液晶显示装置、滤色器基板及滤色器基板制造方法_3

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通过调整固体发光元件21a、21b、22a、22b的发光角度0,可以使出射光的出射目 的位置与观察者眼睛的位置及指针23的位置对齐。
[0125] 图5是表示本实施方式的滤色器CF的分光特性之一例的曲线。
[0126] 应用于液晶显示装置1的滤色器CF含有红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波 器BF。特性RL是红色滤波器RF的分光特性。特性GL是绿色滤波器GL的分光特性。特性 BL是蓝色滤波器BF的分光特性。
[0127] 红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的透过率在比光波长700nm更长的 波长处有很大不同。
[0128] 因此,在使用具备光传感器16a的液晶显示装置1作为彩色复印机或拍摄装置时, 例如在光波长为700nm~llOOnm的近红外区域的波长下,如果不将受光成分除去,则高精 度的红、绿、蓝的色分离是困难的。
[0129] 薄膜晶体管所含的例如无定形硅或多晶硅等半导体在大致光波长400nm~ llOOnm的波长区域下对光进行检测。
[0130] 图6是表示本实施方式的碳遮光层11的遮光特性BLK1及有机颜料遮光层14的 遮光特性BLK2的例子的曲线。
[0131] 碳遮光层11作为主要的遮光性色料含有碳。碳遮光层11能够在比有机颜料遮光 层14更宽的波长区域内抑制透过光。
[0132] 有机颜料遮光层14的透过率在大致光波长700nm附近处升高,在比光波长700nm 附近更长的波长区域下增高。换而言之,有机颜料遮光层14的透过率在670nm~800nm的 范围内具有透过率提高的倾向,例如在该波长区域内具有透过率达到50%的波长。具有在 比透过率达到50%的波长更长的波长侧透过率进一步提高的透过特性。本发明的记载中, 将有机颜料遮光层14的透过率达到50 %时的波长定义为半值波长。
[0133] 图7是表示绿色滤波器GF的透过特性GL和重叠了绿色滤波器GF与有机颜料遮 光层14的透过特性GLBLK之一例的曲线。
[0134] 可见光区域的高精度的绿的检测数据是通过从检测到的经由绿色滤波器GF的光 的检测数据中减去光学上重叠绿色滤波器GF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数 据而获得的。
[0135] 如此,通过从检测到的经由绿色滤波器GF的光的检测数据中减去光学上重叠绿 色滤波器GF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数据,可以仅提取出可见光区域的 绿的检测数据。
[0136] 图8是表示红色滤波器RF的透过特性RL和重叠了红色滤波器RF与有机颜料遮 光层14的透过特性RLBLK之一例的曲线。
[0137] 为了对光进行检测而将滤色器CF所含的红色滤波器RF、蓝色滤波器BF、绿色滤波 器GF的各个单色层与有机颜料遮光层14重叠了的部分也可称为光学上重叠的部位。
[0138] 可见光区域的高精度的红的检测数据是通过从检测到的经由红色滤波器RF的光 的检测数据中减去光学上重叠红色滤波器RF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数 据而获得的。
[0139] 如此,通过从检测到的经由红色滤波器RF的光的检测数据中减去光学上重叠红 色滤波器RF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数据,可以仅提取出可见光区域的 红的检测数据。
[0140] 图9是表示蓝色滤波器BF的透过特性BL和重叠了蓝色滤波器BF与有机颜料遮 光层14的透过特性BLBLK之一例的曲线。
[0141] 可见光区域的高精度的蓝的检测数据是通过从检测到的经由蓝色滤波器BF的光 的检测数据中减去光学上重叠蓝色滤波器BF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数 据而获得的。
[0142] 如此,通过从检测到的经由蓝色滤波器BF的光的检测数据中减去光学上重叠蓝 色滤波器BF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数据,可以仅提取出可见光区域的 蓝的检测数据。
