JP2019045760A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】第１中継電極と、第２中継電極と、前記第１中継電極まで貫通した第１コンタクトホール及び前記第２中継電極まで貫通した第２コンタクトホールを有する第１絶縁層と、を備えた第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に位置するメインスペーサと、を備え、前記第１絶縁層は、さらに、前記第１コンタクトホールと前記第２コンタクトホールとの間に位置する第１凹部を有し、前記メインスペーサは、前記第１凹部に位置し、前記第１基板と前記第２基板との間のセルギャップを保持する、表示装置。【選択図】 図７

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

液晶表示装置は、例えば、一対の基板間に所定のギャップを形成するためのスペーサを備えている。外部から基板に押圧力が加わった場合、スペーサがずれることにより、配向膜が損傷し、液晶分子の配向不良を引き起こすおそれがある。このため、スペーサの周囲では、配向不良に起因した光漏れ対策として、例えば、スペーサと重なる遮光層がスペーサと重ならない遮光層よりも大きい面積を有する技術が知られている。

特開２０１４−２３８５号公報

本実施形態の目的は、表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供することにある。

本実施形態によれば、
第１中継電極と、第２中継電極と、前記第１中継電極まで貫通した第１コンタクトホール及び前記第２中継電極まで貫通した第２コンタクトホールを有する第１絶縁層と、を備えた第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に位置するメインスペーサと、を備え、前記第１絶縁層は、さらに、前記第１コンタクトホールと前記第２コンタクトホールとの間に位置する第１凹部を有し、前記メインスペーサは、前記第１凹部に位置し、前記第１基板と前記第２基板との間のセルギャップを保持する、表示装置が提供される。

図１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの構成を示す図である。 図２は、表示領域ＤＡにおける表示パネルＰＮＬの構成を示す断面図である。 図３は、遮光層ＢＭ及びカラーフィルタ層ＣＦの配置例を示す平面図である。 図４は、図２に示した第１基板ＳＵＢ１を第２基板ＳＵＢ２側から見たときの一画素ＰＸの構成例を示す平面図である。 図５は、図４のＡ−Ｂ線で切断した表示パネルＰＮＬの一部の構造を示す断面図である。 図６は、第１基板ＳＵＢ１の主要部を拡大した平面図である。 図７は、図６に示した開口部ＡＰ１を含むＣ−Ｄ線で切断した表示パネルＰＮＬの構造を示す断面図である。 図８は、遮光層ＢＭ、メインスペーサＭＳＰ、及び、サブスペーサＳＳＰの配置例を示す平面図である。 図９は、図６に示した開口部ＡＰ２及びＡＰ３を含むＥ−Ｆ線で切断した表示パネルＰＮＬの構造を示す断面図である。 図１０は、図６に示した開口部ＡＰ１を含むＣ−Ｄ線で切断した表示パネルＰＮＬの他の構造を示す断面図である。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの構成を示す図である。表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬなどを備えている。表示パネルＰＮＬは、例えば、液晶表示パネルである。表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示領域ＤＡ、及び、表示領域ＤＡを囲む額縁状の非表示領域ＮＤＡを備えている。表示パネルＰＮＬは、表示領域ＤＡにおいて、複数の画素ＰＸを備えている。複数の画素ＰＸは、マトリクス状に配置されている。また、表示パネルＰＮＬは、表示領域ＤＡにおいて、複数本の走査線Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）、複数本の信号線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）、共通電極ＣＥなどを備えている。走査線Ｇは、各々走査線駆動回路ＧＤに接続されている。信号線Ｓは、各々信号線駆動回路ＳＤに接続されている。共通電極ＣＥは、複数の画素ＰＸに亘って配置され、共通電極駆動回路ＣＤに接続されている。
各画素ＰＸは、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶層ＬＣ等を備えている。スイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成され、走査線Ｇ及び信号線Ｓと電気的に接続されている。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。画素電極ＰＥの各々は、共通電極ＣＥと対向し、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に生じる電界によって液晶層ＬＣを駆動している。保持容量ＣＳは、例えば、共通電極ＣＥと同電位の電極、及び、画素電極ＰＥと同電位の電極の間に形成される。

図２は、表示領域ＤＡにおける表示パネルＰＮＬの構成を示す断面図である。ここでは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは互いに交差し、第３方向Ｚは第１方向Ｘ及び第２方向Ｙと交差している。一例では、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び、第３方向Ｚは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で互いに交差していてもよい。本明細書において、第３方向Ｚを示す矢印の先端に向かう方向を「上」と称し、矢印の先端から逆に向かう方向を「下」と称する。「第１部材の上の第２部材」及び「第１部材の下の第２部材」とした場合、第２部材は、第１部材に接していてもよいし、第１部材から離間していてもよい。また、第３方向Ｚを示す矢印の先端側に表示装置ＤＳＰを観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙによって規定されるＸ−Ｙ平面に向かってみることを平面視という。

