(57)【要約】【課題】簡便な構成と簡便な方法で、一対の基板のアライメントを高効率で行うことができるとともに、当該一対の基板間隔を好適に規制することが可能な構成を具備した液晶装置を提供する。【解決手段】本発明の液晶装置１０は、一対の基板１８，１９間に液晶２０を挟持してなり、前記一対の基板１８，１９のうち一方の基板１８の前記液晶２０側には、当該基板面から突出する柱状物４０が形成される一方、他方の基板１９の前記液晶２０側には凹部５０が形成され、前記柱状物４０が前記凹部５０に嵌め込まれた状態で、前記一対の基板１８，１９の間隔が規制されるとともに、当該柱状物４０と凹部５０との組み合わせにより、前記一対の基板１８，１９が平面方向で位置合わせされてなることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶装置であって、
前記一対の基板のうち一方の基板の前記液晶側には、当該基板面から突出する柱状物が形成される一方、他方の基板の前記液晶側には凹部が形成され、
前記柱状物が前記凹部に嵌め込まれた状態で、前記一対の基板の間隔が規制されるとともに、当該柱状物と凹部との組み合わせにより、前記一対の基板が平面方向で位置合わせされてなることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
表示領域と、当該表示領域の外側に設けられた額縁領域と、を備え、
前記柱状物及び前記凹部は、前記表示領域に配設されてな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】
表示領域と、当該表示領域の外側に設けられた額縁領域と、を備え、
前記柱状物及び前記凹部は、前記額縁領域に配設されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板には、複数の着色層を平面配置したカラーフィルタを備え、
前記柱状物は、前記複数の着色層の一部若しくは全部を積層して形成されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記基板の前記液晶側に島状部が形成され、
前記凹部は、前記島状部の一部が窪んだ状態で形成されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記凹部は、前記基板の一部が窪んだ状態で形成されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項７】
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板には、スイッチング素子と、当該スイッチング素子に対して層間絶縁膜を介して接続された画素電極とを備え、
前記基板の一部が窪んだ状態は、前記層間絶縁膜の一部に形成された窪みに沿って形成されてなることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
【請求項８】
第１基板に、当該基板面から突出する柱状物を形成する柱状物形成工程と、
第２基板に、前記柱状物を嵌め込むことが可能な凹部を形成する凹部形成工程と、
前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる貼合工程と、を含み、
前記貼合工程において、前記第１基板と前記第２基板との平面方向の位置合わせを前記柱状物と前記凹部との嵌め込みの組み合わせに基づいて行うとともに、前記第１基板と前記第２基板との基板間隔を前記柱状物と前記凹部との嵌め込み方向における相対位置関係により規制することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項９】
前記貼合工程において、前記第１基板と前記第２基板とはシール剤を介して貼り合わされるものであり、
前記シール剤で囲まれた領域に液晶を満たす工程をさらに含み、
前記柱状物形成工程及び前記凹部形成工程において、前記柱状物及び前記凹部を、前記シール剤の内側領域に形成することを特徴とする請求項８に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１０】
前記貼合工程において、前記第１基板と前記第２基板とはシール剤を介して貼り合わされるものであり、
前記シール剤で囲まれた領域に液晶を満たす工程をさらに含み、
前記柱状物形成工程及び前記凹部形成工程において、前記柱状物及び前記凹部を、前記シール剤の外側領域に形成することを特徴とする請求項８に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１基板又は前記第２基板のうちの一方の基板に、複数の着色層を平面配置したカラーフィルタを形成する工程をさらに含み、
前記柱状物形成工程において、前記柱状物は、前記複数の着色層の一部若しくは全部を積層して形成することを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１２】
前記凹部形成工程は、前記第１基板又は第２基板のうちの一方の基板に島状部を形成する工程と、前記島状部の表面を窪ませて凹部とする工程と、を含むことを特徴とする請求項８ないし請求項１１のいずれか１項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１３】
