(57)【要約】【課題】  製造の工程を増大させることなく、基板への横方向のずれおよび過剰な圧力に対して対処し得る液晶表示装置を提供する。【解決手段】  液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に散在されて形成された支柱状スペーサを備え、  この支柱状スペーサは他方の基板の液晶側の面に当接されたものと当接されていないものとが存在する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された高さがほぼ等しい支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは他方の基板の液晶側の面に当接されたものと当接されていないものとが存在することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された高さがほぼ等しい支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは他方の基板の液晶側の面に当接されたものと当接されていないものとが存在し、
前記他方の基板の液晶側の面に当接された各支柱状スペーサは、その周囲に当接されていない支柱状スペーサを有するように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは第１支柱状スペーサと第２支柱状スペーサとが存在し、
第１支柱状スペーサが当接する他方の基板の液晶側の面は凸部形状となっていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは第１支柱状スペーサと第２支柱状スペーサとが存在し、
他方の基板の前記第１支柱状スペーサの当接部は第２支柱状スペーサの当接部より高いことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
第１支柱状スペーサが当接する他方の基板の液晶側の面の凸部形状は、該面の下層に厚みのある材料が介層されて形成されていることを特徴とする請求項３、４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは第１支柱状スペーサと第２支柱状スペーサとが存在し、
第２支柱状スペーサがその頂部にて対向する他方の基板の液晶側の面は凹部形状となっていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
第１支柱状スペーサのそれぞれは、その周囲に第２支柱状スペーサを有するように配置されていることを特徴とする請求項３、４、６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板であって、その各画素に薄膜トランジスタを少なくとも備え、
隣接するもの同士からなる複数の画素群に対して少なくとも１つの画素の割合で、該画素の一部に前記薄膜トランジスタの半導体層と平面的に異なる他の半導体層が形成され、
前記各基板のうち他方の基板に平面的に形成された支柱状スペーサを有し、該支柱状スペーサは、その頂部が一方の基板の前記他の半導体層が形成された液晶側の面に当接するものを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
他の半導体層は、各画素の薄膜トランジスタを駆動させるゲート信号線の上方に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
各支柱状スペーサはそれぞれ高さがほぼ等しいことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記他の半導体層は薄膜トランジスタの半導体層と同一の工程で形成されることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
それが形成されている基板と異なる他の基板の液晶側の面に当接される支柱状スペーサの径は、当接されていない支柱状スペーサの径よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、６、７に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記当接部の高さの差が０．０６μｍ以上０．１８μｍ以下であることを特徴とする請求項４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、液晶表示装置に係り、特に、液晶を介して対向配置される各基板のギャップを確保するために形成されるいわゆる支柱状スペーサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶を介して対向配置された各基板のギャップを確保するため、それらの間にスペーサを介在させるが、そのスペーサとしてはたとえば支柱状スペーサと称されるものを用いるものが知られるに至っている。
【０００３】
すなわち、各基板のうち一方の基板の液晶側の面にたとえば樹脂からなる層を形成し、この層を選択エッチング法により形成してなるものである。このため、基板との間に、該支柱状スペーサを必要な個所に必要な数だけ形成できるという長所を有する。
【０００４】
