JP2001235728A - 液晶装置及び液晶装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 横電界による液晶配向不良を抑制する液晶装
置及び液晶装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｈライン反転駆動の液晶装置のアレイ基
板１０は、基板上に、互いに交差するデータ６及び走査
線３ａと、交差部毎に配置された画素電極９ａとを有す
る。走査線３を挟んで隣り合う画素電極９ａは、同一フ
レーム期間において異なる極性の画像信号電圧が印加さ
れる。液晶装置は、この異なる極性の画像信号が印加さ
れる隣り合う画素電極間に、走査線３に沿って、誘電体
からなるスペーサを有しており、このスペーサにより隣
り合う画素電極間に生じる横電界の発生が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は２枚の基板間に液晶
を挟持してなる液晶装置の技術分野に属し、特に２枚の
基板間隙を保持するスペーサの配置の技術分野に属す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶装置は、対向基板とＴＦＴアレイ基
板との間に液晶層を挟持して構成され、液晶層に電圧を
印加し液晶分子の光学特性を変化させることにより表示
を行う。ＴＦＴアレイ基板は、基板上に、互いに交差す
る複数の走査線と複数のデータ線、交差部毎にスイッチ
ング素子及び画素電極とが配置されて構成される。一
方、対向基板は、基板上に対向電極が配置されて構成さ
れる。液晶装置では、液晶に電圧を印加することによ
り、液晶の光学特性を変化させて表示を行う。

【０００３】上述のようなスイッチング素子が用いられ
るアクティブマトリクス型液晶装置の駆動においては、
直流電圧で駆動すると液晶の寿命が短くなること等か
ら、交流電圧駆動が採用されている。さらに、フリッカ
ーなどの発生を防止するために、一水平線毎に画素電極
に供給される電圧の極性が異なるＨライン反転駆動、一
垂直線毎に画素電極に供給される電圧の極性が異なるＶ
ライン反転駆動や、一画素毎に画素電極に供給される電
圧の極性が異なるＨ／Ｖライン反転駆動などが採用され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなＨライン
反転駆動、Ｖライン反転駆動、Ｈ／Ｖライン反転駆動の
ような液晶装置においては、同一フレーム内で、隣り合
う２つの画素電極に供給される電圧の極性が異なる。こ
の場合、この隣り合う２つの画素電極間に横電界が生
じ、この横電界に、２つの画素電極間付近の液晶の配向
が影響されて配向不良が生じ、表示不良となってしまう
という問題があった。さらに、上述の配向不良を遮蔽す
るために、例えば対向基板上に遮光膜を形成すると、遮
光膜により画素開口率が低くなってしまうという問題が
あった。

【０００５】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、横電界による液晶の配向不良に
よる表示不良が軽減された表示品質の高い液晶装置及び
液晶装置の製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明は以下のような構成を採用している。

【０００７】本発明の液晶装置は、基板上に対向電極が
配置された対向基板と、基板上に複数の画素電極が配置
されたアレイ基板と、前記対向基板の対向電極と前記ア
レイ基板の前記画素電極とが対向するように配置された
前記対向基板及び前記アレイ基板との間隙に保持された
液晶と、を具備する液晶装置において、前記画素電極の
うち隣り合う２つの画素電極には、それぞれ極性が異な
る電圧が印加され、前記２つの画素電極間には、前記間
隙を保持する誘電体からなるスペーサが配置されてなる
ことを特徴とする。

【０００８】本発明のこのような構成によれば、同一フ
レーム内で極性が異なる電圧がそれぞれ印加する隣り合
う画素電極の間に誘電体からなるスペーサが配置される
ので、この２つの隣り合う画素電極間で生じる横電界の
発生が抑制される。従って、横電界が原因となる液晶配
向不良の発生を防止することができ、表示品位の高い液
晶装置を得ることができる。尚、フレームとは、全ての
走査線を順次、上から下へ走査していき、１画面の表示
が１回終了するまでの期間を意味する。

【０００９】本発明の他の液晶装置は、基板上に対向電
極が配置された対向基板と、基板上に、互いに交差する
複数の走査線及び複数のデータ線と該交差部毎に複数の
画素電極とが配置されたアレイ基板と、前記対向基板の
対向電極と前記アレイ基板の前記画素電極とが対向する
ように配置された前記対向基板及び前記アレイ基板との
間隙に保持された液晶と、を具備する液晶装置におい
て、前記画素電極には、前記走査線方向毎に極性が異な
る電圧が印加され、極性が異なる電圧がそれぞれ印加さ
れる隣り合う画素電極間に、前記間隙を保持する誘電体
からなるスペーサが配置されてなることを特徴とする。

