CN102918451B - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示装置用基板，其是在透明基板上形成黑矩阵、透明导电膜和树脂层而得到的，其特征在于，所述黑矩阵由将遮光性颜料分散到树脂中而得到的遮光层形成且具有多个开口部，所述树脂层形成在所述具备黑矩阵和透明导电膜的透明基板上，在所述黑矩阵的上方具有凸部，在通过所述黑矩阵的开口部中心的区域形成凹部。

Description

液晶显示装置

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；VerticallyAlignment)、HAN(混合排列向列；Hybrid-alignedNematic)、TN(扭曲向列；TwistedNematic)、OCB(光学自补偿弯曲；OpticallyCompensatedBend)、CPA(连续焰火状排列；ContinuousPinwheelAlignment)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-DomainVerticallyAlignment)、PVA(图像垂直调整；PatternedVerticallyAlignment)、VAECB(垂直排列电控双折射；VerticallyAlignmentElectricallyControlledBirefringence)、VAHAN(垂直排列混合排列向列；VerticalAlignmentHybrid-alignedNematic)、VATN(垂直排列扭曲向列；VerticallyAlignmentTwistedNematic)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；IndiumTinOxide）、IZO（氧化铟锌；IndiumZincOxide）、IGZO（氧化铟镓锌；IndiumGariumZincOxide）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

专利文献2：日本特开2008-181139号公报

专利文献3：日本专利第2859093号公报

专利文献4：日本专利第4364332号公报

专利文献5：日本特开平10-39128号公报

专利文献6：日本专利第3228139号公报

专利文献7：日本特开平5-26161号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如上所述，在垂直取向的液晶显示装置中，为了确保宽广的视角，使用被称作狭缝的取向限制结构体来形成液晶区域（MVA技术）。当液晶具有负的介电常数各向异性时，具体而言，位于形成在滤色器等之上的两个树脂制的狭缝间的液晶在施加驱动电压时，例如倒向俯视时与该狭缝垂直的方向而与基板面水平地排列。但是，两个狭缝间的中央的液晶尽管在施加电压的情况下，有时倾倒方向也不唯一确定，而采取喷射取向（splayorientation）或弯曲取向。这种液晶的取向混乱会导致液晶显示中的粗糙和显示不均匀。另外，在MVA方式的情况下也包含上述问题，难以通过驱动电压精细地控制液晶的倾倒量，从而使中间色调显示存在困难。特别是，驱动电压与显示（响应时间）之间的线性低，使低驱动电压下的中间色调显示存在困难。

为了解决这样的问题，如专利文献3或专利文献4所述，使用第1电极、第2电极、第3电极并通过倾斜电场来控制液晶取向的方法是极为有效的。通过倾斜电场能够设定液晶的倾倒方向。另外，通过倾斜电场，容易控制液晶的倾倒量，对中间色调显示有很大效果。

但是，即使是上述技术，液晶的向错（disclination）对策也并不充分。向错是指因不期望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元，其意义与本发明中表述的矩形像素相同）内产生光的透射率不同的区域的问题。

在专利文献3中，为了将像素中央的向错固定化，在对置电极（第3电极）的像素中央设置有无透明导电膜的取向控制窗。但是，专利文献3并未公开像素周边的向错的改善方法。另外，尽管能够将像素中央的向错固定化，但也并未公开使向错最小化的方法。此外，对液晶的响应性的改善技术也没有记载。

专利文献2中公开了：为了确保宽广的视角，需要进行89度的严密的液晶预倾角控制和4次取向处理。

在专利文献4中，由于在透明导电膜（透明电极）上层叠电介质层，所以倾斜电场的效果增加，是优选的。但是，如该专利文献4的图7所示，电压施加后，在像素中央以及像素端部会残留垂直取向的液晶，存在导致透射率或开口率下降的问题。另外，当使用正的介电常数各向异性的液晶时（专利文献4关于负的介电常数各向异性的液晶在其记载和实施例中未有公开），由于像素中央部的向错的原因，难以提高透射率。因此，半透射型的液晶显示装置难以采用专利文献4的技术。

本发明鉴于以上情况而完成，其目的在于提供减轻向错、明亮且响应性良好、最适于利用倾斜电场的液晶的驱动的液晶显示装置用基板以及具备该液基板的液晶显示装置。

用于解决问题的手段

根据本发明的第1方式，提供一种液晶显示装置用基板，其是在透明基板上形成黑矩阵、透明导电膜和树脂层而得到的，其中，所述黑矩阵由将遮光性颜料分散到树脂中而得到的遮光层形成且具有多个开口部，所述树脂层形成在所述具备黑矩阵和透明导电膜的透明基板上，在所述黑矩阵的上方具有凸部，在通过所述黑矩阵的开口部中心的区域具有凹部。

根据本发明的第2方式，提供一种液晶显示装置用基板，其具备：透明基板；形成在该透明基板上的由通过将遮光性颜料分散到树脂中而得到的遮光层形成且具有多个开口部的黑矩阵；形成在所述具备黑矩阵的透明基板上的透明导电膜；以及形成在所述透明导电膜上的由所述多个开口部区分成的像素区域内的多种颜色的着色像素。

根据本发明的第3方式，提供一种液晶显示装置，其具备：上述第1方式或第2方式的液晶显示装置用基板；与该液晶显示装置用基板对置地配置且以矩阵状配设有驱动液晶的元件的阵列基板；以及收容在所述液晶显示装置用基板与阵列基板之间的液晶。

根据本发明的第4方式，提供一种液晶显示装置，其通过在透明基板上使具备具有多个矩形开口部的黑矩阵、透明导电膜、多个着色像素和树脂层的滤色器基板与以矩阵状配设有驱动液晶的元件的阵列基板对置并隔着液晶进行贴合而形成，其中，所述树脂层直接或间接地配设在透明导电膜上，并且，形成自该树脂层表面突出的凸部且在通过所述黑矩阵的矩形开口部中心的区域形成凹部，所述阵列基板具备各自由在可见区域内透明的导电性金属氧化物形成的梳齿状的第1电极和梳齿状的第2电极，所述第2电极隔着绝缘层配设在所述第1电极的下方，所述第2电极沿着液晶的倾倒方向从所述第1电极的端部露出。

发明效果

根据本发明，能够提供减轻向错、明亮且响应性良好、最适于利用倾斜电场进行的液晶驱动的液晶显示装置用基板及具备该基板的液晶显示装置。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的垂直取向液晶显示装置的截面示意图。

图2是将图1所示的垂直取向液晶显示装置的绿色像素14的1/2部分放大来表示的截面图。

图3是说明图1所示的垂直取向液晶显示装置刚刚施加驱动电压后紧接着就开始倾倒的液晶的动作的图。

图4是表示图1所示的垂直取向液晶显示装置施加驱动电压后白显示时的液晶分子的取向状态的图。

图5是表示未对第3电极、第1电极和第2电极施加电压的状态下水平取向的液晶的液晶分子的取向状态的图。

图6是说明刚刚施加驱动电压后紧接着就开始倾倒的液晶的动作的截面示意图。

图7是表示施加驱动电压后白显示时的液晶分子的几乎与基板面垂直取向的取向状态的图。

图8是表示使图1所示的垂直取向液晶显示装置的第1电极和第2电极形成梳齿状图案时第1电极附近的垂直取向的液晶分子的图。

图9是表示刚刚施加驱动图5所示的垂直取向液晶显示装置的液晶的电压后液晶分子的动作和电力线的图。

图10是表示本发明的第2实施方式的垂直取向液晶显示装置的截面示意图。

图11是将图10的俯视时作为矩形像素的绿色像素14的1/2部分放大来表示的截面图。

图12是说明图10所示的液晶显示装置刚刚施加驱动电压后紧接着就开始倾倒的液晶的动作的图。

图13是表示图10所示的液晶显示装置施加驱动电压后白显示时的液晶分子的取向状态的图。

图14是表示图10所示的液晶显示装置的阵列基板侧上的由施加驱动电压所引起的液晶分子的动作的图。

图15是表示图10所示的液晶显示装置的阵列基板侧上的由施加驱动电压所引起的液晶分子的动作的图。

图16是表示实施例1的基板的局部截面图。

图17是表示实施例2的基板的局部截面图。

图18是表示实施例3的基板的局部截面图。

图19是表示实施例4的基板的局部截面图。

图20是表示实施例5的滤色器基板的局部截面图。

图21是表示实施例6的滤色器基板的局部截面图。

图22是表示实施例7的液晶显示装置的截面图。

图23是表示实施例8的半透射型液晶显示装置的截面图。

图24是表示实施例9的滤色器基板的截面图。

图25是表示实施例10的滤色器基板的截面图。

图26是表示实施例11的滤色器基板的截面图。

图27是表示实施例12的滤色器基板的截面图。

图28是表示实施例13的滤色器基板的截面图。

图29是表示实施例14的液晶显示装置的截面图。

图30是表示实施例15的液晶显示装置的截面图。

图31是表示实施例16的液晶显示装置的截面图。

图32是表示实施例17的液晶显示装置的截面图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。

本发明的第1实施方式的前提为：通过使在表面上形成有树脂层且包含或不含滤色器的第1基板与形成有TFT等液晶驱动元件的第2基板对置并且以在其间夹持液晶层的形式贴合而成的液晶显示装置。另外，本发明的第1实施方式还使用了以下技术：在第1基板上配设作为第3电极的透明导电膜，并利用在由作为像素电极的第1电极和电位与该第1电极的电位不同的第2电极构成的电极构成下产生的倾斜电场。

