CN102854653A - 液晶显示用的对置基板及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液晶显示用的对置基板及液晶显示装置。实施方式的液晶显示用的对置基板包含透明基板、黑色矩阵和带状的多个透明电极。黑色矩阵将透明基板的一个平面上分割成像素单位或子像素单位，在平面上形成遮光部和多个开口部。带状的多个透明电极在平面上形成于像素单位或子像素单位。黑色矩阵在像素单位或子像素单位中包含边框图案和线状的中央图案，所述边框图案包含相互平行地相对的两边，所述线状的中央图案与所述边框图案的两边平行且形成于像素单位或子像素单位的中央部。多个透明电极分别与边框图案的两边及中央图案平行，且在与边框图案的两边的长度方向垂直的截面中相对于中央图案对称地配置。

Description

液晶显示用的对置基板及液晶显示装置
相关申请的交叉引用
本申请基于2011年6月29日提出的日本专利申请第2011-144564号并主张其优先权，这里引用其全部内容。
技术领域
本发明涉及液晶显示用的对置基板及液晶显示装置。
背景技术
一般的液晶显示装置具备例如用如玻璃基板等的透明基板夹持液晶层的液晶单元。另外，一般的液晶显示装置具备在该液晶单元的表面及背面贴附有偏振片及相位差片的液晶面板。例如，一直利用在与观看者相反侧的背面配设背光作为光源的构成的液晶显示装置、或者利用除了背光以外利用室内光等外部光源的液晶显示装置。利用外部光源的液晶显示装置具备在液晶单元上贴附有偏振片等而形成的液晶面板。在立体图像液晶显示装置及视角控制液晶显示装置中，利用背光或外部光源的液晶面板根据其显示目的控制来自液晶面板表面的光的出射角。
作为立体图像液晶显示装置或三维显示器已知有多种方式。这些方式包含利用眼镜的方式、不利用眼镜的方式。在利用色彩差异的彩色立体图方式或利用偏振光的偏振光眼镜方式等采用专用眼镜的方式中，在3D视听时观看者有戴眼镜的烦恼。近年来，强烈要求不需要眼镜的方式。
为了相对于单个或多个观看者(以下有时分别表示为“二眼式”、“多眼式”)，通过调整角度射出来自液晶面板表面的光，一直在研究在液晶面板的表面或背面配设光控制元件的技术。
不需要眼镜的立体图像液晶显示装置中采用的光控制元件可大致分为3种方式。
第1，是将光学透镜二维排列、利用规则的折射的双凸透镜方式。双凸透镜用透明树脂等加工成薄片状，贴附在显示装置的表面或背面上使用。在专利文献1(日本专利第4010564号公报)、专利文献2(日本专利第4213226号公报)中公开了采用双凸透镜(透镜状光屏)的立体图像显示技术。
第2，是将称为视差栅栏的遮光性的狭缝在一个方向二维排列、并利用该排列得到右眼用和左眼用的出射光的视差栅栏方式。在专利文献3(日本特开2007-11254号公报)、专利文献4(日本特开2009-139947号公报)、专利文献5(日本特开2010-210982号公报)中公开了采用视差栅栏的立体图像显示技术。
第3，是采用例如通过施加电压等折射率或相位轴可变的光学元件(例如液晶或强电介质压电元件等)，控制有关立体图像的出射光的柔性透镜阵列方式。在专利文献6(日本特开2000-102038号公报)、专利文献7(日本专利第3940725号公报)中公开了采用液晶透镜阵列的技术。
视差栅栏方式因采用遮光性的狭缝而有光的透射率降低的问题。此外，在视差栅栏方式中，在观看者的位置不好的情况下，遮光性狭缝即非显示区域妨碍观看者的观看，其结果是不能观察立体影像的范围有时扩大。
在双凸透镜方式及柔性透镜阵列方式中，可减轻视差栅栏方式中的低透射率的问题。但是，对于单个观看者(二眼式)，在采用小型的液晶面板的手机或游戏设备的情况下，无论是哪种方式，都有液晶面板加厚、加重的倾向。
此外，在上述专利文献1、2所示的双凸透镜方式中，为了实现立体显示功能，采用将多个单元(大于2的N个相邻的单元。再有，在单元(单位像素)为全彩色显示时，通常，由红色像素、绿色像素、蓝色像素这3色构成一个单元)汇总，用一个透镜显示的技术。所以，液晶显示的析像度大大降低，而且二维显示(通常的显示)和三维显示的切换困难。
发明内容
在第1形态中，液晶显示用的对置基板包含透明基板、黑色矩阵和带状的多个透明电极。黑色矩阵将透明基板的一方的平面上分割成像素单位或子像素单位，在平面上形成遮光部和多个开口部。带状的多个透明电极形成于平面上、像素单位或子像素单位处。黑色矩阵在像素单位或子像素单位中包含边框图案和线状的中央图案，所述边框图案包含相互平行地相对的两边，所述线状的中央图案与所述边框图案的两边平行且形成于像素单位或子像素单位的中央部。多个透明电极分别与边框图案的两边及中央图案平行，且在与边框图案的两边的长度方向垂直的截面中相对于中央图案对称地配置。
在第2形态中，液晶显示装置的具备有源元件的阵列基板和对置基板夹着液晶层而对置。阵列基板在以矩阵状配置的每个像素或子像素中，具备与有源元件电连接的条状或梳齿状的像素电极。对置基板包含黑色矩阵和带状的多个透明电极。黑色矩阵将透明基板的一方的平面上分割成像素单位或子像素单位，在平面上形成遮光部和多个开口部。带状的多个透明电极形成于平面上、像素单位或子像素单位处。黑色矩阵在像素单位或子像素单位中包含边框图案和线状的中央图案，所述边框图案包含相互平行地相对的两边，所述线状的中央图案与所述边框图案的两边平行且形成于像素单位或子像素单位的中央部。多个透明电极分别与边框图案的两边、中央图案、及像素电极平行，在与边框图案的两边的长度方向垂直的截面中相对于中央图案对称地配置，在截面的水平方向处于与像素电极错开的位置。
附图说明
图1是表示第1实施方式的液晶显示用的对置基板的第1例的部分剖视图。
图2是表示第1实施方式的液晶显示用的对置基板的第2例的部分剖视图。
图3是表示第1实施方式的黑色矩阵和对置基板的透明电极的位置关系的一例子的俯视图。
图4是表示第1实施方式的液晶显示用的对置基板的第3例的部分剖视图。
图5是表示第1实施方式的液晶显示用的对置基板的第4例的部分剖视图。
图6是表示第1实施方式的液晶显示用的对置基板的第5例的部分剖视图。
图7是表示第1实施方式的液晶显示用的对置基板的第6例的部分剖视图。
图8是表示第1实施方式的液晶显示用的对置基板的第7例的部分剖视图。
图9是表示“＜”状的子像素的配置的一例子的部分俯视图。
图10是表示平行四边形的子像素的配置的第1例的部分俯视图。
图11是表示平行四边形的子像素的配置的第2例的部分俯视图。
图12是表示通过长方形的子像素构成的像素的一例子的部分剖视图。
图13是表示第1实施方式的液晶显示装置的一例子的部分剖视图。
图14是表示第1实施方式中没有施加驱动电压时的中心轴左侧的像素或子像素的液晶状态的一例子的部分剖视图。
图15是表示第1实施方式中施加驱动电压时的中心轴左侧的像素或子像素的液晶状态的一例子的部分剖视图。
图16是表示形成于像素电极的液晶侧的表面上的条纹的第1例的俯视图。
图17是表示形成于像素电极的液晶侧的表面上的条纹的第2例的俯视图。
图18是表示第2实施方式的液晶显示装置的构成的一例子的部分剖视图。
图19是表示第3实施方式的液晶显示装置的构成的一例子的部分剖视图。
图20是表示第4实施方式的液晶显示装置的一例子的剖视图。
图21是表示第5实施方式的双凸透镜的光轴和棱镜片的光轴的关系的一例子的俯视图。
图22是表示第6实施方式的液晶显示装置的一例子的部分剖视图。
图23是表示第6实施方式的施加驱动电压时的液晶显示装置的一例子的部分剖视图。
图24是表示第6实施方式的具备背光的液晶显示装置的一例子的部分剖视图。
图25是表示第7实施方式的液晶显示装置的一例子的部分剖视图。
图26是表示第7实施方式的施加驱动电压时的液晶显示装置的一例子的部分剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。再有，在以下的说明中，对于相同或实质上相同的功能及构成要素标注同一符号，根据需要进行说明。
在以下的实施方式中，只对特征的部分进行说明，对于与通常的液晶显示装置的构成要素没有差异的部分省略说明。
在以下的实施方式中，将液晶显示装置的单色的显示单位规定为1个子像素或1个像素。
[第1实施方式]
在本实施方式中，按像素或子像素单位，对对称地配置多个带状透明电极的液晶显示用的对置基板及具备该对置基板的液晶显示装置进行说明。
图1是表示本实施方式的液晶显示用的对置基板的第1例的部分剖视图。该图1示出像素或子像素单位的截面。该图1是与黑色矩阵的边框图案的两边的长度方向垂直的截面。
对置基板1具备透明基板2、黑色矩阵BM、透明树脂层3和多个透明电极4。
黑色矩阵BM形成在透明基板2的一方的平面上。黑色矩阵BM将透明基板2的平面分割成像素单位或子像素单位。黑色矩阵BM在透明基板2的平面上形成遮光部和可通过光的多个开口部。
透明树脂层3形成在透明基板2的平面和黑色矩阵BM上。
多个透明电极4在透明基板2的上侧，形成于该图1的例中的透明树脂层3上。多个透明电极4具有带状形状，其是针对像素单位或子像素单位而形成的。
在本实施方式中，黑色矩阵BM在像素单位或子像素单位中含有包含相互平行地相对的两边的边框图案B1。另外，黑色矩阵BM含有与边框图案B1的两边平行的、形成在像素单位或子像素单位的中央部的线状的中央图案B2。
各透明电极4与边框图案B1的两边及中央图案B2平行。各透明电极4在与边框图案B1的两边的长度方向垂直的图1的截面中，相对于通过中央图案B2的中心轴C对称地配置。
该对置基板1在装备于液晶显示装置中时，透明基板2的另一个平面侧朝向观看者侧(液晶显示装置的表面侧)，将透明电极4侧配置在液晶层侧。
在图1的截面中，透明电极4的截面中心和边框图案B1的截面中心之间的距离D1短于透明电极4的截面中心和中央图案B2的截面中心之间的距离D2。
在透明基板2的截面的水平方向F2的位置，多个透明电极4和边框图案B1的两边相邻。在垂直方向F1，多个透明电极4的一部和边框图案B1的两边的一部分重叠。
图2是表示本实施方式的液晶显示用的对置基板的第2例的部分剖视图。该图2基于与上述图1同样的条件而表示。
在该图2的对置基板5中，在透明基板2的一个平面上形成有黑色矩阵BM和带状的多个透明电极4。
透明树脂层3以覆盖透明基板2的一个平面、黑色矩阵BM、多个透明电极4的方式形成。
在图2的对置基板5的截面中，多个透明电极4的截面中心和边框图案B1的两边的截面中心之间的距离D1长于多个透明电极4的截面中心和中央图案B2的截面中心之间的距离。在该对置基板5中，多个透明电极4夹着中央图案B2而与中央图案B2接触。
在透明基板2的截面的水平方向的位置，多个透明电极4和中央图案B2相邻。
