液晶表示装置
【課題】一定以上のセル厚（液晶層の厚み）を確保した液晶表示装置を提供することを目的の一とする。または、液晶表示装置の生産性を向上させることを目的の一とする。
【解決手段】第１の基板と、第２の基板と、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、第１の基板と第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層とが接することで、液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、白表示条件における液晶層の複屈折Δｎが０．０５以下の液晶表示装置である。
【解決手段】第１の基板と、第２の基板と、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、第１の基板と第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層とが接することで、液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、白表示条件における液晶層の複屈折Δｎが０．０５以下の液晶表示装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示する発明の技術分野は、液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイが実用化され、従来のブラウン管を用いたディスプレイからの置き換えが進んでいる。フラットパネルディスプレイには、液晶表示素子を有する液晶表示装置をはじめ、エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）を有するＥＬ表示装置や、プラズマディスプレイなどが存在しており、市場においてはこれらが競合している。現在のところ、様々な技術による欠点の克服、生産コストの抑制などにより、液晶表示装置が市場において優位な立場にある。
【０００３】
上述の液晶表示装置が、他のフラットパネルディスプレイと比較して劣っている点の一つに、素子の応答速度（表示の切り替え速度）がある。応答速度の欠点を克服すべく、これまでにも様々な技術が提案されてきた。従来の、いわゆるＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードと呼ばれる液晶駆動方式を採用する液晶素子では、その応答速度が１０ｍｓ程度であったが、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードやＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モードといった方式を用いることで、１ｍｓ程度までの応答速度の向上が実現されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような液晶の駆動方式と並んで注目される技術として、ブルー相と呼ばれる状態を液晶表示素子に用いる技術がある（例えば、特許文献２参照）。ブルー相は、らせんピッチの比較的短いカイラルネマチック相と等方相との間に出現する液晶相で、極めて応答速度が高いという特徴を備えている。このブルー相を用いることで、液晶表示装置の応答時間を１ｍｓ以下とすることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−８４２５４号公報
【特許文献２】国際公開第０５／０９０５２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のブルー相液晶には、応答速度が高いという特徴以外にも、複屈折Δｎが小さいという特徴がある。一般に、液晶表示装置の透過率は以下の式のように正弦関数で表現される。以下の式から、最大の透過率を与える素子の厚みは、複屈折Δｎが小さくなるにつれて大きくなることが分かる。なお、以下の式において、λ（ｍ）は光の波長、ｄ（ｍ）は素子の厚み、Δｎは複屈折である。
【０００７】
【数１】
【０００８】
現状の液晶表示装置では、素子の厚み（いわゆるセル厚）は４μｍ程度である。一方で、ブルー相においては、白表示条件における複屈折Δｎは１／１０程度であるから、セル厚は１０倍程度（４０μｍ程度）が最適といえる。駆動方式などを考慮する場合であっても、少なくとも６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）のセル厚とすることが望ましい。ここで、白表示条件とは、対象とする液晶表示装置において、光の透過率が最大となる条件をいうものとする。なお、ブルー相を用いた液晶表示装置は、電圧が印加されることで白表示が実現されるいわゆるノーマリーブラック型である。
【０００９】
ここで、液晶表示装置のセル厚は、薄膜トランジスタなどの素子が形成される素子基板と対向基板との間隔を保持するスペーサによって制御される。スペーサの種類としては、一般に、球状のスペーサや柱状のスペーサが知られている。
【００１０】
球状のスペーサを用いて上述のようなセル厚を実現するためには、直径が６μｍ以上のものを用いることが求められる。このような大きなスペーサを基板上に散布して用いる場合には表示不良を誘発する可能性が高く、現実的ではない。
【００１１】
また、柱状のスペーサを用いる場合であってもその厚みを６μｍ以上とすることは困難である。柱状のスペーサはスピンコートなどの方法によって形成した樹脂層を、選択的にエッチングすることで形成されるため、その原料の粘度を上げて樹脂層の厚みを増すことは難しいのである。
【００１２】
上述の問題点に鑑み、本明細書等（少なくとも明細書、特許請求の範囲、および図面を含む）において開示する発明の一態様については、一定以上のセル厚（液晶層の厚み）を確保した液晶表示装置を提供することを目的の一とする。または、液晶表示装置の生産性を向上させることを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
開示する発明の一態様では、液晶表示装置を構成する二つの基板のそれぞれに、柱状のスペーサを配置して、これらによって基板の間隔（つまり液晶層の厚み）を制御する。例えば、次のような態様とすることができる。
【００１４】
開示する発明の一態様である液晶表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、第１の基板と第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層とが接することで、液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、白表示条件における液晶層の複屈折Δｎが０．０５以下であることを特徴とする。
【００１５】
開示する発明の別の一態様である液晶表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、第１の基板と第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層とが接することで、液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、液晶層のカー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上であることを特徴とする。
【００１６】
また、開示する発明の別の一態様である液晶表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、第１の基板と第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層とが接することで、液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、所定の条件においては、液晶は３．０×１０６Ｖ／ｍ以上の電界によって駆動されることを特徴とする。
【００１７】
また、開示する発明の別の一態様である液晶表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、第１の基板と第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層とが接することで、液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、白表示条件における液晶層の複屈折Δｎが０．０５以下であり、液晶層のカー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上であることを特徴とする。
【００１８】
また、開示する発明の別の一態様である液晶表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、第１の基板と第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層とが接することで、液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、白表示条件における液晶層の複屈折Δｎが０．０５以下であり、液晶層のカー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上であり、所定の条件においては、液晶は３．０×１０６Ｖ／ｍ以上の電界によって駆動されることを特徴とする。
【００１９】
上記において、第１のスペーサ層の、第２のスペーサ層と接する領域を含む面の面積は、第２のスペーサ層の、第１のスペーサ層と接する領域を含む面の面積より大きくしても良い。
【００２０】
または、第１のスペーサ層は第１の基板の主表面と平行な面内において、長辺と短辺とを有し、第２のスペーサ層は第２の基板の主表面と平行な面内において、長辺と短辺とを有し、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層は、互いの長辺が交差するように接しても良い。この場合、第１のスペーサ層および第２のスペーサ層の長辺方向の長さは、画素の短辺方向の長さより短くしても良い。
【００２１】
また、上記において、液晶相として、ブルー相を用いても良い。また、第１の基板上に画素電極および共通電極を設けて、横方向（第１の基板の主表面に平行な方向）の電界によって液晶を駆動させる構成としても良い。
【発明の効果】
【００２２】
開示する発明の一態様では、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層を用いることで、６μｍ以上のセル厚を確保した液晶表示装置を提供することができる。または、スペーサ層を適切な形状にすることで、液晶表示装置の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】液晶表示装置について説明する図
【図２】透過スペクトルを示す図
【図３】液晶表示装置の製造工程について説明する断面図
【図４】液晶表示装置の製造工程について説明する断面図
【図５】液晶表示装置について説明する平面図
【図６】液晶表示装置について説明する図
【図７】液晶表示装置について説明する図
【図８】液晶表示装置の製造工程について説明する断面図
【図９】液晶表示装置について説明する平面図
【図１０】液晶表示装置について説明する平面図
【図１１】液晶表示装置について説明する図
【図１２】液晶表示装置について説明する図
【図１３】液晶表示装置について説明する図
【図１４】液晶表示装置の電極について説明する図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定されず、本明細書等において開示する発明の趣旨から逸脱することなく形態および詳細を様々に変更し得ることは当業者にとって自明である。また、異なる実施の形態に係る構成は、適宜組み合わせて実施することが可能である。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００２５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、開示する発明の一態様である液晶表示装置について、図１を参照して説明する。なお、図１に示す構成は一例に過ぎず、他の構成を適用しても良い。
【００２６】
図１（Ａ）は、開示する発明の一態様である液晶表示装置の断面を示す模式図であり、図１（Ｂ）は、液晶表示装置の平面を示す模式図である。
【００２７】
本実施の形態において示す液晶表示装置では、第１のスペーサ層１００と第２のスペーサ層１０２とによって、第１の基板２００と第２の基板２５０との間隔が保持されている（図１（Ａ）参照）。より具体的には、第１のスペーサ層１００の、第１の基板２００の主表面と略平行な表面と、第２のスペーサ層１０２の、第２の基板２５０の主表面と略平行な表面とが接することで、第１の基板２００と第２の基板２５０との間隔が保持されている。つまり、第１のスペーサ層１００の高さと、第２のスペーサ層１０２の高さの合計が、液晶層２６０の厚さと同程度になっている。
【００２８】
なお、第１のスペーサ層１００と第２のスペーサ層１０２の高さについては、特に限定はないが、所望のセル厚（液晶層２６０の厚さ）を確保するという観点からは、第１のスペーサ層１００および第２のスペーサ層１０２の高さは、要求されるセル厚を満たすものであることが望ましい。例えば、ブルー相を用いた液晶表示装置においては、６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）のセル厚が要求される。このため、第１のスペーサ層１００と第２のスペーサ層１０２の高さはそれぞれ、４μｍ以上（好ましくは５μｍ以上）とするのがよい。一方で、セル厚は、第１のスペーサ層１００と第２のスペーサ層１０２の組み合わせによって決定されるから、第１のスペーサ層１００の高さと第２のスペーサ層１０２の高さは同じである必要はない。つまり、第１のスペーサ層１００の高さと、第２のスペーサ層１０２の高さの合計が６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）であればよい。なお、上述の数値範囲は、ブルー相を用いる場合の一例であって、開示される発明の一態様がこれに限定して解釈されるものではない。
【００２９】
第１の基板２００には画素電極や半導体素子を含む層２４０が設けられており、第２の基板２５０には、共通電極（対向電極ともいう）を含む層２９０が設けられている。もちろん、各構成の位置関係はこれに限定されず、必要に応じて適宜変更することができる。例えば、第１の基板２００側に共通電極を含む層２９０を形成し、第２の基板２５０側に画素電極や半導体素子を含む層２４０を形成しても良い。また、横電界を用いた液晶表示装置とする場合には、層２４０に、共通電極を含ませて、層２９０を設けない構成としても良い。このように、層２４０や、層２９０などの構成については、液晶表示装置を実現することができる構成であれば特に限定されない。
【００３０】
また、層２４０や第１のスペーサ層１００、層２９０や第２のスペーサ層１０２を覆うように絶縁層が形成されていても良い。この場合、前述の各構成と液晶層２６０とは、絶縁層によって隔てられていることになる。また、この絶縁層に、液晶を配向させる機能を持たせても良い。
【００３１】
第１のスペーサ層１００や第２のスペーサ層１０２は、絶縁層を選択的にエッチングすることで形成される。当該絶縁層の材料としては、アクリル、ポリイミド、ポリイミドアミド、エポキシなどを主成分とする有機樹脂材料、または、酸素、窒素、珪素などを含む無機材料（例えば、酸化珪素、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素など）、などを用いることができる。なお、第１のスペーサ層１００や第２のスペーサ層１０２の形成方法は上述のものに限定されない。例えば、スクリーン印刷法やインクジェット法など、選択的に絶縁層を形成できる方法を用いて第１のスペーサ層１００や第２のスペーサ層１０２を形成しても良い。
【００３２】
第１の基板２００や第２の基板２５０としては、ガラス、金属（代表的にはステンレス）、セラミックス、プラスチック等の材料からなる基板を用いることができる。なお、開示する発明の一態様はこれに限定されない。液晶表示装置が実現可能な基板であれば、どのようなものを用いても良い。
【００３３】
層２４０や、層２９０の構成についても特に限定されない。例えば、層２４０における半導体素子として、シリコンやゲルマニウムなどを主成分とする半導体材料を用いた薄膜トランジスタを形成して用いることができる。また、いわゆる酸化物半導体材料や、有機半導体材料を用いた半導体素子を設けても良い。画素電極や共通電極の構成についても特に限定されない。例えば、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと記す場合がある）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの、透光性を有する導電性材料を用いて、画素電極や共通電極を形成することができる。横電界型の液晶表示装置とする場合や、反射型、半透過型の液晶表示装置とする場合など、画素電極や共通電極に透光性が要求されない場合には、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、ニオブ（Ｎｂ）、クロム（Ｃｒ）、セリウム（Ｃｅ）などの電極材料を適宜用いることができる。
【００３４】
