JPWO2012124662A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

液晶パネル（２）は、走査信号線（ＧＬ１）および保持容量配線（ＣＳＬ２）が設けられたアクティブマトリクス基板（１０）と、ブラックマトリクス（ＢＭ）が設けられたカラーフィルタ基板（２０）と、液晶層（３０）とを備え、両基板間の間隙を保持するスペーサ（２２）は、液晶パネル（２）を平面的に見て、ブラックマトリクス（ＢＭ）の形成領域において、走査信号線（ＧＬ１）と保持容量配線（ＣＳＬ２）とに重なっている。

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、一対の基板の間隙を保持する保持部材（スペーサ）に関するものである。

液晶表示装置は、一対の基板と、両基板間に配される液晶層とを備えて構成されている。以下、従来の液晶表示装置の一例を挙げる。

図１７は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスィッチング素子として用いたＴＮ型の液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。図中、ＳＵＢ１は下側基板、ＳＵＢ２は上側基板であり、それぞれの基板の内面には、信号線、電極、絶縁層、その他の機能膜からなる多層構造膜が形成されている。下側基板ＳＵＢ１の内面には、ＴＦＴを有し、上側基板ＳＵＢ２の内面には共通電極ＣＯＭや３色（赤、緑、青）のカラーフィルタ層ＦＩＬ（ＦＩＬ（Ｒ）、ＦＩＬ（Ｇ）、ＦＩＬ（Ｂ）；ＦＩＬ（Ｂ）は図示されていない）が形成されている。

ＴＦＴは、図示しない走査信号線に接続するゲート電極ＧＴ、半導体層ＡＳ、ソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２を有している。ソース電極ＳＤ１は画素電極ＩＴＯ１に接続されている。その他、ゲート絶縁層ＧＩやパッシベーション層ＰＳＶ１などが設けられ、ＴＦＴを含めた全面には配向膜ＯＲＩ１が塗布されて多層構造膜となっている。図中、参照符号ｄ０、ｄ１、ｄ２、ｄ３は各層を構成する金属膜である。

また、上側基板ＳＵＢ２の内面には、遮光層であるブラックマトリクスＢＭで区画された３色のカラーフィルタ層ＦＩＬ（ＦＩＬ（Ｒ）、ＦＩＬ（Ｇ）、ＦＩＬ（Ｂ））、パッシベーション層ＰＳＶ２、ＩＴＯ２で示した共通電極ＣＯＭ、配向膜ＯＲＩ２による多層構造膜が形成されている。図示したように、下側基板ＳＵＢ１および上側基板ＳＵＢ２に形成される多層構造膜の表面には、凹凸が形成されている。これら一対の基板の間に液晶ＬＣが封入されて液晶表示装置が構成される。

そして、画素電極ＩＴＯ１と共通電極ＩＴＯ２との間に電界をかけることにより、電極間にある液晶ＬＣの配向方向を変化させ、下側基板ＳＵＢ１の外表面に貼付された偏光板ＰＯＬ１を通して入射した光の偏光軸を変調させ、上側基板ＳＵＢ２の外表面に貼付した偏光板ＰＯＬ２から出射する光で画像を表示する。このとき、液晶層ＬＣの層厚であるセルギャップが変動すると所定の表示特性が得られなくなるため、上記一対の基板の貼り合わせ間隙（所謂、セルギャップ）には、スペーサと称する間隙規制部材（保持部材）が設けられている。

図１８は、従来の液晶表示装置におけるスペーサの設置位置の一例を示す平面図である。図１８は上側基板から下側基板を見た（平面的に見た）状態を示し、上側基板の多層構造膜はブラックマトリクスＢＭの開口部を外形で示している。下側基板ＳＵＢ１の内面には、走査信号線ＧＬ、データ信号線ＤＬ、ＴＦＴ、画素電極ＩＴＯ１が形成されている。スペーサＳＯＣは、表示品位に影響を及ぼさないように、画素領域外の部分である走査信号線ＧＬあるいはデータ信号線ＤＬの上に位置するように、上側基板ＳＵＢ２の内面に固定的に設けられている。

日本国公開特許公報「特開２００３−５１９０号公報（２００３年１月８日公開）」

ここで、スペーサＳＯＣは、下側基板ＳＵＢ１の多層構造膜の盛り上がり部分である凸部に設けられている。そのため、このようなスペーサの配置では、一対の基板を貼り合わせた後（図１９の（ａ））に、基板に外力（図１９の（ｂ）の矢印Ｆ１、Ｆ２）が加わった場合、スペーサＳＯＣが、下側基板の多層構造膜ＬＹの凸部ＬＹＴから凹部ＬＹＢに滑り落ちるおそれがある（図１９の（ｂ））。これにより、上下基板間の位置関係がずれて、設定したセルギャップが変動し、表示品位が低下するという問題が生じる。

この問題を解決する方法として、図２０に示すように、スペーサＳＯＣを、予め信号線Ｌ間の凹部ＬＹＢに設ける方法（特許文献１）が提案されているが、この方法では、上記外力が加わると凸部ＬＹＴに乗り上げることが考えられ、セルギャップの変動を完全に抑えることは困難である。

また、他の方法として、図４の（ａ）に模式的に示すように、スペーサＳＯＣを設置する部分に対応する信号線（例えば走査信号線）の線幅を太くすることが考えられる。しかし、信号線の線幅を太くすると、電界の影響による液晶配向の乱れを抑えるために、線幅に相応してブラックマトリクスＢＭの幅も太くしなければならない。すると、透過率が低下し、表示品位の低下を招くことになる。

さらに、他の方法として、スペーサＳＯＣを設ける凹部ＬＹＢ（図２０）の幅を大きくすることも考えられる（図示せず）。しかし、この方法でも、凹部ＬＹＢの幅すなわち画素領域外の部分を大きくすると、これに伴ってブラックマトリクスＢＭの幅も太くしなければならないため、透過率が低下し、表示品位の低下を招くことになる。

