(57)【要約】【課題】表示性能に悪影響を及ぼすという問題を解決する。【解決手段】走査信号線と、映像信号線と、薄膜トランジスタと、平面視で凹状をなす凹部が形成されたカラーフィルタと、を備えた第１基板、前記第１基板上に設けられた第２基板及び前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層を備え、スペーサを備え、平面視で、前記凹部内にスペーサ及び走査信号線が設けられている液晶表示装置、又は、走査信号線と、映像信号線と、薄膜トランジスタと、平面視で凹状をなす凹部が形成されたカラーフィルタと、を備えた第１基板、前記第１基板上に設けられた第２基板及び前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層を備え、スペーサを備え、平面視で、前記走査信号線及び前記映像信号線の交差部分が、平面視で前記凹部内に設けられた液晶表示装置。【選択図】図３
2017044915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査信号線と、映像信号線と、薄膜トランジスタと、平面視で凹状をなす凹部が形成されたカラーフィルタと、を備えた第１基板、
前記第１基板上に設けられた第２基板及び
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層を備え、
スペーサを備え、
平面視で、前記凹部内にスペーサ及び走査信号線が設けられている
液晶表示装置。
【請求項２】
連続した一体の前記カラーフィルタが、3以上の走査信号線上に設けられている
請求項1に液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１基板は、前記薄膜トランジスタと電気的に接続した第１電極を備え、
前記第１基板又は前記第２基板は、前記第１電極との間に電界を発生させる第２電極を備え、
前記第１電極と前記薄膜トランジスタとは、平面視で前記凹部内にて接続している
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記カラーフィルタを複数備え、
一のカラーフィルタの周縁における前記凹部を含む一部は、他のカラーフィルタと間隔を置いて設けられ、
前記一のカラーフィルタの周縁における他部は前記他のカラーフィルタと重畳した
請求項１から３までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記映像信号線は屈折しており、
前記映像信号線が凹状をなす方向と、前記凹部が凹んだ方向とが一致した
請求項１から４までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記映像信号線は屈折しており、
屈曲した前記映像信号線が凹状をなす方向と、前記凹部が凹んだ方向とが逆方向である
請求項１から４までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記カラーフィルタは、前記凹部の反対側に凸部が形成されている
請求項１から６までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記スペーサは、前記凸部の上に設けられている
請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記スペーサは、前記第１基板に設けられた第１スペーサと、前記第２基板に設けられ前記第１スペーサと接触した接触面を有する第２スペーサであり、
前記接触面は、平面視で前記凹部内に設けられている
請求項１から８までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１スペーサは、複数の前記走査信号線上に亘って設けられており、一体である
請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
走査信号線と、映像信号線と、薄膜トランジスタと、平面視で凹状をなす凹部が形成されたカラーフィルタと、を備えた第１基板、
前記第１基板上に設けられた第２基板及び
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層を備え、
スペーサを備え、
平面視で、前記走査信号線及び前記映像信号線の交差部分が、平面視で前記凹部内に設けられた
液晶表示装置。
【請求項１２】
走査信号線と、映像信号線と、薄膜トランジスタと、複数のカラーフィルタと、を備えた第１基板、
前記第１基板上に設けられた第２基板及び
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層を備え、
スペーサを備え、
前記カラーフィルタは、一部が他部の幅より狭く、
複数の前記一部は、前記走査信号線に沿って設けられている
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、特にカラーフィルタと薄膜トランジスタとを同じ基板側に配置した液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶を介して上側の基板にカラーフィルタ及びブラックマトリクスを設け、下側の基板に配線及び薄膜トランジスタを設けた液晶表示装置は、位置を合わせることが非常に難しく、混色及び開口率の低下を生じやすい。こうした問題を解消するため、カラーフィルタ及び薄膜トランジスタ素子を同一基板上に形成したＣＯＡ（Color filter On Array）方式が用いられている。
【０００３】
特許文献１には、カラーフィルタの周縁が、信号線に沿って設けられているＣＯＡ方式の液晶表示装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１１３０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような液晶表示装置では、並置されたカラーフィルタの間隔を一定にすることが困難である。そのため、位置によって薄膜トランジスタ基板の高さが異なりやすい問題がある。また、薄膜トランジスタ基板及び該薄膜トランジスタ基板に対向する対向基板の双方にスペーサを用いる場合、光が漏れやすいという問題がある。このように、従来の液晶表示装置には、表示特性に悪影響を及ぼす問題が存在していた。
【０００６】
本発明は、表示特性に悪影響を及ぼす問題を解決す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】
【０００７】
本発明の液晶表示装置は、走査信号線と、映像信号線と、薄膜トランジスタと、凹部が形成されたカラーフィルタと、を備えた第１基板、前記第１基板上に設けられた液晶層及び前記液晶層上に設けられた第２基板を備え、スペーサを備え、平面視で、前記凹部内にスペーサ及び走査信号線が設けられている液晶表示装置。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】液晶表示装置の全体斜視図である。
【図２】薄膜トランジスタ基板の全体斜視図である。
【図３】薄膜トランジスタ基板の平面図である。
【図４】液晶表示装置の断面図である。
【図５】液晶表示装置の断面図である。
【図６】薄膜トランジスタ基板の平面図である。
【図７】カラーフィルタの形状を示す、薄膜トランジスタ基板の平面図である。
【図８】長さを説明する薄膜トランジスタ基板の平面図である。
【図９】カラーフィルタの形状を示す、薄膜トランジスタ基板の平面図である。
【図１０】液晶表示装置の断面図である。
【図１１】液晶表示装置の断面図である。
【図１２】カラーフィルタの形状を示す、薄膜トランジスタ基板の平面図である。
【図１３】液晶表示装置の断面図である。
【図１４】長さを説明する薄膜トランジスタ基板の平面図である。
【図１５】液晶表示装置の断面図である。
【図１６】液晶表示装置の断面図である。
【図１７】液晶表示装置の断面図である。
【図１８】液晶表示装置の断面図である。
【図１９】液晶表示装置の平面図である。
【図２０】液晶表示装置の断面図である。
【図２１】液晶表示装置の断面図である。
【図２２】液晶表示装置の断面図である。
【図２３】液晶表示装置の断面図である。
【図２４】液晶表示装置の断面図である。
【図２５】液晶表示装置の断面図である。
【図２６】液晶表示装置の断面図である。
【図２７】液晶表示装置の断面図である。
【図２８】液晶表示装置の断面図である。
【図２９】液晶表示装置の断面図である。
【図３０】液晶表示装置の断面図である。
【図３１】液晶表示装置の断面図である。
