[发明专利]液晶显示装置用基板及液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示装置用基板及使用了该基板的液晶显示装置。特别是，本发明涉及垂直取向液晶显示装置用滤色器基板及使用了该滤色器基板的垂直取向液晶显示装置。

背景技术

近年来，对于液晶显示装置等薄型显示装置，提出了进一步高图像质量化、低价格化以及省电化的要求。对于液晶显示装置用的滤色器，提出了满足充分的色纯度或高对比度、平坦性等更高图像质量显示的要求。

在高图像质量液晶显示装置中，提出了VA（垂直排列；Vertically Alignment）、HAN（混合排列向列；Hybrid-aligned Nematic）、TN（扭曲向列；Twisted Nematic）、OCB（光学自补偿弯曲；Optically Compensated Bend）、CPA（连续焰火状排列；Continuous Pinwheel Alignment）等液晶的取向方式以及液晶驱动方式，由此使广视角和高速响应的显示器得到实用化。

对于使液晶相对于玻璃等基板面平行取向的广视角且容易应对高速响应的VA方式、或对广视角有效的HAN方式等的液晶显示装置而言，对滤色器的平坦性（膜厚的均匀性以及滤色器表面的凹凸的减少）和介电常数等电特性提出了更高水平的要求。对于这种高图像质量的液晶显示装置来说，为了减少倾斜方向辨识时的着色，减小液晶单元厚度（液晶层的厚度）的技术成为主要课题。就VA方式来说，正在进行MVA（多区域垂直排列；Multi-Domain Vertically Alignment）、PVA（图像垂直调整；Patterned Vertically Alignment）、VAECB（垂直排列电控双折射；Vertically Alignment Electrically Controlled Birefringence）、VAHAN（垂直排列混合排列向列；Vertical Alignment Hybrid-aligned Nematic）、VAN（垂直排列扭曲向列；Vertically Alignment Twisted Nematic）等各种改良模式的开发。另外，对于VA方式等在液晶的厚度方向上施加驱动电压的纵电场方式的液晶显示装置来说，更高速的液晶响应、宽广的视角技术、更高的透射率成为主要课题。MVA技术为如下技术：为了解决液晶驱动的电压施加时垂直取向液晶不稳定（初始时相对于基板表面垂直的液晶在电压施加时倾倒的方向难以确定）的问题，设置多个狭缝状的凸部，在这些狭缝间形成液晶区域并且形成多个取向方向的液晶区域，由此确保宽广的视角。在专利文献1中，公开了使用第1和第2取向限制结构体（狭缝）来形成液晶区域的技术。

在专利文献2中，公开了使用光取向来形成4个液晶区域的技术。该专利文献公开了如下内容：为了确保宽广的视角，在各个区域中，需要与严密的预倾角（89度）控制相关的多次取向处理，且需要各自相差90°的取向轴。

在专利文献3和专利文献4中，公开了使用滤色器基板侧的透明导电膜（透明电极、显示电极或第3电极）以及阵列基板侧的第1电极和第2电极通过倾斜电场来控制垂直取向的液晶的技术。专利文献3中使用了负的介电常数各向异性的液晶，专利文献4中记载了正的介电常数各向异性的液晶。此外，专利文献4中，没有发现有关负的介电常数各向异性的液晶的记载。

通常，VA方式或TN方式等的液晶显示装置的基本构成为如下构成：用具备共用电极的滤色器基板、驱动液晶的多个像素电极（例如，与TFT元件电连接并形成为梳齿状图案状的透明电极）和阵列基板来夹持液晶。在该构成中，通过在滤色器上的共用电极与形成于阵列基板侧的像素电极之间施加驱动电压来驱动液晶。作为像素电极和滤色器表面的共通电极的透明导电膜通常使用ITO（氧化铟锡；Indium Tin Oxide）、IZO（氧化铟锌；Indium Zinc Oxide）、IGZO（氧化铟镓锌；Indium Garium Zinc Oxide）等导电性的金属氧化物的薄膜。

作为公开了蓝色像素、绿色像素、红色像素和黑矩阵等滤色器的技术，例如在专利文献5中公开了在黑矩阵和着色像素上形成透明导电膜、进而层叠保护层的技术。另外，专利文献6中记载了使黑矩阵的截面形成为梯形的技术。另外，在上述专利文献3（例如图7、图9）中记载了虽然是利用多个条形电极和正的介电常数各向异性的技术但在透明电极（透明导电膜）上形成滤色器的技术。此外，在专利文献7中公开了透明且在导电膜上形成颜色滤色器（滤色器）的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3957430号公报