【００１０】本発明のこのような構成によれば、走査線
方向毎、すなわち一水平線毎に極性が異なる電圧が印加
されるＨライン反転駆動の液晶装置においては、同一フ
レーム内で一垂直線方向に沿って隣り合う２つの画素電
極に極性が異なる電圧がそれぞれ印加されることになる
が、一水平線方向に沿って隣り合う画素電極の間に誘電
体からなるスペーサを配置するので、この２つの隣り合
う画素電極間で生じる横電界の発生が抑制される。従っ
て、横電界が原因となる液晶配向不良の発生を防止する
ことができ、表示品位の高い液晶装置を得ることができ
る。

【００１１】また、前記対向基板及び前記アレイ基板に
は、前記液晶と接する配向膜が配置され、前記スペーサ
は、前記対向基板の前記対向電極上に配置され、前記ス
ペーサを覆うように前記配向膜が配置され、前記対向基
板上に配置された前記配向膜は、前記走査線に沿った方
向に配向処理されてなることを特徴とする。このような
構成によれば、スペーサは、配向膜の配向処理方向に沿
った方向に長い形状となるので、スペーサが存在するこ
とによる配向不良が生じても、その配向不良は画素電極
が形成されている領域外に形成されることになり、表示
に影響がない。

【００１２】また、前記対向基板及び前記アレイ基板
は、前記液晶が注入されるための液晶注入口を除く矩形
状のシール材により接着され、前記液晶注入口は、前記
シール材の前記データ線とほぼ平行に位置する辺に形成
されていることを特徴とする。このような構成によれ
ば、スペーサは、液晶注入時の液晶の流れに沿って長い
形状となるので、スペーサが液晶注入の妨げになること
がない。従って、このような液晶注入工程を経てなる液
晶装置は、液晶中に気泡の混入などがなく、高品質の液
晶装置とすることができる。

【００１３】本発明の更に他の液晶装置は、基板上に対
向電極が配置された対向基板と、基板上に、互いに交差
する複数の走査線及び複数のデータ線と該交差部毎に複
数の画素電極とが配置されたアレイ基板と、前記対向基
板の対向電極と前記アレイ基板の前記画素電極とが対向
するように配置された前記対向基板及び前記アレイ基板
との間隙に保持された液晶と、を具備する液晶装置にお
いて、前記画素電極には、前記データ線方向毎に極性が
異なる電圧が印加され、極性が異なる電圧がそれぞれ印
加される隣り合う画素電極間に、前記間隙を保持する誘
電体からなるスペーサが配置されてなることを特徴とす
る。

【００１４】本発明のこのような構成によれば、データ
線方向毎、すなわち一垂直線毎に極性が異なる電圧が印
加されるＶライン反転駆動の液晶装置においては、同一
フレーム内で一水平線方向に沿って隣り合う２つの画素
電極に極性が異なる電圧がそれぞれ印加されることにな
るが、一垂直線方向に沿って隣り合う画素電極の間に誘
電体からなるスペーサを配置するので、この２つの隣り
合う画素電極間で生じる横電界の発生が抑制される。従
って、横電界が原因となる液晶配向不良の発生を防止す
ることができ、表示品位の高い液晶装置を得ることがで
きる。

【００１５】また、前記対向基板及び前記アレイ基板に
は、前記液晶層と接する配向膜が配置され、前記スペー
サは、前記対向基板の前記対向電極上に配置され、前記
スペーサを覆うように前記配向膜が配置され、前記対向
基板上に配置された前記配向膜は、前記データ線に沿っ
た方向に配向処理されてなることを特徴とする。このよ
うな構成によれば、スペーサは、配向膜の配向処理方向
に沿った方向に長い形状となるので、スペーサが存在す
ることによる配向不良が生じても、その配向不良は画素
電極が形成されている領域外に形成されることになり、
表示に影響がない。

【００１６】また、前記対向基板及び前記アレイ基板
は、前記液晶が注入されるための液晶注入口を除く矩形
状のシール材により接着され、前記液晶注入口は、前記
シール材の前記走査線とほぼ平行に位置する辺に形成さ
れていることを特徴とする。このような構成によれば、
スペーサは、液晶注入時の液晶の流れに沿って長い形状
となるので、スペーサが液晶注入の妨げになることがな
い。従って、このような液晶注入工程を経てなる液晶装
置は、液晶中に気泡の混入などがなく、高品質の液晶装
置とすることができる。

【００１７】また、前記スペーサの誘電率は前記液晶の
誘電率の１．３倍以上であることを特徴とする。このよ
うな構成によれば、液晶への横電解の影響を効果的に軽
減でき、表示品質への影響を防止することができる。

