液晶显示装置、滤色器基板及滤色器基板制造方法
液晶显示装置、滤色器基板及滤色器基板制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶显示装置、滤色器基板及滤色器基板制造方法。
[0002] 本申请基于在2012年12月27日提出申请的日本特愿2012-286224号主张优先 权，在此引用其内容。
【背景技术】
[0003] 对于具备液晶显示装置的电子设备谋求轻量化。例如，在手机、移动PC等信息设 备中具备液晶显示装置。作为信息设备的操作之一例，例如应用利用手指或指针等对液晶 显示画面进行直接输入的技术。
[0004] 对液晶显示画面的直接输入方式包括在液晶面板的前表面设置具备传感功能的 触摸面板、通过触摸面板接收输入的On-Cell方式。此外，对液晶显示画面的直接输入方式 还包括在液晶显示装置的阵列基板或对向基板上以矩阵状配置具有传感功能的传感器、将 传感器内设在液晶单元中的In-Cell方式。
[0005] 作为On-Cell方式所用技术的一例，专利文献1 (日本特开平10-171599号公报） 公开了电阻膜方式、电磁感应方式、静电电容方式、光学式的触摸面板。
[0006] 但是，在液晶面板的表面具备触摸面板的On-Cell方式中，触摸面板的厚度和重 量被加在液晶显示装置上，从而厚度及重量增加。进而，由于触摸面板的表面及触摸面板的 内表面的光反射，有液晶显不品质降低的情况。
[0007] 与其相对，在液晶单元中内设传感器的In-Cell方式中，液晶显示装置的厚度不 会增加，显示品质不易降低，因此优选。作为具备传感功能的传感器之一例，光传感器的开 发正在进行。
[0008] 电子设备或信息设备中使用的液晶显示装置具有利用立体图像显示的倾向。对于 利用液晶显示装置进行的立体图像显示而言，技术上的要求有所增加。例如，要求对经立体 显示的按键的点击感。例如，要求防止手指输入的误操作。
[0009] 当液晶面板含有光传感器时，为了防止因温度或背光光源的影响而发生误检测， 有时需要对光传感器的检测结果进行补偿。
[0010] 作为传感器的一例，使用具备含有多晶硅或无定形硅的信道层的硅光电二极管。 硅光电二极管根据环境温度等的变化而发生暗电流，由此有时会在观测数据中加入并非观 测光的噪音。
[0011] 专利文献2 (日本特开2002-335454号公报）、专利文献3 (日本特开2007-18458 号公报）公开了使用进行暗电流校正的光电二极管进行运算补偿。专利文献2、3利用拍摄 元件对暗电流进行补偿。
[0012] 专利文献4(日本特开2009-151039号公报）公开了通过基于第1受光元件的信 号和第2受光元件的信号的运算来提高检测信号的S/N比的技术。但是，该专利文献4并 未公开精度良好地对可见光进行色分离的技术。专利文献4 (权利要求1)的显示器装置在 第1受光元件上具备对可见光区域的光进行吸收的光学滤波器。进而，专利文献4的显示 器装置具备吸收并阻断入射光的遮光部。
[0013] 但是，该专利文献4并未考虑蓝色光、绿色光、红色光的色分离。而且，专利文献4 并未公开用于制造滤色器基板的定位方法。专利文献4([0013]段落）公开了噪音成分被 消除的触摸传感检测。
[0014] 专利文献5 (日本特开2010-186997号公报）、专利文献6 (日本特开2011-118888 号公报）公开了由氧化物半导体形成的光传感器（受光元件）。专利文献5公开了应用 于作为发光层主要使用有机物的显示器中的光传感器。专利文献6公开了除了作为面传 感器的光传感器之外、还具备位置检测用的光传感器的显示装置。专利文献7(日本特开 2011-065133号公报）公开了具备短波长用光传感器、红光用传感器、红外光用光传感器的 液晶显示装置。
[0015] 现有技术文献
[0016] 专利文献
[0017] 专利文献1 :日本特开平10-171599号公报
[0018] 专利文献2 :日本特开2002-335454号公报
[0019] 专利文献3 :日本特开2007-18458号公报
[0020] 专利文献4 :日本特开2009-151039号公报
[0021] 专利文献5 :日本特开2010-186997号公报
[0022] 专利文献6 :日本特开2011-118888号公报
[0023] 专利文献7 :日本特开2011-065133号公报
【发明内容】
[0024] 发明要解决的技术问题
[0025] 本发明鉴于上述事实而作出，其目的在于提供可以使光传感器的检测数据为高精 度且稳定、能够以高精度进行色分离及触摸传感检测的液晶显示装置、滤色器基板及滤色 器基板制造方法。
[0026] 用于解决课题的方法
[0027] 本发明第一方式的液晶显示装置具备阵列基板、液晶层和滤色器基板，所述阵列 基板具备液晶驱动元件、第1光传感器和第2光传感器，所述滤色器基板隔着所述液晶层与 所述阵列基板相面对，且具备碳遮光层、滤色器和有机颜料遮光层，所述碳遮光层作为遮光 性色料的主材含有碳，所述有机颜料遮光层在与基板平面垂直的方向上与所述滤色器的一 部分重叠且作为遮光性色料的主材含有有机颜料，其中，所述第1光传感器对在垂直于所 述基板平面的方向上经由所述滤色器而不经由所述有机颜料遮光层的光进行检测，所述第 2光传感器对在垂直于所述基板平面的方向上经由所述滤色器和所述有机颜料遮光层的光 进行检测。
[0028] 在本发明第一方式的液晶显示装置中，所述有机颜料遮光层优选是以相对于总有 机颜料的质量比率（％ )计含有紫的有机颜料50~75%、黄的有机颜料25~50%或红的 有机颜料〇~30 %的树脂组合物。
[0029] 本发明第一方式的液晶显示装置中，优选进一步具备进行从所述第1光传感器的 检测数据中减去所述第2光传感器的检测数据的减法运算的处理部。
[0030] 本发明第一方式的液晶显示装置中，优选：所述碳遮光层、所述滤色器及所述有机 颜料遮光层设置在构成所述滤色器基板的透明基板上，利用所述碳遮光层及所述有机颜料 遮光层中的至少一者划分出俯视下成矩阵状的多个开口部，所述多个开口部中具备所述滤 色器中所含的红色滤波器、蓝色滤波器、绿色滤波器。
[0031] 本发明第一方式的液晶显示装置中，优选：进一步具备装备于所述阵列基板的与 所述液晶层相反侧的面上的背光单元，所述背光单元具备发出可见光的第1固体发光元 件、发出触摸传感检测用的红外光的第2固体发光元件、以及控制所述第2固体发光元件的 发光时机和所述第1光传感器的受光时机的处理部。
[0032] 本发明第一方式的液晶显示装置中，所述红外光的波长优选属于800nm~lOOOnm 的波长区域。
[0033] 本发明第二方式的滤色器基板至少具备透明基板、碳遮光层、滤色器与有机颜料 遮光层的层叠构成，所述碳遮光层作为遮光性色料的主材含有碳，所述滤色器在所述透明 基板上划分出的多个开口部中分别具有红色滤波器、蓝色滤波器、绿色滤波器，所述有机颜 料遮光层形成在所述滤色器上且作为遮光性色料的主材含有有机颜料，其中，在与所述透 明基板的平面垂直的方向上具有所述滤色器与所述碳遮光层及所述有机颜料遮光层均不 重叠的部分、以及所述滤色器与所述有机颜料遮光层重叠但不与所述碳遮光层重叠的部 分。
[0034] 本发明第二方式的滤色器基板中，所述有机颜料遮光层优选是以质量比率（％ ) 计含有紫的有机颜料50~75 %、黄的有机颜料25~50 %或红的有机颜料0~30 %的树脂 组合物。
[0035] 本发明第二方式的滤色器基板中，优选进一步具备形成于形成有所述有机颜料遮 光层的所述滤色器上的透明树脂层。
[0036] 本发明第二方式的滤色器基板中，优选进一步具备形成于所述透明树脂层上的透 明导电膜。
[0037] 本发明第二方式的滤色器基板中，优选：所述有机颜料遮光层含有蓝的有机颜料， 且按照在光波长670nm~800nm的范围内透过所述有机颜料遮光层的光的透过率特性升高 的方式调整了构成所述有机颜料遮光层的组合物的组成比。
[0038] 本发明第二方式的滤色器基板中，优选：所述有机颜料遮光层含有绿的有机颜料， 且按照在光波长670nm~800nm的范围内透过所述有机颜料遮光层的光的透过率特性升高 的方式调整了构成所述有机颜料遮光层的组合物的组成比。
[0039] 本发明第三方式的滤色器基板的制造方法依次进行以下工序：在透明基板上形成 作为遮光性色料的主材含有碳的碳遮光层及定位标记的工序；形成含有红色滤波器、蓝色 滤波器、绿色滤波器的滤色器的工序；在所述滤色器上涂布作为遮光性色料的主材含有有 机颜料的遮光抗蚀剂的工序；使用红外光及红外光传感器识别所述定位标记的位置的工 序；根据所述定位标记的位置进行所述透明基板与光掩模的对位的工序；以及使用所述光 掩模对所述遮光抗蚀剂的涂膜进行曝光、显影而制成硬膜、从而形成有机颜料遮光层的工 序。
[0040] 本发明第三方式的滤色器基板的制造方法中，优选：进一步进行在所述滤色器上 形成透明树脂层的工序，所述有机颜料遮光层形成在所述透明树脂层上。
[0041] 本发明第三方式的滤色器基板的制造方法中，所述红外光的光波长优选为大致比 800nm更长的波长侧。
[0042] 发明效果
[0043] 本发明的方式中，可以使光传感器的检测数据为高精度且稳定，能够以高精度进 行色分离及触摸传感检测。
【附图说明】
[0044] 图1为表示本发明第1实施方式的液晶显示装置所具备的液晶面板的构成之一例 的部分截面图。
[0045] 图2为表示从第1实施方式的液晶面板的滤色器基板侧观察到的构造之一例的部 分俯视图。
[0046] 图3为表不第1实施方式的液晶面板之一例的纵向上的部分截面图。
[0047] 图4为表示第1实施方式的液晶显示装置之一例的截面图。
[0048] 图5为表示第1实施方式的滤色器的分光特性之一例的曲线。
[0049] 图6为表示第1实施方式的碳遮光层及有机颜料遮光层的遮光特性的例子的曲 线。
[0050] 图7为表示绿色滤波器的透过特性、重叠了绿色滤波器和有机颜料遮光层的透过 特性之一例的曲线。
[0051] 图8为表示红色滤波器的透过特性、重叠了红色滤波器和有机颜料遮光层的透过 特性之一例的曲线。
[0052] 图9为表示蓝色滤波器的透过特性、重叠了蓝色滤波器和颜料遮光膜的透过特性 之一例的曲线。
[0053] 图10为表示本发明第2实施方式的液晶面板的从滤色器基板侧观察到的构造之 一例的部分俯视图。
[0054] 图11为表不第2实施方式的液晶面板之一例的横向部分截面图。
[0055] 图12为表示第3实施方式的液晶显示装置所具备的液晶面板的构成之一例的部 分截面图。
[0056] 图13为表示第3实施方式的液晶面板在液晶驱动电压施加时的状态之一例的部 分截面图。
[0057] 图14为表示第3实施方式的用于立体图像显示的液晶显示装置的构成之一例的 截面图。
[0058] 图15为表示第3实施方式的液晶显示装置所具备的液晶面板的光的出射状态之 一例的部分截面图。
[0059] 图16为表示第3实施方式的液晶面板的多个像素之一例的部分俯视图。
[0060] 图17为表示第3实施方式的光控制元件的构成之一例的俯视图。
[0061] 图18为表示机械靠模中使用的液晶显示装置之一例的截面图。
[0062] 图19为表示本发明第4实施方式的滤色器基板制造方法之一例的流程图。
[0063] 图20为表示本发明第5实施方式的液晶显示装置所具备的液晶面板的构成之一 例的部分截面图。
[0064] 图21为表示第5实施方式的液晶面板的从滤色器基板观察到的构造之一例的部 分俯视图。
【具体实施方式】
[0065] 以下一边参照附图一边说明本发明的实施方式。此外，以下的说明中，对于相同或 实质上相同的功能及构成要素赋予相同符号，并根据需要进行说明。
[0066] 各实施方式中，仅对特征性部分进行说明，对于与通常的液晶显示装置的构成要 素没有差异的部分则省略说明。
[0067] 各实施方式中，对液晶显示装置的单一色的显示单元为1个像素的情况进行说 明。但是，单一色的显示单元也可以是1个亚图素，另外还可以是多个图素数（像素数）构 成显示单元，也可以是任意定义的图素或像素构成显示单元。像素含有红色滤波器、绿色滤 波器、蓝色滤波器中的任一个，是至少具有2个平行边的多边形。
[0068] 各实施方式中，液晶显示装置具备碳遮光层和有机颜料遮光层。通过碳遮光层和 有机颜料遮光层中的至少一者来形成将上述红色滤波器、绿色滤波器、蓝色滤波器分别划 分开来的矩阵状的开口部。碳遮光层及有机颜料遮光层中的任一个的俯视图案可以是条纹 图案、也可以是矩阵图案。可以由碳遮光层和有机 颜料遮光层形成俯视下具有至少2个平 行边的多边形的任一边。例如，也可以是用条纹图案的碳遮光层划分矩形开口部的2边、用 有机颜料遮光层形成矩形的4边、仅矩形开口部的2边上碳遮光层和有机颜料遮光层重叠 的构成。本发明中，俯视下矩阵状的开口部包括这些各种图案的组合。
[0069] 碳遮光层作为遮光性色料的主材（主体、主剂或主成分）含有碳。碳遮光层在滤 色器基板的有效显示区域（图像显示部分）中可以被省略。另外，碳遮光层若不是主材，则 也可含有其他的遮光性色料。
[0070] 各实施方式中，主材是指以质量比率计、相对于遮光性色料的所有颜料的质量具 有超过50%的质量的颜料。即，碳遮光层的所有颜料质量中的50%以上是碳的质量。
[0071] 碳遮光层可以配置在被称作外框的有效显示区域外的周围，可作为滤色器的定位 标记进行使用。外框按照将有效显示区域的4边包围的方式来形成。外框上的液晶并未进 行充分的取向控制，易于发生自外框的漏光。因此，对形成外框的遮光层要求例如以光学浓 度计为4或5以上的高遮光性。有机颜料遮光层难以以实用的膜厚提供光学浓度为3以上， 但碳遮光层能够以1um~2ym的实用的膜厚提供光学浓度为4以上。外框可以由碳遮光 层的单层形成，或者由碳遮光层与有机颜料遮光层的层叠构成来形成。另外，也可以由碳遮 光层构成外框、且仅由有机颜料遮光层构成分别划分红色滤波器、绿色滤波器、蓝色滤波器 的矩阵状的开口部。
[0072] 有机颜料遮光层作为遮光性色料的主材含有有机颜料。有机颜料遮光层俯视下例 如在像素的至少1个边上具备与红色滤波器、绿色滤波器或蓝色滤波器重叠且不与碳遮光 层重叠的重叠部。
[0073] 另外，有机颜料遮光层14可以在以相对于总有机颜料的质量比率计、紫的有机颜 料为50~75%、黄的有机颜料为25~50%、红的有机颜料为0~30%的范围内自由地调 整。
[0074] 各实施方式中，可以使用各种液晶驱动方式。例如，使用IPS方式（使用了水平 取向的液晶分子的横电场方式）、VA(VerticallyAlignment:使用了垂直取向的液晶分子 的纵电场方式）、HAN(Hybrid-alignedNematic，混合取向向列）、TN(TwistedNematic，扭 曲向列）、〇CB(OpticallyCompensatedBend，光学补偿弯曲）、CPA(ContinuousPinwheel Alignment，连续焰火状定位）等液晶取向方式或液晶驱动方式。液晶层可以含有具有正的 介电常数各向异性的液晶分子、或含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子。
[0075] 液晶驱动电压施加时的液晶分子的旋转方向（动作方向）可以是与基板的表面成 平行的方向、也可以是与基板的平面垂直地立起的方向。施加于液晶分子的液晶驱动电压 的方向可以是水平方向、也可以是2维或3维地斜向方向、还可以是垂直方向。
[0076] (第1实施方式）
[0077] 本实施方式中，以IPS方式为例进行说明。但是，也可以使用并非IPS方式的其他 液晶驱动方式。
[0078] 图1是表示本实施方式的液晶显示装置1所具备的液晶面板2的构成之一例的部 分截面图。
[0079] 该图1是从液晶面板2的像素的横向观察到的截面图。液晶面板2中，省略了取 向膜、偏振片、相位差板等。
[0080] 液晶显示装置1为IPS方式。
[0081] 液晶面板2具备阵列基板3、滤色器基板4和液晶层5。
[0082] 阵列基板3和滤色器基板4相面对。在阵列基板3与滤色器基板4之间夹持液晶 层5。液晶层5含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子。在未施加液晶驱动电压的状 态下，液晶分子相对于阵列基板3及滤色器基板4的各自基板面平行地取向。但是，液晶层 5也可含有具有正的介电常数各向异性的液晶分子。
[0083] 阵列基板3具备透明基板6、绝缘层7a~7c、通用电极8和像素电极9。
[0084] 在透明基板6的第1表面上形成绝缘层7a、7b。在绝缘层7b上形成通用电极8。 在形成有通用电极8的绝缘层7b上形成绝缘层7c。在绝缘层7c上形成像素电极9。
[0085] 作为绝缘层7a~7c，例如使用SiN。
[0086] 像素电极9例如具有梳齿状图案，也可以是带状、线状的图案。
[0087] 通用电极8隔着绝缘层7c在垂直的方向上与像素电极9和透明基板6的平面相 面对。
[0088] 像素电极9和通用电极8还可以含有导电性的金属氧化物。作为导电性的金属氧 化物，例如使用透明导电膜（IT0)。
[0089] 像素电极9和通用电极8隔着绝缘层7c形成。基于施加于像素电极9与通用电 极8之间的液晶驱动电压，液晶层5的液晶分子驱动。在液晶驱动电压施加时，液晶分子的 长轴从水平方向向垂直方向立起。
[0090] 阵列基板3所含的透明基板6的第2表面位于液晶显示装置1的内部侧，位于液 晶面板2的背面侧。阵列基板3所含的像素电极9位于液晶层5侦k
[0091] 滤色器基板4具备透明基板10、含碳遮光层11和滤色器CF的滤色器层12、透明 树脂中间层13、有机颜料遮光层14和透明树脂层15。
[0092] 在透明基板10的第1表面上形成作为遮光性色料的主材含有碳的碳遮光层11。 在形成有碳遮光层11的透明基板10的第1表面上形成滤色器CF。在滤色器层12上形成 透明树脂中间层13。在透明树脂中间层13上形成作为遮光性色料的主材含有有机颜料的 有机颜料遮光层14。在形成有有机颜料遮光层14的透明树脂中间层13上形成透明树脂层 15。
[0093] 滤色器基板4所含的透明基板10的第2表面位于液晶显示装置1的表面侧。滤 色器基板4所含的透明树脂层15位于液晶层5侧。
[0094] 在滤色器层12的形成中，在碳遮光层11上以多边形像素形状形成红色滤波器RF、 绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的图案。
[0095] 如上所述，碳遮光层11的形成也可以省略，也可仅形成在液晶面板2的外框区域 上。图1中显示了按照碳遮光层11与有机颜料遮光层14重叠的方式进行配置的构造，但 层11、14并不是一定要重叠。
[0096] 按照将由红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF形成的图案覆盖的方式形 成透明树脂中间层13。在滤色器基板4在不进行立体显示的用途中装备于液晶显示装置1 中的情况等那样不需要透明树脂中间层13的厚度的时，也可以将透明树脂中间层13省略。
