液晶表示装置及びその製造方法
【課題】フォトリソグラフィ技術による選択エッチングの回数を増やさず、しかも、表示画素の設計上の制約を抑えて、補助的な役割をする支柱状スペーサを形成可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置は、第１の基板１と、第１の基板１に対して対向して配置され、第１の基板１とともに液晶を挟持する第２の基板２と、第１の基板１又は第２の基板２上に設けられ、第１の基板１と第２の基板２とを所定間隔に保持する支柱状スペーサと、を備え、支柱状スペーサは、本柱５１と、本柱５１よりも断面積が小さい補助柱５２、５３と、を有し、支柱状スペーサの本柱５１と補助柱５２、５３は、画素の、少なくとも映像信号線上又は走査信号線上に配置される。
【解決手段】液晶表示装置は、第１の基板１と、第１の基板１に対して対向して配置され、第１の基板１とともに液晶を挟持する第２の基板２と、第１の基板１又は第２の基板２上に設けられ、第１の基板１と第２の基板２とを所定間隔に保持する支柱状スペーサと、を備え、支柱状スペーサは、本柱５１と、本柱５１よりも断面積が小さい補助柱５２、５３と、を有し、支柱状スペーサの本柱５１と補助柱５２、５３は、画素の、少なくとも映像信号線上又は走査信号線上に配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、液晶表示装置は、相互に対向して配置され液晶を挟持する第１及び第２の基板を備えている。
【０００３】
近年では、液晶表示装置の表示品質の向上に伴い、液晶を挟持する第１及び第２の基板の間隔には、より高い面内均一性が要求されるようになってきている。
現在、第１及び第２の基板の間隔を面内で均一化する技術としては、均一な高さの複数の支柱状スペーサをフォトリソグラフィ技術により何れかの基板面に形成し、両基板の間隔の液晶層の厚さを基板の面内において均一にすることが主流となっている。
【０００４】
ところで、支柱状スペーサを多く配置した場合、第１及び第２の基板を互いに重ね合わせて互いの位置を合わせる際における基板面方向のズレ応力が支柱状スペーサに大きく加わることにより、配向異常を起こしたり、或いは、支柱状スペーサが破損する場合がある。
【０００５】
逆に、支柱状スペーサが少ない場合は、液晶表示パネル（第１の基板と第２の基板とを相互に貼り合わせたもの）が出来上がった後の外部応力によって、支柱状スペーサが可塑変形領域まで変形してしまうことがある。
【０００６】
そのため、支柱状スペーサは、その全てが均一な高さであるよりも、例えば、第１の高さである支柱状スペーサに、それよりも若干低い第２の高さの支柱状スペーサを補助的に混在させることが望まれるようになった。
【０００７】
図１６は２種類の高さの支柱状スペーサを備える従来の液晶表示装置の模式的な断面図である。
【０００８】
図１６に示すように、従来の液晶表示装置は、相互に対向して配置された第１及び第２の基板１００１、１００２と、第１の基板１００１と第２の基板１００２との間隔に形成された液晶層１００３と、第１の基板１００１と第２の基板１００２との間隔に設けられ第１の基板１００１と第２の基板１００２との間隔を所定間隔に維持させる複数の支柱状スペーサ１００４，１００５と、を備えている。
【０００９】
ここで、支柱状スペーサ１００４と支柱状スペーサ１００５とは、互いに異なる高さを有している。
【００１０】
このため、図１６に示す液晶表示装置を製造するには、支柱状スペーサ１００４を形成するためのフォトリソグラフィ工程による選択的エッチングと、支柱状スペーサ１００５を形成するための選択的エッチングと、を別個に行う必要がある。
【００１１】
次に、図１７は、図１６に示すのとは別の従来の液晶表示装置が備えるＴＦＴ基板上における支柱状スペーサの配置を示す平面図であり、一部の支柱状スペーサ１０１０を台座１０１１上に配置したことにより、該一部の支柱状スペーサ１０１０の実質的な高さを他の支柱状スペーサ１０１２よりも高くした例を示す。
【００１２】
図１７に示す液晶表示装置の場合、一部の支柱状スペーサ１０１０のみを台座１０１１上に配置するため、フォトリソグラフィ工程による選択エッチングの回数を増やさずに、実質的に、第１及び第２の高さの支柱状スペーサを形成したのと同様の効果を得ることができる。
【００１３】
また、特許文献１には、同じ高さの支柱状スペーサを形成する場合に、基板上における層構造の厚さ（層厚）が異なる領域へ選択的に特定の支柱状スペーサを形成することにより、フォトリソグラフィ工程による選択エッチングの回数を増やさずに、実質的に、第１及び第２の高さの支柱状スペーサを形成したのと同様の効果を得る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００４−１９８８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図１６に示す従来技術では、フォトリソグラフィ工程による選択的エッチングを少なくとも２回以上行う必要があるため、製造コストや手間がかかるという問題がある。
また、図１７に示す従来技術では、フォトリソグラフィ工程による選択的エッチングは１回で済むものの、台座１０１１を形成する必要があるため、やはり、製造コストや手間がかかるという問題がある。しかも、図１７に示す従来技術では、台座１０１１上に選択的に特定の支柱状スペーサ１０１０を配置する必要があるため、表示画素の設計上の制約が大きくなってしまうという問題もある。
【００１６】
また、特許文献１の技術では、基板上における層構造の厚さ（層厚）が異なる領域に選択的に特定の支柱状スペーサを配置する必要があるため、やはり、表示画素の設計上の制約が大きくなってしまうという問題がある。
【００１７】
このように、従来の技術では、第１の基板と第２の基板との間隔をそれらの全面において高い均一性に維持するには、コスト面や設計面での問題があった。
【００１８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、フォトリソグラフィ技術による選択エッチングの回数を増やさず、しかも、表示画素の設計上の制約を大きくする台座パターンなどの形成を行うことなく、補助的な役割をする支柱状スペーサを形成することが可能な液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するため、本発明の液晶表示装置は、第１の基板と、前記第１の基板に対して対向して配置され、前記第１の基板とともに液晶を挟持する第２の基板と、前記第１の基板又は前記第２の基板上に設けられ、前記第１の基板と前記第２の基板とを所定間隔に保持する支柱状スペーサと、前記第２の基板上に形成された複数の映像信号線と複数の走査信号線と、前記映像信号線と前記走査信号線とで区切られた複数の画素と、を備えている液晶表示装置であって、前記支柱状スペーサは、本柱と、前記本柱よりも断面積が小さい補助柱と、を有し、前記支柱状スペーサの前記本柱と前記補助柱は、前記画素の、少なくとも前記映像信号線上又は前記走査信号線上に配置されることを特徴とする。
【００２０】
本発明の液晶表示装置においては、前記補助柱には、複数種類の断面積の柱が含まれていることとしても良い。
【００２１】
本発明の液晶表示装置においては、前記支柱状スペーサは、その全てが略同一の高さで形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、支柱状スペーサには、少なくとも２種類以上の断面積のものが含まれているので、その断面積と配置を適宜に調整することにより、各柱状スペーサに掛かる圧力を調整することができる。
【００２３】
通常、支柱状スペーサをフォトリソグラフィ技術による選択エッチングにより形成する場合、その先端部は基端部よりも多くエッチングされるため、先端面は平坦とはならず、やや丸みを帯びる。また、セル工程での熱履歴により、角張った部分はさらに丸くなる。
【００２４】
このため、断面積が小さい支柱状スペーサ（補助柱）の場合、先端形状が鋭角的となり、先端部の表面積は非常に小さくなる。
【００２５】
