JP2003066455A - 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法及びカラーフィルタ基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 視野角が広く、且つ製造コストの安価なカラ
ー型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２１０と第２基板１１０との間
隙に挟持された負の誘電率異方性を有する液晶３００を
備えたカラー表示を行う液晶表示装置であって、第１色
を呈する第１フィルタ２２０Ｇが形成された領域内の一
部に形成され、液晶の配向方向を分割する第１凸部Ｔ１
を有し、第１凸部は、第１フィルタ２２０Ｇと、第２フ
ィルタ２２０Ｒと同材料の第１凸部形成用パターン２３
１とが積層されてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広視野角の表示が
可能な液晶表示装置、その製造方法、及び液晶表示装置
に用いるカラーフィルタ基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は軽量・薄型・低消
費電力という特徴を活かしてテレビやモニタ、携帯機器
などに広く使われている。従来、液晶表示装置に用いら
れる液晶は、その液晶分子がツイストして配向されてい
る、いわゆるツイストネマティック型が主流であった。
しかし、このツイストネマティック型の液晶表示装置
は、品位のよい表示画像が見える角度、いわゆる視野角
が狭いという問題を抱えている。

【０００３】近年では、この視野角を拡大可能な表示モ
ードとして負の誘電率異方性を有する液晶を用いたいわ
ゆるＶＡＮ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅ
ｍａｔｉｃ）型の液晶表示装置の開発が盛んに行われて
いる。このＶＡＮ型の液晶表示装置は、液晶を挟持する
基板上に突起を設けたり、液晶を駆動する電極にスリッ
トを入れたりすることで比較的容易に視野角の拡大を図
ることが可能である。

【０００４】特開平１０−３０１１１４号公報には、Ｖ
ＡＮ型の液晶表示装置においてレジストを用いて基板に
突起を形成し、視野角を拡大する技術が開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た液晶表示装置は、カラー表示対応するものではなく、
近年の市場要求を充分に満たすものではない。また、上
述の液晶表示装置は突起形成のためのみの工程が必要で
あり、製造プロセスとして非効率なものとなっている。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、視野角が広く、カラー表示を行うことが可能で、且
つその際に効率的な製造プロセスを採ることのできる液
晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、及び液晶表示装
置に用いられるカラーフィルタを提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１基板と、
第１基板上に形成され、第１色を呈する第１フィルタと
第２色を呈する第２フィルタとを含むカラーフィルタ
と、カラーフィルタ上に形成された第１電極と、第１電
極上に形成された第１配向膜と、第２基板と、第２基板
上に形成された第２電極と、第２電極上に形成された第
２配向膜と、第１配向膜と第２配向膜とが対向するよう
に第１基板と第２基板とが配置され、この間隙に挟持さ
れた負の誘電率異方性を有する液晶と、第１フィルタが
形成された領域内の一部に形成され、液晶の配向方向を
分割する第１凸部と、を有し、第１凸部は、第１フィル
タと、第２フィルタと同材料の第１凸部形成用パターン
とが積層されてなることを特徴とする液晶表示装置であ
る。

【０００８】また本発明は、第１基板上にカラーフィル
タを形成する工程と、カラーフィルタ上に第１電極を形
成する工程と、第１電極上に第１配向膜を形成する工程
と、第２基板上に第２電極を形成する工程と、第２電極
上に第２配向膜を形成する工程と、第１配向膜と第２配
向膜が対向するように第１基板と第２基板とを貼り合せ
る工程と、第１基板と第２基板との間隙に負の誘電率異
方性を有する液晶を注入する工程と、を備え、カラーフ
ィルタを形成する工程は、第１基板上に第１フィルタ材
料を塗布し、パターニングして第１色を呈する第１フィ
ルタを形成する工程と、第１基板上に第２フィルタ材料
を塗布し、パターニングして、第１フィルタが形成され
る領域外に第２色を呈する第２フィルタと、第１フィル
タと積層される第１凸部形成用パターンと、を同時に形
成する工程と、を含むことを特徴とする液晶表示装置の
製造方法である。

【０００９】また本発明は、基板と、基板上に形成さ
れ、第１色を呈する第１フィルタと第２色を呈する第２
フィルタとを含むカラーフィルタと、を有し、第１フィ
ルタが形成された領域内の一部に形成された凸部を有
し、凸部は、第１フィルタと、第２フィルタと同材料の
凸部形成用パターンとが積層されてなることを特徴とす
るカラーフィルタ基板である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を、図
面を用いて詳細に説明する。

