JP2012088578A

JP2012088578A - 液晶パネル及びその製造方法

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Publication number: JP2012088578A
Application number: JP2010236046A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Umeda; 端梅田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2012-05-10

Abstract

【課題】遮光膜幅の狭幅化に貢献しつつ柱状スペーサの強度を確保し得て、柱状スペーサの傾倒及び損壊を抑制することができる液晶パネルを提供する。
【解決手段】開口領域を区画する遮光膜２３を有する駆動素子基板２０と、この駆動素子基板２０と離間して対向配置された対向基板１１と、駆動素子基板２０および対向基板１１の間隙に配設された液晶層１２と、遮光膜２３上に形成された柱状スペーサ３０と、を備え、柱状スペーサ３０は、駆動素子基板２０および対向基板１１の間隙を規定する第１スペーサ部２６と、遮光膜２３表面に形成され、かつ、少なくとも一部が第１スペーサ部２６の内部に埋設される第２スペーサ部２７と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶パネル及びその製造方法に関する。

近年、液晶表示素子は、軽量で低消費電力という特徴から、コンピュータの表示装置、テレビジョン受像機あるいはプロジェクタなどの種々の分野で利用されている。

また、液晶プロジェクタなどの投射型表示素子では、光源から出射される光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離し、各色光を液晶表示素子により構成される３つのライトバルブにより変調し、変調された後の色光束を合わせて投射面に拡大投射している。この液晶プロジェクタなどのライトバルブとしては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）駆動によるアクティブマトリクス型液晶表示素子が用いられていることが多い。

一般的に、アクティブマトリクス型液晶表示素子は、スイッチング素子や表示電極が形成されたＴＦＴ駆動素子基板と、ＴＦＴ駆動素子基板に対向して設けられた対向基板とを有すると共に、ＴＦＴ駆動素子基板と対向基板との間に液晶材料が封入される。

この際、液晶材料が所望の電気光学的特性を呈するためには、ＴＦＴ駆動素子基板と対向基板との対向間隙を表示領域全体で均一にする必要がある。

このため、基板間隙の均一化を図るために、ＴＦＴ駆動素子基板と対向基板との間にプラスチックビーズなどの球をスペーサとして配置することが考えられている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このような球状スペーサは、球の直径の均一性や分散性が悪いためにギャップ（間隙）の均一化を確保するのが困難であるうえ、有効画素領域に位置するスペーサによって光の透過率が低下してしまうといった問題が生じていた。

そこで、上述した特許文献１では、球状スペーサを廃止し、フォトレジスト材料からなる柱状のスペーサをいずれかの基板に形成する方法が提案されている。

この柱状のスペーサは、駆動素子基板の配線部又は対向基板の遮光膜に限定して設けるといったように、非有効画素領域に選択的に形成することが可能であるため、光を効率的に利用することができ、高精度・高コントラストの光学特性を有する基板間隙制御を確保することができるという利点を有する。

一方、柱状のスペーサは、その形成として厚さを一定に保つことが難しく、例えば、液晶注入口付近の基板間距離を一定に制御することが難しいという新たな問題が生じていた。

そこで、上述した特許文献１では、透明基板の表面に形成された遮光膜の表面に、着色層と同様の材料からなる３層のスペーサ用着色層（Ｒ・Ｇ・Ｂ）を積層したうえで、このスペーサ用着色層の周囲に截頭円錐形状の柱状のスペーサを形成したものを提案している。

この際、３層の円柱型のスペーサ用着色層は、遮光膜の表面側（下層）から順に積層していくにしたがって、その円柱の太さを細く形成し、柱状のスペーサの太さのばらつきを抑制している。

特開平０９−１２００６２号公報

ところで、近年の液晶パネルの市場では、更なる光学特性の改善及び高速応答速度の品質が求められているうえ、同じ本体サイズであっても表示面積をできるだけ広くしたい（高開口率）という要望や、薄型化（狭ギャップ化）の要望が高まっている。

ここで、例えば、高開口率化を確保しようとすると、柱状のスペーサを形成する配線部や遮光膜の幅を狭くせざるを得ないため、必然と柱状のスペーサも截頭円錐形状から円柱形状に近い細長い形状に形成しなくてはならなくなる。

