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JPH0980447A - 液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子

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Publication number
JPH0980447A
JPH0980447A JP7231841A JP23184195A JPH0980447A JP H0980447 A JPH0980447 A JP H0980447A JP 7231841 A JP7231841 A JP 7231841A JP 23184195 A JP23184195 A JP 23184195A JP H0980447 A JPH0980447 A JP H0980447A
Authority
JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
layers
layer
colored
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7231841A
Other languages
English (en)
Inventor
Daisuke Miyazaki
崎 大 輔 宮
Shoichi Kurauchi
内 昭 一 倉
Hitoshi Hado
藤 仁 羽
Teruyuki Midorikawa
川 輝 行 緑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Electronic Engineering Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP7231841A priority Critical patent/JPH0980447A/ja
Priority to TW085110856A priority patent/TW440740B/zh
Priority to KR1019960038840A priority patent/KR100237710B1/ko
Priority to US08/709,661 priority patent/US5757451A/en
Publication of JPH0980447A publication Critical patent/JPH0980447A/ja
Priority to US09/078,667 priority patent/US6287733B1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示品位が良く、歩留りが高い、積層着色層
によるスペーサを有する積層着色層スペーサを有するカ
ラー表示型液晶表示素子を提供する。 【解決手段】 それぞれ厚さの異なる着色層（３３Ｂ、
３３Ｇ、３３Ｒ）の積層順序を変えることにより所望の
スペーサ３３高さを得る。固形分濃度が異なる場合も同
様に積層順を変えることによりスペーサ高さを変更でき
る。また、各層の表面粗さ、硬度、不純物濃度により、
積層順を変えることによって所望の性質を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は液晶表示素子に係
り、表示性能が良く、歩留りが高く、工程数の少ない液
晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、一般的に用いられている液晶表示
素子は、電極を有する２枚のガラス基板を対向させて、
その２枚の基板の周囲が液晶封入口を除いて接着剤で固
定され、２枚の基板間に液晶が挟持され、液晶封入口が
封止剤で封止された構成となっている。この２枚の基板
間の距離を一定に保つためのスペーサとして粒径の均一
なプラスティックビーズ等を基板間に散在させている。
【０００３】カラー表示用の液晶表示素子は２枚のガラ
ス基板の内１枚にＲＧＢの着色層のついたカラーフィル
タが形成してある。例えば、単純マトリクス駆動のカラ
ー型ドットマトリクス液晶表示素子においては、横
（Ｙ）方向に帯状にパターニングされたＹ電極を有する
Ｙ基板と縦（Ｘ）方向に帯状にパターニングされたＸ電
極の下に着色層を有するＸ基板とを、Ｙ電極とＸ電極が
ほぼ直交するように対向設置し、その間に液晶組成物を
挟持した構成を持っている。液晶表示素子の表示方式と
しては、例えばＴＮ（Twisted Nematic ）形、ＳＴＮ
（Super Twisted Nematic ）形、ＧＨ（Guest Host）
