(57)【要約】【課題】表示ムラ（プーリング）を抑制可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】第一の基板と、第一の基板に対向して配置された第二の基板と、第一及び第二の基板との間に配置されたスペーサーと、を備えた液晶表示装置であって、スペーサーの１０ｍＮ以上での変位量が０．２５μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。【選択図】    図５
2012078481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の基板と、
前記第一の基板に対向して配置された第二の基板と、
前記第一及び第二の基板との間に配置されたスペーサーと、を備えた液晶表示装置であって、
前記スペーサーの１０ｍＮ以上での変位量は０．２５μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
第一の基板と、
前記第一の基板に対向して配置された第二の基板と、
前記第一及び第二の基板との間に配置されたスペーサーと、を備えた液晶表示装置であって、
前記スペーサーの２０ｍＮ以上３０ｍＮ以下での変位量は０．２５μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
前記スペーサーの１０ｍＮでの変位量は０．２５μｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
第一の基板と、
前記第一の基板に対向して配置された第二の基板と、
前記第一及び第二の基板との間に配置された第一及び第二のスペーサーと、を備えた液晶表示装置であって、
前記第一のスペーサーの変位量は０．２５μｍより大きく、
前記第二のスペーサーの変位量は０．２５μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
前記第一及び第二のスペーサーの高低差は０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項４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表示領域に力が加わった際に発生する表示ムラ（プーリング）を抑制するための液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スペーサーの密度をプーリングの発生しやすい部分で局所的に高くし、プーリングを抑制する技術が検討されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３９５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記発明では、液晶表示パネルを低温下で保持した場合に発生する気泡を抑制するためパネル中央部のスペーサー密度を低く設定しているが、強い力が中央部に印加された場合にセルギャップが局所的に薄くなりムラ（ギャップムラ）が発生するという欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、第一の基板と、前記第一の基板に対向して配置された第二の基板と、前記第一及び第二の基板との間に配置されたスペーサーと、を備えた液晶表示装置であって、前記スペーサーの１０ｍＮ以上での変位量は０．２５μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置を提供することで上記課題を解決する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置を示す斜視図である。
【図２】図1のＡ−Ａに沿い切断した拡大断面図である。
【図３】一般的なスペーサー材料の圧力と変位量の関係を示す図である。
【図４】変位量小のスペーサー材料の圧力と変位量の関係を示す図である。
【図５】本発明のスペーサー材料の圧力と変異量の関係を示す図である。
【図６】実施の形態２にかかる液晶表示装置の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明による液晶表示装置の実施の形態を図面を参照し説明する。
【０００８】
（実施の形態１）
本発明の実施形態に係る液晶表示装置の実施の形態１を図１乃至図４を参照して説明する。また同一部分は同一符号で示す。
【０００９】
図１は本発明による液晶表示装置を示す斜視図であり、図２は図１のA-A線に沿い切断した拡大断面図である。液晶表示装置は表示領域２５を有するアレイ基板１１０と、このアレイ基板１１０に所定の隙間を保持して対向配置された対向基板１２０と、表示領域２５を駆動する図示しない駆動LSIとを備え、アレイ基板１１０下面には光源となるLED等からなるバックライトユニット１３が配置される。
【００１０】
アレイ基板１１０はガラス等からなる基板１０と、この基板１０上に形成された多層薄膜と図示しない配向膜を備えている。またIndium-Tin-Oxide（以下ITOという）等の透明導電材料からなり表示領域２５を構成する画素電極３０が配設される。
【００１１】
有機絶縁膜２４はR、G、Bのうちのいずれかのレジストによって着色され、第一着色層２４a、第二着色層２４b、第三着色層２４cを形成している。
【００１２】
第一着色層２４a及び第二着色層２４bは表示領域２５のみに形成されるが、第三着色層は表示領域に加え、スルーホール１５近傍の表示領域ではない部分（以下非表示領域という）に形成される。
【００１３】
各着色層２４a、２４b、２４c上には画素電極３０が配される。画素電極３０は各着色層２４a、２４b、２４cに形成されたスルーホール１５を介し、スイッチング素子と電気的に接続される。