【００１１】（第１の実施の形態）図１は、本実施の形
態における液晶表示装置を示す部分概略断面図である。
ここでは、３画素分の断面を示す。この液晶表示装置
は、アレイ基板１００とカラーフィルタ基板である対向
基板２００が対向配置されてなり、この間隙に負の誘電
率異方性を有する液晶３００が封入されている。さら
に、アレイ基板１００と対向基板２００のそれぞれ外側
の主面には、それぞれの偏光軸が互いにクロスニコルと
なるように偏光板１０１と偏光板２０１が貼り付けられ
ている。そして、偏光板１０１のさらに外側に面光源と
なるバックライト５００が配置されてなる。

【００１２】このアレイ基板１００は、第２基板として
のガラス基板１１０上に、スイッチング素子として薄膜
トランジスタ１２０が形成されている。薄膜トランジス
タ１２０は、半導体層１２１、ゲート電極１２２、ソー
ス電極１２３Ｓ及びドレイン電極１２３Ｄから構成され
ている。半導体層１２１はガラス基板１１０上に形成さ
れており、この半導体層１２１を覆ってゲート絶縁膜１
２４が形成されている。ゲート電極１２２はゲート絶縁
膜１２４上に形成され、さらにこのゲート電極１２２を
覆うように層間絶縁膜１２５が形成さている。そして層
間絶縁膜１２５とゲート絶縁膜１２４に設けられたコン
タクトホール内にソース電極１２３Ｓ及びドレイン電極
１２３Ｄが埋設され、それぞれ半導体層１２１に接続し
ている。

【００１３】さらにアレイ基板１００は、上述した薄膜
トランジスタ１２０のソース電極１２３Ｓに接続する第
２電極としての画素電極１３０が形成され、この画素電
極１３０を覆って第２配向膜としての配向膜１４０が形
成されている。

【００１４】次に対向基板２００の構成は、第１基板と
してのガラス基板２１０上に、光の三原色である緑、
赤、青を呈する第１フィルタとしての緑フィルタ２２０
Ｇ、第２フィルタとしての赤フィルタ２２０Ｒ及び第３
フィルタとしての青フィルタ２２０Ｂからなるカラーフ
ィルタ２２０がそれぞれ隣接して形成されている。さら
に、緑フィルタ２２０Ｇ上の一部には、赤フィルタ２２
０Ｒと同じ材料からなる第１凸部形成用パターン２３１
が形成されており、赤フィルタ２２０Ｒとガラス基板２
１０との層間及び青フィルタ２２０Ｂとガラス基板２１
０との層間にそれぞれ緑フィルタ２２０Ｇと同じ材料か
らなる第２凸部形成用パターン２３２、第３凸部形成用
パターン２３３が形成されている。そして、緑フィルタ
２２０Ｇと第１凸部形成用パターン２３１とが積層され
第１凸部Ｔ１を形成し、赤フィルタ２２０Ｒと第２凸部
形成用パターン２３２が積層され第２凸部Ｔ２を形成
し、青フィルタ２２０Ｂと第３凸部形成用パターン２３
３が積層され第３凸部Ｔ３を形成している。

【００１５】さらに対向基板２００は、これら第１〜第
３凸部及びカラーフィルタ２２０を覆って第１電極とし
ての対向電極２４０及び第１配向膜としての配向膜２５
０が形成されている。

【００１６】図２は、図１に示した液晶表示装置の部分
概略平面図である。薄膜トランジスタ１２０のゲート電
極１２２と一体に形成され行方向に配列される走査線Ｇ
Ｌと、薄膜トランジスタ１２０のドレイン電極１２３Ｄ
を兼ねる列方向に配列される信号線ＳＬとにより囲まれ
る個々の領域に画素電極１３０がマトリクス状に配置さ
れている。そして、図２に示した３列の画素電極１３０
のうち最も左側の列に対応する対向基板２００の領域に
は緑フィルタ２２０Ｇが、真中の列に対応する対向基板
２００の領域には赤フィルタ２２０Ｒが、そして最も右
側の列に対応する対向基板２００の領域には青フィルタ
２２０Ｂがそれぞれストライプ状に形成されている。そ
して、実際には、これら３列が繰り返し並んで配置され
て液晶表示装置を形成している。なお、緑フィルタ２２
０Ｇ、赤フィルタ２２０Ｒ、青フィルタ２２０Ｂのそれ
ぞれの境界は信号線ＳＬ上になるように配置されてい
る。そして、第１〜第３凸部Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、それ
ぞれストライプ状に形成された緑フィルタ２２０Ｇ、赤
フィルタ２２０Ｒ、青フィルタ２２０Ｂの略中央部を通
るようにストライプに平行に配置されている。

