(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示用の対向基板において、
透明基板の一方の平面上を画素単位又はサブピクセル単位に分割し、前記平面上に遮光部と複数の開口部とを形成するブラックマトリックスと、
前記平面の上方に、前記画素単位又は前記サブピクセル単位に形成される帯状の複数の透明電極と、
を具備し、
前記ブラックマトリックスは、前記画素単位又は前記サブピクセル単位において、互いに平行に向かい合う２辺を含む枠パターンと、前記枠パターンの前記２辺と平行であり前記画素単位又は前記サブピクセル単位の中央部に形成される線状の中央パターンとを具備し、
前記複数の透明電極のそれぞれは、前記枠パターンの前記２辺及び前記中央パターンと平行であり、前記枠パターンの前記２辺の長手方向に垂直な断面において、前記中央パターンに対して対称に配置され、
前記断面において、前記透明電極の断面中心と前記枠パターンの断面中心との間の距離は、前記透明電極の断面中心と前記中央パターンの断面中心との間の距離よりも短く、
前記断面の水平方向の位置において、前記複数の透明電極と前記枠パターンの前記２辺とが隣接し、
前記平面と前記ブラックマトリックスとを覆う着色層をさらに具備し、
前記着色層を覆う透明樹脂層をさらに具備し、
前記透明電極は、前記透明樹脂層の上に形成され、
前記枠パターンの前記２辺と前記着色層との間に透明パターンをさらに具備し、
前記断面の水平方向において、前記枠パターンと前記着色層との間の前記透明パターンの幅は、前記透明電極の幅よりも小さい、
対向基板。
【請求項２】
液晶表示用の対向基板において、
透明基板の一方の平面上を画素単位又はサブピクセル単位に分割し、前記平面上に遮光部と複数の開口部とを形成するブラックマトリックスと、
前記平面の上方に、前記画素単位又は前記サブピクセル単位に形成される帯状の複数の透明電極と、
を具備し、
前記ブラックマトリックスは、前記画素単位又は前記サブピクセル単位において、互いに平行に向かい合う２辺を含む枠パターンと、前記枠パターンの前記２辺と平行であり前記画素単位又は前記サブピクセル単位の中央部に形成される線状の中央パターンとを具備し、
前記複数の透明電極のそれぞれは、前記枠パターンの前記２辺及び前記中央パターンと平行であり、前記枠パターンの前記２辺の長手方向に垂直な断面において、前記中央パターンに対して対称に配置され、
前記断面において、前記複数の透明電極の断面中心と前記枠パターンの前記２辺の断面中心との間の距離は、前記複数の透明電極の断面中心と前記中央パターンの断面中心との間の距離よりも長く、
前記断面の水平方向の位置において、前記複数の透明電極と前記中央パターンとが隣接し、
前記平面と前記ブラックマトリックスとの上に着色層をさらに具備し、
前記着色層の上に透明樹脂層をさらに具備し、
前記透明電極は、前記透明樹脂層の上に形成され、
前記中央パターンと前記着色層との間に透明パターンをさらに具備し、
前記断面の水平方向において、前記中央パターンと前記着色層との間の前記透明パターンの幅は、前記透明電極の幅よりも小さい、
対向基板。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のうちのいずれか１項に記載の対向基板において、
前記着色層は、赤、緑、青のうちの少なくとも２色を含み、
前記少なくとも２色に基づいて、画素又はサブピクセルが形成される、
対向基板。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の対向基板において、
前記開口部の平面形状は、向かい合う辺が平行な多角形である、対向基板。
【請求項５】
アクティブ素子を備えるアレイ基板と対向基板とが、液晶層を挟んで対向する液晶表示装置において、
前記アレイ基板は、
マトリックス状に配置される画素又はサブピクセルごとに、前記アクティブ素子と電気的に接続されるストライプ状又は櫛歯状の画素電極を具備し、
前記対向基板は、
透明基板の一方の平面上を前記画素又は前記サブピクセルの単位に分割し、前記平面上に遮光部と複数の開口部とを形成するブラックマトリックスと、
前記平面の上方に前記画素又は前記サブピクセルの単位に形成される帯状の複数の透明電極と、
を具備し、
前記ブラックマトリックスは、前記画素単位又は前記サブピクセル単位において、互いに平行に向かい合う２辺を含む枠パターンと、前記枠パターンの前記２辺と平行であり前記画素単位又は前記サブピクセル単位の中央部に形成される線状の中央パターンとを具備し、
前記複数の透明電極のそれぞれは、前記枠パターンの前記２辺、前記中央パターン、及び前記画素電極と平行であり、前記枠パターンの前記２辺の長手方向に垂直な断面において、前記中央パターンに対して対称に配置され、前記断面の水平方向において、前記画素電極とずれた位置となり、
前記断面において、前記透明電極の断面中心と前記枠パターンの断面中心との間の距離は、前記透明電極の断面中心と前記中央パターンの断面中心との間の距離よりも短く、
前記断面の水平方向の位置において、前記複数の透明電極と前記枠パターンの前記２辺とが隣接し、
前記平面と前記ブラックマトリックスとを覆う着色層をさらに具備し、
前記着色層を覆う透明樹脂層をさらに具備し、
前記透明電極は、前記透明樹脂層の上に形成され、
前記枠パターンの前記２辺と前記着色層との間に透明パターンをさらに具備し、
前記断面の水平方向において、前記枠パターンと前記着色層との間の前記透明パターンの幅は、前記透明電極の幅よりも小さい、
液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５記載の液晶表示装置において、
前記アレイ基板は、櫛歯状又はストライプ状の共通電極をさらに具備する、液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６記載の液晶表示装置において、
前記画素電極の長手方向と前記共通電極の長手方向とは平行であり、
前記画素電極と前記共通電極とは、前記平面に対する垂直方向において、絶縁層を介して一部が重なっており、
前記共通電極の一部は、前記断面の水平方向において、前記画素又は前記サブピクセルの中央側に、前記画素電極よりもはみ出している、
液晶表示装置。
【請求項８】
アクティブ素子を備えるアレイ基板と対向基板とが、液晶層を挟んで対向する液晶表示装置において、
前記アレイ基板は、
マトリックス状に配置される画素又はサブピクセルごとに、前記アクティブ素子と電気的に接続されるストライプ状又は櫛歯状の画素電極を具備し、
前記対向基板は、
透明基板の一方の平面上を前記画素又は前記サブピクセルの単位に分割し、前記平面上に遮光部と複数の開口部とを形成するブラックマトリックスと、
前記平面の上方に前記画素又は前記サブピクセルの単位に形成される帯状の複数の透明電極と、
を具備し、
前記ブラックマトリックスは、前記画素単位又は前記サブピクセル単位において、互いに平行に向かい合う２辺を含む枠パターンと、前記枠パターンの前記２辺と平行であり前記画素単位又は前記サブピクセル単位の中央部に形成される線状の中央パターンとを具備し、
前記複数の透明電極のそれぞれは、前記枠パターンの前記２辺、前記中央パターン、及び前記画素電極と平行であり、前記枠パターンの前記２辺の長手方向に垂直な断面において、前記中央パターンに対して対称に配置され、前記断面の水平方向において、前記画素電極とずれた位置となり、
前記断面において、前記複数の透明電極の断面中心と前記枠パターンの前記２辺の断面中心との間の距離は、前記複数の透明電極の断面中心と前記中央パターンの断面中心との間の距離よりも長く、
前記断面の水平方向の位置において、前記複数の透明電極と前記中央パターンとが隣接し、
前記平面と前記ブラックマトリックスとの上に着色層をさらに具備し、
前記着色層の上に透明樹脂層をさらに具備し、
前記透明電極は、前記透明樹脂層の上に形成され、
前記中央パターンと前記着色層との間に透明パターンをさらに具備し、
前記断面の水平方向において、前記中央パターンと前記着色層との間の前記透明パターンの幅は、前記透明電極の幅よりも小さい、
液晶表示装置。
【請求項９】
請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記アレイ基板は、前記断面の水平方向において前記枠パターンよりも幅が広く、前記垂直方向の位置において前記枠パターンと重なる遮光パターンをさらに具備する、液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項９記載の液晶表示装置において、
前記遮光パターンは、光反射性の金属薄膜によって形成される、液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項５乃至請求項１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記着色層は、前記画素又は前記サブピクセルに対して赤、緑、青のうちのいずれかを割り当てている、液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項５乃至請求項１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記画素又は前記サブピクセルは、前記水平方向において、前記着色層を部分的に厚みの異なる着色層とすることで透過率の異なる複数の領域を具備する、液晶表示装置。
【請求項１３】
請求項５乃至請求項１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記液晶層は、負の誘電率異方性を持ち、初期配向が垂直な液晶を含む、液晶表示装置。
【請求項１４】
請求項５乃至請求項１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記アクティブ素子は、チャネル材料として金属酸化物を用いた酸化物薄膜トランジスタである、液晶表示装置。
【請求項１５】
請求項５乃至請求項１４のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記画素又は前記サブピクセルに対して２つ又は４つのアクティブ素子を割り当て、前記２つ又は４つのアクティブ素子に異なる映像信号に基づく電圧を印加させて、前記液晶層に含まれる液晶を駆動する、液晶表示装置。
【請求項１６】
請求項５乃至請求項１５のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記アレイ基板の裏面と前記対向基板の表面とのうちの少なくとも一方に、光の屈折機能を持つ光制御素子をさらに具備する、液晶表示装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の液晶表示装置において、
前記光制御素子は、１以上のレンズシートと１以上のプリズムシートとのうちの少なくとも一方を含む、液晶表示装置。
【請求項１８】
請求項１６又は請求項１７記載の液晶表示装置において、
前記光制御素子は、前記画素電極の長手方向と垂直な方向に、前記光を屈折する、液晶表示装置。
【請求項１９】
請求項１６乃至請求項１８のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記光制御素子の光軸は、前記平面における前記画素又は前記サブピクセルの並び方向に対して、モアレ低減のための角度θを持つ、液晶表示装置。
【請求項２０】
請求項５乃至請求項１９のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記アレイ基板の裏面に、固体発光素子アレイを備えるエッジライト型の導光部と、
前記固体発光素子アレイを、前記アクティブ素子に印加される映像信号と同期して発光させる手段と
をさらに具備する、液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示用の対向基板及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な液晶表示装置は、例えばガラス基板などのような透明基板によって液晶層を挟持する液晶セルを備える。さらに、一般的な液晶表示装置は、この液晶セルの表及び裏に偏光板及び位相差板を貼り付けた液晶パネルを備える。例えば、観察者と反対側の裏面に、光源としてバックライトを配設する構成の液晶表示装置、または、バックライトに加えて室内光など外部光源を利用する液晶表示装置が利用されている。外部光源を利用する液晶表示装置は、液晶セルに偏光板などを貼付した液晶パネルを備える。立体画像液晶表示装置及び視角制御液晶表示装置において、バックライト又は外部光源を利用する液晶パネルは、液晶パネル表面からの光の出射角をその表示目的に応じて制御する。
【０００３】
立体画像液晶表示装置や３次元ディスプレイとして種々の方式が知られている。これらの方式は、眼鏡を利用する方式、眼鏡を使用しない方式を含む。色の違いを利用したアナグリフ方式又は偏光を利用した偏光眼鏡方式などのような専用の眼鏡を用いる方式では、３Ｄ視聴時に観察者が眼鏡をかける煩わしさがある。近年においては、眼鏡を必要としない方式の要望が強くなっている。
【０００４】
単数又は複数の観察者（以下、それぞれ「２眼式」「多眼式」と表現する場合がある）に対して、液晶パネル表面からの光を角度調整して出射するために、液晶パネルの表面又は裏面に光制御素子を配設する技術が検討されている。
【０００５】
眼鏡を必要としない立体画像液晶表示装置に用いられている光制御素子は、概ね３種の方式に分けられる。
【０００６】