液晶層２６０は、液晶材料を含む。液晶材料としては、例えば、応答速度に優れたブルー相を示す液晶材料を用いることが好適である。ブルー相を示す液晶材料は、液晶の他にカイラル剤を含むことが好ましい。例えば、５重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶材料を用いることで、ブルー相を発現させることが容易になる。なお、液晶材料は上述のものに限定されない。サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、強誘電液晶、反強誘電液晶等を含む液晶材料を適宜選択して用いることができる。また、用いる液晶相についても特に限定されず、コレステリック相、コレステリックブルー相、スメクチック相、スメクチックブルー相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を適宜用いることができる。
【００３５】
本実施の形態において示す液晶表示装置では、第１の基板２００の主表面に垂直な方向から見て、略正方形となるように第１のスペーサ層１００を形成している（図１（Ｂ）参照）が、開示する発明の一態様はこれに限定して解釈されない。第２のスペーサ層１０２との組み合わせでセル厚を保持することができれば、第１のスペーサ層１００の形状は特に限定する必要はないためである。これは、第２のスペーサ層１０２についても同様である。なお、図１（Ｂ）においては、開示する発明の一態様の理解を容易にするために、第２の基板２５０など、構成の一部を省略している。
【００３６】
図１（Ｂ）では、層２４０（図１（Ａ）参照）の構成要素として、走査線として機能する導電層２０２、信号線として機能する導電層２１６ａ、画素電極として機能する導電層２２４のみを代表的に示しているが、開示する発明の一態様はこれに限定されない。走査線として機能する導電層２０２、信号線として機能する導電層２１６ａ、画素電極として機能する導電層２２４の形状などについても特に限定されない。
【００３７】
また、図１（Ｂ）では、走査線として機能する導電層２０２と信号線として機能する導電層２１６ａが交差する領域に第１のスペーサ層１００や第２のスペーサ層１０２を形成しているが、開示する発明の一態様はこれに限定されない。また、遮光機能を有するブラックマスク（ブラックマトリクス）を形成する場合には、当該ブラックマスクと重畳する領域に第１のスペーサ層１００や第２のスペーサ層１０２を形成しても良い。
【００３８】
本実施の形態において示したように、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層を用いることで、６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）のセル厚を確保した液晶表示装置を提供することができる。これにより、セル厚を大きくする必要がある液晶表示装置（例えば、白表示条件における複屈折Δｎが０．０５以下であるブルー相を用いた液晶表示装置、液晶層のカー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上である液晶表示装置など）においても、表示特性を向上させることができる。なお、本明細書等において、白表示条件とは、対象とする液晶表示装置における光の透過率が最大となる条件をいうものとする。また、カー係数Ｋ（ｍＶ−２）は、以下の式で定義される。式中、λは光の波長（ｍ）、Ｅは電界（ｍ−１Ｖ）、Δｎは複屈折である。
【００３９】
【数２】
【００４０】
図２に、液晶表示装置の最適条件の一例として、白表示条件においてΔｎｄを０．２７５μｍとした場合（波長５５０ｎｍにおいて最大透過率となる条件：Δｎｄ＝λ／２を満たす条件）の透過スペクトルを示す。図２中、横軸は光の波長（ｎｍ）を示しており、縦軸は透過率（％）を示している。この場合、例えば、複屈折Δｎを０．０４とすると、最適なセル厚は約６．９μｍになることがわかる。逆に、セル厚を１０μｍにすることが可能であれば、複屈折Δｎは約０．０３でよい。このことから、複屈折Δｎが０．０５以下であるブルー相を用いた液晶表示装置の場合には、概ね６μｍ以上のセル厚とすると良いことが分かる。
【００４１】
なお、ブルー相を用いる場合には、その性質上、高電界による駆動が求められる。例えば、所定の条件においては、３．０×１０６Ｖ／ｍ以上もの電界によって駆動されることがある。このような高電界による駆動は、ブルー相を用いる液晶表示装置において特有のものである。なお、上記所定の条件としては、例えば、白表示条件がある。白表示条件では、他の階調を表現する場合と比較して、電極間にはより高い電界が生じるのである。
【００４２】
本実施の形態において示した構成・方法等は、他の実施の形態で示した構成・方法等と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００４３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、開示する発明の一態様である液晶表示装置の製造方法について、図３〜図５を参照して説明する。ここで、図５のＡ−ＢおよびＣ−Ｄにおける断面が、図４（Ｂ）または図４（Ｃ）に相当する。なお、図５においては、一部の構成を省略している。また、図３〜図５に示す製造方法は一例に過ぎず、他の製造方法を適用しても良い。
【００４４】
まず、第１の基板２００上に、ゲート電極またはゲート配線（走査線とも呼ぶ）として機能する導電層２０２を選択的に形成し、該導電層２０２を覆うように、ゲート絶縁層２０４および半導体層２０６を形成する（図３（Ａ）参照）。
【００４５】
第１の基板２００としては、ガラス、金属（代表的にはステンレス）、セラミックス、プラスチック等の材料からなる基板を用いることができる。ここでは、第１の基板２００としてガラス材料からなる基板（ガラス基板）を用いる。なお、開示する発明の一態様はこれに限定されない。液晶表示装置が実現可能な基板であれば、どのようなものを用いても良い。
【００４６】
図示しないが、第１の基板２００上には下地層を設けるとよい。下地層は、第１の基板２００からのアルカリ金属（Ｌｉ、Ｃｓ、Ｎａ等）やアルカリ土類金属（Ｃａ、Ｍｇ等）、その他の不純物の拡散を防止する機能を有する。つまり、下地層を設けることより、半導体装置の信頼性向上という課題を解決することができる。下地層は、窒化シリコン、酸化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウムなどから選ばれた一または複数の材料を用いて形成することができる。なお、下地層は単層構造としても良いし、積層構造としても良い。
【００４７】
導電層２０２は、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、ニオブ（Ｎｂ）、クロム（Ｃｒ）、セリウム（Ｃｅ）などの金属材料、またはこれらの金属材料を主成分とする合金材料、またはこれらの金属材料を成分とする窒化物を用いて、単層構造または積層構造の導電層を形成した後に、該導電層を選択的にエッチングすることで形成することができる。なお、上述の導電層の作製方法としては、真空蒸着法やスパッタリング法などが挙げられるが、これらに限定する必要はない。本実施の形態においては、導電層２０２をチタンとアルミニウムの積層構造とする。
【００４８】
なお、導電層２０２は、後に形成されるゲート絶縁層２０４や半導体層２０６などの被覆性を向上し、段切れを防止するために、その端部がテーパー形状となるように形成すると良い。このように、導電層２０２をテーパー形状となるように形成することで、液晶表示装置の歩留まり向上といった課題を解決することができる。
【００４９】
ゲート絶縁層２０４は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化タンタルなどから選ばれた一または複数の材料を用いて、単層構造または積層構造で形成することができる。例えば、スパッタ法やＣＶＤ法などを用いて、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さで形成すればよい。ここでは、ゲート絶縁層２０４として、酸化シリコン膜を１００ｎｍの厚さで形成する。なお、開示する発明の一態様はこれに限定されない。
【００５０】
半導体層２０６は、シリコンやガリウム、ガリウムヒ素などの各種無機半導体材料、カーボンナノチューブなどの有機半導体材料、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の酸化物半導体材料をはじめとする各種酸化物半導体材料、これらの混合材料などを用いて形成することができる。また、これらの材料は、単結晶、多結晶、微結晶（マイクロクリスタル、ナノクリスタルを含む）、非晶質といった各種態様で用いることができる。なお、上述の半導体層の作製方法としては、ＣＶＤ法やスパッタリング法などが挙げられるが、これらに限定する必要はない。
【００５１】
本実施の形態では、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の酸化物半導体材料を用いて半導体層２０６を形成する。なお、代表的な酸化物半導体材料としては、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｏ系などがある。
【００５２】
例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の酸化物半導体材料による半導体層２０６は、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎを含む酸化物半導体ターゲット（Ｉｎ２Ｏ３：Ｇａ２Ｏ３：ＺｎＯ＝１：１：１など）を用いたスパッタ法で形成することができる。スパッタの条件は、例えば、基板２００とターゲットとの距離を３０ｍｍ〜５００ｍｍ、圧力を０．１Ｐａ〜２．０Ｐａ、直流（ＤＣ）電源を０．２５ｋＷ〜５．０ｋＷ（直径８インチのターゲット使用時）、雰囲気をアルゴン雰囲気、酸素雰囲気、またはアルゴンと酸素との混合雰囲気とすることができる。半導体層２０６の膜厚は、５ｎｍ〜２００ｎｍ程度とすればよい。
【００５３】
上記のスパッタ法としては、スパッタ用電源に高周波電源を用いるＲＦスパッタ法や、ＤＣスパッタ法、パルス的に直流バイアスを加えるパルスＤＣスパッタ法などを用いることができる。なお、パルス直流（ＤＣ）電源を用いると、ごみが軽減でき、膜厚分布も均一となるため好ましい。この場合、半導体装置の歩留まり向上、信頼性向上といった課題を解決することができる
【００５４】
なお、本実施の形態においては、半導体層２０６として酸化物半導体材料を用いる場合について説明しているが、開示する発明の一態様はこれに限定されない。上述の各種半導体材料を用いて半導体層２０６を形成することができる。一方で、半導体層２０６として酸化物半導体材料を用いる場合には、高速動作が可能なトランジスタを簡便なプロセスで形成することができるため、ブルー相液晶の高速性を十分に生かした液晶表示装置を、安価に提供することが可能である。
【００５５】
次に、半導体層２０６上にレジストマスク２０８を形成し、当該レジストマスク２０８を用いて半導体層２０６を選択的にエッチングして、島状の半導体層２１０を形成する（図３（Ｂ）参照）。ここで、半導体層２１０はトランジスタの活性層となる。
【００５６】
上述のレジストマスクはスピンコート法などの方法を用いて形成することができる。また、液滴吐出法やスクリーン印刷法などを用いて形成しても良い。この場合、レジストマスクを選択的に形成することができるため、生産性向上という課題を解決することが可能である。
【００５７】
半導体層２０６のエッチングの方法としては、ウエットエッチングまたはドライエッチングを用いることができる。ここでは、酢酸と硝酸と燐酸との混合液を用いたウエットエッチングにより、半導体層２０６の不要な部分を除去して、半導体層２１０を形成する。なお、上記エッチングの後にはレジストマスク２０８は除去する。上記のウエットエッチングに用いることができるエッチャント（エッチング液）は半導体層２０６をエッチングできるものであればよく、上述したものに限られない。
【００５８】
ドライエッチングを行う場合には、フッ素を含有するガスや塩素を含有するガスを用いると良い。また、ドライエッチングは、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）を用いたエッチング装置や、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）やＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）などの高密度プラズマ源を用いたドライエッチング装置を用いて行うことができる。また、ＩＣＰエッチング装置と比べて広い面積に渡って一様な放電が得られるＥＣＣＰ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）モードのエッチング装置を用いても良い。ＥＣＣＰモードのエッチング装置であれば、基板として第１０世代以降の基板を用いるような場合においても対応が容易である。
【００５９】
本実施の形態においては、ウエットエッチングを用いて半導体層２１０を形成する。
【００６０】
レジストマスク２０８を除去した後に、半導体層２１０を覆うように導電層２１２を形成する（図３（Ｃ）参照）。ここで、導電層２１２は、導電層２０２と同様の材料を用いて形成することができる。すなわち、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、ニオブ（Ｎｂ）、クロム（Ｃｒ）、セリウム（Ｃｅ）などの金属材料、またはこれらの金属材料を主成分とする合金材料、またはこれらの金属材料を成分とする窒化物を用いて形成することができる。また、導電層２１２は単層構造であっても良いし積層構造としても良い。作製方法についても、同様に、真空蒸着法やスパッタリング法などの各種成膜法を用いることができる。なお、本実施の形態においては、導電層２１２をチタンとアルミニウムの積層構造とする。
【００６１】
次に、導電層２１２上にレジストマスク２１４ａおよびレジストマスク２１４ｂを形成し、当該レジストマスク２１４ａおよびレジストマスク２１４ｂを用いて、導電層２１２を選択的にエッチングして、ソース電極またはソース配線（信号線とも呼ぶ）として機能する導電層２１６ａおよびドレイン配線として機能する導電層２１６ｂを形成する（図３（Ｄ）参照）。なお、上記エッチングの後には、レジストマスク２１４ａおよびレジストマスク２１４ｂは除去する。
【００６２】
レジストマスク２１４ａおよびレジストマスク２１４ｂは、レジストマスク２０８と同様にして形成することができる。また、導電層２１２のエッチングの方法としては、ウエットエッチングまたはドライエッチングのいずれを用いても良い。本実施の形態では、ドライエッチングを用いることとする。なお、ドライエッチングを行う場合は、例えば、塩素を含有するガス、または塩素を含有するガスに酸素が添加されたガスを用いると良い。塩素と酸素を含有するガスを用いることで、導電層２１２と、半導体層２０６とのエッチング選択比がとりやすくなるためである。
【００６３】
上述のドライエッチングにより、導電層２１２が領域２２０で分断されて導電層２１６ａおよび導電層２１６ｂが形成される。また、この際に、領域２２０における半導体層２１０が除去される。なお、半導体層２１０と導電層２１２の間に、エッチングの進行を停止させる機能を有する絶縁層を形成しても良い。当該絶縁層は、領域２２０に対応する領域に形成される。
【００６４】
なお、本実施の形態においては、半導体層２０６のエッチングと、導電層２１２のエッチングを、異なるレジストマスクを用いて行っているが、開示する発明の一態様はこれに限定して解釈されない。半導体層２０６と導電層２１２を順に積層させた後、複数の厚みを有するレジストマスクを用いて、半導体層２０６と導電層２１２のエッチングを行っても良い。なお、この場合には、導電層の下には半導体層が残存することになる。また、複数の厚みを有するレジストマスクは、多階調マスクを用いて露光することで形成することができる。
【００６５】
導電層２１６ａおよび導電層２１６ｂを形成した後には、２００℃〜６００℃、代表的には３００℃〜５００℃の熱処理を行うと良い。ここでは、窒素雰囲気下で３５０℃、１時間の熱処理を行う。この熱処理により半導体層２１０の半導体特性を向上させることができる。なお、上記熱処理のタイミングは、半導体層２１０の形成後であれば特に限定されない。また、熱処理は、異なるタイミングで複数回行っても良い。
【００６６】
レジストマスク２１４ａおよびレジストマスク２１４ｂを除去した後に、ゲート絶縁層２０４、半導体層２１０、導電層２１６ａ、導電層２１６ｂなどを覆うように絶縁層２２２を形成する（図３（Ｅ）参照）。絶縁層２２２は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化タンタルなどから選ばれた一または複数の材料、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む材料、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料、シロキサン樹脂等のシロキサン材料、などを用いて単層構造または積層構造で形成することができる。絶縁層２２２の形成方法としては、スパッタ法、ＣＶＤ法、スピンコート法、スクリーン印刷法、インクジェット法などの各種方法がある。なお、絶縁層２２２の材料や形成方法などは、先の記載に限定されない。また、絶縁層２２２をあえて形成しない構成としても良い。本実施の形態では、絶縁層２２２として、スパッタ法による酸化シリコン膜を形成する。
【００６７】
