CN100422819C - 滤色器衬底及其制造方法、液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够简化取向方向控制用的突起部的制造工序，并且在色要素区域具备均匀的色要素的滤色器衬底、液晶显示装置及电子设备、滤色器衬底的制造方法及液晶显示装置的制造方法。滤色器衬底(10)具备：在玻璃衬底(1)上划分多个色要素区域(2)的第一隔壁部(4)；分别将多个色要素区域(2)进而分割为多个区域的第二隔壁部(5)；形成在多个色要素区域(2)上的多种色要素(3)。第二隔壁部(5)形成为比色要素(3)的表面突出，且具有取向方向控制用的突起部的功能。液晶显示装置具备该滤色器衬底(10)。

Description

滤色器衬底及其制造方法、液晶显示装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及具备取向方向控制用的突起部的滤色器衬底、具备该滤色器衬底的液晶显示装置及电子设备、滤色器衬底的制造方法及液晶显示装置的制造方法。

背景技术

作为具备取向方向控制用的突起部的滤色器衬底，知道的有，具有介电常数为11以下且导电率为3×10^-12S/cm以上的电特性的该突起部(突起)形成在覆盖着色层的共用透明电极上的滤色器(专利文献1)。设置有该突起部的着色层可以通过使用了含有希望的着色材的感光性树脂的颜料分散法、以及印刷法、电沉积法、转印法等形成。

另外，该突起部可以使用在树脂成分中含有导电性粉末的负型感光性树脂或正型感光性树脂并通过光刻法形成。

具备这样的滤色器的MVA(Multi-domain Vertical Alignment)模式的液晶显示器不易产生因液晶单元内的离子的偏离或取向膜和液晶的界面上的电荷的蓄积而导致的图像的印相现象。

另外，作为在衬底上具有多种着色层(色要素)的滤色器衬底的制造方法，知道的有如下的喷墨法：在衬底上形成多个由隔壁围住的着色形成部(色要素区域)，并向该着色形成部喷出着色墨水，然后使其在规定的温度下干燥，从而形成着色层(专利文献2)。

【专利文献1】特开2003-35905号公报第4、5页

【专利文献2】特开2003-66222号公报第2、3页

近年来，MVA模式的液晶显示器(液晶显示装置)用于彩色TV用，画面尺寸正在逐渐大型化。从而，存在如下问题：使用的滤色器衬底的尺寸也大型化，为了使用光刻法形成着色层或取向方向控制用的突起部，需要感光性树脂的向衬底的涂敷、曝光、显影、清洗等耗费劳力的大量加工工序、和与大型衬底对应的大规模的设备。

另外，在所述以往的滤色器中，在形成的着色层上，形成有取向方向控制用的突起部。从而，突起部下方的着色层在实际的显示中无用，因此存在无谓地浪费形成着色层的材料的问题。

为了解决这样的问题，考虑使用喷墨法来不仅形成着色层，而且还形成突起部。然而，突起部的宽度约为5～10μm，能够使用喷墨法形成这样微小的图案的解决方案还未公开。

进而，在使用喷墨法形成着色层的所述以往技术中，若液晶显示装置的像素尺寸大，则向与此对应的着色形成部喷出着色墨水的次数增多，另一方面，难以使着色墨水遍及像素的角部，引起所谓的“泛白”现象。另外，存在难以确保着色层的表面的平坦性的问题。

发明内容

本发明是为了解决所述问题而做成的，其目的在于提供一种能够简化取向方向控制用的突起部的制造工序，并且在色要素区域具备均匀的色要素的滤色器衬底、液晶显示装置及电子设备、滤色器衬底的制造方法及液晶显示装置的制造方法。

本发明的滤色器衬底，其在与具有多个像素电极的对置衬底之间夹持液晶而构成液晶显示装置，其特征在于，具备：第一隔壁部，其在衬底上划分多个色要素区域；第二隔壁部，其在衬底上将多个色要素区域分别分割为多个区域；多种色要素，其形成在多个色要素区域上，第二隔壁部形成为比色要素突出，突出的部分兼作控制液晶分子的取向方向的突起部。

根据该结构可知，第二隔壁部形成为比色要素突出，突出的部分兼作控制液晶分子的取向方向的突起部。从而，不需要专门形成突起部的过程，因此，能够简化制造工序。另外，第二隔壁部设置为将由第一隔壁部划分的色要素区域分割为多个区域。从而，与未设置第二隔壁部的情况相比，只要按色要素区域被分割而面积变窄的多个区域的每一个形成色要素即可，因此，容易使形成的色要素平坦化。尤其，在使用于大型的液晶显示装置中的滤色器衬底中，与显示像素对应的色要素区域的尺寸大，即使通过第二隔壁部将色要素区域分割为多个区域，对第二隔壁部的显示赋予的影响也少。因而，能够简化取向方向控制用的突起部的制造工序，并且，能够提供在色要素区域具备均匀的色要素的滤色器衬底。进而，形成色要素的面积通过设置第二隔壁部而减少，因此，能够减少色要素形成材料的消耗。