【図３２】第１スペーサ及び第２スペーサの位置を示す、液晶表示装置の平面図である。
【図３３】液晶表示装置の断面図である。
【図３４】液晶表示装置の断面図である。
【図３５】液晶表示装置の断面図である。
【図３６】液晶表示装置の断面図である。
【図３７】カラーフィルタ、第１スペーサ及び第２スペーサの位置を示す、液晶表示装置の平面図である。
【図３８】カラーフィルタ、第１スペーサ及び第２スペーサの位置を示す、液晶表示装置の平面図である。
【図３９】第１スペーサ及び第２スペーサの位置を示す、液晶表示装置の平面図である。
【図４０】液晶表示装置の断面図である。
【図４１】第１スペーサ及び第２スペーサの位置を示す、液晶表示装置の平面図である。
【図４２】液晶表示装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜実施形態１＞
実施形態１について説明する。図１は、液晶表示装置１００の全体斜視図である。液晶表示装置１００は、第１基板である薄膜トランジスタ基板２００と、第２基板である対向基板３００と、バックライト装置９００とを備える。
薄膜トランジスタ基板２００及び対向基板３００については後述する。
バックライト装置９００は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光装置を有しており、薄膜トランジスタ基板２００の外側から、薄膜トランジスタ基板２００及び対向基板３００を透過するよう光を出射する。
【００１０】
図２は、薄膜トランジスタ基板２００の全体斜視図である。薄膜トランジスタ基板２００は、表示領域９１０及び非表示領域９２０を備える。また、薄膜トランジスタ基板２００は、接続端子９３０、駆動回路９４０を備える。また、表示領域９１０は、対向基板３００と対向する面の中央に設けられている。
表示領域９１０は、映像が表示される領域である。表示領域９１０は、薄膜トランジスタ基板２００の中央に設けられている。表示領域９１０は、複数の画素を有しており、入力した走査信号及び映像信号に基づいて、映像を表示する。ここで、画素とは、色情報を示す最小の単位であり、本実施形態では、画素は、赤、青及び緑の色情報を示す副画素を１個ずつ含んでいる。
非表示領域９２０は、映像が表示されない領域である。非表示領域９２０は、表示領域９１０の外側に設けられている。
接続端子９３０は、液晶表示装置１００外部の装置と接続するための端子である。接続端子９３０は、非表示領域９２０に設けられている。接続端子９３０は、外部の装置から映像を表示するためのクロック信号及び映像信号を入力する。
駆動回路９４０は、薄膜トランジスタ基板２００の周縁付近に設けられている。駆動回路９４０は、非表示領域９２０に設けられている。駆動回路９４０は、単数であっても複数であってもよい。駆動回路９４０は、入力した走査信号の出力を制御する。駆動回路９４０は、入力した映像信号の出力を制御してもよい。
【００１１】
図３は、薄膜トランジスタ基板２００の平面図である。図４は、液晶表示装置１００の断面図である。図５は、液晶表示装置１００の断面図である。図３から図５までは、表示領域９１０における液晶表示装置１００における、一部の画素を示している。図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ’線に沿った断面図である。また、図５は、図３におけるＶ−Ｖ’線に沿った断面図である。
以下、各実施形態において、薄膜トランジスタ基板２００から対向基板３００に向かう方向を上、対向基板３００から薄膜トランジスタ基板２００に向かう方向を下とする。
【００１２】
液晶表示装置１００は、さらに、薄膜トランジスタ基板２００の上に設けられ、かつ、対向基板３００の下に設けられた液晶層４００を備える。
【００１３】
薄膜トランジスタ基板２００は、カラーフィルタ１と、第２絶縁層２と、第１電極及び第２電極の一方である共通電極３と、第１絶縁層４と、第１電極及び第２電極の他方である画素電極５と、ソース電極７と、信号線である映像信号線８と、ドレイン電極８１と、信号線である走査信号線９と、透明基板９０と、第１偏光板９１と、アンダーコート膜９２と、アンダーコート膜９３と、半導体層９４と、絶縁層９５と、絶縁層９６と、第１配向膜９７と、薄膜トランジスタ遮光層９８とを備える。
【００１４】
透明基板９０は、平板状である。透明基板９０の厚さは、例えば、２００［μｍ］である。本実施形態における厚さ、大きさ等の数値は全て一例であるが、各部の大小関係を示す基準として用いることがある。透明基板９０はホウケイ酸ガラス等のガラス製であるが、例えばプラスチック等の樹脂製であってもよい。
【００１５】
第１偏光板９１は、透明基板９０の下に設けられており、透明基板９０と接触している。
アンダーコート膜９２は、透明基板９０上に設けられており、透明基板９０と接触している。アンダーコート膜９２の厚さは、１００［ｎｍ］である。アンダーコート膜９２は、例えば窒化ケイ素等の絶縁体物質製である。
【００１６】
アンダーコート膜９３は、アンダーコート膜９２上に設けられており、アンダーコート膜９２と接触している。アンダーコート膜９３の厚さは、１００［ｎｍ］である。アンダーコート膜９３は、例えば酸化ケイ素等の絶縁体物質製である。
【００１７】
半導体層９４は、アンダーコート膜９３上の一部に設けられており、アンダーコート膜９３と接触している。半導体層９４は、平面視において曲折した帯状をなしている。半導体層９４は、例えば、アモルファスシリコンに対し、レーザーアニール処理等を行うことにより製造されるポリシリコン製である。また、半導体層９４は、例えば、アモルファスシリコン製であってもよく、インジウム、ガリウム又は亜鉛等を含む酸化物半導体製であってもよい。
【００１８】
絶縁層９５は、平板状をなしている。絶縁層９５は、半導体層９４が設けられていないアンダーコート膜９３上、及び半導体層９４上に亘って設けられている。絶縁層９５は、アンダーコート膜９３及び半導体層９４と接触している。絶縁層９５は、例えば窒化シリコン製である。また、絶縁層９５には、孔が、１副画素あたり２つ形成されている。絶縁層９５に形成された孔は、半導体層９４上の一部に、上下方向に貫通しており、下に向かって先細りした形状である。
【００１９】
走査信号線９は、平面視で、所定の方向に沿った直線状である。走査信号線９は、例えばモリブデンタングステン合金製である。なお、走査信号線９は、チタンアルミ合金を一例とする、他の導電性の金属材料製であってもよい。走査信号線９は、厚さが２００［ｎｍ］である。走査信号線９は、絶縁層９５上であって、各副画素の境界に設けられている。走査信号線９は、絶縁層９５と接触している。夫々の走査信号線９は、互いに間隔を一定に保って設けられている。また、走査信号線９は、一部が屈曲した形状をなしていてもよい。隣り合う走査信号線９の間隔は、５３．７［μｍ］である。
【００２０】
絶縁層９６は、平板状をなしている。絶縁層９６は、例えば窒化シリコン製である。絶縁層９６は、走査信号線９が設けられていない絶縁層９５上、及び走査信号線９上に亘って設けられている。絶縁層９６は、絶縁層９５、及び走査信号線９と接触している。
また、絶縁層９６には、上下方向に貫通しており、下に向かって先細りした形状の孔が、１副画素あたり２つ形成されている。絶縁層９６に形成された２つの孔は、絶縁層９５に形成されている２つの孔の夫々の上に形成されている。従って、絶縁層９５の孔と絶縁層９６の孔とが連結して配置されている。絶縁層９６に形成された孔は、半導体層９４上の一部に、上下方向に貫通しており、下に向かって先細りした形状である。絶縁層９６の２つの孔は、下端の形状が、絶縁層９５に形成されている２つの孔の上端の形状と同じであってもよい。
【００２１】
薄膜トランジスタ遮光層９８は、半導体層９４の下に設けられている。薄膜トランジスタ遮光層９８は、平面視で、半導体層９４と重畳している。薄膜トランジスタ遮光層９８は、透明基板９０と接触していてもよい。薄膜トランジスタ遮光層９８は、モリブデンタングステン等の遮光材料製であり、厚さは例えば１００［ｎｍ］程度である。
【００２２】
ソース電極７は、平板部７１と接続部７２とを有する。平板部７１は、絶縁層９６上に設けられている。平板部７１は、副画素の境界上に沿った走査信号線９同士の間隔、及び映像信号線８同士の間隔より小さい板状であり、例えば平面視において矩形状である。ソース電極７は、例えば、チタン、アルミニウム及びチタンの順に積層した金属製である。厚さは、２つのチタン層がそれぞれ１００［ｎｍ］、アルミニウム層が４５０［ｎｍ］である。
【００２３】