次に、絶縁層２２２を選択的にエッチングして導電層２１６ｂに達する開口を形成した後、画素電極として機能する導電層２２４を選択的に形成する（図４（Ａ）参照）。導電層２２４は、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの、透光性を有する導電性材料を用いた導電層を選択的にエッチングすることで形成できる。横電界型の液晶表示装置とする場合や、反射型、半透過型の液晶表示装置とする場合など、画素電極や共通電極に透光性が要求されない場合には、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、ニオブ（Ｎｂ）、クロム（Ｃｒ）、セリウム（Ｃｅ）などの電極材料を用いても良い。また、上記導電層の作製方法として、真空蒸着法やスパッタリング法などの各種成膜法を用いることができる。本実施の形態では、インジウム錫酸化物を用いて導電層２２４を形成する。
【００６８】
次に、第１の基板２００上に第１のスペーサ層１００を形成する（図４（Ｂ）、図５参照）。第１のスペーサ層１００は、第１の基板２００上に設けられた絶縁層を選択的にエッチングすることで得られる。当該絶縁層の材料としては、アクリル、ポリイミド、ポリイミドアミド、エポキシなどを主成分とする有機樹脂材料、または、酸素、窒素、珪素などを含む無機材料（例えば、酸化珪素、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素など）、などを用いることができる。なお、第１のスペーサ層の形成方法は上述のものに限定されない。例えば、スクリーン印刷法やインクジェット法など、選択的に絶縁層を形成できる方法を用いて第１のスペーサ層１００を形成しても良い。
【００６９】
なお、本実施の形態において、第１のスペーサ層１００を導電層２０２と導電層２１６ａとの交差部付近に設ける構成としているが、開示する発明の一態様はこれに限定して解釈されない。第１のスペーサ層１００を用いて所定のセル厚を確保することができれば、どのような態様で第１のスペーサ層１００を設けても良い。
【００７０】
第１のスペーサ層１００を形成した後に、絶縁層２２２、導電層２２４、第１のスペーサ層１００を覆うように、絶縁層２２６を形成する（図４（Ｃ）参照）。絶縁層２２６は、絶縁層２２２と同様の材料、方法を用いて形成することができる。なお、絶縁層２２６は必須の構成要素ではないから、不要な場合には設けなくとも良い。
【００７１】
なお、配向膜が必要である場合には、絶縁層２２６に配向膜としての機能を持たせても良い。この場合、絶縁層２２６に対して、ラビング処理などを行えばよい。
【００７２】
その後、上述の各種構成が設けられた第１の基板２００と、共通電極（対向電極ともいう）を含む層２９０、第２のスペーサ層１０２、絶縁層２９２などが設けられた第２の基板２５０とを、シール材などを用いて貼り合わせる（図４（Ｄ）参照）。第２の基板２５０には、第１の基板と同様のものを用いればよい。もちろん、第１の基板２００と第２の基板２５０とを異なるものとしても良い。層２９０の構成は特に限定されず、共通電極の他、カラーフィルタやブラックマスク、偏光板等を備えていても良い。また、横電界を用いた液晶表示装置などの場合には、層２９０は、共通電極を有しない構成であっても良い。第２のスペーサ層１０２は、第１のスペーサ層１００と同様にして形成することができる。絶縁層２９２は、絶縁層２２６と同様にして形成することができる。
【００７３】
その後、貼り合わせられた第１の基板２００と第２の基板２５０の間に液晶材料を注入し、液晶層２６０を形成する。液晶材料を注入した後には、注入口を紫外線硬化樹脂などを用いて封止する。液晶材料を第１の基板２００または第２の基板２５０のいずれかに滴下した後に、これらの基板を貼り合わせても良い。
【００７４】
液晶材料としては、例えば、応答速度に優れたブルー相を示す液晶材料を用いることが好適である。ブルー相を示す液晶材料は、液晶の他にカイラル剤を含むことが好ましい。例えば、５重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶材料を用いることで、ブルー相を発現させることが容易になる。一般に、ブルー相において、白表示条件での複屈折Δｎは０．０５以下、カー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上であるから、要求されるセル厚は６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）となる。このため、ブルー相を用いた液晶表示装置において、開示する発明の一態様による効果は著しい。なお、液晶材料は上述のものに限定されない。サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、強誘電液晶、反強誘電液晶等を含む液晶材料を適宜選択して用いることができる。また、用いる液晶相についても特に限定されず、コレステリック相、コレステリックブルー相、スメクチック相、スメクチックブルー相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を適宜用いることができる。
【００７５】
以上の工程により、液晶表示装置が完成する。
【００７６】
本実施の形態において示したように、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層を用いることで、６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）のセル厚を確保した液晶表示装置を提供することができる。これにより、セル厚を大きくする必要がある液晶表示装置（例えば、白表示条件における複屈折Δｎが０．０５以下であるブルー相を用いた液晶表示装置、液晶層のカー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上である液晶表示装置など）においても、表示特性を向上させることができる。
【００７７】
本実施の形態において示した構成・方法等は、他の実施の形態で示した構成・方法等と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００７８】
（実施の形態３）
本実施の形態では、開示する発明の一態様である液晶表示装置について、図６および図７を参照して説明する。なお、図６および図７に示す構成はいずれも一例に過ぎず、他の構成を適用しても良い。
【００７９】
図６（Ａ）および図７（Ａ）は、開示する発明の一態様である液晶表示装置の断面を示す模式図であり、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）は、液晶表示装置の平面を示す模式図である。
【００８０】
本実施の形態において示す液晶表示装置と、先の実施の形態において示した液晶表示装置（図１参照）との相違点は、第１のスペーサ層１００の大きさや形状、第２のスペーサ層１０２の大きさや形状などである。なお、それ以外の構成の詳細については、先の実施の形態を参照することができるため、ここでは省略する。
【００８１】
図６には、先の実施の形態と比較して大型化した第１のスペーサ層１１０を有する液晶表示装置を示す。第１のスペーサ層を大型化することにより、第１の基板２００と第２の基板２５０を貼り合わせる際の位置合わせ精度に対する要求を緩和することができる。これにより、液晶表示装置の生産性を向上させることができる。なお、図６（Ｂ）では、発明の理解を助けるため、第２の基板２５０に形成される第２のスペーサ層１１２を破線で示している。ここで、第２のスペーサ層１１２は、図１における第２のスペーサ層１０２と同程度の大きさである。
【００８２】
なお、スペーサ層の大きさなどについては先の記載に限定して解釈されない。生産性を向上させることができる態様で、スペーサ層の大きさなどを適宜変更しても良い。例えば、第２のスペーサ層１１２を大型化し、第１のスペーサ層１１０は、図１における第１のスペーサ層１００と同程度の大きさとすることができる。もちろん、第１のスペーサ層１１０と第２のスペーサ層１１２を共に大型化しても良い。
【００８３】
上記において、スペーサ層の大型化とは、第１のスペーサ層（または第２のスペーサ層）の、第２のスペーサ層（または第１のスペーサ層）と接する領域を含む面の面積を拡大することを意味し、それ以外の意味における大型化を必ずしも含むものではない。例えば、スペーサ層の高さについては特に限定されず、大きくなっても良いし、小さくなっても良い。
【００８４】
生産性の向上は、第１のスペーサ層１１０と第２のスペーサ層１１２のいずれかが大型化されることで実現され得るから、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層との関係を、「第１のスペーサ層（または第２のスペーサ層）の、第２のスペーサ層（または第１のスペーサ層）と接する領域を含む面の面積が、第２のスペーサ層（または第１のスペーサ層）の、第１のスペーサ層（または第２のスペーサ層）と接する領域を含む面の面積より大きい」ということもできる。
【００８５】
図７には、先の実施の形態と比較して形状を変化させた第１のスペーサ層１２０および第２のスペーサ層１２２を有する液晶表示装置を示す。第１のスペーサ層や第２のスペーサ層の形状を変化させることにより、第１の基板２００と第２の基板２５０を貼り合わせる際の位置合わせ精度に対する要求を緩和することができる。これにより、液晶表示装置の生産性を向上させることができる。なお、図７（Ｂ）では、発明の理解を助けるため、第２の基板２５０に形成される第２のスペーサ層１２２を破線で示している。ここで、第１のスペーサ層１２０（または第２のスペーサ層１２２）は、第１の基板２００の主表面（または第２の基板２５０の主表面）に垂直な方向から見て、略長方形となるように形成されている。また、第１のスペーサ層１２０と第２のスペーサ層１２２は、互いの長辺（上述の長方形における長辺）が交差する態様で設けられている。
【００８６】
なお、スペーサ層の形状などについては先の記載に限定して解釈されない。生産性を向上させることができる態様で、スペーサ層の形状などを適宜変更しても良い。例えば、第１のスペーサ層１２０を、図６における第１のスペーサ層１１０と同様の形状、大きさとすることができる。もちろん、第１のスペーサ層１２０と第２のスペーサ層１２２の形状は、略長方形であることに限定されず、三角形、四角形、五角形等の多角形や、円形、楕円形など、各種形状に変更することが可能である。
【００８７】
なお、スペーサ層の大きさや形状については、できる限り液晶の流動性を低下させないものであることが好ましい。例えば、図７におけるスペーサ層１２０を長辺方向に延長して、隣接するスペーサ層１２０と接続するような構成とすることも可能であるが、このような構成を採用する場合には、スペーサ層が液晶の流動性を低下させることになるため、液晶の粘度によっては、液晶材料の注入に多大な時間を要する場合があり、生産性が低下するおそれが生じる。このような問題を発生させないためにも、スペーサ層の大きさや形状は、液晶の流動性を低下させないものであることが好ましい。
【００８８】
例えば、ブルー相を呈する液晶材料では、その粘度が１Ｐａ・ｓｅｃ〜１０Ｐａ・ｓｅｃ程度（代表的には２５℃において３Ｐａ・ｓｅｃ）であるから、液晶材料の注入時間を考慮すれば、スペーサ層の最大幅（例えば、長辺方向の長さ）は画素の短辺方向の長さ未満とすることが望ましい。つまり、スペーサ層を隣接する画素ごとに設ける場合であっても、隣接するスペーサ層同士が接触しない程度の長さとする。例えば、画素が１００μｍ×３０μｍ程度の大きさであれば、スペーサ層の最大幅が３０μｍ未満程度となるようにすれば良い。このような構成とすることにより、液晶の注入時間の増大を抑制することができる。つまり、生産性の向上という課題を解決することができる。なお、スペーサ層の最小幅（例えば、短辺方向の長さ）をスペーサ層の高さ未満とすることは作成工程上困難であるから、スペーサ層の最小幅はスペーサ層の高さ以上とすることが望ましい。例えば、スペーサ層の高さが３μｍであれば、スペーサ層の最小幅は３μｍ以上とすれば良い。
【００８９】
本実施の形態において示したように、開示する発明の一態様では、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層を用いることで、６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）のセル厚を確保した液晶表示装置を提供することができる。これにより、セル厚を大きくする必要がある液晶表示装置（例えば、ブルー相を用いた液晶表示装置など）においても、表示特性を向上させることができる。
【００９０】
また、本実施の形態において示したように、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層の大きさや形状を工夫することにより、液晶表示装置の生産性を向上させることができる。この効果は、粘度の高い液晶材料（例えば、その粘度が１Ｐａ・ｓｅｃ〜１０Ｐａ・ｓｅｃ程度であるブルー相を示す液晶材料）を用いる場合などにおいて、特に顕著である。
【００９１】
本実施の形態において示した構成・方法等は、他の実施の形態で示した構成・方法等と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００９２】
（実施の形態４）
本実施の形態では、開示する発明の一態様である液晶表示装置の製造方法について、図８〜図１０を参照して説明する。ここで、図９および図１０のＡ−ＢおよびＣ−Ｄにおける断面が、図８（Ｂ）または図８（Ｃ）に相当する。なお、図９および図１０においては、一部の構成を省略している。また、図８〜図１０に示す製造方法は一例に過ぎず、他の製造方法を適用しても良い。
【００９３】
また、本実施の形態に示す製造方法は、先の実施の形態において示した製造方法と重複する部分が多い。このため、本実施の形態においては、重複する部分についての説明は省略する。
【００９４】
まず、先の実施の形態において説明した方法などにより、図３（Ｅ）の状態とする。そして、絶縁層２２２を選択的にエッチングして導電層２１６ｂに達する開口を形成した後、画素電極として機能する導電層２２４を選択的に形成する（図８（Ａ）参照）。導電層２２４の詳細については、先の実施の形態を参照することができる。
【００９５】
次に、第１の基板２００上に第１のスペーサ層１１０（または第１のスペーサ層１２０）を形成する（図８（Ｂ）、図９、図１０参照）。第１のスペーサ層１１０の詳細については、先の実施の形態を参照することができる。ここでは、大きさまたは形状が異なる第１のスペーサ層１１０（または第１のスペーサ層１２０）を形成する。
【００９６】
第１のスペーサ層１１０（または第１のスペーサ層１２０）を形成した後に、絶縁層２２２、導電層２２４、第１のスペーサ層１１０（または第１のスペーサ層１２０）を覆うように、絶縁層２２６を形成する（図８（Ｃ）参照）。絶縁層２２６の詳細については、先の実施の形態を参照することができる。
【００９７】
その後、上述の各種構成が設けられた第１の基板２００と、共通電極（対向電極ともいう）を含む層２９０、第２のスペーサ層１１２（または第２のスペーサ層１２２）、絶縁層２９２などが設けられた第２の基板２５０とを、シール材などを用いて貼り合わせる（図８（Ｄ）参照）。当該工程の詳細についても、先の実施の形態を参照することができる。
【００９８】
その後、貼り合わせられた第１の基板２００と第２の基板２５０の間に液晶材料を注入し、液晶層２６０を形成する。液晶材料を注入した後には、注入口を紫外線硬化樹脂などを用いて封止する。液晶材料を第１の基板２００または第２の基板２５０のいずれかに滴下した後に、これらの基板を貼り合わせても良い。以上の工程により、液晶表示装置が完成する。
【００９９】
本実施の形態において示したように、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層を用いることで、６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）のセル厚を確保した液晶表示装置を提供することができる。これにより、セル厚を大きくする必要がある液晶表示装置（例えば、ブルー相を用いた液晶表示装置など）においても、表示特性を向上させることができる。
【０１００】
また、本実施の形態において示したように、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層の大きさや形状を工夫することにより、液晶表示装置の生産性を向上させることができる。この効果は、粘度の高い液晶材料（例えば、その粘度が１Ｐａ・ｓｅｃ〜１０Ｐａ・ｓｅｃ程度であるブルー相を示す液晶材料）を用いる場合などにおいて、特に顕著である。
【０１０１】
本実施の形態において示した構成・方法等は、他の実施の形態で示した構成・方法等と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１０２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、液晶表示装置の一例を示す。なお、本明細書等における液晶表示装置には、コネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または表示素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュール等が含まれる。
【０１０３】
まず、液晶表示パネルの外観および断面について、図１１を用いて説明する。図１１（Ａ１）および図１１（Ａ２）は、第１の基板４００１上に形成された薄膜トランジスタ４０１０、薄膜トランジスタ４０１１、および液晶素子４０１３を、第２の基板４００６との間にシール材４００５によって封止したパネルの平面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ１）および図１１（Ａ２）のＭ−Ｎにおける断面図に相当する。
【０１０４】
