(57)【要約】      （修正有）【課題】光漏れを抑制でき、かつ、少なくとも一枚の偏光板を省略可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】複数の表示単位がマトリクス状に配列された液晶表示装置であって、第１の絶縁基板１０と、上記各表示単位、及び、隣接する表示単位間の境界領域に重畳するように設けられた偏光性を有する面状の共通電極２０と、液晶層６０と、第２の絶縁基板７０と、上記各表示単位及び上記境界領域に重畳するように設けられた偏光性を有する面状の偏光層８０と、をこの順に備える液晶表示装置。【選択図】図２
2019184789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示単位がマトリクス状に配列された液晶表示装置であって、
第１の絶縁基板と、
前記各表示単位、及び、隣接する表示単位間の境界領域に重畳するように設けられた偏光性を有する面状の共通電極と、
液晶層と、
第２の絶縁基板と、
前記各表示単位及び前記境界領域に重畳するように設けられた偏光性を有する面状の偏光層と、をこの順に備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１の絶縁基板、前記共通電極、前記液晶層、前記第２の絶縁基板及び前記偏光層は、背面側からこの順に配置され、
前記共通電極の前記液晶層側に設けられた層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の前記液晶層側に設けられ、スリットが設けられた画素電極とを更に備え、
前記偏光層は、導電性を有し、
前記第１の絶縁基板及び前記第２の絶縁基板の前記液晶層と反対側には、いずれも、偏光板が設けられていない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】
前記第１の絶縁基板、前記共通電極、前記液晶層、前記第２の絶縁基板及び前記偏光層は、観察面側からこの順に配置され、
前記第２の絶縁基板の前記液晶層側に設けられた画素電極と、前記偏光層を少なくとも含む偏光板とを更に備え、
前記第１の絶縁基板の前記液晶層と反対側には、偏光板が設けられていないことを特徴とする請求項１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、液晶表示装置に関する。特に、共通電極を備える液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、表示のために液晶組成物を利用する表示装置であり、その代表的な表示方式は、一対の基板間に封入された液晶組成物に対して電圧を印加し、印加した電圧に応じて液晶組成物中の液晶分子の配向状態を変化させることにより、光の透過量を制御するものである。このような液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を活かし、幅広い分野で用いられている。
【０００３】
液晶表示装置に関する技術として、例えば、特許文献１には、第一基板と第二基板と液晶層とを含む液晶表示装置において、第一基板の裏側表面及び第二基板の裏側表面に、それぞれ、電極及び偏光子の特性を併せ持つ第一及び第二配向層を配置する態様が開示されている。特許文献２には、液晶表示装置において液晶に電圧を印加する電極の少なくとも一つに、透過する光が偏光する透明薄膜電極を使用する態様が開示されている。特許文献３には、液晶層を挟んで互いに対向する第１基板及び第２基板を有し、上記第１基板が画素電極及び共通電極を有する液晶表示装置において、上記第２基板の上記液晶層と反対側に導電層を設け、上記導電層が、上記液晶層で変調された偏光を選択的に透過させる透過軸を有する偏光層である態様が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３６０６号公報
【特許文献２】特開２００９−２３０１３０号公報
【特許文献３】特開２００９−３１４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
第１基板と、第２基板と、第１基板及び第２基板の間に挟持される液晶層とを備える液晶表示装置では、通常、第１基板の液晶層と反対側及び第２基板の液晶層と反対側に、それぞれ、偏光板が設けられる。この液晶表示装置では、液晶層に含まれる液晶分子の動きと２枚の偏光板の偏光方向とを組み合わせることにより、光の透過量をコントロールすることができる。
【０００６】
また、液晶表示装置の製造工程では、通常、第１基板及び第２基板に偏光板（偏光フィルム）を貼り合わせる工程、偏光板の貼り合わせを修正する工程等、偏光板に関わる工程が必要であり、これらの工程を行うことにより生産手番が延び、生産能力が圧迫される可能性がある。また、偏光板が高価であったり、液晶表示装置のサイズに応じて偏光板が必要となったりすることで、材料コストが増加する場合がある。したがって、偏光板を備える液晶表示装置では、製造コストの増加や生産性の低下を抑えることが求められている。
【０００７】
上記特許文献２の実施例２では、偏光性を有する透明薄膜電極を用いたＴＮモードの液晶表示素子において、透明薄膜電極が設けられた基板の液晶層と反対側の面に偏光フィルムを配置する態様が開示されている。このように、上記特許文献２に開示された液晶表示素子を作製する際は、偏光フィルムの貼り合わせ工程等、偏光フィルムに関わる工程が必要である。
【０００８】