图3是表示本实施方式的黑色矩阵BM和透明电极4的位置关系的一例子的俯视图。该图3示出从观看者侧看到的黑色矩阵BM和透明电极4的位置关系。
在对置基板1中，在俯视下，黑色矩阵BM的边框图案B1和透明电极4相邻。
在对置基板5中，在俯视下，黑色矩阵BM的中央图案B2和透明电极4相邻。
图4是表示本实施方式的液晶显示用的对置基板的第3例的部分剖视图。该图4基于与上述图1同样的条件而表示。
该图4的对置基板6，在形成有黑色矩阵BM的透明基板2的平面与透明树脂层3之间具有着色层(滤色器)7。
即，在对置基板6中，着色层7形成在透明基板2的平面和黑色矩阵BM上。着色层7包含红色滤色器R、绿色滤色器G、蓝色滤色器B中的至少2色。在该对置基板6中，相对于像素或子像素具备红色滤色器R、绿色滤色器G、蓝色滤色器B中的任一种。
透明树脂层3形成在着色层7上。
多个透明电极4形成在透明树脂层3上。
在图4的截面中，透明电极4的截面中心和边框图案B1的截面中心之间的距离短于透明电极4的截面中心和中央图案的截面中心之间的距离。在透明基板2的水平方向F2的位置，多个透明电极4和边框图案B1的两边相邻。在垂直方向F1，多个透明电极4的一部分和边框图案B1的两边的一部分重叠。
图5是表示本实施方式的液晶显示用的对置基板的第4例的部分剖视图。该图5基于与上述图4同样的条件而表示。
该图5的对置基板8具有在上述图4的对置基板6上进一步增加透明图案9的构成。
透明图案9形成在边框图案B1的两边和着色层7之间。
在图5的截面的水平方向(像素或子像素的开口宽度方向)F2，边框图案B1的两边和着色层7之间的透明图案9的宽度W1小于透明电极4的宽度W2。
图6是表示本实施方式的液晶显示用的对置基板的第5例的部分剖视图。该图6基于与上述图4同样的条件而表示。
该图6的对置基板10中透明电极4的位置与图4的对置基板6不同，但其它构成相同。
在对置基板10的截面中，多个透明电极4的截面中心和边框图案B1的两边的截面中心之间的距离D1长于多个透明电极4的截面中心和中央图案B2的截面中心之间的距离D2。在透明基板2的截面的水平方向F2的位置，多个透明电极4和中央图案B2相邻。在垂直方向F1，多个透明电极4的一部分和中央图案B2的一部分重叠。
图7是表示本实施方式的液晶显示用的对置基板的第6例的部分剖视图。该图7基于与上述图6同样的条件而表示。
该图7的对置基板11具有在上述图5的对置基板10上进一步增加透明图案12的构成。
透明图案12形成在中央图案B2和着色层7之间。
在图7的截面的水平方向F2，中央图案B2和着色层7之间的透明图案12的宽度W3小于透明电极4的宽度W2。
图8是表示本实施方式的液晶显示用的对置基板的第7例的部分剖视图。该图8基于与上述图6同样的条件而表示。
对置基板12在上述图6的对置基板10的着色层7的中央部设有凹部13。凹部13形成在着色层7中的与中央图案B2接触的面的相反侧的面的中央部上。
以下，对像素或子像素的平面形状进行说明。
像素或子像素在俯视下为相对的边平行的多边形。具体而言，作为像素或子像素的平面形状，能够规定为正方形、长方形、平行四边形、“＜”状折弯的形状(V字状或飞旋镖形状)。
图9是表示“＜”状的子像素的配置的一例子的部分俯视图。在该图9中，多个子像素排列在水平方向，形成1个像素。
图10是表示平行四边形的子像素的配置的第1例的部分俯视图。在该图10中，在水平方向排列着不同色的子像素14r、14g、14b，在垂直方向排列着相同色的子像素14r、14g、14b。在图10中，配置在子像素的中央的黑色矩阵BM的中央图案B2被省略。
图11是表示平行四边形的子像素的配置的第2例的部分俯视图。在该图11中，在水平方向排列着相同色的子像素14r、14g、14b，在垂直方向排列着不同色的子像素14r、14g、14b。通过在垂直方向排列成一组的14r、14g、14b和在水平方向排列的多个子像素14r、14g、14b构成像素14。
图12是表示由长方形的子像素14r、14g、14b构成的像素的一例子的部分剖视图。在该图12中，在水平方向排列着不同色的子像素14r、14g、14b，在垂直方向排列着相同色的子像素14r、14g、14b。由水平方向排列成一组的14r、14g、14b构成像素14。
以下，对本实施方式的液晶显示装置的具体例子进行说明。
图13是表示本实施方式的液晶显示装置的一例子的部分剖视图。该图13示出像素或子像素单位的截面。该图13为与黑色矩阵BM的边框图案B1的两边(侧边)的长度方向垂直的截面。
液晶显示装置15具备阵列基板16、液晶层17和对置基板8。阵列基板16和对置基板8夹着液晶层17而对置。
阵列基板16包含有源元件24、透明基板18、绝缘层19a～19c、遮光图案20a、20b、共用电极21、像素电极22。阵列基板16的像素电极22的形成侧与液晶层17对置。
有源元件24例如是采用在可见区透明的复合金属氧化物作为沟道材料而得到的氧化物半导体薄膜晶体管。
在透明基板18上形成绝缘层19a。
在绝缘层19a上选择性地形成遮光图案20a、20b。
在绝缘层19a和遮光图案20a、20b上形成绝缘层19b。
在绝缘层19b上形成共用电极21。共用电极21例如能够在每个像素或子像素处形成梳齿状或条状。
在绝缘层19b和共用电极21上形成绝缘层19c。
在绝缘层19c上形成像素电极22。
在绝缘层19c和像素电极22上形成取向膜23。
像素电极22例如能够在每个像素或子像素处形成梳齿状或条状。像素电极22与有源元件24电连接。
对置基板8的透明电极4侧与液晶层17对置，透明基板2侧为观看者侧。
各透明电极4分别与黑色矩阵BM的边框图案B1的两边(侧边)及中央图案B2、像素电极22、共用电极21的长度方向平行。
透明电极4在与边框图案B1的两边的长度方向垂直的图13的截面中，相对于通过中央图案B2的中心轴C对称地配置。透明电极4在图13的截面的水平方向F2处于与像素电极22错开的位置。
像素电极22的长度方向和共用电极21的长度方向平行。像素电极22和共用电极21在相对于透明基板2、18的平面的垂直方向F2隔着绝缘层19c部分重叠。共用电极21的一部分在图13的截面的水平方向F2、在像素或所述子像素的中心轴C侧相对于像素电极22露出。
在图13的截面的水平方向F2，阵列基板16的遮光图案20b的宽度W4比边框图案的宽度W5宽。遮光图案20b在垂直方向F1的位置与边框图案B1重叠。例如，遮光图案20a、20b由光反射性的金属薄膜而形成。
例如，液晶层17中含有的液晶分子具有负的介电常数各向异性，液晶分子的长度方向的初期取向为垂直。
以下，对具有上述这样的构成的液晶显示装置15进行详细说明。
在液晶显示装置15中，阵列基板16具备例如薄膜晶体管(以下称为TFT)等有源元件24和像素电极22。
对置基板8具备在俯视下与像素电极22平行、且具有错开的位置关系的带状的透明电极4。对置基板8具备黑色矩阵BM。黑色矩阵BM通过相对的边平行的多边形的边框图案B1形成开口部。黑色矩阵BM具备在俯视下与边框图案B1的侧边平行且通过开口部的中央的中央图案B2。作为相对的边平行的多边形，例如可采用长方形、平行四边形、“＜”状折弯的多边形等。
TFT可以由硅半导体形成，也可以由氧化物半导体形成。例如，如本实施方式，正如黑色矩阵BM的边框图案B1的线宽W5比阵列基板16的遮光图案20b的宽度W4窄的情况等，在有源元件24容易受光的影响的情况下，优选采用将光的可见区灵敏度低的氧化物半导体作为沟道材料的TFT。在采用氧化物半导体TFT的情况下，即使使用线宽W5窄的黑色矩阵BM，也能够避免可见光的影响导致的误动作。此外，在采用氧化物半导体TFT的情况下，与采用硅半导体TFT时相比，能够提高像素或子像素的开口率，因而基于此观点也优选采用氧化物半导体TFT。作为氧化物半导体TFT的代表性的沟道材料，例如可采用称为IGZO的铟、镓、锌的复合金属氧化物。在采用能够确保高的开口率的氧化物半导体TFT的液晶显示装置15中，具有在液晶单元化后，容易进行光取向及通过施加电压使取向膜取向的处理(预倾角的赋予)的优点。
作为氧化物半导体，能够采用在可见区透明的复合金属氧化物。作为成分含有如此的金属氧化物的半导体材料，例如是含有锌、铟、锡、钨、镁镓中的2种以上元素的氧化物。作为氧化物半导体，例如可采用氧化锌、氧化铟、氧化铟锌、氧化锡、氧化钨(WO)、氧化锌镓铟(In-Ga-Zn-O)、氧化铟镓(In-Ga-O)、氧化锌锡(Zn-Sn-O)、氧化锌硅锡(Zn-Sn-Si-O)等材料，也可以采用其它材料。这样的材料实质上是透明的，带隙优选为2.8eV以上，更优选为3.2eV以上。这样的材料的结构可以是单晶、多晶、微晶、晶体/非晶的混晶、纳米晶分散存在的非晶、非晶中的任一种。氧化物半导体层的膜厚优选为10nm以上。氧化物半导体层例如可采用溅射法、脉冲激光沉积法、真空蒸镀法、CVD(化学气相沉积，Chemical Vapor Deposition)法、MBE(分子束外延，Molecular Beam Epitaxy)法、喷墨法、印刷法等方法形成。氧化物半导体层优选用溅射法、脉冲激光沉积法、真空蒸镀法、喷墨法、印刷法形成。在溅射法中，能够采用RF磁控管溅射法、DC溅射法，但更优选采用DC溅射法。作为溅射用的起始材料(靶材料)，例如能够采用氧化物陶瓷材料或金属靶材料。作为真空蒸镀，例如能够采用加热蒸镀、电子束蒸镀、离子镀敷法。作为印刷法，例如可以采用转印印刷、柔性版印刷、凹版印刷、凹版胶印等，也可以采用其它方法。作为CVD法，能够采用热丝CVD法、等离子体CVD法等。另外，也可以采用将上述金属的无机盐(例如氯化物)的水合物溶解于醇等中，进行烧成、烧结，形成氧化物半导体等其它方法。
在本实施方式中，对介电常数各向异性为负的液晶进行说明，但介电常数各向异性为正的液晶也可适用于本实施方式。在介电常数各向异性为正的液晶的情况下，液晶初期为水平取向，通过施加驱动电压进行液晶从基板面立起的驱动。作为液晶材料，可采用分子结构内具备氟原子的液晶材料(以下称为氟系液晶)。
在本实施方式中，透明电极4处于与像素电极22对置、且在水平方向F2错开的位置关系。在透明电极4和像素电极22之间施加倾斜电场。在采用该倾斜电场的液晶驱动中，可驱动介电常数比在以往的纵电场下的垂直取向中所用的液晶材料更低(介电常数各向异性小)的液晶材料。在采用垂直取向液晶的液晶显示装置中，在以往的纵向电场下进行液晶驱动时，不能决定施加电压时液晶倾倒的方向，因而需要预先确定液晶倾倒的方向。液晶采用取向膜，例如赋予相对于基板表面的法线方向为0.1°～1.5°左右的预倾角。与此相对应，在本实施方式中，通过利用倾斜电场驱动液晶，可在不用取向膜对液晶赋予预倾角的情况下驱动液晶。
