JP5143337B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、カラーフィルタ及び液晶表示装置並びに導電性樹脂着色層に関し、さらに詳しくは、樹脂着色層上に形成される透明導電層を不要とすることができるカラーフィルタ及び当該カラーフィルタを備えた液晶表示装置に関するものである。また、本発明は、カラーフィルタを構成する導電性樹脂着色層に関するものである。

近年、フラットパネルディスプレイとして、カラー液晶表示装置の市場が拡大している。カラー液晶表示装置は、その構造上、液晶層の上下を互いに直交するストライプ状の電極で挟んだ構造の単純マトリックス駆動型の液晶表示装置と、薄型トランジスタ（ＴＦＴ）によるアクティブマトリックス駆動型の液晶表示装置と、に大別される。

例えば後者のアクティブマトリックス駆動型の液晶表示装置の一例としては、基板上に、ブラックマトリックス、複数色（通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色）の樹脂着色層、透明導電層及び配向層を備えたカラーフィルタと、基板上に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ素子）、画素電極及び配向層を備えた液晶駆動基板とを所定の間隙をもたせて向かい合わせ、この間隙部に液晶材料を注入して液晶層とした透過型の液晶表示装置がある。また、上記のカラーフィルタの基板と樹脂着色層との間に反射層を設けた反射型の液晶表示装置もある。

これらの各種の構成の液晶表示装置は、上述したような近年の需要の増大から、各構成部材のコストダウンが重要な課題となっており、そのための新たな材料や新規な構成が検討されている。

こうした中、カラーフィルタを構成する樹脂着色層に導電性を持たせて、樹脂着色層上に形成される透明導電層を不要とすることが検討されている（例えば、特許文献１を参照）。この特許文献１に記載の発明は、樹脂着色層上に通常形成される透明導電層を不要としてコストダウンを達成するためになされた発明であり、その特徴は、低い電圧で電着可能な電着材料を用い、電着法により導電性のカラーフィルタを形成するというものである。
特開２０００−３１４８０６号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の発明は製造コストの高い電着法が適用されるので、カラーフィルタや液晶表示装置について、市場の要請に応えるのに十分なコストダウンを達成しているとは言い得ないものであった。また、その特許文献１には、電着法で形成された導電性の着色層の電気抵抗率が明記されておらず、しかも着色層の静電容量を考慮した検討もなされていないものであり、電着法で形成された導電性の着色層により、その導電性の着色層上への透明導電層が不要になるか否かについての十分な検討がなされているとはいえなかった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、樹脂着色層上に形成される透明導電層を不要とし、コストダウンを達成するカラーフィルタを提供すること及び、そうしたカラーフィルタを備えた液晶表示装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、カラーフィルタ上に形成される液晶駆動のための透明導電層を不要とし、コストダウンを達成する導電性樹脂着色層を提供することにある。

本発明者は、カラーフィルタを構成する各種のパラメータを考慮しつつ、カラーフィルタを構成する樹脂着色層上に透明導電層がなくても液晶表示装置を駆動させることができる樹脂着色層の電気抵抗率を検討した結果、樹脂着色層が所定の電気抵抗率以下の場合に、樹脂着色層上の透明導電層を不要とすることができることを見出した。本発明のカラーフィルタは、上記知見に基づいてなされたものであり、そのカラーフィルタが適用される液晶表示装置の構成により、以下の２つの態様で提供される。

即ち、上記目的を達成するための本発明の第１態様に係るカラーフィルタは、基板上に所定のパターンで形成された複数色の導電性樹脂着色層を有するカラーフィルタであって、前記導電性樹脂着色層は、該導電性樹脂着色層の厚さが０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲において、電気抵抗率が２．４×１０^８Ωｃｍ以下となるものであることを特徴とする。このカラーフィルタにおいて、前記基板と前記導電性樹脂着色層との間に透明導電層が形成されていることが好ましい。

上記目的を達成するための本発明の第２態様に係るカラーフィルタは、基板の上に画素電極、薄膜トランジスタ、及び複数色の導電性樹脂着色層を有するオンアレイタイプのカラーフィルタであって、前記導電性樹脂着色層は、該導電性樹脂着色層の厚さが０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲において、電気抵抗率が２．４×１０^８Ωｍ以下となるものであることを特徴とする。

これら第１態様及び第２態様に係る発明によれば、導電性樹脂着色層の厚さが０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲において、電気抵抗率が２．４×１０^８Ωｃｍ以下となる導電性樹脂着色層を有するので、これまで樹脂着色層の上に形成していたＩＴＯ等の透明導電層を不要としても、液晶表示装置を構成するカラーフィルタの機能を満たすことができる。その結果、コストダウンを達成したカラーフィルタを提供できる。

上記第１及び第２態様に係る本発明のカラーフィルタにおいて、前記導電性樹脂着色層上に透明保護層が形成されていることが好ましい。このとき、前記基板上の複数の所定部位に、前記透明保護層よりも突出した透明な樹脂柱状凸部が形成されていてもよい。

上記目的を達成するための本発明の液晶表示装置も、上記知見に基づいてなされたものであり、その液晶表示装置の構成により、以下の２つの態様で提供される。

即ち、本発明の第１態様に係る液晶表示装置は、カラーフィルタと液晶駆動基板とを所定の間隔で対向させた間隙に液晶層が形成されてなる液晶表示装置であって、前記液晶駆動基板は、基板の上に薄膜トランジスタ及び画素電極を有し、前記カラーフィルタは、基板の上に電気抵抗率ρ_ＣＦが式１の関係を満たす複数色の導電性樹脂着色層を有することを特徴とする（式１中、ε_ＣＦは導電性樹脂着色層の比誘電率で２以上１０以下の範囲であり、ε_ＬＣは液晶層の比誘電率で２以上１０以下の範囲であり、ｄ_ＣＦは導電性樹脂着色層の厚さで０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲であり、ｄ_ＬＣは液晶層の厚さで０．５μｍ以上１０μｍ以下の範囲であり、Ｌは液晶表示装置の走査線の本数で２４００本以下の範囲である。）。

この発明によれば、カラーフィルタには電気抵抗率ρ_ＣＦが式１の関係を満たす複数色の導電性樹脂着色層が形成されているので、従来樹脂着色層の上に形成されていたＩＴＯ等の透明導電層を不要としても、液晶表示装置を構成するカラーフィルタの機能を満たすことができる。その結果、カラーフィルタのコストを低減でき、ひいては液晶表示装置のコストダウンを達成できる。

