JPWO2012124699A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

アクティブマトリクス基板（１０）とカラーフィルタ基板（２０）との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）との間に設けられ、スペーサ（２２）が設けられている部分の走査信号線（ＧＬ１）と保持容量配線（ＣＳＬ２）との間の距離が、スペーサ（２２）が設けられていない部分のそれよりも大きい。

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１９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）を設けられている。

図２０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２０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２１の（ａ））に、基板に外力（図２１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２１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２２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、スペーサＳＯＣを設ける凹部ＬＹＢの幅を大きくすることも考えられる（図４の（ａ）参照）。しかし、この方法では、凹部ＬＹＢの幅（信号線Ｌ間の距離）すなわち画素領域外の部分が大きくなるため、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。そのため、透過率が低下し、表示品位の低下を招くことになる。このように、セルギャップの変動抑制と透過率の低下防止はトレードオフの関係にある。

そこで、本発明では、透過率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、
互いに隣り合って並行するように配される第１信号線および第２信号線を含む第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信号線と上記第２信号線との間に部分的に設けられており、
上記保持部材が設けられている部分における上記第１信号線と上記第２信号線との間の距離が、上記保持部材が設けられていない部分のうちの少なくとも一部における上記第１信号線と上記第２信号線との間の距離よりも大きいことを特徴とする。

上記の構成では、保持部材が設けられている部分（保持部材を介して第１信号線と第２信号線とが対向する領域）では、保持部材が設けられていない部分のうちの少なくとも一部よりも両信号線間の距離が大きい。具体的には例えば、第１信号線に切り欠き部を設ける構成とすることができる。この構成によれば、第１信号線と第２信号線との間の距離および遮光層の幅を、従来の図２２の構成から図４の（ａ）の構成のように広げることなく、保持部材を配置する領域のみを広げることができる。なお、保持部材は、全ての切り欠き部に設けられている必要はなく、少なくとも一部の切り欠き部に設けられていればよい。

すなわち、上記の構成によれば、図２２に示す従来の構成と比較して、第１信号線と第２信号線との間の距離および遮光層の幅を広げる必要がないため、図２２に示す従来の構成における透過率と同等の透過率を得ることができる。そのため、表示品位が低下することはない。また、上記の構成によれば、保持部材を配置する領域を、図４の（ａ）に示す従来の構成における保持部材の配置領域と同等以上の領域と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。

よって、本液晶表示装置によれば、透過率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、
互いに隣り合って並行するように配される第１信号線および第２信号線を含む第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信号線と上記第２信号線との間に部分的に設けられており、
上記保持部材が設けられている部分における上記第１信号線および上記第２信号線のそれぞれの上層部には、高さ調整部が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。

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信号線と上記第２信号線との間に部分的に設けられており、上記保持部材が設けられている部分における上記第１信号線と上記第２信号線との間の距離が、上記保持部材が設けられていない部分のうちの少なくとも一部における上記第１信号線と上記第２信号線との間の距離よりも大きい構成である。

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信号線と上記第２信号線との間に部分的に設けられており、上記保持部材が設けられている部分における上記第１信号線および上記第２信号線のそれぞれの上層部には、高さ調整部が設けられている構成である。

これにより、透過率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平面図であり、（ａ）は従来の構成を示し、（ｂ）は本実施の形態を示す。 本実施の形態に係る液晶表示装置におけるスペーサの配置例を示す平面図である。 図２の液晶パネルの変形例１を示す平面図である。 図６におけ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模式図である。 図２の液晶パネルの変形例２を示す平面図である。 図８におけ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模式図である。 図２の液晶パネルの変形例３を示す平面図である。 図１０のＡ−Ｂ断面図である。 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１６の液晶パネルの具体例を示す平面図である。 図１７のＡ−Ｂ断面図である。 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）は外力が加わる前のスペーサの配置を示し、（ｂ）は外力が加わったときの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。なお、走査信号線ＧＬ１には、画素１０１の領域において、部分的に切り欠き部２４が設けられている。

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。なお、走査信号線ＧＬ２には、画素１０２の領域において、部分的に切り欠き部２４が設けられている。

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、スペーサ２２は、走査信号線ＧＬ１の切り欠き部２４（図２参照）に受容されるように設けられている。