形、あるいはＥＣＢ（Electrically ControlledBirefri
ngence ）形や強誘電性液晶などが用いられる。封止剤
としては、例えば熱または紫外線硬化型のアクリル系ま
たはエポキシ系の接着剤などが用いられる。
【０００４】また、カラー型アクティブマトリクス駆動
液晶表示素子においては、スイッチング素子、例えばア
モルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を半導体層とした薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）とそれに接続された画素電極と
信号線電極、ゲート電極が形成されたアクティブマトリ
クス基板であるＴＦＴアレイ基板とそれに対向設置され
た対向電極を有し、ＲＧＢカラーフィルタを対向基板上
に形成し、アクティブマトリクス基板上から対向基板へ
電圧を印加する電極転移部材（トランスファー）として
銀ペースト等を画面周辺部に配置し、この電極転移材で
２枚の基板を電気的に接続し、この２枚の間に液晶組成
物を挟持した構成をしている。さらに、この２枚の両側
に偏光板を挟持し、この偏光板光をカラー画像を表示す
る際の表示シャッタとしている。
【０００５】しかしながら、プラスティックビーズ等を
スペーサとして用いるこれらの液晶表示素子では、２枚
の基板間に散在させたスペーサ周辺の液晶の配向が乱
れ、スペーサ周辺部から光が漏れコントラストが低下し
てしまうという問題がある。また、スペーサを均一に分
散させることは困難であり、スペーサを基板上に散在さ
せる工程でスペーサが不均一に配置され、表示不良とな
り歩留りの低下を招いていた。
【０００６】このため、プラスティックビーズ等を使用
しない液晶表示素子を実現するため、ＴＦＴ部にカラー
フィルタの複数の着色層を積層して柱状スペーサを形成
するようにしたものが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各着色
層の形成順序は必ずしも一定ではなく、製造ラインの都
合によりロットによって変更になることがあった。その
結果、次のような問題が発生している。 （１）複数の色の着色層膜厚の内、少なくとも１色の膜
厚を他の色の膜厚とは変えて複数のギャップに対応する
いわゆるマルチギャップ対応方式の場合には、積層順序
が変わることでスペーサ高さが変わってしまい、予定の
ギャップに対応することができない。 （２）各着色層の表面粗さが異なる場合、積層柱の強
度、対向基板との貼り合わせ時に潰れ量が異なったり対
向基板との接触の程度が異なったりすることで、所望の
ギャップを得ることができない。 （３）各着色層の硬度が異なる場合は対向基板との貼り
合わせ時のこすれでの削れ量が異なるために、所望のギ
ャップを得ることができない。 （４）各着色層の不純物量が異なるために、最上層がＴ
ＦＴ、ＴＦＤなどのスイッチング素子近傍に位置する場
合、最上層に不純物の多い着色層が来るとスイッチング
素子への不純物拡散でスイッチング素子の特性劣化につ
ながる。
【０００８】本発明は、上記問題を解決しようとするも
のであり、表示品位が良く、歩留りが高い、積層着色層
によるスペーサを有するカラー表示型液晶表示素子を安
価に提供する事を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる液晶表示
素子の第１の解決手段によれば、２枚の基板のうちの一
方に複数の異なる色の着色層の積層体として形成された
柱状スペーサを有し、前記２枚の基板間に液晶を挟持し
てなる液晶表示素子において、前記着色層の積層体の積
層順序を変えることにより前記スペーサの持つ性質を変
化させたことを特徴とする。例えば、着色層の積層順序
をその表面粗さ、硬度、特定の不純物の含有量等に着目
して所定の順とすることにより、着色層の有する物理
的、化学的性質を利用し、所望の特性を有するスペーサ
を得ることができる。
【００１０】また、本発明にかかる液晶表示素子の第２
の解決手段によれば、同様の液晶表示素子において、所
望厚が異なったり固形分濃度が異なる場合、着色層の積
層順序を変えることにより前記スペーサの高さを変えた
ことを特徴とする。着色層の積層順序を変えることによ
り、スペーサの高さを自由に変えることができ、また、
一定の積層順とすることにより、安定したスペーサ高さ
を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる液晶表示素
子の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】図１は本発明にかかる液晶表示素子の実施