また、上記目的を達成するための本発明の第２態様に係る液晶表示装置は、液晶駆動基板を備えるオンアレイタイプのカラーフィルタと前面基板とを所定の間隔で対向させた間隙に液晶層が形成されてなる液晶表示装置であって、前記前面基板は、基板の上に画素電極を有し、前記カラーフィルタは、基板の上に画素電極、薄膜トランジスタ、及び電気抵抗率ρ_ＣＦが式１の関係を満たす複数色の導電性樹脂着色層を有することを特徴とする（式１中、ε_ＣＦは導電性樹脂着色層の比誘電率で２以上１０以下の範囲であり、ε_ＬＣは液晶層の比誘電率で２以上１０以下の範囲であり、ｄ_ＣＦは導電性樹脂着色層の厚さで０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲であり、ｄ_ＬＣは液晶層の厚さで０．５μｍ以上１０μｍ以下の範囲であり、Ｌは液晶表示装置の走査線の本数で２４００本以下の範囲である。）。

この発明によれば、カラーフィルタには電気抵抗率ρ_ＣＦが式１の関係を満たす複数色の導電性樹脂着色層が形成されているので、従来樹脂着色層の上に形成されていたＩＴＯ等の透明導電層を不要としても、オンアレイタイプのカラーフィルタの機能を満たすことができる。その結果、カラーフィルタのコストを低減でき、ひいては液晶表示装置のコストダウンを達成できる。

本発明の導電性樹脂着色層は、カラーフィルタに形成される導電性樹脂着色層であって、０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲の厚さを有するときに、電気抵抗率が２．４×１０^８Ωｃｍ以下であることを特徴とする。

この発明によれば、０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲の厚さを有する樹脂着色層の電気抵抗率が２．４×１０^８Ωｍ以下であるので、この導電性樹脂着色層をカラーフィルタの樹脂着色層として適用すれば、従来樹脂着色層の上に形成していたＩＴＯ等の透明導電層を不要とすることができる。

以上説明したように、本発明のカラーフィルタ及び液晶表示装置によれば、従来樹脂着色層の上に形成していたＩＴＯ等の透明導電層を不要としても、液晶表示装置を構成するカラーフィルタの機能を満たすことができるので、コストダウンを達成したカラーフィルタ及び液晶表示装置を提供できる。また、本発明の導電性樹脂着色層によれば、従来樹脂着色層の上に形成していたＩＴＯ等の透明導電層を不要とすることができる。

以下、本発明のカラーフィルタ及び液晶表示装置について図面を参照して説明する。

本発明のカラーフィルタは、その態様により、いわゆる通常タイプのカラーフィルタと、オンアレイタイプのカラーフィルタとに大別される。

図１は、本発明の第１態様に係る通常タイプのカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。このカラーフィルタ１１は、基板１２と、基板１２上に形成された透明導電層１７と、透明導電層１７上に所定のパターンで形成された複数色の導電性樹脂着色層１３とを備えている。この複数色の導電性樹脂着色層１３は、通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂを指し、個々の導電性樹脂着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂの間には、ブラックマトリックス１４が形成されている。この態様のカラーフィルタ１１は、図１に示すように、導電性樹脂着色層１３上には透明保護層１５や配向層１６が設けられているが、従来のようなＩＴＯ等の透明導電層は設けられていない。

この第１態様に係るカラーフィルタにおいて、導電性樹脂着色層１３は、その導電性樹脂着色層１３の厚さが０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲において、電気抵抗率２．４×１０^８Ωｃｍ以下となるものが用いられる。

図２は、第１態様に係るカラーフィルタが使用された液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。この液晶表示装置２０は、第１態様のカラーフィルタ１１と液晶駆動基板２１とを所定の間隔で対向させた間隙に、液晶層２５が形成されてなる液晶表示装置である。第１態様のカラーフィルタ１１については、上述の通りである。また、液晶駆動基板２１は、基板２２と、その基板２２上に所定のパターンで形成された薄膜トランジスタ２３及び画素電極２４とを有し、さらにそれらの上に配向層１６を有している。この態様の液晶表示装置２０において、カラーフィルタ１１の導電性樹脂着色層１３上には透明保護層１５や配向層１６が設けられているが、従来のようなＩＴＯ等の透明導電層は設けられていない。

図３は、本発明の第２態様に係るオンアレイタイプのカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。このカラーフィルタ３１は、基板３２と、基板３２上に所定のパターンで形成された画素電極３３及び薄膜トランジスタ３４と、その画素電極３３及び薄膜トランジスタ３４上に所定のパターンで形成された複数色の導電性樹脂着色層３５（３５Ｒ、３５Ｇ、３５Ｂ）とを備えている。この態様のカラーフィルタ３１において、基板３２と画素電極３３との間には、走査線、信号線等の配線や各電極間の短絡を防止する第１層間絶縁膜４６が設けられている。

導電性樹脂着色層３５も、上記第１態様のカラーフィルタ１１が備える導電性樹脂着色層１３と同様に、通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の層３５Ｒ、３５Ｇ、３５Ｂを指し、個々の導電性樹脂着色層３５Ｒ、３５Ｇ、３５Ｂの間には、ブラックマトリックス３６が形成されている。このブラックマトリックス３６は、薄膜トランジスタ３４上に形成された第２層間絶縁膜４７の上部に設けられている。

この第２態様に係るカラーフィルタにおいて、導電性樹脂着色層３５は、その導電性樹脂着色層３５の厚さが０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲において、電気抵抗率２．４×１０^８Ωｃｍ以下となるものが用いられる。

なお、薄膜トランジスタ３４は、ソース、チャネル及びドレインを形成するための半導体層３７と、走査線と接続してソース−ドレイン間の導通状態を制御するゲート電極３８と、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極及び画素電極間を絶縁する絶縁膜３９とを備えている。電力を供給する信号線４８と薄膜トランジスタ３４のソース電極とは、コンタクトホールを介して導通し、薄膜トランジスタ３４のドレイン電極と画素電極３３とは、コンタクトホールを介して導通している。

このオンアレイタイプのカラーフィルタ３１は、図３に示すように、導電性樹脂着色層３５上には透明保護層１５や配向層１６が設けられているが、従来のようなＩＴＯ等の透明導電層は設けられていない。

図４は、第２態様に係るカラーフィルタが使用された液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。この液晶表示装置４０は、第２態様のカラーフィルタ３１と前面基板４１とを所定の間隔で対向させた間隙に、液晶層４５が形成されてなる液晶表示装置である。第２態様のカラーフィルタ３１については、上述の通りである。また、前面基板４１は、基板４２と、その基板４２上に形成された透明導電層４３及び配向層１６を有している。

