JP2002082339A

JP2002082339A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2002082339A
Application number: JP2000272024A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Matsuoka; 康司松岡; Toshio Fujii; 利夫藤井; Masaru Chiba; 大千葉
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-09-07
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2002-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】柱状スペーサを形成したことで生じるラビン
グ処理時の配向不良を防止し、さらに表示品位を向上さ
せた液晶表示装置を提供する。【解決手段】柱状スペーサ３２を先端に向かうに連れ
て細くなるような錐形台状に形成する。このときの柱状
スペーサ３２の高さをｈとし、柱状スペーサ３２の第２
の基板２３側の下底の長さをＬ１とし、先端側の上底の
長さをＬ２とし、底面と側面とがなす角をθとし、最低
角度をａとした場合、ａ≦θ≦９０° 【数４】の条件を満たすことによって、最適な柱状スペーサ３２
を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示装置は、互いに対向する
一対の基板を有し、基板間がスペーサによって一定に保
持される。図８は、従来の液晶表示装置１を概略的に示
す断面図である。図８に示す液晶表示装置１は、たとえ
ばアクティブマトリクス型液晶表示装置であり、第１の
基板２および第２の基板３を有する。第１の基板２は、
透明基板４の上に、薄膜トランジスタ（Thin film Tran
sistor：以下ＴＦＴと略記する）素子などのアクティブ
素子、ゲート配線およびソース配線を含むＴＦＴ回路層
５、絶縁層６、絵素電極７および配向膜８をこの順に積
層して構成される。第２の基板３は、透明基板９の上
に、カラーフィルタ層１０、対向電極１１および配向膜
１２がこの順に積層して構成される。２枚の基板２，３
は、互いの配向膜８，１２が向き合う状態で、ビーズ１
３によって一定の基板間隔（以下、セルギャップと呼称
する）が保たれ、シール剤によって貼合わされる。２枚
の基板の間には、液晶１６が充填され、液晶注入口は封
止剤によって封止される。微小な粒径のビーズ１３は、
スペーサとして基板２，３のうちいずれか一方の基板の
配向膜上に散布される。また、ビーズ１３以外に、スペ
ーサとしてファイバを使用した液晶表示装置がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置のスペー
サとしてビーズあるいはファイバを用いる構成では、ス
ペーサを均一に散布することが困難であり、スペーサの
散布が不均一になると表示のコントラスト低下および色
むらが発生する。また、スペーサを特定の位置に配置す
ることが困難であり、表示に直接かかわる絵素域に配置
されたスペーサから光が漏れ、表示のコントラストが低
下する。

【０００４】前記問題に鑑み、特開平９−７３０８８号
公報では、フォトリソグラフィー法などによって柱状ス
ペーサを形成し、この柱状スペーサを用いることによっ
て、セルギャップを均一に保つ方法が開示されている。
また、柱状スペーサの形状は、ラビング処理による配向
の乱れの防止およびラビングに対する機械的強度の耐圧
性を考慮した形状とし、この柱状スペーサを遮光層の範
囲内に形成する液晶表示装置が開示されている。

【０００５】しかしながら、特開平９−７３０８８号公
報では、柱状スペーサの形状を変化させることによって
セルギャップの均一性向上とラビング方向の配向不良の
抑制を行ってはいるが、実際に形成された柱状スペーサ
の周辺には相当面積に配向不良域が存在する。そのた
め、この領域に生じる表示品位の低下は遮光膜で隠す必
要があり、開口率の低下を招いていた。また、前記配向
不良域を削減するために柱状スペーサのサイズを縮小化
すると、柱状スペーサの支持基板への密着性の低下を招
き、製品を構成する上において著しい制約を加えてい
た。

【０００６】本発明の目的は、柱状スペーサを形成した
ことで生じるラビング処理時の配向不良を防止し、さら
に表示品位を向上させた液晶表示装置を提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定の間隔を
あけて対向して配置される一対の基板間に液晶層を介在
して成り、いずれか一方基板の液晶層側表面に柱状スペ
ーサが形成され、所定のプレス圧で一対の基板をプレス
して製造される液晶表示装置において、前記柱状スペー
サは、先端に向かうにつれて細くなる錐台形状であり、
柱状スペーサの変形が、所定の変形率以下となるよう
に、柱状スペーサの底面と側面とのなす最低角度ａが選
ばれることを特徴とする液晶表示装置である。

