(57)【要約】【課題】局所的な荷重に対する歪みに起因して生じる不可逆な表示ムラ（表示シミの定着）の防止と、局所的に生じる低温衝撃気泡（低温下で局所的な衝撃を受けた際に生じる気泡）と、を同時に解決する。【解決手段】液晶表示装置10は、ガラス基板21を含むＴＦＴアレイ基板20と、ＴＦＴアレイ基板20に対向して設けられたガラス基板32を含むカラーフィルタ基板30と、ＴＦＴアレイ基板20及びカラーフィルタ基板30間に設けられた液晶層40と、ＴＦＴアレイ基板20及びカラーフィルタ基板30間に、遮光部54に対応して配置された複数の第１支持部50と、カラーフィルタ基板30に配置され、各々、第１支持部50よりも高さが低い複数の第２支持部51とを備える。第１支持部50の横断面積が第２支持部51の横断面積よりも大きい。【選択図】図２
2011065195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板を含むＴＦＴアレイ基板と、
前記ＴＦＴアレイ基板に対向して設けられたガラス基板を含むカラーフィルタ基板と、
前記ＴＦＴアレイ基板及び前記カラーフィルタ基板間に設けられた液晶層と、
前記ＴＦＴアレイ基板及び前記カラーフィルタ基板間に、遮光部に対応して配置された複数の第１支持部と、
前記カラーフィルタ基板に配置され、各々、前記第１支持部よりも高さが低い複数の第２支持部と、
を備え、
前記第１支持部の横断面積が前記第２支持部の横断面積よりも大きい、液晶表示装置。
【請求項２】
前記第２支持部は、表示領域を構成する各画素単位において、前記第１支持部よりも数が多い、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
表示領域を構成する各画素単位において、前記第１支持部を中心として、前記第２支持部が前記第１支持部の周りを囲むように複数設けられている、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１支持部は、表示領域を構成する各画素単位において、青画素に接する前記遮光部に配置されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第２支持部は、前記ＴＦＴアレイ基板との間隔が前記液晶層の厚さの０．０６倍以上０．２倍以下である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第２支持部の表示領域における配置密度が前記第１支持部の表示領域における配置密度の１．２倍以上である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第２支持部は、遮光部に対応して配置されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記遮光部は、表示領域を構成する各画素単位を区切るブラックマトリクスである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１支持部は、前記カラーフィルタ基板に設けられ、前記カラーフィルタ基板から前記ＴＦＴアレイ基板に達するように延びて形成されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記ＴＦＴアレイ基板のガラス基板及び前記カラーフィルタ基板のガラス基板の基板厚が異なる、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記カラーフィルタ基板のガラス基板が前記ＴＦＴアレイ基板のガラス基板よりも基板厚が薄い、請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記カラーフィルタ基板のガラス基板の基板厚が０．５ｍｍ以下である、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】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイとして液晶表示装置が幅広く情報伝達ツール等に利用されている。その要因としては、表示装置の高精細化や高表示品位化に加えて軽量化及び薄型化の進展により従来のＯＡ用途だけでなく、携帯用途などのモバイル機器への応用が急速に進んだ事が挙げられる。このような状況の下、特に液晶表示パネルについてはさらなる薄型化及び軽量化が望まれており、旧来１．１ｍｍ程度の厚さを有する一対のガラス基板から構成されていたものが、次第に０．７ｍｍ、さらにはそれを下回るような薄さのガラス基板が検討されるようになっている。
【０００３】
ところが、液晶表示パネルのガラス基板の薄型化には以下のような問題が伴う。
【０００４】
まず１つは、液晶表示パネルは、一般的に、その表面に所定の強度以上の押圧力が加わるとその表示部に表示ムラ（表示シミの定着）が生じるが、基板が薄くなるとその傾向がより顕著になるという問題である。これは、基板がより薄くなると点荷重が加わる付近のスペーサがより深く押しつぶされてその部分の基板間隙の縮小量が大きくなることに起因する。
【０００５】
この問題を具体的に示すため、図１４のように、液晶層及び５μｍの間隙を保持する複数のスペーサを挟んで対向する２枚のガラス基板の、一方の基板に対し、その中央部に点荷重を加える。ここで、これら２枚のガラス基板の一方は、その厚さが０．５ｍｍのものを用い、他方はその厚さが０．０５、０．１、０．２、０．３及び０．５ｍｍの５種類のものから選択する。すると、図１５に示すように、点荷重を加える側のガラス基板が薄くなるに従い撓み量が大きくなることがわかる。また、図１６に示すように、ガラス基板が４μｍ撓むために必要な荷重は、ガラス基板の厚さが０．５ｍｍのものに比べて０．０５ｍｍのものは約２０分の１であり、ガラス基板の薄型化に伴ってより少量の荷重で基板の撓みが生じてしまうことがわかる。
【０００６】
ここで、このようなガラス基板の撓みという問題に対する技術として、特許文献１には、第１の基板と第２の基板とに液晶が挟持され、前記第１の基板には、前記第１の基板と前記第２の基板との間隔を保つ複数の柱状スペーサと、前記液晶に電圧を与える第１の透明電極とを備え、前記第２の基板には前記液晶に電圧を与える第２の透明電極を備えた液晶表示装置において、前記液晶表示装置は外周部に表示を行わない表示外領域と、その内側に表示を行う表示領域とが存在し、前記表示外領域に形成された前記柱状スペーサの本数の密度は、前記表示領域に形成された前記柱状スペーサの本数の密度より高いことを特徴とするものが開示されている。そして、これによれば、液晶表示装置のセルギャップ不良による表示不良を改善することができる、と記載されている。
【０００７】
ところが、上記特許文献１に示すような技術は、スペーサの本数を多くすることによりスペーサの押しつぶしを回避して基板の間隙を保持することにより撓みを規制するというものである。すると、確かに撓みに対する問題は改善される可能性はあるが、低温環境下で真空気泡（以下「低温気泡」という。）が発生するという問題が生じる。これは、低温下で構成部材の体積収縮が起こる場合に、特に、液晶の収縮率がその他の部材の収縮率に比べて大きいために、液晶層の収縮に対して支持部の変化が追随できずに真空気泡となることにより引き起こされる。
【０００８】
そして、この低温気泡の発生という問題に対する技術が検討されており、例えば、特許文献２には、シール材を周囲に配置した対向する２枚の基板間に液晶を挟持した液晶表示素子であって、少なくとも一方の基板上の遮光部分に、対向する基板に接触し所定の基板間隔を規定する第一の柱スペーサを形成し、かつ、前記第一の柱スペーサとは別に第二の柱スペーサを形成するとともに、前記第二の柱スペーサの頂部と対向する基板との間に０．２μｍ以下の隙間を形成したことを特徴とするものが開示されている。そして、これによれば、低温気泡不良が発生せず、製造プロセス中や外部から加わる負荷によって表示むらの発生を防止することができる、と記載されている。
