(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、互いに交差する複数の走査線及び複数のデータ線と、該交差に対応する複数の画素電極とが配置されたアレイ基板と、
前記アレイ基板と貼り合わせられる対向基板と、
前記対向基板と前記アレイ基板との間隙に封入された液晶と、前記液晶と接する配向膜と、を具備する液晶装置において、
前記走査線を挟んで互いに隣り合う画素電極に、反転駆動における互いに極性が異なる電圧が印加され、
前記対向基板と前記アレイ基板との間隙を保持するとともに、前記走査線が延在する方向を長手方向として形成された誘電体からなるスペーサが、前記走査線を挟んで互いに隣り合う画素電極の間に配置され、
前記配向膜は、前記走査線に沿った方向に配向処理されてなること
を特徴とする液晶装置。
【請求項２】
基板上に、互いに交差する複数の走査線及び複数のデータ線と、該交差に対応する複数の画素電極とが配置されたアレイ基板と、
前記アレイ基板と貼り合わせられる対向基板と、
前記対向基板と前記アレイ基板との間隙に封入された液晶と、前記液晶と接する配向膜と、を具備する液晶装置において、
前記データ線を挟んで互いに隣り合う画素電極に、反転駆動における互いに極性が異なる電圧が印加され、
前記対向基板と前記アレイ基板との間隙を保持するとともに、前記データ線が延在する方向を長手方向として形成された誘電体からなるスペーサが、前記データ線を挟んで互いに隣り合う画素電極間に配置され、
前記配向膜は、前記データ線に沿った方向に配向処理されてなること
を特徴とする液晶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２枚の基板間に液晶を挟持してなる液晶装置の技術分野に属し、特に２枚の基板間隙を保持するスペーサの配置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶装置は、対向基板とＴＦＴアレイ基板との間に液晶層を挟持して構成され、液晶層に電圧を印加し液晶分子の光学特性を変化させることにより表示を行う。ＴＦＴアレイ基板は、基板上に、互いに交差する複数の走査線と複数のデータ線、交差部毎にスイッチング素子及び画素電極とが配置されて構成される。一方、対向基板は、基板上に対向電極が配置されて構成される。液晶装置では、液晶に電圧を印加することにより、液晶の光学特性を変化させて表示を行う。
【０００３】
上述のようなスイッチング素子が用いられるアクティブマトリクス型液晶装置の駆動においては、直流電圧で駆動すると液晶の寿命が短くなること等から、交流電圧駆動が採用されている。さらに、フリッカーなどの発生を防止するために、一水平線毎に画素電極に供給される電圧の極性が異なるＨライン反転駆動、一垂直線毎に画素電極に供給される電圧の極性が異なるＶライン反転駆動や、一画素毎に画素電極に供給される電圧の極性が異なるＨ／Ｖライン反転駆動などが採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなＨライン反転駆動、Ｖライン反転駆動、Ｈ／Ｖライン反転駆動のような液晶装置においては、同一フレーム内で、隣り合う２つの画素電極に供給される電圧の極性が異なる。この場合、この隣り合う２つの画素電極間に横電界が生じ、この横電界に、２つの画素電極間付近の液晶の配向が影響されて配向不良が生じ、表示不良となってしまうという問題があった。さらに、上述の配向不良を遮蔽するために、例えば対向基板上に遮光膜を形成すると、遮光膜により画素開口率が低くなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、横電界による液晶の配向不良による表示不良が軽減された表示品質の高い液晶装置及び液晶装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、本発明は以下のような構成を採用している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶装置は、基板上に、互いに交差する複数の走査線及び複数のデータ線と、該交差に対応する複数の画素電極とが配置されたアレイ基板と、前記アレイ基板と貼り合わせられる対向基板と、前記対向基板と前記アレイ基板との間隙に封入された液晶と、前記液晶と接する配向膜と、を具備する液晶装置において、前記走査線を挟んで互いに隣り合う画素電極に、反転駆動における互いに極性が異なる電圧が印加され、前記対向基板と前記アレイ基板との間隙を保持するとともに、前記走査線が延在する方向を長手方向として形成された誘電体からなるスペーサが、前記走査線を挟んで互いに隣り合う画素電極の間に配置され、前記配向膜は、前記走査線に沿った方向に配向処理されてなることを特徴とする。
【０００８】