【０００８】柱状スペーサが形成される一方基板の表面
には、配向膜が形成される。配向膜は、基板上に液晶配
向材料層を重ね、布などを用いて表面をこするラビング
と呼ばれる処理を行い形成される。たとえば、直方体な
ど側面が垂直に立上がる柱状スペーサの上に配向膜が形
成される構成では、配向膜のラビング処理方向下手側に
おいて、ラビング処理が行えない大きな領域が生じ、ラ
ビング処理に大きなむらができる。本発明では、柱状ス
ペーサが先端に向かうにつれて細くなる錐台形状である
ので側面が傾斜しているので、直方体などの柱状スペー
サに比べて、配向膜のラビング処理が行いやすくなり、
ラビング処理のむらを低減することができる。したがっ
て、液晶表示装置の表示品位をさらに向上させることが
できる。

【０００９】また、プレス圧による柱状スペーサの変形
は、所定の変形率以下となるように、底面と側面とのな
す最低角度が選ばれるので、正確にセルギャップが制御
できる。

【００１０】また本発明は、所定の間隔をあけて対向し
て配置される一対の基板間に液晶層を介在して成り、い
ずれか一方基板の液晶層側表面に柱状スペーサが形成さ
れる液晶表示装置において、前記柱状スペーサの高さを
ｈ（μｍ）とし、柱状スペーサの基板側の下底の長さを
Ｌ１（μｍ）とし、先端側の上底の長さをＬ２（μｍ）
とし、柱状スペーサの下底と側面とがなす角度をθ
（°）とし、最低角度をａ（°）とした場合に、ａ≦θ
＜９０°

【００１１】

【数２】

【００１２】の条件を満たすことを特徴とする液晶表示
装置である。本発明に従えば、柱状スペーサの底面と側
面とがなす角度θは、最低角度ａ以上であり９０°より
小さくなる。また、最低角度ａは、柱状スペーサの高さ
ｈ、底面の長さＬ１および上底の長さＬ２から決定する
ことができる。したがって、最適な形状の柱状スペーサ
を形成することができる。

【００１３】また本発明で、前記上底の長さＬ２は３μ
ｍ以上であることを特徴とする。本発明に従えば、柱状
スペーサの上底の長さＬ２を３μｍ以上とすることで、
基板を貼合わせ時のプレス圧に対する耐圧性が確保され
る。

【００１４】また本発明で、前記柱状スペーサの高さｈ
は２．５μｍ以上であることを特徴とする。

【００１５】本発明に従えば、柱状スペーサの高さｈを
２．５μｍとすることで、基板間のリークを低減するこ
とができる。

【００１６】また本発明で、前記下底の長さＬ１は１０
μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする。

【００１７】本発明に従えば、柱状スペーサの下底の長
さＬ１を１０μｍ以上３０μｍ以下とすることで、パタ
ーニングが容易であり、また、基板を貼合わせ時のプレ
ス圧に対する耐圧性が確保される。さらに、開口率が低
下しない。

【００１８】また本発明で、前記柱状スペーサは、複数
の樹脂層が積層されて形成されることを特徴とする。

【００１９】本発明に従えば、柱状スペーサは、複数の
樹脂膜が積層されて形成されるので、たとえばカラーフ
ィルタ層を一方基板上に形成するときに、同時にこのカ
ラーフィルタ層を積層することによって前記スペーサを
容易に形成することができる。

【００２０】また本発明で、前記柱状スペーサは、フォ
トリソグラフィー法によって形成されることを特徴とす
る。

【００２１】本発明に従えば、前記柱状スペーサは、従
来から使われているフォトリソグラフィー法によって形
成することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある液晶表示装置２０の概略的な構成を示す断面図であ
る。液晶表示装置２０は、たとえばアクティブマトリク
ス型液晶表示装置であり、互いに対向する一対の第１お
よび第２の基板２２，２３を有する。第１の基板２２
は、透明基板２４の一方表面上に、ＴＦＴなどのアクテ
ィブ素子、ゲート配線およびソース配線を含む回路層２
５、絶縁層２６、絵素電極２７および配向膜２８をこの
順に積層して構成される。第２の基板２３は、透明基板
２９の一方表面上に、カラーフィルタ層３０、対向電極
３１が形成され、その上に柱状スペーサ３２および配向
膜３３がこの順に積層して構成される。