表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１、第２基板ＳＵＢ２、メインスペーサＭＳＰ、サブスペーサＳＳＰ、シールＳＥ、液晶層ＬＣ、光学素子ＯＤ１、及び、光学素子ＯＤ２を備えている。第２基板ＳＵＢ２は、第１基板ＳＵＢ１に対向している。メインスペーサＭＳＰ及びサブスペーサＳＳＰは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間にしている。メインスペーサＭＳＰは、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２に接触し、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間のセルギャップを保持している。サブスペーサＳＳＰは、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２のいずれか一方と接触し、他方から離間している。図示した例では、サブスペーサＳＳＰは、第１基板ＳＵＢ１から離間し第２基板ＳＵＢ２に接触している。なお、メインスペーサＭＳＰ及びサブスペーサＳＳＰは図示したように第２基板ＳＵＢ２に設けられる例に限らず、第１基板ＳＵＢ１に設けられてもよいし、メインスペーサＭＳＰ及びサブスペーサＳＳＰが別々の基板に設けられてもよい。あるいは、サブスペーサＳＳＰは省略してもよい。シールＳＥは、非表示領域ＮＤＡに配置され、セルギャップが形成された状態で第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とを貼り合わせている。液晶層ＬＣは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に保持されている。光学素子ＯＤ１は、第１基板ＳＵＢ１の液晶層ＬＣと接する側とは反対側に配置されている。光学素子ＯＤ２は、第２基板ＳＵＢ２の液晶層ＬＣと接する側とは反対側に配置されている。

なお、表示パネルＰＮＬの詳細な構成について、ここでは説明を省略するが、表示パネルＰＮＬは、基板主面の法線に沿った縦電界を利用する表示モード、基板主面に対して斜め方向に傾斜した傾斜電界を利用する表示モード、基板主面に沿った横電界を利用する表示モード、さらには、上記の縦電界、横電界、及び、傾斜電界を適宜組み合わせて利用する表示モードに対応したいずれの構成を有していてもよい。ここでの基板主面とは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙで規定されるＸ−Ｙ平面と平行な面である。
本実施形態の表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１の背面側からの光を選択的に透過させることで画像を表示する透過表示機能を備えた透過型、第２基板ＳＵＢ２の前面側からの光を選択的に反射させることで画像を表示する反射表示機能を備えた反射型、あるいは、透過表示機能及び反射表示機能を備えた半透過型のいずれであってもよい。

図３は、遮光層ＢＭ及びカラーフィルタ層ＣＦの配置例を示す平面図である。ここでは、Ｘ−Ｙ平面における平面図を示している。遮光層ＢＭ及びカラーフィルタ層ＣＦは、図２に示した第２基板ＳＵＢ２に備えられている。

遮光層ＢＭは、図示した例では格子状に形成され、第１部分ＢＭＸ及び第２部分ＢＭＹを備えている。第１部分ＢＭＸは、間隔をおいて第２方向Ｙに並び、それぞれ第１方向Ｘに延出している。第１部分ＢＭＸの一部は、平面視で走査線Ｇと重なっている。第１部分ＢＭＸは、第２方向Ｙにほぼ一定の幅を有する帯状に形成されている。第２部分ＢＭＹは、間隔をおいて第１方向Ｘに並び、それぞれ第２方向Ｙに延出している。第２部分ＢＭＹの一部は、平面視で信号線Ｓと重なっている。第２部分ＢＭＹは、第１方向Ｘにほぼ一定の幅を有する帯状に形成されている。

開口部ＯＰは、遮光層ＢＭによって区画され、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に並んでいる。例えば、開口部ＯＰは、開口部ＯＰ１、開口部ＯＰ２、及び、開口部ＯＰ３を備えている。これらの開口部ＯＰ１乃至ＯＰ３は、互いに異なる色を表示する色画素である。第１色画素に相当する開口部ＯＰ１、第２色画素に相当する開口部ＯＰ２、及び、第３色画素に相当する開口部ＯＰ３は、この順に第１方向Ｘに並び、開口部ＯＰ１乃至ＯＰ３のセットが第１方向Ｘに繰り返し配置されている。また、開口部ＯＰ１乃至ＯＰ３は、それぞれ第２方向Ｙに並んでいる。一例では、開口部ＯＰ１は赤色画素に相当し、開口部ＯＰ２は緑色画素に相当し、開口部ＯＰ３は青色画素に相当する。

カラーフィルタ層ＣＦは、第１色のカラーフィルタＣＦ１、第２色のカラーフィルタＣＦ２、及び、第３色のカラーフィルタＣＦ３を備えている。カラーフィルタＣＦ１は開口部ＯＰ１に配置され、カラーフィルタＣＦ２は開口部ＯＰ２に配置され、カラーフィルタＣＦ３は開口部ＯＰ３に配置されている。第１色、第２色、及び、第３色は、互いに異なる色である。一例では、カラーフィルタＣＦ１は赤色カラーフィルタであり、カラーフィルタＣＦ２は緑色カラーフィルタであり、カラーフィルタＣＦ３は青色カラーフィルタである。図中においては、カラーフィルタＣＦ１は右上がりの斜線で示し、カラーフィルタＣＦ２はドットで示し、カラーフィルタＣＦ３は横線で示している。なお、カラーフィルタＣＦ１乃至ＣＦ３のそれぞれの色の選択は、図示した例に限定されるものではない。

