(57)【要約】【課題】表示装置の画質の劣化を抑制する。【解決手段】複数の画素電極１１０が配置されたが画素表示領域１０３を有するＴＦＴ基板１０１（第１の基板）と、ＴＦＴ基板１０１（第１の基板）に対向して配置された対向基板１０２（第２の基板）と、画素表示領域１０３を囲繞するように配置されてＴＦＴ基板１０１及び対向基板１０２を接合する接合部と、を備え、前記接合部は、ＴＦＴ基板１０１と対向基板１０２とを接着するためのシール材１０６（接着材部）と、シール材１０６よりも透湿度合いが低く、シール材１０６の高さ方向に積層されたスペーサ１０５と、を有する表示装置を提供する。【選択図】図３
2012141606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素電極が配置された表示領域を有する第１の基板と、
前記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、
前記表示領域を囲繞するように配置されて前記第１の基板及び前記第２の基板を接合する接合部と、
を備え、
前記接合部は、
前記第１の基板と前記第２の基板とを接着するための接着材部と、
前記接着材部よりも透湿度合いが低く、前記接着材部の高さ方向に積層されたスペーサ部と、
を有する表示装置。
【請求項２】
前記第１の基板及び前記第２の基板のいずれか一方ならびに前記スペーサ部に積層された透明導電体層をさらに備える請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１の基板及び前記第２の基板のいずれか一方ならびに前記スペーサ部と、前記透明導電体層との間に設けられた絶縁膜をさらに備える請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の基板または前記第２の基板の少なくとも一方の面であって、前記表示領域と前記接合部との間の領域に設けられた複数の突起部と、
前記複数の突起部に蒸着された無機配向膜と、
を備える請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記無機配向膜は、ケイ素酸化物で形成されることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１の基板、前記第２の基板、前記接合部によって封止された液晶層をさらに備える請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
複数の画素電極が配置された表示領域を有する第１の基板と、該第１の基板に対向して配置された第２の基板とが接合された表示装置の製造方法であって、
前記第１の基板または前記第２の基板の一方の面上であって前記表示領域を囲繞するように配置されたスペーサ部を形成する工程と、
前記スペーサ部より透湿度合いが高い接着部材を前記スペーサ部の高さ方向に積層し、前記第１の基板及び前記第２の基板を接着する工程と、
を備える表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記表示領域に前記第１の基板及び前記第２の基板の間の距離を均一化するための複数のオンチップスペーサ部と、前記表示領域と前記接合部との間の領域に複数の突起部とを形成する工程と、
前記複数の突起部に無機配向膜を蒸着させる工程と、
をさらに備える請求項７に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示装置及びその製造方法に関し、詳しくは、対向配置された基板間に電気光学物質を介在させた表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プロジェクションディスプレイに用いられている液晶表示装置は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた駆動回路を有する画素電極が配置されたＴＦＴ基板と、透明電極を有する透明な対向基板とを有している。液晶表示装置は、ＴＦＴ基板と対向基板とを対向配置して、それらの間に液晶を挟み、対向する電極間の電界によって液晶を駆動する。これにより液晶を透過する光を変調して画像を表示している。
【０００３】
液晶表示装置では、ＴＦＴ基板及び対向基板の接合には一般的にシール材が用いられている。シール材は、これら基板の周縁部に設けられており、基板間に液晶層を形成するためのスペーサとしての機能も有する。
【０００４】
上述したような液晶表示装置では、シール材から水分が浸入することが知られている。液晶表示装置に設けられている配向膜を無機物質膜で形成した場合、その特質上、無機物質膜は多数の細孔を有するため、浸入した水分の影響で液晶分子の配向不良が発生し、画像が劣化するという問題があった。
【０００５】
この問題を解決する構成として、例えば特許文献１のように配向膜を無機物質膜と有機物質膜の二層構造とするものがある。特許文献１に開示される技術では、無機物質膜と有機物質膜の二層構造としているため、無機物質膜に水分が到達しにくくなり水分の影響を受けにくくなる。また別の有効な構成として、例えば特許文献２のようにシール材の外側に、第２のシール材をさらに配設したものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３１４０５８号公報
