(57)【要約】      （修正有）【課題】より明るい半透過型液晶表示装置を提供することを可能とする、半透過型液晶表示装置に最適な半透過型液晶装置用基板、及びそのような基板を備える半透過型液晶表示装置を提供する。【解決手段】透明基板上に形成されたブラックマトリクス１９と、セルギャップ調整層５’と、前記ブラックマトリクス及びセルギャップ調整層を覆うように形成された透明導電膜３と、前記透明導電膜上に形成され、前記ブラックマトリクスの上方に凹部２３を形成し、前記セルギャップ調整層の上方に凸部２４を形成する透明樹脂層４とを具備し、前記複数の矩形画素は、前記セルギャップ調整層を中心に対称に、中心に近い側から透過部Ｔ及び反射部Ｒの順で構成され、前記透過部Ｔでは透明導電膜上に前記透明樹脂層が積層され、前記反射部Ｒでは、前記セルギャップ調整層上に前記透明導電膜及び透明樹脂層がこの順に積層されていることを特徴とする半透過型液晶表示装置用基板。【選択図】図１
2012037666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に形成された、複数の矩形画素を区分する開口部を有するブラックマトリクスと、前記矩形画素の中央に形成されたセルギャップ調整層と、前記ブラックマトリクス及びセルギャップ調整層を覆うように形成された透明導電膜と、前記透明導電膜上に形成され、前記ブラックマトリクスの上方に凹部を形成し、前記セルギャップ調整層の上方に凸部を形成する透明樹脂層とを具備し、前記複数の矩形画素は、前記セルギャップ調整層を中心に対称に、中心に近い側から透過部及び反射部の順で構成され、前記透過部では透明導電膜上に前記透明樹脂層が積層され、前記反射部では、前記セルギャップ調整層上に前記透明導電膜及び透明樹脂層がこの順に積層されていることを特徴とする半透過型液晶表示装置用基板。
【請求項２】
前記矩形画素を区分する開口部に形成された着色層を更に具備するカラーフィルタ基板であって、前記着色層は、前記透明導電膜上に形成され、前記着色層上に前記透明樹脂層が積層されていることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示装置用基板。
【請求項３】
前記矩形画素を区分する開口部に形成された着色層を更に具備するカラーフィルタ基板であって、前記着色層上に前記透明導電膜及び透明樹脂層が積層されていることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示装置用基板。
【請求項４】
前記透明基板の表面からの、前記凹部の底部の高さと、前記透過部の透明樹脂層の表面の高さと、前記凸部の頂部の高さが、この順で高く形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半透過型液晶表示装置用基板。
【請求項５】
前記透過部における透明樹脂層の表面の高さと、前記反射部における透明樹脂層の表面の高さの差が、液晶表示装置を構成したときの液晶層の厚みの略１／２であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半透過型液晶表示装置用基板。
【請求項６】
前記セルギャップ調整層が、前記複数画素の矩形画素それぞれにおいて平面視、帯状パターンに配設されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半透過型液晶表示装置用基板。
【請求項７】
前記セルギャップ調整層が、マトリクス樹脂中に非晶質微粒子を分散させた光散乱層であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の半透過型液晶表示装置用基板。
【請求項８】
前記セルギャップ調整層が、透明樹脂からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の半透過型液晶表示装置用基板。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の半透過型液晶表示装置用基板と、液晶を駆動する素子をマトリクス状に配設したアレイ基板とを液晶を介して対向させて配置し、貼り合わせてなる液晶表示装置であって、前記アレイ基板が、それぞれ矩形画素を駆動するために異なる電位が印加される第１電極及び第２電極を具備することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項１０】
前記矩形画素での液晶の動作が、液晶を駆動する電圧を印加したときに平面視で、矩形画素中心の凸部について点対象あるいは線対称に、前記矩形画素の中央の方向に液晶が倒れる動作であることを特徴とする請求項９に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１１】
前記矩形画素での液晶の動作が、液晶を駆動する電圧を印加したときに平面視で、矩形画素中心から平面視、点対象に４つに区分される動作であることを特徴とする請求項７又は１０に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第１電極が、液晶を駆動するアクティブ素子と接続された櫛歯状パターンを有し、前記第２電極が、前記第１電極と同様の櫛歯状パターンを有し、絶縁層を介して前記第１電極の下に配設され、かつ、前記第２電極の櫛歯状パターンが、前記矩形画素中心の凸部について点対称あるいは線対称に、前記矩形画素の中央方向に、前記第１電極の櫛歯状パターンからはみ出ていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１電極及び第２電極が、可視域透明な導電性の金属酸化物から構成されることを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１４】
前記液晶が、負の誘電率異方性を有する液晶であることを特徴とする請求項９〜１３のいずれかに記載の半透過型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半透過型液晶表示装置用基板及びこれを備える半透過型液晶表示装置に関する。特に、本発明は、一方の基板、例えばカラーフィルタ基板に配設した透明導電膜と、他方の基板、例えばアレイ基板側に設けた第１及び第２の電極との間に電圧を印加することにより生じる斜め電界による液晶の駆動に最適な半透過型液晶表示装置用基板、及びこれを備える半透過型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイなどの薄型表示装置のさらなる高画質化、低価格化および省電力化が求められている。液晶表示装置向けカラーフィルタにおいては、十分な色純度や高いコントラスト、平坦性など、より高画質表示に合わせた要求がでてきている。
【０００３】
高画質液晶ディスプレイにおいて、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あるいは液晶駆動方式が提案され、それにより、広視野角・高速応答のディスプレイが実用化されている。
【０００４】
液晶をガラスなどからなる基板面に並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、また広視野角に有効なＨＡＮ方式などの液晶表示装置では、カラーフィルタに対する平坦性（膜厚の均一性やカラーフィルタ表面の凹凸の低減）と誘電率など電気的特性について、さらに高いレベルが要求されている。このような高画質液晶ディスプレイでは、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）を薄くする技術が主要な課題となっている。
【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）等の種々の改良モードの開発が進んでいる。また、ＶＡ方式などの液晶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、より高い透過率が主要な課題となっている。ＭＶＡ技術は、液晶駆動の電圧印加時に不安定な垂直配向液晶（基板表面に対し初期に垂直に配向している液晶が電圧印加時に倒れる方向が定まりにくいこと）の問題を解消するために、リブやスリットと呼称される液晶配向規制用構造物を複数設け、これらのリブ間に液晶ドメインを形成するとともに複数の配向方向のドメインを形成することにより、広い視野角を確保する技術である。特許文献１には、第１及び第２の配向規制構造物（リブ）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。
【０００６】
また、特許文献１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。当特許文献は、広い視野角を確保するためにそれぞれドメインでの厳密なチルト角（例えば８９度）制御に係わる複数回の配向処理と、かつ、ドメイン形成のため、それぞれ平面視９０度異なる配向軸の必要なことが開示されている。
【０００７】
液晶が負の誘電率異方性の場合、具体的には、カラーフィルタなどの上に形成した２つの樹脂製のリブ間に位置する液晶は、駆動電圧の印加時に、例えば、平面視で、このリブに垂直な方向に倒れ、基板面に水平に並ぼうとする。しかし、２つのリブ間の中央の液晶は、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ことがある。このような液晶の配向乱れは、液晶表示でのざらつきや表示ムラにつながっていた。また、ＭＶＡ方式の場合、上記問題も含め、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、中間調表示に難点があった。
【０００８】
このような問題を解決するため、カラーフィルタ基板側の透明導電膜（透明電極、表示電極あるいは第３電極）と、アレイ基板側の第１及び第２の電極を用い、これらの電極に電圧が印加されることにより生ずる斜め電界により垂直配向の液晶を制御する技術が、特許文献２および特許文献３に開示されている。特許文献２では、負の誘電率異方性の液晶を用いており、特許文献３には、正の誘電率異方性の液晶が記載されている。
【０００９】
特許文献２や特許文献３に示されるように、第１と第２と第３の電極を用い、斜め電界にて液晶配向を制御する手法は極めて有効である。斜め電界により、液晶の倒れる方向を設定することができる。また、斜め電界により液晶の倒れる量を制御しやすくなり、中間調表示に大きな効果が出てくる。
【００１０】
しかし、これらの技術でも、液晶のディスクリネーション対策が不十分である。ディスクリネーションとは、意図しない液晶の配向乱れや未配向により光の透過率の異なる領域が画素（画素は、液晶表示の最小単位で、本発明で表記の矩形画素と同義）内に生じる問題である。
【００１１】
特許文献２では、画素中央のディスクリネーション固定化のため、対向電極（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ている。しかし、画素周辺のディスクリネーションの改善策は開示されていない。また、画素中央のディスクリネーション固定化はできるものの、ディスクリネーションの最小化への方策も示されていない。さらに、液晶の応答性の改善技術についても記載されていない。
【００１２】
特許文献３では、透明導電膜（透明電極）上に誘電体層を積層した分、斜め電界の効果が増長され、好ましい。しかし、特許文献３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、透過率あるいは開口率の低下につながる問題がある。また、正の誘電率異方性の液晶を用いる場合（特許文献３は、負の誘電率異方性の液晶はその記載・実施例において開示していない）、画素中央部のディスクリネーションのため、透過率を向上させにくい。このため、半透過型液晶表示装置では採用しにくい技術となっている。
【００１３】
