JP4099947B2

JP4099947B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP4099947B2
Application number: JP2001006723A
Authority: JP
Inventors: 雄二置田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-01-15
Filing date: 2001-01-15
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2021-01-15
Also published as: JP2002214619A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は広視野角な液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置としてはＴＮ方式が実用化されているが、ＴＮ方式は視野角が狭いという問題があった。そこでＥＣＢ方式やＶＡ方式などの視角特性の優れたものが研究され、更には１画素内を配向分割して各領域の液晶分子により視角特性を互いに補償し合うものが提案されている。例えば、画素電極や対向電極に突起又はスリットを形成して配向分割するものが特許第２９４７３５０号公報、特許第３００５４１８号公報に開示されている。しかし突起やスリットを形成する場合はその部分により開口率が低下してしまうため、できるだけ微細な加工が求められが、製造上の歩留まりを下げないためにある程度の幅が必要となり、開口率が低下してしまう。そこで部分的に突起やスリットを形成するものではなく、１画素毎に画素電極上の絶縁膜全体を曲面形状にしたものが例えば特開２０００−７５２７５号公報に開示されている。この形態を図８に基づいて説明する。図８はこの従来の液晶表示装置の１画素を示す断面図であり、図８（ａ）はアレイ基板１０２側の表面を凹状にした形態、図８（ｂ）はアレイ基板１０２側の表面を凸状にした形態である。
【０００３】
図８（ａ）では、ガラスなどの透明なアレイ基板１０２にゲート電極、ゲート配線を形成し、その上層にゲート絶縁膜を形成する。ゲート電極上にアモルファスシリコンからなる半導体層を形成し、その後にドレイン電極、ソース電極、ドレイン配線を形成する。次に、ＩＴＯなどの透明導電膜からなる画素電極１０３をソース電極に接続させて形成し、その上層に透明な絶縁膜１０４により凹状を形成する。これは絶縁膜１０４に熱可塑性の材料である例えばアクリルまたはポリイミドなどを使用し、フォトレジスト工程により比較的膜厚の厚い部分を形成し、その後、熱可塑性を利用し凹部の傾斜面と底部を形成する。絶縁膜１０４上に垂直配向性を有する配向膜１０５を形成し、凹部のほぼ中央に絶縁膜からなる柱状スペーサ１１２を形成する。アレイ基板１０２の対向側にはＣＦ基板１１０（カラーフィルタ基板）が配置される。これは、ガラスなどの透明なＣＦ基板１１０上にカラーフィルタ１０９、ＩＴＯからなる対向電極１０８、垂直配向性を有する配向膜１０７を順次積層している。そして基板１０２、１１０間に誘電率異方性が負の液晶１０６を封入し、電圧無印加時は液晶分子１０６が垂直配列し、電圧印加時は液晶分子１０６が絶縁膜１０４の凹状に沿って複数の方向に傾斜して配列する。基板１０２、１１０の外側に直交ニコルの偏光板１０１、１１１を貼付し、電圧無印加時に黒表示になるノーマリブラックモードになる。図８（ｂ）は画素電極１０３の上層の絶縁膜１０４を凸状に形成したものであり、その他の構成は図８（ａ）と同じである。
【０００４】
また特開平９−２５８２０８号公報には、ＣＦ基板１３１側の表面を曲面形状にしたものが開示されている。図９はこの従来の液晶表示装置の断面図であり、図９（ａ）はＣＦ基板１３１側の表面を凹状にした形態、図９（ｂ）はＣＦ基板１３１側の表面を凸状にした形態である。
【０００５】
