WO2009144860A1

WO2009144860A1 - 表示装置

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Publication number: WO2009144860A1
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Inventors: 美崎克紀
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Publication date: 2009-12-03
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Abstract

　表示装置１０は、第１基板１２のシール領域１７’に、シール領域１７’の長さ方向に沿うように複数形成された構造体２５と、複数の構造体２５上にそれぞれ設けられ、絶縁性基材の表面に沿う方向に突出して下方に間隙２７を形成するひさし部２６と、が設けられている。シール材１７は、ひさし部２６上でひさし部２６に接着していると共に間隙２７に充填されて構造体２５に接着している。

Description

表示装置

　本発明は、表示装置に関し、特に、一対の基板が外周部でシール材により貼り合わされて構成される表示装置に関する。

　表示装置の１つである液晶表示装置は、薄型で軽量であるので、携帯電話を始めとするモバイル機器、液晶テレビを始めとするＡＶ機器などに広く用いられている。この液晶表示装置を構成する液晶表示パネルは、互いに対向して配置された第１基板及び第２基板と、それら両基板の間に設けられた液晶層とを備えている。

　ここで、上記第１基板と第２基板とは、各基板の外周部の非表示領域に形成されたシール部によって貼り合わされている。

　上記シール部は、一般的にエポキシ樹脂などのシール材により構成されているので、例えば、各基板の表面に形成された有機絶縁膜との接着強度が低い傾向にある。

　ところで、液晶表示パネルは、近年、益々薄型になっているので、その液晶表示パネルを構成する各基板が薄くなって、撓み易くなっている。そのため、特に、液晶表示パネルを作製した後に外部接続端子などの実装部品を搭載する際に、その荷重によって基板が撓むことにより、シール部によって貼り合わされていた一対の基板が剥がれるおそれがある。

　また、近年、液晶表示パネルの製造プロセスでは、一対の基板の間に液晶材料を供給して液晶層を形成する方法として、従来のディップ注入法よりも生産性の高い液晶滴下貼り合わせ法を用いることが多くなっている。この液晶滴下貼り合わせ法は、例えば、一対の基板の一方に矩形枠状のシール部を形成した後に、一方の基板のシール部の内側に液晶材料を滴下して、他方の基板と貼り合わせる方法である。この液晶滴下貼り合わせ法で作製した液晶表示パネルは、シール部を構成する材料などの違いにより、その接着強度がディップ注入法で作製した液晶表示パネルよりも低くなる傾向があるので、基板が剥がれる可能性がある。

　さらに、特に、携帯電話などのモバイル機器では、液晶表示パネルの表示に寄与しない外周部の非表示領域を狭くする、狭額縁化が進んでいるので、非表示領域内に配置させるシール部の幅を狭くすることが考えられる。そうなると、限られた面積内で一対の基板を接着する必要があるので、基板が剥がれる可能性が高くなる。

　このように、液晶表示パネルは、薄型、製造プロセス及び狭額縁化などによって、基板が剥がれ易くなる傾向にあるので、シール部による一対の基板間の接着強度の向上が求められている。

　このような課題に対し、例えば、特許文献１等には、図１１及び１２に示す構造の液晶表示装置１００が開示されている。図１１は、特許文献１等に記載の従来の液晶表示装置１００の平面図を示す。図１２は、図１１の点線枠Ｓで囲まれたシール領域１１７’の拡大平面図を示す。

　液晶表示装置１００は、図１１に示すように、端子部１１５を備えた薄膜トランジスタ基板１１２とカラーフィルタ基板１１３で構成される液晶表示パネル１１１を備えている。薄膜トランジスタ基板１１２とカラーフィルタ基板１１３とは、それらの間に液晶層が設けられ、互いにシール材１１７で貼り合わされている。シール材１１７は、表示領域１１６の周囲のシール領域１１７’に設けられている。

　シール領域１１７’には、図１２に示すように、それぞれ短冊状に形成されたゲート層１２０が、シール領域１１７’の幅方向に沿って、所定間隔を空けて複数設けられている。そして、この短冊状のゲート層１２０によって段差部を形成し、シール材１１７との接着面積を増やすことで、接着強度の向上を図っている。
特開平０９－３３９３３号公報

　液晶表示装置１００は、薄膜トランジスタ基板１１２とカラーフィルタ基板１１３とが所定の位置で貼り合わされた場合には、両基板間で所望の接着強度が得られる。しかしながら、両基板を貼り合わせる際に、基板同士がずれてしまった場合には、シール材１１７が所定位置に配置されないことにより、薄膜トランジスタ基板１１２とカラーフィルタ基板１１３との間隔、すなわち、セル厚が変わってしまうという問題がある。

　また、短冊状に形成されたゲート層１２０が、シール領域１１７’の幅方向に沿って、所定間隔を空けて複数設けられているため、このゲート層１２０間を通り、外部から表示領域１１６内へ水分や異物が混入し、表示不良が生じるおそれもある。