在本实施方式中，在施加液晶驱动的电压时，在阵列基板16侧的像素电极22和共用电极21的露出部21a实质上产生强的电场。通过该电场，即使使用低介电常数(介电常数各向异性小)的液晶材料，也能高速地驱动液晶。另外，能够通过露出部21a的作用以低电压驱动液晶，可进行低耗电化。通常，介电常数各向异性小的液晶材料其粘度低，在施加同等程度的电场强度的情况下，可得到高速响应。氟系液晶介电常数低，离子性杂质的进入少，杂质导致的电压保持率下降等性能的劣化小，难以产生显示不均及显示的图像保留现象(日语原文为“烧き付き”)。作为介电常数各向异性为负的液晶，例如能够采用在室温附近复折射率为0.1左右的向列液晶。作为介电常数各向异性为正的液晶，能够采用多种液晶材料。液晶层17的厚度没有特别的限定。在本实施方式中可实效地应用的液晶层17的Δnd例如大致为300nm～500nm的范围。
例如，作为取向膜23，能够通过将聚酰亚胺系有机高分子膜或含有聚硅氧烷结构的有机高分子膜加热使其硬膜化而使用。取向膜23可以是将施加电压与紫外线等的光取向或液晶单元化后光取向并用，例如可以是赋予0.1°～1.5°左右的预倾角的取向维持层。对取向膜23的取向处理中使用的光可以是偏振光也可以是非偏振光。在液晶单元化后，通过对像素电极22等施加接近液晶的驱动条件的电压，可决定液晶倾倒的方向。通过对取向膜23赋予预倾角，能够使液晶的驱动电压低电压化，能够提供耗电低的液晶显示装置15。
在图13中，省略了偏振片及相位差片的图示，例如相对于液晶显示装置15，可以将1～3片相位差片粘贴在偏振片的表面或背面上使用。
对置基板8例如具备如玻璃等那样的透明基板2、包含边框图案B1和中央图案B2的黑色矩阵BM、透明图案9、多色的着色层7、透明树脂层3、带状的透明电极4和取向膜25。边框图案B1包含相互相对的平行的线状的两边。这里，“线状”及“带状”都是具有一定宽度的图案。例如，将“带状”规定为比“线状”宽。在本实施方式中，边框图案B1中包含的线状的两边为条状，带状的多个透明电极4也为条状。在本实施方式中，“线状”、“带状”、“条状”的画线宽度可基于液晶显示的画面尺寸、必要的开口率、后述的配光角等条件适宜调整。在图13这样的剖视下，透明电极9的位置可以是透明树脂层3的上部，也可以是透明基板2和黑色矩阵BM之间，也可以是黑色矩阵和着色层7之间，也可以是着色层7和透明基板3之间，没有特别的限定。再有，在俯视下，像素或子像素的形状例如为上述图10所示的平行四边形。平行四边形的倾斜角度为在显示立体图像时不发生莫尔条纹的例如30度的角度。此外，在图10中，将配置在像素或子像素的中央的黑色矩阵BM的中央图案B2省略。
阵列基板16包含例如像玻璃等那样的透明基板18、绝缘层19a～19c、遮光图案20a、20b、共用电极21、像素电极22和取向膜23。共用电极21为与带状的透明电极4相同的共同电位(common)。在不太需要液晶的高速响应的用途中，也可以将阵列基板16侧的共用电极21省略。遮光图案20a、20b也可以采用有源元件24的布线中所用的金属薄膜。作为遮光图案20a、20b，例如能够采用铜或铝的薄膜、或者它们的合金薄膜。作为遮光图案20a、20b，例如能够采用在铜或铝等金属薄膜上层叠了钼、钛、铬等高熔点金属的薄膜的图案。作为遮光图案20a、20b，例如通过采用铝或银或者它们的合金薄膜，能够将该遮光图案20b用作后述的半透射型液晶显示装置的光的反射膜。在采用铝或铝合金的薄膜时，能够采用氧化铝(A12O3)作为保护层。
在本实施方式中，透明电极4、像素电极22、共用电极21、黑色矩阵BM的边框图案B1的两边和中央图案B2在长度方向分别平行。在像素或子像素中，多个透明电极4和多个像素电极22位于以通过中央图案B2的中心轴C为基准的线对称的位置。在像素或子像素中，多个透明电极4和多个像素电极22为在水平方向F2(俯视)错开的位置关系。对置基板8侧的透明电极4和阵列基板16侧的共用电极21在垂直方向F1为夹着像素电极22的配置关系，在水平方向F2为分别错开的位置关系。
以下，采用像素或子像素的1/2部分剖视图即图14及图15，对液晶显示装置15的液晶层17的液晶分子的动作进行说明。
图14是表示没有施加驱动电压时的中心轴C的左侧的像素或子像素的液晶状态的一例子的部分剖视图。
在图14中，液晶分子17a～17h在没有施加驱动电压的情况下，与阵列基板16、对置基板8的各自的表面(取向膜23、25的上表面)垂直地取向。
图15是表示施加驱动电压时的中心轴C的左侧的像素或子像素的液晶状态的一例子的部分剖视图。
如该图15所示，在施加驱动电压时，形成从阵列基板15的像素电极22朝向对置基板8的共有电位的透明电极4的电力线26，液晶分子17a～18g以与电力线26垂直的方式倾倒。
在施加驱动电压时的阵列基板16侧，从像素电极22到共用电极21形成电力线27，液晶分子17h以与电力线27垂直的方式倾倒。
液晶分子17a～17h的倾倒量(倾斜度的变化)大体由电压的大小和相对于像素电极22的位置决定。在图15的截面中，液晶分子17a～17h的长度方向从像素或子像素的开口部的中央到左侧具有倾斜，但黑色矩阵BM的边框图案B1及中央图案B2的正下附近的液晶分子17i～17k为大致垂直取向的原状。
通过使液晶分子17a～17k的倾倒的偏斜、黑色矩阵BM的边框图案B1及中央图案B2和阵列基板16侧的遮光图案20a、20b的大小不同，能够对来自像素或子像素的开口的光赋予配光角(出射角)α。该配光角通过使后述的背光即边缘照明的两侧具备的固体发光元件的发光和液晶驱动同步，能够进一步增强亮度。例如，如果不是将固体发光元件即LED只作为边缘照明，而是集中配置在对角的角部，则能够实现左右及上下方向的立体图像的显示，能够提高用户的易见度。
图15所示的透明图案9能够增加来自像素或子像素的开口(光透射)部的边框侧(图15的截面中的左侧)的出射光。在垂直方向F1与透明图案9重叠的着色层7的部分，其膜厚减薄。所以，能够增加来自像素或子像素的开口部的端部的透射光。
如此，本实施方式的液晶显示装置15在像素或子像素内在水平方向F2具有透射率不同的多个区域，例如采用液晶显示装置15进行通常的二维显示的情况下，通过有效利用经由透明图案9的出射光，能够实现高亮度且动态的液晶显示，观看者即使在明亮的室内等也能够良好地视觉辨认影像。
换言之，如上述图8所示，通过部分地改变着色层7的厚度，能够在动态显示中有效利用来自薄的着色层7的明亮的出射光。
在图15中图示了中心轴C的左侧，但通过不同的有源元件24能够驱动该图示的一侧的像素电极22和未图示的中心轴C的右侧的像素电极22。通过使这两个像素电极22的电压施加时机和后述的边缘照明的两侧具备的固体发光元件的发光同步，在显示三维图像时，使右眼用的出射光的出射时机和左眼用的出射光的出射时机错开，能够增加显示立体图像的效果。
例如，相对于像素或子像素分配2个有源元件24。对2个有源元件24施加基于不同的图像信号的电压，驱动含在液晶层17中的液晶。由此，能够进行有效的立体图像显示。
例如，液晶显示装置15通过将右眼用的出射光的出射时机和左眼用的出射光的出射时机规定为相同的时机，且赋予相同的图像信号，能够显示视角广的二维图像。
在图15中，光的出射角即配光角α可基于观看者的位置及距离、人数、液晶显示装置15的画面尺寸、液晶层17或着色层7等的厚度尺寸等进行多种设定。作为立体图像显示装置的配光角α，例如可设定在2度～20度的范围内。水平方向上的黑色矩阵BM的端部和遮光图案20b的端部之间的宽度(尺寸差)W6是可适宜设定的。在来自后述的背光的左眼用及右眼用的出射光的角度的开度小的情况下，优选将宽度W6设定在例如3μm～30μm的大小。在来自背光的左眼用及右眼用的出射光的配光角接近作为目标的配光角α的情况下，将宽度W6减小到例如0μm～5μm，能够提高像素的开口率。在垂直方向F1，像素电极22和共用电极21重叠的重叠部L作为辅助容量可有效利用于液晶显示。
为了缓和液晶显示的图像保留现象，也可以对像素电极22或透明电极4等施加偏离电压(offset，电压移位)作为驱动电压。在用2个以上的有源元件24驱动1个像素或子像素的情况下，也可以对一方的有源元件24的驱动电压的时机或施加电压的波形进行调整。在用2个以上的有源元件24进行驱动的情况下，偏离电压也可以随着电压的大小错开施加电压的时机。施加给透明电极4及共用电极21的共有电压以改善液晶应答性为目的，是可调制的，。基于液晶显示装置15的大小及使用目的，可对梳齿状图案即像素电极22及共用电极21的水平方向F2的梳齿的根数、密度、间隔、配置进行适宜调整。
再有，在图14及图15中，规定为采用图10的像素或子像素的配置，但也可以取代其而采用图9、图11、图12等那样的各式各样的像素或子像素的配置。
图16是表示在像素电极22的液晶侧的表面上形成的条纹(flaw line)的第1例的俯视图。
例如，在梳齿状的像素电极22的宽度超过4μm时，或在为了与大型液晶显示器或300ppi(pixel per inch)以下的像素对应而采用按粗的间距形成的宽幅的像素电极22的情况下，为了维持液晶分子的易倾倒或液晶取向的波动性(fluctuation)，也可以在像素电极22的表面(液晶侧的面)上形成凹部或条纹。在图16的例子中，在梳齿状的像素电极22的表面上，以实质上与像素电极22的长度方向平行(实质上与图13～15的截面的水平方向垂直)的方式形成宽1μm以下的1根以上的条纹221。
图17是表示在像素电极22的液晶侧的表面上形成的条纹的第2例的俯视图。
例如，在梳齿状的像素电极22的表面上，以实质上与像素电极22的长度方向垂直(实质上与图13～15的截面的水平方向平行)的方式形成宽1μm以下的1根以上的条纹222。
条纹221、222形成在像素电极22的表面上，由此在形成于像素电极22上的取向膜或取向维持层显现作为条纹的织构(texture)。具体而言，在通过ITO这样的透明导电膜形成像素电极22的情况下，例如对厚150nm的ITO的表面线状地进行轻微蚀刻，按20nm～40nm的深度、大致1μm的宽度形成条纹221、222。另外，通过在像素电极22上以50nm左右的薄的膜厚形成取向膜或取向维持层，条纹221、222的织构可显现在取向膜或取向维持层的表面。条纹221、222的形成也可以通过20nm～40nm深的轻微蚀刻来实现，也可以设定为低于1μm的宽度且为50nm以上的深度。在俯视下，在像素电极22和共用电极21没有重叠的部分，以相当于透明导电膜的大致厚度的深度形成条纹221、222，也可以在像素电极22上形成空隙。在剖视下，也可以在条纹221、222上形成锥度。通过蚀刻形成的条纹的宽度只要条纹的底部的宽度在1μm以下就可以。形成条纹221、222的间距能够规定为例如2μm～10μm左右。如果在像素电极22和透明电极4之间产生倾斜电场，则能够通过与该像素电极22的长度方向平行地或呈直角地形成在像素电极22上的条纹221、222，能够在像素电极22上使液晶分子均匀地倾倒。在没有形成条纹221、222的宽幅的像素电极22中，在该像素电极22的俯视的角部分和中央部分，在液晶分子的倾倒中产生偏斜，容易在像素电极22上及子像素内发生透射率的明暗及不均。这样的明暗及不均成为子像素的透射率下降的原因。此外，条纹221、222上部的液晶分子虽是垂直取向，但受通过条纹显示出的织构的影响，容易在低电压下倾倒，可进行高速驱动。条纹221、222可根据像素电极22的宽度形成1根或多根。在像素电极22的宽度窄到4μm以下时，也可以不形成条纹。
