JP2007219349A - 液晶表示装置、電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】液晶を配向制御する突起部の高さをほぼ均等に形成することで、液晶への透過光量をほぼ均等に照射制御することができるようにして、液晶表示装置の表示品質を向上させて、液晶表示装置の歩留まりと、生産性とを向上させる。
【解決手段】液晶表示装置100は、第1基板としての素子基板29と、この素子基板29と対向する位置に配置された第2基板としてのカラーフィルタ基板39と、素子基板29とカラーフィルタ基板39との間に挟持された液晶24と、カラーフィルタ基板39上に設けられた複数の色要素領域部1と、複数の色要素領域部1に形成された複数種の色要素と、複数の色要素領域部1に突出するように形成された配向制御用の突起部としてのリブ7と、を備え、突起部としてのリブ7の高さhが、色要素領域部1ごとで略同一高さである。
【選択図】図9

Description

本発明は、液晶表示装置、および電子機器に関する。
近年、テレビ用の表示装置として、液晶表示装置(LCD)や、プラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイが普及している。このうち、液晶表示装置(LCD)は、大型の液晶テレビなどに採用されており、液晶表示装置の大型化、高画質化、視認性の向上などの表示品質の追求が進んでいる。
例えば特許文献1に開示されているように、液晶表示装置では、視野角が狭いことが短所であったが、VA(Vertically Aligned)方式などが開発され、広視野角化が実現されてきている。このVA方式では、一つの画素の中に配向方向の異なる複数の領域(マルチドメインと呼ぶ)を形成して、液晶分子の倒れ方を制御することによって、広視野角化を実現している。一方、特許文献2に開示されているように、アクティブマトリクス型の液晶表示装置の製造方法では、多色のカラーフィルタを製造するときの製造過程において、気泡の発生を抑制する製造方法を採用しており、液晶表示装置の表示品質の向上を実現している。
特許第2947350号公報 特開2005−189451号公報
ところが、特許文献1に示すVA方式による液晶表示装置では、液晶分子の倒れ方を制御するために、突起部を色要素領域部に配置するので、液晶を通過する光を部分的に遮断してしまうことがあった。そして、この突起部の高さにばらつきがあると、液晶への透過光量を均一に制御することができなくなってしまい、透過光量を均一に制御できないと、表示品質が低下することがあった。表示品質が低下すると、歩留まり低下の要因となってしまい、液晶表示装置の生産性を向上させる面では、好ましいとはいえない。特許文献2に示す液晶表示装置では、多色のカラーフィルタが搭載されているので、表示品質の向上の期待はできるものの、VA方式ではないので、広視野角化を実現することは、困難であった。
本発明の目的は、液晶を配向制御する突起部の高さをほぼ均等に形成することで、液晶への透過光量をほぼ均等に照射制御することができるようにして、液晶表示装置の表示品質を向上させて、液晶表示装置の歩留まりと、生産性とを向上させることである。
本発明の液晶表示装置は、第1基板と、前記第1基板と対向する位置に配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された液晶と、前記第2基板上に設けられた複数の色要素領域部と、前記色要素領域部に形成された複数種の色要素と、前記色要素領域部に突出するように形成された配向制御用の突起部と、を備え、前記突起部の高さが、前記色要素領域部ごとで略同一高さであることを特徴とする。
この発明によれば、配向制御用の突起部の高さが、色要素領域部ごとでほぼ均等の高さに形成されていることで、液晶を透過するときの透過光量をほぼ均等に照射制御することができるから、表示性能が良好な液晶表示装置を提供できるので、歩留まりを向上させることが実現可能で、生産性に優れた液晶表示装置を提供できる。
本発明の電子機器は、液晶表示装置を有する電子機器であって、前述に記載の液晶表示装置を備えていることを特徴とする。
この発明によれば、表示性能が良好で、生産性に優れた液晶表示装置を備えているので、生産性に優れ、より安価な電子機器を提供できる。
以下、本発明の液晶表示装置について実施形態を挙げ、添付図面に沿って詳細に説明する。
(実施形態)
本実施形態では、アクティブマトリクス型の液晶表示装置について説明する。配向制御用の突起部は、画素の中に複数配置されている。なお、画素の中に配置された複数の突起部は、それぞれの高さが、略同一高さで形成されている。
