(57)【要約】【課題】より高コントラスト化を可能とするブルー相を示す液晶材料を用いた液晶表示装置を提供することを目的の一とする。【解決手段】ブルー相を示す液晶層を含む液晶表示装置において、ブルー相を示す液晶層を開口パターンを有する画素電極層と開口パターン（スリット）を有する共通電極層とで挟持する。開口パターンを有し、かつ液晶を狭持するように設けられた画素電極層と共通電極層との間に電界を加えることで、液晶には斜め方向（基板に対して斜めの方向）の電界が加わるため、その電界を用いて液晶分子を制御できる。【選択図】図１
2010170123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブルー相を示す液晶材料を含む液晶層を挟持する第１の基板及び第２の基板と、
前記第１の基板と前記液晶層との間に設けられた開口パターンを有する画素電極層と、
前記第２の基板と前記液晶層との間に設けられた開口パターンを有する共通電極層とを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
ブルー相を示す液晶材料を含む液晶層を挟持する第１の基板及び第２の基板と、
前記第１の基板と前記液晶層との間に設けられた開口パターンを有する画素電極層と、
前記画素電極層と一部重畳し、かつ前記第２の基板と前記液晶層との間に設けられた開口パターンを有する共通電極層とを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記画素電極層及び前記液晶層は接しており、前記共通電極層及び前記液晶層は接していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、前記画素電極層及び前記共通電極層は櫛歯状であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、前記液晶層は、カイラル剤を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、前記液晶層は、光硬化樹脂及び光重合開始剤を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、前記第１の基板と画素電極層との間に薄膜トランジスタが設けられ、
前記画素電極層は前記薄膜トランジスタと電気的に接続していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求７において、前記薄膜トランジスタは酸化物半導体層を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項８において、前記酸化物半導体層は、インジウム、亜鉛、又はガリウムを含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか一項において、前記薄膜トランジスタと前記画素電極層との間には有彩色の透光性樹脂層が設けられることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
液晶表示装置及びその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型、軽量化を図った表示装置（所謂フラットパネルディスプレイ）には液晶素子を有する液晶表示装置、自発光素子を有する発光装置、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）などが競合し、開発されている。
【０００３】
液晶表示装置においては、液晶分子の応答速度の高速化が求められている。液晶の表示モードは種々あるが、中でも高速応答可能な液晶モードとしてＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ブルー相を示す液晶を用いるモードがあげられる。
【０００４】
特にブルー相を示す液晶を使用するモードは配向膜が不要であり、かつ広視野角化が得られるので、実用化に向けてより研究が行われている（例えば特許文献１参照。）。特許文献１は、ブルー相の出現する温度範囲を広げるために、液晶に高分子安定化処理を行う報告である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第０５／０９０５２０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液晶表示装置における問題として高いコントラストを実現するためには、白透過率（白表示時の光の透過率）が大きいことが必要である。
【０００７】
従って、より高コントラスト化に向けて、ブルー相を示す液晶を用いた液晶表示モードに適した液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ブルー相を示す液晶層を含む液晶表示装置において、ブルー相を示す液晶層を開口パターンを有する画素電極層と開口パターン（スリット）を有する共通電極層とで挟持する。
【０００９】
第１の基板（素子基板ともいう）に形成された画素電極層と、第２の基板（対向基板ともいう）に形成された共通電極層は液晶層を間に挟んでシール材によって固持されている。画素電極層及び共通電極層は平板状でなく、様々な開口パターンを有し、屈曲部や枝分かれした櫛歯状を含む形状である。
【００１０】
開口パターンを有し、かつ液晶を挟持するように設けられた画素電極層と共通電極層との間に電界を加えることで、液晶には斜め方向（基板に対して斜めの方向）の電界が加わるため、その電界を用いて液晶分子を制御できる。液晶層に斜め電界を印加すると、膜厚方向も含め液晶層全体における液晶分子を応答させることができ、白透過率が向上する。よって白透過率と黒透過率（黒表示時の光の透過率）との比であるコントラスト比も高くすることができる。
【００１１】
本明細書において、画素電極層及び共通電極層が有する開口パターン（スリット）とは、閉空間に開口されたパターンの他、一部開かれた櫛歯状のようなパターンも含まれるものとする。
【００１２】
本明細書では、薄膜トランジスタ、画素電極層及び層間膜が形成されている基板を素子基板（第１の基板）といい、該素子基板と液晶層を介して対向する共通電極層（対向電極層ともいう）が形成されている基板を対向基板（第２の基板）という。
【００１３】
液晶層には、ブルー相を示す液晶材料を用いる。ブルー相を示す液晶材料は、応答速度が１ｍｓｅｃ以下と短く高速応答が可能であるため、液晶表示装置の高性能化が可能になる。
【００１４】
ブルー相を示す液晶材料として液晶及びカイラル剤を含む。カイラル剤は、液晶を螺旋構造に配向させ、ブルー相を発現させるために用いる。例えば、５重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶材料を液晶層に用いればよい。
【００１５】
液晶は、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、強誘電液晶、反強誘電液晶等を用いる。
【００１６】
カイラル剤は、液晶に対する相溶性が良く、かつ捩れ力の強い材料を用いる。また、Ｒ体、Ｓ体のどちらか片方の材料が良く、Ｒ体とＳ体の割合が５０：５０のラセミ体は使用しない。
【００１７】
上記液晶材料は、条件により、コレステリック相、コレステリックブルー相、スメクチック相、スメクチックブルー相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。
【００１８】
ブルー相であるコレステリックブルー相及びスメクチックブルー相は、螺旋ピッチが５００ｎｍ以下とピッチの比較的短いコレステリック相またはスメクチック相を有する液晶材料にみられる。液晶材料の配向は二重ねじれ構造を有する。可視光の波長以下の秩序を有しているため、透明であり、電圧印加によって配向秩序が変化して光学的変調作用が生じる。ブルー相は光学的に等方であるため視野角依存性がなく、配向膜を形成しなくとも良いため、表示画像の質の向上及びコスト削減が可能である。
【００１９】
また、ブルー相は狭い温度範囲でしか発現が難しく、温度範囲を広く改善するために液晶材料に、光硬化樹脂及び光重合開始剤を添加し、高分子安定化処理を行うことが好ましい。高分子安定化処理は、液晶、カイラル剤、光硬化樹脂、及び光重合開始剤を含む液晶材料に、光硬化樹脂、及び光重合開始剤が反応する波長の光を照射して行う。この高分子安定化処理は、等方相を示す液晶材料に光照射して行っても良いし、温度制御してブルー相を発現した液晶材料に光照射して行ってもよい。例えば、液晶層の温度を制御し、ブルー相を発現した状態で液晶層に光を照射することにより高分子安定化処理を行う。但し、これに限定されず、ブルー相と等方相間の相転移温度から＋１０℃以内、好ましくは＋５℃以内の等方相を発現した状態で液晶層に光を照射することにより高分子安定化処理を行ってもよい。ブルー相と等方相間の相転移温度とは、昇温時にブルー相から等方相に転移する温度又は降温時に等方相からブルー相に相転移する温度をいう。高分子安定化処理の一例としては、液晶層を等方相まで加熱した後、徐々に降温させてブルー相にまで相転移させ、ブルー相が発現する温度を保持した状態で光を照射することができる。他にも、液晶層を徐々に加熱して等方相に相転移させた後、ブルー相と等方相間の相転移温度から＋１０℃以内、好ましくは＋５℃以内状態（等方相を発現した状態）で光を照射することができる。また、液晶材料に含まれる光硬化樹脂として、紫外線硬化樹脂（ＵＶ硬化樹脂）を用いる場合、液晶層に紫外線を照射すればよい。なお、ブルー相を発現させなくとも、ブルー相と等方相間の相転移温度から＋１０℃以内、好ましくは＋５℃以内状態（等方相を発現した状態）で光を照射して高分子安定化処理を行えば、応答速度が１ｍｓｅｃ以下と短く高速応答が可能である。
【００２０】
本明細書で開示する発明の構成の一形態は、ブルー相を示す液晶材料を含む液晶層を挟持する第１の基板及び第２の基板と、第１の基板と液晶層との間に設けられた開口パターンを有する画素電極層と、第２の基板と液晶層との間に設けられた開口パターンを有する共通電極層とを有する。
【００２１】
本明細書で開示する発明の構成の他の一形態は、ブルー相を示す液晶材料を含む液晶層を挟持する第１の基板及び第２の基板と、第１の基板と液晶層との間に設けられた開口パターンを有する画素電極層と、画素電極層と一部重畳し、かつ第２の基板と液晶層との間に設けられた開口パターンを有する共通電極層とを有する。
【００２２】
ブルー相を示す液晶層を用いるため、配向膜を形成する必要がないため、画素電極層及び液晶層は接し、かつ共通電極層及び液晶層も接する構成となる。
【００２３】
上記構成において、第１の基板と画素電極層との間に薄膜トランジスタが設けられ、画素電極層は薄膜トランジスタと電気的に接続している構成とすることができる。
【００２４】
薄膜トランジスタの半導体層には酸化物半導体層を用いることができ、例えば、インジウム、亜鉛、又はガリウムを含む酸化物半導体層が挙げられる。
【００２５】
ブルー相の液晶材料を用いると、配向膜へのラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。よって液晶表示装置の生産性を向上させることが可能となる。特に、酸化物半導体層を用いる薄膜トランジスタは、静電気の影響により薄膜トランジスタの電気的な特性が著しく変動して設計範囲を逸脱する恐れがある。よって酸化物半導体層を用いる薄膜トランジスタを有する液晶表示装置にブルー相の液晶材料を用いることはより効果的である。
【００２６】
なお、第１、第２として付される序数詞は便宜上用いるものであり、工程順又は積層順を示すものではない。また、本明細書において発明を特定するための事項として固有の名称を示すものではない。
【００２７】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
【発明の効果】
【００２８】
ブルー相を示す液晶層を用いた液晶表示装置において、コントラスト比を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】液晶表示装置の電界モードを説明する図。
【図２】液晶表示装置を説明する図。
【図３】液晶表示装置を説明する図。
【図４】液晶表示装置を説明する図。
【図５】液晶表示装置を説明する図。
【図６】液晶表示装置を説明する図。
【図７】液晶表示装置の作製方法を説明する図。
【図８】液晶表示装置の電極層を説明する図。
【図９】液晶表示装置を説明する図。
【図１０】液晶表示装置を説明する図。
【図１１】液晶表示装置を説明する図。
【図１２】液晶表示装置を説明する図。