【００１８】本発明の液晶装置の製造方法は、対向基板
とアレイ基板との間隙に液晶を挟持してなる液晶装置の
製造方法において、基板上に、配線と、前記配線を挟む
ように、同一フレーム内で異なる極性の電圧がそれぞれ
印加される第１画素電極と第２画素電極とを形成し、前
記アレイ基板を形成する工程と、基板上に、対向電極を
形成し、前記対向基板を形成する工程と、前記対向基板
または前記アレイ基板上に、前記第１画素電極と第２画
素電極との間に、前記配線に沿って、前記間隙を保持す
る誘電体からなるスペーサを形成する工程と、前記対向
基板または前記アレイ基板上に、基板の周縁部に沿っ
て、前記配線の配線方向とほぼ直交する辺に、前記液晶
を注入するための液晶注入口が配置されるように、矩形
状のシール材を形成する工程と、前記アレイ基板及び前
記対向基板とを、前記対向電極と前記画素電極とが対向
するように配置し、前記シール材により接着する工程
と、前記液晶注入口から前記間隙に前記液晶を注入する
工程と、を有することを特徴とする。

【００１９】本発明のこのような構成によれば、スペー
サは、液晶注入時の液晶の流れに沿って長い形状となっ
ているので、スペーサが液晶注入の妨げになることがな
い。従って、このような液晶注入工程を経てなる液晶装
置は、液晶中に気泡の混入などがなく、高品質の液晶装
置とすることができる。また、このような製造方法によ
り製造された液晶装置は、極性が異なる電圧がそれぞれ
印加される隣り合う画素電極間にスペーサが配置された
構造となるので、隣り合う画素電極間で生じる横電界の
発生がスペーサの存在により抑制され、横電界による表
示不良が低減された液晶装置を得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 （第一実施形態における液晶装置の構造）第一実施形態
においては、画素電極に、一水平線毎に極性が異なる画
像信号電圧が供給されるＨライン反転駆動が採用された
液晶装置を例にあげて、図１〜図６を用いて説明する。

【００２１】図１は、液晶装置の画像形成領域を構成す
るマトリクス状に形成された複数の画素における各種素
子、配線等の等価回路である。図２は、データ線、走査
線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接
する複数の画素群の平面図であり、これら画素群とスペ
ーサとの配置を説明するための図である。図３は、図２
のＡ−Ａ’断面図である。図４は、液晶装置の概略平面
図である。図５は、Ｈライン反転駆動を説明するための
図であり、各画素に供給される電圧の極性を示す。図５
（ａ）は奇数フレーム、図５（ｂ）は偶数フレームにお
ける極性の変化を示し、１フレーム毎に各画素の極性が
反転する。尚、フレームとは、全ての走査線を順次、上
から下へ走査していき、１画面の表示が１回終了するま
での期間を意味する。図６は、従来の液晶装置の断面図
であり、図３に示した断面図と同じ切断位置にて切断し
た断面図である。尚、図においては、各層や各部材を図
面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部
材毎に縮尺を異ならしめてある。

【００２２】図１において、液晶装置は、表示領域とこ
れを制御する周辺駆動回路領域とから構成される。

【００２３】表示領域は、平行に配置された容量線３ｂ
及び走査線３ａと、走査線３ａと交差して配置されたデ
ータ線６と、これら走査線３ａとデータ線６との交差部
毎にマトリクス状に配置された画素電極９ａと、画素電
極９aを制御するためのスイッチング素子としての薄膜
トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）３０とからな
る。画像信号が供給されるデータ線６にはＴＦＴ３０の
半導体層のソース領域が電気的に接続され、走査信号が
供給される走査線３にはＴＦＴ３０のゲート電極が電気
的に接続している。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０の半導
体層のドレイン領域に電気的に接続されており、スイッ
チング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッ
チを閉じることにより、データ線６から供給される画像
信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込
む。画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベ
ルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板（後述
する）に形成された対向電極（後述する）との間で一定
期間保持される。また、容量線３ｂは、液晶に保持され
た画像信号がリークするのを防ぐために、設けられてい
る。

【００２４】一方、周辺駆動回路領域は、走査線駆動回
路１０４、データ線駆動回路１０１、サンプリング回路
３０１、プリチャージ回路２０１からなる。走査線駆動
回路１０４は、外部制御回路から供給される電源、基準
クロックＣＬＹ及びその反転クロック等に基づいて、所
定タイミングで走査線３ａに走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、
Ｇｍをパルス的に線順次で印加する。データ線駆動回路
１０１は、外部制御回路から供給される電源、基準クロ
ックＣＬＸ及びその反転クロック等に基づいて、走査線
駆動回路１０４が走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを印加
するタイミングに合わせて、データ線６毎にサンプリン
グ回路駆動信号としてのシフトレジスタからの転送信号
Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎを、サンプリング回路３０１にサ
ンプリング回路駆動信号線３０６を介して所定タイミン
グで供給する。プリチャージ回路２０１は、スイッチン
グ素子として、例えばＴＦＴ２０２を各データ線６毎に
備えており、プリチャージ信号線２０４がＴＦＴ２０２
のドレイン又はソース電極に接続されており、プリチャ
ージ回路駆動信号線２０６がＴＦＴ２０２のゲート電極
に接続されている。そして、動作時には、プリチャージ
信号線２０４を介して、外部電源からプリチャージ信号
ＮＲＳを書き込むために必要な所定電圧の電源が供給さ
れ、プリチャージ回路駆動信号線２０６を介して、各デ
ータ線６について画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎの供給
に先行するタイミングでプリチャージ信号ＮＲＳを書き
込むように、外部制御回路からプリチャージ回路駆動信
号ＮＲＧが供給される。プリチャージ回路２０１は、好
ましくは中間階調レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ
ｎに相当するプリチャージ信号ＮＲＳ（画像補助信号）
を供給する。サンプリング回路３０１は、ＴＦＴ３０２
を各データ線６毎に備えており、画像信号線３０４がＴ
ＦＴ３０２のソース電極に接続されており、サンプリン
グ回路駆動信号線３０６がＴＦＴ３０２のゲート電極に
接続されている。そして、画像信号線３０４を介して、
画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが入力されると、これら
をサンプリングする。即ち、サンプリング回路駆動信号
線３０６を介してデータ線駆動回路１０１からサンプリ
ング回路駆動信号としての転送信号Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘ
ｎが入力されると、画像信号線３０４夫々からの画像信
号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎをデータ線６に順次印加する。

