JP3356247B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コントラストが高
く、優れた表示品位が得られ、カラー表示を行うスーパ
ーツイステッドネマティック型の液晶表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１９は、第１の従来例である液晶表示
装置３１ａの構成を示す断面図である。液晶表示装置３
１ａは、一対の基板部材３２，３３間に液晶層３４を介
在して構成されるカラースーパーツイステッドネマティ
ック型液晶表示装置である。基板部材３２は、透光性基
板３５、透明電極３６、および配向膜３７を含んで構成
され、基板部材３３は、透光性基板３８、カラーフィル
タ３９、遮光部材４０、保護膜４１、透明電極４２、お
よび配向膜４３を含んで構成される。液晶表示装置３１
ａでは、マトリクス状に画素が設定されて表示画面が構
成され、当該画素の領域で前記透明電極３６，４２が対
向する。

【０００３】透光性基板３５上には、互いに平行に帯状
の透明電極３６が形成され、さらに透明電極３６を覆っ
て配向膜３７が形成される。透光性基板３８上には、各
画素の領域にカラーフィルタ３９がそれぞれ形成され、
カラーフィルタ３９の隙間に、黒色顔料または黒色染料
を含む樹脂から成る遮光部材４０が形成される。カラー
フィルタ３９および遮光部材４０を覆って保護膜４１が
形成され、さらに保護膜４１上に互いに平行に帯状の透
明電極４２が形成される。保護膜４１上には、透明電極
４２を覆って配向膜４３が形成される。

【０００４】図２０は、第２の従来例である液晶表示装
置３１ｂの構成を示す断面図である。液晶表示装置３１
ｂは、液晶表示装置３１ａと同じ部材で構成されるけれ
ども、前記遮光部材４０がカラーフィルタ３９の端部に
重畳して形成される。

【０００５】図２１は、第３の従来例である液晶表示装
置３１ｃの構成を示す断面図である。液晶表示装置３１
ｃは、液晶表示装置３１ａと同じ部材で構成されるけれ
ども、遮光部材４０を形成した後にカラーフィルタ３９
が形成される。カラーフィルタ３９は、遮光部材４０の
端部に重畳して形成される。

【０００６】図２２は、第４の従来例である液晶表示装
置３１ｄの構成を示す断面図である。液晶表示装置３１
ｄは、液晶表示装置３１ａと同じ部材で構成されるけれ
ども、液晶表示装置３１ａ〜３１ｃの遮光部材４０が樹
脂からなるのに対して、液晶表示装置３１ｄの遮光部材
４０はクロムなどの遮光性を有する金属からなる。遮光
部材４０を形成した後にカラーフィルタ３９が形成され
る。カラーフィルタ３９は、遮光部材４０の端部に重畳
して形成される。

【０００７】上述した４種類の液晶表示装置３１ａ〜３
１ｄは、いずれもカラーフィルタ３９と遮光部材４０と
を同じ基板部材３３側に設けたものであり、また基板部
材３３と対向する基板部材３２の透明電極３６の間隔Ｘ
は、遮光部材４０の幅Ｙよりも小さく選ばれる。これに
よって、前記間隔Ｘの部分を透過し、かつカラーフィル
タ３９の部分を透過する光漏れを防ぐことができる。こ
のような４種類の液晶表示装置３１ａ〜３１ｄは、たと
えば「液晶パネル用カラーフィルタ作製技術」（トリケ
ップス出版部編集）に開示されている。

【０００８】図２３は、第５の従来例であり、特開平４
−２０９３１号公報に開示される液晶表示装置３１ｅを
示す断面図である。当該液晶表示装置３１ｅは、前述し
た液晶表示装置３１ａ〜３１ｄと同様の部材で構成され
るけれども、基板部材３２の透明電極３６と、基板部材
３３のカラーフィルタ３９とが位置ずれしたときの表示
画素面積の減少による光の透過率の減少によって、表示
画面が暗くなること、および表示品位がばらつくことを
防止するために、透明電極３６の幅Ｘ１をカラーフィル
タ３９の幅Ｙ１よりも小さくする、すなわち透明電極３
６間の間隔Ｘをカラーフィルタ３９の間隔（遮光部材４
０の幅Ｙ）よりも大きくするものである。

【０００９】図２４は、第６の従来例であり、特開平６
３−６４０２３号公報に開示される液晶表示装置３１ｆ
を示す断面図である。液晶表示装置３１ｆは、スイッチ
ィング素子、具体的にはＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素
子を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装
置である。当該液晶表示装置３１ｆでは、非変調光の光
漏れを防止することを目的として、ＴＦＴ素子が設けら
れた基板部材３３側に遮光部材４０を、前記基板部材３
３に対向する基板部材３２側にカラーフィルタ３９を設
けている。

【００１０】また、基板部材３２の液晶層３４とは反対
側には偏光板４９が設けられる。基板部材３３は、信号
線４７および画素電極４８を含み、前記遮光部材４０
は、画素電極４８が形成されていない領域に、信号線４
７を覆い、かつ画素電極４８に一部分が重畳するように
して形成される。基板部材３３の液晶層３４とは反対側
には偏光板５０が設けられる。

【００１１】また、スイッチング素子としてＭＩＭ素子
を用いた液晶表示装置において、基板部材の貼り合わせ
の位置ずれによる光漏れを防止することを目的として、
図２４に示されるのと同じように遮光部材とカラーフィ
ルタとを設けることが特開平５−１１２４６号公報に開
示されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図２５は、基板上に形
成された樹脂製のカラーフィルタ３９および遮光部材４
０の表面粗さを示すグラフである。図２６は、表面粗さ
の測定方法を説明するための図である。図２５のグラフ
の縦軸は表面粗さを示し、横軸は測定用探針４４の走査
長さを示す。探針４４は、図２６に示される方向４５に
移動する。方向４５とは、所定の基板４６上に、互いに
平行に形成されたカラーフィルタ３９および遮光部材４
０の長手方向に直交する方向である。図２５からカラー
フィルタ３９および遮光部材４０の端部付近の表面は、
中心部付近の表面と比較して、粗い凹凸状であることが
分かる。樹脂製のカラーフィルタ３９および遮光部材４
０の端部付近の表面は、一般にこのような形状を有す
る。

【００１３】図１９〜図２１に示される、カラーフィル
タ３９および遮光部材４０を同じ基板部材側に形成した
従来例では、カラーフィルタ３９および遮光部材４０が
樹脂製であり、その端部付近の表面には前述した粗い凹
凸が存在し、図１９に示される従来例の場合、凹凸部分
が必ず画素の領域内に存在する。また、図２０および図
２１に示される従来例の場合、カラーフィルタ３９およ
び遮光部材４０の重なる部分が存在するけれども、凹凸
部分の少なくとも一部分が必ず画素の領域内に存在す
る。したがって、基板部材３３の表面の平滑性が低く、
実際の表示に寄与する部分の液晶層３４の厚み（セル
厚）のばらつきが大きい。基板部材３２，３３間での液
晶分子の捩れ角を１８０°〜２７０°としたＳＴＮ型で
は、コントラストが液晶層３４の厚みの影響を受け易
い。また、液晶層３４の厚みの影響によって、いわゆる
アンダーツイストドメイン現象やストライプドメイン現
象などが発生し、表示品位の低下を引き起こす。

