JPH11212066A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広視野角特性を有する液晶表示装置を提供す
る。 【解決手段】 液晶表示装置は、該第１及び第２の基板
間に挟持された液晶層を有し、該液晶層は高分子領域
と、液晶分子が軸対称状に配向しかつ該高分子領域に囲
まれた液晶領域とを備え、該第１の基板は該液晶層側に
凹部を有するドライフィルムを有する。該液晶領域にお
ける対称軸はほぼ該凹部を通りかつ該第１の基板にほぼ
垂直になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広視野角な表示特
性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】特開平６−３０１０１５号公報および特
開平７−１２０７２８号公報には、液晶表示装置の視覚
特性を広視野角化する技術が開示されている。この技術
は、液晶層における画素（絵素）に対応した領域を高分
子壁で囲むことで液晶領域を形成するとともに、液晶領
域における液晶分子を軸対称状に配向させる工程を含
む。この技術を以下ＡＳＭ（Axial Symmetrically alig
ned Micro cell）と表記する。ＡＳＭによって、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
変化が少ない（すなわち、広視野角特性を有する）液晶
表示装置を得る。

【０００３】ＡＳＭモードでは、対称軸の位置（軸位
置）の制御が重大な問題である。図１４が示す複数の絵
素における軸位置は、それぞれ異なる。この場合、観察
者が液晶表示装置を傾けて観察すると、各絵素ごとで、
コントラストが変化する面積と変化しない面積とが違
う。結果として、軸位置のばらつきが、各画素（絵素）
の明暗の差となって観察されるので、表示品位は著しく
低下する。観察者はこの現象を画面の「ざらつき」とし
て感じる。

【０００４】上記問題を改善する構造が特開平８−２９
２４２３号公報で提案されている。この構造は、画素
（絵素）ごとに、軸位置を制御するための凹部または突
起を有する。具体的には、着色層の上にオーバーコート
樹脂を設け、オーバーコート樹脂に凹部が設けられてい
る。ただし、上記公報は、この構造を作製するための具
体的な方法についてなんら言及していない。さらに、オ
ーバーコート樹脂に凹部を設ける方法以外に、凹部の作
製方法についてなんら教示も示唆もしていない。

【０００５】他の広視野角液晶表示装置として、富士通
株式会社がＭＶＡ（Multi domain Vertical Alignmen
t）モードを提案している。ＭＶＡモードは、垂直配向
型の液晶セルを利用し、かつ一対のガラス基板の対向す
るそれぞれの表面上にピラミッド型の突起構造を形成す
る。ピラミッド型の突起構造のそれぞれの傾斜面に応じ
て液晶分子が倒れる方向が決まる。すなわち、液晶分子
が倒れる方向が液晶セルにわたって均一ではない。この
ため、広視野角な液晶表示装置が実現する。ＭＶＡモー
ドでは、突起構造の位置を画素の中央に設ける必要はな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ＡＳＭモードの液晶表
示装置を製造するための従来の方法は、各画素（絵素）
に凹部を作るために、数回のスピンコート工程とホトリ
ソ工程とを行う。しかしながら、スピンコート法を用い
て膜を作製する場合には、膜の厚さを高精度に制御する
ことは困難である。さらに、スピンコート法で多層膜を
形成する場合には、１回目のスピンコートによって形成
された膜に凹凸が生じていると、２回目以降のスピンコ
ートによって形成される膜は、下地となる膜の凹凸の影
響を受ける。このため、膜の厚さを精度良く制御するの
はさらに困難になる。数回のフォト工程は、位置ずれの
問題や異物の付着等、歩留まりが低下する要因が生じる
可能性を高くする。したがって、従来の製造方法では、
工程を簡単化することや、製造コストを抑えることは困
難であった。

【０００７】従来の方法では、カラーフィルタ基板上に
凹部を作るために、工程が多く、歩留まりを落とした。
さらに、カラーフィルタとなる着色層をスピンコート法
で形成するため、前述したように膜の厚さが不均一にな
りやすく、カラーフィルタの表示特性（Ｙ値や色度）を
損ねていた。特に、膜の厚さを厚くしなければならない
場合には、厚さを広面積にわたって均一に制御すること
はできなかった。また、着色層の上に必ずオーバーコー
ト樹脂を設けるため、画素（絵素）ごとの凹部の均一性
が悪いといった問題や、オーバーコート樹脂によって凹
部が埋まってしまう問題もあった。

【０００８】本発明は上記問題点を鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、軸位置の制御が容易
な、ＡＳＭモードの液晶表示装置及びその製造方法を提
供することにある。

【０００９】

【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の基板と、該第１の基板に対向する第２の基板
と、該第１及び第２の基板間に挟持された液晶層と有
し、該液晶層は高分子領域と、液晶分子が軸対称状に配
向しかつ該高分子領域に囲まれた液晶領域とを備え、該
第１の基板は該液晶層側に凹部を有するドライフィルム
を有し、該液晶領域における対称軸がほぼ該凹部を通り
かつ該第１の基板にほぼ垂直であり、そのことによって
上記目的が達成される。

【００１０】前記ドライフィルムは着色されたフィルム
であることが好ましい。

【００１１】前記着色されたフィルムは、開口部を有す
る無色のフィルム上に位置してもよい。

【００１２】前記ドライフィルムは無色のフィルムであ
り、該無色のフィルムは開口部を有し、該無色のフィル
ムは着色されたフィルム上に位置してもよい。

【００１３】本発明の液晶表示装置は、第１の基板と、
該第１の基板に対向する第２の基板と、該第１及び第２
の基板間に挟持された液晶層と有し、該液晶層は高分子
領域と、液晶分子が軸対称状に配向しかつ該高分子領域
に囲まれた液晶領域とを備え、該第１の基板は該液晶層
側に凹部を有する透明電極を有し、該液晶領域における
対称軸がほぼ該凹部を通りかつ該第１の基板にほぼ垂直
であり、そのことによって上記目的が達成される。

【００１４】前記第２の基板は、希ガスが封止されたチ
ャネル部と、該チャネル部内に設けられたアノード電極
とカソード電極と、を有しており、該アノード電極と該
カソード電極との間に電圧を印加して該チャネル部内に
プラズマ放電を発生させることで、前記液晶領域に電位
差を与える構成としてもよい。

【００１５】本発明の液晶表示装置の製造方法は、第１
の基板にドライフィルムを設ける工程と、該ドライフィ
ルムに凹部を設ける工程と、該ドライフィルムの凹部を
内側にして、第２の基板と対向配設する工程と、該第１
及び第２の基板との間に、重合性材料と液晶材料とを含
む前駆体混合物を注入する工程と、該前駆体混合物を相
分離重合させることで、高分子領域と、液晶分子が軸対
称状に配向しかつ該高分子領域に囲まれた液晶領域とを
設ける工程と、該相分離重合の間に、該液晶領域におけ
る対称軸がほぼ該凹部を通りかつ該第１の基板にほぼ垂
直になるように制御する工程と、を包含し、そのことに
よって上記目的が達成される。

【００１６】前記ドライフィルムに凹部を設ける工程
は、着色されたドライフィルムの厚さ方向の一部を除去
する工程を包含してもよい。

【００１７】前記ドライフィルムに凹部を設ける工程
は、開口部を有する無色のドライフィルムを設ける工程
と、該無色のドライフィルム上に着色されたドライフィ
ルムを設ける工程とを包含してもよい。

【００１８】前記ドライフィルムに凹部を設ける工程
は、着色されたドライフィルムを設ける工程と、該着色
されたドライフィルム上に無色のドライフィルムを設け
る工程と、該無色のドライフィルム上に開口部を形成す
る工程を包含してもよい。

【００１９】本発明の液晶表示装置の製造方法は、第１
の基板に透明電極を設ける工程と、該透明電極に凹部を
設ける工程と、該透明電極の凹部を内側にして、第２の
基板と対向配設する工程と、該第１及び第２の基板との
間に、重合性材料と液晶材料とを含む前駆体混合物を注
入する工程と、該前駆体混合物を相分離重合させること
で、高分子領域と、液晶分子が軸対称状に配向しかつ該
高分子領域に囲まれた液晶領域とを設ける工程と、該相
分離重合の間に、該液晶領域における対称軸がほぼ該凹
部を通りかつ該第１の基板にほぼ垂直になるように制御
する工程と、を包含し、そのことによって上記目的が達
成される。

