彩色滤光片及其加工方法技术

本发明专利技术的彩色滤光片包括：具有低电导率区的导电层；导电层之上的彩色层内有众多的彩色区，每个彩色区在与每个低电导率区对应的位置有一凹陷部分。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。更具体一点，本专利技术涉及一种彩色滤光片，它使得液晶分子轴对称定向的定向轴能精确、容易地定位在所需位置，从而能提供一种具有优良显示质量的宽视角显示型液晶显示器。利用电光效应的液晶显示(以下称LCD)器件已被普遍使用。举个例子，利用向列液晶作为显示媒质的扭曲向列(TN)型或超扭曲向列型(STN)LCD器件已经在实际中得到应用。这些LCD器件需要一个偏振片，并需对设置在至少其中一块基片上的与液晶层相接触的取向膜进行取向处理。传统LCD器件所遇到的问题将参照图5A至5C描述。图5A至5C为截面简图，每张图显示普通TN型LCD器件中液晶分子的一种定位状态。图5A为液晶层没有加电压时的状态，图5B为灰度显示时电压加在液晶层的状态，图5C为饱和电压加到液晶层时的状态。如图5A所示，在无外加电压的初始定位状态，夹在基片101和102间的液晶显示层中的液晶分子109有一个预偏角。当电压加在液晶层后，液晶分子109定向于同一个角度，如图5B、5C所示。因此当观察者从A方向和B方向(如图5B所示)看LCD器件，由于视折射率的不同显示衬度有很大变化。更进一步，既然液晶分子109的升起角并不随灰度显示时所加电压而变，液晶分子109可能与所加电压呈反向排列。其结果是，发生取决于视角的由于透射率变化反转所造成的衬度反转现象，从而大大降低显示质量。为了解决上述问题，本专利技术的申请人提出了一种称为宽视角显示型LCD器件(如图5D-5F，日本公开特许6-301015和7-120728)。通过宽视角显示型LCD器件来提高视角特性的机理将参照图5D到5F描述。图5D到5F为截面简图，每图显示宽视角显示型LCD器件中液晶分子109的一种定向状态。图5D为没有电压加在液晶层的状态，图5E为灰度显示时电压加在液晶层的状态，图5F表示饱和电压加到液晶层时的状态。在宽视角显示型LCD器件中(如图5D所示)，被聚合物壁107所包围的液晶区108形成于基片101和102之间，液晶区108中的液晶分子109轴对称地围绕轴110排列，所以表现出宽视角特性。更具体一点，液晶区108中的液晶分子109轴对称地排列在这种宽视角型LCD器件中。所以，当加如图5E和5F的电压，从A方向和B方向观察时，液晶分子109的视折射率变得相同，结果是灰度显示状态的视角特性得到改善。当使用彩色显示时，彩色滤光片加到LCD器件中，图6为彩色滤光片120加到LCD器件的截面简图。如图6所示，彩色滤光片120做在中间夹有LCD器件显示媒质的一对基片中的其中一块基片151上。彩色滤光片120包含彩色层121和黑色基体122。彩色层121包含许多三基色的彩色区，即红色(R)区121r，绿色(G)区121g，蓝色(B)区121b，这些区以预定的方式排列。可有选择地把保护层130和用于液晶层间施加电压的透明电极140做在彩色层121和黑色基体122上。保护层130是为了使彩色滤光片120表面平整。如果彩色滤光片120表面不平，就会使当前使用彩色滤光片120的LCD器件(如TN型)中的液晶分子产生定向缺陷。然而，如果彩色滤光片120表面平整，宽视角显示型LCD器件就不能稳定地获得。更进一步，如果彩色滤光片120采用平的表面，就很难将液晶分子轴对称定向的定向轴精确地定位在预定位置(如定位在液晶区的中心)，其结果是，由于轴的离位使得显示不均匀。按上面所述，就迫切需要一种彩色滤光片技术，它即使得液晶分子轴对称定向的定向轴能精确、容易地定在预定位置，又能稳定地提供具有优良显示质量的宽视角显示型LCD器件，而且加工方式要简单。本专利技术的彩色滤光片包含具有低电导率区的导电层，做在导电层上包含许多彩色区的彩色层，其中每个彩色区在相应于每个低电导率区的位置有一凹陷部分。