JP5392709B2 - 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法及び電子機器に関する。

液晶表示装置においては、１つの画素を構成する単位画素（以下、単に「画素」とも記す）ごとに、液晶分子の配向が制御される仕組みになっている。液晶表示装置の一つの形態として、垂直配向モードの液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１，２を参照）。垂直配向モードの液晶表示装置には、電圧印加時に或る点を中心に液晶分子を配向させるための配向核が設けられている。

垂直配向モードの液晶表示装置は、主に、透過型、反射型、透過と反射を併せ持つ半透過型(透過反射型あるいは併用型)に分けられる。図１５は併用型の液晶表示装置の従来構造を説明する平面図であり、図１６は図１５のＸ３−Ｘ３断面図である。液晶表示装置１００の表示パネル１０１は、主として、駆動基板１０２と、対向基板１０３と、液晶層１０４とを備えた構成となっている。

駆動基板１０２には、信号線１０５と、走査線１０６と、層間絶縁膜１０７と、画素電極１０８とが形成されている。水平方向で隣り合う２本の信号線１０５と垂直方向で隣り合う２本の走査線１０６で囲まれた格子状（略矩形）の領域は、単位画素の大きさを規定する画素領域（単位画素領域）１０９となっている。

画素領域１０９は、反射領域１１０と透過領域１１１に区分されている。反射領域１１０には反射電極１１２が形成されている。透過領域１１１には透過電極１１３が形成されている。反射電極１１２と透過電極１１３は、画素領域１０９内で１つの画素電極１０８を構成している。反射電極１１２と透過電極１１３は、コンタクトホール１１４を介して、それぞれ共通の電極１１５に電気的に接続されている。

対向基板１０３は、カラーフィルタ層１１６と、オーバーコート層１１７と、画素電極１１８とを備えた構成となっている。オーバーコート層１１６は、カラーフィルタ層１１６を覆う状態で形成されている。

画素電極１１８は、駆動基板１０２側の画素電極１０８と対向する状態で配置されている。画素電極１１８には、配向核１１９が形成されている。配向核１１９は、画素領域１０９を区分している反射領域１１０と透過領域１１１に少なくとも１個ずつ形成されている。例えば、反射領域１１０内には１個の配向核１１９が形成され、透過領域１１１内にも１個の配向核（不図示）が形成されている。

また、対向基板１０３には柱状のスペーサ１２０が形成されている。信号線１０５の一部には、当該信号線１０５の配線幅を部分的に広くした幅広部１０５ａが形成され、当該幅広部１０５ａの直上にスペーサ１２０の先端（下端）が突き当てられている。

図１７は透過型の液晶表示装置の従来構造を説明する平面図であり、図１８は図１７のＸ４−Ｘ４断面図である。液晶表示装置２００の表示パネル２０１は、主として、駆動基板２０２と、対向基板２０３と、液晶層２０４とを備えた構成となっている。

駆動基板２０２には、信号線２０５と、走査線２０６と、層間絶縁膜２０７と、画素電極２０８とが形成されている。水平方向で隣り合う２本の信号線２０５と垂直方向で隣り合う２本の走査線２０６で囲まれた格子状（略矩形）の領域が画素領域２０９となっている。

対向基板２０３は、カラーフィルタ層２１６と、オーバーコート層２１７と、画素電極２１８とを備えた構成となっている。オーバーコート層２１６は、カラーフィルタ層２１６を覆う状態で形成されている。

画素電極２１８は、駆動基板２０２側の画素電極２０８と対向する状態で配置されている。画素電極２１８には、配向核２１９が形成されている。対向基板２０３の配向核２１９に対応して駆動基板２０２には遮光膜２１５が形成されている。

また、対向基板２０３には柱状のスペーサ２２０が形成されている。信号線２０５の一部には、当該信号線２０５の配線幅を部分的に広くした幅広部２０５ａが形成され、当該幅広部２０５ａの直上にスペーサ２２０の先端が突き当てられている。

特開平１１−１４９０７６号公報 特開２０００−２２７５９７号公報

垂直配向モードの液晶表示装置においては、配向核の近傍やスペーサの近傍で液晶分子の配向が乱れる。これらの現象により、コントラスト、応答速度など光学特性に関わる表示品位の低下を引き起こす要因となる。このため、液晶分子の配向の乱れが生じる部分を遮光する構造が採られている。具体的には、併用型の液晶表示装置の場合は、配向核１１９の部分では反射電極１１２により遮光し、スペーサ１２０の部分では信号線１０５の幅広部１０５ａと反射電極１１２により遮光している。また、透過型の液晶表示装置の場合は、配向核２１９では遮光膜２１５により遮光し、光学設計上重要となるGAPと呼ばれる液晶を狭持するスペーサ２２０の部分では信号線２０５に形成した幅広部２０５ａにより遮光している。