上記特許文献３では、第２基板の液晶層と反対側に帯電防止用の導電層を設けた液晶表示装置において、上記導電層を偏光層とする態様が開示されており、上記偏光層として、導電性を備えた偏光板が挙げられている。このように、上記特許文献３に開示された液晶表示装置を作製する際は、偏光板に関わる工程が必要である。
【０００９】
図５は、比較形態１の液晶表示装置の断面模式図である。上記特許文献１では、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶表示装置における画素電極及び共通電極に、偏光性を有する透明電極を用いる態様が開示されている。このような液晶表示装置として、例えば、図５に示す比較形態１の液晶表示装置が挙げられる。すなわち、比較形態１の液晶表示装置１Ｒは、第１の絶縁基板１０Ｒ、偏光性を有する共通電極２０Ｒ、第１の配向膜５１Ｒ、液晶層６０Ｒ、第２の配向膜５２Ｒ、偏光性を有する画素電極４１Ｒ、及び、第２の絶縁基板７０Ｒを、観察面側からこの順に備える。比較形態１では、第１の絶縁基板１０Ｒ及び共通電極２０Ｒを含む積層体を第１基板ともいい、第２の絶縁基板７０Ｒ及び画素電極４１Ｒを含む積層体を第２基板ともいう。
【００１０】
比較形態１の液晶表示装置１Ｒでは、液晶層６０Ｒを介して互いに対向する画素電極４１Ｒ及び共通電極２０Ｒが偏光性を有する透明電極であり、比較形態１の液晶表示装置１Ｒには偏光板を配置していない。本発明者らは、このような比較形態１の液晶表示装置１Ｒについて検討を行った。比較形態１の液晶表示装置１Ｒが備える画素電極４１Ｒには、互いに隣り合う画素間でギャップが設けられており、その部分では偏光性を有さず光漏れが発生し得る。なお、互いに隣り合う画素間に配置されたブラックマトリクスにより、設計上は、この光漏れを抑えることができる。しかしながら、第１基板と第２基板との嵌合の際の局所ずれなどで両基板が僅かにずれることがしばしばあり、このような場合には、互いに隣り合う画素間の光漏れをブラックマトリクスにより充分抑えることができない。また、ＴＮモードの液晶表示装置１Ｒでは、液晶分子の傾きを制御するために画素電極４１Ｒにスリットが設けられることがあり、当該スリットでは偏光性を示さず、光漏れが発生してしまう可能性がある。
【００１１】
本発明者らは、更に、偏光性を有する画素電極及び共通電極をＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置に適用した比較形態２の液晶表示装置１Ｒについて検討した。図６は、比較形態２の液晶表示装置の断面模式図である。図７は、比較形態２の液晶表示装置の平面模式図である。比較形態２の液晶表示装置１Ｒは、第１の絶縁基板１０Ｒ、偏光性を有する共通電極２０Ｒ、層間絶縁膜３０Ｒ、偏光性を有する画素電極４１Ｒ、第１の配向膜５１Ｒ、液晶層６０Ｒ、第２の配向膜５２Ｒ、第２の絶縁基板７０Ｒ、及び、透明電極層８０Ｒを、背面側からこの順に備える。
【００１２】
偏光性を有する画素電極４１Ｒは、互いに隣接する２本のソース線９１Ｒと、互いに隣接する２本のゲート線９２Ｒとに囲まれた各領域に配置され、偏光性を有する画素電極４１Ｒには、複数のスリット４０ＳＲが設けられている。また、透明電極層８０Ｒは、導電性を有する層であり、液晶表示装置１Ｒが帯電するのを防止する機能を有する。
【００１３】
比較形態２の液晶表示装置１Ｒのように、横電界方式の液晶表示装置では、画素電極及び共通電極の一方にスリットが設けられる。そのため、横電界方式の液晶表示装置１Ｒに偏光性を有する画素電極４１Ｒ及び共通電極２０Ｒを適用する場合、画素電極４１Ｒに設けられたスリット４０ＳＲ部分が偏光性を示さず、当該部分より光漏れが起こる可能性がある。
【００１４】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、光漏れを抑制でき、かつ、少なくとも一枚の偏光板を省略可能な液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、光漏れを抑制でき、かつ、少なくとも一枚の偏光板を省略可能な液晶表示装置について種々検討した結果、各表示単位、及び、隣接する表示単位間の境界領域に重畳するように設けられた面状の共通電極に偏光性を付与することにより、各表示単位及び境界領域において共通電極を偏光板として用いることが可能となり、画素電極のスリット部分と境界領域とにおける光漏れを抑制できるとともに、少なくとも、共通電極が設けられた基板側の偏光板を省略できることを見出した。これにより、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達した。
【００１６】
すなわち、本発明の一態様は、複数の表示単位がマトリクス状に配列された液晶表示装置であって、第１の絶縁基板と、上記各表示単位、及び、隣接する表示単位間の境界領域に重畳するように設けられた偏光性を有する面状の共通電極と、液晶層と、第２の絶縁基板と、上記各表示単位及び上記境界領域に重畳するように設けられた偏光性を有する面状の偏光層と、をこの順に備える液晶表示装置であってもよい。
【００１７】
上記第１の絶縁基板、上記共通電極、上記液晶層、上記第２の絶縁基板及び上記偏光層は、背面側からこの順に配置され、上記共通電極の上記液晶層側に設けられた層間絶縁膜と、上記層間絶縁膜の上記液晶層側に設けられ、スリットが設けられた画素電極とを更に備え、上記偏光層は、導電性を有し、上記第１の絶縁基板及び上記第２の絶縁基板の上記液晶層と反対側には、いずれも、偏光板が設けられていなくてもよい。
【００１８】
