JP2001324710A - 液晶表示装置およびその製造方法ならびに駆動方法 - Google Patents

液晶表示装置およびその製造方法ならびに駆動方法

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成嘉 鈴木
Teruaki Suzuki
照晃 鈴木
Toshiya Ishii
俊也 石井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォトレジスト工程などの煩雑な工程を増加
させたり、高度な貼り合わせ技術を要求することなく、
高コントラストで、広視野角、狭視野角を容易に切換え
ることのできる、明るい液晶表示装置を提供する。ま
た、かかる液晶表示装置において、色ムラの発生を抑制
し、光による劣化を抑制した液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 少なくとも1つのコレステリック液晶層
からなるカラーフィルター層105が液晶セルの内側に
配置する。これにより、液晶を駆動する配線などとの目
合わせが、非常に容易になり、高開口率化が図れる。ま
た、散乱性のフィルム207の着脱または高分子分散型
液晶307のon、offにより広視野角と狭視野角の
切換えが容易にでき、液晶の配向方向を規定する必要な
く、光のon、offが行えるで、高速でスイッチング
する液晶モードを自由に使用することができる。さら
に、従来、偏光板で切り捨てていた光も有効利用できる
ので、明るい表示が可能で、カラーフィルターが従来と
異なり、光を吸収しないため、光による劣化を抑制でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置およ
びその製造方法に関し、特に、製造が容易であり、しか
も視角特性の優れた液晶表示装置およびその製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来広く使用されているねじれネマティ
ック(twisted nematic;以下“TN”
と略記する)型の液晶表示装置においては、電圧非印加
時の液晶分子が基板表面に平行になっている「白」表示
状態から、印加電圧に応じて液晶分子が電界方向に配向
ベクトルの向きを変化させていくことにより、「白」表
示状態から次第に「黒」表示となる。
【0003】しかし、この電圧印加の液晶分子の特有の
挙動により、TN型液晶表示装置の視野角が狭いという
問題がある。この視野角が狭いという問題は、中間調表
示における液晶分子の立ち上がり方向において特に著し
い。
【0004】さらに、液晶表示装置の使用目的によって
は、他人に見られることを好まない場合もあり、広視野
角であるのみならず、狭視野角に切換可能であることも
求められている。
【0005】液晶表示装置の視角特性を改善する方法と
して、特開平4−261522号公報または、特開平6
−43461号(特許番号第2565639号)公報ま
たは特開平10−333180号公報に開示されている
ような技術が提案されている。これらの技術では、ホメ
オトロピック配向させた液晶セルを作成し、偏光軸が直
交するように設置した2枚の偏光板の間に挟み、図21
(a)、(b)、(c)に示すように、開口部を有する
共通電極を使用することにより、各画素内に斜め電界を
発生させ、これにより各画素を2個以上の液晶ドメイン
とし、視角特性を改善している。図21(a)、
(b)、(c)において、符号1201はカラーフィル
ター基板、1202は共通基板、1203は配向膜、1
204は画素電極、1207は下側基板(TFT基
板)、1208は液晶分子、1217はスリット、をそ
れぞれ示している。
【0006】特開平4−261522号(特公平7−8
6622号)公報では特に、電圧を印加したときに液晶
が傾く方向を制御することによって、高コントラストを
実現している。また、特開平6−43461号公報に記
載されているように、必要に応じて光学補償板を使用
し、黒の視角特性を改善している。
【0007】さらに、特開平6−43461号公報にお
いては、ホメオトロピック配向させた液晶セルのみなら
ず、TN配向させたセルにおいても、斜め電界により各
画素を2個以上のドメインに分割し、視角特性を改善し
ている。
【0008】さらに特開平10−333180号公報に
は、開口部を有する共通電極によって生成される斜め電
界の効果が、薄膜トランジスタ、ゲートライン、ドレイ
ンラインからの電界に影響されることを防ぐために、薄
膜トランジスタ、ゲートライン、ドレインラインを表示
電極の下部に配置することが述べられている。
【0009】さらに特開平10−20323号公報に
は、液晶層に2種以上の微小領域が共存する液晶表示装
置において、一方の基板に開口部を有し、開口部に第二
の電極を設け、この第二の電極に電圧を印加することに
よって斜め電界を生じ、画素内の液晶の配向方向を分割
し、広視野角化する技術が、主にTN配向させたセルに
ついて述べられている。
【0010】また、特表平5−505247号公報に、
液晶分子を基板と水平方向に保ったまま回転させるた
め、2つの電極を共に片方の基板上に設けるようにし、
この2つの電極間に電圧をかけて、基板と水平方向の電
界を生じさせるようにしたIn−Plane−Swit
ching(IPS)方式の液晶表示装置が提案されて
いる。この方式では、電圧を印加したときに液晶分子の
長軸が基板に対して立ち上がることはない。このため視
角方向を変えたときの液晶の複屈折の変化が小さく、視
野角が広いという特徴がある。
【0011】さらに、Journal of Appl
ied Physics,Vol.45,N0.12
(1974)5466または、特開平10−18635
1号公報には上記のIPSモードの他に誘電率異方性が
正の液晶をホメオトロピック配向させておき、基板に水
平方向の電界で液晶分子を基板と水平方向に倒す方式が
述べられている。このとき、電界の方向のためホメオト
ロピック配向させた液晶分子は傾く方向が異なる2つ以
上の領域に分かれる結果、視野角の広い液晶表示装置が
得られる。
【0012】また、特開平10−186330号公報に
は、感光性物質を用いて正方形の壁を作成し、この構造
を基本単位として画素を形成し、電圧印加により誘電率
異方性が負の液晶を各画素内で分割して倒すことが提案
されている。
【0013】上記の従来技術では、液晶表示装置を広視
野角にするだけであるが、特開平10−142577号
公報、特開平10−197844号公報には、広視野角
と狭視野角を切換えることができる液晶表示装置が提案
されている。
【0014】特開平10−142577号公報において
は、TNモードにおいて1画素にTFTを2つ構成し、
1画素を立ち上がる角度の異なる領域に分割し、いわゆ
る容量分割方式と同様の広視野角化を行い、挟視野角の
場合は一方のTFTのみon状態にして、通常のTNと
して動作させることが提案されている。
【0015】また、特開平10−197844号公報に
おいては、通常のTN素子に加えて二色性色素を混合し
たゲストホスト(GH)液晶素子を積み重ね、このGH
液晶素子に電圧を印加することによって視角特性を制御
することが提案されている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の共通電極に開口部を有する技術においては、通常のT
N型の液晶表示装置の作製工程では必要とされない“共
通電極1202についてのフォトレジスト工程等の微細
加工工程”が必要となるとともに、上下基板1201、
1207の高度な貼りあわせ技術が必要とされるという
問題がある。
【0017】この問題はTFTなどのスイッチング素子
を用いたアクティブマトリクス液晶表示装置の場合、特
に大きな問題である。
【0018】すなわち、通常のアクティブマトリックス
液晶表示装置では、一方の透明基板上に薄膜ダイオード
等のアクティブ素子を作製するため、フォトレジスト工
程等の微細加工工程が必要とされるのは、アクティブ素
子を作製する片側の基板のみであり、通常「共通電極」
と呼ばれる他の基板においては微細加工を施す必要はな
く、全面に電極が形成されているのみである。ところ
が、従来技術においては、通常は微細加工が必要とされ
ていない「共通電極」についても、フォトレジスト工程
等の微細加工工程が必要とされ、工程が増加すると共
に、上下基板1201、1207の高度な貼り合わせ技
術が必要とされることになる。
【0019】さらに特開平10−333180号公報に
記載されているように、薄膜トランジスタ、ゲートライ
ン、ドレインラインを表示電極の下部に配置すると、開
口率が低下するという問題があった。
【0020】また、特開平10−20323号公報に記
載されている技術では、駆動時に第二の電極に電圧を印
加するための、特殊な駆動が必要となる、配向分割する
ために第二の電極に電圧を印加する工程が必要となると
