JP3558533B2

JP3558533B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP3558533B2
Application number: JP26211398A
Authority: JP
Inventors: 賢治浜田; 克彦岸本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2018-09-16
Also published as: JP2000089215A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置およびその製造方法に関する。特に、カラー表示を行うためのカラーフィルタを有する液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気光学効果を用いた表示装置として、ネマティック液晶を用いたＴＮ（ツイストネマティック）型や、ＳＴＮ（スーパーツイストネマティック）型の液晶表示装置が用いられている。これらの液晶表示装置においては、典型的には、各絵素に対応した赤・緑・青（Ｒ・Ｇ・Ｂ）の着色樹脂層からなるカラーフィルタを基板上に設けることによりカラー表示を行う。
【０００３】
ＴＮ型液晶表示装置の広視野角化技術の１つとして、特開平６−３０１０１５号公報および特開平７−１２０７２８号公報には、高分子壁によって分割された液晶領域内に軸対称配向した液晶分子を有する液晶表示装置、いわゆるＡＳＭ（ＡｘｉａｌｌｙＳｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｌｙａｌｉｇｎｅｄＭｉｃｒｏｃｅｌｌ）モードの液晶表示装置が開示されている。高分子壁で実質的に包囲された液晶領域は、典型的には絵素ごとに形成される。ＡＳＭモードの液晶表示装置は、液晶分子が軸対称配向しているので、観察者がどの方向から液晶表示装置を見ても、コントラストの変化が少なく、すなわち、広視野角特性を有する。
【０００４】
上記の公報に開示されているＡＳＭモードの液晶表示装置は、正の誘電異方性を有する液晶材料と光硬化樹脂との混合物を重合相分離させることにより製造される。
【０００５】
また、特開平８−３４１５９０号公報には、一対の基板間に挟持された液晶層が負の誘電異方性を有する液晶材料を用いて形成されており、電圧無印加時には、液晶分子が基板に対してほぼ垂直に配向し、電圧印加時には液晶分子が複数の液晶領域毎に配向する液晶表示装置が提案されている。
【０００６】
液晶層の液晶分子が負の誘電異方性を有する場合の、従来のＡＳＭモードの液晶表示装置５００を図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しながら説明する。液晶表示装置５００は、カラーフィルタ基板５００ａと対向基板５００ｂと、カラーフィルタ基板５００ａと対向基板５００ｂとに挟持された液晶層７０とを有する。カラーフィルタ基板５００ａは、第１のガラス基板５０上にカラー表示を行うためのカラーフィルタ層５２と、カラーフィルタ層５２上に形成された透明電極５４とを有する。カラーフィルタ層５２については後に詳細に説明する。
【０００７】
カラーフィルタ基板５００ａはさらに、透明電極５４上に例えば格子状に形成された高分子壁５６と、高分子壁５６上に離散的に配置された柱状突起５７とを有する。区画壁５６は、液晶層７０を複数の液晶領域７０ａに分割するとともに、液晶領域７０ａ内の液晶分子を軸対称配向させる。カラーフィルタ基板５００ａの液晶層７０側表面には、更に垂直配向膜５８が形成されている。
【０００８】
一方の対向基板５００ｂは第２のガラス基板６０と、第２のガラス基板６０上に形成された透明電極６４と、透明電極６４上に形成された垂直配向膜６８とを有している。
【０００９】
カラーフィルタ基板５００ａと対向基板５００ｂとの間隔（セルギャップ；液晶層７０の厚さ）は、区画壁５６の高さと柱状突起５７の高さとの和によって規定される。
【００１０】
