(57)【要約】【課題】本発明は、基板上に液晶を滴下し、基板の液晶滴下面側を対向基板に対向させて真空中で貼り合わせから大気圧に戻すことにより液晶注入を行う液晶表示装置に関し、重力むらによる表示品質の低下を抑えることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】対向する一対の基板２、５と、基板２、５間に封止される液晶６と、対向基板２の基板面から液晶６内に突出し、基板２、５を鉛直方向に立てたときにほぼ水平方向に延在するリブ４と、リブ４の突出端部とアレイ基板５の基板面との間に形成される間隙８とを有する。【選択図】図１
2006071750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の基板と、
前記一対の基板間に封止される液晶と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板面から前記液晶内に突出し、前記一対の基板を鉛直方向に立てたときにほぼ水平方向に延在する凸部と、
前記凸部の突出端部と他方の基板面との間に形成される間隙と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示装置において、
前記間隙の幅ｄは、０．２μｍ≦ｄ≦２μｍであること
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液晶表示装置において、
前記凸部は、前記鉛直方向に複数配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記凸部の両端は、表示領域外周に設けられた遮光部に延びていること
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項４記載の液晶表示装置において、
前記凸部の両端は、前記表示領域外に枠状に形成されたシール材に接触していること
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記凸部は、誘電体材料で形成されていること
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６記載の液晶表示装置において、
前記誘電体材料は、樹脂材料であること
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の液晶表示装置において、
前記凸部は、セルギャップを維持するために前記基板間に設けられる柱状スペーサと同一材料で同層に形成されていること
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項６又は７に記載の液晶表示装置において、
前記凸部は、色樹脂層を有すること
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項６又は７に記載の液晶表示装置において、
前記凸部は、前記液晶を配向規制する配向規制用構造物と同層の誘電体層上にレジスト層を積層した構造を有すること
を特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に液晶を滴下し、基板の液晶滴下面側を対向基板に対向させて真空中で貼り合わせから大気圧に戻すことにより液晶注入を行う液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の需要は増加しており、様々な用途に対応して画角サイズが数インチの小型パネルから、ＴＶ用途などの数十インチの大型パネルまで製造されている。薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子として用いたアクティブマトリクス型のカラー液晶表示装置は、フラットパネルディスプレイの主流として注目されており、さらなる表示品質の改善が強く要求されている。
【０００３】
図２８は、液晶表示装置のパネル面を鉛直方向Ａ１に平行に立てた状態でのパネル断面を示している。液晶表示装置１００１は、図２８に示すように、アレイ基板１００２と、アレイ基板１００２と対向配置される対向基板１００５と、アレイ基板１００２と対向基板１００５との間に封止された液晶１００６とを有している。さらに、液晶表示装置１００１は、アレイ基板１００２及び対向基板１００５の外周部に形成されたシール材１００７と、輝度むらをなくして良好な表示を得るため、液晶１００６の両基板間方向の厚さ（セルギャップ；セル厚）を均一に維持するために設けられた複数の柱状スペーサ１００３とを有している。
【０００４】
液晶表示装置１００１の製造工程は大別すると、アレイ基板１００２上に配線パターン等を形成するアレイ工程と、配向処理や柱状スペーサ１００３の配置、及び液晶１００６を封入するセル工程と、ドライバＩＣの取付け等を行うモジュール工程とからなる。セル工程では、工程時間の短縮化を実現する手法として、液晶滴下法（ＯＤＦ；Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌｉｎｇ）が用いられている。
【０００５】
ＯＤＦ法では、予めアレイ基板１００２の周囲にシール材１００７を閉じた枠状に形成しておく。アレイ基板１００２の基板面のシール材１００７の枠内の複数箇所に、図示しない液晶滴下装置から規定量の液晶を滴下する。次に、真空中でアレイ基板１００２と対向基板１００５とを貼り合わせ、次いで大気中に戻すことにより、貼り合わされたアレイ基板１００２と対向基板１００５との間に液晶１００６が拡散する。
【０００６】
柱状スペーサ１００３の柱高さと液晶の総滴下量の関係は、ＯＤＦ法でのプロセスマージンに影響する。ＯＤＦ法で形成される液晶パネルのセルギャップは、柱状スペーサ１００３の高さが高過ぎる場合を除いて、液晶１００６の総滴下量でほぼ決まる。通常、液晶滴下量のばらつきは±１％以内であるのに対し、柱状スペーサ１００３の柱高さのばらつきは±３〜５％程度であり、一般的に液晶滴下量のばらつきよりも大きい。液晶１００６の総滴下量に対して、柱状スペーサ１００３の高さが高過ぎる場合には低温時に気泡（空泡）が生じる。一方、柱状スペーサ１００３の高さが低過ぎる場合には、パネルを鉛直方向に立てた場合に液晶１００６が自重で下方に移動して、パネル下方のセルギャップが厚くなってしまう重力むらが発生する。いずれも表示不良の原因となる。ＯＤＦ法において、液晶１００６の総滴下量と柱状スペーサ１００３の高さが適切な関係にある場合は、図２８に示すように、大気圧により柱状スペーサ１００３は柱高さ方向に適度に圧縮されて基板に対して押圧力を与えると共に、これにより液晶１００６に作用する圧力を低減させている。柱状スペーサ１００３に作用する圧力をＰｓ、液晶１００６に作用する圧力をＰｌｃ、大気圧を１ａｔｍとして、Ｐｌｃ＝１−Ｐｓ（ａｔｍ）となる。通常、Ｐｌｃ＜１であって、柱状スペーサ１００３は圧縮されて基板に対して押圧力Ｐｓを作用させている。
【０００７】
このように、大気圧は柱状スペーサ１００３と液晶１００６に分配されるので、柱状スペーサ１００３に分配される圧縮力が大きいほど、液晶１００６にかかる圧縮力Ｐｌｃを小さくでき、これにより液晶１００６にかかる圧力Ｐ１を抑えて重力むらを生じ難くすることができる。
【０００８】
また、パネルが高温になって液晶１００６の体積が膨張した際に、それに追従して柱状スペーサ１００３の基板押圧力が維持されないと重力むらが生じてしまう。そのためにも常温時の柱状スペーサ１００３は適度に圧縮されている必要がある。仮に、図２９に示すように、液晶１００６の総滴下量に対して柱状スペーサ１００３の高さが低過ぎて、常温時の柱状スペーサ１００３の圧縮が十分でない場合には、液晶１００６にかかる圧力Ｐ２（＞Ｐ１）が重力方向に向けられて、液晶１００６を鉛直下方に動かす力が生じて液晶１００６が下方に移動して、図３０に示すように重力むらが生じてしまう。
【０００９】
また、パネルを高温にしたときには、液晶１００６が熱膨張により体積が増えるのでセルギャップが厚くなる方向に力が作用する。ところが、通常時の柱状スペーサ１００３の圧縮が小さいと柱状スペーサ１００３の基板押圧力が追従できず、図３０に示すように液晶１００６にかかる荷重Ｐ３（＞Ｐ２）が増加して重力むらが生じてしまう。重力むらを抑制する対策として、通常時の柱状スペーサ１００３の圧縮変位量を大きくするために、柱状スペーサ１００３の配置密度を低くすることが考えられるが、パネルの耐圧が低下するおそれがあるので慎重に検討すべきである。トレードオフの関係にある重力むらとパネル耐圧のそれぞれのマージン内で柱状スペーサ１００３の配置密度を設計する必要がある。
