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WO2018168767A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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WO2018168767A1
WO2018168767A1 PCT/JP2018/009500 JP2018009500W WO2018168767A1 WO 2018168767 A1 WO2018168767 A1 WO 2018168767A1 JP 2018009500 W JP2018009500 W JP 2018009500W WO 2018168767 A1 WO2018168767 A1 WO 2018168767A1
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WO
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liquid crystal
display device
crystal display
layer
conductive layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/009500
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English (en)
French (fr)
Inventor
岡田 訓明
誠一 内田
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Priority to US16/493,649 priority Critical patent/US20200004073A1/en
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    • G02F2202/10Materials and properties semiconductor

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device.
  • Liquid crystal display devices equipped with an active matrix substrate are currently used for various purposes.
  • high definition of active matrix liquid crystal display devices has been advanced.
  • an active matrix liquid crystal display device is provided between an active matrix substrate, a counter substrate (also referred to as a “color filter substrate”) disposed to face the active matrix substrate, and the two substrates.
  • Liquid crystal layer The active matrix substrate has a switching element such as a thin film transistor (TFT) for each pixel.
  • TFT thin film transistor
  • a display region of the liquid crystal display device is defined by a plurality of pixels included in the active matrix substrate.
  • the thickness of a liquid crystal layer (also referred to as “cell gap”) of a liquid crystal display device is defined by a spacer disposed between an active matrix substrate and a counter substrate.
  • a method of forming a spacer at a predetermined position using a photolithography process has been widely adopted.
  • the spacer thus formed is called a “columnar spacer” or a “photo spacer (may be abbreviated as“ PS ”)”.
  • PS photo spacer
  • the alignment film of the active matrix substrate may be partially peeled off by the columnar spacer provided on the counter substrate.
  • the display quality may be deteriorated due to the disorder of the alignment of the liquid crystal molecules.
  • the vicinity of the columnar spacer is usually covered with, for example, a light shielding layer (black matrix) provided on the counter substrate, and thus does not contribute to display. Therefore, even if the alignment of the liquid crystal molecules is disturbed in the region covered with the light shielding layer, the display quality is hardly affected.
  • the positional relationship between the active matrix substrate and the counter substrate is shifted, or the active matrix substrate and / or the counter substrate is bent.
  • the alignment film may peel off or the alignment of liquid crystal molecules may be disturbed. In this case, the display quality can be lowered.
  • the area of the light shielding layer becomes larger than before, and the aperture ratio of the liquid crystal display device decreases. Particularly in a high-definition liquid crystal display device, the aperture ratio is significantly reduced.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its object is to suppress a decrease in display quality due to the alignment film being partially peeled off by columnar spacers while suppressing a decrease in aperture ratio. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device capable of achieving the above.
  • a liquid crystal display device includes a TFT substrate, a counter substrate provided to face the TFT substrate, and a liquid crystal layer provided between the TFT substrate and the counter substrate.
  • a liquid crystal display device having a plurality of pixels arranged in a matrix having a plurality of rows and a plurality of columns, wherein the TFT substrate includes a TFT provided in each of the plurality of pixels and a plurality extending in a first direction.
  • a plurality of source bus lines extending in a second direction different from the first direction, and the counter substrate includes a plurality of columnar spacers defining a thickness of the liquid crystal layer,
  • the surface of the TFT substrate on the liquid crystal layer side overlaps with the plurality of gate bus lines, extends in the first direction, and protrudes toward the liquid crystal layer, and the plurality of source bus lines.
  • a plurality of second protrusions extending in the second direction and protruding toward the liquid crystal layer, wherein the plurality of columnar spacers are at least two protrusions of the plurality of first protrusions.
  • it includes a first columnar spacer that supports at least two of the plurality of second protrusions on the top surface.
  • the width of the top surface of the first columnar spacer is formed between adjacent ones of the at least two protrusions in a direction orthogonal to the direction in which the at least two protrusions extend. It is larger than the width of the recessed portion.
  • a width of a top surface of the first columnar spacer is larger than a pixel pitch of the plurality of pixels in a direction orthogonal to a direction in which the at least two convex portions extend.
  • a top surface of the first columnar spacer covers the at least two protrusions in a cross section orthogonal to a direction in which the at least two protrusions extend.
  • the plurality of columnar spacers overlap with at least two of the plurality of gate bus lines or at least two of the plurality of source bus lines when viewed from the normal direction of the TFT substrate. And a second columnar spacer not in contact with the TFT substrate.
  • the TFT substrate is supported by the substrate, the first conductive layer supported by the substrate and including the gate electrode of the TFT and the plurality of gate bus lines, and supported by the substrate.
  • a second conductive layer including a source electrode, the plurality of source bus lines, a gate insulating layer formed between the first conductive layer and the second conductive layer, a semiconductor layer of the TFT, An interlayer insulating layer formed on the first conductive layer, the second conductive layer, and the semiconductor layer, a first transparent conductive layer formed on the interlayer insulating layer, and formed on the first transparent conductive layer And the second transparent conductive layer formed on the inorganic insulating layer, and the interlayer insulating layer does not include an organic insulating layer.
  • the TFT substrate includes the first conductive layer and the second conductive layer in a region overlapping the at least two convex portions.
  • the TFT substrate includes a region that does not have the interlayer insulating layer between adjacent ones of the at least two protrusions.
  • the TFT substrate further includes a light shielding layer formed on the interlayer insulating layer in a region overlapping the at least two convex portions.
  • the light shielding layer is formed on the second transparent conductive layer so as to be in contact with the second transparent conductive layer.
  • the TFT substrate further includes a third conductive layer formed on the interlayer insulating layer in a region overlapping the at least two convex portions.
  • the third conductive layer is formed on the second transparent conductive layer via an insulating layer.
  • the first transparent conductive layer includes a pixel electrode provided in each of the plurality of pixels and electrically connected to a drain electrode of the TFT.
  • the drain electrode is included in the first transparent conductive layer.
  • the semiconductor layer includes an oxide semiconductor.
  • the semiconductor layer includes an In—Ga—Zn—O-based semiconductor.
  • the In—Ga—Zn—O-based semiconductor includes a crystalline portion.
  • the semiconductor layer has a stacked structure.
  • a liquid crystal display device capable of suppressing a decrease in display quality caused by partial peeling of an alignment film by a columnar spacer while suppressing a decrease in aperture ratio.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a specific structure of the liquid crystal display device 100A, showing a cross section taken along line A-A ′ in FIG. 3. It is sectional drawing which shows 100 A of liquid crystal display devices typically. 4 is a plan view schematically showing the arrangement of a light shielding layer (black matrix) 32, a color filter layer 33, and columnar spacers 40 of the liquid crystal display device 100A.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing the arrangement of a light shielding layer (black matrix) 32, a color filter layer 33, and columnar spacers 40 of the liquid crystal display device 100A.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing an arrangement of a light shielding layer 932, a color filter layer 33, and columnar spacers 940 of a liquid crystal display device 900 of a comparative example.
  • FIG. It is sectional drawing which shows typically the other liquid crystal display device 100B by embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows typically other liquid crystal display devices 100C by embodiment of this invention.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing still another liquid crystal display device 100D according to an embodiment of the present invention, and shows a cross section taken along line B-B ′ in FIG. 11. It is a top view which shows liquid crystal display device 100D typically. It is sectional drawing which shows typically the other liquid crystal display device 100E by embodiment of this invention.
  • FIG. 10 is a plan view schematically showing still another liquid crystal display device 100G according to an embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows typically liquid crystal display device 100G. It is a top view which shows typically 10 A of other TFT substrates used for the liquid crystal display device by embodiment of this invention. It is sectional drawing of crystalline silicon TFT 710A and oxide semiconductor TFT 710B in TFT substrate 10A.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device 100A.
  • a liquid crystal display device 100A includes a TFT substrate 10, a counter substrate (also referred to as a “color filter substrate”) 30 provided to face the TFT substrate 10, and the TFT substrate 10 and the counter substrate 30. And a liquid crystal layer 50 provided therebetween.
  • the liquid crystal display device 100A includes a plurality of pixels arranged in a matrix having a plurality of rows and a plurality of columns.
  • the TFT substrate 10 includes a TFT (thin film transistor) (not shown) provided in each of a plurality of pixels, a plurality of gate bus lines (scanning wiring) (not shown) extending in a first direction, and a first direction different from the first direction. And a plurality of source bus lines (signal lines) SL extending in two directions.
  • FIG. 1 shows a cross section orthogonal to the second direction.
  • the surface of the TFT substrate 10 on the liquid crystal layer 50 side overlaps with the plurality of source bus lines SL, extends in the second direction, and protrudes toward the liquid crystal layer 50 (referred to as “second convex portion R2”). There is.)
  • the surface of the TFT substrate 10 on the liquid crystal layer 50 side overlaps with a plurality of gate bus lines, extends in the first direction, and protrudes toward the liquid crystal layer 50 (not shown; “first protrusion”). Further).
  • the counter substrate 30 has a plurality of columnar spacers 40 that define the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer 50.
  • the plurality of columnar spacers 40 includes first columnar spacers 40a that support at least two projections R2 among the plurality of second projections R2 on the top surface Tp.
  • the first columnar spacer 40a supports, on the top surface Tp, two adjacent convex portions R2 among the plurality of second convex portions R2.
  • the top surface (top portion) Tp of the first columnar spacer 40a includes the end of the first columnar spacer 40a on the TFT substrate 10 side.
  • the plurality of columnar spacers 40 are covered with an alignment film.
  • the first columnar spacer 40a supports the convex portion on the top surface means that the first columnar spacer 40a has an alignment film formed so as to cover the top surface (top) of the first columnar spacer 40a. It includes the contact of the top surface (top portion) and the convex portion.
  • the alignment film included in the counter substrate 30 is not illustrated for simplicity.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device 900 of a comparative example.
  • components that are substantially the same as those of the liquid crystal display device 100 ⁇ / b> A are denoted by the same reference numerals, and description thereof may be omitted.
  • the columnar spacer 940 of the liquid crystal display device 900 of the comparative example supports the first convex portion R2 on the top surface Tp, and thus the first columnar spacer 40a of the liquid crystal display device 100A. And different.
  • the columnar spacer 940 provided on the counter substrate 30 is in contact with the TFT substrate 10 at the convex portion R2.
  • the alignment film 29 formed in a portion other than the convex portion R2 in the alignment film 29 of the TFT substrate 10 may be partially scraped by the columnar spacer 940.
  • the alignment film 29 is partially peeled off, for example, when vibration or external force is applied to the liquid crystal display device (for example, when the liquid crystal display device is transported), the positional relationship between the TFT substrate 10 and the counter substrate 30.
  • the columnar spacer 940 contacts (at least temporarily) a portion other than the convex portion R2 due to the displacement or the TFT substrate 10 and / or the counter substrate 30 bend. Since the convex portion R2 overlaps the source bus line SL, the region overlapping the convex portion R2 does not normally contribute to display, but the region not overlapping the convex portion R2 includes a region contributing to display. If the alignment film 29 is peeled off or the alignment of the liquid crystal molecules is disturbed due to the peeling in the region contributing to display, the display quality can be lowered.
  • a liquid crystal display device that performs display in a normally black mode, it may cause light leakage in a black display state and may be visually recognized as a bright spot or may have a reduced contrast.
  • the portion where the disorder of alignment of liquid crystal molecules may occur is covered with a light shielding layer, the area of the light shielding layer becomes larger than before, and the aperture ratio of the liquid crystal display device decreases.
  • the first columnar spacer 40a included in the liquid crystal display device 100A of the present embodiment supports at least two convex portions R2 on the top surface Tp.
  • the first columnar spacer 40a having such a structure is unlikely to come into contact with a portion other than the convex portion R2 on the surface of the TFT substrate 10 on the liquid crystal layer 50 side.
  • the first columnar spacers 40a are adjacent to each other. It is difficult to enter the recess formed between the portions R2.
  • the alignment film 29 formed on the alignment film 29 of the TFT substrate 10 other than the protrusion R2 is prevented from being scraped. Therefore, a reduction in display quality is suppressed. In order to suppress deterioration in display quality, it is not necessary to increase the area of the light shielding layer as compared with the conventional case. As described above, the liquid crystal display device 100A can suppress a decrease in display quality due to a partial peeling of the alignment film by the columnar spacer while suppressing a decrease in the aperture ratio.
  • Patent Document 2 discloses a liquid crystal display device capable of suppressing deterioration in display quality due to partial peeling of an alignment film by columnar spacers.
  • both the active matrix substrate and the counter substrate have a spacer portion, and the spacer portion of the active matrix substrate and the spacer portion of the counter substrate define the thickness of the liquid crystal layer.
  • a liquid crystal display device constituting a spacer is disclosed. Since the spacer portion of the active matrix substrate and the spacer portion of the counter substrate extend in different directions, they are formed in regions that contribute to display even when vibration or external force is applied to the liquid crystal display device. It is possible to prevent the alignment film that is formed from being scraped by the spacer portion.
  • the liquid crystal display device of Patent Document 2 since the liquid crystal display device of Patent Document 2 has spacer portions on both the active matrix substrate and the counter substrate, the number of processes required for manufacturing is larger than that of the liquid crystal display device 900 of the comparative example, for example.
  • the liquid crystal display device 100A according to the present embodiment suppresses deterioration in display quality caused by partial peeling of the alignment film by the columnar spacers without increasing the number of manufacturing steps as compared with the liquid crystal display device 900 of the comparative example. This is advantageous with respect to the liquid crystal display device of Patent Document 2.
  • the first columnar spacer 40a of the liquid crystal display device 100A may be formed to satisfy the following conditions, for example. As shown in FIG. 1, the width Wp of the top surface Tp of the first columnar spacer 40a in the direction orthogonal to the direction in which the two convex portions R2 supported by the first columnar spacer 40a extend (that is, the second direction) is It may be larger than the width Wa of the concave portion formed between the adjacent convex portions R2. When this condition is satisfied, the first columnar spacer 40a can support at least two convex portions R2 on the top surface Tp.
  • the first columnar spacer 40a is covered with the alignment film, but regarding the size and shape of the first columnar spacer 40a capable of supporting at least two convex portions R2 on the top surface Tp, The thickness of the alignment film covering the first columnar spacer 40a can be almost ignored. This is because the thickness of the alignment film is generally sufficiently smaller than the width Wp of the top surface Tp of the first columnar spacer 40a and the width Wa of the recess.
  • the width Wp of the top surface Tp of the columnar spacer 940 is formed between the adjacent convex portions R2. It is smaller than the width Wa of the recessed portion. Accordingly, the columnar spacer 940 supports only one convex portion R2 on the top surface Tp.
  • FIGS. 3 and 4 are a plan view and a cross-sectional view showing an example of a specific structure of the liquid crystal display device 100A, and FIG. 4 shows a cross-section along the line A-A 'in FIG.
  • an FFS (Fringe-Field-Switching) mode liquid crystal display device 100A is illustrated, but the display mode is not limited to the FFS mode.
  • various known display modes such as a TN (TwistedwNematic) mode and a VA (Vertical Alignment) mode can be used.