【００２０】以下作用について説明する。

【００２１】本発明は、各画素（絵素）領域の凹部をカ
ラーフィルタ層に形成できるので、工程数の増加を最小
限に抑えることができる。

【００２２】カラーフィルタとなる着色層に凹部を作る
と、着色層の凹部の厚さが薄くなる。着色層の厚さが十
分に厚くない場合には、凹部の厚さが不十分となり凹部
において色抜けが生じる。このことを防ぐために、本発
明では、着色層の厚さを凹部を有さない着色層と比べて
１０％程度厚くする。

【００２３】カラーフィルタをドライフィルムレジスト
を用いて作製すれば、カラーフィルタの厚さが厚くと
も、広い面積にわたって均一な厚さに作製できる。した
がって、Ｙ値や色度が基板面内で均一なカラーフィルタ
を作製することができる。さらに、本発明では、画素
（絵素）領域における凹部は浅いので、カラーフィルタ
の表示特性を損なうことはない。

【００２４】本発明の製造方法によれば、画素（絵素）
領域ごとの凹部を無色のドライフィルムを用いて作製し
てもよい。この場合には、各単色絵素のカラーフィルタ
の厚みは同じなので、カラーフィルタの表示特性を損な
うことはない。

【００２５】また、カラーフィルタの上に無色のドライ
フィルムを貼って、それに凹部を形成する方法では、着
色層に加工をしないので、色特性および明るさを損なう
ことはない。

【００２６】さらに、透明電極に凹部を形成する方法
は、厚い透明電極を用いる大型の液晶表示装置の製造工
程を簡略化できる利点がある。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。以下では、上記広視野角化技
術とプラズマアドレス液晶表示装置（Plasma Addressin
g Liquid Crystal：以下、PALC）とを組み合わせたディ
スプレイについて記述する。プラズマアドレス液晶表示
装置は、透過型でも反射型でもよい。

【００２８】本明細書において、用語「絵素」とは、液
晶表示装置において、画像を形成する基本単位である。
加工上の理由などでブラックマトリクスなどにより区切
られた１つの領域をさらに２つ以上ｎ個に分割した場合
には、そのｎ個に分割されたそれぞれの領域を指す。

【００２９】本明細書において、用語「絵素領域」と
は、液晶表示素子において、表示素子の絵素を構成する
部分を意味し、この部分は一対の基板に挟まれた１つの
液晶領域を含む。

【００３０】（実施の形態１）図１を参照しながら、本
実施の形態のPALC1を説明する。PALC1は、プラズマスイ
ッチ基板30と、カラーフィルタ基板11と、これら２つの
基板に挟持された液晶層20とを有する。偏光板50pおよ
び50aが、それぞれプラズマスイッチ基板30およびカラ
ーフィルタ基板11上に位置し、さらに偏光板50p上に
は、面発光バックライト40が位置する。２つの偏光板50
aおよび50pのそれぞれの偏光軸の方向は互いに直交して
おり、PALC1はクロスニコル状態で動作する。

【００３１】液晶層20は、液晶領域22と高分子領域24と
を有する。液晶領域22は高分子領域24にほぼ囲まれた液
晶滴であり、本実施の形態では、１つの液晶領域22が１
つの絵素領域100に対応する。液晶領域22における液晶
分子は、軸対称状に配向している。また、液晶層20は、
プラズマスイッチ基板30およびカラーフィルタ基板11に
設けられた垂直配向膜112と接している。

【００３２】図１５（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、カ
ラーフィルタ基板11をさらに説明する。カラーフィルタ
基板11は、透光性基板5と、その上に形成された着色層1
10r、110gおよび110bとを有する。着色層110r、110gお
よび110bは、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青
色（Ｂ）を有しており、かつ、それぞれの絵素領域100
に対応して設けられている。カラーフィルタ基板11は、
さらに、透光性基板5上に、絵素領域100の間の部分に対
応するように設けられたブラックマスク130を有し、か
つブラックマスク130上にレジスト壁150を有する。

【００３３】着色層110r、110gおよび110b上には、同一
色の絵素領域100（100r、100gおよび100b）が並ぶ方向
に沿って、ストライプ状の透光性導電膜91が位置する。
透光性導電膜91が延びる方向は、プラズマスイッチ基板
30におけるチャネル34が延びる方向と直交する。なお、
図１５（ａ）では、透光性導電膜91を省略している。

【００３４】カラーフィルタ基板11における着色層110
r、110gおよび110bはドライフィルムからなり、それぞ
れがカラーフィルタとして機能する。図２Ｊに示すよう
に、着色層110r、110gおよび110bは凹部160を有してお
り、そのため着色層110r、110gおよび110bの厚さは、絵
素領域の周辺部分から中央部に向かって徐々に薄くな
り、絵素領域の中央部で最も薄い。

【００３５】着色層の凹部160の影響によって、軸対称
状の分子配向の対称軸はいずれも、基板5の表面にほぼ
垂直であり、かつ絵素領域のほぼ中央部を通る。このた
め、対称軸の位置を全ての絵素においてほぼ同じにで
き、結果として表示画面の「ざらつき」を防止できる。

【００３６】カラーフィルタとして用いるドライフィル
ムは、以下のような層状構造になっているものが販売さ
れている。

【００３７】支持層−補助層−中間層−着色層−カバー
フィルム 支持層は、着色層が薄いので、全体を支持する層であ
り、ラミネート完了後、剥離して除去するものである。
補助層は熱を加えると急激に軟化する材質のもので、既
に形成された凹凸パターン上に着色層を追従させるため
の緩衝層として働く。空気は露光工程で着色層を硬化す
るときに悪影響を及ぼすため、中間層が、空気を遮断す
るためにある。着色層は、露光で硬化してカラーフィル
タの色層を形成するものである。

【００３８】カラーフィルタとしてドライフィルムレジ
ストを用いることによって、凹部の作製に備えて着色層
110r、110gおよび110bを厚くしても、広い面積にわたっ
て厚さが均一なカラーフィルタが形成できる。したがっ
て、Ｙ値や色度が基板面内で均一なカラーフィルタを作
製することができる。

【００３９】プラズマスイッチ基板30は、透光性基板31
と誘電体層35とを有し、さらにこれらの間に位置する複
数の隔壁33と、隣り合う２つの隔壁33に挟まれたチャネ
ル部（プラズマ発生領域）34とを有する。各チャネル部
34は、透光性基板31上で行方向（図１Ｂにおいて紙面の
鉛直方向）に設けられたアノード電極32aとカソード電
極32dとを有している。さらに、チャネル部34内には、
プラズマ放電を発生させるための希ガス（不図示）が充
填されている。なお、本実施の形態では、透光性基板31
および誘電体層35はどちらもガラス製である。透光性基
板31の厚さは約2mmである。

【００４０】（ドライフィルムの厚さ、特に着色層の厚
さ）塗布方式でカラーフィルタの着色層を形成する場合
には、着色層の厚さが薄くなる。また、塗布方式を用い
て厚い着色層を作製すると、厚さを広面積にわたって均
一にすることが困難となる。ところが、着色層に凹部を
直接形成するためには、膜厚を約１０〜２０％厚くする
必要がある。凹部における色抜けを防止するためであ
る。つまり、塗布方式を用いる場合には、色抜けを防止
しようとすると、着色層の厚さの均一さを犠牲にせざる
を得ない。

【００４１】一方、着色層としてドライフィルムを用い
た場合には、着色層の厚さを均一に保ったまま、塗布方
式より容易に厚さを厚くできる。このため、厚さが均一
であり、かつ凹部での色抜けがない着色層を設けること
ができる。

【００４２】（PALCへの適用性）PALCは、プラズマ放電
のためのリブ（隔壁）構造が著しく開口率を下げる。こ
のため、ＴＦＴ駆動のディスプレイに比べて、カラーフ
ィルタ基板の絵素領域を明るくする必要がある。塗布方
式では着色層の厚さを薄くして明るくしていた。ところ
が、凹部を作ると色抜けがあったので、PALCにおける着
色層に凹部を形成することはできなかった。

