してもよい。
【０２１３】この場合にも、基板面の全域に形成したス
ペーサ１０の材料層にたとえばフォトリソグラフィ技術
を用いた選択エッチング方法を行うことにより各スペー
サを容易に形成することができる。
【０２１４】さらに、表示領域の中央部のスペーサの材
料強度を周辺部のスペーサの材料強度よりも大きくして
も同様の効果を得ることができるようになる。
【０２１５】〔実施例２５〕上述した各スペーサは、表
示領域内で任意の個所に容易に配置できることは上述し
たとおりである。
【０２１６】そして、この実施例では、カラー用液晶表
示装置において、緑色（Ｇ）フィルタが形成されている
画素を画する遮光領域以外の他の遮光領域に該スペーサ
を配置させるようにしたものである。
【０２１７】換言すれば、該スペーサは、赤色（Ｒ）フ
ィルタが形成されている画素を画する遮光領域あるいは
青色（Ｂ）フィルタが形成されている画素を画する遮光
領域に重畳されるように配置させるようにしたものであ
る。
【０２１８】緑色（Ｇ）は他の色と比較して最も光透過
率が高く、人間の視覚に敏感であることに鑑み、この色
を透過する画素の近傍（遮光領域内）に配置させるスペ
ーサによって光漏れを感知させるのを防止する趣旨であ
る。
【０２１９】
【発明の効果】以上説明したことから本発明による液晶
表示装置によれば、配向乱れによる表示むらのないもの
を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を
示す平面図である。
【図２】本発明による液晶表示装置に用いられるスペー
サの断面を示す図である。
【図３】本発明による液晶表示装置に用いられるスペー
サによる不都合を示す説明図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例
を示す平面図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例
を示す平面図である。
【図６】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例
を示す平面図である。
【図７】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例
を示す平面図である。
【図８】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例
を示す断面図である。
【図９】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例
を示す断面図である。
【図１０】本発明による液晶表示装置に用いられるスペ
ーサの他の実施例を示す断面図である。
【図１１】本発明による液晶表示装置に用いられるスペ
ーサの配置の実施例を示す平面図である。
【図１２】本発明による液晶表示装置に用いられるスペ
ーサの他の実施例を示す断面図である。
【図１３】図１２に示すスペーサの製造方法の一実施例
を示す工程図である。
【図１４】図１２に示すスペーサの製造方法の他の実施
例を示す工程図である。
【図１５】本発明による液晶表示装置に用いられるスペ
ーサの他の実施例を示す断面図である。
【図１６】本発明による液晶表示装置に用いられるスペ
ーサの他の実施例を示す断面図である。
【図１７】本発明による液晶表示装置のスペーサの近傍
における他の実施例を示す平面図である。
【図１８】本発明による液晶表示装置のスペーサの近傍
における他の実施例を示す平面図である。
【図１９】本発明による液晶表示装置のスペーサの近傍
における他の実施例を示す平面図である。
【図２０】本発明による液晶表示装置のスペーサの近傍
における他の実施例を示す平面図である。
【図２１】本発明による液晶表示装置のスペーサの近傍
における他の実施例を示す平面図である。
【図２２】本発明による液晶表示装置のスペーサの近傍
における他の実施例を示す平面図である。
【図２３】本発明による液晶表示装置のスペーサの近傍
における他の実施例を示す平面図である。
【図２４】本発明による液晶表示装置のスペーサの配置
状態の一実施例を示す平面図である。
【図２５】本発明による液晶表示装置のスペーサの配置
状態の一実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
１……透明基板、１Ａ……ＴＦＴ基板、２……ゲート
線、３……ドレイン線、３Ａ……ドレイン電極、４……
対向電圧信号線、４Ａ……対向電極、５……画素電極、
５Ａ……ソース電極、６……半導体層、７……カラーフ
ィルタ、９……配向膜、１０……スペーサ、ＴＦＴ……