如以上说明，在本实施方式中，能够有效地进行立体图像显示。另外，在本实施方式中，能够明亮地、高析像度地进行图像显示。
[第2实施方式]
在本实施方式中，对相对于像素或子像素具备4个有源元件24的液晶显示装置进行说明。
图18是表示本实施方式的液晶显示装置的构成的一例子的部分剖视图。该图18是像素或子像素的1/2部分剖视图，只图示像素或子像素的中心轴C的左侧。再有，在本实施方式中，对于像素或子像素的中心轴C的右侧的构成，与图18的左侧的构成对称。
在液晶显示装置28的截面的左侧，具备带状的2个透明电极4a、4b，2个像素电极22a、22b，2个共有电极21a、21b，2个有源元件24a、24b。所以，在液晶显示装置28的像素或子像素单位中，具备4个像素电极、4个共有电极、4个有源元件。
在截面的左侧，阵列基板29侧的2个像素电极22a、22b分别与2个有源元件24a、24b电连接。
本实施方式中的液晶显示装置28与第1实施方式中的液晶显示装置15之间的主要的不同点在于，在截面的左侧具备2个像素电极22a、22b及共用电极21a、21b，在2个像素电极22a、22b上连接2个有源元件24a、24b。
在本实施方式中的液晶显示装置28中，与像素或子像素的截面左侧同样，在截面右侧也具备2个像素电极22a、22b及共用电极21a、21b，在2个像素电极22a、22b上连接2个有源元件24a、24b。
由此，能够增强立体图像显示所需要的光的斜出射。靠近像素或子像素的开口部的端部的像素电极22a通过独立地驱动液晶分子17a～17c，能够经由透明图案9使带有角度的斜出射光30增加。
上述的本实施方式的液晶显示装置28例如通过图18所示的左侧的像素或子像素输出右眼用的图像，通过未图示的右侧的像素或子像素输出左眼用的图像。另外，在截面的左侧及右侧分别具备像素电极22a、22b，通过对像素电极22a、22b分别赋予不同的图像信号，例如分别赋予具有进深的背景图像和飞出到眼前的图像的信号，能够显示更加具有立体感的影像。
另外，在本实施方式中，相对于像素或子像素分配有4个有源元件，对这4个有源元件施加基于不同的图像信号的电压，驱动含在液晶层17中的液晶。例如，使发送给4个有源元件的信号与配设在液晶显示装置28的背面的背光的LED等固体发光元件同步。由此，能够使右眼用图像、左眼用图像、背景图像、飞出图像分别在不同的时机显示。
[第3实施方式]
在本实施方式中，对半透射型的液晶显示装置进行说明，但是同样的构成对于立体图像显示用的液晶显示装置也可适用。
图19是表示本实施方式的液晶显示装置的构成的一例子的部分剖视图。该图19是像素或子像素的1/2部分剖视图，只图示像素或子像素的中心轴C的左侧。再有，在本实施方式中，对于像素或子像素的中心轴C的右侧的构成，与图19左侧的构成对称。
本实施方式的液晶显示装置31在像素或子像素单位内具备两个有源元件24a、24b。
图19的截面左侧的位于像素或子像素的端部侧的像素电极22a和未图示的右侧的位于开口部的端部侧的像素电极22a与相同的有源元件24a电连接。
图19的截面左侧的位于像素或子像素的中央侧的像素电极22b和未图示的右侧的位于像素或子像素的中央侧的像素电极22b与相同的有源元件24b电连接。
在本实施方式中，采用阵列基板29侧的遮光图案20b作为外部光的反射膜。遮光图案20b例如规定为容易反射光的铝、铝合金或银合金的薄膜。遮光图案20b通过将以明亮的室内光或太阳光等作为光源的外部光进行反射而用于显示。
在遮光图案20b的表面上，为了使其具有光散射性，可以形成细的凹凸。
也可以通过在透明图案9的透明树脂中使折射率与该透明树脂不同的透明微粒分散而形成光散射膜。
再有，赋予了光散射性的透明图案9、遮光图案20b、着色层7能够作为消除立体图像显示时的莫尔条纹的技术而使用。
图19示出通过向像素电极22a、22b和共有电位的透明电极4a、4b及共用电极21a、21b之间施加驱动电压，液晶分子17a～17h倾斜的状态(光透射状态)。反射显示可通过用遮光图案20b反射太阳光等外部光而形成出射光来进行。在此种情况下，反射显示区域的光2次通过液晶层17。在透射显示区域，来自背光光源的光1次通过液晶层17。所以，反射显示区域中的光路长度为透射显示区域的2倍。对于反射显示区域和透射显示区域的光路的差，可通过对反射显示区域的液晶分子17a、17b的倾斜度和透射显示区域的液晶分子10d、17e、17f的倾斜度赋予差值(赋予Δnd的差值)来调整。换句话讲，使施加给担负反射显示区域的显示的像素电极22a的电压和施加给担负透射显示区域的显示的像素电极22b的电压发生变化。由此，能够调整反射显示区域和透射显示区域的液晶分子的倾斜度，能够使半透射显示最佳化。
在本实施方式中，对在1像素或1子像素中配设4个有源元件的构成进行了说明。但是，也可以在1/2像素或1/2子像素中各配设1个有源元件，也可以在1像素或1子像素中配设合计2个有源元件。例如，通过采用靠近1/2像素或1/2子像素的各自的中央的像素电极22b，进行对液晶分子17a～17h赋予了倾斜梯度的液晶驱动，从而能够实现半透射显示。
[第4实施方式]
在本实施方式中，对在阵列基板的背面和对置基板的表面中的至少一方具备具有光的折射功能的光控制元件的液晶显示装置进行说明。
图20是表示本实施方式的液晶显示装置的一例子的剖视图。该图20是垂直方向的剖视图。
液晶显示装置15除了上述第1实施方式中说明的图13的构成以外，还具备双凸透镜(透镜片)32和背光33。
在本实施方式中，液晶显示装置15在阵列基板16的背面侧配设有双凸透镜32和背光33。
双凸透镜32例如是2个或其它偶数个单元(像素)宽度的半圆锥体透镜。双凸透镜32具有与该图20的截面垂直的光轴。即，在双凸透镜32中，半圆锥体透镜的长度方向设置为相对于图20的截面垂直。2个或其它偶数个单元的宽度上的子像素的颜色顺序，是将红色子像素→绿色子像素→蓝色子像素的相同排列重复2次或其它偶数次。由此，能够确保3色像素的发光的均匀性。
背光33是包含例如LED等那样的固体发光元件34a、34b和反射板35、与导光板一体化的棱镜片36的光源。在本实施方式中，背光33为在阵列基板16的背面具备固体发光元件34a、34b的阵列的边缘照明型的导光部。
棱镜片36在图20所示的剖视时为三角形状。三角形的角度基于双凸透镜32及上述的像素构成的组合，以来自液晶显示装置15的出射光37a、37b的配光角大致在2度～20度的范围内的方式设定。配光角可基于液晶显示装置15的画面的大小及设想的观看者(包含二眼式、多眼式的选择等)的位置进行调整。
例如，双凸透镜32和棱镜片36等具有光的折射功能的光控制元件沿着与像素电极4的长度方向垂直的方向折射光。
在本实施方式中，像素或子像素的平面形状设定为与上述图10相同。在此种情况下，不会产生像素或子像素的排列和双凸透镜32的干涉(莫尔条纹)。
配光角可根据双凸透镜形状、或者液晶面板和棱镜片等光控制元件向观看者方向的位置等来调整其大小。为了使双凸透镜具有指向性，在显示画面内，其截面形状也可以具有偏斜。例如，显示画面端部的透镜能够通过使其偏心或形成非球面透镜等进行调整，以达到接近画面中央的配光角。
在本实施方式中，控制部38使固体发光元件34a、34b的阵列与施加给有源元件24的图像信号同步地发光。
例如，在上述第1实施方式中使采用图13说明的像素或子像素的截面左侧的液晶驱动和图20所示的右侧的固体发光元件34b同步。此外，在本实施方式中，例如使像素或子像素的截面右侧的液晶驱动和左侧的固体发光元件34a同步。
在本实施方式中，图像信号和背光33同步，具备光学元件即双凸透镜32及棱镜片36，可进行高析像度的立体图像显示。
再有，在本实施方式的液晶显示装置15中，在以单数的观看者(二眼式)为前提的情况下，也可以形成省略双凸透镜32的构成。固体发光元件34a、34b可以是白色LED，也可以是RGB的单独发光LED。
在本实施方式中，作为光控制元件，可以具备1个以上的双凸透镜32和1个以上的棱镜片36中的至少一方。
在本实施方式中，作为光控制元件，可以使用在两面形成有棱镜的棱镜片。形成在两面的棱镜的形状及间距可以根据立体图像的显示进行调整。例如，将两面棱镜片的一面形成三角形状截面，将另一面形成间距比该一面大的棱镜片。如此，在使用一体地形成的两面棱镜片作为光学控制元件的情况下，能够对两面棱镜片的一面的光轴和另一面的光轴赋予不同的角度θ。
[第5实施方式]
在本实施方式中，关于对双凸透镜的光轴和棱镜片的光轴赋予在俯视下相对于像素或子像素的排列方向的角度θ、使莫尔条纹减少的构成进行说明。
例如，在采用上述的图12所示的俯视下的矩形状(长方形等)的像素或子像素的情况下，在上述第4实施方式中说明的双凸透镜32和棱镜片36的配置中，有时产生像素或子像素的排列和干涉，产生莫尔条纹
为此在本实施方式中，如图21所示，在俯视下，对双凸透镜32的光轴32a和棱镜片36的光轴36a赋予用于消除莫尔条纹的角度θ。
例如，在上述第4实施方式的液晶显示装置15的对置基板8中，设定为矩形状的像素或子像素排列。此外，阵列基板16也与上述各实施方式相同。液晶显示装置15通过下述步骤形成：将该对置基板8和阵列基板16以夹持液晶层17的形式贴合，所述液晶层17是使负的介电常数各向异性的液晶垂直取向而形成的，进而通过将偏振片及相位差片贴附在其表背面，从而形成液晶显示装置15。
通过将双凸透镜32的光轴32a与棱镜片36的光轴36a的角度θ规定为大约30度，液晶显示装置15能够进行不发生莫尔条纹的立体图像液晶显不。
[第6实施方式]
在本实施方式中，对具备在上述第1实施方式中说明了的图2的对置基板5的液晶显示装置进行说明。
图22是表示本实施方式的液晶显示装置的一例子的部分剖视图。该图22示出像素或子像素单位的截面。该图22是与黑色矩阵BM的边框图案B1的两边(侧边)的长度方向垂直的截面。
液晶显示装置15具备阵列基板16、液晶层17和对置基板8。阵列基板16和对置基板8夹着液晶层17而对置。
