(57)【要約】【課題】外部荷重等に対して表示ムラの発生を抑制すると共に低温気泡の発生も抑制し、且つ、製造効率の良好な液晶表示装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】液晶表示装置１０は、複数の凹部２７を有し且つ画素電極２２が形成されたアレイ基板１２と、アレイ基板１２に対向するように設けられ且つ対向電極３０が形成されたＣＦ基板１４と、それらの間に挟まれるように設けられた液晶層１５と、を備えた液晶表示装置１０であって、各々、アレイ基板１２及びＣＦ基板１４の一方から他方に達するように延びて形成され、且つ、アレイ基板１２及びＣＦ基板１４の間隔を規定する複数の第１スペーサ３１と、各々、ＣＦ基板１４からアレイ基板１２に向かって延びるように形成され、且つ、アレイ基板１２の凹部２７に対向する位置に設けられた複数の第２スペーサ３２と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の凹部を有し且つ画素電極が形成された第１基板と、該第１基板に対向するように設けられ且つ対向電極が形成された第２基板と、それらの間に挟まれるように設けられた液晶層と、を備えた液晶表示装置であって、
各々、上記第１及び第２基板の一方から他方に達するように延びて形成され、且つ、該第１及び第２基板の間隔を規定する複数の第１スペーサと、
各々、上記第２基板から上記第１基板に向かって延びるように形成され、且つ、上記第１基板の凹部に対向する位置に設けられた複数の第２スペーサと、
を備えた液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された液晶表示装置において、
上記第１基板は、
上記画素電極の下方に設けられた層間絶縁膜と、
上記層間絶縁膜の下方に各々設けられた、
互いに平行に延びるように形成された複数の走査線と、
上記第１基板上の上記複数の走査線とは異なる層に、該複数の走査線と直交する方向に互いに平行に延びるように形成された複数の信号線と、
上記複数の走査線と上記複数の信号線との各交差部に設けられて全体としてマトリクスを構成し、該各交差部において、該各交差部の対応する走査線及び信号線のそれぞれに電気的に接続され且つドレイン電極を有するスイッチング素子と、
をさらに備えており、
上記凹部は、上記画素電極と上記スイッチング素子のドレイン電極とを電気的に接続するために上記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールである液晶表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載された液晶表示装置において、
上記第１基板には上記画素電極に電荷を保持する補助容量バスラインが形成されており、
上記複数の第１及び第２スペーサのそれぞれは、上記補助容量バスラインに対向する位置に設けられている液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載された液晶表示装置において、
上記凹部は、上記第１基板から上記第２基板に向かって断面積が除々に増大するテーパ状に形成されており、
上記第２スペーサは、上記第１及び第２基板の間隔が縮小して上記凹部に嵌り込むときの該第２スペーサの先端の該凹部への嵌り込み量を規定するために、該凹部壁面の所定位置に当接する領域を有する液晶表示装置。
【請求項５】
第１基板と、該第１基板に対向するように設けられた第２基板と、それらの間に挟まれるように設けられた液晶層と、を備えた液晶表示装置の製造方法であって、
第１基板に複数の凹部を形成するステップと、
第２基板の複数の基板間隙規定位置、及び、上記第１基板と貼り合わせたときに上記凹部と対向する複数の凹部対向予定位置に、それぞれスペーサを同時に形成するステップと、
上記第２基板の複数の凹部対向予定位置のスペーサがそれぞれ上記第１基板の複数の凹部に対向するように、該第１基板と該第２基板とを貼り合わせるステップと、
を備えた液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイとして液晶表示装置が幅広く情報伝達ツール等に利用されている。その要因としては、表示装置の高精細化や高表示品位化に加えて軽量化及び薄型化の進展により従来のＯＡ用途だけでなく、携帯用途などのモバイル機器への応用が急速に進んだ事が挙げられる。このような状況の下、特に液晶表示パネルについてはさらなる薄型化及び軽量化が望まれており、特にパネルに用いるガラス基板の薄型化が研究されている。
