JP2010122258A - 表示装置およびそれを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】基板間の間隔を容易に調整することが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】この表示装置１００は、互いに対向配置された第１基板１０および第２基板２０と、基板間に配置されたスペーサ４０と、第１基板１０に設けられた感光性樹脂からなる有機平坦化膜１７とを備え、有機平坦化膜１７は、有機平坦化膜１７を貫通せずに有機平坦化膜１７の途中に底面１７ｃを有するとともに、スペーサ４０の一方端部４０ａが嵌め込まれる凹部１７ｂを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、表示装置および電子機器に関する。

従来、互いに対向配置された一対の基板と、一対の基板間に配置されたスペーサとを備えた表示装置が知られている（たとえば、特許文献１）。

上記特許文献１には、液晶を挟んで対向配置された一対の基板と、一対の基板間の間隔を調整する柱状スペーサとを備えた液晶表示装置が開示されている。上記特許文献１に開示された液晶表示装置では、一方の基板上に層間絶縁膜が設けられ、この層間絶縁膜上に画素電極が設けられている。そして、層間絶縁膜には貫通孔が形成されており、この貫通孔にスペーサの端部が嵌め込まれることにより、スペーサが固定されるように構成されている。

特開２００２−２１４６２４号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された液晶表示装置の構造において、たとえば層間絶縁膜上に有機平坦化膜を設ける例を適用した場合は、有機平坦化膜に貫通孔を設けるとともに、有機平坦化膜の貫通孔にスペーサの端部を嵌め込む構造になる。そして、従来においては、一般的に、層間絶縁膜が数百ｎｍ以下の小さい厚みに形成される一方、有機平坦化膜は数μｍの大きい厚みに形成されるので、有機平坦化膜を貫通するスペーサの長さを、有機平坦化膜の厚み（数μｍ）と基板間の間隔分との合計の長さに形成する必要がある。したがって、その分、スペーサの長さ（高さ）を大きく形成しなければならない一方で、長さの大きいスペーサを形成することは製造プロセスが困難になり、その結果、基板間の間隔の調整が困難になるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、基板間の間隔を容易に調整することが可能な表示装置および電子機器を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

この発明の第１の局面による表示装置は、互いに対向配置された一対の基板と、一対の基板間に配置されたスペーサと、一対の基板の少なくとも一方に設けられた感光性樹脂からなる有機平坦化膜とを備え、有機平坦化膜は、有機平坦化膜を貫通せずに有機平坦化膜の途中に底面を有するとともに、前記スペーサの一部が嵌め込まれる凹部を含む。

上記第１の局面による表示装置では、上記のように、一対の基板の少なくとも一方に、スペーサの一部が嵌め込まれるとともに貫通せずに途中に底面を有する凹部を含む有機平坦化膜を形成することによって、スペーサを基板間の間隔分の長さと有機平坦化膜の表面から凹部の底面までの長さとの合計の長さに形成することにより基板間の距離を調整することができる。すなわち、スペーサを嵌め込むために有機平坦化膜に貫通孔を形成する場合に比べて、全長(高さ)が小さいスペーサを形成した状態で基板間の間隔を調整することができる。また、貫通孔を形成する場合に比べてスペーサの高さを小さくすることができるので、スペーサの長さ（高さ）をより高精度に調整することができる。さらに、貫通孔を形成する場合に比べてスペーサの高さを小さくすることができるので、スペーサを配置した基板にラビング処理を行う際に、ラビング処理を行うローラに接触したスペーサを折れにくくすることができる。したがって、スペーサが折れることに起因して画素に欠陥が発生するのを抑制することができる。また、スペーサの高さが小さい分、ラビング処理の際に、ローラのラビング布がスペーサに引っかかりにくくすることができる。これにより、たとえば、スペーサにラビング布が引っかかった場合に、引っかかったラビング布がスペーサから外れた勢いで、ラビング布が不必要に配向膜をこするのを抑制することができる。したがって、配向膜に適切なラビング処理を行うことができる。

上記第１の局面による表示装置において、好ましくは、凹部の深さは、有機平坦化膜の厚みの半分以下、若しくは、２μｍ未満になるように形成されている。このように構成すれば、スペーサを、基板間の間隔分と有機平坦化膜の膜厚の半分以下の長さ分、若しくは、２μｍ未満との合計による短い長さに形成すればよいので、スペーサが短い分、スペーサを高精度に形成することができる。また、有機平坦化膜の厚みの半分までの大きさの範囲において凹部の深さを調整することによって、基板間の距離を容易に調整することができる。すなわち、基板間の距離を調整するのに必要な長さのスペーサを形成することが困難な場合では、凹部の深さを小さくするように調整することによって、長いスペーサを形成することなく、容易に基板間の間隔を調整することができる。