しかしながら、上述した３層のスペーサ用着色層にあっては、遮光膜の表面側（下層）から順に積層していくにしたがって太さを細くすることで、柱状のスペーサの太さのばらつきを抑制していることから、最下層のスペーサ用着色層の幅（直径）を狭くするには限界があり、遮光膜幅の狭幅化が困難となるばかりでなく、截頭円錐形状から円柱形状に近付けることが困難であるという問題が生じる。

さらに、上述した截頭円錐形状の柱状のスペーサにあっては、スペーサ用着色層を含めて基板表面から直接立ち上がっているため、例えば、液晶パネルの製造段階での洗浄工程やプレス工程及び製造後の外圧により高い圧力が加わると、柱状のスペーサが根元から剥れたり潰れ（欠け）たりし易いという問題が生じる。

尚、このような剥がれや欠けが発生すると、ギャップ内でのゴミとして残存して画素への悪影響を及ぼしてしまうという問題になってしてしまう。また、柱状のスペーサの一部が欠けてしまうと、柱状のスペーサの周辺に沿うはずの液晶分子の配向がヌケてしまい、周辺の明度に対して暗くなってしまうという問題が生じる。

ここで、柱状のスペーサの設置数を多くした場合、ギャップ密度との割合から配向不良や配向規制力の劣化という新たな問題が発生するため、柱状のスペーサの数を増やすことなく強度を確保する構造が望まれている。

そこで、本発明は、遮光膜幅の狭幅化に貢献しつつ柱状のスペーサの強度を確保し得て、柱状のスペーサの傾倒及び損壊を抑制することができる液晶パネル及びその製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、開口領域を区画する遮光膜を有する第１基板と、前記第１基板と離間して対向配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間隙に配設された液晶層と、前記遮光膜上に形成されたスペーサと、を備え、前記スペーサは、前記第１基板および前記第２基板の間隙を規定する第１スペーサ部と、前記遮光膜表面に形成され、かつ、少なくとも一部が前記第１スペーサ部の内部に埋設される第２スペーサ部と、を有する液晶パネルとした。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の液晶パネルにおいて、前記第１基板は、前記遮光膜を中間層に有する積層膜により構成され、前記第２スペーサ部は、前記遮光膜と一体に形成されていることとした。

また、請求項３に係る発明は、開口領域を区画する遮光膜を有する第１基板と、前記第１基板と離間して対向配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間隙に配設された液晶層と、前記遮光膜の上方に形成されたスペーサと、を備え、前記スペーサは、前記第１基板および前記第２基板の間隙を規定する第１スペーサ部と、前記第１基板表面に形成され、少なくとも一部が前記第１スペーサ部の内部に埋設される第２スペーサ部と、を有する液晶パネルとした。

また、請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶パネルにおいて、前記第２スペーサ部は、前記第１スペーサ部よりも硬度の高い金属又は硬質樹脂から構成されていることとした。

また、請求項５に係る発明は、遮光膜を中間層に有する積層膜からなる第１基板の表面を選択的に除去し、該遮光膜を露出させる工程と、前記露出させた遮光膜上に第１成膜材料層を埋設する工程と、前記第１成膜材料層を含む前記第１基板上に第２成膜材料層を形成する工程と、前記第２成膜材料層における前記第１成膜材料層上の領域を除く領域を選択的に除去して第２スペーサ部を形成する工程と、前記第２スペーサ部の少なくとも一部が埋設されるように前記第１スペーサ部を形成する工程と、前記第１スペーサ部および前記第２スペーサ部が形成された第１基板と対向して第２基板を配置する工程と、前記第１基板および第２基板の間隙に液晶層を配設する工程と、を有する液晶パネルの製造方法とした。

また、請求項６に係る発明は、請求項５に記載の液晶パネルの製造方法において、前記第１基板は、前記遮光膜を中間層に有する積層膜により構成され、前記第２スペーサ部は、前記遮光膜と一体に形成されていることとした。

また、請求項７に係る発明は、第１基板は、前記遮光膜を中間層に有する積層膜により構成され、前記第１基板における前記遮光膜の上方に第２スペーサ部を形成する工程と、前記第２スペーサ部の少なくとも一部が埋設されるように前記第１スペーサ部を形成する工程と、前記第１スペーサ部および前記第２スペーサ部が形成された第１基板と対向して第２基板を配置する工程と、前記第１基板および第２基板の間隙に液晶層を配設する工程と、を有する液晶パネルの製造方法とした。