本発明のこのような構成によれば、同一フレーム内で極性が異なる電圧がそれぞれ印加する隣り合う画素電極の間に誘電体からなるスペーサが配置されるので、この２つの隣り合う画素電極間で生じる横電界の発生が抑制される。従って、横電界が原因となる液晶配向不良の発生を防止することができ、表示品位の高い液晶装置を得ることができる。尚、フレームとは、全ての走査線を順次、上から下へ走査していき、１画面の表示が１回終了するまでの期間を意味する。
【００１０】
本発明のこのような構成によれば、走査線方向毎、すなわち一水平線毎に極性が異なる電圧が印加されるＨライン反転駆動の液晶装置においては、同一フレーム内で一垂直線方向に沿って隣り合う２つの画素電極に極性が異なる電圧がそれぞれ印加されることになるが、一水平線方向に沿って隣り合う画素電極の間に誘電体からなるスペーサを配置するので、この２つの隣り合う画素電極間で生じる横電界の発生が抑制される。従って、横電界が原因となる液晶配向不良の発生を防止することができ、表示品位の高い液晶装置を得ることができる。
【００１１】
また、上記のような構成によれば、スペーサは、配向膜の配向処理方向に沿った方向に長い形状となるので、スペーサが存在することによる配向不良が生じても、その配向不良は画素電極が形成されている領域外に形成されることになり、表示に影響がない。また、前記スペーサは、前記対向基板の上に形成された対向電極上に配置され、前記所定電圧は前記対向電極に供給されるコモン電圧であること、を特徴とする。
【００１２】
また、基板上に、互いに交差する複数の走査線及び複数のデータ線と、該交差に対応する複数の画素電極とが配置されたアレイ基板と、前記アレイ基板と貼り合わせられる対向基板と、前記対向基板と前記アレイ基板との間隙に封入された液晶と、前記液晶と接する配向膜と、を具備する液晶装置において、前記走査線を挟んで互いに隣り合う画素電極に、反転駆動における互いに極性が異なる電圧が印加され、前記対向基板と前記アレイ基板との間隙を保持するとともに、前記走査線が延在する方向を長手方向として形成された誘電体からなるスペーサが、前記走査線を挟んで互いに隣り合う画素電極の間に配置され、前記アレイ基板及び対向基板の、前記走査線と交差する方向の辺に、前記液晶が注入されるための液晶注入口が形成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、スペーサは、液晶注入時の液晶の流れに沿って長い形状となるので、スペーサが液晶注入の妨げになることがない。従って、このような液晶注入工程を経てなる液晶装置は、液晶中に気泡の混入などがなく、高品質の液晶装置とすることができる。
【００１３】
本発明は、基板上に、互いに交差する複数の走査線及び複数のデータ線と、該交差に対応する複数の画素電極とが配置されたアレイ基板と、前記アレイ基板と貼り合わせられる対向基板と、前記対向基板と前記アレイ基板との間隙に封入された液晶と、前記液晶と接する配向膜と、を具備する液晶装置において、前記データ線を挟んで互いに隣り合う画素電極に、反転駆動における互いに極性が異なる電圧が印加され、前記対向基板と前記アレイ基板との間隙を保持するとともに、前記データ線が延在する方向を長手方向として形成された誘電体からなるスペーサが、前記データ線を挟んで互いに隣り合う画素電極間に配置され、記配向膜は、前記データ線に沿った方向に配向処理されてなることを特徴とする。
【００１４】
本発明のこのような構成によれば、データ線方向毎、すなわち一垂直線毎に極性が異なる電圧が印加されるＶライン反転駆動の液晶装置においては、同一フレーム内で一水平線方向に沿って隣り合う２つの画素電極に極性が異なる電圧がそれぞれ印加されることになるが、一垂直線方向に沿って隣り合う画素電極の間に誘電体からなるスペーサを配置するので、この２つの隣り合う画素電極間で生じる横電界の発生が抑制される。従って、横電界が原因となる液晶配向不良の発生を防止することができ、表示品位の高い液晶装置を得ることができる。
【００１５】
このような構成によれば、スペーサは、配向膜の配向処理方向に沿った方向に長い形状となるので、スペーサが存在することによる配向不良が生じても、その配向不良は画素電極が形成されている領域外に形成されることになり、表示に影響がない。また、前記スペーサは、前記対向基板の上に設けられた対向電極上に配置され、前記所定電圧は前記対向電極に供給されるコモン電圧である、を特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、基板上に、互いに交差する複数の走査線及び複数のデータ線と、該交差に対応する複数の画素電極とが配置されたアレイ基板と、前記アレイ基板と貼り合わせられる対向基板と、前記対向基板と前記アレイ基板との間隙に封入された液晶と、前記液晶と接する配向膜と、を具備する液晶装置において、前記データ線を挟んで互いに隣り合う画素電極に、反転駆動における互いに極性が異なる電圧が印加され、前記対向基板と前記アレイ基板との間隙を保持するとともに、前記データ線が延在する方向を長手方向として形成された誘電体からなるスペーサが、前記データ線を挟んで互いに隣り合う画素電極間に配置され、前記アレイ基板及び対向基板の前記データ線と交差する方向の辺に、前記液晶が注入されるための液晶注入口が形成されていることを特徴とする。