【特許文献２】特開平０２−３９０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１で開示される構成では、配向膜として有機物質膜を用いているため、該有機物質膜の光による劣化により、配向膜の配向特性が損なわれるという問題があった。また特許文献２で開示される構成では、シール材の外側に第２のシール材を配設するため、液晶表示装置が大きくなるという問題があった。
【０００８】
本開示は、上述の点を鑑みてなされたものであり、簡易な構成で水分の浸入を抑制し、水分に起因する画像の劣化を抑制する表示装置及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本開示に係る表示装置は、複数の画素電極が配置された表示領域を有する第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、前記表示領域を囲繞するように配置されて前記第１の基板及び前記第２の基板を接合する接合部と、を備え、前記接合部は、前記第１の基板と前記第２の基板とを接着するための接着材部と、前記接着材部よりも透湿度合いが低く、前記接着材部の高さ方向に積層されたスペーサ部と、を有する。
【００１０】
本開示に係る表示装置では、表示領域を囲繞する領域にスペーサ部及び接着剤部を有する接合部を設けている。これにより、第１の基板と第２の基板とを接着剤部のみで接合した場合に比べ、接着剤部の厚さを薄くすることができる。これにより、接着剤部から進入する水分量を削減することができる。
【００１１】
また、本開示に係る表示装置の製造方法は、複数の画素電極が配置された表示領域を有する第１の基板と、該第１の基板に対向して配置された第２の基板とが接合された表示装置の製造方法であって、前記第１の基板または前記第２の基板の一方の面上であって前記表示領域を囲繞するように配置されたスペーサ部を形成する工程と、前記スペーサ部より透湿度合いが高い接着部材を前記スペーサ部の高さ方向に積層し、前記第１の基板及び前記第２の基板を接着する工程と、を備える表示装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本開示によれば、簡易な構成で水分の浸入を抑制することができ、水分に起因する表示装置の画質の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の第１実施形態に係る液晶装置の平面図。
【図２】本開示の第１実施形態に係る液晶装置の断面視による説明図。
【図３】本開示の第１実施形態に係る液晶装置の断面視による拡大説明図。
【図４】本開示の第１実施形態に係る液晶装置の試験結果を示す図。
【図５】本開示の第２実施形態に係る液晶装置の断面図。
【図６】本開示の第２実施形態に係る液晶装置の断面図。
【図７】本開示の第３実施形態に係る液晶装置の平面図。
【図８】本開示の第３実施形態に係る液晶装置の断面図。
【図９】本開示の第３実施形態に係る突起部の例を示す図。
【図１０】本開示の第３実施形態に係る突起部の作用を説明する図。
【図１１】本開示の第３実施形態に係る突起部の作用を説明する図。
【図１２】本開示の第３実施形態に係る液晶装置の製造工程の一部を説明する図。
【図１３】本開示の第３実施形態に係る液晶装置の製造工程の一部を説明する図。
【図１４】本開示の第３実施形態に係る突起部の例を示す図。
【図１５】本開示の第４実施形態に係る液晶装置の断面図。
【図１６】本開示の第４実施形態に係る液晶装置の作用を説明する図。
【図１７】本開示の第４実施形態に係る液晶装置の製造工程の一部を示す図。
【図１８】本開示の第４実施形態に係る液晶装置の試験結果を示す図。
【図１９】本開示の第４実施形態に係る液晶装置の他の例を示す図。
【図２０】本開示の第４実施形態に係る液晶装置の他の例を示す図。
【図２１】本開示の第４実施形態に係る液晶装置の他の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、表示装置の一例として、該表示装置が液晶装置である場合について説明する。以下の実施形態では、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置を例に説明する。また、以下の図面では、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や構造の数等が異なる場合がある。また、いくつかの実施形態を通して本開示を説明するが、各実施形態で共通の構成要素には同一符号を付し説明を省略する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本開示の第１実施形態に係る液晶装置１の平面図である。図２は、液晶装置１の断面図である。
【００１６】
液晶装置１は、第１の基板としてのＴＦＴ基板１０１と、ＴＦＴ基板と対向して配置される第２の基板としての対向基板１０２を備えている。ＴＦＴ基板１０１及び対向基板１０２は、例えばガラス基板で構成される。