前記凹部形成工程において、前記凹部を、前記第１基板又は第２基板のうちの一方の基板の一部を窪ませて形成することを特徴とする請求項８ないし請求項１１のいずれか１項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１基板又は第２基板のうちの一方の基板に対して、スイッチング素子と、当該スイッチング素子に対して層間絶縁膜を介して接続された画素電極とを形成する工程を含み、
前記凹部形成工程において、前記凹部を、前記層間絶縁膜の一部が窪んだ状態で形成することを特徴とする請求項１３に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１５】
一対の基材よりなる液晶装置用基板であって、
前記基材のうち一方の基材には、当該基材面から突出する柱状物が形成される一方、他方の基材には凹部が形成され、
前記柱状物が前記凹部に嵌め込まれた状態で、前記一対の基材の間隔が規制可能とされるとともに、当該柱状物と凹部との組み合わせにより、前記一対の基材が平面方向で位置合わせ可能とされることを特徴とする液晶装置用基板。
【請求項１６】
前記一対の基材には、シール剤を形成するシール剤形成領域を含み、
前記柱状物及び前記凹部は、前記シール剤形成領域の内側に配設されてなることを特徴とする請求項１５に記載の液晶装置用基板。
【請求項１７】
前記一対の基材には、シール剤を形成するシール剤形成領域を含み、
前記柱状物及び前記凹部は、前記シール剤形成領域の外側に配設されてなることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の液晶装置用基板。
【請求項１８】
前記一対の基材には、シール剤を形成するシール剤形成領域と、当該シール剤形成領域の外側であって、前記一対の基材を貼り合わせた後に切り捨てられる領域である周辺領域とを含み、
前記柱状物及び前記凹部は、前記周辺領域に配設されてなることを特徴とする請求項１５ないし請求項１７のいずれか１項に記載の液晶装置用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置、その製造方法、及び液晶装置用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置は、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されたガラス製の透明基板と、ＲＧＢの各着色層を有するカラーフィルタが形成されたガラス製の透明基板との間に液晶層を挟持してなる。このような液晶装置において、基板間隔で規制される液晶層の厚み（いわゆるギャップ）は、液晶装置の表示むら等を防ぐためにもその値が基板面内で均一であることが要求される。そして、このギャップを均一にする手段として、柱状スペーサを透明基板の間に配置し、当該ギャップを透明基板の全面に亘って均一に保持する構成が知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３３３６２８公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示された液晶装置では、ギャップの均一性を確保するために、表示領域とともに、表示領域外にも柱状スペーサを形成している。また、表示領域外には、２枚の透明基板の組み合わせ位置を決めるためのアライメントマークが設けられている。
【０００４】
ところが、このようなアライメントマークを設けて基板の位置合わせを行うだけでは十分に位置合わせできないことがある。また当該アライメントマークは製造後の液晶装置においては何ら機能を具備しないものである。したがって、このようなアライメントマークを付与する以外に基板の位置合わせを可能とする技術が望まれる。
一方で、柱状スペーサは、ギャップの均一性を確保する機能を有しているものの、それ以外の機能を有してはいない。柱状スペーサは、例えば球状スペーサに比して設置に手間が掛かるため、更なる付加価値も望まれるところである。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、簡便な構成と簡便な方法で、一対の基板のアライメントを高効率で行うことができるとともに、当該一対の基板間隔を好適に規制することが可能な構成を具備した液晶装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶装置であって、前記一対の基板のうち一方の基板の前記液晶側には、当該基板面から突出する柱状物が形成される一方、他方の基板の前記液晶側には凹部が形成され、前記柱状物が前記凹部に嵌め込まれた状態で、前記一対の基板の間隔が規制されるとともに、当該柱状物と凹部との組み合わせにより、前記一対の基板が平面方向で位置合わせされてなることを特徴とする。
【０００７】
このような液晶装置によると、一対の基板のうち一方の基板に形成された柱状物は、他方の基板に形成された凹部に嵌め込まれる構成となっているため、その基板間隔を、柱状物の高さと凹部の形状との関係により規定される高さをそれぞれの配設場所に応じて設計しておくことで、好適に規制することが可能となる。
【０００８】
