JP2009258241A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】押圧耐性の向上が可能となり、表示品位の良好な液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】 複数の画素によって構成されたアクティブエリアを備えた液晶表示装置であって、
画素のそれぞれに配置された画素電極２３０と、配線Ｙ上に配置され導電材料によって形成された凸状体５００と、凸状体の上に配置された有機絶縁膜２４６と、を備えたアレイ基板２００と、
画素電極のそれぞれに対向した対向電極３３０と、配向膜２５０及び３５０を介してアレイ基板２００の凸状体５００及び有機絶縁膜２４６が配置された部分と接触する第１柱状スペーサＳＰ１と、配線Ｙの上において凸状体５００及び有機絶縁膜２４６が配置されていない部分と対向しギャップを形成する第２柱状スペーサＳＰ２と、を備えた対向基板３００と、
アレイ基板２００と対向基板３００との間に保持された液晶層４００と、
備えたことを特徴とする。
【選択図】 図８

Description

この発明は、液晶表示装置に係り、特に、一対の基板間のギャップを支持する柱状スペーサを備えた液晶表示装置に関する。

平面表示装置として代表的な液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、パーソナルコンピュータやテレビなどのＯＡ機器などの表示装置として各種分野で利用されている。近年では、液晶表示装置は、携帯電話などの携帯端末機器や、カーナビゲーション装置、ゲーム機などの表示装置としても利用されている。

液晶表示装置は、シール材を介して貼り合わせられたアレイ基板と対向基板との間に液晶層を保持して構成された液晶表示パネルを備えている。

近年、液晶表示パネルでは、応答速度の向上や視野角の拡大といった要求に対応すべく、狭ギャップ化する傾向にある。また、液晶表示装置の薄型化への要求も高まっており、基板が薄型化する傾向にある。このため、押圧に対する耐性を十分に確保する必要がある。特に、製品仕様がタッチパネル仕様の場合には、押圧に対してより高い耐性が必要となる。

押圧に対する耐性は、液晶表示パネルの内部に配置する柱状スペーサの密度を増やすことによって向上するが、低温環境下で衝撃を受けた場合には、液晶表示パネルが急激に撓んだ後に戻る際、液晶層が追従できず、液晶層に空隙が発生して表示に不具合を生じることがある。

このような課題に対して、例えば、引用文献１によれば、カラーフィルタ基板にほぼ同じ高さのスペーサを設け、ＴＦＴ基板においてドレイン線と対向電圧信号線との交差部に一部のスペーサ１ｂが接し、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板との隙間を維持形成する技術が開示されている。特に、この引用文献１においては、ドレイン線の上に別のスペーサ１ｃを設け、対向電圧信号線の厚さの分だけスペーサとＴＦＴ基板との間に隙間が生じ、その隙間に液晶が存在するように構成されている。

このようなスペーサ１ｃは、通常、ＴＦＴ基板に接していないが、両基板に対して垂直な力が外部からかかった場合にスペーサ１ｂが押しつぶされて弾性変形し、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板との隙間が狭まり、スペーサ１ｃもＴＦＴ基板と接触して加重を受け止める。
特許第３６８０７３０号公報

この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、押圧耐性を向上することが可能な液晶表示装置を提供することにある。

この発明の第１の態様による液晶表示装置は、
複数の画素によって構成されたアクティブエリアを備えた液晶表示装置であって、
前記画素のそれぞれに配置された画素電極と、配線上に配置され導電材料によって形成された凸状体と、前記凸状体の上に配置された有機絶縁膜と、を備えた第１基板と、
前記画素電極のそれぞれに対向した対向電極と、配向膜を介して前記有機絶縁膜と接触する第１柱状スペーサと、前記配線の前記凸状体及び前記有機絶縁膜が配置されていない部分と対向しギャップを形成する第２柱状スペーサと、を備えた第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
備えたことを特徴とする。

