(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
アクティブ素子と電気的に接続される櫛歯状の第１の電極と、
前記第１の電極と絶縁層を介して形成され、櫛歯状であり、櫛歯の並び方向において、前記第１の電極からはみ出る部分を含む第２の電極と、
前記液晶層と接する面に形成され、前記櫛歯の並び方向において、前記第２の電極が前記第１の電極からはみ出す方向に液晶配向を行う配向維持層と
を具備し、
前記配向維持層のプレチルト角付与時に前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧が印加され、
かつ、
前記対向基板は、液晶駆動時に前記第１の電極との間で電圧が印加される第３の電極を具備する、
液晶表示装置。
【請求項２】
前記対向基板は、前記液晶層と接する側の表面において、単位サブピクセル又は単位画素の多角形パターンの向かい合う２辺部分に当該辺に沿って延在する凸部を持ち、前記２辺からの距離に等しい中間線上の中央部分に凹部を持つ、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記はみ出す方向は、前記櫛歯の並び方向における単位サブピクセル又は単位画素の中心部を境界として、互いに逆の２つの方向である、請求項１又は請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
単位サブピクセル又は単位画素内で、複数の前記櫛歯の並び方向を持つ、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記液晶層は垂直配向されている液晶を含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記アクティブ素子は、透明ソース電極、透明ドレイン電極、透明ゲート電極、透明絶縁層、１種類以上の金属酸化物を含む透明チャネル層を含む薄膜トランジスタである、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
単位サブピクセル又は単位画素の平面形状は、向かい合う辺が互いに平行な多角形パターンである、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第３電極は、透明導電膜で形成され、単位サブピクセル又は単位画素の中央部に、線状又は十字状のスリットを持つ、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記対向基板は、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタをさらに具備する、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記緑フィルタは、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン緑色顔料を含有する、請求項９に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置などの薄型表示装置について、さらなる高画質化、低価格化及び省電力化が求められている。液晶表示装置向けの着色フィルタについては、十分な色純度、高いコントラスト、平坦性など、より高画質表示を実現するための改善が求められている。
【０００３】
液晶表示装置において、高画質化のために、ＶＡ（Vertically Alignment）、ＨＡＮ（Hybrid-aligned  Nematic）、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）、ＣＰＡ（Continuous Pinwheel Alignment）などの液晶の配向方式及び液晶駆動方式が提案されており、これらの技術により、広視野角・高速応答の液晶表示装置の実用化が図られている。
【０００４】
ガラスなど基板面に対して、液晶を平行に配向させた広視野角で高速応答に対応しやすいＶＡ方式、又は広視野角に有効なＨＡＮ方式などの液晶表示装置では、着色フィルタに対する平坦性（膜厚の均一性及び着色フィルタ表面の凹凸の低減）と誘電率などの電気的特性とについて、さらに高いレベルが要求される。このような高画質の液晶表示装置では、斜め方向視認での着色の低減のため、液晶セル厚（液晶層の厚み）を薄くする技術が重要になる。
【０００５】
ＶＡ方式では、ＭＶＡ（Multi-Domain Vertically Alignment）、ＰＶＡ（Patterned Vertically Alignment）、ＶＡＥＣＢ（Vertically Alignment Electrically Controlled Birefringence）、ＶＡＨＡＮ（Vertical Alignment Hybrid-aligned Nematic）、ＶＡＴＮ（Vertically Alignment Twisted Nematic）などの様々な改良モードが開発されている。また、ＶＡ方式などのような液晶層の厚み方向に駆動電圧を印加する縦電界方式の液晶表示装置では、より高速の液晶応答、広い視野角技術、より高い透過率が求められる。
【０００６】
基板表面に対し初期垂直である液晶は、電圧印加時に倒れる方向が定まりにくい。そこで、ＭＶＡ技術においては、液晶駆動の電圧印加時に垂直配向液晶が不安定であることを解消するために、スリット状の凸部が複数設けられ、これらのスリット間に異なる配向方向の複数の液晶ドメインを形成することにより、広い視野角が確保される。
【０００７】
特許文献１（特許第３９５７４３０号公報）には、第１及び第２の配向規制構造体（スリット）を用いて液晶ドメインを形成する技術が開示されている。
【０００８】
特許文献２（特開２００８−１８１１３９号公報）には、光配向を用いて４つの液晶ドメインを形成する技術が開示されている。この特許文献２では、広い視野角を確保するために、それぞれの液晶ドメインで、厳密なプレチルト角（水平方向から８９度）制御に係わる複数回（４回）の配向処理が必要であり、９０°異なる配向軸が必要なことが説明されている。
【０００９】
特許文献３（特許第２８５９０９３号公報）及び特許文献４（特開４３６４３３２号公報）においては、カラーフィルタ基板側に透明導電膜によって形成される第１の電極（あるいは、対向電極、透明電極、表示電極、又は、カラーフィルタ側の共通電極と称してもよい）と、アレイ基板側の第１の電極（画素電極と称してもよい）及び第２の電極（あるいは、アレイ基板側の共通電極と称してもよい）を用い、斜め電界により垂直配向の液晶を制御する技術が開示されている。特許文献３では負の誘電率異方性の液晶が用いられており、特許文献４では、正の誘電率異方性の液晶が説明されている。なお、特許文献４には、負の誘電率異方性の液晶については記載されていない。
【００１０】
通常、ＶＡ方式又はＴＮ方式などの液晶表示装置の基本的構成は、第３の電極を備えたカラーフィルタ基板と、液晶を駆動する複数の第１の電極を備えたアレイ基板とが、液晶層を挟む。例えば、第１の電極は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子と電気的に接続され、櫛歯状パターン状に形成された透明電極である。この通常の構成では、カラーフィルタ上の第３の電極とアレイ基板側に形成された第１の電極との間に駆動電圧が印加され、この駆動電圧の印加により液晶が駆動される。第１の電極及び第３の電極を形成する透明導電膜は、通常、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：（インジウム・スズの金属酸化物薄膜））、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの導電性の金属酸化物の薄膜である。
【００１１】
特許文献５（特開２００９−９２８１５号公報）には、異なるプレチルト角を持つ一対の基板を用いる液晶表示装置が開示されている。
【００１２】
特許文献６（特開２０１０−２１７８６７号公報）は、配向膜に用いられる配向剤を説明している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第３９５７４３０号公報
【特許文献２】特開２００８−１８１１３９号公報
【特許文献３】特許第２８５９０９３号公報
【特許文献４】特開４３６４３３２号公報
【特許文献５】特開２００９−９２８１５号公報
【特許文献６】特開２０１０−２１７８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述したように、垂直配向の液晶表示装置に適用されるＭＶＡ技術では、広い視野角を確保するために、スリットと呼ばれる配向規制構造体を用いて液晶ドメインが形成される。液晶が負の誘電率異方性の場合、カラーフィルタなどの上に形成されている２つの樹脂製のスリットの間に位置する液晶は、駆動電圧の印加前に基板面に対して垂直方向を向き、駆動電圧の印加時に２つのスリットに対して垂直な方向に倒れ、基板面に水平に並ぼうとする。しかし、２つのスリットの間の中央の液晶は、電圧印加にも関わらず倒れる方向が一義的に定まらず、スプレー配向やベンド配向をとる場合がある。このような液晶の配向乱れは、液晶表示でのざらつき、表示ムラ、透過率低下の原因となる。
【００１５】
また、ＭＶＡ方式の場合、液晶の倒れる量を駆動電圧で細かく制御することが難しく、中間調表示の制御が困難である。特に、ＭＶＡ方式において、駆動電圧と表示（応答速度）とのリニアリティが低く、低い駆動電圧での中間調表示が困難である。
【００１６】
中間調表示を良好に行う手法として、特許文献３及び特許文献４に示されるように、第１の電極、第２の電極、第３の電極を用い、斜め電界方式にて液晶配向を制御する手法は有効である。斜め電界方式では、液晶の倒れる方向を設定することができる。また、斜め電界方式では、液晶の倒れる量を容易に制御でき、中間調表示の制御を効果的に行うことができる。
【００１７】
しかし、この斜め電界方式であっても、液晶のディスクリネーション対策が十分ではない場合がある。ディスクリネーションとは、意図しない液晶の配向乱れ又は未配向により、画素内に光の透過率の異なる領域が生じることである。
【００１８】
特許文献３では、第３の電極の画素中央に透明導電膜のない配向制御窓を設けることにより、画素中央のディスクリネーションを固定化することが開示されている。しかし、特許文献３では、画素周辺のディスクリネーションの改善方法は開示されていない。また、画素中央でディスクリネーションを固定化できるが、ディスクリネーションを最小化する方法は開示されていない。さらに、液晶の応答性の改善技術については検討されていない。
