(57)【要約】【課題】表示品位の良好な液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、画像を表示するアクティブエリアにおいて前記第１基板の前記第２基板との対向面に形成され、前記第１基板と前記第２基板との間にセルギャップを形成する柱状スペーサと、前記セルギャップに保持された液晶層と、を備え、アクティブエリアは、その中心を含む中央部及びその外縁を含み前記中央部とは異なる位置の周辺部を含み、アクティブエリアの各領域において、それぞれの領域の単位面積当たり前記柱状スペーサが前記第２基板を支持する支持面積の占める割合をスペーサ比率としたとき、前記中央部は第１スペーサ比率を有し、前記周辺部は前記第１スペーサ比率よりも大きな第２スペーサ比率を有することを特徴とする液晶表示装置。【選択図】      図３
2011237537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板に対向配置された第２基板と、
画像を表示するアクティブエリアにおいて前記第１基板の前記第２基板との対向面に形成され、前記第１基板と前記第２基板との間にセルギャップを形成する柱状スペーサと、
前記セルギャップに保持された液晶層と、を備え、
アクティブエリアは、その中心を含む中央部及びその外縁を含み前記中央部とは異なる位置の周辺部を含み、アクティブエリアの各領域において、それぞれの領域の単位面積当たり前記柱状スペーサが前記第２基板を支持する支持面積の占める割合をスペーサ比率としたとき、前記中央部は第１スペーサ比率を有し、前記周辺部は前記第１スペーサ比率よりも大きな第２スペーサ比率を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
アクティブエリアは、さらに、前記中心と前記外縁との中間点を含み前記中央部と前記周辺部との間に位置する中間部を含み、前記中間部は、前記第１スペーサ比率より大きく、しかも、前記第２スペーサ比率より小さい第３スペーサ比率を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１乃至第３スペーサ比率は、前記柱状スペーサの個数及び前記柱状スペーサの形状の少なくとも一方によって調整されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記中心と前記外縁とを結ぶ線分の距離Ｌ０と、前記中心から前記線分上の位置までの距離Ｌとの比率Ｌ／Ｌ０が同一の位置では、当該位置を含む領域でのスペーサ比率は同一であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１スペーサ比率は３％以上であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第２スペーサ比率は２％以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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などのＯＡ機器やテレビ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。
【０００３】
特に最近では、タッチパネルを液晶表示パネル上に配置したり、液晶表示パネルにタッチパネルを内蔵したりして、直接画面に触れて操作できる製品が増加している。しかしながら、指やペンなどで液晶表示パネルに圧力（外部応力）をかけると、その部分や周辺部に輝度ムラが視認されるという問題点がある。
【０００４】
これは、圧力が加わった基板が変形し、基板間隔つまり液晶層を保持するセルギャップが変化したことに起因している。つまり、セルギャップの変化により、内部の液晶材料が流動することで部分的に光透過率に差が生じる現象が輝度ムラとして視認される。特に、表示領域の最外周部分に視認される輝度ムラは、圧力が加わった部分とは異なる位置で生ずるため、不自然に見え、視認度合いが顕著になる。
【０００５】
このような課題に対し、例えば、特許文献１によれば、入力頻度の高い第１入力領域に設けられたスペーサの強度が第１入力領域以外の第２入力領域に設けられたスペーサの強度よりも高い入力装置及びこの入力装置を備えた液晶表示装置が開示されている。
【０００６】
しかしながら、圧力対策としてスペーサの強度を高めた部分では、低温環境下で液晶表示パネルに衝撃が加わった場合には、液晶層に気泡（あるいは空隙）が発生して表示に不具合を生じることがある。特に、使用温度範囲が比較的広い携帯端末機器用途の液晶表示装置では、気泡発生の不具合が生じやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４９３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本実施形態の目的は、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態によれば、