[0097] 在为进行立体显示的液晶显示装置时，优选在碳遮光层11与有机颜料遮光层14 之间具有用于获得斜向射出光所需的厚度（距离）。
[0098] 本实施方式中，在透明树脂中间层13上进一步形成有机颜料遮光层14。在有机颜 料遮光层14上形成透明树脂层15。该透明树脂层15发挥将滤色器基板4平坦化、进而作 为滤色器基板4的保护覆层的功能。
[0099] 如本实施方式那样，IPS方式的液晶显示装置1的滤色器基板4也可不具备透明电 极。但是，在滤色器基板4装备于VA(垂直取向）方式且纵电场方式的液晶显示装置1中 时，可以在透明树脂层15上形成ITO等透明导电膜或透明导电膜图案。
[0100] 碳遮光层11例如可以具有俯视下沿纵向的长度方向延伸、在横向上将透明基板 10的第1平面进行划分的线状图案。但是，碳遮光层11的形状并非限定于此。例如，碳遮 光层11也可以形成俯视下以矩阵状配置的多个开口部，还可以是含有2个以上平行边的矩 形状。
[0101] 含有红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的滤色器CF将形成有碳遮光 层11的透明基板10的第1平面覆盖。换而言之，俯视下，在与透明基板10的平面垂直的 方向上，碳遮光层11与红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的端部重叠。
[0102] 有机颜料遮光层14俯视下将透明树脂中间层13的表面划分成矩阵状、形成以矩 阵状配置的多个开口部。开口部俯视下具有像素形状、例如含有2个以上平行边的矩形状。 将红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF中的任一个分配在各个开口部中。但是， 有机颜料遮光层14的形状并非限定于此。例如，有机颜料遮光层14的形状可以与碳遮光 层11同样地为线状图案。
[0103] 本实施方式中，碳遮光层11和有机颜料遮光层14俯视下部分地重叠。
[0104] 本实施方式中，碳遮光层11与有机颜料遮光层14之间可以设置任意的厚度（距 离）。此时，有机颜料遮光层14成为相比较于碳遮光层12更接近液晶层5的遮光层。FFS 或IPS等液晶分子在基板平面上水平地旋转的液晶驱动方式中，通过有机颜料遮光层14接 近液晶层5,可获得以下的优点。FFS或IPS的液晶分子的驱动中，当对液晶层5施加驱动 电压时，液晶分子的旋转动作的传播距离长，有其传播距离影响至未施加液晶驱动电压的 相邻像素的情况以及在相邻像素的端部处发生漏光的情况。微细的像素中，由于该漏光的 影响，有显示品质下降的情况。但是，本实施方式中，通过使有机颜料遮光层14接近液晶层 5,可以大幅度地减轻在相邻像素的端部处发生的斜向方向的漏光。
[0105] 本实施方式中，液晶面板2包含多个像素以矩阵状配置的有效显示区域和作为该 有效显示区域的外周部分的有效显示区域外的外框区域。
[0106] 本实施方式中，例如外框区域还可具有碳遮光层11与有机颜料遮光层14重叠的 2层构成。由此，可以提高外框区域上的遮光性。
[0107] 图2是表示本实施方式的液晶面板2的从滤色器基板4侧观察到的构造之一例的 部分俯视图。该图2表示绿像素GF。图2表示从观察者侧观察滤色器基板4的俯视图。上 述图1相当于图2的A-A'截面。
[0108] 图3是表示本实施方式的液晶面板2之一例的纵向的部分截面图。该图3相当于 图2的B-B'截面。图3是从绿像素的纵向观察到的截面图。
[0109] 如前面说明的那样，碳遮光层11是线状图案，有机颜料遮光层14是矩形图案。碳 遮光层11在有机颜料遮光层14的侧边处重叠。
[0110] 在绿像素的绿色滤波器GF下具备光传感器16a(第1光传感器）。
[0111] 在有机颜料遮光层14下具备光传感器16b(第2光传感器）。
[0112] 光传感器16a、16b例如是受光兀件。
[0113] 在绿像素角落的碳遮光层11下具备与像素电极9电连接的液晶驱动元件17。作 为液晶驱动元件17,例如使用薄膜晶体管（TFT)。
[0114] 图4是表示本实施方式的液晶显示装置1之一例的截面图。该图4是从液晶显示 装置1的横向观察到的截面图。
[0115] 液晶显示装置1具备液晶面板2、偏振片18a、18b、例如含有半圆柱状透镜19a及 三角柱状透镜19b的光控制元件19以及背光单元20。
[0116] 液晶面板2的表面（透明基板10的第2表面侧）上具备偏振片18a。
[0117] 液晶面板2的背面（透明基板6的第2表面侧）上具备偏振片18b。
[0118] 背光单元20隔着偏振片18装备于液晶面板2的背面。
[0119] 背光单元20例如还可具备扩散板、导光板、偏振光分离膜、回射偏振元件等，但在 该图4中省略。
[0120] 背光单元20包含发出可见光的多个固体发光元件21a、21b和发出红外线或紫外 线的多个固体发光元件22a、22b。
[0121] 固体发光元件21a、21b例如还可以是发出在发光波长区域含有红、绿、蓝的3波长 的白色光的白色LED。固体发光元件21a、21b例如可以是组合有GaN系蓝色LED和YAG系 荧光物质的模拟白色LED。为了提高彩色再现性，红色LED等具有1色以上的主要峰的LED 也可与模拟白色LED-起使用。作为固体发光元件21a、21b，例如还可使用在蓝色LED上层 叠红色及绿色的荧光体而成的光源。
[0122] 作为非可见光的红外线作为手指等对液晶显示画面进行操作的指针23的照明光 进行使用。作为用于利用近红外光进行触摸传感检测的受光元件使用光传感器16b时，通 过用光传感器16接收来自指针23的反射光（例如红外线），可实现触摸传感检测，可检测 指针23的位置及动作。作为光传感器16b，例如可以使用CMOS或CCD等拍摄元件。作为光 传感器16b的代替，可以使用具备CMOS传感器或C⑶传感器等的相机。
[0123] 在液晶显示装置1的触摸传感检测中，例如从发出光波长为700nm~llOOnm的近 红外线的固体发光元件22a、22b发出近红外光。该近红外光从背光单元20经由液晶面板 2的表面被出射，对指针23进行照明。来自指针23的再反射光被光传感器16b接收，通过 该受光可进行触摸传感检测。触摸传感检测的时机和近红外光的发光时机优选通过处理部 24使它们同步。但是，例如在使用比光波长800nm更长的波长的、难以靠人眼进行识别的近 红外光时，也可以是常时发光。而且，在蓝、绿、红的色分离中，优选使用难以影响色分离的 比光波长800nm更长波长的近红外发光。
[0124] 通过调整固体发光元件21a、21b、22a、22b的发光角度0，可以使出射光的出射目 的位置与观察者眼睛的位置及指针23的位置对齐。
[0125] 图5是表示本实施方式的滤色器CF的分光特性之一例的曲线。
[0126] 应用于液晶显示装置1的滤色器CF含有红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波 器BF。特性RL是红色滤波器RF的分光特性。特性GL是绿色滤波器GL的分光特性。特性 BL是蓝色滤波器BF的分光特性。
[0127] 红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的透过率在比光波长700nm更长的 波长处有很大不同。
[0128] 因此，在使用具备光传感器16a的液晶显示装置1作为彩色复印机或拍摄装置时， 例如在光波长为700nm~llOOnm的近红外区域的波长下，如果不将受光成分除去，则高精 度的红、绿、蓝的色分离是困难的。
[0129] 薄膜晶体管所含的例如无定形硅或多晶硅等半导体在大致光波长400nm~ llOOnm的波长区域下对光进行检测。
[0130] 图6是表示本实施方式的碳遮光层11的遮光特性BLK1及有机颜料遮光层14的 遮光特性BLK2的例子的曲线。
[0131] 碳遮光层11作为主要的遮光性色料含有碳。碳遮光层11能够在比有机颜料遮光 层14更宽的波长区域内抑制透过光。
[0132] 有机颜料遮光层14的透过率在大致光波长700nm附近处升高，在比光波长700nm 附近更长的波长区域下增高。换而言之，有机颜料遮光层14的透过率在670nm~800nm的 范围内具有透过率提高的倾向，例如在该波长区域内具有透过率达到50%的波长。具有在 比透过率达到50%的波长更长的波长侧透过率进一步提高的透过特性。本发明的记载中， 将有机颜料遮光层14的透过率达到50 %时的波长定义为半值波长。
[0133] 图7是表示绿色滤波器GF的透过特性GL和重叠了绿色滤波器GF与有机颜料遮 光层14的透过特性GLBLK之一例的曲线。
[0134] 可见光区域的高精度的绿的检测数据是通过从检测到的经由绿色滤波器GF的光 的检测数据中减去光学上重叠绿色滤波器GF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数 据而获得的。
[0135] 如此，通过从检测到的经由绿色滤波器GF的光的检测数据中减去光学上重叠绿 色滤波器GF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数据，可以仅提取出可见光区域的 绿的检测数据。
[0136] 图8是表示红色滤波器RF的透过特性RL和重叠了红色滤波器RF与有机颜料遮 光层14的透过特性RLBLK之一例的曲线。
[0137] 为了对光进行检测而将滤色器CF所含的红色滤波器RF、蓝色滤波器BF、绿色滤波 器GF的各个单色层与有机颜料遮光层14重叠了的部分也可称为光学上重叠的部位。
[0138] 可见光区域的高精度的红的检测数据是通过从检测到的经由红色滤波器RF的光 的检测数据中减去光学上重叠红色滤波器RF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数 据而获得的。
[0139] 如此，通过从检测到的经由红色滤波器RF的光的检测数据中减去光学上重叠红 色滤波器RF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数据，可以仅提取出可见光区域的 红的检测数据。
[0140] 图9是表示蓝色滤波器BF的透过特性BL和重叠了蓝色滤波器BF与有机颜料遮 光层14的透过特性BLBLK之一例的曲线。
[0141] 可见光区域的高精度的蓝的检测数据是通过从检测到的经由蓝色滤波器BF的光 的检测数据中减去光学上重叠蓝色滤波器BF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数 据而获得的。
[0142] 如此，通过从检测到的经由蓝色滤波器BF的光的检测数据中减去光学上重叠蓝 色滤波器BF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数据，可以仅提取出可见光区域的 蓝的检测数据。
[0143] 该减法运算处理例如通过上述图3所示的处理部24进行。光传感器16a生成经 由绿色滤波器GF的光的检测数据。光传感器16b生成经由绿色滤波器GF和有机颜料遮光 层14的光的检测数据。
[0144] 光传感器16a的检测数据含有绿色的感光成分和近红外区域的感光成分。但是， 处理部24通过进行从光传感器16a的检测数据中减去光传感器16b的检测数据的减法运 算，可以提取出可见光区域的部分的仅绿色成分的检测数据。
[0145] 另外，通过将上述图3的绿色滤波器GF替换成红色滤波器RF或蓝色滤波器BF， 可以将各个可见光区域的红色成分的检测数据、可见光区域的蓝色成分的检测数据提取出 来。
[0146] 作为宽范围区域的光的分离中所用的光传感器16a、16b，可选择硅系光电二极管。 该硅系光电二极管可以是pin或pn构造。在硅系光电二极管中，光的入射方向从效率的观 点出发，优选光入射到P型的半导体面。但是，光的入射方向还可根据需要是光入射到n型 的半导体面。P型半导体膜还可利用例如含硼（B)的半导体材料气体、通过等离子体CVD来 形成。n型半导体膜例如可以利用含磷（P)的半导体材料气体、通过等离子体CVD来形成。 i型半导体膜还可以利用不含这些杂质的半导体材料气体、通过等离子体CVD来形成。这种 半导体膜可以是无定形硅，也可以是多晶硅，还可以是半无定形。
[0147] 由这些硅半导体构成的光传感器16a、16b可通过透明信道层由金属氧化物形成 的薄膜晶体管来进行开关。或者，由硅半导体构成的光传感器16a、16b可通过无定形硅或 多晶硅的薄膜晶体管进行开关。还可以是从无定形硅到多晶硅的膜质连续变化的硅。例如 当薄膜晶体管具备含有镓、铟、锌、锡、铪、钇中的2种以上的金属氧化物的透明信道层时， 该薄膜晶体管的迀移率高、漏电流小。因此，该薄膜晶体管能够以高速且低耗电进行开关。 通过具备含金属氧化物的透明信道层的薄膜晶体管对光传感器l6a、16b进行开关时，可以 重现性良好且不均很少地将通过光传感器16a、16b检测的光的强度分布转换成电信号。另 外，这里的光传感器16a、16b的开关是指利用薄膜晶体管进行的光传感器16a、16b的选择 或利用薄膜晶体管进行的光传感器16a、16b的重置。本实施方式中，还可以将光传感器 16a、16b的输出配线连接于薄膜晶体管的源电极或漏电极，该薄膜晶体管可作为放大电路 的元件进行使用。
[0148] 以上说明的本实施方式中，通过使液晶面板2具备触摸传感检测功能，可以实现 薄型化、轻量化。
[0149] 本实施方式中，通过进行从检测到的经由滤色器CF的数据中减去检测到的经由 滤色器CF及有机颜料遮光层14的数据的减法运算，可以高精度地使检测结果稳定，能够以 高精度进行色分离，可以实现高精度的触摸传感检测。
[0150] (第2实施方式）
[0151] 本实施方式中，对上述第1实施方式的变形例进行说明。
[0152] 图10是表示本实施方式的液晶面板25的从滤色器基板26侧观察到的构造之一 例的部分俯视图。该图10表示绿像素。
[0153] 图11是表不本实施方式的液晶面板25之一例的横向部分截面图。该图11相当 于图2的C-C'截面。图3是从绿像素的横向观察到的截面图。
[0154] 碳遮光层11是线状图案，有机颜料遮光层14是大致矩形状的矩阵图案。碳遮光 层11在有机颜料遮光层14的上边及下边处重叠。
[0155] 在绿色滤波器GF下具备光传感器16a。
[0156] 在绿色滤波器GF和有机颜料遮光层14下具备光传感器16b。
[0157] 在形成于绿像素角落的碳遮光层11下具备与像素电极9电连接的液晶驱动元件 17。作为液晶驱动元件17,例如使用薄膜晶体管。
[0158] 在与基板平面垂直的方向（光入射方向）上，绿色滤波器GF与光传感器16a重叠。
[0159] 在与基板平面垂直的方向中，绿色滤波器GF与有机颜料遮光层14与光传感器16b 重叠。
[0160] 光传感器16a对绿的感光成分和近红外区域的感光成分进行检测。光传感器16b 对近红外区域的感光成分进行检测。处理部24进行从光传感器16a的检测数据中减去光 传感器16b的检测数据的减法运算，生成仅绿成分的数据。
[0161] 此外，通过将图11的绿色滤波器GF替换成红色滤波器RF或蓝色滤波器BF，可以 生成仅红成分的数据或仅蓝成分的数据。
[0162] (第3实施方式）
[0163] 本实施方式中，对上述第1及第2实施方式的变形例进行说明。
[0164] 图12是表示本实施方式的液晶显示装置27所具备的液晶面板28的构成之一例 的部分截面图。本实施方式的液晶面板28中，将偏振片、相位差板等省略。
[0165] 液晶面板28具备阵列基板29、滤色器基板30和液晶层31。
[0166] 阵列基板29与滤色器基板30相面对。在阵列基板29与滤色器基板30之间夹持 液晶层31。本实施方式中，液晶层31含有负的介电常数各向异性的液晶分子L1~L8。液 晶分子L1~L8为初期垂直取向。液晶分子L1~L8基于斜向电场被驱动。
[0167] 滤色器基板30具备透明基板10、含碳遮光层11和滤色器CF的滤色器层12、透明 树脂中间层13、有机颜料遮光层14、透明树脂层15、对向电极32a、32b以及取向膜33。本 实施方式中，透明树脂中间层13也可省略。
[0168] 在滤色器基板30的透明树脂层15上形成对向电极32a、32b。
[0169] 在形成有对向电极32a、32b的透明树脂层15上形成取向膜33。
[0170] 滤色器基板30所含的取向膜33位于液晶层31侧。
[0171] 阵列基板29具备透明基板6、绝缘层7a~7c、像素电极9a、9b、通用电极8a、8b以 及取向膜34。
[0172] 在阵列基板29的绝缘层7b上形成通用电极8a、8b。在形成有通用电极8a、8b的 绝缘层7b上形成绝缘层7c。在绝缘层7c上形成像素电极9a、9b。在形成有像素电极9a、 9b的绝缘层7c上形成取向膜34。
[0173] 取向膜34还可以对液晶分子L1~L8提供相对于基板平面成90°的垂直取向。 取向膜34还可以对液晶分子L1~L8提供以像素中央线CA为基准呈线对称的预倾角。预 倾角例如可以是液晶分子L1~L8偏离垂直于基板平面的方向的倾斜度。
[0174] 作为设定预倾角的工序，例如分别在滤色器基板30和阵列基板29上形成感光性 的取向膜33、34,将滤色器基板30和阵列基板29夹持液晶层31地贴合，对像素电极9a、9b 与通用电极8a、8b之间、及像素电极9a、9b与对向电极32a、32b之间施加电压，通过使用紫 外线等放射线的曝光进行取向处理。预倾角的设定还可利用摩擦等物理手法进行。
[0175] 像素电极9a、9b、通用电极8a、8b、对向电极32a、32b例如可以是梳齿状图案、带状 图案或线状的图案。
[0176] 通用电极8a、8b隔着绝缘层7c在垂直于基板平面的方向上与像素电极9a、9b面 相面对。
[0177] 对向电极32a、32b、像素电极9a、％、通用电极8a、8b还可含有导电性的金属氧化 物。作为导电性的金属氧化物，例如可使用透明导电膜。
[0178] 还可以使对向电极32a、32b及通用电极8a、8b例如为共用电位（接地）。
[0179] 图13是表示本实施方式的液晶面板28在液晶驱动电压施加时的状态之一例的部 分截面图。
[0180] 图13的截面图中，对向电极32a、32b、像素电极9a、9b、通用电极8a、8b相对于像 素中央线CA呈线对称地配置。
[0181] 对向电极32a、32b相比较于像素电极9a、9b以线对称更向像素中央线CA的方向 偏移。如此，在水平方向上，对向电极32a、32b与像素电极9a、9b的位置错开，由此可以在 对向电极32a、32b与像素电极9a、9b之间生成斜向电场。通过该斜向电场，垂直取向的液 晶分子L1~L8以线对称（在像素的右侧和左侧为相反的方向）从像素中央线CA倒向像 素的端部（碳遮光层11及有机颜料遮光层14的形成位置）的方向。