【００１９】
特許文献４では、透明導電膜（透明電極）上に誘電体層を積層するため、斜め電界方式の効果が増長され、好ましい。しかし、この特許文献４の図７に示されるように、電圧印加後も画素中央および画素端部には垂直配向の液晶が残り、透過率及び開口率が低下する場合がある。特許文献４では、負の誘電率異方性の液晶については検討されていない。正の誘電率異方性の液晶を用いる場合、画素中央部のディスクリネーションのため、透過率を向上させることが困難である。このため、特許文献４の技術は、半透過型の液晶表示装置では採用することが困難である。
【００２０】
特許文献５には、異なるプレチルト角を持つ一対の基板を用いた液晶表示装置が開示されている。この特許文献５（特に請求項４、図３、［００２４］段落など）では、液晶層に紫外光照射で重合するモノマーの添加を行い、液晶セル化後に電圧を印加しながら紫外光を照射して配向膜を形成する、いわゆるＰＳＡ(Polymer Sustained Alignment)技術が開示されている。また、特許文献５の［００３５］段落には、ＴＦＴ基板側の液晶分子に付与されるプレチルト角を、基板の垂直方向から１°以上４°以下とし、カラーフィルタ側基板でのプレチルト角を０°とすることが開示されている。また、特許文献５の［００４８］段落には、カラーフィルタにＩＴＯ電極を配置し、さらに垂直配向膜を塗布形成したカラーフィルタの構成が記載されている。特許文献５の図４から図６及び［００２２］段落には、一画素分の断面構成が開示されている。
【００２１】
しかしながら、特許文献５には、液晶表示装置の単位画素（一画素）内で、２つ又は４つの液晶配向のドメインを形成し、１つのドメインで１つの方向に液晶を配向させる技術については開示されていない。１つのドメイン内で液晶配向が均一化されない場合には、液晶表示装置の高い透過率を確保することが困難である。特許文献５の図４から図６の液晶配向では、単位画素内での液晶の並びが不均一であるため、高透過率とすることが困難である。特許文献５の［００３１］段落では、カラーフィルタ基板側から紫外光を照射しているが、カラーフィルタの赤・緑・青などで紫外光の透過率に差があるため、異なる色の間で液晶のプレチルト角に差が生じ、色の間で液晶の応答に差が生じる場合がある。さらに、特許文献５では、ＴＦＴ遮光部、カラーフィルタのブラックマトリクス、紫外光透過率の悪い画素などにおける紫外光遮光による未重合のモノマーの存在、及び硬化不十分の配向膜による信頼性低下については検討されていない。重合性化合物を液晶に添加し光重合させるＰＳＡ手法では、未重合のモノマーの存在、又は硬化不十分の配向膜により、経時的に液晶の応答性変化又は焼き付きを生じることがある。
【００２２】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされ、表示精度が高く、製造工程を簡素化した液晶表示装置及びその製造方法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】
【００２３】
第１の態様において、液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板とを液晶層を挟んで対向させる構成を持つ。アレイ基板は、第１の電極と、第２の電極と、配向維持層とを備える。第１の電極は、櫛歯状であり、アクティブ素子と電気的に接続される。第２の電極は、第１の電極と絶縁層を介して形成され、櫛歯状であり、櫛歯の並び方向において、第１の電極からはみ出る部分を含む。配向維持層は、液晶層と接する面に形成され、櫛歯の並び方向において、第２の電極が第１の電極からはみ出す方向に液晶配向を行う。前記配向維持層のプレチルト角付与時に第１の電極と第２の電極との間に電圧が印加される。対向基板は、液晶駆動時に第１の電極との間で電圧が印加される第３の電極を具備する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の態様においては、液晶表示装置の表示精度を高くすることができ、その液晶表示装置の製造工程を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１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２】第１の実施形態に係る着色フィルタ層を備える液晶表示装置の構成の一例を示す部分断面図。
【図３】プレチルト角が付与される前において初期状態が垂直配向の液晶を備える液晶表示装置の一例を示す部分断面図。
【図４】液晶にプレチルト角が付与された第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５】第１の電極に液晶駆動電圧が印加された直後の第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６】液晶駆動電圧が印加されてから一定時間経過後の第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７】単位サブピクセル又は単位画素の平面形状の第１の例を示す平面図。
【図８】単位サブピクセル又は単位画素の平面形状の第２の例を示す平面図。
【図９】単位サブピクセル又は単位画素の平面形状の第３の例を示す平面図。
【図１０】単位サブピクセル又は単位画素に対して備えられる複数の第１の電極及び複数のアクティブ素子の一例を示すブロック図。
【図１１】第５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１２】第６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１３】第８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１４】第９の実施形態に係る反射偏光板を用いた半透過型液晶表示装置の構成の一例を示す部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
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、通常の構成要素と差異のない部分については省略する。
【００２８】
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。
【００２９】
［第１の実施形態］
本実施形態においては、ディスクリネーションを軽減し、明るい表示を実現し、応答性及び中間調表示が良好な斜め電解方式の液晶表示装置について説明する。
【００３０】
以下、本実施形態では、プレチルト角は、基板面から垂直な方向からの角度とする。例えば、基板面に垂直なプレチルト角は、０°と表す。
【００３１】
図１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１は、第１の電極の櫛歯部（線状導体）の軸と第２の電極の櫛歯部の軸とに対して、垂直な断面を示している。
【００３２】
斜め電界方式の液晶表示装置１は、アレイ基板２と、対向基板３とが、液晶層４を挟んで貼り合わせた構成を持つ。
【００３３】
アレイ基板２は、ＴＦＴなどのアクティブ素子（液晶駆動素子）が形成されている透明基板４０上に、絶縁層５１，５２、第２の電極６、絶縁層５３、第１の電極７、配向維持層（配向膜）８を順次形成することにより構成される。具体的には、アレイ基板２は、透明基板２上に絶縁層５１及び絶縁層５２を備え、絶縁層５２の上に櫛歯状の第２の電極６を備える。さらに、アレイ基板２は、第２の電極６の形成された絶縁層５２の上に、絶縁層５３を備える。アレイ基板２は、絶縁層５３の上に、櫛歯状の第１の電極７を備える。そして、アレイ基板２は、櫛歯状の第１の電極７の形成された絶縁層５３の上に、配向維持層８を備える。
【００３４】
対向基板３は、透明基板９上に、ブラックマトリクス１０、透明導電膜である第３の電極１１、透明樹脂層１２、配向維持層１３を順次形成することにより構成される。図１では、対向基板３の配向維持層１３側が、液晶層４に接する状態が示されている。
【００３５】
透明基板９としては、例えばガラス基板などが用いられる。ブラックマトリクス１０は、透明基板９の平面（表面、上面）を、複数の開口領域（サブピクセル領域又は画素領域）に区分けするように形成される。開口領域の平面形状は、対向する辺が平行な多角形状であるとする。多角形としては、例えば、正方形、長方形、平行四辺形、折れ曲がった「くの字」状（Ｖ字状又はブーメラン状）などを用いることができる。第３の電極１１は、ブラックマトリクス１０の形成された透明基板９の平面を覆うように形成される。第３の電極１１として透明導電膜が用いられる。第３の電極１１の上には、透明樹脂層１２が形成される。透明樹脂層１２は、ブラックマトリクス１０と重なる部分において突き出た状態となり、開口領域の中心線部分で窪んだ状態となる。さらに透明樹脂層１２の上に配向維持層１３が形成される。配向維持層１３側の対向基板３の表面は、ブラックマトリクス１０の形成位置で突出した凸部（重畳部）１４を持ち、中央線部で窪んだ凹部１５を持つ。
【００３６】
ブラックマトリクス１０は、液晶表示のコントラストをアップさせるため、単位サブピクセル又は単位画素の周囲、又は、単位サブピクセル又は単位画素の対向する２つの辺に配設される遮光層のパターンである。遮光層は、透明樹脂に遮光性の顔料を分散させた塗膜とする。遮光層は、一般に、感光性を付与され、露光・現像を含むフォトリソグラフィ法を行うことによってパターン形成される遮光性の塗膜である。
【００３７】
単位サブピクセル又は単位画素は、ブラックマトリクス１０の開口領域に対応する。なお、画素は絵素と同義である。
【００３８】
配向維持層８，１３は、配向処理を行った配向膜である。配向処理では、例えば、アレイ基板２、対向基板３、液晶層４を組み合わせて液晶セル化した状態で、液晶に電圧（例えば、１Ｖから１０Ｖの交流又は直流の電圧）を印加しながら垂直配向膜に光など電磁波を照射してプレチルト角を付与する。配向処理において照射される光は、偏光であっても非偏光であってもよい。櫛歯状の第２の電極６は、図１における櫛歯部の並び方向（以下、水平方向という）に対する位置において、単位サブピクセル又は単位画素内で、第１の電極７からはみ出しているはみ出し部２ａを含む。水平方向の位置においてずれのある第１の電極７と第２の電極６との間に電圧を印加することで液晶の倒れる方向決めが可能である。このため、本実施形態において配向維持層８，１３によって実現されるプレチルト角は微小なものよい。ゆえに、配向処理としては、露光量を多くすることができる非偏光を適用してもよい。