【００２３】カラーフィルタ層３０は、樹脂層である第
１のフィルタ３０ａ、第２のフィルタ３０ｂ、第３のフ
ィルタ３０ｃで構成される。これらのカラーフィルタ層
３０は、たとえば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に着
色された樹脂層、あるいは、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼン
タ）、Ｙ（イエロー）に着色された樹脂層から構成され
る。また、カラーフィルタ層３０の液晶層側表面には、
カラーフィルタ層３０によって生じる表面段差を緩和す
るためにオーバーコート層を形成してもよい。

【００２４】前記柱状スペーサ３２の形状は、基板２３
に固定され、先端に向かうに連れて細くなる錐台形状と
し、本実施形態では、断面が正四角形である角錐台とし
ている。このように、断面は多角形でもよく、また、断
面を円形として、柱状スペーサ３２を円錐台として形成
してもよい。また、柱状スペーサ３２は、たとえば、液
晶表示装置のＴＦＴの遮光領域内に配置される。

【００２５】柱状スペーサ３２を、図２（ａ）に示すよ
うに、柱状スペーサ３２の基板側底面である下底と側面
とがなす角をθ（°）として、この底面と側面とがなす
角θを垂直より小さくすると、配向膜３３を形成する際
の剥がれにくくなり、また、ラビング処理の際のラビン
グ不良域は小さくなるが、柱状スペーサ３２の基板側底
面である下底の面積が大きくなる。また、図２（ｂ）に
示すように、仮に、柱状スペーサ３２の底面と側面がな
す角θを９０°付近とした柱状スペーサ３２ａとして形
成した場合は、剥がれ易さは、図２（ａ）に示す形状よ
りも多少劣る場合もあり、また、ラビング処理の際のラ
ビング不良域は、図２（ａ）に示す形状の場合よりも大
きくなる。また、図２（ｃ）に示すように、仮に、柱状
スペーサ３２を底面と側面がなす角θを垂直以上の角度
とした柱状スペーサ３２ｂとして形成した場合は、配向
膜３３を形成する際に剥がれやすくなり、さらに、ラビ
ング処理の際に、ラビング不良域が大きくなるが、柱状
スペーサ３２ａの下底面積は小さくて済む。

【００２６】ここで、画素部に相当する箇所に形成され
る柱状スペーサ３２の基板側底面である下底の面積部分
およびラビング不良域は、すべて遮光する必要がある。
したがって、柱状スペーサ３２の下底と側面をがなす角
θをあまりに小さい角度とすると、柱状スペーサ３２の
下底の面積が大きくなるため、垂直方向に近い角度のラ
ビング不良域と同程度の遮光領域が必要となることと、
柱状スペーサの先端側底面である上底があまりにも小さ
い面積となるため、柱状スペーサ３２のプレス圧に対す
る強度の低下をもたらす。

【００２７】したがって、柱状スペーサ３２の底面と側
面とがなす最低角度をａ（°）としたとき、柱状スペー
サ３２の底面と側面とがなす角度θをａ≦θ＜９０°と
することで、ラビングに対する強度と、下底面積と、遮
光領域と、プレス圧に対する強度を最適化したセルギャ
ップ制御が行える液晶表示装置２０が可能となる。

【００２８】次に、最低角度ａ（°）の決定方法につい
て説明する。図３は、柱状スペーサ３２の寸法を示す図
である。柱状スペーサ３２の下底の長さＬ１は、基板に
固定される側の底面の幅の長さである。本実施形態の柱
状スペーサ３２では、底面を正四角形として、下底の長
さＬ１は底面の一辺としている。また、底面を円形とし
た場合には下底の長さＬ１は直径となる。また、柱状ス
ペーサ３２の上底の長さＬ２は、先端側の面の１辺の長
さである。柱状スペーサ３２の高さｈは、下底と上底と
の間の距離である。