遮光層ＢＭは、遮光部Ｂを備えている。遮光部Ｂは、第１部分ＢＭＸと第２部分ＢＭＹとが交差する交差部に位置し、第１部分ＢＭＸの幅及び第２部分ＢＭＹの幅のいずれよりも拡張されている。なお、本実施形態の遮光部Ｂとは、第１部分ＢＭＸと第２部分ＢＭＹとが十字状に交差する交差部に限らず、第１部分ＢＭＸと第２部分ＢＭＹとがＴ字状あるいはＹ字状などに交差する交差部であってもよい。一例では、遮光層ＢＭは、走査線Ｇ１と重畳する遮光部Ｂ１及びＢ２を備えている。遮光部Ｂ１は、第１遮光部に相当する。遮光部Ｂ２は、第２遮光部に相当し、遮光部Ｂ１より小さい面積を有する。遮光部Ｂ１及びＢ２は、いずれも開口部ＯＰ１及び開口部ＯＰ２に隣接している。つまり、遮光部Ｂ１及びＢ２は、赤色画素と緑色画素とに隣接している。なお、遮光部Ｂ１及びＢ２は、開口部（赤色画素）ＯＰ１及び開口部（青色画素）ＯＰ３に隣接していてもよいし、開口部（緑色画素）ＯＰ２及び開口部（青色画素）ＯＰ３に隣接していてもよい。

メインスペーサＭＳＰは、平面視で遮光部Ｂ１と重畳している。サブスペーサＳＳＰは、平面視で遮光部Ｂ２と重畳している。いずれのスペーサＳＰも、いずれかの遮光部Ｂと重畳している。図中においては、サブスペーサＳＳＰは斜めクロス線で示し、メインスペーサＭＳＰは横線で示している。

なお、走査線Ｇ１及びＧ２に沿って並ぶコンタクトホールＣＨは、図中に四角の点線で示したように、第１部分ＢＭＸと重畳している。

図４は、図２に示した第１基板ＳＵＢ１を第２基板ＳＵＢ２側から見たときの一画素ＰＸの構成例を示す平面図である。図示した例の画素ＰＸは、図３に示した信号線Ｓ３及びＳ４の間の開口部ＯＰ３を含む。なお、図示した画素ＰＸの構成例は、横電界を利用する表示モードの一つであるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが適用された例に相当する。第１基板ＳＵＢ１は、走査線Ｇ１、信号線Ｓ３及びＳ４、スイッチング素子ＳＷ、及び、画素電極ＰＥを備えている。なお、一例では、第１基板ＳＵＢ１は共通電極を備えているが、ここでは共通電極の図示を省略する。

走査線Ｇ１は、第１方向Ｘに沿って延出している。信号線Ｓ３及びＳ４は、第１方向Ｘに沿って間隔をおいて配置され、それぞれ第２方向Ｙに沿って延出している。スイッチング素子ＳＷは、走査線Ｇ１及び信号線Ｓ３と電気的に接続されている。図示した例のスイッチング素子ＳＷは、ダブルゲート構造を有している。スイッチング素子ＳＷは、半導体層ＳＣ及び中継電極ＲＥを備えている。中継電極ＲＥは、スイッチング素子ＳＷの一端子を構成するものである。半導体層ＳＣは、その一部分が信号線Ｓ３と重なり、他の部分が信号線Ｓ３及びＳ４の間に延出し、略Ｕ字状に形成されている。中継電極ＲＥは、島状に形成され、信号線Ｓ３及びＳ４の間に位置している。

画素電極ＰＥは、信号線Ｓ３及びＳ４の間に位置している。画素電極ＰＥは、主電極部ＰＡ及びコンタクト部ＰＢを備えている。主電極部ＰＡ及びコンタクト部ＰＢは、一体的あるいは連続的に形成され、互いに電気的に接続されている。図示した画素電極ＰＥは、コンタクト部ＰＢから延出した２本の主電極部ＰＡを備えている。主電極部ＰＡは、それぞれ第２方向Ｙに沿って直線的に延出している。２本の主電極部ＰＡは、間隔をおいて第１方向Ｘに並び、それぞれ第１方向Ｘに沿って略同一の幅を有する帯状に形成されている。コンタクト部ＰＢは、中継電極ＲＥと重畳し、コンタクトホールＣＨにおいて中継電極ＲＥと接触している。これにより、画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷと電気的に接続される。なお、画素電極ＰＥの形状は、図示した例に限定されるものではなく、画素ＰＸの形状などに合わせて適宜変更することができる。例えば、画素電極ＰＥは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙと交差する斜め方向に延出し、主電極部ＰＡが斜め方向に延出していても良い。