[0182] 通过设定预倾角，可以降低液晶分子L1~L8开始倾倒的电压Vth。在垂直取向下 也可不设定预倾角，而是可以通过斜向电场，液晶分子L1~L8以线对称（在像素的右侧和 左侧为相反的方向）从像素中央线CA倒向像素的端部方向。
[0183] 另外，滤色器基板30的对向电极32a、32b可以形成在透明树脂层15的整个面上、 且是未经图案加工的整面形成膜。
[0184] 阵列基板29可以每个像素地具备像素电极9a、9b。像素电极9a、9b与通用电极 8a、8b的位置在水平方向上错开。具体地说，通用电极8a、8b具有相比较于像素电极9a、9b、 以线对称从像素中央线CA更向像素端部的方向伸出的部分。
[0185] 当对像素电极9a、9b与通用电极8a、8b之间施加液晶驱动电压时，在像素电极9a、 9b与通用电极8 a、8b之间产生实效很强的电场，通用电极8a、8b的伸出部分附近的液晶分 子LI、L8高速地倾倒。
[0186] 图14是表示用于立体图像显示的液晶显示装置27的构成之一例的截面图。
[0187] 进而，图15是表示液晶显示装置27所具备的液晶面板28的光的出射状态之一例 的部分截面图。
[0188] 图14及图15是从液晶面板28的横向观察到的截面图。
[0189] 在液晶面板28的背面侧设置光控制元件19及背光单元20。本实施方式中，例如 中间透明树脂层13和透明树脂层15的各自膜厚可在0. 5ym~4ym的范围内进行调整。 中间透明树脂层13和透明树脂层15中的至少一者也可省略。
[0190] 例如，处理部24对利用对应于一个像素电极9a(第一像素电极）的一个液晶驱动 元件17a(第一液晶驱动元件）执行的电压施加时机、利用对应于另一个像素电极9b(第二 像素电极）的另一个液晶驱动元件17b(第二液晶驱动元件）执行的电压施加时机、液晶面 板28的背面侧所具备的背光单元20的固体发光元件21a、21b、22a、22b的发光时机进行控 制，通过使用观察者的右眼用的图像信号和左眼用的图像信号，可以进行立体图像显示。为 了能够切换地控制针对一个像素电极9a的电压施加时机和针对另一个像素电极9b的电压 施加时机，一个像素电极9a和另一个像素电极9b分别与不同的液晶驱动元件17a、17b电 连接。观察者对相对于液晶面板28的平面具有角度a的光进行观察。
[0191] 通过调整固体发光元件21a、21b、22a、22b的发光角度0，可以使出射光的出射角 度a与观察者的眼睛位置及指针23的位置对齐。
[0192] 图16是表不液晶面板28的多个像素之一例的部分俯视图。该图16的D-D'截面 与上述图15相对应。
[0193] 对于某个绿像素，光传感器16a俯视下装备于绿色滤波器GF下。光传感器16b俯 视下装备于例如含有多个有机颜料的有机颜料遮光层14与绿色滤波器GF重叠的位置。对 于红像素及蓝像素而言也是同样的。
[0194] 处理部24进行从绿像素的光传感器16a的检测数据中减去与该绿像素的光传感 器16a相邻的绿像素的光传感器16b的检测数据的减法运算。另外，处理部24进行从红像 素的光传感器16a的检测数据中减去与该红像素的第1光传感器16a相邻的红像素的第2 光传感器16b的检测数据的减法运算。另外，处理部24进行从蓝像素的光传感器16a的检 测数据中减去与该蓝像素的光传感器16a相邻的蓝像素的光传感器16b的检测数据的减法 运算。由此，处理部24高精度地进行绿、红、蓝的色分离。
[0195] 光传感器16a、16b与用于液晶驱动的液晶驱动元件17a、17b-起装备于阵列基板 29上。
[0196] 碳遮光层11具有沿像素长度方向延伸的线状图案。碳遮光层11的线状图案的线 宽设为W1。
[0197] 有机颜料遮光层14具有沿像素长度方向延伸的线状图案。有机颜料遮光层14的 线状图案的线宽设为W2。
[0198] 按照碳遮光层11的线状图案中心与有机颜料遮光层14的线状图案中心一致的方 式，碳遮光层11及有机颜料遮光层14平行地重叠，相当于多边形像素的2边。W1与W2之 差可根据像素尺寸在〇. 5ym~10ym之间进行调整。在液晶显示装置27如移动设备等那 样被一个人的观察者进行使用时，W1与W2之差可以设为0. 5ym~2ym之间的小范围。
[0199] 该图16中，碳遮光层11具有长方形状的多边形像素图案。碳遮光层11的线宽W1 比有机颜料遮光层14的线宽W2窄。俯视下，碳遮光层11的像素长度方向的轴与有机颜料 遮光层14的像素长度方向的轴重叠。换而言之，碳遮光层11和有机颜料遮光层14具有与 长方形像素的长边平行的部分。
[0200] W1与W2之差如图14及图15所示，对由液晶面板28出射的可见光赋予角度a， 补偿立体显示效果。由液晶面板28出射的出射光的角度a可通过由固体发光元件21a、 21b、22a、22b发光的光的出射角度或三角柱状棱镜的顶角角度等进行各种调整。因此，对于 W1与W2的线宽的关系，哪个线宽大或者小均可。
[0201] 如上述图6所示，作为有机颜料遮光层14之一例的透过率特性BLK1在可见区域 的波长下低、在比光波长700nm更长的波长侧低，但在比光波长800nm更长的波长侧提高。
[0202] 作为有机颜料遮光层14的另一个例子，透过率特性BLK2在大致光波长670nm以 下的短波长侧低、在大致比光波长670nm更长的波长侧增加、在大致比光波长700nm更长的 波长侧提尚。
[0203] 未图示的碳遮光层11可通过作为遮光性的色料的主材含有碳的树脂分散涂膜来 获得。碳遮光层11在可见区域及红外区域具有高的遮光性。
[0204] 在大致比光波长670nm更长的波长处具有高透过率特性的有机颜料遮光层14例 如可将多个有机颜料分散在树脂涂膜中来获得。此外，本发明中，半值波长是指在包括光波 长800nm的比光波长670nm更长的波长侧处透过率提高的透过率特性的有机颜料遮光层14 的约50%透过率时的光波长。例如，透过率特性BLK1如图6所示，半值波长为约800nm。
[0205] 碳遮光层11和有机颜料遮光层14为了反射色调整或提高遮光性，还可分别进一 步含有微量的有机颜料或碳。
[0206] 就有机颜料遮光层14的透过率特性BLK2而言，通过在大致比光波长670nm更长 的波长侧提高透过率，可以识别作为基底用图案使用的碳遮光层11及定位标记。含有碳遮 光层11及定位标记的基底用图案由于红外光几乎不透过，因此可使用红外光进行识别。
[0207] 背光单元20隔着偏振片18b装备于液晶面板28的背面（阵列基板29的与液晶 层31侧相反的面侧）。本实施方式中，背光单元20作为基本的构成要素例如具备LED(发 光二极管）等固体发光元件21&、2113、22&、2213、包含半圆柱状透镜19 &的阵列及三角柱状棱 镜19b的阵列的光控制元件19以及反射板35。
[0208] 图17是表示本实施方式的光控制元件19的构成之一例的俯视图。图17的一部 分表示光控制元件19的截面。
[0209] 多个半圆柱状透镜19a的长度方向的轴是平行的。多个半圆柱状透镜19a的轴与 像素的短方向垂直，与像素的长度方向平行。
[0210] 多个三角柱状棱镜19b的长度方向的轴是平行的。多个三角柱状棱镜19b的轴在 俯视下与多个半圆柱状透镜19a的轴具有角度步。角度步例如可以属于3°~42°的范 围。角度步也可以比该范围大。角度步是与偏振片18a、18b或液晶取向的光学轴不发生 干涉的角度。
[0211] 半圆柱状透镜19a的阵列与三角柱状棱镜19b的阵列还可以背对背地一体形成。
[0212] 三角柱状棱镜19b的间距与半圆柱状透镜19a的间距可以是1 :1的关系，三角柱 状棱镜19b的间距还可以比半圆柱状透镜19a的间距细。
[0213] 以上本实施方式的液晶面板28中，通用电极8a、8b相比较于像素电极9a、9b更向 像素的端侧伸出。例如，还可以使通用电极8a、8b为共用电位。每个像素所具备的2个像 素电极9a、9b分别与不同的液晶驱动元件17a、17b电连接。向不同的液晶驱动元件17a、 17b分别提供观察者的右眼用图像信号、左眼用图像信号，由此可进行立体显示。右眼用图 像信号及左眼用图像信号可分别划分成凸出的图像信号和向纵深的背景图像信号。
[0214] 通过以上的本实施方式的构成及控制，可进行适于立体图像显示的高速动作。通 过与背光单元20所具备的LED等固体发光元件21a、21b，22a、22b的发光时机同步，利用液 晶驱动元件17a、17b对液晶分子L1~L8进行驱动，可以增强立体图像的显示效果。
[0215] 上述各实施方式的液晶显示装置还可以在机械靠模中使用。
[0216] 图18是表示机械靠模中使用的液晶显示装置36之一例的截面图。
[0217] 在机械靠模中，将印刷物37或照片等与滤色器基板38相面对。图18中，滤色器 基板38为下侧、将背光单元39配置在上侧。液晶显示装置36进行白显示，朝向印刷物37 照射光，直接地进行拷贝。
[0218] (第4实施方式）
[0219] 本实施方式中说明上述各实施方式的滤色器基板的制造方法之一例。
[0220] 图19是表示本实施方式的滤色器基板的制造方法之一例的流程图。
[0221] 步骤S1中，在透明基板10上涂布以碳为主材的遮光性色料并进行曝光、显影，由 此形成碳遮光层11及定位标记。在该步骤S1中，作为制造装置，可以使用涂布装置、干燥 机、曝光装置、显影装置、硬膜装置等。作为代表性的干燥机及硬膜装置，例如使用无尘烘箱 和加热板。此外，以碳为主材的遮光性色料在第6实施方式中作为碳遮光层的感光性着色 组合物的黑色抗蚀剂1在后叙述。
[0222] 步骤S2中，将滤色器材料进行涂布、曝光、显影，由此形成滤色器CF。步骤S2中， 作为制造装置，可以使用涂布装置、干燥机、曝光装置、显影装置、硬膜装置等。步骤2的工 序包含红色滤波器RF、蓝色滤波器BF、绿色滤波器GF的各个单色入色工序。滤色器材料在 第6实施方式中分别作为红色抗蚀剂、蓝色抗蚀剂、绿色抗蚀剂感光性着色组合物进行详 述。
[0223] 步骤S3中，使用涂布装置将含有以有机颜料为主材的遮光性色料的遮光抗蚀剂 涂布在基板的整个面上。该遮光性色料在第6实施方式中作为有机颜料遮光层的感光性着 色组合物进行详述。
[0224] 步骤S4中，在曝光装置内照射红外光，识别与碳遮光层11 一起预先形成的定位标 记的位置。定位标记隔着遮光抗蚀剂的涂膜被红外光传感器（红外相机）识别。此外，曝 光装置预先具备形成有有机颜料遮光层图案和有机颜料遮光层定位标记的图案的光掩模。
[0225] 步骤S5中，使用曝光装置的定位功能进行光掩模的定位标记与随碳遮光层11 一 起形成的定位标记的对位。
[0226] 步骤S6中，对含有以有机颜料为主材的遮光性色料的遮光抗蚀剂进行曝光、显 影、硬膜化，布图成有机颜料遮光层14。
[0227] 本实施方式中，通过使用作为遮光性色料的主材含有碳的定位标记，可以在滤色 器CF的形成后进行对位。
[0228] 以下详细地说明上述图16的滤色器基板的制造方法。
[0229] 首先，在玻璃基板等透明基板10的整个面上按照干燥后的涂膜达到膜厚1. 5ym 的方式涂布用于形成碳遮光层11的黑色抗蚀剂1。
[0230] 接着，在无尘烘箱中、于70°C下对基板预烘焙20分钟，冷却至室温。使用曝光装 置的超高压汞灯，隔着光掩模对基板曝光紫外线。此时，在基板最外周的一部分上形成由碳 遮光层11形成的十字状定位标记。之后，使用23°C的碳酸钠水溶液对基板进行喷雾显影， 用离子交换水进行洗涤，并进行风干。进而，在无尘烘箱中、于230°C下对基板后烘焙30分 钟，形成碳遮光层11。
[0231] 碳遮光层11的图案例如如图16所示，成为具有开口区域的长方形状的矩阵图案。 此外，图16中碳遮光层11的图案的边的一部分在与光传感器16b重叠的位置处具有欠缺 的形状。
[0232] 接着，按照膜厚达到2. 5ym的方式将红色抗蚀剂涂布在基板上，进行干燥，使用 曝光机对条纹状的着色层进行曝光、显影，从而形成红色滤波器RF的图案。
[0233] 接着，按照膜厚达到2. 5ym的方式将绿色抗蚀剂涂布在基板上，进行干燥，使用 曝光机对条纹状的着色层进行曝光、显影，从而形成绿色滤波器GF的图案。
[0234] 接着，按照膜厚达到2. 5ym的方式将蓝色抗蚀剂涂布在基板上，进行干燥，使用 曝光机对条纹状的着色层进行曝光、显影，从而形成蓝色滤波器BF的图案。
[0235] 上述红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的显影或硬膜的工序与碳遮光 层11同样。
[0236] 红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的布图后，以膜厚2ym涂布形成透 明树脂中间层13。
[0237] 接着，使用涂布装置，在透明树脂中间层13的硬膜后将作为遮光性主材含有有机 颜料的黑色抗蚀剂2按照干燥后的涂膜的膜厚达到1. 5ym的方式涂布在基板的整个面上。
[0238] 例如使用加热板、于70°C下对基板预烘焙20分钟，将基板冷却至室温，设置在具 备超高压汞灯的曝光装置中。
[0239] 此时，从基板的背面投出光波长为850nm的红外光，利用红外光传感器（红外相 机）对从基板的表面（黑色抗蚀剂2的涂膜面）出射的红外光进行检测，由此识别定位标 记的位置。如图6所示，碳遮光膜11及定位标记不透过红外光，而以有机颜料为遮光性色 料的主材的黑色抗蚀剂2透过红外光。通过使用红外光，可以识别定位标记，可以准确地 进行对位。此外，定位标记的识别中使用的红外光的波长优选是比光波长700nm或光波长 800nm更长波 长的红外光。作为红外光传感器使用C⑶或CMOS时，应用对应于红外光传感 器所具备的半导体的感度区域的红外光。
[0240] 对位后，使用曝光装置的超高压汞灯，隔着光掩模通过紫外线对基板进行曝光。之 后，使用显影装置等用23°C的碳酸钠水溶液对基板进行喷雾显影后，用离子交换水进行洗 涤，并进行风干。进而，在无尘烘箱中、于230°C下对基板后烘焙30分钟，制成硬膜，形成有 机颜料遮光层14。
[0241] 进而，在有机颜料遮光层14上涂布透明树脂层15并制成硬膜。结果，生成滤色器 基板4、26。
[0242] 本实施方式中，滤色器基板4、26还可进一步具备ITO等透明导电膜的对向电极 32a、32b。但是，在IPS等液晶驱动方式的液晶显示装置中，可以省略透明导电膜32a、32b。
[0243] (第5实施方式）
[0244] 本实施方式中对上述各实施方式的变形例进行说明。本实施方式中，对上述第1 实施方式的变形例进行说明，但在其他实施方式中也可同样地适用。
[0245] 图20是表示本实施方式的液晶显示装置40所具备的液晶面板41的构成之一例 的部分截面图。
[0246] 液晶面板41具备阵列基板3、滤色器基板42和液晶层5。阵列基板3和滤色器基 板42相面对。在阵列基板3与滤色器基板42之间夹持液晶层5。
[0247] 滤色器基板42具备透明基板10、含有有机颜料遮光层14和滤色器CFa的滤色器 层43和透明树脂15。
[0248] 滤色器层CFa的形成中，在有机颜料遮光层14上以多边形像素形状形成红色滤波 器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的图案。
[0249] 图21是表示本实施方式的液晶面板41的从滤色器基板42侧观察到的构造之一 例的部分俯视图。该图21的E-E'截面与上述图3同样。
[0250] 本实施方式的滤色器基板42的制造方法中依次进行第1工序~第3工序。
[0251] 第1工序是在透明基板10上形成作为遮光性色料的主材含有有机颜料且俯视下 具有矩阵状的多个开口部的有机颜料遮光层14。
[0252] 第2工序是形成在多个开口部中分配有红色滤波器RF、蓝色滤波器BF、绿色滤波 器GF的滤色器CFa。
[0253] 第3工序是在滤色器CFa上形成透明树脂层15。
[0254] 有机颜料遮光层14由以相对于总有机颜料的质量比率（％ )计含有紫的有机颜料 50~75%、黄的有机颜料25~50%或红的有机颜料0~30%的树脂组合物构成。有机颜 料遮光层14包含与红色滤波器RF、蓝色滤波器BF、绿色滤波器GF的各个单色层光学上重 叠的部位。此外，未图示的碳遮光层以包围显示画面的四边的外框上的图案以及作为定位 标记先于有机颜料遮光层14形成。
[0255] 在本实施方式的液晶显示装置40中，能够进行上述第1实施方式中说明过的运 算，能够以高精度进行色分离。
[0256] (第6实施方式）
[0257] 本实施方式中，对上述第1~第5实施方式的滤色器基板4、26、30中使用的透明 树脂及有机颜料等材料进行示例。
[0258] <透明树脂>
[0259] 碳遮光层11、有机颜料遮光层14、滤色器CF的形成中使用的感光性着色组合物除 了颜料分散体（以下为糊剂）之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。例如，将本实施方式中使用的感光性树脂及非感光性树脂等透明性高的有机 树脂统称为透明树脂。
[0260]作为透明树脂，可以使用热塑性树脂、热固化性树脂或感光性树脂。作为热塑性树 月旨，例如可使用丁缩醛树脂、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-醋酸乙烯酯共聚物、聚醋酸乙烯酯、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。作为热固化性树脂，例如可以使用环氧树脂、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、脲醛树脂、酚醛树脂等。热固化 性树脂还可以使三聚氰胺树脂与含异氰酸酯基的化合物反应来生成。
[0261] <碱可溶性树脂>
[0262] 在本实施方式的碳遮光层11及有机颜料遮光层14等遮光膜、透明树脂层13,15、 滤色器CF的形成中，优选使用可利用光刻法进行布图的感光性树脂组合物。这些透明树脂 优选是被赋予了碱可溶性的树脂。作为碱可溶性树脂，可使用含有羧基或羟基的树脂，也可 使用其他的树脂。作为碱可溶性树脂，例如可使用环氧丙烯酸酯系树脂、酚醛清漆系树脂、 聚乙烯基苯酚系树脂、丙烯酸系树脂、含羧基的环氧树脂、含羧基的聚氨酯树脂等。这些树 脂中，作为碱可溶性树脂优选使用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。
[0263] 〈丙烯酸树脂〉
[0264] 作为本实施方式的透明树脂的代表，可例示出以下的丙烯酸系树脂。
[0265] 作为丙烯酸系树脂，可以使用作为单体利用例如（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）丙烯酸苄基酯、（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醚基的（甲基）丙烯酸酯；及（甲基）丙烯酸环己 基酯、（甲基）丙烯酸异冰片酯、（甲基）丙烯酸二环戊烯基酯等脂环式（甲基）丙烯酸酯 等获得的聚合物。
