JP2009128799A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】開口率を低下させることなく、スペーサが形成された領域での光漏れを抑制する。
【解決手段】第１基板１０と、第１基板１０に対向して配置された第２基板２０と、第１基板１０と第２基板２０との間に設けられた液晶層２５と、第１基板１０に柱状に設けられ、液晶層２５の厚さを保持するための透明性を有するスペーサ１５とを備え、スペーサ１５は、柱状のスペーサ本体１５ａと、スペーサ本体１５ａの第２基板２０側の面又は第２基板２０側の面に対して反対側の面に設けられた遮光部１５ｂとを有し、スペーサ本体１５ａの側面が、遮光部１５ｂの側面に一致するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。

従来から、互いに対向して配置された一対の基板の間に設けられた枠状のシール材によって両基板の間に液晶層が封入された液晶表示装置が広く知られている。

液晶表示装置は、一対の基板の間に複数の球状のスペーサが設けられている。これら各スペーサによって、一対の基板が互いに所定の間隔を設けて配置され、画像表示の応答時間及びコントラスト等の表示品位に影響する液晶層の厚みが保持されている。

ところで、近年、液晶表示装置の大型化、高精細化及び広視野角化が進められ、液晶層の厚みの均一性をより高くすることが求められている。そこで、液晶層の厚みの均一性を高めるために、上記球状のスペーサに代えて、柱状のスペーサを上記一対の基板の一方に形成することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図１８は、柱状のスペーサ１１１が形成された従来の液晶表示装置１００の要部を拡大して示す断面図である。

液晶表示装置１００は、図１８に示すように、複数のＴＦＴ（Thin Film Transistor：図示省略）等が形成されたＴＦＴ基板１０１と、ＴＦＴ基板１０１に対向して配置され、複数のカラーフィルタ（Color Filter）１０８が形成されたＣＦ基板１０６と、ＴＦＴ基板１０１とＣＦ基板１０６との間で枠状のシール材１１３によって封入された液晶層１１４とを備えている。ＴＦＴ基板１０１及びＣＦ基板１０６は、液晶層１１４に対して反対側の表面に偏光板１１５，１１６がそれぞれ設けられている。

ＣＦ基板１０６における各カラーフィルタ１０８は、ガラス基板１０７に形成されてブラックマトリクス１０９によって区画されており、このブラックマトリクス１０９と共に共通電極１１０によって覆われている。そして、共通電極１１０には、複数のカラーフィルタ１０８の一部に重なるように透明性を有する複数のスペーサ１１１が柱状に形成されている。また、ＣＦ基板１０６は、液晶層１１４側の表面に配向膜１１２が設けられている。

ＴＦＴ基板１０１は、上記複数のＴＦＴ等が形成されたガラス基板１０２に各ＴＦＴに接続された複数の画素電極１０３が形成されている。図中では、複数の画素電極１０３を模式的に１層で図示している。また、ＴＦＴ基板１０１も、液晶層１１４側の表面に各画素電極１０３を覆うように配向膜１０４が設けられている。そして、このＴＦＴ基板１０１は、スペーサ１１１が形成された領域での光漏れを抑制するために、スペーサ１１１に重なる領域に配向膜１０４に覆われた遮光部１０５が設けられている。以下に、スペーサが形成された領域における光漏れについて述べる。

上述したように、ＣＦ基板に柱状のスペーサが形成されている場合には、ＣＦ基板に配向膜を設けるために未硬化の配向膜材料を塗布した後、その配向膜材料が硬化させる前にスペーサから流れ落ちやすく、スペーサの先端部が配向膜で覆われていない状態になりやすい。このようにスペーサの先端部が配向膜に覆われていない状態において、スペーサの先端部とＴＦＴ基板との間に隙間が生じていると、その隙間における液晶分子の配向が乱れるため、スペーサが形成された領域において、光漏れが生じてコントラストが低下してしまう。

また、スペーサの先端部とＴＦＴ基板とが接触していても、透明性を有するスペーサを介してスペーサが形成された領域で光漏れが生じることになる。
特開２００７−３７７９号公報

しかしながら、上述したように、スペーサに重なるように遮光部を形成したとしても、スペーサ及び遮光部の形成位置のずれ、及びＴＦＴ基板とＣＦ基板との貼り合わせ位置のずれにより、スペーサに対して遮光部がずれて配置される虞がある。