第１の基板４００１上のシール材４００５によって囲まれる領域とは異なる領域には、別途用意された基板上に単結晶半導体や多結晶半導体で形成された信号線駆動回路４００３が実装されている。なお、別途形成した駆動回路の接続方法は、特に限定されるものではなく、ＣＯＧ方法、ワイヤボンディング方法、ＴＡＢ方法などを適宜用いることができる。図１１（Ａ１）は、ＣＯＧ方法により信号線駆動回路４００３を実装する例であり、図１１（Ａ２）は、ＴＡＢ方法により信号線駆動回路４００３を実装する例である。
【０１０５】
第１の基板４００１上に設けられた画素部４００２と、走査線駆動回路４００４は、薄膜トランジスタを複数有している。なお、図１１（Ｂ）では、画素部４００２に含まれる薄膜トランジスタ４０１０と、走査線駆動回路４００４に含まれる薄膜トランジスタ４０１１とを例示している。薄膜トランジスタ４０１０、薄膜トランジスタ４０１１上には絶縁層４０２０、絶縁層４０２１が設けられている。
【０１０６】
薄膜トランジスタ４０１０や薄膜トランジスタ４０１１としては、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体を用いた薄膜トランジスタを適用することができる。もちろん、開示する発明の一態様はこれに限定されない。シリコンやガリウムを含む半導体や、有機半導体などを用いて薄膜トランジスタを形成しても良い。なお、本実施の形態において、薄膜トランジスタ４０１０および薄膜トランジスタ４０１１はｎチャネル型薄膜トランジスタである。
【０１０７】
また、液晶素子４０１３が有する画素電極層４０３０は、薄膜トランジスタ４０１０と電気的に接続されている。そして、液晶素子４０１３の対向電極層４０３１は第２の基板４００６上に形成されている。画素電極層４０３０と対向電極層４０３１と液晶層４００８とが重なる部分が、液晶素子４０１３に相当する。なお、画素電極層４０３０および対向電極層４０３１の表面には、それぞれ、絶縁層４０３２、絶縁層４０３３が設けられている。絶縁層４０３２および絶縁層４０３３は、配向膜としての機能を有していても良い。なお、開示する発明の一態様は上述の構成に限定されない。例えば、横方向電界を用いる液晶表示装置の場合には、画素電極層と対向電極層がいずれも第１の基板４００１側に形成されても良い。
【０１０８】
なお、第１の基板４００１や第２の基板４００６としては、ガラス、金属（代表的にはステンレス）、セラミックス、プラスチック等の材料からなる基板を用いることができる。プラスチックとしては、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、ポリエステルフィルム、アクリル樹脂フィルムなどを用いることができる。アルミニウムホイルをＰＶＦフィルムやポリエステルフィルムで挟んだ構造のシートなどを用いても良い。
【０１０９】
第１の基板４００１および第２の基板４００６にはそれぞれ、絶縁膜を選択的にエッチングすることで得られる柱状のスペーサ層４０３５およびスペーサ層４０３６が設けられている。これらは、画素電極層４０３０と対向電極層４０３１との間の距離（セル厚）を制御する機能を有する。開示する発明の一態様においては、このような二つのスペーサ層を用いているため、所望のセル厚を確保することが容易になる。
【０１１０】
対向電極層４０３１は、薄膜トランジスタ４０１０と同一基板上に設けられる共通電位線と電気的に接続される。共通接続部を用いて、一対の基板間に配置される導電性粒子を介して対向電極層４０３１と共通電位線とを電気的に接続することができる。なお、導電性粒子はシール材４００５に含有させると良い。
【０１１１】
液晶層４００８には、例えば、ブルー相を示す液晶を用いると良い。ブルー相は、液晶相の一つであり、極めて応答速度が高いという特徴を備えている。なお、ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために、５重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を用いて液晶層４００８に用いると良い。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答時間が１０μｓ〜１００μｓと短く（応答速度が極めて高く）、光学的等方性を有しているため配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。なお、開示する発明の一態様はこれに限定されない。ブルー相以外の液晶相を用いても良い。
【０１１２】
本実施の形態で示す液晶表示装置は透過型の液晶表示装置であるが、反射型の液晶表示装置としても良いし、透過型と反射型とを組み合わせた半透過型の液晶表示装置としても良い。また、偏光板は基板の外側（視認側）に設けても良いし、内側に設けても良い。着色層についても同様である。また、遮光機能を有するブラックマスク（ブラックマトリクス）を設けてもよい。
【０１１３】
なお、本実施の形態では、画素電極層４０３０が形成される表面の凹凸を低減して表示特性を向上させ、また、薄膜トランジスタの信頼性を向上させるために、薄膜トランジスタを、絶縁層４０２０や絶縁層４０２１で覆う構成としているが、開示する発明の一態様はこれに限定されない。ここで、絶縁層４０２０は、外部からの汚染不純物の侵入を防止する機能を有し、絶縁層４０２１は、画素電極層４０３０が形成される表面を平坦化する機能を有することが好ましい。
【０１１４】
より具体的には、絶縁層４０２０は、緻密な膜とすることが好ましい。例えば、スパッタ法やＣＶＤ法により、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜等を、単層構造、または積層構造で形成すればよい。なお、絶縁層４０２０の構成は、上記の構成に特に限定されない。
【０１１５】
また、絶縁層４０２１は、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の、耐熱性を有する有機材料を用いて形成することができる。上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いても良い。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、絶縁層４０２１を形成してもよい。
【０１１６】
画素電極層４０３０、対向電極層４０３１は、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの、透光性を有する導電性材料を用いて形成することができる。
【０１１７】
また、画素電極層４０３０、対向電極層４０３１を、導電性高分子（導電性ポリマーともいう）を含む導電性組成物を用いて形成しても良い。導電性組成物を用いて形成した画素電極層や対向電極層は、シート抵抗が１．０×１０４Ω／ｓｑ．以下、波長５５０ｎｍにおける透光率が７０％以上であることが好ましい。また、導電性組成物に含まれる導電性高分子の抵抗率が０．１Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
【０１１８】
導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリピロールもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体、またはこれらの２種以上の共重合体などを用いれば良い。
【０１１９】
別途形成された信号線駆動回路４００３や、走査線駆動回路４００４、画素部４００２などに与えられる各種信号は、ＦＰＣ４０１８から供給されている。ＦＰＣ４０１８が有する端子は、異方性導電膜４０１９を介して、接続端子電極４０１５と電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、接続端子電極４０１５は、液晶素子４０１３が有する画素電極層４０３０と同じ導電膜から形成され、端子電極４０１６は、薄膜トランジスタ４０１０や薄膜トランジスタ４０１１のソース電極層やドレイン電極層と同じ導電膜で形成されている。
【０１２０】
図１１においては、信号線駆動回路４００３を別途形成し、第１の基板４００１に実装する例を示しているが、開示する発明の一態様はこれに限定されない。走査線駆動回路を別途形成して実装しても良いし、信号線駆動回路の一部または走査線駆動回路の一部のみを別途形成して実装しても良い。
【０１２１】
図１２は、上述のような液晶表示パネルを用いて液晶表示モジュールを構成する一例を示している。
【０１２２】
液晶表示モジュールは、第１の基板２６００と第２の基板２６０１がシール材により固着され、その間に薄膜トランジスタ等を含む素子部２６０３、液晶を含む液晶層２６０４、着色層２６０５等を備えている。また、第１の基板２６００及び第２の基板２６０１は偏光板２６０６、偏光板２６０７を備えている。着色層２６０５はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられる。第１の基板２６００の外側には、偏光板２６０７の他、拡散板２６１３などが設けられている。光源は冷陰極管２６１０と反射板２６１１により構成され、回路基板２６１２には、コントロール回路や電源回路などが組み込まれており、フレキシブル配線基板２６０９により第１の基板２６００の配線回路部２６０８と接続されている。偏光板と、液晶層との間には、位相差板を設けても良い。
【０１２３】
また、液晶の駆動方式として、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、コレステリック液晶（Ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどを用いても良い。
【０１２４】
以上、開示する発明の一態様では、所望のセル厚（液晶層の厚み）を確保することが可能であるため、優れた表示特性を有する液晶表示装置を提供することができる。
【０１２５】
本実施の形態において示した構成・方法等は、他の実施の形態で示した構成・方法等と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１２６】
（実施の形態６）
本実施の形態では、開示する発明の一態様である液晶表示装置について、図１３および図１４を参照して説明する。ここで、図１３（Ａ）のＡ−ＢおよびＣ−Ｄにおける断面が、図１３（Ｂ）に相当する。なお、図１３（Ａ）においては、一部の構成を省略している。
【０１２７】
基本的な構成や製造工程については、先の実施の形態において説明したものと同様であるため省略する。本実施の形態において示す液晶表示装置は、共通電極として機能する導電層２２８が第１の基板２００側に設けられており、画素電極として機能する導電層２２４と導電層２２８との間に横方向（第１の基板２００の主表面と略平行な方向）の電界が発生する点で、先の実施の形態において示した液晶表示装置とは異なっている。
【０１２８】
導電層２２８は、導電層２２４を形成する際に併せて形成することができる。または、導電層２２８は、導電層２０２を形成する際に、併せて形成しても良い。同様に、導電層２１６ａや導電層２１６ｂを形成する際に形成することもできる。本実施の形態においては導電層２２８を導電層２２４と同様に形成する場合について示しているが、開示する発明の一態様はこれに限定されない。詳細については、各導電層の形成工程に関する説明を参照することができる。なお、本実施の形態において示すような横電界を用いる液晶表示装置においては、第２の基板２５０側に共通電極を形成する必要がない。このため、本実施の形態においては、層２９０に共通電極は含まれていない。
【０１２９】
本実施の形態においては、導電層２２４と導電層２２８が互いに噛み合うような形状を取っているが、開示する発明の一態様はこれに限定して解釈されない。図１４には、横電界を用いる液晶表示装置に適用が可能な電極形状の例を示している。なお、図１４に示す導電層２２４と導電層２２８の関係は入れ替えても構わない。また、用いることができる電極の形状はこれに限定されない。ここで、図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）、図１４（Ｃ）のような電極形状とする場合には、導電層２２４と導電層２２８とが一部において重畳する。このため、導電層２２４と導電層２２８とは異なる層で形成することが望ましい。
【０１３０】
本実施の形態において示したように、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層を用いることで、６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）のセル厚を確保した液晶表示装置を提供することができる。これにより、セル厚を大きくする必要がある液晶表示装置（例えば、ブルー相を用いた液晶表示装置など）においても、表示特性を向上させることができる。特に、横電界を用いた駆動方式を採用することで、表示特性のより一層の向上が可能である。
【０１３１】
また、本実施の形態において示したように、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層の大きさや形状を工夫することにより、液晶表示装置の生産性を向上させることができる。この効果は、粘度の高い液晶材料（例えば、ブルー相を示す液晶材料）を用いる場合などで、特に顕著である。
【０１３２】
本実施の形態において示した構成・方法等は、他の実施の形態で示した構成・方法等と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１３３】
１００ スペーサ層
１０２ スペーサ層
１１０ スペーサ層
１１２ スペーサ層
１２０ スペーサ層
１２２ スペーサ層
２００ 基板
２０２ 導電層
２０４ ゲート絶縁層
２０６ 半導体層
２０８ レジストマスク
２１０ 半導体層
２１２ 導電層
２１４ａ レジストマスク
２１４ｂ レジストマスク
２１６ａ 導電層
２１６ｂ 導電層
２２０ 領域
２２２ 絶縁層
２２４ 導電層
２２６ 絶縁層
２２８ 導電層
２４０ 層
２５０ 基板
２６０ 液晶層
２９０ 層
２９２ 絶縁層
２６００ 基板
２６０１ 基板
２６０３ 素子部
２６０４ 液晶層
２６０５ 着色層
２６０６ 偏光板
２６０７ 偏光板
２６０８ 配線回路部
２６０９ フレキシブル配線基板
２６１０ 冷陰極管
２６１１ 反射板
２６１２ 回路基板
２６１３ 拡散板
４００１ 基板
４００２ 画素部
４００３ 信号線駆動回路
４００４ 走査線駆動回路
４００５ シール材
４００６ 基板
４００８ 液晶層
４０１０ 薄膜トランジスタ
４０１１ 薄膜トランジスタ
４０１３ 液晶素子
４０１５ 接続端子電極
４０１６ 端子電極
４０１８ ＦＰＣ
４０１９ 異方性導電膜
４０２０ 絶縁層
４０２１ 絶縁層
４０３０ 画素電極層
４０３１ 対向電極層
４０３２ 絶縁層
４０３３ 絶縁層
４０３５ スペーサ層
４０３６ スペーサ層
【技術分野】
【０００１】
開示する発明の技術分野は、液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイが実用化され、従来のブラウン管を用いたディスプレイからの置き換えが進んでいる。フラットパネルディスプレイには、液晶表示素子を有する液晶表示装置をはじめ、エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）を有するＥＬ表示装置や、プラズマディスプレイなどが存在しており、市場においてはこれらが競合している。現在のところ、様々な技術による欠点の克服、生産コストの抑制などにより、液晶表示装置が市場において優位な立場にある。
【０００３】
上述の液晶表示装置が、他のフラットパネルディスプレイと比較して劣っている点の一つに、素子の応答速度（表示の切り替え速度）がある。応答速度の欠点を克服すべく、これまでにも様々な技術が提案されてきた。従来の、いわゆるＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードと呼ばれる液晶駆動方式を採用する液晶素子では、その応答速度が１０ｍｓ程度であったが、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードやＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モードといった方式を用いることで、１ｍｓ程度までの応答速度の向上が実現されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような液晶の駆動方式と並んで注目される技術として、ブルー相と呼ばれる状態を液晶表示素子に用いる技術がある（例えば、特許文献２参照）。ブルー相は、らせんピッチの比較的短いカイラルネマチック相と等方相との間に出現する液晶相で、極めて応答速度が高いという特徴を備えている。このブルー相を用いることで、液晶表示装置の応答時間を１ｍｓ以下とすることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−８４２５４号公報
【特許文献２】国際公開第０５／０９０５２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のブルー相液晶には、応答速度が高いという特徴以外にも、複屈折Δｎが小さいという特徴がある。一般に、液晶表示装置の透過率は以下の式のように正弦関数で表現される。以下の式から、最大の透過率を与える素子の厚みは、複屈折Δｎが小さくなるにつれて大きくなることが分かる。なお、以下の式において、λ（ｍ）は光の波長、ｄ（ｍ）は素子の厚み、Δｎは複屈折である。
【０００７】
【数１】
【０００８】
現状の液晶表示装置では、素子の厚み（いわゆるセル厚）は４μｍ程度である。一方で、ブルー相においては、白表示条件における複屈折Δｎは１／１０程度であるから、セル厚は１０倍程度（４０μｍ程度）が最適といえる。駆動方式などを考慮する場合であっても、少なくとも６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）のセル厚とすることが望ましい。ここで、白表示条件とは、対象とする液晶表示装置において、光の透過率が最大となる条件をいうものとする。なお、ブルー相を用いた液晶表示装置は、電圧が印加されることで白表示が実現されるいわゆるノーマリーブラック型である。