[0266] 另外，所例示的这些单体可单独使用或者并用2种以上。
[0267] 进而，丙烯酸树脂还可使用含有能够与这些单体共聚的苯乙烯、环己基马来酰亚 胺或苯基马来酰亚胺等化合物的共聚物来生成。另外，还可以通过使例如将（甲基）丙烯酸 等具有烯键性不饱和基团的羧酸进行共聚而获得的共聚物与甲基丙烯酸缩水甘油基酯等 含环氧基及不饱和双键的化合物发生反应来生成具有感光性的树脂，制成丙烯酸树脂。例 如还可以通过在甲基丙烯酸缩水甘油基酯等含环氧基的（甲基）丙烯酸酯的聚合物或者该 聚合物与其他（甲基）丙烯酸酯的共聚物上加成（甲基）丙烯酸等含羧酸的化合物来生成 具有感光性的树脂，制成丙烯酸树脂。
[0268] 〈有机颜料〉
[0269] 作为红色颜料，例如可以使用C.I.颜料红7、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、242、246、254、255、264、272、 279 等。
[0270] 作为黄色颜料，例如可以使用C.I.颜料黄1、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。
[0271] 作为蓝色颜料，例如可以使用C.I.颜料蓝15、15 :1、15 :2、15 :3、15 :4、15 :6、16、 22、60、64、80等，这些颜料中优选C.I.颜料蓝15 :6。
[0272] 作为紫色颜料，例如可以使用C.I.颜料紫1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50 等，这些颜料中优选C.I.颜料紫23。
[0273] 作为绿色颜料，例如可以使用C.I.颜料绿1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、 26、36、45、48、50、51、54、55、58等，这些颜料中优选作为卤化锌酞菁绿色颜料的C.I.颜料 绿58。作为绿色颜料，还可使用卤化铝酞菁颜料。
[0274] <碳遮光层11及有机颜料遮光层14的色料>
[0275] 碳遮光层11及有机颜料遮光层14所含的遮光性色料是至少在可见光波长区域具 有光吸收性且具备遮光功能的色料。本实施方式中，遮光性的色料例如可以使用有机颜料、 无机颜料、染料等。作为无机颜料，例如可以使用炭黑、氧化钛等。作为染料，例如可以使用 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、次甲基系染料等。对于有机颜料，例如可以应用上述的有机颜料。此外，遮光性的色料 可使用1种，也可以以适当的比率组合2种以上。
[0276] 例如可见光波长区域是大致光波长为400nm~700nm的范围。
[0277] 本实施方式的有机颜料遮光层14的透过率升高的波长（半值波长）位于可较高 地维持红色滤波器RF的透过率的大致光波长670nm~蓝色滤波器BF的透过率提高的增高 部分的大致光波长800nm的区域内。
[0278] <应用于碳遮光层11的黑色抗蚀剂1的例子>
[0279] 对碳遮光层11中使用的黑色糊剂（分散体）的调制例进行说明。
[0280] 均匀地搅拌混合下述组成的混合物，利用珠磨分散机进行搅拌，制作黑色糊剂。各 组成用质量份表示。
[0281] 碳颜料 20份 分散剂 8.3份 铜酞菁衍生物 1.0份 丙二醇单甲基醚醋酸酯 71份
[0282] 使用上述黑色糊剂，搅拌并混合下述组成的混合物以达到均匀，用5ym的过滤器 进行过滤，调制应用于碳遮光层11的黑色抗蚀剂1。本实施方式中，抗蚀剂是指含有碳或颜 料的感光性着色组合物。
[0283] 黑色糊剂 25.2份 丙烯酸树脂溶液 18份 二季戊四醇五及六丙烯酸酯 5.2份 光聚合引发剂 1.2份 增感剂 0.3份 流平剂 0.1份 环己酮 25份 丙二醇单甲基醚醋酸酯 25份
[0284] 本实施方式及上述各实施方式中，黑色抗蚀剂1或彩色抗蚀剂中的主体的色料 (颜料）是指相对于该抗蚀剂所含色料（颜料）的总质量比（％)占50%以上的色料。例 如，黑色抗蚀剂1中碳占色料的100%，碳成为主要的色料。另外，在以碳为主要的色料的黑 色抗蚀剂中，为了调整其色调或反射色，可以以总质量比计为10%以下的标准在黑色抗蚀 剂中添加红色、黄色、蓝色等有机颜料。
[0285] <有机颜料遮光层14中使用的黑色抗蚀剂2的例子>
[0286] 以下示出有机颜料遮光层14中使用的有机颜料的混合例。
[0287] C.I.颜料红254(以下简记为R254)
[0288] C.I.颜料黄139 (以下简记为Y139)
[0289] C.I.颜料紫23 (以下简记为V23)
[0290] 这3种颜料中可以除去R254的颜料。进而，除了这3种颜料之外，为了颜色（透 过波长）调整用，还可以以20%以下的少量添加微量的其他种类的颜料、例如上述有机颜 料。例如，卤化锌酞菁或卤化铝酞菁的绿色颜料为了调整光波长700nm附近的分光特性的 升高（分光曲线形状的调整）可以少量地使用。
[0291] 有机颜料遮光层14优选可见区域下的透过率为5%以下。可见区域通常大致为光 波长400nm~700nm。为了将有机颜料遮光层14的半值波长设定在光波长670nm~750nm 的范围内，需要从大致光波长660nm附近开始红外线透过率特性升高、在长波长侧透过率 特性提高。有机颜料遮光层14的低透过率的波长范围可以是大致光波长400nm~650nm 的范围。此外，在大致光波长400nm~650nm的范围内使有机颜料遮光层14的透过率为 5%以下的低值可以通过增加有机颜料遮光层14所含颜料的量、或增厚有机颜料遮光层14 的膜厚来极容易地实现。半值波长的波长位置也同样，可基于颜料的量、后述的紫色颜料、 绿色颜料、黄色颜料、红色颜料的组成比、有机颜料遮光层14的膜厚等容易地进行调整。作 为应用于有机颜料遮光层14的绿色颜料，可以应用后述的各种绿色颜料。为了将有机颜料 遮光层14的半值波长设定在光波长670nm~750nm的范围内，作为绿色颜料，优选红外线 透过率的升高（例如半值波长）位于光波长700nm~800nm的范围的绿色颜料。用于将半 值波长设定为光波长670nm~750nm的范围的调整主要是基于紫色颜料和 绿色颜料得以实 现。为了调节有机颜料遮光层14的分光特性，还可以添加蓝色颜料。调整有机颜料遮光层 14的半值波长的颜料例如作为单一的颜料分散体，可以例示出半值波长为700nm~780nm 的范围内的C.I.颜料蓝15 :3、C.I.颜料绿36等。
[0292] R254的质量比率（％ )例如可属于0~15%的范围。
[0293] Y139的质量比率（％ )例如可属于25~50%的范围。
[0294] V23的质量比率（％ )例如可属于50~75%的范围。
[0295] 有机颜料遮光层14的标准膜厚、例如在2ym左右的膜厚下，可以以50~75%的 范围中的任一个值添加V23的紫色颜料。由此，有机颜料遮光层14在光波长670nm~750nm 内具有半值波长。通过使黄色的有机颜料为25~50%中的任一个值、进而添加0~15%的 红色的有机颜料来进行混合，可以充分地降低有机颜料遮光层14的光波长400nm~660nm 下的透过率。通过在光波长400nm~660nm的范围内、在有机颜料遮光层14的透过率中消 除浮动（分光从〇 %的基线的浮动），通过从光传感器16a的检测数据中减去光传感器16b 的检测数据的减法运算，可以进行准确的色分离。
[0296] 通常，在基于这些颜料生成彩色抗蚀剂（着色组合物）之前，将颜料分散在树脂或 溶液中生成颜料糊剂（分散液）。例如，为了将颜料Y139单体分散在树脂或溶液中，在颜料 R139的7份（质量份）中混合以下的材料。
[0297] 丙烯酸树脂溶液（固体成分为20% ) 40份
[0298] 分散剂 0? 5份
[0299] 环己酮 23. 0份
[0300] 此外，对于V23、R254等其他的颜料也可同样地分散在树脂或溶液中，生成黑色的 颜料分散糊剂。
[0301] 以下，例示用于基于上述的颜料分散糊剂生成黑色抗蚀剂的组成比。
[0302] Y139糊剂 14.70份 V23糊剂 20.60份 丙烯酸树脂溶液 14.00份 丙烯酸单体 4.15份 引发剂 0.7份 增感剂 0.4份
[0303] 环己酮 27.00份 PGMAC 10.89 份
[0304] 通过上述的组成比，形成有机颜料遮光层14中使用的黑色抗蚀剂2。
[0305] 作为有机颜料遮光层14的形成中使用的颜料的主色料的黑色抗蚀剂2是相对于 总质量比占约58%的紫色颜料V23。有机颜料的多数在大致比光波长800nm长的波长区域 内具有高透过率。黄色颜料Y139也是在比光波长800nm长的波长区域内具有高透过率的 有机颜料。
[0306] 例如，有机颜料遮光层14中所含的黑色抗蚀剂的主色料也可以是100%的有机颜 料。例如，以有机颜料为主色料的黑色抗蚀剂为了调整遮光性，还可以以总质量的40%以下 为标准添加碳。
[0307] <滤色器基板4、26、30中使用的红色抗蚀剂的一例>
[0308] 以下对红色糊剂（分散液）的调制例进行说明。
[0309] 均匀地搅拌混合下述组成的混合物，使用约直径为1_的玻璃珠利用砂磨机分散 5小时，用约5ym的过滤器进行过滤，制作红色糊剂。
[0310] 红色颜料C.I.颜料红254 8份 红色颜料C.I.颜料红177 10份 黄色颜料C.I.颜料黄150 2份 分散剂 2份 丙烯酸清漆（固体成分为20质量％) 108份
[0311] <红色抗蚀剂的调制>
[0312] 在红色糊剂的调制后，搅拌混合下述组成的混合物以达到均匀，用约5ym的过滤 器进行过滤，调制红色抗蚀剂。
[0313] 红色糊剂 42份 丙烯酸树脂溶液 18份 二季戊四醇五及六丙烯酸酯 4.5份 光聚合引发剂 1.2份 增感剂 2.0份 环己酮 32.3份
[0314] <滤色器基板4、26、30中使用的绿色抗蚀剂的一例>
[0315] <绿色糊剂的调制>
[0316] 均匀地搅拌混合下述组成的混合物，使用约直径为1_的玻璃珠利用砂磨机分散 5小时，用约5ym的过滤器进行过滤，制作绿色糊剂（分散液）。
[0317] 绿色颜料C.I.颜料绿58 10.4份 黄色颜料C.I.颜料黄150 9.6份 分散剂 2份 丙烯酸清漆（固体成分为20质量％) 66份
[0318] <绿色抗蚀剂的调制>
[0319] 在绿色糊剂的调制后，搅拌混合下述组成的混合物以达到均匀，用约5ym的过滤 器进行过滤，调制绿色抗蚀剂。
[0320] 绿色糊剂 46份 丙烯酸树脂溶液 8份 二季戊四醇五及六丙烯酸酯 4份 光聚合引发剂 1.2份 光聚合引发剂 35份 增感剂 1.5份 环己酮 5.8份 丙二醇单甲基醚醋酸酯 30份
[0321] <滤色器基板4、26、30中使用的蓝色抗蚀剂的一例>
[0322] <蓝色糊剂1的调制>
[0323] 均匀地搅拌混合下述组成的混合物，使用约直径为1mm的玻璃珠利用砂磨机分散 5小时，用约5ym的过滤器进行过滤，制作蓝色糊剂1。
[0324] 蓝色颜料C.I?颜料蓝15 :6 52份
[0325] 分散剂 6份
[0326] 丙烯酸清漆（固体成分为20质量％ ) 200份
[0327] <蓝色糊剂2的调制>
[0328] 均匀地搅拌混合下述组成的混合物，使用约直径为1mm的玻璃珠利用砂磨机分散 5小时，用约5ym的过滤器进行过滤，用研磨机分散5小时，用5ym的过滤器进行过滤，制 作中间蓝色糊剂。
[0329] 蓝色颜料C.I?颜料蓝15 :6 49. 4份
[0330] 分散剂 6份
[0331] 丙烯酸清漆（固体成分为20质量％ ) 200份
[0332] 在该中间蓝色糊剂中添加下述的紫色染料粉体，充分地搅拌，调制蓝色糊剂2。
[0333] 紫色染料 2. 6份
[0334] <蓝色抗蚀剂的调制>
[0335] 在蓝色糊剂1的调制后，搅拌混合下述组成的混合物以达到均匀，用约5ym的过 滤器进行过滤，调制蓝色抗蚀剂。
[0336] 蓝色糊剤 16.5份 丙烯酸树脂溶液 25.3份 二季戊四醇五及六丙烯酸酯 1.8份 光聚合引发剂 1.2份 增感剂 0.2份 环己酮 25份 丙二醇单甲基醚醋酸酯 30份
[0337] <滤色器基板4、26、30的制作>
[0338] 组合上述3色的红色抗蚀剂、绿色抗蚀剂、蓝色抗蚀剂，通过例如上述第4实施方 式中说明的制造方法制作滤色器基板4、26、30。
[0339] 上述各实施方式可以在不改变发明主旨的范围内进行各种变更加以应用。上述各 实施方式可以自由地组合使用。
[0340] 符号说明
[0341] 1、27、40液晶显示装置；2、25、28、41液晶面板；3、29阵列基板；4、26、30、42滤色 器基板；5、31液晶层；6、10透明基板；7a~7c绝缘层；8、8a、8b通用电极；9、9a、9b像素电 极；11碳遮光层；12、43滤色器层；RF红色滤波器；GF绿色滤波器；BF蓝色滤波器；13透明 树脂中间层；14有机颜料遮光层；15透明树脂层；16a、16b光滤波器；17、17a、17b液晶驱动 元件；18a、18b偏振片；19光控制元件；20背光单元；21&、2讣、22&、2213固体发光元件 ；24 处理部；32a、32b对向电极；33、34取向膜。
【主权项】
1. 一种液晶显示装置，其具备阵列基板、液晶层和滤色器基板， 所述阵列基板具备液晶驱动元件、第1光传感器和第2光传感器， 所述滤色器基板隔着所述液晶层与所述阵列基板相面对，且具备碳遮光层、滤色器和 有机颜料遮光层，所述碳遮光层作为遮光性色料的主材含有碳，所述有机颜料遮光层在与 基板平面垂直的方向上与所述滤色器的一部分重叠且作为遮光性色料的主材含有有机颜 料， 其中，所述第1光传感器对在垂直于所述基板平面的方向上经由所述滤色器而不经由 所述有机颜料遮光层的光进行检测， 所述第2光传感器对在垂直于所述基板平面的方向上经由所述滤色器和所述有机颜 料遮光层的光进行检测。2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述有机颜料遮光层是以相对于总有 机颜料的质量比率％计含有紫的有机颜料50~75%、黄的有机颜料25~50%或红的有机 颜料0~30 %的树脂组合物。3. 根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其进一步具备进行从所述第1光传感器 的检测数据中减去所述第2光传感器的检测数据的减法运算的处理部。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的液晶显示装置，其中， 所述碳遮光层、所述滤色器及所述有机颜料遮光层设置在构成所述滤色器基板的透明 基板上， 利用所述碳遮光层及所述有机颜料遮光层中的至少一者划分出俯视下成矩阵状的多 个开口部， 在所述多个开口部中具备所述滤色器中所含的红色滤波器、蓝色滤波器、绿色滤波器。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的液晶显示装置，其进一步具备装备于所述阵列 基板的与所述液晶层相反侧的面上的背光单元， 所述背光单元具备发出可见光的第1固体发光元件、发出触摸传感检测用的红外光的 第2固体发光元件、以及控制所述第2固体发光元件的发光时机和所述第1光传感器的受 光时机的处理部。6. 根据权利要求5所述的液晶显示装置，其中，所述红外光的波长属于SOOnm~ 1000 nm的波长区域。7. -种滤色器基板，其至少具备透明基板、碳遮光层、滤色器与有机颜料遮光层的层叠 构成，所述碳遮光层作为遮光性色料的主材含有碳，所述滤色器在所述透明基板上划分出 的多个开口部中分别具有红色滤波器、蓝色滤波器、绿色滤波器，所述有机颜料遮光层形成 在所述滤色器上且作为遮光性色料的主材含有有机颜料， 其中，在与所述透明基板的平面垂直的方向上具有所述滤色器与所述碳遮光层及所述 有机颜料遮光层均不重叠的部分、以及所述滤色器与所述有机颜料遮光层重叠但不与所述 碳遮光层重叠的部分。8. 根据权利要求7所述的滤色器基板，其中，所述有机颜料遮光层是以质量比率％计 含有紫的有机颜料50~75 %、黄的有机颜料25~50 %或红的有机颜料0~30 %的树脂组 合物。9. 根据权利要求7或8所述的滤色器基板，其进一步具备形成于形成有所述有机颜料 遮光层的所述滤色器上的透明树脂层。10. 根据权利要求7~9中任一项所述的滤色器基板，其进一步具备形成于所述透明树 脂层上的透明导电膜。11. 根据权利要求7~10中任一项所述的滤色器基板，其中，所述有机颜料遮光层含有 蓝的有机颜料，且按照在光波长670nm~800nm的范围内透过所述有机颜料遮光层的光的 透过率特性升高的方式调整了构成所述有机颜料遮光层的组合物的组成比。12. 根据权利要求7~11中任一项所述的滤色器基板，其中，所述有机颜料遮光层含有 绿的有机颜料，且按照在光波长670nm~800nm的范围内透过所述有机颜料遮光层的光的 透过率特性升高的方式调整了构成所述有机颜料遮光层的组合物的组成比。13. -种滤色器基板的制造方法，其依次进行以下工序： 在透明基板上形成作为遮光性色料的主材含有碳的碳遮光层及定位标记的工序； 形成含有红色滤波器、蓝色滤波器、绿色滤波器的滤色器的工序； 在所述滤色器上涂布作为遮光性色料的主材含有有机颜料的遮光抗蚀剂的工序； 使用红外光及红外光传感器识别所述定位标记的位置的工序； 根据所述定位标记的位置进行所述透明基板与光掩模的对位的工序；以及 使用所述光掩模对所述遮光抗蚀剂的涂膜进行曝光、显影、制成硬膜、从而形成有机颜 料遮光层的工序。14. 根据权利要求13所述的滤色器基板的制造方法，其进一步进行在所述滤色器上形 成透明树脂层的工序，所述有机颜料遮光层形成在所述透明树脂层上。15. 根据权利要求13或14所述的滤色器基板的制造方法，其中，所述红外光的光波长 为大致比800nm更长的波长侧。
【专利摘要】本发明的液晶显示装置具备阵列基板、液晶层和滤色器基板。阵列基板具备液晶驱动元件、第1光传感器和第2光传感器。滤色器基板隔着液晶层与阵列基板相面对，且具备碳遮光层、滤色器和有机颜料遮光层。有机颜料遮光层在与基板平面垂直的方向上与滤色器的一部分重叠且作为遮光性色料的主材含有有机颜料。第1光传感器对在垂直于基板平面的方向上经由滤色器而不经由有机颜料遮光层的光进行检测。第2光传感器对在垂直于基板平面的方向上经由滤色器和有机颜料遮光层的光进行检测。
【IPC分类】G02B5/20, G02F1/1335, G02F1/1333
【公开号】CN104903784
【申请号】CN201380068391
【发明人】木村幸弘, 福吉健蔵
【申请人】凸版印刷株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年7月29日