进而，本发明者们发现，在第1基板上以覆盖黑矩阵的方式配设树脂层，在黑矩阵的上方设置从树脂层的表面突出的凸部并且在通过黑矩阵的开口部的中心的区域设置凹部，可以将上述结构用于液晶的取向控制，并提出了基于该发现和第3电极（透明导电膜）的构成而得到的新技术。凸部由黑矩阵与树脂层的重叠部构成，将该凸部中的倾斜部处的液晶取向用于施加驱动电压时的液晶的倾倒。

凹部也同样地将树脂层的肩部（肩的部分）处的液晶取向用于液晶的倾倒。关于液晶的动作，在后面的实施例中详细说明。凸部的高度的优选范围为0.5μm至2μm。高度为0.4μm以下时，作为施加电压时的“液晶的倾倒的触发源（trigger）”的效果不充分，凸部的高度超过2μm时，有时会对液晶单元制造时的液晶的流动产生阻碍。

黑矩阵的倾斜部可以是带有圆感的形状，显示区域中的黑矩阵的截面形状可以例示半月形、梯形、三角形等。黑矩阵自基板表面倾斜的角度只要使上述凸部的高度超过0.5μm就可以没有特别规定。如果不考虑开口率（作为矩形像素的透射率），则可以是2°、3°等较小的倾斜角度，只要不是倒锥形（上边较大的倒置的梯形）即可。但是，由于开口率的限制，从实效方面考虑优选30°至80°范围的倾斜。

本发明的第2实施方式的前提为：以初期取向为垂直取向的液晶为对象，使滤色器基板与形成有TFT等液晶驱动元件的阵列基板对置并且以在其间夹持垂直取向用的液晶层的形式贴合而成的垂直取向液晶显示装置。另外，本发明的第2实施方式还使用了下述技术：在滤色器基板上以覆盖黑矩阵的方式配设作为第3电极的透明导电膜，并利用由作为像素电极的第1电极和电位与该第1电极的电位不同的第2电极构成的电极构成下产生的倾斜电场。

进而，本发明者们发现，在黑矩阵的上方设置自着色像素的表面突出的凸部并且在通过着色像素的中央的区域设置凹部，可以将上述结构用于液晶的取向控制，并提出了基于该发现和第3电极（透明导电膜）的构成而得到的新技术。凸部由不同的两种颜色的着色像素的重叠部构成，将该凸部的倾斜部的液晶取向用于施加驱动电压时的液晶的倾倒。

在此，对本说明书中的技术用语进行简单的说明。

黑矩阵是为了提高液晶显示的对比度而配设在作为显示的最小单元的像素的周围或像素的两边的遮光性图案。遮光层是在透明树脂中分散遮光性颜料而得到的涂膜，一般是被赋予了感光性且通过利用包括曝光、显影的光刻的方法进行图案形成而得到的遮光性涂膜。

矩形像素是指黑矩阵的开口部，与上述像素具有相同含义。着色层是将后述的有机颜料分散到透明树脂中而得到的涂膜，将利用光刻的方法对其在矩形像素上形成图案而得到的像素称为着色像素。

另外，能够应用于第1实施方式的液晶是初期取向（未施加驱动电压时）为垂直取向或平行取向的液晶，能够应用于第2实施方式的液晶是初期取向（未施加驱动电压时）为垂直取向的液晶。液晶的介电常数各向异性可以为正也可以为负。此外，将负的介电常数各向异性的液晶应用于本实施方式时，可以省略用于设定预倾角的取向膜的取向处理。换言之，第1实施方式和第2实施方式中使用的取向膜可以在涂布形成后仅进行热处理，可以省略摩擦取向或光取向等。第1实施方式和第2实施方式能够提高矩形像素的中央的透射率，因此能够提供适合于重视明亮度甚于色纯度的例如半透射型液晶显示装置的滤色器基板。

第1实施方式和第2实施方式的液晶显示装置的阵列基板侧的第1电极、第2电极的材料可以使用上述的ITO等导电性的金属氧化物薄膜。或者，可以采用导电性比金属氧化物薄膜更高的金属薄膜。此外，在反射型或半透射型液晶显示装置的情况下，第1电极、第2电极中的任何一个可以使用铝、铝合金的薄膜。

第1实施方式和第2实施方式中，着色层的相对介电常数是比较重要的特性，但由于相对介电常数基本由作为着色剂添加的有机颜料与透明树脂的比率而唯一地确定，因此难以对相对介电常数进行大的调节。换言之，着色层中的有机颜料的种类和含量根据作为液晶显示装置所需要的色纯度而设定，由此使着色层的相对介电常数也基本确定。此外，可以通过提高有机颜料的比率而使着色层薄膜化来使相对介电常数达到4以上。另外，可以通过使用高折射率材料作为透明树脂来略微提高相对介电常数。

着色层和树脂层的厚度根据与使用的液晶的单元间隙（液晶层的厚度）的关系来优化即可。从所需的电特性的观点出发，例如在着色层和树脂层的厚度变薄的情况下，可以增大液晶层的厚度。在前者的膜厚较厚的情况下，可以相应地减小液晶层的厚度。

如后所述，第1电极和第2电极在厚度方向上被绝缘层电绝缘。着色层、树脂层和绝缘层的厚度可以通过液晶层的厚度、介电常数、施加电压、驱动条件来调节。在绝缘层采用SiNx（氮化硅）的情况下，该绝缘层的实用膜厚的范围为0.1μm至0.5μm。第1电极与第2电极的膜厚方向的位置也可以是相反的位置。另外，由于本实施方式的液晶显示装置能够更加有效地利用倾斜电场，因此能够通过使施加驱动电压时的电力线波及的范围在包含液晶层和透明树脂层的膜厚方向上扩大而提高透射率。

以下，对在本实施方式的液晶显示装置用基板上以覆盖黑矩阵的方式层叠有透明导电膜的构成的作用以及黑矩阵上的树脂层或着色层的重叠部或者通过像素部的中央部的区域的凹部的作用进行说明。

图1是本发明的第1实施方式的垂直取向液晶显示装置的截面示意图。该液晶显示装置具有将基板11与阵列基板21以夹持液晶17的形式贴合而成的构成。基板11通过在透明基板1a上依次形成黑矩阵2、作为透明导电膜的第3电极3和树脂层18而构成。阵列基板21中，在透明基板1b上形成有第2电极4和第3电极5。关于保护层、取向膜以及偏振片、相位差片等，省略了图示。

图2是将图1的俯视时的矩形开口部的1/2部分放大来表示的截面图。此外，偏振片设定为正交尼科耳棱镜，并设定为常黑模式的液晶显示装置。作为偏振片，可以使用例如通过将含有碘的聚乙烯醇系有机高分子进行拉伸而得到的在拉伸方向上具有吸收轴的偏振片。图2示出了未对设置在基板11上的作为透明导电膜的第3电极3和设置在阵列基板21上的第1电极4、第2电极5施加电压的状态下垂直取向的液晶17中的液晶分子17a、17b、17c、17d的取向状态。

矩形开口部（1/2像素）的中央部的液晶与像素面垂直地取向，而凹部23的肩部分18a的液晶分子17a、凸部24的肩部分18b的液晶分子17b、17c稍稍倾斜地取向。在该倾斜的取向状态下施加液晶驱动的电压时，液晶分子17a、17b、17c朝向箭头A的方向倾倒。通过形成凹部23和凸部24，即使不实施摩擦等取向处理，也可以使液晶分子17a、17b、17c实质上被赋予预倾角。

本实施方式中，可以使用介电常数各向异性为负的液晶和介电常数各向异性为正的液晶这两种液晶。例如，作为介电常数各向异性为负的液晶，可以使用在室温附近双折射率为0.1左右的向列型液晶。介电常数各向异性为正的液晶的选择范围宽，因此可以应用各种液晶材料。液晶层的厚度不需要特别限定，本实施方式中能够有效使用的液晶层的Δnd约为300nm至500nm的范围。

在以下详细说明的本发明的实施例中，可以使用分子结构内具有氟原子的液晶材料（以下记作含氟液晶）作为垂直取向的液晶材料。在施加液晶驱动的电压时，实质上仅在第1电极和第2电极的露出部产生强电场，因此可以使用介电常数比现有的用于垂直取向的液晶材料的介电常数低（介电常数各向异性小）的液晶材料来驱动液晶。一般来说介电常数各向异性小的液晶材料的粘度较低，在施加相同程度的电场强度时，能够得到高速响应。另外，含氟液晶由于介电常数低，因此离子性杂质的混入也少，由杂质引起的电压保持率降低等性能的劣化也小，不易产生显示不均匀。作为省略了图示的取向膜，例如可以将聚酰亚胺系有机高分子膜进行加热硬膜化来使用。另外，可以以与偏振片贴合的形式使用1至3片相位差片。

此外，本实施方式中，液晶倾倒的动作在介电常数各向异性为负的液晶的情况下是初期取向为垂直的液晶在施加驱动电压时朝向水平方向倾倒的动作，或者，在介电常数各向异性为正的液晶的情况下是指初期取向为水平的液晶在施加驱动电压时朝向垂直方向立起的动作。