ところで、柱状物及び凹部は例えばフォトリソグラフィにより作製すると、高い位置精度にて任意の場所に、かつ、任意の形状で配置することができる。この特性を活かすことにより、柱状物の機能として、基板間隔の均一性の確保のみではなく、位置合わせ機能をも付与することができる構成としている。具体的には、柱状物と凹部との嵌め込みにより、一対の基板の平面方向での位置関係が自ずと規制される構成となっている。ゆえに、柱状物を、他方の基板に形成された凹部のうち、それぞれ特定の柱状物と対向すべき位置に形成された特定の凹部と組み合わせて嵌め込むことで、一対の基板の平面方向での微妙な位置関係さえも自然と規制され、かつ、位置ずれを起こすこともないため、アライメント（位置合わせ）を効率良く行うことが可能となる。
【０００９】
本発明の液晶装置は、表示領域と、当該表示領域の外側に設けられた額縁領域と、を備え、前記柱状物及び前記凹部は、前記表示領域に配設されてなるものとすることができる。
このように柱状物及び凹部が表示領域に配設されることで、表示領域における基板間隔の均一性が確保されるため表示むら等を防ぐことができるとともに、表面領域における基板間隔の設計値とのずれが生じないため、コントラスト等の表示特性が悪くなるという不具合を防ぐことが可能となる。
【００１０】
さらに、本発明の液晶装置は、表示領域と、当該表示領域の外側に設けられた額縁領域と、を備え、前記柱状物及び前記凹部は、前記額縁領域に配設されてなるものとすることができる。
これにより、表示への影響を懸念せずに任意の場所に任意の数の柱状物及び凹部を配設することができるため、基板間隔の均一性をさらに向上させることが可能となる。
【００１１】
また、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板には、複数の着色層を平面配置したカラーフィルタを備え、前記柱状物は、前記複数の着色層の一部若しくは全部を積層して形成されてなるものとすることができる。
これにより、着色層の形成時に、同時に柱状物を形成することができ、かつ、柱状物を形成するために新たな材料を使用する必要がないため、製造工程を簡略化することが可能となる。
【００１２】
また、前記基板の前記液晶側に島状部が形成され、前記凹部は、前記島状部の一部が窪んだ状態で形成されてなるものとすることができる。
これにより、柱状物を嵌め込み可能な凹部を好適に形成することが可能となる。
【００１３】
また、前記凹部は、前記基板の一部が窪んだ状態で形成されてなるものとすることができる。
さらに、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板には、スイッチング素子と、当該スイッチング素子に対して層間絶縁膜を介して接続された画素電極とを備え、前記基板の一部が窪んだ状態は、前記層間絶縁膜の一部に形成された窪みに沿って形成されてなるものとすることができる。
【００１４】
これにより、凹部を形成するために新たな材料を使用する必要がないため、製造工程を簡略化することが可能となる。さらに、一対の基板のアライメントを行う際の粗合わせ後、通常形成する層の一部が窪んだ形状であるから突起となるものがなく、一方の基板を平行移動してアライメントしても柱状物が凹部の外周壁に接触することがないため、基板をスムーズに移動させることができ、アライメントを効率良く行うことが可能となる。
【００１５】
また、本発明の液晶装置の製造方法は、上記課題を解決するために、第１基板に、当該基板面から突出する柱状物を形成する柱状物形成工程と、第２基板に、前記柱状物を嵌め込むことが可能な凹部を形成する凹部形成工程と、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる貼合工程と、を含み、前記貼合工程において、前記第１基板と前記第２基板との平面方向の位置合わせを前記柱状物と前記凹部との嵌め込みの組み合わせに基づいて行うとともに、前記第１基板と前記第２基板との基板間隔を前記柱状物と前記凹部との嵌め込み方向における相対位置関係により規制することに特徴を有する。
【００１６】
基板の貼合工程では、２枚の基板の平面方向での位置合わせの精度、及び基板間隔の均一性の確保が重要な要素となる。上記の方法によると、第１基板に柱状物を形成し第２基板に凹部を形成した後、貼合工程において、第１基板の各柱状物を、第２基板のそれぞれ特定の柱状物と対向すべき位置に形成された特定の凹部と組み合わせて嵌め込む。その結果、一対の基板の平面方向での微妙な位置合わせが自然と精度良く行うことができ、かつ、位置ずれを起こすこともないため、アライメントを効率良く行うことが可能となる。
さらに、柱状物の高さと凹部の形状との関係により規定される高さ（例えば、柱状物の高さと凹部の底面の高さとを合計した高さ）をそれぞれの配設場所に応じて設計しておき、貼合工程にて柱状物と凹部を嵌め込むことで基板間隔を好適に規制することが可能となる。
【００１７】
また、前記貼合工程において、前記第１基板と前記第２基板とはシール剤を介して貼り合わされるものであり、前記シール剤で囲まれた領域に液晶を満たす工程をさらに含み、前記柱状物形成工程及び前記凹部形成工程において、前記柱状物及び前記凹部を、前記シール剤の内側領域に形成する方法で製造することができる。
このような方法によると、液晶装置完成後に実際に画像が表示されるシール剤の内側領域における基板間隔の均一性を確保し易く表示むら等を防ぐことができるとともに、画像が表示される領域における基板間隔の設計値とのずれが生じないため、コントラスト等の表示特性が悪くなるという不具合を防ぐことが可能となる。