そこで、本発明では、表示品位を低下させることなく、一対の基板間のセルギャップの変動を抑えることができる液晶表示装置を提案する。

本発明に係る液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、
複数の信号線が設けられた第１基板と、該第１基板に対向配置され、遮光層が設けられた第２基板と、該第１基板および該第２基板の間に配された液晶層とを含む液晶パネルを備え、
上記第１基板および上記第２基板の間には、両基板の間隙を保持する保持部材が設けられており、
上記保持部材は、上記液晶パネルを平面的に見て、上記遮光層が形成されている領域において、上記第１基板に設けられた互いに隣り合う第１信号線と第２信号線とに重なるように設けられていることを特徴とする。

上記の構成によれば、第１基板および第２基板は、液晶パネルを平面的に見て、保持部材が第１信号線および第２信号線に重なるように、貼り合わされる。そのため、液晶表示装置に外力が加わっても、保持部材が、従来（図１９参照）のように信号線間（図１９の（ｂ）の凹部ＬＹＢ）に滑り落ちることがないため、セルギャップの変動を抑えることができる。

また、詳細は後述するが、保持部材は、第１信号線と、電界の影響が小さい既存の第２信号線（例えば保持容量配線）とに重なるように構成することができるため、遮光層の幅を小さくすることができる（図４参照）。よって、透過率の低下を防ぐことができるため、表示品位の低下を招くこともない。

以上のように、本発明の液晶表示装置によれば、表示品位を低下させることなく、一対の基板間のセルギャップの変動を抑えることができる。

なお、隣り合う第１信号線および第２信号線の組み合わせとしては、具低的には、走査信号線および保持容量配線、隣り合う２本の走査信号線、隣り合う２本の保持容量配線、隣り合う２本のデータ信号線の組み合わせである。

本発明に係る液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、
複数の信号線が設けられた第１基板と、該第１基板に対向配置され、遮光層が設けられた第２基板と、該第１基板および該第２基板の間に配される液晶層とを含む液晶パネルを備え、
上記第１基板および上記第２基板の間には、両基板間の距離を保持する保持部材が設けられ、
上記保持部材は、上記液晶パネルを平面的に見て、上記遮光層が形成されている領域において、上記第１基板に設けられた第１信号線と、該第１信号線の近傍に形成された高さ調整部とに重なるように設けられていることを特徴とする。

これにより、上述した液晶表示装置と同様の効果を得ることができる。

また、上記の構成によれば、保持部材は、液晶パネルを平面的に見て、第１信号線（例えば走査信号線）と高さ調整部とに重なるように設けられているため、第２信号線（例えば保持容量配線）を省略することができる。また、第２信号線（例えば保持容量配線）を設ける場合には、保持部材を支持するために第２信号線を第１信号線の近傍に配する必要がないため、第２信号線の配置に自由度を高めることができる。また、これにより、遮光層の形成領域を狭めることができるため、透過率（開口率）を向上させることもできる。

以上のように、本発明に係る液晶表示装置では、上記保持部材は、上記液晶パネルを平面的に見て、上記遮光層が形成されている領域において、上記第１基板に設けられた互いに隣り合う第１信号線と第２信号線とに重なるように設けられている構成である。また、本発明に係る液晶表示装置では、上記保持部材は、上記液晶パネルを平面的に見て、上記遮光層が形成されている領域において、上記第１基板に設けられた第１信号線と、上記信号線の間に形成された高さ調整部とに重なるように設けられている構成である。これにより、表示品位を低下させることなく、一対の基板間のセルギャップの変動を抑えることができる。

本実施の形態に係る液晶表示装置を構成する液晶パネルの一部を示す等価回路図である。 図１の液晶パネルの具体例を示す平面図である。 図２のＡ−Ｂ断面図である。 ブラックマトリクスとスペーサの関係を説明するための断面図であり、（ａ）は従来の構成を示し、（ｂ）は本実施の形態を示す。 図２の液晶パネルの変形例１を示す平面図である。 図２の液晶パネルの変形例２を示す平面図である。 図６のＡ−Ｂ断面図である。 図２の液晶パネルの変形例３を示す平面図である。 図２の液晶パネルの変形例４を示す平面図である。 本実施の形態に係るスペーサの変形例を示す断面図である。 本実施の形態に係るスペーサの変形例を示す断面図である。 本実施の形態に係るスペーサの変形例を示す断面図である。 図１の液晶表示装置を構成する液晶パネルの変形例６を示す等価回路図である。 図１３の液晶パネルの具体例を示す平面図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１４のＡ−Ｂ断面図である。 （ａ）〜（ｇ）は、本実施の形態に係るスペーサの配置例を示す平面図である。 従来の液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。 従来の液晶表示装置におけるスペーサの設置位置の一例を示す平面図である。 従来のスペーサの形成位置に起因する基板ずれ現象を模式的に示す断面図であり、（ａ）はセルギャップ出し工程における加圧前のスペーサの配置を示し、（ｂ）は払拭時の基板ずれに伴うスペーサの位置変動を示す。 従来の液晶表示装置におけるスペーサの設置位置の他の例を示す断面図である。

本発明に係る一実施の形態について図面を用いて説明すると以下のとおりである。なお、説明の便宜のため、以下では走査信号線の延伸方向を行方向とする。ただし、本液晶表示装置（あるいはこれに用いられる液晶パネルやアクティブマトリクス基板）の利用（視聴）状態において、その走査信号線が横方向に延伸していても縦方向に延伸していてもよいことはいうまでもない。

図１は、本実施の形態に係る液晶表示装置１を構成する液晶パネル２の一部を示す等価回路図である。図１に示すように、液晶パネル２は、列方向（図中上下方向）に延伸するデータ信号線ＤＬ１、ＤＬ２、行方向（図中左右方向）に延伸する走査信号線ＧＬ１、ＧＬ２、保持容量配線ＣＳＬ１、ＣＳＬ２、行および列方向に並べられた画素１０１〜１０４、および共通電極（対向電極）ｃｏｍを備えている。各画素の構造は同一の構成である。なお、画素１０１、１０２が含まれる画素列と、画素１０３、１０４が含まれる画素列とが隣接している。