  • the TFT substrate 10 includes a substrate 11, a first conductive layer 12, a gate insulating layer 13, a semiconductor layer 14, a second conductive layer 16, an interlayer insulating layer 17, and a first transparent layer.
  • the conductive layer 18, the inorganic insulating layer 19, and the second transparent conductive layer 20 are included.
  • the TFT substrate 10 further has an alignment film 29 on the surface on the liquid crystal layer 50 side.
  • the TFT substrate 10 includes a TFT 15 provided in each of a plurality of pixels, a plurality of gate bus lines GL extending in the first direction, and a plurality of source bus lines SL extending in the second direction.
  • the TFT substrate 10 has a pixel electrode 18a provided for each of the plurality of pixels.
  • the first direction is the horizontal direction and the second direction is the vertical direction.
  • the first direction and the second direction are substantially orthogonal to each other.
  • the plurality of pixels arranged along the first direction may be referred to as a pixel row, and the plurality of pixels arranged along the second direction may be referred to as a pixel column.
  • the first direction may be referred to as the row direction, and the second direction may be referred to as the column direction.
  • the first direction and the second direction are not limited to this example.
  • the liquid crystal display device 100A has a plurality of pixels arranged in a matrix having a plurality of rows and a plurality of columns. As shown in FIG. 6 to be described later, the plurality of pixels constitute a plurality of color display pixels.
  • One color display pixel is configured by red (R), green (G), and blue (B) pixels arranged in the first direction (row direction).
  • the R pixel column, the G pixel column, and the B pixel column include They are arranged in stripes (that is, different colors are displayed for each pixel column).
  • Such an arrangement of a plurality of pixels may be referred to as a “stripe arrangement” or a “vertical stripe arrangement”.
  • the pixel pitch in the first direction Px in FIG. 3
  • the second direction Py in FIG. 3
  • the TFT 15 includes a gate electrode 12g, a source electrode 16s, and a drain electrode 18d.
  • the TFT 15 further includes a semiconductor layer 14 as an active layer.
  • the gate electrode 12g is electrically connected to the gate bus line GL, and a gate signal (scanning signal) is supplied from the gate bus line GL.
  • a part of the gate bus line GL (region overlapping the semiconductor layer 14) functions as the gate electrode 12g.
  • the source electrode 16s is electrically connected to the source bus line SL, and a source signal (display signal) is supplied from the source bus line SL.
  • the source electrode 16s extends so as to branch from the source bus line SL.
  • the drain electrode 18d is electrically connected to the pixel electrode 18a.
  • a region in contact with the source electrode 16s is referred to as a “source region”, and a region in contact with the drain electrode 18d is referred to as a “drain region”.
  • a region of the semiconductor layer 14 that overlaps with the gate electrode 12g and is located between the source region and the drain region is referred to as a “channel region”.
  • the semiconductor layer 14 is, for example, an oxide semiconductor layer.
  • the semiconductor layer 14 is not limited to this, and may be, for example, an amorphous silicon layer or a crystalline silicon layer.
  • the crystalline silicon layer can be, for example, a polysilicon layer.
  • the TFT 15 is supported by a transparent insulating substrate (for example, a glass substrate) 11.
  • a transparent insulating substrate for example, a glass substrate
  • the first conductive layer 12 is supported by the substrate 11 and includes a gate electrode 12g and a plurality of gate bus lines GL.
  • the first conductive layer 12 is formed on the surface of the substrate 11 on the liquid crystal layer 50 side.
  • the second conductive layer 16 is supported by the substrate 11 and includes a source electrode 16s and a plurality of source bus lines SL.
  • the gate insulating layer 13 is formed between the first conductive layer 12 and the second conductive layer 16.
  • the gate insulating layer 13 is formed so as to cover the first conductive layer 12, and the second conductive layer 16 is formed on the gate insulating layer 13.
  • the semiconductor layer 14 of the TFT 15 is formed on the gate insulating layer 13.
  • the source electrode 16s is formed in contact with the upper surface of the source region of the semiconductor layer 14.
  • the interlayer insulating layer 17 is formed on the semiconductor layer 14 and the second conductive layer 16.
  • the interlayer insulating layer 17 is formed so as to cover the semiconductor layer 14 and the second conductive layer 16.
  • the interlayer insulating layer 17 has an opening 17 h that reaches the drain region of the semiconductor layer 14.
  • the interlayer insulating layer 17 is made of an inorganic material.
  • the interlayer insulating layer 17 does not include an organic insulating layer.
  • an interlayer insulating layer covering a TFT, a gate bus line, and a source bus line may include a relatively thick organic insulating layer (for example, having a thickness of about 1 ⁇ m to 3 ⁇ m).
  • Organic insulating materials have a lower dielectric constant than inorganic insulating materials, and are easily deposited thick.
  • the surface before forming the transparent electrode can be planarized.
  • the height of the surface on the liquid crystal layer 50 side is higher than the height of the surface on the liquid crystal layer 50 side of the TFT substrate 10 in other portions.
  • the height of the surface on the liquid crystal layer 50 side of the TFT substrate 10 in the portion overlapping with the plurality of gate bus lines and the portion overlapping with the plurality of source bus lines is higher than its surroundings.
  • the TFT substrate 10 includes the first conductive layer 12 and the second conductive layer 16 in a region overlapping the first protrusion and a region overlapping the second protrusion.
  • the first transparent conductive layer 18 is formed on the interlayer insulating layer 17.
  • the first transparent conductive layer 18 is made of a transparent conductive material and includes a first transparent electrode 18a provided in each pixel.
  • the first transparent electrode 18a functions as a pixel electrode.
  • a portion formed from the same transparent conductive film as the pixel electrode 18a and extending from the pixel electrode 18a functions as the drain electrode 18d. That is, the first transparent conductive layer 18 includes a pixel electrode 18a and a drain electrode 18d, and the drain electrode 18d is transparent.
  • a drain electrode 18d is also referred to as a “transparent drain electrode”, and a contact structure including the transparent drain electrode 18d is referred to as a “transparent contact structure”.
  • the drain electrode 18 d is in contact with the upper surface of the drain region of the semiconductor layer 14 in the opening 17 h formed in the interlayer insulating layer 17.
  • the inorganic insulating layer 19 is formed on the first transparent conductive layer 18.
  • the inorganic insulating layer 19 is formed so as to cover the pixel electrode 18a and the drain electrode 18d.
  • the second transparent conductive layer 20 is formed on the inorganic insulating layer 19.
  • the second transparent conductive layer 20 is formed from a transparent conductive material.
  • the second transparent conductive layer 20 functions as a common electrode (also referred to as “counter electrode”).
  • the common electrode 20 has at least one (one in the example shown in FIG. 3) slits 20s in a region corresponding to each pixel.
  • the auxiliary capacitance is configured by the pixel electrode 18a and the common electrode 20 and the inorganic insulating layer 19 positioned therebetween.
  • the counter substrate 30 has a color filter layer (not shown) and a light shielding layer (black matrix) (not shown).
  • the color filter layer and the light shielding layer are supported by a transparent insulating substrate (for example, a glass substrate) 31.
  • the counter substrate 30 further includes an overcoat layer (not shown) that covers the light shielding layer and the color filter layer. By forming the overcoat layer, the surface before forming the columnar spacer can be planarized.
  • the counter substrate 30 further includes a plurality of columnar spacers 40.
  • the plurality of columnar spacers 40 are provided on the overcoat layer.
  • the plurality of columnar spacers 40 are made of, for example, a photosensitive resin material.
  • the counter substrate 30 further has an alignment film 39 on the surface on the liquid crystal layer 50 side.
  • the alignment film 39 is formed so as to cover the overcoat layer and the plurality of columnar spacers 40.
  • the liquid crystal layer 50 is a horizontal alignment type. Horizontal alignment films 29 and 39 are provided on the surfaces of the TFT substrate 10 and the counter substrate 30 on the liquid crystal layer 50 side, respectively.
  • the horizontal alignment film has an alignment regulating force that aligns the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 50 substantially parallel to the surface thereof.
  • an alignment film photo-alignment film
  • an alignment film subjected to an alignment process by a photo-alignment process may be used, or an alignment film subjected to an alignment process by a rubbing alignment process may be used.
  • the specific structure of the TFT 15 is not limited to that exemplified here.
  • the TFT 15 may be a bottom gate type as illustrated, or may be a top gate type.
  • the drain electrode 18d included in the TFT 15 may not be a transparent drain electrode (for example, may be included in the second conductive layer 16).
  • the aperture ratio can be improved, while the display quality due to the partial peeling of the alignment film by the columnar spacer. There is a tendency that the decrease in the frequency tends to occur. Therefore, when the transparent contact structure is employed as in the present embodiment, the effect of suppressing the deterioration in display quality by having the columnar spacers 40 is remarkably exhibited.
  • the FFS mode liquid crystal display device is not limited to the illustrated configuration, and can be widely applied to known FFS mode liquid crystal display devices.
  • the arrangement relationship between the pixel electrode and the common electrode may be reversed. That is, the pixel electrode may be included in the second transparent conductive layer 20, and the common electrode may be included in the first transparent conductive layer 18.
  • the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention is not limited to a horizontal electric field mode liquid crystal display device, and may be a vertical electric field mode liquid crystal display device such as a VA mode or a TN mode.
  • the pixel electrode is formed by the second transparent conductive layer 20
  • the auxiliary capacitance electrode is formed by the first transparent conductive layer 18, and the counter substrate 30 is opposed to the pixel electrode.
  • An electrode may be provided.
  • the plurality of columnar spacers 40 may further include a second columnar spacer that is lower than the first columnar spacer 40a.
  • the second columnar spacer 40b will be described with reference to FIG.
  • FIG. 5 is another cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device 100A.
  • FIG. 5 shows a cross section orthogonal to the second direction.
  • the first columnar spacer 40a contacts both the TFT substrate 10 and the counter substrate 30, whereas the second columnar spacer 40b contacts only the counter substrate 30. That is, the second columnar spacer 40 b is not in contact with the TFT substrate 10.
  • the first columnar spacer 40a may be referred to as a “main spacer”, and the second columnar spacer 40b may be referred to as a “subspacer”. When the liquid crystal panel is pressed, the second columnar spacer 40b may also be in contact with both substrates.
  • the second columnar spacer 40 b is configured to overlap at least two of the plurality of source bus lines SL when viewed from the normal direction of the TFT substrate 10.
  • the second columnar spacer 40b having such a structure has the liquid crystal layer 50 of the TFT substrate 10 even when an external force is applied to the liquid crystal display device 100A and the second columnar spacer 40b contacts the TFT substrate 10. Of the surface on the side, it is difficult to contact a portion other than the convex portion R2. Therefore, the second columnar spacer 40b suppresses the alignment film 29 formed on the alignment film 29 of the TFT substrate 10 other than the convex portion R2 from being scraped.
  • the second columnar spacer (sub-spacer) included in the liquid crystal display device 100A is not limited to the one having the above-described configuration. When viewed from the normal direction of the TFT substrate 10, it may be configured to overlap only one of the plurality of source bus lines SL. This is because the sub-spacer is not in contact with the TFT substrate 10 unless a large force is applied from the outside, so that it is considered that the alignment film is partially peeled off by the sub-spacer and the display quality is not lowered due to this. .
  • the second columnar spacer 40b is approximately 0.5 ⁇ m lower than the first columnar spacer 40a, for example.
  • the ratio between the number of the first columnar spacers 40a and the number of the second columnar spacers 40b per unit area can be adjusted as appropriate, and is, for example, 1 to 10.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing the arrangement of the light shielding layer (black matrix) 32, the color filter layer 33, and the columnar spacer 40 of the liquid crystal display device 100A
  • FIG. 7 shows a liquid crystal display device 900 of a comparative example
  • 4 is a plan view schematically showing the arrangement of a light shielding layer 932, a color filter layer 33, and a columnar spacer 940.
  • FIG. 7 components that are substantially the same as the components of the liquid crystal display device 100 ⁇ / b> A are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
  • the light shielding layer 32 included in the liquid crystal display device 100A includes a plurality of first light shielding portions 32a extending in the first direction and a plurality of second light shielding portions 32b extending in the second direction.
  • each of the first light shielding portions 32a overlaps with the gate bus line GL
  • each of the second light shielding portions 32b overlaps with the source bus line SL. That is, when viewed from the normal direction of the TFT substrate 10, each of the first light shielding portions 32 a overlaps with the first convex portion, and each of the second light shielding portions 32 b overlaps with the second convex portion.
  • Each of the columnar spacers 40 is formed so as to overlap with at least two second light shielding portions 32b (here, two second light shielding portions 32b adjacent to each other).
  • the columnar spacer 40 of FIG. 6 may include a first columnar spacer 40a and a second columnar spacer 40b.
  • the color filter layer 33 includes a red color filter 33R, a green color filter 33G, and a blue color filter 33B.
  • the relationship between the arrangement of the columnar spacers 40 and the color filter layer 33 and the arrangement density of the columnar spacers 40 are not limited to those illustrated.
  • the light shielding layer 932 included in the liquid crystal display device 900 of the comparative example includes a plurality of first light shielding portions 932a extending in the first direction and a plurality of second light shielding portions 932b extending in the second direction.
  • the columnar spacer 940 is formed on a portion other than the convex portion (including the first convex portion and the second convex portion) in the alignment film 29 of the TFT substrate 10. The aligned alignment film 29 may be scraped off.
  • the width of the first light shielding portion 932a in the pixel having the columnar spacer 940 is set to be relatively large with respect to the length Wsa of the columnar spacer 940 in the second direction.
  • the length of this difference (that is, the length of the difference between the width of the first light shielding portion 932a in the pixel having the columnar spacer 940 and the length Wsa of the columnar spacer 940 in the second direction) is Wbp.
  • the length Wsa of the columnar spacer 940 in the second direction is, for example, the length of the bottom surface (bottom) of the columnar spacer 940 in the second direction. The same applies to the length Wsa in the second direction of the columnar spacer 40 of the liquid crystal display device 100A.
  • the difference in aperture ratio between the R pixel, the G pixel, and the B pixel is preferably small, when the length of Wbp increases, the width Wba of the first light-shielding portion 932a in the pixel that does not include the columnar spacer 940 also increases. obtain.
  • the film 29 is prevented from being cut. Therefore, as shown in FIG. 6, the length Wbp of the difference between the width of the first light-shielding portion 32a in the pixel having the columnar spacer 40 and the length Wsa of the columnar spacer 40 in the second direction is set as the liquid crystal display of the comparative example.
  • the size can be reduced as compared with the device 900.
  • the length of Wbp in the liquid crystal display device 900 of the comparative example is preferably about 6 ⁇ m to 7 ⁇ m, whereas in the liquid crystal display device 100A, while maintaining the display quality, The length of Wbp can be about 2 ⁇ m to 3 ⁇ m.
  • the width Wba of the first light shielding portion 32a in the pixel that does not have the columnar spacer 40 of the liquid crystal display device 100A is larger than the width Wba of the first light shielding portion 932a in the pixel that does not have the columnar spacer 940 of the liquid crystal display device 900 of the comparative example. Is also small.
  • the liquid crystal display device 100A can improve the aperture ratio compared to the liquid crystal display device 900 of the comparative example. it can.
  • the shape of the columnar spacer 40 is not limited to the illustrated example, and may be various shapes (for example, approximately square, approximately hexagon, etc.).
