(57)【要約】      （修正有）【課題】垂直配向方式の液晶表示装置において、フォトスペーサの周囲に生じる光漏れを遮光する。【解決手段】素子基板は、ＴＦＤ素子、配線及び画素電極を有する。画素電極は、複数の多角形をなす単位電極部と、くびれ形状をなし各単位電極部を接続する接続部分とを有している。画素電極を平面視すると、略三串団子状の平面形状をなしている。このため、相隣接する画素電極の間に、且つそれらの各接続部分付近に領域Ｅ１が形成されている。かかる領域Ｅ１は、相隣接する画素電極の各々から離れた位置に形成されており且つ所定面積の領域が確保できるため、フォトスペーサが配置される。フォトスペーサと重なる領域Ｅ１において、遮光部が形成される。よって、フォトスペーサの周囲に生じる光漏れを確実に遮光することができ、コントラスト低下等が生じるのを防止できる。【選択図】図５
2006126788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と第２の基板とが柱形状をなすスペーサを介して貼り合わされ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶層を挟持してなる液晶装置であって、
前記第１の基板は、
複数の単位電極部及び前記単位電極部の各々を接続する接続部分を有する画素電極と、
前記画素電極に接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に接続され、前記画素電極と当該画素電極に隣接する他の画素電極との間に配置された配線と、を備え、
前記配線は、前記画素電極の接続部分と当該接続部分近傍に位置する前記他の画素電極との間に前記スペーサの外形より大きな外形を有する遮光部を有し、
前記スペーサは前記遮光部と重なる位置に配置されていることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記遮光部は、前記画素電極の接続部分と、当該接続部分近傍に位置する前記他の画素電極の接続部分との間に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
第１の基板と第２の基板とが柱形状をなすスペーサを介して貼り合わされ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶層を挟持してなる液晶装置であって、
前記第１の基板は、
遮光部と、
配線と、
前記配線に接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の一部に対応する位置にコンタクトホールを有し前記遮光部、前記配線及び前記スイッチング素子を覆う絶縁膜と、
複数の単位電極部及び前記単位電極部の各々を接続する接続部分を有し、前記絶縁膜上に形成され且つ前記コンタクトホールを介して前記スイッチング素子に接続された画素電極と、を備え、
前記遮光部は、前記スペーサの外形より大きな外形を有し、且つ、前記画素電極の接続部分と、当該接続部分近傍に位置し当該画素電極に隣接する他の前記画素電極との間に形成されており、
前記スペーサは、前記絶縁膜上に且つ前記遮光部と重なる位置に配置されていることを特徴とする液晶装置。
【請求項４】
第１の基板と第２の基板とが柱形状をなすスペーサを介して貼り合わされ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶層を挟持してなる液晶装置であって、
前記第１の基板は、
遮光部と、
配線と、
前記配線に接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の一部に対応する位置にコンタクトホールを有し前記遮光部、前記配線及び前記スイッチング素子を覆う絶縁膜と、
画素領域内の一部の領域に且つ前記絶縁膜上に形成された反射膜と、
複数の単位電極部、前記単位電極部の各々を接続する第１の接続部分及び１つの前記単位電極部の外形辺から前記コンタクトホールの位置まで延在し、前記コンタクトホールを介して前記スイッチング素子に接続された第２の接続部分を有し、画素領域内における前記反射膜及び前記絶縁膜の上に形成された画素電極と、を備え、
前記遮光部は、前記スペーサの外形より大きな外形を有し、且つ、前記画素電極の第１の接続部分と、当該第１の接続部分近傍に位置し当該画素電極に隣接する他の前記画素電極との間に形成されており、
前記スペーサは、前記絶縁膜上に且つ前記遮光部と重なる位置に配置されていることを特徴とする液晶装置。
【請求項５】
前記遮光部は、前記画素電極の接続部分と、当該接続部分近傍に位置する前記他の画素電極の接続部分との間に形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記配線と前記遮光部とは同一の材料により形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液層装置。
【請求項７】
前記反射膜は、少なくとも１つの前記単位電極部に対応する位置に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶装置。
【請求項８】
前記第２の基板は、
画素領域に対応する位置に形成された着色層と、
少なくとも前記反射膜に対応する位置に且つ前記着色層上に所定厚さにて形成された絶縁膜と、
ストライプ形状をなし前記着色層及び前記絶縁膜の上に形成された透明電極と、を備えていることを特徴とする請求項４に記載の液晶装置。
【請求項９】
前記配線は、前記画素電極と重なる位置に形成されており、
前記遮光部は、相隣接する前記配線の間に形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液晶装置。
【請求項１０】
前記単位電極部及び前記遮光部は、各々当該単位電極部及び当該遮光部の外縁が中心点から略等距離にある形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１１】
前記単位電極部及び前記遮光部は、各々略多角形又は略円形に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の液晶装置。
【請求項１２】
前記遮光部の各外形辺と、当該各外形辺近傍に位置し且つ当該各外形辺に対向する前記スペーサの各外形辺との距離は少なくとも１μｍ以上に設定されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１３】
前記遮光部はタンタル、クロム、黒色樹脂のいずれかの材料にて形成されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１４】
前記第２の基板には、前記単位電極部の略中央に対応する位置に開口又は突起が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１５】
前記液晶層は、負の誘電率異方性を有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の液晶装置を表示部として備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種情報の表示に用いて好適な垂直配向方式の液晶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アクティブ・マトリクスと呼ばれる液晶表示装置では、相互に対向する２枚の基板のうち一方の基板に、データ線、ＴＦＤ（Thin Film Diode）などのスイッチング素子及び画素電極が夫々形成され、他方の基板に走査線等が形成され、両基板間に液晶が封入されている。例えば、そのような液晶表示装置の例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
また、かかる液晶表示装置では、両基板間の間隔を一定に保つため、柱状スペーサ（以下、「フォトスペーサ」とも呼ぶ）が用いられることがある。ノーマリホワイトモードを採用する液晶表示装置では、フォトスペーサの近傍において液晶分子の配向が乱れるために光漏れが生じ、コントラストの低下などの問題が発生しうる。このため、ノーマリホワイトモードを採用する液晶表示装置では、フォトスペーサの位置には例えばブラックマトリクスなどの遮光膜を配置することが多い。なお、フォトスペーサは、通常、スイッチング素子に対応する位置に配置される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２８６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、フォトスペーサの周囲に生じる光漏れを防止して、コントラスト低下等の表示不良の発生を防止することが可能な垂直配向方式の液晶装置等を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点では、第１の基板と第２の基板とが柱形状をなすスペーサを介して貼り合わされ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶層を挟持してなる液晶装置において、前記第１の基板は、複数の単位電極部及び前記単位電極部の各々を接続する接続部分を有する画素電極と、前記画素電極に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に接続され、前記画素電極と当該画素電極に隣接する他の画素電極との間に配置された配線と、を備え、前記配線は、前記画素電極の接続部分と当該接続部分近傍に位置する前記他の画素電極との間に前記スペーサの外形より大きな外形を有する遮光部を有し、前記スペーサは前記遮光部と重なる位置に配置されている。
