滤色器基板以及液晶显示装置的制作方法

专利名称：滤色器基板以及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明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，本发明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。
背景技术：
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(为了抑制偏黄的颜色，例如需要专利文献7中公开的特殊的蓝色滤色器)的问题。

发明内容
本发明要解决的问题本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的是提供一种能够兼顾改善灰度显示和响应性，进而能够实现高亮度显示的液晶显示装置用的滤色器基板、以及具有该滤色器基板的液晶显示装置。解决问题的手段根据本发明的第I形态，提供一种滤色器基板，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I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。根据本发明的第2形态，提供一种液晶显示装置，其特征在于，其具有上述的滤色器基板。根据本发明的第3形态，提供一种液晶显示装置，其是将滤色器基板与将驱动液晶的元件配设成矩阵状而得到的阵列基板的相对置，并以使液晶介于它们之间的方式进行贴合而形成的液晶显示装置，所述滤色器基板中，在透明基板上具备:透明导电膜、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黑矩阵以及第I透明树脂层，并且，在所述透明导电膜上且在所述像素区域形成了由多个着色层构成的着色像素，所述液晶显示装置的特征在于，在所述滤色器基板上，在所述像素区域内，沿着所述黑矩阵具有所述第I透明树脂层和着色层重叠的区域，所述阵列基板具有分别由在可见区域为透明的导电性氧化物构成的梳齿状的第I电极以及梳齿状的第2电极，所述第2电极隔着绝缘层配设于所述第I电极的下方，所述第2电极在俯视时于朝着所述第I透明树脂层的方向上从所述第I电极的端部露出。


图1是本发明的一个实施形态的液晶显示装置的示意剖视图。图2是表示图1所示的液晶显示装置的绿色像素上的垂直取向液晶的初期取向状态的剖视图。图3是对图1所示的液晶显示装置的驱动电压刚施加后的开始倾倒的液晶的动作进行说明的图。
图4是表示图1所示的液晶显示装置的驱动电压施加后的白显示(图中是绿色显示)时的液晶分子的取向状态的图。图5是表示通过对图1所示的液晶显示装置施加更高的电压而使其进行高亮度显示时的液晶分子的取向状态的图。图6是表示将图1所示的垂直取向液晶显示装置的第I和第2电极形成为梳齿状图案时的、第I电极的附近的垂直取向的液晶分子的图。图7是表示刚施加驱动图6所示的垂直取向液晶显示装置的液晶的电压后的液晶分子的动作和电力线的图。图8A是俯视时划分成4个液晶动作方向的第I电极图案的俯视图。图8B是表示第I电极和第2电极的图。图9是表示图6所示的第I电极的俯视情况的一个像素的俯视图。图1OA是表示实施例1的滤色器基板的局部剖视图。图1OB是表不实施例1的滤色器基板的局部俯视图。图1lA是表示实施例2的滤色器基板的局部剖视图。图1lB是表示实施例2的滤色器基板的局部俯视图。图12是表示实施例4的液晶显示装置的局部剖视图。图13是对通过在一个像素上配设2个TFT元件而独立地调整动态显示的明亮度的例子进行说明的图。图14是表示像素开口部为平行四边形时的第I电极在俯视时的图案形状的图。图15是表示像素开口部为平行四边形时的第I电极在俯视时的图案形状的图。图16是表示能够适用于本发明的实施形态的第I电极在俯视时的图案形状的图。
具体实施例方式本发明的第I形态的滤色器基板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，其具有:透明基板；形成于该透明基板上的透明导电膜；形成于该透明导电膜上、并具有多个像素区域的黑矩阵，所述像素区域是被划分成具有平行的两条边的多边形像素形状的开口部；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第I透明树脂层；形成于所述像素区域的着色层；以及形成于该着色层上、并具有通过所述像素区域的中心的线状凹部的第2透明树脂层。在上述滤色器基板中，上述着色层可以被划分为正常显示区域和动态显示区域，所述正常显示区域在上述像素区域中央直接形成于上述透明导电膜上，所述动态显示区域沿着与上述黑矩阵的上述平行的两条边对应的部分而形成于上述第I透明树脂层上。从形成于上述透明基板上的透明导电膜的表面至上述凹部的底部的厚度A、上述正常显示区域的着色层与第2透明树脂层的合计厚度B、以及上述动态显示区域的上述第I透明树脂层与上述着色层与第2透明树脂层的合计厚度C可以设定为A < B < C的关系。另外，可以将从上述黑矩阵上的黑矩阵至第2透明树脂层的合计厚度设定为比上述动态显示区域的厚度C更厚。本发明的第2形态的液晶显示装置具有上述的滤色器基板。上述液晶显示装置是将上述滤色器基板与将驱动液晶的元件配设成矩阵状而得到的阵列基板以使液晶介于它们之间的方式相对贴合而形成的液晶显示装置，其中，上述阵列基板具有被施加不同电位的第I电极和第2电极以驱动液晶。在对上述第I电极与上述第2电极以及作为上述透明导电膜的第3电极之间施加了驱动电压时，上述液晶显示装置的像素区域的液晶分子可以按照沿着将上述像素区域分成两部分的直线的线对称且相反的方向倾倒的方式进行动作。上述像素区域关于施加了驱动液晶的电压时的液晶分子的动作，可以在俯视时以相对于像素中心点对称的方式被划分为4个动作区域。可以设定为下述构成:上述第I电极具有与驱动液晶的有源元件连接的梳齿状图案，上述第2电极具有隔着绝缘层配设于上述第I电极的下方的梳齿状图案，并且上述第2电极在俯视时朝着像素的边的方向从上述第I电极的端部露出。可以使上述第I电极和第2电极由在可见区域为透明的导电性金属氧化物构成。本发明的第3形态的液晶显示装置是将滤色器基板与将驱动液晶的元件配设成矩阵状而得到的阵列基板相对置，并以使液晶介于它们之间的方式进行贴合而形成的，上述滤色器基板中，在透明基板上具备:透明导电膜、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的黑矩阵、以及第I透明树脂层，并且，在上述透明导电膜上且在上述像素区域形成了由多个着色层构成的着色像素，其中，在上述像素区域内，沿着上述黑矩阵具有上述第I透明树脂层和着色层重叠的区域，上述阵列基板具有分别由在可见区域为透明的导电性氧化物构成的梳齿状的第I电极以及梳齿状的第2电极，上述第2电极隔着绝缘层配设于上述第I电极的下方，上述第2电极在俯视时于朝着上述第I透明树脂层的方向上从上述第I电极的端部露出。