(57)【要約】【課題】酸化物半導体ＴＦＴを備えた液晶表示装置の開口率を向上させる。【解決手段】液晶表示装置の第１基板は、複数のゲート配線と、複数のソース配線と、各画素に設けられたＴＦＴおよび画素電極と、ソース配線を覆う第１絶縁層と、第１配向膜とを有する。第２基板は、遮光層と、複数の柱状スペーサと、第２配向膜とを有する。ＴＦＴのドレイン電極は、画素電極と同一の透明導電膜から形成された透明ドレイン電極である。各柱状スペーサは、複数のゲート配線のいずれかと複数のソース配線のいずれかとが交差する交差領域に配置されている。第１絶縁層は、少なくとも一部の柱状スペーサのそれぞれに対応する交差領域に形成された第１開口部を有する。第１基板の液晶層側の表面は、第１開口部によって規定される凹部を有する。少なくとも一部の柱状スペーサのそれぞれの先端部は、凹部内に位置している。【選択図】図２
2019101382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間に設けられた液晶層と、
を備え、
複数の行および複数の列を有するマトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記第１基板は、それぞれが行方向に延びる複数のゲート配線と、それぞれが列方向に延びる複数のソース配線と、前記複数の画素のそれぞれに設けられたＴＦＴと、前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極と、前記複数のソース配線を覆う第１絶縁層と、前記液晶層に接するように設けられた第１配向膜とを有し、
前記第２基板は、前記複数のゲート配線および前記複数のソース配線に重なるように配置された遮光層と、前記液晶層の厚さを規定する複数の柱状スペーサと、前記液晶層に接するように設けられた第２配向膜とを有し、
前記ＴＦＴは、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極と、酸化物半導体層とを有し、
前記画素電極は、前記ＴＦＴの前記ドレイン電極に電気的に接続されており、
前記ドレイン電極は、前記画素電極と同一の透明導電膜から形成された透明ドレイン電極であり、
前記複数の柱状スペーサのそれぞれは、前記複数のゲート配線のいずれかと前記複数のソース配線のいずれかとが交差する交差領域に配置されており、
前記第１絶縁層は、前記複数の柱状スペーサのうちの少なくとも一部の柱状スペーサのそれぞれに対応する前記交差領域に形成された第１開口部を有し、
前記第１基板の前記液晶層側の表面は、前記第１開口部によって規定される凹部を有し、
前記少なくとも一部の柱状スペーサのそれぞれの先端部は、前記凹部内に位置している、液晶表示装置。
【請求項２】
前記複数の柱状スペーサは、第１の高さを有する複数のメインスペーサと、前記第１の高さよりも小さな第２の高さを有する複数のサブスペーサとを含み、
前記少なくとも一部の柱状スペーサは、前記複数のメインスペーサである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１絶縁層は、前記複数のサブスペーサのそれぞれに対応する前記交差領域に形成されたさらなる第１開口部を有し、
前記第１基板の前記液晶層側の表面は、前記さらなる第１開口部によって規定されるさらなる凹部を有し、
前記複数のサブスペーサのそれぞれの先端部は、前記さらなる凹部に重なっている、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記酸化物半導体層は、ゲート絶縁層を介して前記ゲート電極上に設けられており、
前記酸化物半導体層および前記ソース電極は、前記第１絶縁層によって覆われており、
前記第１絶縁層は、前記酸化物半導体層の一部を露出させる第２開口部を有し、
前記透明ドレイン電極は、前記第２開口部内において前記酸化物半導体層に接続されている、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
第１基板と、
第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間に設けられた液晶層と、
を備え、
複数の行および複数の列を有するマトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記第１基板は、それぞれが行方向に延びる複数のゲート配線と、それぞれが列方向に延びる複数のソース配線と、前記複数の画素のそれぞれに設けられたＴＦＴと、前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極と、前記液晶層の厚さを規定する複数の柱状スペーサと、前記液晶層に接するように設けられた第１配向膜とを有し、
前記第２基板は、前記複数のゲート配線および前記複数のソース配線に重なるように配置された遮光層と、カラーフィルタ層と、前記カラーフィルタ層を覆う平坦化層と、前記液晶層に接するように設けられた第２配向膜とを有し、
前記ＴＦＴは、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極と、酸化物半導体層とを有し、
前記画素電極は、前記ＴＦＴの前記ドレイン電極に電気的に接続されており、
前記ドレイン電極は、前記画素電極と同一の透明導電膜から形成された透明ドレイン電極であり、
前記複数の柱状スペーサのそれぞれは、前記複数のゲート配線のいずれかと前記複数のソース配線のいずれかとが交差する交差領域に配置されており、
前記平坦化層は、前記複数の柱状スペーサのうちの少なくとも一部の柱状スペーサに対応する前記交差領域に形成された凹部を有し、
前記少なくとも一部の柱状スペーサのそれぞれの先端部は、前記凹部内に位置している、液晶表示装置。
【請求項６】
前記複数の柱状スペーサは、第１の高さを有する複数のメインスペーサと、前記第１の高さよりも小さな第２の高さを有する複数のサブスペーサとを含み、
前記少なくとも一部の柱状スペーサは、前記複数のメインスペーサである、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記平坦化層は、前記複数のサブスペーサのそれぞれに対応する前記交差領域に形成されたさらなる凹部を有し、
前記複数のサブスペーサのそれぞれの先端部は、前記さらなる凹部に重なっている、請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１基板は、前記複数のソース配線を覆う第１絶縁層をさらに有し、
前記酸化物半導体層は、ゲート絶縁層を介して前記ゲート電極上に設けられており、
前記酸化物半導体層および前記ソース電極は、前記第１絶縁層によって覆われており、
前記第１絶縁層は、前記酸化物半導体層の一部を露出させる開口部を有し、
前記透明ドレイン電極は、前記開口部内において前記酸化物半導体層に接続されている、請求項５から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項９】
第１基板と、
第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間に設けられた液晶層と、
を備え、
複数の行および複数の列を有するマトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記第１基板は、それぞれが行方向に延びる複数のゲート配線と、それぞれが列方向に延びる複数のソース配線と、前記複数の画素のそれぞれに設けられたＴＦＴと、前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極と、前記複数のソース配線上に設けられた第１絶縁層と、前記液晶層に接するように設けられた第１配向膜とを有し、
