CN1080891C

CN1080891C - 彩色滤光片及其加工方法

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Publication number: CN1080891C
Application number: CN97104934A
Authority: CN
Inventors: 山田信明; 神崎修一; 中野强; 笹木玲子; 冈田良克
Original assignee: Sharp Corp; Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sharp Corp; Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1996-03-26
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 2002-03-13
Anticipated expiration: 2017-03-26
Also published as: US5731111A; JP3781134B2; CN1165957A; TW353725B; KR100224374B1; JPH09258017A

Abstract

本发明的彩色滤光片包括：具有低电导率区的导电层；导电层之上的彩色层内有众多的彩色区，每个彩色区在与每个低电导率区对应的位置有一凹陷部分。

Description

彩色滤光片及其加工方法

本发明涉及一种彩色滤光片及其加工方法。更具体一点，本发明涉及一种彩色滤光片，它使得液晶分子轴对称定向的定向轴能精确、容易地定位在所需位置，从而能提供一种具有优良显示质量的宽视角显示型液晶显示器。

利用电光效应的液晶显示(以下称LCD)器件已被普遍使用。举个例子，利用向列液晶作为显示媒质的扭曲向列(TN)型或超扭曲向列型(STN)LCD器件已经在实际中得到应用。这些LCD器件需要一个偏振片，并需对设置在至少其中一块基片上的与液晶层相接触的取向膜进行取向处理。

传统LCD器件所遇到的问题将参照图5A至5C描述。图5A至5C为截面简图，每张图显示普通TN型LCD器件中液晶分子的一种定位状态。图5A为液晶层没有加电压时的状态，图5B为灰度显示时电压加在液晶层的状态，图5C为饱和电压加到液晶层时的状态。如图5A所示，在无外加电压的初始定位状态，夹在基片101和102间的液晶显示层中的液晶分子109有一个预偏角。当电压加在液晶层后，液晶分子109定向于同一个角度，如图5B、5C所示。因此当观察者从A方向和B方向(如图5B所示)看LCD器件，由于视折射率的不同显示衬度有很大变化。更进一步，既然液晶分子109的升起角并不随灰度显示时所加电压而变，液晶分子109可能与所加电压呈反向排列。其结果是，发生取决于视角的由于透射率变化反转所造成的衬度反转现象，从而大大降低显示质量。

为了解决上述问题，本发明的申请人提出了一种称为宽视角显示型LCD器件(如图5D-5F，日本公开特许6-301015和7-120728)。通过宽视角显示型LCD器件来提高视角特性的机理将参照图5D到5F描述。图5D到5F为截面简图，每图显示宽视角显示型LCD器件中液晶分子109的一种定向状态。图5D为没有电压加在液晶层的状态，图5E为灰度显示时电压加在液晶层的状态，图5F表示饱和电压加到液晶层时的状态。

在宽视角显示型LCD器件中(如图5D所示)，被聚合物壁107所包围的液晶区108形成于基片101和102之间，液晶区108中的液晶分子109轴对称地围绕轴110排列，所以表现出宽视角特性。更具体一点，液晶区108中的液晶分子109轴对称地排列在这种宽视角型LCD器件中。所以，当加如图5E和5F的电压，从A方向和B方向观察时，液晶分子109的视折射率变得相同，结果是灰度显示状态的视角特性得到改善。

当使用彩色显示时，彩色滤光片加到LCD器件中，图6为彩色滤光片120加到LCD器件的截面简图。如图6所示，彩色滤光片120做在中间夹有LCD器件显示媒质的一对基片中的其中一块基片151上。

彩色滤光片120包含彩色层121和黑色基体122。彩色层121包含许多三基色的彩色区，即红色(R)区121r，绿色(G)区121g，蓝色(B)区121b，这些区以预定的方式排列。可有选择地把保护层130和用于液晶层间施加电压的透明电极140做在彩色层121和黑色基体122上。

保护层130是为了使彩色滤光片120表面平整。如果彩色滤光片120表面不平，就会使当前使用彩色滤光片120的LCD器件(如TN型)中的液晶分子产生定向缺陷。

然而，如果彩色滤光片120表面平整，宽视角显示型LCD器件就不能稳定地获得，更进一步，如果彩色滤光片120采用平的表面，就很难将液晶分子轴对称定向的定向轴精确地定位在预定位置(如定位在液晶区的中心)，其结果是，由于轴的离位使得显示不均匀。