【００２９】ここで、柱状スペーサ３２の高さｈ≦１０
μｍの場合では、柱状スペーサ３２の下底の長さＬ１≦
５ｈのときのみ、ａ≦θ＜９０°である。つまり、柱状
スペーサ３２の高さｈ≦１０μｍの場合では、この条件
を満たさない場合は、θ＝９０°としても剥がれない。

【００３０】図４（ａ），（ｂ）は、第１および第２の
基板２２，２３を貼合わせる前と貼合わせた時の柱状ス
ペーサ３２の形状を示す図である。ａ（°）以下の場
合、プレス後の柱状スペーサ３２の高さをｈ′とする
と、ｈ′／ｈ≧９５％を維持できないため、ａ（°）の
規定が必要である。この最低角度ａは、柱状スペーサ３
２の下底と、この下底をなす角度が最も小さい側面をが
なす角度であり、柱状スペーサ３２の柱高さｈと下底の
長さＬ１によって既定され、上底の長さＬ２が３μｍ以
上の場合、一般式ｆ（ｈ）で表すことができる。

【００３１】

【数３】

【００３２】式（１）で、上底の長さＬ２が３μｍ以上
の場合と限定した理由は、第１および第２の基板２２，
２３の貼合わせ時のプレス圧に対する耐圧性が減少し、
セルギャップ制御が困難になるためである。つまり、上
底の長さＬ２が３μｍより小さい場合、露光量の微妙な
変化で、上底の長さＬ２が０となったり５μｍくらいに
なったりして、柱上スペーサの柱高さｈの振れが大きく
なり、セル厚の制御が困難になるためである。

【００３３】図５は、前記式（１）をグラフ化したもの
である。ここで、柱状スペーサ３２の高さｈは、２．５
μｍ以上としている。これは、柱状スペーサ３２の柱高
さｈは２．５μｍ以下であると、第１の基板２２と第２
の基板２３との間でリークが多発し、また、セル厚の均
一性を実現することが困難になり、生産効率が著しく低
下するので、柱状スペーサ３２の柱高さｈは最低２．５
μｍ必要である。

【００３４】このような理由から、最低角度ａをｆ
（２．５）以上９０°未満の範囲で柱状スペーサを形成
することによって、ラビング処理時の不良を低減し、表
示品位を向上させた液晶表示装置の作成が可能となる。

【００３５】また、柱状スペーサの下底の長さＬ１は、
より好ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下とすることが
好ましい。柱状スペーサ３２の下底の長さＬ１が１０μ
ｍ以下では、パターニングが困難となり、また、プレス
圧に対する耐圧性が減少する。一方、柱状スペーサ３２
の下底の長さＬ１が３０μｍ以上では、柱状スペーサ３
２が大きくなりすぎて開口率の低下を招く。

【００３６】このため、ラビング強度、プレス圧強度、
配向不良域、セルギャップ制御性が最適となり、液晶表
示装置の表示品位が最も良くなる最低角度ａの範囲は、
図５に示す斜線部となる。つまり、最低角度ａ（°）
は、式（１）に柱状スペーサの高さ２．５μｍを代入し
たｆ（２．５）以上９０°未満の値であり、下底の長さ
Ｌ１が１０μｍ以上３０μｍ以下を満たす値である。

【００３７】表１は、柱状スペーサ３２の下底の長さＬ
１を１５μｍ、柱状スペーサの高さｈを５μｍとしたと
きの柱状スペーサ３２の底面と側面がなす角度θを変化
させた時の、柱状スペーサ３２の密着性（ラビング処理
時の剥がれ易さ）、配向不良域、上底幅、およびプレス
後の柱状スペーサ３２の高さの変化率を示す。柱状スペ
ーサ３２の材料は、ＪＲＳ製の商品名ＪＮＰＣ４３（Ｎ
Ｎ７００）を用いた。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１から、柱状スペーサ３２の底面と側面
とのなす角度θを大きくすることによって、配向不良域
が大きくなり、密着性が低下することがわかる。仮に、
底面と側面とのなす角度θを１２０°とすると、図２
（ｃ）に示すように、密着性は大きく低下し、配向不良
域も大きくなる。しかし、底面と側面とがなす角度θが
小さくなると、上底Ｌ２が小さくなるので変形率が大き
くなり、プレス圧に対する強度が低下する。したがっ
て、このときの最適な柱状スペーサ３２の底面と側面と
がなす角θは、４０°≦θ＜９０°である。

