JPH08201797A - Color liquid crystal display element - Google Patents

Color liquid crystal display element

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JPH08201797A
JPH08201797A JP7009873A JP987395A JPH08201797A JP H08201797 A JPH08201797 A JP H08201797A JP 7009873 A JP7009873 A JP 7009873A JP 987395 A JP987395 A JP 987395A JP H08201797 A JPH08201797 A JP H08201797A
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JP
Japan
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liquid crystal
color
crystal display
alignment film
color filter
Prior art date
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Application number
JP7009873A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Sakai
和浩 坂井
Kazuyoshi Arai
一能 新井
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】カラーフィルタの上の配向膜を、カラーフィル
タの重なり部に対応する盛り上がり部の付近も含めて一
様に配向処理し、液晶分子を画素部全域にわたって良好
な配向状態で配向させて、高品質のカラー画像を表示さ
せる。 【構成】各色のカラーフィルタ5R,5G,5Bの厚さ
tとその色のカラーフィルタが対応する部分の液晶層厚
dとの比t/dを0.19以下にし、かつ、カラーフィ
ルタの上の配向膜6を、隣接するカラーフィルタの縁部
同士の重なり部の長さ方向にほぼ沿った方向に配向処理
した。
(57) [Summary] [Purpose] The alignment film on the color filter is uniformly aligned, including the vicinity of the bulge corresponding to the overlapping part of the color filter, and the liquid crystal molecules are well aligned over the entire pixel area. Oriented to display high quality color image. A ratio t / d between the thickness t of each color filter 5R, 5G, 5B and the liquid crystal layer thickness d of the portion corresponding to the color filter of that color is 0.19 or less, and The alignment film 6 was subjected to an alignment treatment in a direction substantially along the length direction of the overlapping portion of the edges of the adjacent color filters.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、カラー液晶表示素子
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】多色カラー画像を表示するカラー液晶表
示素子は、液晶層をはさんで対向する一対の基板のう
ち、いずれか一方の基板に複数の色のカラーフィルタを
交互に並べて設けた構成となっている。
2. Description of the Related Art In a color liquid crystal display device for displaying a multicolor image, color filters of a plurality of colors are alternately arranged on one of a pair of substrates facing each other across a liquid crystal layer. It is composed.

【0003】図4は従来のカラー液晶表示素子の一部分
の断面図、図5はそのカラーフィルタ形成基板の一部分
の平面図である。この液晶表示素子は単純マトリックス
方式のものであり、ガラス等からなる一対の透明基板
1,2のうち、一方の基板、例えば図4において下側の
基板(以下、下基板という)1には、一方向(図におい
て左右方向)に沿う走査電極3が所定数互いに平行に設
けられ、他方の基板(以下、上基板という)2には、前
記走査電極3と直交する方向に沿う信号電極4が所定数
互いに平行に設けられている。なお、前記走査電極3お
よび信号電極4は、いずれもITO等からなる透明電極
である。
FIG. 4 is a sectional view of a part of a conventional color liquid crystal display device, and FIG. 5 is a plan view of a part of the color filter forming substrate. This liquid crystal display element is of a simple matrix type, and one of a pair of transparent substrates 1 and 2 made of glass or the like, for example, a lower substrate (hereinafter referred to as a lower substrate) 1 in FIG. A predetermined number of scanning electrodes 3 extending in one direction (left-right direction in the drawing) are provided in parallel with each other, and a signal electrode 4 extending in a direction orthogonal to the scanning electrodes 3 is provided on the other substrate (hereinafter referred to as an upper substrate) 2. A predetermined number of them are provided in parallel with each other. The scanning electrodes 3 and the signal electrodes 4 are both transparent electrodes made of ITO or the like.

【0004】また、いずれか一方の基板、例えば走査電
極3を設けた下基板1には、前記走査電極3の上に積層
して、複数の色、例えば赤,緑,青の3色のカラーフィ
ルタ5R,5G,5Bが交互に並べて設けられている。
In addition, one of the substrates, for example, the lower substrate 1 provided with the scanning electrodes 3, is laminated on the scanning electrodes 3 to have a plurality of colors, for example, three colors of red, green and blue. Filters 5R, 5G, and 5B are arranged alternately.

【0005】これらカラーフィルタ5R,5G,5Bは
それぞれ、前記走査電極3と上基板2側の信号電極4と
が互いに対向する画素部Dの幅より若干広い幅に、か
つ、前記信号電極4の長さ方向に沿う各画素列にそれぞ
れ対応するストライプ状に形成されている。
Each of these color filters 5R, 5G, 5B is slightly wider than the width of the pixel portion D where the scanning electrode 3 and the signal electrode 4 on the upper substrate 2 face each other, and the color electrode 5 It is formed in a stripe shape corresponding to each pixel column along the length direction.

【0006】上記カラーフィルタ5R,5G,5Bは、
例えば、赤,緑,青のうちの1色の顔料を添加した感光
性のカラーレジストを基板1上に塗布し、そのレジスト
膜を露光および現像処理してパターニングする方法を繰
り返して形成されたものであり、隣接するカラーフィル
タ5R,5G,5Bの縁部同士は僅かな重なり代をもっ
て上下に重なっている。
The color filters 5R, 5G and 5B are
For example, it is formed by repeating a method in which a photosensitive color resist to which a pigment of one color of red, green and blue is added is applied onto the substrate 1, and the resist film is exposed and developed to be patterned. The edge portions of the adjacent color filters 5R, 5G, 5B are vertically overlapped with a slight margin.

【0007】なお、図4および図5に示したカラーフィ
ルタ5R,5G,5Bは、赤色フィルタ5R、緑色フィ
ルタ5G、青色フィルタ5Bの順で形成されたものであ
り、したがって、緑色フィルタ5Gの一側縁部が隣接す
る赤色フィルタ5Rの側縁部の上に重なり、青色フィル
タ5Bの両側縁部が隣接する緑色フィルタ5Gおよび赤
色フィルタ5Rの側縁部の上にそれぞれ重なっている。
The color filters 5R, 5G and 5B shown in FIGS. 4 and 5 are formed in the order of the red filter 5R, the green filter 5G and the blue filter 5B. Therefore, one of the green filters 5G is formed. The side edges overlap the side edges of the adjacent red filter 5R, and the side edges of the blue filter 5B overlap the side edges of the adjacent green filter 5G and red filter 5R, respectively.

【0008】さらに、上記一対の基板1,2はそれぞれ
配向膜6,7が設けられており、下基板1側の配向膜6
は、上記カラーフィルタ5R,5G,5Bを覆ってその
上に形成され、上基板2側の配向膜7は、上記各信号電
極4を覆ってその上に形成されている。
Further, the pair of substrates 1 and 2 are provided with alignment films 6 and 7, respectively, and the alignment film 6 on the lower substrate 1 side.
Is formed on and covers the color filters 5R, 5G, 5B, and the alignment film 7 on the upper substrate 2 side is formed on and covers the signal electrodes 4.

【0009】これら配向膜6,7はポリイミド等からな
る水平配向膜であり、この配向膜6,7はそれぞれ、そ
の膜面を所定方向にラビングすることによって配向処理
されている。
The alignment films 6 and 7 are horizontal alignment films made of polyimide or the like, and the alignment films 6 and 7 are each subjected to alignment treatment by rubbing the film surface in a predetermined direction.

【0010】そして、上記一対の基板1,2は、その電
極3,4および配向膜6,7等を形成した面を互いに対
向させて、図示しない枠状のシール材を介して接合され
ており、これら両基板1,2間の前記シール材で囲まれ
た領域に液晶8が充填されている。
The pair of substrates 1 and 2 are bonded to each other with a frame-shaped sealing material (not shown) in such a manner that the surfaces on which the electrodes 3 and 4 and the alignment films 6 and 7 are formed face each other. A liquid crystal 8 is filled in a region surrounded by the sealing material between the substrates 1 and 2.

【0011】この液晶8にはネマティック液晶が用いら
れており、その液晶分子は、上記配向膜6,7によって
両基板1,2の近傍における配列方向を規制され、前記
配向膜6,7面に対しあるプレチルト角(数°程度)を
もって、両基板1,2間において所定のツイスト角でツ
イスト配向している。
A nematic liquid crystal is used for the liquid crystal 8, and the liquid crystal molecules are aligned in the vicinity of the substrates 1 and 2 by the alignment films 6 and 7, and are aligned on the surfaces of the alignment films 6 and 7. With a certain pretilt angle (about several degrees), the two substrates 1 and 2 are twist-aligned at a predetermined twist angle.