このため、併用型の液晶表示装置では、信号線１０５の幅広部１０５ａの存在が、画素の開口率を低下させる要因になっている。また、透過型の液晶表示装置では、遮光膜２１５の存在と信号線２０５の幅広部２０５ａの存在が、画素の開口率を低下させる要因になっている。また、併用型、透過型のいずれの液晶表示装置の場合も、信号線１０５，２０５の幅広部１０５ａ，２０５ａは、単に遮光する機能だけでなく、スペーサ１２０，２２０の設置状態を安定させる狙いもあるため、狭くするにも限界がある。

本発明に係る液晶表示装置は、駆動基板と、前記駆動基板に対向する対向基板と、前記駆動基板と前記対向基板との間に隙間を確保する断面円形のスペーサと、前記駆動基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層と、前記液晶層に含まれる液晶分子の配向状態を制御する画素電極が前記駆動基板と前記対向基板にそれぞれ形成された複数の画素領域と、前記画素の領域内で前記液晶分子を配向させる基点となる位置に設けられた配向核とを備える液晶表示装置において、前記駆動基板の画素電極に対向する側の前記対向基板面の画素電極は、光透過性の導電膜で構成され、前記配向核は、前記光透過性の導電膜の一部を前記スペーサの外径よりも大きな円形に開口した状態で形成され、前記スペーサは、前記画素電極の開口円内の前記対向基板に固定され、前記駆動基板及び前記対向基板の面方向に垂直に起立する状態で設けられた構成となっている。また、本発明に係る電子機器は、上記構成の液晶表示装置を有するものとなっている。

本発明に係る液晶表示装置とこれを有する電子機器においては、スペーサの設置状態を安定させたりスペーサの存在による配向乱れの発生箇所を遮光したりする目的で、配線（信号線等）の一部に幅広部を設ける必要がなくなる。

本発明によれば、スペーサの設置状態を安定させたりスペーサの存在による配向乱れの発生箇所を遮光したりする目的で、配線（信号線等）の一部に幅広部を設ける必要がなくなるため、画素の開口率を向上させることができる。その結果、配線の一部に幅広部を設けた液晶表示装置と比較して、高いコントラストを実現することができる。
また、本発明によれば、液晶分子の配向乱れが生じる箇所を集約することにより、液晶分子の配向乱れが生じる箇所が分散している場合に比べて、配向乱れが生じる領域を縮小することができる。

本発明が適用される液晶表示装置の構成例を示す図である。 駆動基板の画素回路の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の主要部の構造を説明する平面図である。 図３のＸ１−Ｘ１断面図である。 対向基板の製造手順を示す工程図である。 駆動基板の製造手順を示す工程図である。 本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置の主要部の構造を説明する平面図である。 図７のＸ２−Ｘ２断面図である。 駆動基板の製造手順を示す工程図である。 第１適用例となるテレビを示す斜視図である。 第２適用例となるデジタルカメラを示す図である。 第３適用例となるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。 第４適用例となるビデオカメラを示す斜視図である。 第５適用例となる携帯端末装置（携帯電話機）を示す図である。 併用型の液晶表示装置の従来構造を説明する平面図である。 図１５のＸ３−Ｘ３断面図である。 透過型の液晶表示装置の従来構造を説明する平面図である。 図１７のＸ４−Ｘ４断面図である。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲は以下に記述する実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

本発明の実施の形態については、以下の順序で説明する。
１．液晶表示装置の構成
２．第１の実施の形態（併用型の液晶表示装置に適用する例）
３．第２の実施の形態（透過型の液晶表示装置に適用する例）
４．適用例

＜１．液晶表示装置の構成＞
本発明は、垂直配向モードの液晶表示装置に適用されるものである。垂直配向モードの液晶表示装置は、垂直配向膜とネマティック液晶を組み合わせて構成されるものである。垂直配向膜は、液晶層を挟んで対向する２枚の基板の、互いに対向する側の面に、それぞれ画素電極を覆う状態で形成される。垂直配向モードの液晶表示装置では、画素電極に電圧を印加しないとき（無電界時）は、液晶層に含まれる液晶分子が基板に対してほぼ垂直になる。