【０００７】
上記の液晶装置は、第１の基板と第２の基板とが柱形状をなすスペーサを介して貼り合わされ、第１の基板と第２の基板との間に液晶層を挟持してなる。この液晶装置は、いわゆる垂直配向方式の液晶装置であり、スペーサは、例えばフォトリソグラフィ法にて形成されている。この液晶装置の第１基板は、画素電極と、それに接続されたＴＦＤなどのスイッチング素子と、それに接続された配線とを備えている。このため、画素電極は、スイッチング素子を介して配線に電気的に接続されている。配線は、１つの画素電極とそれに隣接する他の画素電極との間に形成されている。画素電極は、複数の単位電極部と、各単位電極部を接続する接続部分を有している。
【０００８】
一般的に、垂直配向方式の液晶装置では、初期配向状態で液晶分子は第１の基板及び第２の基板の基板面に対して垂直配向を呈するが、スペーサの周囲では液晶分子の配向乱れが生じて光漏れが生じる。
【０００９】
この点、この液晶装置では、配線は、１つの画素電極の接続部分と、その接続部分近傍に位置する他の画素電極との間において、スペーサの外形より大きな外形を有する遮光部を含んでいる。即ち、スペーサと遮光部とを重ねた場合に平面視した状態で、その部分において、遮光部の外形はスペーサの外形より大きくなっている。好適な例では、前記遮光部の各外形辺と、当該各外形辺近傍に位置し且つ当該各外形辺に対向する前記スペーサの各外形辺との距離を少なくとも１μｍ以上に設定することができる。また、前記遮光部をクロムの材料にて形成することができると共に、前記遮光部を、前記画素電極の接続部分と、当該接続部分近傍に位置する前記他の画素電極の接続部分との間に形成することができる。
【００１０】
そして、この液晶装置では、スペーサは、遮光部と重なる位置に配置されている。よって、スペーサの周囲に生じる光漏れを隠す、即ち遮光することができる。よって、コントラストの低下等を防止でき、シミやムラのない高品位な表示画像を得ることができる。
【００１１】
好適な例では、前記単位電極部及び前記遮光部を、各々当該単位電極部及び当該遮光部の外縁が中心点から略等距離にある形状に形成することができる。例えば、前記単位電極部及び前記遮光部を各々略多角形又は略円形に形成することができる。
【００１２】
また、好適な例では、前記第２の基板には、前記単位電極部の略中央に対応する位置に開口又は突起を形成することができる。このように、第２基板の単位電極部の略中央に対応する位置に開口又は突起を形成することにより、初期配向状態で垂直配向を呈する液晶分子の傾倒方向を規制することが可能となる。即ち、第１の基板と第２の基板との間に電圧を印加すると、開口又は突起と上記形状を有する各単位電極部の相互作用により、各単位電極部の領域の電界が制御され、液晶分子が放射状に配向した領域が形成される。これにより、視野角依存性が抑制され、広視野角化が可能となる。
【００１３】
本発明の他の観点では、第１の基板と第２の基板とが柱形状をなすスペーサを介して貼り合わされ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶層を挟持してなる液晶装置において、前記第１の基板は、遮光部と、配線と、前記配線に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の一部に対応する位置にコンタクトホールを有し前記遮光部、前記配線及び前記スイッチング素子を覆う絶縁膜と、複数の単位電極部及び前記単位電極部の各々を接続する接続部分を有し、前記絶縁膜上に形成され且つ前記コンタクトホールを介して前記スイッチング素子に接続された画素電極と、を備え、前記遮光部は、前記スペーサの外形より大きな外形を有し、且つ、前記画素電極の接続部分と、当該接続部分近傍に位置し当該画素電極に隣接する他の前記画素電極との間に形成されており、前記スペーサは、前記絶縁膜上に且つ前記遮光部と重なる位置に配置されている。
【００１４】
上記の液晶装置は、第１の基板と第２の基板とが柱形状をなすスペーサを介して貼り合わされ、第１の基板と第２の基板との間に液晶層を挟持してなる。この液晶装置は、いわゆる垂直配向方式の液晶装置であり、スペーサは、例えばフォトリソグラフィ法にて形成されている。この液晶装置の第１基板は、遮光部と、配線と、それに接続されたＴＦＤなどのスイッチング素子と、コンタクトホールを有し、遮光部、配線及びスイッチング素子を覆う絶縁膜と、その絶縁膜上に形成された画素電極とを備えている。
【００１５】
好適な例では、前記遮光部はタンタル、クロム、黒色樹脂のいずれかの材料にて形成することができ、相隣接する前記配線の間に形成することができる。前記配線は、前記画素電極と重なる位置、例えば画素電極の幅方向の略中心の位置に形成することができる。配線と遮光部とを同一の材料で形成することにより、同一の工程でそれらを形成することができ、製造工程の単純化が可能となる。
【００１６】
画素電極は、複数の単位電極部と、単位電極部の各々を接続する接続部分とを有している。また、画素電極は、コンタクトホールを介してスイッチング素子に接続されており、画素電極はスイッチング素子を介して配線に電気的に接続されている。そして、第１の基板は、画素電極とスイッチング素子及び配線とが絶縁膜にて絶縁される構成、即ちオーバーレイヤー構造をなしている。
【００１７】
この液晶装置では、遮光部がスペーサの外形より大きな外形を有し、且つ、画素電極の接続部分と、その接続部分近傍に位置し当該画素電極に隣接する他の画素電極との間に形成されており、スペーサが絶縁膜上に且つ遮光部と重なる位置に配置されている。好適な例では、前記遮光部の各外形辺と、当該各外形辺近傍に位置し且つ当該各外形辺に対向する前記スペーサの各外形辺との距離を少なくとも１μｍ以上に設定することができる。よって、スペーサの周囲に生じる光漏れを隠す、即ち遮光することができる。よって、コントラストの低下等を防止でき、シミやムラのない高品位な表示画像を得ることができる。
【００１８】
好適な例では、前記単位電極部及び前記遮光部を、各々当該単位電極部及び当該遮光部の外縁が中心点から略等距離にある形状に形成することができる。例えば、前記単位電極部及び前記遮光部を各々略多角形又は略円形に形成することができる。
【００１９】
また、好適な例では、前記第２の基板には、前記単位電極部の略中央に対応する位置に開口又は突起を形成することができる。このように、第２基板の単位電極部の略中央に対応する位置に開口又は突起を形成することにより、初期配向状態で垂直配向を呈する液晶分子の傾倒方向を規制することが可能となる。即ち、第１の基板と第２の基板との間に電圧を印加すると、開口又は突起と上記形状を有する各単位電極部の相互作用により、各単位電極部の領域の電界が制御され、液晶分子が放射状に配向した領域が形成される。これにより、視野角依存性が抑制され、広視野角化が可能となる。
【００２０】
本発明の他の観点では、第１の基板と第２の基板とが柱形状をなすスペーサを介して貼り合わされ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶層を挟持してなる液晶装置において、前記第１の基板は、遮光部と、配線と、前記配線に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の一部に対応する位置にコンタクトホールを有し前記遮光部、前記配線及び前記スイッチング素子を覆う絶縁膜と、画素領域内の一部の領域に且つ前記絶縁膜上に形成された反射膜と、複数の単位電極部、前記単位電極部の各々を接続する第１の接続部分及び１つの前記単位電極部の外形辺から前記コンタクトホールの位置まで延在し、前記コンタクトホールを介して前記スイッチング素子に接続された第２の接続部分を有し、画素領域内における前記反射膜及び前記絶縁膜の上に形成された画素電極と、を備え、前記遮光部は、前記スペーサの外形より大きな外形を有し、且つ、前記画素電極の第１の接続部分と、当該第１の接続部分近傍に位置し当該画素電極に隣接する他の前記画素電極との間に形成されており、前記スペーサは、前記絶縁膜上に且つ前記遮光部と重なる位置に配置されている。
【００２１】
上記の液晶装置は、第１の基板と第２の基板とが柱形状をなすスペーサを介して貼り合わされ、第１の基板と第２の基板との間に液晶層を挟持してなる。この液晶装置は、いわゆる垂直配向方式の液晶装置であり、スペーサは、例えばフォトリソグラフィ法にて形成されている。この液晶装置の第１基板は、遮光部と、配線と、それに接続されたＴＦＤなどのスイッチング素子と、コンタクトホールを有し、遮光部、配線及びスイッチング素子を覆う絶縁膜と、画素領域内の一部の領域に且つ絶縁膜上に形成された反射膜と、画素領域内における反射膜及び絶縁膜の上に形成された画素電極とを備えている。