また、請求項８に係る発明は、請求項５〜７のいずれか１項に記載の液晶パネルの製造方法において、前記第２スペーサ部は、前記第１スペーサ部よりも硬度の高い金属又は硬質樹脂から構成されていることとした。

本発明の液晶パネルは、遮光膜幅の狭幅化に貢献しつつ柱状のスペーサの強度を確保し得て、柱状のスペーサの傾倒及び損壊を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る液晶パネルを示し、（Ａ）は本発明の一実施形態に係る実施例１の液晶パネルの概略の説明図、（Ｂ）は本発明の一実施形態に係る実施例２の液晶パネルの概略の説明図、（Ｃ）は本発明の一実施形態に係る実施例３の液晶パネルの概略の説明図である。本発明の一実施形態に係る実施例１の液晶パネルの製造工程を時系列で示し、（Ａ）は第２絶縁膜にホールを形成した説明図、（Ｂ）はホールが埋まるように第２絶縁膜の上層に金属膜を成膜した説明図、（Ｃ）はＣＭＰ処理によりホールの金属膜のみを残して残りを除去した説明図、（Ｄ）は第２絶縁膜の上層に再度金属膜を成膜した説明図、（Ｅ）は支柱を形成した説明図、（Ｆ）は樹脂膜を成膜してレジスト膜をパターニング下説明図、（Ｇ）はスペーサを形成した説明図、（Ｈ）は透明導電膜を成膜した説明図である。本発明の一実施形態に係る液晶パネルを示し、（Ａ）は本発明の一実施形態に係る実施例１の液晶パネルに適用される駆動素子基板の具体的な構成を示す要部の断面図、（Ｂ）は要部の平面図である。本発明の一実施形態に係る実施例１の液晶パネルの製造工程を時系列で示し、（Ａ）は第２絶縁膜の２箇所にホールを形成した説明図、（Ｂ）は各ホールが埋まるように第２絶縁膜の上層に金属膜を成膜した説明図、（Ｃ）はＣＭＰ処理により各ホールに金属膜を残して残りを除去した説明図、（Ｄ）は第２絶縁膜の上層に再度金属膜を成膜した説明図、（Ｅ）は金属膜をエッチング処理して支柱を形成した説明図、（Ｆ）は第２絶縁膜の上層に透明導電膜を成膜した説明図、（Ｇ）は支柱の周辺の透明導電膜を除去した説明図である。本発明の一実施形態に係る液晶パネルを示し、（Ａ）は本発明の一実施形態に係る実施例２の液晶パネルに適用される駆動素子基板の具体的な構成を示す要部の断面図、（Ｂ）は要部の平面図である。本発明の一実施形態に係る液晶パネルを示し、（Ａ）は実施例２の液晶パネルに適用される駆動素子基板の要部の拡大断面図、（Ｂ）は実施例２の液晶パネルに適用される駆動素子基板の要部の拡大平面図である。本発明の一実施形態に係る実施例３の液晶パネルに適用される駆動素子基板の具体的な構成を示す要部の断面図である。本発明の一実施形態に係る実施例３の液晶パネルの製造工程を時系列で示し、（Ａ）は透明導電膜を成膜した説明図、（Ｂ）は透明導電膜の上層に上層膜を成膜した説明図、（Ｃ）は上層膜にレジスト膜をパターニングした説明図、（Ｄ）は上層膜をエッチング処理した説明図、（Ｅ）は透明導電膜に支柱を一体に形成した説明図である。

次に、本発明の一実施形態に係る液晶パネル及びその製造方法について、図面を参照して説明する。尚、以下に示す実施例は本発明の液晶パネルにおける好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。また、以下に示す実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下に示す実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

（実施の形態）

本発明の一実施形態に係る液晶パネルは、バックライト等の光源からの入射項を選択的に透過し、映像を表示するためのものである。この液晶パネルは、例えば、映像信号に応じて各画素が駆動される透過型の表示パネルであり、液晶層を一対の透明基板で挟み込んだ構造となっている。具体的には、液晶パネルは、離間して互いに対向する一対の駆動素子基板および対向基板と、これらの間隙に配置された液晶層とを備えている。駆動素子基板は、開口領域を区画する遮光膜を有する。