このため、断面積が小さい支柱状スペーサ（補助柱）は、第１又は第２の基板との接触面積が非常に小さく、第１の基板と第２の基板とを互いに重ね合わせて位置合わせをする動作時のズレ応力はほとんど受けないため、断面積が小さい支柱状スペーサの数が多くても、その重ね合わせ工程において不具合は生じない。
【００２６】
そして、液晶表示パネルの完成後に大きな応力がかかった場合、断面積が小さい支柱状スペーサ（補助柱の先端部の表面積が増し、垂直応力の抗力を大きくするため、断面積が大きい支柱状スペーサ（本柱）が可塑変形領域まで変形し不可逆変形することを抑える役割をする。
【００２７】
また、支柱状スペーサは、その全てを、第１又は第２の基板における略同一の高さの面に形成するので、フォトリソグラフィ技術による１回の選択エッチングにより、少なくとも２種類以上の断面積の支柱状スペーサを、ほぼ同一の高さに形成することができる。
【００２８】
なお、断面積が小さい支柱状スペーサ（補助柱）の径をさらに小さくすることにより、選択エッチングによる先端面のエッチングが進行しやすくなるため、断面積が小さい支柱状スペーサ（補助柱）の高さを、断面積が大きい支柱状スペーサ（本柱）よりも低くすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態に係る液晶表示装置が備えるＴＦＴ基板上における支柱状スペーサの配置を示す平面図である。
【図２】第１の実施形態に係る液晶表示装置の断面図であり、特に、図１のＡ−Ｂ線と対応する部位を示す。
【図３】第１の実施形態に係る液晶表示装置の断面図であり、特に、図１のＣ−Ｄ線と対応する部位を示す。
【図４】第１の実施形態に係る液晶表示装置の表示領域における支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図５】第１の実施形態に係る液晶表示装置の周縁部における支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図６】第１の実施形態の変形例の場合のＴＦＴ基板上における支柱状スペーサの配置を示す平面図である。
【図７】第１の実施形態の変形例の場合のＴＦＴ基板上における支柱状スペーサの配置を示す平面図である。
【図８】第１の実施形態の変形例の場合の支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図９】第１の実施形態の変形例の場合の支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図１０】第２の実施形態に係る液晶表示装置の周縁部における支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図１１】第２の実施形態に係る液晶表示装置の周縁部における支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図１２】第３の実施形態に係る液晶表示装置の模式的な断面図である。
【図１３】第３の実施形態に係る液晶表示装置における支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図１４】第４の実施形態に係る液晶表示装置の周縁部における支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図１５】第４の実施形態に係る液晶表示装置の周縁部における支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図１６】２種類の高さの支柱状スペーサを備える従来の液晶表示装置の模式的な断面図である。
【図１７】従来の液晶表示装置が備えるＴＦＴ基板上における支柱状スペーサの配置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。
【００３１】
〔第１の実施形態〕
図１は第１の実施形態に係る液晶表示装置１００（図２）が備えるＴＦＴ基板１上における支柱状スペーサの配置を示す平面図、図２及び図３は第１の実施形態に係る液晶表示装置１００の断面図、図４及び図５は第１の実施形態に係る液晶表示装置１００における支柱状スペーサの平面的な配置（分布）を示す模式図である。
【００３２】
図１は、ＴＦＴ基板１において、隣り合う２つの表示画素と対応する部位を示す。図２は図１のＡ−Ｂ線と対応する部位の断面図、図３は図１のＣ−Ｄ線と対応する部位の模式的断面図である。また、図４は液晶表示装置１００の表示領域（表示画素が配設された領域）６０における支柱状スペーサの分布を示し、図５は液晶表示装置１００の周縁部における支柱状スペーサの分布を示す。
【００３３】
なお、本実施形態では、図１及び図２に示すように、横電界モード或いはＩＰＳ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ−ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置１００に本発明を適用した例を示しているが、本発明は、その他のタイプの液晶表示装置にも同様に適用可能である。
【００３４】
図２に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、例えば、ＴＦＴ基板（第１の基板）１と、このＴＦＴ基板１と対向して配置され、該ＴＦＴ基板１と貼り合わされたカラーフィルター基板（第２の基板）２と、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に充填された液晶層（液晶セルを備える）３と、を備えている。
【００３５】
このうちＴＦＴ基板１は、平板なガラス基板４と、このガラス基板４上に形成された共通電極配線６及び走査信号線７と、これら共通電極配線６及び走査信号線７を覆うようにガラス基板４上に成膜された第１絶縁膜５と、この第１絶縁膜５上に形成されたデータ線（映像信号線）８、画素電極９の蓄積容量形成部９ｂ及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１４と、これら蓄積容量形成部９ｂ、データ線８及び薄膜トランジスタ１４を覆うように第１絶縁膜５上に成膜された第２絶縁膜１０と、この第２絶縁膜１０上に形成された表層共通電極１１及び画素電極９の画素電極櫛歯９ａと、これら表層共通電極１１及び画素電極櫛歯９ａを覆うように第２絶縁膜１０上に成膜された配向膜１２と、を備えている。
【００３６】
より具体的には、ガラス基板４上には、図１に示すように、それぞれ行方向（図１のＸ方向）に延在する複数本の共通電極配線６が所定間隔で形成されている。
【００３７】
更に、ガラス基板４上には、それぞれ行方向に延在する複数本の走査信号線７が、各共通電極配線６に沿うように所定間隔で形成されている。
【００３８】
第１絶縁膜５上には、それぞれ行方向に対して直交する列方向（図１のＹ方向）に延在する複数本のデータ線８が所定間隔で形成されている。
【００３９】
なお、共通電極配線６、走査信号線７及びデータ線８は、例えば、金属膜からなる。
【００４０】
液晶表示装置１００においては、共通電極配線６、走査信号線７、データ線８、画素電極９、薄膜トランジスタ１４及び表層共通電極１１などにより画定されて、それぞれ表示エリア１３を有する表示画素が構成され、この表示画素が行方向及び列方向にマトリクス状に配列されている。
【００４１】
画素電極９は、櫛歯状の画素電極櫛歯９ａと、蓄積容量形成部９ｂと、からなる。
【００４２】
画素電極櫛歯９ａは、図１に示すように、共通電極配線６と走査信号線７との間隔で、且つ、隣り合うデータ線８の間隔、すなわち、表示エリア１３に位置する。
【００４３】
画素電極櫛歯９ａは、薄膜トランジスタ１４がオンとなると、該薄膜トランジスタ１４を介してデータ線８と電気的に接続され、データ線８から薄膜トランジスタ１４を介して画素電極櫛歯９ａに画素電位が印加される。
【００４４】
蓄積容量形成部９ｂは、共通電極配線６上で、且つ、表層共通電極１１の格子状部１１ａ（後述）の下に位置し、行方向に延在している。
【００４５】
この蓄積容量形成部９ｂは、表層共通電極１１との間で容量を形成する。
【００４６】
また、表層共通電極１１には、図１及び図２に示すように、各表示エリア１３と対応する位置に、開口１１ｃが形成されている。すなわち、表層共通電極１１には、開口１１ｃが行方向及び列方向にマトリクス状に形成されている。
