JP2003287618A - 液晶表示装置用カラーフィルター及びこれを利用した液晶表示装置（ｃｏｌｏｒｆｉｌｔｅｒｆｏｒｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙａｎｄｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙｕｓｉｎｇｔｈｅｓａｍｅ） - Google Patents
液晶表示装置用カラーフィルター及びこれを利用した液晶表示装置（ｃｏｌｏｒｆｉｌｔｅｒｆｏｒｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙａｎｄｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙｕｓｉｎｇｔｈｅｓａｍｅ）Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極のパターン
形成マージンが広くて耐熱性、耐光性、及び透過率に優
れた透明オーバーコート層を有し、垂直配向（PVA）モ
ード液晶表示装置の広視野角を実現できる液晶表示装置
用カラーフィルター及びこのようなカラーフィルターを
含んで製造された垂直配向（PVA）モード液晶表示装置
を提供する。 【解決手段】 画素部、ブラックマトリックス、透明オ
ーバーコート層を含んでなる液晶表示装置用カラーフィ
ルターにおいて、透明オーバーコート層がａ）末端にシ
ロキサン基を有するポリアミック酸、及びｂ）１乃至４
個のエポキシ基を有するエポキシ化合物の混合物が硬化
された熱硬化膜を含む。
形成マージンが広くて耐熱性、耐光性、及び透過率に優
れた透明オーバーコート層を有し、垂直配向（PVA）モ
ード液晶表示装置の広視野角を実現できる液晶表示装置
用カラーフィルター及びこのようなカラーフィルターを
含んで製造された垂直配向（PVA）モード液晶表示装置
を提供する。 【解決手段】 画素部、ブラックマトリックス、透明オ
ーバーコート層を含んでなる液晶表示装置用カラーフィ
ルターにおいて、透明オーバーコート層がａ）末端にシ
ロキサン基を有するポリアミック酸、及びｂ）１乃至４
個のエポキシ基を有するエポキシ化合物の混合物が硬化
された熱硬化膜を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は垂直配向（PVA、Pat
terened Virtical Alignment）モード液晶表示装置用カ
ラーフィルターに関し、さらに詳しくはドメイン分割手
段を利用して画素領域を複数の小ドメインに分割するこ
とによって広視野角を実現することができる液晶表示装
置用カラーフィルターに関する。
terened Virtical Alignment）モード液晶表示装置用カ
ラーフィルターに関し、さらに詳しくはドメイン分割手
段を利用して画素領域を複数の小ドメインに分割するこ
とによって広視野角を実現することができる液晶表示装
置用カラーフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、一般に、共通電極とカ
ラーフィルターなどが形成されている上部基板と、薄膜
トランジスタと画素電極などが形成されている下部基板
との間に液晶物質を注入しておいて、画素電極と共通電
極に互いに異なる電位を印加することにより電界を形成
して液晶分子の配列を変更させ、これによって光の透過
率を調節して画像を表現する装置である。
ラーフィルターなどが形成されている上部基板と、薄膜
トランジスタと画素電極などが形成されている下部基板
との間に液晶物質を注入しておいて、画素電極と共通電
極に互いに異なる電位を印加することにより電界を形成
して液晶分子の配列を変更させ、これによって光の透過
率を調節して画像を表現する装置である。
【０００３】しかし、前記液晶表示装置は視野角が狭い
ことが最も大きな短所である。このような短所を克服し
ようと視野角を広くするための様々な方案が開発されて
いるが、その中でも、電極間の印加電圧が小さくて形成
電界が微少な時に液晶分子を上下基板に対して垂直に配
向し（ＶＡモードと記す）、画素電極とその対向電極で
ある共通電極に一定の切開パターンを形成したり突起を
形成する方法（前記ＰＶＡモード）が有力であり、本発
明の対象でもある。
ことが最も大きな短所である。このような短所を克服し
ようと視野角を広くするための様々な方案が開発されて
いるが、その中でも、電極間の印加電圧が小さくて形成
電界が微少な時に液晶分子を上下基板に対して垂直に配
向し（ＶＡモードと記す）、画素電極とその対向電極で
ある共通電極に一定の切開パターンを形成したり突起を
形成する方法（前記ＰＶＡモード）が有力であり、本発
明の対象でもある。
【０００４】前記切開パターンを形成する方法は画素電
極と共通電極に各々切開パターンを形成し、これら切開
パターンによって形成されるフリンジフィールド（frin
ge field）を利用して液晶分子が横になる方向を調節す
ることによって広視野角化する。したがって、共通電極
にカラーフィルターを形成する場合には、ＩＴＯ，ＩＺ
Ｏのような透明電極のパターン形成を行う際にマージン
を広くする必要があり、耐熱性、耐光性及び透過率に優
れるようにするために一定のパターンで切開する必要が
ある。
極と共通電極に各々切開パターンを形成し、これら切開
パターンによって形成されるフリンジフィールド（frin
ge field）を利用して液晶分子が横になる方向を調節す
ることによって広視野角化する。したがって、共通電極
にカラーフィルターを形成する場合には、ＩＴＯ，ＩＺ
Ｏのような透明電極のパターン形成を行う際にマージン
を広くする必要があり、耐熱性、耐光性及び透過率に優
れるようにするために一定のパターンで切開する必要が
ある。
【０００５】共通電極を形成するＩＴＯ、ＩＺＯのよう
な透明電極の切開パターン化は、着色層上に透明オーバ
ーコート膜をおいて、その上にＩＴＯ、ＩＺＯのような
透明電極を真空蒸着させた後、フォトリソグラフィ工程
によって切開パターン化を行う。この時、ＩＴＯ、ＩＺ
Ｏのような透明電極とオーバーコート膜の密着力が切開
パターン化の程度と品質を左右する最も重要な要素であ
る。
な透明電極の切開パターン化は、着色層上に透明オーバ
ーコート膜をおいて、その上にＩＴＯ、ＩＺＯのような
透明電極を真空蒸着させた後、フォトリソグラフィ工程
によって切開パターン化を行う。この時、ＩＴＯ、ＩＺ
Ｏのような透明電極とオーバーコート膜の密着力が切開
パターン化の程度と品質を左右する最も重要な要素であ
る。
【０００６】従来の透明オーバーコート材としてはアク
リル系エポキシ材料が主に用いられている。しかし、前
記アクリル系エポキシ材料は、ＩＴＯ、ＩＺＯのような
透明電極アニーリング工程中の耐熱性低下、Ｃｒブラッ
クマトリックス（BM）との接着力低下及びＩＴＯ、ＩＺ
Ｏのような透明電極との密着力向上のためのＵＶ洗浄に
よる耐光性低下などの諸問題を有するため、新規なオー
バーコート材開発が要求されている。
リル系エポキシ材料が主に用いられている。しかし、前
記アクリル系エポキシ材料は、ＩＴＯ、ＩＺＯのような
透明電極アニーリング工程中の耐熱性低下、Ｃｒブラッ
クマトリックス（BM）との接着力低下及びＩＴＯ、ＩＺ
Ｏのような透明電極との密着力向上のためのＵＶ洗浄に
よる耐光性低下などの諸問題を有するため、新規なオー
バーコート材開発が要求されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
従来技術の問題点を考慮して、ＩＴＯ、ＩＺＯのような
透明電極のパターン形成マージンが広くて耐熱性、耐光
性、及び透過率に優れた透明オーバーコート層を有する
液晶表示装置用カラーフィルターを提供することを目的
とする。
従来技術の問題点を考慮して、ＩＴＯ、ＩＺＯのような
透明電極のパターン形成マージンが広くて耐熱性、耐光
性、及び透過率に優れた透明オーバーコート層を有する
液晶表示装置用カラーフィルターを提供することを目的
とする。
【０００８】本発明の他の目的は、垂直配向（PVA）モ
ード液晶表示装置の広視野角を実現できる液晶表示装置
用カラーフィルターを提供することにある。
ード液晶表示装置の広視野角を実現できる液晶表示装置
用カラーフィルターを提供することにある。
【０００９】本発明の他の目的は前記カラーフィルター
を含んで製造された垂直配向（PVA）モード液晶表示装
置を提供することにある。
を含んで製造された垂直配向（PVA）モード液晶表示装
置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、画素部、ブラックマトリックス、透明オー