【００１４】図２２に示される従来例では、遮光部材４
０が金属製であり、その膜厚が薄い。たとえば、樹脂製
遮光部材の膜厚は１μｍ〜２μｍであり、金属製遮光部
材の膜厚は数１０００Åである。したがって、前述した
のと同様なカラーフィルタ３９および遮光部材４０の重
なる部分が存在するけれども、基板部材３３の表面は比
較的平滑である。ただし、図１９〜図２１の従来例で
は、比較的容易で安価な膜形成方法によってカラーフィ
ルタ３９および遮光部材４０を作成することができるけ
れども、図２２の従来例では大気圧以下の雰囲気中で作
成するなど、手間がかかり、かつ高価なスパッタリング
法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などによ
って形成される。このため、製造効率の低下および製造
コストの上昇をひきおこす。

【００１５】また、遮光部材４０が金属製であることか
ら、保護膜４１にピンホール欠陥などが生じると、透明
電極４２と導通することとなる。また、透明電極４２
は、一般に、スパッタリング法によって作成され、この
とき金属製の遮光部材４０が存在すると、当該遮光部材
４０によって電荷がかたよって蓄積され、プラズマが不
均一となり、透明電極４２の均一性が悪いものとなる。
さらに、遮光部材４０で生じたピンホール欠陥などは、
当該遮光部材４０が樹脂製であるときには修正すること
が可能であるけれども、金属製であるときには修正する
ことが不可能である。したがって、金属製の遮光部材４
０を用いた場合は、樹脂製の遮光部材４０を用いた場合
と比較して、歩留りが低くなる。

【００１６】図２３に示される構造によれば、上述した
基板部材３３のカラーフィルタ３９と遮光部材４０との
端部付近の表面の粗い凹凸、および両者の重なりによる
平滑性の低下に対する悪影響を回避することができるけ
れども、透明電極３６と遮光部材４０との重なる部分が
ないので、すなわち透明電極３６の間隔Ｘが遮光部材４
０の幅Ｙよりも大きいので、前記間隔Ｘの部分を透過
し、かつカラーフィルタ３９の部分を透過する光漏れが
生じ、コントラストの低下を引き起こす。

【００１７】図２４に示されるようなアクティブマトリ
クス駆動方式は、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モ
ードを採用していることから、ＳＴＮモード程液晶層３
４の厚みの影響を受けず、表示品位の低下が少ないの
で、素子の設計について細かく規定する必要はない。こ
のため、前記公報に記載された内容をそのままＳＴＮモ
ードの素子に適用しても、液晶層３４の厚みの変動によ
って表示品位の低下が生じる。

【００１８】本発明の目的は、コントラストが高く、優
れたカラーの表示品位が得られ、安価に製造することが
できるスーパーツイステッドネマティック型の液晶表示
装置を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、マトリクス状
に画素が設定された表示画面を有し、一対の基板部材間
に、当該基板部材間で液晶分子が１８０°〜２７０°捩
れ配向したスーパーツイステッドネマティック型の液晶
層が介在されて構成される液晶表示装置において、前記
基板部材のうちの一方基板部材は、透光性基板、遮光部
材および透明電極を含んで構成され、他方基板部材は、
透光性基板、カラーフィルタおよび透明電極を含んで構
成され、前記画素の領域で少なくとも一方および他方基
板部材の透明電極同士が互いに対向して配置され、前記
一方基板部材において、透明電極は、透光性基板上に所
定の間隔Ａをあけてパターン形成され、遮光部材は、前
記透明電極の間隔Ａよりも大きい幅Ｃを有し、透明電極
が形成されていない領域に隣接する全ての透明電極の上
に一部分が重畳して形成され、前記他方基板部材におい
て、カラーフィルタは、透光性基板上に前記画素毎に前
記遮光部材の幅Ｃよりも小さい間隔Ｆをあけて形成さ
れ、透明電極は、少なくともカラーフィルタ上にパター
ン形成されることを特徴とする液晶表示装置である。本
発明に従えば、透光性基板、遮光部材および透明電極を
含んで構成される一方基板部材と、透光性基板、カラー
フィルタおよび透明電極を含んで構成される他方基板部
材との間に、当該基板部材間で液晶分子が１８０°〜２
７０°捩れ配向するスーパーツイステッドネマティック
型の液晶層が介在される。表示画面は、マトリクス状に
画素が設定されて構成され、当該画素の領域で少なくと
も一方および他方基板部材の透明電極同士が互いに対向
して配置されている。遮光部材を一方基板部材側に形成
することによって、当該遮光部材が存在する部分では、
遮光部材が誘電体として作用し、液晶分子が立ち上がる
電界強度が高くなる。すなわち、遮光部材が存在する部
分の液晶分子を立ち上げるためには、遮光部材が存在し
ない部分（透明電極が対向する部分）の液晶分子が立ち
上がる電界よりも充分に大きい電界を印加しなければな
らない。したがって、実際に表示のために印加される電
界レベルでは、遮光部材が存在する部分の液晶分子は立
ち上がらず、この部分に起因する表示品位の低下は生じ
ない。前記一方基板部材の透明電極は、透光性基板上に
所定の間隔Ａをあけてパターン形成され、遮光部材は、
前記透明電極の間隔Ａよりも大きい幅Ｃを有し、透明電
極が形成されていない領域に隣接する全ての透明電極の
上に一部分が重畳して形成される。前記他方基板部材の
カラーフィルタは、透光性基板上に前記画素毎に前記遮
光部材の幅Ｃよりも小さい間隔Ｆをあけて形成され、透
明電極は、少なくともカラーフィルタ上にパターン形成
される。このため、カラーフィルタの端部付近の表面の
粗さが粗い部分全体が遮光部材と重なる。したがって、
前記表面粗さの粗い部分によって液晶層の厚みが不均一
となっても、前述したように当該部分の液晶分子は立ち
上がらないので、表示品位が低下することはない。

【００２０】また本発明は、前記透明電極の間隔Ａ、前
記遮光部材の幅Ｃ、前記カラーフィルタの間隔Ｆの関係
において、前記間隔Ａは、前記幅Ｃの４０％以上８４％
以下の範囲に選ばれ、前記間隔Ｆは、前記幅Ｃの３２％
以上８４％以下の範囲に選ばれることを特徴とする液晶
表示装置である。本発明に従えば、特に前記透明電極の
間隔Ａ、前記遮光部材の幅Ｃ、前記カラーフィルタの間
隔Ｆの関係において、前記間隔Ａは、幅Ｃの４０％以上
８４％以下の範囲に選ばれ、前記間隔Ｆは、幅Ｃの３２
％以上８４％以下の範囲に選ばれる。これによって、遮
光部材およびカラーフィルタを高い位置精度で形成する
ことができて優れた表示品位が得られる。

