JP2012128234A - 斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板および液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 階調表示を行う通常表示と明るいダイナミック表示、透過表示若しくは反射表示が可能な斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板であって、透明基板、この透明基板上に形成された透明導電膜、この透明導電膜上に形成された、複数の多角形画素形状の開口部を有するブラックマトリクス、このブラックマトリクスの開口部の中央に形成された第2の透明樹脂層、この透明導電膜上に形成された着色層、及びこの着色層上に形成された第1の透明樹脂層を具備することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
が、2つの透過率の異なる領域にそれぞれ区分された部分を含むことを特徴とする。この2つの透過率の異なる領域、透明導電膜上の画素領域の中央部に形成された透明樹脂層(第2の透明樹脂層)及び/又は透明導電膜の画素領域の中央部に形成されたスリットにより区分される。
遮光層あるいは着色層の形成に用いる感光性着色組成物は、顔料分散体に加え、さらに、多官能モノマー、感光性樹脂ないし非感光性樹脂、重合開始剤、溶剤等を含有する。感光性樹脂及び非感光性樹脂など、本発明の実施形態に用いることの可能な透明性の高い有機樹脂を総称して透明樹脂と呼ぶ。
以上の実施形態に用いる遮光層、光散乱層、着色層、セルギャップ規制層の形成には、フォトリソグラフィによるパターン形成可能な感光性樹脂組成物を用いることが好ましい。これらの透明樹脂は、アルカリ可溶性を付与された樹脂であることが望ましい。アルカリ可溶性樹脂としては、カルボキシル基又は水酸基を含む樹脂であれば特に限定はない。例えば、エポキシアクリレート系樹脂、ノボラック系樹脂、ポリビニルフェノール系樹脂、アクリル系樹脂、カルボキシル基含有エポキシ樹脂、カルボキシル基含有ウレタン樹脂等が挙げられる。中でもエポキシアクリレート系樹脂、ノボラック系樹脂、アクリル系樹脂が好ましく、特に、エポキシアクリレート系樹脂やノボラック系樹脂が好ましい。
以上の実施形態に採用可能な透明樹脂の代表として、以下のアクリル系樹脂が例示できる。
光重合性モノマーの例として、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。
光重合開始剤としては、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン等のアセトフェノン系化合物;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系化合物;チオキサンソン、2−クロルチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系化合物;2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリルs−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系化合物;1,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)〕、O−(アセチル)-N−(1−フェニル−2−オキソ−2−(4’−メトキシ-ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物;9,10−フェナンスレンキノン、
カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物;ボレート系化合物;カルバゾール系化合物;イミダゾール系化合物;チタノセン系化合物等が挙げられる。感度向上には、オキシム誘導体類(オキシム系化合物)が有効である。これらは1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
光重合開始剤と増感剤とを併用することが好ましい。増感剤として、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル−9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、4,4’−ジエチルイソフタロフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。
上述した光重合開始剤は、エチレン性不飽和化合物と共に用いることが好ましい。エチレン性不飽和化合物としては、エチレン性不飽和結合を分子内に1個以上有する化合物を意味する。中でも、重合性、架橋性、及びそれに伴う露光部と非露光部との現像液溶解性の差異を拡大できる等の点から、エチレン性不飽和結合を分子内に2個以上有する化合物であることが好ましい。また、その不飽和結合が(メタ)アクリロイルオキシ基に由来する(メタ)アクリレート化合物が特に好ましい。
感光性着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多官能チオールは、チオール基を2個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−(N,N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン等が挙げられる。
感光性着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。貯蔵安定剤としては、例えばベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの4級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、t−ブチルピロカテコール、トリエチルホスフィン、トリフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。