【００１７】さて、このように構成された液晶表示装置
は、画素電極１３０と対向電極２４０との間に生じる電
位差によって液晶３００のそれぞれの分子が駆動され、
液晶分子の立上り具合によって、バックライト５００か
らの光を透過／遮断する。

【００１８】図１に示した液晶３００の状態は、画素電
極１３０と対向電極２４０との間に電位差がない、いわ
ゆるオフの状態である。この時、液晶３００内のそれぞ
れの液晶分子は、アレイ基板１００及び対向基板２００
に対しほぼ垂直に配向している。ただし、第１〜第３凸
部Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３近傍の液晶分子だけは、これら凸部
表面形状により垂直方向から微小な角度だけ傾斜して配
向している。このように画素電極１３０と対向電極２４
０との間に電位差がない状態においては、バックライト
５００からの光は偏光板１０１により一方向の直線偏光
となり、液晶３００をそのまま通過し、偏光板１０１と
クロスニコルに配置された偏光板２０１を通過できな
い。つまり暗表示となる。

【００１９】次に、画素電極１３０と対向電極２４０と
の間に電位差を与えた場合の液晶３００の状態を図３に
示す。画素電極１３０と対向電極２４０との間に電位差
を与えると、液晶３００の層内に電界が生じる。負の誘
電率異方性を有する液晶３００は、この電界の方向に対
して液晶分子を垂直にする性質があり、即ちアレイ基板
１００及び対向基板２００に対して水平方向に倒れるこ
とになる。液晶分子が倒れると、偏光板１０１により直
線偏光された光が、液晶３００により複屈折を起こすこ
とにより楕円偏光もしくは円偏光に変わる。そして偏光
板１０１とクロスニコルに配置された偏光板２０１を通
過する。即ち明表示となる。さて、ここで重要なことが
液晶分子の倒れる方向である。本実施の形態の場合は、
第１〜第３凸部Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３近傍の液晶分子が元々
傾斜して配向しているため、その傾斜方向側に倒れるこ
とになり、これら第１〜第３凸部Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３近傍
の液晶分子の影響により、元々垂直に配向していた液晶
分子も周りの液晶分子と同方向に倒れていく。これによ
り第１〜第３凸部Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を境にして液晶の配
向が分割され、一つの画素電極１３０が形成された領域
である一画素内で２方向に配向分割を行うことが可能と
なる。

【００２０】次にこの液晶表示装置の製造方法を説明す
る。

【００２１】アレイ基板１００は以下の手順で作成す
る。まず、０．７ｍｍ厚のガラス基板１１０上にプラズ
マＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓ
ｉｔｉｏｎ）法により、非晶質シリコンを５０ｎｍの厚
さに成膜する。そして、この非晶質シリコンにエキシマ
レーザを照射して多結晶シリコンとし、この多結晶シリ
コンをＣＤＥ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｒｙ Ｅｔｃｈｉ
ｎｇ）法により島状にパターニングして半導体層１２１
を形成する。

【００２２】次にこの半導体層１２１を覆って、プラズ
マＣＶＤ法によりテトラエトキシシランを原料ガスとし
てシリコン酸化膜を１５０ｎｍの厚さに形成し、ゲート
絶縁膜１２４とする。

【００２３】さらに、このゲート絶縁膜１２４上にスパ
ッタ法によりモリブデン・タングステン合金を３００ｎ
ｍの厚さに成膜し、パターニングしてゲート電極１２２
及びゲート電極１２２と一体の走査線ＧＬを同時に形成
する。このとき、複数の走査線ＧＬは１００μｍの間隔
をあけて行方向に複数本形成される。

【００２４】次にゲート電極１２２及び走査線ＧＬを覆
って全面に、シランを原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法
によりシリコン酸化膜を成膜し層間絶縁膜１２５とす
る。