【００４０】また、前記柱状スペーサ３２の形成方法
は、スピンコート法により樹脂を塗布した後、フォトリ
ソグラフィー法によって柱状スペーサ３２と成る部分を
残し、残りの部分を現像によって取り除くことで得られ
る。この、フォトリソグラフィー法の露光と現像の条件
を変化させることによって、柱状スペーサ３２の底面と
側面がなす角θを変化させることができる。このフォト
リソグラフィの露光と現像の条件は、たとえば露光量を
大幅に増やし、オーバー露光で、かつオーバー現像す
る。

【００４１】以上のように、柱状スペーサ３２を形成す
ることによって、セルギャップを高精度に制御でき、コ
ントラストの向上した、良好な表示品位の液晶表示装置
が得られる。

【００４２】また、柱状スペーサ３２の形状に応じて、
プレス圧を変えるように構成してもよい。また、柱状ス
ペーサ３２は、第１の基板２の液晶層側に形成してもよ
い。

【００４３】また、柱状スペーサ３２の形成方法は、フ
ォトリソグラフィー法だけでなく、ラミネート法でも形
成できる。ラミネート法を用いると、セルギャップ制御
性がより向上し、セルギャップが均一になり、さらに表
示品位が向上する。

【００４４】図６は、ラミネート法を用いた本発明の他
の実施形態である液晶表示装置の柱状スペーサ４２の構
造の一例を示す断面図である。本実施形態の液晶表示装
置と、前記実施形態の液晶表示装置２０とは、第２の基
板２３のみが異なる。本実施形態で、前記実施形態と同
様な部分には同一の参照符を付し、その説明を省略す
る。

【００４５】前記柱状スペーサ４２は、一方基板である
第２の基板４９の上に樹脂膜である赤、緑、青色のカラ
ーフィルタ層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂをラミネート法に
よって形成すると同時に、赤、緑、青色の樹脂層４９
Ｒ，４９Ｇ，４９Ｂをピラミッド状で積層することによ
って形成される。図７（ａ）〜（ｅ）に、柱状スペーサ
４２の作成方法を示し、以下にその作成方法を説明す
る。

【００４６】まず、図７（ａ）に示すように、ドライフ
ィルム４３を用意する。ドライフィルム４３は剥離シー
ト４４の上に、たとえば紫外線によって硬化する着色さ
れた感光性樹脂を塗布した後、乾燥してカラーフィルタ
層となる樹脂膜４５を形成したものである。ドライフィ
ルム４３としては、たとえば富士写真フィルム株式会社
製トランサーフィルムを用いることができる。

【００４７】次に、図７（ｂ）に示すように剥離シート
４４および樹脂膜４５から構成されるドライフィルム４
３を透明基板４６に、透明基板４６の一表面４６ａと樹
脂膜４５の一表面４５ａとが対向するようにして圧着し
て貼付ける。その後、図７（ｃ）に示されるように剥離
シート４４を剥離する。

【００４８】次に、図７（ｄ）に示すように、透明シー
ト４７の上にパターニングされたマスク部４７ａを備え
るマスク版４８を樹脂膜４５の他表面４５ｂの上方に位
置を合わせて配置する。マスク版４８は、樹脂膜４５の
赤色のカラーフィルタ５０Ｒおよび赤色の樹脂層４９Ｒ
と成る部分に紫外線が照射するように、パターニングさ
れたマスク部４７ａを有し、樹脂膜４５の他表面４５ｂ
の上方で位置合わせされて配置される。次に、マスク版
の上方から紫外線を照射し露光する。露光によって樹脂
膜４５の赤色のカラーフィルタ層５０Ｒおよび赤色の樹
脂層４９Ｒと成る部分が硬化した樹脂膜４５を現像し、
図７（ｅ）に示すように赤色のカラーフィルタ層５０Ｒ
および赤色の樹脂層４９Ｒを形成する。