特に本実施形態に係る液晶パネルでは、一対の駆動素子基板および対向基板の間に配設する柱状のスペーサを、駆動素子基板および対向基板の間隙を規定する第１スペーサ部としての柱状スペーサと、遮光膜に接続されるとともに柱状スペーサを支持する第２スペーサ部としての中軸スペーサとにより構成している。これにより、液晶パネルの高開口化に伴い遮光膜およびスペーサの線幅が狭くなった場合でも、スペーサの強度を確保し、スペーサが傾倒したり剥がれたりすることが抑制される。そのため、スペーサが傾倒する等より、液晶層内の液晶が傾倒することに起因する表示ムラや輝度低下を抑制することができる。

以下、本実施形態の液晶パネルについて、実施例に基づいて説明する。図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係る実施例１の液晶パネルの概略の説明図、図１（Ｂ）は本発明の一実施形態に係る実施例２の液晶パネルの概略の説明図、図１（Ｃ）は本発明の一実施形態に係る実施例３の液晶パネルの概略の説明図である。図２は本発明の一実施形態に係る実施例１の液晶パネルの製造工程を時系列で示す説明図である。

図１（Ａ）に示した液晶パネル１０は、駆動素子基板２０と、駆動素子基板２０に対向して設けられた対向基板１１とを有すると共に、駆動素子基板２０と対向基板１１との間に液晶材料（図示せず）が封入された液晶層１２が配設されている。

（実施例１の概略構成）
図１（Ａ）に示すように、駆動素子基板２０は、表面上に駆動素子（図示せず）を配置したガラス基板２１と、ガラス基板２１の上層に成膜された第１絶縁膜２２と、第１絶縁膜２２の表面側に形成された遮光膜２３と、第１絶縁膜２２の上層に成膜された第２絶縁膜２４と、第２絶縁膜２４の上層に形成された透明導電膜２５と、を備えている。第２絶縁膜２４および透明導電膜２５には、遮光膜２３まで達する貫通孔が形成されており、露出した遮光膜２３にはスペーサ３０の中軸スペーサ２６が形成されており、この中軸スペーサ２６の少なくとも一部が埋設されるように柱状スペーサ２７が形成されている。この柱状スペーサ２７は、駆動素子基板２０と対向基板１１との対向間隔を規定する。

（実施例２の概略構成）
本実施例は、スペーサを構成する中軸スペーサを遮光膜と同じ材料により形成した例である。言い換えると、スペーサの中軸スペーサと遮光膜とを一体的に形成した例である。図１（Ｂ）に示すように、本実施例では、駆動素子基板２０は、表面上に駆動素子（図示せず）を配置したガラス基板２１と、ガラス基板２１の上層に成膜された第１絶縁膜２２と、第１絶縁膜２２の表面側に形成された遮光膜３３と、第１絶縁膜２２の上層に成膜された第２絶縁膜２４と、第２絶縁膜２４の上層に形成された透明導電膜２５とを備えている。遮光膜２３まで達する貫通孔が形成されており、露出した遮光膜３３には、スペーサ３０ａの中軸スペーサ３３ａが遮光膜３３と一体に形成されており、この中軸スペーサ３３ａの少なくとも一部が埋設されるように柱状スペーサ２７が形成されている。

（実施例３の概略構成）
本実施例は、スペーサの中軸スペーサを、駆動素子基板を構成する導電膜と同じ材料により形成した例である。図１（Ｃ）に示すように、本実施例では、駆動素子基板２０は、表面上に駆動素子（図示せず）を配置したガラス基板２１と、ガラス基板２１の上層に成膜された第１絶縁膜２２と、第１絶縁膜２２の表面側に形成された遮光膜２３と、第１絶縁膜２２の上層に成膜された第２絶縁膜２４と、第２絶縁膜２４の上層に形成された導電膜３５とを備えている。導電膜３５上には、スペーサ３０ｂの中軸スペーサ３５ａが導電膜３５と一体に形成されており、この中軸スペーサ３５ａの少なくとも一部が埋設されるように柱状スペーサ２７が形成されている。

このように、本発明の液晶パネル１０によれば、スペーサ３０，３０ａ,３０ｂの中軸スペーサ２６，３３ａ，３５ａに柱状スペーサ２７を支持させることにより、柱状スペーサ２７は横方向の加重に対して非常に強固な耐圧性を得ることができる。これにより、スペーサが傾倒する等より、液晶層内の液晶が傾倒することに起因する表示ムラや輝度低下を抑制することができる。

