(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面の画素領域に少なくともその一部に他方の基板から入射される光を反射させる反射板が形成され、
この反射板の反射面に凹凸が形成されているとともに、他方の基板の液晶側の面に支柱状のスペーサが形成され、
該スペーサは、その頂部が前記反射板の凸部に対向するとともに、該凸部と隣接する他の凸部との対向を回避するようにして配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面の画素領域に少なくともその一部に他方の基板から入射される光を反射させる反射板が形成され、
この反射板は、その反射面に凹凸が形成されているとともに、その凹凸によって液晶の層厚が変化する程に液晶側に近接して設けられ、
他方の基板との間にスペーサが介在され、該スペーサはビーズ状のスペーサと該他方の基板側に固定された支柱状のスペーサからなるとともに、該支柱状のスペーサはその頂部が前記反射板の凸部に対向するとともに、該凸部と隣接する他の凸部との対向を回避するように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
１つあるいはそれ以上の数の画素領域当たり、支柱状のスペーサの数よりもビーズ状のスペーサの数の方が多いことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
ビーズ状のスペーサは弾性を有するとともに、その径は支柱状のスペーサの高さよりも大きく設定されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面の画素領域に少なくともその一部に他方の基板から入射される光を反射させる反射板が形成され、
この反射板は、その反射面に凹凸が形成されているとともに、その凹凸によって液晶の層厚が変化する程に液晶側に近接して設けられ、
他方の基板との間にスペーサが介在され、該スペーサはビーズ状のスペーサと該他方の基板側に固定された支柱状のスペーサからなるとともに、該支柱状のスペーサはその頂部が前記反射板の凸部に対向するとともに、該凸部と隣接する他の凸部との対向を回避するように配置され、
かつ、前記各基板のうち少なくともいずれかが厚さ０．５ｍｍ未満に設定されているとともに、該ビーズ状のスペーサは弾性を有しその径は支柱状のスペーサの高さよりも大きく設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面の画素領域に少なくともその一部に他方の基板から入射される光を反射させる反射板が形成され、
この反射板は、その反射面に凹凸が形成されているとともに、その凹凸によって液晶の層厚が変化する程に液晶側に近接して設けられ、
他方の基板との間にスペーサが介在され、該スペーサはビーズ状のスペーサと該他方の基板側に固定された支柱状のスペーサからなるとともに、該支柱状のスペーサはその頂部が前記反射板の凸部に対向するとともに、該凸部と隣接する他の凸部との対向を回避するように配置され、
かつ、前記各基板のうち少なくともいずれかがプラスチックあるいは樹脂で構成されているとともに、該ビーズ状のスペーサは弾性を有しその径は支柱状のスペーサの高さよりも大きく設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面の画素領域に少なくともその一部に他方の基板から入射される光を反射させる反射板が形成され、
この反射板の反射面に凹凸が形成されているとともに、他方の基板の液晶側の面に支柱状のスペーサが形成され、
該スペーサは、その頂部が前記反射板の凸部に対向するとともに、該凸部と隣接する他の凸部との対向を回避するようにして配置され、
該スペーサと他方の基板との間に該スペーサと重畳されその周辺にまで及ぶ遮光膜が介在されていることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に係り、特に反射型、部分透過型あるいは微透過型と称される液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、液晶を介して対向配置される一対の基板を外囲器とし、該液晶の広がり方向に多数の画素を有して構成されている。
そして、各画素のそれぞれには電界を発生せしめる手段が形成され、該電界によって液晶の光透過率を制御せしめるようになっている。
このことから、液晶表示装置はその各画素に透過させる光を必要とするが、電力の消費を低減させる目的で、たとえば太陽光等の外来光を利用するものが知られている。