【００２５】本実施形態においてはＨライン反転駆動を
採用しており、図５に示すように、同一フレーム内で一
水平線毎に極性が異なる。従って、各画像信号Ｓ１、Ｓ
２、…、Ｓｎは、一水平周期毎に、後述する対向電極に
供給されるコモン電圧に対して、極性が反転する波形を
有している。尚、図５において、各四角は、各画素を示
す。＋は、コモン電圧に対して正の信号電圧が、画素電
極に対応する液晶に書き込まれることを意味し、−は、
コモン電圧に対して負の信号電圧が、画素電極に対応す
る液晶に書き込まれることを意味している。図中、走査
線はｘ軸方向に沿って配置され、データ線はｙ軸方向に
沿って配置される。

【００２６】図３に示すように液晶装置２００は、対向
基板２０とアレイ基板１０との間隙に液晶５０を挟んで
構成される。また、２枚の基板間隙は、スペーサ８０に
より保持されている。対向基板２０とアレイ基板１０と
は、図４に示すように、基板の周縁部に沿って、液晶注
入口５３となる部分を除く矩形状のシール材５１により
接着され、さらに液晶注入口５３は封止材５２により封
止されている。液晶注入口５３は、矩形状のシール材５
１の、後述するスペーサが配置される走査線の形成方向
とほぼ直交する辺に、設けられている。これにより、液
晶注入口５３から２枚の基板間間隙に液晶を注入する場
合、スペーサ８０は、液晶の注入の流れに沿った長い形
状となるので、液晶の注入がスムーズに行われる。図２
において、液晶装置のＴＦＴアレイ基板上には、マトリ
クス状に複数の透明な画素電極９ａ（点線部９ａ’によ
り輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９
ａの縦横の境界に各々沿って一垂直線方向に延在したデ
ータ線６、一水平方向に延在した走査線３ａ及び容量線
３ｂが設けられている。データ線６は、コンタクトホー
ル５を介して例えばポリシリコン膜からなる半導体層１
ａのうち後述のソース領域に電気接続されている。画素
電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層１ａ
のうち後述のドレイン領域に電気接続されている。ま
た、半導体層１ａのうち図中右下がりの斜線領域で示し
たチャネル領域１ａ’に対向するように走査線３ａが配
置されており、走査線３ａはゲート電極として機能す
る。このように、走査線３ａとデータ線６との交差する
個所には夫々、チャネル領域１ａ’に走査線３ａがゲー
ト電極として対向配置された画素スイッチング用ＴＦＴ
３０が設けられている。

【００２７】容量線３ｂは、走査線３ａに沿ってほぼ直
線状に伸びる本線部と、データ線６と交差する箇所から
データ線６に沿って図中上方に突出した突出部とを有す
る。

【００２８】図３において、液晶装置は、透明なＴＦＴ
アレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基
板２０とを備えている。ＴＦＴアレイに用いる基板６０
は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板からな
り、対向基板に用いる７０は、例えばガラス基板や石英
基板からなる。ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９
ａが設けられている。画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ
（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電性薄膜からな
る。尚、画素電極９ａの表面に、ショート防止用の透明
絶縁膜を形成してもよい。

【００２９】他方、対向基板２０には、その全面に渡っ
て対向電極（共通電極）２１が設けられており、その下
側には配向膜２２が設けられている。対向電極２１は例
えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性薄膜からなる。

【００３０】ＴＦＴアレイ基板１０には、各画素電極９
ａに隣接する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制
御する画素スイッチング用ＴＦＴ３０が設けられてい
る。