このＡＳＭモードの液晶表示装置の動作を図４（ａ）〜図４（ｄ）を参照して以下に説明する。液晶領域７０ａに電圧を印加していない状態において、液晶分子７２は、図４（ａ）に示すように基板５００ａ及び５００ｂの液晶層７０側に形成された垂直配向膜５８および６８の配向規制力により基板面に垂直に配向する。この状態をクロスニコル状態の偏光顕微鏡で観察すると、図４（ｂ）に示す様に暗視野となる（ノーマリーブラック状態）。液晶領域７０ａに電圧を印加すると、負の誘電異方性を有する（すなわちＮ型の）液晶分子７２に、その長軸を電界方向に対して垂直に配向させようとする力が働くことにより、液晶分子７２は基板面に垂直な方向から傾く（中間調表示状態）。このとき、区画壁５６の作用によって、液晶領域７０ａ内の液晶分子７２は、図４（ｃ）に示すように図中の破線で示した中心軸７５を中心に軸対称配向する。この状態をクロスニコル状態の偏光顕微鏡で観察すると図４（ｄ）に示すように、偏光軸に沿った方向に消光模様が観察される。
【００１１】
この様にＡＳＭモードの液晶表示装置では、区画壁の構造が液晶分子の配向状態を決める重要な因子となる。また、上述のようにノーマリーブラックモードで動作させると、境界部分にディスクリネーションラインの発生もなく、従来のノーマリーホワイトモードで動作するＡＳＭモードの液晶表示装置に比べ高コントラストを得ることができる。
【００１２】
以下に、従来のＡＳＭモードの液晶表示装置５００のカラーフィルタ基板５００ａの構造及び形成方法を、図５（ａ−１）〜（ｆ−１）及び図５（ａ−２）〜（ｆ−２）を参照して説明する。図５（ａ−１）〜（ｆ−１）は断面図であり、図５（ａ−２）〜（ｆ−２）はそれぞれに対応する斜視図である。
【００１３】
最初に、ガラス基板５０上に黒色感光性樹脂層を形成し、フォトリソグラフィ技術等を用いて黒色層５２ａをパターニングして複数のストライプ状黒色フィルタを形成する（図５（ａ−１）及び（ａ−２））。複数のストライプ状黒色フィルタ（黒ストライプ）５２ａは典型的には絵素を規定するように一定の間隔を開けて形成される。次に、例えば複数の赤色フィルタ部（赤ストライプ）を有する赤色層Ｒをパターニング形成する（図５（ｂ−１）及び（ｂ−２））。この時、赤ストライプＲの一部と黒ストライプ５２ａの一部が重なるようにする。次に、例えば複数の緑色フィルタ部（緑ストライプ）を有する緑色層Ｇをパターニング形成する（図５（ｃ−１）及び（ｃ−２））。この時、緑ストライプＧの一部と黒ストライプ５２ａの一部が重なるようにする。次に、例えば複数の青色フィルタ部（青のストライプ）を有する青色層Ｂをパターニング形成する（図５（ｄ−１）及び（ｄ−２））。この時、青のストライプＢと黒のストライプ５２ａの一部が重なるようにする。このようにしてカラーフィルタ層５２が形成される。各色層（Ｒ・Ｇ・Ｂ）には、例えば感光性樹脂材料を染料や顔料で着色したものが用いられ、その膜厚は、約１μｍ〜３μｍが一般的である。各色層を形成する方法としては、液状の感光性着色樹脂材料（溶剤で希釈したもの）をスピンコート法などで基板に塗布する方法や、ドライフィルム化された感光性着色樹脂材料を転写する方法などがある。
【００１４】
これらの上に、平滑性の改善などのためにアクリル樹脂やエポキシ樹脂からなる厚さ約０．５〜２．０μｍのオーバーコート（ＯＣ）層が形成されていてもよい。
【００１５】
この後、カラーフィルタ基板５００ａを完成させるには、カラーフィルタ層５２上にインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）膜等の透明導電膜を蒸着し、これをパターニングして透明電極（不図示）を形成する。そして、その上に格子状に区画壁５６をパターニング形成し（図５（ｅ−１）及び（ｅ−２））、区画壁５６の上に柱状突起５７をパターニング形成する（図５（ｆ−１）及び（ｆ−２））。区画壁５６は、感光性樹脂材料をスピン塗布した後、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光し、現像することによって形成される。感光性樹脂材料は、ネガ型でもポジ型でもよい。また、別途レジスト膜を形成する工程が増えるが、感光性の無い樹脂材料を用いて形成することもできる。柱状突起５７も感光性樹脂材料を露光・現像することにより形成される。
【００１６】
最後に、区画壁５６および柱状突起５７が形成された基板の表面をポリイミド等の垂直配向膜（不図示）で被覆し、カラーフィルタ基板５００ａが完成する。
【００１７】
