(57)【要約】【課題】外力が作用した際の対向基板のアレイ基板に対するずれを小さくしつつ、画素の開口率を向上させることができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】アレイ基板２と対向基板３との間隔を一定に保持する複数のメインスペーサ１２０と、対向基板３から突出し、メインスペーサ１２０よりも突出高さが低い複数のサブスペーサ１２２と、対向基板３から突出し、メインスペーサ１２０よりも突出高さが低く、かつ、サブスペーサ１２２よりも突出高さが０．２μｍが低いダミースペーサ１２４と、サブスペーサ１２２の周囲に形成された第２遮光層１３２と、ダミースペーサ１２４の周囲に形成された第３遮光層１３４とを有し、ダミースペーサ１２４がＴＦＴ７のコンタクトホール３０に対応する位置に設けられ、サブスペーサ１２２の縁部から第２遮光層１３２の縁部までの距離ｄ２は、ダミースペーサ１２４の縁部から第３遮光層１３４の縁部までの距離ｄ３より短い。【選択図】      図４（ａ）
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極と半導体層とを接続するコンタクトホールを有するアレイ基板と、液晶層を挟んで前記アレイ基板と対向する対向基板とが設けられた液晶表示装置において、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隔を保つ第１スペーサと、前記アレイ基板と前記対向基板との間に位置し、前記対向基板からの高さが前記第１スペーサの高さより低い第２スペーサと第３スペーサとが設けられ、
前記第２スペーサと前記第３スペーサは、前記対向基板からの高さ又は外径の少なくともいずれか一方が異なり、
前記第３スペーサは、前記コンタクトホールに向かって突出し、
前記第３スペーサの外径は、前記コンタクトホールの前記対向基板側の端部の直径より小さい、液晶表示装置。
【請求項２】
前記対向基板からの前記第２スペーサの高さは、前記対向基板からの前記第３スペーサの高さよりも低い、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第２スペーサの外径は、前記第３スペーサの外径よりも大きい、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記アレイ基板は、複数の信号線と、複数のゲート線と、をさらに有し、
前記対向基板は、前記信号線及び前記ゲート線に沿って設けられた遮光層を有し、
前記第１スペーサ及び前記第２スペーサは、前記信号線と前記ゲート線とが交差する交差部と重畳する位置に設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記遮光層は、前記第１スペーサに対応する第１部分と、前記第２スペーサに対応する第２部分と、前記第３スペーサに対応する第３部分と、を有し、
前記第１スペーサの縁部から前記第１部分の縁部までの距離は、前記第２スペーサの縁部から前記第２部分の縁部までの距離と前記第３スペーサの縁部から前記第３部分の縁部までの距離より長い、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第２スペーサの縁部から前記第２部分の縁部までの距離は、前記第３スペーサの縁部から前記第３部分の縁部までの距離より短い、請求項５に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置においては、アレイ基板と対向基板との間隔を一定に保つために複数のスペーサが設けられている。これらは、対向基板からアレイ基板に向かって突出しているものが知られている。
【０００３】
ところが、対向基板をアレイ基板に対してずらす方向に外力が作用すると、スペーサがアレイ基板に対してずれ、アレイ基板の配向膜を傷付けるおそれがある。このような傷が付くと、その場所の液晶の配向が乱れて、黒表示時に光抜けが発生してしまう。特に、対向基板がアレイ基板に対して大きくずれた場合、スペーサが、アレイ基板の配向膜における遮光層で覆われていない場所を傷付けるおそれがある。遮光層で覆われていない場所の配向膜が傷付くと、黒表示時に光抜けが視認されてしまう。
【０００４】
そこで、従来の液晶表示装置では、これを防ぐために、スペーサ近傍の遮光層を広範囲に設けるものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２５０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、液晶表示装置においてブラックマトリクスを広範囲に設けると画素の開口率が下がるという問題点があった。
【０００７】