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。

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の切り欠き部２４に受容される位置に形成されている。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）の切り欠き部２４に受容されるように設けられている。なお、走査信号線ＧＬの切り欠き部２４は、スペーサ２２を受容できる形状に形成されており、スペーサ２２の形状に応じて決定することができる。スペーサ２２の形状は、円形に限定されるものではなく、楕円形、矩形としてもよい。

（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。なお、このとき、走査信号線ＧＬに、スペーサ２２を受容できるように切り欠き部２４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の切り欠き部２４に受容されるように、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、走査信号線ＧＬの切り欠き部２４が設けられているため、走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬとの間の距離およびブラックマトリクスＢＭの幅を、従来の図２２の構成から図４の（ａ）の構成のように広げることなく、スペーサ２２を配置する領域を広げることができる。

すなわち、上記の構成によれば、図２２に示す従来の構成と比較して、走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬとの間の距離およびブラックマトリクスＢＭの幅を広げる必要がないため、図２２に示す従来の構成における透過率と同等の透過率を得ることができる。そのため、表示品位が低下することはない。なお、走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬとの間の距離およびブラックマトリクスＢＭの幅を、図２２に示す従来の構成よりも小さくすることもできるため、この場合は、従来よりも透過率を高めることができ、表示品位を向上させることができる。また、上記の構成によれば、スペーサ２２を配置する領域を、図４の（ａ）に示す従来の構成におけるスペーサの配置領域（走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬとの間の距離）と同等以上の領域と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。

以上のように、本液晶表示装置１によれば、透過率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。

また、本実施の形態では、切り欠き部２４は、３つの画素（ＲＧＢ）のうちの１つの画素（図２および図３ではＲ画素）に相当する部分のみに形成されているため、歩留まりおよび配線不可への影響を１／３程度に抑えることができる。

また、本液晶表示装置１では、スペーサ２２を全ての切り欠き部２４に設ける構成（図２参照）に限定されず、全ての切り欠き部２４において交互にスペーサ２２を設けてもよい。例えば、図５に示すように、切り欠き部２４がＲ画素のみに設けられ、スペーサ２２が、行列方向に配されたＲ画素に着目して、１つ置きに設けられている構成としてもよい。

図５の構成では、Ｒ画素のうちのスペーサ２２が設けられているＲ画素における走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬとの間の距離が、Ｇ画素およびＢ画素における走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬとの間の距離よりも大きくなっている。また、Ｒ画素のうちのスペーサ２２が設けられているＲ画素における走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬとの間の距離が、Ｒ画素のうちのスペーサ２２が設けられていないＲ画素における走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬとの間の距離と等しくなっている。図５の構成は、以下の各変形例にも適用することができる。

このように、本液晶表示装置１では、スペーサ２２が１つの種類の画素（例えばＲ画素）全てに設けられている必要はない。すなわち、図５を例に挙げると、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と保持容量配線ＣＳＬとの間に部分的に設けられており、スペーサ２２が設けられている部分（一部のＲ画素）の走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬとの間の距離が、スペーサ２２が設けられていない部分（他のＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素）のうちの少なくとも一部の走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬとの間の距離よりも大きい構成であってもよい。

なお、切り欠き部２４は、保持容量配線ＣＳＬに形成されていてもよいし、走査信号線ＧＬおよび保持容量配線ＣＳＬの両方に形成されていてもよい。

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６は、液晶パネル２の変形例１を示す平面図であり、図７は、ブラックマトリクスＢＭの幅を模式的に示す平面図である。図２の液晶パネル２と比較すると、走査信号線ＧＬ１には切り欠き部２４が設けられておらず、保持容量配線ＣＳＬ２の一部に折り曲げ部２５が形成されている。スペーサ２２は、この折り曲げ部２５に対応しており、折り曲げ部２５と走査信号線ＧＬ１との間の領域に設けられている。また、本変形例１では、スペーサ２２は、ＲＧＢの３画素のうちＲ画素のみに設けられている。そのため、保持容量配線ＣＳＬの折り曲げ部２５もＲ画素に対応する部分のみに形成されている。さらに、ブラックマトリクスＢＭは、各画素で共通の位置に形成されている。

上記の構成によれば、図２の構成と同様、図２２に示す従来の構成における透過率と同等の透過率を得ることができるため、表示品位が低下することはない。また、スペーサ２２を配置する領域を、図４の（ａ）に示す従来の構成におけるスペーサの配置領域（走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬとの間の距離）と同等以上の領域と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。