图3是说明刚刚施加驱动电压后紧接着就开始倾倒的液晶的动作的图。即，随着电压的施加，首先液晶分子17a、17b、17c开始倾倒，接着这些液晶分子周围的液晶分子发生倾倒。凹部23和凸部24中作为电介质的透明树脂层较薄或者不存在透明树脂层，因此与像素中央部分不同，施加的驱动电压容易传递到液晶分子，从而成为液晶的倾倒动作的触发源。此外，虽然在图3中未进行图示，但在像素的相反侧的1/2像素中，液晶的倾倒方向相反。这样仅通过驱动电压的大小就能够实施中间色调显示时的光学补偿，即使不像MVA液晶那样形成4个多区域，也能够确保宽广的视角。在中间色调（例如，液晶分子各自倾斜的状态）下，与图3的1/2像素为相反侧的1/2像素形成具有相反的倾斜梯度的液晶取向，通过这些相对的1/2像素来进行视角扩大。

图4是表示施加驱动电压后白显示时的液晶分子的取向状态的图。如图4所示，液晶分子大致与基板面平行地取向。

接着，对使用了介电常数各向异性为正的液晶的液晶显示装置中的液晶分子的动作进行说明。

图5表示未对作为透明导电膜的第3电极3、第1电极4和第2电极5施加电压的状态下水平取向的液晶的液晶分子17a、17b、17c、17d的取向状态。像素（1/2像素）的中央部的液晶与像素面垂直地取向，而凸部24和凹部23各自的肩14b、14a部分的液晶分子略微倾斜地取向。在该倾斜的取向的状态下施加液晶驱动的电压时，如图6所示，液晶分子17a、17b、17c朝向箭头的方向倾倒。

图6是说明刚刚驱动电压后紧接着就开始倾倒的液晶的动作的截面示意图。伴随电压的施加，首先液晶分子17a、17b、17c开始朝纵向立起，继而这些液晶分子周围的液晶分子立起。凸部24和凹部23中作为电介质的透明树脂层较薄或者不存在透明树脂层，因此与像素中央部分不同，施加的驱动电压容易传递到液晶分子，从而成为液晶的倾倒动作的触发源。此外，虽然在图6中未进行图示，但对于像素的相反侧的1/2像素来说，液晶的倾倒方向相反。

图7是施加驱动电压后白显示时的液晶分子的取向状态，但液晶分子大致与基板面垂直地取向。

以上对靠近基板11侧的液晶分子的行为进行了说明，但在本发明的另一个实施方式的液晶显示装置中，在阵列基板21侧也能够使液晶分子朝向与上述基板11侧相同的方向倾倒。以下，关于这样的例子，对使用了介电常数各向异性为负的液晶的情况进行说明。

图8所示的液晶显示装置中，第1电极设定为梳齿状电极4a、4b、4c、4d，另外，第2电极也同样地设定为梳齿状电极5a、5b、5c、5d。第1电极4a、4b、4c、4d附近的液晶分子27a、27b、27c、27d垂直地取向。

图8所示的液晶显示装置中，以如下方式配置：第2电极5a、5b、5c、5d的端部沿着使液晶27a倾倒的方向即自像素朝向黑矩阵2的方向从第1电极4a、4b、4c、4d的端部露出。露出量28可以通过使用的液晶材料、驱动电压、液晶单元厚度等尺寸来进行各种调节。露出量28为1μm至5μm的较小的量就足够。第1电极4a、4b、4c、4d与第2电极5a、5b、5c、5d的重叠部分的宽度用29表示。此外，省略了取向膜的图示。重叠部分的宽度可以适当调节。

图9中一并示出了刚刚施加了驱动液晶的电压后液晶分子27a、27b、27c、27d的动作和电力线30a、30b、30c、30d。通过施加电压，液晶分子27a、27b、27c、27d沿电力线的方向A开始倾倒。该液晶分子的倾倒方向与图3所示的液晶分子17a、17b、17c倾倒的方向为同一方向，因此图示的像素的液晶分子在一瞬间向相同的方向倾倒，从而能够大大提高液晶的响应性。

此外，为了容易地使第2电极5a、5b、5c、5d从第1电极4a、4b、4c、4d的端部露出的部分上的液晶分子的倾倒定向，可以在第1电极的端部形成锥形、增厚第1电极的层厚、对第1电极下方的绝缘层的一部分进行蚀刻而使第2电极之上的绝缘层的厚度变薄等。由此，对液晶分子赋予若干预倾角，即使在低电压下也容易倾倒。

图9对像素中的1/2像素进行了图示，优选其余的1/2像素中第2电极的露出方向与图9的1/2像素呈点对称或轴对称且为相反的方向。梳齿状电极的图案在俯视时可以为V字形或朝斜向倾斜的形态。或者，可以是每隔1/4像素单元改变90°朝向的梳齿状图案。优选这些电极图案从像素中心观察时呈点对称或轴对称。

在纵长的矩形像素的情况下，凹部23的俯视形状优选以将矩形像素二等分的形式直线状设置在通过中心的区域，也可以利用第1电极或第2电极的梳齿图案形状而形成为从矩形像素的中心以十字形或X字形延伸的形态。在以十字形或X字形形成凹部的情况下，第2电极的露出部优选相对于第1电极配设在矩形像素的4边（黑矩阵）方向上。第1电极、第2电极的梳齿图案优选自矩形像素中心呈点对称或轴对称。通过将像素分割来驱动液晶，能够得到可以完全地进行光学补偿，视角宽广、从任何角度观察均没有颜色变化的垂直取向液晶显示装置。

此外，对第1电极施加驱动液晶的电压，而第2电极、第3电极可以设定为共同的电位（common）。图8所示的第1电极与第2电极的重叠部分29可以用作辅助容量。

以上，在图1～图9所示的实施方式中，基板11上未设置滤色器，但也可以在基板11上形成滤色器而制成滤色器基板。该情况下，滤色器形成在透明导电膜3与树脂层18之间。此外，构成滤色器的着色像素不限于红色像素、绿色像素、蓝色像素这3种颜色，可以向其中添加黄色像素等补色的像素、白色像素（透明像素）。

图10是本发明的第2实施方式的垂直取向液晶显示装置的截面示意图。该液晶显示装置具有将滤色器基板（以下简称为滤色器基板）11和阵列基板21以夹持液晶17的形式进行贴合的构成。滤色器基板11通过在透明基板1a上依次形成黑矩阵2、作为透明导电膜的第3电极3、绿色像素14、红色像素15和蓝色像素16而构成。阵列基板21中，在透明基板1b上形成有第2电极4和第3电极5。关于保护层、取向膜以及偏振片、相位差片等，省略了图示。

图11是将图10的俯视时作为矩形像素的绿色像素14的1/2部分放大来表示的截面图。此外，偏振片设定为正交尼科耳棱镜，并设定为常黑模式的液晶显示装置。图11示出了未对设置在滤色器基板上的作为透明导电膜的第3电极3和设置在阵列基板21上的第1电极4、第2电极5施加电压的状态下垂直取向的液晶17中的液晶分子17a、17b、17c、17d的取向状态。

绿色像素14（1/2像素）的中央部的液晶与绿色像素面垂直地取向，而凹部23的肩部14a的液晶分子17a、凸部24的肩部分14b的液晶分子17b、17c稍稍倾斜地取向。在该倾斜的取向状态下施加液晶驱动的电压时，液晶分子17a、17b、17c朝向箭头A的方向倾倒。通过形成凹部23和凸部24，即使不实施摩擦等取向处理，也可以使液晶分子17a、17b、17c实质上被赋予预倾角。

此外，由施加驱动电压引起的液晶分子的动作示于图12和图13中，该动作与图3和图4相同。

另外，以上对靠近基板11侧的液晶分子的行为进行了说明，但在阵列基板21侧也能够使液晶分子朝向与上述基板11侧相同的方向倾倒。关于这样的例子，将使用了介电常数各向异性为负的液晶的情况示于图14和图15中，该情况下的液晶分子的动作与图8和图9相同。

另外，通过利用例如氧化物半导体来形成作为有源元件的TFT，能够提高像素的开口率。作为氧化物半导体的代表例，可以列举被称为IGZO的铟、镓与锌的复合氧化物。

以下，对本实施方式的液晶显示装置用基板中可以使用的透明树脂和有机颜料等进行例示。

（透明树脂）

遮光层、着色层、树脂层的形成中使用的感光性着色组合物除了含有颜料分散体以外，还含有多官能单体、感光性树脂或非感光性树脂、聚合引发剂、溶剂等。将感光性树脂和非感光性树脂等本实施方式中能够使用的透明性较高的有机树脂统称为透明树脂。

透明树脂包括热塑性树脂、热固性树脂和感光性树脂。作为热塑性树脂，可以列举例如：缩丁醛树脂、苯乙烯-马来酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚氨酯系树脂、聚酯树脂、丙烯酸系树脂、醇酸树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、橡胶系树脂、环化橡胶系树脂、纤维素类、聚丁二烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺树脂等。另外，作为热固性树脂，可以列举例如：环氧树脂、苯并胍胺树脂、松香改性马来酸树脂、松香改性富马酸树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、酚树脂等。热固性树脂也可以使用通过使三聚氰胺树脂与含有异氰酸酯基的化合物反应而生成的热固性树脂。

（碱可溶性树脂）

关于本实施方式中使用的遮光层、光散射层、着色层、透明树脂层、单元间隙限制层的形成，优选使用能够通过光刻法形成图案的感光性树脂组合物。上述的透明树脂优选为赋予了碱可溶性的树脂。作为碱可溶性树脂，只要是含有羧基或羟基的树脂就没有特别限定。可以列举例如：环氧丙烯酸酯系树脂、酚醛清漆系树脂、聚乙烯酚系树脂、丙烯酸系树脂、含有羧基的环氧树脂、含有羧基的聚氨酯树脂等。其中，优选环氧丙烯酸酯系树脂、酚醛清漆系树脂、丙烯酸系树脂，特别优选环氧丙烯酸酯系树脂或酚醛清漆系树脂。