前記第２基板は、前記複数のゲート配線および前記複数のソース配線に重なるように配置された遮光層と、前記液晶層の厚さを規定する複数の柱状スペーサと、前記液晶層に接するように設けられた第２配向膜とを有し、
前記ＴＦＴは、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極と、酸化物半導体層とを有し、
前記画素電極は、前記ＴＦＴの前記ドレイン電極に電気的に接続されており、
前記ドレイン電極は、前記画素電極と同一の透明導電膜から形成された透明ドレイン電極であり、
前記複数の柱状スペーサのそれぞれは、前記複数のソース配線のうちの隣接する２つのソース配線の間に位置し、前記複数のゲート配線のいずれかに重なり、且つ、前記ソース電極に重ならないように配置されており、
前記第１絶縁層は、前記複数のソース配線および前記ソース電極を覆っている第１部分と、前記複数のソース配線および前記ソース電極を覆っておらず前記第１部分に対して相対的に凹んだ第２部分とを含み、
前記第１基板の前記液晶層側の表面は、前記第１絶縁層の前記第２部分によって規定される凹部を、前記複数の柱状スペーサのうちの少なくとも一部の柱状スペーサのそれぞれに対応する位置に有し、
前記少なくとも一部の柱状スペーサのそれぞれの先端部は、前記凹部内に位置している、液晶表示装置。
【請求項１０】
前記複数の柱状スペーサは、第１の高さを有する複数のメインスペーサと、前記第１の高さよりも小さな第２の高さを有する複数のサブスペーサとを含み、
前記少なくとも一部の柱状スペーサは、前記複数のメインスペーサである、請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１基板の前記液晶層側の表面は、前記第１絶縁層の前記第２部分によって規定されるさらなる凹部を、前記複数のサブスペーサのそれぞれに対応する位置に有し、
前記複数のサブスペーサのそれぞれの先端部は、前記さらなる凹部に重なっている、請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記酸化物半導体層は、ゲート絶縁層を介して前記ゲート電極上に設けられており、
前記酸化物半導体層は、前記第１絶縁層によって覆われており、
前記第１絶縁層は、前記酸化物半導体層の一部を露出させる開口部を有し、
前記透明ドレイン電極は、前記開口部内において前記酸化物半導体層に接続されている、請求項９から１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１基板は、前記画素電極を覆う第２絶縁層と、前記第２絶縁層上に設けられた共通電極とをさらに有する、請求項１から１２のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記酸化物半導体層は、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体を含む、請求項１から１３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体は、結晶質部分を含む、請求項１４に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、酸化物半導体ＴＦＴを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等に用いられるアクティブマトリクス基板は、画素毎に薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下、「ＴＦＴ」）などのスイッチング素子を備えている。このようなスイッチング素子として、酸化物半導体層を活性層として用いるＴＦＴ（以下、「酸化物半導体ＴＦＴ」と称する。）が知られている。特許文献１には、ＩｎＧａＺｎＯ（インジウム、ガリウム、亜鉛から構成される酸化物）をＴＦＴの活性層に用いた液晶表示装置が開示されている。
【０００３】
酸化物半導体ＴＦＴは、アモルファスシリコンＴＦＴよりも高速で動作させることが可能である。また、酸化物半導体膜は、多結晶シリコン膜よりも簡便なプロセスで形成されるので、大面積が必要とされる装置にも適用できる。このため、酸化物半導体ＴＦＴは、製造工程数や製造コストを抑えつつ作製できる高性能なアクティブ素子として期待されている。
【０００４】
また、酸化物半導体の移動度は高いため、従来のアモルファスシリコンＴＦＴに比べてサイズを小型化しても、同等以上の性能を得ることが可能である。このため、酸化物半導体ＴＦＴを用いて液晶表示装置のアクティブマトリクス基板を作製すれば、画素内におけるＴＦＴの占有面積率を低下させ、画素開口率を向上させることができる。これによって、バックライトの光量を抑えても明るい表示を行うことが可能になり、低消費電力を実現できる。
【０００５】
さらに、酸化物半導体ＴＦＴのオフリーク特性は優れているので、画像の書き換え頻度を低下させて表示を行う動作モードを利用することもできる。例えば、静止画表示時などには、１秒に１回の頻度で画像データを書き換えるように動作させることができる。このような駆動方式は、休止駆動または低周波駆動などと呼ばれ、液晶表示装置の消費電力を大幅に削減することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１３４４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、酸化物半導体ＴＦＴを用いることにより、アモルファスシリコンＴＦＴを用いる場合に比べて開口率の向上を図ることができるものの、最近では、液晶表示装置の高精細化がいっそう進んでおり、開口率のさらなる向上が要望されている。
【０００８】
しかしながら、酸化物半導体ＴＦＴを備えた液晶表示装置における開口率のさらなる向上は、以下の理由から困難である。
【０００９】
一般的な液晶表示装置では、液晶層の厚さ（「セルギャップ」と呼ばれる）を規定するための柱状スペーサが設けられる。柱状スペーサ周辺は、液晶分子が所望の配向方向とは異なる方向に配向して光漏れの原因となるので、ブラックマトリクス（遮光層）によって遮光される。ただし、アクティブマトリクス基板と対向基板との貼り合せ後にパネルがたわむと、柱状スペーサが横方向にずれて配向膜を傷つけてしまい、そのことによる光漏れが懸念される。そのため、ブラックマトリクスの、柱状スペーサ周辺を遮光するための部分の幅（サイズ）は、比較的大きく設定される。このことが、開口率の向上の妨げとなる。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、酸化物半導体ＴＦＴを備えた液晶表示装置の開口率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施形態による液晶表示装置は、第１基板と、第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に設けられた液晶層と、を備え、複数の行および複数の列を有するマトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、前記第１基板は、それぞれが行方向に延びる複数のゲート配線と、それぞれが列方向に延びる複数のソース配線と、前記複数の画素のそれぞれに設けられたＴＦＴと、前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極と、前記複数のソース配線を覆う第１絶縁層と、前記液晶層に接するように設けられた第１配向膜とを有し、前記第２基板は、前記複数のゲート配線および前記複数のソース配線に重なるように配置された遮光層と、前記液晶層の厚さを規定する複数の柱状スペーサと、前記液晶層に接するように設けられた第２配向膜とを有し、前記ＴＦＴは、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極と、酸化物半導体層とを有し、前記画素電極は、前記ＴＦＴの前記ドレイン電極に電気的に接続されており、前記ドレイン電極は、前記画素電極と同一の透明導電膜から形成された透明ドレイン電極であり、前記複数の柱状スペーサのそれぞれは、前記複数のゲート配線のいずれかと前記複数のソース配線のいずれかとが交差する交差領域に配置されており、前記第１絶縁層は、前記複数の柱状スペーサのうちの少なくとも一部の柱状スペーサのそれぞれに対応する前記交差領域に形成された第１開口部を有し、前記第１基板の前記液晶層側の表面は、前記第１開口部によって規定される凹部を有し、前記少なくとも一部の柱状スペーサのそれぞれの先端部は、前記凹部内に位置している。