液晶パネル２では、１つの画素に対応して、データ信号線ＤＬと走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬとが１本ずつ設けられている。また、画素１０１には画素電極１６ａが設けられ、画素１０２には画素電極１６ｂが設けられ、画素１０３には画素電極１６ｃが設けられ、画素１０４には画素電極１６ｄが１つずつ設けられている。なお、画素電極は、１つの画素に２つ以上設けられていても良い。

画素１０１では、画素電極１６ａが、走査信号線ＧＬ１に接続されたトランジスタＴＦＴ１を介してデータ信号線ＤＬ１に接続され、画素電極１６ａおよび保持容量配線ＣＳＬ１間に保持容量Ｃｈａが形成され、画素電極１６ａおよび共通電極ｃｏｍ間に液晶容量Ｃｌａが形成されている。画素１０２では、画素電極１６ｂが、走査信号線ＧＬ２に接続されたトランジスタＴＦＴ２を介してデータ信号線ＤＬ１に接続され、画素電極１６ｂおよび保持容量配線ＣＳＬ２間に保持容量Ｃｈｂが形成され、画素電極１６ｂおよび共通電極ｃｏｍ間に液晶容量Ｃｌｂが形成されている。

同様に、画素１０３では、画素電極１６ｃが、走査信号線ＧＬ１に接続されたトランジスタＴＦＴ３を介してデータ信号線ＤＬ２に接続され、画素電極１６ｃおよび保持容量配線ＣＳＬ１間に保持容量Ｃｈｃが形成され、画素電極１６ｃおよび共通電極ｃｏｍ間に液晶容量Ｃｌｃが形成されている。画素１０４では、画素電極１６ｄが、走査信号線ＧＬ２に接続されたトランジスタＴＦＴ４を介してデータ信号線ＤＬ２に接続され、画素電極１６ｄおよび保持容量配線ＣＳＬ２間に保持容量Ｃｈｄが形成され、画素電極１６ｄおよび共通電極ｃｏｍ間に液晶容量Ｃｌｄが形成されている。

次に、液晶パネル２の具体例を図２に示す。図２の液晶パネル２では、画素１０１および画素１０２に沿うようにデータ信号線ＤＬ１が設けられ、画素１０３および画素１０４に沿うようにデータ信号線ＤＬ２が設けられ、保持容量配線ＣＳＬ１が画素１０１、１０３それぞれを横切り、保持容量配線ＣＳＬ２が画素１０２、１０４それぞれを横切っている。

走査信号線ＧＬ１は画素１０１の一方の端部側に配され、保持容量配線ＣＳＬ１は他方の端部側に配され、平面的に見て、走査信号線ＧＬ１および保持容量配線ＣＳＬ１間に画素電極１６ａが配されている。同様に、走査信号線ＧＬ１は画素１０３の一方の端部側に配され、保持容量配線ＣＳＬ１は他方の端部側に配され、平面的に見て、走査信号線ＧＬ１および保持容量配線ＣＳＬ１間に画素電極１６ｃが配されている。なお、保持容量配線ＣＳＬ１は、図２に示すように、平面的に見て、画素電極１６ａ、１６ｃに重なっていても良い。

また、走査信号線ＧＬ２は画素１０２の一方の端部側に配され、保持容量配線ＣＳＬ２は他方の端部側に配され、平面的に見て、走査信号線ＧＬ２および保持容量配線ＣＳＬ２間に画素電極１６ｂが配されている。同様に、走査信号線ＧＬ２は画素１０４の一方の端部側に配され、保持容量配線ＣＳＬ２は他方の端部側に配され、平面的に見て、走査信号線ＧＬ２および保持容量配線ＣＳＬ２間に画素電極１６ｄが配されている。なお、保持容量配線ＣＳＬ２は、図２に示すように、平面的に見て、画素電極１６ｂ、１６ｄに重なっていても良い。

また、図２にはブラックマトリクスＢＭ（遮光層）の形成領域を示している。便宜上、液晶パネル２を平面的に見て透過した状態で示しているが、ＢＭで示す矩形の内側は、ブラックマトリクスの開口領域（透過領域）であり、その外側が遮光領域である。

画素１０１の例に挙げると、走査信号線ＧＬ１上に、トランジスタＴＦＴ１のソース電極ｓａおよびドレイン電極ｄａが形成されている。ソース電極ｓａはデータ信号線ＤＬ１に接続され、ドレイン電極ｄａはドレイン引き出し配線（図示せず）に接続され、ドレイン引き出し配線はコンタクトホールｃａを介して画素電極１６ａに接続されている。保持容量配線ＣＳＬ１は容量電極１２ａに接続され、容量電極１２ａはゲート絶縁膜および層間絶縁膜を介して画素電極１６ａと重なっており、これにより保持容量Ｃｈａ（図１参照）が形成されている。

図３は図２のＡ−Ｂ断面図である。同図に示すように、液晶パネル２は、アクティブマトリクス基板１０（第１基板）と、これに対向するカラーフィルタ基板２０（第２基板）と、両基板１０、２０間に配される液晶層３０とを備えている。また、液晶パネル２は、両基板１０、２０の間隙（セルギャップ）を保持（規制）するためのスペーサ２２（保持部材）を備えている。

アクティブマトリクス基板１０では、ガラス基板１１上に走査信号線ＧＬ１および容量電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃが形成され、容量電極１２ｂ上に保持容量配線ＣＳＬ２が形成され、これらを覆うように無機ゲート絶縁膜１３（以下、ゲート絶縁膜１３と称す）が形成されている。ゲート絶縁膜１３上には、データ信号線ＤＬ２、半導体層１４、ソース電極ｓａおよびドレイン電極ｄａ（図２参照）が形成され、これらを覆うように無機層間絶縁膜１５（以下、層間絶縁膜１５と称す）が形成されている。層間絶縁膜１５上には画素電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃが形成され、さらに、これら画素電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃを覆うように配向膜（図示せず）が形成されている。なお、図３に示す、走査信号線ＧＬ１上の半導体層１４は、保持容量配線ＣＳＬ２上の積層膜の頂上部（例えば層間絶縁膜１５、以下同様）と、走査信号線ＧＬ１上の積層膜の頂上部（例えば層間絶縁膜１５、以下同様）とが同じ高さになるように調整するための高さ調整部として機能する。

