CN103201655A - 滤色器基板及使用该基板的边缘场开关方式液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的滤色器基板是在使滤色器基板与具备电极宽度为10μm以下的梳齿状像素电极的阵列基板在它们之间隔着液晶层对置配置而成的边缘场开关方式液晶显示装置中使用的滤色器基板。该滤色器基板具备：透明基板；黑矩阵，其形成在所述透明基板上，且以有机颜料作为主要色料；红色像素、绿色像素和蓝色像素，这些像素设置在所述透明基板上的由所述黑矩阵划分出的区域，并且在驱动液晶的频率下测定的相对介电常数为2.9以上且4.4以下；和透明树脂层，其形成在所述红色像素、绿色像素和蓝色像素上。并且，相对于所述红色像素、绿色像素和蓝色像素的平均相对介电常数，各个着色像素的相对介电常数在±0.3的范围内。

Description

滤色器基板及使用该基板的边缘场开关方式液晶显示装置

技术领域

本发明涉及边缘场开关方式液晶显示装置用的滤色器基板及使用了该基板的边缘场开关方式液晶显示装置。

背景技术

最近，提出了将液晶的初始取向设定为与基板面水平的取向、使液晶与基板面平行地旋转的横电场方式和用于进一步提高透射率的新型的边缘场开关方式的液晶显示装置，并且这些液晶显示装置已经被市售。这些液晶显示装置是以标准黑色(在未施加驱动电压下，液晶为水平取向，偏光板为正交尼科耳棱镜)来使用的，由于可以得到广视角和高对比度，因此逐渐成为大型TV和便携移动设备的显示器的主流。

该边缘场开关(Fringe-Field Switching，以下简称为FFS)方式的液晶显示装置与现有的横电场方式的液晶显示装置相比，透射率高，可以得到高画质显示，但包含用于该液晶显示装置的滤色器和驱动液晶的像素电极与共用电极之间的绝缘层在内的构件的电特性、特别是相对介电常数的要求逐渐变得严格。

关于横电场方式的液晶显示装置与边缘场开关方式的液晶显示装置之差异，参照图1以及图2进行说明。

图1是表示横电场方式的液晶显示装置的剖视图，该液晶显示装置是通过以使滤色器基板40与阵列基板50相互对置的方式进行配置、并在其间隔着液晶层46进行贴合而构成的。在阵列基板50上，以使其间隔着绝缘层22的方式形成了像素电极51以及共用电极52。像素电极51以及共用电极52是由金属等导电性高的材料构成的布线层，多数由间距为数十微米的梳齿状图案形成。液晶层46使用与基板面水平地进行初始取向的介电常数各向异性为正的液晶。

图1表示在像素电极51与共用电极52之间施加例如5V的液晶驱动电压后的“白色显示”的状态。电场是如图1的电力线43所示沿横向施加的，像素电极51与共用电极52之间的液晶分子通过该施加电压沿水平方向旋转。另外，接近基板面的液晶分子47的取向膜的摩擦的约束力强，因此不能充分地旋转。图1中，像素电极51上的液晶分子48以及共用电极52上的液晶分子49由于难以施加使液晶分子旋转的电压，因此保持为初始的水平取向，未发生旋转(液晶分子49沿与纸面垂直的方向取向)。这表示：即使例如使用ITO等透明导电膜来形成像素电极51和共用电极52，也会残存有虽然施加了驱动电压但并未旋转的液晶分子，其成为透射率降低的原因。

图2是表示边缘场开关方式的液晶显示装置的剖视图，该液晶显示装置是通过以使滤色器基板40与阵列基板60相互对置的方式进行配置、并在其间隔着液晶层56进行贴合而构成的。在阵列基板60上，以使其间隔着绝缘层22的方式形成了像素电极61以及共用电极62。像素电极61和共用电极62均由ITO等透明电膜形成。这些电极结构上的特征为：共用电极62在一个像素内形成为连续平面（solid plane）状，像素电极61是以2μm至10μm左右的电极宽度WL极其微细地形成的，并且像素电极61是以15μm以下的间距形成的。

作为一个例子，可以使像素电极61的电极宽度WL为5μm、间距为11μm来形成。像素电极61的电极宽度WL和间距越小，越有助于提高液晶显示装置的透射率。这是由于，形成在从像素电极61的图案边缘到共用电极62之间的边缘电场成为液晶驱动的主体。而且，在例如以2μm形成电极宽度WL的情况下，使电极间距离Ws为约3μm来略宽地形成，这在提高透射率的方面有效。

对于图2所示的液晶层56而言，通过在像素电极61与共用电极62之间施加液晶的驱动电压，液晶分子在像素内几乎全部区域发生旋转，能够进行高透射率的显示。在使用初始水平取向的液晶的液晶显示装置中，可以说FFS方式是通过以短周期产生边缘电场来提高透射率的方法。

作为涉及横电场方式的液晶显示装置用的滤色器的公知技术，有日本特开2009-229826号公报、日本特开平9-292514号公报。日本特开2009-229826号公报中公开的技术是规定了能够适用于横电场方式液晶显示装置的滤色器的介电损耗角正切和其色度的技术。另外，其权利要求中记载了横电场方式所必需的相对介电常数。但是，其没有公开红、绿、蓝各个着色层所具有的相对介电常数的具体值，也没有公开必要的相对介电常数的平均值和偏差的大小。

因此，日本特开2009-229826号公报当然没有考虑在中间色调显示时必要的红、绿、蓝的着色层中应该均质地具备的各种介电常数。此外，完全没有公开通常在由这样的着色像素进行彩色显示时为了确保对比度而形成的黑矩阵的介电常数的影响。虽然能够高透射率显示，但并没有记载对于液晶周边构件要求高度的电特性的边缘场开关方式的液晶显示装置所必需的滤色器的相对介电常数。另外，没有研究在采用了横电场方式和边缘场开关方式的液晶电视中成为主流的液晶的驱动频率(120Hz、240Hz)，也没有公开该频率下的相对介电常数。液晶周边构件的电特性的数值多数情况下在低频区域和高频区域会变化，需要在实际的使用条件下进行测定。

另外，日本特开2009-229826号公报所示的滤色器的构成排除了由透明树脂层形成的外覆层。就FFS方式的液晶显示装置而言，需要在滤色器的着色层上形成由透明树脂层形成的外覆层。这是由于，对用于FFS方式的液晶材料的电压保持率具有极高度的要求，为了避免由在着色层的有机颜料中包含的杂质离子的不良影响带来的电压保持率降低，由透明树脂形成的外覆层是不可避免的。

日本特开平9-292514号公报中公开了相对介电常数为4.5以下的着色膜，并且第0014段中公开了颜料黑7作为黑矩阵的黑色颜料，该颜料黑7为炭黑。但是，就日本特开平9-292514号公报的图3所公开的着色膜的相对介电常数而言，在例如100Hz的频率下可以读出蓝色的着色膜为约3.9、红色的着色膜为约3.45、绿色的着色膜为约3.1，相对介电常数之差大，即使能够在以往的横电场方式的液晶显示装置中应用，也无法适用于高画质的边缘场开关方式的液晶显示装置的显示。日本特开平9-292514号公报没有公开使各个着色膜的相对介电常数均匀的概念。另外，其没有公开黑矩阵的相对介电常数在FFS方式液晶显示装置中的影响。

