滤色器基板以及液晶显示装置制造方法及图纸

技术编号:8777708 阅读:192 留言:0更新日期:2013-06-09 20:02
一种滤色器基板,其是实施进行灰度显示的正常显示以及明亮的动态显示的液晶显示装置用的滤色器基板,其特征在于,其具有:透明基板;透明导电膜,其形成于该透明基板上;黑矩阵,其形成于该透明导电膜上,并具有被划分成具有平行的两条边的多边形像素形状的开口部即多个像素区域;第1透明树脂层,其是以将与所述黑矩阵的所述平行的两条边对应的部分进行覆盖的方式形成的;着色层,其形成于所述像素区域上;以及第2透明树脂层,其形成于该着色层上,并具有通过所述像素区域的中心的线状凹部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及液晶显示装置的滤色器基板以及具有该基板的液晶显示装置。特别是,本专利技术涉及适合于通过对配设于滤色器基板上的透明导电膜与设置于阵列基板侧的第I以及第2电极之间施加电压而产生的倾斜电场来驱动液晶的、滤色器基板以及具有该基板的液晶显示装置。
技术介绍
近年来,对液晶显示器等薄型显示装置提出了进一步的高图像质量化、低价格化以及省电力化的要求。对于液晶显示装置用的滤色器来说,提出了充分的色纯度、高对比度、平坦性等对应于更高的图像质量显示的要求。在高图像质量的液晶显示器中,提出了 VA (Vertically Alignment,垂直取向)、HAN (Hybrid-aligned Nematic,混合取向向列)、TN (Twisted Nematic,扭曲向列)、OCB(Optically Compensated Bend,光学补偿弯曲)、CPA (Continuous Pinwheel Alignment,连续焰火状取向)等液晶的取向方式以及液晶驱动方式,由此,广视角和高速响应的显示器得以实用化。在使液晶与由玻璃等构成的基板面平行取向的广视角且容易应对高速响应的VA方式、或对广视角有效的HAN方式等液晶显示装置中,对滤色器的平坦性(膜厚的均匀性以及滤色器表面的凹凸的减少)和介电常数等电特性提出了更高水平的要求。对于这种高图像质量的液晶显示器来说,为了减少倾斜方向视觉确认时的着色,使液晶单元厚度(液晶层的厚度)变薄的技术成为了主要的课题。就VA方式来说,开发了 MVA (Mult1-DomainVertically Alignment,多区域垂直取向)、PVA (Patterned Vertically Alignment,图案化垂直取向)、VAECB (Vertically Alignment Electrically Controlled Birefringence,垂直取向电控双折射)、VAHAN (Vertical Alignment Hybrid-aligned Nematic,垂直取向混合取向向列)、VATN (Vertically Alignment Twisted Nematic,垂直取向扭曲向列)等各种改良模式。另外,对于VA方式等对液晶的厚度方向施加驱动电压的纵电场方式的液晶显示装置来说,更高速的液晶响应、宽广的视角技术、更高的透射率成为了主要的课题。另外,MVA技术是下述技术:为了解决液晶驱动的电压施加时不稳定的垂直取向液晶(相对于基板表面初期垂直取向的液晶在电压施加时,倾倒方向难以确定)的问题,设置多个被称作肋条或狭缝的液晶取向限制用结构物,在这些肋条间形成液晶畴并形成多个取向方向的畴,由此确保宽广的视角。在日本专利第2947350号公报中,公开了使用第I和第2取向限制结构物(肋条)来形成液晶畴的技术。当液晶是负的介电常数各向异性时,具体地,位于形成于滤色器等上的2个树脂制的肋条间的液晶在施加驱动电压时,例如在俯视时倒向与该肋条垂直的方向,而与基板面水平地排列。但是,2个肋条之间的中央的液晶尽管施加电压,但倾倒方向也无法明确地确定,有时采取展曲(sp I ay)取向或弯曲取向。这种液晶的取向混乱会引起液晶显示中的粗糙或显示不均匀。另外,使用MVA方式时,上述问题也包括在内,用驱动电压难以精细地控制液晶的倾倒量,而且中间色调显示也存在难点。