バーコート層を含んで構成される液晶表示装置用カラー
フィルターにおいて、前記透明オーバーコート層が ａ）末端にシロキサン基を有するポリアミック酸、及び ｂ）１乃至４個のエポキシ基を有するエポキシ化合物の
混合物が硬化した熱硬化膜を含む液晶表示装置用カラー
フィルターを提供する。
に本発明は、画素部、ブラックマトリックス、透明オー
バーコート層を含んで構成される液晶表示装置用カラー
フィルターにおいて、前記透明オーバーコート層が ａ）末端にシロキサン基を有するポリアミック酸、及び ｂ）１乃至４個のエポキシ基を有するエポキシ化合物の
混合物が硬化した熱硬化膜を含む液晶表示装置用カラー
フィルターを提供する。
【００１１】好ましくは、前記ａ）のポリアミック酸と
ｂ）のエポキシ化合物は３:１乃至３:２の重量比で混合
して用いることができる。
ｂ）のエポキシ化合物は３:１乃至３:２の重量比で混合
して用いることができる。
【００１２】また、本発明は前記カラーフィルターを含
む液晶表示装置を提供する。この時、前記液晶表示装置
は、前記液晶表示装置が、第１絶縁基板と、前記第１絶
縁基板上に形成されている第１配線と、前記第１絶縁基
板上に形成されていて前記第１配線と絶縁されて交差し
ている第２配線と、前記第１配線と前記第２配線が交差
して定義する画素領域ごとに形成されていて第１切開パ
ターンを有する画素電極と、前記第１配線、前記第２配
線及び前記画素電極と連結されている薄膜トランジスタ
と、を含む垂直配向形（PVA）液晶表示装置であるのが
好ましい。
む液晶表示装置を提供する。この時、前記液晶表示装置
は、前記液晶表示装置が、第１絶縁基板と、前記第１絶
縁基板上に形成されている第１配線と、前記第１絶縁基
板上に形成されていて前記第１配線と絶縁されて交差し
ている第２配線と、前記第１配線と前記第２配線が交差
して定義する画素領域ごとに形成されていて第１切開パ
ターンを有する画素電極と、前記第１配線、前記第２配
線及び前記画素電極と連結されている薄膜トランジスタ
と、を含む垂直配向形（PVA）液晶表示装置であるのが
好ましい。
【００１３】また、前記液晶表示装置は、第１絶縁基板
と対向する第２絶縁基板と、第２絶縁基板上に形成され
ている赤色、緑色及び青色カラーフィルターと、前記第
２絶縁基板上に形成されていて第２切開パターンを有す
る共通電極と、前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板の
間に注入されていて前記画素電極と前記共通電極の間の
電界が印加されない状態では前記第１及び第２基板に対
して垂直に配向されている液晶分子を含む液晶層と、を
含む垂直配向形（PVA）液晶表示装置であるのが好まし
い。
と対向する第２絶縁基板と、第２絶縁基板上に形成され
ている赤色、緑色及び青色カラーフィルターと、前記第
２絶縁基板上に形成されていて第２切開パターンを有す
る共通電極と、前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板の
間に注入されていて前記画素電極と前記共通電極の間の
電界が印加されない状態では前記第１及び第２基板に対
して垂直に配向されている液晶分子を含む液晶層と、を
含む垂直配向形（PVA）液晶表示装置であるのが好まし
い。
【００１４】また、前記液晶表示装置はパターンを形成
したＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極をさらに含むこと
ができる。更に、前記液晶表示装置は赤色、緑色、青色
カラーフィルターが位置する領域下部の液晶が狭持され
た厚さが色合い別に互いに異なる値を有するように構成
されるのが好ましい。
したＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極をさらに含むこと
ができる。更に、前記液晶表示装置は赤色、緑色、青色
カラーフィルターが位置する領域下部の液晶が狭持され
た厚さが色合い別に互いに異なる値を有するように構成
されるのが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１６】本発明者らはＩＴＯ、ＩＺＯのような透明
電極と透明オーバーコート層の界面性質研究において、
両層間の密着力を向上させてＩＴＯ、ＩＺＯのような透
明電極層の切開パターン化に対する工程マージンを広げ
るだけでなく、カラーフィルター製造工程で十分な耐熱
性、耐光性及び透明性を有するオーバーコートに対する
研究を進めた結果、適正比率で混合されたポリアミック
酸とエポキシ化合物の熱硬化物で透明オーバーコート膜
を形成すれば、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極のパタ
ーン形成マージンが広くて耐熱性、耐光性が優れていて
透過率が優れたカラーフィルターが得られることを確認
し、本発明を完成した。
電極と透明オーバーコート層の界面性質研究において、
両層間の密着力を向上させてＩＴＯ、ＩＺＯのような透
明電極層の切開パターン化に対する工程マージンを広げ
るだけでなく、カラーフィルター製造工程で十分な耐熱
性、耐光性及び透明性を有するオーバーコートに対する
研究を進めた結果、適正比率で混合されたポリアミック
酸とエポキシ化合物の熱硬化物で透明オーバーコート膜
を形成すれば、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極のパタ
ーン形成マージンが広くて耐熱性、耐光性が優れていて
透過率が優れたカラーフィルターが得られることを確認
し、本発明を完成した。
【００１７】本発明のカラーフィルターは図１ａ及び１
ｂに示すように、色相を与えるレッド画素部１、グリー
ン画素部２、及びブルー画素部３を含む色相画素部及び
透明ガラス４を含む着色層、ブラックマトリックス５、
透明オーバーコート層６及びＩＴＯ、ＩＺＯのような透
明電極７を含んで構成される。
ｂに示すように、色相を与えるレッド画素部１、グリー
ン画素部２、及びブルー画素部３を含む色相画素部及び
透明ガラス４を含む着色層、ブラックマトリックス５、
透明オーバーコート層６及びＩＴＯ、ＩＺＯのような透
明電極７を含んで構成される。
【００１８】この中で、前記透明オーバーコート膜は着
色層である透明ガラスの前面に形成されるもので、末端
にシロキサン構造を有するポリアミック酸とエポキシ化
合物の混合物が硬化した熱硬化膜を含む特徴がある。
色層である透明ガラスの前面に形成されるもので、末端
にシロキサン構造を有するポリアミック酸とエポキシ化
合物の混合物が硬化した熱硬化膜を含む特徴がある。
【００１９】前記ポリアミック酸はＩＴＯ、ＩＺＯのよ
うな透明電極との密着力を付与する成分で、イミド化が
可能な構造であればその構造や成分に対する特記すべき
制限はないが、好ましくは前記ポリアミック酸は下記の
化学式３で表示される化合物を用いるのが良い。本発明
によれば、下記の化学式３のトリアルコキシシラン形態
のシロキサン構造からなるポリアミック酸の末端はベー
ク時に架橋されてオーバーコート層の耐熱性及び耐光性
を向上させて、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極との密
着を倍加させる。
うな透明電極との密着力を付与する成分で、イミド化が
可能な構造であればその構造や成分に対する特記すべき
制限はないが、好ましくは前記ポリアミック酸は下記の
化学式３で表示される化合物を用いるのが良い。本発明
によれば、下記の化学式３のトリアルコキシシラン形態
のシロキサン構造からなるポリアミック酸の末端はベー
ク時に架橋されてオーバーコート層の耐熱性及び耐光性
を向上させて、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極との密
着を倍加させる。
【００２０】
【化３】
【００２１】前記式で、Ｒは炭素数１乃至４のアルキル
基であり、ｍは１０乃至５００の整数である。
基であり、ｍは１０乃至５００の整数である。
【００２２】また、前記エポキシ化合物は透明オーバー
コート層の平滑性を付与する成分で、エポキシ基を１〜
４個有するエポキシドが好ましく、分子量及び構造や成
分に対する特記すべき制限はない。前記エポキシ化合物
は下記の化学式４で表示される化合物を用いるのがより
好ましい。
コート層の平滑性を付与する成分で、エポキシ基を１〜
４個有するエポキシドが好ましく、分子量及び構造や成
分に対する特記すべき制限はない。前記エポキシ化合物
は下記の化学式４で表示される化合物を用いるのがより
好ましい。
【００２３】
【化４】
【００２４】本発明において、前記ポリアミック酸とエ
ポキシ化合物の混合比は３:１乃至３:２の重量比で用い
