JP2007240542A

JP2007240542A - 液晶表示素子

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Publication number: JP2007240542A
Application number: JP2006058479A
Authority: JP
Inventors: Masumi Manabe; ますみ真鍋; Atsuyuki Manabe; 敦行真鍋; Kisako Ninomiya; 希佐子二ノ宮
Original assignee: Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-09-20
Also published as: US20070206135A1

Abstract

【課題】表示品位を向上しつつ、歩留まりを向上したアクティブマトリクス基板を提供する。
【解決手段】サブ画素5cの一部をなす着色層23Cの島状部31cを、互いに隣接する画素５，５間に亘って連続して形成する。高精細化などのために画素５の大きさを小さくしても島状部31cの面積を確保でき、島状部31cの微小化に伴って発生するカラーフィルタ層の形成時の島状部31cの剥離を抑制できるので、表示品位を向上しつつ歩留まりを向上できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数種類の異なる色に対応する複数のサブ画素を有する画素がマトリクス状に形成された液晶表示素子に関する。

一般に、液晶表示素子は、電極を有する２枚のガラス基板の間に液晶層を挟持し、２枚の基板の周囲を、液晶封入口を除いて接着剤で固定して液晶封入口を封止剤で封止した構成を有している。２枚のガラス基板の間には、これらガラス基板の間の距離を一定に保つためのスペーサとして粒径が均一なプラスチックビーズなどが散在されている。

これらの液晶表示素子において、例えばカラー表示用のものは、２枚のガラス基板のいずれか一方にＲＧＢの着色層を有するカラーフィルタが設けられている。

例えば、単純マトリクス駆動のカラー型ドットマトリクス液晶表示素子は、横（Ｙ）方向に帯状にパターニングされたＹ電極を有するＹ基板と、縦（Ｘ）方向に帯状にパターニングされたＸ電極の下に着色層を有するＸ基板とを、Ｙ電極とＸ電極とが略直交するように対向して配設し、これら基板間に液晶組成物を挟持して構成されている。

カラー表示用の液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板のいずれか一方のガラス基板上に、Ｒ（Red:赤色）に着色された赤色層と、Ｇ（Green:緑色）に着色された緑色層と、Ｂ（Blue:青色）に着色された青色層とで構成されたカラーフィルタ層が形成されている。この液晶表示装置の表示方式としては、例えばＴＮ（Twisted Nematic）形、ＳＴ（Stock Time）形、ＧＨ（Guest Host）形あるいはＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）形や強誘電性液晶などが用いられている。また、封止剤としては、例えば熱にて硬化する熱硬化型や紫外線の照射にて硬化する紫外線硬化型のアクリル形またはエポキシ形の接着剤などが用いられている。

一方、カラー型アクティブマトリクス駆動液晶表示素子においては、例えばアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を半導体層としてマトリクス状に配設された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、これら薄膜トランジスタに電気的に接続された表示電極、信号線電極およびゲート電極が形成されたアクティブマトリクス基板であるＴＦＴアレイ基板と、このＴＦＴアレイ基板に対向して配設された対向基板とを有し、ＲＧＢカラーフィルタを対向基板上に形成し、ＴＦＴアレイ基板上から対向基板へと電圧を印加する電極転移材（トランスファ）として導電性の銀粒子をバインダにてペースト状にした銀ペーストなどを画面周辺部に配設し、この電極転移材にてＴＦＴアレイ基板と対向基板とを電気的に接続し、さらに、これら基板の間に液晶組成物を挟持して構成されている。そして、これら基板の両側に偏光板を挟持して光シャッタとし、カラー画像を表示可能に構成されている。

ところで、ＴＶ画像などＡＶ用の液晶表示装置では、動画で人物を描写するなどの必要性から画像に滑らかさを持たせるため、ＲＧＢカラーフィルタの配列は、例えばデルタ配列、あるいは斜めモザイク配列が適しているといわれている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。また、画像の再現性を重視する際には、高精細化と色再現性とが重要になる。

例えばデルタ配列や斜めモザイク配列とした際には、各色のカラーフィルタが島状（アイランド状）に形成されることが多いが、高精細化すると、１画素当たりの各色の面積が低下する。着色層を精度よく作製する際には、顔料レジストを使用したフォトリソグラフィで形成することが好ましいものの、小面積で島状にパターンを形成すると、パターンが剥がれ易くなるという問題点を有している。また、剥がれ易さはパターンの形状でも影響し、例えば鋭角を含む三角形状などとした場合には、鋭角部分が特に剥がれ易くなる。