図９（ａ）では、アレイ基板１２１とＣＦ基板１３１（カラーフィルタ基板）を対向配置し、この一対の基板１２１、１３１間に液晶１２５を封入している。ガラスなどの透明なアレイ基板１２１上には各画素領域を包囲するように高分子壁１２４が形成され、各画素内に画素電極１２２が配置されている。画素電極１２２の上層には、垂直配向性を有する配向膜１２３が形成される。ＣＦ基板１３１には各画素領域のカラーフィルタ１２９を凹状にするために、高分子壁１２４と対向する部分に突起１３０が形成されている。この突起１３０はカラーフィルタ１２９を形成する材料と親和性が高い下部層１３０ａとカラーフィルタ１２９を形成する材料と親和性が低い上部層１３０ｂを有し、所定の位置に下部層１３０ａと上部層１３０ｂが順次ホトリソグラフィ法で形成される。この突起１３０の間にバブルジェット法やインクジェット法によってインクを付着させてカラーフィルタ１２９を形成するが、下部層１３０ａの材料はインクと親和性が高いので下部層１３０ａの側面にインクが付着し、メニスカスによってインクの表面が凹面となる。インクを乾燥させてカラーフィルタ１２９を形成した後、オーバーコート層１２８、ＩＴＯなどの透明導電材料からなる対向電極１２７、垂直配向膜１２６を順次形成する。液晶１２５には誘電率異方性が負のものを用いるため、電圧無印加時は液晶分子１２５が垂直配列し、電圧印加時は液晶分子１２５がＣＦ基板１３１の表面の凹状に沿って複数の方向に傾斜して配列する。基板１２１、１３１の外側に直交ニコルの偏光板１２０、１３２を貼付し、電圧無印加時に黒表示になるノーマリブラックモードになる。
【０００６】
図９（ｂ）はカラーフィルタ１２９を凸状に形成したものである。図９（ｂ）の場合、突起１３３を形成する下部層１３３ａと上部層１３３ｂとの材料が図９（ａ）の場合と逆になる。つまり突起１３３には、カラーフィルタ１２９を形成する材料との親和性の低い下部層１３３ａとカラーフィルタ１２９と形成する材料との親和性の高い上部層１３３ｂを用いる。このときインクジェット法によって突起１３３の間にインクを配置すると、下部層１３３ａがインクをはじくので、メニスカスによってカラーフィルタ１２９の表面は凸状となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の液晶表示装置は、球状スペーサを散布してアレイ基板とＣＦ基板との間を所定間隔に保持する方法に不向きであり、各画素に対応して柱状スペーサや高分子壁を形成する必要があった。例えば上記の従来例に球状スペーサを用いる場合、一対の基板の間隔が一定でないため、球状スペーサの散布状態によっては基板間の間隔が一定にならない場合が生じる。また基板の間隔が最も狭い箇所に球状スペーサが介在すると、間隔が広い箇所に存在する球状スペーサは液晶中に浮いた状態になり、スペーサとしても役割を果さなかった。また球状スペーサが画素領域に存在する場合には、液晶の配向状態に悪影響を及ぼしてしまう。そこで球状スペーサの代わりに柱状スペーサや高分子壁を形成しているが、この製造工程は球状スペーサを散布する工程よりも煩雑であり、また柱状スペーサなどの高さや配置箇所などに精密さが求められるため歩留まりの面でも良くなかった。
【０００８】
そこで本発明は、一対の基板の間隔保持手段として球状スペーサを用いることができる広視野角な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、画素毎に画素電極が形成された第一基板と、前記画素電極との間で電界を発生する対向電極が形成された第二基板と、前記第一基板と前記第二基板との間に介在して前記両基板を所定間隔に維持する球状スペーサと、前記両基板間に封入されると共に両電極間の電界に応じて配列状態が変化する液晶とを備えた液晶表示装置において、前記第二基板には画素毎に1画素内のほぼ中央部分が最も張り出している凸状に形成されたカラーフィルタを設け、隣接する画素のカラーフィルタとの間の窪み部分に前記球状スペーサが位置することを特徴とする。
【００１０】