【図１３】テレビジョン装置およびデジタルフォトフレームの例を示す外観図。
【図１４】遊技機の例を示す外観図。
【図１５】携帯電話機の一例を示す外観図。
【図１６】液晶表示モジュールを説明する図。
【図１７】液晶表示装置の作製方法を説明する図。
【図１８】液晶表示装置を電界モードの計算結果を説明する図。
【図１９】液晶表示装置を電界モードの計算結果を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下の説明に限定されず、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００３１】
（実施の形態１）
液晶表示装置を、図１、図１８、及び図１９を用いて説明する。
【００３２】
図１、図１８及び図１９は液晶表示装置の断面図である。
【００３３】
図１（Ａ）は、第１の基板２００と第２の基板２０１とが、ブルー相を示す液晶材料を用いた液晶層２０８を間に挟持して対向するように配置された液晶表示装置である。第１の基板２００と液晶層２０８との間には画素電極層２３０ａ、２３０ｂが設けられており、第２の基板２０１と液晶層２０８との間には共通電極層２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃが形成されている。
【００３４】
画素電極層２３０ａ、２３０ｂ、及び共通電極層２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃは平板状ではなく、開口パターンを有する形状であるために、断面図においては分断された複数の電極層として示される。
【００３５】
図１（Ａ）は、断面図において、液晶層２０８を介して画素電極層２３０ａ、２３０ｂと共通電極層２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃとが重畳せず互い違いに設けられている例である。
【００３６】
画素電極層と共通電極層とは液晶層を介して重畳するように配置されていてもよく、画素領域において同様な形状であってもよい。図１（Ｂ）は画素電極層２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃと共通電極層２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃとが重畳するように設けられている例である。
【００３７】
図１（Ａ）（Ｂ）の液晶表示装置において、画素電極層及び共通電極層とが開口パターンを有しており、かつ画素電極層と共通電極層とが液晶層２０８を間に挟持して配置されているので、電界を加えると、液晶層２０８には斜め方向（基板に対して斜めの方向）の電界が加わりそのような斜め方向の電界を用いて液晶分子を制御できる。
【００３８】
例えば、図１（Ａ）においては画素電極層２３０ａと共通電極層２３１ａとの間に矢印２０２ａに示す斜め方向の電界が加わり、画素電極層２３０ａと共通電極層２３１ｂとの間に矢印２０２ｂに示す斜め方向の電界が加わる。図１（Ｂ）においては画素電極層２３０ｂと共通電極層２３１ａとの間に矢印２１２ａに示す斜め方向の電界が加わり、画素電極層２３０ｂと共通電極層２３１ｃとの間に矢印２１２ｂに示す斜め方向の電界が加わる。
【００３９】
液晶表示装置における電界の印加状態を計算した結果を、図１８（Ａ）（Ｂ）、及び図１９に示す。計算は、シンテック社製、ＬＣＤ  Ｍａｓｔｅｒ、２ｓ  Ｂｅｎｃｈを用いて行い、断面における画素電極層及び共通電極層の幅は２μｍ、厚さは０．１μｍ、画素電極層間の距離は１２μｍ、共通電極層間の距離は１２μｍ、液晶層の厚さは１０μｍである。また、図１８（Ａ）では、画素電極層と共通電極層との基板と平行方向におけるずれは５μｍである。なお、紙面において上方の基板に設けられた共通電極層は０Ｖ、下方の基板に設けられた画素電極層は１０Ｖの設定とする。
【００４０】
図１８（Ａ）は図１（Ａ）に、図１８（Ｂ）は図１（Ｂ）にそれぞれ対応した計算結果である。また図１９は比較例であり、下方の画素電極層は開口パターンを有する形状であるが、上方の共通電極層は少なくとも画素領域において平板状の形状としている例である。図１８（Ａ）（Ｂ）及び図１９において、実線は等電位線を示しており、円状に広がる等電位線の中心に画素電極層又は共通電極層が配置されている。
【００４１】
電界は等電位線と垂直に発現するので、図１８（Ａ）（Ｂ）に示すように、画素電極層と共通電極層との間に斜め方向の電界が加わっていることが確認できる。
【００４２】
一方、共通電極層が平板状の図１９においては、上方の共通電極層に近づくにつれ等電位線は基板表面と平行となり、斜め方向の電界が発現していないことが確認できる。よって、液晶層を介して設けられた開口パターンを有する画素電極層及び共通電極層では液晶層全体に斜め方向の電界を加えることができ、全ての液晶分子を応答させることができることが確認できる。
【００４３】
液晶表示装置において白透過率は、電圧を印加した際に発生する液晶の複屈折と液晶層の厚さの積で決定するため、液晶層の厚さを厚くした場合であっても液晶層全体における液晶分子を応答させることができる。
【００４４】
よって、液晶層に斜め電界を印加すると、膜厚方向も含め液晶層全体における液晶分子を応答させることができ、白透過率が向上する。よって白透過率と黒透過率（黒表示時の光の透過率）との比であるコントラスト比も高くすることができる。
【００４５】
液晶層２０８を形成する方法として、ディスペンサ法（滴下法）や、第１の基板２００と第２の基板２０１とを貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を注入する注入法を用いることができる。
【００４６】
液晶層２０８には、ブルー相を示す液晶材料を用いる。ブルー相を示す液晶材料は、応答速度が１ｍｓｅｃ以下と短く高速応答が可能であるため、液晶表示装置の高性能化が可能になる。
【００４７】
ブルー相を示す液晶材料として液晶及びカイラル剤を含む。カイラル剤は、液晶を螺旋構造に配向させ、ブルー相を発現させるために用いる。例えば、５重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶材料を液晶層に用いればよい。
【００４８】
液晶は、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、強誘電液晶、反強誘電液晶等を用いる。
【００４９】
カイラル剤は、液晶に対する相溶性が良く、かつ捩れ力の強い材料を用いる。また、Ｒ体、Ｓ体のどちらか片方の材料が良く、Ｒ体とＳ体の割合が５０：５０のラセミ体は使用しない。
【００５０】
上記液晶材料は、条件により、コレステリック相、コレステリックブルー相、スメクチック相、スメクチックブルー相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。
【００５１】
ブルー相であるコレステリックブルー相及びスメクチックブルー相は、螺旋ピッチが５００ｎｍ以下とピッチの比較的短いコレステリック相またはスメクチック相を有する液晶材料にみられる。液晶材料の配向は二重ねじれ構造を有する。可視光の波長以下の秩序を有しているため、透明であり、電圧印加によって配向秩序が変化して光学的変調作用が生じる。ブルー相は光学的に等方であるため視野角依存性がなく、配向膜を形成しなくとも良いため、表示画像の質の向上及びコスト削減が可能である。
【００５２】
また、ブルー相は狭い温度範囲でしか発現が難しく、温度範囲を広く改善するために液晶材料に、光硬化樹脂及び光重合開始剤を添加し、高分子安定化処理を行うことが好ましい。高分子安定化処理は、液晶、カイラル剤、光硬化樹脂、及び光重合開始剤を含む液晶材料に、光硬化樹脂、及び光重合開始剤が反応する波長の光を照射して行う。この高分子安定化処理は、等方相を示す液晶材料に光照射して行っても良いし、温度制御してブルー相を発現した液晶材料に光照射して行ってもよい。例えば、液晶層の温度を制御し、ブルー相を発現した状態で液晶層に光を照射することにより高分子安定化処理を行う。但し、これに限定されず、ブルー相と等方相間の相転移温度から＋１０℃以内、好ましくは＋５℃以内の等方相を発現した状態で液晶層に光を照射することにより高分子安定化処理を行ってもよい。ブルー相と等方相間の相転移温度とは、昇温時にブルー相から等方相に転移する温度又は降温時に等方相からブルー相に相転移する温度をいう。高分子安定化処理の一例としては、液晶層を等方相まで加熱した後、徐々に降温させてブルー相にまで相転移させ、ブルー相が発現する温度を保持した状態で光を照射することができる。他にも、液晶層を徐々に加熱して等方相に相転移させた後、ブルー相と等方相間の相転移温度から＋１０℃以内、好ましくは＋５℃以内状態（等方相を発現した状態）で光を照射することができる。また、液晶材料に含まれる光硬化樹脂として、紫外線硬化樹脂（ＵＶ硬化樹脂）を用いる場合、液晶層に紫外線を照射すればよい。なお、ブルー相を発現させなくとも、ブルー相と等方相間の相転移温度から＋１０℃以内、好ましくは＋５℃以内状態（等方相を発現した状態）で光を照射して高分子安定化処理を行えば、応答速度が１ｍｓｅｃ以下と短く高速応答が可能である。
【００５３】
光硬化樹脂は、アクリレート、メタクリレートなどの単官能モノマーでもよく、ジアクリレート、トリアクリレート、ジメタクリレート、トリメタクリレートなどの多官能モノマーでもよく、これらを混合させたものでもよい。また、液晶性のものでも非液晶性のものでもよく、両者を混合させてもよい。光硬化樹脂は、用いる光重合開始剤の反応する波長の光で硬化する樹脂を選択すれば良く、代表的には紫外線硬化樹脂を用いることができる。
【００５４】
光重合開始剤は、光照射によってラジカルを発生させるラジカル重合開始剤でもよく、酸を発生させる酸発生剤でもよく、塩基を発生させる塩基発生剤でもよい。
【００５５】
具体的には、液晶材料として、ＪＣ−１０４１ＸＸ（チッソ株式会社製）と４−シアノ−４’−ペンチルビフェニルの混合物を用いることができ、カイラル剤としては、ＺＬＩ−４５７２（メルク株式会社製）を用いることができ、光硬化樹脂は、２−エチルヘキシルアクリレート、ＲＭ２５７（メルク株式会社製）、トリメチロールプロパントリアクリレートを用いることができ、光重合開始剤としては２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンを用いることができる。
【００５６】
また、図１では図示しないが、偏光板、位相差板、反射防止膜などの光学フィルムなどは適宜設ける。例えば、偏光板及び位相差板による円偏光を用いてもよい。また、光源としてバックライト、サイドライトなどを用いてもよい。
【００５７】
本明細書において、液晶表示装置は光源の光を透過することによって表示を行う透過型の液晶表示装置である（又は半透過型の液晶表示装置）の場合、少なくとも画素領域において光を透過させる必要がある。よって光が透過する画素領域に存在する第１の基板、第２の基板、他絶縁膜、導電膜などの薄膜はすべて可視光の波長領域の光に対して透光性とする。
【００５８】
画素電極層、共通電極層においては透光性が好ましいが、開口パターンを有するために金属膜などの非透光性材料を用いてもよい。
【００５９】
画素電極層及び共通電極層は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウムに酸化珪素（ＳｉＯ２）を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、またはタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の金属、又はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いて形成することができる。
【００６０】
第１の基板２００、第２の基板２０１にはバリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、プラスチック基板などを用いることができる。
【００６１】
以上のように、ブルー相を示す液晶層を用いた液晶表示装置において、コントラスト比を高めることができる。
【００６２】
（実施の形態２）
本明細書に開示する発明は、パッシブマトリクス型の液晶表示装置でもアクティブマトリクス型の液晶表示装置にも適用することができる。アクティブマトリクス型の液晶表示装置の例を、図２を用いて説明する。
【００６３】
図２（Ａ）は液晶表示装置の平面図であり１画素分の画素を示している。図２（Ｂ）は図２（Ａ）の線Ｘ１−Ｘ２における断面図である。
【００６４】