【００１２】
ある実施形態において、前記複数の柱状スペーサは、第１の高さを有する複数のメインスペーサと、前記第１の高さよりも小さな第２の高さを有する複数のサブスペーサとを含み、前記少なくとも一部の柱状スペーサは、前記複数のメインスペーサである。
【００１３】
ある実施形態において、前記第１絶縁層は、前記複数のサブスペーサのそれぞれに対応する前記交差領域に形成されたさらなる第１開口部を有し、前記第１基板の前記液晶層側の表面は、前記さらなる第１開口部によって規定されるさらなる凹部を有し、前記複数のサブスペーサのそれぞれの先端部は、前記さらなる凹部に重なっている。
【００１４】
ある実施形態において、前記酸化物半導体層は、ゲート絶縁層を介して前記ゲート電極上に設けられており、前記酸化物半導体層および前記ソース電極は、前記第１絶縁層によって覆われており、前記第１絶縁層は、前記酸化物半導体層の一部を露出させる第２開口部を有し、前記透明ドレイン電極は、前記第２開口部内において前記酸化物半導体層に接続されている。
【００１５】
本発明の他の実施形態による液晶表示装置は、第１基板と、第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に設けられた液晶層と、を備え、複数の行および複数の列を有するマトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、前記第１基板は、それぞれが行方向に延びる複数のゲート配線と、それぞれが列方向に延びる複数のソース配線と、前記複数の画素のそれぞれに設けられたＴＦＴと、前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極と、前記液晶層の厚さを規定する複数の柱状スペーサと、前記液晶層に接するように設けられた第１配向膜とを有し、前記第２基板は、前記複数のゲート配線および前記複数のソース配線に重なるように配置された遮光層と、カラーフィルタ層と、前記カラーフィルタ層を覆う平坦化層と、前記液晶層に接するように設けられた第２配向膜とを有し、前記ＴＦＴは、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極と、酸化物半導体層とを有し、前記画素電極は、前記ＴＦＴの前記ドレイン電極に電気的に接続されており、前記ドレイン電極は、前記画素電極と同一の透明導電膜から形成された透明ドレイン電極であり、前記複数の柱状スペーサのそれぞれは、前記複数のゲート配線のいずれかと前記複数のソース配線のいずれかとが交差する交差領域に配置されており、前記平坦化層は、前記複数の柱状スペーサのうちの少なくとも一部の柱状スペーサに対応する前記交差領域に形成された凹部を有し、前記少なくとも一部の柱状スペーサのそれぞれの先端部は、前記凹部内に位置している。
【００１６】
ある実施形態において、前記複数の柱状スペーサは、第１の高さを有する複数のメインスペーサと、前記第１の高さよりも小さな第２の高さを有する複数のサブスペーサとを含み、前記少なくとも一部の柱状スペーサは、前記複数のメインスペーサである。
【００１７】
ある実施形態において、前記平坦化層は、前記複数のサブスペーサのそれぞれに対応する前記交差領域に形成されたさらなる凹部を有し、前記複数のサブスペーサのそれぞれの先端部は、前記さらなる凹部に重なっている。
【００１８】
ある実施形態において、前記第１基板は、前記複数のソース配線を覆う第１絶縁層をさらに有し、前記酸化物半導体層は、ゲート絶縁層を介して前記ゲート電極上に設けられており、前記酸化物半導体層および前記ソース電極は、前記第１絶縁層によって覆われており、前記第１絶縁層は、前記酸化物半導体層の一部を露出させる開口部を有し、前記透明ドレイン電極は、前記開口部内において前記酸化物半導体層に接続されている。
【００１９】
本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置は、第１基板と、第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に設けられた液晶層と、を備え、複数の行および複数の列を有するマトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、前記第１基板は、それぞれが行方向に延びる複数のゲート配線と、それぞれが列方向に延びる複数のソース配線と、前記複数の画素のそれぞれに設けられたＴＦＴと、前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極と、前記複数のソース配線上に設けられた第１絶縁層と、前記液晶層に接するように設けられた第１配向膜とを有し、前記第２基板は、前記複数のゲート配線および前記複数のソース配線に重なるように配置された遮光層と、前記液晶層の厚さを規定する複数の柱状スペーサと、前記液晶層に接するように設けられた第２配向膜とを有し、前記ＴＦＴは、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極と、酸化物半導体層とを有し、前記画素電極は、前記ＴＦＴの前記ドレイン電極に電気的に接続されており、前記ドレイン電極は、前記画素電極と同一の透明導電膜から形成された透明ドレイン電極であり、前記複数の柱状スペーサのそれぞれは、前記複数のソース配線のうちの隣接する２つのソース配線の間に位置し、前記複数のゲート配線のいずれかに重なり、且つ、前記ソース電極に重ならないように配置されており、前記第１絶縁層は、前記複数のソース配線および前記ソース電極を覆っている第１部分と、前記複数のソース配線および前記ソース電極を覆っておらず前記第１部分に対して相対的に凹んだ第２部分とを含み、前記第１基板の前記液晶層側の表面は、前記第１絶縁層の前記第２部分によって規定される凹部を、前記複数の柱状スペーサのうちの少なくとも一部の柱状スペーサのそれぞれに対応する位置に有し、前記少なくとも一部の柱状スペーサのそれぞれの先端部は、前記凹部内に位置している。
【００２０】
ある実施形態において、前記複数の柱状スペーサは、第１の高さを有する複数のメインスペーサと、前記第１の高さよりも小さな第２の高さを有する複数のサブスペーサとを含み、前記少なくとも一部の柱状スペーサは、前記複数のメインスペーサである。
【００２１】
ある実施形態において、前記第１基板の前記液晶層側の表面は、前記第１絶縁層の前記第２部分によって規定されるさらなる凹部を、前記複数のサブスペーサのそれぞれに対応する位置に有し、前記複数のサブスペーサのそれぞれの先端部は、前記さらなる凹部に重なっている。
【００２２】
ある実施形態において、前記酸化物半導体層は、ゲート絶縁層を介して前記ゲート電極上に設けられており、前記酸化物半導体層は、前記第１絶縁層によって覆われており、前記第１絶縁層は、前記酸化物半導体層の一部を露出させる開口部を有し、前記透明ドレイン電極は、前記開口部内において前記酸化物半導体層に接続されている。
【００２３】
ある実施形態において、前記第１基板は、前記画素電極を覆う第２絶縁層と、前記第２絶縁層上に設けられた共通電極とをさらに有する。
【００２４】
ある実施形態において、前記酸化物半導体層は、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体を含む。
