[发明专利]滤色器基板以及液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示装置的滤色器基板以及具有该基板的液晶显示装置。特别是，本发明涉及适合于通过对配设于滤色器基板上的透明导电膜与设置于阵列基板侧的第1以及第2电极之间施加电压而产生的倾斜电场来驱动液晶的、滤色器基板以及具有该基板的液晶显示装置。

背景技术

近年来，对液晶显示器等薄型显示装置提出了进一步的高图像质量化、低价格化以及省电力化的要求。对于液晶显示装置用的滤色器来说，提出了充分的色纯度、高对比度、平坦性等对应于更高的图像质量显示的要求。

在高图像质量的液晶显示器中，提出了VA（Vertically Alignment，垂直取向）、HAN（Hybrid-aligned Nematic，混合取向向列）、TN（Twisted Nematic，扭曲向列）、OCB（Optically Compensated Bend，光学补偿弯曲）、CPA（Continuous Pinwheel Alignment，连续焰火状取向）等液晶的取向方式以及液晶驱动方式，由此，广视角和高速响应的显示器得以实用化。

在使液晶与由玻璃等构成的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方式等液晶显示装置中，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器来说，为了减少倾斜方向视觉确认时的着色，使液晶单元厚度（液晶层的厚度）变薄的技术成为了主要的课题。就VA方式来说，开发了MVA（Multi-Domain Vertically Alignment，多区域垂直取向）、PVA（Patterned Vertically Alignment，图案化垂直取向）、VAECB（Vertically Alignment Electrically Controlled Birefringence，垂直取向电控双折射）、VAHAN（Vertical Alignment Hybrid-aligned Nematic，垂直取向混合取向向列）、VATN（Vertically Alignment Twisted Nematic，垂直取向扭曲向列）等各种改良模式。另外，对于VA方式等对液晶的厚度方向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、更高的透射率成为了主要的课题。另外，MVA技术是下述技术：为了解决液晶驱动的电压施加时不稳定的垂直取向液晶（相对于基板表面初期垂直取向的液晶在电压施加时，倾倒方向难以确定）的问题，设置多个被称作肋条或狭缝的液晶取向限制用结构物，在这些肋条间形成液晶畴并形成多个取向方向的畴，由此确保宽广的视角。在日本专利第2947350号公报中，公开了使用第1和第2取向限制结构物（肋条）来形成液晶畴的技术。

当液晶是负的介电常数各向异性时，具体地，位于形成于滤色器等上的2个树脂制的肋条间的液晶在施加驱动电压时，例如在俯视时倒向与该肋条垂直的方向，而与基板面水平地排列。但是，2个肋条之间的中央的液晶尽管施加电压，但倾倒方向也无法明确地确定，有时采取展曲（splay）取向或弯曲取向。这种液晶的取向混乱会引起液晶显示中的粗糙或显示不均匀。另外，使用MVA方式时，上述问题也包括在内，用驱动电压难以精细地控制液晶的倾倒量，而且中间色调显示也存在难点。

为了解决上述问题，在日本专利第2859093号公报和日本专利第4459338号公报中公开了下述技术：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）、阵列基板侧的第1和第2电极，通过对上述电极施加电压而产生倾斜电场，由该倾斜电场来控制垂直取向的液晶。在日本专利第2859093号公报中，使用了负的介电常数各向异性的液晶，在日本专利第4459338号公报中，记载了正的介电常数各向异性的液晶。

如日本专利第2859093号公报和日本专利第4459338号公报中所示的那样，使用第1电极、第2电极和第3电极，通过倾斜电场来控制液晶取向的方法是极其有效的。通过倾斜电场可以设定液晶的倾倒方向。另外，通过倾斜电场，使得液晶的倾倒量变得容易控制，对于中间色调显示也有大的效果。

但是，即使是上述技术，液晶的向错（disclination）对策也是不充分的。向错是指下述问题：因为不打算要的液晶的取向混乱或未取向而在像素（像素是液晶显示的最小单位）内产生光的透射率不同的区域。