JP4761782B2 - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、光の透過または反射の状態を調整・制御するための液晶層が一対の基板の間に保持された液晶表示装置及びその製造方法に関する。特には、一対の基板の間に球状スペーサが配される液晶表示装置の製造方法に関する。
近年、液晶表示装置等の平面表示装置は、薄型、軽量、低消費電力の特徴を生かして、パーソナル・コンピュータ、ワードプロセッサあるいはＴＶ等の表示装置として、更に投射型の表示装置として各種分野で利用されている。
中でも、各画素電極にスイッチ素子が電気的に接続されて成るアクティブマトリクス型表示装置は、隣接画素間でクロストークのない良好な表示画像を実現できることから、盛んに研究・開発が行われている。
以下に、光透過型の典型的なアクティブマトリクス型液晶表示装置を例にとり、その構成について簡単に説明する。
一般に、アクティブマトリクス型液晶表示装置は、マトリクスアレイ基板（以下アレイ基板と呼ぶ）と対向基板とが所定の間隔をなすよう近接配置され、この間隔中に、両基板の表層に設けられた配向膜を介して液晶層が保持されて成っている。
アレイ基板においては、ガラス等の透明絶縁基板上に、例えば複数本の信号線と、例えば複数本の走査線とが絶縁膜を介して格子状に配置され、格子の各マス目に相当する領域にＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide)等の透明導電材料からなる画素電極が配される。そして、格子の各交点部分には、各画素電極を制御するスイッチング素子が配されている。スイッチング素子が薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略称する。）である場合には、ＴＦＴのゲート電極は走査線に、ドレイン電極は信号線にそれぞれ電気的に接続され、さらにソース電極は画素電極に電気的に接続されている。
対向基板には、ガラス等の透明絶縁基板上にＩＴＯ等から成る対向電極が配置される。また、カラー表示を実現するのであればカラーフィルタ層が対向基板またはアレイ基板上に配置されている。
従前、液晶層の厚さを均一にするためには、アレイ基板と対向基板とを貼り合わせる前に、いずれかの基板上に、スペーサーとして、直径が均一な樹脂の球を散布するのが一般的であった。しかし、このように球状スペーサを散布する方法であると、次のような問題点があった。
(1) 球状スペーサーが部分的に凝集を起こし、甚だしい場合には、液晶表示装置の表示面に輝点状の欠点を形成する。(2) 散布密度の偏りにより球状スペーサがほとんど存在しない領域が生じると、この領域の液晶層の厚さが他の領域に比べて小さくなることから、表示画面におけるコントラスト比が不均一となり、表示画像の劣化を生じる。(3) 球状スペーサは、画素中の表示領域にも分布するため、この球状スペーサそのものによる光漏れが生じる他、球状スペーサの周辺の液晶分子の配向不良による光漏れも生じる。これら光漏れはコントラスト比の低下を招く。(4) アレイ基板上に凹凸があることから、球状スペーサーが、ＴＦＴの個所等の凸部に載った場合と、そうでない場合とで、基板間の設定間隔または応力の分布にムラが生じる。
そこで、成膜及びパターニングにより突起構造をいずれかの基板上に設けておくことも行われている（特許文献１）。このような方法であると所定の位置に確実にスペーサーを配置することができる。また、このような柱状スペーサーは、一般に、補助容量形成部よりもかなり小さい面積中に配置することができることから、対向基板上に設けても基板間の位置合わせのバラツキを吸収することができる。
しかし、光硬化性樹脂により形成される柱状スペーサーの突起寸法が高さ方向に大きい場合には、柱状スペーサーの根元部の硬化を充分に行うのが難しく、工程上問題となっていた。また、ブラシ洗浄を行う場合に、柱状スペーサーが部分的に削れる箇所が発生し、根元部の硬化の問題と相まって、液晶層の厚みにムラが生じるという問題があった。
一方、インクジェット法により、基板上の所定位置に球状スペーサーを配置することも検討されている（特許文献２）。複数のノズル孔が一列に並べられたノズルヘッドを基板に対して所定間隔ずつ移動させながら、球状スペーサーを含む分散媒を吐出する。そして、分散媒が蒸発すると、補助容量形成部といった所定の個所に球状スペーサーが配置されることとなる。しかし、球状スペーサーをインクジェット法により配置した際、または配置した後に、球状スペーサーが移動して所定の位置から外れてしまうことがあった。接着剤を用いて球状スペーサーを固定することも行われているが、それでも接着剤の硬化前等に球状スペーサーの移動が生じてしまう。