次に、上述した第１態様及び第２態様のカラーフィルタ及びそのカラーフィルタを備える液晶表示装置の各構成部材について説明する。

（基板）
基板１２、２２、３２、４２としては、その基板がカラーフィルタに適用されるか液晶駆動基板に適用されるか前面基板に適用されるかに応じて、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス若しくは合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、又は、透明樹脂フィルム若しくは光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材が用いられる。この中で特にコーニング社製の７０５９ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり、寸法安定性及び高温加熱処理における作業性にも優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティブマトリックス駆動型液晶表示装置用のカラーフィルタの基材として適している。基板の厚さは、カラーフィルタが装着される液晶表示装置の大きさや基材が適用される部材により種々異なるが、例えば、可撓性のない透明なリジット材の場合には０．５〜１．１ｍｍ程度であり、可撓性を有する透明なフレキシブル材の場合には０．１〜０．７ｍｍ程度である。

（導電性樹脂着色層）
導電性樹脂着色層１３、３５は、その厚さが０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲において、電気抵抗率が２．４×１０^８Ωｃｍ以下である。こうした導電性樹脂着色層１３、３５を有するカラーフィルタは、その導電性樹脂着色層１３、３５上に従来必要とされていたＩＴＯ等の透明導電層を不要とすることができる。なお、導電性樹脂着色層１３の電気抵抗率が２．４×１０^８Ωｃｍ以下であり且つその値がより小さい場合（例えば、１０^−４Ωｃｍ以下程度の場合）には、基板１２と導電性樹脂着色層１３との間の透明導電層１７を不要とすることができるが、導電性樹脂着色層１３の電気抵抗率が２．４×１０^８Ωｃｍ以下であり且つその値を十分に小さくすることができない場合（例えば、１０^−４〜２．４×１０^８Ωｃｍの範囲程度の場合）には、基板１２と導電性樹脂着色層１３との間に透明導電層１７が設けられていることが好ましい。

導電性樹脂着色層１３、３５の厚さが０．５μｍ未満では、目的とする色調を得難く、導電性樹脂着色層１３、３５の厚さが５μｍを超えると、表面段差が大きくなり表示むらが生じ易くなる。導電性樹脂着色層１３、３５の電気抵抗率が２．４×１０^８Ωｃｍを超えると、十分な駆動電圧が液晶層に加わらず、所望の明暗の表示ができなくなることがある。

本発明においては、こうした導電性樹脂着色層を備えたカラーフィルタ１１，３１で液晶表示装置２０，４０を構成した場合、導電性樹脂着色層１３、３５の電気抵抗率ρ_ＣＦが上記の式１の関係を満たしている。式１中、ε_ＣＦは導電性樹脂着色層１３、３５の比誘電率で２以上１０以下の範囲であり、ε_ＬＣは液晶層２５，４５の比誘電率で２以上１０以下の範囲であり、ｄ_ＣＦは導電性樹脂着色層１３、３５の厚さで０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲であり、ｄ_ＬＣは液晶層２５，４５の厚さで０．５μｍ以上１０μｍ以下の範囲であり、Ｌは液晶表示装置２０，４０の走査線の本数で２４００本以下の範囲である。

この液晶表示装置２０，４０において、導電性樹脂着色層１３、３５の比誘電率が２未満では、その導電性樹脂着色層形成材料の種類が限定され、所望の色調と光透過性を得難いことがある。導電性樹脂着色層１３、３５の比誘電率が１０を超えると、液晶層２５，４５に加わる電圧信号に遅延が生じることがあり、走査線数が１０００程度の高解像度液晶パネルを駆動できなくなることがある。

図５は、本発明に係る液晶表示装置の等価回路を示す概略図である。上記式１は、図５に示す等価回路から求めたものである。すなわち、液晶表示装置２０，４０を構成する液晶層２５、４５及び導電性樹脂着色層１３、３５は誘電体であり、且つそれらは積層構造を呈するので、液晶層２５、４５と導電性樹脂着色層１３、３５とは、図５に示すように、静電容量と電気抵抗との並列回路で表される。

図５の液晶セル等価回路を流れる電流についての回路方程式を解くことにより、液晶層に加わる電圧値Ｖ_ＬＣは、以下の式２で表すことができる。但し、式２〜式４中、Ｖは外部駆動回路から供給された電圧であり、定数Ｒ_ＬＣは液晶層の電気抵抗であり、Ｒ_ＣＦは導電性樹脂着色層の電気抵抗であり、Ｃ_ＬＣは液晶層の静電容量であり、Ｃ_ＣＦは導電性樹脂着色層の静電容量であり、ｔ_０とｔ_１は等価回路の時定数であり、ｔ_０とｔ_１は配線電気抵抗をＲ_２としたときに式３及び式４で表される時定数であり、Ｒ_２は配線電気抵抗である。

ここで、式２からわかるように、外部駆動回路から供給された電圧Ｖは、液晶層に直ちに加わるのではなく、時定数ｔ_１又はｔ_０で表される一定の遅延が生じた後に印加される。一般に時定数ｔ_１は配線電気抵抗Ｒ_２に依存するが、低抵抗透明導電膜やアルミニウム等の低抵抗配線材料を使用することによって、時定数ｔ_１は１０^−６秒以下となり、後述するＴＦＴ素子のゲート選択時間ｔ_ｇと比較して短くすることができる。その結果、時定数ｔ_１による遅延を防ぐことができる。

一方、時定数ｔ_０は樹脂着色層の電気抵抗Ｒ_ＣＦ、静電容量Ｃ_ＣＦ等に依存して定まるので、時定数ｔ_０がＴＦＴ素子のゲート選択時間ｔ_ｇよりも長い場合は、液晶層にはゲート選択時間内に十分な電荷が蓄積されず、電圧保持率が小さくなるという問題が生じる。即ち、ゲート選択時間ｔ_ｇの下限値は上記の時定数ｔ_０であり、時定数ｔ_０がゲート選択時間ｔ_ｇを超えると液晶を十分に駆動することができず、満足のいく表示ができなくなる。したがって、本問題を解決するためには、時定数ｔ_０をゲート選択時間ｔ_ｇよりも短くすれば良く、このためには式３又は式４からわかるとおり、樹脂着色層の静電容量Ｃ_ＣＦを増大させるか、又は樹脂着色層の電気抵抗Ｒ_ＣＦを減少させるという解決策がある。本発明者は、それらの解決策を検討した結果、樹脂着色層の静電容量Ｃ_ＣＦを増大させることには限界があり、その静電容量Ｃ_ＣＦを増大させることによっては時定数ｔ_０をゲート選択時間ｔ_ｇ以下とすることは困難であることから、樹脂着色層の電気抵抗Ｒ_ＣＦを減少させることが現実的な解決策であることを見出した。なお、図５において、Ｖ_ＣＦは樹脂着色層に加わる電圧を表し、Ｖ_２は配線部分（ＩＴＯ等）に加わる電圧を表している。