また、画素毎に画素電極が形成された第一基板と、前記画素電極との間で電界を発生する対向電極が形成された第二基板と、前記第一基板と前記第二基板との間に介在して前記両基板を所定間隔に維持する球状スペーサと、前記両基板間に封入されると共に前記両電極間の電界に応じて配列状態が変化する液晶とを備えた液晶表示装置において、前記第二基板には、各画素に応じて形成されたカラーフィルタと、前記カラーフィルタ上に積層され且つ1画素内のほぼ中央部分が最も張り出している凸状に形成された絶縁膜とを設け、隣接する画素の前記絶縁膜との間の窪み部分に前記球状スペーサが位置することを特徴とする。
【００１１】
従って画素間に球状スペーサを保持することができ、カラーフィルタや絶縁膜の凸状によって液晶の傾斜方向を規制する構成でありながら、基板の間隔保持手段として組立工程が容易な球状スペーサを用いることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図１は第１の実施形態である液晶表示装置の概略断面図である。
【００１３】
１は第一基板に該当する透明なアレイ基板であり、複数の走査線と複数の信号線２がマトリクス状に配置され、走査線と信号線２の交差部にはスイッチング素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が、走査線と信号線２で囲まれる１画素内には画素電極４がそれぞれ形成されている。ＴＦＴは、ゲート電極が走査線に、ソース電極が信号線２に、ドレイン電極が画素電極４にそれぞれ接続されている。画素電極４は信号線２やＴＦＴを覆う絶縁膜３上に形成されるため、ＴＦＴのドレイン電極と画素電極４との接続は絶縁膜３に形成されたコンタトクホールを介して行われる。絶縁膜３や画素電極４上には垂直配向性を有する配向膜５が積層される。８は第二基板に該当する透明なＣＦ基板（カラーフィルタ基板）であり、各画素を囲むように格子状のブラックマトリックス９が形成され、各画素に対応して１画素全体が凸状のカラーフィルタ１０が形成されている。カラーフィルタ１０上にはＩＴＯなどの透明導電材である対向電極１１が形成され、その上層には垂直配向性を有する配向膜１２が積層されている。両基板１、８の間に球状スペーサ７を介在させ、表示領域部分の周囲をシール材で固着して、両基板１、８を所定の間隔に保持する。両基板１、８の間に誘電率異方性が負の液晶６を封入して、電圧無印加時には配向膜５、１２の作用により液晶分子６が垂直配列し、電圧印加時には液晶分子６がカラーフィルタ１０の表面形状に沿って１画素内で複数の方向に傾斜する。そして基板１、８の外側に直交ニコルの偏光板１３ａ、１３ｂを貼付すると、電圧無印加時に黒表示になるノーマリブラックモードになる。
【００１４】
第１の実施形態ではカラーフィルタ１０を１画素毎に凸状にして、その形状により液晶分子６の傾斜方向を規制している。このときカラーフィルタ１０は図９のようなインクジェット法で形成するのではなくフォトリソグラフィー法で形成され、隣接する画素のカラーフィルタ１０との間には図９のような突起１３０、１３３が存在しない。従って各カラーフィルタ１０の間が窪み１４になり、球状スペーサ７がカラーフィルタ１０間に保持される。このカラーフィルタ１０の製造工程を図２に基づいて説明する。カラーフィルタ１０の材料としてはネガタイプのカラーレジスト１５を用い、このカラーレジスト１５は例えば顔料をアクリル・エポキシ系の紫外線硬化樹脂などに分散し、溶媒に溶かしたものを用いる。
【００１５】