在上述液晶显示装置中，可以设定为下述构成:在上述阵列基板上的俯视时配设上述第I树脂层的位置，未配设第I电极。作为上述液晶，可以使用具有负的介电常数各向异性的液晶。根据以上的本发明的形态，可以提供一种能够兼顾改善灰度显示和响应性的液晶显示装置用的滤色器基板、以及具有该滤色器基板的液晶显示装置。特别是，根据本发明的形态，可以在不破坏色平衡，而且不增加TFT元件的情况下，提供一种特别增强明亮度而能够进行有跃动感的显示的液晶显示装置用的滤色器基板、以及具有该滤色器基板的液晶显示装置。另外，根据本发明的形态，在适用于反射型的液晶显示时，也可以提供一种能够实现不会带偏黄色而色平衡良好的反射型显示的液晶显示装置。进而，根据本发明的形态，由于在不增加白像素或黄色像素等像素的情况下，就能够得到动态的明亮显示，所以在通常的灰度显示时，不会有像白像素的情况那样的死像素(dead pixel)，而且可以解决使液晶的透射率下降的向错，提供能够进行比以往更明亮的显示的液晶显示装置。下面，对本发明的各种实施形态进行说明。本发明的一个实施形态是以下述构成的液晶显示装置为前提，即:使用初期取向为垂直取向或水平取向的液晶，以常黑显示的液晶显示装置为主要对象，使滤色器基板与形成有TFT等液晶驱动元件的阵列基板对置，按照在它们之间夹持液晶层的形态将它们贴合。因此，本实施形态的技术可以适用于使用初期取向为水平取向、而电压施加时朝着垂直方向竖起的液晶的液晶显示装置。此外，在本实施形态中有效利用了下述电极构成中所产生的倾斜电场，所述电极构成是:相对于在阵列基板侧设置的像素电极即第I电极、以及电位与该第I电极不同的第2电极，在滤色器基板上配设了作为第3电极的透明导电膜。第I电极可以以梳齿状等图案形状形成，图案的长度方向可以设定为与第I透明树脂层平行。当一个像素内分成4个取向方向时，也可以像图8A和图SB所示那样相对于像素的中心点对称地形成斜向的梳齿状图案。图8A表示像素中的梳齿状电极的配置，图8B是梳齿状电极的放大图。第2电极在第I透明树脂层的方向上从第I电极露出。本发明者等人发现，在具有平行的两条边的多边形形状的像素内，在相对于像素中央对称的方向在滤色器上形成高度差，利用该高度差部所产生的液晶的取向，在施加驱动电压时，可以使液晶发生相对于像素的中心对称的倾倒。还发现，通过有效利用上述倾斜电场，可以提供具有液晶的快速响应和无向错的高透射率的液晶显示装置。滤色器或着色像素上形成的高度差必须是相对于像素中心对称，并且是一个方向。换言之，为了使液晶的倾倒方向相对于像素中心对称，必须设定成在一个方向上变厚或变薄的高度差。高度差的部分是为了将其肩部(肩的部分)的液晶取向利用于液晶的倾倒而设置的。此外，有关液晶的动作，在后面的实施例中详述。高度差部的高度差的优选范围为0.5 μ m 2 μ m。高度差如果低于0.5 μ m，则作为电压施加时的“液晶的倾倒的引发源”的效果不充分，高度差如果超过2 μ m,则在制造液晶单元时有可能对液晶的流动产生障碍。高度差可以在着色层的涂布前通过形成黑矩阵或第I透明树脂层来容易地形成。第I树脂层上设置的凹部可以按照与具有平行的两条边的多边形形状的像素的一条边平行的方式在像素中央形成为线状。或者也可以形成为俯视时的十字状。凹部的形成方法不必限定，但使用了光掩模的光学方法(光刻法)是简便方法。上述的第I电极的梳齿状图案可以设定为与凹部平行。为了获得用于实现以上说明的液晶的取向的高度差，从形成于透明基板上的透明导电膜的表面至第I树脂层的凹部的底部的厚度A、正常显示区域的着色层与第2透明树脂层的合计厚度B、以及动态显示区域的所述第I透明树脂层与着色层与第2透明树脂层的合计厚度C优选满足A < B < C的关系。另外，优选的是，黑矩阵上的从黑矩阵至第2透明树脂层的合计厚度比动态显示区域的厚度C更厚。另外，本发明中所说的正常显示是指将使用了分散有有机颜料的着色层的众所周知的滤色器适用于液晶显示装置的灰度显示，动态显示是使用膜厚实际比上述着色层更薄的着色层。这样在动态显示区域形成透射率比正常显示区域的着色层更高的着色层。对于动态显示来说，例如要用比正常显示时的液晶的驱动电压更高的驱动电压来使其显示成为另一个附加条件。换言之，作为图像显示，在追求比正常显示更明亮的显示效果时，或者在白天的户外等明亮环境下要补偿明亮度时，可以进行上述的动态显示。这里，对本说明书中的技术用语进行简单说明。所谓黑矩阵，是指为了提高液晶显示的对比度，在作为显示的最小单位的像点的周围、或像点的两条边配设的遮光性的图案。遮光层，是指在透明树脂中分散遮光性的颜料而得到的遮光性的涂膜，一般被赋予感光性，可以使用包含曝光和显影的光刻法通过形成图案来获得。
像素是指黑矩阵的开口部，与上述像点同义。通常具有多边形、特别是相对的边平行的多边形的形状。作为相对的边平行的多边形，可以列举出例如图9所示的长方形等四边形、图14和图15所示的平行四边形、六边形、图16所示的在像素的中央弯折的多边形。着色层是在透明树脂中分散后述的有机颜料而得到的涂膜，并且是使用光刻法将其在像素上进行了图案形成的层。上述的位于线状树脂层上的着色像素的部分和黑矩阵上的重叠部也称作着色层。在本实施形态中，可以使用介电常数各向异性为负的液晶和介电常数各向异性为正的液晶这两者。例如，作为介电常数各向异性为负的液晶，可以使用在室温附近双折射率为0.1左右的向列型液晶。介电常数各向异性为正的液晶由于选择范围广，所以可以使用各种液晶材料。液晶层的厚度不必特别限定，但本实施形态中能够实际使用的液晶层的And大约为300nm 500nm的范围。另外,本发明可以使用水平取向的液晶。当使用初期水平取向的液晶时，液晶因施加驱动电压而从基板面朝垂直方向竖起，从而使光透过。使用水平取向液晶时，为了能够明确地确定液晶的取向方向，需要对取向膜进行摩擦处理。初期取向为垂直的液晶的情况，可以省略摩擦处理。从该观点出发，本发明中优选使用垂直取向的液晶。作为液晶材料，可以使用分子结构内具有氟原子的液晶材料(以下称为氟系液晶)。施加液晶驱动的电压时，由于第I电极和第2电极的露出部实质上产生强电场，所以可以使用氟系液晶那样的介电常数比以往的垂直取向方式中使用的液晶材料更低的(介电各向异性较小)液晶材料。一般，介电各向异性较小的液晶材料的粘度较低，在施加同等程度的电场强度的电场时，可以获得高速响应。另外，氟系液晶由于介电常数较低，所以离子性杂质的进入较少，因此离子性杂质引起的电压保持率的下降等性能的劣化也较小，具有不易产生显示不均的优点。本实施形态的液晶显示装置的阵列基板侧的第I电极和第2电极的材料可以使用上述的ITO等导电性的金属氧化物。或者可以采用导电性比金属氧化物更高的金属。进而，反射型或半透射型的液晶显示装置的情况，第I电极和第2电极中的任一个也可以使用铝、铝合金的薄膜。如图1所示，第I电极1、第2电极2以及有源元件的金属布线等是隔着氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)等绝缘层22来形成。