の一形態を示す素子断面図であり、この液晶表示素子
は、アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０が対
向し、両基板の間に液晶組成物４０が封入挟時されたも
のとなっている。
【００１３】ガラス基板１１の主面側のＴＦＴ部にはゲ
ート電極１２が、配線部には走査線１３がそれぞれ配設
され、これらの上には絶縁膜１４が堆積されている。こ
の絶縁膜１４上でゲート電極１２の上方にはアモルファ
スシリコンよりなる半導体膜１５が形成され、この半導
体膜１５および絶縁膜１４にまたがるようにソース１６
およびドレイン１７が半導体膜１５の中央部に所定の距
離を隔てて対向するように形成されている。ドレイン１
７には信号線（図示せず）が連結されて形成され、ソー
ス１６には画素電極１９が連結形成されている。そし
て、ＴＦＴ部および配線部の全面に保護膜２０が形成さ
れ、画素部の全面には配向膜２１が形成されている。ま
た、上側の対向基板３０は、ガラス基板３１上に画素位
置に合わせて形成された赤、緑、青のカラーフィルタ３
２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂを有している。また、これらのカ
ラーフィルタ材料が積層され、柱状のスペーサ３３が形
成されている。このスペーサ３３は赤色層３３Ｒ、緑色
層３３Ｇ、青色層３３Ｂよりなっており、これらはカラ
ーフィルタ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂに対応するものであ
る。そして全面に透明電極膜３４および配向膜３５が堆
積されている。カラーフィルタの厚さは青色層３３Ｂが
最も厚く、緑色層３３Ｇがこれに次ぎ、赤色層３３Ｒが
最も薄くなっている。したがって、スペーサの高さに占
める各色の層の割合もこのカラーフィルタの厚さに比例
したものとなっている。
【００１４】両基板は対向され、対向基板３０のスペー
サ３３はアクティブマトリクス基板１０に当接するよう
にされている。そして両基板の間には液晶組成物４０が
充填封入されている。
【００１５】次に、このような液晶表示素子を製造する
過程につき説明する。
【００１６】まず、通常ＴＦＴを形成するプロセスと同
様に厚さ１．１ｍｍのコーニング社製の＃７０５９ガラ
ス基板１１上に成膜とパターンニングを繰り返し、薄膜
トランジスタと電極配線をマトリクス状に形成する。こ
こでは縦横それぞれ１００画素、合計１００００画素と
アモルファスシリコンＴＦＴアレイを有するアクティブ
マトリクス基板１０を形成するものとする。その後配向
膜材料としてＡＬ−１０５１（日本合成ゴム（株）製）
を全面に５００オングストロームの厚さで塗布し、ラビ
ング処理を行い、配向膜２１を形成する。
【００１７】次に対向基板側においては、１．１ｍｍの
厚みのコーニング社製の＃７０５９ガラス基板３１上に
アルカリ現像可能な光硬化型アクリル樹脂にカーボンブ
ラックを分散させた材料をスピンナで塗布し９０℃、１
０分の乾燥後、所定のパターン形状のフォトマスクを用
いて３００ｍｊ／ｃｍ2 の露光量で露光した後、ｐＨ１
１．５のアルカリ水溶液にて現像し、２００℃、１時間
の焼成を行って膜厚２．０μｍの格子状パターンの遮光
層３６を形成する。この遮光パターン３６を形成したガ
ラス基板３１上に、アルカリ現像可能な市販の着色レジ
ストＣＢ−２０００（富士ハントテクノロジー（株））
をスピンナにより塗布、プリベークの後、所定の露光量
の１００ｍｊ／ｃｍ2 で露光し、ｐＨ１１．５の現像液
で現像する。その後、２００℃、１時間ベークし膜厚
２．２μｍの青の着色層３２Ｂを形成する。この時、遮
光層上に直径２０μｍの柱状スペーサ３３Ｂを形成す
る。この赤色を形成した上に、アルカリ現像可能な市販
の着色レジストＣＧ−２０００（富士ハントテクノロジ
ー（株））をスピンナにより塗布、プリベークの後、所
定の露光量の１００ｍｊ／ｃｍ2 で露光し、ｐＨ１１．
５の現像液で現像する。その後、２００℃、１時間ベー
クし膜厚１．８μｍの緑の着色層３２Ｇを形成する。こ
の時、青の柱状スペーサ３３Ｂ上に直径２０μｍの柱状
スペーサ３３Ｇを形成する。この青、緑色を形成した上
に、アルカリ現像可能な市販の着色レジストＣＲ−２０
００（富士ハントテクノロジー（株））をスピンナによ
り塗布、プリベークの後、所定の露光量の１００ｍｊ／
ｃｍ2 で露光し、ｐＨ１１．５の現像液で現像する。そ
の後、２００℃、１ｈベークし膜厚１．３μｍの赤の着
色層３２Ｒを形成する。この時、青、緑の柱状スペーサ