薄膜トランジスタ、ＢＭ……ブラックマトリックス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 正宏 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 引場 正行 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 Ｆターム(参考） 2H089 LA04 LA09 NA01 NA12 PA05 QA15 RA04 TA02 TA04 TA09 TA12 2H090 KA04 LA01 LA02 LA04 LA15 MA02 MA07 MB01 2H091 FA02Y FA35Y FB08 FD05 GA02 GA08 GA13 LA30 2H092 JA24 JB03 JB05 JB52 KA05 NA04 PA03 QA06

Claims (49)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板の遮光領域内に形成された突起部を
    被って配向処理がなされた配向膜を備え、 前記配向膜の配向処理の方向が前記遮光領域の境界線の
    方向になっていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 隣接する画素との間に形成された遮光領
    域と、この遮光領域の一部に形成されたスペーサと、 このスペーサが設けられた画素の遮光領域の幅とスペー
    サが設けられていない画素の対応する遮光領域の幅とが
    等しいことを特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 液晶を介在させるいずれかの基板側に形
    成された信号線と、この信号線に重畳されかついずれか
    の基板側に形成されるスペーサと、 このスペーサをも被って各基板側に前記液晶と接触して
    形成される配向膜と、を備え、 前記各配向膜の初期配向方向は前記信号線の延在方向に
    沿ってなされていることを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項４】 液晶に印加される電界の方向が異なる画
    素と、ブラックマトリックスと、このブラックマトリッ
    クス内に配置された突起と、前記一定の方向に配向処理
    がなされ該突起に起因する配向みだれが生じる配向膜
    と、を備え、 前記配向処理の方向は、前記配向乱れの部分を透過する
    光が前記遮光膜によって遮ぎられるように設定されてい
    ることを特徴とする液晶表示装置。
  5. 【請求項５】 基板と、 この基板内に一定の初期配向方向に対してそれぞれ異な
    る方向へ分子を回転させて光透過率を変化させる液晶
    と、 この液晶の光透過を遮光する遮光領域内に配置される突
    起部と、を備え、 前記液晶の初期配向方向が前記遮光領域の境界線とほぼ
    平行となっていることを特徴とする液晶表示装置。
  6. 【請求項６】 基板によって介在された液晶と、 この液晶の初期配向方向とほぼ平行な境界を有する遮光
    膜と、 前記液晶の分子を一定の初期配向方向に対して逆方向に
    それぞれ回転させる電界発生手段と、 前記遮光膜の形成領域内の基板側に形成されて液晶の層
    厚を設定する突起と、からなることを特徴とする液晶表
    示装置。
  7. 【請求項７】 正の誘電率異方性を有し一定の初期配向
    方向に対して異なる方向にそれぞれ分子を回転させて光
    透過率を変化させる液晶と、 この液晶を介在させる各基板のいずれかの側に形成され
    た第１信号線およびこの第１信号線と交差する第２信号
    線と、 前記第１信号線に重畳され、かついずれかの基板側に形
    成される突起と、を備え、 前記初期配向方向は前記第２信号線とほぼ直交する方向
    となっているとともに、電界方向の前記第２信号線に対
    する角度の絶対値が前記第１信号線に対する角度の絶対
    値より小さくなっていることを特徴とする液晶表示装
    置。
  8. 【請求項８】 正の誘電率異方性を有する液晶と、 この液晶を介在させる基板と、 前記液晶の分子を一定の初期配向方向に対してそれぞれ
    逆方向に回転させる電界発生手段と、 この電界発生手段に電圧を供給する第２信号線およびこ
    の第２信号線と交差する方向で前記初期配向方向とほぼ
    平行に延在する第１信号線と、 前記第１信号線に重畳され、かつ該基板側に形成された
    スペーサと、を備え、電界方向の前記第１信号線に対す
    る角度の絶対値が前記第２信号線に対する角度の絶対値
    より大きくなっていることを特徴とする液晶表示装置。
  9. 【請求項９】 各基板によって介在され正の誘電率異方
    性を有する液晶と、前記基板のうち一方の基板側に形成