为了解决上述问题,在日本专利第2859093号公报和日本专利第4459338号公报中公开了下述技术:使用滤色器基板侧的透明导电膜(透明电极、显示电极或第3电极)、阵列基板侧的第I和第2电极,通过对上述电极施加电压而产生倾斜电场,由该倾斜电场来控制垂直取向的液晶。在日本专利第2859093号公报中,使用了负的介电常数各向异性的液晶,在日本专利第4459338号公报中,记载了正的介电常数各向异性的液晶。如日本专利第2859093号公报和日本专利第4459338号公报中所不的那样,使用第I电极、第2电极和第3电极,通过倾斜电场来控制液晶取向的方法是极其有效的。通过倾斜电场可以设定液晶的倾倒方向。另外,通过倾斜电场,使得液晶的倾倒量变得容易控制,对于中间色调显示也有大的效果。但是,即使是上述技术,液晶的向错(disclination)对策也是不充分的。向错是指下述问题:因为不打算要的液晶的取向混乱或未取向而在像素(像素是液晶显示的最小单位)内产生光的透射率不同的区域。在日本专利第2859093号公报中,为了实现像素中央的向错固定化,在对置电极(第3电极)的像素中央设置了无透明导电膜的取向控制窗。但是,并未公开像素周边的向错的改善对策。另外,尽管能够实现像素中央的向错固定化,但并未公开将向错最小化的方法。再者,对液晶的响应性的改善技术也并未进行记载。在日本专利第4459338号公报中,在透明导电膜(透明电极)上层叠电介质层,倾斜电场的效果增加,所以是优选的。但是,如日本专利第4459338号公报的图7所示,电压施加后在像素中央以及像素端部会残留垂直取向的液晶,存在着导致透射率或开口率下降的问题。另外,当使用正的介电常数各向异性的液晶时(日本专利第4459338号公报在其记载和实施例中均未公开负的介电常数各向异性的液晶),由于像素中央部的向错的缘故,所以难以提高透射率。因此,在半透射型液晶显示装置中是难以采用的技术。通常,VA方式或TN方式等液晶显示装置的基本构成是,由具有共同电极的滤色器基板和具有驱动液晶的多个像素电极(例如,与TFT元件电连接并形成为梳齿状图案的透明电极)的阵列基板夹持液晶的构成。在该构成中,对滤色器上的共同电极与形成于阵列基板侧的像素电极之间施加驱动电压,从而驱动液晶。作为像素电极或滤色器表面的共同电极的透明导电膜通常使用 ITO (Indium Tin Oxide)、IZO (Indium Zinc Oxide)、IGZO(Indium Garium Zinc Oxide)等导电性的金属氧化物的薄膜。在日本特公平5 - 26161号公报的第2图中,公开了在透明导电膜上形成了蓝色像素、绿色像素以及红色像素的滤色器构成。另外,有关使用多个条状电极和正的介电常数各向异性的液晶的技术,在透明电极(透明导电膜)上形成滤色器的技术记载于上面列举的日本专利第4459338号公报(例如该文献的图7、图9)中。作为提高亮度或明度、或者扩大色度范围以获得更高图像质量的动态显示的技术,有在日本特开2010 - 9064号公报、日本专利第4460849号公报以及日本特开2005 —352451号公报中公开的、除红色像素、绿色像素和蓝色像素之外,添加黄色像素或白色像素而设置成4色显示的技术。但是,在上述技术中,除已有的红色像素、绿色像素和蓝色像素之外,还需要设置黄色或白色等其它的像素,所以还需要I个用于驱动它的有源元件(TFT)和用于形成滤色器的着色层,工序增加不得不带来成本提高。另外,在不需要黄色或强度明亮的白色显示的灰度显示范围,就需要抑制白色像素或黄色像素的显示、或者设置成非点灯,存在着难以实现有实际效果的亮度增加的问题。另外,为了取得白平衡,需要调整背光的色温和不同颜色的像素面积。而且在反射型显示中,均存在着成为增强了偏黄色的显示(为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:桧林保浩福吉健藏
申请(专利权)人:凸版印刷株式会社
类型:
国别省市:

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