ここで、コンタクトホールｃａ（図２参照）では、層間絶縁膜１５が刳り貫かれており、これにより、画素電極１６ａとドレイン電極ｄａとが接続される。また、容量電極１２ａがゲート絶縁膜１３および層間絶縁膜１５を介して容量電極１６ａと重なっており、これにより、保持容量Ｃｈａ（図１参照）が形成され、容量電極１２ｂがゲート絶縁膜１３および層間絶縁膜１５を介して容量電極１６ｂと重なっており、これにより、保持容量Ｃｈｂ（図１参照）が形成されている。

一方、カラーフィルタ基板２０では、ガラス基板２１上にブラックマトリクスＢＭが形成され、その上層にカラーフィルタ層ＣＦが形成され、その上層に共通電極ｃｏｍ（図２参照）が形成され、さらにこれを覆うように配向膜（図示せず）が形成されている。なお、図３において、ＣＦ（Ｒ）は赤色のカラーフィルタ層を示し、ＣＦ（Ｇ）は緑色のカラーフィルタ層を示している。

カラーフィルタ基板２０には、さらに、スペーサ２２が形成されている。スペーサ２２は、透過率の低下などによる表示品位の低下を防ぐため、ブラックマトリクスＢＭの形成領域内に設けられている。また、スペーサ２２は、画素ごとに１つ設けられていてもよいし、３つの画素（例えばＲＧＢ画素）に１つの割合で設けられていてもよいし、それよりも少ない割合（複数画素に１つの割合）で設けられていてもよい。例えば、全てのＲ画素にスペーサ２２が１つずつ設けられている構成や、行列方向に配されたＲ画素に着目して、１つ置きあるいは２つ以上置きにスペーサ２２が設けられている構成（つまり、スペーサ２２が設けられているＲ画素と、スペーサ２２が設けられていないＲ画素とが交互に配されている構成）や、Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素に交互にスペーサ２２が１つずつ設けられている構成とすることができる。以下では、便宜上、各Ｒ画素に１つずつスペーサ２２が設けられている構成について説明する。なお、画素の種類は、Ｒ（赤）色、Ｇ（緑）色およびＢ（青）色に対応する、Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素に限定されず、Ｙ（黄）色およびＷ（白）色に対応する、Ｙ画素およびＷ画素を含んでいてもよい。

図２および図３では、Ｒ画素に１つずつ設けられている構成を示している。また、スペーサ２２は、アクティブマトリクス基板１０とカラーフィルタ基板２０とが貼り合わされたときに、走査信号線ＧＬ上の積層膜の頂上部と、保持容量配線ＣＳＬ上の積層膜の頂上部との両方に接触するように形成されている。すなわち、スペーサ２２は、液晶パネル２を平面的に見て、ブラックマトリクスＢＭが形成されている領域において、走査信号線ＧＬ（第１信号線）および保持容量配線ＣＳＬ（第２信号線）に重なるように設けられている。より詳細には、スペーサ２２は、液晶パネル２を平面的に見て、ブラックマトリクスＢＭが形成されている領域において、その一端側が走査信号線ＧＬ（第１信号線）に重なり、その他端側が保持容量配線ＣＳＬ（第２信号線）に重なるように設けられている。換言すると、スペーサ２２は、ブラックマトリクスＢＭが形成されている領域において、互いに隣り合う２本の信号線（走査信号線ＧＬおよび保持容量配線ＣＳＬ）を跨ぐように設けられている。

（製造方法）
次に、液晶パネル２の製造方法の一例について説明する。液晶パネル２の製造方法には、アクティブマトリクス基板製造工程と、カラーフィルタ基板製造工程と、両基板を貼り合わせて液晶を充填する組み立て工程とが含まれる。まず、アクティブマトリクス基板１０の製造工程について説明する。

初めに、ガラス、プラスチック等の透明絶縁性基板（図３ではガラス基板１１）上に、例えばチタン、クロム、アルミニウム、モリブデン、タンタル、タングステン、銅等の金属膜あるいはそれらの合金膜またはそれらの積層膜を１０００Å〜３０００Åの膜厚でスパッタリング法等の方法にて成膜し、これをフォトエッチング法にて必要な形状にパターニングすることによって、（各トランジスタのゲート電極として機能する）走査信号線、保持容量配線等を形成する。

次に、ゲート絶縁膜となる窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）、アモルファスシリコンやポリシリコン等からなる高抵抗半導体層、およびｎ＋アモルファスシリコン等の低抵抗半導体層を、プラズマＣＶＤ（化学的気相成長）法等により連続して成膜し、フォトエッチング法により低抵抗半導体層、高抵抗半導体層、およびゲート絶縁膜をパターニングする。このとき、コンタクトホールにおけるゲート絶縁膜の刳り抜きも形成される。なお、ゲート絶縁膜としての窒化シリコン膜は、例えば３０００Å〜５０００Å程度の膜厚とし、高抵抗半導体層としてのアモルファスシリコン膜は、例えば１０００Å〜３０００Å程度の膜厚とし、低抵抗半導体層としてのｎ＋アモルファスシリコン膜は、例えば４００Å〜７００Å程度の膜厚とする。

次に、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン、タンタル、タングステン、銅等の金属膜あるいはそれらの合金膜、またはそれらの積層膜を１０００Å〜３０００Åの膜厚でスパッタリング法等の方法にて形成し、フォトエッチング法等にて必要な形状にパターニングすることによって、データ信号線、ソース電極、およびドレイン電極等を形成する。