【００２５】そして、層間絶縁膜１２５とゲート絶縁膜
１２４にコンタクトホールを形成する。

【００２６】この状態でスパッタ法によりアルミニウム
を４００ｎｍの厚さに成膜し、パターニングしてドレイ
ン電極１２３Ｄを兼ねる信号線ＳＬとソース電極１２３
Ｓを同時に形成する。このとき、ドレイン電極１２３Ｄ
とソース電極１２３Ｓはそれぞれコンタクトホールを介
して半導体層１２１に接続している。また、信号線ＳＬ
は、列方向に複数本形成され、隣り合う信号線ＳＬは互
いの信号線ＳＬの中心間の距離が３０μｍとなるように
形成される。

【００２７】次に、スパッタ法によりＩＴＯ（Ｉｎｄｉ
ｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を１００ｎｍの厚さに成膜
し、パターニングして画素電極１３０を形成する。

【００２８】さらに、画素電極１３０を覆って全面にポ
リイミドを印刷し配向膜１４０を形成する。

【００２９】このような手順でアレイ基板１００を作成
する。

【００３０】次に、対向基板２００の作成手順を説明す
る。対向基板２００の作成手順のうち、カラーフィルタ
２２０を作成するまでを図４を用いて説明する。０．７
ｍｍ厚のガラス基板２１０上に、０．０５乃至０．２μ
ｍの粒径を持つ緑色顔料を２０ｗｔ％分散させた光硬化
型アクリル系樹脂をスピンナーで３μｍの厚さに塗布す
る。そして９０℃で５分間のプリベークを行い、フォト
マスクを介して１５０ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、
０．１ｗｔ％のテトラメチルアンモニウムハイドライド
水溶液を用いて６０秒間現像し、水洗後、２００℃で１
時間のポストベークを行うことにより、緑フィルタ２２
０Ｇ、第２凸部形成用パターン２３２、及び第３凸部形
成用パターン２３３を同時に形成する。このとき、緑フ
ィルタ２２０Ｇは、信号線ＳＬの間隔に合わせて３０μ
ｍの幅のストライプ形状とし、第２凸部形成用パターン
２３２及び第３凸部形成用パターンは、後に赤フィルタ
２２０Ｒ及び青フィルタ２２０Ｂが形成されるストライ
プ状の領域内の中心部に幅１μｍで線状に形成される。

【００３１】次に、ガラス基板２１０上に０．０５乃至
０．２μｍの粒径を持つ赤色顔料を２０ｗｔ％分散させ
た光硬化型アクリル系樹脂をスピンナーで３μｍの厚さ
に塗布する。そして緑フィルタ２２０Ｇを形成したとき
と同様の工程で赤フィルタ２２０Ｒを形成する。このと
き、赤フィルタ２２０Ｒは予め形成された第２凸部形成
用パターン２３２上を覆って形成され、これらが積層さ
れた部分が第２凸部Ｔ２を形成する。このとき、第２凸
部Ｔ２の幅は赤フィルタ２２０が積層されることによっ
て３μｍ程度になっている。さらに、赤フィルタ２２０
Ｒを形成すると同時に予め形成されたストライプ状の緑
フィルタ２２０Ｇ上の中心部に第１凸部形成用パターン
２３１を幅３μｍで線状に形成する。これら緑フィルタ
２２０Ｇと第１凸部形成用パターン２３１とが積層され
第１凸部Ｔ１を形成する。ここで第１凸部形成用パター
ン２３１の幅を３μｍとしたのは、第２凸部及び第３凸
部の幅にほぼ一致させるためである。

【００３２】さらに、ガラス基板２１０上に、０．０５
乃至０．２μｍの粒径を持つ青色顔料を２０ｗｔ％分散
させた光硬化型アクリル系樹脂をスピンナーで３μｍの
厚さに塗布する。そして緑フィルタ２２０Ｇを形成した
ときと同様の工程で青フィルタ２２０Ｂを形成する。こ
のとき、青フィルタ２２０Ｂは予め形成された第３凸部
形成用パターン２３３上を覆って形成され、これらが積
層された部分が第３凸部Ｔ３を形成する。このとき、第
３凸部Ｔ３の幅は青フィルタ２２０Ｂが積層されること
により３μｍ程度になっている。