このような構成によれば、スペーサは、液晶注入時の液晶の流れに沿って長い形状となるので、スペーサが液晶注入の妨げになることがない。従って、このような液晶注入工程を経てなる液晶装置は、液晶中に気泡の混入などがなく、高品質の液晶装置とすることができる。
【００１７】
本発明の液晶装置の製造方法は、対向基板とアレイ基板との間隙に液晶を挟持してなる液晶装置の製造方法において、前記アレイ基板基板上に、互いに交差する走査線及びデータ線と、前記走査線またはデータ線を挟むように、第１画素電極と第２画素電極とを形成する工程と、前記対向基板上に、対向電極を形成する工程と、前記対向基板と前記アレイ基板とのうち一方の基板に、前記第１画素電極と第２画素電極との間で、前記走査線またはデータ線に沿って、対向基板とアレイ基板との間隙を保持するとともに、前記走査線またはデータ線の延在方向を長手方向とする誘電体からなるスペーサを形成する工程と、前記一方の基板上に配向膜を形成するとともに、当該配向膜を前記延在方向に配向処理する工程と、
前記対向基板または前記アレイ基板上に、基板の周縁部に沿って、前記延在方向とほぼ直交する辺に、前記液晶を注入するための液晶注入口が配置されるように、矩形状のシール材を形成する工程と、前記アレイ基板及び前記対向基板とを、前記対向電極と前記画素電極とが対向するように配置し、前記シール材により接着する工程と、前記液晶注入口から前記間隙に前記液晶を注入する工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の液晶装置の製造方法は、対向基板とアレイ基板との間隙に液晶を挟持してなる液晶装置の製造方法において、基板上に、配線と、前記配線を挟むように、同一フレーム内で異なる極性の電圧がそれぞれ印加される第１画素電極と第２画素電極とを形成し、前記アレイ基板を形成する工程と、基板上に、対向電極を形成し、前記対向基板を形成する工程と、前記対向基板または前記アレイ基板上に、前記第１画素電極と第２画素電極との間に、前記配線に沿って、前記間隙を保持する誘電体からなるスペーサを形成する工程と、前記対向基板または前記アレイ基板上に、基板の周縁部に沿って、前記配線の配線方向とほぼ直交する辺に、前記液晶を注入するための液晶注入口が配置されるように、矩形状のシール材を形成する工程と、前記アレイ基板及び前記対向基板とを、前記対向電極と前記画素電極とが対向するように配置し、前記シール材により接着する工程と、前記液晶注入口から前記間隙に前記液晶を注入する工程と、を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明のこのような構成によれば、スペーサは、液晶注入時の液晶の流れに沿って長い形状となっているので、スペーサが液晶注入の妨げになることがない。従って、このような液晶注入工程を経てなる液晶装置は、液晶中に気泡の混入などがなく、高品質の液晶装置とすることができる。また、このような製造方法により製造された液晶装置は、極性が異なる電圧がそれぞれ印加される隣り合う画素電極間にスペーサが配置された構造となるので、隣り合う画素電極間で生じる横電界の発生がスペーサの存在により抑制され、横電界による表示不良が低減された液晶装置を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第一実施形態における液晶装置の構造）
第一実施形態においては、画素電極に、一水平線毎に極性が異なる画像信号電圧が供給されるＨライン反転駆動が採用された液晶装置を例にあげて、図１〜図６を用いて説明する。
【００２１】
図１は、液晶装置の画像形成領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。図２は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図であり、これら画素群とスペーサとの配置を説明するための図である。図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。図４は、液晶装置の概略平面図である。図５は、Ｈライン反転駆動を説明するための図であり、各画素に供給される電圧の極性を示す。図５（ａ）は奇数フレーム、図５（ｂ）は偶数フレームにおける極性の変化を示し、１フレーム毎に各画素の極性が反転する。尚、フレームとは、全ての走査線を順次、上から下へ走査していき、１画面の表示が１回終了するまでの期間を意味する。図６は、従来の液晶装置の断面図であり、図３に示した断面図と同じ切断位置にて切断した断面図である。尚、図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００２２】