３３Ｂ、３３Ｇ上に直径２０μｍの柱状スペーサ３３Ｒ
を形成する。その後ＩＴＯからなる共通電極３４をスパ
ッタリング法で形成し、ポリイミドからなる配向膜３５
を形成後、ラビングによる配向処理を施し、カラーフィ
ルタおよびスペーサを有する対向基板ができあがる。
【００１８】この対向基板とアクティブマトリクス基板
３０とを対向配置し、接着剤３７で貼り合わせ、通常の
方法により注入口よりＴＮ液晶組成物４０を注入し、こ
の後注入口を紫外線硬化樹脂で封止する。
【００１９】この実施の態様では黒色顔料を分散させた
樹脂系の遮光層であるが、Ｃｒ、ＣｒＯ／Ｃｒ、ＣｒＯ
／Ｃｒ／ＣｒＯなどの金属系の遮光膜を用いることもで
きる。あるいは遮光層を設けなくても良い。
【００２０】ここで、着色層の形成順序につき考察す
る。一般に着色層は各色により含有不純物の種類および
量などが異なるため、表面粗さ、硬度などの物理的性質
や、粘度、熱分解温度などの化学的性質が異なってい
る。このため、塗布と硬化を繰り返す積層過程でどの着
色層を先に形成するかにより、膜厚の変動を招く。
【００２１】図１に示した実施の態様では、カラーフィ
ルタをなす着色層の厚さがそれぞれ異なっている。この
ように着色層膜厚が異なる場合、積層順序を変えること
で、柱状スペーサ高さが異なってくる。
【００２２】この模様を図２および図３を参照して説明
する。今、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタを
形成するものとし、それぞれの所望厚さは３μｍ、２μ
ｍ、１μｍであるとし、固形分濃度はいずれも２０％で
あるとする。したがって、各フィルタ材料は、乾燥、露
光、現像、ベークの各工程を経た後には塗布時の１／５
の厚さに収縮する。
【００２３】まず、ＲＧＢの順に着色層を積層して柱状
スペーサを形成するものとすれば、１層目の３μｍ厚の
Ｒ層フィルタおよびスペーサ部分を形成後（図２
（ａ））、次のＧ層フィルタを２μｍとするために１０
μｍの厚さにＧ層材料が塗布される（図２（ｂ））。こ
の際、すでに３μｍの厚さに形成されているＲ層上には
Ｇ層材料が７μｍの厚さに塗布されることになる。この
ため、硬化後にはスペーサ部でのＧ層の厚さは１．４μ
ｍとなる（図２（ｃ））。次にＢ層フィルタを１μｍ厚
に形成するために、５μｍの厚さにＢ層材料を塗布する
と、柱状スペーサ部分ではその塗布厚さは０．６μｍと
なり、硬化後には０．１２μｍとなる。したがってスペ
ーサ柱の高さは合計４．５２μｍとなる。
【００２４】次に、図３に示すように、同じ膜厚条件で
ＢＧＲの順にスペーサを積層するものとすれば、１層目
のＢ層形成後（図３（ａ））にＧ層フィルタを２μｍ形
成するために、Ｇ層材料を１０μｍ塗布すると（図３
（ｂ））、スペーサ部での膜厚は９μｍとなる。これを
硬化させるとＧ層のスペーサ部は１．８μｍの厚さとな
る（図３（ｃ））。次に、Ｒ層フィルタ形成のためにＲ
層材料を１５μｍの厚さに塗布すると（図３（ｄ））、
スペーサ部では１２．２μｍの厚さとなって、硬化後に
は２．４４μｍの厚さとなる（図３（ｅ））。したがっ
て、スペーサ柱の高さは合計５．２４μｍとなって、Ｒ
ＧＢの場合よりも０．７２μｍも厚くなる。
【００２５】この例では固形分濃度が一定であったが、
各フィルタの膜厚が一定で固形分濃度が異なる場合でも
積層順序が異なればスペーサの高さが変わる。この様子
を図４および５を参照して説明する。ここでは、例え
ば、Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルタの所望厚さはすべて２μｍと
し、固形分濃度はそれぞれ１５％、２０％、２５％であ
るとする。
【００２６】まず、ＲＧＢの順に着色層を積層して柱状
スペーサを形成するものとすれば、１層目の２μｍ厚の
Ｒ層フィルタおよびスペーサ部分を形成後（図４
（ａ））、次のＧ層フィルタを２μｍとするためには塗
布時には１０μｍの厚さにＧ層材料が塗布される（図４
（ｂ））。この際、すでに２μｍの厚さに形成されてい
るＲ層上にはＧ層材料が８μｍの厚さに塗布されること
になる。このため、硬化後にはスペーサ部でのＧ層の厚
さは１．６μｍとなる（図４（ｃ））。次にＢ層フィル
タを２μｍ厚に形成するために、８μｍの厚さにＢ層材
料を塗布すると（図４（ｄ））、柱状スペーサ部分では
その塗布厚さは４．４μｍとなり、硬化後には１．１μ
ｍとなる（図４（ｅ））。したがってスペーサ柱の高さ
は合計４．７μｍとなる。
【００２７】次に、同じ膜厚条件でＢＧＲの順にスペー
サを積層するものとすれば、１層目のＢ層形成後（図５
（ａ））にＧ層フィルタを２μｍ形成するために、Ｇ層