図２（Ａ）において、複数のソース配線層（配線層４０５ａを含む）が互いに平行（図中上下方向に延伸）かつ互いに離間した状態で配置されている。複数のゲート配線層（ゲート電極層４０１を含む）は、ソース配線層に略直交する方向（図中左右方向）に延伸し、かつ互いに離間するように配置されている。容量配線層４０８は、複数のゲート配線層それぞれに隣接する位置に配置されており、ゲート配線層に概略平行な方向、つまり、ソース配線層に概略直交する方向（図中左右方向）に延伸している。ソース配線層と、容量配線層４０８及びゲート配線層とによって、略長方形の空間が囲まれているが、この空間に液晶表示装置の画素電極層及び共通電極層が液晶層４４４を介して配置されている。画素電極層を駆動する薄膜トランジスタ４２０は、図中左上の角に配置されている。画素電極層及び薄膜トランジスタは、マトリクス状に複数配置されている。
【００６５】
図２の液晶表示装置において、薄膜トランジスタ４２０に電気的に接続する第１の電極層４４７が画素電極層として機能し、第２の電極層４４６が共通電極層として機能する。なお、第１の電極層４４７と容量配線層４０８によって容量が形成されている。共通電極層はフローティング状態（電気的に孤立した状態）として動作させることも可能だが、固定電位、好ましくはコモン電位（データとして送られる画像信号の中間電位）近傍でフリッカーの生じないレベルに設定してもよい。
【００６６】
第１の基板４４１（素子基板ともいう）に形成された画素電極層である第１の電極層４４７と、第２の基板４４２（対向基板ともいう）に形成された共通電極層である第２の電極層４４６は液晶層４４４を間に挟んでシール材によって固持されている。第１の電極層４４７及び第２の電極層４４６は平板状でなく、様々な開口パターンを有し、屈曲部や枝分かれした櫛歯状を含む形状である。
【００６７】
開口パターンを有し、かつ液晶層４４４を挟持するように設けられた第１の電極層４４７と第２の電極層４４６との間に電界を加えることで、液晶には斜め方向（基板に対して斜めの方向）の電界が加わるため、その電界を用いて液晶分子を制御できる。液晶層４４４に斜め電界を印加すると、膜厚方向も含め液晶層４４４全体における液晶分子を応答させることができ、白透過率が向上する。よって白透過率と黒透過率（黒表示時の光の透過率）との比であるコントラスト比も高くすることができる。
【００６８】
第１の電極層４４７及び第２の電極層４４６の他の例を図８に示す。図中では省略しているが第１の電極層４４７と第２の電極層４４６とは液晶層４４４を間に挟持している。図８（Ａ）乃至（Ｄ）の上面図に示すように、第１の電極層４４７ａ乃至４４７ｄ及び第２の電極層４４６ａ乃至４４６ｄが互い違いとなるように形成されており、図８（Ａ）では第１の電極層４４７ａ及び第２の電極層４４６ａはうねりを有する波状形状であり、図８（Ｂ）では第１の電極層４４７ｂ及び第２の電極層４４６ｂは同心円状の開口部を有する形状であり、図８（Ｃ）では第１の電極層４４７ｃ及び第２の電極層４４６ｃは櫛歯状であり一部重なっている形状であり、図８（Ｄ）では第１の電極層４４７ｄ及び第２の電極層４４６ｄは櫛歯状であり電極同士がかみ合うような形状である。
【００６９】
薄膜トランジスタ４２０は逆スタガ型の薄膜トランジスタであり、絶縁表面を有する基板である第１の基板４４１上に、ゲート電極層４０１、ゲート絶縁層４０２、半導体層４０３、ソース領域又はドレイン領域として機能するｎ＋層４０４ａ、４０４ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層４０５ａ、４０５ｂを含む。ｎ＋層４０４ａ、４０４ｂは、半導体層４０３より低抵抗な半導体層である。
【００７０】
薄膜トランジスタ４２０を覆い、半導体層４０３に接する絶縁膜４０７が設けられている。絶縁膜４０７上に層間膜４１３が設けられ、層間膜４１３上に第１の電極層４４７が形成され、液晶層４４４を介して第２の電極層４４６が形成されている。
【００７１】
液晶表示装置にカラーフィルタ層として機能する着色層を設けることができる。カラーフィルタ層は、第１の基板４４１及び第２の基板４４２より外側（液晶層４４４と反対側）に設けてもよいし、第１の基板４４１及び第２の基板４４２より内側に設けてもよい。
【００７２】
カラーフィルタは、液晶表示装置をフルカラー表示とする場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を呈する材料から形成すればよく、モノカラー表示とする場合、着色層を無くす、もしくは少なくとも一つの色を呈する材料から形成すればよい。なお、バックライト装置にＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）等を配置し、時分割によりカラー表示する継時加法混色法（フィールドシーケンシャル法）を採用するときには、カラーフィルタを設けない場合もある。
【００７３】
図２の液晶表示装置は、層間膜４１３に、カラーフィルタ層として機能する有彩色の透光性樹脂層４１７を用いる例である。
【００７４】
カラーフィルタ層を対向基板側に設ける場合、薄膜トランジスタが形成される素子基板との、正確な画素領域の位置合わせが難しく画質を損なう恐れがあるが、層間膜をカラーフィルタ層として直接素子基板側に形成するのでより精密な形成領域の制御ができ、微細なパターンの画素にも対応することができる。また、層間膜とカラーフィルタ層を同一の絶縁層で兼ねるので、工程が簡略化しより低コストで液晶表示装置を作製可能となる。
【００７５】
有彩色の透光性樹脂としては、感光性、非感光性の有機樹脂を用いることができる。感光性の有機樹脂層を用いるとレジストマスク数を削減することができるため、工程が簡略化し好ましい。また、層間膜に形成するコンタクトホールも曲率を有する開口形状となるために、コンタクトホールに形成される電極層などの膜の被覆性も向上させることができる。
【００７６】
有彩色は、黒、灰、白などの無彩色を除く色であり、着色層はカラーフィルタとして機能させるため、その着色された有彩色の光のみを透過する材料で形成される。有彩色としては、赤色、緑色、青色などを用いることができる。また、シアン、マゼンダ、イエロー（黄）などを用いてもよい。着色された有彩色の光のみを透過するとは、着色層において透過する光は、その有彩色の光の波長にピークを有するということである。
【００７７】
有彩色の透光性樹脂層４１７は、着色層（カラーフィルタ）として機能させるため、含ませる着色材料の濃度と光の透過率の関係に考慮して、最適な膜厚を適宜制御するとよい。層間膜４１３を複数の薄膜で積層する場合、少なくとも一層が有彩色の透光性樹脂層であれば、カラーフィルタとして機能させることができる。
【００７８】
有彩色の色によって有彩色の透光性樹脂層の膜厚が異なる場合や、遮光層、薄膜トランジスタに起因する凹凸を有する場合は、可視光領域の波長の光を透過する（いわゆる無色透明）絶縁層を積層し、層間膜表面を平坦化してもよい。層間膜の平坦性を高めるとその上に形成される画素電極層や共通電極層の被覆性もよく、かつ液晶層のギャップ（膜厚）を均一にすることができるため、より液晶表示装置の視認性を向上させ、高画質化が可能になる。
【００７９】
層間膜４１３（有彩色の透光性樹脂層４１７）の形成法は、特に限定されず、その材料に応じて、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等）、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等を用いることができる。
【００８０】
第１の電極層４４７上には液晶層４４４が設けられ、第２の電極層４４６が形成された対向基板である第２の基板４４２で封止されている。
【００８１】
第１の基板４４１及び第２の基板４４２は透光性基板であり、それぞれ外側（液晶層４４４と反対側）に偏光板４４３ａ、４４３ｂが設けられている。
【００８２】
図７（Ａ）乃至（Ｄ）を用いて図２に示す液晶表示装置の作製工程を説明する。図７（Ａ）乃至（Ｄ）は液晶表示装置の作製工程の断面図である。
【００８３】
図７（Ａ）において、素子基板である第１の基板４４１上に素子層４５１が形成され、素子層４５１上に層間膜４１３が形成されている。
【００８４】
層間膜４１３は、有彩色の透光性樹脂層４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃ及び遮光層４５５ａ、４５５ｂ、４５５ｃ、４５５ｄを含み、有彩色の透光性樹脂層４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃの間に遮光層４５５ａ、４５５ｂ、４５５ｃ、４５５ｄがそれぞれ形成される構成である。なお、図７（Ａ）乃至（Ｄ）では含まれる画素電極層及び共通電極層は省略している。
【００８５】
図７（Ｂ）に示すように、第１の基板４４１と対向基板である第２の基板４４２とを、液晶層４５８を間に挟持させてシール材４５６ａ、４５６ｂで固着する。液晶層４５８を形成する方法として、ディスペンサ法（滴下法）や、第１の基板４４１と第２の基板４４２とを貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を注入する注入法を用いることができる。
【００８６】
液晶層４５８には、ブルー相を示す液晶材料を用いることができる。液晶層４５８は、液晶、カイラル剤、光硬化樹脂、及び光重合開始剤を含む液晶材料を用いて形成する。
【００８７】
シール材４５６ａ、４５６ｂとしては、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いるのが好ましい。代表的には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アミン樹脂などを用いることができる。また、光（代表的には紫外線）重合開始剤、熱硬化剤、フィラー、カップリング剤を含んでもよい。
【００８８】
図７（Ｃ）に示すように、液晶層４５８に、光４５７を照射して高分子安定化処理を行い、液晶層４４４を形成する。光４５７は、液晶層４５８に含まれる光硬化樹脂、及び光重合開始剤が反応する波長の光とする。この光照射による高分子安定化処理により、液晶層４４４がブルー相を示す温度範囲を広く改善することができる。
【００８９】
シール材に紫外線などの光硬化樹脂を用い、滴下法で液晶層を形成する場合など、高分子安定化処理の光照射工程によってシール材の硬化も行ってもよい。
【００９０】
図７のように、素子基板上にカラーフィルタ層及び遮光層を作り込む液晶表示装置の構成であると、カラーフィルタ層及び遮光層によって対向基板側から照射される光が吸収、遮断されることがないために、液晶層全体に均一に照射することができる。よって、光重合の不均一による液晶の配向乱れやそれに伴う表示ムラなどを防止することができる。また、遮光層によって薄膜トランジスタも遮光でき、光照射における電気特性の不良を防止することができる。
【００９１】
図７（Ｄ）に示すように、第１の基板４４１の外側（液晶層４４４と反対側）に偏光板４４３ａを、第２の基板４４２の外側（液晶層４４４と反対側）に偏光板４４３ｂを設ける。また、偏光板の他、位相差板、反射防止膜などの光学フィルムなどを設けてもよい。例えば、偏光板及び位相差板による円偏光を用いてもよい。以上の工程で、液晶表示装置を完成させることができる。
【００９２】
また、大型の基板を用いて複数の液晶表示装置を作製する場合（所謂多面取り）、その分断工程は、高分子安定化処理の前か、偏光板を設ける前に行うことができる。分断工程による液晶層への影響（分断工程時にかかる力などによる配向乱れなど）を考慮すると、第１の基板と第２の基板とを貼り合わせた後、高分子安定化処理の前が好ましい。
【００９３】
図示しないが、光源としてバックライト、サイドライトなどを用いればよい。光源は素子基板である第１の基板４４１側から、視認側である第２の基板４４２へと透過するように照射される。
【００９４】
第１の電極層４４７及び第２の電極層４４６は、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの透光性を有する導電性材料を用いることができる。
【００９５】
また、第１の電極層４４７及び第２の電極層４４６はタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の金属、又はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いて形成することができる。
【００９６】