　本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基板貼り合わせの接着力が良好で、確実にセル厚を制御でき、且つ、表示品位の良好な表示装置を提供することである。

　本発明に係る表示装置は、各々、絶縁性基材を備え、互いに対向して配置された第１及び第２基板と、第１及び第２基板の間に設けられた表示媒体層と、表示媒体層を包囲するシール領域に設けられて、第１及び第２基板を接着するシール材と、を備えた表示装置であって、第１基板のシール領域には、絶縁性基材上において、シール領域の長さ方向に沿うように複数形成された構造体と、複数の構造体上にそれぞれ設けられ、絶縁性基材の表面に沿う方向に突出して下方に間隙を形成するひさし部と、が設けられ、シール材は、ひさし部上でひさし部に接着していると共に間隙に充填されて構造体に接着していることを特徴とする。

　また、本発明に係る表示装置は、構造体が、凸状に形成されていてもよい。

　さらに、本発明に係る表示装置は、構造体が、絶縁性基材上において、表示領域に設けられた絶縁層と同一の絶縁層で形成されていてもよい。

　また、本発明に係る表示装置は、間隙が、絶縁層に形成された切り欠きの側部を構成してもよい。

　さらに、本発明に係る表示装置は、ひさし部が、表示領域に設けられた絶縁層上の半導体膜と同一の半導体膜で形成されていてもよい。

　また、本発明に係る表示装置は、ひさし部上に、凸状の上方構造体と、上方構造体上に設けられ、絶縁性基材の表面に沿う方向に突出して下方に間隙を形成する上方ひさし部と、が形成されていてもよい。

　さらに、本発明に係る表示装置は、上方構造体が、表示領域に設けられた半導体膜と同一の半導体膜で形成されていてもよい。

　また、本発明に係る表示装置は、上方ひさし部が、表示領域に設けられた金属薄膜と同一の金属薄膜で形成されていてもよい。

　さらに、本発明に係る表示装置は、構造体が、表示媒体層を包囲するシール領域の全周に渡って形成されていてもよい。

　本発明によれば、基板貼り合わせの接着力が良好で、確実にセル厚を制御でき、且つ、表示品位の良好な表示装置を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の平面図である。本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の断面図である。薄膜トランジスタ基板の断面図である。カラーフィルタ基板の断面図である。図１における点線枠Ｓで囲まれたシール領域周辺の拡大平面図である。図５のＡ－Ａ’線における薄膜トランジスタ基板の断面図である。本発明の実施形態２に係る液晶表示装置のシール領域周辺の拡大平面図である。図７のＡ－Ａ’線における薄膜トランジスタ基板の断面図である。本発明の実施形態３に係る液晶表示装置のシール領域周辺の拡大平面図である。図９のＡ－Ａ’線における薄膜トランジスタ基板の断面図である。従来の液晶表示装置の平面図である。図１１の点線枠Ｓで囲まれたシール領域の拡大平面図である。

符号の説明

　　１０，３０，５０　　　液晶表示装置
　　１１　　　液晶表示パネル
　　１２，３２，５２　　　薄膜トランジスタ基板
　　１３　　　カラーフィルタ基板
　　１６，３６，５６　　　表示領域
　　２０，４０，６０　　　ガラス基板
　　２１，４１，６１　　　液晶層
　　２２，４２，６２　　　ゲート絶縁膜
　　２３，４３，６３　　　層間絶縁膜
　　２４，４４，６４　　　保護膜
　　２５，４５，６５　　　構造体
　　２９，４８，６８　　　半導体膜
　　２６，４６，６６　　　ひさし部
　　２７，４７，６７，９２　　　間隙
　　１７，３７，５７　　　シール材
　　１７’，３７’，５７’　　シール領域
　　４９，６９，７３　　　ｎ＋半導体膜
　　７２　　　ゲート電極
　　７５　　　ソース電極
　　７６　　　ドレイン電極
　　７７　　　薄膜トランジスタ
　　９０　　　上方構造体
　　９１　　　上方ひさし部

　以下、本発明の実施形態に係る表示装置の構成、及び、その製造方法を、図面に基づいて詳細に説明する。また、表示装置として液晶表示装置を例に挙げて説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

　（実施形態１）
　　（液晶表示装置１０の構成）
　図１は、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置１０の平面図を示す。図２は、液晶表示装置１０の断面図を示す。図３は、薄膜トランジスタ基板１２の断面図を示す。図４は、カラーフィルタ基板１３の断面図を示す。液晶表示装置１０は、液晶表示パネル１１及びバックライト１９で構成されている。

　液晶表示パネル１１は、それぞれガラス基板等の絶縁性基材に複数の薄膜が積層された薄膜積層デバイスである薄膜トランジスタ基板１２（第１基板）及びカラーフィルタ基板１３（第２基板）により構成されている。液晶表示パネル１１は、薄膜トランジスタ基板１２とカラーフィルタ基板１３との間に形成された液晶層２１を備えている。