【００４３】一方、ドライフィルムを着色層として用い
る場合には、着色層を厚くできるため、凹部があっても
色抜けが無い。しかも、ドライフィルムにおける顔料の
含有率を少なくすることによって、明るいカラーフィル
タができる。したがって、ドライフィルムをPALCにおけ
る着色層として用いれば、着色層に凹部を形成すること
ができる。

【００４４】（画素の中心部に減光マスクを配して、Ｃ
Ｆの対応部に凹部を作る方法） （減光マスクの説明）一般にホトリソに使用されるホト
マスクは、光の透過部と遮光部がある。ネガ型感光性材
料の場合は、感光性材料の光が当たった部分が硬化し
て、光が当たらない部分は未硬化のままなので、現像工
程で光の当たった部分のみがパターン化（残る）され
る。

【００４５】一方、本実施の形態において使用するホト
マスクは、光の遮光を行うのではなく、光の減光を行
う。ホトマスクに設けられた遮光部分が約１０μｍ以下
であると光の回折現象によって、光がホトマスクの遮光
部にまわり込む。このとき、光は遮光されず、強度が弱
い部分ができる。本実施の形態では、光の回折を利用し
て、着色レジストの光硬化度に差を作ることによって、
着色層に凹部を作製する。なお、この点を考慮して、一
般のホトマスクと使用目的が異なるため、本明細書で
は、区別のために「減光マスク」という言葉を用いる。

【００４６】ドライフィルムを着色層として用い、かつ
減光マスクを用いて着色層の露光処理を行うことで、着
色層を凹部において厚さ方向に抜いてしまうことが無
く、しかも色変化の無い凹部を作ることができる。

【００４７】以下では、図２Ａ〜図２Ｊを参照しなが
ら、カラーフィルタ基板11の製造方法を説明する。

【００４８】図２Ａに示すように、透光性基板5、例え
ば厚さ約０．７ｍｍのガラス基板上にドライフィルムレ
ジスト105rを加圧しながら貼り付ける。貼り付ける間、
透光性基板5は加熱しておく。次いで、ドライフィルム
レジスト105rのべースフィルムを剥離する。赤色絵素と
なる各絵素領域100の周辺部を遮光するための遮光部181
sと、絵素領域100の中心部を減光するための減光部181d
とを有する減光マスク181を通して、ドライフィルムレ
ジスト105rにＵＶ光を照射する。

【００４９】減光部181dは、約１０μｍφ以下の直径の
円形、または１辺が約１０μｍ以下の矩形が好ましい。
本実施の形態では、減光部181dは円形の形状を有する。
減光部181dが１０μｍφより大きいと、例えば、絵素領
域100の中心部で、ドライフィルムレジスト105rが完全
に抜けてしまい、しかも各絵素において色抜けして、色
純度が落ちてしまう。

【００５０】さらに、改善する方法としては、絵素領域
100の中心部に対応する部分に位置する減光部181dとし
て、複数の遮光部181eを図３（ａ）〜（ｅ）に示すよう
なパターンのいずれかで配置すると、減光マスクのどの
位置でも比較的均一なＵＶ光の照射パターンが得られ
る。このため、ガラス基板の全体にわたって、均一な画
素の中央部に凹部を作ることができる。この場合、ホト
マスクは光の強弱を作るために使用するので光の強度分
布が図４または図５に示す分布であれば、ホトマスクの
複数の遮光部181eが規則的か、不規則的かは関係無い。

【００５１】次に、図２Ｂに示すように、ドライフィル
ムレジスト105rを現像して基板の未露光部を除去すると
ともに、絵素領域の中央部に相当する部分を厚み方向に
一部除去することで、凹部160を有する着色層110rを作
製する。その後、着色層110rが形成された基板5にＵＶ
光を再度照射して、一定時間加熱する。さらに、図２Ｃ
〜図２Ｆに示すように、緑色のドライフィルムレジスト
105gおよび青色のドライフィルムレジスト105bを基板5
に貼り付け、それぞれ同様に露光、現像して、中央部に
凹部160を有する着色層110gおよび110bを作製する。以
上のようにして、ＲＧＢに対応するＲ絵素領域100r、Ｇ
絵素領域100gおよびＢ絵素領域100bのための着色層110
r、110gおよび110bを、それぞれ作製する。

【００５２】（ブラックマスク部の作製）次に、図２Ｇ
に示すように、透光性基板5の、着色層110r、110gおよ
び110bが形成された側に、黒色のドライフィルムレジス
ト125を、加圧しながら貼り付ける。貼り付ける間、基
板5は加熱しておく。貼り付けた後、ドライフィルムレ
ジスト125のべースフィルムを剥離し、カットする。そ
の後、ドライフィルムレジスト125が設けられた側とは
反対側から、基板5にＵＶ光を照射する。着色層110r、1
10gおよび110bは、ＵＶ吸収剤を含有するため、絵素領
域100r、100gおよび100bは、ＵＶ光を透過しない。した
がって、これら絵素領域の間の黒色ドライフィルムレジ
スト125にのみＵＶ光が照射する。次いで、黒色のドラ
イフィルムレジストが設けられた側から、図１１に示す
ホトマスク60を用いて、基板5を照射した。ホトマスク6
0は、全ての絵素領域を覆う遮光部60sを有する。このた
め、パネルの周辺部になる部分にだけ、ＵＶ光が照射さ
れる。その後、ドライフィルムレジスト125を現像し、
未露光部分を除去した。さらに、ＵＶ光を基板5に照射
後、一定時間加熱する。このようにして、図２Ｈに示す
ように、基板5の絵素領域の間に相当する部分にブラッ
クマスク130を形成し、図１２に示すように、表示パネ
ルの周辺部分に額縁部240を形成する。

【００５３】（壁の形成）その後、図２Ｉに示すよう
に、ブラックマスク130、着色層110r、110g、および110
bを覆って、ネガ型レジスト145を塗布する。そして、各
絵素領域に対応する位置に遮光部を有するホトマスク18
7を介して、ネガ型レジスト145を露光する。その後、ネ
ガ型レジスト145を現像処理することによって、レジス
ト壁150を形成する。ブラックマスク130の表面の位置
は、着色層110r、110gおよび110bの表面の位置より低い
ので、ネガ型のレジスト145をブラックマスクのパター
ンに沿って形成することによって、高さ約３μｍの壁15
0をブラックマスク130上に作製することができる。

【００５４】図２Ｊは、上記工程を経て形成されるカラ
ーフィルタ基板11を示す。

【００５５】図２Ａ〜図２Ｊに示した工程を経たカラー
フィルタ基板11にＩＴＯからなる透光性導電膜91（図１
５（ｂ）および（ｃ））をスパッタ法によって約１００
ｎｍ積層する。その後、透光性導電膜91をエッチングす
ることで、同一色の絵素領域が並ぶ方向に沿ってストラ
イプ状にパターン形成した。なお、ストライプ状の透光
性導電膜91が延びる方向は、プラズマスイッチ基板30に
おけるチャネル34が延びる方向と直交する。

【００５６】なお、透光性導電膜91は、同一色の絵素領
域が並ぶ方向に沿ってレジスト壁150を乗り越えて形成
されるため、この部分において断線を生じてしまう恐れ
がある。したがって、これを防止するためにレジスト壁
150にテーパを設けておいてもよい。

【００５７】（凹部の位置）ＡＳＭ技術では、画素領域
の中央部に凹部を作る必要がある。ＲＧＢ画素が複数の
絵素で分割される場合は、各絵素領域の中央部に凹部が
必要である。また、凹部の数は各絵素領域に１つが好ま
しい。ＭＶＡ技術では、凹部はランダムな位置で良く、
数も各絵素に複数あっても良い。

【００５８】（各色の着色層を貼る順番）各色の着色層
110r、110gおよび110bの材料構成は同一である。ただ
し、着色層は、各色によって性質が異なる。例えば、加
熱した場合の柔らかさが、各色によって異なる。基板5
上に２色目以降の色の着色層を貼るときは、前の工程で
作製されたパターンがあるので、２色目以降の着色層に
は、貼る時に既に形成されているパターンによる段差を
吸収できる柔らかさが必要である。そうしないと、気泡
を巻込み、所望のパターン形成をすることができない。
これを防止するため、着色層は、加熱された場合の硬さ
がより硬い着色層から先に貼ることが好ましい。