（丙烯酸树脂）

作为本实施方式中能够采用的透明树脂的代表，可以例示以下的丙烯酸系树脂。

丙烯酸系树脂可以列举使用例如（甲基）丙烯酸；（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丙酯、（甲基）丙烯酸丁酯、（甲基）丙烯酸叔丁酯、（甲基）丙烯酸苄酯、（甲基）丙烯酸月桂酯等（甲基）丙烯酸烷基酯；（甲基）丙烯酸羟基乙酯、（甲基）丙烯酸羟基丙酯等含有羟基的（甲基）丙烯酸酯；（甲基）丙烯酸环氧乙酯、（甲基）丙烯酸缩水甘油酯等含有醚基的（甲基）丙烯酸酯；以及（甲基）丙烯酸环己酯、（甲基）丙烯酸异冰片酯、（甲基）丙烯酸双环戊烯酯（dicyclopentenyl(meth)acrylate）等脂环式（甲基）丙烯酸酯等作为单体而得到的聚合物。

此外，以上列举的单体可以单独使用，也可以两种以上并用。另外，也可以是上述单体与能够共聚的苯乙烯、环己基马来酰亚胺以及苯基马来酰亚胺等化合物的共聚物。

另外，也可以通过使例如（甲基）丙烯酸等具有烯键式不饱和基团的羧酸共聚并使得到的共聚物与甲基丙烯酸缩水甘油酯等含有环氧基和不饱和双键的化合物反应，或者通过使（甲基）丙烯酸等含有羧酸的化合物与甲基丙烯酸缩水甘油酯等含有环氧基的（甲基）丙烯酸酯的聚合物或该聚合物和其他（甲基）丙烯酸酯的共聚物进行加成而得到具有感光性的树脂。

另外，也可以通过使例如甲基丙烯酸羟基乙酯等的单体的具有羟基的聚合物与异氰酸甲基丙烯酰氧乙基酯等具有异氰酸酯基和烯键式不饱和基团的化合物反应而得到具有感光性的树脂。

另外，如上所述，可以使具有多个羟基的甲基丙烯酸羟基乙酯等共聚物与多元酸酐反应，向共聚物中引入羧基而得到具有羧基的树脂。具有羧基的树脂的制造方法并不仅限于该方法。

作为上述反应中使用的酸酐的示例，可以列举例如：丙二酸酐、琥珀酸酐、马来酸酐、衣康酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐和偏苯三酸酐等。

上述丙烯酸系树脂的固体成分酸值优选为20～180mgKOH/g。酸值小于20mgKOH/g时，感光性树脂组合物的显影速度过慢，显影需要的时间增多，有生产率变差的倾向。另外，固体成分酸值大于180mgKOH/g时，反而显影速度过快，有产生显影后的图案脱落或图案缺损的问题的倾向。

此外，在上述丙烯酸系树脂具有感光性的情况下，该丙烯酸树脂的双键当量优选为100以上，更优选为100～2000，最优选为100～1000。双键当量超过2000时，有时得不到充分的光固化性。

（光聚合性单体）

作为光聚合性单体的例子，可以列举：（甲基）丙烯酸2-羟基乙酯、（甲基）丙烯酸2-羟基丙酯、（甲基）丙烯酸环己酯、聚乙二醇二（甲基）丙烯酸酯、季戊四醇三（甲基）丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯、二季戊四醇六（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸三环癸酯、三聚氰胺（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸环氧酯等各种丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸、苯乙烯、乙酸乙烯酯、（甲基）丙烯酰胺、N-羟甲基（甲基）丙烯酰胺、丙烯腈等。

另外，优选使用使多官能异氰酸酯与具有羟基的（甲基）丙烯酸酯反应而得到的具有（甲基）丙烯酰基的多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯。此外，具有羟基的（甲基）丙烯酸酯与多官能异氰酸酯的组合是任意的，没有特别限定。另外，可以单独使用1种多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯，也可以将2种以上组合使用。

（光聚合引发剂）

作为光聚合引发剂，可以列举：4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基二氯苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、1-（4-异丙基苯基）-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-（4-吗啉代苯基）-丁烷-1-酮等苯乙酮系化合物；苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻***、苯偶姻异丙醚、苯偶酰二甲基缩酮等苯偶姻系化合物；二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酰化二苯甲酮、4-苯甲酰-4’-甲基二苯硫醚等二苯甲酮系化合物；噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮系化合物；2,4,6-三氯均三嗪、2-苯基-4,6-双（三氯甲基）均三嗪、2-（对甲氧基苯基）-4,6-双（三氯甲基）均三嗪、2-（对甲苯基）-4,6-双（三氯甲基）均三嗪、2-胡椒基-4,6-双（三氯甲基）均三嗪、2,4-双（三氯甲基）-6-苯乙烯基均三嗪、2-（萘-1-基）-4,6-双（三氯甲基）均三嗪、2-（4-甲氧基萘-1-基）-4,6-双（三氯甲基）均三嗪、2,4-三氯甲基-（胡椒基）-6-三嗪、2,4-三氯甲基（4’-甲氧基苯乙烯基）-6-三嗪等三嗪系化合物；1,2-辛二酮、1-[4-（苯硫基）-,2-（O-苯甲酰肟）]、O-（乙酰基）-N-（1-苯基-2-氧代-2-（4’-甲氧基萘基）乙叉基）羟胺等肟酯系化合物；双（2,4,6-三甲基苯甲酰）苯基膦氧化物、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物等膦系化合物；9,10-菲醌、莰醌、乙基蒽醌等醌系化合物；硼酸酯系化合物；咔唑系化合物；咪唑系化合物；钛茂系化合物等。对于提高感度，肟衍生物类（肟系化合物）是有效的。上述光聚合引发剂可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。

（增感剂）

优选将光聚合引发剂与增感剂并用。作为增感剂，还可以并用α-酰氧基酯、酰基膦氧化物、甲基苯基乙醛酸酯、苄基-9,10-菲醌、莰醌、乙基蒽醌、4,4’-二乙基间苯二甲酰基苯酮（4,4′-diethylisophthalophenone）、3,3’,4,4’-四（叔丁基过氧基羰基）二苯甲酮、4,4’-二乙氨基二苯甲酮等化合物。

增感剂相对于光聚合引发剂100质量份可以含有0.1质量份至60质量份的量。

（烯键式不饱和化合物）

上述的光聚合引发剂优选与烯键式不饱和化合物一起使用。作为烯键式不饱和化合物，是指分子内具有1个以上烯键式不饱和键的化合物。其中，从聚合性、交联性以及能够扩大与此相伴的曝光部与非曝光部的显影液溶解性的差异等观点出发，优选分子内具有两个以上烯键式不饱和键的化合物。另外，特别优选该不饱和键来源于（甲基）丙烯酰氧基的（甲基）丙烯酸酯化合物。

作为分子内具有1个以上烯键式不饱和键的化合物，可以列举例如：（甲基）丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸、衣康酸、柠康酸等不饱和羧酸及其烷基酯；（甲基）丙烯腈；（甲基）丙烯酰胺；苯乙烯等。作为分子内具有两个以上烯键式不饱和键的化合物，代表性地可以列举例如：不饱和羧酸与多羟基化合物的酯类、含（甲基）丙烯酰氧基的磷酸酯类、（甲基）丙烯酸羟基酯化合物与多异氰酸酯化合物的氨基甲酸酯（甲基）丙烯酸酯类以及（甲基）丙烯酸或（甲基）丙烯酸羟基酯化合物与多环氧基化合物的环氧（甲基）丙烯酸酯类等。

上述光聚合性引发剂、增感剂和烯键式不饱和化合物可以添加到后述的用于形成相位差层的含有聚合性液晶化合物的组合物中。

（多官能硫醇）

感光性着色组合物中可以含有发挥链转移剂作用的多官能硫醇。多官能硫醇只要是具有2个以上硫醇基的化合物即可，可以列举例如：己二硫醇、癸二硫醇、1,4-丁二醇双硫代丙酸酯、1,4-丁二醇双硫代乙酸酯、乙二醇双硫代乙酸酯、乙二醇双硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三硫代乙酸酯、三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四硫代乙酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯、三巯基丙酸三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯、1,4-二甲基巯基苯、2,4,6-三巯基均三嗪、2-(N,N-二丁基氨基)-4,6-二巯基均三嗪等。

上述多官能硫醇可以使用一种或者两种以上混合使用。多官能硫醇在感光性着色组合物中可以以相对于颜料100质量份优选为0.2～150质量份的量、更优选为0.2～100质量份的量使用。

（储存稳定剂）

为了使组合物的经时粘度稳定化，感光性着色组合物中可以含有储存稳定剂。作为储存稳定剂，可以列举例如：苄基三甲基氯化物、二乙基羟基胺等季铵氯化物、乳酸、草酸等有机酸及其甲酯、叔丁基邻苯二酚、三乙基膦、三苯基膦等有机膦、亚磷酸盐等。储存稳定剂可以以相对于感光性着色组合物中的颜料100质量份为0.1质量份至10质量份的量含有。