一方、インクジェット法により大小２種類の球状スペーサーを用いて、電極形成部に小径の球状スペーサーを配置し、それ以外の個所にはより大きい径の球状スペーサーを配置することも提案されている（特許文献３）。このような方法であると、電極形成部のように多少突出する個所と、そうでない個所との間で、基板間の間隔がばらつくのを防止することができる。しかし、このような方法であっても、球状スペーサーの部分的な移動等により生じる問題を完全に解消することはできない。特に、電極形成部の寸法が小さい場合には適用が困難であり、一般にはＳＴＮ（非アクティブのシンプルマトリクス液晶）タイプの液晶表示装置にのみ適用可能と考えられる。
特開２０００−０２９０５５（特願平１０−１９３３０３）
特開２００４−１４５１０１
特開平１１−６５４７９
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、球状スペーサーを用いる液晶表示装置及びその製造方法において、球状スペーサーの位置ズレを防止し、基板間の間隔や圧力のムラを防止することができるものを提供しようとする。
本発明の液晶表示装置は、第１及び第２の基板と、これら２枚の基板の間に挟持される液晶材料にて構成される液晶層と、前記第１及び第２の基板間に配置される複数の球状スペーサーと、前記第１または第２の基板の前記液晶層との接触面に形成される複数の凹部とを備えた液晶表示装置であって、前記各球状スペーサーが、前記凹部に配置されていることを特徴とする。
本発明の液晶表示装置の製造方法は、第１と第２の一対の基板間に、液晶材料からなる液晶層を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、前記第１の基板の一主面上に複数の走査線と、前記走査線と略直交する複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との各交点近傍に形成されたスイッチング素子と、画素電極と、を作製する第１の工程と、前記２枚の基板のいずれかの一主面上に複数の球状スペーサーを形成する第２の工程と、を有し、前記第１の工程は、前記２枚の基板の少なくとも一方に凹部を設ける工程を含み、前記第２の工程は、前記球状スペーサーを前記凹部中に形成する工程を含むことを特徴とする。
球状スペーサーを所定の位置に確実かつ安定に配置することができ、球状スペーサーの配置個所のバラツキ及び基板上の電極等の突出構造に起因して基板間の間隔や圧力にムラが生じるのを防止することができる。
実施例の液晶表示装置及びその製造方法について、図１〜９を用いて説明する。以下において、ポリシリコン(p-Si)型ＴＦＴを各画素ドットのスイッチング素子とした透過型液晶表示装置用のアレイ基板を例にとり説明する。
図１〜２の部分拡大平面図には、アレイ基板１０の画素部分の構成を示す。図１には、球状スペーサー８が配置された画素ドット及びこれに隣接する画素ドットの構成について示す。図２は、図１の部分を含む、より多数の画素ドットが配列された様子について、金属パターン及び球状スペーサーの輪郭のみを示す。
走査線２１と信号線３１とが直交して配列されて格子状をなしており、これらがなす交点の近傍にＴＦＴ７が形成されている。また、各走査線１１に沿って幅広の補助容量線（Ｃｓ配線）１２が近接して配列されている。そして、信号線３１と補助容量線１２とがなすマス目状の画素開口にほぼ対応するように、略矩形状の画素電極６がマトリクス状に配列される。画素電極６の四周の縁は、信号線３１及び補助容量線１２の縁部の上に重ね合わされている。
画素電極６は、ＴＦＴ７の近傍の側で補助容量線１２に重なる縁部が、両信号線３１から離間した中間領域にて、補助容量線１２の中央線を越えて延在されて画素電極延在部６１を形成している。この画素電極延在部６１には、島状金属パターン３２が、厚型樹脂膜５を介して下層側（基層側）から重ね合わされるとともに、厚型樹脂膜５を貫く画素電極コンタクトホール５１を介して互いに導通されている。図示の例で、画素電極コンタクトホール５１は、画素電極延在部６１の約６０〜７０％の面積を占めている。寸法の具体例において、画素電極コンタクトホール５１の上縁部は、幅１０μｍ、長さ１５μｍであり、底面は幅６〜８μｍ、長さ約１０μｍである。