【0012】図5において、A1 は下基板1側の配向膜
6の配向処理方向、A2 は上基板2側の配向膜7の配向
処理方向を示しており、従来の液晶表示素子では、液晶
表示素子の横軸Oを基準として、下基板1側の配向膜6
を、前記横軸Oに対し一方向に所定角度θずれた方向に
配向処理し、上基板2側の配向膜7を、前記横軸Oに対
し逆方向に前記角度θと同角度ずれた方向に配向処理し
ている。
In FIG. 5, A1 indicates the alignment treatment direction of the alignment film 6 on the lower substrate 1 side, and A2 indicates the alignment treatment direction of the alignment film 7 on the upper substrate 2 side. Alignment film 6 on the lower substrate 1 side with reference to the horizontal axis O of the device
Is oriented in a direction deviated by a predetermined angle θ with respect to the horizontal axis O, and the orientation film 7 on the upper substrate 2 side is deviated in the opposite direction with respect to the horizontal axis O by the same angle θ. Orientation is applied.

【0013】なお、この液晶表示素子は、液晶分子のツ
イスト角を180°〜270°としたSTN型のもので
あり、例えば前記ツイスト角を240°としたSTN型
液晶表示素子では、両基板1,2側の配向膜6,7の配
向処理方向A1 ,A2 と前記横軸Oとのずれ角θはそれ
ぞれ30°に設定されており、液晶分子は、下基板1側
から上基板2側に向かって図5に破線矢印で示す方向に
240°のツイスト角でツイスト配向している。
This liquid crystal display element is of STN type in which the twist angle of liquid crystal molecules is 180 ° to 270 °. For example, in the STN type liquid crystal display element in which the twist angle is 240 °, both substrates 1 are used. The deviation angles θ between the alignment treatment directions A1 and A2 of the alignment films 6 and 7 on the first and second sides and the horizontal axis O are set to 30 °, respectively, and the liquid crystal molecules move from the lower substrate 1 side to the upper substrate 2 side. 5 is twisted in the direction indicated by the broken line arrow at a twist angle of 240 °.

【0014】このSTN型液晶表示素子の各色のカラー
フィルタ5R,5G,5Bが対応する部分(隣接するカ
ラーフィルタの縁部同士の重なり部を除く部分)の液晶
層厚dは、通常、5.8μm±0.35μmに設定さ
れ、各色のカラーフィルタ5R,5G,5Bは、一般
に、約1.3μmの厚さに形成されており、したがっ
て、各色のカラーフィルタ5R,5G,5Bの厚さtと
その色のカラーフィルタが対応する部分の液晶層厚dと
の比t/dは、約0.283〜0.211である。
The thickness d of the liquid crystal layer of the portion corresponding to the color filters 5R, 5G, and 5B of each color of the STN type liquid crystal display element (excluding the overlapping portion between the edge portions of the adjacent color filters) is usually 5. The color filters 5R, 5G, 5B for each color are set to have a thickness of about 1.3 μm, and therefore the thickness t of the color filters 5R, 5G, 5B for each color is set to 8 μm ± 0.35 μm. The ratio t / d between the liquid crystal layer thickness d of the portion corresponding to the color filter of that color is about 0.283 to 0.211.

【0015】また、図4では省略しているが、上記液晶
表示素子の両面、つまり一対の基板1,2の外面にはそ
れぞれ偏光板が配置されており、これら偏光板はそれぞ
れ、その光学軸(透過軸または吸収軸)を、液晶表示素
子の両基板1,2の近傍における液晶分子の配列方向に
対し所定の方向に向けた状態で設けられている。
Although not shown in FIG. 4, polarizing plates are arranged on both surfaces of the liquid crystal display element, that is, on the outer surfaces of the pair of substrates 1 and 2, respectively. The (transmission axis or absorption axis) is provided in a state of being oriented in a predetermined direction with respect to the alignment direction of liquid crystal molecules in the vicinity of both substrates 1 and 2 of the liquid crystal display element.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記カラー
液晶表示素子においては、その一方の基板1に設けられ
たカラーフィルタ5R,5G,5Bの縁部同士が上下に
重なっているため、カラーフィルタ5R,5G,5Bの
上に形成された配向膜6が、カラーフィルタ5R,5
G,5Bの重なり部に対応する部分において図4に示し
たように高く盛り上がっている。
In the color liquid crystal display element described above, since the edges of the color filters 5R, 5G and 5B provided on one of the substrates 1 are vertically overlapped with each other, the color filter 5R is not formed. , 5G, 5B, the alignment film 6 formed on the color filters 5R, 5B.
The portion corresponding to the overlapping portion of G and 5B is highly raised as shown in FIG.

【0017】なお、上記のように各色のカラーフィルタ
5R,5G,5Bを約1.3μmの厚さに形成している
従来のカラー液晶表示素子では、隣接するカラーフィル
タの縁部同士の重なり部の盛り上がり高さ(緑色フィル
タ5Gおよび青色フィルタ5Bの隣接するカラーフィル
タ5R,5Gの側縁部の上に重なっている部分の厚さ)
t′は1.0μm程度であり、したがって、配向膜6の
盛り上がり高さも1.0μm程度である。
In the conventional color liquid crystal display device in which the color filters 5R, 5G, 5B for the respective colors are formed to have a thickness of about 1.3 μm as described above, the overlapping portions of the edges of the adjacent color filters are overlapped. Height (the thickness of the portion of the green filter 5G and the blue filter 5B that overlaps the side edges of the adjacent color filters 5R and 5G)
t ′ is about 1.0 μm, and therefore the height of the protrusion of the alignment film 6 is about 1.0 μm.

【0018】そして、従来の液晶表示素子では、その一
対の基板1,2に設けた配向膜6,7をそれぞれ図5に
示した方向A1 ,A2 に配向処理しているが、上記のよ
うにカラーフィルタ5R,5G,5Bを設けた基板1側
の配向膜6が部分的に高く盛り上がっていると、液晶表
示素子の製造工程において前記配向膜6の膜面をラビン
グローラにより所定方向にラビングして配向処理する際
に、この配向膜6の盛り上がり部の付近が充分にラビン
グされないため、その部分に配向処理不良が発生する。
In the conventional liquid crystal display device, the alignment films 6 and 7 provided on the pair of substrates 1 and 2 are subjected to the alignment treatment in the directions A1 and A2 shown in FIG. 5, respectively. If the alignment film 6 on the substrate 1 side provided with the color filters 5R, 5G, 5B is partially raised, the film surface of the alignment film 6 is rubbed in a predetermined direction by a rubbing roller in the manufacturing process of the liquid crystal display device. When the alignment treatment is performed by the above-described method, the vicinity of the raised portion of the alignment film 6 is not sufficiently rubbed, so that the alignment treatment failure occurs at that portion.

【0019】なお、この配向膜6の配向処理不良は、主
に、前記盛り上がり部のうち、ラビングローラが移動す
る際に降りる側となる側面、つまり、配向膜6を図5に
示した配向処理方向A1 のように図において左側から右
側に向かってラビングする場合は、盛り上がり部の右側
の側面Wの付近に生じている。
The defective alignment treatment of the alignment film 6 is mainly caused by the side face of the raised portion which is the side on which the rubbing roller descends when it moves, that is, the alignment treatment of the alignment film 6 shown in FIG. When rubbing from the left side to the right side in the figure as in the direction A1, it occurs near the side surface W on the right side of the raised portion.

【0020】このため、上記従来の液晶表示素子は、そ
の各画素部Dにおける液晶分子の初期配向状態が、カラ
ーフィルタ5R,5G,5Bの重なり部に対応する部分
において乱れており、そのために、表示される各色の画
素の側縁部の明るさおよび色質にムラが生じて画質を低
下させていた。
Therefore, in the above-mentioned conventional liquid crystal display element, the initial alignment state of the liquid crystal molecules in each pixel portion D is disturbed in the portions corresponding to the overlapping portions of the color filters 5R, 5G and 5B, and therefore, The brightness and color quality of the side edges of the pixels of each color to be displayed are uneven, thus deteriorating the image quality.

【0021】なお、従来の液晶表示素子においても、カ
ラーフィルタ5R,5G,5Bの上に平坦化剤をオーバ
ーコートしてその上に配向膜6を形成すれば、この配向
膜6の膜面をほぼ平坦にして一様な配向処理を施すこと
ができる。
Also in the conventional liquid crystal display element, if the flattening agent is overcoated on the color filters 5R, 5G and 5B and the alignment film 6 is formed thereon, the film surface of the alignment film 6 is removed. Almost flattening and uniform alignment treatment can be performed.