【００２５】
ある実施形態において、前記Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体は、結晶質部分を含む。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の実施形態によると、酸化物半導体ＴＦＴを備えた液晶表示装置の開口率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態による液晶表示装置１００を模式的に示す平面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置１００を模式的に示す断面図であり、それぞれ図１中の２Ａ−２Ａ’線および２Ｂ−２Ｂ’線に沿った断面を示している。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、比較例の液晶表示装置９００を示す平面図および断面図であり、（ｂ）は、（ａ）中の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った断面を示している。
【図４】本発明の実施形態による液晶表示装置２００を模式的に示す平面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置２００を模式的に示す断面図であり、それぞれ図４中の５Ａ−５Ａ’線および５Ｂ−５Ｂ’線に沿った断面を示している。
【図６】本発明の実施形態による液晶表示装置３００を模式的に示す平面図である。
【図７】液晶表示装置３００を模式的に示す断面図であり、図６中の７Ａ−７Ａ’線に沿った断面を示している。
【図８】本発明の実施形態による液晶表示装置４００を模式的に示す平面図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置４００を模式的に示す断面図であり、それぞれ図８中の９Ａ−９Ａ’線および９Ｂ−９Ｂ’線に沿った断面を示している。
【図１０】本発明の実施形態による液晶表示装置５００を模式的に示す平面図である。
【図１１】液晶表示装置５００を模式的に示す断面図であり、図１０中の１１Ａ−１１Ａ’線に沿った断面を示している。
【図１２】本発明の実施形態による液晶表示装置６００を模式的に示す平面図である。
【図１３】（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置６００を模式的に示す断面図であり、それぞれ図１２中の１３Ａ−１３Ａ’線および１３Ｂ−１３Ｂ’線に沿った断面を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２９】
（実施形態１）
図１、図２（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置１００を説明する。図１は、液晶表示装置１００を模式的に示す平面図である。図２（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置１００を模式的に示す断面図であり、それぞれ図１中の２Ａ−２Ａ’線および２Ｂ−２Ｂ’線に沿った断面を示している。
【００３０】
液晶表示装置１００は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、アクティブマトリクス基板（以下では「ＴＦＴ基板」と呼ぶ）１０と、ＴＦＴ基板１０に対向する対向基板（「カラーフィルタ基板」とも呼ばれる）２０と、ＴＦＴ基板１０および対向基板２０の間に設けられた液晶層３０とを備える。液晶表示装置１００は、複数の画素を有する。複数の画素は、複数の行および複数の列を有するマトリクス状に配列されている。図１には、行方向に沿って隣接した２つの画素が示されている。複数の画素は、典型的には、赤を表示する赤画素、緑を表示する緑画素および青を表示する青画素を含む。
【００３１】
ＴＦＴ基板１０は、図１、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、それぞれが行方向に延びる複数のゲート配線ＧＬと、それぞれが列方向に延びる複数のソース配線ＳＬと、複数の画素のそれぞれに設けられた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１２と、複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極１３と、複数のソース配線ＳＬを覆う第１絶縁層（層間絶縁層）１４と、液晶層３０に接するように設けられた第１配向膜１５とを有する。ＴＦＴ基板１０の構成要素は、絶縁性を有する透明基板（例えばガラス基板やプラスチック基板）１１によって支持されている。
【００３２】
複数のゲート配線ＧＬのそれぞれは、対応する画素のＴＦＴ１２にゲート信号（走査信号）を供給する。複数のソース配線ＳＬのそれぞれは、対応する画素のＴＦＴ１２にソース信号（表示信号）を供給する。
【００３３】
ＴＦＴ１２は、ゲート電極１２ｇ、ソース電極１２ｓおよびドレイン電極１２ｄと、酸化物半導体層１２ｏとを有する。つまり、ＴＦＴ１２は、酸化物半導体ＴＦＴである。図示している例では、ＴＦＴ１２は、ボトムゲート構造を有しており、酸化物半導体層１２ｏは、ゲート絶縁層１６を介してゲート電極１２ｇ上に設けられている。
【００３４】
ＴＦＴ１２のゲート電極１２ｇは、対応するゲート配線ＧＬに電気的に接続されている。図示している例では、ゲート配線ＧＬの、酸化物半導体層１２ｏに重なる領域がゲート電極１２ｇとして機能する。
【００３５】
ＴＦＴ１２のソース電極１２ｓは、対応するソース配線ＳＬに電気的に接続されている。図示している例では、ソース電極１２ｓは、ソース配線ＳＬから分岐するように延設されている。ソース電極１２ｓおよび酸化物半導体層１２ｏは、第１絶縁層１４によって覆われている。
【００３６】
ＴＦＴ１２のドレイン電極１２ｄは、画素電極１３に電気的に接続されている。本実施形態では、ドレイン電極１２ｄは、画素電極１３と同一の透明導電膜から形成された透明ドレイン電極である。画素電極１３の一部がドレイン電極１２ｄとして機能しているともいえる。第１絶縁層１４は、酸化物半導体層１２ｏの一部を露出させる開口部（絶縁材料が除去された領域）１４ｂを有しており、透明ドレイン電極１２ｄは、開口部１４ｂ内において酸化物半導体層１２ｏに接続されている。つまり、開口部１４ｂは、画素コンタクトホールである。
【００３７】
本実施形態の液晶表示装置１００は、ＦＦＳ（Fringe-Field Switching）モードで表示を行うので、画素電極１３は、少なくとも１つの（図示している例では２つの）スリット１３ａを有する。画素電極１３を覆うように第２絶縁層（誘電体層）１７が形成されており、第２絶縁層１７上に共通電極１８が設けられている。
【００３８】
第１配向膜１５は、共通電極１８を覆うように設けられている。第１配向膜１５は、ＴＦＴ基板１０の液晶層３０側の最表面に位置する。
【００３９】
対向基板２０は、複数のゲート配線ＧＬおよび複数のソース配線ＳＬに重なるように配置された遮光層（ブラックマトリクス）２２と、液晶層３０の厚さを規定する複数の柱状スペーサ２９と、液晶層３０に接するように設けられた第２配向膜２５とを有する。遮光層２２は、複数のゲート配線ＧＬおよび複数のソース配線ＳＬに重なるよう、略格子状に形成されている。対向基板２０の構成要素は、絶縁性を有する透明基板（例えばガラス基板やプラスチック基板）２１によって支持されている。
【００４０】
対向基板２０は、さらに、カラーフィルタ層２３と、カラーフィルタ層２３を覆う平坦化層２４とを有する。カラーフィルタ層２３は、典型的には、赤カラーフィルタ２３Ｒ、緑カラーフィルタ２３Ｇおよび青カラーフィルタ２３Ｂを含む（図２（ａ）および（ｂ）では緑カラーフィルタ２３Ｇは図示していない）。
【００４１】