【００２１】また本発明は、前記間隔Ａは、前記幅Ｃの
６０％に選ばれ、前記間隔Ｆは、前記幅Ｃの３２％に選
ばれることを特徴とする。前記間隔Ａは、幅Ｃの６０％
に選ばれ、前記間隔Ｆは、幅Ｃの３２％に選ばれる。こ
れによって、遮光部材およびカラーフィルタをさらに高
い位置精度で形成することができ、表示品位が向上す
る。

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある液晶表示装置１の構成を示す断面図である。図２
は、液晶表示装置１の表示画面を示す平面図である。液
晶表示装置１は、一対の基板部材２，３間にスーパーツ
イステッドネマティック型（以下「ＳＴＮ型」と称す
る）の液晶層４を介在して構成されるカラーＳＴＮ型液
晶表示装置である。一方基板部材２は、透光性基板６、
透明電極７、遮光部材８、絶縁膜９、および配向膜１０
を含んで構成され、他方基板部材３は、透光性基板１
１、カラーフィルタ１２、保護膜１３、透明電極１４、
および配向膜１５を含んで構成される。液晶表示装置１
の表示画面は、矩形の画素がマトリクス状に設定されて
構成され、当該画素の領域で透明電極７，１４が対向す
る。

【００２７】たとえばガラスまたは樹脂から成る透光性
基板６の表面には、透明電極７が形成される。透明電極
７は、前記表面にインジウムと錫との合金から成るター
ゲット材料をスパッタリング法などによって蒸着した
後、フォトエッチング法によって互いに平行な帯状にパ
ターン形成して、作成される。このような帯状の透明電
極７は、前記画素の、たとえば長手方向に沿って形成さ
れる。前記長手方向とは直交する短手方向の間隔はＡに
選ばれ、幅はＢに選ばれる。たとえば、間隔Ａは１５μ
ｍに、幅Ｂは８５μｍにそれぞれ選ばれる。

【００２８】透明電極７が形成された透光性基板６の表
面には、透明電極７の一部分を覆って、前記画素毎に矩
形の窓８ａを有する遮光部材８が形成される。遮光部材
８は、黒色顔料または黒色染料を含有したアクリル系樹
脂から成るフィルム状のラミネート材、たとえば富士フ
ィルム社製ＫＴ−２を貼り付け、フォトエッチング法に
よって窓８ａをパターン形成して、作成される。窓８ａ
同士の間隔（遮光部材８の幅）はＣに選ばれ、前記短手
方向に沿った窓８ａの幅（遮光部材８の間隔）はＤに選
ばれる。たとえば、間隔Ｃは２５μｍに、幅Ｄは７５μ
ｍにそれぞれ選ばれる。遮光部材８は、透光性基板６表
面から膜厚Ｅで形成される。たとえば、膜厚Ｅは１．５
μｍに選ばれる。前記ラミネート材の膜厚は、フォトエ
ッチング時の露光や焼成による膜厚の低減を考慮して選
ばれる。

【００２９】透明電極７および遮光部材８上には、たと
えばＴｉとＳｉとの混合物を含む絶縁膜材料がロールコ
ータで塗布されて、絶縁膜９が形成される。絶縁膜９上
には、たとえばポリイミドがロールコータで塗布されて
樹脂膜が形成された後、当該樹脂膜表面に予め定める角
度でラビング処理などの配向処理が施されて、配向膜１
０が形成される。このようにして、一方基板部材２が完
成する。

【００３０】図３は、前記絶縁膜９や配向膜１０を形成
する際に用いられるロールコータ６０を簡略的に示す側
面図である。たとえば絶縁膜９を形成するための絶縁膜
材料６１は、互いの表面同士が当接し、互いに反対方向
に回転する２つのローラ６３，６４の間にディスペンサ
６２によって流し込まれる。前記ローラ６４の表面は、
所定の版６５が表面に形成されたローラ６６の前記版６
５の表面と当接し、ローラ６６の版６５の表面は、搬送
手段６７によって搬送される絶縁膜９を形成すべき基板
６８の表面と当接する。したがって、前記ディスペンサ
６２によって流し込まれた絶縁膜材料６１が基板６８の
表面に印刷されて、絶縁膜９が形成される。配向膜１０
のための樹脂膜についても同様にして、絶縁膜材料６１
に代わってポリイミドが用いられて作成される。

【００３１】たとえばガラスまたは樹脂から成る透光性
基板１１の表面には、前記画素毎に矩形のカラーフィル
タ１２が形成される。カラーフィルタ１２は、たとえば
赤、緑、青の色フィルタから成り、赤色顔料を含有した
アクリル系樹脂から成るフィルム状のラミネート材を貼
り付け、フォトエッチング法によってパターン形成して
赤色フィルタが、同様にして緑色および青色フィルタが
それぞれ形成される。間隔はＦに選ばれ、前記短手方向
に沿った幅はＧに選ばれる。たとえば、間隔Ｆは８μ
ｍ、幅Ｇは９２μｍにそれぞれ選ばれる。カラーフィル
タ１２は、透光性基板１１表面から膜厚Ｈで形成され
る。たとえば、膜厚Ｈは１．４μｍに選ばれる。前記ラ
ミネート材の膜厚は、フォトエッチング時の露光や焼成
による膜厚の低減を考慮して選ばれる。

【００３２】カラーフィルタ１２が形成された透光性基
板１１の表面には、カラーフィルタ１２を覆って、たと
えばアクリル樹脂などの耐熱性に優れる熱硬化性樹脂か
ら成る保護膜１３が形成される。

【００３３】保護膜１３上には、透明電極１４が形成さ
れる。透明電極１４は、前記保護膜１３上にインジウム
と錫との合金から成るターゲット材料をスパッタリング
法などによって蒸着した後、フォトエッチング法によっ
て互いに平行な帯状にパターン形成して、作成される。
このような帯状の透明電極１４は、前記画素の短手方向
に沿って形成される。前記長手方向の間隔はＪに選ばれ
る。たとえば、間隔Ｊは１５μｍに選ばれる。

【００３４】透明電極１４が形成された保護膜１３上に
は、透明電極１４を覆って、たとえばポリイミドがロー
ルコータで塗布されて樹脂膜が形成された後、当該樹脂
膜表面に予め定める角度でラビング処理などの配向処理
が施されて、配向膜１５が形成される。このようにし
て、他方基板部材３が完成する。