（密合提高剂）

为了提高与基板的密合性，感光性着色组合物中还可以含有硅烷偶联剂等密合提高剂。作为硅烷偶联剂，可以列举：乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、乙烯基乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基硅烷类；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等（甲基）丙烯酰基硅烷类；β-（3,4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷、β-（3,4-环氧环己基）甲基三甲氧基硅烷、β-（3,4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷、β-（3,4-环氧环己基）甲基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等环氧硅烷类；N-β（氨基乙基）γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β（氨基乙基）γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β（氨基乙基）γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等氨基硅烷类；γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷等硫代硅烷类等。硅烷偶联剂在感光性着色组合物中可以以相对于颜料100质量份为0.01质量份至100质量份的量含有。

（溶剂）

为了能够在基板上进行均匀的涂布，在感光性着色组合物中配合水或有机溶剂等溶剂。另外，在本实施方式中使用的组合物为滤色器的着色层的情况下，溶剂还具有使颜料均匀分散的功能。作为溶剂，可以列举例如：环己酮、乙酸乙二醇单***、乙酸乙二醇单丁醚、1-甲氧基2-丙基乙酸酯、二乙二醇二甲醚、乙基苯、乙二醇二***、二甲苯、乙二醇单***、甲基正戊酮、丙二醇单甲醚、甲苯、甲乙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、异丁酮、石油系溶剂等，上述有机溶剂可以单独使用或混合使用。溶剂在着色组合物中可以以相对于颜料100质量份为800质量份至4000质量份、优选为1000质量份至2500质量份的量含有。

（有机颜料）

作为红色颜料，可以使用例如：C.I.PigmentRed7、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、246、254、255、264、272、279等。

作为黄色颜料，可以列举例如：C.I.PigmentYellow1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、144、146、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213、214等。

作为蓝色颜料，可以使用例如：C.I.PigmentBlue15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、80等，其中，优选C.I.PigmentBlue15:6。

作为紫色颜料，可以使用例如：C.I.PigmentViolet1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等，其中，优选C.I.PigmentViolet23。

作为绿色颜料，可以使用例如：C.I.PigmentGreen1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54、55、58等，其中，优选C.I.PigmentGreen58。

以下，在C.I.Pigment的颜料种类的记载中，有时仅省略地记载为PB（PigmentBlue）、PV（PigmentViolet）、PR（PigmentRed）、PY（PigmentYellow）、PG（PigmentGreen）等。

（遮光层的色材）

遮光层或黑矩阵中含有的遮光性色材是通过在可见光波长区域具有吸收而显示遮光功能的色材。本实施方式中，遮光性色材可以列举例如有机颜料、无机颜料、染料等。作为无机颜料，可以列举例如炭黑、二氧化钛等。作为染料，可以列举例如偶氮系染料、蒽醌系染料、酞菁系染料、醌亚胺系染料、喹啉系染料、硝基系染料、羰基系染料、甲川系染料等。有机颜料可以采用上述的有机颜料。此外，遮光性成分可以使用一种，也可以以任意的组合和比率并用两种以上。另外，可以通过利用树脂覆盖这些色材的表面而进行高体积电阻化，反之，可以通过提高色材相对于树脂的母材的含有比率而赋予若干导电性来进行低体积电阻化。但是，由于这样的遮光性材料的体积电阻值为约1×10⁸～1×10¹⁵Ω·cm的范围，因此该电阻值并非是会影响透明导电膜的电阻值的水平。同样，遮光层的相对介电常数也可以通过色材的选择或含有比率在约3～20的范围进行调节。

（分散剂/分散助剂）

使用高分子分散剂作为颜料分散剂时，经时的分散稳定性优良，因此是优选的。作为高分子分散剂，可以列举例如：聚氨酯系分散剂、聚亚乙基亚胺系分散剂、聚氧乙烯烷基醚系分散剂、聚氧乙烯二醇二酯系分散剂、山梨醇酐脂肪族酯系分散剂、脂肪族改性聚酯系分散剂等。其中，从显影性的观点出发，特别是由含有氮原子的接枝共聚物构成的分散剂对于含有大量颜料的本实施方式中使用的遮光性感光性树脂组合物来说是优选的。

作为这些分散剂的具体例子，可以列举商品名为EFKA（EfkaChemicalsB.V.（EFKA）公司制）、Disperbik（BYK-Chemie公司制）、DISPARLON（楠本化成公司制）、SOLSPERSE（Lubrizol公司制）、KP（信越化学工业公司制）、POLYFLOW（共荣社化学公司制）等。这些分散剂可以使用一种，也可以将两种以上以任意的组合和比率并用。

作为分散助剂，可以使用例如色素衍生物等。作为色素衍生物，可以列举例如：偶氮系、酞菁系、喹吖啶酮系、苯并咪唑酮系、喹酞酮系、异吲哚啉酮系、二噁嗪系、蒽醌系、阴丹士林系、苝系、紫环酮系、二酮吡咯并吡咯系、二噁嗪系等的衍生物，其中优选喹酞酮系。

作为色素衍生物的取代基，可以列举例如：直接或经由烷基、芳基、杂环基等键合在颜料骨架上的磺酸基、磺酰胺基及其季盐、邻苯二甲酰亚胺甲基、二烷基氨基烷基、羟基、羧基、酰胺基等。其中，优选磺酸基。另外，这些取代基可以在一个颜料骨架上多处取代。

作为色素衍生物的具体例子，可以列举：酞菁的磺酸衍生物、喹酞酮的磺酸衍生物、蒽醌的磺酸衍生物、喹吖啶酮的磺酸衍生物、二酮吡咯并吡咯的磺酸衍生物、二噁嗪的磺酸衍生物等。

以上的分散助剂和色素衍生物可以使用一种，也可以将两种以上以任意的组合和比率并用。

以下，对本发明的各种实施例进行说明。

以下的实施例中，在滤色器基板的实施例6～9中，着色像素使用了红色像素、绿色像素、蓝色像素这三种颜色，但也可以向其中添加黄色像素等补色的像素、白色像素。

实施例1

以下述方式制造图16所示的基板。

（黑矩阵形成用分散液）

将碳颜料（carbonpigment）#47（三菱化学公司制）20质量份、高分子分散剂BYK-182（BYK-Chemie公司制）8.3质量份、铜酞菁衍生物（东洋油墨制造公司制）1.0质量份和丙二醇单甲醚乙酸酯71质量份在珠磨分散机中搅拌，制作炭黑分散液。

（黑矩阵形成用光抗蚀剂）

黑矩阵形成用抗蚀剂使用下述材料来制作。

炭黑分散液：颜料#47（三菱化学公司制）

树脂：V259-ME（新日铁化学公司制）（固体成分为56.1质量%）

单体：DPHA（日本化药公司制）

引发剂：OXE-02（CibaSpecialtyChemicals公司制）

OXE-01（CibaSpecialtyChemicals公司制）

溶剂：丙二醇单甲醚乙酸酯

乙基-3-乙氧基丙酸酯

流平剂：BYK-330（BYK-Chemie公司制）

将以上的材料按照以下的组成比混合搅拌，制成黑矩阵形成用抗蚀剂（固体成分中的颜料浓度：约20%）。

（黑矩阵形成条件）

如图16所示，将上述光抗蚀剂旋涂到由玻璃形成的透明基板1a上并使其干燥，制作膜厚为1.9μm的涂膜。将该涂膜在100℃下干燥3分钟，然后，使用具有图案宽度（与黑矩阵的画线宽度相当）为20.5μm的开口的曝光用光掩膜作为黑矩阵，使用超高压汞灯作为光源，进行200mJ/cm²的照射。

接着，在2.5%碳酸钠水溶液中显影60秒钟，显影后充分水洗，进而干燥，然后，在230℃下加热处理60分钟而使图案定影，从而在透明基板1a上形成黑矩阵2。黑矩阵2的画线宽度为约20μm，形成在矩形像素的周围（4边）。画线端部自透明基板面的倾斜角度设定为约45度。

（透明导电膜的成膜）

使用溅射装置，以覆盖上述黑矩阵2的整个面的方式，以0.14μm的膜厚形成由ITO（铟锡的金属氧化物薄膜）构成的透明导电膜3（第3电极）。

（树脂层的形成）

使用碱可溶性的丙烯酸感光性树脂涂布液，通过光刻法以覆盖透明导电膜3的方式形成树脂层18，以使其硬膜化后的膜厚达到1.8μm。作为所用的光掩膜，使用在矩形像素的中央部设置有中间色调（透射率低的半透射部）的狭缝的光掩膜，形成俯视时为线状的凹部13。凹部13的深度设定为约1μm。

形成在黑矩阵2上的由树脂层18构成的凸部24的高度H₁为约1.1μm。凸部24的倾斜以自透明基板面倾斜的角度计为约45度。此外，凸部24的高度H₁设定为从树脂层18的平坦部的表面至凸部24的顶部的高度。

此外，本实施例的基板不含滤色器，滤色器可以形成在阵列基板侧或者应用于场序制（使用多种颜色的LED光源作为背光源，通过时间分割的光源驱动在无滤色器的情况下进行彩色显示的方法）的彩色液晶显示装置。

树脂层18的形成中使用的丙烯酸感光性树脂涂布液是如下的透明树脂涂布液：通过以下述方式合成丙烯酸树脂，进而加入单体、光引发剂，进行0.5μm的过滤而得到透明树脂涂布液。