この発明の第２の態様による液晶表示装置は、
絶縁基板上に、厚膜部と、前記厚膜部よりも薄い膜厚の薄膜部と、前記厚膜部よりも薄く前記薄膜部よりも厚い中間部と、を備えた第１基板と、
前記第１基板の前記厚膜部に接触する第１柱状スペーサと、前記薄膜部に対向し第１ギャップを形成する第２柱状スペーサと、前記中間部に対向し前記第１ギャップよりも小さい第２ギャップを形成する第３柱状スペーサと、を備えた第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
備えたことを特徴とする。

この発明によれば、第１基板において凸状体及び有機絶縁膜が積層された部分に接触する第１柱状スペーサにより第１基板と第２基板との間に液晶層を保持するセルギャップが支持され、また、第１基板と第２柱状スペーサとが凸状体及び有機絶縁膜の厚み分だけギャップを持って対向している。

このような状態において、両基板に対して垂直な方向から衝撃が加わった場合に第１柱状スペーサが押しつぶされて弾性変形し、第１基板と第２基板とのセルギャップが狭まり、第２柱状スペーサが第１基板と接触して加重を受け止める。このため、押圧耐性を向上することが可能となる。

また、有機絶縁膜は、無機系材料によって形成される絶縁膜とは異なり、長い製造時間を必要とすることなく容易に厚膜化することができる。また、有機絶縁膜の厚みは自在に制御することが可能である。このため、有機絶縁膜の有無によって、製造歩留まりを低減することなく、必要とされる押圧耐性に合わせて、第２柱状スペーサと第１基板との間にギャップを容易に調整することが可能となる。

さらに、第２柱状スペーサと第１基板とのギャップより小さなギャップを形成する第３柱状スペーサを追加することにより、両基板に対して垂直な方向から衝撃が加わった場合に第１柱状スペーサが押しつぶされて弾性変形し、第１基板と第２基板とのセルギャップが狭まり、まず先に、第３柱状スペーサが第１基板と接触して加重を受け止める。この第３柱状スペーサの第１基板への接触によって加重を受け止め切れなかった場合には、第３柱状スペーサが押しつぶされて弾性変形し、第１基板と第２基板とのセルギャップがさらに狭まり、第２柱状スペーサが第１基板と接触して加重を受け止めることができる。これにより、さらに押圧耐性を向上することが可能となる。

また、低温環境下での衝撃による液晶層の空隙発生も抑制され、表示不良の発生を抑制することが可能となる。

以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置、特に液晶表示装置について図面を参照して説明する。

図１に示すように、液晶表示装置は、略矩形平板状の液晶表示パネル１００を備えている。すなわち、液晶表示パネル１００は、一対の基板すなわちアレイ基板（第１基板）２００及び対向基板（第２基板）３００と、アレイ基板２００と対向基板３００との間に保持された液晶層４００と、によって構成されている。

これらのアレイ基板２００と対向基板３００とは、シール材１１０によって貼り合わせられ、これらの間に液晶層４００を保持するための所定のセルギャップを形成する。液晶層４００は、アレイ基板２００と対向基板３００との間のセルギャップに封入された液晶組成物によって形成されている。

液晶表示パネル１００は、シール材１１０によって囲まれた内側に、画像を表示する略矩形状のアクティブエリア１２０を備えている。このアクティブエリア１２０は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。

アレイ基板２００は、アクティブエリア１２０において、画素ＰＸの行方向に沿って延在する複数のゲート線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）と、画素ＰＸの列方向に沿って延在する複数のソース線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）と、各画素ＰＸにおけるソース線Ｘとゲート線Ｙとの交差部に配置されたスイッチング素子２２０と、画素ＰＸのそれぞれに配置されスイッチング素子２２０に接続された画素電極２３０と、を備えている。

ゲート線Ｙとソース線Ｘとは、絶縁層を介して互いに交差するように配置されている。スイッチング素子２２０は、例えばアモルファスシリコンやポリシリコンなどによって形成された半導体層を備えた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）によって構成されている。

スイッチング素子２２０のゲート電極２２２は、ゲート線Ｙに接続されている（あるいは、ゲート電極２２２は、ゲート線Ｙと一体的に形成されている）。スイッチング素子２２０のソース電極２２５は、ソース線Ｘに接続されている（あるいは、ソース２２５は、ソース線Ｘと一体的に形成されている）。スイッチング素子２２０のドレイン電極２２７は、画素電極２３０に接続されている。