【００１８】
さらに、前記貼合工程において、前記第１基板と前記第２基板とはシール剤を介して貼り合わされるものであり、前記シール剤で囲まれた領域に液晶を満たす工程をさらに含み、前記柱状物形成工程及び前記凹部形成工程において、前記柱状物及び前記凹部を、前記シール剤の外側領域に形成する方法で製造することができる。
このような方法によると、シール剤の外側領域には液晶を充填しないため、柱状物及び凹部の配設位置による液晶分子の配列の乱れ、及びそれに伴う表示品質への支障が生じるおそれが全くない。ゆえに、シール剤の外側領域においては、表示への影響を懸念せずに任意の場所に任意の数の柱状物及び凹部を配設することができるため、基板間隔の均一性をさらに向上させることが可能となる。
【００１９】
また、前記第１基板又は前記第２基板のうちの一方の基板に、複数の着色層を平面配置したカラーフィルタを形成する工程をさらに含み、前記柱状物形成工程において、前記柱状物は、前記複数の着色層の一部若しくは全部を積層して形成する方法で製造することができる。
このような方法によると、カラーフィルタを形成する工程において、着色層と柱状物とを同じ工程内で形成することができ、かつ、柱状物を形成するために新たな材料を使用する必要がないため、製造工程を簡略化することが可能となる。
【００２０】
また、前記凹部形成工程は、前記第２基板に島状部を形成する工程と、前記島状部の表面を窪ませて凹部とする工程と、を含む工程とすることができる。
このような方法によると、任意の場所に島状部を形成し、さらにその表面を窪ませて凹部を形成することができるため、凹部を好適に形成することが可能となる。
【００２１】
また、前記凹部形成工程において、前記凹部を、前記第２基板の一部を窪ませて形成する方法で製造することができる。
さらに、前記第２基板に対して、スイッチング素子と、当該スイッチング素子に対して層間絶縁膜を介して接続された画素電極とを形成する工程を含み、前記凹部を、前記層間絶縁膜の一部が窪んだ状態で形成する方法で製造することができる。
【００２２】
このような方法によると、凹部を形成するために新たな材料を使用する必要がないため、製造工程を簡略化することが可能となる。さらに、一対の基板のアライメントを行う際の粗合わせ後、通常形成する層の一部が窪んだ形状であるから突起となるものがなく、一方の基板を平行移動してアライメントしても柱状物が凹部の外周壁に接触することがないため、基板をスムーズに移動させることができ、アライメントを効率良く行うことが可能となる。
【００２３】
また、本発明の液晶装置用基板は、上記課題を解決するために、一対の基材よりなる液晶装置用基板であって、前記基材のうち一方の基材には、当該基材面から突出する柱状物が形成される一方、他方の基材には凹部が形成され、前記柱状物が前記凹部に嵌め込まれた状態で、前記一対の基材の間隔が規制可能とされるとともに、当該柱状物と凹部との組み合わせにより、前記一対の基材が平面方向で位置合わせ可能とされることを特徴とする。
【００２４】
このような液晶装置用基板によると、一対の基材のうち一方の基材に形成された柱状物が、他方基材に形成された凹部に嵌め込まれる構成となっているため、柱状物の高さと凹部の形状との関係により規定される高さ（例えば、柱状物の高さと凹部の底面の高さとを合計した高さ）をそれぞれの配設場所に応じて設計しておくことで、基材間隔を好適に規制することが可能となる。
【００２５】
さらに、柱状物及び凹部は例えばフォトリソグラフィにより作製すると、高い位置精度にて任意の場所に、かつ、任意の形状で配置することができる。この特性を活かすことにより、柱状物の機能として、基材間隔の均一性の確保のみではなく、位置合わせ機能をも付与することができる構成としている。具体的には、柱状物と凹部の嵌め込みにより、一対の基材の平面方向での位置関係が自ずと規制される構成となっている。ゆえに、柱状物を、他方の基材に形成された凹部のうち、それぞれ特定の柱状物と対向すべき位置に形成された特定の凹部と組み合わせて嵌め込むことで、一対の基材の平面方向での微妙な位置関係さえも自然と規制され、かつ、位置ずれを起こすこともないため、アライメントを効率良く行うことが可能となる。
【００２６】
また、本発明の液晶装置用基板は、前記一対の基材には、シール剤を形成するシール剤形成領域を含み、前記柱状物及び前記凹部は、前記シール剤形成領域の内側に配設されてなることを特徴とする。
これにより、一対の基材を貼り合わせて製造される液晶装置において、実際に画像が表示されるシール剤形成領域の内側における基材間隔の均一性を確保し易いため、表示むら等を防ぐことができるとともに、画像が表示される領域における基材間隔の設計値とのずれが生じないため、コントラスト等の表示特性が悪くなるという不具合を防ぐことが可能となる。
【００２７】
さらに、本発明の液晶装置用基板は、前記一対の基材には、シール剤を形成するシール剤形成領域を含み、前記柱状物及び前記凹部は、前記シール剤形成領域の外側に配設されてなることを特徴とする。
これにより、一対の基材を貼り合わせて製造される液晶装置において、シール剤形成領域の外側には液晶を充填しないため、柱状物及び凹部の配設位置による液晶分子の配列の乱れ、及びそれに伴う表示品質への支障が生じるおそれが全くない。ゆえにシール剤形成領域の外側においては、表示への影響を懸念せずに任意の場所に任意の数の柱状物及び凹部を配設することが可能となる。
