JP2001108999A

JP2001108999A - 液晶素子

Info

Publication number: JP2001108999A
Application number: JP28359399A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Katakura; 一典片倉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-10-04
Filing date: 1999-10-04
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】表示品位の悪化を防止する。【解決手段】赤緑青の３色のカラーフィルターを図示
の符号５ｒ，５ｇ，５ｂのように配置した液晶パネルに
おいて、基板間隙を規定するストライプ状スペーサー６
を、列Ａ₁ と列Ａ₁ との間の非画素部に配置する。これ
により、緑や青のフィルター５ｇ，５ｂはスペーサー６
に近接されると共に、赤のフィルター５ｒはスペーサー
６から離れた位置に配置されるものの、このようなフィ
ルター５ｒ，５ｇ，５ｂとスペーサー６との相対位置関
係は各画素１０において共通するため、色バランスは各
画素毎に等しくなり、表示品位の悪化を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、一対
の基板に挟持されて構成される液晶素子に係り、詳しく
は基板間隙を規定する間隙規定部材の配置に関する。

【０００２】

【従来の技術】(1) 表示装置としては従来よりＣＲＴが
用いられているが、このＣＲＴには種々の問題点があ
る。以下、この点につき説明する。

【０００３】従来より、種々の情報を表示するディスプ
レイとしてＣＲＴが知られており、このＣＲＴは、動画
出力を行うＴＶやＶＴＲに、あるいはパソコンのモニタ
ー等に広く用いられている。

【０００４】しかしながら、このＣＲＴは、種々の問
題、すなわち、＊その特性上静止画像に対しては、フリッカや解像度
不足による走査縞などが視認性を低下させたり、焼きつ
きによる蛍光灯の劣化が起ったりするという問題や、＊電磁波を発生して人体に悪影響を与え、ＶＤＴ作業
者の健康を害する恐れがあるという問題や、＊その構造上、画面後方にスペースを必要とするた
め、オフィスや家庭の省スペース化を阻害しているとい
う問題、がある。 (2) このようなＣＲＴの問題を解決するものとして種々
のタイプの液晶パネルが開発されている。以下、種々の
タイプの液晶パネルにつき説明する。例えば、ツイステッド・ネマチック（ｔｗｉｓｔｅ
ｄｎｅｍａｔｉｃ；ＴＮ）液晶を用いたものが知られ
ており、それは、エム・シャット（Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ）
とダブリュー・ヘルフリッヒ（Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）
著の“アプライド・フィジックス・レターズ（Ａｐｐｌ
ｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ）、第１８巻、
第４号（１９７１年２月１５日発行）、第１２７頁〜１
２８頁”において示されている。

【０００５】なお、このようなＴＮ液晶を用いた液晶パ
ネルには、コスト面で優位性を持つ単純マトリクスタイ
プのものがあるが、このタイプのものでは、画素密度を
高くすると黒ストークを発生するという問題がある。

【０００６】また、このようなＴＮ液晶を用いた液晶パ
ネルとしては、アクティブマトリクス型のものの開発が
近年行われており、急速な生産技術の進歩によって１０
〜１２インチクラスのディスプレイが歩留り良く製造さ
れている。かかる液晶パネルは、一つ一つの画素にトラ
ンジスタ（ＴＦＴ）を備えており、クロストーク等の問
題が解決される反面、大面積になればなるほど不良画素
無く液晶パネルを作製することが工業的に非常に困難で
あり、またたとえ可能であっても多大なコストがかかっ
てしまうという問題がある。これに対して、強誘電性液晶分子（強誘電性を示す
液晶分子）の屈折率異方性を利用して偏光素子との組み
合わせにより透過光線を制御する型の表示素子が、クラ
ーク（Ｃｌａｒｋ）およびラガーウオル（Ｌａｇｅｒｗ
ａｌｌ）により提案されている（特開昭５６−１０７２
１６号公報、米国特許第４３６７９２４号明細書等）。

【０００７】この強誘電性液晶は、一般に特定の温度域
において、カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）また
はＨ相（ＳｍＨ＊）を有し、この状態において、加えら
れる電界に応答して第１の光学的安定状態と第２の光学
的安定状態のいずれかを取り、かつ電界の印加のないと
きはその状態を維持する性質（すなわち、双安定性メモ
リー性）を有し、その上、自発分極により反転スイッチ
ングを行うため、非常に速い応答速度を示す。更に視覚
特性も優れていることから、特に、高速、高精細、大画
面の表示素子あるいはライトバルブとして適していると
考えられる。