第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、画像を表示するアクティブエリアにおいて前記第１基板の前記第２基板との対向面に形成され、前記第１基板と前記第２基板との間にセルギャップを形成する柱状スペーサと、前記セルギャップに保持された液晶層と、を備え、アクティブエリアは、その中心を含む中央部及びその外縁を含み前記中央部とは異なる位置の周辺部を含み、アクティブエリアの各領域において、それぞれの領域の単位面積当たり前記柱状スペーサが前記第２基板を支持する支持面積の占める割合をスペーサ比率としたとき、前記中央部は第１スペーサ比率を有し、前記周辺部は前記第１スペーサ比率よりも大きな第２スペーサ比率を有することを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施形態における液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示装置の構造を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示した液晶表示装置のアクティブエリアにおける各領域でのスペーサ比率の関係を説明するための図である。
【図４】図４は、図３に示した液晶表示パネルをＡ−Ｂ線で切断した構成を概略的に示す断面図である。
【図５】図５は、図３に示した液晶表示パネルをＡ−Ｂ線で切断した他の構成を概略的に示す断面図である。
【図６】図６は、アクティブエリアにおいて、スペーサ比率が同一の領域を図示した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、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、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１は、本実施形態における液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。
【００１３】
すなわち、液晶表示装置は、例えば、アクティブマトリクスタイプの液晶表示装置であって、液晶表示パネルＬＰＮを備えている。この液晶表示パネルＬＰＮは、アレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向配置された対向基板ＣＴと、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された液晶層ＬＱと、を備えて構成されている。これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、シール材ＳＥによって貼り合わせられている。
【００１４】
このような液晶表示パネルＬＰＮは、画像を表示する表示エリアすなわちアクティブエリアＤＳＰを備えている。このアクティブエリアＤＳＰは、例えば四角形状（特に長方形状）に形成され、ｍ×ｎ個の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（但し、ｍ及びｎは正の整数である）。
【００１５】
アレイ基板ＡＲは、アクティブエリアＤＳＰにおいて、第１方向Ｈに沿ってそれぞれ延出したｎ本のゲート線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｎ）、第１方向Ｈに直交する第２方向Ｖに沿ってそれぞれ延出したｍ本のソース線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｍ）、各画素ＰＸにおいてゲート線Ｙ及びソース線Ｘと電気的に接続されたｍ×ｎ個のスイッチング素子ＳＷ、各画素ＰＸにおいてスイッチング素子ＳＷに各々電気的に接続されたｍ×ｎ個の画素電極ＥＰ、ゲート線Ｙと同様に第１方向Ｈに沿って延出した補助容量線ＡＹなどを備えている。保持容量Ｃｓは、画素電極ＥＰと補助容量線ＡＹとの間に形成される。液晶層ＬＱは、画素電極ＥＰと対向電極ＥＴとの間に介在する。
【００１６】
ゲート線Ｙ、ソース線Ｘ、及び、補助容量線ＡＹは、例えば、アルミニウム、モリブデン、タングステン、チタンなどの低抵抗な導電材料によって形成されている。
【００１７】
スイッチング素子ＳＷは、例えば、ｎチャネル薄膜トランジスタによって構成されている。スイッチング素子ＳＷのゲート電極ＷＧは、ゲート線Ｙに電気的に接続されている（あるいは、ゲート電極ＷＧ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ＳＷのソース電極ＷＳは、ソース線Ｘに電気的に接続されている（あるいは、ソース電極ＷＳはソース線Ｘと一体に形成されている）。スイッチング素子ＳＷのドレイン電極ＷＤは、画素電極ＥＰに電気的に接続されている。
【００１８】