感光性着色組成物には、基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。
感光性着色組成物には、基板上への均一な塗布を可能とするために、水や有機溶剤等の溶剤が配合される。また、本実施形態に用いる組成物がカラーフィルタの着色層である場合、溶剤は、顔料を均一に分散させる機能も有する。溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いることができる。溶剤は、着色組成物中に、顔料100質量部に対して、800質量部から4000質量部、好ましくは1000質量部から2500質量部で含有させることができる。
赤色顔料としては、例えば、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等を用いることができる。
遮光層あるいはブラックマトリクス含まれる遮光性の色材は、可視光波長領域に吸収を有することにより遮光機能を示す色材である。本実施形態において遮光性の色材には、例えば、有機顔料、無機顔料、染料等が挙げられる。無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン等が挙げられる。染料としては、例えば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料等が挙げられる。有機顔料については、前記した有機顔料が採用できる。なお、遮光性成分は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。また、これら色材の表面による樹脂被覆による高体積抵抗化、逆に、樹脂の母材に対して色材の含有比率を上げて若干の導電性を付与することによる低体積抵抗化を行っても良い。しかし、こうした遮光性材料の体積抵抗値は、およそ1×108〜1×1015Ω・cmの範囲であるので、透明導電膜の抵抗値に影響するレベルではない。同様に、遮光層の比誘電率も色材の選択や含有比率でおよそ3〜11の範囲で調整できる。遮光層、第1の透明樹脂層、着色層の比誘電率は、液晶表示装置の設計条件や液晶の駆動条件にあわせて調整できる。
顔料分散剤として高分子分散剤を用いると、経時の分散安定性に優れるので好ましい。高分子分散剤としては、例えば、ウレタン系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレングリコールジエステル系分散剤、ソルビタン脂肪族エステル系分散剤、脂肪族変性ポリエステル系分散剤等を挙げることができる。中でも、特に窒素原子を含有するグラフト共重合体からなる分散剤が、顔料を多く含む本実施形態に用いる遮光性感光性樹脂組成物に対しては、現像性の点で好ましい。
図1に示すカラーフィルタ基板10を、以下のようにして製造した。
(ブラックマトリクス形成用分散液)
カーボン顔料#47(三菱化学社製)20質量部、高分子分散剤BYK-182(ビックケミー社製)8.3質量部、銅フタロシアニン誘導体(東洋インキ製造社製)1.0質量部、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート71質量部を、ビーズミル分散機にて攪拌して、カーボンブラック分散液を作製した。
遮光層の材料としてブラックマトリクス形成用レジストを、以下の材料を使用して作製した。
透明樹脂:V259-ME(新日鐵化学社製)(固形分56.1質量%)
光重合性モノマー:DPHA(日本化薬社製)
開始剤:OXE-02(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
OXE-01(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
エチル-3-エトキシプロピオネート
レベリング剤:BYK-330(ビックケミー社製)
以上の材料を、以下の組成比で混合攪拌し、ブラックマトリクス形成用レジスト(固形分中の顔料濃度:約20%)とした。
透明樹脂 1.4質量部
光重合性モノマー 0.4質量部
光重合開始剤 OXE−01 0.67質量部
光重合開始剤 OXE−02 0.17質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 14質量部
エチル-3-エトキシプロピオネート 5.0質量部
レベリング剤 1.5質量部
(ブラックマトリクス形成条件)
無アルカリガラスである透明基板1上に、上記ブラックマトリクス形成用レジストをスピンコートし、乾燥させ、膜厚1.5μmの塗膜を作製した。かかる塗膜を100℃で3分間、乾燥した後、ブラックマトリクスのパターン幅(ブラックマトリクスの画線幅に相当)24.5μm開口を有する露光用フォトマスクを用い、光源として超高圧水銀灯ランプを用いて、200mJ/cm2照射した。
次に、スパッタリング装置を用いて、ITO(インジウム・スズの金属酸化物薄膜)からなる透明導電膜3(第3電極)を0.14μmの膜厚で形成した。
(樹脂Aの合成)
セパラブルフラスコ中で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート686質量部、グリシジルメタクリレート332質量部、アゾビスイソブチロニトリル6.6質量部を加え、窒素雰囲気下において80℃で6時間加熱し、樹脂溶液を得た。
以下の組成にて、ネガ型の感光性樹脂液Aを調製した。
光重合性モノマー
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 20質量部
光重合開始剤
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガキュア907)