材料を１０μｍ塗布すると（図５（ｂ））、スペーサ部
での膜厚は８μｍとなる。これを硬化させるとＧ層のス
ペーサ部は１．６μｍの厚さとなる（図５（ｃ））。次
に、Ｒ層フィルタ形成のためにＲ層材料を１３．３３μ
ｍの厚さに塗布すると（図５（ｄ））、スペーサ部では
９．７３μｍの厚さとなって、硬化後には１．４６μｍ
の厚さとなる（図５（ｅ））。したがって、スペーサ柱
の高さは合計５．０６μｍとなって、ＲＧＢの場合より
も０．３６μｍも厚くなる。
【００２８】このように、着色層膜厚が異なる場合、積
層順序が変わればスペーサ高さが異なってくる。このよ
うな性質を利用してギャップを変える、いわゆるマルチ
ギャップ対応が可能であり、大きなギャップを得る必要
がある場合は、膜厚の小さい厚い順に、小さいギャップ
が必要な場合、膜厚の大きい順に積層する。
【００２９】また、膜厚が一定で固形分濃度が異なる場
合、大きなギャップを得るためには固形分濃度の高い順
に、小さなギャップを得るためには固形分濃度の低い順
に積層を行えば良い。
【００３０】こうして形成したカラー表示型アクティブ
マトリクス液晶表示素子は、着色順序を一定に保つこと
でセルギャップを一定に保ち安定した品質の液晶表示素
子を提供できる。逆に、一定のギャップを得るために
は、積層の順を固定することが必要であり、着色層の予
定膜厚が異なる品種の場合には一旦決めた膜厚、積層順
序を維持することが必要となる。
【００３１】このようにすることにより、同一品種の液
晶表示素子に対しては積層順を固定することにより、一
定の膜厚が得られ、所望のギャップを確実に得ることが
できる。
【００３２】以上説明した実施の態様ではスペーサを構
成する積層膜の膜厚に着目して説明したが、積層材料の
物理的、化学的性質を利用して所望の特性を得ることが
可能となる。以下、このような例を詳細に説明する。
【００３３】まず、柱状スペーサを構成する着色層のう
ち少なくとも互いに接触する２層の表面粗さが異なって
いる場合を考える。
【００３４】この場合、互いに接触する２層のうち、上
層着色層が下層着色層よりも表面粗さが小さければ、下
層側の表面粗さが大きいことにより、密着力が大きくな
るという利点がある。このような例としては、最下層か
ら最上層に向けて順次表面粗さが小さくなるような場
合、最上層のみが他の層よりも表面粗さが小さい場合、
最上層および中間層が最下層よりも表面粗さが小さい場
合などが含まれる。
【００３５】また、柱状スペーサを構成する着色層のう
ち最上層着色層の表面粗さが他の下層着色層の表面粗さ
よりも小さくても良い。このような例としては、最下層
から最上層に向けて順次表面粗さが小さくなるような場
合、最上層着色層の表面粗さが最小で中間層が最大およ
び最下層が中間粗さである場合、最上層の表面粗さが小
さく他の層はこれよりも大きい場合、最上層および中間
層の表面粗さが小さく最下層が大きいような場合が含ま
れる。
【００３６】このうち、最下層から最上層にかけて順次
表面粗さが小さくなるような構成では最大の強度を得る
ことができ、逆に積層順序を一定にすることにより安定
した強度を得ることができる。また、アクティブマトリ
ックス基板側に当接するスペーサ部分の表面粗さが大き
ければアクティブマトリックス基板に対して接触する面
積を小さくすることができ、アクティブマトリックス基
板へのダメージを小さくすることができる。
【００３７】次に、柱状スペーサを構成する着色層の硬
度が異なっている場合を考える。
【００３８】この場合、柱状スペーサはその先端が当接
するので、目的により先端の硬度を設定する。
【００３９】まず、最上層の硬度を他層の硬度よりも大
きくすることができる。この場合には、アクティブマト
リクス基板との貼り合わせ時の接触で磨耗しにくい。ま
た、柱状スペーサ先端からの圧力に対して圧潰しにく
く、スペーサの径を安定して保つことができ、アクティ
ブマトリクス基板との当接面積の拡大を防止できる。
【００４０】このような例としては、最下層から最上層
に向けて順次硬度が大きくなるような場合、最上層、最
下層、中間層の順に硬度が小さくなる場合、最上層およ
び中間層がのみが他の層よりも表面粗さが小さい場合、
最上層および中間層の硬度が最下層の硬度よりも大きい
場合、最上層のみが他の層よりも硬度が高い場合などが
含まれる。
【００４１】逆に、最上層の硬度を少なくとも他の層の
硬度よりも小さくすることができる。この場合には、ア
クティブマトリクス基板との接触の際、アクティブマト
リクス基板側に傷が発生しにくい。
【００４２】このような例としては、最下層から最上層
に向けて順次硬度が小さくなるような場合、最上層が中