そこで本発明の実施形態は、上記問題点に鑑み、外力が作用した際の対向基板のアレイ基板に対するずれを小さくしつつ、画素の開口率を向上させることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態は、アレイ基板と、前記アレイ基板に対向した対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板に挟まれた液晶層と、前記アレイ基板上に配された信号線と、前記アレイ基板上に前記信号線と交叉するように配されたゲート線と、前記信号線と前記ゲート線が交叉する部分に配され、スイッチング素子と画素電極とを含む表示画素と、前記信号線に接続された前記スイッチング素子の半導体層と、前記表示画素において、前記半導体層と前記画素電極を接続するためのコンタクトホールと、前記対向基板上に配され、前記表示画素と対応した位置に設けられたＲＧＢ画素と、前記アレイ基板と前記対向基板との間隔を一定に保持する複数の第１スペーサと、前記対向基板から突出し、前記第１スペーサよりも突出高さが低い複数の第２スペーサと、前記対向基板から突出し、前記第１スペーサよりも突出高さが低く、かつ、前記第２スペーサよりも突出高さが０．２μｍ以上高い複数の第３スペーサと、前記第２スペーサの周囲に形成された第２遮光層と、前記第３スペーサの周囲に形成された第３遮光層と、を有し、前記第３スペーサが前記アレイ基板の前記コンタクトホールに対応する位置に設けられ、前記第２スペーサの縁部から前記第２遮光層の縁部までの距離は、前記第３スペーサの縁部から前記第３遮光層の縁部までの距離より短い、液晶表示装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態の液晶表示装置の表示パネルの概略的な平面図である。
【図２】画素の拡大平面図である。
【図３】図２におけるＩ−Ｉ線断面図である。
【図４（ａ）】図２におけるII−II線断面図である。ダミースペーサの突出高さがサブスペーサの突出高さよりも高い場合の図。
【図４（ｂ）】ダミースペーサの突出高さとサブスペーサ５３の突出高さとが同じ場合の図。
【図５】図２に対向する対向基板の概略的な平面図である。
【図６】本発明の一実施形態におけるダミースペーサ及びコンタクトホールの部分の拡大図である。
【図７】ダミースペーサの突出高さに対するサブスペーサの突出高さの比率（又はダミースペーサとサブスペーサの突出高さの差）のサブスペーサ痕発生への影響を示す図である。
【図８】ダミースペーサの配置割合（又はダミースペーサの密度）のサブスペーサ痕発生への影響を示す図である。
【図９】コンタクトホールの開口端の直径に対するダミースペーサの外径の比率（又はダミースペーサの外径）のサブスペーサ痕発生への影響を示す図である。
【図１０】コンタクトホールの開口端の直径に対するダミースペーサの外径の比率（又はダミースペーサの外径）の耐圧効果への影響を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一の実施形態の液晶表示装置について、図面を参照して説明する。なお、実施形態における開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の趣旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の対応に比べ、各部の幅、厚さ、形状などについて模式的に表される場合があるが、あくまでも一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１１】
本実施形態の液晶表示装置は、具体例において、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式などと呼ばれる横電界方式のものであり、特には、ＩＰＳ方式の一例としてのフリンジ電界を用いるＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式である。なお、縦電界方式など他の方式のものであってもよい。
【００１２】
本実施形態の液晶表示装置について、図１〜図８を参照して説明する。
【００１３】
（１）表示パネル１の全体構成
図１は、発明の一実施形態に係る表示パネルの概略的な平面図である。図１は、第１方向Ｘと、第１方向Ｘに垂直な第２方向Ｙによって規定されるＸ−Ｙ平面における平面図である。なお、図示した例では、第１方向Ｘと第２方向Ｙは、９０度に交差しているが、９０度以外の角度で交差していてもよい。
液晶表示装置の表示パネル１は、アレイ基板２と、対向基板３と、これらの間隙に保持される液晶層４とを備えている。また、アレイ基板２と対向基板３とは、図示しないシール部材により周辺領域９同士で貼り合わされている。表示パネル１は、画像を表示するための表示領域８と、それを囲む周辺領域９とからなる。
【００１４】
（２）アレイ基板２の構成