るのが好ましい。しかし、本発明の効果を発現する範囲
で混合比が限られるわけではない。前記ポリアミック酸
とエポキシ化合物の硬化はベーク時に行われ、ベーク条
件は通常の透明オーバーコート層を形成する条件に従
う。
ポキシ化合物の混合比は３:１乃至３:２の重量比で用い
るのが好ましい。しかし、本発明の効果を発現する範囲
で混合比が限られるわけではない。前記ポリアミック酸
とエポキシ化合物の硬化はベーク時に行われ、ベーク条
件は通常の透明オーバーコート層を形成する条件に従
う。
【００２５】また、本発明の透明オーバーコート層は酸
無水物をさらに含む構成とすることができる。この酸無
水物はエポキシ化合物との熱硬化反応に参与する物質で
あって、フタル酸無水物や下記の化学式５のピロメリチ
ックジアンヒドライドを代表的に用いることができる
が、その構造や成分に対する特記すべき制限はない。
無水物をさらに含む構成とすることができる。この酸無
水物はエポキシ化合物との熱硬化反応に参与する物質で
あって、フタル酸無水物や下記の化学式５のピロメリチ
ックジアンヒドライドを代表的に用いることができる
が、その構造や成分に対する特記すべき制限はない。
【００２６】
【化５】
【００２７】本発明の透明オーバーコート剤は一液型ま
たは二液型のいずれでもよく、混合が必要な場合、均一
な混合が可能ないかなる方法を使用しても差し支えな
い。また、前記透明オーバーコート剤には塗布特性、レ
ベリング性や広がり性などを向上させようと界面活性剤
やレベリング剤、またはカップリング剤のような添加物
を少量含有しても構わず、溶媒の使用に対する特記すべ
き制限はないが、真空乾燥やベーク時に溶媒の蒸発によ
る染みが発生しないように沸点が異なる溶媒を併用する
ことが良い。
たは二液型のいずれでもよく、混合が必要な場合、均一
な混合が可能ないかなる方法を使用しても差し支えな
い。また、前記透明オーバーコート剤には塗布特性、レ
ベリング性や広がり性などを向上させようと界面活性剤
やレベリング剤、またはカップリング剤のような添加物
を少量含有しても構わず、溶媒の使用に対する特記すべ
き制限はないが、真空乾燥やベーク時に溶媒の蒸発によ
る染みが発生しないように沸点が異なる溶媒を併用する
ことが良い。
【００２８】このような本発明の透明オーバーコート層
の厚さの特記すべき制限はないが、好ましくは１．０乃
至３．０μｍであるのが良い。
の厚さの特記すべき制限はないが、好ましくは１．０乃
至３．０μｍであるのが良い。
【００２９】また、前記カラーフィルター用透明ガラス
に対する特記すべき制限はないが、低アルカリまたは無
アルカリガラスが好ましく、金属イオンなどの溶出を防
止するためにガラス表面に酸化ケイ素などを被覆したも
のであってもよい。
に対する特記すべき制限はないが、低アルカリまたは無
アルカリガラスが好ましく、金属イオンなどの溶出を防
止するためにガラス表面に酸化ケイ素などを被覆したも
のであってもよい。
【００３０】本発明において、前記カラーフィルターの
ブラックマトリックス（Black Matrix:BM）に対する特
記すべき制限はないが、通常のＣｒ及び酸化Ｃｒまたは
Ｃｒ、窒化Ｃｒ及び酸化Ｃｒを透明ガラスにスパッタし
た後、公知のフォト工程を用いて切開部を形成するＣｒ
ＢＭやＣｒ以外の金属を利用した金属ＢＭも可能であ
る。また、カーボンブラックやチタニウムオキシドなど
の黒色を現す顔料を分散させた着色感光成樹脂組成物を
透明ガラス上に塗布、露光、現象、ベークして製造され
る有機（樹脂）ＢＭでも本発明を満足する場合には使用
可能である。また、ＢＭで切開部の大きさや模様、ＢＭ
の反射率、光学濃度、透過率、色相及び全体パネルの解
像度などに対する特記すべき制限はない。
ブラックマトリックス（Black Matrix:BM）に対する特
記すべき制限はないが、通常のＣｒ及び酸化Ｃｒまたは
Ｃｒ、窒化Ｃｒ及び酸化Ｃｒを透明ガラスにスパッタし
た後、公知のフォト工程を用いて切開部を形成するＣｒ
ＢＭやＣｒ以外の金属を利用した金属ＢＭも可能であ
る。また、カーボンブラックやチタニウムオキシドなど
の黒色を現す顔料を分散させた着色感光成樹脂組成物を
透明ガラス上に塗布、露光、現象、ベークして製造され
る有機（樹脂）ＢＭでも本発明を満足する場合には使用
可能である。また、ＢＭで切開部の大きさや模様、ＢＭ
の反射率、光学濃度、透過率、色相及び全体パネルの解
像度などに対する特記すべき制限はない。
【００３１】本発明において、画素上色を付与する材料
としては表示装置などに広く用いられる顔料分散方式の
着色感光成樹脂組成物が好ましく、組成物の構成成分や
顔料の種類、濃度、組成物の粘度、色特性などに対する
特記すべき制限はない。また、着色感光性樹脂組成物を
利用した画素の製造方法に対する特記すべき制限はな
く、公知の顔料分散法によってＢＭガラス上に着色感光
性樹脂組成物を塗布、露光、現象、ベークして画素に光
漏れのない着色層を形成すればよいので、特記すべき制
限はない。
としては表示装置などに広く用いられる顔料分散方式の
着色感光成樹脂組成物が好ましく、組成物の構成成分や
顔料の種類、濃度、組成物の粘度、色特性などに対する
特記すべき制限はない。また、着色感光性樹脂組成物を
利用した画素の製造方法に対する特記すべき制限はな
く、公知の顔料分散法によってＢＭガラス上に着色感光
性樹脂組成物を塗布、露光、現象、ベークして画素に光
漏れのない着色層を形成すればよいので、特記すべき制
限はない。
【００３２】前記ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極層は
公知の方法で透明オーバーコート膜上に真空蒸着させて
得られ、その方法に対する特記すべき制限はない。ＩＴ
Ｏ、ＩＺＯのような透明電極の厚さは光の透過度と液晶
駆動に影響を与えるＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極面
抵抗及びパターン形成に適した厚さである１０００〜２
０００Åが好ましく、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極
との密着力向上のためにＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電
極の真空蒸着前に酸化ケイ素層を透明オーバーコート層
上に形成させる方法も使用可能である。
公知の方法で透明オーバーコート膜上に真空蒸着させて
得られ、その方法に対する特記すべき制限はない。ＩＴ
Ｏ、ＩＺＯのような透明電極の厚さは光の透過度と液晶
駆動に影響を与えるＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極面
抵抗及びパターン形成に適した厚さである１０００〜２
０００Åが好ましく、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極
との密着力向上のためにＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電
極の真空蒸着前に酸化ケイ素層を透明オーバーコート層
上に形成させる方法も使用可能である。
【００３３】また、本発明において、ＩＴＯ、ＩＺＯの
ような透明電極層の切開パターン形成法及びパターンの
模様、密度、位置に対する特記すべき制限はないが、好
ましくは切開パターン形成前にＩＴＯ、ＩＺＯのような
透明電極膜を２００℃以上の酸素存在下でアニーリング
してＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極結晶を成長させて
膜質を強化し、光の透過度を向上させた後、ポジタイプ
フォトレジストを利用したリソグラフィ工程を適用して
製造することが良い。
ような透明電極層の切開パターン形成法及びパターンの
模様、密度、位置に対する特記すべき制限はないが、好
ましくは切開パターン形成前にＩＴＯ、ＩＺＯのような
透明電極膜を２００℃以上の酸素存在下でアニーリング
してＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極結晶を成長させて
膜質を強化し、光の透過度を向上させた後、ポジタイプ
フォトレジストを利用したリソグラフィ工程を適用して
製造することが良い。
【００３４】また、本発明において、透明オーバーコー
ト層を積層する前の洗浄とＩＴＯ、ＩＺＯのような透明
電極を真空蒸着する前の透明オーバーコート層の洗浄時
に薬液洗浄やＵＶ、プラズマまたは超音波などを利用し
た乾式洗浄などを単独あるいは混合して用いるのが好ま
しい。
ト層を積層する前の洗浄とＩＴＯ、ＩＺＯのような透明
