(57)【要約】  液晶表示装置（１）は、第１基板（２）と、第１基板（２）に対向して配置された第２基板（３）と、第１基板（２）及び第２基板（３）の間に狭持された液晶層（４）と、第１基板（２）及び第２基板（３）の液晶層（４）とは反対側にそれぞれ配置された第１偏光板（５）及び第２偏光板（６）と、第１基板（２）の液晶層（４）側に配置された共通電極（７）及び画素電極（９）とを備えている。また、共通電極（７）と画素電極（９）の間に生じる電界により、液晶層（４）の液晶分子（４ａ）の配向を制御する。そして、第２基板（３）の液晶層（４）側には、液晶層（４）と接触する偏光層（１３）が設けられている。偏光層（１３）は一軸吸収異方性を有するとともに、液晶分子（４ａ）の配向方向を規制するための配向層を兼用する。
2010131392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に狭持された液晶層と、前記第１基板及び前記第２基板の前記液晶層とは反対側にそれぞれ配置された第１偏光板及び第２偏光板と、前記第１基板の液晶層側に配置された第１電極及び第２電極とを備え、前記第１電極と前記第２電極の間に生じる電界により、前記第１及び第２基板の基板面に平行な電界を前記液晶層に印加して、前記液晶層の液晶分子の配向を制御する液晶表示装置において、
前記第２基板の前記液晶層側には、前記液晶層と接触する偏光層が設けられ、前記偏光層は一軸吸収異方性を有するとともに、前記液晶分子の配向方向を規制するための配向層を兼用することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記偏光層が、前記第２基板の表層を平坦化するためのオーバーコート層を兼用することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記偏光層は異方性吸収体を含有するとともに、前記異方性吸収体は、直線偏光の照射により、一方向に配列していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記異方性吸収体が、アゾ系化合物またはアントラキノン系化合物であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記偏光層のガラス転移温度が２００℃以上であることを特徴とする請求項１〜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】
前記偏光層を構成するポリマーが、ポリイミド系樹脂、ポリアミック酸イミド系樹脂、ポリイミドシロキサン系樹脂及びポリアミドイミド系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜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】
前記偏光層を構成するポリマーの重量平均分子量が、１００００以上３０００００以下であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記偏光層が、二官能性のアクリルモノマーが重合されたアクリル重合体により構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶層の前記第１基板側及び前記第２基板側の表面に、前記液晶分子の配向を維持するための配向維持層が設けられていることを特徴とする請求項１〜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】
前記配向維持層は、前記液晶層中に含有された重合性モノマーを重合させることにより形成されていることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記偏光層の透過軸が、前記第１偏光板の透過軸と直交するとともに、前記第２偏光板の透過軸と一致することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項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、液晶表示装置に関し、特に、横電界方式が採用される液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ネマチック液晶を用いたＴＮ（Twisted Nematic）モードの液晶表示装置が実用化されている。ＴＮモードの液晶表示装置は、対向配置された一対の基板と、上記各基板の間に設けられた液晶層とを備え、各基板にそれぞれ設けられた電極間で電界を生じさせることにより、上記液晶層を駆動するように構成されている。即ち、液晶層の液晶分子は、各基板間における電界の有無により、基板に対して立ち上がるようにスイッチングされる。しかし、ＴＮモードの液晶表示装置は、応答速度が遅い、視野角が狭い等の欠点を有している。【０００３】
そこで、同一基板上に画素電極と共通電極とを形成するとともに、画素電極と共通電極との間に電圧を印加し、基板面に平行な電界を発生させて、液晶分子を基板面に平行な面内で駆動する横電界方式の液晶表示装置が知られている。【０００４】
この横電界方式には、ＩＰＳ（In Plane Swiching）方式と、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式が知られている。そして、ＩＰＳ方式では、表示ムラの発生を防止するとともに必要な電圧を低く抑えるために、櫛歯状の画素電極と櫛歯状の共通電極とが組み合わされて配置される構成となっている。また、ＦＦＳ方式では、液晶層に電界を印加するための画素電極と共通電極をそれぞれ絶縁膜を介して異なる層に配置する構成となっている。【０００５】
ここで、これらの横電界方式の液晶表示装置においては、液晶層中の液晶分子に熱揺らぎが発生し、この熱揺らぎに起因して、コントラスト比が低下するという問題があった。      【０００６】
そこで、上記コントラスト比の低下を防止するために、液晶表示装置の内部に偏光層を設けたものが提案されている。より具体的には、一対の基板と、一対の基板にそれぞれ配置された一対の偏光板と、一対の基板に挟持された液晶層と、液晶分子を所定の方向に配向させるための配向膜と、一対の基板の少なくとも一方に形成され、液晶層に電界を印加するための画素電極及び共通電極とを備え、一対の偏光板間に一軸吸収異方性を有する偏光層を備える液晶表示装置が開示されている。そして、この様な構成により、白表示と黒表示の色度変化を低減し、かつ、黒表示の輝度を低減してコントラスト比を向上できると記載されている（例えば、特許文献１参照）。【０００７】
また、対向する２枚の基板と、当該２枚の基板の間に配置された液晶層と、液晶分子を所定の方向に配向させるための配向膜と、２枚の基板の少なくとも一方に形成されたカラーフィルター層とを備える液晶表示装置において、カラーフィルター層と液晶層との間に配置されるとともに、カラーフィルター層における直線偏光の偏光解消を補償する偏光層を備えたものが提案されている。この偏光層は、配向および重合された分子被膜からなるものである。そして、このような構成により、カラーフィルタ層における直線偏光の偏光解消が、偏光層によって補償されるので、偏光解消された光の散乱が減少し、暗状態における透過光が少なくなるため、コントラスト比の低下を防止できると記載されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−９１３９３号公報
【特許文献２】特開平１０−１６１１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記従来の液晶表示装置においては、液晶表示装置の内部に設けられた偏光層の透過軸の方向と液晶分子の配向方向に僅かなズレが生じると、光の利用効率が低下して輝度の低下が生じ、結果として、コントラスト比が低下するという問題があった。【００１０】
また、上記従来の液晶表示装置においては、配向層やカラーフィルター層の上に設けられた平担化のためのオーバーコート層とは別個に、偏光層を設ける必要があるため、液晶表示装置の構成が複雑になるとともに、製造工程数が増加し、コストアップになるという問題があった。【００１１】
そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、コントラスト比を向上することができるとともに、製造工程数を減少させて、コストアップを抑制することができる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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、第１基板と、第１基板に対向して配置された第２基板と、第１基板及び第２基板の間に狭持された液晶層と、第１基板及び第２基板の液晶層とは反対側にそれぞれ配置された第１偏光板及び第２偏光板と、第１基板の液晶層側に配置された第１電極及び第２電極とを備え、第１電極と第２電極の間に生じる電界により、第１及び第２基板の基板面に平行な電界を液晶層に印加して、液晶層の液晶分子の配向を制御する。そして、第２基板の液晶層側には、液晶層と接触する偏光層が設けられ、偏光層は一軸吸収異方性を有するとともに、液晶分子の配向方向を規制するための配向層を兼用することを特徴とする。【００１３】