【００２８】
さらに、本発明の液晶装置用基板は、前記一対の基材には、シール剤を形成するシール剤形成領域と、当該シール剤形成領域の外側であって、前記一対の基材を貼り合わせた後に切り捨てられる領域である周辺領域とを含み、前記柱状物及び前記凹部は、前記周辺領域に配設されてなることを特徴とする。
これにより、周辺領域は貼り合わせ後に切り捨てられる領域であるから、液晶装置としての性能への影響を懸念せずに任意の場所に任意の数の柱状物及び凹部を配設することが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、簡便な構成と簡便な方法で、一対の基板のアライメントを高効率で行うことができるとともに、当該一対の基板間隔を好適に規制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図７を参照して説明する。
まず、液晶パネルを備える液晶装置の構造について説明する。液晶装置１０は、図１及び図２に示すように、液晶パネル１１と、液晶パネル１１の裏側（図２に示す下側）に配される外部光源であるバックライト１２とを表側（図２に示す上側）から被せたベゼル１３により組み付け状態に保持した構成とされる。
【００３１】
バックライト１２は、表側（液晶パネル１１側）に向けて開口した略箱型をなすケース１４と、ケース１４内に互いに平行に並んだ状態で収容される複数本の線状光源１５（例えば冷陰極管）と、ケース１４の開口部に積層した状態で配される複数の光学シート１６（例えば裏側から順に拡散板、拡散シート、レンズシート、及び輝度上昇シート）と、これら光学シート１６群をケース１４との間で挟んで保持するための略枠状をなすフレーム１７とから構成される。各光学シート１６は、各線状光源１５から発せられる光を面状に変換するなどの機能を有する。
【００３２】
液晶パネル１１は、大まかには、全体として矩形状をなしており、一対の透明なガラス製の基板１８，１９を備えている。両基板１８，１９は、互いに対向して配され、その間に電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶２０と、詳しくは後記する柱状物４０及び凹部５０（図３参照）とを介在させつつ、その周囲がシール剤２１によって封止されている。両基板１８，１９は、柱状物４０、凹部５０及びシール剤２１によって間に所定のギャップ（基板間隔）を空けた状態で保持される。また、両基板１８，１９の外面側には、それぞれ表裏一対の偏光板２２，２３が貼り付けられている。
【００３３】
両基板１８，１９は、表側がＣＦ基板１８とされ、裏側がアレイ基板１９とされる。アレイ基板１９の内面側（液晶２０側、ＣＦ基板１８との対向面側）には、図３に示すように、スイッチング素子２４（例えば、ＴＦＴ）が多数個設けられ、当該スイッチング素子２４には層間絶縁膜２５を介してＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる画素電極２６が接続されている。画素電極２６の表面には、ＣＦ基板１８との対向面側に窪みを有する凹部５０が形成されている。さらに、画素電極２６及び凹部５０の表面には、配向膜２７が形成されている。
【００３４】
一方、ＣＦ基板１８には、アレイ基板１９側の各画素電極２６に対応した位置にカラーフィルタ３１が多数個並んで設けられている。カラーフィルタ３１は、第１着色層３１Ａと第２着色層３１Ｂと第３着色層３１Ｃとを備えている。また、隣接するカラーフィルタ３１間には、遮光膜３２（ブラックマトリクス）が形成され、各カラーフィルタ３１が区画される。これらカラーフィルタ３１と遮光膜３２との表面にはＩＴＯからなる対向電極３３が形成されている。さらに、対向電極３３の内面側には柱状物４０が設けられ、当該柱状物４０は、カラーフィルタ３１と遮光膜３２との重なる位置に配され、対向するアレイ基板１９側に設けられた凹部５０に嵌め込まれた状態となっている。さらに対向電極３３及び柱状物４０の表面には、配向膜３４が形成されている。なお、柱状物４０は例えば３つの着色層３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃからなる画素を基準として、当該画素４つに対して３つ設けられる態様で形成されている。
【００３５】
ここで、柱状物４０及び凹部５０の構成について図３を参照して詳細に説明する。柱状物４０及び凹部５０は、共に絶縁材料を素材として形成されている。絶縁材料としては、感光性樹脂の他、窒化ケイ素等の無機材料を用いることができる。凹部５０は、例えば直方体等の箱型をなした島状部５１に形成されており、当該島状部５１の上面から高さ方向（基板間隔方向）に対して半分相当の深さの窪みを有している。凹部５０の窪みは、入り口は円形をなしており、底面に向かって徐々に内径が小さくなる、所謂すり鉢型の形状をなしている。凹部５０の表面には配向膜２７が形成されている。
【００３６】
一方、柱状物４０は、対向電極３３の表面から垂直に延び、その先端にかけて外径が小さくされる略円柱状の形状をなしている。柱状物４０の表面には配向膜３４が形成されており、柱状物４０と配向膜３４とからなる端面の外径は、凹部５０と配向膜２７とからなる窪みの底面の内径と一致している。さらに、柱状物４０の端面及び凹部５０底面並びにこれらの表面に形成された配向膜３４及び配向膜２７とはそれぞれ平行関係にあるため、柱状物４０の先端部と凹部５０の底面とは配向膜２７、３４を介して隙間のないように嵌め込まれている。