さらに、色再現性を重視すると、着色層は３色よりも４色の方が好ましい（ＥＵＲＯＤＩＳＰＬＡＹ２００２、ｐ８２７−８３０）が、４色化すると１色当たりの着色層の面積がさらに小さくなるので、上述の剥がれ易さの問題がより発生し易くなる。

また、画像の再現性を向上するためには、表示素子のギャップを均一にすることも重要である。

プラスチックビーズをスペーサとして基板上に散布して製造する場合、スペーサが製造ラインを汚染するパーティクルとなり不良の原因となるばかりでなく、画素部に存在するスペーサは、配向不良による画質低下の原因となり、さらに凝集したスペーサ塊あるいは散布密度の不均一が原因でギャップ不良を引き起こし易い。

これに対処する技術として、基板上に柱状スペーサを設けることが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。また、これらのスペーサを額縁部遮光層と同じ材料で形成することにより工程数を低減することが可能になる（例えば、特許文献４参照。）。

しかしながら、これら液晶表示素子では、柱状スペーサの配設位置を、表示に影響を与えないように色と色との段差などに配設するのが好ましいが、この場合、異なる色の間に配置すると下地の着色層同士の段差の影響により、柱状スペーサの形状が歪んだり、高さがばらついたりするという問題点を有している。
特開２００４−２４６１９０号公報特開２００１−２８１６４９号公報特開２００５−６２５８９号公報特開２００５−２５８３２８号公報

上述したように、上記液晶表示素子では、高精細化の際の着色層の剥がれなどによる歩留まりの低下、および、柱状スペーサの配置による画像再現性の低下などの問題点を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、表示品位を向上しつつ、歩留まりを向上した液晶表示素子を提供することを目的とする。

本発明は、アレイ基板と、このアレイ基板に対向して配設された対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在された液晶層とを具備し、複数種類の異なる色に対応する複数のサブ画素を有する画素がマトリクス状に形成された液晶表示素子であって、前記各サブ画素は、それぞれの色に対応して前記アレイ基板と前記対向基板との間に設けられた着色層を備え、前記各着色層は、島状に形成され、少なくとも一部が、互いに隣接する前記画素間に亘って連続しているものである。

そして、画素の複数のサブ画素の着色層を、互いに隣接する画素間に亘って連続して島状に形成する。

本発明によれば、画素の大きさを小さくしても島状の着色層の面積を確保でき、着色層の形成時の剥離の発生を抑制できるので、表示品位を向上しつつ歩留まりを向上できる。

以下、本発明の第１の実施の形態の液晶表示素子の構成を図１および図２を参照して説明する。

図２に液晶表示装置１を示し、この液晶表示装置１は、例えばＴＮ駆動方式のカラー型液晶表示装置であって、アレイ基板２と対向基板３とを対向させて配設し、これら基板２，３間に液晶層４を介在させて構成されてサブ画素5c，5m，5yからなる画素５がマトリクス状に形成された液晶表示素子としてのアクティブマトリクス基板６と、このアクティブマトリクス基板６の背面側すなわちアレイ基板２側に配設された平面光源装置としてのバックライト７とを備え、これらアクティブマトリクス基板６とバックライト７とが、図示しないフレームとこのフレームに嵌着されるベゼル８との間に挟持されて構成されている。そして、アクティブマトリクス基板６には、中央部に位置した四角形状の表示領域A1と、この表示領域A1の周縁部に沿って位置した枠状の非表示領域A2とが形成されている。

各基板２，３間の周縁部には、液晶材料を注入するための図示しない注入口を除いて接着剤層９が設けられ、注入口は紫外線硬化樹脂などの封止剤により封止されている。また、この液晶表示装置１の両面には、図示しない偏光板がそれぞれ貼り付けられている。

アレイ基板２は、例えば絶縁性基板としての透明基板であるガラス基板11を有し、このガラス基板11上には、画素５のサブ画素5c，5m，5yに対応して複数のスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）12がマトリクス状に形成されている。

ここで、薄膜トランジスタ12は、走査線すなわちゲート線Ｇの一部により形成されたゲート電極13、信号線Ｓの一部により形成されたソース電極14、および、ドレイン電極15を有し、ゲート電極13がゲート絶縁膜16により覆われ、このゲート絶縁膜16上にソース電極14とドレイン電極15とが配設され、これらソース電極14とドレイン電極15とがパッシベーション膜である層間絶縁膜17により覆われている。