另外，优选所述色要素通过将含有色要素形成材料的功能液喷出在色要素区域上而形成。由此可知，色要素区域由第一隔壁部划分，进而由第二隔壁部分割为多个区域，因此，若按被分割而面积变窄的该多个区域的每一个喷出含有色要素形成材料的功能液，则能够使功能液遍及该多个区域的每一个从而形成具有均匀的膜厚和平坦性的色要素。即，能够提供减少因局部未形成色要素而导致的泛白这一不良现象，在色要素区域具备更均匀的色要素的滤色器衬底。

另外，优选所述第二隔壁部形成为比所述第一隔壁部高1～2μm，所述色要素具有与所述第一隔壁部大致相同的膜厚。由此可知，由于第二隔壁部比第一隔壁部高1～2μm，色要素具有与第一隔壁部大致相同的膜厚，因此，若形成垂直取向用的取向膜使得其覆盖衬底表面，则能够以在第一隔壁部和色要素的边界的取向面不产生凹凸的状态将第二隔壁部作为边界而将色要素区域分割为多个控制了取向方向的区域。

另外，优选所述第二隔壁部的头顶部呈曲面形状。由此可知，由于第二隔壁部的头顶部呈曲面形状，因此，能够形成如下所述的第二隔壁部：兼作取向以该头顶部为边界而平缓地变化的取向方向控制用的突起部。

本发明的液晶显示装置，其特征在于，具备：所述发明的滤色器衬底；对置衬底，其具有与滤色器衬底的多个色要素区域对应的多个像素电极；液晶，其由滤色器衬底和对置衬底夹持，在滤色器衬底和对置衬底的与液晶相接的表面上，设有使液晶分子在与该表面大致垂直的方向上取向的取向膜。

根据该结构可知，能够简化取向方向控制用的突起部的制造工序，并且具备在色要素区域具备均匀的色要素的滤色器衬底，因此，能够提供具有高性价比，并且具有泛白或色不均等显示不良现象少的高显示质量的MVA方式的液晶显示装置。

另外，优选在所述像素电极的、与由第二隔壁部分割的多个区域对应的位置上，设有与第二隔壁部并行且朝向滤色器衬底开口的开口部。液晶显示装置的视角特性依存于驱动时的液晶分子的取向状态。由此可知，若施加驱动电压，则液晶分子以兼作取向方向控制用的突起部的第二隔壁部为边界而在设于图像电极上的开口部的方向上倾倒。因而，能够提供在设有像素电极的显示区域以第二隔壁部为边界而形成视角特性不同的取向方向控制区域，具有广视场角的MVA方式的液晶显示装置。

本发明的电子设备，其特征在于，搭载有所述发明的液晶显示装置。由此可知，由于搭载有具有高性价比，并且具有高显示质量的MVA方式的液晶显示装置，因此，能够提供具有优越的显示质量和成本竞争力的电子设备。

本发明的滤色器衬底的制造方法，其为在划分于衬底上的多个色要素区域上具有多种色要素的滤色器衬底的制造方法，其特征在于，包括：形成第一隔壁部以在衬底上划分多个色要素区域的工序；形成第二隔壁部以在衬底上将多个色要素区域分别分割为多个区域的工序；向多个色要素区域喷出含有不同的色要素形成材料的多种功能液，形成多种色要素的色要素形成工序，在形成第二隔壁部的工序中，将第二隔壁部形成为在高度方向上比第一隔壁部突出。

根据该方法可知，在形成第二隔壁部的工序中，将色要素区域分割为多个区域，并且在高度方向上比第一隔壁部突出地形成第二隔壁部。从而，能够使第二隔壁部作为取向方向控制用的突起部发挥功能。还有，在色要素形成工序中，向分割为多个区域的色要素区域喷出含有不同的色要素形成材料的多种功能液，形成多种色要素。从而，按被第二隔壁部分割而面积变窄的该多个区域的每一个喷出功能液而形成色要素，因此，能够使功能液遍及该多个区域的每一个上而形成均匀的色要素。即，通过形成第二隔壁部使其具有取向方向控制用的突起部的功能，能够简化制造工序，且能够制造具有均匀的色要素的滤色器衬底。这样的滤色器衬底的制造方法尤其适合于像素尺寸即色要素区域的尺寸大的MVA方式的液晶显示装置中所使用的滤色器衬底的制造方法。

另外，优选在色要素形成工序中，喷出所述功能液使得第一隔壁部和色要素成为大致相同的膜厚。由此可知，由于喷出功能液而形成的色要素和第一隔壁部为大致相等的膜厚，因此，能够降低在第一隔壁部和色要素之间产生凹凸的情况。若在使用该方法而制造的滤色器衬底的表面上形成取向膜，则能够制造在第一隔壁部和色要素之间，不易产生因凹凸导致的取向的紊乱的滤色器衬底。

另外，在本发明的滤色器衬底的制造方法中，还可以包括：疏液处理工序，其进行表面处理使得衬底的表面具有疏液性；亲液处理工序，其进行表面处理使得与形成第一隔壁部的区域和形成第二隔壁部的区域对应的衬底的被疏液处理后的表面具有亲液性，在形成第一隔壁部的工序及形成第二隔壁部的工序中，向被亲液处理后的衬底的表面喷出含有隔壁部形成材料的功能液，形成第一隔壁部及第二隔壁部。