【0022】しかし、上述したような、電極3をカラー
フィルタ5R,5G,5Bの下に設けている、いわゆる
ボトム電極タイプの液晶表示素子では、カラーフィルタ
5R,5G,5Bの上に平坦化剤をオーバーコートする
と、両基板1,2の電極3,4間に印加される電圧がカ
ラーフィルタ5R,5G,5Bおよび配向膜6,7だけ
でなくオーバーコート膜においても大きく降下して表示
特性が悪くなるし、また、膜面がほぼ平坦なオーバーコ
ート膜を形成するには前記平坦化剤をかなり厚く塗布し
なければならないために、オーバーコート膜の形成に時
間がかかってコスト高となってしまう。
However, in the so-called bottom electrode type liquid crystal display device in which the electrode 3 is provided below the color filters 5R, 5G and 5B as described above, a flattening agent is provided on the color filters 5R, 5G and 5B. Overcoating, the voltage applied between the electrodes 3 and 4 of both substrates 1 and 2 greatly drops not only in the color filters 5R, 5G and 5B and the alignment films 6 and 7, but also in the overcoat film, resulting in display characteristics. In addition, since the flattening agent has to be applied in a considerably large thickness in order to form an overcoat film having a substantially flat film surface, it takes time to form the overcoat film, resulting in high cost. I will end up.

【0023】また、カラー液晶表示素子には、カラーフ
ィルタを設ける基板側の電極を前記カラーフィルタの上
に設けている、トップ電極タイプと呼ばれるものもあ
り、この液晶表示素子においては、カラーフィルタの上
を平坦化剤でオーバーコートしてその上に電極と配向膜
とを形成することにより、電極間に印加する電圧を大き
く降下させることなく配向膜の膜面をほぼ平坦にするこ
とが可能であるが、その場合も、オーバーコート膜の形
成に時間がかかってコスト高となってしまう。
There is also a color liquid crystal display element called a top electrode type in which an electrode on the side of a substrate on which a color filter is provided is provided on the color filter. In this liquid crystal display element, the color filter By overcoating the top with a flattening agent and forming the electrode and the alignment film on it, it is possible to make the film surface of the alignment film almost flat without greatly reducing the voltage applied between the electrodes. However, even in that case, it takes a long time to form the overcoat film, resulting in a high cost.

【0024】この発明は、一方の基板に設けた複数の色
のカラーフィルタの上をオーバーコートして平坦化しな
くても、前記配向膜を、カラーフィルタの重なり部に対
応する盛り上がり部の付近も含めてほぼ一様に配向処理
し、液晶分子を画素部全域にわたって良好な配向状態で
配向させて、高品質のカラー画像を表示させることがで
きるカラー液晶表示素子を提供することにある。
According to the present invention, the alignment film can be formed in the vicinity of the raised portion corresponding to the overlapping portion of the color filters without overcoating and flattening the color filters of a plurality of colors provided on one substrate. An object of the present invention is to provide a color liquid crystal display device capable of displaying a high-quality color image by performing almost uniform alignment treatment including the liquid crystal molecules and orienting liquid crystal molecules in a good alignment state over the entire pixel portion.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】この発明のカラー液晶表
示素子は、液晶層をはさんで対向する一対の基板にそれ
ぞれ電極と配向膜とが設けられ、前記液晶層の液晶分子
が前記一対の基板間においてツイスト配向しているとと
もに、いずれか一方の基板の内面に複数の色のカラーフ
ィルタが交互に並べて設けられており、かつ、各色のカ
ラーフィルタの厚さtとその色のカラーフィルタが対応
する部分の液晶層厚dとの比t/dが0.19以下であ
ることを特徴とするものである。
In a color liquid crystal display device of the present invention, an electrode and an alignment film are provided on a pair of substrates facing each other across a liquid crystal layer, and liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are arranged in the pair of substrates. The substrates are twist-oriented between the substrates, and the color filters of a plurality of colors are alternately arranged on the inner surface of one of the substrates, and the thickness t of each color filter and the color filter of that color are The ratio t / d with respect to the liquid crystal layer thickness d of the corresponding portion is 0.19 or less.

【0026】このカラー液晶表示素子において、前記カ
ラーフィルタを設けた基板側の配向膜は、隣接するカラ
ーフィルタの縁部同士の重なり部の長さ方向にほぼ沿っ
た方向に配向処理されているのが望ましい。
In this color liquid crystal display element, the alignment film on the substrate side provided with the color filters is subjected to alignment treatment in a direction substantially along the length direction of the overlapping portion of the edges of the adjacent color filters. Is desirable.

【0027】また、この発明の他のカラー液晶表示素子
は、液晶層をはさんで対向する一対の基板にそれぞれ電
極と配向膜とが設けられ、前記液晶の分子が前記一対の
基板間においてツイスト配向しているとともに、いずれ
か一方の基板の内面に複数の色のカラーフィルタが交互
に並べて設けられており、かつ、前記カラーフィルタを
設けた基板側の配向膜が、隣接するカラーフィルタの縁
部同士の重なり部の長さ方向にほぼ沿った方向に配向処
理されていることを特徴とするものである。
Further, in another color liquid crystal display element of the present invention, an electrode and an alignment film are respectively provided on a pair of substrates which face each other across a liquid crystal layer, and the molecules of the liquid crystal are twisted between the pair of substrates. Along with the orientation, color filters of a plurality of colors are alternately arranged on the inner surface of one of the substrates, and the orientation film on the side of the substrate on which the color filters are provided has an edge of an adjacent color filter. It is characterized in that the alignment treatment is performed in a direction substantially along the length direction of the overlapping portion of the portions.

【0028】このカラー液晶表示素子において、前記カ
ラーフィルタを設けた基板側の配向膜の配向処理方向
は、隣接するカラーフィルタの縁部同士の重なり部の長
さ方向とほぼ平行であるのが最も望ましい。
In this color liquid crystal display element, it is most preferable that the alignment treatment direction of the alignment film on the substrate side provided with the color filter is substantially parallel to the length direction of the overlapping portion of the edges of the adjacent color filters. desirable.

【0029】なお、前記カラーフィルタを設けた基板側
の配向膜の配向処理方向が、隣接するカラーフィルタの
縁部同士の重なり部の長さ方向に対して斜めにずれてい
ても、そのずれ角が45°以下であればよい。
Even if the alignment treatment direction of the alignment film on the side of the substrate provided with the color filter is deviated obliquely with respect to the length direction of the overlapping portion of the edges of the adjacent color filters, the deviation angle is Should be 45 ° or less.

【0030】また、このカラー液晶表示素子において、
各色のカラーフィルタの厚さtとその色のカラーフィル
タが対応する部分の液晶層厚dとの比t/dが0.19
以下であるのが望ましい。
In this color liquid crystal display device,
The ratio t / d of the thickness t of the color filter of each color and the liquid crystal layer thickness d of the portion corresponding to the color filter of that color is 0.19.
The following is desirable.

【0031】この発明は、カラーフィルタを設けた基板
側の電極を前記カラーフィルタの下に設けているボトム
電極タイプのカラー液晶表示素子にも、前記電極をカラ
ーフィルタの上に設けているトップ電極タイプのカラー
液晶表示素子にも適用できるが、特に、ボトム電極タイ
プのものに適用するのに有利である。
The present invention also applies to a bottom electrode type color liquid crystal display element in which an electrode on the substrate side provided with a color filter is provided below the color filter, and a top electrode in which the electrode is provided above the color filter. Although it can be applied to a type of color liquid crystal display element, it is particularly advantageous to apply to a bottom electrode type.

【0032】[0032]

【作用】この発明のカラー液晶表示素子は、各色のカラ
ーフィルタの厚さtとその色のカラーフィルタが対応す
る部分の液晶層厚dとの比t/dが0.19以下である
ため、前記t/dの値が約0.283〜0.211であ
る従来の液晶表示素子に比べて、液晶層厚dが同じでも
カラーフィルタの厚さtは小さく、したがって、隣接す
るカラーフィルタの縁部同士の重なり部の盛り上がり高
さが小さいから、カラーフィルタの上に設けた配向膜の
盛り上がりも小さい。
In the color liquid crystal display element of the present invention, the ratio t / d between the thickness t of the color filter of each color and the liquid crystal layer thickness d of the portion corresponding to the color filter of that color is 0.19 or less. Compared with the conventional liquid crystal display device in which the value of t / d is about 0.283 to 0.211, the thickness t of the color filter is small even if the liquid crystal layer thickness d is the same, and therefore the edge of the adjacent color filter is small. Since the height of the overlap between the parts is small, the height of the alignment film provided on the color filter is small.

【0033】そして、このように、カラーフィルタの重
なり部に対応する部分における配向膜の盛り上がりが小
さければ、この配向膜を所定方向にラビングして配向処
理する際に、その盛り上がり部の付近も充分にラビング
される。
When the bulging of the alignment film in the portion corresponding to the overlapping portion of the color filter is small as described above, when the alignment film is rubbed in a predetermined direction and subjected to the alignment treatment, the vicinity of the bulging portion is also sufficient. To be rubbed by.