　図３は、薄膜トランジスタ基板１２の断面図を示す。薄膜トランジスタ基板１２には、複数の画素（不図示）が設けられ、各画素には薄膜トランジスタ７７が形成されている。また、薄膜トランジスタ基板１２は、液晶層２１側の表面に配向膜１８が設けられていると共に、液晶層２１側とは反対側の表面に偏光板２８が設けられている。

　薄膜トランジスタ基板１２は、例えば厚さが０．７ｍｍのガラス基板２０により構成されている。ガラス基板２０には、一方の面に、例えばベースコート層としてＳｉＮｘ膜（不図示）が１５０ｎｍ等の厚みで形成されている。ＳｉＮｘ膜の一部には各画素ごとに、例えばＴｉ等からなるゲート電極７２が２００ｎｍ程度の厚みで形成されており、これらＳｉＮｘ膜及びゲート電極７２を覆うように、例えばＳｉＮｘ層等で形成されたゲート絶縁膜２２が、４００ｎｍ程度の厚みで形成されている。

　ゲート絶縁膜２２上には、ゲート絶縁膜２２を介してゲート電極７２の全体を覆う半導体膜２９が、例えば１５０ｎｍ程度の厚みで形成されている。半導体膜２９は、例えば、アモルファスＳｉ（ａ－Ｓｉ）、多結晶Ｓｉ、微結晶Ｓｉ及び酸化物半導体等の少なくとも一つから形成されている。

　半導体膜２９上には、ｎ型不純物が高濃度にドープされたｎ＋半導体膜７３が、例えば５０ｎｍ程度の厚みで形成されている。ｎ＋半導体膜７３及びゲート絶縁膜２２上には、例えばＴｉ等からなるソース電極７５及びドレイン電極７６がそれぞれ２００ｎｍ程度の厚みで形成されている。薄膜トランジスタ基板１２には、このように、ゲート電極７２、ソース電極７５及びドレイン電極７６を有する薄膜トランジスタ７７が形成されている。薄膜トランジスタ７７は、それぞれ例えばＳｉＮｘ層等で形成された層間絶縁膜２３及び保護膜２４により覆われている。また、ドレイン電極７６上には層間絶縁膜２３及び保護膜２４を介して各画素を構成する不図示の画素電極が形成され、ドレイン電極７６と画素電極とは層間絶縁膜２３及び保護膜２４に形成されたコンタクトホールを介して電気的に接続されている。

　薄膜トランジスタ基板１２は、カラーフィルタ基板１３より大面積に形成されており、両基板を貼り合わせた際に、図１に示すように、薄膜トランジスタ基板１２が余る領域（余剰領域１４）が生じる。この余剰領域１４には、外部信号を伝達するための端子部１５等が形成されている。

　カラーフィルタ基板１３は、ガラス基板８０（絶縁性基材）で構成され、ガラス基板８０上には、例えばベースコートとして形成されたＳｉＮｘ膜（不図示）が１５０ｎｍ等の厚みで形成されている。ＳｉＮｘ膜上には、各画素を構成する複数のカラーフィルタ層８２が所定の間隔で形成されている。隣接するカラーフィルタ層８２の間には、これら複数のカラーフィルタ層８２を区画するブラックマトリクス層８３が形成されており、これらカラーフィルタ層８２及びブラックマトリクス層８３を覆うように対向電極８４が形成されている。カラーフィルタ基板１３には、液晶層２１側の表面に配向膜１８’が設けられていると共に、液晶層２１側とは反対側の表面には偏光板２８’が設けられている。

　液晶層２１は、薄膜トランジスタ基板１２とカラーフィルタ基板１３との間に形成されたシール材１７によって囲まれ、これにより封止されている。また、薄膜トランジスタ基板１２とカラーフィルタ基板１３との間には、これら両基板の間隔を均一にする目的で、例えばプラスチックやガラス等からなる柱状スペーサ（不図示）が形成されている。

　次に、液晶表示装置１０のシール領域１７’周辺について説明する。図５は、図１における点線枠Ｓで囲まれたシール領域１７’周辺の拡大平面図を示す。図６は、図５のＡ－Ａ’線における薄膜トランジスタ基板１２の断面図を示す。

　薄膜トランジスタ基板１２のシール領域１７’周辺は、表示領域１６に形成されたゲート絶縁膜２２、層間絶縁膜２３及び保護膜２４が積層されている。これらの層は、シール領域１７’で切り欠かれており、当該領域ではガラス基板２０が露出している。ガラス基板２０上には、ゲート絶縁膜２２と同一材料からなる構造体２５が形成されている。

　構造体２５は、シール領域１７’のガラス基板２０上において、シール領域１７’の長さ方向に沿うように且つシール領域１７’の全周に渡って複数形成されている。構造体２５は、凸状に形成されている。より具体的には、構造体２５は、例えば４００ｎｍ程度の高さ及び直径を有する円柱状に形成されている。構造体２５は、凸状であれば、特にその形状は限定されず、角柱状、テーパ状、又は、逆テーパ状等に形成されていてもよい。