各薄膜トランジスタ12は、ゲート線Ｇと信号線Ｓとの交点にそれぞれ配設されてこれらゲート線Ｇおよび信号線Ｓと、層間絶縁膜17上に形成された画素電極18とに対してそれぞれ電気的に接続され、所望の画素電極18に対して選択的に電圧を印加可能に構成されている。

ここで、画素電極18は、画素５のサブ画素5c，5m，5yに対応する図示しないサブ画素電極を備え、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料により、スパッタリング法などで形成されている。また、画素電極18上には、配向膜19が形成されている。この配向膜19は、例えばポリイミドなどの透明樹脂からなる薄膜をラビング処理などで配向処理することにより形成される。

層間絶縁膜17は、例えば感光性樹脂などにより形成されるもので、図示しないコンタクトホールが穿設されており、このコンタクトホールを介して、薄膜トランジスタ12のドレイン電極15と画素電極18とが電気的に接続されている。

一方、対向基板３は、例えば絶縁性基板としての透明基板であるガラス基板21を有している。このガラス基板21上には、アレイ基板２の薄膜トランジスタ12に対応する位置に、カラーフィルタ層23、遮光層としての図示しないブラックマトリクスおよび周縁遮光層が形成されているとともに、例えばプラスチックビーズなどの球状体でありアレイ基板２と対向基板３との間隔を保持するスペーサ27が形成されており、カラーフィルタ層23上には画素５を構成する共通電極28、および、配向膜29が順次積層されている。

ここで、図１に示すように、各画素５のサブ画素5c，5m，5yは、それぞれシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、および、イエロー（Ｙ）に対応するものであり、いわゆるデルタ配列（三角配列）されている。すなわち、サブ画素5c，5m，5yは、それぞれ三角形の頂点に位置し、図１の上下方向である垂直走査方向に隣接するサブ画素同士が図１の左右方向である水平走査方向に互いにずれて配列され、略凸字状の画素５を構成している。なお、本実施の形態において、画素５は、例えばサブ画素5cが凸字状の画素５の先端部に位置し、サブ画素5m，5yが基端部にて左右に隣接して、図１の左右方向および上下方向に隣接する画素５同士が、互いに１８０°回転した状態、すなわち上下左右に反転された状態で配設されている。換言すれば、画素５は、図１の左右方向および上下方向に、交互に上下方向が逆となった状態で配設されている。

そして、カラーフィルタ層23は、画素電極18のサブ画素電極に対応して、図１に示すように、サブ画素5c，5m，5yの一部となる着色層23C，23M，23Yで構成されている。

これら着色層23C，23M，23Yは、例えば感光性樹脂とそれぞれの色に対応した着色顔料あるいは着色染料とを含有する混合物を用いて形成されている。また、これら着色層23C，23M，23Yは、それぞれ四角形の島状（アイランド状）に形成された複数の島状部31c，31m，31yからなり、これら島状部31c，31m，31yは、サブ画素5c，5m，5yに対応してデルタ配列されている。そして、本実施の形態において、島状部31cは、図１の上下方向にて隣接する画素５，５間に亘ってサブ画素5c，5cに連続して形成されている。すなわち、島状部31cは、島状部31m，31yよりも１つ当たり縦方向に約２倍の長さを有し、島状部31m，31yの約２倍の面積を有しており、着色層23C，23M，23Yは、互いに略等しい面積に形成されている。

また、ブラックマトリクスは、アレイ基板２のゲート線Ｇおよび信号線Ｓなどの配線などを覆うように形成されている。また、周縁遮光層は、額縁層などとも呼ばれるもので、画面の周縁部に形成される。そして、これらブラックマトリクスおよび周縁遮光層は、例えばカーボン微粒子などの黒色顔料、あるいは黒色染料と感光性樹脂との混合物を用いて形成され、漏れ光を遮断するように構成されている。

共通電極28は、アレイ基板２の画素電極18と同様に、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料により、スパッタリング法などで形成されている。

配向膜29は、アレイ基板２の配向膜19と同様に、例えばポリイミドなどの透明樹脂からなる薄膜をラビング処理などで配向処理することにより形成され、アクティブマトリクス基板６においては、ラビング方向が配向膜19と９０°ずれるように形成されている。