電極を真空蒸着する前の透明オーバーコート層の洗浄時
に薬液洗浄やＵＶ、プラズマまたは超音波などを利用し
た乾式洗浄などを単独あるいは混合して用いるのが好ま
しい。
【００３５】本発明はパネルのセルギャップを維持する
ために、液晶工程の上下基板組立て直前に導入するビー
ド形スペーサの代わりに突起層（コラムスペーサまたは
フォトスペーサ）を形成しても構わないが、好ましくは
前記突起層はポジティブやネガティブタイプのフォトレ
ジストをＢＭ部上に一定の高さの突起状で形成させてベ
ークした後、スペーサに形成するのが良い。前記突起層
は透明オーバーコート層の下またはＩＴＯ、ＩＺＯのよ
うな透明電極層の下や上のいずれに形成することが可能
であり、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極層の下の場
合、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極切開パターンの形
成時、突起のＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極膜も共に
除去しなければならない。
ために、液晶工程の上下基板組立て直前に導入するビー
ド形スペーサの代わりに突起層（コラムスペーサまたは
フォトスペーサ）を形成しても構わないが、好ましくは
前記突起層はポジティブやネガティブタイプのフォトレ
ジストをＢＭ部上に一定の高さの突起状で形成させてベ
ークした後、スペーサに形成するのが良い。前記突起層
は透明オーバーコート層の下またはＩＴＯ、ＩＺＯのよ
うな透明電極層の下や上のいずれに形成することが可能
であり、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極層の下の場
合、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極切開パターンの形
成時、突起のＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極膜も共に
除去しなければならない。
【００３６】本発明において、ＢＭ切開部の着色層間膜
段差に対する特記すべき制限はないが、ブルー画素部の
高さがグリーン画素部の高さより高く、グリーン画素部
の高さがレッド画素部の高さより高い構造である時、最
終パネルの広視野角実現に好ましい。したがって、本発
明の垂直配向形液晶表示装置は液晶が狭持された厚さが
色合い別に互いに異なる値を有するように構成されてい
る。
段差に対する特記すべき制限はないが、ブルー画素部の
高さがグリーン画素部の高さより高く、グリーン画素部
の高さがレッド画素部の高さより高い構造である時、最
終パネルの広視野角実現に好ましい。したがって、本発
明の垂直配向形液晶表示装置は液晶が狭持された厚さが
色合い別に互いに異なる値を有するように構成されてい
る。
【００３７】以下、図面を参照して本発明の実施例によ
る垂直配向形（PVA）液晶表示装置についてより具体的
に説明する。
る垂直配向形（PVA）液晶表示装置についてより具体的
に説明する。
【００３８】図２は本発明の第１実施例による液晶表示
装置用薄膜トランジスタ基板の配置図であり、図３は本
発明の第１実施例による液晶表示装置の共通電極に形成
されている切開部の配置図であり、図４は本発明の第１
実施例による液晶表示装置を正面から見る時の画素電極
と共通電極切開部の配置図であり、図５は図４のIV−IV
´線による断面図である。
装置用薄膜トランジスタ基板の配置図であり、図３は本
発明の第１実施例による液晶表示装置の共通電極に形成
されている切開部の配置図であり、図４は本発明の第１
実施例による液晶表示装置を正面から見る時の画素電極
と共通電極切開部の配置図であり、図５は図４のIV−IV
´線による断面図である。
【００３９】まず、図２と図５を参考として第１実施例
による液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板について説
明する。
による液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板について説
明する。
【００４０】ガラスなどの透明な絶縁基板１０上に横方
向にのびているゲート線２０が形成されており、ゲート
線と平行に維持容量線３０が形成されている。ゲート線
２０にはゲート電極２１が突起の形態で形成されてお
り、維持容量線３０には第１乃至第４維持電極３１、３
２、３３、３４と維持電極連結部３５、３６が枝形態で
連結されている。第１維持電極３１は維持容量線３０に
直接連結されて縦方向に形成されており、第２維持電極
３２と第３維持電極３３は各々第１維持電極３１に連結
されて横方向にのびている。第４維持電極３４は第２及
び第３維持電極３２、３３に連結されて縦方向にのびて
いる。維持電極連結部３５、３６は第４維持電極３４と
隣接する画素の第１維持電極３１を連結している。ゲー
ト配線２０、２１と維持容量配線３０、３１、３２、３
３、３４、３５、３６上にはゲート絶縁膜４０が形成さ
れており、ゲート電極２１上部のゲート絶縁膜４０上に
は非晶質シリコンからなる半導体層５０とデータ配線７
０、７１、７２が形成されている。半導体層５０の上に
はリン（Ｐ）などのＮ型不純物が高濃度でドーピングさ
れた非晶質シリコンの接触層６１、６２が形成されてい
る。両接触層６１、６２の上には各々ソース電極７１と
ドレーン電極７２が形成されており、ソース電極７１と
縦方向にのびているデータ線７０が連結されている。デ
ータ配線７０、７１、７２上には保護膜８０が形成され
ており、ドレーン電極７２を露出させる接触孔８１を有
する。保護膜８０上には画素電極９０が形成され、接触
孔８１を通じてドレーン電極７２と連結されている。画
素電極９０はＩＴＯ（indium tinoxide）またはＩＺＯ
（indium zinc oxide）などの透明な導電物質からな
る。なお、この明細書では、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透
明電極と記していても無機透明導電物質と解釈して差し
支えない。
向にのびているゲート線２０が形成されており、ゲート
線と平行に維持容量線３０が形成されている。ゲート線
２０にはゲート電極２１が突起の形態で形成されてお
り、維持容量線３０には第１乃至第４維持電極３１、３
２、３３、３４と維持電極連結部３５、３６が枝形態で
連結されている。第１維持電極３１は維持容量線３０に
直接連結されて縦方向に形成されており、第２維持電極
３２と第３維持電極３３は各々第１維持電極３１に連結
されて横方向にのびている。第４維持電極３４は第２及
び第３維持電極３２、３３に連結されて縦方向にのびて
いる。維持電極連結部３５、３６は第４維持電極３４と
隣接する画素の第１維持電極３１を連結している。ゲー
ト配線２０、２１と維持容量配線３０、３１、３２、３
３、３４、３５、３６上にはゲート絶縁膜４０が形成さ
れており、ゲート電極２１上部のゲート絶縁膜４０上に
は非晶質シリコンからなる半導体層５０とデータ配線７
０、７１、７２が形成されている。半導体層５０の上に
はリン（Ｐ）などのＮ型不純物が高濃度でドーピングさ
れた非晶質シリコンの接触層６１、６２が形成されてい
る。両接触層６１、６２の上には各々ソース電極７１と
ドレーン電極７２が形成されており、ソース電極７１と
縦方向にのびているデータ線７０が連結されている。デ
ータ配線７０、７１、７２上には保護膜８０が形成され
ており、ドレーン電極７２を露出させる接触孔８１を有
する。保護膜８０上には画素電極９０が形成され、接触
孔８１を通じてドレーン電極７２と連結されている。画
素電極９０はＩＴＯ（indium tinoxide）またはＩＺＯ
（indium zinc oxide）などの透明な導電物質からな
る。なお、この明細書では、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透
明電極と記していても無機透明導電物質と解釈して差し
支えない。
【００４１】この時、画素電極９０は第１乃至第３小部
分９１、９２、９３に分離されており、これら小部分は
連結部９４、９５、９６を通じて互いに連結されてされ
ている。第１小部分９１は隣接する二つのゲート線２０
と二つのデータ線７０の交差によって定義される画素領
域の下半面に四隅が切り取られた（以下、"面取り"とい
う）長方形として形成されており、接触孔８１を通じて
ドレーン電極７２と直接連結されている。第２及び第３
小部分９２、９３は画素領域の上半面を二分するよう
に、やはり四隅が切り取られた長方形として形成されて
いる。第２小部分９２は第１小部分９１と第１及び第２