島状金属パターン３２は、画素開口中に延びるＬ字状延在部３３を有している。Ｌ字状延在部３３は、信号線方向に延びる根元側線状部分３３Ｃと、これより走査線方向に折れ曲げられてＴＦＴ７から離れる方に延びる先端側線状部分３３Ｂとからなる。Ｌ字状延在部３３は、その折れ曲がり個所で、層間絶縁膜２５及びゲート絶縁膜１５を貫くコンタクトホール２７を有しており、このコンタクトホール２７及びポリシリコンの配線部１４Ｃを介して、ＴＦＴ７のソース電極端子に電気的に接続されている。
したがって、画素電極６は、島状金属パターン３２及びポリシリコンの配線部１４Ｃを介して、ＴＦＴ７のソース電極端子に電気的に接続されている。
ＴＦＴ７のドレイン電極端子は、ポリシリコン層からなる配線部１４Ａと、信号線３１領域中でゲート及び層間絶縁膜１５，２５を貫くコンタクトホール２６とを介して、信号線３１に電気的に接続している。図示の例で、コンタクトホール２６がＴＦＴ７から少し離れた個所に設けられており、配線部１４Ａは、コンタクトホール２６から、近接する走査線２１に向かって信号線３１に沿って延び、ＴＦＴ７のところで走査線方向に折れ曲げられている。
各ＴＦＴ７は、図１、及び図４の積層断面図に示すようにトップゲート型である。走査線２１そのもの及びその枝状延在部２１ａによる２つのゲート電極が、ポリシリコン配線１４と交差されており、ポリシリコン配線１４中における、これらゲート電極に重なる個所がチャネル領域１１，１１ａをなしている。２つのチャネル領域間の個所が一種の配線部１４Ｂをなす。
補助容量線２２における信号線３１間に挟まれた各領域にほぼ一致するように、矩形の島状ポリシリコンパターン１２がそれぞれ設けられる（図１及び３）。島状ポリシリコンパターン１２は、ゲート絶縁膜１５を介して補助容量線１２に重ねられており、画素開口中への線状延在部１３を有している。この線状延在部１３の先端は、ゲート及び層間絶縁膜１５，２５を貫くコンタクトホール２８を介して、島状金属パターンから延びるＬ字状延在部３３の先端部に重ねられて導通されている（図１）。したがって、島状ポリシリコンパターン１２は、島状金属パターン３２を介して画素電極６に電気的に接続されており、島状金属パターン３２とともに、画素電極６のための補助容量を形成している。
図２の平面図に示す具体例では、球状スペーサー８が１６個の画素ドット（画素電極６−１０〜１３，・・・６−４０〜４３に対応）に３〜５個の割合で均一に分布するようにして、画素電極用コンタクトホール５１中に配置されている。球状スペーサー８は、ポリスチレン等の樹脂、または二酸化ケイ素等の無機材料からなり、コンタクトホール５１の底部５４（最深部の近傍）から対向基板１０２の平坦な表面までの設計距離に合わせて、径が設定されている。
しかし、この設計距離は、通常２〜４μｍといった範囲内で変動しても大きな問題はなく、コンタクトホール５１の寸法に合わせて調節可能である。例えば、コンタクトホール５１の底面の径よりも、球状スペーサー８の径の小さいものを選択することによって、以下に図３を用いて説明するような圧締力の支持構造を容易に実現できる。なお、球状スペーサー８は、コンタクトホール５１の底面の径にあわせて任意の径のものを選択すればよい。
図３には、球状スペーサー８が配置された画素電極用コンタクトホール５１及びその周辺についての積層断面図を示す。図３に示すように、球状スペーサー８は、コンタクトホール５１の比較的平坦な底面５２に当接しており、コンタクトホール５１の周壁面５３とは、せいぜい一方の側でしか接していない。すなわち、コンタクトホール５１の内面は、球状スペーサー８の外面より充分に外側へと開いているのであり、球状スペーサー８が周壁面５の間に挟み込まれることはない。したがって、アレイ基板１０が、シール材を塗布した対向基板１０２と組み合わされて圧締された際には、球状スペーサー８と、アレイ基板１０との間の応力伝達は、球状スペーサー８の下端部と、コンタクトホール５１の底面５２との間でのみ行われる。
一方、図３〜４の各積層断面図中に示すように、カラーフィルタ層が、アレイ基板１０上の厚型樹脂膜（平坦化膜）５により形成されている。そして、厚型樹脂膜５の厚み、及び画素電極用コンタクトホール５１の深さ寸法は、通常１μｍ以上、特には２〜４μｍである。