【００３５】基板部材２，３は、互いの配向膜１０，１
５の表面が対向するようにして、所定の間隔（液晶層４
の厚み）Ｋをあけて貼り合わせられる。すなわち、一対
の基板部材２，３のうちのいずれか一方基板部材、たと
えば基板部材３の表面の周辺部分に、たとえばエポキシ
樹脂から成る接着剤をスクリーン印刷法によって塗布す
る。また、前記間隔Ｋを得るために、基板部材２の表面
に厚みＫに応じた粒径のスペーサ５を散布する。このよ
うな基板部材２，３を透明電極７，１４が直交するよう
にして配置し、貼り合わせる。たとえば、前記間隔Ｋは
６μｍに選ばれる。基板部材２，３間に、当該基板部材
２，３間で液晶分子が１８０°〜２７０°捩れ配向する
ように調整された液晶材料を注入して、液晶層４が形成
される。このようにして液晶表示装置１が完成する。

【００３６】前記間隔Ａ，Ｆは、間隔Ｃよりも小さくな
るように選ばれる。

【００３７】前記遮光部材８は、後述する理由によっ
て、前記ラミネート材を用いて形成することが最も好ま
しいけれども、たとえば黒色顔料を含有し、有機溶剤を
含むインク状の樹脂材料を印刷法または塗布法によって
形成した後、フォトエッチング法によってパターン形成
して作成しても構わない。また、有機溶剤を含む樹脂材
料を印刷法または塗布法によって形成して黒色染料を固
着するための染料基材層を作成し、当該染料基材層をフ
ォトエッチング法によってパターン形成した後、黒色染
料を含む溶液槽に浸漬して固着処理した後、焼成して作
成しても構わない。

【００３８】また、遮光部材８を透明電極７に平行な帯
状に形成しても構わない。ここで、遮光部材８は、隣接
する透明電極７の間に、両透明電極７に一部分が重畳す
るようにして、幅Ｃおよび間隔Ｄで形成される。

【００３９】また、透明電極７が形成された透光性基板
６上に絶縁膜９を形成した後、遮光部材８を形成しても
よい。なお、絶縁膜９は省略することも可能である。当
該絶縁膜９は図４に示されるような、主にパネル内に混
入する異物７０，７１によって一方基板部材２と他方基
板部材３との間で生じる電気的な短絡を防止するために
設けられる。図４（Ａ）は、カラーフィルタ１２を作成
する際に混入した比較的大きい異物７０による透明電極
７，１４同士の短絡を示している。この場合、異物７０
としては、金属製および樹脂製のいずれの場合もあり得
る。また、このような異物７０の混入による短絡が最も
多く発生する。図４（Ｂ）は、液晶層４中に混入した比
較的大きい異物７１による透明電極７，１４同士の短絡
を示している。この場合、異物７１としては、金属など
の導電性を有するものから成る場合に限られる。絶縁膜
９を形成することによって、このような短絡を防止する
ことができ、基本的に異物７０，７１の混入を低減す
る、または完全に防ぐことによって、絶縁膜９を省略す
ることが可能となる。

【００４０】また、遮光部材８は、前述したような樹脂
系材料の他に、金属材料で実現することも可能であるけ
れども、透明電極７の上に遮光部材８を形成する場合
は、隣接する透明電極７が互いに導通するので好ましく
ない。

【００４１】また、カラーフィルタ１２は、印刷法、塗
布法、電着法、または染色法で作成しても構わない。な
お、保護膜１３は省略することも可能である。当該保護
膜１３は、一般的にオーバコート膜と称される。保護膜
１３が積層されるカラーフィルタ１２および、たとえば
従来技術における他方基板部材３側に含まれる遮光部材
８は、同じ形成方法を材料を代えて４回繰返すことによ
って、赤、緑、青および黒色のフィルタを個別的に形成
して完成する。ここで、各フィルムの膜厚および表面形
状などを同一にすることは困難であり、完成したカラー
フィルタ１２および遮光部材８は、図５に示されるよう
にＰ、たとえば０．４μｍ程度のばらつきの凹凸を有す
る。ＳＴＮ型の液晶表示装置は、セル厚の変動による影
響を表示品位などの特性面で受け易く、液晶層に接する
面はできる限り平滑であることが好ましい。たとえば表
面粗さのばらつきＰが、±０．０５μｍ以下であること
が好ましい。また、各フィルムの有する顔料成分はそれ
ぞれ異なるので、カラーフィルタ１２および遮光部材８
上に形成される透明電極との密着力のばらつきが問題と
なる。このように平滑性および密着性を考慮して、前記
保護膜１３を形成している。カラーフィルタ１２および
遮光部材８の平滑性および透明電極との密着性が向上す
ることによって、保護膜１３は不要となるけれども、現
状では保護膜１３を必要としている。

【００４２】図６は、前記液晶表示装置１の透明電極
７，１４間に電圧を印加したときの電気力線を示す図で
ある。また図７は、前記液晶表示装置１の印加電圧−透
過率特性を示すグラフである。液晶分子が立ち上がり始
めるしきい値電圧以下の印加電圧では、液晶分子は配向
膜１０，１５の規制力によって、透光性基板６，１１の
表面にほぼ平行に配向する。

【００４３】印加電圧がしきい値電圧を越えると、液晶
分子は電界によって立ち上がり、透光性基板６，１１の
表面に対してほぼ垂直に配向する。このとき、遮光部材
８は隣接する透明電極７間で誘電体として作用し、遮光
部材８が存在する領域Ｓ２では、液晶分子が立ち上がり
始める電圧が、遮光部材８が存在しない領域Ｓ１と比べ
て高くなる。図７の実線Ｌ１は領域Ｓ１の特性を、破線
Ｌ２は領域Ｓ２の特性を示している。

【００４４】特に液晶分子の立ち上がりが急峻であるこ
とを特徴とするＳＴＮモードでは、領域１における液晶
駆動電圧の範囲を充分に越えたところに領域Ｓ２の立ち
上がり電圧が存在するので、表示のための電圧レベルで
は、領域Ｓ２の液晶分子には当該液晶分子が駆動される
ほどの電気力線は印加されない。したがって、この領域
１は表示に寄与しない。本発明では、間隔Ａ，Ｃ，Ｆが
前述のように設定され、遮光部材８によってカラーフィ
ルタ１２の端部付近の粗い凹凸状の表面が覆われるの
で、この部分によって液晶層４の厚みが不均一となって
も、表示に悪影響を及ぼすことはない。

【００４５】図８は、カラーフィルタ１７を有する基板
部材に遮光部材１８を形成する手順を段階的に示す断面
図である。図８（Ａ）に示されるようにカラーフィルタ
１７が形成された透光性基板１６の一方表面１６ａに
は、図８（Ｂ）に示されるようにカラーフィルタ１７を
覆って、遮光部材１８となる感光性樹脂膜１８ａが形成
され、前記カラーフィルタ１７をマスクとして、前記一
方表面１６ａとは反対の他方表面１６ｂ側から光１９が
照射されて露光される。現像によって、図８（Ｃ）に示
されるように、カラーフィルタ１７上の感光性樹脂膜１
８ａが除去され、カラーフィルタ１７の間に配置される
遮光部材１８が形成される。このような裏面からの露光
によるセルフアライメント方式の作成方法によれば、遮
光部材１８を比較的高い位置精度で作成することができ
る。