連結部９４、９６を通じて連結されており、第３小部分
９３は第２小部分９２と第３連結部９５を通じて連結さ
れている。この時、第３小部分９３と第２小部分９２の
間には第２維持電極３２が位置し、第２小部分９２と第
１小部分９１の間には第３維持電極３３が位置し、第１
維持電極３１と第４維持電極３４は画素電極９０とデー
タ線７０の間に位置する。第１小部分９１はデータ線と
平行な辺がゲート線と平行な辺に比べて長く、第２小部
分と第３小部分はデータ線と平行な辺がゲート線と平行
な辺に比べて短い。この時、第２及び第３小部分９２、
９３は第１及び第４維持電極３１、３４と重なるが、第
１小部分９１は第１及び第４維持電極３１、３４と重な
らない。また、維持容量線３０は第３小部分９３と上方
隣接画素のゲート線２０の間に位置する。この時、維持
容量線３０、維持電極３１、３２、３３、３４及び維持
電極連結部３５、３６には後述するカラーフィルター基
板の共通電極に印加される電位が印加されるのが普通で
ある。
分９１、９２、９３に分離されており、これら小部分は
連結部９４、９５、９６を通じて互いに連結されてされ
ている。第１小部分９１は隣接する二つのゲート線２０
と二つのデータ線７０の交差によって定義される画素領
域の下半面に四隅が切り取られた（以下、"面取り"とい
う）長方形として形成されており、接触孔８１を通じて
ドレーン電極７２と直接連結されている。第２及び第３
小部分９２、９３は画素領域の上半面を二分するよう
に、やはり四隅が切り取られた長方形として形成されて
いる。第２小部分９２は第１小部分９１と第１及び第２
連結部９４、９６を通じて連結されており、第３小部分
９３は第２小部分９２と第３連結部９５を通じて連結さ
れている。この時、第３小部分９３と第２小部分９２の
間には第２維持電極３２が位置し、第２小部分９２と第
１小部分９１の間には第３維持電極３３が位置し、第１
維持電極３１と第４維持電極３４は画素電極９０とデー
タ線７０の間に位置する。第１小部分９１はデータ線と
平行な辺がゲート線と平行な辺に比べて長く、第２小部
分と第３小部分はデータ線と平行な辺がゲート線と平行
な辺に比べて短い。この時、第２及び第３小部分９２、
９３は第１及び第４維持電極３１、３４と重なるが、第
１小部分９１は第１及び第４維持電極３１、３４と重な
らない。また、維持容量線３０は第３小部分９３と上方
隣接画素のゲート線２０の間に位置する。この時、維持
容量線３０、維持電極３１、３２、３３、３４及び維持
電極連結部３５、３６には後述するカラーフィルター基
板の共通電極に印加される電位が印加されるのが普通で
ある。
【００４２】以上のように、データ線と画素電極の間及
びゲート線と画素電極の間に共通電位が印加される維持
容量線や維持電極を配置すれば、データ線電位とゲート
線電位が画素領域の電界に与える影響を維持容量線と維
持電極が遮断して安定したドメインを形成することがで
きる。
びゲート線と画素電極の間に共通電位が印加される維持
容量線や維持電極を配置すれば、データ線電位とゲート
線電位が画素領域の電界に与える影響を維持容量線と維
持電極が遮断して安定したドメインを形成することがで
きる。
【００４３】次に、図３と図５を参考として本発明の第
１実施例による液晶表示装置のカラーフィルター基板に
ついて説明する。
１実施例による液晶表示装置のカラーフィルター基板に
ついて説明する。
【００４４】ガラスなどからなる透明な基板１００上
（図５では上下反転）にクロム/酸化クロム二重層から
なるブラックマトリックス２００が形成されていて画素
領域を定義している。各画素領域には前記で説明した赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）色のカラーフィルター３１
０、３２０、３３０が形成されている。この時、Ｒ、
Ｇ、Ｂ色フィルター３１０、３２０、３３０は互いに異
なる厚さを有する。Ｒ色フィルター３１０の厚さが最も
薄く、Ｇ色フィルター３２０の厚さがその次であり、Ｂ
色フィルター３３０の厚さが最も厚い。これは後述する
ように液晶のセルギャップを各画素領域で異ならせるた
めである。カラーフィルター３１０、３２０、３３０の
上にはオーバーコート膜６００がカラーフィルター３１
０、３２０、３３０を覆って保護しており、オーバーコ
ート膜６００の上には透明な導電体からなる共通電極４
００が形成されている。共通電極４００には切開パター
ン４１０、４２０、４３０が形成されている。この時、
切開パターン４１０、４２０、４３０は第１乃至第３切
開部４１０、４２０、４３０からなる。第１切開部４１
０は画素領域の下半部を左右に２分しており、第２切開
部４２０と第３切開部４３０は画素領域の上半部を上下
に３分している。各切開部４１０、４２０、４３０の両
端部はしだいに拡張されて二等辺三角形の模様をしてお
り、これら各切開部４１０、４２０、４３０は互いに分
離されている。
（図５では上下反転）にクロム/酸化クロム二重層から
なるブラックマトリックス２００が形成されていて画素
領域を定義している。各画素領域には前記で説明した赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）色のカラーフィルター３１
０、３２０、３３０が形成されている。この時、Ｒ、
Ｇ、Ｂ色フィルター３１０、３２０、３３０は互いに異
なる厚さを有する。Ｒ色フィルター３１０の厚さが最も
薄く、Ｇ色フィルター３２０の厚さがその次であり、Ｂ
色フィルター３３０の厚さが最も厚い。これは後述する
ように液晶のセルギャップを各画素領域で異ならせるた
めである。カラーフィルター３１０、３２０、３３０の
上にはオーバーコート膜６００がカラーフィルター３１
０、３２０、３３０を覆って保護しており、オーバーコ
ート膜６００の上には透明な導電体からなる共通電極４
００が形成されている。共通電極４００には切開パター
ン４１０、４２０、４３０が形成されている。この時、
切開パターン４１０、４２０、４３０は第１乃至第３切
開部４１０、４２０、４３０からなる。第１切開部４１
０は画素領域の下半部を左右に２分しており、第２切開
部４２０と第３切開部４３０は画素領域の上半部を上下
に３分している。各切開部４１０、４２０、４３０の両
端部はしだいに拡張されて二等辺三角形の模様をしてお
り、これら各切開部４１０、４２０、４３０は互いに分
離されている。
【００４５】また、図４と図５を参考として本発明の第
１実施例による液晶表示装置について説明する。
１実施例による液晶表示装置について説明する。
【００４６】図２の薄膜トランジスタ基板と図３のカラ
ーフィルター基板を整列（位置合わせ）して結合し、二
つの基板の間に液晶物質９００を注入して、それに含ま
れている液晶分子の方向子を垂直に配向し、二つの偏光
板１１、１０１を二つの基板１０、１００の外部にその
偏光軸が互いに直交するように配置すれば、第１実施例
による液晶表示装置が完成する。ここで、方向子とは液
晶分子の電気的分極軸を言い、通常は長軸と大体一致す
る。
ーフィルター基板を整列（位置合わせ）して結合し、二
つの基板の間に液晶物質９００を注入して、それに含ま
れている液晶分子の方向子を垂直に配向し、二つの偏光
板１１、１０１を二つの基板１０、１００の外部にその
偏光軸が互いに直交するように配置すれば、第１実施例
による液晶表示装置が完成する。ここで、方向子とは液
晶分子の電気的分極軸を言い、通常は長軸と大体一致す
る。
【００４７】二つの基板１０、１００が整列された状態
では薄膜トランジスタ基板の画素電極９０の各小部分９
１、９２、９３とカラーフィルター基板の共通電極４０
０上に形成されている第１乃至第３切開部４１０、４２
０、４３０が重畳して画素領域を複数の小ドメインに分
割する。この時、画素電極９０の各小部分９１、９２、
９３は二つの長辺と二つの短辺からなり、各小部分の長
辺はデータ線７０またはゲート線２０と平行し、偏光板
の偏光軸とは４５゜をなす。ここで、データ線７０やゲ
ート線２０と隣接して画素電極９０の各小部分９１、９
２、９３の長辺が位置している場合にはデータ線７０と
長辺の間及びゲート線２０と長辺の間に維持容量線３０
や維持電極３１、３２、３３、３４が配置される。一
方、画素電極の各小部分９１、９２、９３の短辺周辺に
は維持容量配線３０、３１、３２、３３、３４が配置さ
れなかったり、配置されている場合には画素電極９０に
よって完全に覆われたりまたは画素電極９０から３μｍ
以上離間しているのが好ましい。このように維持容量配
線３０、３１、３２、３３、３４を配置する理由は、デ
ータ線７０またはゲート線２０が画素電極小部分９１、
９２、９３の長辺と隣接する部分ではデータ線７０また