同構成によれば、一軸吸収異方性を有する偏光層が、液晶層と接触して配向層を兼用する構成としているため、偏光層における透過軸の方向と配向軸の方向を完全に一致させることが可能になる。従って、偏光層の偏光軸と液晶分子の配向軸が完全に一致するため、電圧無印加時の光漏れの発生を防止することができる。その結果、コントラスト比の低下を防止することが可能になる。【００１４】
また、偏光層が配向層を兼用する構成としてるため、偏光層と別個に配向層を設ける必要がなくなる。従って、液晶表示装置の構成が簡素化できるとともに、製造工程数を増加させることなく偏光層を設けることができ、コストアップを抑制することができる。【００１５】
また、本発明の液晶表示装置においては、偏光層が、第２基板の表層を平坦化するためのオーバーコート層を兼用する構成としても良い。【００１６】
同構成によれば、偏光層がオーバーコート層を兼用する構成としているため、研磨処理が行われておらず、表面に凹凸形状を有するうねりのある第２基板を使用することが可能になる。従って、第２基板の加工処理が不要となるため、製造工程数を減少させて、コストダウンを図ることが可能になる。【００１７】
また、偏光層と別個にオーバーコート層を設ける必要がなくなる。従って、液晶表示装置の構成がより一層簡素化できるとともに、製造工程数を増加させることなくオーバーコート層を兼用する偏光層を設けることができ、コストアップをより一層抑制することができる。【００１８】
また、本発明の液晶表示装置においては、偏光層は異方性吸収体を含有するとともに、異方性吸収体は、直線偏光の照射により、一方向に配列していても良い。【００１９】
同構成によれば、簡単な構成で、一軸吸収異方性を有するとともに、配向層を兼用することができる偏光層を形成することが可能になる。【００２０】
また、本発明の液晶表示装置においては、異方性吸収体が、アゾ系化合物またはアントラキノン系化合物であっても良い。【００２１】
同構成によれば、安価かつ汎用性のある化合物により、一軸吸収異方性を有するとともに、配向層を兼用することができる偏光層を形成することが可能になる。【００２２】
また、本発明の液晶表示装置においては、偏光層のガラス転移温度が２００℃以上であっても良い。【００２３】
同構成によれば、配向層を兼用する偏光層により配向される液晶分子の配向方向の変化に起因する焼き付きの発生を防止することが可能になる。【００２４】
また、本発明の液晶表示装置においては、偏光層を構成するポリマーが、ポリイミド系樹脂、ポリアミック酸イミド系樹脂、ポリイミドシロキサン系樹脂及びポリアミドイミド系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種であっても良い。【００２５】
同構成によれば、安価かつ汎用性のある樹脂材料により、一軸吸収異方性を有するとともに、配向層を兼用することができる偏光層を形成することが可能になる。【００２６】
また、本発明の液晶表示装置においては、偏光層を構成するポリマーの重量平均分子量が、１００００以上３０００００以下であっても良い。【００２７】
同構成によれば、偏光層の成膜が困難になるとともに異方性吸収体の一軸配向が困難になるという不都合を生じることなく、偏光層のガラス転移温度を十分に向上させることが可能になる。【００２８】
また、本発明の液晶表示装置においては、偏光層が、二官能性のアクリルモノマーが重合されたアクリル重合体により構成されていても良い。【００２９】
同構成によれば、偏光層を構成するアクリル重合体が二官能性を有するため、液晶分子の配向方向に乱れが生じるのを防止することができ、コントラスト比の低下を防止することができる。また、液晶分子が０°よりも大きなチルト角を有することを防止できるため、輝度の低下を防止することができる。【００３０】
また、二官能性のアクリル重合体は、単官能性のアクリル重合体に比し、ガラス転移温度が高いため、長期安定性に優れており、結果として、コントラスト比及び輝度の低下を防止することができる。【００３１】
また、本発明の液晶表示装置においては、液晶層の第１基板側及び第２基板側の表面に、液晶分子の配向を維持するための配向維持層が設けられていても良い。【００３２】
同構成によれば、液晶分子の配向を確実に維持することができるため、電圧の影響によって初期方位角が少しずつずれていくという問題が発生しない。また、配向維持層を設けることにより、初期方位角のずれを完全に防げるようになるため、液晶表示装置の耐久性を飛躍的に向上させることが可能になる。【００３３】
また、本発明の液晶表示装置においては、配向維持層は、液晶層中に含有された重合性モノマーを重合させることにより形成されていても良い。【００３４】
同構成によれば、液晶層中の重合性モノマーに対して、例えば、紫外線の照射（または、加熱処理）を行うことにより、重合性モノマーを重合させて配向維持層を形成することが可能になるため、簡単な方法で、配向維持層を形成することが可能になる。【００３５】
また、本発明の液晶表示装置においては、偏光層の透過軸が、第１偏光板の透過軸と直交するとともに、第２偏光板の透過軸と一致する構成としても良い。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の液晶表示装置によれば、コントラスト比の低下を防止することが可能になるとともに、製造工程数を減少させて、コストアップを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置に使用される第２基板の構造を説明するための断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置における電圧無印加時における光学特性を説明するための概略図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置における電圧印加時における光学特性を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置における電圧無印加時における光学特性を説明するための概略図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置における電圧印加時における光学特性を説明するための図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置における配向維持層の製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】比較例２の液晶表示装置の断面図である。
【図１１】比較例３の液晶表示装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００３９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【００４０】
図１に示す様に、液晶表示装置１は、ＦＦＳ方式の電極構成を有する第１基板２と、第１基板２に対向して配置された第２基板３と、第１基板２及び第２基板３の間に挟持された表示媒体層である液晶層４とを備える。また、液晶表示装置１は、第１基板において液晶層４の配置側とは反対側に配置された第１偏光板５と、第２基板３において液晶層４の配置側とは反対側に配置された第２偏光板６とを備える。なお、図示はしないが、第１偏光板５側にはバックライトが配置されている。
【００４１】
第１基板２は、例えば、ガラス基板等の透明絶縁基板により構成されている。また、第１基板２の液晶層４側には、第１電極である共通電極７が設けられている。この共通電極７、例えば、ＩＴＯ等の透明導電膜により形成されている。
【００４２】
また、共通電極７上には、絶縁膜８が設けられている。この絶縁膜８は、ガラスやプラスチック等の透光性材料により形成されている。
【００４３】
また、第１基板２の液晶層４側であって絶縁膜８上には、第２電極である画素電極９が設けられている。この画素電極９は、上述の共通電極と同様に、例えば、ＩＴＯ等の透明導電膜により形成されている。
【００４４】
このように、本実施形態の液晶表示装置１においては、液晶層４に電界を印加するための共通電極７と画素電極９とをそれぞれ絶縁膜８を介して異なる層に配置する構成となっている。
【００４５】
また、第１基板２には、図示しないスイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）が形成されており、画素電極９は、絶縁膜８に形成されたコンタクトホール（不図示）を介してＴＦＴに接続される構成となっている。
【００４６】
