本发明专利技术的滤色器基板是在使滤色器基板与具备电极宽度为10μm以下的梳齿状像素电极的阵列基板在它们之间隔着液晶层对置配置而成的边缘场开关方式液晶显示装置中使用的滤色器基板。该滤色器基板具备：透明基板；黑矩阵，其形成在所述透明基板上，且以有机颜料作为主要色料；红色像素、绿色像素和蓝色像素，这些像素设置在所述透明基板上的由所述黑矩阵划分出的区域，并且在驱动液晶的频率下测定的相对介电常数为2.9以上且4.4以下；和透明树脂层，其形成在所述红色像素、绿色像素和蓝色像素上。并且，相对于所述红色像素、绿色像素和蓝色像素的平均相对介电常数，各个着色像素的相对介电常数在±0.3的范围内。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及边缘场开关方式液晶显示装置用的滤色器基板及使用了该基板的边缘场开关方式液晶显示装置。
技术介绍
最近，提出了将液晶的初始取向设定为与基板面水平的取向、使液晶与基板面平行地旋转的横电场方式和用于进一步提高透射率的新型的边缘场开关方式的液晶显示装置，并且这些液晶显示装置已经被市售。这些液晶显示装置是以标准黑色(在未施加驱动电压下，液晶为水平取向，偏光板为正交尼科耳棱镜)来使用的，由于可以得到广视角和高对比度，因此逐渐成为大型TV和便携移动设备的显示器的主流。该边缘场开关(Fringe-Field Switching,以下简称为FFS)方式的液晶显示装置与现有的横电场方式的液晶显示装置相比，透射率高，可以得到高画质显示，但包含用于该液晶显示装置的滤色器和驱动液晶的像素电极与共用电极之间的绝缘层在内的构件的电特性、特别是相对介电常数的要求逐渐变得严格。关于横电场方式的液晶显示装置与边缘场开关方式的液晶显示装置之差异，参照图1以及图2进行说明。图1是表示横电场方式的液晶显示装置的剖视图，该液晶显示装置是通过以使滤色器基板40与阵列基板50相互对置的方式进行配置、并在其间隔着液晶层46进行贴合而构成的。在阵列基板50上，以使其间隔着绝缘层22的方式形成了像素电极51以及共用电极52。像素电极51以及共用电极52是由金属等导电性高的材料构成的布线层，多数由间距为数十微米的梳齿状图案形成。液晶层46使用与基板面水平地进行初始取向的介电常数各向异性为正的液晶。图1表示在像素电极51与共用电极52之间施加例如5V的液晶驱动电压后的“白色显示”的状态。电场是如图1的电力线43所示沿横向施加的，像素电极51与共用电极52之间的液晶分子通过该施加电压沿水平方向旋转。另外，接近基板面的液晶分子47的取向膜的摩擦的约束力强，因此不能充分地旋转。图1中，像素电极51上的液晶分子48以及共用电极52上的液晶分子49由于难以施加使液晶分子旋转的电压，因此保持为初始的水平取向，未发生旋转(液晶分子49沿与纸面垂直的方向取向)。这表示:即使例如使用ITO等透明导电膜来形成像素电极51和共用电极52，也会残存有虽然施加了驱动电压但并未旋转的液晶分子，其成为透射率降低的原因。图2是表示边缘场开关方式的液晶显示装置的剖视图，该液晶显示装置是通过以使滤色器基板40与阵列基板60相互对置的方式进行配置、并在其间隔着液晶层56进行贴合而构成的。在阵列基板60上，以使其间隔着绝缘层22的方式形成了像素电极61以及共用电极62。像素电极61和共用电极62均由ITO等透明电膜形成。这些电极结构上的特征为:共用电极62在一个像素内形成为连续平面(solid plane)状,像素电极61是以2μ m至10 μ m左右的电极宽度WL极其微细地形成的，并且像素电极61是以15 μ m以下的间距形成的。作为一个例子,可以使像素电极61的电极宽度WL为5 μ m、间距为Ι μπι来形成。像素电极61的电极宽度WL和间距越小，越有助于提高液晶显示装置的透射率。这是由于，形成在从像素电极61的图案边缘到共用电极62之间的边缘电场成为液晶驱动的主体。而且，在例如以2μηι形成电极宽度WL的情况下,使电极间距离Ws为约3μηι来略宽地形成，这在提高透射率的方面有效。