図1は、本実施形態の液晶表示装置の概略平面図である。図2は、図1の液晶表示装置を部分的に拡大した平面図である。図3は、液晶表示装置の構造を説明するための断面図であって、図2のA−A線に沿う断面図である。図4は、液晶表示装置の構造を説明するための断面図であって、図2のB−B線に沿う断面図である。
図1に示すように、本実施形態の液晶表示装置100は、画素トランジスタ2と、信号線4と、ゲート線6と、容量線8と、色要素領域部1とで概略構成されている。色要素領域部1は、第1の色要素領域部としての画素10および第2の色要素領域部としての画素20とで構成されている。各画素10(20)は、信号線4と、この信号線4と略直交する方向に形成されたゲート線6と、で区切られており、矩形状に形成されている。各画素10および画素20は、カラーフィルタ層32(図3、図4参照)に形成されたR、G、B、C、M、Y(R:赤、G:緑、B:青、C:シアン、M:マゼンダ、Y:黄)の各色に対応している。なお、画素20の大きさは、画素10の面積より小さく形成されているとともに、画素20の色要素C、M、Yは、画素10の色要素R、G、Bに対して補色の関係にある。例えば画素10の色要素R(赤)の近傍には、色要素C(シアン)が画素20に配置されており、画素10の色要素G(緑)の近傍には、色要素M(マゼンダ)が画素20に配置されている。さらに、画素10の色要素B(青)の近傍には、色要素Y(黄)が画素20にそれぞれ配置されている。
画素トランジスタ2は、画素10および画素20にそれぞれ一つずつ形成されており、ゲート信号により画素電極3(図2参照)を制御することができる。
図2において、信号線4は、画素電極3と電気的に接続されており、供給された映像信号を画素電極3に印加することができる。ゲート線6は、信号線4と略直交するように形成されている。容量線8は、対向電極33(図3参照)と同電位になっており、画素電極3とのあいだで容量を保持している。画素トランジスタ2と、信号線4と、ゲート線6と、容量線8とは、金属などの光を透過しにくい材料で形成されている。このため、バックライトから照射された光を透過しにくい。
図2において、本実施形態での液晶表示装置100について説明する。ここでは、液晶表示装置100に有する色要素領域部1を右側と、左側と、に分けて説明をする。
図2の右側の色要素領域部1には、画素電極3と、スリット5と、突起部としてのリブ7とを示している。なお、同図に示すように、画素20の面積は画素10の面積より小さく形成されている。そこで、右側の色要素領域部1において、画素電極3は、スリット5を有している。また、カラーフィルタ形成基板31(図3参照)は、突起部としてのリブ7を備えている。スリット5およびリブ7は、画素電極3と、対向電極33(図3参照)との間に電圧が印加された時の液晶分子の倒れ方向を規制する働きをすることができる。
次に、図2の左側の色要素領域部1には、画素10および画素20を区画するドメイン境界11と、このドメイン境界11で区画されたドメイン9と、を示している。なお、同図に示すように、左側の画素10において、一つの画素内に8つのドメイン9(斜線部分)が形成されており(マルチドメイン)、このドメイン9は、ドメイン境界11によって区画されている。ドメイン9の境界部分であるドメイン境界11では、画素電極3と対向電極33との間に電圧が印加されても、液晶分子が垂直配向のままであるため、光を透過しにくい。同様に、画素20においても、一つの画素内に3つのドメイン9(斜線部分)が形成されており、このドメイン9は、ドメイン境界11によって区画されている。
ここで、VA方式における液晶表示装置100は、画素電極3と対向電極33との間に電圧が印加されていない時は、液晶分子が垂直方向に向く垂直配向である。本実施形態での液晶表示装置100では、画素10および画素20内がドメイン境界11で区画形成されており、画素10内における液晶分子が、倒れ方向E、F、G、Hの4つの方向に倒れる。その結果、視野角依存性が4方向に分散されることによって広視野角化を実現することができる。同様に、画素20内においても視野角依存性が2方向に分散される。
図3に示すように、液晶表示装置100は、素子形成基板21と、カラーフィルタ形成基板31と、これら素子形成基板21およびカラーフィルタ形成基板31とで挟持された液晶24と、で概略構成されている。そして、液晶表示装置100は、バックライトから照射された光を液晶24に透過するように構成されている。
図3において、素子形成基板21の面には、素子形成層23と、画素電極3と、スリット5とが形成されており、素子形成基板21の他方の面には、光学フィルム22が形成されている。
素子形成基板21は、ホウ珪酸ガラス(屈折率:1.52)などの透過性材料から形成されているので、バックライトから照射された光を透過しやすい。
