JP4765658B2 - カラーフィルタ、液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、マルチドメイン型かつ垂直配向型の液晶表示装置に好適なカラーフィルタ、およびそのカラーフィルタを備えた液晶表示装置、並びにそれらの製造方法に関する。

インクジェット法を用いたカラーフィルタの製造方法が知られている（例えば、特許文献１）。

また、１つの画素領域内に生じさせた複数の液晶ドメインを利用して、垂直配向型の液晶表示装置の視野角を拡大させる技術が知られている（特許文献２）。特許文献２によれば、液晶層に接するとともに液晶層内の液晶分子の配向方向を制御する突起部によって、液晶層内に複数の液晶ドメインが生じる。

特開平１０−２６０３０７号公報 特開平１１−２４２２２５号公報

液晶表示装置に突起部を設ける場合には、ＴＦＴおよび画素電極を形成するためのフォトリソグラフィープロセスに加えて、突起部を形成するためのフォトリソグラフィープロセスが行われる。このため、フォトリソグラフィープロセスによる工程数が増えてしまう。しかも、フォトリソグラフィープロセスは、突起部のための材料を塗布する工程と、塗布された材料から不要な部分を取り除く工程とを含むので、突起部を形取るのに必要な量以上の量の材料が消費されてしまう。

本発明は上記課題を鑑みてなされ、その目的の一つは、垂直配向型の液晶表示装置における突起部を形成する際に消費される材料の消費を抑えることである。

本発明によれば、液晶層と、前記液晶層において複数の液晶ドメインを生じさせる突起部と、を有した垂直配向型の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタが、色要素を備えている。そして、前記色要素の表面の一部が凸部を構成するとともに、前記凸部が前記突起部の下地または基礎として用いられる。

上記構成によれば、色要素の表面の一部が凸部を構成している。しかもこの凸部が、垂直配向型の液晶表示装置の液晶層に複数の液晶ドメインを生じさせる突起部の下地または基礎になり得る。このため、上記突起部を形成するプロセスからフォトリソグラフィープロセスが省略され得る。

本発明によれば、液晶層と、前記液晶層において複数の液晶ドメインを生じさせる突起部と、を有した垂直配向型の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタが、色要素と、前記色要素上に位置するカバー層と、を備えている。そして、前記カバー層の表面の一部が凸部を構成するとともに、前記凸部が前記突起部の下地または基礎として用いられる。

上記構成によれば、色要素上に位置したカバー層の表面の一部が凸部を構成している。しかもこの凸部が、垂直配向型の液晶表示装置の液晶層に複数の液晶ドメインを生じさせる突起部の下地または基礎になり得る。このため、上記突起部を形成するプロセスからフォトリソグラフィープロセスが省略され得る。

本発明の垂直配向型の液晶表示装置は、上記カラーフィルタを備えている。

上記構成によれば、カラーフィルタに設けられた凸部が、液晶表示装置における液晶層に複数の液晶ドメインを生じさせる突起部の下地または基礎として設けられる。このことから、突起部を形成するためのフォトリソグラフィープロセスを省略できるので、突起部を形成するための材料の消費を抑えられる。

本発明の製造方法は、光に対して透過性を有する基板と、前記基板上に位置するとともに開口部を有するバンクパターンと、前記開口部内に位置する色要素と、液晶層において複数の液晶ドメインを生じさせる突起部と、を有した垂直配向型の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法であって、カラーフィルタ材料と溶媒とを含有した機能液を、前記開口部に付与する工程Ａと、前記開口部に付与された前記機能液の表面の一部から前記溶媒が蒸発して前記カラーフィルタ材料が盛り上がるように、前記一部に光ビームを照射する工程Ｂと、前記カラーフィルタ材料からなる凸部を有した色要素が得られるように、前記機能液を乾燥または加熱する工程Ｃと、を包含している。そして、前記凸部が前記突起部の下地または基礎として用いられる。

上記構成によれば、機能液の表面の一部からカラーフィルタ材料が盛り上がるように光ビームが照射されて、そしてこのことで、凸部が形成される。ここで、この凸部は液晶表示装置における液晶層に複数の液晶ドメインを生じさせる突起部の下地または基礎となる。このため、突起部を形成するためのフォトリソグラフィープロセスを省略できるので、突起部を形成するための材料の消費を抑えられる。