【００１０】
しかしながら、パネルが大型になるほど液晶１００６の質量が増加するので、重力むらに対するマージンが小さく、このためＯＤＦ法のプロセスマージンを大きくとることが困難になってきている。
【００１１】
【特許文献１】特開平０５−０４５６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、重力むらによる表示品質の低下を抑えることができる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は、対向する一対の基板と、前記一対の基板間に封止される液晶と、前記一対の基板の少なくとも一方の基板面から前記液晶内に突出し、前記一対の基板を鉛直方向に立てたときにほぼ水平方向に延在する凸部と、前記凸部の突出端部と他方の基板面との間に形成される間隙とを有することを特徴とする液晶表示装置によって達成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、パネル内に、パネルを垂直に立てたときに重力の作用方向と直交する方向に直線状の凸部（リブ）を形成している。また、リブと対向基板との間隙が２μｍ以下となるようにリブを形成している。これにより、間隙を液晶が移動する際には移動抵抗が働き、通常の液晶パネルと比較して重力むらを生じ難くすることができる。ＯＤＦ法による液晶総滴下量に対して柱状スペーサの高さが低く形成された場合でも重力むらを生じ難くすることができ、柱状スペーサの高さのばらつきに対する製造マージンを大きくすることができる。リブは通常時には対向基板に接触せず柱状スペーサの配置密度に影響を与えないのでセル厚むらを生じさせない。本発明によれば、重力むらによる表示品質の低下を抑えた液晶表示装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置について図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態による液晶表示装置１のパネル面を鉛直方向Ａ１に平行に立てた状態でのパネルの一部断面を示している。図２は、本実施の形態による液晶表示装置１のパネル面を鉛直方向Ａ１に平行に立てた状態でパネル面に向かってみた状態を示している。図１に示すように、液晶表示装置１は、対向配置された対向基板２及びアレイ基板５と、対向基板２とアレイ基板５との間に封止された液晶６とを有している。対向基板２には、対向電極やカラーフィルタ等（いずれも不図示）が形成されている。アレイ基板５には、ゲートバスライン、ドレインバスライン、ＴＦＴ素子、画素電極、蓄積容量電極、及び蓄積容量バスライン等（いずれも不図示）が形成されている。画素電極と対向電極との間に電圧を印加して液晶６を駆動することにより所望の表示が得られるようになっている。
【００１６】
対向基板２には、アレイ基板５との間でセルギャップ（ギャップ幅ｄ１）を維持するための複数の柱状スペーサ３が所定の配置パターンで形成されている。柱状スペーサ３はアクリル樹脂やノボラック樹脂等の感光性樹脂材料で形成されている。柱状スペーサ３は柱高さ方向に所定量で弾性変形できるようになっている。
【００１７】
図１及び図２に示すように、対向基板２の基板面からアレイ基板５の基板面に向けて液晶６内に突出し、断面が凸状のリブ（凸部）４が形成されている。リブ４の先端はアレイ基板５に接しておらず、リブ４先端とアレイ基板５の基板面との間には幅ｄの間隙８が形成されている。リブ４は、パネル面を鉛直方向Ａ１と平行に立てた場合に、当該方向Ａ１にほぼ直交する水平方向に一直線状に延設されている。対向基板２の鉛直方向Ａ１には所定の間隔を置いて複数のリブ４が並設されている。リブ４は誘電体材料で形成されており、本実施の形態では柱状スペーサ３と同一の樹脂材料で柱状スペーサ３の形成と同時に同層に形成されている。図２に示すように、対向基板２とアレイ基板５とを貼り合わせて液晶６を封止するシール材７が表示領域外の対向基板２周辺部の全周に切れ目なく形成されている。各リブ４はその両端がシール材７にまで到達してシール材７に接触している。液晶６は、リブ４によって各領域ＳＡ１に区分けされている。
【００１８】
リブ４は、液晶表示装置１のパネル面を鉛直方向Ａ１と平行に立てたときに、当該リブ４上方の液晶６を堰き止めて液晶６が鉛直下方に流動してしまうのを抑制するために用いられる。間隙８の幅ｄは、各リブ４の上方に位置する液晶６の重量や液晶６に作用する内部圧力、さらには液晶６の粘性等の特性を考慮して、液晶６が間隙８を通過して下方に移動してしまうのを阻止する移動抵抗を生じさせる長さであって、且つ、ＯＤＦ法を用いて液晶を滴下して両基板２、５を貼り合わせる際には、間隙８を介して隣接領域ＳＡ１間を液晶６が移動して均一に拡散される長さに調整されている。例えば表示領域が対角２０インチの液晶表示装置の場合の間隙８の幅ｄは、常温状態において、０．２μｍ≦ｄ≦２μｍ程度であれば重力むらを十分に解消できる。また、液晶表示装置１は、垂直にした状態で約６０℃程度の高温状態にした際においても、幅ｄが例えば約１μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置について図３乃至図１０を用いて説明する。図３は、本実施の形態による液晶表示装置１のパネル面を鉛直方向Ａ１と平行に立てた状態でのパネルの一部断面を示している。図４は、本実施の形態による液晶表示装置１のパネル面を鉛直方向Ａ１に立てた状態でパネル面に向かってみた状態を示している。第１の実施の形態では、液晶表示装置１の対向基板２側の基板平面上にリブ４を形成する例を示したが、本実施の形態では、対向基板２０側に凹部２８を設け、凹部２８底面からリブ２６を形成した構成に特徴を有している。
【００２０】
対向基板２０の透明基板２１上には、画素領域を画定するブラックマトリクス（ＢＭ；遮光膜）２２がクロム（Ｃｒ）等により形成されている。透明基板２１及びＢＭ２２上には色樹脂層であるカラーフィルタ層２３が形成されている。カラーフィルタ層２３上には、対向基板２０の全面に亘って透明電極材料で成膜された対向電極２４が形成されている。
【００２１】
ＢＭ２２が形成された領域には、柱状スペーサ２５やリブ２６が各々形成されている。柱状スペーサ２５は、カラーフィルタ層２３上に対向電極２４を介して突出形成されている。柱状スペーサ２５はアレイ基板３０の基板面２９と接触して圧縮されており、所定のセルギャップｄ１を維持している。
【００２２】
リブ２６は、ＢＭ２２上でカラーフィルタ層２３を除去して対向基板２０の液晶側基板面より凹んだ凹部２８に形成される。リブ２６は、凹部２８底面から突出して形成されている。リブ２６の突出端面とアレイ基板３０の液晶側基板面との間には間隙５０が形成されている。
【００２３】
第１の実施の形態では、リブ４の高さは柱状スペーサ３の高さより低く形成する必要があったが、本実施の形態では、リブ２６の高さと柱状スペーサ２５の高さとをほぼ同じに形成することができる。リブ２６は凹部２８の底面に形成されるので、凹部２８の溝深さを所望の厚さに設定することで、所定幅ｄの間隙５０が得られる。
【００２４】
図４に示すように、対向基板２０の外周部には、全周に切れ目なく形成されたシール材５１が形成されている。シール材５１は、表示領域ＡＲ１の外方に形成される。表示領域ＡＲ１の外方でシール材５内側の領域には額縁部を構成する遮光膜ＢＭＦが枠状に形成されている。シール材５１に囲まれた領域には、リブ２６が鉛直方向Ａ１に間隔Ｙ１で５本形成されている。リブ２６は、鉛直方向Ａ１に直交する水平方向に沿って形成されている。リブ２６の両端は、表示領域外周に設けられた遮光膜ＢＭＦに延びてシール材５１と接触している。対向基板２０の短手方向の長さＹ２を例えば約３００ｍｍとすると隣接リブ２６間の間隔Ｙ１及び図中上下方向端部側のシール材５１とそれに隣接するリブ２６の間隔は５０ｍｍである。なお、間隔Ｙ１が短いほど重力むらを防止する効果は大きくなる。
【００２５】
次に、リブ２６が形成された対向基板２０のより詳細な平面構成について図５を参照して説明する。図５は、対向基板２０の詳細な平面構成を示している。図５に示すように、対向基板２０のＢＭ２２は、図中左右方向に形成されるゲートバスラインの対応領域と、図中上下方向に形成されるドレインバスラインの対応領域とを遮光するように形成されている。さらに、ＢＭ２２は、各画素領域のほぼ中央を横切ってアレイ基板３０に形成される蓄積容量バスラインの対応領域と、ＴＦＴ素子の対応領域を遮光するようにパターニングされている。
【００２６】