在本专利技术的一个实施例中，通过导电层上的孔来实现每个低电导率区。在本专利技术的另一个实施例中，通过孔穿透导电层产生绝缘部分来形成每个低电导率区。在本专利技术的另一个实施例中，通过导电层中带底面的孔来形成每个低电导率区，低导电率区的厚度比其周围区域要薄。在本专利技术的另一个实施例中，彩色滤光片的彩色层上有一保护层。在本专利技术的另一个实施例中，彩色滤光片的彩色层上有一透明电极。在本专利技术的另一个实施例中，彩色滤光片的保护层上有一透明电极。在本专利技术的另一个实施例中，在众多的彩色区中，每个的中心都有一个低电导率区。根据本专利技术的另一方面，提供了加工彩色滤光片的方法，该彩色滤光片的基片上有导电层，导电层上有包含众多彩色区的彩色层。加工步骤如下在一部分导电层上做低电导率区，彩色区将做在每个低电导率区上；基片电镀形成包含彩色区的彩色层，每个区在与每个低电导率区相应的位置处有一个凹陷部分。以上描述的专利技术有如下优点(1)提供了一种彩色滤光片，它含一个彩色层，层上在所需位置有凹陷部分，这样就能使液晶分子轴对称定向的定向轴精确、容易地定位在液晶显示器的所需位置。(2)提供了一种能稳定地实现宽视角显示型液晶显示器件的彩色滤光片，该器件显示质量优良。(3)提供了一种加工该彩色滤光片的简单方法。本领域的专业技术人员在理解了以下参照附图的详细描述后，会发现本专利技术的以上这些和其他的优点会变得更为明显。附图说明图1A到1E为本专利技术最佳彩色滤光片样品加工过程的截面示意图。图2为本专利技术另一种彩色滤光片样品加工的截面示意图。图3A和3B为通过偏光显微镜的平行尼科尔偏光镜从垂直方向观察液晶显示器结果的示意图，图3A显示轴没有离位的状态，图3B显示轴移位的状态。图4A和4B为通过偏光显微镜的正交尼科尔偏光镜观察液晶显示器倾斜状态结果的示意图。图4A为轴设有离位的状态，图4B为轴离位的状态。图5A到5F显示TN型液晶显示器和宽视角型液晶显示器的视角特性的对比。图5A到5C为TN型液晶显示器中液晶分子定向的截面示意图。图5D到5F为普通宽视角显示型液晶显示器中液晶分子定向的截面示意图。图6为传统的彩色滤光片的截面示意图。在本专利技术中，术语“彩色层上形成的凹陷部分”指任意形成于彩色层中每个彩色区上的凹陷部分，它具有凹形。每个彩色区的中心部分或其临近区作为最低部分，它能稳定地将液晶分子以轴对称方式定向，并保持这一定向状态。凹陷部分的特殊例子为碗状，反锥形，旋转抛物线形(具有U形截面)，或是旋转方根曲线形(如图1C和2截面图所示)。术语“液晶分子的轴对称定向”是指液晶分子的长轴以轴对称方式排列的定向状态。(如径向方式，同心方式或螺旋方式)彩色层的凹陷部分通过电镀形成。电镀在有导电层的基片上进行，导电层作为电极对中的一个电极。低电导率区在导电层区域的预定位置形成，彩色层也将在导电层上形成。更具体一点，彩色层上的凹陷部分按以下步骤形成(1)在导电层的预定位置(例如与每个彩色区中心部分临近区相应的位置)形成低电导率区(2)对有导电层的基片进行电镀，该导电层具有低电导率区，它作为其中一个电极。如果彩色层以这样的步骤形成，在与低电导率区相应的区域将很难镀上彩色层。结果，在与低电导率区相应的位置形成具有最低部分的彩色层。下面，将按图1A到1E对本专利技术的彩色滤光片的最佳实施例及其加工过程作详细描述。图1A为截面图，用作透明电极的导电层2在基片1上形成。透明的基片1可以是玻璃基片或塑料基片。虽然没有特殊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色滤光片，包括： 具有低电导率区的导电层， 导电层上的彩色层内有众多彩色区， 其特征在于，每个彩色区在与每个低电导率区相应的位置有一个凹陷部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山田信明，神崎修一，中野强，笹木玲子，冈田良克，
申请(专利权)人：夏普株式会社，住友化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]