【００３９】
この図１においては、アレイ基板２の配向維持層８と、対向基板３の配向維持層１３とが、互いに液晶層４を介して向き合っている。すなわち、配向維持層８，１３は、それぞれアレイ基板２及び対向基板３の液晶層４と接する面に形成されている。配向維持層８，１３は、例えば、約６０ｎｍの膜厚とする。
【００４０】
対向基板３の配向維持層１３側の面では、ブラックマトリクス１０との重畳部分が突出しており、凸部１４が形成される。
【００４１】
対向基板３の配向維持層１３側の面では、ブラックマトリクス１０による開口領域の中心線部分がへこんでおり、凹部１５が形成される。
【００４２】
この図１において、偏光板、位相差板などは通常と同様に形成されるため、省略されている。液晶表示装置１は、偏光板に貼り合わせる形で、１枚から３枚の位相差板を備えるとしてもよい。
【００４３】
上記のような構成を持つ液晶表示装置の作用及び効果について説明する。
【００４４】
本実施形態に係る液晶表示装置においては、対向電極の形成されている対向基板の配向維持層と、液晶駆動素子の形成されているアレイ基板の配向維持層とを対向させ、間に液晶層を挟持する。
【００４５】
液晶駆動時に、アレイ基板２の第１の電極７と第２の電極６との間、及びアレイ基板２の第１の電極７と対向基板３の第３の電極１１との間で、電位が異なる。本実施形態においては、液晶駆動に、これらの電極６，７，１１間に生じる斜め電界が活用される。
【００４６】
第１の電極７と第２の電極６とは、いずれも櫛歯状パターンを持つ。櫛歯状パターンは、２μｍから４０μｍ程度の幅の２本以上の櫛歯部（線状導体）を電気的に連係部に接続することにより形成される。連係部は、櫛歯部の片側又は両側に形成される。連係部は、液晶表示装置１の位置として、開口領域の外に配置されることが望ましい。櫛歯状パターンの櫛歯部の間隔は、およそ３μｍから１００μｍの範囲で、液晶セル条件、液晶材料に合わせて選択される。櫛歯部の形成密度、ピッチ、電極幅は、単位サブピクセル又は単位画素内で変化してもよい。図１の水平方向において、単位サブピクセル又は単位画素内で、第２の電極６は、第１の電極７よりも、断面中心Ｃからブラックマトリクス１０へ向かう方向にはみ出している（ずれている）。はみ出し量は、液晶材料、駆動条件、液晶層４の厚さなどのディメンションで適宜調整可能である。第２の電極６におけるはみ出し部２ａのはみ出し量は、１μｍから６μｍの小さい量でも十分である。第１の電極７と第２の電極６の重なり部２ｂは、液晶駆動に係わる補助容量として用いるとしてもよい。
【００４７】
配向維持層８，１３は、アレイ基板２及び対向基板３において、電極６，７，１３より上に直接又は間接的に形成される有機膜である。配向維持層８，１３は、液晶層４と接する位置に形成される。配向維持層８，１３は、液晶を垂直配向させる配向膜に、光又は熱線などの放射線、又は電界下にて付与されるこれら放射線によって、液晶に対するプレチルト形成機能を付与することにより形成される。放射線としては紫外線が用いられてもよい。単位サブピクセル又は単位画素内の平坦面部分に形成された配向維持層８，１３によるプレチルト形成機能は、実用的には、０°から１．５°の範囲で、より好ましくは０．１°から１°の範囲で、液晶にプレチルト角を与える。液晶表示装置１は、斜め電界を活用するため、１°未満の微小なプレチルト角でも液晶層４の液晶分子をスムースに駆動可能である。ノーマリーブラックの垂直配向の液晶では、配向維持層８，１３によって与えられるプレチルト角が小さいほど、黒表示時の光漏れを減らし、高いコントラストを得ることができる。しかしながら、通常、プレチルト角が小さい垂直配向の液晶は、低電圧側の液晶駆動電圧が高くなり黒表示から中間調表示の再現性が低下する。
【００４８】
しかしながら、本実施形態に係る配向維持層８，１３を用いると、微小なプレチルト角であっても、低電圧で液晶応答の速い中間調表示が可能となる。なお、プレチルト角とは、液晶駆動電圧を印加しないときの、基板面の法線に対する液晶分子の長軸方向に対する傾斜角度をいう。垂直配向液晶のプレチルト角は、１．５°より大きくなると、光漏れによりコントラストを低下させる傾向にあり、プレチルト角はコントラスト観点で小さい方が好ましい。
【００４９】
本実施形態においては、誘電率異方性が負である液晶について説明しているが、誘電率異方性が正の液晶についても同様である。誘電率異方性が正の液晶の場合、液晶は初期水平配向とし、駆動電圧を印加することにより液晶が基板面から立ち上がる。誘電率異方性が正の液晶の場合、配向維持層８，１３に水平配向機能を付与することが必要である。感光性の配向膜を用いたプレチルト角の形成において、プレチルト角を大きくするためには、一般に露光量を増やす。本実施形態に係る液晶表示装置１のような斜め電界方式は、縦電界方式と比較して、液晶を低電圧で駆動容易であり、プレチルト角１°未満の軽い配向機能を付与する処理を行えばよいため、配向処理が簡便である。例えば、誘電率異方性が負の液晶として、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としてもよい。液晶層４の厚みは特に限定する必要はないが、本実施形態で実効的に用いることの可能な液晶層４のΔｎｄは、概ね３００ｎｍから５００ｎｍの範囲である。配向維持層８，１３を形成するための配向処理前の配向膜としては、例えば、感光性ポリオルガノシロキサン又は感光性ポリオルガノシロキサンと、ポリアミック酸又はポリイミドなどの重合体とを含有させた物質を用いてもよく、シロキサンシンアマートに代表されるシロキサン系重合体を用いてもよく、感光性ポリイミド又は感光性の重合性液晶材料などの塗膜を用いてもよい。また、配向膜としては、アゾベンゼン誘導体を用いた光配向膜、又は、主鎖に三重結合を持つポリアミック酸を含む光配向を用いることもできる。なお、プレチルト角は、例えば、Journal of Applied Physics, Vol.48 No.5, p.1783-1792(1977)に記載されているクリスタルローテーションなどによって測定できる。
【００５０】
本実施形態に係る配向維持層８(必要であれば配向維持層１３)は、垂直配向膜（プレチルト角は０°）に電場の存在下で光配向処理を行い、微小なプレチルト角を形成した層である。配向維持層８，１３の配向膜としては、例えば、特許文献６に記載の配向剤を使用してもよい。
【００５１】
ＴＦＴのチャネルが可視域透明な酸化物半導体で形成された場合、ブラックマトリクス１０などの遮光層のパターンの線幅を細くすることができ、液晶表示装置１の明るさを向上させることができる。本実施形態においては、例えば、光配向を効率的に行い、かつ、液晶表示装置１の信頼性を向上させるために、酸化物半導体ＴＦＴを用いるとしてもよい。従来のＰＳＡ技術では、光重合性のモノマーを添加した液晶を用いるため、シリコン半導体に関わる大きな面積を占めるＴＦＴ遮光部又は着色フィルタ層のブラックマトリクス、紫外光透過率の悪い着色フィルタなどの紫外光遮光による未重合のモノマー残存、硬化不十分の配向膜によって、液晶表示装置の信頼性が低下する場合がある。しかしながら、本実施形態に係る液晶表示装置１においては、遮光部面積を少なくし、広い面積で露光を行い、光重合性のモノマーを使用しないことで、大幅に信頼性を向上させることができる。このような酸化物半導体ＴＦＴと比較して、シリコン半導体ＴＦＴは、可視域の光に感度をもつため、ブラックマトリクス１０などの遮光層でＴＦＴを大きめに遮光する必要がある。
【００５２】
酸化物半導体には、可視域透明な金属の複合酸化物を適用することができる。これら金属酸化物を成分とする半導体材料は、亜鉛、インジウム、スズ、タングステン、マグネシウム、ガリウムのうち１種類以上の元素を含む酸化物であり、例えば、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛、酸化スズ、酸化タングステン（ＷＯ）、酸化亜鉛ガリウムインジウム(Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ)などの材料を用いるとしてもよく、他の材料を用いてもよい。これらの材料は実質的に透明であり、バンドギャップが２．８ｅＶ以上であることが好ましく、３．２ｅＶ以上であることがより好ましい。これらの材料の構造は単結晶、多結晶、微結晶、結晶／アモルファスの混晶、ナノ結晶散在アモルファス、アモルファスのいずれでもよい。酸化物半導体層の膜厚は２０ｎｍ以上が望ましい。酸化物半導体層は、スパッタ法、パルスレーザー堆積法、真空蒸着法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法、ゾルゲル法などの方法を用いて形成される。酸化物半導体層は、好ましくはスパッタ法、パルスレーザー堆積法、真空蒸着法、ＣＶＤ法によって形成される。スパッタ法では、ＲＦマグネトロンスパッタ法、ＤＣスパッタ法を用いることができる。真空蒸着のためには、加熱蒸着、電子ビーム蒸着、イオンプレーティング法を用いることができる。ＣＶＤ法としては、ホットワイヤーＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などを用いることができるが、他の方法を用いてもよい。
【００５３】
本実施形態に係る対向基板３では、ブラックマトリクス１０を直接的又は間接的に覆うように透明樹脂層１２が配設される。ブラックマトリクス１０と重なっている透明樹脂層１２の表面は、他の透明樹脂層１３の表面より突出した凸部１４を形成する。対向基板３における単位サブピクセル又は単位画素の中心を通る領域には凹部１５が形成される。このような対向基板３の凸部１４及び凹部１５は、液晶の配向制御に利用可能である。凸部１４は、ブラックマトリクス１０と透明樹脂層１３との直接的又は間接的な重畳部によって構成される。本実施形態では、凸部１４の傾斜部又はショルダー部（肩の部分）での液晶配向を、駆動電圧印加時の液晶の倒れに利用する。
【００５４】
凹部１５においても、同様に、透明樹脂層１３の傾斜部又はショルダー部での液晶配向を、液晶の倒れに利用する。
【００５５】