【公告号】EP2940516A1, US20150301402, WO2014103418A1
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶显示装置、滤色器基板及滤色器基板制造方法。
[0002] 本申请基于在2012年12月27日提出申请的日本特愿2012-286224号主张优先 权，在此引用其内容。
【背景技术】
[0003] 对于具备液晶显示装置的电子设备谋求轻量化。例如，在手机、移动PC等信息设 备中具备液晶显示装置。作为信息设备的操作之一例，例如应用利用手指或指针等对液晶 显示画面进行直接输入的技术。
[0004] 对液晶显示画面的直接输入方式包括在液晶面板的前表面设置具备传感功能的 触摸面板、通过触摸面板接收输入的On-Cell方式。此外，对液晶显示画面的直接输入方式 还包括在液晶显示装置的阵列基板或对向基板上以矩阵状配置具有传感功能的传感器、将 传感器内设在液晶单元中的In-Cell方式。
[0005] 作为On-Cell方式所用技术的一例，专利文献1 (日本特开平10-171599号公报） 公开了电阻膜方式、电磁感应方式、静电电容方式、光学式的触摸面板。
[0006] 但是，在液晶面板的表面具备触摸面板的On-Cell方式中，触摸面板的厚度和重 量被加在液晶显示装置上，从而厚度及重量增加。进而，由于触摸面板的表面及触摸面板的 内表面的光反射，有液晶显不品质降低的情况。
[0007] 与其相对，在液晶单元中内设传感器的In-Cell方式中，液晶显示装置的厚度不 会增加，显示品质不易降低，因此优选。作为具备传感功能的传感器之一例，光传感器的开 发正在进行。
[0008] 电子设备或信息设备中使用的液晶显示装置具有利用立体图像显示的倾向。对于 利用液晶显示装置进行的立体图像显示而言，技术上的要求有所增加。例如，要求对经立体 显示的按键的点击感。例如，要求防止手指输入的误操作。
[0009] 当液晶面板含有光传感器时，为了防止因温度或背光光源的影响而发生误检测， 有时需要对光传感器的检测结果进行补偿。
[0010] 作为传感器的一例，使用具备含有多晶硅或无定形硅的信道层的硅光电二极管。 硅光电二极管根据环境温度等的变化而发生暗电流，由此有时会在观测数据中加入并非观 测光的噪音。
[0011] 专利文献2 (日本特开2002-335454号公报）、专利文献3 (日本特开2007-18458 号公报）公开了使用进行暗电流校正的光电二极管进行运算补偿。专利文献2、3利用拍摄 元件对暗电流进行补偿。
[0012] 专利文献4(日本特开2009-151039号公报）公开了通过基于第1受光元件的信 号和第2受光元件的信号的运算来提高检测信号的S/N比的技术。但是，该专利文献4并 未公开精度良好地对可见光进行色分离的技术。专利文献4 (权利要求1)的显示器装置在 第1受光元件上具备对可见光区域的光进行吸收的光学滤波器。进而，专利文献4的显示 器装置具备吸收并阻断入射光的遮光部。
[0013] 但是，该专利文献4并未考虑蓝色光、绿色光、红色光的色分离。而且，专利文献4 并未公开用于制造滤色器基板的定位方法。专利文献4([0013]段落）公开了噪音成分被 消除的触摸传感检测。
[0014] 专利文献5 (日本特开2010-186997号公报）、专利文献6 (日本特开2011-118888 号公报）公开了由氧化物半导体形成的光传感器（受光元件）。专利文献5公开了应用 于作为发光层主要使用有机物的显示器中的光传感器。专利文献6公开了除了作为面传 感器的光传感器之外、还具备位置检测用的光传感器的显示装置。专利文献7(日本特开 2011-065133号公报）公开了具备短波长用光传感器、红光用传感器、红外光用光传感器的 液晶显示装置。
[0015] 现有技术文献
[0016] 专利文献
[0017] 专利文献1 :日本特开平10-171599号公报
[0018] 专利文献2 :日本特开2002-335454号公报
[0019] 专利文献3 :日本特开2007-18458号公报
[0020] 专利文献4 :日本特开2009-151039号公报
[0021] 专利文献5 :日本特开2010-186997号公报
[0022] 专利文献6 :日本特开2011-118888号公报
[0023] 专利文献7 :日本特开2011-065133号公报
【发明内容】
[0024] 发明要解决的技术问题
[0025] 本发明鉴于上述事实而作出，其目的在于提供可以使光传感器的检测数据为高精 度且稳定、能够以高精度进行色分离及触摸传感检测的液晶显示装置、滤色器基板及滤色 器基板制造方法。
[0026] 用于解决课题的方法
[0027] 本发明第一方式的液晶显示装置具备阵列基板、液晶层和滤色器基板，所述阵列 基板具备液晶驱动元件、第1光传感器和第2光传感器，所述滤色器基板隔着所述液晶层与 所述阵列基板相面对，且具备碳遮光层、滤色器和有机颜料遮光层，所述碳遮光层作为遮光 性色料的主材含有碳，所述有机颜料遮光层在与基板平面垂直的方向上与所述滤色器的一 部分重叠且作为遮光性色料的主材含有有机颜料，其中，所述第1光传感器对在垂直于所 述基板平面的方向上经由所述滤色器而不经由所述有机颜料遮光层的光进行检测，所述第 2光传感器对在垂直于所述基板平面的方向上经由所述滤色器和所述有机颜料遮光层的光 进行检测。
[0028] 在本发明第一方式的液晶显示装置中，所述有机颜料遮光层优选是以相对于总有 机颜料的质量比率（％ )计含有紫的有机颜料50~75%、黄的有机颜料25~50%或红的 有机颜料〇~30 %的树脂组合物。
[0029] 本发明第一方式的液晶显示装置中，优选进一步具备进行从所述第1光传感器的 检测数据中减去所述第2光传感器的检测数据的减法运算的处理部。
[0030] 本发明第一方式的液晶显示装置中，优选：所述碳遮光层、所述滤色器及所述有机 颜料遮光层设置在构成所述滤色器基板的透明基板上，利用所述碳遮光层及所述有机颜料 遮光层中的至少一者划分出俯视下成矩阵状的多个开口部，所述多个开口部中具备所述滤 色器中所含的红色滤波器、蓝色滤波器、绿色滤波器。
[0031] 本发明第一方式的液晶显示装置中，优选：进一步具备装备于所述阵列基板的与 所述液晶层相反侧的面上的背光单元，所述背光单元具备发出可见光的第1固体发光元 件、发出触摸传感检测用的红外光的第2固体发光元件、以及控制所述第2固体发光元件的 发光时机和所述第1光传感器的受光时机的处理部。
[0032] 本发明第一方式的液晶显示装置中，所述红外光的波长优选属于800nm~lOOOnm 的波长区域。
[0033] 本发明第二方式的滤色器基板至少具备透明基板、碳遮光层、滤色器与有机颜料 遮光层的层叠构成，所述碳遮光层作为遮光性色料的主材含有碳，所述滤色器在所述透明 基板上划分出的多个开口部中分别具有红色滤波器、蓝色滤波器、绿色滤波器，所述有机颜 料遮光层形成在所述滤色器上且作为遮光性色料的主材含有有机颜料，其中，在与所述透 明基板的平面垂直的方向上具有所述滤色器与所述碳遮光层及所述有机颜料遮光层均不 重叠的部分、以及所述滤色器与所述有机颜料遮光层重叠但不与所述碳遮光层重叠的部 分。
[0034] 本发明第二方式的滤色器基板中，所述有机颜料遮光层优选是以质量比率（％ ) 计含有紫的有机颜料50~75 %、黄的有机颜料25~50 %或红的有机颜料0~30 %的树脂 组合物。
[0035] 本发明第二方式的滤色器基板中，优选进一步具备形成于形成有所述有机颜料遮 光层的所述滤色器上的透明树脂层。
[0036] 本发明第二方式的滤色器基板中，优选进一步具备形成于所述透明树脂层上的透 明导电膜。
[0037] 本发明第二方式的滤色器基板中，优选：所述有机颜料遮光层含有蓝的有机颜料， 且按照在光波长670nm~800nm的范围内透过所述有机颜料遮光层的光的透过率特性升高 的方式调整了构成所述有机颜料遮光层的组合物的组成比。
[0038] 本发明第二方式的滤色器基板中，优选：所述有机颜料遮光层含有绿的有机颜料， 且按照在光波长670nm~800nm的范围内透过所述有机颜料遮光层的光的透过率特性升高 的方式调整了构成所述有机颜料遮光层的组合物的组成比。
[0039] 本发明第三方式的滤色器基板的制造方法依次进行以下工序：在透明基板上形成 作为遮光性色料的主材含有碳的碳遮光层及定位标记的工序；形成含有红色滤波器、蓝色 滤波器、绿色滤波器的滤色器的工序；在所述滤色器上涂布作为遮光性色料的主材含有有 机颜料的遮光抗蚀剂的工序；使用红外光及红外光传感器识别所述定位标记的位置的工 序；根据所述定位标记的位置进行所述透明基板与光掩模的对位的工序；以及使用所述光 掩模对所述遮光抗蚀剂的涂膜进行曝光、显影而制成硬膜、从而形成有机颜料遮光层的工 序。
[0040] 本发明第三方式的滤色器基板的制造方法中，优选：进一步进行在所述滤色器上 形成透明树脂层的工序，所述有机颜料遮光层形成在所述透明树脂层上。
[0041] 本发明第三方式的滤色器基板的制造方法中，所述红外光的光波长优选为大致比 800nm更长的波长侧。
[0042] 发明效果
[0043] 本发明的方式中，可以使光传感器的检测数据为高精度且稳定，能够以高精度进 行色分离及触摸传感检测。
【附图说明】
[0044] 图1为表示本发明第1实施方式的液晶显示装置所具备的液晶面板的构成之一例 的部分截面图。
[0045] 图2为表示从第1实施方式的液晶面板的滤色器基板侧观察到的构造之一例的部 分俯视图。
[0046] 图3为表不第1实施方式的液晶面板之一例的纵向上的部分截面图。
[0047] 图4为表示第1实施方式的液晶显示装置之一例的截面图。
[0048] 图5为表示第1实施方式的滤色器的分光特性之一例的曲线。
[0049] 图6为表示第1实施方式的碳遮光层及有机颜料遮光层的遮光特性的例子的曲 线。
[0050] 图7为表示绿色滤波器的透过特性、重叠了绿色滤波器和有机颜料遮光层的透过 特性之一例的曲线。
[0051] 图8为表示红色滤波器的透过特性、重叠了红色滤波器和有机颜料遮光层的透过 特性之一例的曲线。
[0052] 图9为表示蓝色滤波器的透过特性、重叠了蓝色滤波器和颜料遮光膜的透过特性 之一例的曲线。
[0053] 图10为表示本发明第2实施方式的液晶面板的从滤色器基板侧观察到的构造之 一例的部分俯视图。
[0054] 图11为表不第2实施方式的液晶面板之一例的横向部分截面图。
[0055] 图12为表示第3实施方式的液晶显示装置所具备的液晶面板的构成之一例的部 分截面图。
[0056] 图13为表示第3实施方式的液晶面板在液晶驱动电压施加时的状态之一例的部 分截面图。
[0057] 图14为表示第3实施方式的用于立体图像显示的液晶显示装置的构成之一例的 截面图。
[0058] 图15为表示第3实施方式的液晶显示装置所具备的液晶面板的光的出射状态之 一例的部分截面图。
[0059] 图16为表示第3实施方式的液晶面板的多个像素之一例的部分俯视图。
[0060] 图17为表示第3实施方式的光控制元件的构成之一例的俯视图。
[0061] 图18为表示机械靠模中使用的液晶显示装置之一例的截面图。
[0062] 图19为表示本发明第4实施方式的滤色器基板制造方法之一例的流程图。
[0063] 图20为表示本发明第5实施方式的液晶显示装置所具备的液晶面板的构成之一 例的部分截面图。
[0064] 图21为表示第5实施方式的液晶面板的从滤色器基板观察到的构造之一例的部 分俯视图。
【具体实施方式】
[0065] 以下一边参照附图一边说明本发明的实施方式。此外，以下的说明中，对于相同或 实质上相同的功能及构成要素赋予相同符号，并根据需要进行说明。
[0066] 各实施方式中，仅对特征性部分进行说明，对于与通常的液晶显示装置的构成要 素没有差异的部分则省略说明。
[0067] 各实施方式中，对液晶显示装置的单一色的显示单元为1个像素的情况进行说 明。但是，单一色的显示单元也可以是1个亚图素，另外还可以是多个图素数（像素数）构 成显示单元，也可以是任意定义的图素或像素构成显示单元。像素含有红色滤波器、绿色滤 波器、蓝色滤波器中的任一个，是至少具有2个平行边的多边形。
[0068] 各实施方式中，液晶显示装置具备碳遮光层和有机颜料遮光层。通过碳遮光层和 有机颜料遮光层中的至少一者来形成将上述红色滤波器、绿色滤波器、蓝色滤波器分别划 分开来的矩阵状的开口部。碳遮光层及有机颜料遮光层中的任一个的俯视图案可以是条纹 图案、也可以是矩阵图案。可以由碳遮光层和有机 颜料遮光层形成俯视下具有至少2个平 行边的多边形的任一边。例如，也可以是用条纹图案的碳遮光层划分矩形开口部的2边、用 有机颜料遮光层形成矩形的4边、仅矩形开口部的2边上碳遮光层和有机颜料遮光层重叠 的构成。本发明中，俯视下矩阵状的开口部包括这些各种图案的组合。
[0069] 碳遮光层作为遮光性色料的主材（主体、主剂或主成分）含有碳。碳遮光层在滤 色器基板的有效显示区域（图像显示部分）中可以被省略。另外，碳遮光层若不是主材，则 也可含有其他的遮光性色料。
[0070] 各实施方式中，主材是指以质量比率计、相对于遮光性色料的所有颜料的质量具 有超过50%的质量的颜料。即，碳遮光层的所有颜料质量中的50%以上是碳的质量。
[0071] 碳遮光层可以配置在被称作外框的有效显示区域外的周围，可作为滤色器的定位 标记进行使用。外框按照将有效显示区域的4边包围的方式来形成。外框上的液晶并未进 行充分的取向控制，易于发生自外框的漏光。因此，对形成外框的遮光层要求例如以光学浓 度计为4或5以上的高遮光性。有机颜料遮光层难以以实用的膜厚提供光学浓度为3以上， 但碳遮光层能够以1um~2ym的实用的膜厚提供光学浓度为4以上。外框可以由碳遮光 层的单层形成，或者由碳遮光层与有机颜料遮光层的层叠构成来形成。另外，也可以由碳遮 光层构成外框、且仅由有机颜料遮光层构成分别划分红色滤波器、绿色滤波器、蓝色滤波器 的矩阵状的开口部。
[0072] 有机颜料遮光层作为遮光性色料的主材含有有机颜料。有机颜料遮光层俯视下例 如在像素的至少1个边上具备与红色滤波器、绿色滤波器或蓝色滤波器重叠且不与碳遮光 层重叠的重叠部。
[0073] 另外，有机颜料遮光层14可以在以相对于总有机颜料的质量比率计、紫的有机颜 料为50~75%、黄的有机颜料为25~50%、红的有机颜料为0~30%的范围内自由地调 整。
[0074] 各实施方式中，可以使用各种液晶驱动方式。例如，使用IPS方式（使用了水平 取向的液晶分子的横电场方式）、VA(VerticallyAlignment:使用了垂直取向的液晶分子 的纵电场方式）、HAN(Hybrid-alignedNematic，混合取向向列）、TN(TwistedNematic，扭 曲向列）、〇CB(OpticallyCompensatedBend，光学补偿弯曲）、CPA(ContinuousPinwheel Alignment，连续焰火状定位）等液晶取向方式或液晶驱动方式。液晶层可以含有具有正的 介电常数各向异性的液晶分子、或含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子。
[0075] 液晶驱动电压施加时的液晶分子的旋转方向（动作方向）可以是与基板的表面成 平行的方向、也可以是与基板的平面垂直地立起的方向。施加于液晶分子的液晶驱动电压 的方向可以是水平方向、也可以是2维或3维地斜向方向、还可以是垂直方向。
[0076] (第1实施方式）
[0077] 本实施方式中，以IPS方式为例进行说明。但是，也可以使用并非IPS方式的其他 液晶驱动方式。
[0078] 图1是表示本实施方式的液晶显示装置1所具备的液晶面板2的构成之一例的部 分截面图。
[0079] 该图1是从液晶面板2的像素的横向观察到的截面图。液晶面板2中，省略了取 向膜、偏振片、相位差板等。
[0080] 液晶显示装置1为IPS方式。
[0081] 液晶面板2具备阵列基板3、滤色器基板4和液晶层5。
[0082] 阵列基板3和滤色器基板4相面对。在阵列基板3与滤色器基板4之间夹持液晶 层5。液晶层5含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子。在未施加液晶驱动电压的状 态下，液晶分子相对于阵列基板3及滤色器基板4的各自基板面平行地取向。但是，液晶层 5也可含有具有正的介电常数各向异性的液晶分子。
[0083] 阵列基板3具备透明基板6、绝缘层7a~7c、通用电极8和像素电极9。
[0084] 在透明基板6的第1表面上形成绝缘层7a、7b。在绝缘层7b上形成通用电极8。 在形成有通用电极8的绝缘层7b上形成绝缘层7c。在绝缘层7c上形成像素电极9。
[0085] 作为绝缘层7a~7c，例如使用SiN。
[0086] 像素电极9例如具有梳齿状图案，也可以是带状、线状的图案。
[0087] 通用电极8隔着绝缘层7c在垂直的方向上与像素电极9和透明基板6的平面相 面对。
[0088] 像素电极9和通用电极8还可以含有导电性的金属氧化物。作为导电性的金属氧 化物，例如使用透明导电膜（IT0)。
[0089] 像素电极9和通用电极8隔着绝缘层7c形成。基于施加于像素电极9与通用电 极8之间的液晶驱动电压，液晶层5的液晶分子驱动。在液晶驱动电压施加时，液晶分子的 长轴从水平方向向垂直方向立起。
[0090] 阵列基板3所含的透明基板6的第2表面位于液晶显示装置1的内部侧，位于液 晶面板2的背面侧。阵列基板3所含的像素电极9位于液晶层5侦k
[0091] 滤色器基板4具备透明基板10、含碳遮光层11和滤色器CF的滤色器层12、透明 树脂中间层13、有机颜料遮光层14和透明树脂层15。
[0092] 在透明基板10的第1表面上形成作为遮光性色料的主材含有碳的碳遮光层11。 在形成有碳遮光层11的透明基板10的第1表面上形成滤色器CF。在滤色器层12上形成 透明树脂中间层13。在透明树脂中间层13上形成作为遮光性色料的主材含有有机颜料的 有机颜料遮光层14。在形成有有机颜料遮光层14的透明树脂中间层13上形成透明树脂层 15。
[0093] 滤色器基板4所含的透明基板10的第2表面位于液晶显示装置1的表面侧。滤 色器基板4所含的透明树脂层15位于液晶层5侧。
[0094] 在滤色器层12的形成中，在碳遮光层11上以多边形像素形状形成红色滤波器RF、 绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的图案。
[0095] 如上所述，碳遮光层11的形成也可以省略，也可仅形成在液晶面板2的外框区域 上。图1中显示了按照碳遮光层11与有机颜料遮光层14重叠的方式进行配置的构造，但 层11、14并不是一定要重叠。
[0096] 按照将由红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF形成的图案覆盖的方式形 成透明树脂中间层13。在滤色器基板4在不进行立体显示的用途中装备于液晶显示装置1 中的情况等那样不需要透明树脂中间层13的厚度的时，也可以将透明树脂中间层13省略。