スペーサに対して遮光部がずれて配置された場合には、スペーサが形成された領域で光漏れが生じることに加え、液晶分子の配向を制御可能な領域での光の透過が遮光部によって遮られることになるため、開口率が低下して表示品位が低くなってしまう。

さらに、スペーサ及び遮光部の形成位置のずれと、ＴＦＴ基板とＣＦ基板との貼り合わせ位置のずれとを考慮して遮光部を大きく形成した場合には、開口率が低下することとなる。

尚、特許文献１では、カラーフィルタを介してスペーサに重なるようにガラス基板に遮光部を形成し、遮光部をＣＦ基板に設けているが、この特許文献１の構造であっても、スペーサ及び遮光部の形成位置のずれによって、光漏れが生じると共に開口率が低下する虞があるので、改善の余地がある。

本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、開口率を低下させることなく、スペーサが形成された領域での光漏れを抑制することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、第１基板に柱状に設けられたスペーサが、柱状のスペーサ本体と、そのスペーサ本体の第２基板側の面又は第２基板側の面に対して反対側の面に設けられた遮光部とを有し、スペーサ本体の側面が遮光部の側面に一致するようにした。

具体的に、本発明に係る液晶表示装置は、第１基板と、上記第１基板に対向して配置された第２基板と、上記第１基板と上記第２基板との間に設けられた液晶層と、上記第１基板に柱状に設けられ、上記液晶層の厚さを保持するためのスペーサとを備えた液晶表示装置であって、上記スペーサは、透明性を有する柱状のスペーサ本体と、該スペーサ本体の上記第２基板側の面又は該第２基板側の面に対して反対側の面に設けられた遮光部とを有し、上記スペーサ本体の側面は、上記遮光部の側面に一致している。

上記第１基板は、上記液晶層側に第１電極が形成され、上記第２基板は、上記液晶層側に第２電極が形成され、上記スペーサは、上記第１電極の表面に設けられていてもよい。

上記遮光部は、金属材料によって形成され、上記スペーサ本体の上記第２基板側の面に対して反対側の面に設けられていることが好ましい。

上記遮光部は、上記スペーサ本体の上記第２基板側の面に設けられ、樹脂材料によって形成されていることが好ましい。

上記遮光部は、上記液晶層の厚み方向に互いに重なる複数の層によって構成されていることが好ましい。

上記遮光部は、上記スペーサ本体に形成された微細な凹凸面であることが好ましい。

また、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、第１基板と、上記第１基板に対向して配置された第２基板と、上記第１基板と上記第２基板との間に設けられた液晶層と、上記第１基板に柱状に設けられ、上記液晶層の厚さを保持するための透明性を有するスペーサとを備えた液晶表示装置を製造する方法であって、基板に樹脂膜及び遮光膜を積層して積層膜を形成する積層膜形成工程と、上記樹脂膜及び遮光膜を互いの周端が一致するように同時に又は連続してパターニングすることにより、上記スペーサを形成して上記第１基板を作製するスペーサ形成工程とを含む。

−作用−
次に、本発明の作用について説明する。

本発明に係る液晶表示装置によると、第１基板に設けられたスペーサが、スペーサ本体と、そのスペーサ本体の第２基板側の面又はその第２基板側の面とは反対側の面に設けられた遮光部とを有し、スペーサ本体の側面が、遮光部の側面に一致しているため、スペーサが形成されていない領域では遮光部によって光が遮られない。そして、スペーサが形成されている領域では、スペーサの先端部が配向膜に覆われていない状態でスペーサの先端部と第２基板との間に隙間があっても、或いはスペーサの先端部が第２基板に接触していても、遮光部によって光が遮られる。したがって、開口率が低下することなく、スペーサが形成された領域での光漏れが抑制される。

ところで、第１基板の液晶層側に第１電極が形成され、第２基板の液晶層側に第２電極が形成されており、スペーサが、第１電極の表面に設けられている場合において、遮光部がスペーサ本体の第２基板側の表面に設けられ、その遮光部が金属材料によって形成されていると、遮光部を形成する際にスペーサ本体の側面に上記金属材料が付着して残る虞があると共に、遮光部と第２電極との間でリークが生じる虞がある。遮光部と第２電極との間でリークが生じたときにスペーサ本体の側面に金属材料が付着していると、第１電極と第２電極との間でリークが生じて表示品位が低下する虞がある。