【０００３】
液晶を透過させた観察者側からの外来光を画素内に設けた反射板によって全て観察者側へ反射させる方式のものを反射型と称している。また、液晶表示装置にバックライトを具備させ、このバックライトからの光を画素の一部を通して透過させる構成とするとともに、画素の他の残りの部分に反射板を形成して観察者側からの外来光を反射させる構成としている方式のものを部分透過型、微透過型あるいは半透過型と称している。
【０００４】
このような液晶表示装置は、そのいずれにおいても画素内に反射板を備えるが、その反射板の反射面全域に凹凸を形成したものが知られており、該凹凸によって反射光の散乱を生じせしめ、鏡面反射を回避させて観察者の顔の映り込み等を防止するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように構成された液晶表示装置は、反射板が形成された基板の液晶側の表面には該反射板の凹凸がそのまま反映されるようになってしまう。
このため、該基板と液晶を介して対向配置させる他の基板とのギャップを確保するためのビーズ状のスペーサでは前記反射板の凸部あるいは凹部に位置づけられて、ギャップ精度が悪くなることが指摘されるに至った。
これを解消する方法としてビーズ状のスペーサの数を増大することが考えられるが、表示のコントラストを低下させる不都合が生じることは免れなかった。
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、その目的は基板間のギャップ精度を向上させた液晶表示装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【０００７】
手段１．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面の画素領域に少なくともその一部に他方の基板から入射される光を反射させる反射板が形成され、
この反射板の反射面に凹凸が形成されているとともに、他方の基板の液晶側の面に支柱状のスペーサが形成され、
該スペーサは、その頂部が前記反射板の凸部に対向するとともに、該凸部と隣接する他の凸部との対向を回避するようにして配置されていることを特徴とするものである。
【０００８】
手段２．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面の画素領域に少なくともその一部に他方の基板から入射される光を反射させる反射板が形成され、
この反射板の反射面に凹凸が形成されているとともに、その凹凸によって液晶の層厚が変化する程に液晶側に近接して設けられ、他方の基板との間にスペーサが介在され、
該スペーサはビーズ状のスペーサと該他方の基板側に固定された支柱状のスペーサからなるとともに、該支柱状のスペーサはその頂部が前記反射板の凸部に対向するとともに、該凸部と隣接する他の凸部との対向を回避するようにして配置されていることを特徴とするものである。
【０００９】
手段３．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段２の構成を前提に、１つあるいはそれ以上の数の画素領域当たり、支柱状のスペーサの数よりもビーズ状のスペーサの数の方が多いことを特徴とするものである。
【００１０】
手段４．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段２の構成を前提に、ビーズ状のスペーサは弾性を有するとともに、その径は支柱状のスペーサの高さよりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【００１１】
手段５．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面の画素領域に少なくともその一部に他方の基板から入射される光を反射させる反射板が形成され、
この反射板は、その反射面に凹凸が形成されているとともに、その凹凸によって液晶の層厚が変化する程に液晶側に近接して設けられ、
他方の基板との間にスペーサが介在され、該スペーサはビーズ状のスペーサと該他方の基板側に固定された支柱状のスペーサからなるとともに、該支柱状のスペーサはその頂部が前記反射板の凸部に対向するとともに、該凸部と隣接する他の凸部との対向を回避するように配置され、
かつ、前記各基板のうち少なくともいずれかが厚さ０．５ｍｍ未満に設定されているとともに、該ビーズ状のスペーサは弾性を有しその径は支柱状のスペーサの高さよりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【００１２】