通常、ＶＡ方式やＴＮ方式などの液晶表示装置の基本的構成は、共通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画素電極（例えば、ＴＦＴ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）を備えたアレイ基板とで、液晶を挟持する構成である。この構成では、カラーフィルタ上の共通電極とアレイ基板側に形成された画素電極との間に駆動電圧を印加して液晶を駆動する。画素電極やカラーフィルタ表面の共通電極としての透明導電膜は、通常、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＩＧＺＯ(Indium  Garium  Zinc Oxide)などの導電性の金属酸化物の薄膜を用いる。
【００１４】
青色画素・緑色画素・赤色画素及びブラックマトリクスなどを備えるカラーフィルタを開示する技術として、例えば、ブラックマトリクスと着色画素上に透明導電膜を形成し、さらにオーバーコートを積層する技術が特許文献４に開示されている。しかし、特許文献４には、半透過型液晶表示装置において液晶のディスクリネーションを軽減し、斜め電界活用により液晶表示を向上させる技術は開示されていない。
【００１５】
負の誘電率異方性の液晶を用いた半透過型液晶表示装置であって、カラーフィルタ上の共通電極に電極スリット（電極開口部）を設け、さらに透過部のカラーフィルタである画素上に凸状部を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献５参照）。特許文献５には、透過部のカラーフィルタである画素の中央に凸状部を設け、さらに電極スリットにて配向の乱れ（ディスクリネーション）を生じさせにくくする技術が開示されている。しかし、透過部及び反射部のそれぞれ画素の中央部のみの液晶を対象としており、画素端部や画素のコーナー部でのディスクリネーションについては触れておらず、その対応策を考慮していない。従って、ディスクリネーションの最小化への方策を示しておらず、さらに、液晶の応答性の改善技術についても記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許第３９５７４３０号公報
【特許文献２】特許第２８５９０９３号公報
【特許文献３】特許第４３６４３３２号公報
【特許文献４】特開平１０−３９１２８号公報
【特許文献５】特許第４１６７９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされ、一方の基板に配設した透明導電膜と、他方の基板側に設けた第１及び第２の電極との間に電圧を印加することにより生じる斜め電界による液晶の駆動に最適な半透過型液晶表示装置用基板、及びこれを備える半透過型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】
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、透明基板上に形成された、複数の矩形画素を区分する開口部を有するブラックマトリクスと、前記矩形画素の中央に形成されたセルギャップ調整層と、前記ブラックマトリクス及びセルギャップ調整層を覆うように形成された透明導電膜と、前記透明導電膜上に形成され、前記ブラックマトリクスの上方に凹部を形成し、前記セルギャップ調整層の上方に凸部を形成する透明樹脂層とを具備し、前記複数の矩形画素は、前記セルギャップ調整層を中心に対称に、中心に近い側から透過部及び反射部の順で構成され、前記透過部では透明導電膜上に前記透明樹脂層が積層され、前記反射部では、前記セルギャップ調整層上に前記透明導電膜及び透明樹脂層がこの順に積層されていることを特徴とする半透過型液晶表示装置用基板を提供する。
【００１９】
かかる半透過型液晶表示装置用基板は、前記矩形画素を区分する開口部に形成された着色層を更に具備するカラーフィルタ基板であり、前記着色層は、前記透明導電膜上に形成し、前記着色層上に前記透明樹脂層を積層することが出来る。あるいは、透過型液晶表示装置用基板は、前記矩形画素を区分する開口部に形成された着色層を更に具備するカラーフィルタ基板であり、前記着色層上に前記透明導電膜及び透明樹脂層を積層することが出来る。
【００２０】
前記透明基板の表面からの、前記凹部の底部の高さと、前記透過部の透明樹脂層の表面の高さと、前記凸部の頂部の高さが、この順で高く形成することが出来る。
【００２１】
前記透過部における透明樹脂層の表面の高さと、前記反射部における透明樹脂層の表面の高さの差を、液晶表示装置を構成したときの液晶層の厚みの略１／２とすることが出来る。
【００２２】
前記セルギャップ調整層は、前記複数画素の矩形画素それぞれにおいて平面視、帯状パターンに配設することが出来る。
【００２３】
また、前記セルギャップ調整層は、マトリクス樹脂中に非晶質微粒子を分散させた光散乱層とすることが出来る。或いは、前記セルギャップ調整層は、透明樹脂からなるものとすることが出来る。
【００２４】
本発明の第２の態様は、上述した本発明の第１の態様に係る半透過型液晶表示装置用基板と、液晶を駆動する素子をマトリクス状に配設したアレイ基板とを液晶を介して対向させて配置し、貼り合わせてなる液晶表示装置であって、前記アレイ基板が、それぞれ矩形画素を駆動するために異なる電位が印加される第１電極及び第２電極を具備することを特徴とする半透過型液晶表示装置を提供する。
【００２５】
かかる半透過型液晶表示装置において、前記矩形画素での液晶の動作は、液晶を駆動する電圧を印加したときに平面視で、矩形画素中心の凸部について点対象あるいは線対称に、前記矩形画素の中央の方向に液晶が倒れる動作とすることが出来る。
【００２６】
また、前記矩形画素での液晶の動作は、液晶を駆動する電圧を印加したときに平面視で、矩形画素中心から平面視、点対象に４つに区分される動作とすることが出来る。
【００２７】
前記第１電極が、液晶を駆動するアクティブ素子と接続された櫛歯状パターンを有し、前記第２電極が、前記第１電極と同様の櫛歯状パターンを有し、絶縁層を介して前記第１電極の下に配設され、かつ、前記第２電極の櫛歯状パターンが、前記矩形画素中心の凸部について点対称あるいは線対称に、前記矩形画素の中央方向に、前記第１電極の櫛歯状パターンからはみ出ている構成とすることが出来る。
【００２８】
この場合、前記第１電極及び第２電極を、可視域透明な導電性の金属酸化物から構成することが出来る。
【００２９】
また、前記液晶として、負の誘電率異方性を有する液晶を用いることが出来る。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によると、一方の基板に配設した透明導電膜と、他方の基板側に設けた第１及び第２の電極との間に電圧を印加することにより生じる斜め電界による液晶の駆動に最適な半透過型液晶表示装置用基板、及びこれを備える半透過型液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る半透過型液晶表示装置用基板の模式断面図である。
【図２】本発明の第２の態様の一実施形態に係わる半透過型液晶表示装置の模式断面図である。
【図３】図２に示す本発明の一実施形態に係る半透過型液晶表示装置の緑色画素上の垂直配向液晶の初期配向状態示す断面図である。
【図４】図２に示す半透過型液晶表示装置の駆動電圧の印加直後の倒れ始めた液晶の動きを説明する図である。
【図５】図２に示す半透過型液晶表示装置の駆動電圧印加後の、白表示（図では緑色画素）時の液晶分子の配向状態を示す図である。
【図６】図２に示す半透過型液晶表示装置の第１及び第２電極を櫛歯状パターンとした場合の、第１電極の近傍の垂直に配向した液晶分子を示す図である。
【図７】図６に示す半透過型液晶表示装置の液晶を駆動する電圧を印加した直後の液晶分子の動作と電気力線を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る半透過型液晶表示装置用基板の部分断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る半透過型液晶表示装置用基板の部分断面図である。
【図１０】実施例１に係る半透過型液晶表示装置の部分平面図である。
【図１１】実施例１に係る半透過型液晶表示装置の部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００３３】
以下に説明する本発明の種々の実施形態は、初期配向が垂直配向もしくは水平配向の液晶を用い、ブラックマトリクス基板（透明基板上にブラックマトリクスを形成した基板）やカラーフィルタ基板と、液晶駆動素子であるＴＦＴなどのアクティブ素子が形成されたアレイ基板とを対向させて配置し、それらの間に液晶層を挟持する形で貼り合わせた半透過型液晶表示装置を前提とする。また、それらの実施形態では、加えて、第３電極である透明導電膜をカラーフィルタ基板に配設し、画素電極である第１電極、及びこの第１電極と電位の異なる第２電極をアレイ基板に配設し、このような電極構成で生じる斜め電界を活用する技術である。
【００３４】
本発明の実施形態に適用できる液晶は、初期配向（駆動電圧の無印加の時）で垂直配向の液晶、もしくは初期配向が水平配向の液晶である。液晶の誘電率異方性は、初期配向が水平の液晶の場合に正の液晶を用い、初期配向が垂直である場合に負である液晶を用いる。なお、負の誘電率異方性の液晶を用いた場合、チルト角設定のための配向膜の配向処理を省略できる。換言すれば、実施形態で用いる垂直配向膜は、塗布形成した後の熱処理だけで良く、ラビング配向や光配向などを省略できる。負の誘電率異方性の液晶を用いた場合、矩形画素中央の透過率を上げることができるため、色純度より明るさを重視する、たとえば、半透過型液晶表示装置に好適なカラーフィルタ基板を提供できる。
【００３５】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る半透過型液晶表示装置用基板１０を示す断面図である。この基板１０は、カラーフィルタを含んでおらず、以後、ブラックマトリクス基板（ＢＭ基板）と呼ぶ。図１において、透明基板１０ａ上に、ブラックマトリクス１９、光散乱層５、透明導電膜（第３電極）３、及び透明樹脂層４を順次形成することにより、ＢＭ基板１０が構成されている。
【００３６】
ブラックマトリクス１９の開口部である矩形画素は、反射部Ｒと透過部Ｔとにより構成され、光散乱層５は反射部Ｒに形成されている。なお、矩形画素の中央には、光散乱層５による凸部２４が形成され、ブラックマトリクス１９上には透明樹脂層４の段差による凹部１３が形成されている  なお、本実施形態に係るＢＭ基板１０の透過部と反射部の面積比率は、液晶表示装置の使用目的・条件により調整することができる。
【００３７】
本発明者らは、凹部１３のショルダー９ａ，９ｂおよび凸部２４のショルダー８ａ，８ｂが液晶配向の制御に利用できることを見出した。本発明は、この知見と、さらに第３電極３（透明導電膜）との組み合わせによる新規な技術を提案するものである。凹部１３のショルダー９ａ，９ｂおよび凸部２４のショルダー８ａ，８ｂは、液晶の動作（垂直方向から水平方向への倒れ）に利用するものである。なお、液晶の動作については後述する。
【００３８】
凸部２４の高さＨ（透過部Ｔの透明樹脂層４表面から凸部２４頂部までの膜厚の差）は、およそ０．４μｍから２μｍの範囲内にあるのが好ましい。０．４μｍ未満では、電圧印加時の“液晶の倒れのトリガー”として効果が不十分であり、その高さが２μｍを大きく超えると、液晶セルを構成した場合の液晶の流れに支障が出てくる。凹部１３の深さＤも、同様、０．４μｍから２μｍの範囲内にあるのが好ましい。なお、液晶表示装置を構成したときの光路長の関係で、凸部２４の高さは反射部Ｒの液晶厚みとほぼ等しい数値にすることが望ましい。
【００３９】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る、誘電率異方性が負である液晶を用いた液晶表示装置を示す断面図である。この液晶表示装置は、カラーフィルタ基板２０とアレイ基板３０とを液晶１７を挟持する形で貼り合わせた構造を有する。