10質量部
溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)
280質量部
上記感光性樹脂溶液Aおよび第2の透明樹脂層のパターン(開口部)を有するフォトマスクを使用し、公知のフォトリソグラフィの手法にて第2の透明樹脂層8を形成した。第2の透明樹脂層8の膜厚は1.3μmとし、線幅20μmにて画素の中央、かつブラックマトリクス開口部の長手方向に形成した。
《着色層形成用分散液》
着色層に分散する有機顔料として、以下のものを使用した。
緑色用顔料:C.I.Pigment Green 58(DIC社製)、C.I.Pigment Yellow 150(バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Y-5688」)
青色用顔料:C.I.Pigment Blue 15(東洋インキ製造製「リアノールブルーES」)
C.I.Pigment Violet 23(BASF社製「バリオゲンバイオレット5890」)
以上の顔料を用いて、赤色、緑色、及び青色の各色分散液を作製した。
赤色顔料:C.I.Pigment Red 254 18質量部
赤色顔料:C.I.Pigment Red 177 2質量部
アクリルワニス(固形分20質量%) 108質量部
上記の組成の混合物を均一に攪拌した後、ガラスビーズを用いて、サンドミルで5時間分散し、5μmフィルタで濾過して赤色顔料分散液を作製した。
緑色顔料:C.I.Pigment Green 58 16質量部
緑色顔料:C.I.Pigment Yellow 150 8質量部
アクリルワニス(固形分20質量%) 102質量部
上記の組成の混合物に対して、赤色顔料分散液と同様の作製方法を用いて、緑色顔料分散液を作製した。
青色顔料:C.I.Pigment Blue 15 50質量部
青色顔料:C.I.Pigment Violet 23 2質量部
分散剤(ゼネカ社製「ソルスバース20000」) 6質量部
アクリルワニス(固形分20質量%) 200質量部
上記の組成の混合物に対して、赤色顔料分散液と同様の作製方法を用いて、青色顔料分散液を作製した。
(樹脂Bの合成)
1リットル容の5つ口フラスコに、n-ブチルメタクリレート75g、メタクリル酸30g、2-ヒドロキシエチルメタクリレート25g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート300gを仕込み、窒素雰囲気下でAIBNを2g添加し、80〜85℃で8時間反応させた。さらに、この樹脂の不揮発分が20重量%となるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで調製し、樹脂Bの溶液(アルカリ可溶性樹脂B)を得た。
第1の透明樹脂層形成用の樹脂塗布液Bとして以下の材料を作成した。
図2は、実施例2に係るカラーフィルタ基板10を示す。本実施例に係るカラーフィルタ基板10は、図2に示すように、ブラックマトリクス5と透明導電膜3の形成順序を変えた構成であり、用いる材料、工程に係わる技術は実施例1と同じである。
実施例3について、図3を参照して説明する。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、ビーズミル分散機にて攪拌して、カーボンブラック分散液を作製した。
分散剤 8.3部
(ビックケミー社製「Disperbyk−161」)
銅フタロシアニン誘導体(東洋インキ製造社製) 1.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 71部
[ブラックマトリクス形成用レジスト2の調製]
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルタで濾過して黒色着色組成物3を得た。
アクリル樹脂溶液 18部
ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサーアクリレート
(東亜合成(株)製「M−402」) 5.2部
光重合開始剤 1.2部
(チバガイギー社製「IRGACURE OXE 02」)
増感剤 0.3部
(保土ヶ谷化学工業(株)製 「EAB−F」)
レベリング剤 0.1部
(ビックケミー社製「Disperbyk−163」
シクロヘキサノン 25部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 25部
本実施例で用いた赤色画素、緑色画素、青色画素用形成レジストのそれぞれ分散液及びカラーレジストの組成を以下に示す。
下記組成の混合物を用い、赤色顔料1と同様の方法で赤色顔料2の分散体を作製した。
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド B−CF」)
赤色顔料:C.I. Pigment Red 177 9部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド A2B」)
分散剤(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」) 2部
アクリルワニス(固形分20質量%) 108部。
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルタで濾過して赤色着色組成物を得た。
アクリル樹脂溶液 18部
ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサーアクリレート 4.5部
(東亜合成(株)製「M−402」)
光重合開始剤 1.2部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー907」)