  • FIG. 3 shows an example in which the columnar spacer 40 has a substantially circular shape when viewed from the normal direction of the substrate 11, but as shown in FIG. 6, the columnar spacer 40 has a shape when viewed from the normal direction of the substrate 11.
  • the shape of the columnar spacer 40 may be substantially elliptical.
  • the liquid crystal display device 100A in the present embodiment can be manufactured, for example, as follows.
  • a light shielding film is deposited on a transparent substrate (for example, a glass substrate) 31, and the light shielding layer 32 is formed by patterning the light shielding film into a desired shape by a photolithography process.
  • the light shielding layer 32 is a Ti layer having a thickness of 200 nm, for example.
  • the material of the light shielding layer 32 is not limited to the illustrated metal material, For example, a black photosensitive resin material may be sufficient.
  • the color filter layer 33 is formed by sequentially forming a red color filter 33R, a green color filter 33G, and a blue color filter 33B in regions corresponding to the red (R) pixel, the green (G) pixel, and the blue (B) pixel.
  • a material of the red color filter 33R, the green color filter 33G, and the blue color filter 33B for example, a colored photosensitive resin material can be used.
  • an overcoat layer covering the color filter layer 33 is formed.
  • the overcoat layer is formed using an organic material such as a thermosetting resin or a photosensitive resin.
  • a plurality of columnar spacers 40 are formed on the overcoat layer.
  • the plurality of columnar spacers 40 are formed from, for example, a photosensitive resin material.
  • an alignment film 39 is formed so as to cover the overcoat layer and the columnar spacer 40, and the alignment film 39 is subjected to alignment treatment (for example, photo-alignment treatment), whereby the counter substrate 30 is obtained.
  • alignment treatment for example, photo-alignment treatment
  • a conductive film is deposited on a transparent substrate (for example, a glass substrate) 11, and this conductive film is patterned into a desired shape by a photolithography process, whereby the first conductive layer 12 including the gate electrode 12g and the gate bus line GL.
  • the first conductive layer 12 has, for example, a stacked structure in which a TaN layer with a thickness of 30 nm and a W layer with a thickness of 300 nm are stacked in this order.
  • the gate insulating layer 13 is formed so as to cover the first conductive layer 12.
  • the gate insulating layer 13 has a stacked structure in which, for example, a 325 nm thick SiNx layer and a 50 nm thick SiO 2 layer are stacked in this order.
  • oxide semiconductor film is deposited on the gate insulating layer 13, and the oxide semiconductor layer 14 is formed by patterning the oxide semiconductor film into a desired shape by a photolithography process.
  • the oxide semiconductor layer 14 is, for example, an In—Ga—Zn—O-based semiconductor layer with a thickness of 50 nm.
  • the second conductive layer 16 has a stacked structure in which, for example, a Ti layer with a thickness of 30 nm, an Al layer with a thickness of 200 nm, and a Ti layer with a thickness of 100 nm are stacked in this order.
  • the interlayer insulating layer 17 is formed so as to cover the oxide semiconductor layer 14 and the second conductive layer 16.
  • the interlayer insulating layer 17 is, for example, a SiO 2 layer having a thickness of 300 nm.
  • the interlayer insulating layer 17 has an opening 17 h that reaches the drain region of the semiconductor layer 14.
  • the first transparent conductive layer 18 is, for example, an IZO layer having a thickness of 100 nm.
  • an inorganic insulating layer 19 is formed so as to cover the first transparent conductive layer 18.
  • the inorganic insulating layer 19 is, for example, a SiN layer having a thickness of 100 nm.
  • a transparent conductive film is deposited on the inorganic insulating layer 19, and the transparent conductive film is patterned into a desired shape by a photolithography process, whereby the second transparent conductive layer 20 including the common electrode 20 having the slit 20s is formed.
  • the second transparent conductive layer 20 is, for example, an IZO layer having a thickness of 100 nm.
  • an alignment film 29 is formed on the entire surface so as to cover the second transparent conductive layer 20, and the alignment film 29 is subjected to alignment treatment (for example, photo-alignment treatment), whereby the TFT substrate 10 is obtained.
  • alignment treatment for example, photo-alignment treatment
  • the liquid crystal layer 50 is formed by bonding the TFT substrate 10 and the counter substrate 30 manufactured as described above to each other and injecting a liquid crystal material into the gap therebetween. Thereafter, the obtained structure is divided into individual panels, whereby the liquid crystal display device 100A is completed.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device 100B.
  • the liquid crystal display device 100B will be described focusing on differences from the liquid crystal display device 100A according to the first embodiment.
  • the top surface of the first columnar spacer 40a is perpendicular to the direction in which the two convex portions R2 supported by the first columnar spacer 40a extend (that is, the second direction).
  • the width Wp of Tp is larger than the pixel pitch Px of a plurality of pixels.
  • Px is the pixel pitch in the first direction orthogonal to the second direction.
  • the first columnar spacer 40a having such a structure is less likely to come into contact with a portion other than the convex portion R2 on the surface of the TFT substrate 10 on the liquid crystal layer 50 side.
  • the first columnar spacers 40a are always adjacent to each other. Since the two convex portions R2 are supported, it is difficult to enter the concave portion formed between the two convex portions R2 adjacent to each other.
  • the alignment film 29 formed on the alignment film 29 of the TFT substrate 10 other than the protrusions is shaved. To be suppressed.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device 100C.
  • the liquid crystal display device 100C will be described focusing on differences from the liquid crystal display device 100A in the first embodiment.
  • the top of the first columnar spacer 40a is perpendicular to the direction in which at least two convex portions R2 supported by the first columnar spacer 40a extend (that is, the second direction).
  • the width Wp of the surface Tp covers at least two convex portions R2 supported by the first columnar spacer 40a.
  • the width Wp of the top surface Tp of the first columnar spacer 40a covers the two convex portions R2 adjacent to each other.
  • the first columnar spacer 40a having such a structure is less likely to come into contact with a portion other than the convex portion R2 on the surface of the TFT substrate 10 on the liquid crystal layer 50 side.
  • the alignment film 29 formed on the alignment film 29 of the TFT substrate 10 other than the protrusions (including the first protrusions and the second protrusions) is shaved. To be suppressed.
  • FIGS. 10 and 11 are a cross-sectional view and a plan view schematically showing the liquid crystal display device 100D.
  • FIG. 10 shows a cross section along the line BB ′ in FIG.
  • the liquid crystal display device 100D will be described focusing on the differences from the liquid crystal display device 100A in the first embodiment.
  • the TFT substrate 10 has an interlayer insulation between the adjacent convex portions R2 among the at least two convex portions R2 supported by the first columnar spacer 40a.
  • the region not including the layer 17 is included.
  • the interlayer insulating layer 17 has an opening 17a between the convex portions R2 adjacent to each other.
  • the liquid crystal display device 100D includes a region that does not have the interlayer insulating layer 17 between the convex portions R2 adjacent to each other, the height of the convex portion R2 (the TFT substrate 10 in the convex portion R2) compared to the liquid crystal display device 100A.
  • the height of the convex portion R2 the TFT substrate 10 in the convex portion R2 compared to the liquid crystal display device 100A.
  • the alignment film 29 formed in the concave portion formed between the two adjacent convex portions R2 is effectively suppressed.
  • the opening 17a is preferably formed in the region contributing to display.
  • the opening 17 a overlaps the pixel electrode 18 a when viewed from the normal direction of the TFT substrate 10. As shown in the drawing, all of the openings 17a may overlap with the pixel electrode 18a when viewed from the normal direction of the TFT substrate 10.
  • the opening 17 a reaches the drain region of the semiconductor layer 14, and the drain electrode 18 d is in contact with the upper surface of the drain region of the semiconductor layer 14 in the opening 17 a formed in the interlayer insulating layer 17. .
  • the size and shape of the opening 17a are not limited to those illustrated.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device 100E.
  • the liquid crystal display device 100E will be described focusing on differences from the liquid crystal display device 100A according to the first embodiment.
  • the TFT substrate 10 of the liquid crystal display device 100E further includes a light shielding layer 28 formed on the interlayer insulating layer 17 in a region overlapping with at least two convex portions R2 supported by the first columnar spacer 40a. Including.
  • the light shielding layer 28 overlaps with the source bus line SL when viewed from the normal direction of the TFT substrate 10.
  • the light shielding layer 28 is formed on the second transparent conductive layer 20 so as to be in contact with the second transparent conductive layer 20.
  • the light shielding layer 28 may be formed under the second transparent conductive layer 20 so as to contact the second transparent conductive layer 20.
  • the light shielding layer 28 may be formed of, for example, a metal material, or may be formed of a black photosensitive resin material.
  • the TFT substrate 10 of the liquid crystal display device 100E further includes the light shielding layer 28, the height of the surface on the liquid crystal layer 50 side of the TFT substrate 10 in the convex portion R2 is higher than that of the liquid crystal display device 100A. That is, as compared with the liquid crystal display device 100A, the height of the convex portion R2 (the height of the surface of the convex portion R2 on the liquid crystal layer 50 side of the TFT substrate 10) and the two adjacent convex portions R2 are formed. There is a large difference from the height of the concave portion (the height of the surface of the TFT substrate 10 on the liquid crystal layer 50 side). Therefore, the alignment film 29 formed in the recess formed between the two adjacent protrusions R2 is effectively suppressed from being scraped.
  • the liquid crystal display device 100A when a misalignment occurs between the TFT substrate 10 and the counter substrate 30, and a part of the source bus line SL is not covered by the light shielding layer 32 of the counter substrate 30, the source bus line SL The display quality may deteriorate due to the surface reflection of that portion of the screen.
  • the liquid crystal display device 100E includes the light-shielding layer 28 that overlaps the source bus line SL, so that even when an alignment shift occurs between the TFT substrate 10 and the counter substrate 30, the reflection of the surface of the source bus line SL is performed. It is possible to suppress the deterioration of display quality due to.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device 100F.
  • the liquid crystal display device 100F will be described with a focus on differences from the liquid crystal display device 100A in the first embodiment.
  • the TFT substrate 10 of the liquid crystal display device 100F has a third conductive layer 22 formed on the interlayer insulating layer 17 in a region overlapping with at least two convex portions R2 supported by the first columnar spacer 40a. Further included.
  • the third conductive layer 22 is formed on the second transparent conductive layer 20 via the insulating layer 21.
  • the third conductive layer 22 overlaps the source bus line SL when viewed from the normal direction of the TFT substrate 10.
  • the third conductive layer 22 is formed as an independent conductive layer separately from the first transparent conductive layer 18 and the second transparent conductive layer 20, and does not include any of the pixel electrode, the common electrode, and the auxiliary capacitance electrode.
  • the third conductive layer 22 is connected to at least one of the plurality of common electrodes, and receives a touch drive signal and touch detection from the touch screen control circuit. It may be a conductive layer for forming a plurality of signal lines for transmitting and receiving signals.
  • the third conductive layer 22 may be a conductive layer for forming an auxiliary wiring for reducing the electric resistance of the common electrode 20.
  • the third conductive layer 22 may function as the light shielding layer described in the fifth embodiment.
  • the TFT substrate 10 of the liquid crystal display device 100F further includes the third conductive layer 22, the height of the surface on the liquid crystal layer 50 side of the TFT substrate 10 in the convex portion R2 is higher than that of the liquid crystal display device 100A. That is, as compared with the liquid crystal display device 100A, the height of the convex portion R2 (the height of the surface of the convex portion R2 on the liquid crystal layer 50 side of the TFT substrate 10) and the two adjacent convex portions R2 are formed. There is a large difference from the height of the concave portion (the height of the surface of the TFT substrate 10 on the liquid crystal layer 50 side). Therefore, the alignment film 29 formed in the recess formed between the two adjacent protrusions R2 is effectively suppressed from being scraped.
  • FIGS. 14 and 15 are a plan view and a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device 100G.
  • the liquid crystal display device 100G will be described focusing on differences from the liquid crystal display device 100A in the first embodiment.
  • FIG. 15 shows a cross section orthogonal to the first direction.
  • the first columnar spacer 40a has at least two protrusions R1 among the plurality of first protrusions R1 overlapping the plurality of gate bus lines GL on the top surface Tp. To support.
  • the same effect as the liquid crystal display device 100A can be obtained. Since the first columnar spacer 40a is difficult to come into contact with a portion other than the convex portion R1 on the surface of the TFT substrate 10 on the liquid crystal layer 50 side, the convex portion of the alignment film 29 of the TFT substrate 10 is used in the liquid crystal display device 100G.
  • the alignment film 29 formed on a portion other than the portion (including the first convex portion and the second convex portion) is suppressed from being scraped. Therefore, a reduction in display quality is suppressed. In order to suppress deterioration in display quality, it is not necessary to increase the area of the light shielding layer as compared with the conventional case.
  • the liquid crystal display device 100G can suppress a decrease in display quality due to a partial peeling of the alignment film by the columnar spacer while suppressing a decrease in the aperture ratio.
  • one color display pixel is configured by red (R), green (G), and blue (B) pixels arranged in the second direction (column direction).
  • the R pixel row, the G pixel row, and the B pixel row are arranged in stripes (that is, different colors are displayed for each pixel row).
  • Such an arrangement of a plurality of pixels may be referred to as a “horizontal stripe arrangement”.
  • the pixel pitch in the second direction is smaller than the pixel pitch in the first direction.
  • the plurality of columnar spacers 40 may further include a second columnar spacer (subspacer).
  • the columnar spacer 40 in FIG. 14 may include a first columnar spacer 40a and a second columnar spacer 40b.
  • the second columnar spacer 40b shown in FIG. 14 is not in contact with the TFT substrate 10 and overlaps at least two of the plurality of gate bus lines GL when viewed from the normal direction of the TFT substrate 10.
  • the semiconductor layer 14 may be an oxide semiconductor layer.
  • the oxide semiconductor included in the oxide semiconductor layer 14 may be an amorphous oxide semiconductor or a crystalline oxide semiconductor having a crystalline portion.
  • Examples of the crystalline oxide semiconductor include a polycrystalline oxide semiconductor, a microcrystalline oxide semiconductor, and a crystalline oxide semiconductor in which the c-axis is oriented substantially perpendicular to the layer surface.
  • the oxide semiconductor layer 14 may have a stacked structure of two or more layers.
  • the oxide semiconductor layer 14 may include an amorphous oxide semiconductor layer and a crystalline oxide semiconductor layer, or a plurality of crystalline materials having different crystal structures.
  • An oxide semiconductor layer may be included, and a plurality of amorphous oxide semiconductor layers may be included.
  • the energy gap of the oxide semiconductor included in the upper layer is preferably larger than the energy gap of the oxide semiconductor included in the lower layer. However, when the difference in energy gap between these layers is relatively small, the energy gap of the lower oxide semiconductor may be larger than the energy gap of the upper oxide semiconductor.
  • the oxide semiconductor layer 14 may include at least one metal element of In, Ga, and Zn, for example.
  • the oxide semiconductor layer 14 includes, for example, an In—Ga—Zn—O-based semiconductor (eg, indium gallium zinc oxide).
  • Such an oxide semiconductor layer 14 can be formed of an oxide semiconductor film containing an In—Ga—Zn—O-based semiconductor.