对于图2所示的液晶层56而言，通过在像素电极61与共用电极62之间施加液晶的驱动电压，液晶分子在像素内几乎全部区域发生旋转，能够进行高透射率的显示。在使用初始水平取向的液晶的液晶显示装置中，可以说FFS方式是通过以短周期产生边缘电场来提高透射率的方法。作为涉及横电场方式的液晶显示装置用的滤色器的公知技术，有日本特开2009-229826号公报、日本特开平9-292514号公报。日本特开2009-229826号公报中公开的技术是规定了能够适用于横电场方式液晶显示装置的滤色器的介电损耗角正切和其色度的技术。另外，其权利要求中记载了横电场方式所必需的相对介电常数。但是，其没有公开红、绿、蓝各个着色层所具有的相对介电常数的具体值，也没有公开必要的相对介电常数的平均值和偏差的大小。因此，日本特开2009-229826号公报当然没有考虑在中间色调显示时必要的红、绿、蓝的着色层中应该均质地具备的各种介电常数。此外，完全没有公开通常在由这样的着色像素进行彩色显示时为了确保对比度而形成的黑矩阵的介电常数的影响。虽然能够高透射率显示，但并没有记载对于液晶周边构件要求高度的电特性的边缘场开关方式的液晶显示装置所必需的滤色器的相对介电常数。另外，没有研究在采用了横电场方式和边缘场开关方式的液晶电视中成为主流的液晶的驱动频率(120Ηζ、240Ηζ)，也没有公开该频率下的相对介电常数。液晶周边构·件的电特性的数值多数情况下在低频区域和高频区域会变化，需要在实际的使用条件下进行测定。另外，日本特开2009-229826号公报所示的滤色器的构成排除了由透明树脂层形成的外覆层。就FFS方式的液晶显示装置而言，需要在滤色器的着色层上形成由透明树脂层形成的外覆层。这是由于，对用于FFS方式的液晶材料的电压保持率具有极高度的要求，为了避免由在着色层的有机颜料中包含的杂质离子的不良影响带来的电压保持率降低，由透明树脂形成的外覆层是不可避免的。日本特开平9-292514号公报中公开了相对介电常数为4.5以下的着色膜，并且第0014段中公开了颜料黑7作为黑矩阵的黑色颜料，该颜料黑7为炭黑。但是，就日本特开平9-292514号公报的图3所公开的着色膜的相对介电常数而言，在例如IOOHz的频率下可以读出蓝色的着色膜为约3.9、红色的着色膜为约3.45、绿色的着色膜为约3.1,相对介电常数之差大，即使能够在以往的横电场方式的液晶显示装置中应用，也无法适用于高画质的边缘场开关方式的液晶显示装置的显示。日本特开平9-292514号公报没有公开使各个着色膜的相对介电常数均匀的概念。另外，其没有公开黑矩阵的相对介电常数在FFS方式液晶显示装置中的影响
技术实现思路
专利技术所要解决的问题就FFS方式的液晶显示装置而言，需要使滤色器构件的相对介电常数均匀化。例如，如日本特开平9-292514号公报的图3所公开的着色层那样，在相对介电常数的差大的情况下，存在灰度显示时相对介电常数大的像素的透射率与其他像素相比降低而发生色彩平衡偏差这样的问题。另外，通常就用于改善对比度的黑矩阵而言，使用炭黑作为遮光性(黑色)的色料，以炭黑作为主要颜料的黑矩阵的相对介电常数为10 40这样的极大值。能够得到包围液晶的有效显示区域的边框图案所必要的遮光性(光学浓度)的黑矩阵的相对介电常数通常为约30这样的较大值。在这样的相对介电常数大的黑矩阵的情况下，就FFS方式的液晶显示装置而言，存在以低灰度等中间显示在黑矩阵与着色层的边界部发生漏光的问题。这是由于，在施加驱动电压时，原本在一个像素内应该均等的等电位线由于黑矩阵的高相对介电常数的不良影响而发生变形，从而观察到在黑矩阵周边的漏光。对于FFS方式的液晶显示装置而言，由于是高画质，因此有容易观察到红色不均匀、白色不均匀之类的颜色不均匀的倾向。该颜色不均匀的一个产生原因是由于来自着色层的离子性杂质向液晶中溶出，该离子性杂质的溶出可以通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：大中希，桧林保浩，萩原英聪，福吉健藏，
申请(专利权)人：凸版印刷株式会社，
类型：
国别省市：
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