【０００３】
ところが、液晶表示パネルのガラス基板の薄型化には以下のような問題が伴う。
【０００４】
まず１つは、液晶表示パネルは、一般的に、その表面に所定の強度以上の押圧力が加わるとその表示部に表示ムラ（表示シミの定着）が生じるが、基板が薄くなるとその傾向がより顕著になるという問題である。これは、基板がより薄くなると点荷重が加わる付近のスペーサがより深く押しつぶされてその部分の基板間隙の縮小量が大きくなることに起因する。
【０００５】
ここで、このようなガラス基板の撓みという問題に対する技術として、特許文献１には、第１の基板と第２の基板とに液晶が挟持され、前記第１の基板には、前記第１の基板と前記第２の基板との間隔を保つ複数の柱状スペーサーと、前記液晶に電圧を与える第１の透明電極とを備え、前記第２の基板には前記液晶に電圧を与える第２の透明電極を備えた液晶表示装置において、前記液晶表示装置は外周部に表示を行わない表示外領域と、その内側に表示を行う表示領域とが存在し、前記表示外領域に形成された前記柱状スペーサーの本数の密度は、前記表示領域に形成された前記柱状スペーサーの本数の密度より高いことを特徴とするものが開示されている。そして、これによれば、液晶表示装置のセルギャップ不良による表示不良を改善することができる、と記載されている。
【０００６】
ところが、上記特許文献１に示すような技術は、スペーサの本数を多くすることによりスペーサの押しつぶしを回避して基板の間隙を保持することにより撓みを規制するというものである。すると、確かに撓みに対する問題は改善される可能性はあるが、低温環境下で真空気泡（いわゆる低温気泡）が発生するという問題が生じる。これは、低温下で構成部材の体積収縮が起こる場合に、特に、液晶の収縮率がその他の部材の収縮率に比べて大きいために、液晶層の収縮に対して支持部の変化が追随できずに真空気泡となることにより引き起こされる。
【０００７】
そして、この低温気泡の発生という問題と上述のガラス基板の荷重等による撓みという問題とを同時に解決する技術が検討されている。
【０００８】
このような技術として、例えば、特許文献２には、２枚の透明基板と、前記２枚の透明基板間に封入された液晶層と、前記２枚の透明基板間に形成され、前記２枚の透明基板間の間隙を所定の間隙に保つ柱状スペーサとを少なくとも有する液晶表示装置であって、前記液晶表示装置の有効表示領域内に形成された前記柱状スペーサが、高さの異なる柱状スペーサであることを特徴とする液晶表示装置が開示されている。そして、これによれば、微小荷重域での変位量が大きく、上述したような重力ムラや低温発泡等が発生することがなく、また局所的な荷重に対しても十分な耐性を有し、さらに透明基板間のギャップを一定に製造することが可能な液晶表示装置を提供することができる、と記載されている。
【特許文献１】特開平09-073093号公報
【特許文献２】特開2005-122150号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献２では、その実施形態として、高さ自体が異なる柱状スペーサを設けたり、台座の有無や台座の高さを利用することで柱状スペーサとしての高さを異ならせる形態が上記特許文献２中における図１〜６で示されている。この場合、製造効率の向上に限界がある。
【００１０】
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外部荷重等に対して表示ムラの発生を抑制すると共に低温気泡の発生も抑制し、且つ、製造効率の良好な液晶表示装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る液晶表示装置は、複数の凹部を有し且つ画素電極が形成された第１基板と、第１基板に対向するように設けられ且つ対向電極が形成された第２基板と、それらの間に挟まれるように設けられた液晶層と、を備えた液晶表示装置であって、各々、第１及び第２基板の一方から他方に達するように延びて形成され、且つ、第１及び第２基板の間隔を規定する複数の第１スペーサと、各々、第２基板から第１基板に向かって延びるように形成され、且つ、第１基板の凹部に対向する位置に設けられた複数の第２スペーサと、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、第１及び第２基板に荷重がかけられた際には、各々、第１及び第２基板の一方から他方に達するように延びて形成された複数の第１スペーサがその荷重を支える。