【００２２】
好適な例では、前記遮光部はタンタル、クロム、黒色樹脂のいずれかの材料にて形成することができ、相隣接する前記配線の間に形成することができる。前記配線は、前記画素電極と重なる位置、例えば画素電極の幅方向の略中心の位置に形成することができる。配線と遮光部とを同一の材料で形成することにより、同一の工程でそれらを形成することができ、製造工程の単純化が可能となる。前記反射膜は、少なくとも１又は複数の前記単位電極部に対応する位置に形成することができる。
【００２３】
画素電極は、複数の単位電極部と、単位電極部の各々を接続する第１の接続部分と、１つの単位電極部の外形辺からコンタクトホールの位置まで延在し、コンタクトホールを介してスイッチング素子に接続された第２の接続部分とを有している。このため、画素電極は、コンタクトホールを介してスイッチング素子に接続されており、画素電極はスイッチング素子を介して配線に電気的に接続されている。そして、第１の基板は、画素電極とスイッチング素子及び配線とが絶縁膜にて絶縁された構成、即ちオーバーレイヤー構造をなしている。また、この液晶装置は、画素領域内においてその一部の領域に反射膜が形成されており、半透過反射方式の液晶装置を構成している。このため、反射型表示及び透過型表示を行うことができる。
【００２４】
この液晶装置では、遮光部がスペーサより大きな外形を有し、且つ、画素電極の第１の接続部分と、当該１つの接続部分近傍に位置し当該画素電極に隣接する他の画素電極の第１の接続部分との間付近に形成されており、スペーサが絶縁膜上に且つ遮光部と重なる位置に配置されている。好適な例では、前記遮光部の各外形辺と、当該各外形辺近傍に位置し且つ当該各外形辺に対向する前記スペーサの各外形辺との距離を少なくとも１μｍ以上に設定することができる。よって、スペーサの周囲に生じる光漏れを隠す、即ち遮光することができる。よって、コントラストの低下等を防止でき、シミやムラのない高品位な表示画像を得ることができる。
【００２５】
上記の液晶装置の１つの態様では、前記第２の基板は、画素領域に対応する位置に形成された着色層と、少なくとも前記反射膜に対応する位置に且つ前記着色層上に所定厚さにて形成された絶縁膜と、ストライプ形状をなし前記着色層及び前記絶縁膜の上に形成された透明電極と、を備えている。
【００２６】
この態様によれば、第２の基板には、ストライプ形状をなし、着色層等の上に透明電極が形成されており、画素領域に対応する位置に着色層が形成されているのでカラー表示を行うことができる。また、少なくとも反射膜に対応する位置に且つ着色層上には所定厚さにて絶縁膜が形成されている。このため、この態様の液晶装置は、画素領域内において、反射膜が形成された反射表示領域と、反射膜が形成されていない透過表示領域とで液晶層の厚さが夫々異なっている。即ち、この態様の液晶装置は、マルチギャップ構造をなしている。このため、透過型表示及び反射型表示の双方において適切な表示を行うことができる。
【００２７】
好適な例では、前記単位電極部及び前記遮光部を、各々当該単位電極部及び当該遮光部の外縁が中心点から略等距離にある形状に形成することができる。例えば、前記単位電極部及び前記遮光部を各々略多角形又は略円形に形成することができる。
【００２８】
また、好適な例では、前記第２の基板には、前記単位電極部の略中央に対応する位置に開口又は突起を形成することができる。このように、第２基板の単位電極部の略中央に対応する位置に開口又は突起を形成することにより、初期配向状態で垂直配向を呈する液晶分子の傾倒方向を規制することが可能となる。即ち、第１の基板と第２の基板との間に電圧を印加すると、開口又は突起と上記形状を有する各単位電極部の相互作用により、各単位電極部の領域の電界が制御され、液晶分子が放射状に配向した領域が形成される。これにより、視野角依存性が抑制され、広視野角化が可能となる。
【００２９】
また、上記の液晶装置を表示部として備える電子機器を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。尚、以下の各実施形態は、本発明を液晶表示装置に適用したものである。各種実施形態は、相隣接する画素電極の各々から離れた位置にフォトスペーサを配置して、当該フォトスペーサの下側に対応する位置に遮光性を有する遮光部を形成する。これにより、フォトスペーサの周囲に生じる光漏れを確実に遮光して、コントラスト低下等が生じるのを防止する。
【００３１】
[第１実施形態]
第１実施形態では、データ線の線幅を広く形成することにより上記の遮光部を形成し、上記の作用効果を得る。
【００３２】
（液晶表示装置の構成）
まず、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成について説明する。図１は、本発明の液晶表示装置１００の概略構成を模式的に示す平面図である。図１では、主として、液晶表示装置１００の電極及び配線の構成を平面図として示している。ここに、本発明の液晶表示装置１００は、ＴＦＤ素子を用いたアクティブ・マトリクス駆動方式であって、透過型の液晶表示装置である。また、本発明の液晶表示装置１００は、いわゆる垂直配向方式の液晶表示装置であると共に、ノーマリーブラックの表示モードを有する液晶表示装置である。図２は、図１の液晶表示装置１００における切断線Ａ−Ａ’に沿った概略断面図を示す。
【００３３】
まず、図２を参照して、切断線Ａ−Ａ’に沿った液晶表示装置１００の断面構成について説明し、その後、液晶表示装置１００の電極及び配線の構成について説明する。
【００３４】
図２において、液晶表示装置１００は、素子基板９１と、その素子基板９１に対向して配置されるカラーフィルタ基板９２とが枠状のシール部材３を介して貼り合わされ、内部に負の誘電率異方性を有する液晶が封入されて液晶層４が形成されてなる。この枠状のシール部材３には、複数の金属粒子などの導通部材７が混入されている。
【００３５】
下側基板１の内面上には、サブ画素領域ＳＧ毎に、画素電極１０及びＴＦＤ素子２１が形成されている。また、下側基板１の内面上であって且つ各画素電極１０の間には、データ線３２が形成されている。画素電極１０は、ＴＦＤ素子２１を介して、データ線３２に電気的に接続されている。データ線３２は、クロム等の導電材料にて形成するのが好適である。なお、相隣接する画素電極１０の各々から離れた位置（但し、ＴＦＤ素子付近を除く）には、柱状の形状をなすフォトスペーサ２７が形成されているが、図２では図示を省略している。下側基板１の内面上の左右周縁部には、走査線３１が形成されている。走査線３１の一端部はシール部材３内まで延在しており、その走査線３１は、シール部材３内の導通部材７と電気的に接続されている。下側基板１、画素電極１０、ＴＦＤ素子２１、データ線３２及び走査線３１等の各内面上には、ポリイミド等からなる垂直配向膜（図示略）が形成されている。
【００３６】
一方、上側基板２の内面上には、サブ画素領域ＳＧ毎にＲ、Ｇ、Ｂの三色のいずれかからなる着色層６Ｒ、６Ｇ、及び６Ｂが形成されている。着色層６Ｒ、６Ｇ及び６Ｂによりカラーフィルタが構成される。画素Ｇは、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブ画素から構成されるカラー１画素分の領域を示している。なお、以下の説明において、色を問わずに着色層を指す場合は単に「着色層６」と記し、色を区別して着色層を指す場合は「着色層６Ｒ」などと記す。  なお、第１実施形態に係る液晶表示装置は、上記したようにノーマリーブラックの表示モードを有する液晶表示装置であり、各着色層６の間には黒色遮光膜ＢＭは形成されていない。上側基板２及び着色層６の内面上には、透明樹脂等からなるオーバーコート層１８が形成されている。このオーバーコート層１８は、カラーフィルタ基板の製造工程中に使用される薬剤等による腐食や汚染から、着色層６を保護する機能を有する。オーバーコート層１８の内面上には、ストライプ状のＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）などの透明電極（走査線）８が形成されている。
【００３７】
透明電極８は、後述する画素電極１０を構成する各単位電極部１０ｕの略中央に対応する位置に開口８ａを有している。素子基板９１とカラーフィルタ基板９２との間に電圧を印加すると、両基板間の液晶層４には電圧に応じた電界が形成されるが、各単位電極部１０ｕが多角形に形成されており、かつ、それと対向するカラーフィルタ基板９２側の透明電極８には開口８ａが形成されているため、液晶分子は各単位電極部１０ｕの略中央を中心として放射状に配向状態が制御される。これにより、第１実施形態に係る液晶表示装置１００では、視野角依存性が抑制され、広視野角化が可能となっている。
【００３８】
また、透明電極８の一端はシール部材３内に延在しており、そのシール部材３内の導通部材７と電気的に接続されている。透明電極８等の各内面上には、ポリイミド等からなる垂直配向膜（図示略）が形成されている。
【００３９】
下側基板１の外面上には、位相差板（１／４波長板）１１及び偏光板１２が配置されており、上側基板２の外面上には、位相差板（１／４波長板）１３及び偏光板１４が配置されている。また、偏光板１２の下側には、バックライト１５が配置されている。バックライト１５は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等といった点状光源や、冷陰極蛍光管等といった線状光源と導光板を組み合わせたものなどが好適である。