【００４９】本実施形態の液晶表示装置では、赤色のカ
ラーフィルタ層５０Ｒおよび赤色の樹脂層４９Ｒと同様
にして、緑色のカラーフィルタ層５０Ｇおよび緑色の樹
脂層４９Ｇを形成し、次に青色のカラーフィルタ層５０
Ｂおよび青色の樹脂層４９Ｂを形成する。以上のよう
に、赤色の樹脂層４９Ｒ、緑色の樹脂層４９Ｇおよび青
色の樹脂層４９Ｂから成る積層樹脂層（樹脂スペーサ）
４２は、赤、緑、青色のカラーフィルタ層５０Ｒ，５０
Ｇ，５０Ｂを形成する工程で同時に形成することができ
る。また、赤、緑、青色のカラーフィルタ層５０Ｒ，５
０Ｇ，５０Ｂおよび積層する赤、緑、青色の樹脂層４９
Ｒ，４９Ｇ，４９Ｂは、赤色、緑色および青色の順番で
形成され、これによって熱硬化処理を効率的に行うこと
ができる。

【００５０】前記工程によってピラミッド状に段差をも
って形成された柱状スペーサ４２は、熱硬化処理工程に
よって図３に示すような前記実施形態の柱状スペーサと
同様な錐台形状に形成される。また、図６に示すよう
に、柱状スペーサ４２は、赤、緑、青色のカラーフィル
タ層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの表面４５ｂから突出して
いる部分がスペーサとしての役割を果す。よって、柱状
スペーサ４２の下底の長さＬ１は、赤、緑、青色のカラ
ーフィルタ層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの表面４５ｂから
突出した部分の幅である。また、このときの柱状スペー
サ４２の底面と側面とがなす角度θは、図６に示す柱状
スペーサ４２の傾斜に沿って直線を引いて、この直線が
赤、緑、青色のカラーフィルタ層５０Ｒ，５０Ｇ，５０
Ｂの表面４５ｂとなす角である。

【００５１】以上のように、柱状スペーサ４２を赤、
緑、青色のカラーフィルタ層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂを
形成するのと同時に形成することによって、液晶表示装
置の製造工程を短縮することができる。また、柱状スペ
ーサ４２の形状に応じて、プレス圧を変えるようにして
もよい。また、柱状スペーサ４２はラミネート法によっ
て形成されるので、セルギャップ制御性がより向上し、
液晶表示装置の表示品位がさらに向上する。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、柱状スペーサが先端に
向かうにつれて細くなる錐台形状であるので側面が傾斜
しているので、直方体などの柱状スペーサに比べて、配
向膜のラビング処理が行いやすくなり、ラビング処理の
むらを低減することができので、液晶表示装置の表示品
位を向上させることができる。

【００５３】また、プレス圧による柱状スペーサの変形
は、所定の変形率以下となるように、底面と側面とのな
す最低角度が選ばれるので、正確にセルギャップが制御
できるため、液晶表示装置の表示品位をさらに向上させ
ることができる。

【００５４】また本発明によれば、柱状スペーサの底面
と側面とがなす角度θは、最低角度ａ以上であり９０°
より小さくなる。また、最低角度ａは、柱状スペーサの
高さｈ、底面の長さＬ１および上底の長さＬ２から決定
することができる。したがって、最適な形状の柱状スペ
ーサを形成することができるため、液晶表示装置の表示
品位が向上する。

【００５５】また本発明によれば、柱状スペーサの上底
の長さＬ２を３μｍ以上とすることで、基板を貼合わせ
時のプレス圧に対する耐圧性が確保される。

【００５６】また本発明によれば、柱状スペーサの高さ
ｈを２．５μｍとすることで、基板間のリークを低減す
ることができるので液晶表示装置の表示品位の向上す
る。

【００５７】また本発明によれば、柱状スペーサの下底
の長さＬ１を１０μｍ以上３０μｍ以下とすることで、
パターニングが容易であり、また、基板を貼合わせ時の
プレス圧に対する耐圧性が確保される。さらに、開口率
が低下しないので、より液晶表示装置の表示品位が向上
する。