上記第１の絶縁基板、上記共通電極、上記液晶層、上記第２の絶縁基板及び上記偏光層は、観察面側からこの順に配置され、上記第２の絶縁基板の上記液晶層側に設けられた画素電極と、上記偏光層を少なくとも含む偏光板とを更に備え、上記第１の絶縁基板の上記液晶層と反対側には、偏光板が設けられていなくてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
光漏れを抑制でき、かつ、少なくとも一枚の偏光板を省略可能な液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態１のＦＦＳモードの液晶表示装置の平面模式図である。
【図２】実施形態１のＦＦＳモードの液晶表示装置の断面模式図である。
【図３】実施形態２のＴＮモードの液晶表示装置の平面模式図である。
【図４】実施形態２のＴＮモードの液晶表示装置の断面模式図である。
【図５】比較形態１の液晶表示装置の断面模式図である。
【図６】比較形態２の液晶表示装置の断面模式図である。
【図７】比較形態２の液晶表示装置の平面模式図である。
【図８】比較形態３のＦＦＳモードの液晶表示装置の断面模式図である。
【図９】比較形態４のＴＮモードの液晶表示装置の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。なお、以下の説明において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、実施形態に記載された各構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。
【００２２】
［実施形態１］
図１は、実施形態１のＦＦＳモードの液晶表示装置の平面模式図である。図２は、実施形態１のＦＦＳモードの液晶表示装置の断面模式図である。図２は、図１におけるＡ１−Ａ２方向に沿った断面模式図である。本実施形態では、ＦＦＳモードの液晶表示装置を例に挙げて説明を行う。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置１は、複数の表示単位Ｐがマトリクス状に配列された表示領域を有する。また、図２に示すように、液晶表示装置１は、第１の絶縁基板１０と、各表示単位Ｐ、及び、隣接する表示単位Ｐ間の境界領域Ｑに重畳するように設けられた偏光性を有する面状の共通電極（対向電極）２０と、液晶層６０と、第２の絶縁基板７０と、各表示単位Ｐ及び境界領域Ｑに重畳するように設けられた偏光性を有する面状の偏光層８０と、をこの順に備える。このように、偏光性を有する共通電極２０を用いることにより、共通電極２０に偏光子の機能をもたせることが可能となるため、液晶表示装置１において、共通電極２０を有する基板側の偏光板を省略することができる。本明細書において「偏光子」とは、自然光又は偏光を直線偏光に変換するものをいう。また、表示単位Ｐは開口領域であり、境界領域Ｑは遮光領域である。
【００２４】
更に、偏光性を有する画素電極４１Ｒを用いる上記比較形態２の液晶表示装置１Ｒでは、画素電極４１Ｒのスリット４０ＳＲ部分及び表示単位間の境界領域が偏光性を示さず、これらの箇所から光漏れが起こる可能性がある。しかしながら、本実施形態のように、各表示単位Ｐと境界領域Ｑとに重畳するように設けられた面状の共通電極２０が偏光性を有することにより、各表示単位Ｐだけでなく、境界領域Ｑにおいても光を偏光させることが可能となり、偏光性を示さない領域に起因する光漏れを抑えることができる。以下に本実施形態の詳細を説明する。
【００２５】
本実施形態の液晶表示装置１は、図２に示すように、第１の絶縁基板１０、偏光性を有する面状の共通電極２０、層間絶縁膜３０、画素電極４０、第１の配向膜５１、液晶層６０、第２の配向膜５２、第２の絶縁基板７０、及び、導電性を有する偏光層８０を、背面側からこの順に備える。第１の絶縁基板１０、偏光性を有する面状の共通電極２０、層間絶縁膜３０及び画素電極４０を含む積層体を、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板ともいう。
【００２６】
ここで、従来のＦＦＳモードの液晶表示装置について説明する。図８は、比較形態３のＦＦＳモードの液晶表示装置の断面模式図である。従来のＦＦＳモードの液晶表示装置の一例である比較形態３の液晶表示装置１Ｒは、図８に示すように、第１の偏光板ＰＬ１Ｒ、第１の絶縁基板１０Ｒ、共通電極２１Ｒ、層間絶縁膜３０Ｒ、画素電極４０Ｒ、第１の配向膜５１Ｒ、液晶層６０Ｒ、第２の配向膜５２Ｒ、第２の絶縁基板７０Ｒ、透明電極層８０Ｒ、及び、第２の偏光板ＰＬ２Ｒを、背面側から順に備える。
【００２７】
本実施形態の液晶表示装置１の構成と、比較形態３の液晶表示装置１Ｒの構成とを比較すると、比較形態３では、第１及び第２の絶縁基板１０Ｒ及び７０Ｒの液晶層６０Ｒと反対側に、それぞれ、第１及び第２の偏光板ＰＬ１Ｒ及びＰＬ２Ｒが設けられているが、本実施形態では、これらの偏光板が設けられていない。
【００２８】
比較形態３の液晶表示装置１Ｒでは、第１の偏光板ＰＬ１Ｒと共通電極２０Ｒとが互いに別の層として設けられているが、本実施形態では、偏光性を有する面状の共通電極２０が共通電極及び偏光子として機能するため、ＴＦＴ基板側の第１の偏光板を別途設ける必要がない。また、比較形態３の液晶表示装置１Ｒでは、帯電防止層として機能する透明電極層８０Ｒと第２の偏光板ＰＬ２Ｒとが互いに別の層として設けているが、本実施形態では、導電性を有する偏光層８０が帯電防止層及び偏光子として機能するため、ＣＦ基板側の第２の偏光板を別途設ける必要がない。このように、本実施形態のＦＦＳモードの液晶表示装置１は、比較形態３の従来のＦＦＳモードの液晶表示装置１Ｒに比べて、より少ない部材で構成される。