第１は、光学レンズを２次元配列し、規則的な屈折を利用するレンチキュラレンズ方式である。レンチキュラレンズは、透明樹脂などでシート状に加工され、表示装置の表面又は裏面に貼付されて用いられる。特許文献１（特許第４０１０５６４号公報）、特許文献２（特許第４２１３２２６号公報）にレンチキュラレンズ（レンチキュラスクリーン）を用いた立体画像表示技術が開示されている。
【０００７】
第２は、視差バリアと称される遮光性のスリットを一方向に２次元配列し、その配列を利用して右目用と左目用の出射光を得るパララックスバリア方式である。特許文献３（特開２００７−１１２５４号公報）、特許文献４（特開２００９−１３９９４７号公報）、特許文献５（特開２０１０−２１０９８２号公報）に、視差バリアを用いた立体画像表示技術が開示されている。
【０００８】
第３は、例えば電圧印加などによって屈折率又は位相軸が可変の光学素子（例えば液晶又は強誘電体圧電素子など）を用いて、立体画像に関わる出射光を制御するフレキシブル・レンズアレイ方式である。液晶レンズアレイを用いた技術は、特許文献６（特開２０００−１０２０３８号公報
）、特許文献７（特許第３９４０７２５号公報）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４０１０５６４号公報
【特許文献２】特許第４２１３２２６号公報
【特許文献３】特開２００７−１１２５４号公報
【特許文献４】特開２００９−１３９９４７号公報
【特許文献５】特開２０１０−２１０９８２号公報
【特許文献６】特開２０００−１０２０３８号公報
【特許文献７】特許第３９４０７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
視差バリア方式は、遮光性のスリットを用いるため、光の透過率が低くなる問題がある。また、視差バリア方式においては、観察者の位置が好ましくない場合に、遮光性スリットである非表示領域が観察者の観察を妨害し、この結果立体映像を観察できない範囲が広くなる場合がある。
【００１１】
レンチキュラレンズ方式及びフレキシブル・レンズアレイ方式においては、視差バリア方式での低透過率の問題は軽減される。しかしながら、単数の観察者（２眼式）が、小型の液晶パネルを用いる携帯電話又はゲーム機器の場合、いずれの方式であっても液晶パネルが厚くなる、重くなる傾向がある。
【００１２】
加えて、上記の特許文献１，２に示されるレンチキュラレンズ方式においては、立体表示機能を実現するために、複数ユニット（２より大きいＮ個の隣接するユニット。なお、ユニット（単位画素）はフルカラー表示の場合、通常、赤色画素、緑色画素、青色画素の３色でひとつのユニットを構成する）をまとめて、ひとつのレンズで表示させる技術が採用されている。したがって、液晶表示の解像度は大きく低下し、さらに、２次元表示（通常の表示）と３次元表示の切り替えが困難である。
【００１３】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされ、３Ｄ表示を効果的に実現するための液晶表示用の対向基板又は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】
【００１４】
第１及び第２の態様において、液晶表示用の対向基板は、透明基板と、ブラックマトリックスと、帯状の複数の透明電極とを含む。ブラックマトリックスは、透明基板の一方の平面上を画素単位又はサブピクセル単位に分割し、平面上に遮光部と複数の開口部とを形成する。帯状の複数の透明電極は、平面上に、画素単位又はサブピクセル単位に形成される。ブラックマトリックスは、画素単位又はサブピクセル単位において、互いに平行に向かい合う２辺を含む枠パターンと、枠パターンの２辺と平行であり画素単位又はサブピクセル単位の中央部に形成される線状の中央パターンとを含む。複数の透明電極のそれぞれは、枠パターンの２辺及び中央パターンと平行であり、枠パターンの２辺の長手方向に垂直な断面において、中央パターンに対して対称に配置される。
第１の態様に係る断面において、透明電極の断面中心と枠パターンの断面中心との間の距離は、透明電極の断面中心と中央パターンの断面中心との間の距離よりも短い。断面の水平方向の位置において、複数の透明電極と枠パターンの２辺とが隣接する。対向基板は、平面とブラックマトリックスとを覆う着色層をさらに具備する。対向基板は、着色層を覆う透明樹脂層をさらに具備する。透明電極は、透明樹脂層の上に形成される。対向基板は、枠パターンの２辺と着色層との間に透明パターンをさらに具備する。断面の水平方向において、枠パターンと着色層との間の透明パターンの幅は、前記透明電極の幅よりも小さい。
第２の態様に係る断面において、複数の透明電極の断面中心と枠パターンの２辺の断面中心との間の距離は、複数の透明電極の断面中心と中央パターンの断面中心との間の距離よりも長い。断面の水平方向の位置において、複数の透明電極と中央パターンとが隣接する。対向基板は、平面とブラックマトリックスとの上に着色層をさらに具備する。対向基板は、着色層の上に透明樹脂層をさらに具備する。透明電極は、透明樹脂層の上に形成される。対向基板は、中央パターンと着色層との間に透明パターンをさらに具備する。断面の水平方向において、中央パターンと着色層との間の透明パターンの幅は、透明電極の幅よりも小さい。
【００１５】
第３及び第４の態様において、液晶表示装置は、アクティブ素子を備えるアレイ基板と対向基板とが、液晶層を挟んで対向する。アレイ基板は、マトリックス状に配置される画素又はサブピクセルごとに、アクティブ素子と電気的に接続されるストライプ状又は櫛歯状の画素電極を具備する。対向基板は、ブラックマトリックスと帯状の複数の透明電極とを含む。ブラックマトリックスは、透明基板の一方の平面上を画素又はサブピクセルの単位に分割し、平面上に遮光部と複数の開口部とを形成する。帯状の複数の透明電極は、平面上に画素又はサブピクセルの単位に形成される。ブラックマトリックスは、画素単位又はサブピクセル単位において、互いに平行に向かい合う２辺を含む枠パターンと、枠パターンの２辺と平行であり画素単位又はサブピクセル単位の中央部に形成される線状の中央パターンとを含む。複数の透明電極のそれぞれは、枠パターンの２辺、中央パターン、及び画素電極と平行であり、枠パターンの２辺の長手方向に垂直な断面において、中央パターンに対して対称に配置され、断面の水平方向において、画素電極とずれた位置となる。
第３の態様に係る断面において、透明電極の断面中心と枠パターンの断面中心との間の距離は、透明電極の断面中心と中央パターンの断面中心との間の距離よりも短い。断面の水平方向の位置において、複数の透明電極と枠パターンの前記２辺とが隣接する。対向基板は、平面とブラックマトリックスとを覆う着色層をさらに具備する。対向基板は、着色層を覆う透明樹脂層をさらに具備する。透明電極は、透明樹脂層の上に形成される。対向基板は、枠パターンの２辺と着色層との間に透明パターンをさらに具備する。断面の水平方向において、枠パターンと着色層との間の透明パターンの幅は、透明電極の幅よりも小さい。
第４の態様に係る断面において、複数の透明電極の断面中心と前記枠パターンの２辺の断面中心との間の距離は、複数の透明電極の断面中心と中央パターンの断面中心との間の距離よりも長い。断面の水平方向の位置において、複数の透明電極と中央パターンとが隣接する。対向基板は、平面とブラックマトリックスとの上に着色層をさらに具備する。対向基板は、着色層の上に透明樹脂層をさらに具備する。透明電極は、透明樹脂層の上に形成される。対向基板は、中央パターンと着色層との間に透明パターンをさらに具備する。断面の水平方向において、中央パターンと着色層との間の透明パターンの幅は、透明電極の幅よりも小さい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の態様においては、明るく、高解像度で画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態に係る液晶表示用の対向基板の第１の例を示す部分断面図。
【図２】第１の実施形態に係る液晶表示用の対向基板の第２の例を示す部分断面図。
【図３】第１の実施形態に係るブラックマトリックスと対向基板の透明電極との位置関係の一例を示す平面図。
【図４】第１の実施形態に係る液晶表示用の対向基板の第３の例を示す部分断面図。
【図５】第１の実施形態に係る液晶表示用の対向基板の第４の例を示す部分断面図。
【図６】第１の実施形態に係る液晶表示用の対向基板の第５の例を示す部分断面図。
【図７】第１の実施形態に係る液晶表示用の対向基板の第６の例を示す部分断面図。
【図８】第１の実施形態に係る液晶表示用の対向基板の第７の例を示す部分断面図。
【図９】くの字状のサブピクセルの配置の一例を示す部分平面図。
【図１０】平行四辺形のサブピクセルの配置の第１の例を示す部分平面図。
【図１１】平行四辺形のサブピクセルの配置の第２の例を示す部分平面図。
【図１２】長方形のサブピクセルによって構成される画素の一例を示す部分断面図。
【図１３】第１の実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す部分断面図。
【図１４】第１の実施形態において、駆動電圧が印加されていない場合の中心軸から左側の画素又はサブピクセルの液晶状態の一例を示す部分断面図。
【図１５】第１の実施形態において、駆動電圧印加時の中心軸から左側の画素又はサブピクセルの液晶状態の一例を示す部分断面図。
【図１６】第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成の一例を示す部分断面図。
【図１７】第３の実施形態に係る液晶表示装置の構成の一例を示す部分断面図。
【図１８】第４の実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す断面図。
【図１９】第５の実施形態に係る、レンチキュラレンズの光軸とプリズムシートの光軸との関係の一例を示す平面図。
【図２０】第６の実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す部分断面図。
【図２１】第６の実施形態に係る駆動電圧印加時の液晶表示装置の一例を示す部分断面図。
【図２２】第６の実施形態に係るバックライトを備えた液晶表示装置の一例を示す部分断面図。
【図２３】第７の実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す部分断面図。
【図２４】第７の実施形態に係る駆動電圧印加時の液晶表示装置の一例を示す部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は実質的に同一の機能及び構成要素については、同一符号を付し、必要に応じて説明を行う。
【００１９】
以下の実施形態においては、特徴的な部分についてのみ説明し、通常の液晶表示装置の構成要素と差異のない部分については説明を省略する。
【００２０】
以下の実施形態において、液晶表示装置の単一色の表示単位は、１サブピクセル又は１画素であるとする。
【００２１】
［第１の実施形態］
本実施形態においては、画素又はサブピクセル単位で、複数の帯状の透明電極を対称に配置する液晶表示用の対向基板及びこの対向基板を備える液晶表示措置について説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態に係る液晶表示用の対向基板の第１の例を示す部分断面図である。この図１は、画素又はサブピクセル単位の断面を示している。この図１は、ブラックマトリックスの枠パターンの２辺の長手方向に垂直な断面である。
【００２３】
対向基板１は、透明基板２と、ブラックマトリックスＢＭと、透明樹脂層３と、複数の透明電極４を備える。
【００２４】
ブラックマトリックスＢＭは、透明基板２の一方の平面上に形成される。ブラックマトリックスＢＭは、透明基板２の平面を画素単位又はサブピクセル単位に分割する。ブラックマトリックスＢＭは、透明基板２の平面上に、遮光部と光を通す複数の開口部とを形成する。
【００２５】
透明樹脂層３は、透明基板２の平面とブラックマトリックスＢＭとの上に形成される。
【００２６】
複数の透明電極４は、透明基板２の上側であり、この図１の例では透明樹脂層３の上に形成される。複数の透明電極４は、帯状の形状を持ち、画素単位又はサブピクセル単位に対して形成される。
【００２７】
本実施形態において、ブラックマトリックスＢＭは、画素単位又はサブピクセル単位において、互いに平行に向かい合う２辺を含む枠パターンＢ１を含む。さらに、ブラックマトリックスＢＭは、枠パターンＢ１の２辺と平行であり、画素単位又はサブピクセル単位の中央部に形成される線状の中央パターンＢ２を含む。
【００２８】
透明電極４のそれぞれは、枠パターンＢ１の２辺及び中央パターンＢ２と平行である。各透明電極４は、枠パターンＢ１の２辺の長手方向に垂直な図１の断面において、中央パターンＢ２を通る中心軸Ｃに対して対称に配置される。
【００２９】
この対向基板１は、液晶表示装置に備えられた場合、透明基板２の他方の平面側が、観察者側（液晶表示装置の表面側）を向き、透明電極４側が液晶層側に配置される。
【００３０】
図１の断面において、透明電極４の断面中心と枠パターンＢ１の断面中心との間の距離Ｄ１は、透明電極４の断面中心と中央パターンＢ２の断面中心との間の距離Ｄ２よりも短い。
【００３１】
透明基板２の断面の水平方向Ｆ２の位置において、複数の透明電極４と枠パターンＢ１の２辺とは、隣接する。垂直方向Ｆ１において、複数の透明電極４の一部と枠パターンＢ１の２辺の一部とは、重なっている。
【００３２】
図２は、本実施形態に係る液晶表示用の対向基板の第２の例を示す部分断面図である。この図２は、上記図１と同様の条件に基づいて表現されている。
【００３３】