[0097] 在为进行立体显示的液晶显示装置时，优选在碳遮光层11与有机颜料遮光层14 之间具有用于获得斜向射出光所需的厚度（距离）。
[0098] 本实施方式中，在透明树脂中间层13上进一步形成有机颜料遮光层14。在有机颜 料遮光层14上形成透明树脂层15。该透明树脂层15发挥将滤色器基板4平坦化、进而作 为滤色器基板4的保护覆层的功能。
[0099] 如本实施方式那样，IPS方式的液晶显示装置1的滤色器基板4也可不具备透明电 极。但是，在滤色器基板4装备于VA(垂直取向）方式且纵电场方式的液晶显示装置1中 时，可以在透明树脂层15上形成ITO等透明导电膜或透明导电膜图案。
[0100] 碳遮光层11例如可以具有俯视下沿纵向的长度方向延伸、在横向上将透明基板 10的第1平面进行划分的线状图案。但是，碳遮光层11的形状并非限定于此。例如，碳遮 光层11也可以形成俯视下以矩阵状配置的多个开口部，还可以是含有2个以上平行边的矩 形状。
[0101] 含有红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的滤色器CF将形成有碳遮光 层11的透明基板10的第1平面覆盖。换而言之，俯视下，在与透明基板10的平面垂直的 方向上，碳遮光层11与红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的端部重叠。
[0102] 有机颜料遮光层14俯视下将透明树脂中间层13的表面划分成矩阵状、形成以矩 阵状配置的多个开口部。开口部俯视下具有像素形状、例如含有2个以上平行边的矩形状。 将红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF中的任一个分配在各个开口部中。但是， 有机颜料遮光层14的形状并非限定于此。例如，有机颜料遮光层14的形状可以与碳遮光 层11同样地为线状图案。
[0103] 本实施方式中，碳遮光层11和有机颜料遮光层14俯视下部分地重叠。
[0104] 本实施方式中，碳遮光层11与有机颜料遮光层14之间可以设置任意的厚度（距 离）。此时，有机颜料遮光层14成为相比较于碳遮光层12更接近液晶层5的遮光层。FFS 或IPS等液晶分子在基板平面上水平地旋转的液晶驱动方式中，通过有机颜料遮光层14接 近液晶层5,可获得以下的优点。FFS或IPS的液晶分子的驱动中，当对液晶层5施加驱动 电压时，液晶分子的旋转动作的传播距离长，有其传播距离影响至未施加液晶驱动电压的 相邻像素的情况以及在相邻像素的端部处发生漏光的情况。微细的像素中，由于该漏光的 影响，有显示品质下降的情况。但是，本实施方式中，通过使有机颜料遮光层14接近液晶层 5,可以大幅度地减轻在相邻像素的端部处发生的斜向方向的漏光。
[0105] 本实施方式中，液晶面板2包含多个像素以矩阵状配置的有效显示区域和作为该 有效显示区域的外周部分的有效显示区域外的外框区域。
[0106] 本实施方式中，例如外框区域还可具有碳遮光层11与有机颜料遮光层14重叠的 2层构成。由此，可以提高外框区域上的遮光性。
[0107] 图2是表示本实施方式的液晶面板2的从滤色器基板4侧观察到的构造之一例的 部分俯视图。该图2表示绿像素GF。图2表示从观察者侧观察滤色器基板4的俯视图。上 述图1相当于图2的A-A'截面。
[0108] 图3是表示本实施方式的液晶面板2之一例的纵向的部分截面图。该图3相当于 图2的B-B'截面。图3是从绿像素的纵向观察到的截面图。
[0109] 如前面说明的那样，碳遮光层11是线状图案，有机颜料遮光层14是矩形图案。碳 遮光层11在有机颜料遮光层14的侧边处重叠。
[0110] 在绿像素的绿色滤波器GF下具备光传感器16a(第1光传感器）。
[0111] 在有机颜料遮光层14下具备光传感器16b(第2光传感器）。
[0112] 光传感器16a、16b例如是受光兀件。
[0113] 在绿像素角落的碳遮光层11下具备与像素电极9电连接的液晶驱动元件17。作 为液晶驱动元件17,例如使用薄膜晶体管（TFT)。
[0114] 图4是表示本实施方式的液晶显示装置1之一例的截面图。该图4是从液晶显示 装置1的横向观察到的截面图。
[0115] 液晶显示装置1具备液晶面板2、偏振片18a、18b、例如含有半圆柱状透镜19a及 三角柱状透镜19b的光控制元件19以及背光单元20。
[0116] 液晶面板2的表面（透明基板10的第2表面侧）上具备偏振片18a。
[0117] 液晶面板2的背面（透明基板6的第2表面侧）上具备偏振片18b。
[0118] 背光单元20隔着偏振片18装备于液晶面板2的背面。
[0119] 背光单元20例如还可具备扩散板、导光板、偏振光分离膜、回射偏振元件等，但在 该图4中省略。
[0120] 背光单元20包含发出可见光的多个固体发光元件21a、21b和发出红外线或紫外 线的多个固体发光元件22a、22b。
[0121] 固体发光元件21a、21b例如还可以是发出在发光波长区域含有红、绿、蓝的3波长 的白色光的白色LED。固体发光元件21a、21b例如可以是组合有GaN系蓝色LED和YAG系 荧光物质的模拟白色LED。为了提高彩色再现性，红色LED等具有1色以上的主要峰的LED 也可与模拟白色LED-起使用。作为固体发光元件21a、21b，例如还可使用在蓝色LED上层 叠红色及绿色的荧光体而成的光源。
[0122] 作为非可见光的红外线作为手指等对液晶显示画面进行操作的指针23的照明光 进行使用。作为用于利用近红外光进行触摸传感检测的受光元件使用光传感器16b时，通 过用光传感器16接收来自指针23的反射光（例如红外线），可实现触摸传感检测，可检测 指针23的位置及动作。作为光传感器16b，例如可以使用CMOS或CCD等拍摄元件。作为光 传感器16b的代替，可以使用具备CMOS传感器或C⑶传感器等的相机。
[0123] 在液晶显示装置1的触摸传感检测中，例如从发出光波长为700nm~llOOnm的近 红外线的固体发光元件22a、22b发出近红外光。该近红外光从背光单元20经由液晶面板 2的表面被出射，对指针23进行照明。来自指针23的再反射光被光传感器16b接收，通过 该受光可进行触摸传感检测。触摸传感检测的时机和近红外光的发光时机优选通过处理部 24使它们同步。但是，例如在使用比光波长800nm更长的波长的、难以靠人眼进行识别的近 红外光时，也可以是常时发光。而且，在蓝、绿、红的色分离中，优选使用难以影响色分离的 比光波长800nm更长波长的近红外发光。
[0124] 通过调整固体发光元件21a、21b、22a、22b的发光角度0，可以使出射光的出射目 的位置与观察者眼睛的位置及指针23的位置对齐。
[0125] 图5是表示本实施方式的滤色器CF的分光特性之一例的曲线。
[0126] 应用于液晶显示装置1的滤色器CF含有红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波 器BF。特性RL是红色滤波器RF的分光特性。特性GL是绿色滤波器GL的分光特性。特性 BL是蓝色滤波器BF的分光特性。
[0127] 红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的透过率在比光波长700nm更长的 波长处有很大不同。
[0128] 因此，在使用具备光传感器16a的液晶显示装置1作为彩色复印机或拍摄装置时， 例如在光波长为700nm~llOOnm的近红外区域的波长下，如果不将受光成分除去，则高精 度的红、绿、蓝的色分离是困难的。
[0129] 薄膜晶体管所含的例如无定形硅或多晶硅等半导体在大致光波长400nm~ llOOnm的波长区域下对光进行检测。
[0130] 图6是表示本实施方式的碳遮光层11的遮光特性BLK1及有机颜料遮光层14的 遮光特性BLK2的例子的曲线。
[0131] 碳遮光层11作为主要的遮光性色料含有碳。碳遮光层11能够在比有机颜料遮光 层14更宽的波长区域内抑制透过光。
[0132] 有机颜料遮光层14的透过率在大致光波长700nm附近处升高，在比光波长700nm 附近更长的波长区域下增高。换而言之，有机颜料遮光层14的透过率在670nm~800nm的 范围内具有透过率提高的倾向，例如在该波长区域内具有透过率达到50%的波长。具有在 比透过率达到50%的波长更长的波长侧透过率进一步提高的透过特性。本发明的记载中， 将有机颜料遮光层14的透过率达到50 %时的波长定义为半值波长。
[0133] 图7是表示绿色滤波器GF的透过特性GL和重叠了绿色滤波器GF与有机颜料遮 光层14的透过特性GLBLK之一例的曲线。
[0134] 可见光区域的高精度的绿的检测数据是通过从检测到的经由绿色滤波器GF的光 的检测数据中减去光学上重叠绿色滤波器GF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数 据而获得的。
[0135] 如此，通过从检测到的经由绿色滤波器GF的光的检测数据中减去光学上重叠绿 色滤波器GF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数据，可以仅提取出可见光区域的 绿的检测数据。
[0136] 图8是表示红色滤波器RF的透过特性RL和重叠了红色滤波器RF与有机颜料遮 光层14的透过特性RLBLK之一例的曲线。
[0137] 为了对光进行检测而将滤色器CF所含的红色滤波器RF、蓝色滤波器BF、绿色滤波 器GF的各个单色层与有机颜料遮光层14重叠了的部分也可称为光学上重叠的部位。
[0138] 可见光区域的高精度的红的检测数据是通过从检测到的经由红色滤波器RF的光 的检测数据中减去光学上重叠红色滤波器RF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数 据而获得的。
[0139] 如此，通过从检测到的经由红色滤波器RF的光的检测数据中减去光学上重叠红 色滤波器RF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数据，可以仅提取出可见光区域的 红的检测数据。
[0140] 图9是表示蓝色滤波器BF的透过特性BL和重叠了蓝色滤波器BF与有机颜料遮 光层14的透过特性BLBLK之一例的曲线。
[0141] 可见光区域的高精度的蓝的检测数据是通过从检测到的经由蓝色滤波器BF的光 的检测数据中减去光学上重叠蓝色滤波器BF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数 据而获得的。
[0142] 如此，通过从检测到的经由蓝色滤波器BF的光的检测数据中减去光学上重叠蓝 色滤波器BF和有机颜料遮光层14所检测到的光的检测数据，可以仅提取出可见光区域的 蓝的检测数据。
[0143] 该减法运算处理例如通过上述图3所示的处理部24进行。光传感器16a生成经 由绿色滤波器GF的光的检测数据。光传感器16b生成经由绿色滤波器GF和有机颜料遮光 层14的光的检测数据。
[0144] 光传感器16a的检测数据含有绿色的感光成分和近红外区域的感光成分。但是， 处理部24通过进行从光传感器16a的检测数据中减去光传感器16b的检测数据的减法运 算，可以提取出可见光区域的部分的仅绿色成分的检测数据。
[0145] 另外，通过将上述图3的绿色滤波器GF替换成红色滤波器RF或蓝色滤波器BF， 可以将各个可见光区域的红色成分的检测数据、可见光区域的蓝色成分的检测数据提取出 来。
[0146] 作为宽范围区域的光的分离中所用的光传感器16a、16b，可选择硅系光电二极管。 该硅系光电二极管可以是pin或pn构造。在硅系光电二极管中，光的入射方向从效率的观 点出发，优选光入射到P型的半导体面。但是，光的入射方向还可根据需要是光入射到n型 的半导体面。P型半导体膜还可利用例如含硼（B)的半导体材料气体、通过等离子体CVD来 形成。n型半导体膜例如可以利用含磷（P)的半导体材料气体、通过等离子体CVD来形成。 i型半导体膜还可以利用不含这些杂质的半导体材料气体、通过等离子体CVD来形成。这种 半导体膜可以是无定形硅，也可以是多晶硅，还可以是半无定形。
[0147] 由这些硅半导体构成的光传感器16a、16b可通过透明信道层由金属氧化物形成 的薄膜晶体管来进行开关。或者，由硅半导体构成的光传感器16a、16b可通过无定形硅或 多晶硅的薄膜晶体管进行开关。还可以是从无定形硅到多晶硅的膜质连续变化的硅。例如 当薄膜晶体管具备含有镓、铟、锌、锡、铪、钇中的2种以上的金属氧化物的透明信道层时， 该薄膜晶体管的迀移率高、漏电流小。因此，该薄膜晶体管能够以高速且低耗电进行开关。 通过具备含金属氧化物的透明信道层的薄膜晶体管对光传感器l6a、16b进行开关时，可以 重现性良好且不均很少地将通过光传感器16a、16b检测的光的强度分布转换成电信号。另 外，这里的光传感器16a、16b的开关是指利用薄膜晶体管进行的光传感器16a、16b的选择 或利用薄膜晶体管进行的光传感器16a、16b的重置。本实施方式中，还可以将光传感器 16a、16b的输出配线连接于薄膜晶体管的源电极或漏电极，该薄膜晶体管可作为放大电路 的元件进行使用。
[0148] 以上说明的本实施方式中，通过使液晶面板2具备触摸传感检测功能，可以实现 薄型化、轻量化。
[0149] 本实施方式中，通过进行从检测到的经由滤色器CF的数据中减去检测到的经由 滤色器CF及有机颜料遮光层14的数据的减法运算，可以高精度地使检测结果稳定，能够以 高精度进行色分离，可以实现高精度的触摸传感检测。
[0150] (第2实施方式）
[0151] 本实施方式中，对上述第1实施方式的变形例进行说明。
[0152] 图10是表示本实施方式的液晶面板25的从滤色器基板26侧观察到的构造之一 例的部分俯视图。该图10表示绿像素。
[0153] 图11是表不本实施方式的液晶面板25之一例的横向部分截面图。该图11相当 于图2的C-C'截面。图3是从绿像素的横向观察到的截面图。
[0154] 碳遮光层11是线状图案，有机颜料遮光层14是大致矩形状的矩阵图案。碳遮光 层11在有机颜料遮光层14的上边及下边处重叠。
[0155] 在绿色滤波器GF下具备光传感器16a。
[0156] 在绿色滤波器GF和有机颜料遮光层14下具备光传感器16b。
[0157] 在形成于绿像素角落的碳遮光层11下具备与像素电极9电连接的液晶驱动元件 17。作为液晶驱动元件17,例如使用薄膜晶体管。
[0158] 在与基板平面垂直的方向（光入射方向）上，绿色滤波器GF与光传感器16a重叠。
[0159] 在与基板平面垂直的方向中，绿色滤波器GF与有机颜料遮光层14与光传感器16b 重叠。
[0160] 光传感器16a对绿的感光成分和近红外区域的感光成分进行检测。光传感器16b 对近红外区域的感光成分进行检测。处理部24进行从光传感器16a的检测数据中减去光 传感器16b的检测数据的减法运算，生成仅绿成分的数据。
[0161] 此外，通过将图11的绿色滤波器GF替换成红色滤波器RF或蓝色滤波器BF，可以 生成仅红成分的数据或仅蓝成分的数据。
[0162] (第3实施方式）
[0163] 本实施方式中，对上述第1及第2实施方式的变形例进行说明。
[0164] 图12是表示本实施方式的液晶显示装置27所具备的液晶面板28的构成之一例 的部分截面图。本实施方式的液晶面板28中，将偏振片、相位差板等省略。
[0165] 液晶面板28具备阵列基板29、滤色器基板30和液晶层31。
[0166] 阵列基板29与滤色器基板30相面对。在阵列基板29与滤色器基板30之间夹持 液晶层31。本实施方式中，液晶层31含有负的介电常数各向异性的液晶分子L1~L8。液 晶分子L1~L8为初期垂直取向。液晶分子L1~L8基于斜向电场被驱动。
[0167] 滤色器基板30具备透明基板10、含碳遮光层11和滤色器CF的滤色器层12、透明 树脂中间层13、有机颜料遮光层14、透明树脂层15、对向电极32a、32b以及取向膜33。本 实施方式中，透明树脂中间层13也可省略。
[0168] 在滤色器基板30的透明树脂层15上形成对向电极32a、32b。
[0169] 在形成有对向电极32a、32b的透明树脂层15上形成取向膜33。
[0170] 滤色器基板30所含的取向膜33位于液晶层31侧。
[0171] 阵列基板29具备透明基板6、绝缘层7a~7c、像素电极9a、9b、通用电极8a、8b以 及取向膜34。
[0172] 在阵列基板29的绝缘层7b上形成通用电极8a、8b。在形成有通用电极8a、8b的 绝缘层7b上形成绝缘层7c。在绝缘层7c上形成像素电极9a、9b。在形成有像素电极9a、 9b的绝缘层7c上形成取向膜34。
[0173] 取向膜34还可以对液晶分子L1~L8提供相对于基板平面成90°的垂直取向。 取向膜34还可以对液晶分子L1~L8提供以像素中央线CA为基准呈线对称的预倾角。预 倾角例如可以是液晶分子L1~L8偏离垂直于基板平面的方向的倾斜度。
[0174] 作为设定预倾角的工序，例如分别在滤色器基板30和阵列基板29上形成感光性 的取向膜33、34,将滤色器基板30和阵列基板29夹持液晶层31地贴合，对像素电极9a、9b 与通用电极8a、8b之间、及像素电极9a、9b与对向电极32a、32b之间施加电压，通过使用紫 外线等放射线的曝光进行取向处理。预倾角的设定还可利用摩擦等物理手法进行。
[0175] 像素电极9a、9b、通用电极8a、8b、对向电极32a、32b例如可以是梳齿状图案、带状 图案或线状的图案。
[0176] 通用电极8a、8b隔着绝缘层7c在垂直于基板平面的方向上与像素电极9a、9b面 相面对。
[0177] 对向电极32a、32b、像素电极9a、％、通用电极8a、8b还可含有导电性的金属氧化 物。作为导电性的金属氧化物，例如可使用透明导电膜。
[0178] 还可以使对向电极32a、32b及通用电极8a、8b例如为共用电位（接地）。
[0179] 图13是表示本实施方式的液晶面板28在液晶驱动电压施加时的状态之一例的部 分截面图。
[0180] 图13的截面图中，对向电极32a、32b、像素电极9a、9b、通用电极8a、8b相对于像 素中央线CA呈线对称地配置。
[0181] 对向电极32a、32b相比较于像素电极9a、9b以线对称更向像素中央线CA的方向 偏移。如此，在水平方向上，对向电极32a、32b与像素电极9a、9b的位置错开，由此可以在 对向电极32a、32b与像素电极9a、9b之间生成斜向电场。通过该斜向电场，垂直取向的液 晶分子L1~L8以线对称（在像素的右侧和左侧为相反的方向）从像素中央线CA倒向像 素的端部（碳遮光层11及有机颜料遮光层14的形成位置）的方向。