【０００９】
また、特許文献３には、柱状スペーサを設けた液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、柱状スペーサが、パネル組み立て時の荷重による変形及び低温環境下の液晶の収縮に追従した変形に対応した高さ、断面積を有する柱状スペーサ（第一柱状スペーサ）と、局部的に過剰な荷重を受けた時及び低温環境下で液晶が収縮した時に基板間のギャップを保つ高さ、断面積を有する柱状スペーサ（第二柱状スペーサ）の二種の柱状スペーサで構成されており、パネル組み立て時に基板間のギャップを適正に保ち、且つ局部的に過剰な荷重を受けた時、或いは低温環境下で液晶が収縮した時に変形し、基板間のギャップを一定に保つことを特徴とする柱状スペーサを設けるものが開示されている。そして、これによれば、ギャップを適正に保ってパネル組み立てを行い、また、過剰な荷重を受けた時、或いは低温環境下で液晶が収縮した時にギャップが縮小し、且つ一定に保たれ、従って、色ムラなどが発生せず、また真空気泡（低温気泡）が発生しない液晶表示装置とすることができる、と記載されている。
【００１０】
しかしながら、上記特許文献２及び３に示すような技術は、低温気泡の発生を防止するために、基板間隙を規制する第１のスペーサとともに基板間隙の弾性変形に追従する部分を構成し、第１のスペーサより高さが低く形成された第２のスペーサを一対に並列して設けている。ところが、特に薄型の液晶パネルでは局所的な荷重に対しての耐性が弱く、大きく撓んでしまうため、スペーサをより多く設けなければならないが、基板間隙を規制する第１のスペーサの増加は低温気泡の発生をより増加させることに繋がる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平09-073093号公報
【特許文献２】特開2002-341354号公報
【特許文献３】特開2003-121857号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、特に薄型の液晶パネルに対して生じる局所的な荷重に対する歪みに起因して生じる不可逆な表示ムラ（表示シミの定着）の防止と、局所的に生じる低温衝撃気泡（低温下で局所的な衝撃を受けた際に生じる気泡）と、を同時に解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る液晶表示装置は、互いに対向するように設けられた第１及び第２基板と、それらの間に挟まれるように設けられた液晶層と、を備えた液晶表示装置であって、各々、第１及び第２基板の一方から他方に達するように延びて形成された複数の第１支持部が設けられ、各々、第１及び第２基板の一方から他方に向かって延び、第１支持部よりも高さが低く且つ数が多く形成された複数の第２支持部が設けられ、第２支持部と対向する基板との間隔が、液晶層の０．０５倍以上０．２倍以下である。
【００１４】
このような構成によれば、液晶表示装置の対向する第１基板と第２基板との間に、各々、第１及び第２基板の一方から他方に達するように延びて形成された複数の第１支持部が設けられていると共に、各々、第１及び第２基板の一方から他方に向かって延び且つ第１支持部よりも高さが低く形成された複数の第２支持部が設けられているため、基板に全体的に荷重がかけられた際には第１支持部及び第２支持部によってその荷重を支える。また、第１支持部より高さが低くなるように形成された第２支持部を設けているため、液晶層の変位に追随するように第１及び第２基板が相対的に変位できる。これにより、低温衝撃気泡の発生を規制することができる。また、本発明に係る液晶表示装置は、第２支持部が第１支持部よりも数が多いため、局所的な荷重がかけられた際に第１支持部は最小限にして高さの低い第２支持部をより多く設けることによって、液晶層の変位に対して第１及び第２基板がより柔軟に追随することができる。従って、このような場合に生じていた局所的な低温衝撃気泡の発生をより的確に規制することができる。さらに、第２支持部と対向する基板との間隔が液晶層の０．２倍以下であるため、薄型液晶表示装置の液晶パネルでの押圧ムラ試験においてより効果的に耐強度性を確保できる。また、第２支持部と対向する基板との間隔が液晶層の０．０５倍以上であるため、低温衝撃気泡評価で気泡発生や不良ドメイン発生をより効果的に抑制できる。
【００１５】
さらに、本発明に係る液晶表示装置は、複数の第２支持部のそれぞれが表示領域に設けられていてもよい。
【００１６】
このような構成によれば、複数の第２支持部のそれぞれが表示領域に設けられているため、表示領域の局所的な表示不良を規制することができる。
【００１７】
また、本発明に係る液晶表示装置は、第２支持部が表示領域を構成する画素領域単位において第１支持部より数が多いものであってもよい。
【００１８】
このような構成によれば、第２支持部が表示領域を構成する画素領域単位において第１支持部より数が多いため、表示領域においてさらに的確に局所的な表示不良を規制することができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る液晶表示装置は、第２支持部の画素領域単位における配置密度が第１支持部の１．２倍以上であってもよい。
【００２０】
本発明の構成による第２支持部は、低温衝撃気泡の発生を規制し、基板厚を薄板化したときの耐押圧ムラ改善に主体的に寄与することになる。この観点からは第２支持部の配置密度〔（支持部の個数／ｍｍ２）×支持部の横断面積〕が第１支持部の密度より大きいほうがよく、さらに、１．２倍以上であれば、その効果がより発揮される。
【００２１】
また、本発明に係る液晶表示装置は、複数の第２支持部が各画素領域単位内でそれぞれ同様な位置に設けられていてもよい。
【００２２】
このような構成によれば、基板への局所的な荷重に対しても均一に配置された第２支持部がその荷重を均等に受けることができる。このため、より効果的に局所的な基板歪みを規制し、液晶表示装置の表示機能をより安定して良好なものとすることができる。
【００２３】
また、本発明に係る液晶表示装置は、第１及び第２基板の少なくとも一方の厚さが０．５ｍｍ以下であってもよい。
【００２４】
このような構成によれば、パネル全体の薄型化や軽量化を図るためにガラス厚を薄く設計する必要がある場合に、第１及び第２基板を同一のガラス厚設計として薄型化を行うだけでなく、第１及び第２基板のガラス厚を非対称に設計することも可能となる。
【００２５】
さらに、本発明に係る液晶表示装置は、第１基板と第２基板との基板厚が異なっていてもよい。
【００２６】
このような構成によれば、ＴＦＴアレイ基板を第１基板として対向する基板を第２基板として相対的に薄板化すると、ＴＦＴアレイ基板に直接的に接続端子やドライバを実装する際の基板端部の局所的な加熱及び加圧に対し、所定の厚みよりも薄型化することによるＴＦＴアレイ基板の破損を防ぐことができる。また、ＴＦＴアレイ基板はＴＦＴ端子及び配線等の多層薄膜積層工程において基板単体にも温度変化や圧力変化に伴う歪みや履歴が加わっており、ＴＦＴアレイ基板の薄型化により機械的強度が低下するのを防ぐことができる。
【００２７】
また、本発明に係る液晶表示装置は、各画素領域単位に光透過領域と光反射領域とを有していてもよい。
【００２８】
このような構成によれば、光透過領域と、反射膜を有して周囲より高くなっている光反射領域とに、同時に支持部を形成することによりそれぞれ高さの異なる第１及び第２支持部を効率よく形成することができるため、装置の製造効率等が良好となる。
【００２９】
さらに、本発明に係る液晶表示装置は、第２支持部が表示領域における遮光部分に設けられていてもよい。
【００３０】