図１は本発明が適用される液晶表示装置の構成例を示すもので、図中（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図を示している。液晶表示装置１０の表示パネル１１は、主として、駆動基板１２と、当該駆動基板１２に対向する対向基板１３と、図示しない液晶層とを備えた構成となっている。液晶パネル１１は、図示しないシール材を用いて駆動基板１２と対向基板１３とを貼り合わせた構造になっている。駆動基板１２の外側の面には図示しない偏光板が設けられ、対向基板１３の外側の面にも図示しない偏光板が設けられる。表示パネル１１は、表示領域Ｅ１と、当該表示領域Ｅ１に隣接する周辺領域（非表示領域）Ｅ２とに区分されている。周辺領域Ｅ２は表示領域Ｅ１の周辺に位置している。液晶層は、駆動基板１２と対向基板１３との間に設けられている。液晶層は、複数（多数）の液晶分子を含んで構成されるものである。

駆動基板１２の表示領域Ｅ１には、図２に示すように、画像を表示するための複数の画素１５が行列状に配置されている。一つの画素１５は、一つの単位画素に相当するものである。各々の画素１５は、液晶層に含まれる液晶分子の配向状態を、１つの単位画素に対応する単位面積ごとに制御するものである。駆動基板１２の周辺領域Ｅ２には、信号線駆動回路１７と走査線駆動回路１８が配置されている。信号線駆動回路１７は、垂直方向に配線された複数の信号線１９を選択的に駆動するものである。走査線駆動回路１８は、水平方向に配線された複数の走査線２０を選択的に駆動するものである。画素１５は、駆動基板１２の表示領域Ｅ１内で、信号線１９と走査線２０が交差する部分に１つずつ設けられている。

各々の画素１５には、液晶層４に含まれる液晶分子の配向状態を制御するための画素回路が設けられている。画素回路は、例えば、画素電極１４、薄膜トランジスタＴｒ及び保持容量Ｃｓを用いて構成されている。画素電極１４は、薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極に接続されている。薄膜トランジスタＴｒのソース電極は信号線１９に接続されている。薄膜トランジスタＴｒのゲート電極は走査線２０に接続されている。

上記構成の画素回路においては、信号線駆動回路１７と走査線駆動回路１８の駆動により、薄膜トランジスタＴｒを介して信号線１９から書き込まれた映像信号が保持容量Ｃｓに保持される。すると、保持容量Ｃｓに保持された信号量に応じた電圧が画素電極１４に供給され、この電圧のレベルに応じて、液晶層を構成する液晶分子の配向状態（傾斜の度合い）が制御される。液晶分子の配向状態は、画像を表示するために画素領域を透過する光の透過量に影響を与える。

なお、上記のような画素回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けたりして画素回路を構成してもよい。また、周辺領域Ｅ２には、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路や素子を追加してもよい。

＜２．第１の実施の形態＞
[液晶表示装置の主要部の構造]
図３は本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の主要部の構造を説明する平面図であり、図４は図３のＸ１−Ｘ１断面図である。本発明の第１の実施の形態においては、併用型の液晶表示装置への適用例について説明する。併用型の液晶表示装置は、主として、屋外での視認性を必要とされるモバイル用の電子機器、例えば、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ゲーム機などの表示装置に適用される。なお、図３及び図４においては、１つの画素部分の構造を拡大して示している。また、図４においては、垂直配向膜などの図示を省略している。

駆動基板１２は、例えばガラス基板などの透明な基板１２ａをベースに構成されるものである。駆動基板１２には、上述した画素電極１４、信号線１９及び走査線２０の他に、層間絶縁膜２１が形成されている。信号線１９と走査線２０は、複数本ずつ配線されている。信号線１９は、垂直方向に沿って列状に配線されている。走査線２０は、水平方向に沿って行状に配線されている。信号線１９と走査線２０は、駆動基板１２の面内で、互いに直角に交差する状態で配線されている。そして、水平方向で隣り合う２本の信号線１９と垂直方向で隣り合う２本の走査線２０で囲まれた格子状（略矩形）の領域が、上述した単位画素（画素１５）の大きさを規定する画素領域（単位画素領域）２２となっている。層間絶縁膜２１は、信号線１９を覆う状態で形成されている。

画素領域２２は、反射領域２３と透過領域２４に区分されている。反射領域２３には光を反射する特性を有する反射電極２５が形成されている。透過領域２４には光を透過する性質を有する透過電極２６が形成されている。反射電極２５は、例えば銀などの金属材料を用いて形成されている。反射電極２５の表面には、反射領域２３での光の拡散反射性を高めるために微小な凹凸が形成されている。透過電極２６は、例えばＩＴＯ（indium tin oxide）などの透明導電膜を用いて形成されている。反射電極２５と透過電極２６は、画素領域２２内で、上述した１つの画素電極１４を構成している。反射電極２５と透過電極２６は、コンタクトホール２７を介して、それぞれ共通の電極２８に電気的に接続されている。コンタクトホール２７は、層間絶縁膜２１を貫通する状態で反射領域２３内に形成されている。