发明内容

发明所要解决的问题

就FFS方式的液晶显示装置而言，需要使滤色器构件的相对介电常数均匀化。例如，如日本特开平9-292514号公报的图3所公开的着色层那样，在相对介电常数的差大的情况下，存在灰度显示时相对介电常数大的像素的透射率与其他像素相比降低而发生色彩平衡偏差这样的问题。另外，通常就用于改善对比度的黑矩阵而言，使用炭黑作为遮光性(黑色)的色料，以炭黑作为主要颜料的黑矩阵的相对介电常数为10～40这样的极大值。能够得到包围液晶的有效显示区域的边框图案所必要的遮光性(光学浓度)的黑矩阵的相对介电常数通常为约30这样的较大值。在这样的相对介电常数大的黑矩阵的情况下，就FFS方式的液晶显示装置而言，存在以低灰度等中间显示在黑矩阵与着色层的边界部发生漏光的问题。这是由于，在施加驱动电压时，原本在一个像素内应该均等的等电位线由于黑矩阵的高相对介电常数的不良影响而发生变形，从而观察到在黑矩阵周边的漏光。

对于FFS方式的液晶显示装置而言，由于是高画质，因此有容易观察到红色不均匀、白色不均匀之类的颜色不均匀的倾向。该颜色不均匀的一个产生原因是由于来自着色层的离子性杂质向液晶中溶出，该离子性杂质的溶出可以通过以高纯度的透明树脂层作为外覆层覆盖在着色层上而几乎全部被消除。但是，因着色层的各种不同的有机颜料种类而产生的相对介电常数之差仅仅通过用外覆层覆盖是难以消除的。例如，用于绿色颜料的卤化铜酞菁颜料会提高以其作为色料的绿色像素的相对介电常数，而使绿色像素的透射率略微降低，从而存在形成红色不均匀等显示不良的问题。

FFS方式的液晶显示装置使用例如介电常数各向异性在3.2至7的范围的液晶。为了降低阈值电压，或者为了缩短响应时间(液晶的上升)，多数使用大约5左右的略微大一些的介电常数各向异性的液晶。使用比该液晶的介电常数各向异性的值更大的介电常数材料作为滤色器的构件时，容易产生上述颜色不均匀和漏光等问题。将上述的高相对介电常数的黑矩阵应用于滤色器的情况下漏光为较差的例子。

本发明是鉴于以上情况而完成的，其目的在于，提供与横电场方式的液晶显示装置相比更高透射率、高画质、且无颜色不均匀和漏光的FFS方式液晶显示装置中最佳的滤色器基板及FFS方式液晶显示装置。

用于解决问题的手段

本发明的第1方案提供滤色器基板，其是用于使滤色器基板与具备电极宽度为10μm以下的梳齿状像素电极的阵列基板在它们之间隔着液晶层对置配置而成的边缘场开关方式液晶显示装置的滤色器基板，其具备：透明基板；黑矩阵，其形成在上述透明基板上，且以有机颜料作为主要色料；红色像素、绿色像素和蓝色像素，这些像素设置在上述透明基板上的由上述黑矩阵划分出的区域，并且在驱动液晶的频率下测定的相对介电常数为2.9以上且4.4以下；和透明树脂层，其形成在上述红色像素、绿色像素和蓝色像素上，并且相对于上述红色像素、绿色像素和蓝色像素的平均相对介电常数，各个着色像素的相对介电常数在±0.3的范围内。

本发明的第2方案提供具备上述滤色器基板的液晶显示装置。

本发明的第3方案提供边缘场开关方式液晶显示装置，其具备：滤色器基板；阵列基板，其与上述滤色器基板对置配置，且具备电极宽度为10μm以下的梳齿状像素电极；液晶层，其介于上述滤色器基板与阵列基板之间，其中，所述滤色器基板具备：透明基板；黑矩阵，其形成在上述透明基板上；红色像素、绿色像素和蓝色像素，这些像素设置在由上述黑矩阵划分出的区域，并且在驱动液晶的频率下测定的相对介电常数为2.9以上且4.4以下；和透明树脂层，其形成在上述红色像素、绿色像素和蓝色像素上，并且相对于上述红色像素、绿色像素和蓝色像素的平均相对介电常数，各个着色像素的相对介电常数在±0.3的范围内。

而且，本说明书的记载中，将在黑矩阵开口部形成了图案的着色层称为着色像素，命名为红色像素、绿色像素和蓝色像素。将在液晶有效显示区域外的边框部上的着色层称为红色层、蓝色层等。另外，同样地将相对介电常数测定中使用的测定试样的涂膜称为红色层、绿色层、蓝色层。本说明书中所谓的着色像素的相对介电常数是指对于作为测定试样形成、并进行了测定的着色层的数据。

附图说明

图1是现有的横电场方式的液晶显示装置的剖视示意图。

图2是现有的边缘场开关方式的液晶显示装置的剖视示意图。

图3是本发明的一个实施方式的滤色器基板的剖视示意图。

图4是本发明的实施例2的滤色器基板的剖视示意图。

图5是本发明的实施例3的液晶显示装置的剖视示意图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。

本发明的一个方案的滤色器基板是边缘场开关方式液晶显示装置用的滤色器基板。边缘场开关方式液晶显示装置是通过使滤色器基板与具备电极宽度为10μm以下的梳齿状像素电极的阵列基板在它们之间隔着液晶层对置配置来构成的。梳齿状像素电极的电极宽度超过10μm时，使标准黑色的边缘场开关方式液晶显示装置处于开启时(对梳齿状像素电极施加液晶驱动电压时)的透射率降低。梳齿状像素电极的电极宽度WL和其电极间距Ws越窄，透射率越高，但1μm以下的梳齿状像素电极的电极宽度在光刻工序中的图案再现精度降低，会导致收率降低。梳齿状像素电极的电极宽度WL和其电极间距Ws优选在2μm以上且5μm以下的范围内。

该滤色器基板具备：透明基板；黑矩阵，其形成在上述透明基板上，且以有机颜料作为主要色料；红色像素、绿色像素和蓝色像素，这些像素设置在上述透明基板上的由上述黑矩阵划分出的区域，并且在驱动液晶的频率下测定的相对介电常数为2.9以上且4.4以下；和透明树脂层，其形成在上述红色像素、绿色像素和蓝色像素上。各着色像素的相对介电常数小于2.9时，不能在透明树脂中添加用于确保色纯度的充分量的有机颜料等色料，因此无法提供特性良好的滤色器。着色像素的相对介电常数超过4.4时，发生液晶的响应延迟和灰度显示的不均匀，因此不优选。

另外，相对于这些红色像素、绿色像素和蓝色像素的平均相对介电常数，各个着色像素的相对介电常数在±0.3的范围内(差为0.3以下)。该相对介电常数之差在该范围外的情况下，会产生颜色不均匀。

在以上的滤色器基板中，可以使黑矩阵的在驱动液晶的频率下测定的相对介电常数为2.9以上且4.4以下。另外，可以使黑矩阵的在驱动液晶的频率下测定的相对介电常数小于用于边缘场开关方式的液晶的介电常数各向异性的值。另外，可以使黑矩阵的色料以有机颜料相对于色料的总量的比例计为92质量%以上，剩余部分为炭黑。