いう問題があった。
【0021】また、IPS方式および垂直配向した液晶
を横方向電界で倒す方式においては、開口率が低くな
る、高速化のためにセルギャップを小さくすると駆動電
圧が高くなるという問題があった。
【0022】さらに、IPS方式、および垂直配向した
液晶を横方向電界で駆動する方式においては、従来で
は、液晶が配置される層と対向基板との間にカラーフィ
ルターの層が配置されていたため、特にTFT構造でス
イッチング素子を形成した場合、ソース電極と引き出さ
れている共通電極との間に電位を印加することで形成さ
れる電界が、カラーフィルターの層に影響を及ぼし、表
示の特性を悪化させるという問題があった。
【0023】すなわち、カラーフィルター層を構成する
色素には、不純物としてナトリウムイオンなどが含まれ
ているため、カラーフィルターの層に電界がかかると、
そこに電荷がたまって、チャージアップする。そしてカ
ラーフィルター層がチャージアップすると、その箇所の
下部の液晶に不要な電界がいつでもかかっている状態と
なるため、表示特性に特に色ムラとして影響を及ぼすと
いう問題があった。
【0024】また、壁を作成する方法では、液晶の配向
分割を行うために、フォトリソグラフィーを用いて壁を
作成する必要があり、やはり工程が増加するという問題
点があった。
【0025】さらに、先にも述べたように、これらの方
式では広視野角液晶表示装置は得られるものの、広視野
角と狭視野角を切換えることはできなかった。
【0026】また、容量分割方式で広視野角と狭視野角
を切換える方式では、TFTを2つ作成する必要があ
り、開口率の低下、歩留まりの悪化などの問題を生じ、
さらに、容量分割方式での広視野角化は上記の他の広視
野角化技術に比べて、満足できる広視野角化は達成され
ない。
【0027】GH液晶素子で視野角を制御する方式にお
いても、スイッチング素子に通常のTNモードを用いて
いるので、広視野角で使用しているつもりでもその視野
角は通常のTNモードの狭い視野角特性となっている。
【0028】さらに、上記のモードはすべて2枚の偏光
板を用いているので、利用できる光が無偏光の1/2で
あり、明るい表示を得ることが原理的に困難であった。
【0029】なお、特開平9−304613号公報に
は、次のカラーフィルターおよびその製造方法が記載さ
れている。高分子とコレステリック液晶を混合してなる
フィルムであり、コレステリック液晶が高分子と相分離
しており、該コレステリック液晶のドメインの線方向か
ら観測したコレステリック液晶の選択反射の波長が40
0〜800nmにカラーフィルターである。高分子とコ
レステリック液晶の混合体をフィルムに成形後、該フィ
ルムを延伸する上記カラーフィルターの製造方法であ
る。高分子と重合性化合物基を有するコレステリック液
晶の混合体をフィルムに成形し、該フィルムを延伸した
後、該重合性化合物基を重合する上記カラーフィルター
の製造方法である。
【0030】特開平10−90727号公報には、次の
液晶表示素子が記載されている。配向処理の方向が略平
行で、基板界面での液晶の傾きが上下基板で略平行とな
るように配向処理の施された透明電極を有する一対の基
板間に、液晶層厚の1.1倍から2倍の自然ピッチを有
する誘電異方性が正のコレステリック液晶を挟持し、液
晶分子が厚み方向に略360°ねじれた第一の配向状態
と第一の状態よりねじれ角が360°小さい第二の配向
状態の二つの配向状態を切り替えできる液晶セルと、液
晶層より裏面に形成された非偏光解消性の光反射部材5
1と、液晶層より前面に配置され、その吸収軸が、基板
界面での液晶の配向方向と略45°の角度を成すように
配置された偏光板とから構成され、液晶の光学異方性と
厚さの積が観察光の中心波長の略1/4としたことを特
徴とする液晶表示素子である。
【0031】特開平11−282387号公報には、次
の反射型カラー液晶表示素子が記載されている。透明基
板上に透明基板の基板面に対してらせん軸を垂直にした
コレステリック層を設けてなるカラーフィルタと、カラ
ーフィルタと平行に設けられた偏光板と、カラーフィル
タと偏光板との間に設けられ、偏光板を通過した光を円
偏光にしてカラーフィルタ側に透過させる1/4波長板
と、カラーフィルタを挟んで偏光板と平行に設けられた
反射板と、反射板とカラーフィルタとの間に設けられた
液晶セルとを備えたものである。
【0032】本発明の目的は、上記のような従来技術の
問題、すなわち、フォトレジスト工程などの煩雑な工程
を増加させたり、高度な貼り合わせ技術を要求すること
のない液晶表示装置を提供することである。他の目的
は、高コントラストで、かつ高輝度で、視野角特性に優
れた広視野角モードと狭視野角モードを簡便に切換える
ことができる液晶表示装置を提供することである。ま
た、かかる液晶表示装置において、色ムラの発生を抑制
することを目的としている。本発明の別の目的は、その
ような、液晶表示装置を容易に作成する製造方法を提供
することである。本発明のさらに別の目的は、そのよう
な液晶表示装置を、高速で駆動する駆動方法を提供する
ことである。
【0033】
【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中の請求
項対応の技術的事項には、括弧()つき、番号、記号等
が添記されている。その番号、記号等は、請求項対応の
技術的事項と実施の複数・形態のうちの少なくとも一つ
の形態の技術的事項との一致・対応関係を明白にしてい
るが、その請求項対応の技術的事項が実施の形態の技術
的事項に限定されることを示されるためのものではな
い。
【0034】本発明の液晶表示装置は、第1および第2
の基板(103、106)間に設けられた液晶層(10
4)と、前記第1の基板(106)の前記液晶層(10
4)が存在する側に設けられたコレステリック液晶層か
らなるカラーフィルター層(105)と、前記第2の基
板(103)に設けられた四分の一波長板(102)お
よび偏光板(101)とを備えている。
【0035】本発明の液晶表示装置において、前記第2
の基板(103)には、さらに散乱性のフィルム(20
7)が設けられている。
【0036】本発明の液晶表示装置において、前記散乱
性のフィルムは、高分子分散型液晶(307)を有し、
前記高分子分散型液晶(307)は、電圧が印加される
ことにより、光を透過または散乱させる。
【0037】本発明の液晶表示装置において、前記カラ
ーフィルター層(405、408)は、2原色に対応す
るように2層設けられ、前記2層のカラーフィルター層
(405、408)は、第1のねじれを有し、前記液晶
表示装置は、さらに、前記第1の基板(406)の前記
液晶層(404)が存在しない側に3原色に対応するよ
うに設けられた3層のコレステリック液晶層からなるカ
ラーフィルター層(409、410、411)を備え、
前記3層のカラーフィルター層(409、410、41
1)は、前記第1のねじれと逆のねじれを有している。
【0038】本発明の液晶表示装置において、前記カラ
ーフィルター層(505、508)は、2原色に対応す
るように2層設けられ、前記2層のカラーフィルター層
(505、508)は、第1のねじれを有し、前記液晶
表示装置は、さらに、前記第1の基板(406)の前記
液晶層(404)が存在する側に3原色に対応するよう
に設けられた3層のコレステリック液晶層からなるカラ
ーフィルター層(509、510、511)を備え、前
記3層のカラーフィルター層(509、510、51
1)は、前記第1のねじれと逆のねじれを有している。
【0039】本発明の液晶表示装置において、前記カラ
ーフィルター層(605、608)は、2原色に対応す
るように2層設けられ、前記液晶表示装置は、さらに、
前記第1の基板(606)の前記液晶層(604)が存
在しない側に四分の一波長板(612)および偏光板
(613)を備えている。
【0040】本発明の液晶表示装置において、さらに、
前記第1の基板(706)に設けられた複数の走査信号
電極(722a)と、前記第1の基板(706)に前記
走査信号電極(722a)に交差するように設けられた
複数の映像信号電極(720a)と、前記複数の走査信
号電極(722a)と前記複数の映像信号電極(720
a)の交点に対応して設けられそれぞれが画素に対応す
る複数の薄膜トランジスタと、前記複数の薄膜トランジ
スタにそれぞれ接続された画素電極(715)と、前記
第2の基板(703)に設けられ複数の前記画素に基準
電位を与えるための共通電極(712)とを備え、前記
画素電極(715)は、前記カラーフィルター層(70
5、708)と前記液晶層(704)との間に設けられ
ている。
【0041】本発明の液晶表示装置において、前記カラ
ーフィルター層(705、708)は、2原色に対応す
るように2層設けられ、前記2層のカラーフィルター層
(705、708)は、第1のねじれを有し、さらに、
前記第1の基板(706)の前記液晶層(704)が存