【００４０】
カラーフィルタ基板２０は、透明基板２０ａ上に、ブラックマトリクス１９、光散乱層５、透明導電膜（第３電極）３、赤色画素１５、緑色画素１４、青色画素１６、及び透明樹脂層４を順次形成することにより構成されている。矩形画素の中央には、光散乱層５による凸部３４が形成され、ブラックマトリクス１９上には凹部２３が形成されている  
アレイ基板３０は、表面に反射膜１８を有する透明基板３０ａ上に、第１電極１及び第２電極２を、間に絶縁層２５を介して形成することにより構成されている。
【００４１】
カラーフィルタ上の配向膜、また、偏光板、位相差板などは図示を省略した。なお、偏光板は、クロスニコルとし、ノーマリブラックの液晶表示装置とした。偏光板は、たとえば、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して延伸方向に吸収軸を有する偏光板が使用できる。
【００４２】
図１０に、矩形画素の平面図を示す。（ａ）は矩形画素をアレイ基板３０の第１電極１側から見た図であり、（ｂ）は第１電極１を省略し、透明樹脂層４を示した図である。また、図１１は、隣接画素の一部を含み、第１電極１を破線で表した平面図である。
【００４３】
図１０及び１１において、矩形画素はブラックマトリクス１９により区分されており、このブラックマトリクス１９の線幅の中央に、凹部２３がスリット状に設けられている。また、画素の中央部には、凸部３４を構成するセルギャップ調整層５が、線状に形成されている。この矩形画素に対向して、アレイ基板３０の第１電極１が配置されている。第１電極１は、櫛歯状の形状を有している。
【００４４】
なお、液晶分子の動作については、後述するが、図１０（ａ）における矢印は、透明導電膜である第３電極３、及び第１電極１、第２電極２に電圧が印加された場合の、透過部における液晶分子が倒れる方向を示す。
【００４５】
以下に、図１に示す半透過型液晶表示装置用基板（以下、ＢＭ基板と略称することがある）１０、及び図２に示す液晶表示装置の構成要素について  簡単に説明する。
【００４６】
（ブラックマトリクス、矩形画素）
ブラックマトリクスとは、液晶表示のコントラストをアップさせるため、表示の最小単位である絵素の周囲、あるいは絵素の両辺に配設される遮光層からなる遮光性パターンである。遮光層は、透明樹脂に遮光性の顔料を分散させた塗膜であり、一般に感光性を付与され、露光及び現像を含むフォトリソグラフィの手法でパターニングすることにより形成される。矩形画素は、ブラックマトリクスの開口部を指し、上記絵素と同義である。
【００４７】
ブラックマトリクスの傾斜部は、丸みを帯びた形状でも良く、表示領域でのブラックマトリクスの断面形状は、半月状、台形、三角形などが例示できる。ブラックマトリクスの基板面からの傾斜角度は、前記した凸部の高さが０．４μｍを超えれば特に規定しなくても良い。開口率（矩形画素としての透過率）を別にすれば、２°とか３°などの低い傾斜角度でも良く、逆テーパ（上辺の大きい逆向きの台形状）でなければ良い。しかしながら、開口率の制限のため、実効的には３０°から８０°の範囲の傾斜が好ましい。
【００４８】
ブラックマトリクスに含有させる遮光性の色材は、周知の材料であるカーボンブラックが適用できる。本発明の半透過型液晶表示装置用基板の実施例において、ブラックマトリクス上に透明導電膜を積層する構成を中心に説明するが、透明導電膜上にブラックマトリクスを積層する構成では、遮光性の色材として誘電率の低い、例えば、有機顔料を混合して用いることができる。
【００４９】
本発明の一実施例として後述するブラックマトリクス上に透明導電膜を具備させた構成では、凹部１３上に樹脂層などの誘電体の配設がない（配向膜を除く）、もしくは薄い誘電体のみの積層構成であるため、液晶表示装置とするときの凹部１３のショルダー９ａ、９ｂ近傍の液晶に駆動電圧を伝え易く、液晶駆動のトリガーとして極めて有効な構成となる。
【００５０】
（透明導電膜）
液晶表示装置用基板の上に配設される透明導電膜としては、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＩＧＺＯ(Indium  Garium  Zinc Oxide)などの導電性の金属酸化物の薄膜を用いることができる。透明導電膜の形成位置は、斜め電界を活用する目的で、矩形画素周囲に形成されるブラックマトリクス上であるのが好ましい。
【００５１】
特に、液晶表示装置としたときに、アレイ基板側の画素電極（以下、第１電極）と、凹部に形成した透明導電膜の構成位置、反射部である凸部に形成した透過部に形成した透明導電膜の構成位置、透過部の透明導電膜の構成位置、それぞれとの電極間距離に差をつけることが望ましい。これらの工夫により、電圧勾配を付与し、斜め電界を液晶駆動に活用できる。
【００５２】
後述するように、ブラックマトリクス上に着色層を形成し、この着色層上あるいは着色層下に透明導電膜を形成することができる。
【００５３】
（透明樹脂層）
透明樹脂層は、上述した透明導電膜上に配設される。透明樹脂層は、透明で耐熱性を有する有機樹脂により形成できる。透明樹脂層に適用できる材料は、透明樹脂、アルカリ可溶性樹脂、アクリル樹脂として詳細に後述する。
【００５４】
透明樹脂層や後述する光散乱層の厚みは、用いる液晶のセルギャップ（液晶層の厚み）や液晶の電気特性との関係で最適化すればよい。なお、透明樹脂層としては、以下の実施例で後述するアクリル樹脂などを採用することができる。透過部に適用できる液晶層の厚みは、２〜６μｍであり、４μｍ前後である。反射部における液晶層の厚みは、透過部の略１／２となる。透明樹脂層の平面視形状は、矩形状でも良いが  画素長手方向に連続すするストライプパターンで形成することが望ましい。
【００５５】
（着色層、着色画素）
着色層は、後述する有機顔料を透明樹脂に分散させた塗膜であり、これをフォトリソグラフィの手法で矩形画素上にパターン形成したものを着色画素という。着色画素は、赤色、緑色、青色などの３原色のほか、黄色、マゼンタ、シアンや白色などから複数色を採用することができる。着色層の平面視形状は、矩形状でも良いが  画素長手方向に連続するストライプパターンで形成することが望ましい。
【００５６】
本明細書では、ブラックマトリクスを構成する遮光層を含めた複数色の着色画素からなるものをカラーフィルタと呼称し、このカラーフィルタをガラスなどの透明基板上に形成したものをカラーフィルタ基板と称する。本明細書において、略同一の膜厚とは、遮光層や着色層の形成においてその製造プロセスで制御することができる、例えば、カラーフィルタの製造工程における設定膜厚に対して、その製造マージンである±０．２μｍ以内に入る膜厚を指す。
【００５７】
着色画素の膜厚は、透明基板の面からそれぞれ着色画素の中心（ここでは透過部の着色層での画素中心を指す）における表面までの高さを指す。反射部の着色層の膜厚と透過部の着色層の膜厚の比を１／２〜１／４の範囲とすることが好ましい。なお、膜厚比１／２の反射部の着色層の膜厚は、着色層の厚みに対して±０．２μｍの誤差の範囲内で１／２であることを言う。反射部の着色層の膜厚と透過部の着色層の膜厚の比を略１／２とすることで、透過部と反射部の光路差を考慮した本来のカラー表示を得ることができる。
【００５８】
反射部は、戸外などの明るい環境下で観察するためのものであり、明るさが重要である。透過部と反射部の色度域が一致していることは望ましいが、明るさを最大限重視する場合には、色がついていると認識できる程度でも十分である。例えば、反射表示は、透過部表示の色合わせより“明るさ”を重視せざるを得ない用途（たとえば太陽光のある屋外での使用）では、膜厚比１／３や１／４とすることにより、明度の高い色とすることが望ましい。
【００５９】
スタティック表示（静止画）での透過部の色度域を標準的であるＮＴＳＣ比７０％程度とすると、反射部については１／４膜厚の時（２回透過で）ＮＴＳＣ比がおおむね３５〜４０％程度となる。ＮＴＳＣ比が３５〜４０％であれば色がついていることを容易に認識することができるが、これを大きく下回ると色がついていることを認識しにくくなる。したがって、反射部の膜厚は、ＮＴＳＣ比が３５〜４０％程度となる１／４以上であることが望ましい。
【００６０】
動画階調表示での色の視認性は、静止画表示より低下する傾向にある。使用者（観察者）による個人差があるものの、着色層の膜厚に対して１／４の凹部着色層の膜厚が、動画階調表示を行った時にカラー表示であるとの認識しやすさのほぼ下限の膜厚である。凸部の高さは、凸部のトップから透過部の着色層の表面までの高さとする。複数色の着色画素は、青色画素、赤色画素、緑色画素、黄色画素、白色画素（透明な画素）などと表現する。
【００６１】
凸部上の着色層の厚みは、着色層の材料として用いる感光性着色組成物の組成や粘度、塗布条件、あるいは、凸部の高さや幅で調整できる。凸部上に着色層は、透過部の着色層の膜厚より薄く形成できる。
【００６２】
着色層は、後述する有機顔料を複数種、透明樹脂に混合分散させたものであるが、有機顔料は、それぞれ微妙に異なる比誘電率や異なる誘電損失を持っていることが多い。本実施形態に係る半透過型液晶表示装置用基板では、これら異なる電気特性をもつ着色層（あるいは着色画素）を透明導電膜で覆う構成が可能であり、このような構成では、液晶層にかかる印加電圧に対して着色層の影響をなくすことができ、斜め電界を有効に活用することができる。
【００６３】
（セルギャップ調整層）
セルギャップ調整層は、半透過型液晶表示装置の透過部と反射部の液晶層の光路差を調整する目的で配設する。セルギャップ調整層は、透明樹脂からなるものであってもよいが、後述するように、反射部に必要な光散乱層を兼ねることができる。また、セルギャップ調整層は、上述した樹脂層と同じ材料でグレートーンマスクを用いて１回のフォトリソ工程で形成しても良い。グレートーンマスクは、２種以上の透過率の異なるパターンを有するフォトマスクであり、膜厚の異なる構造物形成に用いられることが多い。
【００６４】
一般に、垂直配向型の半透過型液晶表示装置の反射部には、透過部の液晶と反射部の位相差を補う１／４波長の位相差層（以下１／４波長層）が必要となるため、セルギャップ調整層に位相差機能を持たせることができる。なお、光散乱層や１／４波長層は、透明導電膜の下の透明基板側のカラーフィルタ側に配設しても良い。
【００６５】
セルギャップ調整層の表面と透過部の着色画素の表面の高さの差は、液晶表示装置を構成したときの液晶層の厚みの略１／２とすることができる。なお、液晶層の厚みの略１／２とは、液晶層の厚みの１０％以内の範囲で変動してもよく、かつ、カラーフィルタの製造工程においてその製造マージンである±０．２μｍ以内であることが望ましい。
【００６６】
通常、透過型液晶表示装置では、バックライトからの光透過を前提として位相差層や液晶の厚み等の光学部材の光学特性をチューニングしてホワイトバランスを最適化している。透過型液晶表示装置を反射表示や半透過型の液晶表示装置として用いる場合、光路差や入射光の差異があり、光学部材の複屈折率を透過表示の場合と同一にできないため、微妙な色ずれが発生する。本実施形態に係るカラーフィルタ基板を、透過表示のみでなく、反射表示や半透過型の液晶表示装置として用いる場合、セルギャップ調整層の幅、高さを色により調整することで着色層の厚みや面積を変えて、色バランスを調整することができる。
【００６７】
なお、セルギャップ調整層は、図１等では、紙面垂直方向に延びているが、紙面水平方向に、即ち横方向に延びていてもよい。この場合、櫛歯状の第１及び第２電極もまた、横方向に配列される必要がある。
【００６８】
（光散乱層）
セルギャップ調整層として、光散乱層を用いることが出来る。光散乱層は、単一あるいは複数種の非晶質微粒子が屈折率の異なるマトリクス樹脂（以下、透明樹脂として記載する場合がある）中に分散して成るもので、入射光を散乱させて観察者の目にペーパーホワイト様の効果を持たせる光機能膜である。マトリクス樹脂は、耐熱性があり、可視域透過である透明樹脂であれば良い。光散乱層の膜厚は、非晶質微粒子径、光の波長、及び製造工程での適合しやすさの関係で、おおよそ１．５μｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【００６９】