素子形成層23は、画素トランジスタ2、信号線4、ゲート線6、容量線8を含んでおり、半導体材料、金属材料および絶縁材料から形成されている。素子形成層23は、素子形成基板21の上に形成されている。画素電極3は、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide、以下ITOと略する)などの導電性機能を有する透明導電性材料から形成されており、画素電極3が素子形成層23の上に形成されている。画素電極3は、透明導電性材料であるので、光を透過しやすい。また、ポリイミドなどからなる垂直配向機能を有する配向膜(図示省略)が画素電極3の上に形成されている。
光学フィルム22は、光を偏光することが可能な偏光機能を有している材料で形成されており、バックライトから照射された光を偏光することができる。
図3において、カラーフィルタ形成基板31の面には、カラーフィルタ層32と、対向電極33と、バンク34と、突起部としてのリブ7とが形成されている。そして、カラーフィルタ形成基板31の他方の面には、光学フィルム35が形成されている。
カラーフィルタ形成基板31は、ホウ珪酸ガラス(屈折率:1.52)などの透過性材料から形成されているので、光を透過しやすい。カラーフィルタ層32は、各画素10に対応しており、各色要素R、G、Bを透過するカラーフィルタ層であり、有機材料で形成されている。対向電極33は、インジウム錫酸化物(ITO)などの導電性機能を有する透明導電性材料から形成されており、カラーフィルタ層32の上に対向電極33が形成されている。対向電極33は、透明導電性材料であるので、光を透過しやすい。また、ポリイミドなどからなる垂直配向機能を有する配向膜(図示省略)が、対向電極33の上に形成されている。バンク34は、カラーフィルタ層32に形成されている各色要素R、G、Bを区画している。
光学フィルム35は、光を偏光することが可能な偏光機能を有している材料で形成されており、液晶24を通過した光を偏光することができる。
液晶24の液晶分子の配向は、素子形成基板21に形成された画素電極3と、カラーフィルタ形成基板31に形成された対向電極33との間に印加された電圧によって、変化させることができる。
図3において、突起部としてのリブ7は、カラーフィルタ層32の上に形成されており、各色要素R(赤)、G(緑)、B(青)ごとに配置されている。そして、色要素R(赤)、色要素G(緑)、色要素B(青)に配置されたリブ7は高さhを有している。そして、色要素R(赤)、色要素G(緑)、色要素B(青)に配置されているリブ7の高さhは、ほぼ均等に形成されている。
図4に示すように、色要素C(シアン)、色要素M(マゼンダ)、色要素Y(黄)ごとに突起部としてのリブ7が配置されている。そして、色要素C(シアン)、色要素M(マゼンダ)、色要素Y(黄)、に配置されたリブ7は、高さhを有しており、色要素C(シアン)、色要素M(マゼンダ)、色要素Y(黄)、に配置されているリブ7の高さhは、ほぼ均等である。つまり、色要素R(赤)、色要素G(緑)、色要素B(青)、色要素C(シアン)、色要素M(マゼンダ)、色要素Y(黄)に配置されているリブ7の高さhが略等しく形成されている。
次に、本実施形態におけるカラーフィルタの製造方法について説明する。
図5は、カラーフィルタの製造工程を示す図であり、(a)〜(j)は、工程断面図である。図6は、カラーフィルタの製造工程の手順を示す概略フローチャートである。
図5(a)および図6のステップS31に示すように、透光性を有するガラス材料のカラーフィルタ形成基板31の表面上に、液滴吐出装置(図示省略)を用い、液滴吐出法によって放射線感応性素材34Aを塗布する(図5(b)参照)。この放射線感応性素材34Aとしては、樹脂組成物であることが好ましい。塗布後における上記放射線感応性素材34Aの厚さは、通常0.1〜10μmであり、好ましくは0.5〜3.0μmである。なお、放射線感応性素材34Aの塗布方法は、液滴吐出法にこだわることはなく、スピンコーティング(回転塗布)法、流延塗布法、ロール塗布法、など、その他の製造方法を採用しても構わない。
この樹脂組成物は、例えば、(i)バインダー樹脂、多官能性単量体、光重合開始剤等を含有する、放射線の照射により硬化する放射線感応性樹脂組成物や、(ii)バインダー樹脂、放射線の照射により酸を発生する化合物、放射線の照射により発生した酸の作用により架橋し得る架橋性化合物等を含有する、放射線の照射により硬化する放射線感応性樹脂組成物などを用いることができる。これらの樹脂組成物は、通常、その使用に際して溶媒を混合して液状組成物として調製されるが、この溶媒は、高沸点溶媒でも低沸点溶媒でもよい。放射線感応性素材34Aとしては、特開平10−86456号公報に記載されているような、(a)ヘキサフルオロプロピレンと不飽和カルボン酸(無水物)と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体との共重合体、(b)放射線の照射により酸を発生する化合物、(c)放射線の照射により発生した酸の作用により架橋しうる架橋性化合物、(d)前記(a)成分以外の含フッ素有機化合物、並びに、(e)前記(a)〜(d)成分を溶解しうる溶媒、を含有する組成物であることが好ましい。