液晶表示装置５００は、上述のように作製されたカラーフィルタ基板５００ａと、第２のガラス基板６０上にＩＴＯ等からなる透明電極６２をパターニング形成した後にポリイミド等の垂直配向膜６８を成膜して形成された対向基板５００ｂとを、柱状突起５７を介して貼り合わせた後、カラーフィルタ基板５００ａと対向基板５００ｂとの間隙にＮ型液晶材料を注入して液晶層７０を形成することにより作製される。さらに、液晶分子７２を区画壁５６で規定される液晶領域７０ａ中で液晶分子を軸対称に配向させる為の処理を行う。具体的には、例えば液晶材料に少量の光硬化性樹脂を混合した材料を用いた場合は、液晶層に所定の電圧を印加しながら光照射することによって、配向安定に液晶層を形成することができる。得られた液晶パネルに偏光板を貼り、最後に駆動回路等を、例えばＴＡＢ法を用いて実装する。このようにしてＡＳＭモードの液晶表示装置を作製することにより、広視野角特性を有するカラー液晶表示装置がえられる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置には以下に示す課題があった。
【００１９】
カラー表示可能な液晶表示装置に用いるカラーフィルター層を形成する時、各色層のパターニングの際に生じるアライメントずれによって、絵素に対応して設けられる赤、緑、青の３色のストライプ間に隙間が形成される場合がある。この隙間を透過する白色光を遮光する為に、従来は各色のストライプ間にストライプ状の黒色層を設けて遮光していた。黒色層の線幅が狭すぎる場合、各色層のアライメントがずれると隙間から白色光が透過してしまう。また反対に黒の線幅を太くするとアライメントのズレによる光の透過は防げるが、カラーフィルターの開口率が低下し、表示輝度の低下をまねく。
【００２０】
このように絵素間に遮光のために用いる黒色層と各色の着色層とのアライメントマージンを確保するために、黒ストライプの幅を各色ストライプ間の間隙の幅より大きく（すなわち、黒ストライプの一部と各色のストライプの一部とが重なるように）設定する必要があり、結果的に開口率の低下につながっている。また、黒色層を形成する為のフォトリソ工程が必要となり、製造コスト、製造タクト、パーティクル、アライメントの問題が生じることになる。
【００２１】
これらの課題を解決するために、黒色層を使用しない遮光方法が、特開平２−２８７３０３号公報に開示されている。この方法では２層のカラーフィルタ層を色のパターンを少しずらして形成することにより、異なる色のストライプが重なる部分にて遮光する。しかし、この方法ではアライメントが少しずれた場合にも異なる色のストライプが重ならないことがある。従って、アライメントマージンが少ないこの方法を用いて実際にカラーフィルタを作製するのは非常に困難である。
【００２２】
また、特開平１０−６２７６８号公報には、アクティブマトリクス型表示装置の表示領域の周辺部において、異なる色のカラーフィルタ層を重ねることにより、黒色層を設けずに周辺部を遮光する技術が開示されている。しかし、表示領域内に規定される絵素間にこの技術を適応することは開示していない。
【００２３】
また、ＡＳＭモードの液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板を作製する場合、以下に示すような課題が挙げられる。
【００２４】
軸対称配向を有する液晶領域を形成するための網目状の区画壁をカラーフィルタ層の上に作製する時、下地の状態は各色層と黒色層との重ね合わせで出来る膜厚により表面が凸凹になる。その上に区画壁をパターニングする為、形状的にも、膜厚的にも、非常にばらつくものが形成され、アライメントの際にもズレ易くなる。また、柱状突起を区画壁の上にパターニングするときに液晶分子の配向に寄与しないように形成する必要があるため、区画壁の幅より小さい柱形状にしなければならない。従って、例えば高精細（ＨＤ）が必要とされる場合等に、柱を立てる位置が狭くなるので柱設計が小さくなり問題が生じる。さらに、区画壁及び柱状突起の構造を形成する為にはフォトリソ工程の回数が多くなり、製造コスト、製造タクト、パーティクル、アライメントの問題が生じることになる。
