JPH10228022A - 液晶表示装置およびその作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示装置において、光学変調領域を妨げ
る要素を排除し、良好な表示を行わしめることを課題と
する。 【解決手段】 ブラックマトリクス１０１の上方には有
機樹脂でなるスペーサ１０４が設けられている。すなわ
ち、有機樹脂でなるスペーサ１０４は、画素電極１０２
の領域のうち、光学変調領域１０３には存在しない。そ
の結果光学変調領域には光学変調を妨げる要素が存在し
なくなり、高画質の表示が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本明細書で開示する発明は、
液晶表示装置の基板間隔を維持する構成およびその作製
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクティブマトリクス型の液晶表示装置
は、高画質で応答性のよい画像が得られるため、広く利
用されている。

【０００３】一般に液晶表示装置は、所定の配向を有し
て設けられた液晶層を一対の基板間に配置している。

【０００４】液晶表示装置の基板間隔は基板間で均一に
維持される。例えばＴＮ型の液晶表示装置の場合、２〜
８μｍ程度である。この基板間隔を維持するため、一般
にスペーサが用いられている。スペーサは、基板間隔と
同じ直径を有するシリカ等の粒子でなり、基板間に均一
に散布されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】スペーサは、一方の基
板上に散布して配置されるため、アクティブマトリクス
型の液晶表示装置においては画素電極上にも存在してし
まう。

【０００６】ところが、液晶分子と異なり、スペーサ自
身は電界が印加されても光学変調を行わない。そのた
め、例えば暗状態を得られるように液晶分子に電界を印
加しても、スペーサの存在する場所は光学変調がなされ
ず、光が漏れてしまい、完全な暗状態が得られない。そ
の結果、コントラストが低下してしまうという問題があ
った。

【０００７】特に、近年、ハイビジョン等の高精細画像
を表示するために、液晶表示装置の画素１つあたりの大
きさが縮小する傾向にある。

【０００８】その結果、例えば画素電極において、光学
変調に寄与しない領域（本明細書では、アクティブマト
リクスを構成する配線が形成する格子状の領域の各々の
うち、画素電極が存在しない領域と、画素電極の領域の
うち、ブラックマトリクス（遮光膜）、配線、薄膜トラ
ンジスタ、補助容量等と重なって、画素電極と対向電極
との間に電界が印加されて液晶分子の向きが変化して
も、光の透過（透過型液晶表示装置）または反射（反射
型液晶表示装置）がなされない領域と定義する）を除い
た領域（光学変調領域とする）の大きさが５０μｍ□と
なった場合、直径５μｍのスペーサが５個存在するとし
ても、およそ１／２５の面積がスペーサによって占領さ
れ、光学変調されず、表示に寄与しない。

【０００９】スペーサの粒径や散布密度は、画素の大き
さが低下してもさほど変化しないため、この傾向は画素
の大きさが小さくなる程顕著となる。

【００１０】さらに、投射型の液晶表示装置、いわゆる
プロジェクタにおいては、液晶表示装置を介してスクリ
ーンに投影される映像に、スペーサの影が表示されて、
やはりコントラスト等画質が低下してしまう。

【００１１】プロジェクタの場合、対角数インチ以下の
極めて小型の液晶表示装置を画像表示装置として用い
る。そのため、液晶表示装置の各画素において、光学変
調領域に占めるスペーサの割合は大きい。

【００１２】さらに、プロジェクタにおいては、この小
型の液晶表示装置を透過または反射した画像を、光学系
によって数１０〜数１００インチに拡大する。したがっ
て、光学変調領域内のスペーサの影響が顕著に画像に現
れてしまい、画質を大幅に低下させてしまっていた。

【００１３】以上の問題を鑑み、本明細書で開示する発
明は、液晶表示装置において、光学変調を妨げる要素を
排除して、良好な表示を行わしめることを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本明細書で開示する構成の一つは、少なくともアク
ティブマトリクスを有する第１の基板と、前記第１の基
板に対向して配置された、対向電極を有する第２の基板
と、前記第１の基板と第２の基板との間に配置され、少
なくとも前記アクティブマトリクスを囲って設けられた
シール材と、前記シール材の内側の領域に配置された液
晶材料とでなり、前記アクティブマトリクスの光学変調
に寄与しない領域に有機樹脂でなるスペーサが設けられ
ていることを特徴とする液晶表示装置である。

【００１５】上記液晶表示装置において、有機樹脂でな
るスペーサが設けられる位置としては、前記アクティブ
マトリクスを構成するブラックマトリクスの上方及び／
または前記アクティブマトリクスを構成する配線の上方
であってもよい。

【００１６】他に、前記アクティブマトリクスの光学変
調に寄与しない領域のうち、前記アクティブマトリクス
を構成する配線が設けられている領域であって、配線の
交点以外の領域の上方であってもよい。

【００１７】他に、前記アクティブマトリクスの光学変
調に寄与しない領域のうち、前記アクティブマトリクス
を構成するスイッチング素子が設けられていない領域の
上方であってもよい。

【００１８】他に、前記アクティブマトリクスの光学変
調に寄与しない領域のうち、前記アクティブマトリクス
を構成する配線の交点以外の領域であって、かつ前記ア
クティブマトリクスを構成するスイッチング素子が設け
られていない領域の上方であってもよい。

【００１９】他に、前記アクティブマトリクスの光学変
調に寄与しない領域のうち、画素の補助容量が形成され
ている領域上であってもよい。

【００２０】他に、前記アクティブマトリクスの光学変
調に寄与しない領域のうち、高さの高い領域以外の領域
上であってもよい。

【００２１】上記液晶表示装置は、第１の基板はアクテ
ィブマトリクスと該アクティブマトリクスを駆動するた
めの周辺駆動回路とを少なくとも有し、前記シール材
は、少なくとも前記アクティブマトリクスと前記周辺駆
動回路とを囲って設けられているものであってもよい。