【００４７】
このような表層共通電極１１は、図１及び図２に示すように、格子状部１１ａと共通電極櫛歯１１ｂとからなる。
【００４８】
このうち格子状部１１ａは、データ線８及び共通電極配線６を覆い、各表示エリア１３を囲むような、略格子状のパターン形状の部分である。
【００４９】
この格子状部１１ａは、共通電位を各表示画素毎の共通電極櫛歯１１ｂに供給する機能と、データ線８から液晶層３への電界漏れを防止する機能と、を有する。
【００５０】
表層共通電極１１の格子状部１１ａは、図示しないコンタクトホールを介して、共通電極配線６と相互に電気的に接続されている。
【００５１】
また、共通電極櫛歯１１ｂは、例えば、格子状部１１ａにおいて共通電極配線６を覆う部位から、表示エリア１３側に櫛歯状に張り出した部分であり、各表示エリア１３毎に形成されている。
【００５２】
一方、カラーフィルター基板２は、平板なガラス基板２０と、このガラス基板２０上に形成されたブラックマトリクス層２１と、このブラックマトリクス層２１を覆うようにしてガラス基板２０上に形成された色層２２と、この色層２２上に成膜された配向膜２４と、を備えている。
【００５３】
このうちブラックマトリクス層２１は、ＴＦＴ基板１のデータ線８、走査信号線７及び共通電極配線６と対向してこれらを覆うような略格子状の形状の平面形状に形成され、遮光機能を有する。なお、ブラックマトリクス層２１に代えて、遮光機能を有するその他の遮光層を形成しても良い。
【００５４】
色層２２は、カラー表示を行うために各表示エリア１３毎に設定された表示色（例えば、赤、青、緑のうちの何れか１色）と対応する色の塗料を含む。なお、色層２２上には、該色層２２を覆うオーバーコート（図示略）が更に形成されていても良い。
【００５５】
表層共通電極１１及び画素電極９は、金属などの不透明膜であっても、ＩＴＯなどの透明膜であっても良い。
【００５６】
また、本実施形態に係る液晶表示装置１００においては、図１、図３乃至図５に示すように、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間隔には、これらＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間隔を所定間隔に維持させる複数の支柱状スペーサ（以下に説明する支柱状スペーサ５１，５２）が設けられている。
【００５７】
本実施形態に係る液晶表示装置１００の場合、支柱状スペーサとして、主として荷重を受ける本柱５１と、この本柱５１よりも径が小さい（従って、断面積が小さい）補助柱５２と、の２種類のものを備えている。
【００５８】
本柱５１及び補助柱５２は、１回のフォトリソグラフィ工程の選択的エッチングにより、ＴＦＴ基板１上、又は、カラーフィルター基板２上に形成される。
【００５９】
図３に示すように、本柱５１と補助柱５２は、互いに略等しい高さに形成される。
【００６０】
ただし、補助柱５２は、本柱５１よりも径が小さいため、補助柱５２の先端部は、フォトリソグラフィ工程における選択的エッチングにより、本柱５１の先端部と比べると非常に細く形成されることとなる。
【００６１】
なお、本柱５１及び補助柱５２の先端部の形状は、フォトリソグラフィ工程における選択的エッチング時及びセル工程における熱履歴に応じて異なる形状となる。
【００６２】
本柱５１と補助柱５２は、ＴＦＴ基板１上、又は、カラーフィルター基板２上において、同一の高さの面に形成される。具体的には、例えば、図１に示すように、カラーフィルター基板２の配向膜２４上において、走査信号線７と対向する部位に、本柱５１及び補助柱５２を形成することが挙げられる。
【００６３】
なお、図１では本柱５１及び補助柱５２を走査信号線７上に配置した例を示しているが、本柱５１及び補助柱５２は、表示エリア１３外であり、且つ、同一の高さの面であれば、データ線８上、表層共通電極１１上、或いは、薄膜トランジスタ１４上など、どこに配置しても良い。
【００６４】
また、本実施形態の場合、例えば、図１に示すように、１つの表示画素内には支柱状スペーサ（本柱５１又は補助柱５２）を１つのみ配置するとともに、図４に示すように、液晶表示装置１００の表示領域（表示画素が配設された領域）６０における本柱５１と補助柱５２との配置密度の比を１：７とした例を示している。
【００６５】
更に、本実施形態の場合、例えば、図５に示すように、液晶表示装置１００の表示領域６０と、その外側の領域７０とで、支柱状スペーサの配置（分布）が互いに同じである例を示している。
【００６６】
本実施形態に係る液晶表示装置１００を製造するには、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とをそれぞれ作成した後で、ＴＦＴ基板１上、又は、カラーフィルター基板２上に、１回のフォトリソグラフィ工程による選択的エッチングによって、本柱５１及び補助柱５２を形成する。
【００６７】
その後、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とを貼り合わせ、それらの周縁部において、シール材（後述する第４の実施形態参照）により相互に接着する。これにより、ＴＦＴ基板１上又はカラーフィルター基板２上に形成された本柱５１及び補助柱５２の先端が、他方の基板に接する。その後、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に液晶層３を封入する。
【００６８】
ここで、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とをシール材により相互に貼り合わせる（接着する）際には、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とを互いに重ね合わせ、互いの位置合わせをする。
【００６９】
以上のような第１の実施形態によれば、支柱状スペーサには、径が大きく主として荷重を受ける本柱５１と、この本柱５１よりも径が小さい補助柱５２と、が含まれているので、本柱５１及び補助柱５２の径と配置を適宜に調整することにより、各支柱状スペーサに掛かる圧力を調整することができる。
【００７０】
補助柱５２は先端形状が鋭角的であり、先端部の表面積は非常に小さくなる。そのため、補助柱５２は、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とを重ね合わせて互いに位置合わせする工程において、水平方向（ＴＦＴ基板１及びカラーフィルター基板２の板面方向）のズレ応力はほとんど受けないため、高い密度で配置しても、そのズレ応力に起因する不具合は大きくならない。そして、液晶表示パネル（ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とを互いに貼り合わせたもの）の完成後に大きな応力がかかった場合、補助柱５２は弾性変形することによりその先端部の表面積が増し、垂直応力（ＴＦＴ基板１及びカラーフィルター基板２の板面方向に対して直交する方向の応力）の抗力を大きくする。また、補助柱５２は高い密度で配置できるため、本柱５１が可塑変形領域まで変形し不可逆変形することを抑える役割をする。
【００７１】
更に、本柱５１と補助柱５２とは柱径が異なるだけであり、一回のフォトリソグラフィ技術による選択エッチングによって、全ての支柱状スペーサを形成することができ、しかも、台座を形成（図１７の従来技術）する必要もないため、製造コストを低減することができる。
【００７２】
加えて、台座上に選択的に特定の支柱状スペーサを配置（図１７の従来技術）したり、或いは、基板上における層構造の厚さが異なる領域に選択的に特定の支柱状スペーサを配置（特許文献１の技術）したりする必要がないため、表示画素の設計上の自由度が向上する。
【００７３】
＜第１の実施形態の変形例＞
図６及び図７は第１の実施形態の変形例の場合のＴＦＴ基板１上における支柱状スペーサの配置を示す平面図である。また、図８及び図９は第１の実施形態の変形例の場合の支柱状スペーサの平面的な配置（分布）を示す模式図である。なお、図８及び図９は液晶表示装置の表示領域（表示画素が配設された領域）６０における支柱状スペーサの分布を示す。
【００７４】