作为绿色像素的主要色料，可以使用卤化锌酞菁颜料。

可以使以上的红色像素、绿色像素和蓝色像素的平均相对介电常数的值小于用于边缘场开关方式的液晶的介电常数各向异性的值。

可以使用于测定相对介电常数的上述频率为120Hz至480Hz的范围的频率。

黑矩阵为将着色像素的4边划分成格子状或将2边划分成条纹状的图案形状，并且具有包围液晶显示的有效显示区域的边框图案，可以在该边框图案上重叠用于形成蓝色像素的蓝色层及用于形成红色像素的红色层中的1种颜色或2种颜色。

黑矩阵为将着色像素的4边划分成格子状或将2边划分成条纹状的图案形状，并且具有包围液晶显示的有效显示区域的边框图案，可以在该边框图案上依次重叠用于形成红色像素的红色层及用于形成蓝色像素的蓝色层中的2种颜色。

本发明的一个方案能够提供在形成液晶显示装置时无色彩平衡偏差以及红色不均匀或白色不均匀等显示不良的FFS方式的液晶显示装置用的滤色器基板。另外，能够提供在黑矩阵与着色层的边界部没有漏光的FFS方式的液晶显示装置用的滤色器基板。此外，能够提供消除了上述显示不良的FFS方式的液晶显示装置。

图3是表示本发明的一个实施方式的滤色器基板的剖视图。图3中，在由例如玻璃构成的透明基板10上形成以有机颜料作为主要色料的黑矩阵BM，在由该黑矩阵BM划分出的透明基板10上的区域形成红色像素R、绿色像素G以及蓝色像素B。另外，在这些红色像素R、绿色像素G以及蓝色像素B上形成透明树脂层15，从而构成滤色器基板。

而且，该滤色器基板是如上所述在具备电极宽度为10μm以下的梳齿状像素电极的阵列基板上隔着液晶贴合而成的边缘场开关方式液晶显示装置用的滤色器基板。

本实施方式使用初始取向为水平取向或垂直取向的液晶，其以标准黑色显示的液晶显示装置作为主要适用对象，并以使滤色器基板与形成有TFT等液晶驱动元件的阵列基板以夹持液晶层的形式贴合而构成的液晶显示装置为前提。液晶也可以使用介电常数各向异性为正的液晶以及负的液晶中的任意一种。介电常数各向异性为正的液晶具有如下优点：可以从广泛的液晶材料的范围来选择该介电常数各向异性Δε以及液晶的双折射率Δn。

本实施方式的一个着眼点在于，使滤色器的着色像素的相对介电常数一致，以使不会因驱动所使用的液晶而在颜色不同的像素之间产生显示差异。另外，本实施方式的另一着眼点在于，用小于液晶的介电常数各向异性的值的材料来构成着色像素，以使其不会对所使用的液晶的驱动产生影响。就使用将初始取向设为水平、介电常数各向异性为正的液晶的FFS方式的液晶显示装置而言，从例如4.5至6.5的稍微大一些的介电常数各向异性的范围来选择Δε，并将其用于本实施方式，由此可以得到多个优点。其中之一是：使关系到液晶驱动的阈值电压降低，并且改善液晶的响应性(上升)。下面，对在具备本实施方式的滤色器基板的液晶显示装置中使用的上述液晶材料的选择进行详细论述。

如上所述，为了避免彩色显示中的颜色不均匀，滤色器的着色像素需要使用各个着色像素的相对介电常数的值相对于红色像素、绿色像素和蓝色像素的平均相对介电常数在±0.3以内的着色像素。如后所述，就FFS方式的液晶显示装置而言，着色像素之间的相对介电常数之差超过0.8或1.0时，容易产生液晶显示中的颜色不均匀和漏光。着色像素的相对介电常数会在以下的实施例中详述，根据本发明者们的研究结果，通过选择作为色料的有机颜料以及选择颜料比率、母材的树脂和分散材料等材料，即使是黑矩阵之类的容易成为高相对介电常数的构件，也可以控制在4.4以下。

就使用介电常数各向异性为正的液晶的FFS方式的液晶显示装置而言，通过从例如4.5至6.5的稍微大一些的介电常数各向异性的范围来选择Δε，可以使滤色器构成构件的相对介电常数的值小于液晶的介电常数各向异性的值，从而能够得到不会对液晶驱动产生障碍的条件。在滤色器的着色像素的形成中，通常使用含有感光性的丙烯酸树脂的着色组合物，但通常丙烯酸树脂等透明树脂的相对介电常数为约2.8。根据本发明者们的研究结果，作为有机颜料的分散体系的着色像素的相对介电常数的下限为2.9。

(相对介电常数的测定)

后述的实施例中的着色像素的相对介电常数如下测定：使用Solartron公司制造的Impedance Analyzer1260型，在电压为5V的条件下，在120、240、480Hz的频率下进行测定。关于测定试样，在图案形成有由铝薄膜构成的导电膜的玻璃基板上涂布着色层并进行硬膜(膜厚与后述的实施例相同)，进一步在该着色层上形成由铝薄膜构成的导电膜图案。

(黑矩阵的OD测定)

关于作为遮光性的指标的光学浓度(OD值)，使用Macbeth D-200II，进行测定。

(色度测定)

关于各个着色层的色度坐标，使用显微分光测光装置OSP-2000(奥林巴斯光学工业公司制)进行测定。

以下，对能够用于以上说明的实施方式的滤色器基板的透明树脂以及有机颜料等进行例示。

(透明树脂)

用于形成遮光层或着色像素的感光性着色组合物除含有颜料分散体以外还含有多官能单体、感光性树脂、非感光性树脂、聚合引发剂、溶剂等。将感光性树脂及非感光性树脂等能够用于本实施方式的透明性高的有机树脂统称为透明树脂。作为透明树脂，可以使用下述树脂。

即，作为透明树脂，可以使用热塑性树脂、热固性树脂以及感光性树脂。作为热塑性树脂，例如可举出丁缩醛树脂、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-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、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，例如可举出环氧树脂、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。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成的树脂。

(碱可溶性树脂)

在用于本实施方式的黑矩阵的形成材料即黑矩阵(遮光层)、着色像素、作为外覆膜的透明树脂层的形成中，优选使用能够利用光刻进行图案形成的感光性树脂组合物。这些透明树脂优选为被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，可举出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、含羧基的环氧树脂、含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、酚醛清漆系树脂。

(丙烯酸树脂)

作为本实施方式中可以采用的透明树脂的代表，可举例出以下的丙烯酸系树脂。

即，丙烯酸系树脂可举出使用了例如（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）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酸羟丙酯等含有羟基的（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；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）丙烯酸酯等作为单体而得到的聚合物。

另外，以上举出的单体可以单独使用或将两种以上并用。此外，还可以是这些单体与可共聚的苯乙烯、环己基马来酰亚胺、及苯基马来酰亚胺等化合物的共聚物。

另外，例如也可以通过使将（甲基）丙烯酸等具有烯键式不饱和基团的羧酸进行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、或者在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、或其与其它的（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，得到具有感光性的树脂。

此外，例如还可以通过使由甲基丙烯酸羟乙酯等单体得到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及烯键式不饱和基团的化合物反应，得到具有感光性的树脂。