【０００８】さらにこの液晶パネルは、初期配向段階で
は第１の安定状態に配向した液晶分子と、第２の安定状
態に配向した液晶分子とがドメイン中に混在した状態に
なっている。即ち双安定状態のカイラルスメクチック液
晶では、液晶分子を第１の安定状態に配向させる配向規
制力と、第２の安定状態に配向させる配向規制力とがほ
ぼ均等のエネルギーレベルを持っているため、カイラル
スメクチック液晶が双安定性を示すのに十分に薄くした
配向膜厚の状態下で配向するときに、ドメイン内に第１
の安定状態と第２の安定状態に配向した液晶分子が初期
配向段階で混在していることになる。

【０００９】ところで、このような強誘電性液晶の一つ
にτ−Ｖｍｉｎモード液晶がある。この液晶は負の誘電
異方性（△ε＜０）および正の二軸誘電異方性（△ε＞
０）を有しており、液晶を安定化させる誘電異方性トル
クが強誘電性の液晶反転トルクより大きくなることで、
τ−Ｖｍｉｎ特性を示すものである。ここでτ−Ｖｍｉ
ｎ特性とは、印加電圧（Ｖ）を高くしていくと液晶の応
答速度（τ）がある極小値（τ−Ｖｍｉｎ）を示す特性
のことで、この液晶は、液晶パネルの高輝度化や高コン
トラスト化や高速化を可能とする液晶材料である。この
液晶を利用した表示装置は特開平１０−１１５８１９号
公報に開示されている。また、同様の液晶分子の屈折率異方性と自発分極を
利用して液晶パネルを構成する液晶として、反強誘電性
を示す液晶（以下、“反強誘電性液晶”とする）が知ら
れている。この反強誘電性液晶は、一般に特定の温度領
域において、カイラル・スメクチックＣＡ相（ＳｍＣＡ
＊）を有し、この状態において無電界時には平均的な光
学安定状態はスメクチック層法線方向になるが、電界印
加によって平均的な光学安定状態が層法線方向から傾く
性質を有する。また、この反強誘電性液晶も、強誘電性
液晶と同様に自発分極と電界のカップリングによってス
イッチングが行なわれるため、非常に速い応答速度を示
し、高速駆動が可能な液晶パネルを構成する液晶として
期待されている。 (3) 上述のように液晶パネルには種々のものがあるが、
いずれの液晶パネルも一対の基板に液晶を挟持して構成
される。そして、このような液晶パネルにおいて表示ム
ラを防止して駆動するには、一対の基板の間隙を基板面
のいずれの箇所においても等しく（すなわち、基板間隙
を均一に）保つことが必要である。以下、この点につき
説明する。

【００１０】液晶パネルは、通常、一対の基板に液晶を
挟持して構成されており、各ガラス基板に設けられた透
明電極間に一定のしきい値以上の電圧を印加することに
よって駆動される。したがって、基板間隙が基板面内で
不均一であると、液晶に印加される電界も基板面内で不
均一となって表示ムラが発生してしまうこととなる。強
誘電性液晶（ＦＬＣ）や反強誘電性液晶（Ａ−ＦＬＣ）
を用いた場合、基板間隙を１〜３μｍ程度に狭くする必
要があり、基板間隙を均一にすることは難しい技術であ
ると同時に、非常に重要な構成要素でもある。 (4) 基板間隙を均一にする方法としては、球状のスペー
サーを用いる方法と、特開平１０−１８６３４０号公報
に開示されているようにストライプ状のスペーサー（以
下、“隔壁部材”とする）を用いる方法とがあるが、後
者の方が好ましい。以下、この点につき説明する。

【００１１】球状のスペーサーを用いる方法の場合、ス
ペーサー個々の大きさ（粒径）を等しく出来れば、比較
的狭いセルギャップの液晶パネルにも用いることは可能
である。しかし、このスペーサーの配置は、貼り合わせ
る前の基板に散布することにより行われるため、その配
置位置をコントロールすることは不可能であり、その結
果、画像表示領域である画素にもスペーサーが配置され
てしまい、スペーサー周辺で配向欠陥を引き起こし、画
像のコントラストが十分に得られないなどの問題があっ
た。また、球状スペーサーだけでは基板どうしの接着を
確保できないことから、基板どうしの接着を確保するに
は球状スペーサーに加えて接着微粒子を散布する必要も
あるが、この接着微粒子も同様に配向欠陥を引き起こし
てしまうという問題があった。