各画素領域には、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかのカラーフィルタ層２３（２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ）が形成されている。Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ層２３は、ほぼ同じ膜厚に形成されている。各カラーフィルタ層２３上の基板全面に形成された対向電極２４上には、線状の配向規制用突起２７が形成されている。配向規制用突起２７は、誘電体材料からなり、アレイ基板３０側の画素電極３５に形成されたスリット（不図示）とともに液晶の配向を所定の方向に規制する機能を有する。
【００２７】
柱状スペーサ２５は、アレイ基板３０側の蓄積容量バスラインに対応する領域であって、配向規制用突起２７が形成されていない領域に形成されている。柱状スペーサ２５は、図５中２×３のマトリクス状の６画素の例えばＢ画素に１つ形成されている。図５中上下方向に隣接する２つの蓄積容量バスラインに対応する領域のうち、一方の蓄積容量バスラインに対応する領域に形成される一方の柱状スペーサ３５と、他方の蓄積容量バスラインに対応する領域に形成される他方の柱状スペーサ３５とは、図中上下方向で異なる位置に形成されている。
【００２８】
リブ２６は、ゲートバスラインに対応する領域に図中左右方向に延在形成されている。リブ２６と柱状スペーサ２５とは、例えば同一の製造プロセスにより同一の形成材料で同時に形成されている。
【００２９】
図６は、図５のＡ−Ａ線で切断した対向基板２０の断面構成を示している。図６に示すように、対向基板２０のリブ２６形成領域には、凹部２８による段差（高さＨｐ３）が形成されている。リブ２６は、透明基板２１上のＢＭ２２及び画素電極２４が積層した凹部２８の底面の対向電極２４より高さＨｐ２（＞Ｈｐ３）で突出し、断面略台形状に形成されている。
【００３０】
図７は、図５のＢ−Ｂ線で切断した対向基板２０の断面構成を示している。図７に示すように、柱状スペーサ２５は、対向電極２４より突出高さＨｐ１（≒Ｈｐ２）で突出し、断面略台形状に形成されている。配向規制用突起２７は、対向電極２４より突出形成されている。図６及び図７は、対向基板２０とアレイ基板３０とが貼り合わされる前の状態を示しており、柱状スペーサ２５が高さ方向に圧縮される前の状態を示している。このため、基板貼り合わせ前には、対向基板２０に形成される柱状スペーサ２５の突出端面と、リブ２６の突出端面とは所定の段差で形成される。
【００３１】
図８及び図９は、対向基板２０とアレイ基板３０とを貼り合わせた後の状態を示している。図８は、リブ形成領域を示している。図９は、柱状スペーサ２５の形成領域を示している。図９に示すアレイ基板３０の柱状スペーサ２５の形成領域における断面構成は、以下のようである。アレイ基板３０の蓄積容量部３８では、透明基板３１上に蓄積容量バスライン３６が形成されている。蓄積容量バスライン３６上には、絶縁膜３３を介して蓄積容量バスライン３６に対向する蓄積容量電極（中間電極）３７が形成されている。蓄積容量電極３７上には、保護膜３４を介して画素電極３５が形成されている。蓄積容量部３８は、画素領域の中央部で透明基板３１表面からの高さが周囲の開口部より高く形成されている。
【００３２】
アレイ基板３の蓄積容量部３８の近傍では、透明基板３１上に絶縁膜３３、保護膜３４を介して画素電極３５が形成されている。画素電極３５は、各画素領域に形成されている。画素電極３５には、図示しないが、画素領域の端部に対して斜めに延びる複数のスリット（電極の抜き）が形成されている。スリットは、液晶の配向を規制する配向規制用構造物として機能する。
【００３３】
柱状スペーサ２５は、アレイ基板３０の蓄積容量バスライン３６に対応する領域に形成されている。図９に示す柱状スペーサ２６の形成領域では、柱状スペーサ２５は圧縮されて高さＨｐ１’（＜Ｈｐ１）でアレイ基板３０側に接触している。
【００３４】
一方、図８に示すアレイ基板３０のリブ形成領域における断面構成は、以下のようである。透明基板３１上にはゲートバスライン３２が形成される。透明基板３１及びゲートバスライン３２上にはゲート絶縁膜３８が形成されている。ゲート絶縁膜３３の上には保護膜３５が形成されている。保護膜３４上のゲートバスライン３２が位置しない領域には、画素電極３５が形成されている。
【００３５】
基板貼り合わせ後には、図８に示すリブ２６形成領域では、リブ２６の突出端面は、アレイ基板３０側に接触しておらず、間隙５０を形成している。このように、カラーフィルタ層２３の段差を利用することで、間隙５０を形成するためのリブ２６と柱状スペーサ２５との高さ調整が不要となる。
【００３６】
図１０は、ＯＤＦ法を用いて液晶表示装置１０を製造する場合の一工程を示し、より詳細には、リブ２６が形成された対向基板に対して液晶液滴を滴下する様子を示している。透明基板２１の周囲に形成されたシール材５１に囲まれた領域内において、透明基板２１上には、リブ２６が複数（図の例では５本）配列されており、リブ２６により滴下領域Ｓ（図の例では６個）がブロック分割されている。各滴下領域ＳＡ２には、リブ２６が延びる方向に沿って複数の液晶液滴４１が形成されている。液晶液滴４１の滴下を行う際には、一又は複数のディスペンサ（不図示）により、滴下領域ＳＡ２に液晶液滴を等間隔に滴下する。
【００３７】
なお、図１０に示す滴下領域ＳＡ２の分割数が増えるほど、液晶滴下回数が増加するので、ＯＤＦ法での製造プロセスにおけるタクトなども考慮し、滴下領域ＳＡ２の分割数を設定することが好ましい。また、本実施の形態では、図１０に示すような位置で（６×４）のマトリクス状に液晶滴液４１を滴下している。
【００３８】
次に、本実施の形態の液晶表示装置の製造方法について、図３乃至図１０を参照しつつ説明する。液晶表示装置の製造工程は、主として基板作製工程と、液晶滴下（ＯＤＦ）工程と、基板貼り合わせ工程からなる。
【００３９】
先ず、図６及び図７に示す対向基板２０は、以下のようにして製造される。ガラスなどの絶縁性の透明基板２１上に、Ｃｒ等の金属層を成膜してパターニングし、ＢＭ２２を形成する。次いで、顔料分散型レジストを塗布してパターニングし、順次カラーフィルタ層２３（２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ）を構成する着色層を形成する。このとき、各色のカラーフィルタ層２３の膜厚は例えば約１.８μｍである。
【００４０】
この際、図６に示すように、リブ２６形成領域では、ＢＭ２２上にカラーフィルタ層２３を残さないようにして凹部２８が形成される。一方、図７に示すように、柱状スペーサ２５の形成領域では、ＢＭ２２上にカラーフィルタ層２３を形成する。
【００４１】
次に、図６に示すように、リブ２６形成領域では、対向基板２０のカラーフィルタ層２３上及びＢＭ２２上に透明電極２４を形成する。透明電極２４は、ＩＴＯなどで例えば膜厚約０.１５μｍ程度に形成される。一方、図７に示すように、柱状スペーサ２５の形成領域では、対向基板２０のカラーフィルタ層２３上に透明電極２４を形成する。
【００４２】
次いで、図７に示す柱状スペーサ２５の形成領域では、液晶の配向を規制する配向規制用突起２７を構成する誘電体層を透明電極２４上に形成する。この際、例えば図５に示すようなレイアウトで形成することが好ましい。なお、誘電体層は、例えば約１.４μｍの膜厚で形成する。
【００４３】
次に、図７に示す柱状スペーサ２５と図６に示すリブ２６とを同時に形成する。先ず、アクリル樹脂系ネガ型感光性レジストを用いて、対向基板２０の透明電極２４上にレジストを膜厚例えば約４．２μｍで塗布し、約８０℃でプリベーク処理を行う。この際、リブ２６の形成領域の凹部２８は、約１．８μｍの段差を有するため、レジストのレベリングにより、柱状スペーサ２５の突出端面とリブ２６の突出端面との差が約０．８μｍとなる。
【００４４】
次いで、所望のパターンのマスクを用いてレジスト膜を露光・現像後、２２０℃のオーブンで約１時間焼成し、柱状スペーサ２５及びリブ２６が形成される。なお、レジスト焼成後では、柱状スペーサ２５の突出高さＨｐ１は、約３．８μｍとなり、リブ２６のカラーフィルタ層２８Ｇ上の対向電極２４からの突出高さは、約３．２μｍとなり、柱状スペーサ２５の突出端面とリブ２６の突出端面との差が約０．６μｍとなる。
【００４５】
このようにして製造された対向基板２０に配向膜を形成して、対向基板２０が完成する。完成された対向基板２０は、例えば図５に示すようなレイアウトで形成される。また、本実施の形態では、図４に示すように、リブ２６とリブ２６との間隔Ｙ１は、約５０ｍｍで形成される。