    された第１信号線およびこの第１信号線に交差する第２
    信号線と、 前記第１信号線に対する角度が前記第２信号線に対する
    角度よりも大きな方向を有する電界を発生させる電界発
    生手段と、 前記基板のいずれかの側に形成され、かつ前記第１信号
    線に重なって配置されたスペーサと、を備え、 前記電界発生手段は、前記第１信号線に沿った初期配向
    方向に対して液晶分子をそれぞれ逆方向に回転させるよ
    うに構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  10. 【請求項１０】 第１信号線はドレイン線であることを
    特徴とする請求項７ないし９のうちいずれかに記載の液
    晶表示装置。
  11. 【請求項１１】 第１信号線はドレイン線と平行に配置
    される対向電圧信号線であることを特徴とする請求項７
    ないし９のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
  12. 【請求項１２】 負の誘電率異方性を有し一定の初期配
    向方向に対して異なる方向にそれぞれ分子を回転させて
    光透過率を変化させる液晶と、 この液晶を介在させる各基板のうちいずれかの側に形成
    された第１信号線およびこの第１信号線と交差する第２
    信号線と、 ゲート線に重畳され、かついずれかの基板側に形成され
    るスペーサと、を備え、 前記初期配向方向は前記第２信号線に沿った方向となっ
    ているとともに、電界方向の第２信号線に対する角度の
    絶対値が第１信号線に対する角度の絶対値より小さくな
    っていることを特徴とする液晶表示装置。
  13. 【請求項１３】 負の誘電率異方性を有する液晶と、 この液晶を介在させる各基板と、 前記液晶の分子を一定の初期配向方向に対してそれぞれ
    逆方向に回転させる電界発生手段と、 この電界発生手段に電圧を供給する第１信号線およびこ
    の第１信号線と交差する方向であって前記初期配向方向
    とほぼ平行に延在する第２信号線と、 前記第２信号線に重畳され、かつ該基板のうちいずれか
    の側に形成されたスペーサと、を備え、電界方向の前記
    第２信号線に対する角度の絶対値が第１信号線に対する
    角度の絶対値より大きくなっていることを特徴とする液
    晶表示装置。
  14. 【請求項１４】 各基板によって介在され負の誘電率異
    方性を有する液晶と、前記基板のうちいずれかの側に形
    成された第１信号線およびこの第１信号線に交差する第
    ２信号線と、 前記第１信号線に対する角度が前記第２信号線に対する
    角度よりも大きな方向を有する電界を発生させる電界発
    生手段と、 前記基板のうちいずれかの側に形成され、かつ前記第２
    信号線に重なって配置されたスペーサと、を備え、 前記電界発生手段は、前記第２信号線に沿った初期配向
    方向に対して液晶分子をそれぞれ逆方向に回転させるよ
    うに構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  15. 【請求項１５】 第２信号線はゲート線であることを特
    徴とする請求項１２ないし１４のうちいずれかに記載の
    液晶表示装置。
  16. 【請求項１６】 第２信号線はゲート線と平行に配置さ
    れる対向電圧信号線であることを特徴とする請求項１２
    ないし１４のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
  17. 【請求項１７】 正の誘電率異方性を有しその初期配向
    方向に対して異なる方向にそれぞれ分子を回転させて光
    透過率を変化させる液晶と、 この液晶を介在させる各基板のうちいずれかの側に形成
    された第１信号線およびこの第１信号線と交差する第２
    信号線と、 前記第２信号線に重畳され、かついずれかの基板側に形
    成される突起部と、を備え、 前記初期配向方向は前記第２信号線に沿った方向となっ
    ているとともに、電界方向の前記第２信号線に対する角
    度の絶対値が前記第１信号線に対する角度の絶対値より
    大きくなっていることを特徴とする液晶表示装置。
  18. 【請求項１８】 正の誘電率異方性を有する液晶と、 この液晶を介在させる各基板と、 前記液晶の分子を一定の初期配向方向に対してそれぞれ
    異なる方向に回転させる電界発生手段と、 この電界発生手段に電圧を供給する第１信号線およびこ
    の第１信号線と交差する方向で前記初期配向方向とほぼ