图1中，TFT元件和与TFT元件连接的金属布线省略了图示。此外，利用与导电性金属氧化物ITO具有低接触性的铝合金的单层来分别形成栅布线和源布线的技术例如公开于日本特开2009 — 105424号公报中。可以通过利用例如氧化物半导体形成作为有源元件的TFT的薄膜来提高像素的开口率。作为上述的氧化物半导体，可以列举出铟、镓以及锌的复合金属氧化物(IGZ0)。在本实施形态中，着色层的介电常数尽管是比较重要的特性，但会根据作为着色剂添加的有机颜料相对于透明树脂的比例而被大致明确地确定，所以要大幅改变介电常数是困难的。换言之，着色层中的有机颜料的种类和含量是根据作为液晶显示装置所必要的色纯度来设定，由此，着色层的介电常数也大致确定。此外，通过提高有机颜料的比例而使着色层薄膜化，可以将介电常数设定为4以上。另外，通过使用高折射率材料作为透明树月旨，可以将介电常数提高若干。使用了有机颜料的着色层的介电常数大致为2.9至4.5的范围。着色层或透明树脂层的厚度可以根据与所使用的液晶的单元间隙(液晶层的厚度)的关系来最优化。从必要的电特性的观点出发，例如当着色层或树脂层的厚度变薄时，可以增厚液晶层的厚度。前者的膜厚较厚时，相应地可以减少液晶层的厚度。此外，上述透明树脂层与以下的实施例中由后述的丙烯酸树脂等透明的树脂形成的保护层的意思相同。本发明中，通过动态显示的适用、以及调整正常显示区域与动态显示区域在一个像素内的面积比，可以提供低消耗电力的液晶显示装置。通过调整本发明中采用的着色层和透明树脂层的介电常数以及膜厚，可以产生正常显示与动态显示的液晶驱动电压的差。本发明中适用的倾斜电场所带来的液晶的驱动可以使这种动态显示更加有效。动态显示区域的着色层的厚度没有限定。只要为正常显示区域的1/3至1/4的膜厚，则可以充分确认着色。对于施加了初期垂直取向或初期水平取向的液晶显示装置的驱动电压的中间色调显示来说，由于来自斜向的视角而有可能带黄色。在本实施形态中，对第I透明树脂层上层叠的着色层的厚度进行简单的微调，就能够减轻这种不想要的着色。为了解决黄色偏强的问题，提高蓝色像素的透射率即可。作为用于实现它的简单的方法，通过增大蓝色像素上形成的第I透明树脂层的宽度或高度，相对地就可以增加蓝色的透射光。相反，也可以减小红色像素和绿色像素的第I透明树脂层的宽度或高度。由于第I透明树脂层的宽度和高度的调整，着色层的厚度或动态显示区域的面积也发生变动，结果是，着色像素的透射率的调整变得可能，能够实现色平衡的调整。在将本实施形态的滤色器基板不仅作为透射显示，而且作为反射显示和半透射型的液晶显示装置使用时，通过调整第I透明树脂层的膜厚以及形成的宽度，就可以调整色平衡。在第I透明树脂层中添加若干量的色料，也可以进行色平衡调整。在本实施形态的滤色器基板的滤色器构成的一部分中形成相位差层时，可以在具有相位差的例如含有聚合性液晶化合物的组合物中添加上述光聚合性引发剂、增感剂等固化剂，形成相位差层。也可以将第I透明树脂层或第I透明树脂层的一部分设定成相位差层。有关层叠透明导电膜作为本实施形态的滤色器基板上的第3电极的构成中的作用、以及第2透明树脂层的凹部、第I透明树脂层与着色层的重叠所产生的高度差的作用，以下进行説明。图1是本发明的一个实施形态的液晶显示装置的示意剖视图。该液晶显示装置具有下述构成:液晶显示装置用滤色器基板(以下简称为滤色器基板)11和阵列基板21以夹持液晶17的形态贴合。滤色器基板11是通过在透明基板IOa上依次形成透明导电膜即第3电极3、黑矩阵5、第I透明树脂层4、绿色像素14、红色像素15、蓝色像素16以及第2透明树脂层18而构成的。在第2透明树脂层18上，形成有通过被黑矩阵5划分的像素区域的中央的线状的凹部23。阵列基板21是通过在透明基板IOb上隔着绝缘层22形成第I电极I和第2电极2而构成的。此外，取向膜、偏振片以及相位差片等省略了图示。作为省略了图示的取向膜，例如可以将聚酰亚胺系有机高分子膜进行加热硬膜化后使用。另外，也可以以贴合于偏振片上的形式使用I片至3片的相位差片。图2是表示绿色像素14上的垂直取向的液晶17的取向状态的剖视图。此外，偏振片设定为正交尼科耳，并设定为常黑矩阵的液晶显示装置。图2表示了对滤色器基板上设置的透明导电膜即第3电极3、以及阵列基板21上设置的第I电极1、第2电极2未施加电压的状态下的、垂直取向的液晶17中的液晶分子17a、17b、17c、17d的取向状态。包括绿色像素14 (1/2像素)的正常显示区域和动态显示区域在内，大部分的液晶在绿色像素面内垂直取向。但是，凹部23的肩部18b、18c附近的液晶分子17b、17c、第2透明树脂层18的肩部18a、18b、18c、18d、18e、18f附近的液晶分子17a、17b、17c、17d、17e、17f在初期取向的状态下稍稍倾斜地取向。这样，如果液晶分子17a、17b、17c、17d在倾斜的取向状态下被施加液晶驱动的电压，则如图3所示那样，液晶分子17a、17b、17c、17d朝着箭头的方向倾倒。第2透明树脂层18的凹部23附近的液晶分子由于凹部23的存在，变得接近透明导电膜即第3电极3，所以第3电极与作为像素电极的第I电极之间容易施加电压，电压施加后不久就开始倾倒。以该液晶分子17b、17c的液晶分子的倾倒作为引发源，向相邻的液晶分子传播倾倒，如图4所示，液晶朝着形成有第I透明树脂层4的像素中央方向倾倒，光透过而形成绿色显示。液晶分子17a、17b由于初期倾斜地取向，所以驱动电压施加时容易朝着箭头方向倾倒。即，图4所示的正常透射区域在正常的灰度显示时成为绿色显示。图4是表示驱动电压施加后的、白显示时(图4是用绿色像素来表示，所以颜色显示是绿色)的液晶分子的取向状态的图。如图4所示，正常显示区域的液晶分子与基板面大致平行地取向。动态区域的液晶分子由于在灰度显示时的绿色显示(图4中是正常显示区域)中保持垂直取向的状态，或者未充分倾倒，所以具有第I透明树脂层的动态显示区域成为黑色或较暗的显示。此外，即使不实施摩擦等取向处理，凹部23和凸部的肩部18a、18b、18c、18d的液晶分子17a、17b、17c、17d在无电压施加时也会实质上被赋予倾斜。此外，在凹部以及凸部的肩部、透明树脂层的肩部，也可以在俯视时的肩部位置预先配设遮光层。遮光层可以用与黑矩阵同样的工艺来形成，或者也可以将阵列基板侧的金属布线作为遮光层来适用。此外，如图4所示，在绿色像素14的相反侧(右侧)的1/2像素中，液晶的倾倒方向是反向的。这意味着可以在像素内对称地实施中间色调显示下的光学补偿，即使不像MVA液晶那样形成4个多畴(multiple domain),也能够确保宽广的视角。对于中间色调(例如液晶分子分别倾向地取向的状态)来说，图4所示的1/2绿色像素和相反侧的1/2绿色像素成为具有相反方向的倾斜梯度的液晶取向，通过这些相对的1/2像素可以实现光学平均化，从而扩大视角。图5是对进一步施加闻的驱动电压时的液晶的取向进行说明的图。即，伴随着闻的电压施加，动态显示区域的液晶分子朝着与电力线垂直的方向取向(朝着与基板IOb面大致平行的方向取向)。由于这样的液晶分子的取向，使动态显示区域中光可以透过。在该动态显示区域中，在第I透明树脂层4上层叠有透射率较高的薄膜的着色层，因此动态显示区域中显示明亮的绿色。此外，在动态显示区域中，由于在第3电极3上较厚地形成了作为电介质的第I透明树脂层4以及着色层14、15、16，所以与正常像素区域不同，驱动液晶分子的驱动电压需要比正常显示更高的电压。为了缓和液晶显示的图像保留，也可以对施加于第I电极和第2电极上的驱动电压实施偏离(电压偏移)。当用2个以上的有源元件驱动一个像素时，也可以调整其中一个有源元件的驱动电压的时机或施加电压的波形。