【００４６】
次に、アレイ基板３０は概略以下のように作製される。アレイ基板３０の蓄積容量部３８では、図９に示すように、透明基板３１上に蓄積容量バスライン３６が形成される。蓄積容量バスライン３６上に、絶縁膜３３を介して蓄積容量バスライン３６に対向する蓄積容量電極３７が形成され、蓄積容量電極３７上には、保護膜３４を介して画素電極３５が形成される。
【００４７】
一方、アレイ基板３０のゲートバスライン３２の形成領域では、図８に示すように、透明基板３１上にゲートバスライン３２が形成される。透明基板３１及びゲートバスライン３２上にはゲート絶縁膜３８を介して保護膜３５が形成される。保護膜３４上のゲートバスライン３２が位置しない領域には、画素電極３５が形成される。次いで基板面に配向膜を形成してアレイ基板３０が完成する。
【００４８】
次に、リブ２６が形成されている対向基板２０に対して、液晶を滴下する。この際に、リブ２６で分割された領域毎に液晶を滴下する。すなわち、図１０に示すように、液晶液滴４１の滴下を行う際には、一又は複数のディスペンサ（不図示）により、滴下領域ＳＡ２に液晶液滴を等間隔に滴下する。例えば、一つの滴下領域ＳＡ２に対して一滴を滴下し、図中左右方向（リブ２６の延在形成方向）に沿ってディスペンサを水平移動させ、次の一滴を滴下する。このようにして順次一滴一滴左右方向に等間隔に滴下する。また、一滴一滴は等量に滴下される。一つの滴下領域ＳＡ２に対して左右方向に等間隔に滴下が終了すると、次の滴下領域ＳＡ２に対しても順次滴下を行う。この際、隣接する一方の滴下領域ＳＡ２に滴下される液晶液滴４１の間隔は、隣接する他方の滴下領域ＳＡ２に滴下される液晶液滴４１の間隔と同じになるように、液晶液滴４１が滴下される。なお、複数のディスペンサを用いる場合には、各滴下領域ＳＡ２に対して同時に滴下を行うようにしてもよい。
【００４９】
液晶液滴が滴下された対向基板２０に対して、真空中でアレイ基板３０を貼り合わせてから大気中に戻す。貼り合わせの際には、図８に示すように、対向基板２０のリブ２６が、アレイ基板３０のゲートバスライン３２形成領域と対向するように配置する。同時に、対向基板２０の柱状スペーサ２５が、アレイ基板３０の蓄積容量部２８と対向するように配置する。貼り合わせた基板を大気中に戻すと、大気圧によりパネル面が押圧されて滴下液晶４１が拡散する。液晶４０は間隙５０を流通して拡散する。液晶４０が拡散している途中でシール材５１を硬化する。次いで液晶表示装置１０を加熱して液晶４０を流動させて、液晶４０のセルギャップを均一にする。液晶４０が流動する際には間隙５０を通じて液晶が流動する。
【００５０】
液晶表示装置１０では、通常、液晶の内圧は大気圧よりも小さくなっている。図９に示すように、柱状スペーサ２５は、約０．１〜約０．４μｍ程度圧縮されている。なお、圧縮量は、柱状スペーサ２５の形成密度やサイズによっても変化する。
【００５１】
一方、リブ２６の突出高さは、柱状スペーサ２５の突出高さに対して約０．６μｍ等低く形成されている。このため、図８に示すように、基板貼り合わせ後の状態において、リブ２６の突出端面とアレイ基板３０とが接触することはなく、アレイ基板３０に対して約０．２〜約０．５μｍ程度の間隙５０の幅ｄを形成している。
【００５２】
以上のように本実施の形態によれば、リブ２６の突出高さＨｐ２と柱状スペーサの突出高さＨｐ１（圧縮前）とをほぼ同じ或いはＨｐ１＜Ｈｐ２に形成したとしても、凹部２８の溝深さ（カラーフィルタ層２３の膜厚）を所望の厚さに設定することで、間隙５０の間隔ｄが得られ、重力むらを防止できる構成が得られる。このため、リブと柱状スペーサとを同一の工程で同一の材料を用いて同時に形成することができる。
【００５３】
なお、液晶表示装置１０を鉛直方向Ａ１に平行に立てて約６０℃程度の高温状態にしてもリブ２６による間隙５０は、例えば約１μｍ以下となる。このため、リブ２６が形成されない従来の液晶表示装置と比較して重力むらを十分抑制することが可能となる。
【００５４】
図１１は、完成した対向基板２０の基板平面の一例の一部を示している。本例では、柱状スペーサ２５は水平方向に６画素毎に１個の割合で形成され、垂直方向に３画素毎に１個の割合で形成されている。柱状スペーサ７２が形成される位置は、アレイ基板側の蓄積容量バスラインに対応する領域となる。このように、柱状スペーサ７２は所定の間隔でマトリクス状に配置されている。
【００５５】
リブ２６は、アレイ基板側のゲートバスラインに対応する領域に亘って形成されている。また、リブ２６は、図中上下方向の各柱状スペーサ２５の間であって、一方の柱状スペーサ２５より１画素以上離れており、他方の柱状スペーサ２５より１画素以上離れている。なお、本実施の形態では、隣接する各リブ２６間の間隔は、少なくとも９画素以上の間隔を有する。
【００５６】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態について、図１２乃至図１７に基づいて説明する。図１２は、本実施の形態による液晶表示装置の一例を示す平面図である。第１および第２の実施の形態では、液晶表示装置１の対向基板２側にリブ４、２６を形成する例を示したが、本実施の形態では、アレイ基板８１側にリブ９０を形成する例を示す。
【００５７】
図１２は、液晶表示装置のアレイ基板８１側の９画素分の構成を示している。具体的には、図１２に示すように、液晶表示装置のアレイ基板８１は、図１２中左右方向に延びる複数のゲートバスライン８２と、絶縁膜を介してゲートバスライン８２に交差して図１２中上下方向に延びる複数のドレインバスライン８３とを透明基板上に有している。
【００５８】
ゲートバスライン８２とドレインバスライン８３の交差位置近傍にはＴＦＴ素子８４が形成されている。ゲートバスライン８２とドレインバスライン８３とによって画素領域が画定されている。各画素領域を横切って、ゲートバスライン８２に並列して延びる蓄積容量バスライン８６が形成されている。蓄積容量バスライン８６は、蓄積容量部の一方の電極として機能する。蓄積容量バスライン８６上には、絶縁膜を介して蓄積容量電極８７が形成されている。蓄積容量電極８７は、画素領域毎に形成され、蓄積容量部の他方の電極として機能する。蓄積容量電極８７上の基板全面には保護膜が形成されている。保護膜上には、画素領域毎に画素電極８５が形成されている。ゲートバスライン８２に重なる領域には、リブ９０が形成されている。
【００５９】
一方、対向基板１００側には、図１３に示すように、画素領域周縁及び蓄積容量バスライン８６の対応領域の遮光領域に形成されたＢＭ１０１と、樹脂層からなるＲＧＢのカラーフィルタ層１０２（１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂ）とが形成されている。ＢＭ１０１は、基板貼り合わせ後に、マトリクス状に配置された画素電極８５、ゲートバスライン８２、ドレインバスライン８３、蓄積容量バスライン８６及び蓄積容量電極８７、ＴＦＴ素子８４を覆う領域に形成される。これにより、その領域の遮光を行なう。従ってリブ９０は、基板貼り合わせ後は、対向基板１００の基板面に形成されたＢＭ１０１に対向する位置に配置される。
【００６０】
対向基板１００側には、アレイ基板８１を対向配置した際に蓄積容量バスライン８６に重なる領域（例えば図１２に示す符号９２’の領域）において、カラーフィルタ層１０２上に柱状スペーサ９２が積層される。なお、図１２の例では、柱状スペーサ９２は、対向基板１００側に形成されている場合を示しているが、これに限らずアレイ基板１００側に形成しておいてもかまわない。柱状スペーサ９２は、対向基板１００の遮光領域であって、蓄積容量部に対応する領域に配置される。基板貼り合わせ後には、柱状スペーサ９２の突出端面のほぼ全域は、蓄積容量部上に接触するようになる。
【００６１】
図１４は、図１２のＣ−Ｃ線で切断した液晶表示装置のアレイ基板の断面構成を示している。図１４に示すアレイ基板８１の断面構成は、以下のようである。透明基板８１ａ上にはゲートバスライン８２が形成される。透明基板８１ａ及びゲートバスライン８２上にはゲート絶縁膜８８が形成されている。ゲート絶縁膜８８の上には保護膜８９が形成されている。保護膜８９上のゲートバスライン８２に対応する位置には、リブ９０が形成されている。保護膜８９上のゲートバスライン８２が位置しない領域には、画素電極８５が形成されている。
【００６２】