また、中軸スペーサ２６，３３ａ，３５ａの表面は樹脂製の柱状スペーサ２７で覆われている為、適度な弾性力も併せ持つことで、垂直方向の加重に対して対向基板１１の表面を傷付けたり、低温での真空気泡の発生を抑制したりする能力を保持することが可能となる。

（実施例１の製造方法）
ここで、図１（Ａ）に示した液晶パネル１０における駆動素子基板２０の製造方法を、図２を参照して説明する。

先ず、図２（Ａ）に示すように、遮光膜２３の上層に成膜した第２絶縁膜２４の遮光膜２３の表面側適宜箇所にエッチング処理等によりホール２４ａを形成する。

次に、図２（Ｂ）に示すように、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）により、ホール２４ａが埋まるように第２絶縁膜２４の上層に金属膜５１を成膜する。この際、金属膜５１の材質としてはタングステンシリサイド合金（Ｗｓｉ）等を用いる。

ここで、ホール２４ａの直上の金属膜５１の表面上は、所謂、ヒケの発生等によって平坦とはなり難いため、図２（Ｃ）に示すように、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学機械研磨）処理等によりホール２４ａの金属膜のみを残して残りを除去する。

さらに、図２（Ｄ）に示すように、再度、第２絶縁膜２４の上層に金属膜５２を成膜する。このとき、金属膜５２の膜厚は最終的に必要なスペーサ３０の柱状スペーサ２７の高さよりも低くする必要がある。即ち、金属膜５２の膜厚は、ホール２４ａの深さを含む中軸スペーサ２６の最終的な高さに応じたものとする。尚、この高さやホール２４ａの形状・直径等は中軸スペーサ２６の材質（上述した金属材料の他、柱状スペーサ２７よりも高硬度の樹脂材料等）に応じたものとする。そのうえで、ホール２４ａの直上の金属膜５２にレジスト膜５３をパターニングする。

次に、図２（Ｅ）に示すように、金属膜５２をエッチング処理することにより中軸スペーサ２６が形成される。

この状態から、図２（Ｆ）に示すように、柱状スペーサ２７となる樹脂膜５４を成膜した後、中軸スペーサ２６の直上の樹脂膜５４にレジスト膜５５をパターニングする。

さらに、図２（Ｇ）に示すように、樹脂膜５４をエッチング処理することで、中軸スペーサ２６の少なくとも一部が埋設されるように柱状スペーサ２７を形成することができる。これにより、中軸スペーサ２６に支持された柱状スペーサ２７を形成することができる。

そして最後に、図２（Ｈ）に示すように、第２絶縁膜２４の上層に透明導電膜２５を成膜する。

（実施例１の具体的な構成）
図３（Ａ）は本発明の一実施形態に係る実施例１の液晶パネルに適用される駆動素子基板の具体的な構成を示す要部の断面図、図３（Ｂ）は要部の平面図である。尚、これらの各膜は、ＣＶＤ法又はＰＶＤ（Physical Vapor Deposition：物理気相堆積）法を用いて成膜され、及び上述したエッチング加工等が適宜用いられている。また、以下の説明においては、ＰＶＤ法による成膜処理のみを指摘し、特に指定しない膜はＣＶＤ法による成膜処理である。

図３（Ａ）において、駆動素子基板２０は、図示下層から、保護膜３１、タングステンシリサイド合金（ＷＳｉ）膜３２、ＳｉＯ基板２１、ＦＴＨ膜３３、保護膜３４、シリコン窒化（ＳｉＮ）膜３５、保護膜３６，３７、リン酸シリケートガラス（ＰＳＧ）膜３８、ＰＶＤ法を用いたＡｌ配線３９、アンドープシリケートガラス（ＵＳＧ）膜４０、第１絶縁膜２２、ＰＤＶ法を用いた遮光膜２３、第２絶縁膜２４、第３絶縁膜４１、ＰＤＶ法によるスズドープ酸化インジウム／インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）からなる透明導電膜２５、金属又は硬質樹脂からなる中軸スペーサ２６、樹脂製の柱状スペーサ２７、を備えている。