図５は、図４のＡ−Ｂ線で切断した表示パネルＰＮＬの一部の構造を示す断面図である。第１基板ＳＵＢ１は、絶縁基板１０、絶縁層１１乃至１５、下側遮光層ＵＳ、半導体層ＳＣ、走査線Ｇ１、信号線Ｓ３、中継電極ＲＥ、共通電極ＣＥ、画素電極ＰＥ、及び、配向膜ＡＬ１を備えている。絶縁基板１０は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する基板である。下側遮光層ＵＳは、絶縁基板１０の上に位置し、絶縁層１１によって覆われている。下側遮光層ＵＳは、バックライトユニットＢＬから半導体層ＳＣに向かう光を遮光する。半導体層ＳＣは、絶縁層１１の上に位置し、絶縁層１２によって覆われている。半導体層ＳＣは、例えば、多結晶シリコンによって形成されているが、アモルファスシリコンや酸化物半導体によって形成されていてもよい。走査線Ｇ１の一部であるゲート電極ＧＥ１及びＧＥ２は、絶縁層１２の上に位置し、絶縁層１３によって覆われている。走査線Ｇ１は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）などの金属材料や、これらの金属材料を組み合わせた合金などによって形成され、単層構造であっても良いし、多層構造であっても良い。なお、下側遮光層ＵＳは、ゲート電極ＧＥ１及びＧＥ２と対向する位置の半導体層ＳＣの直下に位置していることが望ましい。信号線Ｓ３及び中継電極ＲＥは、絶縁層１３の上に位置し、絶縁層１４によって覆われている。信号線Ｓ３及び中継電極ＲＥは、同一材料によって形成され、上記の金属材料が適用可能である。信号線Ｓ３は、絶縁層１２及び１３を貫通するコンタクトホールを介して半導体層ＳＣにコンタクトしている。中継電極ＲＥは、絶縁層１２及び１３を貫通するコンタクトホールを介して半導体層ＳＣにコンタクトしている。

共通電極ＣＥは、絶縁層１４の上面１４Ｔに位置し、絶縁層１５によって覆われている。画素電極ＰＥは、絶縁層１５の上に位置し、配向膜ＡＬ１によって覆われている。画素電極ＰＥの一部は、絶縁層１５を介して共通電極ＣＥと対向している。共通電極ＣＥ及び画素電極ＰＥは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの透明な導電材料によって形成されている。画素電極ＰＥは、共通電極ＣＥの開口部ＡＰと重畳する位置において、絶縁層１４及び１５を貫通するコンタクトホールＣＨを介して中継電極ＲＥにコンタクトしている。なお、絶縁層１１乃至１３、及び、絶縁層１５は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物などの無機絶縁層であり、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。絶縁層１４は、アクリル樹脂などの有機絶縁層である。

第２基板ＳＵＢ２は、絶縁基板２０、遮光層ＢＭ、カラーフィルタ層ＣＦ、オーバーコート層ＯＣ、及び、配向膜ＡＬ２を備えている。絶縁基板２０は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する基板である。遮光層ＢＭ及びカラーフィルタ層ＣＦは、絶縁基板２０の第１基板ＳＵＢ１と対向する側に位置している。遮光層ＢＭは、上記の通り格子状に形成され、各画素を区画している。各画素において、遮光層ＢＭによって区画された内側の領域が上記の開口部に相当し、表示に寄与する領域となり得る。一例では、遮光層ＢＭは、信号線Ｓや走査線Ｇやスイッチング素子ＳＷなどの配線部とそれぞれ対向する位置に配置されている。カラーフィルタ層ＣＦは、画素電極ＰＥと対向する位置に配置され、その一部が遮光層ＢＭに重なっている。カラーフィルタ層ＣＦは、上記のカラーフィルタＣＦ１乃至ＣＦ３を含む。オーバーコート層ＯＣは、カラーフィルタ層ＣＦを覆っている。配向膜ＡＬ２は、オーバーコート層ＯＣを覆っている。なお、カラーフィルタ層ＣＦは、第１基板ＳＵＢ１に配置されてもよい。遮光層ＢＭは、カラーフィルタ層ＣＦとオーバーコート層ＯＣとの間、あるいは、オーバーコート層ＯＣと配向膜ＡＬ２との間に配置されてもよい。また、白色を表示する画素が追加されてもよく、白色画素には白色のカラーフィルタを配置してもよいし、無着色の樹脂材料を配置してもよいし、カラーフィルタを配置せずにオーバーコート層ＯＣを配置してもよい。

上述した第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、配向膜ＡＬ１及び配向膜ＡＬ２が対向するように配置されている。配向膜ＡＬ１と配向膜ＡＬ２との間には、所定のセルギャップが形成される。セルギャップは、例えば２〜５μｍである。第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、所定のセルギャップが形成された状態でシールによって貼り合わせられている。

液晶層ＬＣは、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の間に位置し、配向膜ＡＬ１と配向膜ＡＬ２との間に保持されている。液晶層ＬＣは、液晶分子を含んでいる。このような液晶層ＬＣは、ポジ型（誘電率異方性が正）の液晶材料、あるいは、ネガ型（誘電率異方性が負）の液晶材料によって構成されている。

上記のような構成の表示パネルＰＮＬに対して、第１基板ＳＵＢ１の下方には、偏光板ＰＬ１を含む光学素子ＯＤ１が配置されている。また、第２基板ＳＵＢ２の上方には、偏光板ＰＬ２を含む光学素子ＯＤ２が配置されている。一例では、偏光板ＰＬ１及び偏光板ＰＬ２は、それぞれの吸収軸がＸ−Ｙ平面において互いに直交するように配置されている。なお、光学素子ＯＤ１及び光学素子ＯＤ２は、必要に応じて、１／４波長板や１／２波長板などの位相差板、散乱層、反射防止層などを備えていてもよい。