【００２２】その際、有機樹脂でなるスペーサは、周辺
駆動回路が設けられている領域の少なくとも一部の領域
上、あるいは、周辺駆動回路が設けられている領域のう
ち、前記周辺駆動回路を構成する薄膜トランジスタが存
在しない領域の上方に設けられていてもよい。

【００２３】また、上記液晶表示装置において、前記シ
ール材と前記有機樹脂でなるスペーサは同一材料で構成
されていてもよい。

【００２４】また、上記液晶表示装置において、有機樹
脂でなるスペーサは、エポキシ、アクリル、ポリイミド
より選ばれた少なくとも１種の樹脂材料で構成されてい
るものが好ましい。

【００２５】本明細書で開示する他の構成は、少なくと
もアクティブマトリクスを有する第１の基板上におい
て、前記アクティブマトリクスの光学変調に寄与しない
領域上に、スペーサとなる有機樹脂と、前記アクティブ
マトリクスの周辺部上に、シール材となる有機樹脂とを
同時に形成する工程と、前記第１の基板と対向電極が設
けられた第２の基板とを貼り合わせ、前記スペーサとな
る有機樹脂及びシール材となる有機樹脂を硬化させる工
程とでなることを特徴とする液晶表示装置の作製方法で
ある。

【００２６】他の構成は、アクティブマトリクスと該ア
クティブマトリクスを駆動するための周辺駆動回路を少
なくとも有する第１の基板上において、前記アクティブ
マトリクスの光学変調に寄与しない領域および前記周辺
駆動回路が設けられている領域上に、スペーサとなる有
機樹脂と、前記アクティブマトリクスと前記周辺駆動回
路が設けられている領域の周辺部上に、シール材となる
有機樹脂とを同時に形成する工程と、前記第１の基板と
対向電極が設けられた第２の基板とを貼り合わせ、前記
スペーサとなる有機樹脂及びシール材となる有機樹脂を
硬化させる工程とでなることを特徴とする液晶表示装置
の作製方法である。

【００２７】上記作製方法において、シール材となる有
機樹脂とスペーサとなる有機樹脂は印刷法により形成し
てもよい。

【００２８】他の構成は、少なくともアクティブマトリ
クスと該アクティブマトリクスを駆動するための周辺駆
動回路を有する第１の基板上の、前記アクティブマトリ
クスの光学変調に寄与しない領域および周辺駆動回路が
形成されている領域上に、有機樹脂によりスペーサを形
成する工程と、対向電極が設けられた第２の基板の周辺
部上に、対向する第１の基板の少なくとも前記アクティ
ブマトリクスと前記周辺駆動回路とを囲うようにシール
材となる有機樹脂を形成する工程と、前記第１の基板と
前記第２の基板を貼り合わせ、前記シール材となる有機
樹脂を硬化させる工程とでなることを特徴とする液晶表
示装置の作製方法である。

【００２９】この作製方法において、有機樹脂でなるス
ペーサはフォトリソグラフィまたは印刷法により形成し
てもよい。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１に本明細書で開示する発明の
基本的な構成を示す。図１は、本明細書で開示する液晶
表示装置のアクティブマリトクスの一部を示す図であ
る。

【００３１】図１（Ａ）において、ブラックマトリクス
１０１に周辺が重なるようにして画素電極１０２が設け
られている。ブラックマトリクス１０１の上方には有機
樹脂でなるスペーサ１０４が設けられている。すなわ
ち、有機樹脂でなるスペーサは、アクティブマトリクス
のうち光学変調に寄与しない領域に設けられている。

【００３２】つまり、図１（Ａ）において、有機樹脂で
なるスペーサ１０４は、画素電極１０２の領域のうち、
光学変調領域１０３には存在しない。したがって、光学
変調領域には光学変調を妨げる要素が存在しない。

【００３３】また、図１（Ｂ）には、アクティブマトリ
クスにブラックマトリクスが設けられていない構成にお
ける本発明の例を示す。

【００３４】図１（Ｂ）において、アクティブマトリク
スは、薄膜トランジスタ１１４のゲイトに接続されてい
る走査線１１１、ソースに接続されている信号線１１
２、ドレインに接続されている画素電極１１３で構成さ
れている。

【００３５】そして、有機樹脂でなるスペーサ１１５
は、走査線１１１や信号線１１２といった配線の上方の
領域、すなわち、図（Ａ）と同様に光学変調に寄与しな
い領域に設けられている。

【００３６】つまり、図１（Ｂ）において、有機樹脂で
なるスペーサ１１５は、画素電極１１３の領域のうち、
光学変調領域には存在しない。したがって、光学変調領
域には光学変調を妨げる要素が存在しない。

【００３７】このような本発明の構成により、従来スペ
ーサの存在により生じていた光学変調されない領域は無
くなり、よりコントラストの高い表示が可能となる。特
に、対角数インチ以下の小型の液晶表示装置において表
示の質を高めることができる。

【００３８】また、特に画像表示装置として液晶表示装
置を用いた投射型表示装置、いわゆるプロジェクターの
スクリーンに投射される映像において、スペーサの影の
ない高画質な映像を得ることができる。

【００３９】本発明構成において、有機樹脂でなるスペ
ーサは、光学変調に寄与しない領域に設けられ、所定の
基板間隔を維持することができるのであれば、その大き
さ、数は任意である。

【００４０】また、液晶材料の基板間への注入を真空注
入法にて行う場合、液晶材料の注入を阻害しないよう、
有機樹脂でなるスペーサの形状、大きさ、数等を留意し
ておくことは重要である。

