JP3781134B2

JP3781134B2 - カラーフィルタ及びその製造方法

Info

Publication number: JP3781134B2
Application number: JP07078796A
Authority: JP
Inventors: 信明山田; 修一神崎; 強中野; 玲子笹木; 良克岡田
Original assignee: Sharp Corp; Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sharp Corp; Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1996-03-26
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2016-03-26
Also published as: KR100224374B1; JPH09258017A; US5731111A; CN1165957A; CN1080891C; TW353725B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば多人数で見る携帯情報端末や、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、アミューズメント機器、テレビなどの平面ディスプレーに応用される、各絵素における液晶分子が軸対称状に配向した広視野角特性の液晶表示素子に対し、その一部に組み込まれて利用されるカラーフィルタ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子（ＬＣＤ）としては、従来より、電気光学効果を利用したものが知られており、たとえば表示媒体としてネマティック液晶を用いたＴＮ（ツィスティッドネマティック）型の液晶表示素子や、ＳＴＮ（スーパーツィスティッドネマティック）型の液晶表示素子が実用化されている。これらは、偏光板を要するタイプであり、また、液晶に接するように設ける配向膜に配向処理を必要とする。
【０００３】
これらの液晶表示素子は、図５（ａ）に示すように、一対の基板１、２の間に設けられた液晶層の液晶分子９が、初期配向状態においてプレチルト角が付与されており、電圧印加時には（ｂ）および（ｃ）に示すように液晶分子が同方向に立ち上がっていく。このとき、図５（ｂ）に示すように、異なる視角方向ＡとＢとから観察者が液晶表示素子を観察した場合、見かけ上の屈折率が変化し、コントラストが変化する。また、中間調の表示状態において、液晶分子９の傾き状態が印加した電圧にしたがって変化せずにそれまでとは逆方向になり、視角方向によっては透過率の変化が逆になる反転現象が生じて、表示品位が著しく低下するという難点であった。
【０００４】
そこで、かかる難点を解決すべく、本願出願人は、図５（ｄ）に示すように、一対の基板１、２の間に、高分子壁７により囲まれた液晶領域８を設けると共に、その液晶領域８の液晶分子９を軸１０の回りに軸対称状に配列させることにより、広視角特性を持つ液晶表示素子を提案した（特開平６−３０１０１５号、特開平７−１２０７２８号）。この広視角表示モードの液晶表示素子においては、液晶領域８が軸対称状に配向しているため、（ｅ）および（ｆ）に示すように電圧を印加しても、視角方向Ａ、Ｂに拘らず同様の状態となる。
【０００５】
ところで、カラー表示を行う場合には、液晶表示素子にカラーフィルタが組み込まれる。図６は、そのカラーフィルタが組み込まれた状態を示す断面図である。つまり、表示媒体を挟んで設けられる一対の基板の一方において、その表示媒体側に着色層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）とブラックマトリックスとからなるカラーフィルタが設けられる。そのカラーフィルタの上には、オーバーコート層と、液晶へ電圧を印加するための透明電極とが形成される。
【０００６】