このような構成例においては、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電界が形成されていないオフ状態において、液晶層ＬＣに含まれる液晶分子は、配向膜ＡＬ１及び配向膜ＡＬ２の間で所定の方向に初期配向している。このようなオフ状態では、バックライトユニットＢＬから表示パネルＰＮＬに向けて照射された光は、光学素子ＯＤ１及び光学素子ＯＤ２によって吸収され、暗表示となる。一方、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電界が形成されたオン状態においては、液晶分子は、電界により初期配向方向とは異なる方向に配向し、その配向方向は電界によって制御される。このようなオン状態では、バックライトユニットＢＬからの光の一部は、光学素子ＯＤ１及び光学素子ＯＤ２を透過し、明表示となる。

図６は、第１基板ＳＵＢ１の主要部を拡大した平面図である。中継電極ＲＥ１は信号線Ｓ１及びＳ２の間に位置し、中継電極ＲＥ２は信号線Ｓ２及びＳ３の間に位置している。他の中継電極ＲＥ３乃至ＲＥ５も同様に、隣り合う信号線の間に位置している。これらの中継電極ＲＥ１乃至ＲＥ５は、第１方向Ｘに沿ってほぼ等間隔で並んでいる。中継電極ＲＥ１乃至ＲＥ５は、図５に示したように、絶縁層１３及び１４の間に位置している。
コンタクトホールＣＨ１は中継電極ＲＥ１まで貫通し、コンタクトホールＣＨ２は中継電極ＲＥ２まで貫通している。他のコンタクトホールＣＨ３乃至ＣＨ５も同様に、それぞれ中継電極ＲＥ３乃至ＲＥ５まで貫通している。これらのコンタクトホールＣＨ１乃至ＣＨ５は、絶縁層１４に設けられている。
凹部ＣＣ１は、コンタクトホールＣＨ１及びＣＨ２の間に位置し、信号線Ｓ２の一部と重畳している。凹部ＣＣ２は、コンタクトホールＣＨ４及びＣＨ５の間に位置し、信号線Ｓ５の一部と重畳している。これらの凹部ＣＣ１及びＣＣ２は、絶縁層１４の上面１４Ｔに設けられている。一例では、凹部ＣＣ１及びＣＣ２は、略円形状に形成されている。図示した例では、コンタクトホールＣＨ２及びＣＨ３の間、及び、コンタクトホールＣＨ３及びＣＨ４の間には凹部は設けられていない。
メインスペーサＭＳＰは、凹部ＣＣ１に位置している。サブスペーサＳＳＰは、凹部ＣＣ２に位置している。一例では、メインスペーサＭＳＰ及びサブスペーサＳＳＰは、平面視で略円形状の断面を有するように形成されている。凹部ＣＣ１はメインスペーサＭＳＰより大きく、凹部ＣＣ１はサブスペーサＳＳＰより大きい。

共通電極ＣＥは、コンタクトホールＣＨ１及びＣＨ２と、凹部ＣＣ１とを囲む単一の開口部ＡＰ１を有している。平面視で、メインスペーサＭＳＰは、開口部ＡＰ１の内側に位置しており、共通電極ＣＥとは重畳しない。また、凹部ＣＣ１において、共通電極ＣＥは、信号線Ｓ３と重畳しない。
また、共通電極ＣＥは、開口部ＡＰ２及びＡＰ３を有している。開口部ＡＰ２は、コンタクトホールＣＨ３を囲んでいる。開口部ＡＰ３は、コンタクトホールＣＨ４及びＣＨ５と、凹部ＣＣ２とを囲んでいる。平面視で、サブスペーサＳＳＰは、開口部ＡＰ３の内側に位置しており、共通電極ＣＥとは重畳していない。また、凹部ＣＣ２において、共通電極ＣＥは、信号線Ｓ５と重畳しない。なお、開口部ＡＰ１乃至ＡＰ３は、単一の開口部に置換することができる。
図示した例では、共通電極ＣＥは、開口部ＡＰ１及びＡＰ２の間において信号線Ｓ３に沿って延在し、開口部ＡＰ２及びＡＰ３の間において信号線Ｓ４に沿って延在している。共通電極ＣＥは、走査線Ｇ１と重畳し、また、開口部ＡＰ１及びＡＰ３を除いて信号線Ｓ１乃至Ｓ５と重畳している。このため、走査線Ｇ１、及び、信号線Ｓ１乃至Ｓ５からの不所望な漏れ電界を遮蔽することができる。開口部ＡＰ１乃至ＡＰ３による共通電極ＣＥの分断を回避することができる。

一例では、中継電極ＲＥ１は第１中継電極に相当し、中継電極ＲＥ２は第２中継電極に相当し、コンタクトホールＣＨ１は第１コンタクトホールに相当し、コンタクトホールＣＨ２は第２コンタクトホールに相当し、凹部ＣＣ１は第１凹部に相当し、凹部ＣＣ２は第２凹部に相当し、絶縁層１４は第１絶縁層に相当し、絶縁層１５は第２絶縁層に相当し、信号線Ｓ１は第１信号線に相当し、信号線Ｓ２は第２信号線に相当する。