根据该方法可知，在疏液处理工序中，预先对衬底的表面进行疏液处理，在亲液处理工序中，对形成第一隔壁部及第二隔壁部的区域进行亲液处理。从而，在形成第一隔壁部的工序及形成第二隔壁部的工序中，若喷出含有隔壁部形成材料的功能液，则功能液在被亲液处理后的衬底的表面上浸润扩散，而在被疏液处理后的表面上不浸润扩散，因此，能够形成第一隔壁部使其划分色要素区域。另外，能够形成第二隔壁部使其将色要素区域分割为多个区域。

另外，在本发明的滤色器衬底的制造方法中，还可以包括：疏液处理工序，其进行表面处理使得形成有第一隔壁部的衬底的表面具有疏液性；亲液处理工序，其进行表面处理使得与形成第二隔壁部的区域对应的衬底的被疏液处理后的表面具有亲液性，在形成第二隔壁部的工序中，向被亲液处理后的衬底的表面喷出含有隔壁部形成材料的功能液，形成第二隔壁部。由此可知，预先将第一隔壁部形成在衬底的表面上后进行疏液处理，在形成第二隔壁部的工序中，向被亲液处理后的衬底的表面上喷出功能液而形成第二隔壁部。从而，例如，若用光刻法形成第一隔壁部，则能够以更稳定的形状划分色要素区域。还有，能够通过喷出功能液的方法形成具有取向方向控制用的突起部的功能的第二隔壁部。

另外，优选在这些发明的滤色器衬底的制造方法中，在所述疏液处理工序中，在衬底的表面上形成具有疏液性的薄膜，在色要素形成工序中，包括至少除去在色要素区域上残留的薄膜的工序。由此可知，在色要素形成工序中，包括除去具有疏液性的薄膜的工序，因此，去除残留在色要素区域的薄膜，含有色要素形成材料的功能液弹落时，能够更容易地浸润扩散。即，能够使功能液遍及色要素区域而形成更均匀的色要素。

另外，优选在这些发明的滤色器衬底的制造方法中，在所述亲液处理工序中，至少对与形成第二隔壁部的区域对应的衬底的被疏液处理后的表面照射光而赋予其亲液性。由此可知，作为对被疏液处理后的衬底的表面赋予亲液性的方法而照射光，因此，能够迅速且高度细微地对形成第二隔壁部的区域进行亲液化处理。

本发明提供一种液晶显示装置的制造方法，该液晶显示装置具备：滤色器衬底，其具有多种色要素；对置衬底，其具有与多种色要素对应的多个像素电极；液晶，其由滤色器衬底和对置衬底夹持；取向膜，其设在滤色器衬底和对置衬底的与液晶相接的表面上，使液晶分子在与该表面大致垂直的方向上取向，所述液晶显示装置的制造方法的特征在于，滤色器衬底通过使用所述发明的滤色器衬底的制造方法而制造。

根据该方法可知，通过形成第二隔壁部使其具有取向方向控制用的突起部的功能，能够简化制造工序，且使用能够形成均匀的色要素的滤色器衬底的制造方法，因此，能够有效且成品率高地制造泛白或色不均等不良现象减少的MVA方式的液晶显示装置。

附图说明

图1是表示滤色器衬底的结构的概略俯视图。

图2是表示一个色要素区域的放大俯视图。

图3是表示用图2的A-A线截断的色要素区域的概略剖面图。

图4是表示滤色器衬底的制造方法的流程图。

图5(a)～(f)是表示滤色器衬底的制造方法的概略剖面图。

图6是表示液晶显示装置的结构的概略剖面图。

图7是表示液晶显示装置的像素的概略剖面图。

图8是表示大型液晶TV的概略立体图。

图9(a)～(f)是表示变形例的滤色器衬底的制造方法的概略剖面图。

图10(a)及(b)是表示变形例的色要素的配置的俯视图。

图中，1-作为衬底的玻璃衬底；2-色要素区域；3、3R、3G、3B-色要素；4-第一隔壁部；5-第二隔壁部；5a-第二隔壁部的头顶部；6-具有疏液性的薄膜；6a-衬底的被疏液处理后的表面；6b-划分多个色要素区域的区域；6c-将多个色要素区域的各自的内部进而分割的区域；8、14-取向膜；10-滤色器衬底；12-像素电极；13-作为开口部的狭缝(slit)；15-液晶；15a-液晶分子；16-作为对置衬底的元件衬底；21-含有隔壁部形成材料的功能液；22-含有色要素形成材料的功能液；100-液晶显示装置；200-大型液晶TV。

具体实施方式

本发明的实施方式中，将设置垂直取向用取向膜的滤色器衬底、使用了该滤色器衬底的MVA(Multi-domain Vertical Alignment)方式的液晶显示装置作为例子进行说明。还有，为了明确构成要素而适当放大或缩小地表示了说明中使用的图。