【００１７】
液晶装置１のＴＦＴ基板１０１と対向基板１０２との間であってＴＦＴ基板１０１の中央には、画素表示領域１０３が設けられている。
ＴＦＴ基板１０１及び対向基板１０２の周縁部、即ち画素表示領域を取り囲む領域に接合領域１０４が設けられている。接合領域１０４には、対向基板１０２に接するようにスペーサ１０５が、ＴＦＴ基板１０１とスペーサ１０５に接するようにシール材（接合部）１０６が設けられている。接合領域１０４の詳細については後述する。接合領域１０４の一部には液晶注入口１０７が設けられている。
【００１８】
ＴＦＴ基板１０１の接合領域の外側には、外部接続端子１０８や液晶装置１を駆動する回路（図示せず）が設けられており、外部接続端子１０８から入力される信号により液晶装置１が駆動される。
【００１９】
図２に示すように、ＴＦＴ基板１０１の一面にはスイッチング素子であるＴＦＴが形成された回路層１０９が設けられている。
ＴＦＴ基板１０１の一面であって画素表示領域内に複数の画素電極１１０が配置されている。画素電極１１０は、透明導電体層（ＩＴＯ層）で形成されている。
複数の画素電極１１０の上には、無機配向膜１１１が積層される。無機配向膜は、例えばＳｉＯｘ膜を蒸着することで形成される。
【００２０】
対向基板１０２の一面には透明導体層（ＩＴＯ層）１１２が積層され、ＩＴＯ層１１２の上に無機配向膜１１３が積層される。無機配向膜１１３は画素電極１１０の上に積層される無機配向膜１１１と同様に構成される。
ＴＦＴ基板１０１、対向基板１０２、スペーサ１０５、及びシール材１０６で囲まれる領域には液晶層１１４が形成される。即ち、液晶層１１４は、ＴＦＴ基板１０１、対向基板１０２、スペーサ１０５、及びシール材１０６で封止されている。
【００２１】
図３を用いて、接合領域１０４の詳細を説明する。
スペーサ１０５は、対向基板１０２の一面であって、接合領域内に設けられる。スペーサ１０５は、例えばＰ−ＴＥＯＳやＰ−ＳｉＮなど透湿度の低い無機材料が望ましい。スペーサ１０５を有機材料で形成する場合は、エポキシ系の材料など透湿度が３０（ｇ／ｍ２・２４ｈ）以下の材料で形成する事が望ましい。スペーサ１０５を対向基板１０２と一体化して形成することも可能である。スペーサ１０５の透湿度は、シール材１０６の透湿度より低い。
【００２２】
シール材１０６は、ＴＦＴ基板１０１の一面であって、接合領域内に設けられる。図３では、ＴＦＴ基板１０１の上には、Ｐ−ＴＥＯＳ層１１５が積層されている。Ｐ−ＴＥＯＳ層１１５上にＩＴＯ層１１６を積層し、エッチングを行うことで、画素表示領域１０３に画素電極１１０が形成される。シール材１０６は、ＩＴＯ層１１６上に形成される。シール材１０６は、例えば樹脂材料で形成される。シール材１０６の透湿度は、スペーサ１０５より高い。シール材１０６は、ＴＦＴ基板１０１と対向基板１０２とを接合する接着剤として働く。
【００２３】
なお、スペーサ１０５及び接着剤部であるシール材１０６を合わせて接合部とも称する。ＴＦＴ基板１０１及び対向基板１０２に垂直な方向、即ち図３の縦方向を接合部であるスペーサ１０５及びシール材１０６の高さ方向とすると、スペーサ１０５は、シール材１０６の高さ方向に積層されているといえる。あるいは、シール材１０６は、スペーサ１０５の高さ方向に積層されているともいえる。接合部は、画素表示領域１０３を囲繞するように配置されてＴＦＴ基板１０１及び対向基板１０２を接合する。
【００２４】
ここでは、スペーサ１０５を対向基板１０２側に設けたがＴＦＴ基板１０１側に設けてもよい。ただし、ＴＦＴ基板１０１には回路層１０９や画素電極１１０が形成されるため、接合領域１０４の表面に凹凸が生じるのに対し、対向基板１０２の接合領域１０４は比較的平坦である。従って、図３に示すように、対向基板１０２側の方がスペーサ１０５を形成しやすいというメリットがある。
【００２５】
液晶装置１の各材料や画素表示領域１０３に必要な明るさなどから、ＴＦＴ基板１０１と対向基板１０２との間の距離（以下、ＧＡＰ量と称する）が決定する。
上述したように、ＴＦＴ基板１０１の接合領域１０４表面の凹凸が生じるが、該凹凸の大きさや、ＴＦＴ基板１０１、対向基板１０２のサイズや材料、シール材１０６の材料等から、該凹凸を充填しながら、ＴＦＴ基板１０１と対向基板１０２とが剥離しないように接合するために必要なシール材１０６の厚さが決定する。
【００２６】
通常、ＧＡＰ量は、必要なシール材１０６の厚さより大きい。本実施形態では、ＧＡＰ量と必要なシール材１０６の厚さとの差が、スペーサ１０５の厚さとなるようにしている。従って、ＴＦＴ基板１０１と対向基板１０２とをシール材１０６のみで接合した場合に比べ、本実施形態の液晶装置１は、シール材１０６の厚さを薄くすることができる。これにより、シール材１０６を介して進入する水分量を削減することができる。
【００２７】
画素表示領域１０３に必要な明るさが変化するとＧＡＰ量も変化する。シール材１０６のみで基板を接合した場合、ＧＡＰ量が大きくなるとシール材１０６の厚さも大きくなり進入する水分量が大きくなってしまう。一方、本実施形態では、ＧＡＰ量が大きくなった場合、シール材１０６の厚さではなくスペーサ１０５の厚さを大きくすることができ、進入する水分量の増加を抑制することができる。