[0143] 该减法运算处理例如通过上述图3所示的处理部24进行。光传感器16a生成经 由绿色滤波器GF的光的检测数据。光传感器16b生成经由绿色滤波器GF和有机颜料遮光 层14的光的检测数据。
[0144] 光传感器16a的检测数据含有绿色的感光成分和近红外区域的感光成分。但是, 处理部24通过进行从光传感器16a的检测数据中减去光传感器16b的检测数据的减法运 算,可以提取出可见光区域的部分的仅绿色成分的检测数据。
[0145] 另外,通过将上述图3的绿色滤波器GF替换成红色滤波器RF或蓝色滤波器BF, 可以将各个可见光区域的红色成分的检测数据、可见光区域的蓝色成分的检测数据提取出 来。
[0146] 作为宽范围区域的光的分离中所用的光传感器16a、16b,可选择硅系光电二极管。 该硅系光电二极管可以是pin或pn构造。在硅系光电二极管中,光的入射方向从效率的观 点出发,优选光入射到P型的半导体面。但是,光的入射方向还可根据需要是光入射到n型 的半导体面。P型半导体膜还可利用例如含硼(B)的半导体材料气体、通过等离子体CVD来 形成。n型半导体膜例如可以利用含磷(P)的半导体材料气体、通过等离子体CVD来形成。 i型半导体膜还可以利用不含这些杂质的半导体材料气体、通过等离子体CVD来形成。这种 半导体膜可以是无定形硅,也可以是多晶硅,还可以是半无定形。
[0147] 由这些硅半导体构成的光传感器16a、16b可通过透明信道层由金属氧化物形成 的薄膜晶体管来进行开关。或者,由硅半导体构成的光传感器16a、16b可通过无定形硅或 多晶硅的薄膜晶体管进行开关。还可以是从无定形硅到多晶硅的膜质连续变化的硅。例如 当薄膜晶体管具备含有镓、铟、锌、锡、铪、钇中的2种以上的金属氧化物的透明信道层时, 该薄膜晶体管的迀移率高、漏电流小。因此,该薄膜晶体管能够以高速且低耗电进行开关。 通过具备含金属氧化物的透明信道层的薄膜晶体管对光传感器l6a、16b进行开关时,可以 重现性良好且不均很少地将通过光传感器16a、16b检测的光的强度分布转换成电信号。另 外,这里的光传感器16a、16b的开关是指利用薄膜晶体管进行的光传感器16a、16b的选择 或利用薄膜晶体管进行的光传感器16a、16b的重置。本实施方式中,还可以将光传感器 16a、16b的输出配线连接于薄膜晶体管的源电极或漏电极,该薄膜晶体管可作为放大电路 的元件进行使用。
[0148] 以上说明的本实施方式中,通过使液晶面板2具备触摸传感检测功能,可以实现 薄型化、轻量化。
[0149] 本实施方式中,通过进行从检测到的经由滤色器CF的数据中减去检测到的经由 滤色器CF及有机颜料遮光层14的数据的减法运算,可以高精度地使检测结果稳定,能够以 高精度进行色分离,可以实现高精度的触摸传感检测。
[0150] (第2实施方式)
[0151] 本实施方式中,对上述第1实施方式的变形例进行说明。
[0152] 图10是表示本实施方式的液晶面板25的从滤色器基板26侧观察到的构造之一 例的部分俯视图。该图10表示绿像素。
[0153] 图11是表不本实施方式的液晶面板25之一例的横向部分截面图。该图11相当 于图2的C-C'截面。图3是从绿像素的横向观察到的截面图。
[0154] 碳遮光层11是线状图案,有机颜料遮光层14是大致矩形状的矩阵图案。碳遮光 层11在有机颜料遮光层14的上边及下边处重叠。
[0155] 在绿色滤波器GF下具备光传感器16a。
[0156] 在绿色滤波器GF和有机颜料遮光层14下具备光传感器16b。
[0157] 在形成于绿像素角落的碳遮光层11下具备与像素电极9电连接的液晶驱动元件 17。作为液晶驱动元件17,例如使用薄膜晶体管。
[0158] 在与基板平面垂直的方向(光入射方向)上,绿色滤波器GF与光传感器16a重叠。
[0159] 在与基板平面垂直的方向中,绿色滤波器GF与有机颜料遮光层14与光传感器16b 重叠。
[0160] 光传感器16a对绿的感光成分和近红外区域的感光成分进行检测。光传感器16b 对近红外区域的感光成分进行检测。处理部24进行从光传感器16a的检测数据中减去光 传感器16b的检测数据的减法运算,生成仅绿成分的数据。
[0161] 此外,通过将图11的绿色滤波器GF替换成红色滤波器RF或蓝色滤波器BF,可以 生成仅红成分的数据或仅蓝成分的数据。
[0162] (第3实施方式)
[0163] 本实施方式中,对上述第1及第2实施方式的变形例进行说明。