また、第１の電極層４４７及び第２の電極層４４６として、導電性高分子（導電性ポリマーともいう）を含む導電性組成物を用いて形成することができる。導電性組成物を用いて形成した画素電極は、シート抵抗が１００００Ω／□以下、波長５５０ｎｍにおける透光率が７０％以上であることが好ましい。また、導電性組成物に含まれる導電性高分子の抵抗率が０．１Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
【００９７】
導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリンまたはその誘導体、ポリピロールまたはその誘導体、ポリチオフェンまたはその誘導体、若しくはこれらの２種以上の共重合体などがあげられる。
【００９８】
下地膜となる絶縁膜を第１の基板４４１とゲート電極層４０１の間に設けてもよい。下地膜は、第１の基板４４１からの不純物元素の拡散を防止する機能があり、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化酸化珪素膜、又は酸化窒化珪素膜から選ばれた一又は複数の膜による積層構造により形成することができる。ゲート電極層４０１の材料は、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。ゲート電極層４０１に遮光性を有する導電膜を用いることで、バックライトからの光（第１の基板４４１から入射する光）が、半導体層４０３へ入射することを防止することができる。
【００９９】
例えば、ゲート電極層４０１の２層の積層構造としては、アルミニウム層上にモリブデン層が積層された２層の積層構造、または銅層上にモリブデン層を積層した二層構造、または銅層上に窒化チタン層若しくは窒化タンタルを積層した二層構造、窒化チタン層とモリブデン層とを積層した２層構造とすることが好ましい。３層の積層構造としては、タングステン層または窒化タングステンと、アルミニウムとシリコンの合金またはアルミニウムとチタンの合金と、窒化チタンまたはチタン層とを積層した積層構造とすることが好ましい。
【０１００】
ゲート絶縁層４０２は、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸化窒化シリコン層又は窒化酸化シリコン層を単層で又は積層して形成することができる。また、ゲート絶縁層４０２として、有機シランガスを用いたＣＶＤ法により酸化シリコン層を形成することも可能である。有機シランガスとしては、珪酸エチル（ＴＥＯＳ：化学式Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）、テトラメチルシラン（ＴＭＳ：化学式Ｓｉ（ＣＨ３）４）、テトラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、トリエトキシシラン（ＳｉＨ（ＯＣ２Ｈ５）３）、トリスジメチルアミノシラン（ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ３）２）３）等のシリコン含有化合物を用いることができる。
【０１０１】
半導体層、ｎ＋層、配線層の作製工程において、薄膜を所望の形状に加工するためにエッチング工程を用いる。エッチング工程は、ドライエッチングやウエットエッチングを用いることができる。
【０１０２】
ドライエッチングに用いるエッチング装置としては、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）を用いたエッチング装置や、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）やＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）などの高密度プラズマ源を用いたドライエッチング装置を用いることができる。また、ＩＣＰエッチング装置と比べて広い面積に渡って一様な放電が得られやすいドライエッチング装置としては、上部電極を接地させ、下部電極に１３．５６ＭＨｚの高周波電源を接続し、さらに下部電極に３．２ＭＨｚの低周波電源を接続したＥＣＣＰ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）モードのエッチング装置がある。このＥＣＣＰモードのエッチング装置であれば、例えば基板として、第１０世代の３ｍを超えるサイズの基板を用いる場合にも対応することができる。
【０１０３】
所望の加工形状にエッチングできるように、エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等）を適宜調節する。
【０１０４】
所望の加工形状にエッチングできるように、材料に合わせてエッチング条件（エッチング液、エッチング時間、温度等）を適宜調節する。
【０１０５】
配線層４０５ａ、４０５ｂの材料としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素、または上述した元素を成分とする合金か、上述した元素を組み合わせた合金膜等が挙げられる。また、熱処理を行う場合には、この熱処理に耐える耐熱性を導電膜に持たせることが好ましい。例えば、Ａｌ単体では耐熱性が劣り、また腐蝕しやすい等の問題点があるので耐熱性導電性材料と組み合わせて形成する。Ａｌと組み合わせる耐熱性導電性材料としては、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）から選ばれた元素、または上述した元素を成分とする合金か、上述した元素を組み合わせた合金膜、または上述した元素を成分とする窒化物で形成する。
【０１０６】
ゲート絶縁層４０２、半導体層４０３、ｎ＋層４０４ａ、４０４ｂ、配線層４０５ａ、４０５ｂを大気に触れさせることなく連続的に形成してもよい。大気に触れさせることなく連続成膜することで、大気成分や大気中に浮遊する汚染不純物元素に汚染されることなく各積層界面を形成することができるので、薄膜トランジスタ特性のばらつきを低減することができる。
【０１０７】
なお、半導体層４０３は一部のみがエッチングされ、溝部（凹部）を有する半導体層である。
【０１０８】
薄膜トランジスタ４２０を覆う絶縁膜４０７は、乾式法や湿式法で形成される無機絶縁膜、有機絶縁膜を用いることができる。例えば、ＣＶＤ法やスパッタ法などを用いて得られる窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化タンタル膜などを用いることができる。また、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いることができる。
【０１０９】
なおシロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は置換基としては有機基（例えばアルキル基やアリール基）やフルオロ基を用いても良い。また、有機基はフルオロ基を有していても良い。シロキサン系樹脂は塗布法により成膜し、焼成することによって絶縁膜４０７として用いることができる。
【０１１０】
なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、絶縁膜４０７を形成してもよい。例えば、無機絶縁膜上に有機樹脂膜を積層する構造としてもよい。
【０１１１】
また、多階調マスクにより形成した複数（代表的には二種類）の厚さの領域を有するレジストマスクを用いると、レジストマスクの数を減らすことができるため、工程簡略化、低コスト化が図れる。
【０１１２】
以上のように、ブルー相を示す液晶層を用いた液晶表示装置において、コントラスト比を高めることができる。
【０１１３】
（実施の形態３）
実施の形態２において、カラーフィルタを液晶層を挟持する基板の外側に設ける例を図４に示す。なお、実施の形態１及び実施の形態２と同様なものに関しては同様の材料及び作製方法を適用することができ、同一部分又は同様な機能を有する部分の詳細な説明は省略する。
【０１１４】
図４（Ａ）は液晶表示装置の平面図であり１画素分の画素を示している。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の線Ｘ１−Ｘ２における断面図である。
【０１１５】
図４（Ａ）の平面図においては、実施の形態２と同様に、複数のソース配線層（配線層４０５ａを含む）が互いに平行（図中上下方向に延伸）かつ互いに離間した状態で配置されている。複数のゲート配線層（ゲート電極層４０１を含む）は、ソース配線層に略直交する方向（図中左右方向）に延伸し、かつ互いに離間するように配置されている。容量配線層４０８は、複数のゲート配線層それぞれに隣接する位置に配置されており、ゲート配線層に概略平行な方向、つまり、ソース配線層に概略直交する方向（図中左右方向）に延伸している。ソース配線層と、容量配線層４０８及びゲート配線層とによって、略長方形の空間が囲まれているが、この空間に液晶表示装置の画素電極層及び共通電極層が液晶層４４４を介して配置されている。画素電極層を駆動する薄膜トランジスタ４２０は、図中左上の角に配置されている。画素電極層及び薄膜トランジスタは、マトリクス状に複数配置されている。
【０１１６】
図４の液晶表示装置は、カラーフィルタ４５０が第２の基板４４２と偏光板４４３ｂの間に設けられている。このように、液晶層４４４を挟持する第１の基板４４１及び第２の基板４４２の外側にカラーフィルタ４５０を設けてもよい。
【０１１７】
図４の液晶表示装置の作製工程を図１７（Ａ）乃至（Ｄ）に示す。
【０１１８】
なお、図１７（Ａ）乃至（Ｄ）では含まれる画素電極層及び共通電極層は省略している。例えば、画素電極層及び共通電極層は実施の形態１及び実施の形態２の構造を用いることができ、斜め電界モードを適用することができる。
【０１１９】
図１７（Ａ）に示すように、第１の基板４４１と対向基板である第２の基板４４２とを、液晶層４５８を間に挟持させてシール材４５６ａ、４５６ｂで固着する。液晶層４５８を形成する方法として、ディスペンサ法（滴下法）や、第１の基板４４１と第２の基板４４２とを貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を注入する注入法を用いることができる。
【０１２０】
液晶層４５８には、ブルー相を示す液晶材料を用いる。液晶層４５８は、液晶、カイラル剤、光硬化樹脂、及び光重合開始剤を含む液晶材料を用いて形成する。
【０１２１】
図１７（Ｂ）に示すように、液晶層４５８に、光４５７を照射して高分子安定化処理を行い、液晶層４４４を形成する。光４５７は、液晶層４５８に含まれる光硬化樹脂、及び光重合開始剤が反応する波長の光とする。この光照射による高分子安定化処理により、液晶層４５８がブルー相を示す温度範囲を広く改善することができる。
【０１２２】
シール材に紫外線などの光硬化樹脂を用い、滴下法で液晶層を形成する場合など、高分子安定化処理の光照射工程によってシール材の硬化も行ってもよい。
【０１２３】
次に図１７（Ｃ）に示すように、視認側である第２の基板４４２側にカラーフィルタ４５０を設ける。カラーフィルタ４５０は、一対の基板４５９ａ及び基板４５９ｂの間に、カラーフィルタ層として機能する有彩色の透光性樹脂層４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃ及びブラックマトリクス層として機能する遮光層４５５ａ、４５５ｂ、４５５ｃ、４５５ｄを含み、有彩色の透光性樹脂層４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃの間に遮光層４５５ａ、４５５ｂ、４５５ｃ、４５５ｄがそれぞれ形成される構成である。
【０１２４】
図１７（Ｄ）に示すように、第１の基板４４１の外側（液晶層４４４と反対側）に偏光板４４３ａを、カラーフィルタ４５０の外側（液晶層４４４と反対側）に偏光板４４３ｂを設ける。また、偏光板の他、位相差板、反射防止膜などの光学フィルムなどを設けてもよい。例えば、偏光板及び位相差板による円偏光を用いてもよい。以上の工程で、液晶表示装置を完成させることができる。
【０１２５】
また、大型の基板を用いて複数の液晶表示装置を作製する場合（所謂多面取り）、その分断工程は、高分子安定化処理の前か、偏光板を設ける前に行うことができる。分断工程による液晶層への影響（分断工程時にかかる力などによる配向乱れなど）を考慮すると、第１の基板と第２の基板とを貼り合わせた後、高分子安定化処理の前が好ましい。
【０１２６】
図示しないが、光源としてバックライト、サイドライトなどを用いればよい。光源は素子基板である第１の基板４４１側から、視認側である第２の基板４４２へと透過するように照射される。
【０１２７】
以上のように、ブルー相を示す液晶層を用いた液晶表示装置において、コントラスト比を高めることができる。