【００４１】また、図示していないが、透過型の液晶表
示装置において画素電極１０２または１１３に重ねて電
極を配置して補助容量が形成され、補助容量が占有する
画素電極の領域において光透過性が低下している場合、
補助容量が形成されている領域上に有機樹脂でなるスペ
ーサを形成することは有効である。

【００４２】図１（Ａ）、（Ｂ）に示す構成を得るため
の方法としては、配向処理まで終了したアクティブマト
リクスが設けられた基板に対し、フォトリソグライフィ
や印刷により、有機樹脂でなるスペーサを、光学変調に
寄与しない領域内の所望の位置に形成する。

【００４３】有機樹脂でなるスペーサを印刷して形成す
る場合、種々の印刷法が利用できるが、凸版印刷法を行
うことで、配線やブラックマトリクス等の上方の幅数１
０μｍ程度の領域への印刷が比較的正確に行える為、好
ましい。

【００４４】本明細書に開示する発明は、透過型液晶表
示装置、反射型液晶表示装置のいずれにおいても実施す
ることが可能である。

【００４５】

【実施例】

〔実施例１〕実施例１では、周辺駆動回路一体型の液晶
表示装置において、光学変調に寄与しない領域に有機樹
脂でなるスペーサを形成し、光学変調領域にスペーサを
存在させない構成を実現した例を示す。

【００４６】図２に本実施例で示す液晶表示装置の上面
図を示す。図２において、第１の基板２０１には、薄膜
トランジスタで構成される走査線駆動回路２０４、信号
線駆動回路２０５、およびアクティブマトリクス２０６
が設けられている。また、図示しない対向電極が設けら
れた第２の基板（対向基板）２０２が、アクティブマト
リクス２０６の周囲に設けられたシール材２０３を介し
て設けられている。第１の基板２０１と第２の基板２０
２の間の、シール材２０３で囲われた領域には、図示し
ない液晶材料が配置されている。

【００４７】アクティブマトリクス２０６の一部を拡大
すると、図１（Ａ）または（Ｂ）に示す構成を有してお
り、有機樹脂でなるスペーサが、光学変調に寄与しない
領域に設けられている。有機樹脂としてここではエポキ
シ樹脂を用いた。他にアクリル、ポリイミドを用いても
よい。

【００４８】このような構成により、スペーサによる光
学変調妨害のない、良好な画質の液晶表示装置を得るこ
とができる。また本実施例で示した液晶表示装置をプロ
ジェクタの画像表示装置として利用した場合、スペーサ
の影がスクリーンに投影されることは全くなく、極めて
優れた画質を得ることができる。

【００４９】〔実施例２〕実施例２では、実施例１で示
した液晶表示装置の作製工程の例を示す。図４に本実施
例における作製工程を示す。

【００５０】図２において、第１の基板４０１は、周辺
駆動回路領域（周辺駆動回路が設けられている領域）４
２１と、アクティブマトリクス領域（アクティブマトリ
クスが設けられている領域）４２２を有している。周辺
駆動回路とアクティブマトリクスは、共に薄膜トランジ
スタ４０２を主な構成要素としている。そして層間絶縁
膜４０３により保護されている。

【００５１】アクティブマトリクス領域４２２において
は、各薄膜トランジスタに画素電極４０５が接続されて
おり、またブラックマトリクス４０６が設けられ、画素
を構成している。また、最上面に配向処理された配向膜
４０６が設けられている。

【００５２】まず、アクティブマトリクスが設けられ、
配向処理された第１の基板４０１の上面に、有機樹脂で
なるスペーサを構成する有機樹脂材料として、紫外線等
の光照射により硬化する感光性の有機樹脂、ここではエ
ポキシ樹脂を塗布する。

【００５３】塗布は、塗布されるエポキシ樹脂の膜厚
が、基板面内で均一になることが重要である。塗布は、
スピンコーターを用いて行われる。他にロールコーター
を用いてもよいし、スプレー法、スクリーン印刷法を用
いてもよい。

【００５４】また塗布されるエポキシ樹脂の膜厚は、硬
化後の体積収縮をふまえ、最終的に得られる膜厚が所望
の基板間隔に一致するようにしておくことが重要であ
る。本実施例では、硬化後に最終的に得られる膜厚が５
μｍとなるようにエポキシ樹脂を塗布する。

【００５５】次に、スペーサの配置パターンが設けられ
たマスクを介して有機樹脂を硬化させるための光、例え
ば紫外光を有機樹脂に照射し、スペーサを配置すべき場
所、ここでは、ブラックマトリクス４０４の上方に、有
機樹脂が残存してスペーサを形成するように感光させ
る。

【００５６】ブラックマトリクス４０４が設けられてい
ない場合、アクティブマトリクスの信号線や走査線の上
方に有機樹脂が残存するようにして感光させる。すなわ
ち、画素電極領域のうちの光学変調に寄与しない領域の
上方にのみ有機樹脂を残存させるようにする。

【００５７】次に、先の紫外光照射工程で硬化しなかっ
たエポキシ樹脂を公知の方法で除去し、有機樹脂でなる
スペーサ４０７が形成される。（図４（Ａ））

【００５８】次に、対向する第２の基板にシール材を形
成する。図４（Ｂ）において、対向基板である第２の基
板４０８は、一方の表面に対向電極４０９とその上の配
向膜４１０が設けられている。

【００５９】そして、第２の基板４０８の周辺に、シリ
カ球等の球状スペーサが混入されたエポキシ樹脂をスク
リーン印刷法により印刷してシール材４１１を形成す
る。（図４（Ｂ））

【００６０】本実施例においては、有機樹脂でなるスペ
ーサ４０７により、貼り合わせ時に基板間隔が相当程度
正確に得られるため、シール材４１１を形成する有機樹
脂への球状スペーサ混入はなくてもよい。