この図２の対向基板５においては、透明基板２の一方の平面上に、ブラックマトリックスＢＭと、帯状の複数の透明電極４とが形成されている。
【００３４】
透明樹脂層３は、透明基板２の一方の平面、ブラックマトリックスＢＭ、複数の透明電極４を覆うように形成される。
【００３５】
図２の対向基板５の断面において、複数の透明電極４の断面中心と枠パターンＢ１の２辺の断面中心との間の距離Ｄ１は、複数の透明電極４の断面中心と中央パターンＢ２の断面中心との間の距離よりも長い。この対向基板５においては、複数の透明電極４が中央パターンＢ２を挟み、中央パターンＢ２と接触している。
【００３６】
透明基板２の断面の水平方向の位置において、複数の透明電極４と中央パターンＢ２とは隣接する。
【００３７】
図３は、本実施形態に係るブラックマトリックスＢＭと透明電極４との位置関係の一例を示す平面図である。この図３は、観察者側から見たブラックマトリックスＢＭと透明電極４との位置関係を表している。
【００３８】
対向基板１においては、平面視で、ブラックマトリックスＢＭの枠パターンＢ１と透明電極４とが隣接する。
【００３９】
対向基板５においては、平面視で、ブラックマトリックスＢＭの中央パターンＢ２と透明電極４とは隣接する。
【００４０】
図４は、本実施形態に係る液晶表示用の対向基板の第３の例を示す部分断面図である。この図４は、上記図１と同様の条件に基づいて表現されている。
【００４１】
この図４の対向基板６は、ブラックマトリックスＢＭの形成された透明基板２の平面と、透明樹脂層３との間に、着色層（カラーフィルタ）７が備えられている。
【００４２】
すなわち、対向基板６において、着色層７は、透明基板２の平面とブラックマトリックスＢＭとの上に形成される。着色層７は、赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢのうちの少なくとも２色を含む。この対向基板６においては、赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢのいずれかが画素又はサブピクセルに対して備えられる。
【００４３】
透明樹脂層３は、着色層７の上に形成される。
【００４４】
複数の透明電極４は、透明樹脂層３の上に形成される。
【００４５】
図４の断面において、透明電極４の断面中心と枠パターンＢ１の断面中心との間の距離は、透明電極４の断面中心と中央パターンの断面中心との間の距離よりも短い。透明基板２の水平方向のＦ２の位置において、複数の透明電極４と枠パターンＢ１の２辺とは、隣接する。垂直方向Ｆ１において、複数の透明電極４の一部と枠パターンＢ１の２辺の一部とは、重なっている。
【００４６】
図５は、本実施形態に係る液晶表示用の対向基板の第４の例を示す部分断面図である。この図５は、上記図４と同様の条件に基づいて表現されている。
【００４７】
この図５の対向基板８は、上記図４の対向基板６に透明パターン９をさらに加えた構成を持つ。
【００４８】
透明パターン９は、枠パターンＢ１の２辺と着色層７との間に形成される。
【００４９】
図５の断面の水平方向（画素又はサブピクセルの開口幅方向）Ｆ２において、枠パターンＢ１の２辺と着色層７との間の透明パターン９の幅Ｗ１は、透明電極４の幅Ｗ２よりも小さい。
【００５０】
図６は、本実施形態に係る液晶表示用の対向基板の第５の例を示す部分断面図である。この図６は、上記図４と同様の条件に基づいて表現されている。
【００５１】
この図６の対向基板１０は、透明電極４の位置が図４の対向基板６と異なるが、他の構成については同様である。
【００５２】
対向基板１０の断面において、複数の透明電極４の断面中心と枠パターンＢ１の２辺の断面中心との間の距離Ｄ１は、複数の透明電極４の断面中心と中央パターンＢ２の断面中心との間の距離Ｄ２よりも長い。透明基板２の断面の水平方向Ｆ２の位置において、複数の透明電極４と中央パターンＢ２とは隣接する。垂直方向Ｆ１において、複数の透明電極４の一部と枠パターンＢ２の一部とは、重なっている。
【００５３】
図７は、本実施形態に係る液晶表示用の対向基板の第６の例を示す部分断面図である。この図７は、上記図６と同様の条件に基づいて表現されている。
【００５４】
この図７の対向基板１１は、上記図５の対向基板１０に透明パターン１２をさらに加えた構成を持つ。
【００５５】
透明パターン１２は、中央パターンＢ２と着色層７との間に形成される。
【００５６】
図７の断面の水平方向Ｆ２において、中央パターンＢ２と着色層７との間の透明パターン１２の幅Ｗ３は、透明電極４の幅Ｗ２よりも小さい。
【００５７】
図８は、本実施形態に係る液晶表示用の対向基板の第７の例を示す部分断面図である。この図８は、上記図６と同様の条件に基づいて表現されている。
【００５８】
対向基板１２は、上記図６の対向基板１０の着色層７の中央部に凹部１３を設けている。凹部１３は、着色層７のうち、中央パターンＢ２と接する面と反対側の面の中央部に形成される。
【００５９】
以下に、画素又はサブピクセルの平面形状について説明する。
【００６０】
画素又はサブピクセルは、平面視で、向かい合う辺が平行な多角形とする。具体的には、画素又はサブピクセルの平面形状としては、正方形、長方形、平行四辺形、「くの字」上に折れ曲がった形状（Ｖ字状又はブーメラン形状）とすることができる。
【００６１】
図９は、くの字状のサブピクセルの配置の一例を示す部分平面図である。この図９においては、水平方向に複数のサブピクセルが並べられて、１つの画素が形成される。
【００６２】
図１０は、平行四辺形のサブピクセルの配置の第１の例を示す部分平面図である。この図１０においては、水平方向に異なる色のサブピクセル１４ｒ，１４ｇ，１４ｂが並び、垂直方向に同じ色のサブピクセル１４ｒ，１４ｇ，１４ｂが並ぶ。図１０では、サブピクセルの中央に配置されているブラックマトリックスＢＭの中央パターンＢ２は省略されている。
【００６３】
図１１は、平行四辺形のサブピクセルの配置の第２の例を示す部分平面図である。この図１１においては、水平方向に同じ色のサブピクセル１４ｒ，１４ｇ，１４ｂが並び、垂直方向に異なる色のサブピクセル１４ｒ，１４ｇ，１４ｂが並ぶ。垂直方向に並ぶ一組の１４ｒ，１４ｇ，１４ｂと、水平方向に並ぶ複数のサブピクセル１４ｒ，１４ｇ，１４ｂによって、画素１４が構成される。
【００６４】
図１２は、長方形のサブピクセル１４ｒ，１４ｇ，１４ｂによって構成される画素の一例を示す部分断面図である。この図１２においては、水平方向に異なる色のサブピクセル１４ｒ，１４ｇ，１４ｂが並び、垂直方向に同じ色のサブピクセル１４ｒ，１４ｇ，１４ｂが並ぶ。水平方向に並ぶ一組の１４ｒ，１４ｇ，１４ｂによって、画素１４が構成される。
【００６５】
以下に、本実施形態に係る液晶表示装置の具体例について説明する。
【００６６】
図１３は、本実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す部分断面図である。この図１３は、画素又はサブピクセル単位の断面を示している。この図１３は、ブラックマトリックスＢＭの枠パターンＢ１の２辺（側辺）の長手方向に垂直な断面である。
【００６７】
液晶表示装置１５は、アレイ基板１６と、液晶層１７と、対向基板８とを具備する。アレイ基板１６と対向基板８とは、液晶層１７を挟んで、対向する。
【００６８】
アレイ基板１６は、アクティブ素子２４、透明基板１８、絶縁層１９ａ〜１９ｃ、遮光パターン２０ａ，２０ｂ、共通電極２１、画素電極２２を含む。アレイ基板１６の画素電極２２の形成側が、液晶層１７に対向する。
【００６９】
アクティブ素子２４は、例えば、チャネル材料として金属酸化物を用いた酸化物薄膜トランジスタである。
【００７０】
透明基板１８の上には、絶縁層１９ａが形成される。
【００７１】
絶縁層１９ａの上には、遮光パターン２０ａ，２０ｂが選択的に形成される。
【００７２】
絶縁層１９ａと遮光パターン２０ａ，２０ｂとの上には、絶縁層１９ｂが形成される。
【００７３】
絶縁層１９ｂの上には、共通電極２１が形成される。共通電極２１は、例えば、画素又はサブピクセルごとに、櫛歯状又はストライプ状とすることができる。
【００７４】
絶縁層１９ｂと共通電極２１との上には、絶縁層１９ｃが形成される。
【００７５】
絶縁層１９ｃの上には、画素電極２２が形成される。
【００７６】
絶縁層１９ｃと画素電極２２との上には、配向膜２３が形成される。
【００７７】
画素電極２２は、例えば、画素又はサブピクセルごとに、櫛歯状又はストライプ状とすることができる。画素電極２２は、アクティブ素子２４と電気的に接続される。
【００７８】
対向基板８の透明電極４側は、液晶層１７に対向し、透明基板２側は、観察者側となる。
【００７９】
透明電極４のそれぞれは、ブラックマトリックスＢＭの枠パターンＢ１の２辺（側辺）及び中央パターンＢ２、画素電極２２、共通電極２１の長手方向と平行である。
【００８０】
透明電極４は、枠パターンＢ１の２辺の長手方向に垂直な図１３の断面において、中央パターンＢ２を通る中心軸Ｃに対して対称に配置される。透明電極４は、図１３の断面の水平方向Ｆ２において、画素電極２２とずれた位置となる。
【００８１】
画素電極２２の長手方向と共通電極２１の長手方向とは平行である。画素電極２２と共通電極２１とは、透明基板２，１８の平面に対する垂直方向Ｆ２において、絶縁層１９ｃを介して一部が重なっている。共通電極２１の一部は、図１３の断面の水平方向Ｆ２において、画素又は前記サブピクセルの中心軸Ｃ側に、画素電極２２よりもはみ出している。
【００８２】
図１３の断面の水平方向Ｆ２において、アレイ基板１６の遮光パターン２０ｂの幅Ｗ４は、枠パターンの幅Ｗ５よりも広い。遮光パターン２０ｂは、垂直方向Ｆ１の位置において、枠パターンＢ１と重なる。例えば、遮光パターン２０ａ，２０ｂは、光反射性の金属薄膜によって形成される。
【００８３】
例えば、液晶層１７に含まれている液晶分子は、負の誘電率異方性を持ち、液晶分子の長手方向の初期配向は垂直とする。
【００８４】
以下に、上記のような構成を持つ液晶表示装置１５について詳細に説明する。
【００８５】
液晶表示装置１５において、アレイ基板１６は、例えば薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）などのようなアクティブ素子２４と、画素電極２２とを備える。
【００８６】
対向基板８は、平面視で、画素電極２２と平行かつずれた位置関係にある帯状の透明電極４を備える。対向基板８は、ブラックマトリックスＢＭを備える。ブラックマトリックスＢＭは、向かい合う辺が平行な多角形の枠パターンＢ１によって開口部を形成する。ブラックマトリックスＢＭは、平面視で、枠パターンＢ１の側辺と平行で開口部の中央を通る中央パターンＢ２を備える。向かい合う辺が平行な多角形としては、例えば、長方形、平行四辺形、くの字状に折れ曲がった多角形などが用いられる。
【００８７】
ＴＦＴは、シリコン半導体によって形成されてもよく、酸化物半導体によって形成されていてもよい。例えば、本実施形態のように、ブラックマトリックスＢＭの枠パターンＢ１の線幅Ｗ５がアレイ基板１６の遮光パターン２０ｂの幅Ｗ４より狭い場合などのように、アクティブ素子２４が光の影響を受けやすい場合には、光の可視域感度が低い酸化物半導体をチャネル材料とするＴＦＴを用いることが好ましい。酸化物半導体ＴＦＴが用いられる場合、線幅Ｗ５の狭いブラックマトリックスＢＭを使用しても、可視光の影響による誤動作を回避することができる。また、酸化物半導体ＴＦＴが用いられる場合には、シリコン半導体ＴＦＴが用いられる場合より画素又はサブピクセルの開口率を向上させることができるため、この観点でも酸化物半導体ＴＦＴが用いられることが望ましい。酸化物半導体ＴＦＴの代表的なチャネル材料としては、例えば、ＩＧＺＯと呼ばれるインジウム、ガリウム、亜鉛の複合金属酸化物が用いられる。高い開口率を確保できる酸化物半導体ＴＦＴを用いた液晶表示装置１５においては、液晶セル化後に、光配向及び電圧印加による配向膜の配向処理（プレチルト角の付与）が容易になるメリットがある。
【００８８】
本実施形態においては、誘電率異方性が負の液晶について説明するが、誘電率異方性が正の液晶も本実施形態に適用可能である。誘電率異方性が正の液晶の場合、液晶は初期水平配向であり、駆動電圧を印加することにより液晶は基板面から立ち上がる駆動を行なう。液晶材料としては、分子構造内にフッ素原子を備える液晶材料（以下、フッ素系液晶と証する）が用いられる。
【００８９】
本実施形態において、透明電極４は、画素電極２２と対向し、かつ、水平方向Ｆ２においてずれた位置関係にある。透明電極４と画素電極２２との間には斜め電界がかかる。この斜め電界による液晶駆動では、従来の縦電界での垂直配向に用いる液晶材料より低誘電率（誘電率異方性の小さな）の液晶材料を駆動可能である。垂直配向液晶を用いた液晶表示装置において従来の縦電界で液晶駆動を行なう場合、電圧印加時に液晶の倒れる方向が決まらないため、予め液晶の倒れる方向を決めておく必要がある。液晶は、配向膜を用いて、例えば、基板表面の法線方向から０．３°〜１．５°前後のプレチルト角を付される。これに対して、本実施形態においては、斜め電界により液晶を駆動させることにより、配向膜を用いて液晶にプレチルト角を付与させることなく液晶駆動可能である。
【００９０】
本実施態様においては、液晶駆動の電圧印加時に、アレイ基板１６側の画素電極２２と共通電極２１のはみ出し部２１ａに実質的に強い電界が発生する。この電界により、低誘電率（誘電率異方性の小さな）の液晶材料を使用しても高速に液晶を駆動できる。一般に、誘電率異方性の小さな液晶材料はその粘度が低く、同程度の電界強度を印加した場合に、高速応答が得られる。フッ素系液晶は、誘電率が低く、イオン性不純物の取り込みが少なく、不純物による電圧保持率低下などの性能の劣化が小さく、表示ムラ及び表示の焼き付きを生じにくい。誘電率異方性が負の液晶として、例えば、室温付近で複屈折率が０．１程度のネマチック液晶を用いることができる。誘電率異方性が正の液晶としては、種々の液晶材料を適用することができる。液晶層１７の厚みは、特に限定されない。本実施形態で実効的に適用可能な液晶層１７のΔｎｄは、例えば、およそ３００ｎｍから５００ｎｍの範囲である。
