[发明专利]液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示装置，尤其涉及针对在使滤色器在形成有像素电极的基板上形成的情况下的残像现象实施对策的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置是薄型且轻质，因此在从TV等大型显示装置到移动电话或DSC（Digital Still Camera，数码相机）等多种领域具有广泛的用途。另一方面，在液晶显示装置中存在视场角特性的问题。视场角特性是在从正面观察画面的情况和从斜方向观察画面的情况下，亮度发生变化、或色度发生变化的现象。对于视场角特性，通过水平方向的电场使液晶分子动作的IPS（In Plane Switching，平面转换）方式具有优异的特性。

在以往的液晶显示装置中，设有呈矩阵状地形成有像素电极及薄膜晶体管（TFT）等的TFT基板、和与TFT基板相对且在与TFT基板的像素电极相对应的部位形成有滤色器等的对置基板，且在TFT基板和对置基板之间夹持有液晶。而且，通过按像素控制基于液晶分子的光的透过率来形成图像。

但是，在上述以往的液晶显示装置中，必须使TFT基板和对置电极正确地对位。为此进行的对准工序会提高液晶显示装置的生产成本。另外，由于无法实现TFT基板与对置基板的完全的对位，所以在设计上留出用于对位的余量。为了留出该余量，需要增大黑色矩阵的面积，因此会使液晶显示面板的透过率减少，从而造成画面亮度的损失。另外，在高精细画面的形成方面也存在极限。

因此，开发了在TFT基板上形成滤色器的技术。若在TFT基板上形成滤色器，则例如能够通过光刻工序进行像素电极与滤色器的对位，因此与TFT基板和对置基板的对准相比较，精度格外高。另外，关于形成滤色器的工序，在形成于对置基板上的情况下和在形成于TFT基板上的情况下都需要相同的工序，因此也不会增加形成滤色器的工序。

因此，通过使用在TFT基板上形成滤色器的方式（Color Filter on Array，以后称为COA）能够谋求生产成本的降低、以及由提高液晶显示装置的透过率实现的、画面亮度的提高，并且，能够实现高精细的画面。

另一方面，在液晶显示装置中存在DC残像这一现象。此为如下现象：在规定时间显示一定的图像的情况下，在取向膜上积聚电荷，该一定的图像在某时间看起来如烙印在画面上。该DC残像的时间能够通过减小取向膜的电阻而减少。

在液晶显示装置中，使用背光源，因此通过将光导电性的材料用于取向膜，能够减小工作时的取向膜的电阻。因此，近年来在很多液晶显示装置中，使用光导电性的取向膜。作为显示光导电特性的取向膜材料，例如能够举出日产化学的SE6414等。

但是，在COA中，滤色器形成在比取向膜更靠近背光源侧，因此与以往相比，到达取向膜的背光源的光较弱。因此，无法对取向膜提供足够的光导电性，从而无法充分减小工作时的取向膜的电阻。因此，在COA中，DC残像成为严重的问题。

取向膜更多地吸收短波长的光。这是由于短波长的光有助于光导电性。若在短波长中透过率变低，则透过取向膜的光、或透过液晶显示面板的光中长波长侧的光变多，产生图像偏向红色侧的现象。

在专利文献1中记载有如下结构：为了防止该现象，将COA中的滤色器的厚度按红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器的顺序增厚，由此防止画面偏向红色侧。或者，将像素的大小按红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器的顺序增大，由此防止画面偏向红色侧。

专利文献1：日本特开2011－237571号公报

发明内容

专利文献1所记载的结构需要按红、绿、蓝像素改变像素的大小、或改变滤色器的厚度。而且，若滤色器的吸收光谱按品种或滤色器的材料而不同，则需要使各滤色器的厚度比、或者各滤色器的面积比按品种或按滤色器的材料而变化，工序负荷较大。

图9是滤色器102形成于对置基板200侧的以往的液晶显示面板的剖视图。图10是在图9的结构的液晶显示面板中，在使背光源为OFF的情况下和为ON的情况下对取向膜107的电阻率进行比较的表。在图9中，滤色器102形成于对置基板200侧，因此基于取向膜107的电阻率的光导电特性不会因为滤色器102而有差异。

在图10中，取向膜SE6414在使背光源为OFF的情况下的电阻率为10¹⁴Ωcm，在使背光源为ON的情况下的电阻率为10¹²Ωcm。