光散乱層の非晶質微粒子としては、無機物から成る微粒子及び有機ポリマーから成る微粒子を例示することができる。特に、非晶質であるということから有機ポリマー微粒子が主としてあげられるが、無機物微粒子であっても、非晶質であれば問題ない。後述する相分離によりマトリクス樹脂中に非晶質微粒子を発現する方式であっても良い。非晶質微粒子をフォトリソグラフィの手法で形成し、その上に透明樹脂を塗布する方法で形成しても良い。
【００７０】
例えば、無機物微粒子としては、シリカやアルミナの酸化物等の球状の非晶質微粒子、有機ポリマー微粒子としては、アクリル微粒子やスチレンアクリル微粒子及びその架橋体、メラミン微粒子、メラミン−ホルマリン縮合物、（ポリテトラフルオロエチレン）やＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフルオロビニリデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）等の含フッ素ポリマー、シリコン樹脂微粒子等を例示することができる。そのなかでも、架橋アクリル樹脂微粒子は屈折率が１．５未満であり、更にシリカ粒子あるいはシリコン樹脂微粒子は屈折率が１．４２〜１．４５（ハロゲンランプＤ線５８９ｎｍ）と小さいため、特に好ましい。
【００７１】
例えば、微粒子の屈折率が１．４９（ハロゲンランプＤ線５８９ｎｍを用いての値）の架橋アクリル微粒子である場合、マトリクス樹脂の屈折率は１．５５〜１．６５であることが好ましい。また、微粒子が屈折率１．４２〜１．４５のシリカ粒子あるいはシリコン樹脂微粒子である場合、マトリクス樹脂は、屈折率１．５０〜１．６０であることが好ましい。
【００７２】
また、これらの微粒子は、光散乱層中に微粒子として主として含まれていれば良く、例えば、微粒子の７０％程度以上が含まれていれば良い。これらの微粒子の他に、塗液中での微粒子の分散安定性や、光散乱特性の微調整等を目的として、不定形微粒子等の非球状微粒子や結晶性微粒子を、３０％程度以下の少量加えても良い。
【００７３】
非晶質微粒子の形状は特に限定するものではないが、球形または球形に類似する形状とすることができる。球形微粒子は、サイズ、粒径分布等のコントロールが容易であり、従って、光散乱層の光学特性の制御が容易になる。微粒子の粒径としては、目的とする光散乱層の膜厚や着色有無により許容範囲が異なり、特に限定されない。しかし、通常、光散乱層の膜厚よりも大きい微粒子を使用すると、光散乱層の表面が非常に粗くなってしまい、あまり好ましくない。上記微粒子の粒径は、特に限定しないが、好ましい粒径範囲としては、平均粒子径０．８μｍ〜３μｍ程度、好ましくは平均粒子径１μｍ〜２μｍである。
【００７４】
微粒子を分散させるマトリクス樹脂としては、可視光線透過率が高く、また液晶表示装置の製造工程中における熱処理や薬品処理に対する十分な耐性を具備するものが望ましく、例えば、屈折率の高い樹脂としてエポキシ変性アクリル樹脂、フローレン樹脂、ポリイミド樹脂が、また屈折率の低い樹脂としてフッ素変性アクリル樹脂、シリコン変性アクリル樹脂が適用できる。その他アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂等が適宜使用することができる。
【００７５】
光散乱層中の非晶質微粒子としては、二つの樹脂を混合し、相分離することにより形成可能な微粒子を例示することができる。異なる屈折率を有する二つ以上の樹脂、添加材を適量選定し、溶剤中に溶解した塗液を基板上に塗布乾燥することにより、非晶質微粒子を形成することができる。
【００７６】
相分離は二つの樹脂を溶液中に混合した時点で、或いは基板上に塗布乾燥して溶剤が揮発していく過程で成長し、塗膜が乾燥した時点で透明な非晶質微粒子を形成することができる。このとき、溶液中では相分離した一方の樹脂が球形に成長しようとするが、基板上に塗布した場合、塗膜中の溶剤が揮発するに従い、膜容積が減少し、且つ該球形は成長して容積を増していくが、上面からの応力で球形から円盤状に変形しながら成長する。
【００７７】
二つの樹脂溶液から一方の樹脂が液滴として生成成長し、非晶質微粒子が形成する条件は、一方の樹脂をＡ、他の樹脂をＢとすると
１）Ａの量がＢの量より少ないこと、
２）Ａ溶液の表面張力がＢ溶液の表面張力より大きいこと、
３）Ａ溶液の蒸発速度がＢ溶液の蒸発速度より大きいこと、
４）Ａの分子量がＢの分子量より大きいこと
等があげられるが、特に量の大小は強度の制約条件である。
【００７８】
非晶質微粒子が、屈折率の異なる２種類以上の樹脂溶液から相分離で生成し、形成されると、非晶質微粒子が膜の内部に留まり、表面に出ることがないので、光散乱膜層の表面が平坦になり、さらにカラーフィルタの膜厚も均一なものとなる。
【００７９】
非晶質微粒子が微小樹脂パターンを溶融解して形成された半球形状のマイクロレンズであると、パターン形状（大きさと形、密度）を変更することで光散乱特性を調整することができる。あるいは、マイクロレンズの断面形状を非対称にするか放物線形状にすることによって、指向性ある光散乱層とすることができる。
【００８０】
光散乱膜層をフォトリソグラフィ工程でパターン状に設ける場合には、感光性と現像性とを有するアクリル系樹脂やエポキシ系樹脂が利用することができる。また、これらの樹脂に熱硬化や紫外線硬化を付与し、併用することも可能である。
【００８１】
（比誘電率）
本明細書で言う比誘電率は、液晶駆動に用いる周波数５０Ｈｚから５００Ｈｚにおいて、室温での測定を前提としている。液晶駆動周波数が５００Ｈｚを超える場合には、その適用される周波数で部材の電気特性を測定することが望ましい。
【００８２】
（アレイ基板、第１電極、第２電極）
本実施形態に係る半透過型液晶表示装置のアレイ基板側の第１電極、第２電極の材料は、上述したＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＩＧＺＯ(Indium  Garium  Zinc Oxide)などの導電性の金属酸化物の薄膜を用いることができる。金属酸化物より導電性の良い金属を採用しても良い。反射型や半透過型の液晶表示装置の場合には、第１電極、第２電極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良い。あるいは、ＴＦＴのゲート配線などに用いる金属薄膜を、電気的に独立するパターンの光の反射膜として形成することができる。
【００８３】
第１電極と第２電極とは、後述するように、厚み方向において絶縁層で電気的に絶縁される。着色層、樹脂層、絶縁層の厚みは、液晶層の厚み・誘電率・印加電圧や駆動条件によって調整することができる。絶縁層をＳｉＮｘ（窒化ケイ素）により構成する場合、絶縁層のおよそ実用的な膜厚範囲は０．１μｍから０．５μｍである。第１電極と第２電極の膜厚方向の構成位置は逆の位置でも良い。また、本実施形態では、斜め電界をより有効に活用できるため、駆動電圧印加時の電気力線のおよぶ範囲を、液晶層や樹脂層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。
【００８４】
以下に、透過部Ｔでの液晶分子１７の動作を代表して説明するが、反射部Ｒでの電極  それぞれは反射部の第１電極１、反射部の第２電極２と置き換えて解釈することができる。
【００８５】
図３は、透明導電膜である第３電極３、及び第１電極１、第２電極２に電圧が印加されていない状態での、垂直配向の液晶である液晶分子１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの配向状態を示している。液晶分子１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、それぞれ凹部２３及び凸部３４のショルダー部（９ａ、９ｂ、８ａ、８ｂ）の影響で斜めの初期配向となる。換言すれば、凸部３４のショルダー部８ａ，８ｂの近傍の液晶１７ｂ，１７ｃ、及び凹部２３のショルダー部８ｂの近傍の液晶１７ｃは、電圧が印加されていない状態で、やや斜めに配向している。
【００８６】
凸部３４及び凹部２３を設けることによって、ラビングなどの配向処理を実施しなくとも液晶分子１７ａ，１７ｂ，１７ｃ、１７ｄは、実質的にチルトを付与していることになる。この斜めの配向の状態で、液晶駆動の電圧が印加されると、液晶分子１７ａ，１７ｂ，１７ｃ、１７ｄは、図４に示す矢印の方向に倒れることになる。図示していない他の液晶分子１７は、駆動電圧印加前の状態で基板面に垂直に配向している。垂直配向膜の図示は省略した。
【００８７】
本実施形態においては、誘電率異方性が負であるものと正であるものの両者を用いることができる。たとえば、負の液晶としては、室温付近で複屈折率Δｎが０．１程度であるネマチック液晶を用いることができる。正の液晶は選択範囲が広いため、種々の液晶材料を用いることができる。液晶層の厚みは特に規定する必要はないが、本実施形態において実効的に用いることの可能な液晶層のΔｎｄは、おおよそ３００ｎｍから５００ｎｍの範囲である。図示を省略した配向膜は、たとえば、ポリイミド系有機高分子膜を加熱硬膜して用いることができる。偏光板に貼り合わせる形で１から３枚の位相差板を用いても良い。なお、図２に示すように、第１電極１及び第２電極２は、ＳｉＮｘやＳｉＯｘなどの絶縁層２５を介して、異なるレイヤーに形成する。反射部Ｒに入射する外光は、アルミニウム合金薄膜からなる反射膜１８により反射される。
【００８８】
なお、本実施形態において、液晶の倒れる動作は、誘電率異方性が負の液晶の場合には、初期配向が垂直である液晶が駆動電圧印加時に水平方向に倒れていく動作となる。誘電率異方性が正の液晶の場合には、初期配向が水平となるので、液晶が駆動電圧印加時に垂直方向に立ち上がっていく動作を意味する。
【００８９】
図４は、駆動電圧の印加直後の、倒れ始めた液晶分子の動きを説明する模式断面図である。電圧印加にともない、まず、ショルダー部８ａ,８ｂ,９ａ,９ｂ近傍の液晶分子１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが倒れ始め、続いてこれら液晶分子周辺の液晶分子が倒れていく。凸部３４及び凹部２３は、誘電体である樹脂層４が薄いか、あるいは存在しないか、もしくは第３電極３と第１電極１の距離が近いので、印加される駆動電圧が液晶分子に伝搬しやすく、液晶の倒れる動作の強いトリガーとなる。
【００９０】
なお、図４の左右のそれぞれ１／２画素では、液晶の倒れる方向が逆向きとなる。このことは、中間調表示での光学的補償を駆動電圧の大きさだけで実施することができ、ＭＶＡ液晶のように４つのマルチドメインを形成しなくとも広い視野角が確保できることになる。中間調（例えば、液晶分子それぞれが斜めの状態）では、図３の１／２画素と反対側の１／２画素が反対向きの傾斜勾配をもつ液晶配向となり、これら２つの１／２画素で透過光の平均化を行って視野角を拡げることができる。
【００９１】
図５は、駆動電圧印加後の安定した白表示時（図では中央の緑画素を代表して示しているので、緑色表示時）の液晶分子の配向状態であり、液晶分子は、若干の傾斜を持ってほぼ基板面に平行となる。          
以上は、本実施形態に係るＢＭ基板側に近い液晶分子の挙動を説明したものである。本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置では、アレイ基板側にも上記ＢＭ基板側で示した液晶動作と同様の方向に液晶分子を倒していく技術を提案している。以下、そのような技術を、誘電率異方性が負である液晶の場合について説明する。
【００９２】