【００９１】
例えば、配向膜２３としては、ポリイミド系有機高分子膜、又は、ポリシロキサン構造を含む有機高分子膜を、加熱硬膜して用いることができる。配向膜２３は、紫外線などの光配向、又は、液晶セル化後に光配向と電圧印加を併用し、例えば０．３°〜１．５°前後のプレチルト角を付与した配向維持層でもよい。配向膜２３に対する配向処理に使用される光は、偏光であっても非偏光であってもよい。液晶セル化後に、液晶の駆動条件に近い電圧を画素電極２２等に印加することで液晶の倒れる方向決めが可能となる。配向膜２３にプレチルト角を付与することにより、液晶の駆動電圧を低電圧化することができ、低消費電力の液晶表示装置１５を提供することができる。
【００９２】
図１３において、偏光板及び位相差板の図示は省略されているが、例えば、液晶表示装置１５に対して、１から３枚の位相差板を偏光板の表面又は裏面に貼り合わせて用いてもよい。
【００９３】
対向基板８は、例えばガラスなどのような透明基板２と、枠パターンＢ１と中央パターンＢ２を含むブラックマトリックスＢＭと、透明パターン９と、複数色の着色層７と、透明樹脂層３と、帯状の透明電極４と、配向膜２５とを備える。枠パターンＢ１は、互いに向き合う平行な線状の２辺を含む。ここで、「線状」及び「帯状」は、ともに一定幅を持つパターンである。例えば、「帯状」は「線状」よりも幅が広いとする。本実施形態において、枠パターンＢ１に含まれる線状の２辺はストライプ状であり、帯状の複数の透明電極４もストライプ状とする。本実施形態において、「線状」「帯状」「ストライプ状」の画線幅は、液晶表示の画面サイズ、必要な開口率、後述する配光角などの条件に基づいて適宜調整可能である。図１３のような断面視で、透明電極９の位置は、透明樹脂層３の上部でもよく、透明基板２とブラックマトリックスＢＭとの間でもよく、ブラックマトリックスと着色層７との間でもよく、着色層７と透明基板３との間でもよく、特に限定されない。なお、平面視で、画素又はサブピクセルの形状は、例えば、上記図１０に示すような平行四辺形とする。平行四辺形の傾斜角度は、立体画像表示時にモアレ発生のない例えば３０度の角度とする。また、図１０では、画素又はサブピクセルの中央に配置されているブラックマトリックスＢＭの中央パターンＢ２は省略されている。
【００９４】
アレイ基板１６は、例えばガラスなどのような透明基板１８と、画素電極１２と、絶縁層１９ａ〜１９ｃと、遮光パターン２０ａ，２０ｂと、共通電極２１と、画素電極２２と、配向膜２３とを含む。共通電極２１は、帯状の透明電極４と同じ共通電位（コモン）である。液晶の高速応答をあまり必要としない用途においては、アレイ基板１６側の共通電極２１を省略してもよい。遮光パターン２０ａ，２０ｂは、アクティブ素子２４の配線に用いられる金属薄膜を用いるとしてもよい。遮光パターン２０ａ，２０ｂとしては、例えば、銅又はアルミニウムの薄膜、あるいはこれらの合金薄膜を用いることができる。遮光パターン２０ａ，２０ｂとして、例えば、銅又はアルミニウムなどの金属薄膜上にモリブデン、チタン、クロムなどの高融点金属の薄膜を積層したパターンを用いることができる。遮光パターン２０ａ，２０ｂとして、例えば、アルミニウム又は銀、あるいはこれらの合金薄膜を用いることによって、この遮光パターン２０ｂを後述する半透過型液晶表示装置の光の反射膜として用いることができる。アルミニウム又はアルミニウム合金の薄膜を用いる場合、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を保護層として用いることができる。
【００９５】
本実施形態において、透明電極４と、画素電極２２と、共通電極２１と、ブラックマトリックスＢＭの枠パターンＢ１の２辺と、中央パターンＢ２とは、それぞれ長手方向が平行である。画素又はサブピクセルにおいて、複数の透明電極４と、複数の画素電極２２とは、中央パターンＢ２を通る中心軸Ｃを基準とする線対称の位置にある。画素又はサブピクセルにおいて、複数の透明電極４と、複数の画素電極２２とは、水平方向Ｆ２で（平面視で）ずれた位置関係となる。対向基板８側の透明電極４と、アレイ基板１６側の共通電極２１とは、垂直方向Ｆ１で画素電極２２を挟む配置関係となり、水平方向Ｆ２でそれぞれがずれた位置関係となる。
【００９６】
以下、画素又はサブピクセルの１／２部分断面図である図１４及び図１５を用いて、液晶表示装置１５の液晶層１７の液晶分子の動作を説明する。
【００９７】
図１４は、駆動電圧が印加されていない場合の中心軸Ｃから左側の画素又はサブピクセルの液晶状態の一例を示す部分断面図である。
【００９８】
図１４において、液晶分子１７ａ〜１７ｈは、駆動電圧が印加されていない場合に、アレイ基板１６、対向基板８のそれぞれの表面（配向膜２３、２５の上面）に垂直に配向している。
【００９９】
図１５は、駆動電圧印加時の中心軸Ｃから左側の画素又はサブピクセルの液晶状態の一例を示す部分断面図である。
【０１００】
この図１５に示すように、駆動電圧印加時においては、アレイ基板１５の画素電極２２から、対向基板８のコモン電位の透明電極４に向かう電気力線２６が形成され、液晶分子１７ａ〜１８ｇが電気力線２６に垂直になるように倒れる。
【０１０１】
駆動電圧印加時のアレイ基板１６側では、画素電極２２から共通電極２１に電気力線２７が形成され、液晶分子１７ｈは、電気力線２７に垂直になるように倒れる。
【０１０２】
液晶分子１７ａ〜１７ｈの倒れる量（傾きの変化）は、電圧の大きさと、画素電極２２に対する位置で、おおよそ決定される。図１５の断面においては、液晶分子１７ａ〜１７ｈの長手方向は、画素又はサブピクセルの開口部の中央から左側にかけて傾斜を持つが、ブラックマトリックスＢＭの枠パターンＢ１及び中央パターンＢ２の直下近傍の液晶分子１７ｉ〜１７ｋは、ほぼ垂直配向のままとなる。
【０１０３】
液晶分子１７ａ〜１７ｋの倒れの偏りと、ブラックマトリックスＢＭの枠パターンＢ１及び中央パターンＢ２とアレイ基板１６側の遮光パターン２０ａ，２０ｂの大きさを相違させることにより、画素又はサブピクセルの開口からの光に配光角（出射角）αを付与することができる。この配光角は、後述するバックライトであるエッジライトの両側に具備される固体発光素子の発光と、液晶駆動とを同期させることにより、さらに強調することができる。
【０１０４】
図１５に示す透明パターン９は、画素又はサブピクセルの開口（光透過）部の枠側（図１５の断面での左側）からの出射光を増やすことができる。垂直方向Ｆ１において透明パターン９と重なる着色層７の部分は、膜厚が薄くなる。したがって、画素又はサブピクセルの開口部の端部からの透過光を増やすことができる。
【０１０５】
このように、本実施形態に係る液晶表示装置１５は、画素又はサブピクセル内で、水平方向Ｆ２において透過率の異なる複数の領域を持つ、例えば、液晶表示装置１５を用いて通常の２次元表示を行う場合、透明パターン９を経由する出射光を活用することにより、高輝度かつダイナミックな液晶表示を実現することができ、観察者は明るい室内等であっても十分に映像を視認することができる。
【０１０６】
代替的には、上記の図８に示すように、着色層７の厚みを部分的に変えることで、薄い着色層７からの明るい出射光をダイナミック表示に活用できる。
【０１０７】
図１５では中心軸Ｃから左側が図示されているが、この図示されている側の画素電極２２と、図示されていない中心軸Ｃから右側の画素電極２２を、異なるアクティブ素子２４で駆動することができる。これら２つの画素電極２２の電圧印加タイミングと、後述するエッジライトの両側に具備される固体発光素子の発光とを同期させて、３次元画像表示時に、右目用の出射光のタイミングと左目用の出射光のタイミングとをずらすことにより、立体画像表示の効果を増長できる。
【０１０８】
例えば、画素又はサブピクセルに対して２つのアクティブ素子２４が割り当てられる。２つのアクティブ素子２４に異なる映像信号に基づく電圧を印加させ、液晶層１７に含まれる液晶を駆動する。これにより、効果的な立体画像表示を行なうことができる。
【０１０９】
例えば、液晶表示装置１５は、右目用の出射光のタイミングと左目用の出射光のタイミングとを同じタイミングとし、かつ、同じ映像信号を付与することにより、視野角の広い２次元画像を表示することができる。
【０１１０】
図１５において、光の出射角である配光角αは、観察者の位置や距離、人数、液晶表示装置１５の画面サイズ、液晶層１７又は着色層７などの厚み寸法などに基づいて、種々に設定することができる。立体画像表示装置としての配光角αは、例えば、２度〜２０度の範囲内に設定される。水平方向におけるブラックマトリックスＢＭの端部と遮光パターン２０ｂの端部との間の幅（寸法差）Ｗ６は、適宜設定可能である。後述するバックライトからの左目用・右目用の出射光の角度の開きが小さい場合は、幅Ｗ６を、例えば３μｍ〜３０μｍと大きめに設定することが好ましい。バックライトからの左目用・右目用の出射光の配光角が目的とする配光角αに近い場合には、幅Ｗ６を、例えば０μｍ〜５μｍと小さくし、画素の開口率を上げることができる。垂直方向Ｆ１において、画素電極２２と共通電極２１とが重なっている重畳部Ｌは、補助容量として、液晶表示に活用可能である。
【０１１１】
液晶表示の焼き付きを緩和するために、画素電極２２又は透明電力４などに、駆動電圧として、オフセット（電圧シフト）を印加してもよい。１つの画素又はサブピクセルを、２個以上のアクティブ素子２４で駆動する場合には、一方のアクティブ素子２４の駆動電圧のタイミング又は印加電圧の波形を調整してもよい。２個以上のアクティブ素子２４で駆動を行なう場合、オフセットは電圧の大きさとともに電圧印加のタイミングをずらしてもよい。透明電極４及び共通電極２１に印加されるコモン電圧は、液晶応答性の改善を目的として、変調可能とする。液晶表示装置１５の大きさ及び使用目的に基づいて、櫛歯状パターンである画素電極２２及び共通電極２１の水平方向Ｆ２の櫛歯の本数、密度、間隔、配置は適宜調整することができる。
【０１１２】
なお、図１４及び図１５においては、図１０の画素又はサブピクセルの配置を用いるとしているが、これに代えて、図９、図１１、図１２などのような様々な画素又はサブピクセルの配置を用いることができる。
【０１１３】
［第２の実施形態］
本実施形態においては、画素又はサブピクセルに対して４つのアクティブ素子２４を備える液晶表示装置について説明する。
【０１１４】
図１６は、本実施形態に係る液晶表示装置の構成の一例を示す部分断面図である。この図１６は、画素又はサブピクセルの１／２部分断面図であり、画素又はサブピクセルの中心軸Ｃから左側のみを図示している。なお、本実施形態において、画素又はサブピクセルの中心軸Ｃから右側の構成については、図１６の左側の構成と対称である。
【０１１５】
液晶表示装置２８の断面の左側には、帯状の２つの透明電極４ａ，４ｂ、２つの画素電極２２ａ，２２ｂ、２つの共有電極２１ａ，２１ｂ、２つのアクティブ素子２４ａ，２４ｂが備えられる。したがって、液晶表示装置２８の画素又はサブピクセル単位では、４つの画素電極、４つの共有電極、４つのアクティブ素子が備えられる。
【０１１６】
断面の左側においては、アレイ基板２９側の２つの画素電極２２ａ，２２ｂは、２つのアクティブ素子２４ａ，２４ｂにそれぞれ電気的に接続される。
【０１１７】
本実施形態に係る液晶表示装置２８と、第１の実施形態に係る液晶表示装置１５との間の主な相違点は、断面の左側に、２つの画素電極２２ａ，２２ｂ及び共通電極２１ａ、２１ｂを備え、２つの画素電極２２ａ，２２ｂに２つのアクティブ素子２４ａ，２４ｂを接続する点である。
【０１１８】
本実施形態に係る液晶表示装置２８においては、画素又はサブピクセルの断面左側と同様に、断面右側にも２つの画素電極２２ａ，２２ｂ及び共通電極２１ａ、２１ｂを備え、２つの画素電極２２ａ，２２ｂに２つのアクティブ素子２４ａ，２４ｂが接続される。
【０１１９】
これにより、立体画像表示に必要な光の斜め出射を強調できる。画素又はサブピクセルの開口部の端部に近い画素電極２２ａは、液晶分子１７ａ〜１７ｃを独立に駆動することで透明パターン９を介し、角度を持たせた斜め出射光３０を増加させることができる。
【０１２０】
上記のような本実施形態に係る液晶表示装置２８は、例えば、図１６に示される左側の画素又はサブピクセルで右目用画像を出力し、図示していない右側の画素又はサブピクセルで左目用の出力を出力する。さらに、断面の左側及び右側のそれぞれに、画素電極２２ａ，２２ｂを備え、画素電極２２ａ，２２ｂに異なる映像信号、例えば、奥行きのある背景画像と手前にある飛び出る画像の信号を各々付与することで、さらに立体感ある映像を表示できる。
【０１２１】
さらに、本実施形態においては、画素又はサブピクセルに対して、４つのアクティブ素子が割り当てられており、この４つのアクティブ素子に対して、異なる映像信号に基づく電圧が印加され、液晶層１７に含まれる液晶が駆動される。例えば、４つのアクティブ素子への信号は、液晶表示装置２８裏面に配設したバックライトのＬＥＤなどの固体発光素子と同期させる。これにより、右目用画像、左目用画像、背景画像、飛び出る画像をそれぞれ異なるタイミングで表示させることができる。
【０１２２】
［第３の実施形態］
本実施形態においては、半透過型の液晶表示装置について説明するが、同様の構成は、立体画像表示用の液晶表示装置に対しても適用可能である。
【０１２３】