上記第１の局面による表示装置において、好ましくは、凹部は、底面から開口端部に向かって幅が大きくなるように構成されている。このように構成すれば、凹部が底面に比べて開口端部の方が幅が大きく形成されている分、スペーサを容易に嵌め込むことができる。

上記第１の局面による表示装置において、好ましくは、スペーサは、柱状に構成されているとともに、凹部に嵌め込まれる側の端部の幅は、反対側の端部の幅よりも小さい。このように構成すれば、有機平坦化膜の凹部に嵌め込まれる側のスペーサの端部の幅が反対側の端部の幅よりも小さい分、より容易にスペーサを凹部に嵌め込むことができる。

上記第１の局面による表示装置において、好ましくは、一対の基板は第１基板および第２基板から構成され、第１基板上に設けられた画素トランジスタをさらに備え、有機平坦化膜は第１基板上に画素トランジスタを覆うように設けられているとともに、スペーサは第２基板上に設けられ、有機平坦化膜の凹部に第２基板に設けられたスペーサの端部が嵌め込まれるように構成されている。このように構成すれば、画素トランジスタが配置される第１基板側に形成された有機平坦化膜の凹部に、反対側である第２基板側に形成されたスペーサを嵌め込むことにより、容易にスペーサの位置ずれを抑制しながら第１基板と第２基板とを貼り合わせることができるとともに、第１基板および第２基板の間隔を高精度に調整することができる。また、穴部によりスペーサが位置決めされるので、スペーサがずれることにより配向膜に傷がつくことを抑制することができる。したがって、配向膜の傷に起因して配向不良が発生するのを抑制することができる。

この場合、好ましくは、第１基板の画素トランジスタ上に設けられた無機絶縁膜をさらに備え、有機平坦化膜は、無機絶縁膜上に設けられている。このように構成すれば、有機平坦化膜の下部に無機絶縁膜を形成する場合においても、有機平坦化膜に底面を有する凹部を形成することにより有機平坦化膜に貫通孔を設けた場合に必要な大きい高さのスペーサを形成することなく基板間の間隔を調整することができる。

上記一対の基板が第１基板および第２基板から構成される場合において、好ましくは、第１基板上に、誘電絶縁膜を挟むようにそれぞれ配置された画素電極および共通電極をさらに備え、画素電極および共通電極の少なくとも一方の電極には、平面的に見て、有機平坦化膜の凹部に対応する領域にスペーサに対応する穴部が設けられている。このように構成すれば、第１基板および第２基板を貼り合わせる際に、スペーサは画素電極または共通電極の穴部を通過して凹部に配置される構成となるので、凹部の底面には画素電極および共通電極は配置されない構成になる。これにより、スペーサからの押圧力によって凹部の底面部分において誘電絶縁膜が破損する場合にも、スペーサの押圧力による誘電絶縁膜の破損に起因して画素電極と共通電極とが導通するのを抑制することができる。

この場合、好ましくは、有機平坦化膜の凹部は、誘電絶縁膜の厚みよりも深くなるように形成されている。このように構成すれば、凹部の深さを誘電絶縁膜の厚みよりも大きくする分、スペーサが凹部に嵌め込まれた状態を安定して保持することができるので、第１基板および第２基板が互いにずれるのを有効に抑制することができる。

上記第１の局面による表示装置において、好ましくは、一対の基板は第１基板および第２基板から構成され、第１基板上に設けられた画素トランジスタと、第２基板上に設けられたカラーフィルタとをさらに備え、有機平坦化膜は第２基板上にカラーフィルタを覆うように設けられているとともに、スペーサは第１基板上に設けられ、感光性樹脂からなる有機平坦化膜の凹部に、第１基板に設けられたスペーサの端部が嵌め込まれるように構成されている。このように構成すれば、第１基板側にスペーサを形成した場合においても、第２基板側に形成される有機平坦化膜に、貫通しない底面を有する凹部を設けることにより、スペーサを高精度に調整しながら容易に基板間の間隔を調整することができる。