図６は、櫛歯状パターンである第１電極１ａ，１ｂ、これと同様に櫛歯状パターンである第２電極２ａ，２ｂ、及び第１電極１ａ，１ｂ近傍の垂直に配向した液晶分子２７ａ，２７ｂを図示している。第２電極２ａは、液晶２７ａを倒す方向である凸部３４の方向にはみ出でている。このはみ出し部２８の量は、用いる液晶材料や駆動電圧、液晶セル厚みなどのディメンションで種々調整することができる。はみ出し部２８は、１μｍから６μｍの小さい量でも十分である。なお、配向膜は図示を省略した。本実施形態に係る液晶表示装置の断面図である図６は、矩形画素中央の凸部３４を中心に線対称となる。従って、相対する液晶分子２７ｃ，２７ｄは、逆方向の動作となる。
【００９３】
図７に、液晶を駆動する電圧を印加した直後の液晶分子２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの動作と、電気力線２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄとを併せて示した。電圧の印加により、電気力線３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの方向に液晶分子２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄが倒れ始める。この液晶分子の倒れる方向は、図４に示した液晶分子１７ａ，１７ｂ、あるいは１７ｃ，１７ｄの倒れる方向と同一方向なので、図示した液晶分子は、同じ方向に瞬時に倒れることになり、液晶の応答性を大きく向上させる。
【００９４】
なお、図６及び図７は、矩形画素１４の画素の断面を図示しているが、片側１／２画素でのはみ出し部２８の方向は、図６及び図７の矩形画素の中央から線対称、それぞれ逆の方向としている。櫛歯状電極のパターンは、平面視、Ｖ字状や斜め方向でも良い。あるいは、１／４画素単位に９０°向きを変えた櫛歯状パターンでも良い。あるいは、透明導電膜に複数の線状スリットの開口部を形成するパターンであっても良い。これら電極の櫛歯状パターンは矩形画素の中心から見て線対称もしくは点対称であることが望ましい。
【００９５】
なお、凸部３４の平面視形状は、縦長の矩形画素であれば、矩形画素を２分する形で中央に帯状に入れることが好ましいが、第１電極や第２電極の櫛歯パターン形状によって、矩形画素の中心から十字状あるいはＸ字状に形成することができる。矩形画素の長手方向あるいは短手方向の中央に帯状（太い線状）で形成することができる。十字状あるいはＸ字状に凹部を形成した場合、第２電極のはみ出し部は、第１電極に対して矩形画素の４辺（ブラックマトリクス）に向かう方向に配設することが望ましい。第１電極や第２電極の櫛歯パターンは、矩形画素中央から点対称あるいは線対称であることが望ましい。画素を分割して液晶を駆動することにより、光学補償を完全に行うことができ、視野角が広く、どの角度から見ても色変化のない垂直配向液晶表示装置を提供できる。
【００９６】
なお、第１電極１には液晶を駆動する電圧を印加するが、第２電極１、第３電極３は共通の電位（コモン）とすることができる。図６に示した第１電極１と第２電極１の重なり部分２９は、補助容量として利用することができる。
【００９７】
（透明樹脂）
遮光層あるいは着色層を形成するために用いる感光性着色組成物は、上記顔料分散体に加え、さらに、多官能モノマー、感光性樹脂ないし非感光性樹脂、重合開始剤、溶剤等を含有する。感光性樹脂及び非感光性樹脂など、本実施形態に用いることの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。
【００９８】
透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれる。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、ポリイミド樹脂等が挙げられる。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、フェノール樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂は、下記の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なるものを用いてもよい。
【００９９】
（アルカリ可溶性樹脂）
本実施形態に用いる遮光層、光散乱層、着色層、セルギャップ規制層には、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は、カルボキシル基又は水酸基を含む樹脂であれば特に限定はない。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等が挙げられる。中でも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。
【０１００】
（アクリル樹脂）
本実施形態に採用可能な透明樹脂の代表として、以下のアクリル系樹脂を示することができる。即ち、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）アクリレート等を使用した、重合体が挙げられる。
【０１０１】
なお、以上挙げた単量体は、単独で、または、２種以上を併用して使用することができる。さらに、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等の化合物の共重合体でもよい。
【０１０２】
また、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、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や、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、又はそれとその他の（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ことができる。
【０１０３】
さらに、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の、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とを反応させることによっても、感光性を有する樹脂を得ることができる。
【０１０４】
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出来る。その製造方法は、上記記載の方法のみに限るものではない。
【０１０５】
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挙げられる。
【０１０６】
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、生産性に劣る傾向となる。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やパターン欠けの不具合が生じる傾向となる。
【０１０７】
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を越える場合には十分な光硬化性が得られない場合がある。
【０１０８】
（光重合性モノマー）
光重合性モノマーの例として、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およ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が挙げられる。
【０１０９】
また、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を用いることが好ましい。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、１種の多官能ウレタンアクリレートを単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０１１０】
（光重合開始剤）
光重合開始剤としては、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が挙げられる。 感度向上にオキシム誘導体類（オキシム系化合物）が有効である。これらは１種を単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１１１】
（増感剤）
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、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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
（エチレン性不飽和化合物）
上記の光重合開始剤は、エチレン性不飽和化合物と共に用いることが好ましい。エチレン性不飽和化合物としては、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。中でも、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、その不飽和結合は（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更に好ましい。
【０１１４】
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、スチレン等が挙げられる。 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、代表的には、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挙げられる。
【０１１５】
上記光重合性開始剤、増感剤、及びエチレン性不飽和化合物は、後述する位相差層の形成に用いられる重合性液晶化合物を含む組成物に加えても良い・
（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−トリアジン等が挙げられる。
【０１１６】
これらの多官能チオールは、１種または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の顔料１００質量部に対して、０．２〜１５０質量部、好ましくは０．２〜１００質量部の量で用いることができる。
【０１１７】
（貯蔵安定剤）
感光性着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。貯蔵安定剤としては、例えばベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの４級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、ｔ−ブチルピロカテコール、トリエチルホスフィン、トリフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。貯蔵安定剤は、感光性着色組成物中の顔料１００質量部に対して、０．１質量部から１０質量部の量で含有させることができる。
【０１１８】
（密着向上剤）
感光性着色組成物には、基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。シランカップリング剤としては、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の（メタ）アクリルシラン類、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等が挙げられる。シランカップリング剤は、感光性着色組成物中の顔料１００質量部に対して、０．０１質量部から１００質量部で含有させることができる。
【０１１９】
（溶剤）