按上面所述，就迫切需要一种彩色滤光片技术，它即使得液晶分子轴对称定向的定向轴能精确、容易地定在预定位置，又能稳定地提供具有优良显示质量的宽视角显示型LCD器件，而且加工方式要简单。

本发明的彩色滤光片包含：具有低电导率区的导电层，做在导电层上包含许多彩色区的彩色层，其中每个彩色区在相应于每个低电导率区的位置有一凹陷部分。

在本发明的一个实施例中，通过导电层上的孔来实现每个低电导率区。

在本发明的另一个实施例中，通过孔穿透导电层产生绝缘部分来形成每个低电导率区。

在本发明的另一个实施例中，通过导电层中带底面的孔来形成每个低电导率区，低导电率区的厚度比其周围区域要薄。

在本发明的另一个实施例中，彩色滤光片的彩色层上有一保护层。

在本发明的另一个实施例中，彩色滤光片的彩色层上有一透明电极。

在本发明的另一个实施例中，彩色滤光片的保护层上有一透明电极。

在本发明的另一个实施例中，在众多的彩色区中，每个的中心都有一个低电导率区。

根据本发明的另一方面，提供了加工彩色滤光片的方法，该彩色滤光片的基片上有导电层，导电层上有包含众多彩色区的彩色层。加工步骤如下：在一部分导电层上做低电导率区，彩色区将做在每个低电导率区上；基片电镀形成包含彩色区的彩色层，每个区在与每个低电导率区相应的位置处有一个凹陷部分。

以上描述的发明有如下优点：(1)提供了一种彩色滤光片，它含一个彩色层，层上在所需位置有凹陷部分，这样就能使液晶分子轴对称定向的定向轴精确、容易地定位在液晶显示器的所需位置。(2)提供了一种能稳定地实现宽视角显示型液晶显示器件的彩色滤光片，该器件显示质量优良。(3)提供了一种加工该彩色滤光片的简单方法。

本领域的专业技术人员在理解了以下参照附图的详细描述后，会发现本发明的以上这些和其他的优点会变得更为明显。

图1A到1E为本发明最佳彩色滤光片样品加工过程的截面示意图。

图2为本发明另一种彩色滤光片样品加工的截面示意图。

图3A和3B为通过偏光显微镜的平行尼科尔偏光镜从垂直方向观察液晶显示器结果的示意图，图3A显示轴没有离位的状态，图3B显示轴移位的状态。

图4A和4B为通过偏光显微镜的正交尼科尔偏光镜观察液晶显示器倾斜状态结果的示意图。图4A为轴设有离位的状态，图4B为轴离位的状态。

图5A到5F显示TN型液晶显示器和宽视角型液晶显示器的视角特性的对比。图5A到5C为TN型液晶显示器中液晶分子定向的截面示意图。图5D到5F为普通宽视角显示型液晶显示器中液晶分子定向的截面示意图。

图6为传统的彩色滤光片的截面示意图。

在本发明中，术语“彩色层上形成的凹陷部分”指任意形成于彩色层中每个彩色区上的凹陷部分，它具有凹形。每个彩色区的中心部分或其临近区作为最低部分，它能稳定地将液晶分子以轴对称方式定向，并保持这一定向状态。凹陷部分的特殊例子为：碗状，反锥形，旋转抛物线形(具有U形截面)，或是旋转方根曲线形(如图1C和2截面图所示)。

术语“液晶分子的轴对称定向”是指液晶分子的长轴以轴对称方式排列的定向状态。(如：径向方式，同心方式或螺旋方式)

彩色层的凹陷部分通过电镀形成。电镀在有导电层的基片上进行，导电层作为电极对中的一个电极。低电导率区在导电层区域的预定位置形成，彩色层也将在导电层上形成。更具体一点，彩色层上的凹陷部分按以下步骤形成：

(1)在导电层的预定位置(例如与每个彩色区中心部分临近区相应的位置)形成低电导率区(2)对有导电层的基片进行电镀，该导电层具有低电导率区，它作为其中一个电极。如果彩色层以这样的步骤形成，在与低电导率区相应的区域将很难镀上彩色层。结果，在与低电导率区相应的位置形成具有最低部分的彩色层。