【００２９】
したがって、液晶表示装置の製造工程において必須の工程となる共通電極（透明薄膜電極）を形成する工程において、偏光性をもつ透明薄膜電極を形成することにより、第１の絶縁基板１０側の偏光板が不要な本実施形態の液晶表示装置１を実現することができる。また、液晶表示装置の製造工程のうち、第２の絶縁基板７０の観察面側にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電膜を形成する工程において、偏光性をもつ透明導電膜を形成することにより、第２の絶縁基板７０側の偏光板が不要な本実施形態の液晶表示装置１を実現することができる。このように、本実施形態では、偏光性を有する導電性の材料を採用することにより従来の偏光板が不要となるため、偏光板の材料費や経費の削減が可能である。また、偏光板を貼り合わせる工程と、偏光板の貼り合わせを修正する工程とが不要となるため、生産手番を削減し、生産能力を向上させることができる。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置１が有する第１の絶縁基板１０は、複数のソース線９１、複数のソース線９１と交差する複数のゲート線９２、及び、複数のＴＦＴ９３を備える。互いに隣接する２本のソース線９１と、互いに隣接する２本のゲート線９２とに囲まれた各領域には、スリット４０Ｓが設けられた画素電極４０が配置される。
【００３１】
各ＴＦＴ９３は、複数のソース９１線及び複数のゲート線９２のうちの対応するソース線９１及びゲート線９２に接続され、薄膜半導体９４、対応するソース線９１の一部で構成されるソース電極９１ａ、対応するゲート線９２の一部で構成されるゲート電極（図示省略）、及び、複数の画素電極４０のうちの対応する画素電極４０と接続されたドレイン電極９１ｂを有する三端子スイッチである。
【００３２】
画素電極４０は、一表示単位Ｐ毎に設けられる電極である。画素電極４０は、薄膜半導体９４を介してソース線９１と接続されており、ゲート線９２のＯｎ／Ｏｆｆの電位制御によってソース信号を画素電極４０へ充電し、画素電位を任意に制御することができる。これにより、スリット４０Ｓが設けられた画素電極４０と、画素電極４０の下層に層間絶縁膜３０を介して配置された面状の共通電極２０との間でフリンジ電界を発生させ、液晶層６０に含まれる液晶分子を回転させる。このようにして画素電極４０と共通電極２０との間に印加する電圧の大きさを制御し、液晶層６０のリタデーションを変化させ、光の透過、不透過を制御する。
【００３３】
本明細書において、「表示単位」とは、１つの画素電極４０に対応する領域を意味し、液晶表示装置の技術分野で「画素」と呼ばれるものであってもよく、一画素を分割して駆動する場合には「サブ画素（サブピクセル）」、「ドット」又は「絵素」と呼ばれるものであってもよい。
【００３４】
共通電極２０は、各表示単位Ｐと境界領域Ｑとに重畳するように設けられた偏光性を有する面状の電極であるため、偏光子としても用いることができる。ここで、偏光性を有する画素電極４１Ｒを有する上記比較形態２の液晶表示装置では、画素電極４１Ｒのスリット４０ＳＲ部分及び表示単位間の境界領域が偏光性を示さず、これらの箇所から光漏れが起こる可能性がある。しかしながら、本実施形態のように、各表示単位Ｐと境界領域Ｑとに重畳するように設けられた面状の共通電極２０が偏光性を有することにより、各表示単位Ｐだけでなく、境界領域Ｑにおいても光を偏光させることが可能となり、偏光性を示さない領域に起因する光漏れを抑えることができる。このように、共通電極２０は、複数の表示単位Ｐにわたって設けられている。
【００３５】
本明細書において、偏光性とは、光を偏光させる性質をいい、偏光性を有する部材（共通電極２０及び偏光層８０。以下、偏光部材ともいう。）は、偏光軸を有する。偏光部材の偏光度は、液晶表示装置の分野で通常用いられる偏光板と同程度の偏光度であってもよく、例えば９９．９５％以上である。偏光度は、上記偏光部材の平行透過率（ＴＰ）及び直交透過率（Ｔｃ）を測定し、下記式により求めることができる。上記平行透過率（ＴＰ）は、同じ偏光部材２枚を互いの吸収軸が平行となるように重ね合わせて作製した平行型積層偏光子の透過率の値である。また、上記直交透過率（Ｔｃ）は、同じ偏光部材２枚を互いの吸収軸が直交するように重ね合わせて作製した直交型積層偏光子の透過率の値である。偏光部材の偏光度の上限は特に限定されないが、理論的には１００％であり、通常、９９．９９９％以下である。
偏光度（％）＝｛（ＴＰ−Ｔｃ）／（ＴＰ＋Ｔｃ）｝０．５０×１００
【００３６】
共通電極２０及び偏光層８０の偏光度の測定方法をより詳細に説明する。まず、同一の液晶表示装置１を２つ用意し、それぞれの液晶表示装置１から測定の対象となる偏光部材（共通電極２０又は偏光層８０）が設けられた基板を剥離する。剥離した２枚の基板を用いて平行透過率及び直交透過率を測定して偏光度（以下、偏光部材除去前の偏光度ともいう）を算出する。更に、上記剥離した２枚の基板から、それぞれ、上記偏光部材をエッチング等により除去し、偏光部材を除去した後の基板を用いて平行透過率及び直交透過率を測定して偏光度（以下、偏光部材除去後の偏光度ともいう）を算出する。上記偏光部材除去前の偏光度から、上記偏光部材除去後の偏光度を差し引くことにより、偏光部材の偏光度を求めることができる。また、偏光度及び透過率が既知であるガラス基板上に測定の対象となる偏光部材を形成した積層体を２組用意し、上記積層体の平行透過率及び直交透過率を測定して偏光度を算出した上で、上記ガラス基板の偏光成分（偏光度）を取り除く（差し引く）ことにより偏光部材の偏光度を測定することができる。なお、前者の測定方法において、上記偏光部材除去後の偏光度が上記偏光部材除去前の偏光度に対して無視できる程度であれば、偏光部材除去前の偏光度から偏光部材除去後の偏光度を差し引かず、偏光部材除去前の偏光度を偏光部材の偏光度とすることもできる。また、後者の測定方法において、上記ガラス基板の偏光度が上記積層体の偏光度に対して無視できる程度であれば、積層体の偏光度からガラス基板の偏光度を差し引かず、積層体の偏光度を偏光部材の偏光度とすることもできる。