間層、最下層よりも硬度が小さい場合、最上層が、中間
層および最下層よりも硬度が小さい場合、中間層、最下
層、最上層の順に硬度が小さくなる場合などが含まれ
る。
【００４３】また、最上層が中間層および最下層の硬度
の中間硬度を有する場合には、最上層が最大硬度である
場合と比較してアクティブマトリクス基板に傷がつきに
くく、最上層が最小硬度である場合と比較してスペーサ
の圧潰が少ないという利点がある。
【００４４】このような性質を考慮して積層順を決定す
ればスペーサに変形と傷に関して一定の特性を与えるこ
とができ、逆に積層順を一定にすることで性質を安定に
維持できる。
【００４５】次に、着色層中に含まれる不純物量を異な
らせることができる。
【００４６】例えば、上層着色層の不純物含有量を少な
くとも他の下層着色層の一つの硬度よりも小さくし、あ
るいは最上層着色層の不純物含有量が他の下層着色層の
硬度よりも小さくすることができる。
【００４７】このようにすることによりＴＦＴなどのス
イッチング素子への不純物の影響を減少させ安定した信
頼性を持たせることができる。
【００４８】このような例としては、中間層の不純物濃
度が最大で最下層のそれが最小である場合、最下層の不
純物濃度が最大で中間層のそれが最小である場合、最上
層の不純物濃度が最小で中間層のそれが最大である場
合、最下層の不純物濃度が最大で最上層のそれが最小で
ある場合、最下層および中間層の不純物濃度が大きく最
上層のそれが最小である場合、最下層の不純物濃度が最
大で中間層および最上層のそれが最小である場合などが
含まれる。
【００４９】以上説明した実施の形態では、限定的なも
のではない。例えば、対向基板にフィルタを形成した
が、アクティブマトリクス基板（アレイ基板）に着色層
を設ける際に柱状スペーサを設けても良く上述の実施例
に限定しない。
【００５０】また、上述の実施の形態では３色重ねで柱
状スペーサを形成しているが、２色でも良い。
【００５１】さらに、上述の実施の形態では感光性着色
レジストで記述したが、非感光性の樹脂に顔料を分散さ
せたものを通常のフォトリソグラフィ工程でパターン形
成しても良く、上述の実施例に限定しない。
【００５２】また、上述の実施の形態では柱状スペーサ
の形状を円筒状で記述したが、楕円柱などでも良い。
【００５３】また、上述の実施例では遮光層が最下層に
設置されているが、着色層の最上層あるいは着色層間に
設置しても良い。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、複数の異なる色の着色
層の積層体として形成された柱状スペーサにおける着色
層の積層順序を変えることにより前記スペーサの持つ性
質あるいは高さを変化させるようにしており、同一品種
で積層順序を一定にすることにより、一定の高さや性質
を持つスペーサを得ることができる他、積層順序を変え
ることにより、所望の高さや性質を得ることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す断面図である。
【図２】カラーフィルタの厚さが異なる場合、積層の順
序により柱状スペーサの高さが異なることを示す説明
図。
【図３】カラーフィルタの厚さが異なる場合、積層の順
序により柱状スペーサの高さが異なることを示す説明
図。
【図４】カラーフィルタの固形分濃度が異なる場合、積
層の順序により柱状スペーサの高さが異なることを示す
説明図。
【図５】カラーフィルタの固形分濃度が異なる場合、積
層の順序により柱状スペーサの高さが異なることを示す
説明図。
【符号の説明】
１０ アクティブマトリクス基板 １１、３１ ガラス基板 １２ ゲート １３ ドレイン １６ ソース １９ 画素電極 ２１、３５ 配向膜 ３０ 対向基板 ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ 着色層 ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ 柱状スペーサ ３４ 共通電極 ３６ 遮光層 ３７ 接着剤 ４０ 液晶組成物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽 藤 仁 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 緑 川 輝 行 神奈川県川崎市川崎区日進町７番地１ 東 芝電子エンジニアリング株式会社内

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】対向する２枚の基板のうちの一方に複数の
    異なる色の着色層の積層体として形成された柱状スペー