[0182] 通过设定预倾角，可以降低液晶分子L1~L8开始倾倒的电压Vth。在垂直取向下 也可不设定预倾角，而是可以通过斜向电场，液晶分子L1~L8以线对称（在像素的右侧和 左侧为相反的方向）从像素中央线CA倒向像素的端部方向。
[0183] 另外，滤色器基板30的对向电极32a、32b可以形成在透明树脂层15的整个面上、 且是未经图案加工的整面形成膜。
[0184] 阵列基板29可以每个像素地具备像素电极9a、9b。像素电极9a、9b与通用电极 8a、8b的位置在水平方向上错开。具体地说，通用电极8a、8b具有相比较于像素电极9a、9b、 以线对称从像素中央线CA更向像素端部的方向伸出的部分。
[0185] 当对像素电极9a、9b与通用电极8a、8b之间施加液晶驱动电压时，在像素电极9a、 9b与通用电极8 a、8b之间产生实效很强的电场，通用电极8a、8b的伸出部分附近的液晶分 子LI、L8高速地倾倒。
[0186] 图14是表示用于立体图像显示的液晶显示装置27的构成之一例的截面图。
[0187] 进而，图15是表示液晶显示装置27所具备的液晶面板28的光的出射状态之一例 的部分截面图。
[0188] 图14及图15是从液晶面板28的横向观察到的截面图。
[0189] 在液晶面板28的背面侧设置光控制元件19及背光单元20。本实施方式中，例如 中间透明树脂层13和透明树脂层15的各自膜厚可在0. 5ym~4ym的范围内进行调整。 中间透明树脂层13和透明树脂层15中的至少一者也可省略。
[0190] 例如，处理部24对利用对应于一个像素电极9a(第一像素电极）的一个液晶驱动 元件17a(第一液晶驱动元件）执行的电压施加时机、利用对应于另一个像素电极9b(第二 像素电极）的另一个液晶驱动元件17b(第二液晶驱动元件）执行的电压施加时机、液晶面 板28的背面侧所具备的背光单元20的固体发光元件21a、21b、22a、22b的发光时机进行控 制，通过使用观察者的右眼用的图像信号和左眼用的图像信号，可以进行立体图像显示。为 了能够切换地控制针对一个像素电极9a的电压施加时机和针对另一个像素电极9b的电压 施加时机，一个像素电极9a和另一个像素电极9b分别与不同的液晶驱动元件17a、17b电 连接。观察者对相对于液晶面板28的平面具有角度a的光进行观察。
[0191] 通过调整固体发光元件21a、21b、22a、22b的发光角度0，可以使出射光的出射角 度a与观察者的眼睛位置及指针23的位置对齐。
[0192] 图16是表不液晶面板28的多个像素之一例的部分俯视图。该图16的D-D'截面 与上述图15相对应。
[0193] 对于某个绿像素，光传感器16a俯视下装备于绿色滤波器GF下。光传感器16b俯 视下装备于例如含有多个有机颜料的有机颜料遮光层14与绿色滤波器GF重叠的位置。对 于红像素及蓝像素而言也是同样的。
[0194] 处理部24进行从绿像素的光传感器16a的检测数据中减去与该绿像素的光传感 器16a相邻的绿像素的光传感器16b的检测数据的减法运算。另外，处理部24进行从红像 素的光传感器16a的检测数据中减去与该红像素的第1光传感器16a相邻的红像素的第2 光传感器16b的检测数据的减法运算。另外，处理部24进行从蓝像素的光传感器16a的检 测数据中减去与该蓝像素的光传感器16a相邻的蓝像素的光传感器16b的检测数据的减法 运算。由此，处理部24高精度地进行绿、红、蓝的色分离。
[0195] 光传感器16a、16b与用于液晶驱动的液晶驱动元件17a、17b-起装备于阵列基板 29上。
[0196] 碳遮光层11具有沿像素长度方向延伸的线状图案。碳遮光层11的线状图案的线 宽设为W1。
[0197] 有机颜料遮光层14具有沿像素长度方向延伸的线状图案。有机颜料遮光层14的 线状图案的线宽设为W2。
[0198] 按照碳遮光层11的线状图案中心与有机颜料遮光层14的线状图案中心一致的方 式，碳遮光层11及有机颜料遮光层14平行地重叠，相当于多边形像素的2边。W1与W2之 差可根据像素尺寸在〇. 5ym~10ym之间进行调整。在液晶显示装置27如移动设备等那 样被一个人的观察者进行使用时，W1与W2之差可以设为0. 5ym~2ym之间的小范围。
[0199] 该图16中，碳遮光层11具有长方形状的多边形像素图案。碳遮光层11的线宽W1 比有机颜料遮光层14的线宽W2窄。俯视下，碳遮光层11的像素长度方向的轴与有机颜料 遮光层14的像素长度方向的轴重叠。换而言之，碳遮光层11和有机颜料遮光层14具有与 长方形像素的长边平行的部分。
[0200] W1与W2之差如图14及图15所示，对由液晶面板28出射的可见光赋予角度a， 补偿立体显示效果。由液晶面板28出射的出射光的角度a可通过由固体发光元件21a、 21b、22a、22b发光的光的出射角度或三角柱状棱镜的顶角角度等进行各种调整。因此，对于 W1与W2的线宽的关系，哪个线宽大或者小均可。
[0201] 如上述图6所示，作为有机颜料遮光层14之一例的透过率特性BLK1在可见区域 的波长下低、在比光波长700nm更长的波长侧低，但在比光波长800nm更长的波长侧提高。
[0202] 作为有机颜料遮光层14的另一个例子，透过率特性BLK2在大致光波长670nm以 下的短波长侧低、在大致比光波长670nm更长的波长侧增加、在大致比光波长700nm更长的 波长侧提尚。
[0203] 未图示的碳遮光层11可通过作为遮光性的色料的主材含有碳的树脂分散涂膜来 获得。碳遮光层11在可见区域及红外区域具有高的遮光性。
[0204] 在大致比光波长670nm更长的波长处具有高透过率特性的有机颜料遮光层14例 如可将多个有机颜料分散在树脂涂膜中来获得。此外，本发明中，半值波长是指在包括光波 长800nm的比光波长670nm更长的波长侧处透过率提高的透过率特性的有机颜料遮光层14 的约50%透过率时的光波长。例如，透过率特性BLK1如图6所示，半值波长为约800nm。
[0205] 碳遮光层11和有机颜料遮光层14为了反射色调整或提高遮光性，还可分别进一 步含有微量的有机颜料或碳。
[0206] 就有机颜料遮光层14的透过率特性BLK2而言，通过在大致比光波长670nm更长 的波长侧提高透过率，可以识别作为基底用图案使用的碳遮光层11及定位标记。含有碳遮 光层11及定位标记的基底用图案由于红外光几乎不透过，因此可使用红外光进行识别。
[0207] 背光单元20隔着偏振片18b装备于液晶面板28的背面（阵列基板29的与液晶 层31侧相反的面侧）。本实施方式中，背光单元20作为基本的构成要素例如具备LED(发 光二极管）等固体发光元件21&、2113、22&、2213、包含半圆柱状透镜19 &的阵列及三角柱状棱 镜19b的阵列的光控制元件19以及反射板35。
[0208] 图17是表示本实施方式的光控制元件19的构成之一例的俯视图。图17的一部 分表示光控制元件19的截面。
[0209] 多个半圆柱状透镜19a的长度方向的轴是平行的。多个半圆柱状透镜19a的轴与 像素的短方向垂直，与像素的长度方向平行。
[0210] 多个三角柱状棱镜19b的长度方向的轴是平行的。多个三角柱状棱镜19b的轴在 俯视下与多个半圆柱状透镜19a的轴具有角度步。角度步例如可以属于3°~42°的范 围。角度步也可以比该范围大。角度步是与偏振片18a、18b或液晶取向的光学轴不发生 干涉的角度。
[0211] 半圆柱状透镜19a的阵列与三角柱状棱镜19b的阵列还可以背对背地一体形成。
[0212] 三角柱状棱镜19b的间距与半圆柱状透镜19a的间距可以是1 :1的关系，三角柱 状棱镜19b的间距还可以比半圆柱状透镜19a的间距细。
[0213] 以上本实施方式的液晶面板28中，通用电极8a、8b相比较于像素电极9a、9b更向 像素的端侧伸出。例如，还可以使通用电极8a、8b为共用电位。每个像素所具备的2个像 素电极9a、9b分别与不同的液晶驱动元件17a、17b电连接。向不同的液晶驱动元件17a、 17b分别提供观察者的右眼用图像信号、左眼用图像信号，由此可进行立体显示。右眼用图 像信号及左眼用图像信号可分别划分成凸出的图像信号和向纵深的背景图像信号。
[0214] 通过以上的本实施方式的构成及控制，可进行适于立体图像显示的高速动作。通 过与背光单元20所具备的LED等固体发光元件21a、21b，22a、22b的发光时机同步，利用液 晶驱动元件17a、17b对液晶分子L1~L8进行驱动，可以增强立体图像的显示效果。
[0215] 上述各实施方式的液晶显示装置还可以在机械靠模中使用。
[0216] 图18是表示机械靠模中使用的液晶显示装置36之一例的截面图。
[0217] 在机械靠模中，将印刷物37或照片等与滤色器基板38相面对。图18中，滤色器 基板38为下侧、将背光单元39配置在上侧。液晶显示装置36进行白显示，朝向印刷物37 照射光，直接地进行拷贝。
[0218] (第4实施方式）
[0219] 本实施方式中说明上述各实施方式的滤色器基板的制造方法之一例。
[0220] 图19是表示本实施方式的滤色器基板的制造方法之一例的流程图。
[0221] 步骤S1中，在透明基板10上涂布以碳为主材的遮光性色料并进行曝光、显影，由 此形成碳遮光层11及定位标记。在该步骤S1中，作为制造装置，可以使用涂布装置、干燥 机、曝光装置、显影装置、硬膜装置等。作为代表性的干燥机及硬膜装置，例如使用无尘烘箱 和加热板。此外，以碳为主材的遮光性色料在第6实施方式中作为碳遮光层的感光性着色 组合物的黑色抗蚀剂1在后叙述。
[0222] 步骤S2中，将滤色器材料进行涂布、曝光、显影，由此形成滤色器CF。步骤S2中， 作为制造装置，可以使用涂布装置、干燥机、曝光装置、显影装置、硬膜装置等。步骤2的工 序包含红色滤波器RF、蓝色滤波器BF、绿色滤波器GF的各个单色入色工序。滤色器材料在 第6实施方式中分别作为红色抗蚀剂、蓝色抗蚀剂、绿色抗蚀剂感光性着色组合物进行详 述。
[0223] 步骤S3中，使用涂布装置将含有以有机颜料为主材的遮光性色料的遮光抗蚀剂 涂布在基板的整个面上。该遮光性色料在第6实施方式中作为有机颜料遮光层的感光性着 色组合物进行详述。
[0224] 步骤S4中，在曝光装置内照射红外光，识别与碳遮光层11 一起预先形成的定位标 记的位置。定位标记隔着遮光抗蚀剂的涂膜被红外光传感器（红外相机）识别。此外，曝 光装置预先具备形成有有机颜料遮光层图案和有机颜料遮光层定位标记的图案的光掩模。
[0225] 步骤S5中，使用曝光装置的定位功能进行光掩模的定位标记与随碳遮光层11 一 起形成的定位标记的对位。
[0226] 步骤S6中，对含有以有机颜料为主材的遮光性色料的遮光抗蚀剂进行曝光、显 影、硬膜化，布图成有机颜料遮光层14。
[0227] 本实施方式中，通过使用作为遮光性色料的主材含有碳的定位标记，可以在滤色 器CF的形成后进行对位。
[0228] 以下详细地说明上述图16的滤色器基板的制造方法。
[0229] 首先，在玻璃基板等透明基板10的整个面上按照干燥后的涂膜达到膜厚1. 5ym 的方式涂布用于形成碳遮光层11的黑色抗蚀剂1。
[0230] 接着，在无尘烘箱中、于70°C下对基板预烘焙20分钟，冷却至室温。使用曝光装 置的超高压汞灯，隔着光掩模对基板曝光紫外线。此时，在基板最外周的一部分上形成由碳 遮光层11形成的十字状定位标记。之后，使用23°C的碳酸钠水溶液对基板进行喷雾显影， 用离子交换水进行洗涤，并进行风干。进而，在无尘烘箱中、于230°C下对基板后烘焙30分 钟，形成碳遮光层11。
[0231] 碳遮光层11的图案例如如图16所示，成为具有开口区域的长方形状的矩阵图案。 此外，图16中碳遮光层11的图案的边的一部分在与光传感器16b重叠的位置处具有欠缺 的形状。
[0232] 接着，按照膜厚达到2. 5ym的方式将红色抗蚀剂涂布在基板上，进行干燥，使用 曝光机对条纹状的着色层进行曝光、显影，从而形成红色滤波器RF的图案。
[0233] 接着，按照膜厚达到2. 5ym的方式将绿色抗蚀剂涂布在基板上，进行干燥，使用 曝光机对条纹状的着色层进行曝光、显影，从而形成绿色滤波器GF的图案。
[0234] 接着，按照膜厚达到2. 5ym的方式将蓝色抗蚀剂涂布在基板上，进行干燥，使用 曝光机对条纹状的着色层进行曝光、显影，从而形成蓝色滤波器BF的图案。
[0235] 上述红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的显影或硬膜的工序与碳遮光 层11同样。
[0236] 红色滤波器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的布图后，以膜厚2ym涂布形成透 明树脂中间层13。
[0237] 接着，使用涂布装置，在透明树脂中间层13的硬膜后将作为遮光性主材含有有机 颜料的黑色抗蚀剂2按照干燥后的涂膜的膜厚达到1. 5ym的方式涂布在基板的整个面上。
[0238] 例如使用加热板、于70°C下对基板预烘焙20分钟，将基板冷却至室温，设置在具 备超高压汞灯的曝光装置中。
[0239] 此时，从基板的背面投出光波长为850nm的红外光，利用红外光传感器（红外相 机）对从基板的表面（黑色抗蚀剂2的涂膜面）出射的红外光进行检测，由此识别定位标 记的位置。如图6所示，碳遮光膜11及定位标记不透过红外光，而以有机颜料为遮光性色 料的主材的黑色抗蚀剂2透过红外光。通过使用红外光，可以识别定位标记，可以准确地 进行对位。此外，定位标记的识别中使用的红外光的波长优选是比光波长700nm或光波长 800nm更长波 长的红外光。作为红外光传感器使用C⑶或CMOS时，应用对应于红外光传感 器所具备的半导体的感度区域的红外光。
[0240] 对位后，使用曝光装置的超高压汞灯，隔着光掩模通过紫外线对基板进行曝光。之 后，使用显影装置等用23°C的碳酸钠水溶液对基板进行喷雾显影后，用离子交换水进行洗 涤，并进行风干。进而，在无尘烘箱中、于230°C下对基板后烘焙30分钟，制成硬膜，形成有 机颜料遮光层14。
[0241] 进而，在有机颜料遮光层14上涂布透明树脂层15并制成硬膜。结果，生成滤色器 基板4、26。
[0242] 本实施方式中，滤色器基板4、26还可进一步具备ITO等透明导电膜的对向电极 32a、32b。但是，在IPS等液晶驱动方式的液晶显示装置中，可以省略透明导电膜32a、32b。
[0243] (第5实施方式）
[0244] 本实施方式中对上述各实施方式的变形例进行说明。本实施方式中，对上述第1 实施方式的变形例进行说明，但在其他实施方式中也可同样地适用。
[0245] 图20是表示本实施方式的液晶显示装置40所具备的液晶面板41的构成之一例 的部分截面图。
[0246] 液晶面板41具备阵列基板3、滤色器基板42和液晶层5。阵列基板3和滤色器基 板42相面对。在阵列基板3与滤色器基板42之间夹持液晶层5。
[0247] 滤色器基板42具备透明基板10、含有有机颜料遮光层14和滤色器CFa的滤色器 层43和透明树脂15。
[0248] 滤色器层CFa的形成中，在有机颜料遮光层14上以多边形像素形状形成红色滤波 器RF、绿色滤波器GF、蓝色滤波器BF的图案。
[0249] 图21是表示本实施方式的液晶面板41的从滤色器基板42侧观察到的构造之一 例的部分俯视图。该图21的E-E'截面与上述图3同样。
[0250] 本实施方式的滤色器基板42的制造方法中依次进行第1工序~第3工序。
[0251] 第1工序是在透明基板10上形成作为遮光性色料的主材含有有机颜料且俯视下 具有矩阵状的多个开口部的有机颜料遮光层14。
[0252] 第2工序是形成在多个开口部中分配有红色滤波器RF、蓝色滤波器BF、绿色滤波 器GF的滤色器CFa。
[0253] 第3工序是在滤色器CFa上形成透明树脂层15。
[0254] 有机颜料遮光层14由以相对于总有机颜料的质量比率（％ )计含有紫的有机颜料 50~75%、黄的有机颜料25~50%或红的有机颜料0~30%的树脂组合物构成。有机颜 料遮光层14包含与红色滤波器RF、蓝色滤波器BF、绿色滤波器GF的各个单色层光学上重 叠的部位。此外，未图示的碳遮光层以包围显示画面的四边的外框上的图案以及作为定位 标记先于有机颜料遮光层14形成。
[0255] 在本实施方式的液晶显示装置40中，能够进行上述第1实施方式中说明过的运 算，能够以高精度进行色分离。
[0256] (第6实施方式）
[0257] 本实施方式中，对上述第1~第5实施方式的滤色器基板4、26、30中使用的透明 树脂及有机颜料等材料进行示例。
[0258] <透明树脂>
[0259] 碳遮光层11、有机颜料遮光层14、滤色器CF的形成中使用的感光性着色组合物除 了颜料分散体（以下为糊剂）之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。例如，将本实施方式中使用的感光性树脂及非感光性树脂等透明性高的有机 树脂统称为透明树脂。
[0260]作为透明树脂，可以使用热塑性树脂、热固化性树脂或感光性树脂。作为热塑性树 月旨，例如可使用丁缩醛树脂、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-醋酸乙烯酯共聚物、聚醋酸乙烯酯、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。作为热固化性树脂，例如可以使用环氧树脂、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、脲醛树脂、酚醛树脂等。热固化 性树脂还可以使三聚氰胺树脂与含异氰酸酯基的化合物反应来生成。
[0261] <碱可溶性树脂>
[0262] 在本实施方式的碳遮光层11及有机颜料遮光层14等遮光膜、透明树脂层13,15、 滤色器CF的形成中，优选使用可利用光刻法进行布图的感光性树脂组合物。这些透明树脂 优选是被赋予了碱可溶性的树脂。作为碱可溶性树脂，可使用含有羧基或羟基的树脂，也可 使用其他的树脂。作为碱可溶性树脂，例如可使用环氧丙烯酸酯系树脂、酚醛清漆系树脂、 聚乙烯基苯酚系树脂、丙烯酸系树脂、含羧基的环氧树脂、含羧基的聚氨酯树脂等。这些树 脂中，作为碱可溶性树脂优选使用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。
[0263] 〈丙烯酸树脂〉
[0264] 作为本实施方式的透明树脂的代表，可例示出以下的丙烯酸系树脂。
[0265] 作为丙烯酸系树脂，可以使用作为单体利用例如（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）丙烯酸苄基酯、（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醚基的（甲基）丙烯酸酯；及（甲基）丙烯酸环己 基酯、（甲基）丙烯酸异冰片酯、（甲基）丙烯酸二环戊烯基酯等脂环式（甲基）丙烯酸酯 等获得的聚合物。
[0266] 另外，所例示的这些单体可单独使用或者并用2种以上。