増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製 「EAB−F」) 2.0部
シクロヘキサノン 32.3部。
下記組成の混合物を用い、緑色顔料1と同様の方法で緑色顔料2の分散体を作製した。
(大日本インキ化学工業(株)製「Phthalocyanine Green A1 10」)
黄色顔料:C.I. Pigment Yellow 150 3.2部
(ランクセス社製「E4GN−GT」)
黄色顔料:C.I.Pigment Yellow 138 7.4部
分散剤(ビックケミー社製「Disperbyk−163」) 2部
アクリルワニス(固形分20質量%) 66部。
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルタで 濾過して赤色着色組成物を得た。
アクリル樹脂溶液 8部
ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサーアクリレート
(東亜合成(株)製「M−402」) 4部
光重合開始剤
(チバガイギー社製「IRGACURE OXE 02」) 1.2部
光重合開始剤 3.5部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー907」)
増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 1.5部
シクロヘキサノン 5.8部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 30部。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して青色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールブルーES」 49.4部
分散剤(ゼネカ社製「ソルスバーズ20000」) 6部
アクリルワニス(固形分20質量%) 200部
この分散体に、下記紫色染料粉体を添加し、よく攪拌し、青色顔料2を得た。
[青色組成物2の調製]
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルタで濾過して青色着色組成物を得た。
アクリル樹脂溶液 25.3部
ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサーアクリレート
(東亜合成(株)製「M−402」) 1.8部
光重合開始剤 1.2部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー907」)
増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 0.2部
シクロヘキサノン 25部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 30部。
実施例3および実施例1で用いたそれぞれカラーレジストを前記した比誘電率測定用試料(着色塗膜の膜厚は2.8μmとした)に加工し、インピーダンスアナライザを用いて比誘電率を測定した。
図4を参照して実施例4を説明する。
図5を参照して実施例5を説明する。
図6に示すように、実施例5に係るカラーフィルタ基板10とTFTのアクティブ素子を形成したアレイ基板20を貼り合わせ、間に負の誘電率異方性の液晶17を封入し、さらに両面に偏光板(図示せず)を貼付して、液晶表示装置とした。カラーフィルタ基板10及びアレイ基板20の液晶17に面する側には、あらかじめ垂直配向膜を塗布し、形成してある。なお、アクティブ素子の形成されたアレイ基板20には、図20(b)で示した“くの字”状の櫛歯状電極1,2が形成されている。
図23は、画素開口部が平行四辺形である場合の画素配列を示す部分平面図である。
図12に示すように、実施例3に係るカラーフィルタ基板10とTFTのアクティブ素子を形成したアレイ基板20を貼り合わせ、両基板間に負の誘電率異方性の液晶17を封入し、さらに両面に偏光板を貼付して、液晶表示装置とした。カラーフィルタ基板10及びアレイ基板20の表面には、あらかじめ垂直配向膜を塗布し、形成してある。なお、なお、アクティブ素子の形成されたアレイ基板20には、図21(b)で示した長方形開口部の長辺に平行な櫛歯状電極1,2が形成されている。
図13に示すカラーフィルタ基板40を、以下のように製造した。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して赤色顔料3の分散体を作製した。
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド B−CF」)
赤色顔料:C.I. Pigment Red 177 12部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド A2B」)
分散剤(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」) 2部
アクリルワニス(固形分20質量%) 108部。
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルタで 濾過して赤色着色組成物を得た。
アクリル樹脂溶液 18部
ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサーアクリレート 4.5部
(東亜合成(株)製「M−402」)
光重合開始剤 1.2部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー907」)
増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 2.0部
シクロヘキサノン 32.3部