図１において、液晶装置は、表示領域とこれを制御する周辺駆動回路領域とから構成される。
【００２３】
表示領域は、平行に配置された容量線３ｂ及び走査線３ａと、走査線３ａと交差して配置されたデータ線６と、これら走査線３ａとデータ線６との交差部毎にマトリクス状に配置された画素電極９ａと、画素電極９aを制御するためのスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）３０とからなる。画像信号が供給されるデータ線６にはＴＦＴ３０の半導体層のソース領域が電気的に接続され、走査信号が供給される走査線３にはＴＦＴ３０のゲート電極が電気的に接続している。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０の半導体層のドレイン領域に電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板（後述する）に形成された対向電極（後述する）との間で一定期間保持される。また、容量線３ｂは、液晶に保持された画像信号がリークするのを防ぐために、設けられている。
【００２４】
一方、周辺駆動回路領域は、走査線駆動回路１０４、データ線駆動回路１０１、サンプリング回路３０１、プリチャージ回路２０１からなる。走査線駆動回路１０４は、外部制御回路から供給される電源、基準クロックＣＬＹ及びその反転クロック等に基づいて、所定タイミングで走査線３ａに走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをパルス的に線順次で印加する。データ線駆動回路１０１は、外部制御回路から供給される電源、基準クロックＣＬＸ及びその反転クロック等に基づいて、走査線駆動回路１０４が走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを印加するタイミングに合わせて、データ線６毎にサンプリング回路駆動信号としてのシフトレジスタからの転送信号Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎを、サンプリング回路３０１にサンプリング回路駆動信号線３０６を介して所定タイミングで供給する。プリチャージ回路２０１は、スイッチング素子として、例えばＴＦＴ２０２を各データ線６毎に備えており、プリチャージ信号線２０４がＴＦＴ２０２のドレイン又はソース電極に接続されており、プリチャージ回路駆動信号線２０６がＴＦＴ２０２のゲート電極に接続されている。そして、動作時には、プリチャージ信号線２０４を介して、外部電源からプリチャージ信号ＮＲＳを書き込むために必要な所定電圧の電源が供給され、プリチャージ回路駆動信号線２０６を介して、各データ線６について画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎの供給に先行するタイミングでプリチャージ信号ＮＲＳを書き込むように、外部制御回路からプリチャージ回路駆動信号ＮＲＧが供給される。プリチャージ回路２０１は、好ましくは中間階調レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎに相当するプリチャージ信号ＮＲＳ（画像補助信号）を供給する。サンプリング回路３０１は、ＴＦＴ３０２を各データ線６毎に備えており、画像信号線３０４がＴＦＴ３０２のソース電極に接続されており、サンプリング回路駆動信号線３０６がＴＦＴ３０２のゲート電極に接続されている。そして、画像信号線３０４を介して、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが入力されると、これらをサンプリングする。即ち、サンプリング回路駆動信号線３０６を介してデータ線駆動回路１０１からサンプリング回路駆動信号としての転送信号Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎが入力されると、画像信号線３０４夫々からの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎをデータ線６に順次印加する。
【００２５】