以上のように、本液晶表示装置１によれば、透過率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。

ここで、本変形例１では、スペーサ２２は、Ｒ画素において、保持容量配線ＣＳＬ２の折り曲げ部２５に対応して設けられており、Ｇ画素およびＢ画素には設けられていない。そして、ブラックマトリクスＢＭは、スペーサ２２が設けられていない画素と同じように形成されている。すなわち、図７に示すように、スペーサ２２が設けられているＲ画素では、ブラックマトリクスＢＭの開口部に保持容量配線ＣＳＬの折り曲げ部２５が重なることになる。しかし、ブラックマトリクスＢＭの開口部に重なる保持容量配線ＣＳＬは３画素（ＲＧＢ）のうちの１画素（Ｒ）に相当する部分のみであるため、透過率、歩留まり、および配線不可への影響を１／３程度に抑えることができる。よって、従来と比較して、実質的に透過率が低下することもない。

（変形例２）
図８は、液晶パネル２の変形例２を示す平面図である。図２の液晶パネル２と比較すると、図２の液晶パネル２において、さらに、保持容量配線ＣＳＬ２の一部に折り曲げ部２５が形成されている。

折り曲げ部２５は、走査信号線ＧＬ１の切り欠き部２４に対応しており、スペーサ２２は、走査信号線ＧＬ１の切り欠き部２４と保持容量配線ＣＳＬ２の折り曲げ部２５との間の領域に設けられている。また、本変形例２では、スペーサ２２は、ＲＧＢの３画素のうちＲ画素のみに設けられている。そのため、走査信号線ＧＬ１の切り欠き部２４および保持容量配線ＣＳＬの折り曲げ部２５もＲ画素に対応する部分のみに形成されている。さらに、ブラックマトリクスＢＭは、スペーサ２２が設けられていないＧ画素およびＢ画素に設けられる保持容量配線ＣＳＬに対応して形成されている。

上記の構成によれば、スペーサ２２を配置する領域を図２の構成と同等にしつつ、走査信号線ＧＬと保持容量配線ＣＳＬとの間の距離を、図２の構成よりも小さくすることができるため、透過率を高めることができる。

なお、本変形例２においても、図９に示すように、変形例１と同様、スペーサ２２は、Ｒ画素において、保持容量配線ＣＳＬ２の折り曲げ部２５に対応して設けられており、Ｇ画素およびＢ画素には設けられていないため、Ｒ画素では、ブラックマトリクスＢＭの開口部に保持容量配線ＣＳＬの折り曲げ部２５が重なることになる。しかし、ブラックマトリクスＢＭの開口部に重なる保持容量配線ＣＳＬは３つの画素（ＲＧＢ）のうちの１つの画素（Ｒ）に相当する部分のみであるため、透過率、歩留まり、および配線不可への影響を１／３程度に抑えることができる。よって、従来と比較して、実質的に透過率が低下することはない。

（変形例３）
図１０は、液晶パネル２の変形例３を示す平面図であり、図１１は、図１０のＡ−Ｂ断面図である。図２の液晶パネル２と比較すると、図２の液晶パネル２において、さらに、高さ調整部２３が形成されている。高さ調整部２３は、走査信号線ＧＬ１の切り欠き部２４および切り欠き部２４に対向する保持容量配線ＣＳＬ２の一部の上層部に形成されている。

これにより、液晶パネル２に外力が加わっても、スペーサ２２が、走査信号線ＧＬ１あるいは保持容量配線ＣＳＬ２の上端部に乗り上げることがないため、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、走査信号線ＧＬ１あるいは保持容量配線ＣＳＬ２の上層部の層間絶縁膜１５上に形成される。

本変形例３の高さ調整部２３は、変形例１，２の液晶パネル２に適用することもできる。

（変形例４）
図１２は、液晶パネル２の変形例４を示す平面図である。図１２の液晶パネル２では、走査信号線ＧＬ１に切り欠き部２４が設けられておらず、また、保持容量配線ＣＳＬ２に折り曲げ部２５が設けられていない。そして、走査信号線ＧＬ１および保持容量配線ＣＳＬ２の上層部の一部に高さ調整部２３が形成されている。スペーサ２２は、走査信号線ＧＬ１の高さ調整部２３と、保持容量配線ＣＳＬ２の高さ調整部２３との間の領域に設けられる。