光に対して透過性を有する基板と、前記基板上に位置するとともに開口部を有するバンクパターンと、前記開口部内に位置する色要素と、液晶層において複数の液晶ドメインを生じさせる突起部と、を有した垂直配向型の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法であって、光透過性を有する樹脂と溶媒とを含有した機能液を、色要素と前記色要素の周囲を囲むバンクパターンとで規定された前記収容部に付与する工程Ａと、前記付与された前記機能液の表面の一部から前記溶媒が蒸発して前記樹脂が盛り上がるように、前記一部に光ビームを照射する工程Ｂと、前記樹脂からなる凸部を有したカバー層が得られるように、前記機能液を乾燥または加熱する工程Ｃと、を包含している。そして、前記凸部が前記突起部の下地または基礎として用いられる。

上記構成によれば、機能液の表面の一部から樹脂が盛り上がるように光ビームが照射されて、そしてこのことで、凸部が形成される。ここで、この凸部は液晶表示装置における液晶層に複数の液晶ドメインを生じさせる突起部の下地または基礎となる。このため、突起部を形成するためのフォトリソグラフィープロセスを省略できるので、突起部を形成するための材料の消費を抑えられる。

好ましくは、前記工程Ｂが前記機能液の前記表面上で互いに異なる２つの方向に前記光ビームを走査する工程を包含している。

上記構成によれば、互いに異なる２つの方向に延びた２つの凸部を得ることができる。

本発明の製造方法は、収容部に収容された色要素を有したカラーフィルタと、液晶層と、前記液晶層において複数の液晶ドメインを生じさせる突起部と、を備えた垂直配向型の液晶表示装置の製造方法であって、カラーフィルタ材料と溶媒とを含有した機能液を前記収容部に付与する工程Ａと、前記収容部に付与された前記機能液の表面の一部から前記溶媒が蒸発して前記カラーフィルタ材料が盛り上がるように、前記一部に光ビームを照射する工程Ｂと、前記カラーフィルタ材料からなる凸部を有した前記色要素が得られるように、前記機能液を乾燥または加熱する工程Ｃと、を包含している。そして、前記凸部が前記突起部の下地または基礎として用いられる。

上記構成によれば、機能液の表面の一部からカラーフィルタ材料が盛り上がるように光ビームが照射されて、そしてこのことで、凸部が形成される。ここで、この凸部は液晶表示装置における液晶層に複数の液晶ドメインを生じさせる突起部の下地または基礎となる。このため、突起部を形成するためのフォトリソグラフィープロセスを省略できるので、突起部を形成するための材料の消費を抑えられる。

また、本発明の製造方法は、色要素および前記色要素上に位置するカバー層を有したカラーフィルタと、液晶層と、前記液晶層において複数の液晶ドメインを生じさせる突起部と、を備えた垂直配向型の液晶表示装置の製造方法であって、 光透過性を有する樹脂と溶媒とを含有した機能液を、色要素と前記色要素の周囲を囲むバンクパターンとで規定された前記収容部に付与する工程Ａと、前記付与された前記機能液の表面の一部から前記溶媒が蒸発して前記樹脂が盛り上がるように、前記一部に光ビームを照射する工程Ｂと、前記樹脂からなる凸部を有した前記カバー層が得られるように、前記機能液を乾燥または加熱する工程Ｃと、を包含している。そして、前記凸部が前記突起部の下地または基礎として用いられる。

上記構成によれば、機能液の表面の一部から樹脂が盛り上がるように光ビームが照射されて、そしてこのことで、凸部が形成される。ここで、この凸部は液晶表示装置における液晶層に複数の液晶ドメインを生じさせる突起部の下地または基礎となる。このため、突起部を形成するためのフォトリソグラフィープロセスを省略できるので、突起部を形成するための材料の消費を抑えられる。

好ましくは、前記工程Ｂが前記機能液の前記表面上で互いに異なる２つの方向に前記光ビームを走査する工程を包含している。

上記構成によれば、互いに異なる２つの方向に延びた２つの凸部を得ることができる。

（実施形態１）
（Ａ．カラーフィルタの構造）
図１（ａ）のカラーフィルタ１０は、複数の色要素１５を備えている。これら複数の色要素１５のそれぞれは、赤、緑、および青のいずれかの波長域の光を透過する光学フィルタである。ただし、ある１つの色要素１５の構造と、その１つの色要素１５を囲む構造とは、複数の色要素１５のすべてに亘って基本的に同じある。このため、以下では、１つの色要素１５と、その１つの色要素１５を囲む構造と、に着目してカラーフィルタ１０を説明する。

図１（ｂ）の断面図を参照しながら、カラーフィルタ１０をより詳細に説明する。カラーフィルタ１０は、可視光域の波長の光に対して透過性を有する基板１２と、基板１２上に位置するとともに開口部１３Ａを有するバンクパターン１３と、開口部１３Ａ内に位置する色要素１５と、を備えている。バンクパターン１３の開口部１３Ａは、基板１２の表面が部分的にバンクパターン１３から露出するように設けられている。そして、色要素１５は、開口部１３Ａ内で基板１２上に位置している。