画素電極ＥＰ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。
【００１９】
ｎ本のゲート線Ｙは、それぞれアクティブエリアＤＳＰの外側に引き出され、ゲートドライバＹＤに接続されている。なお、ゲートドライバＹＤを構成する少なくとも一部は、アレイ基板ＡＲに備えられていても良い。ゲートドライバＹＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいてｎ本のゲート線Ｙに順次走査信号（駆動信号）を供給する。
【００２０】
また、ｍ本のソース線Ｘは、それぞれアクティブエリアＤＳＰの外側に引き出され、ソースドライバＸＤに接続されている。なお、ソースドライバＸＤを構成する少なくとも一部は、アレイ基板ＡＲに備えられていても良い。ソースドライバＸＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいて各行のスイッチング素子ＳＷが走査信号によってオンするタイミングでｍ本のソース線Ｘに映像信号（駆動信号）を供給する。これにより、各行の画素電極ＥＰは、対応するスイッチング素子ＳＷを介して供給される映像信号に応じた画素電位にそれぞれ設定される。
【００２１】
一方、対向基板ＣＴは、アクティブエリアＤＳＰにおいて、対向電極ＥＴなどを備えている。この対向電極ＥＴは、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。この対向電極ＥＴは、複数の画素ＰＸに共通である。つまり、対向電極ＥＴは、各画素ＰＸの画素電極ＥＰと対向している。
【００２２】
なお、液晶表示パネルＬＰＮの構成は、図１に示した構成に限らず、対向電極ＥＴは画素電極ＥＰと同一の基板であるアレイ基板ＡＲに備えられても良い。また、液晶モードについて特に制限はなく、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｅｄ）モードなどの主として縦電界を利用するモードや、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードなどの主として横電界を利用するモードなどが適用可能である。
【００２３】
図２は、図１に示した液晶表示装置の構造を概略的に示す断面図である。
【００２４】
すなわち、液晶表示パネルＬＰＮを構成するアレイ基板ＡＲは、ガラス板などの光透過性を有する第１絶縁基板１０を用いて形成されている。このアレイ基板ＡＲは、第１絶縁基板１０の対向基板ＣＴに対向する側に、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＥＰなどを備えている。ここに示したスイッチング素子ＳＷは、トップゲート型の薄膜トランジスタである。
【００２５】
スイッチング素子ＳＷは、第１絶縁基板１０の上に配置された半導体層１２を備えている。この半導体層１２は、例えば、ポリシリコンやアモルファスシリコンなどによって形成可能であり、ここではポリシリコンによって形成されている。半導体層１２は、チャネル領域１２Ｃを挟んだ両側にそれぞれソース領域１２Ｓ及びドレイン領域１２Ｄを有している。この半導体層１２は、ゲート絶縁膜１４によって覆われている。このゲート絶縁膜１４は、第１絶縁基板１０の上にも配置されている。なお、図示していないが、第１絶縁基板１０と半導体層１２との間に、絶縁膜であるアンダーコート層が介在していても良い。
【００２６】
スイッチング素子ＳＷのゲート電極ＷＧは、ゲート絶縁膜１４の上に配置され、半導体層１２のチャネル領域１２Ｃの直上に位置している。このゲート電極ＷＧは、例えば、上述したゲート線と同一材料を用いて同一工程で形成可能であり、ゲート線と一体的に形成可能である。このようなゲート電極ＷＧは、ゲート線などとともに第１層間絶縁膜１６によって覆われている。この第１層間絶縁膜１６は、ゲート絶縁膜１４の上にも配置されている。これらのゲート絶縁膜１４及び第１層間絶縁膜１６は、例えば、窒化シリコンなどの無機系材料によって形成されている。
【００２７】
スイッチング素子ＳＷのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、第１層間絶縁膜１６の上に配置されている。ソース電極ＷＳは、ゲート絶縁膜１４及び第１層間絶縁膜１６を貫通するコンタクトホールを介して半導体層１２のソース領域１２Ｓにコンタクトしている。ドレイン電極ＷＤは、ゲート絶縁膜１４及び第１層間絶縁膜１６を貫通するコンタクトホールを介して半導体層１２のドレイン領域１２Ｄにコンタクトしている。これらのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、例えば、上述したソース線と同一材料を用いて同一工程で形成可能である。また、ソース電極ＷＳは、ソース線と一体的に形成可能である。
【００２８】
これらのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、ソース線などとともに第２層間絶縁膜１８によって覆われている。この第２層間絶縁膜１８は、第１層間絶縁膜１６の上にも配置されている。このような第２層間絶縁膜１８は、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの各種樹脂材料によって形成されている。
【００２９】
画素電極ＥＰは、アクティブエリアＤＳＰにおいて各画素ＰＸに配置されている。すなわち、この画素電極ＥＰは、第２層間絶縁膜１８の上に配置され、第２層間絶縁膜１８に形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極ＷＤと電気的に接続されている。画素電極ＥＰは、第１配向膜２０によって覆われている。この第１配向膜２０は、アレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱに接する面に配置されている。
【００３０】
一方、液晶表示パネルＬＰＮを構成する対向基板ＣＴは、ガラス板などの光透過性を有する第２絶縁基板３０を用いて形成されている。この対向基板ＣＴは、第２絶縁基板３０のアレイ基板ＡＲに対向する側に、遮光層３１、カラーフィルタ層３４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、対向電極ＥＴなどを備えている。
【００３１】
遮光層３１は、アクティブエリアＤＳＰにおいて画素ＰＸの間に配置されている。この遮光層３１は、黒色に着色された樹脂材料やクロム（Ｃｒ）などの遮光性の金属材料によって形成されている。このような遮光層３１は、第２絶縁基板３０の上に配置され、アレイ基板ＡＲに設けられたスイッチング素子ＳＷや、上述したゲート線及びソース線などの各種配線部に対向している。
【００３２】
カラーフィルタ層３４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、アクティブエリアＤＳＰの各画素ＰＸに配置されている。このようなカラーフィルタ層３４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、第２絶縁基板３０の上に配置され、その一部が遮光層３１に積層されている。これらのカラーフィルタ層３４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、互いに異なる複数の色、例えば赤色、青色、緑色といった３原色にそれぞれ着色された樹脂材料によって形成されている。
【００３３】
図示した例のように、カラーフィルタ層３４Ｒは、赤色に着色された樹脂材料によって形成され、赤色を表示する画素ＰＸに配置されている。また、カラーフィルタ層３４Ｇは、緑色に着色された樹脂材料によって形成され、緑色を表示する画素ＰＸに配置されている。同様に、カラーフィルタ層３４Ｂは、青色に着色された樹脂材料によって形成され、青色を表示する画素ＰＸに配置されている。
【００３４】
対向電極ＥＴは、アクティブエリアＤＳＰに配置されている。つまり、この対向電極ＥＴは、カラーフィルタ層３４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の上に延在している。アクティブエリアＤＳＰにおいては、対向電極ＥＴは、各画素ＰＸの画素電極ＥＰと対向している。この対向電極ＥＴは、第２配向膜３６によって覆われている。この第２配向膜３６は、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱに接する面に配置されている。
【００３５】
なお、カラーフィルタ層３４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、対向基板ＣＴ側に配置されているが、アレイ基板ＡＲ側に配置しても良い。この場合、アレイ基板ＡＲにおける第２層間絶縁膜１８などをカラーフィルタ層３４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に置き換えることが可能である。また、対向基板ＣＴには、カラーフィルタ層３４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の表面の凹凸の影響を緩和するために、カラーフィルタ層３４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と対向電極ＥＴとの間に、透明な樹脂材料からなるオーバーコート層を配置しても良い。
【００３６】
本実施形態においては、アレイ基板ＡＲは、柱状スペーサ２１を備えている。すなわち、柱状スペーサ２１は、アクティブエリアＤＳＰにおいて、アレイ基板ＡＲの対向基板ＣＴとの対向面に形成されている。この柱状スペーサ２１は、アレイ基板ＡＲ上、ここでは第２層間絶縁膜１８の表面に形成された底部２１Ｂと、対向基板ＣＴを支持する上部２１Ｔとを有している。このような柱状スペーサ２１は、第１配向膜２０によって覆われている。
【００３７】