図１に示すように、アレイ基板２の表示領域８において、第１方向Ｘに延びる複数のゲート線１６と、第２方向Ｙに延びる複数の信号線１５とが格子状に配列され、これらの交点毎に表示画素６が形成されている。表示画素６の一端側には、スイッチング素子であるｎ型チャネル、又は、ｐ型チャネルのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）７が設けられている。また、図２に示すように、ＴＦＴ７と接続する画素電極１４が設けられている。ＴＦＴ７のゲート電極が、ゲート線１６に接続され、ソース電極が信号線１５に接続され、ドレイン電極が画素電極１４に接続されている。なお、ＴＦＴ７のゲート電極は、ゲート線１６と一体的に形成されていてもよく、ＴＦＴ７のソース電極は、信号線１５と一体的に形成されていてもよい。
【００１５】
アレイ基板２の周辺領域９には、第２方向Ｙに沿ってゲートドライバ５０が設けられている。このゲートドライバ５０は、各ゲート線１６にゲート信号を出力する。
【００１６】
アレイ基板２の周辺領域９には、ドライバＩＣ１９などの外部回路と接続する端子が形成された端子部１１を有している。端子部１１は、後述する対向基板３とは対向しておらず、アレイ基板２が１枚となっている部分である。さらに、周辺領域９には、表示領域８と端子部１１との間で、第１方向Ｘに沿って信号線ドライバ５２が設けられている。信号線ドライバ５２は、外部からの信号に基づいて各信号線１５にＲＧＢ画像信号を出力する。
【００１７】
図２に示した例では、画素部６は、第２方向Ｙに沿って長く延びた矩形状に形成されている。信号線１５とゲート線１６によって囲まれた領域の大部分が、画素開口部に相当し、この部分にスリット１４ｂを有する画素電極１４が配置されている。ＴＦＴ７は、画素部６の一端部に形成され、画素電極１４から延びる画素電極接続部１４ａと接続されている。画素電極１４は、スリット１４ｂによって、共通電極１３との間で電界を形成する。
【００１８】
次いで、アレイ基板２の積層構造について図３、図４（ａ）、図４（ｂ）を参照して説明する。図３、図４（ａ）、図４（ｂ）は、第１方向Ｘ及び第２方向Yに垂直な第３方向Ｚによって規定される断面図である。図示した例では、第１方向X、第２方向Y、及び第３方向Ｚは、９０度で交差しているが、９０度以外の角度で交差していても良い。なお、 本実施形態においては、第３方向Ｚの矢印の先端に向かう方向を上と定義し、第３方向Ｚの矢印の先端に向かう方向とは反対側の方向を下と定義する。また、「第１部材の上の第２部材」及び「第１部材の下の第２部材」とした場合、第２部材は、第１部材に接していても良く、又は第１部材から離れていても良い。後者の場合、第１部材と第２部材との間に、第３部材が介在していても良い。
【００１９】
アレイ基板２のガラス基板１０の上には、アンダーコート層２１が形成されている。なお、ガラス基板１０は、絶縁基板であればよく、例えば、フレキシブルな樹脂基板でもよい。
【００２０】
アンダーコート層２１の上には、画素部６毎に半導体層１７が形成されている。この半導体層１７は、その上に形成されるゲート線１６と交差するように形成されている。
【００２１】
アンダーコート層２１と各半導体層１７の上には、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜等からなるゲート絶縁膜２２が、アレイ基板２全体に形成されている。
【００２２】
ゲート絶縁膜２２の上には、モリブデン合金等からなるゲート線（第１金属線）１６が所定間隔毎に第２方向Ｙに配置されている（図１、図２参照）。
【００２３】
ゲート線１６の上で、かつ、アレイ基板２全体には、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜等からなる第１絶縁膜２３が形成されている。
【００２４】
画素部６毎にある半導体層１７の一端部に対応するゲート絶縁膜２２と第１絶縁膜２３には、コンタクトホール２８が形成されている。
【００２５】
第１絶縁膜２３の上には、画素部６毎に、アルミニウムや、その合金等（例えば、ＴＡＴ（Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ））の金属によって信号線１５（第２金属線）が所定間隔毎に第１方向Ｘに配置されている。また、信号線１５は、コンタクトホール２８を介して半導体層１７に接続されている（図２参照）。
【００２６】
信号線１５の上には、透明の有機絶縁膜１２が、アレイ基板２全体に形成されている。
【００２７】
有機絶縁膜１２上には、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料からなる第１透明電極である共通電極１３が、複数の画素部６に亘って形成されている。
【００２８】
信号線１５上で、かつ、共通電極１３上には、ＭＡＭ（Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ）などからなる第３金属線２０が形成されている。
【００２９】
共通電極１３、第３金属線２０等の上で、かつ、アレイ基板２全体に第２絶縁膜２４が形成されている。
【００３０】
画素部６毎にある半導体層１７の他端部に対応するゲート絶縁膜２２、第１絶縁膜２３、有機絶縁膜１２、第２絶縁膜２４には、コンタクトホール３０が形成されている。