　ひさし部２６は、複数の構造体２５上にそれぞれ設けられている。ひさし部２６は、例えば、１００ｎｍ程度の高さ及び５００ｎｍ程度の直径を有する円柱状に形成されている。ひさし部２６は、ガラス基板２０の表面に沿う方向に突出して下方に間隙２７を形成している。間隙２７は、ゲート絶縁膜２２に形成された切り欠き２７’の側部を構成している。ひさし部２６は、間隙２７を形成するような形状であれば、特に限定されず、角柱状又はテーパ状等に形成されていてもよい。ひさし部２６は、表示領域１６に設けられた半導体膜２９と同一の材料で形成されている。

　薄膜トランジスタ基板１２及びカラーフィルタ基板１３間において、液晶層２１を取り囲むようにシール領域１７’に設けられたシール材１７は、ひさし部２６上でひさし部２６に接着していると共にゲート絶縁膜２２に形成された間隙２７に充填されて構造体２５に接着している。

　（液晶表示装置１０の製造方法）
　次に、本発明の実施形態に係る液晶表示装置１０の製造方法について説明する。尚、以下に示す製造方法は単なる例示であり、本発明に係る液晶表示装置１０は、以下に示す方法により製造されたものに限定されない。

　まず、薄膜トランジスタ基板１２のベースとなるガラス基板２０を用意する。そして、このガラス基板２０の上に、ベースコート層を形成する。続いて、ベースコート層上に、スパッタ法でＴｉを２００ｎｍ程度の厚さに成膜後、フォトリソグラフィ法によりパターニングしてゲート電極７２を形成する。次に、ＣＶＤ法で、ゲート絶縁膜２２／半導体膜２９／ｎ＋半導体膜７３として、ＳｉＮ膜（４００ｎｍ）／ａ－Ｓｉ（１５０ｎｍ）／ｎ＋Ｓｉ（５０ｎｍ）を２５０℃の高温で連続成膜し、続いて、フォトリソグラフィ法によりａ－Ｓｉ及びｎ＋Ｓｉをアイランド状にパターニングする。このとき、シール領域１７’の半導体膜２９も、同じパターニングマスクによって、同時に、複数の円状領域がシール領域１７’の長さ方向に沿うように且つシール領域１７’の全周に渡って形成されるようにパターニングする。

　次に、表示領域１６のゲート絶縁膜２２／半導体膜２９／ｎ＋半導体膜７３上に、スパッタ法でＴｉを２００ｎｍ程度の厚さに成膜後、フォトリソグラフィ法によりパターニングしてソース電極７５及びドレイン電極７６を形成する。

　続いて、ＳｉＮｘ層等を用いて層間絶縁膜２３及び保護膜２４を成膜し、層間絶縁膜２３及び保護膜２４に、その表面からドレイン電極７６まで到達するようにエッチングによりコンタクトホールを形成する。その際、同時に、シール領域１７’に残存させた半導体膜２９及びゲート絶縁膜２２も同じマスクを用いてエッチングする。このとき、ゲート絶縁膜２２（ＳｉＮ）は、半導体膜２９（ａ－Ｓｉ）よりもエッチング速度が大きいため、ゲート絶縁膜２２の、半導体膜２９で構成される複数の円状領域の下部以外に存在する部分（露出する部分）が、半導体膜２９よりも速くエッチングされる。さらにエッチングしていくと、ゲート絶縁膜２２が大きくエッチングされて細ることにより構造体２５が形成され、且つ、ガラス基板２０の表面に沿う方向に突出して下方に間隙２７を形成する半導体膜２９で構成されたひさし部２６が構造体２５上に形成される。

　次に、保護膜２４上に、コンタクトホールを介してドレイン電極７６に電気的に接続する画素電極を形成し、続いて、配向膜１８を形成して、薄膜トランジスタ基板１２を作製する。

　次に、カラーフィルタ基板１３のベースとなるガラス基板８０を用意する。そして、このガラス基板８０の上に、カラーフィルタ層８２や対向電極８４等の薄膜、及び、配向膜１８’を形成して、カラーフィルタ基板１３を作製する。

　続いて、シール材１７を、薄膜トランジスタ基板１２又はカラーフィルタ基板１３の配向膜１８側のシール領域１７’に略枠状に塗布する。これにより、シール材１７は、ひさし部２６上でひさし部２６に接着すると共に、ゲート絶縁膜２２に形成された間隙２７に充填されて構造体２５に接着する。また、シール材１７は、薄膜トランジスタ基板１２とカラーフィルタ基板１３とを貼り合わせたときに液晶材料を注入するための注入口が形成されるように形成する。

　次に、薄膜トランジスタ基板１２とカラーフィルタ基板１３とを、それぞれ配向膜１８が設けられた面が対向するようにシール材１７を介して貼り合わせて、注入口より液晶材料を注入した後、注入口を封止することにより、液晶層２１を形成する。