【００１２】一方、上述の隔壁部材を用いる方法の場
合、隔壁部材は、＊フレキシ印刷による塗布とフォトリソグラフィー法
によるパターニング、＊ドライフィルムの貼付、等によって形成されるため、隔壁部材の配置位置をコン
トロールして非画素部に形成することが可能となる。し
たがって、上述のような配向欠陥の発生やコントラスト
の低下を防止できる。また、この隔壁部材は、スペーサ
ーとしての機能だけでなく基板どうしを接着する機能を
も有していることから、上述のような接着微粒子を用い
る必要がなく、該接着微粒子に起因する配向欠陥の発生
等を回避できる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶パネル
に上述のようなストライプ状の隔壁部材を用いた場合に
は、隔壁部材の近傍の部分と隔壁部材から離れた部分と
で液晶分子の配向状態が異なってしまい、表示品位が悪
くなるという問題があった。これは、隔壁部材がストラ
イプ状に液晶分子の層構造を分断するように配置される
ことに起因するものと思われる。

【００１４】このような問題は、カラーフィルターを用
いてカラー表示を行うようにした液晶パネルにおいても
起こり得る。以下、この点につき図５を参照して説明す
る。

【００１５】カラーフィルターを用いてカラー表示を行
う液晶パネルでは、各色表示を行う副画素３ｒ，３ｇ，
３ｂが一定の規則性をもって配置されている。例えば図
５に示す液晶パネルにおいては、緑色を表示する副画素
３ｇと、青色を表示する副画素３ｂとが交互に配置され
ていると共に、赤色を表示する副画素３ｒが図示ｙ方向
に並べて配置されている。そして、Ｌ字状に配置された
３つの副画素３ｒ，３ｇ，３ｂによって１つの画素１０
が構成されている。

【００１６】ところで、このような液晶パネルにおいて
上述した隔壁部材６を副画素３ｒ，３ｇ，３ｂの規則性
とは無関係に配置すると、隔壁部材６の近傍に配置され
る副画素と、隔壁部材６から離れて配置される副画素と
では光学特性が異なってしまい、色バランスが画素１０
毎に異なって表示品位が悪くなってしまうという問題が
あった。なお、図６は表示状態を示す図であり、符号Ｇ
は緑色表示をする副画素を示し、符号Ｂは青色表示をす
る副画素を示し、符号Ｒは赤色表示をする副画素を示
す。

【００１７】そこで、本発明は、表示品位の悪化等を防
止する液晶素子を提供することを目的とするものであ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記事情を考慮
してなされたものであり、所定間隙を開けた状態に配置
された一対の基板と、これら一対の基板の間隙に挟持さ
れた液晶と、該液晶を挟み込むと共に複数の副画素を構
成するように配置された一対の電極と、これら各副画素
にそれぞれ配置されたカラーフィルターと、前記一対の
基板の間隙に配置されて該間隙を規定する間隙規定部材
と、を備え、かつ、前記一対の電極を介して前記液晶に
電圧を印加することに基づきカラー表示を行う液晶素子
において、一の方向及び該一の方向と直交する他の方向
の両方向に沿って互いに隣接された３つ以上の副画素に
よってカラー表示を行う単位である１つの画素を構成
し、かつ、前記間隙規定部材は、各画素においてカラー
フィルターとの相対位置関係がほぼ等しくなる位置に配
置されてなる、ことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図４を参照して、
本発明の実施の形態について説明する。

【００２０】まず、本実施の形態に係る液晶素子Ｐの構
成について、図１及び図２を参照して説明する。ここ
で、図１は、本発明に係る液晶素子の構造の一例を示す
断面図であり、図２は、本発明に係る液晶素子のカラー
フィルターの配置等を説明するための図である。