上記オーバーコート層は、カラーフィルタの表面が凹凸になっていると、現在使用されている液晶表示モードがその凹凸により配向不良を引き起こすので、従来よりカラーフィルタの表面を平坦化するために設けてある。その形成方法としては、電着法やカラーレジストを使用した方法などがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のようにカラーフィルタの表面を平坦にすると、上記広視角表示モードの液晶表示素子を安定して作製できない。つまり、表面が平坦であるカラーフィルタを用いた場合、軸対称配向の軸位置を所望の位置、たとえば液晶領域の中央部に配することが困難であり、安定して広視角表示モードの液晶表示素子を作製することができない、という問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の課題を解決すべくなされたものであり、軸対称配向の軸位置を所望の位置に容易に配することができ、安定した広視角表示モードの液晶表示素子を作製できるカラーフィルタおよびその製造方法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】
本発明のカラーフィルタは、導電性の低い領域である細孔を有する導電層と、該導電層の上に複数の着色層とを有し、前記各着色層が前記導電性の低い領域に対応する部分に凹部を有し、そのことにより上記目的が達成される。
【００１０】
本発明のカラーフィルタにおいて、前記細孔が前記導電層を貫通して形成されて絶縁状態となっている構成とすることができる。また、前記細孔が底部を有し、その周辺の厚みより薄くなっている構成とすることができる。
【００１１】
本発明のカラーフィルタにおいて、前記着色層の上にオーバーコート層を有する構成や、前記着色層の上に透明電極を有する構成、または前記オーバーコート層の上に透明電極を有する構成とすることができる。
【００１２】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、基板上に導電層を設け、該基板に電着を施して該導電層上に複数の着色層を形成するカラーフィルタの製造方法において、各着色層が形成される領域の導電層の一部に導電性の低い領域として細孔を設ける工程と、該基板に電着を施して、該細孔に対応する部分に凹部を有する着色層を形成する工程とを含み、そのことにより上記目的が達成される。
【００１３】
以下に、本発明の作用につき説明する。
【００１４】
本発明にあっては、導電層の一部、たとえば中央部に導電性の低い領域を設け、これに対して電着を施して着色層を形成すると、導電性の低い領域に対応する着色層部分では電着が起こり難いので、各着色層の中央部に凹部が設けられる。このカラーフィルタを液晶表示素子に組み込んだ場合、各着色層は液晶表示素子の各絵素に対応して設けられる。より詳細には、カラーフィルタの各着色層は、液晶表示素子の表示媒体である高分子壁と、これで囲まれた液晶領域とのうちの液晶領域に対応して配される設計とされる。このとき、液晶領域を軸対称配向とする所定の処理を行うと、カラーフィルタの各着色層の中央部に凹部が設けられている場合には、その液晶領域を軸対称配向にできると共にその軸位置を凹部の最低点に配することが可能となる。そして、このような液晶領域が形成された液晶表示素子においては、液晶が安定配向し、高精細な画質を持つ、広視角表示モードとなる。
【００１５】
なお、従来のカラーフィルタの製法では、表面を平坦にすることを目的とするため、各着色層毎に、換言すれば各絵素毎に凹部にすることは困難であり、さらに、凹部の最低点の位置を制御することはさらに難しいものであった。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
本発明において各着色層に形成する凹部形状とは、例えば、すり鉢状、逆円錐状、あるいは放物線や平方根曲線を回転させて得られる形状などのように、着色層の中心部ないし中心部付近が最低点となるようにくぼんだ形状をしていて、軸対称状に配向した液晶配向を安定に形成かつ維持することができる形状を言う。また、軸対称状に配向した液晶配向とは、放射状、同心円状または渦巻状に液晶分子の長軸方向が向いている配向状態を言う。
【００１８】
本発明における凹部の形成は、着色層が形成される領域内の所定の位置に導電性の低い領域が設けられている導電層を有する基板を一方の電極として用い、電着によって該導電層上に着色層を形成することにより行う。より詳細には、まず、着色層が形成される領域の導電層の所定の位置に導電性の低い領域を設け、その後に電着を行うと、導電性の低い領域の存在によりその部分の着色層が形成されにくくなり、結果的に導電性の低い領域に凹部の最低点を有する着色層を形成できる。
【００１９】