次に、図5(b)および図6のステップS32に示すように、放射線感応性素材34Aに所定のパターンマスク(図示省略)を介して放射線を照射(露光)する。なお、放射線とは、可視光、紫外線、X線、電子線などが含まれるが、波長が190〜450nmの範囲にある放射線(光)が好ましい。
次に、図5(c)および図6のステップS33に示すように、放射線感応性素材34Aを現像することによって、隔壁(バンク)34Bを形成する。この隔壁34Bは、上記パターンマスクに対応した形状(ネガパターン又はポジパターン)に構成される。隔壁34Bの形状としては、例えば、方形状のフィルタエレメント形成領域を平面上において縦横に配列させることのできるように画成する格子状であることが好ましい。なお、放射線感応性素材34Aを現像するのに用いられる現像液としては、アルカリ現像液が用いられる。このアルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、硅素ナトリウム、メタ硅素ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5−ノネン等の水溶液が好ましい。このアルカリ現像液には、例えば、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒や界面活性剤等を適量添加することもできる。また、アルカリ現像液による現像後は、通常、水洗が行われる。
次に、図5(d)および図6のステップS34に示すように、上記隔壁34Bは、例えば200℃程度にてベーク(焼成)されて隔壁34となる。この焼成温度は、上記の放射線感応性素材34Aに応じて適宜調整される。また、ベーク処理を要しない場合もあり得る。なお、本実施形態では、隔壁34は遮光性の素材で構成されているために、第1の色要素領域部としての画素10や、第2の色要素領域部としての画素20を画成する(区画する)文字通りの隔壁としての機能と、画素10や、画素20以外の部分を遮光する遮光層としての機能とを併せ持つものとなっている。もっとも、隔壁としての機能のみを有するように構成しても構わない。この場合、隔壁とは別に、金属等で構成される遮光層を別途形成してもよい。
次に、上記のようにして形成された隔壁34によって画成される第1の色要素領域部としての画素10や、第2の色要素領域部としての画素20内に、アクリル樹脂等の基材に着色剤(顔料、染料など)を混入したフィルタエレメント材料13R(赤)、13G(緑)、13B(青)、13C(シアン)、13M(マゼンダ)、13Y(黄)を導入する。フィルタエレメント材料13R、13G、13B、13C、13M、13Yを画素10や、画素20に導入する方法としては、フィルタエレメント材料13R、13G、13B、13C、13M、13Yを、溶媒などと混合することによって液状の材料Nとし、この液状の材料Nを画素10や、画素20に導入する。より具体的には、本実施形態では、後述する液滴吐出ヘッド52を用いた液滴吐出法によって液状の材料Nを液滴Lの形態で画素10や、画素20内に着弾させることによって液状の材料Nの導入を行っている。
次に、図5(d)および図6のステップS35に示すように、上記のフィルタエレメント材料13R、13G、13B、13C、13M、13Yは、液状の材料N(図7参照)として画素10や、画素20内に導入され、その後に、乾燥若しくは低温(例えば60℃)でのプレベーク(仮焼成)を行うことによって、仮固化若しくは仮硬化される。例えば、フィルタエレメント材料13Rの導入を行い、図6のステップS36に示すように、フィルタエレメント材料13Rのプレベークを行ってフィルタエレメント3R(図5(e)参照)を形成する。
次に、図5(e)および図6のステップS37に示すように、フィルタエレメント材料13Gの導入を行い、図6のステップS38に示すように、フィルタエレメント材料13Gのプレベークを行ってフィルタエレメント3G(図5(f)参照)を形成する。
次に、図5(f)および図6のステップS39に示すように、フィルタエレメント材料13Bの導入を行い、図6のステップS40に示すように、フィルタエレメント材料13Bのプレベークを行ってフィルタエレメント3B(図5(g)参照)を形成する。