なお、図示した例では、上部２１Ｔと対向基板ＣＴ（あるいは対向電極ＥＴ）との間には、第１配向膜２０及び第２配向膜３６が介在しているが、上部２１Ｔが対向基板ＣＴを支持する支持面に相当する。つまり、柱状スペーサ２１が対向基板ＣＴを支持する支持面積は、上部２１Ｔの面積に相当する。
【００３８】
この柱状スペーサ２１は、アクティブエリアＤＳＰにおける表示に寄与しない非表示部、つまり、画素ＰＸの間に位置する図示しないゲート線とソース線との交差部、あるいは、ソース線の直上、あるいは、ゲート線の直上、あるいは、補助容量線の直上、あるいは、スイッチング素子ＳＷの直上などに配置されている。このような柱状スペーサ２１は、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの各種樹脂材料によって形成されている。
【００３９】
柱状スペーサ２１の形状については、底部２１Ｂの面積と上部２１Ｔの面積とが略同等の円柱状あるいは角柱状であっても良いし、底部２１Ｂの面積が上部２１Ｔの面積よりも大きい円錐台状あるいは角錐台状であっても良いし、非表示部の形状に合わせて上記以外の形状としても良い。
【００４０】
上述したようなアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、それぞれの第１配向膜２０及び第２配向膜３６が対向するように配置されている。このとき、アレイ基板ＡＲの第１配向膜２０と対向基板ＣＴの第２配向膜３６との間には、柱状スペーサ２１により、所定のセルギャップが形成されている。
【００４１】
液晶層ＬＱは、柱状スペーサ２１によって形成されたセルギャップに保持されている。液晶層ＬＱと画素電極ＥＰとの間には、第１配向膜２０が介在している。液晶層ＬＱと対向電極ＥＴとの間には、第２配向膜３６が介在している。
【００４２】
また、図２に示すように、液晶表示パネルＬＰＮを照明するバックライトＢＬは、液晶表示パネルＬＰＮのアレイ基板ＡＲと対向する側に配置されている。このようなバックライトＢＬとしては、種々の形態が適用可能であり、また、光源として発光ダイオードを利用したものや冷陰極管を利用したものなどのいずれでも適用可能であり、詳細な構造については説明を省略する。
【００４３】
液晶表示パネルＬＰＮの一方の外面、つまり、アレイ基板ＡＲの外面には、第１偏光板ＰＬ１を有する第１光学素子ＯＤ１が配置されている。また、液晶表示パネルＬＰＮの他方の外面、つまり、対向基板ＣＴの外面には、第２偏光板ＰＬ２を有する第２光学素子ＯＤ２が配置されている。これらの第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、例えば、それぞれの吸収軸が互いに直交するように配置されている。なお、第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、必要に応じて位相差板を有していてもよい。
【００４４】
図３は、図１に示した液晶表示装置のアクティブエリアＤＳＰにおける各領域でのスペーサ比率の関係を説明するための図である。
【００４５】
ここでは、液晶表示パネルＬＰＮに形成されるアクティブエリアＤＳＰが長方形状である場合について説明する。アクティブエリアＤＳＰは、第１辺Ｓ１、第２辺Ｓ２、第３辺Ｓ３、及び、第４辺Ｓ４を有している。第１辺Ｓ１及び第３辺Ｓ３は例えば第１方向Ｈに沿った短辺に相当し、第２辺Ｓ２及び第４辺Ｓ４は例えば第２方向Ｖに沿った長辺に相当する。このアクティブエリアＤＳＰの周囲には、矩形枠状に形成された周辺遮光層ＳＰが配置されている。
【００４６】
このようなアクティブエリアＤＳＰにおいて、一対の対角線ＤＬ１及びＤＬ２が交差する交点をアクティブエリアＤＳＰの中心Ｏとする。このアクティブエリアＤＳＰは、中央部ＯＡ、周辺部ＥＡ、中間部ＭＡといった各領域を含んでいる。ここでは、これらの各領域は、同一面積であり、アクティブエリアＤＳＰの総面積の５％の面積を有している。このような面積の各領域には、必ず１個以上の柱状スペーサ２１が配置されている。また、各領域の形状は同一であり、ここではアクティブエリアＤＳＰと相似形の長方形状とする。
【００４７】
本実施形態において、スペーサ比率（％）とは、アクティブエリアＤＳＰの各領域において、それぞれの領域の単位面積当たり柱状スペーサ２１が対向基板ＣＴを支持する支持面積の占める割合として定義される。すなわち、各領域の総面積をＳ０とし、各領域に配置された柱状スペーサ２１による支持面積の総和をＳとしたとき、スペーサ比率は以下の式で定義される。
【００４８】
スペーサ比率＝（Ｓ／Ｓ０）＊１００
アクティブエリアＤＳＰの中央部ＯＡとは、中心Ｏを含む領域である。ここでは、中央部ＯＡは、その対角線の交点がアクティブエリアＤＳＰの中心Ｏと一致している。このような中央部ＯＡは、第１スペーサ比率を有している。
【００４９】