【００３１】
第２絶縁膜２４の上には、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料からなる第２透明電極である画素電極１４が、画素部６毎に形成されている。画素電極１４には、信号線１５に沿って、スリット１４ｂが形成されている。また、画素電極１４は、コンタクトホール３０を介して半導体層１７に接続されている。つまり、ＴＦＴ７の半導体層１７は、一端が信号線１５に接続され、ゲート線１６と交差した後に、他端が画素電極１４に接続されている。
【００３２】
第２絶縁膜２４と画素電極１４の上には、配向膜１８が、アレイ基板２全体に形成されている。この配向膜１８は、液晶層４と接している。配向膜１８は、ラビング処理、又は光配向処理によって配向処理されている。
【００３３】
（３）対向基板３の構成
対向基板３の構成について図３、図４（ａ）、図４（ｂ）、図５を参照して説明する。対向基板３のガラス基板１００には、図５に示すように、例えば、黒色の樹脂材料により格子状に設けられた遮光層１０２が形成されている。遮光層１０２は、信号線１５と重畳し信号線１５に沿って延びる第１遮光層１０２ａと、ＴＦＴ７及びゲート線１６と重畳しゲート線１６に沿って延びる第２遮光層１０２ｂと、を有しており、格子状に形成されている。遮光層１０２の各開口部分１０２１が、画素部６の画素開口部に対応する。なお、ガラス基板１００は、絶縁基板であればよく、例えば、フレキシブルな樹脂基板でもよい。また、遮光層は金属材料によって形成されていてもよい。
【００３４】
カラーフィルタ層１０４は、遮光層１０２を覆うように形成されている。カラーフィルタ層１０４は、例えば、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の３色を有している。カラーフィルタ層１０４は、遮光層１０２の開口部分１０２１に対応して設けられており、ＲＧＢ画素１０８を形成している。なお、カラーフィルタ層１０４は、Ｗ（白色）を有していてもよい。
【００３５】
カラーフィルタ層１０４は、樹脂からなるオーバーコート層１０６によって覆われている。
【００３６】
遮光層１０２と重なる位置において、それぞれアレイ基板２側に向かって突出する第１スペーサとしてのメインスペーサ１２０、第２スペーサとしてのサブスペーサ１２２及び第３スペーサとしてのダミースペーサ１２４が設けられている。これらのスペーサ１２０，１２２，１２４は、オーバーコート層１０６にフォトレジストで形成してもよいし、オーバーコート層１０６と一体に形成してもよい。
【００３７】
オーバーコート層１０６とスペーサ１２０，１２２，１２４は、配向膜１１０によって覆われている。この配向膜１１０は、液晶層４と接しており、ラビング処理、又は光配向処理によって配向処理されている。
【００３８】
（４）スペーサ１２０，１２２，１２４に関する構造
メインスペーサ１２０、サブスペーサ１２２及びダミースペーサ１２４は、平面視で見て円形で、対向基板３からアレイ基板２側に向かって突出している。なお、スペーサの突出高さとは、図６に示すように、スペーサのアレイ基板２側の端部（頂部）５６からスペーサの対向基板３側の端部（底部）５７までの上下方向の長さを意味する。
【００３９】
図５に示すように、メインスペーサ１２０は、対向基板３における遮光層１０２の第１遮光層１０２ａと第２遮光層１０２ｂの交差部に形成されている。したがってメインスペーサ１２０は、コンタクトホール３０と上下方向に重ならない。表示パネル１に外部から負荷がかかっていない状態（無負荷状態）において、メインスペーサ１２０の頂部が、アレイ基板２に接触するように、メインスペーサ１２０の突出高さＬ１が設定されている。これによりアレイ基板２と対向基板３との間隔（ギャップ）が、メインスペーサ１２０によって一定に保持されている（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）。
【００４０】
図５に示すように、サブスペーサ１２２は、対向基板３における遮光層１０２の第１遮光層１０２ａと第２遮光層１０２ｂの交差部に形成されている。したがってサブスペーサ１２２は、メインスペーサ１２０と同様に、コンタクトホール３０と上下方向に重ならない。サブスペーサ１２２の突出高さＬ２は、アレイ基板２と対向基板３との間隔、すなわち、メインスペーサ１２０の突出高さＬ１よりも短く設定されている。そのため、無負荷状態においてサブスペーサ１２２とアレイ基板２との間には隙間が開いている。しかし、アレイ基板２又は対向基板３が曲がるなどしてアレイ基板２と対向基板３とが接近したときに、サブスペーサ１２２の頂部がアレイ基板２に接触する。これによりアレイ基板２と対向基板３との間隔が保持され、また、耐圧効果が発揮される（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）。
【００４１】