以下に、本発明のカラーフィルタの製造工程および構造を、図１に従って説明する。
【００２０】
図１（ａ）は、基板１上に透明電極からなる導電層２が形成された状態を示す。
【００２１】
用いる基板１としては、ガラス基板あるいはプラスチック基板等の透明基板が挙げられる。基板の厚みは特に限定しないが、後の工程で微細なレジストのパターンを形成するためには、１．１ｍｍ以下、好ましくは０．７ｍｍ程度の厚みがよい。さらに基板の平垣性についても同様に、微細パターンを形成するためには平坦なほどよい。
【００２２】
このような基板１の上に、通常の方法によってＩＴＯ膜（錫をドープした酸化インジウム膜）またはネサ膜（アンチモンをドープした酸化錫膜）などの導電層を全面に形成し、次いで、フォトリソグラフィ手法などによって互いに絶縁された所望の形状を有する導電層（透明電極）２に形成する。この場合、基板上の全面に形成した導電層をそのまま透明電極とすることもできる。
【００２３】
導電層２の抵抗率は、特に制限されないが低いほどよく、電着塗膜の膜厚分布、平滑性を向上するためには、３０Ω／□以下、好ましくは２０Ω／□以下、さらに好ましくは１５Ω／□以下であることが望まれる。また、基板内での抵抗率分布も均一であるほど好ましい。これらの条件を満たせば、原理上、基板の大きさは制限を受けず、非常に大きな基板上にそれに応じた大きさのカラーフィルタを作製できる。このことは、ＬＣＤの大画面化の要求を満たすものであり、また、カラーフィルタの工業的生産性を向上することができるものであり、電着法を用いる本発明の大きな利点の一つである。
【００２４】
次に、図１（ａ）に示すように、電着用導電層２に導電性の低い領域、図示例では貫通する細孔３を作製する。
【００２５】
導電性の低い領域の形状としては、例えば、その平面形状が正方形、円形、楕円形などである細孔が好ましく、この細孔３は、導電層を貫通する細孔であってもよいが、図２に示すように、電気抵抗が大きい場合にはその電気抵抗に応じた厚みの導電層を底部に有する、貫通しない細孔３ａが好適である。その底部の導電層の厚みは薄くすると電気抵抗を大きくできる。このような細孔の平面形状の大きさは、着色層の大きさや膜厚によって適宜設定されるが、通常、最大幅が約５μｍ〜３０μｍであるのがよい。また、その深さは、導電層を貫通する場合は当然に導電層の膜厚に相当する深さであり、底部に導電層を有する細孔の場合は、電着量を導電性領域と明確に区別するために、底部導電層の膜厚を約１オングストローム〜５００オングストロームとするのがよい。
【００２６】
導電性の低い領域の断面形状は、特に制限されないが、上部側の幅と底部側の幅が同じか、または、底部側の幅が上部側の幅より若干小さい形状が好ましい。
【００２７】
導電性の低い領域を設ける位置は、特に制限されないが、この領域に軸対称配向の中心部分が固定されるため、望ましい形状の凹部を有する着色層を形成するためには、着色層が形成される領域の導電層のほぼ中心部がよい。
【００２８】
このような導電性の低い領域の形成方式としては、レーザー、スパッタリング等のドライエッチング法や、化学薬品を含むエッチング液を用いて行うウェットエッチング法を用いることができる。生産性やコストの観点からはウェットエッチング法が好ましい。レーザ一等によるドライエッチングの場合は、機械的に直接所定の位置に導電性の低い領域を形成することもできるが、通常は、よく知られているフォトリソグラフィ手法によって所定の位置に導電性の低い領域を設けることができる。導電層をフォトリソグラフィ手法によって回路状に形成する場合は、それと同時に導電性の低い領域を設けることが工業的に有利である。
【００２９】
次に、図１（ｂ）に示すように、ブラックマトリックス（遮光層）４を形成する。このブラックマトリックス４は、既存のスクリーン印刷法、スピンコート法またはロールコート法等の通常の膜形成方法で導電層を有する基板の全面に塗布して遮光性塗膜を形成し、その後、以下に説明する窓開け工程、露光工程、現像工程および熱処理工程を経て形成する。
【００３０】
上記スクリーン印刷法等の膜形成方法にて形成された遮光性塗膜の膜厚は、遮光層が所定の膜厚になるように調整する。遮光層の膜厚は、カラーフィルタが用いられるＬＣＤの種類にもよるが、通常、約０．２μｍ〜５μｍ程度である。遮光性、パターニング性および着色層の膜厚などを考慮すると、０．８μｍ〜３μｍ程度が好ましい。
【００３１】