【００４０】
上側基板２の透明電極８、即ち上側基板２の走査線と、下側基板１の走査線３１とは、シール部材３内に混入された導通部材７を介して上下導通している。
【００４１】
さて、第１実施形態の液晶表示装置１００において透過型表示がなされる場合、バックライト１５から出射した照明光は、図２に示す経路Ｔに沿って進行し、画素電極１０及び着色層６等を通過して観察者に至る。この場合、その照明光は、着色層６を透過することにより所定の色相及び明るさを呈する。こうして、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
【００４２】
次に、図１、図３及び図４を参照して、第１実施形態の素子基板９１及びカラーフィルタ基板９２の電極及び配線の構成について説明する。図３は、素子基板９１を正面方向（即ち、図２における上方）から観察したときの素子基板９１の電極及び配線などの構成を平面図として示す。図４は、カラーフィルタ基板９２を正面方向（即ち、図２における下方）から観察したときのカラーフィルタ基板９２の電極の構成を平面図として示す。なお、図３及び図４において、電極や配線以外のその他の要素は説明の便宜上図示を省略している。
【００４３】
図１において、素子基板９１の画素電極１０と、カラーフィルタ基板９２の透明電極８との交差する領域が表示の最小単位であるサブ画素領域ＳＧを構成する。そして、このサブ画素領域ＳＧが紙面縦方向及び紙面横方向に複数個、マトリクス状に並べられた領域が有効表示領域Ｖ（２点鎖線により囲まれる領域）である。この有効表示領域Ｖに、文字、数字、図形等の画像が表示される。なお、図１及び図３において、液晶表示装置１００の外周と、有効表示領域Ｖとによって区画された領域は、画像表示に寄与しない額縁領域３８である。
【００４４】
（電極及び配線構成）
先ず、図３を参照して、素子基板９１の電極及び配線の構成などについて説明する。素子基板９１は、ＴＦＤ素子２１、画素電極１０、複数の走査線３１、複数のデータ線３２、ＹドライバＩＣ３３、ＸドライバＩＣ３４、及び複数の外部接続用端子３５を備えている。
【００４５】
素子基板９１の張り出し領域３６上には、ＹドライバＩＣ３３及びＸドライバＩＣ３４が例えばＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）を介して、それぞれ実装されている。なお、図３において、素子基板９１の張り出し領域３６側の辺９１ａから反対側の辺９１ｃへ向かう方向をＹ方向とし、辺９１ｄから辺９１ｂへ向かう方向をＸ方向とする。
【００４６】
張り出し領域３６上には、複数の外部接続用端子３５が形成されている。ＹドライバＩＣ３３及びＸドライバＩＣ３４の各入力端子（図示略）は、導電性を有するバンプを介して、その複数の外部用接続端子３５にそれぞれ接続されている。外部接続用端子３５は、ＡＣＦや半田などを介して、図示しない配線基板、例えばフレキシブルプリント基板に接続されている。これにより、例えば携帯電話や情報端末などの電子機器から液晶表示装置１００へ信号や電力が供給される。
【００４７】
ＸドライバＩＣ３４の出力端子（図示略）は、導電性を有するバンプを介して、複数のデータ線３２に接続されている。一方、各ＹドライバＩＣ３３の出力端子（図示略）は、導電性を有するバンプを介して、複数の走査線３１に接続されている。これにより、各ＹドライバＩＣ３３は複数の走査線３１に走査信号を、ＸドライバＩＣ３４は複数のデータ線３２にデータ信号をそれぞれ出力する。
【００４８】
複数のデータ線３２は、紙面縦方向に延在する略直線状の配線であり、張り出し領域３６から有効表示領域ＶにかけてＹ方向に形成されている。各データ線３２は一定の間隔を隔てて形成されている。また、各データ線３２は、適宜の間隔をおいて複数のＴＦＤ素子２１に接続されており、各ＴＦＤ素子２１は対応する各画素電極１０に接続されている。
【００４９】
複数の走査線３１は、本線部分３１ａと、その本線部分３１ａに対して略直角に折れ曲がる折れ曲がり部分３１ｂとにより構成されている。各本線部分３１ａは、額縁領域３８内を張り出し領域３６からＹ方向に形成されている。また、各本線部分３１ａは、各データ線３２に対して略平行で、且つ、一定の間隔を隔てて形成されている。各折れ曲がり部分３１ｂは、額縁領域３８内において、左右に位置するシール部材３内までＸ方向に延在している。そして、その折れ曲がり部分３１ｂの終端部は、シール部材３内で導通部材７に接続されている。
【００５０】
次に、カラーフィルタ基板９２の電極の構成について説明する。図４に示すように、カラーフィルタ基板９２は、Ｙ方向にストライプ状の透明電極（走査線）８が形成されている。各透明電極８の左端部或いは右端部は、図１及び図４に示すように、シール部材３内まで延在しており、且つ、シール部材３内の導通部材７に接続されている。
【００５１】
以上に述べた、カラーフィルタ基板９２と素子基板９１とをシール部材３を介して貼り合わせた状態が図１に示されている。図示のように、カラーフィルタ基板９２の各透明電極８は、素子基板９１の各データ線３２に対して直交しており、且つ、横列をなす複数の画素電極１０と平面的に重なり合っている。このように、透明電極８と画素電極１０とが重なり合う領域がサブ画素領域ＳＧを構成する。
【００５２】
また、カラーフィルタ基板９２の透明電極８（即ち、カラーフィルタ基板９２側の走査線）と、素子基板９１の走査線３１とは、図示のように左辺側と右辺側との間で交互に重なり合っており、その透明電極８と走査線３１とは、シール部材３内の導通部材７を介して上下導通している。つまり、透明電極８たるカラーフィルタ基板９２の各走査線と、素子基板９１の各走査線３１との導通は、図示のように左辺側と右辺側との間で交互に実現されている。これにより、カラーフィルタ基板９２の透明電極８は、素子基板９１の走査線３１を介して、紙面左右に夫々位置する各ＹドライバＩＣ３３に電気的に接続されている。
【００５３】
（フォトスペーサ周囲の光漏れ防止構造）
次に、図５及び図６を参照して、本発明の第１実施形態に係るフォトスペーサ２７付近に生じる光漏れを防止（遮光）する素子基板９１の構成について説明する。図５は、素子基板９１における複数の画素電極１０等のレイアウトを示す部分平面図である。図６は、図５における切断線Ｘ１−Ｘ２に沿った部分断面図である。なお、図６において、素子基板９１及びカラーフィルタ基板９２の配置は図２と同様である。
【００５４】
図５に示すように、画素電極１０は、下側基板１上のサブ画素領域ＳＧ内（ハッチングにて示す部分内）に形成されている。画素電極１０は、複数（本例では３個）の多角形の透明電極部分（以下、「単位電極部１０ｕ」と呼ぶ）と、くびれ形状をなし各単位電極部１０ｕの各々を接続する接続部分１０ｃとを有している。各単位電極部１０ｕはＹ方向に配置されてなり、画素電極１０を平面視すると略三串団子状の平面形状をなしている。
【００５５】
このため、例えば、画素電極１０ａと、それに隣接する画素電極１０ｂとに着目した場合、画素電極１０ａにおける各単位電極部１０ｕの接続部分１０ｃと、その接続部分１０ｃ近傍に位置する、画素電極１０ｂにおける各単位電極部１０ｕの接続部分１０ｃとの間付近には、領域Ｅ１が形成されている。かかる領域Ｅ１は、画素電極１０ａ及び１０ｂの各々に対応するサブ画素領域ＳＧの間に位置している。換言すれば、かかる領域Ｅ１は、画素電極１０ａ及び１０ｂの各単位電極部１０ｕから離れた位置に形成されており、その領域Ｅ１にフォトスペーサ２７が配置される。
【００５６】
ところで、第１実施形態では、画素電極１０ａ及び１０ｂに着目した場合、それらの間に形成された複数の領域Ｅ１のうち一方の領域Ｅ１、即ちＴＦＤ素子２１近傍の領域Ｅ１にフォトスペーサ２７を配置するようにしている。しかし、この構成はあくまで一例であり、画素電極１０ａと画素電極１０ｂの間に形成された複数の領域Ｅ１のうちＴＦＤ素子２１から離れた方の領域Ｅ１にフォトスペーサ２７を配置するようにしても構わない。
【００５７】
また、垂直配向方式では、液晶分子を単位電極部１０ｕ上で略放射状に配向させるため、各単位電極部１０ｕは多角形又は円形など、電極の外縁が中心点から略等距離にある形状が好適である。このため、第１実施形態では、その一例として単位電極部１０ｕの形状を多角形に形成することとしている。１つのサブ画素領域ＳＧ内に複数個の単位電極部１０ｕを形成する理由は、個々の単位電極部１０ｕがある程度小さい方が、液晶分子の配向状態を制御し易いからである。即ち、１つの画素電極を１つの大きな単位電極部により構成した場合と比較して、液晶分子の配向を正確に制御し易いからである。
【００５８】
図５において、画素電極１０は、下側基板１上にマトリクス状に配列されており、このうち、Ｙ方向に列をなす画素電極１０群は、１本のデータ線３２に夫々ＴＦＤ素子２１を介して共通に接続されている。また、Ｘ方向に列をなす複数の画素電極１０は、夫々上側基板２における１本の透明電極８（走査線）と対向している。ここで、透明電極８には、画素電極１０を構成する各単位電極部１０ｕの略中心に対応する位置に円形の平面形状を有する開口８ａが形成されている（図２も参照）。このように、透明電極８に開口８ａを形成することにより、初期配向状態で垂直配向を呈する液晶分子の傾倒方向を規制することが可能となる。即ち、素子基板９１とカラーフィルタ基板９２との間に電圧を印加すると、開口８ａと各単位電極部１０ｕの相互作用により、各単位電極部１０ｕの領域の電界が制御され、液晶分子が放射状に配向した領域が形成される。