このような構成によれば、第２支持部が表示領域における遮光部分に設けられているため、第２支持部の設置部位における光漏れを規制することができる。さらに、光反射領域として利用される画素内の保持容量配線等の遮光部分に第２支持部を設けると、その分、有効開口率の低下を規制できる。
【００３１】
また、本発明に係る液晶表示装置は、第１支持部と上記第２支持部との横断面積が異なっていてもよい。
【００３２】
一般的に、支持部の横断面積（支持部が延びる方向に垂直な方向で切った断面の面積）が大きいほどガラスの耐圧特性が大きい傾向がある。しかしながら、これらの支持部は、配線上の所定の位置に形成することで光漏れを防止することが可能となる一方、所定の横断面積よりも大きく設計するとコントラスト比低下等の表示特性に支障をきたす弊害が生じることになる。特に、第１支持部に比較して所定の位置に多数の第２支持部を設ける本発明の場合には、このような構成により横断面積の異なった第１支持部と第２支持部とを非対称に配置することができるため、パネルの開口率及びコントラスト比の低下を有効に抑制することができる。さらに、第１支持部と第２支持部とを別工程で同種材料あるいは異種材料を用いて形成することも可能であるが、製造工程の短縮化や低コスト化の観点からは同一のフォトリソグラフィ工程を経て該支持部をパターニング形成することも極めて有効となる。このように、同一工程において、高さの異なる構造物を形成するために第１及び第２の支持部の横断面積を異なって設計することが可能となる。
【００３３】
さらに、本発明に係る液晶表示装置は、第２支持部の横断面積が第１支持部の横断面積より小さくてもよい。
【００３４】
このような構成によれば、第１の支持部に対して所定の密度で所定の位置に形成する第２の支持部の横断面積を小さく設計した場合に、従来の基板間隙保持を目的とする第１の支持部形成と同一の工程数で配置することが可能となる。
【００３５】
また、本発明に係る液晶表示装置は、第１及び第２基板のそれぞれについて、液晶層側に電圧無印加時に液晶分子を垂直に配向させる垂直配向膜が設けられており、第１及び第２基板の少なくとも一方には、液晶層側に、電圧印加時に液晶分子を放射状に配向させる配向制御体が設けられていてもよい。
【００３６】
このような構成によれば、上記の液晶層が局所的な基板撓みの生じない対向基板で挟まれているため、局所的な荷重に対しても電圧無印加時の垂直配向及び電圧印加時の放射状配向が乱されることなく、良好な表示品位を保つことができる。
【００３７】
さらに、本発明に係る液晶表示装置は、第２支持部が配向制御体を兼ねていてもよい。
【００３８】
このような構成によれば、第２支持部が配向制御体を兼ねているため、必要な第２支持部の数が減ることにより、装置の製造効率等が良好となる。
【００３９】
また、本発明に係る液晶表示装置は、第１及び第２基板の少なくとも一方の液晶層側に所定の配向処理を施した配向膜が設けられていてもよい。
【００４０】
このような構成によれば、上記の液晶層が局所的な基板撓みの生じない対向基板で挟まれているため、局所的な荷重に対しても所定の配向処理によって形成された配向が乱されることなく、良好な表示品位を保つことができる。
【００４１】
また、本発明に係る液晶表示装置は、
ガラス基板を含むＴＦＴアレイ基板と、
前記ＴＦＴアレイ基板に対向して設けられたガラス基板を含むカラーフィルタ基板と、
前記ＴＦＴアレイ基板及び前記カラーフィルタ基板間に設けられた液晶層と、
前記ＴＦＴアレイ基板及び前記カラーフィルタ基板間に、遮光部に対応して配置された複数の第１支持部と、
前記カラーフィルタ基板に配置され、各々、前記第１支持部よりも高さが低い複数の第２支持部と、
を備え、
前記第１支持部の横断面積が前記第２支持部の横断面積よりも大きい。
【発明の効果】
【００４２】
以上説明したように、本発明によれば、表示部に全体的にかかる荷重のみならず、特に局所的な荷重に対しても表示ムラの発生を規制し、且つ、低温衝撃気泡の発生をも規制する液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態１に係る液晶表示装置１０の平面図である。
【図２】図１の液晶表示装置１０のII−II断面における断面図である。
【図３】第１支持部５０が反射領域２２内に形成された液晶表示装置１０の平面図である。
【図４】図３の液晶表示装置１０のIV−IV断面における断面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る液晶表示装置６０の断面図である。
【図６】液晶表示装置６０のサブ画素８５の平面図である。
【図７】第１支持部１００を中心として第２支持部が対角線上に配置されている液晶表示装置６０のサブ画素８５の平面図である。
【図８】第１支持部１００を中心として第２支持部が縦横に配置されている液晶表示装置６０のサブ画素８５の平面図である。
【図９】第２支持部が画素パターン８４内に配置されている液晶表示装置６０のサブ画素８５の平面図である。
【図１０】基板にかかる荷重と押し込み深さの関係を示す図である。
【図１１】第１支持部の配置密度を一定（２５個／ｍｍ２、径１２μｍφ）に限定したときのＣＦガラス基板の厚さと押圧ムラが良好である押圧ムラ強度上限値との関係を示す図である。
【図１２】ＣＦ基板とＴＦＴ基板との基板厚が０．０５／０．５ｍｍのときの、第１支持部の径と押圧ムラが良好である押圧ムラ強度上限値との関係を示す図である。
【図１３】ＣＦ基板とＴＦＴ基板との基板厚が０．１／０．５ｍｍのときの、第１支持部の径と押圧ムラが良好である押圧ムラ強度上限値との関係を示す図である。
【図１４】基板表面に点荷重がかかる様子を示す概略図である。
【図１５】同じ荷重を加えたときの荷重がかかる方の基板の厚さと撓み量とを比較した図である。
【図１６】基板が４μｍ撓むために必要な荷重と基板の厚さとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の実施形態１及び２に係る液晶表示装置を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００４５】
また、本発明の実施形態１及び２では、特に携帯電話のような携帯電子機器に用いられる薄型の液晶表示装置について説明する。
【００４６】
（実施形態１）
（液晶表示装置１０の構成）
図１は液晶表示装置１０の表示面の平面図を、図２は図１で示す液晶表示装置１０の破線II−IIにおける断面図を表す。この液晶表示装置１０は、透過モードの表示と反射モードの表示の両方を行うことのできる半透過型のものである。
【００４７】
液晶表示装置１０は、対向するＴＦＴ基板２０及びカラーフィルタ基板３０（ＣＦ基板）、それらの間に設けられた液晶層４０、対向する両基板２０，３０間に設けられた第１支持部５０、第２支持部５１及び配向制御体５２で構成されている。
【００４８】
ＴＦＴ基板２０は、ガラス基板２１の表面にアクティブ素子及びアクティブ素子に接続されたゲート配線やソース配線等の回路要素（いずれも不図示）が設けられている。ＴＦＴ基板２０は、その画素領域のうち反射領域２２となるべき領域に凹凸形状を有する反射層２３が形成されており、反射層２３を覆うように透明絶縁層２４が形成されて反射層２３の凹凸形状を表面において平坦化している。透明絶縁層２４の平坦な表面上に、不図示の透明な画素電極及び垂直配向膜２５がこの順に形成されている。
【００４９】
画素電極は、所定の位置に形成された不図示の切り欠き部を有しており、各画素は、この切り欠き部によって図１に示すような複数のサブ画素３１に分割されている。液晶層４０に所定の電圧を印加すると、画素電極の周囲及び切り欠き部の近傍に生成される斜め電界の配向規制によって、複数のサブ画素３１のそれぞれに放射状傾斜配向を施す液晶ドメインが形成される。図１に示すように、並列した４つのサブ画素３１が後述するブラックマトリクス５４で区切られてなる一単位を画素パターン４９（画素領域単位）と呼ぶ。本実施形態では、このように並列した４つのサブ画素３１及びブラックマトリクス５４で区切られたものを画素パターン４９としているが、表示装置の種類によりサブ画素３１の数及びその配置が異なっていてもよい。