前記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、水や有機溶剤等の溶剤が配合される。また、本発明の組成物がカラーフィルタの着色層である場合、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、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。溶剤は、着色組成物中の顔料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。
【０１２０】
（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、２４６、２５４、２５５、２６４、２７２、２７９等を用いることができる。
【０１２１】
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等が挙げられる。
【０１２２】
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。
【０１２３】
紫色顔料として、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。
【０１２４】
緑色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ１、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  Ｇｒｅｅｎ５８が好ましい。
【０１２５】
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。
【０１２６】
（分散剤・分散助剤）
顔料分散剤として高分子分散剤を用いると、経時の分散安定性に優れるので好ましい。高分子分散剤としては、例えば、ウレタン系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレングリコールジエステル系分散剤、ソルビタン脂肪族エステル系分散剤、脂肪族変性ポリエステル系分散剤等を挙げることができる。中でも、特に窒素原子を含有するグラフト共重合体からなる分散剤が、顔料を多く含む本発明の遮光性感光性樹脂組成物としては、現像性の点で好ましい。
【０１２７】
これら分散剤の具体例としては、商品名で、ＥＦＫＡ（エフカーケミカルズビーブイ（ＥＦＫＡ）社製）、Ｄｉｓｐｅｒｂｉｋ（ビックケミー社製）、ディスパロン（楠本化成社製）、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ（ルーブリゾール社製）、ＫＰ（信越化学工業社製）、ポリフロー（共栄社化学社製）等を挙げることができる。これらの分散剤は、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することができる。
【０１２８】
分散助剤としては、例えば色素誘導体等を用いることができる。色素誘導体としては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンズイミダゾロン系、キノフタロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、アントラキノン系、インダンスレン系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、ジオキサジン系等の誘導体が挙げられるが、中でもキノフタロン系が好ましい。
【０１２９】
色素誘導体の置換基としては、例えばスルホン酸基、スルホンアミド基及びその４級塩、フタルイミドメチル基、ジアルキルアミノアルキル基、水酸基、カルボキシル基、アミド基等が顔料骨格に直接又はアルキル基、アリール基、複素環基等を介して結合したものが挙げられる。これらの中では、スルホン酸基が好ましい。また、これら置換基は、一つの顔料骨格に複数置換していてもよい。
【０１３０】
色素誘導体の具体例としては、フタロシアニンのスルホン酸誘導体、キノフタロンのスルホン酸誘導体、アントラキノンのスルホン酸誘導体、キナクリドンのスルホン酸誘導体、ジケトピロロピロールのスルホン酸誘導体、ジオキサジンのスルホン酸誘導体等が挙げられる。
【０１３１】
以上の分散助剤及び色素誘導体は、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良い。
【０１３２】
（遮光層の色材）
遮光層あるいはブラックマトリクス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。本発明において遮光性の色材には、例えば、有機顔料、無機顔料、染料等が挙げられる。無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン等が挙げられる。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、メチン系染料等が挙げられる。有機顔料については、前記した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良い。また、これら色材の表面による樹脂被覆による高体積抵抗化、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る低体積抵抗化を行っても良い。しかし、こうした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、遮光層の比誘電率も  色材の選択や含有比率でおよそ３〜１１の範囲で調整できる。
【実施例】
【０１３３】
以下に本発明の実施例を示し、本発明についてより具体的に説明する。
【０１３４】
実施例で用いた着色組成物の調製例は、下記の通りである。
【０１３５】
（着色組成物の調製）
[顔料製造例Ｒ２]
ジケトピロロピロール系赤色顔料ＰＲ２５４（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製「イルガフォアレッドＢ-ＣＦ」；Ｒ１）１００部、色素誘導体（Ｄ−１）１８部、粉砕した食塩１０００部、およびジエチレングリコール１２０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、６０℃で１０時間混練した。
【０１３６】
この混合物を温水２０００部に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１１５部のソルトミリング処理顔料（Ｒ２）を得た。
【０１３７】
[顔料製造例Ｒ３]
アントラキノン系赤色顔料ＰＲ１７７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製「クロモフタルレッドＡ２Ｂ」）１００部、色素誘導体（Ｄ−２）８部、粉砕した食塩７００部、およびジエチレングリコール１８０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で４時間混練した。この混合物を温水４０００部に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１０２部のソルトミリング処理顔料（Ｒ３）を得た。
【０１３８】
[顔料製造例Ｒ４]
スルホン化フラスコにｔｅｒｔ−アミルアルコール１７０部を窒素雰囲気下において装填し、ナトリウム１１．０４部を添加し、この混合物を９２〜１０２℃に加熱した。溶融したナトリウムを激しく撹拌しながら１００〜１０７℃に一晩保持した。
【０１３９】
得られた溶液に、４−クロロベンゾニトリルの４４．２部およびジイソプロピルスクシナートの３７．２部を、８０℃でｔｅｒｔ−アミルアルコール５０部中に溶解した溶液を、８０〜９８℃で２時間かけて導入した。導入後、この反応混合物を８０℃でさらに３時間撹拌し、同時にジイソプロピルスクシナート４．８８部を滴下添加した。
【０１４０】
この反応混合物を室温に冷却し、メタノール２７０部、水２００部、および濃硫酸４８．１部の２０℃の混合物に添加し、２０℃で攪拌を６時間続けた。得られた赤色混合物を濾過し、残留物をメタノールと水とで洗浄した後、８０℃で乾燥して、４６．７部の赤色顔料（Ｒ４）を得た。
【０１４１】
[顔料製造例Ｇ２]
塩化アルミニウム３５６部および塩化ナトリウム６部の２００℃の溶融塩に、亜鉛フタ
ロシアニン４６部を溶解し、１３０℃まで冷却し、１時間攪拌した。反応温度を１８０℃に昇温し、臭素を１時間あたり１０部で１０時間滴下した。その後、塩素を１時間あたり０．８部で５時間導入した。
【０１４２】
この反応液を水３２００部に徐々に注入したのち、濾過、水洗して１０７．８部の粗製ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を得た。粗製ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料の１分子内に含まれる平均臭素化数は１４．１個、平均塩素数は１．９個であった。なお、当実施例において、臭素化数を限定するものでない。
【０１４３】
得られた粗製ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料１２０部、粉砕した食塩１６００部、およびジエチレングリコール２７０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で１２時間混練した。
【０１４４】
この混合物を温水５０００部に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１１７部のソルトミリング処理顔料（Ｇ２）を得た。
【０１４５】
[顔料製造例Ｙ２]
セパラブルフラスコに水１５０部を仕込み、さらに攪拌しながら３５％塩酸６３部を仕込み、塩酸溶液を調製した。発泡に注意しながらベンゼンスルホニルヒドラジド３８．７部を仕込み、液温が０℃以下になるまで氷を追加した。冷却後、３０分かけて亜硝酸ナトリウム１９部を仕込み、０〜１５℃の間で３０分撹拌した後、ヨウ化カリウムでんぷん紙で着色が認められなくなるまでスルファミン酸を仕込んだ。
【０１４６】
次に、バルビツール酸２５．６部を添加した後、５５℃まで昇温し、２時間そのまま撹拌した。次いで、バルビツール酸２５．６部を投入し、８０℃まで昇温した後、ｐＨが５になるまで水酸化ナトリウムを投入した。さらに８０℃で３時間撹拌した後、７０℃まで温度を下げ、濾過し、温水洗浄を行った。
【０１４７】
得られたプレスケーキを１２００部の温水にリスラリーした後、８０℃で２時間攪拌した。その後、そのままの温度で濾過を行い、８０℃の水２０００部で温水洗浄を行い、ベンゼンホンアミドが濾液側へ移行していることを確認した。得られたプレスケーキを８０℃で乾燥し、アゾバルビツール酸ジナトリウム塩６１．０部を得た。
【０１４８】
次いで、セパラブルフラスコに水２００部を仕込み、さらに撹拌しながら、得られたアゾバルビツール酸ジナトリウム塩の粉末８．１部を投入して分散した。均一に分散した後、溶液を９５℃まで昇温した、メラミン５．７部、ジアリルアミノメラミン１．０部を添加した。さらに、塩化コバルト（II）６水和物６．３部を水３０部に溶解した緑色溶液を３０分かけて滴下した。滴下終了後、９０℃で１．５時間錯体化を行った。
【０１４９】
その後、ｐＨを５．５に調整し、さらにキシレン４部、オレイン酸ナトリウム０．４部、水１６部をあらかじめ攪拌してエマルジョン状態とした溶液２０．４部を添加し、さらに４時間加温撹拌した。７０℃まで冷却した後、速やかに濾過し、無機塩が洗浄できるまで７０℃で温水洗を繰り返した。
【０１５０】
その後、乾燥、粉砕の工程を経て、１４部のアゾ系黄色顔料（Ｙ２）を得た。
【０１５１】
[顔料製造例Ｂ１]
銅フタロシアニン系青色顔料ＰＢ１５：６（東洋インキ製造社製「リオノールブルーＥＳ」）１００部、粉砕した食塩８００部、およびジエチレングリコール１００部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で１２時間混練した。
【０１５２】
この混合物を温水３０００部に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、９８部のソルトミリング処理顔料（Ｂ１）を得た。
【０１５３】
