(57)【要約】【課題】  スペーサの凝集による表示ムラの発生が少ない液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、及び電子機器を提供する。【解決手段】  シール材を介して対向配置される一対の基板と、当該一対の基板の間に狭持された液晶材料と、を含むとともに、一対の基板の間にスペーサを備えた液晶表示装置であって、セルギャップ（ｈ１）をスペーサの径（ｓ１）以下の値とするとともに、一対の基板のうち少なくとも一方の基板の表面に、スペーサの移動を規制するための堰部を設けることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール材を介して対向配置される一対の基板と、当該一対の基板の間に狭持された液晶材料と、を含むとともに、前記一対の基板の間にスペーサを備えた液晶表示装置において、
セルギャップ（ｈ１）を前記スペーサの直径（ｓ１）以下の値とするとともに、
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の表面に、前記スペーサの移動を規制するための堰部を設けることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記堰部の先端から、対向する基板の表面までの距離（ｈ２）を前記スペーサの直径（ｓ１）よりも小さくすることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記堰部が、遮光部の一部であるか又は当該遮光部と重なることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記堰部の先端から、対向する基板の表面までの距離（ｈ２）を２．９〜７μｍの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記堰部が設けられた基板表面からの当該堰部の高さを０．０１〜０．１μｍの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記堰部を、前記液晶材料の注入口の近傍に設けることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記堰部の先端から、対向する基板の表面までの距離（ｈ２）を、前記液晶材料の注入口からの距離に比例して大きくすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
シール材を介して対向配置される一対の基板と、当該一対の基板の間に狭持された液晶材料と、を含むとともに、前記一対の基板の間にスペーサを備えた液晶表示装置の製造方法であって、
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の表面に、前記スペーサの移動を規制するための堰部を形成するとともに、
セルギャップ（ｈ１）が前記スペーサの直径（ｓ１）以下の値となるように、前記一対の基板を貼り合わせることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜７に記載されたいずれかの液晶表示装置を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、液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、及び液晶表示装置を含む電子機器に関する。特に、スペーサが凝集することによる表示不良を防止することができる液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、及びそのような液晶表示装置を含む電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、互いに対向配置される一対の基板の双方に形成した電極を、ドットマトリクス状に重ねることによって画素を形成し、それらの画素に印加する電圧をオン、オフさせることによって、当該画素領域の液晶材料を通過する光を変調させ、文字等の像を表示する液晶表示装置が多用されている。
このような液晶表示装置に使用される液晶パネルは、例えば、第１の基板と、第２の基板と、当該第１の基板及び第２の基板を貼り合わせるためのシール材と、第１の基板及び第２の基板によって形成された空間であって、シール材の内側領域に封入された液晶材料と、から構成されている。
また、かかる液晶パネルにおいては、第１の基板と第２の基板との間のセルギャップの均一化を図り、画像を表示させた際の表示ムラを防止するために、スペーサが使用されている。
【０００３】
このような液晶表示装置を製造する際には、第１の基板及び第２の基板のそれぞれの内面上に、透明電極や、スイッチング素子、カラーフィルタ等を形成した後、一方の基板上に熱硬化性樹脂等からなるシール材を配置するとともに、他方の基板上に複数のスペーサを散布する。次いで、シール材を介して一対の基板を貼り合わせることによりセル構造を形成した後、当該一対の基板間であってシール材の内側領域に、シール材の開口部を介して液晶材料を注入するとともに、封止材により封止することにより製造されている。
【０００４】
ここで、液晶材料の注入工程においては、上述のセル構造を真空中に配置するとともに、シール材の開口部を液晶材料中に浸漬させた状態で周囲の圧力を大気圧に戻すことにより、シール材の内側領域と外部との圧力差を利用して液晶材料が注入されている。このとき、セル構造を真空中に配置した状態においては、図１２（ａ）に示すように、セルギャップが膨らむ現象が発生している。したがって、かかる状態において液晶材料を注入することにより、図１４（ａ）〜（ｂ）に示すように、当該液晶材料２３２の流入圧等に起因して、スペーサ６２が移動してしまう場合が見られた。このようにスペーサ６２が移動してしまった場合には、スペーサ６２が凝集して液晶材料２３２の配向ムラが生じてしまい、画像を表示させた際に、表示ムラになるという問題が見られた。かかる問題は、特に、対角線の長さが５インチ程度以上の中型の液晶パネルにおいて顕著に見られた。