【００２８】
図４に本実施形態に係る高温高湿保存試験（ＴＨＳ加速試験）の結果を示す。図４の横軸が試験の経過時間を示し、縦軸が不良率を示す。縦軸の上に行くほど、液晶層１１４への水分の浸入が少なく画質劣化が小さく、下に行くほど水分の浸入が多く画質劣化が大きいことを示す。また、グラフの一点鎖線を下回ると著しく画質が劣化し、製品として不具合が生じるレベルである。
【００２９】
図４の黒丸は本実施形態に係る液晶装置１の試験結果を示し、白丸はスペーサ１０５がなく、シール材１０６のみで基板を接合している従来の液晶装置の試験結果を示す。
【００３０】
図４に示す通り、従来の液晶装置は、５００時間を経過したあたりから水分の進入量が一気に増加し、９００時間を経過すると直線を下回り画質が大幅に劣化していることがわかる。一方、本実施形態に係る液晶装置１は、５００時間経過しても劣化の度合いが小さく９００時間を経過しても直線を下回ることはない。
ＴＨＳ加速試験結果から、本実施形態に係る液晶装置１は、従来の液晶装置に比べ１．４倍も画質の劣化が遅いことがわかる。
【００３１】
以上のように、本実施形態に係る液晶装置１では、接合領域１０４にスペーサ１０５を設けるという簡易な構成で、シール材１０６の厚さを薄くすることができ、シール材１０６から進入する水分量を削減し、画質の劣化を抑制することができる。
【００３２】
接合領域１０４にスペーサ１０５を設けることで、シール材１０６の外側に水分の侵入を遮断する構成を設ける必要がなく、液晶装置１を大型化することなく画質の劣化を抑制することができる。
【００３３】
また、画素表示領域１０３に必要な明るさから決定されるＧＡＰ量と、基板接合のために必要なシール材１０６の厚さからスペーサ１０５の厚さを決定している。そのため、ＧＡＰ量が変動してもシール材１０６の厚さを一定とでき、ＧＡＰ量の変動による進入する水分量の増加を抑制できる。
【００３４】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る液晶装置２の断面を拡大した図である。液晶装置２の平面図は図１と同じであるため省略する。本実施形態に係る液晶装置２は、スペーサ２０５を対向基板１０２に形成した後にＩＴＯ層２１２を積層している点で第１実施形態に係る液晶装置１と異なる。
【００３５】
本実施形態に係る液晶装置２では、スペーサ２０５によって対向基板１０２に段差を設けることで、水分の入口となるシール部のＧＡＰ量を小さくし、耐湿性の改善を図っている。スペーサ２０５は、対向基板１０２の一面であって接合領域１０４内に積層された窒化膜２１５と、窒化膜２１５に積層されたケイ素酸化膜２２５と、を備えている。窒化膜２１５は、例えばプラズマシリコンナイトライド（Ｐ−ＳｉＮ）などで形成される。窒化膜２１５は、ケイ素酸化膜２２５をドライエッチングする際のストッパーとなる。ケイ素酸化膜２２５は、例えばプラズマテトラエトキシシラン（Ｐ−ＴＥＯＳ）などで形成される。
【００３６】
ＩＴＯ層２１２は、対向基板１０２の一面及びスペーサ２０５に積層される。従って、シール材１０６は、ＩＴＯ層２１２とＴＦＴ基板１０１とに接着していることになる。
【００３７】
次に、図６を用いて、スペーサ２０５を形成した後にＩＴＯ層２１２を積層する場合と、ＩＴＯ層２１２を形成した後にスペーサ２０５を形成する場合の違いについて説明する。図６（ａ）は本実施形態に係る液晶装置２の拡大断面図、（ｂ）はＩＴＯ層２１２にスペーサ２０５を形成した液晶装置の拡大断面図である。
【００３８】
図６に示すように対向基板１０２は、石英ガラス層２２１、２ｕｍ厚のＰ−ＳｉＯＮ層２２２、５．６ｕｍ厚のＰ−ＳｉＯ層２２３、ＩＴＯ層２１２の順に各層を積層することで構成されている。接合領域１０４にスペーサ２０５を形成する方法として、図６（ｂ）に示すように、ＩＴＯ層２１２にＰ−ＴＥＯＳで構成されるスペーサ２０５を形成する方法が考えられる。この場合、対向基板１０２のＩＴＯ層２１２上にＰ−ＴＥＯＳ膜を形成し、接合領域１０４以外の領域のＰ−ＴＥＯＳ膜をＤＲＹエッチングにより除去する方法とＷＥＴエッチングにより除去する方法の２通りがある。
【００３９】
ＤＲＹエッチングにより接合領域１０４以外、即ち画素表示領域１０３のＰ−ＴＥＯＳ膜を除去すると、Ｐ−ＴＥＯＳ膜の下のＩＴＯ層２１２まで削れてしまう。削れたＩＴＯ層２１２の一部がチャンバー（図示せず）に付着し、ＴＦＴのコンタクト（図示せず）に不具合が発生する。
【００４０】
ＷＥＴエッチングの薬液処理により画素表示領域１０３のＰ−ＴＥＯＳ膜を除去すると、膜応力によってＩＴＯ層２１２にクラックが発生し、該クラックから薬液が染み込むことで、ＩＴＯ層２１２が剥がれてしまう。
【００４１】
そこで、本実施形態に係る液晶装置２では、スペーサ２０５を形成してからＩＴＯ層２１２を積層することで上述した問題を回避している。
具体的には、まず対向基板１０２のＰ−ＳｉＯ層２２３の上に窒化膜２１５を形成し、さらにケイ素酸化膜２２５を形成する。
次にＤＲＹエッチングにより、窒化膜２１５をストッパーとし、接合領域１０４以外のケイ素酸化膜２２５を除去する。ここで、ＤＲＹエッチングによりケイ素酸化膜２２５を除去するのは、ＷＥＴエッチングで除去してしまうと、Ｐ−ＳｉＯ層２２３までエッチングされてしまうからである。