図１７は、本実施形態に係る液晶表示装置の構成の一例を示す部分断面図である。この図１７は、画素又はサブピクセルの１／２部分断面図であり、画素又はサブピクセルの中心軸Ｃから左側のみを図示している。なお、本実施形態において、画素又はサブピクセルの中心軸Ｃから右側の構成については、図１７の左側の構成と対称である。
【０１２４】
本実施形態に係る液晶表示装置３１は、画素又はサブピクセル単位に、２つのアクティブ素子２４ａ，２４ｂが備えられる。
【０１２５】
図１７の断面の左側における画素又はサブピクセルの端側に位置する画素電極２２ａと、図示していない右側における開口部の端側に位置する画素電極２２ａとは、同じアクティブ素子２４ａと電気的に接続される。
【０１２６】
図１７の断面の左側における画素又はサブピクセルの中央側に位置する画素電極２２ｂと、図示していない右側における画素又はサブピクセルの中央側に位置する画素電極２２ｂとは、同じアクティブ素子２４ｂと電気的に接続される。
【０１２７】
本実施形態において、アレイ基板２９側の遮光パターン２０ｂは、外光の反射膜として用いられる。遮光パターン２０ｂは、例えば、光を反射しやすいアルミニウム、アルミニウム合金、又は銀合金の薄膜とする。遮光パターン２０ｂは、明るい室内光又は太陽光などを光源とする外光を、反射して表示に用いる。
【０１２８】
遮光パターン２０ｂの表面には、光散乱性を持たせるために、細かい凹凸が形成されてもよい。
【０１２９】
透明パターン９の透明樹脂に、この透明樹脂と屈折率の異なる透明微粒子を分散させて光散乱膜としてもよい。
【０１３０】
なお、光散乱性の付与された透明パターン９、遮光パターン２０ｂ、着色層７は、立体画像表示時のモアレを解消させる技術として用いることができる。
【０１３１】
図１７は、画素電極２２ａ，２２ｂと、コモン電位である透明電極４ａ，４ｂ及び共通電極２１ａ，２１ｂの間に駆動電圧を印加し、液晶分子１７ａ〜１７ｈが傾斜した状態（光透過状態）を示している。反射表示は、太陽光などの外光を遮光パターン２０ｂによって反射させて出射光とすることによって行なわれる。この場合、反射表示領域の光は、液晶層１７を２回通過する。透過表示領域では、バックライト光源からの光は液晶層１７を１回通過する。したがって、反射表示領域での光路長は、透過表示領域の２倍となる。反射表示領域と透過表示領域との光路の差に対しては、反射表示領域の液晶分子１７ａ，１７ｂの傾きと透過表示領域の液晶分子１０ｄ，１７ｅ，１７ｆの傾きとに対して差をつける（Δｎｄの差をつける）ことで調整できる。換言すれば、反射表示領域の表示を担う画素電極２２ａに印加する電圧と、透過表示領域の表示を担う画素電極２２ｂに印加する電圧とを変える。これにより、反射表示領域と透過表示領域の液晶分子の傾きを調整でき、半透過表示を最適化することができる。
【０１３２】
本実施形態においては、１画素又は１サブピクセルに、４個のアクティブ素子を配設する構成が説明されている。しかしながら、１／２画素又は１／２サブピクセルに、１個ずつのアクティブ素子が配設され、１画素又は１サブピクセルに合計２個のアクティブ素子が配設されるとしてもよい。例えば、１／２画素又は１／２サブピクセルのそれぞれの中央寄りの画素電極２２ｂを用いて、液晶分子１７ａ〜１７ｈに傾斜勾配を付与する液晶駆動を行なうことによって、半透過表示を実現することができる。
【０１３３】
［第４の実施形態］
本実施形態においては、アレイ基板の裏面と対向基板の表面とのうちの少なくとも一方に、光の屈折機能を持つ光制御素子を備えた液晶表示装置について説明する。
【０１３４】
図１８は、本実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す断面図である。この図１８は、垂直方向の断面図である。
【０１３５】
液晶表示装置１５は、上記第１の実施形態で説明した図１３の構成に加えて、さらにレンチキュラレンズ（レンズシート）３２とバックライト３３とを備える。
【０１３６】
本実施形態において、液晶表示装置１５は、アレイ基板１６の裏面側に、レンチキュラレンズ３２、バックライト３３を配設する。
【０１３７】
レンチキュラレンズ３２は、例えば２つ、又は、他の偶数のユニット（画素）幅のかまぼこ型レンズである。レンチキュラレンズ３２は、この図１８の断面に垂直な光軸を持つ。すなわち、レンチキュラレンズ３２において、かまぼこ型のレンズの長手方向は、図１８の断面に対して垂直とする。２つ、又は、他の偶数のユニット幅におけるサブピクセルの色順は、赤サブピクセル→緑サブピクセル→青サブピクセルの同じ並びが２回、又は、他の偶数回繰り返される。これにより、３色画素の発光の均一性を確保することができる。
【０１３８】
バックライト３３は、例えばＬＥＤなどのような固体発光素子３４ａ，３４ｂと、反射板３５と、導光板と一体化したプリズムシート３６とを含む光源である。本実施形態において、バックライト３３は、アレイ基板１６の裏面に、固体発光素子３４ａ，３４ｂのアレイを備えるエッジライト型の導光部とする。
【０１３９】
プリズムシート３６は、図１８に示す断面視で、三角形状である。三角形の角度は、レンチキュラレンズ３２及び上記の画素構成の組み合わせに基づいて、液晶表示装置１５からの出射光３７ａ，３７ｂの配光角がおよそ２度〜２０度の範囲内に入るように、設定する。配光角は、液晶表示装置１５の画面の大きさ及び想定する観察者（２眼式、多眼式の選択などを含む）の位置に基づいて調整する。
【０１４０】
例えば、レンチキュラレンズ３２とプリズムシート３６などの光の屈折機能を持つ光制御素子は、画素電極４の長手方向と垂直な方向に、光を屈折する。
【０１４１】
本実施形態においては、画素又はサブピクセルの平面形状を、上記図１０と同様とする。この場合には、画素又はサブピクセルの並びと、レンチキュラレンズ３２との干渉（モアレ）は生じない。
【０１４２】
配光角は、レンチキュラレンズ形状、あるいは、液晶パネルとプリズムシートなどの光制御素子との観察者方向への位置などにより、その大きさを調整できる。レンチキュラレンズは指向性を持たせるために、表示画面内において、その断面形状に偏りを持たせても良い。たとえば、表示画面端部のレンズは、偏心させるか非球面レンズとするなどで画面中央寄りの配光角となるように調整できる。
【０１４３】
本実施形態において、制御部３８は、固体発光素子３４ａ，３４ｂのアレイを、アクティブ素子２４に印加される映像信号と同期して発光させる。
【０１４４】
例えば、上記第１の実施形態で図１３を用いて説明した画素又はサブピクセルの断面左側の液晶駆動と、図１８に示す右側の固体発光素子３４ｂとを同期させる。また、本実施形態においては、例えば、画素又はサブピクセルの断面右側の液晶駆動と左側の固体発光素子３４ａを同期させる。
【０１４５】
本実施形態においては、映像信号とバックライト３３とが同期され、光学素子であるレンチキュラレンズ３２及びプリズムシート３６を備え、高解像度の立体画像表示が可能となる。
【０１４６】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１５において、単数の観察者（２眼式）を前提とする場合には、レンチキュラレンズ３２を省いた構成としてもよい。個体発光素子３４ａ，３４ｂは、白色ＬＥＤであってもよく、ＲＧＢの個別発光ＬＥＤであってもよい。
【０１４７】
本実施形態においては、光制御素子として、１以上のレンチキュラレンズ３２と１以上のプリズムシート３６とのうちの少なくとも一方を備えるとしてもよい。
【０１４８】
本実施形態においては、光制御素子として、両面にプリズムが形成されているプリズムシートが使用されるとしてもよい。両面に形成されるプリズムの形状及びピッチは、立体画像の表示に応じて、調整されるとしてもよい。例えば、両面プリズムシートの一方の面を三角形状断面とし、他方の面を、一方の面よりも大きなピッチのレンズシートとする。このように、一体形成される両面プリズムシートが光学制御素子として使用される場合、両面プリズムシートの一方の面の光軸と他方の面の光軸とに、異なる角度θを付与することができる。
【０１４９】
［第５の実施形態］
本実施形態においては、レンチキュラレンズの光軸とプリズムシートの光軸とに、平面視で画素又はサブピクセルの並び方向に対して角度θを付与し、モアレを低減させる構成について説明する。
【０１５０】
例えば、上記の図１２に示すような平面視で矩形状（長方形など）の画素又はサブピクセルが用いられる場合、上記第４の実施形態で説明したレンチキュラレンズ３２とプリズムシート３６の配置では、画素又はサブピクセルの配列と干渉が生じ、モアレが発生する場合がある。
【０１５１】
このための本実施形態においては、図１９に示すように、平面視で、レンチキュラレンズ３２の光軸３２ａとプリズムシート３６の光軸３６ａとにモアレ解消のためのθを付与する。
【０１５２】
例えば、上記第４の実施形態に係る液晶表示装置１５の対向基板８において、矩形状の画素又はサブピクセルが配列されているとする。また、アレイ基板１６は、上記各実施形態と同様とする。液晶表示装置１５は、この対向基板８とアレイ基板１６とを、負の誘電率異方性の液晶を垂直配向させた液晶層１７を挟持する形で貼り合わせ、さらに、偏光板及び位相差版をその表裏に貼付することにより、形成される。
【０１５３】
レンチキュラレンズ３２の光軸３２ａとプリズムシート３６の光軸３６ａとの角度θを約３０度とすることによって、液晶表示装置１５は、モアレ発生のない立体画像液晶表示を行なうことができる。
【０１５４】
［第６の実施形態］
本実施形態においては、上記第１の実施形態で説明した図２の対向基板５を備える液晶表示装置について説明する。
【０１５５】
図２０は、本実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す部分断面図である。この図２０は、画素又はサブピクセル単位の断面を示している。この図１３は、ブラックマトリックスＢＭの枠パターンＢ１の２辺（側辺）の長手方向に垂直な断面である。
【０１５６】
液晶表示装置１５は、アレイ基板１６と、液晶層１７と、対向基板８とを具備する。アレイ基板１６と対向基板８とは、液晶層１７を挟んで、対向する。
【０１５７】
液晶表示装置３９において、対向基板５とアレイ基板１６は、互いに向かい合い、垂直配向の液晶層１７を挟持する。対向基板５の透明樹脂層３の上面には、配向膜２５が形成されている。対向基板５に形成された配向膜２５側は、液晶層１７に対向する。透明基板２側は、観察者側となる。
【０１５８】
この図２０においては、透明電極４、画素電極２２、共通電極２１に電圧が印加されておらず、垂直配向状態の液晶分子が図示されている。液晶層１７に含まれる液晶は、誘電率異方性が負の液晶である。図２０において、偏光板、位相差板は通常と同様であるため省略されている。
【０１５９】
図２１は、駆動電圧印加時の液晶表示装置３９における液晶状態の一例を示す部分断面図である。
【０１６０】
液晶表示装置３９において、液晶分子は、透明電極４と共通電極２１とを共通電位（コモン）として用いて、画素電極２２に電圧を印加することにより、倒れる。液晶分子１７ａ，１７ｂの長手方向は、電気力線４０ａ，４０ｂに垂直になる矢印方向に傾斜を持つ。画素電極２２と共通電極２１の近傍にある液晶分子１７ｈの長手方向は、電気力線４０ｈに垂直になる方向に倒れる。枠パターンＢ１の水平方向の幅は、遮光パターン２０ｂの幅よりも広い。画素又はサブピクセルにおける水平方向Ｆ２の位置において、枠パターンＢ１が遮光パターン２０ｂよりも中央側にはみ出ている幅は、Ｗｂである。これら液晶分子１７ａ，１７ｂ，１７ｈの倒れと、ブラックマトリックスＢＭの枠パターンＢ１及び中央パターンＢ２と、遮光パターン２０ａ，２０ｂとの関係に基づいて、この画素又はサブピクセルの開口部からの光は、配光角αの傾きをもって出射される。
【０１６１】
図２２は、本実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す断面図である。この図２２は、垂直方向の断面図である。
【０１６２】
液晶表示装置３９は、上記の図２０及び図２１の構成に加えて、さらにバックライト４１を備える。液晶表示装置３９は、アレイ基板１６の裏面側に、バックライト４１を配設する。
【０１６３】
バックライト４１は、プリズムシート３６、例えばＬＥＤなどのようなＲＧＢ個別発光素子４２ａ，４２ｂ、反射板３５を備える。
【０１６４】
制御部４３は、液晶駆動を行なう場合に、例えば、赤発光素子、緑発光素子、青発光素子と、画素又はサブピクセルの開口部の１／２を駆動するアクティブ素子とを同期させ、これにより立体画像表示を実現させる。
【０１６５】
なお、画素又はサブピクセルに対して２つのアクティブ素子を配設するのではなく、１つのアクティブ素子で１つの画素又はサブピクセルを駆動させることで、通常の２次元画像をフィールドシーケンシャル（時分割）駆動により表示させることができる。
【０１６６】
［第７の実施形態］
本実施形態においては、上記第１の実施形態で説明した図７の対向基板１１を備える液晶表示装置について説明する。
【０１６７】
図２３は、本実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す部分断面図である。この図２３は、画素又はサブピクセル単位の断面を示している。図２３は、ブラックマトリックスＢＭの枠パターンＢ１の２辺（側辺）の長手方向に垂直な断面である。
【０１６８】
液晶表示装置４４は、アレイ基板１６と、液晶層１７と、対向基板１１とを具備する。アレイ基板１６と対向基板１１とは、液晶層１７を挟んで、対向する。
【０１６９】
液晶表示装置４４において、対向基板１１とアレイ基板１６は、互いに向かい合い、垂直配向の液晶層１７を挟持する。対向基板１１の透明樹脂層３の上面には、配向膜２５が形成されている。対向基板５に形成された配向膜２５側は、液晶層１７に対向する。透明基板２側は、観察者側となる。