また、通常、一対の基板の表面は、表面保護層等により平坦化されているために、製造後においても、液晶パネルに対して衝撃が加わったりすると、スペーサが移動してしまう問題が見られた。
【０００５】
そこで、このような問題を防ぐために、第１の基板及び第２の基板のセルギャップに段差を設け、セルギャップの小さい箇所においてスペーサを押圧保持することによって、スペーサの凝集を防止した液晶パネルが開示されている。より具体的には、図１５に示すように、表示画素部Ｒ２でのセルギャップをセル内スペーサ４３０の直径よりも大きく形成し、遮光膜４２０に対応する色層の部分Ｒ１でのセルギャップをセル内スペーサ４３１の直径よりも小さく形成している。そして、ここの色層部分のセルギャップはセル内スペーサを相手側のアレイ基板のＴＦＴ形成部との間で押圧保持している液晶パネルである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１４２８６３号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された液晶パネルは、遮光膜に対応する色層の部分でスペーサを押圧保持する構成であり、一対の基板を貼り合わせる際に、所定位置に配置することは困難であった。また、表示画素部のセルギャップがスペーサの直径よりも大きいために、当該表示画素部においては、スペーサが自由に移動できるような構成となっている。
したがって、スペーサを遮光膜に対応する色層の部分に確実に配置できず、一つの表示画素部内に複数のスペーサが偏在して、それらが凝集してしまう場合があった。よって、画像表示させた際の表示ムラを、確実に防ぐことは困難であった。
【０００７】
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、液晶表示装置を構成するそれぞれの基板間のセルギャップをスペーサの直径の値以下とするとともに、いずれかの基板上に、スペーサの移動を規制するための堰部を形成することにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、液晶表示装置において、スペーサを一対の基板によって押圧保持するとともに、スペーサの移動を規制して、スペーサが凝集することを防止することにより、優れた画像表示を実現できる液晶表示装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、このような液晶表示装置の効率的な製造方法を提供するとともに、このような液晶表示装置を含む電子機器を効率的に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、シール材を介して対向配置される一対の基板と、当該一対の基板の間に狭持された液晶材料と、を含むとともに、一対の基板の間にスペーサを備えた液晶表示装置であって、セルギャップ（ｈ１）をスペーサの直径（ｓ１）以下の値とするとともに、一対の基板のうち少なくとも一方の基板の表面に、スペーサの移動を規制するための堰部を設けることを特徴とする液晶表示装置が提供され上述した問題を解決することができる。
なお、スペーサの直径（ｓ１）とは、柱状スペーサにおいては高さを意味する。
【０００９】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、堰部の先端から、対向する基板の表面までの距離（ｈ２）をスペーサの直径（ｓ１）よりも小さくすることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、堰部が、遮光部の一部であるか又は当該遮光部と重なることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、堰部の先端から、対向する基板の表面までの距離（ｈ２）を２．９〜７μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、堰部が設けられた基板表面からの当該堰部の高さを０．０１〜０．１μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、堰部を、液晶材料の注入口の近傍に設けることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、堰部の先端から、対向する基板の表面までの距離（ｈ２）を、液晶材料の注入口からの距離に比例して大きくすることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の別の態様は、シール材を介して対向配置される一対の基板と、当該一対の基板の間に狭持された液晶材料と、を含むとともに、一対の基板の間にスペーサを備えた液晶表示装置の製造方法であって、一対の基板のうち少なくとも一方の基板の表面に、スペーサの移動を規制するための堰部を形成するとともに、セルギャップ（ｈ１）がスペーサの直径（ｓ１）以下の値となるように、一対の基板を貼り合わせることを特徴とする液晶表示装置の製造方法である。
【００１６】
また、本発明のさらに別の態様は、上述したいずれかの液晶表示装置を備えた電子機器である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、及び液晶表示装置を含む電子機器に関する実施形態について具体的に説明する。
ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
【００１８】
［第１実施形態］
第１実施形態は、シール材を介して対向配置される一対の基板と、当該一対の基板の間に狭持された液晶材料と、を含むとともに、一対の基板の間にスペーサを備えた液晶表示装置である。
そして、セルギャップ（ｈ１）をスペーサの直径（ｓ１）以下の値とするとともに、一対の基板のうち少なくとも一方の基板の表面に、スペーサの移動を規制するための堰部を設けることを特徴とする。
以下、図１〜図６を適宜参照しながら、本発明の第１実施形態の液晶表示装置について、第１の基板（カラーフィルタ基板と称する場合がある。）、及び第２の基板（素子基板と称する場合がある。）を用いた液晶表示装置を例に採って説明する。
【００１９】
１．液晶表示装置の基本構造
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態の液晶表示装置の基本構造、すなわち、セル構造や配線、あるいはスペーサ等について具体的に説明する。なお、図１は、本発明に係る第１実施形態の液晶表示装置に使用される液晶パネル２００の模式的な概略断面図であり、図２は、液晶パネル２００の外観を示す概略斜視図であり、図３は、アクティブマトリクス配線の配線例を示す図である。
また、図２に示される液晶パネル２００は、二端子型非線形素子としてのＴＦＤ素子（Thin Film Diode）を用いたアクティブマトリクス型構造を有する液晶パネル２００であって、図示しないもののバックライトやフロントライト等の照明装置やケース体などを、必要に応じて、適宜取付けることにより、液晶表示装置となる。
【００２０】
（１）セル構造
図１及び図２に示すように、液晶パネル２００は、ガラス板や合成樹脂板等からなる透明な第１のガラス基板１３を基体とする第１の基板１２と、これに対向配置され、第１のガラス基板１３と同様にガラス板や合成樹脂板等からなる第２のガラス基板２７を基体とする第２の基板１４とが、接着剤等のシール材２３０を介して貼り合わせられていることが好ましい。
また、第１の基板１２と、第２の基板１４とが形成する空間であって、シール材２３０の内側部分に対して、開口部２３０ａを介して液晶材料を注入した後、封止材２３１にて封止されてなるセル構造を備えていることが好ましい。すなわち、図１に示すように、第１の基板１２と第２の基板１４との間に液晶材料２３２が充填されていることが好ましい。
【００２１】
（２）配線
図２に示すように、第２のガラス基板２７の内面（第１のガラス基板１３に対向する表面）上に、画素電極２０をマトリクス状に形成し、第１のガラス基板１３の内面（第２のガラス基板２７に対向する表面）上には、複数のストライプ状の第１の配線パターン１９を形成することが好ましい。また、画素電極２０を、ＴＦＤ素子３１を介して第２の配線パターン２６に対して導電接続するとともに、もう一方の第１の配線パターン１９を、シール材２３０を介して第２の配線パターン（引回し配線）２８に対して導電接続することが好ましい。そして、画素電極２０と第１の配線パターン１９との交差領域がマトリクス状に配列された多数の画素（以下、画素領域と称する場合がある。）を構成し、これら多数の画素の配列が、全体として液晶表示領域Ａを構成することになる。
また、図３に、ドライバＩＣ及びＴＦＤ素子を用いたアクティブマトリクス配線の具体的な回路図の一例を示す。すなわち、Ｙ方向に延在する複数の第２の配線パターン２６と、Ｘ方向に延在する複数の第１の配線パターン１９とから構成されており、各交差部分において画素領域５０が構成されている。また、各画素領域５０において、液晶表示要素５１と、ＴＦＤ素子３１とが直列接続されている。
【００２２】
また、図２に示すように、第２のガラス基板２７は、第１のガラス基板１３の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部１４Ｔを有し、この基板張出部１４Ｔ上には、第２の配線パターン２６、２８及び、独立して形成された複数の配線パターンからなる外部接続用端子２１９が形成されていることが好ましい。
また、基板張出部１４Ｔ上には、これら第２の配線パターン２６、２８及び外部接続用端子２１９に対して導電接続されるように、液晶駆動回路等を内蔵した半導体素子（ＩＣ）２６１が実装されていることが好ましい。
さらに、基板張出部１４Ｔの端部には、外部接続用端子２１９に導電接続されるように、フレキシブル配線基板１１０が実装されていることが好ましい。
【００２３】
（３）位相差板及び偏光板
図２に示される液晶パネル２００において、図１に示すように、第１のガラス基板１３の所定位置に、鮮明な画像表示が認識できるように、位相差板（１／４波長板）２５０及び偏光板２５１が配置されていることが好ましい。
そして、第２のガラス基板２７の外面においても、位相差板（１／４波長板）２４０及び偏光板２４１が配置されていることが好ましい。
【００２４】
（４）スペーサ
第１の基板及び第２の基板の間には、図１に示すように、それらの基板間の画素領域におけるセルギャップ（ｈ１）を均一に保持するための複数のスペーサ６２を備えている。すなわち、第１の基板１２と第２の基板１４とによって、かかるスペーサ６２を挟み込むことにより画素領域におけるセルギャップ（ｈ１）の均一化が図られ、画像表示させた際の表示ムラを防止することができるためである。
かかるスペーサの材料としては、シリカ（シリカ粒子）、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、及びその水素化物（ＳＥＢＳ）、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等を好適に使用することができる。中でも、硬度や圧縮特性が高く、さらには優れた透明性を有することから、シリカを使用することが好ましい。