<滤色器衬底>

图1是表示滤色器衬底的结构的概略俯视图。如图1所示，本实施方式的滤色器衬底10具有在作为衬底的透明的玻璃衬底1的表面上划分多个色要素区域2的第一隔壁部4。各色要素区域2中形成有三色(R：红；G：绿；B：篮)色要素3。各色要素3R、3G、3B中，同色的色要素3彼此配置为直线状。即，滤色器衬底10具备条纹方式的色要素3。

图2是表示一个色要素区域的放大俯视图。如图2所示，在由第一隔壁部4划分的色要素区域2中具有将其进而分割为多个区域的第二隔壁部5。第二隔壁部5设置为“く”字状，以便在纸面的上下方向上以大约45度的角度分割色要素区域2。第二隔壁部5的宽度取决于色要素区域2的尺寸，约为10μm。还有，在图2中，第二隔壁部5的一部分重叠在第一隔壁部4的角部，但也可以根据色要素区域2的纵横比而适当设定其位置。

色要素3通过在色要素区域2的被分割的多个区域的每一个上喷出含有不同的色要素形成材料的三种(色)的功能液并干燥来形成。作为这样的功能液使用公知的材料即可，例如，可以列举由使用作为色要素形成材料的无机或有机颜料而着色的丙烯树脂或聚氨基甲酸乙酯树脂等构成的功能液。

图3是表示用图2中的A-A线截断的色要素区域的概略俯视图。如图3所示，第二隔壁部5比第一隔壁部4在高度方向上突出1～2μm而形成在玻璃衬底1上。另外，色要素3形成为与第一隔壁部4的高度大致相等的膜厚。即，在色要素区域2上，第二隔壁部5形成为比色要素3突出。突出的第二隔壁部5的头顶部5a呈曲面形状。还有，头顶部5a的形状并不限定于此，也可以具有由斜面构成的棱。

这样的滤色器衬底10叠层透明电极和垂直取向用的取向膜以覆盖色要素区域2，第二隔壁部5兼作取向方向控制用的突起部，从而，用于后述MVA方式的液晶显示装置100(参照图6)。

<滤色器衬底的制造方法>

其次，基于图4及图5，对本实施方式的滤色器衬底的制造方法进行说明。图4是表示滤色器衬底的制造方法的流程图，图5(a)～(f)是表示滤色器衬底的制造方法的概略俯视图。

本实施方式的滤色器衬底10的制造方法具备：疏液处理工序(步骤S1)，其进行表面处理使得玻璃衬底1的表面具有疏液性；亲液处理工序(步骤S2)，其进行亲液处理使得与形成第一隔壁部4的区域和形成第二隔壁部5的区域对应的玻璃衬底1的被疏液处理后的表面具有亲液性。另外，具备：形成第一隔壁部4使得在玻璃衬底1上划分多个色要素区域2的工序及形成第二隔壁部5使得分别将多个色要素区域2划分为多个区域的工序(步骤S3)。进而，具备：将含有不同的色要素形成材料的三种(色)的功能液喷出在多个色要素区域2上而形成多种色要素3的色要素形成工序(步骤S4)。

图4中的步骤S1为疏液处理工序。在步骤S1中，如图5(a)所示，在玻璃衬底1的表面上形成薄膜6来赋予疏液性。作为薄膜6的形成方法，使用作为具有疏液性的FAS(氟化烷基硅烷)或HMDS(六甲基二硅烷)，形成由大致单分子膜构成的薄膜6。更具体来说，可以采用在玻璃衬底1的表面上形成自组织化膜的方法等。

在自组织膜形成法中，在玻璃衬底1的表面上形成由有机分子膜等构成的自组织化膜。有机分子膜具备：能够与玻璃衬底1结合的官能团、作为对其相反侧的表面性进行改性(控制表面能量)的疏液基的官能团、连结这些官能团的碳的直链或一部分分支的碳链，并与玻璃衬底1结合进行自组织化，形成分子膜例如单分子膜。

在此，自组织化膜是指，使由能够与玻璃衬底1的基底层等的结构原子反应的结合性官能团和除此之外的直链分子构成，且通过直链分子的相互作用而具有极高的取向性的化合物取向而形成的膜。该自组织化膜通过使单分子取向而形成，因此，能够使膜厚极其薄，而且形成在分子水平上均匀的膜。即，由于相同的分子位于膜的表面，因此，能够对膜的表面赋予均匀且优越的疏液性。

作为所述具有高的取向性的化合物，例如，使用氟烷基硅烷，由此使各化合物取向而形成自组织化膜使得氟烷基位于膜的表面，从而对膜的表面赋予均匀的疏液性。作为形成自组织化膜的化合物，可以枚举十七氟-1，1，2，2四氢癸基三乙氧基硅烷、十七氟-1，1，2，2四氢癸基三甲氧基硅烷、十七氟-1，1，2，2四氢癸基三氯硅烷、十三氟-1，1，2，2四氢辛基三甲氧基硅烷、十三氟-1，1，2，2四氢辛基三甲氧基硅烷、十三氟-1，1，2，2四氢辛基三氯硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷等氟烷基硅烷(以下，称为“FAS”)。这些化合物可以单独地使用，也可以组合两种以上使用。还有，通过使用FAS，能够得到与玻璃衬底1的密接性合良好的疏液性。