在液晶显示装置39中，对置基板5和阵列基板16相对，夹持垂直取向的液晶层17。在对置基板5的透明树脂层3的上表面形成有取向膜25。形成于对置基板5上的取向膜25侧与液晶层17对置。透明基板2侧为观看者侧。
在该图22中，图示了不对透明电极4、像素电极22、共用电极21施加电压的垂直取向状态的液晶分子。含在液晶层17中的液晶是介电常数各向异性为负的液晶。在图22中，偏振片、相位差片因与通常相同而被省略。
图23是表示施加驱动电压时的液晶显示装置39中的液晶状态的一例子的部分剖视图。
在液晶显示装置39中，由于采用透明电极4和共用电极21作为共用电位(共有)来对像素电极22施加电压，液晶分子倾倒。液晶分子17a、17b的长度方向在与电力线40a、40b垂直的箭头方向具有倾斜。位于像素电极22和共用电极21附近的液晶分子17h的长度方向沿着与电力线40h垂直的方向倾倒。边框图案B1的水平方向的宽度大于遮光图案20b的宽度。在像素或子像素的水平方向F2的位置，边框图案B1相对于遮光图案20b向中央侧露出的宽度为Wb。基于这些液晶分子17a、17b、17h的倾倒、黑色矩阵BM的边框图案B1及中央图案B2和遮光图案20a、20b之间的关系，使来自该像素或子像素的开口部的光以配光角α的倾斜度出射。
图24是表示本实施方式的液晶显示装置的一例子的剖视图。该图24是垂直方向的剖视图。
液晶显示装置39除了上述的图22及图23的构成以外，还具备背光41。液晶显示装置39在阵列基板16的背面侧配设背光41。
背光41具备棱镜片36、例如LED等那样的RGB单独发光元件42a、42b和反射板35。
控制部43在进行液晶驱动的情况下，例如使红色发光元件、绿色发光元件、蓝色发光元件、驱动像素或子像素的开口部的1/2的有源元件同步，由此可实现立体图像显示。
再有，不是相对于像素或子像素配设2个有源元件，而是用1个有源元件驱动1个像素或子像素，由此能够通过场序(field sequential，时间分割)驱动来显示通常的二维图像。
[第7实施方式]
在本实施方式中，对具备上述第1实施方式中说明了的图7的对置基板11的液晶显示装置进行说明。
图25是表示本实施方式的液晶显示装置的一例子的部分剖视图。该图25示出像素或子像素单位的截面。图25是与黑色矩阵BM的边框图案B1的两边(侧边)的长度方向垂直的截面。
液晶显示装置44具备阵列基板16、液晶层17和对置基板11。阵列基板16和对置基板11夹着液晶层17而对置。
在液晶显示装置44中，对置基板11和阵列基板16相对，夹持垂直取向的液晶层17。在对置基板11的透明树脂层3的上表面形成有取向膜25。形成于对置基板5上的取向膜25侧与液晶层17对置。透明基板2侧为观看者侧。
该图25的水平方向F2上的边框图案B1、中央图案B2、透明电极4、像素电极22、共用电极21的配置(即俯视下的配置)与第1实施方式相同。
在本实施方式中，在着色层7和中央图案B2之间形成有透明图案12。在俯视下，透明图案12和透明电极4的一部分重合。
该图25例示了施加驱动电压前的液晶显示装置44，液晶层17的液晶分子的长度方向分别相对于阵列基板16及对置基板11垂直地取向。
图26是表示施加驱动电压时的液晶显示装置44中的液晶状态的一例子的部分剖视图。
在液晶显示装置44中，液晶分子的长度方向沿着与电力线垂直的方向旋转。此时，透明电极4例如是共有电位的接地。施加了驱动电压的一方的像素电极22能够使越过中心轴C且存在于该一方的像素电极22的相反侧的液晶分子倾倒若干量。由此，能够有效利用像素或子像素的全体的液晶分子，像素或子像素能够得到比1/2像素或子像素高的透射率。所以，液晶显示装置44能够显示明亮的立体图像。
液晶显示装置44通过具备透明图案12，能够进行更明亮的显示。
再有，液晶显示装置44的对置基板11可通过下述方法生成：形成黑色矩阵BM的中央图案B2，以覆盖该中央图案B2的方式形成透明图案12，形成着色层7、透明树脂层3、透明电极4，从而生成对置基板11。透明图案12例如采用碱溶性感光性丙烯酸树脂等，用公知的光刻法生成。
[第8实施方式]
在本实施方式中，对在上述第1实施方式中说明了的图2的对置基板5的制造方法进行说明。
(透明电极4的形成)
在对置基板5的制造方法中，首先，在无碱玻璃即透明基板2的一面上，采用溅射装置将透明导电膜即ITO(铟锡金属氧化物薄膜)在整面成膜。该ITO例如以基板温度为室温，用溅射装置以0.14μm的膜厚成膜。接着，将成膜了的ITO膜用公知的光刻法形成例如20μm的画线宽度，生成带状的透明电极4。再有，室温成膜的ITO膜需要进行用于提高透射率的退火。用于退火的热处理也可以与后续工序的黑色矩阵的形成等中的硬膜处理一同实施。
(黑色矩阵BM的形成)
<黑色矩阵形成用分散液>
炭黑分散液通过分别添加炭黑颜料20重量份、高分子分散剂8.3重量份、铜酞菁衍生物1.0重量份、丙二醇单甲基醚乙酸酯71重量份，用珠磨分散机搅拌而生成。
<黑色矩阵形成用光致抗蚀剂>
作为黑色矩阵形成用抗蚀剂的材料，例如可使用炭黑分散液、树脂(固体成分56.1重量％)、单体、引发剂、溶剂(丙二醇单甲基醚乙酸酯或乙基-3-乙氧基丙酸酯)、流平剂。将这些材料按以下的组成比混合搅拌，用作黑色矩阵形成用抗蚀剂(固体成分中的颜料浓度：大约19％)。
炭黑分散液：3.0重量份
树脂：1.4重量份
单体：0.3重量份
引发剂：0.67重量份
引发剂：0.17重量份
丙二醇单甲基醚乙酸酯：15重量份
乙基-3-乙氧基丙酸酯：5.0重量份
流平剂：1.5重量份
<黑色矩阵BM的形成条件>
在黑色矩阵BM的边框图案B1和中央图案B2的形成中，首先，将上述光致抗蚀剂旋涂在玻璃等透明基板2上，例如在100℃干燥3分钟，在透明基板2的表面上形成膜厚1.4μm的涂膜。接着，采用具有规定的图案宽度(相当于黑色矩阵BM的画线宽度)及开口图案的曝光用光掩模，从光源对透明电极2上的涂膜照射光。例如采用超高压汞灯以200mJ/cm2照射该光。接着，对照射光后的基板，采用2.5％碳酸钠水溶液，进行例如60秒钟显影，然后进行水洗及干燥，在230℃进行60分钟加热处理，进行图像的定影。由此，可在透明基板2上形成黑色矩阵BM。边框图案B1的画线宽度例如为约20μm，中央图案B2的画线宽度例如为约8μm。黑色矩阵BM的俯视下的像素或子像素的形状可以为图9所示的“＜”状。
(透明树脂层3的形成)
为了覆盖黑色矩阵BM及覆盖没有被黑色矩阵BM遮光的开口部，采用碱溶性的碱感光性树脂涂布液，形成透明树脂层3。透明树脂层3以硬膜后的膜厚例如达到大约2μm的方式形成。通过形成该透明树脂层3可形成液晶显示用的对置基板5。
再有，本实施方式的对置基板5不局限于单色显示，例如对于场序(将多色的LED光源用作背光，通过时间分割的光源驱动，在无滤色器的情况下进行彩色显示的方法)的彩色液晶显示装置也可适用。
作为丙烯酸感光性树脂涂布液，例如如下所述，能够采用通过合成丙烯酸树脂，进而添加单体、光引发剂，进行例如0.5μm的过滤而得到的透明树脂涂布液。
(丙烯酸树脂的合成)
在丙烯酸树脂的合成中，首先，在反应容器中加入环己酮800份，一边向反应容器中注入氮气一边加热并滴加下述单体及热聚合引发剂的混合物，进行聚合反应。
苯乙烯  55份
甲基丙烯酸  65份
甲基丙烯酸甲酯  65份
甲基丙烯酸苄酯  60份
热聚合引发剂  15份
链转移剂  3份
在滴加后进行充分加热，然后，在该混合物中添加用环己酮50份将热聚合引发剂2.0份溶解而得到的物质，再继续反应，得到丙烯酸树脂的溶液。
按照使固体成分达到30重量％的方式在该树脂溶液中添加环己酮，调制丙烯酸树脂溶液，得到树脂溶液(1)。丙烯酸树脂的重量平均分子量为约20000。
另外，在将下述组成的混合物均匀搅拌混合后，采用例如直径为1mm的玻璃珠，在用砂磨机分散规定时间(2小时)后，用0.5μm的过滤器过滤，得到透明树脂涂布液。
树脂溶液(1)  100重量份
多官能聚合性单体EO改性双酚A甲基丙烯酸酯  20份
光引发剂  16重量份
环己酮    150重量份
再有，上述第1实施方式中说明了的图1所示的对置基板1，可通过变换在本实施方式中说明的制造工序的一部分，将透明电极4形成在透明树脂层3上来制造。此外，黑色矩阵BM的形成中所用的光掩模的图案可与边框图案B1及中央图案B2的设计方法一致。
在本实施方式中，对在透明电极4上形成黑色矩阵BM的构成进行了说明，但也可以在黑色矩阵BM上形成透明电极4。
[第9实施方式]
在本实施方式中，对在上述第1实施方式中说明了的图4的对置基板6的制造方法进行说明。
(黑色矩阵BM的形成)
例如在无碱玻璃等那样的透明基板2的一面上，采用上述的黑色矩阵形成用光致抗蚀剂，通过同样的图案，形成包含边框图案B1及中央图案B2的黑色矩阵BM。
(着色层7(着色像素)的形成)
<着色层形成用分散液>
作为分散在着色层7中的有机颜料，可使用以下的材料。
红色用颜料
C.I.Pigment Red 254
C.I.Pigment Red 177
绿色用颜料
C.I.Pigment Green 58
C.I.Pigment Green 150
蓝色用颜料
C.I.Pigment Blue 15
C.I.Pigment Violet 23
采用上述的颜料，生成红色、绿色、蓝色的各色分散液。
红色颜料分散液
红色颜料：C.I.Pigment Red 25418重量份
红色颜料：C.I.Pigment Red 1772重量份
丙烯酸清漆(固体成分20重量％)108重量份
在将上述组成的混合物均匀搅拌后，采用玻璃珠，用砂磨机分散规定时间(例如5小时)，用过滤器(例如5μm过滤器)过滤，生成红色颜料分散液。
绿色颜料分散液
C.I.Pigment Green 58  16重量份
C.I.Pigment Green Yellow 150   8重量份
丙烯酸清漆(固体成分20重量％)   102重量份
对上述组成的混合物，采用与红色颜料分散液相同的生成方法，生成绿色颜料分散液。
蓝色颜料分散液
C.I.Pigment Blue 15  50重量份
C.I.Pigment Green Violet 23  2重量份
分散剂  6重量份
丙烯酸清漆(固体成分20重量％)200重量份
对上述组成的混合物，采用与红色颜料分散液相同的生成方法，生成蓝色颜料分散液。
<着色像素形成用彩色抗蚀剂>
红色像素形成用彩色抗蚀剂
红色分散液  150重量份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯  13重量份
光引发剂  4重量份
增感剂    2重量份
溶剂：环己酮  257重量份