【００３１】対向基板２０には、基板７０と対向電極２
１との間における各画素の非開口領域に、遮光膜２３が
形成されており、対向基板２０の側から入射光が画素ス
イッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域
１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域
１ｃに侵入することはない。更に、遮光膜２３は、表示
画像におけるコントラスト比の向上、カラーフィルタを
用いた場合の色材の混色防止などの機能を有しており、
走査線３ａやデータ線６に沿って（即ち、各画素の境界
に）発生し易いリバースティルトドメイン等の配向不良
領域を隠す機能をも有する。このような遮光膜を対向基
板２０の側ではなく、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成し
てもよい。

【００３２】尚、本実施形態では、Ａｌ等からなる遮光
性のデータ線６で、各画素の非開口領域のうちデータ線
６に沿った部分を遮光することにより、各画素の開口領
域のうちデータ線６に沿った輪郭部分を規定してもよい
し、このデータ線６ａに沿った非開口領域についても冗
長的に又は単独で対向基板２０に設けられた遮光膜２３
で遮光するように構成してもよい。ＴＦＴアレイ基板１
０と複数の画素スイッチング用ＴＦＴ３０との間には、
下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、
ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、
ＴＦＴアレイ基板１０の表面の研磨時における荒れや、
洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用ＴＦＴ３０の
特性の劣化を防止する機能を有する。下地絶縁膜１２
は、例えば、ＮＳＧ（ノンドープトシリケートガラ
ス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロ
ンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケー
トガラス）などの高絶縁性ガラス又は、酸化シリコン
膜、窒化シリコン膜等からなる。

【００３３】図３において、画素スイッチング用ＴＦＴ
３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有して
おり、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチ
ャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１
ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶
縁膜を含む絶縁薄膜２、データ線６、半導体層１ａの低
濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導
体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン
領域１ｅを備えている。高濃度ドレイン領域１ｅには、
複数の画素電極９ａのうちの対応する一つがコンタクト
ホール８を介して接続されている。また、走査線３ａ及
び容量線３ｂの上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じる
コンタクトホール５及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じ
るコンタクトホール８が各々形成された第１層間絶縁膜
４が形成されている。更に、データ線６及び第１層間絶
縁膜４の上には、高濃度ドレイン領域１ｅへのコンタク
トホール８が形成された第２層間絶縁膜７が形成されて
いる。前述の画素電極９ａは、このように構成された第
２層間絶縁膜７の上面に設けられている。

【００３４】図２及び図３に示すように、図２で左右に
相隣接する画素電極９ａの間隙に位置する各画素の非開
口領域には、データ線６が設けられており、各画素の開
口領域の輪郭のうちデータ線６に沿った部分が規定され
ており、且つデータ線６により当該非開口領域における
光抜けが防止されている。また、データ線６の下には、
容量線３ｂの本線部からデータ線６ａの下に沿って突出
した部分を利用して、蓄積容量７０が形成されており、
非開口領域の有効利用が図られている。更に、本実施形
態では、半導体層１ａを高濃度ドレイン領域１ｅから延
設して第１蓄積容量電極１ｆとし、これに対向する容量
線３ｂの一部（図示しない）を第２蓄積容量電極とし、
ゲート絶縁膜を含んだ絶縁薄膜２を走査線３ａに対向す
る位置から延設してこれらの電極間に挟持された第１誘
電体膜とすることにより、蓄積容量７０が構成されてい
る。

【００３５】以上説明した実施形態では、画素スイッチ
ング用ＴＦＴ３０は、好ましくは図３に示したようにＬ
ＤＤ構造を持つが、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ド
レイン領域１ｃに不純物イオンの打ち込みを行わないオ
フセット構造を持ってよいし、走査線３ａの一部からな
るゲート電極をマスクとして高濃度で不純物イオンを打
ち込み、自己整合的に高濃度ソース及びドレイン領域を
形成するセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。ま
た本実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲ
ート電極を高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領
域１ｅ間に１個のみ配置したシングルゲート構造とした
が、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよ
い。

【００３６】図３に示すように、第２層間絶縁膜７上に
は、画素電極９ａを覆って、ポリイミド膜を配向処理し
てなる配向膜１６が配置されている。

【００３７】一方、対向基板２０は、対向電極２１が配
置され、対向電極２１上には、画素電極９ａ間に対応し
て、アクリル樹脂などの有機樹脂からなる誘電体である
スペーサ８０が配置されている。さらに、スペーサ８０
を覆って、対向電極２１上には、配向膜２２が配置され
ている。本実施形態のスペーサ８０の誘電率は、液晶５
０の誘電率の１．３倍以上であり、好ましくは液晶の誘
電率の２倍以上の誘電率であれば、後述する横電界の発
生を防止するのに有効である。

【００３８】液晶５０は、例えば９０度ねじれのネマテ
ィック液晶が用いられる。ＴＦＴアレイ基板２０及び対
向基板１０のそれぞれに形成される配向膜は、互いの配
向処理方向が直交するように、それぞれ配向処理されて
いる。ＴＦＴアレイ基板２０上の配向膜は、データ線に
沿った方向に配向処理されている。一方、対向基板１０
上の配向膜は、液晶装置としたときの走査線に沿った方
向に配向処理されている。従って、スペーサ８０は走査
線に沿って配置されているため、配向処理時にスペーサ
８０が存在することによる配向不良は、走査線上に存在
することとなり、画素中に影響することがない。