【００５９】（着色層の熱重合性の違い）着色層110r、
110gおよび110bを貼る順序は、着色層の熱重合特性によ
っても規制される。各着色層は、光重合性を有するが、
熱によっても重合が促進される。熱重合の特性は、各色
の着色層によって異なる。２色目以降の着色層を貼る場
合には、既に基板上に形成された着色層のパターンとの
剥離性が問題になる。着色層を貼る際には、着色層を柔
らかくするために加熱プロセスが必ず必要である。とこ
ろが、着色層の熱重合度が大きすぎると、既パターンの
上に他色が残ってしまい、不具合になる。この問題を防
止するため、着色層は、熱重合の度合いの大きい着色層
から先に貼るのが好ましい。

【００６０】（実施の形態２）実施の形態２において説
明するPALC1は、カラーフィルタ基板11がカラーフィル
タ基板12に置き換わっている点において実施の形態１の
PALC1と異なる。実施の形態２では、基板5上に無色層21
5を配置して、その中央部に開口部220aを設ける。この
ことによって、絵素領域の中央部に凹部260を設ける。
なお、実施の形態１で説明した構成要素と同様の構成要
素には同じ参照番号を用いる。

【００６１】（着色層に凹部160を形成する場合との差
異）実施の形態１で説明したように、着色層に凹部を形
成する場合には、減光マスクの遮光部は小さい方が好ま
しい。着色層が厚さ方向に完全に除去されることを防ぐ
ためである。もし着色層が厚さ方向で完全に除去される
と、色特性が劣化する。一方、本実施の形態では、無色
層で段差部を形成するため、無色層は完全に抜ける必要
がある。そのため、比較的大きなサイズの開口部220aを
形成する必要がある。

【００６２】図６（ａ）〜（ｃ）を参照して、カラーフ
ィルタ基板12の構成を説明する。カラーフィルタ基板12
は、透光性基板5上に、無色のドライフィルムレジスト
からなる無色層220と、開口部220aとが位置する。開口
部220aは、絵素領域200の中央部に位置する。さらに、
カラーフィルタ基板12は、無色層220と開口部220aとを
覆うように透光性基板5上に設けられた着色層210r、210
gおよび210bを有する。着色層210r、210gおよび210bの
それぞれは、無色層220および開口部220aからなる段差
によって、絵素領域200に対応する位置に凹部260を有す
る。

【００６３】以下で、図７Ａ〜図７Ｌを参照しながら、
実施の形態２のPALC1において用いられるカラーフィル
タ基板12の製造方法を説明する。

【００６４】図７Ａに示すように、透光性基板5、例え
ば厚さ約0.7mmのガラス基板上に、顔料を含有しない無
色のドライフィルムレジスト215を加圧しながら貼り付
ける。貼り付ける間、透光性基板5は加熱しておく。次
いで、ドライフィルムレジスト215のべースフィルムを
剥離する。その後、各絵素領域200の間を遮光するため
の遮光部284sと、各絵素領域200の中心部を遮光するた
めの遮光部284dとを有するホトマスク284を通して、ド
ライフィルムレジスト215にＵＶ光を照射する。

【００６５】遮光部284dによって遮光されるドライフィ
ルムレジスト215上の領域は、その直径または１辺が、
１つの絵素領域200の１辺の長さの約５０％以下、かつ
約２０μｍ以上がこの好ましい。なお、本実施の形態で
は、遮光される領域の形状は円形である。遮光部284dに
よって遮光されるドライフィルムレジスト215上の領域
が１つの絵素領域200の１辺の長さの５０％より大きい
場合には、軸対称配向の軸中心を制御する力が無くなっ
てしまう。一方、その領域の大きさが、２０μｍより小
さいとドライフィルムの解像度のため、絵素領域200の
中心部に対応する部分が抜けたり抜けなかったりして、
均一な一層目の段差ができない。

【００６６】図７Ｂに示すように、露光後に無色のドラ
イフィルムレジスト215を現像し、無色層220と開口部22
0aとを得る。開口部220aは、絵素領域の中心部に位置す
る。開口部220aの形状は円形でも矩形でもよい。さら
に、透光性基板5にＵＶ光を再度照射して、一定時間加
熱した。

【００６７】次に、図７Ｃに示すように、無色層220お
よび開口部220aを覆って透光性基板5上に赤色のドライ
フィルムレジスト205rを加圧しながら貼り付ける。次い
で、ドライフィルムレジスト205rのべースフィルムを剥
離する。その後、赤色絵素となる各絵素領域200を露光
するための開口部281aを有するホトマスク281を通し
て、ドライフィルムレジスト205rにＵＶ光を照射する。
そして、ドライフィルムレジスト205rを現像して、無色
層220上と開口部220a上とに赤色の着色層210rを得る。
さらに、透光性基板5にＵＶ光を再度照射して、一定時
間加熱する。これらの工程によって、Ｒ絵素領域200rの
ための着色層210rを形成する。着色層210rは、無色層22
0および開口部220aからなる段差のために、絵素領域200
rの中央部に対応する位置に凹部260を有する。さらに、
図７Ｄ〜図７Ｇに示すように、緑色のドライフィルムレ
ジスト205g、青色のドライフィルムレジスト205bを基板
5に貼り付け、それぞれ同様に露光、現像して、中央部
に凹部260を有する着色層２１０ｇおよび２１０ｂを作
製する。以上のようにして、Ｒ絵素領域200r、Ｇ絵素領
域200gおよびＢ絵素領域200bのための着色層210r、210g
および210bを作製する。なお、着色層210r、210gおよび
210bを貼り付ける順は、どれが先でもかまわない。

【００６８】（ブラックマスク部の作製）次に、図７Ｈ
に示すように、透光性基板5の、着色層210r、210gおよ
び210bが形成された側に、黒色のドライフィルムレジス
ト225を、加圧しながら貼り付ける。貼り付ける間、基
板5は加熱しておく。貼り付けた後、ドライフィルムレ
ジスト225のべースフィルムを剥離し、カットする。そ
の後、ドライフィルムレジスト225が設けられた側とは
反対側から、基板5にＵＶ光を照射する。着色層210r、2
10gおよび210bは、ＵＶ吸収剤を含有するため、絵素領
域200r、200gおよび200bは、ＵＶ光を透過しない。した
がって、これら絵素領域の間の黒色ドライフィルムレジ
スト225にのみＵＶ光が照射する。次いで、黒色のドラ
イフィルムレジストが設けられた側から、図１１に示す
ホトマスク60を用いて、基板5を照射する。ホトマスク6
0は、全ての絵素領域200を覆う遮光部60sを有する。こ
のため、パネルの周辺部になる部分にだけ、ＵＶ光が照
射される。その後、ドライフィルムレジスト225を現像
し、未露光部分を除去した。さらに、ＵＶ光を基板5に
照射後、一定時間加熱する。このようにして、図７Ｉに
示すように、基板5の絵素領域200の間に相当する部分に
ブラックマスク230を形成し、図１２に示すように、表
示パネルの周辺部分に額縁部240を形成する。

【００６９】上記の工程を経たカラーフィルタ基板12に
ＩＴＯからなる透光性導電膜92（図６（ｂ）および
（ｃ））をスパッタ法によって約１００ｎｍ積層する。
その後、透光性導電膜92をエッチングすることで、同一
色の絵素領域200（200r、200gおよび200b）が並ぶ方向
に沿ってストライプ状にパターン形成した。なお、スト
ライプ状の透光性導電膜92が延びる方向は、プラズマス
イッチ基板30におけるチャネル34が延びる方向と直交す
る。

【００７０】（壁の形成）その後、図７Ｊに示すよう
に、ブラックマスク230、着色層210r、210g、および210
bを覆って、ネガ型レジスト245を塗布する（図７Ｊで
は、図６（ｂ）および（ｃ）の透光性導電膜92を省略し
ている）。そして、図７Ｋに示すように、各絵素領域を
遮光するための遮光部を有するホトマスク287を介し
て、ネガ型レジスト245を露光する。その後、ネガ型レ
ジスト245を現像処理することによって、レジスト壁250
を形成する。ブラックマスク230の表面の位置は、着色
層210r、210gおよび210bの表面の位置より低いので、ネ
ガ型のレジスト245をブラックマスクのパターンに沿っ
て形成することによって、高さ約３μｍの壁250をブラ
ックマスク230上に作製することができる。