ここでゲート選択時間ｔ_ｇについて説明する。図６は、液晶駆動基板の回路構成を示す図である。

図６に示すように、駆動手段である走査信号ドライバ７６に連結したＬ本の走査線Ｇ_１〜Ｇ_Ｌ（Ｌが６以上の走査線は図示せず。）と、駆動手段である情報信号ドライバ７７に連結したＭ本の信号線Ｓ_１〜Ｓ_Ｍ（Ｍが６以上の走査線は図示せず。）とが互いに電気的に絶縁するように、駆動基板上に交差して設けられている。各交差部分には、画素７８に対応した液晶をスイッチングするための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）７９が設けられている。このような構成において、走査信号ドライバ７６により走査線Ｇ_１〜Ｇ_Ｌが線順次に選択され、選択の期間（ゲート選択時間ｔg）にゲート電圧が供給され、ゲート選択時間に同期して情報信号ドライバ７７から各画素に書き込む情報に応じた信号電圧が信号線Ｓ_１〜Ｓ_Ｍに供給され、ＴＦＴ素子７９によって、画素７８に駆動電圧が供給される。

即ち、ゲート選択時間ｔgは走査線の数によって異なった時間となる。動画表示を行う際には、１秒間に３０フレームを表示し、各フレームは二つのフィールドからなるために、フィールドは６０Ｈｚで画面書き込みを行うことになる。そのため、走査線の本数がＬの液晶表示装置においては、上述したようにフィールド毎にゲート線が線順次に選択されて所定の電圧が印加されるので、走査線の本数がＬの液晶表示素子のゲート時間ｔ_ｇは、以下の式５で表される。

導電性樹脂着色層の電気抵抗率ρ_ＣＦが上記の式１で表される範囲にあるとき、時定数ｔ_０がゲート選択時間ｔ_ｇよりも短くなるので、外部回路から電圧を印加して液晶をアクティブマトリックス駆動させる際に、ゲート選択時間内に液晶層に十分な電荷を充電することができ、液晶層の保持電圧が小さくならずに、コントラストの低下のない表示を得ることが可能となる。

したがって、本発明に係るカラーフィルタが有する導電性樹脂着色層の電気抵抗率ρ_ＣＦが上記の式１で表される範囲にあるとき、従来のように樹脂着色層上にＩＴＯ等の透明導電層を形成しなくても、ＴＦＴ素子によって液晶を駆動させることが可能な液晶表示装置を提供できる。

導電性樹脂着色層の電気抵抗率ρ_ＣＦの下限は特に限定されないが、従来のＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）の電気抵抗率である１０^−４Ωｃｍ程度を挙げることができる。一方、導電性樹脂着色層の電気抵抗率ρ_ＣＦの上限が式１の右辺の計算値以上になると、導電性樹脂着色層１３、３５が従来の樹脂着色層上に設けられる透明導電層の代替層として機能しなくなり、液晶表示装置として機能しなくなってしまう。

式１において、導電性樹脂着色層の電気抵抗率ρ_ＣＦの上限値は、液晶層及び導電性樹脂着色層の比誘電率と厚さに影響される。

導電性樹脂着色層の電気抵抗率ρ_ＣＦが式１の関係を満たす場合には、時定数ｔ_０がゲート選択時間ｔ_ｇよりも短くなり、ＴＦＴ素子で液晶を十分に駆動できることとなる。ここで式１の右辺は、液晶層の比誘電率ε_ＬＣ及び液晶層の厚さｄ_ＬＣにも依存していることが読み取れる。ところが、通常のネマチック液晶の比誘電率は２〜１０であり、ネマチック液晶層の厚さは３〜１０μｍ程度である。したがって、液晶表示装置においては、ε_ＬＣ／ｄ_ＬＣは０．２〜３．３（μｍ^−１）の範囲にあるので、ネマチック液晶を用いた場合の導電性樹脂着色層の電気抵抗率の上限値は、式１にてε_ＬＣ／ｄ_ＬＣ＝０．２とおいた式６で表される。

液晶表示装置の走査線の本数Ｌ（本）及びその走査線に対応する式５で表されるゲート選択時間ｔgは、例えば、テレビ放送の規格であるＮＴＳＣ（National ＴＶ Standards Committee）方式では３１．８μｓ（Ｌ：５２５本）であり、ＨＤＴＶ（High Definition Television）方式では１４．８μｓ（Ｌ：１１２５本）である。また、液晶モニタ等の規格であるＶＧＡ（Video Graphics Array）方式では３４．８μｓ（Ｌ：４８０本）であり、Ｑ−ＶＧＡ（Quarter-VGA）方式では６９．２μｓ（Ｌ：２４０本）であり、ＸＧＡ（Extended Graphics Array）方式では２１.７μｓ（Ｌ：７６８本）であり、Ｓ−ＸＧＡ（Super−XGA）方式では１６．３μｓ（Ｌ：１０２４本）であり、Ｕ−ＸＧＡ（Ultra−XGA）方式では１３．９μｓ（Ｌ：１２００本）であり、Ｑ−ＵＸＧＡ（Quad−UXGA）方式では７μｓ（Ｌ：２４００本）である。

このような各方式において、導電性樹脂着色層の比誘電率ε_ＣＦを３とし、導電性樹脂着色層ｄ_ＣＦの厚さを１．５μｍとしたとき、上記各方式における電気抵抗率ρ_ＣＦの上限値（ρ_ＭＡＸ）、すなわち、式６の右辺の計算値は、ＮＴＳＣ方式（Ｌ：５２５本）では１．２×１０^８Ωcmであり、ＨＤＴＶ方式（Ｌ：１１２５）では５．１×１０^７Ωcmであり、ＶＧＡ方式（Ｌ：４８０）では１．２×１０^８Ωcmであり、Ｑ−ＶＧＡ方式（Ｌ：２４０本）では２．４×１０^８Ωcmであり、ＸＧＡ方式（Ｌ：７６８）では７．４×１０^７Ωcmであり、Ｓ−ＸＧＡ方式（Ｌ：１０２４）では５．６×１０^７Ωcmの範囲であり、Ｕ−ＸＧＡ方式（Ｌ：１２００）では４．８×１０^７Ωcmであり、Ｑ−ＵＸＧＡ方式（Ｌ：２４００）では２．４×１０^７Ωcmである。

なお、携帯電話、パソコン、ＴＶ等の表示素子においては、Ｑ−ＶＧＡ以上の解像度であれば、鮮明に文字や画像を観ることができるので、本発明に係る液晶表示装置においては、Ｑ−ＶＧＡ以上の解像度が好ましい。