【０１２８】
（実施の形態４）
遮光層（ブラックマトリクス）を有する液晶表示装置を、図５を用いて説明する。
【０１２９】
図５に示す液晶表示装置は、実施の形態２の図２（Ａ）（Ｂ）で示す液晶表示装置において、対向基板である第２の基板４４２側にさらに遮光層４１４を形成する例である。よって、実施の形態２と同様なものに関しては同様の材料及び作製方法を適用することができ、同一部分又は同様な機能を有する部分の詳細な説明は省略する。
【０１３０】
図５（Ａ）は液晶表示装置の平面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の線Ｘ１−Ｘ２の断面図である。なお、図５（Ａ）の平面図では素子基板側のみ図示しており、対向基板側の記載は省略している。
【０１３１】
第２の基板４４２の液晶層４４４側に、遮光層４１４が形成され、平坦化膜として絶縁層４１５が形成されている。遮光層４１４は、液晶層４４４を介して薄膜トランジスタ４２０と対応する領域（薄膜トランジスタの半導体層と重畳する領域）に形成することが好ましい。遮光層４１４が薄膜トランジスタ４２０の少なくとも半導体層４０３上方を覆うように配置されるように、第１の基板４４１及び第２の基板４４２は液晶層４４４を挟持して固着される。
【０１３２】
遮光層４１４は、光を反射、又は吸収し、遮光性を有する材料を用いる。例えば、黒色の有機樹脂を用いることができ、感光性又は非感光性のポリイミドなどの樹脂材料に、顔料系の黒色樹脂やカーボンブラック、チタンブラック等を混合させて形成すればよい。また、遮光性の金属膜を用いることもでき、例えばクロム、モリブデン、ニッケル、チタン、コバルト、銅、タングステン、又はアルミニウムなどを用いればよい。
【０１３３】
遮光層４１４の形成方法は特に限定されず、材料に応じて、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法などの乾式法、又はスピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等）などの湿式法を用い、必要に応じてエッチング法（ドライエッチング又はウエットエッチング）により所望のパターンに加工すればよい。
【０１３４】
絶縁層４１５もアクリルやポリイミドなどの有機樹脂などを用いて、スピンコートや各種印刷法などの塗布法で形成すればよい。
【０１３５】
このようにさらに対向基板側に遮光層４１４を設けると、よりコントラスト向上や薄膜トランジスタの安定化の効果を高めることができる。遮光層４１４は薄膜トランジスタ４２０の半導体層４０３への光の入射を遮断することができるため、半導体の光感度による薄膜トランジスタ４２０の電気特性の変動を防止しより安定化させる。また、遮光層４１４は隣り合う画素への光漏れを防止することもできるため、より高コントラスト及び高精細な表示を行うことが可能になる。よって、液晶表示装置の高精細、高信頼性を達成することができる。
【０１３６】
開口パターンを有し、かつ液晶を挟持するように設けられた画素電極層と共通電極層との間に電界を加えることで、液晶には斜め方向（基板に対して斜めの方向）の電界が加わるため、その電界を用いて液晶分子を制御できる。液晶層に斜め電界を印加すると、膜厚方向も含め液晶層全体における液晶分子を応答させることができ、白透過率が向上する。よって白透過率と黒透過率（黒表示時の光の透過率）との比であるコントラスト比も高くすることができる。
【０１３７】
以上のように、ブルー相を示す液晶層を用いた液晶表示装置において、コントラスト比を高めることができる。
【０１３８】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１３９】
（実施の形態５）
遮光層（ブラックマトリクス）を有する液晶表示装置を、図６を用いて説明する。
【０１４０】
図６に示す液晶表示装置は、実施の形態２の図２（Ａ）（Ｂ）で示す液晶表示装置において、素子基板である第１の基板４４１側に層間膜４１３の一部として遮光層４１４を形成する例である。よって、実施の形態２と同様なものに関しては同様の材料及び作製方法を適用することができ、同一部分又は同様な機能を有する部分の詳細な説明は省略する。
【０１４１】
図６（Ａ）は液晶表示装置の平面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の線Ｘ１−Ｘ２の断面図である。なお、図６（Ａ）の平面図では素子基板側のみ図示しており、対向基板側の記載は省略している。
【０１４２】
層間膜４１３は遮光層４１４及び有彩色の透光性樹脂層４１７を含む。遮光層４１４は、素子基板である第１の基板４４１側に設けられており、薄膜トランジスタ４２０上（少なくとも薄膜トランジスタの半導体層を覆う領域）に絶縁膜４０７を介して形成され、半導体層に対する遮光層として機能する。一方、有彩色の透光性樹脂層４１７は、第１の電極層４４７及び第２の電極層４４６に重なる領域に形成され、カラーフィルタ層として機能する。図６（Ａ）の液晶表示装置において、第２の電極層４４６の一部は、遮光層４１４上に形成され、その上に液晶層４４４が設けられている。
【０１４３】
遮光層４１４を層間膜として用いるため、黒色の有機樹脂を用いることが好ましい。例えば、感光性又は非感光性のポリイミドなどの樹脂材料に、顔料系の黒色樹脂やカーボンブラック、チタンブラック等を混合させて形成すればよい。遮光層４１４の形成方法は材料に応じて、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等）などの湿式法を用い、必要に応じてエッチング法（ドライエッチング又はウエットエッチング）により所望のパターンに加工すればよい。
【０１４４】
このように遮光層４１４を設けると、遮光層４１４は、画素の開口率を低下させることなく薄膜トランジスタ４２０の半導体層４０３への光の入射を遮断することができ、薄膜トランジスタ４２０の電気特性の変動を防止し安定化する効果を得られる。また、遮光層４１４は隣り合う画素への光漏れを防止することもできるため、より高コントラスト及び高精細な表示を行うことが可能になる。よって、液晶表示装置の高精細、高信頼性を達成することができる。
【０１４５】
また、有彩色の透光性樹脂層４１７は、カラーフィルタ層として機能させることができる。カラーフィルタ層を対向基板側に設ける場合、薄膜トランジスタが形成される素子基板との、正確な画素領域の位置合わせが難しく画質を損なう恐れがあるが、層間膜に含まれる有彩色の透光性樹脂層４１７をカラーフィルタ層として直接素子基板側に形成するのでより精密な形成領域の制御ができ、微細なパターンの画素にも対応することができる。また、層間膜とカラーフィルタ層を同一の絶縁層で兼ねるので、工程が簡略化しより低コストで液晶表示装置を作製可能となる。
【０１４６】
開口パターンを有し、かつ液晶を挟持するように設けられた画素電極層と共通電極層との間に電界を加えることで、液晶には斜め方向（基板に対して斜めの方向）の電界が加わるため、その電界を用いて液晶分子を制御できる。液晶層に斜め電界を印加すると、膜厚方向も含め液晶層全体における液晶分子を応答させることができ、白透過率が向上する。よって白透過率と黒透過率（黒表示時の光の透過率）との比であるコントラスト比も高くすることができる。
【０１４７】
以上のように、ブルー相を示す液晶層を用いた液晶表示装置において、コントラスト比を高めることができる。
【０１４８】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１４９】
（実施の形態６）
実施の形態１乃至５において、液晶表示装置に適用できる薄膜トランジスタの他の例を示す。なお、実施の形態２乃至５と同様なものに関しては同様の材料及び作製方法を適用することができ、同一部分又は同様な機能を有する部分の詳細な説明は省略する。
【０１５０】
ソース電極層及びドレイン電極層と半導体層とがｎ＋層を介さずに接する構成の薄膜トランジスタを有する液晶表示装置の例を図１０に示す。
【０１５１】
図１０（Ａ）は液晶表示装置の平面図であり１画素分の画素を示している。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の線Ｖ１−Ｖ２における断面図である。
【０１５２】
図１０（Ａ）の平面図においては、実施の形態２と同様に、複数のソース配線層（配線層４０５ａを含む）が互いに平行（図中上下方向に延伸）かつ互いに離間した状態で配置されている。複数のゲート配線層（ゲート電極層４０１を含む）は、ソース配線層に略直交する方向（図中左右方向）に延伸し、かつ互いに離間するように配置されている。容量配線層４０８は、複数のゲート配線層それぞれに隣接する位置に配置されており、ゲート配線層に概略平行な方向、つまり、ソース配線層に概略直交する方向（図中左右方向）に延伸している。ソース配線層と、容量配線層４０８及びゲート配線層とによって、略長方形の空間が囲まれているが、この空間に液晶表示装置の画素電極層及び共通電極層が配置されている。画素電極層を駆動する薄膜トランジスタ４２２は、図中左上の角に配置されている。画素電極層及び薄膜トランジスタは、マトリクス状に複数配置されている。
【０１５３】
薄膜トランジスタ４２２、有彩色の透光性樹脂層である層間膜４１３、及び第１の電極層４４７が設けられた第１の基板４４１と、第２の電極層４４６が設けられた第２の基板４４２とは液晶層４４４を間に挟持して固着されている。
【０１５４】
薄膜トランジスタ４２２は、ソース電極層及びドレイン電極層として機能する配線層４０５ａ、４０５ｂと半導体層４０３とがｎ＋層を介さずに接する構成である。
【０１５５】
第１の基板に形成された画素電極層と、第２の基板に形成された共通電極層は液晶層を間に挟んでシール材によって固持されている。画素電極層及び共通電極層は平板状でなく、様々な開口パターンを有し、屈曲部や枝分かれした櫛歯状を含む形状である。
【０１５６】
開口パターンを有し、かつ液晶を挟持するように設けられた画素電極層と共通電極層との間に電界を加えることで、液晶には斜め方向（基板に対して斜めの方向）の電界が加わるため、その電界を用いて液晶分子を制御できる。液晶層に斜め電界を印加すると、膜厚方向も含め液晶層全体における液晶分子を応答させることができ、白透過率が向上する。よって白透過率と黒透過率（黒表示時の光の透過率）との比であるコントラスト比も高くすることができる。
【０１５７】
以上のように、ブルー相を示す液晶層を用いた液晶表示装置において、コントラスト比を高めることができる。
【０１５８】
他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１５９】
（実施の形態７）
実施の形態１乃至５において、液晶表示装置に適用できる薄膜トランジスタの他の例を、図９を用いて説明する。
【０１６０】
図９（Ａ）は液晶表示装置の平面図であり１画素分の画素を示している。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の線Ｚ１−Ｚ２における断面図である。
【０１６１】
図９（Ａ）の平面図においては、実施の形態２と同様に、複数のソース配線層（配線層４０５ａを含む）が互いに平行（図中上下方向に延伸）かつ互いに離間した状態で配置されている。複数のゲート配線層（ゲート電極層４０１を含む）は、ソース配線層に略直交する方向（図中左右方向）に延伸し、かつ互いに離間するように配置されている。容量配線層４０８は、複数のゲート配線層それぞれに隣接する位置に配置されており、ゲート配線層に概略平行な方向、つまり、ソース配線層に概略直交する方向（図中左右方向）に延伸している。ソース配線層と、容量配線層４０８及びゲート配線層とによって、略長方形の空間が囲まれているが、この空間に液晶表示装置の画素電極層及び共通電極層が配置されている。画素電極層を駆動する薄膜トランジスタ４２１は、図中左上の角に配置されている。画素電極層及び薄膜トランジスタは、マトリクス状に複数配置されている。
【０１６２】
薄膜トランジスタ４２１、有彩色の透光性樹脂層である層間膜４１３、及び第１の電極層４４７が設けられた第１の基板４４１と、第２の電極層４４６が設けられた第２の基板４４２とは液晶層４４４を間に挟持して固着されている。
【０１６３】
薄膜トランジスタ４２１はボトムゲート型の薄膜トランジスタであり、絶縁表面を有する基板である第１の基板４４１上に、ゲート電極層４０１、ゲート絶縁層４０２、ソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層４０５ａ、４０５ｂ、ソース領域又はドレイン領域として機能するｎ＋層４０４ａ、４０４ｂ、及び半導体層４０３を含む。また、薄膜トランジスタ４２１を覆い、半導体層４０３に接する絶縁膜４０７が設けられている。