[顔料製造例Ｖ１]
LIONOGEN VIOLET RL（東洋インキ製造製）３００部を９６％硫酸３０００部に投入し、１時間撹拌した後、５℃の水に注入した。１時間撹拌後、濾過し、温水で洗浄液が中性になるまで洗浄し、７０℃で乾燥した。
【０１５４】
得られたアシッドペースティング処理顔料を１２０部、塩化ナトリウム１６００部、およびジエチレングリコール（東京化成社製）１００部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、９０℃で１８時間混練した。次に、この混合物を約５リットルの温水に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、８０℃で２４時間乾燥し、１１８部のソルトミリング処理顔料（Ｖ１）を得た。
【０１５５】
（樹脂溶液（Ｐ１）の調製）
反応容器にシクロヘキサノン８００部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら１００℃に加熱して、同温度で下記のモノマーおよび熱重合開始剤の混合物を１時間かけて滴下し
て重合反応を行った。
【０１５６】
スチレン                      ７０．０部
メタクリル酸                  １０．０部
メタクリル酸メチル            ６５．０部
メタクリル酸ブチル            ６５．０部
アゾビスイソブチロニトリル    １０．０部
滴下後、さらに１００℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル２．０部をシクロヘキサノン５０部に溶解したものを添加し、さらに１００℃で１時間反応を続けて樹脂溶液を合成した。
【０１５７】
室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃で２０分間加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０％となるようにシクロヘキサノンを添加してアクリルの樹脂溶液（Ｐ１）を調製した。
【０１５８】
（顔料分散体および着色組成物の調製）
下記表１に示す組成（質量部）の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのジルコニアビーズを用いて、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、緑色、青色の顔料分散体を得た。
【表１】
2012037666.tif 000003
【０１５９】
その後、下記表２に示すように、顔料分散体アクリル樹脂溶液（Ｐ１）、モノマー、重合開始剤、増感剤、有機溶剤などの混合物を混合撹拌した後、５μｍのフィルタでろ過し、赤色、緑色、青色のそれぞれ着色組成物を得た。以下の実施例では、下記表２の着色組成物を用いて、赤色画素、緑色画素、青色画素を形成した。
【表２】
2012037666.tif 000004
【０１６０】
〔実施例１〕
以下、図１を参照して、本実施例に係る半透過型液晶表示装置用基板について説明する。
【０１６１】
（ブラックマトリクス形成用分散液）
カーボン顔料＃４７（三菱化学社製）２０質量部、高分子分散剤BYK-182（ビックケミー社製）８．３質量部、銅フタロシアニン誘導体（東洋インキ製造社製）１．０質量部、及び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質量部を、ビーズミル分散機にて攪拌して、カーボンブラック分散液を作製した。
【０１６２】
（ブラックマトリクス形成用感光性樹脂組成物）
ブラックマトリクス形成用感光性樹脂組成物として、以下の材料を使用した。
【０１６３】
カーボンブラック分散液：顔料＃４７（三菱化学社製）     ３．０質量部
樹脂：Ｖ２５９−ＭＥ（新日鐵化学社製）                        １．４質量部
光重合モノマー：ＤＰＨＡ（日本化薬社製）                      ０．３質量部
光重合開始剤：ＯＸＥ−０２（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
０．１７質量部
ＯＸＥ−０１（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）       ０．６７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         １４．０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；BYK-330（ビックケミー社製）                    １．５質量部
上記の如き材料を攪拌・混合し、ブラックマトリクス形成用レジストとした（固形分中の顔料濃度：約２０%）。
【０１６４】
（ブラックマトリクスの形成）
上記フォトレジストをガラスからなる透明基板１０ａ上にスピンコートし、乾燥させ、ブラックマトリクス形成用の塗膜を作製した。かかる塗膜を１００℃で３分間乾燥した後、パターン幅（ブラックマトリクスの画線幅に相当）２０．５μｍの開口のある露光用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の照射量を照射した。
【０１６５】
次に、２．５％炭酸ナトリウム水溶液を用いて６０秒間現像し、現像後よく水洗し、さらに乾燥した後、２３０℃で６０分加熱処理してパターンを定着させて、図１に示すように、透明基板１ａ上にブラックマトリクス２を形成した。このブラックマトリクス１９は、画線幅約２２μｍであり、複数の矩形画素開口部を有するＢＭ基板とした。ブラックマトリクス２の膜厚は１．８μｍであり、透明基板１０ａの面からの画線端部の傾斜角度は約４５度とした。
【０１６６】
（セルギャップ調整層／光散乱層の形成）
感光性の光散乱層用樹脂組成物Ａを以下に示す組成で調製した。
【０１６７】
樹脂：Ｖ２５９−ＭＥ（新日鐵化学社製）                        ４．５質量部
透明粒子：ＭＸ１５０（綜研化学社製）                   ２．０質量部
光重合開始剤：イルガキュア８１９
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）                       ０．４５質量部
溶剤：シクロヘキサノン                              ２１質量部
光重合モノマー：Ｍ４００（東亞合成社製）              ２質量部
透明樹脂、光重合開始剤、及び光重合モノマーを混合し、塗布し、乾燥し、露光（２００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、現像し、２３０℃で６０分間硬膜した後の透明樹脂の屈折率は、１．５８（Ｄ線５８９ｎｍ）であった。
【０１６８】
上記材料をメディアレス分散機で３時間混合撹拌し、光散乱層用樹脂組成物を得た。
【０１６９】
次に、前記ＢＭ基板上に光散乱層樹脂組成物の塗膜を形成した。光散乱層のパターンを有するフォトマスクを用いて、２００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を露光し、アルカリ現像液で現像した後、２３０℃で４０分の熱処理にて硬膜し、図１に示すように、矩形画素中央かつ、矩形画素長手方向に画線幅２４μｍ、線状の光散乱層５を形成した。光散乱層５の膜厚は、２．８μｍであった。
【０１７０】
（透明導電膜の成膜）
スパッタリング装置を用いて、ブラックマトリクス１９、開口部、光散乱層５の全面を覆うように、ＩＴＯ（インジウム・スズの金属酸化物）薄膜を０．１４μｍの膜厚で形成し、透明導電膜３とした。（なお、透明導電膜３までを積層したＢＭ基板は、次の実施例２でＢＭ中間製品基板として使用する。）
（透明樹脂層の形成）
（樹脂溶液Ｐ２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６８６質量部、グリシジルメタクリレート３３２質量部、アゾビスイソブチロニトリル６．６質量部を加え窒素雰囲気下において８０℃で6時間加熱し、樹脂溶液を得た。
【０１７１】
次に、得られた樹脂溶液に、アクリル酸１６８質量部、メトキノン０．０５質量部、トリフェニルフォスフィン０．５質量部を加え、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得た。
【０１７２】
更に、得ら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１８６質量部を加え、７０℃で１０時時間加熱し、樹脂溶液Ｐ２を得た。
【０１７３】
（感光性透明樹脂液Ｂの調整）
以下の組成にて、ネガ型の感光性透明樹脂液Ｂを調製した。
【０１７４】
樹脂：樹脂溶液Ｐ２                                          ・・・２００質量部
光重合モノマー ：ＤＰＨＡ(日本化薬社製)
・・・１００質量部
光重合開始剤：イルガキュア９０７（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）                                                                                                   ・・・１５重量部 
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         ・・・４００質量部
上記感光性透明樹脂液、および平面視でブラックマトリクスの長手方向の画線幅中央に、線状のパターン（遮光部）のあるフォトマスクを使用し、公知のフォトリスグラフィの手法にて、透明樹脂層４を形成し、あわせて矩形画素中央に線状の凹部１３を画線幅８μｍで形成して半透過型液晶表示装置用基板とした。凹部の深さＤは、０．７μｍであり、また、凸部２４高さＨは１．８μｍであった。凸部高さＨは、液晶表示装置としたときの透過部の液晶層の厚み３．６μｍを、反射部の液晶層に必要な１／２厚みに調整する高さとなる。なお、反射部は、透過部と異なり、入射と反射の光路差を調整するためその液晶層厚みは１／２となる。  
さらに、本実施例の凸部２４は、前記したようにそのショルダー部８ａ、８ｂの液晶配向を利用して、液晶駆動電圧印加時のスムーズな液晶駆動を行い、ディスクリネーションを解消する役目がある。高さのある光散乱層５上に、液晶層により近い距離にて形成された透明導電膜（第３電極）は、このショルダー部での液晶駆動をさらに増長する。
【０１７５】
なお、本実施例に係る半透過型液晶表示装置用基板（ＢＭ基板）は、カラーフィルタをアレイ基板側に形成する、いわゆるＣＯＡ方式液晶表示装置、あるいは、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）の半透過型カラー液晶表示装置に適用することができる。
【０１７６】
〔実施例２〕
実施例２は、図８を用いて説明する。
【０１７７】
本実施例では、実施例１にて透明導電膜まで形成したＢＭ中間製品基板をもちいて、当透明基板１０ａ上に、前記した表２で示す感光性着色組成物ＲＲ−５、ＧＲ−４、ＢＲ−１を用いて、それぞれ赤色画素１５、緑色画素１４、青色画素１６を矩形画素開口部の第３電極３上に形成した。なお、当実施例では第３電極３と透明導電膜は同義である。
【０１７８】
透明樹脂層４の形成材料は、下記の感光性樹脂液Ｃを用いた。
【０１７９】
（樹脂溶液Ｐ３の合成）
反応容器にシクロヘキサノン８００部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら加熱して、下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を滴下して重合反応を行った。
【０１８０】
スチレン                     ・・・  ６０．０質量部