上記の第１の実施形態では、１つの表示画素内には支柱状スペーサ（本柱５１又は補助柱５２）を１つのみ配置した例（図１）を説明したが、支柱状スペーサの配置密度は、支柱状スペーサの耐荷重強度などの条件に応じて自由に変更することができ、１つの表示画素内に複数（例えば、２つ）の支柱状スペーサを配置しても良い。
【００７５】
具体的には、例えば、図６及び図７に示すように、１つの表示画素内に本柱５１と補助柱５２とを１つずつ配置することが挙げられるが、１つの表示画素内に３つ以上の支柱状スペーサを配置しても良い。
【００７６】
なお、図６には、上記の第１の実施形態と同様に、カラーフィルター基板２の配向膜２４上において走査信号線７と対向する部位に支柱状スペーサを形成した例を示しているのに対し、図７には、カラーフィルター基板２の配向膜２４上においてデータ線８と対向する部位に支柱状スペーサを形成した例を示している。表示画素内における支柱状スペーサの形成位置は、これらの例に限らず、表示エリア１３を避けて、各支柱状スペーサを同一の高さの面に形成する限り、任意である。
【００７７】
また、上記の第１の実施形態では、表示領域６０における本柱５１と補助柱５２との配置密度の比を１：７とした例（図４）を説明したが、表示領域６０における本柱５１と補助柱５２との配置密度の比についても適宜に変更して良い。
【００７８】
具体的には、例えば、図８に示すように表示領域６０における本柱５１と補助柱５２との配置密度の比を１：１５としたり、図９に示すように表示領域６０における本柱５１と補助柱５２との配置密度の比を１：１としたり、或いは、その他の任意の配置密度としても良い。
【００７９】
〔第２の実施形態〕
図１０及び図１１は第２の実施形態に係る液晶表示装置における支柱状スペーサの平面的な配置（分布）を示す模式図である。なお、図１０及び図１１は液晶表示装置の周縁部における支柱状スペーサの分布を示す。
【００８０】
上記の第１の実施形態では、表示領域６０とその外側の領域７０とで支柱状スペーサの配置が互いに同じである例（図５）を説明したが、第２の実施形態では、表示領域６０における支柱状スペーサの配置密度よりも、表示領域６０の外側の領域７０における支柱状スペーサの配置密度を小さくする例を説明する。
【００８１】
具体的には、例えば、図１０に示すように、表示領域６０には本柱５１及び補助柱５２を配置するのに対し、表示領域６０の外側の領域７０では補助柱５２を配置せず本柱５１のみ表示領域６０におけるのと同様に配置することが挙げられる。
【００８２】
或いは、図１１に示すように、本柱５１の配置は表示領域６０とその外側の領域７０とで同一とし、表示領域６０における補助柱５２の配置密度よりも、表示領域６０の外側の領域７０における補助柱５２の配置密度を小さくしても良い。
【００８３】
表示領域６０の外側の領域７０においては補助柱５２を設置しない構造（図１０）としたり、補助柱５２の配置密度を小さくした構造（図１２）としても良いのは、この領域７０は表示領域ではなく、面内均一性が重要でないためである。
【００８４】
以上のような第２の実施形態によれば、表示領域６０の外側の領域７０における支柱状スペーサの数を減らすことにより、ラビング工程での摩擦力を低減したり、配向異常が発生する可能性を低減させることができる。
【００８５】
〔第３の実施形態〕
図１２は第３の実施形態に係る液晶表示装置３００の模式的な断面図、図１３は第３の実施形態に係る液晶表示装置３００における支柱状スペーサの平面的な配置（分布）を示す模式図である。
【００８６】
上記の第１の実施形態では、補助柱の径が１種類である例を説明したが、第３の実施形態では、補助柱の径が複数種類である例を説明する。
【００８７】
本実施形態に係る液晶表示装置３００の場合、具体的には、例えば、図１２及び図１３に示すように、補助柱として、上記の第１の実施形態と同様の補助柱５２と、この補助柱５２よりは径が大きく本柱５１よりは径が小さい補助柱５３と、を備えている。
【００８８】
なお、補助柱５３の高さも、本柱５１及び補助柱５２と同一であり、これら本柱５１，補助柱５２，５３は、互いに同一の高さの面に形成される。
【００８９】
以上のような第３の実施形態によれば、複数種類の径の補助柱（例えば、補助柱５２及び５３の２種類の補助柱）を組み合わせて配置することにより、各支柱状スペーサ（本柱５１，補助柱５２，５３）の変形特性を細かく調整することが可能となる。
【００９０】
〔第４の実施形態〕
図１４及び図１５は第４の実施形態に係る液晶表示装置における支柱状スペーサの平面的な配置（分布）を示す模式図である。なお、図１４及び図１５は液晶表示装置の周縁部における支柱状スペーサの分布を示す。
【００９１】
図１４及び図１５に示すように、液晶表示装置のＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とは、それらの周縁部において、シール材８０を介して相互に接着されているとともに、このシール材８０により液晶材が液晶層３内に封じ込められている。
【００９２】
第４の実施形態では、そのシール材８０の配置領域を避けて支柱状スペーサを形成する。
【００９３】
具体的には、例えば、図１４に示すようにシール材８０の配置領域の外側にも支柱状スペーサ（本柱５１及び補助柱５２）を配置しても良いし、或いは、例えば、図１５に示すようにシール材８０の配置領域の外側には支柱状スペーサを配置しないようにしても良い。
【００９４】
以上のような第４の実施形態によれば、シール材８０の配置領域には支柱状スペーサを形成しないので、例えば、シール材８０内に、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間隔を一定に保つスペーサ材（図示略）を混入させる場合などに、支柱状スペーサ（本柱５１及び補助柱５２）と、シール材８０内のスペーサ材とが干渉してしまうことを回避できる。
【００９５】
なお、上記の各実施形態で説明した技術思想は、任意の組み合わせとすることができる。
【００９６】
すなわち、例えば、上記の第２の実施形態の場合にも、第３の実施形態のように、複数種類の断面積の補助柱５２，５３を形成しても良い。
【００９７】
また、例えば、上記の第２及び第３の実施形態の場合にも、第４の実施形態のように、シール材８０の配置領域を避けて支柱状スペーサ（本柱５１，補助柱５２，５３）を配置することも好ましい。
【００９８】
また、上記の各実施形態では、各支柱状スペーサ５１，５２，５３が全て同じ高さである例を説明したが、断面積が小さい支柱状スペーサ（補助柱５２，５３）の径をさらに小さくすることにより、選択エッチングの際における先端面のエッチングがさらに進行しやすくなるため、補助柱５２，５３の高さを本柱５１の高さよりも若干小さくすることも可能である。この場合、補助柱５２，５３は、液晶表示パネルの完成後に大きな応力がかかった場合にのみ、これら補助柱５２，５３が形成されている基板と対向する基板に接するようにできる。
【符号の説明】
【００９９】
１ ＴＦＴ基板（第１の基板）
２ カラーフィルター基板（第２の基板）
３ 液晶層（液晶セルを備える）
５１ 本柱（支柱状スペーサ）
５２ 補助柱（支柱状スペーサ）
５３ 補助柱（支柱状スペーサ）
６０ 表示領域
７０ 表示領域の外側の領域
８０ シール材
１００ 液晶表示装置
３００ 液晶表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、液晶表示装置は、相互に対向して配置され液晶を挟持する第１及び第２の基板を備えている。
【０００３】
近年では、液晶表示装置の表示品質の向上に伴い、液晶を挟持する第１及び第２の基板の間隔には、より高い面内均一性が要求されるようになってきている。
現在、第１及び第２の基板の間隔を面内で均一化する技術としては、均一な高さの複数の支柱状スペーサをフォトリソグラフィ技術により何れかの基板面に形成し、両基板の間隔の液晶層の厚さを基板の面内において均一にすることが主流となっている。
【０００４】
ところで、支柱状スペーサを多く配置した場合、第１及び第２の基板を互いに重ね合わせて互いの位置を合わせる際における基板面方向のズレ応力が支柱状スペーサに大きく加わることにより、配向異常を起こしたり、或いは、支柱状スペーサが破損する場合がある。
【０００５】