【００５０】
ＣＦ基板３０は、ＴＦＴ基板２０のガラス基板２１より薄く形成されたガラス基板３２上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３原色を備えたサブ画素３１が形成されたＣＦ層及び垂直配向膜３３がこの順で形成されている。画素パターン４９は、その間に、コントラストを得るための縁取りとしてブラックマトリクス５４が設けられている。また、サブ画素３１を構成するものとしては、ＲＧＢ以外に、シアン、マゼンタ、イエローの補色を用いてもよい。
【００５１】
尚、ＣＦ基板３０のガラス基板３２及びＴＦＴ基板２０のガラス基板２１は、それぞれその厚さは特に限定されず、ＴＦＴ基板２０のほうが薄く形成されていてもよく、また、同じ厚さに形成されていてもよい。
【００５２】
第１支持部５０は、ＣＦ基板３０からＴＦＴ基板２０に達するように延びて形成されている。第１支持部５０は、ＣＦ基板３０のブラックマトリクス５４上に形成されている。第１支持部５０は、液晶層４０の厚さを保持しているため、その高さが液晶層４０の厚さを決定している。第１支持部５０の形状は、どのようなものであってもよく、例えば、円柱状、角柱状、又は、それらの先細形状等に形成されている。第１支持部５０は、本実施形態では樹脂製材料で形成されているが、基板に対する押圧力に対抗できるものであれば特に限定されず、セラミック製又は金属製のものであってもよい。
【００５３】
尚、第１支持部５０は、本実施形態のようにブラックマトリクス５４上に形成されていなくてもよく、その他の遮光部（例えば、表示領域内の保持容量配線上等）に形成されていてもよい。さらに、図３及び４に示すように、透明誘電体層５７上に形成されていてもよい。この場合であっても、第１支持部５０は、透明誘電体層５７から対向するＴＦＴ基板２０に到達するように形成される。
【００５４】
配向制御体５２は、ＣＦ基板３０の透過領域２６となるべき領域に形成されている。配向制御体５２は、垂直配向膜３３の液晶層４０側に形成されており、対向するＴＦＴ基板２０へ延びるような切頭円錐状に形成されている。配向制御体５２は、サブ画素３１ごとに設けられている。このことにより、サブ画素３１ごとでその配向が安定化される。
【００５５】
透明誘電体層５７は、ＣＦ基板３０の反射領域２２となるべき領域に形成されている。透明誘電体層５７は、所定の厚さをもって垂直配向膜３３の液晶層４０側に形成されている。透明誘電体層５７の厚さは、液晶層４０の厚さｄｔの略半分程度であるのが好ましい。反射モードの表示では、表示に用いられる光は液晶層４０を２回通過するのに対し、透過モードの表示では、表示に用いられる光は液晶層４０を１回通過するだけである。従って、透過領域２６の液晶層４０の厚さｄｔを反射領域２２の、液晶層４０の厚さｄｒの略２倍に設定すると両方の表示モードで良好な表示を実現できる。
【００５６】
第２支持部５１は、ＣＦ基板３０の反射領域２２となるべき領域に形成された透明誘電体層５７上に形成されている。これにより、光透過領域２６と、反射層２３を有して周囲より高くなっている光反射領域２２とに、同時に支持部を形成することができ、それぞれ高さの異なる第１及び第２支持部５０，５１を効率よく形成することができる。第２支持部５１は、本実施形態では樹脂製材料で形成されているが、基板に対する押圧力に対抗できるものであれば特に限定されず、セラミック製又は金属製のものであってもよい。また、第２支持部５１は、対向するＴＦＴ基板２０へ延びるような切頭円錐状に形成されており、その頭頂部とＴＦＴ基板２０との間に間隙５８が形成されている。これにより、基板に荷重がかけられた際には第１支持部５０及び第２支持部５１によってその荷重を支えることができる。また、第１支持部５０より高さが低くなるように形成されており、第２支持部５１の頭頂部とＴＦＴ基板２０との間に間隙５８が形成されていることで、液晶層４０の変位に追随するように両基板２０，３０が相対的に変位できる。これにより、低温衝撃気泡の発生を規制することができる。
【００５７】
ここで、この間隙５８、すなわち第２支持部５１の頭頂部と対向するＴＦＴ基板２０との間隔が液晶層４０の０．２倍以下であれば、薄型液晶表示装置の液晶パネルでの押圧ムラ試験においてより効果的に耐強度性を確保できるためである。また、第２支持部５１の頭頂部と対向するＴＦＴ基板２０との間隔が液晶層４０の０．０５倍以上であれば、低温衝撃気泡評価で気泡発生や不良ドメイン発生をより効果的に抑制できるためである。
【００５８】
また、このように第２支持部５１が表示領域内に設けられているため、表示領域の局所的な表示不良を規制することができる。尚、第２支持部５１は表示領域内に限られず、ブラックマトリクス５４上等のような表示領域外に設けられていても良い。さらに、第２支持部５１は、表示領域における遮光部分に設けられていてもよい。第２支持部５１の設置部位における光漏れを規制することができるからである。また、光反射領域２２として利用される画素内の保持容量配線等の遮光部分に第２支持部を設けると、その分、有効開口率の低下を規制することも可能である。
【００５９】
第２支持部５１は、各サブ画素３１領域上に設けられているため、サブ画素３１領域に隣接するブラックマトリクス５４上に１つのサブ画素３１領域を空けて設けられている第１支持部５０よりその数が多い。このように、第２支持部５１が第１支持部５０より多く設けられていることで、局所的な荷重がかけられた際に第１支持部５０は最小限にして高さの低いより多くの第２支持部５１の存在で液晶層４０の変位に対して両基板２０，３０をより柔軟に追随させることができる。従って、このような場合に生じていた局所的な低温衝撃気泡の発生をより的確に規制することができる。また、第２支持部５１は、それぞれがサブ画素３１内で同様な位置に設けられている。具体的には、図１に示すように、すべての第２支持部５１が各サブ画素３１の反射領域２２の略中央部に位置するように透明誘電体層５７上に配置されている。従って、基板への局所的な荷重に対しても均一に配置された第２支持部５１がその荷重を均等に受けることができる。このため、より効果的に局所的な基板歪みを規制し、液晶表示装置１０の表示機能をより安定して良好なものとすることができる。
【００６０】
尚、第２支持部５１の配置は、これに限らない。すなわち、第２支持部５１の配置密度は第１支持部５０の１．２倍以上であってもよい。本実施形態における第２支持部５１は、低温衝撃気泡の発生を規制し、基板厚を薄板化したときの耐押圧ムラ改善に主体的に寄与することになる。この観点からは第２支持部の配置密度〔（支持部の個数／ｍｍ２）×支持部の横断面積〕が第１支持部の密度より大きいほうがよく、さらに、１．２倍以上であれば、その効果がより発揮される。
【００６１】
本実施形態での支持部の配置設計は第２支持部５１の配置密度が第１支持部５０の１．２倍以上になるようなものであり、例えば、絵素（Ｒ、Ｇ、Ｂ各画素で１絵素単位）を構成する表示単位に対して、第１支持部５０及び第２支持部５１を１個以上配置することが好ましい。特に、低温衝撃気泡発生を抑制させる観点からは、液晶間隙保持を行う第１支持部５０を１絵素単位に３つ以上配置することは困難である。また、第１支持部５０に対してラビング等の配向処理を行う場合には、支持部の近傍で配向が乱れることによる光漏れ等の表示品位低下が懸念されることから、例えば、視感強度が相対的に小さいＢ（青）画素に接する位置に第１支持部を形成することが好ましい。特に、本実施形態のように垂直配向を用いたノーマリーブラックモードの液晶表示装置では、耐押圧ムラ改善のために、有効画素表示領域外の所定の信号配線上に第２支持部を設けるだけでなく、例えば軸対称中心部の略中央部の画素表示領域内にも追加して第２支持部を配置することも有効である。
【００６２】