本実施形態においてはＨライン反転駆動を採用しており、図５に示すように、同一フレーム内で一水平線毎に極性が異なる。従って、各画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、一水平周期毎に、後述する対向電極に供給されるコモン電圧に対して、極性が反転する波形を有している。尚、図５において、各四角は、各画素を示す。＋は、コモン電圧に対して正の信号電圧が、画素電極に対応する液晶に書き込まれることを意味し、−は、コモン電圧に対して負の信号電圧が、画素電極に対応する液晶に書き込まれることを意味している。図中、走査線はｘ軸方向に沿って配置され、データ線はｙ軸方向に沿って配置される。
【００２６】
図３に示すように液晶装置２００は、対向基板２０とアレイ基板１０との間隙に液晶５０を挟んで構成される。また、２枚の基板間隙は、スペーサ８０により保持されている。対向基板２０とアレイ基板１０とは、図４に示すように、基板の周縁部に沿って、液晶注入口５３となる部分を除く矩形状のシール材５１により接着され、さらに液晶注入口５３は封止材５２により封止されている。液晶注入口５３は、矩形状のシール材５１の、後述するスペーサが配置される走査線の形成方向とほぼ直交する辺に、設けられている。これにより、液晶注入口５３から２枚の基板間間隙に液晶を注入する場合、スペーサ８０は、液晶の注入の流れに沿った長い形状となるので、液晶の注入がスムーズに行われる。
図２において、液晶装置のＴＦＴアレイ基板上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（点線部９ａ’により輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿って一垂直線方向に延在したデータ線６、一水平方向に延在した走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられている。データ線６は、コンタクトホール５を介して例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち後述のソース領域に電気接続されている。画素電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのうち後述のドレイン領域に電気接続されている。また、半導体層１ａのうち図中右下がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ’に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはゲート電極として機能する。このように、走査線３ａとデータ線６との交差する個所には夫々、チャネル領域１ａ’に走査線３ａがゲート電極として対向配置された画素スイッチング用ＴＦＴ３０が設けられている。
【００２７】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿ってほぼ直線状に伸びる本線部と、データ線６と交差する箇所からデータ線６に沿って図中上方に突出した突出部とを有する。
【００２８】
図３において、液晶装置は、透明なＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイに用いる基板６０は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなり、対向基板に用いる７０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａが設けられている。画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電性薄膜からなる。尚、画素電極９ａの表面に、ショート防止用の透明絶縁膜を形成してもよい。
【００２９】
他方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極（共通電極）２１が設けられており、その下側には配向膜２２が設けられている。対向電極２１は例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性薄膜からなる。
【００３０】
ＴＦＴアレイ基板１０には、各画素電極９ａに隣接する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ３０が設けられている。
【００３１】
対向基板２０には、基板７０と対向電極２１との間における各画素の非開口領域に、遮光膜２３が形成されており、対向基板２０の側から入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することはない。更に、遮光膜２３は、表示画像におけるコントラスト比の向上、カラーフィルタを用いた場合の色材の混色防止などの機能を有しており、走査線３ａやデータ線６に沿って（即ち、各画素の境界に）発生し易いリバースティルトドメイン等の配向不良領域を隠す機能をも有する。このような遮光膜を対向基板２０の側ではなく、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成してもよい。