下面，将按图1A到1E对本发明的彩色滤光片的最佳实施例及其加工过程作详细描述。

图1A为截面图，用作透明电极的导电层2在基片1上形成。

透明的基片1可以是玻璃基片或塑料基片。虽然没有特殊的规定，基片1的厚度通常为1.1mm或更小，最好为约0.7mm。这个厚度最适于在下面的步骤中形成光刻胶微小图形。基片1最好越平越好，以利于微小图形的形成。

导电膜如ITO膜(掺锡的氧化铟膜)或NESA膜(掺锑的氧化锡膜)形成在整个基片1的表面，下一步，通过光刻或类似方法将导电膜形成具有所需图形。彼此绝缘的导电层(透明电极)2。

在此时，形成于基片1整个表面的导电层2能通过光刻或类似方法有选择地形成众多所需形状的透明导电回路。

尽管导电层2的电阻率没有明确的限制，最好电阻率越低越好。电阻30Ω/□或以下较好，20Ω/□或以下更好，最好为15Ω/□或以下。电阻率在此范围之内，接下去形成的电镀膜(彩色层)的光洁度和膜厚分布的均匀性能得到提高。基片中电阻率的分布最好均匀。当电阻率和电阻率的分布满足以上条件时，对基片的大小没有限制。所以，彩色滤光片能做在非常大的基片上以得到相应大的尺寸，其结果可以满足大屏幕LCD的需求。再有，可以改善彩色滤光片的工业生产能力，这也是本发明采用电镀的一个优点。

下一步，如图1A所示，低电导率区3(即孔3穿透到导电层2中)通过电镀在导电层2中形成。

作为低电导率区的形状，孔3例如是：方形、圆形或椭圆平面形。孔3可以通过穿透到导电层2中来形成。另一种情况，如图2所示，没有到达基片1的孔3a(即有底面)也可以采用。没穿透导电层2的孔3a为更好，这是因为具有所需电阻率的低电导率区能通过调整孔3a下导电层2的保留膜厚来形成。举个例子，减小孔3a下导电层2的厚度，电阻率就增加。在孔3a穿透导电层2的情况，绝缘部分在低电阻率区产生。孔的平面形状尺寸按彩色层的尺寸、导电层2的厚度和孔是否穿透导电层2来作合适的选择。在采用孔3穿透导电层2的情况，最大宽度通常在约5μm到约30μm的范围，很明显，孔3穿透导电层2的深度与导电层2的厚度相关。在孔3a不穿透导电层2的情况，孔3a下导电层的保留厚度最好在约1A到约500A的范围。当厚度在此范围，高电导率与低电导率区的电镀量能明显地分辨。

虽然低电导率区(如孔3)的截面形态设有明确限制，最好低电导率区顶部宽度与底部宽度一致，或底部宽度稍小于顶部的宽度。

虽然低电导率区的位置设有明确限制，最好低电导率区在将要形成彩色层彩色区的区域的中心部分。按这种排列，就能形成具有所需凹陷形态的彩色区，以提供所要的液晶分子的轴对称定向。换句话讲，既然液晶分子轴对称定向的定向轴固定在低电导率区，通过彩色层彩色区中心的低电导率区，就能容易地实现优良的液晶分子的轴对称定向。

低电导率区可通过于法刻蚀如：激光刻蚀、溅射，或由化合物组成的腐蚀液进行湿法刻蚀。考虑到可生产性和成本，最好用湿法刻蚀。对湿法刻蚀的腐蚀液没有特别的限定，任何合适的腐蚀液都可使用。在用激光或类似方法进行干法刻蚀形成低电导率区的情况，以机加工方式在预定位置直接形成低电导率区是可能的。

通常，低电导率区通过已知的光刻技术在预定位置形成。

在通过光刻将导电层做成电路形式的情况下，低导电率区与电路同时形成，这在工业生产上是有利的。

导电层2中的低电导率区也可在形成光屏蔽层后再做。

下一步，如图1B所示，形成黑色基体(光屏蔽层)4。通过一般的膜形成方法，如网板印刷、旋转涂敷、滚动涂敷；把光屏蔽膜形成在已做好导电层2的基片1的整个表面上后，再通过开窗口、曝光、显影和热处理等步骤形成黑色基体4。