したがって、例えばネマチック液晶を用いたＴＦＴ駆動方式の液晶表示装置においては、Ｑ−ＶＧＡの解像度の場合は、導電性樹脂着色層の電気抵抗率が２．４×１０^８Ωｃｍ以下の場合であれば、ゲート選択時間内に、駆動回路から液晶層に十分充電を行なうことができ、液晶を駆動することができるようになる。なお、導電性樹脂着色層の電気抵抗率が２．４×１０^８Ωｃｍ以下の場合であればＱ−ＶＧＡ以下の解像度の場合であっても、Ｑ−ＶＧＡの場合と同様に、ゲート選択時間内に、駆動回路から液晶層に十分充電を行なうことができ、液晶を駆動することができるようになる。

ゲート選択時間とは、ＴＦＴ素子のゲート電極にＴＦＴの閾電圧以上の電圧を加える期間の長さで定義され、式１の右辺の計算値は、図５に示した液晶等価回路の飽和時間である時定数ｔ_０（式３）がゲート選択時間ｔ_ｇ（式５）と等しくなった時の導電性樹脂着色層の電気抵抗率ρ_ｐの上限値としている。

前述の式１において、導電性樹脂着色層の電気抵抗率ρ_ＣＦが上記の上限値を超える場合には、電源のスイッチオンの時、外部駆動回路から供給される電圧Ｖは導電性樹脂着色層及び液晶層に分圧されて印加されるため、導電性樹脂着色層の電気抵抗の大きさによっては液晶層に加わる電圧が小さくなり、液晶を十分に駆動できないという問題が生じる。さらに、導電性樹脂着色層の電気抵抗率ρ_ＣＦが上記の上限値を超える場合には、電源のスイッチオンによる過渡現象のため、液晶層に加わる電圧Ｖ_ＬＣが飽和するまでに時間がかかり、ＴＦＴ素子駆動時のゲート選択時間内に液晶層に加わる電圧が飽和せず、その結果、液晶を十分に駆動できずに高コントラストの表示ができないという問題が生じる。

導電性樹脂着色層は、主成分を構成する材料と、導電性を付与する材料と、着色成分からなる材料とを含有し、さらに分散材や開始剤等の添加材料を必要に応じて含有する。主成分を構成する材料としては、ポリイミド樹脂、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂等を挙げることができ、なかでも、アクリル樹脂を好ましく挙げることができる。また、導電性を付与する材料としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマー、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、Ｓｂ_２Ｏ_５（Antimony Oxide）等の金属酸化物の微粉等を挙げることができ、なかでも、ＩＴＯ微粉を好ましく挙げることができる。また、着色成分からなる材料としては、アゾレーキ系、キナクリドン系等の有機顔料や染料等を挙げることができ、なかでも、有機顔料を好ましく挙げることができる。導電性樹脂着色層は所望の着色材を含有した感光性樹脂を使用した顔料分散法により形成することができ、さらに、印刷法、転写法等の公知の方法によっても形成することができる。

以上説明した導電性樹脂着色層は、赤色パターン、緑色パターン及び青色パターンが所望のパターン形状で配列されている。また、導電性樹脂着色層を、例えば、赤色パターンが最も薄く、緑色パターン、青色パターンの順に厚くすることにより、導電性樹脂着色層の各色に最適な液晶層厚さを設定するようにしてもよい。なお、この場合には、上述の式１を満たすように、その厚さが調整される。

（ブラックマトリックス）
ブラックマトリックスは、導電性樹脂着色層からなる表示画素部の間及び導電性樹脂着色層の形成領域の外側に設けられている。このブラックマトリックスは、スパッタリング法や真空蒸着法等により厚さ１００〜２００ｎｍ程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングして形成したもの、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有させたポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂層を形成し、この樹脂層をパターニングして形成したもの、カーボン微粒子、金属酸化物等の遮光性粒子を含有させた感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層をパターニングして形成したもの等、いずれを用いてもよい。

本発明のカラーフィルタにおいては、ブラックマトリックスを備えないものであってもよい。この場合、導電性樹脂着色層の非形成部位では基板が露出してもよく、あるいは、基板を覆うように導電性樹脂着色層を形成してもよい。

図７はカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。このカラーフィルタ６１は、基板６２と、基板６２上に形成されたブラックマトリックス６３、及び所定のパターンで形成された複数色の導電性樹脂着色層６４（６４Ｒ、６４Ｇ、６４Ｂ）とを備えている。

（透明保護層）
図８は、透明保護層を有するカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。このカラーフィルタ７１は、基板７２と、基板７２上に形成されたブラックマトリックス７３及び導電性樹脂着色層７４（７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂ）と、ブラックマトリックス７３及び導電性樹脂着色層７４を覆うように形成された透明保護層７５とを備えている。このカラーフィルタ７１は、透明保護層７５上に配向層（図示しない）を設けた状態で液晶表示装置に用いられる。

透明保護層７５は、カラーフィルタ７１の表面を平坦化すると共に、カラーフィルタ７１が液晶表示装置に用いられたときに、導電性樹脂着色層７４に含有される成分の液晶層への溶出を防止するためのものである。この透明保護層７５は、ブラックマトリックス７３及び導電性樹脂着色層７４が液晶層と接することがないように、ブラックマトリックス７３と導電性樹脂着色層７４とを少なくとも覆うように形成される。このような透明保護層７５は、アクリル共重合体等の樹脂材料を用いて形成することができる。透明保護層の厚さは、使用される材料の光透過率やカラーフィルタの表面状態等を考慮して設定することができ、例えば、０．０１〜３．０μｍの範囲で設定することができる。

（樹脂柱状凸部）
図９は、透明な樹脂柱状凸部を備えたカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。図９において、本発明のカラーフィルタ８１は、基板８２と、基板８２上に形成されたブラックマトリックス８３及び導電性樹脂着色層８４（８４Ｒ、８４Ｇ、８４Ｂ）と、ブラックマトリックス８３及び導電性樹脂着色層８４を覆うように形成された透明な透明保護層８５とを備え、さらに、ブラックマトリックス８３の所定の複数の箇所には、透明保護層８５から突出するように形成された透明な樹脂柱状凸部８６を備えている。

このカラーフィルタ８１は、透明保護層８５上に配向層（図示しない）を設けた状態で液晶表示装置に用いられる。導電性樹脂着色層８４は、該導電性樹脂着色層の厚さが０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲において、電気抵抗率が２．４×１０^８Ωｃｍ以下となるものを用いるとよい。