複数の柱状スペーサ２９のそれぞれは、複数のゲート配線ＧＬのいずれかと複数のソース配線ＳＬのいずれかとが交差する交差領域に配置されている。なお、すべての交差領域に柱状スペーサ２９が配置されている必要はない。柱状スペーサ２９の配置密度は、液晶表示装置１００のサイズや用途等に応じて適宜設定される。
【００４２】
本実施形態では、複数の柱状スペーサ２９は、第１の高さを有する複数のメインスペーサ２９Ａと、第１の高さよりも小さな第２の高さを有する複数のサブスペーサ２９Ｂとを含んでいる。つまり、複数の柱状スペーサ２９は、互いに高さの異なる２種類のスペーサ（メインスペーサ２９Ａおよびサブスペーサ２９Ｂ）を含んでいる。
【００４３】
本実施形態では、図２（ａ）に示すように、第１絶縁層１４は、各メインスペーサ２９Ａに対応する交差領域に形成された開口部（絶縁材料が除去された領域）１４ａを有する。なお、以下では、第１絶縁層１４が有する開口部１４ａおよび１４ｂのうち、交差領域に形成された開口部１４ａを「第１開口部」と呼び、酸化物半導体層１２ｏの一部を露出させる（画素コンタクトホールである）開口部１４ｂを「第２開口部」と呼ぶ。
【００４４】
ＴＦＴ基板１０の液晶層３０側の表面は、第１絶縁層１４の第１開口部１４ａによって規定される（つまり第１開口部１４ａの形状が反映された）凹部１０ａを有する。各メインスペーサ２９Ａの先端部は、この凹部１０ａ内に位置している。
【００４５】
本実施形態の液晶表示装置１００は、例えば以下のようにして製造され得る。
【００４６】
まず、対向基板２０の作製方法を説明する。
【００４７】
まず、透明基板（例えばガラス基板）２１上に遮光膜（例えば厚さ１０００ｎｍの遮光性樹脂膜）を堆積し、この遮光膜をフォトリソグラフィプロセスで所望の形状にパターニングすることによって、格子状の遮光層２２を形成する。なお、遮光層２２の材料は、樹脂材料に限定されず、金属材料であってもよい。
【００４８】
次に、赤画素、緑画素および青画素に対応する領域に赤カラーフィルタ２３Ｒ、緑カラーフィルタ２３Ｇおよび青カラーフィルタ２３Ｂを順次形成することにより、カラーフィルタ層２３を形成する。赤カラーフィルタ２３Ｒ、緑カラーフィルタ２３Ｇおよび青カラーフィルタ２３Ｂの材料としては、例えば、着色された感光性樹脂材料を用いることができる。
【００４９】
続いて、カラーフィルタ層２３を覆うように平坦化層（オーバーコート層）２４を形成する。平坦化層２４の材料は、例えば透明な樹脂材料である。
【００５０】
その後、所定の位置に複数の柱状スペーサ２９を形成する。複数の柱状スペーサ２９は、例えば、感光性樹脂材料から形成される。最後に、平坦化層２４上に第２配向膜２５を形成することにより、対向基板２０が得られる。
【００５１】
次に、ＴＦＴ基板１０の作製方法を説明する。
【００５２】
まず、透明基板（例えばガラス基板）１１上に導電膜を堆積し、この導電膜をフォトリソグラフィプロセスで所望の形状にパターニングすることによって、ゲート電極１２ｇおよびゲート配線ＧＬを形成する。ゲート電極１２ｇおよびゲート配線ＧＬは、例えば、厚さ３０ｎｍのＴａＮ層および厚さ３００ｎｍのＷ層がこの順で積層された積層構造を有する。
【００５３】
次に、ゲート電極１２ｇおよびゲート配線ＧＬを覆うようにゲート絶縁層１６を形成する。ゲート絶縁層１６は、例えば、厚さ３２５ｎｍのＳｉＮｘ層および厚さ５０ｎｍのＳｉＯ２層がこの順で積層された積層構造を有する。
【００５４】
続いて、ゲート絶縁層１６上に酸化物半導体膜を堆積し、この酸化物半導体膜をフォトリソグラフィプロセスで所望の形状にパターニングすることによって、酸化物半導体層１２ｏを形成する。酸化物半導体層１２ｏは、例えば、厚さ５０ｎｍのＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体層である。
【００５５】
その後、導電膜を堆積し、この導電膜をフォトリソグラフィプロセスで所望の形状にパターニングすることによって、ソース電極１２ｓおよびソース配線ＳＬを形成する。ソース電極１２ｓおよびソース配線ＳＬは、例えば、厚さ３０ｎｍのＴｉ層、厚さ２００ｎｍのＡｌ層および厚さ１００ｎｍのＴｉ層がこの順で積層された積層構造を有する。
【００５６】
次に、酸化物半導体層１２ｏ、ソース電極１２ｓおよびソース配線ＳＬを覆うように、第１絶縁層１４を形成する。第１絶縁層１４は、例えば、厚さ３００ｎｍのＳｉＯ２層および厚さ１００ｎｍのＳｉＮｘ層がこの順で積層された積層構造を有する。第１絶縁層１４の所定の領域には、フォトリソグラフィプロセスによって第１開口部１４ａおよび第２開口部１４ｂを形成しておく。
【００５７】
その後、第１絶縁層１４上に透明導電膜を堆積し、この透明導電膜をフォトリソグラフィプロセスで所望の形状にパターニングすることによって、画素電極１３を形成する。画素電極１３は、例えば、厚さ１００ｎｍのＩＺＯ層である。
【００５８】
次に、画素電極１３を覆うように第２絶縁層１７を形成する。第２絶縁層１７は、例えば、厚さ１００ｎｍのＳｉＮ層である。
【００５９】
続いて、第２絶縁層１７上に透明導電膜を堆積し、この透明導電膜をフォトリソグラフィプロセスで所望の形状にパターニングすることによって、共通電極１８を形成する。共通電極１８は、例えば、厚さ１００ｎｍのＩＺＯ層である。その後、共通電極１８を覆うように全面に第１配向膜１５を形成することにより、ＴＦＴ基板１０が得られる。
【００６０】
上述したようにして作製されたＴＦＴ基板１０および対向基板２０を互いに貼り合せ、両者の間隙に液晶材料を注入することによって液晶層３０を形成する。その後、得られた構造体を個々のパネルに分断することにより、液晶表示装置１００が完成する。
【００６１】
上述した構成を有する本実施形態の液晶表示装置１００は、酸化物半導体ＴＦＴを備えた従来の液晶表示装置よりも開口率を向上させることができる。以下、この理由を、比較例の液晶表示装置と比較しながら説明する。
【００６２】
図３（ａ）および（ｂ）は、比較例の液晶表示装置９００を示す平面図および断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）中の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った断面を示している。比較例の液晶表示装置９００は、第１絶縁層１４が、メインスペーサ２９Ａに対応する交差領域に開口部を有していない点において、本実施形態の液晶表示装置１００と異なっている。そのため、比較例の液晶表示装置９００では、メインスペーサ２９Ａの先端部は、ＴＦＴ基板１０の表面の平坦な部分に当接する。
【００６３】
比較例の液晶表示装置９００では、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０とを貼り合わせた後にパネルがたわむと、メインスペーサ２９Ａが横方向にずれる懸念がある（図３（ｂ）中に点線で示している）。メインスペーサ２９Ａがずれると、第１配向膜１５を傷つけてしまい、その部分で光漏れが生じて表示品位が低下する。そのため、比較例の液晶表示装置９００では、遮光層２２の、柱状スペーサ２９周辺を遮光するための部分の幅（サイズ）を大きく設定し、第１配向膜１５が傷ついた場合の光漏れを防止する必要がある。
【００６４】
これに対し、本実施形態の液晶表示装置１００では、第１絶縁層１４は、各メインスペーサ２９Ａに対応する交差領域に形成された第１開口部１４ａを有しており、ＴＦＴ基板１０の液晶層３０側の表面は、第１絶縁層１４の第１開口部１４ａによって規定される凹部１０ａを有する。そして、各メインスペーサ２９Ａの先端部は、この凹部１０ａ内に位置している（つまり凹部１０ａにあてがわれている）。そのため、メインスペーサ２９Ａが横方向にずれて第１配向膜１５を傷つけることが防止される。それ故、遮光層２２の、柱状スペーサ２９周辺を遮光するための部分の幅（サイズ）を小さく設定することができるので、開口率が向上する。