　次に、薄膜トランジスタ基板１２及びカラーフィルタ基板１３の液晶層２１側とは反対側の面にそれぞれ偏光板２８，２８’を貼り付けて液晶表示パネル１１を作製し、これにバックライト１９を設けて液晶表示装置１０が完成する。

　（実施形態２）
　次に、本発明の実施形態２について説明する。図７は、本発明の実施形態２に係る液晶表示装置３０のシール領域３７’周辺の拡大平面図を示す。図８は、図７のＡ－Ａ’線における薄膜トランジスタ基板３２の断面図を示す。

　薄膜トランジスタ基板３２のシール領域３７’周辺は、表示領域に形成されたゲート絶縁膜４２、半導体膜４８（ａ－Ｓｉ）、ｎ＋半導体膜４９（ｎ＋Ｓｉ）、層間絶縁膜４３及び保護膜４４が積層されている。これらの層は、シール領域３７’で切り欠かれ、切り欠き４７’が形成されており、当該領域ではガラス基板４０が露出している。切り欠き４７’は、例えば４００ｎｍ程度の高さ及び直径を有する円柱状に形成されている。切り欠き４７’の形状は限定されず、角柱状、テーパ状、又は、逆テーパ状等に形成されていてもよい。

　ガラス基板４０上の切り欠き４７’の隣接部には、ゲート絶縁膜４２と同一材料からなり、シール領域３７’のガラス基板４０上において、シール領域３７’の長さ方向に沿い、且つ、シール領域３７’の全周に渡る構造体４５が形成されている。

　構造体４５上には、ひさし部４６が形成されている。ひさし部４６は、ガラス基板４０の表面に沿う方向に突出して下方に間隙４７を形成している。間隙４７は、切り欠き４７’の側部を構成している。ひさし部４６は、表示領域１６に設けられた半導体膜４８と同一の材料で形成されている。

　薄膜トランジスタ基板３２及びカラーフィルタ基板間において、液晶層４１を取り囲むようにシール領域３７’に設けられたシール材３７は、ひさし部４６上でひさし部４６に接着していると共にゲート絶縁膜４２に形成された間隙４７に充填されて構造体４５に接着している。

　シール領域３７’の構造体４５及びひさし部４６は、実施形態１と同様に、それぞれ薄膜トランジスタ基板３２の各構成要素の形成と同時に形成することができる。具体的には、まず、薄膜トランジスタ基板３２のベースとなるガラス基板４０を用意する。そして、このガラス基板４０の上に、ベースコート層及びゲート電極を形成する。次に、ゲート絶縁膜４２／半導体膜４８／ｎ＋半導体膜４９として、ＳｉＮ膜／ａ－Ｓｉ／ｎ＋Ｓｉを連続成膜し、続いて、フォトリソグラフィ法によりａ－Ｓｉ及びｎ＋Ｓｉをアイランド状にパターニングする。このとき、シール領域３７’の半導体膜４８も、同じパターニングマスクによって、同時に、複数の円状の孔がシール領域３７’の長さ方向に沿うように且つシール領域３７’の全周に渡って形成されるようにパターニングする。

　次に、表示領域３６のゲート絶縁膜４２／半導体膜４８／ｎ＋半導体膜４９上に、スパッタ法でＴｉを２００ｎｍ程度の厚さに成膜後、フォトリソグラフィ法によりパターニングしてソース電極及びドレイン電極を形成する。

　続いて、ＳｉＮｘ層等を用いて層間絶縁膜４３及び保護膜４４を成膜し、層間絶縁膜４３及び保護膜４４に、その表面からドレイン電極まで到達するようにエッチングによりコンタクトホールを形成する。その際、同時に、シール領域３７’に残存させた半導体膜４８及びゲート絶縁膜４２も同じマスクを用いてエッチングする。このとき、ゲート絶縁膜４２（ＳｉＮ）は、半導体膜４８（ａ－Ｓｉ）よりもエッチング速度が大きいため、ゲート絶縁膜４２の、半導体膜４８に形成した複数の円状の孔に対応する部分がより速くエッチングされる。さらにエッチングしていくと、ゲート絶縁膜４２が大きくエッチングされて細ることにより構造体４５が形成され、且つ、ガラス基板４０の表面に沿う方向に突出して下方に間隙４７を形成する半導体膜４８で構成されたひさし部４６が構造体４５上に形成される。そして、このとき、間隙４７を側部とする円柱状の切り欠き４７’が複数形成される。

　次に、保護膜４４上に、コンタクトホールを介してドレイン電極に電気的に接続する画素電極を形成し、続いて、配向膜を形成して、薄膜トランジスタ基板３２を作製する。

　次に、実施形態１と同様にして、カラーフィルタ基板を作製し、続いて、シール材３７を、薄膜トランジスタ基板３２又はカラーフィルタ基板の配向膜側のシール領域３７’に略枠状に塗布する。これにより、シール材３７は、ひさし部４６上でひさし部４６に接着すると共に、ゲート絶縁膜４２に形成された間隙４７に充填されて構造体４５に接着する。