【００３３】ここで第１〜第３凸部Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の
幅は適宜選択可能であるが、第１〜第３凸部Ｔ１、Ｔ
２、Ｔ３が形成された領域は実質的に表示不能な領域と
なってしまうため５μｍ程度以内にすることが好まし
い。また、第１〜第３凸部Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の高さは、
同時に形成されるカラーフィルタ２２０の各色の厚さに
よって決定されるが、充分な配向分割の効果を引き出す
ためには１μｍ以上であることが好ましい。

【００３４】次に、緑フィルタ２２０Ｇ、赤フィルタ２
２０Ｒ及び青フィルタ２２０Ｂからなるカラーフィルタ
２２０が形成されたガラス基板２１０上に、スパッタ法
によりＩＴＯを１００ｎｍの厚さで成膜し、対向電極２
４０を形成する。さらに、対向電極２４０上にポリイミ
ドを印刷し配向膜２５０を形成して対向基板２００を作
成する。

【００３５】さらに、上記のように作成した対向基板２
００の周辺領域にエポキシ樹脂からなる図示しないシー
ル材を形成する。このとき後に液晶を注入するための注
入口のみシール材を形成しない。そして、対向基板２０
０とアレイ基板１００とをそれぞれの配向膜２５０、１
４０が対向するように貼り合わせ、加熱してシール材を
硬化させ空セルを作成する。

【００３６】次に、この空セルを真空容器に入れ、シー
ル材の形成されていない注入口を負の誘電率異方性を有
する液晶に浸した状態で真空容器内を大気圧に戻してい
くことによって空セル内に液晶を注入する。そして、液
晶の注入が完了した後、注入口に紫外線硬化樹脂からな
る封止材を塗布し、紫外線を照射することにより注入口
を封止し、液晶セルを得る。

【００３７】次に、アレイ基板１００の外側面に偏光板
１０１を、対向基板２００の外側面に偏光板２０１を、
それぞれの偏光軸がクロスニコルとなるように貼り付け
る。

【００３８】そして、アレイ基板１００の後方にバック
ライト５００を配置して所望の液晶表示装置を得ること
ができる。

【００３９】本実施の形態において、第１凸部形成用パ
ターンを赤で、第２及び第３凸部形成用パターンを緑で
作成した。これは、赤、緑、青のうち、青に比べて赤、
緑は紫外線が透過しやすく感光度が高いため、微小なパ
ターンの加工が行い易いからである。従って、凸部形成
用パターンは緑もしくは赤のいずれかで形成することが
より好ましい。

【００４０】また、カラーフィルタ２２０の３色のう
ち、最も先に形成した緑フィルタ２２０Ｇと同時に第２
凸部形成用パターン２３２及び第３凸部形成用パターン
２３３を形成することにより、第２凸部Ｔ２及び第３凸
部Ｔ３はいずれも凸部形成用パターン２３２、２３３が
下層側でありその上を覆うように赤フィルタ２２０Ｒ、
青フィルタ２２０Ｂが積層されている。これにより、微
小パターンである凸部形成用パターンの剥がれなどを低
減することが可能となる。つまり、３つの凸部形成用パ
ターン２３１、２３２、２３３のうち２つがカラーフィ
ルタ２２０の下層側であることが好ましい。別の方法と
して、第２凸部形成用パターン２３２を一番先に形成す
る緑フィルタ２２０Ｇと同時に形成し、第３凸部形成用
パターン２３３を次に形成する赤フィルタ２２０Ｒと同
時に形成することによっても同様の構成が得られる。

【００４１】本実施の形態によれば、カラーフィルタ２
２０を作成する際に、同時に凸部形成用パターンを形成
し、カラーフィルタと積層することにより液晶を配向分
割させるための凸部を形成しているため、通常のカラー
表示を行う液晶表示装置から製造工程を増やすことなく
視野角の広い液晶表示装置を得ることが可能となる。

【００４２】また、本実施の形態によれば凸部形成用パ
ターンを緑及び赤のみで形成していることから加工精度
がよく製造歩留まりをより向上させることが可能とな
る。

【００４３】また、本実施の形態によれば３つの凸部形
成用パターン２３１、２３２、２３３のうち２つがカラ
ーフィルタ２２０の下層側であるため、剥がれなどの不
良が生じる可能性を低減でき、製造歩留まりをより向上
させることが可能となる。