対向基板１３は、例えばガラス基板などの透明な基板１３ａをベースの構成されるものである。対向基板１３は、カラーフィルタ層３１と、オーバーコート層３２と、画素電極３３とを備えた構成となっている。カラーフィルタ層３１は、単位画素ごとに赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）に色分けされている。オーバーコート層３２は、光を透過する性質を有するもので、透明な樹脂材料によって形成されている。オーバーコート層３２は、カラーフィルタ層３１を覆う状態で形成されている。オーバーコート層３２は、カラーフィルタ層３１を保護する目的やカラーフィルタ表面の凹凸を平坦化する目的で形成されるものである。

画素電極３３は、光を透過する性質を有する電極であって、例えばＩＴＯなどの透明導電膜を用いて形成されている。画素電極３３は、駆動基板１２側の画素電極１４と対向する状態で配置されている。画素電極３３には配向核３４が形成されている。配向核３４は、画素領域２２内で上記液晶層の液晶分子を配向させる基点となる位置に設けられている。配向核３４は、画素電極３３の一部を開口した状態、さらに詳しくは画素電極３３の一部を円形（又は楕円形でも可）にくり抜いた状態で形成されている。配向核３４は、画素領域２２を区分している反射電極２５と透過電極２６に少なくとも１個ずつ形成されている。例えば、反射領域２３内には１個の配向核３４が形成され、透過領域２４内にも１個の配向核（不図示）が形成されている。このように画素領域２２内に配向核３４を形成することにより、反射領域２３では配向核３４を基点（中心）に液晶分子の配向が制御され、透過領域２４でも図示しない配向核を基点（中心）に液晶分子の配向が制御されることになる。

また、対向基板１３にはスペーサ３５が形成されている。スペーサ３５は、対向基板１３の基板面から垂直に起立する状態で柱状に形成されている。スペーサ３５は、上述した駆動基板１２と対向基板１３との間に所望の隙間を確保するものである。液晶層３６は、駆動基板１２と対向基板１３との間に設けられている。さらに詳述すると、液晶層３６は、駆動基板１２と対向基板１３との間にスペーサ３５の介在によって確保される隙間部分に封入されている。このため、スペーサ３５は、液晶層３６の厚さを一定に保つ役目も担っている。

スペーサ３５は、例えば、ポリイミドなどの絶縁性の樹脂材料を用いて形成されるものである。スペーサ３５は、駆動基板１２及び対向基板１３の面方向において、画素電極３３の一部を配向核３４として円形に開口した部分、さらに詳しくは、配向核３４が形成されている領域の内側に設けられている。さらに詳述すると、配向核３４は円形に形成され、スペーサ３５は断面円形に形成されている。配向核３４の開口寸法（直径）はスペーサ３５の外径よりも大きく設定されている。そして、スペーサ３５は配向核３４の中央部に配置されている。このため、スペーサ３５は、配向核３４の開口円内に収まった状態で配置されている。ちなみに、駆動基板１２及び対向基板１３の面方向とは、各々の基板１２，１３の主面と平行な方向をいう。また、スペーサ３５の外径が当該スペーサ３５の中心軸方向で連続的に変化している場合は、最も太い部分（最大直径）でスペーサ３５の外径が規定されるものとする。

スペーサ３５の基端（上端）は対向基板１３に固定されている。スペーサ３５の先端（下端）は、配向核３４と対向する部分で、当該駆動基板１２の表層部に突き当てられている。例えば、駆動基板１２と対向基板１３を貼り合わせたときに、配向核３４と対向する部分に反射電極２５が存在し、当該反射電極２５が駆動基板１２の表層部を構成しているものと仮定すると、当該反射電極２５にスペーサ３５の先端が突き当てられる。以上の構成により、スペーサ３５は、駆動基板１２及び対向基板１３の面方向において配向核３４と同じ位置に設けられている。駆動基板１２及び対向基板１３の面方向においてスペーサ３５を配向核３４と同じ位置に設けた場合は、表示パネル１１を対向基板１３側から平面的に見たときに、スペーサ３５が配向核３４と重なり合う状態に配置されることになる。