手段６．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面の画素領域に少なくともその一部に他方の基板から入射される光を反射させる反射板が形成され、
この反射板は、その反射面に凹凸が形成されているとともに、その凹凸によって液晶の層厚が変化する程に液晶側に近接して設けられ、
他方の基板との間にスペーサが介在され、該スペーサはビーズ状のスペーサと該他方の基板側に固定された支柱状のスペーサからなるとともに、該支柱状のスペーサはその頂部が前記反射板の凸部に対向するとともに、該凸部と隣接する他の凸部との対向を回避するように配置され、
かつ、前記各基板のうち少なくともいずれかがプラスチックあるいは樹脂で構成されているとともに、該ビーズ状のスペーサは弾性を有しその径は支柱状のスペーサの高さよりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【００１３】
手段７．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面の画素領域に少なくともその一部に他方の基板から入射される光を反射させる反射板が形成され、
この反射板の反射面に凹凸が形成されているとともに、他方の基板の液晶側の面に支柱状のスペーサが形成され、
該スペーサは、その頂部が前記反射板の凸部に対向するとともに、該凸部と隣接する他の凸部との対向を回避するようにして配置され、
該スペーサと他方の基板との間に該スペーサと重畳されその周辺にまで及ぶ遮光膜が介在されていることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
実施例１．
《等価回路図》
図２は本発明による液晶表示装置の一実施例を示す等価回路図である。
液晶を介して互いに対向配置される一対の透明基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２があり、該液晶は一方の透明基板ＳＵＢ１に対する他方の透明基板ＳＵＢ２の固定を兼ねるシール材ＳＬによって封入されている。
【００２０】
シール材ＳＬによって囲まれた前記一方の透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面には、そのｘ方向に延在しｙ方向に並設されたゲート信号線ＧＬとｙ方向に延在しｘ方向に並設されたドレイン信号線ＤＬとが形成されている。
【００２１】
各ゲート信号線ＧＬと各ドレイン信号線ＤＬとで囲まれた領域は画素領域を構成するとともに、これら各画素領域のマトリクス状の集合体は液晶表示部ＡＲを構成するようになっている。
【００２２】
各画素領域には、その片側のゲート信号線ＧＬからの走査信号によって作動される薄膜トランジスタＴＦＴと、この薄膜トランジスタＴＦＴを介して片側のドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸが形成されている。
【００２３】
この画素電極ＰＸは、他方の透明基板ＳＵＢ２側に各画素領域に共通に形成された透明の対向電極ＣＴとの間に電圧差を発生させ、この電圧差によって液晶の光透過率を制御させるようになっている。
【００２４】
前記ゲート信号線ＧＬのそれぞれの一端は前記シール材ＳＬを超えて延在され、その延在端は垂直走査駆動回路Ｖの出力端子が接続される端子を構成するようになっている。また、前記垂直走査駆動回路Ｖの入力端子は液晶表示パネルの外部に配置されたプリント基板からの信号が入力されるようになっている。
【００２５】
垂直走査駆動回路Ｖは複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のゲート信号線ＧＬどうしがグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。
【００２６】
同様に、前記ドレイン信号線ＤＬのそれぞれの一端は前記シール材ＳＬを超えて延在され、その延在端は映像信号駆動回路Ｈｅの出力端子が接続される端子を構成するようになっている。また、前記映像信号駆動回路Ｈｅの入力端子は液晶表示パネルの外部に配置されたプリント基板からの信号が入力されるようになっている。
【００２７】
この映像信号駆動回路Ｈｅも複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のドレイン信号線ＤＬどうしがグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。