【００２１】本実施の形態に係る液晶素子Ｐは、図１に
示すように、所定間隙を開けた状態に配置された一対の
基板１ａ，１ｂと、これら一対の基板１ａ，１ｂの間隙
に挟持された液晶２と、該液晶２を挟み込むと共に複数
の副画素３ｒ，３ｇ，３ｂを構成するように配置された
一対の電極４ａ，４ｂと、これら各副画素３ｒ，３ｇ，
３ｂにそれぞれ配置された各色のカラーフィルター５
ｒ，５ｇ，５ｂと、前記一対の基板１ａ，１ｂの間隙に
配置されて該間隙を規定する間隙規定部材６と、を備え
ており、前記一対の電極４ａ，４ｂを介して前記液晶２
に電圧を印加することに基づきカラー表示を行うように
構成されている。

【００２２】そして、各色のカラーフィルター５ｒ，５
ｇ，５ｂがそれぞれ配置された副画素３ｒ，３ｇ，３ｂ
は、図２に示すように、互いに直交する一の方向ｘ及び
他の方向ｙの両方向ｘ，ｙにて互いに隣接されるように
配置されており、カラー表示を行う最小単位である１つ
の画素１０を構成している。また、前記間隙規定部材６
は、各画素１０においてカラーフィルター５ｒ，５ｇ，
５ｂとの相対位置関係がほぼ等しくなる位置に配置され
ている（詳細は後述）。

【００２３】なお、カラーフィルター５ｒ，５ｇ，５ｂ
としては、赤緑青やその他の３色のものや、４色以上の
ものを用いることができる。

【００２４】また、カラーフィルター５ｒ，５ｇ，５ｂ
として３色のものを用いる場合、＊いずれか２色のフィルター（図２では緑フィルター
５ｇと青フィルター５ｂ）を前記他の方向ｙに交互に配
置して１つの列Ａ₁ を形成させると共に、残りの１色の
フィルター（図２では赤フィルター５ｒ）のみを前記２
色のフィルター５ｇ，５ｂに沿うように前記他の方向ｙ
に並べて配置して１つの列Ａ₂ を形成させ、かつ、＊前記２色のフィルター５ｇ，５ｂが配置された２つ
の副画素３ｇ，３ｂ、及びフィルター５ｒが配置された
１つの副画素３ｒの３つの副画素３ｒ，３ｇ，３ｂによ
って１つの画素１０を構成させる、ようにすると良い。

【００２５】この場合、＊上述した列Ａ₁ （すなわち、いずれか２色のフィル
ター５ｇ，５ｂを前記他の方向ｙに交互に配置して形成
した列Ａ₁ ）を２本ずつ前記一の方向ｘに沿って隣接さ
せ、＊その間（そのような２本の列Ａ₁ ，Ａ₁ と２本の列
Ａ₁ ，Ａ₁ との間）には、残りの１色のフィルター５ｒ
を配置して形成した列Ａ₂ を配置、すると良い。なお、
図２では、交互に配置する２色のフィルターを青フィル
ター５ｂ及び緑フィルター５ｇとし、１列に配置するフ
ィルターを赤フィルター５ｒとしたが、もちろんこれに
限る必要はなく、他の色の組み合わせであっても良い。

【００２６】ところで、“各画素１０においてカラーフ
ィルター５ｒ，５ｇ，５ｂとの相対位置関係が等しい”
とは、各画素１０において特定の色のフィルターは必ず
間隙規定部材６に隣接されると共に特定のフィルターは
必ず間隙規定部材６に隣接されないような状態をいう。
これを、図２を参照して具体的に説明すると、各画素１
０において青フィルター５ｂ及び緑フィルター５ｇは必
ず間隙規定部材６に隣接されるように配置されている
が、赤フィルター５ｒは間隙規定部材６に隣接されない
ように必ず配置されている。

【００２７】但し、このような相対位置関係はほとんど
の画素において等しければ足り、画素全てにおいて完全
に等しくする必要は無い。

【００２８】また、入力映像の縦横比を再現し表示出力
することはディスプレイとして重要な要件であることか
ら、画質上、画素の重心は縦横ともに等間隔に近いこと
が望ましい形態である。

【００２９】図２に示す本実施例ではｘ方向には電極
１．５本ごと、ｙ方向には電極２本ごとの間隔で画素の
重心があることから、情報電極の幅と走査電極の幅を
２：１．５にすることで画素の重心が縦横ともに等間隔
になる。電極をパターニングする製造プロセス上可能な
最小ピッチをＷとすると、情報電極ピッチは４／３Ｗ、
走査電極ピッチはＷとなり、このサイズの３つの副画素
で１つの画素を構成するので画素１０の面積は４・Ｗ・
Ｗとなる。