はゲート線２０の電位がドメイン形成を妨害する方向に
作用し、反対に短辺と隣接する部分ではデータ線７０ま
たはゲート線２０の電位がドメイン形成を助ける方向に
作用するためである。
では薄膜トランジスタ基板の画素電極９０の各小部分９
１、９２、９３とカラーフィルター基板の共通電極４０
０上に形成されている第１乃至第３切開部４１０、４２
０、４３０が重畳して画素領域を複数の小ドメインに分
割する。この時、画素電極９０の各小部分９１、９２、
９３は二つの長辺と二つの短辺からなり、各小部分の長
辺はデータ線７０またはゲート線２０と平行し、偏光板
の偏光軸とは４５゜をなす。ここで、データ線７０やゲ
ート線２０と隣接して画素電極９０の各小部分９１、９
２、９３の長辺が位置している場合にはデータ線７０と
長辺の間及びゲート線２０と長辺の間に維持容量線３０
や維持電極３１、３２、３３、３４が配置される。一
方、画素電極の各小部分９１、９２、９３の短辺周辺に
は維持容量配線３０、３１、３２、３３、３４が配置さ
れなかったり、配置されている場合には画素電極９０に
よって完全に覆われたりまたは画素電極９０から３μｍ
以上離間しているのが好ましい。このように維持容量配
線３０、３１、３２、３３、３４を配置する理由は、デ
ータ線７０またはゲート線２０が画素電極小部分９１、
９２、９３の長辺と隣接する部分ではデータ線７０また
はゲート線２０の電位がドメイン形成を妨害する方向に
作用し、反対に短辺と隣接する部分ではデータ線７０ま
たはゲート線２０の電位がドメイン形成を助ける方向に
作用するためである。
【００４８】一方、液晶物質９００は共通電極４００と
画素電極９０の間に注入されているが、前述したように
Ｒ、Ｇ、Ｂ色フィルター３１０、３２０、３３０の厚さ
が互いに異なるために共通電極４００と画素電極９０の
間の間隔もＲ、Ｇ、Ｂ画素領域で互いに異なる。つま
り、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素領域のセルギャップが互いに異な
る。Ｒ画素領域のセルギャップ（Ｒセルギャップ）が最
も大きく、Ｇ画素領域のセルギャップ（Ｇセルギャッ
プ）がその次であり、Ｂ画素領域のセルギャップ（Ｂセ
ルギャップ）が最も小さい。以上のように、Ｒ、Ｇ、Ｂ
セルギャップを異ならせば階調間の色移動（color shif
t）を低減することができる。
画素電極９０の間に注入されているが、前述したように
Ｒ、Ｇ、Ｂ色フィルター３１０、３２０、３３０の厚さ
が互いに異なるために共通電極４００と画素電極９０の
間の間隔もＲ、Ｇ、Ｂ画素領域で互いに異なる。つま
り、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素領域のセルギャップが互いに異な
る。Ｒ画素領域のセルギャップ（Ｒセルギャップ）が最
も大きく、Ｇ画素領域のセルギャップ（Ｇセルギャッ
プ）がその次であり、Ｂ画素領域のセルギャップ（Ｂセ
ルギャップ）が最も小さい。以上のように、Ｒ、Ｇ、Ｂ
セルギャップを異ならせば階調間の色移動（color shif
t）を低減することができる。
【００４９】以下、本発明の実施例及び比較例を記載す
る。しかし、下記の実施例は本発明を例示するものであ
り、本発明の範囲を限定するものではない。
る。しかし、下記の実施例は本発明を例示するものであ
り、本発明の範囲を限定するものではない。
【００５０】＜実施例＞
実施例１
（カラーフィルター製造）横×縦が７３０mm×９２０mm
であり、厚さが０．７mmであるコニング社の透明ガラス
（品名；１７３７）を純水及び低圧水銀灯が装着された
ＵＶ洗浄機で洗浄/乾燥した後、１６００Å厚さのＣｒ
及び４００Å厚さの酸化Ｃｒ膜を連続的にスパッタリン
グしてＣｒガラスを得た。
であり、厚さが０．７mmであるコニング社の透明ガラス
（品名；１７３７）を純水及び低圧水銀灯が装着された
ＵＶ洗浄機で洗浄/乾燥した後、１６００Å厚さのＣｒ
及び４００Å厚さの酸化Ｃｒ膜を連続的にスパッタリン
グしてＣｒガラスを得た。
【００５１】前記Ｃｒガラス上にクラリアント社のポジ
フォトレジスト（ＨＫＴ６０１）を１．２μｍ厚さで塗
布/乾燥した後、２３０μｍ×６０μｍサイズの各色画
素開口部を形成したマスクを用いて５０ｍＪ/cm2の露光
を実施した。露光されたガラスはアルカリで現像した
後、ＣＡＮ（Cerium Ammonium Nitrate）でポジフォト
レジストが現像された開口部のＣｒ・酸化Ｃｒをエッチ
ング除去した後、ポジフォトレジストを剥離して洗浄し
ブラックマトリックスガラスを製作した。
フォトレジスト（ＨＫＴ６０１）を１．２μｍ厚さで塗
布/乾燥した後、２３０μｍ×６０μｍサイズの各色画
素開口部を形成したマスクを用いて５０ｍＪ/cm2の露光
を実施した。露光されたガラスはアルカリで現像した
後、ＣＡＮ（Cerium Ammonium Nitrate）でポジフォト
レジストが現像された開口部のＣｒ・酸化Ｃｒをエッチ
ング除去した後、ポジフォトレジストを剥離して洗浄し
ブラックマトリックスガラスを製作した。
【００５２】このように製造されたブラックマトリック
スガラス上にドンウファインケム社のレッドフォトレジ
スト（Ｍ−Ｒ３５２）を塗布/露光/現象/ベークしてレ
ッド画素を製作した。同様な方法で同社グリーンフォト
レジスト（Ｍ−Ｇ３０２Ｓ）によりグリーン画素を、同
じくブルーフォトレジスト（Ｍ−Ｂ３４２）でブルー画
素を順次に製造した。
スガラス上にドンウファインケム社のレッドフォトレジ
スト（Ｍ−Ｒ３５２）を塗布/露光/現象/ベークしてレ
ッド画素を製作した。同様な方法で同社グリーンフォト
レジスト（Ｍ−Ｇ３０２Ｓ）によりグリーン画素を、同
じくブルーフォトレジスト（Ｍ−Ｂ３４２）でブルー画
素を順次に製造した。
【００５３】その後、着色層が形成されたガラスをクリ
ーンテック社の低圧水銀灯（有効波長２５４ｎｍ）ＵＶ
洗浄装置（ＣＴ−２０００ＰＰＭ）で洗浄し残渣及び異
物を除去してから、透明オーバーコート剤を塗布・ベー
クする。膜の厚さが１．５μｍになるように前面塗布
後、２３０℃で４０分間ベークした。この時、透明オー
バーコート層を形成するために下記の化学式６のポリア
ミック酸と化学式７のエポキシ化合物を３:１の重量比
で混合して使用した。
ーンテック社の低圧水銀灯（有効波長２５４ｎｍ）ＵＶ
洗浄装置（ＣＴ−２０００ＰＰＭ）で洗浄し残渣及び異
物を除去してから、透明オーバーコート剤を塗布・ベー
クする。膜の厚さが１．５μｍになるように前面塗布
後、２３０℃で４０分間ベークした。この時、透明オー
バーコート層を形成するために下記の化学式６のポリア
ミック酸と化学式７のエポキシ化合物を３:１の重量比
で混合して使用した。
【００５４】
【化６】
【００５５】前記式で、Ｒはメチル基であり、ｍは５０
の整数である。
の整数である。
【００５６】
【化７】
【００５７】前記オーバーコート層が形成されたガラス
をスパッタ装置（ウール博士製作）に入れて、１００℃
で１３００Å厚さのＩＴＯ（インヂウム錫酸化物）を全
面真空蒸着した後、２４０℃で９０分間アニールしてＩ
ＴＯを結晶化し、フォト工程でＩＴＯパターンを作り王
水で不要ＩＴＯをエッチしてパターン形成を完了した。
をスパッタ装置（ウール博士製作）に入れて、１００℃
で１３００Å厚さのＩＴＯ（インヂウム錫酸化物）を全
面真空蒸着した後、２４０℃で９０分間アニールしてＩ
ＴＯを結晶化し、フォト工程でＩＴＯパターンを作り王
水で不要ＩＴＯをエッチしてパターン形成を完了した。
【００５８】前記パターン形成が完了したガラスにＪＳ
Ｒ社突起（コラムスペーサ）形成材料（ＮＮ−７７７）
を塗布/露光/現象/ベークして、ブラックマトリックス
上に高さ３．５μｍの突起層を形成してＰＶＡ液晶表示
装置用カラーフィルターを製造した。
Ｒ社突起（コラムスペーサ）形成材料（ＮＮ−７７７）
を塗布/露光/現象/ベークして、ブラックマトリックス
上に高さ３．５μｍの突起層を形成してＰＶＡ液晶表示
装置用カラーフィルターを製造した。
【００５９】比較例１乃至３
前記実施例１と同一方法で実施するものの、透明オーバ
ーコート層として二液型エポキシアクリレート（購入会
社:ＪＳＲ）、一液型エポキシアクリレート（購入会社:
東進セミケム）、及び光硬化アクリレート（購入会社:
ＪＳＲ）を使用して各々比較例１乃至３のカラーフィル
ターを製造した。
ーコート層として二液型エポキシアクリレート（購入会
社:ＪＳＲ）、一液型エポキシアクリレート（購入会社:
東進セミケム）、及び光硬化アクリレート（購入会社:
ＪＳＲ）を使用して各々比較例１乃至３のカラーフィル
ターを製造した。
【００６０】実験例
前記実施例１及び比較例１乃至３で製造されたカラーフ
ィルターに対して次のような方法で物性を試験し、その