次に、アモルファスシリコン膜等の高抵抗半導体層（ｉ層）、ｎ＋アモルファスシリコン膜等の低抵抗半導体層（ｎ＋層）に対して、データ信号線、ソース電極、およびドレイン電極等のパターンをマスクにし、ドライエッチングにてチャネルエッチングを行う。このプロセスにてｉ層の膜厚が最適化され、各トランジスタ（チャネル領域）が形成される。ここでは、マスクで覆われていない半導体層がエッチング除去され、各トランジスタの能力に必要なｉ層膜厚が残される。

次に、層間絶縁膜として、窒化シリコンや酸化シリコン等の無機絶縁膜（パッシベーション膜）を、データ信号線、ソース電極、およびドレイン電極等を覆うように形成する。ここでは、プラズマＣＶＤ法等によって２０００Å〜５０００Å程度の膜厚の窒化シリコン膜（パッシベーション膜）を形成している。なお、本液晶表示装置１では、層間絶縁膜は、膜厚が１００００Å以下になるように形成されている。

次に、コンタクトホールの位置に基づいて、層間絶縁膜をエッチングしてホールを形成する。ここでは、例えば、感光性レジストをフォトリソグラフィー法（露光および現像）によりパターニングし、エッチングを行う。

次に、層間絶縁膜上に、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ、酸化亜鉛、酸化スズ等の透明性を有する導電膜を、スパッタリング法等により１０００Å〜２０００Å程度の膜厚で成膜し、これをフォトエッチング法等にて必要な形状にパターニングすることによって各画素領域に画素電極を形成する。

最後に、画素電極上の基板全体に、ポリイミド樹脂を厚さ５００Å〜１０００Åで印刷し、その後、焼成して、回転布にて一方向にラビング処理を行って、配向膜を形成する。以上のようにして、アクティブマトリクス基板１０が製造される。

次に、カラーフィルタ基板２０の製造工程について説明する。

まず、ガラス、プラスチック等の透明絶縁性基板（図３ではガラス基板２１）上に、クロム薄膜、または黒色顔料を含有する樹脂を成膜した後にフォトリソグラフィー法によってパターニングを行い、ブラックマトリクスを形成する。

次に、ブラックマトリクスの間隙および上面に、顔料分散法などを用いて、赤、緑および青のカラーフィルタ層（厚さ２μｍ程度）をパターン形成する。

次に、カラーフィルタ層上の基板全体に、ＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化亜鉛、酸化スズなどからなる透明導電膜（厚さ１０００Å程度）を成膜し、共通電極（ｃｏｍ）を形成する。

次に、共通電極上の基板全体に、ポリイミド樹脂を厚さ５００Å〜１０００Åで印刷し、その後、焼成して、回転布にて一方向にラビング処理を行って、配向膜を形成する。

最後に、配向膜上に樹脂を成膜した後にフォトリソグラフィー法によってパターニングを行い、ブラックマトリクスの形成領域内にスペーサ２２を形成する。上記のようにして、カラーフィルタ基板２０を製造することができる。

次に、組み立て工程について、説明する。

まず、アクティブマトリクス基板１０およびカラーフィルタ基板２０の一方に、スクリーン印刷により、熱硬化性エポキシ樹脂などからなるシール材料を液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンに塗布する。

次に、アクティブマトリクス基板１０とカラーフィルタ基板２０とを貼り合わせ、シール材料を硬化させる。このとき、アクティブマトリクス基板１０とカラーフィルタ基板２０とは、液晶パネル２を平面的に見て、カラーフィルタ基板２０のスペーサ２２が走査信号線ＧＬおよび保持容量配線ＣＳＬに重なるように、貼り合わされる。

最後に、アクティブマトリクス基板１０およびカラーフィルタ基板２０並びにシール材料で囲まれる空間に、減圧法により液晶材料を注入した後、液晶注入口にＵＶ硬化樹脂を塗布し、ＵＶ照射によって液晶材料を封止することで液晶層３０を形成する。以上のようにして、液晶パネル２が製造される。

上記の構成によれば、アクティブマトリクス基板１０およびカラーフィルタ基板２０は、液晶パネル２を平面的に見て、スペーサ２２が走査信号線ＧＬ１および保持容量配線ＣＳＬ２に重なるように、貼り合わされている（図２、図３参照）。そのため、液晶表示装置１に外力が加わっても、スペーサ２２が、従来（図１９参照）のように信号線間（図１９の（ｂ）の凹部ＬＹＢ）に滑り落ちることがないため、セルギャップの変動を抑えることができる。

ここで、従来の液晶表示装置において、図４の（ａ）に示すように、スペーサを設置する部分の走査信号線の線幅を太くすることが考えられる。しかし、走査信号線は電界の影響を受け易いため、同図に示すように、走査信号線の線幅に相応してブラックマトリクスＢＭの幅も太くしなければならない。すると、透過率が低下し、表示品位の低下を招くことになる。これに対して、本実施の形態に係るスペーサ２２は、走査信号線ＧＬと、電界の影響が小さい既存の保持容量配線ＣＳＬとを利用している（図２参照）。そのため、図４の（ｂ）に示すように、ブラックマトリクスＢＭの幅を図４の（ａ）よりも小さくすることができる。よって、透過率の低下を防ぐことができるため、表示品位の低下を招くこともない。

以上のように、本液晶表示装置１によれば、表示品位を低下させることなく、一対の基板間のセルギャップの変動を抑えることができる。

以下では、本発明に係る液晶表示装置１の変形例について説明する。

（変形例１）
図５は、液晶パネル２の変形例１を示す平面図である。図２の液晶パネル２と比較すると、走査信号線ＧＬ１に切り欠き部２４が形成され、保持容量配線ＣＳＬ２に、切り欠き部２４に対応する突起部２５が形成されている。なお、突起部２５はスペーサ２２を支持できる程度の大きさを有する。そして、スペーサ２２は、液晶パネル２を平面的に見て、切り欠き部２４が形成されている部分の走査信号線ＧＬ１と、保持容量配線ＣＳＬ２の突起部２５とに重なるように設けられている。