バックライト７は、光源としてのランプ33を、このランプ33からの光を反射させるランプリフレクタ34で覆った光源部を有している。この光源部は、ランプリフレクタ34の開口35側が導光板36の側方に対向するように配設されている。そして、この導光板36により、ランプ33からの光がアクティブマトリクス基板６側へと導かれる。

次に、上記第１の実施の形態のアクティブマトリクス基板の製造方法を説明する。

まず、通常の薄膜トランジスタを形成するプロセスと同様に、ガラス基板11として、例えば厚さ０．７ｍｍの板ガラス（＃１７３７:コーニング社製）を用い、この板ガラス上に成膜とパターニングとを繰り返して、アモルファスシリコンからなる薄膜トランジスタ12、信号線Ｓ、ゲート線Ｇなどの配線、および、所定のパッシベーションパターンすなわち層間絶縁膜パターンと画素電極パターンとを形成してアレイ基板２を構成する。

次いで、ガラス基板21として、厚さ０．７ｍｍの板ガラス（＃１７３７:コーニング社製）を用い、この板ガラス上に成膜とパターニングとを繰り返し、ブラックマトリクスおよび周辺遮光層を形成し、ＩＴＯをスパッタリング法などにより形成した後、所定の共通電極パターンを形成し、対向基板３を構成する。

この後、配向膜材料として例えばＡＬ−１０５１（ＪＳＲ社製）をアレイ基板２および対向基板３のそれぞれの主面全体に例えば５００Å塗布してラビング処理し、配向膜19，29を形成する。

さらに、対向基板３の配向膜29の周囲に沿って接着剤層９を、注入口を除いて印刷し、アレイ基板２側から対向基板３側に電圧を印加するための電極転移材（トランスファ）を接着剤層９の周辺の電極転移電極上に形成する。

また、プラスチックビーズなどの球状のスペーサ27を基板２，３上に散布した状態で、アレイ基板２と対向基板３とを、配向膜19，29を対向させ、かつ、それぞれのラビング方向が９０°となるように配置して、加熱により接着剤層９を硬化させてこれらアレイ基板２と対向基板３とを貼り合わせる。

そして、液晶層４の液晶組成物として、例えばＺＬＩ−１５６５（Ｅ．メルク社製）にＳ８１１（Ｅ．メルク社製）を０．１ｗｔ％添加したものを注入口から注入した後、この注入口を紫外線硬化樹脂により封止して、アクティブマトリクス基板６を完成する。

上述したように、上記第１の実施の形態では、互いに隣接する画素５，５間に亘って、同色の着色層23Cの島状部31cを連続させる構成とした。

すなわち、アクティブマトリクス基板６をＡＶ用に適したものとするように画像に滑らかさを持たせるためにサブ画素5c，5m，5yをデルタ配列としたり、さらに画像の再現性を向上するために高精細化したりすることによって、１画素当たりのサブ画素5c，5m，5yの大きさが小さくなって面積が低下した場合でも、島状部31cを画素５，５間に亘って連続させることで島状部31cの面積を確保でき、島状部31cの微小化に伴って発生するカラーフィルタ層23の形成時の島状部31cの剥離を抑制できるので、表示品位を向上しつつ歩留まりを向上できる。

次に、第２の実施の形態を図３を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態のスペーサ27に代えて、カラーフィルタ層23をなす着色層23C，23M，23Yの島状部31c，31m，31yのそれぞれの一部を互いに重ね合わせてスペーサ38を形成するものである。

本実施の形態では、例えばイエロー（Ｙ）の着色層23Yの島状部31yの一部にマゼンダ（Ｍ）の着色層23Mの島状部31mの一部を重ね、さらに、これら島状部31y，31mを重ね合わせた部分の上部に、シアン（Ｃ）の着色層23Cの島状部31cを形成してスペーサ38を構成している。

そして、隣接する画素５，５間に亘って同色の着色層23Cの島状部31cを連続させるなど、上記第１の実施の形態と同様の構成を有することで、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することが可能になるとともに、着色層23C，23M，23Yを重ね合わせてスペーサ38を形成することで、スペーサ38を形成する工程を着色層23C，23M，23Yの形成工程と別個に必要としないので、製造性が向上する。

次に、第３の実施の形態を図４および図５を参照して説明する。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第３の実施の形態は、上記第１の実施の形態のスペーサ27に代えて、図５に示すように、柱状のスペーサ39を対向基板３側から形成するものである。また、このスペーサ39は、図４に示すように、画素５，５間に亘って連続する着色層23Cの島状部31cの画素５，５の境界上にて、幅方向の略中心位置に形成されている。