【０００９】
ここで、液晶表示装置のセル厚は、薄膜トランジスタなどの素子が形成される素子基板と対向基板との間隔を保持するスペーサによって制御される。スペーサの種類としては、一般に、球状のスペーサや柱状のスペーサが知られている。
【００１０】
球状のスペーサを用いて上述のようなセル厚を実現するためには、直径が６μｍ以上のものを用いることが求められる。このような大きなスペーサを基板上に散布して用いる場合には表示不良を誘発する可能性が高く、現実的ではない。
【００１１】
また、柱状のスペーサを用いる場合であってもその厚みを６μｍ以上とすることは困難である。柱状のスペーサはスピンコートなどの方法によって形成した樹脂層を、選択的にエッチングすることで形成されるため、その原料の粘度を上げて樹脂層の厚みを増すことは難しいのである。
【００１２】
上述の問題点に鑑み、本明細書等（少なくとも明細書、特許請求の範囲、および図面を含む）において開示する発明の一態様については、一定以上のセル厚（液晶層の厚み）を確保した液晶表示装置を提供することを目的の一とする。または、液晶表示装置の生産性を向上させることを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
開示する発明の一態様では、液晶表示装置を構成する二つの基板のそれぞれに、柱状のスペーサを配置して、これらによって基板の間隔（つまり液晶層の厚み）を制御する。例えば、次のような態様とすることができる。
【００１４】
開示する発明の一態様である液晶表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、第１の基板と第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層とが接することで、液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、白表示条件における液晶層の複屈折Δｎが０．０５以下であることを特徴とする。
【００１５】
開示する発明の別の一態様である液晶表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、第１の基板と第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層とが接することで、液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、液晶層のカー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上であることを特徴とする。
【００１６】
また、開示する発明の別の一態様である液晶表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、第１の基板と第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層とが接することで、液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、所定の条件においては、液晶は３．０×１０６Ｖ／ｍ以上の電界によって駆動されることを特徴とする。
【００１７】
また、開示する発明の別の一態様である液晶表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、第１の基板と第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層とが接することで、液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、白表示条件における液晶層の複屈折Δｎが０．０５以下であり、液晶層のカー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上であることを特徴とする。
【００１８】
また、開示する発明の別の一態様である液晶表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、第１の基板と第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層とが接することで、液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、白表示条件における液晶層の複屈折Δｎが０．０５以下であり、液晶層のカー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上であり、所定の条件においては、液晶は３．０×１０６Ｖ／ｍ以上の電界によって駆動されることを特徴とする。
【００１９】
上記において、第１のスペーサ層の、第２のスペーサ層と接する領域を含む面の面積は、第２のスペーサ層の、第１のスペーサ層と接する領域を含む面の面積より大きくしても良い。
【００２０】
または、第１のスペーサ層は第１の基板の主表面と平行な面内において、長辺と短辺とを有し、第２のスペーサ層は第２の基板の主表面と平行な面内において、長辺と短辺とを有し、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層は、互いの長辺が交差するように接しても良い。この場合、第１のスペーサ層および第２のスペーサ層の長辺方向の長さは、画素の短辺方向の長さより短くしても良い。
【００２１】
また、上記において、液晶相として、ブルー相を用いても良い。また、第１の基板上に画素電極および共通電極を設けて、横方向（第１の基板の主表面に平行な方向）の電界によって液晶を駆動させる構成としても良い。
【発明の効果】
【００２２】
開示する発明の一態様では、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層を用いることで、６μｍ以上のセル厚を確保した液晶表示装置を提供することができる。または、スペーサ層を適切な形状にすることで、液晶表示装置の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】液晶表示装置について説明する図
【図２】透過スペクトルを示す図
【図３】液晶表示装置の製造工程について説明する断面図
【図４】液晶表示装置の製造工程について説明する断面図
【図５】液晶表示装置について説明する平面図
【図６】液晶表示装置について説明する図
【図７】液晶表示装置について説明する図
【図８】液晶表示装置の製造工程について説明する断面図
【図９】液晶表示装置について説明する平面図
【図１０】液晶表示装置について説明する平面図
【図１１】液晶表示装置について説明する図
【図１２】液晶表示装置について説明する図
【図１３】液晶表示装置について説明する図
【図１４】液晶表示装置の電極について説明する図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定されず、本明細書等において開示する発明の趣旨から逸脱することなく形態および詳細を様々に変更し得ることは当業者にとって自明である。また、異なる実施の形態に係る構成は、適宜組み合わせて実施することが可能である。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００２５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、開示する発明の一態様である液晶表示装置について、図１を参照して説明する。なお、図１に示す構成は一例に過ぎず、他の構成を適用しても良い。
【００２６】
図１（Ａ）は、開示する発明の一態様である液晶表示装置の断面を示す模式図であり、図１（Ｂ）は、液晶表示装置の平面を示す模式図である。
【００２７】
本実施の形態において示す液晶表示装置では、第１のスペーサ層１００と第２のスペーサ層１０２とによって、第１の基板２００と第２の基板２５０との間隔が保持されている（図１（Ａ）参照）。より具体的には、第１のスペーサ層１００の、第１の基板２００の主表面と略平行な表面と、第２のスペーサ層１０２の、第２の基板２５０の主表面と略平行な表面とが接することで、第１の基板２００と第２の基板２５０との間隔が保持されている。つまり、第１のスペーサ層１００の高さと、第２のスペーサ層１０２の高さの合計が、液晶層２６０の厚さと同程度になっている。
【００２８】
なお、第１のスペーサ層１００と第２のスペーサ層１０２の高さについては、特に限定はないが、所望のセル厚（液晶層２６０の厚さ）を確保するという観点からは、第１のスペーサ層１００および第２のスペーサ層１０２の高さは、要求されるセル厚を満たすものであることが望ましい。例えば、ブルー相を用いた液晶表示装置においては、６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）のセル厚が要求される。このため、第１のスペーサ層１００と第２のスペーサ層１０２の高さはそれぞれ、４μｍ以上（好ましくは５μｍ以上）とするのがよい。一方で、セル厚は、第１のスペーサ層１００と第２のスペーサ層１０２の組み合わせによって決定されるから、第１のスペーサ層１００の高さと第２のスペーサ層１０２の高さは同じである必要はない。つまり、第１のスペーサ層１００の高さと、第２のスペーサ層１０２の高さの合計が６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）であればよい。なお、上述の数値範囲は、ブルー相を用いる場合の一例であって、開示される発明の一態様がこれに限定して解釈されるものではない。
【００２９】
第１の基板２００には画素電極や半導体素子を含む層２４０が設けられており、第２の基板２５０には、共通電極（対向電極ともいう）を含む層２９０が設けられている。もちろん、各構成の位置関係はこれに限定されず、必要に応じて適宜変更することができる。例えば、第１の基板２００側に共通電極を含む層２９０を形成し、第２の基板２５０側に画素電極や半導体素子を含む層２４０を形成しても良い。また、横電界を用いた液晶表示装置とする場合には、層２４０に、共通電極を含ませて、層２９０を設けない構成としても良い。このように、層２４０や、層２９０などの構成については、液晶表示装置を実現することができる構成であれば特に限定されない。
【００３０】
また、層２４０や第１のスペーサ層１００、層２９０や第２のスペーサ層１０２を覆うように絶縁層が形成されていても良い。この場合、前述の各構成と液晶層２６０とは、絶縁層によって隔てられていることになる。また、この絶縁層に、液晶を配向させる機能を持たせても良い。
【００３１】
第１のスペーサ層１００や第２のスペーサ層１０２は、絶縁層を選択的にエッチングすることで形成される。当該絶縁層の材料としては、アクリル、ポリイミド、ポリイミドアミド、エポキシなどを主成分とする有機樹脂材料、または、酸素、窒素、珪素などを含む無機材料（例えば、酸化珪素、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素など）、などを用いることができる。なお、第１のスペーサ層１００や第２のスペーサ層１０２の形成方法は上述のものに限定されない。例えば、スクリーン印刷法やインクジェット法など、選択的に絶縁層を形成できる方法を用いて第１のスペーサ層１００や第２のスペーサ層１０２を形成しても良い。
【００３２】
第１の基板２００や第２の基板２５０としては、ガラス、金属（代表的にはステンレス）、セラミックス、プラスチック等の材料からなる基板を用いることができる。なお、開示する発明の一態様はこれに限定されない。液晶表示装置が実現可能な基板であれば、どのようなものを用いても良い。
【００３３】
層２４０や、層２９０の構成についても特に限定されない。例えば、層２４０における半導体素子として、シリコンやゲルマニウムなどを主成分とする半導体材料を用いた薄膜トランジスタを形成して用いることができる。また、いわゆる酸化物半導体材料や、有機半導体材料を用いた半導体素子を設けても良い。画素電極や共通電極の構成についても特に限定されない。例えば、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと記す場合がある）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの、透光性を有する導電性材料を用いて、画素電極や共通電極を形成することができる。横電界型の液晶表示装置とする場合や、反射型、半透過型の液晶表示装置とする場合など、画素電極や共通電極に透光性が要求されない場合には、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、ニオブ（Ｎｂ）、クロム（Ｃｒ）、セリウム（Ｃｅ）などの電極材料を適宜用いることができる。
【００３４】
液晶層２６０は、液晶材料を含む。液晶材料としては、例えば、応答速度に優れたブルー相を示す液晶材料を用いることが好適である。ブルー相を示す液晶材料は、液晶の他にカイラル剤を含むことが好ましい。例えば、５重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶材料を用いることで、ブルー相を発現させることが容易になる。なお、液晶材料は上述のものに限定されない。サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、強誘電液晶、反強誘電液晶等を含む液晶材料を適宜選択して用いることができる。また、用いる液晶相についても特に限定されず、コレステリック相、コレステリックブルー相、スメクチック相、スメクチックブルー相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を適宜用いることができる。
【００３５】
本実施の形態において示す液晶表示装置では、第１の基板２００の主表面に垂直な方向から見て、略正方形となるように第１のスペーサ層１００を形成している（図１（Ｂ）参照）が、開示する発明の一態様はこれに限定して解釈されない。第２のスペーサ層１０２との組み合わせでセル厚を保持することができれば、第１のスペーサ層１００の形状は特に限定する必要はないためである。これは、第２のスペーサ層１０２についても同様である。なお、図１（Ｂ）においては、開示する発明の一態様の理解を容易にするために、第２の基板２５０など、構成の一部を省略している。
【００３６】
図１（Ｂ）では、層２４０（図１（Ａ）参照）の構成要素として、走査線として機能する導電層２０２、信号線として機能する導電層２１６ａ、画素電極として機能する導電層２２４のみを代表的に示しているが、開示する発明の一態様はこれに限定されない。走査線として機能する導電層２０２、信号線として機能する導電層２１６ａ、画素電極として機能する導電層２２４の形状などについても特に限定されない。
【００３７】
また、図１（Ｂ）では、走査線として機能する導電層２０２と信号線として機能する導電層２１６ａが交差する領域に第１のスペーサ層１００や第２のスペーサ層１０２を形成しているが、開示する発明の一態様はこれに限定されない。また、遮光機能を有するブラックマスク（ブラックマトリクス）を形成する場合には、当該ブラックマスクと重畳する領域に第１のスペーサ層１００や第２のスペーサ層１０２を形成しても良い。
【００３８】
本実施の形態において示したように、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層を用いることで、６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）のセル厚を確保した液晶表示装置を提供することができる。これにより、セル厚を大きくする必要がある液晶表示装置（例えば、白表示条件における複屈折Δｎが０．０５以下であるブルー相を用いた液晶表示装置、液晶層のカー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上である液晶表示装置など）においても、表示特性を向上させることができる。なお、本明細書等において、白表示条件とは、対象とする液晶表示装置における光の透過率が最大となる条件をいうものとする。また、カー係数Ｋ（ｍＶ−２）は、以下の式で定義される。式中、λは光の波長（ｍ）、Ｅは電界（ｍ−１Ｖ）、Δｎは複屈折である。
【００３９】
【数２】
【００４０】
図２に、液晶表示装置の最適条件の一例として、白表示条件においてΔｎｄを０．２７５μｍとした場合（波長５５０ｎｍにおいて最大透過率となる条件：Δｎｄ＝λ／２を満たす条件）の透過スペクトルを示す。図２中、横軸は光の波長（ｎｍ）を示しており、縦軸は透過率（％）を示している。この場合、例えば、複屈折Δｎを０．０４とすると、最適なセル厚は約６．９μｍになることがわかる。逆に、セル厚を１０μｍにすることが可能であれば、複屈折Δｎは約０．０３でよい。このことから、複屈折Δｎが０．０５以下であるブルー相を用いた液晶表示装置の場合には、概ね６μｍ以上のセル厚とすると良いことが分かる。
【００４１】
なお、ブルー相を用いる場合には、その性質上、高電界による駆動が求められる。例えば、所定の条件においては、３．０×１０６Ｖ／ｍ以上もの電界によって駆動されることがある。このような高電界による駆動は、ブルー相を用いる液晶表示装置において特有のものである。なお、上記所定の条件としては、例えば、白表示条件がある。白表示条件では、他の階調を表現する場合と比較して、電極間にはより高い電界が生じるのである。
【００４２】
