(57)【要約】      （修正有）【課題】スペーサーの剥れを抑制可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】アレイ基板上に設けられた複数の走査線及び信号線と、前記走査線及び信号線の交差部に設けられたスイッチング素子と、前記走査線、前記信号線及び前記スイッチング素子を覆うように前記アレイ基板上に形成され、有機絶縁膜と前記有機絶縁膜上に形成され表示領域を形成する画素電極と、前記画素電極と前記スイッチング素子を電気的に接続するよう前記有機絶縁膜に設けられたスルーホールと、前記アレイ基板に対向して配置された対向基板と、前記アレイ基板と対向基板の間に配置され、両基板間を保持するスペーサーと、前記アレイ基板と前記対向基板に挟持された液晶層とを備える。前記スペーサーが有機絶縁膜に被覆されて形成されている。【選択図】図２
2012078482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられた複数の走査線及び信号線と、
前記走査線及び信号線の交差部に設けられたスイッチング素子と、
前記走査線、前記信号線及び前記スイッチング素子を覆うように前記基板上に形成された有機絶縁膜と、
前記有機絶縁膜上に形成され表示領域を形成する画素電極と、
前記基板に対向して配置された対向基板と、
前記基板と対向基板の間に配置され、両基板間を保持する柱状スペーサーと、
前記基板と前記対向基板に挟持された液晶層と
を備える液晶表示装置であって、
前記有機絶縁膜は前記柱状スペーサーの周囲を覆うよう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２】
前記画素電極は前記柱状スペーサーの周囲を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記柱状スペーサーは第一の柱状スペーサー及び第二の柱状スペーサーからなり、
第一の柱状スペーサーは第二の柱状スペーサーよりも高いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
アレイ基板上に有機絶縁膜を有し、このアレイ基板と対向基板を保持する柱状スペーサーを備える液晶表示装置の製造方法において、
前記アレイ基板上に柱状スペーサーを形成し、
前記アレイ基板上で、かつ前記柱状スペーサーの周囲を覆うように前記有機絶縁膜を形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態はスペーサーの剥れを抑制するための液晶表示装置に関する
【背景技術】
【０００２】
スペーサーの下地にメタル層を設けて、スペーサーと下地の密着性を向上させる方法が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−３０７１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、スペーサー配置場所によっては下地にメタル層を配置することが困難な場合があるという欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、アレイ基板上に設けられた複数の走査線及び信号線と、前記走査線及び信号線の交差部に設けられたスイッチング素子と、前記走査線、前記信号線及び前記スイッチング素子を覆うように前記アレイ基板上に形成され、有機絶縁膜と前記有機絶縁膜上に形成され表示領域を形成する画素電極と、前記画素電極と前記スイッチング素子を電気的に接続するよう前記有機絶縁膜に設けられたスルーホールと、前記アレイ基板に対向して配置された対向基板と、前記アレイ基板と対向基板の間に配置され、両基板間を保持するスペーサーと、前記アレイ基板と前記対向基板に挟持された液晶層とを備える液晶表示装置であって、前記スペーサーが有機絶縁膜に被覆されて形成されていることを特徴とする液晶表示装置を提供することで上記課題を解決する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態による液晶表示装置を示す斜視図である。
【図２】図1のＡ−Ａに沿い切断した拡大断面図である。
【図３】実施の形態２にかかる液晶表示装置の拡大断面図。