これにより、液晶パネル２に外力が加わっても、スペーサ２２が、走査信号線ＧＬ１あるいは保持容量配線ＣＳＬ２の上層部に乗り上げることがないため、セルギャップの変動を確実に抑えることができる。また、走査信号線ＧＬ１と保持容量配線ＣＳＬ２との間の距離を、図２２に示す従来の構成と同様とすることができるため、透過率が低下することもない。なお、高さ調整部２３は、走査信号線ＧＬ１あるいは保持容量配線ＣＳＬ２の上層部の層間絶縁膜１５上に形成される。

（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１３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１４および図１５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使っ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１４および図１５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。なお、各カラーフィルタ層ＣＦの膜厚を適宜設定することにより、スペーサ２２として機能させることができる。

（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１６に示すとおりである。

図１６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１６の液晶表示装置１では、図１７および図１８に示すように、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）に折り曲げ部２５を設け、折り曲げ部２５の間の領域にスペーサ２２を配置する構成とすることができる。また、２本のデータ信号線ＤＬ１ｂ、ＤＬ２ａの少なくとも一方に切り欠き部を設け、切り欠き部にスペーサ２２が受容されるように構成することもできる。

また、本実施の形態においてスペーサ２２を介して隣り合う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、
上記液晶パネルには、少なくとも、Ｒ色、Ｇ色およびＢ色に対応する、Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素の種類の画素が含まれており、
上記保持部材は、上記Ｒ画素、上記Ｇ画素および上記Ｂ画素のうちの１つの種類の画素のうち、少なくとも１つの画素に設けられており、
上記１つの種類の画素のうちの上記保持部材が設けられている画素における上記第１信号線と上記第２信号線との間の距離は、上記１つの種類の画素とは異なる種類の画素における上記第１信号線と上記第２信号線との間の距離よりも大きい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１つの種類の画素のうちの上記保持部材が設けられている画素における上記第１信号線と上記第２信号線との間の距離は、上記１つの種類の画素のうちの上記保持部材が設けられていない画素における上記第１信号線と上記第２信号線との間の距離と等しい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信号線および上記第２信号線の少なくとも何れか一方には、上記保持部材を受容するための切り欠き部あるいは折り曲げ部が形成されていてもよい。

上記の構成によれば、保持部材は切り欠き部あるいは折り曲げ部に受容されるため、第１信号線および第２信号線の間の距離を小さくすることができる。これにより、遮光層の幅を小さくすることができるため、透過率を高めることができる。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置では、
上記保持部材が設けられている部分における上記第１信号線および上記第２信号線のそれぞれの上層部には、高さ調整部が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、液晶パネルに外力が加わっても、保持部材が、第１信号線あるいは第２信号線の上層部に乗り上げることがないため、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 折り曲げ部
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 (10)

1. 互いに隣り合って並行するように配される第１信号線および第２信号線を含む第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信号線と上記第２信号線との間に部分的に設けられており、
   上記保持部材が設けられている部分における上記第１信号線と上記第２信号線との間の距離が、上記保持部材が設けられていない部分のうちの少なくとも一部における上記第１信号線と上記第２信号線との間の距離よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。
2. 互いに隣り合って並行するように配される第１信号線および第２信号線を含む第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信号線と上記第２信号線との間に部分的に設けられており、
   上記保持部材が設けられている部分における上記第１信号線および上記第２信号線のそれぞれの上層部には、高さ調整部が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
3. 上記液晶パネルには、少なくとも、Ｒ色、Ｇ色およびＢ色に対応する、Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素の種類の画素が含まれており、
   上記保持部材は、上記Ｒ画素、上記Ｇ画素および上記Ｂ画素のうちの１つの種類の画素のうち、少なくとも１つの画素に設けられており、
   上記１つの種類の画素のうちの上記保持部材が設けられている画素における上記第１信号線と上記第２信号線との間の距離は、上記１つの種類の画素とは異なる種類の画素における上記第１信号線と上記第２信号線との間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 上記１つの種類の画素のうちの上記保持部材が設けられている画素における上記第１信号線と上記第２信号線との間の距離は、上記１つの種類の画素のうちの上記保持部材が設けられていない画素における上記第１信号線と上記第２信号線との間の距離と等しいことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 上記第１信号線および上記第２信号線の少なくとも何れか一方には、上記保持部材を受容するための切り欠き部あるいは折り曲げ部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。
10. 上記保持部材が設けられている部分における上記第１信号線および上記第２信号線のそれぞれの上層部には、高さ調整部が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。

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