【００５９】
データ線３２は、Ｙ方向に延在してなり、各画素電極１０の間に形成されている。特に、データ線３２は、上記の領域Ｅ１内において線幅が広く形成された領域（以下、「遮光部３２ａ」と呼ぶ）を有するように形成される。換言すれば、画素電極１０ａ及び１０ｂに着目した場合、データ線３２は、ＴＦＤ素子２１近傍に位置する、画素電極１０ａの接続部分１０ｃと、当該接続部分１０ｃ近傍に位置する、画素電極１０ｂの接続部分１０ｃとの間付近の領域Ｅ１において、平面視した状態でフォトスペーサ２７の外形より大きな外形を有する遮光部を含むように形成される。また、遮光部３２ａは、略多角形の平面形状となるように形成されている。
【００６０】
遮光部３２ａの内面上には、フォトスペーサ２７が配置されおり、フォトスペーサ２７は遮光部３２ａと重なり合っている。なお、第１実施形態では、フォトスペーサ２７がＴＦＤ素子２１に対応する位置に配置されることはない。ＴＦＤ素子２１に対応する位置にフォトスペーサ２７を配置した場合には、遮光部３２ａを形成することができず、本発明の作用効果を得ることができないからである。
【００６１】
続いて、図６を参照して、遮光部３２ａ付近の主要な断面構成について説明する。なお、以下では、上記で説明した構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６２】
領域Ｅ１内に対応する下側基板１の内面上には、データ線３２の線幅が広く形成された遮光部３２ａが形成されている。下側基板１の内面上であって且つ遮光部３２ａの左右外縁３２ａｂ及び３２ａｃ近傍には、それぞれ画素電極１０ａ及び１０ｂの構成要素である接続部分１０ｃが形成されている。遮光部３２ａの内面上には、略台形状の断面形状をなすフォトスペーサ２７が形成されている。
【００６３】
一方、上側基板２の内面上には、所定の間隔をおいて着色層６Ｒ及び６Ｇが夫々形成されている。着色層６Ｒは、画素電極１０ａの接続部分１０ｃ等に対応する位置に形成されていると共に、着色層６Ｇは、画素電極１０ｂの接続部分１０ｃ等に対応する位置に形成されている。上側基板２の一部内面上、並びに着色層６Ｒ及び６Ｇの内面上には、オーバーコート層１８が形成されている。オーバーコート層１８の内面上には、透明電極８（走査線）が形成されている。そして、素子基板９１とカラーフィルタ基板９２とがシール部材３（図示略）を介して貼り合わされた状態で、両基板間はフォトスペーサ２７により一定の間隔に保持されている。
【００６４】
以上の構成を有する液晶表示装置１００では、初期配向状態で液晶分子４ａは素子基板９１及びカラーフィルタ基板９２の両基板面に対して垂直配向を呈するが、図６に示すように、フォトスペーサ２７の周囲では、その傾斜した側壁によって液晶分子４ａの配向の乱れ（ディスクリネーション）が生じる。このため、その付近では光漏れが生じ、もし、この光漏れを遮光しない場合には、コントラスト低下などの表示不良が生じ、表示品位が低下してしまうことになる。
【００６５】
この点、第１実施形態では、下側基板１上のフォトスペーサ２７と重なり合う領域Ｅ１に対応する位置において、データ線３２の線幅を広く形成して、平面視したときにフォトスペーサ２７の外形より大きな外形を有する遮光部３２ａを形成するようにしている（図５の平面図を参照）。特に、第１実施形態では、フォトスペーサ２７の光漏れを確実に遮光するために、図５の平面図において、フォトスペーサ２７の各外形辺２７ｘと、その各外形辺２７ｘに対応する遮光部３２ａの各外形辺３２ｘとの距離Ｄ１が少なくとも１μｍ以上となるように、遮光部３２ａの大きさが設定される。即ち、遮光部３２ａは、フォトスペーサ２７の外形より１μｍ以上大きくなるように形成される。フォトスペーサ２７の大きさにもよるが、光漏れが生じる領域は通常フォトスペーサ２７の外周から１μｍ程度の範囲であるので、その分だけ遮光部３２ａをフォトスペーサ２７に対して大きく形成することにより、光漏れを確実に防止することができる。
【００６６】
以上の構成により、フォトスペーサ２７の周囲に生じる光漏れを確実に隠す、即ち遮光することができる。よって、第１実施形態に係る液晶表示装置１００では、コントラスト低下等が生じるのを確実に防止でき、シミやムラのない高品位な表示画像を得ることができる。
【００６７】
[第２実施形態]
第２実施形態では、透過型の液晶表示装置において、タンタルやクロムなどの材料にて島状の独立したパターン（遮光部）をフォトスペーサの下方位置に形成する。
【００６８】
（液晶表示装置の構成）
第２実施形態に係る液晶表示装置は、素子基板の構成が第１実施形態と異なっている。具体的には、第２実施形態の素子基板と第１実施形態の素子基板とを比較した場合、それらは主に２つの点が大きく異なっている。第１に、第２実施形態は第１実施形態と異なり、画素電極とＴＦＤ素子及びデータ線とが絶縁膜により隔離された、いわゆるオーバーレイヤー構造をなしている。第２に、第２実施形態は第１実施形態と異なり、データ線の線幅を広く形成して遮光部を形成するのではなく、タンタルやクロムなどの材料にて島状の独立パターン、即ち遮光部を形成する点が異なっている。このため、以下では、図７乃至図９を参照して、第２実施形態に係る素子基板の構成を中心に説明すると共に、第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６９】
図７は、第２実施形態の素子基板９３における複数の画素電極５０等のレイアウトを示す部分平面図である。図８（ａ）は、図７における切断線Ｘ３−Ｘ４に沿った部分断面図であり、特にオーバーレイヤー構造をなす素子基板９３において、画素電極５０とＴＦＤ素子２１等との電気的な接続方法を説明する図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の領域Ｅ３付近を拡大した部分断面図である。図９は、図７における切断線Ｘ５−Ｘ６に沿った部分断面図である。
【００７０】
まず、図７の平面図において、下側基板１の内面上には、Ｙ方向に延在するように且つ一定の間隔をおいてデータ線３２が形成されている。データ線３２は、Ｙ方向に列をなす複数のサブ画素領域ＳＧの幅方向の略中心をＹ方向に貫くように形成されている。下側基板１の内面上には、サブ画素領域ＳＧ毎にＴＦＤ素子２１が形成されている。各ＴＦＤ素子２１は、対応するデータ線３２に電気的に接続されている。下側基板１、データ線３２及びＴＦＤ素子２１の内面上には、絶縁性を有する透明樹脂等からなるオーバーレイヤー１７が形成されている。オーバーレイヤー１７は、ＴＦＤ素子２１の近傍位置に且つサブ画素領域ＳＧ内の隅の位置に開口、即ちコンタクトホール１７ａを有している。オーバーレイヤー１７の内面上には、サブ画素領域ＳＧ毎に画素電極５０が形成されている。画素電極５０は、データ線３２と平面的に重なり合っていると共に、データ線３２は画素電極５０の幅方向の略中心をＹ方向に貫いている。
【００７１】
画素電極５０は、複数（本例では２個）の多角形の透明電極部分（以下、「単位電極部５０ｕ」と呼ぶ）と、くびれ形状をなす第１接続部分５０ｃと、第２接続部分５０ｘとを有している。第１接続部分５０ｃは、各単位電極部５０ｕ間に形成され、その各々を電気的に接続する機能を有する。第２接続部分５０ｘは、ＴＦＤ素子２１近傍に配置された単位電極部５０ｕの１つの外形辺５０ｚからコンタクトホール１７の位置まで延在してなる。また、第２接続部分５０ｘは、後述するようにコンタクトホール１７ａ内にまで形成されており、当該コンタクトホール１７ａを通じてＴＦＤ素子２１に電気的に接続されている。
以上の構成を有する画素電極５０は、平面視すると略二串団子状の平面形状をなしている。このため、例えば、画素電極５０ａと、それに隣接する画素電極５０ｂとに着目した場合、それらの第１接続部分５０ｃの間付近には領域Ｅ２が形成されている。かかる領域Ｅ２は、画素電極５０ａ及び５０ｂの各々に対応するサブ画素領域ＳＧの間に位置している。換言すれば、かかる領域Ｅ２は、画素電極５０ａ及び５０ｂの各単位電極部５０ｕから離れた位置に形成されており、その領域Ｅ２にはフォトスペーサ２７が配置される。なお、第１実施形態と同様の理由により、フォトスペーサ２７は、ＴＦＤ素子２１に対応する位置に配置されない。
【００７２】
また、Ｘ方向に列をなす画素電極５０群は、夫々上側基板２における１本の透明電極８（走査線）と対向している。ここで、透明電極８には、画素電極５０を構成する各単位電極部５０ｕの略中心に対応する位置に、略十字状の平面形状を有する開口８ｂが形成されている。このように透明電極８に開口８ｂを形成することにより、第１実施形態と同様に初期配向状態で垂直配向を呈する液晶分子の傾倒方向を規制することが可能となる。
【００７３】