対向基板３００は、アクティブエリア１２０において、複数の画素電極２３０のそれぞれに対向した対向電極３３０を備えている。

また、液晶表示パネル１００は、アクティブエリア１２０の外側に位置する外周部１３０に配置された接続部１３１を備えている。この接続部１３１は、信号供給源として機能する駆動ＩＣチップやフレキシブル配線基板と接続可能である。図１に示した例では、接続部１３１は、対向基板３００の端部３００Ａより外方に延在したアレイ基板２００の延在部２００Ａに形成されている。

アクティブエリア１２０に配置されたゲート線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）のそれぞれは、外周部１３０を経由して接続部１３１に接続されている。また、ソース線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）のそれぞれも同様に、外周部１３０を経由して接続部１３１に接続されている。

次に、アレイ基板２００及び対向基板３００の構造をより詳細に説明する。

図２に示すように、アレイ基板２００は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板２１０を用いて形成される。スイッチング素子２２０のゲート電極２２２は、ゲート線Ｙなどとともに絶縁基板２１０の上に配置されている。このゲート電極２２２は、ゲート絶縁膜２４０によって覆われている。このゲート絶縁膜２４０は、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ₃Ｎ_４）などによって形成されている。

スイッチング素子２２０の半導体層２４２は、ゲート絶縁膜２４０の上に配置されている。この半導体層２４２には、スイッチング素子２２０のソース電極２２５及びドレイン電極２２７がコンタクトしている。これらのソース電極２２５及びドレイン電極２２７は、パッシベーション膜２４４によって覆われている。このパッシベーション膜２４４は、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ₃Ｎ_４）などによって形成されている。

このパッシベーション膜２４４は、有機絶縁膜２４６によって覆われている。有機絶縁膜２４６は、例えば、液状などの比較的粘度が低い有機系材料（例えば、熱硬化性樹脂材料、感光性樹脂材料など）を塗布するなどして成膜した後、加熱や電磁波照射などの硬化処理することによって形成可能であり、その表面は概ね平坦である。

画素電極２３０は、有機絶縁膜２４６の上において各画素ＰＸに対応して配置されている。この画素電極２３０は、パッシベーション膜２４４及び有機絶縁膜２４６に形成されたコンタクトホールを介してスイッチング素子２２０のドレイン電極２２７と電気的に接続されている。

バックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過型液晶表示パネルにおいては、画素電極２３０は、例えば、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）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。また、外光を選択的に反射して画像を表示する反射型液晶表示パネルにおいては、画素電極２３０は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）やモリブデン（Ｍｏ）などの光反射性を有する導電材料によって形成されている。

対向基板３００は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板３１０を用いて形成される。

カラー表示タイプの液晶表示装置では、液晶表示パネル１００は、複数種類の画素、例えば赤（Ｒ）を表示する赤色画素ＰＸＲ、緑（Ｇ）を表示する緑色画素ＰＸＧ、青（Ｂ）を表示する青色画素ＰＸＢを有している。

図２に示した実施の形態においては、対向基板３００は、アクティブエリア１２０において、絶縁基板３１０の一方の主面（液晶層と対向する面）上に、画素ＰＸ毎に配置されたカラーフィルタ層３２０(Ｒ、Ｇ、Ｂ)を備えている。これらのカラーフィルタ層３２０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）にそれぞれ着色された着色樹脂によって形成されている。

すなわち、対向基板３００は、絶縁基板３１０上に、赤色画素ＰＸＲに対応して赤色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる赤色カラーフィルタ層３２０Ｒを備え、緑色画素ＰＸＧに対応して緑色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる緑色カラーフィルタ層３２０Ｇを備え、さらに、青色画素ＰＸＢに対応して青色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる青色カラーフィルタ層３２０Ｂを備えている。なお、このようなカラーフィルタ層３２０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、アレイ基板側に備えられていても良い。

対向電極３３０は、アクティブエリア１２０において、複数の画素ＰＸに対向するようにカラーフィルタ層３２０上に配置されている。この対向電極３３０は、例えばＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成されている。