図７は、図６に示した開口部ＡＰ１を含むＣ−Ｄ線で切断した表示パネルＰＮＬの構造を示す断面図である。コンタクトホールＣＨ１、凹部ＣＣ１、及び、コンタクトホールＣＨ２は、この順に第１方向Ｘに沿って並んでいる。図示した例では、コンタクトホールＣＨ１及びＣＨ２、及び、凹部ＣＣ１は、第１方向Ｘで互いに繋がっている。コンタクトホールＣＨ１及びＣＨ２、及び、凹部ＣＣ１は、絶縁層１４に形成されている。絶縁層１４は、信号線Ｓ１の直上における上面１４１Ｔと、信号線Ｓ２の直上における上面１４２Ｔと、信号線Ｓ３の直上における上面１４３Ｔと、を有している。上面１４１Ｔ及び１４３Ｔは、絶縁基板１０からほぼ同じ高さに位置し、Ｘ−Ｙ平面と平行な同一平面内に位置している。上面１４２Ｔは、上面１４１Ｔより低い位置にある。上面１４２Ｔは、凹部ＣＣ１の底部に相当する。なお、上面１４１Ｔ、１４２Ｔ、１４３Ｔは、図示したような平坦面になるとは限らない。すなわち、絶縁層１４は、有機系材料によって形成されているため、有機系材料を塗布してから硬化するまでの過程で溶融、収縮するなどして、上面が湾曲する場合がある。

コンタクトホールＣＨ１は、中継電極ＲＥ１まで貫通している。画素電極ＰＥ１は、コンタクトホールＣＨ１において中継電極ＲＥ１に接触している。コンタクトホールＣＨ２は、中継電極ＲＥ２まで貫通している。画素電極ＰＥ２は、コンタクトホールＣＨ２において中継電極ＲＥ２に接触している。

凹部ＣＣ１は、第１深さＤＰ１を有している。コンタクトホールＣＨ１は、第２深さＤＰ２を有している。第１深さＤＰ１は、上面１４１Ｔと上面１４２Ｔとの間の第３方向Ｚに沿った長さに相当する。第２深さＤＰ２は、上面１４１Ｔと中継電極ＲＥ１の上面ＲＥ１Ｔとの間の第３方向Ｚに沿った長さに相当する。第１深さＤＰ１は、ゼロより大きく、第２深さＤＰ２と同等以下である。一例では、第１深さＤＰ１は、０．５μｍ以上であり、望ましくは１μｍ以上である。

絶縁層１４は、信号線Ｓ１の直上に第１厚さＴ１を有し、信号線Ｓ２の直上に第２厚さＴ２を有している。第１厚さＴ１は、上面１４１Ｔと信号線Ｓ１の上面Ｓ１Ｔとの間の第３方向Ｚに沿った長さに相当する。一例では、第１厚さＴ１は、１〜３μｍである。第２深さＤＰ２は、実質的に第１深さＴ１と同等である。第２厚さＴ２は、上面１４２Ｔと信号線Ｓ２の上面Ｓ２Ｔとの間の第３方向Ｚに沿った長さに相当する。第２厚さＴ２は、ゼロ以上であり、第１厚さＴ１より小さい。第１深さＤＰ１は、第１厚さＴ１と第２厚さＴ２との差分に相当する。

共通電極ＣＥは、上面１４１Ｔ及び１４３Ｔに位置しており、上面１４２Ｔには位置していない。上面１４２Ｔは、絶縁層１５によって覆われている。つまり、凹部ＣＣ１においては、絶縁層１５は、絶縁層１４に接触し、上面１４２Ｔの全面を覆っている。また、配向膜ＡＬ１は、絶縁層１５に接触している。信号線Ｓ２の直上には、共通電極ＣＥのみならず、画素電極ＰＥ１及びＰＥ２も配置されていない。

メインスペーサＭＳＰは、凹部ＣＣ１において、信号線Ｓ２の直上に位置している。図示した例では、メインスペーサＭＳＰと信号線Ｓ２との間には、絶縁層１４、絶縁層１５、及び、配向膜ＡＬ１が第３方向Ｚに沿って順に重なっており、メインスペーサＭＳＰは、配向膜ＡＬ１に接触している。メインスペーサＭＳＰは、第１高さＨ１を有している。第１高さＨ１は、凹部ＣＣ１における配向膜ＡＬ１とオーバーコート層ＯＣとの間の第３方向Ｚに沿った長さに相当する。第１高さＨ１は、例えば、信号線Ｓ１の直上における液晶層ＬＣの厚さＴ３より大きい。厚さＴ３は、配向膜ＡＬ１と配向膜ＡＬ２との間の第３方向Ｚに沿った長さに相当する。