アレイ基板１０上に厚型樹脂膜（平坦化膜）５が備えられるため、遮光膜（ブラックマトリクス）は、画素配列領域内で、アレイ基板１０及び対向基板１０２のいずれにも設けられず、画素配列領域の四周とシール材配置領域との間にのみ設けられる。また、対向基板１０２の内面には、ほぼ全体にわたって対向電極１０６が備えられている。
アレイ基板１０と対向基板１０２とは、周縁領域にて、不図示のシール材を介して組み合わされている。また、アレイ基板１０及び対向基板１０２における液晶材料１０３に接する面には、予め配向膜１０４が設けられており、アレイ基板１０及び対向基板１０２の外面には、偏光板１０５が貼り付けられている。
なお、図示しないが、平面表示装置１００をなす表示パネルの周縁部には、駆動ＩＣ回路が作りつけられており、表示パネルの裏面側に、バックライトユニット及び駆動回路基板が備えられている。この駆動回路基板は、フレキシブル基板を介して、表示パネルの周縁部に接続されている。
次に、実施例の液晶表示装置の製造工程について具体例により説明する。まず、アレイ基板の製造工程について詳細に説明する。
(1) 第１のパターニング： まず、ガラス基板１８上（図３〜４）上に、プラズマＣＶＤ法により、酸化シリコン膜及び窒化シリコン膜からなる２層膜を堆積する。または、ＴＥＯＳ（TetraEthyl Ortho Silicate: Si(C2H5)4）を用いて成膜を行う。これにより、不純物の拡散を防ぐためのアンダーコート層１９を形成する。続いて、プラズマＣＶＤ法により、非晶質シリコン膜を５０ｎｍの膜厚で堆積する。そして、ガラス基板１８ごと炉中に入れてアニールすることで非晶質シリコン膜に脱水素処理を施した後、非晶質シリコン膜の全面に、例えばエキシマレーザー光を照射して、溶融・結晶化を達成する。
このように得られたポリシリコン膜をパターニングすることにより、ＴＦＴ７の半導体層、及び、ソース側及びドレイン側の配線をなすためのポリシリコン配線１４と、補助容量線２２に重なるように配置される島状ポリシリコンパターン１２と、所定個所での導電層フロートパターン１２Ａとを設ける。
(2) 第２のパターニング： プラズマＣＶＤ法により、酸化シリコン膜の一層膜からなる１００ｎｍ厚のゲート絶縁膜１５を形成する。引き続き、スパッタ法により、例えば３００ｎｍ厚のモリブデン−タングステン合金膜（ＭｏＷ膜）を堆積させた後、パターニングにより、７６８本の走査線２１、その枝状延在部２１ａ、及び同数の補助容量線２２を形成する。
(3) 第３のパターニング： 走査線２１及び枝状延在部２１ａをマスクとし、非晶質分離型のイオン注入装置を用いて、ポリシリコン配線１４の所定領域に不純物をドーピングする。これにより、ポリシリコン配線１４がゲート電極２１，２１ａに重なる個所にチャネル領域１１ａ，１２を形成する。このようなコプラナ型のＴＦＴ７の作製は、詳細には、例えば特開2001-339070に記載の方法にしたがって行うことができる。
続いて、プラズマＣＶＤ法により、６００ｎｍ厚の酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜２５を堆積した後、パターニングにより、信号線３１とポリシリコン配線１４を導通させるためのコンタクトホール２６を作成する。同時に、島状金属パターン３２のＬ字状延在部３３を配する領域中に、ポリシリコン配線１４の先端、及び、島状ポリシリコンパターン１２の線状延在部１３の先端をそれぞれ露出させるコンタクトホール２７，２８を作成する。なお、図には示さないが、画素配列領域を囲む周縁領域でパッド部を露出させるコンタクトホールを同時に作成する。
(4) 第４のパターニング： スパッタリングにより、例えばアルミニウム金属層が上下のモリブデン（Mo）層によりサンドイッチ状となった三層金属膜（Mo／Al／Mo）を堆積する。例えば、２５ｎｍ厚のＭｏ層、２５０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）層、及び５０ｎｍ厚のＭｏ層をこの順に堆積させる。この三層金属膜をパターニングすることにより、１０２４×３本の信号線３１と、補助容量線２２に重なり合うように配置される島状金属パターン３２とを作成する。