以上对靠近滤色器基板侧的液晶分子的行为进行了说明，但在本发明的其它的实施形态的液晶显示装置中，对于阵列基板侧，也可以使液晶分子朝着与上述滤色器基板侧同样的方向倾倒。下面，对于这样的例子，对使用了介电常数各向异性为负的液晶的情况进行说明。在图6所示的液晶显示装置中，第I电极被设定为梳齿状电极la、lb、lc、ld，同样，第2电极也被设定为梳齿状电极2a、2b、2c、2d。第I电极la、lb、lc、ld的附近的液晶分子37a、37b、37c、37d在无电压施加时是大致垂直地取向。在图6所示的液晶显示装置中，第2电极2a、2b、2c、2d按照其端部从第I电极la、IbUcUd的端部露出的方式错开配置，使得在施加驱动电压时能够使液晶37a朝着像素中央的凸部24的方向倾倒。错开的量28可以根据所使用的液晶材料或驱动电压、液晶单元厚度等大小(dimension)来进行各种调整。错开的量28为I μ m至5 μ m这样小的量就足够。第1电极18、113、1(3、1(1与第2电极2&、213、2(3、2(1的重叠部分的宽度用29表示。此外，取向膜省略图示。重叠部分根据需要也可以用作辅助容量。图7中一并表示了刚刚施加了驱动液晶的电压后的液晶分子37a、37b、37c、37d的动作、以及电力线30a、30b、30c、30d。液晶分子37a、37b、37c、37d因施加电压而朝着电力线的方向倾倒。该液晶分子的倾倒方向由于与图3所示的液晶分子17a、17b、17c、17d倾倒的方向相同，所以图示的绿色像素14中的液晶分子瞬时朝着相同方向倾倒，因此可以大幅提闻液晶的响应性。此外，第2电极的错开(露出部)的方向优选为相对于像素中央点对称或线对称，并且是相反的方向。另外，优选为俯视时在朝着第I透明树脂层4或凸部24的方向上露出的图案。梳齿状电极的图案在俯视时也可以为V字状或斜方向。或者，第I电极和第2电极如图8A和8B所示，例如也可以为在1/4像素单位内以5°至45°的范围的一定角度改变方向的梳齿状图案。由此，在施加驱动液晶的电压时，在俯视时点对称地被划分为4个动作，像素的显示区域被划分为4个动作区域。此时，梳齿状电极相对于像素的中心线例如可以向45°的方向倾斜。这些电极图案从像素中心看时优选为点对称或线对称。第I电极和第2电极的条数、电极间距、电极宽度可以适当选择。可以适用于本发明的第I电极的图案形状的例子示于图9中。此外，对第I电极施加驱动液晶的电压，但第2电极、第3电极可以设定为共通的电位(common)。图6所示的第I电极和第2电极的重叠部分29可以作为辅助容量来利用。可以适用于以上的实施形态的第I电极I的俯视图案形状的其它例子示于图9、图
14、图15、图16中。在图9、图14、图15、图16中，参照数字25表示黑矩阵5的开口部(多边形的着色像素形状)，9表示液晶分子倾倒的方向。图14和图15表示了倾斜角不同的2种像素的开口部25。S卩，如果对第I电极I施加驱动电压，并将第2电极2、第3电极3设定为共通的电位(common)，这些像素中的液晶分子在1/2像素单位内分别朝着方向9倾倒。另外，可以设定平行四边形的斜率不同的像素、例如图14和图15中一共设定4个不同的液晶的倾倒方向，可以提供视角宽广的液晶显示装置。根据液晶显示装置的大小以及使用目的的不同，可以适当调整作为梳齿状图案的第I电极和第2电极的像素开口宽度方向的条数、密度、间隔。另外，为了使第2电极从第I电极露出的部分的上方的液晶分子的倾倒容易赋予方向，还可以实施下述等的加工:在第I电极的端部赋予锥度；增加第I电极的膜厚；将第I电极的下方的绝缘层的部分进行侵蚀，并使第2电极的上面的绝缘层的部分变薄。这样，通过对初期垂直取向的液晶分子赋予例如0.1 1°左右的较小的预倾角，则即使在低驱动电压下液晶分子也变得容易倾倒，即，可以赋予液晶分子倾倒的方向。由此，可以提高低驱动电压下的液晶的响应性，可以改善低灰度显示。有关上述液晶动作，用初期垂直取向并具有负的介电常数各向异性的液晶进行了说明，但初期水平取向并具有正的介电常数各向异性的液晶也可以获得同样的效果。因此，本发明可以使用水平取向的液晶。当使用初期水平取向的液晶时，液晶因施加驱动电压而从基板IOb面朝垂直方向竖起，从而使光透过。使用水平取向液晶时，为了能够明确地确定液晶的取向方向，需要对取向膜进行摩擦处理。另外,在图6和图7中，第I电极和第2电极具有梳齿状图案,但也可以不是梳齿状图案，而是将开口部切成狭缝状的狭缝状图案。在狭缝状图案的情况中，在其开口部通过使第2电极从第I电极的端部朝着线状树脂层的方向露出，也可以获得同样的效果。下面，对以上说明的实施形态的滤色器基板中能够使用的透明树脂以及有机颜料等进行列举。(透明树脂)遮光层或着色层的形成中使用的感光性着色组合物中，除了颜料分散体以外，还含有多官能单体、感光性树脂或非感光性树脂、聚合引发剂、溶剂等。将感光性树脂和非感光性树脂等本发明的实施形态中能够使用的透明性高的有机树脂统称为透明树脂。透明树脂包括热塑性树脂、热固性树脂以及感光性树脂。作为热塑性树脂，可以列举出例如聚乙烯醇缩丁醛树脂、苯乙烯-马来酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯系树脂、聚酯树脂、丙烯酸系树脂、醇酸树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、橡胶系树脂、环化橡胶系树脂、纤维素类、聚丁二烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺树脂等。另外，作为热固性树脂，可以列举出例如环氧树脂、苯并胍胺树脂、松香改性马来酸树脂、松香改性富马酸树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、酚树脂等。热固性树脂也可以使用使三聚氰胺树脂与含有异氰酸酯基的化合物反应而生成的产物。(碱可溶性树脂)以上的实施形态中使用的遮光层、光散射层、着色层、液晶单元间隙限制层的形成中，优选使用能够通过光刻法形成图案的感光性树脂组合物。这样的透明树脂优选是赋予了碱可溶性的树脂。