この発明の第２の局面による電子機器は、上記した構成を有する表示装置を備える。このように構成すれば、容易に基板間の間隔を調整することが可能な表示装置を含む電子機器を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による表示装置を示す斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態による表示装置の平面図である。図３は、本発明の第１実施形態による表示装置の断面図である。図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態による表示装置１００の構成について説明する。なお、第１実施形態では、本発明をＦＦＳモードに対応した横電界型の液晶表示装置に適用した例について説明する。

本発明の第１実施形態による表示装置１００は、図１に示すように、表示画面部１と、駆動ＩＣ２と、Ｖドライバ３と、Ｈドライバ４と、バックライト５と、ＣＯＭ６とを備えている。表示画面部１には、複数の副画素１ａ（サブピクセル）がマトリックス状に配置されている。また、副画素１ａは、それぞれ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の色に対応しているとともに、ＲＧＢの各色に対応する３つの副画素１ａにより１画素１ｂ（１ピクセル）が構成されている。なお、図１は、図面の簡略化のために１画素分の画素１ｂを図示している。

駆動ＩＣ２は、液晶表示装置１００全体を駆動するための機能を有する。Ｖドライバ３およびＨドライバ４には、それぞれ、複数のゲート線３ａおよび信号線４ａが接続されている。また、ゲート線３ａおよび信号線４ａは、互いに直交するように配置されている。Ｖドライバ３は、ゲート線３ａの駆動回路としての機能を有する。また、Ｈドライバ４は、信号線４ａを介して、後述する画素電極１ｄに映像信号を順次供給する機能を有する。また、バックライト５は、副画素１ａに対する光源として構成されている。ＣＯＭ６は、後述する共通電極１ｅの電位を制御する機能を有する。

また、図１および図２に示すように、各副画素１ａは、画素トランジスタ１ｃ（ＴＦＴ）と、画素電極１ｄと、共通電極１ｅと、保持容量１ｆとにより構成されている。画素トランジスタ１ｃのドレイン領域Ｄは、信号線４ａに接続されているとともに、画素トランジスタ１ｃのソース領域Ｓは、画素電極１ｄと保持容量１ｆの一方の電極とに接続されている。また、画素トランジスタ１ｃのゲートＧは、ゲート線３ａに接続されている。また、共通電極１ｅと保持容量１ｆの他方の電極とは、それぞれ、ＣＯＭ６に接続されている。

ここで、表示画面部１の詳細断面構造について説明する。図３に示すように、表示画面部１は、たとえばガラス板などにより形成されているとともに、互いに対向するように配置された一対の第１基板１０および第２基板２０を備えている。第１基板１０と第２基板２０との間には液晶３０が封入されている。また、第１基板１０と第２基板２０との間には、第２基板２０側に接合されるとともに、第１基板１０と第２基板２０との間の距離を調整可能に構成された円柱状のスペーサ４０が設けられている。

第１基板１０上には、ＳｉＯ_２膜などからなるバッファ層１１が形成されているとともに、バッファ層１１上には、低温ポリシリコンからなる半導体層１２が形成されている。半導体層１２は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からなる画素トランジスタ１ｃの能動層としての機能を有する。そして、半導体層１２には、ソース領域（Ｓ）、ドレイン領域（Ｄ）およびチャネル形成領域が設けられている。半導体層１２上には、ゲート絶縁膜１３を介してゲート電極１４が形成されている。これにより、半導体層１２、ゲート絶縁膜１３およびゲート電極１４によって、電界効果型の薄膜トランジスタ（画素トランジスタ１ｃ）が構成されている。なお、ゲート電極１４は、ゲート線３ａ（図２参照）に電気的に接続されている。また、ゲート線３ａおよびゲート電極１４は、たとえば、アルミニウム、モリブデンまたはチタンなどの金属で一体的に形成されている。

ゲート絶縁膜１３およびゲート電極１４を覆うように、約８００ｎｍの厚みを有するとともに、ＳｉＯ_２などの無機絶縁膜からなる層間絶縁膜１５が形成されている。なお、層間絶縁膜１５は、本発明における「無機絶縁膜」の一例である。また、層間絶縁膜１５には、半導体層１２のソース領域（Ｓ）およびドレイン領域（Ｄ）にまで達するコンタクトホール１５ａおよび１５ｂが形成されている。コンタクトホール１５ａにはソース電極１６ａが形成されているとともに、コンタクトホール１５ｂにはドレイン電極１６ｂが形成されている。また、ドレイン電極１６ｂは信号線４ａ（図２参照）と電気的に接続されている。層間絶縁膜１５、ソース電極１６ａおよびドレイン電極１６ｂ上には、アクリル系の感光性樹脂からなる有機平坦化膜１７が形成されている。有機平坦化膜１７は、約２μｍ以上約３μｍ以下の厚みｔ１を有する。有機平坦化膜１７上には、共通電極１ｅが形成されているとともに、ドレイン電極１６ｂにまで達するコンタクトホール１７ａが形成されている。