また、接続部７２は、平板部７１の中央付近に、平板部７１と連続して設けられている。接続部７２は、例えば円錐形状又は円錐台形状であり、下に突出している。接続部７２は、下に向かって先細りした形状である。接続部７２は、側面が絶縁層９６の孔及び絶縁層９５の孔内に設けられており、下端が半導体層９４の上面と接触している。
【００２４】
映像信号線８は、絶縁層９６上に設けられている。映像信号線８は、チタン、アルミニウム及びチタンの順に積層した金属製である。厚さは、２つのチタン層が共に１００［ｎｍ］、アルミニウム層が４５０［ｎｍ］である。なお、映像信号線８は、モリブデンタングステンを一例とする、他の導電性の金属材料製であってもよい。映像信号線８は、平面視において、全体として走査信号線９に垂直な方向に沿って設けられている。一方、映像信号線８は、１画素単位、即ち隣り合う２本の走査信号線９間においては、走査信号線９とは垂直でも平行でもない方向に延びている。隣り合う映像信号線８の間隔は、１７．９［μｍ］である。
図６は、薄膜トランジスタ基板２００の平面図である。映像信号線８は、１画素単位で、直線に沿った形状でもよく、曲線に沿った部分を含む形状であってもよい。
【００２５】
複数の映像信号線８は、夫々走査信号線９に沿った方向に隣り合っており、夫々同じ方向に屈折している。一方、走査信号線９に垂直な方向について、映像信号線８は、走査信号線９を対称軸として線対称の方向に延びている。従って、映像信号線８は、走査信号線９を介する毎に、逆方向に屈折している。
【００２６】
ドレイン電極８１は、映像信号線８と接続している。ドレイン電極８１は、ソース電極７の近傍に設けられている。ドレイン電極８１は、例えば円錐形状又は円錐台形状であり、下に突出している。ドレイン電極８１は、下に向かって先細りした形状である。ドレイン電極８１は、側面が絶縁層９６の孔及び絶縁層９５の孔内に設けられており、下端が半導体層９４の上面と接触する。ドレイン電極８１は、映像信号線８と一体であってもよいが、別体であってもよい。
【００２７】
このように、ソース電極７の平板部７１と、映像信号線８とは同じ層に設けられており、ソース電極７とドレイン電極８１とは、同じ半導体層９４と接触している。ソース電極７とドレイン電極８１とが同じ層に設けられていてもよい。
【００２８】
薄膜トランジスタ９９は、半導体層９４と、ソース電極７と、ドレイン電極８１と、走査信号線９と、絶縁層９５の一部とを含む。走査信号線９の一部が、走査信号を導通する電極として機能する。即ち、走査信号線９の一部は、薄膜トランジスタ９９のゲート電極に該当する。走査信号線９は、薄膜トランジスタ９９を構成する電極と電気的に接続している。映像信号線８とドレイン電極８１との境界は、薄膜トランジスタ９９の境界と同一である。
【００２９】
薄膜トランジスタ９９の動作について説明する。走査信号線９は、駆動回路９４０と接続している。走査信号線９は、駆動回路９４０から入力したクロック信号とスタートパルス信号より生成された走査信号を導通する。走査信号の電圧値は、後述する薄膜トランジスタ９９をオンにする場合は、ゲートハイ電圧であり、薄膜トランジスタ９９をオフにする場合は、ゲートロー電圧である。映像信号線８は、接続端子９３０から入力した映像信号を導通する。映像信号は、表示する画像の輝度に基づいた電圧値であり、直流電圧であってもよく、極性が反転する交流電圧であってもよい。
薄膜トランジスタ９９は、オン時に、映像信号線８が入力した映像信号に応じた電位を、半導体層９４を介して、後述するソース電極７及び画素電極５に導通する。
なお、薄膜トランジスタ９９は、上述した形状に限られない。例えば、薄膜トランジスタ９９を構成する走査信号線９が、半導体層９４より下層に設けられていてもよく、半導体層９４と同じ層に設けられていてもよい。
【００３０】
図７は、カラーフィルタ１の形状を示す、薄膜トランジスタ基板２００の平面図である。カラーフィルタ１は、ソース電極７上と、映像信号線８上と、ソース電極７又は映像信号線８が設けられていない絶縁層９６上とに亘って設けられている。カラーフィルタ１は、ソース電極７、映像信号線８及び絶縁層９６と接触している。カラーフィルタ１は、顔料粒子又は染料等、有色の物質を含んだネガ型の有機フォトレジストである絶縁体製である。カラーフィルタ１の厚さは、１〜３［μｍ］である。
【００３１】
カラーフィルタ１は、赤カラーフィルタ１５、緑カラーフィルタ１６及び青カラーフィルタ１７のいずれか１つである。赤カラーフィルタ１５、緑カラーフィルタ１６及び青カラーフィルタ１７のいずれか１つが、副画素ごとに設けられており、各色が走査信号線９に沿った方向に、周期的に繰り返されるよう並置されている。赤の副画素は赤カラーフィルタ１５を備える。緑の副画素は緑カラーフィルタ１６を備える。青の副画素は青カラーフィルタ１７を備える。その他の有色のフィルタについても、本実施形態のカラーフィルタ１に含まれる。
本実施形態の液晶表示装置１００は、赤の副画素、緑の副画素及び青の副画素を含む１単位を１画素とする。画素は、映像信号線８及び走査信号線９に沿った方向に夫々並置されている。
【００３２】
各カラーフィルタ１は、映像信号線８に沿った帯状をなしている。また、連続した一体のカラーフィルタ１が、走査信号線９上に設けられている。即ち、１つのカラーフィルタ１が複数の副画素に用いられる。１つのカラーフィルタ１が、３以上の走査信号線９上に設けられていることが望ましい。
また、カラーフィルタ１における、走査信号線９に沿った２つの周縁について、一方の周縁は、全体が映像信号線８に沿って設けられている。本実施形態では、青カラーフィルタ１７における、緑カラーフィルタ１６側の周縁は、全体が映像信号線８に沿っている。また、青カラーフィルタ１７における、緑カラーフィルタ１６側の周縁は、全体が緑カラーフィルタ１６と重畳していることが望ましい。
【００３３】
図８は、長さを説明する薄膜トランジスタ基板２００の平面図である。また、カラーフィルタ１の他方の周縁は、一部が隣り合う走査信号線９間の中央を含み、映像信号線８に沿っている。この映像信号線８に沿った一部の長さｄ１は、隣り合う走査信号線９間における映像信号線８の長さｄ０の半分以上の長さを有することが望ましい。また、この映像信号線８に沿った一部は、並置される２つのカラーフィルタ１が重畳されていることが望ましい。
さらに、カラーフィルタ１の他方の周縁は、平面視で、走査信号線９に沿った方向に凹状をなす凹部１１が形成されている。本実施形態では、緑カラーフィルタ１６における、赤カラーフィルタ１５側の周縁が、中央を含む部分は映像信号線８に沿っており、一部に凹部１１が形成されている。
凹部１１は、内部が上下方向に貫通しており、カラーフィルタ１が設けられていない。凹部１１は、周縁が曲線状をなしており、周縁の両端は、上述の、映像信号線８に沿った一部と一致する。凹部１１の周縁は、一部が走査信号線９上に設けられている。平面視で、凹部１１の内部には、映像信号線８の一部、及び走査信号線９の一部が設けられている。さらに、平面視で、凹部１１の内部には、映像信号線８及び走査信号線９が交差する部分の少なくとも一部が設けられている。
映像信号線８に沿った凹部１１の幅ｄ２は、映像信号線８に沿った一部の長さｄ１より短い。また、映像信号線８に沿った凹部１１の幅ｄ２は、隣り合う走査信号線９間における映像信号線８の長さｄ０の１割以上３割以下であることが望ましい。
凹部１１が設けられている箇所は、カラーフィルタ１の幅が狭い。このような、カラーフィルタ１の幅が狭い一部は、走査信号線９に沿って設けられている。
【００３４】
凹部１１は、下部ほど凹形状が小さく、側面が傾斜面を有する。例えば、凹部１１の周縁は、上端は直径が１０［μｍ］、下端は直径が８［μｍ］の部分弧を含む形状をなしている。また、また、凹部１１は、走査信号線上９の一部の上にも設けられている。凹部１１の形状は特に限定されず、平面視で楕円形等、他の形状であってもよい。凹部１１の底部は、平面視で、映像信号線８と間隔が設けられている。
カラーフィルタ１の最も狭い部分の幅ｄ３は、凹部１１の底部が設けられている箇所である。凹部１１の映像信号線８方向の幅ｄ３は、隣り合う走査信号線９における間隔ｄ４の４割以下であることが望ましく、３割以下であることがさらに望ましい。一方、凹部１１の映像信号線８方向の幅ｄ２は、隣り合う走査信号線９における間隔ｄ４の１割以上であることが望ましく、２割以上であることがさらに望ましい。
これにより、例えば、緑カラーフィルタ１６の一方の周縁の他部は、赤カラーフィルタ１５及び青カラーフィルタ１７と重畳している。また、緑カラーフィルタ１６の他方の周縁の一部にあたる凹部１１の少なくとも一部は、赤カラーフィルタ１５及び青カラーフィルタ１７と間隔を置いて設けられる。
【００３５】
従って、走査信号線９上におけるカラーフィルタ１の幅は、隣り合う走査信号線９間の中央におけるカラーフィルタ１の幅ｄ５よりも狭い。また、走査信号線上９におけるカラーフィルタ１の幅は、凹部１１の映像信号線８方向の幅ｄ２と一致してもよい。