【００３９】本実施形態の液晶装置においては、Ｈライ
ン反転駆動を採用しているので、走査線３ａを挟んで隣
り合う２つの画素電極９ａには、同一フレーム期間にお
いて、それぞれ極性の異なる画像信号電圧が供給され
る。図２に示すように、上述のスペーサ８０は、極性が
異なる画像信号が供給される隣り合う画素電極間に走査
線に沿って配置されており、極性が同一の画素電極間に
は配置されていない。本実施形態におけるスペーサ８０
は直方体形状を有している。スペーサ８０の高さは、液
晶装置としたときの液晶層の厚みを制御する、例えば
２．５〜３．５μｍ程度の高さである。スペーサ８０の
縦は２μｍ、横は画素電極９ａの幅とほぼ同じ、例えば
２０μｍの大きさとなっている。尚、極性が異なる画像
信号が供給される隣り合う画素電極間の距離は３μｍ程
度となっている。

【００４０】本実施形態においては、図３に示すよう
に、誘電体からなるスペーサ８０が、極性が異なる画像
信号が供給される隣り合う画素電極間に配置されるた
め、この隣り合う画素電極間に生じる横電界の発生が抑
制される。その結果、横電界による配向不良の発生が極
力抑えられる。

【００４１】ここで、従来の液晶装置について、図６を
用いて説明する。従来の液晶装置では、この隣り合う２
つの画素電極間に横電界が生じ、この横電界に、２つの
画素電極間付近の液晶の配向が影響され、配向不良が生
じ、表示不良の原因となっていた。

【００４２】これに対し、本実施形態においては、上述
した通り、スペーサ８０を配置することにより、横電界
による配向不良の発生を抑制することができるので、従
来と比較して、表示領域として正常に機能する領域を大
きくすることができる。また、遮光膜２３を対向基板２
０上に配置する場合には、従来のように、横電界による
配向不良を遮蔽するために遮光膜２３の幅を広くする必
要がないため、画素開口率を向上させることができる。
例えば、画素開口率を、従来の液晶装置では５５％であ
ったのに対し、本実施形態においては７０％に向上させ
ることができた。従って、本実施形態においては、画素
開口率が向上し、表示特性が良いものとなる。ここで、
スペーサ８０としては、誘電率が液晶５０の誘電率の
１．３倍以上の誘電体を用いれば、横電界の発生を抑制
できる。

【００４３】また、本実施形態においては、スペーサ８
０は、対向基板２０上に配置されているが、アレイ基板
１０上に配置しても良く、上述のように横電界の発生を
防止する効果を得ることができる。また、スペーサの形
状は、直方体状に限定されるものではなく、横電界が発
生する領域にスペーサが配置されれば良い。また、本実
施形態においては、各画素電極毎にスペーサを配置して
いるが、例えば走査線に沿って連続した線状のスペーサ
としても良い。

【００４４】（他の実施形態における液晶装置）上述の
第１実施形態においては、Ｈライン反転駆動の液晶装置
を例にあげたが、Ｖライン反転駆動の液晶装置またはＨ
／Ｖライン反転駆動の液晶装置にスペーサを設けても良
く、これらの場合、第１実施形態と比較してスペーサの
配置が異なる点で構造上相違する。

【００４５】Ｖライン反転駆動の液晶装置においては、
データ線を挟んで隣り合う画素電極９ａに、同一フレー
ム期間において、極性の異なる画像信号電圧が供給され
る。従って、この場合においては、誘電体からなるスペ
ーサ８０を、極性が異なる画像信号が供給される隣り合
う画素電極間、すなわち、データ線に沿って配置し、極
性が同一の画素電極間、すなわち走査線に沿った画素電
極間には配置しないようにすれば良い。この場合におい
ても、スペーサ８０は、アレイ基板上及び対向基板上の
いずれに形成しても良いが、配向膜の配向処理方向に沿
ってスペーサが配置されるように、スペーサを形成する
基板を選択することが望ましい。これにより、配向処理
時にスペーサが存在することによる配向不良は、非表示
領域である配線上に存在することになるので、表示に影
響を及ぼさない。また、データ線に沿ってスペーサを配
置する場合には、液晶注入口５３は、矩形状のシール材
５１のデータ線方向とほぼ直交する辺に設けることが望
ましい。これにより、液晶注入口５３から２枚の基板間
間隙に液晶を注入する場合、スペーサは、液晶の注入の
流れに沿った長い形状となっているので、液晶の注入が
スムーズに行われる。