另外，如上所述那样，使由具有多个羟基的甲基丙烯酸羟乙酯等单体得到的共聚物与多元酸酐反应，从而在共聚物中导入羧基，由此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限于该方法。

作为上述反应中所用的酸酐的例子，例如可举出丙二酸酐、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酸酐等。

上述丙烯酸系树脂的固体成分酸值优选为20～180mg KOH/g。当酸值小于20mg KOH/g时，感光性树脂组合物的显影速度过慢而显影所需的时间变长，生产率有变差的倾向。另外，当固体成分酸值大于180mg KOH/g时，反之显影速度过快而存在发生显影后的图案剥落或图案缺损的不良情况的倾向。

此外，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，有时得不到充分的光固化性。

（光聚合性单体）

作为光聚合性单体的例子，可举出（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）丙烯酸三羟甲基丙烷酯、六（甲基）丙烯酸二季戊四醇酯、（甲基）丙烯酸三环癸烯酯、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。

另外，优选使用通过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。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，没有特别限定。此外，可以单独使用一种多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯，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，可以列举：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-羟基环己基苯酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-（4-吗啉代苯基）-丁烷-1-酮等苯乙酮系化合物；苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、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、丙烯酰化二苯甲酮、4-苯甲酰-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；2,4,6-三氯均三嗪、2-苯基-4,6-双（三氯甲基）均三嗪、2-（对甲氧基苯基）-4,6-双（三氯甲基）均三嗪、2-（对甲苯基）-4,6-双（三氯甲基）均三嗪、2-胡椒基-4,6-双（三氯甲基）均三嗪、2,4-双（三氯甲基）-6-苯乙烯基均三嗪、2-（萘-1-基）-4,6-双（三氯甲基）均三嗪、2-（4-甲氧基-萘-1-基）-4,6-双（三氯甲基）均三嗪、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-（O-苯甲酰肟）]、O-（乙酰基）-N-（1-苯基-2-氧代-2-（4’-甲氧基-萘基）乙叉基）羟胺等肟酯系化合物；双（2,4,6-三甲基苯甲酰）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、莰醌、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；钛茂系化合物等。对于提高感度，肟衍生物类（肟系化合物）是有效的。上述光聚合引发剂可以单独使用一种、或组合使用两种以上。

（增感剂）

优选将聚合引发剂与增感剂并用。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、莰醌、乙基蒽醌、4,4’-二乙基间苯二甲酰基苯酮（4,4′-diethylisophthalophenone）、3,3’,4,4’-四（叔丁基过氧基羰基）二苯甲酮、4,4’-二乙氨基二苯甲酮等化合物。

增感剂相对于光聚合引发剂100质量份可以含有0.1质量份至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起使用。作为烯键式不饱和化合物，是指分子内具有一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与此相伴的曝光部与非曝光部的显影液溶解性的差异等观点出发，优选分子内具有两个以上烯键式不饱和键的化合物。另外，特别优选该不饱和键是来源于（甲基）丙烯酰氧基的（甲基）丙烯酸酯化合物。

作为分子内具有一个以上的烯键式不饱和键的化合物，可以列举例如：（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。作为分子内具有两个以上烯键式不饱和键的化合物，代表性地可以列举例如：不饱和羧酸与多羟基化合物的酯类、含（甲基）丙烯酰氧基的磷酸酯类、（甲基）丙烯酸羟基酯化合物与多异氰酸酯化合物的氨基甲酸酯（甲基）丙烯酸酯类以及（甲基）丙烯酸或（甲基）丙烯酸羟基酯化合物与多环氧基化合物的环氧（甲基）丙烯酸酯类等。

在本发明的滤色器基板上形成位相差层的情况下，上述光聚合性引发剂、增感剂和烯键式不饱和化合物可以添加到含有聚合性液晶化合物的组合物中。

（多官能硫醇）

感光性着色组合物中可以含有发挥链转移剂作用的多官能硫醇。多官能硫醇只要是具有两个以上的硫醇基的化合物即可，可以列举例如：己二硫醇、癸二硫醇、1,4-丁二醇双硫代丙酸酯、1,4-丁二醇双硫代乙酸酯、乙二醇双硫代乙酸酯、乙二醇双硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三硫代乙酸酯、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）、季戊四醇四硫代乙酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯、三巯基丙酸三（2-羟基乙基）异氰脲酸酯、1,4-二甲基巯基苯、2,4,6-三巯基均三嗪、2-（N,N-二丁基氨基）-4,6-二巯基均三嗪等。

上述多官能硫醇可以使用一种或者混合使用两种以上。多官能硫醇可以在感光性着色组合物中以相对于颜料100质量份优选为0.2～150质量份、更优选为0.2～100质量份的量来使用。

（储存稳定剂）

为了使组合物的经时粘度稳定化，感光性着色组合物中可以含有储存稳定剂。作为储存稳定剂，可以列举例如：苄基三甲基氯化物、二乙基羟胺等季铵氯化物、乳酸、草酸等有机酸及其甲酯、叔丁基邻苯二酚、三乙基膦、三苯基膦等有机膦、亚磷酸盐等。储存稳定剂可以以相对于感光性着色组合物中的颜料100质量份为0.1质量份至10质量份的量来含有。

（密合提高剂）

为了提高与基板的密接性，感光性着色组合物中还可以含有硅烷偶联剂等密合提高剂。作为硅烷偶联剂，可以列举：乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、乙烯基乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基硅烷类；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等（甲基）丙烯酰基硅烷类；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、β-（3,4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷、β-（3,4-环氧环己基）甲基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等环氧硅烷类；N-β（氨基乙基）γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β（氨基乙基）γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β（氨基乙基）γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等氨基硅烷类；γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷等硫代硅烷类等。硅烷偶联剂可以在感光性着色组合物中以相对于颜料100质量份为0.01质量份至100质量份来含有。

（溶剂）

为了能够在基板上进行均匀的涂布，在感光性着色组合物中混合水或有机溶剂等溶剂。另外，在本实施方式中使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地分散的功能。作为溶剂，可以列举例如：环己酮、乙酸乙二醇单乙醚、乙酸乙二醇单丁醚、1-甲氧基2-丙基乙酸酯、二乙二醇二甲醚、乙基苯、乙二醇二乙醚、二甲苯、乙二醇单乙醚、甲基正戊酮、丙二醇单甲醚、甲苯、甲乙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、异丁酮、石油系溶剂等，上述有机溶剂可以单独使用或混合使用。溶剂可以在着色组合物中以相对于颜料100质量份为800质量份至4000质量份、优选为1000质量份至2500质量份来含有。

（有机颜料）

作为红色颜料，可以使用例如：C.I.颜料红（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，可以列举例如：C.I.颜料黄（Pigment Yellow）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，可以使用例如：C.I.颜色蓝（Pigment Blue）15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、80等，这些中，优选C.I.颜色蓝15:6。

作为紫色颜料，可以使用例如：C.I.颜色紫（Pigment Violet）1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等，其中，优选C.I.颜色紫23。

作为绿色颜料，可以使用例如：C.I.颜色绿（Pigment Green）1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54、55、58等，特别优选以C.I.颜色绿58作为主要色料使用的绿色颜料。