しかし、このように構成される液晶表示装置は、該支柱状スペーサとこの支柱状スペーサと当接される他方の基板との摩擦抵抗が大きくなるため、一方の基板に対して他方の基板がその面方向にずれが生じた場合、そのずれが戻らず、上側基板の画素領域と下側基板の画素領域のずれによる輝度むらを生じさせることになる。
【０００５】
このため、このような問題点を解消するため、下記特許文献１に示すように、表示部に散在されて配置される各支柱状スペーサの高さにおいて、高いものと低いものとを混在させた技術が知られている。
【０００６】
これにより、前記摩擦抵抗を低減させるとともに、荷重（一方の基板に対し他方の基板の該一方の基板側への力）に対して充分な耐性をもたせるようにしたものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１３１２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、このように構成される液晶表示装置は、高さの異なる各支柱状スペーサを別々の工程で形成しなければならず、製造工数の増大をもたらす不都合があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、その目的は、製造の工程を増大させることなく、基板への横方向のずれおよび過剰な圧力に対して対処し得る液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１１】
（１）  本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された高さがほぼ等しい支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは他方の基板の液晶側の面に当接されたものと当接されていないものとが存在することを特徴とする。
【００１２】
（２）  本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された高さがほぼ等しい支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは他方の基板の液晶側の面に当接されたものと当接されていないものとが存在し、
前記他方の基板の液晶側の面に当接された各支柱状スペーサは、その周囲に当接されていない支柱状スペーサを有するように配置されていることを特徴とする。
【００１３】
（３）  本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは第１支柱状スペーサと第２支柱状スペーサとが存在し、
第１支柱状スペーサが当接する他方の基板の液晶側の面は凸部形状となっていることを特徴とする。
【００１４】
（４）  本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは第１支柱状スペーサと第２支柱状スペーサとが存在し、
他方の基板の前記第１支柱状スペーサの当接部は第２支柱状スペーサの当接部より高いことを特徴とする。
【００１５】
（５）  本発明による液晶表示装置は、たとえば、（３）、（４）の構成を前提に、第１支柱状スペーサが当接する他方の基板の液晶側の面の凸部形状は、該面の下層に厚みのある材料が介層されて形成されていることを特徴とする。
【００１６】
（６）  本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは第１支柱状スペーサと第２支柱状スペーサとが存在し、
第２支柱状スペーサがその頂部にて対向する他方の基板の液晶側の面は凹部形状となっていることを特徴とする。
【００１７】
（７）  本発明による液晶表示装置は、たとえば、（３）、（４）、（６）のいずれかの構成を前提とし、第１支柱状スペーサのそれぞれは、その周囲に第２支柱状スペーサを有するように配置されていることを特徴とする。
【００１８】
（８）  本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板であって、その各画素に薄膜トランジスタを少なくとも備え、
隣接するもの同士からなる複数の画素群に対して少なくとも１つの画素の割合で、該画素の一部に前記薄膜トランジスタの半導体層と平面的に異なる他の半導体層が形成され、
前記各基板のうち他方の基板に平面的に形成された支柱状スペーサを有し、該支柱状スペーサは、その頂部が一方の基板の前記他の半導体層が形成された液晶側の面に当接するものを有することを特徴とする。
【００１９】
（９）  本発明による液晶表示装置は、たとえば、（８）の構成を前提とし、他の半導体層は、各画素の薄膜トランジスタを駆動させるゲート信号線の上方に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
（１０）  本発明による液晶表示装置は、たとえば、（８）の構成を前提とし、各支柱状スペーサはそれぞれ高さがほぼ等しいことを特徴とする。
【００２１】
（１１）  本発明による液晶表示装置は、たとえば、（８）の構成を前提とし、前記他の半導体層は薄膜トランジスタの半導体層と同一の工程で形成されることを特徴とする。
【００２２】
（１２）  本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）、（２）、（３）、（４）、（６）、（７）のいずれかの構成を前提とし、それが形成されている基板と異なる他の基板の液晶側の面に当接される支柱状スペーサの径は、当接されていない支柱状スペーサの径よりも小さく形成されていることを特徴とする。