光屏蔽膜的厚度可以调整，所以光屏蔽层4应有一个预定厚度。尽管光屏蔽层4的厚度随着带彩色滤光片的LCD的类型而变，其厚度通常在约0.2μm到5μm范围。所以考虑到光屏蔽特性、图形特性和彩色层厚度，光屏蔽膜的厚度最好在约0.8μm到约3μm的范围。

形成光屏蔽层的材料，由耐热、耐溶的光敏材料(如丙烯酸树脂，聚酯树脂，聚酰亚胺树脂)和光屏蔽色素(碳黑、钛黑)所组成。本发明中，对形成光屏蔽层的材料没有特殊限制，只要材料具有光屏蔽性，满足彩色滤光片所需要的特性，就可以使用。举个例子，含黑色材料的商用光刻胶(如：CFPR-BK5505，Fuji-Hunt电子技术股份有限公司制造；V259-BKO，Nippon steel化学股份有限公司制造)可以使用。金属或金属氧化物(如Mo，Ni，Al和氧化铬)也可用来作为形成光屏蔽层的材料。

下一步，形成透过整个光屏蔽膜的窗口。在这一步，光屏幕膜做成所需的图形、以形成把透明导电层暴露出来的区域(被称为窗口区)。窗口区的图形由使用彩色滤光片的LCD显示屏来决定。举个例子，对于小的屏幕如5英寸大小或更小，三角形(delta)排列，马赛克(mosaic)排列或类似排列可以采用；大的屏幕，主要采用条状排列。光屏蔽膜做成的图形最好能使导电层2上的各个低电导率区近似定位在每个窗口区的中心。

光屏蔽膜按要求预先烘烤。通过预烘烤，光屏蔽膜初步凝固以提高光屏蔽膜(即光屏蔽层4)与基片的粘结力。预烘烤的加热温度、时间，采用已知的合适工艺条件：(如：使用烘烤盘或类似设备，60℃～90℃加热3～15分钟或130℃加热30分钟)。

下一步，曝光。这一步，光屏蔽膜通过光学掩膜(未图示)曝光，该掩膜透光部分的图形与透过光屏蔽膜形成的预定图形相对应。

曝光光源，按光屏蔽膜的类型(即光刻胶类型)选择具有不同波长范围的光束。通常UV(紫外光)区光较好。通常光源为采用高压汞灯或金属卤化物灯的装置。曝光方法没有特殊限制，任何已知方法，如：传递曝光法，接近曝光法，镜面投影曝光法，分步曝光法都能采用。就生产性而言，接近曝光法和镜面投影曝光法比较好。曝光量随光屏蔽膜的特性而变，通常从约1mJ/cm²到约5000mJ/cm²范围。

更进一步，需要对曝过光的光屏蔽膜进行热处理。热处理是指曝光后的烘烤(PEB)。进行PEB是为了通过加热来提高光诱导反应，使曝光部分完全固化(或降解)PEB期间的热处理温度、时间，采用已知的工艺条件(如60～90℃加热3～15分钟，使用烘烤盘)。这些条件可根据各种光屏蔽膜材料和/或基片材料而改变。

下一步，显影。这一步，如果使用的光刻胶为负胶，没有曝光的部分被溶解去除。如果使用正胶，曝光部分溶解去除。显影是通过把光屏蔽膜与能溶解光刻胶的化学物质(如显影剂)相接触(如浸入其中)来进行的。显影条件，如显影剂类型，显影时间，采用已知的合适工艺条件。

最后，进行热处理。这次热处理是指后烘烤。后烘烤是为了固化由显影所产生的框架形光屏蔽层，以提高其与基片的结合力。后烘烤温度最好等于预烘烤或PEB的温度。尽管特别的热处理条件随不同的材料而变，后烘烤通常在约110℃～约270℃的温度范围加工5～180分钟。如果热处理温度太高，虽然光屏蔽层与基片的结合变牢，但光屏蔽物质可能性能变坏以致失效。所以，最好按光屏蔽材料来确定合适的进行后烘烤的条件。

黑色基体(光屏蔽层)4能用已知的其他方法形成。如：光屏蔽层4能用日本公开特许NO.61-272720所描述的方法通过电镀来形成。另外可通过以下方式形成：用日本公开特许NO.61-272720描述的方法形成窗口形彩色层后，去除框架形光刻胶涂盖膜，接着，用日本公开特许62-247331所述背面曝光的方法，形成光屏蔽层。以这种方式，可将框架形黑色基体(光屏蔽层)4形成在基片1上。