凸部１４の高さＨは、０．４μｍから２μｍが好ましい範囲である。高さＨが０．３μｍ以下の場合、電圧印加時の「液晶の倒れのトリガ」として効果が十分でない場合があり、高さＨが２μｍを超えると液晶セル製造時の液晶の流れに支障が生じる場合がある。
【００５６】
凹部１５の深さＤは、０．３μｍ以上が望ましい。なお、凹部１５は、第３の電極１１にスリット（透明導電膜の形成されていない線状又は十字状のパターン）で代替されてもよい。
【００５７】
図２は、本実施形態に係る着色フィルタ（カラーフィルタ）層を備える液晶表示装置の構成の一例を示す部分断面図である。
【００５８】
液晶表示装置１６は、アレイ基板２と対向基板１７とを液晶層４を挟持する形で貼り合わせた構成を持つ。
【００５９】
対向基板１７は、透明基板９上に、ブラックマトリクス１０、第３の電極１１、透明パターン４１、着色フィルタ（赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢ）を備えた着色フィルタ層１８、透明樹脂層１２、配向維持層１３を順次形成して構成される。例えば、透明樹脂層１２上には、約６０ｎｍの膜厚で配向維持層１３が積層されている。ブラックマトリクス１０と透明パターン４１とのうちの少なくとも一方は、着色フィルタ層１８の一部としてもよい。透明パターン３０の上に形成された着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂは、薄い膜厚で平坦に形成される。例えば、透明パターン３０の膜厚を約０．６μｍとし、透明パターン３０の上に重ねて形成される着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの部分を約１．４μｍとし、透明パターン３０の形成されていない領域に形成される着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの他の部分を約２．０μｍとすることができる。
【００６０】
着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの形成されている平面領域のうち、透明パターン４１の形成されている平面領域をダイナミック表示領域とする。一方、着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの形成されている平面領域のうち、透明パターン４１の形成されていない平面領域を通常表示領域とする。本実施形態において、ダイナミック表示領域は、着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの平面形状の中央部に位置する。
【００６１】
着色フィルタ（着色画素と称してもよい）は、有機顔料を透明樹脂に分散させた塗膜である。着色フィルタは、フォトリソグラフィ法により単位サブピクセル又は単位画素に対してパターン形成される。本実施形態において、着色フィルタは、赤フィルタＲ、緑フィルタＧ、青フィルタＢを含む。着色フィルタの実効的な大きさは、マトリクスパターンの開口領域とほぼ同じになる。
【００６２】
対向基板１７は、液晶層４と接する表面に、ブラックマトリクス１０、第３の電極１１、着色フィルタ層１８、透明樹脂層１２、配向維持層１３の積層された位置における凸部１４と、開口領域中央線の位置における凹部１５とを持つ。
【００６３】
配向維持層８，１３は、例えば、約６０ｎｍの膜厚で、アレイ基板２及び対向基板１７の液晶層４と接する面に形成されている。この図２において、偏光板、位相差板などは省略している。
【００６４】
対向電極１１の上に着色フィルタ層１８を備えた対向基板１７では、着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂ間の比誘電率の差が０．８又は１．０を超えると液晶表示において色むら又は光漏れが生じる場合がある。本実施形態においては、着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの比誘電率は、色剤である有機顔料の選択、顔料比率、母材の樹脂、分散材、その他の材料の選択により、比誘電率の値を４以下に抑えることができる。例えば、後述するように、緑フィルタＧの有機顔料には、ハロゲン化銅フタロシアニン緑色顔料よりハロゲン化亜鉛フタロシアニン緑色顔料が好ましい。ハロゲン化亜鉛フタロシアニン緑色顔料を緑フィルタＧの色材に用いることで、緑フィルタＧの比誘電率を小さくすることができ、緑フィルタＧの比誘電率の値を赤フィルタＲ及び青フィルタＢの比誘電率の値と揃えることが容易である。また、液晶駆動において液晶の立ち上がりが光の短波長側（青フィルタＢ）で速く、長波長側（赤フィルタＲ）で遅い場合に、着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの比誘電率の大きさを光の波長の順に調整してもよい。また、液晶表示装置１６として用いる液晶の誘電率異方性Δεの値よりも、着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの構成部材の比誘電率の値を小さくすることにより、液晶駆動に支障ない条件を提供することができる。着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの形成には、感光性のアクリル樹脂を用いてもよい。一般に、アクリル樹脂などの透明樹脂の比誘電率は、概ね２．８前後である。調査の結果、有機顔料の分散系である着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの比誘電率の下限は、概ね２．９であった。
【００６５】
本実施形態に係る液晶表示装置１６のアレイ基板２側の第１の電極７及び第２の電極６の材料は、例えばＩＴＯなどの導電性の金属酸化物薄膜を用いることができる。また、金属酸化物薄膜より導電性の高い金属薄膜を用いて第１の電極及び第２の電極が形成されてもよい。液晶表示装置１６が反射型又は半透過型の場合には、第１の電極７、第６の電極６のいずれかに、アルミニウム、アルミニウム合金の薄膜を用いてもよい。
【００６６】
第１の電極７と第２の電極６とは、厚み方向に絶縁層５３によって電気的に絶縁される。着色フィルタ層１８、透明樹脂層１２、及び絶縁層５３の厚みは、液晶層４の厚み、誘電率、印加電圧、駆動条件によって調整することができる。絶縁層５３がＳｉＮｘ（窒化ケイ素）である場合、この絶縁層５３の実用的な膜厚の範囲は、例えば０．１μｍから０．６μｍである。第１の電極７と第２の電極６の膜厚方向の位置は、逆の位置でもよい。また、本実施形態に係る液晶表示装置１６では、斜め電界をより有効に活用することができるため、駆動電圧印加時の電気力線のおよぶ範囲を、液晶層４及び透明樹脂層１２を含む膜厚方向に拡げたことにより、透過率をアップすることができる。なお、導電性金属酸化物であるＩＴＯとの低コンタクト性を有するアルミニウム合金の単層によりゲート配線及びソース配線などの信号線を形成する技術は、例えば、特開２００９−１０５４２４号公報に開示されている。第１の電極７上にさらに絶縁層を積層することは、液晶駆動時の液晶の焼き付き（電荷の偏り又は蓄積が影響）の緩和効果があり、好ましい。
【００６７】
本実施形態において、着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの比誘電率は、比較的重要な特性であるが、着色剤として添加する有機顔料の透明樹脂に対する比率によってほぼ一義的に決定される。このため、比誘電率を極端に大きく調整することは困難な場合がある。換言すれば、着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂ中の有機顔料の種類や含有量は、液晶表示装置１６として必要な色純度から設定され、それによって、着色フィルタ層１８の比誘電率もほぼ決まる。なお、有機顔料の比率を高くして着色フィルタ層１８を薄膜化することで、比誘電率を４以上とすることが可能である。また、透明樹脂として高屈折率材料を用いることで、比誘電率を若干アップさせることができる。
【００６８】
着色フィルタ層１８及び透明樹脂層１２の厚みは、液晶のセルギャップ（液晶層４の厚み）との関係で最適化される。必要な電気特性の観点で、例えば、着色フィルタ層１８及び透明樹脂層１２の厚みが薄くなる場合、液晶層４の厚みを厚くすることができる。着色フィルタ層１８及び透明樹脂層１２の膜厚が厚い場合、これに対応して液晶層４の厚みを薄くすることができる。
【００６９】
以下においては、対向基板１７が、垂直方向において、ブラックマトリクス１０、第３の電極１１、着色フィルタ層１８、透明樹脂層１２、配向維持層１３を積層している凸部１４を備え、開口領域の中央線部分を通る凹部１５を備え、液晶層４の誘電率異方性が負であり、この対向基板１７及び液晶層４を備えた液晶表示装置１６の作用及び効果を、説明する。
【００７０】
図３は、プレチルト角が付与される前において初期状態が垂直配向の液晶を備える液晶表示装置１６の一例を示す部分断面図である。この図３では、上記図２の緑フィルタＧ部分の左側半分を示している。なお、この図３で図示しない偏光板は、クロスニコルとする。液晶表示装置１６はノーマリーブラックであるとする。偏光板は、例えば、ヨウ素を含有するポリビニルアルコール系有機高分子を延伸することによって生成され、延伸方向に吸収軸を有する。
【００７１】
図３は、配向処理前における垂直配向の液晶（液晶分子）４ａ〜４ｋの初期配向状態を示している。なお、凸部１４のショルダー部分、凹部１５のショルダー部分付近の液晶４ａ，４ｇは、ショルダー部分に対して概ね垂直に配向しており、配向初期の段階で大きめのプレチルト角を付与されている。配向処理が実行されることによって配向維持層８，１３となる配向膜は、約６０ｎｍの膜厚で、アレイ基板２及び対向基板１７における液晶層４と接する面に形成されている。図３において、偏光板、位相差板などは省略している。以下の説明において、配向維持層８，１３に最近接の液晶はアンカリング作用を強く受けており、液晶動作の説明上これらの液晶は必要でないため、最近接の液晶は図３において省略されている。
【００７２】
図４は、液晶層４に含まれている液晶４ａ〜４ｋにプレチルト角が付与された液晶表示装置１６の一例を示す部分断面図である。図４の液晶表示装置１６では、図３の配向維持層８，１３に、概ね０．４°から０．９°のプレチルト角θの配向機能が付与されている。したがって、図３で垂直配向していた液晶４ｂ〜４ｆ，４ｈ〜４ｋは、図４において１°未満のプレチルト角を持つ。
【００７３】