【００２８】
なお、前記垂直走査駆動回路Ｖおよび映像信号駆動回路Ｈｅは必ずしも上記構成の半導体装置に限定されることはなく、たとえばフィルムキャリア方式で形成された半導体装置であってもよく、また、透明基板ＳＵＢ１面に直接に形成された回路であってもよいことはいうまでもない。
【００２９】
前記各ゲート信号線ＧＬは、垂直走査回路Ｖからの走査信号によって、その一つが順次選択されるようになっている。
また、前記各ドレイン信号線ＤＬのそれぞれには、映像信号駆動回路Ｈｅによって、前記ゲート信号線ＧＬの選択のタイミングに合わせて映像信号が供給されるようになっている。
【００３０】
《画素の構成》
図３は、いわゆる反射型と称される液晶表示装置の前記画素領域における構成を示した平面図である。また、図中Ｉ−Ｉ線における断面図を図１に、IV−IV線における断面図を図４に示している。
同図において、透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面に、まず、ｘ方向に延在しｙ方向に並設される一対のゲート信号線ＧＬが形成されている。
【００３１】
これらゲート信号線ＧＬは後述の一対のドレイン信号線ＤＬとともに矩形状の領域を囲むようになっており、この領域を画素領域として構成するようになっている。
【００３２】
このようにゲート信号線ＧＬが形成された透明基板ＳＵＢ１の表面にはたとえばＳｉＮからなる絶縁膜ＧＩが該ゲート信号線ＧＬをも被って形成されている。
この絶縁膜ＧＩは、後述のドレイン信号線ＤＬの形成領域においては前記ゲート信号線ＧＬに対する層間絶縁膜としての機能を、後述の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてはそのゲート絶縁膜としての機能を、後述の容量素子Ｃａｄｄの形成領域においてはその誘電体膜としての機能を有するようになっている。
【００３３】
そして、この絶縁膜ＧＩの表面であって、前記ゲート信号線ＧＬの一部に重畳するようにしてたとえばアモルファスＳｉからなる半導体層ＡＳが形成されている。なお、この半導体層ＡＳとしては必ずしもアモルファスＳｉに限られることはなく、たとえばポリＳｉであってもよいことはいうまでもない。
【００３４】
この半導体層ＡＳは、薄膜トランジスタＴＦＴのそれであって、その上面にドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２を形成することにより、ゲート信号線ＧＬの一部をゲート電極とする逆スタガ構造のＭＩＳ型トランジスタを構成することができる。むろん、特にポリＳｉの場合はプレーナ形でもよい。
【００３５】
ここで、前記ドイレン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２はドレイン信号線ＤＬの形成の際に同時に形成されるようになっている。
すなわち、ｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成され、その一部が前記半導体層ＡＳの上面にまで延在されてドレイン電極ＳＤ１が形成され、また、このドレイン電極ＳＤ１と薄膜トランジスタＴＦＴのチャネル長分だけ離間されてソース電極ＳＤ２が形成されている。
【００３６】
このソース電極ＳＤ２は半導体層ＡＳ面から画素領域側の絶縁膜ＧＩの上面に至るまで若干延在され、後述の画素電極ＰＸとの接続を図るためのコンタクト部が形成されている。
【００３７】
なお、半導体層ＡＳとドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２との界面には高濃度の不純物がドープされた薄い層が形成され、この層はコンタクト層として機能するようになっている。
【００３８】
このコンタクト層は、たとえば半導体層ＡＳの形成時に、その表面にすでに高濃度の不純物層が形成されており、その上面に形成したドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２のパターンをマスクとしてそれから露出された前記不純物層をエッチングすることによって形成することができる。
【００３９】
このように薄膜トランジスタＴＦＴ、ドイレン信号線ＤＬ、ドレイン電極ＳＤ１、およびソース電極ＳＤ２が形成された透明基板ＳＵＢ１の表面にはたとえばＳｉＮからなる保護膜ＰＳＶが形成されている。この保護膜ＰＳＶは前記薄膜トランジスタＴＦＴの液晶との直接の接触を回避する層で、該薄膜トランジスタＴＦＴの特性劣化を防止せんとするようになっている。