次に、図5(g)および図6のステップS41に示すように、フィルタエレメント材料13Cの導入を行い、図6のステップS42に示すように、フィルタエレメント材料13Cのプレベークを行ってフィルタエレメント3C(図5(h)参照)を形成する。
次に、図5(h)および図6のステップS43に示すように、フィルタエレメント材料13Mの導入を行い、図6のステップS44に示すように、フィルタエレメント材料13Mのプレベークを行ってフィルタエレメント3M(図5(i)参照)を形成する。
次に、図5(i)および図6のステップS45に示すように、フィルタエレメント材料13Yの導入を行い、図6のステップS46示すように、フィルタエレメント材料13Yのプレベークを行ってフィルタエレメント3Y(図5(j)参照)を形成する。
このようにして、図5(j)に示すように、全ての色のフィルタエレメント材料13R、13G、13B、13C、13M、13Yを各画素10や、画素20内に導入して、仮固化若しくは仮硬化して形成された表示要素であるフィルタエレメント3R、3G、3B、3C、3M、3Yを備えた表示素材としてのカラーフィルタ38を形成する。
次に、図6のステップS47示すように、上記のようにして形成された表示素材としてのカラーフィルタ38を検査する。この検査は、例えば、肉眼若しくは顕微鏡等で、上記隔壁34および表示要素であるフィルタエレメント3R、3G、3B、3C、3M、3Yを観察する。この場合、カラーフィルタ38を撮影し、その撮影画像に基づいて自動的に検査を行っても構わない。この検査によって、表示要素であるフィルタエレメント3R、3G、3B、3C、3M、3Yに欠陥が見つかった場合には、そのカラーフィルタ38を除材する。
ここで、フィルタエレメント3R、3G、3B、3C、3M、3Yの欠陥とは、フィルタエレメント3R、3G、3B、3C、3M、3Yが欠如している場合(いわゆるドット抜け)、フィルタエレメント3R、3G、3B、3C、3M、3Yが形成されていても、画素10や画素20内に配置された材料の量(体積)が多すぎたり少なすぎたりして不適切である場合、フィルタエレメント3R、3G、3B、3C、3M、3Yが形成されていても、塵埃等の異物が混入していたり付着していたりする場合などである。
次に、図6のステップS48に示すように、ステップS47の検査において欠陥が発見されなかった場合には、例えば200℃程度の温度でベーク(焼成)処理を行い、カラーフィルタ形成基板31のフィルタエレメント3R、3G、3B、3C、3M、3Yを完全に固化若しくは硬化させる。そして、このベーク処理の温度は、フィルタエレメント材料13R、13G、13B、13C、13M、13Yの組成等によって適宜に決定できる。また、特に高温に加熱することなく、単に通常とは異なる雰囲気(窒素ガス中や乾燥空気中等)などで乾燥若しくはエージングさせるだけでもよい。
次に、本実施形態のカラーフィルタ基板を製造するための液滴吐出装置(図示省略)に搭載される液滴吐出ヘッドの構成について説明する。
図7は、液滴吐出ヘッドの主要部を部分的に示す図であり、同図(a)は、概略斜視図であり、同図(b)は、概略断面図である。
図7(a)に示すように、液滴吐出ヘッド52は、ステンレス等で構成されるノズルプレート59と、これに対向する振動板61と、これらを互いに接合する複数の仕切り部材62とを有する。このノズルプレート59と振動板61との間には、仕切り部材62によって複数の材料室63と液溜り64とが形成される。これらの材料室63と液溜り64とは通路68を介して互いに連通している。
振動板61には材料供給孔66が形成されている。この材料供給孔66には材料供給装置67が接続される。この材料供給装置67は、R、G、B、C、M、Yのうちの一色、例えばR色のフィルタエレメント材料13Rなどで構成される材料Nを材料供給孔66へ供給する。このように供給された材料Nは、液溜り64に充満し、さらに通路68を通って材料室63に充満する。
図7(b)に示すように、ノズルプレート59には、材料室63から材料Nをジェット状に噴出するためのノズル57が設けられている。また、振動板61の材料室63に臨む面の裏面には、この材料室63に対応させて材料加圧体69が取り付けられている。この材料加圧体69は、圧電素子71並びにこれを挟持する一対の電極72aおよび72bを有する。圧電素子71は、電極72aおよび72bへの通電によって矢印Cで示す外側へ突出するように撓み変形し、これにより材料室63の容積が増大する。すると、増大した容積分に相当する材料Nが液溜り64から通路68を通って材料室63へ流入する。
その後、圧電素子71への通電を解除すると、この圧電素子71と振動板61とは共に元の形状に戻り、これにより、材料室63も元の容積に戻るため、材料室63の内部にある材料Nの圧力が上昇し、ノズル57から材料Nが液滴Lとなって噴出する。なお、ノズル57の周辺部には、液滴Lの飛行曲りやノズル57の孔詰まりなどを防止するために、例えば、Ni−テトラフルオロエチレン共析メッキ層からなる撥材料層73が設けられる。