図５は、第１の電極７に液晶駆動電圧が印加された直後の、図４に示した配向維持層８，１３を具備する液晶表示装置１６の一例を示す部分断面図である。この図５では、単位サブピクセル又は単位画素の左半分の断面を示している。第１の電極７に液晶駆動電圧が印加された直後において、液晶４ａ〜４ｋは、図５の矢印方向に倒れる。
【００７４】
この図５において、第２の電極６及び第３の電極１１は共通の電位としている。駆動電圧印加に基づいて、まず、液晶４ａ，４ｈ，４ｉが倒れ始め、続いてこれらの液晶４ａ，４ｈ，４ｉ周辺の液晶が倒れる。具体的には、凸部１４のショルダー部分では、液晶４ａが予めプレチルトされており、かつ、ブラックマトリクス１０の上に第３の電極１１が形成されているため、第１の電極７と第３の電極１１との間の電極間距離が小さく、単位サブピクセル又は単位画素の中央線部分と異なり、印加される駆動電圧が液晶４ａに伝搬しやすい。したがって、凸部１４のショルダー部分近傍の液晶４ａは、対向基板１７側の他の液晶の倒れる動作のトリガとなる。
【００７５】
アレイ基板２側の液晶４ｈ，４ｉは、第１の電極７と第６の電極６との間が絶縁層５３の厚み（例えば０．４μｍ）しかなく、実効的に強い駆動電圧で印加されることになり、最初に倒れ始める。液晶４ａ〜４ｋは、配向維持層８，１３によりわずかにプレチルト角が形成されているため、低い電圧で倒れやすい。このため、本実施形態に係る液晶表示装置１６は、低電圧での制御性が向上し、液晶４ａ〜４ｋの応答性と中間調表示性能が向上する。換言すれば、図５における、倒れのトリガとなる液晶４ａ，４ｈ，４ｉから他の液晶４ｂ〜４ｆ，４ｊ，４ｋへの横方向の倒れの伝播が著しく速くなり、応答速度が向上する。液晶４ｂ〜４ｆ，４ｊ，４ｋは、例えば、図２に示す矢印のように単位サブピクセル又は単位画素の中央部から両端方向に２分する状態で素早く倒れる。
【００７６】
図６は、液晶駆動電圧が印加されてから一定時間経過後の液晶表示装置１６の一例を示す部分断面図である。この図６は、緑サブピクセル又は緑画素の左半分の断面を示しているため、緑表示の状態を示す。なお、着色フィルタ層１８を備えない対向基板１７の場合には、液晶４ａ〜４ｋが倒れると白表示となる。
【００７７】
図６に透明パターン４１は、透明樹脂によって形成される。透明パターン４１は、着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの形成されている平面領域の中心部に形成される。この透明パターン４１の形成されている平面領域を、ダイナミック表示領域とする。一方、着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの平面領域のうち、透明パターン４１の形成されていない領域を、通常表示領域とする。着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂのダイナミック領域の膜厚は、着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの通常表示領域の膜厚よりも薄い。したがって、ダイナミック領域の光透過量は、通常表示領域の光透過量よりも多く、ダイナミック領域を通常表示領域よりも明るく表示することができる。ダイナミック表示領域に配置されている液晶４ｆは、第１の電極７の複数の櫛歯部のうち開口領域の内側の櫛歯部７ａを、開口領域の外側の櫛歯部７ｂと異なるアクティブ素子で駆動することにより、独立に制御することができ、サブピクセル又は画素の明るさを調整することができる。
【００７８】
上記の図５及び図６には図示されていないが、サブピクセル又は画素の反対側（右側）の半分では、液晶の倒れる方向が、図５及び図６の逆向きとなる。本実施形態においては、単位サブピクセル又は単位画素内で右半分と左半分で液晶の傾斜勾配が反対となり、広い視野角を確保することができる。
【００７９】
本実施形態において、例えば、単位サブピクセル又は単位画素内で、櫛歯状電極である第１の電極７と第２の電極６との櫛歯部の並びの方向、又は、第２の電極６のはみ出し方向を複数方向とすることにより、単位サブピクセル又は単位画素内で、配向方向が異なる複数の液晶ドメインを形成することができ、視野角を広くすることができる。なお、第１の電極７と第２の電極６との重なり部２ｂは、補助容量として液晶駆動に活用できる。
【００８０】
図７乃至図９は、単位サブピクセル又は単位画素の平面形状の第１乃至第３の例を示す平面図である。
【００８１】
単位サブピクセル又は単位画素の平面形状（ブラックマトリクスによって形成される開口領域の平面形状）は、例えば、正方形、長方形、平行四辺形、「くの字」状（Ｖ字状又はブーメラン形状）のような、向かい合う辺が互いに平行な多角形パターンとすることができる。
【００８２】
図７乃至図９では、単位サブピクセル又は単位画素の平面形状と、第１の電極７との関係を示している。図７では、長方形状の単位サブピクセル又は単位画素の平面図の例である。図８では、くの字状の単位サブピクセル又は単位画素の平面図の例である。図９は、平行四辺形の単位サブピクセル又は単位画素の平面図の例である。図７乃至図９の矢印は、液晶の倒れる方向を示している。図７乃至図９において、第１の電極７の櫛歯部の軸方向は、単位サブピクセル又は単位画素の側辺又は長辺に対して平行に形成されている。
【００８３】
液晶表示の広視野角を実現するためには、単位サブピクセル又は単位画素の平面形状は、図８の「くの字」状又は図９の平行四辺形とすることが好ましい。
【００８４】
単位サブピクセル又は単位画素に複数のアクティブ素子を形成し、それぞれのアクティブ素子と櫛歯形状の画素電極により、単位サブピクセル又は単位画素を分割駆動し、視角制御又は立体画素表示に用いることができる。くの字状又は平行四辺形の単位サブピクセル又は単位画素の組み合わせは、これら単位サブピクセル又は単位画素の長辺方向に対して、画素電極の櫛歯部及び共通電極の櫛歯部を平行に配設する。これにより、単位サブピクセル又は単位画素内で、複数のドメインを形成することができる。液晶のプレチルト角の形成方向によって複数のドメインを形成することができ、視野角を広くすることができる。画素電極に対する共通電極の水平方向のはみ出し方向に応じて液晶の倒れる方向を決定することにより、複数のドメインを形成することができ、視野角を広くすることができる。
【００８５】
単位サブピクセル又は単位画素の平面形状を例えば「くの字」状又は平行四辺形状とすることにより、配向方向の異なる複数の液晶ドメインを形成することができる。
【００８６】
従来において、視野角拡大のために複数の液晶ドメインを形成する場合には、配向維持層の複数回・複数方向のラビング、又は、複数回の光配向及び複数方向からの光配向が必要であった。しかしながら、本実施形態においては、複数回の配向処理を実施しなくても、配向方向の異なる複数の液晶ドメインを形成し、視野角を拡大することができる。
【００８７】
図１０は、単位サブピクセル又は単位画素に対して備えられる複数の第１の電極及び複数のアクティブ素子の一例を示す平面図である。
【００８８】
この図１０においては、単位サブピクセル又は単位画素内に、櫛歯の並び方向の異なる複数の第１の電極７が配置されている。複数の第１の電極７には、１以上のアクティブ素子１９が電気的に接続されている。この図１９では、複数の第１の電極７のそれぞれに、アクティブ素子１９が接続されている。単位サブピクセル又は単位画素で、複数の第１の電極７に対する複数の第２の電極６の水平方向のはみ出し方向は、複数の方向とする。このように、単位サブピクセル又は単位画素内で複数の配向方向を実現することにより、視野角を広くすることができる。
【００８９】
以上で説明した本実施形態に係る液晶表示装置１，１６においては、液晶への印加電圧が等電位線の形状として均質な広がりを持つ。このため、対向基板３，１７では、第３の電極１１上に透明樹脂層１２と着色フィルタ層１８とのうちの少なくとも一方が誘電体として積層される。本実施形態においては、等電位線が均質に広がることにより、単位サブピクセル又は単位画素内での液晶の倒れを大きくすることができ、これにより透過率を向上させることができる。
【００９０】
本実施形態においては、対向電極３，１７上に透明樹脂層１２と着色フィルタ層１８とのうちの少なくとも一方が誘電対として積層される。この構成において、液晶セルギャップを規制するスペーサが、透明樹脂層１２と着色フィルタ層１８とのうちの少なくとも一方を積層することにより形成されるとしてもよい。これにより、対向基板３，１７がアレイ基板２に接することがなくなり、対向ショートによる輝度欠点をなくすことができる
なお、本実施形態において、第３の電極１１は、液晶層４に近い位置（例えば、透明樹脂層１２よりも液晶層４側、又は、着色フィルタ層１８よりも液晶層４側）に形成されるとしてもよい。
【００９１】
［第２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緑フィルタＧにおいて好ましい緑色顔料について説明する。なお、以下の実施形態で示される組成含有量は、質量比であり、部は質量部である。
【００９２】
（緑色顔料の比誘電率の測定）
緑色顔料の比誘電率は、インピーダンスアナライザを用い、電圧３Ｖの条件にて、１２０、２４０、４８０Ｈｚの周波数で測定する。測定試料は、アルミニウム薄膜からなる導電膜をパターン形成したガラス基板上に緑フィルタＧを塗布・硬膜し（膜厚は例えば２μｍとする）、さらに緑フィルタＧの上にアルミニウム薄膜からなる導電膜パターンを形成する。
【００９３】
以下に示す緑色顔料1を含む緑色組成物１、緑色顔料２を含む緑色組成物２、緑色顔料３を含む緑色組成物３を用いて得た３種の緑フィルタＧについて、比誘電率を測定する。
【００９４】
（緑色顔料１の調製）
下記の組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビーズを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して赤色顔料１の分散体を作製する。
【００９５】
緑色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８  １０．４部
黄色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０  ９．６部
分散剤  ２部
アクリルワニス（固形分２０質量％）  ６６部
（緑色顔料２の調製）
下記の組成の混合物を用い、緑色顔料１と同様の方法で緑色顔料２の分散体を作製する。