【００２３】
（１３）  本発明による液晶表示装置は、たとえば、（４）の構成を前提とし、前記当接部の高さの差が０．０６μｍ以上０．１８μｍ以下であることを特徴とする。
【００２４】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【発明の効果】
【００２５】
このように構成された液晶表示装置において、その支柱状スペーサはそれが形成されている基板と異なる他の基板の液晶側の面に当接されたものと当接されていないものとが混在されていることから、一方の基板に対する他方の基板の平面方向のずれに対して摩擦抵抗を大幅に低減させることができる。
【００２６】
このため、前記ずれが生じても他方の基板はもとの位置に戻り易くなり、ずれたままの状態になって輝度むらが発生するのを回避できるようになる。
【００２７】
また、他方の基板が一方の基板側へ過度の圧力が生じた場合には、それまで対向する基板と当接されていなかったスペーサは該基板と当接されるようになり、該圧力に充分耐えて両基板のギャップを確保することができるようになる。
【００２８】
そして、各支柱状スペーサはその高さをほぼ同じにして形成することができることから、製造の増大をもたらすことがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
【００３０】
図１は、本発明による液晶表示装置の一実施例を示す表示部の要部構成図であって、液晶を介して対向配置される一対の基板のうち一方の基板の液晶側の面の構成を示した図である。また、図１のII−II線における断面図を図２に示している。
【００３１】
前記一方の基板ＳＵＢ１の液晶側の面に、まず、ｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線ＧＬが形成されている。
これらゲート信号線ＧＬは後述ドレイン信号線ＤＬとともに矩形状の領域を囲むようになっており、この領域を画素領域として構成するようになっている。
【００３２】
また、各ゲート信号線ＧＬの間の領域には該ゲート信号線ＧＬと平行に配置された対向電圧信号線ＣＬが形成されている。この対向電圧信号線ＣＬは後述する対向電極ＣＴに接続され、この対向電圧信号線ＣＬを介して該対向電極ＣＴに基準電圧信号（映像信号に対して基準となる）が印加されるようになっている。
【００３３】
このようにゲート信号線ＧＬ、対向電圧信号線ＣＬが形成された基板ＳＵＢ１の表面にはたとえばＳｉＮからなる絶縁膜ＧＩが該ゲート信号線ＧＬ、対向電圧信号線ＣＬをも被って形成されている。
【００３４】
この絶縁膜ＧＩは、後述のドレイン信号線ＤＬの形成領域においては前記ゲート信号線ＧＬおよび対向電圧信号線ＣＬに対する層間絶縁膜としての機能を、後述の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてはそのゲート絶縁膜としての機能を、後述の容量素子Ｃｓｔｇの形成領域においてはその誘電体膜としての機能を有するようになっている。
【００３５】
そして、この絶縁膜ＧＩの表面であって、前記ゲート信号線ＧＬの一部に重畳するようにしてたとえばアモルファスＳｉからなる半導体層ＡＳが形成されている。
【００３６】
この半導体層ＡＳは、薄膜トランジスタＴＦＴのそれであって、その上面にドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２を形成することにより、ゲート信号線ＧＬの一部をゲート電極とする逆スタガ構造のMIS型トランジスタを構成することができる。
【００３７】
ここで、前記ドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２はドレイン信号線ＤＬの形成の際に同時に形成されるようになっている。
【００３８】
すなわち、ｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成され、その一部が前記半導体層ＡＳの上面にまで延在されてドレイン電極ＳＤ１が形成され、また、このドレイン電極ＳＤ１と薄膜トランジスタＴＦＴのチャネル長分だけ離間されてソース電極ＳＤ２が形成されている。
【００３９】
このソース電極ＳＤ２は半導体層ＡＳ面から画素内に延在され、さらに該画素の中央部をｙ方向に横切るようにして延在されて形成されている。この延在部は画素電極ＰＸとして機能するもので、後述の対向電極ＣＴとの間に電界を発生させ、この電界によって液晶の光透過率を制御するようになっている。
【００４０】
この画素電極ＰＸを形成することによって、この画素電極ＰＸは絶縁膜ＧＩを介して対向電圧信号線ＣＬと重畳するようになり、それらの間には前記絶縁膜ＧＩを誘電体膜とする容量素子Ｃｓｔｇが形成されるようになる。この容量素子Ｃｓｔｇは画素電極ＰＸに供給された映像信号を比較的長く蓄積させる等の機能を有するものである。
【００４１】
なお、上述した説明では、前記半導体層ＡＳは薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域に形成したものであるが、この実施例では、該薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域以外の領域であって、やはりゲート信号線ＧＬの上方に前記半導体層ＡＳの形成の際に同時に半導体層ＡＳＩを形成するようにしている。