【００６１】また、第１の基板４０１上のシール材が形
成される部分に有機樹脂でなるスペーサを、アクティブ
マトリクス領域４２２と同様に点在するようにして形成
しておくと、シール材を構成する有機樹脂中に球状スペ
ーサを混入する必要がなくなる。

【００６２】その後、第２の基板４０８のシール材４１
１が形成された面を、第１の基板４０１の有機樹脂でな
るスペーサ４０７が形成された面に対向して重ね合わせ
て配置し、紫外線照射等の硬化工程によりシール材４１
１を硬化させる。

【００６３】この後、第１の基板４０１と第２の基板４
０８との間に、公知の真空注入法により液晶材料４１２
を注入、封止する。

【００６４】その後、図示しない偏光板、配線等を設け
て、光学変調領域にスペーサが存在しない液晶表示装置
が完成される。（図４（Ｃ））

【００６５】なお、本実施例ではシール材４１１を第２
の基板４０８に印刷して形成しているが、これは第１の
基板４０１にすでに形成されている有機樹脂でなるスペ
ーサ４０７を印刷工程で破壊されることを防ぐ意味があ
る。もちろん、有機樹脂でなるスペーサ４０７を破壊せ
ずに印刷することが可能であるならば、第１の基板にシ
ール材４１１を印刷して設けてもよい。

【００６６】本実施例において、有機樹脂でなるスペー
サ４０７を構成する有機樹脂として、光および熱により
硬化する性質のもの（例えばアクリル変成エポキシ樹
脂）を用い、フォトリソグライフィによるスペーサの形
成、基板貼り合わせ後に加熱、好ましくは基板面に加圧
しながら加熱するようにしてもよい。

【００６７】このようにすると、有機樹脂でなるスペー
サ４０７により第１、第２の基板の内側面が接着され、
基板間隔の拡大を防ぐことができる。そのため、基板面
積が大きい液晶表示装置において、特に有効である。

【００６８】また、本実施例において、一般の粒子状の
スペーサは全く散布されない。ただし、基板押圧に対す
る強度を高めたり、より正確な基板間隔の維持のため
に、粒子状のスペーサを散布、配置してもよい。その際
には、球状のスペーサは有機樹脂でなるスペーサ４０７
が形成された第１の基板４０１側に散布する。

【００６９】そのような場合でも、有機樹脂でなるスペ
ーサ４０７により、はるかに少なくい散布量でも基板間
隔は十分に維持される。その結果、コントラスト等の画
質の向上を図ることができる。

【００７０】また、基板間隔と同直径の粒子状のスペー
サが混入された有機樹脂を用いて、有機樹脂でなるスペ
ーサ４０７を形成してもよい。

【００７１】なお、本実施例において、第１の基板４０
１と第２の基板４０８とを入替え、第１の基板４０１側
にシール材４１１を、第２の基板４０８側に有機樹脂で
なるスペーサ４０７を形成する構成としてもよい。

【００７２】〔実施例３〕本実施例では、実施例２の作
製工程において、有機樹脂でなるスペーサ４０７を印刷
により形成する例を示す。

【００７３】本実施例においては、アクティブマトリク
スが設けられ、配向処理された第１の基板４０１の上面
に、凸版印刷法を用いて、実施例２と同様に、有機樹脂
でなるスペーサ４０７を印刷する。印刷法としては他の
印刷法、例えばスクリーン印刷法を用いてもよい。有機
樹脂としては、光硬化型または熱硬化型のものを用い
る。

【００７４】形成されるスペーサの高さをより均一化さ
せるために、印刷される有機樹脂中に基板間隔と同直径
の球形スペーサを混合させることは有効である。

【００７５】次に、光または熱により有機樹脂を硬化さ
せ、有機樹脂でなるスペーサ４０７が形成される。

【００７６】その後、実施例２と同様にして、シール材
４１１形成、基板貼り合わせ等の工程により液晶表示装
置が作製される。

【００７７】なお、本実施例において、有機樹脂でなる
スペーサ４０７を構成する有機樹脂を印刷し、対向する
第２の基板にシール材４１１を印刷し、基板を貼り合わ
せた後、紫外線照射等の硬化工程により、有機樹脂でな
るスペーサとシール材を共に硬化させてもよい。

【００７８】このようにすると、有機樹脂でなるスペー
サ４０７により第１、第２の基板の内側面が接着され、
基板間隔の拡大を防ぐことができる。そのため、基板面
積が大きい液晶表示装置に対して、特に有効である。

【００７９】また、印刷法のみ用いつつも、有機樹脂で
なるスペーサとシール材を構成する有機樹脂として異な
る材料を容易に用いることができ、より最適化された構
成を得ることができる。

【００８０】〔実施例４〕実施例４では、実施例１で示
した液晶表示装置の他の作製工程の例を示す。本実施例
では、印刷法により有機樹脂でなるスペーサとシール材
を同時に形成する工程の例を示す。

【００８１】本実施例の作製工程を図５に示す。図５に
おいて、図４と同符号のものは同一のものを指す。ま
た、特に示さない限り、条件、材料等は実施例２と同様
である。

【００８２】まず、アクティブマトリクスが設けられ、
配向処理された第１の基板４０１の上面に、印刷法、こ
こでは凸版印刷法を用いて、有機樹脂でなるスペーサ４
０７およびシール材５０１を構成するように有機樹脂を
印刷する。印刷法としては他の印刷法、例えばスクリー
ン印刷法を用いてもよい。

【００８３】次に、配向膜が形成された対向基板である
第２の基板４０８を、第１の基板の有機樹脂でなるスペ
ーサ４０７およびシール材５０１が形成された面に対向
して重ね合わせて配置する。