これに対し、遮光部がスペーサ本体の第２基板側の表面に対して反対側の表面に設けられている場合には、遮光部が金属材料によって形成されているとしても、遮光部を形成する際に上記金属材料がスペーサ本体の側面に付着して残る虞がないので、第１電極と第２電極との間でリークが生じて表示品位が低下する虞がない。

また、遮光部がスペーサ本体の第２基板側の面に設けられていても、遮光部が樹脂材料によって形成されている場合には、遮光部を形成する際にスペーサ本体の側面に導電材料が付着する虞がなく、第１電極及び第２電極と遮光部との間でリークが生じる虞がないので、第１電極と第２電極との間でリークが生じる虞がない。

遮光部が液晶層の厚み方向に互いに重なる複数の層によって構成されている場合には、遮光部が１層で構成されている場合に対してスペーサが形成された領域での光漏れがより抑制される。さらに、遮光部を形成するときに一部の層が欠けたとしても、他の層によって一部の層が欠けた部分での光漏れが抑制される。

遮光部が、スペーサ本体に形成された微細な凹凸面である場合には、遮光部が白濁することにより、その遮光部によって光の一部が乱反射して遮られ、スペーサ本体における遮光部が設けられた領域での光の透過性が低下する。そのことにより、スペーサが形成された領域での光漏れが抑制される。さらに、配向膜を設ける際に、遮光部であるスペーサ本体の凹凸面によって、未硬化の配向膜材料がスペーサから流れ落ちることが抑制される。その結果、スペーサを配向膜で覆うことが可能になり、スペーサの先端部と第２基板との間に隙間があっても、その隙間における液晶分子を所望の初期配向にすることが可能になるため、スペーサが形成された領域での光漏れが抑制される。

本発明に係る液晶表示装置の製造方法によると、積層膜形成工程では、基板に樹脂膜及び遮光膜を積層して積層膜を形成する。そして、スペーサ形成工程では、積層膜を互いの側面が一致するように同時又は連続してパターニングすることによってスペーサを形成する。そのことにより、スペーサが形成されていない領域では、パターニングされた遮光膜によって光が遮られない。そして、スペーサが形成されている領域では、スペーサの先端部が配向膜に覆われていない状態でスペーサの先端部と第２基板との間に隙間があっても、或いはスペーサの先端部が第２基板に接触していても、パターニングされた遮光膜によって光が遮られる。したがって、開口率が低下することなく、スペーサが形成された領域での光漏れが抑制される。

本発明によれば、第１基板に柱状に設けられたスペーサが、柱状のスペーサ本体と、そのスペーサ本体の第２基板側の面又はその第２基板側の面とは反対側の面に形成された遮光部とを有し、スペーサ本体の側面が、遮光部の側面に一致しているので、開口率を低下させることなく、スペーサが形成された領域での光漏れを抑制できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。

《発明の実施形態１》
図１〜図１１は、本発明の実施形態１を示している。図１は、液晶表示装置ＳをＴＦＴ基板２０側から見て概略的に示す平面図である。図２は、図１のII−II線に沿って液晶表示装置Ｓを概略的に示す断面図である。尚、図１では、偏光板２４の図示は省略している。

液晶表示装置Ｓは、図１及び図２に示すように、第１基板であるＣＦ基板１０と、ＣＦ基板１０に対向して配置された第２基板であるＴＦＴ基板２０と、ＣＦ基板１０とＴＦＴ基板２０との間に設けられた液晶層２５と、ＣＦ基板１０に柱状に設けられて液晶層２５の厚さを保持するためのスペーサ１５とを備えている。液晶層２５は、ＣＦ基板１０とＴＦＴ基板２０との間に配置された枠状のシール材２６の内側に封入されている。

ＴＦＴ基板２０は、ガラス基板２１を有している。ガラス基板２１における液晶層２５側の表面には、図示は省略するが、複数のソース線及び複数のゲート線が互いに交差するように形成され、これら各ソース線と各ゲート線との交差部には複数のＴＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されいる。さらに、ＴＦＴ基板２０の液晶層２５側には、各ＴＦＴに接続されてＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等からなる複数の画素電極２２が第２電極としてマトリクス状に形成されている。図２では、複数の画素電極２２を模式的に１層で図示している。