樹脂柱状凸部８６は、カラーフィルタ８１を対向部材（例えば液晶駆動基板）と貼り合わせたときにスペーサとして作用するものである。この樹脂柱状凸部８６は、アクリル共重合体等の樹脂材料を用いて形成することができ、例えば、そうした樹脂材料を含む感光性樹脂塗料を塗布し、所定のパターンで露光、現像し硬化することにより形成することができる。樹脂柱状凸部８６は、透明保護層よりも０．５〜１０μｍ程度の範囲で突出するように一定の高さを持つものであり、その突出量は、液晶表示装置の液晶層に要求される厚さ等から適宜設定することができる。また、樹脂柱状凸部８６の形成密度は、液晶層の厚さムラ、開口率、柱状凸部の形状、材質等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、樹脂柱状凸部８６を、導電性樹脂着色層８４を構成する赤色パターン、緑色パターン及び青色パターンの１組に１個の割合で設ければ、必要十分なスペーサ機能を持たせることができる。樹脂柱状凸部８６の形状は特に制限はなく、円柱形状、角柱形状、截頭錐体形状、壁形状等であってもよい。

（液晶表示装置）
次に、本発明の液晶表示装置について説明する。図１０は、液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。液晶表示装置１０１は、導電性樹脂着色層（１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ）を有するカラーフィルタ１１と、液晶駆動基板１１１とを所定の間隔で対向させ、周辺部をシール部材（図示せず）により封止し、間隙部分に液晶層１０５を形成したものである。なお、図示されていないが、カラーフィルタ１１と液晶駆動基板１１１の外側には、それぞれ偏光板が配設されている。

図１０の液晶表示装置１０１を構成するカラーフィルタ１１は、上述の本発明の第１態様と同様のカラーフィルタである。したがって、カラーフィルタ１１を構成する導電性樹脂着色層（１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ）は、上述の式１を満たしている。

また、カラーフィルタ１１の透明保護層７５の上には、透明導電層は形成されず、配向層１０７が形成されている。

一方、本発明の液晶表示装置１０１を構成する液晶駆動基板１１１は、透明基板１１２上に液晶駆動用の透明画素電極１１３及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１４を備え、透明画素電極１１３を覆うように配向層１１５が形成されている。この液晶駆動基板１１１には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１４を開閉するゲート線群（図示せず）、映像信号を供給する信号線群（図示せず）、及び、カラーフィルタ１１の導電性樹脂着色層への電圧供給線（図示せず）が配設されている。これらのリード線は、通常、アルミニウム等の金属からなるものであり、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１４の製造工程で一括して形成される。液晶駆動基板１１１を構成する透明基板１１２としては、上述のカラーフィルタ用の基板１２として挙げたものを使用することができる。

液晶駆動基板１１１を構成する液晶駆動用の透明画素電極１１３は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等、及びその複合材料等を用いて、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の一般的な成膜方法により形成されたものである。この透明画素電極１１３の厚さは０．０１〜１μｍ程度である。

さらに、液晶表示装置１０１を構成する配向層１０７、１１５は、ポリイミド系、ポリアミド系、ポリウレタン系及びポリ尿素系等の有機化合物により形成することができ、その厚さは０．０１〜１μｍ程度とすることができる。この配向層１０７、１１５は、上記の有機化合物を含む塗工液を種々の印刷法や公知の塗布方法により塗布した後、焼成してからラビング又は偏光紫外光照射等の配向処理が行なわれて形成される。

図１１は、液晶表示装置の他の一例を示す概略断面図である。図１１において、液晶表示装置４０１は、液晶駆動基板を備えるオンアレイタイプのカラーフィルタ４１１と、前面基板４３１とを所定の間隔で対向させた間隙に液晶層４０５が形成されてなる液晶表示装置であって、その前面基板４３１が、基板４３２と、その基板上に形成された画素電極４３３と、その画素電極上に形成された配向層４３４とを有している。オンアレイタイプのカラーフィルタ４１１は、基板４１２と、その基板上に所定のパターンで形成された画素電極４１３と、その基板上に所定のパターンで形成された薄膜トランジスタ４２０と、画素電極４１３上に形成された電気抵抗率が上記式１の関係を満たす複数色の導電性樹脂着色層４１５とを有している。

配向層４１６は、画素電極４１３、樹脂遮光層４１４、導電性樹脂着色層４１５及び薄膜トランジスタ４２０を覆うように形成されている。

薄膜トランジスタ４２０は、ゲート電極４２１、ゲート絶縁膜４２２、アモルファスシリコン等の半導体層４２３、ソース電極４２４及びドレイン電極４２５とから構成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。また、ドレイン電極４２５は、一端が半導体層４２３に接続され、他端が画素電極４１３に接続されている。

以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。

（実施例１）
本発明に係るカラーフィルタを以下の手順で形成する。先ず、ガラス基板（コーニング社製７０５９ガラス）の片面全面にスパッタリング法によりクロムの薄膜（厚さ０．１５μｍ）を形成し、このクロム薄膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、クロム薄膜のエッチングを行ってブラックマトリックスを形成する。その後、ブラックマトリックスが形成された基板全面に導電性樹脂着色層を形成する。導電性樹脂着色層については、青色パターン用の導電性樹脂着色層用感光性塗料をスピンコート法により塗布して青色感光性樹脂層を形成し、プリベーク（９０℃、３分間）を行った後、所定のパターンを形成するためのフォトマスクを用いて青色感光性樹脂層をアライメント露光し、現像液（０．０５％ＫＯＨ水溶液）にて現像を行い、次いで、ポストベーク（２００℃、３０分間）を行って青色パターン（厚さ１．５μｍ）を形成する。同様の操作を赤色パターン用の赤色樹脂着色層用感光性塗料と緑色パターン用の緑色樹脂着色層用感光性塗料を用いて、赤色パターンと緑色パターンを形成する。こうして、赤色、青色、緑色の各導電性樹脂着色層を有するカラーフィルタを作製する。

導電性樹脂着色層用材料（感光性塗料）は、導電材としての微粉状のインジウムスズ酸化物と顔料とを有する分散液組成物、及びクリアレジスト組成物を混合することによって調整する。導電性樹脂着色層用材料としては、分散液組成物（顔料、分散剤、溶剤、及び導電材を含有）に同重量の直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを添加し、ペイントシェイカーで５時間分散させ、その後ビーズを取り除いた分散液組成物と、クリアレジスト組成物（バインダー、モノマー、添加剤、開始剤、及び溶剤を含む）とを混合したものを用いることができる。そのサンプルの組成を下記に示す。なお、バインダーは、１０００ｃｃの４つ口フラスコ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を２００ｇ仕込み、これをマントルヒーターで９０℃に加温し窒素気流下で撹拌を行いながら、メタクリル酸ベンジル７０ｇ、メタクリル酸３０ｇに、Ｎ、Ｎアゾビスイソブチロニトリル２ｇを混合したものを３０分間かけて滴下し、滴下終了後、さらに４時間加温した後、常温に戻して重合を終了した。その後、この共重合物にハイドロキノンモノメチルエーテル０．１ｇとメタクリル酸グリシジル３０ｇとトリエチルベンジルアンモニウムクロライド０．２ｇを添加してから１００℃に加温、撹拌し１０時間反応させて得ることができる。