【００１４】
ここで、スイッチング素子はゲート電極１４b、ソース電極１４a、ドレイン電極１４cから構成される薄膜トランジスタ１４（以下TFTという）を用いる。ゲート電極１４bは走査線１１と、またソース電極１４aは信号線１２と夫々電気的に接続される。
【００１５】
走査線１１と接続されたゲート電極１４bに電圧が印加されると、ソース電極１４aとドレイン電極１４c間が導通し、TFT１４が一定期間オン状態になる。この期間に画像表示に必要な信号が信号線１２から供給され所定のタイミングで書き込まれる。
【００１６】
ドレイン電極１４cは画素電極３０と有機絶縁膜２４の各着色層２４a、２４b、２４cに形成されたスルーホール１５を介し電気的に接続される。
【００１７】
対向基板１２０はガラス等からなる透明基板２１を有し、アレイ基板１１０と対向に配置される。また対向基板１２０は液晶層７０側にITOからなる透明電極２２と図示しない配向膜を有する。
【００１８】
アレイ基板１１０と対向基板１２０とは表示領域２５の周縁である額縁領域においてシール材２６を用いて接合され、アレイ基板１１０と対向基板１２０とシール材２６とで囲まれた領域に液晶層７０が形成されている。
【００１９】
シール材２６は液晶層７０を封止し、シール材２６内側にはブラックマトリクス層２７（以下BM層２７という）が遮光層として配置される。
【００２０】
アレイ基板１１０と対向基板１２０間の距離はスペーサー３１によって保持される。スペーサー３１は樹脂からなり、高さは３〜６μmである。
【００２１】
さらにアレイ基板１１０及び対向基板１２０の夫々液晶層７０側と反対に位置する面には図示しない偏光板が夫々配設されている。
【００２２】
以下、本実施の形態の特徴的部分であるスペーサー材料特性について図3乃至図４を参照し詳細に説明する。なお同一部分は同一符号で示す。
【００２３】
図３は一般的なスペーサー材料の荷重とスペーサーの変位量を示す図である。携帯ゲーム機やATMなどの各種電気機器に使用される液晶表示パネルには、画面を触れることにより、電子機器の操作を行う装置であるタッチパネルが設けられている。このタッチパネルは指やペンなどで圧力を印加することで情報を入力する装置であるが、一般的にこれらの操作でかかる圧力は２０mN〜３０mＮである。図３で示したとおり、２０ｍＮ〜３０ｍＮでの変位量は0.6μｍ〜0.8μｍであり、液晶表示装置においては0.2μｍ程度のギャップ変化によりムラ（プーリング）として認識されることから、上記変位量では容易にプーリングとして認識されてしまう。一方、図４は変位量小のスペーサー材料の荷重と変位量の関係を示す図である。この場合、２０ｍＮ〜３０ｍＮでの変位量は0.2μｍより小さく、プーリングは認識されない。しかしながら、液晶表示装置を低温下（例えばー３０℃）に保持した場合、液晶収縮に伴い0.2μｍ程度のギャップ変化が必要となるが、スペーサー変位量が小さいため、液晶の体積変化に追従できず、気泡が発生してしまう。  図５は本発明のスペーサー材料の荷重と変位量を示す図である。低温下（例えばー３０℃）でスペーサー一つあたりにかかる圧力は１０ｍＮ程度あり、この領域では液晶の体積変化0.2μｍに追従できる変位量を本発明のスペーサーは有している。また２０ｍＮ〜３０ｍＮのプーリング領域では変化量が0.2μｍ以下に抑制されているため、プーリングもほとんど認識されない。
【００２４】
（実施の形態２）
以下、本発明による液晶表示装置の実施の形態２の特徴的部分であるスペーサー材料特性について図６乃至図７を参照して説明する。なお、実施の形態１のスペーサー材料以外の構造は、本実施の形態においても同様に備えるものとする。また同一部分は同一符号とする。図６に図示された第一のスペーサー３１aと第二のスペーサー３１bは高さが異なり、具体的には0.4μｍ〜0.6μｍの高さ差が設けられている。またスペーサー３１aの密度はスペーサー３１ｂの1/2以下に設定される。低温下ではスペーサー３１aの密度が低いため、液晶の収縮にあわせてスペーサーが容易に変形し、低温下で気泡の発生しにくい構造となっている。しかしながら、２０ｍＮ〜３０ｍＮのプーリング領域では、スペーサー３１aの密度が低いため、３１ｂによりギャップの変化が抑制されるものの、プーリングが容易に認識されてしまう。そこで、スペーサー３１aには図５に示した変位量の大きい材料をスペーサー３１ｂには図６に示した変位量の少ない材料を適用する。さらに、スペーサー３１aと３１bの高さ差を0.2μm以下に設定することで低温時に発生する気泡とプーリング両方の発生を抑制することが可能となる。
【００２５】
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。
【符号の説明】
【００２６】
１０…基板
１４…スイッチング装置
１５…スルーホール
２１…基板
２２…透明電極
２４ａ…第一着色層
２４ｂ…第二着色層
２４ｃ…第三着色層
２５…枠部
２６…シール材
２７…ブラックマトリクス（ＢＭ）層
２８…分散液
３０…画素電極
３１…スペーサー
３１a…第一のスペーサー
３１b…第二のスペーサー
３２…注入口
３３…封止材
３４…気泡領域
４０…表示画素領域  
５０…セルギャップ
７０…液晶層  
１１０・・・カラーフィルタ基板
１２０・・・対向基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2012078481.tif 000006
【図５】
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【図６】
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