【００２５】
また、かかるスペーサの形状としては、粒状や柱状のスペーサを使用することができるが、各スペーサの大きさの均一化が容易であることから、粒状のスペーサを使用することが好ましい。
このとき、スペーサの直径（ｓ１）を３〜８μｍの範囲内の値とすることが好ましい。すなわち、スペーサを押圧保持することにより均一に保たれる、画素領域におけるセルギャップ（ｈ１）を３〜８μｍの範囲内の値とすることにより、液晶表示装置における光透過性やコントラスト比等の表示特性を向上させることができるためである。
なお、スペーサの直径（ｓ１）とは、柱状スペーサにおいては高さを意味する。
【００２６】
（５）セルギャップ（ｈ１）
本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置においては、図１中に示すセルギャップ（ｈ１）をスペーサ６２の直径（ｓ１）以下の値とすることを特徴としている。すなわち、スペーサ６２を、第１の基板１２及び第２の基板１４によって押圧保持させるためである。
具体的には、画素領域におけるセルギャップ（ｈ１）を３〜８μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、セルギャップ（ｈ１）が３μｍ未満あるいは８μｍ越える値となると、光透過率やコントラスト比に影響を与え、表示特性が低下する場合があるためである。また、セルギャップ（ｈ１）が８μｍを越えると、スペーサが自由に移動できるようになって、スペーサが凝集しやすくなるためである。
【００２７】
２．第１の基板
（１）基本的構成
第１の基板１２は、図１に示すように、基本的に、第１のガラス基板１３と、反射層２１２と、着色層１６と、遮光層１８と、第１の配線パターン１９と、から構成してあることが好ましい。
また、第１の基板において、反射機能が必要な場合、例えば、携帯電話等に使用される半透過反射型の液晶表示装置においては、ガラス基板上に、反射層（半透過反射板）を設けることが好ましい。
この反射層は、アルミニウム、アルミニウム合金、クロム、クロム合金、銀、銀合金などからなる金属薄膜と、から構成することができる。また、反射層には、画素毎に、反射面を有する反射部と、開口部とが設けられていることが好ましい。
さらに、第１の基板１２において、図１に示すように、画素毎に着色層１６が形成され、その上をアクリル樹脂やエポキシ樹脂などの透明樹脂からなる表面保護層２１５により、被覆してあることが好ましい。したがって、この層着色層１６と表面保護層２１５とによってカラーフィルタが形成されることになる。さらに、電気絶縁性を向上させるための絶縁層（図示せず。）を設けることも好ましい。
【００２８】
（２）着色層
また、図１に示す着色層１６は、通常、透明樹脂中に顔料や染料等の着色材を分散させて所定の色調を呈するものとされている。着色層の色調の一例としては原色系フィルタとしてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の組合せからなるものがあるが、これに限定されるものではなく、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）等の補色系や、その他の種々の色調で形成することができる。
かかる着色層は、通常、基板表面上に顔料や染料等の着色材を含む感光性樹脂からなる着色レジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術（エッチング法）によって不要部分を欠落させることによって、所定のカラーパターンを有する着色層を形成することができる。そして、複数の色調の着色層を形成する場合には上記工程を繰り返すことになる。
また、着色層の配列パターンとしては、ストライプ配列を採用することが多いが、このストライプ配列の他に、斜めモザイク配列や、デルタ配列等の種々のパターン形状を採用することができる。
【００２９】
（３）遮光部
また、図１に示すように、画素毎に形成された着色層１６の間の画素間領域に、遮光部（ブラックマトリクスと称する場合がある。）１８を形成することが好ましい。すなわち、隣接する画素間において色材が混色することを防止して、コントラストに優れた画像表示を得ることができるためである。
このような遮光部１８としては、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の着色材を共に樹脂その他の基材中に分散させたものや、黒色の顔料や染料等の着色材を樹脂その他の基材中に分散させたものなどを用いることができる。ただし、カーボン等の黒色材料を使用しなくとも優れた遮蔽効果を得ることができることから、加色法を利用して、Ｒ（赤）層、Ｇ（緑）層、Ｂ（青）層の三層構造とすることが好ましい。
【００３０】
また、後述する堰部を、当該遮光部の厚さを調整するとともに遮光部の一部として形成することが好ましい。この理由は、従来から使用されている構成材料を利用して効率的に所定の堰部を形成することができるためである。
したがって、図１に示すように、カーボン等の黒色材料を使用した遮光部１８の厚さを調整することにより、堰部６０を形成することも好ましいが、図４に示すように、遮光部１８を、加色法を利用して、Ｒ（赤）層、Ｇ（緑）層、Ｂ（青）層の三層構造とした場合には、容易に所定の堰部６０が形成されるのでより好ましい態様である。
【００３１】
（４）堰部