また、カラーフィルタ１は、凹部１１を含んだ最も狭い部分の幅ｄ３が、隣り合う走査信号線９間の中央におけるカラーフィルタ１の幅ｄ５の半分以下であることが望ましい。ただし、幅が狭すぎると、製造過程において、カラーフィルタ１が切断されやすい。よって、最も狭い部分の幅は、隣り合う走査信号線９間の中央におけるカラーフィルタ１の幅ｄ５の２割以上であることが望ましい。凹部１１の底部における凹み幅ｄ６は、隣り合う走査信号線９間の中央におけるカラーフィルタ１の幅の半分以上であることが望ましく、８割未満であることが望ましい。ここで、凹み幅ｄ６は、映像信号線８の端から凹んだ量を示す。また、カラーフィルタ１の最も狭い部分の幅ｄ３は、隣り合う映像信号線８間における間隔の２割以上５割未満であってもよい。
【００３６】
凹部１１は、１副画素あたり１つ設けられる。図７に示すように、映像信号線８に沿った方向に並置されている複数の凹部１１のうち、一部が走査信号線９に沿った方向の一方に凹状であり、残部が、走査信号線９に沿った方向の他方に凹状である。このように各凹部１１は異なる方向に設けられていてもよい。
また、映像信号線８が副画素単位で屈曲している場合、屈曲した映像信号線８が凹状をなす方向と、凹部１１が凹んだ方向とが一致していることが望ましい。図６では、１副画素毎に映像信号線８が凹状になる方向が逆方向である。従って、凹部１１は、１副画素ごとに反対方向になるように形成されている。
図９は、カラーフィルタ１の形状を示す、薄膜トランジスタ基板２００の平面図である。映像信号線８が副画素単位で屈曲している場合、映像信号線８が凸状である側に、凹部１１を設けてもよい。凹部１１の方向に限定は無く、それぞれの凹部１１は、同じ方向に設けられていてもよい。
【００３７】
平面視で映像信号線８が凹状である側に凹部１１を設けることにより、凹部１１の端部が鈍角をなす。即ち、映像信号線８が平面視で凸状である箇所に、凹部１１を重畳させる。これにより、カラーフィルタ１は、特に凹部１１の端部について、鋭角をなす場合と比較して、他の部材と接触することによる損傷を抑制することができる。
【００３８】
第２絶縁層２は、板状部２１と凸状部２２とを有する。また、第２絶縁層２には孔であるコンタクトホール２３が形成されている。第２絶縁層２は、カラーフィルタ１上に設けられており、カラーフィルタ１と接触している。第２絶縁層２は、例えばポジ型の有機フォトレジスト製であり、透明な絶縁体製である。板状部２１の厚さは、１〜２［μｍ］である。
【００３９】
板状部２１は、カラーフィルタ１より上に設けられている。凸状部２２は、下に突出しており、カラーフィルタ１の孔の側面に沿った円錐台形である。凸状部２２は、外側面が凹部１１の内側面と接触している。凸状部２２は、かかる凹部１１の内側面に沿って、平面視で凸状をなしている。従って、第２絶縁層２は、カラーフィルタ１と接触しており、凹部１１の周縁と接触している。
凸状部２２は、下端がソース電極７と接触している。また、凸状部２２は、絶縁層９６と接触している。また、並置されている２つのカラーフィルタ１間の凹部１１による間隔は、映像信号線８の上に設けられている。凸状部２２及びカラーフィルタ１は、共に同じ絶縁層９６と接触している。また、凸状部２２は、上面が平坦である。これにより、凸状部２２の上層も容易に平坦にすることができる。
コンタクトホール２３は、上下方向に凸状部２２を貫通しており、下に向かって先細りした形状である。コンタクトホール２３は、例えば、上端が直径４［μｍ］、下端が直径３［μｍ］の円錐台形状をなす孔である。コンタクトホール２３は、凹部１１の内部に設けられている。
【００４０】
共通電極３は、第２絶縁層２上に設けられている。共通電極３は、各副画素のほぼ全域に亘る板状をなしている。また、共通電極３は、後述する画素電極５と同方向又は略同方向に伸びた帯状をなしていてもよい。共通電極３は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＩＧＯ（indium gallium oxide）等酸化インジウム物質等の、透明な導電性物質製である。
共通電極３は、配線を介して、接続端子９３０と接続されており、共通電圧に帯電している。共通電圧の電圧値は、一定に保たれていてもよいが、フリッカの低減等のため、走査周期と共に変動してもよい。共通電極３には、孔が形成されている。共通電極３の孔は第２絶縁層２に形成されたコンタクトホール２３の上端より大きい。また、共通電極３は、孔に代えて、凹部１１と同じ方向に凹部１１が形成されてもよい。
【００４１】
第１絶縁層４は、平板部４１と接続部４２とを有する。第１絶縁層４は、窒化シリコン等の透明な絶縁体製である。
平板部４１は、共通電極３上に設けられている。接続部４２は、第１絶縁層４の孔の周縁における上面及び孔の側面の一部に沿って設けられており、略円錐台形をなしている。第１絶縁層４は、接続部４２を備えていなくともよい。
接続部４２には、孔が形成されている。かかる孔は、上下方向に接続部４２を貫通しており、下に向かって先細りした形状である。上述の通り、凸状部２２は、凹部１１の内側面と接触している。従って、平面視で、コンタクトホール２３の周縁の一部に沿って、接続部４２が設けられている。接続部４２の下端より外側に、凹部１１の周縁が設けられている。
【００４２】
画素電極５は、副画素ごとに設けられており、帯状部５１と接続部５２とを有する。画素電極５は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＧＯ等酸化インジウム物質等の、透明な導電性物質製であり、厚さが１００［ｎｍ］である。
帯状部５１は、各映像信号線８に沿っており、走査信号線９同士の間隔よりやや短い帯状である。
接続部５２は、帯状部５１に連続して設けられている。接続部５２は、接続部４２の内側面及びカラーフィルタ１の孔の周縁に沿っており、段差を形成している。即ち、接続部５２の側面は、第１絶縁層４の接続部４２の内側に設けられている。また、画素電極５の接続部５２の側面と第１絶縁層４の孔の側面とは接触している。
接続部５２は、第１絶縁層４の接続部４２より下に突出しており、下端がソース電極７の上面と接触している。これにより、画素電極５とソース電極７とが電気的に接続する。従って、接続部５２の一部は、凹部１１の内部に設けられている。また、平面視において、ソース電極７は、画素電極５の接続部５２と、凹部１１内で接触している。
画素電極５は、上述の形状に限らず、帯状の電極が、間隔を置いて副画素ごとに複数本並置した形状でもよい。また、共通電極３及び画素電極５の少なくとも一方は、スリットが形成された板状であってもよい。共通電極３及び画素電極５の形状は、特に限定されない。
【００４３】
画素電極５及びソース電極７には、映像信号に応じた電位が生じる。通電した共通電極３及び画素電極５の間には、フリンジ電界が生じる。フリンジ電界は、液晶層４００における液晶分子の配向を制御する。また、画素電極５、第１絶縁層４及び共通電極３が重畳する部分は、コンデンサとして機能するため、電圧が印加されていない時間には、電荷を保持する。
【００４４】
第１配向膜９７は、画素電極５上、及び画素電極５の設けられていない第１絶縁層４上に設けられている。第１配向膜９７は、例えばポリイミド製であり、液晶層４００の液晶分子群を一定方向に配列させる。第１配向膜９７は、光配向性の配向膜であってもよい。
【００４５】
上述の通り、カラーフィルタ１に形成された凹部１１の内部には、コンタクトホール２３が設けられており、該コンタクトホール２３の内部には、下端がソース電極７と接触した画素電極５と、画素電極５の内側に接触した第１配向膜９７とが設けられている。
平面視で、凹部１１の内部には、ソース電極７の少なくとも一部が設けられている。平面視で、凹部１１の内部に、ソース電極７の全部が設けられていてもよい。
【００４６】
コンタクトホール２３は、内側に、孔の側面から内側に向かって、第１絶縁層４の接続部４２と、接続部４２の内側に接触した画素電極５の接続部５２と、接続部５２の内側に接触した第１配向膜９７とが設けられている。第１配向膜９７の内側には、液晶層４００が充填されている。即ち、第１絶縁層４の接続部４２は、画素電極５の接続部５２を覆っている。
【００４７】
液晶層４００は、液晶分子を含む。液晶分子は、配向方向の誘電率がその垂直方向よりも大きい正の誘電率異方性を有し、室温を含む広い温度範囲でネマチック相を示す。この場合、液晶分子は、第１配向膜９７及び後述する第２配向膜に基づき、所定の方向に配向されており、液晶層４００に電圧が印加されていない場合は、ホモジニアス配向である。液晶層４００に上述のフリンジ電界が生じることにより、各液晶分子の方位が横方向に回転する。