【００３７】
本明細書において、面状とは、ベタ状を意味し、実質的に面状である場合を包含し、より具体的には、その一部の領域に開口を有する場合も包含するものとする。本実施形態では、各表示単位Ｐに重畳するように設けられた偏光性を有する面状の共通電極２０上に、スリット４０Ｓが設けられた画素電極４０が配置されている。これにより、各表示単位Ｐ全体で偏光によるに液晶表示を可能としつつ、各表示単位Ｐ内で無偏光に起因する光漏れの発生を防止することができる。なお、本実施形態における共通電極２０及び画素電極４０の配置を入れ替え、各表示単位に面状に配置された画素電極上に、偏光性を有し、かつ、スリットが設けられた共通電極を配置することにより、ＦＦＳモードの液晶表示装置を得ることは可能である。しかしながら、偏光性を有する共通電極にスリットが設けられている場合、上記スリットが設けられた部分は偏光性を有さないため、当該部分から光漏れが起こる可能性がある。したがって、本実施形態のように、偏光性を有する共通電極２０を各表示単位Ｐに重畳するように面状に設けることにより、光漏れを抑えることができる。また、偏光性を有する面状の共通電極２０は隣接する表示単位Ｐ間の境界領域Ｑにも配置されている。これにより、境界領域Ｑにおいて共通電極２０を通過した偏光が第２の絶縁基板７０を更に通過したとしても、境界領域Ｑに重畳するように設けられた偏光性を有する面状の偏光層８０によって、その偏光を効果的に遮光することができる。したがって、境界領域Ｑからの光漏れを抑えることもできる。ただし、液晶表示装置１では、画素電極４０とドレイン電極９１ｂとを接続するためのコンタクトホールＣＨが少なくとも層間絶縁膜３０に設けられている。そのため、共通電極２０は、コンタクトホールＣＨに重畳しないように設けられた開口２０Ｓを除く、表示領域全域にわたって設けられている。なお、コンタクトホールＣＨ及び開口２０Ｓは、後述するブラックマトリクスが配置される境界領域Ｑ（遮光領域）に設けられているため、共通電極２０に設けられた開口２０Ｓからの光漏れは、設計上、上記ブラックマトリクスにより抑えられるが、両基板間の嵌合の際にずれが生じた場合などは、開口２０Ｓから光漏れが発生する可能性がある。ここで、比較形態１の液晶表示装置１Ｒにおいて両基板間の嵌合の際にずれが生じた場合は画素間の境界で光漏れが発生し、当該光漏れは、基板が上下左右いずれの方向にずれる場合であっても発生する可能性がある。しかしながら、本実施形態の開口２０Ｓに起因する光漏れは、例えば、ブラックマトリクスが開口２０Ｓを覆う方向へと基板がずれる場合は発生せず、また、光漏れが発生したとしてもその領域は比較形態１に比べて小さいため、開口２０Ｓに重畳する領域に偏光性を有する共通電極２０がなくても特に問題とはならない。
【００３８】
共通電極２０は、導電性を有する。共通電極２０の抵抗率は、７．０×１０−４Ω／ｃｍ以下であることが好ましく、３．０×１０−４Ω／ｃｍ以下であることがより好ましい。なお、抵抗率は、一般的な抵抗測定装置を用いて測定することが可能であり、例えば、ＵＬＶＡＣ社製触針型表面形状測定器ＮＳＰＲ−２４００を用いて抵抗率を測定することができる。上記装置での抵抗率の測定は、４本のプローブを直接膜表面に接触させる４探針法測定により行うことができる。共通電極２０の抵抗率の下限は特に限定されないが、通常、１．０×１０−４Ω／ｃｍ以上であり、好ましくは１．５×１０−４Ω／ｃｍ以上である。
【００３９】
共通電極２０の材料としては、導電性を有し、かつ、偏光性を付与することができる材料を用いることができる。具体的には、導電性高分子、カーボンナノチューブ、金属細線等が挙げられる。
【００４０】
上記導電性高分子は、導電性を有する高分子であり、例えば、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール及びこれらの誘導体を挙げることができる。導電性高分子を用いて共通電極２０を作製する際は、一般的な高分子薄膜の形成方法を使用することができる。具体的には、塗布、印刷、転写、蒸着等が挙げられる。偏光性を付与する方法としては、ラビング等力学的な方法、導電性高分子を含む組成物を塗布した後、電場や磁場を印加して導電性高分子を配向させる方法、導電性高分子を含む組成物が塗布される基板の表面に配向処理を施し、当該表面の配向作用を利用する方法等が挙げられる。
【００４１】
上記カーボンナノチューブとしては、公知のものを使用することができる。特に、電気伝導率の高い金属的な成分の比率が高いものが好ましい。また、上記カーボンナノチューブは、不純物や欠陥が少なく、カーボンナノチューブの純度の高いものであることが好ましい。カーボンナノチューブを用いて共通電極２０を作製する際は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、アーク法、レーザーアブレーション法等の薄膜形成方法を用いることができる。偏光性を付与する方法としては、ラビング等力学的な方法、カーボンナノチューブを含む組成物を塗布した後、電場や磁場を印加してカーボンナノチューブを配向させる方法、カーボンナノチューブを含む組成物が塗布される基板の表面に配向処理を施し、当該表面の配向作用を利用する方法等が挙げられる。