  • the In—Ga—Zn—O-based semiconductor may be amorphous or crystalline.
  • a crystalline In—Ga—Zn—O-based semiconductor in which the c-axis is oriented substantially perpendicular to the layer surface is preferable.
  • a TFT having an In—Ga—Zn—O-based semiconductor layer has high mobility (more than 20 times that of an a-Si TFT) and low leakage current (less than one hundredth of that of an a-Si TFT).
  • the TFT is suitably used as a driving TFT (for example, a TFT included in a driving circuit provided on the same substrate as the display area around a display area including a plurality of pixels) and a pixel TFT (a TFT provided in the pixel).
  • a driving TFT for example, a TFT included in a driving circuit provided on the same substrate as the display area around a display area including a plurality of pixels
  • a pixel TFT a TFT provided in the pixel
  • the oxide semiconductor layer 14 may include another oxide semiconductor instead of the In—Ga—Zn—O-based semiconductor.
  • an In—Sn—Zn—O-based semiconductor eg, In 2 O 3 —SnO 2 —ZnO; InSnZnO
  • the In—Sn—Zn—O-based semiconductor is a ternary oxide of In (indium), Sn (tin), and Zn (zinc).
  • the oxide semiconductor layer 14 may be an In—Al—Zn—O based semiconductor, an In—Al—Sn—Zn—O based semiconductor, a Zn—O based semiconductor, an In—Zn—O based semiconductor, or a Zn—Ti—O semiconductor.
  • Cd—Ge—O semiconductor Cd—Pb—O semiconductor, CdO (cadmium oxide), Mg—Zn—O semiconductor, In—Ga—Sn—O semiconductor, In—Ga—O semiconductor
  • a Zr—In—Zn—O based semiconductor an Hf—In—Zn—O based semiconductor, or the like may be included.
  • the TFT 15 using the oxide semiconductor layer 14 as an active layer may be a “channel etch type TFT” or an “etch stop type TFT”.
  • the etch stop layer is not formed on the channel region, and the lower surface of the end of the source and drain electrodes on the channel side is disposed in contact with the upper surface of the oxide semiconductor layer.
  • a channel etch type TFT is formed, for example, by forming a conductive film for a source / drain electrode on an oxide semiconductor layer and performing source / drain separation. In the source / drain separation step, the surface portion of the channel region may be etched.
  • etch stop type TFT in which an etch stop layer is formed on the channel region
  • the lower surfaces of the end portions on the channel side of the source and drain electrodes are located on the etch stop layer, for example.
  • a conductive film for a source / drain electrode is formed on the oxide semiconductor layer and the etch stop layer.
  • TFT substrate used in the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention
  • the TFT substrate described here is an active matrix substrate including an oxide semiconductor TFT and a crystalline silicon TFT formed on the same substrate.
  • the active matrix substrate is provided with a TFT (pixel TFT) for each pixel.
  • a TFT pixel TFT
  • the pixel TFT for example, an oxide semiconductor TFT using an In—Ga—Zn—O-based semiconductor film as an active layer is used.
  • a part or the whole of the peripheral drive circuit may be integrally formed on the same substrate as the pixel TFT.
  • Such an active matrix substrate is called a driver monolithic active matrix substrate.
  • the peripheral driver circuit is provided in a region (non-display region or frame region) other than a region (display region) including a plurality of pixels.
  • the TFT (circuit TFT) constituting the peripheral drive circuit for example, a crystalline silicon TFT having a polycrystalline silicon film as an active layer is used.
  • an oxide semiconductor TFT is used as a pixel TFT and a crystalline silicon TFT is used as a circuit TFT, power consumption can be reduced in the display region, and further, the frame region can be reduced. It becomes.
  • FIG. 16 is a schematic plan view showing an example of a planar structure of the TFT substrate 10A.
  • FIG. 17 shows a crystalline silicon TFT (hereinafter referred to as “first thin film transistor”) 710A and an oxide on the TFT substrate 10A. It is sectional drawing which shows the cross-section of semiconductor TFT (henceforth a "2nd thin-film transistor”) 710B.
  • the TFT substrate 10 ⁇ / b> A has a display area 702 including a plurality of pixels and an area (non-display area) other than the display area 702.
  • the non-display area includes a drive circuit formation area 701 in which a drive circuit is provided.
  • a gate driver circuit 740, an inspection circuit 770, and the like are provided in the drive circuit formation region 701, for example.
  • a plurality of gate bus lines (not shown) extending in the row direction and a plurality of source bus lines SL extending in the column direction are formed.
  • each pixel is defined by a gate bus line and a source bus line SL, for example.
  • Each gate bus line is connected to each terminal of the gate driver circuit.
  • the source bus line SL is connected to each terminal of the driver IC 750 mounted on the TFT substrate 10A.
  • a second thin film transistor 710B is formed as a pixel TFT in each pixel in the display region 702, and a first thin film transistor 710A is formed as a circuit TFT in the drive circuit formation region 701. ing.
  • the TFT substrate 10A includes a substrate 711, a base film 712 formed on the surface of the substrate 711, a first thin film transistor 710A formed on the base film 712, and a second thin film transistor 710B formed on the base film 712. I have.
  • the first thin film transistor 710A is a crystalline silicon TFT having an active region mainly containing crystalline silicon.
  • the second thin film transistor 710B is an oxide semiconductor TFT having an active region mainly including an oxide semiconductor.
  • the first thin film transistor 710A and the second thin film transistor 710B are integrally formed on the substrate 711.
  • the “active region” refers to a region where a channel is formed in a semiconductor layer serving as an active layer of a TFT.
  • the first thin film transistor 710A includes a crystalline silicon semiconductor layer (eg, a low-temperature polysilicon layer) 713 formed over the base film 712, a first insulating layer 714 that covers the crystalline silicon semiconductor layer 713, and a first insulating layer. 714A, and a gate electrode 715A provided on 714.
  • a portion of the first insulating layer 714 located between the crystalline silicon semiconductor layer 713 and the gate electrode 715A functions as a gate insulating film of the first thin film transistor 710A.
  • the crystalline silicon semiconductor layer 713 has a region (active region) 713c where a channel is formed, and a source region 713s and a drain region 713d located on both sides of the active region, respectively.
  • the first thin film transistor 710A also includes a source electrode 718sA and a drain electrode 718dA connected to the source region 713s and the drain region 713d, respectively.
  • the source and drain electrodes 718 sA and 718 dA are provided on an interlayer insulating film (here, the second insulating layer 716) that covers the gate electrode 715 A and the crystalline silicon semiconductor layer 713, and are in contact holes formed in the interlayer insulating film. And may be connected to the crystalline silicon semiconductor layer 713.
  • the second thin film transistor 710B includes a gate electrode 715B provided over the base film 712, a second insulating layer 716 covering the gate electrode 715B, and an oxide semiconductor layer 717 disposed over the second insulating layer 716.
  • a first insulating layer 714 that is a gate insulating film of the first thin film transistor 710A may be extended to a region where the second thin film transistor 710B is to be formed.
  • the oxide semiconductor layer 717 may be formed over the first insulating layer 714.
  • a portion of the second insulating layer 716 located between the gate electrode 715B and the oxide semiconductor layer 717 functions as a gate insulating film of the second thin film transistor 710B.
  • the oxide semiconductor layer 717 includes a region (active region) 717c where a channel is formed, and a source contact region 717s and a drain contact region 717d located on both sides of the active region.
  • a portion of the oxide semiconductor layer 717 that overlaps with the gate electrode 715B with the second insulating layer 716 interposed therebetween serves as an active region 717c.
  • the second thin film transistor 710B further includes a source electrode 718sB and a drain electrode 718dB connected to the source contact region 717s and the drain contact region 717d, respectively. Note that a structure in which the base film 712 is not provided over the substrate 711 is also possible.
  • Thin film transistors 710A and 710B are covered with a passivation film 719.
  • the gate electrode 715B is connected to the gate bus line (not shown)
  • the source electrode 718sB is connected to the source bus line (not shown)
  • the drain electrode 718dB is connected to the pixel electrode 723.
  • the drain electrode 718 dB is connected to the corresponding pixel electrode 723 in the opening formed in the passivation film 719.
  • a video signal is supplied to the source electrode 718sB through the source bus line, and necessary charges are written into the pixel electrode 723 based on the gate signal from the gate bus line.
  • a transparent conductive layer 721 is formed as a common electrode on the passivation film 719, and a third insulating layer 722 is formed between the transparent conductive layer (common electrode) 721 and the pixel electrode 723. Also good.
  • the pixel electrode 723 may be provided with a slit-shaped opening.
  • the FFS mode is a transverse electric field mode in which a pair of electrodes is provided on one substrate and an electric field is applied to liquid crystal molecules in a direction parallel to the substrate surface (lateral direction).
  • This electric field has a component transverse to the liquid crystal layer.
  • a horizontal electric field can be applied to the liquid crystal layer.
  • the horizontal electric field method has an advantage that a wider viewing angle can be realized than the vertical electric field method because liquid crystal molecules do not rise from the substrate.
  • a thin film transistor 710B that is an oxide semiconductor TFT may be used as a TFT (inspection TFT) included in the inspection circuit 770 illustrated in FIG.
  • the inspection TFT and the inspection circuit may be formed in a region where the driver IC 750 shown in FIG. 16 is mounted, for example. In this case, the inspection TFT is disposed between the driver IC 750 and the substrate 711.
  • the first thin film transistor 710A has a top gate structure in which a crystalline silicon semiconductor layer 713 is disposed between a gate electrode 715A and a substrate 711 (base film 712).
  • the second thin film transistor 710B has a bottom gate structure in which the gate electrode 715B is disposed between the oxide semiconductor layer 717 and the substrate 711 (the base film 712).
  • the TFT structures of the first thin film transistor 710A and the second thin film transistor 710B are not limited to the above.
  • these thin film transistors 710A and 710B may have the same TFT structure.
  • the first thin film transistor 710A may have a bottom gate structure
  • the second thin film transistor 710B may have a top gate structure.
  • a channel etch type as in the thin film transistor 710B or an etch stop type may be used.
  • a bottom contact type in which the source electrode and the drain electrode are located below the semiconductor layer may be used.
  • a second insulating layer 716 that is a gate insulating film of the second thin film transistor 710B extends to a region where the first thin film transistor 710A is formed, and is an interlayer that covers the gate electrode 715A and the crystalline silicon semiconductor layer 713 of the first thin film transistor 710A. It may function as an insulating film. As described above, when the interlayer insulating film of the first thin film transistor 710A and the gate insulating film of the second thin film transistor 710B are formed in the same layer (second insulating layer) 716, the second insulating layer 716 has a stacked structure. You may have.
  • the second insulating layer 716 includes a hydrogen-donating layer that can supply hydrogen (eg, a silicon nitride layer) and an oxygen-donating layer that can supply oxygen and is disposed over the hydrogen-donating layer (eg, it may have a stacked structure including a silicon oxide layer.
  • the gate electrode 715A of the first thin film transistor 710A and the gate electrode 715B of the second thin film transistor 710B may be formed in the same layer.
  • the source and drain electrodes 718sA and 718dA of the first thin film transistor 710A and the source and drain electrodes 718sB and 718dB of the second thin film transistor 710B may be formed in the same layer. “Formed in the same layer” means formed using the same film (conductive film). Thereby, the increase in the number of manufacturing processes and manufacturing cost can be suppressed.
  • the embodiment of the present invention it is possible to suppress the deterioration of display quality due to the alignment film being partially peeled off by the columnar spacer while suppressing the decrease of the aperture ratio of the liquid crystal display device.
  • the embodiment of the present invention is suitably used for, for example, a high-definition liquid crystal display device.