【００４６】図９は、基板部材２，３を貼合せる際の位
置ずれの様子を示す断面図である。図９（Ａ）は基板部
材２，３同士の位置ずれがないときを示し、図９（Ｂ）
はＭ１、たとえば最大でＭ１＝１０μｍの位置ずれが生
じたときを示す。前記セルフアライメント方式を採用し
た例は図１９に示される従来技術の場合に相当し、遮光
部材８とカラーフィルタ１２との位置ずれはないので、
位置精度としては、上述したような基板部材２，３同士
の位置ずれのみを考慮すればよい。しかしながら、図９
（Ａ），（Ｂ）に示されるように、カラーフィルタ１２
の端部に形成される凹所または凸部７２（図中には凹所
７２を示す）が必ず液晶層４の電界が生じる領域７３内
に存在することとなり、液晶層４の厚みの均一性が低下
して、表示品位の均一性を低下させることとなる。この
ような不都合は、セルフアライメント方式によって遮光
部材８およびカラーフィルタ１２を形成せず、図２１に
示される従来技術のように遮光部材を先に形成し、さら
にカラーフィルタをその一部分が遮光部材と重なるよう
に形成したときや、反対に、図２０に示される従来技術
のようにカラーフィルタを先に形成し、さらに遮光部材
をカラーフィルタと重なるように形成したときにおいて
も同様に生じるものである。

【００４７】これに対し、本形態は、遮光部材８をカラ
ーフィルタ１２が形成されていない透光性基板６上に形
成し、上述のように設計するものであるので、図９
（Ｃ）に示されるように、基板部材２，３同士にＭ２
（最大でＭ２＝６μｍ）の位置ずれが生じたときであっ
ても、液晶層４内の電界が生じる領域７３には、液晶層
４の厚みの均一性を著しく低下させるような部分７２は
存在しない。したがって、表示品位の均一性が高い。

【００４８】なお、図２２に示されるように遮光部材と
して金属を用いた場合でも、液晶層４の厚みの均一性を
低下させる部分７２が液晶層１４の電界が生じる領域７
３内に存在するけれども、遮光部材８の膜厚が比較的薄
いので、図１９〜２１に示される場合と比較すると表示
品位の均一性の低下の度合は小さい。しかしながら、本
形態の場合と比較すると、本形態では前記部分７２が存
在しないことから、本形態の方が均一性が優れたものと
なり、優れた表示品位が得られる。

【００４９】また、図８を用いて説明した前記セルフア
ライメント方式の作成方法によれば、透光性基板１６と
遮光部材１８とを高い密着力で付着させることができ
る。すなわち、ＵＶ（紫外）光による露光によって、感
光性樹脂膜１８ａは重合度が変化し、硬化する。重合度
は光照射面から厚み方向に向かって減少してゆくので、
上述したような透光性基板１６の表面１６ｂ側から光を
照射すると、当該透光性基板１６と接する感光性樹脂膜
１８ａ表面の重合度が最も高くなり、透光性基板１６と
遮光部材１８とが高い密着力で付着される。

【００５０】本形態の遮光部材８は、カラーフィルタ１
２が形成されていない透光性基板６上に形成されるの
で、位置精度の低下および透光性基板６との密着性の低
下が生じる。このため、本形態では、以下のような対策
によって、高い位置精度および高い密着力を得た。

【００５１】まず、位置精度に関しては、ステッパ方
式の露光を採用する、および紫外平行光の調整機能を向
上するなどによる露光機の精度向上、石英などの低膨
張率の材料を用いることによるフォトマスクの精度向
上、基板の温度の管理精度を高める、および充分な耐
震構造を採用するなどによる露光条件（温度、湿度、振
動など）の精度向上を行った。これによって、基板部材
２側において、たとえば３７０ｍｍ×４８０ｍｍの基板
では、全体で±３μｍ以内のずれの範囲で、遮光部材８
を作成することができた。カラーフィルタ１２を有する
基板部材３側においても、〜の精度向上によって、
全体で±３μｍ以内のずれの範囲で、カラーフィルタ１
２を作成することができた。位置精度の向上のために、
１枚の基板部材を作成する際に行う露光を同一の露光機
で行うことによって、露光機間のばらつきによる位置精
度の低下を防ぐことができる。

【００５２】このような基板部材２，３を貼り合わせた
ときの位置ずれは、最大で６μｍである。本形態では、
遮光部材８の幅Ｃを２５μｍに、間隔Ｆを８μｍに選ん
でいるので、２５−８＝１７、１７／２＝８．５とな
り、最大の位置ずれが生じたときであっても、間隔Ａの
部分を透過し、かつカラーフィルタ１２の部分を透過す
る光を遮光して位置ずれによる光り抜けを防止すること
ができる。

【００５３】なお、前記精度向上を図る以前では、位置
ずれが±５μｍ以内の範囲で生じていたので、基板部材
２，３を貼り合わせたときの位置ずれは最大で１０μｍ
であった。この場合、本形態の設計では、遮光部材の幅
Ｃよりも間隔Ｆの方が大きくなり、光り抜けが生じてコ
ントラストが低下する。また、カラーフィルタ１２は、
製造時の露光精度によって隣接するもの同士が重なるこ
とがあるので、間隔Ｆを８μｍ以下に設定することは好
ましくない。

【００５４】次に、密着力に関しては、遮光部材８の
膜厚の最適化、黒色顔料の含有量の最適化を行った。
これによって、遮光部材８の遮光性を充分に高く保持し
たままで、透光性基板６と接触する遮光部材８表面の重
合度を高め、密着性を高くすることができた。

【００５５】表１は、黒色顔料の含有量の異なる遮光部
材８（商品名：ＫＳ，ＫＴ，ＫＴ−２）における特性を
示すものである。黒色顔料の含有量は、ＫＳ，ＫＴ，Ｋ
Ｔ−２の順番に多くなっている。各特性を考慮して採用
する遮光部材８を選んだ。遮光部材８と透光性基板６と
の密着力とは、いいかえると、形成された遮光部材８の
バルク強度、すなわち遮光部材８の破壊強度のことであ
る。遮光部材８は、当該遮光部材８形成以降のオーバコ
ート膜の形成時の熱、透明電極をスパッタリングする時
の熱、および配向膜形成時の熱処理（ほぼ２００℃〜２
５０℃）などによってダメージを受けるけれども、黒色
顔料の分散性を良くし、当該黒色顔料が分散されるバル
クの緻密性を高めることによって、遮光部材８の強度を
向上している。