【００４２】
上記金属細線としては、基板上に細線上に加工可能なものであれば任意の金属を用いることが可能であり、例えば、アルミニウム、金、銀、クロム等が挙げられる。金属細線を用いて共通電極２０を作製する際は、基板上に上記金属を付着させた後、電子線リソグラフィ、干渉露光等により細線パターンの得る方法を用いることができる。
【００４３】
偏光層８０は、各表示単位Ｐと境界領域Ｑとに重畳するように設けられた偏光性を有する面状の層であるため、偏光子として用いることができ、かつ、導電性を有するため、帯電防止層としても用いることができる。このように、導電性を有する偏光層８０を用いることにより、帯電防止層として機能する偏光層８０に偏光子の機能をもたせることが可能となるため、液晶表示装置１において、第２の絶縁基板７０側の偏光板を省略することができる。また、各表示単位Ｐと境界領域Ｑとに重畳するように設けられた偏光性を有する面状の偏光層８０により、各表示単位Ｐだけでなく、境界領域Ｑにおいても光を偏光させることが可能となり、偏光性を示さない領域に起因する光漏れを抑えることができる。
【００４４】
本実施形態のＦＦＳモードの液晶表示装置１では、各表示単位Ｐ及び境界領域Ｑに重畳するように設けられた偏光性を有する面状の共通電極２０と、各表示単位Ｐ及び境界領域Ｑに重畳するように設けられた導電性を有する面状の偏光層８０とが、それぞれ、液晶層６０を挟んで、第１の絶縁基板１０側及び第２の絶縁基板７０側に配置されている。このように、ＦＦＳモードの液晶表示装置１では、各表示単位Ｐ及び境界領域Ｑに重畳するように設けられた面状の層を、液晶層６０を挟んで第１の絶縁基板１０側と第２の絶縁基板７０側の両方に設けることが可能であるため、光漏れを抑えながら、第１の絶縁基板１０側及び第２の絶縁基板２０側の両方において、偏光板を省略することができる。なお、本実施形態において、共通電極２０及び偏光層８０は、偏光軸が互いに直交するように配置されている。
【００４５】
偏光層８０は、複数の表示単位Ｐにわたって設けられており、表示領域全域にわたって設けられている。
【００４６】
偏光層８０の偏光度は、液晶表示装置の分野で通常用いられる偏光板と同程度の偏光度であればよく、例えば、９９．９５％以上である。
【００４７】
偏光層８０の抵抗率は、７．０×１０−４Ω／ｃｍ以下であることが好ましく、３．０×１０−４Ω／ｃｍ以下であることがより好ましい。偏光層８０の抵抗率の下限は特に限定されないが、通常、１．０×１０−４Ω／ｃｍ以上であり、好ましくは１．５×１０−４Ω／ｃｍ以上である。
【００４８】
偏光層８０の材料としては、導電性を有し、かつ、偏光性を付与することができる材料を用いることができる。具体的には、導電性高分子、カーボンナノチューブ、金属細線等が挙げられる。これらの材料の好ましい態様、及び、これらの材料を用いて偏光層８０を形成する方法は、上記共通電極２０と同様である。
【００４９】
第２の絶縁基板７０の観察面側には導電性を有する偏光層８０が配置されている。また、偏光層８０は、任意の導電部材を介して接地されている。より具体的には、例えば、偏光層８０は、第１の絶縁基板１０上に設けられた除電端子部（図示省略）に導電ペースト（図示省略）により電気的に接続されており、上記除電端子部は、液晶表示装置１が備えるフレキシブル基板（図示省略）上に設けられたグランドライン（図示省略）を介して基準電位点に電気的に接続されている。このように偏光層８０を接地することにより、導電性を有する偏光層８０を用いて、第２の絶縁基板７０側の静電気除去を行うことが可能となる。すなわち、偏光層８０を帯電防止層としても用いることができる。上記除電端子部は、接地されることにより除電する機能を発揮できる限り、その配置箇所は特に限定されず、第１の絶縁基板１０の観察面側に配置されてもよく、第１の絶縁基板の背面側に配置されてもよい。
【００５０】
第１及び第２の絶縁基板１０及び７０としては、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等の透明絶縁基板が挙げられる。
【００５１】
層間絶縁膜３０は、共通電極２０と画素電極４０とを絶縁する機能を有する。層間絶縁膜３０としては、無機絶縁膜、有機絶縁膜、又は、上記有機絶縁膜と無機絶縁膜との積層体を用いることができる。無機絶縁膜としては、例えば、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化珪素（ＳｉＯ２）等の無機膜（比誘電率ε＝５〜７）や、それらの積層膜を用いることができる。有機絶縁膜としては、例えば、感光性アクリル樹脂等の比誘電率の小さい有機膜（比誘電率ε＝３〜４）を用いることができる。
【００５２】
画素電極４０の材料としては、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等の透明導電材料、又は、それらの合金を用いることができる。
【００５３】
液晶層６０は、液晶材料を含んでおり、液晶層６０に対して電圧を印加し、印加した電圧に応じて液晶材料中の液晶分子の配向状態を変化させることにより、光の透過量を制御するものである。
【００５４】