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Abstract

液晶表示装置(100A)は、TFT基板(10)、対向基板(30)および液晶層(50)を備える。TFT基板は、第1方向に延びるゲートバスライン(GL)と、第2方向に延びるソースバスライン(SL)とを有する。対向基板は、液晶層の厚さを規定する複数の柱状スペーサ(40)を有する。TFT基板の液晶層側の表面は、複数のゲートバスラインと重なり第1方向に延び、液晶層側に突き出ている複数の第1凸部と、複数のソースバスラインと重なり第2方向に延び、液晶層側に突き出ている複数の第2凸部とを有する。複数の柱状スペーサは、複数の第1凸部の内の少なくとも2つの凸部または複数の第2凸部の内の少なくとも2つの凸部を、頂面において支持する第1柱状スペーサ(40a)を含む。

Description

液晶表示装置
 本発明は、液晶表示装置に関する。
 アクティブマトリクス基板を備えた液晶表示装置は、現在種々の用途に用いられている。近年、アクティブマトリクス型の液晶表示装置の高精細化が進んでいる。また、狭額縁化や製造コストの削減の要請も強まっている。
 アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、一般に、アクティブマトリクス基板と、アクティブマトリクス基板に対向するように配置された対向基板(「カラーフィルタ基板」と呼ばれることもある。)と、両基板の間に設けられた液晶層とを備える。アクティブマトリクス基板は、画素ごとにスイッチング素子、例えば薄膜トランジスタ(TFT)を有する。アクティブマトリクス基板が有する複数の画素によって、液晶表示装置の表示領域が画定される。
 一般に、液晶表示装置の液晶層の厚さ(「セルギャップ」とも呼ばれる。)は、アクティブマトリクス基板と対向基板との間に配置されるスペーサによって規定される。液晶表示装置の高精細化にともない、フォトリソグラフィプロセスを用いて、予め決められた位置にスペーサを形成する方法が広く採用されている。このようにして形成されたスペーサは、「柱状スペーサ」または「フォトスペーサ(「PS」と略すことがある。)」と呼ばれる。柱状スペーサは、例えば特許文献1に開示されているように、対向基板に形成されることが多い。
特開2008-242035号公報 特開2016-1350号公報
 液晶表示装置に振動や外部からの力が加えられると、対向基板に設けられた柱状スペーサによって、アクティブマトリクス基板の配向膜が部分的に剥がれることがある。これにより、液晶分子の配向の乱れに起因して表示品位が低下することがある。なお、柱状スペーサの近傍は、通常、例えば対向基板に設けられた遮光層(ブラックマトリクス)で覆われているので、表示に寄与しない。従って、遮光層で覆われている領域において液晶分子の配向の乱れが生じても、表示品位にはほぼ影響しない。しかしながら、例えば液晶表示装置の運搬時に、振動や外部からの力が加えられると、アクティブマトリクス基板と対向基板との位置関係がずれたり、アクティブマトリクス基板および/または対向基板がたわんだりすることにより、遮光層で覆われていない領域(すなわち表示に寄与する領域)においても配向膜の剥がれやこれに起因した液晶分子の配向の乱れが生じることがある。この場合、表示品位が低下し得る。表示品位の低下を抑制するために、液晶分子の配向の乱れが生じ得る部分を遮光層で覆うと、遮光層の面積が従来よりも大きくなるので、液晶表示装置の開口率が低下する。特に高精細な液晶表示装置においては、開口率の低下が顕著である。
 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、開口率の低下を抑制しつつ、柱状スペーサによって配向膜が部分的に剥がれることに起因した表示品位の低下を抑制することができる液晶表示装置を提供することにある。
 本発明の実施形態による液晶表示装置は、TFT基板と、前記TFT基板に対向するように設けられた対向基板と、前記TFT基板および前記対向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TFT基板は、前記複数の画素のそれぞれに設けられたTFTと、第1方向に延びる複数のゲートバスラインと、前記第1方向と異なる第2方向に延びる複数のソースバスラインとを有し、前記対向基板は、前記液晶層の厚さを規定する複数の柱状スペーサを有し、前記TFT基板の前記液晶層側の表面は、前記複数のゲートバスラインと重なり前記第1方向に延び、前記液晶層側に突き出ている複数の第1凸部と、前記複数のソースバスラインと重なり前記第2方向に延び、前記液晶層側に突き出ている複数の第2凸部とを有し、前記複数の柱状スペーサは、前記複数の第1凸部の内の少なくとも2つの凸部または前記複数の第2凸部の内の少なくとも2つの凸部を、頂面において支持する第1柱状スペーサを含む。
 ある実施形態において、前記少なくとも2つの凸部が延びる方向と直交する方向において、前記第1柱状スペーサの頂面の幅は、前記少なくとも2つの凸部の内の互いに隣接する凸部の間に形成されている凹部の幅よりも大きい。
 ある実施形態において、前記少なくとも2つの凸部が延びる方向と直交する方向において、前記第1柱状スペーサの頂面の幅は、前記複数の画素の画素ピッチよりも大きい。
 ある実施形態において、前記少なくとも2つの凸部が延びる方向と直交する断面において、前記第1柱状スペーサの頂面が、前記少なくとも2つの凸部を覆っている。
 ある実施形態において、前記複数の柱状スペーサは、前記TFT基板の法線方向から見たとき、前記複数のゲートバスラインの内の少なくとも2つまたは前記複数のソースバスラインの内の少なくとも2つと重なり、前記TFT基板と接触していない第2柱状スペーサをさらに含む。
 ある実施形態において、前記TFT基板は、基板と、前記基板に支持され、前記TFTのゲート電極と、前記複数のゲートバスラインとを含む第1導電層と、前記基板に支持され、前記TFTのソース電極と、前記複数のソースバスラインとを含む第2導電層と、前記第1導電層と前記第2導電層との間に形成されたゲート絶縁層と、前記TFTの半導体層と、前記第1導電層、前記第2導電層および前記半導体層の上に形成された層間絶縁層と、前記層間絶縁層上に形成された第1透明導電層と、前記第1透明導電層上に形成された無機絶縁層と、前記無機絶縁層上に形成された第2透明導電層とを有し、前記層間絶縁層は有機絶縁層を含まない。
 ある実施形態において、前記TFT基板は、前記少なくとも2つの凸部と重なる領域において、前記第1導電層および前記第2導電層を含む。
 ある実施形態において、前記TFT基板は、前記少なくとも2つの凸部の内の互いに隣接する凸部の間に、前記層間絶縁層を有しない領域を含む。
 ある実施形態において、前記TFT基板は、前記少なくとも2つの凸部と重なる領域において、前記層間絶縁層上に形成された遮光層をさらに含む。
 ある実施形態において、前記遮光層は、前記第2透明導電層上に前記第2透明導電層に接触するように形成されている。
 ある実施形態において、前記TFT基板は、前記少なくとも2つの凸部と重なる領域において、前記層間絶縁層上に形成された第3導電層をさらに含む。
 ある実施形態において、前記第3導電層は、前記第2透明導電層上に絶縁層を介して形成されている。
 ある実施形態において、前記第1透明導電層は、前記複数の画素のそれぞれに設けられ、前記TFTのドレイン電極に電気的に接続された画素電極を含む。
 ある実施形態において、前記ドレイン電極は、前記第1透明導電層に含まれる。
 ある実施形態において、前記半導体層は、酸化物半導体を含む。
 ある実施形態において、前記半導体層は、In-Ga-Zn-O系の半導体を含む。
 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。
 ある実施形態において、前記半導体層は、積層構造を有する。
 本発明の実施形態によると、開口率の低下を抑制しつつ、柱状スペーサによって配向膜が部分的に剥がれることに起因した表示品位の低下を抑制することができる液晶表示装置が提供される。
本発明の実施形態による液晶表示装置100Aを模式的に示す断面図である。 比較例の液晶表示装置900を模式的に示す断面図である。 液晶表示装置100Aの具体的な構造の一例を示す平面図である。 液晶表示装置100Aの具体的な構造の一例を示す断面図であり、図3中のA-A’線に沿った断面を示している。 液晶表示装置100Aを模式的に示す断面図である。 液晶表示装置100Aの遮光層(ブラックマトリクス)32、カラーフィルタ層33、および柱状スペーサ40の配置を模式的に示す平面図である。 比較例の液晶表示装置900の遮光層932、カラーフィルタ層33、および柱状スペーサ940の配置を模式的に示す平面図である。 本発明の実施形態による他の液晶表示装置100Bを模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態によるさらに他の液晶表示装置100Cを模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態によるさらに他の液晶表示装置100Dを模式的に示す断面図であり、図11中のB-B’線に沿った断面を示している。 液晶表示装置100Dを模式的に示す平面図である。 本発明の実施形態によるさらに他の液晶表示装置100Eを模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態によるさらに他の液晶表示装置100Fを模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態によるさらに他の液晶表示装置100Gを模式的に示す平面図である。 液晶表示装置100Gを模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態による液晶表示装置に用いられる他のTFT基板10Aを模式的に示す平面図である。 TFT基板10Aにおける結晶質シリコンTFT710Aおよび酸化物半導体TFT710Bの断面図である。
 以下で、図面を参照して、本発明の実施形態による液晶表示装置を説明する。なお、本発明は以下で例示する実施形態に限られない。以下の図面において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、その説明を省略することがある。
 (実施形態1)
 図1を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置100Aを説明する。図1は、液晶表示装置100Aを模式的に示す断面図である。
 図1に示すように、液晶表示装置100Aは、TFT基板10と、TFT基板10に対向するように設けられた対向基板(「カラーフィルタ基板」とも呼ばれる)30と、TFT基板10および対向基板30の間に設けられた液晶層50とを備える。また、液晶表示装置100A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た複数の画素を有する。
 TFT基板10は、複数の画素のそれぞれに設けられたTFT(薄膜トランジスタ)(不図示)と、第1方向に延びる複数のゲートバスライン(走査配線)(不図示)と、第1方向と異なる第2方向に延びる複数のソースバスライン(信号配線)SLとを有する。図1は、第2方向に直交する断面を示している。
 TFT基板10の液晶層50側の表面は、複数のソースバスラインSLと重なり第2方向に延び、液晶層50側に突き出ている複数の凸部R2(「第2凸部R2」ということがある。)を有する。TFT基板10の液晶層50側の表面は、複数のゲートバスラインと重なり第1方向に延び、液晶層50側に突き出ている複数の凸部(不図示;「第1凸部」ということがある。)をさらに有する。
 対向基板30は、液晶層50の厚さ(セルギャップ)を規定する複数の柱状スペーサ40を有する。
 複数の柱状スペーサ40は、複数の第2凸部R2の内の少なくとも2つの凸部R2を、頂面Tpにおいて支持する第1柱状スペーサ40aを含む。ここでは、第1柱状スペーサ40aは、複数の第2凸部R2の内の互いに隣接する2つの凸部R2を、頂面Tpにおいて支持する。第1柱状スペーサ40aの頂面(頂部)Tpは、第1柱状スペーサ40aのTFT基板10側の端を含む。図4を参照して後述するように、複数の柱状スペーサ40は、配向膜で覆われている。「第1柱状スペーサ40aが、凸部を頂面において支持する」とは、第1柱状スペーサ40aの頂面(頂部)を覆うように形成された配向膜を介して、第1柱状スペーサ40aの頂面(頂部)と凸部とが接することを含む。図1では、簡単のために対向基板30が有する配向膜の図示を省略している。
 液晶表示装置100Aは、上述した構成を有することにより、開口率の低下を抑制しつつ、柱状スペーサによって配向膜が部分的に剥がれることに起因した表示品位の低下を抑制することができる。以下、この理由を、図2をあわせて参照しながら説明する。図2は、比較例の液晶表示装置900を模式的に示す断面図である。図2では、液晶表示装置100Aの構成要素と実質的に同じ構成要素には同じ参照符号を付しており、その説明を省略することがある。
 図2に示すように、比較例の液晶表示装置900の柱状スペーサ940は、頂面Tpにおいて、1つの第2凸部R2を支持している点において、液晶表示装置100Aの第1柱状スペーサ40aと異なる。
 対向基板30に設けられた柱状スペーサ940は、TFT基板10と、凸部R2において接触している。比較例の液晶表示装置900においては、柱状スペーサ940によって、TFT基板10の配向膜29のうち、凸部R2以外の部分に形成された配向膜29が部分的に削られることがある。配向膜29の部分的な剥がれは、例えば、振動や外部からの力が液晶表示装置に加えられた場合(例えば液晶表示装置の運搬時など)に、TFT基板10と対向基板30との位置関係がずれたり、TFT基板10および/または対向基板30がたわんだりすることにより、柱状スペーサ940が凸部R2以外の部分に(少なくとも一時的に)接触することに起因している。凸部R2はソースバスラインSLと重なるので、凸部R2と重なる領域は通常表示に寄与しないが、凸部R2と重ならない領域は、表示に寄与する領域を含む。表示に寄与する領域において、配向膜29の剥がれやこれに起因した液晶分子の配向の乱れが生じると、表示品位が低下し得る。例えば、ノーマリブラックモードで表示を行う液晶表示装置においては、黒表示状態における光漏れの原因となり、輝点として視認されたり、コントラストが低下したりすることがある。表示品位の低下を抑制するために、液晶分子の配向の乱れが生じ得る部分を遮光層で覆うと、遮光層の面積が従来よりも大きくなるので、液晶表示装置の開口率が低下する。
 本実施形態の液晶表示装置100Aが有する第1柱状スペーサ40aは、頂面Tpにおいて、少なくとも2つの凸部R2を支持している。このような構造を有する第1柱状スペーサ40aは、TFT基板10の液晶層50側の表面のうち、凸部R2以外の部分に接触し難い。例えば、TFT基板10と対向基板30との位置関係が図1に示す状態から第2方向に直交する方向(図1の左右方向)にずれても、第1柱状スペーサ40aは、互いに隣接する凸部R2の間に形成されている凹部に入り込み難い。従って、液晶表示装置100Aにおいては、TFT基板10の配向膜29のうちの凸部R2以外の部分に形成された配向膜29が削られることが抑制される。従って、表示品位の低下が抑制される。表示品位の低下を抑制するために、遮光層の面積を従来よりも大きくする必要もない。このように、液晶表示装置100Aは、開口率の低下を抑制しつつ、柱状スペーサによって配向膜が部分的に剥がれることに起因した表示品位の低下を抑制することができる。
 特許文献2は、柱状スペーサによって配向膜が部分的に剥がれることに起因した表示品位の低下を抑制することができる液晶表示装置を開示している。特許文献2の液晶表示装置においては、アクティブマトリクス基板および対向基板の両方がスペーサ部を有し、アクティブマトリクス基板が有するスペーサ部と、対向基板が有するスペーサ部とが、液晶層の厚さを規定するスペーサを構成する液晶表示装置を開示している。アクティブマトリクス基板が有するスペーサ部と、対向基板が有するスペーサ部とは、互いに異なる方向に延びているので、液晶表示装置に振動や外部からの力が加えられても、表示に寄与する領域に形成されている配向膜がスペーサ部によって削られることが抑制される。
 しかしながら、特許文献2の液晶表示装置は、アクティブマトリクス基板および対向基板の両方にスペーサ部を有するので、例えば比較例の液晶表示装置900と比較すると、製造に必要な工程数が多い。本実施形態の液晶表示装置100Aは、比較例の液晶表示装置900と比べて製造工程を増やすことなく、柱状スペーサによって配向膜が部分的に剥がれることに起因した表示品位の低下を抑制することができるという点において、特許文献2の液晶表示装置に対して有利である。
 液晶表示装置100Aの第1柱状スペーサ40aは、例えば以下の条件を満たすように形成されていてもよい。図1に示すように、第1柱状スペーサ40aが支持する2つの凸部R2が延びる方向(すなわち第2方向)と直交する方向において、第1柱状スペーサ40aの頂面Tpの幅Wpは、互いに隣接する凸部R2の間に形成されている凹部の幅Waよりも大きくてもよい。この条件を満たす場合、第1柱状スペーサ40aは、頂面Tpにおいて、少なくとも2つの凸部R2を支持することができる。なお、上述したように、第1柱状スペーサ40aは配向膜で覆われているが、頂面Tpにおいて少なくとも2つの凸部R2を支持することができる第1柱状スペーサ40aのサイズや形状に関しては、第1柱状スペーサ40aを覆う配向膜の厚さはほぼ無視することができる。一般に配向膜の厚さは、第1柱状スペーサ40aの頂面Tpの幅Wpや、凹部の幅Waに比べて十分小さいためである。