逆に、支柱状スペーサが少ない場合は、液晶表示パネル（第１の基板と第２の基板とを相互に貼り合わせたもの）が出来上がった後の外部応力によって、支柱状スペーサが可塑変形領域まで変形してしまうことがある。
【０００６】
そのため、支柱状スペーサは、その全てが均一な高さであるよりも、例えば、第１の高さである支柱状スペーサに、それよりも若干低い第２の高さの支柱状スペーサを補助的に混在させることが望まれるようになった。
【０００７】
図１６は２種類の高さの支柱状スペーサを備える従来の液晶表示装置の模式的な断面図である。
【０００８】
図１６に示すように、従来の液晶表示装置は、相互に対向して配置された第１及び第２の基板１００１、１００２と、第１の基板１００１と第２の基板１００２との間隔に形成された液晶層１００３と、第１の基板１００１と第２の基板１００２との間隔に設けられ第１の基板１００１と第２の基板１００２との間隔を所定間隔に維持させる複数の支柱状スペーサ１００４，１００５と、を備えている。
【０００９】
ここで、支柱状スペーサ１００４と支柱状スペーサ１００５とは、互いに異なる高さを有している。
【００１０】
このため、図１６に示す液晶表示装置を製造するには、支柱状スペーサ１００４を形成するためのフォトリソグラフィ工程による選択的エッチングと、支柱状スペーサ１００５を形成するための選択的エッチングと、を別個に行う必要がある。
【００１１】
次に、図１７は、図１６に示すのとは別の従来の液晶表示装置が備えるＴＦＴ基板上における支柱状スペーサの配置を示す平面図であり、一部の支柱状スペーサ１０１０を台座１０１１上に配置したことにより、該一部の支柱状スペーサ１０１０の実質的な高さを他の支柱状スペーサ１０１２よりも高くした例を示す。
【００１２】
図１７に示す液晶表示装置の場合、一部の支柱状スペーサ１０１０のみを台座１０１１上に配置するため、フォトリソグラフィ工程による選択エッチングの回数を増やさずに、実質的に、第１及び第２の高さの支柱状スペーサを形成したのと同様の効果を得ることができる。
【００１３】
また、特許文献１には、同じ高さの支柱状スペーサを形成する場合に、基板上における層構造の厚さ（層厚）が異なる領域へ選択的に特定の支柱状スペーサを形成することにより、フォトリソグラフィ工程による選択エッチングの回数を増やさずに、実質的に、第１及び第２の高さの支柱状スペーサを形成したのと同様の効果を得る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００４−１９８８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図１６に示す従来技術では、フォトリソグラフィ工程による選択的エッチングを少なくとも２回以上行う必要があるため、製造コストや手間がかかるという問題がある。
また、図１７に示す従来技術では、フォトリソグラフィ工程による選択的エッチングは１回で済むものの、台座１０１１を形成する必要があるため、やはり、製造コストや手間がかかるという問題がある。しかも、図１７に示す従来技術では、台座１０１１上に選択的に特定の支柱状スペーサ１０１０を配置する必要があるため、表示画素の設計上の制約が大きくなってしまうという問題もある。
【００１６】
また、特許文献１の技術では、基板上における層構造の厚さ（層厚）が異なる領域に選択的に特定の支柱状スペーサを配置する必要があるため、やはり、表示画素の設計上の制約が大きくなってしまうという問題がある。
【００１７】
このように、従来の技術では、第１の基板と第２の基板との間隔をそれらの全面において高い均一性に維持するには、コスト面や設計面での問題があった。
【００１８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、フォトリソグラフィ技術による選択エッチングの回数を増やさず、しかも、表示画素の設計上の制約を大きくする台座パターンなどの形成を行うことなく、補助的な役割をする支柱状スペーサを形成することが可能な液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するため、本発明の液晶表示装置は、第１の基板と、前記第１の基板に対して対向して配置され、前記第１の基板とともに液晶を挟持する第２の基板と、前記第１の基板又は前記第２の基板上に設けられ、前記第１の基板と前記第２の基板とを所定間隔に保持する支柱状スペーサと、前記第２の基板上に形成された複数の映像信号線と複数の走査信号線と、前記映像信号線と前記走査信号線とで区切られた複数の画素と、を備えている液晶表示装置であって、前記支柱状スペーサは、本柱と、前記本柱よりも断面積が小さい補助柱と、を有し、前記支柱状スペーサの前記本柱と前記補助柱は、前記画素の、少なくとも前記映像信号線上又は前記走査信号線上に配置されることを特徴とする。
【００２０】
本発明の液晶表示装置においては、前記補助柱には、複数種類の断面積の柱が含まれていることとしても良い。
【００２１】
本発明の液晶表示装置においては、前記支柱状スペーサは、その全てが略同一の高さで形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、支柱状スペーサには、少なくとも２種類以上の断面積のものが含まれているので、その断面積と配置を適宜に調整することにより、各柱状スペーサに掛かる圧力を調整することができる。
【００２３】
通常、支柱状スペーサをフォトリソグラフィ技術による選択エッチングにより形成する場合、その先端部は基端部よりも多くエッチングされるため、先端面は平坦とはならず、やや丸みを帯びる。また、セル工程での熱履歴により、角張った部分はさらに丸くなる。
【００２４】
このため、断面積が小さい支柱状スペーサ（補助柱）の場合、先端形状が鋭角的となり、先端部の表面積は非常に小さくなる。
【００２５】
このため、断面積が小さい支柱状スペーサ（補助柱）は、第１又は第２の基板との接触面積が非常に小さく、第１の基板と第２の基板とを互いに重ね合わせて位置合わせをする動作時のズレ応力はほとんど受けないため、断面積が小さい支柱状スペーサの数が多くても、その重ね合わせ工程において不具合は生じない。
【００２６】
そして、液晶表示パネルの完成後に大きな応力がかかった場合、断面積が小さい支柱状スペーサ（補助柱の先端部の表面積が増し、垂直応力の抗力を大きくするため、断面積が大きい支柱状スペーサ（本柱）が可塑変形領域まで変形し不可逆変形することを抑える役割をする。
【００２７】
また、支柱状スペーサは、その全てを、第１又は第２の基板における略同一の高さの面に形成するので、フォトリソグラフィ技術による１回の選択エッチングにより、少なくとも２種類以上の断面積の支柱状スペーサを、ほぼ同一の高さに形成することができる。
【００２８】
なお、断面積が小さい支柱状スペーサ（補助柱）の径をさらに小さくすることにより、選択エッチングによる先端面のエッチングが進行しやすくなるため、断面積が小さい支柱状スペーサ（補助柱）の高さを、断面積が大きい支柱状スペーサ（本柱）よりも低くすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態に係る液晶表示装置が備えるＴＦＴ基板上における支柱状スペーサの配置を示す平面図である。
【図２】第１の実施形態に係る液晶表示装置の断面図であり、特に、図１のＡ−Ｂ線と対応する部位を示す。
【図３】第１の実施形態に係る液晶表示装置の断面図であり、特に、図１のＣ−Ｄ線と対応する部位を示す。
【図４】第１の実施形態に係る液晶表示装置の表示領域における支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図５】第１の実施形態に係る液晶表示装置の周縁部における支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図６】第１の実施形態の変形例の場合のＴＦＴ基板上における支柱状スペーサの配置を示す平面図である。
【図７】第１の実施形態の変形例の場合のＴＦＴ基板上における支柱状スペーサの配置を示す平面図である。