FAS通常由结构式RnSiX(4-n)表示。其中，n为1以上3以下的整数，X为甲氧基、乙氧基、卤原子等水解基团。另外，R为氟烷基，具有(CF₃)(CF₂)_x(CH₂)_y的(在此，x是0以上10以下的整数，y是0以上4以下的整数)结构，在多个R或X与Si结合的情况下，R或X各自可以完全相同，也可以不相同。由X表示的水解基团通过水解形成硅烷醇，与玻璃衬底1的基底的羟基反应，通过硅氧烷键而与玻璃衬底1结合。另一方面，由于R在表面具有(CF₂)等氟基，因此，将玻璃衬底1的基底表面改性为不浸润(表面能量低)的表面。

由有机分子膜等构成的自组织化膜，通过将所述原料化合物和玻璃衬底1置于同一密闭容器中，在室温下放置2～3天左右的时间来形成在玻璃衬底1上。另外，通过将整个密闭容器保持在100℃，以三小时左右来在玻璃衬底1上形成。这些为由气相形成的形成法，不过也可以由液相形成自组织化膜。例如，在含有原料化合物的溶液中浸渍玻璃衬底1，进行清洗、干燥，由此在玻璃衬底1上形成自组织化膜。还有，优选在形成自组织化膜前，对玻璃衬底1表面照射紫外光，或利用溶剂清洗，由此实施玻璃衬底1表面的预处理。然后，进入步骤S2。

图4的步骤S2为亲液处理工序。在步骤S2中，如图5(b)所示，对被疏液处理后的表面6a照射光而赋予其亲液性。在光照射的部位，硅氧烷键断裂而成为与羟基结合的状态，从而被赋予亲液性。在这种情况下，如图5(c)所示，照射的范围为形成第一隔壁部4的区域6b和形成第二隔壁部5的区域6c。

还有，作为照射的光，优选具有产生热量的波段区域的激光，例如，在红外区域(0.7～10μm)具有波段区域的激光是优选的。作为这样的激光源，例如可以使用Nd:YAG激光(1.064μm)、CO₂激光(10.6μm)等。还有，利用具备这些激光源、和至少可在X、Y方向上移动的工作台的激光照射装置，将玻璃衬底1载置在工作台上以扫描区域6b、6c的方式照射激光，进行亲液处理。

另外，作为对由FAS等构成的薄膜6进行亲液处理的方法，还可以采用将亲液化的区域6b、6c以外的部位用掩模覆盖，照射UV(紫外光)的方法。然后，进入步骤S3。

图4的步骤S3为隔壁部形成工序。在步骤S3中，如图5(d)所示，使用可将液状体作为液滴从喷嘴喷出的液滴喷头20，以液状体方式喷出含有隔壁部形成材料的功能液21，形成第一隔壁部4及第二隔壁部5。

更具体来说，在形成第一隔壁部4的区域6b和形成第二隔壁部5的区域6c上依次以对置的方式对液滴喷头20进行定位，将功能液21作为液滴喷出并使其弹落而浸润扩散。另外，喷出功能液21形成为第二隔壁部5在高度方向上比第一隔壁部4突出1～2μm。在这种情况下，第一隔壁部4的高度约为1.5μm，第二隔壁部5的高度约为2.5μm。尤其，在宽度约为10μm的狭窄的第二隔壁部5中，功能液21在弹落后因表面张力而隆起，在干燥后头顶部5a呈曲面状态。还有，作为功能液21，可以使用含有作为隔壁部形成材料的苯酚系树脂等的溶液。然后，进入步骤S4。

图4的步骤S4为色要素形成工序。在步骤S4中，首先，如图5(e)所示，进行除去在形成有第一隔壁部4及第二隔壁部5的玻璃衬底1上残留的薄膜6的工序。薄膜6为由FAS等构成的单分子膜，可以通过将玻璃衬底1加热至约30℃而使其升华来除去。另外，还可以对除去后的玻璃衬底1的表面1a进行亲液化。还有，作为加热以外的方法，可以采用UV照射或O₂等离子体处理等。

其次，如图5(f)所示，通过对由第二隔壁部5分割的色要素区域2的多个区域的每一个，从液滴喷头20作为液滴喷出含有色要素形成材料的功能液22并干燥，来形成色要素3。当然对应于形成不同色的各色要素3R、3G、3B的各色要素区域2，将含有不同的色要素材料的三种功能液22依次填充在液滴喷头20中并喷出。或者，也可以准备多个液滴喷头20，分别填充含有不同的色要素材料的功能液22并喷出。

在这种情况下，按分割的多个区域的每一个而调节功能液22的喷出次数并喷出，使干燥后的色要素3的膜厚与第一隔壁部4的高度(约1.5μm)大致相同。由此，第二隔壁部5从形成的色要素3的表面突出约1μm，具有作为取向方向控制用的突起部的功能。