【００６５】
なお、ＴＦＴ基板１０の液晶層３０側の表面には、第１絶縁層１４の第１開口部１４ａによって規定される凹部１０ａの他に、第２開口部（コンタクトホール）１４ｂによって規定される凹部も存在するので、メインスペーサ２９Ａをその凹部にあてがう（つまりメインスペーサ２９Ａをコンタクトホールに重なるように配置する）構成も考えられる。しかしながら、そのような構成を採用すると、コンタクトホール周辺を遮光する必要があり、コンタクトホール周辺を表示に利用することができなくなる。
【００６６】
本実施形態では、コンタクトホール以外の場所に柱状スペーサ２９を配置し、且つ、画素電極１３のＴＦＴ１２への接続構造として、透明ドレイン電極１２ｄを用いる構造（「透明コンタクト構造」と呼ぶ）を採用しているので、コンタクトホール周辺も表示に利用することができ、開口率のいっそうの向上を図ることができる。
【００６７】
下記表１に、比較例の液晶表示装置９００と、本実施形態の液晶表示装置１００とで、画素の開口率を概算した結果を示す。ここでは、画素サイズを２０μｍ×６０μｍ、ソース配線ＳＬ上の遮光層２２の幅（行方向に沿った幅）を７μｍ、柱状スペーサ２９の径を９μｍとした。メインスペーサ２９Ａ周辺を遮光するための部分の幅ｗ（メインスペーサ２９Ａの外縁から遮光層２２の外縁までの距離：図１、図３（ａ）参照）は、比較例の液晶表示装置９００では８μｍ程度であるが、本実施形態の液晶表示装置１００では４μｍ程度まで小さくできた。表１からわかるように、比較例の液晶表示装置９００では３８％であった開口率を、本実施形態の液晶表示装置１００では４７％まで向上させることができた。
【００６８】
【表１】
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【００６９】
なお、第１絶縁層１４の第１開口部１４ａのサイズは、メインスペーサ２９Ａの先端部が凹部１０ａ内に位置する限り、特に制限はないが、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０とを貼り合わせる際にずれ（貼り合わせずれ）が生じたとしてもメインスペーサ２９Ａが凹部１０ａ内に位置するように、貼り合わせずれの大きさを考慮して設定されることが好ましい。貼り合わせずれは、一般的には±２〜３μｍ程度であるので、第１開口部１４ａの径は、メインスペーサ２９Ａの径よりも６μｍ（片側３μｍずつ）程度大きいことが好ましいといえる。
【００７０】
また、ここでは、ボトムゲート構造のＴＦＴ１２を例示しているが、本発明の実施形態の液晶表示装置が備えるＴＦＴは、ボトムゲート構造に限定されず、トップゲート構造であってもよい。トップゲート構造のＴＦＴ（酸化物半導体ＴＦＴ）であっても、ドレイン電極として、画素電極と同一の透明導電膜から形成された透明ドレイン電極を用いる（画素電極の一部をドレイン電極として機能させる）ことにより、透明コンタクト構造を実現し得る。
【００７１】
（実施形態２）
図４、図５（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置２００を説明する。図４は、液晶表示装置２００を模式的に示す平面図である。図５（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置２００を模式的に示す断面図であり、それぞれ図４中の５Ａ−５Ａ’線および５Ｂ−５Ｂ’線に沿った断面を示している。以下では、本実施形態における液晶表示装置２００が実施形態１における液晶表示装置１００と異なる点を中心に説明を行う。
【００７２】
図４に示すように、液晶表示装置２００においても、実施形態１の液晶表示装置１００と同様、複数の柱状スペーサ２９のそれぞれは、交差領域（複数のゲート配線ＧＬのいずれかと複数のソース配線ＳＬのいずれかとが交差する領域）に配置されている。また、図５（ａ）に示すように、液晶表示装置２００においても、第１絶縁層１４は、メインスペーサ２９Ａに対応する交差領域に形成された第１開口部１４ａを有しており、メインスペーサ２９Ａの先端部は、第１開口部１４ａによって規定される凹部１０ａ内に位置している。
【００７３】
本実施形態の液晶表示装置２００では、図５（ｂ）に示すように、第１絶縁層１４は、各サブスペーサ２９Ｂに対応する交差領域に形成されたさらなる第１開口部１４ａ’を有している。ＴＦＴ基板１０の液晶層３０側の表面は、第１絶縁層１４のさらなる第１開口部１４ａ’によって規定される（つまりさらなる第１開口部１４ａ’の形状が反映された）さらなる凹部１０ａ’を有する。各サブスペーサ２９Ｂの先端部は、さらなる凹部１０ａ’に重なっている。
【００７４】
液晶表示装置においてメインスペーサとサブスペーサとが組み合わせて用いられる場合、サブスペーサはメインスペーサに比べて高さが低いので、通常の状態では、サブスペーサの先端はＴＦＴ基板には接しない。ただし、パネル表面が押圧されて垂直方向に圧縮されると、サブスペーサがＴＦＴ基板に接する。その状態からさらに押圧されると、サブスペーサが横方向にずれて配向膜を傷つける懸念がある。
【００７５】
本実施形態のように、サブスペーサ２９Ｂに対応する交差領域にさらなる凹部１０ａ’を設けることにより、パネルが押圧されたときには、サブスペーサ２９Ｂの先端部がさらなる凹部１０ａ’にあてがわれるので、サブスペーサ２９Ｂが横方向にずれて第１配向膜１５を傷つけることを防止できる。
【００７６】
なお、パネルの耐押圧性を維持するためには、サブスペーサ２９Ｂの高さは、ＴＦＴ基板１０の表面を凹ませた分だけ（つまりさらなる凹部１０ａ’の深さの分だけ）通常よりも高くすることが好ましい。
【００７７】
また、ここではＴＦＴ１２の断面構造を図示していないが、本実施形態の液晶表示装置２００も、実施形態１において説明したような透明コンタクト構造を有している（後述する実施形態３、４、５および６の液晶表示装置３００、４００、５００および６００も同様である）。
【００７８】
（実施形態３）
図６および図７を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置３００を説明する。図６は、液晶表示装置３００を模式的に示す平面図である。図７は、液晶表示装置３００を模式的に示す断面図であり、図６中の７Ａ−７Ａ’線に沿った断面を示している。以下では、本実施形態における液晶表示装置３００が実施形態１における液晶表示装置１００と異なる点を中心に説明を行う。
【００７９】
本実施形態の液晶表示装置３００は、図６および図７に示すように、対向基板２０ではなくＴＦＴ基板１０が複数の柱状スペーサ１９を有している点において、実施形態１の液晶表示装置１００と異なっている。複数の柱状スペーサ１９は、液晶層３０の厚さを規定する。各柱状スペーサ１９は、複数のゲート配線ＧＬのいずれかと複数のソース配線ＳＬのいずれかとが交差する交差領域に配置されている。
【００８０】
複数の柱状スペーサ１９は、第１の高さを有する複数のメインスペーサ１９Ａと、第１の高さよりも小さな第２の高さを有する複数のサブスペーサ１９Ｂとを含んでいる。つまり、複数の柱状スペーサ１９は、互いに高さの異なる２種類のスペーサ（メインスペーサ１９Ａおよびサブスペーサ１９Ｂ）を含んでいる。
【００８１】
本実施形態では、図７に示すように、平坦化層２４は、各メインスペーサ１９Ａに対応する交差領域に形成された凹部２４ａを有する。各メインスペーサ１９Ａの先端部は、この凹部２４ａ内に位置している（つまり凹部２４ａ内にあてがわれている）。そのため、メインスペーサ１９Ａが横方向にずれて第２配向膜２５を傷つけることが防止される。それ故、遮光層２２の、柱状スペーサ１９周辺を遮光するための部分の幅（サイズ）を小さく設定することができるので、開口率が向上する。
【００８２】
なお、平坦化層２４の凹部２４ａは、図７に例示したような非貫通孔であってもよいし、貫通孔であってもよい。
【００８３】