上記の領域Ｅ２に対応する下側基板１の内面上には、本発明の特徴をなす遮光部８０が形成されている。換言すれば、画素電極５０ａ及び５０ｂに着目した場合、遮光部８０は、画素電極５０ａの第１接続部分５０ｃと、それに隣接する画素電極５０ｂの第１接続部分５０ｃとの間付近の領域Ｅ２に対応する下側基板１の内面上に形成されている。遮光部８０は、クロムやタンタルなどの不透明な金属材料又は黒色の樹脂材料等にて形成するのが好ましい。遮光部８０は、平面視すると略多角形の形状をなし、光漏れ領域を遮光するためにフォトスペーサ２７の外形より大きな外形を有するように形成されている。
【００７４】
続いて、図８を参照して、画素電極５０とＴＦＤ素子２１とを電気的に接続するコンタクトホール１７ａ付近の構成について説明する。
【００７５】
図８（ａ）において、下側基板１の内面上には、ＴＦＤ素子２１及びデータ線３２が形成されている。ＴＦＤ素子２１は、サブ画素領域ＳＧ毎に形成されており、対応するデータ線３２に電気的に接続されている。ここで、図８（ｂ）を参照して、ＴＦＤ素子２１の構成について説明する。
【００７６】
ＴＦＤ素子２１は、第１のＴＦＤ素子２１ａ及び第２のＴＦＤ素子２１ｂから構成される。第１のＴＦＤ素子２１ａ及び第２のＴＦＤ素子２１ｂは、タンタルタングステンなどを主成分とする島状の第１金属膜３２２と、この第１金属膜３２２の表面を陽極酸化することによって形成された絶縁膜３２３と、この表面に形成されて相互に離間した第２金属膜３１６、３３６とを有する。このうち、第２金属膜３１６、３３６は、クロム等の同一導電膜をパターニングしたものであり、前者の第２金属膜３１６は、データ線３２からＴ字状に分岐したものが用いられる一方、後者の第２金属膜３３６は、画素電極５０の第２接続部分５０ｘに接続するために用いられる。
【００７７】
ここで、ＴＦＤ素子２１のうち、第１のＴＦＤ素子２１ａは、データ線３２の側からみると順番に、第２金属膜３１６／絶縁膜３２３／第１金属膜３２２となって、金属／絶縁体／金属の構造を採るため、その電流−電圧特性は正負双方向にわたって非線形となる。一方、第２のＴＦＤ素子２１ｂは、データ線３２の側からみると順番に、第１金属膜３２２／絶縁膜３２３／第２金属膜３３６となって、第１のＴＦＤ素子２１ａとは逆向きの構造を採る。このため、第２のＴＦＤ素子２１ｂの電流−電圧特性は、第１のＴＦＤ素子２１ａの電流−電圧特性を、原点を中心に点対称化したものとなる。その結果、ＴＦＤ素子２１は、２つのＴＦＤを互いに逆向きに直列接続した形となるため、１つの素子を用いる場合と比べると、電流−電圧の非線形特性が正負双方向にわたって対称化されることになる。
【００７８】
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、下側基板１、ＴＦＤ素子２１及びデータ線３２の内面上には、サブ画素領域ＳＧ毎にコンタクトホール１７ａを有するオーバーレイヤー１７が所定厚さにて形成されている。オーバーレイヤー１７の内面上及びコンタクトホール１７ａ内には、サブ画素領域ＳＧ毎に画素電極５０の第２接続部分５０ｘが形成されている。第２接続部分５０ｘは、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、コンタクトホール１７ａを通じてＴＦＤ素子２１の第２金属膜３３６に接続されている。こうして、素子基板９３では、画素電極５０と、ＴＦＤ素子２１及びデータ線３２とが電気的に接続されている。また、このように、素子基板９３では、画素電極５０とデータ線３２とがオーバーレイヤー１７にて絶縁される構成、即ちオーバーレイヤー構造を有する。このため、画素電極５０とデータ線３２との間には寄生容量が生じ難く、いわゆる縦クロストークが生じるのを防止できる。ここで、縦クロストークとは、上記の寄生容量に起因して、灰色などを背景色として、赤、青、緑などの単色、或いは赤、青、緑の各色に対して補色の関係にある、シアン、マゼンタ、イエローなどの色を矩形状に表示したときに、矩形表示領域の上下方向に位置する領域が、本来表示されるべき背景色より明るく表示されてしまい、かつ、微妙に色づいて表示されてしまう現象をいう。なお、カラーフィルタ基板９２の構成は、第１実施形態と同様である。
【００７９】
続いて、図９を参照して、本発明の特徴をなす遮光部８０付近の主要な断面構成について説明する。なお、以下では、上記において説明した構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８０】
領域Ｅ２付近に対応する下側基板１の内面上には、遮光部８０が形成されている。また、下側基板１の内面上であって且つ遮光部８０の紙面左右位置近傍には、データ線３２が夫々形成されている。遮光部８０及びデータ線３２の内面上には、オーバーレイヤー１７が形成されている。オーバーレイヤー１７の内面上であって且つ各データ線３２ａと重なり合う位置には、それぞれ画素電極５０ａ及び５０ｂの第１接続部分５０ｃが形成されている。また、オーバーレイヤー１７の内面上であって且つ遮光部８０と重なり合う位置には、断面視した状態で略台形状の形状をなすフォトスペーサ２７が形成されている。なお、カラーフィルタ基板９２の構成は、図６の断面構成と同様である。そして、素子基板９３とカラーフィルタ基板９２とがシール部材３（図示略）を介して貼り合わされた状態において、両基板間はフォトスペーサ２７により一定の間隔に保持されている。
【００８１】
以上の構成を有する、第２実施形態の液晶表示装置では、上述したようにフォトスペーサ２７の周囲において、側壁によって液晶分子４ａの配向の乱れが生じる。これにより、その付近では光漏れが生じ、この光漏れを遮光しない場合には、コントラスト低下等の表示不良が生じる虞がある。
【００８２】
この点、第２実施形態では、下側基板１上のフォトスペーサ２７と重なり合う領域Ｅ２に対応する位置において、平面視したときにフォトスペーサ２７の外形より大きな外形を有する、島状の遮光部８０を形成するようにしている（図７の平面図を参照）。また、第２実施形態では、第１実施形態と同様にフォトスペーサ２７の光漏れを確実に遮光するために、図７の平面図において、フォトスペーサ２７の各外形辺２７ｘと、その各外形辺２７ｘ近傍に位置し、当該各外形辺２７ｘに対向する遮光部８０の各外形辺８０ｘとの距離Ｄ１が少なくとも１μｍ以上となるように、遮光部８０の大きさが設定される（図９の断面図も参照）。よって、第２実施形態では、フォトスペーサ２７の周囲に生じる光漏れを確実に遮光することができ、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８３】
さらに、第２実施形態では、遮光部８０を島状の独立のパターンとして形成しているので、遮光部８０自体に電流／電圧が印加されるようなことはない。このため、クロムやタンタルなどの導電材料にて遮光部８０を形成したような場合でも、遮光部８０と画素電極５０との間において寄生容量が生じるようなことはないので、縦クロストークは生じない。
【００８４】
（液晶表示装置の製造方法）
次に、図１０乃至図１３を参照して、第２実施形態に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。図１０は、第２実施形態に係る液晶表示装置の製造方法のフローチャートを示す。図１１は、図１０における工程Ｓ１に対応するフローチャートであり、特にタンタルにて遮光部８０を形成する場合の素子基板９３の製造方法を示すフローチャートである。図１２及び図１３は、図１１のフローチャートの工程Ｐ１乃至Ｐ５に対応する、１つのサブ画素領域付近の部分平面図を示している。なお、図１２及び図１３は、素子基板９３における１つのサブ画素領域付近の部分平面図に対応している。また、図１２及び図１３の部分平面図において、一点鎖線にて囲まれる領域は１つのサブ画素領域ＳＧを示している。
【００８５】
まず、素子基板９３を製造する（工程Ｓ１）。ここで、図１１乃至図１３を参照して、素子基板９３の製造方法について詳述する。まず、図１２（ａ）に示すように、サブ画素領域ＳＧの周縁部付近に対応する下側基板１上に、タンタル膜３２２ｘを所定パターンにて形成する（工程Ｐ１）。このとき、サブ画素領域ＳＧのＹ方向の幅の略中心の位置に且つ各サブ画素領域ＳＧの間の位置に、多角形をなす第１領域３２２ａが形成されると共に、紙面視した状態でサブ画素領域ＳＧの左下側の隅の部分に、円形をなす第２領域３２２ｂが形成される。また、サブ画素領域ＳＧの下端部の略中心付近に、タンタル膜３２２ｘの本線から分岐し、Ｙ方向に延在する配線を有する分岐線３２２ｃが形成される。
【００８６】
続いて、図１２（ｂ）に示すように、陽極酸化法にて、タンタル膜３２２ｘ上に、Ｔａ２Ｏ５膜、即ち絶縁膜３２３ｘを所定厚さにて形成する（工程Ｐ２）。続いて、クロム膜を形成する（工程Ｐ３）。具体的には、図１２（ｃ）に示すように、陽極酸化されたタンタル膜３２２ｘの本線及び分岐線３２２ｃを跨るように、図示の形状を有する第２金属膜３３６を形成すると共に、サブ画素領域ＳＧのＸ方向の幅の略中心の位置に且つＹ方向に延在するように、図示の形状を有するデータ線３２を形成する（工程Ｐ３）。このとき同時に、データ線３２の本線からＴ字状に枝分かれした第１金属膜３１６が形成される。
【００８７】