[液晶表示装置の製造方法]
（対向基板の製造手順）
図５は対向基板の製造手順を示す工程図である。まず、ベースとなるガラス基板を用意する（ステップＳ１）。次に、ガラス基板の一方の面（駆動基板１２と対向する側の面）に、ブラックマトリクスを形成する（ステップＳ２）。具体的には、例えば、ガラス基板上にブラックマトリクス材料を塗布（又は印刷）してブラックマトリクス層を形成した後、フォトリソグラフィ法によりレジストパターンを形成する。次に、レジストパターンをマスクに用いてブラックマトリクス層をエッチングすることにより、所望の開口パターンを有するブラックマトリクスを得る。

次に、上記ガラス基板の一方の面に、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のうちの１色のカラーフィルタを形成する（ステップＳ３）。具体的には、例えば、ガラス基板上に着色材料を塗布（又は印刷）して着色材料層を形成した後、フォトリソグラフィ法によりレジストマスクを形成する。次に、レジストマスクに用いて着色材料層をエッチングすることにより、上記ブラックマトリクスの所望の開口部分にカラーフィルタを形成する。カラーフィルタの形成は、色ごと分けて行なう必要がある。このため、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のカラーフィルタを形成する場合は、ステップＳ３の工程を３回繰り返すことになる。これにより、ガラス基板の一方の面に上記のカラーフィルタ層３１が形成される。

次に、ガラス基板にカラーフィルタ層３１を覆う状態でオーバーコート層３２を形成する（ステップＳ４）。オーバーコート層３２は、カラーフィルタ層３１の上に透明な樹脂材料を塗布することにより形成される。

次に、ガラス基板にオーバーコート層３２を覆う状態でＩＴＯ膜をスパッタリング法等により形成する（ステップＳ５）。次に、上記ＩＴＯ膜の上にフォトリソグラフィ法によりレジストマスクを形成した後（ステップＳ６）、当該レジストマスクを用いてＩＴＯ膜をエッチングする（ステップＳ７）。これにより、ガラス基板の一方の面に上記の画素電極３３と配向核３４が形成される。このとき、ガラス基板の面方向において、画素電極３３の一部を円形に開口することで配向核３４を形成する。

その後、ガラス基板の一方の面上にスペーサ材料を塗布してスペーサ材料膜を形成する（ステップＳ８）。次に、上記スペーサ材料膜の上にフォトリソグラフィ法によりレジストマスクを形成した後（ステップＳ９）、当該レジストマスクを用いてスペーサ材料膜をエッチングする（ステップＳ１０）。これにより、ガラス基板の一方の面に上記のスペーサ３５が柱状に形成される。このとき、ガラス基板の面方向において、スペーサ３５を配向核３４と同じ位置に形成する。具体的には、上述のように配向核３４を形成した後、この配向核３４と重なり合う位置にスペーサ３５を形成する。このとき、配向核３４の中央（開口中心）に配向核３４の開口寸法よりも小さい外径寸法で柱状のスペーサ３５を形成することにより、配向核３４が形成されている領域の内側にスペーサ３５を完全に収めることができる。スペーサ３５を形成する位置は、フォトリソグラフィ法によって形成されるレジストマスクのマスクパターンに依存したものとなる。このため、スペーサ３５を配向核３４と同じ位置に形成するには、配向核３４の位置に合わせてレジストマスクのマスクパターンの位置を決定すればよい。

（駆動基板の製造手順）
図６は駆動基板の製造手順を示す工程図である。まず、ベースとなるガラス基板を用意する（ステップＳ１１）。次に、ガラス基板の一方の面（対向基板１３と対向する側の面）に、走査線２０を形成する（ステップＳ１２）。次に、上記ガラス基板の一方の面に、絶縁層を介して信号線１９と電極２８を形成する（ステップＳ１３）。信号線１９と走査線２０は互いに交差するように形成する。

次に、上記ガラス基板の一方の面に、信号線１９を覆う状態で層間絶縁膜２１を形成した後、例えば、フォトリソグラフィ、エッチング等によって層間絶縁膜２１に貫通孔を形成する（ステップＳ１４）。貫通孔は、電気的な接続をとるために予め設定されたコンタクト部に形成されるものである。この貫通孔は、上記コンタクトホール２７の形成部位にも形成される。なお、ステップＳ１２〜Ｓ１４の工程は、例えば、周知のポリシリコンＴＦＴ（薄膜トランジスタ）の製造手順と同様の手順で行なわれるが、ここでは上記図３及び図４に示した構成要素に関する製造工程だけを抜粋している。

次に、上記ガラス基板の一方の面に、層間絶縁膜２１を覆う状態でＩＴＯ膜をスパッタリング法等により形成する（ステップＳ１５）。次に、上記ＩＴＯ膜の上にフォトリソグラフィ法によりレジストマスクを形成した後（ステップＳ１６）、当該レジストマスクを用いてＩＴＯ膜をエッチングする（ステップＳ１７）。これにより、ガラス基板の一方の面に上記の透過電極２６が形成される。