以下，在C.I.颜色的颜料种类的记载中，有时仅省略地记载为PB（颜色蓝）、PV（颜色紫）、PR（颜色红）、PY（颜色黄）、PG（颜色绿）等。

(染料)

本实施方式的滤色器中使用的着色组合物除了上述颜料之外，还可以含有染料。

作为这些染料，可以列举出酸性染料、油溶性染料、分散染料、反应性染料、直接染料等。可以列举出例如：偶氮系染料、苯醌系染料、萘醌系染料、蒽醌系染料、酞菁系染料、方酸系染料、克酮酸系染料、部花青系染料、茋系染料、二芳基甲烷系染料、三芳基甲烷系染料、荧烷系染料、螺吡喃系染料、酞菁系染料、靛蓝系染料、俘精酸酐系染料、镍络合物系染料及甘菊环系染料。

作为具体的染料，可以列举颜色索引编号如下的染料。C.I.溶剂黄（Solvent Yellow）2、3、7、12、13、14、16、18、19、21、25、25:1、27、28、29、30、33、34、36、42、43、44、47、56、62、72、73、77、79、81、82、83、83:1、88、89、90、93、94、96、98、104、107、114、116、117、124、130、131、133、135、141、143、145、146、157、160:1、161、162、163、167、169、172、174、175、176、179、180、181、182、183、184、185、186、187、189、190、191、C.I.溶剂橙（Solvent Orange）1、2、3、4、5、7、11、14、20、23、25、31、40:1、41、45、54、56、58、60、62、63、70、75、77、80、81、86、99、102、103、105、106、107、108、109、110、111、112、113、C.I.溶剂红（Solvent Red）1、2、3、4、8、16、17、18、19、23、24、25、26、27、30、33、35、41、43、45、48、49、52、68、69、72、73、83:1、84:1、89、90、90:1、91、92、106、109、110、118、119、122、124、125、127、130、132、135、141、143、145、146、149、150、151、155、160、161、164、164:1、165、166、168、169、172、175、179、180、181、182、195、196、197、198、207、208、210、212、214、215、218、222、223、225、227、229、230、233、234、235、236、238、239、240、241、242、243、244、245、247、248、C.I.溶剂紫（SolventViolet）2、8、9、11、13、14、21、21:1、26、31、36、37、38、45、46、47、48、49、50、51、55、56、57、58、59、60、61、C.I.溶剂蓝（SolventBlue）2、3、4、5、7、18、25、26、35、36、37、38、43、44、45、48、51、58、59、59:1、63、64、67、68、69、70、78、79、83、94、97、98、100、101、102、104、105、111、112、122、124、128、129、132、136、137、138、139、143、C.I.溶剂绿（Solvent Green）1、3、4、5、7、28、29、32、33、34、35、C.I.溶剂棕（Solvent Brown）1、3、4、5、12、20、22、28、38、41、42、43、44、52、53、59、60、61、62、63、C.I.溶剂黑（SolventBlack）3、5、5:2、7、13、22、22:1、26、27、28、29、34、35、43、45、46、48、49、50、C.I.酸性红（Acid Red）6、11、26、60、88、111、186、215、C.I.酸性绿（Acid Green）25、27、C.I.酸性蓝（Acid Blue）22、25、40、78、92、113、129、167、230、C.I.酸性黄（Acid Yellow）17、23、25、36、38、42、44、72、78、C.I.碱性红（Basic Red）1、2、13、14、22、27、29、39、C.I.碱性绿（Basic Green）3、4、C.I.碱性蓝（Basic Blue）3、7、9、11、17、41、66、C.I.碱性紫（Basic Violet）1、3、18、39、66、C.I.碱性黄（Basic Yellow）11、23、25、28、41、C.I.直接红（Direct Red）4、23、31、75、76、79、80、81、83、84、149、224、C.I.直接绿（Direct Green）26、28、C.I.直接蓝（Direct Blue）71、78、98、106、108、192、201、C.I.直接紫（Direct Violet）51、C.I.直接黄（Direct Yellow）26、27、28、33、44、50、86、142、C.I.直接橙（Direct Orange）26、29、34、37、72、C.I.硫化红（Sulphur Red）5、6、7、C.I.硫化绿（Sulphur Green）2、3、6、C.I.硫化蓝（Sulphur Blue）2、3、7、9、13、15、C.I.硫化紫（Sulphur Violet）2、3、4、C.I.硫化黄（Sulphur Yellow）4、C.I.还原红（Vat Red）13、21、23、28、29、48、C.I.还原绿（Vat Green）3、5、8、C.I.还原蓝（Vat Blue）6、14、26、30、C.I.还原紫（Vat Violet）1、3、9、13、15、16、C.I.还原黄（Vat Yellow）2、12、20、33、C.I.还原橙（Vat Orange）2、5、11、15、18、20、C.I.色酚（Azoic Coupling Component)2、3、4、5、7、8、9、10、11、13、32、37、41、48、C.I.活性红(Reactive Red)8、22、46、120、C.I.活性蓝(ReactiveBlue）1、2、7、19、C.I.活性紫(Reactive Violet）2、4、C.I.活性黄(ReactiveYellow）1、2、4、14、16、C.I.活性橙(Reactive Orange）1、4、7、13、16、20、C.I.分散红（Disperse Red）4、11、54、55、58、65、73、127、129、141、196、210、229、354、356、C.I.分散蓝（Disperse Blue）3、24、79、82、87、106、125、165、183、C.I.分散紫（Disperse Violet）1、6、12、26、27、28、C.I.分散黄（Disperse Yellow）3、4、5、7、23、33、42、60、64、C.I.分散橙（Disperse Orange）13、29、30。

这些染料为了显示期望的分光光谱，可以单独使用，也可以组合使用2种以上。

作为染料，更优选为阳离子染料，这些阳离子染料的抗衡阴离子可以通过公知的方法进行变更。作为变更的阴离子，为了得到更高的耐热性、耐光性，优选所谓的超强酸的阴离子。作为阳离子染料的例子，可以列举颜色索引编号如下的阳离子染料。

C.I.碱性红（Basic Red）1、2、12、13、14、16、18:1、21、22、26、27、28、29、36、46、54、56、58、78、C.I.碱性黄（Basic Yellow）1、11、12、13、14、15、24、28、29、30、37、40、41、45、46、51、57、62、67、C.I.分散红（Disperse Red）50、90、117、118、177、122,126、128、145,146、157、C.I.分散黄（Disperse Yellow）5、8、22、27、50、56、74、84、88、114、119、160、164、182、184、187、203、227、221、C.I.碱性绿（Basic Green）4、5、8、10、C.I.分散绿（Disperse Green）7、C.I.碱性蓝（Basic Blue）、1、3、4、7、8、9、11、12、15、18:1、22、41、42、45、53、54、54:1、55、57、60、62、66、71、75、77、92、105、113、141、147、148、162、C.I.分散蓝（Disperse Blue）7、9、10、20、35、55、56、58、62、63、65、82、85、86、87、89、91、95、102、104、106、118、124、142、143、148、162、166、179、181、C.I.紫（Violet）1、3、4、5、6、7、10、14、15、16、20、22、27、28、35、37、39、53、62、63、83等。进一步优选为C.I.碱性红（Basic Red）1、2、13、14、22、27、29、39、C.I.碱性绿（Basic Green）3、4、C.I.碱性蓝（Basic Blue）3、7、9、11、17、41、66、C.I.碱性紫（Basic Violet）1、3、18、39、66、C.I.碱性黄（Basic Yellow）11、23、25、28、41等。