なお、下記サンプルは、青色の導電性樹脂着色用材料の組成であるが、赤色、緑色の導電性樹脂着色用材料についても、同様の方法によって調整することができる。また、下記サンプルで、導電材の組成比を変えることによって、所望の電気抵抗率を有するサンプルを得ることができる（実施例２及び実施例３を参照）。

また、導電性樹脂着色層上には、一例として下記組成の透明保護層用感光性塗料を用いて、透明保護層を形成することができる。さらに、導電性樹脂着色層上の複数の所定部位には、一例として下記組成の樹脂柱状凸部用感光性塗料を用いて、透明保護層よりも突出した透明な樹脂柱状凸部を形成することができる。

＜青色導電性樹脂着色用材料のサンプルの一例（サンプルＡ）＞
分散液組成物；
・溶剤（ダイセル化学製プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート…２０．０重量部
・分散剤（アビシア製ソルスパース３２５５０）…３．５重量部
・分散剤（ビックケミー製Disperbyk１１１）…０．２重量部
・顔料（BASF製ヘリオゲンブルーＬ６７００Ｆ）…６．０重量部
・導電材（ＩＴＯ微粉）…１０重量部
クリアレジスト組成物；
・バインダー（上記バインダーと同様）…５．０重量部
・モノマー（日本化薬製ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）…４．０重量部
・開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製イルガキュア９０７）…１．５重量部
・添加剤（大同化成製ジエチルアミノベンゾフェノン）…０．５重量部
・溶剤（ダイセル化学製プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…５６．３重量部

＜透明保護層用感光性塗料の組成の一例＞
・モノマー（サートマー製ＳＲ３９９）…７．１重量部
・バインダー（上記バインダーと同じ）…８．８重量部
・エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ製エピコート１８０Ｓ７０）…９．７重量部
・開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製イルガキュア９０７）…１．４重量部
・開始剤（２、２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４、５、４′、５′− テトラフェニル−１、２′−ビイミダゾール）…１．０重量部
・界面活性剤（日本油脂製ノニオンＨＳ−２１０）…１．０重量部
・溶剤（ジメチルジグリコール）…３７．０重量部
・溶剤（酢酸−３−メトキシブチル）…３４．０重量部

＜樹脂柱状凸部用感光性塗料組成の一例＞
・モノマー（サートマー製ＳＲ３９９）…８．７重量部
・バインダー（上記バインダーと同じ）…１０．９重量部
・エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ製エピコート１８０Ｓ７０）…１２．１重量部
・界面活性剤（日本油脂製ノニオンＨＳ−２１０）…１．０重量部
・開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製イルガキュア９０７）…１．２重量部
・開始剤（２、２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４、５、４′、５′− テトラフェニル−１、２′−ビイミダゾール）…１．０重量部
・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）…２９．１重量部
・溶剤（酢酸−３−メトキシブチル）…３６．０重量部

（実施例２）
上記の実施例１に示した導電性樹脂着色層用材料（サンプルＡ）に含まれる導電材の重量比を変えて、表１に示す電気抵抗率の異なる５種の導電性樹脂着色層用材料を調整した。

先ず、厚さが０．７ｍｍ、大きさが１００ｍｍ×１００ｍｍの透明導電膜（ＩＴＯ）付きガラス基板を用い、その透明導電膜形成面に、導電材の重量比の異なる導電性樹脂着色用材料をそれぞれスピンコート法にて形成し、プリベーク（９０℃、３分間）を行った。その後、所定の着色パターンを形成するためのフォトマスクを用いて導電性樹脂着色層をアライメント露光し、現像液（０．０５％ＫＯＨ水溶液）にて現像を行い、次いでポストベーク（２００℃、３０分間）を行って、所定の位置に厚さが４μｍの導電性樹脂着色層を形成した。

次に、形成された導電性樹脂着色層の上面に、透明保護層と、スペーサとしての樹脂柱状凸部とを形成した後、その表面にポリイミド膜（ＡＬ−１２５４、ＪＳＲ製）をスピンコート法により形成し、１８０℃で３０分間焼成した。その後、このポリイミド膜表面に一方向のラビング処理を施してサンプル基板Ｉを作製した。

次に、上記と同じ透明導電膜（ＩＴＯ）付きガラス基板を用い、その透明導電膜形成面にポリイミド膜（ＡＬ−１２５４、ＪＳＲ製）をスピンコート法により形成し、１８０℃で３０分間焼成した。その後、このポリイミド膜表面に一方向のラビング処理を施してもう一つのサンプル基板ＩＩを作製した。このサンプル基板ＩＩにスクリーン印刷法にて所定のパターンでシール材を形成した後、ラビング処理方向が互いに直交するように、作製した２枚のサンプル基板Ｉ、ＩＩを張り合わせてセルを作製した。その後、セル内を真空脱気した後、セルの液晶注入口を液晶材料（ＤＰ−５００３、チッソ製）に浸し、大気圧下でセル内に液晶を注入し、表１に示すＡ１〜Ｅ１の液晶パネルを作製した。

作製した液晶パネル（Ａ１〜Ｅ１）を一対の偏光板下で観察したところ、偏光板を直交配置した場合に光透過による明表示が得られ、偏光板を平行配置した場合に透過光が遮断される暗表示になったことから、作製された液晶パネルでは、良好なツイステッドネマチック液晶配向が実現していることを確認した。

次に、液晶パネル（Ａ１〜Ｅ１）の電圧保持率（ＶＨＲ）を、液晶電圧保持率測定装置（東陽テクニカ製ＶＨＲ−１型）を用いて測定した。ゲート選択時間をＱ−ＶＧＡ方式に対応したゲート選択時間（６９μｓ）に設定して測定したところ、表１に示したように導電性樹脂着色層の電気抵抗率が小さいほど、電圧保持率が高くなった。なお、電圧保持率測定と同時にコントラストの測定も行ったが、導電性樹脂着色層の電気抵抗率が小さいほどコントラストも高くなった。したがって、導電性樹脂着色層の電気抵抗率が小さいほど、液晶パネルに注入された液晶に実効的に大きな電圧がかかり、液晶が十分応答している。

表１に示したように、サンプルＤ１、Ｅ１では、導電性樹脂着色層の電気抵抗率が２．４×１０^８Ωcm以下であり、その電圧保持率がおよそ９５％以上であるので、液晶をＴＦＴ素子により駆動した場合、良好な表示特性を得ることができる。なお、液晶材料の比誘電率は７であった。