【００４４】また、本実施の形態によれば、各凸部のう
ち、ガラス基板２１０を下層側とした場合、カラーフィ
ルタ上に凸部形成用パターンが形成されているのは第１
凸部である。この第１凸部のようにカラーフィルタ上に
形成される凸部形成用パターンは緑でないことが好まし
い。緑フィルタ材料の顔料や分散剤中に特に多くの不純
物、即ちアルキル酸、フェニルカルボン酸、フェニルカ
ルボン酸誘導体、フェニレンジカルボン酸、フェニレン
ジカルボン酸誘導体、アルキルアミン、アニリン、アニ
リン誘導体、フェニレンジアミン、フェニレンジアミン
誘導体、フェニレンアミンカルボン酸、フェニレンアミ
ンカルボン酸誘導体、アルキルイミドなどが存在し、こ
れらが液晶３００中に溶出すると液晶表示装置の表示ム
ラの一因となることを本発明者らは見出した。従って本
実施の形態では、第１凸部形成用パターンＴ１は赤で形
成することにより緑フィルタ２２０Ｇ以外の不必要な領
域の液晶３００側に緑を配置しないようにし表示ムラの
低減を図っている。

【００４５】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
形態を図５を参照して説明する。なお、第１の実施の形
態と同一の構成には同一の番号を付してある。

【００４６】本実施の形態は、カラーフィルタ２２０及
び第１〜第３凸部Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３がアレイ基板３００
側に配置されている構成である。従って、本実施の形態
においてはアレイ基板３００がカラーフィルタ基板とな
る。

【００４７】アレイ基板３００は、層間絶縁膜１２５上
に緑フィルタ２２０Ｇ、赤フィルタ２２０Ｒ及び青フィ
ルタ２２０Ｂを有しており、緑フィルタ２２０Ｇ上に第
１凸部形成用パターン２３１が形成され第１凸部Ｔ１を
形成しており、赤フィルタ２２０Ｒ及び青フィルタ２２
０Ｂの下層にはそれぞれ第２凸部形成用パターン２３
２、２３３が形成され第２凸部Ｔ２及び第３凸部Ｔ３を
形成している。そして、これら第１〜第３凸部とカラー
フィルタ２２０を覆うように画素電極１３０が形成さ
れ、その上に配向膜１４０が形成されている。

【００４８】また、対向基板４００は、ガラス基板２１
０上の全面に対向電極２４０が形成され、さらに対向電
極２４０を覆って全面に配向膜２５０が形成されてい
る。

【００４９】アレイ基板３００の製造方法は、第１の実
施の形態と同様に層間絶縁膜１２５まで形成し、層間絶
縁膜１２５とゲート絶縁膜１２４にコンタクトホールを
形成した後、第１の実施の形態におけるカラーフィルタ
２２０の製造工程をそのまま適用することができる。た
だし、ストライプ状の緑フィルタ２２０Ｒ、赤フィルタ
２２０Ｒ及び青フィルタ２２０Ｂをパターン形成する際
に、薄膜トランジスタ１２０のソース電極１２３Ｓ上の
領域に対応する部分にコンタクトホールのあるパターン
としておく必要がある。この後、画素電極１３０及び配
向膜１４０の製造工程も第１の実施の形態と同様である
が、画素電極１３０はカラーフィルタ２２０に形成され
たコンタクトホールを介してソース電極１２３Ｓと接続
することになる。

【００５０】また、対向基板４００の製造方法は、ガラ
ス基板２１０上に、第１の実施の形態と同様の条件で対
向電極２４０及び配向膜２５０を形成するのみである。

【００５１】アレイ基板３００と対向基板４００との貼
り合わせ、及びその後の工程は第１の実施の形態と同様
である。

【００５２】本実施の形態の液晶表示装置によれば、カ
ラーフィルタ２２０がアレイ基板３００に設けられてい
ることにより、アレイ基板３００と対向基板４００とを
貼り合わせる際に、その位置合わせマージンが広がり、
製造歩留まりが向上する。更には、カラーフィルタ２２
０の各色の境界を隠すための信号線ＳＬの幅を細くする
ことが可能となり、高開口率で明るい表示を行うことが
可能となる。

【００５３】なお、上記した第１の実施の形態及び第２
の実施の形態において、第１〜第３凸部Ｔ１、Ｔ２、Ｔ
３はカラーフィルタ２２０の各色の中心部に直線的な形
状で配置されたが、図６に示すように各画素電極１３０
に対して斜め方向に配置されてもかまわないし、図７に
示すように各画素電極１３０の領域内でくの字状に配置
されてもかまわない。その他にもさまざまな形状の配置
を採ることが可能である。