実施例１において、例えば、保護膜３１の膜厚は４８ｎｍ、ＷＳｉ膜３２の膜厚は２００ｎｍ、ＳｉＯ基板２１の膜厚は４００ｎｍ、ＦＴＨ膜の膜厚は７８ｎｍ、保護膜３４の膜厚は７５ｎｍ、ＳｉＮ膜３５の膜厚は２６ｎｍ、保護膜３６，３７の膜厚は１５０ｎｍ，２８０ｎｍ、ＰＳＧ膜３８の膜厚は５００ｎｍ、Ａｌ配線３９の膜厚は５７５ｎｍ、ＵＳＧ膜４０の膜厚は５００ｎｍ、第１絶縁膜２２の膜厚は２０００ｎｍ、遮光膜２３の膜厚は２７０ｎｍ又の膜厚は３７０ｎｍ、第２絶縁膜２４の膜厚は１６００ｎｍ、第３絶縁膜４１の膜厚は５０ｎｍ、透明導電膜２５の膜厚は１４０ｎｍである。

尚、これらの具体的な構成・材質・機能・膜厚などは適宜変更可能であり、中軸スペーサ２６及び柱状スペーサ２７を除く構成は公知の構成を適用することができる。また、本実施例において、例えば、Ａｌ配線３９は、上層から順にＷｓｉ／ＡＬ／Ｗｓｉ＝７５ｎｍ／４５０ｎｍ／５０ｎｍで構成されている。さらに、遮光膜２３は、上層から順にＷｓｉ／ＡＬ／Ｗｓｉ＝１２０ｎｍ／４０ｎｍ／１２０ｎｍ又は２２０ｎｍ／３０ｎｍ／１２０ｎｍで構成されている。

また、この実施例１では、例えば、金属又は硬質樹脂からなる中軸スペーサ２６の近傍の遮光膜２３の表面には、中軸スペーサ２６と柱状スペーサ２７の強度を高めるため、例えば、液晶パネル１０の内方側に補強用の第２の支柱２８が形成されている。

この第２の支柱２８は、図４（Ａ）に示すように、遮光膜２３の上層に成膜した第２絶縁膜２４の遮光膜２３の表面側適宜箇所にエッチング処理等によりホール２４ａと第２のホール２４ｂとを形成する。

次に、図４（Ｂ）に示すように、各ホール２４ａ，２４ｂが埋まるように第２絶縁膜２４の上層に金属膜５１を成膜する。この際、金属膜５１の材質としてはＷｓｉ等を用いる。

ここで、ホール２４ａの直上の金属膜５１の表面上は、所謂、ヒケの発生等によって平坦とはなり難いため、図４（Ｃ）に示すように、ＣＭＰ処理等によりホール２４ａ，２４ｂの金属膜のみを残して残りを除去する。ここで、第２のホール２４ｂに残存した金属膜５１はそのまま第２の支柱２８として利用される。

さらに、図４（Ｄ）に示すように、再度、第２絶縁膜２４の上層に金属膜５２を成膜すると共に、ホール２４ａの直上の金属膜５２にレジスト膜５３をパターニングする。

次に、図４（Ｅ）に示すように、金属膜５２をエッチング処理することにより中軸スペーサ２６が形成される。

この状態から、図４（Ｆ）に示すように、第２絶縁膜２４の上層に透明導電膜２５を成膜する。尚、ここでは透明導電膜２５の成膜を先としたが、上記のように柱状スペーサ２７を先としても良い。

そして最後に、図４（Ｇ）に示すように、中軸スペーサ２６の周辺の透明導電膜２５を除去し、以下、上記と同様に柱状スペーサ２７を形成する。

このように、実施例１の液晶パネルによれば、駆動素子基板２０と対向基板１１との間隙を制御する柱状スペーサ２７が駆動素子基板２０の内層側から突出させた金属製又は硬質樹脂製の中軸スペーサ２６の少なくとも一部を埋設することで、この中軸スペーサ２６が柱状スペーサ２７を支持することにより、柱状スペーサ２７の強度を向上させることができる。また、柱状スペーサ部２７の強度不足に伴う欠け等の発生に起因する画質の低減や配向乱れ等に起因する画質の低減を抑制することができる。