【００２５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、高品位の表示が可能で、且つ、製造工程が比較的簡単である、カラーフィルタを有する液晶表示装置を提供することをその目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、第１基板と、第２基板と、該第１基板と該第２基板との間に挟持された液晶層と、該第１基板の該液晶層側に設けられたカラーフィルタ層と、を有し、該カラーフィルタ層は、一定の間隔をあけてそれぞれが平行に設けられた複数の第１の色フィルタ部を有する第１の色層と、隣接する各第１の色フィルタ部の間に、各第１の色フィルタ部と平行にそれぞれが設けられた複数の第２の色フィルタ部を有する第２の色層と、各第１の色フィルタ部および各第２の色フィルタ部と平行にそれぞれが設けられた第３の色フィルタ部とが設けられた液晶表示装置であって、隣接する該第１の色フィルタ部と該第２の色フィルタ部とは互いに重なるストライプ状の積層色フィルタ部をそれぞれ形成し、隣接する該第２の色フィルタ部と該第３の色フィルタ部とが互いに重なるストライプ状の積層色フィルタ部をそれぞれ形成するとともに、隣接する該第３の色フィルタ部と該第１の色フィルタ部とが互いに重なるストライプ状の積層色フィルタ部をそれぞれ形成しており、前記第１基板の前記カラーフィルタ層上に、前記ストライプ状積層色フィルタ部と９０°に交差するように一定の間隔を開けて設けられた複数のストライプ状壁を更に有し、前記積層色フィルタ部のそれぞれ、および前記ストライプ状壁のそれぞれが、前記液晶層の液晶分子を軸対称配向させるための隔壁の少なくとも一部として機能し、前記ストライプ状積層色フィルタ部と、前記複数のストライプ状壁とが交差する交差部が前記第１基板と前記第２基板との間隔を規定するスペーサとして機能し、そのことにより上記目的が達成される。
【００２７】
前記ストライプ状積層色フィルタ部のそれぞれが、複数の絵素間に設けられるブラックマトリクスの一部として機能する。
【００２８】
前記カラーフィルタ層は、複数の赤色フィルタ部を有する赤色層と、複数の緑色フィルタ部を有する緑色層と、複数の青色フィルタ部を有する青色層のみからなり、前記第１の色層が該赤色層、前記第２の色層が該緑色層、前記第３の色層が該青色層である。
【００３１】
以下に作用について説明する。
【００３２】
本発明の液晶表示装置においては、カラー表示のためのカラーフィルタ層の第１の色フィルタ部と第２の色フィルタ部とを重ねた部分が絵素間に設けられるブラックマトリクスの一部として機能する。従って、絵素間を遮光するために別途遮光層（ブラックマトリクス）を設けることなく、絵素間を遮光することができる。
【００３３】
また、本発明の液晶表示装置においては、カラー表示のためのカラーフィルタ層の第１の色フィルタ部と第２の色フィルタ部とを重ねた部分は、液晶分子が軸対称配向した液晶領域を形成するための隔壁の少なくとも一部として機能する。このような構成にすることで、従来のように、遮光層として設けられた黒色層と各色層とが重なることによる形成される凹凸を有する表面領域上に隔壁の一部を設ける必要がなくなる。または、カラーフィルタ層表面の凹凸を平坦化するための層（オーバーコート層）を別途設けなくてもよい。さらに、カラーフィルタ層に絵素間を遮光するためのブラックマトリクスを設けることなく、絵素間を遮光することができる。
【００３４】
また、カラーフィルタ層を、赤色層、緑色層及び青色層のみにより形成することにより、別途ブラックマトリクス（黒色層）を形成すること無く、高品位のフルカラー表示を行うことができる。従来黒色層のあった部分（６０〜７０μｍ）を赤色層、緑色層及び青色層の各層を重ねる際のマージンとして使えることにより、アライメントずれ（〜５μｍ）が生じても間隙が形成される可能性が低減されるので、光漏れを低減することができる。また、各色層間の間隔よりも幅の広い黒色層を用いることによって生じていた開口率の低下をなくすことができる。さらに、このような構成にすることで、カラーフィルタ層を形成するためのフォトリソ工程が黒、赤、緑、青の４回から赤、緑、青の３回に減少するので、製造コストの低減、及び製造歩留まりの向上が達成される。
【００３５】
また、各色層を重ね合わせたストライプ状の部分に一定の間隔を開けて９０°で交差するように形成されたストライプ状壁は、重なり部分とともに実質的に格子状に設けられた区画壁を形成することができる。この区画壁は、液晶領域を規定し、液晶領域毎に液晶分子を軸対称配させる作用を有する。液晶領域は典型的には絵素に対応するように形成される。