図１５は、図１３のＤ−Ｄ線で切断した液晶表示装置の対向基板の断面構成を示している。図１５に示す対向基板１００の断面構成は、以下のようである。透明基板１００ａ上にはＢＭ１０１が形成される。ＢＭ１０１上には、カラーフィルタ層１０２が形成される（図の例ではＧのカラーフィルタ層１０２Ｇ）。カラーフィルタ層１０２上には、対向電極１０３が形成される。
【００６３】
このような対向基板１００及びアレイ基板８１を貼り合わせると、図１６及び図１７のような断面構成の液晶表示装置８０となる。図１６に示す液晶表示装置８０の柱状スペーサ９２の形成領域では、アレイ基板８１及び対向基板１００間に封止された液晶１１０には、柱状スペーサ９２が圧縮された状態で形成されている。
【００６４】
一方、図１７に示す液晶表示装置８０のリブ９０の形成領域では、アレイ基板８１及び対向基板１００間に封止された液晶１１０には、リブ９０が対向基板１００との間で所定の間隔の間隙１１１を維持した状態で形成されている。
【００６５】
次に、上述のような構成を有する液晶表示装置８０のアレイ基板８１の製造方法について、図１２乃至図１４を参照しつつ説明する。図１２乃至図１４に示すように、ゲートバスライン８２とドレインバスライン８３をマトリクス状に形成する。ゲートバスライン８２とドレインバスライン８３との交差部には、画素電極８５及び画素電極８５を駆動するＴＦＴ素子８４が形成される。ＴＦＴ素子８４のソース電極と画素電極８５とは、ＳｉＮ等の保護膜８９に開口したコンタクトホール（不図示）を介して導通している。
【００６６】
アレイ基板８１に、ネガレジストを用いて所望のパターンで図１２に示すリブ９０を形成する。なお、リブ９０の膜厚は、例えば約３．０μｍである。一方、対向基板１００側には、膜厚例えば約４．２μｍの柱状スペーサ９２を形成する。このようなアレイ基板８１側にＯＤＦ法等により液晶を滴下し、アレイ基板８１と対向基板１００とを貼り合わせて液晶表示装置１を形成する。
【００６７】
以上のように本実施の形態によれば、対向基板１００側に柱状スペーサ９２を形成し、アレイ基板８１側にリブ９０を形成することにより、リブ９０と柱状スペーサ９２を各々別の製造プロセスで形成できる。このため、リブ９０は、柱状スペーサ９２と異なる高さ、異なる材料などによって独自に形成することができる。
【００６８】
なお、対向基板１００に形成された柱状スペーサ９２は、例えば約０．２μｍに圧縮されており、このときリブ９０と対向基板１００の間の間隙は、約１μｍ程度の小さな間隙となっている。このため、液晶が間隙１１１を移動する際の移動抵抗が大きくなるため、重力むらを生じ難くすることができる。
【００６９】
〔第４の実施の形態〕
次に、本発明の第４の実施の形態について、図１８乃至図２４に基づいて説明する。図１８は、本実施の形態による液晶表示装置の平面構成の一例を示す図である。第３の実施の形態では、液晶表示装置のアレイ基板８１側にリブ９０を形成し対向基板１００側にカラーフィルタ層１０２を形成する例を示したが、本実施の形態では、アレイ基板１２１側にカラーフィルタ層１４１とリブ１５０を形成する例を示している。
【００７０】
具体的には、本実施の形態の液晶表示装置は、図１８に示すように、ＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ（ＣＯＴ）構造のアレイ基板１２１の平面構成を有している。アレイ基板１２１は、図１８に示すように、ゲートバスライン１２２、ドレインバスライン１２３、ＴＦＴ素子１２４、画素電極１２５、蓄積容量バスライン１２６、蓄積容量電極１２７、接続配線１２８を含む。さらに、アレイ基板１２１は、カラーフィルタ層１４１（１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ）、樹脂重ね部１４２、リブ１５０、柱状スペーサ１６０を含む。
【００７１】
ゲートバスライン１２２は、図中左右方向に延びて、複数行形成されている。ドレインバスライン１２３は、絶縁膜（ゲート絶縁膜）を介してゲートバスライン１２２上に形成される。ドレインバスライン１２３は、ゲートバスライン１２２と交差して図中上下方向に延びて、複数列形成されている。ゲートバスライン１２２とドレインバスライン１２３とによって画素領域が画定されている。
【００７２】
ＴＦＴ素子１２４は、ゲートバスライン１２２とドレインバスライン１２３との交差位置近傍に形成されている。ＴＦＴ素子１２４のドレイン電極は、ドレインバスライン１２３に電気的に接続されている。ＴＦＴ素子１２４のゲート電極は、ゲートバスライン１２２に電気的に接続されている。ＴＦＴ素子１２４上の基板全面には、保護膜が形成されている。
【００７３】
蓄積容量バスライン１２６は、各画素領域を横切って、ゲートバスライン１２２に並列して延びる。蓄積容量バスライン１２６は、蓄積容量部の一方の電極として機能する。
蓄積容量電極１２７は、蓄積容量バスライン１２６上に絶縁膜を介して形成されている。蓄積容量電極１２７は画素領域毎に形成され、蓄積容量部の他方の電極として機能する。また、蓄積容量電極１２７は、接続配線１２８を介してＴＦＴ素子１２４のソース電極に電気的に接続されている。
【００７４】
カラーフィルタ層１４１（１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ）は、保護膜上の各画素領域に形成される。各画素領域の各カラーフィルタ層１４１は、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれか１色に対応している。
【００７５】
樹脂重ね部１４２は、柱状スペーサ１６０が形成されるゲートバスライン１２２上で、ゲートバスライン１２２に沿って形成される。樹脂重ね部１４２は、画素領域のＲＧＢのいずれか１色のカラーフィルタ層１４１より延在形成された第１の着色層と、第１の着色層と異なる色のカラーフィルタ層１４１が画素領域より延在形成された第２の着色層との２層が積層されて形成されることが好ましい。樹脂重ね部１４２は、ゲートバスライン１２２の幅より太い幅を有している。
【００７６】
樹脂重ね部１４２は、ゲートバスライン１２２及びＴＦＴ素子１２４を遮光するＢＭの一部（左右方向）としての機能を有している。なお、樹脂重ね部１４２を図中左右の各画素領域の各カラーフィルタ層の境界領域（すなわち、ドレインバスラインの延びる方向）にも形成させる場合には、左右方向に加えて上下方向をも遮光できることから、対向基板側にＢＭは不要である。
【００７７】
画素電極１２５は、カラーフィルタ層１４１上の各画素領域形成されている。画素電極１２５は、カラーフィルタ層１４１及び保護膜が開口された開口部１２９を介して蓄積容量電極１２７に電気的に接続されている。
【００７８】
柱状スペーサ１６０は、樹脂重ね部１４２上に数画素〜数十画素に１つの配置密度で形成される。柱状スペーサ１６０は、樹脂重ね部１４２にほぼ直交して直線状に延び、ドレインバスライン１２２の一部に重なって形成されている。柱状スペーサ１６０の幅はほぼ一定であり、樹脂重ね部１４２の両側端部から例えば長さ１０μｍずつはみ出している。柱状スペーサ１６０の上底面は、対向配置される対向基板と貼り合わせたときに対向電極基板表面に接触するようになっている。
【００７９】
リブ１５０は、樹脂重ね部１４２が形成されないゲートバスライン１５０上に形成される。リブ１５０は、ＲＧＢの３色のカラーフィルタ層１４１が各画素領域から各々延在形成された第１乃至第３の着色層を積層した３層構造を有する。柱状スペーサ１６０の樹脂重ね部１４２は、図１９に示す２色のカラーフィルタ層１４１Ｂ、１４１Ｒを積層しているのに対し、リブ１５０は、図２０に示す３色のカラーフィルタ層１４１Ｂ、１４１Ｇ、１４１Ｒを積層している。
【００８０】
図１９は、図１８のＥ−Ｅ線で切断した断面構成を示している。アレイ基板１２１の柱状スペーサの形成領域では、透明基板上にゲートバスライン１２２が形成されている。ゲートバスライン１２２上には、ゲート絶縁膜１３１が形成されている。ゲート絶縁膜１３１上には、保護膜１３２が形成されている。
【００８１】
保護膜１３２上のゲートバスライン１２２の形成領域には、Ｂ（青色）のカラーフィルタ層１４１Ｂが形成されている。一つの画素領域において、保護膜１３２上のゲートバスライン１２２以外の形成領域には、Ｒ（赤色）のカラーフィルタ層１４１Ｒが形成されている。ゲートバスライン１２２の形成領域には、Ｂ（青色）のカラーフィルタ層１４１Ｂ上にＲ（赤色）のカラーフィルタ層１４１Ｒが積層されている。
【００８２】
樹脂重ね部１４２は、カラーフィルタ層１４１Ｂ上にカラーフィルタ層１４１Ｒが積層されることで形成される。樹脂重ね部１４２以外のカラーフィルタ層１４１Ｒ上には、画素電極１２５が積層されている。樹脂重ね部１４１Ｒの突出高さＴ１は、カラーフィルタ層１４１Ｒの層厚となっている。樹脂重ね部１４１Ｒは、カラーフィルタ層１４１Ｒ、１４１Ｂの２層構造となっているため、遮光機能を有する。