次に、上記ガラス基板の一方の面に、例えば銀等の反射金属膜をスパッタリング等により形成する（ステップＳ１８）。次に、上記反射金属膜の上にフォトリソグラフィ法によりレジストマスクを形成した後（ステップＳ１９）、当該レジストマスクを用いて反射金属膜をエッチングする（ステップＳ２０）。これにより、ガラス基板の一方の面に上記の反射電極２５が形成される。

以上のように駆動基板１２と対向基板１３を製造したら、その後、それらの基板を貼り合わせる。基板の貼り合わせ工程では、対向基板１３側に形成されたスペーサ３５の先端を駆動基板１２に突き当てる。また、駆動基板１２と対向基板１３をシール材で接合するとともに、基板間の隙間部分に液晶を注入して液晶層３６を形成する。

本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置においては、スペーサ３５を配向核３４と同じ位置に設けた構成を採用している。このため、スペーサ３５の設置状態を安定させたりスペーサ３５の存在による配向乱れの発生箇所を遮光したりする目的で、信号線１９の一部に幅広部を設ける必要がなくなる。したがって、画素の開口率を向上させることができる。また、画素領域２２の反射領域２３においては、液晶分子の配向乱れが生じる箇所を１箇所に集約することができる。このため、液晶分子の配向乱れが生じる箇所が反射領域で２箇所に分散している場合に比べて、配向乱れが生じる領域を縮小することができる。

また、併用型の液晶表示装置では、反射領域２３での光の拡散反射性を高めるために、反射電極２５の表面に微小な凹凸を形成している。仮に、信号線１９に幅広部を形成し、その上に重なるようにスペーサ３５を設置するとなると、信号線１９の幅広部に重なる部分では、反射電極２５に微小な凹凸を形成することができなくなる。なぜなら、反射電極２５に形成される微小な凹凸は、スペーサ３５の設置状態を不安定にする要因になるからである。このため、信号線１９の幅広部が不要になれば、反射電極２５に対して、より広範囲に微小な凹凸を形成することができる。したがって、反射領域２３での反射特性（反射率）が向上させることができる。

＜３．第２の実施の形態＞
[液晶表示装置の主要部の構造]
図７は本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置の主要部の構造を説明する平面図であり、図８は図７のＸ２−Ｘ２断面図である。本発明の第２の実施の形態においては、透過型の液晶表示装置への適用例について説明する。透過型の液晶表示装置は、主として、据え置き型の電子機器、例えば、テレビやディスクトップ型パーソナルコンピュータ用の表示装置に適用される。なお、第２の実施の形態においては、上記第１の実施の形態と同様の部分に同じ符号を付して説明する。図７及び図８においては、１つの画素部分の構造を拡大して示している。また、図８においては、垂直配向膜などの図示を省略している。

駆動基板１２は、例えばガラス基板などの透明な基板をベースに構成されるものである。駆動基板１２には、上述した画素電極１４、信号線１９及び走査線２０の他に、層間絶縁膜２１及び遮光膜２９が形成されている。信号線１９と走査線２０は、複数本ずつ配線されている。信号線１９は、垂直方向に沿って列状に配線されている。走査線２０は、水平方向に沿って行状に配線されている。信号線１９と走査線２０は、駆動基板１２の面内で、互いに直角に交差する状態で配線されている。そして、水平方向で隣り合う２本の信号線１９と垂直方向で隣り合う２本の走査線２０で囲まれた格子状（略矩形）の領域が、上述した単位画素（画素１５）の大きさを規定する画素領域（単位画素領域）２２となっている。層間絶縁膜２１は、信号線１９と遮光膜２９を覆う状態で形成されている。