【００３０】一方、図３に示すように青・赤・緑フィル
ター５ｂ，５ｒ，５ｇを１列に配置して副画素３ｂ，３
ｒ，３ｇを構成し、これら１列の副画素３ｂ，３ｒ，３
ｇによって１つの画素１０を構成させることも考えられ
るが、このような構成を取る場合、画素１０の重心はｘ
方向には電極３本ごと、ｙ方向には電極１本ごとの間隔
になることから、情報電極の幅と走査電極の幅を１：３
にすることで画素の重心が縦横ともに等間隔になる。電
極をパターニングする製造プロセス上可能な最小ピッチ
をＷとすると、情報電極のピッチはＷ、走査電極のピッ
チは３Ｗとなり、このサイズの３つの副画素で１つの画
素を構成するので画素１０の面積が９・Ｗ・Ｗとなる。

【００３１】つまり、図２に示す本実施例では入力映像
の縦横比を損なうことなく図３に示す従来例より２倍強
の精細度を実現することができる。

【００３２】一方、液晶素子Ｐにて画像を再現する場
合、ｘ方向における所定長当たりの画素１０の個数と、
ｙ方向における所定長当たりの画素１０の個数とがほぼ
等しくなければ、再現画像は正確なものとはならず画質
も悪くなる。したがって、カラーフィルター５ｒ，５
ｇ，５ｂを図２のように配置する場合には、電極４ａ
（図２においては不図示）の幅と電極４ｂ（同じく不図
示）の幅との比を１．５：２にすることにより、ｘ方向
における所定長当たりの画素１０の個数と、ｙ方向にお
ける所定長当たりの画素１０の個数とを等しくでき、画
質を良好にできる。この点をさらに詳細に説明する。す
なわち、図２に示すカラーフィルター配置では、ｘ方向
に併設される電極４ｂは３本で２つのＬ字状の画素１０
を構成するのに対し、ｙ方向に併設される電極４ａは２
本で１つの画素１０を構成する。したがって、１つの画
素１０を構成するに必要な電極４ｂの実効的な本数は３
本÷２画素＝１．５本で、１つの画素１０を構成するに
必要な電極４ａの実効的な本数は２本÷１画素＝２本と
なる。このため、電極４ａの幅と電極４ｂの幅との比を
上述のように１．５：２にすると、１つの画素１０の実
効的な縦横比を１．５×２：１．５×２＝１：１とで
き、ｘ方向における所定長当たりの画素１０の個数と、
ｙ方向における所定長当たりの画素１０の個数とを等し
くできる。なお、電極をパターニングする製造プロセス
上可能な最小ピッチをＷとすると、電極４ｂのピッチは
４／３Ｗ、電極４ａのピッチはＷとなり、このサイズの
３つの副画素で１つの画素を構成するので画素１０の面
積は４・Ｗ・Ｗとなる。

【００３３】また、図３に示すように青・赤・緑フィル
ター５ｂ，５ｒ，５ｇを１列に配置して副画素３ｂ，３
ｒ，３ｇを構成し、これら１列の副画素３ｂ，３ｒ，３
ｇによって１つの画素１０を構成させることも考えられ
るが、このような構成を取る場合、１つの画素１０を構
成するに必要な電極４ｂの本数は３本で、１つの画素１
０を構成するに必要な電極４ａの本数は１本となる。し
たがって、ｘ方向における所定長当たりの画素１０の個
数と、ｙ方向における所定長当たりの画素１０の個数と
を等しくするには、電極４ａの幅と電極４ｂの幅との比
を３：１にする必要がある。なお、電極をパターニング
する製造プロセス上可能な最小ピッチをＷとすると、電
極４ｂのピッチはＷ、電極４ａのピッチは３Ｗとなり、
このサイズの３つの副画素で１つの画素を構成するので
画素１０の面積が９・Ｗ・Ｗとなる。

【００３４】つまり、図２に示す例では入力映像の縦横
比を損なうことなく図３に示す従来例より２倍強の精細
度を実現することができる。

【００３５】一方、上述した液晶素子Ｐは単純マトリク
ス型としてもアクティブマトリクス型としても良い。

【００３６】また、液晶２としては、強誘電性を示す液
晶（以下、“強誘電性液晶”とする）を挙げることがで
きる。この強誘電性液晶には、シェブロン構造を有する
ものや、Ｃ２配向を取るものや、誘電率異方性が負であ
るものを用いれば良い。なお、前記強誘電性液晶とし
て、そのしきい値特性曲線が極小値を呈する液晶（τ−
Ｖｍｉｎモード液晶）を用いても良い。