本実施の形態において示した構成・方法等は、他の実施の形態で示した構成・方法等と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００４３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、開示する発明の一態様である液晶表示装置の製造方法について、図３〜図５を参照して説明する。ここで、図５のＡ−ＢおよびＣ−Ｄにおける断面が、図４（Ｂ）または図４（Ｃ）に相当する。なお、図５においては、一部の構成を省略している。また、図３〜図５に示す製造方法は一例に過ぎず、他の製造方法を適用しても良い。
【００４４】
まず、第１の基板２００上に、ゲート電極またはゲート配線（走査線とも呼ぶ）として機能する導電層２０２を選択的に形成し、該導電層２０２を覆うように、ゲート絶縁層２０４および半導体層２０６を形成する（図３（Ａ）参照）。
【００４５】
第１の基板２００としては、ガラス、金属（代表的にはステンレス）、セラミックス、プラスチック等の材料からなる基板を用いることができる。ここでは、第１の基板２００としてガラス材料からなる基板（ガラス基板）を用いる。なお、開示する発明の一態様はこれに限定されない。液晶表示装置が実現可能な基板であれば、どのようなものを用いても良い。
【００４６】
図示しないが、第１の基板２００上には下地層を設けるとよい。下地層は、第１の基板２００からのアルカリ金属（Ｌｉ、Ｃｓ、Ｎａ等）やアルカリ土類金属（Ｃａ、Ｍｇ等）、その他の不純物の拡散を防止する機能を有する。つまり、下地層を設けることより、半導体装置の信頼性向上という課題を解決することができる。下地層は、窒化シリコン、酸化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウムなどから選ばれた一または複数の材料を用いて形成することができる。なお、下地層は単層構造としても良いし、積層構造としても良い。
【００４７】
導電層２０２は、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、ニオブ（Ｎｂ）、クロム（Ｃｒ）、セリウム（Ｃｅ）などの金属材料、またはこれらの金属材料を主成分とする合金材料、またはこれらの金属材料を成分とする窒化物を用いて、単層構造または積層構造の導電層を形成した後に、該導電層を選択的にエッチングすることで形成することができる。なお、上述の導電層の作製方法としては、真空蒸着法やスパッタリング法などが挙げられるが、これらに限定する必要はない。本実施の形態においては、導電層２０２をチタンとアルミニウムの積層構造とする。
【００４８】
なお、導電層２０２は、後に形成されるゲート絶縁層２０４や半導体層２０６などの被覆性を向上し、段切れを防止するために、その端部がテーパー形状となるように形成すると良い。このように、導電層２０２をテーパー形状となるように形成することで、液晶表示装置の歩留まり向上といった課題を解決することができる。
【００４９】
ゲート絶縁層２０４は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化タンタルなどから選ばれた一または複数の材料を用いて、単層構造または積層構造で形成することができる。例えば、スパッタ法やＣＶＤ法などを用いて、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さで形成すればよい。ここでは、ゲート絶縁層２０４として、酸化シリコン膜を１００ｎｍの厚さで形成する。なお、開示する発明の一態様はこれに限定されない。
【００５０】
半導体層２０６は、シリコンやガリウム、ガリウムヒ素などの各種無機半導体材料、カーボンナノチューブなどの有機半導体材料、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の酸化物半導体材料をはじめとする各種酸化物半導体材料、これらの混合材料などを用いて形成することができる。また、これらの材料は、単結晶、多結晶、微結晶（マイクロクリスタル、ナノクリスタルを含む）、非晶質といった各種態様で用いることができる。なお、上述の半導体層の作製方法としては、ＣＶＤ法やスパッタリング法などが挙げられるが、これらに限定する必要はない。
【００５１】
本実施の形態では、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の酸化物半導体材料を用いて半導体層２０６を形成する。なお、代表的な酸化物半導体材料としては、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｏ系などがある。
【００５２】
例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の酸化物半導体材料による半導体層２０６は、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎを含む酸化物半導体ターゲット（Ｉｎ２Ｏ３：Ｇａ２Ｏ３：ＺｎＯ＝１：１：１など）を用いたスパッタ法で形成することができる。スパッタの条件は、例えば、基板２００とターゲットとの距離を３０ｍｍ〜５００ｍｍ、圧力を０．１Ｐａ〜２．０Ｐａ、直流（ＤＣ）電源を０．２５ｋＷ〜５．０ｋＷ（直径８インチのターゲット使用時）、雰囲気をアルゴン雰囲気、酸素雰囲気、またはアルゴンと酸素との混合雰囲気とすることができる。半導体層２０６の膜厚は、５ｎｍ〜２００ｎｍ程度とすればよい。
【００５３】
上記のスパッタ法としては、スパッタ用電源に高周波電源を用いるＲＦスパッタ法や、ＤＣスパッタ法、パルス的に直流バイアスを加えるパルスＤＣスパッタ法などを用いることができる。なお、パルス直流（ＤＣ）電源を用いると、ごみが軽減でき、膜厚分布も均一となるため好ましい。この場合、半導体装置の歩留まり向上、信頼性向上といった課題を解決することができる
【００５４】
なお、本実施の形態においては、半導体層２０６として酸化物半導体材料を用いる場合について説明しているが、開示する発明の一態様はこれに限定されない。上述の各種半導体材料を用いて半導体層２０６を形成することができる。一方で、半導体層２０６として酸化物半導体材料を用いる場合には、高速動作が可能なトランジスタを簡便なプロセスで形成することができるため、ブルー相液晶の高速性を十分に生かした液晶表示装置を、安価に提供することが可能である。
【００５５】
次に、半導体層２０６上にレジストマスク２０８を形成し、当該レジストマスク２０８を用いて半導体層２０６を選択的にエッチングして、島状の半導体層２１０を形成する（図３（Ｂ）参照）。ここで、半導体層２１０はトランジスタの活性層となる。
【００５６】
上述のレジストマスクはスピンコート法などの方法を用いて形成することができる。また、液滴吐出法やスクリーン印刷法などを用いて形成しても良い。この場合、レジストマスクを選択的に形成することができるため、生産性向上という課題を解決することが可能である。
【００５７】
半導体層２０６のエッチングの方法としては、ウエットエッチングまたはドライエッチングを用いることができる。ここでは、酢酸と硝酸と燐酸との混合液を用いたウエットエッチングにより、半導体層２０６の不要な部分を除去して、半導体層２１０を形成する。なお、上記エッチングの後にはレジストマスク２０８は除去する。上記のウエットエッチングに用いることができるエッチャント（エッチング液）は半導体層２０６をエッチングできるものであればよく、上述したものに限られない。
【００５８】
ドライエッチングを行う場合には、フッ素を含有するガスや塩素を含有するガスを用いると良い。また、ドライエッチングは、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）を用いたエッチング装置や、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）やＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）などの高密度プラズマ源を用いたドライエッチング装置を用いて行うことができる。また、ＩＣＰエッチング装置と比べて広い面積に渡って一様な放電が得られるＥＣＣＰ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）モードのエッチング装置を用いても良い。ＥＣＣＰモードのエッチング装置であれば、基板として第１０世代以降の基板を用いるような場合においても対応が容易である。
【００５９】
本実施の形態においては、ウエットエッチングを用いて半導体層２１０を形成する。
【００６０】
レジストマスク２０８を除去した後に、半導体層２１０を覆うように導電層２１２を形成する（図３（Ｃ）参照）。ここで、導電層２１２は、導電層２０２と同様の材料を用いて形成することができる。すなわち、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、ニオブ（Ｎｂ）、クロム（Ｃｒ）、セリウム（Ｃｅ）などの金属材料、またはこれらの金属材料を主成分とする合金材料、またはこれらの金属材料を成分とする窒化物を用いて形成することができる。また、導電層２１２は単層構造であっても良いし積層構造としても良い。作製方法についても、同様に、真空蒸着法やスパッタリング法などの各種成膜法を用いることができる。なお、本実施の形態においては、導電層２１２をチタンとアルミニウムの積層構造とする。
【００６１】
次に、導電層２１２上にレジストマスク２１４ａおよびレジストマスク２１４ｂを形成し、当該レジストマスク２１４ａおよびレジストマスク２１４ｂを用いて、導電層２１２を選択的にエッチングして、ソース電極またはソース配線（信号線とも呼ぶ）として機能する導電層２１６ａおよびドレイン配線として機能する導電層２１６ｂを形成する（図３（Ｄ）参照）。なお、上記エッチングの後には、レジストマスク２１４ａおよびレジストマスク２１４ｂは除去する。
【００６２】
レジストマスク２１４ａおよびレジストマスク２１４ｂは、レジストマスク２０８と同様にして形成することができる。また、導電層２１２のエッチングの方法としては、ウエットエッチングまたはドライエッチングのいずれを用いても良い。本実施の形態では、ドライエッチングを用いることとする。なお、ドライエッチングを行う場合は、例えば、塩素を含有するガス、または塩素を含有するガスに酸素が添加されたガスを用いると良い。塩素と酸素を含有するガスを用いることで、導電層２１２と、半導体層２０６とのエッチング選択比がとりやすくなるためである。
【００６３】
上述のドライエッチングにより、導電層２１２が領域２２０で分断されて導電層２１６ａおよび導電層２１６ｂが形成される。また、この際に、領域２２０における半導体層２１０が除去される。なお、半導体層２１０と導電層２１２の間に、エッチングの進行を停止させる機能を有する絶縁層を形成しても良い。当該絶縁層は、領域２２０に対応する領域に形成される。
【００６４】
なお、本実施の形態においては、半導体層２０６のエッチングと、導電層２１２のエッチングを、異なるレジストマスクを用いて行っているが、開示する発明の一態様はこれに限定して解釈されない。半導体層２０６と導電層２１２を順に積層させた後、複数の厚みを有するレジストマスクを用いて、半導体層２０６と導電層２１２のエッチングを行っても良い。なお、この場合には、導電層の下には半導体層が残存することになる。また、複数の厚みを有するレジストマスクは、多階調マスクを用いて露光することで形成することができる。
【００６５】
導電層２１６ａおよび導電層２１６ｂを形成した後には、２００℃〜６００℃、代表的には３００℃〜５００℃の熱処理を行うと良い。ここでは、窒素雰囲気下で３５０℃、１時間の熱処理を行う。この熱処理により半導体層２１０の半導体特性を向上させることができる。なお、上記熱処理のタイミングは、半導体層２１０の形成後であれば特に限定されない。また、熱処理は、異なるタイミングで複数回行っても良い。
【００６６】
レジストマスク２１４ａおよびレジストマスク２１４ｂを除去した後に、ゲート絶縁層２０４、半導体層２１０、導電層２１６ａ、導電層２１６ｂなどを覆うように絶縁層２２２を形成する（図３（Ｅ）参照）。絶縁層２２２は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化タンタルなどから選ばれた一または複数の材料、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む材料、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料、シロキサン樹脂等のシロキサン材料、などを用いて単層構造または積層構造で形成することができる。絶縁層２２２の形成方法としては、スパッタ法、ＣＶＤ法、スピンコート法、スクリーン印刷法、インクジェット法などの各種方法がある。なお、絶縁層２２２の材料や形成方法などは、先の記載に限定されない。また、絶縁層２２２をあえて形成しない構成としても良い。本実施の形態では、絶縁層２２２として、スパッタ法による酸化シリコン膜を形成する。
【００６７】
次に、絶縁層２２２を選択的にエッチングして導電層２１６ｂに達する開口を形成した後、画素電極として機能する導電層２２４を選択的に形成する（図４（Ａ）参照）。導電層２２４は、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの、透光性を有する導電性材料を用いた導電層を選択的にエッチングすることで形成できる。横電界型の液晶表示装置とする場合や、反射型、半透過型の液晶表示装置とする場合など、画素電極や共通電極に透光性が要求されない場合には、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、ニオブ（Ｎｂ）、クロム（Ｃｒ）、セリウム（Ｃｅ）などの電極材料を用いても良い。また、上記導電層の作製方法として、真空蒸着法やスパッタリング法などの各種成膜法を用いることができる。本実施の形態では、インジウム錫酸化物を用いて導電層２２４を形成する。
【００６８】
次に、第１の基板２００上に第１のスペーサ層１００を形成する（図４（Ｂ）、図５参照）。第１のスペーサ層１００は、第１の基板２００上に設けられた絶縁層を選択的にエッチングすることで得られる。当該絶縁層の材料としては、アクリル、ポリイミド、ポリイミドアミド、エポキシなどを主成分とする有機樹脂材料、または、酸素、窒素、珪素などを含む無機材料（例えば、酸化珪素、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素など）、などを用いることができる。なお、第１のスペーサ層の形成方法は上述のものに限定されない。例えば、スクリーン印刷法やインクジェット法など、選択的に絶縁層を形成できる方法を用いて第１のスペーサ層１００を形成しても良い。
【００６９】
なお、本実施の形態において、第１のスペーサ層１００を導電層２０２と導電層２１６ａとの交差部付近に設ける構成としているが、開示する発明の一態様はこれに限定して解釈されない。第１のスペーサ層１００を用いて所定のセル厚を確保することができれば、どのような態様で第１のスペーサ層１００を設けても良い。
【００７０】
第１のスペーサ層１００を形成した後に、絶縁層２２２、導電層２２４、第１のスペーサ層１００を覆うように、絶縁層２２６を形成する（図４（Ｃ）参照）。絶縁層２２６は、絶縁層２２２と同様の材料、方法を用いて形成することができる。なお、絶縁層２２６は必須の構成要素ではないから、不要な場合には設けなくとも良い。
【００７１】
なお、配向膜が必要である場合には、絶縁層２２６に配向膜としての機能を持たせても良い。この場合、絶縁層２２６に対して、ラビング処理などを行えばよい。
【００７２】
その後、上述の各種構成が設けられた第１の基板２００と、共通電極（対向電極ともいう）を含む層２９０、第２のスペーサ層１０２、絶縁層２９２などが設けられた第２の基板２５０とを、シール材などを用いて貼り合わせる（図４（Ｄ）参照）。第２の基板２５０には、第１の基板と同様のものを用いればよい。もちろん、第１の基板２００と第２の基板２５０とを異なるものとしても良い。層２９０の構成は特に限定されず、共通電極の他、カラーフィルタやブラックマスク、偏光板等を備えていても良い。また、横電界を用いた液晶表示装置などの場合には、層２９０は、共通電極を有しない構成であっても良い。第２のスペーサ層１０２は、第１のスペーサ層１００と同様にして形成することができる。絶縁層２９２は、絶縁層２２６と同様にして形成することができる。
【００７３】
その後、貼り合わせられた第１の基板２００と第２の基板２５０の間に液晶材料を注入し、液晶層２６０を形成する。液晶材料を注入した後には、注入口を紫外線硬化樹脂などを用いて封止する。液晶材料を第１の基板２００または第２の基板２５０のいずれかに滴下した後に、これらの基板を貼り合わせても良い。
【００７４】
液晶材料としては、例えば、応答速度に優れたブルー相を示す液晶材料を用いることが好適である。ブルー相を示す液晶材料は、液晶の他にカイラル剤を含むことが好ましい。例えば、５重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶材料を用いることで、ブルー相を発現させることが容易になる。一般に、ブルー相において、白表示条件での複屈折Δｎは０．０５以下、カー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上であるから、要求されるセル厚は６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）となる。このため、ブルー相を用いた液晶表示装置において、開示する発明の一態様による効果は著しい。なお、液晶材料は上述のものに限定されない。サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、強誘電液晶、反強誘電液晶等を含む液晶材料を適宜選択して用いることができる。また、用いる液晶相についても特に限定されず、コレステリック相、コレステリックブルー相、スメクチック相、スメクチックブルー相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を適宜用いることができる。