 比較例の液晶表示装置900においては、図2に示すように、第2方向と直交する方向において、柱状スペーサ940の頂面Tpの幅Wpは、互いに隣接する凸部R2の間に形成されている凹部の幅Waよりも小さい。従って、柱状スペーサ940は、頂面Tpにおいて、1つの凸部R2のみを支持する。
 図3および図4を参照しながら、液晶表示装置100Aの具体的な構造を説明する。図3および図4は、液晶表示装置100Aの具体的な構造の一例を示す平面図および断面図であり、図4は、図3中のA-A’線に沿った断面を示している。ここでは、FFS(Fringe Field Switching)モードの液晶表示装置100Aを例示するが、表示モードはFFSモードに限定されるものではない。表示モードとしては、例えばTN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertical Alignment)モードなどの公知の種々の表示モードを用いることができる。
 図4に示すように、TFT基板10は、基板11と、第1導電層12と、ゲート絶縁層13と、半導体層14と、第2導電層16と、層間絶縁層17と、第1透明導電層18と、無機絶縁層19と、第2透明導電層20とを有する。TFT基板10は、液晶層50側の表面に配向膜29をさらに有する。
 図3に示すように、TFT基板10は、複数の画素のそれぞれに設けられたTFT15と、第1方向に延びる複数のゲートバスラインGLと、第2方向に延びる複数のソースバスラインSLとを有する。また、TFT基板10は、複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極18aを有する。
 例示するTFT基板10においては、第1方向が水平方向であり、第2方向が垂直方向である。第1方向と第2方向は互いに略直交している。第1方向に沿って配列された複数の画素を画素行ということがあり、第2方向に沿って配列された複数の画素を画素列ということがある。第1方向を行方向ということがあり、第2方向を列方向ということがある。なお、第1方向および第2方向は、この例に限定されない。
 図3に示すように、液晶表示装置100A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た複数の画素を有する。後述する図6に示すように、複数の画素は、複数のカラー表示画素を構成している。第1方向(行方向)に配列された赤(R)、緑(G)および青(B)画素によって1つのカラー表示画素が構成されており、R画素列、G画素列、B画素列がストライプ状に配列されている(すなわち、画素列ごとに異なる色を表示する)。このような複数の画素の配列は、「ストライプ配列」または「縦ストライプ配列」と呼ばれることもある。液晶表示装置100Aにおいては、第1方向の画素ピッチ(図3のPx)は第2方向の画素ピッチ(図3のPy)よりも小さい。
 TFT15は、ゲート電極12g、ソース電極16sおよびドレイン電極18dを含む。TFT15は、活性層として半導体層14をさらに含む。ゲート電極12gは、ゲートバスラインGLに電気的に接続されており、ゲートバスラインGLからゲート信号(走査信号)を供給される。図示している例では、ゲートバスラインGLの一部(半導体層14に重なる領域)が、ゲート電極12gとして機能する。ソース電極16sは、ソースバスラインSLに電気的に接続されており、ソースバスラインSLからソース信号(表示信号)を供給される。図示している例では、ソース電極16sは、ソースバスラインSLから分岐するように延設されている。ドレイン電極18dは、画素電極18aに電気的に接続されている。
 半導体層14のうち、ソース電極16sと接する領域は、「ソース領域」と呼ばれ、ドレイン電極18dと接する領域は、「ドレイン領域」と呼ばれる。また、半導体層14のうち、ゲート電極12gとオーバーラップし、かつ、ソース領域とドレイン領域との間に位置する領域は、「チャネル領域」と呼ばれる。
 半導体層14は、例えば酸化物半導体層である。半導体層14は、これに限られず、例えばアモルファスシリコン層であってもよいし、結晶質シリコン層であってもよい。結晶質シリコン層は、例えばポリシリコン層であり得る。
 TFT15は、透明な絶縁性の基板(例えばガラス基板)11によって支持されている。
 第1導電層12は、基板11に支持され、ゲート電極12gおよび複数のゲートバスラインGLを含む。ここでは、第1導電層12は、基板11の液晶層50側の表面上に形成されている。
 第2導電層16は、基板11に支持され、ソース電極16sおよび複数のソースバスラインSLを含む。ゲート絶縁層13は、第1導電層12と第2導電層16の間に形成されている。ここでは、ゲート絶縁層13は、第1導電層12を覆うように形成されており、第2導電層16は、ゲート絶縁層13の上に形成されている。TFT15の半導体層14は、ゲート絶縁層13上に形成されている。ソース電極16sは、半導体層14のソース領域の上面に接触するように形成されている。
 層間絶縁層17は、半導体層14および第2導電層16の上に形成されている。層間絶縁層17は、半導体層14および第2導電層16を覆うように形成されている。層間絶縁層17は、半導体層14のドレイン領域に達する開口部17hを有する。層間絶縁層17は、無機材料から形成されている。層間絶縁層17は、有機絶縁層を含まない。
 一般に、TFT基板において、TFT、ゲートバスラインおよびソースバスラインを覆う層間絶縁層は、比較的厚い(例えば1μmから3μm程度の厚さを有する)有機絶縁層を含むことがある。有機絶縁材料は、無機絶縁材料に比べて低い誘電率を有しており、厚く堆積しやすい。このような層間絶縁層を形成すると、透明電極を形成する前の表面を平坦化することができる。
 本実施形態においては、層間絶縁層17が有機絶縁層を含まないので、TFT基板10のうち、第1導電層12および/または第2導電層16を含む積層構造を有する部分における、TFT基板10の液晶層50側の表面の高さは、その他の部分における、TFT基板10の液晶層50側の表面の高さよりも高い。例えば、複数のゲートバスラインに重なる部分および複数のソースバスラインに重なる部分における、TFT基板10の液晶層50側の表面の高さは、その周りよりも高い。従って、TFT基板10の液晶層50側の表面に、複数のゲートバスラインに重なる複数の第1凸部と、複数のソースバスラインに重なる複数の第2凸部とが形成される。ここでは、TFT基板10は、第1凸部と重なる領域および第2凸部と重なる領域において、第1導電層12と第2導電層16とを含む。
 第1透明導電層18は、層間絶縁層17上に形成されている。第1透明導電層18は、透明導電材料から形成され、各画素に設けられた第1透明電極18aを含む。ここでは、第1透明電極18aは画素電極として機能する。本実施形態では、画素電極18aと同一の透明導電膜から形成され、画素電極18aから延設された部分がドレイン電極18dとして機能する。つまり、第1透明導電層18は、画素電極18aおよびドレイン電極18dを含み、ドレイン電極18dは、透明である。本願明細書では、このようなドレイン電極18dを「透明ドレイン電極」とも呼び、透明ドレイン電極18dを含むコンタクト構造を「透明コンタクト構造」と呼ぶ。ドレイン電極18dは、層間絶縁層17に形成された開口部17h内において、半導体層14のドレイン領域の上面に接触している。
 無機絶縁層19は、第1透明導電層18上に形成されている。無機絶縁層19は、画素電極18aおよびドレイン電極18dを覆うように形成されている。
 第2透明導電層20は、無機絶縁層19上に形成されている。第2透明導電層20は、透明導電材料から形成されている。第2透明導電層20は、共通電極(「対向電極」ともいう。)として機能する。共通電極20は、各画素に対応する領域内に、少なくとも1つ(図3に示す例では1つ)のスリット20sを有している。画素電極18aおよび共通電極20と、これらの間に位置する無機絶縁層19とによって、補助容量が構成される。
 対向基板30は、カラーフィルタ層(不図示)と、遮光層(ブラックマトリクス)(不図示)とを有する。カラーフィルタ層および遮光層は、透明な絶縁性の基板(例えばガラス基板)31によって支持されている。対向基板30は、遮光層およびカラーフィルタ層を覆うオーバーコート層(不図示)をさらに有している。オーバーコート層を形成することにより、柱状スペーサを形成する前の表面を平坦化することができる。
 対向基板30は、複数の柱状スペーサ40をさらに有する。複数の柱状スペーサ40は、オーバーコート層上に設けられている。複数の柱状スペーサ40は、例えば感光性樹脂材料から形成されている。
 対向基板30は、液晶層50側の表面に配向膜39をさらに有する。配向膜39は、オーバーコート層および複数の柱状スペーサ40を覆うように形成されている。
 液晶層50は、水平配向型である。TFT基板10および対向基板30の液晶層50側の表面には、それぞれ、水平配向膜29および39が設けられている。水平配向膜は、液晶層50中の液晶分子をその表面に略平行に配向させる配向規制力を有する。配向膜としては、光配向処理によって配向処理される配向膜(光配向膜)を用いてもよいし、ラビング配向処理によって配向処理される配向膜を用いてもよい。
 TFT15の具体的な構造は、ここで例示したものに限定されない。TFT15は、例示しているようなボトムゲート型であってもよいし、トップゲート型であってもよい。TFT15が有するドレイン電極18dは、透明ドレイン電極でなくてもよい(例えば第2導電層16に含まれていてもよい)。
 液晶表示装置のTFTが透明ドレイン電極を有すると(つまり透明コンタクト構造を採用すると)、開口率の向上をはかることができる一方で、柱状スペーサによって配向膜が部分的に剥がれることに起因した表示品位の低下が起こりやすくなる傾向にある。従って、本実施形態のように、透明コンタクト構造を採用すると、柱状スペーサ40を有することによって表示品位の低下を抑制できる効果が顕著にあらわれる。
 本発明の実施形態によるFFSモードの液晶表示装置は例示した構成に限られず、公知のFFSモードの液晶表示装置に広く適用できる。例えば、画素電極と共通電極との配置関係は逆であってもよい。すなわち、画素電極は第2透明導電層20に含まれており、共通電極は第1透明導電層18に含まれていてもよい。また、本発明の実施形態による液晶表示装置は、横電界モードの液晶表示装置に限られず、例えばVAモードまたはTNモード等の縦電界モードの液晶表示装置であってもよい。VAモードまたはTNモードの液晶表示装置においては、第2透明導電層20で画素電極を形成し、第1透明導電層18で補助容量電極を形成し、対向基板30に、画素電極に対向する対向電極を設ければよい。
 複数の柱状スペーサ40は、第1柱状スペーサ40aよりも低い第2柱状スペーサをさらに含んでもよい。図5をあわせて参照しながら、第2柱状スペーサ40bについて説明する。図5は、液晶表示装置100Aを模式的に示す別の断面図である。図5は、第2方向に直交する断面を示している。
 第1柱状スペーサ40aは、TFT基板10および対向基板30の両方に接触するのに対し、第2柱状スペーサ40bは、対向基板30にのみ接触する。すなわち、第2柱状スペーサ40bは、TFT基板10と接触していない。第1柱状スペーサ40aは「メインスペーサ」と呼ばれることもあり、第2柱状スペーサ40bは「サブスペーサ」と呼ばれることもある。液晶パネルが押圧されたときには、第2柱状スペーサ40bも両方の基板に接することがある。
 第2柱状スペーサ40bは、TFT基板10の法線方向から見たとき、複数のソースバスラインSLの内の少なくとも2つと重なるように構成されている。このような構造を有する第2柱状スペーサ40bは、たとえ液晶表示装置100Aに外部からの力が加えられて、第2柱状スペーサ40bがTFT基板10に接触しても、TFT基板10の液晶層50側の表面のうちの、凸部R2以外の部分には接触し難い。従って、第2柱状スペーサ40bによって、TFT基板10の配向膜29のうちの凸部R2以外の部分に形成された配向膜29が削ることが抑制される。
 ただし、液晶表示装置100Aが有する第2柱状スペーサ(サブスペーサ)は、上記の構成を有するものに限られない。TFT基板10の法線方向から見たとき、複数のソースバスラインSLの内の1つのみと重なるように構成されていてもよい。サブスペーサは、外部から大きな力が加えられない限りTFT基板10に接触しないので、サブスペーサによって配向膜が部分的に剥がれ、それに起因して表示品位が低下することは少ないと考えられるためである。
 第2柱状スペーサ40bは、例えば第1柱状スペーサ40aよりもおよそ0.5μm低い。単位面積当たりの第1柱状スペーサ40aの数と第2柱状スペーサ40bの数との割合は適宜調整され得るが、例えば1対10である。第2柱状スペーサ40bの数を多くすることによって、液晶表示装置の耐押圧性を向上させることができる。
 図6および図7を参照しながら、液晶表示装置100Aが、比較例の液晶表示装置900に比べて高い開口率を得ることができることを説明する。図6は、液晶表示装置100Aの遮光層(ブラックマトリクス)32、カラーフィルタ層33、および柱状スペーサ40の配置を模式的に示す平面図であり、図7は、比較例の液晶表示装置900の遮光層932、カラーフィルタ層33、および柱状スペーサ940の配置を模式的に示す平面図である。図7では、液晶表示装置100Aの構成要素と実質的に同じ構成要素には同じ参照符号を付しており、その説明を省略することがある。
 図6に示すように、液晶表示装置100Aが有する遮光層32は、第1方向に延びる複数の第1遮光部32aと、第2方向に延びる複数の第2遮光部32bとを含む。TFT基板10の法線方向から見たとき、第1遮光部32aのそれぞれは、ゲートバスラインGLと重なり、第2遮光部32bのそれぞれは、ソースバスラインSLと重なる。すなわち、TFT基板10の法線方向から見たとき、第1遮光部32aのそれぞれは、第1凸部と重なり、第2遮光部32bのそれぞれは、第2凸部と重なる。柱状スペーサ40のそれぞれは、少なくとも2つの第2遮光部32b(ここでは互いに隣接する2つの第2遮光部32b)と重なるように形成されている。なお、図6の柱状スペーサ40は、第1柱状スペーサ40aおよび第2柱状スペーサ40bを含み得る。カラーフィルタ層33は、赤カラーフィルタ33R、緑カラーフィルタ33G、および青カラーフィルタ33Bを含む。なお、柱状スペーサ40の配置とカラーフィルタ層33との関係や柱状スペーサ40の配置密度は、例示するものに限定されるものではない。
 図7に示すように、比較例の液晶表示装置900が有する遮光層932は、第1方向に延びる複数の第1遮光部932aと、第2方向に延びる複数の第2遮光部932bとを含む。上述したように、比較例の液晶表示装置900においては、柱状スペーサ940によって、TFT基板10の配向膜29のうちの凸部(第1凸部および第2凸部を含む)以外の部分に形成された配向膜29が削られることがある。これに起因した表示品位の低下を抑制するために、柱状スペーサ940を有する画素における第1遮光部932aの幅は、柱状スペーサ940の第2方向の長さWsaに対して比較的大きく設定されている。図中では、この差の長さ(すなわち、柱状スペーサ940を有する画素における第1遮光部932aの幅と、柱状スペーサ940の第2方向の長さWsaとの差の長さ)をWbpとする。ここで、柱状スペーサ940の第2方向の長さWsaは、例えば柱状スペーサ940の底面(底部)の第2方向の長さである。液晶表示装置100Aの柱状スペーサ40の第2方向の長さWsaについても同様である。
 また、R画素、G画素、およびB画素の開口率の差は小さいことが好ましいので、Wbpの長さが大きくなると、柱状スペーサ940を有しない画素における第1遮光部932aの幅Wbaも大きくなり得る。
 これに対して、液晶表示装置100Aにおいては、柱状スペーサ40によって、TFT基板10の配向膜29のうちの凸部(第1凸部および第2凸部を含む)以外の部分に形成された配向膜29が削られることが抑制される。従って、図6に示すように、柱状スペーサ40を有する画素における第1遮光部32aの幅と、柱状スペーサ40の第2方向の長さWsaとの差の長さWbpを、比較例の液晶表示装置900に比べて小さくすることができる。例えば、表示品位を確保する観点から、比較例の液晶表示装置900におけるWbpの長さはおよそ6μm~7μmとすることが好ましいのに対し、液晶表示装置100Aにおいては、表示品位を保ったまま、Wbpの長さをおよそ2μm~3μmにすることができる。
 また、液晶表示装置100Aの柱状スペーサ40を有しない画素における第1遮光部32aの幅Wbaは、比較例の液晶表示装置900の柱状スペーサ940を有しない画素における第1遮光部932aの幅Wbaよりも小さい。
 このように、遮光層32の面積を比較例の液晶表示装置900に比べて小さくすることができるので、液晶表示装置100Aは、比較例の液晶表示装置900に比べて開口率を向上させることができる。
 柱状スペーサ40の形状は図示した例に限定されず、種々の形状(例えば略正方形、略六角形など)であってよい。図3には、基板11の法線方向から見たときの柱状スペーサ40の形状が略円形である例を示したが、図6に示すように、基板11の法線方向から見たときの柱状スペーサ40の形状を略楕円形としてもよい。柱状スペーサ40の第2方向の長さを小さくすることによって、液晶表示装置100Aの開口率をさらに向上させることができる。