【０１６４】
なお、ｎ＋層４０４ａ、４０４ｂを、ゲート絶縁層４０２と配線層４０５ａ、４０５ｂの間に設ける構造としてもよい。また、ｎ＋層をゲート絶縁層及び配線層の間と、配線層と半導体層の間と両方に設ける構造としてもよい。
【０１６５】
薄膜トランジスタ４２１は、薄膜トランジスタ４２１を含む領域全てにおいてゲート絶縁層４０２が存在し、ゲート絶縁層４０２と絶縁表面を有する基板である第１の基板４４１の間にゲート電極層４０１が設けられている。ゲート絶縁層４０２上には配線層４０５ａ、４０５ｂ、及びｎ＋層４０４ａ、４０４ｂが設けられている。そして、ゲート絶縁層４０２、配線層４０５ａ、４０５ｂ、及びｎ＋層４０４ａ、４０４ｂ上に半導体層４０３が設けられている。また、図示しないが、ゲート絶縁層４０２上には配線層４０５ａ、４０５ｂに加えて配線層を有し、該配線層は半導体層４０３の外周部より外側に延在している。
【０１６６】
開口パターンを有し、かつ液晶を挟持するように設けられた画素電極層と共通電極層との間に電界を加えることで、液晶には斜め方向（基板に対して斜めの方向）の電界が加わるため、その電界を用いて液晶分子を制御できる。液晶層に斜め電界を印加すると、膜厚方向も含め液晶層全体における液晶分子を応答させることができ、白透過率が向上する。よって白透過率と黒透過率（黒表示時の光の透過率）との比であるコントラスト比も高くすることができる。
【０１６７】
以上のように、ブルー相を示す液晶層を用いた液晶表示装置において、コントラスト比を高めることができる。
【０１６８】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１６９】
（実施の形態８）
実施の形態２乃至５において、液晶表示装置に適用できる薄膜トランジスタの他の例を示す。なお、実施の形態２乃至５と同様なものに関しては同様の材料及び作製方法を適用することができ、同一部分又は同様な機能を有する部分の詳細な説明は省略する。
【０１７０】
ソース電極層及びドレイン電極層と半導体層とが、ｎ＋層を介さずに接する構成の薄膜トランジスタを有する液晶表示装置の例を図１１に示す。
【０１７１】
図１１（Ａ）は液晶表示装置の平面図であり１画素分の画素を示している。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の線Ｙ１−Ｙ２における断面図である。
【０１７２】
図１１（Ａ）の平面図においては、実施の形態２と同様に、複数のソース配線層（配線層４０５ａを含む）が互いに平行（図中上下方向に延伸）かつ互いに離間した状態で配置されている。複数のゲート配線層（ゲート電極層４０１を含む）は、ソース配線層に略直交する方向（図中左右方向）に延伸し、かつ互いに離間するように配置されている。容量配線層４０８は、複数のゲート配線層それぞれに隣接する位置に配置されており、ゲート配線層に概略平行な方向、つまり、ソース配線層に概略直交する方向（図中左右方向）に延伸している。ソース配線層と、容量配線層４０８及びゲート配線層とによって、略長方形の空間が囲まれているが、この空間に液晶表示装置の画素電極層及び共通電極層が配置されている。画素電極層を駆動する薄膜トランジスタ４２３は、図中左上の角に配置されている。画素電極層及び薄膜トランジスタは、マトリクス状に複数配置されている。
【０１７３】
薄膜トランジスタ４２３、有彩色の透光性樹脂層である層間膜４１３、及び第１の電極層４４７が設けられた第１の基板４４１と、第２の電極層４４６が設けられた第２の基板４４２とは液晶層４４４を間に挟持して固着されている。
【０１７４】
薄膜トランジスタ４２３は、薄膜トランジスタ４２３を含む領域全てにおいてゲート絶縁層４０２が存在し、ゲート絶縁層４０２と絶縁表面を有する基板である第１の基板４４１の間にゲート電極層４０１が設けられている。ゲート絶縁層４０２上には配線層４０５ａ、４０５ｂが設けられている。そして、ゲート絶縁層４０２、配線層４０５ａ、４０５ｂ上に半導体層４０３が設けられている。また、図示しないが、ゲート絶縁層４０２上には配線層４０５ａ、４０５ｂに加えて配線層を有し、該配線層は半導体層４０３の外周部より外側に延在している。
【０１７５】
開口パターンを有し、かつ液晶を挟持するように設けられた画素電極層と共通電極層との間に電界を加えることで、液晶には斜め方向（基板に対して斜めの方向）の電界が加わるため、その電界を用いて液晶分子を制御できる。液晶層に斜め電界を印加すると、膜厚方向も含め液晶層全体における液晶分子を応答させることができ、白透過率が向上する。よって白透過率と黒透過率（黒表示時の光の透過率）との比であるコントラスト比も高くすることができる。
【０１７６】
以上のように、ブルー相を示す液晶層を用いた液晶表示装置において、コントラスト比を高めることができる。
【０１７７】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１７８】
（実施の形態９）
上記実施の形態１乃至８において、薄膜トランジスタの半導体層に用いることのできる材料の例を説明する。本明細書で開示する液晶表示装置が有する薄膜トランジスタの半導体層に用いられる半導体材料は特に限定されない。
【０１７９】
半導体素子が有する半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質（アモルファス、以下「ＡＳ」ともいう。）半導体、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いは微結晶（セミアモルファス若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう。）半導体などを用いることができる。半導体層はスパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等により成膜することができる。
【０１８０】
微結晶半導体膜は、ギブスの自由エネルギーを考慮すれば非晶質と単結晶の中間的な準安定状態に属するものである。すなわち、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する。柱状または針状結晶が基板表面に対して法線方向に成長している。微結晶半導体の代表例である微結晶シリコンは、そのラマンスペクトルが単結晶シリコンを示す５２０ｃｍ−１よりも低波数側に、シフトしている。即ち、単結晶シリコンを示す５２０ｃｍ−１とアモルファスシリコンを示す４８０ｃｍ−１の間に微結晶シリコンのラマンスペクトルのピークがある。また、未結合手（ダングリングボンド）を終端するため水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで、安定性が増し良好な微結晶半導体膜が得られる。
【０１８１】
この微結晶半導体膜は、周波数が数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの高周波プラズマＣＶＤ法、または周波数が１ＧＨｚ以上のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置により形成することができる。代表的には、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などの水素化珪素を水素で希釈して形成することができる。また、水素化珪素及び水素に加え、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して微結晶半導体膜を形成することができる。これらのときの水素化珪素に対して水素の流量比を５倍以上２００倍以下、好ましくは５０倍以上１５０倍以下、更に好ましくは１００倍とする。
【０１８２】
アモルファス半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて、非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、微結晶半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【０１８３】
また、半導体の材料としてはシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）などの単体のほかＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＳｉＣ、ＺｎＳｅ、ＧａＮ、ＳｉＧｅなどのような化合物半導体も用いることができる。
【０１８４】
半導体層に、結晶性半導体膜を用いる場合、その結晶性半導体膜の作製方法は、種々の方法（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等）を用いれば良い。また、ＳＡＳである微結晶半導体をレーザ照射して結晶化し、結晶性を高めることもできる。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質珪素膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下５００℃で１時間加熱することによって非晶質珪素膜の含有水素濃度を１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にまで放出させる。これは水素を多く含んだ非晶質珪素膜にレーザ光を照射すると非晶質珪素膜が破壊されてしまうからである。
【０１８５】
非晶質半導体層への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体膜の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体膜の表面の濡れ性を改善し、非晶質半導体膜の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を成膜することが望ましい。
【０１８６】
また、非晶質半導体膜を結晶化し、結晶性半導体膜を形成する結晶化工程で、非晶質半導体膜に結晶化を促進する元素（触媒元素、金属元素とも示す）を添加し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）により結晶化を行ってもよい。結晶化を助長（促進）する元素としては、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）及び金（Ａｕ）から選ばれた一種又は複数種類を用いることができる。
【０１８７】
結晶化を助長する元素を結晶性半導体膜から除去、又は軽減するため、結晶性半導体膜に接して、不純物元素を含む半導体膜を形成し、ゲッタリングシンクとして機能させる。不純物元素としては、ｎ型を付与する不純物元素、ｐ型を付与する不純物元素や希ガス元素などを用いることができ、例えばリン（Ｐ）、窒素（Ｎ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、ボロン（Ｂ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、Ｋｒ（クリプトン）、Ｘｅ（キセノン）から選ばれた一種または複数種を用いることができる。結晶化を促進する元素を含む結晶性半導体膜に、希ガス元素を含む半導体膜を形成し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）を行う。結晶性半導体膜中に含まれる結晶化を促進する元素は、希ガス元素を含む半導体膜中に移動し、結晶性半導体膜中の結晶化を促進する元素は除去、又は軽減される。その後、ゲッタリングシンクとなった希ガス元素を含む半導体膜を除去する。
【０１８８】
非晶質半導体膜の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせてもよく、熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。
【０１８９】
また、結晶性半導体膜を、直接基板にプラズマ法により形成しても良い。また、プラズマ法を用いて、結晶性半導体膜を選択的に基板に形成してもよい。
【０１９０】
また半導体層に、酸化物半導体を用いてもよい。例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）なども用いることができる。ＺｎＯを半導体層に用いる場合、ゲート絶縁層をＹ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、それらの積層などを用い、ゲート電極層、ソース電極層、ドレイン電極層としては、ＩＴＯ、Ａｕ、Ｔｉなどを用いることができる。また、ＺｎＯにＩｎやＧａなどを添加することもできる。