【００９６】
緑色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８  １０．４部
黄色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０  ３．２部
黄色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３８  ７．４部
分散剤  ２部
アクリルワニス（固形分２０質量％）  ６６部
（緑色顔料３の調製）
下記の組成の混合物を用い、緑色顔料１と同様の方法で緑色顔料３の分散体を作製する。
【００９７】
緑色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ３６  １０．４部
黄色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０  ９．６部
分散剤  ２部
アクリルワニス（固形分２０質量％）  ６６部
（緑色組成物１の調製）
下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のフィルタで濾過して緑色組成物１が生成される。
【００９８】
緑色顔料１  ４６部
アクリル樹脂溶液  ８部
ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサーアクリレート  ４部
光重合開始剤  １．２部
光重合開始剤  ３．５部
増感剤  １．５部
シクロヘキサノン  ５．８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  ３０部
（緑色組成物２の調製）
分散体として、緑色顔料２を使用することを除き、緑色組成物１と同様の組成及び方法で緑色組成物２が生成される。
【００９９】
（緑色組成物３の調製）
分散体として、緑色顔料３を使用することを除き、緑色組成物１と同様の組成及び方法で緑色組成物３が生成される。
【０１００】
（緑色組成物１から緑色組成物３の比誘電率の比較）
緑色組成物１、緑色組成物２、緑色組成物３の比誘電率を表１に示す。
【表１】
0005578132.tif 000002
【０１０１】
液晶表示装置１６用の着色フィルタ層１８の青フィルタＢに用いられる青色顔料、赤フィルタＲに用いられる赤色顔料の組成物の塗膜の比誘電率は、概ね３．１から３．７の範囲に調整できるため、緑フィルタＧの主要な緑色顔料としては、上記第１の実施形態で説明したように、ハロゲン化銅二ロシアニン緑色顔料よりハロゲン化亜鉛フタロシアニン緑色顔料が好適である。なお、主要な緑色顔料とは、緑フィルタＧに一番多く含有される緑色顔料を意味する。
【０１０２】
［第３の実施形態］
以下に、上記第１の実施形態に係る対向基板３，１７に用いられる透明樹脂及び有機顔料などについて例示する。
【０１０３】
（透明樹脂）
ブラックマトリクス１０などの遮光層又は着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの形成に用いる感光性着色組成物は、顔料分散体に加え、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、溶剤などを含有する。例えば感光性樹脂及び非感光性樹脂などのような、本実施形態で用いることが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。
【０１０４】
透明樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は感光性樹脂を用いることができる。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、ポリイミド樹脂などを用いることができる。また、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、フェノール樹脂などを用いることができる。熱硬化性樹脂は、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生成されるとしてもよい。
【０１０５】
（アルカリ可溶性樹脂）
本実施形態に用いるブラックマトリクス１０などの遮光パターン、透明パターン、着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂ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。これらの透明樹脂は、アルカリ可溶性を付与された樹脂であることが望ましい。アルカリ可溶性樹脂として、カルボキシル基又は水酸基を含む樹脂を用いるとしてもよく、他の樹脂を用いるとしてもよい。アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、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などを用いることができる。これらのうちでも、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、アクリル系樹脂を用いることが好ましく、特に、エポキシアクリレート系樹脂又はノボラック系樹脂が好ましい。
【０１０６】
（アクリル樹脂）
本実施形態で適用可能な透明樹脂の代表として、以下のアクリル系樹脂が例示される。
【０１０７】
アクリル系樹脂としては、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）アクリレートなどの水酸基含有（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）アクリレートなどのエーテル基含有（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）アクリレートなどの脂環式（メタ）アクリレートなどを用いて得る重合体を用いることができる。
【０１０８】
なお、ここで例示された単量体は、単独で使用、または、２種以上を併用することができる。さらに、アクリル樹脂は、これら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、及びフェニルマレイミドなどの化合物との共重合体を用いて生成されてもよい。
【０１０９】
また、例えば（メタ）アクリル酸など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など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り、感光性を有する樹脂を生成してもよい。例えば、グリシジルメタクリレートなどのエポキシ基含有（メタ）アクリレートの重合体、又は、この重合体とその他の（メタ）アクリレートとの共重合体に、（メタ）アクリル酸など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生成してもよい。
【０１１０】
（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などを用いることができる。
【０１１１】
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などを用いることができる。
【０１１２】
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など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。
【０１１３】
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など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。
【０１１４】
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などを用いることができ、これらの中では、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン緑色顔料であるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８が好ましい。
【０１１５】
（遮光層の色材）
遮光層又はマトリクスパターン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、染料などを用いることができる。無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタンなどを用いることができる。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、メチン系染料などを用いることができる。有機顔料については、前記の有機顔料が採用可能である。なお、遮光性成分は、１種を用いてもよく、適当な比率で２種以上を組み合わせてもよい。また、これら色材の表面の樹脂被覆により高体積抵抗化が行われてもよく、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の範囲であるので、透明導電膜の抵抗値に影響するレベルではない。同様に、遮光層の比誘電率も色材の選択又は含有比率でおよそ３〜２０の範囲で調整できる。ブラックマトリクス１０、着色フィルタ層１８、透明樹脂層１２の比誘電率は、液晶表示装置１，１６の設計条件及び液晶駆動条件に応じて、前記されている比誘電率の範囲内で調整できる。
【０１１６】
［第４の実施形態］
本実施形態においては、上記図２に示す液晶表示装置１６の具体例について説明する。液晶表示装置１６のアレイ基板２は、透明基板４０と、酸化物半導体ＴＦＴ（図示せず）に電気的に接続される第１の電極７と、第１の電極７と絶縁層５３を介して配置される第２の電極６とを備える。配向維持層８，１３は、アレイ基板２及び対向基板１７の液晶層４に接する側の表面に形成される。配向維持層８，１３は、電圧印加と光照射を併用した製造方法によって、感光性の配向膜にプレチルト機能を付与することで形成される。配向維持層８，１３へのプレチルト角の付与は、第１の電極７、第２の電極６、第３の電極１１に液晶駆動電圧を印加し、図４に示すように液晶４ａ〜４ｋを傾斜させた状態で紫外光を照射して行う。図４に示すように、液晶４ａ〜４ｋは、水平方向において第１の電極７から第２の電極６がはみ出す方向に倒れるので、プレチルト角の向きは、櫛歯部の並び方向に対し、第１の電極７から第２の電極６がはみ出る方向に形成される。液晶層４は、誘電率異方性が負の液晶を含む。