【0034】このため、このカラー液晶表示素子によれ
ば、カラーフィルタの上をオーバーコートして平坦化す
ることなく前記カラーフィルタの上に配向膜を設けたも
のであっても、前記配向膜を、カラーフィルタの重なり
部に対応する盛り上がり部の付近も含めて一様に配向処
理し、液晶分子を画素部全域にわたって良好な配向状態
で配向させて、高品質のカラー画像を表示させることが
できる。
Therefore, according to this color liquid crystal display element, even if the alignment film is provided on the color filter without overcoating and flattening the color filter, the alignment film is formed on the color filter. , It is possible to display a high quality color image by uniformly orienting the liquid crystal molecules in a good orientation state over the entire pixel portion including the vicinity of the bulge portion corresponding to the overlapping portion of the color filter. .

【0035】さらに、このカラー液晶表示素子におい
て、上記カラーフィルタを設けた基板側の配向膜を、隣
接するカラーフィルタの縁部同士の重なり部の長さ方向
にほぼ沿った方向に配向処理すれば、前記配向膜の盛り
上がり部の付近がより充分にラビングされるため、この
配向膜をその全体にわたってさらに一様に配向処理し
て、液晶分子を画素部全域にわたってより良好な配向状
態で配向させることができる。
Further, in this color liquid crystal display element, the alignment film on the substrate side provided with the color filter is subjected to an alignment treatment in a direction substantially along the length direction of the overlapping portion of the edges of the adjacent color filters. Since the vicinity of the raised portion of the alignment film is more sufficiently rubbed, the alignment film is more uniformly aligned over the entire alignment film so that the liquid crystal molecules are aligned in a better alignment state over the entire pixel area. You can

【0036】また、この発明の他のカラー液晶表示素子
は、カラーフィルタを設けた基板側の配向膜を、隣接す
るカラーフィルタの縁部同士の重なり部の長さ方向にほ
ぼ沿った方向に配向処理しているため、前記配向膜のカ
ラーフィルタの重なり部に対応する部分が盛り上がって
いても、この配向膜を所定方向にラビングして配向処理
する際に、その盛り上がり部の付近も充分にラビングさ
れる。
Further, according to another color liquid crystal display element of the present invention, the alignment film on the substrate side provided with the color filters is aligned in a direction substantially along the length direction of the overlapping portion of the edge portions of the adjacent color filters. Since the treatment is performed, even if the portion of the alignment film corresponding to the overlapping portion of the color filter is swelled, when the alignment film is rubbed in a predetermined direction and subjected to the alignment treatment, the vicinity of the swell portion is also sufficiently rubbed. To be done.

【0037】このため、このカラー液晶表示素子におい
ても、カラーフィルタの上をオーバーコートして平坦化
することなく前記カラーフィルタの上に配向膜を設けた
ものであっても、前記配向膜を、カラーフィルタの重な
り部に対応する盛り上がり部の付近も含めて一様に配向
処理し、液晶分子を画素部全域にわたって良好な配向状
態で配向させて、高品質のカラー画像を表示させること
ができる。
Therefore, even in this color liquid crystal display element, even if the alignment film is provided on the color filter without overcoating and flattening the color filter, A high-quality color image can be displayed by uniformly aligning the liquid crystal molecules in the entire pixel portion including the vicinity of the raised portion corresponding to the overlapping portion of the color filters and aligning the liquid crystal molecules in a favorable alignment state.

【0038】この場合、カラーフィルタを設けた基板側
の配向膜を、隣接するカラーフィルタの縁部同士の重な
り部の長さ方向とほぼ平行な方向に配向処理すれば、前
記配向膜の盛り上がり部の付近をより充分にラビングす
ることができる。
In this case, if the alignment film on the substrate side provided with the color filters is subjected to the alignment treatment in a direction substantially parallel to the lengthwise direction of the overlapping portions of the edge portions of the adjacent color filters, the raised portion of the alignment film is formed. It is possible to rub near the area more sufficiently.

【0039】ただし、前記配向膜の配向処理方向がカラ
ーフィルタの重なり部の長さ方向に対して斜めにずれて
いても、そのずれ角が45°以下であれば、前記配向膜
の盛り上がり部の付近も充分にラビングすることができ
る。
However, even if the alignment treatment direction of the alignment film is deviated obliquely with respect to the length direction of the overlapping portion of the color filter, if the deviation angle is 45 ° or less, the ridge portion of the alignment film is formed. It is possible to rub enough in the vicinity.

【0040】さらに、このカラー液晶表示素子におい
て、各色のカラーフィルタの厚さtとその色のカラーフ
ィルタが対応する部分の液晶層厚dとの比t/dを0.
19以下とすれば、上述したように、従来の液晶表示素
子に比べて隣接するカラーフィルタの縁部同士の重なり
部の盛り上がり高さが小さくなり、カラーフィルタの上
に設けた配向膜の盛り上がりも小さいくなるから、この
配向膜をその全体にわたってさらに一様に配向処理し
て、液晶分子を画素部全域にわたってより良好な配向状
態で配向させることができる。
Further, in this color liquid crystal display device, the ratio t / d between the thickness t of the color filter of each color and the liquid crystal layer thickness d of the portion corresponding to the color filter of the color is 0.
If it is 19 or less, as described above, the swelling height of the overlapping portion between the edge portions of the adjacent color filters becomes small as compared with the conventional liquid crystal display element, and the swelling of the alignment film provided on the color filter also becomes small. Since the size becomes smaller, the alignment film can be more uniformly aligned over the entire surface, and the liquid crystal molecules can be aligned in a better alignment state over the entire pixel portion.

【0041】[0041]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図1および図2
を参照して説明する。図1はこの実施例のカラー液晶表
示素子の一部分の断面図、図2はそのカラーフィルタ形
成基板の一部分の平面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
Will be described with reference to. FIG. 1 is a sectional view of a part of the color liquid crystal display element of this embodiment, and FIG. 2 is a plan view of a part of the color filter forming substrate.

【0042】なお、図1および図2において、図4およ
び図5に示した従来のカラー液晶表示素子と対応するも
のには同符号を付し、従来のカラー液晶表示素子と同じ
ものについてはその説明を省略する。
In FIGS. 1 and 2, those corresponding to the conventional color liquid crystal display elements shown in FIGS. 4 and 5 are designated by the same reference numerals, and the same elements as the conventional color liquid crystal display elements are designated by the same reference numerals. The description is omitted.

【0043】この実施例のカラー液晶表示素子は、単純
マトリックス方式のSTN型液晶表示素子であり、複数
の色、例えば赤,緑,青の3色のカラーフィルタ5R,
5G,5Bは、下基板1の内面に形成された走査電極3
の上に設けられている。
The color liquid crystal display element of this embodiment is an STN type liquid crystal display element of a simple matrix system, and is composed of color filters 5R of three colors, for example, three colors of red, green and blue.
5G and 5B are scanning electrodes 3 formed on the inner surface of the lower substrate 1.
Is provided above.

【0044】このカラーフィルタ5R,5G,5Bは、
例えば、赤,緑,青のうちの1色の顔料を添加した感光
性のカラーレジストを基板1上に塗布し、そのレジスト
膜を露光および現像処理してパターニングする方法を繰
り返して形成されたものであり、隣接するカラーフィル
タ5R,5G,5Bの縁部同士は僅かな重なり代をもっ
て上下に重なっている。
The color filters 5R, 5G and 5B are
For example, it is formed by repeating a method in which a photosensitive color resist to which a pigment of one color of red, green and blue is added is applied onto the substrate 1, and the resist film is exposed and developed to be patterned. The edge portions of the adjacent color filters 5R, 5G, 5B are vertically overlapped with a slight margin.

【0045】なお、これらカラーフィルタ5R,5G,
5Bはそれぞれ、前記走査電極3と上基板2側の信号電
極4とが互いに対向する画素部Dの幅より若干広い幅
に、かつ、前記信号電極4の長さ方向に沿う各画素列に
それぞれ対応するストライプ状に形成されている。
The color filters 5R, 5G,
5B has a width slightly wider than the width of the pixel portion D in which the scanning electrode 3 and the signal electrode 4 on the upper substrate 2 side face each other, and in each pixel column along the length direction of the signal electrode 4, respectively. It is formed in a corresponding stripe shape.

【0046】そして、この実施例では、各色(赤,緑,
青)のカラーフィルタ5R,5G,5Bの厚さtとその
色のカラーフィルタが対応する部分(隣接するカラーフ
ィルタの縁部同士の重なり部を除く部分)の液晶層厚d
との比t/dを0.19以下に設定してある。
In this embodiment, each color (red, green,
Liquid crystal layer thickness d of the portion (excluding the overlapping portion between the edge portions of the adjacent color filters) corresponding to the thickness t of the blue) color filters 5R, 5G, 5B and the color filter of that color
The ratio t / d of the above is set to 0.19 or less.