【００３６】
また、ストライプ状壁と、各色層を重ね合わせたストライプ状の部分とが重なる部分は、基板間のギャップ（液晶層の厚さ）を規定するスペーサとして機能する。従って、従来のように柱状突起を区画壁の上に別途形成する必要がなく、製造工程を簡略化することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に本実施形態の軸対称モード（ＡＳＭモード）の液晶表示装置１００の断面図及び平面図を示す。液晶表示装置１００は、カラーフィルタ基板１００ａと対向基板１００ｂと、カラーフィルタ基板１００ａと対向基板１００ｂとに挟持された液晶層３０とを有する。なお簡単のため、図１（ｂ）では対向基板１００ｂを省略している。
【００３８】
カラーフィルタ基板１００ａは、第１ガラス基板１０上にカラー表示を行うためのカラーフィルタ層１２と、カラーフィルタ層１２上に形成された透明電極１４と、カラーフィルタ層１２及び透明電極１４上に形成された透明レジスト材料等からなるストライプ状壁１３とを有している。カラーフィルタ層１２は、複数の赤色フィルタ部（赤ストライプ）Ｒを含む赤色層と、複数の緑色フィルタ部（緑ストライプ）Ｇを含む緑色層と、複数の青色フィルタ部（青ストライプ）Ｂを含む青色層のみから形成されており、各色のストライプＲ、Ｇ、Ｂが互いに重なるストライプ状積層部１２ａを形成している。透明レジスト等からなるストライプ状壁１３は、ストライプ状積層部１２ａと実質的に９０°に交わるように形成されている。また、ストライプ城壁１３は、ストライプ状積層部１２ａと交差し、重なる部分において凸部１３ａを形成している。このように設けられたストライプ状積層部１２ａとストライプ状壁１３とは、液晶層３０を複数の液晶領域３０ａに分割している。さらにカラーフィルタ基板１００ａは、液晶層３０側表面に垂直配向膜１８を有している。
【００３９】
上述のように本実施例では、ストライプ状積層部１２ａは異なる２色のストライプを重ねて形成されているため、光の透過を妨げる遮光層として機能する。典型的には、各色のストライプは絵素に対応するように設けられている。従って、ストライプ状積層部１２ａは、絵素間に設けられる従来のブラックマトリクスの一部として機能する。
【００４０】
また、液晶表示装置１００においては、カラーフィルタ基板１００ａに設けられた複数のストライプ状壁１３とストライプ状積層部１２ａとによって規定される液晶領域３０ａ内の液晶分子が軸対称配向する。液晶領域３０ａは典型的には絵素に対応するように形成されている。
【００４１】
一方の対向基板１００ｂは第２ガラス基板２０と、第２ガラス基板２０上に形成された透明電極２４と、透明電極２４上に形成された垂直配向膜２８とを有している。
【００４２】
カラーフィルタ基板１００ａと対向基板１００ｂとの間隔（セルギャップ；液晶層３０の厚さ）は、異なる色の重なった部分（ストライプ状積層部）１２ａの高さと、その上に位置するストライプ状壁１３の凸部１３ａの高さとの和によって規定される。
【００４３】
図２（ａ−１）〜（ｄ−１）及び図２（ａ−２）〜（ｄ−２）を参照しながら、本実施形態のＡＳＭモードの液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板１００ａの製造工程を以下に説明する。図２（ａ−１）〜（ｄ−２）は断面図であり、図２（ａ−２）〜（ｄ−２）はそれぞれに対応する斜視図である。
【００４４】
まず、第１ガラス基板１０上に、例えば膜厚１．５μｍで線幅３６０μｍの複数の赤ストライプＲを形成するように赤色層を、例えばフォトリソグラフィ等の技術を用いてパターニングする（図２（ａ−１）及び（ａ−２））。次に、例えば複数の緑ストライプＧを同様の寸法（膜厚、線幅）で形成するように緑色層をパターニングする。この時、赤ストライプＲの一部が緑ストライプＧの一部と十分重なるようにする（図２（ｂ−１）及び（ｂ−２））。次に、例えば複数の青ストライプＢを同様の寸法で形成するように青色層をパターニングする。この時、青ストライプＢが赤ストライプＲの一部及び緑ストライプＧの一部と十分重なるようにする（図２（ｃ−１）及び（ｃ−２））。異なる２色のストライプが重なる幅は、８０μｍにしている。各色ストライプを含む各色層は、従来の方法を用いてパターニング形成することができる。
【００４５】