【００７１】図７Ｌは、上記工程を経て形成されるカラ
ーフィルタ基板12を示す。

【００７２】（実施の形態３）実施の形態３において説
明するPALC1は、カラーフィルタ基板11がカラーフィル
タ基板13に置き換わっている点において実施の形態１の
PALC1と異なる。実施の形態３では、基板5上に着色層31
0r、310gおよび310bを配置し、さらにこれら着色層上に
無色のドライフィルムレジスト315を設ける。そして、
ドライフィルムレジスト315の中央部に開口部320aを設
けることで、絵素領域の中央部に凹部360を作製する。
開口部320aの形成は、ホトマスク384を用いて各絵素領
域の中央部に対応する部分の光強度を弱めながら、また
は遮光しながらドライフィルムレジスト315を露光・現
像することで行う。なお、実施の形態１で説明した構成
要素と同様の構成要素には同じ参照番号を用いる。

【００７３】（ブラックマスク部の作製）以下図８Ａ〜
図８Ｇを参照しながら、実施の形態３のPALC1において
用いられるカラーフィルタ基板13の製造法を説明する。

【００７４】図８Ａに示すように、透光性基板5上に、
それぞれ赤色、緑色および青色を有する着色層310r、31
0gおよび310bを設ける。透光性基板5の、着色層310r、
３１０ｇおよび３１０ｂが形成された側に、黒色のドラ
イフィルムレジスト325を、加圧しながら貼り付ける。
貼り付ける間、基板5は加熱しておく。貼り付けた後、
ドライフィルムレジスト325のべースフィルムを剥離
し、カットする。その後、ドライフィルムレジスト325
が設けられた側とは反対側から、基板5にＵＶ光を照射
する。着色層310r、310gおよび310bは、ＵＶ吸収剤を含
有するため、絵素領域300r、300gおよび300bは、ＵＶ光
を透過しない。したがって、これら絵素領域の間の黒色
ドライフィルムレジスト325にのみＵＶ光が照射する。
次いで、黒色のドライフィルムレジストが設けられた側
から、図１１に示すホトマスク60を用いて、基板5を照
射した。ホトマスク60は、全ての絵素領域を覆う遮光部
60sを有する。このため、パネルの周辺部になる部分に
だけ、ＵＶ光が照射される。その後、ドライフィルムレ
ジスト325を現像し、未露光部分を除去した。さらに、
ＵＶ光を基板5に照射後、一定時間加熱する。このよう
にして、基板5の絵素領域300の間に相当する部分上にブ
ラックマスク330を形成し、図１２に示すように、表示
パネルの周辺部分に額縁部240を形成する。

【００７５】その後、図８Ｂに示すように、ブラックマ
スク330、着色層310r、310gおよび310bを覆って、透光
性基板5上に無色のドライフィルムレジスト315を貼り付
ける。

【００７６】さらに、図８Ｃに示すように、各絵素領域
300の周辺部を遮光するための遮光部384sと、各絵素領
域300の中心部を遮光するための遮光部384dとを有する
ホトマスク384を通して、ドライフィルムレジスト315に
ＵＶ光を照射する。

【００７７】次に、図８Ｄに示すように、露光後に無色
のドライフィルムレジスト315を現像し、無色層320と、
開口部320aとを得る。開口部320aは、絵素領域の中心部
に位置する。開口部320aの形状は円形でも矩形でもよ
い。さらに、その後、透光性基板5にＵＶ光を再度照射
して、一定時間加熱した。本実施の形態では、開口部32
0aが凹部360として機能する。

【００７８】上記の工程を経たカラーフィルタ基板13に
ＩＴＯからなる透光性導電膜（不図示）をスパッタ法に
よって約１００ｎｍ積層する。その後、透光性導電膜を
エッチングすることで、同一色の絵素領域が並ぶ方向に
沿ってストライプ状にパターン形成した。なお、ストラ
イプ状の透光性導電膜が延びる方向は、プラズマスイッ
チ基板30におけるチャネル34が延びる方向と直交する。

【００７９】（壁の形成）その後、図８Ｅに示すよう
に、ブラックマスク330、無色層320および開口部320aを
覆って、ネガ型レジスト345を塗布する。そして、図８
Ｆに示すように、各絵素領域300（300r、300gおよび300
b）を遮光するための遮光部を有するホトマスク387を介
して、ネガ型レジスト345を露光する。その後、ネガ型
レジスト345を現像処理することによって、レジスト壁3
50を形成する。ブラックマスク330の表面の位置は、着
色層310r、310gおよび310bの表面の位置より低いので、
ネガ型のレジスト345をブラックマスクのパターンに沿
って形成することによって、高さ約３μｍの壁350をブ
ラックマスク330上に作製することができる。

【００８０】図８Ｇは、上記工程を経て形成されるカラ
ーフィルタ基板13を示す。

【００８１】（透明電極の形成）各画素は信号を印加す
るために、電極を形成する必要がある。透過型ディスプ
レイでは、電極は透明でなければならない。例えば、Ｉ
ＴＯのような金属酸化物が使用できる。

【００８２】反射型ディスプレイでは、電極は必ずしも
透明である必要はない。

【００８３】（実施の形態４） （透明電極への凹部作製）実施の形態４において説明す
るPALC1は、カラーフィルタ基板11がカラーフィルタ基
板14に置き換わっている点において実施の形態１のPALC
1と異なる。なお、実施の形態１で説明した構成要素と
同様の構成要素には同じ参照番号を用いる。本実施の形
態によれば、カラーフィルタ基板の着色層やオーバーコ
ート層に凹部を作製しないでも、絵素領域に凹部を設け
ることができる。

【００８４】図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板5
上に着色層410r、410gおよび410bが位置し、さらにこれ
ら着色層上に透光性導電膜470が位置する。そして、透
光性導電膜470は、絵素領域の中央部に対応する位置に
開口部470aを有している。本実施形態では、開口部470a
が凹部460として機能する。

【００８５】開口部470aの形成は、ホトマスク484を用
いて各絵素領域400の中央部に対応する部分の光強度を
弱めながら、または遮光しながら透光性導電膜470を露
光・現像することで行う。

【００８６】以下、図１０（ａ）〜（ｄ）を参照しなが
ら、本実施の形態４のPALC1において用いられるカラー
フィルタ基板14の製造方法を説明する。

【００８７】図１０（ａ）に示すように、透光性基板
5、例えば厚さ約0.7mmのガラス基板上に、それぞれ赤
色、緑色および青色を有する着色層410r、410gおよび41
0bを貼り付ける。これらの着色層410r、410gおよび410b
を貼り付ける方法は、実施の形態１〜３で説明した方法
で行うことができる。

【００８８】図１０（ｂ）に示すように、着色層410r、
410gおよび410bを覆って、透光性基板5上にスパッタ法
を用いて透光性導電膜465を設ける。さらに透光性導電
膜465上にポジ型のレジスト466を塗布する。その後、各
絵素領域400r、400gおよび400bの中央部に対応する位置
に開口部488aを有し、かつブラックストライプに対応す
る位置に開口部488bを有するホトマスク488を用いて、
レジスト466を露光する。開口部488aの大きさは、開口
部488aを介して露光されるレジスト466上の領域の大き
さが直径１０μｍ以下となるように設計されている。

【００８９】次いで、図１０（ｃ）に示すように、現像
処理されたレジスト466を用いて透光性導電膜465をエッ
チングする。透光性導電膜465の厚さが100nmより厚くな
ると、透光性導電膜465のエッチング速度は面方向と厚
さ方向とで一般に異なる。このため、厚さが100nmより
厚いと、厚さ方向に孔が貫通する可能性が低い。たと
え、厚さ方向に孔が開いても、各絵素領域の面積の１／
１００程度の小さな孔にしか至らないので、表示品位に
影響を及ぼさない程度である。例えば、孔は底面（透光
性基板5側）より上面の面積が大きく、断面形状が逆台
形あるいは逆三角形のものが形成できる。

【００９０】図１０（ｄ）は、エッチングすることで得
られる透光性導電膜470を示している。透光性導電膜470
は、絵素領域400（400r、400gおよび400b）の中央部に
対応する位置に凹部460を有する。その後、実施の形態
１〜３で説明した方法によって、絵素領域400の間に対
応する領域に、レジスト壁450を形成して、カラーフィ
ルタ基板14が完成する。