【００４０】
ここで、保護膜ＰＳＶは、たとえばＳｉＮからなる無機材料層の保護膜ＰＳＶ１とたとえば樹脂からなる有機材料層の保護膜ＰＳＶ２との順次積層体から構成されている。
そして、保護膜ＰＳＶ２はその表面に凹凸部が形成されるようにするため、前記保護膜ＰＳＶ１との間の該凸部に該当する個所に介在層ＩＮＴＬが形成されている。
【００４１】
この介在層ＩＮＴＬはたとえば樹脂等の材料から構成され、いわゆるフォトリソグラフィ技術による選択エッチングによって所定のパターンに形成されている。
この介在層ＩＮＴＬを被って形成される前記保護膜ＰＳＶ２の表面には凹凸が形成されるようになる。
そして、この保護膜ＰＳＶ２の上面には画素電極ＰＸが形成されている。この画素電極ＰＸはたとえば反射効率の良好なＡｌ膜から構成されている。
【００４２】
これにより、画素電極ＰＸは反射型液晶表示装置の反射板としての機能を兼ね備えるとともに、前記保護膜ＰＳＶ２の表面の凹凸が反映されて凹凸面が形成されるようになる。
この凹凸面は、上述したように、それによって反射光の散乱を生じせしめ、鏡面反射を回避させて観察者の顔の映り込み等を防止するようにしている。
【００４３】
この画素電極ＰＸは、薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域を回避して画素領域の大部分を占めるようにして形成されている。そして、その一部が前記保護膜ＰＳＶ２、ＰＳＶ１の一部に形成されたコンタクトホールＣＨ１を通して薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ２に電気的に接続されている。
【００４４】
さらに、画素電極ＰＸはこれに接続される前記薄膜トランジスタＴＦＴを駆動するゲート信号線ＧＬは異なる他の隣接するゲート信号線ＧＬの上方に至るまで延在されて、該他のゲート信号線ＧＬと重畳する部分を形成している。この部分において、画素電極ＰＸと他のゲート信号線ＧＬとの間に保護膜ＰＳＶ２、ＰＳＶ１を誘電体膜とする容量素子Ｃａｄｄが形成されるようになっている。
この容量素子Ｃａｄｄは、たとえば画素電極ＰＸに供給された映像信号を比較的長く蓄積させる等の機能をもたせるようになっている。
【００４５】
そして、このように画素電極ＰＸが形成された透明基板ＳＵＢ１の上面には該画素電極ＰＸをも被って配向膜ＯＲＩ１が形成されている。この配向膜ＯＲＩ１は液晶と直接に当接する膜で、その表面に形成されたラビングによって該液晶の分子の初期配向方向を決定づけるようになっている。
【００４６】
また、このように構成された透明基板ＳＵＢ１と液晶を介して対向配置される透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面には、カラーフィルタＦＩＬ、各画素領域に共通にたとえばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)からなる対向電極ＣＴが順次積層されて形成されている。
【００４７】
さらに、透明基板ＳＵＢ２に対して透明基板ＳＵＢ１のギャップを確保するためのスペーサＳＰが該透明基板ＳＵＢ２側に固定されて形成されている。このスペーサＳＰは透明基板ＳＵＢ２に固定された柱状のスペーサからなり、透明基板ＳＵＢ２の対向電極ＣＴを被って塗布された樹脂膜をフォトリソグラフィ技術による選択エッチングにより形成される。
【００４８】
このことから、該スペーサＳＰはたとえば一画素領域当たり所望の数どおり所望の個所に正確に形成することができる。これにより、本実施例では、該スペーサＳＰをその頂部が画素電極ＰＸの凸部に対向するように配置されるように形成されている。
なお、透明基板ＳＵＢ２の液晶側の表面には前記スペーサＳＰをも被って配向膜ＯＲＩ２が形成されている。
【００４９】
このように構成された液晶表示装置は、そのスペーサＳＰの形成位置を設計的に確定できることから、液晶表示装置ごとの各透明基板のギャップのばらつきを防止でき、しかも面内でのギャップむらも大幅に低減できるようになる。
【００５０】
そして、特に、該スペーサＳＰを画素電極ＰＸの凸部に対向させるようにして配置させることにより、必要な液晶層厚を確保するのに要する該スペーサＳＰの高さを低減させることができ、それにともない所定の高さを有する該スペーサＳＰの形成にあたって、該高さのむらを低減できるようになる。
【００５１】