 [製造方法]
 本実施形態における液晶表示装置100Aは、例えば、以下のようにして製造することができる。
 まず、対向基板30の作製方法を説明する。
 まず、透明基板(例えばガラス基板)31上に遮光膜を堆積し、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、遮光層32を形成する。遮光層32は、例えば、厚さ200nmのTi層である。なお、遮光層32の材料は、例示したような金属材料に限定されず、例えば、黒色の感光性樹脂材料であってもよい。
 次に、赤(R)画素、緑(G)画素および青(B)画素に対応する領域に赤カラーフィルタ33R、緑カラーフィルタ33Gおよび青カラーフィルタ33Bを順次形成することにより、カラーフィルタ層33を形成する。赤カラーフィルタ33R、緑カラーフィルタ33Gおよび青カラーフィルタ33B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。
 次に、カラーフィルタ層33を覆うオーバーコート層を形成する。オーバーコート層は、例えば熱硬化性樹脂や感光性樹脂のような有機材料を用いて形成する。
 続いて、オーバーコート層上に、複数の柱状スペーサ40を形成する。複数の柱状スペーサ40は、例えば、感光性樹脂材料から形成される。
 最後に、オーバーコート層および柱状スペーサ40を覆うように配向膜39を形成し、配向膜39に配向処理(例えば光配向処理)を施すことにより、対向基板30が得られる。
 次に、TFT基板10の作製方法を説明する。
 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およびゲートバスラインGLを含む第1導電層12を形成する。第1導電層12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。
 次に、第1導電層12を覆うようにゲート絶縁層13を形成する。ゲート絶縁層13は、例えば、厚さ325nmのSiNx層および厚さ50nmのSiO層がこの順で積層された積層構造を有する。
 続いて、ゲート絶縁層13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14を形成する。酸化物半導体層14は、例えば、厚さ50nmのIn-Ga-Zn-O系の半導体層である。
 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16sおよびソースバスラインSLを含む第2導電層16を形成する。第2導電層16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。
 次に、酸化物半導体層14および第2導電層16を覆うように、層間絶縁層17を形成する。層間絶縁層17は、例えば、厚さ300nmのSiO2層である。層間絶縁層17は、半導体層14のドレイン領域に達する開口部17hを有する。
 その後、層間絶縁層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、画素電極18aおよびドレイン電極18dを含む第1透明導電層18を形成する。第1透明導電層18は、例えば、厚さ100nmのIZO層である。
 次に、第1透明導電層18を覆うように無機絶縁層19を形成する。無機絶縁層19は、例えば、厚さ100nmのSiN層である。
 続いて、無機絶縁層19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、スリット20sを有する共通電極20を含む第2透明導電層20を形成する。第2透明導電層20は、例えば、厚さ100nmのIZO層である。
 その後、第2透明導電層20を覆うように全面に配向膜29を形成し、配向膜29に配向処理(例えば光配向処理)を施すことにより、TFT基板10が得られる。
 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30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50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100Aが完成する。
 (実施形態2)
 図8を参照しながら、本実施形態の液晶表示装置100Bを説明する。図8は、液晶表示装置100Bを模式的に示す断面図である。以下では、液晶表示装置100Bが、実施形態1における液晶表示装置100Aと異なる点を中心に説明を行う。
 液晶表示装置100Bにおいては、図8に示すように、第1柱状スペーサ40aが支持する2つの凸部R2が延びる方向(すなわち第2方向)と直交する方向において、第1柱状スペーサ40aの頂面Tpの幅Wpは、複数の画素の画素ピッチPxよりも大きい。図示する例では、Pxは第2方向と直交する第1方向の画素ピッチである。このような構造を有する第1柱状スペーサ40aは、TFT基板10の液晶層50側の表面のうち、凸部R2以外の部分にいっそう接触し難い。例えば、TFT基板10と対向基板30との位置関係が図8に示す状態から第2方向に直交する方向(図1の左右方向)にずれても、第1柱状スペーサ40aは、常に互いに隣接する2つの凸部R2を支持するので、互いに隣接する2つの凸部R2の間に形成されている凹部に入り込み難い。液晶表示装置100Bにおいては、TFT基板10の配向膜29のうちの凸部(第1凸部および第2凸部を含む)以外の部分に形成された配向膜29が削られることがより効果的に抑制される。
 (実施形態3)
 図9を参照しながら、本実施形態の液晶表示装置100Cを説明する。図9は、液晶表示装置100Cを模式的に示す断面図である。以下では、液晶表示装置100Cが、実施形態1における液晶表示装置100Aと異なる点を中心に説明を行う。
 液晶表示装置100Cにおいては、図9に示すように、第1柱状スペーサ40aが支持する少なくとも2つの凸部R2が延びる方向(すなわち第2方向)と直交する方向において、第1柱状スペーサ40aの頂面Tpの幅Wpは、第1柱状スペーサ40aが支持する少なくとも2つの凸部R2を覆っている。ここでは、第2方向と直交する方向において、第1柱状スペーサ40aの頂面Tpの幅Wpは、互いに隣接する2つの凸部R2を覆っている。このような構造を有する第1柱状スペーサ40aは、TFT基板10の液晶層50側の表面のうち、凸部R2以外の部分にいっそう接触し難い。液晶表示装置100Cにおいては、TFT基板10の配向膜29のうちの凸部(第1凸部および第2凸部を含む)以外の部分に形成された配向膜29が削られることがより効果的に抑制される。
 (実施形態4)
 図10および図11を参照しながら、本実施形態の液晶表示装置100Dを説明する。図10および図11は、液晶表示装置100Dを模式的に示す断面図および平面図である。図10は、図11中のB-B’線に沿った断面を示している。以下では、液晶表示装置100Dが、実施形態1における液晶表示装置100Aと異なる点を中心に説明を行う。
 図10および図11に示すように、液晶表示装置100Dにおいて、TFT基板10は、第1柱状スペーサ40aが支持する少なくとも2つの凸部R2の内の互いに隣接する凸部R2の間に、層間絶縁層17を有しない領域を含む。層間絶縁層17は、互いに隣接する凸部R2の間に開口部17aを有する。
 液晶表示装置100Dは、互いに隣接する凸部R2の間に、層間絶縁層17を有しない領域を含むので、液晶表示装置100Aに比べて、凸部R2の高さ(凸部R2におけるTFT基板10の液晶層50側の表面の高さ)と、隣接する2つの凸部R2の間に形成されている凹部の高さ(凹部におけるTFT基板10の液晶層50側の表面の高さ)との差が大きい。これにより、隣接する2つの凸部R2の間に形成されている凹部に形成されている配向膜29が削られることが効果的に抑制される。
 表示に寄与する領域に形成されている配向膜29が削られることを抑制するために、開口部17aは、表示に寄与する領域に形成されていることが好ましい。ここでは、開口部17aは、TFT基板10の法線方向から見たとき、画素電極18aと重なっている。図示するように、開口部17aの全てが、TFT基板10の法線方向から見たとき、画素電極18aと重なっていてもよい。ここでは、開口部17aは半導体層14のドレイン領域に達しており、ドレイン電極18dは、層間絶縁層17に形成された開口部17a内において、半導体層14のドレイン領域の上面に接触している。なお、開口部17aの大きさや形状は、例示するものに限定されない。
 (実施形態5)
 図12を参照しながら、本実施形態の液晶表示装置100Eを説明する。図12は、液晶表示装置100Eを模式的に示す断面図である。以下では、液晶表示装置100Eが、実施形態1における液晶表示装置100Aと異なる点を中心に説明を行う。
 図12に示すように、液晶表示装置100EのTFT基板10は、第1柱状スペーサ40aが支持する少なくとも2つの凸部R2と重なる領域において、層間絶縁層17上に形成された遮光層28をさらに含む。遮光層28は、TFT基板10の法線方向から見たとき、ソースバスラインSLと重なる。遮光層28は、ここでは、第2透明導電層20上に第2透明導電層20に接触するように形成されている。遮光層28は、第2透明導電層20の下に第2透明導電層20に接触するように形成されていてもよい。遮光層28は、例えば金属材料で形成されていてもよいし、あるいは、黒色の感光性樹脂材料で形成されていてもよい。
 液晶表示装置100EのTFT基板10は遮光層28をさらに含むので、液晶表示装置100Aに比べて、凸部R2におけるTFT基板10の液晶層50側の表面の高さが高い。すなわち、液晶表示装置100Aに比べて、凸部R2の高さ(凸部R2におけるTFT基板10の液晶層50側の表面の高さ)と、隣接する2つの凸部R2の間に形成されている凹部の高さ(凹部におけるTFT基板10の液晶層50側の表面の高さ)との差が大きい。従って、隣接する2つの凸部R2の間に形成されている凹部に形成されている配向膜29が削られることが効果的に抑制される。
 液晶表示装置100Aにおいては、TFT基板10と対向基板30との間にアライメントずれが生じて、ソースバスラインSLの一部が対向基板30の遮光層32に覆われていない場合、ソースバスラインSLのその部分の表面反射によって表示品位が低下することがある。液晶表示装置100Eは、ソースバスラインSLと重なる遮光層28を有することによって、TFT基板10と対向基板30との間にアライメントずれが生じた場合であっても、ソースバスラインSLの表面の反射による表示品位の低下を抑制することができる。
 (実施形態6)
 図13を参照しながら、本実施形態の液晶表示装置100Fを説明する。図13は、液晶表示装置100Fを模式的に示す断面図である。以下では、液晶表示装置100Fが、実施形態1における液晶表示装置100Aと異なる点を中心に説明を行う。
 図13に示すように、液晶表示装置100FのTFT基板10は、第1柱状スペーサ40aが支持する少なくとも2つの凸部R2と重なる領域において、層間絶縁層17上に形成された第3導電層22をさらに含む。第3導電層22は、第2透明導電層20上に、絶縁層21を介して形成されている。第3導電層22は、TFT基板10の法線方向から見たとき、ソースバスラインSLと重なる。
 第3導電層22は、第1透明導電層18および第2透明導電層20とは別に独立した導電層として形成されており、画素電極、共通電極、および補助容量電極のいずれをも含まない。第3導電層22は、例えば、タッチスクリーン機能を有する液晶表示パネル用のTFT基板において、複数の共通電極の内の少なくともいずれか1つと接続され、タッチスクリーン制御回路から、タッチ駆動信号およびタッチ検出信号を送受信するための複数の信号線を形成するための導電層であってもよい。あるいは、第3導電層22は、共通電極20の電気抵抗を低下させるための補助配線を形成するための導電層であってもよい。第3導電層22は、実施形態5において説明した遮光層として機能してもよい。
 液晶表示装置100FのTFT基板10は第3導電層22をさらに含むので、液晶表示装置100Aに比べて、凸部R2におけるTFT基板10の液晶層50側の表面の高さが高い。すなわち、液晶表示装置100Aに比べて、凸部R2の高さ(凸部R2におけるTFT基板10の液晶層50側の表面の高さ)と、隣接する2つの凸部R2の間に形成されている凹部の高さ(凹部におけるTFT基板10の液晶層50側の表面の高さ)との差が大きい。従って、隣接する2つの凸部R2の間に形成されている凹部に形成されている配向膜29が削られることが効果的に抑制される。
 (実施形態7)
 先の実施形態では、第1柱状スペーサが、複数のソースバスラインと重なる複数の凸部の内の少なくとも2つの凸部を、頂面において支持する例を説明してきたが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。本実施形態では、第1柱状スペーサが、複数のゲートバスラインと重なる複数の凸部の内の少なくとも2つの凸部を、頂面において支持する例を説明する。
 図14および図15を参照しながら、本実施形態の液晶表示装置100Gを説明する。図14および図15は、液晶表示装置100Gを模式的に示す平面図および断面図である。以下では、液晶表示装置100Gが、実施形態1における液晶表示装置100Aと異なる点を中心に説明を行う。図15は、第1方向に直交する断面を示している。
 図15に示すように、液晶表示装置100Gにおいて、第1柱状スペーサ40aは、複数のゲートバスラインGLと重なる複数の第1凸部R1の内の少なくとも2つの凸部R1を、頂面Tpにおいて支持する。
 このような構成を有する液晶表示装置100Gにおいても、液晶表示装置100Aと同様の効果が得られる。第1柱状スペーサ40aは、TFT基板10の液晶層50側の表面のうち、凸部R1以外の部分に接触し難いので、液晶表示装置100Gにおいては、TFT基板10の配向膜29のうちの凸部(第1凸部および第2凸部を含む)以外の部分に形成された配向膜29が削られることが抑制される。従って、表示品位の低下が抑制される。表示品位の低下を抑制するために、遮光層の面積を従来よりも大きくする必要もない。このように、液晶表示装置100Gは、開口率の低下を抑制しつつ、柱状スペーサによって配向膜が部分的に剥がれることに起因した表示品位の低下を抑制することができる。
 図14に示すように、液晶表示装置100Gにおいては、第2方向(列方向)に配列された赤(R)、緑(G)および青(B)画素によって1つのカラー表示画素が構成されており、R画素行、G画素行、B画素行がストライプ状に配列されている(すなわち、画素行ごとに異なる色を表示する)。このような複数の画素の配列は、「横ストライプ配列」と呼ばれることもある。液晶表示装置100Gにおいては、第2方向の画素ピッチは第1方向の画素ピッチよりも小さい。
 なお、複数の柱状スペーサ40は、第2柱状スペーサ(サブスペーサ)をさらに含んでもよい。図14中の柱状スペーサ40は、第1柱状スペーサ40aおよび第2柱状スペーサ40bを含んでもよい。図14に示す第2柱状スペーサ40bは、TFT基板10と接触しておらず、TFT基板10の法線方向から見たとき、複数のゲートバスラインGLの内の少なくとも2つと重なっている。
 [酸化物半導体について]
 半導体層14は、酸化物半導体層であってもよい。酸化物半導体層14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。
 酸化物半導体層14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14が積層構造を有する場合、酸化物半導体層14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し、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く、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14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。
 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。
 酸化物半導体層14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14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14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。
 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。
 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。
 酸化物半導体層14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In3-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14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。
 なお、酸化物半導体層14を活性層として用いるTFT15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。 