【００５６】

【表１】

【００５７】図１０は、本形態の遮光部材８を形成する
手順を段階的に示す断面図である。遮光部材８は、黒色
顔料または黒色染色を含有したアクリル系樹脂から成る
フィルム状のラミネート材２３を貼り付け、フォトエッ
チング法によって窓８ａを形成して、作成される。ラミ
ネート材２３は、たとえば図１０（Ａ）に示されるよう
に、透明な基材２０上に中間層２１を介して黒色樹脂層
２２を形成したものからなり、当該ラミネート材２３を
図１０（Ｂ）に示されるように、透光性基板６上に黒色
樹脂層２２が当接するようにして貼り合わせ、フォトエ
ッチング法によって図１０（Ｃ）に示されるように基材
２０、中間層２１および不要な黒色樹脂層２２を除去し
て、作成される。基材２０と中間層２１とを合わせた厚
みは数μｍに、黒色樹脂層２２の厚みは１．５μｍにそ
れぞれ選ばれる。

【００５８】樹脂材料の印刷や塗布による形成では、遮
光部材８の膜厚は数十μｍと厚くなり、照射光が遮光部
材８の透光性基板６側まで充分に到達しない。したがっ
て、遮光部材８の透光性基板６側表面付近の重合度が低
く、透光性基板６との密着力が低い。

【００５９】前記ラミネート材２３は、基材２０および
中間層２１には黒色顔料また黒色染色が含まれず、基材
２０側からの光は、充分に黒色樹脂層２２に到達する。
また、予め黒色顔料が分散されたフィルムを貼付けるこ
とによって作成される黒色樹脂層２２の厚みは１．５μ
ｍと薄く、前記光は充分に透過性基板６側に到達する。
したがって、遮光部材８の透光性基板６側表面付近の重
合度が高くなり、透光性基板６との密着力が向上する。
ここで、遮光部材８の膜厚が比較的薄いことによる遮光
性の低下が考えられる。これに対して本形態では、黒色
顔料の含有量を高めている。遮光部材８の膜厚は、黒色
顔料の添加量をかえずに１．５μｍよりも薄くすると、
光が透光性基板６側に充分に到達しなくなり、透光性基
板６側の遮光部材８表面の重合度を充分に高くすること
ができず、密着力が低下する。

【００６０】また、一般にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
などのスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス
型の装置では、たとえば２００ｒｐｍの回転数でのソフ
トラビング処理で充分に液晶分子が配向する。このた
め、遮光部材８と透光性基板６との密着力は低くても問
題はない。しかしながら、本形態のようなＳＴＮ型の単
純マトリクス型の装置では、現在、たとえば８００ｒｐ
ｍ〜１５００ｒｐｍの回転数で、かつ高負荷のラビング
処理が主流のため、遮光部材８が剥離しないために、遮
光部材８と透光性基板６との高い密着力が必要となる。

【００６１】図１１は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および
青色（Ｂ）の１画素を示す平面図である。実際の表示
は、赤色、緑色および青色の各１画素ずつを１単位画素
として行われる。たとえば表示画面の対角線長さが１
０．４インチの表示装置では、１単位画素の大きさは一
般にａ×ｂ、たとえば０．３３ｍｍ×０．３３ｍｍに選
ばれる。ここで、前記間隔Ｃは、一般に、光の透過率を
高めて明るい表示を実現するための大きな開口率と、基
板部材２，３の貼り合わせ時の位置ずれを考慮して、２
０μｍ〜２５μｍに選ばれる。

【００６２】図１２は、前記幅Ｃと間隔Ａとの関係を示
す断面図である。図１２（Ａ）はＣ＜Ａのときを、図１
２（Ｂ）はＣ≧Ａのときをそれぞれ示す。図１２（Ａ）
に示されるＣ＜Ａのときには、電界印加時において、印
加した電界の規制力を受けず、かつ遮光部材８の作用を
受けない領域Ｗ１が生じ、光が漏れるので好ましくな
い。

【００６３】図１２（Ｂ）に示されるＣ≧Ａのときに
は、透明電極７および遮光部材８のパターン形成時の加
工精度、たとえば±２μｍの位置ずれから、最大４μｍ
の位置ずれを考慮して、ＡはＣよりも４μｍ以上小さく
なるように選ばれる。また、Ａは小さいほうがよいけれ
ども、透明電極７をパターン形成する際の電極間での短
絡発生率は、Ａと相関性がある。たとえばＡが１５，１
０，５μｍのときの短絡発生率は、それぞれ２，１０，
５０％である。短絡の発生による生産性の低下を考慮し
て、現実的にはＡは１０μｍ以上必要となる。

【００６４】以上のことから、表示画面の対角線長さが
１０．４インチの表示装置では、Ｃを２０μｍ〜２５μ
ｍの範囲に選び、Ａを１０μｍ〜（Ｃ−４）μｍに選ぶ
のが好ましい。すなわち、ＡはＣの４０％以上８４％以
下の範囲に選ぶのが好ましい。

【００６５】図１３は、前記幅Ｃと間隔Ｆとの関係を示
す断面図である。図１３（Ａ）は、Ｆが小さすぎて隣接
するカラーフィルタ１２同士が重なったときを、図１３
（Ｂ）は、Ｆ＞Ｃのときをそれぞれ示す。前記間隔Ｆ
は、基板部材２，３の貼り合わせ時の位置ずれを考慮し
て小さいほうがよいけれども、小さすぎる、たとえばＦ
を８μｍ以下に選ぶと、図１３（Ａ）に示されるよう
に、隣接するカラーフィルタ１２同士が重なり、この重
なり部分Ｗ２によって液晶層４の厚みの均一性が低下
し、表示品位が低下することが問題となる。このため、
Ｆは８μｍ以上に選ぶのが好ましい。

【００６６】図１３（Ｂ）に示されるＦ＞Ｃのときに
は、電界印加時において、印加した電界の規制力を受け
ず、かつ遮光部材８の作用を受けない領域Ｗ１が生じ、
光が漏れるので好ましくない。また、カラーフィルタ１
２の端部付近と遮光部材８とが重ならないので、カラー
フィルタ１２の端部付近、たとえばカラーフィルタ１２
の周縁から約２μｍの部分に生じる表面粗さの荒い部分
による表示品位の低下を、遮光部材８によって補うこと
ができない。このため、ＦはＣよりも少なくとも２μｍ
×２＝４μｍは小さくなるように選ぶのが好ましい。

【００６７】以上のことから、表示画面の対角線長さが
１０．４インチの表示装置では、Ｃを２０μｍ〜２５μ
ｍの範囲に選び、Ｆを８μｍ〜（Ｃ−４）μｍに選ぶの
が好ましい。すなわち、ＦはＣの３２％以上８４％以下
の範囲に選ぶのが好ましい。

【００６８】表２には、本形態の液晶表示装置１と、比
較例である従来技術の液晶表示装置との設計条件を示
す。１画素の大きさを１００μｍとしている。従来技術
の液晶表示装置とは、遮光部材が、カラーフィルタが形
成された側の基板部材に含まれるものである。また、当
該遮光部材は樹脂から成り、図１９に示されるように設
けられる。