アクティブエリアＤＳＰの周辺部ＥＡとは、アクティブエリアＤＳＰの外縁Ｅを含む領域である。この外縁Ｅとは、アクティブエリアＤＳＰと周辺遮光層ＳＰとの境界の点であり、アクティブエリアＤＳＰの第１乃至第４辺のいずれの上にも位置し得る点である。この周辺部ＥＡは、中央部ＯＡとは異なる位置の領域であり、中央部ＯＡと重複する領域を含んでいない。このような周辺部ＥＡは、第２スペーサ比率を有している。なお、図示した外縁Ｅとは異なる位置の外縁を含む周辺部についても、スペーサ比率は同一である。
【００５０】
アクティブエリアＤＳＰの中間部ＭＡとは、アクティブエリアＤＳＰの中心Ｏと外縁Ｅとの中間点Ｍを含む領域である。この中間点Ｍとは、中心Ｏと外縁Ｅとを結ぶ線分ＬＳの中点である。この中間部ＭＡは、中央部ＯＡ及び周辺部ＥＡとは異なる位置の領域であって、しかも、中央部ＯＡと周辺部ＥＡとの間に位置する領域であり、中央部ＯＡ及び周辺部ＥＡと重複する領域を含んでいない。このような中間部ＭＡは、第３スペーサ比率を有している。なお、図示した中間点Ｍとは異なる位置の中間点を含む中間部についても、スペーサ比率は同一である。
【００５１】
本実施形態においては、上記の第２スペーサ比率は、上記の第１スペーサ比率よりも大きく設定されている。また、本実施形態においては、上記の第３スペーサ比率は、第１スペーサ比率よりも大きく、しかも、第２スペーサ比率よりも小さく設定されている。以下に、第１乃至第３スペーサ比率の大小を設定するための具体例について説明する。
【００５２】
図４は、図３に示した液晶表示パネルＬＰＮをＡ−Ｂ線で切断した構成を概略的に示す断面図である。なお、図４では、説明に必要な主要部のみを図示している。図示した例は、第１乃至第３スペーサ比率について、柱状スペーサ２１の個数によって調整する場合に相当し、すべての柱状スペーサ２１が実質的に同一形状であって、それぞれの柱状スペーサ２１による支持面積（つまり上部２１Ｔの面積）も同一である。
【００５３】
すなわち、中央部ＯＡに配置された柱状スペーサ２１の個数は、周辺部ＥＡに配置された柱状スペーサ２１の個数よりも少なく、また、中間部ＭＡに配置された柱状スペーサ２１の個数よりも少ない。また、中間部ＭＡに配置された柱状スペーサ２１の個数は、周辺部ＥＡに配置された柱状スペーサ２１の個数よりも少ない。
【００５４】
図示した例では、中央部ＯＡでは、隣接する２つの柱状スペーサ２１の間に５画素分の画素電極ＥＰが配置されるのに対して、中間部ＭＡでは、隣接する２つの柱状スペーサ２１の間に３画素分の画素電極ＥＰが配置され、また、周辺部ＥＡでは、隣接する２つの柱状スペーサ２１の間に１画素分の画素電極ＥＰが配置されている。つまり、柱状スペーサ２１のピッチについては、中央部ＯＡが中間部ＭＡ及び周辺部ＥＡよりも大きく、中間部ＭＡが周辺部ＥＡよりも大きく、周辺部ＥＡが最も小さい。
【００５５】
このため、中央部ＯＡに配置された柱状スペーサ２１による支持面積の総和は、周辺部ＥＡに配置された柱状スペーサ２１による支持面積の総和よりも小さく、また、中間部ＭＡに配置された柱状スペーサ２１による支持面積の総和よりも小さい。また、中間部ＭＡに配置された柱状スペーサ２１による支持面積の総和は、周辺部ＥＡに配置された柱状スペーサ２１による支持面積の総和よりも小さい。
【００５６】
上述した通り、中央部ＯＡの面積、周辺部ＥＡの面積、及び、中間部ＭＡの面積は同一であるため、各領域の支持面積の総和の大小により、中央部ＯＡでの第１スペーサ比率、周辺部ＥＡでの第２スペーサ比率、及び、中間部ＭＡでの第３スペーサ比率の大小関係は以下の通りとなる。
【００５７】
第１スペーサ比率＜第３スペーサ比率＜第２スペーサ比率
つまり、アクティブエリアＤＳＰにおいては、中央部ＯＡから中間部ＭＡを経て周辺部ＥＡに向かうにしたがって、スペーサ比率が段階的に大きくなっている。
【００５８】
なお、単位面積当たりに配置される柱状スペーサ２１の個数をスペーサ密度（個／ｍｍ２）としたとき、中央部ＯＡの面積、周辺部ＥＡの面積、及び、中間部ＭＡの面積は同一としたため、中央部ＯＡのスペーサ密度は、周辺部ＥＡのスペーサ密度よりも小さく、また、中間部ＭＡのスペーサ密度よりも小さい。また、中間部ＭＡのスペーサ密度は、周辺部ＥＡのスペーサ密度よりも小さい。
【００５９】
図５は、図３に示した液晶表示パネルＬＰＮをＡ−Ｂ線で切断した他の構成を概略的に示す断面図である。なお、図５では、説明に必要な主要部のみを図示している。図示した例は、第１乃至第３スペーサ比率について、柱状スペーサ２１の形状、特に太さによって調整する場合に相当する。
【００６０】
すなわち、中央部ＯＡに配置された柱状スペーサ２１の太さは、周辺部ＥＡに配置された柱状スペーサ２１の太さよりも細く、また、中間部ＭＡに配置された柱状スペーサ２１の太さよりも細い。また、中間部ＭＡに配置された柱状スペーサ２１の太さは、周辺部ＥＡに配置された柱状スペーサ２１の太さよりも細い。当然のことながら、中央部ＯＡに配置された１個の柱状スペーサ２１による支持面積は、周辺部ＥＡに配置された１個の柱状スペーサ２１による支持面積よりも小さく、また、中間部ＭＡに配置された１個の柱状スペーサ２１による支持面積よりも小さい。また、中間部ＭＡに配置された１個の柱状スペーサ２１による支持面積は、周辺部ＥＡに配置された１個の柱状スペーサ２１による支持面積よりも小さい。