(5) 第５のパターニング： レッド、ブルー、及びグリーンの各色について、着色したアクリル系樹脂等からなる厚さ３μｍの感光性の硬化性樹脂液を均一に塗布した後、マスクパターンによる露光、現像、インクジェット法による染料の塗布及び定着等の一連の操作を行う。このようにして、画素開口の列ごとに塗り分けられたストライプ状の着色パターンを備えた透光性の厚型樹脂膜（平坦化膜）５を形成する。この厚型樹脂膜５には、上記の露光等の操作の際に、島状金属パターン３２の内側領域に対応するコンタクトホール５１が形成される。ここで、コンタクトホール５１の底面の幅寸法は、球状スペーサー８の径よりも大きい。すなわち、球状スペーサー８が過度に動くことがなく、かつ、球状スペーサー８が底面５２との接触を通じてのみ応力の伝達が行われる。なお、コンタクトホール５１の底面５２が曲面をなす場合、球状スペーサー８の半径は、底面５２の曲率半径よりも小さくなるように設計される。
なお、厚型樹脂膜５を設ける前に、必要に応じて、窒化シリコン膜等からなる無機の層間絶縁膜を設けておく。一方、後述するように、球状スペーサは、画素ドット２〜８個につき約１個の割合となるよう配置される。
(6) 第６のパターニング： 透明導電層として、例えば１５０ｎｍ厚のＩＴＯ層を堆積した後、パターニングにより、画素電極６及び画素電極延在部６１を作成する。このとき、同時にパッド部を覆うＩＴＯ膜が形成される。
このようにしてアレイ基板１０が完成する。
(7) 配向膜の形成１０４： アレイ基板１０の表面にポリイミドからなる樹脂膜が形成され、次いでラビング処理を施すことにより、配向膜１０４が形成される。別途製造された対向基板１０２の対向電極１０６形成面（液晶材料１０３に接触する側の面）にも同様に配向膜１０４が形成される。
(8) シール材の塗布：配向膜１０４形成後のアレイ基板１０の周縁部に、ディスペンサーにより、シール材が塗布される。
(9) 球状スペーサー８の配置：配向膜１０４形成後のアレイ基板１０上に、インクジェット法により、所定のコンタクトホール５１中へと、球状スペーサー８が打ち込まれる。
インクジェット装置は、熱膨張方式またはピエゾ素子機構により吐出を行うものである。インクジェット装置には横梁状のノズルヘッド９（図５）が備えられており、このノズルヘッドの下面には、一定の間隔、例えば１００μｍで多数のノズル孔９１が配列されている。ノズルヘッド９は、アレイ基板１０の信号線３１または走査線２１の方向に沿って、一定の間隔ずつ移動して吐出を行う。また、ノズルヘッドは、信号線３１または走査線２１の方向から、アレイ基板１０の基板面方向と平行に任意の角度に傾斜させることができ、このように傾斜した状態で、アレイ基板１０上を、走査しつつ間欠的に移動する。この角度は、球状スペーサー８を打ち込む所定のコンタクトホール５１間の間隔が、吐出を行うノズル孔９１の間の間隔に一致するように設定される。ここで、ノズル孔９１は各々が吐出のタイミング、及び吐出作動の実施もしくは休止等の制御が行われる。例えば、必要に応じて、１つおきのノズル孔９１から吐出するといったことが行われる。
球状スペーサー８は、画素電極用コンタクトホール５１の深さ、すなわち厚型樹脂膜５の厚み（例えば約３μｍ）と、画素電極６から対向電極１０６までの設定距離（例えば約４μｍ）とを足し合わせた直径寸法（例えば６〜８μｍ）に設定される。
球状スペーサー８の分散媒は、例えば８０％イソプロパノール水溶液（２０重量％の水と８０重量％のイソプロパノールとの混合液）である。アレイ基板１０との接着のためには、例えば、球状スペーサー８の表面に、予め接着剤がコーティングされており、分散媒の蒸発とともに接着剤層により球状スペーサー８がコンタクトホール５１の底面５２に接着する。
なお、上記(8) シール材の塗布、及び(9) 球状スペーサー８の配置の両工程においては、順番が入れ替わってもかまわない。
(10) 両基板１０，１０２の貼り合わせ：アレイ基板１０と対向基板１０２とがシール材及び球状スペーサー８を挟み込むようにして貼り合わされ、熱圧着された後、シール材の硬化が行われる。
(11) 液晶注入及び割断：液晶注入口からの液晶材料の注入、該液晶注入口の封止、及び、大型の原基板サイズの状態から各液晶表示装置ごとのパネルを切り出す割断（スクライブ）が行われる。
(12) 偏光板の貼り付け：最後に、このように得られたパネルの外面に偏光板１０５が貼り付けられて、液晶パネルが完成する。