　次に、薄膜トランジスタ基板３２及びカラーフィルタ基板の液晶層４１側とは反対側の面にそれぞれ偏光板を貼り付けて液晶表示パネルを作製し、これにバックライトを設けて液晶表示装置３０が完成する。

　（実施形態３）
　次に、本発明の実施形態３について説明する。図９は、本発明の実施形態３に係る液晶表示装置５０のシール領域５７’周辺の拡大平面図を示す。図１０は、図９のＡ－Ａ’線における薄膜トランジスタ基板５２の断面図を示す。

　薄膜トランジスタ基板５２のシール領域５７’周辺は、表示領域５６に形成されたゲート絶縁膜６２、半導体膜６８（ａ－Ｓｉ）、ｎ＋半導体膜６９（ｎ＋Ｓｉ）、層間絶縁膜６３及び保護膜６４が積層されている。これらの層は、シール領域５７’で切り欠かれ、切り欠き６７’が形成されており、当該領域ではガラス基板６０が露出している。切り欠き６７’は、例えば４００ｎｍ程度の高さ及び直径を有する円柱状に形成されている。切り欠き６７’の形状は限定されず、角柱状、テーパ状、又は、逆テーパ状等に形成されていてもよい。

　ガラス基板６０上の切り欠き６７’の隣接部には、ゲート絶縁膜６２と同一材料からなり、シール領域５７’のガラス基板６０上において、シール領域５７’の長さ方向に沿い、且つ、シール領域５７’の全周に渡る構造体６５が形成されている。

　構造体６５上には、ひさし部６６が形成されている。ひさし部６６は、ガラス基板６０の表面に沿う方向に突出して下方に間隙６７を形成している。間隙６７は、切り欠き６７’の側部を構成している。ひさし部６６は、表示領域５６に設けられた半導体膜６８と同一の材料で形成されている。

　ひさし部６６上には、凸状の上方構造体９０と、上方構造体９０上に設けられ、ガラス基板６０の表面に沿う方向に突出して下方に間隙９２を形成する上方ひさし部９１と、がそれぞれ複数形成されている。

　上方構造体９０は、表示領域５６に設けられたｎ＋半導体膜６９（ｎ＋Ｓｉ）と同一の材料で形成されている。上方構造体９０は、例えば１００ｎｍ程度の高さ及び直径を有する円柱状に形成されている。

　上方ひさし部９１は、ソース電極及びドレイン電極と同一の金属薄膜で形成されている。上方ひさし部９１は、例えば２００ｎｍ程度の高さ及び直径を有する円柱状に形成されている。

　薄膜トランジスタ基板５２及びカラーフィルタ基板間において、液晶層６１を取り囲むようにシール領域５７’に設けられたシール材５７は、ひさし部６６及び上方ひさし部９１上で、ひさし部６６及び上方ひさし部９１にそれぞれ接着していると共に、ゲート絶縁膜６２及びｎ＋半導体膜６９に形成された間隙６７，９２に充填されて構造体６５及び上方構造体９０に接着している。

　シール領域５７’の構造体６５、ひさし部６６、上方構造体９０及び上方ひさし部９１は、それぞれ実施形態１と同様に、それぞれ薄膜トランジスタ基板５２の各構成要素の形成と同時に形成することができる。具体的には、まず、薄膜トランジスタ基板５２のベースとなるガラス基板６０を用意する。そして、このガラス基板６０の上に、ベースコート層及びゲート電極を形成する。次に、ゲート絶縁膜６２／半導体膜６８／ｎ＋半導体膜６９として、ＳｉＮ膜／ａ－Ｓｉ／ｎ＋Ｓｉを連続成膜し、続いて、フォトリソグラフィ法によりａ－Ｓｉ及びｎ＋Ｓｉをアイランド状にパターニングする。このとき、シール領域５７’の半導体膜６８も、同じパターニングマスクによって、同時に、複数の円状の孔がシール領域５７’の長さ方向に沿うように且つシール領域５７’の全周に渡って形成されるようにパターニングし、さらに、半導体膜６８の円状の孔を避けた領域において、ｎ＋半導体膜６９を円柱状にパターニングして上方構造体９０を複数形成しておく。

　次に、表示領域５６のゲート絶縁膜６２／半導体膜６８／ｎ＋半導体膜６９上に、スパッタ法でＴｉを２００ｎｍ程度の厚さに成膜後、フォトリソグラフィ法によりパターニングしてソース電極及びドレイン電極を形成する。このとき、シール領域５７’のＴｉ膜も、同じパターニングマスクによって、同時に、上方構造体９０上に円柱状の上方ひさし部９１を形成する。