対向基板３００は、さらに、アレイ基板２００との間にセルギャップを形成するとともに維持するための柱状スペーサＳＰを備えている。この柱状スペーサＳＰは、例えば感光性樹脂材料をパターニングすることによって形成可能である。いずれの柱状スペーサＳＰもほぼ同一の高さに形成されている。

これらのアレイ基板２００及び対向基板３００の表面は、液晶層４００に含まれる液晶分子の配向を制御するための配向膜２５０及び３５０によってそれぞれ覆われている。

反射型液晶表示パネルについては、対向基板３００の外面に光学素子３６０が設けられている。また、透過型液晶表示パネルについては、アレイ基板２００及び対向基板３００の外面に、それぞれ光学素子２６０及び３６０が設けられている。これらの光学素子２６０及び３６０は、液晶層４００の特性に合わせて偏光方向を設定した偏光板などを含んでいる。

ところで、上述した柱状スペーサＳＰは、アクティブエリア１２０において、アレイ基板２００と配向膜を介して接触しているものと、接触していないものとが混在している。すなわち、柱状スペーサＳＰは、画素電極２３０に重ならないソース線Ｘやゲート線Ｙなどの配線Ｗに対向するように配置されている。アレイ基板２００において、配線Ｗの上には凹部及び凸部が形成され、一部の柱状スペーサＳＰはアレイ基板２００における凸部と接触している。

《基本概念》
まず、基本概念について説明する。なお、以下の説明に対応する図面では、主要部のみを図示している。

図３には、アレイ基板２００が配線Ｗの上に凸部ＣＶを有する例を示している。第１柱状スペーサＳＰ１は、凸部ＣＶに接触してアレイ基板２００と対向基板３００との間に液晶層４００を保持するためのセルギャップを支持している。第２柱状スペーサＳＰ２は、配線Ｗの上の凸部ＣＶが配置されていない部分に対向しており、配線Ｗとの間に、概ね凸部ＣＶの厚み相当分のギャップＧを形成している。

凸部ＣＶは、配線Ｗの上に局所的に配置した導電材料（例えば、ゲート線Ｙと同一材料、ソース線Ｘと同一材料、半導体層２４２と同一材料など）及び絶縁材料（例えば、ゲート絶縁膜２４０と同一材料、パッシベーション膜２４４と同一材料、有機絶縁膜２４６と同一材料など）の少なくとも１つを利用して形成可能である。凸部ＣＶの高さは、導電材料及び絶縁材料のそれぞれの膜厚や組み合わせを種々変更することにより、自在に調整可能である。

このような構造の液晶表示パネルにおいて、アレイ基板２００及び対向基板３００に対してセルギャップを狭めるような衝撃が加わった場合には、図４に示すように、アレイ基板２００に接触している第１柱状スペーサＳＰ１は押しつぶされて弾性変形し、また、第２柱状スペーサＳＰ２がアレイ基板２００に接触して（つまり、配線Ｗの上に接触して）、加重を受け止める。

図５には、アレイ基板２００が配線Ｗの上に凹部ＣＣを有する例を示している。第１柱状スペーサＳＰ１は、アレイ基板２００と接触して、セルギャップを支持している。第２柱状スペーサＳＰ２は、配線Ｗの上の凹部ＣＣに対向しており、配線Ｗとの間に、概ね凹部ＣＣの深さ相当分のギャップＧを形成している。

凹部ＣＣは、配線Ｗの上に積層された導電材料（例えば、ゲート線Ｙと同一材料、ソース線Ｘと同一材料、半導体層２４２と同一材料など）及び絶縁材料（例えば、ゲート絶縁膜２４０と同一材料、パッシベーション膜２４４と同一材料、有機絶縁膜２４６と同一材料など）の少なくとも１つに開口部を設けることによって形成可能である。凹部ＣＣの深さは、導電材料及び絶縁材料のそれぞれの膜厚や設ける開口部の組み合わせを種々変更することにより、自在に調整可能である。