作为碱可溶性树脂，只要是含有羧基或羟基的树脂，就没有特别限定。例如可以列举出环氧丙烯酸酯系树脂、酚醛清漆系树脂、聚乙烯酚系树脂、丙烯酸系树脂、含有羧基的环氧树脂、含有羧基的聚氨酯树脂等。其中，优选环氧丙烯酸酯系树脂、酚醛清漆系树脂、丙烯酸系树脂，特别优选环氧丙烯酸酯系树脂或酚醛清漆系树脂。(丙烯酸树脂)作为以上的实施形态中能够采用的透明树脂的代表，可以列举出以下的丙烯酸系树脂。丙烯酸系树脂可以列举出使用例如下述单体得到的聚合物，所述单体为:(甲基)丙烯酸；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等(甲基)丙烯酸烷基酯；(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯等含有羟基的(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含有醚基的(甲基)丙烯酸酯；以及(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯等脂环式(甲基)丙烯酸酯
坐寸O此外，以上列举的单体可以单独使用，也可以二种以上并用。另外，与能够与上述单体共聚的苯乙烯、环己基马来酰亚胺以及苯基马来酰亚胺等化合物形成的共聚物也可以使用。另外，例如使(甲基)丙烯酸等具有烯键式不饱和基团的羧酸共聚，然后使得到的共聚物与甲基丙烯酸缩水甘油酯等含有环氧基和不饱和双键的化合物反应；或者使甲基丙烯酸缩水甘油酯等含有环氧基的(甲基)丙烯酸酯的聚合物、或该聚合物与其它的(甲基)丙烯酸酯的共聚物与(甲基)丙烯酸等含有羧酸的化合物加成，也可以得到具有感光性的树脂。另外，例如使甲基丙烯酸羟基乙酯等单体的具有羟基的聚合物与甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯等具有异氰酸酯基和烯键式不饱和基团的化合物反应，也可以得到具有感光性的树脂。另外，如上所述，使具有多个羟基的甲基丙烯酸羟基乙酯等共聚物与多元酸酐反应，然后向共聚物中导入羧基，可以得到具有羧基的树脂。具有羧基的树脂的制造方法并不仅仅限于该方法。作为上述反应中使用的酸酐的例子，可以列举出例如丙二酸酐、琥珀酸酐、马来酸酐、衣康酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐以及偏苯三酸酐等。上述的丙烯酸系树脂的固体成分酸值优选为20 180mgK0H / g。当酸值小于20mgK0H / g时，感光性树脂组合物的显影速度过慢，显影所需的时间变长，生产率有可能变差。另外，当固体成分酸值大于ISOmgKOH / g时，相反显影速度过快，有可能发生显影后的图案剥落或图案缺损等不良情况。进而，当上述丙烯酸系树脂具有感光性时，该丙烯酸树脂的双键当量优选为100以上，更优选为100 2000，最优选为100 1000。当双键当量超过2000时，有可能无法得到充分的光固化性。(光聚合性单体)作为光聚合物性单体的例子，可以列举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三环癸基(甲基)丙烯酸酯、三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯等各种丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸；苯乙烯；乙酸乙烯酯；(甲基)丙烯酰胺；N-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺；丙烯腈等。另外，优选使用使多官能异氰酸酯与具有羟基的(甲基)丙烯酸酯反应而得到的具有(甲基)丙烯酰基的多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯。此外，具有羟基的(甲基)丙烯酸酯与多官能异氰酸酯的组合是任意的，没有特别限定。另外，可以单独使用一种多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯，也可以二种以上组合使用。(光聚合引发剂)作为光聚合引发剂，可以列举出4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基二氯苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、1- (4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-苄基-2- 二甲基氨基-1- (4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮等苯乙酮系化合物；苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶酰二甲基缩酮等苯偶姻系化合物；二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’ -甲基二苯硫醚等二苯甲酮系化合物；噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2，4- 二异丙基噻吨酮等噻吨酮系化合物；2，4，6-三氯-S-三嗪、2-苯基-4，6-双(三氯甲基)-S-三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4，6_双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲苯基)-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-胡椒基-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2，4-双(三氯甲基)-6-苯乙烯基-S-三嗪、2-(萘-1-基)-4，6-双(三氯甲基)-S-三嗪、2- (4-甲氧基-萘-1-基)_4，6-双(三氯甲基)-S-三嗪、2，4-三氯甲基_(胡椒基)-6_三嗪、2，4-三氯甲基(4’_甲氧基苯乙烯基)-6_三嗪等三嗪系化合物；1，2_辛二酮、1-[4-(苯硫基)-2-(0_苯甲酰肟)]、0 -(乙酰基)-N-Cl —苯基一2 —氧代一2 — (4’ 一甲氧基-萘基)乙叉)羟基胺等肟酯系化合物；双(2，4，6 —三甲基苯甲酰基)苯基膦氧化物、2，4，6 —三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物等膦系化合物；9，10 —菲醌、樟脑醌、乙基蒽醌等醌系化合物；硼酸酯系化合物；咔唑系化合物；咪唑系化合物；二茂钛系化合物等。对于感度的提高，肟衍生物类(月亏系化合物)是有效的。它们可以单独使用一种，也可以二种以上组合使用。(增感剂)优选并用光聚合引发剂和增感剂。