在しない側に3原色に対応するように設けられた3層の
コレステリック液晶層からなるカラーフィルター層(7
09、710、711)を備え、前記3層のカラーフィ
ルター層(709、710、711)は、前記第1のね
じれと逆のねじれを有している。
【0042】本発明の液晶表示装置において、前記カラ
ーフィルター層(705、708)は、2原色に対応す
るように2層設けられ、さらに、前記第1の基板(70
6)の前記液晶層(704)が存在しない側に四分の一
波長板および偏光板を備えている。
【0043】本発明の液晶表示装置において、前記複数
の走査信号電極(722a)および前記複数の映像信号
電極(720a)の少なくともいずれか一方には、シー
ルド用電極が設けられ、前記シールド用電極は、前記少
なくともいずれか一方からの電界が前記液晶層(70
4)の配向に影響しないように設けられる。
【0044】本発明の液晶表示装置において、前記画素
電極(715)は、円または三角形以上の正多角形とし
て形成され、前記共通電極(712)は、前記画素電極
(715)よりも広い面積を有し、前記画素電極(71
5)の上部全体を覆う位置に設けられる。
【0045】本発明の液晶表示装置において、前記画素
電極(715)は、円または三角形以上の正多角形が複
数連結されてなる形状を有し、前記共通電極(712)
は、前記画素電極(715)よりも広い面積を有し、前
記画素電極(715)の上部全体を覆う位置に設けられ
る。
【0046】本発明の液晶表示装置において、前記共通
電極(712)は、前記第2の基板(703)の概ね全
面に亘って形成されている。
【0047】本発明の液晶表示装置において、前記画素
電極(715)は、円または三角形以上の正多角形に切
り込み部が形成されてなる形状を有している。
【0048】本発明の液晶表示装置において、前記画素
電極(715)は、円または三角形以上の正多角形の端
部が外方に向けて突出してなる形状を有している。
【0049】本発明の液晶表示装置において、前記画素
電極(715)には、凹部が形成されている。
【0050】本発明の液晶表示装置において、前記液晶
層(104)は、高分子有機化合物を含んでいる。
【0051】本発明の液晶表示装置において、前記液晶
層(104)は、誘電率異方性が負である液晶からな
り、前記液晶は、電圧が印加されないときに、前記第1
および第2の基板(103、106)に対して概ね垂直
に配向している。
【0052】本発明の液晶表示装置において、前記液晶
は、前記電圧が印加されたときに前記液晶が倒れる方向
にプレチルト角を予め有している。
【0053】本発明の液晶表示装置において、前記液晶
層は、誘電率異方性が正である液晶からなり、前記液晶
は、電圧が印加されないときに、ねじれネマチック構造
を有している。
【0054】本発明の液晶表示装置において、複数の画
素のそれぞれは、前記液晶層の液晶分子の立ち上がり方
向が互いに異なる複数の領域を有している。
【0055】本発明の液晶表示装置において、複数の画
素のそれぞれは、前記液晶層の液晶分子のねじれ方向が
互いに異なる複数の領域を有している。
【0056】本発明の液晶表示装置において、複数の画
素のそれぞれは、前記液晶層の液晶分子の立ち上がり方
向およびねじれ方向が互いに異なる4つの領域を有して
いる。
【0057】本発明の液晶表示装置において、前記第1
および第2の基板のいずれか一方に対する前記液晶層の
液晶のプレチルト角が1°以下である。
【0058】本発明の液晶表示装置において、前記液晶
層は、誘電率異方性が正である液晶からなり、前記液晶
は、電圧が印加されないときに、ホモジニアス構造を有
している。
【0059】本発明の液晶表示装置において、複数の画
素のそれぞれは、前記液晶層の液晶分子の立ち上がり方
向が互いに異なる複数の領域を有している。
【0060】本発明の液晶表示装置において、前記第1
および第2の基板のいずれか一方に対する前記液晶層の
液晶のプレチルト角が1°以下である。
【0061】本発明の液晶表示装置において、前記液晶
層は、強誘電性液晶からなり、表面安定化強誘電性液晶
モードである。
【0062】本発明の液晶表示装置において、前記液晶
層は、無閾型の強誘電性液晶からなる。
【0063】本発明の液晶表示装置の駆動方法は、上記
液晶表示装置をドット反転駆動するものである。
【0064】本発明の液晶表示装置の駆動方法は、上記
液晶表示装置を、1フレームが終了する前に、黒状態に
するものである。
【0065】本発明の液晶表示装置の製造方法は、
(a) 上側基板および下側基板を提供することと、
(b) モノマーまたはオリゴマを含む液晶を提供する
ことと、(c) 前記下側基板の上に、コレステリック
液晶層からなるカラーフィルター層を形成することと、
(d) 前記カラーフィルター層と前記上側基板の間
に、前記液晶を注入することと、(e) 前記(d)ス
テップの後に、前記モノマーまたは前記オリゴマを前記
液晶中で高分子化することとを備えている。
【0066】本発明の液晶表示装置の製造方法は、
(f) 上側基板および下側基板を提供することと、
(g) 誘電率異方性が負である液晶からなる液晶層を
提供することと、ここで、前記液晶は、電圧が印加され
ないときに前記上側および下側基板に対して概ね垂直に
配向し、前記電圧が印加されたときに前記液晶が倒れる
方向にプレチルト角を予め有し、(h) 前記下側基板
の上に、コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層を形成することと、(i) 前記カラーフィルター
層と前記上側基板の間に、前記液晶層を形成すること
と、(j) 前記液晶の前記プレチルト角を光照射によ
って形成することとを備えている。
【0067】本発明の液晶表示装置の製造方法におい
て、前記(j)ステップにおいて、前記光照射は、前記
上側基板および前記下側基板の少なくともいずれか一方
に対して斜めから行う。
【0068】本発明の液晶表示装置の製造方法におい
て、前記(j)ステップにおいて、前記光照射では、偏
光の照射を前記上側基板および前記下側基板の少なくと
もいずれか一方に対して斜めから行う。
【0069】本発明の液晶表示装置の製造方法は、
(k) 上側基板および下側基板を提供することと、
(l) 誘電率異方性が正である液晶からなる液晶層を
提供することと、ここで、前記液晶は、電圧が印加され
ないときにねじれネマチック構造を有し、プレチルト角
を予め有し、(m) 前記下側基板の上に、コレステリ
ック液晶層からなるカラーフィルター層を形成すること
と、(n) 前記カラーフィルター層と前記上側基板の
間に、前記液晶層を形成することと、(o) 画素を複
数提供することと、ここで、前記複数の画素のそれぞれ
は、前記液晶層の液晶分子の立ち上がり方向が互いに異
なる複数の領域を有し、を備えている。
【0070】本発明の液晶表示装置の製造方法は、
(p) 上側基板および下側基板を提供することと、
(q) 誘電率異方性が正である液晶からなる液晶層を
提供することと、ここで、前記液晶は、電圧が印加され
ないときにねじれネマチック構造を有し、プレチルト角
を予め有し、(r) 前記下側基板の上に、コレステリ
ック液晶層からなるカラーフィルター層を形成すること
と、(s) 前記カラーフィルター層と前記上側基板の
間に、前記液晶層を形成することと、(t) 画素を複
数提供することと、ここで、前記複数の画素のそれぞれ
は、前記液晶層の液晶分子のねじれ方向が互いに異なる
複数の領域を有し、を備えている。
【0071】本発明の液晶表示装置の製造方法は、
(u) 上側基板および下側基板を提供することと、
(v) 誘電率異方性が正である液晶からなる液晶層を
提供することと、ここで、前記液晶は、電圧が印加され
ないときにねじれネマチック構造を有し、プレチルト角
を予め有し、(w) 前記下側基板の上に、コレステリ
ック液晶層からなるカラーフィルター層を形成すること
と、(x) 前記カラーフィルター層と前記上側基板の
間に、前記液晶層を形成することと、(y) 画素を複
数提供することと、ここで、前記複数の画素のそれぞれ
は、前記液晶層の液晶分子の立ち上がり方向およびねじ
れ方向が互いに異なる4つの領域を有し、を備えてい
る。
【0072】本発明の液晶表示装置の製造方法におい
て、前記液晶の前記プレチルト角は、前記上側および下
側基板のいずれか一方に対して1°以下に設定される。
【0073】本発明の液晶表示装置の製造方法におい
て、前記プレチルト角を1°以下に設定するステップ
は、偏光を前記上側および下側基板の少なくともいずれ
か一方に対して概ね垂直方向から照射する。
【0074】本発明の液晶表示装置の製造方法は、(a
a) 上側基板および下側基板を提供することと、(a
b) 誘電率異方性が正である液晶からなる液晶層を提
供することと、ここで、前記液晶は、電圧が印加されな
いときにホモジニアス構造を有し、プレチルト角を予め
有し、(ac) 前記下側基板の上に、コレステリック