【００３７】
続いて、液晶装置１０の製造方法について説明する。ここでは特に、当該製造方法のうち、柱状物形成工程を含むＣＦ基板作成工程（図４及び図５参照）、凹部形成工程を含むアレイ基板作成工程（図６及び図７参照）、及び基板貼合工程について詳細に説明するものとする。
【００３８】
まず、ＣＦ基板作成工程においては、図４に示すように、ガラス等の基材１０１Ａを用意し、その基材１０１Ａの表面に例えばフォトリソグラフィ法を用いて遮光膜３２、第１着色層３１Ａ、第２着色層３１Ｂ及び第３着色層３１Ｃを順次形成する。
その後、図５に示すように、例えばスパッタリング法により、その表面に対向電極３３を形成する。次に、柱状物４０を形成するために、例えば感光性樹脂膜４２を形成し、これを露光・現像することで所定パターンの柱状物４０を形成する（柱状物形成工程）。最後に対向電極３３及び柱状物４０の表面に、配向膜３４を形成してＣＦ基板（液晶装置用基板）１８が得られる。
【００３９】
一方、アレイ基板作成工程においては、図６に示すように、上記の基材１０１Ａとは別途に基材（同様にガラス等からなる）１０１Ｂを用意し、その基材１０１Ｂの表面に公知の方法によりＴＦＴ（薄膜トランジスタ）からなるスイッチング素子２４を形成した後、例えばプラズマＣＶＤ法により基材１０１Ｂ及びスイッチング素子２４の表面を覆うように層間絶縁膜２５を形成する。さらに例えばスパッタリング法及びフォトリソグラフィ法によりその表面に画素電極２６を形成する。次に、凹部５０を形成するために、例えばスピンコート法等により感光性樹脂膜５２を形成する。
続いて、図７に示すように、この感光性樹脂膜５２に対して、所定パターンの露光及び現像を行って島状部５１とした後、当該島状部５１に対し凹部５０となり得る位置にさらなる露光を行って凹部５０を形成する（凹部形成工程）。最後に画素電極２６及び凹部５０（島状部５１）の表面に、配向膜２７を形成してアレイ基板（液晶装置用基板）１９が得られる。
【００４０】
続いて基板貼合工程へと移行する。
上記のようにして得られたアレイ基板１９を、凹部５０の開口部が例えば上側を向くように固定する。次に、液晶装置完成後に実際に画像を表示することとなる領域の外縁部に、例えばスクリーン印刷によりシール剤２１（図２参照）を配設する。続いてＣＦ基板１８を、柱状物４０が下側を向く（凹部５０と柱状物４０とが対向する）ように吊り上げ、アレイ基板１９の上方まで搬送し、両液晶装置用基板１８，１９の平面方向の位置を大まかに合わせ込む（粗合わせ）。続いて、ＣＦ基板１８を平行方向に微振動させながら、アレイ基板１９に押し付けるように徐々に圧力をかけていくと、ＣＦ基板１８に設けられた各柱状物４０が、アレイ基板１９のそれぞれ特定の柱状物４０と対向すべき位置に形成された特定の凹部５０に嵌め込み可能となった位置で、自然と嵌め込まれる。柱状物４０が凹部５０に完全に嵌め込まれるまで圧力をかけた後、シール剤２１を硬化させることで両液晶装置用基板１８，１９を貼り合わせる。
【００４１】
その後、所定のサイズにて液晶パネル１１を得るべく分断を行い、注入口（図示せず）から液晶２０を注入し、その他、偏光板２２，２３を貼り付け、駆動回路等を接続して液晶パネル１１を作製する。さらに、液晶パネル１１に対して図１に示すようなバックライト１２を付与することで、液晶装置１０が作製される。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＣＦ基板１８及びアレイ基板１９上に、それぞれ柱状物４０及び凹部５０がフォトリソグラフィ法により位置精度良く配設されている。そして、ＣＦ基板１８とアレイ基板１９の平面方向での位置合わせの際に、各柱状物４０が、それぞれ特定の柱状物４０と対向すべき位置に形成された特定の凹部５０に嵌め込み可能となった位置で、自然と嵌め込まれる。その結果、基板貼合工程において、これまで時間を要していた両基板１８，１９の平面方向のアライメントは、非常に精度良く、かつ、短時間にて行うことができる。
【００４３】
しかも、柱状物４０と凹部５０とは、プラズマＣＶＤ法及びフォトリソグラフィ法により寸法精度良く作製されている。その結果、柱状物４０と凹部５０とを嵌め込むことにより生じる高さもまた寸法精度の良いものとなっているため、柱状物４０と凹部５０との嵌め込みによるものはスペーサとしての機能を有する。ゆえに、基板貼合工程において、柱状物４０と凹部５０との嵌め込みより規定される高さ、すなわちＣＦ基板１８とアレイ基板１９との基板間隔は精度良く得ることができ、容易に基板間隔の均一性を確保することができる。
【００４４】
このようにして、ＣＦ基板１８及びアレイ基板１９にそれぞれ柱状物４０及び凹部５０を設けるという簡便な構成により、両液晶装置用基板１８，１９のアライメントを高効率で行うことができるとともに、その基板間隔を好適に規制することが可能な構成を具備した液晶装置１０を提供することが可能となる。
【００４５】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２について図８ないし図１１を参照して説明する。前記実施形態１との相違は、柱状物及び凹部の構成を変更したところにあり、その他は前記実施形態と同様である。前記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００４６】