このような構造の液晶表示パネルにおいて、アレイ基板２００及び対向基板３００に対してセルギャップを狭めるような衝撃が加わった場合には、図６に示すように、アレイ基板２００に接触している第１柱状スペーサＳＰ１は押しつぶされて弾性変形し、また、第２柱状スペーサＳＰ２がアレイ基板２００に接触して（つまり、配線Ｗの上に接触して）、加重を受け止める。

このような基本概念に基づくと、第１柱状スペーサＳＰ１の弾性変形によって加重を受け止め切れなかったとしても、第２柱状スペーサＳＰ２がアレイ基板２００に接触することによって受け止め切れなかった加重を受け止めることができる。当然のことながら、第２柱状スペーサＳＰもアレイ基板２００に接触するだけでなく、さらに弾性変形して加重を受け止めることができる。

このため、液晶表示パネル１００における押圧耐性を向上することが可能となる。また、低温環境下での衝撃による液晶層の空隙発生も抑制され、表示不良の発生を抑制することが可能となる。

なお、図３に示した例と、図５に示した例とは組み合わせても良く、この場合には、さらに押圧耐性を向上することが可能となる。

《第１実施形態》
次に、上述した基本概念を組み合わせた第１実施形態について説明する。

図７及び図８には、配線Ｗであるゲート線Ｙに柱状スペーサＳＰが対向する例を示している。ゲート線Ｙの上には、導電材料によって形成された凸状体５００が配置されている。ここでは、凸状体５００は、半導体層２４２と同一の半導体材料によって形成された第１層５１０と、ソース線Ｘと同一の導電材料によって形成された第２層５２０と、を積層することによって形成されている。凸状体５００の高さは、概ね第１層５１０の膜厚と第２層５２０の膜厚の総和に相当する。

より詳細には、ゲート線Ｙと第１層５１０との間には、ゲート絶縁膜２４０が介在している。また、凸状体５００は、パッシベーション膜２４４及び有機絶縁膜２４６によって覆われている。

また、同じくゲート線Ｙの上には、凸状体５００及び有機絶縁膜２４６がいずれも配置されていない部分が凹所６００として形成されている。ここでは、凹所６００に対応して有機絶縁膜２４６に開口部２４６Ｈが形成され、ゲート線Ｙの上にゲート絶縁膜２４０及びパッシベーション膜２４４が配置されているが、凹所６００としてより大きな深さを得るために、ゲート絶縁膜２４０及びパッシベーション膜２４４にも同様の開口部を設けても良い。

このようなアレイ基板２００の表面は、配向膜２５０によって覆われている。

一方、対向基板３００は、カラーフィルタ層３２０及び対向電極３３０を備えている。さらに、対向基板３００は、配向膜２５０及び３５０を介してアレイ基板２００の凸状体５００及び有機絶縁膜２４６が配置された部分と接触する第１柱状スペーサＳＰ１と、ゲート線Ｙの凸状体５００及び有機絶縁膜２４６が配置されていない部分（凹所６００）と対向する第２柱状スペーサＳＰ２と、を備えている。

第１柱状スペーサＳＰ１及び第２柱状スペーサＳＰ２は、実質的に同じ高さに形成されている。このため、第２柱状スペーサＳＰ２は、ゲート線Ｙとの間に、凸状体５００の高さ分と、有機絶縁膜２４６の膜厚相当分との総和に相当するギャップＧ１を形成する。つまり、通常状態においては、第２柱状スペーサＳＰ２とアレイ基板２００との間には、液晶材料が介在している。

このような構成の第１実施形態によれば、アレイ基板２００において凸状体５００及び有機絶縁膜２４６が積層された部分に接触する第１柱状スペーサＳＰ１によりアレイ基板２００と対向基板３００との間に液晶層４００を保持するセルギャップが支持される。また、アレイ基板２００と第２柱状スペーサＳＰ２とが凸状体５００及び有機絶縁膜２４６の厚み分だけギャップを持って対向している。

このような状態において、両基板に対して垂直な方向から衝撃が加わった場合に第１柱状スペーサＳＰ１が押しつぶされて弾性変形し、アレイ基板２００と対向基板３００とのセルギャップが狭まり、第２柱状スペーサＳＰ２がアレイ基板２００と接触して加重を受け止める。このため、押圧耐性を向上することが可能となる。