【００８３】
図２０は、図１８のＦ−Ｆ線で切断した断面構成を示している。リブ１５０の断面構成は、３色のカラーフィルタ層１４１が積層することで構成される。アレイ基板１２１のリブ１５０の形成領域では、透明基板上にゲートバスライン１２２が形成されている。ゲートバスライン１２２上には、ゲート絶縁膜１３１が形成されている。ゲート絶縁膜１３１上には、保護膜１３２が形成されている。
【００８４】
保護膜１３２上のゲートバスライン１２２の形成領域には、Ｂ（青色）のカラーフィルタ層１４１Ｂが形成されている。カラーフィルタ層１４１Ｂの上には、Ｇ（緑色）のカラーフィルタ層１４１Ｇが形成されている。一つの画素領域において、保護膜１３２上のゲートバスライン１２２以外の形成領域には、Ｒ（赤色）のカラーフィルタ層１４１Ｒが形成されている。ゲートバスライン１２２の形成領域には、カラーフィルタ層１４１Ｇ上にＲ（赤色）のカラーフィルタ層１４１Ｒが積層されている。
【００８５】
リブ１５０は、カラーフィルタ層１４１Ｂ上にカラーフィルタ層１４１Ｇが積層され、カラーフィルタ層１４１Ｇ上にカラーフィルタ層１４１Ｒが積層されることで形成される。リブ１５０以外のカラーフィルタ層１４１Ｒ上には、画素電極１２５が積層されている。リブ１５０の突出高さＴ２は、カラーフィルタ層１４１Ｇ及びカラーフィルタ層１４１Ｒの層厚となっている。リブ１５０の３層構造物において、カラーフィルタ層１４１Ｂの膜厚、カラーフィルタ層１４１Ｇの膜厚、カラーフィルタ層１４１Ｒの膜厚はこの順に膜厚が薄くなっている。
【００８６】
図２１は、図１８のＧ−Ｇ線で切断した断面構成を示している。図２１では、柱状スペーサ１６０が理想的にパターニングされた状態を示している。アレイ基板１２１の柱状スペーサ１６０の形成領域では、透明基板上にゲートバスライン１２２が形成されている。ゲートバスライン１２２上には、ゲート絶縁膜１３１が形成されている。ゲート絶縁膜１３１上には、保護膜１３２が形成されている。
【００８７】
保護膜１３２上には、Ｂ（青色）のカラーフィルタ層１４１Ｂが形成されている。一つの画素領域において、保護膜１３２上のゲートバスライン１２２の形成領域には、Ｒ（赤色）のカラーフィルタ層１４１Ｒが形成されている。ゲートバスライン１２２の形成領域には、カラーフィルタ層１４１Ｂ上にＲ（赤色）のカラーフィルタ層１４１Ｒが積層されている。樹脂重ね部１４２は、カラーフィルタ層１４１Ｂ上にカラーフィルタ層１４１Ｒが積層されることで形成される。
【００８８】
柱状スペーサ１６０は、樹脂重ね部１４２及びカラーフィルタ層１４１Ｂ上にレジスト層を積層して形成されている。柱状スペーサ１６０の突出高さＴ３は、カラーフィルタ層１４１Ｒ及びレジスト層の積層厚となっている。
【００８９】
図２２乃至図２４は、基板貼り合わせ後の樹脂重ね部とリブと柱状スペーサとの突出高さを比較するための説明図である。図２２は、液晶表示装置１２０の樹脂重ね部１４２の形成領域の断面構成を示す図である。液晶表示装置１２０は、アレイ基板１２１及び対向基板１７０と、アレイ基板１２１及び対向基板１７０間に封止された液晶１８０と、を有する。アレイ基板１２１は、液晶１８０内で基板面より突出する樹脂重ね部１４２を有する。液晶表示装置１２０の樹脂重ね部１４２の形成領域では、基板面より突出高さＴ１を有している。色重ねされた樹脂重ね部１４２は、ゲートバスラインに沿った領域を遮光する遮光部（ＢＭ）として機能する。
【００９０】
図２３は、液晶表示装置１２０のリブ１５０の形成領域の断面構成を示す図である。アレイ基板１２１は、液晶１８０内で基板面より突出するリブ１５０を有する。液晶表示装置１２０のリブ１５０の形成領域では、基板面より突出高さＴ２を有している。リブ１５０の突出端面と対向基板１７０との間には、間隙１８２が形成される。リブ１５０は、ゲートバスラインに沿った領域を遮光する機能と、重力むらを防止する機能を有する。なお、間隙１８２の幅を所定長さにするために、リブ１５０は色樹脂層の上層にさらにレジスト層を積層した構造としてもよい。
【００９１】
図２４は、液晶表示装置１２０の柱状スペーサ１６０の形成領域の断面構成を示す図である。アレイ基板１２１は、液晶１８０内で基板面より突出する柱状スペーサ１６０を有する。液晶表示装置１２０の柱状スペーサ１６０の形成領域では、基板面より突出して圧縮された状態で対向基板１７０に接触している。
【００９２】
次に、本実施の形態による液晶表示装置の製造方法について図１８乃至図２４を参照して説明する。本実施の形態では、ＣＯＴのアレイ基板側にリブを形成する製造方法を説明する。まず、図１８及び図２０に示すように、透明基板上に金属層を成膜してパターニングしゲートバスライン１２２や蓄積容量バスライン１２６を形成する。
【００９３】
次に、ゲート絶縁膜１３１、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜、及びシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）を連続成膜する。続いて、ＴＦＴ素子１２４の形成領域においては、ＳｉＮ膜をパターニングし、チャネル保護膜を形成する。次に、基板全面にｎ＋ａ−Ｓｉ膜及び金属層を成膜する。続いて、金属層、ｎ＋ａ−Ｓｉ膜及びａ−Ｓｉ膜をパターニングし、ドレインバスライン１２３、ドレイン電極、ソース電極、接続電極１２８、蓄積容量電極１２７及び動作半導体層（図示せず）を形成する。このようにして、ＴＦＴ素子１２４の形成領域に、ａ―Ｓｉとチャネル保護膜のアイランドパターンを形成する。
【００９４】
ここまでの工程で、ゲートバスライン１２２とドレインバスライン１２３との交差位置にＴＦＴ素子１２４が形成される。次に、基板全面に例えばＳｉＮ膜を成膜して保護膜１３２を形成する。
【００９５】
次に、アレイ基板１２１上に３色のカラーフィルタ層を順次形成する。具体的には、先ず、図１８及び図１９に示すように、Ｒの顔料分散型着色樹脂などを基板全面に塗布してパターニングし、カラーフィルタ層１４１Ｒを形成する。カラーフィルタ層１４１Ｒは、Ｒの画素領域に加え、ＴＦＴ素子１２４を遮光するためにゲートバスライン１２２上の領域にも形成される。カラーフィルタ層１４１Ｒの蓄積容量電極１２７上の一部には開口部１２９が形成される。
【００９６】
次に、Ｇの顔料分散型着色樹脂などを基板全面に塗布してパターニングし、カラーフィルタ層１４１Ｇを形成する。カラーフィルタ層１４１Ｇは、Ｇの画素領域に加え、ゲートバスライン１２２上の領域にも形成される。カラーフィルタ層１４１Ｇの蓄積容量電極１２７上の一部には開口部１２９が形成される。
【００９７】
次に、Ｂの顔料分散型着色樹脂などを基板全面に塗布してパターニングし、カラーフィルタ層１４１Ｂを形成する。カラーフィルタ層１４１Ｂは、Ｂの画素領域に加え、ゲートバスライン１２２上の領域にも形成される。これにより、ゲートバスライン１２２上の領域には、カラーフィルタ層１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂのうちいずれか２色が積層された樹脂重ね部１４２が形成される。カラーフィルタ層１４１Ｂの蓄積容量電極１２７上の一部には開口部１２９が形成される。
【００９８】
このカラーフィルタ層１４１形成工程では、ゲートバスライン１２２上を以下のように積層させる。リブを形成しない領域では、カラーフィルタ層１４１Ｒ、１４１Ｂの２色の積層構造を形成する。このとき積層部の段差は約１．８μｍ（図１９のＴ１）となり、バスラインメタルの反射を防ぎ、ＴＦＴ素子の遮光機能を持たせる。リブを形成する領域では、カラーフィルタ層１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの３色の積層構造を形成する。このときの積層部の段差は約３．０μｍ（図２０のＴ２）となる。
【００９９】
次に、図１８に示すように、ドライエッチング法により保護膜を開口し、コンタクトホールを形成する。次に、ＩＴＯ等の透明導電膜を基板全面に成膜してパターニングし、画素領域毎に画素電極１２５を形成する。画素電極１２５は、コンタクトホールを介して蓄積容量電極１２７に電気的に接続される。
【０１００】