【００６１】
ここでは、中央部ＯＡの面積、周辺部ＥＡの面積、及び、中間部ＭＡの面積は同一とした。また、中央部ＯＡに配置された柱状スペーサ２１の個数、周辺部ＥＡに配置された柱状スペーサ２１の個数、及び、中間部ＭＡに配置された柱状スペーサ２１の個数は同一であり、図示した例では、各領域において、隣接する２つの柱状スペーサ２１の間に１画素分の画素電極ＥＰが配置されている。
【００６２】
中央部ＯＡに配置された柱状スペーサ２１による支持面積の総和は、周辺部ＥＡに配置された柱状スペーサ２１による支持面積の総和よりも小さく、また、中間部ＭＡに配置された柱状スペーサ２１による支持面積の総和よりも小さい。また、中間部ＭＡに配置された柱状スペーサ２１による支持面積の総和は、周辺部ＥＡに配置された柱状スペーサ２１による支持面積の総和よりも小さい。
【００６３】
したがって、第１乃至第３スペーサ比率の大小関係は図４に示した例と同一となる。
【００６４】
なお、第１乃至第３スペーサ比率について、図４に示した例では柱状スペーサ２１の個数によって調整し、図５に示した例では柱状スペーサ２１の形状によって調整した場合について説明したが、柱状スペーサ２１の個数及び形状を組み合わせて調整することも可能である。
【００６５】
このような本実施形態によれば、アクティブエリアＤＳＰにおいて、周辺部ＥＡにおける第２スペーサ比率は中央部ＯＡにおける第１スペーサ比率よりも大きい。このため、周辺部ＥＡにおいては、中央部ＯＡと比較して柱状スペーサ２１による支持強度が比較的高く、液晶表示パネルＬＰＮに外部から圧力が加わった場合でも基板の変形を抑制することができ、セルギャップの変化が抑制される。このため、液晶表示パネルＬＰＮに圧力が加わった際に周辺部ＥＡでの輝度ムラが視認されにくくなる。
【００６６】
また、本実施形態によれば、アクティブエリアＤＳＰにおいて、中央部ＯＡにおける第１スペーサ比率は周辺部ＥＡにおける第２スペーサ比率よりも小さい。このため、中央部ＯＡにおいては、柱状スペーサ２１による支持強度が比較的低く、たとえ、低温環境下で液晶表示パネルＬＰＮに衝撃が加わったとしても、セルギャップが変化し易いため、衝撃を吸収し、液晶層ＬＱでの気泡の発生を抑制することができる。
【００６７】
したがって、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。
【００６８】
図６は、アクティブエリアにおいて、スペーサ比率が同一の領域を図示した例を示す図である。
【００６９】
ここでは、アクティブエリアＤＳＰにおいて、中心Ｏと外縁Ｅとを結ぶ線分ＬＳの距離Ｌ０と、中心Ｏから線分ＬＳ上の位置Ｐまでの距離Ｌとの比率Ｌ／Ｌ０を定義する。なお、ここでの位置Ｐは、中心Ｏと外縁Ｅとの間の任意の位置である。このような比率Ｌ／Ｌ０が同一の位置は、図中の点線で示す位置である。比率Ｌ／Ｌ０が同一の位置を含む領域は、図中のＰＡで示す領域である。これらの領域ＰＡでのスペーサ比率は同一である。このような場合、比率Ｌ／Ｌ０が大きくなるほど、段階的にスペーサ比率が大きくなる。
【００７０】
なお、ここでは、比率Ｌ／Ｌ０が同一の位置では、当該位置を含む領域でのスペーサ比率は同一である場合について説明したが、中心Ｏからの距離Ｌが同一の位置では、当該位置を含む領域でのスペーサ比率が同一であっても良い。
【００７１】
次に、実施例１乃至３及び比較例１乃至４についてそれぞれ説明する。なお、ここに示す例では、いずれも画素ピッチは５０μｍであり、アクティブエリアＤＳＰは概略８０ｍｍ×４０ｍｍの長方形状である。また、適用する柱状スペーサ２１は、底部２１Ｂが１２μｍΦの円形であり、また、高さが５μｍの円柱状とした。
【００７２】
（実施例１）
実施例１では、アレイ基板ＡＲにおいて、アクティブエリアＤＳＰの周辺部ＥＡに相当する領域に、第２スペーサ比率が５％となるように個数を調整して柱状スペーサ２１を形成した。また、このアレイ基板ＡＲにおいて、アクティブエリアＤＳＰの中央部ＯＡに相当する領域に、第１スペーサ比率が０．６％となるように個数を調整して柱状スペーサ２１を形成した。このようなアレイ基板ＡＲ及び別途用意した対向基板ＣＴの表面には、それぞれ第１配向膜２０及び第２配向膜３６を１００ｎｍの厚さに形成した。その後、アレイ基板ＡＲにシール材ＳＥを塗布し、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとを貼り合わせた後、これらの間に形成されたセルギャップに液晶材料を充填した。さらに、液晶表示パネルＬＰＮの外面に第１偏光板ＰＬ１を含む第１光学素子ＯＤ１及び第２偏光板ＰＬ２を含む第２光学素子ＯＤ２をそれぞれ貼り付け、駆動回路等を実装し、モジュールを作成した。
【００７３】
（実施例２）
実施例２では、第２スペーサ比率が１０％となるように個数を調整して柱状スペーサ２１を形成し、第１スペーサ比率が２％となるように個数を調整して柱状スペーサ２１を形成した以外は、実施例１と同様とした。