【００３７】さらに、カラーフィルター５ｒ，５ｇ，５
ｂの配置を図２に示すようにした場合には、各副画素３
ｒ，３ｇ，３ｂを走査する走査電極の総本数が図３の場
合に比べて増えてしまうことになるが、上述のように強
誘電性液晶を用いた場合には安定した表示が可能とな
る。

【００３８】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。

【００３９】本実施の形態によれば、各画素１０におい
てカラーフィルター５ｒ，５ｇ，５ｂとの相対位置関係
がほぼ等しくなる位置に前記間隙規定部材６を配置した
ため、色のバランスが画素どうしで等しくなり、色ムラ
の発生に伴う表示品位の悪化を防止できる。なお、図４
は表示状態を示す図である。

【００４０】また、本実施の形態によれば、一の方向ｘ
及び該一の方向と直交する他の方向ｙの両方向ｘ，ｙに
沿って互いに隣接された副画素３ｒ，３ｇ，３ｂによっ
てカラー表示を行う単位である１つの画素１０を構成す
るようにしたため、解像度を高めることができる。

【００４１】

【実施例】以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説
明する。（実施例１）本実施例においては、図１及び図２に示す
単純マトリクス型液晶パネル（液晶素子）Ｐを作成し
た。

【００４２】すなわち、一対のガラス基板１ａ，１ｂを
所定間隙を開けた状態に配置し、上側のガラス基板１ａ
（以下、“上基板１ａ”とする）にはＩＴＯ（インジウ
ム・ティン・オキサイド）からなる透明電極４ａをスト
ライプ状に配置し、透明電極４ａを覆うように、配線抵
抗値を小さくするための配線メタル２１ａや、電気的シ
ョートを回避するための絶縁膜２２ａや、液晶２を配向
させるためのポリイミド配向膜２３ａを順に配置した。

【００４３】また、他方の基板１ｂ（以下、“下基板１
ｂ”とする）には、ブラックマトリックス層２４や、赤
緑青３色のカラーフィルター５ｒ，５ｇ，５ｂを形成
し、これらのブラックマトリックス層２４及びカラーフ
ィルター５ｒ，５ｇ，５ｂを覆うように平坦化膜２５や
透明電極４ｂや配線メタル２１ｂや絶縁膜２２ｂや配向
膜２３ｂを順に形成した。

【００４４】さらに、基板間隙（正確には配向膜２３
ａ，２３ｂの間）には、誘電異方性が負の値を持つτ−
Ｖｍｉｎモード液晶（ヘキスト社製のＦＥＬＩＸ−０１
６／０３０）２を配置した。

【００４５】なお、本実施例においては、一対の透明電
極４ａ，４ｂを互いに交差するように配置して多数の副
画素３ｒ，３ｇ，３ｂを形成すると共に、上述したカラ
ーフィルター５ｒ，５ｇ，５ｂは図２に示すように各副
画素５ｒ，５ｇ，５ｂに配置した。すなわち、＊緑フィルター５ｇ及び青フィルター５ｂは図示ｙ方
向に交互に配置して１つの列Ａ₁ を形成させ、＊赤フィルター５ｒのみを図示ｙ方向に配置して１つ
の列Ａ₂ を形成させ、＊緑フィルター５ｇ及び青フィルター５ｂを配置した
列Ａ₁ 、及び赤フィルター５ｒのみを配置した列Ａ₂
を、緑フィルター５ｇ及び青フィルター５ｂを配置した
列Ａ₁ が図示ｘ方向に沿って２本ずつ隣接されるように
配置、することとした。

【００４６】また、上下基板１ａ，１ｂの間隙であっ
て、２本の列Ａ₁ ，Ａ₁ の間の非画素部には、基板間隙
を規定するための隔壁部材（間隙規定部材）６をそれぞ
れ配置した。