<液晶显示装置>

其次，基于图6及图7对本实施方式的液晶显示装置进行说明。图6是表示液晶显示装置的结构的概略剖面图，图7是表示液晶显示装置的像素的概略俯视图。详细地说，图6是用图7的B-B线截断的概略剖面图。另外，图7是从滤色器衬底10侧观察的像素的放大图。

如图6所示，本实施方式的液晶显示装置100具备：具有三色的色要素3的滤色器衬底10、作为在透明衬底11上形成有与各色要素3对应的多个像素电极12的对置衬底的元件衬底16。另外，具备由滤色器衬底10和元件衬底16夹持的具有负介电常数的液晶15。在滤色器衬底10上具有：划分形成有色要素3的色要素区域2的第一隔壁部4、和将色要素区域2分割为多个区域的第二隔壁部5。进而，形成有由透明的ITO(Indium TinOxide)构成的共用电极7，使其覆盖色要素3、第一隔壁部4、第二隔壁部5。在元件衬底16上设置有作为对像素电极12赋予驱动用的电位的开关元件的TFT(Thin Film Transistor)元件17。在滤色器衬底10和元件衬底16的与液晶15相接的表面上，分别设置有使液晶15的分子在与该表面大致垂直的方向上取向的取向膜8、14。

这样的液晶显示装置100从滤色器衬底10侧视觉识别被显示的图像等信息，在滤色器衬底10的表面和元件衬底16的背面上，安装偏振片(省略图示)。另外，在元件衬底16的背面侧安装具有冷阴极管或LED等光源的照明装置(省略图示)，用来照明。

如图6及图7所示，液晶显示装置100具有显示用的多个子像素SG，由与三色的色要素3R、3G、3B对应的三个子像素SG构成一个像素G。在各子像素SG设置的第二隔壁部5形成为比色要素3的表面突出，具有作为取向方向控制用的突起部的功能。与色要素3对置的像素电极12设置有作为开口部的多个狭缝13，该狭缝13与第二隔壁部5并行且朝向滤色器衬底10开口。

图6表示未施加驱动电压的液晶显示装置100的状态。此时，在比色要素3的表面突出的第二隔壁部5上，取向的液晶15的分子15a在与头顶部5a的曲面状的表面大致垂直的方向上取向。若对滤色器衬底10的共用电极7、和元件衬底16的像素电极12之间施加驱动电压，则头顶部5a和像素电极12之间、及头顶部5a以外的共用电极7和狭缝13之间产生倾斜方向的电场E。液晶15的分子15a与电场E的方向垂直地倾倒。从而，在以头顶部5a和狭缝13为边界施加了驱动电压时，形成液晶15的分子15a倾倒的方向不相同的区域。即，在被第二隔壁部5分割为多个且取向方向被控制的色要素区域2中，具有不同的视觉依存性，因此，能够提供具有广视场角的视角特性的液晶显示装置100。

<液晶显示装置的制造方法>

本实施方式的液晶显示装置100的制造方法，能够简化形成取向方向控制用的突起部的制造工序，并且使用在色要素区域2具备均匀的色要素3的滤色器衬底10制造。从而，能够更有效且色不均等不良现象少、成品率好地制造液晶显示装置100。

还有，在透镜衬底11上形成像素电极12和TFT元件17、及将它们电连接的配线等的方法、及使用胶粘剂等在规定的位置上将滤色器衬底10和元件衬底16接合，并在其间隙中填充液晶15的方法，使用公知的方法即可。另外，作为在滤色器衬底10和元件衬底16的与液晶15相接的面上形成垂直取向用的取向膜8、14的方法，可以枚举向作为取向膜材料的可溶性聚酰亚胺、聚酰胺酸类型聚酰亚胺、改性聚酰亚胺等有机化合物中添加溶剂，调节粘度，利用平版印刷等印刷法、液滴喷出法等形成的方法。

<电子设备>

其次，对作为本实施方式的电子设备的大型液晶TV进行说明。图8是表示大型液晶TV的概略立体图。如图8所示，大型液晶TV200在显示部201上搭载有具有所述实施方式的广视场角的视角特性的液晶显示装置100。液晶显示装置100由于可以更有效且色不均等不良现象少、成品率好地制造，因此，能够实现具有优越的显示质量，并且性价比高的大型液晶TV200。

所述实施方式的效果如下所述。

(1)所述实施方式的滤色器衬底10具有将由第一隔壁部4分割为多个的色要素区域2分别分割为多个区域的第二隔壁部5。另外，第二隔壁部5形成为比形成在色要素区域2上的色要素3突出，兼作取向方向控制用的突起部。从而，相比未设置第二隔壁部5的情况，只要对被分割而面积变窄的多个区域的每一个形成色要素3即可，因此，容易使形成的色要素3平坦化。因此，能够简化取向方向控制用的突起部的制造工序，并且能够提供在色要素区域2具备均匀的色要素的滤色器衬底10。进而，由于形成色要素3的面积减小，因此，能够减少色要素形成材料的浪费。