下記表3に示すように、それぞれ着色層の比誘電率の大きさを、赤色画素>緑色画素>青色画素の関係とした。
図18あるいは図19に示すようにカラーフィルタ基板60とTFTのアクティブ素子を形成したアレイ基板50を貼り合わせ、両基板間に負の誘電率異方性の液晶17を封入し、さらに両面に偏光板を貼付して、液晶表示装置とした。カラーフィルタ基板及びアレイ基板の表面には、あらかじめ垂直配向膜を塗布、形成した。アレイ基板60は、実施例6と同じ開口部・櫛歯電極形状のアレイ基板とした。
本実施例に係る液晶表示装置を図11に示す。
本実施例に係る液晶表示装置を図24に示す。この実施例は、反射偏光板を用いた半透過型液晶表示装置である。反射偏光板としては、例えば、特許第4177398号公報に記載されているようなものを用いることができる。
2,2c・・・第2電極
3・・・第3電極
4・・・線状導体
5・・・ブラックマトリクス
6・・・着色層重畳部
7・・・第1の透明樹脂層
8・・・第2の透明樹脂層
9・・・液晶の倒れる方向
10,40,60・・・カラーフィルタ基板
14・・・緑色画素
15・・・赤色画素
16・・・青色画素
17・・・液晶
18・・・スリット
20,30,50・・・アレイ基板
21・・・反射膜
25・・・開口部
28・・・反射表示領域の液晶。
Claims (25)
- 透明導電膜上に複数色の対向する辺が平行である多角形の着色画素を配設した斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板であって、
透明基板、該透明基板上に形成された、対向する辺が平行である多角形の開口部を有するブラックマトリクス、該ブラックマトリクス上及び前記開口部内の透明基板上に配設された透明導電膜、該透明導電膜上に配設され、前記開口部内の2つの透過率の異なる領域にそれぞれ区分された部分を含む着色画素、及び該着色画素を覆うように配設された第1の透明樹脂層を具備することを特徴とする斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板。 - 透明導電膜上に複数色の対向する辺が平行である多角形の着色画素を配設した斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板であって、
透明基板、該透明基板上に形成された透明導電膜、該透明導電膜上に配設された、対向する平行である多角形の開口部を有するブラックマトリクス、該ブラックマトリクス上及び前記開口部内の透明導電膜上に配設され、前記開口部内の2つの透過率の異なる領域にそれぞれ区分された部分を含む着色画素、及び該着色画素を覆うように配設された第1の透明樹脂層を具備し、前記ブラックマトリクスが前記着色画素の比誘電率より高い比誘電率を有する遮光層で形成されていることを特徴とする斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板。 - 透明基板、該透明基板上に形成された透明導電膜、該透明導電膜上に配設された、対向する辺が平行である多角形の開口部を有するブラックマトリクス、及び該ブラックマトリクス上及び前記開口部内の透明導電膜上に配設された、複数色の対向する辺が平行である多角形の着色画素を具備し、前記透明導電膜は、前記開口部の中央部であって、前記開口部の長手方向の辺と平行な線状のスリットを有することを特徴とする斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板。
- 透明基板、該透明基板上に形成された、対向する辺が平行である多角形の開口部を有するブラックマトリクス、及び該ブラックマトリクス上及び前記開口部内の透明基板上に配設された透明導電膜、及び該透明導電膜上に形成された、複数色の対向する辺が平行である多角形の着色画素を具備し、前記透明導電膜は、前記開口部の中央部であって、前記開口部の長手方向の辺と平行な線状のスリットを有することを特徴とする斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板。
- 前記2つの透過率の異なる領域が、前記開口部内の透明導電膜上において、前記開口部の中心部を通る帯状の第2の透明樹脂層を覆う薄い着色層の領域と、それ以外の着色層の領域に区分されることを特徴とする請求項1又は2に記載の斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板。
- 前記第2の透明樹脂層が、前記多角形の開口部の中央を通り、かつ、該多角形の一辺と平行に配設されることを特徴とする請求項5に記載の斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板。
- 前記第2の透明樹脂層の比誘電率が、前記着色層の比誘電率より低いことを特徴とする請求項5および請求項6に記載の斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板。
- 前記透明導電膜が、前記多角形の開口部の中央を通り、かつ、該多角形の一辺と平行な、線状のスリットを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板。
- 前記多角形の開口部が、平面視で長方形であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板。
- 前記多角形の開口部が、長辺と短辺を有する四角形であり、かつ、長辺方向の中央付近で平面視で“くの字”状に折れ曲がっていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板。
- 前記多角形の開口部が、平面視で平行四辺形であり、かつ、同一色の着色画素の画素数のそれぞれ1/2が2種類の異なる傾斜角度の平行四辺形で構成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板。