そして、ＴＦＴ基板２０は、液晶層２５側の表面に各画素電極２２を覆うようにポリイミド樹脂からなる配向膜２３が設けられている。また、ＴＦＴ基板２０は、図１に示すように、ＣＦ基板１０よりも外側に突出して表面に外部接続用の端子部（図示省略）が設けられた突出部２０ａを有している。このＴＦＴ基板２０の液晶層２５に対して反対側の表面には、図２に示すように、偏光板２４が設けられている。

ＣＦ基板１０は、ガラス基板１１を有している。ガラス基板１１における液晶層２５側の表面には、図２に示すように、各画素電極２２にそれぞれ重なり合う複数のカラーフィルタ（Color Filter）１２が形成されている。複数のカラーフィルタ１２は、周期的に配置された例えば赤色、緑色及び青色のカラーフィルタ１２ｒ、１２ｇ、１２ｂ等によって構成されている。

また、ガラス基板１１の表面には、各カラーフィルタ１２を区画するようにブラックマトリクス１３が形成されている。さらに、ＣＦ基板１０の液晶層２５側には、各カラーフィルタ１２及びブラックマトリクス１３を覆うようにＩＴＯ等からなる共通電極１４が第１電極として形成されている。そして、共通電極１４の表面には上記スペーサ１５が複数設けられている
各スペーサ１５は、図中に示すように、例えば赤色のカラーフィルタ１２ｒの一部に重なるように形成され、共通電極１４と画素電極２２との間に配置されている。これら各スペーサ１５は、透明性を有する柱状のスペーサ本体１５ａと、そのスペーサ本体１５ａのＴＦＴ基板２０側の面に対して反対側の面に設けられた遮光部１５ｂとを有している。スペーサ本体１５ａの側面は、遮光部１５ｂの側面に一致している。

スペーサ本体１５ａは、透明性を有する樹脂材料によって形成されている。遮光部１５ｂは、遮光性を有する黒色アクリル系樹脂等の樹脂材料によって形成されている。そうして、各スペーサ１５がＣＦ基板１０とＴＦＴ基板２０との間に配置されていることにより、ＣＦ基板１０とＴＦＴ基板２０とが所定の間隔を設けて配置され、液晶層２５の厚さが保持されている。

また、ＣＦ基板１０は、液晶層２４側の表面に共通電極１４を覆うようにポリイミド樹脂からなる配向膜１６が設けられている。このＣＦ基板１０の液晶層２５に対して反対側の表面には、偏光板１７が設けられている。

尚、本実施形態では、遮光部１５ｂが樹脂材料によって形成されているとしているが、遮光部１５ｂは、樹脂材料でなくＣｒ等の金属材料によって形成されていてもよく、遮光性を有する材料によって形成されていれば特に限定されるものではない。

ところで、遮光部が金属材料によって形成されている場合には、その遮光部がスペーサ本体のＴＦＴ基板側の面に設けられていると、遮光部を形成する際にスペーサ本体の側面に上記金属材料が付着して残る虞があると共に、遮光部と画素電極との間でリークが生じる虞がある。遮光部と画素電極との間でリークが生じたときにスペーサ本体の側面に金属材料が付着していると、共通電極と画素電極との間でリークが生じて表示品位が低下する虞がある。

これに対し、本実施形態では、スペーサ本体１５ａのＴＦＴ基板２０に対して反対側の面に遮光部１５ｂが設けられているので、遮光部１５ｂが金属材料によって形成されているとしても、遮光部１５ｂを形成する際に上記金属材料がスペーサ本体の側面に付着して残る虞がない。したがって、共通電極１４と画素電極２２との間でリークが生じて表示品位が低下する虞がない。

また、遮光部１５ｂは、図３に示すように、液晶層２５の厚み方向に互いに重なる複数の層（例えば２つの層）１５ｃ，１５ｄによって構成されていてもよい。遮光部１５ｂが２つの層１５ｃ，１５ｄによって構成されている場合には、遮光部１５ｂが１層で構成されている場合に対してスペーサ１５が形成された領域での光漏れをより抑制できる。さらに、遮光部１５ｂを形成するときに一方の層が欠けたとしても、他方の層によって一方の層が欠けた部分での光漏れを抑制できる。特に、遮光部１５ｂを金属材料で形成する場合には、遮光部１５と共通電極１４との電気化学的腐食を抑制する観点から、遮光部１５は、共通電極１４の表面に比較的不動態になりやすい金属層１５ｃが積層されていることが好ましく、例えばＭｏ層１５ｃ及びＡｌ層１５ｄが順に共通電極１４に積層された積層構造を有していることが好ましい。