【００４２】
この場合、半導体層ＡＳＩは、各画素毎に設けられるものではなく、隣接するもの同士からなる複数の画素群に対してたとえば１つの割合で形成されている。この半導体層ＡＳＩは、後の説明で明らかとなるように、液晶と接する最上層の高さが該半導体層ＡＳＩを形成した部分において他の部分よりも高く形成させるための“底上げ”的機能をもたらすもので、その効果については後述する。
【００４３】
このように薄膜トランジスタＴＦＴ、ドレイン信号線ＤＬ、ドレイン電極ＳＤ１、およびソース電極ＳＤ２が形成された透明基板ＳＵＢ１の表面にはたとえばＳｉＮからなる保護膜ＰＡＳが形成されている。この保護膜ＰＡＳは前記薄膜トランジスタＴＦＴの液晶との直接の接触を回避する膜で、該薄膜トランジスタＴＦＴの特性劣化を防止せんとするようになっている。
【００４４】
なお、前記保護膜ＰＡＳとしては、たとえば樹脂からなる有機材料層、あるいは無機材料層と有機材料層との積層体で構成してもよい。
【００４５】
そして、この保護膜ＰＡＳの上面には対向電極ＣＴが形成されている。この対向電極ＣＴは基本的には前記画素電極ＰＸの長手方向に対する左右に形成されていれば、その機能を有するが、この実施例では、ドレイン信号線ＤＬおよびゲート信号線ＧＬを十分に被うようにして形成されている。換言すれば、表示部（各画素の集合で形成される領域部）の全域に形成された導電層において各画素領域の周辺を残した中央部に開口が形成されたパターンをなしている。ドレイン信号線ＤＬおよびゲート信号線ＧＬからの信号電界を対向電極に終端させ画素電極ＰＸに至らしめないようにするためである。
【００４６】
この対向電極ＣＴの材料とては、たとえばITO(Indium Tin Oxide)、ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、SnO2（酸化スズ）、In2O3（酸化インジウム）等の透光性の導電材料からなり、画素の開口率の向上に寄与させている。
【００４７】
そして、このように対向電極ＣＴが形成された透明基板ＳＵＢ１の上面には該対向電極ＣＴをも被って配向膜ＡＬが形成されている。この配向膜ＡＬは液晶ＬＣと直接に当接する膜で、その表面に形成されたラビングによって該液晶ＬＣの分子の初期配向方向を決定づけるようになっている。
【００４８】
図２は、図１のII−II線における断面図を示し、前記基板ＳＵＢ１と液晶ＬＣを介して対向される基板ＳＵＢ２をも示している。
【００４９】
基板ＳＵＢ１の表面には、対向電圧信号線ＣＬ、絶縁膜ＧＩ、保護膜ＰＡＳ等とともに、前記薄膜トランジスタＴＦＴに用いる半導体層ＡＳの他に別個に形成した半導体層ＡＳＩも示されている。この半導体層ＡＳＩの形成によって、その部分における液晶ＬＣと当接する面は、他の部分よりも、その膜厚の分に応じて高さが高く形成されている。
【００５０】
一方、基板ＳＵＢ２の液晶側の面には、たとえば前記ゲート信号線ＧＬと対向するようにしてブラックマトリクスＢＭが形成されている。このブラックマトリクスＢＭは表示のコントラストの向上を図るために設けられるものである。
【００５１】
なお、このブラックマトリクスＢＭは基板ＳＵＢ１側の薄膜トランジスタＴＦＴをも充分被うようにして形成され、該薄膜トランジスタＴＦＴへの外来光の照射を妨げることによって該薄膜トランジスタＴＦＴの特性劣化を回避するようになっている。
【００５２】
ブラックマトリクスＢＭが形成された基板ＳＵＢ２の面には該ブラックマトリクスＢＭの開口をも被ってカラーフィルタＣＦが形成されている。このカラーフィルタＣＦはたとえば赤（Ｒ）、緑、（Ｇ）、青(Ｂ)の各色のフィルタからなり、ｙ方向に並設される各画素領域群に同色のフィルタが共通に形成され、ｘ方向に順次隣接する画素領域群に赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、青(Ｂ)色、赤（Ｒ）色、……、というような配列で形成されている。
【００５３】
このようにブラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＣＦが形成された基板ＳＵＢ２の表面にはこれらブラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＣＦをも被って平坦化膜ＯＣが形成されている。この平坦化膜ＯＣは塗布によって形成できる樹脂膜からなり、前記ブラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＣＦの形成によって顕在化する段差をなくすために設けられる。
【００５４】
そして、この平坦化膜ＯＣの上面には、基板ＳＵＢ２が基板ＳＵＢ１に対し、均等なギャップ（たとえば4μｍ）を確保するためのスペーサＳＰが形成されている。このスペーサＳＰは、平坦化膜ＯＣの面に形成したほぼ均一な膜厚のたとえば樹脂膜を選択エッチングすることにより形成される支柱状の突起体（支柱状スペーサ）として形成されている。このため、このように形成された各スペーサＳＰはそれぞれ高さのほぼ均一な突起体として構成することができる。
【００５５】
このスペーサＳＰは、この実施例では、各画素にたとえば一つの割合で形成され、それらはそれぞれ各画素の対応する位置に形成されたものとなっている。すなわち、上述した各画素のうち半導体層ＡＳＩを形成した画素において、該画素の該半導体層ＡＳＩ上の配向膜ＡＬにスペーサＳＰがその頂部が対向するようにして配置され、このスペーサＳＰの周囲における他のスペーサＳＰも対応した個所に形成されている。