さらに、第２支持部５１はその形状により液晶層４０の配向をサブ画素３１ごとに安定化できる。また、その配向中心をサブ画素３１の反射領域２２の略中央に固定することができ、各方位に配向する液晶分子の存在確率をほぼ等しくすることにより均一な表示を可能にしている。このように、第２支持部５１は、反射領域２２における配向制御体の働きも兼ねているため、必要な第２支持部５１又は配向制御体の数が減ることにより、装置の製造効率等が良好となる。
【００６３】
尚、第１支持部５０及び第２支持部５１は、本実施形態ではそれぞれＣＦ基板３０上に形成されているが、これに限られず、それぞれＴＦＴ基板２０上に形成されていてもよいし、それぞれが別々の基板上に形成されていてもよい。
【００６４】
（実施形態２）
（液晶表示装置６０の構成）
次に、本発明における実施形態２に係る液晶表示装置６０について、図面を用いて詳細に説明する。
【００６５】
図５は、液晶表示装置６０を示す。この液晶表示装置６０は、対向する基板のそれぞれに配向処理が施されたＴwisted Nematic(ＴＮ)型のものである。
【００６６】
液晶表示装置６０は、対向するＴＦＴ基板７０及びカラーフィルタ基板（ＣＦ基板８０）、それらの間に設けられた液晶層９０、対向する両基板７０，８０間に設けられた第１支持部１００及び第２支持部１０１で構成されている。
【００６７】
ＴＦＴ基板７０は、ガラス基板７１、ガラス基板７１上に形成された信号線や走査線等から構成されるスイッチング素子７２並びに画素電極７３で構成されており、これらの液晶層９０側にはそれらを覆うように配向処理が施された配向膜７５が形成されている。
【００６８】
ＣＦ基板８０は、ＴＦＴ基板７０のガラス基板７１よりも薄く形成されたガラス基板８１上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３原色のサブ画素８４が形成されたＣＦ層８２が形成されている。これらのサブ画素８４は、その間に、コントラストを得るための縁取りとしてブラックマトリクス９１が設けられている。従って、図６のように、このブラックマトリクス９１で各サブ画素８４が区切られている。また、サブ画素８４を構成するものとしては、ＲＧＢ以外に、シアン、マゼンタ、イエローの補色を用いてもよい。また、図６のように、ＣＦ層８２の６つのサブ画素８４が横に３つ及び縦に２つずつ並ぶように配置されてなる画素領域単位を画素パターン８５と呼ぶ。ここで、画素パターン８５は、各表示サイズの液晶表示装置６０それぞれについて異なっている。画素パターン８５は、本実施形態のように６つのサブ画素８４が配置されたものでなくてもよく、例えば、横３つ及び縦３つに配置された合計９つのサブ画素で構成されるもの等でもよい。
【００６９】
また、ＣＦ基板８０は、そのＣＦ層８２の液晶層９０側の表面に透明電極８６が形成されている。透明電極８６は、その液晶層９０側の表面に配向処理が施された配向膜８７が形成されている。ここで、この配向膜８７は、ＴＦＴ基板７０側に形成された配向膜７５に施された配向と垂直な方向に配向処理されている。
【００７０】
尚、ＣＦ基板８０のガラス基板８１及びＴＦＴ基板７０のガラス基板７１は、それぞれその厚さは特に限定されず、ＴＦＴ基板７０のほうが薄く形成されていてもよく、また、同じ厚さに形成されていてもよい。
【００７１】
第１支持部１００は、ＣＦ基板８０からＴＦＴ基板７０に達するように延びて形成されている。第１支持部１００は、ＣＦ基板８０のブラックマトリクス９１上に形成されている。第１支持部１００は、液晶層９０の厚さを保持しているため、その高さが液晶層９０の厚さを決定している。第１支持部１００の形状は、どのようなものであってもよく、例えば、円柱状、角柱状、又は、それらの先細形状等に形成されている。第１支持部１００は、本実施形態では樹脂製材料で形成されているが、基板に対する押圧力に対抗できるものであれば特に限定されず、セラミック製又は金属製のものであってもよい。
【００７２】
尚、第１支持部１００は、本実施形態のようにブラックマトリクス９１上に形成されていなくてもよく、その他の遮光部（例えば、表示領域内の保持容量配線上等）に形成されていてもよい。
【００７３】
第２支持部１０１は、ＣＦ層８２のブラックマトリクス９１上に形成されている。第２支持部１０１は、対向するＴＦＴ基板７０へ延びるような切頭円錐状に形成されており、その頭頂部とＴＦＴ基板７０との間に間隙５８が形成されている。これにより、基板に荷重がかけられた際には第１支持部１００及び第２支持部１０１によってその荷重を支えることができる。また、第１支持部１００より高さが低くなるように形成されており、第２支持部１０１の頭頂部とＴＦＴ基板７０との間に間隙５８が形成されていることで、液晶層９０の変位に追随するように第１及び第２基板が相対的に変位できる。これにより、低温衝撃気泡の発生を規制することができる。
【００７４】
ここで、この間隙５８、すなわち第２支持部１０１の頭頂部と対向するＴＦＴ基板７０との間隔が液晶層９０の０．２倍以下であれば、薄型液晶表示装置の液晶パネルでの押圧ムラ試験においてより効果的に耐強度性を確保できるためである。また、第２支持部１０１の頭頂部と対向するＴＦＴ基板７０との間隔が液晶層９０の０．０５倍以上であれば、低温衝撃気泡評価で気泡発生や不良ドメイン発生をより効果的に抑制できるためである。
【００７５】
第２支持部１０１は、本実施形態では樹脂製材料で形成されているが、基板に対する押圧力に対抗できるものであれば特に限定されず、セラミック製又は金属製のものであってもよい。
【００７６】
第２支持部１０１は、図６に示すように、各サブ画素８４を区切るブラックマトリクス９１上において、第１支持部１００を中心としてその周りに８つが均一に設けられている。このように、第２支持部１０１が第１支持部１００より多く設けられていることで、局所的な荷重がかけられた際に第１支持部１００は最小限にして高さの低いより多くの第２支持部１０１の存在で液晶層９０の変位に対して両基板７０，８０をより柔軟に追随させることができる。従って、このような場合に生じていた局所的な低温衝撃気泡の発生をより的確に規制することができる。また、第２支持部１０１は、それぞれが画素パターン８５内で同様な位置に設けられている。すなわち、本実施形態においては、図６に示したような６つのサブ画素８４で構成される画素パターン８５内に配置された８つの第２支持部１０１が、液晶表示装置６０におけるその他の画素パターン８５内においても同様に第１支持部１００を囲んで８つ配置されている。従って、基板への局所的な荷重に対しても均一に配置された第２支持部１０１がその荷重を均等に受けることができる。このため、より効果的に局所的な基板歪みを規制し、液晶表示装置６０の表示機能をより安定して良好なものとすることができる。
【００７７】
尚、第２支持部１０１の配置は、これに限らず、図７に示すように第１支持部１００を中心として画素パターン８５の、対角線の端のブラックマトリクス９１上において４つが配置されていてもよい。また、図８に示すように、第１支持部１００を中心として画素パターン８５の縦及び横方向の端のブラックマトリクス９１上において４つが配置されていてもよい。さらに、図９に示すように、各サブ画素８４上の中心における不図示の保持容量配線上に１つずつ、合計６つが配置されていてもよい。
【００７８】
また、第２支持部１０１の配置密度は第１支持部１００の１．２倍以上であってもよい。本実施形態における第２支持部１０１は、低温衝撃気泡の発生を規制し、基板厚を薄板化したときの耐押圧ムラ改善に主体的に寄与することになる。この観点からは第２支持部の配置密度〔（支持部の個数／ｍｍ２）×支持部の横断面積〕が第１支持部の密度より大きいほうがよく、さらに、１．２倍以上であれば、その効果がより発揮される。
【００７９】