【００９１】電極に凹部を作製する場合には、電極の厚
さが100nm以上であることが好ましい。例えば、電極の
面抵抗が問題となる大型ディスプレイでは、面抵抗を低
く抑えるために電極の厚さを厚くしている。したがっ
て、大型ディスプレイにおける表示電極に凹部を形成す
れば、特に有効である。

【００９２】（画素の分割）同一色に対応する絵素領域
は、壁で分割してもよい。

【００９３】（配向膜形成）パネルに注入する液晶材料
は、負の誘電率異方性を有する液晶材料（ｎ型液晶材
料）なので、液晶材料と接する両面に液晶を立たせる垂
直性の配向膜を形成しなければならない。そのような配
向膜の材料として、例えば、ＪＡＬＳ−２０４（日本合
成ゴム社製）を使用できる。

【００９４】（液晶材料）使用する液晶材料は、Δε＜
０の材料が好ましい。また、視角特性の観点から、ｄ・
Δｎが５００ｎｍ以下となる値が好ましい。また、明る
さの観点からは、ｄ・Δｎが３００以上が好ましい。な
お、ｄは基板間の距離であり、△ｎは、液晶層のリタデ
ーションである。

【００９５】（前駆体混合物）化合物１と重合開始剤と
を光硬化性樹脂として、ｎ型液晶材料に混合し、前駆体
混合物を得た。重合開始剤として、Ｉｒｇａｃｕｒｅ６
５１（チバガイギー杜製）を使用できる。前駆体混合物
は、光照射により相分離重合し、高分子領域と液晶領域
とを形成する。光硬化性樹脂は、液晶領域を包囲する高
分子領域を形成し、液晶分子の配向を固定する。

【００９６】

【化１】

【００９７】（軸対称配向制御方法）PALC1にプラズマ
放電のための回路と液晶駆動用の回路を接続して、プラ
ズマを放電させた状態で液晶が少し動くような電圧を印
加した。プラズマスイッチ基板30側からＵＶ光を照射す
ることで、液晶分子の配向を固定できる。

【００９８】（位相差板）位相差板を偏光板50pおよび5
0aの間に設置することにより、偏光軸と４５°方向の方
位角方向における視角特性が改善できる。

【００９９】

【実施例】以下では、図１を参照しながら、本発明によ
る液晶表示装置であるPALC1をさらに具体的に説明す
る。

【０１００】プラズマスイッチ基板30は、その１ヶ所に
排気用の穴が開けられた厚さが約2mmのガラス基板（透
光性基板）31と、ガラス基板31上に行状に設けられたア
ノード電極32aとカソード電極32dとを有する。アノード
電極32aおよびカソード電極32dは、ガラス基板31上にＮ
ｉペーストをスクリーン印刷法によって塗布し、その後
焼成することで作製する。さらに、アノード電極32a上
にガラスペーストを数回スクリーン印刷し、その後焼成
することで、約200μmの高さの隔壁33を形成した。隔壁
33を研磨することで高さを均一にした後、約50μmの厚
さを有する薄板ガラス35（誘電体層）を、その周辺部に
ガラスフリットを線状に塗布したうえで隔壁33上に貼り
合せた。これらを焼成して、排気口から、空気を１０^-6
Ｔｏｒｒ程度にまで排気した後に、数１０Ｔｏｒｒまで
希ガスを封入した。その後、実施の形態１において説明
した製造方法によって得られたカラーフィルタ基板11
に、信号書き込み用の電極として、ITOを用いてＲＧＢ
のうちの一つの色に対応する絵素領域100に対してスト
ライプ状に信号電極91（図１５（ｂ）および（ｃ））を
形成した。ストライプ状の信号電極91が延びる方向と、
上記のチャネル部34が延びる領域とは直交する。

【０１０１】カラーフィルタ基板11における非表示部を
ドリルで２箇所穴を開け、液晶材料の注入孔とした。セ
ル厚を保持するためにスペーサ（不図示）を散布し、こ
のカラーフィルタ基板11のブラックマスク130（ブラッ
クストライプ）とプラズマスイッチ基板30の隔壁33とが
重なり合い、かつ、カラーフィルタ基板11のITO信号電
極とプラズマスイッチ基板30の隔壁33が直交するように
貼り合わせた。カラーフィルタ基板33に開けた２個所の
液晶注入孔から、カラーフィルタ基板11とプラズマスイ
ッチ基板30との間の空気を排気した。その後、液晶材料
と樹脂材料との前駆体混合物をカラーフィルタ基板11と
プラズマスイッチ基板30との間に注入し、そして封止材
料を用いて、上記２ヶ所の液晶注入孔を封止した。

【０１０２】（画素の中心部に遮光マスクを配して、Ｃ
Ｆの対応部に凹部を作る方法）ガラス基板（透光性基
板）5、例えば、厚さ0.7mmのＯＡ２（日本電気硝子社
製）上に、ドライフィルムレジスト105r、例えばトラン
サーＲ（富士写真フィルム社製）、を加圧しながら、貼
り付けた。貼り付けの間、ガラス基板5は加熱した。次
いで、ドライフィルムレジスト105rのべースフィルムを
剥離した。赤色絵素となる各絵素領域100の周辺部に対
応する位置に遮光部181sを有し、絵素領域100の中心部
に対応する位置に減光部181dを有する減光マスク181を
通して、ドライフィルムレジスト105rにＵＶ光を照射し
た。ドライフィルムレジスト上の遮光される領域の大き
さは、約10〜20μｍφが好ましい。20μｍφより大きい
と絵素領域の中心部に対応するドライフィルムレジスト
の部分が完全に抜けてしまい、さらに各画素共色抜けし
て、カラーフィルタとしての色純度が落ちてしまう。ま
た、ドライフィルムレジスト上の遮光される領域の大き
さが、10μｍより小さいとトランサーＲの限界解像度の
ため、絵素の中心部に何の変化も生じず、結果として凹
部が形成できない。さらに、改善する方法としては、画
素の中心部の遮光部を図３（ａ）〜（ｅ）のように、１
〜５μｍの遮光領域と透過領域を規則的または不規則的
に配列したパターンにすると、マスクのどの位置でも比
較的均一なＵＶ光の照射パターンが得られるので、ガラ
ス基板の全体にわたって、均一な画素の中央部凹部を作
ることができる。この基板を現像液ＣＤ（富士写真フィ
ルム社製）で基板全面の補助層を除去、現像液ＰＤ（富
士写真フィルム社製）で基板の未露光部を除去、画素の
中央部の遮光部を厚み方向に一部除去して、凹部160が
作製された。さらに、リンス液ＳＤ（富士写真フィルム
社製）で未露光部を完全に除去した。この基板にＵＶ光
を再度照射して、一定時間加熱した。同様にして、トラ
ンサーＧ、トランサーＢを貼り付け、同様に露光、現像
して、中央部に凹部のある、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した絵素
領域100を作製した。

【０１０３】Ｒ，Ｇ，Ｂの貼り付ける順はどれが先でも
かまわない。

【０１０４】（ブラックマスク部の作製）以上のように
して形成された基板の着色層110r、110gおよび110bが形
成された側に、黒色のドライフィルムレジスト125とし
て、トランサーＫＲ（富士写真社製）を加圧しながら、
貼り付けた。張り付けの間、基板は加熱しておく。ドラ
イフィルムレジスト125のべースフィルムを剥離、カッ
トして、ドライフィルムレジスト125が設けられた側と
は逆の側から、ガラス基板5にＵＶ光を照射した。トラ
ンサーＲ、Ｇ、Ｂ（着色層110r、110gおよび110b）は、
ＵＶ吸収剤を含有するため、絵素領域100はＵＶ光を透
過せず、絵素領域100間のトランサーＫＲにのみＵＶ光
が当たる。次いで、トランサーＫＲを貼った側からパネ
ルの周辺部になる部分に図１１のようなマスクパターン
でＵＶ光を照射した。この基板を現像液ＣＤ（富士写真
フィルム社製）で基板全面の補助層を除去、現像液ＰＤ
（富士写真フィルム社製）を用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素部
を除去、リンス液ＳＤ（富士写真フィルム社製）で未露
光部を完全に除去した。さらに、ＵＶ光を照射後、一定
時間加熱した。以上のようにして、各画素の中央部に凹
部があるカラーフィルタ基板が作製できた。