また、液晶層４００における液晶分子は、負の誘電率異方性を有していてもよい。この場合、液晶分子は、透過率の点で優れた性質を有する。
【００４８】
図１０は、液晶表示装置１００の断面図である。図１０は、図３におけるＸ−Ｘ’線を切断線とする断面図である。
対向基板３００は、透明基板３０１と、遮光層３０２と、オーバーコート膜３０３と、第２配向膜３０４と、第２偏光板３０５と、スペーサ３１０と、を備える。
【００４９】
透明基板３０１は、平板状をなしており、例えばガラス又は樹脂、透明な材料製である。また、透明基板３０１は、例えば矩形状をなしている。
【００５０】
遮光層３０２は、対向基板３００の下に設けられている。遮光層３０２は、帯状をなしている。遮光層３０２の厚さは、２．０［μm］である。遮光層３０２は、走査信号線９上に、走査信号線９に沿って設けられている。遮光層３０２は、有機絶縁膜であり、黒色である。また、遮光層３０２は、走査信号線９に沿って並置されている。遮光層３０２は、走査信号線９より幅が広く、走査信号線９全体を覆うことが望ましい。また、遮光層３０２は、映像信号線８上に、映像信号線８に沿って設けられていてもよい。遮光層３０２は、平面視で凹部１１と重畳しており、凹部１１全体と重畳していることが望ましい。
【００５１】
オーバーコート膜３０３は、遮光層３０２の下、及び遮光層３０２が設けられていない透明基板３０１の下に設けられている。オーバーコート膜３０３は、遮光層３０２及び透明基板３０１と接触している。オーバーコート膜３０３は、ポリイミド又はエポキシ等の絶縁材料製である。
第２配向膜３０４は、オーバーコート膜３０３の下に設けられている。第２配向膜３０４は、オーバーコート膜３０３と接触している。第１配向膜９７は、例えばポリイミド製であり、液晶層４００の液晶分子群を一定方向に配列させる。第２配向膜３０４は、光配向性の配向膜であってもよい。
第２偏光板３０５は、透明基板３０１の上に設けられている。第２偏光板３０５は、透明基板３０１と接触している。第２偏光板３０５の吸収軸と第１偏光板９１の吸収軸とは平面視において直交するように設定されている。
【００５２】
スペーサ３１０は、平面視で、映像信号線８と走査信号線９とが交差する交差部分を含む箇所に設けられている。スペーサ３１０は、アクリル樹脂を一例とする感光性材料等の絶縁体材料製である。かかる感光性材料は、ネガレジストであることが望ましい。また、スペーサ３１０は、絶縁体材料製の部材に加え、該部材の頂部に設けられた第２配向膜３０４も含むものとする。なお、スペーサ３１０は、頂部に第２配向膜３０４が設けられていなくともよい。
スペーサ３１０は、遮光層３０２、又はオーバーコート膜３０３から下に突出しており、薄膜トランジスタ基板２００と接触している。スペーサ３１０の外面には第２配向膜３０４が設けられている。スペーサ３１０の下端は、第２配向膜３０４が無く、スペーサ３１０が直接薄膜トランジスタ基板２００と接触してもよい。
【００５３】
図１１は、液晶表示装置１００の断面図である。図１１は、図１０におけるＸ−Ｘ’断面図に対応する。なお、図１１に示すように、スペーサ３１０は、薄膜トランジスタ素子基板２００に設けられており、上方に突出して対向基板３００と接触してもよい。
スペーサ３１０は、平面視で、凹部１１の内部に設けられている。スペーサ３１０は、一部又は全部が凹部１１の内部に設けられている。これにより、スペーサ３１０の下において、並置されている２つのカラーフィルタ１間に間隔が設けられる。さらに、スペーサ３１０の少なくとも一部は、凸状部２２上に設けられている。
【００５４】
一般に、２つの有色のフィルタを並置させるにあたり、隙間をなくすため、２つの有色のフィルタを重畳させる表示装置が知られている。しかし重畳した部分は、有色のフィルタの合計２枚分の厚さを有するため、基板の上面が隆起する。こうした理由から、有色のフィルタが重畳した箇所及びその近傍は、平坦にすることが困難である。
【００５５】
本実施形態の液晶表示装置１００は、画素電極５の接続部５２が、平面視で凹部１１内に設けられているので、凹部１１内において２つのカラーフィルタ１が重畳されない。一方で、第２絶縁層２は、比較的容易にカラーフィルタ１の厚さを調節し、上面を平坦にすることができる。よって、凹部１１内の箇所を、第１絶縁層４により容易に平坦にすることができる。これにより、薄膜トランジスタ基板２００と対向基板３００との間隔を一定に保つことが容易になり、且つ液晶層４００の厚さを一定に保つことが容易になる。従って、液晶表示装置１００は、表示特性が向上する。
また、本実施形態の液晶表示装置１００は、隣り合う２つのカラーフィルタ１との重畳を抑制することができる。一方、各画素は、色を表示する領域を広く設けられることが、高精細な液晶表示装置１００を実現するためには望ましい。本実施形態の液晶表示装置１００は、カラーフィルタ１の凹部１１を除く部分について、隣り合う複数のカラーフィルタ１が重畳されることにより、色を表示する領域を広く有することができる。これにより、液晶表示装置１００は、表示特性が向上する。
【００５６】
また、既知の有色のフィルタは、電極を接触するための孔に対応する箇所に孔が形成されている。しかし、有色のフィルタは、孔より、凹部１１を形成する方が、一部が開放されているため、製造されやすい。従って、本実施形態の液晶表示装置１００は、容易に製造される。
また、凸状部２２の上面は平坦である。これにより、凸状部２２の上層も容易に平坦になる。凸状部２２の上層が平坦であれば、薄膜トランジスタ基板２００と対向基板３００との間隔が一定である領域を広く設けることができる。よって、本実施形態の液晶表示装置１００は、スペーサ３１０と薄膜トランジスタ基板２００との接触面積を大きくすることができるので、スペーサ３１０の数を少なくすることができる。
【００５７】
＜実施形態２＞
実施形態２について説明する。本実施形態の液晶表示装置１００は、カラーフィルタ１が凸部１２を備える。以下の実施形態において、上記の実施形態と同様の点については、説明を省略する。
図１２は、カラーフィルタ１の形状を示す、薄膜トランジスタ基板２００の平面図である。図１３は、液晶表示装置１００の断面図である。図１３は、図１０におけるＸ−Ｘ’断面図に対応する。凸部１２は、凹部１１の反対側に設けられており、凹部１１が凹んでいる方向と同じ方向に凸状をなしている。
図１４は、長さを説明する薄膜トランジスタ基板２００の平面図である。凸部１２の頂部の突出幅ｄ７は、平面視において、隣り合う走査信号線９間の中央におけるカラーフィルタ１の幅の１割以上であることが望ましく、さらに２割以上突出していることが望ましい。この場合、突出幅ｄ７は、凹み幅ｄ６と同様に、重畳した映像信号線８の端からの突出した幅を指す。一方、接続部５２等と重畳しないよう、突出幅ｄ７は、平面視において、隣り合う走査信号線９間の中央におけるカラーフィルタ１の幅の５割以下突出していることが望ましい。
また、突出幅ｄ７は、隣り合う映像信号線８間における間隔の１割以上５割以下であってもよく、２割以上５割以下であってもよい。
映像信号線８に沿った凸部１２の幅ｄ８は、映像信号線８に沿った凹部１１の幅ｄ２未満であればよい。映像信号線８に沿った凸部１２の幅ｄ８は、映像信号線８に沿った凹部１１の幅ｄ２の７割以上であることが望ましい。
【００５８】
本実施形態の液晶表示装置１００も、走査信号線９上におけるカラーフィルタ１の幅は、隣り合う走査信号線９間の中央におけるカラーフィルタ１の幅ｄ５よりも狭い。また、凹部１１を含む部分における、走査信号線９に沿った方向における、カラーフィルタ１の最も狭い部分の幅ｄ９が、隣り合う走査信号線９間の中央におけるカラーフィルタ１の幅の７割以下であることが望ましい。カラーフィルタ１の最も狭い部分の幅は、隣り合う走査信号線９間の中央におけるカラーフィルタ１の幅の半分以上であることが望ましい。
【００５９】
凸部１２は、平面視で、走査信号線９と映像信号線８との交差部分の近傍に設けられる。従って、本実施形態の液晶表示装置１００は、交差部分における薄膜トランジスタ基板２００を容易に平坦にすることができる。また、凸部１２は、凸状部２２上に設けられてもよい。
また、コンタクトホール２３は、凹部１１と凸部１２との間に設けられている。よって、薄膜トランジスタ９９と画素電極５との接続等、電気的接続に悪影響を及ぼすことなく、凹部１１と凸部１２とが配置される。
【００６０】
本実施形態の液晶表示装置１００は、カラーフィルタ１が凹部１１及び凸部１２を備えるので、凹部１１付近でもカラーフィルタ１が強度を増す。従って、液晶表示装置１００は、カラーフィルタ１が凹部１１付近で裂けるといった事態を、適切に防止することができる。