【００３２】
尚、本実施形態では、Ａｌ等からなる遮光性のデータ線６で、各画素の非開口領域のうちデータ線６に沿った部分を遮光することにより、各画素の開口領域のうちデータ線６に沿った輪郭部分を規定してもよいし、このデータ線６ａに沿った非開口領域についても冗長的に又は単独で対向基板２０に設けられた遮光膜２３で遮光するように構成してもよい。
ＴＦＴアレイ基板１０と複数の画素スイッチング用ＴＦＴ３０との間には、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０の表面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。下地絶縁膜１２は、例えば、ＮＳＧ（ノンドープトシリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）などの高絶縁性ガラス又は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等からなる。
【００３３】
図３において、画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁薄膜２、データ線６、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。高濃度ドレイン領域１ｅには、複数の画素電極９ａのうちの対応する一つがコンタクトホール８を介して接続されている。また、走査線３ａ及び容量線３ｂの上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が各々形成された第１層間絶縁膜４が形成されている。更に、データ線６及び第１層間絶縁膜４の上には、高濃度ドレイン領域１ｅへのコンタクトホール８が形成された第２層間絶縁膜７が形成されている。前述の画素電極９ａは、このように構成された第２層間絶縁膜７の上面に設けられている。
【００３４】
図２及び図３に示すように、図２で左右に相隣接する画素電極９ａの間隙に位置する各画素の非開口領域には、データ線６が設けられており、各画素の開口領域の輪郭のうちデータ線６に沿った部分が規定されており、且つデータ線６により当該非開口領域における光抜けが防止されている。また、データ線６の下には、容量線３ｂの本線部からデータ線６ａの下に沿って突出した部分を利用して、蓄積容量７０が形成されており、非開口領域の有効利用が図られている。更に、本実施形態では、半導体層１ａを高濃度ドレイン領域１ｅから延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、これに対向する容量線３ｂの一部（図示しない）を第２蓄積容量電極とし、ゲート絶縁膜を含んだ絶縁薄膜２を走査線３ａに対向する位置から延設してこれらの電極間に挟持された第１誘電体膜とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。
【００３５】
以上説明した実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、好ましくは図３に示したようにＬＤＤ構造を持つが、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに不純物イオンの打ち込みを行わないオフセット構造を持ってよいし、走査線３ａの一部からなるゲート電極をマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち込み、自己整合的に高濃度ソース及びドレイン領域を形成するセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。また本実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート電極を高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅ間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。
【００３６】
図３に示すように、第２層間絶縁膜７上には、画素電極９ａを覆って、ポリイミド膜を配向処理してなる配向膜１６が配置されている。
【００３７】
一方、対向基板２０は、対向電極２１が配置され、対向電極２１上には、画素電極９ａ間に対応して、アクリル樹脂などの有機樹脂からなる誘電体であるスペーサ８０が配置されている。さらに、スペーサ８０を覆って、対向電極２１上には、配向膜２２が配置されている。本実施形態のスペーサ８０の誘電率は、液晶５０の誘電率の１．３倍以上であり、好ましくは液晶の誘電率の２倍以上の誘電率であれば、後述する横電界の発生を防止するのに有効である。