スペーサ39は、共通電極28を形成した後、ガラス基板21上に遮光性を有する材料として、例えば、黒色顔料を２０ｗｔ％添加したネガ型の感光性アクリル性透明樹脂である黒色樹脂を、図示しないスピンナを用いて例えば６．０μｍの厚みに塗布し、９０℃で１０分乾燥した後、図示しないフォトマスクを用いて３６５ｎｍの波長で、５００ｍＪ／ｃｍ^２の露光量で露光し、ｐＨ１１．５のアルカリ水溶液にて現像し、２００℃で６０分焼成して膜厚５．０μｍに形成される。このとき、周辺遮光層40および図示しないブラックマトリクスも対向基板３側に同時に形成される。

そして、隣接する画素５，５間に亘って同色の着色層23Cの島状部31cを連続させるなど、上記第１の実施の形態と同様の構成を有することで、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することが可能になる。

また、スペーサ39を、隣接する画素５，５間に亘って連続した着色層23Cの島状部31cの画素５，５の境界上に設けることで、スペーサ39が各サブ画素5c，5m，5yでの光の有効領域を狭めることがないので、開口率に影響を与えることなく、かつ、異なる色の着色層の島状部の境界にスペーサを形成する場合と比較して、異なる色の着色層の段差の影響などがスペーサ39に生じないので、スペーサ39を精度よく形成できる。

この結果、アクティブマトリクス基板６のアレイ基板２と対向基板３とのギャップすなわち間隔が均一化されるので、画像再現性を向上できる。

次に、第４の実施の形態を図６を参照して説明する。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第４の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、カラーフィルタ層23をアレイ基板２側に形成するものである。

すなわち、アレイ基板２には、ガラス基板11上に、複数の薄膜トランジスタ12、ゲート線Ｇ、信号線Ｓが形成され、これら薄膜トランジスタ12と配線との上に、絶縁保護膜、着色層23C，23M，23Yを有するカラーフィルタ層23、画素電極18および配向膜19が順次積層されている。

また、対向基板３には、ガラス基板21上に、ブラックマトリクスおよび周縁遮光層と、共通電極28と、配向膜29とが順次積層され、配向膜29，19間にスペーサ27が形成されている。

そして、例えば着色層23Yを形成する際には、イエローの顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストなどを図示しないスピンナにより全面塗布し、着色層23Yを形成したい部分に光が照射されるような図示しないフォトマスクを介して、例えば３６５ｎｍの波長の紫外線を１００ｍＪ／ｃｍ^２照射し、水酸化四メチルアンモニウム（Tetra Methyl Ammonium Hydroxide、TMAH）の水溶液で５０秒間現像する。同様に繰り返すことで、着色層23C，23Mを形成し、それぞれ２３０℃で１時間焼成して例えば膜厚３．０μｍに形成する。このとき、所定のスルーホールも同時に形成する。他の製造工程は上記第１の実施の形態と同様である。

この結果、隣接する画素５，５間に亘って同色の着色層23Cの島状部31cを連続させるなど、上記第１の実施の形態と同様の構成を有することで、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

次に、第５の実施の形態を図７を参照して説明する。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第５の実施の形態は、上記第４の実施の形態において、スペーサ27に代えて、柱状のスペーサ39をアレイ基板２側から形成するものである。

このスペーサ39は、画素電極16を形成した後、ガラス基板11上に遮光性を有する材料として、例えば、黒色顔料を２０ｗｔ％添加したネガ型の感光性アクリル性透明樹脂である黒色樹脂を、図示しないスピンナを用いて例えば６．０μｍの厚みに塗布し、９０℃で１０分乾燥した後、図示しないフォトマスクを用いて３６５ｎｍの波長で、５００ｍＪ／ｃｍ^２の露光量で露光し、ｐＨ１１．５のアルカリ水溶液にて現像し、２００℃で６０分焼成して膜厚５．０μｍに形成される。このとき、周辺遮光層40および図示しないブラックマトリクスもアレイ基板２側に同時に形成される。その他の製造工程は上記第４の実施の形態と同様である。

そして、隣接する画素５，５間に亘って同色の着色層23Cの島状部31cを連続させるなど、上記第１の実施の形態と同様の構成を有することで、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

なお、上記各実施の形態において、着色層は、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）に対応させたものとしたが、着色層を例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）に対応させたものでも、同様の作用効果を奏することができる。