本実施形態においてカラーフィルタ層１２は、赤色層と、青色層と、緑色層のみから形成されており、黒色層は用いられていない。従って、例えばフォトリソグラフィ工程などの色層を形成する工程は、赤、青、緑に対する３回のみでよい。このようにして形成されたカラーフィルタ層１２では、異なる色のストライプが重なる部分が、その他の平坦な部分に対して、突出したストライプ状積層部１２ａを形成する。
【００４６】
次にカラーフィルタ層１２の上に、ＩＴＯ等の透明導電膜を蒸着法等により成膜し、これをパターニングして透明電極（不図示）を形成する。
【００４７】
その後、異なる色のストライプが重なって形成された突出したストライプの延びる方向に９０°で交差するように、例えば透明レジスト等からなるストライプ状壁１３を所定の間隔を開けてパターニング形成する（図２（ｄ−１）及び（ｄ−２））。このようなストライプ状壁１３は公知の方法を用いて形成することができる。ストライプ状壁１３は、例えば高さ４．０μｍ、線幅２０μｍとなるように形成される。本実施例では、ストライプ状壁１３は、ストライプ状積層部１２ａと交差する部分である凸部１３ａを除いて実質的に平坦なカラーフィルタ層１２上に設けられるため、下地が凸凹な状態なことによる形状的なばらつきやアライメントずれを低減することができる。
【００４８】
また本実施形態においては、ストライプ状壁１３を形成する工程において、基板間の厚さを規定するスペーサとしての凸部１３ａが同時に形成されるため、別途柱状構造物を形成する工程が不要になる。さらに、ストライプ状壁１３と凸部１３ａとは同時に形成されるので、従来の柱状構造物を区画壁上に形成する工程で起こり得た柱状構造物の位置ずれの問題がなくなる。
【００４９】
その後、ポリイミド等の垂直配向膜を表面上に塗布してカラーフィルタ基板１００ａを完成させる。
【００５０】
液晶表示装置１００を作製するには、上述したように作製されたカラーフィルタ基板１００ａと、第２のガラス基板２０上にＩＴＯ等からなる透明電極２４をパターニング形成した後にポリイミド等の垂直配向膜２８を成膜して作製された対向基板１００ｂとを、凸部１３ａを介して貼り合わせる。カラーフィルタ基板１００ａと対向基板１００ｂとの間隙にＮ型液晶材料を注入して液晶層３０を形成する。さらに、従来と同様に、ストライプ状壁１３とストライプ状積層部１２ａとによって規定される液晶領域３０ａ内の液晶分子を軸対称に配向させる為の処理を行う。具体的には、例えば液晶材料に少量の光硬化性樹脂を混合した材料を用いた場合は、液晶層に所定の電圧を印加しながら光照射することによって、配向安定に液晶層を形成することができる。得られた液晶パネルに偏光板を貼り、最後に駆動回路等を、例えばＴＡＢ法を用いて実装する。このようにしてＡＳＭモードの液晶表示装置を作製することにより、広視野角特性を有するカラー液晶表示装置がえられる。
【００５１】
このように作製した液晶表示装置１００は、従来の様々な駆動方法を適応して、軸対称モードでの表示を行うことができる。例えばアクティブマトリクス型、単純マトリクス型、プラズマアドレス型等の駆動方法が適応される。電極の形状や材料は、適応する駆動方法に依存して様々な形態をとりうる。
【００５２】
また、本実施形態においては、Ｎ型液晶材料及び垂直配向膜を用いてＡＳＭモードの液晶表示装置を作製したが、液晶分子の誘電異方性が正であるＰ型液晶材料を用いてもよいことはいうまでもない。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、絵素間を遮光するために別途遮光層（ブラックマトリクス）カラーフィルタ層を設けることなく、絵素間を遮光することができるカラー液晶表示装置が提供される。従って、カラーフィルタ層を形成する際、ブラックマトリクスを設けるためのフォトリソ工程が不要となり、製造コストが低減され、製造歩留まりが向上する。また、従来必要であったブラックマトリクスを設けるための部分をアライメントマージンとして使用することにより、アライメントずれによる絵素間の光漏れが生じる可能性を低減できる。
【００５４】
本発明によれば、従来のように遮光層として設けられた黒色層と各色層とが重なることによって形成される凹凸を有する表面領域上に隔壁の一部を設けることを不要とする、ＡＳＭモードの液晶表示装置が提供される。液晶領域を規定する区画壁は形状が安定しているので、高品位での表示が達成される。