（丙烯酸树脂的合成）

向反应容器中装入800质量份的环己酮，一边注入氮气一边加热，滴加下述单体和热聚合引发剂的混合物，进行聚合反应。

滴加后，充分加热，然后，添加将2.0质量份的热聚合引发剂用50质量份的环己酮溶解而得到的溶液，再继续进行反应，得到丙烯酸树脂的溶液。向该树脂溶液中添加环己酮以使固体成分达到30质量%来制备丙烯酸树脂溶液，制成树脂溶液（1）。丙烯酸树脂的重均分子量为约20000。

进而，将下述组成的混合物均匀地搅拌混合，然后，使用直径为1mm的玻璃珠在砂磨机中分散2小时，并用0.5μm的过滤器过滤，得到透明树脂涂布液。

树脂溶液（1）100质量份

多官能聚合性单体EO改性双酚A甲基丙烯酸酯

（BPE-500：新中村化学公司制）20质量份

光引发剂

（CibaSpecialtyChemicals公司制的“Irgacure907”）16重量份

环己酮190重量份

实施例2

以下述方式制造图17所示的基板。

本实施例中，使用的黑矩阵形成用光掩膜和光抗蚀剂与实施例1相同。

在玻璃基板1a上形成黑矩阵2后，在包含该黑矩阵2的玻璃基板1a上以干燥后膜厚达到1.2μm的厚度涂布碱可溶型的感光性光抗蚀剂的丙烯酸树脂。使用具有10μm的开口宽度的光掩膜仅对感光性矩形像素中央部进行曝光，再进行显影和硬膜处理，形成12μm画线宽度的透明线状图案22。

接着，与实施例1同样地层叠透明导电膜3。

然后，形成树脂层18，其中使用的抗蚀剂及其形成方法与实施例1相同。但是，作为用于形成树脂层18的光掩膜，与实施例1不同，使用在矩形像素中央部具有线状遮光图案的光掩膜。

参考图17对制造的基板进行说明。树脂层18的膜厚为1.8μm。树脂层18的凸部24的高度为1μm。在矩形像素的中央部形成有由透明树脂（丙烯酸树脂）形成的线状图案22，在该线状图案22上形成有具有7μm的透明导电膜的开口宽度和约0.6μm的深度的凹部33。

此外，可以利用含有高浓度有机颜料的着色层代替本实施例中使用的丙烯酸树脂来形成线状图案。通过由颜料浓度高的着色层形成的线状图案，使线状光的漏光消除，从而能够实现色纯度高的显示。

实施例3

以下述方式制造图18所示的基板。

本实施例中，使用黑矩阵形成用开口图案以及在矩形像素中央部具有宽度为11μm的开口的光掩膜来代替实施例1中使用的黑矩阵形成用光掩膜。由于通过缩窄开口宽度而使曝光量骤减，因此可以在矩形像素中央形成高度较低的线状的遮光图案32。

然后，与实施例1同样地层叠透明导电膜3。

另外，作为树脂层18形成用光掩膜，使用在矩形像素中央部进一步具有宽度为12μm的遮光图案的光掩膜。除此以外，使用的抗蚀剂、制造方法与实施例1相同。

使用图18对制造的基板进行说明。树脂层18的膜厚均为1.8μm。树脂层18的凸部24的高度为1.1μm。在矩形像素的中央部形成有利用遮光层（黑色形成抗蚀剂）形成的遮光图案32，在该遮光图案32上形成有具有7μm的透明导电膜的开口宽度和约0.6μm的深度的凹部43。

本实施例中，使用了1个光掩膜来形成黑矩阵和矩形像素中央的遮光图案，但也可以将黑矩阵与遮光图案分开而使用两个光掩膜且通过两次光刻的方法来形成。

实施例4

以下述方式制造图19所示的基板。

在玻璃基板1a上形成膜厚为0.14μm的透明导电膜3，并在该透明导电膜3上以1.9μm的膜厚形成黑矩阵2。黑矩阵形成用光抗蚀剂使用与实施例1相同的光抗蚀剂。

接着，使用碱可溶性的丙烯酸感光性树脂涂布液，以覆盖黑矩阵2和矩形开口部的方式形成树脂层18，以使其硬膜化后的膜厚达到1μm。形成在黑矩阵2上的由树脂层18形成的凸部24的高度H₂设定为约1μm。凹部53的深度为1μm，使透明导电膜3在凹部53露出。

此外，本实施例的基板不含滤色器，滤色器可以形成在阵列基板侧或者适用于场序制（使用多种颜色的LED光源作为背光源，通过时间分割的光源驱动在无滤色器的情况下进行彩色显示的方法）的彩色液晶显示装置。

树脂层18的形成中使用的丙烯酸感光性树脂涂布液与实施例1中使用的丙烯酸感光性树脂涂布液相同。

实施例5

以下述方式制造图20所示的滤色器基板。

在玻璃基板1a上形成膜厚为0.14μm的透明导电膜3，并在该透明导电膜3上以1.9μm的膜厚形成黑矩阵2。黑矩阵形成用光抗蚀剂使用与实施例1相同的光抗蚀剂。

接着，以覆盖黑矩阵2和矩形开口部的方式形成着色像素。着色像素的形成中使用的彩色抗蚀剂和着色像素的形成方法如下所示。

（着色像素的形成）

《着色层形成用分散液》

作为分散在着色层中的有机颜料，使用以下的有机颜料。

红色用颜料：C.I.PigmentRed254（CibaSpecialtyChemicals公司制的“IrgaphorRedB-CF”）、C.I.PigmentRed177（CibaSpecialtyChemicals公司制的“CromophtalRedA2B”）

绿色用颜料：C.I.PigmentGreen58、C.I.PigmentYellow150（拜耳公司制的“FanchonFastYellowY-5688”）

蓝色用颜料：C.I.PigmentBlue15（东洋油墨公司制的“LionolBlueES”）C.I.PigmentViolet23（BASF公司制的“PaliogenViolet5890”）

使用以上颜料，制作红色、绿色和蓝色的各色分散液。

<红色颜料分散液>

红色颜料：C.I.PigmentRed25418质量份

红色颜料：C.I.PigmentRed1772质量份

丙烯酸清漆（固体成分为20质量%）108质量份

将上述组成的混合物搅拌至均匀后，使用玻璃珠，在砂磨机中分散5小时，并用5μm过滤器过滤，制作红色颜料分散液。

<绿色颜料分散液>

绿色颜料：C.I.PigmentGreen5816质量份

绿色颜料：C.I.PigmentYellow1508质量份

丙烯酸清漆（固体成分为20质量%）：102质量份

对于上述组成的混合物，使用与红色颜料分散液相同的制作方法，制作绿色颜料分散液。

<蓝色颜料分散液>

对于上述组成的混合物，使用与红色颜料分散液相同的制作方法，制作蓝色颜料分散液。

《着色像素形成彩色抗蚀剂》

<红色像素形成彩色抗蚀剂>

红色分散液150质量份

三羟甲基丙烷三丙烯酸酯13质量份

（大阪有机化学工业公司制的“TMP3A”）

光引发剂4质量份

（CibaSpecialtyChemicals公司制的“Irgacure907”）

增感剂（保土谷化学公司制的“EAB-F”）2质量份

溶剂：环己酮257质量份

将上述组成的混合物搅拌混合达到均匀后，用5μm的过滤器过滤，得到红色像素形成彩色抗蚀剂。

<绿色像素形成彩色抗蚀剂>

绿色分散液126质量份

三羟甲基丙烷三丙烯酸酯14质量份

（大阪有机化学工业公司制的“TMP3A”）

光引发剂4质量份

（CibaSpecialtyChemicals公司制的“Irgacure907”）

增感剂（保土谷化学公司制的“EAB-F”）2质量份

环己酮257质量份

将上述组成的混合物搅拌混合达到均匀后，用5μm的过滤器过滤，得到绿色像素形成彩色抗蚀剂。

<蓝色像素形成彩色抗蚀剂>

通过与红色像素形成彩色抗蚀剂相同的方法进行制作，使组成分别达到下述组成。

蓝色分散液258质量份

三羟甲基丙烷三丙烯酸酯19质量份

（大阪有机化学工业公司制的“TMP3A”）

光引发剂4质量份

（CibaSpecialtyChemicals公司制的“Irgacure907”）

增感剂（保土谷化学公司制的“EAB-F”）2质量份

环己酮214质量份

《着色像素形成》

使用由如上所述的方法得到的着色像素形成彩色抗蚀剂，形成着色层。

着色层的形成如下：首先，在形成有透明导电膜3和黑矩阵2的玻璃基板1a上通过旋涂涂布红色像素形成用彩色抗蚀剂，以使最终膜厚达到1.8μm。在90℃下干燥5分钟后，通过着色像素形成用的光掩膜以300mJ/cm²的照射量照射高压汞灯的光，用碱性显影液显影60秒钟，得到条形的红色着色像素15。然后，在230℃下煅烧30分钟。以使BM部与彩色部的重叠为14.0μm的方式来制作。此外，在矩形像素的中央部设置中间色调（透射率低的半透射部）的狭缝，形成俯视时为线状的凹部（未图示）。凹部的深度设定为约1μm。

接着，同样地通过旋涂涂布绿色像素形成用抗蚀剂，以使最终膜厚达到1.8μm。在90℃下干燥5分钟后，通过光掩膜进行曝光而显影以在与上述红色像素15相邻的位置形成图案，由此形成绿色像素14。同样，在矩形像素的中央部设置中间色调（透射率低的半透射部）的狭缝，形成俯视时为线状的凹部63。凹部63的深度设定为约1μm。然后，在230℃下进行30分钟热处理使其硬膜化。