【０１７０】
この図２３の水平方向Ｆ２における枠パターンＢ１、中央パターンＢ２、透明電極４、画素電極２２、共通電極２１の配置（すなわち平面視での配置）は、第１の実施形態と同様である。
【０１７１】
本実施形態においては、着色層７と中央パターンＢ２との間に、透明パターン１２が形成されている。平面視で、透明パターン１２と透明電極４の一部とは重複する。
【０１７２】
この図２３は、駆動電圧印加前の液晶表示装置４４を例示しており、液晶層１７の液晶分子の長手方向は、アレイ基板１６及び対向基板１１のそれぞれに対して垂直に配向している。
【０１７３】
図２４は、駆動電圧印加時の液晶表示装置４４における液晶状態の一例を示す部分断面図である。
【０１７４】
液晶表示装置４４では、電気力線と垂直になる方向に液晶分子の長手方向は回転する。このとき、透明電極４は、例えば、コモン電位のグランドである。駆動電圧の印加された一方の画素電極２２は、中心軸Ｃを越えてこの一方の画素電極２２の反対側に存在する液晶分子を若干量倒すことができる。これにより、画素又はサブピクセルの全体の液晶分子を活用することができ、画素又はサブピクセルは、１／２の画素又はサブピクセルよりも高い透過率を得ることができる。したがって、液晶表示装置４４は、明るい立体画像を表示することができる。
【０１７５】
液晶表示装置４４は、透明パターン１２を備えることにより、さらに明るい表示を行なうことができる。
【０１７６】
なお、液晶表示装置４４の対向基板１１は、ブラックマトリックスＢＭの中央パターンＢ２を形成し、この中央パターンＢ２を覆うように透明パターン１２を形成し、着色層７、透明樹脂層３、透明電極４を形成することによって生成される。透明パターン１２のは、例えば、アルカリ可溶な感光性アクリル樹脂などを用いて、公知のフォトリソグラフィ法によって生成される。
【０１７７】
［第８の実施形態］
本実施形態においては、上記第１の実施形態で説明した図２の対向基板５の製造方法について説明する。
【０１７８】
（透明電極４の形成）
対向基板５の製造方法では、まず、無アルカリガラスである透明基板２の一方の面上に、スパッタリング装置を用いて透明導電膜であるＩＴＯ（インジウム・スズの金属酸化物薄膜）を全面に成膜する。このＩＴＯは、例えば、基板温度を室温として、スパッタリング装置で０．１４μｍの膜厚で成膜する。次に、成膜したＩＴＯ膜を、公知のフォトリソグラフィ法で例えば２０μｍの画線幅に形成し、帯状の透明電極４が生成される。なお、室温成膜のＩＴＯ膜は、透過率アップのためのアニーリングが必要である。アニーリングのための熱処理は、後工程のブラックマトリックスの形成などにおける硬膜処理とともに実施されるとしてもよい。
【０１７９】
（ブラックマトリックスＢＭの形成）
<ブラックマトリックス形成用分散液>
カーボンブラック分散液は、カーボン顔料  ２０重量部、高分子分散剤  ８．３重量部、銅フタロシアニン誘導体  １．０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート  ７１重量部、を各々添加し、ビーズミル分散機によって攪拌することにより、生成される。
【０１８０】
<ブラックマトリックス形成用フォトレジスト>
ブラックマトリックス形成用レジストの材料として、例えば、カーボンブラック分散液、樹脂（固形分５６．１重量％）、モノマー、開始剤、溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート又はエチル−３−エトキシプロピオネート）、レベリング剤、が使用される。これらの材料が、以下の組成比で混合攪拌され、ブラックマトリックス形成用レジストとして用いられる（固形分中の顔料濃度：約１９％）。
【０１８１】
カーボンブラック分散液  ３．０重量部
樹脂  １．４重量部
モノマー  ０．３重量部
開始剤  ０．６７重量部
開始剤  ０．１７重量部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート  １５重量部
エチル−３−エトキシプロピオネート  ５．０重量部
レベリング剤  １．５重量部
<ブラックマトリックスＢＭの形成条件>
ブラックマトリックスＢＭの枠パターンＢ１と中央パターンＢ２の形成においては、まず、上記フォトレジストがガラスなどの透明基板２にスピンコートされ、例えば、１００℃で３分間乾燥され、透明基板２の表面に膜厚１．４μｍの塗膜が形成される。次に、所定のパターン幅（ブラックマトリックスＢＭの画線幅に相当）及び開口パターンを持つ露光用のフォトマスクを用いて、透明基板２上の塗膜に対して、光源から光が照射される。この光は、例えば、超高圧水銀灯ランプを用いて２００ｍｊ/ｃｍ2照射される。次に、光照射後の基板に対して、２．５％炭酸ナトリウム水溶液を用いて例えば６０秒間現像が行われ、水洗及び乾燥が行われ、２３０℃で６０分加熱処理が行われ、パターンの定着が行なわれる。これにより、透明基板２上にブラックマトリックスＢＭが形成される。枠パターンＢ１の画線幅は、例えば、約２０μｍ、中央パターンＢ２の画線幅は、例えば、約８μｍとする。ブラックマトリックスＢＭの平面視での画素又はサブピクセルの形状は、図９に示す「くの字」状としてもよい。
【０１８２】
（透明樹脂層３の形成）
ブラックマトリックスＢＭ及びブラックマトリックスＢＭで遮光されない開口部を覆うように、アルカリ可溶性のアクリル感光性樹脂塗布液を用いて、透明樹脂層３が形成される。透明樹脂層３は、硬膜後の膜厚が例えば約２μｍになるように形成される。この透明樹脂層３の形成により、液晶表示用の対向基板５が形成される。
【０１８３】
なお、本実施形態の対向基板５は、モノカラー表示に限らず、例えば、フィールドシーケンシャル（複数色のＬＥＤ光源をバックライトに用い、時分割の光源駆動により、カラーフィルタなしでカラー表示を行う手法）のカラー液晶表示装置に対しても適用可能である。
【０１８４】
アクリル感光性樹脂塗布液としては、例えば、下記のように、アクリル樹脂を合成し、さらにモノマー、光開始剤を加え、例えば０．５μｍのフィルトレーションを行って得られる透明樹脂塗布液を用いることができる。
【０１８５】
（アクリル樹脂の合成）
アクリル樹脂の合成においては、まず、反応容器にシクロヘキサノン８００部を入れ、反応容器に窒素ガスを注入しながら加熱し、下記モノマー及び熱重合開始剤の混合物を滴下して重合反応を行う。
【０１８６】
スチレン  ５５部
メタクリル酸  ６５部
メチルメタクリレート  ６５部
ベンジルメタクリレート  ６０部
熱重合開始剤  １５部
連鎖移動剤  ３部
滴下後に十分加熱を行い、その後、この混合物に、熱重合開始剤２．０部をシクロヘキサノン５０部で溶解させた物質を添加し、さらに反応を続けてアクリル樹脂の溶液が得られる。
【０１８７】
この樹脂溶液に、固形分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液を調製し、樹脂溶液（１）が得られる。アクリル樹脂の重量平均分子量は、約２００００であった。
【０１８８】
さらに、下記の組成の混合物を均一に攪拌混合した後、例えば直径１ｍｍのガラスビーズを用いて、サンドミルで所定時間（２時間）分散した後、０．５μｍのフィルタで濾過して透明樹脂塗布液が得られる。
【０１８９】
樹脂溶液（１）  １００重量部
多官能重合性モノマー  ＥＯ変性ビスフェノールＡメタクリレート  ２０部
光開始剤  １６重量部
シクロヘキサノン  １５０重量部
なお、上記第１の実施形態で説明した図１に示す対向基板１は、本実施形態で説明した製造工程の一部を入れ替え、透明電極４を透明樹脂層３の上に形成することで製造することができる。また、ブラックマトリックスＢＭの形成に用いるフォトマスクのパターンは、枠パターンＢ１及び中央パターンＢ２の設計仕様にあわせる。
【０１９０】
本実施形態においては、透明電極４の上にブラックマトリックスＢＭを形成する構成について説明しているが、ブラックマトリックスＢＭの上に透明電極４を形成してもよい。
【０１９１】
［第９の実施形態］
本実施形態においては、上記第１の実施形態で説明した図４の対向基板６の製造方法について説明する。
【０１９２】
（ブラックマトリックスＢＭの形成）
例えば無アルカリガラスなどのような透明基板２の一方の面上に、上述したブラックマトリックス形成用フォトレジストを用いて、同様のパターンによって、枠パターンＢ１及び中央パターンＢ２を含むブラックマトリックスＢＭが形成される。
【０１９３】
（着色層７（着色画素）の形成）
<着色層形成用分散液>
着色層７に分散する有機顔料として、以下の材料が使用される。
【０１９４】
赤色用顔料
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７
緑色用顔料
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ １５０
青色用顔料
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３
上記の顔料を用いて、赤色、緑色、青色の各色分散液が生成される。
【０１９５】
赤色顔料分散液
赤色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４  １８重量部
赤色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７  ２重量部
アクリルワニス（固形分20重量%）  １０８重量部
上記組成の混合物を均一に攪拌した後、ガラスビーズを用いて、サンドミルで所定時間（例えば５時間）分散し、フィルタ（例えば５μｍフィルタ）で濾過して赤色顔料分散液が生成される。
【０１９６】
緑色顔料分散液
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８  １６重量部
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ Ｙｅｌｌｏｗ １５０  ８重量部
アクリルワニス（固形分20重量%）  １０２重量部
上記の組成の混合物に対して、赤色顔料分散液と同様の生成方法を用いて、緑色顔料分散液が生成される。
【０１９７】
青色顔料分散液
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５  ５０重量部
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３  ２重量部
分散剤  ６重量部
アクリルワニス（固形分20重量%）  ２００重量部
上記の組成の混合物に対して、赤色顔料分散液と同様の生成方法を用いて、青色顔料分散液が生成される。
【０１９８】
<着色画素形成カラーレジスト>
赤色画素形成カラーレジスト
赤色分散液  １５０重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート  １３重量部
光開始剤  ４重量部
増感剤  ２重量部
溶剤：シクロヘキサノン  ２５７重量部
上記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過することにより、赤色画素形成カラーレジストが得られる。
【０１９９】
緑色画素形成カラーレジスト
緑色分散液  １２６重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート  １４重量部
光開始剤  ４重量部
増感剤  ２重量部
シクロヘキサノン  ２５７重量部
上記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過することにより、緑色画素形成カラーレジストが得られる。
【０２００】
青色画素形成カラーレジスト
青色画素形成カラーレジストは、下記組成を用いて、赤色画素形成カラーレジストと同様の方法で生成される。
【０２０１】
青色分散液  ２５８重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート  １９重量部
光開始剤  ４重量部
増感剤  ２重量部
シクロヘキサノン  ２１４重量部
<着色層形成>
上記のような方法によって得られた着色画素形成カラーレジストを用いて着色層７が形成される。この着色層７の形成における各種条件は一例であり、他の条件が適用されてもよい。
【０２０２】
着色層７の形成では、まず、基板に、赤色画素形成用カラーレジストがスピンコートにより仕上り膜厚１．８μｍとなるように塗布される。９０℃、５分間乾燥の後、着色層形成用フォトマスクを通して高圧水銀灯の光が３００ｍＪ／ｃｍ2照射され、アルカリ現像液にて６０秒間現像され、ストライプ形状の赤フィルタＲ（赤色の着色画素）が形成される。その後、赤フィルタＲは、２３０℃、３０分で焼成される。ブラックマトリックスＢＭと着色層７との重なりは、例えば６.0μｍとされる。画素又はサブピクセルの形状は、例えば、図１２に示す矩形状画素とする。
【０２０３】
緑色画素形成用レジストも、同様にスピンコートにより仕上り膜厚１．８μｍとなるように塗布される。９０℃、５分間乾燥の後、前述の赤フィルタＲと隣接した位置にパターンが形成されるように、フォトマスクを通して露光及び現像が行われる。これにより、緑フィルタＧ（緑色画素）が形成される。
【０２０４】
赤色、緑色と同様の手法により、青色画素形成用レジストについても仕上り膜厚１．８μｍで得られる。その後、緑フィルタＧは２３０℃、３０分で硬膜される。
【０２０５】
（透明樹脂層３の形成〉
上記第８の実施形態のアクリル透明樹脂塗布液を用いて、硬膜後膜厚２μｍの透明樹脂層３は、赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢの３色を含む着色層７を覆うように形成される。透明樹脂層３は、２３０℃、３０分で硬膜される。