なお、上記具体例では、ポリシリコンタイプの液晶表示装置について説明したが、アモルファスシリコンタイプのアクティブマトリクス型液晶表示装置であっても、(1)第１のパターニング工程における非晶質シリコン膜の熔融・結晶化の実施を除いては全く同様である。また、上記具体例では、画素電極５と補助容量形成用パターン３２とのコンタクトホール５１中に球状スペーサー８が受け入れられるとして説明したが、画素電極５と、ＴＦＴのソース電極との間のコンタクトホール中に受け入れられるのであっても良い。場合によっては、コンタクトホール以外の凹部が設けられるのであっても良い。
１０ アレイ基板
１００ 液晶表示装置
１０２ 対向基板
１１，１１ａ ＴＦＴ７のチャネル部
１２ 島状ポリシリコンパターン
１４ ＴＦＴ７の個所のポリシリコン配線
１５ ゲート絶縁膜
２１ 走査線
２２ 補助容量線
２５ 層間絶縁膜
２６，２７，２８ ゲート及び層間絶縁膜を貫くコンタクトホール
３１ 信号線
３２ 島状金属パターン
５ 厚型樹脂膜（第２層間絶縁膜、カラーフィルタ層）
５１ 厚型樹脂膜を貫く画素電極用コンタクトホール
５２ 画素電極用コンタクトホールの底面
５３ 画素電極用コンタクトホールの周壁面
６ 画素電極
６１ 島状金属パターン３２上へと延びる画素電極延在部
７ ＴＦＴ
８ 球状スペーサー
９ インクジェット装置のノズルヘッド
９１ ノズル孔
１００ 液晶表示装置
１０２ 対向基板
１１，１１ａ ＴＦＴ７のチャネル部
１２ 島状ポリシリコンパターン
１４ ＴＦＴ７の個所のポリシリコン配線
１５ ゲート絶縁膜
２１ 走査線
２２ 補助容量線
２５ 層間絶縁膜
２６，２７，２８ ゲート及び層間絶縁膜を貫くコンタクトホール
３１ 信号線
３２ 島状金属パターン
５ 厚型樹脂膜（第２層間絶縁膜、カラーフィルタ層）
５１ 厚型樹脂膜を貫く画素電極用コンタクトホール
５２ 画素電極用コンタクトホールの底面
５３ 画素電極用コンタクトホールの周壁面
６ 画素電極
６１ 島状金属パターン３２上へと延びる画素電極延在部
７ ＴＦＴ
８ 球状スペーサー
９ インクジェット装置のノズルヘッド
９１ ノズル孔
Claims (12)
- 複数の走査線と、前記走査線と略直交する複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との各交点近傍に形成されたスイッチング素子とを有するアレイ基板である第１の基板と、
第２の基板と、
これら２枚の基板の間に挟持される液晶材料にて構成される液晶層と、
前記第１及び第２の基板間に配置される複数の球状スペーサーと、
前記アレイ基板上にて、前記液晶層側に形成される画素電極と前記スイッチング素子とを導通させるとともに、前記液晶層との接触面でそれぞれ凹部をなす複数のコンタクトホールとを備えた液晶表示装置であって、
前記球状スペーサーは、いずれもが前記複数のコンタクトホール中にそれぞれ配置され、かつ、画素ドット２〜８個につき約１個の割合となるように配置され、また、中心点を含む断面積が前記コンタクトホールの底部の面積よりも小さく、
前記コンタクトホールは、補助容量線と重なる画素電極延在部の面積のうち６０〜７０％を占めることを特徴とする液晶表示装置。 - 複数の走査線と、前記走査線と略直交する複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との各交点近傍に形成されたスイッチング素子とを有するアレイ基板である第１の基板と、
第２の基板と、
これら２枚の基板の間に挟持される液晶材料にて構成される液晶層と、
前記第１及び第２の基板間に配置される複数の球状スペーサーと、
前記アレイ基板上にて、前記液晶層側に形成される画素電極と前記スイッチング素子とを導通させるとともに、前記液晶層との接触面でそれぞれ凹部をなす複数のコンタクトホールとを備えた液晶表示装置であって、
前記球状スペーサーは、インクジェット法により前記コンタクトホール中へと打ち込まれて、いずれもが前記複数のコンタクトホール中にそれぞれ配置され、かつ、画素ドット２〜８個につき約１個の割合となるように配置され、また、中心点を含む断面積が前記コンタクトホールの底部の面積よりも小さく、
前記コンタクトホールは、補助容量線と重なる画素電極延在部の面積のうち６０〜７０％を占めることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記アレイ基板はさらに、前記スイッチング素子と前記画素電極との間に厚みが１μｍ以上の樹脂膜層を有することを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