【０１０５】（１層目に透明な層を配して、その中央部
を抜き、凹部を作る方法）ガラス基板（透光性基板）
5、例えば、厚さ0.7ｍｍのＯＡ２（日本電気硝子社製）
上に、ドライフィルムレジスト215、例えば顔料を含有
しない無色のトランサー（富士写真フィルム社製）を加
圧しながら、貼り付けた。張り付けの間、ガラス基板5
は加熱しておく。次いで、べースフィルムを剥離した。
各絵素領域のの周辺部と中心部とを遮光するためのホト
マスクを通して、ＵＶ光を照射した。ドライフィルムレ
ジスト215上の遮光される領域の大きさは、１つの絵素
領域の辺の長さの５０％以下であって、かつ２０μｍφ
以上であることが好ましい。ドライフィルムレジストの
中央部の抜く部分が５０％より大きい場合、軸中心を制
御する力が無くなってしまう。また、ドライフィルムレ
ジスト215上の遮光される領域の大きさが２０μｍφよ
り小さい場合、トランサーの解像度のため、画素の中心
部が抜けたり抜けなかったりして均一な一層目の段差が
できない。この基板を現像液ＣＤ（富士写真フィルム社
製）で基板全面の補助層を除去、現像液ＰＤ（富士写真
フィルム社製）で基板の未露光部を除去、リンス液ＳＤ
（富士写真フィルム社製）で未露光部を完全に除去し
た。画素の中央部が規則的に除去された図６に示す基板
を得た。さらに、この基板にＵＶ光を再度照射して、一
定時間加熱した。この基板の上からトランサーＲ（富士
写真フィルム社製）を加圧しながら、貼り付けた。次い
で、べースフィルムを剥離した。赤色画素となる各画素
にマスクを通して、ＵＶ光を照射した。この基板を現像
液ＣＤ（富士写真フィルム社製）で基板全面の補助層を
除去、現像液ＰＤ（富士写真フィルム社製）で基板の未
露光部を除去、リンス液ＳＤ（富士写真フィルム社製）
で未露光部を完全に除去した。この基板にＵＶ光を再度
照射して、一定時間加熱した。Ｒ画素が透明層の上に重
なって中央部に凹部のあるＲ画素ができた。同様にし
て、トランサーＧ、トランサーＢを貼り付け、同様に露
光、現像して、中央部に凹部のあるＲ，Ｇ，Ｂ画素を作
製した。Ｒ，Ｇ，Ｂの貼り付ける順はどれが先でもかま
わない。

【０１０６】（ブラックマスク部の作製）以上のように
して形成された基板のＲ，Ｇ，Ｂ画素形成側に、基板を
加熱して、トランサーＫＲ（富士写真社製）を加圧しな
がら、貼り付けた。べースフィルムを剥離、カットし
て、基板のトランサー貼り付けとは逆の側からＵＶ光を
照射した。トランサーＲ、Ｇ、Ｂは、ＵＶ吸収剤を含有
するため、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素部は、ＵＶ光が透過せず、
Ｒ，Ｇ，Ｂ画素間のトランサーＫＲにのみＵＶ光が当た
る。次いで、トランサーＫＲを貼った側からパネルの周
辺部になる部分に図１１のようなマスクパターンでＵＶ
光を照射した。この基板を現像液ＣＤ（富士写真フィル
ム社製）で基板全面の補助層を除去、現像液ＰＤ（富士
写真フィルム社製）でＲ，Ｇ，Ｂ画素部を除去、リンス
液ＳＤ（富士写真フィルム社製）で未露光部を完全に除
去した。さらに、ＵＶ光を照射後、一定時間加熱した。
以上のようにして、各画素の中央部に凹部があるカラー
フィルタ基板が作製できた。

【０１０７】このカラーフィルタ基板に透光性導電膜で
あるＩＴＯをスパッタで１００ｎｍ積層した。これを同
一色画素方向にストライプパターン状に形成した。

【０１０８】（壁の形成）ＯＭＲ８３（東京応化社製）
で、高さ約３μｍの壁をＢＭ部分に作製した。

【０１０９】（配向膜形成）垂直配向膜としてＪＡＬＳ
−２０４（日本合成ゴム社製）をカラーフィルタ基板と
プラズマスイッチ基板の両方に形成した。

【０１１０】（プラズマスイッチ基板の製造方法）プラ
ズマスイッチ基板は、一個所に排気用の穴を開けた厚み
が約２ｍｍのガラスにＮｉペーストをスクリーン印刷に
よって、塗布、焼成して、アノード電極とカソード電極
を列状に設けた。アノード電極上にガラスペーストを数
回スクリーン印刷し、焼成して約２００μｍの高さの隔
壁を形成した。隔壁を研磨して、高さを均一にし、５０
μｍの厚みの薄板ガラスの周辺部にガラスフリットを線
状に塗布して、隔壁の上に貼り合せた。焼成して、排気
口から、空気を１０^-6Ｔｏｒｒ程度に排気し、数１０Ｔ
ｏｒｒまで希ガスを封入した。その薄板ガラスに垂直配
向膜112を塗布、焼成した。

【０１１１】カラーフィルタ基板は、信号書き込み用に
ＩＴＯでＲＧＢ各画素に対応してストライプ状に信号電
極を形成した。液晶注入用に非表示部分にドリルで２個
所穴を開けた。セル厚を保持するためにミクロパール
６．０μｍφ（積水化学社製）を散布し、信号電極方向
とプラズマ基板のリブ方向が対応し、直交するように貼
り合わせた。カラーフィルタ基板に開けた２個所の穴か
ら空気を排気し、前駆体混合物を注入、封止材料で封止
した。

【０１１２】（前駆体混合物）ｎ型液晶材料（Δε＝−
４．０、Δｎ＝０．０８）に、光硬化性樹脂として、化
合物１を０．３ｗｔ％、重合開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６
５１を０．１ｗｔ％を混合した。液晶には、Ｓ８１１
（メルク社製）を６μｍで９０°捩れるように混合し
た。

【０１１３】（軸対称配向制御方法）このセルにプラズ
マ放電のための回路と液晶駆動用の回路を接続して、プ
ラズマを放電させた状態で前駆体混合物に１０Ｖ前後の
電圧を印加した。この状態を維持しながら、プラズマス
イッチ基板側からＵＶ光（３６５ｎｍの強度６ｍＷ／ｃ
ｍ²）を１０分間照射して、液晶の配向を固定した。

【０１１４】

【化２】

【０１１５】（観察）以上のようにして作製したパネル
をプラズマ放電させて、液晶に電圧をかけた状態で、偏
光顕微鏡下で偏光軸がクロスニコルの状態で観察した
（図１３）。各ＲＧＢ画素には、十時形に消光模様が入
り、かつ、その十時消光模様は、パネルを回転すると、
各画素の十時の中心の位置は変わらず、十時模様が回転
した。このことによって、液晶分子が十時を中心にして
軸対称状に配向しているのがわかった。さらに、各十時
の中心は、各画素に施した凹部の内部に入っていた。こ
の様子はパネル全体で観察された。ＣＦの各画素に作製
した凹部が対称軸を制御できることが確認された。さら
に、各画素の凹部部分は、着色層の厚みは変わらないか
ら、Ｙ値は各画素内で変わらないので、色品位の高いパ
ネルができた。

【０１１６】このパネルを両側から挟むように偏光板を
偏光軸が直交するように貼った。これを左右上下から観
察した。

【０１１７】（比較例）ＣＦに凹部を形成していない以
外は、上記の実施例と同様にして、カラーフィルタ基板
及び液晶表示装置を作製した。

【０１１８】（実験）実施例と比較例で作製したＰＡＬ
Ｃを観察した。図１４に示したように、複数の絵素にお
ける軸位置はそれぞれ異り、観察者が液晶表示装置を傾
けて観察すると、各絵素ごとで、コントラストが変化す
る面積と変化しない面積とが異なった。液晶分子の配向
の軸位置のばらつきが、各画素（絵素）の明暗の差とな
って観察され、「ざらつき」のある表示となった。