作为增感剂，还可以并用α-酰氧基酯、酰基膦氧化物、甲基苯基乙醛酸酯、苄基_9，10-菲醌、樟脑醌、乙基蒽醌、4，4’ -二乙基酞酚酮、3，3’，4，4’ -四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮以及4，4’ - 二乙基氨基二苯甲酮等化合物。相对于光聚合引发剂100质量份，可以含有0.1质量份 60质量份的量的增感剂。(烯键式不饱和化合物)上述的光聚合引发剂优选与烯键式不饱和化合物一起使用。作为烯键式不饱和化合物，是指在分子内具有I个以上的烯键式不饱和键的化合物。其中，从聚合性、交联性、以及能够扩大随之产生的曝光部与非曝光部的显影液溶解性的差异等观点出发，优选为在分子内具有2个以上的烯键式不饱和键的化合物。另外，特别优选其不饱和键来自(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯化合物。作为在分子内具有I个以上的烯键式不饱和键的化合物，例如可以列举出(甲基)丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸、衣康酸、柠康酸等不饱和羧酸、以及其烷基酯；(甲基)丙烯腈；(甲基)丙烯酰胺；苯乙烯等。作为分子内具有2个以上的烯键式不饱和键的化合物，代表性地可以列举出例如不饱和羧酸与聚羟基化合物形成的酯类、含有(甲基)丙烯酰氧基的磷酸酯类、羟基(甲基)丙烯酸酯化合物与聚异氰酸酯化合物形成的氨基甲酸基(甲基)丙烯酸酯类、以及(甲基)丙烯酸或羟基(甲基)丙烯酸酯化合物与聚环氧化合物形成的环氧(甲基)丙烯酸酯类等。在本实施形态的滤色器基板的滤色器构成的一部分中形成相位差层时，可以在具有相位差的例如含有聚合性液晶化合物的组合物中添加上述光聚合性引发剂、增感剂以及烯键式不饱和化合物，形成相位差层。作为赋予使相位变化的功能的具体方法，可以列举出使用了高分子液晶或交联性高分子液晶溶液的涂布形成方法、在碱可溶的透明树脂中添加双折射调整剂来形成的方法、使用聚合性液晶化合物的方法等。聚合性液晶化合物可以使用具有圆盘状的分子结构的盘状聚合性液晶化合物或棒状聚合性液晶化合物。也可以组合上述列举的方法或材料来形成。(多官能硫醇)感光性着色组合物中可以含有起到链转移剂的作用的多官能硫醇。多官能硫醇只要是具有2个以上的硫醇基的化合物即可，例如可以列举出己二硫醇、癸二硫醇、1，4 一丁二醇双硫代丙酸酯、1，4 一丁二醇双巯基乙酸酯、乙二醇双巯基乙酸酯、乙二醇双硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三巯基乙酸酯、三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三(3—巯基丁酸酯)、季戊四醇四巯基乙酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯、三巯基丙酸三(2—羟基乙基)异氰服酸酯、1，4 一二甲基疏基苯、2、4、6 —二疏基一 s 一二嗪、2 — (N,N 一二丁基氨基)一 4,6 — 二疏基一s —二嗪等。这样的多官能硫醇可以使用一种，也可以二种以上混合使用。在感光性着色组合物中，相对于顔料100质量份，多官能硫醇优选使用0.2 150质量份，更优选为0.2 100质量份的量。(储藏稳定剂)感光性着色组合物中可以含有用于使组合物的经时粘度稳定化的储藏稳定剂。作为储藏稳定剂，可以列举出例如苄基三甲基氯化物、二乙基羟基胺等氯化季铵盐、乳酸、草酸等有机酸以及其甲基醚、叔丁基焦儿茶酚、三乙基膦、三苯基膦等有机膦、亚磷酸盐等。相对于感光性着色组合物中的顔料100质量份，储藏稳定剂可以含有0.1质量份 10质量份的量。(密合提高剂)感光性着色组合物中也可以含有用于提高与基板的密合性的硅烷偶联剂等密合提高剂。作为硅烷偶联剂，可以列举出乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基乙氧基硅烧、乙稀基二甲氧基娃烧等乙稀基娃烧类；甲基丙稀酸氧基丙基二甲氧基娃烧等(甲基)丙烯酸硅烷类；β - (3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、β- (3,4-环氧环己基)甲基三甲氧基硅烷、(3，4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、β- (3，4-环氧环己基)甲基三乙氧基娃烧、Y _环氧丙氧基丙基二甲氧基娃烧、Y _环氧丙氧基丙基二乙氧基娃烧等环氧硅烷类；Ν-β (氨基乙基)Y-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β (氨基乙基)Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、Ν-β (氨基乙基)Y-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、Y _氣基丙基二甲氧基娃烧、N-苯基-、-氣基丙基二甲氧基娃烧、N-苯基-、-氣基丙基二乙氧基娃烧等氣基娃烧类；Y _疏基丙基二甲氧基娃烧、Y _疏基丙基二乙氧基娃烧等硫代硅烷类等。在感光性着色组合物中，相对于颜料100重量份，硅烷偶联剂可以含有0.01质量份 100重量份。(溶剂)在感光性着色组合物中，为了能够在基板上进行均匀的涂布，要配合水或有机溶剂等溶剂。另外，当本实施形态中使用的组合物是滤色器的着色层时，溶剂还具有使顔料均匀分散的功能。作为溶剂，可以列举出例如环己酮、乙基溶纤剂醋酸酯、丁基溶纤剂醋酸酯、I 一甲氧基一 2 —丙基醋酸酯、二乙二醇二甲基醚、乙基苯、乙二醇二乙基醚、二甲苯、乙基溶纤剂、甲基一正戊基酮、丙二醇单甲基醚、甲苯、甲乙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙基醇、丁醇、异丁基酮、石油系溶剂等，它们可以单独或混合使用。在着色组合物中，相对于颜料100质量份，溶剂可以含有800质量份 4000质量份，优选含有1000质量份 2500质量份。(有机颜料)作为红色颜料，例如可以使用C.1.颜料红7、9、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、97、122、123、146、149、168、177、178、179、180、184、185、187、192、200、202、208、210、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、242、246、254、255、264、272、
279等。作为黄色颜料，例如可以列举出C.1.颜料黄1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、
