JP5532577B2 - カラーフィルタ及び液晶表示装置 - Google Patents
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Description
また、透明導電膜の形成は、着色画素及びブラックマトリックスが形成されたガラス基板上に、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
液晶表示装置は、このようなカラーフィルタを内蔵することにより、フルカラー表示が実現し、その応用範囲が飛躍的に広がり、ノート型PC、液晶カラーTVなど液晶表示装置を用いた多くの商品が創出された。
一方、OCBモードの液晶表示装置においては、例えば、20℃にて4ms程度の応答速度が、−20℃にては50ms程度と、その応答速度は相応に保たれたものとなっている。
した断面図である。図1は、液晶表示モードがOCBモードの液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの例である。図1に示すように、このカラーフィルタはガラス基板(40)上にブラックマトリックス(41)、着色画素(42)、透明導電膜(43)、フォトスペーサー(PS−1)が順次に形成されたものである。
フォトスペーサー(PS−1)は基板間のギャップを設定しており、パネルに荷重が加わると変形し、荷重が取り除かれると復元する弾性を有している。フォトスペーサー(PS−1)の高さ(膜厚)(H1)は6μm以上のものである。
このように、OCBモードは、低温時の応答速度が保たれていることに加え、基板間のギャップを6μm以上と広くとることが出来るので、例えば、カラーフィルタ上に異物があった場合に、異物を良品として許容する高さは、TNモードのカラーフィルタに比較して緩和されるといった利点がある。
また、上記カラーフィルタを用いた廉価なOCBモードの液晶表示装置を提供することを課題とする。
図3は、本発明によるカラーフィルタの一例の部分断面図である。図3は、赤色着色画素(42R)と青色着色画素(42B)との間のブラックマトリックス(41)上にフォトスペーサーが形成された例である。
図3に示すように、このカラーフィルタは、ガラス基板(40)上にブラックマトリックス(41)、3色の着色画素、透明導電膜(43)、フォトスペーサー(PS−11)が順次に形成されたものである。
フォトスペーサー(PS−11)は、凹凸を有する下地(ブラックマトリックス)の凹凸上に形成されている。また、フォトスペーサーの下部の一部は凹状の窪み部に挿入された状態となっている。そのため、フォトスペーサーと透明導電膜との接触面積が増え、強固に密着し且つ、フォトスペーサーの下部が凹状の窪み部で支えられることになる。フォトスペーサー形成後のカラーフィルタの処理工程にて、外力を受けてもフォトスペーサーの剥離は低減されたものとなる。
ーサーが形成された例である。
図4に示すように、このカラーフィルタは、ガラス基板(40)上にブラックマトリックス(41)、3色の着色画素、着色層(42B−E)、透明導電膜(43)、フォトスペーサー(PS−12)が順次に形成されたものである。
尚、上記3色の着色画素の形成順序、及び赤色着色画素(42R)と青色着色画素(42B)との間のブラックマトリックス(41)上にフォトスペーサーが形成された点は、図4以降の各図においても同様である。
赤色の着色層(42R−E)は、赤色着色画素(42R)の形成と同時に形成されたもので、赤色着色画素(42R)の延長部である。また、青色の着色層(42B−E)は、青色着色画素(42B)の形成と同時に形成されたもので、青色着色画素(42B)の延長部である。この積層構成は凹凸を有し、特に、凹状の窪みを有している。
赤色の着色層(42R−E)は、赤色着色画素(42R)の形成と同時に形成されたもので、赤色着色画素(42R)の延長部である。緑色の着色層(42G−H)は、緑色着色画素(42G)の形成と同時に形成されたもので、緑色着色画素(42G)の画素片である。また、青色の着色層(42B−E)は、青色着色画素(42B)の形成と同時に形成されたもので、青色着色画素(42B)の延長部である。この積層構成は凹凸を有し、特に、凹状の窪みを有している。
赤色の着色層(42R−H)は、赤色着色画素(42R)の形成と同時に形成されたもので、赤色着色画素(42R)の画素片である。また、青色の着色層(42B−E)は、青色着色画素(42B)の形成と同時に形成されたもので、青色着色画素(42B)の延長部である。この積層構成は凹凸を有し、特に、凸状の突起部を有している。
また、突起部がフォトスペーサーの下部内部にくい込んだ形となり、フォトスペーサーは突起部で支えられることになる。そのため、フォトスペーサー形成後のカラーフィルタの
処理工程にて、外力を受けてもフォトスペーサーの剥離は低減されたものとなる。
赤色の着色層(42R−H)は、赤色着色画素(42R)の形成と同時に形成されたもので、赤色着色画素(42R)の画素片である。緑色の着色層(42G−H)は、緑色着色画素(42G)の形成と同時に形成されたもので、緑色着色画素(42G)の画素片である。また、青色の着色層(42B−E)は、青色着色画素(42B)の形成と同時に形成されたもので、青色着色画素(42B)の延長部である。この積層構成は凹凸を有し、特に、凸状の突起部を有している。
具体的には、フォトスペーサーの接着面積が300μm2 程度の際に、フォトスペーサーの剥離の発生は1%と低減されたものとなる。これは、従来のフォトスペーサーにおける、剥離の発生率が5%以上であるのに対し、大幅に低減されたものといえる。
フォトスペーサーと透明導電膜(43)との間の接着強さよりも、フォトスペーサーと着色層又はブラックマトリックスとの間の接着強さの方が大きいので、フォトスペーサーの剥離の発生を更に低減させるには、フォトスペーサーを形成する下地部位の透明導電膜は除去されていることが好ましい。
41・・・ブラックマトリックス
42・・・着色画素
42R・・・赤色着色画素
42G・・・緑色着色画素
42B・・・青色着色画素
42R−E・・・赤色の着色層(延長部)
42B−E・・・青色の着色層(延長部)
42R−H・・・赤色の着色層(画素片)
42G−H・・・緑色の着色層(画素片)
43・・・透明導電膜
H1、H2、H11・・・フォトスペーサーの高さ(膜厚)
PS−1〜PS−17・・・フォトスペーサー
Claims (3)
- ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜、OCBモード用フォトスペーサーが順次に形成されたカラーフィルタにおいて、前記フォトスペーサーは、膜厚が6μm以上であり、前記フォトスペーサーを形成する下地部位の透明導電膜が除去された凹凸を有する下地上に前記フォトスペーサーがフォトリソグラフィ法で形成され、前記下地はブラックマトリックス上にオーバーラップさせた異なる着色層の積層構成からなる着色層であり、前記フォトスペーサーの下部が下地の凹状の窪み部に挿入されることによりフォトスペーサーの下部の側面が着色画素表面の透明導電膜に接しつつフォトスペーサーの底面がブラックマトリックス上の透明導電膜に接していることを特徴とするカラーフィルタ。
- 前記フォトスペーサーの接着面積は、300μm2以上であることを特徴とする請求項1記載のカラーフィルタ。
- 請求項1または2に記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置。
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