まずカラーレジスト１５をＣＦ基板８に塗布し［図２（ａ）］、その後にマスク１６を介してカラーレジスト１５に紫外線を照射する［図２（ｂ）］。このときカラーレジスト１５は紫外線が照射された部分が硬化して各画素に対応したカラーフィルタ１０になるが、紫外線を透過するマスク１６のパターン部分には透過率の異なるパターンが施されている。例えば、カラーフィルタ１０の表面を凸状にするために、マスク１６のパターン部分はカラーフィルタ１０の中央部分から周縁部分に該当する領域に透過率が１００％、８０％、６０％の３段階の領域が順次設けられている。露光後に現像処理を行うと、中央部分から周縁部分にかけて階段形状のカラーフィルタ１０が形成される［図２（ｃ）］。その後に熱処理を行うと、各段部分が丸みを帯びてカラーフィルタ１０の表面全体が滑らかな凸状になる［図２（ｄ）］。図３はカラーフィルタ１０と画素電極４の配置関係を示す図であり、図３（ａ）は熱処理前のカラーフィルタ１０の形状を示し、図３（ｂ）は熱処理後のカラーフィルタ１０の形状を示す。なお、図３では画素電極４とカラーフィルタ１０の配置を分かり易くする為に、画素電極４をほぼ長方形に簡略化し、走査線や信号線２などを省略する。また、カラーフィルタ１０内の点線は露光処理時のマスクの透過率が異なる領域の境界を示す。現像処理後のカラーフィルタ１０は周縁部分が画素電極４の外側に位置し、且つほぼ長方形の４隅を切り欠いた八角形に形成され、熱処理後にはカラーフィルタ１０の角部分が丸みを帯びて若干楕円形状になる。熱処理前のカラーフィルタ１０の形状を八角形にして角部分を多くすることで、熱処理後にカラーフィルタ１０の表面の曲面部分を多くすることができる。なおカラーフィルタ１０は図３のように画素電極４より大きな形状であれば特に八角形に限定するものではなく、例えば熱処理前に既に楕円形に形成していもよい。
【００１６】
図２に示す工程によって例えばＲ層のカラーフィルタが形成され、その後Ｇ層、Ｂ層についても同じ工程を繰り返して各画素に対応したカラーフィルタ１０が形成される。カラーフィルタ１０上にほぼ均一な厚みの対向電極１１、配向膜１２が積層されるため、カラーフィルタ１０の表面形状がほぼ配向膜１２界面の形状になり、液晶６の傾斜方向を規制することができる。カラーフィルタ１０は各画素の中央部分が張出した凸状であるため、隣接する画素との間に窪み１４ができ、球状スペーサ７をＣＦ基板８側に散布すれば大部分の球状スペーサ７が画素間の窪み１４に位置する。また散布した際に画素内の位置する球状スペーサ７はアレイ基板１をＣＦ基板８に対向配置させるときにアレイ基板１によって押圧されるため、凸状のカラーフィルタ１０表面を転がってカラーフィルタ１０間の窪み１４へ移動する。さらに両基板１、８の間隔は窪み１４部分からカラーフィルタ８の中央部分に対して徐々に狭くなるため、ＣＦ基板８とアレイ基板１を貼り合わせることで球状スペーサ７を画素間に保持することができ、球状スペーサ７が液晶配向に悪影響を及ぼすことを防止できる。なお、全ての球状スペーサ７が画素間の窪み１４部分に保持される必要はなく、大部分の球状スペーサ７が画素間の窪み１４部分に保持されればよい。それは、球状スペーサ７は加圧されると変形するため、散布時に画素内に位置する球状スペーサ７がアレイ基板１で押圧された際に画素内で変形して保持される場合もある。
【００１７】
ここまでカラーフィルタ１０をカラーレジスト法により形成する場合を説明したが、エッチング法により形成することもできる。これを図４に基いて説明する。まずＲの顔料をポリイミドなどの樹脂に分散させた着色樹脂１７をＣＦ基板８に塗布し［図４（ａ）］、着色樹脂１７上にポジレジスト１８を塗布する。ポジレジスト１８に所定のパターンを有するマスクを介して露光処理を行い、現像処理によってＲ層のカラーフィルタ１０に該当する部分のポジレジスト１８を残す［図４（ｂ）］。そして１回目のエッチングを行いポジレジスト１８で覆われていない着色樹脂１７を除去する［図４（ｃ）］が、このときＣＦ基板８に残された着色樹脂１８は最終的に形成されるカラーフィルタ１０とほぼ同等の大きさになる。次に着色樹脂１７上に残ったポジレジスト１８に露光処理、現像処理を行い、ポジレジスト１７の外周部分の一部を除去する［図４（ｄ）］。そして２回目のエッチング処理によりポジレジスト１８のない部分の着色樹脂１７が除去されるが［図４（ｅ）］、このときポジレジスト１８が存在しない部分の全ての着色樹脂１７が除去されるのではなく、例えばその厚み方向の２０％程度が除去される。