ここで、第１実施形態では、有機平坦化膜１７には、スペーサ４０の一方端部４０ａが嵌め込まれる凹部１７ｂが形成されている。凹部１７ｂは、有機平坦化膜１７を貫通することなく、有機平坦化膜１７の厚みｔ１（約２μｍ以上約３μｍ以下）の半分程度の深さＤ１（約１μｍ以上約１．５μｍ以下）を有する。また、凹部１７ｂは、底面１７ｃから開口端部１７ｄに向かって幅が大きくなる逆台形形状に形成されている。具体的には、凹部１７ｂは、底面１７ｃから開口端部１７ｄに対する側面１７ｅの有機平坦化膜１７側の角度θが約８０度以下になるように形成されている。また、凹部１７ｂの底面１７ｃは、スペーサ４０の一方端部（先端部）４０ａの底面（先端面）４０ｂの長さよりも約６μｍ大きい長さを有する。そして、スペーサ４０の底面４０ｂと凹部１７ｂの底面１７ｃとの接触部分におけるスペーサ４０と凹部１７ｂとのＸ方向の距離Ｌ１は約３μｍになる。また、図２に示すように、平面的に見て、画素電極１ｄおよび共通電極１ｅにおける有機平坦化膜１７の凹部１７ｂが形成された領域には、それぞれ穴部１ｇおよび１ｈが形成されている。

また、有機平坦化膜１７、共通電極１ｅ、コンタクトホール１７ａの内側面、および、凹部１７ｂを覆うように、ＳｉＮなどからなる絶縁膜１８が形成されている。なお、絶縁膜１８は、本発明における「誘電絶縁膜」の一例である。絶縁膜１８は、約０．０５μｍ以上約０．４μｍ以下の厚みを有する。なお、有機平坦化膜１７の深さＤ１（約２μｍ以上約３μｍ以下）は、絶縁膜１８の厚みよりも大きくなるように形成されている。

絶縁膜１８上には、共通電極１ｅと対向するように画素電極１ｄが形成されている。画素電極１ｄは、コンタクトホール１７ａを介してソース電極１６ａに電気的に接続されている。これにより、第１基板１０上に絶縁膜１８を介して形成された画素電極１ｄおよび共通電極１ｅにより発生する電界の横方向成分（Ｘ方向）により液晶が駆動するＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの横電界型の構造が構成されている。なお、画素電極１ｄ（図２参照）は、副画素１ａ毎に形成されているとともに、複数のスリット１ｉを有する。絶縁膜１８および画素電極１ｄ上には、配向膜１９が形成されている。

第２基板２０上には、第１基板１０上の画素トランジスタ１ｃが設けられた領域に対応する位置に設けられた遮光膜（ブラックマトリクス）２１と、各々の副画素１ａに対応する色のカラーフィルタ２２とが形成されている。また、カラーフィルタ２２の表面上には、オーバーコート層２３が形成されている。そして、オーバーコート層２３の表面上には感光性樹脂からなる円柱状のスペーサ（フォトスペーサ）４０が形成されているとともに、オーバーコート層２３およびスペーサ４０の表面上には、配向膜２４が設けられている。また、スペーサ４０の一方端部４０ａが、絶縁膜１８および配向膜１９を介して凹部１７ｂに嵌め込まれることにより、第１基板１０および第２基板２０が互いに固定的に保持されている。

図４〜図７は、本発明の第１実施形態における液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図である。次に、図３〜図７を参照して、本発明の第１実施形態における液晶表示装置１００の製造プロセスについて説明する。