（実施形態４）
図８、図９（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置４００を説明する。図８は、液晶表示装置４００を模式的に示す平面図である。図９（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置４００を模式的に示す断面図であり、それぞれ図８中の９Ａ−９Ａ’線および９Ｂ−９Ｂ’線に沿った断面を示している。以下では、本実施形態における液晶表示装置４００が実施形態３における液晶表示装置３００と異なる点を中心に説明を行う。
【００８４】
図８に示すように、液晶表示装置４００においても、実施形態３の液晶表示装置３００と同様、複数の柱状スペーサ１９のそれぞれは、交差領域（複数のゲート配線ＧＬのいずれかと複数のソース配線ＳＬのいずれかとが交差する領域）に配置されている。また、図９（ａ）に示すように、液晶表示装置４００においても、平坦化層２４は、メインスペーサ１９Ａに対応する交差領域に形成された凹部２４ａを有しており、メインスペーサ１９Ａの先端部は、凹部２４ａ内に位置している。
【００８５】
本実施形態の液晶表示装置４００では、図９（ｂ）に示すように、平坦化層２４は、各サブスペーサ１９Ｂに対応する交差領域に形成されたさらなる凹部２４ａ’を有している。。各サブスペーサ１９Ｂの先端部は、さらなる凹部２４ａ’に重なっている。そのため、パネルが押圧されたときには、サブスペーサ１９Ｂの先端部がさらなる凹部２４ａ’にあてがわれるので、サブスペーサ１９Ｂが横方向にずれて第２配向膜２５を傷つけることを防止できる。
【００８６】
なお、パネルの耐押圧性を維持するためには、サブスペーサ１９Ｂの高さは、対向基板２０の表面を凹ませた分だけ（つまりさらなる凹部２４ａ’の深さの分だけ）通常よりも高くすることが好ましい。
【００８７】
（実施形態５）
図１０および図１１を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置５００を説明する。図１０は、液晶表示装置５００を模式的に示す平面図である。図１１は、液晶表示装置５００を模式的に示す断面図であり、図１０中の１１Ａ−１１Ａ’線に沿った断面を示している。以下では、本実施形態における液晶表示装置５００が実施形態１における液晶表示装置１００と異なる点を中心に説明を行う。
【００８８】
本実施形態の液晶表示装置５００は、複数の柱状スペーサ２９のそれぞれが交差領域（複数のゲート配線ＧＬのいずれかと複数のソース配線ＳＬのいずれかとが交差する領域）に配置されていない点において、実施形態１の液晶表示装置１００と異なっている。
【００８９】
液晶表示装置５００では、図１０に示すように、各柱状スペーサ２９は、複数のソース配線ＳＬのうちの隣接する２つのソース配線ＳＬの間に位置する（つまりソース配線ＳＬに重ならないように配置されている）。また、各柱状スペーサ２９は、図１１に示すように、複数のゲート配線ＧＬのいずれかに重なり、且つ、ソース電極１２ｓに重ならないように配置されている。
【００９０】
第１絶縁層１４は、図１１に示すように、複数のソース配線ＳＬおよびソース電極１２ｓを覆っている（つまり複数のソース配線ＳＬおよびソース電極１２ｓの直上に位置する）第１部分１４ｐ１と、複数のソース配線ＳＬおよびソース電極１２ｓを覆っていない（つまり複数のソース配線ＳＬおよびソース電極１２ｓの直上に位置しない）第２部分１４ｐ２とを含んでいる。第１絶縁層１４の第２部分１４ｐ２は、その下にソース配線ＳＬやソース電極１２ｓが位置してないので、第１部分１４ｐ１に対して相対的に凹んでいる。
【００９１】
ＴＦＴ１０基板の液晶層３０側の表面は、第１絶縁層１４の第２部分１４ｐ２によって規定される凹部１０ａを、各メインスペーサ２９Ａに対応する位置に有する。各メインスペーサ２９Ａの先端部は、凹部１０ａ内に位置している（つまり凹部１０ａ内にあてがわれている）。そのため、メインスペーサ２９Ａが横方向にずれて第１配向膜１５を傷つけることが防止される。
【００９２】
なお、本実施形態の液晶表示装置５００では、メインスペーサ２９Ａの行方向（ゲート配線ＧＬが延びる方向）に沿ったずれを防止できるものの、列方向（ソース配線ＳＬが延びる方向）に沿ったずれを防止することは難しい。そのため、メインスペーサ２９Ａのずれをより確実に防止する観点からは、実施形態１の液晶表示装置１００の構成が好ましいといえる。
【００９３】
（実施形態６）
図１２、図１３（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置６００を説明する。図１２は、液晶表示装置６００を模式的に示す平面図である。図１３（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置６００を模式的に示す断面図であり、それぞれ図１２中の１３Ａ−１３Ａ’線および１３Ｂ−１３Ｂ’線に沿った断面を示している。以下では、本実施形態における液晶表示装置６００が実施形態５における液晶表示装置５００と異なる点を中心に説明を行う。
【００９４】
図１２に示すように、液晶表示装置６００においても、実施形態５の液晶表示装置５００と同様、複数の柱状スペーサ２９のそれぞれは、隣接する２つのソース配線ＳＬの間に位置する。また、図１３（ａ）に示すように、液晶表示装置６００においても、ＴＦＴ１０基板の液晶層３０側の表面は、第１絶縁層１４の第２部分１４ｐ２によって規定される凹部１０ａを、メインスペーサ２９Ａに対応する位置に有しており、メインスペーサ２９Ａの先端部は、凹部１０ａ内に位置している。
【００９５】
本実施形態の液晶表示装置６００では、図１３（ｂ）に示すように、ＴＦＴ１０基板の液晶層３０側の表面は、第１絶縁層１４の第２部分１４ｐ２によって規定されるさらなる凹部１０ａ’を、各サブスペーサ２９Ｂに対応する位置に有しており、各サブスペーサ２９Ｂの先端部は、さらなる凹部１０ａ’に重なっている。そのため、パネルが押圧されたときには、サブスペーサ２９Ｂの先端部がさらなる凹部１０ａ’にあてがわれるので、サブスペーサ２９Ｂが横方向にずれて第１配向膜１５を傷つけることを防止できる。
【００９６】
なお、パネルの耐押圧性を維持するためには、サブスペーサ２９Ｂの高さは、さらなる凹部１０ａ’の深さの分だけ通常よりも高くすることが好ましい。
【００９７】
＜酸化物半導体について＞
酸化物半導体層１２ｏに含まれる酸化物半導体は、アモルファス酸化物半導体であってもよいし、結晶質部分を有する結晶質酸化物半導体であってもよい。結晶質酸化物半導体としては、多結晶酸化物半導体、微結晶酸化物半導体、ｃ軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質酸化物半導体などが挙げられる。
【００９８】
酸化物半導体層１２ｏは、２層以上の積層構造を有していてもよい。酸化物半導体層１２ｏが積層構造を有する場合には、酸化物半導体層１２ｏは、非晶質酸化物半導体層と結晶質酸化物半導体層とを含んでいてもよい。あるいは、結晶構造の異なる複数の結晶質酸化物半導体層を含んでいてもよい。また、複数の非晶質酸化物半導体層を含んでいてもよい。酸化物半導体層１２ｏが上層と下層とを含む２層構造を有する場合、上層に含まれる酸化物半導体のエネルギーギャップは、下層に含まれる酸化物半導体のエネルギーギャップよりも大きいことが好ましい。ただし、これらの層のエネルギーギャップの差が比較的小さい場合には、下層の酸化物半導体のエネルギーギャップが上層の酸化物半導体のエネルギーギャップよりも大きくてもよい。
【００９９】
非晶質酸化物半導体および上記の各結晶質酸化物半導体の材料、構造、成膜方法、積層構造を有する酸化物半導体層の構成などは、例えば特開２０１４−００７３９９号公報に記載されている。参考のために、特開２０１４−００７３９９号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。