また、本実施形態の液晶表示装置１００は、カラーフィルタ１が凹部１１及び凸部１２を備えるので、走査信号線９と映像信号線８との交差部分の近傍を広い範囲で平坦にすることができる。そのため、スペーサ３１０と薄膜トランジスタ基板２００との接触面積が大きくなり、スペーサ３１０の数を少なくすることができる。
【００６１】
＜実施形態３＞
実施形態３について説明する。本実施形態の液晶表示装置１００は、実施形態２と比較し、カラーフィルタ１及び第２絶縁層２の配置が異なる。
図１５は、液晶表示装置１００の平面図である。図１６は、液晶表示装置１００の断面図である。図１７は、液晶表示装置１００の断面図である。図１６は、図１５におけるＸＶＩ−ＸＶＩ’線を切断線とする断面図である。図１７は、図１５におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ’線を切断線とする断面図である。
【００６２】
コンタクトホール２３周辺を除く領域において、カラーフィルタ１は、第２絶縁層２より上に設けられている。また、凹部１１及び凸部１２は、コンタクトホール２３と近い側の周縁において、下方に突出している。即ち、突出した凹部１１内に、コンタクトホール２３及び接続部４２が設けられている。なお、本実施形態の液晶表示装置１００において、凸部１２は必須の構成ではないが、形成されていることが望ましい。
第２絶縁層２の凸状部２２は、上に突出している。
【００６３】
図１８は、液晶表示装置１００の断面図である。図１９は、液晶表示装置１００の断面図である。図１８は、図１５におけるＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ’線を切断線とする断面図である。図１９は、図１８におけるＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ’断面図に対応する。スペーサ３１０は、薄膜トランジスタ基板２００側に設けられていてもよく、対向基板３００側に設けられていてもよい。
本実施形態において、凸状部２２及び凹部１１は、ソース電極７と接している。また、凸状部２２及び凹部１１は、絶縁層９６等、その他の同一の層と接していてもよい。
【００６４】
凹部１１は、コンタクトホール２３付近では、実施形態１の場合より近くに設けることができる。凹部１１の周縁は、上端は直径が６［μｍ］、下端は直径が４［μｍ］の部分弧を含む形状をなしている。よって、本実施形態の液晶表示装置１００は、凹部１１を実施形態１の場合より小さくすることができる。これにより液晶表示装置１００は、遮光層３０２を小さくすることができ、開口率を向上させることができる。
【００６５】
本実施形態の液晶表示装置１００は、カラーフィルタ１が、液晶層４００と近接しているので、混色をより適切に抑制することができる。
【００６６】
＜実施形態４＞
実施形態４について説明する。本実施形態の液晶表示装置１００は、実施形態１と比較し、第２絶縁層２を有していない。
【００６７】
図２０は、液晶表示装置１００の断面図である。図２１は、液晶表示装置１００の断面図である。図２０は、図１６におけるＸＶＩ−ＸＶＩ’断面図に対応する。図２１は、図１７におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ’断面図に対応する。
カラーフィルタ１の上面は、画素電極５と接触している。カラーフィルタ１の上面と第２絶縁層２の上面とは、同じ高さであることが望ましい。一方、カラーフィルタ１の下面は、絶縁層９６、映像信号線８及びソース電極７と接触している。
凹部１１の内部には、第１絶縁層４が設けられている。また、凹部１１の内側面と第１絶縁層４の外側面とが接触している。
【００６８】
図２２は、液晶表示装置１００の断面図である。図２３は、液晶表示装置１００の断面図である。図２２は、図１８におけるＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ’断面図に対応する。図２３は、図１８におけるＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ’断面図に対応する。
本実施形態のカラーフィルタ１は、凹部１１及び凸部１２を有していることが望ましい。
【００６９】
本実施形態の液晶表示装置１００は、カラーフィルタ１の一面が画素電極５と接触し、他面が映像信号線８及びソース電極７と接触しているので、薄膜トランジスタ基板２００を薄型化することができる。
【００７０】
＜実施形態５＞
実施形態５について説明する。本実施形態の液晶表示装置１００は、実施形態１と比較し、画素電極５及び共通電極３の配置が異なる。
【００７１】
図２４は、液晶表示装置１００の断面図である。図２５は、液晶表示装置１００の断面図である。図２４は、図４におけるＩＶ−ＩＶ’断面図に対応する。図２５は、図５におけるＶ−Ｖ’断面図に対応する。
本実施形態の液晶表示装置１００は、画素電極５が、第１絶縁層４の下に設けられており、共通電極３が第１絶縁層４の上に設けられている。また、共通電極３は、下方に突出した接続部３２が設けられている。これにより、共通電極３は、画素電極５の接続部５２との距離が、帯状部５１との距離に比べて大幅に異ならないように構成されている。共通電極３及び画素電極５の平面視の形状は、共通電極３が帯状の部分を有し、画素電極５が平板状である。また、共通電極３が平板状であり、画素電極５が帯状の部分を有してもよい。共通電極３及び画素電極５の少なくとも一方は、スリットが形成された板状であってもよい。共通電極３及び画素電極５の平面視の形状は、特に限定されない。
【００７２】
接続部３２及び接続部５２は、下方に突出しなくともよく、例えば、接続部３２の上面が、共通電極３における接続部３２以外の部と面一であってもよい。接続部５２の上面が、画素電極５における接続部５２以外の部と面一であってもよい。この場合、例えば、ソース電極７が第２絶縁層２の上面にまで突出した形状をなしていてもよい。接続部３２とソース電極７とは一体であってもよい。
【００７３】
さらに、実施形態２と実施形態３との差異と同様に、カラーフィルタ１が、第１絶縁層４より上に設けられている液晶表示装置１００も、本実施形態に含まれる。
第１絶縁層４より上に設けられたカラーフィルタ１は、かかる形状に限られるものではなく、凹部１１が形成されていればよい。また、カラーフィルタ１は、凸部１２が形成されていることが望ましい。
【００７４】
＜実施形態６＞
実施形態６について説明する。本実施形態の液晶表示装置１００は、実施形態５と比較し、共通電極３の配置が異なる。
図２６は、液晶表示装置１００の断面図である。図２６は、図５におけるＶ−Ｖ’断面図に対応する。液晶表示装置１００は、ＴＮ（Twisted Nematic）方式、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）方式又はＶＡ（Vertical Alignment）方式の表示装置であってもよい。この場合、共通電極３は、対向基板３００側に設けられる。また、第１配向膜９７及び第２配向膜３０４は、液晶層４００の液晶分子が垂直方向に回転するよう、配向される。
【００７５】
＜実施形態７＞
実施形態７について説明する。本実施形態の液晶表示装置１００は、実施形態４と比較し、画素電極５及び共通電極３の配置が異なる。
図２７は、液晶表示装置１００の断面図である。図２８は、液晶表示装置の断面図１１０である。図２９は、液晶表示装置１００の断面図である。図２７は、図４におけるＩＶ−ＩＶ’断面図に対応する。図２８は、図５におけるＶ−Ｖ’断面図に対応する。図２９は、図１０におけるＸ−Ｘ’断面図に対応する。
カラーフィルタ１は、第２絶縁層２の下に設けられており、第２絶縁層２と接触している。
スペーサ３１０は、平面視で、隣り合う２つの副画素における接続部３２の間に設けられる。
【００７６】
本実施形態の液晶表示装置１００は、映像信号線８と走査信号線９との交差部分を容易に平坦にすることができるので、スペーサ３１０の端面を容易に平坦にすることができる。
【００７７】
＜実施形態８＞
実施形態８について説明する。本実施形態の液晶表示装置１００は、共通配線２１０を備える。
図３０は、液晶表示装置１００の断面図である。図３１は、液晶表示装置１００の断面図である。図３０は、図４におけるＩＶ−ＩＶ’断面図に対応する。図３１は、図５におけるＶ−Ｖ’断面図に対応する。
【００７８】