下一步，如图IC所示，包含红色区(R)，绿色区(G)和蓝色区(B)的彩色层5通过电镀方法形成。这一步，基片1被用作电极对中的一个电极，此时基片1包含整个有预定图形的光屏蔽层4和为了做预定图形而暴露的导电层2。基片1(即电极)和副电极(未图示)浸入电镀液中，电极上加电压，开始电镀。

副电极没有特殊限制，只要它是不与电镀液反应的导体即可。不锈钢是副电极的典型材料。副电极的形状无特殊限制，它可与基片形态完全不同。但最好副电极与基片形态相同或相似。副电极可以是板状或网状，最好为网状，因为这样电镀的膜的厚度分布和光洁度可以进一步提高。

电镀可采用已知的方法。典型的电镀包括阴离子型电镀和阳离子型电镀。尽管两种方法都能用于本发明，最好采用阴离子型电镀，因为其对基片上电极的影响比阳离子型电镀要小。

通常电镀液可通过把树脂材料(粘合剂)和着色剂分散、溶解或稀释到合适的溶剂中来获得。粘合剂可以采用如：马来油类树脂、丙烯酸类树脂、聚酯类树脂，聚丁二烯类树脂，聚烯烃型树脂。热固型树脂或光固型树脂也可作为粘合剂。这些材料能单独使用或结合使用。通常重量为5到10份的粘合剂可运用到重量为100份的溶剂中。染料或色素可用作着色剂。把所要颜色的着色剂混入电镀液中，就能形成包含任意颜色的彩色区的彩色层，如红(R)、绿(G)。蓝(B)。

通常，重量为1到5份的着色剂可用于重量为100份的溶剂中。溶剂可以为水和有机溶剂(如丁基熔纤剂)。

电镀液容器没有特别限制，只要它是用绝缘材料制成，能装电镀液即可。如：硬聚氯乙烯和丙烯酸树脂制成的塑料电镀容器。

将以上提及的电镀液放入电镀容器，接着，基片1和副电极面对面地平行放置在电镀液中。此时，最好使基片1的中心部分与副电极的中心部分相对设置。例如：当采用阴离子电镀时，基片1上的导电层2作为阳极，副电极作为阴极。当直流电压加在阳极和阴极上，彩色层5就在导电层上形成。

电镀通常在约10～300V电压范围进行，时间约为1秒到3分钟。彩色层5的厚度可容易地通过选择合适的电镀条件来控制。

形成电镀膜(彩色层5)后，须完全洗清彩色层5上不需要的残留物。为了增加电镀膜5的强度，需在约100℃～约280℃温度进行约10分钟～120分钟的热处理。

如果按以上描述进行电镀，电镀膜几乎不会在与导电层2中低电导率区3相应的彩色层5上形成，其结果是，彩色层5在与导电层2中低电导率区3相应的位置上形成凹陷部分。

下一步，如图1D所示，保护层6在彩色层5和黑色基体4上形成。更进一步，如图1E所示，作为副电极的透明电极7在保护层6上形成。保护层6可以省略，这样透明电极7直接形成在彩色层5和黑色基体4上。在这种意义上，可以说本发明的彩色滤光片制作完成。

如上所述，按照本发明，一种彩色滤光片能方便地制成(成本低，方法简单)，该彩色滤光片具有被窗口样平面形状和框架形光屏蔽层所包围的彩色层。(如图1E所示彩色滤光片)

更进一步，本发明的彩色滤光片对于有轴对称定向液晶区的宽视角显示型液晶显示器是很有用的。(该液晶器件包含显示媒质，具有被聚合物壁包围的液晶区)。既然液晶分子轴对称定向的定向轴的位置能精确控制，这样就能获得具有优良显示质量消除不均匀显示的宽视角显示型LCD器件。其细节将在以下描述。

每个象素液晶分子的轴对称定向产生后，基片的表面形状就成了重要因素，特别地，从实验上知道定向轴定位在象素中盒隙(即基片间距)为最大的位置，因此，通过调整象素中心最大盒隙部分的位置，就可能把定向轴定位在象素中心。按本发明，先在基片上形成的导电层的所需位置(如中心部分)形成低电导率区，接着基片电镀形成彩色层，由于与低电导率区相应的彩色层部分没有电镀，凹陷部分就很容易地形成在彩色层上所需位置(与低电导率区相应的位置)。所以本发明的彩色滤光片，其彩色层在预定位置具有凹陷部分(如在与象素中心相应的位置)。加工使用这种彩色滤光片的液晶显示器件，就有可能在基片所需位置形成具有最大盒隙的区域。