次に、本実施形態における液晶表示装置の製造方法について説明する。
図8は、本実施形態における液晶表示装置の製造工程の手順を示す概略フローチャートである。図9は、カラーフィルタ基板の製造工程を示す図であり、(a)〜(d)は、工程断面図である。
液晶表示装置100は、例えば、図8に示す製造工程によって製造される。この製造工程においては、ステップS51〜S56までの一連の工程が第1基板としての素子基板29を形成する工程であり、ステップS61〜S65までの一連の工程が第2基板としてのカラーフィルタ基板39を形成する工程である。素子基板29の形成工程と、カラーフィルタ基板39の形成工程とは、通常、それぞれが独自に行われる。そして、素子基板29と、カラーフィルタ基板39とが、貼り合わせられて、液晶表示装置100が形成される。
第1基板としての素子基板29の形成工程において、最初に、図8のステップS51に示すように、透光性ガラス、透光性プラスチックなどの材料からなる素子形成基板21(図3、図4参照)の上に、素子形成層23(図3、図4参照)を形成する。素子形成層23の形成方法は、フォトリソグラフィ法などを好適に用いることができる。なお、この素子形成層23の上に絶縁膜を周知の成膜法を用いて形成すれば、より好ましい。
次に、図8のステップS52に示すように、第1電極としての画素電極3(図3、図4参照)を形成する。画素電極3の形成方法は、フォトリソグラフィ法などを好適に用いることができる。
次に、図8のステップS53に示すように、この画素電極3(図3、図4参照)の上に垂直配向機能を有する配向膜(図示省略)を形成する。配向膜の形成方法は、塗布法、印刷法などによって形成できる。
次に、図8のステップS54に示すように、シール材(図示省略)を環状に形成する。シール材の形成方法は、例えばスクリーン印刷法などによってエポキシ系樹脂を素子基板29又はカラーフィルタ基板39の内側表面に環状(周回状)に付着することによって形成できる。
また、シール材(図示省略)の内部には導電性材料によって球状又は円筒状に形成された導通材(図示省略)が分散状態で含まれる。
次に、図8のステップS55に示すように、スペーサ(図示省略)を分散する。スペーサは、球形状である。そこで、素子基板29、カラーフィルタ基板39およびシール材(図示省略)によって囲まれる間隙、いわゆるセルギャップ内には液晶24が封入される。素子基板29と、カラーフィルタ基板39と、の内側表面には微小で球形状のスペーサ(図示省略)が多数分散されており、これらのスペーサ(図示省略)がセルギャップ内に存在することにより、そのセルギャップが均一に維持されるように形成できる。
次に、図8のステップS56に示すように、素子形成基板21の画素電極3を形成した面とは反対側の面に光学フィルム22(図3、図4参照)を形成する。以上により、素子基板29が形成される。
第2基板としてのカラーフィルタ基板39の形成工程において、図8のステップS61および図9(a)に示すように、透光性ガラス、透光性プラスチックなどの材料からなるカラーフィルタ形成基板31(図3、図4参照)の上に、カラーフィルタ層32(図3、図4参照)を形成する。カラーフィルタ層32の形成方法は、フォトリソグラフィ法などを好適に用いることができる(図6参照)。なお、このカラーフィルタ層32の上に絶縁膜を周知の成膜法を用いて形成すれば、より好ましい。
次に、図8のステップS62および図9(b)に示すように、第2電極としての対向電極33を形成する。対向電極33は、透明であり、フィルタエレメント3R、3G、3B、3C、3M、3Yの上に形成される。なお、対向電極33は、インジウム錫酸化物(ITO)などの導電性機能を有する透明導電性材料から形成されている。対向電極33は、透明導電性材料であるので、光を透過しやすい。対向電極33は、フォトリソグラフィ法によって形成される。
次に、図8のステップS63および図9(c)に示すように、突起部としてのリブ7を対向電極33の上に形成する。なお、リブ7は、フィルタエレメント3R、3G、3B、3C、3M、3Y上に配置されている。リブ7の形成方法は、周知のフォトリソグラフィ法を用いて形成する。例えばカラーフィルタ基板38の上にフォトマスク(図示省略)を配置させて、フィルタエレメント3R、3G、3B、3C、3M、3Y上にリブ7を形成する。なお、フィルタエレメント3R、3G、3B、3C、3M、3Y上に配置されるリブ7は、一括形成をしてもよいし、分割形成をしてもかまわない。フィルタエレメント3R、3G、3B、3C、3M、3Y上に形成された突起部としてのリブ7は、高さhを有しており、略均等に形成されている。