【図４】一般的な液晶表示装置を示す拡大断面図である。
【図５】一般的なスペーサー段差構成を有する液晶表示装置の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態による液晶表示装置の実施の形態を図面を参照し説明する。
【０００８】
（実施の形態１）
本発明の実施形態による液晶表示装置の実施の形態１を図１乃至図３を参照して説明する。また同一部分は同一符号で示す。
【０００９】
図１は本発明の実施形態による液晶表示装置を示す斜視図であり、図２は図１のA-A線に沿い切断した拡大断面図である。液晶表示装置は表示領域２５を有するアレイ基板１１０と、このアレイ基板１１０に所定の隙間を保持して対向配置された対向基板１２０と、表示領域２５を駆動する図示しない駆動LSIとを備え、アレイ基板１１０下面には光源となるLED等からなるバックライトユニット１３が配置される。
【００１０】
アレイ基板１１０はガラス等からなる基板１０と、この基板１０上に形成された多層薄膜と図示しない配向膜を備えている。またIndium-Tin-Oxide（以下ITOという）等の透明導電材料からなり表示領域２５を構成する画素電極３０が配設される。
【００１１】
有機絶縁膜２４上には画素電極３０が配される。画素電極３０は各画素に形成されたスルーホール１５を介し、スイッチング素子と電気的に接続される。
【００１２】
ここで、スイッチング素子はゲート電極１４b、ソース電極１４a、ドレイン電極１４cから構成される薄膜トランジスタ１４（以下TFTという）を用いる。ゲート電極１４bは走査線１１と、またソース電極１４aは信号線１２と夫々電気的に接続される。
【００１３】
走査線１１と接続されたゲート電極１４bに電圧が印加されると、ソース電極１４aとドレイン電極１４c間が導通し、TFT１４が一定期間オン状態になる。この期間に画像表示に必要な信号が信号線１２から供給され所定のタイミングで書き込まれる。
【００１４】
ドレイン電極１４cは画素電極３０と有機絶縁膜２４に形成されたスルーホール１５を介し電気的に接続される。
【００１５】
対向基板１２０はガラス等からなる透明基板２１を有し、アレイ基板１１０と対向に配置される。また対向基板１２０は液晶層７０側にR、G、Bのうちのいずれかのレジストによって着色され、第一着色層２４a、第二着色層２４b、第三着色層２４cとITOからなる透明電極２２と図示しない配向膜を有する。
【００１６】
アレイ基板１１０と対向基板１２０とは表示領域２５の周縁である額縁領域においてシール材２６を用いて接合され、アレイ基板１１０と対向基板１２０とシール材２６とで囲まれた領域に液晶層７０が形成されている。
【００１７】
シール材２６は液晶層７０を封止し、シール材２６内側にはブラックマトリクス層２７（以下BM層２７という）が遮光層として配置される。
【００１８】
アレイ基板１１０と対向基板１２０間の距離はスペーサー３１によって保持される。さらにアレイ基板１１０及び対向基板１２０の夫々液晶層７０側と反対に位置する面には図示しない偏光板が夫々配設されている。
【００１９】
以下、本実施の形態の液晶表示装置製造工程について図２乃至図３を用いて詳細に説明する。なお同一部分は同一符号で示す。一般的な液晶表示装置では図３に示すようにスペーサー３１は有機絶縁膜24上に形成されるが、図２に示す本発明の形態では、スペーサー３１形成後に有機絶縁膜２４を設ける。はじめに透明基板１０上に形成したスイッチング素子１４の上に施すスペーサー31 の形成方法を説明する。ネガ型レジスト液をスピンナ塗布し、約９０℃で約５分間プリベークし、更に所定のマスクパターンを用いて１５０ｍＪ／ｃｍ２の強度の紫外線により露光する。ここで、スピンナ塗布は中心部にレジスト液を吐出し遠心力により拡散させる方法である。続いて約０．１重量％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドライド）水溶液を用いて約４０秒間現像し、更に水洗い後約２００℃で１時間ほどポストベークをすることによってスペーサー３１を形成する。しかる後、ポジ型レジスト液をスピンナと付し、約90℃で約５分間プリベークし、更に所定のマスクパターンを用いて１５０ｍＪ／ｃｍ２の強度の紫外線により露光する。続いて約０．