図５に示すように、ダミースペーサ１２４は、コンタクトホール３０と重畳する位置において、対向基板３からコンタクトホール３０に向かって突出している。したがってダミースペーサ１２４はコンタクトホール３０と上下方向に重なっている。ダミースペーサ１２４の突出高さＬ３がアレイ基板２と対向基板３との間隔、すなわち、メインスペーサ１２０の突出高さＬ１よりも短いため、無負荷状態において、ダミースペーサ１２４はコンタクトホール３０の中に入っていない（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）。しかし、アレイ基板２と対向基板３とが接近したときに、ダミースペーサ１２４はコンタクトホール３０の中に入る。図５に示したように、コンタクトホール３０の対向基板３側の端部３２における直径Ｔの方が、コンタクトホールの底面の直径Ｓよりも大きく形成されている。そのため、コンタクトホール３０の側壁３４は傾斜しており、ダミースペーサ１２４は側壁３４に案内されながらコンタクトホール３０の奥に入っていく。
【００４２】
サブスペーサ１２２とダミースペーサ１２４とは、突出高さと外径との少なくともいずれか一方が異なる。ここでスペーサの外径とは、スペーサの頂部から０．２μｍ対向基板３側の位置での直径のことである。図６を例に説明すると、外径とは、スペーサの頂部から０．２μｍだけ対向基板３側の位置での直径Ｕのことである。なおスペーサの形状は、図示したように、アレイ基板２側に向かって細くなるテーパー状（言い換えれば、頂部に比べて対向基板３側の直径が大きくなるような傾斜を備える形状）であることが好ましいが、直径が一定のものであっても良い。
【００４３】
（５）評価
以下において、アレイ基板２と対向基板３のズレを防止するために適切なダミースペーサ１２４について、評価を行った。評価の条件について以下で説明すると共に表１に纏める。
【００４４】
（５−１）評価１：ダミースペーサの突出高さに対するサブスペーサの突出高さの比率のサブスペーサ痕発生への影響
上記実施形態に示すように、メインスペーサ、サブスペーサ及びダミースペーサを有する表示パネルにおいて、メインスペーサの突出高さを３．０μｍに、ダミースペーサの突出高さを２．８μｍにそれぞれ固定し、サブスペーサの突出高さを変化させて、サブスペーサ痕（アレイ基板の配向膜に付くサブスペーサの痕）の発生しやすさを調べた。具体的には、表示パネルの辺付近の部分を下から支持し、表示パネルの中央部に上から荷重をかけ、その荷重を徐々に大きくしていき、サブスペーサ痕が発生する荷重を調べた。なお、ダミースペーサの配置割合は１０ＲＧＢあたり１０個とした。またコンタクトホールの端部３２の直径Ｔを１２．７μｍとした。
【００４５】
結果を図７に示す。図７では、ダミースペーサの突出高さからサブスペーサの突出高さを引いた値（突出高さの差分）を横軸とするとともに、サブスペーサ痕が発生する荷重を縦軸とした。縦軸の荷重の数値が上昇するほど表示パネルが湾曲し上下基板にずれが生じるが、その場合でもサブスペーサ痕が発生しづらいということが図７全体から言える。
【００４６】
また、図７では、ダミースペーサの突出高さに対するサブスペーサの突出高さの比率を各プロットの位置に記入した。また、ダミースペーサの外径は、４．５μｍ、６．０μｍ、９．０μｍの三種類で測定した。横軸において、突出高さの差分が−０．２μｍの位置ではダミースペーサ外径４．５μｍと６．０μｍの結果が、０μｍの位置ではダミースペーサ外径６．０μｍの結果が、それぞれプロットされていないが、ダミースペーサが設置されない場合の荷重とほぼ同じ結果となったため、記載を省略している。
【００４７】
なお、ダミースペーサが設置されない場合は、サブスペーサ痕が発生する荷重は、平均で４２Ｎ〜４８Ｎである。
【００４８】
図７から分かるように、突出高さの差分が−０．２μｍと０．０μｍの位置では、サブスペーサ痕が発生する荷重は、ダミースペーサを配置しない場合とほとんど差はない。突出高さの差分が０．０μｍの位置で、ダミースペーサ外径９．０μｍの測定結果のみがダミースペーサが無い場合の数値を上回る程度であった。一方、突出高さの差分が、＋０．２μｍ以上の位置（サブスペーサの高さがダミースペーサの高さに対して、比率で９３％以下、実質的には、９０％以下）では、ダミースペーサ外径がいずれの場合でも、サブスペーサ痕が発生する荷重の大きさが大きくなることが分かった。
【００４９】
（５−２）評価２：ダミースペーサの配置割合のサブスペーサ痕発生への影響
上記のようにメインスペーサ、サブスペーサ及びダミースペーサを有する表示パネルにおいて、ダミースペーサの配置割合を変化させて、サブスペーサ痕の発生しやすさへの影響を調べた。表示パネルの辺付近の部分を下から支持し、表示パネルの中央部に上から荷重をかけ、その荷重を徐々に大きくしていき、サブスペーサ痕が発生する荷重を調べた。なお、メインスペーサの突出高さを３．０μｍ、サブスペーサの突出高さを２．６μｍ、ダミースペーサの突出高さを２．８μｍとし、サブスペーサの突出高さをダミースペーサの突出高さの９３％とした。またコンタクトホールの端部３２の直径Ｔを１２．７μｍとした。