また、各々、第２基板から第１基板に向かって延びるように、且つ、第１基板の凹部に対向する位置に複数の第２スペーサを設けているため、液晶層の収縮に追随するように第１及び第２基板が相対的に変位できる。即ち、このように第１基板の凹部に対向する位置に複数の第２スペーサを設けていることにより、一定以上の荷重に対してムラの発生を抑制し、且つ、低温気泡の発生を抑制することができる。さらに、低温気泡の発生を抑制するために、２回露光等を行い第２スペーサを第１スペーサより短く形成する必要がなく、第２スペーサを第１スペーサと同じ高さ及び形状のものを用いることができる。このため、第１及び第２スペーサを同一の工程で一度に形成することができるため、装置の製造効率が良好となる。
【００１３】
また、本発明に係る液晶表示装置は、第１基板が、画素電極の下方に設けられた層間絶縁膜と、層間絶縁膜の下方に各々設けられた、互いに平行に延びるように形成された複数の走査線と、第１基板上の複数の走査線とは異なる層に、複数の走査線と直交する方向に互いに平行に延びるように形成された複数の信号線と、複数の走査線と複数の信号線との各交差部に設けられて全体としてマトリクスを構成し、各交差部において、各交差部の対応する走査線及び信号線のそれぞれに電気的に接続され且つドレイン電極を有するスイッチング素子と、をさらに備えており、凹部は、画素電極とスイッチング素子のドレイン電極とを電気的に接続するために層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールであってもよい。
【００１４】
このような構成によれば、基板が外部荷重等を受けたときに第２スペーサが嵌り込む凹部として層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを用いるため、凹部だけをあらためて別に形成しなくてもよい。従って、装置の製造効率が良好となる。
【００１５】
さらに、本発明に係る液晶表示装置は、第１基板には画素電極に電荷を保持する補助容量バスラインが形成されており、複数の第１及び第２スペーサのそれぞれは、補助容量バスラインに対向する位置に設けられていてもよい。
【００１６】
このような構成によれば、複数の第１及び第２スペーサのそれぞれが第１基板の補助容量バスラインに対向する位置に設けられているため、表示領域の開口率を低下させることがない。また、第１及び第２スペーサは、それぞれ同じ高さに形成されており且つ同様の領域（補助容量バスラインに対向する領域）に形成されているため、基板に荷重がかかった際の第２スペーサのコンタクトホールへの嵌り込み量がそのまま第１及び第２スペーサ付近の基板間隙の差となる。従って、所望の基板間隙の差が得られやすい。
【００１７】
また、本発明に係る液晶表示装置は、凹部が、第１基板から第２基板に向かって断面積が除々に増大するテーパ状に形成されており、第２スペーサは、第１及び第２基板の間隔が縮小して凹部に嵌り込むときの第２スペーサの先端の凹部への嵌り込み量を規定するために、凹部壁面の所定位置に当接する領域を有していてもよい。
【００１８】
このような構成によれば、第２スペーサには、凹部に嵌り込むときの先端の凹部への嵌り込み量を規定するために凹部壁面の所定位置に当接する領域を有するため、凹部壁面の所定位置に当接する領域の形状等を調節することによって、凹部への第２スペーサの嵌り込み量を規定することができる。従って、外部荷重等が基板にかかった際の第１及び第２スペーサ付近の基板間隙の差を所望の値に容易に且つ正確に調節することができる。
【００１９】
本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、第１基板と、第１基板に対向するように設けられた第２基板と、それらの間に挟まれるように設けられた液晶層と、を備えた液晶表示装置の製造方法であって、第１基板に複数の凹部を形成するステップと、第２基板の複数の基板間隙規定位置、及び、第１基板と貼り合わせたときに凹部と対向する複数の凹部対向予定位置に、それぞれスペーサを同時に形成するステップと、第２基板の複数の凹部対向予定位置のスペーサがそれぞれ第１基板の複数の凹部に対向するように、第１基板と第２基板とを貼り合わせるステップと、を備えていることを特徴とする。
【００２０】