１重量％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドライド）水溶液を用いて約４０秒間現像し、更に水洗い後約２００℃で１時間ほどポストベークをすることによってスルーホール１５を有する有機絶縁膜２４を設ける。ここで有機絶縁膜の厚さは所望の値に設定することができるが、スペーサー高さについては有機絶縁膜の厚さを考慮し設定する必要がある。この構成によりスペーサー３１の周囲を有機絶縁膜２４で覆っているため、剥がれの発生を抑制することが可能となる。本発明は上記形態に限定されるものではなく、アレイ側に着色層を形成するＣＯＡ（Color filter On Array）構成でも同じ効果を発揮できる。有機絶縁膜層２４およびスペーサー３１はポジ型、ネガ型あるいはアクリル樹脂系、ノボラック樹脂系等、少なくとも露光プロセスを用いてパターニングできる感光性樹脂であれば利用することができる。
【００２０】
次に有機絶縁膜層２４上にスパッタリング法によりITOを堆積し、パターニングすることにより画素電極３０を形成する。その後ポリイミドからなる配向膜材料を基板全面に塗布、配向処理を施して配向膜を形成する。次に対向基板１２０の製造工程について説明する。透明基板２１上にスパッタリング法によりITOを堆積し、透明電極３０を形成する。その後ポリイミドからなる配向膜材料を基板全面に塗布する。配向膜材料には配向処理を施し、配向膜を形成することで対向基板１２０を得る。対向基板１２０の外周周辺部にはシール材２６を、液晶注入用の注入口３２を除いて塗布する。この対向基板１２０とアレイ基板１１０をシール材２６塗布面を対向させて貼り合わせ、枚葉方式の封着治具に入れて排気を行い約１７０度の硬化温度にて３０分焼成することにより空状態のセルが完成する。
【００２１】
次にカイラル材が添加されたネマティック液晶材料注入口３２からセル内に真空注入し、注入後注入口３２を封止材３３としての紫外線硬化樹脂を用いて封止する。その後セルの両側にそれぞれ偏光板を配置することにより液晶表示装置が完成する。
【００２２】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施形態による液晶表示装置の実施の形態２の特徴的部分である液晶表示装置について図３、図5を参照して説明する。なお、実施の形態１のスペーサー以外の構造は、本実施の形態においても同様に備えるものとする。また同一部分は同一符号とする。図５に図示されたスペーサー３１aとスペーサー31bは高さが異なり、具体的には0.1μｍ〜0.6μｍの高さ差が設けられている。またスペーサー31aの密度はスペーサー31ｂの1/2以下に設定される。低温下ではスペーサー31aの密度が低いため、液晶の収縮にあわせてスペーサーが容易に変形し、低温下で気泡の発生しにくい構造となっている。しかしながら、スペーサー31ｂは一般的に、スペーサー３１aより露光量を少なくすることで高さ差をつけているため、下地との密着性が低下し剥がれやすくなっている。そこで本実施の形態２では図３に示すようにスペーサー３１ｂの周囲を有機絶縁膜２４で覆っているため、剥がれの発生を抑制することが可能となる。本実施例で示した構成では２種類のスペーサーを設けたが特に制限はなく、２種類より多く設定してもよい。
【００２３】
このように製造した液晶表示装置は、スペーサー下地に関係なく、はがれを抑制する効果を得ることができた。なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１０…基板
１４…スイッチング装置
１５…スルーホール
２１…基板
２２…透明電極
２４ａ…第一着色層
２４ｂ…第二着色層
２４ｃ…第三着色層
２６…シール材
２７…ブラックマトリクス（ＢＭ）層
２８…分散液
３０…画素電極
３１…スペーサー
３１a…スペーサー(メイン)
３１b…スペーサー(サブ)
３２…注入口
３３…封止材
３４…気泡領域
４０…表示画素領域
５０…セルギャップ
７０…液晶層
１１０・・・アレイ基板
１２０・・・対向基板
【図１】
2012078482.tif 000003
【図２】
2012078482.tif 000004
【図３】
2012078482.tif 000005
【図４】
2012078482.tif 000006
【図５】
2012078482.tif 000007