【００４２】
ＤＲＹエッチング後、ケイ素酸化膜２２５の上にＩＴＯ層２１２を積層する。これにより、ＷＥＴエッチングによりスペーサ２０５の下の膜がエッチングされたり剥がれたりしてしまう不具合を避けることができる。また、さらに図６（ｂ）のようにＤＲＹエッチングした場合に、削れた膜の影響によって発生するＴＦＴのコンタクトの不具合を避けることができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、スペーサ２０５を対向基板１０２側に設ける例について説明したが、第１実施形態と同様にＴＦＴ基板１０１側に設けてもよい。
【００４４】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態に係る液晶装置３の平面図である。図８は、液晶装置３の断面図である。液晶装置３は、対向基板１０２の一面に複数の突起部３０１を設けている点で第１実施形態の液晶装置１と異なる。
【００４５】
突起部３０１は、対向基板１０２の画素表示領域１０３と接合領域１０４との間の領域（以下、突起形成領域３０２と称する）に複数設けられる。図９に突起部３０１の例を示す。突起部３０１は微小な凸部を形成するものであれば形状は任意であり、例えば、図９（ａ）に示すように円柱状でもよく、図９（ｂ）に示すように角柱状でもよい。
図８に示すように、突起部３０１を形成後、無機配向膜１１３が形成される。
【００４６】
次に、図１０及び図１１を用いて、本実施形態に係る突起部３０１の構成による作用を説明する。ここでは、突起部３０１の構成による作用に着目するため、図１０に示すように、接合領域１０４にスペーサ２０５を設けずＴＦＴ基板１０１及び対向基板１０２をシール材１０６のみで接続した液晶装置４を例に説明する。
液晶装置４のＴＦＴ基板１０１と対向基板１０２との間に、シール材１０６を介して浸入した水分３０３は、より内部へと進入していく。このとき、図１１（ａ）に示す従来の液晶装置のように突起部３０１を設けていない場合は、無機配向膜１１１、１１３のシール材１０６に近い場所から徐々に水分３０３が吸着していく。しかし、水分３０３が無機配向膜１１１、１１３の画素表示領域１０３まで到達すると、水分３０３の影響で液晶分子の配光不良が発生し、画像が劣化してしまう。
【００４７】
一方、図１１（ｂ）に示す本実施形態の液晶装置３では、複数の突起部３０１を設けているため、突起形成領域３０２に形成される無機配向膜１１３の表面積が図１１（ａ）に比べ大きくなる。従って、無機配向膜１１３の突起形成領域３０２に吸着される水分３０３の量が図１１（ａ）に比べて増えるため、画素表示領域１０３まで水分３０３が到達しにくくなり、画質の劣化を抑制することができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、対向基板１０２に突起部３０１を設ける例について説明したが、ＴＦＴ基板１０１に設けてもよく、またＴＦＴ基板１０１、対向基板１０２の両方に設けてもよい。
【００４９】
次に、図１２を用いて突起部３０１の形成方法を説明する。
図１２（ａ）に示すように、対向基板１０２の画素表示領域１０３に画素メタル配線１１０２を形成する。次に、画素メタル配線１１０２上に層間絶縁膜１１０３を成膜する（図１２（ｂ））。
層間絶縁膜１１０３上にＩＴＯ層１１２を形成し（図１２（ｃ））、ＩＴＯ層１１２の突起形成領域３０２に複数の突起部３０１を形成する（図１２（ｄ））。複数の突起部３０１上に無機配向膜１１３を蒸着する（図１２（ｅ））。
【００５０】
図１３に示すように、突起部３０１の別の形成方法として、例えばオンチップスペーサ１１１２と同時に突起部３０１を形成する方法がある。オンチップスペーサ１１１２は、ＴＦＴ基板１０１と対向基板１０２との間のＧＡＰ量を一定にするために形成されるものである。ここでは、ＴＦＴ基板１０１にオンチップスペーサ１１１２及び突起部３０１を形成する例を説明する。
【００５１】
まず、ＴＦＴ基板１０１上にドレイン配線１１０９やゲート絶縁膜１１０８を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１０７を形成する。また、ＴＦＴ１１０７以外にも、メタル配線１１１１や遮光膜１１１０を形成することで、回路層１０９が形成される（図１３（ａ））。
次に、回路層１０９上の画素表示領域１０３にＩＴＯを成膜し、複数の画素電極１１０を形成する（図１３（ｂ））。
【００５２】
画素電極１１０上にオンチップスペーサ１１１２を形成すると同時に突起形成領域３０２に突起部３０１を形成し（図１３（ｃ））、その上に無機配向膜１１１を蒸着する。
【００５３】
図１４に、図１３に示す方法で形成したオンチップスペーサ１１１２と突起部３０１を示す。このように、オンチップスペーサと同時に突起部３０１を形成することで、工程数を増やすことなく対向基板１０２に突起部３０１を設けることができる。
【００５４】