遮光層の材料としては、耐熱性や耐溶剤性等の特性を持った、たとえばアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等からなる感光性材料に、遮光性のある顔料等、たとえばカーボンブラックまたはチタンブラック等を分散させたものを使用する。但し、もちろんこれらのものに限定されるものではなく、遮光性があり、一定の特性を満たす材料であれば何でもよい。一例としては、例えば、一般に市販されているブラック材料含有感光性樹脂、具体的な品名としては、富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製ＣＦＰＲ−ＢＫ５５０Ｓ（商品名）、新日鉄化学社製Ｖ２５９−ＢＫ０（商品名）などを使用できる。
【００３２】
次いで、前記窓開け工程を行う。この工程では、遮光性塗膜を窓枠状にパターニングして透明導電層上に窓状に開放されている部分、つまり窓開き部分を設ける。窓開き部分のパターンは、各ＬＣＤ画面に応じて決定される。たとえば、５インチ以下程度の小さい画面では、デルタ配列やモザイク配列等が用いられ、それ以上の大きい画面では主としてストライプ配列が用いられる。この場合、前記導電層に設けた導電性の低い領域が、窓開き部分のほぼ中心部に配置されるように遮光性塗膜をパターニングすることが望まれる。
【００３３】
基板上に形成された遮光性塗膜は、必要に応じて乾燥のため熱処理（プリベーキング）される。熱処理を行うことにより、遮光性塗膜が予備硬化され、基板との密着性が向上する。
【００３４】
次いで、前記露光工程を行う。この工程では、遮光性塗膜パターンを形成するためのパターンの透光部を有するフォトマスクを介して露光する。
【００３５】
照射される光については、感光性樹脂の種類により、種々の範囲の波長の光を使用できるが、一般的にはＵＶ領域の光が好ましく、光源として、高圧水銀灯、メタルハライドランプ等を使用した装置を用いることができる。露光方式については、特に限定されず、コンベア方式、プロキシミティー方式、ミラープロジェクション方式、ステッパー方式等のいずれの方式でも用いることができる。生産性を上げるためには、プロキシミティー方式、または、ミラープロジエクション方式を用いるのが好ましい。また、露光量としては、遮光性塗膜の特性にもよるが、通常は１ｍＪ／ｃｍ²〜５０００ｍＪ／ｃｍ²の範囲である。
【００３６】
さらに必要であれば、露光された遮光性塗膜に熱処理を施す。これは、ポストエクスポージャーべ一ク（ＰＥＢ）と呼ばれ、露光によって引き起こされた反応を熱によって促進させ、光が照射された部分を完全に硬化（または分解）させるために行う。
【００３７】
次いで、前記現像工程を行う。この工程では、用いた感光性樹脂がネガ型のときは遮光部分を、ポジ型のときは露光部分を溶解除去する。現像は適当な溶解力を有する薬剤、例えば現像液に接触させることにより行う。
【００３８】
最後に、前記熱処理工程を行う。この熱処理（ポストベーキング）の工程は、現像して形成された窓枠状の遮光層を固定させ、基板との密着性を上げる目的で行う。この熱処理の温度については、プリベーキングやＰＥＢよりも高い温度で行うのがよく、材料によっても異なるが、通常、１１０℃〜２７０℃、５分〜１８０分程度である。熱処理温度を上げて条件を厳しくすると、基板との密着性は向上するが、材料によってはかえって脆くなるものもあり、適度な条件で行うのがよい。
【００３９】
このようにして、基板１の上に窓枠状のブラックマトリックス（遮光層）４が形成される。
【００４０】
なお、このようにして、窓枠状の遮光層を形成し、導電層の表面を窓状に露出することができるが、窓枠状の遮光層は、上記した感光性樹脂材料を用いる方法以外の方法によっても形成することができる。例えば、特開昭６１−２７２７２０号公報に記載された方法に準じて電着法によっても形成することができる。
【００４１】
また、導電層における導電性の低い領域は、窓枠状の遮光層を形成した後に設けることもできる。
【００４２】
次に、図１（ｃ）に示すように、着色層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）５を電着により形成する。この電着は、上述のようにして遮光層４が窓枠状に形成され、下層の導電層２が窓状に露出している基板１を一方の電極とし、対向電極とともに電着液に浸漬し、電着することによって行われる。