液晶層からなるカラーフィルター層を形成することと、
(ad) 前記カラーフィルター層と前記上側基板の間
に、前記液晶層を形成することと、(ae)画素を複数
提供することと、ここで、前記複数の画素のそれぞれ
は、前記液晶層の液晶分子の立ち上がり方向が互いに異
なる複数の領域を有し、を備えている。
【0075】本発明の液晶表示装置の製造方法におい
て、前記液晶の前記プレチルト角は、前記上側および下
側基板のいずれか一方に対して1°以下に設定される。
【0076】本発明の液晶表示装置の製造方法におい
て、前記プレチルト角を1°以下に設定するステップ
は、偏光を前記上側および下側基板の少なくともいずれ
か一方に対して概ね垂直方向から照射する。
【0077】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態の液晶表示装
置が説明される。まず、本発明の実施形態の考え方が通
して説明され、その後、具体的に図面を参照して、第1
から第9の実施形態および第1から10の実施例が説明
される。
【0078】本発明による液晶表示装置は、2枚の基板
(103、106)間に液晶層(104)が挟持され、
第1の基板(106)の液晶層(104)が存在する側
にコレステリック液晶層からなるカラーフィルター層
(105)を有し、第2の基板(103)に四分の一波
長板(102)、偏光板(101)を有することを特徴
とする液晶表示装置である。ここで、四分の一波長板
(102)、偏光板(101)は第2の基板(103)
のどちら側にあってもよいが、製造の容易さから第2の
基板(103)の液晶(104)が存在しない側、すな
わち液晶セルの外側、に設置することが一般的である。
【0079】さらに望ましくは、2枚の基板(203、
206)間に液晶層(204)が挟持され、第1の基板
(206)の液晶層(204)が存在する側にコレステ
リック液晶層からなるカラーフィルター層(205)を
有し、第2の基板(203)に四分の一波長板(20
2)、偏光板(201)および散乱性のフィルム(20
7)を有することを特徴とする液晶表示装置である。
【0080】広視野角と狭視野角を簡便に切換えるため
には、この散乱性のフィルム(207)は容易に着脱可
能であることが、望ましい。また、広視野角と狭視野角
を簡便に切換えるために、散乱性のフィルム(207)
を着脱する代りに、高分子分散型液晶(307)で散乱
性のフィルムを構成し、電圧無印加で散乱状態(広視野
角)、電圧印加で透過状態(狭視野角)のように電圧の
on、offにより広視野角と狭視野角を切換えられる
ようにしてもよい。
【0081】いずれの場合においても、第1の基板(1
06、206、306)の液晶層(104、204、3
04)が存在する側にコレステリック層からなるカラー
フィルター層(105、205、305)を有すること
が重要である。このことにより、従来方法では得ること
ができない視差のない明るい表示を得ることができるよ
うになる。以下、このことについて簡単に説明する。
【0082】カラーフィルター層を液晶素子の外側、す
なわち、基板の液晶層が存在しない側にコレステリック
層を配置し、カラーフィルター層としてコレステリック
液晶層を利用することは、R.Mauer, D.An
drejewski, F−H.Kreuzer,
A.Miller,SID 90 DIGEST PP
110−112(1990)に述べられている。
【0083】カラーフィルターとして使用する形態は各
種あるが、例えば、この引用例のFigure6に示さ
れているように、3原色のうち2色ずつに対応するピッ
チのコレステリック液晶層で二分の一波長板を挟みR,
G,Bの3原色を得るようにすることができる。
【0084】上記引用例では、これらの積層構造をカラ
ーフィルターとして液晶素子の外側に配置して使用する
のであるが、実際には液晶素子には、特にアクティブマ
トリクスで駆動する場合は、細かい各画素の周囲に液晶
を駆動するための配線があり、各画素とそれぞれのカラ
ーフィルターの色素を精密に目合わせして貼りあわせる
必要が生じる。単純マトリクスで駆動する場合も、液晶
が駆動されるエリアは決まっているので、やはり目合わ
せしてカラーフィルターを精密に貼りあわせる必要があ
る。目合わせがずれると開口率の低下、色の混合など好
ましくない現象が生じる。このことは画素の精細度が上
がればより顕著になり、大きな問題であった。
【0085】本発明で述べるように、第1の基板(10
6、206、306)の液晶層(104、204、30
4)が存在する側にコレステリック層からなるカラーフ
ィルター層(105、205、305)を有するように
すれば、この目合わせの問題は解決され、開口率に優れ
た明るい視差のない液晶表示装置を得ることができる。
【0086】ここで、コレステリック液晶層(105、
205、305)をカラーフィルター層として用いるこ
とで、従来の吸収型のカラーフィルターに比べ、光の損
失が少ない、光が吸収されない、などの理由で、例え
ば、高輝度が要求される液晶プロジェクター用のライト
バルブに適用しても、明るい、吸収した光が熱に変換さ
れることによる部材の劣化がない、などの優れた特徴を
有する。
【0087】さらに広視野角が要求される場合、散乱性
のフィルム(207)を偏光板(201)の上に配置す
るだけで、充分な性能の広視野角化が可能であり、さら
に、このフィルム(207)を着脱可能にする、あるい
は高分子分散型液晶(307)を用いることで、容易に
広視野角と挟視野角の切換が可能となる。
【0088】従来、散乱性のフィルムを用いることで、
液晶表示装置を広視野角化する場合、隣の画素からの光
が同時に見えてしまういわゆる視差が大きな問題となっ
ていた。これは偏光板が液晶層に比べて厚い基板の外側
にあるため、起こる問題で、引用例のようにカラーフィ
ルター層を液晶素子の外側に貼り付けても全く同様であ
った。これを解決するためには、バックライトの光を非
常に精度のよい平行光にする必要があり、高コストとな
るという大きな問題があった。
【0089】本発明におけるように、コレステリック液
晶層からなるカラーフィルター層(105、205、3
05)を液晶素子の内側、すなわち第1の基板(10
6、206、306)の液晶層(104、204、30
4)が存在する側に、配置することで初めてこの視差の
問題が解決できた。
【0090】なお、従来の吸収型のカラーフィルターを
液晶素子の内側に配置することは既知であるが、これで
は偏光板が厚い基板の外側にあるため、視差の問題は解
決できないことは明らかである。
【0091】本発明における液晶表示装置においては、
広視野角化の機能を散乱性のフィルム(207)が達成
してくれるので、液晶のモードには特に広視野角である
ことが要求されず、液晶モードの選択の幅が広がる。し
たがって、液晶モードは、高速応答で、かつ明るいモー
ドから自由に選択して用いればよい。
【0092】特に、本発明における垂直配向モードの場
合、原理的に高コントラストであることに加え、電圧印
加により液晶が倒れさえすれば、倒れる方向に無関係
に、明るくなるため、ラビングその他の配向制御が不要
となり、画素設計の自由度が広がる、液晶材料の選択の
幅が広くなるなどの利点がある。
【0093】また、広視野角化のための負の補償フィル
ムも不要となるので、フィルムと液晶層とのリタデーシ
ョンの調整が不要で、製造が容易となる。
【0094】さらに、2枚の四分の一波長板を用いて、
垂直配向液晶がその倒れる方向によらず明るくなること
を利用し、垂直配向液晶の高輝度化を行うという方法も
考えられるが、四分の一波長板のリタデーションのた
め、広視野角特性が犠牲になり、これを補償するため
に、さらに正ならびに負の補償フィルムを設置し、それ
ぞれのフィルムのリタデーションを正確に合わせ込む必
要があり、製造が煩雑となる。これに対し、本発明にお
いては、そのような操作は一切不要であり、製造上大き
な利点となる。
【0095】また、全く同様な理由で、垂直配向のかわ
りにTNモードでありかつラビングを行わないいわゆる
アモルファスTNモードを用いた場合にも、大きな利点
がある。
【0096】また、上下基板(1003、1006)に
水平配向膜を用い、ラビングせずにホモジニアス配向を
させた液晶(方位角方向には様々な方向を向いている)
(1004)に上下方向に電圧を印加し、液晶を立ち上
げるモードについても、全く同様な理由で大きな利点が
ある。
【0097】本発明においては、応答速度が非常に速い
強誘電性液晶を用いることも可能である。このとき、T
FT駆動で中間調表示が可能な無閾型の強誘電性液晶を
用いることが、特に望ましい。
【0098】特に、液晶を薄膜トランジスタ(TFT)
などのスイッチング素子で駆動する、いわゆる、アクテ
ィブマトリクス駆動の場合、本発明における液晶表示装
置においては、カラーフィルター層と液晶を駆動するた