そして、上記の画素電極９と共通電極７との間に電圧が印加されることにより、画素電極９と共通電極７との間に、第１基板２及び第２基板３の基板面に対して平行な横電界が生じる。そして、第１基板２及び第２基板３の基板面に平行な電界を液晶層４に印加して、液晶層４中の液晶分子４ａの配向が、第１基板２及び第２基板３の基板面に対して平行な面内において制御される構成となっている。
【００４７】
また、第１基板２の液晶層４側であって、画素電極９及び絶縁膜８上には、液晶分子４ａの配向方向を規制するための配向層１０が設けられている。また、本実施形態においては、この配向層１０は、ポリイミド樹脂により形成されており、直線に偏光された光を照射することにより液晶配向性能が付与される、光配向性を有する配向膜である。
【００４８】
第２基板３は、例えば、ガラス基板等の透明絶縁基板により構成されている。また、図１に示すように、第２基板３上には、カラーフィルター層１１と、遮光膜であるブラックマトリクス１２が設けられている。カラーフィルター層１１は、例えば、各画素に対して設けられた赤色層Ｒ、緑色層Ｇ、および青色層Ｂの着色層を備えている。また、ブラックマトリクス１２は、Ｔａ（タンタル）、Ｃｒ（クロム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）などの金属材料、カーボンなどの黒色顔料が分散された樹脂材料、または、各々、光透過性を有する複数色の着色層が積層された樹脂材料などにより形成される。
【００４９】
また、本実施形態においては、第２基板３の表面は、上述の第１基板２とは異なり、研磨処理による加工が施されていない。
【００５０】
即ち、一般に、液晶表示装置に使用されるガラス基板の表面は完全な平滑面ではなく、多少のうねりや凹凸面を有しているため、ガラス基板の表面は研磨により平滑な面に加工されている。そして、本実施形態においては、第１基板２の表面は、当該研磨処理により、平滑な面に加工されている。
【００５１】
一方、第２基板３の表面（即ち、第２基板３のカラーフィルター層１１側の表面）３ａは、図２に示すように、研磨処理による加工が行われておらず、第２基板３の表面３ａは、凹凸形状を有するうねりを有している。本実施形態の第２基板３として使用される研磨処理による加工が行われていないガラス基板としては、例えば、図２に示す様に、第２基板３の幅方向Ｘにおける凹部３ｂと凸部３ｃの最大距離（または、振幅）Ｄが０．５μｍ
、第２基板３の平面方向（即ち、幅方向Ｘに直行する方向）Ｙにおける凹部３ｂ（または、凸部３ｃ）のピッチＰが１０ｍｍのものを使用することができる。
【００５２】
ここで、本実施形態においては、第２基板３の液晶層４側に、一軸吸収異方性を有するとともに、液晶分子４ａの配向方向を規制するための配向層を兼用する偏光層１３を備えている点に特徴がある。この偏光層１３は、図１に示すように、液晶層４とカラーフィルター層１１との間に設けられており、液晶層４と接触する構成となっている。
【００５３】
また、この偏光層１３は、ポリマーからなる高分子薄膜と、当該高分子薄膜中に含有される異方性吸収体（異方性吸収色素）により構成されている。
【００５４】
高分子薄膜を構成するポリマーとしては、ポリイミド系樹脂、ポリアミック酸イミド系樹脂、ポリイミドシロキサン系樹脂、及びポリアミドイミド系樹脂を使用することができる。なお、これらの樹脂は単独で使用しても良く、２種以上を混合して使用しても良い。
【００５５】
また、本実施形態においては、偏光層１３（即ち、高分子薄膜）のガラス転移温度が２００℃以上が好ましく、３００℃以上が更に好ましい。このような構成により、配向層を兼用する偏光層１３により配向される液晶分子４ａの配向方向の変化に起因する焼き付き（即ち、表示部分において電圧が印加された状態から無印加状態に変化した際に残像が残る現象）の発生を防止することが可能になる。
【００５６】
なお、ここで言う「ガラス転移温度」とは、動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）を用いて測定された高分子薄膜の物性値のことを言う。
【００５７】
例えば、ポリイミド系樹脂を使用する場合は、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを原料にしてポリイミドを製造する。即ち、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを等モルで重合させ、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸（ポリアミド酸）を得た後、ポリアミド酸を加熱することにより（または触媒を使用することにより）脱水・環化（即ち、イミド化）反応を進めることにより、ポリイミドを得る。
【００５８】
この際、本実施形態においては、ポリイミドにより形成される偏光層１３のガラス転移温度が２００℃以上となるように、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを選択する構成としている。即ち、ポリアミック酸を加熱してイミド化率を６０％以上とすることにより、ガラス転移温度を２００℃以上とすることが可能になり、上述の焼き付きの発生を防止することが可能になる。
【００５９】
本実施形態において使用できるジアミンとしては、例えば、芳香族ジアミンとして、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノトルエン、２，５−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、ジアミノデュレン、ベンジジン、ｏ−トリジン、３，３−ジメトキシベンジジン、４，４’−ジアミノターフェニル、１，５−ジアミノナフタレン、２，７−ジアミノフルオレン、４，１０，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，５−ジアミノピリジン、４，４’−ビス（ｐ−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス｛４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ビス（ｍ−アミノフェノキシ）ジフェニルスルフォン等が挙げられる。
【００６０】
また、本実施形態において使用できるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、芳香族テトラカルボン酸としては、ピロメリット酸二無水物、メチル−ピロメリット酸二無水物、ジメチレントリメリテート酸二無水物、３，３’、４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’、４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ジメチレントリメリテート酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、３，３’、４，４’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、３，３’、４，４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，３’、４，４’−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。また、脂環式テトラカルボン酸二無水物としては、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−ビスシクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
【００６１】
また、高分子薄膜を形成するポリマーのポリスチレン換算の重量平均分子量としては、特に限定されないが、１００００以上３０００００以下が好ましい。これは、重量平均分子量が１００００未満の場合は、偏光層１３のガラス転移温度を十分に向上することができない場合があるからである。また、数平均分子量が３０００００よりも大きい場合は、偏光層１３を形成する場合に、例えば、ポリイミド系樹脂を溶媒（例えば、Ｎ-メチルピロリドン）に溶解して溶液状態にした場合の粘度が高くなるため、成膜を行うことが困難になり、また、高分子薄膜中に含有されている異方性吸収体が、後述する光照射によって一軸配向しにくくなる場合があるからである。
【００６２】
なお、ここで言う「重量平均分子量」とは、クロロホルム溶解成分をゲル浸透クロマトグラフィにより測定した際のポリスチレン換算の重量平均分子量のことを言う。
【００６３】
また、配向層１０は、偏光層１３を構成する上述のポリマーと同様のポリマーからなる高分子薄膜により構成され、偏光層１３と同様に、上述の焼き付きの発生を防止する観点から、ガラス転移温度が２００℃以上となるように設定されている。また、配向層１０は、直線に偏光された光を照射することにより液晶配向性能が付与される、光配向性を有する配向膜である。