(2)在所述实施方式的滤色器衬底10及其制造方法中，形成在多个色要素区域2上的三种(色)的色要素3R、3G、3B通过喷出含有色要素形成材料的功能液22而形成。从而，由于对被分割而面积变窄的多个区域的每一个喷出功能液22，因此，能够使功能液22遍及该多个区域的每一个而形成具有均匀的膜厚和平坦性的色要素3。即，能够减少因未使功能液22遍及各个角落而导致的泛白或色不均的不良现象。

(3)在所述实施方式的滤色器衬底10及其制造方法中，通过重复将含有隔壁部形成材料的功能液21喷出在照射激光而被亲液处理后的玻璃衬底1的区域6c上并干燥的工序，来堆积已弹落的功能液21，从而将第二隔壁部5形成为头顶部5a具有曲面形状。从而，能够形成宽度约为10μm的微细的第二隔壁部5。还有，由于色要素3以与第一隔壁部4的高度大致相同的膜厚(1.5μm)形成，第二隔壁部5形成为比第一隔壁部4高约1μm，因此，只要在玻璃衬底1的表面形成垂直取向的取向膜使其覆盖第二隔壁部5，就能够以在第一隔壁部4和色要素3的边界的取向面不产生凹凸的状态，将第二隔壁部5的头顶部5a作为边界而将色要素区域2的内部分割为多个不同的取向方向控制区域。

(4)在所述实施方式的滤色器衬底10的制造方法中，第一隔壁部4、第二隔壁部5及三种(色)的色要素3R、3G、3B任一个都使用将作为液状体的功能液作为液滴从液滴喷头20的喷嘴喷出的液滴喷出法形成。从而，相比用光刻法形成这些构成的情况，不需要按制造工序备齐感光性材料的涂敷、曝光、显影、清洗等设备，也不需要高精度的曝光用掩模。因此，使用具备液滴喷头20的液滴喷出装置，就可以满足大部分的制造工序，从而能够更有效地制造滤色器衬底10。

(5)在所述实施方式的液晶显示装置100及其制造方法中，能够简化取向方向控制用的突起部的制造工序，并且使用在色要素区域2具备均匀的色要素3的滤色器衬底10构成或制造，因此，能够提供具有广视场角的视角特性的液晶显示装置100。另外，能够更有效且色不均等不良现象少、成品率好地制造液晶显示装置100。

(6)作为所述实施方式的电子设备的大型液晶TV200在显示部201搭载有所述实施方式的液晶显示装置100，因此，能够提供具有广视场角或色不均少的优越显示质量，并且性价比高的大型液晶TV200。

所述实施方式以外的变形例如下所述。

(变形例1)在所述实施方式的滤色器衬底10的制造方法中，形成第一隔壁部4的方法并不限定于此。图9(a)～(f)是表示变形例的滤色器衬底的制造方法的概略剖面图。例如，如该图(a)所示，在玻璃衬底1上首先形成第一隔壁部4。作为这种情况的形成方法，通过在玻璃衬底1的表面上涂敷感光性树脂使其膜厚达到约1.5μm，并进行曝光·显影而形成。作为感光性树脂，优选含有黑颜料等而具有遮光性。其次，如该图(b)所示，形成使形成有第一隔壁部4的玻璃衬底1的表面疏液化的薄膜6。然后，如该图(c)所示，对被疏液处理后的表面6a的形成第二隔壁部5的区域6c照射激光进行亲液化。接着，如该图(d)所示，从液滴喷头20喷出含有隔壁部形成材料的功能液21而形成第二隔壁部5。之后，如该图(e)所示，通过加热等方法除去具有疏液性的薄膜6。然后，如该图(f)所示，对由第一隔壁部4和第二隔壁部5分割的色要素区域2从液滴喷头20喷出含有色要素形成材料的功能液22而形成色要素3。这样一来，能够以稳定的形状划分形成与子像素SG对应的色要素区域2。另外，若使用这样制造的滤色器衬底10而构成或制造液晶显示装置100，则形成的第一隔壁部4具有遮光性，因此，能够防止子像素SG间的漏光，从而能够显示更清晰的图像。

(变形例2)在所述实施方式的滤色器衬底10中，色要素3的构成并不限定于此。例如，配置为条纹状的三色的色要素3R、3G、3B的配置顺序也可以不同。另外，图10(a)及(b)是表示变形例的色要素的配置的俯视图。如该图(a)所示相同色的色要素3配置在倾斜方向上的嵌镶方式、或如该图(b)所示不同的色要素3配置在三角形的各顶点的三角方式也可以适用本发明。进而，色要素3并不限定于三色，也可以为追加了提高色再现性的其他色的四色的构成。

(变形例3)在所述实施方式的液晶显示装置100及其制造方法中，滤色器衬底10的共用电极7的配置并不限定于此。例如，也可以通过掩蔽操作来形成共用电极7使得其不与第二隔壁部5的头顶部5a接触。由此可知，即使填充液晶15的滤色器衬底10和元件衬底16的间隙变得非常狭窄，由于在突出的第二隔壁部5的头顶部5a上没有共用电极7，因此，能够减少共用电极7和像素电极12电短路的不良情况。