結果を下記表１に示した。
ィルターに対して次のような方法で物性を試験し、その
結果を下記表１に示した。
【００６１】１．透過率及び光特性:製作が完了した各
カラーフィルターをオリンパス社のＯＳＰ−ＳＰ２００
で波長４５０ｎｍでの透明部（オーバーコート層とＩＴ
Ｏ膜）の透過率（％）を測定した。また、波長４００〜
７００ｎｍ領域（Ｃ光源）でレッド、グリーン及びブル
ーそれぞれの分光値を測定して、ＣＩＥ座標系の白色座
標系に換算した。
カラーフィルターをオリンパス社のＯＳＰ−ＳＰ２００
で波長４５０ｎｍでの透明部（オーバーコート層とＩＴ
Ｏ膜）の透過率（％）を測定した。また、波長４００〜
７００ｎｍ領域（Ｃ光源）でレッド、グリーン及びブル
ーそれぞれの分光値を測定して、ＣＩＥ座標系の白色座
標系に換算した。
【００６２】２．耐熱性:ＩＴＯ膜のアニーリングにお
けるオーバーコート膜の耐熱性評価のためにＩＴＯ膜ア
ニーリング前後のカラーフィルター透過率を測定して、
その変化が１％以下であれば優秀、１〜３％の範囲は普
通、３％を超えれば不良であると判定した。また、光特
性を測定してホワイト（White）のＣＩＥ色座標ｘ、ｙ
の変化が０．００２以下であれば優秀、０．００２〜
０．００５範囲は普通、０．００５を超えれば不良であ
ると判定した。
けるオーバーコート膜の耐熱性評価のためにＩＴＯ膜ア
ニーリング前後のカラーフィルター透過率を測定して、
その変化が１％以下であれば優秀、１〜３％の範囲は普
通、３％を超えれば不良であると判定した。また、光特
性を測定してホワイト（White）のＣＩＥ色座標ｘ、ｙ
の変化が０．００２以下であれば優秀、０．００２〜
０．００５範囲は普通、０．００５を超えれば不良であ
ると判定した。
【００６３】３．耐光性:ＩＴＯ膜の真空蒸着前のＵＶ
処理による透明オーバーコート層の耐光性評価のために
オーバーコートが完了したカラーフィルターを低圧水銀
灯（２５４ｎｍ）で処理（累積露光量１０００ｍＪ/c
m2）した後、透過率を測定してその変化が１％以下であ
れば優秀、１〜３％範囲は普通、３％を超えれば不良で
あると判定した。また、光特性を測定してホワイトのＣ
ＩＥ色座標ｘ、ｙの変化が０．００２以下であれば優
秀、０．００２〜０．００５の範囲は普通、０．００５
を超えれば不良であると判定した。
処理による透明オーバーコート層の耐光性評価のために
オーバーコートが完了したカラーフィルターを低圧水銀
灯（２５４ｎｍ）で処理（累積露光量１０００ｍＪ/c
m2）した後、透過率を測定してその変化が１％以下であ
れば優秀、１〜３％範囲は普通、３％を超えれば不良で
あると判定した。また、光特性を測定してホワイトのＣ
ＩＥ色座標ｘ、ｙの変化が０．００２以下であれば優
秀、０．００２〜０．００５の範囲は普通、０．００５
を超えれば不良であると判定した。
【００６４】４．Ｃｒ密着力；ＴＦＴガラスとカラーフ
ィルターの張り合わせのためのシラント（封止剤）塗布
領域であるカラーフィルターのＢＭ部のＣｒ膜と透明オ
ーバーコート層の密着力評価のためにオーバーコートが
完了したカラーフィルターのＣｒ ＢＭ部のオーバーコ
ート膜にＪＩＳＫ−５４００規格に準じてクロス−カッ
トテープフィリングテストを実施して格子１００個のう
ちテープフィリング後の残留格子数を測定した。
ィルターの張り合わせのためのシラント（封止剤）塗布
領域であるカラーフィルターのＢＭ部のＣｒ膜と透明オ
ーバーコート層の密着力評価のためにオーバーコートが
完了したカラーフィルターのＣｒ ＢＭ部のオーバーコ
ート膜にＪＩＳＫ−５４００規格に準じてクロス−カッ
トテープフィリングテストを実施して格子１００個のう
ちテープフィリング後の残留格子数を測定した。
【００６５】５．ＩＴＯパターン形成能:ＩＴＯ膜の切
開パターン形成マージンを評価するために、ＩＴＯ膜の
アニーリングが完了したカラーフィルターに、４５℃王
水でＪＥＴ（Just Etching Time）の０〜３００％（２
５％区間）領域でエッチング時間を区分して反復切開パ
ターンを形成し、電子走査顕微鏡（SEM）で切開パター
ンの透明オーバーコート層とＩＴＯ膜の境界でＩＴＯ膜
のアンダーカット現象を観察してアンダーカットが発生
した時点までのエッチングマージン率（％）で判定して
切開パターンの線幅（ＣＤ）を測定した。
開パターン形成マージンを評価するために、ＩＴＯ膜の
アニーリングが完了したカラーフィルターに、４５℃王
水でＪＥＴ（Just Etching Time）の０〜３００％（２
５％区間）領域でエッチング時間を区分して反復切開パ
ターンを形成し、電子走査顕微鏡（SEM）で切開パター
ンの透明オーバーコート層とＩＴＯ膜の境界でＩＴＯ膜
のアンダーカット現象を観察してアンダーカットが発生
した時点までのエッチングマージン率（％）で判定して
切開パターンの線幅（ＣＤ）を測定した。
【００６６】
【表１】
【００６７】前記表１から分かるように、本発明の実施
例１の場合カラーフィルターの透明オーバーコート層が
ポリアミック酸とエポキシ化合物の熱硬化物を含んで比
較例１乃至３に比べて耐熱性と耐光性が優れており、特
に実施例１の場合比較例１乃至３に比べてＣｒ密着力が
非常に優れていた。また、実施例１の場合、切開線間幅
が狭いながらも比較例１乃至３より７５乃至１００％の
高いマージン率を示してＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電
極パターン形成能が非常に優れていることが分かった。
例１の場合カラーフィルターの透明オーバーコート層が
ポリアミック酸とエポキシ化合物の熱硬化物を含んで比
較例１乃至３に比べて耐熱性と耐光性が優れており、特
に実施例１の場合比較例１乃至３に比べてＣｒ密着力が
非常に優れていた。また、実施例１の場合、切開線間幅
が狭いながらも比較例１乃至３より７５乃至１００％の
高いマージン率を示してＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電
極パターン形成能が非常に優れていることが分かった。
【００６８】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明の液晶表
示装置用カラーフィルターはＩＴＯ、ＩＺＯのような透
明電極のパターン形成マージンが広くて耐熱性、耐光性
が優れており、透過率が優れた透明オーバーコート層を
含み、これを液晶表示装置に適用する場合、物性が優れ
ていながらも広視野角を実現できるＩＴＯ、ＩＺＯのよ
うな透明電極パターン形成垂直配向（PVA）モード液晶
表示装置を提供することができる。
示装置用カラーフィルターはＩＴＯ、ＩＺＯのような透
明電極のパターン形成マージンが広くて耐熱性、耐光性
が優れており、透過率が優れた透明オーバーコート層を
含み、これを液晶表示装置に適用する場合、物性が優れ
ていながらも広視野角を実現できるＩＴＯ、ＩＺＯのよ
うな透明電極パターン形成垂直配向（PVA）モード液晶
表示装置を提供することができる。
【図１】本発明の第１実施例により透明ガラスの一面に
透明オーバーコート層を形成したカラーフィルターの断
面構造である。
透明オーバーコート層を形成したカラーフィルターの断
面構造である。
【図２】本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜
トランジスタ基板の配置図である。
トランジスタ基板の配置図である。
【図３】本発明の第１実施例による液晶表示装置の共通
電極に形成されている切開部の配置図である。
電極に形成されている切開部の配置図である。
【図４】本発明の第１実施例による液晶表示装置を正面
から見る時の画素電極と共通電極切開部の配置図であ
る。
から見る時の画素電極と共通電極切開部の配置図であ
る。
【図５】図４のIV−IV´線による断面図である。
１ レッド画素部
２ グリーン画素部
３ ブルー画素部
４ ガラス
５ ブラックマトリックス
６ 透明オーバーコート
７ ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極
１０ 絶縁基板
２０ ゲート線
２１ ゲート電極
３０ 維持容量線
３１ 第１維持電極
３２ 第２維持電極
３３ 第３維持電極
３４ 第４維持電極
３５、３６ 維持電極連結部
４０ ゲート絶縁膜
５０ 半導体層
６１、６２ 接触層
７０ データ線
７１ ソース電極
７２ ドレイン電極
８０ 保護膜
８１ 接触口
９０ 画素電極
９１ 第１小部分
９２ 第２小部分
９３ 第３小部分
９４、９５、９６ 連結部
１００ 基板
２００ ブラックマトリックス
３１０、３２０、３３０ カラーフィルター
４００ 共通電極
４１０、４２０、４３０ 切開パターン