めのスイッチング素子が同じ基板にあるため、上下2枚
の基板の目合わせも不要となり、製造上、非常に有利で
ある。
【0099】本発明における基板はガラス基板を使用す
るのが一般的であるが、軽量化のためにプラスチック基
板を用いてもよい。
【0100】本発明における液晶表示装置では、液晶セ
ルに配向分割を施す必要は特にないが、狭視野角で使用
した場合の視角特性、パネル面内での明るさの均一性な
どの観点、ならびに応答速度の観点から、配向分割した
液晶セルを用いた方がよい場合は、配向分割を行っても
よい。
【0101】その配向分割を行うときは特に上下基板
(703、706)における電極(712、715)の
大きさ、形状に着目した以下に述べるような構造が、製
造工程も増えず有利である。すなわち、第1の基板(7
06)上の電極(715)が対称性のよい形状であり、
第2の基板(703)上の電極(712)が第1の基板
(706)上の電極(715)の上部全体を覆い、かつ
第2の基板(703)上の電極(712)が第1の基板
(706)上の電極(715)より広いことを特徴とす
る。
【0102】ここで、対称性のよい形状とは、図9
(a)に示すような円、三角形以上の正多角形の形状を
さす。このような対称性のよい電極(715)を用い、
対向側の電極(712)を、この対称性のよい形状の電
極(715)よりも広く、かつ対称性のよい電極(71
5)の上部全体を覆うように作成することで、両電極
(712、715)間に電圧を印加した場合、図7に示
すように上下に斜め電界が対称性よく生じ、誘電率異方
性が負で垂直配向している液晶(714)では倒れる方
向が、2種類以上となり、画素内の液晶(714)の配
向分割を行うことができる。
【0103】すなわち、自然に生じる斜め電界によっ
て、画素の中央に分割境界が生成し、画素電極(71
5)の端から中央に向って液晶(714)が倒れる。画
素電極(715)の形状を対称的にすれば、液晶(71
4)は自然に画素電極(715)の各辺から中央に向っ
て倒れるので、自然に分割される。多角形は、正確に正
多角形である必要はなく、ある程度の変形はあってもか
まわない。
【0104】通常の液晶表示装置の場合、画素電極(7
15)は長方形であるが、図9(b)に示すように、画
素に切り込みをいれ、いくつかの対称性のよい形状が連
なった形状とすることで、各対称性のよい形状の部分
で、上記のように配向分割を行うことができるので、全
体として対称性のよい形状の電極と同様の効果が得られ
る。
【0105】また、分割位置をさらに確実にするため
に、図10(a)、(b)、図11(a)に示すよう
に、画素電極(715)の一部に切り込みを入れる、画
素電極(715)の角の部分が外側に向って突出ている
ような形にする、画素電極(715)の一部を除去する
(すなわち分割境界に沿って破線のように画素電極(7
15)が無い部分を設ける)、などの構造を作成してお
いてもよい。さらに図11(b)の実線で示す位置の画
素電極(715)の一部に凹部を設ける構造にしてもよ
い。また、これらの形状を組み合わせて用いてもよい。
【0106】凹部を設ける構造の場合、オーバーコート
層(716)を掘り込む構造にすることによって、工程
を煩雑にすることなく凹部を深く作成することができ、
境界部の固定をより確実にすることができる。
【0107】また、垂直配向の場合は、電圧を印加する
と渦巻き状の配向に安定化していくが、カイラル剤を入
れて、この配向をさらに安定化して、応答速度を速くし
てもよい。また、上記の画素(715)の一部の切り込
みや、凹部の形を画素(715)内で渦巻き状に設定し
てもよい。
【0108】誘電率異方性が正でねじれネマチック配向
している液晶の場合の例を図12および図13に示す。
上下基板(903、906)にラビングまたは光配向の
処理を行い、液晶(914)の配向方向を規定する。こ
の場合、プレチルト角はできるだけ小さいことが望まし
く、1°以下できれば0°であることが望ましい。この
ような配向は例えば、ラビング方向と垂直方向に配向す
る配向膜(913)や、光配向膜に基板(903、90
6)の法線方向から偏光を照射することによって容易に
得ることができる。また、カイラル剤は入れない。
【0109】このような状態で上下の電極(903、9
06)間に電圧を印加すると、上下の電極(912、9
15)の形状の特性のため、斜め電界が対称性よく生じ
る。画素の各部分では、右ねじれと左ねじれの両方が生
じる可能性があるが、この斜め電界のため、例えば、図
13の画素(915)の各部分では、一方のねじれ方向
が優先的に生じ、自動的に図13のような配向状態が生
じる。すなわち、第1の基板(906)上の電極(91
5)が対称性のよい形状であり、第2の基板(903)
上の電極(912)が第1の基板(906)上の電極
(915)の上部全体を覆い、かつ第2の基板(90
3)上の電極(912)が第1の基板(906)上の電
極(915)より広いという効果によって、ねじれネマ
チック配向の場合も、自然に対称性のよい画素分割が可
能である。
【0110】分割位置をさらに確実にするために、画素
電極(915)の角の部分が外側に向って突出ているよ
うな形にする、画素電極(915)の一部に切り込みを
入れる、画素電極(915)の一部を除去する(すなわ
ち分割境界に沿って破線のように画素電極(915)が
無い部分を設ける)、などの構造を作成する工夫など
は、誘電率異方性が負の場合の例と全く同様である。
【0111】以上はカイラル剤を入れない場合であった
が、カイラル剤を入れてもよい。この場合は立ち上がり
方向のみが異なる2分割のTNとなり、画素内の液晶の
配向分割を行うことができる。
【0112】また、液晶の誘電率異方性が正で、電圧無
印加時にホモジニアス配向をとっている場合の例を図1
4および図15に示す。この場合上下基板(1003、
1006)にラビング、または光配向の処理を行い、液
晶の配向方向を規定する。この場合も、ねじれネマチッ
ク配向の場合と同様、プレチルト角はほとんど0°が望
ましく、このような配向は、ラビング方向と垂直方向に
配向する配向膜や、光配向膜に基板の法線方向から偏光
を照射することによって容易に得ることができる。ま
た、カイラル剤は入れない。
【0113】このような状態で上下の電極(1012、
1015)間に電圧を印加すると、上下の電極(101
2、1015)の形状の特性のため、斜め電界が対称性
よく生じる。基板界面での液晶の配向方向が規定されて
いるため立ち上がり方向が異なる2種類のドメインが生
じる。ホモジニアス配向の場合は、特に、境界領域を安
定化させるためには、中央部に凹部が設けられているこ
とが望ましい。
【0114】どの液晶モードを使用する場合であって
も、本発明においては、上下基板に電極が存在するの
で、IPS方式および、垂直配向した液晶を横方向電界
で倒す方式において問題となっていたカラーフィルター
層におけるチャージアップによる色ムラの問題も解決す
ることができる。
【0115】本発明は、特にTFTなどのスイッチング
素子を用いたアクティブマトリクス液晶表示装置の場
合、効果が著しい。すなわち、アクティブマトリクス液
晶表示装置の場合、通常のTNモードを用いた液晶表示
素子では、フォトレジスト工程等の微細加工工程が必要
とされるのは、アクティブ素子を作製する片側の基板の
みであり、通常「共通電極」と呼ばれる他の基板におい
ては微細加工を施す必要はなく、全面に電極が形成され
ているのみである。このままでは、視野角が狭いので、
視野角を広げるために画素内の液晶に配向分割を施そう
とすると、従来技術ではフォトレジスト工程が増加す
る。このフォトレジスト工程の増加は、生産設備への負
荷、歩留まりの低下を引き起こすので、ないことが望ま
しい。本発明によれば、フォトレジスト工程の増加がな
く画素内の液晶の配向分割を行うことができる。
【0116】特に、アクティブマトリクス液晶表示装置
の場合、走査信号電極、映像信号電極からの横方向電界
の影響で、不必要なディスクリネーションラインが画素
電極部に入り込むことがある。このような問題は、走査
信号電極、映像信号電極と画素電極との距離を大きくす
ることで解決することができるが、余りこの距離を大き
くすることは、画素サイズが小さくなった場合、開口率
の観点から望ましくない。この問題を解決するもう一つ
の方法は、走査信号電極、映像信号電極の少なくとも一
方の上部に画素電極の一部またはシールド用の電極を配
置することである。すなわち、画素電極で走査信号電
極、映像信号電極のすべてをシールドすると開口率が低
下する。そこで、走査信号電極、映像信号電極の少なく
とも一方の上部に、画素電極またはシールド用の電極を
配置することによって、開口率の低下を防ぐことができ
る。ここで、どのような配置を選ぶかは、画素の形状と
走査信号電極、映像信号電極の配置、ならびにシールド
用の電極の作成手順を考えて、最もよい配置を選ぶこと
ができる。
【0117】さらに本発明では、カラーフィルター層と