さらに、支柱状をなすスペーサＳＰがその固定部側に末広がりのテーパを有する場合は、その頂部の面積を小さくでき、該固定部の面積も小さくすることができる。このことは画素領域の開口率の向上に寄与させることができる。
【００５２】
実施例２．
図５は本発明による液晶表示装置の画素領域の他の実施例を示す平面図で、図３と対応した図となっている。図５のVI−VI線における断面を図６に示している。
この液晶表示装置はいわゆる反透過型と称されるもので、図１の場合と異なる部分は、反射板を兼ねる画素電極ＰＸの一領域に開口部がその下層の保護膜ＰＳＶ２、ＰＳＶ１および絶縁膜ＧＩとともに形成され、該開口部の部分の透明基板ＳＵＢ１の表面にたとえばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)の画素電極ＰＸ１が形成されていることにある。
【００５３】
なお、この画素電極ＰＸ１はその一部の延在部において絶縁膜ＧＩに形成されたスルーホールを介して薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ２に接続され、これにより前記画素電極ＰＸと同電位になるようになっている。
【００５４】
このような液晶表示装置にあっても、図１の場合と同様に透明基板ＳＵＢ２側に柱状のスペーサＳＰが形成され、このスペーサＳＰはその頂部が前記画素電極ＰＸの開口部の形成領域を回避して、該画素電極ＰＸの凸部に対向するように配置されるように形成されている。
この場合にあっても、図１に示した液晶表示装置と同様な効果を奏することができる。
【００５５】
実施例３．
この実施例は、たとえば図３および図５に示した構成において、画素電極ＰＸの凸部と対向するスペーサＳＰの頂部は、該凸部と隣接する他の凸部との対向を回避するようにして配置されるようにしたものである。
【００５６】
たとえば、図７（ａ）に示すように、画素電極ＰＸの凸部（図中、その頂部を×で示している）がｘ方向およびｙ方向にそれぞれ等間隔に配置されている場合、その一の凸部と頂部が対向するスペーサＳＰはｘ方向およびｙ方向に隣接する他の凸部と対向しないように配置され、かつ該スペーサＳＰの頂部の面積も設定されている。
【００５７】
また、図７（ｂ）に示すように、画素電極ＰＸの凸部がたとえば波状に形成されその一の凸部（図中、その頂部を直線で示している）と頂部が対向するスペーサＳＰは隣接する他の凸部と対向しないように配置され、かつ該スペーサＳＰの頂部の面積も設定されている。
【００５８】
スペーサＳＰの頂部が画素電極ＰＸの互いに隣接する二つの凸部に対向した場合、それらの凸部の高さが異なる場合において、ギャップ精度が悪化するのを回避する趣旨である。
なお、この実施例に示した構成は後述する他の実施例にも適用できることはいうまでもない。
【００５９】
実施例４．
図８は本発明による液晶表示装置の画素領域の他の実施例を示す断面図で、図１と対応した図となっている。
図１の場合の構成と異なる部分は、ドレイン信号線ＤＬの上方において、保護膜ＰＳＶ１と保護膜ＰＳＶ２との間に、該ドレイン信号線ＤＬの走行方向に沿って該ドレイン信号線ＤＬよりもたとえば幅の広い絶縁層ＩＮＳが介在されている。
この絶縁層ＩＮＳはたとえば前記保護膜ＰＳＶ１の表面に凹凸を形成するための介在層ＩＮＴＬと同一の材料で同一の工程で形成することができる。
このように構成した液晶表示装置は、ドレイン信号線ＤＬと画素電極ＰＸとの離間距離を前記絶縁層ＩＮＳによって遠くすることができるため、それらの容量を低減でき、いわゆる輝度むらあるいはスメアの発生を抑制させることができるようになる。
【００６０】
参考例１．
図９は本発明による液晶表示装置の画素領域の参考例を示す断面図で、図１と対応した図となっている。
図１の場合の構成と異なる部分は、保護膜ＰＳＶ２において、その画素領域内に形成した凹凸の凸部の高さｗよりもドレイン信号線ＤＬに重畳する部分の高さＷが大きく形成されていることにある。また、保護膜ＰＳＶ２の表面に形成される凹凸を形成するのに前記介在層が形成されていない構成となっている。
このようにした場合も、図８に示したと同様に、ドレイン信号線ＤＬと画素電極ＰＸとの離間距離を遠くすることができるため、それらの容量を低減できる効果を奏する。
なお、このように形成される保護膜ＰＳＶ２の表面の凹凸は底面に対して３段階の高さを有するように形成されているが、このような保護膜ＰＳＶ２の形成方法については後述する。
【００６１】
実施例５．
図１０は本発明による液晶表示装置の画素領域の他の実施例を示す断面図で、図９と対応した図となっている。