【００５４】また、上記した第１の実施の形態及び第２
の実施の形態においては、カラーフィルタ２２０を、緑
フィルタ２２０Ｇ、赤フィルタ２２０Ｒ、青フィルタ２
２０Ｂの順で作成したが、この順序に限られるものでは
ない。また、第１凸部形成用パターン、第２凸部形成用
パターン２３２及び第３凸部形成用パターンは、いずれ
の色のフィルタで作成してもかまわない。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、負の誘電立異方性を有
する液晶を用いた液晶表示装置における配向分割用の凸
部をカラーフィルタ作成工程で同時に形成することによ
り、製造工程を増やすことなく、視野角の広いカラー表
示を行う液晶表示装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態における液晶表示
装置の部分断面図である。

【図２】 本発明の第１の実施の形態における液晶表示
装置の部分平面図である。

【図３】 本発明の第１の実施の形態における液晶表示
装置の明状態を示す部分断面図である。

【図４】 本発明の第１の実施の形態における対向基板
の製造工程を示す図である。

【図５】 本発明の第２の実施の形態における液晶表示
装置の部分断面図である。

【図６】 本発明の変形例における液晶表示装置の部分
平面図である。

【図７】 本発明の変形例における液晶表示装置の部分
平面図である。

【符号の説明】

１００、３００…アレイ基板 ２００、４００…対向基板 １１０、２１０…ガラス基板 １２０…薄膜トランジスタ １３０…画素電極 １４０、２５０…配向膜 ２２０…カラーフィルタ ２２０Ｇ…緑フィルタ ２２０Ｒ…赤フィルタ ２２０Ｂ…青フィルタ ２３１…第１凸部形成用パターン ２３２…第２凸部形成用パターン ２３３…第３凸部形成用パターン Ｔ１…第１凸部 Ｔ２…第２凸部 Ｔ３…第３凸部 ３００…液晶

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川田 靖 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２ 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 倉内 昭一 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２ 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 山口 剛史 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２ 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 磨矢 奈津子 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２ 株式 会社東芝深谷工場内 Ｆターム(参考） 2H048 BB02 BB44 DA22 2H090 HA16 HB07Y HC05 HC12 HD14 KA04 LA15 MA01 MA14 MB14 2H091 FA03Y FC23 FC26 FD04 GA01 GA02 GA06 HA06 LA12 LA15 LA19