次に、第６の実施の形態を図８を参照して説明する。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第６の実施の形態は、上記第１の実施の形態、あるいは上記第２の実施の形態において、画素５を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ１）、この緑（Ｇ１）と異なる緑（Ｇ２）および青（Ｂ）の４色に対応するサブ画素5r，5g1，5g2，5bで構成し、カラーフィルタ層23を、これらの色に対応した着色層23R，23G1，23G2，23Bで構成したものである。

なお、異なる２色の緑とは、例えばマンセル色相、あるいはマンセル彩度などが異なる２種類の緑色を示す。

そして、画素５は、例えばデルタ配列されたサブ画素5r，5g1，5g2，5bにより凸字状に形成され、例えば先端部にサブ画素5bが位置するとともに基端部にサブ画素5g1，5g2，5bが左右方向に隣接し、図８の左右方向および上下方向に隣接する画素５同士が、互いに１８０°回転した状態、すなわち互いに上下左右に反転された状態で隙間なく配設されている。このため、サブ画素5r，5g1，5g2，5bのそれぞれが、上下方向に隣接する画素５の同色のサブ画素5r，5g1，5g2，5bと隣接している。

また、着色層23R，23G1，23G2，23Bは、それぞれ島状部31r，31g1，31g2，31bにより構成され、これら島状部31r，31g1，31g2，31bは、それぞれ長方形状に形成され、上下方向に隣接する画素５での同色のサブ画素5r，5g1，5g2，5b間に亘って連続している。

そして、隣接する画素５，５間に亘って同色の着色層23R，23G1，23G2，23Bの島状部31r，31g1，31g2，31bを連続させることで、島状部31r，31g1，31g2，31bの面積を確保でき、島状部31r，31g1，31g2，31bの微小化に伴って発生するカラーフィルタ層23の形成時の島状部31r，31g1，31g2，31bの剥離を抑制できるので、表示品位を向上しつつ歩留まりを向上できる。

また、着色層を、赤の着色層23R、互いに異なる２種類の緑の着色層23G1，23G2、および、青の着色層23Bの４色にて構成したことにより、着色層を３色で構成する場合と比較して、色再現性を向上できる。

次に、第７の実施の形態を図９を参照して説明する。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第７の実施の形態は、上記第６の実施の形態において、着色層23R，23G1，23G2，23Bの島状部31r，31g1，31g2，31bをそれぞれ直角三角形状とし、四角形状の画素５の各辺において、各島状部31r，31g1，31g2，31bのそれぞれの直角を挟む頂点を画素５の中心部に向けて配設した、いわゆるモザイク配列のものである。

すなわち、画素５は、図９の左右方向および上下方向に隣接する画素５同士が、互いに１８０°回転された状態、すなわち上下左右に反転された状態で、隣接する画素５，５間にて同色のサブ画素5r，5g1，5g2，5b同士が隣接するように隙間なく配設されている。例えば、本実施の形態において、各画素５は、図９の時計回りに、サブ画素5r，5g1，5g2，5bが順次配設されている。

また、画素５は、各辺を図９に示す左右方向および上下方向に対応させてそれぞれ配設されている。

さらに、島状部31r，31g1，31g2，31bは、互いに隣接する画素５，５の同色のサブ画素5r，5g1，5g2，5bに亘って連続して形成されている。すなわち、本実施の形態においては、島状部31r，31g2がそれぞれ上下方向に隣接する画素５，５間に連続し、島状部31g1，31bがそれぞれ左右方向に隣接する画素５，５間に連続するように形成されている。

そして、隣接する画素５，５間に亘って同色の着色層23Rの島状部31r、着色層23G1の島状部31g1、着色層23G2の島状部31g2、および、着色層23Bの島状部31bを連続させることにより、例えば図１０に示す従来例のように、全ての島状部31r，31g1，31g2，31bを連続させることなく別個に形成する場合と異なり、島状部31r，31g1，31g2，31bの微小化に伴って発生するカラーフィルタ層23の形成時の島状部31r，31g1，31g2，31bの剥離を抑制でき、表示品位を向上しつつ歩留まりを向上できる。

また、各サブ画素5r，5g1，5g2，5bをモザイク配列とすることにより、例えばサブ画素（着色層）を四角形状などとする場合と比較して高精細化でき、画像の再現性をより向上できる。