在本发明的彩色滤光片应用于液晶显示器件时，彩色滤光片彩色层中的每个彩色区与液晶显示器件的每个象素对应。特别地，彩色滤光片彩色层中的每个彩色区对应于液晶显示器显示媒质的液晶区域，该显示器有一聚合物壁，液晶区为聚合物壁所包围。所以，举个例子，使用在彩色层彩色区域的中心有凹陷部分的彩色滤光片，就能方便、精确地将液晶分子轴对称定向的定向轴定位在液晶区中心部位(即象素中心部位)。其结果是，既然液晶分子以这种方式轴对称地定向，就可以制成具有优良显示质量无不均匀度的宽视角显示型液晶显示器。如上所述，本发明彩色滤光片的优良特性归因于在每个彩色区域的预定位置(即每个象素)有一个凹陷部分。本发明的优点(如：能控制凹陷部分的位置)是普通平表面彩色滤光片永远达不到的。

实施例

下面将通过实施例来描述本发明，但本发明并不局限于这些例子

例1

红、绿、蓝色素分别按各自预定的浓度通过已有的方法分散到阴离子聚酯树脂型电镀颜料中(ESBIA ED-3000 clear，Shinto paint有限公司制造)以分别制备红、绿、蓝电镀液。

下一步，在玻璃基片表面做长度为350mm，宽度为300mm，厚1.1mm的导电层。用电阻率为15Ω/口的ITO材料做成窗口形状的导电层，每个窗口70μm见方，间隔30μm(即间距100μm)。在没有导电层的区域形成厚2.0μm的框架形黑色基体(光屏蔽层)。更进一步，在窗口形已暴露的导电层的中心部分形成直径为10μm的圆孔(低电导率区)，以便在此穿透导电层。导电层图形和圆孔的形成通过普通的光刻掩膜方法来实现。黑色基体(光屏蔽层)图形通过普通的光刻、烘烤和固化手段来形成，光刻胶使用掺有黑色素的负胶。(商用名：V259-BKO，Nippon Steel化学股份有限公司制造)。

下一步，合成的玻璃基片和副电极放入电镀液中，分别用红、绿、蓝镀液进行电镀。电镀温度30℃，电压50V，时间10秒。基片从电镀液中移出后，用水充分地洗净。接着，基片在260℃烘烤、固化60分钟以形成具有三种彩色区的彩色层。

如图1E所示，彩色层的彩色区仅精确地形成在暴露的导电层上，彩色区具有满意的凹陷截面形状，最低部分在其中心。

比较例1

没有低电导率区的彩色滤光片。

彩色滤光片用与例1相同的方法加工，不同的是使用的掩膜没有形成孔的图形。

这样加工出的彩色滤光片具有如图6所示的平表面。

比较例2

彩色滤光片用与例1相同的方法加工，只是低电导率区的直径不一样(即穿透导电层的孔的直径)。当直径大于30μm，低电导率区在电镀时不能被彩色层足够地覆盖。其结果是对光的通过不利，色彩的纯度降低。当直径小于5μm，彩色层的中心部分凹陷不充分。

例2

孔不穿透导电层形成低电导率区。

导电层用与例1相同的方法形成，只是形成导电层的掩膜和比较例1的图形相同。

光刻胶孔(直径30μm)通过光刻在与导电层上象素中心部分相应的位置上形成，接着，对基片进行刻蚀，使导电层厚度减小到约1/3，以后的加工与例1相同，这样加工出的彩色滤光片如图2所示。

虽然合成的彩色滤光片中低电导率区的直径较大(30μm)，但色彩纯度没有降低。其原因在于低电导率区并不绝缘，而仍保持一定的电导率。

下一步，分别使用例1，例2，比较例1的彩色滤光片制出三种液晶显示器件。

首先，用普通的方法加工出与彩色滤光片相贴的TFT基片。具体地讲，把象素电极和作为开关元件驱动象素电极的薄膜晶体管(TFT)形成于基片上。接着，在每个象素电极周围用保护材料做成格子形保护壁。