【００５０】
結果を図８に示す。なお図８では、ダミースペーサの密度（ダミースペーサの密度＝ダミースペーサの頂部の面積×ダミースペーサの配置割合（個／１０ＲＧＢ）／１Ｐｉｘｅｌ（ＲＧＢ）の面積）を横軸とするとともに、図７の例と同様に、サブスペーサ痕が発生する荷重を縦軸とした。また、ダミースペーサの配置割合（１０ＲＧＢあたりの配置個数）を各プロットの位置に記入した。また、この評価では、ダミースペーサの外径は、６．０μｍ、９．０μｍの２種類で評価した。
【００５１】
図８から分かるように、何れのダミースペーサ外径の場合でも、ダミースペーサの配置割合が多いほどサブスペーサ痕が発生しにくいことが分かる。特に、ダミースペーサが１０ＲＧＢにつき７個以上の配置割合で設けられていれば、ダミースペーサを配置していない場合よりも、明確にサブスペーサ痕が発生しにくいことが確認された。
【００５２】
（５−３）評価３：コンタクトホールの端部３２の直径Ｔに対するダミースペーサの外径の比率の、サブスペーサ痕発生への影響
上記実施形態にようにメインスペーサ、サブスペーサ及びダミースペーサを有する表示パネルにおいて、コンタクトホールの端部３２の直径Ｔを１２．７μｍに固定し、ダミースペーサの外径を変化させて、サブスペーサ痕の発生しやすさへの影響を調べた。表示パネルの辺付近の部分を下から支持し、表示パネルの中央部に上から荷重をかけ、その荷重を徐々に大きくしていき、サブスペーサ痕が発生する荷重を調べた。なお、メインスペーサの突出高さを３．０μｍ、サブスペーサの突出高さを２．６μｍ、ダミースペーサの突出高さを２．８μｍとし、サブスペーサの突出高さをダミースペーサの突出高さの９３％とした。
【００５３】
結果を図９に示す。なお図９では、ダミースペーサの外径を横軸とするとともに、図７、図８の例と同様に、サブスペーサ痕が発生する荷重を縦軸とした。また、コンタクトホールの端部３２の直径Ｔに対するダミースペーサの外径の比率を各プロットの位置に記入した。また、この評価では、ダミースペーサの配置密度は、７個／１０ＲＧＢの場合と、１０個／１０ＲＧＢの場合の２通りで評価している。
【００５４】
図９から分かるように、ダミースペーサの外径は、６．０μｍ以上であれば、どちらの配置密度でも、ダミースペーサを設置しない場合よりもサブスペーサ痕が発生しづらくなり、特に、９．０μｍ付近が最もサブスペーサ痕が発生しづらい結果となった。
【００５５】
また、ダミースペーサの外径のコンタクトホールの端部３２の直径Ｔに対する比率で見ると、比率４７％（実質的には５０％）以上であれば、ダミースペーサを設置しない場合よりも特性が良くなり、７０〜８５％付近であれば、より安定してサブスペーサ痕が発生しにくいことが確認された。
【００５６】
（５−４）評価４：コンタクトホールの端部３２の直径Ｔに対するダミースペーサの外径の比率の耐圧効果への影響
上記のように、メインスペーサ、サブスペーサ及びダミースペーサを有する表示パネルにおいて、コンタクトホールの端部３２の直径Ｔを１２．７μｍに固定し、ダミースペーサの外径を変化させて、表示パネルの耐圧効果への影響を調べた。表示パネルの辺付近の部分を下から支持し、表示パネルの中央部に上から荷重をかけ、その荷重を徐々に大きくしていき、面押し耐圧荷重（画面にムラが発生しない範囲の最大荷重）を調べた。なお、メインスペーサの突出高さを３．０μｍ、サブスペーサの突出高さを２．６μｍ、ダミースペーサの突出高さを２．８μｍとし、サブスペーサの突出高さをダミースペーサの突出高さの９３％とした。またダミースペーサの配置割合は１０ＲＧＢあたり１０個とした。
【００５７】
結果を図１０に示す。なお図１０では、ダミースペーサの外径を横軸とするとともに、面押し耐圧荷重を縦軸とした。また、コンタクトホールの端部３２の直径Ｔに対するダミースペーサの外径の比率を各プロットの位置に記入した。
【００５８】
図１０から分かるように、ダミースペーサの外径が大きいほど耐圧効果が大きいことが確認された。ダミースペーサの外径とコンタクトホールの端部３２の直径Ｔの比率では、７０％付近で面押し耐圧荷重の上昇が鈍化する傾向がみられる。このため、ダミースペーサの外径がコンタクトホールの端部３２の直径Ｔの７０％以上であれば、高い耐圧効果を安定して使用することができると想定される。
【００５９】
【表１】
2019191244.tif 000003
【００６０】
（６）ダミースペーサ１２４の構成
図４（ａ）に描かれているように、ダミースペーサ１２４の突出高さＬ３は、サブスペーサ１２２の突出高さＬ２よりも高い。この場合、サブスペーサ１２２の突出高さＬ２がダミースペーサ１２４の突出高さＬ３に対して、９０％以下であることが好ましい。
【００６１】
このダミースペーサ１２４の突出高さＬ３とサブスペーサ１２２の突出高さＬ２の関係であれば、図４（ａ）に描かれているようにダミースペーサ１２２の外径がサブスペーサ１２２の外径よりも小さくても良いし、ダミースペーサ１２２の外径がサブスペーサ１２２の外径よりも大きくても良いし、ダミースペーサ１２２の外径とサブスペーサ１２２の外径とが同じでも良い。