在将上述组成的混合物搅拌混合使其均匀后，用5μm的过滤器过滤，由此得到红色像素形成用彩色抗蚀剂。
绿色像素形成用彩色抗蚀剂
绿色分散液   126重量份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯  14重量份
光引发剂   4重量份
增感剂     2重量份
环己酮     257重量份
在将上述组成的混合物搅拌混合使其均匀后，用5μm的过滤器过滤，得到绿色像素形成用彩色抗蚀剂。
蓝色像素形成用彩色抗蚀剂
蓝色像素形成用彩色抗蚀剂采用下述组成，用与红色像素形成用彩色抗蚀剂同样的方法生成。
蓝色分散液  258重量份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯  19重量份
光引发剂  4重量份
增感剂    2重量份
环己酮    214重量份
<着色层形成>
采用通过上述方法得到的着色像素形成用彩色抗蚀剂来形成着色层7。该着色层7的形成中的各种条件为一例子，也可以采用其它条件。
在着色层7的形成中，首先，通过旋涂红色像素形成用彩色抗蚀剂，按照完成膜厚达到1.8μm的方式对基板进行涂布。在90℃干燥5分钟后，通过着色层形成用光掩模以300mJ/cm2照射高压汞灯的光，用碱性显影液显影60秒钟，形成条纹形状的红色滤色器R(红色的着色像素)。然后，将红色滤色器R在230℃烧成30分钟。黑色矩阵BM和着色层7的重叠例如为6.0μm。像素或子像素的形状例如为图12所示的矩形状像素。
绿色像素形成用抗蚀剂也同样通过旋涂，按照完成膜厚达到1.8μm的方式进行涂布。在90℃干燥5分钟后，为了在与上述红色滤色器R相邻的位置形成图案，通过光掩模进行曝光及显影。由此形成绿色滤色器G(绿色像素)。
通过与红色、绿色同样的方法，蓝色像素形成用抗蚀剂也以完成膜厚为1.8μm获得。然后，在230℃下对绿色滤色器G进行30分钟的硬膜处理。
(透明树脂层3的形成)
采用上述第8实施方式的丙烯酸透明树脂涂布液，以覆盖包含红色滤色器R、绿色滤色器G、蓝色滤色器B这3种颜色的着色层7的方式，形成硬膜后膜厚为2μm的透明树脂层3。在230℃下对透明树脂层3进行30分钟的硬膜处理。
(透明电极4的形成)
在透明电极4即ITO的形成中，采用溅射装置，以覆盖透明树脂层3的方式，在室温下以0.14μm的膜厚成膜ITO(铟锡金属氧化物薄膜)。
ITO可采用公知的光刻法，以20μm宽的透明电极4的形式形成。透明电极4在图案形成后，作为ITO膜的退火在230℃下热处理30分钟。
通过以上的工序可形成对置基板10。
再有，在本实施方式中，将透明电极4形成在透明树脂层3上。但是，也可以将透明电极4直接形成在透明基板2上，也可以形成在着色层7和透明树脂层3之间。
[第10实施方式]
在本实施方式中，对在上述第1实施方式中说明了的图8的对置基板12的制造方法进行说明。
(黑色矩阵BM的形成)
按与上述第8实施方式同样的工序，采用黑色矩阵形成用光致抗蚀剂，形成包含边框图案B1及中央图案B2的黑色矩阵BM。
(着色层7的形成)
按与上述第9实施方式同样的工序，采用红色、绿色、蓝色的着色层形成用彩色抗蚀剂，形成分别包含红色滤色器R、绿色滤色器G、蓝色滤色器B的着色层7。作为光掩模，为了形成各像素或子像素的中央的凹部13，可采用减低了像素或子像素的中央部的透射率的灰阶掩模(gray tonemask)。凹部13可通过采用灰阶掩模的光刻法，例如在像素或子像素的中央以0.5μm的深度沿着中央图案B2形成。在将凹部13的倾斜(肩部)用于液晶取向的情况下，将凹部13的深度规定为0.3μm～1.5μm的范围内是适当的。
(透明树脂层3的形成)
采用上述第8实施方式的丙烯酸透明树脂涂布液，以覆盖包含红色滤色器R、绿色滤色器G、蓝色滤色器B这3种颜色的着色层7的全体的方式形成透明树脂层3。在230℃下对透明树脂层3进行30分钟的硬膜处理。
(透明电极4的形成)
在透明电极4的形成中，采用溅射装置，以覆盖透明树脂层3的方式，在室温下以0.14μm的膜厚成膜ITO(铟锡金属氧化物薄膜)。
ITO可采用公知的光刻法，作为20μm宽的带状图案形成。带状的透明电极4在图案形成后，作为ITO膜的退火在230℃下热处理30分钟。由此形成对置基板12。
再有，在本实施方式中，对将透明电极4形成在透明树脂层3上的构成进行了说明。但是，也可以将透明电极4直接形成在透明基板2的一面上，也可以形成在着色层7和透明树脂层3之间。
[第11实施方式]
在本实施方式中，对可用于上述各实施方式的着色层7的透明树脂及有机颜料进行说明。
(透明树脂)
黑色矩阵BM或遮光图案20a、20b等各种遮光层或着色层7的形成中采用的感光性着色组成物除颜料分散体以外，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。以下，将感光性树脂及非感光性树脂等本实施方式中可使用的透明性高的有机树脂统称为透明树脂。
透明树脂包含热塑性树脂、热固性树脂或感光性树脂。作为热塑性树脂，例如可采用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。作为热固性树脂，例如可采用环氧树脂、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、酚醛树脂等。作为热固性树脂，例如也可以采用通过使三聚氰胺树脂和含有异氰酸酯基的化合物反应而得到的物质。
(碱溶性树脂)
在本实施方式中使用的黑色矩阵BM的形成材料即遮光层、着色层7的形成中，优选采用可用光刻法形成图案的感光性树脂组成物。透明树脂优选是赋予了碱溶性的树脂。作为碱溶性树脂，能够使用含有羧基或羟基的树脂。例如，作为碱溶性树脂，能够使用环氧丙烯酸酯系树脂、酚醛清漆系树脂、聚乙烯酚醛系树脂、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。作为碱溶性树脂，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)
作为透明树脂，例如可采用以下的丙烯酸系树脂。
关于丙烯酸系树脂，可采用使用了下述化合物作为单体而得到的聚合物，所述化合物例如为：(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)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等(甲基)丙烯酸烷基酯；(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯等含羟基的(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸环氧乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含醚基的(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)丙烯酸酯等。
再有，关于上述单体，可以采用单独的物质，也可以将2种以上物质并用。另外，也可以在丙烯酸树脂中采用单体和可共聚合的苯乙烯、环己基马来酰亚胺或苯基马来酰亚胺等化合物的共聚物。
例如可以通过使将(甲基)丙烯酸等具有烯键式不饱和基的羧酸共聚而得到的共聚物与甲基丙烯酸缩水甘油酯等含有环氧基及不饱和双键的化合物反应来得到具有感光性的树脂。另外，也可以通过在甲基丙烯酸缩水甘油酯等含有环氧基的(甲基)丙酸酯的聚合物或者在甲基丙烯酸缩水甘油酯等含有环氧基的(甲基)丙酸酯的聚合物与其他(甲基)丙烯酸酯的共聚物上加成(甲基)丙烯酸等含有羧酸的化合物，由此来得到具有感光性的树脂。
例如，可以通过使甲基丙烯酸羟乙酯等单体的具有羟基的聚合物与甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯等具有异氰酸酯基及烯键式不饱和基的化合物反应，由此来得到具有感光性的树脂。
此外，如上所述，使具有多个羟基的甲基丙烯酸羟乙酯等的共聚物与多元酸酐反应，在共聚物中导入羧基，能得到具有羧基的树脂。具有羧基的树脂的制造方法并不仅限于此方法。
作为用于上述反应的酸酐的例子，例如有丙二酸酐、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及偏苯三甲酸酐等。
上述的丙烯酸系树脂的固体成分的酸值优选为20～180mgKOH/g。酸值小于20mgKOH/g的情况下，感光性树脂组合物的显影速度过慢，显影所需要的时间增多，有生产率变差的倾向。此外，固体成分酸值大于180mgKOH/g的情况下，相反显影速度过快，有发生显影后的图案剥离或图案缺失的不良情况的倾向。
进而，在上述丙烯酸系树脂具有感光性的情况下，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。双键当量超过2000的情况下，有时不能得到充分的光固化性。
(光聚合性单体)
作为光聚合性单体，例如能够采用(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、(甲基)丙烯酸三环癸酯、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-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、丙烯腈等。
此外，作为光聚合性单体，例如优选使用通过使具有羟基的(甲基)丙烯酸酯与多官能异氰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。另外，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，没有特别的限定。此外，可以将一种多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯单独使用，也可以将两种以上组合使用。
(光聚合引发剂)