（遮光层的色料）

遮光层或黑矩阵所含有的遮光性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。本实施方式中，遮光性色料可以列举例如有机颜料、无机颜料、染料等。作为无机颜料，可以列举例如炭黑、二氧化钛等。作为染料，可以列举例如偶氮系染料、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、甲川系染料等。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率并用两种以上。另外，可以通过利用树脂覆盖这些色料的表面而进行高体积电阻化，反之，可以通过提高色料相对于树脂的母材的含有比率而赋予一定的导电性来进行低体积电阻化。但是，由于这样的遮光性材料的体积电阻值为约1×10⁸～1×10¹⁵Ω·cm的范围，因此该电阻值并非是会影响透明导电膜的电阻值的等级。同样，遮光层的相对介电常数也可以通过选择色料或含有比率在约3～20的范围内进行调节。遮光层、第1透明树脂层、着色层的相对介电常数可以根据液晶显示装置的设计条件和液晶的驱动条件进行调节。本发明中，可以使用减少有相对介电常数会变大倾向的炭黑的添加量、有机颜料的含量多的FFS方式液晶显示装置用的黑矩阵。

（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，因此是优选的。作为高分子分散剂，可以列举例如：聚氨酯系分散剂、聚亚乙基亚胺系分散剂、聚氧乙烯烷基醚系分散剂、聚氧乙烯二醇二酯系分散剂、山梨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相对于包含很多颜料的本实施方式中使用的遮光性感光性树脂组合物而言，在显影性的方面是优选的。

作为这些分散剂的具体例子，可以列举商品名为EFKA（Efka ChemicalsB.V.（EFKA）公司制）、Disperbik（BYK-Chemie公司制）、DISPARLON（楠本化成公司制）、SOLSPERSE（Lubrizol公司制）、KP（信越化学工业公司制）、POLYFLOW（共荣社化学公司制）等。这些分散剂可以使用一种，也可以将两种以上以任意的组合和比率并用。

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、苝系、紫环酮系、二酮吡咯并吡咯系、二噁嗪系等的衍生物，其中优选喹酞酮系。

作为色素衍生物的取代基，可以列举例如：磺酸基、磺酰胺基及其季盐、邻苯二甲酰亚胺基甲基、二烷基氨基烷基、羟基、羧基、酰胺基等直接或经由烷基、芳基、杂环基等键合于颜料骨架上的基团。其中，优选磺酸基。另外，这些取代基可以在一个颜料骨架上进行多个取代。

作为色素衍生物的具体例子，可以列举：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、二酮吡咯并吡咯的磺酸衍生物、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，也可以将两种以上以任意的组合和比率并用。

<滤色器的制作方法>

本实施方式中的滤色器中的红色像素、绿色像素和蓝色像素可以通过印刷法、喷墨法或光刻法等使用上述的各色着色组合物形成在透明基板上。

关于利用印刷法来形成各色滤色器节（滤色区域），可以仅通过反复进行作为上述各种印刷油墨制备的着色组合物的印刷与干燥来形成图案，因此作为滤色器的制造法，成本低且量产性优良。另外，随着印刷技术的发展，能够进行具有高尺寸精度以及平滑度的微小图案的印刷。为了进行印刷，优选为油墨在印刷的版上、或外壳上不会干燥、固化的组成。另外，印刷机上的油墨的流动性的控制也很重要，也可以利用分散剂和体质颜料对油墨粘度进行调节。

喷墨法是利用将微小的多个排出口(喷墨头)按颜色排列而成的喷墨装置来在透明基板或形成有TFT等有源元件的基板上直接进行印刷形成的方法。

在通过光刻法形成各着色像素的情况下，通过喷涂和旋涂、狭缝涂布、辊涂等涂布方法，将作为上述溶剂显影型或碱显影型着色抗蚀剂制备的着色组合物涂布在透明基板上，使干燥膜厚达到0.2～10μm。在使涂布膜干燥时，可以使用减压干燥机、对流烘箱、IR烘箱、热板等。对根据需要干燥后的膜，通过以与该膜接触或非接触状态设置的具有规定的图案的掩模，进行紫外线曝光。然后，通过在溶剂或碱显影液中浸渍或喷雾等，喷雾显影液，除去未固化部，形成期望的图案，之后对其他颜色重复进行同样的操作，由此能够制造滤色器。另外，为了促进着色抗蚀剂的聚合，根据需要也可以实施加热。通过光刻法，也可以制造比上述印刷法精度更高的滤色器。

在显影时，作为碱显影液，使用碳酸钠、氢氧化钠等水溶液，也可以使用二甲基苄胺、三乙醇胺等有机碱。另外，也可以在显影液中添加消泡剂和表面活性剂。作为显影处理方法，可以采用喷淋显影法、喷雾显影法、浸液(浸渍)显影法、水坑(盛液)显影法等。

而且，为了提高紫外线曝光感度，也可以在将上述着色抗蚀剂涂布干燥后，将水溶性或碱水溶性树脂、例如聚乙烯基醇或水溶性丙烯酸树脂等进行涂布干燥，形成防止因氧产生的阻碍聚合的膜，然后进行紫外线曝光。

本实施方式的滤色器除了上述方法之外还可以通过电沉积法、转印法等来制造。而且，电沉积法为如下方法：利用在透明基板上形成的透明导电膜，通过胶体粒子的电泳，在透明导电膜上电沉积形成各色滤色器节，由此制造滤色器。另外，转印法为如下方法：在剥离性的转印基片的表面上预先形成滤色器层，使该滤色器层转印到期望的透明基板上。

以下，对本发明的各种实施例进行说明。

以下，通过实施例对本发明具体地进行说明，但本发明不限于此，在不脱离本发明的主旨的范围可以进行各种变更、变形。而且，实施例所示的组成含量全部为质量比，份为质量份。

[丙烯酸树脂溶液的制备]

在反应容器中加入环己酮800份，在容器中注入氮气的同时加热至100℃，在该温度下用1小时滴加下述单体和热聚合引发剂的混合物，进行聚合反应。

滴加后，进一步在100℃下反应3小时，然后添加将偶氮二异丁腈2.0份溶解在环己酮50份中而得到的液体，进一步在100℃下持续反应1小时，得到重均分子量为约40000的丙烯酸树脂的溶液。

冷却至室温后，采集约2g的树脂溶液，在180℃下加热干燥20分钟，测定不挥发成分，在先前合成的树脂溶液中添加环己酮以使不挥发成分达到20%，从而制备丙烯酸树脂溶液。

通过下述要领制备黑色、红色、绿色、蓝色的着色组合物。

[黑色颜料1的制备]

将下述组成的混合物均匀地进行搅拌混合后，使用直径为1mm的玻璃珠，通过砂磨机分散5小时，然后用5μm的过滤器过滤，制作黑色颜料1的分散体。

·红色颜料：C.I.颜料红254

[黑色颜料2的制备]