【０１９１】
酸化物半導体としてＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０）で表記される薄膜を用いることができる。なお、Ｍは、ガリウム（Ｇａ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）及びコバルト（Ｃｏ）から選ばれた一の金属元素又は複数の金属元素を示す。例えばＭとして、Ｇａの場合があることの他、ＧａとＮｉ又はＧａとＦｅなど、Ｇａ以外の上記金属元素が含まれる場合がある。また、上記酸化物半導体において、Ｍとして含まれる金属元素の他に、不純物元素としてＦｅ、Ｎｉその他の遷移金属元素、又は該遷移金属の酸化物が含まれているものがある。例えば、酸化物半導体層としてＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非単結晶膜を用いることができる。
【０１９２】
酸化物半導体層（ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０）膜）としてＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非単結晶膜のかわりに、Ｍを他の金属元素とするＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０）膜を用いてもよい。
【０１９３】
ブルー相の液晶材料を用いると、配向膜へのラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。よって液晶表示装置の生産性を向上させることが可能となる。特に、酸化物半導体層を用いる薄膜トランジスタは、静電気の影響により薄膜トランジスタの電気的な特性が著しく変動して設計範囲を逸脱する恐れがある。よって酸化物半導体層を用いる薄膜トランジスタを有する液晶表示装置にブルー相の液晶材料を用いることはより効果的である。
【０１９４】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１９５】
（実施の形態１０）
本明細書に開示する発明は、パッシブマトリクス型の液晶表示装置でもアクティブマトリクス型の液晶表示装置にも適用することができる。パッシブマトリクス型の液晶表示装置の例を、図３を用いて説明する。液晶表示装置の上面図を図３（Ａ）に、図３（Ａ）における線Ａ−Ｂの断面図を図３（Ｂ）に示す。また、図３（Ａ）には、液晶層１７０３、対向基板である基板１７１０、偏光板１７１４ａ、１７１４ｂなどは省略され図示されていないが、図３（Ｂ）で示すようにそれぞれ設けられている。
【０１９６】
図３において、第１の方向に延びた画素電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃが設けられた基板１７００と、第１の方向と垂直な第２の方向に延びた共通電極層１７０５ａ、１７０５ｂ、１７０５ｃ、偏光板１７１４ｂが設けられた基板１７１０とがブルー相を示す液晶層１７０３を挟持して対向している（図３（Ａ）（Ｂ）参照。）。
【０１９７】
画素電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、及び共通電極層１７０５ａ、１７０５ｂ、１７０５ｃは開口パターンを有する形状であり、液晶素子１７１３の画素領域において長方形の開口（スリット）を有している。
【０１９８】
開口パターンを有し、かつ液晶を挟持するように設けられた画素電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃと共通電極層１７０５ａ、１７０５ｂ、１７０５ｃとの間に電界を加えることで、液晶には斜め方向（基板に対して斜めの方向）の電界が加わるため、その電界を用いて液晶分子を制御できる。液晶層１７０３に斜め電界を印加すると、膜厚方向も含め液晶層全体における液晶分子を応答させることができ、白透過率が向上する。よって白透過率と黒透過率（黒表示時の光の透過率）との比であるコントラスト比も高くすることができる。
【０１９９】
また、カラーフィルタとして機能する着色層を設けてもよく、カラーフィルタは基板１７００及び基板１７１０の液晶層１７０３に対して内側に設けてもよいし、基板１７１０と偏光板１７１４ｂの間、又は基板１７００と偏光板１７１４ａの間に設けてもよい。
【０２００】
カラーフィルタは、液晶表示装置をフルカラー表示とする場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を呈する材料から形成すればよく、モノカラー表示とする場合、着色層を無くす、もしくは少なくとも一つの色を呈する材料から形成すればよい。なお、バックライト装置にＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）等を配置し、時分割によりカラー表示する継時加法混色法（フィールドシーケンシャル法）を採用するときには、カラーフィルタを設けない場合もある。
【０２０１】
画素電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、及び共通電極層１７０５ａ、１７０５ｂ、１７０５ｃは、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウムに酸化珪素（ＳｉＯ２）を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、またはタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の金属、又はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いて形成することができる。
【０２０２】
以上のように、ブルー相を示す液晶層を用いたパッシブマトリクス型の液晶表示装置において、コントラスト比を高めることができる。
【０２０３】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０２０４】
（実施の形態１１）
薄膜トランジスタを作製し、該薄膜トランジスタを画素部、さらには駆動回路に用いて表示機能を有する液晶表示装置を作製することができる。また、薄膜トランジスタを駆動回路の一部または全体を、画素部と同じ基板上に一体形成し、システムオンパネルを形成することができる。
【０２０５】
液晶表示装置は表示素子として液晶素子（液晶表示素子ともいう）を含む。
【０２０６】
また、液晶表示装置は、表示素子が封止された状態にあるパネルと、該パネルにコントローラを含むＩＣ等を実装した状態にあるモジュールとを含む。さらに、該液晶表示装置を作製する過程における、表示素子が完成する前の一形態に相当する素子基板に関し、該素子基板は、電流を表示素子に供給するための手段を複数の各画素に備える。素子基板は、具体的には、表示素子の画素電極のみが形成された状態であっても良いし、画素電極となる導電膜を成膜した後であって、エッチングして画素電極を形成する前の状態であっても良いし、あらゆる形態があてはまる。
【０２０７】
なお、本明細書中における液晶表示装置とは、画像表示デバイス、表示デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、コネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または表示素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て液晶表示装置に含むものとする。
【０２０８】
液晶表示装置の一形態に相当する液晶表示パネルの外観及び断面について、図１２を用いて説明する。図１２（Ａ１）（Ａ２）は、第１の基板４００１上に形成された薄膜トランジスタ４０１０、４０１１、及び液晶素子４０１３を、第２の基板４００６との間にシール材４００５によって封止した、パネルの上面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ１）（Ａ２）のＭ−Ｎにおける断面図に相当する。
【０２０９】
第１の基板４００１上に設けられた画素部４００２と、走査線駆動回路４００４とを囲むようにして、シール材４００５が設けられている。また画素部４００２と、走査線駆動回路４００４の上に第２の基板４００６が設けられている。よって画素部４００２と、走査線駆動回路４００４とは、第１の基板４００１とシール材４００５と第２の基板４００６とによって、液晶層４００８と共に封止されている。
【０２１０】
また、図１２（Ａ１）は第１の基板４００１上のシール材４００５によって囲まれている領域とは異なる領域に、別途用意された基板上に単結晶半導体膜又は多結晶半導体膜で形成された信号線駆動回路４００３が実装されている。なお、図１２（Ａ２）は信号線駆動回路の一部を第１の基板４００１上に設けられた薄膜トランジスタで形成する例であり、第１の基板４００１上に信号線駆動回路４００３ｂが形成され、かつ別途用意された基板上に単結晶半導体膜又は多結晶半導体膜で形成された信号線駆動回路４００３ａが実装されている。
【０２１１】
なお、別途形成した駆動回路の接続方法は、特に限定されるものではなく、ＣＯＧ方法、ワイヤボンディング方法、或いはＴＡＢ方法などを用いることができる。図１２（Ａ１）は、ＣＯＧ方法により信号線駆動回路４００３を実装する例であり、図１２（Ａ２）は、ＴＡＢ方法により信号線駆動回路４００３ａを実装する例である。
【０２１２】
また第１の基板４００１上に設けられた画素部４００２と、走査線駆動回路４００４は、薄膜トランジスタを複数有しており、図１２（Ｂ）では、画素部４００２に含まれる薄膜トランジスタ４０１０と、走査線駆動回路４００４に含まれる薄膜トランジスタ４０１１とを例示している。薄膜トランジスタ４０１０、４０１１上には絶縁層４０２０、層間膜４０２１が設けられている。
【０２１３】
薄膜トランジスタ４０１０、４０１１は、実施の形態２乃至９に示す薄膜トランジスタを適用することができる。薄膜トランジスタ４０１０、４０１１はｎチャネル型薄膜トランジスタである。
【０２１４】
また、第１の基板４００１上に画素電極層４０３０が設けられ、画素電極層４０３０は、薄膜トランジスタ４０１０と電気的に接続されている。液晶素子４０１３は、画素電極層４０３０、共通電極層４０３１、及び液晶層４００８を含む。なお、第１の基板４００１、第２の基板４００６の外側にはそれぞれ偏光板４０３２、４０３３が設けられている。共通電極層４０３１は第２の基板４００６側に設けられ、画素電極層４０３０と共通電極層４０３１とは液晶層４００８を介して積層する構成となっている。
【０２１５】
なお、第１の基板４００１、第２の基板４００６としては、透光性を有するガラス、プラスチックなどを用いることができる。プラスチックとしては、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをＰＶＦフィルムやポリエステルフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
【０２１６】
また４０３５は絶縁膜を選択的にエッチングすることで得られる柱状のスペーサであり、液晶層４００８の膜厚（セルギャップ）を制御するために設けられている。なお球状のスペーサを用いていても良い。なお、液晶層４００８を用いる液晶表示装置は、液晶層４００８の膜厚（セルギャップ）を５μｍ以上２０μｍ程度とすることが好ましい。
【０２１７】
なお図１２は透過型液晶表示装置の例であるが、半透過型液晶表示装置でも適用できる。
【０２１８】
また、図１２の液晶表示装置では、基板の外側（視認側）に偏光板を設ける例を示すが、偏光板は基板の内側に設けてもよい。偏光板の材料や作製工程条件によって適宜設定すればよい。また、ブラックマトリクスとして機能する遮光層を設けてもよい。
【０２１９】
層間膜４０２１は、有彩色の透光性樹脂層であり、カラーフィルタ層として機能する。また、層間膜４０２１の一部を遮光層としてもよい。図１２においては、薄膜トランジスタ４０１０、４０１１上方を覆うように遮光層４０３４が第２の基板４００６側に設けられている。遮光層４０３４を設けることにより、さらにコントラスト向上や薄膜トランジスタの安定化の効果を高めることができる。
【０２２０】
薄膜トランジスタの保護膜として機能する絶縁層４０２０で覆う構成としてもよいが、特に限定されない。
【０２２１】