次に、第８の実施の形態を図１１を参照して説明する。なお、上記第３の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第８の実施の形態は、上記第３の実施の形態において、上記第６の実施の形態と同様に、画素５を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ１）、緑（Ｇ２）および青（Ｂ）の４色に対応するサブ画素5r，5g1，5g2，5bで構成し、カラーフィルタ層23を、これらの色に対応した着色層23R，23G1，23G2，23Bで構成したものである。

すなわち、島状部31r，31g1，31g2，31bのそれぞれは、上下方向に隣接する画素５，５間に亘って、互いに同色の島状部31r，31g1，31g2，31bと連続して形成されている。

さらに、互いに隣接する島状部31rの画素５，５の境界上（図示せず）、島状部31g1の画素５，５の境界上、島状部31g2の画素５，５の境界上、および、島状部31bの画素５，５の境界上には、スペーサ39がそれぞれ配設されている。

そして、互いに隣接する画素５，５間に亘って、同色の着色層23Cの島状部31cを連続させることで、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、スペーサ39を、同色の着色層23Rの島状部31rの画素５，５の境界上、同色の着色層23G1の島状部31g1の画素５，５の境界上、同色の着色層23G2の島状部31g2の画素５，５の境界上、および、同色の着色層23Bの島状部31bの画素５，５の境界上に配設することで、例えば図１２に示す従来例のように、互いに異なる色の着色層サブ画素5g1，5g2間、あるいはサブ画素5r，5b間にスペーサ39aを配設する場合と異なり、異なる色の着色層の段差の影響などがスペーサ39に生じないので、スペーサ39を精度よく形成でき、アクティブマトリクス基板６のアレイ基板２と対向基板３と間隔が均一化されて、画像再現性を向上できる。

次に、第９の実施の形態を図１３を参照して説明する。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第９の実施の形態は、上記第３の実施の形態において、画素５を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ１）、緑（Ｇ２）および青（Ｂ）の４色に対応するサブ画素5r，5g1，5g2，5bで構成し、カラーフィルタ層23を、これらの色に対応した着色層23R，23G1，23G2，23Bで構成し、モザイク配列したものである。

すなわち、画素５は、図１３の上下方向に隣接する画素５同士が、互いに１８０°回転された状態、すなわち上下左右に反転された状態で、上下方向に隣接する画素５，５間にて同色のサブ画素5r，5r、および、サブ画素5g2，5g2同士が隣接するように隙間なく配設されている。例えば、本実施の形態において、各画素５は、図１３の時計回りに、サブ画素5r，5g1，5g2，5bが順次配設されている。

そして、互いに隣接する画素５，５間に亘って、同色の着色層23Rの島状部31r、および、着色層23G2の島状部31g2を連続させることで、島状部31r，31g2の面積を確保でき、島状部31r，31g2の微小化に伴って発生するカラーフィルタ層23の形成時の島状部31r，31g2の剥離を抑制できるので、表示品位を向上しつつ歩留まりを向上できる。

また、スペーサ39を同色の着色層23G2の島状部31g2の画素５，５の境界上に配設することで、異なる色の着色層の段差の影響などがスペーサ39に生じないので、スペーサ39を精度よく形成でき、アクティブマトリクス基板６のアレイ基板２と対向基板３と間隔が均一化されて、画像再現性を向上できる。

さらに、着色層を、赤の着色層23R、互いに異なる２種類の緑の着色層23G1，23G2、および、青の着色層23Bの４色にて構成したことにより、着色層を３色で構成する場合と比較して、色再現性を向上できる。

さらに、各サブ画素5r，5g1，5g2，5bをモザイク配列とすることにより、例えばサブ画素（着色層）を四角形状などとする場合と比較して高精細化でき、画像の再現性をより向上できる。

次に、第１０の実施の形態を図１４を参照して説明する。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第１０の実施の形態は、上記第４の実施の形態および第５の実施の形態において、上記第６の実施の形態と同様に、画素５を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ１）、この緑（Ｇ１）と異なる緑（Ｇ２）および青（Ｂ）の４色に対応するサブ画素5r，5g1，5g2，5bで構成し、カラーフィルタ層23を、これらの色に対応した着色層23R，23G1，23G2，23Bで構成した、すなわち、着色層23R，23G1，23G2，23Bが、アレイ基板２側に形成されているものである。

そして、このように構成した場合でも、上記第４の実施の形態および第５の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、着色層を、赤の着色層23R、互いに異なる２種類の緑の着色層23G1，23G2、および、青の着色層23Bの４色にて構成したことにより、着色層を３色で構成する場合と比較して、色再現性を向上できる。