17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、144、146、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213、214 等。作为蓝色颜料，例如可以使用C.1.颜料蓝15,15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、80等，其中，优选C.1.颜料蓝15:6。作为紫色颜料，例如可以使用C.1.颜料紫1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50
等，其中，优选C.1.颜料紫23。作为绿色颜料，例如可以使用C.1.颜料绿1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54、55、58 等，其中，优选 C.1.颜料绿 58。下面，在C.1.颜料的颜料种类的记载中，有时仅省略地记载为PB0l_4i)、PV0M料紫)、PR (颜料红)、PY (颜料黄)、PG (颜料绿)等。(遮光层的色料)遮光层或黑矩阵图案中所含的遮光性的色料是通过在可见光波长区域具有吸收而显示遮光功能的色料。本实施形态中，遮光性的色料可以列举出例如有机颜料、无机颜料、染料等。作为无机颜料，可以列举出例如炭黑、氧化钛等。作为染料，可以列举出例如偶氮系染料、蒽醌系染料、酞菁系染料、醌亚胺系染料、喹啉系染料、硝基系染料、羰基系染料、次甲基系染料等。有机颜料可以采用上述的有机颜料。此外，遮光性成分可以使用一种，也可以以任意的组合和比例并用二种以上。另外，上述色料的表面也可以通过树脂覆盖而进行高体积电阻化，相反，也可以通过提高色料相对于树脂的母材的含有比例而赋予若干导电性来进行低体积电阻化。但是，上述的遮光性材料的体积电阻值为大约IXlO8 I X IO15 Ω.Cm的范围，因而不是对透明导电膜的电阻值产生影响的水平。同样，遮光层的介电常数也可以通过作色料的选择或含有比例而调整为大约3 11的范围。遮光层、第I透明树脂层、着色层的介电常数可以根据液晶显示装置的设计条件以及液晶的驱动条件进行调整。(分散剂.分散助剂)
使用高分子分散剂作为颜料分散剂时，经时的分散稳定性优良，所以是优选的。作为高分子分散剂，可以列举出例如氨基甲酸酯系分散剂、聚乙烯亚胺系分散剂、聚氧乙烯烷基醚系分散剂、聚氧乙二醇二酯系分散剂、山梨糖醇酐脂肪族酯系分散剂、脂肪族改性聚酯系分散剂等。其中，特别是由含有氮原子的接枝共聚物构成的分散剂对于含有大量颜料的本实施形态中使用的遮光性感光性树脂组合物来说，在显影性方面是优选的。作为上述分散剂的具体例子，可以列举出商品名为EFKA (EFKA Chemicals BV(EFKA)公司制)、Disperbik (ΒΥΚ-Chemie 公司制)、DISPAR0N (楠本化成公司制)、S0LSPERSE(Lubrizol公司制)、KP (信越化学工业公司制)、Polyflow (共荣社化学公司制)等。上述分散剂可以使用一种，也可以以任意的组合和比例并用二种以上。作为分散助剂，可以使用例如色素衍生物等。作为色素衍生物，可以列举出例如偶氮系、酞菁系、喹吖啶酮系、苯并咪唑酮系、喹酞酮系、异吲哚啉酮系、二噁嗪系、蒽醌系、阴丹士林系、二萘嵌苯系、紫环酮系、吡咯并吡咯二酮系、二噁嗪系等衍生物，其中，优选喹酞丽系。作为色素衍生物的取代基，可以列举出例如磺酸基、磺酰胺基及其季盐、邻苯二甲酰亚胺甲基、二烷基氨基烷基、羟基、羧基、酰胺基等直接或通过烷基、芳基、杂环基等与颜料骨架结合而得到的取代基。其中，优选磺酸基。另外，上述取代基也可以在一个颜料骨架上取代多个。作为色素衍生物的具体例子，可以列举出酞菁的磺酸衍生物、喹酞酮的磺酸衍生物、蒽醌的磺酸衍生物、喹吖啶酮的磺酸衍生物、吡咯并吡咯二酮的磺酸衍生物、二噁嗪的磺酸衍生物等。以上的分散助剂和色素衍生物可以使用一种，也可以以任意的组合和比例并用二种以上。下面对本发明的各种实施例进行说明。[实施例1]如下所述地制造图10所示的滤色器基板11。〔透明导电膜的成膜〕在作为无碱玻璃的透明基板IOa上，使用溅射装置以0.14 μ m的膜厚形成由ITO(铟.锡的金属氧化物薄膜)构成的透明导电膜3 (第3电极)。〔黑矩阵的形成〕(黑矩阵形成用分散液)在珠磨分散器中将碳颜料# 47 (三菱化学公司制)20质量份、高分子分散剂BYK-182 (ΒΥΚ-Chemie公司制)8.3质量份、铜酞菁衍生物(东洋油墨制造公司制)1.0质量份、以及丙二醇单甲基醚乙酸酯71质量份进行搅拌，制得炭黑分散液。<黑矩阵形成用的光致抗蚀剂>使用以下的材料制作黑矩阵形成用抗蚀剂。炭黑分散液:颜料# 47 (三菱化学公司制)透明树脂:V259_ME (新日铁化学公司制)(固体成分56.1质量％)光聚合性单体:DPHA (日本化药公司制)引发剂:OXE-O2(Ciba Specialty Chemicals 公司制)
OXE-OI (Ciba Specialty Chemicals 公司制)溶剂:丙二醇单甲醚乙酸酯乙基-3-乙氧基丙酸酷流平剂:BYK-330(BYK-Chemie 公司制)将上述材料按照以下的组成比进行混合搅拌，制成黑矩阵形成用抗蚀剂(固体成分中的颜料浓度:约20%)。炭黑分散液3.0质量份透明树脂1.4质量份光聚合性单体0.4质量份光聚合引发剂0XE-01 0.67质量份光聚合弓I发剂0XE-02 0.17质量份丙二醇单甲醚乙酸酯14质量份乙基-3-乙氧基丙酸酯5.0质量份流平剂1.5质量份〈黑矩阵形成条件〉在透明导电膜3上旋涂上述光致抗蚀剂，进行干燥，形成膜厚为1.5 μ m的涂膜。将该涂膜在100°C下干燥3分钟后，使用具有图案宽度(相当于黑矩阵的画线宽度)为24.5 μ m的开口的曝光用光掩模作为黑矩阵，使用超高压水银灯作为光源进行200mJ/cm2的照射。接着，用2.5%碳酸钠水溶液进行60秒钟的显影，显影后进行充分水洗，进而干燥后，在230°C下进行60分钟加热处理，使图案定影，从而在透明导电膜3上形成黑矩阵5。黑矩阵5的画线宽度为约24 μ m,并形成于像素的周围(4条边)。黑矩阵画线端部距离透明导电膜面的倾斜角度设定为约45度。〔第I透明树脂层的形成〕〈树脂A的合成〉在可分离式烧瓶中加入丙二醇单甲醚乙酸酯686质量份、甲基丙烯酸缩水甘油酯332质量份、偶氮二异丁腈6.6质量份，在氮气气氛下于80°C加热6小时，得到树脂溶液。然后，向得到的树脂溶液中加入丙烯酸168质量份、甲氧基苯酚0.05质量份、三苯基膦0.5质量份，一边吹入空气，一边在100°C下加热24小时，得到丙烯酸加成树脂溶液。然后，向得到的丙烯酸加成树脂溶液中加入四氢邻苯二甲酸酐186质量份，在70°C下加热10小时，得到树脂A溶液。<感光性树脂液A的调制>按照以下的组成调制负型的感光性树脂液A。