　続いて、ＳｉＮｘ層等を用いて層間絶縁膜６３及び保護膜６４を成膜し、層間絶縁膜６３及び保護膜６４に、その表面からドレイン電極まで到達するようにエッチングによりコンタクトホールを形成する。その際、同時に、シール領域５７’に残存させた半導体膜６８及びゲート絶縁膜６２も同じマスクを用いてエッチングする。このとき、ゲート絶縁膜６２（ＳｉＮ）は、半導体膜６８（ａ－Ｓｉ）よりもエッチング速度が大きいため、ゲート絶縁膜６２の、半導体膜６８に形成した複数の円状の孔に対応する部分がより速くエッチングされる。さらにエッチングしていくと、ゲート絶縁膜６２が大きくエッチングされて細ることにより構造体６５が形成され、且つ、ガラス基板６０の表面に沿う方向に突出して下方に間隙６７を形成する半導体膜６８で構成されたひさし部６６が構造体６５上に形成される。そして、このとき、間隙６７を側部とする円柱状の切り欠き６７’が複数形成される。

　次に、保護膜６４上に、コンタクトホールを介してドレイン電極に電気的に接続する画素電極を形成し、続いて、配向膜を形成して、薄膜トランジスタ基板５２を作製する。

　次に、実施形態１と同様にして、カラーフィルタ基板を作製し、続いて、シール材５７を、薄膜トランジスタ基板５２又はカラーフィルタ基板の配向膜側のシール領域５７’に略枠状に塗布する。これにより、シール材５７は、ひさし部６６及び上方ひさし部９１上で、ひさし部６６及び上方ひさし部９１にそれぞれ接着すると共に、ゲート絶縁膜６２及びｎ＋半導体膜６９に形成された間隙６７，９２に充填されて構造体６５及び上方構造体９０に接着する。

　次に、薄膜トランジスタ基板５２及びカラーフィルタ基板の液晶層６１側とは反対側の面にそれぞれ偏光板を貼り付けて液晶表示パネルを作製し、これにバックライトを設けて液晶表示装置５０が完成する。

　なお、本実施形態では、表示装置としてＬＣＤ（liquid crystal display；液晶表示ディスプレイ）に係るものについて示したが、これに限らず、例えば、有機ＥＬ（organic electro luminescence ）、無機ＥＬ（inorganic electro luminescence ）、電気泳動（electrophoretic）、ＰＤ（plasma display；プラズマディスプレイ）、ＰＡＬＣ（plasma addressed liquid crystal display；プラズマアドレス液晶ディスプレイ）、ＦＥＤ（field emission display；電界放出ディスプレイ）、又は、ＳＥＤ（surface-conduction electron-emitter display；表面電界ディスプレイ）等に係る表示装置であってもよい。

　（作用効果）
　次に、本発明の実施形態に係る作用効果を説明する。

　液晶表示装置１０，３０，５０は、薄膜トランジスタ基板１２，３２，５２のシール領域１７’，３７’，５７’に、シール領域１７’，３７’，５７’の長さ方向に沿うように複数形成された構造体２５，４５，６５と、複数の構造体２５，４５，６５上にそれぞれ設けられ、ガラス基板２０，４０，６０の表面に沿う方向に突出して下方に間隙２７，４７，６７を形成するひさし部２６，４６，６６と、が設けられ、シール材１７，３７，５７は、ひさし部２６，４６，６６上でひさし部２６，４６，６６に接着していると共に間隙２７，４７，６７に充填されて構造体２５，４５，６５に接着している。

　このような構成によれば、シール領域１７’，３７’，５７’に、シール材１７，３７，５７が接着する構造体２５，４５，６５と、構造体２５，４５，６５上に設けられたひさし部２６，４６，６６が形成されているため、シール材１７，３７，５７の接着面積がより大きくなり、薄膜トランジスタ基板１２，３２，５２とカラーフィルタ基板とをより良好に貼り合わせることができる。また、複数の構造体２５，４５，６５上にそれぞれ設けられ、ガラス基板２０，４０，６０の表面に沿う方向に突出して下方に間隙２７，４７，６７を形成するひさし部２６，４６，６６がシール材１７，３７，５７の引っかかり部となるため、両基板間の接着力がさらに良好となる。また、これにより、両基板間のセル厚を確実に制御することができる。さらに、構造体２５，４５，６５がシール領域１７’，３７’，５７’の長さ方向に沿うように複数形成されているため、外部から表示領域１６，３６，５６内へ水分や異物が混入するのを良好に抑制することができ、表示品位の良好な液晶表示装置１０，３０，５０を得ることができる。

　また、液晶表示装置１０は、構造体２５が凸状に形成されている。

　このような構成によれば、構造体２５をより多く形成することで、シール材１７との接着面積がより大きくなり、薄膜トランジスタ基板１２とカラーフィルタ基板１３とをより良好に貼り合わせることができる。