【００４７】このとき、透明電極４ａは４５μｍピッ
チ、透明電極４ｂは６０μｍピッチ、隔壁部材６は１８
０ピッチでそれぞれストライプ状に配置した。

【００４８】これにより、図示ｙ方向に互いに隣接され
るように配置された２つの副画素３ｇ，３ｂと、これら
の副画素３ｇ，３ｂに対して図示ｘ方向に隣接される１
つの副画素３ｒとによって１つの画素１０が構成され、
かつ、各画素１０において、青フィルター５ｂ及び緑フ
ィルター５ｇは必ず隔壁部材６に隣接されるように配置
されると共に、赤フィルター５ｒは隔壁部材６に隣接さ
れないように配置されることとなった。つまり、本実施
例において、カラーフィルター５ｒ，５ｇ，５ｂと隔壁
部材６との相対位置関係は各画素１０において等しくな
った。なお、隔壁部材６は、幅が１２μｍで高さが１．
２〜１．３μｍのストライプ状に形成した。

【００４９】本実施例においては配線メタル２１ａ，２
１ｂをＡｌにて形成したが、ＴｉやＣｒなどを用いても
良い。

【００５０】次に、液晶パネルＰの製造方法について説
明する。

【００５１】まず、スパッタリング法によって下基板１
ｂの表面にＣｒ薄膜を２００ｎｍの厚さに形成し、パタ
ーンエッチングしてブラックマトリックス層２４を形成
した。

【００５２】次に、印刷法によってカラーフィルター５
ｒ，５ｇ，５ｂを１μｍの厚さに形成し、平坦化膜２５
を２μｍの厚さに塗布形成した。

【００５３】さらに、下基板１ｂの表面（正確には平坦
化膜２５の表面）、並びに上基板１ａの表面にスパッタ
リング法によってそれぞれＩＴＯ膜を１００ｎｍの厚さ
に形成し、フォトリソ法によってストライプ状にパター
ニングして透明電極４ａ，４ｂを形成した。

【００５４】次に、厚さが２５０ｎｍの配線メタル２１
ａ，２１ｂを形成し、塗布・焼成タイプの絶縁膜材料の
溶液をオングストローマーなどにより印刷・塗布した後
で２５０℃の温度で焼成し絶縁膜２２ａ，２２ｂを形成
した。

【００５５】その後、ポリイミド溶液をスピンナーで塗
布すると共に加熱焼成処理を施すことにより約１０ｎｍ
の厚さの配向膜２３ａ，２３ｂを形成した。

【００５６】次に、上側の配向膜２３ａにおける上述の
位置には隔壁部材６を形成した。この隔壁部材６は、＊アクリル系感光性材料（製品名：ＣＦＰＲ−０１６
Ｓ／東京応用化学社製）を上基板１ａ（正確には、上基
板１ａの配向膜２３ａ）の表面にスピンコートし、＊８０〜９０℃の温度で１８０ｓｅｃ間プリベーク
し、＊室温に冷却し、＊超高圧水銀ランプによりマスクを介して３６０ｍＪ
／ｃｍ² （＠３６５ｎｍ）の紫外線を照射し、＊アルカリ現像液（炭酸カリウム３％水溶液）で７０
ｓｅｃ間現像し、＊純水でリンスし、＊クリーンオーブンで２００℃の温度に１０ｍｉｎ間
だけポストベークを行う、ことによって形成した。

【００５７】その後、配向膜２３ａ，２３ｂ（隔壁部材
６が形成された配向膜２３ａ、及び隔壁部材６が形成さ
れていない配向膜２３ｂ）の両方にラビング処理を施し
た。なお、ラビング処理にはラビング布としてコットン
布を用い、ラビング方向は、基板１ａ，１ｂを貼り合わ
せた状態で注入口（次述）から離れる方向とした。

【００５８】次に、上基板側の配向膜２３ａの表面に、
ＳｎＯ₂ 超微粒子（粒径約１．０μｍ）を分散したシリ
カ溶液をスピンナーで塗布し、下基板１ｂの周縁にエポ
キシ樹脂の接着剤を塗布し、両基板１ａ，１ｂを貼り合
わせた。このとき、一部には接着剤を塗布せず、液晶２
を注入するための注入口を設けておいた。

【００５９】なお、この貼り合わせに際しては、透明電
極４ａ，４ｂが互いに直交し、下基板１ｂに対する隔壁
部材６の位置が上述のようになるように両基板１ａ，１
ｂの位置調整をした。

【００６０】なお、上述したＳｎＯ₂ 超微粒子は隔壁部
材６の端面にも付着しているが、下基板１ｂと貼り合わ
される際に該端面にめり込むので、下基板１ｂと隔壁部
材６との接着を妨げることにはならない。