【００６９】

【表２】

【００７０】表示品位の低下の原因となるアンダーツイ
ストドメイン現象およびストライプドメイン現象の発生
は、液晶層の厚みｄ／液晶分子の螺旋ピッチｐと相関性
があり、ｄ／ｐが大きいほうが前記現象が生じにくい。
ｄ／ｐの調整は、液晶材料に添加するカイラル材の量で
行い、ここでは１０ｇの液晶に対して添加する０．１％
の量を１ポイントと呼ぶ。本形態の液晶表示装置１は４
ポイントであり、比較例の液晶表示装置は３ポイントで
あった。本形態の液晶表示装置１では、電気力線の有効
範囲に、カラーフィルタ１２の端部付近の表面粗さの粗
い部分がなく、有効表示領域の中に液晶層４の厚みＫの
不均一な部分がないので、当該有効表示領域内で液晶分
子の配向性が充分に安定していることが分かる。

【００７１】図１４は、本形態の液晶表示装置１および
従来技術の液晶表示装置の液晶層の厚みＫに対するコン
トラストを示すグラフである。実線Ｌ３は、本形態の液
晶表示装置１の結果を示し、実線Ｌ４は従来技術の液晶
表示装置の結果を示す。液晶層の厚みの変化に対するコ
ントラストの変動は本形態の液晶表示装置１の方が小さ
く、また液晶表示装置１の方が高いコントラスト（１：
３５）が得られた。

【００７２】一般に、ＳＴＮ型の液晶表示装置では、コ
ントラストの液晶層の厚みの変化に対する影響、すなわ
ち液晶層の厚みｄと液晶分子の複屈折率Δｎとの積Δｎ
ｄで表されるリタデーション値の変化に対する影響が顕
著であることから、電気力線の有効範囲内にカラーフィ
ルタ１２の端部付近の表面粗さの粗い部分があると、こ
の部分の影響で装置全体としてのコントラストが低下す
る。本形態ではコントラストが向上していることから、
有効表示領域内での液晶分子の配向性が充分に安定して
いることが分かる。

【００７３】また前記表２から、本形態の液晶表示装置
１では幅Ｇが９２μｍであるのに対して、間隔Ｄが７５
μｍであるので、基板部材２，３の貼り合わせ時におけ
る位置ずれの余裕が±８．５μｍとなる。一方、比較例
の液晶表示装置では幅Ｇが７５μｍであり、間隔Ｄが８
５μｍであるので、基板部材の貼り合わせ時における位
置ずれの余裕が±５μｍとなる。このように、本形態で
は位置ずれの余裕を大きく取ることができる。

【００７４】ここで、前記アンダーツイストドメイン現
象およびストライプドメイン現象について説明する。図
１５および図１６は、アンダーツイストドメイン現象を
説明するための図である。図１５に示されるように、液
晶層４においては、液晶分子４ａ間での液晶分子間力、
および配向膜１０，１５表面と液晶分子４ａとの間での
配向膜分子間力が作用する。電圧印加時に生じた電界に
よって、液晶分子４ａは捩れ方向にしたがって立ち上が
る。このとき、配向膜表面の液晶分子に対する規制力が
強いと、液晶分子４ａは一定方向の捩れにしたがって立
ち上がる。しかしながら、規制力が弱いと、液晶分子４
ａは一定方向の捩れにしたがわずに立ち上がり、不規則
（ランダム）になる。このように規制力が弱いことによ
って液晶分子４ａの配向が不規則になることをアンダー
ツイストドメイン現象という。

【００７５】このようなアンダーツイストドメイン現象
は、図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）に符号Ｑ１で示さ
れる部分、たとえばカラーフィルタ１２の端部付近の表
面粗さの粗い部分などの、平滑性の低い部分で発生す
る。すなわち、平滑性の低い部分は、図１６（Ａ）およ
び図１６（Ｃ）に符号Ｑ２で示される平滑性の高い部分
と比較して、配向膜分子間力が弱くなり、配向膜表面の
液晶分子に対する規制力が弱くなるからである。

【００７６】ストライプドメイン現象とは、前述したの
とは逆に、前記規制力が強すぎる場合に生じる現象であ
り、液晶分子４ａが一定方向に捩れなければならないの
に対して、途中で反対方向に捩れる現象をいう。このよ
うな現象は、前述したような平滑性の低い部分での規制
力の乱れによって発生する。

【００７７】次に、本形態の液晶表示装置１の遮光部材
８の膜厚Ｅの検討結果について説明する。表３には、遮
光部材８の膜厚Ｅを１．２，１．５，１．８，２．０μ
ｍとしたときの、前記ストライプドメイン現象の発生状
況を示す。この結果、遮光部材８の膜厚Ｅは、セル厚の
３０％未満に選ぶことが好ましいことが分かる。

【００７８】

【表３】

【００７９】また、遮光部材８の膜厚Ｅの下限値は、当
該遮光部材８の遮光性によって選ばれる。ＳＴＮ型カラ
ー液晶表示装置では、現在、コントラスト３０以上を得
るためには、遮光部材８の遮光率を９９％以上に選ばな
ければならない。一般的には、遮光部材８の膜厚Ｅが
１．２μｍ以下となると遮光率が９９％以下となる。

【００８０】図１７は、液晶表示装置１の遮光部材８の
膜厚Ｅと遮光率との関係を示すグラフである。遮光部材
８の膜厚Ｅと遮光率との間には比例関係があり、本形態
の液晶表示装置１においても、遮光部材８の膜厚Ｅが
１．２μｍ以下となると遮光率が９９％以下となること
が分かる。したがって、遮光部材８の膜厚Ｅの下限値
は、１．２μｍに選ぶのが好ましい。すなわち、遮光部
材８の膜厚Ｅは、液晶層の厚みＫの２０％以上３０％未
満に選ぶことが好ましい。

【００８１】図１８は、遮光部材８の最も好ましい膜厚
Ｅとカラーフィルタ１２の膜厚Ｈとの関係を示す断面図
である。基板部材２，３は、その間にスペーサ５を介在
して貼り合わせられる。このとき、スペーサ５は、カラ
ーフィルタ１２が存在し、遮光部材８が存在しない部分
Ｋ１に、およびカラーフィルタ１２が存在せず、遮光部
材８が存在する部分Ｋ２とに介在される。遮光部材８の
膜厚Ｅとカラーフィルタ１２の膜厚Ｈとが異なると、前
記２つの部分Ｋ１，Ｋ２で、液晶層の厚みＫが異なる。
このため表示品位が低下する。したがって、遮光部材８
の膜厚Ｅは、カラーフィルタ１２の膜厚Ｈと等しいとき
が最も安定して優れた表示品位が得られ、本形態の場
合、カラーフィルタ１２の膜厚Ｈを１．５μｍに選んで
いるので、遮光部材８の膜厚Ｅも１．５μｍに選ぶのが
最も好ましい。すなわち、液晶層の厚みＫの２５％に選
ぶことが最も好ましい。