−製造方法−
次に、上記ＣＦ基板１０の作製方法及び上記液晶表示装置Ｓの製造方法について説明する。

液晶表示装置Ｓは、ＣＦ基板１０及びＴＦＴ基板２０をそれぞれ作製し、これら両基板１０，２０をシール材２６を介して互いに貼り合わせると共に、そのシール材２６によって液晶層２５をＣＦ基板１０とＴＦＴ基板２０との間に封入した後、ＣＦ基板１０及びＴＦＴ基板２０に偏光板１７，２４を設けることによって製造する。本発明に係る液晶表示装置Ｓの製造方法は、特に、ＣＦ基板１０の作製方法に特徴があるため、以下に図４〜図１１を参照しながら詳述する。図４〜図１１は、ＣＦ基板１０の作製方法を説明するための図であり、柱状スペーサ１５が形成されるガラス基板１１の領域を拡大して概略的に示す断面図である。

ＣＦ基板１０を作製方法には、積層膜形成工程と、スペーサ形成工程とが含まれる。

ＣＦ基板１０を作製するときには、まず、図示は省略するが、カーボンブラック等の黒色成分をレジストに分散したネガ型の樹脂材料を、ロール塗布又はスピン塗布により、予め洗浄したガラス基板１１の全面に塗布して樹脂層を形成する。次に、樹脂層におけるブラックマトリクス１３を形成する領域に重なる開口を有するマスクを介して樹脂層を露光する。その後、樹脂層を現像処理することにより、図４に示すように、ガラス基板１１の表面にブラックマトリクス１３を形成する。

次に、図５に示すように、フォトリソグラフィーによって赤色、緑色及び青色の各カラーフィルタ１２ｒ，１２ｇ，１２ｂをブラックマトリクス１３に区画されるようにガラス基板１１の表面に順に形成する。続いて、マスクを用いたスパッタリングによって、図６に示すように、各カラーフィルタ１２及びブラックマトリクス１３を覆うように共通電極１４を形成する。

次に、積層膜形成工程を行う。積層膜形成工程では、共通電極１４等が形成されたガラス基板１１に樹脂膜３０ａ及び遮光膜３０ｂからなる積層膜３０を形成する。まず、ロール塗布又はスピン塗布等によって共通電極１４を覆うように遮光性を有する未硬化の樹脂材料を塗布した後、塗布した樹脂材料を露光処理又は加熱処理によって硬化させて、図７に示すように、遮光膜３０ｂを形成する。次に、ロール塗布又はスピン塗布等によって遮光膜３０ｂを覆うように透明性を有する未硬化の樹脂材料を塗布した後、塗布した樹脂材料を露光処理又は加熱処理によって硬化させて、図８に示すように、樹脂膜３０ａを形成する。そのことにより、遮光膜３０ｂに樹脂膜３０ａが積層された積層膜３０を形成する。

次に、スペーサ形成工程を行う。スペーサ形成工程では、樹脂膜３０ａ及び遮光膜３０ｂを互いの周端が一致するように連続してパターニングすることにより、上記スペーサ１５を形成する。まず、フォトリソグラフィー等によって樹脂膜３０ａをパターニングすることにより、図９に示すように、各スペーサ本体１５ａを形成する。その後、各スペーサ本体１５ａをマスクとして遮光膜３０ｂをドライエッチングしてパターニングすることにより、図１０に示すように、スペーサ本体１５ａに側面を合わせて遮光部１５ｂを形成する。

尚、図３に示すように、各遮光部１５ｂを例えばＭｏ層１５ｃ及びＡｌ層１５ｄ等の複数の金属層が互いに積層された構造に形成する場合には、スパッタ等によってＭｏ膜及びＡｌ膜を順に共通電極１４に積層することによって遮光膜を形成した後、フォトリソグラフィー等によって各スペーサ本体１４ａを形成する。その後、各スペーサ本体１４ａをマスクとして弱酸性エッチング液等によって遮光膜をパターニングすることにより、各遮光部１５ｂを形成してもよい。弱酸性エッチング液には、例えば、硝酸、リン酸、酢酸及び純水の混合液等を適用することが可能である。