    平行に延在する前記第２信号線と、 前記第２信号線に重畳されていずれかの該基板側に形成
    された突起と、を備え、電界方向の前記第１信号線に対
    する角度の絶対値が第２信号線に対する角度の絶対値よ
    り小さくなっていることを特徴とする液晶表示装置。
  19. 【請求項１９】 各基板によって介在され正の誘電率異
    方性を有する液晶と、いずれかの前記基板に形成された
    第１信号線およびこの第１信号線に交差する第２信号線
    と、 前記第１信号線に対する角度が前記第２信号線に対する
    角度よりも小さな方向を有する電界を発生させる電界発
    生手段と、 いずれかの前記基板に形成され、かつ前記第２信号線に
    重なって配置されたスペーサと、を備え、 前記電界発生手段は、前記第２信号線に沿った初期配向
    方向に対して液晶分子をそれぞれ逆方向に回転させるよ
    うに構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  20. 【請求項２０】 第２信号線はゲート線であることを特
    徴とする請求項１７ないし１９のうちいずれかに記載の
    液晶表示装置。
  21. 【請求項２１】 第２信号線はゲート線と平行に配置さ
    れる対向電圧信号線であることを特徴とする請求項１７
    ないし１９のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
  22. 【請求項２２】 負の誘電率異方性を有しその初期配向
    方向に対して逆方向にそれぞれ分子を回転させて光透過
    率を変化させる液晶と、 この液晶を介在させる各基板のうちいずれかの側に形成
    された第１信号線およびこの第１信号線と交差する第２
    信号線と、 前記第１信号線に重畳され、かついずれかの基板側に固
    定されて形成されるスペーサと、を備え、 前記初期配向方向は前記第２信号線とほぼ直交する方向
    となっているとともに、電界方向の前記２信号線に対す
    る角度の絶対値が前記第１信号線に対する角度の絶対値
    より大きくなっていることを特徴とする液晶表示装置。
  23. 【請求項２３】 負の誘電率異方性を有する液晶と、 この液晶を介在させる各基板と、 前記液晶の分子を初期配向方向に対してそれぞれ逆方向
    に回転させる電界発生手段と、 この電界発生手段に電圧を供給する第２信号線およびこ
    の第２信号線と交差する方向であって前記初期配向方向
    とほぼ平行に延在する第１信号線と、 前記第１信号線に重畳され、かつ該基板のうちいずれか
    の側に形成されたスペーサと、を備え、電界方向の前記
    第２信号線に対する角度の絶対値が第１信号線に対する
    角度の絶対値より大きくなっていることを特徴とする液
    晶表示装置。
  24. 【請求項２４】 各基板によって介在され負の誘電率異
    方性を有する液晶と、いずれかの前記基板側に形成され
    た第１信号線およびこの第１信号線と交差する第２信号
    線と、 前記第１信号線に対する角度が前記第２信号線に対する
    角度よりも小さな方向を有する電界を発生させる電界発
    生手段と、 いずれかの前記基板側に形成され、かつ前記第１信号線
    に重なって配置されたスペーサと、を備え、 前記電界発生手段は、前記第２信号線とほぼ直交する初
    期配向方向に対して液晶分子をそれぞれ逆方向に回転さ
    せるように構成されていることを特徴とする液晶表示装
    置。
  25. 【請求項２５】 第１信号線はドレイン線であることを
    特徴とする請求項２２ないし２４のうちいずれかに記載
    の液晶表示装置。
  26. 【請求項２６】 第１信号線はドレイン線と平行に配置
    された対向電圧信号線であることを特徴とする請求項２
    ２ないし２４のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
  27. 【請求項２７】 基板に介在され一定の初期配向方向を
    有する液晶と、 ゲート線に重なって基板に固定されて形成されるスペー
    サと、を備え、 隣接するゲート線にそれぞれ沿って形成されている画素
    郡の画素ピッチが１／２ずれているとともに、液晶の初
    期配向方向が前記ゲート線にほぼ平行となっていること
    を特徴とする液晶表示装置。
  28. 【請求項２８】 負の誘電率異方性を有する液晶と、 この液晶を介在させる基板と、 前記液晶の分子を一定の初期配向方向に対してそれぞれ
    異なる方向に回転させる電界発生手段と、 この電界発生手段に電圧を供給するドレイン線および前
    記初期配向方向とほぼ平行に延在するゲート線と、 ゲート線に重畳されて該基板に形成されたスペーサと、