以上のように、本実施形態に示す液晶装置３は、第２実施形態と同様の効果が得られるとともに、複数の突起部３０１を形成し無機配向膜１１３を蒸着することで、シール材１０６から侵入しても水分が画素表示領域に到達しにくくなり、画質の劣化を抑制することができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、スペーサ２０５と突起部３０１との両方を設けた例を説明したが、図１０に示すように突起部３０１のみを設けても、突起部３０１を設けない場合に比べ画質の劣化を抑制することができる。
【００５６】
また、突起部３０１は、ＴＦＴ基板１０１または対向基板１０２のどちらか一方に形成しているが、両方に形成してもよい。ＴＦＴ基板１０１、対向基板１０２の両方に複数の突起部３０１を設けることで、無機配向膜１１１、１１３の表面積がより大きくなるため、より画質の劣化を抑制することができる。
【００５７】
（第４実施形態）
次に、図１５を用いて第４実施形態に係る液晶装置４を説明する。図１５は、液晶装置４の断面を拡大した図である。液晶装置４の平面図は図１と同じであるため省略する。本実施形態に係る液晶装置４は、上述したようにスペーサ２０５によって対向基板１０２に段差を設けることでシール部のＧＡＰ量を小さくした第２実施形態の液晶装置２との比較において、スペーサ２０５とＩＴＯ層２１２との間に絶縁膜４０７を設けている点で異なる。
【００５８】
図１５に示す絶縁膜４０７は、例えばプラズマテトラエトキシシラン（Ｐ−ＴＥＯＳ）などの透明絶縁膜である。絶縁膜４０７は、スペーサ２０５及び対向基板１０２と、ＩＴＯ層２１２との間に設けられる。
【００５９】
続いて、図１６、図１７を用いて、スペーサ２０５とＩＴＯ層２１２との間に絶縁膜４０７を設ける理由について説明する。
スペーサ２０５を形成する方法として、例えば、まずＰ−ＳｉＮ層を対向基板１０２上に形成し、接合領域１０４以外の領域のＰ−ＳｉＮ層をエッチングし窒化膜２１５を形成する。次に窒化膜２１５及び対向基板１０２上にＰ−ＴＥＯＳ層を形成し、接合領域１０４以外の領域のＰ−ＴＥＯＳ層をエッチングしケイ素酸化膜２２５を形成する。
【００６０】
Ｐ−ＴＥＯＳ層を等方性エッチングしてケイ素酸化膜２２５を形成したとする。この場合、Ｐ−ＴＥＯＳ層とともに窒化膜２１５もわずかながらエッチングされてしまう。その結果、図１６（ａ）に示すように、スペーサ２０５を構成する窒化膜２１５およびケイ素酸化膜２２５により形成される段差部分において、窒化膜２１５がケイ素酸化膜２２５に対して幅狭となり、スペーサ２０５にくびれが生じる。すなわち、ケイ素酸化膜２２５を形成するためのエッチングにともなって窒化膜２１５もエッチングされることで、スペーサ２０５の対向基板１０２に対する基部の部分となる窒化膜２１５の内側（図１６（ａ）において右側）の側面が、ケイ素酸化膜２２５の内側の側面よりも外側（図１６（ａ）において左側）に位置し、スペーサ２０５の基部がくびれた状態となる。以下、このスペーサ２０５に生じたくびれをくびれ部Ａと称する。
【００６１】
次にスペーサ２０５及び対向基板１０２上にＩＴＯ層２１２を例えば蒸着法で成膜する。蒸着法の場合、まずスペーサ２０５及びＩＴＯ層２１２に薄いＩＴＯ層が形成される（図１６（ｂ））。さらに蒸着法による成膜を続けることで所望の厚さのＩＴＯ層２１２が得られる（図１６（ｃ））。
【００６２】
図１６（ｂ）に示すように、蒸着法でＩＴＯ層２１２を成膜した場合、窒化膜２１５のくびれ部Ａの部分にはＩＴＯ層２１２は成膜されない。従って、ＩＴＯ層２１２が一定の膜厚になるまでは、ＩＴＯ層２１２は、ケイ素酸化膜２２５表面に成膜されるＩＴＯ層２１２ａと、対向基板１０２表面に成膜されるＩＴＯ層２１２ｂとに分かれて形成される。
【００６３】
図１７に示すように、液晶装置４は、ウェハ４０上に複数個まとめて形成される。ＩＴＯ層２１２ｂは、ウェハ４０の液晶装置４の接合領域１０４以外の領域に形成される。ＩＴＯ層２１２ｂが形成される液晶装置４の接合領域１０４以外の領域を、画素部Ｘとも称する。ＩＴＯ層２１２ａは、液晶装置４の接合領域１０４及びウェハ４０の液晶装置２が形成されていない領域に形成される。ＩＴＯ層２１２ａが形成される液晶装置４の接合領域１０４及びウェハ４０の液晶装置２が形成されていない領域を周辺部Ｙとも称する。
【００６４】
各液晶装置４のＩＴＯ層２１２ｂは、それぞれＩＴＯ層２１２ｂによって区切られている。画素部Ｘは、各液晶装置４のＩＴＯ層２１２ｂが形成される領域となる。一方、各液晶装置４のＩＴＯ層２１２ａは、それぞれ接した状態で形成される。周辺部Ｙは、複数の液晶装置４のＩＴＯ層２１２ａが形成される領域及びウェハ４０の液晶装置４が形成されない領域を合わせた領域となる。従って、画素部Ｘの面積は、周辺部Ｙの面積より小さくなる。
【００６５】
画素部ＸのＩＴＯ層２１２ａ、及び周辺部ＹのＩＴＯ層２１２ｂには、それぞれ電荷が蓄積される。蓄積される電荷の量はＩＴＯ層の面積に依存する。ＩＴＯ層２１２ａが形成される周辺部Ｙの面積は、ＩＴＯ層２１２ｂが形成される画素部Ｘの面積より大きいため、ＩＴＯ層２１２ａに蓄積される電荷の量は、ＩＴＯ層２１２ｂより大きくなる。
【００６６】