【００８４】次に、光または熱により有機樹脂を硬化さ
せる。すると、有機樹脂でなるスペーサ４０７およびシ
ール材５０１は、第１の基板４０１と第２の基板４０８
の表面に密着して硬化する。

【００８５】この後の工程は、実施例２と同様である。

【００８６】本実施例で示した作製方法は、有機樹脂で
なるスペーサとシール材を同時に形成するため、作製工
程の短縮を図ることができる。

【００８７】また、有機樹脂でなるシール材と有機樹脂
でなるスペーサは、同一工程で形成されるので通常同一
材料で構成されるものとなるが、異なる材料になるよう
にしてもよい。

【００８８】また、本実施例で示した作製方法で作製さ
れた液晶表示装置は、有機樹脂でなるスペーサ４０７に
より第１、第２の基板の内側面が接着され、基板間隔の
拡大を防ぐことができる。そのため、基板面積が大きい
液晶表示装置に対して、特に有効である。

【００８９】〔実施例５〕実施例５では、周辺駆動回路
一体型であって、対向基板がアクティブマトリクスのみ
ならず周辺駆動回路に対しても対向して配置されている
液晶表示装置において、光学変調領域にスペーサを存在
させない構成を実現した例を示す。

【００９０】図３に本実施例で示す液晶表示装置の上面
図を示す。図３において、第１の基板３０１には、周辺
駆動回路として、薄膜トランジスタで構成される走査線
駆動回路３０４、信号線駆動回路３０５、およびアクテ
ィブマトリクス３０６が設けられている。

【００９１】また、図示しない対向電極が設けられた第
２の基板（対向基板）３０２が、アクティブマトリクス
３０６、走査線駆動回路３０４、信号線駆動回路３０５
の周囲に設けられたシール材３０３を介して設けられて
いる。第１の基板３０１と第２の基板３０２の間の、シ
ール材３０３で囲われた領域には、図示しない液晶材料
が配置されている。

【００９２】本実施例において、アクティブマトリクス
３０６の構成は、図１で示したものと同様の構成を有す
る。

【００９３】他方、周辺駆動回路領域（周辺駆動回路が
設けられている領域）３０７においては、走査線駆動回
路３０４、信号線駆動回路３０５の少なくとも一方の、
少なくとも一部の領域の上方に、有機樹脂でなるスペー
サが設けられている。

【００９４】周辺駆動回路領域３０７における有機樹脂
でなるスペーサは、走査線駆動回路３０４、信号線駆動
回路３０５の少なくとも一方の、少なくとも一部の領域
の全面を覆った構成としてもよいし、アクティブマトリ
クス３０６と同じように複数の柱状のスペーサを点在し
て設けてもよい。

【００９５】このようにすることで、アクティブマトリ
クス３０６においてはスペーサによる光学変調妨害のな
い、良好な画質の液晶表示装置を得ることができる。

【００９６】他方、図３に示すような、対向する第２の
基板３０２が周辺駆動回路に対しても対向して設けられ
る構造の液晶表示装置は、第２の基板により周辺駆動回
路が外部からの圧力等より保護される。

【００９７】従来の球状のスペーサ散布を行った場合、
硬い球状スペーサが周辺駆動回路の上面にも存在してし
まい、その結果、基板面から押圧が加わった際に、球状
スペーサの底面の極小さい面積に圧力が集中し、駆動回
路を構成する薄膜トランジスタが破壊される恐れがあっ
た。

【００９８】しかし、本実施例に示した構成にすること
によって、走査線駆動回路３０４、信号線駆動回路３０
５等の周辺駆動回路領域３０７上では、有機樹脂でなる
スペーサを設けるため、球状スペーサによる薄膜トラン
ジスタの破壊という問題を根本的に解決することができ
る。

【００９９】すなわち、本実施例に示す構成により、ア
クティブマトリクスにおける良好な表示と、アクティブ
マトリクスと同一基板に形成された周辺駆動回路の優れ
た保護特性とを同時に得ることができる。

【０１００】さらに、周辺駆動回路領域３０７におい
て、周辺駆動回路を構成する薄膜トランジスタが存在し
ていない領域上に、有機樹脂でなるスペーサを設けても
よい。このようにすると、基板押圧による薄膜トランジ
スタの破壊がさらに低減される。

【０１０１】〔実施例６〕実施例６では、実施例５で示
した液晶表示装置の作製工程の例を示す。図６に本実施
例における作製工程を示す。以下特に説明が無い条件等
は実施例２と同様にである。

【０１０２】図６において、第１の基板６０１は、周辺
駆動回路領域６２１と、アクティブマトリクス領域６２
２を有している。周辺駆動回路領域６２１とアクティブ
マトリクス領域６２２は、共に薄膜トランジスタ６０２
を主な構成要素としている。そして、層間絶縁膜６０３
により保護されている。

【０１０３】アクティブマトリクス領域６２２において
は、各薄膜トランジスタに画素電極６０５が接続されて
おり、またブラックマトリクス６０４が設けられ、画素
を構成している。また、最上面に配向処理された配向膜
６０６が設けられている。

【０１０４】まず、アクティブマトリクスが設けられ、
配向処理された第１の基板６０１の上面に、有機樹脂で
なるスペーサを構成する有機樹脂材料として、紫外線等
の光照射により硬化する感光性の有機樹脂、ここではエ
ポキシ樹脂を塗布する。

【０１０５】次に、スペーサの配置パターンが設けられ
たマスクを介して有機樹脂を硬化させるための光、例え
ば紫外光を有機樹脂に照射し、スペーサを配置すべき場
所、ここではブラックマトリクス６０４の上方と、周辺
駆動回路領域６２１の上方に、有機樹脂が残存してスペ
ーサを形成するように感光させる。