【0047】すなわち、例えば、各色のカラーフィルタ
5R,5G,5Bが対応する部分の液晶層厚dは、d=
5.8μm±0.35μm、各色のカラーフィルタ5
R,5G,5Bの厚さtは、t=0.9μm±0.1μ
m(望ましくはt=0.9μm±0.05μm)であ
り、したがって、各色のカラーフィルタ5R,5G,5
Bの厚さtとその色のカラーフィルタが対応する部分の
液晶層厚dとの比t/dは、約0.130〜0.183
(t=0.9μm±0.05μmの場合は、t/d=約
0.138〜0.174)である。
That is, for example, the liquid crystal layer thickness d of the portion corresponding to the color filters 5R, 5G, and 5B of each color is d =
5.8 μm ± 0.35 μm, color filter 5 for each color
The thickness t of R, 5G, 5B is t = 0.9 μm ± 0.1 μ
m (preferably t = 0.9 μm ± 0.05 μm), and therefore, the color filters 5R, 5G, 5 for each color.
The ratio t / d between the thickness t of B and the liquid crystal layer thickness d of the portion corresponding to the color filter of that color is about 0.130 to 0.183.
(When t = 0.9 μm ± 0.05 μm, t / d = about 0.138 to 0.174).

【0048】また、この実施例では、液晶(ネマティッ
ク液晶)8として、そのねじれピッチ(液晶分子配列が
360°ねじれるのに必要な液晶層の厚さ)Pが、P=
11.0μm±0.2μmのものを使用しており、した
がって、この液晶表示素子の液晶層厚d(d=5.8μ
m±0.35μm)と前記液晶8のねじれピッチPとの
比d/Pは、約0.46〜0.54である。
Further, in this embodiment, as the liquid crystal (nematic liquid crystal) 8, the twist pitch (thickness of the liquid crystal layer necessary for twisting the liquid crystal molecule array by 360 °) P is P =
11.0 μm ± 0.2 μm is used, and therefore the liquid crystal layer thickness d (d = 5.8 μm) of this liquid crystal display element is used.
(m ± 0.35 μm) and the twist pitch P of the liquid crystal 8 are about 0.46 to 0.54.

【0049】さらに、この実施例では、カラーフィルタ
5R,5G,5Bを設けた下基板1側の配向膜6を、隣
接するカラーフィルタ5R,5G,5Bの縁部同士の重
なり部の長さ方向にほぼ沿った方向に配向処理(ラビン
グ)し、この配向膜6の配向処理方向を基準として、液
晶分子のツイスト角に応じて上基板2側の配向膜7の配
向処理方向を設定している。
Further, in this embodiment, the alignment film 6 on the lower substrate 1 side provided with the color filters 5R, 5G and 5B is arranged in the lengthwise direction of the overlapping portions of the edges of the adjacent color filters 5R, 5G and 5B. Alignment treatment (rubbing) is performed in a direction substantially along with the alignment treatment direction of the alignment film 6, and the alignment treatment direction of the alignment film 7 on the upper substrate 2 side is set according to the twist angle of the liquid crystal molecules. .

【0050】すなわち、図2において、A1 は下基板1
側の配向膜6の配向処理方向、A2は上基板2側の配向
膜7の配向処理方向を示しており、この実施例では、下
基板1側の配向膜6を、カラーフィルタ5R,5G,5
Bの重なり部の長さ方向とほぼ平行な方向に配向処理
し、上基板2側の配向膜7を前記下基板1側の配向膜6
の配向処理方向A1 に対して所定角度ずれた方向に配向
処理している。
That is, in FIG. 2, A1 is the lower substrate 1
Side, the alignment treatment direction of the alignment film 6 and A2 indicate the alignment treatment direction of the alignment film 7 on the upper substrate 2 side. In this embodiment, the alignment film 6 on the lower substrate 1 side is changed to the color filters 5R, 5G ,. 5
The alignment treatment is performed in a direction substantially parallel to the lengthwise direction of the overlapping portion of B, and the alignment film 7 on the upper substrate 2 side is aligned with the alignment film 6 on the lower substrate 1 side.
The alignment treatment is performed in a direction deviated by a predetermined angle from the alignment treatment direction A1.

【0051】そして、液晶層の液晶分子は、上記配向膜
6,7によって両基板1,2の近傍における配列方向を
規制され、前記配向膜6,7面に対しあるプレチルト角
(数°程度)をもって、両基板1,2間において所定の
ツイスト角でツイスト配向している。
The alignment directions of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer in the vicinity of the substrates 1 and 2 are regulated by the alignment films 6 and 7, and a certain pretilt angle (about several degrees) with respect to the surfaces of the alignment films 6 and 7. The two substrates 1 and 2 are twist-aligned at a predetermined twist angle.

【0052】なお、この実施例では、上記配向膜6,7
の配向処理方向A1 ,A2 のずれ角をほぼ240°と
し、液晶分子をほぼ240°のツイスト角でツイスト配
向させている。
In this embodiment, the alignment films 6 and 7 described above are used.
The angle of deviation between the alignment treatment directions A1 and A2 is approximately 240 °, and the liquid crystal molecules are twist-aligned at a twist angle of approximately 240 °.

【0053】上記カラー液晶表示素子は、各色のカラー
フィルタ5R,5G,5Bの厚さtとその色のカラーフ
ィルタが対応する部分の液晶層厚dとの比t/dが0.
19以下(この実施例ではt/d=約0.130〜0.
183)であるため、前記t/dの値が約0.283〜
0.211である従来の液晶表示素子に比べて、液晶層
厚dが同じでもカラーフィルタ5R,5G,5Bの厚さ
tは小さい。
In the above color liquid crystal display element, the ratio t / d of the thickness t of the color filters 5R, 5G and 5B of each color to the liquid crystal layer thickness d of the portion corresponding to the color filter of that color is 0.
19 or less (in this embodiment, t / d = about 0.130-0.
183), the value of t / d is about 0.283 to
The thickness t of the color filters 5R, 5G, and 5B is smaller than that of the conventional liquid crystal display element of 0.211 even if the liquid crystal layer thickness d is the same.

【0054】すなわち、図4および図5に示した従来の
カラー液晶表示素子では、液晶層厚dがd=5.8μm
±0.35μmの場合で、カラーフィルタ5R,5G,
5Bの厚さtが、t=約1.3μmであるが、この実施
例のカラー液晶表示素子では、液晶層厚dが従来と同じ
(d=5.8μm±0.35μm)の場合で、カラーフ
ィルタ5R,5G,5Bの厚さtが、t=0.9μm±
0.1μmである。
That is, in the conventional color liquid crystal display element shown in FIGS. 4 and 5, the liquid crystal layer thickness d is d = 5.8 μm.
In the case of ± 0.35 μm, color filters 5R, 5G,
The thickness t of 5B is t = about 1.3 μm, but in the color liquid crystal display element of this embodiment, when the liquid crystal layer thickness d is the same as the conventional one (d = 5.8 μm ± 0.35 μm), The thickness t of the color filters 5R, 5G, 5B is t = 0.9 μm ±
It is 0.1 μm.

【0055】したがって、この実施例のカラー液晶表示
素子によれば、隣接するカラーフィルタ5R,5G,5
Bの縁部同士の重なり部の盛り上がり高さ(緑色フィル
タ5Gおよび青色フィルタ5Bの隣接するカラーフィル
タ5R,5Gの側縁部の上に重なっている部分の厚さ)
t′が、t′=約0.7μmと、従来の液晶表示素子
(t′=約1.0μm)に比べて小さいから、カラーフ
ィルタ5R,5G,5Bの上に設けた配向膜の盛り上が
りも小さい。
Therefore, according to the color liquid crystal display element of this embodiment, the adjacent color filters 5R, 5G and 5 are arranged.
Rising height of the overlapping portion between the edge portions of B (the thickness of the portion of the green filter 5G and the blue filter 5B that overlaps the side edges of the adjacent color filters 5R and 5G)
Since t'is t '= about 0.7 μm, which is smaller than that of the conventional liquid crystal display element (t' = about 1.0 μm), the protrusion of the alignment film provided on the color filters 5R, 5G, 5B is also increased. small.

【0056】そして、このように、カラーフィルタ5
R,5G,5Bの重なり部に対応する部分における配向
膜6の盛り上がりが小さければ、この配向膜6をラビン
グローラにより所定方向にラビングして配向処理する際
に、その盛り上がり部の付近も充分にラビングされる。
Then, in this way, the color filter 5
If the protrusion of the alignment film 6 in the portion corresponding to the overlapping portion of R, 5G, and 5B is small, when the alignment film 6 is rubbed in a predetermined direction by a rubbing roller for alignment treatment, the vicinity of the protrusion is also sufficient. To be rubbed.