【００５６】
したがって、基板ＳＵＢ２が基板ＳＵＢ１側に所定以上の圧力が加わっていない状態の場合、図１に示すように、半導体層ＡＳＩを備える画素においては、その画素に備えられるスペーサＳＰは基板ＳＵＢ１側に当接（正確には配向膜ＡＬに当接）されているが、該スペーサＳＰの周囲における他のスペーサＳＰは基板ＳＵＢ１側に当接されていない状態となっている。
【００５７】
ここで、上述したように、前記半導体層ＡＳＩは、隣接するもの同士からなる複数の画素群に対してたとえば１つの割合で形成され、このことは該画素群に対して一つのスペーサＳＰが基板ＳＵＢ２側に当接していることを意味する。したがって、画素の集合で形成される表示部内には基板ＳＵＢ２側に当接されるスペーサＳＰが多数散在して配置され、これらのスペーサＳＰが、基板ＳＵＢ２が基板ＳＵＢ１側に所定以上の圧力が加わっていない状態において、その機能を有するようになる。
【００５８】
ここで、基板ＳＵＢ２が基板ＳＵＢ１側に所定以上の圧力が加わっていない状態と表現したのは、基板ＳＵＢ２が基板ＳＵＢ１側に過度の圧力が加わる場合があり、この場合は、前記半導体層ＡＳＩに対向して配置されたスペーサＳＰは弾性変形を起し、該スペーサＳＰ以外の他のスペーサＳＰは基板ＳＵＢ２側に当接し、該圧力に抗して基板ＳＵＢ１に対する基板ＳＵＢ２のギャップを確保するようになる。
【００５９】
このことから、基板ＳＵＢ２が基板ＳＵＢ１側に過度の圧力が加わった場合には、全てのスペーサＳＰがその機能を発揮し、過度の圧力が加わっていない場合には該各スペーサのうち幾つかのスペーサＳＰのみがその機能を発揮するようになる。
【００６０】
したがって、後者の場合にあっては、基板ＳＵＢ１と基板ＳＵＢ２との間の摩擦抵抗を大幅に低減でき、基板ＳＵＢ１に対して基板ＳＵＢ２がその平面方向にずれが生じた場合にも、それを戻す力が残存し、ずれが戻らないということを回避することができる。
【００６１】
そして、このように機能の異なる二種のスペーサＳＰは、薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層ＡＳを形成する際に前記半導体層ＡＳＩを形成することによって、構成することができる。したがって、製造の増大をともなうことがなくなる。
【００６２】
なお、前記平坦化膜ＯＣの表面には、スペーサＳＰの表面をも含んで、配向膜ＡＬが形成され、この配向膜ＡＬは液晶ＬＣと直接に当接する膜で、その表面に形成されたラビングによって該液晶ＬＣの分子の初期配向方向を決定づけるようになっている。
【００６３】
上述した構成では、対向電極ＣＴを少なくともゲート信号線ＧＬとドレイン信号線ＤＬとを充分に被うように構成したことから、支柱状スペーサＳＰの頂部が当接する面においてその面の周囲に面積の大きな該対向電極ＣＴが形成された構成となっている。したがって、該対向電極ＣＴは支柱状スペーサＳＰに対して下敷の如く機能し、該下敷の剛性によって、その個所に当接する支柱状スペーサＳＰの弾性変形を行ない易くしている。
【００６４】
このことから、上述した構成の対向電極ＣＴを形成しない場合において、たとえば金属等の比較的剛性の大きな下敷を形成するようにしてもよい。この場合、支柱状スペーサＳＰの頂部が当接する面においてその面およびその周囲に形成し、該支柱状スペーサＳＰの頂部の面積よりも大きく形成することが望ましい。
【００６５】
また、前記下敷の機能を有する材料層は保護膜ＰＡＳの下層に形成し、該保護膜ＰＡＳを樹脂剤等のように塗布によって形成する材料とし、これにより該保護膜ＰＡＳの表面の平坦化を図るようにしてもよい。基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２とのギャップを支柱状スペーサＳＰの高さだけでほぼ設定することができるからである。この思想からすれば、図１に示す構成において、対向電極ＣＴを保護膜ＰＡＳの下層に位置づけるようにし、このような効果を奏するようにしてもよい。
【００６６】
また、上述のように、支柱状スペーサＳＰはそれが形成されている基板ＳＵＢ１と異なる他の基板ＳＵＢ２の液晶側の面に当接されたものと当接されていないものとが存在するが、それにともなう基板ＳＵＢ２の表面の段差は０．０６μｍと０．１８μｍとの間の範囲にあることが望ましい。
【００６７】
ここで、０．０６μｍとしたのは、室温と高温との液晶の熱膨張の差による補正を考慮するもので、基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の増大に対し表示装置内の負圧を維持するためである。また、０．１８μｍとしたのは、荷重の集中時に基板ＳＵＢ２側に当接されていない支柱状スペーサＳＰが基板ＳＵＢ２側に当接し該荷重の分散をさせるために適当な値であり、また、下敷として機能する前記対向電極ＣＴの剛性によって該支柱状スペーサＳＰに適度な弾性変形を生じさせるためである。
【００６８】
また、上述した実施例では、支柱状スペーサＳＰはそれが形成されている基板ＳＵＢ１と異なる他の基板ＳＵＢ２の液晶側の面に当接されたものと当接されていないものにおいて、いずれもそれらの径（直径、あるいは辺の長さ）について説明しなかったものであるが、望ましくは、当接させるようにして形成した支柱状スペーサＳＰの径は当接させないようにして形成した支柱状スペーサＳＰの径よりも小さく形成するようにしてもよい。換言すれば、当接させないようにして形成する支柱状スペーサＳＰの径を大きくすることによって、荷重による力に充分耐えうるように構成するとともに、当接させるようにして形成する支柱状スペーサＳＰの径を小さくすることによって、該荷重が加わった際に弾性変形が生じ易くするようにしてもよい。