本実施形態での支持部の配置設計は第２支持部１０１の配置密度が第１支持部１００の１．２倍以上になるようなものであり、例えば、図６〜９等のように絵素（Ｒ、Ｇ、Ｂ各画素で１絵素単位）を構成する表示単位に対して、第１支持部１００及び第２支持部１０１を１個以上配置することが好ましい。特に、低温衝撃気泡発生を抑制させる観点からは、液晶間隙保持を行う第１支持部１００を１絵素単位に３つ以上配置することは困難である。また、第１支持部１００に対してラビング等の配向処理を行う場合には、支持部の近傍で配向が乱れることによる光漏れ等の表示品位低下が懸念されることから、例えば、視感強度が相対的に小さいＢ（青）画素に接する位置に第１支持部を形成することが好ましい。
【００８０】
尚、第１支持部１００及び第２支持部１０１は、本実施形態ではそれぞれＣＦ基板８０上に形成されているが、これに限られず、それぞれＴＦＴ基板７０上に形成されていてもよいし、それぞれが別々の基板上に形成されていてもよい。
【００８１】
また、本実施形態ではＴＮ型の液晶表示装置６０について示したが、これに限られず、Super Ｔwisted Nematic（ＳＴＮ)型やElectrically Controlled Birefringence(ＥＣＢ)型等の液晶表示装置６０を用いてもよい。
【００８２】
また、本実施形態１及び２で適用可能な支持部については、フォトリソグラフィー工程を経てパネル内の所定の位置に構成することが極めて有効である。このようなものとしては、パターニング形成時の解像度、現像性に優れ、且つ、機械的強度や液晶に対する汚染性や透明性が高い素材を適用することが必要となる。
【００８３】
具体的には、露光により材料の硬化が進行するタイプのネガ型感光材料や露光により材料が結合開列し、現像工程で選択的な溶解が進行するタイプのポジ型感光材料が適用可能である。例えば、材料の透明性や機械的強度を保つ観点からは、アクリレート系材料、ウレタンアクリレート系材料、エポキシアクリレート系材料、メタクリレート系材料などを含む樹脂系を基本構成とした感光性樹脂を用いてパターニング形成することが可能となる。
【実施例】
【００８４】
次に、本実施形態に示す液晶表示装置について、種々の荷重による表示機能への影響を検討した。
【００８５】
（試験評価１）
両基板の厚さ、第１支持部及び第２支持部との配置密度と、表示装置の荷重付加による表示ムラとの関係を調べるための評価試験を、実施形態１に示したのと同一構成の液晶表示装置を用いて行った。
【００８６】
（試験評価用液晶表示装置）
第１基板厚／第２基板厚がそれぞれ０．５／０．０５及び０．５／０．１ｍｍの第１及び第２基板、及び、それぞれ所定の密度（単位面積あたりの個数）を有し且つ所定の横断面（ここでは、径の大きさで表す）が形成された第１及び第２支持部で構成される液晶表示装置をそれぞれ数個ずつ準備した。また、液晶パネルは所定の偏光板を基板外側に一対貼合したものを用いた。
【００８７】
〈試験評価方法〉
上記試験評価用の液晶表示装置についてインストロン社製のインストロン万能材料試験機５５４３型を用いて押圧ムラの評価を行うために荷重付加試験を行った。
【００８８】
まず、円筒形の載置台上に液晶表示装置を、ＣＦ基板を上にして設置した。
【００８９】
次に、インストロン万能材料試験機の円柱状の押測治具で図１１に示すようにそれぞれの液晶表示装置のＣＦ基板表面に対して押圧速度１ｍｍ／ｍｉｎで荷重を加えた。ここで、インストロン万能材料試験機の円柱状の押測治具は以下のように３つの種類のものを用いた。
【００９０】
（１）円柱ゴム；先端にゴム膜を設けた直径１０ｍｍの真鋳棒（これは、最も理想的な面荷重がかかる条件を実現させるためのものである）
（２）円柱；先端にゴム膜を設けていない直径１０ｍｍの真鋳棒（これは、携帯電話のセット状態で実施される強度試験においても、実際片当たりした状態で荷重がかかっている場合が多く、パネル評価でもその状態を想定するために局所荷重によるダメージを受けやすい状態を実現させるためのものである）
（３）円球；先端にゴム膜を設けていない直径１０ｍｍの真鋳棒であって、先端部が球面形状（Ｒ５）に形成されているもの（尖った物で押したり、二つ折りの携帯電話機で携帯ストラップ等を挟み込んだ状態で荷重がかかっている場合を想定するために、そのようなより狭域での荷重によるダメージを受けやすい状態を実現させるためのものである）
次いで、押圧荷重が設定値に達すると、その状態でインストロン万能材料試験機の円柱状の押測治具を５秒間保持し、その後１ｍｍ／ｍｉｎの速度で基板への荷重を開放した。
【００９１】
このようにして、基板の表面に対し、局所的に数カ所荷重付加試験を行った。
【００９２】
次に、荷重付加試験から５分経過した液晶表示装置について、それぞれパネル点灯装置を用いて目視により正面視及びパネル（基板）中心から全方位約４５°の角度で全面白表示及び中間調表示でのムラの有無及びその程度を観察した。
【００９３】
〈試験評価結果〉
荷重付加による押圧ムラ試験の結果を表１に示す。尚、表１において、押圧ムラ試験の◎は円柱ゴム、円柱、円球のそれぞれによる押圧試験のすべてについて良好な判定結果を得たことを意味する。同様に、○は上記３項目中２項目が良好、△は上記３項目中１項目が良好、そして×はすべての項目で表示不良であることを意味する。
【００９４】
【表１】
2011065195.tif 000003
【００９５】
ここで、荷重付加による押圧ムラの発生原理を説明するため、図１０に支持部単体又は局所エリアに荷重をかけた際に生じる支持部の変形イメージを表す。
【００９６】
第１段階では、１ｍｍ／ｍｉｎの速度にて支持部を押し込んでいく。第２段階では、任意の最大荷重点で５秒間押し込み量を保持する。第３段階では、１ｍｍ／ｍｉｎにて荷重を開放していく。第４段階では、弾性変形から塑性変形（α）として元に戻らなくなったことを表示している。
【００９７】
限界点を超えない荷重Ａであれば荷重後も塑性変形（α）が０に近づき問題とはならないが、限界点を越えたＡｍａｘでは、塑性変形（α）が現れ、この支持部の塑性変形（α）により生じた局所的なセル厚変化が押し厚ムラの主要因になっているものと考えられる。
【００９８】
表１によれば、ほとんどの表示装置についても押圧ムラ試験の判定が良好であった。また、これらの基板厚がいずれも０．５ｍｍ以下であった。従って、第１又は第２基板の基板厚が少なくとも０．５ｍｍ以下という薄型液晶表示装置についても良好な耐押圧ムラ特性を有することがわかる。また、表１の押圧判定結果において、第１支持部と第２支持部との支持部の密度比〔（第２支持部の密度×第支持部の横断面の径）÷（第１支持部の密度×第支持部の横断面の径）〕が１であるものの中に、表示不良のものが二つ含まれていた。従って、支持部密度比が１．２以上であれば、耐押圧ムラ特性においてより優れた表示装置を実現できることがわかる。
【００９９】
また、図１１は、第１支持部の配置密度を一定（２５個／ｍｍ２、径１２μｍφ）に限定したときの押圧ムラが良好である上限値（局所的変形を重視して円球を押圧棒とした試験結果で比較）を示した図である。特に基板厚が小さい場合に第２支持部追加の効果が大きいことが確認できた。
【０１００】
図１２，１３は、各々、基板厚が０．０５／０．５、０．１／０．５ｍｍのときの第１支持部の径と押圧ムラが良好である上限値（局所的変形を重視して円球を押圧棒とした試験結果で比較）との関係を示す図である。
【０１０１】
第１支持部の径が大きい、即ち、横断面積が大きいほど耐圧性の改善効果は高くなる。しかしながら、大きな径の構造体をパターニング形成することは、バスライン（遮光部）配線幅との関係で実行開口率低下を招くことが懸念される。すなわち、支持部配置の設計ルールとして、支持部をバスライン上に位置する領域に配置するためには、現実的には、２０μｍ以下の径に設計することが好ましい。これよりも大きな支持部を配置した場合には、支持部の近傍からの光洩れを十分に遮光することが困難となり、表示上のコントラスト比低下が大きくなるとともに、開口率の低下が深刻となりパネルの透過率が低くなることが懸念されるからである。また、第１支持部に対する第２支持部の密度比〔〔支持部の個数／ｍｍ２）×支持部の横断面積〕が１０倍を超えると実効開口率が約１０％以上低下することが確認された。