柱状物６０は、略円柱状の形状をなしており、カラーフィルタ６１を構成する例えば赤色の第１着色層６１Ａと、例えば緑色の第２着色層６１Ｂと、例えば青色の第３着色層６１Ｃとが積層することにより形成されてなる。このような柱状物６０は以下のように形成することができる。図９に示すように、基材１０２Ａの表面に遮光膜３２及び第１着色層６１Ａを形成後、第２着色層用樹脂膜６２Ｂを形成する。続いて、この第２着色層用樹脂膜６２Ｂに対して、所定パターンの露光及び現像を行うと、第１着色層６１Ａと平面配列する第２着色層６１Ｂとともに、遮光膜３２と第１着色層６１Ｂとの重なる特定の部分にも第２着色層６１Ｂを形成することができる。
さらに、図１０に示すように、同様にして第３着色層用樹脂膜６２Ｃを形成した後、所定パターンの露光及び現像を行うと、第１着色層６１Ａ及び第２着色層６１Ｂと平面配列する第３着色層６１Ｃとともに、遮光膜３２と第１着色層６１Ａと第２着色層６１Ｂとの重なる部分にも第３着色層６１Ｃを形成することができる。その後、対向電極３３及び配向膜３４を形成することにより、柱状物６０を得ることができる。
【００４７】
一方、凹部７０は、円形の入り口から底面に向かって徐々に内径が小さくなる、所謂すり鉢型の形状をなしており、層間絶縁膜７５に設けられた窪みとして形成されてなる。このような凹部７０は、以下のように形成することができる。図１１に示すように、基材１０２Ｂの表面にスイッチング素子２４及び層間絶縁膜７５を形成する。その層間絶縁膜７５に所定パターンの露光及び現像を行ってすり鉢状の窪みを形成する。その後、画素電極２６及び配向膜２７を形成することにより、凹部７０を得ることができる。
【００４８】
本実施形態では、柱状物６０は各着色層６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃが積層して形成されており、かつ、凹部７０は層間絶縁膜７５が窪んだ状態で形成されている。このような構成とすることにより、柱状物６０及び凹部７０を形成するために新たな材料を使用する必要がないため、製造工程を簡略化することができる。
また、凹部７０は層間絶縁膜７５が窪んだ状態で形成されているため、凹部７０の周囲に突起となるものがない。ゆえに、基板貼合工程において、ＣＦ基板１８を平行移動してアライメントしても柱状物６０が凹部７０の外周壁に接触することがないため、ＣＦ基板１８をスムーズに移動させることができ、アライメントを効率良く行うことが可能となる。
【００４９】
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３について図１２及び図１３を参照して説明する。前記実施形態１，２との相違は、柱状物及び凹部の構成及び配置を変更したところにあり、その他は前記実施形態と同様である。前記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００５０】
図１２に示すように、液晶パネル１１は、画素電極２６等が配置されていて画像を表示可能とされる画面中央の表示領域ＡＡと、この表示領域ＡＡの外側を取り囲む額縁状をなして、画像を表示しない額縁領域ＮＡとを備える。表示領域ＡＡと額縁領域ＮＡとの境界位置は、シール剤２１が形成された位置とほぼ一致している。
【００５１】
表示領域ＡＡには、上記した実施形態２と同様の柱状物６０及び凹部７０が設けられている。
一方、額縁領域ＮＡには、柱状物８０及び凹部９０が設けられている。柱状物８０は、遮光膜３２と同じ素材よりなる第１樹脂膜８２と、各着色層６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃとそれぞれ同じ素材よりなる第２樹脂膜８３Ａと第３樹脂膜８３Ｂと第４樹脂膜８３Ｃとの積層により形成されてなる。一方、凹部９０は、層間絶縁膜７５と同じ素材よりなる島状部９１の上面が窪んだ状態で形成されてなる。
【００５２】
ところで、本実施形態では、図１３に示すように、１枚の基材１０３Ａから４枚のＣＦ基板１８を得る構成としている。基材１０３Ａは、液晶装置完成後に表示領域ＡＡとなり得るシール剤形成領域内側ＡＡ１と、額縁領域ＮＡとなり得るシール剤形成領域外側ＮＡ１と、さらに液晶装置には使用されないため切り捨てられる周辺領域ＰＡ１とからなる。なお、シール剤形成領域は図１３の二点鎖線にて示す位置である。
【００５３】
シール剤形成領域内側ＡＡ１には柱状物６０が形成され、シール剤形成領域外側ＮＡ１と周辺領域ＰＡ１との領域には、柱状物８０が形成されている。柱状物８０を構成する各樹脂膜８２，８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃは、それぞれシール剤形成領域内側ＡＡ１の遮光膜３２および各着色層６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの形成時に、同時に所定パターンの露光及び現像を行うことにより形成される。なお、柱状物６０と柱状物８０との高さの合致は、例えばスリットマスクを用いて露光量を調整することにより容易に行うことが可能である。
【００５４】