【０１１９】実施例と比較例の結果をまとめて、表１に
示した。比較例において、軸が中心からずれた画素が発
生する確率は、３１．４％と非常に高く、表示品質の低
い、結果となった。これに対し、実施例の液晶表示装置
においては、全ての画素において軸が中心に位置し、視
角を傾けても「ざらつき」のない、良好な表示が得られ
た。

【０１２０】

【表１】

【０１２１】

【発明の効果】本発明によれば、現行のカラーフィルタ
基板の製造工程に簡単な工程を追加するだけで、高精度
な軸位置制御ができるので、わずかなコストの増加で
「ざらつき」の無い広視野角な液晶表示装置を提供する
ことができる。

【０１２２】また、軸位置を制御する凹部を有するドラ
イフィルムを用いることによって、カラーフィルタの膜
厚を正確に制御することが可能となるので、色抜けの無
い高品位のカラー液晶表示装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、プラズマアドレス液晶表示装置に用
いられた、実施の形態１のカラーフィルタ基板を示す平
面図である。（ｂ）および（ｃ）は、上記カラーフィル
タ基板を有するプラズマアドレス液晶表示装置の断面図
である。

【図２Ａ】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法を示
す図である。

【図２Ｂ】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法を示
す図である。

【図２Ｃ】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法を示
す図である。

【図２Ｄ】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法を示
す図である。

【図２Ｅ】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法を示
す図である。

【図２Ｆ】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法を示
す図である。

【図２Ｇ】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法を示
す図である。

【図２Ｈ】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法を示
す図である。

【図２Ｉ】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法を示
す図である。

【図２Ｊ】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法を示
す図である。

【図３】（ａ）〜（ｅ）は、減光マスクの遮光部を示す
図である。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態で用いられる減
光マスクを透過する光の強度を表すグラフである。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態で用いられる減
光マスクを透過する光の強度を表すグラフである。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態２によるPALCに
おいて用いれるカラーフィルタ基板を示す図である。

【図７Ａ】実施の形態２によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図７Ｂ】実施の形態２によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図７Ｃ】実施の形態２によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図７Ｄ】実施の形態２によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図７Ｅ】実施の形態２によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図７Ｆ】実施の形態２によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図７Ｇ】実施の形態２によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図７Ｈ】実施の形態２によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図７Ｉ】実施の形態２によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図７Ｊ】実施の形態２によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図７Ｋ】実施の形態２によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図７Ｌ】実施の形態２によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図８Ａ】実施の形態３によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図８Ｂ】実施の形態３によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図８Ｃ】実施の形態３によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図８Ｄ】実施の形態３によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図８Ｅ】実施の形態３によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図８Ｆ】実施の形態３によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図８Ｇ】実施の形態３によるカラーフィルタ基板の製
造方法を示す図である。

【図９】（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態４によるカラー
フィルタ基板を示す図である。

【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態４によるカラ
ーフィルタ基板の製造方法を示す図である。

【図１１】本発明の実施の形態において用いられる遮光
マスクを示す図である。

【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、図１１の遮光マスクを用
いて形成されたブラックマスクを示す図である。

【図１３】本発明によるカラーフィルタ基板を有するプ
ラズマアドレス液晶表示装置の各絵素領域を、偏光顕微
鏡で観察した結果を示す模式図である。

【図１４】従来のカラーフィルタ基板を有するプラズマ
アドレス液晶表示装置の各絵素領域を、偏光顕微鏡で観
察した結果を示す模式図である。

【図１５】（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態１によるPALC
において用いれるカラーフィルタ基板を示す図である。

【符号の説明】

１ プラズマアドレス液晶表示装置 ５ 透光性基板 １１ カラーフィルタ基板 ２０ 液晶層 ２２ 液晶領域 ２４ 高分子領域 ３０ プラズマスイッチ基板 ３１ 透光性基板 ３２ａ アノード電極 ３２ｄ カソード電極 ３３ 隔壁 ３４ チャネル部 ３５ 誘電体層 ４０ バックライト ５０ａ 偏光板 ５０ｐ 偏光板 １００、１００ｒ、１００ｇ、１００ｂ 液晶領域 １１０ｒ、１１０ｇ、１１０ｂ、２１０ｒ、２１０ｇ、
２１０ｂ、３１０ｒ、３１０ｇ、３１０ｂ、４１０ｒ、
４１０ｇ、４１０ｂ 着色層 １６０、２６０、３６０、４６０ 凹部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の基板と、該第１の基板に対向する
   第２の基板と、該第１及び第２の基板間に挟持された液
   晶層と有し、 該液晶層は高分子領域と、液晶分子が軸対称状に配向し
   かつ該高分子領域に囲まれた液晶領域とを備え、 該第１の基板は該液晶層側に凹部を有するドライフィル
   ムを有し、 該液晶領域における対称軸がほぼ該凹部を通りかつ該第
   １の基板にほぼ垂直である、液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記ドライフィルムは着色されたフィル
   ムである、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記着色されたフィルムは、開口部を有
   する無色のフィルム上に位置する、請求項２に記載の液
   晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記ドライフィルムは無色のフィルムで
   あり、該無色のフィルムは開口部を有し、該無色のフィ
   ルムは着色されたフィルム上に位置する、請求項１に記
   載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 第１の基板と、該第１の基板に対向する
   第２の基板と、該第１及び第２の基板間に挟持された液
   晶層と有し、 該液晶層は高分子領域と、液晶分子が軸対称状に配向し
   かつ該高分子領域に囲まれた液晶領域とを備え、 該第１の基板は該液晶層側に凹部を有する透明電極を有
   し、 該液晶領域における対称軸がほぼ該凹部を通りかつ該第
   １の基板にほぼ垂直である、液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記第２の基板は、希ガスが封止された
   チャネル部と、該チャネル部内に設けられたアノード電
   極とカソード電極と、を有しており、 該アノード電極と該カソード電極との間に電圧を印加し
   て該チャネル部内にプラズマ放電を発生させることで、
   前記液晶領域に電位差を与える、請求項１または５に記
   載の液晶表示装置。
7. 【請求項７】 第１の基板にドライフィルムを設ける工
   程と、 該ドライフィルムに凹部を設ける工程と、 該ドライフィルムの凹部を内側にして、第２の基板と対
   向配設する工程と、 該第１及び第２の基板との間に、重合性材料と液晶材料
   とを含む前駆体混合物を注入する工程と、 該前駆体混合物を相分離重合させることで、高分子領域
   と、液晶分子が軸対称状に配向しかつ該高分子領域に囲
   まれた液晶領域とを設ける工程と、 該相分離重合の間に、該液晶領域における対称軸がほぼ
   該凹部を通りかつ該第１の基板にほぼ垂直になるように
   制御する工程と、を包含した液晶表示装置の製造方法。
8. 【請求項８】 前記ドライフィルムに凹部を設ける工程
   は、着色されたドライフィルムの厚さ方向の一部を除去
   する工程を包含する請求項７に記載の液晶表示装置の製
   造方法。
9. 【請求項９】 前記ドライフィルムに凹部を設ける工程
   は、開口部を有する無色のドライフィルムを設ける工程
   と、該無色のドライフィルム上に着色されたドライフィ
   ルムを設ける工程とを包含する請求項７に記載の液晶表
   示装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記ドライフィルムに凹部を設ける工
    程は、着色されたドライフィルムを設ける工程と、該着
    色されたドライフィルム上に無色のドライフィルムを設
    ける工程と、該無色のドライフィルム上に開口部を形成
    する工程を包含する請求項７に記載の液晶表示装置の製
    造方法。
11. 【請求項１１】 第１の基板に透明電極を設ける工程
    と、 該透明電極に凹部を設ける工程と、 該透明電極の凹部を内側にして、第２の基板と対向配設
    する工程と、 該第１及び第２の基板との間に、重合性材料と液晶材料
    とを含む前駆体混合物を注入する工程と、 該前駆体混合物を相分離重合させることで、高分子領域
    と、液晶分子が軸対称状に配向しかつ該高分子領域に囲
    まれた液晶領域とを設ける工程と、 該相分離重合の間に、該液晶領域における対称軸がほぼ
    該凹部を通りかつ該第１の基板にほぼ垂直になるように
    制御する工程と、を包含した液晶表示装置の製造方法。