【００６４】
また、高分子薄膜を形成するポリマーの分子量分布としては、特に限定されないが、当該分子量分布が２以下であることが好ましい、これは、分子量分布が２よりも大きい場合は、高分子薄膜の膜厚にムラが生じる場合があるためである。
【００６５】
なお、ここで言う「分子量分布」とは、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）のことを言う。
【００６６】
また、本実施形態においては、偏光層を形成する高分子薄膜中に含有される異方性吸収体（異方性吸収色素）としては、一軸異方性が高い直線的棒状分子を使用することができる。この一軸異方性が高い直線的棒状分子の例としては、例えば、アゾ系，アントラキノン系、ポリスアゾ系，ベンジジン系，ジフェニル尿素系，スチルベン系，ジナフチルアミン系，アントラキノン系骨格を有する化合物が挙げられるが、これらの化合物に限定されるものではない。
【００６７】
そして、異方性吸収体を含有する高分子薄膜を加熱した状態で、直線に偏光した紫外線を照射して、異方性吸収体を一方向に配列させることにより、液晶分子４ａの配向方向を規制するための配向層としての機能を備える偏光層１３を形成することができる。また、照射した直線偏光の軸方向に透過軸を有する（即ち、照射した直線偏光の軸と直交した方向に吸収軸を有する）偏光層１３を形成することができる。
【００６８】
即ち、偏光層１３における一軸処理を液晶４の方位角の配向処理にも適用することができるため、透過軸と同じ方向の配向軸を有する偏光層１３を形成することができ、偏光層１３を配向膜として兼用することが可能になる。また、偏光層１３における透過軸の方向と配向軸の方向（即ち、配向層を兼用する偏光層１３により配向される液晶分子４ａの配向方向）が完全に一致することになる。従って、偏光層１３の偏光軸と液晶分子４ａの配向軸を完全に一致させることが可能になるため、電圧無印加時の光漏れの発生を防止することができる。
【００６９】
以下に、異方性吸収体（異方性吸収色素）として使用できるアゾ系化合物の具体例の一例を示す。
【００７０】
【化１】
2010131392.tif 000003
【００７１】
【化２】
2010131392.tif 000004
【００７２】
また、以下に、異方性吸収体（異方性吸収色素）として使用できるアントラキノン系化合物の具体例の一例を示す。
【００７３】
【化３】
2010131392.tif 000005
【００７４】
なお、本実施形態においては、偏光層１３をカラーフィルター層１１上に設けることにより、当該偏光層１３が、第２の基板３の表層を平坦化するためのオーバーコート層も兼用する構成となっている。
【００７５】
次に、本実施形態における液晶表示装置１の動作について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置における電圧無印加時における光学特性を説明するための概略図であり、図４は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置における電圧印加時における光学特性を説明するための図である。
【００７６】
本実施形態においては、図３に示すように、何ら電圧を印加しない状態においては、第１偏光板５の透過軸５ａと液晶分子４ａの配向方向とが平行となるように設定されている。また、図３に示すように、何ら電圧を印加しない状態においては、第２偏光板６の透過軸６ａと偏光層１３の透過軸１３ａとが一致する（平行となる）ように設定されている。また、偏光層１３の透過軸１３ａ及び第２偏光板６の透過軸６ａが、第１偏光板５の透過軸５ａと直交するように設定されている。
【００７７】
なお、説明の便宜上、第２偏光板６の透過軸６ａ及び偏光層１３の透過軸１３ａの角度を０°とし、第１偏光板５の透過軸５ａの角度を９０°とする。また、偏光層１３の透過軸１３ａは配向軸１３ｂとして兼用することができる。
【００７８】
電圧を印加しない状態で、バックライトを点灯させると、当該バックライトから出射された光は、第１偏光板５を通過して直線偏光（９０°）の光になり、直線偏光（９０°）のまま液晶層４を通過する。従って、偏光層１３（０°）及び第２偏光板（０°）を通過することができず、直線偏光（９０°）は偏光層１３及び第２偏光板６により遮光されて、黒表示となる。
【００７９】
一方、画素電極９と共通電極７との間に電圧が印加されることにより、画素電極９と共通電極７との間に、第１基板２及び第２基板３の基板面に対して平行な横電界が生じると、発生した横電界により、図４に示すように、液晶層４中の液晶分子４ａの方向が、第１基板１及び第２基板３の基板面に対して平行な面内において回転し、０°あるいは９０°の方向に対して傾くことになる。なお、第１偏光板５、第２偏光板６及び偏光層１３の透過軸に対して液晶分子４ａの配向方向が４５°の角度をなすように回転したところで輝度が最大となる。
【００８０】
従って、バックライトから出射された光は、第１偏光板５を通過して直線偏光（９０°）の光になり、液晶分子４ａの複屈曲性により、液晶層４において、第１偏光板５を通過した直線偏光（９０°）に対してλ／２の位相差を与えて偏光面が９０°回転する。即ち、第１偏光板５を通過した直線偏光（９０°）は、液晶層４を通過して偏光軸が０°の直線偏光となる。従って、偏光層１３（０°）及び第２偏光板（０°）を通過することができるため、直線偏光（０°）は偏光層１３及び第２偏光板６を通過することができ、白表示となる。
【００８１】
以上のように、電圧無印加時において黒表示となり、電圧印可時において白表示となるＦＦＳ方式の液晶表示装置１を得ることができる。
【００８２】
以上に説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００８３】
（１）本実施形態においては、第２基板３の液晶層４側に、液晶層４と接触する偏光層１３を設ける構成としている。そして、偏光層１３は一軸吸収異方性を有するとともに、液晶分子４ａの配向方向を規制するための配向層を兼用する構成としている。即ち、一軸吸収異方性を有する偏光層１３が、液晶層４と接触して配向層を兼用する構成としているため、偏光層１３における透過軸１３ａの方向と配向軸１３ｂの方向を完全に一致させることが可能になる。従って、偏光層１３の偏光軸と液晶分子４ａの配向軸が完全に一致するため、電圧無印加時の光漏れの発生を防止することができる。その結果、コントラスト比の低下を防止することが可能になる。
【００８４】
（２）また、偏光層１３が配向層を兼用する構成としてるため、偏光層１３と別個に配向層を設ける必要がなくなる。従って、液晶表示装置１の構成が簡素化できるとともに、製造工程数を増加させることなく偏光層１３を設けることができ、コストアップを抑制することができる。
【００８５】
（３）本実施形態においては、偏光層が、第２基板３の表層を平坦化するためのオーバーコート層を兼用する構成としている。従って、研磨処理が行われておらず、表面に凹凸形状を有するうねりのある第２基板３を使用することが可能になる。その結果、第２基板３の加工処理が不要となるため、製造工程数を減少させて、コストダウンを図ることが可能になる。
【００８６】
（４）本実施形態においては、偏光層１３が異方性吸収体を含有するとともに、異方性吸収体は、直線偏光の照射により、一方向に配列している構成としている。従って、簡単な構成で、一軸吸収異方性を有するとともに、配向層を兼用することができる偏光層１３を形成することが可能になる。
【００８７】
（５）本実施形態においては、異方性吸収体として、アゾ系化合物またはアントラキノン系化合物を使用する構成としている。従って、安価かつ汎用性のある化合物により、一軸吸収異方性を有するとともに、配向層を兼用することができる偏光層１３を形成することが可能になる。
【００８８】
（６）本実施形態においては、偏光層１３のガラス転移温度を２００℃以上とする構成としている。従って、配向層を兼用する偏光層１３により配向される液晶分子４ａの配向方向の変化に起因する焼き付きの発生を防止することが可能になる。
【００８９】
（７）本実施形態においては、偏光層１３を構成するポリマーとして、ポリイミド系樹脂、ポリアミック酸イミド系樹脂、ポリイミドシロキサン系樹脂及びポリアミドイミド系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする。従って、安価かつ汎用性のある樹脂材料により、一軸吸収異方性を有するとともに、配向層を兼用することができる偏光層１３を形成することが可能になる。
【００９０】
（８）本実施形態においては、偏光層１３を構成するポリマーの重量平均分子量を１００００以上３０００００以下に設定する構成としている。従って、偏光層１３の成膜が困難になるとともに異方性吸収体の一軸配向が困難になるという不都合を生じることなく、偏光層１３のガラス転移温度を十分に向上させることが可能になる。
【００９１】