基板１２はガラス基板である。また、バンクパターン１３はレジスト材料からなる。そして、バンクパターン１３の厚さは、約４μｍである。なお、基板１２は「ほぼ平坦な下地物体」の一例である。

さて、色要素１５の表面は、部分的に他の部分よりも盛り上がっている。つまり、部分的に色要素１５の厚さが、他の部分での色要素１５の厚さよりも厚い。そして、このことで、色要素１５の表面は部分的に２つの凸部１４（図１（ｂ）では１つ）を構成している。しかも、これら２つの凸部１４は、基板１２の表面にほぼ平行な平面上で、互いに異なる方向に延びている。なお、色要素１５の２つの凸部１４に対応するそれぞれの部分での厚さは約６μｍである。一方、凸部１４以外の部分の色要素１５の厚さは約４μｍである。そして、このため、２つの凸部１４のそれぞれの高さは約２μｍである。

ところで、本実施形態では、開口部１３Ａによって規定される窪み領域を「収容部」とも表記する。あるいは、「収容部」は、底面と、この底面の周囲を囲むバンクパターン１３と、によって構成されている。本実施形態の底面は基板１２の表面である。そして、このような定義によれば、色要素１５は収容部に収容されている。なお、色要素１５が設けられる前のカラーフィルタ１０を「基体」とも表記する。

（Ｂ．製造方法）
図２および図３を参照しながら、カラーフィルタ１０の製造方法を説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、可視光域の波長の光に対して透過性を有する基板１２を用意する。本実施形態では、基板１２はガラス基板である。次に、図２（ｂ）に示すように、基板１２の表面の一つのほぼ全体に、スピンコート法を用いて、黒顔料が分散されたアクリル系レジストを塗布する。このことで、基板１２の表面はレジスト層１３Ｒによって覆われる。

そして、図２（ｃ）に示すように、色要素１５（図１）に対応する部分からレジスト層１３Ｒが取り除かれるように、フォトリソグラフィー法を用いてレジスト層１３Ｒをパターニングする。このパターニングによって取り除かれた部分が開口部１３Ａになる。そして、このことで、開口部１３Ａを有するバンクパターン１３が得られるとともに、バンクパターン１３と、基板１２の表面と、によって規定された収容部が得られる。

次に、得られた収容部内に、液状のカラーフィルタ材料を付与する。本実施形態では、まず、図２（ｄ）に示すように、カラーフィルタ材料と、溶媒と、を含有する機能液１５Ａを、インクジェットヘッド８２のノズル８１から収容部へ吐出する。そうすると、ノズル８１から吐出された機能液１５Ａは液滴の形態で飛翔して収容部の底面に着弾する。

ここで、「機能液」とは、インクジェットヘッド８２のノズル８１から液滴として吐出されうる粘度を有する液状体をいう。ここで、「機能液」が水性であると油性であるとを問わない。ノズル８１から吐出可能な流動性（低い粘度）を備えていれば十分で、固体物質が混入していても全体として流動体であればよい。ここで、「機能液」の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましい。粘度が１ｍＰａ・ｓ以上である場合には、「機能液」の液滴を吐出する際にノズル８１の周辺部が「機能液」で汚染されにくい。一方、粘度が５０ｍＰａ・ｓ以下である場合は、ノズル８１における目詰まりの頻度が小さく、このため円滑な液滴の吐出を実現できる。

また、機能液１５Ａにおけるカラーフィルタ材料の状態は、カラーフィルタ材料の種類に応じて異なり得る。例えば、染料に代表されるカラーフィルタ材料のように、カラーフィルタ材料が溶媒に溶解され得る物質である場合には、機能液１５Ａにおいてカラーフィルタ材料は、溶質として溶解されている。あるいは、カラーフィルタ材料が、顔料からなる微粒子または固形ポリマーからなる微粒子である場合には、機能液１５Ａにおいてカラーフィルタ材料は、微粒子として溶媒に分散されている。

カラーフィルタ１０の製造方法の説明に戻ると、図２（ｅ）に示すように、収容部内に所望体積の機能液１５Ａが収容された場合には、図３（ａ）に示すように、収容された機能液１５Ａの表面の一部に、光ビームＬＢを照射する。そうすると、図３（ｂ）に示すように、光ビームＬＢが照射された部分の機能液１５Ａの表面に、２つの凸部１４（図面上では１つ）が現れる。