また、第１実施形態に係る液晶表示装置においては、図１に示すように、第１の基板１２の表面に、スペーサ６２の移動を規制するための堰部６０を設けることを特徴としている。すなわち、画素領域におけるセルギャップ（ｈ１）の均一化を図るためのスペーサ６２は、第１の基板１２及び第２の基板１４によって押圧保持されているが、通常、これらの基板の表面は、表面保護層２１５等により平坦化されている。そのため、液晶表示装置の製造時における液晶材料注入工程において、セル構造が真空中に置かれた際にセルギャップ（ｈ１）が膨らんだり、あるいは、製造後において、液晶表示装置に対して外部から衝撃等が加わったりした場合には、スペーサが比較的移動しやすくなっている。したがって、かかる堰部を設けることにより、スペーサが自由に移動することを防ぐことができ、スペーサが凝集することによる表示ムラを防止することができる。よって、第１の基板上において、少なくとも、スペーサが比較的移動しやすい、液晶材料の注入口であるシール材の開口部となる領域の近傍に設けることが好ましい。
【００３２】
また、図１に示すように堰部６０は、上述した遮光部１８と重なっていることが好ましい。すなわち、液晶表示装置を平面的に見た場合に遮光部１８と重なる位置において、例えば、他の材料を積層することにより、堰部６０を形成することが好ましい。この理由は、このように構成することにより、画像表示の色調に影響を与えることなく、堰部を形成して、スペーサの移動を規制することができるためである。
また、堰部を遮光部と重ねて配置する場合において、当該堰部を、画素間領域のすべての遮光部に沿って格子状に配置することも好ましく、あるいは、所定方向の遮光部のみに沿ってストライプ状に配置することも好ましい。この理由は、いずれの配置方法によっても、セル内の堰部が均一に設けられるために、スペーサの移動を規制して均一に分散配置させることができるためである。したがって、セルギャップの均一化が図られ、表示ムラ等を防止することができる。
なお、第１実施形態の液晶表示装置においては、第１の基板の表面に所定の堰部を設けた例を示しているが、かかる堰部を第２の基板の表面に設けることも好ましい。
【００３３】
また、堰部が設けられた基板表面からの当該堰部の高さを０．０１〜０．１μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる堰部の高さが０．０１μｍ未満の値となると、例えば、液晶材料注入工程において、セル構造を真空中に配置した際にセルギャップ（ｈ１）が膨らんで、スペーサが容易に堰部を越えて移動してしまう場合があるためである。一方、かかる堰部の高さが０．１μｍを越えると、液晶材料を注入する際に、液晶材料の注入効率が低下する場合があるためである。
したがって、０．０２〜０．０９μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．０３〜０．０８μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３４】
また、図１中に示す堰部６０の先端から、対向する第２の基板１４の表面までの距離（ｈ２）を２．９〜７μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる距離（ｈ２）が２．９μｍ未満の値となると、液晶表示装置の製造時における液晶材料注入工程において、液晶材料の注入効率が低下する場合があるためである。一方、かかる距離（ｈ２）が７μｍを越えると、堰部に相当する領域以外の距離（ｈ１）によっては、スペーサが堰部を越えて、容易に移動してしまう場合があるためである。
したがって、堰部の先端から、対向する基板の表面までの距離（ｈ２）を３．４〜６．５μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、３．９〜６μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３５】
また、図５に示すように、堰部６０の先端から、対向する第２の基板１４の表面までの距離（ｈ２）を、液晶材料２３２の注入口となるシール材２３０の開口部２３０ａからの距離に比例して大きくすることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、液晶表示装置の製造時における液晶材料の注入工程において、堰部を設けたことによって液晶材料の注入効率が低下することを、効果的に防止することができるためである。
【００３６】
（３）第１の配線パターン
図１に示すように、表面保護層２１５の上に、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体からなる第１の配線パターン（走査電極と称する場合がある。）１９を形成することが好ましい。かかる第１の配線パターン１９は、複数の透明電極が並列したストライプ状に構成されていることが好ましい。
【００３７】
（４）配向膜（第１の配向膜）
また、図１に示すように、第１の配線パターン１９の上には、ポリイミド樹脂等からなる第１の配向膜２１７が形成されていることが好ましい。
この理由は、このように配向膜２１７を設けることにより、第１の基板１２を液晶表示装置等に使用した場合に、液晶の配向駆動を電圧印加によって容易に実施することができるためである。
【００３８】
３．第２の基板
（１）基本構造
また、図１及び図２に示すように、第１の基板１２と対向するもう一方の第２の基板１４は、基本的に、第２のガラス基板２７上に、第２の配線パターン２６、２８と、ＴＦＤ素子３１と、画素電極２０と、を順次積層させたものであることが好ましい。
なお、第１実施形態の液晶表示装置の例では、着色層を第１のガラス基板１３上に設けてあるが、第２のガラス基板２７上に設けることも好ましい。
【００３９】
（２）第２の配線パターン