その後、図１１に示すように、印刷法等によって共通電極１４を覆うように未硬化のポリイミド樹脂等の配向膜材料をガラス基板１１上に塗布する。続いて、塗布した配向膜材料を加熱処理して硬化させることにより、配向膜１６を設ける。以上のようにして、スペーサ本体１５ａ及び遮光部１５ｂが互いに液晶層２５の厚み方向に重なってなるスペーサ１５が形成されたＣＦ基板１０が作製される。

−実施形態１の効果−
したがって、この実施形態１の液晶表示装置Ｓによると、ＣＦ基板１０に設けられたスペーサ１５が、スペーサ本体１５ａと、そのスペーサ本体１５ａのＴＦＴ基板２０側の面とは反対側の面に設けられた遮光部１５ｂとを有し、スペーサ本体１５ａの側面が、遮光部１５ｂの側面に一致しているため、スペーサ１５が形成されていない領域では遮光部１５ｂによって光が遮られない。そして、スペーサ１５が形成されている領域では、スペーサ１５の先端部が配向膜に覆われていない状態でスペーサ１５の先端部とＴＦＴ基板２０との間に隙間があっても、或いはスペーサ１５の先端部がＴＦＴ基板２０に接触していても、遮光部１５ｂによって光を遮ることができる。その結果、開口率を低下させることなく、スペーサ１５が形成された領域での光漏れを抑制できる。

また、この実施形態１の液晶表示装置Ｓの製造方法によると、積層膜形成工程において、ガラス基板１１に樹脂膜３０ａ及び遮光膜３０ｂを積層して積層膜３０を形成する。そして、スペーサ形成工程において、樹脂膜３０ａ及び遮光膜３０ｂを互いの周端が一致するように連続してパターニングすることによってスペーサ１５を形成する。そのことにより、スペーサ１５が形成されていない領域では遮光部１５ｂによって光が遮られず、且つスペーサ１５が形成されている領域では遮光部１５ｂによって光を遮ることができる。その結果、開口率を低下させることなく、スペーサ１５が形成された領域での光漏れを抑制できる。

《発明の実施形態２》
図１２〜図１６は、本発明の実施形態２を示している。尚、以降の各実施形態では、図１〜図１１と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。図１２は、本実施形態の液晶表示装置Ｓの要部を拡大して概略的に示す断面図である。図１３〜図１６は、本実施形態のＣＦ基板１０の作製方法を説明するための図である。

上記実施形態１では、遮光部１５ｂがスペーサ本体１５ａのＴＦＴ基板２０に対して反対側の面に設けられているとしたが、本実施形態では、遮光部１５ｂは、図１２に示すように、スペーサ本体１５ａのＴＦＴ基板２０側の面に設けられている。そして、上記実施形態１と同様に、スペーサ本体１５ａの側面は遮光部１５ｂの側面に一致し、遮光部１５ｂは樹脂材料によって形成されている。

また、上記実施形態１では、樹脂膜３０ａ及び遮光膜３０ｂを連続してパターニングしてスペーサ１５を形成するとしたが、本実施形態では、樹脂膜３０ａ及び遮光膜３０ｂを同時にパターニングすることにより、スペーサ１５を形成する。

本実施形態のＣＦ基板１０を作製するには、まず、上記実施形態１と同様に、図６に示すように、ガラス基板１１に複数のカラーフィルタ１２及び各カラーフィルタ１２を区画するブラックマトリクス１３を形成した後、これら各カラーフィルタ１２及びブラックマトリクス１３を覆うように共通電極１４を形成する。

次に行う積層膜形成工程では、図１３に示すように、共通電極１４を覆うように樹脂膜３０ａを形成する。次に、図１４に示すように、樹脂膜３０ａに遮光膜３０ｂを積層することにより、積層膜３０を形成する。

その後行うスペーサ形成工程では、まず、図１５に示すように、フォトリソグラフィー等によってスペーサ１５を形成する領域にマスクレジスト層３５を形成する。そして、マスクレジスト層３５をマスクとして、遮光膜３０ｂ及び樹脂膜３０ａを共にドライエッチングすることにより、樹脂膜３０ａ及び遮光膜３０ｂを同時にパターニングし、図１６に示すように、各スペーサ１５を形成する。