その後、再びマスク露光、現像処理を行い、着色樹脂１７上に残存するポジレジスト１８の外周部分の一部を除去する［図４（ｆ）］。その後に３回目のエッチング処理を行い［図４（ｇ）］、ポジレジスト１８が存在しない部分の着色樹脂１７を除去する。この場合も２回目のエッチングと同様に着色樹脂１７は一部分が除去され、例えば２回目のエッチングを行った部分は６０％程度の厚みが、３回目のエッチングを行った部分は８０％程度の厚みがそれぞれ残り、残存した着色樹脂１７は中央部分から周縁部に対して階段状に薄くなる。有機溶剤によりポジレジスト１８を剥離し［図４（ｈ）］、熱処理前のカラーフィルタが形成される。Ｇ層、Ｂ層についても同様の処理を繰返して各色層の着色樹脂１７を所定の位置に形成し、その後で熱処理を行う［図４（ｉ）］。熱処理によって着色樹脂１７の角部分が丸みを帯び、１画素毎に凸状のカラーフィルタ１０が形成される。
【００１８】
第1の実施形態は図８の従来例と比較して更に優れた点がある。図８の従来例では画素電極１０３の絶縁膜１０４によって凹状又は凸状を形成するため、画素電極１０３の場所によって絶縁膜１０４の厚みが異なり、画素電極１０３と対向電極１０８間の電界の強さが均一にならない。しかし第１の実施形態は画素電極４上に厚みが異なる絶縁膜を設ける必要がないため、画素電極４と対向電極１１間の電界の強さをほぼ均一に保つことができる。また、図８の従来例の一形態として、凹状又は凸状の絶縁膜１０４上に画素電極を形成する形態があるが、この場合はＴＦＴのドレイン電極と画素電極との間の絶縁膜１０３が厚くなるため、第１の実施形態の方がドレイン電極と画素電極４を確実に接続することができる。
【００１９】
次に第２の実施形態を図５に基づいて説明する。第２の実施形態ではカラーフィルタ１９の表面をほぼ平坦にして、その上層に凸状の絶縁膜２０を形成する。なお、その他の部分は第１の実施形態と同様の形態であり、同一部分には第１の実施形態と同じ符号を用いて説明を省略する。
【００２０】
ＣＦ基板８には各画素に応じてＲＧＢのいずれかのカラーフィルタ１９が形成され、各画素内ではカラーフィルタ１９の表面がほぼ平坦になっている。そしてカラーフィルタ１９上に透明な絶縁膜２０が積層され、その表面は第１の実施形態のカラーフィルタ１０と同様に１画素の中央部分が張出した凸状に形成される。この絶縁膜２０も図２や図３に示すようにフォトリソグラフィー法によって形成することができる。例えば絶縁膜２０として感光性を有する透明樹脂（オプトマーＰＣ３００、４００シリーズ（ポジ）、ＮＮ５００、６００シリーズ（ネガ）：ＪＳＲ(株)社製）を用いた場合、図２と同様の工程で凸状の絶縁膜２０を形成することができる。つまりＣＦ基板８に感光性の透明樹脂を塗布した後、凸状を形成するために部分的に透過率の異なるパターンを有するマスクを介して露光処理を行い、熱処理によって表面が滑らかな凸状が形成される。第２の形態でも図２と同様の工程によって絶縁膜２０を凸状にするが、第１の実施形態ではカラーフィルタ１０を凸状に形成するためＲＧＢの色毎に図２の工程を繰返すのに対して、第２の実施形態では絶縁膜２０を凸状にするため全ての画素に対して同時に形成することができ、第１の実施形態の場合とはマスクのパターンや工程数などが若干異なる。さらに感光性の透明樹脂としてポジタイプとネガタイプを使用する場合でマスクのパターンが異なるが、部分的に透過率の異なるパターンのマスクを用いることで１枚のマスクで絶縁膜２０を凸状に形成することが可能になる。
【００２１】
次に、絶縁膜２０として感光性のない透明樹脂を用いた場合、図４と同様の工程で凸状の絶縁膜２０を形成することができる。つまりＣＦ基板８に感光性のない透明樹脂を塗布した後に透明樹脂上にレジストを塗布し、マスク露光処理、現像処理を行って凸状部分に該当するレジストを残し、エッチングにより不要な透明樹脂を除去する。その後、残存するレジストに対してマスク露光処理、現像処理、エッチングを数回繰返し、画素の中央部分から周縁部分に対して階段状に薄くなる透明樹脂を形成する。そして熱処理によって透明樹脂の角部分を丸くし、表面が滑らかな凸状の絶縁膜２０が形成される。