    サを有し、前記２枚の基板間に液晶を挟持してなる液晶
    表示素子において、前記着色層の積層順序を変えること
    により前記スペーサの持つ性質を変化させたことを特徴
    とする液晶表示素子。
  2. 【請求項２】前記着色層が形成される前記基板がアクテ
    ィブマトリックス基板であることを特徴とする請求項１
    に記載の液晶表示素子。
  3. 【請求項３】前記柱状スペーサを構成する着色層のうち
    少なくとも互いに接触する２層の表面粗さが異なってい
    ることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示
    素子。
  4. 【請求項４】前記互いに接触する２層のうち、上層着色
    層が下層着色層よりも表面粗さが小さいことを特徴とす
    る請求項３に記載の液晶表示素子。
  5. 【請求項５】前記柱状スペーサを構成する着色層のうち
    最上層着色層の表面粗さが他の下層着色層の表面粗さよ
    りも小さいことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示
    素子。
  6. 【請求項６】前記柱状スペーサを構成する着色層の積層
    順序をその表面粗さの粗い順としたことを特徴とする請
    求項１または２に記載の液晶表示素子。
  7. 【請求項７】最下層着色層の表面粗さが他の層の内の少
    なくとも一層よりも大きいことを特徴とする請求項２に
    記載の液晶表示素子。
  8. 【請求項８】最下層着色層の表面粗さが最も大きいこと
    を特徴とする請求項７に記載の液晶表示素子。
  9. 【請求項９】前記柱状スペーサを構成する着色層のうち
    少なくとも互いに接触する２層の硬度が異なっているこ
    とを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素
    子。
  10. 【請求項１０】前記柱状スペーサを構成する着色層のう
    ち、上層着色層が下層着色層よりも硬度さが大きいこと
    を特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子。
  11. 【請求項１１】前記柱状スペーサを構成する着色層のう
    ち、上層着色層の硬度が少なくとも他の下層着色層の硬
    度よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記
    載の液晶表示素子。
  12. 【請求項１２】前記柱状スペーサを構成する着色層のう
    ち、最上層着色層の不純物含有量が少なくとも他の下層
    着色層の一つの不純物濃度よりも小さいことを特徴とす
    る請求項１に記載の液晶表示素子。
  13. 【請求項１３】前記柱状スペーサを構成する着色層のう
    ち、最上層着色層の不純物含有量が他の下層着色層の不
    純物含有量よりも小さいことを特徴とする請求項１に記
    載の液晶表示素子。
  14. 【請求項１４】最下層着色層の不純物含有量が少なくと
    も他の層よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載
    の液晶表示素子。
  15. 【請求項１５】最下層着色層の不純物含有量が最も小さ
    いことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示素子。
  16. 【請求項１６】対向する２枚の基板のうちの一方に複数
    の着色層の積層体として形成された柱状スペーサを有
    し、前記２枚の基板間に液晶を挟持してなる液晶表示素
    子において、前記着色層の積層順序を変えることにより
    前記スペーサの高さを変えたことを特徴とする液晶表示
    素子。
  17. 【請求項１７】前記着色層が形成される前記基板がアク
    ティブマトリックス基板であることを特徴とする請求項
    １６に記載の液晶表示素子。
  18. 【請求項１８】前記複数の着色層の少なくとも１色の着
    色層の予定膜厚が他の色の着色層の膜厚と異なることを
    特徴とする請求項１６または１７に記載の液晶表示素
    子。
  19. 【請求項１９】前記柱状スペーサを構成する各着色層の
    固形分濃度がそれぞれ異なることを特徴とする請求項１
    ６または１７に記載の液晶表示素子。
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