【００３８】
液晶５０は、例えば９０度ねじれのネマティック液晶が用いられる。ＴＦＴアレイ基板２０及び対向基板１０のそれぞれに形成される配向膜は、互いの配向処理方向が直交するように、それぞれ配向処理されている。ＴＦＴアレイ基板２０上の配向膜は、データ線に沿った方向に配向処理されている。一方、対向基板１０上の配向膜は、液晶装置としたときの走査線に沿った方向に配向処理されている。従って、スペーサ８０は走査線に沿って配置されているため、配向処理時にスペーサ８０が存在することによる配向不良は、走査線上に存在することとなり、画素中に影響することがない。
【００３９】
本実施形態の液晶装置においては、Ｈライン反転駆動を採用しているので、走査線３ａを挟んで隣り合う２つの画素電極９ａには、同一フレーム期間において、それぞれ極性の異なる画像信号電圧が供給される。図２に示すように、上述のスペーサ８０は、極性が異なる画像信号が供給される隣り合う画素電極間に走査線に沿って配置されており、極性が同一の画素電極間には配置されていない。本実施形態におけるスペーサ８０は直方体形状を有している。スペーサ８０の高さは、液晶装置としたときの液晶層の厚みを制御する、例えば２．５〜３．５μｍ程度の高さである。スペーサ８０の縦は２μｍ、横は画素電極９ａの幅とほぼ同じ、例えば２０μｍの大きさとなっている。尚、極性が異なる画像信号が供給される隣り合う画素電極間の距離は３μｍ程度となっている。
【００４０】
本実施形態においては、図３に示すように、誘電体からなるスペーサ８０が、極性が異なる画像信号が供給される隣り合う画素電極間に配置されるため、この隣り合う画素電極間に生じる横電界の発生が抑制される。その結果、横電界による配向不良の発生が極力抑えられる。
【００４１】
ここで、従来の液晶装置について、図６を用いて説明する。従来の液晶装置では、この隣り合う２つの画素電極間に横電界が生じ、この横電界に、２つの画素電極間付近の液晶の配向が影響され、配向不良が生じ、表示不良の原因となっていた。
【００４２】
これに対し、本実施形態においては、上述した通り、スペーサ８０を配置することにより、横電界による配向不良の発生を抑制することができるので、従来と比較して、表示領域として正常に機能する領域を大きくすることができる。また、遮光膜２３を対向基板２０上に配置する場合には、従来のように、横電界による配向不良を遮蔽するために遮光膜２３の幅を広くする必要がないため、画素開口率を向上させることができる。例えば、画素開口率を、従来の液晶装置では５５％であったのに対し、本実施形態においては７０％に向上させることができた。従って、本実施形態においては、画素開口率が向上し、表示特性が良いものとなる。ここで、スペーサ８０としては、誘電率が液晶５０の誘電率の１．３倍以上の誘電体を用いれば、横電界の発生を抑制できる。
【００４３】
また、本実施形態においては、スペーサ８０は、対向基板２０上に配置されているが、アレイ基板１０上に配置しても良く、上述のように横電界の発生を防止する効果を得ることができる。また、スペーサの形状は、直方体状に限定されるものではなく、横電界が発生する領域にスペーサが配置されれば良い。また、本実施形態においては、各画素電極毎にスペーサを配置しているが、例えば走査線に沿って連続した線状のスペーサとしても良い。
【００４４】
（他の実施形態における液晶装置）
上述の第１実施形態においては、Ｈライン反転駆動の液晶装置を例にあげたが、Ｖライン反転駆動の液晶装置またはＨ／Ｖライン反転駆動の液晶装置にスペーサを設けても良く、これらの場合、第１実施形態と比較してスペーサの配置が異なる点で構造上相違する。
【００４５】
Ｖライン反転駆動の液晶装置においては、データ線を挟んで隣り合う画素電極９ａに、同一フレーム期間において、極性の異なる画像信号電圧が供給される。従って、この場合においては、誘電体からなるスペーサ８０を、極性が異なる画像信号が供給される隣り合う画素電極間、すなわち、データ線に沿って配置し、極性が同一の画素電極間、すなわち走査線に沿った画素電極間には配置しないようにすれば良い。この場合においても、スペーサ８０は、アレイ基板上及び対向基板上のいずれに形成しても良いが、配向膜の配向処理方向に沿ってスペーサが配置されるように、スペーサを形成する基板を選択することが望ましい。これにより、配向処理時にスペーサが存在することによる配向不良は、非表示領域である配線上に存在することになるので、表示に影響を及ぼさない。また、データ線に沿ってスペーサを配置する場合には、液晶注入口５３は、矩形状のシール材５１のデータ線方向とほぼ直交する辺に設けることが望ましい。これにより、液晶注入口５３から２枚の基板間間隙に液晶を注入する場合、スペーサは、液晶の注入の流れに沿った長い形状となっているので、液晶の注入がスムーズに行われる。