図５の液晶パネル２の構成によれば、スペーサ２２を設ける位置を走査信号線ＧＬ側（図中上方向）にずらすことができるため、ブラックマトリクスＢＭの遮光領域を有効に利用することができる。そのため、スペーサ２２の大きさを、図２の液晶パネル２におけるスペーサ２２よりも大きくすることができる。これにより、スペーサ２２と、アクティブマトリクス基板１０およびカラーフィルタ基板２０との接触面積が増大するため、また、スペーサ２２と走査信号線ＧＬ上の積層膜の頂上部（例えば層間絶縁膜１５、以下同様）との接触面積と、スペーサ２２と保持容量配線ＣＳＬにおける突起部２５上の積層膜の頂上部（例えば層間絶縁膜１５、以下同様）との接触面積とを略等しくすることができるため、セルギャップの変動を確実に抑えることができる。

（変形例２）
図６は、液晶パネル２の変形例２を示す平面図であり、図７は、図６のＡ−Ｂ断面図である。図２の液晶パネル２と比較すると、走査信号線ＧＬ１と保持容量配線ＣＳＬ２との間の領域に、高さ調整部２３が設けられている。

図２の液晶パネル２の構成では、スペーサ２２の一端が、走査信号線ＧＬ１と保持容量配線ＣＳＬ２との間隙に位置した場合は、セルギャップが僅かにずれる可能性がある。そこで、図６の液晶パネル２では、走査信号線ＧＬ１と保持容量配線ＣＳＬ２との間隙に、高さ調整部２３を設け、スペーサ２２を、走査信号線ＧＬ１上の積層膜の頂上部と、保持容量配線ＣＳＬ２上の積層膜の頂上部と、高さ調整部２３上の積層膜の頂上部とにより支持する構成としている。すなわち、スペーサ２２は、液晶パネル２を平面的に見て、走査信号線ＧＬ１と保持容量配線ＣＳＬ２と高さ調整部２３とに重なるように設けられている。これにより、セルギャップの変動を確実に抑えることができる。なお、高さ調整部２３は、データ信号線ＤＬの形成工程において、データ信号線ＤＬと同一材料で形成することができる。

また、図７に示すように、高さ調整部２３の下層には、高さ調整用の半導体層１４が形成されている。これにより、走査信号線ＧＬ１上の積層膜の頂上部と、保持容量配線ＣＳＬ２上の積層膜の頂上部と、高さ調整部２３上の積層膜の頂上部との高さを合わせることができる。このように、既存の製造工程を利用して、各頂上部の高さを合わせることができるため、製造工程が複雑化することもない。

（変形例３）
図８は、液晶パネル２の変形例３を示す平面図である。図２の液晶パネル２と比較すると、走査信号線ＧＬ１に切り欠き部２４が形成され、保持容量配線ＣＳＬ２に切り欠き部２４に対応する突起部２５が形成され、切り欠き部２４と突起部２５との間の領域に、高さ調整部２３が設けられている。そして、スペーサ２２は、液晶パネル２を平面的に見て、走査信号線ＧＬ１と保持容量配線ＣＳＬ２の突起部２５と高さ調整部２３とに重なるように設けられている。

図８の液晶パネル２の構成によれば、スペーサ２２を設ける位置を走査信号線ＧＬ側（図中上方向）にずらすことができ、ブラックマトリクスＢＭの遮光領域を有効に利用することができる。そのため、スペーサ２２の大きさを、図２の液晶パネル２におけるスペーサ２２よりも大きくすることができる。これにより、スペーサ２２と、アクティブマトリクス基板１０およびカラーフィルタ基板２０との接触面積が増大するため、また、スペーサ２２と走査信号線ＧＬ上の積層膜の頂上部（例えば層間絶縁膜１５）との接触面積と、スペーサ２２と保持容量配線ＣＳＬにおける突起部２５上の積層膜の頂上部（例えば層間絶縁膜１５）との接触面積とを略等しくすることができるため、セルギャップの変動を確実に抑えることができる。

（変形例４）
図９は、液晶パネル２の変形例４を示す平面図である。図９の液晶パネル２では、走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬとの間隙に高さ調整部２３が設けられ、スペーサ２２は、液晶パネル２を平面的に見て、走査信号線ＧＬと高さ調整部２３とに重なるように設けられている。

上記の構成によれば、スペーサ２２は、液晶パネル２を平面的に見て、走査信号線ＧＬと高さ調整部２３とに重なるように設けられているため、保持容量配線ＣＳＬを省略することができる。また、保持容量配線ＣＳＬを設ける場合には、スペーサ２２を支持するために保持容量配線ＣＳＬを走査信号線ＧＬの近傍に配する必要がないため、保持容量配線ＣＳＬの配置の自由度を高めることができる。さらに、ブラックマトリクスＢＭの形成領域を狭めることができるため、透過率（開口率）を向上させることもできる。なお、高さ調整部２３は、走査信号線ＧＬの近傍に設けられていれば良い。

（変形例５）
次に、スペーサ２２の変形例について説明する。スペーサ２２は、図１０に示すように、ブラックマトリクスＢＭ上に形成されていてもよい。また、スペーサ２２は、図１１および図１２に示すように、カラーフィルタ層ＣＦにより形成されていてもよい。さらに、スペーサ２２は、カラーフィルタ層ＣＦに限定されず、液晶配向制御層など、カラーフィルタ基板２０上に形成される既存の層により形成されていてもよいし、これら既存の層を複数用いて重ね合わせることにより形成されていてもよい。例えば、図１１および図１２に示すように、スペーサ２２は、ブラックマトリクスＢＭ上に形成された赤色カラーフィルタ層ＣＦ（Ｒ）の上に、フォトリソグラフィー法により、緑色カラーフィルタ層ＣＦ（Ｇ）および青色カラーフィルタ層ＣＦ（Ｂ）を順にパターニングすることにより形成することができる。