図４に示すように、第１基板１０上に画素トランジスタ１ｃを形成した後に、画素トランジスタ１ｃおよび層間絶縁膜１５を形成する。そして、層間絶縁膜１５、ソース電極１６ａおよびドレイン電極１６ｂの表面上に塗布法によりアクリル系の感光性樹脂からなる有機平坦化膜１７を形成する。次に、図５に示すように、フォトリソグラフィにより有機平坦化膜１７の表面上にレジスト膜１１０を形成する。このとき、凹部１７ｂに対応する部分にグレイトーンマスクまたはハーフトーンマスクを用いることにより、コンタクトホール１７ａに対応する部分に比べて露光度合いの異なるレジスト膜１１０ａを形成する。これにより、一度の露光によりコンタクトホール１７ａに対応する領域と凹部１７ｂに対応する領域とにおいて異なる露光度合いのレジスト膜１１０および１１０ａが形成される。なお、グレイトーンマスクとは、マスクにスリットを形成することによりマスクを通過する光の量を調整するものである。また、ハーフトーンマスクとは、マスクの遮光度合いを調整することにより、マスクを通過する光の量を調整するものである。

そして、図６に示すように、レジスト膜１１０および１１０ａをマスクとして、有機平坦化膜１７をエッチングすることにより、コンタクトホール１７ａおよび凹部１７ｂを形成する。その後、レジスト膜１１０および１１０ａを除去する。次に、図７に示すように、有機平坦化膜１７上に共通電極１ｅ、絶縁膜１８および画素電極１ｄを形成する。その後、ポリイミド（ＰＩ）などからなる配向膜１９を形成するとともに、配向膜１９に対してラビング処理が行われる。

また、第２基板２０側においては、図３に示すように、第２基板２０上に、フォトリソグラフィおよびエッチングにより遮光膜２１を形成した後、ラミネート法または着色レジスト法などによりカラーフィルタ２２を形成する。次に、オーバーコート層２３を形成するとともに、オーバーコート層２３の表面上に感光性樹脂からなるスペーサ４０を形成する。そして、スペーサ４０およびオーバーコート層２３の表面上に配向膜２４を形成した後、配向膜２４にラビング処理を行う。そして、第１基板１０の凹部１７ｂに第２基板２０のスペーサ４０の一方端部４０ａを嵌め込むようにして第１基板１０および第２基板２０を貼り合わせるとともに、第１基板１０および第２基板２０間に液晶３０を封入することにより、図３に示されるような第１実施形態による液晶表示装置１００が形成される。

第１実施形態では、上記のように、第１基板１０に、スペーサ４０の一方端部４０ａが嵌め込まれるとともに貫通せずに途中に底面１７ｃを有する凹部１７ｂを含む有機平坦化膜１７を形成することによって、スペーサ４０を第１基板１０および第２基板２０間の間隔分の長さと有機平坦化膜１７の表面から凹部１７ｂの底面１７ｃまでの長さとの合計の長さに形成することにより基板間の距離を調整することができる。すなわち、スペーサ４０を嵌め込むために有機平坦化膜１７に貫通孔を形成する場合に比べて、全長(高さ)が小さいスペーサ４０を形成した状態で基板間の間隔を調整することができる。また、貫通孔を形成する場合に比べてスペーサ４０の高さを小さくすることができるので、スペーサ４０の長さ（高さ）をより高精度に調整することができる。さらに、貫通孔を形成する場合に比べてスペーサ４０の高さを小さくすることができるので、スペーサ４０を配置した第２基板２０にラビング処理を行う際に、ラビング処理を行うローラに接触したスペーサ４０を折れにくくすることができるので、スペーサ４０が折れるのに起因して副画素１ａに欠陥が発生するのを抑制することができる。また、スペーサ４０の高さが小さい分、ラビング処理の際に、ローラのラビング布がスペーサ４０に引っかかりにくくすることができる。これにより、たとえば、スペーサ４０にラビング布が引っかかった場合に、引っかかったラビング布がスペーサ４０から外れた勢いで、ラビング布が不必要に配向膜２４をこするのを抑制することができる。したがって、配向膜２４に適切なラビング処理を行うことができる。

また、第１実施形態では、凹部１７ｂの深さを、有機平坦化膜１７の厚みの半分程度になるように形成することによって、スペーサ４０を、基板間の間隔分と有機平坦化膜１７の膜厚の半分以下の長さ分との合計による短い長さに形成すればよいので、その分、スペーサ４０を高精度に形成することができる。また、有機平坦化膜１７の厚みの半分程度以下の大きさの範囲において凹部１７ｂの深さを調整することによって、容易に基板間の距離を調整することができる。すなわち、第１基板１０および第２基板２０間の距離を調整するのに困難な長さのスペーサが必要な場合では、凹部１７ｂの深さを小さくするように調整することによって、長いスペーサを形成することなく、容易に基板間の間隔を調整することができる。