- 前記樹脂膜層は少なくとも一部にカラーフィルタ層を含むことを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
- 第１と第２の一対の基板間に、液晶材料からなる液晶層を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、
前記第１の基板の一主面上に、複数の走査線と、前記走査線と略直交する複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との各交点近傍に形成されたスイッチング素子と、前記液晶層側に形成される画素電極と、該画素電極と前記スイッチング素子とを導通させるとともに前記液晶層との接触面でそれぞれ凹部をなす複数のコンタクトホールとを作製する第１の工程と、
複数の球状スペーサーを、いずれもが前記複数のコンタクトホール中にそれぞれ配置され、かつ、画素ドット２〜８個につき約１個の割合となるように、前記第１の基板の一主面上に配置する第２の工程と、
を有し、
前記球状スペーサーは、中心点を含む断面積が前記コンタクトホールの底部の面積よりも小さく、
前記コンタクトホールは、補助容量線と重なる画素電極延在部の面積のうち６０〜７０％を占めることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 第１と第２の一対の基板間に、液晶材料からなる液晶層を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、
前記第１の基板の一主面上に、複数の走査線と、前記走査線と略直交する複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との各交点近傍に形成されたスイッチング素子と、前記液晶層側に形成される画素電極と、該画素電極と前記スイッチング素子とを導通させるとともに前記液晶層との接触面でそれぞれ凹部をなす複数のコンタクトホールとを作製する第１の工程と、
インクジェット法を用いて、複数の球状スペーサーを前記コンタクトーホール中へと打ち込み、この際、これら球状スペーサーについて、いずれもが前記複数のコンタクトホール中にそれぞれ配置され、かつ、画素ドット２〜８個につき約１個の割合となるように、前記第１の基板の一主面上に配置する第２の工程と、
を有し、
前記球状スペーサーは、中心点を含む断面積が前記コンタクトホールの底部の面積よりも小さく、
前記コンタクトホールは、補助容量線と重なる画素電極延在部の面積のうち６０〜７０％を占めることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 前記インクジェット法に用いるインクジェット装置は、前記球状スペーサーを吐出する吐出孔を複数備えるノズルヘッドを有し、
前記吐出孔は各々、作動・非作動及び前記球状スペーサーの吐出タイミングとを個別に制御されて前記球状スペ−サーを吐出することを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記ノズルヘッドは前記基板面に関して水平方向に可動であることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記インクジェット法を用いる際、前記球状スペーサーは各々を分散させる分散媒液中にあり、前記球状スペーサーの表面に、予め接着剤がコーティングされており、分散媒液の蒸発とともに接着剤層により前記球状スペーサーがコンタクトホールの底面に接着することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記球状スペーサーは、その表面に接着手段を有することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記スイッチング素子と前記画素電極との間に樹脂膜層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記樹脂膜層を形成する工程は、少なくとも一部がカラーフィルタを形成する工程であることを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置の製造方法。
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