（変形例６）
本発明の実施の形態に係る液晶表示装置１を構成する液晶パネル２は、図１の構成に限定されるものではなく、周知の構成を適用することができる。液晶パネル２の他の形態について一例を挙げると、図１３に示すとおりである。

図１３に示す液晶パネル２を備える液晶表示装置１は、１つの画素列に２本のデータ信号線（左側データ信号線及び右側データ信号線）を設け、同一画素列に含まれる奇数番目の画素の画素電極を左側データ信号線に接続する一方、偶数番目の画素の画素電極を右側データ信号線に接続し、連続する２本の走査信号線（奇数番目の画素に接続する走査信号線及び偶数番目の画素に接続する走査信号線）を同時選択する構成である。この構成によれば、列方向に隣り合う２つの画素に同時にデータ信号電位を書き込むことができるため、画面の書き換え速度を高めることができ、各画素の充電時間を増加させることができるという効果を奏する。

ここで、図１３の液晶表示装置１では、スペーサ２２を、図１４および図１５に示すように、液晶パネル２を平面的に見て、隣り合う２本のデータ信号線ＤＬ１ｂ、ＤＬ２ａ（第１信号線、第２信号線）に重なるように設けることもできる。すなわち、スペーサ２２は、ブラックマトリクスＢＭが形成されている領域において、互いに隣り合う２本のデータ信号線ＤＬ１ｂ、ＤＬ２ａを跨ぐように設けられている。また、スペーサ２２は、図１５の（ａ）または（ｂ）に示す構成とすることができるが、仕上がりの安定性を考慮すると（ｂ）の構成がより好ましい。なお、図１５の（ａ）または（ｂ）では、半導体層１４（図１４参照）は省略している。

最後に、上述したスペーサ２２の配置例について図１６にまとめる。ここで、スペーサ２２と一方の信号線（例えば、走査信号線ＧＬ）との重なり面積は、スペーサ２２と他方の信号線（例えば、保持容量配線ＣＳＬ）との重なり面積とほぼ等しいことが好ましい。これにより、アクティブマトリクス基板１０およびカラーフィルタ基板２０の貼り合わせ状態を安定させることができる。なお、図１６では、２本の信号線を、走査信号線ＧＬおよび保持容量配線ＣＳＬとしているが、他の信号線（例えば、データ信号線）であってもよいことは言うまでもない。

また、図１６において、２本の信号線のうちの何れか一方を、高さ調整部２３に置き換えてもよい。ここで、高さ調整部２３は、半導体層、画素電極、容量電極等で構成されていてもよいし、これらを含んで構成されていてもよい。また、絶縁膜の高さを局所的に薄くする処理を行うことで高さ調整を行ってもよい。また、スペーサ２２の形状は、楕円形に限定されるものではなく、円形、矩形としてもよい。

また、図１６に示す半導体層１４は、液晶パネル２を平面的に見て、スペーサ２２が、走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬと高さ調整部２３とのうちの少なくとも２つに重なるように、ゲート絶縁膜の上に形成されている。すなわち、半導体層１４は、スペーサ２２が接触する部分（走査信号線ＧＬ、保持容量配線ＣＳＬ、高さ調整部２３のうちの少なくとも２つの上層の端部）の高さが略等しくなるように形成されていればよい。よって、半導体層１４の形成領域は限定されず、図１６の（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）に示す領域に形成することができる。また、半導体層１４は、必要に応じて省略することもできる（図１６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）参照）。

また、本実施の形態においてスペーサ２２が重なる（跨ぐ）２本の信号線の組み合わせとしては、(i)走査信号線および保持容量配線、(ii)隣り合う２本の走査信号線、(iii)隣り合う２本の保持容量配線、(iv)隣り合う２本のデータ信号線、の組み合わせとすることができる。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置では、上記第１基板を構成する層間絶縁膜は、無機層間絶縁膜であってもよい。

これにより、第１基板が凹凸状に構成（積層）されている液晶表示装置において、一対の基板間のセルギャップの変動を抑えることができる。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置では、上記保持部材は、上記第２基板において、カラーフィルタ層上あるいは上記遮光層上に形成されている構成とすることもできる。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置では、上記保持部材は、カラーフィルタ層あるいは液晶配向制御層により形成されている構成とすることもできる。

これにより、既存の製造工程を利用することができるため、製造工程が複雑化することもない。なお、保持部材は、カラーフィルタ層あるいは液晶配向制御層に限定されず、第２基板（カラーフィルタ基板）上に形成される他の既存の層により形成されていてもよいし、カラーフィルタ層あるいは液晶配向制御層を含む多層構造に形成されていてもよい。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置では、上記第１信号線は走査信号線であり、上記第２信号線は保持容量配線であってもよい。

これにより、遮光層の幅を大きくする必要がないため、透過率の低下を防ぐことができ、表示品位の低下を防ぐことができる。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置では、
上記第１信号線には切り欠き部が形成され、上記第２信号線には該切り欠き部に対応する突起部が形成されており、
上記保持部材は、上記液晶パネルを平面的に見て、上記切り欠き部が形成されている部分の上記第１信号線と、上記突起部とに重なるように設けられている構成とすることもできる。

上記の構成によれば、保持部材を設ける位置を第１信号線側（図５中上方向）にずらすことができるため、遮光層の遮光領域を有効に利用することができる。これにより、保持部材を大きくすることができるため、第１基板および第２基板を安定して保持することができ、セルギャップの変動を確実に抑えることができる。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置では、
上記第１信号線と上記第２信号線との間には、高さ調整部が形成されており、
上記保持部材は、上記液晶パネルを平面的に見て、上記第１信号線と上記第２信号線と上記高さ調整部とに重なるように設けられている構成とすることもできる。

上記の構成によれば、保持部材は、第１信号線と第２信号線と高さ調整部とに重なるように設けられているため、セルギャップの変動を確実に抑えることができる。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置では、
上記第１信号線には切り欠き部が形成され、上記第２信号線には該切り欠き部に対応する突起部が形成されており、
上記高さ調整部は、上記切り欠き部と上記突起部との間に設けられており、
上記保持部材は、上記液晶パネルを平面的に見て、上記切り欠き部が形成されている部分の上記第１信号線と上記突起部と上記高さ調整部とに重なるように設けられている構成とすることもできる。