【００４６】Ｈ／Ｖライン反転駆動の液晶装置において
は、隣り合う全ての画素電極９ａに、同一フレーム期間
において、極性の異なる画像信号電圧が供給される。従
って、この場合においては、誘電体からなるスペーサ８
０を、極性が異なる画像信号が供給される隣り合う画素
電極間に、データ線及び走査線に沿って配置すれば良
い。例えば、走査線及びデータ線に沿って、マトリクス
状にスペーサを形成しても良い。この場合においても、
スペーサは、アレイ基板上または対向基板上のどちらに
形成しても良い。また、この場合、スペーサが妨げとな
って、真空吸引による液晶注入は困難なため、２枚の基
板を貼り合わせる前に、スペーサが形成された基板上
に、スペーサに囲まれた画素毎にインクジェットなどに
より液晶を供給しても良い。

【００４７】（第１実施形態の液晶装置の製造方法）以
下に、第１実施形態における液晶装置の製造方法につい
て説明する。

【００４８】まず、図３に示すように、対向基板２０と
アレイ基板１０とを用意する。対向基板は、例えばガラ
ス基板７０上に、遮光膜２３、対向電極２１、スペーサ
８０、配向膜２２を形成して、製造する。スペーサ８０
は、例えばフォトリソグラフィ工程を経て形成され、上
述したように、液晶装置２００とした時に、走査線３に
沿って配置されるように形成されている。また、配向膜
２２は、ポリイミド膜を、走査線３に沿った方向に配向
処理して形成される。アレイ基板は、例えば石英基板６
０上に、互いに交差するデータ線６及び走査線３、各交
差部毎にスイッチング素子３０及び画素電極９ａを形成
し、配向膜１６を形成して、製造する。配向膜１６は、
ポリイミド膜を、データ線６に沿った方向に配向処理さ
れて形成されるなる。

【００４９】次に、対向基板またはアレイ基板、ここで
は、アレイ基板１０を、図示しない載置台に載置し、固
定する。その後、アレイ基板１０の周縁部に沿って、図
７に示すように、配線としての走査線の配線方向とほぼ
直交する辺、すなわちデータ線と平行する辺に、液晶を
注入するための液晶注入口５３が配置されるように、矩
形状の紫外線硬化型シール材５１を塗布する。尚、図７
は、液晶装置２００の概略平面図であり、液晶注入時の
液晶の流れとスペーサとの位置関係を示すものである。

【００５０】次に、図示しない吸引保持装置により、対
向基板２０を、対向電極が形成された面が下側となるよ
うに水平に保持し、持ち上げ、移動させ、アレイ基板１
０に上シール材５１を介して積載する。その後、対向基
板２０とアレイ基板１０との位置決めを行う。ここで、
対向基板２０を保持する吸引保持装置に、対向基板とア
レイ基板とを位置決めする際に、２枚の基板間の間隙が
太鼓状となるような機構を持たせることが望ましい。こ
れにより、２枚の基板の位置決め時に、対向基板上に形
成されるスペーサにより、アレイ基板上の配向膜が傷付
くことを防止することができる。

【００５１】対向基板とアレイ基板との位置決めが完了
した後、シール材に紫外線を照射して硬化させ、２枚の
基板を接着する。

【００５２】その後、真空注入により、液晶注入口５３
から基板間隙に液晶を注入する。この際、図７に示すよ
うに、スペーサ８０は、矢印にて示した液晶の注入の流
れに沿った長い形状となっているので、液晶の注入がス
ムーズに行われる。注入完了後、液晶注入口５３を封止
材５２により封止し、液晶装置が完成する。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶装置の画像形成領域を構成するマトリクス
状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の
等価回路である。

【図２】データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴ
ＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図であ
り、これら画素群とスペーサとの配置を説明するための
図である。

【図３】図２のＡ−Ａ’断面図である。

【図４】液晶注入口とスペーサとの位置関係を説明する
ための液晶装置の概略平面図である。

【図５】Ｈライン反転駆動を説明するための図であり、
各画素に供給される電圧の極性を示す。

【図６】従来の液晶装置の断面図であり、横電界による
液晶不良を説明するための図である。

【図７】液晶注入時の液晶流れとスペーサとの位置関係
を説明するための液晶装置の概略平面図である。

【符号の説明】

３ａ…走査線 ６…データ線 ９ａ…画素電極 １０…アレイ基板 １６、２２…配向膜 ２０…対向基板 ２１…対向電極 ５０…液晶 ５１…シール材 ５３…液晶注入口 ６０、７０…基板 ８０…スペーサ ２００…液晶装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/30 ３２０ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３２０ Ｆターム(参考） 2H089 LA16 LA22 LA41 MA00X QA15 TA02 TA04 TA09 2H090 HA11 LA01 LA02 LA03 LA04 MA07 2H093 NA16 NA31 ND09 ND15 5C094 AA02 AA42 BA03 BA43 CA19 CA24 DA14 DA15 DB04 EA04 EA07 EB02 EC03 ED20 GB10