【０１００】
酸化物半導体層１２ｏは、例えば、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎのうち少なくとも１種の金属元素を含んでもよい。本発明の実施形態では、酸化物半導体層１２ｏは、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体（例えば酸化インジウムガリウム亜鉛）を含む。ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体は、Ｉｎ（インジウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｚｎ（亜鉛）の三元系酸化物であって、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎの割合（組成比）は特に限定されず、例えばＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：２等を含む。このような酸化物半導体層２ａは、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体を含む酸化物半導体膜から形成され得る。なお、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体等、酸化物半導体を含む活性層を有するチャネルエッチ型のＴＦＴを、「ＣＥ−ＯＳ−ＴＦＴ」と呼ぶことがある。
【０１０１】
Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体は、アモルファスでもよいし、結晶質でもよい。結晶質Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体としては、ｃ軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体が好ましい。
【０１０２】
なお、結晶質Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体の結晶構造は、例えば、上述した特開２０１４−００７３９９号公報、特開２０１２−１３４４７５号公報、特開２０１４−２０９７２７号公報などに開示されている。参考のために、特開２０１２−１３４４７５号公報および特開２０１４−２０９７２７号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体層を有するＴＦＴは、高い移動度（ａ−ＳｉＴＦＴに比べ２０倍超）および低いリーク電流（ａ−ＳｉＴＦＴに比べ１００分の１未満）を有しているので、駆動ＴＦＴ（例えば、複数の画素を含む表示領域の周辺に、表示領域と同じ基板上に設けられる駆動回路に含まれるＴＦＴ）および画素ＴＦＴ（画素に設けられるＴＦＴ）として好適に用いられる。
【０１０３】
酸化物半導体層１２ｏは、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体の代わりに、他の酸化物半導体を含んでいてもよい。例えばＩｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体（例えばＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2−ＺｎＯ；ＩｎＳｎＺｎＯ）を含んでもよい。Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体は、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｎ（スズ）およびＺｎ（亜鉛）の三元系酸化物である。あるいは、酸化物半導体層２ａは、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系半導体、Ｉｎ−Ａｌ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体、Ｚｎ−Ｏ系半導体、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体、Ｚｎ−Ｔｉ−Ｏ系半導体、Ｃｄ−Ｇｅ−Ｏ系半導体、Ｃｄ−Ｐｂ−Ｏ系半導体、ＣｄＯ（酸化カドミウム）、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｏ系半導体、Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｎ−Ｏ系半導体、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系半導体、Ｚｒ−Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体、Ｈｆ−Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体などを含んでいてもよい。
【０１０４】
なお、酸化物半導体ＴＦＴであるＴＦＴ１２は、「チャネルエッチ型のＴＦＴ」であってもよいし、「エッチストップ型のＴＦＴ」であってもよい。
【０１０５】
「チャネルエッチ型のＴＦＴ」では、例えば図２（ｂ）に示されるように、チャネル領域上にエッチストップ層が形成されておらず、ソースおよびドレイン電極のチャネル側の端部下面は、酸化物半導体層の上面と接するように配置されている。
【０１０６】
一方、チャネル領域上にエッチストップ層が形成されたＴＦＴ（エッチストップ型ＴＦＴ）では、ソースおよびドレイン電極のチャネル側の端部下面は、例えばエッチストップ層上に位置する。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明の実施形態によると、酸化物半導体ＴＦＴを備えた液晶表示装置の開口率を向上させることができる。本発明の実施形態による液晶表示装置は、高い開口率を有するので、種々の用途に好適に用いられる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０    アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）
１０ａ    凹部
１０ａ’    さらなる凹部
１１    透明基板
１２    薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１２ｇ    ゲート電極
１２ｓ    ソース電極
１２ｄ    ドレイン電極
１２ｏ    酸化物半導体層
１３    画素電極
１３ａ    スリット
１４    第１絶縁層（層間絶縁層）
１４ａ    開口部（第１開口部）
１４ａ’    さらなる第１開口部
１４ｂ    開口部（第２開口部）
１４ｐ１    第１部分
１４ｐ２    第２部分
１５    第１配向膜
１６    ゲート絶縁層
１７    第２絶縁層（誘電体層）
１８    共通電極
１９    柱状スペーサ
１９Ａ    メインスペーサ
１９Ｂ    サブスペーサ
２０    対向基板（カラーフィルタ基板）
２１    透明基板
２２    遮光層
２３    カラーフィルタ層
２３Ｒ    赤カラーフィルタ
２３Ｇ    緑カラーフィルタ
２３Ｂ    青カラーフィルタ
２４    平坦化層
２４ａ    凹部
２４ａ’    さらなる凹部
２５    第２配向膜
２９    柱状スペーサ
２９Ａ    メインスペーサ
２９Ｂ    サブスペーサ
１００、２００、３００、４００、５００、６００    液晶表示装置
ＧＬ    ゲート配線
ＳＬ    ソース配線
【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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