ここで、図４を参照しながら、２つの凸部１４が得られる工程をより具体的に説明する。まず、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、機能液１５Ａの表面の一部分から溶媒が気化するように、機能液１５Ａの表面上の一部分に光ビームＬＢを照射する。なお、光ビームＬＢは、好適には赤外域の波長のレーザ光である。

光ビームＬＢの照射によって、この一部分においてカラーフィルタ材料の濃度が局所的に上昇する。そうすると、図４（ｃ）に示すように、局所的な濃度差を打ち消すように、溶媒が流れる。ただし、溶媒の流れとともにカラーフィルタ材料も移動する。そして、この間にもこの一部分へ光ビームＬＢを照射しつづければ、この一部分からの溶媒の気化が進むので、結果としてこの一部分でのカラーフィルタ材料の量が多くなる。そして、この結果、光ビームＬＢに照射された一部分が、カラーフィルタ材料によって盛り上がる。

図４（ｄ）に示すように、この盛り上がった箇所が凸部１４となる。そして、このような方法で、機能液１５Ａの表面の他の一部分にも光ビームＬＢを照射すれば、もう一つの凸部１４が得られる。

次に、収容部内における機能液１５Ａの表面のほぼ全体から溶媒が十分に気化するように、機能液１５Ａを乾燥させる。機能液１５Ａを乾燥させるには、機能液１５Ａにドライヤーからの熱風を吹き付けてもよいし、オーブンで加熱してもよいし、機能液１５Ａを放置してもよい。ただし、ドライヤーまたはオーブンを用いる場合には、機能液１５Ａの表面の全体に亘って均一に溶媒を気化させやすいので、この点で、ドライヤーまたはオーブンを用いる方が放置よりも好ましい。

収容部における機能液１５Ａの表面のほぼ全体から溶媒が十分に気化すると、２つの凸部１４以外の部分でもカラーフィルタ材料が固化して収容部に定着する。そして、その結果、図３（ｃ）に示すように、開口部１３Ａ内に、カラーフィルタ材料からなる色要素１５が設けられる。しかも、色要素１５の表面の一部は、２つの凸部１４（図面上では１つ）を構成している。そして、収容部に色要素１５が設けられることで、カラーフィルタ１０が得られる。

次に、スパッタ法を用いて、色要素１５と、バンクパターン１３と、を覆う対向電極１６を設ける。さらに、得られた対向電極１６上に垂直配向膜１７を設ける。ここで、図３（ｄ）に示すように、これら対向電極１６と垂直配向膜１７とは、２つの凸部１４の形状に沿って設けられる。

本実施形態では、対向電極１６と垂直配向膜１７とが設けられたカラーフィルタ１０を、「対向基板１００Ａ」と表記している。上述のように、対向電極１６と垂直配向膜１７とは、２つの凸部１４の形状に沿って設けられるので、対向基板１００Ａの表面には部分的に、２つの突起部１８が現れる。２つの突起部１８の高さは、ほぼ１．５μｍであり、その位置と形状は、２つの凸部１４の位置と形状に対応している。なお、突起部１８は「リブ」とも呼ばれる。

（Ｃ．液晶表示装置）
上述の対向基板１００Ａを備えた液晶表示装置を説明する。

図５の液晶表示装置１００は、上述の対向基板１００Ａと、スイッチング素子基板１００Ｂと、対向基板１００Ａとスイッチング素子基板１００Ｂとの間に位置する液晶層６０と、一対の偏光板（不図示）と、を備えている。ここで、この一対の偏光板の間に、これら対向基板１００Ａと、スイッチング素子基板１００Ｂと、液晶層６０と、が位置している。そして、スイッチング素子基板１００Ｂは、複数のＴＦＴ（不図示）が設けられた基板６６と、基板６６上に設けられた複数のサブ画素電極６４と、複数のサブ画素電極６４を覆う垂直配向膜６２と、を備えている。

対向基板１００Ａと、スイッチング素子基板１００Ｂとは、垂直配向膜１７および垂直配向膜６２の双方が液晶層６０に接するように配向されている。また、対向基板１００Ａと、スイッチング素子基板１００Ｂとは、複数のサブ画素電極６４のそれぞれがそれぞれの色要素１５に対応するように、互いに位置合せされている。なお、対向基板１００Ａの対向電極１６は、複数のサブ画素電極６４の全てを覆う大きさを有している。

本実施形態では、サブ画素電極６４に対応する液晶表示装置の部分を「サブ画素領域６４Ｇ」と表記する。そして、赤に対応する１つのサブ画素領域６４Ｇと、青に対応する１つのサブ画素領域６４Ｇと、緑に対応する１つのサブ画素領域６４Ｇと、の集合によって、１つの「画素領域」が構成される。