【００４３】
対向電極は、その材質が電着液と反応を起こさない導電体であれば特に限定されず、たとえばステンレス製のプレート状導電体が典型例としてあげられる。そのようなプレート状導電体は板状であってもよいが、電着塗膜の膜厚分布、平滑性をさらに向上するためには金網状が好ましく、また、その形状は基板と全く異なる形であっても差し支えないが、好ましくは、基板と同型、又は相似形である。
【００４４】
電着は、一般に公知の方法で行うことができる。電着法には、アニオン系とカチオン系があり、本発明においてはいずれの方法も使用可能であるが、回路への影響が少ないことなどからアニオン系電着法が好ましい。電着に用いる電着液の樹脂材料（バインダー）としては、マレイン化油系、アクリル系、ポリエステル系、ポリブタジエン系、ポリオレフィン系などの樹脂が挙げられ、熱硬化性または光硬化性の樹脂であってもかまわない。これらは、それぞれ単独で、あるいは混合して使用できる。これらのバインダーに染料、顔料などの所望の色相を有する色素を配合することにより、所望の色、たとえばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の任意の色の着色層を形成できる。また、電着液は、一般に、バインダー、色素等の成分を適当な溶媒に分散、溶解、希釈して調製することができる。溶媒としては、水および有機溶剤などが使用される。
【００４５】
電着液槽としては、電着液を保持できる材質の絶縁物であれば特に限定されず、たとえば、硬質塩化ビニール、アクリル樹脂等のプラスチック製の電着液槽が用いられる。
【００４６】
このような電着液槽内に上記の電着液を入れ、基板および対向電極をそれぞれが対峠するように平行に設置する。この際、基板は、その中心部が対向電極の中心部と一致するように設置することが好ましい。このとき、アニオン電着を行う場合は、上記の基板の導電層を陽極とし、対向電極を陰極として直流電圧を印加すると、その導電層上に着色層が形成される。
【００４７】
電着条件としては、通常、電圧１０〜３００Ｖ、電圧印加時間１秒〜３分程度の電着条件で行うことができる。着色層の膜厚は、電着条件を適宜選択することにより容易に制御することができる。
【００４８】
電着塗膜形成後はよく洗浄して不要物質を除去することが望ましい。塗膜強度を高めるために、必要により、１００℃〜２８０℃、１０分〜１２０分の条件で熱処理することができる。
【００４９】
以上のようにして電着を行うと、導電層に形成された導電性の低い領域に対応する着色層部分では電着層が形成されにくくなり、結果的に導電性の低い領域に凹部を有する着色層を形成できる。
【００５０】
次に、図１（ｄ）に示すように、着色層５およびブラックマトリックス４の上を覆ってオーバーコート層６を形成し、続いて、図１（ｅ）に示すようにオーバーコート層６の上に対向電極等として用いられる透明電極７を形成する。なお、オーバーコート層６の形成を省略して、透明電極７を直接着色層５およびブラックマトリックス４の上を覆うように形成してもよい。
【００５１】
したがって、以上のようにして製造すると、図１（ｅ）に示すように、平面形状が窓状である着色層の外側の窓枠状をした間隙が遮光層によって埋められてなるカラーフィルタを工業的有利に製造することができる。また、本発明のカラーフィルタは、軸対称配向の液晶領域を有する広視角表示モードの液晶表示素子に適応させると、ざらつきを低減することができる。つまり、軸対称配向を各絵素ごと形成させる場合、基板上の表面構造が重要になってくる。特に、絵素中のセル厚の最も厚い領域に軸位置が固定されることが観察結果から分かっており、セル厚の最大点を絵素中央部に設定することにより軸位置を絵素中央部に固定できる。従って、絵素中央部に向かって連続的に傾斜がついているカラーフィルタ一を用いセルを形成し、該セル中で軸対称配向させることにより、軸対称配向の配向軸が絵素の中心部に揃った液晶領域を有する、すなわち、ざらつき感のない軸対称配向モードが作製される。
【００５２】
なお、本発明は、以下の方法を採用することができる。たとえば前出特開昭６１−２７２７２０号公報に記載された方法によって窓状の着色層を形成した後、窓枠状の感光性樹脂塗膜を剥離し、次いで、例えば、特開昭６２−２４７３３１号公報などに記載されている背面露光法によってブラックマトリックスと呼ばれている窓枠状の遮光層を形成する方法を採用できる。また、遮光層の形成方法としては、金属あるいは金属酸化物を遮光層形成材料として用いる方法などを採用できる。