共通配線２１０は、映像信号線８上に設けられている。即ち、共通配線２１０は、映像信号線８上に沿っており、平面視で重複した位置に設けられている。共通配線２１０は、共通電極３上に設けられている。共通配線２１０は、共通電極３と電気的に接続されており、望ましくは、共通電極３の上に設けられている。共通配線２１０は、例えばクロムモリブデン合金製である。他にも、共通配線２１０は、共通電極３より低抵抗の材料製であればよく、例えばアルミシリコン合金製である。
【００７９】
共通配線２１０は、映像信号線８に沿って設けられている。映像信号線８に沿った共通配線２１０は、映像信号線８より幅が広く、平面視において、映像信号線８の全部に重なっていることが望ましい。薄膜トランジスタ基板２００における、共通配線２１０が設けられた部分は、共通配線２１０の厚さにより隆起する。そのため映像信号線８と走査信号線９との交差部分が隆起しやすい。共通配線２１０は、走査信号線９に沿って設けられていてもよい。
本実施形態の液晶表示装置１００は、映像信号線８に沿った共通配線２１０と走査信号線９との交差部分及びその近傍における信号線の幅方向全体、及びその近傍に、カラーフィルタ１の凹部１１内に第１絶縁層４が設けられている。従って、本実施形態の液晶表示装置１００は、共通配線２１０と映像信号線９との交差部分を、第１絶縁層４により容易に平坦にすることができる。また、本実施形態の液晶表示装置１００は、隣り合う２つのカラーフィルタ１の重畳を抑制することができる。
【００８０】
＜実施形態９＞
実施形態９について説明する。本実施形態の液晶表示装置１００は、実施形態１と比較して、薄膜トランジスタ基板２００及び対向基板３００の双方がスペーサを備える点が異なる。
図３２は、第１スペーサ２５０及び第２スペーサ３５０の位置を示す、液晶表示装置１００の平面図である。図３３は、液晶表示装置１００の断面図である。図３４は、液晶表示装置１００の断面図である。図３３は、図３２におけるＸＸＸＩＩＩ−ＸＸＸＩＩＩ’を切断線とする断面図である。図３４は、図３２におけるＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＩＶ’を切断線とする断面図である。
【００８１】
薄膜トランジスタ基板２００は、第１スペーサ２５０を備える。第１スペーサ２５０は、平面視で、映像信号線８に沿っている。第１スペーサ２５０は、高さが０．７［μｍ］であり、例えばネガレジスト製である。
特に、映像信号線８と走査信号線９との交差部分において、第１スペーサ２５０は、厚さが均一であることが望ましいが、上記範囲における厚さの相違が同一又は２割以下であればよい。
【００８２】
対向基板３００は、第２スペーサ３５０を備える。第２スペーサ３５０は、平面視で、走査信号線９に沿って延びた楕円状をなしている。第２スペーサ３５０は、高さが２．５［μｍ］であり、例えばポジレジスト製である。
第２スペーサ３５０は、映像信号線８と走査信号線９との交差部分を含む位置に設けられている。第２スペーサ３５０は、平面視で、全体が、走査信号線９に沿った遮光層３０２と重なっていることが望ましい。第２スペーサ３５０は、例えば、平面視で、走査信号線９に沿って長い楕円状である。
第１スペーサ２５０の上面及び第２スペーサ３５０の下面は、広い範囲で平坦であることが望ましく、断面が台形状であることが望ましい。
【００８３】
図３５は、液晶表示装置１００の断面図である。図３５は、図３２におけるＸＸＸＶ−ＸＸＸＶ’線を切断線とする断面図である。  
第１スペーサ２５０と第２スペーサ３５０とは、両者の頂面同士が接触する。第１スペーサ２５０は、平面視で、映像信号線８に沿った部分を含み、また、第２スペーサ３５０は、平面視で、走査信号線９に沿っている。よって、第１スペーサ２５０と第２スペーサ３５０とは、平面視で、映像信号線８と走査信号線９との交差部分において接触する。
【００８４】
薄膜トランジスタ基板２００は、第１スペーサ２５０を備え、対向基板３００は、第１スペーサ２５０と接触した接触面を有する第２スペーサ３５０を備え、接触面が、平面視で凹部内に設けられている。
【００８５】
図３６は、液晶表示装置１００の断面図である。図３６は、図３５におけるＸＸＸＶ−ＸＸＸＶ’断面図に対応する。図３７は、カラーフィルタ１、第１スペーサ２５０及び第２スペーサ３５０の位置を示す、液晶表示装置１００の平面図である。平面視で、凹部１１の周縁は、第２スペーサ３５０より外側に設けられている。
図３８は、カラーフィルタ１、第１スペーサ２５０及び第２スペーサ３５０の位置を示す、液晶表示装置１００の平面図である。カラーフィルタ１は、実施形態２と同様に凸部１２を備えていてもよい。この場合、第１スペーサ２５０及び第２スペーサ３５０が平面視で重畳する部分上に、凸部１２が設けられる。
【００８６】
本実施形態の液晶表示装置１００は、第１スペーサ２５０と第２スペーサ３５０とが接触する接触面が凹部１１内に設けられているので、かかる接触する部分を、容易に平坦にすることができる。
【００８７】
＜実施形態１０＞
実施形態１０について説明する。本実施形態の液晶表示装置１００は、実施形態９と比較し、第１スペーサ２５０の形状が異なる。
図３９は、第１スペーサ２５０及び第２スペーサ３５０の位置を示す、液晶表示装置１００の平面図である。図４０は、液晶表示装置１００の断面図である。図４０は、図３９のＸＬ−ＸＬ’線を切断線とする断面図である。
【００８８】
薄膜トランジスタ基板２００は、第１スペーサ２５０を備える。第１スペーサ２５０は、平面視で、第１帯状部２５１と、第２帯状部２５２とを有した格子状である。第１スペーサ２５０は、高さが０．７［μｍ］であり、例えばネガレジスト製である。
第２帯状部２５２は、映像信号線８に沿っている。少なくとも２本の走査信号線９間における映像信号線８全体の上に、第２帯状部２５２が設けられていることが望ましい。第１帯状部２５１は、走査信号線９に沿っている。複数の映像信号線８間における走査信号線９全体の上に、第１帯状部２５１が設けられていることが望ましい。
第２帯状部２５２は、走査信号線９に沿った方向に並置されている副画素の境界に沿って設けられている。また、第２帯状部２５２は、複数の走査信号線９上に亘って設けられており、一体である。第２帯状部２５２は、平面視で重畳した走査信号線９より幅が広い。
第１帯状部２５１は、映像信号線８の幅方向における一端の真上から他端の真上の範囲において、厚さが均一であることが極めて望ましいが、上記範囲における厚さの相違が同一又は２割以下であれば望ましい。第１帯状部２５１は、平面視で重畳した映像信号線８より幅が広い。
特に、映像信号線８と走査信号線９との交差部分において、第１帯状部２５１は、厚さが均一であることが望ましいが、上記範囲における厚さの相違が同一又は２割以下であればよい。
【００８９】
また、第１スペーサ２５０は、コンタクトホール２３の内部及び接続部５２上に設けられている。第１スペーサ２５０は、共通電極３及び画素電極５より上に設けられている。第１スペーサ２５０は、コンタクトホール２３の内部及び接続部５２上の全体に亘って設けられていることが望ましい。即ち、第１スペーサ２５０は、コンタクトホール２３上に設けられており、かつ第１スペーサ２５０の周縁は、平面視で、コンタクトホール２３と間隔を置いて設けられていてもよい。
第１スペーサ２５０は、周縁付近にて厚さが変わるので、周縁付近では、上面を平坦にすることが難しい。しかし、本実施形態の液晶表示装置１００は、第１スペーサ２５０がコンタクトホール２３の内部に設けられることにより、２つのコンタクトホール２３間において、広い範囲で第１スペーサ２５０を同じ高さにすることができる。そのため、第１スペーサ２５０は、広い範囲で、上面を平坦にすることができる。
【００９０】
対向基板３００は、第２スペーサ３５０を備える。第２スペーサ３５０は、平面視で、走査信号線９に沿って長い楕円状をなしている。第２スペーサ３５０は、高さが２．５［μｍ］であり、例えばポジレジスト製である。
第２スペーサ３５０は、映像信号線８と走査信号線９との交差部分を含む位置に設けられている。第２スペーサ３５０は、平面視で、全体が、走査信号線９に沿った遮光層３０２と重なっていることが望ましい。第２スペーサ３５０は、例えば、平面視で、走査信号線９に沿って長い楕円状である。
第１スペーサ２５０の上面及び第２スペーサ３５０の下面は、広い範囲で平坦であることが望ましく、断面が台形状であることが望ましい。
【００９１】
第１スペーサ２５０と第２スペーサ３５０とは、両者の頂面同士が接触する。第１スペーサ２５０は、平面視で、映像信号線８に沿った部分を含み、また、第２スペーサ３５０は、平面視で、走査信号線９に沿っている。よって、第１スペーサ２５０と第２スペーサ３５０とは、平面視で、映像信号線８と走査信号線９との交差部分において接触する。
【００９２】
第１スペーサ２５０が、第１帯状部２５１を有していることにより、第１スペーサ２５０と第２スペーサ３５０とが重畳する部分は、映像信号線８よりも走査信号線９方向の幅が広い。