【図８】第１の実施形態の変形例の場合の支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図９】第１の実施形態の変形例の場合の支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図１０】第２の実施形態に係る液晶表示装置の周縁部における支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図１１】第２の実施形態に係る液晶表示装置の周縁部における支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図１２】第３の実施形態に係る液晶表示装置の模式的な断面図である。
【図１３】第３の実施形態に係る液晶表示装置における支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図１４】第４の実施形態に係る液晶表示装置の周縁部における支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図１５】第４の実施形態に係る液晶表示装置の周縁部における支柱状スペーサの平面的な配置を示す模式図である。
【図１６】２種類の高さの支柱状スペーサを備える従来の液晶表示装置の模式的な断面図である。
【図１７】従来の液晶表示装置が備えるＴＦＴ基板上における支柱状スペーサの配置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。
【００３１】
〔第１の実施形態〕
図１は第１の実施形態に係る液晶表示装置１００（図２）が備えるＴＦＴ基板１上における支柱状スペーサの配置を示す平面図、図２及び図３は第１の実施形態に係る液晶表示装置１００の断面図、図４及び図５は第１の実施形態に係る液晶表示装置１００における支柱状スペーサの平面的な配置（分布）を示す模式図である。
【００３２】
図１は、ＴＦＴ基板１において、隣り合う２つの表示画素と対応する部位を示す。図２は図１のＡ−Ｂ線と対応する部位の断面図、図３は図１のＣ−Ｄ線と対応する部位の模式的断面図である。また、図４は液晶表示装置１００の表示領域（表示画素が配設された領域）６０における支柱状スペーサの分布を示し、図５は液晶表示装置１００の周縁部における支柱状スペーサの分布を示す。
【００３３】
なお、本実施形態では、図１及び図２に示すように、横電界モード或いはＩＰＳ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ−ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置１００に本発明を適用した例を示しているが、本発明は、その他のタイプの液晶表示装置にも同様に適用可能である。
【００３４】
図２に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、例えば、ＴＦＴ基板（第１の基板）１と、このＴＦＴ基板１と対向して配置され、該ＴＦＴ基板１と貼り合わされたカラーフィルター基板（第２の基板）２と、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に充填された液晶層（液晶セルを備える）３と、を備えている。
【００３５】
このうちＴＦＴ基板１は、平板なガラス基板４と、このガラス基板４上に形成された共通電極配線６及び走査信号線７と、これら共通電極配線６及び走査信号線７を覆うようにガラス基板４上に成膜された第１絶縁膜５と、この第１絶縁膜５上に形成されたデータ線（映像信号線）８、画素電極９の蓄積容量形成部９ｂ及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１４と、これら蓄積容量形成部９ｂ、データ線８及び薄膜トランジスタ１４を覆うように第１絶縁膜５上に成膜された第２絶縁膜１０と、この第２絶縁膜１０上に形成された表層共通電極１１及び画素電極９の画素電極櫛歯９ａと、これら表層共通電極１１及び画素電極櫛歯９ａを覆うように第２絶縁膜１０上に成膜された配向膜１２と、を備えている。
【００３６】
より具体的には、ガラス基板４上には、図１に示すように、それぞれ行方向（図１のＸ方向）に延在する複数本の共通電極配線６が所定間隔で形成されている。
【００３７】
更に、ガラス基板４上には、それぞれ行方向に延在する複数本の走査信号線７が、各共通電極配線６に沿うように所定間隔で形成されている。
【００３８】
第１絶縁膜５上には、それぞれ行方向に対して直交する列方向（図１のＹ方向）に延在する複数本のデータ線８が所定間隔で形成されている。
【００３９】
なお、共通電極配線６、走査信号線７及びデータ線８は、例えば、金属膜からなる。
【００４０】
液晶表示装置１００においては、共通電極配線６、走査信号線７、データ線８、画素電極９、薄膜トランジスタ１４及び表層共通電極１１などにより画定されて、それぞれ表示エリア１３を有する表示画素が構成され、この表示画素が行方向及び列方向にマトリクス状に配列されている。
【００４１】
画素電極９は、櫛歯状の画素電極櫛歯９ａと、蓄積容量形成部９ｂと、からなる。
【００４２】
画素電極櫛歯９ａは、図１に示すように、共通電極配線６と走査信号線７との間隔で、且つ、隣り合うデータ線８の間隔、すなわち、表示エリア１３に位置する。
【００４３】
画素電極櫛歯９ａは、薄膜トランジスタ１４がオンとなると、該薄膜トランジスタ１４を介してデータ線８と電気的に接続され、データ線８から薄膜トランジスタ１４を介して画素電極櫛歯９ａに画素電位が印加される。
【００４４】
蓄積容量形成部９ｂは、共通電極配線６上で、且つ、表層共通電極１１の格子状部１１ａ（後述）の下に位置し、行方向に延在している。
【００４５】
この蓄積容量形成部９ｂは、表層共通電極１１との間で容量を形成する。
【００４６】
また、表層共通電極１１には、図１及び図２に示すように、各表示エリア１３と対応する位置に、開口１１ｃが形成されている。すなわち、表層共通電極１１には、開口１１ｃが行方向及び列方向にマトリクス状に形成されている。
【００４７】
このような表層共通電極１１は、図１及び図２に示すように、格子状部１１ａと共通電極櫛歯１１ｂとからなる。
【００４８】
このうち格子状部１１ａは、データ線８及び共通電極配線６を覆い、各表示エリア１３を囲むような、略格子状のパターン形状の部分である。
【００４９】
この格子状部１１ａは、共通電位を各表示画素毎の共通電極櫛歯１１ｂに供給する機能と、データ線８から液晶層３への電界漏れを防止する機能と、を有する。
【００５０】
表層共通電極１１の格子状部１１ａは、図示しないコンタクトホールを介して、共通電極配線６と相互に電気的に接続されている。
【００５１】
また、共通電極櫛歯１１ｂは、例えば、格子状部１１ａにおいて共通電極配線６を覆う部位から、表示エリア１３側に櫛歯状に張り出した部分であり、各表示エリア１３毎に形成されている。
【００５２】
一方、カラーフィルター基板２は、平板なガラス基板２０と、このガラス基板２０上に形成されたブラックマトリクス層２１と、このブラックマトリクス層２１を覆うようにしてガラス基板２０上に形成された色層２２と、この色層２２上に成膜された配向膜２４と、を備えている。
【００５３】
このうちブラックマトリクス層２１は、ＴＦＴ基板１のデータ線８、走査信号線７及び共通電極配線６と対向してこれらを覆うような略格子状の形状の平面形状に形成され、遮光機能を有する。なお、ブラックマトリクス層２１に代えて、遮光機能を有するその他の遮光層を形成しても良い。
【００５４】
色層２２は、カラー表示を行うために各表示エリア１３毎に設定された表示色（例えば、赤、青、緑のうちの何れか１色）と対応する色の塗料を含む。なお、色層２２上には、該色層２２を覆うオーバーコート（図示略）が更に形成されていても良い。
【００５５】
表層共通電極１１及び画素電極９は、金属などの不透明膜であっても、ＩＴＯなどの透明膜であっても良い。
【００５６】
また、本実施形態に係る液晶表示装置１００においては、図１、図３乃至図５に示すように、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間隔には、これらＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間隔を所定間隔に維持させる複数の支柱状スペーサ（以下に説明する支柱状スペーサ５１，５２）が設けられている。