【００５３】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を説明する。なお、本発明は、この実施例に限定されるものではない。
【００５４】
（実施例１）
公知の方法により、赤、緑、青の顔料をそれぞれエスビアＥＤ−３０００クリアー（アニオン性ポリエステル樹脂系電着用塗科、神東塗料社製）に分散させて、電着用の赤色、緑色、青色の各電着液を調製した。
【００５５】
かかる準備が完了すると、縦３５０ｍｍ、横３００ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのガラス基板の表面に、抵抗率が１５Ω／□であるＩＴＯを用いて、３０μｍの間隔をおいて７０μｍ幅（１００μｍピッチ）の短冊状をした導電層を形成した。また、導電層の非形成部分に、膜厚が２．０μｍの窓枠状のカラーフィルタ（遮光層）を形成し、更に、窓状に露出している導電層のほぼ中心部に、直径が１０μｍの円形の貫通している細孔を形成した。ここで、導電層のパターニング及び円形の細孔の形成は通常のホトリソグラフィにより行い、カラーフィルタ（遮光層）の形成は、黒色顔料を分散したネガ型レジスト（商品名Ｖ２５９−ＢＫＯ，新日鉄化学社製）を用い、通常のホトリソグラフィーでパターニングし、焼成、硬化させて形成した。
【００５６】
次に、上記電着液中に、このガラス基板を対向電極とともに配置し、赤、緑、青の各色電着液で電着を行った。電着は、３０℃、５０Ｖ、１０秒の条件で行い、基板を電着液から取り出した後は、十分に水洗いした。この基板を２６０℃、６０分間焼成、硬化を行い、３色の着色層を形成した。
【００５７】
着色層は、図１（ｅ）に示すように、導電層上の遮光層の窓開き部分のみに正確に形成されており、着色層の断面形状はその中央部を最低点とする良好な凹状であった。
【００５８】
（比較例１）
比較例１は、導電性の低い領域無しでカラーフィルタを作製する場合である。
【００５９】
比較例１では、電着用導電層を形成するホトマスクを変更し、実施例１と同様にカラーフィルタを作製した。
【００６０】
このようにして作製したカラーフィルタは、図６に示すように、平坦な形状となっていた。
【００６１】
また、導電性の低い領域（貫通する円形の細孔）の径を変化させて、実施例１と同様にカラーフィルタを作製したところ、径が３０μｍ以上では、電着時に導電性の低い領域が着色層で埋まることがなく、光り抜けや、色純度の低下を起こした。逆に、径が５μｍ以下では、着色層の中央部分を凹ませる効果が小さかった。
【００６２】
（実施例２）
この実施例２は、底部が薄い細孔からなる導電性の低い領域を着色層に形成した場合である。
【００６３】
本実施例２では、比較例１と同様のパターンのホトマスクで導電層をパターン化し、さらにその導電層の上であって絵素中心部に当たる部分に、ホトリソグラフィーを用いてレジストの穴（直径３０μｍ）を形成し、導電層の厚みが１／３程度になるようにエッチングを実施した。その後、実施例１と同様にして、図２に示すカラーフィルタを作製した。
【００６４】
本カラーフィルタは、導電性の低い領域の径が３０μｍと大きいにもかかわらず電気伝導性が低いながら維持されているために、色抜けを起こすことはなかった。
【００６５】
次に、上述した実施例１、２および比較例１のカラーフィルタを使用し、３種類の液晶表示素子を作製した。
【００６６】
まず、カラーフィルタを備えたカラーフィルタ基板と対向配設されるＴＦＴ基板側の作製を行う。このとき、ＴＦＴ基板上には、絵素電極と、その絵素電極を駆動するスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とを形成すると共に、レジスト材料で各絵素電極の周りに格子状をしたレジスト壁を形成した。
【００６７】
次に、このＴＦＴ基板と、上記カラーフィルタ基板とを、貼り合わせると共に、両基板間の周辺であって表示領域外にシールを配してセルを作製した。
【００６８】
次に、上記セル中に、少なくとも液晶材料と光硬化性モノマーとを混合した混合物を注入した。
【００６９】
次に、軸対称配向操作を行い軸対称配向状態を作製し、その後、光照射を行って光硬化性モノマーを硬化させて軸対称配向を安定させた。これにより、絵素電極部分に液晶領域が存在し、その液晶領域を囲んで高分子壁が形成される。なお、光照射部分が高分子壁となり、非光照射部分が液晶領域となる。