（実施例２の具体的な構成）
図５（Ａ）は本発明の一実施形態に係る実施例２の液晶パネルに適用される駆動素子基板の具体的な構成を示す要部の断面図、図５（Ｂ）は要部の平面図である。尚、これらの各膜は、ＣＶＤ法又はＰＶＤ法を用いて成膜され、及び上述したエッチング加工等が適宜用いられている。また、以下の説明においては、ＰＶＤ法による成膜処理のみを指摘し、特に指定しない膜はＣＶＤ法による成膜処理である。

図５（Ａ）において、駆動素子基板２０は、図示下層から、保護膜３１、タングステンシリサイド合金（ＷＳｉ）膜３２、ＳｉＯ基板２１、ＦＴＨ膜３３、保護膜３４、ＳｉＮ（シリコン窒化）膜３５、保護膜３６，３７、リン酸シリケートガラス（ＰＳＧ）膜３８、ＰＶＤ法を用いたＡｌ配線３９、アンドープシリケートガラス（ＵＳＧ）膜４０、第１絶縁膜２２、ＰＤＶ法を用いた遮光膜３３、第２絶縁膜２４、第３絶縁膜４１、ＰＤＶ法によるスズドープ酸化インジウム／インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）からなる透明導電膜２５、遮光膜３３と一体の中軸スペーサ３３ａ、柱状スペーサ２７、を備えている。

ここで、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、中軸スペーサ３３ａの高さＨ１と最大直径Ｗ１とは、柱状スペーサ２７の高さＨ２と直径Ｗ２とを従来と同じとした場合、その高さＨ１は従来の柱状スペーサ２７の半径に対して１／４以上３／４以下である。また、直径Ｗ１は従来の柱状スペーサ２７の半径に対して１／２以上３／４以下である。

このように、実施例２の液晶パネルによれば、駆動素子基板２０と対向基板１１との間隙を制御する柱状スペーサ２７が駆動素子基板２０の内層側から突出させた遮光膜３３と一体の中軸スペーサ３３ａの少なくとも一部を埋設することでで、中軸スペーサ３３ａが柱状スペーサ２７を支持することにより、柱状スペーサ２７の強度を向上させることができる。また、柱状スペーサ２７の強度不足に伴う欠け等の発生に起因する画質の低減や配向乱れ等に起因する画質の低減を抑制することができる。

（実施例３の具体的な構成）
図７は本発明の一実施形態に係る実施例３の液晶パネルに適用される駆動素子基板の具体的な構成を示す要部の断面図である。尚、これらの各膜は、ＣＶＤ（化学気相堆積）法又はＰＶＤ（物理気相堆積）法を用いて成膜され、及び上述したエッチング加工等が適宜用いられている。また、以下の説明においては、ＰＶＤ法による成膜処理のみを指摘し、特に指定しない膜はＣＶＤ法による成膜処理である。

図７において、駆動素子基板２０は、図示下層から、保護膜３１、タングステンシリサイド合金（ＷＳｉ）膜３２、ＳｉＯ基板２１、ＦＴＨ膜３３、保護膜３４、シリコン窒化（ＳｉＮ）膜３５、保護膜３６，３７、リン酸シリケートガラス（ＰＳＧ）膜３８、ＰＶＤ法を用いたＡｌ配線３９、アンドープシリケートガラス（ＵＳＧ）膜４０、第１絶縁膜２２、ＰＤＶ法を用いた遮光膜３３、第２絶縁膜２４、第３絶縁膜４１、ＰＤＶ法によるスズドープ酸化インジウム／インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）からなる透明導電膜３５、透明導電膜３５と一体の中軸スペーサ３５ａ、柱状スペーサ２７、を備えている。

ここで、中軸スペーサ３５ａは、図８（Ａ）に示すように、透明導電膜３５を先に成膜する。

次に、図８（Ｂ）に示すように、透明導電膜３５の上層に同一材料（ＩＴＯ）から上層膜５６を成膜する。この際、上層膜５６の膜厚は中軸スペーサ３５ａの高さに相当する。

さらに、図８（Ｃ）に示すように、上層膜５６の中軸スペーサ３５ａを形成する部位にレジスト膜５７をパターニングした後、図８（Ｄ）に示すように、上層膜５６をエッチング処理することにより、図８（Ｅ）に示すように、透明導電膜３５に中軸スペーサ３５ａが一体に形成される。