树脂A 200质量份光聚合性单体二季戊四醇六丙烯酸酯 20质量份光聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals 公司制、IRGACURE907) 10 质量份溶剂(丙二醇单甲醚乙酸酯)270质量份使用上述的感光性树脂液A以及具有第I透明树脂层的图案(开口部)的光掩模，用公知的光刻法在覆盖黑矩阵的长度方向的两条边的位置形成第I透明树脂层4。第I透明树脂层4的高度(膜厚)设定为1.5μπι。此外，在本实施例中，是在像素的长度方向、覆盖黑矩阵的两条边的位置形成第I透明树脂层4。在像素的宽度方向以及正常显示区域上未形成第I透明树脂层4。〔着色像素的形成〕《着色层形成用分散液》作为着色层中分散的有机颜料，使用以下的颜料。红色用颜料:C.1.颜料红 254(Ciba Specialty Chemicals 公司制“IRGAPHOR REDB-CF”)、C.1.颜料红 177 (Ciba Specialty Chemicals 公司制“CR0M0PHTAL RED A2B”)绿色用颜料:C.1.颜料绿58 (DIC公司制)、C.1.颜料黄150 (BAYER公司制“FANCHON FAST YELLOW Y-5688”)蓝色用颜料:C.1.颜料蓝15 (东洋油墨制造制“R10N0L BLUE-ES”)C.1.颜料紫 23 (BASF 公司制 “VARIOGEN V10LET5890”)使用以上的颜料,制作红色、绿色和蓝色的各色分散液。<红色分散液>红色颜料:C.1.颜料红254 18质量份红色颜料:C.1.颜料红177 2质量份丙烯酸清漆(固体成分20质量％ ) 108质量份将上述的组成的混合物均匀搅拌后，使用玻璃珠在砂磨机中分散5小时，用5 μ m的过滤器进行过滤，制得红色颜料分散液。<绿色分散液>绿色颜料:C.1.颜料绿58 16质量份绿色颜料:C.1.颜料黄150 8质量份丙烯酸清漆(固体成分20质量％) 102质量份对于上述组成的混合物，使用与红色颜料分散液同样的制作方法制作绿色颜料分散液。<蓝色分散液>蓝色颜料:C.1.颜料蓝15 50质量份蓝色颜料:C.1.颜料紫23 2质量份分散剂(ZENECA公司制“ S0LSPERSE20000 ”)6 质量份丙烯酸清漆(固体成分20质量％ ) 200质量份对于上述组成的混合物，使用与红色颜料分散液同样的制作方法制作蓝色颜料分散液。《着色像素形成》使用下述表I所示的配合组成的着色像素形成彩色抗蚀剂，从而形成着色层。表I
权利要求
1.一种滤色器基板，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像素区域； 第I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。
2.根据权利要求1所述的滤色器基板，其特征在于，所述着色层被划分为正常显示区域和动态显示区域，所述正常显示区域在所述像素区域中央直接形成于所述透明导电膜上，所述动态显示区域形成于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所述第I透明树脂层上。
3.根据权利要求2所述的滤色器基板，其特征在于，从形成于所述透明基板上的透明导电膜的表面至所述凹部的底部的厚度A、所述正常显示区域的着色层与第2透明树脂层的合计厚度B、以及所述动态显示区域的所述第I透明树脂层与所述着色层与第2透明树脂层的合计厚度C满足A < B < C的关系。
4.根据权利要求3所述的滤色器基板，其特征在于，所述黑矩阵上的从黑矩阵至第2透明树脂层的合计厚度比所述动态显示区域的厚度C更厚。
5.一种液晶显示装置，其特征在于，其具有权利要求1 4中任一项所述的滤色器基板。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，其是将所述滤色器基板与将驱动液晶的元件配设成矩阵状而得到的阵列基板以使液晶介于它们之间的方式相对贴合而形成的液晶显示装置，其中，所述阵列基板具有被施加不同电位的第I电极和第2电极以驱动液晶。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，在对所述第I电极与所述第2电极以及作为所述透明导电膜的第3电极之间施加了驱动电压时，所述液晶显示装置的像素区域的液晶分子按照沿着将所述像素区域分成两部分的直线的线对称且相反的方向倾倒的方式进行动作。
8.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述像素区域关于施加了驱动液晶的电压时的液晶分子的动作，在俯视时以相对于像素中心点对称的方式被划分为4个动作区域。
9.根据权利 要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第I电极具有与驱动液晶的有源元件连接的梳齿状图案，所述第2电极具有隔着绝缘层配设于所述第I电极的下方的梳齿状图案，并且所述第2电极在俯视时朝着像素的边的方向从所述第I电极的端部露出。
10.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第I电极和第2电极由在可见区域为透明的导电性金属氧化物构成。
11.一种液晶显示装置，其是将滤色器基板与将驱动液晶的元件配设成矩阵状而得到的阵列基板相对置，并以使液晶介于它们之间的方式进行贴合而形成的液晶显示装置，所述滤色器基板中，在透明基板上具备:透明导电膜、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的黑矩阵、以及第I透明树脂层，并且，在所述透明导电膜上且在所述像素区域形成了由多个着色层构成的着色像素， 所述液晶显示装置的特征在于，在所述滤色器基板中的所述像素区域内，沿着所述黑矩阵具有所述第I透明树脂层和着色层重叠的区域，所述阵列基板具有分别由在可见区域为透明的导电性氧化物构成的梳齿状的第I电极以及梳齿状的第2电极，所述第2电极隔着绝缘层配设于所述第I电极的下方，所述第2电极在俯视时于朝着所述第I透明树脂层的方向上从所述第I电极的端部露出。
12.根据权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述阵列基板上的俯视时配设有所述第I树脂层的位置上，未配设第I电极。
13.根据权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶具有负的介电常数各向异性。
全文摘要
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。
文档编号G02F1/1335GK103140796SQ20118004721
公开日2013年6月5日 申请日期2011年9月28日 优先权日2010年9月30日
发明者桧林保浩, 福吉健藏 申请人:凸版印刷株式会社