【０２０６】
（透明電極４の形成）
透明電極４であるＩＴＯの形成においては、スパッタリング装置を用いて、透明樹脂層３を覆うように、ＩＴＯ（インジウム・スズの金属酸化物薄膜）が、膜厚０．１４μｍ、室温で、成膜される。
【０２０７】
ＩＴＯは、公知のフォトリソグラフィ法を用いて、２０μm幅の透明電極４として形成される。透明電極４は、パターン形成後に、ＩＴＯ膜のアニーリングとして、２３０℃、３０分で熱処理される。
【０２０８】
以上のような工程によって対向基板１０が形成される。
【０２０９】
なお、本実施形態においては、透明電極４を透明樹脂層３の上に形成している。しかしながら、透明電極４は、透明基板２に直接形成されてもよく、着色層７と透明樹脂層３との間に形成されてもよい。
【０２１０】
［第１０の実施形態］
本実施形態においては、上記第１の実施形態で説明した図８の対向基板１２の製造方法について説明する。
【０２１１】
（ブラックマトリックスＢＭの形成）
上記第８の実施形態と同様の工程で、ブラックマトリックス形成用フォトレジストを用いて、枠パターンＢ１及び中央パターンＢ２を含むブラックマトリックスＢＭが形成される。
【０２１２】
（着色層７の形成）
上記第９の実施形態と同様の工程で、赤色、緑色、青色の着色層形成用カラウラフィーレジストを用いて、それぞれ赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢを含む着色層７が形成される。フォトマスクとしては、それぞれの画素又はサブピクセルの中央の凹部１３を形成するため、画素又はサブピクセルの中央部の透過率を低減したグレートーンマスクが用いられる。凹部１３は、グレートーンマスクを用いたフォトリソグラフィ法によって、例えば、画素又はサブピクセルの中央に、深さ０．５μｍで、中央パターンＢ２にそって、形成される。凹部１３の傾斜（ショルダー）を液晶配向に利用する場合には、凹部１３の深さを０．３μｍから１．５μｍの範囲内とすることが適当である。
【０２１３】
（透明樹脂層４の形成）
上記第８の実施形態のアクリル透明樹脂塗布液を用いて、透明樹脂層３は、赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢの３色を含む着色層７の全体を覆うように形成される。透明樹脂層３は、２３０℃、３０分で硬膜される。
【０２１４】
（透明電極４の形成）
透明電極４の形成においては、スパッタリング装置を用いて、透明樹脂層３を覆うように、ＩＴＯ（インジウム・スズの金属酸化物薄膜）が、膜厚０．１４μｍ、室温で、成膜される。
【０２１５】
ＩＴＯは、公知のフォトリソグラフィ法を用いて、２０μm幅の帯状のパターンとして形成される。帯状の透明電極４は、パターン形成後に、ＩＴＯ膜のアニーリングとして、２３０℃、３０分で熱処理される。これにより対向基板１２が形成される。
【０２１６】
なお、本実施形態においては、透明電極４が透明樹脂層３の上に形成される構成について説明している。しかしながら、透明電極４は、透明基板２の一方の面に直接形成されてもよく、着色層７と透明樹脂層３との間に形成されてもよい。
【０２１７】
［第１１の実施形態］
本実施形態においては、上記各実施形態の着色層７に適用可能な透明樹脂及び有機顔料について説明する。
【０２１８】
（透明樹脂）
ブラックマトリックスＢＭ又は遮光パターン２０ａ，２０ｂなどの各種の遮光層、又は、着色層７の形成に用いられる感光性着色組成物は、顔料分散体に加えて、多官能モノマー、感光性樹脂又は非感光性樹脂、重合開始剤、溶剤などを含む。以下、感光性樹脂及び非感光性樹脂など、本実施形態で使用可能な透明性の高い有機樹脂を総称して透明樹脂と呼ぶ。
【０２１９】
透明樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は感光性樹脂を含む。熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド樹脂等が用いられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が用いられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、メラミン樹脂とイソシアネート基を含有する化合物とを反応させて得られる物質が使用されてもよい。
【０２２０】
（アルカリ可溶性樹脂）
本実施形態で使用されるブラックマトリックスＢＭの形成材料である遮光層、着色層７の形成には、フォトリソグラフィによるパターン形成可能な感光性樹脂組成物を用いることが好ましい。透明樹脂は、アルカリ可溶性を付与された樹脂であることが好ましい。アルカリ可溶性樹脂としては、カルボキシル基又は水酸基を含む樹脂を使用することができる。例えば、アルカリ可溶性樹脂として、エポキシアクリレート系樹脂、ノボラック系樹脂、ポリビニルフェノール系樹脂、アクリル系樹脂、カルボキシル基含有エポキシ樹脂、カルボキシル基含有ウレタン樹脂等を使用することができる。アルカリ可溶性樹脂としては、エポキシアクリレート系樹脂、ノボラック系樹脂、アクリル系樹脂が好ましく、特に、エポキシアクリレート系樹脂やノボラック系樹脂が好ましい。
【０２２１】
（アクリル樹脂）
透明樹脂としては、例えば、以下のアクリル系樹脂を適用可能である。
【０２２２】
アクリル系樹脂には、単量体として、例えば（メタ）アクリル酸；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレートペンジル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート；ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等の水酸基含有（メタ）アクリレート；エトキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等のエーテル基含有（メタ）アクリレート；及びシクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート等の脂環式（メタ）アクリレート等を用いて得られる重合体が用いられる。
【０２２３】
なお、上記の単量体には、単独の物質を用いてもよく、又は、２種以上の物質を併用してもよい。さらに、単量体と共重合可能なスチレン、シクロヘキシルマレイミド、又はフェニルマレイミド等の化合物との共重合体を、アクリル樹脂に用いてもよい。
【０２２４】
例えば（メタ）アクリル酸等のエチレン性不飽和基を有するカルボン酸を共重合して得られた共重合体と、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基及び不飽和二重結合を含有する化合物とを反応させることによって、感光性を有する樹脂を得るとしてもよい。また、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基含有（メタ）アクリレートの重合体又はグリシジルメタクリレート等のエポキシ基含有（メタ）アクリレートの重合体と他の（メタ）アクリレートとの共重合体に、（メタ）アクリル酸等のカルボン酸含有化合物を付加させることによって、感光性を有する樹脂を得るとしてもよい。
【０２２５】
例えば、ヒドロキシエチルメタアクリレート等のモノマーであり、水酸基を有する重合体に、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等のイソシアネート基及びエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させることによって、感光性を有する樹脂を得るとしてもよい。
【０２２６】
また、上述したように、複数の水酸基を有するヒドロキシエチルメタクリレート等の共重合体と多塩基酸無水物を反応させて、共重合体にカルボキシル基を導入し、カルボキシル基を有する樹脂を得ることができる。カルボキシル基を有する樹脂の製造方法は、この方法のみに限るものではない。
【０２２７】
上記の反応に用いる酸無水物の例として、例えばマロン酸無水物、コハク酸無水物、マレイン酸無水物、イタコン酸無水物、フタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、及びトリメリト酸無水物等がある。
【０２２８】
上述したアクリル系樹脂の固形分酸価は、２０〜１８０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。酸価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇより小さい場合には、感光性樹脂組成物の現像速度が遅すぎて現像に要する時間が多くなり、生産性が劣る傾向がある。また、固形分酸価が１８０ｍｇＫＯＨ／ｇより大きい場合には、逆に現像速度が速すぎて、現像後でのパターンハガレ又はパターン欠けなどのような不具合が生じる傾向がある。
【０２２９】
さらに、上記アクリル系樹脂が感光性を有する場合、このアクリル樹脂の二重結合当量は１００以上であることが好ましく、より好ましくは１００〜２０００であり、最も好ましくは１００〜１０００である。二重結合当量が２０００を超える場合には、十分な光硬化性が得られない場合がある。
【０２３０】
（光重合性モノマー）
光重合性モノマーとして、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、アクリロニトリル等を用いることができる。
【０２３１】
また、光重合性モノマーとして、例えば、水酸基を有する（メタ）アクリレートに多官能イソシアネートを反応させて得られる（メタ）アクリロイル基を有する多官能ウレタンアクリレートが用いられることが好ましい。なお、水酸基を有する（メタ）アクリレートと多官能イソシアネートとの組み合わせは任意であり、特に限定されるものではない。また、光重合性モノマーとして、１種の多官能ウレタンアクリレートを単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０２３２】
（光重合開始剤）
光重合開始剤としては、例えば、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン等のアセトフェノン系化合物；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物；ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系化合物；チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系化合物；２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリルｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系化合物；１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ−（アセチル）-Ｎ−（１−フェニル−２−オキソ−２−（４’−メトキシ-ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物；９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物；ボレート系化合物；カルバゾール系化合物；イミダゾール系化合物；チタノセン系化合物等を用いることができる。感度を向上させるためには、オキシム誘導体類（オキシム系化合物）を用いることが有効である。これらの物質は１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０２３３】
（増感剤）
増感剤としては、例えば、光重合開始剤と増感剤とを併用することが好ましい。増感剤としては、例えば、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル−９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。
【０２３４】
増感剤は、光重合開始剤１００質量部に対して、０．１質量部から６０質量部の量を含有させることができる。
【０２３５】
（エチレン性不飽和化合物）
上述した光重合開始剤は、エチレン性不飽和化合物と共に用いられることが好ましい。エチレン性不飽和化合物とは、エチレン性不飽和結合を分子内に１個以上有する化合物を意味する。さらに、光重合開始剤は、重合性、架橋性、及びそれに伴う露光部と非露光部との現像液溶解性の差異を拡大できる等の点から、エチレン性不飽和結合を分子内に２個以上有する化合物であることが好ましい。また、光重合開始剤としては、その不飽和結合が（メタ）アクリロイルオキシ基に由来する（メタ）アクリレート化合物が特に好ましい。
【０２３６】
エチレン性不飽和結合を分子内に１個以上有する化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和カルボン酸、及びそのアルキルエステル；（メタ）アクリロニトリル；（メタ）アクリルアミド；スチレン等が用いられる。エチレン性不飽和結合を分子内に２個以上有する化合物としては、例えば、不飽和カルボン酸とポリヒドロキシ化合物とのエステル類、（メタ）アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類、ヒドロキシ（メタ）アクリレート化合物とポリイソシアネート化合物とのウレタン（メタ）アクリレート類、及び（メタ）アクリル酸又はヒドロキシ（メタ）アクリレート化合物とポリエポキシ化合物とのエポキシ（メタ）アクリレート類等が用いられる。