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１基板と、 前記第１基板上に形成され、第１色を呈する第１フィル
   タと第２色を呈する第２フィルタとを含むカラーフィル
   タと、 前記カラーフィルタ上に形成された第１電極と、 前記第１電極上に形成された第１配向膜と、 第２基板と、 前記第２基板上に形成された第２電極と、 前記第２電極上に形成された第２配向膜と、 前記第１配向膜と前記第２配向膜とが対向するように前
   記第１基板と前記第２基板とが配置され、この間隙に挟
   持された負の誘電率異方性を有する液晶と、 前記第１フィルタが形成された領域内の一部に形成さ
   れ、前記液晶の配向方向を分割する第１凸部と、を有
   し、 前記第１凸部は、前記第１フィルタと、前記第２フィル
   タと同材料の第１凸部形成用パターンとが積層されてな
   ることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記カラーフィルタは、第３色を呈する
   第３フィルタをさらに含み、 前記第２フィルタが形成された領域内の一部に形成さ
   れ、前記液晶の配向方向を分割する第２凸部と、 前記第３フィルタが形成された領域内の一部に形成さ
   れ、前記液晶の配向方向を分割する第３凸部と、を有
   し、 前記第２凸部は、前記第２フィルタと、前記第１フィル
   タまたは前記第３フィルタのいずれかと同材料の第２凸
   部形成用パターンとが積層されてなり、 前記第３凸部は、前記第３フィルタと、前記第１フィル
   タまたは前記第２フィルタのいずれかと同材料の第３凸
   部形成用パターンとが積層されてなることを特徴とする
   請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記第１基板側を下層側とした場合、前
   記第１フィルタの上層に前記第１凸部形成用パターンが
   積層され、 前記第２凸部形成用パターンの上層に前記第２フィルタ
   が積層され、 前記第３凸部形成用パターンの上層に前記第３フィルタ
   が積層されていることを特徴とする請求項２記載の液晶
   表示装置。
4. 【請求項４】 前記第１色、第２色及び第３色は、それ
   ぞれ赤、青、緑のうちの一色で、かつ互いに異なる色で
   あり、前記第１凸部形成用パターンと前記第２凸部形成
   用パターンと前記第３凸部形成用パターンは赤または緑
   のいずれかで形成されていることを特徴とする請求項２
   記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記第１色、第２色及び第３色は、それ
   ぞれ赤、青、緑のうちの一色で、かつ互いに異なる色で
   あり、 前記第１基板側を下層側とした場合、前記第１フィルタ
   が前記第１凸部形成用パターンの下層側に配置され、 前記第１凸部形成用パターンは、赤または青のいずれか
   で形成されていることを特徴とする請求項２記載の液晶
   表示装置。
6. 【請求項６】 前記第２フィルタが前記第２凸部形成用
   パターンの下層側に配置され、 前記第２凸部形成用パターンは、赤または青のいずれか
   で形成されていることを特徴とする請求項５記載の液晶
   表示装置。
7. 【請求項７】 前記第１電極は、マトリクス状に配列さ
   れた複数の画素電極からなり、前記複数の画素電極はそ
   れぞれ、前記第１の基板と前記カラーフィルタとの層間
   に形成されたスイッチング素子に接続されていることを
   特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
8. 【請求項８】 第１基板上にカラーフィルタを形成する
   工程と、 前記カラーフィルタ上に第１電極を形成する工程と、 前記第１電極上に第１配向膜を形成する工程と、 第２基板上に第２電極を形成する工程と、 第２電極上に第２配向膜を形成する工程と、 前記第１配向膜と前記第２配向膜が対向するように前記
   第１基板と前記第２基板とを貼り合せる工程と、 前記第１基板と前記第２基板との間隙に負の誘電率異方
   性を有する液晶を注入する工程と、を備え、 前記カラーフィルタを形成する工程は、 前記第１基板上に第１フィルタ材料を塗布し、パターニ
   ングして第１色を呈する第１フィルタを形成する工程
   と、 前記第１基板上に第２フィルタ材料を塗布し、パターニ
   ングして、前記第１フィルタが形成される領域外に第２
   色を呈する第２フィルタと、前記第１フィルタと積層さ
   れる第１凸部形成用パターンと、を同時に形成する工程
   と、を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
9. 【請求項９】 前記カラーフィルタを形成する工程は、
   第３色を呈する第３フィルタを形成する工程をさらに含
   むことを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置の製造
   方法。
10. 【請求項１０】 前記第１フィルタを形成する工程は、
    前記第２フィルタを形成する工程及び前記第３フィルタ
    を形成する工程の前に行われ、 前記第１フィルタを形成する工程は、前記第２フィルタ
    が形成される領域の一部と前記第３フィルタが形成され
    る領域の一部にそれぞれ第２凸部形成用パターン及び第
    ３凸部形成用パターンを同時に形成することを特徴とす
    る請求項９記載の液晶表示装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記第１フィルタを形成する工程は、
    前記第２フィルタを形成する工程の前に行われ、 前記第２フィルタを形成する工程は、前記第３フィルタ
    を形成する工程の前に行われ、 前記第１フィルタを形成する工程は、前記第２フィルタ
    が形成される領域の一部に第２凸部形成用パターンを同
    時に形成し、 前記第２フィルタを形成する工程は、前記第３フィルタ
    が形成される領域の一部に第３凸部形成用パターンを同
    時に形成することを特徴とする請求項９記載の液晶表示
    装置の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記第１色、第２色及び第３色は、そ
    れぞれ赤、青、緑のうちの一色で、かつ互いに異なる色
    であり、 前記第１凸部形成用パターン、前記第２凸部形成用パタ
    ーン及び第３凸部形成用パターンの全てが赤または緑の
    いずれかで形成されていることを特徴とする請求項１０
    または１１いずれか記載の液晶表示装置の製造方法。
13. 【請求項１３】 基板と、 前記基板上に形成され、第１色を呈する第１フィルタと
    第２色を呈する第２フィルタとを含むカラーフィルタ
    と、を有し、 前記第１フィルタが形成された領域内の一部に形成され
    た凸部を有し、 前記凸部は、前記第１フィルタと、前記第２フィルタと
    同材料の凸部形成用パターンとが積層されてなることを
    特徴とするカラーフィルタ基板。