６００ オーバーコート膜
９００ 液晶物質
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 池 昇 龍
大韓民国忠清南道天安市稷山面愁歇里稷山
富榮アパート101棟203号
(72)発明者 許 ▲チョル▼
大韓民国京畿道龍仁市水枝邑豊徳川里水枝
２地区７団地アパート702棟104号
Ｆターム(参考） 2H048 BA45 BA48 BB01 BB37 BB42
2H091 FA02Y FA50Y FB02 GA06
GA16 JA03 LA19
(54)【発明の名称】 液晶表示装置用カラーフィルター及びこれを利用した液晶表示装置（ＣＯＬＯＲＦＩＬＴＥＲＦ
ＯＲＬＩＱＵＩＤＣＲＹＳＴＡＬＤＩＳＰＬＡＹＡＮＤＬＩＱＵＩＤＣＲＹＳＴＡＬＤＩＳＰＬ
ＡＹＵＳＩＮＧＴＨＥＳＡＭＥ)
Claims (10)
- 【請求項１】画素部、ブラックマトリックス、透明オー
バーコート層を含んで構成される液晶表示装置用カラー
フィルターにおいて、 前記透明オーバーコート層が ａ）末端にシロキサン基を有するポリアミック酸、及び ｂ）１乃至４個のエポキシ基を有するエポキシ化合物の
混合物が硬化した熱硬化膜を含む液晶表示装置用カラー
フィルター。 - 【請求項２】前記ａ）のポリアミック酸とｂ）のエポキ
シ化合物の混合重量比が３:１乃至３:２であることを特
徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置用カラーフィ
ルター。 - 【請求項３】前記ａ）のポリアミック酸が下記の化学式
１で表示される化合物であることを特徴とする、請求項
１に記載の液晶表示装置用カラーフィルター。 【化１】 前記式で、Ｒは炭素数１乃至４のアルキル基であり、ｍ
は１０乃至５００の整数である。 - 【請求項４】前記ｂ）のエポキシ化合物が下記の化学式
２で表示される化合物であることを特徴とする、請求項
１に記載の液晶表示装置用カラーフィルター。 【化２】 - 【請求項５】前記透明オーバーコート層が酸無水物をさ
らに含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示
装置用カラーフィルター。 - 【請求項６】請求項１乃至５に記載のカラーフィルター
を含む液晶表示装置。 - 【請求項７】前記液晶表示装置が、 第１絶縁基板と、 前記第１絶縁基板上に形成されている第１配線と、 前記第１絶縁基板上に形成されていて前記第１配線と絶
縁されて交差している第２配線と、 前記第１配線と前記第２配線が交差して定義する画素領
域ごとに形成されており、第１切開パターンを有する画
素電極と、 前記第１配線、前記第２配線及び前記画素電極と連結さ
れている薄膜トランジスタを含む垂直配向形（ＰＶＡ）
液晶表示装置であることを特徴とする、請求項６に記載
の液晶表示装置。 - 【請求項８】前記液晶表示装置が 第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板と、 第２絶縁基板上に形成されている第１項記載の赤色、緑
色及び青色カラーフィルターと、 前記第２絶縁基板上に形成されていて第２切開パターン
を有する共通電極と、 前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板の間に注入されて
いて前記画素電極と前記共通電極の間の電界が印加され
ない状態では前記第１及び第２の絶縁基板に対して垂直
に配向されている液晶分子を含む液晶層と、を含む垂直
配向形（ＰＶＡ）液晶表示装置であることを特徴とす
る、請求項６に記載の液晶表示装置。 - 【請求項９】前記赤色、緑色、青色カラーフィルターが
位置する領域下部の液晶層の厚さを各々Ｒセルギャッ
プ、Ｇセルギャップ、Ｂセルギャップとする時、Ｂセル
ギャップはＲセルギャップやＧセルギャップとは互いに
異なる値を有する、請求項８に記載の液晶表示装置。 - 【請求項１０】前記液晶表示装置がパターンを形成した
ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極をさらに含む、請求項
６に記載の液晶表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020020002949A KR100831232B1 (ko) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | 액정표시장치용 컬러필터 및 이를 이용한 액정표시장치 |
| KR2002-002949 | 2002-01-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003287618A true JP2003287618A (ja) | 2003-10-10 |
| JP4480332B2 JP4480332B2 (ja) | 2010-06-16 |
Family
ID=29244683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003011202A Expired - Lifetime JP4480332B2 (ja) | 2002-01-18 | 2003-01-20 | 液晶表示装置用カラーフィルター及びこれを利用した液晶表示装置（ｃｏｌｏｒｆｉｌｔｅｒｆｏｒｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙａｎｄｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙｕｓｉｎｇｔｈｅｓａｍｅ） |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6759172B2 (ja) |
| JP (1) | JP4480332B2 (ja) |
| KR (1) | KR100831232B1 (ja) |
| CN (1) | CN1329768C (ja) |
| TW (1) | TWI296347B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006023344A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Jsr Corp | 液晶配向剤および液晶表示素子 |
| CN100361000C (zh) * | 2005-02-24 | 2008-01-09 | 友达光电股份有限公司 | 液晶面板与其制造方法 |
| CN100376939C (zh) * | 2005-02-24 | 2008-03-26 | 友达光电股份有限公司 | 液晶面板与其制造方法 |
| DE112008002276T5 (de) | 2007-08-22 | 2010-09-02 | ULVAC, Inc., Chigasaki-shi | Farbfilterherstellungsverfahren, Farbfilter, Flüssigkristallanzeigevorrichtung und Herstellungsvorrichtung |
| KR20140012884A (ko) * | 2012-07-23 | 2014-02-04 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자 |
| CN109188792A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-11 | 惠科股份有限公司 | 像素电极单元、显示面板及显示装置 |
Families Citing this family (20)
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|---|---|---|---|---|
| TWI246618B (en) * | 2003-01-10 | 2006-01-01 | Toshiba Matsushita Display Tec | Liquid crystal display apparatus |
| KR20040089921A (ko) * | 2003-04-15 | 2004-10-22 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정 표시패널 |
| JP4674287B2 (ja) * | 2003-12-12 | 2011-04-20 | 奇美電子股▲ふん▼有限公司 | 画像表示装置 |
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