将下述组成的混合物均匀地进行搅拌混合后，使用直径为1mm的玻璃珠，通过砂磨机分散5小时，然后用5μm的过滤器过滤，制作黑色颜料1的分散体。

·红色颜料：C.I.颜料红254

[黑色颜料3的制备]

将下述组成的混合物均匀地进行搅拌混合后，用珠磨机搅拌，制作炭黑散液。

[黑色组合物1的制备]

将下述组成的混合物进行搅拌混合使其变均匀后，用5μm的过滤器过滤，得到黑色着色组合物1。

[黑色组合物2的制备]

除了作为分散体使用黑色颜料2以外，通过与黑色组合物1同样的组成、方法得到黑色组合物2。

[黑色组合物3的制备]

将下述组成的混合物进行搅拌混合使其变均匀后，用5μm的过滤器过滤，得到黑色着色组合物3。

[红色颜料1的制备]

将下述组成的混合物均匀地进行搅拌混合后，使用直径为1mm的玻璃珠，通过砂磨机分散5小时，然后用5μm的过滤器过滤，制作红色颜料1的分散体。

[红色颜料2的制备]

使用下述组成的混合物，通过与红色颜料1同样的方法制作红色颜料2的分散体。

·红色颜料：C.I.颜料红254

[红色组合物1的制备]

然后，将下述组成的混合物进行搅拌混合使其变均匀后，用5μm的过滤器过滤，得到红色着色组合物。

[红色组合物2的制备]

除了作为分散体使用红色颜料2以外，通过与红色组合物1同样的组成、方法得到红色组合物2。

[绿色颜料1的制备]

将下述组成的混合物均匀地进行搅拌混合后，使用直径为1mm的玻璃珠，通过砂磨机分散5小时，然后用5μm的过滤器过滤，制作红色颜料1的分散体。

·绿色颜料：C.I.颜料绿58

[绿色颜料2的制备]

使用下述组成的混合物，通过与绿色颜料1同样的方法，制作绿色颜料2的分散体。

·绿色颜料：C.I.颜料绿5

[绿色颜料3的制备]

使用下述组成的混合物，通过与绿色颜料1同样的方法，制作绿色颜料3的分散体。

·绿色颜料：C.I.颜料绿36

[绿色组合物1的制备]

然后，将下述组成的混合物进行搅拌混合使其变均匀后，用5μm的过滤器过滤，得到红色着色组合物。

·光聚合引发剂

[绿色组合物2的制备]

除了作为分散体使用绿色颜料2以外，通过与绿色组合物1同样的组成、方法，得到绿色组合物2。

[绿色组合物3的制备]

除了作为分散体使用绿色颜料3以外，通过与绿色组合物1同样的组成、方法，得到绿色组合物3。

[蓝色颜料1的制备]

将下述组成的混合物均匀地进行搅拌混合后，使用直径为1mm的玻璃珠，通过砂磨机分散5小时，然后用5μm的过滤器过滤，制作蓝色颜料的分散体。

·蓝色颜料：C.I.颜料蓝15:6

(东洋油墨制造株式会社制“LIONOL BLUE ES”)            52份

·分散剂(Zeneca公司制“SOLSPERSE 20000”)             6份

·丙烯酸清漆(固体成分为20质量%)                       200份。

[蓝色颜料2的制备]

将下述组成的混合物均匀地进行搅拌混合后，使用直径为1mm的玻璃珠，通过砂磨机分散5小时，然后用5μm的过滤器过滤，制作蓝色颜料的分散体。

·蓝色颜料：C.I.颜料蓝15:6

(东洋油墨制造株式会社制“LIONOL BLUE ES”)            49.4份

·分散剂(Zeneca公司制“SOLSPERSE 20000”)             6份

·丙烯酸清漆(固体成分为20质量%)                       200份

在该分散体中添加下述紫色染料粉体，充分搅拌，得到蓝色颜料2。

·紫色染料：NK-9402，株式会社林原生物化学研究所制”    2.6份。

[蓝色组合物1的制备]

然后，将下述组成的混合物进行搅拌混合使其变均匀后，用5μm的过滤器过滤，得到蓝色着色组合物。

[滤色器的制作]

组合各色组合物，通过下述所示的方法，制作滤色器。

而且，将本实施例中的滤色器基板的二个例子的剖视示意图示于图3以及图4。这些图中，滤色器图示为膜面朝下，但在实际的制造工序中，使膜面朝上来制造。

实施例1

首先，将黑色着色组合物1通过旋涂法以使膜厚达到2.0μm的方式涂布在图3所示的玻璃基板10上，然后在洁净烘箱中，在70℃下预烘烤20分钟。接着，将该基板冷却至室温，然后使用超高压水银灯，隔着光掩模进行紫外线曝光。之后，使用23℃的碳酸钠水溶液对该基板进行喷雾显影，然后用离子交换水进行清洗、风干。另外，在洁净烘箱中，在230℃下进行后烘烤30分钟，在基板上形成条纹图案的黑矩阵BM。

接着，同样地通过旋涂以使膜厚达到2.8μm的方式涂布红色着色组合物1，干燥后，通过曝光机对条纹状的着色层进行曝光、显影，由此形成红色像素R。

接着，也同样地通过旋涂以使膜厚达到2.8μm的方式涂布绿色着色组合物1，干燥后，通过曝光机在与上述红色像素不同的部位对条纹状的着色层进行曝光、显影，由此在与上述红色像素R邻接的位置上形成绿色像素G。

另外，与红色、绿色完全同样地操作，对于蓝色着色组合物1，也以使膜厚为2.8μm的方式在与红色像素R、绿色像素G邻接的位置上形成蓝色像素B。

如上所述，如图3所示，得到了在透明基板10上包含红色像素R、绿色像素G、蓝色像素B这3种颜色的条纹图案的着色像素的滤色器基板。

实施例2

使用黑色着色组合物2、红色着色组合物2、绿色着色组合物2、蓝色着色组合物2，与实施例1同样地操作，得到滤色器基板。

而且，在实施例2中，如图4所示，以包围液晶的有效显示区域的方式，用宽度为约3mm的遮光层(与黑矩阵相同的材料、工艺)形成边框部F，在该边框部F上层叠红色层3、蓝色层4。通过红色层3以及蓝色层4的层叠，可以补充由黑矩阵材料构成的边框部F的遮光性，从而能够确保光学浓度为3以上。关于这些两层的着色层的膜厚，可以通过半色调掩模(half tone mask)的使用等来调节膜厚而形成。蓝色层4的相对介电常数小于其他着色层的相对介电常数，因此在着色层的层叠构成中，在接近液晶的一侧层叠形成蓝色层4是有利的。

另外，虽然未图示，但根据形成液晶显示装置时的液晶层的厚度，通过层叠红色层、绿色层、蓝色层来形成衬垫(spacer)。与上述同样，由于蓝色层的相对介电常数小于其他着色层的相对介电常数，因此可以将蓝色层作为该层叠构成的衬垫的最上层来使用，并且可以以覆盖衬垫的方式来形成。

实施例3

将本实施例的FFS方式的液晶显示装置的剖视图示于图5。

本实施例中使用的滤色器基板20为实施例2的图4所示的滤色器基板。形成有源元件(TFT)的阵列基板30在连续形状的共用电极32上隔着绝缘层22形成像素电极31。省略了TFT、取向膜、偏光板和位相差板等的图示。