このような構成によれば、外部荷重等に対して、複数の第１スペーサがその荷重を支えることができる。また、第１基板の凹部に対向する位置に複数の第２スペーサを設けるため、液晶層の収縮に追随するように第１及び第２基板が相対的に変位でき、低温気泡の発生を抑制することができる。さらに、低温気泡の発生を抑制するために、２回露光等を行わず、第１スペーサと第２スペーサとを同一の工程で一度に形成することができるため、装置の製造効率が良好となる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、外部荷重等に対して表示ムラの発生を抑制すると共に低温気泡の発生も抑制し、且つ、製造効率の良好な液晶表示装置及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態に係る液晶表示装置を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２３】
（実施形態１）
（液晶表示装置１０の構成）
図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置１０の平面図を模式的に示したものである。図２は、図１のＩ−Ｉ線における断面図を模式的に示した図である。
【００２４】
液晶表示装置１０は、画素電極の駆動にＴＦＴ（Thin Film Transistor）を用いるようにしたアクティブマトリクス型のものであり、また、液晶表示パネルの背面側に配置されたバックライトから該液晶表示パネルに入射された光に対し、その透過光量を各画素毎に制御するようにした透過型のものである。
【００２５】
液晶表示装置１０は、マトリクス状に配置された複数のＴＦＴ１１（スイッチング素子）を有するアレイ基板１２と、色層１３を有していて、アレイ基板１２に貼り合わされた対向基板としてのカラーフィルタ基板（以下、ＣＦ基板１４という）とを備えており、これらアレイ基板１２とＣＦ基板１４との間には、液晶層１５が配置されている。
【００２６】
アレイ基板１２は、透明のガラス基板１６を有している。ガラス基板１６上には、縦方向（図１の上下方向）に延びる複数本のソース線（信号線）１７と、横方向（図１の左右方向）に延びる複数本のゲート線（走査線）１８とが互いに交差するように配置されており、各交差部の近傍には、ソース電極１９、ドレイン電極２０及ゲート電極２１を有するＴＦＴ１１と、このＴＦＴ１１のドレイン電極２０に電気的に接続された画素電極２２とが配置されている。
【００２７】
ＴＦＴ１１のソース電極１９は、ソース線１７に電気的に接続している。ソース線１７、ソース電極１９及びドレイン電極２０と、ゲート線１８およびゲート電極２１とは、ゲート絶縁膜２３によって電気的に絶縁されている。また、ドレイン電極２０は、ＴＦＴ１１の位置から画素領域の略中央位置まで延設されており、その端部は、略矩形状の補助容量用電極（以下、Ｃｓ電極２４という）とされている。さらに、図１に示すように、各画素領域では、そのＣｓ線２５とＣｓ電極２４とにより補助容量を形成するように構成されている。
【００２８】
上記ソース線１７、ソース電極１９、ドレイン電極２０およびＣｓ電極２４の上には、層間絶縁膜２６が設けられており、画素電極２２は、その層間絶縁膜２６上に配置されている。この画素電極２２は、画素領域の略全体を覆うように設けられており、その周縁部は、当該画素領域を区画する２本のソース線１７及び２本のゲート線１８の各対応部分にそれぞれ重なるように設けられている。
【００２９】
各画素領域において、Ｃｓ電極２４上の層間絶縁膜２６には、コンタクトホール２７が一つ形成されており、このコンタクトホール２７を経由して、Ｃｓ電極２４、つまりＴＦＴ１１のドレイン電極２０と、画素電極２２とが電気的に接続している。コンタクトホール２７は、アレイ基板１２からＣＦ基板１４に向かって断面積が除々に増大するテーパ状に形成されている。
【００３０】
一方、上記のＣＦ基板１４も、透明のガラス基板２８を有している。このガラス基板２８上において、アレイ基板１２のソース線１７周り、ゲート線１８周り、ＴＦＴ１１周りおよびＣｓ線２５周りなど、光の漏れる領域には、遮光層２９（ブラックマトリクス）が設けられており、それを覆うように色層１３が設けられている。色層１３は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３種類の着色層が所定の画素配列に基づいて各画素領域毎に択一的に配置されてなっている。つまり、本実施形態では、「画素」とは、サブピクセル（ドット）を表している。色層１３の上には、ＩＴＯ膜からなる透明の対向電極３０が複数の画素領域に亘って設けられている。なお、着色層を構成するものとしては、ＲＧＢの組合せ以外に、シアン、マゼンタ、イエローの補色を用いてもよい。