また、第２の基板には、図１及び図６（ａ）に示すように、第２の配線パターン（データ電極と称する場合がある。）２６を設けることが好ましい。かかる第２の配線パターン２６は、図２に示すように、複数の配線パターンが並列したストライプ状に構成されていることが好ましい。
【００４０】
（３）二端子型非線形素子
二端子型非線形素子としては、図６（ａ）〜（ｂ）に例示するように、ＴＦＤ素子３１ａ、３１ｂが典型的である。
かかるＴＦＤ素子３１ａ、３１ｂは、素子第１電極（第１金属膜）２４、絶縁膜２３、及び素子第２電極（第２金属膜）２２、２５からなるサンドイッチ構成を有することが好ましい。ここで、第１金属膜２４や第２金属膜２２、２５としては、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）や、クロム（Ｃｒ）等が挙げられる。また、絶縁膜２３としては、このような金属材料を陽極酸化させて構成してあることが好ましい。例えば、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）等が具体的に挙げられる。
そして、正負方向のダイオードスイッチング特性を示し、しきい値以上の電圧が、第１金属膜２４及び第２金属膜２５の両端子間に印加されると導通状態となるアクティブ素子である。
また、第１のＴＦＤ素子３１ｂは、図６（ｂ）に示すように、第１金属膜２４と、絶縁膜２３と、第２の配線パターンから分岐した部分に相当する第２金属膜２５と、がこの順に積層されて構成されていることが好ましい。一方、第２のＴＦＤ素子３１ａは、同様に、第１金属膜２４と、絶縁膜２３と、画素電極２０に電気接続された第２金属膜２２と、がこの順に積層されて構成されていることが好ましい。
さらに、第１のＴＦＤ素子３１ｂ及び第２のＴＦＤ素子３１ａにおいて、それぞれ別個の第２金属膜２２、２５が設けてあるが、絶縁膜２３及び第１金属膜２４は、それぞれ共通していることが好ましい。
なお、ＴＦＤ素子以外にも、図７にその回路図の一例を示すように、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子のような非線形素子を使用することもできる。
【００４１】
（４）画素電極
また、図６に示すように、第２の基板１４上には、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体からなる画素電極２０を形成することが好ましい。そして、かかる画素電極２０は、上述のＴＦＤ素子３１を介して第２の配線パターン２６に接続されることが好ましい。
【００４２】
（５）配向膜（第２の配向膜）
また、図１に示すように、第２の配線パターン２６や画素電極（図示せず）上には、第１の基板１２における第１の配向膜と同様のポリイミド樹脂等からなる第２の配向膜２２４が形成されていることが好ましい。
【００４３】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、シール材を介して対向配置される一対の基板と、当該一対の基板の間に狭持された液晶材料と、を含むとともに、一対の基板の間にスペーサを備えた液晶表示装置の製造方法である。
そして、一対の基板のうち少なくとも一方の基板の表面に、スペーサの移動を規制するための堰部を形成するとともに、セルギャップ（ｈ１）がスペーサの直径（ｓ１）以下の値となるように、一対の基板を貼り合わせることを特徴とする。
第１実施形態の液晶表示装置の製造方法の一例を、図８〜図１２を適宜参照しながら説明する
【００４４】
（１）第１の基板の製造
（１）−１  カラーフィルタの形成
図８（ａ）に示すように、第１のガラス基板１３上には、画像表示領域に相当する箇所に、及び着色層１６、遮光層１８を順次形成することが好ましい。
ここで、着色層１６は、顔料や染料等の着色材を分散させた透明樹脂等からなる感光性樹脂を、ガラス基板１３上に塗布し、これにパターン露光、現像処理を順次施すことによって形成することができる。なお、複数の色の着色層１６を配列形成する場合には、色毎に上記工程を繰り返すことになる。
また、遮光部１８についても、顔料や染料等の着色材を分散させた透明樹脂等からなる感光性樹脂を塗布し、これにパターン露光、現像処理を順次施すことによって形成する。
このとき、遮光部の厚みを調整して、第１実施形態で説明したような、スペーサの移動を規制するための堰部を形成することが好ましい。この理由は、このように実施することにより、工程数を増加させることなく、効率的に所定の堰部を有する液晶表示装置を得ることができるためである。
【００４５】
（１）−２  表面保護層の形成
次いで、図８（ｂ）に示すように、第１の基板１２上に全面的に透光保護層２１５Ｘを形成する。この透光保護層２１５Ｘは、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フッ素樹脂などで構成することができる。これらの樹脂は流動性を有する未硬化状態で基板上に塗布され、乾燥、光硬化、熱硬化などの適宜の手段で硬化される。塗布方法としては、スピンコート法や印刷法などを用いることができる。
次いで、上記透光保護層２１５Ｘに、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングを施し、図８（ｃ）に示すように、画像表示領域に限定された表面保護層２１５を形成する。この工程によって、透光保護層２１５Ｘから画像表示領域以外の領域、すなわち、図１に示すシール材２３０の外側に配置される領域とほぼ同じ領域上から透光性素材が欠落される。
【００４６】
（１）−３  第１の配線パターンの形成