続いて、タンタル膜の分離パターニングを行う（工程Ｐ４）。具体的には、図１３（ａ）に示すように、上記の工程において陽極酸化するために使用していた余分なタンタル膜３２２ｘを除去する。これにより、表面に絶縁膜３２３が形成された第１金属膜３２２、及び、多角形をなす島状の独立パターン、即ち遮光部８０が形成されると共に、第１のＴＦＤ素子２１ａ及び第２のＴＦＤ素子２１ｂを含むＴＦＤ素子２１が形成される。また、このとき、表面が陽極酸化された第２領域３２２ｂが、第２金属膜３３６の一部分３３６ｘ（図示において第２金属膜３３６の円形状の部分に相当）の下側に島状の円形パターンとして残る。
【００８８】
続いて、オーバーレイヤー１７を形成する（工程Ｐ５）。具体的には、下側基板１上、データ線３２上、及びＴＦＤ素子２１上に、絶縁膜たるオーバーレイヤー１７を所定厚さにて形成する。なお、オーバーレイヤーの材料としては、感光性及び透明性を有するアクリル樹脂などが好適である。また、このとき同時に、ステッパーや露光機などによって、第２金属膜３３６の一部分３３６ｘ上に、コンタクトホール１７ａを形成する。
【００８９】
続いて、画素電極５０を形成する（工程Ｐ６）。具体的には、図７及び図８に示すように、サブ画素領域ＳＧ内に複数の多角形をなす単位電極部５０ｕなどを有する画素電極５０を形成する。これにより、コンタクトホール１７ａの位置において、画素電極５０の第２接続部分５０ｘとＴＦＤ素子２１の第２金属膜３３６とが電気的に接続される。即ち、画素電極５０は、ＴＦＤ素子２１を介してデータ線３２と電気的に接続される。
【００９０】
続いて、その他の構成要素を取り付ける（工程Ｐ７）。具体的には、図８に示すように、下側基板１の下側に位相差板（１／４波長板）１１、偏光板１２及びバックライト１５等を取り付ける。こうして、図７乃至図９に示される素子基板９３が作製される。
【００９１】
図１０に戻り、次の工程において、図８及び図９に示されるカラーフィルタ基板を既知の方法により作製し（工程Ｓ２）、素子基板９３とカラーフィルタ基板９２とを図示しないシール部材３を介して貼り合せる（工程Ｓ３）。続いて、素子基板９３とカラーフィルタ基板９２との間に形成された開口（図示略）より、負の誘電率異方性を有する液晶をその内部に注入して当該開口の封止処理をする（工程Ｓ４）。続いて、その他の構成要素を取り付けることにより、図８及び図９に示される液晶表示装置が製造される。こうして製造された液晶表示装置では、上記した作用効果を得ることができる。
【００９２】
以上に述べた第２実施形態の液晶表示装置の製造方法によれば、陽極酸化されたタンタル膜、即ち第１金属膜３２２を製造する過程において、それと同一の材料にて遮光部８０を形成するようにしているので、遮光部８０を形成するために余計な工程を増やさなくて済む。よって、製造工程の簡略化を図ることができる。なお、こうして製造された液晶表示装置では、コンタクトホール１７ａの位置に対応する、第２金属膜３３６の一部分３３６ｘの下側に、表面が陽極酸化された第２領域３２２ｂが円形パターンとして残るが、かかる第２領域３２２ｂは島状の独立パターンとして形成されているので、かかる第２領域３２２ｂが、画素電極５０、ＴＦＤ素子２１及びデータ線３２等に対して電気的な影響を及ぼすようなことはない。
【００９３】
[第３実施形態]
第３実施形態では、半透過反射型の液晶表示装置において、第２実施形態と同様にタンタルやクロムなどの材料にて島状の独立したパターン（遮光部）をフォトスペーサの下方位置に形成することにより、第２実施形態と同様の作用効果を得る。
【００９４】
ここで、第３実施形態と第２実施形態とを比較すると、第２実施形態は透過型の液晶表示装置であるのに対して、第３実施形態は半透過反射型の液晶表示装置であり、両者はこの点が主に異なっている。したがって、両者とも、遮光部８０とフォトスペーサ２７の大きさ及び位置の関係は同様である。よって、以下では、第２実施形態の図９の部分断面図、図１４及び図１５を参照して、第３実施形態に係る素子基板の構成を中心に説明すると共に、第２実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。図１４は、第３実施形態の素子基板９５における複数の画素電極５０等のレイアウトを示す部分平面図である。図１５は、図１４における切断線Ｘ７−Ｘ８に沿った部分断面図である。図１４における切断線Ｘ９−Ｘ１０の部分断面図は、第２実施形態に係る図７の切断線Ｘ５−Ｘ６の部分断面図（即ち、図９の部分断面図）と略同様の構成となっている。
【００９５】
図７及び図１４を参照して、第３実施形態の素子基板９５の部分平面図と、第２実施形態の素子基板９３の部分平面図とを比較して理解されるように、素子基板９５と素子基板９３の構成は略同様である。但し、第３実施形態は第２実施形態と異なり、１つのサブ画素領域ＳＧ内において、ＴＦＤ素子２１近傍に位置する側の単位電極部５０等の下側には反射膜が形成されている。
【００９６】
ここで、図１５等を参照して、１つの画素電極５０付近に対応する断面構成について説明する。
【００９７】
まず、素子基板９５の構成について説明する。図１５において、下側基板１の内面上には、データ線３２及びサブ画素領域ＳＧ内にＴＦＤ素子２１が形成されている。データ線３２は、ＴＦＤ素子２１と電気的に接続されている。下側基板１、データ線３２及びＴＦＤ素子２１の内面上には、所定厚さのオーバーレイヤー１７が形成されている。オーバーレイヤー１７は、ＴＦＤ素子２１の第２金属膜３３６の一部分に対応する位置にコンタクトホール１７ａを有している。サブ画素領域ＳＧは、図示のように、反射型表示を行う反射表示領域Ｒ１と、透過型表示を行う透過表示領域Ｔ１とを有しており、反射表示領域Ｒ１に対応するオーバーレイヤー１７の内面上にはアルミニウムなどからなる反射膜５が形成されている。なお、図１４の平面図では、この反射膜５は、サブ画素領域ＳＧ内において、第２接続部分５０ｘに接続された単位電極部５０ｕ、及び当該第２接続部分５０ｘの下側にのみ形成されている。また、反射膜５は、図１５に示すように、コンタクトホール１７ａに対応する位置に開口５ａを有している。
【００９８】
サブ画素領域ＳＧ内、即ち、反射表示領域Ｒ１に対応する反射膜５の内面上、及び透過表示領域Ｔ１に対応するオーバーレイヤー１７の内面上などには、複数の単位電極部５０ｕ等を有する画素電極５０が形成されている。画素電極５０の第２接続部分５０ｘは、コンタクトホール１７ａを通じてＴＦＤ素子２１の第２金属膜３３６に接続されている。画素電極５０の内面上には、図示しない垂直配向膜が形成されている。
【００９９】
次に、カラーフィルタ基板９４の構成について説明する。図１５において、上側基板２の内面上には、着色層６Ｒが形成されている。反射表示領域Ｒ１に対応する着色層６Ｒの内面上には、表面に凹凸を有する絶縁膜１９が所定厚さにて形成されている。反射表示領域Ｒ１に対応する絶縁膜１９の内面上、及び、透過表示領域Ｔ１に対応する着色層６Ｒの内面上等には、透明電極８（走査線）が形成されている。透明電極８には、反射表示領域Ｒ１及び透過表示領域Ｔ１の各単位電極部５０ｕに対応する位置に略十字状の平面形状を有する開口８ｂが形成されている。かかる開口８ｂにより、初期配向状態で垂直配向を呈する液晶分子の傾倒方向を規制することが可能となっている。透明電極８の内面上には、図示しない垂直配向膜が形成されている。そして、素子基板９５とカラーフィルタ基板９４とがシール部材３（図示略）を介して貼り合わされた状態において、それらの基板間には負の誘電率異方性を有する液晶が封入されている。
【０１００】
以上の構成を有する第３実施形態の液晶表示装置では、フォトスペーサ２７（図示略）及びカラーフィルタ基板９４側の反射表示領域Ｒ１に対応する位置に形成された絶縁膜１９等によって、反射表示領域Ｒ１と透過表示領域Ｔ１とで液晶層４の厚さが異なるように構成されている。即ち、かかる液晶表示装置は、反射表示領域Ｒ１に対応する液晶層４の厚さがＤ２に設定されていると共に、透過表示領域Ｔ１に対応する液晶層４の厚さがＤ３（＞Ｄ２）に設定され、いわゆるマルチギャップ構造をなしている。このため、透過型表示及び反射型表示の双方において適切な表示を行うことができる。
【０１０１】
かかる液晶表示装置において反射型表示がなされる場合、液晶表示装置内に入射した外光は、図１５に示す経路Ｒに沿って進行し、着色層６等が形成されている領域を通過して、その着色層６の下方に位置する反射膜５により反射され、再び着色層６等を通過して表示画面上に出射する。これにより、所定の色相及び明るさを呈する表示画像が観察者により視認される。一方、透過型表示がなされる場合、バックライト１５から出射した照明光は、図１５に示す経路Ｔに沿って進行し、画素電極５０及び着色層６等を通過して観察者に至る。この場合、その照明光は、着色層６を透過することにより、所定の色相及び明るさを呈する。こうして、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
【０１０２】
以上の構成を有する第３実施形態の液晶表示装置は、第２実施形態と同様に、下側基板１上のフォトスペーサ２７と重なり合う領域Ｅ２に対応する位置において、平面視したときにフォトスペーサ２７の外形より大きな外形を有する、島状の遮光部８０を形成するようにしている（図１４の平面図及び図１４の切断線Ｘ９−Ｘ１０に対応する図９の断面図を参照）。よって、第３実施形態では、フォトスペーサ２７の周囲に生じる光漏れを確実に遮光することができ、第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、第３実施形態において、その他の作用効果は第２実施形態と同様である。