　さらに、液晶表示装置１０，３０，５０は、構造体２５，４５，６５が、絶縁性基材上において、表示領域１６，３６，５６に設けられたゲート絶縁膜２２，４２，６２と同一のゲート絶縁膜で形成されており、ひさし部２６，４６，６６が、表示領域１６，３６，５６に設けられたゲート絶縁膜２２，４２，６２上の半導体膜２９，４８，６８と同一の半導体膜で形成されている。

　このような構成によれば、構造体２５，４５，６５とひさし部２６，４６，６６とを、表示領域１６，３６，５６を構成する液晶表示装置１０，３０，５０の各構成要素の形成と同時に且つ同一の方法で形成することができる。このため、余分な工程等を必要とせず、従来の製造ラインで同時に構造体２５，４５，６５とひさし部２６，４６，６６とを形成することができる。したがって、液晶表示装置１０，３０，５０の製造効率及び製造コストが良好となる。

　また、液晶表示装置５０は、ひさし部６６上に、凸状の上方構造体９０と、上方構造体９０上に設けられ、ガラス基板６０の表面に沿う方向に突出して下方に間隙９２を形成する上方ひさし部９１と、がさらに形成されている。

　このような構成によれば、シール領域５７’に、シール材５７が接着する上方構造体９０と、上方構造体９０上に上方ひさし部９１がさらに形成されているため、シール材５７の接着面積がより大きくなり、薄膜トランジスタ基板５２とカラーフィルタ基板とをより良好に貼り合わせることができる。また、上方構造体９０上にそれぞれ設けられ、ガラス基板６０の表面に沿う方向に突出して下方に間隙９２を形成する上方ひさし部９１がシール材５７の引っかかり部となるため、両基板間の接着力がさらに良好となる。

　さらに、液晶表示装置５０は、上方構造体９０が、表示領域５６に設けられたｎ＋半導体膜６９と同一のｎ＋半導体膜６９で形成され、上方ひさし部９１が、ソース電極及びドレイン電極と同一の金属薄膜で形成されている。

　このような構成によれば、上方構造体９０と上方ひさし部９１とを、表示領域５６を構成する液晶表示装置５０の各構成要素の形成と同時に且つ同一の方法で形成することができる。このため、余分な工程等を必要とせず、従来の製造ラインで同時に上方構造体９０と上方ひさし部９１とを形成することができる。したがって、液晶表示装置５０の製造効率及び製造コストが良好となる。

　さらに、液晶表示装置１０，３０，５０は、構造体２５，４５，６５が、液晶層２１，４１，６１を包囲するシール領域１７’，３７’，５７’の全周に渡って形成されている。

　このような構成によれば、構造体２５，４５，６５が液晶層２１，４１，６１を包囲するシール領域１７’，３７’，５７’の全周に渡って形成されているため、シール領域１７’，３７’，５７’の全周に渡って薄膜トランジスタ基板１２，３２，５２とカラーフィルタ基板とをより良好に貼り合わせることができる。

　以上説明したように、本発明は、表示装置について有用である。

Claims

　各々、絶縁性基材を備え、互いに対向して配置された第１及び第２基板と、
　上記第１及び第２基板の間に設けられた表示媒体層と、
　上記表示媒体層を包囲するシール領域に設けられて、上記第１及び第２基板を接着するシール材と、
を備えた表示装置であって、
　上記第１基板の上記シール領域には、
　上記絶縁性基材上において、上記シール領域の長さ方向に沿うように複数形成された構造体と、
　上記複数の構造体上にそれぞれ設けられ、上記絶縁性基材の表面に沿う方向に突出して下方に間隙を形成するひさし部と、
が設けられ、
　上記シール材は、上記ひさし部上で該ひさし部に接着していると共に上記間隙に充填されて上記構造体に接着している表示装置。
　請求項１に記載された表示装置において、
　上記構造体は、凸状に形成されている表示装置。
　請求項１に記載された表示装置において、
　上記構造体は、上記絶縁性基材上において、表示領域に設けられた絶縁層と同一の絶縁層で形成されている表示装置。
　請求項１に記載された表示装置において、
　上記間隙は、上記絶縁層に形成された切り欠きの側部を構成する表示装置。
　請求項１に記載された表示装置において、
　上記ひさし部は、表示領域に設けられた絶縁層上の半導体膜と同一の半導体膜で形成されている表示装置。
　請求項１に記載された表示装置において、
　上記ひさし部上には、凸状の上方構造体と、該上方構造体上に設けられ、上記絶縁性基材の表面に沿う方向に突出して下方に間隙を形成する上方ひさし部と、が形成されている表示装置。
　請求項６に記載された表示装置において、
　上記上方構造体は、表示領域に設けられた半導体膜と同一の半導体膜で形成されている表示装置。
　請求項６に記載された表示装置において、
　上記上方ひさし部は、表示領域に設けられた金属薄膜と同一の金属薄膜で形成されている表示装置。
　請求項１に記載された表示装置において、
　上記構造体は、上記表示媒体層を包囲するシール領域の全周に渡って形成されている表示装置。