【0057】このため、この液晶表示素子によれば、カ
ラーフィルタ5R,5G,5Bの上を平坦化剤でオーバ
ーコートして平坦化することなく前記カラーフィルタ5
R,5G,5Bの上に配向膜6を設けたものでありなが
ら、前記配向膜6を、カラーフィルタ5R,5G,5B
の重なり部に対応する盛り上がり部の付近も含めて一様
に配向処理し、液晶分子を画素部全域にわたって良好な
配向状態で配向させて、高品質のカラー画像を表示させ
ることができる。
Therefore, according to this liquid crystal display element, the color filters 5R, 5G, 5B are not over-coated with the flattening agent to flatten the color filters 5R, 5G, 5B.
Although the alignment film 6 is provided on the R, 5G, and 5B, the alignment film 6 is provided on the color filters 5R, 5G, and 5B.
It is possible to display a high-quality color image by uniformly aligning the liquid crystal molecules in the entire pixel portion including the vicinity of the raised portion corresponding to the overlapping portion of the liquid crystal molecules.

【0058】また、この液晶表示素子は、隣接するカラ
ーフィルタ5R,5G,5Bの縁部同士の重なり部の盛
り上がり高さt′が小さいため、各色のカラーフィルタ
5R,5G,5Bが対応する部分(重なり部を除く部
分)の液晶層厚dと、カラーフィルタ5R,5G,5B
の重なり部が対応する部分の液晶層厚d′との差が小さ
い。
Further, in this liquid crystal display element, since the rising height t'of the overlapping portion between the edge portions of the adjacent color filters 5R, 5G and 5B is small, the portions corresponding to the color filters 5R, 5G and 5B of the respective colors. Liquid crystal layer thickness d (excluding the overlapping portion) and color filters 5R, 5G, 5B
The difference from the liquid crystal layer thickness d'of the corresponding overlapping portion is small.

【0059】すなわち、図4および図5に示した従来の
液晶表示素子では、カラーフィルタ5R,5G,5Bの
重なり部の盛り上がり高さt′が1.0μm程度であ
り、したがって、上記液晶層厚dとd′の差が、d−
d′=約1.0μmと大きいが、上記実施例の液晶表示
素子では、カラーフィルタ5R,5G,5Bの重なり部
の盛り上がり高さt′が約0.7μmであるため、上記
液晶層厚dとd′の差は、d−d′=約0.7μmと小
さい。
That is, in the conventional liquid crystal display element shown in FIGS. 4 and 5, the swelling height t'of the overlapping portions of the color filters 5R, 5G and 5B is about 1.0 μm, and therefore the liquid crystal layer thickness is the same. The difference between d and d'is d-
d '= about 1.0 .mu.m, which is large, but in the liquid crystal display element of the above-mentioned embodiment, since the rising height t'of the overlapping portion of the color filters 5R, 5G, 5B is about 0.7 .mu.m, the liquid crystal layer thickness d The difference between d and d'is as small as d-d '= about 0.7 μm.

【0060】このため、上記実施例の液晶表示素子は、
各色のカラーフィルタ5R,5G,5Bが対応する部分
(重なり部を除く部分)における液晶層厚dと液晶8の
ねじれピッチPとの比d/Pと、カラーフィルタ5R,
5G,5Bの重なり部が対応する部分における液晶層厚
d′と液晶8のねじれピッチPとの比d′/Pとの差が
小さく、したがって、カラーフィルタ5R,5G,5B
の重なり部が対応する部分においても、液晶分子を他の
部分とほとんど変わらない良好な状態にツイスト配向さ
せ、液晶分子の配向状態を表示領域全体にわたってほぼ
均等にすることができる。
Therefore, the liquid crystal display element of the above-mentioned embodiment is
The ratio d / P between the liquid crystal layer thickness d and the twist pitch P of the liquid crystal 8 in the portion (excluding the overlapping portion) corresponding to the color filters 5R, 5G, and 5B of each color, and the color filter 5R,
The difference between the ratio d ′ / P of the liquid crystal layer thickness d ′ and the twist pitch P of the liquid crystal 8 in the corresponding portion of the overlapping portions of 5G and 5B is small, and therefore the color filters 5R, 5G and 5B
Even in the portion corresponding to the overlapping portion of, the liquid crystal molecules can be twist-aligned in a good state that is almost the same as the other portions, and the alignment state of the liquid crystal molecules can be made substantially uniform over the entire display region.

【0061】さらに、上記実施例の液晶表示素子におい
ては、カラーフィルタ5R,5G,5Bを設けた基板1
側の配向膜6を、隣接するカラーフィルタ5R,5G,
5Bの縁部同士の重なり部の長さ方向にほぼ沿った方向
に配向処理しているため、前記配向膜6の盛り上がり部
の付近も平坦部とほぼ同様にラビングすることができる
から、この配向膜6をその全体にわたってほぼ一様に配
向処理して、液晶分子を画素部全域にわたってより良好
な配向状態で配向させることができる。
Further, in the liquid crystal display element of the above embodiment, the substrate 1 provided with the color filters 5R, 5G and 5B is provided.
The alignment film 6 on the side of the adjacent color filters 5R, 5G,
Since the alignment treatment is performed in the direction substantially along the length direction of the overlapping portion of the edge portions of 5B, the alignment film 6 can be rubbed in the vicinity of the raised portion in the same manner as the flat portion. The film 6 can be aligned almost uniformly over the entire surface, and the liquid crystal molecules can be aligned in a better alignment state over the entire pixel portion.

【0062】そして、上記液晶表示素子は、カラーフィ
ルタ5R,5G,5Bの上を平坦化剤でオーバーコート
して平坦化する必要がないため、カラーフィルタ5R,
5G,5Bを設けた基板1側の電極3をカラーフィルタ
5R,5G,5Bの下に設けているボトム電極タイプの
ものであるが、両基板1,2の電極3,4間に印加され
る電圧の降下は、カラーフィルタ5R,5G,5Bおよ
び配向膜6,7において生ずるだけであり、したがっ
て、液晶層に印加される電圧が大きく降下して表示特性
が悪くなるようなことはないし、またオーバーコート膜
を形成する必要がないため、液晶表示素子の製造コスト
も低減できる。
In the above liquid crystal display element, it is not necessary to overcoat the color filters 5R, 5G and 5B with a flattening agent, so that the color filters 5R, 5G and 5B are not flattened.
It is a bottom electrode type in which the electrode 3 on the substrate 1 side provided with 5G and 5B is provided below the color filters 5R, 5G and 5B, but it is applied between the electrodes 3 and 4 of both substrates 1 and 2. The voltage drop only occurs in the color filters 5R, 5G, 5B and the alignment films 6 and 7. Therefore, the voltage applied to the liquid crystal layer does not drop significantly and the display characteristics are not deteriorated. Since it is not necessary to form the overcoat film, the manufacturing cost of the liquid crystal display element can be reduced.

【0063】なお、上記実施例では、カラーフィルタ5
R,5G,5Bを設けた基板1側の配向膜6を、カラー
フィルタ5R,5G,5Bの重なり部の長さ方向とほぼ
平行な方向に配向処理しているが、この配向膜6の配向
処理方向A1 は、前記カラーフィルタ5R,5G,5B
の重なり部の長さ方向にほぼ沿った方向であれば、この
重なり部の長さ方向に対して斜めにずれた方向であって
もよく、そのずれ角が45°以下(望ましくは30°以
下)であれば、前記配向膜6の盛り上がり部の付近も充
分にラビングすることができる。
In the above embodiment, the color filter 5
The orientation film 6 on the substrate 1 side provided with R, 5G, 5B is subjected to orientation treatment in a direction substantially parallel to the length direction of the overlapping portion of the color filters 5R, 5G, 5B. The processing direction A1 corresponds to the color filters 5R, 5G, 5B.
If the direction is substantially along the length direction of the overlapping portion, the direction may be obliquely displaced with respect to the length direction of the overlapping portion, and the displacement angle is 45 ° or less (desirably 30 ° or less. In the case of (1), the vicinity of the raised portion of the alignment film 6 can be sufficiently rubbed.

【0064】図3はこの発明の他の実施例を示すカラー
フィルタ形成基板の一部分の平面図であり、この実施例
は、カラーフィルタ5R,5G,5Bを設けた下基板1
側の配向膜6を、隣接するカラーフィルタ5R,5G,
5Bの縁部同士の重なり部の長さ方向Lに対して45°
以下のずれ角ψで斜めにずれた方向に配向処理し、この
配向膜6の配向処理方向A1 を基準として上基板2側の
配向膜7の配向処理方向A2 を設定したものである。
FIG. 3 is a plan view of a part of a color filter forming substrate showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, a lower substrate 1 provided with color filters 5R, 5G, 5B is shown.
The alignment film 6 on the side of the adjacent color filters 5R, 5G,
45 ° with respect to the length direction L of the overlapping portion of the edges of 5B
Alignment processing is performed in a direction that is obliquely displaced with the following displacement angle ψ, and the alignment processing direction A2 of the alignment film 7 on the upper substrate 2 side is set with reference to the alignment processing direction A1 of the alignment film 6.