【００５７】
本実施形態に係る液晶表示装置１００の場合、支柱状スペーサとして、主として荷重を受ける本柱５１と、この本柱５１よりも径が小さい（従って、断面積が小さい）補助柱５２と、の２種類のものを備えている。
【００５８】
本柱５１及び補助柱５２は、１回のフォトリソグラフィ工程の選択的エッチングにより、ＴＦＴ基板１上、又は、カラーフィルター基板２上に形成される。
【００５９】
図３に示すように、本柱５１と補助柱５２は、互いに略等しい高さに形成される。
【００６０】
ただし、補助柱５２は、本柱５１よりも径が小さいため、補助柱５２の先端部は、フォトリソグラフィ工程における選択的エッチングにより、本柱５１の先端部と比べると非常に細く形成されることとなる。
【００６１】
なお、本柱５１及び補助柱５２の先端部の形状は、フォトリソグラフィ工程における選択的エッチング時及びセル工程における熱履歴に応じて異なる形状となる。
【００６２】
本柱５１と補助柱５２は、ＴＦＴ基板１上、又は、カラーフィルター基板２上において、同一の高さの面に形成される。具体的には、例えば、図１に示すように、カラーフィルター基板２の配向膜２４上において、走査信号線７と対向する部位に、本柱５１及び補助柱５２を形成することが挙げられる。
【００６３】
なお、図１では本柱５１及び補助柱５２を走査信号線７上に配置した例を示しているが、本柱５１及び補助柱５２は、表示エリア１３外であり、且つ、同一の高さの面であれば、データ線８上、表層共通電極１１上、或いは、薄膜トランジスタ１４上など、どこに配置しても良い。
【００６４】
また、本実施形態の場合、例えば、図１に示すように、１つの表示画素内には支柱状スペーサ（本柱５１又は補助柱５２）を１つのみ配置するとともに、図４に示すように、液晶表示装置１００の表示領域（表示画素が配設された領域）６０における本柱５１と補助柱５２との配置密度の比を１：７とした例を示している。
【００６５】
更に、本実施形態の場合、例えば、図５に示すように、液晶表示装置１００の表示領域６０と、その外側の領域７０とで、支柱状スペーサの配置（分布）が互いに同じである例を示している。
【００６６】
本実施形態に係る液晶表示装置１００を製造するには、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とをそれぞれ作成した後で、ＴＦＴ基板１上、又は、カラーフィルター基板２上に、１回のフォトリソグラフィ工程による選択的エッチングによって、本柱５１及び補助柱５２を形成する。
【００６７】
その後、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とを貼り合わせ、それらの周縁部において、シール材（後述する第４の実施形態参照）により相互に接着する。これにより、ＴＦＴ基板１上又はカラーフィルター基板２上に形成された本柱５１及び補助柱５２の先端が、他方の基板に接する。その後、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に液晶層３を封入する。
【００６８】
ここで、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とをシール材により相互に貼り合わせる（接着する）際には、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とを互いに重ね合わせ、互いの位置合わせをする。
【００６９】
以上のような第１の実施形態によれば、支柱状スペーサには、径が大きく主として荷重を受ける本柱５１と、この本柱５１よりも径が小さい補助柱５２と、が含まれているので、本柱５１及び補助柱５２の径と配置を適宜に調整することにより、各支柱状スペーサに掛かる圧力を調整することができる。
【００７０】
補助柱５２は先端形状が鋭角的であり、先端部の表面積は非常に小さくなる。そのため、補助柱５２は、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とを重ね合わせて互いに位置合わせする工程において、水平方向（ＴＦＴ基板１及びカラーフィルター基板２の板面方向）のズレ応力はほとんど受けないため、高い密度で配置しても、そのズレ応力に起因する不具合は大きくならない。そして、液晶表示パネル（ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とを互いに貼り合わせたもの）の完成後に大きな応力がかかった場合、補助柱５２は弾性変形することによりその先端部の表面積が増し、垂直応力（ＴＦＴ基板１及びカラーフィルター基板２の板面方向に対して直交する方向の応力）の抗力を大きくする。また、補助柱５２は高い密度で配置できるため、本柱５１が可塑変形領域まで変形し不可逆変形することを抑える役割をする。
【００７１】
更に、本柱５１と補助柱５２とは柱径が異なるだけであり、一回のフォトリソグラフィ技術による選択エッチングによって、全ての支柱状スペーサを形成することができ、しかも、台座を形成（図１７の従来技術）する必要もないため、製造コストを低減することができる。
【００７２】
加えて、台座上に選択的に特定の支柱状スペーサを配置（図１７の従来技術）したり、或いは、基板上における層構造の厚さが異なる領域に選択的に特定の支柱状スペーサを配置（特許文献１の技術）したりする必要がないため、表示画素の設計上の自由度が向上する。
【００７３】
＜第１の実施形態の変形例＞
図６及び図７は第１の実施形態の変形例の場合のＴＦＴ基板１上における支柱状スペーサの配置を示す平面図である。また、図８及び図９は第１の実施形態の変形例の場合の支柱状スペーサの平面的な配置（分布）を示す模式図である。なお、図８及び図９は液晶表示装置の表示領域（表示画素が配設された領域）６０における支柱状スペーサの分布を示す。
【００７４】
上記の第１の実施形態では、１つの表示画素内には支柱状スペーサ（本柱５１又は補助柱５２）を１つのみ配置した例（図１）を説明したが、支柱状スペーサの配置密度は、支柱状スペーサの耐荷重強度などの条件に応じて自由に変更することができ、１つの表示画素内に複数（例えば、２つ）の支柱状スペーサを配置しても良い。
【００７５】
具体的には、例えば、図６及び図７に示すように、１つの表示画素内に本柱５１と補助柱５２とを１つずつ配置することが挙げられるが、１つの表示画素内に３つ以上の支柱状スペーサを配置しても良い。
【００７６】
なお、図６には、上記の第１の実施形態と同様に、カラーフィルター基板２の配向膜２４上において走査信号線７と対向する部位に支柱状スペーサを形成した例を示しているのに対し、図７には、カラーフィルター基板２の配向膜２４上においてデータ線８と対向する部位に支柱状スペーサを形成した例を示している。表示画素内における支柱状スペーサの形成位置は、これらの例に限らず、表示エリア１３を避けて、各支柱状スペーサを同一の高さの面に形成する限り、任意である。
【００７７】
また、上記の第１の実施形態では、表示領域６０における本柱５１と補助柱５２との配置密度の比を１：７とした例（図４）を説明したが、表示領域６０における本柱５１と補助柱５２との配置密度の比についても適宜に変更して良い。
【００７８】
具体的には、例えば、図８に示すように表示領域６０における本柱５１と補助柱５２との配置密度の比を１：１５としたり、図９に示すように表示領域６０における本柱５１と補助柱５２との配置密度の比を１：１としたり、或いは、その他の任意の配置密度としても良い。
【００７９】
〔第２の実施形態〕
図１０及び図１１は第２の実施形態に係る液晶表示装置における支柱状スペーサの平面的な配置（分布）を示す模式図である。なお、図１０及び図１１は液晶表示装置の周縁部における支柱状スペーサの分布を示す。
【００８０】
上記の第１の実施形態では、表示領域６０とその外側の領域７０とで支柱状スペーサの配置が互いに同じである例（図５）を説明したが、第２の実施形態では、表示領域６０における支柱状スペーサの配置密度よりも、表示領域６０の外側の領域７０における支柱状スペーサの配置密度を小さくする例を説明する。
【００８１】
具体的には、例えば、図１０に示すように、表示領域６０には本柱５１及び補助柱５２を配置するのに対し、表示領域６０の外側の領域７０では補助柱５２を配置せず本柱５１のみ表示領域６０におけるのと同様に配置することが挙げられる。