【００９３】
本実施形態のカラーフィルタ１は、映像信号線８に沿っており、映像信号線８と比較して凹凸のない形状であってもよい。また、カラーフィルタ１は、対向基板３００に設けられていてもよい。
本実施形態のカラーフィルタ１は、実施形態１と同様に凹部１１が形成されていることが望ましい。この場合、平面視で、第２スペーサ３５０の周縁が、凹部１１の内部に設けられていることが望ましい。
カラーフィルタ１に凹部１１が形成されていることにより、並置された２つのカラーフィルタ１を近接させたとしても、凹部１１付近でカラーフィルタ１が重畳しない。従って、凹部１１上において、薄膜トランジスタ基板２００の上面を容易に平坦にすることができる。本実施形態の第１スペーサ２５０は、頂面の面積が大きい。よって、第１スペーサ２５０の下方が広い範囲で平坦であれば、第１スペーサ２５０と接触する第２スペーサ３５０の接触面の面積が大きくなる。また、本実施形態の薄膜トランジスタ基板２００も、第１スペーサ２５０と接触する接触面を有する第２スペーサ３５０を備え、接触面が、平面視で凹部内に設けられていることが望ましい。
【００９４】
一般に、既知の液晶層における液晶分子は、スペーサの端部の形状に基いて配向されやすい。従って、スペーサの端部近傍の液晶分子は、フリンジ電界によっても制御されにくい。そのため、特に画素内に既知のスペーサの端部が設けられている場合、既知の液晶表示装置が、表示領域において、バックライトからの入射光を遮断する暗表示を行うよう制御しようとしても、入射光が透過されてしまう場合がある。
【００９５】
本実施形態の液晶表示装置１００は、第１スペーサ２５０が、複数の走査信号線９上に設けられており、一体である第１帯状部２５１を備える。これにより、複数の走査信号線９間において、第１スペーサ２５０が端部を有しない。したがって、暗表示を行う場合の光漏れを低減することができる。これにより、本実施形態の液晶表示装置１００は、表示特性が向上する。また、特に、本実施形態の液晶表示装置１００は、映像信号線８に沿って遮光する部材の幅を細くし、又は遮光する部材を用いない場合の、表示特性が向上する。
【００９６】
本実施形態の液晶表示装置１００は、第１スペーサ２５０、第２スペーサ３５０及び凹部１１が形成されたカラーフィルタ１を備えることにより、頂面を平坦にすることが容易になる。これにより、第１スペーサ２５０及び第２スペーサ３５０は、接触する部分の面積が大きくなるので、第２スペーサ３５０を設ける数が抑えられる。
【００９７】
＜実施形態１１＞
実施形態１１について説明する。本実施形態の液晶表示装置１００は、第１スペーサ２５０が選択的に設けられている。
図４１は、第１スペーサ２５０及び第２スペーサ３５０の位置を示す、液晶表示装置１００の平面図である。図４２は、液晶表示装置１００の断面図である。図４２は、図４１におけるＸＬＩＩ−ＸＬＩＩ’線を切断線とする断面図である。
【００９８】
第１スペーサ２５０は、複数本の映像信号線８のうち一部のみの映像信号線８上に、設けられている。また、第１スペーサ２５０は、コンタクトホール２３の内部及び接続部５２上の一部に設けられている。即ち、第１スペーサ２５０の周縁が、コンタクトホール２３の内部及び接続部５２上に設けられている。
第１スペーサ２５０は、コンタクトホール２３の内部及び接続部５２上の全体に亘って設けられていてもよい。即ち、第１スペーサ２５０は、コンタクトホール２３上に設けられており、かつ第１スペーサ２５０の周縁は、平面視で、コンタクトホール２３と間隔を置いて設けられていてもよい。この場合、第１スペーサ２５０は、１本の映像信号線８と平面視で重畳するが、その他の映像信号線８とは、間隔を置いて設けられる。また、第１スペーサ２５０は、周縁全体が、第２スペーサ３５０の周縁全体より外側に設けられていることが望ましい。第１スペーサ２５０は、走査信号線９方向に突出した凸部を有し、凸部の少なくとも一部が、第２スペーサ３５０と接触している。
これにより、第１スペーサ２５０は、広い範囲で、上面を平坦にすることができる。一方、残部の映像信号線８上では、第１配向膜９７と第１絶縁層４とが接触している。例えば、第２スペーサ３５０が設けられた箇所に対応した映像信号線８上にのみ第１スペーサ２５０が設けられる。
【００９９】
本実施形態の液晶表示装置１００は、第１スペーサ２５０が選択的に設けられているので、容易に製造されることができる。また、本実施形態の液晶表示装置１００は、軽量化及び製造費用の削減にも寄与する。
【０１００】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態に記載されている技術的特徴は、相互に組合せ可能であり、組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。例えば、実施形態１から８までのいずれかの技術的思想に、実施形態９から１１までのいずれかの技術的思想を付加した形態も、本発明の技術的思想に含まれる。
【符号の説明】
【０１０１】
１００  表示装置
２００  薄膜トランジスタ基板
１  カラーフィルタ、  １１  凹部、  １２  凸部、
１５  赤カラーフィルタ、  １６  緑カラーフィルタ、  １７  青カラーフィルタ
２  第２絶縁層、  ２１  板状部、  ２２  接続部、  ２３  コンタクトホール
３  共通電極、  ３２  接続部
４  第１絶縁層  ４１  板状部、  ４２  接続部
５  画素電極、  ５１  帯状部、  ５２  接続部
７  ソース電極、  ７１  平板部、  ７２  接続部
８  映像信号線、
８１  ドレイン電極
９  走査信号線
９０  透明基板、  ９１  第１偏光板
９２  第１アンダーコート膜、  ９３  第２アンダーコート膜
９４  半導体層、  ９５  絶縁層、  ９６  絶縁層
９７  第１配向膜、  ９８  薄膜トランジスタ遮光層、  ９９  薄膜トランジスタ
２１０  共通配線
２５０  第１スペーサ、  ２５１  第１帯状部、  ２５２  第２帯状部
３００  対向基板、  ３０１  透明基板、  ３０２  遮光層、  ３０３  オーバーコート膜、  ３０４  第２配向膜、  ３０５  第２偏光版、  ３１０  スペーサ
３５０  第２スペーサ
４００  液晶層
９００  バックライト装置
９１０  表示領域、  ９２０  非表示領域、  ９３０  接続端子、  ９４０  駆動回路
【図１】
2017044915.tif 000003
【図２】
2017044915.tif 000004
【図３】
2017044915.tif 000005
【図４】
2017044915.tif 000006
【図５】
2017044915.tif 000007
【図６】
2017044915.tif 000008
【図７】
2017044915.tif 000009
【図８】
2017044915.tif 000010
【図９】
2017044915.tif 000011
【図１０】
2017044915.tif 000012
【図１１】
2017044915.tif 000013
【図１２】
2017044915.tif 000014
【図１３】
2017044915.tif 000015
【図１４】
2017044915.tif 000016
【図１５】
2017044915.tif 000017
【図１６】
2017044915.tif 000018
【図１７】
2017044915.tif 000019
【図１８】
2017044915.tif 000020
【図１９】
2017044915.tif 000021
【図２０】
2017044915.tif 000022
【図２１】
2017044915.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2017044915.tif 000026
【図２５】
2017044915.tif 000027
【図２６】
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【図２７】
2017044915.tif 000029
【図２８】
2017044915.tif 000030
【図２９】
2017044915.tif 000031
【図３０】
2017044915.tif 000032
【図３１】
2017044915.tif 000033
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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