次いで、図８（ｄ）に示すように、表面保護層２１５上に、全面的にＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体材料からなる透明導電層１９Ｘを形成することが好ましい。この透明導電層１９Ｘは、一例として、スパッタリング法により成膜することができる。そして、透明導電層１９Ｘに対して、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングを施し、図８（ｅ）に示すように第１の配線パターン１９を形成することが好ましい。
【００４７】
（２）第２の基板の製造
（２）−１  素子第１電極の形成
図９（ａ）〜図１０（ｂ）に示すように、第２の基板のガラス基板２７上に、第１の金属膜２４を形成する工程である。この第１の金属膜２４は、例えば、タンタルから構成されており、スパッタリング法や電子ビーム蒸着法を用いて形成することができる。また、この第１の金属膜２４の厚さはＴＦＤ素子の用途等に対応して、適宜変更することができるが、通常、２０〜５００ｎｍの範囲内の値とすることが好ましい。
また、図９（ａ）に示すように、第１の金属膜２４の形成前に、第２のガラス基板２７に対する第１の金属膜２４の密着力を著しく向上させることができるとともに、第２のガラス基板２７から第１の金属膜２４への不純物の拡散を効率的に抑制することができることから、第２の基板１４のガラス基板２７上に、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）等からなる絶縁膜１５８を形成することも好ましい。
【００４８】
次いで、図１０（ｃ）に示すように、第１の金属膜２４の表面を陽極酸化法によって酸化させることにより、酸化膜２３を形成することが好ましい。より具体的には、第１の金属膜２４が形成されたガラス基板２７を、クエン酸溶液等の電解液中に浸漬した後、かかる電解液と、第１の金属膜２４との間に所定電圧を印加して、第１の金属膜２４の表面を酸化させることが好ましい。
さらに、酸化膜２３が形成された第１の金属膜２４を、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングして、その一部を素子第１電極２４とすることが好ましい。
なお、酸化膜２３の厚さはＴＦＤ素子の用途等に対応して、適宜変更することができるが、通常、１０〜５０ｎｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【００４９】
（２）−２  素子第２電極の形成
次いで、図示しないが、再び、スパッタリング法等により、第１の金属膜２４上に、全面的に第２の金属膜を形成し、それをフォトリソグラフィ技術を用いて、パターニングすることにより、図１０（ｄ）に示すように、素子第２電極２５を形成することが好ましい。
【００５０】
（２）−３  画素電極の形成
次いで、図示しないが、スパッタリング法等により、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物等）等の透明導電体材料からなる透明導電層を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることにより、図１０（ｅ）に示すように、画素電極２０を形成することが好ましい。
【００５１】
（３）貼り合わせ工程
次いで、図１１（ａ）に示すように、第２の基板１４上において、エポキシ樹脂等を主成分とするシール材２３０を、スクリーン印刷やディスペンサにより、表示領域を囲むようにパターニングして形成することが好ましい。一方、図１１（ｂ）に示すように、湿式法あるいは乾式法等により、第１の基板１２上に均一に分散するように、スペーサ６２を散布することが好ましい。そして、図１１（ｃ）に示すように、第１の基板１２と、シール材２３０が積層された第２の基板１４とを重ね合わせて接合させた後、加熱しながら加圧保持して、第１の基板１２と第２の基板１４とを貼合せることにより、セル構造を形成することが好ましい。
なお、本実施形態においては、第２の基板上にシール材を塗布しているが、第１の基板上に印刷しても構わない。
【００５２】
（４）液晶材料の注入及び偏光板の配置
次いで、第１の基板及び第２の基板が形成する空間であって、シール材の内側部分に対して、液晶材料を注入した後、封止材等にて封止することが好ましい。
すなわち、図１２（ａ）に示すように、セル構造６４を真空中に配置するとともに、シール材２３０の開口部２３０ａを液晶材料２３２中に浸漬させる。次いで、周囲の圧力を大気圧に戻すことにより、シール材２３０の内側領域と外部との圧力差を利用して、図１２（ｂ）に示すように、シール材２３０の内側領域に液晶材料２３２を注入することが好ましい。
このとき、セル構造を真空中に配置した状態においては、セルギャップが膨らんでしまうが、第１の基板の表面に所定の堰部が形成してあるために、スペーサの移動が規制され、当該スペーサが凝集することを防止することができる。よって、表示ムラが少なく、優れた画像表示を実現できる液晶表示装置を得ることができる。
【００５３】
［第３実施形態］
本発明に係る第３実施形態として、第１実施形態の液晶表示装置を備えた電子機器について具体的に説明する。
【００５４】
図１３は、本実施形態の電子機器の全体構成を示す概略構成図である。この電子機器は、液晶パネル２００と、これを制御するための制御手段１２００とを有している。また、図１３中では、液晶パネル２００を、パネル構造体２００Ａと、半導体素子（ＩＣ）等で構成される駆動回路２００Ｂと、に概念的に分けて描いてある。また、制御手段１２００は、表示情報出力源１２１０と、表示処理回路１２２０と、電源回路１２３０と、タイミングジェネレータ１２４０とを有することが好ましい。