（９）本実施形態においては、偏光層１３を構成するポリマーの分子量分布を２以下に設定する構成としている。従って、偏光層１３を成膜した場合の膜厚のムラの発生を効果的に抑制することが可能になる。
【００９２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。なお、上記第１の実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。また、本実施形態においても、液晶表示装置として、ＦＦＳ方式の液晶表示装置を例に挙げて説明する。
【００９３】
本実施形態においては、図５に示すように、第１の実施形態において説明した偏光層１３の代わりに、二官能性のアクリルモノマーが重合されたアクリル重合体により構成された偏光層２１が設けられている。また、第１の実施形態において説明した配向層１０の代わりに、液晶分子４ａの配向方向を規制するための配向層２２が設けられている。
【００９４】
偏光層２１は、上述の偏光層１３と同様に、第２基板３の液晶層４側に設けられ、一軸吸収異方性を有するとともに、液晶分子４ａの配向方向を規制するための配向層を兼用する。この偏光層２１は、図５に示すように、液晶層４とカラーフィルター層１１との間に設けられており、液晶層４と接触する構成となっている。また、偏光層２１は、上述の偏光層１３と同様に、第２基板３の表層を平坦化するためのオーバーコート層を兼用するものである。
【００９５】
この偏光層２１は、ポリマーからなる高分子薄膜と、当該高分子薄膜中に含有される異方性吸収体（異方性吸収色素）により構成されている。
【００９６】
そして、本実施形態においては、高分子薄膜を構成するポリマーとして、二官能性のアクリルモノマーが重合されたアクリル重合体が使用される。
【００９７】
ここで、二官能性のアクリルモノマーを使用するのは、当該二官能性のアクリルモノマーを使用すると、重合されるアクリル重合体も二官能性を有するため、液晶分子４ａの配向方向に乱れが生じるのを防止することができるとともに、液晶分子４ａが０°よりも大きなチルト角を有することを防止できるためである。
【００９８】
また、二官能性のアクリル重合体は、単官能性のアクリル重合体に比し、ガラス転移温度が高いため、長期安定性に優れているためである。
【００９９】
このアクリル重合体は、二官能性のアクリルモノマーと光重合開始剤を共存させた溶剤中において、５０乃至１１０℃の温度下で重合反応させることにより得られる。この際、本実施形態においては、上述の偏光層１３と同様に、焼き付きの発生を防止する観点から、アクリル重合体により形成される偏光層２１（即ち、高分子薄膜）のガラス転移温度が２００℃以上（好ましくは、３００℃以上）となるように、アクリルモノマーを選択する構成としている。
【０１００】
本実施形態においては、使用できるアクリルモノマーとしては、下記一般式（１）で表される二官能性モノマーを使用する。
【０１０１】
【化４】
2010131392.tif 000006
（ここで、Ｐ１及びＰ２は各々独立して、アクリレート基、メタクリレート基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、ビニル基、ビニロキシ基またはエポキシ基のいずれかを表す。また、Ａ１及びＡ２は各々独立して、Ｈ、ハロゲンまたはメチル基で置換できる炭素数４〜４０の直鎖または環状アルキル、１，４−フェニレン基またはナフタレン−２，６−ジイル基、アントラセン−２，６−ジイル基のいずれかを表す。また、Ｚ１は、Ｏ、ＣＯＯまたはＯＣＯのいずれかを表す。また、Ｓ１及びＳ３は各々独立して、−（ＣＨ２）ｍ−、−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｍ−のいずれかを表し、ｍは１〜６の整数を表す。また、ｎは０〜２の整数を表す。）
なお、上記一般式（１）において、Ａ１とＡ２若しくはＡ２とＡ２が直接結合しているものを使用しても良い。また、Ｐ１とＡ１、Ａ１とＰ２若しくはＡ２とＰ２が直接結合しているものを使用しても良い。また、水素基（Ｈ）がフッ素基（Ｆ）に置換されていても良い。
【０１０２】
また、本実施形態で用いられる光重合開始剤としては、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、イミダゾール系化合物、ベンゾチアゾール系化合物、ベンゾオキサゾール系化合物、トリアジン系化合物、リン系化合物あるいはチタネート等の無機系光重合開始剤など公知のものが使用できる。
【０１０３】
また、本実施形態においては、偏光層２１を形成する高分子薄膜中に含有される異方性吸収体（異方性吸収色素）としては、上述の第１の実施形態において説明したものと同様のものを使用することができる。
【０１０４】
そして、異方性吸収体を含有するアクリルモノマーに対して直線に偏光した紫外線を照射して、アクリルモノマーを重合させるとともに、異方性吸収体を一方向に配列させることにより、液晶分子４ａの配向方向を規制するための配向層としての機能を備えるとともに、照射した直線偏光の軸方向に透過軸を有する（即ち、照射した直線偏光の軸と直交した方向に吸収軸を有する）偏光層２１を形成することができる。
【０１０５】
即ち、偏光層２１における一軸処理を液晶４の方位角の配向処理にも適用することができるため、透過軸と同じ方向の配向軸を有する偏光層２１を形成することができ、偏光層２１を配向膜として兼用することが可能になる。また、偏光層２１における透過軸の方向と配向軸の方向（即ち、配向層を兼用する偏光層２１により配向される液晶分子４ａの配向方向）が完全に一致することになる。従って、偏光層２１の偏光軸と液晶分子４ａの配向軸を完全に一致させることが可能になるため、電圧無印加時の光漏れの発生を防止することができる。
【０１０６】
なお、配向層２２は、画素電極９及び絶縁膜８上に設けられている。また、配向層２２は、偏光層１３を構成する上述のポリマーと同様のポリマーからなる高分子薄膜により構成され、偏光層１３と同様に、上述の焼き付きの発生を防止する観点から、ガラス転移温度が２００℃以上となるように設定されている。また、配向層２２は、ラビング処理により液晶配向性能が付与される配向膜である。
【０１０７】
次に、本実施形態における液晶表示装置２０の動作について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置における電圧無印加時における光学特性を説明するための概略図であり、図７は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置における電圧印加時における光学特性を説明するための図である。
【０１０８】
本実施形態における液晶表示装置２０の動作は、上述の第１の実施形態における液晶表示装置１の動作と同様である。
【０１０９】
即ち、図６に示すように、何ら電圧を印加しない状態においては、第１偏光板５の透過軸５ａと液晶分子４ａの配向方向とが平行となるように設定されている。また、図６に示すように、何ら電圧を印加しない状態においては、第２偏光板６の透過軸６ａと偏光層２１の透過軸２１ａとが一致する（平行となる）ように設定されている。また、偏光層２１の透過軸２１ａ及び第２偏光板６の透過軸６ａが、第１偏光板５の透過軸５ａと直交するように設定されている。
【０１１０】
なお、説明の便宜上、第２偏光板６の透過軸６ａ及び偏光層２１の透過軸２１ａの角度を０°とし、第１偏光板５の透過軸５ａの角度を９０°とする。また、偏光層２１の透過軸２１ａは配向軸２１ｂとして兼用することができる。
【０１１１】
電圧を印加しない状態で、バックライトを点灯させると、当該バックライトから出射された光は、第１偏光板５を通過して直線偏光（９０°）の光になり、直線偏光（９０°）のまま液晶層４を通過する。従って、偏光層２１（０°）及び第２偏光板（０°）を通過することができず、直線偏光（９０°）は偏光層２１及び第２偏光板６により遮光されて、黒表示となる。
【０１１２】
一方、画素電極９と共通電極７との間に電圧が印加されることにより、画素電極９と共通電極７との間に、第１基板２及び第２基板３の基板面に対して平行な横電界が生じると、発生した横電界により、図７に示すように、液晶層４中の液晶分子４ａの方向が、第１基板１及び第２基板３の基板面に対して平行な面内において回転し、０°あるいは９０°の方向に対して傾くことになる。
【０１１３】
従って、バックライトから出射された光は、第１偏光板５を通過して直線偏光（９０°）の光になり、液晶分子４ａの複屈曲性により、液晶層４において、第１偏光板５を通過した直線偏光（９０°）に対してλ／２の位相差を与えて偏光面が９０°回転する。即ち、第１偏光板５を通過した直線偏光（９０°）は、液晶層４を通過して偏光軸が０°の直線偏光となる。従って、偏光層２１（０°）及び第２偏光板（０°）を通過することができるため、直線偏光（０°）は偏光層２１及び第２偏光板６を通過することができ、白表示となる。
【０１１４】
以上のように、電圧無印加時において黒表示となり、電圧印可時において白表示となるＦＦＳ方式の液晶表示装置１を得ることができる。