进而，与红色、绿色完全同样地，对于蓝色像素形成用抗蚀剂也以1.8μm的最终膜厚得到与红色像素、绿色像素相邻的蓝色像素16。由此，得到在基板1a上具有红、绿、蓝这3种颜色的着色像素的滤色器。然后，在230℃下进行30分钟热处理使其硬膜化，得到滤色器基板。

然后，在着色像素上以0.2μm的膜厚层叠由热固化型丙烯酸树脂形成的树脂层68。凸部64的高度为约1μm，凹部63的深度为约0.9μm。通过树脂层68，使凸部64的高度和凹部63的深度达到稍小一些的值。

实施例6

以下述方式制造图21所示的滤色器基板。

在玻璃基板1a上以1.9μm的膜厚形成黑矩阵2。黑矩阵形成用光抗蚀剂使用与实施例6相同的光抗蚀剂。接着，使用实施例6中使用了的彩色抗蚀剂，以膜厚1.8μm形成红色着色像素15、绿色着色像素14、蓝色着色像素16。

然后，通过与实施例5相同的方法，使用溅射装置以0.14μm的膜厚形成透明导电膜3。进而，使用碱可溶性的丙烯酸感光性树脂形成树脂层78，以使其硬膜化后的膜厚达到1.5μm。此时，通过公知的光刻的方法在矩形开口部的中央形成深度为1.2μm的凹部73。为了形成树脂层78的图案，使用在矩形开口部形成有狭缝状图案的光掩膜。本实施例中的凸部74的高度为约1.1μm。

实施例7

本实施例的液晶显示装置示于图22中。本实施例中使用的滤色器基板81为图21所示的实施例7的滤色器基板。形成有有源元件的基板设定为图8和图9中所示的具有梳齿状电极的阵列基板21。

将该滤色器基板71与阵列基板21贴合，封入负的介电常数各向异性的液晶77，进而在两个面上粘贴偏振片，制成图16所示的液晶显示装置。在滤色器基板71和阵列基板21的表面上预先涂布、形成有垂直取向膜。垂直取向膜省略了图示。未对MVA、VATN等垂直取向的液晶显示装置实施所需的严格的取向处理（例如，将预倾角设定为89°、用于形成多个区域的多个方向的取向处理），而设定为大致为90°的垂直取向。

参考图22对制造的液晶显示装置进行说明。液晶77的动作以图16的中央的绿色像素14为代表进行说明。

施加驱动电压时，初期取向为垂直取向的液晶77的液晶分子在第1电极4和第2电极5的作用下朝向箭头B所示的方向倾倒，该方向是从将着色像素14在矩形像素中央进行二等分的线朝向凸部84的肩部84c的方向。此外，第2电极5在箭头C所示的方向上从第1电极4的端部露出。第3电极3和第2电极2设定为共同电位。

本实施例中，由于在绿色像素14的中央具有凹部73，因此即使在滤色器面中也能够使液晶分子以从通过矩形像素中心的区域二等分的形式倾倒，从而能够与阵列基板21的梳齿状的第1电极4、第2电极5一起实现向错受到抑制的明亮的显示。

本实施例中的通过像素的中心的区域的凹部73使光的透射率提高，因此最适合半透射型、反射型等重视明亮度的液晶显示器的用途。例如，可以在背光***中加入能透射来自背光源的光并且能反射外光的反射偏振片而制成半透射型液晶显示装置。此外，作为反射偏振片，可以使用例如日本专利第4177398号公报中作为反射偏光镜记载的反射偏振片。

实施例8

本实施例的液晶显示装置示于图23中。该液晶显示装置为使用了反射偏振片的半透射型液晶显示装置。本实施例中使用的滤色器基板71为图21所示的实施例7的滤色器基板。形成有有源元件的阵列基板设定为图8和图9所示的具有梳齿状电极的阵列基板21。

具有使滤色器基板71与阵列基板21对置地配置并在其间夹设液晶77的结构这一点与图22所示的结构相同。在滤色器基板71的与液晶77相反的一侧配置有光学补偿层81a和偏振片82a。另外，在阵列基板21的与液晶77相反的一侧依次配置有偏振片82b、光扩散层83a、反射偏振片84、光学补偿层81b、棱镜片85、光扩散层83b、导光板86、光反射板87。导光板86上安装有光源例如LED光源88。

作为LED光源88，优选为RGB独立发光元件，但也可以为模拟白色LED。另外，可以使用以往普遍使用的冷阴极射线管、荧光灯来代替LED。在使用RGB独立发光元件作为LED光源88的情况下，能够按照颜色单独地调节各自的发光强度，因此能够进行最佳的颜色显示。另外，也能够应用于立体图像显示。

此外，也可以使用实施例4中那样的不含滤色器的基板来代替滤色器基板，进行使RGB独立发光的LED光源与液晶显示同步的、利用场序方法的彩色显示。

实施例9

以下述方式制造图24所示的滤色器基板。

在玻璃基板1a上以1.9μm的膜厚形成黑矩阵2。黑矩阵形成用光抗蚀剂使用与实施例5相同的光抗蚀剂。接着，使用实施例6中使用的彩色抗蚀剂，以1.8μm的膜厚形成红色着色像素15、绿色着色像素14、蓝色着色像素16。此外，作为各着色像素的形成中使用的光掩膜，使用沿着将与矩形像素对应的部分二等分的中心线具有遮光图案的光掩膜。由此，在着色像素的中央形成宽度为10μm、深度为1.8μm的线状凹部。

然后，通过与实施例5相同的方法，使用溅射装置，以覆盖红色着色像素15、绿色着色像素14和蓝色着色像素16的方式以0.14μm的膜厚形成透明导电膜3。

接着，使用热固化型的丙烯酸树脂溶液形成树脂层98，以使其硬膜化后的膜厚达到0.8μm。其结果是，形成由黑矩阵2、着色像素14、15、16、透明导电膜3和树脂层98重叠构成的凸部94。另外，在矩形像素的中央部形成有线状的凹部93。凸部94的高度H₃为约1μm，凹部93的深度为0.7μm。

本实施例的滤色器基板中，像素中央部的线状的凹部93在作为反射型显示装置使用的情况下，能够发挥使像素的明亮度提高的开口部的作用。在使用了背光源的透射显示中，通过在俯视时与直线状的凹部重叠的位置以遮光膜的形式形成TFT配线（例如，漏极引出配线或辅助容量配线），能够消除来自背光源的漏光。

实施例10

除了不在着色像素14、15、16上形成由热固化型的丙烯酸树脂形成的树脂层68以外，与实施例5同样地制造图25所示的滤色器基板。

实施例11

以下述方式制造图26所示的滤色器基板。

本实施例中，使用的黑矩阵形成用光掩膜和光抗蚀剂与实施例1相同。

在玻璃基板1a上形成黑矩阵2后，在包含该黑矩阵2的玻璃基板1a上以干燥后膜厚达到1.2μm的厚度涂布碱可溶型、感光性光抗蚀剂的丙烯酸树脂。使用具有10μm的开口宽度的光掩膜仅对感光性矩形像素中央部进行曝光，再进行显影和硬膜处理，形成12μm画线宽度的透明线状图案22。

接着，与实施例1同样地层叠透明导电膜3。

然后，形成着色像素，其中使用的彩色抗蚀剂及其形成方法与实施例5相同。但是，作为着色像素形成用光掩膜，与实施例5不同，使用在矩形像素中央部具有线状遮光图案的光掩膜。

参考图26对制造的滤色器基板进行说明。红色像素15、绿色像素14、蓝色像素16的膜厚均为1.8μm。作为着色层的重叠部的凸部24的高度为1μm。在矩形像素的中央部形成有由透明树脂（丙烯酸树脂）形成的线状图案22，在该线状图案22上形成有具有7μm的透明导电膜的开口宽度和约0.6μm的深度的凹部33。

此外，可以利用含有浓度比着色像素的浓度高的有机颜料的着色层代替本实施例中使用的丙烯酸树脂来形成线状图案。通过由颜料浓度高的着色层形成的线状图案，使线状光的漏光消除，从而能够实现色纯度高的显示。

实施例12

以下述方式制造图27所示的滤色器基板。

本实施例中，使用黑矩阵形成用开口图案以及在矩形像素中央部具有宽度为11μm的开口的光掩膜来代替实施例1中使用的黑矩阵形成用光掩膜。由于通过缩窄开口宽度而使曝光量骤减，因此可以在矩形像素中央形成高度较低的线状的遮光图案32。

然后，与实施例1同样地层叠透明导电膜3。

另外，作为着色像素形成用光掩膜，使用在矩形像素中央部进一步具有宽度为12μm的遮光图案的光掩膜。除此之外，使用的彩色抗蚀剂、制造方法与实施例5和实施例11相同。

使用图27对制造的滤色器基板进行说明。红色像素15、绿色像素14、蓝色像素16的膜厚均为1.8μm。作为着色层的重叠部的凸部24的高度为1.1μm。在矩形像素的中央部形成有利用遮光层（黑色形成抗蚀剂）形成的遮光图案32，在该遮光图案32上形成有具有7μm的透明导电膜的开口宽度和约0.6μm的深度的凹部43。

本实施例中，使用了一个光掩膜来形成黑矩阵和矩形像素中央的遮光图案，但也可以将黑矩阵与遮光图案分开而使用两个光掩膜且通过两次光刻的方法来形成。

实施例13

以下述方式制造图28所示的滤色器基板。

本实施例中，黑矩阵和着色像素形成中使用的材料、制造方法与实施例5和实施例10相同。但是，用于着色像素形成的光掩膜使用矩形像素部分成为开口部的光掩膜（在矩形像素的中央部不具有中间色调或线状的遮光图案的光掩膜）。