図１６に戻る。図１６（ｃ）に示すように、ＩＴＯ層２１２ａ、２１２ｂの成膜が進むと、ＩＴＯ層２１２ａ、２１２ｂが互いに接続されＩＴＯ層２１２が形成される。ＩＴＯ層２１２ａ、２１２ｂが接続したときに、ＩＴＯ層２１２ａに蓄積されていた電荷がＩＴＯ層２１２ｂに流れ込み、画素部ＸのＩＴＯ層２１２ｂから周辺部ＹのＩＴＯ層２１２ａへ電流が流れる。ＩＴＯ層２１２ａとＩＴＯ層２１２ｂとの接続部２１２ｃは、ＩＴＯ層２１２ａ、２１２ｂの膜厚と比べて非常に薄く、接続部２１２ｃには大きな電流が流れることになる。接続部２１２ｃに大きな電流が流れると、接続部２１２ｃ近辺のＩＴＯ層が破壊され、ＩＴＯ層２１２の成膜異常が発生する。ＩＴＯ層２１２の成膜異常とは、例えばＩＴＯ層２１２の表面に凹凸ができる現象を指す。
【００６７】
ＩＴＯ層２１２に成膜異常が発生し表面に凹凸が発生すると、ＩＴＯ層２１２とシール材１０６との接合がうまくいかず、シール材１０６から水分が侵入し液晶分子の配向不良が発生して画像が劣化する可能性がある。
【００６８】
そこで、本実施形態に係る液晶装置４では、スペーサ２０５を形成後、ＩＴＯ層２１２を成膜する前に絶縁膜４０７を形成することで、窒化膜２１５のくびれ部ＡをなくしてからＩＴＯ層２１２を形成することができる。これにより、本実施形態では、ＩＴＯ層２１２ａ、２１２ｂに分かれることなく、ＩＴＯ層２１２を形成することができるため、ＩＴＯ層２１２の成膜異常を抑制することができる。これにより、液晶装置４の製造方法に応じてスペーサ２０５にくびれ部Ａが生じても、画像の劣化を抑制することができる。
【００６９】
図１８に、絶縁膜４０７の膜厚とＩＴＯ層２１２に発生する成膜異常との関係を示す。図１８からわかる通り、絶縁膜４０７の膜厚を厚くすればするほどＩＴＯ層２１２に発生する成膜異常の数は少なくなる。
【００７０】
なお、上述した液晶装置４では、ＩＴＯ層２１２と同様に対向基板１０２全面に絶縁膜４０７を形成しているが、絶縁膜４０７は、少なくともスペーサ２０５のくびれ部Ａが露出しないように形成されていればよい。例えば、図１９に示すように、画素表示領域１０３を除く対向基板１０２に絶縁膜４０７を形成するようにしてもよい。これは、例えば絶縁膜４０７がＰ−ＴＥＯＳのような透明な絶縁膜でない場合に有効である。
【００７１】
また、窒化膜２１５が露出せず、スペーサ２０５にくびれ部Ａが生じないように、スペーサ２０５の一部及び対向基板１０２の一部と接するように絶縁膜４０７を成膜してもよい。（図２０参照。）
【００７２】
また、上述した液晶装置４は、対向基板１０２上にＩＴＯ層を形成しているが、図２１（ａ）に示すように、対向基板１０２がＰ−ＳｉＯＮ層４２０上に複数のＰ−ＳｉＯ層（図２０では、第１〜第４Ｐ−ＳｉＯ層４２１〜４２４の４層とする。）を積層した構成の場合は、図２１（ｂ）に示すように、Ｐ−ＳｉＯＮ層４２０上にスペーサ２０５を形成し、Ｐ−ＳｉＯＮ層４２０及びスペーサ２０５上に第１〜第４Ｐ−ＳｉＯ層４２１〜４２４を形成するようにしてもよい。
【００７３】
図２１（ａ）の対向基板１０２は、Ｐ−ＳｉＯＮ層４２０及び第１〜第４Ｐ−ＳｉＯ層４２１〜４２４を有する。図２１（ａ）では、ＳｉＯＮ層４２０を形成後、第１〜第４Ｐ−ＳｉＯ層４２１〜４２４を順に形成する。その後、スペーサ２０５及びＩＴＯ層２１２を形成しているため、スペーサ２０５にくびれ部Ａが生じ、上述したように、ＩＴＯ層２１２がＩＴＯ層２１２ａ、２１２ｂの２つに分断された状態で形成されることになる。従って、図２１（ａ）でＩＴＯ層２１２の形成を続けるとＩＴＯ層２１２の成膜異常が発生する可能性がある。
【００７４】
そこで、図２１（ｂ）では、ＳｉＯＮ層４２０を形成後、まずスペーサ２０５を形成し、その後第１〜第４Ｐ−ＳｉＯ層４２１〜４２４を形成する。これにより、くびれ部Ａが第１〜第４Ｐ−ＳｉＯ層４２１〜４２４で覆われるため、ＩＴＯ層２１２がＩＴＯ層２１２ａ、２１２ｂの２つに分断されることなく形成される。従って、図２１（ｂ）に示すようにＳｉＯＮ層４２０と第１〜第４Ｐ−ＳｉＯ層４２１〜４２４との間にスペーサ２０５を形成することで、絶縁膜４０７を形成しなくともＩＴＯ層２１２の成膜異常の発生を抑制することができる。
【００７５】
このように、ＳｉＯＮ層４２０と第１〜第４Ｐ−ＳｉＯ層４２１〜４２４との間にスペーサ２０５を形成すると、絶縁膜４０７を新たに形成しなくとも、くびれ部Ａを露出しないようにすることができるため、液晶装置４の製造工程数を増やすことなくＩＴＯ層２１２の成膜異常の発生を抑制することができる。
なお、Ｐ−ＳｉＯ層は４層に限られず、１層以上であれば何層であってもよい。
【００７６】
上述した各実施形態では、表示装置の一例として透過型液晶装置について説明したが、対向する基板がシール材で接合され、液晶層等の電気光学物質が封止されている表示装置であれば、各実施形態を適用することができる。表示装置の別の例として、例えば反射型液晶装置や有機ＥＬディスプレイ等が挙げられる。
【００７７】
本開示を、上述してきた実施形態を通して説明したが、本実施形態の表示装置及び表示装置の製造方法によれば、以下の効果が期待できる。
【００７８】
（１）複数の画素電極１１０が配置されたが画素表示領域１０３を有するＴＦＴ基板１０１（第１の基板）と、ＴＦＴ基板１０１（第１の基板）に対向して配置された対向基板１０２（第２の基板）と、画素表示領域１０３を囲繞するように配置されてＴＦＴ基板１０１及び対向基板１０２を接合する接合部と、を備え、前記接合部は、ＴＦＴ基板１０１と対向基板１０２とを接着するためのシール材１０６（接着材部）と、シール材１０６よりも透湿度合いが低く、シール材１０６の高さ方向に積層されたスペーサ１０５と、を有する表示装置とした。これにより、シール材１０６の厚さを薄くでき、シール材から進入する水分を削減することができる。