垂直配向膜１７，６２は、液晶層６０における液晶分子を垂直配向膜１７，６２に対してほぼ垂直に配向させる機能を有する。また、液晶層６０は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含んでいる。これらのことから、対向電極１６と、サブ画素電極６４と、の間に電圧が印加されていない場合には、液晶層６０において液晶分子が、液晶表示装置１００の「表示面」に対してほぼ垂直に配向する。

一方、対向電極１６と、サブ画素電極６４Ｇと、の間に電圧が印加される場合には、液晶層６０において液晶分子が、印加された電圧の大きさ、または周波数に応じて倒れる。ここで、１つのサブ画素領域６４Ｇにおいて１つ以上の突起部１８が位置しているので、このことに起因して、複数の液晶ドメインが生じる。具体的には、電圧が印加される際に液晶分子が倒れる方向が突起部１８の表面の向きに応じて異なる。ここで、液晶が倒れる方向が場所によって異なることから複数の液晶ドメインが生じる。そして、このことを利用すると、電圧を印加する際の垂直配向型の液晶表示装置の視野角が向上する。

なお、液晶表示装置１００の製造方法は次の通りである。まず、上記の製造方法により対向基板１００Ａを製造するとともに、公知の技術を用いて、別途、スイッチング素子基板１００Ｂを製造する。そして、対向基板１００Ａとスイッチング素子基板１００Ｂとを、複数のスペーサを間に挟んで張り合わせる。ここで、複数のスペーサは液晶層６０の厚さを決める大きさを有している。そして、複数のスペーサによって規定される空間に、高真空下で液晶材料を注入することで、液晶層６０を備えた液晶表示装置１００が得られる。

このように、本実施形態によれば、カラーフィルタに設けられた凸部１４を下地または基礎にして、液晶層６０において複数の液晶ドメインを生じさせる突起部１８を形成できる。そして、このことから、突起部１８を形成するためのフォトリソグラフィープロセスを省略できる。また、突起部１８を形成するためのフォトリソグラフィープロセスを省略できるので、突起部１８を形成するための材料の消費を抑えられる。

（実施形態２）
実施形態２は、色要素１５上に位置するカバー層の表面が部分的に２つの凸部を形成する点を除いて、基本的に実施形態１と同じである。なお、以下では、１つの色要素１５とその周辺に着目して、カラーフィルタが説明されている。

（Ｄ．カラーフィルタの構造）
図６（ａ）および（ｂ）に示すカラーフィルタ２０は、可視光域の波長の光に対して透過性を有する基板１２と、基板１２上に位置するとともに開口部１３Ａを有するバンクパターン１３と、どちらも開口部１３Ａ内に位置する色要素１５とカバー層２５と、を備えている。バンクパターン１３の開口部１３Ａは、基板１２の表面が部分的にバンクパターン１３から露出するように設けられている。また、色要素１５は、開口部１３Ａ内に位置するとともに、基板１２上に位置している。また、カバー層２５は、開口部１３Ａ内に位置するとともに色要素１５を覆っている。なお、カバー層２５は可視光域の波長の光に対して透過性を有する材料から構成されている。

基板１２はガラス基板である。また、バンクパターン１３はレジスト材料からなる。そして、バンクパターン１３の厚さは、約４μｍである。そして、色要素１５の厚さは約２μｍである。

さて、カバー層２５の表面は、部分的に他の部分よりも盛り上がっている。つまり、部分的にカバー層２５の厚さが、他の部分でのカバー層２５の厚さよりも厚い。そして、このことで、カバー層２５の表面は部分的に２つの凸部２４（図６（ｂ）では１つ）を構成している。しかも、これら２つの凸部２４は、基板１２の表面にほぼ平行な平面上で、互いに異なる方向に延びている。なお、２つの凸部２４に対応するそれぞれの部分でのカバー層２５の厚さは約４μｍである。一方、２つの凸部２４以外の部分のカバー層２５の厚さは約２μｍである。そして、このため、２つの凸部２４のそれぞれの高さは約２μｍである。

ところで、本実施形態では、色要素１５と、色要素１５を囲んでいるバンクパターン１３とよって規定される窪み領域を「収容部」とも表記する。あるいは、「収容部」は、開口部１３Ａ内の色要素１５と、色要素１５の周囲を囲むバンクパターン１３と、によって構成されている。そして、このような定義によれば、カバー層２５は収容部に収容されている。なお、色要素１５が設けられる前のカラーフィルタ２０を「基体」とも表記する。