滤色器基板20与阵列基板30隔着介电常数各向异性为4.5(介电常数各向异性为正的液晶)的液晶26对置地贴合。对省略了图示的取向膜进行摩擦处理，形成与基板面水平的液晶取向。而且，像素电极31形成与纸面垂直的梳齿状图案，但摩擦方向不是与该梳齿图案的排序完全平行的，以倾斜约5度的角度进行摩擦。

比较例

使用黑色着色组合物3、红色着色组合物1、绿色着色组合物3、蓝色着色组合物1，与实施例1同样操作，得到滤色器基板。

在下述表1中，与实施例1、实施例2及比较例的各个着色层的相对介电常数一起示出了彩色抗蚀剂的组成。

如上述表1所示，实施例1以及2的红色层、绿色层以及蓝色层的120Hz、240Hz、480Hz的频率下的相对介电常数均在2.9～4.4的范围内。另外，相对于红色层、绿色层以及蓝色层的相对介电常数的平均值，这些相对介电常数在±0.3的范围内。

相对于此，比较例的绿色层的主要色料为卤化铜酞菁绿色颜料，该着色层的在120Hz、240Hz、480Hz的频率下的相对介电常数分别高达4.6、4.5、4.5，在2.9～4.4的范围外。另外，与红色层、绿色层以及蓝色层的各自在频率下的相对介电常数的平均值4.0、4.0、3.9之差大，分别为0.6、0.5、0.6，在±0.3的范围外。

另外，比较例的黑矩阵的黑色颜料为炭黑，比较例的黑色着色层(BM)的在120Hz、240Hz、480Hz的频率下的相对介电常数大到16.2、16.1、15.5，与红色层的相对介电常数之差极大，为12.6、12.5、12.0。

使用上述表1所示的组成的彩色抗蚀剂(着色组合物)及黑色着色组合物(BM)，制作滤色器基板，与实施例3同样操作，隔着介电常数各向异性4.5的液晶与阵列基板进行贴合，由此构成比较例的液晶显示装置。

对于实施例3的液晶显示装置和比较例的液晶显示装置，在阵列基板的像素电极与共用电极之间施加驱动电压，从而显示图像，结果实施例3的液晶显示装置没有显示不良，得到了优良的画质的图像。相对于此，比较例的液晶显示装置观察到红色不均匀和在像素开口部的边缘中的漏光。

Claims (20)

1.一种滤色器基板，其是用于使滤色器基板与具备电极宽度为10μm以下的梳齿状像素电极的阵列基板在它们之间隔着液晶层对置配置而成的边缘场开关方式液晶显示装置的滤色器基板，其具备：

透明基板；

黑矩阵，其形成在所述透明基板上，且以有机颜料作为主要色料；

红色像素、绿色像素和蓝色像素，这些像素设置在所述透明基板上的由所述黑矩阵划分出的区域，并且在驱动液晶的频率下测定的相对介电常数为2.9以上且4.4以下；和

透明树脂层，其形成在所述红色像素、绿色像素和蓝色像素上，

并且相对于所述红色像素、绿色像素和蓝色像素的平均相对介电常数，各个着色像素的相对介电常数在±0.3的范围内。

2.根据权利要求1所述的滤色器基板，其中，所述黑矩阵的在驱动液晶的频率下测定的相对介电常数为2.9以上且4.4以下。

3.根据权利要求1所述的滤色器基板，其中，所述黑矩阵的在驱动液晶的频率下测定的相对介电常数小于用于边缘场开关方式的液晶的介电常数各向异性的值。

4.根据权利要求1所述的滤色器基板，其中，所述黑矩阵的色料中，有机颜料相对于色料的总量的比例为92质量%以上，剩余部分为炭黑。

5.根据权利要求1所述的滤色器基板，其中，所述绿色像素的主要色料为卤化锌酞菁颜料。

6.根据权利要求1所述的滤色器基板，其中，所述红色像素、所述绿色像素及所述蓝色像素的平均相对介电常数的值小于用于边缘场开关方式的液晶的介电常数各向异性的值。

7.根据权利要求1所述的滤色器基板，其中，用于测定相对介电常数的所述频率为120Hz至480Hz的范围的频率。

8.根据权利要求1所述的滤色器基板，其中，所述黑矩阵为将着色像素的4边划分成格子状或将2边划分成条纹状的图案形状，并且具有包围液晶显示的有效显示区域的边框图案，在该边框图案上形成用于形成蓝色像素的蓝色层及用于形成红色像素的红色层中的1种颜色、或重叠2种颜色。

9.根据权利要求1所述的滤色器基板，其中，所述黑矩阵为将着色像素的4边划分成格子状或将2边划分成条纹状的图案形状，并且具有包围液晶显示的有效显示区域的边框图案，在该边框图案上依次重叠用于形成红色像素的红色层及用于形成蓝色像素的蓝色层中的2种颜色。

10.一种边缘场开关方式液晶显示装置，其具备权利要求1～9中任一项所述的滤色器基板。

11.一种边缘场开关方式液晶显示装置，其具备：

滤色器基板；

阵列基板，其与所述滤色器基板对置配置，且具备电极宽度为10μm以下的梳齿状像素电极；和

液晶层，其介于所述滤色器基板与阵列基板之间，

其中，所述滤色器基板具备：透明基板；黑矩阵，其形成在所述透明基板上；红色像素、绿色像素和蓝色像素，这些像素设置在由所述黑矩阵划分出的区域，并且在驱动液晶的频率下测定的相对介电常数为2.9以上且4.4以下；和透明树脂层，其形成在所述红色像素、绿色像素和蓝色像素上，并且相对于所述红色像素、绿色像素和蓝色像素的平均相对介电常数，各个着色像素的相对介电常数在±0.3的范围内。

12.根据权利要求11所述的边缘场开关方式液晶显示装置，其中，所述梳齿状像素电极的所述电极宽度为2μm以上且5μm以下。

13.根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中，所述黑矩阵的在驱动液晶的频率下测定的相对介电常数为2.9以上且4.4以下。

14.根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中，所述黑矩阵的在驱动液晶的频率下测定的相对介电常数小于用于边缘场开关方式的液晶的介电常数各向异性的值。

15.根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中，所述黑矩阵的色料中，有机颜料相对于色料的总量的比例为92质量%以上，剩余部分为炭黑。

16.根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中，所述绿色像素的主要色料为卤化锌酞菁颜料。

17.根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中，所述红色像素、所述绿色像素及所述蓝色像素的平均相对介电常数的值小于用于边缘场开关方式的液晶的介电常数各向异性的值。

18.根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中，用于测定相对介电常数的所述频率为120Hz至480Hz的范围的频率。

19.根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中，所述黑矩阵为将着色像素的4边划分成格子状或将2边划分成条纹状的图案形状，并且具有包围液晶显示的有效显示区域的边框图案，在该边框图案上形成用于形成蓝色像素的蓝色层及用于形成红色像素的红色层中的1种颜色、或重叠2种颜色。

20.根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中，所述黑矩阵为将着色像素的4边划分成格子状或将2边划分成条纹状的图案形状，并且具有包围液晶显示的有效显示区域的边框图案，在该边框图案上依次重叠用于形成红色像素的红色层及用于形成蓝色像素的蓝色层中的2种颜色。

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