次に、第１１の実施の形態を図１５および図１６を参照して説明する。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第１１の実施の形態は、上記第１０の実施の形態において、上記第７の実施の形態と同様に、画素５は、図１５に示すように、着色層23R，23G1，23G2，23Bの島状部31r，31g1，31g2，31bをモザイク配列としたものである。

また、画素５は、図１６に示すように、各頂点を左右方向および上下方向に連続させるように配設されている。すなわち、本実施の形態においては、着色層23Rの島状部31rが図１６に示す右上側の画素５の島状部31rと連続し、着色層23G1の島状部31g1が図１６に示す右下側の画素５の島状部31g1と連続し、着色層23G2の島状部31g2が図１６に示す左下側の画素５の島状部31rと連続し、着色層23Bの島状部31bが図１６に示す左上側の画素５の島状部31bと連続している。

そして、このように構成した場合でも、上記第１０の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、各サブ画素5r，5g1，5g2，5bをモザイク配列とすることにより、例えばサブ画素（着色層）を四角形状などとする場合と比較して高精細化でき、画像の再現性をより向上できる。

なお、上記第７の実施の形態、第９の実施の形態および第１１の実施の形態において、図１７に示す第１２の実施の形態のように、左右方向に反転した画素５同士を左右方向に並設するとともに上下方向に反転した画素５同士を上下方向に並設する構成、あるいは、図１８に示す第１３の実施の形態のように、左右方向に反転した画素５同士を左右方向に並設するとともに上下方向および左右方向に反転した画素５同士を上下方向に並設する構成、さらに、図示しないが、上下左右に反転した画素５同士を左右方向に並設するとともに上下方向に反転した画素５同士を上下方向に並設する構成などであっても、同様の作用効果を奏することができる。

また、上記各実施の形態において、薄膜トランジスタ12は、トップゲート型、ボトムゲート型など、他の様々な形式のものとすることができる。

本発明の第１の実施の形態の液晶表示素子の要部を示す平面図である。同上液晶表示素子を示す縦断面図である。本発明の第２の実施の形態の液晶表示素子の要部を示す縦断面図である。本発明の第３の実施の形態の液晶表示素子の要部を示す平面図である。同上液晶表示素子の要部を示す縦断面図である。本発明の第４の実施の形態の液晶表示素子の要部を示す平面図である。本発明の第５の実施の形態の液晶表示素子の要部を示す平面図である。本発明の第６の実施の形態の液晶表示素子の要部を示す平面図である。本発明の第７の実施の形態の液晶表示素子の要部を示す平面図である。同上液晶表示素子の従来例を示す平面図である。本発明の第８の実施の形態の液晶表示素子の要部を示す平面図である。同上液晶表示素子の従来例を示す平面図である。本発明の第９の実施の形態の液晶表示素子の要部を示す平面図である。本発明の第１０の実施の形態の液晶表示素子の要部を示す平面図である。本発明の第１１の実施の形態の液晶表示素子の要部を示す平面図である。同上液晶表示素子を示す平面図である。本発明の第１２の実施の形態の液晶表示素子の要部を示す平面図である。本発明の第１３の実施の形態の液晶表示素子の要部を示す平面図である。

符号の説明

２アレイ基板
３対向基板
４液晶層
５画素
5c，5m，5y，5r，5g1，5g2，5b サブ画素
６液晶表示素子としてのアクティブマトリクス基板
23C，23M，23Y，23R，23G1，23G2，23B 着色層
39 スペーサ

Claims

アレイ基板と、このアレイ基板に対向して配設された対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在された液晶層とを具備し、複数種類の異なる色に対応する複数のサブ画素を有する画素がマトリクス状に形成された液晶表示素子であって、
前記各サブ画素は、それぞれの色に対応して前記アレイ基板と前記対向基板との間に設けられた着色層を備え、
前記各着色層は、島状に形成され、少なくとも一部が、互いに隣接する前記画素間に亘って連続している
ことを特徴とした液晶表示素子。
互いに隣接する画素間に亘って連続した着色層の前記画素間の境界に配設され、前記アレイ基板と前記対向基板との間隔を保持するスペーサを具備した
ことを特徴とした請求項１記載の液晶表示素子。
着色層は、赤、青、および、異なる２色の緑に対応する４種類である
ことを特徴とした請求項１または２記載の液晶表示素子。