【００６１】そして、両基板１ａ，１ｂを加圧した状態
で１５０℃の温度に１．５ｈｒ程度加熱し、接着剤を硬
化させた。

【００６２】その後、基板間隙に残存している空気を真
空排気すると共に、注入口を液晶２に浸し、これによっ
て液晶２を基板間隙に注入した。

【００６３】次に、本実施例の効果について説明する。

【００６４】本実施例によれば、液晶２の配向は均一で
はなくて副画素毎に異なり、隔壁部材６から離れて配置
される副画素３ｒではＣ２ユニフォーム配向であるのに
対し、隔壁部材６に沿って配置される副画素３ｂ，３ｇ
（特に、隔壁部材６から５μｍ〜１０μｍの領域）で
は、ブルー配向およびＣ１ユニフォーム配向をしてい
た。しかし、隔壁部材６とカラーフィルター５ｒ，５
ｇ，５ｂとの相対位置関係は各画素１０において等しい
ため、画素として見た場合の色のバランスはどの画素も
一定であり、表示品位は良好であった。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
各画素においてカラーフィルターとの相対位置関係がほ
ぼ等しくなる位置に前記間隙規定部材を配置したため、
色のバランスが画素どうしで等しくなり、色ムラの発生
に伴う表示品位の悪化を防止できる。

【００６６】また、本発明によれば、一の方向及び該一
の方向と直交する他の方向の両方向に沿って互いに隣接
された副画素によってカラー表示を行う単位である１つ
の画素を構成するようにしたため、解像度を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶パネルの構造の一例を示す断
面図。

【図２】本発明に係る液晶パネルのカラーフィルターの
配置等を説明するための図。

【図３】カラーフィルターの配置の他の例を説明するた
めの図。

【図４】本発明に係る液晶パネルの表示状態を示す模式
図。

【図５】従来の隔壁部材の配置位置等を説明するための
図。

【図６】従来の液晶パネルの表示状態を示す模式図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ基板２液晶３ｒ，３ｇ，３ｂ副画素４ａ，４ｂ透明電極（電極）５ｒ，５ｇ，５ｂカラーフィルター６隔壁部材（間隙規定部材）１０画素Ｐ液晶パネル（液晶素子）ｘ一の方向ｙ他の方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定間隙を開けた状態に配置された一対
の基板と、これら一対の基板の間隙に挟持された液晶
と、該液晶を挟み込むと共に複数の副画素を構成するよ
うに配置された一対の電極と、これら各副画素にそれぞ
れ配置されたカラーフィルターと、前記一対の基板の間
隙に配置されて該間隙を規定する間隙規定部材と、を備
え、かつ、前記一対の電極を介して前記液晶に電圧を印
加することに基づきカラー表示を行う液晶素子におい
て、一の方向及び該一の方向と直交する他の方向の両方向に
沿って互いに隣接された３つ以上の副画素によってカラ
ー表示を行う単位である１つの画素を構成し、かつ、前記間隙規定部材は、各画素においてカラーフィルター
との相対位置関係がほぼ等しくなる位置に配置されてな
る、ことを特徴とする液晶素子。
【請求項２】前記液晶が強誘電性を示す液晶である、ことを特徴とする請求項１に記載の液晶素子。
【請求項３】前記強誘電性を示す液晶がシェブロン構
造を有する、ことを特徴とする請求項２に記載の液晶素子。
【請求項４】前記強誘電性を示す液晶がＣ２配向を取
る、ことを特徴とする請求項３に記載の液晶素子。
【請求項５】前記強誘電性を示す液晶の誘電率異方性
が負である、ことを特徴とする請求項４に記載の液晶素子。
【請求項６】前記強誘電性を示す液晶のしきい値特性
曲線が極小値を呈する、ことを特徴とする請求項５に記載の液晶素子。
【請求項７】前記カラーフィルターが赤・青・緑の３
色のフィルターからなり、いずれか２色のフィルターを前記他の方向に交互に配置
して１つの列を形成させると共に、残りの１色のフィル
ターを前記２色のフィルターに沿うように前記他の方向
に並べて配置して１つの列を形成させ、かつ、前記２色のフィルターが配置された２つの副画素、及び
前記残りの１色のフィルターが配置された１つの副画素
の３つの副画素によって１つの画素が構成されてなる、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載
の液晶素子。