その後、上記実施形態１と同様に、共通電極１４の表面に配向膜１６を設けて、ＣＦ基板１０を作製する。

−実施形態２の効果−
したがって、この実施形態２の液晶表示装置Ｓによると、ＣＦ基板１０に設けられたスペーサ１５が、スペーサ本体１５ａと、そのスペーサ本体１５ａのＴＦＴ基板２０側の面設けられた遮光部１５ｂとを有し、スペーサ本体１５ａの側面が、遮光部１５ｂの側面に一致しているため、スペーサ１５が形成されていない領域では遮光部１５ｂによって光が遮られず、且つスペーサ１５が形成されている領域では遮光部１５ｂによって光を遮ることができる。その結果、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

さらに、遮光部１５ｂが樹脂材料によって形成されているため、遮光部１５ｂを形成する際にスペーサ本体の側面に導電材料が付着する虞がなく、共通電極１４及び画素電極２２と遮光部１５ｂとの間でリークが生じる虞がない。したがって、共通電極１４と画素電極２２との間にリークが生じる虞がない。

また、この実施形態２の液晶表示装置Ｓの製造方法によると、積層膜形成工程において、ガラス基板１１に樹脂膜３０ａ及び遮光膜３０ｂを積層して積層膜３０を形成し、スペーサ形成工程において、樹脂膜３０ａ及び遮光膜３０ｂを互いの周端が一致するように同時にパターニングすることによってスペーサ１５を形成する結果、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態では、各スペーサ１５が赤色のカラーフィルタ１２ｒの一部に重なるように形成されているとしたが、本発明はこれに限られず、各スペーサ１５は、緑色又は青色の各カラーフィルタ１２ｇ，１２ｂの一部に重なるように形成されていてもよく、赤色、緑色及び青色の各カラーフィルタ１２ｒ，１２ｇ，１２ｂの一部にそれぞれ重なるように形成されていてもよい。

上記実施形態では、ＣＦ基板１０に複数のスペーサ１５が設けられているとしたが、本発明はこれに限られず、ＴＦＴ基板に、スペーサ本体と、そのスペーサ本体のＣＦ基板側の面又はＣＦ基板側の面に対して反対側の面に設けられた遮光部とを有するスペーサが設けられていてもよい。

上記実施形態では、共通電極１４が、各カラーフィルタ１２及びブラックマトリクス１３を覆ってこれら各カラーフィルタ１２及びブラックマトリクス１３の表面に形成されているとしたが、本発明はこれに限られず、各カラーフィルタ１２及びブラックマトリクス１３はオーバーコート層によって覆われており、そのオーバーコート層の表面に共通電極１４が形成されていてもよい。

上記実施形態では、ＣＦ基板１０及びＴＦＴ基板２０は、ガラス基板１１をそれぞれ有しているとしたが、本発明はこれに限られず、ＣＦ基板１０及びＴＦＴ基板２０は、ガラス基板１１に代えて、石英基板又はプラスチック基板等の透明性を有する他の基板を有していてもよい。

上記実施形態１において、図２で示した例では、スペーサ本体１５ａの側面が遮光部１５ｂの側面に完全に一致しているが、遮光部１５ｂの側面は、ガラス基板１１に向かって末広がりに形成されていてもよい。このように、遮光部１５ｂの側面が末広がりに形成されている場合には、スペーサ本体１５ａの側面近傍で液晶分子の配向が乱れているとしても、スペーサ本体１５ａの側面近傍からの光漏れを遮光部１５ｂによって抑制することが可能になる。

また、上記実施形態では、樹脂材料によって形成された遮光部１５ｂによってスペーサ１５が形成された領域での光漏れを抑制するとしたが、本発明はこれに限られず、遮光部１５ｂは、図１７に示すように、スペーサ本体１５ａに形成された微細な凹凸面であってもよい。この遮光部１５ｂは、例えばスペーサ本体１５ａの表面にプラズマ処理又はサンドブラスト等を施すことによって形成する。微細な凹凸は、図中に示すように、スペーサ本体１５ａの側面にも形成されていてもよく、例えば高低差が数百Å以下程度等の凹凸である。このように遮光部１５ｂがスペーサ本体１５ａに形成された微細な凹凸面である場合には、遮光部１５ｂが白濁することにより、その遮光部１５ｂによって光の一部が乱反射して遮られ、スペーサ本体１５ａにおける遮光部１５ｂが設けられた領域での光の透過性が低下する。そのことにより、スペーサ１５が形成された領域での光漏れを抑制できる。さらに、配向膜１６を設ける際に、遮光部１５ｂであるスペーサ本体１５ａの凹凸面、及びスペーサ本体１５ａの側面の凹凸によって、未硬化の配向膜材料がスペーサ１５から流れ落ちることを抑制できる。その結果、スペーサ１５を配向膜１６で覆うことが可能になり、スペーサ１５の先端部とＴＦＴ基板２０との間に隙間があっても、その隙間における液晶分子を所望の初期配向にできるため、スペーサ１５が形成された領域での光漏れをより抑制できる。