なお、保護膜は、大気中に浮遊する有機物や金属物、水蒸気などの汚染不純物の侵入を防ぐためのものであり、緻密な膜が好ましい。保護膜は、スパッタ法を用いて、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、又は窒化酸化アルミニウム膜の単層、又は積層で形成すればよい。
【０２２２】
また、保護膜を形成した後に、半導体層のアニール（３００℃〜４００℃）を行ってもよい。
【０２２３】
また、平坦化絶縁膜として透光性の絶縁層をさらに形成する場合、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の、耐熱性を有する有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、絶縁層を形成してもよい。
【０２２４】
積層する絶縁層の形成法は、特に限定されず、その材料に応じて、スパッタ法、ＳＯＧ法、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等）、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等を用いることができる。絶縁層を材料液を用いて形成する場合、ベークする工程で同時に、半導体層のアニール（２００℃〜４００℃）を行ってもよい。絶縁層の焼成工程と半導体層のアニールを兼ねることで効率よく液晶表示装置を作製することが可能となる。
【０２２５】
画素電極層４０３０、共通電極層４０３１は、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの透光性を有する導電性材料を用いることができる。
【０２２６】
また、画素電極層４０３０、共通電極層４０３１はタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の金属、又はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いて形成することができる。
【０２２７】
また、画素電極層４０３０、共通電極層４０３１として、導電性高分子（導電性ポリマーともいう）を含む導電性組成物を用いて形成することができる。
【０２２８】
また別途形成された信号線駆動回路４００３と、走査線駆動回路４００４または画素部４００２に与えられる各種信号及び電位は、ＦＰＣ４０１８から供給されている。
【０２２９】
また、薄膜トランジスタは静電気などにより破壊されやすいため、ゲート線またはソース線に対して、駆動回路保護用の保護回路を同一基板上に設けることが好ましい。保護回路は、非線形素子を用いて構成することが好ましい。
【０２３０】
図１２では、接続端子電極４０１５が、画素電極層４０３０と同じ導電膜から形成され、端子電極４０１６は、薄膜トランジスタ４０１０、４０１１のソース電極層及びドレイン電極層と同じ導電膜で形成されている。
【０２３１】
接続端子電極４０１５は、ＦＰＣ４０１８が有する端子と、異方性導電膜４０１９を介して電気的に接続されている。
【０２３２】
また図１２においては、信号線駆動回路４００３を別途形成し、第１の基板４００１に実装している例を示しているが、この構成に限定されない。走査線駆動回路を別途形成して実装しても良いし、信号線駆動回路の一部または走査線駆動回路の一部のみを別途形成して実装しても良い。
【０２３３】
図１６は、本明細書に開示する液晶表示装置として液晶表示モジュールを構成する一例を示している。
【０２３４】
図１６は液晶表示モジュールの一例であり、素子基板２６００と対向基板２６０１がシール材２６０２により固着され、その間にＴＦＴ等を含む素子層２６０３、液晶層を含む表示素子２６０４、カラーフィルタとして機能する有彩色の透光性樹脂層を含む層間膜２６０５が設けられ表示領域を形成している。有彩色の透光性樹脂層を含む層間膜２６０５はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した有彩色の透光性樹脂層が各画素に対応して設けられている。素子基板２６００と対向基板２６０１の外側には偏光板２６０６、偏光板２６０７、拡散板２６１３が配設されている。光源は冷陰極管２６１０と反射板２６１１により構成され、回路基板２６１２は、フレキシブル配線基板２６０９により素子基板２６００の配線回路部２６０８と接続され、コントロール回路や電源回路などの外部回路が組みこまれている。また、光源として、白色のダイオードを用いてもよい。また偏光板と、液晶層との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。
【０２３５】
以上の工程により、液晶表示装置として信頼性の高い液晶表示パネルを作製することができる。
【０２３６】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０２３７】
（実施の形態１２）
本明細書に開示する液晶表示装置は、さまざまな電子機器（遊技機も含む）に適用することができる。電子機器としては、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
【０２３８】
図１３（Ａ）は、テレビジョン装置９６００の一例を示している。テレビジョン装置９６００は、筐体９６０１に表示部９６０３が組み込まれている。表示部９６０３により、映像を表示することが可能である。また、ここでは、スタンド９６０５により筐体９６０１を支持した構成を示している。
【０２３９】
テレビジョン装置９６００の操作は、筐体９６０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機９６１０により行うことができる。リモコン操作機９６１０が備える操作キー９６０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部９６０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機９６１０に、当該リモコン操作機９６１０から出力する情報を表示する表示部９６０７を設ける構成としてもよい。
【０２４０】
なお、テレビジョン装置９６００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【０２４１】
図１３（Ｂ）は、デジタルフォトフレーム９７００の一例を示している。例えば、デジタルフォトフレーム９７００は、筐体９７０１に表示部９７０３が組み込まれている。表示部９７０３は、各種画像を表示することが可能であり、例えばデジタルカメラなどで撮影した画像データを表示させることで、通常の写真立てと同様に機能させることができる。
【０２４２】
なお、デジタルフォトフレーム９７００は、操作部、外部接続用端子（ＵＳＢ端子、ＵＳＢケーブルなどの各種ケーブルと接続可能な端子など）、記録媒体挿入部などを備える構成とする。これらの構成は、表示部と同一面に組み込まれていてもよいが、側面や裏面に備えるとデザイン性が向上するため好ましい。例えば、デジタルフォトフレームの記録媒体挿入部に、デジタルカメラで撮影した画像データを記憶したメモリを挿入して画像データを取り込み、取り込んだ画像データを表示部９７０３に表示させることができる。
【０２４３】
また、デジタルフォトフレーム９７００は、無線で情報を送受信できる構成としてもよい。無線により、所望の画像データを取り込み、表示させる構成とすることもできる。
【０２４４】
図１４（Ａ）は携帯型遊技機であり、筐体９８８１と筐体９８９１の２つの筐体で構成されており、連結部９８９３により、開閉可能に連結されている。筐体９８８１には表示部９８８２が組み込まれ、筐体９８９１には表示部９８８３が組み込まれている。また、図１４（Ａ）に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部９８８４、記録媒体挿入部９８８６、ＬＥＤランプ９８９０、入力手段（操作キー９８８５、接続端子９８８７、センサ９８８８（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９８８９）等を備えている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも本明細書に開示する液晶表示装置を備えた構成であればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。図１４（Ａ）に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図１４（Ａ）に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０２４５】
図１４（Ｂ）は大型遊技機であるスロットマシン９９００の一例を示している。スロットマシン９９００は、筐体９９０１に表示部９９０３が組み込まれている。また、スロットマシン９９００は、その他、スタートレバーやストップスイッチなどの操作手段、コイン投入口、スピーカなどを備えている。もちろん、スロットマシン９９００の構成は上述のものに限定されず、少なくとも本明細書に開示する液晶表示装置を備えた構成であればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。
【０２４６】
図１５（Ａ）は、携帯電話機１０００の一例を示している。携帯電話機１０００は、筐体１００１に組み込まれた表示部１００２の他、操作ボタン１００３、外部接続ポート１００４、スピーカ１００５、マイク１００６などを備えている。
【０２４７】
図１５（Ａ）に示す携帯電話機１０００は、表示部１００２を指などで触れることで、情報を入力ことができる。また、電話を掛ける、或いはメールを打つなどの操作は、表示部１００２を指などで触れることにより行うことができる。
【０２４８】
表示部１００２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
【０２４９】
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部１００２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部１００２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。
【０２５０】
また、携帯電話機１０００内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯電話機１０００の向き（縦か横か）を判断して、表示部１００２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
【０２５１】
また、画面モードの切り替えは、表示部１００２を触れること、又は筐体１００１の操作ボタン１００３の操作により行われる。また、表示部１００２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
【０２５２】
また、入力モードにおいて、表示部１００２の光センサで検出される信号を検知し、表示部１００２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
【０２５３】
表示部１００２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部１００２に掌や指を触れることで、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
【０２５４】
図１５（Ｂ）も携帯電話機の一例である。図１５（Ｂ）の携帯電話機は、筐体９４１１に、表示部９４１２、及び操作ボタン９４１３を含む表示装置９４１０と、筐体９４０１に操作ボタン９４０２、外部入力端子９４０３、マイク９４０４、スピーカ９４０５、及び着信時に発光する発光部９４０６を含む通信装置９４００とを有しており、表示機能を有する表示装置９４１０は電話機能を有する通信装置９４００と矢印の２方向に脱着可能である。よって、表示装置９４１０と通信装置９４００の短軸同士を取り付けることも、表示装置９４１０と通信装置９４００の長軸同士を取り付けることもできる。また、表示機能のみを必要とする場合、通信装置９４００より表示装置９４１０を取り外し、表示装置９４１０を単独で用いることもできる。通信装置９４００と表示装置９４１０とは無線通信又は有線通信により画像又は入力情報を授受することができ、それぞれ充電可能なバッテリーを有する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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