    を備え、 隣接するゲート線それぞれ沿って形成されている画素群
    の画素ピッチが１／２ずれているとともに、 電界方向のゲート線に対する角度の絶対値がドレイン線
    に対する角度の絶対値より大きくなっていることを特徴
    とする液晶表示装置。
  29. 【請求項２９】 各基板によって介在され正の誘電率異
    方性を有する液晶と、いずれかの前記基板側に形成され
    たドレイン線およびゲート線と、 前記ドレイン線に対する角度が前記ゲート線に対する角
    度よりも小さな方向を有する電界を発生させる電界発生
    手段と、 いずれかの前記基板側に固定され、かつゲート線に重な
    って配置された突起部と、を備え、 前記電界発生手段は、ゲート線に沿った初期配向方向に
    対して液晶分子をそれぞれ逆方向に回転させるように構
    成されているとともに、 隣接するゲート線にそれぞれ沿って形成されている画素
    群の画素ピッチが１／２ずれていることを特徴とする液
    晶表示装置。
  30. 【請求項３０】 基板に介在され一定の初期配向方向を
    有する液晶と、 ドレイン線に重なって基板に形成されるスペーサと、 隣接するドレイン線にそれぞれ沿って形成されている画
    素群の画素ピッチが１／２ずれているとともに、液晶の
    初期配向方向が前記ドレイン線にほぼ平行となっている
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  31. 【請求項３１】 正の誘電率異方性を有し初期配向方向
    に対して異なる方向にそれぞれ分子を回転させて光透過
    率を変化させる液晶と、 この液晶を介在させる各基板のうちいずれかの側に形成
    されたドレイン線およびゲート線と、 ドレイン線に重畳され、かついずれかの基板に形成され
    るスペーサと、を備え、 前記初期配向方向はゲート線
    とほぼ直交する方向となっているとともに、電界方向の
    ゲート線に対する角度の絶対値がドレイン線に対する角
    度の絶対値より小さくなっており、かつ、隣接するドレ
    イン線にそれぞれ沿って形成されている画素群の画素ピ
    ッチが１／２ずれていることを特徴とする液晶表示装
    置。
  32. 【請求項３２】 基板によって介在され負の誘電率異方
    性を有する液晶と、いずれかの前記基板側に形成された
    ドレイン線およびゲート線と、 前記ドレイン線に対する角度が前記ゲート線に対する角
    度よりも小さな方向を有する電界を発生させる電界発生
    手段と、 いずれかの前記基板側に形成され、かつドレイン線に重
    なって配置されたスペーサと、を備え、 前記電界発生手段は、ゲート線とほぼ直交する初期配向
    方向に対して液晶分子をそれぞれ逆方向に回転させるよ
    うに構成されているとともに、 隣接するゲート線にそれぞれ沿って形成されている画素
    群の画素ピッチが１／２ずれていることを特徴とする液
    晶表示装置。
  33. 【請求項３３】 ゲート線が形成されていない側の基板
    にスペーサとこのスペーサを被って前記ゲート線に重畳
    されて形成された導電層とを備え、この導電層は前記ス
    ペーサの部分でゲート線に接続されていることを特徴と
    する請求項１５、２０、２８、２９のうちいずれかに記
    載の液晶表示装置。
  34. 【請求項３４】 ドレイン線が形成されていない側の基
    板にスペーサとこのスペーサを被って前記ドレイン線に
    重畳されて形成された導電層とを備え、この導電層は前
    記スペーサの部分でドレイン線に接続されていることを
    特徴とする請求項１０、２５、３１、３２のうちいずれ
    か記載の液晶表示装置。
  35. 【請求項３５】 液晶を介在する各基板のそれぞれに互
    いに直交する配向方向を有する配向膜と、 前記基板のいずれかの側に形成され、その配向膜のほぼ
    配向方向に延在する信号線と、 この信号線が形成された基板側に該信号線と重畳されて
    固定されたスペーサと、を備えることを特徴とする液晶
    表示装置。
  36. 【請求項３６】 液晶を介在する基板のそれぞれに互い
    に直交する配向方向を有する配向膜と、 前記基板のいずれかの側に形成され、その配向膜のほぼ
    配向方向に延在する信号線と、 この信号線が形成された基板と異なる他の基板側に前記
    信号線と交差する他の信号線と重畳されて固定されたス
    ペーサと、を備えることを特徴とする液晶表示装置。
  37. 【請求項３７】 ゲート線の形成されていない側の基板
    にスペーサとこのスペーサを被って各画素に共通な共通