【００３１】
さらに、ＣＦ基板１４には、その対向電極３０から対向するアレイ基板１２へ向かって延びるように形成された第１スペーサ３１及び第２スペーサ３２がそれぞれ形成されている。
【００３２】
第１スペーサ３１は、ＣＦ基板１４から対向するアレイ基板１２上に到達し、両基板の間隔を規定している。第１スペーサ３１は、ＣＦ基板１４上において、アレイ基板１２のコンタクトホール２７が形成されていないＣｓ線２５領域に対向する位置に形成されている。第１スペーサ３１は、有機系の材料、無機系の材料またはレジスト等で形成されている。第１スペーサ３１は、円柱状に形成されている。尚、第１スペーサ３１の形状は円柱状でなくてもよく、例えば、角柱状、又は、先細型の円柱状又は角柱状等に形成されていてもよい。
【００３３】
第２スペーサ３２は、ＣＦ基板１４から延びて、アレイ基板１２のＣｓ線２５領域に形成されたコンタクトホール２７に対向するように且つ第１スペーサ３１とほぼ同じ高さに形成されている。第２スペーサ３２は、有機系の材料、無機系の材料またはレジスト等で形成されている。第２スペーサ３２は、円柱状に形成されている。尚、第２スペーサ３２の形状は円柱状でなくてもよく、例えば、角柱状、又は、先細型の円柱状又は角柱状等に形成されていてもよい。第２スペーサ３２は、少なくとも先端部の断面積がコンタクトホール２７の最大断面積、すなわちコンタクトホール２７の開口端における断面積より小さく形成されている。第２スペーサ３２は、押圧などにより両基板の間隔が狭められ、第２スペーサ３２がコンタクトホール２７内に嵌り込んだ際、第２スペーサ３２の先端がアレイ基板１２に到達しないように、第２スペーサ３２が例えばその側面でコンタクトホール２７の側面に当接してそれ以上コンタクトホール２７内に嵌り込むのを抑制する当接領域３３を有している。
【００３４】
ここで、押圧などで両基板の間隔が狭められる際の第１スペーサ３１及び第２スペーサ３２の機能を図を用いて詳細に説明する。
【００３５】
図３は図２においてＣＦ基板１４側から押圧した際の液晶表示装置１０の断面図、図４は図２における第２スペーサ３２及びコンタクトホール２７形成領域の拡大図、そして、図５は図３における第２スペーサ３２及びコンタクトホール２７形成領域の拡大図をそれぞれ示す。
【００３６】
図３に示すように、外部から押圧力などが加わると、第１スペーサ３１はその付近における両基板の間隔を保持するように機能する。一方、第２スペーサ３２は、コンタクトホール２７内に嵌り込む。このため、第２スペーサ３２付近では、液晶層１５の変位に追随するようにＣＦ基板１４及びアレイ基板１２が相対的に変位できる。また、第２スペーサ３２はその先端がコンタクトホール２７の底に到達しないように、嵌り込む途中でコンタクトホール２７内の側面に当接領域３３において当接する。
【００３７】
第２スペーサ３２の当接領域３３は、第２スペーサ３２がコンタクトホール２７内にどの程度嵌り込むのが良いのか、即ち、所望の基板間隔変位量によって設計される。例えば、所望の基板間隔変位量が０．３μｍ程度であるのが好ましい液晶表示装置１０に対しては、図４及び５に示すように、第２スペーサ３２の断面の径は１．５μｍ、コンタクトホール２７の底面の径は１μｍ、開口端の径は２μｍ等に設計される。そして、第２スペーサ３２がコンタクトホール２７内に嵌り込む際に、先端の角部（当接領域３３）でコンタクトホール２７内の側面に当接したときの基板間隔変位量が０．３μｍとなるように設計される。
【００３８】
また、図６には、その他の第２スペーサを用いたものとして、その形状が先細型の円柱又は角注状に形成された液晶表示装置４０を示す。液晶表示装置４０の第２スペーサ４１は、その先端の面積がコンタクトホール２７の開口端の面積より小さく設計されている。第２スペーサ４１の側面の傾斜は、コンタクトホール２７内の側面の傾斜より急に形成されており、図７に示すように、第２スペーサ４１がコンタクトホール２７内に嵌り込んだ際には、先端の角部（当接領域４２）でコンタクトホール２７内の側面に当接するように設計されている。
【００３９】