表２に表されるように、サンプルＤ１、Ｅ１では、電圧保持率が９５％以上となるが、それらの導電性樹脂着色層の電気抵抗率は、上記の式１の右辺の計算値以下となっている。

（実施例３）
上記の実施例１に示した導電性樹脂着色層用材料（サンプルＡ）に含まれる導電材の重量比を変えて、表２に示す電気抵抗率の異なる５種の導電性樹脂着色層用材料を調整した。導電性樹脂着色層の厚さを１．２μｍとした以外は実施例２と同様にして、表２に示すＡ２〜Ｅ２の液晶パネルを作製した。

作製した液晶パネル（Ａ２〜Ｅ２）を一対の偏光板下で観察したところ、偏光板を直交配置した場合に光透過による明表示が得られ、偏光板を平行配置した場合に透過光が遮断される暗表示になったことから、作製された液晶パネルでは、良好なツイステッドネマチック液晶配向が実現していることを確認した。

次に、液晶パネル（Ａ２〜Ｅ２）の電圧保持率（ＶＨＲ）を、実施例２と同様にして測定したところ、表２に示したように導電性樹脂着色層の電気抵抗率が小さいほど、電圧保持率が高くなった。なお、電圧保持率測定と同時にコントラストの測定も行ったが、導電性樹脂着色層の電気抵抗率が小さいほどコントラストも高くなった。したがって、導電性樹脂着色層の電気抵抗率が小さいほど、液晶パネルに注入された液晶に実効的に大きな電圧がかかり、液晶が十分応答している。

表２に示されるように、サンプルＣ２、Ｄ２、Ｅ２では、導電性樹脂着色層の電気抵抗率が２．４×１０^８Ωcm以下であり、その電圧保持率がおよそ９５％以上であるので、液晶をＴＦＴ素子により駆動した場合、良好な表示特性を得ることができる。なお、液晶材料の比誘電率は７であった。

また、サンプルＣ２、Ｄ２、Ｅ２では、電圧保持率が９５％以上となるが、サンプルＣ２、Ｄ２、Ｅ２における導電性樹脂着色層の電気抵抗率は、上記の式１の右辺の計算値以下となっている。

本発明の第１態様に係るカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。 第１態様に係るカラーフィルタが使用された液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。 本発明の第２態様に係るカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。 第２態様に係るカラーフィルタが使用された液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る液晶表示装置の等価回路を示す概略図である。 液晶駆動基板の回路構成を示す図である。 本発明のカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。 透明保護層を有するカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。 透明な樹脂柱状凸部を備えたカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。 本発明の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。 本発明の液晶表示装置の他の一例を示す概略断面図である。

符号の説明

１１、３１、６１、７１、８１、４１１ カラーフィルタ
１２、２２、３２、４２、６２、７２、８２、４１２、４３２ 基板
１３、１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ、３５、３５Ｒ、３５Ｇ、３５Ｂ、６４、７４、４１５ 導電性樹脂着色層
１４、３６、６３、７３、８３ ブラックマトリックス
１５、７５、８５ 透明保護層
１６、１０７、１１５、４１６、４３４ 配向層
１７ 透明導電層
２０、４０、１０１、４０１ 液晶表示装置
２１、１１１ 液晶駆動基板
２３、３４、８４、１１４、４２０ 薄膜トランジスタ
２４、３３、４１３、４３３ 画素電極
２５、４５、１０５、４０５ 液晶層
３７、４２３ 半導体層
３８、４２１ ゲート電極
３９、４２２ 絶縁膜
４３ 透明導電層
４６ 第１層間絶縁膜
４７ 第２層間絶縁膜
４８ 信号線
７６ 走査信号ドライバ
７７ 情報信号ドライバ
８６ 樹脂柱状凸部
１１３ 透明画素電極
４１４ 樹脂遮光層
４２４ ソース電極
４２５ ドレイン電極
４３１ 前面基板

Claims (5)

1. カラーフィルタと液晶駆動基板とを所定の間隔で対向させた間隙にネマチック液晶層が形成されてなる液晶表示装置の製造方法であって、
   前記液晶駆動基板は、基板の上に薄膜トランジスタ及び画素電極を有し、前記カラーフィルタは、基板の上に電気抵抗率ρ_ＣＦ が２．５×１０^７Ωｃｍ以上９．５×１０^７Ωｃｍ以下である複数色の導電性樹脂着色層を有し、且つ前記液晶表示装置の電圧保持率が９５％以上であり、
   前記導電性樹脂着色層を、前記電気抵抗率になるように含量調整されたＩＴＯ微粉を含む導電性樹脂着色層用材料で塗布形成する工程を有し、
   前記導電性樹脂着色層の比誘電率は３．５以上３．８以下の範囲であり、前記液晶層の比誘電率は２以上１０以下の範囲であり、前記導電性樹脂着色層の厚さは１．２μｍ以上４μｍ以下の範囲であり、前記液晶層の厚さは０．５μｍ以上１０μｍ以下の範囲であり、前記液晶表示装置の走査線の本数は２４００本以下の範囲であることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
2. 前記カラーフィルタにおいて、前記基板と前記導電性樹脂着色層との間に透明導電層が形成されている、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
3. 液晶駆動基板を備えるオンアレイタイプのカラーフィルタと前面基板とを所定の間隔で対向させた間隙にネマチック液晶層が形成されてなる液晶表示装置の製造方法であって、
   前記前面基板は、基板の上に透明導電層を有し、前記カラーフィルタは、基板の上に画素電極、薄膜トランジスタ、及び電気抵抗率ρ_ＣＦ が２．５×１０^７Ωｃｍ以上９．５×１０^７Ωｃｍ以下である複数色の導電性樹脂着色層を有し、且つ前記液晶表示装置の電圧保持率が９５％以上であり、
   前記導電性樹脂着色層を、前記電気抵抗率になるように含量調整されたＩＴＯ微粉を含む導電性樹脂着色層用材料で塗布形成する工程を有し、
   前記導電性樹脂着色層の比誘電率は３．５以上３．８以下の範囲であり、前記液晶層の比誘電率は２以上１０以下の範囲であり、前記導電性樹脂着色層の厚さは１．２μｍ以上４μｍ以下の範囲であり、前記液晶層の厚さは０．５μｍ以上１０μｍ以下の範囲であり、前記液晶表示装置の走査線の本数は２４００本以下の範囲であることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
4. 前記カラーフィルタにおいて、前記導電性樹脂着色層上に透明保護層が形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
5. 前記カラーフィルタにおいて、前記基板上の複数の所定部位に、前記透明保護層よりも突出した透明な樹脂柱状凸部が形成されている、請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。
   

Images