このように、実施例３の液晶パネルによれば、駆動素子基板２０と対向基板１１との間隙を制御する柱状スペーサ２７が駆動素子基板２０の表面から突出させた透明導電膜３５と一体の中軸スペーサ３５ａの少なくとも一部を埋設することで、中軸スペーサ３５ａが柱状スペーサ２７を支持することにより、柱状スペーサ２７の強度を向上させることができる。また、柱状スペーサ２７の強度不足に伴う欠け等の発生に起因する画質の低減や配向乱れ等に起因する画質の低減を抑制することができる。

ところで、上記各実施例においては、柱状スペーサ２７の形状を截頭円錐形状としたものを開示したが、例えば、実施例２，３に示すように、中軸スペーサ３３ａ，３５ａを円柱状に形成した場合には、柱状スペーサ２７も円柱状に構成することが可能となる。このため、遮光膜２３を幅狭として表示開口率を高めた場合の対応も可能となる。また、柱状スペーサ２７の強度を高くすることができることから、薄型化（狭ギャップ化）への対応も可能とすることができる。

１０液晶パネル
１１対向基板
１２液晶層
２０駆動素子基板
２１ガラス基板
２２第１絶縁膜
２３，３３遮光膜
２４第２絶縁膜
２５透明導電膜
２６，３３ａ，３５ａ中軸スペーサ（第２スペーサ部）
２７柱状スペーサ（第１スペーサ部）
３０，３０ａ，３０ｂスペーサ
３５導電膜

Claims

開口領域を区画する遮光膜を有する第１基板と、
前記第１基板と離間して対向配置された第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間隙に配設された液晶層と、
前記遮光膜上に形成されたスペーサと、を備え、
前記スペーサは、
前記第１基板および前記第２基板の間隙を規定する第１スペーサ部と、
前記遮光膜表面に形成され、かつ、少なくとも一部が前記第１スペーサ部の内部に埋設される第２スペーサ部と、
を有する液晶パネル。
前記第１基板は、前記遮光膜を中間層に有する積層膜により構成され、
前記第２スペーサ部は、前記遮光膜と一体に形成されている
請求項１に記載の液晶パネル。
開口領域を区画する遮光膜を有する第１基板と、
前記第１基板と離間して対向配置された第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間隙に配設された液晶層と、
前記遮光膜の上方に形成されたスペーサと、を備え、
前記スペーサは、
前記第１基板および前記第２基板の間隙を規定する第１スペーサ部と、
前記第１基板表面に形成され、少なくとも一部が前記第１スペーサ部の内部に埋設される第２スペーサ部と、
を有する液晶パネル。
前記第２スペーサ部は、前記第１スペーサ部よりも硬度の高い金属又は硬質樹脂から構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶パネル。
遮光膜を中間層に有する積層膜からなる第１基板の表面を選択的に除去し、該遮光膜を露出させる工程と、
前記露出させた遮光膜上に第１成膜材料層を埋設する工程と、
前記第１成膜材料層を含む前記第１基板上に第２成膜材料層を形成する工程と、
前記第２成膜材料層における前記第１成膜材料層上の領域を除く領域を選択的に除去して第２スペーサ部を形成する工程と、
前記第２スペーサ部の少なくとも一部が埋設されるように前記第１スペーサ部を形成する工程と、
前記第１スペーサ部および前記第２スペーサ部が形成された第１基板と対向して第２基板を配置する工程と、
前記第１基板および第２基板の間隙に液晶層を配設する工程と、
を有する液晶パネルの製造方法。
前記第１基板は、前記遮光膜を中間層に有する積層膜により構成され、
前記第２スペーサ部は、前記遮光膜と一体に形成されている
請求項５に記載の液晶パネルの製造方法。
第１基板は、前記遮光膜を中間層に有する積層膜により構成され、
前記第１基板における前記遮光膜の上方に第２スペーサ部を形成する工程と、
前記第２スペーサ部の少なくとも一部が埋設されるように前記第１スペーサ部を形成する工程と、
前記第１スペーサ部および前記第２スペーサ部が形成された第１基板と対向して第２基板を配置する工程と、
前記第１基板および第２基板の間隙に液晶層を配設する工程と、
を有する液晶パネルの製造方法。
前記第２スペーサ部は、前記第１スペーサ部よりも硬度の高い金属又は硬質樹脂から構成されている請求項５〜７のいずれか１項に記載の液晶パネルの製造方法。