【００６２】
また、図４（ｂ）に描かれているように、ダミースペーサ１２２の突出高さＬ３は、サブスペーサ１２２の突出高さＬ２と同じであっても良い。この場合、ダミースペーサ１２２の外径は可能な限り大きくする必要があり、好ましくは９．０μｍ以上である。
【００６３】
また、図６に示すように、コンタクトホール３０の端部３２の直径Ｔに対するダミースペーサ１２４の外径Ｕの比率は、５０％以上であることが好ましく、更には、７０〜８５％であることが好ましい。外径Ｕと直径Ｔとがこの好ましい関係を満たす場合、ダミースペーサ１２４の外径とサブスペーサ１２２の外径との大小関係は限定されないが、ダミースペーサ１２４の突出高さＬ３は、サブスペーサ１２２の突出高さＬ２よりも高いことが好ましい。また平面視で見て、ダミースペーサ１２４がコンタクトホール３０の中心の位置にあることが好ましい。
【００６４】
メインスペーサ１２０及びサブスペーサ１２２は、コンタクトホール３０と重畳しない位置、例えば図５に示すように信号線１５とゲート線１６との交差部又はその近傍に設けられている。メインスペーサ１２０及びサブスペーサ１２２が信号線１５とゲート線１６との交差部又はその近傍に設けられている場合、これらのスペーサ１２０、１２２は遮光層１０２の第１遮光層１０２ａと第２遮光層１０２ｂとの交差部に設けられていることになる。一方、ダミースペーサ１２４はコンタクトホール３０と重畳する位置に設けられている。従ってダミースペーサ１２４は、遮光層１０２の第１遮光層１０２ａと第２遮光層１０２ｂとの交差部とは重畳しない位置に設けられていることになる。
【００６５】
加工上の必要性から、メインスペーサ１２０及びサブスペーサ１２２が信号線１５とゲート線１６との交差部又はその近傍に設けられる場合は、図４（ａ）、図４（ｂ）に示したように、メインスペーサ１２０とサブスペーサ１２２との間に少なくとも他の２本の信号線１５を挟むことが望ましい。そして、メインスペーサ１２０とサブスペーサ１２２との間に他の２本の信号線１５を挟む場合で、メインスペーサ１２０とサブスペーサ１２２との間にダミースペーサ１２４を設ける場合は、それらの２本の信号線１５の間にあるコンタクトホール３０の上方にダミースペーサ１２４を設けることが望ましい。
【００６６】
図５に示した例では、メインスペーサ１２０及びサブスペーサ１２２が、信号線１５とゲート線１６との交差部近傍に設けられ、ダミースペーサ１２４が、メインスペーサ１２０とサブスペーサ１２２との間に位置するコンタクトホール３０と重畳するように設けられている。
【００６７】
ダミースペーサ１２４は、１０ＲＧＢにつき７個以上の割合で設けられていることが好ましく、１０ＲＧＢにつき１０個の割合で設けられていることが最も好ましい。ここで１０ＲＧＢとは、３０個の画素開口部が集合した領域で、それぞれ１０個のＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の画素開口部を含む領域のことである。ダミースペーサ１２４は、１０ＲＧＢにつき１０個の割合で設けられている場合は、全て同じ色のカラーフィルタ層の場所に設けられていることが好ましい。
【００６８】
また、メインスペーサ１２０の数は、ダミースペーサ１２４の数に対して少なくて良く、例えば３００個のコンタクトホール３０に対して１０個以下でも良い。メインスペーサ１２０は表示領域８全体にほぼ均等に分布している。
【００６９】
上記の通り、ダミースペーサ１２４が対向基板３からコンタクトホール３０に向かって突出している。そのため、表示パネル１が撓む等して、対向基板３とアレイ基板２とが接近しつつ対向基板３をアレイ基板２に対してずらす外力が作用したとしても、ダミースペーサ１２４がコンタクトホール３０に落ち込みコンタクトホール３０の側壁３４に当たるため、対向基板３とアレイ基板２とのずれが小さく抑えられる。
【００７０】
（７）スペーサ１２０、１２２、１２４と遮光層１０２との関係
図５に示すように、遮光層１０２は、各スペーサ１２０、１２２、１２４に対応する位置において、第１遮光層１０２ａと第２遮光層１０２ｂよりも幅広になるように形成されている。つまり、遮光層１０２は、第１遮光層１０２ａ及び第２遮光層１０２ｂと、メインスペーサ１２０に対応する第１部分１３０と、サブスペーサ１２２に対応する第２部分１３２と、ダミースペーサに対応する第３部分１３４と、を有している。なお、図５に記載している各スペーサは、図６に示す対向基板３側の端部（底部）５７の形状である。
【００７１】
図示したように平面視において、サブスペーサ１２２の端部５７の縁部から第２部分１３２の縁部までの距離ｄ２と、ダミースペーサ１２４のの端部５７の縁部から第３部分１３４の縁部までの距離ｄ３とは、ｄ２＜ｄ３である。また、メインスペーサ１２０の端部５７の縁部から第１部分１３０の縁部までの距離ｄ１とは、ｄ２＜ｄ３＜ｄ１である。これは、ダミースペーサ１２４の突出高さ又は外径を、サブスペーサ１２２よりも大きく形成しているためである。