(变形例4)搭载有所述实施方式的液晶显示装置100的电子设备并不限定于大型液晶TV200。例如，可以优选地使用于被称作PDA(PersonalDigital Assistants)的便携式信息设备或便携式终端设备、个人电脑、文字处理器、数码相机(Digital Still Camera)、车载用监视器、监视器直视型的数码录像机(Digital Video Recorder)、车导航装置、电子笔记本、工作站(Work Station)、电视电话机、POS终端机等图像显示机构。

Claims (14)

1. 一种滤色器衬底，其在与具有多个像素电极的对置衬底之间夹持液晶而构成液晶显示装置，其特征在于，具备：

第一隔壁部，其在衬底上划分多个色要素区域；

第二隔壁部，其在衬底上将所述多个色要素区域分别分割为多个区域；

多种色要素，其形成在所述多个色要素区域上，

所述第二隔壁部形成为比所述色要素突出，突出的部分兼作控制所述液晶分子的取向方向的突起部。

2. 根据权利要求1所述的滤色器衬底，其特征在于，

所述色要素通过将含有色要素形成材料的功能液喷出在所述色要素区域上而形成。

3. 根据权利要求1所述的滤色器衬底，其特征在于，

所述第二隔壁部形成为比所述第一隔壁部高1～2μm，所述色要素具有与所述第一隔壁部大致相同的膜厚。

4. 根据权利要求1所述的滤色器衬底，其特征在于，

所述第二隔壁部的头顶部呈曲面形状。

5. 一种液晶显示装置，其特征在于，具备：

如权利要求1至4中任一项所述的滤色器衬底；

对置衬底，其具有与所述滤色器衬底的多个色要素区域对应的多个像素电极；

液晶，其由所述滤色器衬底和所述对置衬底夹持，

在所述滤色器衬底和所述对置衬底的与所述液晶相接的表面上，设有使所述液晶分子在与所述表面大致垂直的方向上取向的取向膜。

6. 根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，

在所述像素电极的、与由所述第二隔壁部分割的所述多个区域对应的位置上，设有与所述第二隔壁部并行且朝向所述滤色器衬底开口的开口部。

7. 一种电子设备，其特征在于，

搭载有如权利要求5所述的液晶显示装置。

8. 一种滤色器衬底的制造方法，其为在划分于衬底上的多个色要素区域上具有多种色要素的滤色器衬底的制造方法，其特征在于，包括：

形成第一隔壁部以在所述衬底上划分所述多个色要素区域的工序；

形成第二隔壁部以在所述衬底上将所述多个色要素区域分别分割为多个区域的工序；

向所述多个色要素区域喷出含有不同的色要素形成材料的多种功能液，形成多种色要素的色要素形成工序，

在形成所述第二隔壁部的工序中，将所述第二隔壁部形成为在高度方向上比所述第一隔壁部突出。

9. 根据权利要求8所述的滤色器衬底的制造方法，其特征在于，

在所述色要素形成工序中，喷出所述功能液使得所述第一隔壁部和所述色要素成为大致相同的膜厚。

10. 根据权利要求8所述的滤色器衬底的制造方法，其特征在于，还包括：

疏液处理工序，其进行表面处理使得所述衬底的表面具有疏液性；

亲液处理工序，其进行表面处理使得与形成所述第一隔壁部的区域和形成所述第二隔壁部的区域对应的所述衬底的被疏液处理后的表面具有亲液性，

在形成所述第一隔壁部的工序及形成所述第二隔壁部的工序中，向被亲液处理后的所述衬底的表面喷出含有隔壁部形成材料的功能液，形成所述第一隔壁部及所述第二隔壁部。

11. 根据权利要求8所述的滤色器衬底的制造方法，其特征在于，还包括：

疏液处理工序，其进行表面处理使得形成有所述第一隔壁部的所述衬底的表面具有疏液性；

亲液处理工序，其进行表面处理使得与形成所述第二隔壁部的区域对应的所述衬底的被疏液处理后的表面具有亲液性，

在形成所述第二隔壁部的工序中，向被亲液处理后的所述衬底的表面喷出含有隔壁部形成材料的功能液，形成所述第二隔壁部。

12. 根据权利要求10所述的滤色器衬底的制造方法，其特征在于，

在所述疏液处理工序中，在所述衬底的表面上形成具有疏液性的薄膜，

在所述色要素形成工序中，包括至少除去在所述色要素区域上残留的所述薄膜的工序。

13. 根据权利要求10所述的滤色器衬底的制造方法，其特征在于，

在所述亲液处理工序中，至少对与形成所述第二隔壁部的区域对应的所述衬底的被疏液处理后的表面照射光而赋予其亲液性。

14. 一种液晶显示装置的制造方法，该液晶显示装置具备：滤色器衬底，其具有多种色要素；对置衬底，其具有与所述多种色要素对应的多个像素电极；液晶，其由所述滤色器衬底和所述对置衬底夹持；取向膜，其设在所述滤色器衬底和所述对置衬底的与所述液晶相接的表面上，使所述液晶分子在与所述表面大致垂直的方向上取向，所述液晶显示装置的制造方法的特征在于，

所述滤色器衬底通过使用如权利要求8至13中任一项所述的滤色器衬底的制造方法而制造。

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