【0065】なお、この実施例でも、上記配向膜6,7
の配向処理方向A1 ,A2 のずれ角をほぼ240°と
し、液晶分子をほぼ240°のツイスト角でツイスト配
向させている。
In this embodiment also, the alignment films 6 and 7 described above are used.
The angle of deviation between the alignment treatment directions A1 and A2 is approximately 240 °, and the liquid crystal molecules are twist-aligned at a twist angle of approximately 240 °.

【0066】また、上記実施例では、各色のカラーフィ
ルタ5R,5G,5Bの厚さtとその色のカラーフィル
タが対応する部分の液晶層厚dとの比t/dを0.19
以下とし、かつ、カラーフィルタ5R,5G,5Bを設
けた基板1側の配向膜6を、隣接するカラーフィルタ5
R,5G,5Bの縁部同士の重なり部の長さ方向にほぼ
沿った方向に配向処理しているが、前記t/dの値が
0.19以下であれば、前記配向膜6の配向処理は任意
でよい。
In the above embodiment, the ratio t / d between the thickness t of the color filters 5R, 5G and 5B of each color and the liquid crystal layer thickness d of the portion corresponding to the color filter of that color is 0.19.
The alignment film 6 on the side of the substrate 1 on which the color filters 5R, 5G, and 5B are provided is defined as follows.
Although the alignment treatment is performed in a direction substantially along the length direction of the overlapping portion of the edges of R, 5G, and 5B, if the value of t / d is 0.19 or less, the alignment of the alignment film 6 The treatment may be arbitrary.

【0067】すなわち、上記t/dの値が0.19以下
であれば、上述したように、カラーフィルタ5R,5
G,5Bの重なり部に対応する部分における配向膜6の
盛り上がりが、この盛り上がり部の付近も充分にラビン
グできる程度であるため、前記配向膜6を例えばカラー
フィルタ5R,5G,5Bの重なり部の長さ方向に対し
て45°より大きい角度の方向に配向処理した場合で
も、その盛り上がり部の付近にラビング不良が生じるこ
とはほとんどない。
That is, if the value of t / d is 0.19 or less, as described above, the color filters 5R, 5
Since the ridge of the alignment film 6 in the portion corresponding to the overlapping portion of G and 5B can be sufficiently rubbed in the vicinity of this ridge portion, the alignment film 6 is formed in the overlapping portion of the color filters 5R, 5G and 5B, for example. Even when the alignment treatment is performed in the direction of an angle larger than 45 ° with respect to the length direction, the rubbing failure hardly occurs in the vicinity of the raised portion.

【0068】ただし、前記配向膜6の盛り上がり部の付
近のラビングは、その配向処理方向A1 とカラーフィル
タ5R,5G,5Bの重なり部の長さ方向とのずれ角が
小さいほど良好に行えるため、t/dの値が0.19以
下である場合でも、前記配向膜6は、できるだけカラー
フィルタ5R,5G,5Bの重なり部の長さ方向にほぼ
沿った方向に配向処理するのが望ましい。
However, rubbing in the vicinity of the raised portion of the alignment film 6 can be performed better as the deviation angle between the alignment processing direction A1 and the lengthwise direction of the overlapping portion of the color filters 5R, 5G and 5B becomes smaller. Even when the value of t / d is 0.19 or less, it is preferable that the alignment film 6 be subjected to the alignment treatment in a direction substantially along the length direction of the overlapping portions of the color filters 5R, 5G, and 5B.

【0069】一方、前記配向膜6をカラーフィルタ5
R,5G,5Bの重なり部の長さ方向にほぼ沿った方向
に配向処理する場合は、上記t/dの値が0.19より
大きくても、つまりカラーフィルタ5R,5G,5Bの
重なり部に対応する部分における配向膜6の盛り上がり
が大きくても、その盛り上がり部の付近にラビング不良
が生じることはほとんどない。
On the other hand, the alignment film 6 is replaced by the color filter 5
When the alignment treatment is performed in a direction substantially along the length direction of the overlapping portion of R, 5G, 5B, even if the value of t / d is larger than 0.19, that is, the overlapping portion of the color filters 5R, 5G, 5B. Even if the alignment film 6 has a large swell in the portion corresponding to, the rubbing failure hardly occurs in the vicinity of the swell.

【0070】ただし、配向膜6の盛り上がりが小さけれ
ば、その盛り上がり部の付近をより良好にラビングでき
るため、この配向膜6をカラーフィルタ5R,5G,5
Bの重なり部の長さ方向にほぼ沿った方向に配向処理す
る場合でも、t/dの値は0.19以下にするのが望ま
しい。
However, if the protrusion of the alignment film 6 is small, the vicinity of the protrusion can be rubbed better, so that the alignment film 6 is colored by the color filters 5R, 5G, 5 and 5.
Even when the alignment treatment is performed in a direction substantially along the length direction of the overlapping portion of B, it is desirable that the value of t / d is 0.19 or less.

【0071】なお、上記カラー液晶表示素子は、液晶分
子を180°〜270°(上記実施例では240°)の
ツイスト角でツイスト配向させたSTN型のものである
が、この発明は、STN型に限らず、液晶分子をほぼ9
0°のツイスト角でツイスト配向させたTN型のカラー
液晶表示素子にも適用できるし、また単純マトリックス
方式に限らず、薄膜トランジスタまたはMIM等の2端
子の非線形素子をアクティブ素子とするアクティブマト
リックス方式のカラー液晶表示素子にも適用できる。
The color liquid crystal display element is an STN type in which liquid crystal molecules are twist-aligned at a twist angle of 180 ° to 270 ° (240 ° in the above embodiment). It is not limited to
The present invention can be applied to a TN type color liquid crystal display element in which a twist orientation is made at a twist angle of 0 °, and is not limited to a simple matrix method, but an active matrix method using a two-terminal nonlinear element such as a thin film transistor or MIM as an active element. It can also be applied to color liquid crystal display devices.

【0072】さらに、上記実施例のカラー液晶表示素子
は、カラーフィルタ5R,5G,5Bを設けた基板1側
の電極3を前記カラーフィルタ5R,5G,5Bの下に
設けたボトム電極タイプのものであるが、この発明は、
カラーフィルタの上に電極を設けたトップ電極タイプの
カラー液晶表示素子にも適用できるものであり、その場
合も、カラーフィルタの上を平坦化剤でオーバーコート
する必要がないため、液晶表示素子の製造コストを低減
できる。
Further, the color liquid crystal display device of the above embodiment is of a bottom electrode type in which the electrode 3 on the substrate 1 side provided with the color filters 5R, 5G and 5B is provided below the color filters 5R, 5G and 5B. However, this invention is
It can also be applied to a top electrode type color liquid crystal display element in which an electrode is provided on the color filter. Even in that case, it is not necessary to overcoat the color filter with a flattening agent. Manufacturing cost can be reduced.

【0073】[0073]

【発明の効果】この発明のカラー液晶表示素子は、各色
のカラーフィルタの厚さtとその色のカラーフィルタが
対応する部分の液晶層厚dとの比t/dを0.19以下
にしているため、隣接するカラーフィルタの縁部同士の
重なり部の盛り上がり高さが小さく、したがって、カラ
ーフィルタの上をオーバーコートして平坦化しなくて
も、前記配向膜を、カラーフィルタの重なり部に対応す
る盛り上がり部の付近も含めて一様に配向処理し、液晶
分子を画素部全域にわたって良好な配向状態で配向させ
て、高品質のカラー画像を表示させることができる。
In the color liquid crystal display device of the present invention, the ratio t / d between the thickness t of the color filter of each color and the liquid crystal layer thickness d of the portion corresponding to the color filter of that color is set to 0.19 or less. Since the ridge height of the overlapping portion between the edges of the adjacent color filters is small, the alignment film can be applied to the overlapping portion of the color filter without overcoating and flattening the color filter. It is possible to display a high-quality color image by uniformly aligning the liquid crystal molecules in the entire pixel portion including the vicinity of the swelling portion and aligning the liquid crystal molecules in a good alignment state.

【0074】さらに、このカラー液晶表示素子におい
て、上記カラーフィルタを設けた基板側の配向膜を、隣
接するカラーフィルタの縁部同士の重なり部の長さ方向
にほぼ沿った方向に配向処理すれば、この配向膜をその
全体にわたってさらに一様に配向処理して、液晶分子を
画素部全域にわたってより良好な配向状態で配向させる
ことができる。
Further, in this color liquid crystal display device, the alignment film on the substrate side provided with the color filter is subjected to an alignment treatment in a direction substantially along the length direction of the overlapping portion of the edge portions of the adjacent color filters. The alignment film can be further uniformly aligned over the entire alignment film to align the liquid crystal molecules in a better alignment state over the entire pixel portion.