- 前記複数の着色画素が、赤色画素、緑色画素、及び青色画素の3色から構成され、液晶を駆動する周波数で測定した、前記着色画素のそれぞれの比誘電率が2.9から4.4の範囲内にあるとともに、前記赤色画素、緑色画素、及び青色画素の平均比誘電率に対してそれぞれの着色画素の比誘電率が±0.3の範囲内にあることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板。
- 前記複数の着色画素が、赤色画素、緑色画素、及び青色画素の3色から構成され、液晶を駆動する周波数で測定した、前記着色画素のそれぞれの比誘電率の大きさが、赤色画素>緑色画素>青色画素の関係にあることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板。
- 前記緑色画素の主たる色剤が、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料であることを特徴とする請求項12又は13に記載の斜め電界液晶表示装置用カラーフィルタ基板。
- 請求項1〜14のいずれかに記載のカラーフィルタ基板と、液晶を駆動する素子をマトリクス状に配設したアレイ基板とを、液晶を間に介在させて対向させて貼り合わせてなる斜め電界液晶表示装置であって、前記アレイ基板が、液晶を駆動するために異なる電位が印加される第1電極及び第2電極を、平面視で前記カラーフィルタ基板の着色画素それぞれに対応して備えていることを特徴とする斜め電界液晶表示装置。
- 前記第1電極と、前記第2電極および前記透明導電膜である第3電極との間に駆動電圧を印加したときに、前記開口部に対応する液晶の領域における液晶分子は、前記開口部の中心を通り、平面視で2分する直線に関し線対称である逆方向に倒れるように動作することを特徴とする請求項15に記載の斜め電界液晶表示装置。
- 前記開口部に対応する液晶の領域において、液晶を駆動する電圧を印加したときの液晶分子の倒れる方向が、平面視で開口部中心から4つの異なる領域に区分されることを特徴とする請求項15に記載の斜め電界液晶表示装置。
- 前記第1電極が、液晶を駆動するアクティブ素子と接続された櫛歯状パターンを有し、前記第2電極が、絶縁層を介して前記第1電極の下に配設された櫛歯状パターンを有し、かつ前記第2電極が、平面視で開口部を2分する中心から離れる方向に前記第1電極の端部からはみ出ていることを特徴とする請求項15又は16に記載の斜め電界液晶表示装置。
- 平面視で前記第2の透明樹脂層が配設される位置に、前記アレイ基板上に前記第1電極が配設されていないことを特徴とする請求項15又は16に記載の斜め電界液晶表示装置。
- 平面視で前記第2の透明樹脂層が配設される位置に、前記アレイ基板上に光反射膜が配設されていることを特徴とする請求項15又は16に記載の斜め電界液晶表示装置。
- 透明基板、該透明基板上に形成された、対向する辺が平行である多角形の開口部を有するブラックマトリクス、及び該ブラックマトリクス上及び前記開口部内の透明基板上に配設された透明導電膜、及び該透明導電膜上に形成された、複数色の対向する辺が平行である多角形の着色画素を備え、前記透明導電膜は、前記開口部の中央部であって、前記開口部の長手方向の辺と平行な線状のスリットを有するカラーフィルタ基板と、液晶を駆動するアクティブ素子と接続された櫛歯状パターンである第1電極、絶縁層を介して配設され、平面視で開口部を2分する中心から離れる方向に前記第1電極の端部からはみ出ている櫛歯状パターンである第2電極を備えるアレイ基板とを、液晶を間に介在させて対向させて貼り合わせてなる斜め電界液晶表示装置。
- 透明基板、該透明基板上に形成された透明導電膜、該透明導電膜上に配設された、対向する辺が平行である多角形の開口部を有するブラックマトリクス、及び該ブラックマトリクス上及び前記開口部内の透明導電膜上に配設された、複数色の対向する辺が平行である多角形の着色画素を備え、前記透明導電膜は、前記開口部の中央部であって、前記開口部の長手方向の辺と平行な線状のスリットを有するカラーフィルタ基板と、液晶を駆動するアクティブ素子と接続された櫛歯状パターンである第1電極、絶縁層を介して配設され、平面視で開口部を2分する中心から離れる方向に前記第1電極の端部からはみ出ている櫛歯状パターンである第2電極を備えるアレイ基板とを、液晶を間に介在させて対向させて貼り合わせてなる斜め電界液晶表示装置。
- 液晶を駆動するアクティブ素子と接続された櫛歯状パターンである第1電極、絶縁層を介して配設され、平面視で開口部を2分する中心から離れる方向に前記第1電極の端部からはみ出ている櫛歯状パターンである第2電極を備えるアレイ基板と、透明基板、該透明基板上に形成された透明導電膜、該透明導電膜上に配設された、対向する辺が平行である多角形の開口部を有するブラックマトリクス、該ブラックマトリクス上及び前記開口部内の透明導電膜上に配設された、複数色の対向する辺が平行である多角形の着色画素、該着色画素を覆うように配設された第1の透明樹脂層、及び該第1の透明樹脂層上に、画素の中心から対称に、かつ平面視で画素中心に最近接する前記第2電極の内側に前記第2電極の櫛歯状パターンと平行に配置された、透明導電膜からなる1組の線状導体を備えるカラーフィルタ基板とを、液晶を間に介在させて対向させて貼り合わせてなる斜め電界液晶表示装置。
- 前記第1電極及び第2電極が、可視域で透明な導電性金属酸化物からなることを特徴とする請求項15、16、21、22、及び23のいずれかに記載の斜め電界液晶表示装置。
- 前記液晶が負の誘電率異方性を有することを特徴とする請求項15、16、21、22、及び23のいずれかに記載の斜め電界液晶表示装置。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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