【０１０２】
（試験評価２）
両基板の厚さ、第１支持部及び第２支持部との配置密度と、表示装置の低温衝撃気泡発生との関係を調べるための評価試験を、実施形態１に示したのと同一構成の液晶表示装置を用いて行った。
【０１０３】
（試験評価用液晶表示装置）
第１基板厚／第２基板厚がそれぞれ０．５／０．０５及び０．５／０．１ｍｍの第１及び第２基板、及び、それぞれ所定の密度（単位面積あたりの個数）を有し且つ所定の横断面（ここでは、径の大きさで表す）が形成された第１及び第２支持部で構成される液晶表示装置をそれぞれ数個ずつ準備した。また、液晶パネルは所定の偏光板を基板外側に一対貼合したものを用いた。
【０１０４】
〈試験評価方法〉
上記試験評価用の液晶表示装置について低温衝撃気泡試験を行った。
【０１０５】
まず、恒温槽内に液晶表示装置をそれぞれ静置した後、マイナス３０℃の環境下で３時間保持し、ＣＦ基板表面からの高さ１０ｃｍの位置からパチンコ玉を１つ自然落下させた。
【０１０６】
次に、恒温槽から液晶表示装置を取り出し、それぞれパネル点灯装置を用いて目視及び光学顕微鏡により気泡による表示ムラの有無及びその程度を観察した。
【０１０７】
〈試験評価結果〉
荷重付加による低温衝撃気泡試験の結果を表１に示す。尚、表１中の○は表示不良の発生が無いこと、△は一部パネルで表示不良が発生したことを意味する。
【０１０８】
表１によれば、第１支持部と第２支持部との支持部の密度比〔（第２支持部の密度×第２支持部の横断面の径）÷（第１支持部の密度×第１支持部の横断面の径）〕が１以下であるものの中に、低温衝撃気泡の発生により表示不良が生じているものがある。しかし、密度比がそれより大きいもの、特に密度比が１に最も近い１．２５でさえ十分良好な判定結果が得られている。従って、第１支持部と第２支持部との支持部の密度比は１．２以上であれば特に良好な耐低温衝撃気泡特性を有することがわかる。
【０１０９】
（試験評価３）
次に、第２支持部の間隔と液晶層厚との関係と、押圧ムラ及び低温衝撃気泡の発生との影響について検討するために、第２支持部の対向基板との間隔が異なる試験評価用液晶表示装置について、上記と同様な押圧ムラ試験及び低温衝撃気泡試験を行った。
【０１１０】
（試験評価用液晶表示装置）
本試験において、第２支持部と対向する基板との間隔がそれぞれ異なる液晶表示装置を用いた。
【０１１１】
ここで、評価条件としては、第１基板厚／第２基板厚＝０．５／０．０５（ｍｍ）であり、第１支持部はその密度が２５個／ｍｍ２で径が１７μｍ、第２支持部はその密度が１２５個／ｍｍ２で径が６μｍであるものを用いた。
【０１１２】
（試験評価結果）
試験結果を表２に示す。表２によると、第２支持部と対向基板との間隔が液晶層厚の０．０６〜０．１９倍のもの（液晶層厚が３．４０μｍの場合）及び０．１０〜０．２０倍のもの（液晶層厚が５．１０μｍの場合）について、それぞれ押圧判定及び低温衝撃気泡判定が良好であった。従って、第２支持部と対向する基板との間隔が、液晶層の０．０５倍以上０．２０倍以下である場合、特に良好な耐押圧ムラ特性及び耐低温衝撃気泡特性を有することがわかる。
【０１１３】
【表２】
2011065195.tif 000004
【０１１４】
（試験評価４）
また、本発明において、基板を薄型化した液晶表示装置において解決すべき課題である局所的な押圧シミ（表示不良）や低温衝撃気泡などの問題に対し、液晶パネルの基板間隙を制御する第１の支持部の配置設計（横断面形状、横断面積）及び配置密度を最適化して課題を解決することも有用な手段となる。従って、以下のような第１支持部のみによる配置密度と耐押圧ムラ特性及び耐低温衝撃気泡特性との関係について試験を行い、その結果を検討した。
【０１１５】
（試験評価方法）
薄板側の基板厚を０．５〜０．０５ｍｍの範囲で変え、支持部の配置密度及び横断面積を所定の範囲で変動させた時の液晶パネルに所定の位相差板付偏光板をパネル両面に貼り合わせた後、荷重付加による表示ムラ試験（押圧ムラ試験）と−３０℃での低温衝撃気泡（低温衝撃）試験を上記の試験評価１及び２と同様に行って、薄型液晶表示装置でのパネル試験をした。なお、各試験での試験パネル数は各々５つである。
【０１１６】
（試験評価結果）
試験結果を表３に示す。単一の支持部（基板間隙保持部材）の最適化により、ある程度の範囲でパネル強度の問題の解決が可能であることが示された。この点では、支持部の配置密度及び横断面積の最適化を進めることにより、一定の範囲の課題解決は図れるものと考えられる。
【０１１７】
【表３】
2011065195.tif 000005
【０１１８】
尚、単一の支持部のみでは、さらにパネル厚の薄型化やその強度改善を図ることは難しく、より広範囲の薄型化実現のためには本発明の開示技術のアプローチが有効である。
【０１１９】
（作用効果）
次に、作用効果について説明する。
【０１２０】
本実施形態１，２に係る液晶表示装置１０，６０は、互いに対向するように設けられたＴＦＴ基板２０，７０及びＣＦ基板３０，８０と、それらの間に挟まれるように設けられた液晶層４０，９０と、を備えた液晶表示装置１０，６０であって、各々、ＴＦＴ基板２０，７０及びＣＦ基板３０，８０の一方から他方に達するように延びて形成された複数の第１支持部５０，１００が設けられていると共に、各々、ＴＦＴ基板２０，７０及びＣＦ基板３０，８０の一方から他方に向かって延び且つ第１支持部５０，１００よりもそれぞれ高さが低く形成された複数の第２支持部５１，１０１が設けられている。
【０１２１】
このような構成によれば、基板に全体的に荷重がかけられた際には第１支持部５０，１００及び第２支持部５１，１０１によってその荷重を支える。また、第１支持部５０，１００より高さが低くなるように形成された第２支持部５１，１０１を設けているため、液晶層４０，９０の変位に追随するようにＴＦＴ基板２０，７０及びＣＦ基板３０，８０が相対的に変位できる。これにより、低温衝撃気泡の発生を規制することができる。
【０１２２】
また、本発明に係る液晶表示装置１０，６０は、第２支持部５１，１０１が第１支持部５０，１００よりも数が多いものであってもよい。
【０１２３】
このような構成によれば、局所的な荷重がかけられた際に第１支持部５０，１００は最小限にして高さの低い第２支持部５１，１０１をより多く設けることによって、液晶層４０，９０の変位に対してＴＦＴ基板２０，７０及びＣＦ基板３０，８０がより柔軟に追随することができる。従って、このような場合に生じていた局所的な低温衝撃気泡の発生をより的確に規制することができる。
【０１２４】
さらに、本発明に係る液晶表示装置１０，６０は、複数の第２支持部５１，１０１のそれぞれが表示領域に設けられていてもよい。
【０１２５】
このような構成によれば、複数の第２支持部５１，１０１のそれぞれが表示領域に設けられているため、表示領域の局所的な表示不良を規制することができる。
【０１２６】
また、本発明に係る液晶表示装置１０，６０は、第２支持部５１，１０１が表示領域を構成する画素パターン４９，８５において第１支持部５０，１００よりそれぞれ数が多いものであってもよい。
【０１２７】
このような構成によれば、第２支持部５１，１０１が表示領域を構成する画素パターン４９，８５において第１支持部５０，１００より数が多いため、表示領域においてさらに的確に局所的な表示不良を規制することができる。
【０１２８】
さらに、本発明に係る液晶表示装置１０，６０は、第２支持部５１，１０１の画素パターン４９，８５における配置密度が第１支持部５０，１００の１．２倍以上であってもよい。
【０１２９】