【０１１７】
（ブラックマトリクス１０の形成）
＜ブラックマトリクス形成用のフォトレジスト＞
遮光層の材料としてブラックマトリクス形成用フォトレジストが以下の材料を使用して生成される。
【０１１８】
カーボンブラック分散液
透明樹脂（固形分５６．１質量％）
光重合性モノマー
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、エチル−3−エトキシプロピオネート
レベリング剤
これらの材料を、以下の組成比で混合攪拌することにより、ブラックマトリクス形成用フォトレジスト（固形分中の顔料濃度：約２０％）が生成される。
【０１１９】
カーボンブラック分散液  ３．０質量部
透明樹脂  １．４質量部
光重合性モノマー  ０．４質量部
第１の光重合開始剤  ０．６７質量部
第２の光重合開始剤  ０．１７質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート  １４質量部
エチル−3−エトキシプロピオネート  ５．０質量部
レベリング剤  １．５質量部
＜ブラックマトリクス形成条件＞
無アルカリガラスである透明基板上に、上記ブラックマトリクス形成用レジストをスピンコートし、乾燥させ、膜厚１．５μｍの塗膜を生成する。この塗膜を１００℃で３分間乾燥した後、露光用のフォトマスクを用い、光源として超高圧水銀灯ランプを用いて２００ｍＪ/ｃｍ2の照射を行う。
【０１２０】
次に、基板に対して２．５％炭酸ナトリウム水溶液で６０秒間の現像を行い、現像後よく基板を水洗し、さらに乾燥した後、基板に対して２３０℃で６０分加熱処理を行い、硬膜させて基板にブラックマトリクス１０を形成する。図２に示すブラックマトリクス１０の画線幅は、例えば、約１６μｍとする。ブラックマトリクスの単位サブピクセル又は単位画素の平面形状は、例えば、図７に示す平行四辺形を用いてもよい。
【０１２１】
（対向電極１１の形成）
スパッタリング装置を用いて、ブラックマトリクス１０のパターンの全面を覆うように、ＩＴＯからなる第３の電極１１を０．１４μｍの膜厚で形成する。
【０１２２】
（透明パターン４１の形成）
後述する感光性樹脂液Ａ、及び透明パターン４１に対応する開口パターンを持つフォトマスクを使用して、フォトグラフィ法により、単位サブピクセル又は単位画素の平面の中央部（ブラックマトリクス１０の開口領域の中央部）に、ブラックマトリクス１０と平行な透明パターン４１が形成される。透明パターン４１は、例えば開口領域が平行四辺形状の場合に、平行四辺形状とする。透明パターン４１の膜厚は、例えば、約０．６μｍとする。
【０１２３】
（着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの形成）
＜着色フィルタ形成用分散液＞
着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂに分散する有機顔料として、以下の顔料が使用される。
【０１２４】
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 Ｙｅｌｌｏｗ １５０
青色用顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３
以上の顔料を用いて、赤色、緑色、及び青色の各色分散液が生成される。
【０１２５】
＜赤色分散液＞
赤色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４  １８質量部
赤色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７  ２質量部
アクリルワニス（固形分２０質量％）  １０８質量部
上記の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５時間分散し、５μｍフィルタで濾過して赤色分散液を生成する。
【０１２６】
＜緑色分散液＞
緑色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８  １６質量部
緑色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ Ｙｅｌｌｏｗ １５０  ８質量部
アクリルワニス（固形分２０質量％）  １０２質量部
上記の組成の混合物に対して、赤色分散液と同様の生成方法を用いて、緑色分散液を生成する。
【０１２７】
＜青色分散液＞
青色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５  ５０質量部
青色顔料：、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３  ２質量部
分散剤  ６質量部
アクリルワニス（固形分２０質量％）  ２００質量部
上記の組成の混合物に対して、赤色分散液と同様の生成方法を用いて、青色分散液を生成する。
【表２】
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【０１２８】
露光・現像及び硬膜後、各着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの膜厚は例えば、約２μｍとする。
【０１２９】
（透明樹脂層１２の形成）
＜樹脂Ａの合成＞
セパラブルフラスコ中で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを６８６質量部、グリシジルメタクリレートを３３２質量部、アゾビスイソブチロニトリルを６．６質量部加え、窒素雰囲気下において８０℃で６時間加熱し、樹脂溶液を生成する。
【０１３０】
次に、樹脂溶液に、アクリル酸を１６８質量部、メトキノンを０．０５質量部、トリフェニルフォスフィンを０．５質量部加え、空気を吹き込みながら１００℃で２４時間加熱し、アクリル酸付加樹脂溶液を生成する。
【０１３１】
さらに、生成されたアクリル酸付加樹脂溶液に、テトラヒドロフタル酸無水物を１８６質量部加え、７０℃で１０時時間加熱し、樹脂Ａ溶液を生成する。
【０１３２】
＜感光性樹脂液Ａの調製＞
以下の組成にて、ネガ型の感光性樹脂液Ａを調製する。
【０１３３】
樹脂Ａ  ２００質量部
光重合性モノマー
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート  １００質量部
光重合開始剤  １００質量部
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）  ４５０質量部
上記の感光性樹脂液Ａ及び凹部のパターンのあるフォトマスクを使用し、フォトリスグラフィ法にて、図２に示す、８μｍ幅、深さ０．５μｍの凹部１５の線状パターンを具備する透明樹脂層１２を形成する。
【０１３４】
（配向維持層１３の形成）
対向基板１７への配向維持層１３の形成は後述する。
【０１３５】
（酸化物半導体ＴＦＴ及びアレイ基板２の構成）
アレイ基板２は、透明基板４０であるガラス基板上に、図２に示すように、絶縁層５１，５２、第２の電極６、絶縁層５３、第１の電極７、配向維持層８をこの順で備える。アレイ基板２は、図示されていないが、第１の電極７に液晶駆動電圧を印加するためのアクティブ素子１９、アクティブ素子１９に電気的に接続されるゲート線及びソース線を備える。
【０１３６】
アクティブ素子１９は、例えば、ボトムゲート型トップコンタクトエッチストッパー構造を持つ。
【０１３７】
アクティブ素子１９の製造においては、まずＩＴＯ薄膜をＤＣマグネトロンスパッタ法で１４０ｎｍ形成する。次に、ＩＴＯ薄膜を着色フィルタＲ，Ｇ，Ｂの各単位サブピクセル又は単位画素の位置と位置合わせをしながら、所望の形状にパターニングし、ゲート電極及び補助コンデンサ電極を形成する。さらにその上に、プラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｈ2を原料ガスとしてＳｉＨx薄膜を３５０ｎｍ形成し、透明な絶縁層であるゲート絶膜とする。さらに、チャネル層として、ＩｎＧａＺｎＯ4ターゲットを用いてアモルファスＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ薄膜をＤＣスパッタ法により４０ｎｍ形成し、所望の形状にパターニングし、透明なチャネル層を形成する。さらに、Ｓｉ3Ｈ4ターゲットを用い、ＲＦスパッタ法でＡｒ及びＯ2を導入しながらＳｉＯＮ薄膜を形成し、所望の形状にパターニングし、チャネル保護層を形成する。さらに、ＩＴＯ薄膜をＤＣマグネトロンスパッタ法によって１４０ｎｍ形成し、所望の形状にパターニングし、ソース・ドレイン電極を形成する。
【０１３８】
（配向維持層８，１３の構成と製造方法）
配向維持層（プレチルト角の付与された配向膜）８，１３は、それぞれアレイ基板２及び対向基板１７の表面に形成される。
【０１３９】
アレイ基板２及び対向基板１７には、予めｎ−メチル−２−ピロリドンとブチルセルソルブの混合溶剤に溶解した感光性ポリオルガノシロキサンとポリアミック酸との混合の垂直配向剤を印刷して垂直配向膜を形成する。印刷後の乾燥温度は１８０℃とし、垂直配向膜の膜厚は、例えば、いずれも約６０ｎｍとする。
【０１４０】
３．６μｍの球状スペーサを含むエポキシ接着剤を、対向基板１７に液晶のシール部として印刷し、この対向基板１７の中央に誘電率異方性が負である液晶を滴下し、空気が入らないようアレイ基板を貼り合わせ、液晶セルを形成する。この液晶セルは、一度１５０℃まで加温して液晶を等方性とする。
【０１４１】
次に、アレイ基板２の第１の電極７に交流の電圧を印加しながら、透明基板４０のガラス面から、また、ガラス面の法線方向（ガラス面に垂直な向き）から非偏光の紫外光を２０００J/ｍ2照射する。なお、第１の電極６及び第３の電極１１は０Ｖのアース電位とする。
【０１４２】
駆動電圧の大きさ、電圧の付与の仕方、紫外光の照射量、斜め方向からの偏光紫外光の併用などにより、種々のプレチルト角を配向膜に付与し、配向維持層８，１３を形成することができる。本実施形態では、アレイ基板２上の配向維持層８のプレチルト角は、概ね０．４°から０．９°の範囲とし、水平方向において第１の電極７から第２の電極６がはみ出る方向に傾く。
【０１４３】