作为光聚合引发剂，例如能够使用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-吗啉基苯基)-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-4’-甲基二苯基硫化物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-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲苯基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-胡椒基-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘-1-基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基-萘-1-基)-4，6-二(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-辛烷二酮，1-[4-(苯硫基)-，2-(O-苯甲酰肟)]、O-(乙酰基)-N-(1-苯基-2-氧代-2-(4’-甲氧基-萘基)亚乙基)羟基胺等肟酯系化合物；二(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。为了提高灵敏度，采用肟衍生物类(肟系化合物)是有效的。这些物质可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
(增感剂)
作为增感剂，例如，优选并用光聚合引发剂和增感剂。作为增感剂，例如，也能够并用α-酰肟酯(α-acyloxime ester)、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′-二乙基间二苯代酚酞(4，4′-diethyl isophthalophenone)、3，3’，4，4’-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、4，4’-二乙基氨基二苯甲酮等化合物。
增感剂相对于光聚合引发剂100质量份，能够含有0.1质量份～60质量份的量。
(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同使用。所谓烯键式不饱和化合物，是指在分子内具有1个以上烯键式不饱和键的化合物。另外，从能够扩大聚合性、交联性及随之的曝光部和非曝光部的显影液溶解性的差异等方面出发，光聚合引发剂优选是在分子内具有2个以上烯键式不饱和键的化合物。此外，作为光聚合引发剂，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1个以上烯键式不饱和键的化合物，例如可采用(甲基)丙烯酸、丁烯酸、异丁烯酸、马来酸、衣康酸、柠康酸等不饱和羧酸及其烷基酯；(甲基)丙烯腈；(甲基)丙烯酰胺；苯乙烯等。作为在分子内具有2个以上烯键式不饱和键的化合物，例如可采用不饱和羧酸和多羟基化合物的酯类、含有(甲基)丙烯酰氧基的磷酸酯类、羟基(甲基)丙烯酸酯化合物和聚异氰酸酯化合物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯类、及(甲基)丙烯酸或羟基(甲基)丙烯酸酯化合物和聚环氧化合物的(甲基)丙烯酸环氧酯类等。
上述的光聚合性引发剂、增感剂及烯键式不饱和化合物在液晶单元内形成相位差的情况下，也可以加入到含有聚合性液晶化合物的组合物中。
(多官能硫醇)
在感光性树脂组合物中可以含有作为链转移剂起作用的多官能硫醇。多官能硫醇为具有2个以上的硫醇基的化合物即可，例如能够采用己二硫醇、癸二硫醇、1，4-丁二醇二硫代丙酸酯、1，4-丁二醇二硫代乙醇酸酯、乙二醇二硫代乙醇酸酯、乙二醇二硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三硫代乙醇酸酯、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)、季戊四醇四硫代乙醇酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯、三巯基丙酸三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、1，4-二甲基巯基苯、2，4，6-三巯基-s-三嗪、2-(N，N-二丁基氨基)-4，6-二巯基-s-三嗪等。
这些多官能硫醇能够使用一种或将两种以上混合使用。多官能硫醇相对于感光性着色组合物中的颜料100质量份，优选以0.2～150质量份、更优选以0.2～100质量份的量来使用。
(溶剂)
在感光性着色组成物中，为了能在基板上均匀地涂布，例如可配合水或有机溶剂等溶剂。此外，在本实施方式中采用的组合物为滤色器的着色层的情况下，溶剂还具有使颜料均匀分散的功能。作为溶剂，例如能够采用环己酮、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基溶纤剂乙酸酯、乙酸1-甲氧基-2-丙酯、二甘醇二甲醚、乙苯、乙二醇二乙醚、二甲苯、乙基溶纤剂、甲基-正戊基酮、丙二醇单甲醚、甲苯、甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、异丁基酮、石油系溶剂等。作为溶剂，可以单独或混合使用这些物质。溶剂相对于着色组合物中的颜料100质量份，可以以800质量份～4000质量份、优选以1000质量份～2500质量份含有。
(有机颜料)
作为红色颜料，能够采用例如C.I.Pigment Red 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，能够采用例如C.I.Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、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，能够采用例如C.I.Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、80等，其中，优选C.I.Pigment Blue15:6。
作为紫色颜料，能够采用例如C.I.Pigment Violet 1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等，其中，优选C.I.Pigment Violet 23。
作为绿色颜料，能够采用例如C.I.Pigment Green 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.I.Pigment Green 58。
以下，在C.I.Pigment颜料种类的记载中，有时只省略记载为PB(Pigment Blue)、PV(Pigment Violet)、PR(Pigment Red)、PY(PigmentYellow)、PG(Pigment Green)等。
(黑色矩阵BM的色材)
黑色矩阵BM中含有的遮光性的色材是通过在可见光波长区具有吸收而显示遮光功能的色材。在本实施方式中，对于遮光性的色材，例如可采用有机颜料、无机颜料、染料等。作为无机颜料，例如可采用炭黑、氧化钛等。作为染料，例如可采用偶氮系染料、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。作为有机颜料可采用上述有机颜料。再有，遮光性成分可以采用1种，也可以按任意的组合及比率并用2种以上。此外，通过这些色材表面的树脂被覆，也可以进行高体积电阻化。相反，通过提高色材相对于树脂的母材的含有比率而赋予若干导电性，也可以进行低体积电阻化。可是，这样的遮光性材料的体积电阻值大致为1×108～1×1015Ω·cm的范围，为不影响透明导电膜的电阻值的水平。例如，在黑色矩阵BM上层叠ITO等透明导电膜的构成中，黑色矩阵BM的导电性不对透明导电膜产生大的影响。此外，遮光层的介电常数也可根据色材的选择或含有比率大致在3～11的范围内调整。遮光层、第1透明树脂层、着色层的介电常数可与液晶显示装置的设计条件或液晶的驱动条件一致地进行调整。
[第12实施方式]
在本实施方式中，对上述各实施方式的要点进行说明。
在第1形态的对置基板中，通过形成在透明基板2上的黑色矩阵BM形成多个开口部。在黑色矩阵BM中，边框图案B1的相对的两边和形成在开口部的中央的中央图案B2在俯视下是平行的。带状的透明电极4与边框图案B1的相对的两边在俯视下平行且相邻。
在第2形态的对置基板中，带状的透明电极4在俯视下与中央图案B2平行，且在中央图案B2的两侧相邻。
再有，关于这里的“相邻”，可以是在透明电极4和中央图案B2之间例如具有0～6μm左右的重叠部分，相反，也可以是例如具有0～6μm左右的微小的间隙。
在上述第1及第2形态中，可以在黑色矩阵BM上，且以覆盖与多个像素或子像素对应的开口部(光透射区域)的方式，形成透明树脂层3。在对置基板为彩色显示用时，该对置基板在黑色矩阵BM和透明树脂层3之间含有着色层7，该着色层7含有与像素或子像素对应的红色滤色器R、绿色滤色器G、蓝色滤色器B等滤色器。与红色滤色器R对应的红色子像素、与绿色滤色器G对应的绿色子像素、与蓝色滤色器B对应的蓝色子像素能够标记为单位像素或单元。在上述第1及第2形态中，透明电极4的形成位置在剖视下可以是任一位置。也可以在形成黑色矩阵BM之前形成透明电极4，透明电极4也可以形成在黑色矩阵BM上、透明树脂层3上或着色层7上。
在第3形态中，液晶显示装置具备阵列基板16、液晶层17和对置基板。阵列基板16和对置基板隔着液晶层17对置。
阵列基板16相对于多个开口部分别具备条状或梳齿状的像素电极22和与该像素电极22电连接的有源元件24。
对置基板在俯视下相对于各开口部具备与阵列基板16的像素电极22平行的、且具有错开的位置关系的带状的透明电极4。
阵列基板16的像素电极22和对置基板8的透明电极4在俯视下配设在距开口部的中央线对称的位置上。
在第4形态的液晶显示装置中，阵列基板16相对于多个开口部分别具备条状或梳齿状的像素电极22、与该像素电极22电连接的有源元件24、条状或梳齿状的共用电极21。
黑色矩阵BM可将多个开口部的俯视形状形成为长方形、平行四边形、<字状的折弯的多边形中的任一种。黑色矩阵BM具备进行开口部的分割的边框图案B1和与边框图案B1的相互平行的两边平行、且被配置在开口部的中央的中央图案B2。
阵列基板16的像素电极22在俯视下处于与对置基板的中央图案B2平行的位置关系。
上述第3及第4形态的液晶显示装置相对于多个开口部分别具备2个或4个有源元件24，也可以进一步具备基于不同的图像信号对各有源元件24施加电压、驱动液晶的控制部
第3及第4形态的液晶显示装置可以在背面进一步具备两端具有固体发光元件阵列的边缘照明型的导光部。在此种情况下，液晶显示装置也可以进一步具备控制部，其使两端的固体发光元件阵列分别与施加给2个或4个有源元件24的图像信号同步而发光。