【０１０６】次に、先の紫外線照射工程で硬化しなかっ
た有機樹脂を公知の方法で除去し、有機樹脂でなるスペ
ーサ６０７、６０８が形成される。（図６（Ａ））

【０１０７】有機樹脂でなるスペーサ６０８は、本実施
例では周辺駆動回路領域６２１の上方の領域の全面を覆
って、または複数の柱状のスペーサが点在するようにし
て形成される。

【０１０８】次に、対向する第２の基板にシール材を形
成する。図６（Ｂ）において、対向基板である第２の基
板６０９は、一方の表面に対向電極６１０と配向膜６１
１が設けられている。

【０１０９】そして第２の基板６０９の周辺に、実施例
２と同様にしてシール材６１２を形成する。（図6
（Ｂ））

【０１１０】その後、第２の基板６０９のシール材６１
２が形成された面を第１の基板６０１の有機樹脂でなる
スペーサ６０７が形成された面に対向して重ね合わせて
配置し、紫外線照射等の硬化工程によりシール材６１２
を硬化させる。

【０１１１】この後、第１の基板６０１と第２の基板６
０９との間に、公知の真空注入法により液晶材料６１３
を注入、封止を行う。

【０１１２】その後、図示しない偏光板、配線等を設け
て、光学変調領域にスペーサが存在せず、かつ周辺駆動
回路の基板押圧による破損を防いだ構造の液晶表示装置
が完成される。（図６（Ｃ））

【０１１３】また、本実施例において、一般の粒子状の
スペーサは、実施例２で示した構成と同様の構成により
散布することは可能である。

【０１１４】また、基板間隔と同直径の粒子状のスペー
サが混入された有機樹脂を用いて、有機樹脂でなるスペ
ーサ６０７、６０８を形成してもよい。

【０１１５】なお、本実施例において、第１の基板６０
１と第２の基板６０９を入替え、第１の基板６０１側に
シール材６１２を、第２の基板６０９側に有機樹脂であ
るスペーサ６０７、６０８を形成する構成としてもよ
い。

【０１１６】〔実施例７〕実施例７では、実施例６で示
した作製工程において、有機樹脂でなるスペーサ６０
７、６０８をフォトリソグライフィに変えて印刷法で作
製する例を示す。諸条件は実施例２と同様である。

【０１１７】本実施例においては、まず、アクティブマ
トリクスが設けられ、配向処理された第１の基板６０１
の上面に、実施例６と同様に、凸版印刷法により有機樹
脂でなるスペーサ６０７、６０８となる有機樹脂を形成
する。スクリーン印刷法を用いてもよい。

【０１１８】次に、有機樹脂を硬化させ有機樹脂でなる
スペーサ６０７、６０８が形成される。

【０１１９】その後、実施例６と同様にして、シール材
６１２形成、基板貼り合わせ等の工程により液晶表示装
置が作製される。

【０１２０】なお、本実施例において、アクティブマト
リクス領域６２１に設けられる有機樹脂でなるスペーサ
６０７と、周辺駆動回路領域６２２に設けられる有機樹
脂スペーサ６０８およびシール材６１２とで、印刷工程
を分けてもよい。すなわち、第１の基板６０１側に有機
樹脂でなるスペーサ６０７を印刷して形成し、第２の基
板６０９側に有機樹脂でなるスペーサ６０８、シール材
６１２を印刷により形成してもよい。

【０１２１】〔実施例８〕実施例８では、実施例６の作
製工程において、有機樹脂でなるスペーサと周辺シール
材を、印刷法により同時に形成する工程の例を示す。

【０１２２】本実施例の作製工程を図７に示す。図７に
おいて、図６と同符号のものは同一のものを指す。ま
た、特に示さない限り、条件、材料等は実施例４と同様
である。

【０１２３】まず、アクティブマトリクスが設けられ、
配向処理された第１の基板６０１の上面に、印刷法、こ
こでは凸版印刷法を用いて、有機樹脂でなるスペーサ６
０７、６０８、およびシール材７０１を構成するように
有機樹脂を印刷する。印刷法として他の印刷法、例えば
スクリーン印刷法を用いてもよい。

【０１２４】次に、配向膜が形成された対向基板である
第２の基板６０９を、第１の基板の有機樹脂でなるスペ
ーサ６０７、６０８およびシール材７０１が形成された
面に対向して重ね合わせて配置する。

【０１２５】次に、有機樹脂として光硬化型のものを用
いた場合には、基板全体に樹脂を硬化させる紫外線等の
光を照射し、有機樹脂を硬化させる。有機樹脂としては
熱硬化性のものを用いた場合、加熱により硬化させる。

【０１２６】すると、有機樹脂でなるスペーサ６０７、
６０８およびシール材７０１は、第１の基板６０１と第
２の基板６０９の表面に密着して硬化する。

【０１２７】この後の工程は実施例６と同様である。

【０１２８】〔実施例９〕実施例９では、有機樹脂でな
るスペーサの配置位置を工夫した例を示す。図８に、本
実施例の構成を示す。図８において、図１と同一符号で
示したものは同一のものを指す。

【０１２９】アクティブマトリクスを構成する要素のう
ち、信号線や走査線等の配線が交差する場所の上方や、
薄膜トランジスタ等のスイッチング素子の上方、および
それらの近傍の領域は、複数の配線等が積層されるた
め、他の箇所に比較して高さが高くなりやすい。一般に
は配線等の上に層間絶縁膜を形成して平坦化を図るが、
そのようにしても十分には平坦化されない場合が多い。