（Ｅ．製造方法）
図７を参照しながら、カラーフィルタ２０の製造方法を説明する。

まず、実施形態１の図２（ａ）〜（ｃ）を参照して説明した方法で、基板１２上に、開口部１３Ａを有するバンクパターン１３を設ける（図７（ａ）〜（ｃ））。なお、得られるバンクパターン１３の厚さは、約４μｍである。

次に、図７（ｄ）に示すように、得られた開口部１３Ａ内に、厚さが約２μｍの色要素１５を設ける。ここで、色要素１５を設ける方法は、実施形態１で説明したインクジェット法でよい。ただし、インクジェット法に代えて、フォトリソグラフィー法によって色要素１５が設けられてもよい。ただし、インクジェット法以外のこのような方法で色要素１５を設ける場合には、バンクパターン１３が、色要素１５が設けられた後で設けられる。

ここで、バンクパターン１３の厚さが色要素１５の厚さよりも厚いので、バンクパターン１３と色要素１５とによって、凹状の収容部が構成される。そこで、この収容部内に、インクジェット法を用いてカバー層２５を設ける。

具体的には、バンクパターン１３と色要素１５とで規定される収容部内に、光透過性の樹脂を付与する。本実施形態では、まず、上記樹脂と、樹脂を溶解している溶媒と、を含有する機能液２５Ａを、図７（ｅ）に示すように、インクジェットヘッド８２のノズル８１から収容部へ吐出する。そうすると、ノズル８１から吐出された機能液２５Ａは液滴の形態で飛翔して収容部の底面、つまり色要素１５上、に着弾する。

そして、収容部内に所望体積の機能液２５Ａが収容された場合には、図８（ａ）に示すように、収容された機能液２５Ａの表面の一部に、光ビームＬＢを照射する。そうすると、図８（ｂ）に示すように、光ビームＬＢが照射された部分の機能液２５Ａの表面に、２つの凸部２４（図面上では１つ）が現れる。

次に、収容部内における機能液２５Ａの表面の全体から溶媒が十分に気化するように、機能液２５Ａを加熱する。そうすると、２つの凸部２４以外の部分でも上述の樹脂が析出して収容部内に定着する。そして、その結果、図８（ｃ）に示すように、収容部内に、カバー層２５が設けられる。しかも、カバー層２５の表面の一部は、２つの凸部２４（図面上では１つ）を構成している。そして、収容部内に、このようなカバー層２５が設けられることで、カラーフィルタ２０が得られる。

次に、スパッタ法を用いて、カバー層２５と、バンクパターン１３と、を覆う対向電極１６を設ける。さらに、得られた対向電極１６上に垂直配向膜１７を設ける。ここで、図８（ｄ）に示すように、対向電極１６と垂直配向膜１７とは、２つの凸部２４の形状に沿って設けられる。

本実施形態では、対向電極１６と垂直配向膜１７とが設けられたカラーフィルタ２０を、「対向基板１００Ｃ」と表記している。上述のように、対向電極１６と垂直配向膜１７とは、２つの凸部２４の形状に沿って設けられるので、対向基板１００Ｃの表面には部分的に、２つの突起部２８が現れる。２つの突起部２８の高さは、ほぼ１．５μｍであり、その位置と形状は、２つの凸部２４の位置と形状に対応している。

（Ｆ．液晶表示装置）
上述の対向基板１００Ｃを備えた液晶表示装置を説明する。

図９の液晶表示装置１００’は、上述の対向基板１００Ｃと、スイッチング素子基板１００Ｂと、対向基板１００Ｃとスイッチング素子基板１００Ｂとの間に位置する液晶層６０と、一対の偏光板（不図示）と、を備えている。ここで、この一対の偏光板の間に、対向基板１００Ｃと、スイッチング素子基板１００Ｂと、液晶層６０と、が位置している。ここで、液晶表示装置１００’は、実施形態１の対向基板１００Ａの代わりに対向基板１００Ｃが用いられている点を除いて、基本的に図５の液晶表示装置１００と同じである。したがって、本実施形態によれば、実施形態１と同様に、インクジェット法を用いてマルチドメイン型の液晶表示装置の突起部２８の下地を形成できる。

このように、本実施形態によれば、カラーフィルタ２０に設けられた凸部２４を下地または基礎にして、液晶層６０において複数の液晶ドメインを生じさせる突起部２８を形成できる。そして、このことから、突起部２８を形成するためのフォトリソグラフィープロセスを省略できる。また、突起部２８を形成するためのフォトリソグラフィープロセスを省略できるので、突起部２８を形成するための材料の消費を抑えられる。