 「チャネルエッチ型のTFT」では、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。チャネルエッチ型のTFTは、例えば酸化物半導体層上にソース・ドレイン電極用の導電膜を形成し、ソース・ドレイン分離を行うことによって形成される。ソース・ドレイン分離工程において、チャネル領域の表面部分がエッチングされる場合がある。
 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。エッチストップ型のTFTは、例えば酸化物半導体層のうちチャネル領域となる部分を覆うエッチストップ層を形成した後、酸化物半導体層およびエッチストップ層上にソース・ドレイン電極用の導電膜を形成し、ソース・ドレイン分離を行うことによって形成される。
 [TFT基板の他の構成]
 以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態による液晶表示装置に用いられる他のTFT基板を説明する。ここで説明するTFT基板は、同一基板上に形成された酸化物半導体TFTと結晶質シリコンTFTとを備えるアクティブマトリクス基板である。
 アクティブマトリクス基板は、画素毎にTFT(画素用TFT)を備えている。画素用TFTとしては、例えばIn-Ga-Zn-O系の半導体膜を活性層とする酸化物半導体TFTが用いられる。
 画素用TFTと同一基板上に、周辺駆動回路の一部または全体を一体的に形成することもある。このようなアクティブマトリクス基板は、ドライバモノリシックのアクティブマトリクス基板と呼ばれる。ドライバモノリシックのアクティブマトリクス基板では、周辺駆動回路は、複数の画素を含む領域(表示領域)以外の領域(非表示領域または額縁領域)に設けられる。周辺駆動回路を構成するTFT(回路用TFT)は、例えば、多結晶シリコン膜を活性層とした結晶質シリコンTFTが用いられる。このように、画素用TFTとして酸化物半導体TFTを用い、回路用TFTとして結晶質シリコンTFTを用いると、表示領域では消費電力を低くすることが可能となり、さらに、額縁領域を小さくすることが可能となる。
 次に、酸化物半導体TFTと結晶質シリコンTFTとを備えるアクティブマトリクス基板のより具体的な構成を、図面を用いて説明する。
 図16は、TFT基板10Aの平面構造の一例を示す模式的な平面図であり、図17は、TFT基板10Aにおける結晶質シリコンTFT(以下、「第1薄膜トランジスタ」と称する。)710Aおよび酸化物半導体TFT(以下、「第2薄膜トランジスタ」と称する。)710Bの断面構造を示す断面図である。
 図16に示すように、TFT基板10Aは、複数の画素を含む表示領域702と、表示領域702以外の領域(非表示領域)とを有している。非表示領域は、駆動回路が設けられる駆動回路形成領域701を含んでいる。駆動回路形成領域701には、例えばゲートドライバ回路740、検査回路770などが設けられている。表示領域702には、行方向に延びる複数のゲートバスライン(図示せず)と、列方向に延びる複数のソースバスラインSLとが形成されている。図示していないが、各画素は、例えばゲートバスラインおよびソースバスラインSLで規定されている。ゲートバスラインは、それぞれ、ゲートドライバ回路の各端子に接続されている。ソースバスラインSLは、それぞれ、TFT基板10Aに実装されるドライバIC750の各端子に接続されている。
 図17に示すように、TFT基板10Aにおいて、表示領域702の各画素には画素用TFTとして第2薄膜トランジスタ710Bが形成され、駆動回路形成領域701には回路用TFTとして第1薄膜トランジスタ710Aが形成されている。
 TFT基板10Aは、基板711と、基板711の表面に形成された下地膜712と、下地膜712上に形成された第1薄膜トランジスタ710Aと、下地膜712上に形成された第2薄膜トランジスタ710Bとを備えている。第1薄膜トランジスタ710Aは、結晶質シリコンを主として含む活性領域を有する結晶質シリコンTFTである。第2薄膜トランジスタ710Bは、酸化物半導体を主として含む活性領域を有する酸化物半導体TFTである。第1薄膜トランジスタ710Aおよび第2薄膜トランジスタ710Bは、基板711に一体的に作り込まれている。ここでいう「活性領域」とは、TFTの活性層となる半導体層のうちチャネルが形成される領域を指すものとする。
 第1薄膜トランジスタ710Aは、下地膜712上に形成された結晶質シリコン半導体層(例えば低温ポリシリコン層)713と、結晶質シリコン半導体層713を覆う第1の絶縁層714と、第1の絶縁層714上に設けられたゲート電極715Aとを有している。第1の絶縁層714のうち結晶質シリコン半導体層713とゲート電極715Aとの間に位置する部分は、第1薄膜トランジスタ710Aのゲート絶縁膜として機能する。結晶質シリコン半導体層713は、チャネルが形成される領域(活性領域)713cと、活性領域の両側にそれぞれ位置するソース領域713sおよびドレイン領域713dとを有している。この例では、結晶質シリコン半導体層713のうち、第1の絶縁層714を介してゲート電極715Aと重なる部分が活性領域713cとなる。第1薄膜トランジスタ710Aは、また、ソース領域713sおよびドレイン領域713dにそれぞれ接続されたソース電極718sAおよびドレイン電極718dAを有している。ソースおよびドレイン電極718sA、718dAは、ゲート電極715Aおよび結晶質シリコン半導体層713を覆う層間絶縁膜(ここでは、第2の絶縁層716)上に設けられ、層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール内で結晶質シリコン半導体層713と接続されていてもよい。
 第2薄膜トランジスタ710Bは、下地膜712上に設けられたゲート電極715Bと、ゲート電極715Bを覆う第2の絶縁層716と、第2の絶縁層716上に配置された酸化物半導体層717とを有している。図示するように、第1薄膜トランジスタ710Aのゲート絶縁膜である第1の絶縁層714が、第2薄膜トランジスタ710Bを形成しようとする領域まで延設されていてもよい。この場合には、酸化物半導体層717は、第1の絶縁層714上に形成されていてもよい。第2の絶縁層716のうちゲート電極715Bと酸化物半導体層717との間に位置する部分は、第2薄膜トランジスタ710Bのゲート絶縁膜として機能する。酸化物半導体層717は、チャネルが形成される領域(活性領域)717cと、活性領域の両側にそれぞれ位置するソースコンタクト領域717sおよびドレインコンタクト領域717dを有している。この例では、酸化物半導体層717のうち、第2の絶縁層716を介してゲート電極715Bと重なる部分が活性領域717cとなる。また、第2薄膜トランジスタ710Bは、ソースコンタクト領域717sおよびドレインコンタクト領域717dにそれぞれ接続されたソース電極718sBおよびドレイン電極718dBをさらに有している。尚、基板711上に下地膜712を設けない構成も可能である。
 薄膜トランジスタ710A、710Bは、パッシベーション膜719で覆われている。画素用TFTとして機能する第2薄膜トランジスタ710Bでは、ゲート電極715Bはゲートバスライン(図示せず)、ソース電極718sBはソースバスライン(図示せず)、ドレイン電極718dBは画素電極723に接続されている。この例では、ドレイン電極718dBは、パッシベーション膜719に形成された開口部内で、対応する画素電極723と接続されている。ソース電極718sBにはソースバスラインを介してビデオ信号が供給され、ゲートバスラインからのゲート信号に基づいて画素電極723に必要な電荷が書き込まれる。
 なお、図示するように、パッシベーション膜719上にコモン電極として透明導電層721が形成され、透明導電層(コモン電極)721と画素電極723との間に第3の絶縁層722が形成されていてもよい。この場合、画素電極723にスリット状の開口が設けられていてもよい。このようなTFT基板10Aは、例えばFFSモードの表示装置に適用され得る。FFSモードは、一方の基板に一対の電極を設けて、液晶分子に、基板面に平行な方向(横方向)に電界を印加する横方向電界方式のモードである。この例では、画素電極723から出て液晶層(図示せず)を通り、さらに画素電極723のスリット状の開口を通ってコモン電極721に出る電気力線で表される電界が生成される。この電界は、液晶層に対して横方向の成分を有している。その結果、横方向の電界を液晶層に印加することができる。横方向電界方式では、基板から液晶分子が立ち上がらないため、縦方向電界方式よりも広視野角を実現できるという利点がある。
 また、図16に示す検査回路770を構成するTFT(検査用TFT)として、酸化物半導体TFTである薄膜トランジスタ710Bを用いてもよい。
 なお、図示していないが、検査TFTおよび検査回路は、例えば、図16に示すドライバIC750が実装される領域に形成されてもよい。この場合、検査用TFTは、ドライバIC750と基板711との間に配置される。
 図示する例では、第1薄膜トランジスタ710Aは、ゲート電極715Aと基板711(下地膜712)との間に結晶質シリコン半導体層713が配置されたトップゲート構造を有している。一方、第2薄膜トランジスタ710Bは、酸化物半導体層717と基板711(下地膜712)との間にゲート電極715Bが配置されたボトムゲート構造を有している。このような構造を採用することにより、同一基板711上に、2種類の薄膜トランジスタ710A、710Bを一体的に形成する際に、製造工程数や製造コストの増加をより効果的に抑えることが可能である。
 第1薄膜トランジスタ710Aおよび第2薄膜トランジスタ710BのTFT構造は上記に限定されない。例えば、これらの薄膜トランジスタ710A、710Bは同じTFT構造を有していてもよい。あるいは、第1薄膜トランジスタ710Aがボトムゲート構造、第2薄膜トランジスタ710Bがトップゲート構造を有していてもよい。また、ボトムゲート構造の場合、薄膜トランジスタ710Bのようにチャネルエッチ型でもよいし、エッチストップ型でもよい。また、ソース電極およびドレイン電極が半導体層の下方に位置するボトムコンタクト型でもよい。
 第2薄膜トランジスタ710Bのゲート絶縁膜である第2の絶縁層716は、第1薄膜トランジスタ710Aが形成される領域まで延設され、第1薄膜トランジスタ710Aのゲート電極715Aおよび結晶質シリコン半導体層713を覆う層間絶縁膜として機能してもよい。このように第1薄膜トランジスタ710Aの層間絶縁膜と第2薄膜トランジスタ710Bのゲート絶縁膜とが同一の層(第2の絶縁層)716内に形成されている場合、第2の絶縁層716は積層構造を有していてもよい。例えば、第2の絶縁層716は、水素を供給可能な水素供与性の層(例えば窒化珪素層)と、水素供与性の層上に配置された、酸素を供給可能な酸素供与性の層(例えば酸化珪素層)とを含む積層構造を有していてもよい。
 第1薄膜トランジスタ710Aのゲート電極715Aと、第2薄膜トランジスタ710Bのゲート電極715Bとは、同一層内に形成されていてもよい。また、第1薄膜トランジスタ710Aのソースおよびドレイン電極718sA、718dAと、第2薄膜トランジスタ710Bのソースおよびドレイン電極718sB、718dBとは、同一の層内に形成されていてもよい。「同一層内に形成されている」とは、同一の膜(導電膜)を用いて形成されていることをいう。これにより、製造工程数および製造コストの増加を抑制できる。
 本発明の実施形態によると、液晶表示装置の開口率の低下を抑制しつつ、柱状スペーサによって配向膜が部分的に剥がれることに起因した表示品位の低下を抑制することができる。本発明の実施形態は、例えば高精細な液晶表示装置に好適に用いられる。
 10、10A  TFT基板
 11  基板
 12  第1導電層
 12g ゲート電極
 13  ゲート絶縁層
 14  半導体層
 16  第2導電層
 16s ソース電極
 17  層間絶縁層
 18  第1透明導電層
 18a 第1透明電極(画素電極)
 18d ドレイン電極
 19  無機絶縁層
 20  第2透明導電層(共通電極)
 20s スリット
 21  絶縁層
 22  第3導電層
 28  遮光層
 29  配向膜
 30  対向基板
 32  遮光層(ブラックマトリクス)
 33  カラーフィルタ層
 39  配向膜
 40  柱状スペーサ
 40a 第1柱状スペーサ
 40b 第2柱状スペーサ
 50  液晶層
 100A、100B、100C、100D 液晶表示装置
 100E、100F、100G 液晶表示装置
 GL ゲートバスライン
 R1、R2 凸部
 SL ソースバスライン

Claims (18)

  1.  TFT基板と、前記TFT基板に対向するように設けられた対向基板と、前記TFT基板および前記対向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TFT基板は、前記複数の画素のそれぞれに設けられたTFTと、第1方向に延びる複数のゲートバスラインと、前記第1方向と異なる第2方向に延びる複数のソースバスラインとを有し、
     前記対向基板は、前記液晶層の厚さを規定する複数の柱状スペーサを有し、
     前記TFT基板の前記液晶層側の表面は、
      前記複数のゲートバスラインと重なり前記第1方向に延び、前記液晶層側に突き出ている複数の第1凸部と、
      前記複数のソースバスラインと重なり前記第2方向に延び、前記液晶層側に突き出ている複数の第2凸部と
    を有し、
     前記複数の柱状スペーサは、前記複数の第1凸部の内の少なくとも2つの凸部または前記複数の第2凸部の内の少なくとも2つの凸部を、頂面において支持する第1柱状スペーサを含む、液晶表示装置。
  2.  前記少なくとも2つの凸部が延びる方向と直交する方向において、前記第1柱状スペーサの頂面の幅は、前記少なくとも2つの凸部の内の互いに隣接する凸部の間に形成されている凹部の幅よりも大きい、請求項1に記載の液晶表示装置。
  3.  前記少なくとも2つの凸部が延びる方向と直交する方向において、前記第1柱状スペーサの頂面の幅は、前記複数の画素の画素ピッチよりも大きい、請求項1または2に記載の液晶表示装置。
  4.  前記少なくとも2つの凸部が延びる方向と直交する断面において、前記第1柱状スペーサの頂面が、前記少なくとも2つの凸部を覆っている、請求項1から3のいずれかに記載の液晶表示装置。
  5.  前記複数の柱状スペーサは、前記TFT基板の法線方向から見たとき、前記複数のゲートバスラインの内の少なくとも2つまたは前記複数のソースバスラインの内の少なくとも2つと重なり、前記TFT基板と接触していない第2柱状スペーサをさらに含む、請求項1から4のいずれかに記載の液晶表示装置。
  6.  前記TFT基板は、
      基板と、
      前記基板に支持され、前記TFTのゲート電極と、前記複数のゲートバスラインとを含む第1導電層と、
      前記基板に支持され、前記TFTのソース電極と、前記複数のソースバスラインとを含む第2導電層と、
      前記第1導電層と前記第2導電層との間に形成されたゲート絶縁層と、
      前記TFTの半導体層と、
      前記第1導電層、前記第2導電層および前記半導体層の上に形成された層間絶縁層と、
      前記層間絶縁層上に形成された第1透明導電層と、
      前記第1透明導電層上に形成された無機絶縁層と、
      前記無機絶縁層上に形成された第2透明導電層と
    を有し、
     前記層間絶縁層は有機絶縁層を含まない、請求項1から5のいずれかに記載の液晶表示装置。
  7.  前記TFT基板は、前記少なくとも2つの凸部と重なる領域において、前記第1導電層および前記第2導電層を含む、請求項6に記載の液晶表示装置。
  8.  前記TFT基板は、前記少なくとも2つの凸部の内の互いに隣接する凸部の間に、前記層間絶縁層を有しない領域を含む、請求項6または7に記載の液晶表示装置。
  9.  前記TFT基板は、前記少なくとも2つの凸部と重なる領域において、前記層間絶縁層上に形成された遮光層をさらに含む、請求項6から8のいずれかに記載の液晶表示装置。
  10.  前記遮光層は、前記第2透明導電層上に前記第2透明導電層に接触するように形成されている、請求項9に記載の液晶表示装置。
  11.  前記TFT基板は、前記少なくとも2つの凸部と重なる領域において、前記層間絶縁層上に形成された第3導電層をさらに含む、請求項6から8のいずれかに記載の液晶表示装置。
  12.  前記第3導電層は、前記第2透明導電層上に絶縁層を介して形成されている、請求項11に記載の液晶表示装置。
  13.  前記第1透明導電層は、前記複数の画素のそれぞれに設けられ、前記TFTのドレイン電極に電気的に接続された画素電極を含む、請求項6から12のいずれかに記載の液晶表示装置。
  14.  前記ドレイン電極は、前記第1透明導電層に含まれる、請求項13に記載の液晶表示装置。
  15.  前記半導体層は、酸化物半導体を含む、請求項6から14のいずれかに記載の液晶表示装置。
  16.  前記半導体層は、In-Ga-Zn-O系の半導体を含む、請求項6から15のいずれかに記載の液晶表示装置。
  17.  前記In-Ga-Zn-O系の半導体は、結晶質部分を含む、請求項16に記載の液晶表示装置。
  18.  前記半導体層は、積層構造を有する、請求項6から17のいずれかに記載の液晶表示装置。
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