【００８２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、一方基板
部材が遮光部材を含み、他方基板部材がカラーフィルタ
を含む。遮光部材が存在する部分では、遮光部材が全て
の透明電極の上に一部分が重畳して形成されるので誘電
体として作用し、液晶分子が立ち上がる電界強度が高く
なる。したがって、実際に表示のために印加される電界
レベルでは、遮光部材が存在する部分の液晶分子は立ち
上がらず、この部分に起因する表示品位の低下は生じな
い。また、一方基板部材の透明電極は、間隔Ａをあけて
パターン形成され、遮光部材は、前記間隔Ａよりも大き
い幅Ｃを有し、透明電極が形成されていない領域に隣接
する全ての透明電極に一部分が重畳して形成される。他
方基板部材のカラーフィルタは、画素毎に前記幅Ｃより
も小さい間隔Ｆをあけて形成される。したがって、カラ
ーフィルタの端部付近の表面粗さの粗い部分全体が遮光
部材と重なり、液晶層の厚みが不均一となっても、これ
に起因して表示品位が低下することはない。

【００８３】また、前記間隔Ａは、幅Ｃの４０％以上８
４％以下の範囲に選ばれ、好ましくは６０％に選ばれ
る。前記間隔Ｆは、幅Ｃの３２％以上８４％以下の範囲
に選ばれ、好ましくは３２％に選ばれる。したがって、
遮光部材およびカラーフィルタを高い位置精度で形成す
ることができて優れた表示品位が得られる。

【００８４】さらに、前記間隔Ａは、前記幅Ｃの６０％
に選ばれ、前記間隔Ｆは、前記幅Ｃの３２％に選ばれ
る。これによって、遮光部材およびカラーフィルタをさ
らに高い位置精度で形成することができて優れた表示品
位が得られる。

【００８５】

【００８６】

【００８７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である液晶表示装置１の
構成を示す断面図である。

【図２】液晶表示装置１の表示画面を示す平面図であ
る。

【図３】ロールコータ６０を簡略的に示す側面図であ
る。

【図４】液晶層４に異物７０，７１が混入した状態を示
す断面図である。

【図５】カラーフィルタ１２および遮光部材８表面の凹
凸を示す断面図である。

【図６】液晶表示装置１に電圧を印加したときの電気力
線を示す図である。

【図７】液晶表示装置１の印加電圧−透過率特性を示す
グラフである。

【図８】カラーフィルタ１７を有する基板部材側に遮光
部材１８を形成する手順を段階的に示す断面図である。

【図９】基板部材２，３の貼合せ時の位置ずれを示す断
面図である。

【図１０】遮光部材８を形成する手順を段階的に示す断
面図である。

【図１１】赤色、緑色および青色の１画素ずつを示す平
面図である。

【図１２】間隔Ａおよび幅Ｃの関係を示す断面図であ
る。

【図１３】幅Ｃおよび間隔Ｆの関係を示す断面図であ
る。

【図１４】液晶表示装置１の液晶層の厚みＫに対するコ
ントラストを示すグラフである。

【図１５】アンダーツイストドメイン現象を説明するた
めの図である。

【図１６】アンダーツイストドメイン現象を説明するた
めの図である。

【図１７】液晶表示装置１の遮光部材８の膜厚Ｅと遮光
率との関係を示すグラフである。

【図１８】遮光部材８の膜厚Ｅとカラーフィルタ１２の
膜厚Ｈとの関係を示す断面図である。

【図１９】第１の従来例である液晶表示装置３１ａの構
成を示す断面図である。

【図２０】第２の従来例である液晶表示装置３１ｂの構
成を示す断面図である。

【図２１】第３の従来例である液晶表示装置３１ｃの構
成を示す断面図である。

【図２２】第４の従来例である液晶表示装置３１ｄの構
成を示す断面図である。

【図２３】第５の従来例である液晶表示装置３１ｅの構
成を示す断面図である。

【図２４】第６の従来例である液晶表示装置３１ｆの構
成を示す断面図である。

【図２５】基板４６上に形成された樹脂製のカラーフィ
ルタ３９および遮光部材４０の表面粗さを示すグラフで
ある。

【図２６】表面粗さの測定方法を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 液晶表示装置 ２，３ 基板部材 ４ 液晶層 ５ スペーサ ６，１１ 透光性基板 ７，１４ 透明電極 ８ 遮光部材 ８ａ 窓 ９ 絶縁膜 １０，１５ 配向膜 １２ カラーフィルタ １３ 保護膜 Ａ 透明電極７の間隔 Ｂ 透明電極７の幅 Ｃ 遮光部材８の窓８ａの間隔（遮光部材８の幅）） Ｄ 遮光部材８の窓８ａの幅（遮光部材８の間隔） Ｅ 遮光部材８の膜厚 Ｆ カラーフィルタ１２の間隔 Ｇ カラーフィルタ１２の幅 Ｈ カラーフィルタ１２の膜厚 Ｊ 透明電極１４の間隔 Ｋ 基板部材２，３の間隔（液晶層の厚み）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 朗 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−125123（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−166585（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−248408（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−81119（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリクス状に画素が設定された表示画
   面を有し、一対の基板部材間に、当該基板部材間で液晶
   分子が１８０°〜２７０°捩れ配向したスーパーツイス
   テッドネマティック型の液晶層が介在されて構成される
   液晶表示装置において、 前記基板部材のうちの一方基板部材は、透光性基板、遮
   光部材および透明電極を含んで構成され、他方基板部材
   は、透光性基板、カラーフィルタおよび透明電極を含ん
   で構成され、前記画素の領域で少なくとも一方および他
   方基板部材の透明電極同士が互いに対向して配置され、 前記一方基板部材において、透明電極は、透光性基板上
   に所定の間隔Ａをあけてパターン形成され、遮光部材
   は、前記透明電極の間隔Ａよりも大きい幅Ｃを有し、透
   明電極が形成されていない領域に隣接する全ての透明電
   極の上に一部分が重畳して形成され、 前記他方基板部材において、カラーフィルタは、透光性
   基板上に前記画素毎に前記遮光部材の幅Ｃよりも小さい
   間隔Ｆをあけて形成され、透明電極は、少なくともカラ
   ーフィルタ上にパターン形成されることを特徴とする液
   晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記透明電極の間隔Ａ、前記遮光部材の
   幅Ｃ、前記カラーフィルタの間隔Ｆの関係において、前
   記間隔Ａは、前記幅Ｃの４０％以上８４％以下の範囲に
   選ばれ、前記間隔Ｆは、前記幅Ｃの３２％以上８４％以
   下の範囲に選ばれ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】 前記間隔Ａは、前記幅Ｃの６０％に選ば
   れ、前記間隔Ｆは、前記幅Ｃの３２％に選ばれることを
   特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。