さらに、図８には、先端部が略半球状に形成された柱状の第２スペーサ５１を用いた液晶表示装置５０を示す。液晶表示装置５０の第２スペーサ５１は、その最大断面積がコンタクトホール２７の開口端の面積より小さく且つコンタクトホール２７の底面積より大きく設計されている。このため、コンタクトホール２７内に嵌り込んだ際、図９に示すように、先端部の曲面（当接領域５２）でコンタクトホール２７内の側面に当接するように設計されている。
【００４０】
尚、本実施形態では、図１の液晶表示装置１０の平面図に示すように、各画素領域ごとに第１スペーサ３１及び第２スペーサ３２が一つずつ形成されているが、これに限らず、図１０に示すように、縦横二つずつの計４画素領域ごとに第１スペーサ３１が一つ形成されており、第２スペーサ３２は各画素領域ごとに形成されているものであってもよい。また、図１１に示すように、縦横二つずつの計４画素領域ごとに第１スペーサ３１が一つ形成されており、第２スペーサ３２はこの４画素領域において、対角線上に位置する２画素領域にそれぞれ一つずつ形成されているものであってもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、第２スペーサ３２が嵌り込む凹部としてコンタクトホール２７を用いたが、これに限られず、アレイ基板１２の遮光領域等に凹部を設けて、第２スペーサ３２を嵌り込ませるようにしてもよい。
【００４２】
（液晶表示装置１０の製造方法）
次に、液晶表示装置１０の製造方法について説明する。
【００４３】
（ＣＦ基板１４の製造工程）
まず、本実施形態のＣＦ基板１４の製造工程の一例について詳細に説明する。
【００４４】
初めにガラス基板２８を用意する。そして、遮光領域に遮光層２９をスパッタリング法により形成する。次に、表示領域に赤の顔料が分散された樹脂フィルム（ドライフィルム）を全面にラミネートし、露光、現像及びベーク（熱処理）を行って、第１色層（赤）を形成する。次に、第１色層に重ねて、緑色の顔料が分散された樹脂フィルムを全面にラミネートし、露光、現像及びベーク（熱処理）を行って、第２色層（緑）を形成する。同様に、第３色層（青）を形成する。
【００４５】
次に、色層１３の上層にＩＴＯを蒸着し、対向電極３０を形成する。
【００４６】
次に、樹脂材料等からなる第１スペーサ３１及び第２スペーサ３２を対向電極３０上において、アレイ基板１２のＣｓ線２５領域に対向予定の位置に形成する。特に、第２スペーサ３２は、アレイ基板１２のコンタクトホール２７に対向予定の位置に形成する。第１スペーサ３１及び第２スペーサ３２は、フォトリソグラフィ法により、同一工程で形成される。これにより、ＣＦ基板１４が完成する。
【００４７】
（アレイ基板１２の製造工程）
アレイ基板１２については、まず、ガラス基板１６を用意し、ゲート膜をスパッタリングにより成膜し、そのゲート膜をパターニングして、ゲート線１８、ゲート電極２１およびＣｓ線２５を形成する。次に、ＣＶＤ法によりゲート絶縁膜２３を成膜し、その上に、ソース線１７、ソース電極１９、ドレイン電極２０およびＣｓ電極２４を設ける。これにより、ＴＦＴ１１が形成される。
【００４８】
続いて、エッチング保護膜としてＳｉＮｘを形成し、パターン形成を行った後、層間絶縁膜２６を形成する。次いで、エッチングによりコンタクトホール２７を形成する。次に、ＩＴＯを真空蒸着して透明導電膜をパターニングして画素電極２２を形成する。この画素電極２２は、層間絶縁膜２６に形成されたコンタクトホール２７を経由して、Ｃｓ電極２４、つまりＴＦＴ１１のドレイン電極２０に電気的に接続される。
【００４９】
（基板貼り合わせ工程）
次に、アレイ基板１２の遮光領域に対応する部位にシール材を塗布し、ディスペンサ等を用いて、例えば１ショット当り２ｍｇの液晶材料をその内方に滴下する。続いて、液晶材料が滴下されたアレイ基板１２にＣＦ基板１４を、第１スペーサ３１及び第２スペーサ３２が、Ｃｓ線２５領域に対応する位置に、且つ、第２スペーサ３２がコンタクトホール２７に対向する位置にくるように貼り合わせる。この工程は真空中で行われる。次いで、貼り合わせた両基板を大気中に戻すと貼り合わされた両基板間の液晶材料が大気圧により拡散する。次に、シール剤の塗布領域に沿ってＵＶ光源を移動させながらＵＶ光をシール剤に照射し、シール剤を硬化させる。このようにして、拡散した液晶材料は２枚の基板間に封止されて液晶セルを形成し、これを用いて液晶表示装置１０を完成させる。
【００５０】
また、液晶の注入は、本実施形態のように形成されなくてもよく、両基板の側方に液晶注入口を設けて、そこへ液晶材料を注入し、その後液晶注入口を紫外線硬化樹脂等で封止するものであってもよい。