本実施形態で用いられる液晶材料は、下記式で定義される誘電率異方性（Δε）が正の値を有するものであってもよく、負の値を有するものであってもよい。正の誘電率異方性を有する液晶材料はポジ型液晶材料ともいい、負の誘電率異方性を有する液晶材料はネガ型液晶材料ともいう。なお、液晶分子の長軸方向が遅相軸の方向となる。また、液晶分子は、電圧が印加されていない状態（電圧無印加状態）で、ホモジニアス配向するものであり、電圧無印加状態における液晶分子の長軸の方向は、液晶分子の初期配向の方向ともいう。
Δε＝（長軸方向の誘電率）−（短軸方向の誘電率）
【００５５】
液晶材料の誘電率異方性（Δε）は、水平配向の液晶セルを作製し、高電圧印加前後の容量値を用いて、長軸方向の誘電率と短軸方向の誘電率を算出して求めることができる。
【００５６】
第１及び第２の配向膜５１及び５２は、液晶層６０における液晶分子の配向を制御する機能を有し、液晶層６０への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）のときには、主に第１及び第２の配向膜５１及び５２の働きによって液晶層６０中の液晶分子の配向が制御される。この状態（以下、初期配向状態ともいう）において、第１及び第２の絶縁基板１０及び７０の表面に対して液晶分子の長軸が形成する角度が「プレチルト角」と呼ばれる。なお、本明細書において「プレチルト角」とは、基板面と平行な方向からの液晶分子の傾きの角度を表し、基板面と平行な角度が０°、基板面の法線の角度が９０°である。第１及び第２の配向膜５１及び５２は、それぞれ、液晶層６０中の液晶分子を略水平に配向させるもの（水平配向膜）であり、プレチルト角が０°以上、５°以下であることが好ましい。
【００５７】
第２の絶縁基板７０上には、格子状に形成されたブラックマトリクス（図示省略）が設けられている。ブラックマトリクスによって境界領域Ｑ（遮光領域）が規定されている。一画素を分割して駆動する場合、格子状のブラックマトリクスの開口部（各サブ画素内）にはカラーフィルタ（ＣＦ：Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）が設けられる。カラーフィルタは、各表示単位Ｐ（開口領域）に重畳するように設けられる。第２の絶縁基板７０、カラーフィルタ、及びブラックマトリクスを含む積層体を、ＣＦ基板ともいう。
【００５８】
［実施形態２］
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、上記実施形態と重複する内容については説明を省略する。上記実施形態１ではＦＦＳモードの液晶表示装置を例に挙げて説明を行ったが、本実施形態では、ＴＮモードの液晶表示装置を例に挙げて説明を行う。
【００５９】
図３は、実施形態２のＴＮモードの液晶表示装置の平面模式図である。図４は、実施形態２のＴＮモードの液晶表示装置の断面模式図である。図４は、図３におけるＡ１−Ａ２方向に沿った断面模式図である。
【００６０】
図４に示すように、本実施形態の液晶表示装置１は、第１の絶縁基板１０と、各表示単位Ｐ、及び、隣接する表示単位Ｐ間の境界領域Ｑに重畳するように設けられた偏光性を有する面状の共通電極２０と、液晶層６０と、第２の絶縁基板７０と、各表示単位Ｐ及び境界領域Ｑに重畳するように設けられた偏光性を有する面状の偏光層８０と、をこの順に備える。このように、偏光性を有する共通電極２０を用いることにより、共通電極２０に偏光子の機能をもたせることが可能となるため、液晶表示装置１において、共通電極２０を有する基板側の偏光板を省略することができる。
【００６１】
また、偏光性を有する画素電極４１Ｒを用いる上記比較形態１の液晶表示装置１Ｒでは、画素電極４１Ｒのスリット４０ＳＲ部分及び表示単位間の境界領域が偏光性を示さず、これらの箇所から光漏れが起こる可能性がある。しかしながら、本実施形態のように、各表示単位Ｐと境界領域Ｑとに重畳するように設けられた面状の共通電極２０が偏光性を有することにより、各表示単位Ｐだけでなく、境界領域Ｑにおいても光を偏光させることが可能となり、偏光性を示さない領域に起因する光漏れを抑えることができる。以下に本実施形態の詳細を説明する。
【００６２】
本実施形態の液晶表示装置１は、図３及び図４に示すように、第１の絶縁基板１０、偏光性を有する面状の共通電極２０、第１の配向膜５１、液晶層６０、第２の配向膜５２、画素電極４０、第２の絶縁基板７０、及び、偏光層８０を含む偏光板ＰＬ２を、観察面側からこの順に備える。
【００６３】
ここで、従来のＴＮモードの液晶表示装置について説明する。図９は、比較形態４のＴＮモードの液晶表示装置の断面模式図である。従来のＴＮモードの液晶表示装置の一例である比較形態４の液晶表示装置１Ｒは、図９に示すように、第１の偏光板ＰＬ１Ｒ、第１の絶縁基板１０Ｒ、共通電極２１Ｒ、第１の配向膜５１Ｒ、液晶層６０Ｒ、第２の配向膜５２Ｒ、画素電極４０Ｒ、第２の絶縁基板７０Ｒ、及び、第２の偏光板ＰＬ２Ｒを、観察面側からこの順に備える。
【００６４】
本実施形態の液晶表示装置１の構成と、比較形態４の液晶表示装置１Ｒの構成とを比較すると、比較形態４では、第１の絶縁基板１０Ｒの液晶層６０Ｒと反対側に、第１の偏光板ＰＬ１Ｒが設けられているが、本実施形態では、当該偏光板が設けられていない。
【００６５】
比較形態４の液晶表示装置１Ｒでは、第１の偏光板ＰＬ１Ｒと共通電極２１Ｒとが互いに別の層として設けられているが、本実施形態では、偏光性を有する面状の共通電極２０が共通電極及び偏光子として機能するため、ＣＦ基板側の第１の偏光板を別途設ける必要がない。このように、本実施形態のＴＮモードの液晶表示装置１は、比較形態４の従来のＴＮモードの液晶表示装置１Ｒに比べて、より少ない部材で構成される。