【００７５】
以上の工程により、液晶表示装置が完成する。
【００７６】
本実施の形態において示したように、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層を用いることで、６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）のセル厚を確保した液晶表示装置を提供することができる。これにより、セル厚を大きくする必要がある液晶表示装置（例えば、白表示条件における複屈折Δｎが０．０５以下であるブルー相を用いた液晶表示装置、液晶層のカー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上である液晶表示装置など）においても、表示特性を向上させることができる。
【００７７】
本実施の形態において示した構成・方法等は、他の実施の形態で示した構成・方法等と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００７８】
（実施の形態３）
本実施の形態では、開示する発明の一態様である液晶表示装置について、図６および図７を参照して説明する。なお、図６および図７に示す構成はいずれも一例に過ぎず、他の構成を適用しても良い。
【００７９】
図６（Ａ）および図７（Ａ）は、開示する発明の一態様である液晶表示装置の断面を示す模式図であり、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）は、液晶表示装置の平面を示す模式図である。
【００８０】
本実施の形態において示す液晶表示装置と、先の実施の形態において示した液晶表示装置（図１参照）との相違点は、第１のスペーサ層１００の大きさや形状、第２のスペーサ層１０２の大きさや形状などである。なお、それ以外の構成の詳細については、先の実施の形態を参照することができるため、ここでは省略する。
【００８１】
図６には、先の実施の形態と比較して大型化した第１のスペーサ層１１０を有する液晶表示装置を示す。第１のスペーサ層を大型化することにより、第１の基板２００と第２の基板２５０を貼り合わせる際の位置合わせ精度に対する要求を緩和することができる。これにより、液晶表示装置の生産性を向上させることができる。なお、図６（Ｂ）では、発明の理解を助けるため、第２の基板２５０に形成される第２のスペーサ層１１２を破線で示している。ここで、第２のスペーサ層１１２は、図１における第２のスペーサ層１０２と同程度の大きさである。
【００８２】
なお、スペーサ層の大きさなどについては先の記載に限定して解釈されない。生産性を向上させることができる態様で、スペーサ層の大きさなどを適宜変更しても良い。例えば、第２のスペーサ層１１２を大型化し、第１のスペーサ層１１０は、図１における第１のスペーサ層１００と同程度の大きさとすることができる。もちろん、第１のスペーサ層１１０と第２のスペーサ層１１２を共に大型化しても良い。
【００８３】
上記において、スペーサ層の大型化とは、第１のスペーサ層（または第２のスペーサ層）の、第２のスペーサ層（または第１のスペーサ層）と接する領域を含む面の面積を拡大することを意味し、それ以外の意味における大型化を必ずしも含むものではない。例えば、スペーサ層の高さについては特に限定されず、大きくなっても良いし、小さくなっても良い。
【００８４】
生産性の向上は、第１のスペーサ層１１０と第２のスペーサ層１１２のいずれかが大型化されることで実現され得るから、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層との関係を、「第１のスペーサ層（または第２のスペーサ層）の、第２のスペーサ層（または第１のスペーサ層）と接する領域を含む面の面積が、第２のスペーサ層（または第１のスペーサ層）の、第１のスペーサ層（または第２のスペーサ層）と接する領域を含む面の面積より大きい」ということもできる。
【００８５】
図７には、先の実施の形態と比較して形状を変化させた第１のスペーサ層１２０および第２のスペーサ層１２２を有する液晶表示装置を示す。第１のスペーサ層や第２のスペーサ層の形状を変化させることにより、第１の基板２００と第２の基板２５０を貼り合わせる際の位置合わせ精度に対する要求を緩和することができる。これにより、液晶表示装置の生産性を向上させることができる。なお、図７（Ｂ）では、発明の理解を助けるため、第２の基板２５０に形成される第２のスペーサ層１２２を破線で示している。ここで、第１のスペーサ層１２０（または第２のスペーサ層１２２）は、第１の基板２００の主表面（または第２の基板２５０の主表面）に垂直な方向から見て、略長方形となるように形成されている。また、第１のスペーサ層１２０と第２のスペーサ層１２２は、互いの長辺（上述の長方形における長辺）が交差する態様で設けられている。
【００８６】
なお、スペーサ層の形状などについては先の記載に限定して解釈されない。生産性を向上させることができる態様で、スペーサ層の形状などを適宜変更しても良い。例えば、第１のスペーサ層１２０を、図６における第１のスペーサ層１１０と同様の形状、大きさとすることができる。もちろん、第１のスペーサ層１２０と第２のスペーサ層１２２の形状は、略長方形であることに限定されず、三角形、四角形、五角形等の多角形や、円形、楕円形など、各種形状に変更することが可能である。
【００８７】
なお、スペーサ層の大きさや形状については、できる限り液晶の流動性を低下させないものであることが好ましい。例えば、図７におけるスペーサ層１２０を長辺方向に延長して、隣接するスペーサ層１２０と接続するような構成とすることも可能であるが、このような構成を採用する場合には、スペーサ層が液晶の流動性を低下させることになるため、液晶の粘度によっては、液晶材料の注入に多大な時間を要する場合があり、生産性が低下するおそれが生じる。このような問題を発生させないためにも、スペーサ層の大きさや形状は、液晶の流動性を低下させないものであることが好ましい。
【００８８】
例えば、ブルー相を呈する液晶材料では、その粘度が１Ｐａ・ｓｅｃ〜１０Ｐａ・ｓｅｃ程度（代表的には２５℃において３Ｐａ・ｓｅｃ）であるから、液晶材料の注入時間を考慮すれば、スペーサ層の最大幅（例えば、長辺方向の長さ）は画素の短辺方向の長さ未満とすることが望ましい。つまり、スペーサ層を隣接する画素ごとに設ける場合であっても、隣接するスペーサ層同士が接触しない程度の長さとする。例えば、画素が１００μｍ×３０μｍ程度の大きさであれば、スペーサ層の最大幅が３０μｍ未満程度となるようにすれば良い。このような構成とすることにより、液晶の注入時間の増大を抑制することができる。つまり、生産性の向上という課題を解決することができる。なお、スペーサ層の最小幅（例えば、短辺方向の長さ）をスペーサ層の高さ未満とすることは作成工程上困難であるから、スペーサ層の最小幅はスペーサ層の高さ以上とすることが望ましい。例えば、スペーサ層の高さが３μｍであれば、スペーサ層の最小幅は３μｍ以上とすれば良い。
【００８９】
本実施の形態において示したように、開示する発明の一態様では、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層を用いることで、６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）のセル厚を確保した液晶表示装置を提供することができる。これにより、セル厚を大きくする必要がある液晶表示装置（例えば、ブルー相を用いた液晶表示装置など）においても、表示特性を向上させることができる。
【００９０】
また、本実施の形態において示したように、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層の大きさや形状を工夫することにより、液晶表示装置の生産性を向上させることができる。この効果は、粘度の高い液晶材料（例えば、その粘度が１Ｐａ・ｓｅｃ〜１０Ｐａ・ｓｅｃ程度であるブルー相を示す液晶材料）を用いる場合などにおいて、特に顕著である。
【００９１】
本実施の形態において示した構成・方法等は、他の実施の形態で示した構成・方法等と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００９２】
（実施の形態４）
本実施の形態では、開示する発明の一態様である液晶表示装置の製造方法について、図８〜図１０を参照して説明する。ここで、図９および図１０のＡ−ＢおよびＣ−Ｄにおける断面が、図８（Ｂ）または図８（Ｃ）に相当する。なお、図９および図１０においては、一部の構成を省略している。また、図８〜図１０に示す製造方法は一例に過ぎず、他の製造方法を適用しても良い。
【００９３】
また、本実施の形態に示す製造方法は、先の実施の形態において示した製造方法と重複する部分が多い。このため、本実施の形態においては、重複する部分についての説明は省略する。
【００９４】
まず、先の実施の形態において説明した方法などにより、図３（Ｅ）の状態とする。そして、絶縁層２２２を選択的にエッチングして導電層２１６ｂに達する開口を形成した後、画素電極として機能する導電層２２４を選択的に形成する（図８（Ａ）参照）。導電層２２４の詳細については、先の実施の形態を参照することができる。
【００９５】
次に、第１の基板２００上に第１のスペーサ層１１０（または第１のスペーサ層１２０）を形成する（図８（Ｂ）、図９、図１０参照）。第１のスペーサ層１１０の詳細については、先の実施の形態を参照することができる。ここでは、大きさまたは形状が異なる第１のスペーサ層１１０（または第１のスペーサ層１２０）を形成する。
【００９６】
第１のスペーサ層１１０（または第１のスペーサ層１２０）を形成した後に、絶縁層２２２、導電層２２４、第１のスペーサ層１１０（または第１のスペーサ層１２０）を覆うように、絶縁層２２６を形成する（図８（Ｃ）参照）。絶縁層２２６の詳細については、先の実施の形態を参照することができる。
【００９７】
その後、上述の各種構成が設けられた第１の基板２００と、共通電極（対向電極ともいう）を含む層２９０、第２のスペーサ層１１２（または第２のスペーサ層１２２）、絶縁層２９２などが設けられた第２の基板２５０とを、シール材などを用いて貼り合わせる（図８（Ｄ）参照）。当該工程の詳細についても、先の実施の形態を参照することができる。
【００９８】
その後、貼り合わせられた第１の基板２００と第２の基板２５０の間に液晶材料を注入し、液晶層２６０を形成する。液晶材料を注入した後には、注入口を紫外線硬化樹脂などを用いて封止する。液晶材料を第１の基板２００または第２の基板２５０のいずれかに滴下した後に、これらの基板を貼り合わせても良い。以上の工程により、液晶表示装置が完成する。
【００９９】
本実施の形態において示したように、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層を用いることで、６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）のセル厚を確保した液晶表示装置を提供することができる。これにより、セル厚を大きくする必要がある液晶表示装置（例えば、ブルー相を用いた液晶表示装置など）においても、表示特性を向上させることができる。
【０１００】
また、本実施の形態において示したように、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層の大きさや形状を工夫することにより、液晶表示装置の生産性を向上させることができる。この効果は、粘度の高い液晶材料（例えば、その粘度が１Ｐａ・ｓｅｃ〜１０Ｐａ・ｓｅｃ程度であるブルー相を示す液晶材料）を用いる場合などにおいて、特に顕著である。
【０１０１】
本実施の形態において示した構成・方法等は、他の実施の形態で示した構成・方法等と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１０２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、液晶表示装置の一例を示す。なお、本明細書等における液晶表示装置には、コネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または表示素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュール等が含まれる。
【０１０３】
まず、液晶表示パネルの外観および断面について、図１１を用いて説明する。図１１（Ａ１）および図１１（Ａ２）は、第１の基板４００１上に形成された薄膜トランジスタ４０１０、薄膜トランジスタ４０１１、および液晶素子４０１３を、第２の基板４００６との間にシール材４００５によって封止したパネルの平面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ１）および図１１（Ａ２）のＭ−Ｎにおける断面図に相当する。
【０１０４】
第１の基板４００１上のシール材４００５によって囲まれる領域とは異なる領域には、別途用意された基板上に単結晶半導体や多結晶半導体で形成された信号線駆動回路４００３が実装されている。なお、別途形成した駆動回路の接続方法は、特に限定されるものではなく、ＣＯＧ方法、ワイヤボンディング方法、ＴＡＢ方法などを適宜用いることができる。図１１（Ａ１）は、ＣＯＧ方法により信号線駆動回路４００３を実装する例であり、図１１（Ａ２）は、ＴＡＢ方法により信号線駆動回路４００３を実装する例である。
【０１０５】
第１の基板４００１上に設けられた画素部４００２と、走査線駆動回路４００４は、薄膜トランジスタを複数有している。なお、図１１（Ｂ）では、画素部４００２に含まれる薄膜トランジスタ４０１０と、走査線駆動回路４００４に含まれる薄膜トランジスタ４０１１とを例示している。薄膜トランジスタ４０１０、薄膜トランジスタ４０１１上には絶縁層４０２０、絶縁層４０２１が設けられている。
【０１０６】
薄膜トランジスタ４０１０や薄膜トランジスタ４０１１としては、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体を用いた薄膜トランジスタを適用することができる。もちろん、開示する発明の一態様はこれに限定されない。シリコンやガリウムを含む半導体や、有機半導体などを用いて薄膜トランジスタを形成しても良い。なお、本実施の形態において、薄膜トランジスタ４０１０および薄膜トランジスタ４０１１はｎチャネル型薄膜トランジスタである。
【０１０７】
また、液晶素子４０１３が有する画素電極層４０３０は、薄膜トランジスタ４０１０と電気的に接続されている。そして、液晶素子４０１３の対向電極層４０３１は第２の基板４００６上に形成されている。画素電極層４０３０と対向電極層４０３１と液晶層４００８とが重なる部分が、液晶素子４０１３に相当する。なお、画素電極層４０３０および対向電極層４０３１の表面には、それぞれ、絶縁層４０３２、絶縁層４０３３が設けられている。絶縁層４０３２および絶縁層４０３３は、配向膜としての機能を有していても良い。なお、開示する発明の一態様は上述の構成に限定されない。例えば、横方向電界を用いる液晶表示装置の場合には、画素電極層と対向電極層がいずれも第１の基板４００１側に形成されても良い。
【０１０８】
なお、第１の基板４００１や第２の基板４００６としては、ガラス、金属（代表的にはステンレス）、セラミックス、プラスチック等の材料からなる基板を用いることができる。プラスチックとしては、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、ポリエステルフィルム、アクリル樹脂フィルムなどを用いることができる。アルミニウムホイルをＰＶＦフィルムやポリエステルフィルムで挟んだ構造のシートなどを用いても良い。
【０１０９】
第１の基板４００１および第２の基板４００６にはそれぞれ、絶縁膜を選択的にエッチングすることで得られる柱状のスペーサ層４０３５およびスペーサ層４０３６が設けられている。これらは、画素電極層４０３０と対向電極層４０３１との間の距離（セル厚）を制御する機能を有する。開示する発明の一態様においては、このような二つのスペーサ層を用いているため、所望のセル厚を確保することが容易になる。
【０１１０】
対向電極層４０３１は、薄膜トランジスタ４０１０と同一基板上に設けられる共通電位線と電気的に接続される。共通接続部を用いて、一対の基板間に配置される導電性粒子を介して対向電極層４０３１と共通電位線とを電気的に接続することができる。なお、導電性粒子はシール材４００５に含有させると良い。
【０１１１】
液晶層４００８には、例えば、ブルー相を示す液晶を用いると良い。ブルー相は、液晶相の一つであり、極めて応答速度が高いという特徴を備えている。なお、ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために、５重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を用いて液晶層４００８に用いると良い。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答時間が１０μｓ〜１００μｓと短く（応答速度が極めて高く）、光学的等方性を有しているため配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。なお、開示する発明の一態様はこれに限定されない。ブルー相以外の液晶相を用いても良い。
【０１１２】
本実施の形態で示す液晶表示装置は透過型の液晶表示装置であるが、反射型の液晶表示装置としても良いし、透過型と反射型とを組み合わせた半透過型の液晶表示装置としても良い。また、偏光板は基板の外側（視認側）に設けても良いし、内側に設けても良い。着色層についても同様である。また、遮光機能を有するブラックマスク（ブラックマトリクス）を設けてもよい。