【００６９】
上述した実施例では、そのいずれにおいても、スペーサＳＰを基板ＳＵＢ２側に設けたものであるが、基板ＳＵＢ１側に設けるようにしてもよいことはいうまでもない。この場合、上述した半導体層ＡＳＩの代わりになるものであって、ある程度の厚みのある材料層を基板ＳＵＢ２に形成する必要のあることはもちろんである。また、各スペーサは基板ＳＵＢ１に形成されたものと基板ＳＵＢ２に形成されたもので混在されていてもよい。
【００７０】
また、上述した実施例では、そのいずれにおいても、半導体層ＡＳＩを用いて基板ＳＵＢ１の液晶と接触する面において高さの比較的高い部分を形成したものであるが、前記半導体層ＡＳＩの代わりになるものであって、ある程度の厚みのある他の材料層を用いてもよいことはいうまでもない。図３はこのように構成した平面図であり、前記材料層を符号ＤＭで示している。このような材料層ＤＭを用いることにより、その厚みを任意に設定できるという効果を奏する。もちろん、この場合にあって、前記材料層ＤＭは基板ＳＵＢ１の面に形成する材料層の形成の際に同時に形成できるものであってもよいことはいうまでもない。
【００７１】
また、スペーサＳＰをたとえば各画素毎に形成する場合、図５に示すように、たとえば半導体層ＡＳＩと対向させて配置されるスペーサＳＰと該半導体層ＡＳＩと対向することなく配置されるスペーサＳＰは、それぞれ、その配置個所が異なるようにしてもよい。半導体層層ＡＳＩを形成する部分はその周囲にある程度のスペースを必要とするからである。同様の趣旨から該半導体層ＡＳＩと対向することなく配置される各画素毎のスペーサＳＰは、その配置個所においてそれぞれ対応させる必要もない。
【００７２】
上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明による液晶表示装置の画素の構成の一実施例を示す平面図である。
【図２】図１のII−II線における断面図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す平面図である。
【図４】図３のIV−IV線における断面図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７４】
ＳＵＢ１、ＳＵＢ２……基板、ＧＬ……ゲート信号線、ＤＬ……ドレイン信号線、ＣＬ……対向電圧信号線、ＴＦＴ……薄膜トランジスタ、ＡＳ、ＡＳＩ……半導体層、ＰＸ……画素電極、ＣＴ……対向電極、ＳＰ……支柱状スペーサ、ＧＩ……絶縁膜、ＰＡＳ……保護膜、ＢＭ……ブラックマトリクス、ＣＦ……カラーフィルタ、ＯＣ……平坦化膜
【図１】
2005128357.tif 000003
【図２】
2005128357.tif 000004
【図３】
2005128357.tif 000005
【図４】
2005128357.tif 000006
【図５】
2005128357.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月21日(2004.9.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された高さがほぼ等しい支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは他方の基板の液晶側の面に当接されたものと当接されていないものとが存在することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された高さがほぼ等しい支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは他方の基板の液晶側の面に当接されたものと当接されていないものとが存在し、
前記他方の基板の液晶側の面に当接された各支柱状スペーサは、その周囲に当接されていない支柱状スペーサを有するように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは第１支柱状スペーサと第２支柱状スペーサとが存在し、
第１支柱状スペーサが当接する他方の基板の液晶側の面は凸部形状となっていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは第１支柱状スペーサと第２支柱状スペーサとが存在し、
他方の基板の前記第１支柱状スペーサの当接部は第２支柱状スペーサの当接部より高いことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
第１支柱状スペーサが当接する他方の基板の液晶側の面の凸部形状は、該面の下層に厚みのある材料が介層されて形成されていることを特徴とする請求項３、４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
液晶を介して対向配置される各基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは第１支柱状スペーサと第２支柱状スペーサとが存在し、