一方、異なる基材１０３Ｂからは４枚のアレイ基板１９を得る構成としている（図示せず）。シール形成領域内側ＡＡ１には柱状物６０と対向する位置に凹部７０が形成され、シール剤形成領域外側ＮＡ１と周辺領域ＰＡ１との領域には、柱状物８０と対向する位置に凹部９０が形成されている。凹部９０を備える島状部９１は、シール剤形成領域内側ＡＡ１の層間絶縁膜７５の形成時に、同時に所定パターンの露光及び現像を行うことにより形成される。さらに当該島状部９１に対して凹部９０となり得る位置にさらなる露光を行って凹部９０を形成する。なお、凹部７０と凹部９０との高さの合致は、例えばスリットマスクを用いて露光量を調整することにより容易に行うことが可能である。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態では、基材のシール剤形成領域内側ＡＡ１には柱状物６０及び凹部７０を配設して、また、シール剤形成領域外側ＮＡ１及び周辺領域ＰＡ１には柱状物８０及び凹部９０を配設する構成となっている。これにより、シール剤形成領域外側ＮＡ１及び周辺領域ＰＡ１には液晶２０を充填しないため、柱状物８０及び凹部９０の配設位置による液晶分子の配列の乱れ、またそれに伴う表示品質への支障が生じるおそれが全くない。ゆえに、シール剤形成領域外側ＮＡ１及び周辺領域ＰＡ１には、表示への影響を懸念せずに任意の場所に任意の数の柱状物８０及び凹部９０を好適に配設することが可能となる。
【００５６】
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５７】
上記した実施形態では、ＣＦ基板１８に柱状物４０、アレイ基板１９に凹部５０を設ける構成としたが、逆にＣＦ基板１８に凹部５０を設け、アレイ基板１９に柱状物４０を設ける構成としても良い。
【００５８】
上記した実施形態では、柱状物４０を略円柱型とし凹部５０を底面が円形のすり鉢型としたが、それぞれの形状はこれに限らず、任意の形状として良い。ただし、柱状物４０の端部の外径と凹部５０の底面の内径とが一致しており、隙間無く嵌め込むことが可能な形状とする必要がある。
【００５９】
上記した実施形態では、柱状物６０を３種の着色層６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃを全て積層してなる構成としたが、これに限らず、例えば第１着色層６１Ａのみ等、一部の着色層よりなる構成としても良い。
【００６０】
上記した実施形態では、凹部７０は層間絶縁膜７５が窪んだ状態で形成されてなるものとしたが、これに限らず、任意の膜が窪んだ状態で形成されてなるものとしても良い。
【００６１】
上記した実施形態では、柱状物８０及び凹部９０をシール剤形成領域外側ＮＡ１及び周辺領域ＰＡ１に配設したが、柱状物８０及び凹部９０を配設する領域は任意の領域のみでも良く、又は任意の領域の組み合わせとしても良い。
【００６２】
上記した実施形態では、スイッチング素子２４としてＴＦＴを用いたが、例えばＴＦＤ（薄膜ダイオード）を用いた液晶装置にも本発明は適用可能である。また、カラー表示する液晶装置以外にも、白黒表示する液晶装置にも本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態１に係る液晶装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】図１の液晶装置の概略構成を示す断面図。
【図３】図１の液晶装置の要部構成（液晶パネルの一部）を示す断面図。
【図４】図１の液晶装置の製造方法について一工程を示す説明図。
【図５】図１の液晶装置の製造方法について一工程を示す説明図。
【図６】図１の液晶装置の製造方法について一工程を示す説明図。
【図７】図１の液晶装置の製造方法について一工程を示す説明図。
【図８】本発明の実施形態２に係る液晶装置の要部構成（液晶パネルの一部）を示す断面図。
【図９】図８の液晶装置の製造方法について一工程を示す説明図。
【図１０】図８の液晶装置の製造方法について一工程を示す説明図。
【図１１】図８の液晶装置の製造方法について一工程を示す説明図。
【図１２】本発明の実施形態３に係る液晶装置の要部構成（液晶パネルの一部）を示す断面図。
【図１３】図１２の液晶装置に係る液晶装置用基板の概略構成を示す平面図。
【符号の説明】
【００６４】
１０...液晶装置、１８...ＣＦ基板（基板、液晶装置用基板）、１９...アレイ基板（基板、液晶装置用基板）、２０...液晶、２１...シール剤、２４...スイッチング素子、２５，７５...層間絶縁膜、２６...画素電極、３１，６１...カラーフィルタ、３１Ａ，６１Ａ...第１着色層、３１Ｂ，６１Ｂ...第２着色層、３１Ｃ，６１Ｃ...第３着色層、４０，６０，８０...柱状物、５０，７０，９０...凹部、５１，９１...島状部、１０１Ａ，１０１Ｂ，１０２Ａ，１０２Ｂ，１０３Ａ，１０３Ｂ...基材、ＡＡ...表示領域、ＮＡ...額縁領域、ＡＡ１...シール剤形成領域内側、ＮＡ１...シール剤形成領域外側、ＰＡ１...周辺領域
【図１】
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【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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