【００５１】
（作用効果）
次に、作用効果について説明する。
【００５２】
本実施形態に係る液晶表示装置１０は、複数の凹部２７を有し且つ画素電極２２が形成されたアレイ基板１２と、アレイ基板１２に対向するように設けられ且つ対向電極３０が形成されたＣＦ基板１４と、それらの間に挟まれるように設けられた液晶層１５と、を備えた液晶表示装置１０であって、各々、アレイ基板１２及びＣＦ基板１４の一方から他方に達するように延びて形成され、且つ、アレイ基板１２及びＣＦ基板１４の間隔を規定する複数の第１スペーサ３１と、各々、ＣＦ基板１４からアレイ基板１２に向かって延びるように形成され、且つ、アレイ基板１２の凹部２７に対向する位置に設けられた複数の第２スペーサ３２と、を備えたことを特徴とする。
【００５３】
このような構成によれば、アレイ基板１２及びＣＦ基板１４に荷重がかけられた際には、各々、アレイ基板１２及びＣＦ基板１４の一方から他方に達するように延びて形成された複数の第１スペーサ３１がその荷重を支える。また、各々、ＣＦ基板１４からアレイ基板１２に向かって延びるように、且つ、アレイ基板１２の凹部２７に対向する位置に複数の第２スペーサ３２を設けているため、液晶層１５の変位に追随するようにアレイ基板１２及びＣＦ基板１４が相対的に変位できる。即ち、このようにアレイ基板１２の凹部２７に対向する位置に複数の第２スペーサ３２を設けていることにより、一定以上の荷重に対してムラの発生を抑制し、且つ、低温気泡の発生を抑制することができる。さらに、低温気泡の発生を抑制するために、２回露光等を行い第２スペーサ３２を第１スペーサ３１より短く形成する必要がなく、第２スペーサ３２を第１スペーサ３１と同じ高さ及び形状のものを用いることができる。このため、第１及び第２スペーサ３１，３２を同一の工程で一度に形成することができるため、装置の製造効率が良好となる。
【００５４】
また、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、アレイ基板１２が、画素電極２２の下方に設けられた層間絶縁膜２６と、層間絶縁膜２６の下方に各々設けられた、互いに平行に延びるように形成された複数のソース線１７と、アレイ基板１２上の複数のソース線１７とは異なる層に、複数のソース線１７と直交する方向に互いに平行に延びるように形成された複数のゲート線１８と、複数のソース線１７と複数のゲート線１８との各交差部に設けられて全体としてマトリクスを構成し、各交差部において、各交差部の対応するソース線１７及びゲート線１８のそれぞれに電気的に接続され且つドレイン電極２０を有するスイッチング素子と、をさらに備えており、凹部は、画素電極２２とスイッチング素子のドレイン電極２０とを電気的に接続するために層間絶縁膜２６に形成されたコンタクトホール２７であってもよい。
【００５５】
このような構成によれば、基板が外部荷重等を受けたときに第２スペーサ３２が嵌り込む凹部として層間絶縁膜２６に形成されたコンタクトホール２７を用いるため、凹部だけをあらためて別に形成しなくてもよい。従って、装置の製造効率が良好となる。
【００５６】
さらに、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、アレイ基板１２には画素電極２２に電荷を保持するＣｓ線２５が形成されており、複数の第１及び第２スペーサ３１，３２のそれぞれは、Ｃｓ線２５に対向する位置に設けられていてもよい。
【００５７】
このような構成によれば、複数の第１及び第２スペーサ３１，３２のそれぞれがアレイ基板１２のＣｓ線２５に対向する位置に設けられているため、表示領域の開口率を低下させることがない。また、第１及び第２スペーサ３１，３２は、それぞれ同じ高さに形成されており且つ同様の領域（Ｃｓ線２５に対向する領域）に形成されているため、基板に荷重がかかった際の第２スペーサ３２のコンタクトホール２７への嵌り込み量がそのまま第１及び第２スペーサ３１，３２付近の基板間隙の差となる。従って、所望の基板間隙の差が得られやすい。
【００５８】
また、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、凹部が、アレイ基板１２からＣＦ基板１４に向かって断面積が除々に増大するテーパ状に形成されており、第２スペーサ３２は、アレイ基板１２及びＣＦ基板１４の間隔が縮小して凹部に嵌り込むときの第２スペーサ３２の先端の凹部への嵌り込み量を規定するために、凹部壁面の所定位置に当接する領域を有していてもよい。