[0164] 图12是表示本实施方式的液晶显示装置27所具备的液晶面板28的构成之一例 的部分截面图。本实施方式的液晶面板28中,将偏振片、相位差板等省略。
[0165] 液晶面板28具备阵列基板29、滤色器基板30和液晶层31。
[0166] 阵列基板29与滤色器基板30相面对。在阵列基板29与滤色器基板30之间夹持 液晶层31。本实施方式中,液晶层31含有负的介电常数各向异性的液晶分子L1~L8。液 晶分子L1~L8为初期垂直取向。液晶分子L1~L8基于斜向电场被驱动。
[0167] 滤色器基板30具备透明基板10、含碳遮光层11和滤色器CF的滤色器层12、透明 树脂中间层13、有机颜料遮光层14、透明树脂层15、对向电极32a、32b以及取向膜33。本 实施方式中,透明树脂中间层13也可省略。
[0168] 在滤色器基板30的透明树脂层15上形成对向电极32a、32b。
[0169] 在形成有对向电极32a、32b的透明树脂层15上形成取向膜33。
[0170] 滤色器基板30所含的取向膜33位于液晶层31侧。
[0171] 阵列基板29具备透明基板6、绝缘层7a~7c、像素电极9a、9b、通用电极8a、8b以 及取向膜34。
[0172] 在阵列基板29的绝缘层7b上形成通用电极8a、8b。在形成有通用电极8a、8b的 绝缘层7b上形成绝缘层7c。在绝缘层7c上形成像素电极9a、9b。在形成有像素电极9a、 9b的绝缘层7c上形成取向膜34。
[0173] 取向膜34还可以对液晶分子L1~L8提供相对于基板平面成90°的垂直取向。 取向膜34还可以对液晶分子L1~L8提供以像素中央线CA为基准呈线对称的预倾角。预 倾角例如可以是液晶分子L1~L8偏离垂直于基板平面的方向的倾斜度。
[0174] 作为设定预倾角的工序,例如分别在滤色器基板30和阵列基板29上形成感光性 的取向膜33、34,将滤色器基板30和阵列基板29夹持液晶层31地贴合,对像素电极9a、9b 与通用电极8a、8b之间、及像素电极9a、9b与对向电极32a、32b之间施加电压,通过使用紫 外线等放射线的曝光进行取向处理。预倾角的设定还可利用摩擦等物理手法进行。
[0175] 像素电极9a、9b、通用电极8a、8b、对向电极32a、32b例如可以是梳齿状图案、带状 图案或线状的图案。
[0176] 通用电极8a、8b隔着绝缘层7c在垂直于基板平面的方向上与像素电极9a、9b面 相面对。
[0177] 对向电极32a、32b、像素电极9a、%、通用电极8a、8b还可含有导电性的金属氧化 物。作为导电性的金属氧化物,例如可使用透明导电膜。
[0178] 还可以使对向电极32a、32b及通用电极8a、8b例如为共用电位(接地)。
[0179] 图13是表示本实施方式的液晶面板28在液晶驱动电压施加时的状态之一例的部 分截面图。
[0180] 图13的截面图中,对向电极32a、32b、像素电极9a、9b、通用电极8a、8b相对于像 素中央线CA呈线对称地配置。
[0181] 对向电极32a、32b相比较于像素电极9a、9b以线对称更向像素中央线CA的方向 偏移。如此,在水平方向上,对向电极32a、32b与像素电极9a、9b的位置错开,由此可以在 对向电极32a、32b与像素电极9a、9b之间生成斜向电场。通过该斜向电场,垂直取向的液 晶分子L1~L8以线对称(在像素的右侧和左侧为相反的方向)从像素中央线CA倒向像 素的端部(碳遮光层11及有机颜料遮光层14的形成位置)的方向。
[0182] 通过设定预倾角,可以降低液晶分子L1~L8开始倾倒的电压Vth。在垂直取向下 也可不设定预倾角,而是可以通过斜向电场,液晶分子L1~L8以线对称(在像素的右侧和 左侧为相反的方向)从像素中央线CA倒向像素的端部方向。
[0183] 另外,滤色器基板30的对向电极32a、32b可以形成在透明树脂层15的整个面上、 且是未经图案加工的整面形成膜。
[0184] 阵列基板29可以每个像素地具备像素电极9a、9b。像素电极9a、9b与通用电极 8a、8b的位置在水平方向上错开。具体地说,通用电极8a、8b具有相比较于像素电极9a、9b、 以线对称从像素中央线CA更向像素端部的方向伸出的部分。
[0185] 当对像素电极9a、9b与通用电极8a、8b之间施加液晶驱动电压时,在像素电极9a、 9b与通用电极8
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