第２支持部５１，１０１は、低温衝撃気泡の発生を規制し、基板厚を薄板化したときの耐押圧ムラ改善に主体的に寄与することになる。この観点からは第２支持部５１，１０１の配置密度〔（支持部の個数／ｍｍ２）×支持部の横断面積〕が第１支持部５０，１００の密度より大きいほうがよく、さらに、１．２倍以上であれば、その効果がより発揮される。
【０１３０】
また、本発明に係る液晶表示装置１０，６０は、複数の第２支持部５１，１０１が各画素パターン４９，８５内でそれぞれ同様な位置に設けられていてもよい。
【０１３１】
このような構成によれば、基板への局所的な荷重に対しても均一に配置された第２支持部５１，１０１がその荷重を均等に受けることができる。このため、より効果的に局所的な基板歪みを規制し、液晶表示装置１０，６０の表示機能をより安定して良好なものとすることができる。
【０１３２】
さらに、本発明に係る液晶表示装置１０，６０は、第２支持部５１，１０１と対向するＴＦＴ基板２０，７０との間隔が、液晶層４０，９０の０．０５倍以上０．２倍以下であってもよい。
【０１３３】
第２支持部５１，１０１と対向するＴＦＴ基板２０，７０との間隔が液晶層４０，９０の０．２倍より大きければ、薄型液晶表示装置の液晶パネルでの押圧ムラ試験において十分な耐強度の確保が難しいという問題が認められるためである。また、第２支持部５１，１０１と対向するＴＦＴ基板２０，７０との間隔が液晶層４０，９０の０．０５倍より小さければ、低温衝撃気泡評価で気泡発生や不良ドメイン発生などの問題が認められるためである。
【０１３４】
また、本発明に係る液晶表示装置１０，６０は、ＴＦＴ基板２０，７０及びＣＦ基板３０，８０の少なくとも一方の厚さが０．５ｍｍ以下であってもよい。
【０１３５】
このような構成によれば、液晶表示装置１０，６０のパネル全体の薄型化や軽量化を図るためにガラス厚を薄く設計する必要がある場合に、ＴＦＴ基板２０，７０及びＣＦ基板３０，８０をそれぞれ同一のガラス厚設計として薄型化を行うだけでなく、ＴＦＴ基板２０，７０及びＣＦ基板３０，８０のガラス厚をそれぞれ非対称に設計することも可能となる。
【０１３６】
さらに、本発明に係る液晶表示装置１０，６０は、ＴＦＴ基板２０，７０とＣＦ基板３０，８０との基板厚がそれぞれ異なっていてもよい。
【０１３７】
このような構成によれば、ＴＦＴ基板２０，７０を第１基板として、対向するＣＦ基板３０，８０を第２基板として相対的に薄板化させると、ＴＦＴ基板２０，７０に直接的に接続端子やドライバを実装する際の基板端部の局所的な加熱及び加圧に対し、所定の厚みよりも薄型化することによるＴＦＴ基板２０，７０の破損を防ぐことができる。また、ＴＦＴ基板２０，７０はＴＦＴ端子及び配線等の多層薄膜積層工程において基板単体にも熱や圧力状態の歪みや履歴が加わっており、ＴＦＴ基板２０，７０の薄型化により機械的強度が低下するのを防ぐことができる。
【０１３８】
さらに、本発明に係る液晶表示装置１０，６０は、各画素パターン４９，８５に光透過領域２６と光反射領域２２とを有していてもよい。
【０１３９】
このような構成によれば、光透過領域２６と、反射層２３を有して周囲より高くなっている光反射領域２２とに、同時に支持部を形成することによりそれぞれ高さの異なる第１及び第２支持部５１，１０１を効率よく形成することができるため、装置の製造効率等が良好となる。
【０１４０】
また、本発明に係る液晶表示装置１０，６０は、第２支持部５１，１０１が表示領域における遮光部分に設けられていてもよい。
【０１４１】
このような構成によれば、第２支持部５１，１０１が表示領域における遮光部分に設けられているため、第２支持部５１，１０１の設置部位における光漏れを規制することができる。さらに、液晶表示装置１０の場合、光反射領域２２として利用される画素内の保持容量配線等の遮光部分に第２支持部を設けると、その分、有効開口率の低下を規制できる。
【０１４２】
さらに、本発明に係る液晶表示装置１０，６０は、第１支持部５０，１００と上記第２支持部５１，１０１との横断面積が異なっていてもよい。
【０１４３】
一般的に、支持部の横断面積（支持部が延びる方向に垂直な方向で切った断面の面積）が大きいほどガラスの耐圧特性が大きい傾向がある。しかしながら、これらの支持部は、配線上の所定の位置に形成することで光漏れを防止することが可能となる一方、所定の横断面積よりも大きく設計するとコントラスト比低下等の表示特性に支障をきたす弊害が生じることになる。特に、第１支持部５０，１００に比較して所定の位置に多数の第２支持部５１，１０１を設ける本発明の場合には、このような構成により横断面積の異なった第１支持部５０，１００と第２支持部５１，１０１とを非対称に配置することができるため、パネルの開口率及びコントラスト比の低下を有効に抑制することができる。さらに、第１支持部５０，１００と第２支持部５１，１０１とを別工程で同種材料あるいは異種材料を用いて形成することも可能であるが、製造工程の短縮化や低コスト化の観点からは同一のフォトリソグラフィ工程を経て該支持部をパターニング形成することも極めて有効となる。このように、同一工程において、高さの異なる構造物を形成するために第１支持部５０，１００と第２支持部５１，１０１との横断面積を異なって設計することが可能となる。
【０１４４】
さらに、本発明に係る液晶表示装置１０，６０は、第２支持部５１，１０１の横断面積が第１支持部５０，１００の横断面積より小さくてもよい。
【０１４５】
このような構成によれば、第１支持部５０，１００に対して所定の密度で所定の位置に形成する第２支持部５１，１０１の横断面積を小さく設計した場合に、従来の基板間隙保持を目的とする第１支持部５０，１００の形成と同一の工程数で配置することが可能となる。
【０１４６】
さらに、本発明に係る液晶表示装置１０は、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０のそれぞれには、液晶層４０側に、電圧無印加時に液晶分子を垂直に配向させる垂直配向膜２５，３３が設けられており、ＴＦＴ基板２０，７０及びＣＦ基板３０，８０の少なくとも一方には、液晶層４０，９０側に、電圧印加時に液晶分子を放射状に配向させる配向制御体５２が設けられていてもよい。
【０１４７】
このような構成によれば、上記の液晶層４０が局所的な基板撓みの生じない対向基板で挟まれているため、局所的な荷重に対しても電圧無印加時の垂直配向及び電圧印加時の放射状配向が乱されることなく、良好な表示品位を保つことができる。
【０１４８】
また、本発明に係る液晶表示装置１０は、第２支持部５１が配向制御体を兼ねていてもよい。
【０１４９】
このような構成によれば、第２支持部５１が配向制御体を兼ねているため、必要な第２支持部５１又は配向制御体の数が減ることにより、装置の製造効率等が良好となる。
【０１５０】
さらに、本発明に係る液晶表示装置６０は、ＴＦＴ基板７０及びＣＦ基板８０の少なくとも一方の液晶層９０側に所定の配向処理を施した配向膜７５又は８７が設けられていてもよい。
【０１５１】
このような構成によれば、上記の液晶層９０が局所的な基板撓みの生じない対向基板で挟まれているため、局所的な荷重に対しても所定の配向処理によって形成された配向が乱されることなく、良好な表示品位を保つことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
以上説明したように、本発明は、液晶表示装置について有用である。
【符号の説明】
【０１５３】
１０，６０  液晶表示装置
２０，７０  ＴＦＴ基板
２２  光反射領域
２３  反射層
２５，３３  垂直配向膜
２６  光透過領域
３０，８０    ＣＦ基板
４０，９０    液晶層
４９，８５    画素パターン
５０，１００  第１支持部
５１，１０１  第２支持部
５２  配向制御体
７５  配向膜
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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