【００５９】
このような構成によれば、第２スペーサ３２には、凹部に嵌り込むときの先端の凹部への嵌り込み量を規定するために凹部壁面の所定位置に当接する領域を有するため、凹部壁面の所定位置に当接する領域の形状等を調節することによって、凹部への第２スペーサ３２の嵌り込み量を規定することができる。従って、外部荷重等が基板にかかった際の第１及び第２スペーサ３１，３２付近の基板間隙の差を所望の値に容易に且つ正確に調節することができる。
【００６０】
本実施形態に係る液晶表示装置１０の製造方法は、アレイ基板１２と、アレイ基板１２に対向するように設けられたＣＦ基板１４と、それらの間に挟まれるように設けられた液晶層１５と、を備えた液晶表示装置１０の製造方法であって、アレイ基板１２に複数の凹部２７を形成するステップと、ＣＦ基板１４の複数の基板間隙規定位置、及び、アレイ基板１２と貼り合わせたときに凹部２７と対向する複数の凹部対向予定位置に、それぞれ第１及び第２スペーサ３１，３２を同時に形成するステップと、ＣＦ基板１４の複数の凹部対向予定位置のスペーサがそれぞれアレイ基板１２の複数の凹部２７に対向するように、アレイ基板１２とＣＦ基板１４とを貼り合わせるステップと、を備えていることを特徴とする。
【００６１】
このような構成によれば、外部荷重等に対して、複数の第１スペーサ３１がその荷重を支えることができる。また、アレイ基板１２の凹部２７に対向する位置に複数の第２スペーサ３２を設けるため、液晶層１５の変位に追随するようにアレイ基板１２及びＣＦ基板１４が相対的に変位でき、低温気泡の発生を抑制することができる。さらに、低温気泡の発生を抑制するために、２回露光等を行わず、第１スペーサ３１と第２スペーサ３２とを同一の工程で一度に形成することができるため、装置の製造効率が良好となる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上説明したように、本発明は、液晶表示装置及びその製造方法について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置１０の平面図である。
【図２】図１の液晶表示装置１０のＩ−Ｉ断面における断面図である。
【図３】外部荷重が加わったときの液晶表示装置１０の断面図である。
【図４】図２の第２スペーサ３２付近の拡大図である。
【図５】図３の第２スペーサ３２付近の拡大図である。
【図６】先細型の円柱又は角注状に形成された第２スペーサ４１を用いた液晶表示装置４０の断面図である。
【図７】外部荷重が加わったときの液晶表示装置４０の断面図である。
【図８】先端部が略半球状に形成された柱状の第２スペーサ５１を用いた液晶表示装置５０の断面図である。
【図９】外部荷重が加わったときの液晶表示装置５０の断面図である。
【図１０】４画素領域ごとに第１スペーサ３１が一つ形成されており、第２スペーサ３２は各画素領域ごとに形成されている液晶表示装置の平面図である。
【図１１】４画素領域ごとに第１スペーサ３１が一つ形成されており、第２スペーサ３２はこの４画素領域において、対角線上に位置する２画素領域にそれぞれ一つずつ形成されている液晶表示装置の平面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０，４０，５０      液晶表示装置
１１      ＴＦＴ
１２      アレイ基板
１３      色層
１４      ＣＦ基板
１５      液晶層
１６      ガラス基板
１７      ソース線
１８      ゲート線
１９      ソース電極
２０      ドレイン電極
２１      ゲート電極
２２      画素電極
２３      ゲート絶縁膜
２４      Ｃｓ電極
２５      Ｃｓ線
２６      層間絶縁膜（絶縁性保護膜）
２７      コンタクトホール（凹部）
２８      ガラス基板
２９      遮光層
３０      対向電極
３１      第１スペーサ
３２，４１，５１      第２スペーサ
３３，４２，５２      当接領域
【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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