第２支柱状スペーサがその頂部にて対向する他方の基板の液晶側の面は凹部形状となっていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
第１支柱状スペーサのそれぞれは、その周囲に第２支柱状スペーサを有するように配置されていることを特徴とする請求項３、４、６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板であって、その各画素に薄膜トランジスタを少なくとも備え、
隣接するもの同士からなる複数の画素群に対して少なくとも１つの画素の割合で、該画素の一部に前記薄膜トランジスタの半導体層と平面的に異なる他の半導体層が形成され、
前記各基板のうち他方の基板に平面的に形成された支柱状スペーサを有し、該支柱状スペーサは、その頂部が一方の基板の前記他の半導体層が形成された液晶側の面に当接するものを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
他の半導体層は、各画素の薄膜トランジスタを駆動させるゲート信号線の上方に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
各支柱状スペーサはそれぞれ高さがほぼ等しいことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記他の半導体層は薄膜トランジスタの半導体層と同一の工程で形成されることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
それが形成されている基板と異なる他の基板の液晶側の面に当接される支柱状スペーサの径は、当接されていない支柱状スペーサの径よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、６、７に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記当接部の高さの差が０．０６μｍ以上０．１８μｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
液晶を介して対向配置される一対の基板のうち、一方の基板の液晶側の面に形成された支柱状スペーサを備え、
この支柱状スペーサは第１支柱状スペーサと第２支柱状スペーサとが存在し、
他方の基板の前記第１支柱状スペーサと対向する部分は第２支柱状スペーサと対向する部分より高いことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１５】
第１支柱状スペーサが対向する他方の基板の液晶側の面の凸部形状は、絶縁膜の下層に厚みのある材料が介層されて形成されていることを特徴とする請求項１４記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記他方の基板の前記第１支柱状スペーサと対向する部分は、絶縁膜の下層に厚みのある材料が介層されて形成されていることを特徴とする請求項１４記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
液晶を介して対向配置される一対の基板のうち一方の基板であって、その各画素に薄膜トランジスタを少なくとも備え、
複数の隣接する画素に対して少なくとも１つの画素の割合で、該画素の一部に前記薄膜トランジスタの半導体層と平面的に離間した他の半導体層が形成され、
他方の基板に形成された支柱状スペーサを有し、該支柱状スペーサは、前記他の半導体層に対向して配置されたものと離間して配置されたものを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１８】
前記他の半導体層は、各画素の薄膜トランジスタを駆動させるゲート信号線の上方に形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
各支柱状スペーサはそれぞれ高さがほぼ等しいことを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
前記他の半導体層は薄膜トランジスタの半導体層と同一の工程で形成されることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置。
【請求項２１】
前記他の半導体層は薄膜トランジスタの半導体層と同一の層であることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置。
【請求項２２】
該支柱状スペーサのうち、前記半導体層に対向して配置されたスペーサの径より、前記半導体層から離間して配置されたスペーサの径の方が大きいことを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置。
【請求項２３】
前記他方の基板の、前記第１支柱状スペーサと対向する部分と第２支柱状スペーサと対向する部分の高さの差が０．０６μｍ以上０．１８μｍ以下であることを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
前記他方の基板の、前記他の半導体層が形成された部分と形成されていない部分の高さの差が０．０６μｍ以上０．１８μｍ以下であることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置。