図８は、遮光層ＢＭ、メインスペーサＭＳＰ、及び、サブスペーサＳＳＰの配置例を示す平面図である。遮光部Ｂ１は、メインスペーサＭＳＰ及び凹部ＣＣ１と重畳する。平面視で、凹部ＣＣ１は、メインスペーサＭＳＰよりも大きく、遮光部Ｂ１よりも小さい。図示した例では、凹部ＣＣ１、メインスペーサＭＳＰ、及び、遮光部Ｂ１は、略円形状に形成され、それぞれ直径Ｄ１乃至Ｄ３を有している。凹部ＣＣ１の直径Ｄ１は、メインスペーサＭＳＰの直径Ｄ２よりも大きく、遮光部Ｂ１の直径Ｄ３よりも小さい。なお、直径Ｄ１は、図７に示した上面１４２ＴにおけるＸ−Ｙ平面内の直径に相当し、直径Ｄ２は、メインスペーサＭＳＰの先端部ＳＰａの直径に相当する。一例では、直径Ｄ１は、直径Ｄ２の１．５倍程度であることが望ましい。
同様に、遮光部Ｂ２は、サブスペーサＳＳＰ及び凹部ＣＣ２と重畳する。凹部ＣＣ２は、サブスペーサＳＳＰよりも大きく、遮光部Ｂ２よりも小さい。

図９は、図６に示した開口部ＡＰ２及びＡＰ３を含むＥ−Ｆ線で切断した表示パネルＰＮＬの構造を示す断面図である。コンタクトホールＣＨ３、コンタクトホールＣＨ４、凹部ＣＣ２、及び、コンタクトホールＣＨ５は、この順に第１方向Ｘに沿って並んでいる。図示した例では、コンタクトホールＣＨ４及びＣＨ５、及び、凹部ＣＣ２は、第１方向Ｘで互いに繋がっている。コンタクトホールＣＨ３乃至ＣＨ５、及び、凹部ＣＣ２は、絶縁層１４に形成されている。絶縁層１４は、信号線Ｓ４の直上における上面１４４Ｔと、信号線Ｓ５の直上における上面１４５Ｔと、を有している。上面１４５Ｔは、凹部ＣＣ２の底部に相当する。

凹部ＣＣ２は、第３深さＤＰ３を有している。第３深さＤＰ３は、上面１４４Ｔと上面１４５Ｔとの間の第３方向Ｚに沿った長さに相当する。第３深さＤＰ３は、ゼロより大きく、第１深さＤＰ１と同等以下である。

共通電極ＣＥは、上面１４５Ｔには位置していない。上面１４５Ｔは、絶縁層１５によって覆われている。つまり、凹部ＣＣ２においては、絶縁層１５は、絶縁層１４に接触し、上面１４５Ｔの全面を覆っている。また、配向膜ＡＬ１は、絶縁層１５に接触している。信号線Ｓ５の直上には、共通電極ＣＥのみならず、画素電極ＰＥ１及びＰＥ２も配置されていない。

サブスペーサＳＳＰは、凹部ＣＣ２に対向し、信号線Ｓ５の直上に位置している。図示した例では、サブスペーサＳＳＰと信号線Ｓ５との間には、絶縁層１４、絶縁層１５、配向膜ＡＬ１、及び、液晶層ＬＣが第３方向Ｚに沿って順に重なっており、サブスペーサＳＳＰは、配向膜ＡＬ１に接触していない。サブスペーサＳＳＰは、第２高さＨ２を有している。第２高さＨ２は、メインスペーサＭＳＰの第１高さＨ１より小さい。第２高さＨ２は、例えば、信号線Ｓ４の直上における液晶層ＬＣの厚さＴ４より小さい。

以上述べた本実施形態によれば、メインスペーサＭＳＰは、その先端部ＳＰａが凹部ＣＣ１の内部に配置され、セルギャップを保持している。このため、表示パネルＰＮＬに対して外部から力が加わったとしても、メインスペーサＭＳＰは、凹部ＣＣ１の内部にとどまる。このため、セルギャップを安定的に保持することが可能となる。したがって、セルギャップの変動に伴う表示品位の低下を抑制することが可能となる。

発明者が確認したところでは、凹部ＣＣ１の第１深さＤＰ１が０．５μｍ以上であれば、想定内の力が外部から表示パネルＰＮＬに加えられた場合にメインスペーサＭＳＰが凹部ＣＣ１の外側にはみ出しにくくなることが確認された。また、第１深さＤＰ１が１．０μｍ以上であれば、想定内の力が外部から表示パネルＰＮＬに加えられた場合にメインスペーサＭＳＰが確実に凹部ＣＣ１の内部にとどまることが確認された。

また、凹部ＣＣ１及びメインスペーサＭＳＰは、遮光部Ｂ１と重なる位置に形成されており、表示パネルＰＮＬの表示に寄与しない。このため、表示パネルＰＮＬに外部から力が加わり、メインスペーサＭＳＰの先端部ＳＰａが凹部ＣＣ１の内部でずれた場合であっても、凹部ＣＣ１において配向膜ＡＬ１を損傷するに留まる。換言すると、凹部ＣＣ１の周囲において、表示に寄与する領域でのメインスペーサＭＳＰによる配向膜ＡＬ１の損傷を抑制することが可能となる。したがって、配向膜ＡＬ１の損傷に起因した表示品位の低下を抑制することが可能となる。