【００４６】
Ｈ／Ｖライン反転駆動の液晶装置においては、隣り合う全ての画素電極９ａに、同一フレーム期間において、極性の異なる画像信号電圧が供給される。従って、この場合においては、誘電体からなるスペーサ８０を、極性が異なる画像信号が供給される隣り合う画素電極間に、データ線及び走査線に沿って配置すれば良い。例えば、走査線及びデータ線に沿って、マトリクス状にスペーサを形成しても良い。この場合においても、スペーサは、アレイ基板上または対向基板上のどちらに形成しても良い。また、この場合、スペーサが妨げとなって、真空吸引による液晶注入は困難なため、２枚の基板を貼り合わせる前に、スペーサが形成された基板上に、スペーサに囲まれた画素毎にインクジェットなどにより液晶を供給しても良い。
【００４７】
（第１実施形態の液晶装置の製造方法）
以下に、第１実施形態における液晶装置の製造方法について説明する。
【００４８】
まず、図３に示すように、対向基板２０とアレイ基板１０とを用意する。対向基板は、例えばガラス基板７０上に、遮光膜２３、対向電極２１、スペーサ８０、配向膜２２を形成して、製造する。スペーサ８０は、例えばフォトリソグラフィ工程を経て形成され、上述したように、液晶装置２００とした時に、走査線３に沿って配置されるように形成されている。また、配向膜２２は、ポリイミド膜を、走査線３に沿った方向に配向処理して形成される。アレイ基板は、例えば石英基板６０上に、互いに交差するデータ線６及び走査線３、各交差部毎にスイッチング素子３０及び画素電極９ａを形成し、配向膜１６を形成して、製造する。配向膜１６は、ポリイミド膜を、データ線６に沿った方向に配向処理されて形成されるなる。
【００４９】
次に、対向基板またはアレイ基板、ここでは、アレイ基板１０を、図示しない載置台に載置し、固定する。その後、アレイ基板１０の周縁部に沿って、図７に示すように、配線としての走査線の配線方向とほぼ直交する辺、すなわちデータ線と平行する辺に、液晶を注入するための液晶注入口５３が配置されるように、矩形状の紫外線硬化型シール材５１を塗布する。尚、図７は、液晶装置２００の概略平面図であり、液晶注入時の液晶の流れとスペーサとの位置関係を示すものである。
【００５０】
次に、図示しない吸引保持装置により、対向基板２０を、対向電極が形成された面が下側となるように水平に保持し、持ち上げ、移動させ、アレイ基板１０に上シール材５１を介して積載する。その後、対向基板２０とアレイ基板１０との位置決めを行う。ここで、対向基板２０を保持する吸引保持装置に、対向基板とアレイ基板とを位置決めする際に、２枚の基板間の間隙が太鼓状となるような機構を持たせることが望ましい。これにより、２枚の基板の位置決め時に、対向基板上に形成されるスペーサにより、アレイ基板上の配向膜が傷付くことを防止することができる。
【００５１】
対向基板とアレイ基板との位置決めが完了した後、シール材に紫外線を照射して硬化させ、２枚の基板を接着する。
【００５２】
その後、真空注入により、液晶注入口５３から基板間隙に液晶を注入する。この際、図７に示すように、スペーサ８０は、矢印にて示した液晶の注入の流れに沿った長い形状となっているので、液晶の注入がスムーズに行われる。注入完了後、液晶注入口５３を封止材５２により封止し、液晶装置が完成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶装置の画像形成領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。
【図２】データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図であり、これら画素群とスペーサとの配置を説明するための図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】液晶注入口とスペーサとの位置関係を説明するための液晶装置の概略平面図である。
【図５】Ｈライン反転駆動を説明するための図であり、各画素に供給される電圧の極性を示す。
【図６】従来の液晶装置の断面図であり、横電界による液晶不良を説明するための図である。
【図７】液晶注入時の液晶流れとスペーサとの位置関係を説明するための液晶装置の概略平面図である。
【符号の説明】
３ａ…走査線
６…データ線
９ａ…画素電極
１０…アレイ基板
１６、２２…配向膜
２０…対向基板
２１…対向電極
５０…液晶
５１…シール材
５３…液晶注入口
６０、７０…基板
８０…スペーサ
２００…液晶装置
【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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