対向基板１３は、例えばガラス基板などの透明な基板１３ａをベースに構成されるものである。対向基板１３は、カラーフィルタ層３１と、オーバーコート層３２と、画素電極３３とを備えた構成となっている。また、対向基板１３には配向核３４とスペーサ３５が形成されている。配向核３４は、画素領域２２内で上記液晶層の液晶分子を配向させる基点となる位置に設けられている。配向核３４は、画素電極３３の一部を開口した状態、さらに詳しくは画素電極３３の一部を円形（又は楕円形でも可）にくり抜いた状態で形成されている。配向核３４は、画素領域２２内に形成されている。上記の遮光膜２９は、対向基板１３の配向核３４に対応して駆動基板１２に形成されている。遮光膜２９は、光学的に反射率が高い金属材料、例えば銀等の金属膜によって形成されるものである。遮光膜２９は、配向核３４の面積よりも広い面積の多角形（図例では８角形）に形成されている。そして、表示パネル１１を対向基板１３側から平面的に見ると、遮光膜２９の形成領域内でかつ当該遮光膜２９の中央部に配向核３４が配置されている。スペーサ３５は、対向基板１３の基板面から垂直に起立する状態で柱状に形成されている。スペーサ３５は、上述した駆動基板１２と対向基板１３との間に所望の隙間を確保するものである。スペーサ３５は、駆動基板１２及び対向基板１３の面方向において配向核３４と同じ位置に設けられている。液晶層３６は、駆動基板１２と対向基板１３との間に設けられている。対向基板１３は、上記第１の実施の形態と同じ構造になっているため、詳しい説明は割愛する。

[液晶表示装置の製造方法]
（対向基板の製造手順）
対向基板１３は、上記図５に示す手順で製造する。すなわち、ステップＳ１１でガラス基板を用意し、ステップＳ１２でブラックマトリクスを形成する。次に、ステップＳ１３の工程を３回繰り返してカラーフィルタ層３１を形成する。次に、ステップＳ１４でオーバーコート層３２を形成する。次に、ステップＳ１５〜Ｓ１７の工程で画素電極３３と配向核３４を形成する。次に、ステップＳ１８〜Ｓ２０の工程でスペーサ３５を形成する。

（駆動基板の製造手順）
図９は駆動基板の製造手順を示す工程図である。まず、ベースとなるガラス基板を用意する（ステップＳ２１）。次に、ガラス基板の一方の面（対向基板１３と対向する側の面）に、走査線２０を形成する（ステップＳ２２）。次に、上記ガラス基板の一方の面に、絶縁層を介して信号線１９と電極２８を形成する（ステップＳ２３）。信号線１９と走査線２０は互いに交差するように形成する。

次に、上記ガラス基板の一方の面に、信号線１９を覆う状態で層間絶縁膜２１を形成した後、例えば、フォトリソグラフィ、エッチング等によって層間絶縁膜２１に貫通孔(以下、コンタクトホールと称す)を形成する（ステップＳ２４）。コンタクトホールは、電気的な接続をとるために予め設定されたコンタクト部に形成されるものである。なお、ステップＳ２２〜Ｓ２４の工程は、例えば、周知のポリシリコンＴＦＴ（薄膜トランジスタ）の製造手順と同様の手順で行なわれるが、ここでは上記図７及び図８に示した構成要素に関する製造工程だけを抜粋している。

次に、上記ガラス基板の一方の面に、層間絶縁膜２１を覆う状態でＩＴＯ膜をスパッタリング法等により形成する（ステップＳ２５）。次に、上記ＩＴＯ膜の上にフォトリソグラフィ法によりレジストマスクを形成した後（ステップＳ２６）、当該レジストマスクを用いてＩＴＯ膜をエッチングする（ステップＳ２７）。これにより、ガラス基板の一方の面に上記の画素電極１４が形成される。

以上のように駆動基板１２と対向基板１３を製造したら、その後、それらの基板を貼り合わせる。基板の貼り合わせ工程では、対向基板１３側に形成されたスペーサ３５の先端を駆動基板１２に突き当てる。また、駆動基板１２と対向基板１３をシール材で接合するとともに、基板間の隙間部分に液晶を注入して液晶層３６を形成する。

本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置においては、上記第１の実施の形態と同様に、スペーサ３５を配向核３４と同じ位置に設けた構成を採用している。このため、スペーサ３５の設置状態を安定させたりスペーサ３５の存在による配向乱れの発生箇所を遮光したりする目的で、信号線１９の一部に幅広部を設ける必要がなくなる。したがって、画素の開口率を向上させることができる。また、画素領域２２においては、液晶分子の配向乱れが生じる箇所を１箇所に集約することができる。このため、液晶分子の配向乱れが生じる箇所が透過領域で２箇所に分散している場合に比べて、配向乱れが生じる領域を縮小することができる。

また、透過型の液晶表示装置では、画素電極１４，３３に電圧を印加したときに、光の透過が信号線１９の幅広部で遮光されることがなくなる。このため、光が透過する領域が広くなる。したがって、画素領域２２での透過特性（透過率）を向上させることができる。

なお、上述した各々の実施の形態においては、対向基板１３にスペーサ３５を形成するものとしたが、これに限らず、駆動基板１２にスペーサを形成してもよい。また、液晶分子の配向乱れを遮光する膜は、対向基板１３側に形成してもよい。