本実施例は、図６に示す構成を前提とするもので、透明基板ＳＵＢ２側に形成するスペーサＳＰをその頂部がドレイン信号線ＤＬに対向するように配置させていることにある。
すなわち、透明基板ＳＵＢ１の表面において最も高さの高い部分において前記スペーサＳＰが位置づけられるようにしているもので、これにより、該スペーサＳＰの高さを低減できることを図っている。
【００６２】
参考例２．
図１１は本発明による液晶表示装置の製造方法の参考例を示す要部工程図である。
同図は、たとえば図９および図１０に示した構成において、底面に対して表面が３段階の高さをもつ凹凸を有する保護膜ＰＳＶ２の形成方法を示している。
【００６３】
工程１（図１１（ａ））
液晶側の表面に保護膜ＰＳＶ１まで形成した透明基板ＳＵＢ１を用意する。
【００６４】
工程２（図１１（ｂ））
透明基板ＳＵＢ１の保護膜ＰＳＶ１の表面に有機材料層を塗布により形成し保護膜ＰＳＶ２を形成する。ここで、この参考例では、該有機材料層の材料はいわゆるホトレジストのように光感光性を有するもので、光硬化型のものを選定している。
保護膜ＰＳＶ２の表面は比較的平坦に形成される。
【００６５】
工程３（図１１（ｃ））
ホトマスクＰＭを用いた選択露光によって前記保護膜ＰＳＶ２の表面を感光させる。
この場合、該ホトマスクＰＭは保護膜ＰＳＶ２の表面の凸部を形成しようとする領域に対応する部分において透光性が高く、凹部を形成しようとする領域に対応する部分において遮光性が高くなっている。
【００６６】
そして、凸部を形成しようとする領域に対応する部分から凹部を形成しようとする領域に対応する部分に至るまでの間は透光性から遮光性へと滑らかに変化されるようになっている。
【００６７】
また、透明基板ＳＵＢ１に形成されているドレイン信号線ＤＬと重畳される保護膜ＰＳＶ２の部分は最も高い凸部を形成しようとすることから、他の凸部に対応する部分よりも透光性が高くなっている必要がある。
【００６８】
このようなホトマスクＰＭにおいて、その遮光量および透光量に程度差をもたせる場合、該ホトマスクＰＭに透過される光の量が場所的に調整できればよいことになるが、その具体的な構成としては、該ホトマスクＰＭに形成される遮光膜に並設された複数のスリット等を形成し、そのスリット等の幅で調整したり、あるいは膜厚の相異によって光の透過量が異なる遮光膜を形成することにより調整するようにしてもよい。
【００６９】
また、保護膜ＰＳＶ２の材料としては光硬化型のものに限定されることはなく、光分解型のものであってもよいことはいうもでもない。この場合、ホトマスクＰＭとしては遮光性の領域と透光性の領域が逆の関係を有して形成される。
【００７０】
工程４（図１１（ｄ））
このようにして露光量に程度の差がある選択露光後、該保護膜ＰＳＶ２を現像することにより、その表面に凹凸ができるようになる。
【００７１】
実施例６．
図１２は本発明による液晶表示装置の画素領域の他の実施例を示す断面図で、図８と対応した図となっている。
図８の場合の構成と異なる部分は、透明基板ＳＵＢ１と透明基板ＳＵＢ２とのギャップを確保するスペーサは支柱状のスペーサＳＰの他にビーズ状のスペーサＳＰ１も用いていることにある。
【００７２】
スペーサとして特に支柱状のスペーサＳＰを用いた場合、透明基板ＳＵＢ１と透明基板ＳＵＢ２とのギャップの制御を高精度にできるとともに該ギャップを狭くすることができるが、それにともない該透明基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２のうちいずれか一方に外力が加わった場合に該スペーサＳＰが破壊されてしまうという憂いがある。
【００７３】
ビーズ状のスペーサＳＰ１はこのような不都合を解消するためのもので、当初から透明基板ＳＵＢ１と透明基板ＳＵＢ２とのギャップを確保する目的で使用されるものとなっていない。したがって、ビーズ状のスペーサＳＰ１の径は得ようとするギャップ（たとえば３μｍ）の間隔より小さくてもよい。
そして、単位面積当たり支柱状のスペーサＳＰの数よりもビーズ状のスペーサＳＰ１の数が多いことが好ましい。
【００７４】
すなわち、支柱状のスペーサＳＰが一画素に１個に対してビーズ状のスペーサＳＰ１が２個以上、あるいは支柱状のスペーサＳＰが複数画素に１個に対してビーズ状のスペーサＳＰ１が一画素に１個以上、あるいは支柱状のスペーサＳＰが存在する画素の数よりもビーズ状のスペーサＳＰ１が存在する画素の数の方が多いように形成することが好ましい。
【００７５】