【0075】また、この発明の他のカラー液晶表示素子
は、カラーフィルタを設けた基板側の配向膜を、隣接す
るカラーフィルタの縁部同士の重なり部の長さ方向にほ
ぼ沿った方向に配向処理しているため、カラーフィルタ
の上をオーバーコートして平坦化しなくても、前記配向
膜を、カラーフィルタの重なり部に対応する盛り上がり
部の付近も含めて一様に配向処理し、液晶分子を画素部
全域にわたって良好な配向状態で配向させて、高品質の
カラー画像を表示させることができる。
Further, in another color liquid crystal display element of the present invention, the orientation film on the substrate side provided with the color filters is oriented in a direction substantially along the length direction of the overlapping portion of the edges of the adjacent color filters. Since the liquid crystal molecules are processed, the alignment film is uniformly aligned even in the vicinity of the bulge corresponding to the overlapping portion of the color filter without overcoating and flattening the color filter. Can be oriented in a good orientation over the entire pixel portion, and a high quality color image can be displayed.

【0076】この発明において、カラーフィルタを設け
た基板側の配向膜を、隣接するカラーフィルタの縁部同
士の重なり部の長さ方向とほぼ平行な方向に配向処理す
れば、前記配向膜の盛り上がり部の付近をより充分にラ
ビングすることができる。
In the present invention, if the alignment film on the substrate side provided with the color filters is subjected to the alignment treatment in a direction substantially parallel to the length direction of the overlapping portion of the edges of the adjacent color filters, the alignment film is swelled. It is possible to rub the vicinity of the part more sufficiently.

【0077】ただし、前記配向膜の配向処理方向がカラ
ーフィルタの重なり部の長さ方向に対して斜めにずれて
いても、そのずれ角が45°以下であれば、前記配向膜
の盛り上がり部の付近も充分にラビングすることができ
る。 さらに、このカラー液晶表示素子において、各色
のカラーフィルタの厚さtとその色のカラーフィルタが
対応する部分の液晶層厚dとの比t/dを0.19以下
とすれば、上述したように、隣接するカラーフィルタの
縁部同士の重なり部の盛り上がり高さが小さくなるか
ら、カラーフィルタの上に設けた配向膜をその全体にわ
たってさらに一様に配向処理して、液晶分子を画素部全
域にわたってより良好な配向状態で配向させることがで
きる。
However, even if the alignment treatment direction of the alignment film is deviated obliquely with respect to the length direction of the overlapping portion of the color filter, if the deviation angle is 45 ° or less, the ridge portion of the alignment film is It is possible to rub enough in the vicinity. Further, in this color liquid crystal display element, if the ratio t / d between the thickness t of the color filter of each color and the liquid crystal layer thickness d of the portion corresponding to the color filter of that color is 0.19 or less, as described above. In addition, since the swell height of the overlapping portion between the edges of the adjacent color filters is small, the alignment film provided on the color filters is more uniformly aligned over the entire area, and liquid crystal molecules are distributed over the entire pixel area. Can be oriented in a better orientation state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例を示すカラー液晶表示素子
の一部分の断面図。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a color liquid crystal display element showing an embodiment of the present invention.

【図2】同カラー液晶表示素子のカラーフィルタ形成基
板の一部分の平面図。
FIG. 2 is a plan view of a part of a color filter forming substrate of the color liquid crystal display device.

【図3】この発明の他の実施例を示すカラーフィルタ形
成基板の一部分の平面図。
FIG. 3 is a plan view of a part of a color filter forming substrate showing another embodiment of the present invention.

【図4】従来のカラー液晶表示素子の一部分の断面図。FIG. 4 is a partial sectional view of a conventional color liquid crystal display device.

【図5】従来のカラー液晶表示素子のカラーフィルタ形
成基板の一部分の平面図。
FIG. 5 is a plan view of a part of a color filter forming substrate of a conventional color liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2…基板 3…走査電極 4…信号電極 5R,5G,5B…カラーフィルタ 6,7…配向膜 8…液晶 D…画素部 A1 ,A2 …配向処理方向 1, 2 ... Substrate 3 ... Scanning electrode 4 ... Signal electrode 5R, 5G, 5B ... Color filter 6, 7 ... Alignment film 8 ... Liquid crystal D ... Pixel part A1, A2 ... Alignment treatment direction

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】液晶層をはさんで対向する一対の基板にそ
れぞれ電極と配向膜とが設けられ、前記液晶層の液晶分
子が前記一対の基板間においてツイスト配向していると
ともに、いずれか一方の基板の内面に複数の色のカラー
フィルタが交互に並べて設けられており、かつ、各色の
カラーフィルタの厚さtとその色のカラーフィルタが対
応する部分の液晶層厚dとの比t/dが0.19以下で
あることを特徴とするカラー液晶表示素子。
1. An electrode and an alignment film are respectively provided on a pair of substrates facing each other across a liquid crystal layer, and liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are twist-aligned between the pair of substrates, and either one of them is provided. Color filters of a plurality of colors are alternately arranged on the inner surface of the substrate, and the ratio of the thickness t of the color filters of the respective colors to the liquid crystal layer thickness d of the portion corresponding to the color filters of the colors is t / A color liquid crystal display device, wherein d is 0.19 or less.
【請求項2】カラーフィルタを設けた基板側の配向膜
は、隣接するカラーフィルタの縁部同士の重なり部の長
さ方向にほぼ沿った方向に配向処理されていることを特
徴とする請求項1に記載のカラー液晶表示素子。
2. The substrate-side alignment film provided with a color filter is subjected to an alignment treatment in a direction substantially along a length direction of an overlapping portion of edges of adjacent color filters. 1. The color liquid crystal display element according to 1.
【請求項3】カラーフィルタを設けた基板側の電極は前
記カラーフィルタの下に設けられていることを特徴とす
る請求項1または請求項2に記載のカラー液晶表示素
子。
3. The color liquid crystal display element according to claim 1, wherein the electrode on the substrate side provided with the color filter is provided under the color filter.
【請求項4】液晶層をはさんで対向する一対の基板にそ
れぞれ電極と配向膜とが設けられ、前記液晶の分子が前
記一対の基板間においてツイスト配向しているととも
に、いずれか一方の基板の内面に複数の色のカラーフィ
ルタが交互に並べて設けられており、かつ、前記カラー
フィルタを設けた基板側の配向膜が、隣接するカラーフ
ィルタの縁部同士の重なり部の長さ方向にほぼ沿った方
向に配向処理されていることを特徴とするカラー液晶表
示素子。
4. An electrode and an alignment film are provided on a pair of substrates facing each other across a liquid crystal layer, and the molecules of the liquid crystal are twist-aligned between the pair of substrates, and one of the substrates is provided. The color filters of a plurality of colors are alternately arranged on the inner surface of the, and the alignment film on the substrate side provided with the color filter is substantially in the longitudinal direction of the overlapping portion of the edges of the adjacent color filters. A color liquid crystal display device characterized by being subjected to an alignment treatment in a direction along the line.
【請求項5】カラーフィルタを設けた基板側の配向膜の
配向処理方向は、隣接するカラーフィルタの縁部同士の
重なり部の長さ方向とほぼ平行であることを特徴とする
請求項4に記載のカラー液晶表示素子。
5. The alignment treatment direction of an alignment film on a substrate side provided with a color filter is substantially parallel to a length direction of an overlapping portion of edges of adjacent color filters. The described color liquid crystal display device.
【請求項6】カラーフィルタを設けた基板側の配向膜の
配向処理方向は、隣接するカラーフィルタの縁部同士の
重なり部の長さ方向に対して斜めにずれており、そのず
れ角は45°以下であることを特徴とする請求項4に記
載のカラー液晶表示素子。
6. An alignment treatment direction of an alignment film on a substrate side provided with a color filter is obliquely displaced with respect to a length direction of an overlapping portion of edges of adjacent color filters, and the displacement angle is 45. 5. The color liquid crystal display device according to claim 4, wherein the color liquid crystal display device is at most °.
【請求項7】各色のカラーフィルタの厚さtとその色の
カラーフィルタが対応する部分の液晶層厚dとの比t/
dが0.19以下であることを特徴とする請求項4〜請
求項6のいずれか1つに記載のカラー液晶表示素子。
7. A ratio t / the thickness t of the color filter of each color and the liquid crystal layer thickness d of the portion corresponding to the color filter of the color.
d is 0.19 or less, The color liquid crystal display element as described in any one of Claims 4-6.
【請求項8】カラーフィルタを設けた基板側の電極は前
記カラーフィルタの下に設けられていることを特徴とす
る請求項4に記載のカラー液晶表示素子。
8. The color liquid crystal display device according to claim 4, wherein the electrode on the substrate side provided with the color filter is provided below the color filter.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6552764B2 (en) 1998-07-28 2003-04-22 Sharp Kabushiki Kaisha Reflective LCD whose color filter pattern extends outside display region and whose seal overlaps color filter
KR100599064B1 (en) * 2003-09-29 2006-07-12 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Color-filter substrate and method and apparatus for manufacturing color-filter substrate

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