上記の構成によれば、保持部材を設ける位置を第１信号線側（図８中上方向）にずらすことができ、遮光層の遮光領域を有効に利用することができる。そのため、保持部材の大きさを大きくすることができる。これにより、保持部材と、第１基板および第２基板との接触面積が増大するため、セルギャップの変動を確実に抑えることができる。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置では、上記高さ調整部は、データ信号線と同一材料で形成されていてもよい。

これにより、既存の製造工程を利用することができるため、製造工程が複雑化することもない。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置では、
上記第１信号線は走査信号線であり、
上記保持部材が、上記第１信号線上の積層膜の頂上部と、上記第２信号線上の積層膜の頂上部とに支持されるように、上記走査信号線を覆うゲート絶縁膜の上に、半導体層が形成されている構成とすることもできる。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置では、
上記第１信号線は走査信号線であり、
上記保持部材が、上記第１信号線上の積層膜の頂上部と、上記高さ調整部上の積層膜の頂上部とに支持されるように、上記走査信号線を覆うゲート絶縁膜の上に、半導体層が形成されている構成とすることもできる。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置では、
上記第１信号線は走査信号線であり、
上記保持部材が、上記第１信号線上の積層膜の頂上部と、上記第２信号線上の積層膜の頂上部と、上記高さ調整部上の積層膜の頂上部とに支持されるように、上記走査信号線を覆うゲート絶縁膜の上に、半導体層が形成されている構成とすることもできる。

上記の各構成によれば、半導体層により保持部材を支持する各頂上部の高さを合わせることができるため、保持部材と第１基板および第２基板との接触を安定させることができる。これにより、セルギャップの変動を確実に抑えることができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の液晶表示装置は、液晶テレビ等の各種用途に好適に用いることができる。

１ 液晶表示装置
２ 液晶パネル
１０ アクティブマトリクス基板（第１基板）
１１ ガラス基板
１２ 容量電極
１３ ゲート絶縁膜
１４ 半導体層
１５ 層間絶縁膜
１６ 画素電極
２０ カラーフィルタ基板（第２基板）
２１ ガラス基板
２２ スペーサ（保持部材）
２３ 高さ調整部
２４ 切り欠き部
２５ 突起部
３０ 液晶層
ＧＬ 走査信号線（第１信号線）
ＤＬ データ信号線（第１信号線、第２信号線）
ＣＳＬ 保持容量配線（第２信号線）
ＣＦ カラーフィルタ層
ＢＭ ブラックマトリクス（遮光層）
ｃｏｍ 共通電極

Claims (13)

1. 複数の信号線が設けられた第１基板と、該第１基板に対向配置され、遮光層が設けられた第２基板と、該第１基板および該第２基板の間に配された液晶層とを含む液晶パネルを備え、
   上記第１基板および上記第２基板の間には、両基板の間隙を保持する保持部材が設けられており、
   上記保持部材は、上記液晶パネルを平面的に見て、上記遮光層が形成されている領域において、上記第１基板に設けられた互いに隣り合う第１信号線と第２信号線とに重なるように設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 複数の信号線が設けられた第１基板と、該第１基板に対向配置され、遮光層が設けられた第２基板と、該第１基板および該第２基板の間に配される液晶層とを含む液晶パネルを備え、
   上記第１基板および上記第２基板の間には、両基板間の距離を保持する保持部材が設けられ、
   上記保持部材は、上記液晶パネルを平面的に見て、上記遮光層が形成されている領域において、上記第１基板に設けられた第１信号線と、該第１信号線の近傍に形成された高さ調整部とに重なるように設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
3. 上記第１基板を構成する層間絶縁膜は、無機層間絶縁膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 上記保持部材は、上記第２基板において、カラーフィルタ層上あるいは上記遮光層上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
5. 上記保持部材は、カラーフィルタ層あるいは液晶配向制御層により形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
6. 上記第１信号線は走査信号線であり、上記第２信号線は保持容量配線であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 上記第１信号線には切り欠き部が形成され、上記第２信号線には該切り欠き部に対応する突起部が形成されており、
   上記保持部材は、上記液晶パネルを平面的に見て、上記切り欠き部が形成されている部分の上記第１信号線と、上記突起部とに重なるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
8. 上記第１信号線と上記第２信号線との間には、高さ調整部が形成されており、
   上記保持部材は、上記液晶パネルを平面的に見て、上記第１信号線と上記第２信号線と上記高さ調整部とに重なるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
9. 上記第１信号線には切り欠き部が形成され、上記第２信号線には該切り欠き部に対応する突起部が形成されており、
   上記高さ調整部は、上記切り欠き部と上記突起部との間に設けられており、
   上記保持部材は、上記液晶パネルを平面的に見て、上記切り欠き部が形成されている部分の上記第１信号線と上記突起部と上記高さ調整部とに重なるように設けられていることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
10. 上記高さ調整部は、データ信号線と同一材料で形成されていることを特徴とする請求項２または８に記載の液晶表示装置。
11. 上記第１信号線は走査信号線であり、
    上記保持部材が、上記第１信号線上の積層膜の頂上部と、上記第２信号線上の積層膜の頂上部とに支持されるように、上記走査信号線を覆うゲート絶縁膜の上に、半導体層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
12. 上記第１信号線は走査信号線であり、
    上記保持部材が、上記第１信号線上の積層膜の頂上部と、上記高さ調整部上の積層膜の頂上部とに支持されるように、上記走査信号線を覆うゲート絶縁膜の上に、半導体層が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
13. 上記第１信号線は走査信号線であり、
    上記保持部材が、上記第１信号線上の積層膜の頂上部と、上記第２信号線上の積層膜の頂上部と、上記高さ調整部上の積層膜の頂上部とに支持されるように、上記走査信号線を覆うゲート絶縁膜の上に、半導体層が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。

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