[0267] 进而，丙烯酸树脂还可使用含有能够与这些单体共聚的苯乙烯、环己基马来酰亚 胺或苯基马来酰亚胺等化合物的共聚物来生成。另外，还可以通过使例如将（甲基）丙烯酸 等具有烯键性不饱和基团的羧酸进行共聚而获得的共聚物与甲基丙烯酸缩水甘油基酯等 含环氧基及不饱和双键的化合物发生反应来生成具有感光性的树脂，制成丙烯酸树脂。例 如还可以通过在甲基丙烯酸缩水甘油基酯等含环氧基的（甲基）丙烯酸酯的聚合物或者该 聚合物与其他（甲基）丙烯酸酯的共聚物上加成（甲基）丙烯酸等含羧酸的化合物来生成 具有感光性的树脂，制成丙烯酸树脂。
[0268] 〈有机颜料〉
[0269] 作为红色颜料，例如可以使用C.I.颜料红7、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、242、246、254、255、264、272、 279 等。
[0270] 作为黄色颜料，例如可以使用C.I.颜料黄1、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。
[0271] 作为蓝色颜料，例如可以使用C.I.颜料蓝15、15 :1、15 :2、15 :3、15 :4、15 :6、16、 22、60、64、80等，这些颜料中优选C.I.颜料蓝15 :6。
[0272] 作为紫色颜料，例如可以使用C.I.颜料紫1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50 等，这些颜料中优选C.I.颜料紫23。
[0273] 作为绿色颜料，例如可以使用C.I.颜料绿1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、 26、36、45、48、50、51、54、55、58等，这些颜料中优选作为卤化锌酞菁绿色颜料的C.I.颜料 绿58。作为绿色颜料，还可使用卤化铝酞菁颜料。
[0274] <碳遮光层11及有机颜料遮光层14的色料>
[0275] 碳遮光层11及有机颜料遮光层14所含的遮光性色料是至少在可见光波长区域具 有光吸收性且具备遮光功能的色料。本实施方式中，遮光性的色料例如可以使用有机颜料、 无机颜料、染料等。作为无机颜料，例如可以使用炭黑、氧化钛等。作为染料，例如可以使用 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、次甲基系染料等。对于有机颜料，例如可以应用上述的有机颜料。此外，遮光性的色料 可使用1种，也可以以适当的比率组合2种以上。
[0276] 例如可见光波长区域是大致光波长为400nm~700nm的范围。
[0277] 本实施方式的有机颜料遮光层14的透过率升高的波长（半值波长）位于可较高 地维持红色滤波器RF的透过率的大致光波长670nm~蓝色滤波器BF的透过率提高的增高 部分的大致光波长800nm的区域内。
[0278] <应用于碳遮光层11的黑色抗蚀剂1的例子>
[0279] 对碳遮光层11中使用的黑色糊剂（分散体）的调制例进行说明。
[0280] 均匀地搅拌混合下述组成的混合物，利用珠磨分散机进行搅拌，制作黑色糊剂。各 组成用质量份表示。
[0281] 碳颜料 20份 分散剂 8.3份 铜酞菁衍生物 1.0份 丙二醇单甲基醚醋酸酯 71份
[0282] 使用上述黑色糊剂，搅拌并混合下述组成的混合物以达到均匀，用5ym的过滤器 进行过滤，调制应用于碳遮光层11的黑色抗蚀剂1。本实施方式中，抗蚀剂是指含有碳或颜 料的感光性着色组合物。
[0283] 黑色糊剂 25.2份 丙烯酸树脂溶液 18份 二季戊四醇五及六丙烯酸酯 5.2份 光聚合引发剂 1.2份 增感剂 0.3份 流平剂 0.1份 环己酮 25份 丙二醇单甲基醚醋酸酯 25份
[0284] 本实施方式及上述各实施方式中，黑色抗蚀剂1或彩色抗蚀剂中的主体的色料 (颜料）是指相对于该抗蚀剂所含色料（颜料）的总质量比（％)占50%以上的色料。例 如，黑色抗蚀剂1中碳占色料的100%，碳成为主要的色料。另外，在以碳为主要的色料的黑 色抗蚀剂中，为了调整其色调或反射色，可以以总质量比计为10%以下的标准在黑色抗蚀 剂中添加红色、黄色、蓝色等有机颜料。
[0285] <有机颜料遮光层14中使用的黑色抗蚀剂2的例子>
[0286] 以下示出有机颜料遮光层14中使用的有机颜料的混合例。
[0287] C.I.颜料红254(以下简记为R254)
[0288] C.I.颜料黄139 (以下简记为Y139)
[0289] C.I.颜料紫23 (以下简记为V23)
[0290] 这3种颜料中可以除去R254的颜料。进而，除了这3种颜料之外，为了颜色（透 过波长）调整用，还可以以20%以下的少量添加微量的其他种类的颜料、例如上述有机颜 料。例如，卤化锌酞菁或卤化铝酞菁的绿色颜料为了调整光波长700nm附近的分光特性的 升高（分光曲线形状的调整）可以少量地使用。
[0291] 有机颜料遮光层14优选可见区域下的透过率为5%以下。可见区域通常大致为光 波长400nm~700nm。为了将有机颜料遮光层14的半值波长设定在光波长670nm~750nm 的范围内，需要从大致光波长660nm附近开始红外线透过率特性升高、在长波长侧透过率 特性提高。有机颜料遮光层14的低透过率的波长范围可以是大致光波长400nm~650nm 的范围。此外，在大致光波长400nm~650nm的范围内使有机颜料遮光层14的透过率为 5%以下的低值可以通过增加有机颜料遮光层14所含颜料的量、或增厚有机颜料遮光层14 的膜厚来极容易地实现。半值波长的波长位置也同样，可基于颜料的量、后述的紫色颜料、 绿色颜料、黄色颜料、红色颜料的组成比、有机颜料遮光层14的膜厚等容易地进行调整。作 为应用于有机颜料遮光层14的绿色颜料，可以应用后述的各种绿色颜料。为了将有机颜料 遮光层14的半值波长设定在光波长670nm~750nm的范围内，作为绿色颜料，优选红外线 透过率的升高（例如半值波长）位于光波长700nm~800nm的范围的绿色颜料。用于将半 值波长设定为光波长670nm~750nm的范围的调整主要是基于紫色颜料和 绿色颜料得以实 现。为了调节有机颜料遮光层14的分光特性，还可以添加蓝色颜料。调整有机颜料遮光层 14的半值波长的颜料例如作为单一的颜料分散体，可以例示出半值波长为700nm~780nm 的范围内的C.I.颜料蓝15 :3、C.I.颜料绿36等。
[0292] R254的质量比率（％ )例如可属于0~15%的范围。
[0293] Y139的质量比率（％ )例如可属于25~50%的范围。
[0294] V23的质量比率（％ )例如可属于50~75%的范围。
[0295] 有机颜料遮光层14的标准膜厚、例如在2ym左右的膜厚下，可以以50~75%的 范围中的任一个值添加V23的紫色颜料。由此，有机颜料遮光层14在光波长670nm~750nm 内具有半值波长。通过使黄色的有机颜料为25~50%中的任一个值、进而添加0~15%的 红色的有机颜料来进行混合，可以充分地降低有机颜料遮光层14的光波长400nm~660nm 下的透过率。通过在光波长400nm~660nm的范围内、在有机颜料遮光层14的透过率中消 除浮动（分光从〇 %的基线的浮动），通过从光传感器16a的检测数据中减去光传感器16b 的检测数据的减法运算，可以进行准确的色分离。
[0296] 通常，在基于这些颜料生成彩色抗蚀剂（着色组合物）之前，将颜料分散在树脂或 溶液中生成颜料糊剂（分散液）。例如，为了将颜料Y139单体分散在树脂或溶液中，在颜料 R139的7份（质量份）中混合以下的材料。
[0297] 丙烯酸树脂溶液（固体成分为20% ) 40份
[0298] 分散剂 0? 5份
[0299] 环己酮 23. 0份
[0300] 此外，对于V23、R254等其他的颜料也可同样地分散在树脂或溶液中，生成黑色的 颜料分散糊剂。
[0301] 以下，例示用于基于上述的颜料分散糊剂生成黑色抗蚀剂的组成比。
[0302] Y139糊剂 14.70份 V23糊剂 20.60份 丙烯酸树脂溶液 14.00份 丙烯酸单体 4.15份 引发剂 0.7份 增感剂 0.4份
[0303] 环己酮 27.00份 PGMAC 10.89 份
[0304] 通过上述的组成比，形成有机颜料遮光层14中使用的黑色抗蚀剂2。
[0305] 作为有机颜料遮光层14的形成中使用的颜料的主色料的黑色抗蚀剂2是相对于 总质量比占约58%的紫色颜料V23。有机颜料的多数在大致比光波长800nm长的波长区域 内具有高透过率。黄色颜料Y139也是在比光波长800nm长的波长区域内具有高透过率的 有机颜料。
[0306] 例如，有机颜料遮光层14中所含的黑色抗蚀剂的主色料也可以是100%的有机颜 料。例如，以有机颜料为主色料的黑色抗蚀剂为了调整遮光性，还可以以总质量的40%以下 为标准添加碳。
[0307] <滤色器基板4、26、30中使用的红色抗蚀剂的一例>
[0308] 以下对红色糊剂（分散液）的调制例进行说明。
[0309] 均匀地搅拌混合下述组成的混合物，使用约直径为1_的玻璃珠利用砂磨机分散 5小时，用约5ym的过滤器进行过滤，制作红色糊剂。
[0310] 红色颜料C.I.颜料红254 8份 红色颜料C.I.颜料红177 10份 黄色颜料C.I.颜料黄150 2份 分散剂 2份 丙烯酸清漆（固体成分为20质量％) 108份
[0311] <红色抗蚀剂的调制>
[0312] 在红色糊剂的调制后，搅拌混合下述组成的混合物以达到均匀，用约5ym的过滤 器进行过滤，调制红色抗蚀剂。
[0313] 红色糊剂 42份 丙烯酸树脂溶液 18份 二季戊四醇五及六丙烯酸酯 4.5份 光聚合引发剂 1.2份 增感剂 2.0份 环己酮 32.3份
[0314] <滤色器基板4、26、30中使用的绿色抗蚀剂的一例>
[0315] <绿色糊剂的调制>
[0316] 均匀地搅拌混合下述组成的混合物，使用约直径为1_的玻璃珠利用砂磨机分散 5小时，用约5ym的过滤器进行过滤，制作绿色糊剂（分散液）。
[0317] 绿色颜料C.I.颜料绿58 10.4份 黄色颜料C.I.颜料黄150 9.6份 分散剂 2份 丙烯酸清漆（固体成分为20质量％) 66份
[0318] <绿色抗蚀剂的调制>
[0319] 在绿色糊剂的调制后，搅拌混合下述组成的混合物以达到均匀，用约5ym的过滤 器进行过滤，调制绿色抗蚀剂。
[0320] 绿色糊剂 46份 丙烯酸树脂溶液 8份 二季戊四醇五及六丙烯酸酯 4份 光聚合引发剂 1.2份 光聚合引发剂 35份 增感剂 1.5份 环己酮 5.8份 丙二醇单甲基醚醋酸酯 30份
[0321] <滤色器基板4、26、30中使用的蓝色抗蚀剂的一例>
[0322] <蓝色糊剂1的调制>
[0323] 均匀地搅拌混合下述组成的混合物，使用约直径为1mm的玻璃珠利用砂磨机分散 5小时，用约5ym的过滤器进行过滤，制作蓝色糊剂1。
[0324] 蓝色颜料C.I?颜料蓝15 :6 52份
[0325] 分散剂 6份
[0326] 丙烯酸清漆（固体成分为20质量％ ) 200份
[0327] <蓝色糊剂2的调制>
[0328] 均匀地搅拌混合下述组成的混合物，使用约直径为1mm的玻璃珠利用砂磨机分散 5小时，用约5ym的过滤器进行过滤，用研磨机分散5小时，用5ym的过滤器进行过滤，制 作中间蓝色糊剂。
[0329] 蓝色颜料C.I?颜料蓝15 :6 49. 4份
[0330] 分散剂 6份
[0331] 丙烯酸清漆（固体成分为20质量％ ) 200份
[0332] 在该中间蓝色糊剂中添加下述的紫色染料粉体，充分地搅拌，调制蓝色糊剂2。
[0333] 紫色染料 2. 6份
[0334] <蓝色抗蚀剂的调制>
[0335] 在蓝色糊剂1的调制后，搅拌混合下述组成的混合物以达到均匀，用约5ym的过 滤器进行过滤，调制蓝色抗蚀剂。
[0336] 蓝色糊剤 16.5份 丙烯酸树脂溶液 25.3份 二季戊四醇五及六丙烯酸酯 1.8份 光聚合引发剂 1.2份 增感剂 0.2份 环己酮 25份 丙二醇单甲基醚醋酸酯 30份
[0337] <滤色器基板4、26、30的制作>
[0338] 组合上述3色的红色抗蚀剂、绿色抗蚀剂、蓝色抗蚀剂，通过例如上述第4实施方 式中说明的制造方法制作滤色器基板4、26、30。
[0339] 上述各实施方式可以在不改变发明主旨的范围内进行各种变更加以应用。上述各 实施方式可以自由地组合使用。
[0340] 符号说明
[0341] 1、27、40液晶显示装置；2、25、28、41液晶面板；3、29阵列基板；4、26、30、42滤色 器基板；5、31液晶层；6、10透明基板；7a~7c绝缘层；8、8a、8b通用电极；9、9a、9b像素电 极；11碳遮光层；12、43滤色器层；RF红色滤波器；GF绿色滤波器；BF蓝色滤波器；13透明 树脂中间层；14有机颜料遮光层；15透明树脂层；16a、16b光滤波器；17、17a、17b液晶驱动 元件；18a、18b偏振片；19光控制元件；20背光单元；21&、2讣、22&、2213固体发光元件 ；24 处理部；32a、32b对向电极；33、34取向膜。
【主权项】
1. 一种液晶显示装置，其具备阵列基板、液晶层和滤色器基板， 所述阵列基板具备液晶驱动元件、第1光传感器和第2光传感器， 所述滤色器基板隔着所述液晶层与所述阵列基板相面对，且具备碳遮光层、滤色器和 有机颜料遮光层，所述碳遮光层作为遮光性色料的主材含有碳，所述有机颜料遮光层在与 基板平面垂直的方向上与所述滤色器的一部分重叠且作为遮光性色料的主材含有有机颜 料， 其中，所述第1光传感器对在垂直于所述基板平面的方向上经由所述滤色器而不经由 所述有机颜料遮光层的光进行检测， 所述第2光传感器对在垂直于所述基板平面的方向上经由所述滤色器和所述有机颜 料遮光层的光进行检测。2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述有机颜料遮光层是以相对于总有 机颜料的质量比率％计含有紫的有机颜料50~75%、黄的有机颜料25~50%或红的有机 颜料0~30 %的树脂组合物。3. 根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其进一步具备进行从所述第1光传感器 的检测数据中减去所述第2光传感器的检测数据的减法运算的处理部。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的液晶显示装置，其中， 所述碳遮光层、所述滤色器及所述有机颜料遮光层设置在构成所述滤色器基板的透明 基板上， 利用所述碳遮光层及所述有机颜料遮光层中的至少一者划分出俯视下成矩阵状的多 个开口部， 在所述多个开口部中具备所述滤色器中所含的红色滤波器、蓝色滤波器、绿色滤波器。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的液晶显示装置，其进一步具备装备于所述阵列 基板的与所述液晶层相反侧的面上的背光单元， 所述背光单元具备发出可见光的第1固体发光元件、发出触摸传感检测用的红外光的 第2固体发光元件、以及控制所述第2固体发光元件的发光时机和所述第1光传感器的受 光时机的处理部。6. 根据权利要求5所述的液晶显示装置，其中，所述红外光的波长属于SOOnm~ 1000 nm的波长区域。7. -种滤色器基板，其至少具备透明基板、碳遮光层、滤色器与有机颜料遮光层的层叠 构成，所述碳遮光层作为遮光性色料的主材含有碳，所述滤色器在所述透明基板上划分出 的多个开口部中分别具有红色滤波器、蓝色滤波器、绿色滤波器，所述有机颜料遮光层形成 在所述滤色器上且作为遮光性色料的主材含有有机颜料， 其中，在与所述透明基板的平面垂直的方向上具有所述滤色器与所述碳遮光层及所述 有机颜料遮光层均不重叠的部分、以及所述滤色器与所述有机颜料遮光层重叠但不与所述 碳遮光层重叠的部分。8. 根据权利要求7所述的滤色器基板，其中，所述有机颜料遮光层是以质量比率％计 含有紫的有机颜料50~75 %、黄的有机颜料25~50 %或红的有机颜料0~30 %的树脂组 合物。9. 根据权利要求7或8所述的滤色器基板，其进一步具备形成于形成有所述有机颜料 遮光层的所述滤色器上的透明树脂层。10. 根据权利要求7~9中任一项所述的滤色器基板，其进一步具备形成于所述透明树 脂层上的透明导电膜。11. 根据权利要求7~10中任一项所述的滤色器基板，其中，所述有机颜料遮光层含有 蓝的有机颜料，且按照在光波长670nm~800nm的范围内透过所述有机颜料遮光层的光的 透过率特性升高的方式调整了构成所述有机颜料遮光层的组合物的组成比。12. 根据权利要求7~11中任一项所述的滤色器基板，其中，所述有机颜料遮光层含有 绿的有机颜料，且按照在光波长670nm~800nm的范围内透过所述有机颜料遮光层的光的 透过率特性升高的方式调整了构成所述有机颜料遮光层的组合物的组成比。13. -种滤色器基板的制造方法，其依次进行以下工序： 在透明基板上形成作为遮光性色料的主材含有碳的碳遮光层及定位标记的工序； 形成含有红色滤波器、蓝色滤波器、绿色滤波器的滤色器的工序； 在所述滤色器上涂布作为遮光性色料的主材含有有机颜料的遮光抗蚀剂的工序； 使用红外光及红外光传感器识别所述定位标记的位置的工序； 根据所述定位标记的位置进行所述透明基板与光掩模的对位的工序；以及 使用所述光掩模对所述遮光抗蚀剂的涂膜进行曝光、显影、制成硬膜、从而形成有机颜 料遮光层的工序。14. 根据权利要求13所述的滤色器基板的制造方法，其进一步进行在所述滤色器上形 成透明树脂层的工序，所述有机颜料遮光层形成在所述透明树脂层上。15. 根据权利要求13或14所述的滤色器基板的制造方法，其中，所述红外光的光波长 为大致比800nm更长的波长侧。
【专利摘要】本发明的液晶显示装置具备阵列基板、液晶层和滤色器基板。阵列基板具备液晶驱动元件、第1光传感器和第2光传感器。滤色器基板隔着液晶层与阵列基板相面对，且具备碳遮光层、滤色器和有机颜料遮光层。有机颜料遮光层在与基板平面垂直的方向上与滤色器的一部分重叠且作为遮光性色料的主材含有有机颜料。第1光传感器对在垂直于基板平面的方向上经由滤色器而不经由有机颜料遮光层的光进行检测。第2光传感器对在垂直于基板平面的方向上经由滤色器和有机颜料遮光层的光进行检测。
【IPC分类】G02B5/20, G02F1/1335, G02F1/1333
【公开号】CN104903784
【申请号】CN201380068391
【发明人】木村幸弘, 福吉健蔵
【申请人】凸版印刷株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年7月29日
【公告号】EP2940516A1, US20150301402, WO2014103418A1
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