【０１１３】
なお、本実施の形態では、画素電極層４０３０が形成される表面の凹凸を低減して表示特性を向上させ、また、薄膜トランジスタの信頼性を向上させるために、薄膜トランジスタを、絶縁層４０２０や絶縁層４０２１で覆う構成としているが、開示する発明の一態様はこれに限定されない。ここで、絶縁層４０２０は、外部からの汚染不純物の侵入を防止する機能を有し、絶縁層４０２１は、画素電極層４０３０が形成される表面を平坦化する機能を有することが好ましい。
【０１１４】
より具体的には、絶縁層４０２０は、緻密な膜とすることが好ましい。例えば、スパッタ法やＣＶＤ法により、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜等を、単層構造、または積層構造で形成すればよい。なお、絶縁層４０２０の構成は、上記の構成に特に限定されない。
【０１１５】
また、絶縁層４０２１は、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の、耐熱性を有する有機材料を用いて形成することができる。上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いても良い。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、絶縁層４０２１を形成してもよい。
【０１１６】
画素電極層４０３０、対向電極層４０３１は、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの、透光性を有する導電性材料を用いて形成することができる。
【０１１７】
また、画素電極層４０３０、対向電極層４０３１を、導電性高分子（導電性ポリマーともいう）を含む導電性組成物を用いて形成しても良い。導電性組成物を用いて形成した画素電極層や対向電極層は、シート抵抗が１．０×１０４Ω／ｓｑ．以下、波長５５０ｎｍにおける透光率が７０％以上であることが好ましい。また、導電性組成物に含まれる導電性高分子の抵抗率が０．１Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
【０１１８】
導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリピロールもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体、またはこれらの２種以上の共重合体などを用いれば良い。
【０１１９】
別途形成された信号線駆動回路４００３や、走査線駆動回路４００４、画素部４００２などに与えられる各種信号は、ＦＰＣ４０１８から供給されている。ＦＰＣ４０１８が有する端子は、異方性導電膜４０１９を介して、接続端子電極４０１５と電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、接続端子電極４０１５は、液晶素子４０１３が有する画素電極層４０３０と同じ導電膜から形成され、端子電極４０１６は、薄膜トランジスタ４０１０や薄膜トランジスタ４０１１のソース電極層やドレイン電極層と同じ導電膜で形成されている。
【０１２０】
図１１においては、信号線駆動回路４００３を別途形成し、第１の基板４００１に実装する例を示しているが、開示する発明の一態様はこれに限定されない。走査線駆動回路を別途形成して実装しても良いし、信号線駆動回路の一部または走査線駆動回路の一部のみを別途形成して実装しても良い。
【０１２１】
図１２は、上述のような液晶表示パネルを用いて液晶表示モジュールを構成する一例を示している。
【０１２２】
液晶表示モジュールは、第１の基板２６００と第２の基板２６０１がシール材により固着され、その間に薄膜トランジスタ等を含む素子部２６０３、液晶を含む液晶層２６０４、着色層２６０５等を備えている。また、第１の基板２６００及び第２の基板２６０１は偏光板２６０６、偏光板２６０７を備えている。着色層２６０５はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられる。第１の基板２６００の外側には、偏光板２６０７の他、拡散板２６１３などが設けられている。光源は冷陰極管２６１０と反射板２６１１により構成され、回路基板２６１２には、コントロール回路や電源回路などが組み込まれており、フレキシブル配線基板２６０９により第１の基板２６００の配線回路部２６０８と接続されている。偏光板と、液晶層との間には、位相差板を設けても良い。
【０１２３】
また、液晶の駆動方式として、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、コレステリック液晶（Ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどを用いても良い。
【０１２４】
以上、開示する発明の一態様では、所望のセル厚（液晶層の厚み）を確保することが可能であるため、優れた表示特性を有する液晶表示装置を提供することができる。
【０１２５】
本実施の形態において示した構成・方法等は、他の実施の形態で示した構成・方法等と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１２６】
（実施の形態６）
本実施の形態では、開示する発明の一態様である液晶表示装置について、図１３および図１４を参照して説明する。ここで、図１３（Ａ）のＡ−ＢおよびＣ−Ｄにおける断面が、図１３（Ｂ）に相当する。なお、図１３（Ａ）においては、一部の構成を省略している。
【０１２７】
基本的な構成や製造工程については、先の実施の形態において説明したものと同様であるため省略する。本実施の形態において示す液晶表示装置は、共通電極として機能する導電層２２８が第１の基板２００側に設けられており、画素電極として機能する導電層２２４と導電層２２８との間に横方向（第１の基板２００の主表面と略平行な方向）の電界が発生する点で、先の実施の形態において示した液晶表示装置とは異なっている。
【０１２８】
導電層２２８は、導電層２２４を形成する際に併せて形成することができる。または、導電層２２８は、導電層２０２を形成する際に、併せて形成しても良い。同様に、導電層２１６ａや導電層２１６ｂを形成する際に形成することもできる。本実施の形態においては導電層２２８を導電層２２４と同様に形成する場合について示しているが、開示する発明の一態様はこれに限定されない。詳細については、各導電層の形成工程に関する説明を参照することができる。なお、本実施の形態において示すような横電界を用いる液晶表示装置においては、第２の基板２５０側に共通電極を形成する必要がない。このため、本実施の形態においては、層２９０に共通電極は含まれていない。
【０１２９】
本実施の形態においては、導電層２２４と導電層２２８が互いに噛み合うような形状を取っているが、開示する発明の一態様はこれに限定して解釈されない。図１４には、横電界を用いる液晶表示装置に適用が可能な電極形状の例を示している。なお、図１４に示す導電層２２４と導電層２２８の関係は入れ替えても構わない。また、用いることができる電極の形状はこれに限定されない。ここで、図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）、図１４（Ｃ）のような電極形状とする場合には、導電層２２４と導電層２２８とが一部において重畳する。このため、導電層２２４と導電層２２８とは異なる層で形成することが望ましい。
【０１３０】
本実施の形態において示したように、第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、第２の基板上に形成された第２のスペーサ層を用いることで、６μｍ以上（好ましくは１０μｍ以上）のセル厚を確保した液晶表示装置を提供することができる。これにより、セル厚を大きくする必要がある液晶表示装置（例えば、ブルー相を用いた液晶表示装置など）においても、表示特性を向上させることができる。特に、横電界を用いた駆動方式を採用することで、表示特性のより一層の向上が可能である。
【０１３１】
また、本実施の形態において示したように、第１のスペーサ層と第２のスペーサ層の大きさや形状を工夫することにより、液晶表示装置の生産性を向上させることができる。この効果は、粘度の高い液晶材料（例えば、ブルー相を示す液晶材料）を用いる場合などで、特に顕著である。
【０１３２】
本実施の形態において示した構成・方法等は、他の実施の形態で示した構成・方法等と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１３３】
１００ スペーサ層
１０２ スペーサ層
１１０ スペーサ層
１１２ スペーサ層
１２０ スペーサ層
１２２ スペーサ層
２００ 基板
２０２ 導電層
２０４ ゲート絶縁層
２０６ 半導体層
２０８ レジストマスク
２１０ 半導体層
２１２ 導電層
２１４ａ レジストマスク
２１４ｂ レジストマスク
２１６ａ 導電層
２１６ｂ 導電層
２２０ 領域
２２２ 絶縁層
２２４ 導電層
２２６ 絶縁層
２２８ 導電層
２４０ 層
２５０ 基板
２６０ 液晶層
２９０ 層
２９２ 絶縁層
２６００ 基板
２６０１ 基板
２６０３ 素子部
２６０４ 液晶層
２６０５ 着色層
２６０６ 偏光板
２６０７ 偏光板
２６０８ 配線回路部
２６０９ フレキシブル配線基板
２６１０ 冷陰極管
２６１１ 反射板
２６１２ 回路基板
２６１３ 拡散板
４００１ 基板
４００２ 画素部
４００３ 信号線駆動回路
４００４ 走査線駆動回路
４００５ シール材
４００６ 基板
４００８ 液晶層
４０１０ 薄膜トランジスタ
４０１１ 薄膜トランジスタ
４０１３ 液晶素子
４０１５ 接続端子電極
４０１６ 端子電極
４０１８ ＦＰＣ
４０１９ 異方性導電膜
４０２０ 絶縁層
４０２１ 絶縁層
４０３０ 画素電極層
４０３１ 対向電極層
４０３２ 絶縁層
４０３３ 絶縁層
４０３５ スペーサ層
４０３６ スペーサ層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、
前記第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、
前記第１のスペーサ層と前記第２のスペーサ層とが接することで、前記液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、
白表示条件における前記液晶層の複屈折Δｎが０．０５以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、
前記第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、
前記第１のスペーサ層と前記第２のスペーサ層とが接することで、前記液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、
前記液晶層のカー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、
前記第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、
前記第１のスペーサ層と前記第２のスペーサ層とが接することで、前記液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、
所定の条件においては、３．０×１０６Ｖ／ｍ以上の電界によって駆動されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、
前記第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、
前記第１のスペーサ層と前記第２のスペーサ層とが接することで、前記液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、
白表示条件における前記液晶層の複屈折Δｎが０．０５以下であり、
前記液晶層のカー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上であり、
所定の条件においては、３．０×１０６Ｖ／ｍ以上の電界によって駆動されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記第１のスペーサ層の、前記第２のスペーサ層と接する領域を含む面の面積は、前記第２のスペーサ層の、前記第１のスペーサ層と接する領域を含む面の面積より大きいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記第１のスペーサ層は前記第１の基板の主表面と平行な面内において、長辺と短辺とを有し、
前記第２のスペーサ層は前記第２の基板の主表面と平行な面内において、長辺と短辺とを有し、
前記第１のスペーサ層と前記第２のスペーサ層は、互いの長辺が交差するように接することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記第１のスペーサ層および前記第２のスペーサ層の長辺方向の長さは、画素の短辺方向の長さより短いことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一において、
前記液晶層の液晶相として、ブルー相を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一において、
前記第１の基板上に画素電極および共通電極を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、
前記第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、
前記第１のスペーサ層と前記第２のスペーサ層とが接することで、前記液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、
白表示条件における前記液晶層の複屈折Δｎが０．０５以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、
前記第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、
前記第１のスペーサ層と前記第２のスペーサ層とが接することで、前記液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、
前記液晶層のカー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、
前記第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、
前記第１のスペーサ層と前記第２のスペーサ層とが接することで、前記液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、
所定の条件においては、３．０×１０６Ｖ／ｍ以上の電界によって駆動されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板上に形成された第１のスペーサ層と、
前記第２の基板上に形成された第２のスペーサ層と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の、液晶を含む液晶層と、を有し、
前記第１のスペーサ層と前記第２のスペーサ層とが接することで、前記液晶層の厚みが６μｍ以上となるように制御されており、
白表示条件における前記液晶層の複屈折Δｎが０．０５以下であり、
前記液晶層のカー係数が１×１０−９ｍＶ−２以上であり、
所定の条件においては、３．０×１０６Ｖ／ｍ以上の電界によって駆動されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記第１のスペーサ層の、前記第２のスペーサ層と接する領域を含む面の面積は、前記第２のスペーサ層の、前記第１のスペーサ層と接する領域を含む面の面積より大きいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記第１のスペーサ層は前記第１の基板の主表面と平行な面内において、長辺と短辺とを有し、
前記第２のスペーサ層は前記第２の基板の主表面と平行な面内において、長辺と短辺とを有し、
前記第１のスペーサ層と前記第２のスペーサ層は、互いの長辺が交差するように接することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記第１のスペーサ層および前記第２のスペーサ層の長辺方向の長さは、画素の短辺方向の長さより短いことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一において、
前記液晶層の液晶相として、ブルー相を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一において、
前記第１の基板上に画素電極および共通電極を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−２３７６６０（Ｐ２０１０−２３７６６０Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４８７５０（Ｐ２０１０−４８７５０）
【出願日】平成２２年３月５日（２０１０．３．５）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月５日（２０１０．３．５）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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