【００７９】
（２）上述した（１）の表示装置は、ＴＦＴ基板１０１及び対向基板１０２のいずれか一方ならびにスペーサ２０５に積層されたＩＴＯ層２１２（透明導電体層）をさらに備え、スペーサ２０５は、ＴＦＴ基板１０１または対向基板１０２のいずれか一方の面に積層された窒化膜２１５と、窒化膜２１５に積層されたケイ素酸化膜２２５と、を備えるようにした。これにより、スペーサ２０５の下の膜がエッチングされたり剥がれたりしてしまう不具合を避けることができる。また、さらにＤＲＹエッチングした場合に、削れた膜の影響によって発生するＴＦＴのコンタクトの不具合を避けることができる。
【００８０】
（３）上述した（２）に記載した表示装置は、ＴＦＴ基板１０１及び対向基板１０２のいずれか一方ならびにスペーサ２０５と、ＩＴＯ層２１２との間に設けられた絶縁膜４０７をさらに備えるようにした。これによりＩＴＯ層２１２の成膜異常を抑制することができる。
【００８１】
（４）上述した（１）〜（３）のいずれかに記載した表示装置は、ＴＦＴ基板１０１または対向基板１０２の少なくとも一方の面であって、画素表示領域１０３と接合部（スペーサ１０５及びシール材１０６）との間の領域（突起形成領域３０２）に設けられた複数の突起部３０１と、複数の突起部３０１に蒸着された無機配向膜１１１と、を備えるようにした。
これにより、シール材１０６から進入した水分が画素表示領域１０３まで到達しにくくなり、画質の劣化をさらに抑制することができる。
【００８２】
（５）また、（４）に記載した無機配向膜１１１は、ケイ素酸化物で形成されるようにしてもよい。
【００８３】
（６）上述した（１）〜（５）のいずれかに記載した表示装置は、ＴＦＴ基板１０１、対向基板１０２、接合部（スペーサ１０５及びシール材１０６）によって封止された液晶層１１４をさらに備える液晶装置としてもよい。
【００８４】
（７）複数の画素電極１１０が配置された画素表示領域１０３（表示領域）を有するＴＦＴ基板１０１（第１の基板）と、該ＴＦＴ基板１０１に対向して配置された対向基板１０２（第２の基板）とが接合された表示装置の製造方法であって、ＴＦＴ基板１０１または対向基板１０２の一方の面上であって前記表示領域を囲繞するように配置されたスペーサ１０５を形成する工程と、スペーサ１０５より透湿度合いが高いシール材１０６（接着部材）をスペーサ１０５の高さ方向に積層し、ＴＦＴ基板１０１及び対向基板１０２を接着する工程と、を備える表示装置の製造方法を用いることで、シール材１０６の厚さを薄くでき、シール材１０６から進入する水分を削減することができる表示装置を製造できる。
【００８５】
（８）また、（７）の製造方法は、画素表示領域１０３にＴＦＴ基板１０１及び対向基板１０２の間の距離を均一化するための複数のオンチップスペーサ１１１２と、画素表示領域１０３と接合部（スペーサ１０５及びシール材１０６）との間の領域（突起形成領域３０２）に複数の突起部３０１とを形成する工程と、複数の突起部３０１に無機配向膜１１３を蒸着させる工程と、をさらに備えることで、表示装置の工程数を増加させることなく、シール材１０６から進入する水分が画素表示領域１０３まで到達しにくくなり、画質の劣化をさらに抑制することができる表示装置を製造できる。
【００８６】
最後に、上述した各実施形態の説明は本開示の一例であり、本開示は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００８７】
１，２，３…液晶装置
１０１，１０２…基板
１０５，２０５…スペーサ
１０６…シール材
１１１，１１３…無機配向膜
３０２…突起部
【図１】
2012141606.tif 000003
【図２】
2012141606.tif 000004
【図３】
2012141606.tif 000005
【図４】
2012141606.tif 000006
【図５】
2012141606.tif 000007
【図６】
2012141606.tif 000008
【図７】
2012141606.tif 000009
【図８】
2012141606.tif 000010
【図９】
2012141606.tif 000011
【図１０】
2012141606.tif 000012
【図１１】
2012141606.tif 000013
【図１２】
2012141606.tif 000014
【図１３】
2012141606.tif 000015
【図１５】
2012141606.tif 000016
【図１６】
2012141606.tif 000017
【図１７】
2012141606.tif 000018
【図１８】
2012141606.tif 000019
【図１９】
2012141606.tif 000020
【図２０】
2012141606.tif 000021
【図２１】
2012141606.tif 000022
【図１４】
2012141606.tif 000023