（実施形態３）
実施形態１および２で説明した機能液１５Ａ，２５Ａに、光ビームＬＢを照射する光照射装置の構成と機能を説明する。

図１０の光照射装置１５０は、光ビームＬＢを射出するレーザ光源１５２と、回転ミラー１５４と、回転ミラー１５４を回転させるアクチュエータ（不図示）と、光学マスク１５６と、を備えている。レーザ光源は赤外域の波長のレーザ光を射出する装置である。回転ミラー１５４は、レーザ光源１５２とカラーフィルタ１０（２０）との間の光ビームＬＢの光路の一部を担っている。そして、回転ミラー１５４とアクチュエータ（不図示）とは、回転ミラー１５４を反射した光ビームＬＢのスポットが、複数の収容部のそれぞれに付与された機能液１５Ａ（２５Ａ）上を２次元的に走査するように構成されている。また、光学マスク１５６は、遮光パターンと複数の光透過部とを有していて、複数の光透過部の位置と形状とは、複数の凸部１４（２４）の位置と形状とに対応している。

図１１に示すように、本実施形態では、回転ミラー１５４の作用によって、複数の収容部のそれぞれ上を光ビームＬＢのスポットが２回、走査する。例えば、第１走査期間内には、方向ｄｒ１に沿って光ビームのスポットが移動し、第２走査期間内には、方向ｄｒ１とは異なる方向ｄｒ２に沿って光ビームＬＢのスポットが移動する。そうすると、複数の収容部のそれぞれにおける機能液１５Ａ（２５Ａ）の表面上に、互いに異なる２つの方向ｄｒ１，ｄｒ２に沿って延びる２つの凸部１４（２４）が得られる。

より具体的には、まず、方向ｄｒ１に沿って始点側から終点側までスポットを走査させる。そうすると、スポットは複数の収容部に亘って移動する。そして、スポットが終点側に達した場合には、方向ｄｒ１に対して垂直な方向にスポットを移動させるとともに始点側にスポットを戻す。そのうえで、再び方向ｄｒ１に沿って始点側から終点側までスポットを走査させる。そうすると、スポットは、他の複数の収容部に亘って移動する。そして、スポットのこのような走査によって、複数の収容部のそれぞれにおける機能液１５Ａ（２５Ａ）の表面上に、方向ｄｒ１に沿って延びる凸部１４（２４）が設けられる。

同様に、方向ｄｒ２に沿って始点側から終点側までスポットを走査させる。そうすると、スポットは複数の収容部に亘って移動する。そして、スポットが終点側に達した場合には、方向ｄｒ２に対して垂直な方向にスポットを移動させるとともに始点側にスポットを戻す。そのうえで、再び方向ｄｒ２に沿って始点側から終点側までスポットを走査させる。そうすると、スポットは、他の複数の収容部に亘って移動する。そして、スポットのこのような走査によって、複数の収容部のそれぞれにおける機能液１５Ａ（２５Ａ）の表面上に、方向ｄｒ２に沿って延びる凸部１４（２４）が設けられる。

このように、本実施形態によれば、光ビームＬＢのスポットを走査する回数を抑えながらも、複数の色要素１５または複数のカバー層２５上に、複数の凸部１４または複数の凸部２４を設けることができる。

（変形例１）
以上の実施形態では、赤、青、緑に対応する色要素１５を備えたカラーフィルタ１０，２０の製造方法を説明した。ただし、４色以上に対応する色要素１５を備えたカラーフィルタであっても、実施形態１および２において説明した方法で製造される。例えば、実施形態１または２の製造方法は、赤、青、緑の３色に加えて、シアンに対応する色要素１５を有したカラーフィルタの製造に適用されてもよい。

（変形例２）
実施形態２において色要素１５がインクジェット法で設けられる場合には、カバー層２５を設けるための機能液２５Ａが、色要素１５を形成するための機能液１５Ａと同じであってもよい。そして、このような構成であっても、実施形態２と同じように、フォトリソグラフィープロセスを省略して突起部２８を得ることができる。

（ａ）は実施形態１のカラーフィルタの模式図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面を示す模式図である。 （ａ）から（ｅ）は、カラーフィルタの製造工程を示す工程図である。 （ａ）から（ｄ）は、カラーフィルタの製造工程を示す工程図である。 （ａ）から（ｄ）は、凸部が生じる原理を示す模式図である。 実施形態１の液晶表示装置の断面を示す模式図。 （ａ）は実施形態２のカラーフィルタの模式図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面を示す模式図である。 （ａ）から（ｅ）は、カラーフィルタの製造工程を示す工程図である。 （ａ）から（ｄ）は、カラーフィルタの製造工程を示す工程図である。 実施形態２の液晶表示装置の断面を示す模式図。 実施形態１および２で用いられる光照射装置の模式図。 図１０の光照射装置による光ビームの走査の方法を示す模式図。