【００５８】また本発明によれば、柱状スペーサは、複
数の樹脂膜が積層されて形成されるので、たとえばカラ
ーフィルタ層を一方基板上に形成するときに、同時にこ
のカラーフィルタ層を積層することによって前記スペー
サを容易に形成することができる。

【００５９】また本発明によれば、柱状スペーサは、従
来から使われているフォトリソグラフィ法によって形成
することができるので、容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の液晶表示装置２０を示
す概略的な構成を示す断面図である。

【図２】（ａ）は、図１の液晶表示装置２０における柱
状スペーサ３２の形状の例を示す図であり、（ｂ）は、
柱状スペーサ３２ａを示す図であり、（ｃ）は、柱状ス
ペーサ３２ｂを示す図である。

【図３】図１の液晶表示装置２０における柱状スペーサ
３２の寸法を示す図である。

【図４】（ａ）は、基板を貼合わせる前の柱状スペーサ
３２を示す図であり、（ｂ）は、基板を貼合わせた後の
柱状スペーサ３２の形状を示す図である。

【図５】図４の柱状スペーサ３２の底面と側面のなす角
度が最適となる最低角度ａの範囲を示す図である。

【図６】本発明の他の実施形態の液晶表示装置における
柱状スペーサ４２を示す図である。

【図７】図６の柱状スペーサ４２の製造工程を示す図で
ある。

【図８】従来の液晶表示装置１を示す図である。

【符号の説明】

２２第１の基板２３第２の基板２４，２９，４６透明基板２５回路層２６絶縁層２７絵素電極２８，３３配向膜３０カラーフィルタ層３０ａ第１のフィルタ３０ｂ第２のフィルタ３０ｃ第３のフィルタ３１対向電極３４液晶４９Ｒ赤色の樹脂層４９Ｇ緑色の樹脂層４９Ｂ青色の樹脂層５０Ｒ赤色のカラーフィルタ層５０Ｇ緑色のカラーフィルタ層５０Ｂ青色のカラーフィルタ層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者千葉大大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H089 LA10 LA11 NA14 QA15 TA12 5C094 AA42 AA43 BA03 BA43 CA19 CA24 EA04 EA05 EA07 EB02 EC03 ED03 JA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の間隔をあけて対向して配置される
一対の基板間に液晶層を介在して成り、いずれか一方基
板の液晶層側表面に柱状スペーサが形成され、所定のプ
レス圧で一対の基板をプレスして製造される液晶表示装
置において、前記柱状スペーサは、先端に向かうにつれて細くなる錐
台形状であり、前記プレスによる柱状スペーサの変形
が、所定の変形率以下となるように、柱状スペーサの底
面と側面とのなす最低角度ａが選ばれることを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項２】所定の間隔をあけて対向して配置される
一対の基板間に液晶層を介在して成り、いずれか一方基
板の液晶層側表面に柱状スペーサが形成される液晶表示
装置において、前記柱状スペーサの高さをｈ（μｍ）とし、柱状スペー
サの基板側の下底の長さをＬ１（μｍ）とし、先端側の
上底の長さをＬ２（μｍ）とし、柱状スペーサの下底と
側面とがなす角度をθ（°）とし、最低角度をａ（°）
とした場合に、ａ≦θ＜９０° 【数１】の条件を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】前記上底の長さＬ２は３μｍ以上である
ことを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記柱状スペーサの高さｈは２．５μｍ
以上であることを特徴とする請求項２または３記載の液
晶表示装置。
【請求項５】前記下底の長さＬ１は１０μｍ以上３０
μｍ以下であることを特徴とする請求項２〜４のいずれ
か１つに記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記柱状スペーサは、複数の樹脂層が積
層されて形成されることを特徴とする請求項１〜５のい
ずれか１つに記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記柱状スペーサは、フォトリソグラフ
ィー法によって形成されることを特徴とする請求項１〜
６のいずれか１つに記載の液晶表示装置。