以上説明したように、本発明は、液晶表示装置及びその製造方法について有用であり、特に、開口率を低下させることなく、スペーサが形成された領域での光漏れの抑制が要望される液晶表示装置に適している。

実施形態１の液晶表示装置を概略的に示す平面図である。 図１のII−II線断面を拡大して概略的に示す図である。 遮光部が複数の層によって構成されている液晶表示装置を概略的に示す断面図である。 ブラックマトリクスが形成された状態のガラス基板を示す断面図である。 カラーフィルタが形成された状態のガラス基板を示す断面図である。 共通電極が形成された状態のガラス基板を示す断面図である。 遮光膜が形成された状態のガラス基板を示す断面図である。 積層膜が形成された状態のガラス基板を示す断面図である。 スペーサ本体が形成された状態のガラス基板を示す断面図である。 スペーサが形成された状態のガラス基板を示す断面図である。 ＣＦ基板（配向膜が設けられた状態のガラス基板）を示す断面図である。 実施形態２の液晶表示装置の要部を拡大して概略的に示す断面図である。 実施形態２における樹脂膜が形成された状態のガラス基板を示す断面図である。 実施形態２における積層膜が形成された状態のガラス基板を示す断面図である。 実施形態２におけるマスクレジスト層が形成された状態のガラス基板を示す断面図である。 実施形態２におけるスペーサが形成された状態のガラス基板を示す断面図である。 遮光部がスペーサ本体に形成された微細な凹凸である液晶表示装置を概略的に示す断面図である。 従来の液晶表示装置の要部を拡大して概略的に示す断面図である。

符号の説明

Ｓ 液晶表示装置
１０ ＣＦ基板（第１基板）
１１ ガラス基板（基板）
１４ 共通電極（第１電極）
１５ スペーサ
１５ａ スペーサ本体
１５ｂ 遮光部
２０ ＴＦＴ基板（第２基板）
２２ 画素電極（第２電極）
２５ 液晶層
２６ シール材
３０ 積層膜
３０ａ 樹脂膜
３０ｂ 遮光膜

Claims (7)

1. 第１基板と、
   上記第１基板に対向して配置された第２基板と、
   上記第１基板と上記第２基板との間に設けられた液晶層と、
   上記第１基板に柱状に設けられ、上記液晶層の厚さを保持するためのスペーサとを備えた液晶表示装置であって、
   上記スペーサは、透明性を有する柱状のスペーサ本体と、該スペーサ本体の上記第２基板側の面又は該第２基板側の面に対して反対側の面に設けられた遮光部とを有し、
   上記スペーサ本体の側面は、上記遮光部の側面に一致している
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   上記第１基板は、上記液晶層側に第１電極が形成され、
   上記第２基板は、上記液晶層側に第２電極が形成され、
   上記スペーサは、上記第１電極の表面に設けられている
   ことを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項２に記載の液晶表示装置において、
   上記遮光部は、金属材料によって形成され、上記スペーサ本体の上記第２基板側の面に対して反対側の面に設けられている
   ことを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項２に記載の液晶表示装置において、
   上記遮光部は、上記スペーサ本体の上記第２基板側の面に設けられ、樹脂材料によって形成されている
   ことを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   上記遮光部は、上記液晶層の厚み方向に互いに重なる複数の層によって構成されている
   ことを特徴とする液晶表示装置。
6. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   上記遮光部は、上記スペーサ本体に形成された微細な凹凸面である
   ことを特徴とする液晶表示装置。
7. 第１基板と、上記第１基板に対向して配置された第２基板と、上記第１基板と上記第２基板との間に設けられた液晶層と、上記第１基板に柱状に設けられ、上記液晶層の厚さを保持するための透明性を有するスペーサとを備えた液晶表示装置を製造する方法であって、
   基板に樹脂膜及び遮光膜を積層して積層膜を形成する積層膜形成工程と、
   上記樹脂膜及び遮光膜を互いの周端が一致するように同時に又は連続してパターニングすることにより、上記スペーサを形成して上記第１基板を作製するスペーサ形成工程とを含む
   ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

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