符号の説明

ｄｒ１，ｄｒ２…方向、１０，２０…カラーフィルタ、１２…基板、１３…バンクパターン、１３Ａ…開口部、１３Ｒ…レジスト層、１４，２４…凸部、１５，２５…色要素、１５Ａ，２５Ａ…機能液、１６…対向電極、１７，６２…垂直配向膜、１８，２８…突起部、２５…カバー層、６０…液晶層、６４…サブ画素電極、６４Ｇ…サブ画素領域、６６…基板、８１…ノズル、８２…インクジェットヘッド、１００，１００’…液晶表示装置、１００Ａ，１００Ｃ…対向基板、１００Ｂ…スイッチング素子基板、１５０…光照射装置、１５２…レーザ光源、１５４…回転ミラー、１５６…光学マスク。

Claims (6)

1. 光に対して透過性を有する基板と、前記基板上に位置するとともに開口部を有するバンクパターンと、前記開口部内に位置する色要素と、液晶層において複数の液晶ドメインを生じさせる突起部と、を有した垂直配向型の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法であって、
   カラーフィルタ材料と溶媒とを含有した機能液を、前記開口部に付与する工程Ａと、
   前記開口部に付与された前記機能液の表面の一部から前記溶媒が蒸発して前記カラーフィルタ材料が盛り上がるように、前記一部に光ビームを照射する工程Ｂと、
   前記カラーフィルタ材料からなる凸部を有した色要素が得られるように、前記機能液を乾燥または加熱する工程Ｃと、
   を包含し、
   前記凸部が前記突起部の下地または基礎として用いられる、カラーフィルタの製造方法。
2. 光に対して透過性を有する基板と、前記基板上に位置するとともに開口部を有するバンクパターンと、前記開口部内に位置する色要素と、液晶層において複数の液晶ドメインを生じさせる突起部と、を有した垂直配向型の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法であって、
   光透過性を有する樹脂と溶媒とを含有した機能液を、色要素と前記色要素の周囲を囲むバンクパターンとで規定された前記収容部に付与する工程Ａと、
   前記付与された前記機能液の表面の一部から前記溶媒が蒸発して前記樹脂が盛り上がるように、前記一部に光ビームを照射する工程Ｂと、
   前記樹脂からなる凸部を有したカバー層が得られるように、前記機能液を乾燥または加熱する工程Ｃと、
   を包含し、
   前記凸部が前記突起部の下地または基礎として用いられる、カラーフィルタの製造方法。
3. 請求項１または２記載のカラーフィルタの製造方法であって、
   前記工程Ｂが前記機能液の前記表面上で互いに異なる２つの方向に前記光ビームを走査する工程を包含している、カラーフィルタの製造方法。
4. 収容部に収容された色要素を有したカラーフィルタと、液晶層と、前記液晶層において複数の液晶ドメインを生じさせる突起部と、を備えた垂直配向型の液晶表示装置の製造方法であって、
   カラーフィルタ材料と溶媒とを含有した機能液を前記収容部に付与する工程Ａと、
   前記収容部に付与された前記機能液の表面の一部から前記溶媒が蒸発して前記カラーフィルタ材料が盛り上がるように、前記一部に光ビームを照射する工程Ｂと、
   前記カラーフィルタ材料からなる凸部を有した前記色要素が得られるように、前記機能液を乾燥または加熱する工程Ｃと、
   を包含し、
   前記凸部が前記突起部の下地または基礎として用いられる、液晶表示装置の製造方法。
5. 色要素および前記色要素上に位置するカバー層を有したカラーフィルタと、液晶層と、前記液晶層において複数の液晶ドメインを生じさせる突起部と、を備えた垂直配向型の液晶表示装置の製造方法であって、
   光透過性を有する樹脂と溶媒とを含有した機能液を、色要素と前記色要素の周囲を囲むバンクパターンとで規定された前記収容部に付与する工程Ａと、
   前記付与された前記機能液の表面の一部から前記溶媒が蒸発して前記樹脂が盛り上がるように、前記一部に光ビームを照射する工程Ｂと、
   前記樹脂からなる凸部を有した前記カバー層が得られるように、前記機能液を乾燥または加熱する工程Ｃと、
   を包含し、
   前記凸部が前記突起部の下地または基礎として用いられる、液晶表示装置の製造方法。
6. 請求項４または５記載の液晶表示装置の製造方法であって、
   前記工程Ｂが前記機能液の前記表面上で互いに異なる２つの方向に前記光ビームを走査する工程を包含している、液晶表示装置の製造方法。

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