さらに、表示パネルＰＮＬに対して外部から力が加わった際に、メインスペーサＭＳＰの可動範囲を凹部ＣＣ１内に制限することができる。つまり、メインスペーサＭＳＰと重畳する遮光部Ｂ１の面積を拡大することなく、メインスペーサＭＳＰの可動範囲を制限することができる。したがって、一画素あたりの表示に寄与する面積が低減せず、透過率の低下を抑制することができる。あるいは、メインスペーサＭＳＰの可動範囲を制限することにより、遮光部Ｂ１の面積を低減することができる。したがって、一画素あたりの表示に寄与する面積を拡大することができ、透過率を向上することができる。

絶縁層１４において、信号線Ｓ２の直上における第２厚さＴ２は、信号線Ｓ１の直上における第１厚さＴ１より薄い。信号線Ｓ２の直上には共通電極ＣＥが配置されていないため、共通電極ＣＥが信号線Ｓ２に接近することによる不所望な容量の発生を抑制することができる。

なお、図７に示したメインスペーサＭＳＰ及び図９に示したサブスペーサＳＳＰは、いずれも樹脂材料によって形成することができる。例えば、メインスペーサＭＳＰ及びサブスペーサＳＳＰは、オーバーコート層ＯＣと同一の樹脂材料によって形成することができ、また、オーバーコート層ＯＣと一括して形成することが可能である。

次に、他の構成例について説明する。なお、上記の構成例と同一の構成については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。

図１０は、図６に示した開口部ＡＰ１を含むＣ−Ｄ線で切断した表示パネルＰＮＬの他の構造を示す断面図である。図１０に示した構造は、図７に示した構造と比較して、絶縁層１４が信号線Ｓ２の直上に配置されていない点で相違している。信号線Ｓ２、中継電極ＲＥ１及びＲＥ２は、絶縁層１５によって覆われている。コンタクトホールＣＨ１では、画素電極ＰＥ１が中継電極ＲＥ１と接触している。コンタクトホールＣＨ２では、画素電極ＰＥ２が中継電極ＲＥ１と接触している。メインスペーサＭＳＰは、凹部ＣＣ１において配向膜ＡＬ１と接触している。信号線Ｓ２とメインスペーサＭＳＰとの間には、絶縁層１５及び配向膜ＡＬ１が第３方向Ｚに沿ってこの順に重なっており、絶縁層１４、共通電極ＣＥ、画素電極ＰＥ１及びＰＥ２は介在しない。
このような構成例においても、上記の構成例と同様の効果が得られる。

以上説明したように、本実施形態によれば、表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

ＤＳＰ…表示装置 ＰＮＬ…表示パネル
ＲＥ…中継電極 ＣＨ…コンタクトホール ＣＣ１…凹部
ＣＥ…共通電極 ＡＰ…開口部
ＢＭ…遮光層 ＢＭＸ…第１部分 ＢＭＹ…第２部分 Ｂ１、Ｂ２…遮光部
ＭＳＰ…メインスペーサ ＳＳＰ…サブスペーサ

Claims (8)

1. 第１中継電極と、第２中継電極と、前記第１中継電極まで貫通した第１コンタクトホール及び前記第２中継電極まで貫通した第２コンタクトホールを有する第１絶縁層と、を備えた第１基板と、
   前記第１基板に対向する第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に位置するメインスペーサと、を備え、
   前記第１絶縁層は、さらに、前記第１コンタクトホールと前記第２コンタクトホールとの間に位置する第１凹部を有し、
   前記メインスペーサは、前記第１凹部に位置し、前記第１基板と前記第２基板との間のセルギャップを保持する、表示装置。
2. 前記第１凹部の深さは、前記第１コンタクトホールの深さと同等以下である、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第１凹部の深さは、０．５μｍ以上である、請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記第１基板は、さらに、前記第１絶縁層の上に位置する共通電極を備え、
   前記共通電極は、前記第１コンタクトホール、前記第１凹部、及び、前記第２コンタクトホールを囲む単一の開口部を有する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記第１基板は、さらに、第１信号線及び第２信号線を備え、
   前記第２中継電極は、前記第１信号線と前記第２信号線との間に位置し、
   前記第１凹部は、前記第２信号線の直上に位置し、
   前記第１絶縁層は、前記第１信号線の直上に第１厚さを有するとともに前記第２信号線の直上に前記第１厚さより小さい第２厚さを有し、
   前記共通電極は、前記第１信号線に沿って延在している、請求項４に記載の表示装置。
6. 前記第１基板は、さらに、前記共通電極の上に位置する第２絶縁層と、前記第２絶縁層の上に位置し前記第１コンタクトホールにおいて前記第１中継電極と接触した画素電極と、前記第２絶縁層、前記画素電極の上に位置する配向膜と、を備え、
   前記第１凹部において、前記第２絶縁層は前記第１絶縁層に接触し、前記配向膜は前記第２絶縁層に接触している、請求項４に記載の表示装置。
7. 前記第２基板は、前記メインスペーサと重畳する遮光部を備え、
   平面視で、前記第１凹部は、前記メインスペーサより大きく、前記遮光部より小さい、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置。
8. さらに、前記第１基板と前記第２基板との間に位置し前記第１基板から離間したサブスペーサを備え、
   前記第１絶縁層は、さらに、前記サブスペーサと対向する第２凹部を有し、
   前記第２凹部の深さは、前記第１凹部の深さと同等以下である、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置。

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