下一步，TFT基片与彩色滤光片相贴，在基片之间显示区外的周围区域用封装材料形成一个盒。接着，把至少包含液晶材料和光聚单分子体(photocurablemonomer)的混合物注入盒内。

下一步，用已知的方法将液晶分子轴对称定向。具体地讲，在盒的预定位置有选择地通过光照使单分子体聚合以稳定液晶分子的轴对称定向。这样，液晶区处于与象素电极相应的位置，液晶区域为聚合物壁所包围的液晶显示器制造出来，且聚合物壁形成于光照过的部分，而液晶区形成于没有光照过的部位。

当用以上方法制造的液晶显示器通过偏光显微镜观察时，在使用按例1和例2方法加工的彩色滤光片的液晶显示器的液晶区域中的液晶分子轴对称定向的定向轴的位置可以精确地控制在每一个小室(即每个象素)。另一方面，在使用按比较例1加工的彩色滤光片的液晶显示器中，发现许多象素中的轴对称定向轴发生离位。这些液晶显示器在使用时的观察结果将在以下描述。图3A、图3B为通过偏光显微镜的平行尼科尔偏光镜从垂直方向观察液晶显示器的结果。图3A表示轴没有离位时的状态，图3B表示轴离位的状态。图4A和4B为通过偏光显微间的正交尼科尔偏光镜在液晶显示器倾斜状态下的观察结果。图4A为轴没有离位时的状态，图4B为轴离位的状态。在使用按例1和例2加工的彩色滤光片基片的液晶显示器中，能得到如图3A、4A所示无不均匀度的优良显示效果。另一方面，在使用按比较例1加工的彩色滤光片的液晶显示器中，暗区和亮区在图3B、4B中变得不均匀。其结果是，在如图3B、4B所示的倾斜角观察时，灰度显示不均匀。

如上所述，按照本发明，能制作一种彩色滤光片，它在彩色层的预定位置有一个凹陷部分，并能精确、容易地将液晶分子轴对称定向的定向轴定位在LCD器件的所需位置。使用本发明的彩色滤光片的液晶显示器中，每个象素中的液晶分子能较好地以象素中心部分作为定向的中心，以轴对称方式定向，所以，在不同视角观察时所产生的显示不均匀现象能被减小。这样就能获得在高对比度下显示均匀的宽视角显示型LCD器件。

更进一步，按本发明的加工方法，通过简单地改变掩膜图形，用为常用彩色滤光片电镀的加工过程就能加工出在预定位置有凹陷部分的彩色滤光片。特别地，彩色滤光片有精确控制的表面形状，并能稳定地提供宽视角显示型LCD器件，使其具有优良的显示质量，而且加工简单，成本低。

使用本发明彩色滤光片的液晶显示器件适用于被多人同时观看的便携数据终端，或作为个人电脑，字处理器，娱乐设备和电视的扁平显示屏。

在不背离本发明的范围和主旨的情况下，该领域的熟练人员可以容易地作出其它不同的的变换。因此，所附权利要求并不仅限于以上所描述的这些范围，而应作更宽的理解。

Claims

1.一种彩色滤光片，包括：

具有低电导率区的导电层，

导电层上的彩色层内有众多彩色区，

其特征在于，每个彩色区在与每个低电导率区相应的位置有一个凹陷部分。

2.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，每个低电导率区通过导电层上的孔来形成。

3.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，每个低电导率区通过导电层上穿孔产生绝缘部分来形成。

4.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，每个低电导率区通过在导电层上有底面的孔来形成，低电导率区的厚度比周围区域要薄。

5.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，彩色层上有一保护层。

6.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，彩色层上有一透明电极。

7.如权利要求5所述的彩色滤光片，其特征在于，保护层上有一透明电极。

8.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，每个低电导率区在众多彩色区的每个彩色区的中心。

9.一种加工彩色滤光片的方法，彩色滤光片包括基片，形成于基片上的导电层，以及包含在导电层上形成的多个彩色区的彩色层，其特征在于所述方法包括如下步骤：

在部分导电层上形成低电导率区，其位置对应于每个彩色区的中心部分附近；

对基片进行电镀，形成包含彩色区的彩色层，每个彩色区在与每个低电导率区相应的位置有一凹陷部分。