また、表示情報出力源１２１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等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１２４０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等の形で表示情報を表示情報処理回路１２２０に供給するように構成されていることが好ましい。
【００５５】
また、表示情報処理回路１２２０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、クランプ回路等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と共に駆動回路２００Ｂへ供給することが好ましい。さらに、駆動回路２００Ｂは、第１の配線パターン駆動回路、第２の配線パターン駆動回路及び検査回路を含むことが好ましい。また、電源回路１２３０は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する機能を有している。
そして、本実施形態の電子機器であれば、セルギャップ（ｈ１）をスペーサの直径（ｓ１）以下の値とするとともに、第１の基板の表面に、スペーサの移動を規制するための堰部を設けた液晶表示装置を使用している。そのために、スペーサの凝集による表示ムラの発生がなく、優れた画像表示を実現できる電子機器とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によれば、スペーサの凝集による配向ムラに起因した表示ムラの発生を防止することができ、液晶表示装置や電子機器、例えば、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、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、タッチパネルを備えた電子機器などに適用することができる。
【００５７】
また、本発明の液晶表示装置及び電子機器は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記各実施形態に示す液晶パネルはＴＦＤ（薄膜ダイオード）を用いたアクティブマトリクス型の構造を備えているが、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のアクティブ素子（能動素子）を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置や、パッシブマトリクス方式の液晶表示装置にも適用することができる。
また、上記実施形態の液晶パネルは所謂ＣＯＧタイプの構造を有しているが、半導体素子（ＩＣチップ）を直接実装する構造ではない液晶パネル、例えば液晶パネルにフレキシブル配線基板やＴＡＢ基板を接続するように構成されたものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置に使用される液晶パネルを模式的に示す概略断面図である（その１）。
【図２】本発明に係る第１実施形態の液晶表示装置を構成する液晶パネルの外観を示す概略斜視図である。
【図３】アクティブマトリクス（ＴＦＤ）の回路図の例である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置に使用される液晶パネルを模式的に示す概略断面図である（その２）。
【図５】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置に使用される液晶パネルを模式的に示す概略断面図である（その３）。
【図６】二端子型非線形素子の配置方法を説明するために供する図である。
【図７】アクティブマトリクス（ＴＦＴ）の回路図の例である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は、第１の基板を形成するための製造工程を示す図である（その１）。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、第２の基板を形成するための製造工程を示す図である（その１）。
【図１０】（ａ）〜（ｅ）は、第２の基板を形成するための製造工程を示す図である（その２）。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、貼り合わせ工程を示す図である。
【図１２】（ａ）〜（ｂ）は、液晶材料注入工程を示す図である。
【図１３】本発明に係る電子機器の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】従来の液晶表示装置におけるスペーサの凝集について説明する図である。
【図１５】従来の液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１２：第１の基板（カラーフィルタ基板）、１３：第１のガラス基板、１４：第２の基板（素子基板）、２７：第２のガラス基板、１９：第１の配線パターン、２６・２８：第２の配線パターン、３１：二端子型非線形素子（ＴＦＤ素子）、６０：堰部、６２：スペーサ、２００：液晶パネル、２３０：シール材、２３０ａ：開口部、２３２：液晶材料
【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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【図１４】
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【図１５】
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