【００６６】
したがって、液晶表示装置の製造工程において必須の工程となる共通電極（透明薄膜電極）を形成する工程において、偏光性をもつ透明薄膜電極を形成することにより、第１の絶縁基板１０側の偏光板が不要な本実施形態の液晶表示装置１を実現することができる。
【００６７】
上記比較形態２で説明したように、ＴＮモードの液晶表示装置では、パネル全面に透明電極を用いる層が、第２の絶縁基板側の共通電極しかなく、比較形態２のように、画素電極及び共通電極に偏光性透明電極を用いると、画素電極の隙間や画素電極のスリット部から光漏れが発生することが考えられる。そこで、本実施形態では、第２の絶縁基板７０側の共通電極２０にのみ偏光性透明電極を用いることにより、第２の絶縁基板７０側に偏光板を配置しない液晶表示装置を得ることができる。偏光性透明電極を第２の絶縁基板７０側の透明電極部に採用することにより、従来のＴＮモードの液晶表示装置におけるＣＦ基板側の偏光板が不要となり、偏光板の材料費や経費を抑える（例えば、半減させる）ことが可能となる。また、偏光板を貼り合わせる工程と、偏光板の貼り合わせを修正する工程とを削減できるため、生産手番を削減し、生産能力を向上させることができる。
【００６８】
液晶層６０に含まれる液晶分子は、電圧が印加されていない状態で、第１の配向膜５１近傍で共通電極２０の偏光軸に平行となるように配向し、第２の配向膜５２近傍で偏光層８０の偏光軸に平行となるように配向する。上述のように、共通電極２０の偏光軸と偏光層８０の偏光軸とは互いに直交しているので、液晶層６０では、共通電極２０側から偏光層８０側へ向かって、液晶分子が一方向に回転しながら９０度ねじれるように配向している。本実施形態で用いられる液晶材料は、ポジ型液晶材料であり、液晶層６０へ電圧が印加されると、液晶分子は第１及び第２の絶縁基板１０及び７０に対して垂直に配向するため、画素電極４０と共通電極２０との間に印加する電圧の大きさを制御し、液晶分子の配向を変化させ、光の透過、不透過を制御する。
【００６９】
本実施形態では、各表示単位Ｐに重畳するように設けられた偏光性を有する面状の共通電極２０と、各表示単位Ｐに設けられた画素電極４０とを液晶層６０を介して対向配置している。これにより、液晶分子の傾きを制御するために画素電極４０にスリットが設けられた場合であっても、各表示単位Ｐ全体で偏光によるに液晶表示を可能としつつ、各表示単位Ｐ内で無偏光に起因する光漏れの発生を防止することができる。また、面状の共通電極２０は隣接する表示単位Ｐ間の境界領域Ｑにも配置されている。これにより、実施形態１と同様に、境界領域Ｑからの光漏れを抑えることもできる。
【００７０】
偏光板ＰＬ２は、偏光層８０と、偏光層８０を挟持する２枚の保護膜とを含む。偏光板ＰＬ２は、複数の表示単位Ｐにわたって設けられており、表示領域全域にわたって設けられている。上記実施形態１の偏光層８０は導電性を有しているが、本実施形態の偏光層８０は、導電性を有していても、導電性を有していなくてもよい。本実施形態における偏光層８０の表面抵抗率は特に限定されない。本実施形態における偏光層８０としては、公知の偏光子を用いることが可能であり、例えば、ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）にヨウ素および染料を分散させ、当該ＰＶＡを延伸することによって作製される偏光子を用いることができる。
【００７１】
本実施形態における偏光層８０の偏光度は、実施形態１と同様に、液晶表示装置の分野で通常用いられる偏光板と同程度の偏光度であってもよく、例えば、９９．９５％以上である。偏光層８０の偏光度の上限は特に限定されないが、理論的には１００％であり、通常、９９．９９９％以下である。
【００７２】
上記保護膜は、偏光層８０を保護する膜であり、複屈折の小さい膜であることが好ましい。保護膜の材料としては、ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）等が好適に用いられるが、その他の低複屈折材料として、シクロオレフィン系の樹脂やフルオレン系の樹脂を用いることもできる。また、保護膜としてガラスを用いてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１、１Ｒ：液晶表示装置
１０、１０Ｒ：第１の絶縁基板
２０、２０Ｒ、２１Ｒ：共通電極
２０Ｓ：開口
３０、３０Ｒ：層間絶縁膜
４０、４０Ｒ、４１Ｒ：画素電極
４０Ｓ、４０ＳＲ：スリット
５１、５１Ｒ：第１の配向膜
５２、５２Ｒ：第２の配向膜
６０、６０Ｒ：液晶層
７０、７０Ｒ：第２の絶縁基板
８０：偏光層
８０Ｒ：透明電極層
９１、９１Ｒ：ソース線
９１ａ：ソース電極
９１ｂ：ドレイン電極
９２、９２Ｒ：ゲート線
９３：ＴＦＴ
９４：薄膜半導体
ＣＨ：コンタクトホール
Ｐ：表示単位
ＰＬ１Ｒ：第１の偏光板
ＰＬ２：偏光板
ＰＬ２Ｒ：第２の偏光板
Ｑ：境界領域
【図１】
2019184789.tif 000003
【図２】
2019184789.tif 000004
【図３】
2019184789.tif 000005
【図４】
2019184789.tif 000006
【図５】
2019184789.tif 000007
【図６】
2019184789.tif 000008
【図７】
2019184789.tif 000009
【図８】
2019184789.tif 000010
【図９】
2019184789.tif 000011