なお、凹部１７ｂは、有機平坦化膜１７を貫通することなく、有機平坦化膜１７の厚みｔ１（約２μｍ以上約３μｍ以下）未満の深さＤ１（約２μｍ以上約３μｍ以下）を有するように構成してもよい。

また、第１実施形態では、凹部１７ｂを、底面１７ｃから開口端部１７ｄに向かって幅が大きくなるように構成することによって、凹部１７ｂの底面１７ｃに比べて開口端部１７ｄの方が幅が大きく形成されている分、スペーサ４０を容易に嵌め込むことができる。

また、第１実施形態では、スペーサ４０を、柱状に構成するとともに、凹部１７ｂに嵌め込まれる側の一方端部４０ａの幅を、反対側の端部の幅よりも小さくするように構成することによって、有機平坦化膜１７の凹部１７ｂに嵌め込まれる側であるスペーサ４０の一方端部４０ａの幅が反対側の端部の幅よりも小さい分、より容易にスペーサ４０を凹部１７ｂに嵌め込むことができる。

また、第１実施形態では、画素トランジスタ１ｃが配置される第１基板１０側に形成された有機平坦化膜１７の凹部１７ｂに、反対側である第２基板２０側に形成されたスペーサ４０を嵌め込むことにより、容易にスペーサ４０の位置ずれを抑制しながら第１基板１０と第２基板２０とを貼り合わせることができるとともに、第１基板１０および第２基板２０の間隔を高精度に調整することができる。また、穴部１７ｂによりスペーサ４０が位置決めされるので、スペーサ４０がずれることにより配向膜１９に傷がつくことを抑制することができる。したがって、配向膜１９の傷に起因して配向不良が発生するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、有機平坦化膜１７を層間絶縁膜１５上に設けるとともに、有機平坦化膜１７の凹部１７ｂを、層間絶縁膜１５に達しないように形成することによって、有機平坦化膜１７の下部に層間絶縁膜１５を形成する場合においても、有機平坦化膜１７に底面１７ｃを有する凹部１７ｂを形成することにより貫通孔を設けた場合に必要な大きい高さのスペーサを形成することなく基板間の間隔を調整することができる。

また、第１実施形態では、画素電極１ｄおよび共通電極１ｅに、平面的に見て、有機平坦化膜１７の凹部１７ｂに対応する領域にスペーサ４０に対応する穴部１ｇおよび１ｈを設ける。これによって、第１基板１０および第２基板２０を貼り合わせる際に、スペーサ４０は画素電極１ｄおよび共通電極１ｅの各穴部１ｇおよび１ｈを通過して凹部１７ｂに配置される構成となるので、凹部１７ｂの底面１７ｃは画素電極１ｄおよび共通電極１ｅは配置されない構成になる。これにより、スペーサ４０からの押圧力によって凹部１７ｂの底面１７ｃ部分において絶縁膜１８が破損する場合にも、スペーサ４０の押圧力による絶縁膜１８の破損に起因して画素電極１ｄと共通電極１ｅとが導通するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、有機平坦化膜１７の凹部１７ｂを、絶縁膜１８の厚みよりも深くなるように形成することによって、凹部１７ｂの深さを絶縁膜１８の厚みよりも大きくする分、スペーサ４０が凹部１７ｂに嵌め込まれた状態を安定して保持することができるので、第１基板１０および第２基板２０が互いにずれるのを有効に抑制することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、図８に示すように、第１基板１０側に凹部１７ｂを設けるとともに第２基板２０側にスペーサ４０を設ける例を示した第１実施形態とは異なり、第１基板１０側にスペーサ２４０を設けるとともに第２基板２０側に凹部２１７ｂを設ける例について説明する。

第２実施形態では、図８に示すように、画素トランジスタ１ｃが形成された第１基板１０の絶縁膜１８上に柱状のスペーサ２４０が形成されている。また、第２基板２０のカラーフィルタ２２の表面上にアクリル系の感光性樹脂からなる有機平坦化膜２２３が形成されているとともに、有機平坦化膜２２３の表面上には、貫通しない底面を有する凹部２２３ｂが形成されている。この凹部２２３ｂも、有機平坦化膜２２３の厚みｔ２の半分程度の深さＤ２を有している。そして、第１基板１０上のスペーサ２４０の一方端部２４０ａが第２基板２０上の有機平坦化膜２２３の凹部２２３ｂに嵌め込まれることによって、第１基板１０と第２基板２０とが互いに固定的に保持されている。