第3及第4形态的液晶显示装置也可以在该液晶显示装置的背面或表面具备具有光的折射功能的1个以上的光控制元件。作为光控制元件，例如有柔性透镜阵列、透镜片(以下有时也称为双凸透镜)32、棱镜片36等。为了使含有光控制元件的液晶显示装置轻量化，能够选择使用透镜片32或棱镜片36。也可以在液晶显示装置的背面或表面具备1张以上的透镜片32和/或1张以上的棱镜片36。
为了使液晶显示装置的多个开口部(像素或子像素)的排列和透镜片32或棱镜片36的几何学的排列(透镜的排列或棱镜的排列)的莫尔条纹减少，也可以对透镜片32或棱镜片36的光轴赋予角度θ。这里所谓光轴，是指在俯视下与透镜的排列或棱镜的排列垂直的方向。用于减少莫尔条纹的角度θ例如如30度、45度等，能够从15度～60度的范围选择。但是，通过对透镜片32或棱镜片36的光轴和偏振片或相位差片的光轴赋予例如15度～30度的差，可避免对偏振片或相位差片的干涉。
在上述各形态中，对置基板的带状的透明电极4与对置基板的黑色矩阵BM的边框图案B1的两边或中央图案B2相邻。对置基板的带状的透明电极4设置为与隔着液晶层17对置的阵列基板16侧的共用电极21错开的位置关系。根据如此的电极的位置关系，能够进行垂直取向液晶的倾斜电场驱动。
在上述各形态中，能够提供高析像度、且轻薄、轻量的立体图像液晶显示装置。
上述第1及第2形态的具备对置基板的液晶显示装置及上述第3及第4形态的液晶显示装置能够面向1人的观看者(二眼式)，在不采用眼镜、视差栅栏及柔性透镜阵列的情况下，显示立体图像。
此外，通过在液晶显示装置中采用1张以上的透镜片32或棱镜片36，能够进行面向多个观看者(多眼式)的高图像质量的立体图像显示。
在上述第1及第2形态的具备对置基板的液晶显示装置及上述第3及第4形态的液晶显示装置中，通过在黑色矩阵BM的周边形成透明图案9、12，能够进行增强亮度的动态显示。
在上述第1及第2形态的具备对置基板的液晶显示装置及上述第3及第4形态的液晶显示装置中，通过将阵列基板16侧的遮光图案20b规定为光反射性的金属薄膜，能够提供半透射型(transflective)液晶显示装置。
如上所述，在上述第1～第4形态中，能够提供具有多种显示功能的新型的液晶显示装置。
上述各实施方式能够在不改变发明的宗旨的范围内进行多种变更而应用。

Claims (33)

1.一种对置基板，其是液晶显示用的对置基板，其具备：
黑色矩阵，其将透明基板的一个平面上分割成像素单位或子像素单位，在所述平面上形成遮光部和多个开口部，和
带状的多个透明电极，其在所述平面的上方，形成于所述像素单位或所述子像素单位；
其中，所述黑色矩阵在所述像素单位或所述子像素单位中具备边框图案和线状的中央图案，所述边框图案包含相互平行地相对的两边，所述线状的中央图案与所述边框图案的所述两边平行且形成于所述像素单位或所述子像素单位的中央部；
所述多个透明电极分别与所述边框图案的所述两边及所述中央图案平行，且在与所述边框图案的所述两边的长度方向垂直的截面中相对于所述中央图案对称地配置。
2.根据权利要求1所述的对置基板，其中，
在所述截面中，所述透明电极的截面中心与所述边框图案的截面中心之间的距离短于所述透明电极的截面中心与所述中央图案的截面中心之间的距离；
在所述截面的水平方向的位置，所述多个透明电极与所述边框图案的所述两边相邻。
3.根据权利要求1所述的对置基板，其进一步具备覆盖所述平面和所述黑色矩阵的透明树脂层，所述多个透明电极形成在所述透明树脂层上。
4.根据权利要求1所述的对置基板，其进一步具备覆盖所述平面和所述黑色矩阵的着色层。
5.根据权利要求4所述的对置基板，其进一步具备覆盖所述着色层的透明树脂层，所述透明电极形成在所述透明树脂层上。
6.根据权利要求4所述的对置基板，其中，
在所述边框图案的所述两边与所述着色层之间进一步具备透明图案；
在所述截面的水平方向，所述边框图案与所述着色层之间的所述透明图案的宽度小于所述透明电极的宽度。
7.根据权利要求1所述的对置基板，其中，
在所述截面中，所述多个透明电极的截面中心与所述边框图案的所述两边的截面中心之间的距离长于所述多个透明电极的截面中心与所述中央图案的截面中心之间的距离；
在所述截面的水平方向的位置，所述多个透明电极与所述中央图案相邻。
8.根据权利要求7所述的对置基板，其中，
所述多个透明电极形成在所述平面上；
在所述平面、所述黑色矩阵和所述多个透明电极上进一步具备透明树脂层。
9.根据权利要求7所述的对置基板，其中，在所述平面和所述黑色矩阵上进一步具备着色层。
10.根据权利要求9所述的对置基板，其中，
在所述着色层上进一步具备透明树脂层；
所述透明电极形成在所述透明树脂层上。
11.根据权利要求9所述的对置基板，其中，
在所述中央图案与所述着色层之间进一步具备透明图案；
在所述截面的水平方向，所述中央图案与所述着色层之间的所述透明图案的宽度小于所述透明电极的宽度。
12.根据权利要求9所述的对置基板，其中，在所述着色层中与所述中央图案接触的面的相反侧的面的中央部形成有凹部。
13.根据权利要求4所述的对置基板，其中，
所述着色层包含红色、绿色、蓝色中的至少两种颜色；
基于所述至少两种颜色，形成像素或子像素。
14.根据权利要求1所述的对置基板，其中，所述开口部的平面形状为相对的边相互平行的多边形。
15.一种液晶显示装置，其中，具备有源元件的阵列基板和对置基板夹着液晶层而对置，
所述阵列基板在以矩阵状配置的每个像素或子像素中，具备与所述有源元件电连接的条状或梳齿状的像素电极；
所述对置基板具备：
黑色矩阵，其将透明基板的一个平面上分割成所述像素或所述子像素的单位，在所述平面上形成遮光部和多个开口部，和
带状的多个透明电极，其形成于所述平面的上方、所述像素或所述子像素的单位处；
所述黑色矩阵在所述像素单位或所述子像素单位中具备边框图案和线状的中央图案，所述边框图案包含相互平行地相对的两边，所述线状的中央图案与所述边框图案的所述两边平行且形成于所述像素单位或所述子像素单位的中央部；
所述多个透明电极分别与所述边框图案的所述两边、所述中央图案及所述像素电极平行，且在与所述边框图案的所述两边的长度方向垂直的截面中相对于所述中央图案对称地配置，而且，所述多个透明电极在所述截面的水平方向处于与所述像素电极错开的位置。
16.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中，所述阵列基板进一步具备梳齿状或条状的共用电极。
17.根据权利要求16所述的液晶显示装置，其中，
所述像素电极的长度方向与所述共用电极的长度方向平行；
所述像素电极和所述共用电极在与所述平面垂直的方向隔着绝缘层部分重叠；
所述共用电极的一部分在所述截面的水平方向上朝着所述像素或所述子像素的中央侧相对于所述像素电极露出。
18.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中，
在所述截面中，所述透明电极的截面中心与所述边框图案的截面中心之间的距离短于所述透明电极的截面中心与所述中央图案的截面中心之间的距离；
在所述截面的水平方向的位置，所述多个透明电极与所述边框图案的所述两边相邻。
19.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中，
在所述截面中，所述多个透明电极的截面中心与所述边框图案的所述两边的截面中心之间的距离长于所述多个透明电极的截面中心与所述中央图案的截面中心之间的距离；
在所述截面的水平方向的位置，所述多个透明电极与所述中央图案相邻。
20.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中，所述像素电极在所述液晶层侧的表面具有至少一个条纹。
21.根据权利要求20所述的液晶显示装置，其中，所述条纹的长度方向与所述像素电极的长度方向平行或垂直。
22.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中，所述阵列基板进一步具备遮光图案，所述遮光图案的宽度在所述截面的水平方向上比所述边框图案的宽度更宽，且在所述垂直方向的位置上，所述遮光图案与所述边框图案重叠。
23.根据权利要求22所述的液晶显示装置，其中，所述遮光图案由光反射性的金属薄膜形成。
24.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中，所述对置基板进一步具备相对于所述像素或所述子像素分配了红色、绿色、蓝色中的任一种而得到的着色层。
25.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中，所述像素或所述子像素具备在所述水平方向上透射率不同的多个区域。
26.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中，所述液晶层具有负的介电常数各向异性，且包含初期取向为垂直的液晶。
27.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中，
所述有源元件是采用在可见区透明的复合金属氧化物作为沟道材料而得到的氧化物半导体薄膜晶体管。
28.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其进一步具备：
相对于所述像素或所述子像素分配的包含所述像素电极的2个或4个像素电极，和
相对于所述像素或所述子像素分配的包含所述有源元件的2个或4个有源元件；
其中，所述2个或4个有源元件基于不同的图像信号对所述2个或4个像素电极施加电压，驱动所述液晶层中包含的液晶。
29.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中，在所述阵列基板的背面和所述对置基板的表面中的至少一方，进一步具备具有光的折射功能的光控制元件。
30.根据权利要求29所述的液晶显示装置，其中，所述光控制元件包含1个以上的透镜片和1个以上的棱镜片中的至少一方。
31.根据权利要求29所述的液晶显示装置，其中，所述光控制元件沿着与所述像素电极的长度方向垂直的方向折射所述光。
32.根据权利要求29所述的液晶显示装置，其中，所述光控制元件的光轴相对于所述平面上的所述像素或所述子像素的排列方向，具有用于减少莫尔条纹的角度θ。
33.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其进一步具备：
边缘照明型的导光部，其在所述阵列基板的背面具备发光元件阵列；
和
发光部，其使所述发光元件阵列与施加给所述有源元件的图像信号同步地发光。
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