配向処理が行われた液晶セルの両面に偏光板が貼付されて液晶表示装置１６が形成される。本実施形態に係る液晶表示装置１６は、液晶駆動電圧が無印加のときのノーマリーブラックでの光漏れがほとんどなく、良好な黒表示を実現する。
【０１４４】
また、本実施形態に係る液晶表示装置１６は、第１の電極７、第２の電極６、第３の電極１１による斜め電界駆動方式を適用するため、配向維持層８，１３のプレチルト角が微小であっても低電圧側での良好な中間調表示を行うことができる。
【０１４５】
［第５の実施形態］
本実施形態においては、上記図２の液晶表示装置１６の変形例について説明する。
【０１４６】
図１１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。
【０１４７】
液晶表示装置２０の対向基板２１は、着色フィルタ層１８と第３の電極１１との構成順序が、図２の対向基板１７と入れ替わっている。具体的には、本実施形態に係る対向基板２１は、透明基板９の表面に、ブラックマトリクス１０が形成され、着色フィルタ層１８が形成され、第３の電極１１が形成され、透明樹脂層１２が形成され、配向維持層１３が形成される。対向基板２１に用いられる材料及び工程条件は、上記図２の対向基板１８と同様とすることができる。
【０１４８】
［第６の実施形態］
本実施形態においては、上記図２の液晶表示装置１６の変形例について説明する。
【０１４９】
図１２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。
【０１５０】
液晶表示装置２２の対向基板２３では、着色フィルタ層１８の中央線部に凹部２４が形成されている点で、透明樹脂層１２の中央線部に凹部１５が形成されているが着色フィルタ層１８の中央線部には凹部１５が形成されていない上記図２の対向基板１７と相違している。
【０１５１】
凹部２４は、上記図２の対向基板１７の凹部１５と同様工程で形成できる。例えば、着色フィルタ層１８の開口領域の縦中央部（単位サブピクセル又は単位画素パターンの中央線部）に、透過率の異なる線状パターンをハーフトーンで形成したフォトマスクを用いて、凹部２４が形成される。
【０１５２】
本実施形態に係る対向基板２３の製造工程においては、上記図２の対向基板１７の製造工程で必要であった透明樹脂層１２のフォトリソグラフィ工程を省略することができる。すなわち、本実施形態においては、透明樹脂層１２に熱硬化の樹脂材料を用い、塗布と熱硬化のみで透明樹脂層１２を形成することができる。着色フィルタ層１８に凹部２４が形成されているため、透明樹脂層１２及び配向維持層１３は、この着色フィルタ層１８の凹部２４が埋まらない程度の膜厚とする。
【０１５３】
［第７の実施形態］
本実施形態においては、上記図１の液晶表示装置１に関する説明を補足する。
【０１５４】
上記図１の液晶表示装置１の対向基板３は、上記図２の液晶表示装置１６の対向基板１７の着色フィルタ層１８の形成を省略している。この対向基板１７は、例えば、白黒表示の小型携帯機器向け液晶表示装置、又は、フィールドシーケンシャル法でのカラー表示用液晶表示装置に備えられる。
【０１５５】
液晶表示装置１は、着色フィルタ形成の工程を除き、上記図２の液晶表示装置１６と同様に、アレイ基板２、対向基板３、誘電率異方性が負の液晶層４を用いてセル化される。対向基板３側には、予めｎ−メチル−２−ピロリドンとブチルセルソルブとの混合溶剤に溶解したポリイミドの垂直配向剤を印刷して垂直配向膜が形成される。アレイ基板２側には、感光性ポリオルガノシロキサンとポリアミック酸との混合の垂直配向剤を印刷して垂直配向膜が形成される。
【０１５６】
上記図１の液晶表示装置１では、上記図２の液晶表示装置１６と同様に液晶セル化がなされ、電場下の液晶に紫外線が照射され、アレイ基板２上の配向膜にプレチルト角が付与されることにより、配向維持層８が形成される。本実施形態において、対向基板３の配向膜は、感光性を持たないとする。このため、対向基板３では、プレチルト角が付加されない垂直配向膜が配向維持層１３となる。上記図１のブラックマトリクス１０の開口領域の形状は、例えば、図８に示す「くの字」状のパターンとすることができる。
【０１５７】
［第８の実施形態］
本実施形態においては、上記図１の液晶表示装置１の変形例について説明する。
【０１５８】
図１３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。
【０１５９】
液晶表示装置２５の対向基板２６は、着色フィルタ層１８を備えていない。対向基板２６は、例えば、白黒表示の小型携帯機器向け液晶表示装置、又は、フィールドシーケンシャル手法によるカラー表示用の液晶表示装置に備えられる。
【０１６０】
対向基板２６の透明樹脂層１２には、凹部１５が形成されておらず、その代替として第３の電極１１の中央線部にスリット（透明導電膜のない線状開口部）２７が形成されている。スリット２７は、第３の電極１１の形成後、エッチング技術を用いたフォトリソグラフィ法で、各単位サブピクセル又は単位画素の中央線部に形成される。配向維持層１３の形成は、上記図１の場合と同様である。
【０１６１】
本実施形態においては、凹部１５を設けなくてもスリット２７を設けることにより、上記第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１６２】
［第９の実施形態］
本実施形態においては、反射偏光板を用いた半透過型液晶表示装置を用いて、上記第１乃至第８の実施形態で説明した対向基板３，１７，２１，２３，２６を備えた液晶表示装置について説明する。なお、半透過型液晶表示装置ではない他の液晶表示装置についても、上記第１乃至第８の実施形態で説明した対向基板３，１７，２１，２３，２６を適用可能である。
【０１６３】
図１４は、本実施形態に係る反射偏光板を用いた半透過型液晶表示装置の構成の一例を示す部分断面図である。反射偏光板としては、例えば、特許第４１７７３９８号公報に記載されている反射偏光板を用いることができる。
【０１６４】
この図１４に示す液晶表示装置２８は、上記図２に示す対向基板１７を備えているが、上記各実施形態で説明した他の対向基板３，２１，２３，２６を用いることもできる。
【０１６５】
アレイ基板２及び対向基板１７の液晶層４に接する側に形成された配向維持層８，１３は、感光性ポリオルガノシロキサンとポリアミック酸との混合の垂直配向剤を印刷形成した垂直配向膜である。配向維持層８，１３には、上述したように、液晶駆動電圧を印加して光配向処理が行われる。
【０１６６】
液晶表示装置２８は、アレイ基板２及び対向基板１７を対向して配置し、アレイ基板２と対向基板１７との間に誘電率異方性が負である液晶層４を挟持する構成を持つ。
【０１６７】
対向基板１７の２つの表面のうち液晶層４と反対側の表面には、光学補償層２９及び偏光板３０が配置されている。
【０１６８】
アレイ基板２の２つの表面のうち液晶層４と反対側の表面には、偏光板３１、光拡散層３２、反射偏光板３３、光学補償層３４、プリズムシート３５、光拡散層３６、導光板３７、光反射板３８が順次備えられている。導光板３７には、例えばＬＥＤなどの光源３９が備えられる。
【０１６９】
光源３９は、ＲＧＢ個別発光素子であることが望ましいが、擬似白色ＬＥＤであってもよい。また、ＬＥＤの代わりに、冷陰極線管又は蛍光灯を用いてもよい。光源３９としてＲＧＢ個別発光素子を用いた場合には、それぞれの発光強度を色ごとに個別に調整することができ、最適な色表示を行うことができる。また、ＲＧＢ個別発光素子を立体画像表示又は視野角制御に適用してもよい。表示画面のエリア制御でバックライトの明るさを調整してコントラストを向上させる技術であるローカルデミング法は、ＬＥＤ光源に適用容易である。本実施形態においては、通常表示領域とダイナミック表示領域とを併用することで画質を向上させることができる。ローカルデミング法においては、ＲＧＢ個別発光素子を、図１４のようなエッジライト方式でなく、液晶表示装置２８の裏面に配置する直下型のバックライト方式で適用することにより、さらに細かいエリア制御で高画質表示することができる。本実施形態に係る液晶表示装置２８は、ＲＧＢ個別発光素子を液晶動作と同期させるフィールドシーケンシャル法を用いることにより、カラー表示可能である。
【０１７０】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置２８の単位サブピクセル又は単位画素の平面形状は、単位サブピクセル又は単位画素の平面中心に基づいて、線対称の２つの領域、又は。点対称の４つの領域に分けることができる。上記図１０に示すように、例えば、アクティブ素子１９とこのアクティブ素子１９に接続される第１の電極７とを、単位サブピクセル又は単位画素に２個以上備え、アクティブ素子１９ごとに異なる電圧を印加する駆動方式を用いることにより、効率的な視角調整又は立体画像表示を行うことができる。
【０１７１】
上記各実施形態に係る液晶表示装置１，１６，２０，２２，２５，２８の製造方法においては、第１の電極７に交流電圧を印加し、第２の電極６及び第３の電極１１を共通電位のグランドとし、紫外光を照射することで配向維持層８，１３へのプレチルト角が形成される。液晶表示装置１，１６，２０，２２，２５，２８の種々のディメンション、用いられる液晶の材料特性、配向維持層８，１３の形成に用いられる配向膜などに応じて、電圧の印加手法、光照射量、露光の波長は適宜調整することができる。例えば、交流電圧は、非対称性矩形波でもよい。また、液晶駆動電圧の印加については、第１の電極７、第２の電極６、第３の電極１１のいずれかをフローティング状態とする、又は、共通電位をプラス又はマイナスにシフトさせるなど、種々の調整が可能である。
【０１７２】
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】
【０１７３】
１，１６，２０，２２，２５，２８…液晶表示装置、２…アレイ基板、３，１７，２１，２３，２６…対向基板、４…液晶層、４０，９…透明基板、５１〜５３…絶縁層、６…第２の電極、７…第１の電極、８，１３…配向維持層、１０…ブラックマトリクス、１１…第３の電極、１２…透明樹脂層、１４…凸部、１５，２４…凹部、２ａ…はみ出し部、２ｂ…重なり部、１８…着色フィルタ層、Ｒ…赤フィルタ、Ｇ…緑フィルタ、Ｂ…青フィルタ、４ａ〜４ｋ…液晶、１９…アクティブ素子、２７…スリット。
【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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