なお、第２実施形態のその他の構成は第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、第１基板１０側にスペーサ２４０を形成した場合においても、第２基板２０側の有機平坦化膜２２３に、貫通することなく途中に底面を有する凹部２２３ｂを設けることにより、スペーサ２４０を高精度に調整しながら容易に第１基板１０および第２基板２０の間隔を調整することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
第３実施形態では、図９に示すように、横電界型の駆動方式による液晶表示装置１００および２００に本発明を適用した第１および第２実施形態とは異なり、縦電界型の駆動方式による液晶表示装置３００に本発明を適用した例について説明する。

第３実施形態における液晶表示装置３００では、図９に示すように、第１基板１０側において、バッファ層１１の表面上に、半導体層１２に加えて、半導体層３１２が形成されているとともに、半導体層３１２には、ソース電極３１６が電気的に接続されている。また、半導体層３１２の上部には、ゲート絶縁膜１３を介して保持容量電極３１３が形成されており、半導体層３１２と保持容量電極３１３とにより保持容量３１４が形成されている。また、層間絶縁膜１５、ドレイン電極１６ｂおよびソース電極３１６の表面上に、アクリル系の感光性樹脂からなる有機平坦化膜３１７が形成されている。そして、有機平坦化膜３１７上には、ソース電極３１６にまで達するコンタクトホール３１７ａと、貫通しない底面を有する凹部３１７ｂとが形成されている。この凹部３１７ｂは、有機平坦化膜３１７の厚みｔ３（約２μｍ以上約３μｍ以下）の約半分程度の大きさの深さＤ３（約１μｍ以上約１．５μｍ以下）を有している。

また、第２基板２０側において、オーバーコート層２３の表面上に、共通電極３０１ｅが形成されているとともに、共通電極３０１ｅの表面上に柱状のスペーサ３４０が形成されている。そして、第１基板１０側の有機平坦化膜３１７の凹部３１７ｂに、第２基板２０側のスペーサ３４０の一方端部３４０ａが嵌め込まれている。

なお、第３実施形態のその他の構成は、第１および第２実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、縦電界型の液晶表示装置３００においても、第１基板１０側の有機平坦化膜３１７に貫通することなく底面を有する凹部３１７ｂを形成することによって、スペーサ３４０を基板間の間隔分の長さと有機平坦化膜３１７の表面から底面までの長さとまでの合計の長さに形成することにより基板間を調整することができる。したがって、有機平坦化膜３１７に貫通孔を形成する場合に比べて、スペーサ３４０の長さ（高さ）を高精度で形成することができるので、第１基板１０と第２基板２０との間隔を容易に調整することができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、第１および第２実施形態と同様である。

（第４実施形態）
図１０および図１１は、それぞれ、本発明の第１〜第３実施形態のいずれかに示した液晶表示装置を用いた電子機器の一例および他の例を説明するための図である。次に、図１０および図１１を参照して、本発明の第１〜第３実施形態のいずれかに示した液晶表示装置１００（２００、３００）を用いた電子機器について説明する。

本発明の第１〜第３実施形態による液晶表示装置１００（２００、３００）は、図１０および図１１に示すように、第４実施形態としての携帯電話４００およびＰＣ（パーソナルコンピュータ）５００などに用いることが可能である。図１０の携帯電話４００においては、表示画面４００ａに液晶表示装置１００（２００、３００）が用いられる。また、図１１のＰＣ５００においては、表示画面５００ａおよびタッチパネル形式のキーボード５００ｂなどの入力部などに用いることが可能である。また、周辺回路を液晶パネル内の基板に内蔵することにより部品点数を大幅に減らすとともに、装置本体の軽量化および小型化を行うことが可能になる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、円柱形状のスペーサを形成する例を示したが、本発明はこれに限らず、矩形状など円柱形状以外の形状であってもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、有機平坦化膜の厚みの半分程度の深さを有する凹部を形成する例を示したが、本発明はこれに限らず、有機平坦化膜の厚みの半分以下の深さであってもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、スペーサの一方端部（凹部に嵌め込まれる側の先端部）が平坦形状である例を示したが、本発明はこれに限らず、スペーサの一方端部は、たとえば球面状または尖った形状など、平坦形状以外の形状であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、凹部の底面に対応する領域に、画素電極および共通電極の両方に穴部を設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、画素電極および共通電極の片方のみに穴部があってもよい。すなわち、画素電極および共通電極の一方であれば、穴部の底面に配置されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ＦＦＳモードに対応した横電界型の液晶表示装置に本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえばＩＰＳモードなどのＦＦＳモード以外の横電界型の液晶表示装置においても適用可能である。また、第３実施形態において示した縦電界型の液晶表示装置においては、ＴＮモード、ＶＡモードなど全ての表示モードにおいて対応可能である。