【０１１５】
以上に説明した本実施形態によれば、上述の（１）〜（６）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
【０１１６】
（１０）本実施形態においては、偏光層２１を、二官能性のアクリルモノマーが重合されたアクリル重合体により構成している。従って、偏光層２１を構成するアクリル重合体が二官能性を有するため、液晶分子４ａの配向方向に乱れが生じるのを防止することができ、コントラスト比の低下を防止することができる。また、液晶分子が０°よりも大きなチルト角を有することを防止できるため、輝度の低下を防止することができる。更に、二官能性のアクリル重合体は、単官能性のアクリル重合体に比し、ガラス転移温度が高いため、長期安定性に優れており、結果として、コントラスト比及び輝度の低下を防止することができる。
【０１１７】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図８は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。なお、上記第１の実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。また、液晶表示装置の動作についても、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。また、本実施形態においても、液晶表示装置として、ＦＦＳ方式の液晶表示装置を例に挙げて説明する。
【０１１８】
本実施形態の液晶表示装置３０は、図８に示すように、液晶層４の液晶分子４ａの配向を維持するための配向維持層１４，１５が設けられている点に特徴がある。
【０１１９】
図８に示すように、配向維持層１４，１５は、液晶層４の第１基板２側及び第２基板側３の表面に設けられている。より具体的には、配向維持層１４は、液晶層４と偏光層１３との間に設けられており、配向維持層１５は、液晶層４と配向層１０との間に設けられている。
【０１２０】
また、配向維持層１４，１５は、ポリマーにより形成されており、当該ポリマーとしては、例えば、上述の［化４］（１）に示すモノマーの重合体を使用することができる。
【０１２１】
また、配向維持層１４，１５を形成する方法としては、図９に示すように、第１及び第２偏光板５，６を設ける前の液晶表示パネル４０において、まず、液晶層４に、紫外線や熱を加えることによりポリマーとなる重合性モノマー１６と重合開始剤を混合させておき、第１基板２側から、紫外線１８を照射（または、加熱処理）を行い、液晶層４中の重合性モノマー１６を重合させることにより形成する。
【０１２２】
なお、重合性モノマー１６としては、重合反応により重合物を生じる化合物であれば特に限定されない。このような重合性モノマー１６としては、紫外線等の光照射により重合反応を生じる光硬化性樹脂モノマーや、加熱処理により重合反応を生じる熱硬化性樹脂モノマー等を使用することができる。本実施形態においては、例えば、上述の［化４］（１）に示すモノマー等を重合性モノマーとして使用することができる。
【０１２３】
以上に説明した本実施形態においては、上述の（１）〜（９）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
【０１２４】
（１１）本実施形態においては、液晶層４の液晶分子４ａの配向を維持するための配向維持層１４，１５を設ける構成としている。従って、液晶分子４ａの配向を確実に維持することができるため、印加する電圧の影響によって初期方位角が少しずつずれていくという問題が発生しない。
【０１２５】
（１２）また、配向維持層１４，１５を設けることにより、印加する電圧の影響による初期方位角のずれを完全に防げるため、液晶表示装置３０の耐久性を飛躍的に向上させることが可能になる。
【実施例】
【０１２６】
以下に、本発明を実施例、比較例に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、これらの実施例を本発明の趣旨に基づいて変形、変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。【０１２７】
（実施例１）
まず、モノマー成分として、ジアミンであるｐ−フェニレンジアミンと、テトラカルボン酸二無水物であるピロメリット酸二水物を使用し、溶媒であるＮ−メチルピロリドンに、ｐ−フェニレンジアミンとピロメリット酸二水物とをモル比にして１：１で混合して、室温で反応させ、５質量％のポリアミック酸を製造した。次いで、ポリアミック酸をシリコン基板上にスピンコート法により製膜し、２１０℃で３０分加熱し、膜厚５μｍのフィルム状の高分子薄膜を得た。そして、動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）を使用して、高分子薄膜のガラス転移温度を測定したところ、２００℃であった。また、赤外吸収スペクトルによって求めたイミド化率は６０％以上（９０％以下）であった。【０１２８】
次いで、第１基板２として、厚みが０．７ｍｍであって、表面を研磨した透明なガラス基板（無アルカリガラス基板）を用意し、このガラス基板上に、スイッチング素子であるＴＦＴを形成した。【０１２９】
次いで、ＴＦＴが形成された基板全体に、スパッタリング法により、例えば、ＩＴＯ膜を成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターニングして、共通電極７を厚さを２００ｎｍ程度に形成した。なお、共通電極７の厚さは、５０〜６００ｎｍが好ましい。【０１３０】
次いで、共通電極７が形成された基板全体に、プラズマＣＶＤ法により、例えば、窒化シリコン膜などを成膜し、絶縁膜８を厚さを２５０ｎｍに形成した。なお、絶縁膜８の厚さは、２００〜４５０ｎｍが好ましい。【０１３１】
次いで、絶縁膜８が形成された基板全体に、スパッタリング法により、例えば、ＩＴＯ膜を成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターニングして、絶縁膜８に形成されたコンタクトホール（不図示）を介してＴＦＴに接続される画素電極９を厚さを２００ｎｍに形成した。なお、画素電極９の厚さは、５０〜６００ｎｍが好ましい。【０１３２】
次いで、画素電極９が形成された基板全体に、上述のポリアミック酸が溶解したＮ−メチルピロリドン溶液を塗布した後、９０℃で５分、仮焼成を行った後、２１０℃で３０分の熱処理を行い、膜厚が７０ｎｍのポリイミド樹脂からなる配向層１０を形成した。なお、配向膜１０の厚さは、３０〜１００ｎｍが好ましい。次いで、基板をホットプレート上で５０℃に加熱した状態で、超高圧水銀ランプを使用して、第２基板３に対して真上の方向から直線偏光（紫外線）を１Ｊ／ｃｍ２照射して、配向処理を行った。なお、超高圧水銀ランプの代わりに、高圧水銀ランプやキセノンランプを使用しても良い。【０１３３】
また、第２基板３として、厚みが０．７ｍｍであって、表面に研磨処理による加工が施されていないガラス基板（無アルカリガラス基板）を用意した。【０１３４】
次いで、このガラス基板全体に、スピンコート法により、例えば、カーボン微粒子などの黒色顔料が分散されたポジ型の感光性樹脂を塗布し、その塗布された感光性樹脂をフォトマスクを介して露光した後に、現像及び加熱することにより、ブラックマトリクス１２を形成した。【０１３５】
続いて、ブラックマトリクス１２が形成された基板上に、例えば、赤、緑又は青に着色されたアクリル系の感光性樹脂を塗布し、その塗布された感光性樹脂をフォトマスクを介して露光した後に、現像することによりパターニングして、選択した色の着色層（例えば、赤色層Ｒ）を形成した。更に、他の２色についても同様な工程を繰り返して、他の２色の着色層（例えば、緑色層Ｇ及び青色層Ｂ）を形成して、赤色層Ｒ、緑色層Ｇ及び青色層Ｂを備えたカラーフィルター層１１を形成した。【０１３６】
次いで、上述のポリアミック酸が溶解したＮ−メチルピロリドン溶液中に、異方性吸収体（異方性吸収色素）である、上述の［化１］のａに示すアゾ系化合物を、ポリアミック酸１００質量部に対して１０質量部となるように添加した。【０１３７】
なお、異方性吸収体であるアゾ化合物の添加量は、ポリアミック酸ユニット１００質量部に対して５質量部〜３０質量部の範囲が好ましい。【０１３８】
次いで、カラーフィルター層１１が形成された基板全体に、スピンコート法により、上述のアゾ化合物を含有するとともにポリアミック酸が溶解したＮ−メチルピロリドン溶液を塗布した後、９０℃で５分、仮焼成を行った。次いで、２１０℃で３０分の熱処理を行い、膜厚が７０ｎｍのポリイミドからなる偏光層１３を形成した。なお、偏光層１３の厚さは、３０〜１００ｎｍが好ましい。次いで、基板をホットプレート上で５０℃に加熱した状態で、超高圧水銀ランプを使用して、第２基板３に対して真上の方向から直線偏光（紫外線）を１Ｊ／ｃｍ２照射して、配向処理を行った。なお、超高圧水銀ランプの代わりに、高圧水銀ランプやキセノンランプを使用しても良い。これにより、偏光層１３に含有される異方性吸収体であるアゾ化合物が一方向に配向され、一軸吸収異方性を有するとともに、液晶分子４ａの配向方向を規制するための配向層を兼用する偏光層１３であるポリイミド膜が形成された。【０１３９】