次に、画素電極１２５上の基板全面に樹脂膜を塗布形成してパターニングし柱状スペーサ１６０を形成する。この際、ノボラック樹脂系のフォトレジストを用いて、図２１に示すようなパターンを形成し柱状スペーサ１６０とする。このとき積層部の段差は、例えば約４．４μｍ（図２１のＴ３）となっている。柱状スペーサ１６０は、数画素〜数十画素に１つの配置密度で配置され、樹脂重ね部１２２と交差するように形成される。以上の工程を経て、図１８に示したＣＯＴ構造のアレイ基板１２１が完成する。
【０１０１】
透明基板にＩＴＯで共通電極を形成した対向基板１７０と、アレイ基板１２１に配向膜を形成する。アレイ基板１２１にＯＤＦ法により液晶液滴を滴下し、アレイ基板１２１と、透明基板上に対向電極が形成された対向基板１７０とを貼り合わせる。これにより、両基板１２１、１７０間に液晶１８０が封止される。ここで、対向基板１７０の表面はほぼ平坦であるので、柱状スペーサ１６０の突出端面が対向基板１７０に接触する。その後、ドライバＩＣ等を実装するモジュール工程を経て、液晶表示装置が完成する。
【０１０２】
液晶表示装置の完成後の断面構成の概略図を図２４乃至図２６に示す。ゲートバスライン上の積層部段差Ｔ１は、Ｔ１＝１．８μｍであり、リブ１５０の突出高さ（段差）Ｔ２は、Ｔ２＝３．０μｍとなっている。このため、リブ１５０の部位では、リブ１５０と対向基板との隙間が急激に狭くなっているため、液晶の移動抵抗が大きく、重力むらが生じにくい構造となる。
【０１０３】
以上のように本実施の形態によれば、ＣＯＴ構造のアレイ基板１２１を有する液晶表示装置１２０においてもリブ１５０を形成して、重力むらを防止することができる。また、カラーフィルタ層１４１を積層することにより、リブ１５０及び柱状スペーサ１６０を形成することができる。このため、部材点数を低減でき、製造コストの低減が図れる。
【０１０４】
なお、本実施の形態では、カラーフィルタ層１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂのうちいずれか２層を積層して樹脂重ね部１４２を形成しているが、カラーフィルタ層１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを３層積層して樹脂重ね部１３２を形成してもよい。
【０１０５】
〔第５の実施の形態〕
次に、本発明の第５の実施の形態について、図２５乃至図２７に基づいて説明する。図２５は、本実施の形態による液晶表示装置の対向基板の平面構成の一例を示す図である。上述の第４の実施の形態では、アレイ基板１２１側にカラーフィルタ層１４１の積層によりリブ１５０及び柱状スペーサ１６０を形成する例を示したが、本実施の形態では、対向基板２０１側にカラーフィルタ層２０３及び配向規制用の誘電体の積層により柱状スペーサ２０５を形成し、配向規制用の誘電体によりリブ２０６を形成する例を示している。
【０１０６】
具体的には、図２５に示すように、液晶表示装置の対向基板２０１の透明基板上には、画素領域を画定するとともに蓄積容量部を遮光する遮光膜であるＢＭ２０２が形成されている。各画素領域には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれか１色のカラーフィルタ層２０３（２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂ）が形成されている。また、ＢＭ２０２上の柱状スペーサ２０５の形成領域には、３色のカラーフィルタ層２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂが積層されている。カラーフィルタ層２０３上の基板全面には、透明導電膜からなる対向電極２０４（図２６参照）が形成されている。対向電極２０４上には、液晶の配向を規制する構造物として、画素領域端部に対して斜めに延びる線状の配向規制用突起Ｐが形成されている。
【０１０７】
図２６は、図２５のＨ−Ｈ線で切断した対向基板の断面構成を示している。図２６に示すように、柱状スペーサ２０５は、カラーフィルタ層２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂ、対向電極２０４、配向規制用突起形成材２０７、及びレジスト層２０９がこの順で積層されることで形成される。レジスト層２０９は例えば樹脂材料で形成される。柱状スペーサ２０５の突出高さは、例えばＴ４＝３．８μｍで形成される。
【０１０８】
柱状スペーサ２０５の上底面は、アレイ基板と貼り合わせたときに所定の接触面積でアレイ基板に接触するようになっている。複数の柱状スペーサ２０５のアレイ基板に対する接触面積の総和を大きくすることによって、耐加圧特性に優れた硬い液晶表示装置が得られる。
【０１０９】
図２７は、図２５のＩ−Ｉ線で切断した対向基板の断面構成を示している。図２７に示すように、リブ２０６の形成領域では、カラーフィルタ層２０３Ｂ上に対向電極２０４が積層されている。対向電極２０４上には配向規制用突起形成材２０７が形成されている。配向規制用突起形成材２０７上にはレジスト層２０９が形成されている。リブ２０６は配向規制用突起形成材２０７とレジスト層２０９の積層により形成される。
【０１１０】
本実施の形態において、対向基板上に誘電体を積層させてリブを形成する製造方法を説明する。まず、透明基板上にＣｒなどを用いてＢＭを形成し、次いで顔料分散型着色レジストを用いて、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）層をそれぞれ形成する。このとき、各色の膜厚を１．８μｍで形成し、さらに柱状スペーサの形成領域は、図２６に示すようなパターンでカラーフィルタ層２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂを積層させておく。
【０１１１】
対向基板２０１上に、ＩＴＯからなる対向電極を形成する。次いで、ノボラック樹脂レジストを用いて例えば膜厚１．４μｍで図２５に示すようなパターンで配向規制用突起Ｐを形成する。さらに、配向規制用突起形成材２０７は、柱状スペーサ２０５の形成領域にも積層させ、かつ、リブ２０６の形成領域に図２５に示すようなパターンで形成しておく。次いで、ノボラック樹脂レジストを柱状スペーサ２０５の形成領域、及びリブ２０６の形成領域に図２５に示すパターンで形成し、対向基板２０１が完成する。
【０１１２】
この対向基板２０１の柱状スペーサ２０５の形成領域、及びリブ２０６の形成領域の断面図を図２６及び図２７に示す。柱状スペーサ２０５は、例えば膜厚３.８μｍ、リブ２０６は、例えば膜厚３.０μｍで形成されている。対向基板とアレイ基板に配向膜を形成し、ＯＤＦ法により両基板間に液晶を封入し、偏光板を貼り付けて液晶表示装置が完成する。
【０１１３】
本発明は上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上述の実施の形態では、透過型の液晶表示装置について説明したが、本発明はこれに限らず、反射型や半透過型等の他の液晶表示装置にも適用できる。さらに、上述の実施の形態では、チャネル保護膜型のＴＦＴ素子を備えた液晶表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、チャネルエッチ型のＴＦＴ素子を備えた液晶表示装置にも適用できる。また、上述の実施の形態では、対向配置された一対の基板の対向面にそれぞれ電極が形成された液晶表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、一対の基板の一方のみに電極が形成されたＩＰＳ方式の液晶表示装置にも適用できる。
【０１１４】
以上説明した本発明の第１乃至第５の実施の形態による液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
対向する一対の基板と、
前記一対の基板間に封止される液晶と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板面から前記液晶内に突出し、前記一対の基板を鉛直方向に立てたときにほぼ水平方向に延在する凸部と、
前記凸部の突出端部と他方の基板面との間に形成される間隙と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記２）
付記１記載の液晶表示装置において、
前記間隙の幅ｄは、０．２μｍ≦ｄ≦２μｍであること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記３）
付記１又は２に記載の液晶表示装置において、
前記凸部は、前記鉛直方向に複数配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記４）
付記３記載の液晶表示装置において、