【００５５】
また、ストライプ状の各色層の重なり部と実質的に９０°に交差するように複数のストライプ状壁を一定の間隔を開けて設けることにより、ＡＳＭモードを得るための格子状の区画壁を安定した形状および厚さで形成できるとともに、各色層の重なり部上に形成されたストライプ状壁は基板間のスペーサとなる柱状突起としての機能を果たす。従って、従来の柱状突起を形成する工程を省略することができる。また、従来のように凹凸を有する面状に柱状突起を形成する必要がないので、柱状突起の形状および厚さが安定し、また、アライメントずれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の１実施形態を示す図である。（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。（ａ）は（ｂ）のＸ−Ｘ’線に対応する。
【図２】本発明の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ層の製造工程を説明する図である。（ａ−１）〜（ｄ−１）は断面図、（ａ−２）〜（ｄ−２）は斜視図である。
【図３】従来のＡＳＭモードの液晶表示装置を示す図である。（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。（ａ）は（ｂ）のＸ−Ｘ’線に対応する。
【図４】従来のＡＳＭモードの液晶表示装置の動作を示す図である。（ａ）及び（ｂ）は電圧無印加時、（ｃ）及び（ｄ）は電圧印加時の液晶表示装置の状態を示す。
【図５】従来のＡＳＭモードの液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ層の製造工程を説明する図である。（ａ−１）〜（ｆ−１）は断面図、（ａ−２）〜（ｆ−２）は斜視図である。
【符号の説明】
１０第１ガラス基板
１２カラーフィルタ層
１２ａストライプ状積層部
１３ストライプ状壁
１３ａ凸部
１４透明電極
１８垂直配向膜
２０第２ガラス基板
２４透明電極
２８垂直配向膜
３０液晶層
３０ａ液晶領域
１００液晶表示装置
１００ａカラーフィルタ基板
１００ｂ対向基板
Ｒ赤色層（赤色フィルタ部）
Ｇ緑色層（緑色フィルタ部）
Ｂ青色層（青色フィルタ部）

Claims

第１基板と、第２基板と、該第１基板と該第２基板との間に挟持された液晶層と、該第１基板の該液晶層側に設けられたカラーフィルタ層と、を有し、
該カラーフィルタ層は、一定の間隔をあけてそれぞれが平行に設けられた複数の第１の色フィルタ部を有する第１の色層と、隣接する各第１の色フィルタ部の間に、各第１の色フィルタ部と平行にそれぞれが設けられた複数の第２の色フィルタ部を有する第２の色層と、各第１の色フィルタ部および各第２の色フィルタ部と平行にそれぞれが設けられた第３の色フィルタ部とが設けられた液晶表示装置であって、
隣接する該第１の色フィルタ部と該第２の色フィルタ部とは互いに重なるストライプ状の積層色フィルタ部をそれぞれ形成し、隣接する該第２の色フィルタ部と該第３の色フィルタ部とが互いに重なるストライプ状の積層色フィルタ部をそれぞれ形成するとともに、隣接する該第３の色フィルタ部と該第１の色フィルタ部とが互いに重なるストライプ状の積層色フィルタ部をそれぞれ形成しており、
前記第１基板の前記カラーフィルタ層上に、前記ストライプ状積層色フィルタ部と９０°に交差するように一定の間隔を開けて設けられた複数のストライプ状壁を更に有し、
前記積層色フィルタ部のそれぞれ、および前記ストライプ状壁のそれぞれが、前記液晶層の液晶分子を軸対称配向させるための隔壁の少なくとも一部として機能し、
前記ストライプ状積層色フィルタ部と、前記複数のストライプ状壁とが交差する交差部が前記第１基板と前記第２基板との間隔を規定するスペーサとして機能する、液晶表示装置。
前記ストライプ状積層色フィルタ部のそれぞれが、複数の絵素間に設けられるブラックマトリクスの一部として機能する請求項１に記載の液晶表示装置。
前記カラーフィルタ層は、複数の赤色フィルタ部を有する赤色層と、複数の緑色フィルタ部を有する緑色層と、複数の青色フィルタ部を有する青色層のみからなり、前記第１の色層が該赤色層、前記第２の色層が該緑色層、前記第３の色層が該青色層である、請求項１または２に記載の液晶表示装置。