また、上述した説明では、ビーズ状のスペーサＳＰ１の径は比較的に小さいものであってもよいことを述べたが、支柱状のスペーサＳＰの高さよりも大きくてもよい。この場合のビーズ状のスペーサＳＰ１は弾性を有する材料として構成することにより、前記支柱状のスペーサＳＰとともに実効的なスペーサとして機能することになる。
【００７６】
実施例７．
この実施例では、透明基板ＳＵＢ１と透明基板ＳＵＢ２とのギャップを確保するスペーサは支柱状のスペーサＳＰとビーズ状のスペーサＳＰ１を用いて行うことを前提に、透明基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２のうち少なくとも一方を厚さが０．５ｍｍ未満のガラス基板としたことにある。
厚さが０．５ｍｍ未満のガラス基板を用いた場合、それに対する外力によって変形が増加するが、前記実施例１から実施例６の少なくともいずれかに記載の各スペーサによってギャップの確保が維持される。
また、同様の趣旨から透明基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２のうち少なくとも一方をプラスチックあるいは樹脂で構成するようにしてもよいことはいうまでもない。
【００７７】
実施例８．
図１３は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図で、図８と対応した図となっている。
図８と異なる構成は、透明基板ＳＵＢ２側に形成された支柱状のスペーサＳＰは、その固定部の部分にて該スペーサＳＰと重畳されその周辺にまで及ぶ遮光膜ＢＭが介在されていることにある。
【００７８】
該遮光膜ＢＭはビーズ状のスペーサＳＰ１よりも大きな体積を有して形成される支柱状のスペーサＳＰによる光漏れを防止するために設けられている。
該遮光膜ＢＭはたとえば透明基板ＳＵＢ２とカラーフィルタＦＩＬとの間に形成され、たとえば黒色顔料が含有された樹脂等で形成されている。
【００７９】
なお、この実施例では、該遮光膜ＢＭを透明基板ＳＵＢ２側に形成したものであるが、透明基板ＳＵＢ１側に形成するようにしてもよいことはいうまでもない。
また、このような遮光膜ＢＭは上述した各実施例のそれぞれに適用できることはもちろんである。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかとなるように、本発明による液晶表示装置によれば、基板間のギャップ精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による液晶表示装置の一実施例を示す断面図で、図３のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図２】  本発明による液晶表示装置の一実施例を示す等価回路図である。
【図３】  本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す平面図である。
【図４】  図３のIV−IV線における断面図である。
【図５】  本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図６】  図５のVI−VI線における断面図である。
【図７】  本発明による液晶表示装置の支柱状のスペーサと画素電極の凹凸との位置関係を示す説明図である。
【図８】  本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。
【図９】  本発明による液晶表示装置の参考例を示す断面図である。
【図１０】  本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。
【図１１】  本発明による液晶表示装置の製造方法の参考例を示す工程図である。
【図１２】  本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。
【図１３】  本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ…透明基板、ＧＬ…ゲート信号線、ＤＬ…ドレイン信号線、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、Ｃａｄｄ…容量素子、ＰＸ…画素電極、ＣＴ…対向電極、ＰＳＶ１…保護膜（無機材料層）、ＰＳＶ２…保護膜（有機材料層）、ＳＰ…スペーサ（支柱状）。
【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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