なお、上述の直線偏光を行う際の加熱温度の範囲は、ガラス転移温度をＴｇとした場合に、Ｔｇ−１５０（℃）〜Ｔｇ（℃）の範囲が好ましい。より具体的には、ガラス転移温度Ｔｇが２００℃の場合、５０℃〜２００℃の範囲が好ましい。これは、加熱温度をガラス転移温度Ｔｇ以上とすると高分子薄膜の配向制御が困難になる場合があるためである。【０１４０】
次いで、これら２枚の基板を液晶配向性能を有する配向層１０及び偏光層１３を有する表面を対向させるとともに、分散させたスペーサを介在させて、周辺部にシール材を塗布し、液晶表示パネルを組み立てた。なお、配向層１０と偏光層１３の配向方向は互いに並行であり、印加される横電界方向とのなす角度を１０°とした。なお、この角度は、１０〜３５°または５５〜８０°ならば良い。【０１４１】
次いで、液晶表示パネルに、誘電率異方性が正であって、その値が１０．２（１ｋＨ、２０℃）であり（およそ８以上であれば良い）、屈折率異方性が０．０７５（波長５９０ｎｍ、２０℃）のネマチック液晶組成物を真空で注入し、紫外線硬化型樹脂からなる封止材により封止した。このようにして、液晶層４の厚みが４．８μｍ（リタデーション（Δｎ・ｄ）の範囲が３６０ｎｍから５００ｎｍが好ましい）である液晶表示パネルを作製した。【０１４２】
次いで、作製した液晶表示パネルに対して２枚の第１及び第２偏光板５，６を貼付した。なお、第１偏光板５の透過軸５ａと第２偏光板６の透過軸６ａが直交するように配置した。また、第１偏光板５の透過軸５ａと液晶分子４ａの配向方向とが平行となるように設定した。また、第２偏光板６の透過軸６ａと偏光層１３の透過軸１３ａ（即ち、配向軸１３ｂ）とが平行となるように設定した。【０１４３】
その後、駆動回路，バックライトユニットなどを接続して液晶表示モジュールとし、図１に示す液晶表示装置１を得た。【０１４４】
次に、この液晶表示装置１の表示品質を評価したところ、基板のほぼ全面に渡ってコントラスト比が１０００以上であり、また、黒表示と白表示の色度差Δｕ’ｖ’が０.０３３であり、良好な表示品質であることを確認した。また、最大輝度は５００Ｃｄ／ｃｍ２であった。【０１４５】
また、この液晶表示装置１を１０００時間動作させた後も、コントラスト比、色度差、及び最大輝度に変化は見られなかった。【０１４６】
（実施例２）
実施例１の配向層１０の代わりに、配向層１０を構成するポリイミド樹脂と同様のポリイミド樹脂からなる膜厚が７０ｎｍ（３０〜１００ｎｍが好ましい）の配向層２２を形成し、その後、配向層２２に対してラビング処理を行って、配向処理を行った。【０１４７】
また、実施例１の偏光層１３の代わりに、偏光層２１を形成した。より具体的には、まず、モノマー成分として、二官能性のアクリルモノマーであるナフタレン−２，６−ジイル−ジアクリレートを使用した。そして、溶媒であるＮ−メチルピロリドン９５質量部に、このナフタレン−２，６−ジイル−ジアクリレートを５重量部混合し、ナフタレン−２，６−ジイル−ジアクリレートの濃度が５質量％であるＮ−メチルピロリドン溶液を作製した。次いで、このＮ−メチルピロリドン溶液に、ナフタレン−２，６−ジイル−ジアクリレート１００質量部に対して０．５質量部となるように、光重合開始剤であるイルガキュア６５１（ベンジルジメチルケタール）を混合した溶液に、異方性吸収体（異方性吸収色素）である、上述の［化１］のａに示すアゾ系化合物を、ナフタレン−２，６−ジイル−ジアクリレート１００質量部に対して１０質量部となるように添加した。【０１４８】
なお、異方性吸収体であるアゾ化合物の添加量は、アクリルモノマー１００質量部に対して５質量部〜３０質量部の範囲が好ましい。【０１４９】
次いで、カラーフィルター層１１が形成された基板全体に、スピンコート法により、上述のアゾ化合物を含有するとともにアクリルモノマーが溶解したＮ−メチルピロリドン溶液を塗布して、膜厚が７０ｎｍ（３０〜１００ｎｍが好ましい）の塗膜を形成した後、９０℃で５分、仮焼成を行った。次いで、第２基板３に対して真上の方向から直線偏光（紫外線）を５Ｊ／ｃｍ２照射して、アクリルモノマーの重合処理と配向処理を同時に行った。これにより、アクリル重合体により形成されるとともに、異方性吸収体であるアゾ化合物が一方向に配向され、一軸吸収異方性を有し、液晶分子４ａの配向方向を規制するための配向層を兼用する膜厚が７０ｎｍ（３０〜１００ｎｍが好ましい）の偏光層２１が作製された。【０１５０】
なお、直線偏光の照射の際に、加熱処理（１００℃以下）を行う構成としてもよい。このような加熱処理を行うことにより、アクリルモノマーの重合反応が迅速に進行するとともに、直線偏光の照射量を５Ｊ／ｃｍ２以下に低減することが可能となる。【０１５１】
また、アクリルモノマーの未反応官能基をなくして重合反応を完全に進行させるべく、上述の直線偏光の照射の後、２００℃で６０分間、加熱処理を行った。【０１５２】
そして、動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）を使用して、偏光層２１のガラス転移温度を測定したところ、２２０℃であった。【０１５３】
それ以外は、上述の実施例１と同様の構成とし、図５に示す液晶表示装置２０を得た。【０１５４】
次いで、上述の実施例１と同様に、液晶表示装置２０の表示品質を評価したところ、基板のほぼ全面に渡ってコントラスト比が１０００以上であり、また、黒表示と白表示の色度差Δｕ’ｖ’が０.０３５であり、良好な表示品質であることを確認した。また、最大輝度は５００Ｃｄ／ｃｍ２であった。【０１５５】
また、この液晶表示装置２０を１０００時間動作させた後も、コントラスト比、色度差、及び最大輝度に変化は見られなかった。【０１５６】
（実施例３）
実施例１において説明したネマチック液晶組成物に、重合性モノマーであるナフタレン−２，６−ジイル−ジアクリレートを０．５質量部と重合開始剤であるイルガキュア６５１（ベンジルジメチルケタール）をモノマー１００質量部に対して０．５質量部となるように混合させたものを用意した。次いで、このネマチック液晶組成物を真空で注入して、液晶層４の厚みが４．８μｍである液晶表示パネルを作製した。その後、第１基板２側から、紫外線１８を２０Ｊ／ｃｍ２（１０〜１００Ｊ／ｃｍ２の範囲が好ましい）照射して、重合性モノマーを重合させて、配向維持層１４，１５を形成したこと以外は、上述の実施例１と同様の構成とし、図８に示す液晶表示装置３０を得た。【０１５７】
次いで、上述の実施例１と同様に、液晶表示装置２０の表示品質を評価したところ、基板のほぼ全面に渡ってコントラスト比が１０００以上であり、また、黒表示と白表示の色度差Δｕ’ｖ’が０.０３４であり、良好な表示品質であることを確認した。また、最大輝度は５００Ｃｄ／ｃｍ２であった。【０１５８】
また、この液晶表示装置３０を１０００時間の通電試験を行っても、液晶配向の初期方位角変化は０°であった。【０１５９】
（比較例１）
実施例１の第１基板２の代わりに、厚みが０．７ｍｍであって、表面を研磨した透明なガラス基板（無アルカリガラス基板）を第１基板５１として使用した。また、配向層１０の代わりに、配向層１０を構成するポリイミドと同様のポリイミドからなる膜厚が７０ｎｍ（３０〜１００ｎｍが好ましい）の配向層５２を形成し、その後、ラビング処理を行って、配向処理を行った。また、偏光層１３の代わりに、カラーフィルター層１１が形成された基板全体に、感光性樹脂であるポリエポキシアクリレート（その他：ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリフルオレン、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリイミド、ポリアミド等を使用可）を塗布した後、全面露光および熱硬化することにより、オーバーコート層５３を形成した。また、オーバーコート層５３上に、上述の配向層５２と同様の配向層５４を形成した。それ以外は、上述の実施例１とと同様の構成とし、図１０に示す液晶表示装置５０を得た。【０１６０】
次いで、上述の実施例１と同様に、液晶表示装置５０の表示品質を評価したところ、基板のほぼ全面に渡ってコントラスト比が４００であり、また、黒表示と白表示の色度差Δｕ’ｖ’が０.０５７であり、実施例１に比し、表示品質が劣ることを確認した。また、最大輝度は５００Ｃｄ／ｃｍ２であった。【０１６１】
（比較例２）
実施例２の二官能性のアクリルモノマーの代わりに、単官能性のアクリルモノマーであるナフタレン−２−イル−アクリレートを使用し、実施例２の偏光層２１の代わりに、単官能性のアクリルモノマーを重合させたアクリル重合体により偏光層６１を形成したこと以外は、上述の実施例２と同様の構成とし、図１１に示す液晶表示装置６０を得た。【０１６２】