＜４．適用例＞
本発明に係る液晶表示装置は様々な電子機器に適用可能である。例えば、電子機器に入力された映像信号、又は、電子機器内で生成した映像信号を、画像又は映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用可能である。具体的には、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなどに適用可能である。以下に、本発明が適用される電子機器の一例について説明する。

図１０は第１適用例となるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル３０２やフィルターガラス３０３等から構成される映像表示画面部３０１を含み、その映像表示画面部３０１に本発明の液晶表示装置を適用可能である。

図１１は第２適用例となるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部３１１、表示部３１２、メニュースイッチ３１３、シャッターボタン３１４等を含み、その表示部３１２に本発明の液晶表示装置を適用可能である。

図１２は第３適用例となるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体３２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード３２２、画像を表示する表示部３２３等を含み、その表示部３２３に本発明の液晶表示装置を適用可能である。

図１３は第４適用例となるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部３３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ３３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ３３３、表示部３３４等を含み、その表示部３３４に本発明の液晶表示装置を適用可能である。

図１４は第５適用例となる携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図である。図中の（Ａ）は携帯電話機を開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図である。また、図中の（Ｃ）は携帯電話機を閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体３４１、下側筐体３４２、連結部（ここではヒンジ部）３４３、ディスプレイ３４４、サブディスプレイ３４５、ピクチャーライト３４６、カメラ３４７等を含んでいる。そして、そのディスプレイ３４４やサブディスプレイ３４５に本発明の液晶表示装置を適用可能である。

１０…液晶表示装置、１２…駆動基板、１３…対向基板、１４，３３…画素電極、１５…画素、２２…画素領域、３４…配向核、３５…スペーサ、３６…液晶層

Claims (3)

1. 駆動基板と、
   前記駆動基板に対向する対向基板と、
   前記駆動基板と前記対向基板との間に隙間を確保する断面円形のスペーサと、
   前記駆動基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層と、
   前記液晶層に含まれる液晶分子の配向状態を制御する画素電極が前記駆動基板と前記対向基板にそれぞれ形成された複数の画素領域と、
   前記画素領域内で前記液晶分子を配向させる基点となる位置に設けられた配向核とを備える液晶表示装置において、
   前記駆動基板の画素電極に対向する側の前記対向基板面の画素電極は、光透過性の導電膜で構成され、
   前記配向核は、前記光透過性の導電膜の一部を前記スペーサの外径よりも大きな円形に開口した状態で形成され、
   前記スペーサは、前記画素電極の開口円内の前記対向基板に固定され、前記駆動基板及び前記対向基板の面方向に垂直に起立する状態で設けられている
   液晶表示装置。
2. 駆動基板と、
   前記駆動基板に対向する対向基板と、
   前記駆動基板と前記対向基板との間に隙間を確保する断面円形のスペーサと、
   前記駆動基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層と、
   前記液晶層に含まれる液晶分子の配向状態を制御する画素電極が前記駆動基板と前記対向基板にそれぞれ形成された複数の画素領域と、
   前記画素領域内で前記液晶分子を配向させる基点となる位置に設けられた配向核とを備える液晶表示装置を製造する場合に、
   前記駆動基板の画素電極に対向する側の前記対向基板面の画素電極を、光透過性の導電膜で構成する際に、
   前記光透過性の導電膜の一部を前記スペーサの外径よりも大きな円形に開口した状態で形成して前記配向核とし、
   前記画素電極の開口円内の前記対向基板から前記駆動基板及び前記対向基板の面方向に前記スペーサを垂直に起立する状態で形成する
   液晶表示装置の製造方法。
3. 駆動基板と、
   前記駆動基板に対向する対向基板と、
   前記駆動基板と前記対向基板との間に隙間を確保する断面円形のスペーサと、
   前記駆動基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層と、
   前記液晶層に含まれる液晶分子の配向状態を制御する画素電極が前記駆動基板と前記対向基板にそれぞれ形成された複数の画素領域と、
   前記画素領域内で前記液晶分子を配向させる基点となる位置に設けられた配向核とを備える液晶表示装置を有するものにおいて、
   前記駆動基板の画素電極に対向する側の前記対向基板面の画素電極は、光透過性の導電膜で構成され、
   前記配向核は、前記光透過性の導電膜の一部を前記スペーサの外径よりも大きな円形に開口した状態で形成され、
   前記スペーサは、前記画素電極の開口円内の前記対向基板に固定され、前記駆動基板及び前記対向基板の面方向に垂直に起立する状態で設けられている
   液晶表示装置を有する電子機器。
   

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