【００２２】
第２の実施形態も第１の実施形態と同様にＣＦ基板８の表面が画素に対応して凸状になるため、液晶分子６の傾斜方向を規制できると共に球状スペーサ７を画素間の窪み１４部分に保持することができる。さらに第２の実施形態であれば、１画素内のカラーフィルタ１９の厚みを均一にすることができるため、カラーフィルタの厚みのバラツキに起因する画素内の濃度ムラを低減させることもできる。
【００２３】
次に第３の実施形態を図６に基づいて説明する。第３の実施形態ではアレイ基板１上に透明な絶縁膜２１を形成し、その絶縁膜２１によって１画素の表面を凹状に形成し、アレイ基板１とＣＦ基板８との間隔を全体的にほぼ一定にしている。なお、その他の部分は第１の実施形態と同様の形態であり、同一部分には第１の実施形態と同じ符号を用いて説明を省略する。
【００２４】
絶縁膜２１の材料として第２の実施形態の絶縁膜２０と同じ材料を用い、図２又は図３と同様の工程を行うことで絶縁膜２０の表面を凹状にすることができる。このときマスク露光時のマスクのパターンは、カラーフィルタ１０や絶縁膜２１の材料がポジ型又はネガ型などによって異なる。この実施形態のカラーフィルタ６は第１の実施形態とカラーフィルタ６と同様に画素毎にその中央部分が張出した凸状に形成され、アレイ基板１の絶縁膜２１表面はカラーフィルタ１０の凸状に対応してその間隔がほぼ均一になるように凹状に形成されている。そしてＣＦ基板８に球状スペーサ７を散布してからＣＦ基板８とアレイ基板１を貼り合わせることで、大部分の球状スペーサ７を隣接する画素間の窪み１４部分に位置させることができる。また、アレイ基板１とＣＦ基板８の間隔をほぼ均一にしているため、球状スペーサ７が画素内に存在したときも両基板１、８の間隔を保持する役割を果し、球状スペーサ７として作用する。また絶縁膜２１を凹状にすることでカラーフィルタ１０と絶縁膜２１の両方の表面形状で液晶６の傾斜方向を規制でき、優れた視角特性を得ることができる。なお、この実施形態は画素電極４上に凹状の絶縁膜２１を設けたが、凹状の絶縁膜２１上に画素電極４を配置してもよく、この場合は画素電極４と対向電極１１の間の電界をほぼ均一にできる。
【００２５】
次に第４の実施形態を図７に基づいて説明する。第４の実施形態ではカラーフィルタ１９の表面をほぼ平坦にして、その上層に１画素全体に亘って形成され且つその中央部分が張出した凸状の絶縁膜２０を配置する。さらにアレイ基板１上には透明な絶縁膜２１を形成し、その絶縁膜２１によって１画素の表面を凹状に形成し、アレイ基板１とＣＦ基板８との間隔を全体的にほぼ均一にしている。この実施形態のＣＦ基板８は第２の実施形態のＣＦ基板８と同様の形態であり、アレイ基板１は第３の実施形態のアレイ基板１と同様の形態になる。第４の実施形態の絶縁膜２０、２１の材料として第２の実施形態の絶縁膜２０と同じ材料を用い、図２又は図３と同様の工程を行うことで絶縁膜２０、２１の表面を凸状又は凹状にすることができる。
【００２６】
この実施形態でも上記の実施形態と同様にＣＦ基板８に球状スペーサ７を散布してからＣＦ基板８とアレイ基板１を貼り合わせることで、大部分の球状スペーサ７を隣接する画素間の窪み１４部分に位置させることができる。また１画素内のカラーフィルタ１９の厚みを均一にすることができるため、カラーフィルタの厚みのバラツキに起因する画素内の濃度ムラを低減できる。また、アレイ基板１とＣＦ基板８の間隔をほぼ均一にしているため、球状スペーサ７が画素内に存在したときも両基板１、８の間隔を保持する役割を果し、球状スペーサ７として作用する。また絶縁膜２１を凹状にすることでカラーフィルタ１０と絶縁膜２１の両方の表面形状で液晶６の傾斜方向を規制でき、優れた視角特性を得ることができる。
【００２７】