次に、図8のステップS64に示すように、ポリイミドなどからなる垂直配向機能を有する配向膜(図示省略)を対向電極33の上に形成する。
次に、図8のステップS65および図9(d)に示すように、カラーフィルタ形成基板31の裏面側(カラーフィルタ形成面とは反対側)に偏光機能を有する光学フィルム35を形成する。
以上により、フィルタエレメント3R、3G、3B、3C、3M、3Yごとで高さhがほぼ均等なリブ7を備えた第2基板39が形成される。
次に、図8のステップS71に示すように、素子基板29と、カラーフィルタ基板39とを位置合わせした上で互いに貼り合わせる。これにより、液晶パネル複数個分のパネル部分を含んでいて未だ液晶24が封入されていない状態の空のパネル構造体(図示省略)が形成される。
次に、図8のステップS72に示すように、完成したパネル構造体(図示省略)の所定の位置にスクライブ溝、すなわち分断用溝を形成し、さらにそのスクライブ溝を基準としてパネル構造体に応力又は熱を加え、或いは光を照射する等の方法により基板をブレイク(破断)させることによって分断する(1次ブレイク)。これにより、いわゆる短冊状の空のパネル構造体(図示省略)が形成される。
次に、図8のステップS73に示すように、各液晶パネル部分の内部に液晶24を注入する。液晶24を注入する方法は、例えば、貯留容器の中に液晶24を貯留し、その液晶24が貯留された貯留容器と短冊状の空パネル(図示省略)とをチャンバなどに入れ、そのチャンバなどを真空状態にしてからそのチャンバの内部において液晶24の中に短冊状の空パネル(図示省略)を浸漬する。その後、チャンバを大気圧に開放すると、短冊状の空パネル(図示省略)の内部は真空状態なので、大気圧によって加圧される液晶24が液晶注入用開口(図示省略)を通してパネルの内部へ導入される。
次に、図8のステップS74に示すように、液晶注入後の液晶パネル構造体(図示省略)のまわりには液晶24が付着することがあるので、液晶注入処理後の短冊状パネル(図示省略)を洗浄処理する。
次に、図8のステップS75に示すように、液晶注入および洗浄が終わった後の短冊状パネル(図示省略)に対して、再び所定位置にスクライブ溝を形成する。さらに、そのスクライブ溝を基準にして短冊状パネル(図示省略)を分断する(2次ブレイク)。このことにより、複数個の液晶パネル(図示省略)が個々に切り出される。
最後に、図8のステップS76に示すように、こうして作製された個々の液晶パネルに対して、液晶駆動用IC(図示省略)を実装し、照明装置としてのバックライト(図示省略)を装着し、さらにFPC(図示省略)を接続することにより、目標とする液晶表示装置100を完成することができる。なお、液晶表示装置100を示す図1および図2には、液晶駆動用IC、バックライト、FPCなどは、図示を省略してある。
本実施形態における液晶表示装置100の構成および製造方法は以上のようであって、突起部としてのリブ7の高さを略均等に形成したときの視認性について図3および図4を参照しながら説明する。
図3に示すように、画素10に形成されている突起部としてのリブ7のうち、色要素Rに配置されたリブ7と、色要素Gに配置されたリブ7と、色要素Bに配置されたリブ7との高さhを略均等に形成しておくことで、各色要素R(赤)、G(緑)、B(青)における視覚分解能を略均等にすることができるから、各色要素R、G、Bの色バランスを略均等にすることができる。結果的に、画素10の各色要素の視認性を略均等にすることができる。
図4に示すように、画素10と同様に、画素20に形成されている突起部としてのリブ7のうち、色要素Mに配置されたリブ7と、色要素Yに配置されたリブ7と、色要素Cに配置されたリブ7との高さhを略均等に形成しておくことで、各色要素C(シアン)、M(マゼンダ)、Y(黄色)における視覚分解能を略均等にすることができるから、各色要素C、M、Yの色バランスを略均等にすることができる。結果的に、画素20の各色要素の視認性を略均等にすることができる。そして、画素10や、画素10より面積の少ない画素20の視認性を略均等化することができる。
そして、各色要素R、G、B、M、Y、Cに配置されたリブ7の高さhを略均等化することで、人間にとって良好な視認性を得られることができるので、表示性能の向上を実現することが可能な液晶表示装置100を提供できる。リブ7の高さhが、略均等に形成されることになるから、フォトリソグラフィ法による製造方法も簡略化され、効率的になるので、よりコストの低い液晶表示装置100を製造できる。
以上のような実施形態では、以下の効果が得られる。
(1)配向制御用の突起部としてのリブ7の高さhが、色要素領域部1ごとでほぼ均等に形成されていることで、液晶24を透過するときの透過光量をほぼ均等に照射制御することができるから、表示性能が良好な液晶表示装置100を提供できるので、歩留まりを向上させることが実現可能で、生産性に優れた液晶表示装置100を提供できる。