液晶層の間に、画素電極が配置されている。このことに
より、カラーフィルター層と画素電極との目合わせすら
不要になり、上下基板の重ね合わせ精度が大幅に軽減さ
れる。このような顕著な効果を得ることは、共通電極に
開口部を有する技術においては、全く不可能である。か
つ、このようにカラーフィルター層と液晶層の間に、画
素電極を配置することよって、走査信号電極、映像信号
電極からの横方向電界の影響を大幅に軽減することがで
きる。
【0118】また、本発明における液晶表示装置は、共
通電極と画素電極の間に電圧を印加することによって、
初期配向を制御した後、液晶中に少量混合した重合性の
モノマーまたはオリゴマーを高分子化することによっ
て、初期の液晶配向をさらに確実なものにすることがで
きる。初期配向を制御する際には、加熱により液晶層を
等方相にした後、共通電極と画素電極の間に電圧を加え
ながら、温度を降下させてもよいし、室温で共通電極と
画素電極の間に電圧を印加するだけでもよい。また、モ
ノマーの反応も等方相に加熱する前に起こさせても、加
熱中に起こさせてもよいし、冷却後に起こさせてもよ
い。室温で共通電極と画素電極の間に電圧を印加し、初
期配向を制御する場合も、電圧印加の前に反応を起こさ
せておいてもよいし、電圧印加後に、反応を起こさせて
もよい。このとき通常の駆動の形式で配向分割ができる
ので、特開平10−20323号公報に記載されている
ように第二の電極(制御電極)に電圧を印加する工程は
必要ない。
【0119】また、本発明における液晶表示装置の製造
方法は、基板にあらかじめ光配向などの方法を使用し
て、分割形状に従ったプレチルト角の制御を行い、初期
配向の制御を極めて確実にしてもよい。これにより、斜
め電界とプレチルト角の効果が相乗的に効いて、どちら
か一方の処理よりも、はるかに効果的に分割配向が実現
できる。例えば、ケイ皮酸基のような偏光により液晶の
配向を制御できる官能基を有する物質、または、エーエ
ムエルシーディー‘96/アイディーダブリュ’96の
ダイジェストオブテクニカルペイパーズ(AM−LCD
‘96/IDW’96Digest of Techn
ical Paper)の第337ページに記載されて
いるような偏光照射により感光基が重合するような高分
子を配向膜に用いて、分割形状にそった方向にプレチル
ト角がつくように、各部にマスクを介して、斜め方向か
ら偏光を照射する。この場合は、多角形の辺の数が余り
多いと光配向の操作が増えるので、8角形から4角形程
度が望ましい。
【0120】このような分割配向の方法はよく知られて
いるが、このような場合でも、液晶中に少量混合した重
合性のモノマーまたはオリゴマーを高分子化することに
より、駆動時においてもより確実に分割を維持すること
ができる。
【0121】本発明に使用するモノマー,オリゴマとし
ては、光硬化性モノマー,熱硬化性モノマー,あるいは
これらのオリゴマ等のいずれを使用することもでき、ま
た、これらを含むものであれば他の成分を含んでいても
よい。本発明に使用する「光硬化性モノマー又はオリゴ
マ」とは、可視光線により反応するものだけでなく、紫
外線により反応する紫外線硬化モノマー等を含み、操作
の容易性からは特に後者が望ましい。
【0122】また、本発明で使用する高分子化合物は、
液晶性を示すモノマー、オリゴマーを含む液晶分子と類
似の構造を有するものでもよいが、必ずしも液晶を配向
させる目的で使用されるものではないため、アルキレン
鎖を有するような柔軟性のあるものであってもよい。ま
た、単官能性のものであってもよいし、2官能性のも
の,3官能以上の多官能性を有するモノマー等でもよ
い。
【0123】本発明で使用する光または紫外線硬化モノ
マーとしては、例えば、2−エチルへキシルアクリレー
ト,ブチルエチルアクリレート,ブトキシエチルアクリ
レート,2−シアノエチルアクリレート,ベンジルアク
リレート,シクロヘキシルアクリレート,2−ヒドロキ
シプロピルアクリレート,2−エトキシエチルアクリレ
ート,N、Nーエチルアミノエチルアクリレート,N、
Nージメチルアミノエチルアクリレート,ジシクロペン
タニルアクリレート,ジシクロペンテニルアクリレー
ト,グリシジルアクリレート,テトラヒドロフルフリル
アクリレート,イソボニルアクリレート,イソデシルア
クリレート,ラウリルアクリレート,モルホリンアクリ
レート,フェノキシエチルアクリレート,フェノキシジ
エチレングリコールアクリレート,2,2,2−トリフ
ルオロエチルアクリレート,2,2,3,3,3−ペン
タフルオロプロピルアクレート,2,2,3,3−テト
ラフルオロプロピルアクリレート,2,2,3,4,
4,4−ヘキサフルオロブチルアクリレート等の単官能
アクリレート化合物を使用することができる。
【0124】また、2−エチルヘキシルメタクリレー
ト,ブチルエチルメタクリレート,ブトキシエチルメタ
クリレート,2−シアノエチルメタクリレート,ベンジ
ルメタクリレート,シクロヘキシルメタクリレート,2
−ヒドロキシプロピルメタクリレート,2−エトキシエ
チルアクリレート,N、Nージエチルアミノエチルメタ
クリレート,N、Nージメチルアミノエチルメタクリレ
ート,ジシクロペンタニルメタクリレート,ジシクロペ
ンテニルメタクリレート,グリシジルメタクリレート,
テトラヒドロフルフリルメタクリレート,イソボニルメ
タクリレート,イソデシルメタクリレート,ラウリルメ
タクリレート,モルホリンメタクリレート,フェノキシ
エチルメタクリレート,フェノキシジエチレングリコー
ルメタクリレート,2,2,2−トリフルオロエチルメ
タクリレート,2,2,3,3−テトラフルオロプロピ
ルメタクリレート,2,2,3,4,4,4−ヘキサフ
ルオロブチルメタクリレート等の単官能メタクリレート
化合物を使用することができる。
【0125】さらに、4,4’−ビフェニルジアクリレ
ート,ジエチルスチルベストロールジアクリレート,
1,4−ビスアクリロイルオキシベンゼン,4,4’−
ビスアクリロイルオキシジフェニルエーテル,4,4’
−ビスアクリロイルオキシジフェニルメタン,3,9−
ビス[1,1−ジメチルー2−アクリロイルオキシエチ
ル]−2,4,8,10−テトラスピロ[5,5]ウン
デカン,α,α′−ビス[4−アクリロイルオキシフェ
ニル]−1,4−ジイソプロピルベンゼン,1,4−ビ
スアクリロイルオキシテトラフルオロベンゼン,4,
4’−ビスアクリロイルオキシオクタフルオロビフェニ
ル,ジエチレングリコールジアクリレート,1,4−ブ
タンジオールジアクリレート,1,3−ブチレングリコ
ールジアクリレート,ジシクロペンタニルジアクリレー
ト,グリセロールジアクリレート,1,6−ヘキサンジ
オールジアクリレート,ネオペンチルグリコールジアク
リレート,テトラエチレングリコールジアクリレート,
トリメチロールプロパントリアクリレート,ペンタエリ
スリトールテトラアクリレート,ペンタエリスリトール
トリアクリレート,ジトリメチロールプロパンテトラア
クリレート,ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト,ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアク
リレート,4,4’−ジアクリロイルオキシスチルベ
ン,4,4’−ジアクリロイルオキシジメチルスチルベ
ン,4,4’−ジアクリロイルオキシジエチルスチルベ
ン,4,4’−ジアクリロイルオキシジプロピルスチル
ベン,4,4’−ジアクリロイルオキシジブチルスチル
ベン,4,4’−ジアクリロイルオキシジペンチルスチ
ルベン,4,4’−ジアクリロイルオキシジヘキシルス
チルベン,4,4’−ジアクリロイルオキシジフルオロ
スチルベン,2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ
ペンタンジオール−1,5−ジアクリレート,1,1,
2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル−1,3−ジ
アクリレート,ウレタンアクリレートオリゴマ等の多官
能アクリレート化合物を用いることができる。
【0126】さらにまた、ジエチレングリコールジメタ
クリレート,1,4−ブタンジオールジメタクリレー
ト,1,3−ブチレングリコールジメタクリレート,ジ
シクロペンタニルジメタクリレート,グリセロールジメ
タクリレート,1,6−へキサンジオールジメタクリレ
ート,ネオペンチルグリコールジメタクリレート,テト
ラエチレングリコールジメタクリレート,トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート,ペンタエリスリトール
テトラメタクリレート,ペンタエリスリトールトリメタ
クリレート,ジトリメチロールプロパンテトラメタクリ
レート,ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレー
ト,ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタメタ
クリレート,2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ
ペンタンジオールー1,5−ジメタクリレート,ウレタ
ンメタクリレートオリゴマ等の多官能メタクリレート化
合物,その他スチレン,アミノスチレン,酢酸ビニル等
があるが、これに限定されるものではない。
【0127】また、本発明の素子の駆動電圧は、高分子
材料と液晶材料の界面相互作用にも影響されるため、フ
ッ素元素を含む高分子化合物であってもよい。このよう
な高分子化合物として、2,2,3,3,4,4−へキ
サフルオロペンタンジオール−1,5−ジアクリレー
ト,1,1,2,2,3,3−へキサフルオロプロピル
−1,3−ジアクリレート,2,2,2−トリフルオロ
エチルアクリレート,2,2,3,3,3−ペンタフル
オロプロピルアクリレート,2,2,3,3−テトラフ
ルオロプロピルアクリレート,2,2,3,4,4,4
−へキサフルオロブチルアクリレート,2,2,2−ト
リフルオロエチルメタクリレート,2,2,3,3−テ
トラフルオロプロピルメタクリレート,2,2,3,
4,4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレート,ウ
レタンアクリレートオリゴマ等を含む化合物から合成さ
れた高分子化合物が挙げられるが、これに限定されるも
のではない。
【0128】本発明に使用する高分子化合物として光ま
たは紫外線硬化モノマーを使用する場合には、光または
紫外線用の開始剤を使用することもできる。この開始剤
としては、種々のものが使用可能であり、たとえば、
2,2−ジエトキシアセトフェノン,2−ヒドロキシ−
2−メチル−1−フェニル−1−オン,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−(4−ドデシルフェニル)−2−
ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン等のアセト
フェノン系、ベンゾインメチルエーテル,ベンゾインエ
チルエーテル,ベンジルジメチルケタール等のベンゾイ
ン系、ベンゾフェノン,ベンゾイル安息香酸,4−フェ
ニルベンゾフェノン,3,3−ジメチル−4−メトキシ
ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系、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
ソン等のチオキサンソン系、ジアゾニウム塩系、スルホ
ニウム塩系、ヨードニウム塩系、セレニウム塩系等が使
用できる。
【0129】なお、分割に関しては、画素間の間隔を充
分に離せば通常は問題はないが、特に設計の都合上、画
素が接近する場合などは、駆動に際し、隣り合う画素ご
とに印加される電圧の正負が逆になるいわゆるドット反
転駆動を行えば、斜め電界の発生状況がより望ましい方
向となり、より良い分割を与える。さらに、動画表示に
おける切れをよくする目的で1フレームの中で黒状態に
戻すリセットをいれて駆動することができる。
【0130】以下、本発明の実施の形態について、具体
的に説明する。 (第1の実施形態)
【0131】本発明の液晶表示装置を図1を用いて説明
する。図1は本発明の第1の形態を表す断面図である。
第1の透明性基板106の液晶層104が存在する側
に、コレステリック液晶層からなるカラーフィルター層
105が有ることが特徴である。このため、第1の基板
106上に存在する配線(図示せず)などとの目合わせ
が容易になり、開口率に優れた、製造が容易な液晶表示
装置を提供することができる。
【0132】また、対向側にある第2の透明性基板10
3には目合わせを必要とする要素がないため、上下基板
103、106の目合わせが不必要となり、第2の基板
にカラーフィルター層がある通常の液晶表示装置と比較
しても、製造は容易である。
【0133】原理的には、コレステリック液晶層からな
るカラーフィルター層105を通過した光は、このコレ
ステリック層105のねじれと逆方向に回転する円偏光
である。液晶層104に電圧を印加することで、液晶層
104のリタデーションを変化させ、この円偏光の透過
量を制御する。どのようなモードであっても通常液晶層
104はonまたはoffで半波長板と同じ働きをす
る。したがって、液晶層104を通過すると、液晶層1
04が半波長板の働きをした場合は、逆向きに回転する
円偏光となり、液晶層104がリタデーションを変化さ
せずにそのまま光を通過させたときは同じ向きの円偏光
となる。
【0134】液晶層104を通過した光が、四分の一波
長板102を通過すると直線偏光にかわる。このとき回
転の向きが逆の円偏光は互いに直交する直線偏光に変わ
る。したがって、四分の一波長板102の光軸と偏光板
101の透過軸を45°ずらせて配置しておけば、いず
れか一方の円偏光が偏光板101を通過し、もう一方の
円偏光は偏光板101を通過できない。すなわちコレス
テリック層105のピッチに対応した色の光のon、o
ffができる。印加電圧を変化させることによって液晶
層104のリタデーションを調整することで、透過光量
の調整を行うことができる。
【0135】このとき、コレステリック液晶層を用いた
カラーフィルター層105は、光を吸収しないため、照
射光の強度が上がっても、光が熱に変り、部材を劣化さ
せることはない。また、光の吸収がないので光の利用効
率が高く、高輝度の液晶表示装置が得られる。
【0136】さらに、コレステリック液晶層105に反
射されたコレステリック液晶層105のねじれと同じ方
向に回転する円偏光は、第1の基板106との界面さら
にその外側のバックライトの表面などで反射するが、反
射により円偏光の向きが逆になるので、カラーフィルタ
ー層105を透過することができるようになり、通常の
偏光板を2枚使用した液晶表示装置では入射側の偏光板
で切り捨てていた50%の光も利用することができ、原
理的には入射光を100%利用できる。このため明るい
表示が可能となる。
【0137】さらに、カラーフィルター層105を通過
した後の光が円偏光であるため、液晶の初期配向の方向
に制限がなくなり、水平配向モードでは、ラビングによ
る初期配向の規定の必要はなくなる。また、垂直配向モ
ードでも、液晶の倒れる方向を制御する必要はなくな
り、製造が容易な液晶表示装置を提供できる。
【0138】実際にフルカラーを実現しようとすると、
後に詳しく述べるように、コレステリック液晶層105
は1種類ではなく、数種類の層を組み合わせるか、もう
一組の偏光板と四分の一波長板と組み合わせる必要があ
るが、光の利用効率の観点から、コレステリック液晶層
を組み合わせる方が望ましい。
【0139】なお、透明性基板103、106には、通
常ガラス基板が用いられるが、重さ、柔軟性の観点から
プラスチック基板を用いてもよい。
【0140】(第2の実施形態)本発明における第2の
実施の形態を図2に示す。第1の実施の形態に、散乱性
を有するフィルム207が加わったものである。図2に
おいて、符号201は偏光板、202は四分の一波長
板、203は透明性基板2、204は液晶層、205は
コレステリック液晶層からなるカラーフィルター層、2
06は透明性基板1、207は散乱性フィルムを示して
いる。
【0141】第1の実施の形態で述べたように、コレス
テリック液晶層からなるカラーフィルター層205を第
1の基板206の液晶層204が存在する側に有する液
晶表示装置は、明るく、製造が容易という利点を有する
が、四分の一波長板202の複屈折性が方位角方向にお
いて異なるために、広視野角化を図る際、補償フィルム
のリタデーションを精密に合わせこむ必要がある、見る
角度によっては、階調反転、黒の白浮きなどの現象があ
る、などの問題がある。
【0142】第2の実施形態においては、広視野角を容
易に得られるようにしたものである。さらに、第2の実
施の形態では、広視野角と狭視野角を容易に切換えるこ
とができる方法を提案する。透過光量を液晶層204に
印加する電圧で制御する点は第1の実施の形態と全く同
様である。偏光板201を通過した光は散乱板207に
より、その散乱性に応じた角度で散乱する。この散乱の
角度を調節することで、容易に広視野角化を図ることが
できる。
【0143】所望の角度に散乱する散乱性フィルム20
7を用意しておき、それを液晶表示装置の偏光板201
の上で置き換えるだけで、所望の視角特性を得ることが
できる。また、液晶層204の液晶モードを視野角が狭
い通常のTNモードにしておけば、散乱性フィルム20
7の着脱だけで、広視野角、狭視野角の切換ができる。
【0144】先にも述べたように、散乱性フィルムを用
いて、液晶表示装置の広視野角化を図る場合、隣の画素
の影響が除けず、文字がだぶって見えるなどの視差の問