    電極とが形成され、この共通電極への信号供給は前記ス
    ペーサと当接される他の側の基板に形成された導電層に
    よってなされていることを特徴とする請求項３６に記載
    の液晶表示装置。
  38. 【請求項３８】 液晶を介在する基板のそれぞれに互い
    に直交する配向方向を有する配向膜と、 前記基板のいずれかの側に形成されたドレイン線と、 このドレイン線に重畳されて前記基板の一方の側に固定
    されたスペーサと、を備え、 前記スペーサが固定された側の基板の配向膜の配向方向
    が前記ドレイン線に沿っていることを特徴とする液晶表
    示装置。
  39. 【請求項３９】 ドレイン線の形成されていない側の基
    板にスペーサとこのスペーサを被って各画素に共通な共
    通電極とが形成され、この共通電極への信号供給は前記
    スペーサと当接される他の側の基板に形成された導電層
    によってなされていることを特徴とする請求項３８に記
    載の液晶表示装置。
  40. 【請求項４０】 信号線が形成された基板側に薄膜トラ
    ンジスタが形成され、他方の基板側にスペーサが固定さ
    れていることを特徴とする請求項３、７、８、９、１
    ０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１
    ８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６
    のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
  41. 【請求項４１】 基板側に信号線が形成され、スペーサ
    はこの基板側に固定されていることを特徴とする請求項
    ３、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１
    ５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２
    ３、２４、２５、２６のうちいずれかに記載の液晶表示
    装置。
  42. 【請求項４２】 スペーサは光硬化性樹脂から構成され
    ていることを特徴とする請求項１ないし９、１２ないし
    １４、１７ないし１９、２２ないし２４、２７ないし３
    ９のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
  43. 【請求項４３】 互いに隣接された同数の画素に対して
    一つのスペーサが配置されていることを特徴とする請求
    項１ないし９、１２ないし１４、１７ないし１９、２２
    ないし２４、２７ないし３９のうちいずれかに記載の液
    晶表示装置。
  44. 【請求項４４】 画素の集合である表示部に均一性なく
    スペーサが配置されていることを特徴とする請求項１な
    いし９、１２ないし１４、１７ないし１９、２２ないし
    ２４、２７ないし３９のうちいずれかに記載の液晶表示
    装置。
  45. 【請求項４５】 スペーサを被って形成される一方の基
    板側の配向膜と他方の基板側の配向膜との間に接着剤が
    介在されていることを特徴とする請求項１ないし９、１
    ２ないし１４、１７ないし１９、２２ないし２４、２７
    ないし３９のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
  46. 【請求項４６】 一方の基板側に固定されたスペーサに
    対して他方の基板側に前記スペーサを嵌合させる凹陥部
    が形成されていることを特徴とする請求項１ないし９、
    １２ないし１４、１７ないし１９、２２ないし２４、２
    ７ないし３９のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
  47. 【請求項４７】 カラー表示用であって、基板に固定さ
    れたスペーサは、緑色のフィルタが形成された画素を画
    する遮光領域以外の遮光領域に形成されていることを特
    徴とする請求項１ないし９、１２ないし１４、１７ない
    し１９、２２ないし２４、２７ないし３９のうちいずれ
    かに記載の液晶表示装置。
  48. 【請求項４８】 凹陥部はその側面が逆テーパとなって
    いることを特徴とする請求項４６に記載の液晶表示装
    置。
  49. 【請求項４９】 凹陥部はスペーサを緩く嵌合させてい
    ることを特徴とする請求項４６に記載の液晶表示装置。
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