なお、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば上記実施形態以外の形態も可能である。例えば、凸状の頂点を１画素の中央部分以外に設定して凸状を左右非対称に形成してもよい。また、本実施形態では信号線などの保護する絶縁膜と凹状の絶縁膜を個別に設けたが、信号線などを保護する絶縁膜によって凹状部分を形成してもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、第二基板のカラーフィルタ又は絶縁膜を画素毎に１画素内の表面全体を凸状にしたため隣接する画素との間に窪みができ、球状スペーサがその窪みに位置して、球状スペーサによる液晶の配向状態への影響を低減できる。従って液晶層との界面にあたる表面形状を曲面にして液晶分子の傾斜方向を規制し、優れた視角特性を得る構成でありながら、一対の基板の間隔保持手段として作業工程が容易で歩留まりのよい球状スペーサを用いることができ、製造効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である液晶表示装置の断面概略図である。
【図２】カラーレジストを用いてカラーフィルタを凸状に形成する工程を説明する図である。
【図３】カラーフィルタと画素電極の配置関係を示す図である。
【図４】エッチング法によりカラーフィルタを凸状に形成する工程を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施形態である液晶表示装置の断面概略図である。
【図６】本発明の第３の実施形態である液晶表示装置の断面概略図である。
【図７】本発明の第４の実施形態である液晶表示装置の断面概略図である。
【図８】従来の液晶表示装置の断面概略図である。
【図９】従来の液晶表示装置の断面概略図である。
【符号の説明】
１第一基板
４画素電極
５、１２、２２配向膜
７球状スペーサ
８第二基板
１０、１９カラーフィルタ
１４窪み
２０絶縁膜
２１絶縁膜

Claims

画素毎に画素電極が形成された第一基板と、前記画素電極との間で電界を発生する対向電極が形成された第二基板と、前記第一基板と前記第二基板との間に介在して前記両基板を所定間隔に維持する球状スペーサと、前記両基板間に封入されると共に両電極間の電界に応じて配列状態が変化する液晶とを備えた液晶表示装置において、前記第二基板には画素毎に1画素内のほぼ中央部分が最も張り出している凸状に形成されたカラーフィルタを設け、隣接する画素のカラーフィルタとの間の窪み部分に前記球状スペーサが位置することを特徴とする液晶表示装置。
画素毎に画素電極が形成された第一基板と、前記画素電極との間で電界を発生する対向電極が形成された第二基板と、前記第一基板と前記第二基板との間に介在して前記両基板を所定間隔に維持する球状スペーサと、前記両基板間に封入されると共に前記両電極間の電界に応じて配列状態が変化する液晶とを備えた液晶表示装置において、前記第二基板には、各画素に応じて形成されたカラーフィルタと、前記カラーフィルタ上に積層され且つ1画素内のほぼ中央部分が最も張り出している凸状に形成された絶縁膜とを設け、隣接する画素の前記絶縁膜との間の窪み部分に前記球状スペーサが位置することを特徴とする液晶表示装置。
前記カラーフィルタの厚みが1画素内でほぼ均一であることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
前記第一基板には画素毎に1画素内の表面全体が凹状に形成された絶縁膜を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項３記載の液晶表示装置。
前記第一基板の凹状部分と前記第二基板の凸状部分によって前記両基板の間隔がほぼ均一であることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
前記第一基板及び前記第二基板に垂直配向性を有する配向膜を積層し、前記両基板間に誘電率異方性が負の液晶を封入したことを特徴とする請求項1乃至請求項５記載の液晶表示装置。