なお、比較例２において使用できる単官能性のアクリルモノマーとしては、下記一般式（２）で表されるものが使用できる。【０１６３】
【化５】
2010131392.tif 000007
（ここで、Ｐ３は各々独立してアクリレート基、メタクリレート基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、ビニル基、ビニロキシ基及びエポキシ基のいずれかを表す。また、Ｓ３は−（ＣＨ２）ｍ−、−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｍ−のいずれかを表し、ｍは１〜６の整数を表す。また、Ａ３は、炭素数４〜４０の直鎖または環状アルキルを表す。）
なお、上記一般式（２）において、Ｐ３とＡ３とが直接結合しているものを使用しても良い。【０１６４】
そして、動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）を使用して、偏光層６１のガラス転移温度を測定したところ、１２０℃であった。【０１６５】
次いで、上述の実施例１と同様に、液晶表示装置６０の表示品質を評価したところ、基板のほぼ全面に渡ってコントラスト比が７００であり、また、黒表示と白表示の色度差Δｕ’ｖ’が０.０３５であり、実施例２に比し、表示品質が劣ることを確認した。また、最大輝度は４００Ｃｄ／ｃｍ２であり、実施例２の最大輝度に比し、低下していることが確認された。【０１６６】
これは、偏光層６１を形成するアクリル重合体が単官能性であるため、上述の一般式（２）で表される側鎖Ａ３が液晶層４と接触している部分で、側鎖Ａ３の揺らぎにより、液晶分子４ａの配向方向に乱れが生じ、コントラスト比が低下しているものと考えられる。【０１６７】
また、側鎖Ａ３が液晶分子４ａと接触しているため、液晶分子４ａが０°よりも大きなチルト角を有するため、輝度が低下しているものと考えられる。【０１６８】
また、単官能性のアクリル重合体は、二官能性のアクリル重合体に比し、ガラス転移温度が低いため、長期安定性に優れておらず、その結果、コントラスト比及び輝度が低下しているものと考えられる。【０１６９】
なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。【０１７０】
・上記第１〜第３の実施形態においては、液晶表示装置として、ＦＦＳ方式の液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明は、ＩＰＳ方式の液晶表示装置においても適用することができる。そして、本発明が適用されたＩＰＳ方式の液晶表示装置においても、上述の（１）〜（１２）と同様の効果を得ることができる。【０１７１】
・上記第２の実施形態においては、二官能性のアクリルモノマーが重合されたアクリル重合体により構成された偏光層２１を設ける構成としたが、直線性の構造単位を有するポリマー（例えば、エポキシアクリレートをベースとしたカルボキシル基とフルオレイン骨格を有するポリマー）により構成された偏光層を使用する構成としても良い。【０１７２】
・また、上記第３の実施形態において説明した図８に示す液晶表示装置３０において、上述の第２の実施形態と同様に、偏光層１３の代わりに、二官能性のアクリルモノマーが重合されたアクリル重合体により構成された偏光層２１を設ける構成としても良い。この場合も、上述の（１０）と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
以上説明したように、本発明は、液晶表示装置について有用であり、特に、横電界方式が採用される液晶表示装置に適している。
【符号の説明】
【０１７４】
１，２０，３０    液晶表示装置
２    第１基板
３    第２基板
４    液晶層
４ａ    液晶分子
５    第１偏光板
５ａ    第１偏光板の透過軸
６    第２偏光板
６ａ    相２偏光板の透過軸
７    共通電極（第１電極）
８    絶縁膜
９    画素電極（第２電極）
１３    偏光層
１３ａ    偏光層の透過軸
１４    配向維持層
１５    配向維持層
１６    重合性モノマー
２１    偏光層
２１ａ    偏光層の透過軸
【図１】
2010131392.tif 000008
【図２】
2010131392.tif 000009
【図３】
2010131392.tif 000010
【図４】
2010131392.tif 000011
【図５】
2010131392.tif 000012
【図６】
2010131392.tif 000013
【図７】
2010131392.tif 000014
【図８】
2010131392.tif 000015
【図９】
2010131392.tif 000016
【図１０】
2010131392.tif 000017
【図１１】
2010131392.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成23年7月27日(2011.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
一方、画素電極９と共通電極７との間に電圧が印加されることにより、画素電極９と共通電極７との間に、第１基板２及び第２基板３の基板面に対して平行な横電界が生じると、発生した横電界により、図４に示すように、液晶層４中の液晶分子４ａの方向が、第１基板２及び第２基板３の基板面に対して平行な面内において回転し、０°あるいは９０°の方向に対して傾くことになる。なお、第１偏光板５、第２偏光板６及び偏光層１３の透過軸に対して液晶分子４ａの配向方向が４５°の角度をなすように回転したところで輝度が最大となる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
次いで、画素電極９が形成された基板全体に、上述のポリアミック酸が溶解したＮ−メチルピロリドン溶液を塗布した後、９０℃で５分、仮焼成を行った後、２１０℃で３０分の熱処理を行い、膜厚が７０ｎｍのポリイミド樹脂からなる配向層１０を形成した。なお、配向膜１０の厚さは、３０〜１００ｎｍが好ましい。次いで、基板をホットプレート上で５０℃に加熱した状態で、超高圧水銀ランプを使用して、第１基板２に対して真上の方向から直線偏光（紫外線）を１Ｊ／ｃｍ２照射して、配向処理を行った。なお、超高圧水銀ランプの代わりに、高圧水銀ランプやキセノンランプを使用しても良い。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５９】
（比較例１）
実施例１の第２基板３の代わりに、厚みが０．７ｍｍであって、表面を研磨した透明なガラス基板（無アルカリガラス基板）を第２基板５１として使用した。また、配向層１０の代わりに、配向層１０を構成するポリイミドと同様のポリイミドからなる膜厚が７０ｎｍ（３０〜１００ｎｍが好ましい）の配向層５２を形成し、その後、ラビング処理を行って、配向処理を行った。また、偏光層１３の代わりに、カラーフィルター層１１が形成された基板全体に、感光性樹脂であるポリエポキシアクリレート（その他：ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリフルオレン、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリイミド、ポリアミド等を使用可）を塗布した後、全面露光および熱硬化することにより、オーバーコート層５３を形成した。また、オーバーコート層５３上に、上述の配向層５２と同様の配向層５４を形成した。それ以外は、上述の実施例１とと同様の構成とし、図１０に示す液晶表示装置５０を得た。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６３】
［化５］
Ｐ３−Ｓ３−Ａ３      （２）
（ここで、Ｐ３は各々独立してアクリレート基、メタクリレート基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、ビニル基、ビニロキシ基及びエポキシ基のいずれかを表す。また、Ｓ３は−（ＣＨ２）ｍ−、−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｍ−のいずれかを表し、ｍは１〜６の整数を表す。また、Ａ３は、炭素数４〜４０の直鎖または環状アルキルを表す。）
なお、上記一般式（２）において、Ｐ３とＡ３とが直接結合しているものを使用しても良い。
【補正の理由等】
［００７９］において１箇所、［０１３２］と［０１５９］において２箇所、及び［０１６３］において２箇所の誤記の訂正を行いました。これらは、いずれも出願当初の明細書の記載及び図面の記載から誤記であることが明白です。従って、本補正は出願当初の明細書等に記載した事項の範囲内においてするものです。
【国際調査報告】
2010131392.tif 000019
2010131392.tif 000020
2010131392.tif 000021
2010131392.tif 000022