【０１３０】一方、このような高さの高い場所では液晶
分子の配向不良が発生する。その結果、高さの高い領域
は、光学変調に寄与しない領域に存在するにも拘らず、
高さの高い領域の存在に起因して、光学変調領域内にデ
ィスクリネーション（部分的な表示乱れ、光漏れ等）が
生じ易くなる。その結果液晶表示装置のコントラストが
低下してしまう。

【０１３１】このような高さの高くなった場所に有機樹
脂でなるスペーサが存在すると、液晶分子の配向不良が
助長され、ディスクリネーションの規模がさらに大きく
なり、コントラスや画質の低下を招いてしまう。

【０１３２】このような事態を避けるために本実施例で
は、配線と配線との交点や薄膜トランジスタが設けられ
ている場所の上方のような、光学変調に寄与しない領域
のうちの高さの高い領域には、有機樹脂でなるスペーサ
を配置しない構成を示す。

【０１３３】図８（Ａ）において、有機樹脂でなるスペ
ーサ１０４は、光学変調に寄与しない領域であるブラッ
クマトリクスの上方であって、配線の交点８０１や薄膜
トランジスタが設けられている領域８０２を避け、配線
の交点と交点の間の領域のような、比較的平坦化されて
いる領域上に配置される。

【０１３４】図８（Ｂ）においても同様に、有機樹脂で
なるスペーサ１１５は、光学変調に寄与しない領域であ
る配線の上方であって、配線の交点８１１や薄膜トラン
ジスタ１１４が設けられている領域８１２を避け、配線
の交点と交点の間の領域のような、比較的平坦化されて
いる領域上に配置される。

【０１３５】これにより、液晶分子の配向不良に基づく
ディスクリネーションの発生が大幅に低減される。

【０１３６】本実施例に示す構成により、光学変調領域
にスペーサを存在させない上に、光学変調に寄与しない
領域の配向不良を原因とするディスクリネーションの発
生をも防ぐことができる。その結果、コントラストの良
好な高画質の液晶表示装置とすることができる。

【０１３７】他に、透過型の液晶表示装置において、補
助容量が形成されている領域が光学変調に寄与していな
い場合、当該領域上に有機樹脂でなるスペーサを設ける
ことも有効である。

【０１３８】また、スイッチング素子である薄膜トラン
ジスタの上方を避けることは、薄膜トランジスタの基板
押圧による破壊を防ぐことになる。

【０１３９】本実施例で示した構成は、実施例１〜８で
示したいずれの構成においても適用することができる。

【０１４０】

【発明の効果】本明細書で開示する発明により、画素電
極の光学変調領域に、光学変調を妨げるスペーサが存在
しない、良好な表示が可能な液晶表示装置を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本明細書で開示する発明の基本的な構成を示
す図。

【図２】 実施例における液晶表示装置の上面図。

【図３】 実施例における液晶表示装置の上面図。

【図４】 実施例の作製工程を示す図。

【図５】 実施例の作製工程を示す図。

【図６】 実施例の作製工程を示す図。

【図７】 実施例の作製工程を示す図。

【図８】 実施例における構成例を示す図。

【符号の説明】

１０１ ブラックマトリクス １０２ 画素電極 １０３ 光学変調領域 １０４ 有機樹脂でなるスペーサ １１１ 走査線 １１２ 信号線 １１３ 画素電極 １１４ 薄膜トランジスタ １１５ 有機樹脂でなるスペーサ ２０１ 第１の基板 ２０２ 第２の基板 ２０３ シール材 ２０４ 走査線駆動回路 ２０５ 信号線駆動回路 ２０６ アクティブマトリクス ３０１ 第１の基板 ３０２ 第２の基板 ３０３ シール材 ３０４ 走査線駆動回路 ３０５ 信号線駆動回路 ３０６ アクティブマトリクス