メタクリル酸         ・・・  ６０．０質量部
メチルメタクリレート ・・・  ６５．０質量部
ブチルメタクリレート ・・・  ６５．０質量部
アゾイソブチロニトリル        ・・・  １０．０質量部
デカンジチオール               ・・・  ３．０質量部
滴下後十分に加熱した後、熱重合開始剤２．０部をシクロヘキサノン５０部で溶解させたものを添加し、さらに反応を続けてアクリル樹脂の溶液を得た。この樹脂溶液に固形分が２０質量％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Ｐ３とした。アクリル樹脂の重量平均分子量は、約１０,０００であった。
【０１８１】
（感光性樹脂溶液Ｃ）
下記組成の混合物を均一に拡販混合した後、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のフィルターで濾過して樹脂塗布液Ｂを得た。
【０１８２】
樹脂溶液Ｐ３                                    ・・・       １５０質量部 
光重合モノマー：Ｍ４００（東亞合成社製        ・・・  ２０質量部
光重合開始剤：イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）
１６質量部
溶剤：シクロヘキサノン                                 ２５０質量部
上記感光性樹脂溶液Ｃをさらに粘度調整して、ブラックマトリクスと着色層全面を覆うように  ０．３μｍ膜厚の保護層を塗布形成した。
【０１８３】
なお、ブラックマトリクス線幅方向の中央部には着色層のない平面視で線上の凹部２３を形成した。異なる色の着色層で挟まれる凹部２３の深さＤは、約０．７μｍとした。
【０１８４】
凸部３４の高さＨは約１．８μｍとした。凸部３４の傾斜は、透明基板面からの角度で約４５度であった。なお、凸部３４の高さＨは、緑色画素１４の保護層である透明樹脂層４表面から凸部３４のトップまでの高さとした。
【０１８５】
さらに、本実施例に係る凸部３４は、前記したようにそのショルダー部８ａ，８ｂの液晶配向を利用して、液晶駆動電圧印加時のスムーズな液晶駆動を行い、ディスクリネーションを解消する役目がある。液晶層により近い距離にて、高さのある光散乱層５上に形成された透明導電膜（第３電極）は、このショルダー部での液晶駆動をさらに増長する。透明基板１０ａに対して垂直な光路を前提とすると、凸部３４傾斜部の着色層（透過部Ｔと反射部Ｒとの境界部分の着色層）は実効的に厚膜となり、この部分の厚い着色層の作用により透過部Ｔと反射部Ｒの境界部での漏れ光を出さず、透過表示での淡色化のない副次的効果を付与できる。
【０１８６】
〔実施例３〕
（液晶表示装置の作製）
図２を参照して、本実施例に係る液晶表示装置について説明する。
【０１８７】
本実施例は、第１電極１と絶縁層２５を介して第２電極２である櫛歯状の画素電極を備えるアレイ基板３０と、実施例２と同一構成の半透過型液晶表示装置用基板２０を用いて液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の外面に貼付した偏光板、位相差板及びバックライト光源は図示を省略した。なお、図２は、半透過型液晶表示装置の部分断面図である。
【０１８８】
本実施例に用いた半透過型液晶表示装置用基板２０では、ブラックマトリクス１９の上方に透明導電膜である第３電極３が形成されているため、液晶表示装置を構成したときに、ブラックマトリクス１９の膜厚分だけ、アレイ基板の側の第１電極１と近い距離となり、斜め電界の形成がスムーズとなるという利点がある。第１電極１による斜め電界形成のため、ブラックマトリクス１９の膜厚を調整することができる。
【０１８９】
図３に示すように、凸部３４のショルダー８ａ，８ｂの近傍の液晶１７ｂ，１７ｃは初期に既に斜め配向しているため、液晶駆動の電圧印加時にこれらから凸部３４方向に液晶が倒れる。アレイ基板側の液晶も第１電極１、第２電極２のはみ出し部付近の液晶分子も同様に、図６及び図７に示すように、凸部（矩形画素の中心）方向へ倒れる。これら液晶動作により、高速での液晶応答が確保できるとともに、矩形画素端部や凸部周辺での液晶のディスクリネーションを解消でき、表示ムラのない半透過液晶表示装置となった。
【０１９０】
本実施例に係る液晶表示装置は、画像表示も極めて均質であり、良好であった。着色画素の周辺や反射部である光散乱層５と透過部との境界での液晶配向の乱れもなく、光漏れのない高画質の液晶表示装置が得られた。
【０１９１】
なお、第２電極２は、透過部ＴではＩＴＯなどの透明導電性薄膜で形成し、反射部では、アルミニウム合金などの金属薄膜からなる光反射性の金属薄膜を画素電極（第１電極）として用いても良い。第１電極や第２電極は、櫛歯状のパターンに形成しても良く、あるいは、透明導電膜に複数のスリット状の開口部を形成し、平面視、当開口部から矩形画素中心方向に第２電極２のはみ出し部２８を形成しても良い。当実施例の第２電極２は、第３電極３である透明導電膜の電位と同じ共通電位（コモン）とした。
【０１９２】
〔実施例４〕
図９を参照して、本実施例に係る半透過型液晶表示装置について説明する。
【０１９３】
透明基板１０ａ上に、実施例１で用いたブラックマトリクス形成用レジストを用いて、図９に示すように、ブラックマトリクス１９を形成した。次いで、実施例１で用いた光散乱層樹脂組成物Ａから透明粒子を除き、粘度調整したアルカリ可溶性の樹脂組成物を用い、実施例１において光散乱層を形成した工程と同様の手順で、矩形画素の中央部に、高さ２．６μｍ、画線幅２４μｍの、透明樹脂からなる線状のセルギャップ調整層５’を形成した。
【０１９４】
次に、下記表３に示す組成の感光性着色組成物ＲＲ−６、ＧＲ−５、ＢＲ−２を用いて、それ自体公知のフォトリソグラフィにより、赤色画素１６、緑色画素１４、青色画素１５を形成した。これら着色画素を形成した基板に対し、２３０℃で４０分間の硬膜処理を施した。
【０１９５】
その後、ブラックマトリクス１９及び着色画素１４，１５，１６上に、スパッタリングによりＩＴＯ薄膜を０．１４μｍの厚さに形成することにより、第３電極である透明導電膜３を形成した。
【０１９６】
そして、実施例１と同様にして、感光性樹脂Ａを塗布し、平面視でブラックマトリクス１９の長手方向の画線幅中央に、線状の遮光パターンを有するフォトマスクを用いて、公知のフォトリソグラフィの手法により、ブラックマトリクス１９幅方向の中央に線状の凹部２３、および矩形画素中央部に線状凸部３４を有する透明樹脂層４を形成した。凹部２３の深さは約１．２μｍであり、凸部３４の高さＨは約１．８μｍであった。
【０１９７】
なお、本実施例に係る半透過型液晶表示装置用基板を備えた半透過型液晶表示装置の液晶セル厚は、３．６μｍ前後とした。
【表３】
2012037666.tif 000005
【０１９８】
なお、上記した実施例は、透明導電膜上に透明樹脂層（または着色層）を積層する構成で示したが、光学補償のため、１／４波長層あるいは１／２波長層をこれらの層間に挿入する構成であっても良い。光の散乱性は、例えば、上述した特許文献５に開示されているアレイ基板側の反射領域に設けられる凹凸を有する反射電極（光反射性の画素電極）で補完しても良い。また、図２から図７では、ＴＦＴ素子およびゲート配線、ソース配線などのメタル配線は図示を省略した。ＩＴＯとの低コンタクト性を持ちながら、ゲート配線及びソース配線をそれぞれアルミニウム合金の単層で形成する技術は、例えば特開２００９−１０５４２４号公報に開示されている。反射膜１８は、アルミニウム合金の薄膜で形成した。
【０１９９】
さらに、液晶表示装置の画素は、線状凸部にて線対称に１／２画素、あるいは点対称に１／４画素に区分されるが、ＴＦＴを一画素に２個ないし４個サブ画素を形成し、さらにそれぞれ異なる電圧を印加する駆動方式をとることにより、区分したサブ画素において透過率の異なる表示を行うことができ、視差制御や立体表示などに活用できる。
【０２００】
以上説明したように、本発明の実施形態によると、半透過型液晶表示装置に最適な半透過型液晶装置用基板、及びそのような半透過型液晶装置用基板を備えた、より明るい半透過型液晶表示装置を提供するが出来る。また、そのような半透過型液晶表示装置は、カラーフィルタ基板やアレイ基板の配向処理を軽減することができるとともに、液晶の応答性を改善することができる。また、段差部や凹部のショルダー部における液晶配向、及び第１電極、第２電極、及び透明導電膜からなる電極構成による斜め電界により、液晶のディスクリネーションを軽減し、液晶表示を向上させることができる。
【０２０１】
また、本発明の実施形態によると、１／２画素あるいは１／４画素の単位で駆動電圧印加後の液晶の傾き角に分布を持たせることができ、かつ、透明導電膜上に樹脂層を積層する構成により、従来の液晶表示装置に生じていた階調シフト（中間調が白側あるいは黒側にシフトし、十分な階調表示ができないこと）を解消することができる。
【０２０２】
また、本実施形態に係る半透過型液晶装置用基板及び半透過型液晶表示装置では、電圧印加時に異なる配向状態の領域が一画素内に２つ以上あるので、液晶表示を平均化し、広い視野角を得ることができる。また、反射部において誘電体である樹脂層とセルギャップ調整層を透明導電膜上に積層することにより、反射部の液晶層の厚みが透過部の略１／２であるにも係わらず、反射部と透過部それぞれの液晶層に印加する電圧をほぼ等しくすることができる。そのため、反射部の反射光と透過部の透過光の電圧依存性を同等とすることで、反射部と透過部で違和感のない均質な表示が可能となる。
【０２０３】
本実施形態では、カラーフィルタの有効表示画素を覆うように透明導電膜を積層することにより、副次的効果として、ＩＰＳ（横電界で液晶を駆動する）やＦＦＳ（櫛歯電極のフリンジに生じる電界で液晶を駆動する）方式と異なり、外部電場の影響を受けにくい半透過型液晶表示装置を提供することができる。
【符号の説明】
【０２０４】
１,１ａ,１ｂ,１ｃ,１ｄ・・・第１電極、
２,２ａ,２ｂ,２ｃ,２ｄ・・・第２電極、
３・・・第３電極（透明導電膜）、
４・・・透明樹脂層、
５・・・光散乱層、
５’・・・セルギャップ調整層、
８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ・・・ショルダー部、
１０，２０・・・半透過型液晶表示装置用基板、
１０ａ，１０ｂ・・・  透明基板、
１７・・・液晶、
１４・・・  緑色画素、
１５・・・  赤色画素、
１６・・・  青色画素、
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ・・・液晶分子、
１８・・・反射膜、
１９・・・ブラックマトリクス、
２３・・・凹部、
２４，３４・・・凸部、
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ・・・液晶分子、
２８・・・はみ出し部、
３０・・・  アレイ基板。
【図１】
2012037666.tif 000006
【図２】
2012037666.tif 000007
【図３】
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【図４】
2012037666.tif 000009
【図５】
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【図６】
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【図７】
2012037666.tif 000012
【図８】
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【図９】
2012037666.tif 000014
【図１０】
2012037666.tif 000015
【図１１】
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