【０１０３】
[変形例]
上記の第１乃至第３実施形態では、カラーフィルタ基板側の透明電極８（走査線）において、各単位電極部１０ｕ及び５０ｕの略中心に対応する位置に、夫々開口８ａ及び８ｂを形成するようにしたが、これに限らず、本発明では、透明電極８（走査線）において、そのような開口の代わりに、凸状の突起を設けるようにしても構わない。なお、突起は、樹脂等によって形成することができる。これによっても、各単位電極部１０ｕ又は５０ｕの領域において液晶分子の配向状態を放射状に制御することができる。
【０１０４】
また、上記の第１乃至第３実施形態では、各単位電極部１０ｕ又は５０ｕを略多角形に形成したが、これに代えて、本発明では、各単位電極部１０ｕ又は５０ｕを略円形に形成してもよい。
【０１０５】
また、上記の第１乃至第３実施形態では、フォトスペーサ２７の平面形状、並びに遮光部３２ａ及び８０を夫々多角形に形成したが、これに代えて、本発明では、フォトスペーサ２７の平面形状、並びに遮光部３２ａ及び８０を各種の形状とすることが可能である。但し、この場合、平面視したときに、遮光部３２ａ又は８０の外縁がフォトスペーサ２７の外縁より大きくなるように、より好ましくは、遮光部３２ａ又は８０の外形がフォトスペーサ２７の外形より少なくとも１μｍ以上大きくなるように形成する必要がある。
【０１０６】
また、上記の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造方法では、遮光部８０をタンタル膜等にて形成するようにしたが、これに限らず、本発明では、遮光部８０をクロムにて形成するようにしてもよい。この場合、遮光部８０は、図１１のフローチャートの工程Ｐ３、即ちクロム膜の形成工程において、データ線３２等を形成するのと同時に形成される。これにより、遮光部８０を形成するために余計な工程を増やさなくて済むので、製造工程の簡略化を図ることができる。なお、遮光部８０を形成する材料は、このような導電材料に限定されるものではないが、タンタルやクロム以外の材料、例えば樹脂などを用いて遮光部８０を形成することも勿論可能である。この場合、その遮光部８０を形成するために工程を増やす必要があるが、遮光部８０を樹脂などの非導電材料で形成するので、当該遮光部８０がその周辺に電気的な悪影響を与えることがないという利点がある。
【０１０７】
また、上記の各実施形態では、画素電極をストライプ状に配列した構成としているが、その代わりに画素電極をデルタ配列に形成しても構わない。その場合には、例えば図５、図７及び図１４において、Ｙ方向に相互に隣接する２つのサブ画素領域内の各画素電極及び各接続部分がＸ方向にシフトした状態となるので、ある画素電極の接続部分は、それと隣接するサブ画素領域内の画素電極の接続部分ではなく、隣接する画素電極自体とＹ方向に整列することとなる。よって、遮光部は、Ｙ方向に相互に隣接する画素電極の接続部分間ではなく、ある画素電極と、それに隣接する画素電極の接続部分との間に形成されることとなる。このような構成も本発明の範囲に含まれる。
【０１０８】
また、上記の各実施形態では、スイッチング素子としてＴＦＤ素子を用いた液晶表示装置について説明したが、その代わりにスイッチング素子としてＴＦＴ素子を用いた液晶表示装置に対しても本発明を同様に適用することが可能である。
【０１０９】
［電子機器］
次に、本発明の第１実施形態による液晶表示装置１００を電子機器の表示装置として用いる場合の実施形態について説明する。なお、第２及び第３実施形態の液晶表示装置も、当該電子機器の表示装置に適用可能である。
【０１１０】
図１６は、本実施形態の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、上記の液晶表示装置１００と、これを制御する制御手段４１０とを有する。ここでは、液晶表示装置１００を、パネル構造体４０３と、半導体ＩＣなどで構成される駆動回路４０２とに概念的に分けて描いてある。また、制御手段４１０は、表示情報出力源４１１と、表示情報処理回路４１２と、電源回路４１３と、タイミングジェネレータ４１４と、を有する。
【０１１１】
表示情報出力源４１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などからなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスクなどからなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ４１４によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号などの形で表示情報を表示情報処理回路４１２に供給するように構成されている。
【０１１２】
表示情報処理回路４１２は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路などの周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫとともに駆動回路４０２へ供給する。駆動回路４０２は、走査線駆動回路、データ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路４１３は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
【０１１３】
次に、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置１００等を適用可能な電子機器の具体例について図１７を参照して説明する。
【０１１４】
まず、第１実施形態に係る液晶表示装置１００を、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図１７（ａ）は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ７１０は、キーボード７１１を備えた本体部７１２と、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部７１３とを備えている。
【０１１５】
続いて、第１実施形態に係る液晶表示装置１００を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図１７（ｂ）は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機７２０は、複数の操作ボタン７２１のほか、受話口７２２、送話口７２３とともに、本発明に係る液晶表示装置１００を適用した表示部７２４を備える。
【０１１６】
なお、本発明に係る液晶表示装置１００を適用可能な電子機器としては、図１７（ａ）に示したパーソナルコンピュータや図１７（ｂ）に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】第１実施形態に係る液晶表示装置の電極及び配線の構成を示す平面図。
【図２】第１実施形態に係る液晶表示装置の断面構成を示す。
【図３】第１実施形態に係る素子基板の電極及び配線の構成等を示す平面図。
【図４】第１実施形態に係るカラーフィルタ基板の電極の構成を示す平面図。
【図５】第１実施形態のフォトスペーサ周囲の光漏れ防止構造を示す平面図。
【図６】第１実施形態のフォトスペーサ周囲の光漏れ防止構造を示す断面図。
【図７】第２実施形態のフォトスペーサ周囲の光漏れ防止構造を示す平面図。
【図８】第２実施形態の素子基板のオーバーレイヤー構造等を示す断面図。
【図９】第２実施形態のフォトスペーサ周囲の光漏れ防止構造を示す断面図。
【図１０】第２実施形態の液晶表示装置の製造方法を示すフローチャート。
【図１１】第２実施形態の素子基板の製造方法を示すフローチャート。
【図１２】第２実施形態の素子基板の製造工程に対応する部分平面図。
【図１３】第２実施形態の素子基板の製造工程に対応する部分平面図。
【図１４】第３実施形態のフォトスペーサ周囲の光漏れ防止構造を示す平面図
【図１５】第３実施形態の素子基板の構成を示す断面図。
【図１６】本発明に係る液晶表示装置を適用した電子機器の回路ブロック図。
【図１７】本発明に係る液晶表示装置を適用した電子機器の例。
【符号の説明】
【０１１８】
１  上側基板、  ２  下側基板、  ３  シール部材、  ６  着色層、  ８  走査電極、  ８ａ、８ｂ  開口、  １０、５０  画素電極、  ２７  フォトスペーサ、  ３２ａ、８０  遮光部、  ３１  走査線、  ３２  データ線、  ２１  ＴＦＤ素子、  ９２、９４  カラーフィルタ基板、  ９１、９３、９５  素子基板、  １００  液晶表示装置
【図１】
2006126788.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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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