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともアクティブマトリクスを有する
   第１の基板と、 前記第１の基板に対向して配置された、対向電極を有す
   る第２の基板と、 前記第１の基板と第２の基板との間に配置され、少なく
   とも前記アクティブマトリクスを囲って設けられたシー
   ル材と、 前記シール材の内側の領域に配置された液晶材料とでな
   り、 前記アクティブマトリクスの光学変調に寄与しない領域
   に有機樹脂でなるスペーサが設けられていることを特徴
   とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】少なくともアクティブマトリクスを有する
   第１の基板と、 前記第１の基板に対向して配置された、対向電極を有す
   る第２の基板と、 前記第１の基板と第２の基板との間に配置され、少なく
   とも前記アクティブマトリクスを囲って設けられたシー
   ル材と、 前記シール材の内側の領域に配置された液晶材料とでな
   り、 前記アクティブマトリクスを構成するブラックマトリク
   スの上方及び／または前記アクティブマトリクスを構成
   する配線の上方に有機樹脂でなるスペーサが設けられて
   いることを特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】少なくともアクティブマトリクスを有する
   第１の基板と、 前記第１の基板に対向して配置された、対向電極を有す
   る第２の基板と、 前記第１の基板と第２の基板との間に配置され、少なく
   とも前記アクティブマトリクスを囲って設けられたシー
   ル材と、 前記シール材の内側の領域に配置された液晶材料とでな
   り、 前記アクティブマトリクスの光学変調に寄与しない領域
   のうち、前記アクティブマトリクスを構成する配線が設
   けられている領域であって、配線の交点以外の領域の上
   方に、有機樹脂でなるスペーサが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４】少なくともアクティブマトリクスを有する
   第１の基板と、 前記第１の基板に対向して配置された、対向電極を有す
   る第２の基板と、 前記第１の基板と第２の基板との間に配置され、少なく
   とも前記アクティブマトリクスを囲って設けられたシー
   ル材と、 前記シール材の内側の領域に配置された液晶材料とでな
   り、 前記アクティブマトリクスの光学変調に寄与しない領域
   のうち、前記アクティブマトリクスを構成するスイッチ
   ング素子が設けられていない領域の上方に、有機樹脂で
   なるスペーサが設けられていることを特徴とする液晶表
   示装置。
5. 【請求項５】少なくともアクティブマトリクスを有する
   第１の基板と、 前記第１の基板に対向して配置された、対向電極を有す
   る第２の基板と、 前記第１の基板と第２の基板との間に配置され、少なく
   とも前記アクティブマトリクスを囲って設けられたシー
   ル材と、 前記シール材の内側の領域に配置された液晶材料とでな
   り、 前記アクティブマトリクスの光学変調に寄与しない領域
   のうち、前記アクティブマトリクスを構成する配線の交
   点以外の領域であって、かつ前記アクティブマトリクス
   を構成するスイッチング素子が設けられていない領域の
   上方に、有機樹脂でなるスペーサが設けられていること
   を特徴とする液晶表示装置。
6. 【請求項６】少なくともアクティブマトリクスを有する
   第１の基板と、 前記第１の基板に対向して配置された、対向電極を有す
   る第２の基板と、 前記第１の基板と第２の基板との間に配置され、少なく
   とも前記アクティブマトリクスを囲って設けられたシー
   ル材と、 前記シール材の内側の領域に配置された液晶材料とでな
   り、 前記アクティブマトリクスの光学変調に寄与しない領域
   のうち、画素の補助容量が形成されている領域上に、有
   機樹脂でなるスペーサが設けられていることを特徴とす
   る液晶表示装置。
7. 【請求項７】少なくともアクティブマトリクスを有する
   第１の基板と、 前記第１の基板に対向して配置された、対向電極を有す
   る第２の基板と、 前記第１の基板と第２の基板との間に配置され、少なく
   とも前記アクティブマトリクスを囲って設けられたシー
   ル材と、 前記シール材の内側の領域に配置された液晶材料とでな
   り、 前記アクティブマトリクスの光学変調に寄与しない領域
   のうち、高さの高い領域以外の領域上に有機樹脂でなる
   スペーサが設けられていることを特徴とする液晶表示装
   置。
8. 【請求項８】請求項１乃至７において、第１の基板はア
   クティブマトリクスと該アクティブマトリクスを駆動す
   るための周辺駆動回路とを少なくとも有し、 前記シール材は、少なくとも前記アクティブマトリクス
   と前記周辺駆動回路とを囲って設けられていることを特
   徴とする液晶表示装置。
9. 【請求項９】請求項８において、有機樹脂でなるスペー
   サは、周辺駆動回路が設けられている領域の少なくとも
   一部の領域上に設けられていることを特徴とする液晶表
   示装置。
10. 【請求項１０】請求項８において、有機樹脂でなるスペ
    ーサは、周辺駆動回路が設けられている領域のうち、前
    記周辺駆動回路を構成する薄膜トランジスタが存在しな
    い領域の上方に設けられていることを特徴とする液晶表
    示装置。
11. 【請求項１１】請求項１乃至７において、前記シール材
    と前記有機樹脂でなるスペーサは同一材料で構成されて
    いることを特徴とする液晶表示装置。
12. 【請求項１２】請求項１乃至７において、有機樹脂でな
    るスペーサは、エポキシ、アクリル、ポリイミドより選
    ばれた少なくとも１種の樹脂材料で構成されていること
    を特徴とする液晶表示装置。
13. 【請求項１３】少なくともアクティブマトリクスを有す
    る第１の基板上において、 前記アクティブマトリクスの光学変調に寄与しない領域
    上に、スペーサとなる有機樹脂と、 前記アクティブマトリクスの周辺部上に、シール材とな
    る有機樹脂とを同時に形成する工程と、 前記第１の基板と対向電極が設けられた第２の基板とを
    貼り合わせ、前記スペーサとなる有機樹脂及びシール材
    となる有機樹脂を硬化させる工程とでなることを特徴と
    する液晶表示装置の作製方法。
14. 【請求項１４】アクティブマトリクスと該アクティブマ
    トリクスを駆動するための周辺駆動回路を少なくとも有
    する第１の基板上において、 前記アクティブマトリクスの光学変調に寄与しない領域
    および前記周辺駆動回路が設けられている領域上に、ス
    ペーサとなる有機樹脂と、 前記アクティブマトリクスと前記周辺駆動回路が設けら
    れている領域の周辺部上に、シール材となる有機樹脂と
    を同時に形成する工程と、 前記第１の基板と対向電極が設けられた第２の基板とを
    貼り合わせ、前記スペーサとなる有機樹脂及びシール材
    となる有機樹脂を硬化させる工程とでなることを特徴と
    する液晶表示装置の作製方法。
15. 【請求項１５】請求項１３乃至１４において、シール材
    となる有機樹脂とスペーサとなる有機樹脂は印刷法によ
    り形成されることを特徴とする液晶表示装置の作製方
    法。
16. 【請求項１６】少なくともアクティブマトリクスと該ア
    クティブマトリクスを駆動するための周辺駆動回路を有
    する第１の基板上の、前記アクティブマトリクスの光学
    変調に寄与しない領域および周辺駆動回路が形成されて
    いる領域上に、有機樹脂によりスペーサを形成する工程
    と、 対向電極が設けられた第２の基板の周辺部上に、対向す
    る第１の基板の少なくとも前記アクティブマトリクスと
    前記周辺駆動回路とを囲うようにシール材となる有機樹
    脂を形成する工程と、 前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせ、前記シ
    ール材となる有機樹脂を硬化させる工程とでなることを
    特徴とする液晶表示装置の作製方法。
17. 【請求項１７】請求項１６において、有機樹脂でなるス
    ペーサはフォトリソグラフィまたは印刷法により形成さ
    れることを特徴とする液晶表示装置の作製方法。