【００７４】
（実施例３）
実施例３では、第２スペーサ比率が１０％となるように個数を調整して柱状スペーサ２１を形成し、第１スペーサ比率が０．１％となるように個数を調整して柱状スペーサ２１を形成した以外は、実施例１と同様とした。
【００７５】
（比較例１）
比較例１では、第１スペーサ比率及び第２スペーサ比率が１％となるように個数を調整して柱状スペーサ２１を形成した以外は、実施例１と同様とした。
【００７６】
（比較例２）
比較例２では、第１スペーサ比率及び第２スペーサ比率が３％となるように個数を調整して柱状スペーサ２１を形成した以外は、実施例１と同様とした。
【００７７】
（比較例３）
比較例３では、第１スペーサ比率及び第２スペーサ比率が５％となるように個数を調整して柱状スペーサ２１を形成した以外は、実施例１と同様とした。
【００７８】
（比較例４）
比較例４では、第１スペーサ比率及び第２スペーサ比率が７％となるように個数を調整して柱状スペーサ２１を形成した以外は、実施例１と同様とした。
【００７９】
（評価結果）
上記の実施例１乃至３及び比較例１乃至４について、以下の評価試験を行った。
【００８０】
まず、第１の評価試験では、アクティブエリアＤＳＰの全体で白表示をさせた状態で、液晶表示パネルＬＰＮの表面に、１０ｍｍφに１００Ｎの圧力をかけた条件で押圧したときに、アクティブエリアＤＳＰの周辺部ＥＡで許容値を越えるセルギャップの変化が発生したか否かを確認した。ここでは、セルギャップの変化量の許容値は、負荷がない状態でのセルギャップに対して５％未満とした（例えば、セルギャップが５μｍに設定された液晶表示パネルＬＰＮについてはセルギャップの変化量の許容範囲は０．２５μｍ未満である）。セルギャップの変化量が１０％未満の場合には、輝度ムラが視認されにくいことが確認されているが、セルギャップの変化量が５％未満の場合には輝度ムラが視認されないことが確認されている。
【００８１】
第２の評価試験では、液晶表示パネルＬＰＮの温度がマイナス２０℃に達した条件下において落下試験を行ったときに液晶層ＬＱに気泡が発生したか否かを確認した。
【００８２】
実施例１乃至３については、第１の評価試験においていずれもセルギャップの変化量が許容値の範囲内であり、いずれも輝度ムラは視認されなかった。また、これらの実施例１乃至３については、第２の評価試験においていずれも気泡が発生することは無かった。このように、実施例１乃至３については、第１及び第２の評価試験でいずれも問題が発生することはなく、表示品が良好であることが確認された。
【００８３】
比較例１では、第１の評価試験においてセルギャップの変化量が許容値を超えてしまい、輝度ムラが視認された。また、この比較例１では、第２の評価試験において気泡が発生することはなかった。
【００８４】
比較例２乃至４については、第１の評価試験においていずれもセルギャップの変化量が        許容値の範囲内であり、いずれも輝度ムラは視認されなかった。また、これらの比較例２乃至４については、第２の評価試験においていずれも気泡の発生が確認された。
【００８５】
上述した実施例１乃至３及び比較例１乃至４でのそれぞれの第１の評価試験に基づき、第１スペーサ比率は３％以上であることが望ましい。また、実施例１乃至３及び比較例１乃至４でのそれぞれの第２の評価試験に基づき、第２スペーサ比率は２％以下であることが望ましい。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態によれば、アクティブエリアＤＳＰ内で領域毎に適切なスペーサ比率を設定することにより、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。
【００８７】
なお、この発明は、上記実施形態そのもの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せてもよい。
【００８８】
例えば、上述した本実施形態においては、透過型の液晶表示装置を例に説明したが、反射型の液晶表示装置や、半透過型の液晶表示装置についても、同様の構成が適用可能である。
【００８９】
また、上述した本実施形態においては、アレイ基板ＡＲが柱状スペーサ２１を備えた構成について説明したが、対向基板ＣＴが柱状スペーサ２１を備えている場合であっても、同様の構成が適用可能である。
【符号の説明】
【００９０】
ＬＰＮ…液晶表示パネル  ＡＲ…アレイ基板  ＣＴ…対向基板  ＬＱ…液晶層
ＤＳＰ…アクティブエリア  ＰＸ…画素
Ｏ…中心  ＯＡ…中央部
Ｅ…外縁  ＥＡ…周辺部
Ｍ…中間点  ＭＡ…中間部
Ｐ…位置  ＰＡ…領域
２１…柱状スペーサ  ２１Ｂ…底部  ２１Ｔ…上部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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