また、有機絶縁膜２４６は、無機系材料によって形成される絶縁膜とは異なり、長い製造時間を必要とすることなく容易に厚膜化することができる。また、有機絶縁膜２４６の厚みは自在に制御することが可能である。このため、有機絶縁膜２４６の有無によって、製造歩留まりを低減することなく、必要とされる押圧耐性に合わせて、第２柱状スペーサＳＰ２とアレイ基板２００との間にギャップを容易に調整することが可能となる。

《第２実施形態》
次に、上述した基本概念を組み合わせた第２実施形態について説明する。

図９及び図１０には、第１実施形態と同様に、配線Ｗであるゲート線Ｙに柱状スペーサＳＰが対向する例を示している。ゲート線Ｙの上には、導電材料によって形成された凸状体５００が配置されている。この凸状体５００の構造については、第１実施形態と同一であり、詳細な説明を省略する。

また、同じくゲート線Ｙの上には、凸状体５００及び有機絶縁膜２４６がいずれも配置されていない部分が第１凹所６１０として形成されている。また、同じくゲート線Ｙの上には、凸状体５００が配置され、且つ、有機絶縁膜２４６が配置されていない部分が第２凹所６２０として形成されている。

ここでは、第１凹所６１０及び第２凹所６２０に対応して有機絶縁膜２４６に開口部２４６Ｈが形成され、ゲート線Ｙの上にゲート絶縁膜２４０及びパッシベーション膜２４４が配置されているが、凹所６００としてより大きな深さを得るために、ゲート絶縁膜２４０及びパッシベーション膜２４４にも同様の開口部を設けても良い。

このようなアレイ基板２００の表面は、配向膜２５０によって覆われている。

一方、対向基板３００は、カラーフィルタ層３２０及び対向電極３３０に加えて、配向膜２５０及び３５０を介してアレイ基板２００の凸状体５００及び有機絶縁膜２４６が配置された部分と接触する第１柱状スペーサＳＰ１と、ゲート線Ｙの上における第１凹所６１０と対向する第２柱状スペーサＳＰ２と、ゲート線Ｙの上における第２凹所６２０と対向する第３柱状スペーサＳＰ３と、を備えている。

第１柱状スペーサＳＰ１、第２柱状スペーサＳＰ２、及び、第３柱状スペーサＳＰ３は、実質的に同じ高さに形成されている。このため、第２柱状スペーサＳＰ２は、ゲート線Ｙとの間に、凸状体５００の高さ分と、有機絶縁膜２４６の膜厚相当分との総和に相当するギャップＧ１を形成する。また、第３柱状スペーサＳＰ３は、ゲート線Ｙとの間に、有機絶縁膜２４６の膜厚相当分との総和に相当するギャップＧ２を形成する。当然のことながら、ギャップＧ１は、ギャップＧ２より大きい。

つまり、通常状態においては、第２柱状スペーサＳＰ２及び第３柱状スペーサＳＰ３とアレイ基板２００との間には、液晶材料が介在している。

このような構成の第２実施形態によれば、アレイ基板２００において凸状体５００及び有機絶縁膜２４６が積層された部分に接触する第１柱状スペーサＳＰ１によりアレイ基板２００と対向基板３００との間に液晶層４００を保持するセルギャップが支持される。また、アレイ基板２００と第２柱状スペーサＳＰ２とが凸状体５００及び有機絶縁膜２４６の厚み分だけギャップを持って対向し、しかも、アレイ基板２００と第３柱状スペーサＳＰ３とが有機絶縁膜２４６の厚み分だけギャップを持って対向している。

このような状態において、両基板に対して垂直な方向から衝撃が加わった場合に第１柱状スペーサＳＰ１が押しつぶされて弾性変形し、アレイ基板２００と対向基板３００とのセルギャップが狭まり、まず先に、第３柱状スペーサＳＰ３がアレイ基板２００と接触して加重を受け止める。この第３柱状スペーサＳＰ３のアレイ基板２００への接触によって加重を受け止め切れなかった場合には、第３柱状スペーサＳＰ３が押しつぶされて弾性変形し、アレイ基板２００と対向基板３００とのセルギャップがさらに狭まり、第２柱状スペーサＳＰ２がアレイ基板２００と接触して加重を受け止めることができる。これにより、さらに押圧耐性を向上することが可能となる。