【０２３７】
上記の光重合性開始剤、増感剤、及びエチレン性不飽和化合物は、液晶セル内に位相差層を形成する場合には、重合性液晶化合物を含む組成物に加えられてもよい。
【０２３８】
（多官能チオール）
感光性着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン等を用いることができる。
【０２３９】
これらの多官能チオールは、１種又は２種以上混合して用いることができる。多官能チオールは、感光性着色組成物中に、顔料１００質量部に対して、好ましくは０．２〜１５０質量部、より好ましくは０．２〜１００質量部の量で用いることができる。
【０２４０】
（溶剤）
感光性着色組成物には、基板上への均一な塗布を可能とするために、例えば、水又は有機溶剤等の溶剤が配合される。また、本実施形態で用いられる組成物がカラーフィルタの着色層の場合、溶剤は、顔料を均一に分散させる機能も有する。溶剤としては、例えば、シクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等を用いることができる。溶剤は、これら物質を単独で又は混合して用いることができる。溶剤は、着色組成物中に、顔料１００質量部に対して、８００質量部から４０００質量部、好ましくは１０００質量部から２５００質量部で含有させることができる。
【０２４１】
（有機顔料）
赤色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ 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等を用いることができる。
【０２４２】
黄色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ 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等を用いることができる。
【０２４３】
青色顔料としては、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４、８０等を用いることができ、これらの中では、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６が好ましい。
【０２４４】
紫色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等を用いることができ、これらの中では、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３が好ましい。
【０２４５】
緑色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ １、２、４、７、８、１０、１３、１４、１５、１７、１８、１９、２６、３６、４５、４８、５０、５１、５４、５５、５８等を用いることができ、これらの中では、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８が好ましい。
【０２４６】
以下、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔの顔料種の記載において、単にＰＢ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ）、ＰＶ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ）、ＰＲ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ）、ＰＹ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ）、ＰＧ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ）などと省略して記載することがある。
【０２４７】
（ブラックマトリックスＢＭの色材）
ブラックマトリックスＢＭに含まれる遮光性の色材は、可視光波長領域に吸収を有することにより遮光機能を示す色材である。本実施形態において、遮光性の色材には、例えば、有機顔料、無機顔料、染料等が用いられる。無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン等が用いられる。染料としては、例えば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料等が用いられる。有機顔料としては、上記の有機顔料が採用できる。なお、遮光性成分は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、これら色材の表面による樹脂被覆により、高体積抵抗化が行われてもよい。逆に、樹脂の母材に対して色材の含有比率を上げて若干の導電性を付与することにより、低体積抵抗化が行われてもよい。しかし、このような遮光性材料の体積抵抗値は、およそ１×１０8〜１×１０15Ω・ｃｍの範囲であり、透明導電膜の抵抗値に影響するレベルではない。例えば、ブラックマトリックスＢＭ上にＩＴＯなどの透明導電膜を積層する構成において、ブラックマトリックスＢＭの導電性が透明導電膜に大きな影響を与えない。また、遮光層の比誘電率も色材の選択又は含有比率でおよそ３〜１１の範囲で調整可能である。遮光層、第１の透明樹脂層、着色層の比誘電率は、液晶表示装置の設計条件又は液晶の駆動条件にあわせて調整可能である。
【０２４８】
［第１２の実施形態］
本実施形態においては、上記各実施形態の要点について説明する。
【０２４９】
第１の態様に係る対向基板においては、透明基板２上に形成されたブラックマトリクスＢＭによって複数の開口部が形成される。ブラックマトリクスＢＭにおいて、枠パターンＢ１の向かい合う２辺と、開口部の中央に形成されている中央パターンＢ２とは、平面視で、平行である。帯状の透明電極４は、枠パターンＢ１の向かい合う２辺と、平面視で、平行であり隣接する。
【０２５０】
第２の態様に係る対向基板において、帯状の透明電極４は、平面視で、中央パターンＢ２と平行であり、中央パターンＢ２の両側で隣接する。
【０２５１】
なお、ここので「隣接」については、透明電極４と中央パターンＢ２との間で、例えば、０〜６μｍ程度の重畳部分があるとしてもよく、逆に、例えば、０〜６μｍ程度のわずかな隙間があるとしてもよい。
【０２５２】
上記第１及び第２の態様において、ブラックマトリックスＢＭの上、かつ、複数の画素又はサブピクセルに対応する開口部（光透過領域）を覆うように、透明樹脂層３が形成されてもよい。対向基板がカラー表示用の場合、この対向基板は、ブラックマトリクスＢＭと透明樹脂層３との間に、画素又はサブピクセルに対応する赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢなどのカラーフィルタを含む着色層７を含む。赤フィルタＲに対応する赤サブピクセル、緑フィルタＧに対応する緑サブピクセル、青フィルタＢに対応する青サブピクセルは、単位画素又はユニットと表記することができる。上記第１及び第２の態様において、透明電極４の形成位置は、断面視でどの位置でもよい。ブラックマトリクスＢＭを形成する前に透明電極４を形成してもよく、透明電極４は、ブラックマトリックスＢＭの上、透明樹脂層３の上、又は着色層７の上に形成されてもよい。
【０２５３】
第３の態様において、液晶表示装置は、アレイ基板１６と、液晶層１７と、対向基板とを備える。アレイ基板１６と対向基板とは、液晶層１７を介して対向する。
【０２５４】
アレイ基板１６は、複数の開口部のそれぞれに対して、ストライプ状又は櫛歯状の画素電極２２とこの画素電極２２と電気的に接続されるアクティブ素子２４とを備える。
【０２５５】
対向基板は、平面視で、アレイ基板１６の画素電極２２と平行かつずれた位置関係にある帯状の透明電極４を、開口部のそれぞれに対して備える。
【０２５６】
アレイ基板１６の画素電極２２と対向基板８の透明電極４とは、平面視で、開口部の中央から線対称の位置に配設されている。
【０２５７】
第４の態様に係る液晶表示装置において、アレイ基板１６は、複数の開口部のそれぞれに対して、ストライプ状又は櫛歯状の画素電極２２と、この画素電極２２と電気的に接続されるアクティブ素子２４と、ストライプ状又は櫛歯状の共通電極２１とを備える。
【０２５８】
ブラックマトリックスＢＭは、複数の開口部の平面視形状を、長方形、平行四辺形、くの字状に折れ曲がった多角形のいずれかとする。ブラックマトリックスＢＭは、開口部の区分けを行なう枠パターンＢ１と、枠パターンＢ１の互いに平行な２辺と平行であり、開口部の中央に配置される中央パターンＢ２とを備える。
【０２５９】
アレイ基板１６の画素電極２２は、平面視で、対向基板の中央パターンＢ２と平行な位置関係とする。
【０２６０】
上記の第３及び第４の態様に係る液晶表示装置は、複数の開口部のそれぞれに対してアクティブ素子２４を２個又は４個備え、各アクティブ素子２４に異なる映像信号に基づいて電圧を印加し、液晶を駆動する制御部をさらに備えるとしてもよい。
【０２６１】
第３及び第４の態様に係る液晶表示装置は、裏面に、両端に固体発光素子アレイを備えるエッジライト型の導光部をさらに備えるとしてもよい。この場合、液晶表示装置は、両端の固体発光素子アレイのそれぞれを２個又は４個のアクティブ素子２４に印加される映像信号と同期して発光させる制御部をさらに備えるとしてもよい。
【０２６２】
第３及び第４の態様に係る液晶表示装置は、光の屈折機能を持つ光制御素子の１以上を、その液晶表示装置の裏面又は表面に備えるとしてもよい。光制御素子としては、例えば、フレキシブル・レンズアレイ、レンズシート（以下、レンチキュラレンズと呼ぶ場合もある）３２、プリズムシート３６などがある。光制御素子を含む液晶表示装置を軽量化するために、レンズシート３２又はプリズムシート３６を選択して用いることができる。１以上のレンズシート３２及び／又は１以上のプリズムシート３６を液晶表示装置の裏面又は表面に備えるとしてもよい。
【０２６３】
液晶表示装置の複数の開口部（画素又はサブピクセル）の並びと、レンズシート３２又はプリズムシート３６の幾何学的並び（レンズの並び又はプリズムの並び）とのモアレを低減させるために、レンズシート３２又はプリズムシート３６の光軸に、角度θを付与させるとしてもよい。ここで光軸とは、平面視で、レンズの並び又はプリズムの並びと垂直な方向を指す。モアレ低減のための角度θは、例えば３０度、４５度などのように、１５度から６０度の範囲から選択できる。ただし、レンズシート３２又はプリズムシート３６の光軸と、偏光板や位相差板の光軸とで、例えば１５度から３０度の差をつけることにより、偏光板又は位相差板に対する干渉が避けられる。
【０２６４】
上記各態様において、対向基板の帯状の透明電極４は、対向基板のブラックマトリックスＢＭの枠パターンＢ１の２辺又は中央パターンＢ２に隣接する。対向基板の帯状の透明電極４は、液晶層１７を介して対向するアレイ基板１６側の画素電極２１とずれた位置関係とされる。このような電極の位置関係により、垂直配向液晶の斜め電界駆動を行なうことができる。
【０２６５】
上記各態様においては、高い解像度で、薄く、軽量の立体画像液晶表示装置を提供することができる。
【０２６６】
上記第１及び第２の態様に係る対向基板を備えた液晶表示装置、及び上記第３及び第４の態様に係る液晶表示装置は、１人の観察者（２眼式）向けに、眼鏡、視差バリア及びフレキシブル・レンズアレイを用いることなく、立体画像を表示することができる。
【０２６７】
加えて、レンズシート３２又はプリズムシート３６の１以上を液晶表示装置に適用することで、複数の観察者（多眼式）向けに高い画質の立体画像表示を行なうことができる。
【０２６８】
上記第１及び第２の態様に係る対向基板を備えた液晶表示装置、及び上記第３及び第４の態様に係る液晶表示装置においては、ブラックマトリクスＢＭの周辺に透明パターン９，１２を形成することにより、明るさを強調したダイナミック表示を行なうことができる。
【０２６９】
上記第１及び第２の態様に係る対向基板を備えた液晶表示装置、及び上記第３及び第４の態様に係る液晶表示装置においては、アレイ基板１６側の遮光パターン２０ｂを光反射性の金属薄膜とすることにより、半透過型（transflective）液晶表示装置を提供できる。
【０２７０】
上記のように、上記第１乃至第４の態様においては、複数の表示機能を有する新規な液晶表示装置を提供できる。
【０２７１】
上記の各実施形態は、発明の趣旨が変わらない範囲で様々に変更して適用することができる。
【符号の説明】
【０２７２】
１，５，６，８，１０，１１，１２…対向基板、２，１８…透明基板、ＢＭ…ブラックマトリックス、Ｂ１…枠パターン、Ｂ２…中央パターン、３…透明樹脂層、４…透明電極、Ｆ１…垂直方向、Ｆ２…水平方向、Ｃ…中心軸、７…着色層、Ｒ…赤フィルタ、Ｇ…緑フィルタ、Ｂ…青フィルタ、９，１２…透明パターン、１３…凹部、１４ｒ…赤サブピクセル、１４ｇ…緑サブピクセル、１４ｂ…青サブピクセル、１４…画素、１５，２８，３１…液晶表示装置、１６，２９…アレイ基板、１７…液晶層、１７ａ〜１７ｋ…液晶、１９ａ〜１９ｃ…絶縁層、２０ａ，２０ｂ…遮光パターン、２１…共通電極、２１ａ…はみ出し部、２２…画素電極、２３，２５…配向膜、２４，２４ａ，２４ｂ…アクティブ素子、３２…レンズシート、３３…バックライト、３４ａ，３４ｂ…固体発光素子、３５…反射板、３６…プリズムシート、３８…制御部。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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