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に対向電極が配置された対向基板
   と、 基板上に複数の画素電極が配置されたアレイ基板と、 前記対向基板の対向電極と前記アレイ基板の前記画素電
   極とが対向するように配置された前記対向基板及び前記
   アレイ基板との間隙に保持された液晶と、を具備する液
   晶装置において、 前記画素電極のうち隣り合う２つの画素電極には、それ
   ぞれ極性が異なる電圧が印加され、前記２つの画素電極
   間には、前記間隙を保持する誘電体からなるスペーサが
   配置されてなることを特徴とする液晶装置。
2. 【請求項２】 基板上に対向電極が配置された対向基板
   と、 基板上に、互いに交差する複数の走査線及び複数のデー
   タ線と該交差部毎に複数の画素電極とが配置されたアレ
   イ基板と、 前記対向基板の対向電極と前記アレイ基板の前記画素電
   極とが対向するように配置された前記対向基板及び前記
   アレイ基板との間隙に保持された液晶と、を具備する液
   晶装置において、 前記画素電極には、前記走査線方向毎に極性が異なる電
   圧が印加され、極性が異なる電圧がそれぞれ印加される
   隣り合う画素電極間に、前記間隙を保持する誘電体から
   なるスペーサが配置されてなることを特徴とする液晶装
   置。
3. 【請求項３】 前記対向基板及び前記アレイ基板には、
   前記液晶と接する配向膜が配置され、 前記スペーサは、前記対向基板の前記対向電極上に配置
   され、前記スペーサを覆うように前記配向膜が配置さ
   れ、 前記対向基板上に配置された前記配向膜は、前記走査線
   に沿った方向に配向処理されてなることを特徴とする請
   求項２に記載の液晶装置。
4. 【請求項４】 前記対向基板及び前記アレイ基板は、前
   記液晶が注入されるための液晶注入口を除く矩形状のシ
   ール材により接着され、 前記液晶注入口は、前記シール材の前記データ線とほぼ
   平行に位置する辺に形成されていることを特徴とする請
   求項２または請求項３に記載の液晶装置。
5. 【請求項５】 基板上に対向電極が配置された対向基板
   と、 基板上に、互いに交差する複数の走査線及び複数のデー
   タ線と該交差部毎に複数の画素電極とが配置されたアレ
   イ基板と、 前記対向基板の対向電極と前記アレイ基板の前記画素電
   極とが対向するように配置された前記対向基板及び前記
   アレイ基板との間隙に保持された液晶と、を具備する液
   晶装置において、 前記画素電極には、前記データ線方向毎に極性が異なる
   電圧が印加され、極性が異なる電圧がそれぞれ印加され
   る隣り合う画素電極間に、前記間隙を保持する誘電体か
   らなるスペーサが配置されてなることを特徴とする液晶
   装置。
6. 【請求項６】 前記対向基板及び前記アレイ基板には、
   前記液晶層と接する配向膜が配置され、 前記スペーサは、前記対向基板の前記対向電極上に配置
   され、前記スペーサを覆うように前記配向膜が配置さ
   れ、 前記対向基板上に配置された前記配向膜は、前記データ
   線に沿った方向に配向処理されてなることを特徴とする
   請求項５に記載の液晶装置。
7. 【請求項７】 前記対向基板及び前記アレイ基板は、前
   記液晶が注入されるための液晶注入口を除く矩形状のシ
   ール材により接着され、 前記液晶注入口は、前記シール材の前記走査線とほぼ平
   行に位置する辺に形成されていることを特徴とする請求
   項５または請求項６に記載の液晶装置。
8. 【請求項８】 前記スペーサの誘電率は前記液晶の誘電
   率の１．３倍以上であることを特徴とする請求項１から
   請求項７のいずれか一項に記載の液晶装置。
9. 【請求項９】 対向基板とアレイ基板との間隙に液晶を
   挟持してなる液晶装置の製造方法において、 基板上に、配線と、前記配線を挟むように、同一フレー
   ム内で異なる極性の電圧がそれぞれ印加される第１画素
   電極と第２画素電極とを形成し、前記アレイ基板を形成
   する工程と、 基板上に、対向電極を形成し、前記対向基板を形成する
   工程と、 前記対向基板または前記アレイ基板上に、前記第１画素
   電極と第２画素電極との間に、前記配線に沿って、前記
   間隙を保持する誘電体からなるスペーサを形成する工程
   と、 前記対向基板または前記アレイ基板上に、基板の周縁部
   に沿って、前記配線の配線方向とほぼ直交する辺に、前
   記液晶を注入するための液晶注入口が配置されるよう
   に、矩形状のシール材を形成する工程と、 前記アレイ基板及び前記対向基板とを、前記対向電極と
   前記画素電極とが対向するように配置し、前記シール材
   により接着する工程と、 前記液晶注入口から前記間隙に前記液晶を注入する工程
   と、 を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。