上述した第１実施形態及び第２実施形態によれば、セルギャップが狭められるような押圧力に対する耐性を向上することが可能となるとともに、常温環境のみならず、低温環境下においても良好な表示品位を維持することが可能となる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの構成を概略的に示す図である。 図２は、図１に示した液晶表示パネルの構成を概略的に示す断面図である。 図３は、この発明の基本概念を説明するための液晶表示パネルの概略断面図である。 図４は、図３に示した液晶表示パネルに押圧力が加わった状態を説明するための概略断面図である。 図５は、この発明の他の基本概念を説明するための液晶表示パネルの概略断面図である。 図６は、図５に示した液晶表示パネルに押圧力が加わった状態を説明するための概略断面図である。 図７は、第１実施形態に係る液晶表示パネルの構造を概略的に示す平面図である。 図８は、図７に示した液晶表示パネルの構造を概略的に示す断面図である。 図９は、第２実施形態に係る液晶表示パネルの構造を概略的に示す平面図である。 図１０は、図９に示した液晶表示パネルの構造を概略的に示す断面図である。

符号の説明

１００…液晶表示パネル １２０…アクティブエリア ＰＸ…画素
Ｗ…配線 Ｙ…ゲート線 Ｘ…ソース線
２００…アレイ基板 ２１０…絶縁基板 ２２０…スイッチング素子 ２３０…画素電極 ２４０…ゲート絶縁膜 ２４２…半導体層 ２４４…パッシベーション膜
２４６…有機絶縁膜 ２５０…配向膜
３００…対向基板 ３１０…絶縁基板 ３２０…カラーフィルタ層 ３３０…対向電極 ３５０…配向膜
４００…液晶層
ＳＰ…柱状スペーサ
ＳＰ１…第１柱状スペーサ ＳＰ２…第２柱状スペーサ ＳＰ３…第３柱状スペーサ
ＣＶ…凸部 ＣＣ…凹部
５００…凸状体 ５１０…第１層 ５２０…第２層
６００…凹所 ６１０…第１凹所 ６２０…第２凹所

Claims (7)

1. 複数の画素によって構成されたアクティブエリアを備えた液晶表示装置であって、
   前記画素のそれぞれに配置された画素電極と、配線上に配置され導電材料によって形成された凸状体と、前記凸状体の上に配置された有機絶縁膜と、を備えた第１基板と、
   前記画素電極のそれぞれに対向した対向電極と、配向膜を介して前記第１基板の前記凸状体及び前記有機絶縁膜が配置された部分と接触する第１柱状スペーサと、前記配線の上において前記凸状体及び前記有機絶縁膜が配置されていない部分と対向しギャップを形成する第２柱状スペーサと、を備えた第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
   備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第２基板は、さらに、前記配線の上において前記凸状体が配置され前記有機絶縁膜が配置されていない部分と対向しギャップを形成する第３柱状スペーサを備えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記配線は、前記画素の行方向に沿って延在するゲート線であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記凸状体は、前記画素の列方向に沿って延在するソース線と同一の導電材料、及び、半導体材料を積層することによって形成されたことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１柱状スペーサ及び前記第２柱状スペーサは、略同一の高さに形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記第３柱状スペーサは、前記第１柱状スペーサ及び前記第２柱状スペーサと略同一の高さに形成されたことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
7. 絶縁基板上に、厚膜部と、前記厚膜部よりも薄い膜厚の薄膜部と、前記厚膜部よりも薄く前記薄膜部よりも厚い中間部と、を備えた第１基板と、
   前記第１基板の前記厚膜部に接触する第１柱状スペーサと、前記薄膜部に対向し第１ギャップを形成する第２柱状スペーサと、前記中間部に対向し前記第１ギャップよりも小さい第２ギャップを形成する第３柱状スペーサと、を備えた第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
   備えたことを特徴とする液晶表示装置。

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