図10は、本実施形態の電子機器を示す図である。
図10に示すように、本実施形態の電子機器としての大型液晶テレビ200は、本実施形態で説明した液晶表示装置100を表示手段として搭載している。大型液晶テレビ200は、表示部201を備えている。このように本発明に係る電子機器としての大型液晶テレビ200は、表示性能が良好で、生産性に優れた液晶表示装置100を備えることができるので、生産性に優れ、より安価な電子機器としての大型液晶テレビ200を提供できる。
以上、好ましい実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含み、本発明の目的を達成できる範囲で、他のいずれの具体的な構造および形状に設定できる。
(変形例1)前述の実施形態で、画素10および画素20にR、G、B、C、M、Y(R:赤、G:緑、B:青、C:シアン、M:マゼンダ、Y:黄)の6色の各色要素を配置した構成としたがこれに限らない。例えば画素10に色要素R、G、B、(R:赤、G:緑、B:青)の3色の色要素を配置する構成にしてもよい。このようにしても、色要素領域部1に形成された突起部としてのリブ7の高さhがほぼ均等であるので、実施形態と同種の効果が得られる。
(変形例2)前述の実施形態で、画素10および画素20にR、G、B、C、M、Y(R:赤、G:緑、B:青、C:シアン、M:マゼンダ、Y:黄)の6色の色要素を配置した構成としたがこれに限らない。例えば画素10に色要素R、G、B、W(R:赤、G:緑、B:青、W:白)の4色の色要素を配置する構成にしてもよい。このようにしても、色要素領域部1に形成された突起部としてのリブ7の高さhがほぼ均等であるので、実施形態と同種の効果が得られる。
(変形例3)前述の実施形態で、液晶表示装置100が搭載される電子機器は、大型液晶テレビ200に限定されない。例えば、PDA(Personal Digital Assistants)と呼ばれる携帯型情報機器、携帯端末機器、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、モニタ直視型のデジタルビデオレコーダ、カーナビゲーション装置、電子手帳、ワークステーション、テレビ電話機、POS端末機等々の画像表示手段として好適に用いることができる。このようにすれば、液晶表示装置100の用途は広がり、いろいろな電子機器を提供できる。
実施形態における液晶表示装置を説明するための平面図。 液晶表示装置を説明するための拡大平面図。 液晶表示装置の構造を説明するための図であり、図2のA−A線に沿う断面図。 液晶表示装置の構造を説明するための図であり、図2のB−B線に沿う断面図。 カラーフィルタの製造工程を示す図であり、(a)〜(j)は、工程断面図。 カラーフィルタの製造工程の手順を示す概略フローチャート。 液滴吐出ヘッドの主要部を部分的に示す図であり、(a)は、概略斜視図であり、(b)は、概略断面図。 液晶表示装置の製造工程の手順を示す概略フローチャート。 カラーフィルタ基板の製造工程を示す図であり、(a)〜(d)は、工程断面図。 電子機器としての大型液晶テレビを示す概略斜視図。
符号の説明
1…色要素領域部、3…画素電極、7…突起部としてのリブ、10…第1の色要素領域部としての画素、20…第2の色要素領域部としての画素、21…素子形成基板、24…液晶、29…第1基板としての素子基板、31…カラーフィルタ形成基板、33…対向電極、39…第2基板としてのカラーフィルタ基板、100…液晶表示装置、200…電子機器としての大型液晶テレビ、h…リブの高さ、B…色要素、C…色要素、G…色要素、M…色要素、R…色要素、Y…色要素。

Claims (2)

  1. 第1基板と、
    前記第1基板と対向する位置に配置された第2基板と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された液晶と、
    前記第2基板上に設けられた複数の色要素領域部と、
    前記色要素領域部に形成された複数種の色要素と、
    前記色要素領域部に突出するように形成された配向制御用の突起部と、を備え、
    前記突起部の高さが、前記色要素領域部ごとで略同一高さであることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 液晶表示装置を有する電子機器であって、
    請求項1に記載の液晶表示装置を備えていることを特徴とする電子機器。
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