本発明の第１実施形態による表示装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態による表示装置の平面図である。 図２に示す１５０−１５０線における断面図である。 本発明の第１実施形態による表示装置の製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態による表示装置の製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態による表示装置の製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態による表示装置の製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の第２実施形態による表示装置について説明するための断面図である。 本発明の第３実施形態による表示装置について説明するための断面図である。 本発明の第４実施形態において、第１〜第３実施形態による表示装置を備えた電子機器について説明するための図である。 本発明の第４実施形態において、第１〜第３実施形態による表示装置を備えた電子機器について説明するための図である。

符号の説明

１ｃ 画素トランジスタ
１ｄ 画素電極
１ｅ 共通電極
１ｇ、１ｈ 穴部
１０ 第１基板（基板）
１５ 層間絶縁膜（無機絶縁膜）
１７、２２３、３１７ 有機平坦化膜
１７ｂ、２２３ｂ、３１７ｂ 凹部
１７ｃ 底面
１７ｄ 開口部
１８ 絶縁膜（誘電絶縁膜）
２０ 第２基板（基板）
２２ カラーフィルタ
４０、２４０、３４０ スペーサ
１００、２００、３００ 表示装置
４００ 携帯電話（電子機器）
５００ ＰＣ（電子機器）

Claims (10)

1. 互いに対向配置された一対の基板と、
   前記一対の基板間に配置されたスペーサと、
   前記一対の基板の少なくとも一方に設けられた感光性樹脂からなる有機平坦化膜とを備え、
   前記有機平坦化膜は、前記有機平坦化膜を貫通せずに前記有機平坦化膜の途中に底面を有するとともに、前記スペーサの一部が嵌め込まれる凹部を含む、表示装置。
2. 前記凹部の深さは、前記有機平坦化膜の厚みの半分以下、若しくは、２μｍ未満に形成されている、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記凹部は、前記底面から開口端部に向かって幅が大きくなるように構成されている、請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記スペーサは、柱状に構成されているとともに、前記凹部に嵌め込まれる側の端部の幅は、反対側の端部の幅よりも小さい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記一対の基板は第１基板および第２基板から構成され、
   前記第１基板上に設けられた画素トランジスタをさらに備え、
   前記有機平坦化膜は前記第１基板上に前記画素トランジスタを覆うように設けられているとともに、前記スペーサは前記第２基板上に設けられ、前記有機平坦化膜の凹部に前記第２基板に設けられた前記スペーサの端部が嵌め込まれるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記第１基板の画素トランジスタ上に設けられた無機絶縁膜をさらに備え、
   前記有機平坦化膜は、前記無機絶縁膜上に設けられている、請求項５に記載の表示装置。
7. 前記第１基板上に、誘電絶縁膜を挟むようにそれぞれ配置された画素電極および共通電極をさらに備え、
   前記画素電極および前記共通電極の少なくとも一方の電極には、平面的に見て、前記有機平坦化膜の凹部に対応する領域に前記スペーサに対応する穴部が設けられている、請求項５または６に記載の表示装置。
8. 前記有機平坦化膜の凹部は、前記誘電絶縁膜の厚みよりも深くなるように形成されている、請求項７に記載の表示装置。
9. 前記一対の基板は第１基板および第２基板から構成され、
   前記第１基板上に設けられた画素トランジスタと、前記第２基板上に設けられたカラーフィルタとをさらに備え、
   前記有機平坦化膜は前記第２基板上に前記カラーフィルタを覆うように設けられているとともに、前記スペーサは前記第１基板上に設けられ、感光性樹脂からなる前記有機平坦化膜の凹部に、前記第１基板に設けられた前記スペーサの端部が嵌め込まれるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置を備えた、電子機器。

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