参考图28对制造的滤色器基板进行说明。红色像素15、绿色像素14、蓝色像素16的膜厚均为1.8μm。作为着色层的重叠部的凸部24的高度为1μm。本实施例中，设定为在滤色器上以0.3μm的膜厚层叠有由热固化型丙烯酸树脂形成的保护层50的构成。

实施例14

将实施例13的滤色器基板与形成有TFT的有源元件的阵列基板贴合，封入负的介电常数各向异性的液晶，进而在两个面上粘贴偏振片，制成图29所示的液晶显示装置。在滤色器基板和阵列基板的表面上预先涂布、形成有垂直取向膜。此外，形成有有源元件的基板设定为图14和图15所示的具有梳齿状电极的阵列基板。

垂直取向用取向膜省略了图示。未对MVA、VATN等垂直取向的液晶显示装置实施所需的严格的取向处理（例如，将预倾角设定为89°、用于形成多个区域的多个方向的取向处理）而设定为大致为90°的垂直取向。

参考图29对制造的液晶显示装置进行说明。液晶67的动作以图29的中央的绿色像素14为代表进行说明。

施加驱动电压时，初期取向为垂直取向的液晶67的液晶分子在第1电极4和第2电极5的作用下朝向箭头B所示的方向倾倒，该方向是从将着色像素14在矩形像素中央进行二等分的线朝向肩部14c的方向。此外，第2电极5在箭头C所示的方向上与第1电极4错开。第3电极3和第2电极2设定为共同电位。

实施例15

本实施例的液晶显示装置示于图30中。本实施例中使用的滤色器基板11是在与实施例10同样构成的滤色器基板上以0.2μm的膜厚层叠由热固化型的丙烯酸树脂形成的保护层50而得到的滤色器基板。阵列基板21设定为与实施例14具有相同构成的阵列基板。

图30所示的液晶显示装置通过将预先形成有垂直取向膜的滤色器基板11与阵列基板21贴合并在其间封入负的介电常数各向异性的液晶67、进而在两个面上粘贴偏振片来制造。垂直取向用取向膜省略了图示。未对MVA、VATN等垂直取向的液晶显示装置实施所需的严格的取向处理（例如，将预倾角设定为89°、用于形成多个区域的多个方向的取向处理）而设定为大致为90°的垂直取向。

参考图30对制造的液晶显示装置进行说明。液晶67的动作以图30的中央的绿色像素14为代表来进行说明。

施加驱动电压时，初期取向为垂直取向的液晶67的液晶分子在第1电极4和第2电极5的作用下朝向箭头B所示的方向倾倒，该方向是从将着色像素14在矩形像素中央进行二等分的线朝向肩部14c的方向。此外，第2电极5在箭头C所示的方向上与第1电极4错开。第3电极3和第2电极2设定为共同电位。

本实施例中，由于在绿色像素14的中央具有凹部63，因此即使在滤色器面中也能够使液晶分子以从矩形像素中央二等分的形式倾倒，从而能够与阵列基板21的梳齿状的第1电极4、第2电极5一起实现向错受到抑制的明亮的显示。本实施例中的中央的凹部63使光的透射率提高，因此最适合半透射型、反射型等重视明亮度的液晶显示器的用途。例如，可以在背光***中加入能透射来自背光源的光并且能反射外光的反射偏振片而制成半透射型液晶显示装置。此外，作为反射偏振片，可以使用例如日本专利第4177398号公报中作为反射偏光镜而记载的反射偏振片。

实施例16

本实施例的液晶显示装置示于图31和图32中。本实施例的液晶显示装置中，作为有源元件，在每个像素中配置有两个TFT（未图示）。

图31和图32是在每个像素中配置有TFT1和TFT2的绿色像素部分的截面图。第1电极P1、P3分别与TFT1连接，第2电极P2、P4分别与TFT2连接。此外，为便于说明，如图所示，将该绿色像素区分为普通显示区域和动态显示区域，在以下的说明中，对像素的一半区域中的液晶分子的驱动进行说明。另外，对于绿色像素，与图20所示的实施例5同样地，使绿色像素的中央部分的膜厚形成得较薄。

图31表示对TFT1发送驱动信号并且仅对第1电极P1、P3施加驱动电压的状态下的液晶分子的取向。该情况下，普通显示区域的液晶分子L1、L2、L3充分倾倒，能够得到充分的透射率。但是，像素中央的动态显示区域的液晶分子L4、L5、L6的倾倒不充分，呈透射率低的状态。

图32表示对TFT2也发送驱动信号并且对第1电极P2、P4施加驱动电压的状态下的液晶分子的取向。该情况下，不仅普通显示区域的液晶分子L1、L2、L3充分倾倒，而且像素中央的动态显示区域的液晶分子L4、L5、L6也充分倾倒，动态显示区域的透射率提高。该情况下，由于像素中央部分的膜厚形成得较薄，因此透射光增加，能够实现极为明亮的显示（动态显示）。

根据以上说明的实施方式和实施例的液晶显示装置，能够减少滤色器基板、阵列基板的取向处理，并且能够改善液晶的响应性。另外，通过设置凸部或凹部、第1电极或第2电极的构成，能够减小液晶的向错，从而能够提高液晶显示。

另外，由于能够采用以覆盖滤色器的有效显示像素的方式层叠透明导电膜的构成，因此作为次要效果，能够提供与IPS（利用横电场驱动液晶）或FFS（利用在梳齿电极的凸缘产生的电场驱动液晶）方式不同、不易受到外部电场影响的液晶显示装置。

此外，以上的实施方式和实施例的液晶显示装置的像素在线状凹部中被轴对称地区分为1/2像素或被点对称地区分为1/4像素，通过在一个像素中形成两个至四个TFT、进而采用施加各自不同的电压的驱动方式，能够进行视角调节和立体图像显示。

标号说明

1a、1b…透明基板

2…黑矩阵

3…透明电极（第3电极）

4…第1电极

5…第2电极

11、71…滤色器基板

14…绿色像素

14a、14b、14c、84c…肩部

15…红色像素

16…蓝色像素

17、27、67、77…液晶

17a、17b、17c、17d…液晶分子

18、68、78、98…树脂层

21…阵列电极

23、33、43、53、63、83、93…凹部

24、64、74、84、94…凸部

81a、81b…光学补偿层

82a、82b…偏振片

83a、83b…光扩散层

84…反射偏振片

85…棱镜片

86…导光板

87…光反射板

88…LED光源

Claims (14)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，具备：液晶显示装置用基板，其具备透明基板以及形成在该透明基板上的黑矩阵、透明导电膜和树脂层；与所述液晶显示装置用基板对置地配置且以矩阵状配设有驱动液晶的元件的阵列基板；以及收容在所述液晶显示装置用基板与阵列基板之间的液晶，

所述黑矩阵由将遮光性颜料分散到树脂中而得到的遮光层形成且具有多个开口部，在所述黑矩阵的开口部隔着所述透明导电膜形成有至少包含红色像素、绿色像素和蓝色像素的着色像素，所述树脂层形成在所述具备黑矩阵和透明导电膜的透明基板上，在所述黑矩阵的上方具有凸部，在通过所述黑矩阵的开口部中心的区域具有凹部，

所述阵列基板的第1电极为与驱动液晶的有源元件连接的具有梳齿状图案的电极，并且，具有与所述第1电极相同的梳齿状图案的第2电极隔着绝缘层形成在第1电极的下方且沿着液晶的倾倒方向从所述第1电极的端部露出。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述凹部在俯视时为线状或十字状。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述透明导电膜以覆盖所述黑矩阵和所述开口部的方式形成，并且在所述透明导电膜上形成有树脂层。

4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述透明基板上配设有所述透明导电膜，在所述透明导电膜上形成有所述黑矩阵，而且在所述透明导电膜和所述黑矩阵上形成有树脂层。

5.如权利要求1～4中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述透明基板与所述透明导电膜之间且所述黑矩阵的开口部的中央形成有由透明树脂形成的线状的凸部图案。

6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述透明基板与所述透明导电膜之间且所述黑矩阵的开口部的中央形成有由与所述黑矩阵相同的材料形成的线状的凸部遮光图案。

7.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述黑矩阵的开口部形成至少包含红色像素、绿色像素和蓝色像素的着色像素，并且在该着色像素上形成有所述透明导电膜。

8.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述阵列基板具备各自为驱动矩形像素而被施加不同电位的第1电极和第2电极。

9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，在对所述第1电极和第2电极施加驱动液晶的电压的情况下，所述液晶的分子以俯视时沿着从所述树脂层的凹部朝向与该凹部平行且邻近的黑矩阵的方向倾倒的方式动作。

10.如权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，在对所述第1电极、所述第2电极以及作为所述透明导电膜的第3电极之间施加驱动电压的情况下，所述液晶显示装置的像素区域内的液晶分子以如下方式动作：以将所述像素区域二等分的直线为轴对称，向相反的方向倾倒。

11.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述阵列基板的与所述黑矩阵的图案宽度的中心对应的位置，未配置所述第1电极和/或第2电极。

12.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，在俯视时与所述黑矩阵的画线宽度的中心对应的位置以外的位置，形成第1电极。

13.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第1电极和所述第2电极由在可见区域内透明的导电性金属氧化物形成。

14.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶具有负的介电常数各向异性。