前記凸部は、前記鉛直方向に複数画素離れて配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記５）  
付記１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記凸部の両端は、表示領域外周に設けられた遮光部に延びていること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記６）  
付記５記載の液晶表示装置において、
前記凸部の両端は、前記表示領域外に枠状に形成されたシール材に接触していること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記７）
付記１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記凸部は、前記一方の基板面に形成された凹部の底面から突出していること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記８）
付記１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記凸部は、誘電体材料で形成されていること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記９）
付記８記載の液晶表示装置において、
前記誘電体材料は、樹脂材料であること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記１０）
付記８又は９に記載の液晶表示装置において、
前記凸部は、セルギャップを維持するために前記基板間に設けられる柱状スペーサと同一材料で同層に形成されていること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記１１）  
付記８又は９に記載の液晶表示装置において、
前記凸部は、色樹脂層を有すること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記１２）  
付記８又は９に記載の液晶表示装置において、
前記凸部は、前記液晶を配向規制する配向規制用構造物と同層の誘電体層上にレジスト層を積層した構造を有すること
を特徴とする液晶表示装置。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の断面構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の平面構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の断面構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の平面構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の対向基板の平面構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の対向基板の断面構成の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の対向基板の断面構成の一例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の断面構成の一例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の断面構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の製造方法の一工程における対向基板の平面構成の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の対向基板の平面構成の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態による液晶表示装置のアレイ基板の平面構成の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態による液晶表示装置の対向基板の平面構成の一例を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態による液晶表示装置のアレイ基板のリブ形成領域の断面構成の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態による液晶表示装置の対向基板の断面構成の一例を示す図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態による液晶表示装置の柱状スペーサ形成領域の断面構成の一例を示す図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態による液晶表示装置のリブ形成領域の断面構成の一例を示す図である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態による液晶表示装置のアレイ基板の平面構成の一例を示す図である。
【図１９】本発明の第４の実施の形態による液晶表示装置のアレイ基板の柱状スペーサ形成領域の一形成過程における断面構成の一例を示す図である。
【図２０】本発明の第４の実施の形態による液晶表示装置のアレイ基板のリブ形成領域の断面構成の一例を示す図である。
【図２１】本発明の第４の実施の形態による液晶表示装置のアレイ基板の柱状スペーサ形成領域の断面構成の一例を示す図である。
【図２２】本発明の第４の実施の形態による液晶表示装置の柱状スペーサ形成領域の一形成過程における断面構成の一例を示す図である。
【図２３】本発明の第４の実施の形態による液晶表示装置のリブ形成領域の断面構成の一例を示す図である。
【図２４】本発明の第４の実施の形態による液晶表示装置の柱状スペーサ形成領域の断面構成の一例を示す図である。
【図２５】本発明の第５の実施の形態による液晶表示装置の対向基板平面構成の一例を示す図である。
【図２６】本発明の第５の実施の形態による液晶表示装置の対向基板の柱状スペーサ形成領域の断面構成の一例を示す図である。
【図２７】本発明の第５の実施の形態による液晶表示装置の対向基板のリブ形成領域の断面構成の一例を示す図である。
【図２８】背景技術の液晶表示装置の断面構成の一例を示す図である。
【図２９】背景技術の液晶表示装置の断面構成の一例を示す図である。
【図３０】背景技術の液晶表示装置の断面構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１、１０、８０、１２０、２００、１００１  液晶表示装置
２、２０、７０、１００、１７０、２０１、１００２  対向基板
３、２５、７２、９２、１６０、２０５、１００３  柱状スペーサ
４、２６、９０、１５０、２０６  リブ（凸部）
５、３０、８１、１２１、１００５  アレイ基板
６、４０、１８０、１００６  液晶
７、５１、１００７  シール材
８、５０、１１１、１８２  間隙
２１、３１、２０１ａ  透明基板
２２、１０１、２０２  ブラックマトリクス
２３、１０２、１４１、２０３  カラーフィルタ層
２４、２０４  対向電極
２７  配向規制用突起
２８  凹部
３２、８２、１２２  ゲートバスライン
３３  絶縁膜
３４、８９、１３２  保護膜
３５、８５、１２５  画素電極
３６、８６、１２６  蓄積容量バスライン
３７、８７、１２７  蓄積容量電極
３８、８８、１３１  ゲート絶縁膜
４１  液晶液滴
８３、１２３  ドレインバスライン
８４、１２４  ＴＦＴ素子
１２８  接続配線
１２９  開口部
１４２  樹脂重ね部
２０７  配向規制用突起形成材
２０９  レジスト層
【図１】
2006071750.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006071750.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006071750.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2006071750.tif 000020
【図１９】
2006071750.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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