【００７０】
以上のようにして作製した液晶表示素子を偏光顕微鏡で観察したところ、実施例１、２のカラーフィルタ基板を使用した液晶表示素子では、液晶領域は、一区画ごとに軸位置が完全に制御されていた。これに対して、比較例１のカラーフィルタ基板を使用した液晶表示素子では、複数の絵素で軸対称配向の配向軸がずれていた。その結果、各液晶表示素子を駆動して表示させてみると、実施例１、２のカラーフィルタ基板を使用した液晶表示素子では、図３（ａ）および図４（ａ）に示すようにざらつきがないが、比較例１のカラーフィルタ基板を使用した液晶表示素子では、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように中間調状態で、かつ、視角を倒したときにざらつきが観測された。なお、図３は、液晶を挟んで２枚の偏光板を設けるとき、パラレルニコル状態としたものを正面から偏光顕微鏡により観察した結果を示す図であり、（ａ）は軸ずれなしの場合、（ｂ）は軸ずれありの場合を示す。図４は、液晶を挟んで２枚の偏光板を設けるとき、直交ニコル状態とし、かつ、セルを傾けて偏光顕微鏡により観察した結果を示す図であり、（ａ）は軸ずれなしの場合、（ｂ）は軸ずれありの場合を示す。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明による場合には、軸対称配向の軸位置を所望の位置に容易に配することができ、安定した広視角表示モードの液晶表示素子を作製できるカラーフィルタを提供できる。このカラーフィルタを使用した液晶表示素子は、１絵素内に液晶分子が絵素の中心部を中心に軸対称状に配向した状態となり、視角を変化させたときに見られるざらつきを低減することができ、均一でコントラストの高い広視角表示モードとなる。
【００７２】
また、本発明方法にあっては、通常のカラーフィルタの電着製造工程をホトマスク変更だけで実現でき、高精度に表面形状が制御されたカラーフィルタを従来と同様に、安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタの作製工程を説明するための工程図（断面図）である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るカラーフィルタを示す断面図であり、実施例２で作製したカラーフィルタを示す。
【図３】液晶を挟んで２枚の偏光板を設けるとき、パラレルニコル状態としたものを正面から偏光顕微鏡により観察した結果を示す図であり、（ａ）は軸ずれなしの場合、（ｂ）は軸ずれありの場合を示す。
【図４】液晶を挟んで２枚の偏光板を設けるとき、直交ニコル状態とし、かつ、セルを傾けて偏光顕微鏡により観察した結果を示す図であり、（ａ）は軸ずれなしの場合、（ｂ）は軸ずれありの場合を示す。
【図５】ＴＮモードと、広視角表示モ一ドとの視角によるコントラスト変化の説明図であり、（ａ）〜（ｃ）はＴＮモードの場合、（ｄ）〜（ｆ）は広視角表示モ一ドの場合を示す。
【図６】従来のカラーフィルタを示す断面図である。
【符号の説明】
１基板
２導電層（透明電極）
３、３ａ細孔
４ブラックマトリックス
５着色層
６オーバーコート層
７透明電極

Claims

導電性の低い領域である細孔を有する導電層と、該導電層の上に複数の着色層とを有し、前記各着色層が前記導電性の低い領域に対応する部分に凹部を有している、カラーフィルタ。
前記細孔が前記導電層を貫通して形成されて絶縁状態となっている請求項１に記載のカラーフィルタ。
前記細孔が底部を有し、その周辺の厚みより薄くなっている請求項１に記載のカラーフィルタ。
前記着色層の上にオーバーコート層を有する請求項１〜３のいずれか一つに記載のカラーフィルタ。
前記着色層の上に透明電極を有する請求項１〜３のいずれか一つに記載のカラーフィルタ。
前記オーバーコート層の上に透明電極を有する請求項４に記載のカラーフィルタ。
基板上に導電層を設け、該基板に電着を施して該導電層上に複数の着色層を形成するカラーフィルタの製造方法において、
各着色層が形成される領域の導電層の一部に導電性の低い領域として細孔を設ける工程と、
該基板に電着を施して、該細孔に対応する部分に凹部を有する着色層を形成する工程と
を含むカラーフィルタの製造方法。