【００８２】
或いは、図１１に示すように、本柱５１の配置は表示領域６０とその外側の領域７０とで同一とし、表示領域６０における補助柱５２の配置密度よりも、表示領域６０の外側の領域７０における補助柱５２の配置密度を小さくしても良い。
【００８３】
表示領域６０の外側の領域７０においては補助柱５２を設置しない構造（図１０）としたり、補助柱５２の配置密度を小さくした構造（図１２）としても良いのは、この領域７０は表示領域ではなく、面内均一性が重要でないためである。
【００８４】
以上のような第２の実施形態によれば、表示領域６０の外側の領域７０における支柱状スペーサの数を減らすことにより、ラビング工程での摩擦力を低減したり、配向異常が発生する可能性を低減させることができる。
【００８５】
〔第３の実施形態〕
図１２は第３の実施形態に係る液晶表示装置３００の模式的な断面図、図１３は第３の実施形態に係る液晶表示装置３００における支柱状スペーサの平面的な配置（分布）を示す模式図である。
【００８６】
上記の第１の実施形態では、補助柱の径が１種類である例を説明したが、第３の実施形態では、補助柱の径が複数種類である例を説明する。
【００８７】
本実施形態に係る液晶表示装置３００の場合、具体的には、例えば、図１２及び図１３に示すように、補助柱として、上記の第１の実施形態と同様の補助柱５２と、この補助柱５２よりは径が大きく本柱５１よりは径が小さい補助柱５３と、を備えている。
【００８８】
なお、補助柱５３の高さも、本柱５１及び補助柱５２と同一であり、これら本柱５１，補助柱５２，５３は、互いに同一の高さの面に形成される。
【００８９】
以上のような第３の実施形態によれば、複数種類の径の補助柱（例えば、補助柱５２及び５３の２種類の補助柱）を組み合わせて配置することにより、各支柱状スペーサ（本柱５１，補助柱５２，５３）の変形特性を細かく調整することが可能となる。
【００９０】
〔第４の実施形態〕
図１４及び図１５は第４の実施形態に係る液晶表示装置における支柱状スペーサの平面的な配置（分布）を示す模式図である。なお、図１４及び図１５は液晶表示装置の周縁部における支柱状スペーサの分布を示す。
【００９１】
図１４及び図１５に示すように、液晶表示装置のＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とは、それらの周縁部において、シール材８０を介して相互に接着されているとともに、このシール材８０により液晶材が液晶層３内に封じ込められている。
【００９２】
第４の実施形態では、そのシール材８０の配置領域を避けて支柱状スペーサを形成する。
【００９３】
具体的には、例えば、図１４に示すようにシール材８０の配置領域の外側にも支柱状スペーサ（本柱５１及び補助柱５２）を配置しても良いし、或いは、例えば、図１５に示すようにシール材８０の配置領域の外側には支柱状スペーサを配置しないようにしても良い。
【００９４】
以上のような第４の実施形態によれば、シール材８０の配置領域には支柱状スペーサを形成しないので、例えば、シール材８０内に、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間隔を一定に保つスペーサ材（図示略）を混入させる場合などに、支柱状スペーサ（本柱５１及び補助柱５２）と、シール材８０内のスペーサ材とが干渉してしまうことを回避できる。
【００９５】
なお、上記の各実施形態で説明した技術思想は、任意の組み合わせとすることができる。
【００９６】
すなわち、例えば、上記の第２の実施形態の場合にも、第３の実施形態のように、複数種類の断面積の補助柱５２，５３を形成しても良い。
【００９７】
また、例えば、上記の第２及び第３の実施形態の場合にも、第４の実施形態のように、シール材８０の配置領域を避けて支柱状スペーサ（本柱５１，補助柱５２，５３）を配置することも好ましい。
【００９８】
また、上記の各実施形態では、各支柱状スペーサ５１，５２，５３が全て同じ高さである例を説明したが、断面積が小さい支柱状スペーサ（補助柱５２，５３）の径をさらに小さくすることにより、選択エッチングの際における先端面のエッチングがさらに進行しやすくなるため、補助柱５２，５３の高さを本柱５１の高さよりも若干小さくすることも可能である。この場合、補助柱５２，５３は、液晶表示パネルの完成後に大きな応力がかかった場合にのみ、これら補助柱５２，５３が形成されている基板と対向する基板に接するようにできる。
【符号の説明】
【００９９】
１ ＴＦＴ基板（第１の基板）
２ カラーフィルター基板（第２の基板）
３ 液晶層（液晶セルを備える）
５１ 本柱（支柱状スペーサ）
５２ 補助柱（支柱状スペーサ）
５３ 補助柱（支柱状スペーサ）
６０ 表示領域
７０ 表示領域の外側の領域
８０ シール材
１００ 液晶表示装置
３００ 液晶表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板に対して対向して配置され、前記第１の基板とともに液晶を挟持する第２の基板と、
前記第１の基板又は前記第２の基板上に設けられ、前記第１の基板と前記第２の基板とを所定間隔に保持する支柱状スペーサと、
前記第２の基板上に形成された複数の映像信号線と複数の走査信号線と、
前記映像信号線と前記走査信号線とで区切られた複数の画素と、
を備えている液晶表示装置であって、
前記支柱状スペーサは、本柱と、前記本柱よりも断面積が小さい補助柱と、を有し、
前記支柱状スペーサの前記本柱と前記補助柱は、前記画素の、少なくとも前記映像信号線上又は前記走査信号線上に配置されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記補助柱には、複数種類の断面積の柱が含まれてい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】
前記支柱状スペーサは、その全てが略同一の高さで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板に対して対向して配置され、前記第１の基板とともに液晶を挟持する第２の基板と、
前記第１の基板又は前記第２の基板上に設けられ、前記第１の基板と前記第２の基板とを所定間隔に保持する支柱状スペーサと、
前記第２の基板上に形成された複数の映像信号線と複数の走査信号線と、
前記映像信号線と前記走査信号線とで区切られた複数の画素と、
を備えている液晶表示装置であって、
前記支柱状スペーサは、本柱と、前記本柱よりも断面積が小さい補助柱と、を有し、
前記支柱状スペーサの前記本柱と前記補助柱は、前記画素の、少なくとも前記映像信号線上又は前記走査信号線上に配置されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記補助柱には、複数種類の断面積の柱が含まれてい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】
前記支柱状スペーサは、その全てが略同一の高さで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−１０９３８０（Ｐ２０１３−１０９３８０Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−５０５９８（Ｐ２０１３−５０５９８）
【出願日】平成２５年３月１３日（２０１３．３．１３）
【分割の表示】特願２００７−２８０６７５（Ｐ２００７−２８０６７５）の分割
【原出願日】平成１９年１０月２９日（２００７．１０．２９）
【出願人】（３０３０１８８２７）ＮＬＴテクノロジー株式会社 (547)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年３月１３日（２０１３．３．１３）
【分割の表示】特願２００７−２８０６７５（Ｐ２００７−２８０６７５）の分割
【原出願日】平成１９年１０月２９日（２００７．１０．２９）
【出願人】（３０３０１８８２７）ＮＬＴテクノロジー株式会社 (547)
【Ｆターム（参考）】
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