【００７２】
ダミースペーサ１２４を配置した場合、距離ｄ３は距離ｄ１に対して８０％以下であることが好ましく、より好ましくは、８０％以下６０％以上である。また、距離ｄ２は距離ｄ１に対して６０％以下であることが好ましく、より好ましくは、６０％以下５０％以上である。さらに、距離ｄ２は距離ｄ３に対して４０％以下であることが好ましく、より好ましくは４０％以下３０％以上である。
【００７３】
上記の通り、遮光層１０２の第１部分１３０、第２部分１３２、第３部分１３４をｄ２＜ｄ３＜ｄ１となるように配置している。そのため、ダミースペーサ１２４を配置することでスペーサの種類が増えたとしても、第２部分１３２を最小限に形成することができるため、開口率の低下を抑制できる。
【００７４】
（８）効果
本実施形態によれば、上記の通り、ダミースペーサ１２４が対向基板３からコンタクトホール３０に向かって突出している。そのため、表示パネル１が撓むなどして、対向基板３とアレイ基板２とが接近しつつ、対向基板３をアレイ基板２に対してずらす外力が作用したとしても、ダミースペーサ１２４がコンタクトホール３０に落ち込みコンタクトホール３０の側壁３４に当たるため、対向基板３とアレイ基板２とのずれが小さく抑えられる。
【００７５】
対向基板３とアレイ基板２とのずれが小さく抑えられるため、メインスペーサ１２０及びサブスペーサ１２２が、無負荷状態における位置から大きく離れた位置でアレイ基板２の配向膜１８を傷付ける可能性が低く、また、ダミースペーサ１２４がコンタクトホール３０の外へ出てアレイ基板２の配向膜１８を傷付ける可能性が低い。そのため、これらのスペーサがアレイ基板２の配向膜１８における遮光層１０２で覆われていない位置を傷付ける可能性が低く、光抜けが視認される可能性が低い。
【００７６】
また、上記の通り、光抜けが視認される可能性が低いため、スペーサの近傍に設けられる遮光層１０２の第１部分１３０、第２部分１３２、第３部分１３４を最低限の大きさで形成できる。そのため、ダミースペーサ１２４が設けられていない場合に比べて、遮光層１０２を広範囲に設ける必要がなく、開口率を大きくすることができる。
【００７７】
さらに、ダミースペーサ１２４の外径Ｕがコンタクトホール３０の開口端３２の直径Ｔの５０％以上であるため、ダミースペーサ５５がコンタクトホール３０の側壁３４に当たりやすく、対向基板３とアレイ基板２とのずれが小さく抑えられやすい。特に、サブスペーサ１２２の突出高さＬ２がダミースペーサ１２４の突出高さＬ３よりも低い場合は、ダミースペーサ１２４がコンタクトホール３０に落ち込みやすく、効果が顕著になる。
【００７８】
（９）変更例
当業者は、上記実施形態に対して、本発明の思想の範疇において、構成の追加及び削除等を含む様々な変更を行うことができる。それらの変更された形態も本発明の範囲に属する。
【００７９】
例えば、上記実施形態では、スペーサ１２０，１２２，１２４の形状は、アレイ基板２側に向かって細くなるテーパー状であったが、直径が一定の円柱型であってもよい。
【００８０】
本発明の実施形態を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての実施形態も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【００８１】
また、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、上記実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【００８２】
また、本実施形態において述べた対応によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は、当業者において時に想到し得るものについては、当然に発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【００８３】
１・・・表示パネル、２・・・アレイ基板、３・・・共通電極、４・・・画素電極、１５・・・信号線、１６・・・ゲート線、２０・・・第３金属線、５０・・・ゲートドライバ、５２・・・信号線ドライバ
【図１】
2019191244.tif 000004
【図２】
2019191244.tif 000005
【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５】
2019191244.tif 000009
【図６】
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【図７】
2019191244.tif 000011
【図８】
2019191244.tif 000012
【図９】
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【図１０】
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