題があった。そのため、バックライトの平行性を非常に
よくする必要があり、製造が容易ではなかった。これに
対し、本発明における第2の実施の形態では、偏光板の
役目をするコレステリック液晶層からなるカラーフィル
ター層205が液晶層204と近接しているため、バッ
クライトに特殊なものを使用しなくても、視差の問題を
解決することができる。
【0145】(第3の実施形態)本発明における第3の
実施形態を図3(a)、(b)に示す。第2の実施の形
態の散乱性のフィルム207のかわりに高分子分散型液
晶307に置き換えたものである。図3(a)、(b)
において、符号301は偏光板、302は四分の一波長
板、303は透明性基板2、304は液晶層、305は
コレステリック液晶層からなるカラーフィルター層、3
06は透明性基板1、307は高分子分散型液晶を示し
ている。
【0146】高分子分散型液晶307は、高分子媒体中
に液晶滴が分散したもので、通常は電圧を印加しない状
態のときに、媒体の高分子の屈折率と液晶の平均屈折率
が合わず、散乱が起きる(図3(a))。電圧を印加す
ると液晶滴中の液晶の配向がそろい高分子媒体の屈折率
と液晶の屈折率がほぼ同じになり透明状態になる(図3
(b))。このため、広視野角と狭視野角の切換を電気
的に行うことができる。
【0147】高分子分散型液晶307は、内側にITO
などの透明電極を作成した透明基板(図示せず)の間
に、感光性のモノマーと液晶との混合物を注入し、紫外
線を照射することでモノマーを重合させ、相分離を引き
起こし、作成する。透明基板に挟まれたまま使用しても
よいし、重合後の高分子分散型液晶はかなりしっかりし
た膜となるので、別に高分子分散型液晶のフィルムを作
成しておき、その両面に透明電極を作成したものを用い
てもよい。また、透明性基板としてガラスのみならず、
プラスチック基板を用いてもよい。
【0148】さらに、高分子分散型液晶307を作成す
る際、光重合を均一な光で行うのではなく、干渉性露光
を行うことで、高分子の重合が起こる場所を制御するこ
とができ、これを利用して、光の散乱方向を設定するこ
とができる。
【0149】(第4の実施形態)本発明における第4の
実施形態を図4に示す。第4の実施形態は特にフルカラ
ー表示を行うための構造である。図4において、符号4
01は偏光板、402は四分の一波長板、403は透明
性基板2、404は液晶層、405はコレステリック液
晶層からなるカラーフィルター層1、406は透明性基
板1、407は散乱性フィルム、408はコレステリッ
ク液晶層からなるカラーフィルター層2、409はコレ
ステリック液晶層からなるカラーフィルター層3、41
0はコレステリック液晶層からなるカラーフィルター層
4、411はコレステリック液晶層からなるカラーフィ
ルター層5を示している。
【0150】第4の実施形態では、3原色のうち2原色
のコレステリック液晶層からなるカラーフィルター層4
05、408を第1の透明性基板406の液晶層404
が存在する側に有している。かつ、透明基板406の外
側に該2原色のコレステリック液晶層405、408と
逆のねじれを持つ3原色のコレステリック層409、4
10、411を有している。
【0151】コレステリック液晶層において色はそのね
じれのピッチで決まる。したがってコレステリック層4
09、410、411はそれぞれのねじれのピッチが赤
(R)、緑(G)、青(B)に対応している。このと
き、ピッチが徐々に変化し、全体として可視域全体の波
長に対応しているように作成してもよい。
【0152】これらの層409、410、411は場所
ごとに色を変化させる必要はないので、1枚のフィルム
として、例えば、R.Mauer, D.Andrej
ewski, F−H.Kreuzer, A.Mil
ler,SID 90 DIGEST PP110−1
12(1990)に述べられているような材料、方法を
用いて、作成し、透明性基板406に貼り付ければよ
い。
【0153】セル内部のコレステリック液晶層からなる
カラーフィルター層405、408は各画素ごとに
(R,G)、(G,B)、(B,R)となる2原色の組
み合わせの積層構造である。これらの2原色のコレステ
リック液晶層405、408のねじれ方向は、液晶セル
の外側のコレステリック液晶層409、410、411
と逆向きである。色層の構造上の上下関係は性能とは無
関係である。また、2原色についてもピッチが徐々に変
化し、全体として2原色に対応する可視域の波長に対応
しているようにしてもよい。
【0154】また、コレステリック液晶層からなるカラ
ーフィルター層は、カイラルピッチを所望の色に調整し
たLiquid Crystals 第18巻319ペ
ージ(1995)に記載されているような感光基を持つ
液晶材を用いて作成することもできる。
【0155】バックライトからの光が、3原色のカラー
フィルター層411、410、409に達すると、例え
ばこれらの層411、410、409が右ねじれ構造を
しているとすると、可視域の光の右円偏光は反射され、
左円偏光のみが透過する。反射された右円偏光は第1の
実施の形態でも述べたように、バックライトの表面、あ
るいはバックライトについている反射板などで反射する
が、反射により円偏光の向きが逆になるので、左円偏光
となり今度はカラーフィルター層411、410、40
9を透過する。したがって入射光をほとんど損失なしに
利用することができる。
【0156】左ねじれの構造を有する2原色のコレステ
リック液晶層からなるカラーフィルター層405、40
8に達した左円偏光は、例えばこのカラーフィルター層
が(R、G)の波長に対応するピッチを有しているとす
ると、R,Gに対応する左円偏光が反射され、青色の左
円偏光のみが透過してくる。すなわち、この画素は青の
画素となる。その後、液晶層404のリタデーションの
変化と四分の一波長板402、偏光板401の組み合わ
せにより、透過光量を制御できることは、第1の実施の
形態に述べたことと全く同様である。別の画素には
(G、B)、(B、R)に対応するピッチのコレステリ
ック液晶層が積層されているので、それぞれ赤、緑の画
素となる。
【0157】なお、405、408のコレステリック液
晶層で反射された左円偏光は、3原色のコレステリック
液晶層409、410、411を通過し、バックライト
の表面、あるいはバックライトについている反射板など
で反射するが、反射により円偏光の向きが逆になるの
で、右円偏光となり再び入射した3原色のコレステリッ
ク液晶層409、410、411で反射される。このよ
うな反射を繰り返すうちに減衰していくが、原理的に部
材の吸収されることはないので、高輝度のバックライト
で照射されても、熱による劣化は少ない。
【0158】液晶セルの内側のコレステリック液晶層4
05、408は、液晶セルの外側のコレステリック液晶
層409、410、411と同様に例えば、R.Mau
er, D.Andrejewski, F−H.Kr
euzer, A.Miller,SID 90 DI
GEST PP110−112(1990)に述べられ
ているような材料、方法を用いて、作成することができ
るが、画素ごとに異なる色層を作る必要があるので、通
常の吸収型のカラーフィルターを作成するのと全く同様
に、リソグラフィーを用いて作成する。このときコレス
テリック液晶層を作成する材料自体に感光性があるの
で、リソグラフィーは比較的容易である。
【0159】コレステリック液晶層405、408のピ
ッチとねじれの向きは、混合するカイラル剤の量と種類
によって適宜選択できる。水平配向を実現する配向膜を
基板406上に塗布しておけば、ねじれの軸が基板40
6に垂直になるようなコレステリック液晶層405、4
08を作成できる。必要に応じ、配向膜をラビングす
る、光配向膜を用いて、偏光照射により基板406界面
でのコレステリック液晶405、408の配向を制御す
るなどの方法をとってもよい。
【0160】なお、液晶層404中の液晶の配向を制御
するために、コレステリック液晶層405上に液晶配向
膜を塗布する必要がある。このとき、コレステリック液
晶層405、408の液晶配向状態を乱さないように、
配向膜の焼成は180℃程度の低温で行うことが望まし
い。また、同様の理由でラビングを行わない方が望まし
い。液晶の配向制御が必要なときはラビングをおこなっ
てもよいが、光配向膜を用いて、偏光照射により配向制
御を行う方が望ましい。
【0161】(第5の実施形態)本発明における第5の
実施形態を図5に示す。図5において、符号501は偏
光板、502は四分の一波長板、503は透明性基板
2、504は液晶層、505はコレステリック液晶層か
らなるカラーフィルター層1、506は透明性基板1、
507は散乱性フィルム、508はコレステリック液晶
層からなるカラーフィルター層2、509はコレステリ
ック液晶層からなるカラーフィルター層3、510はコ
レステリック液晶層からなるカラーフィルター層4、5
11はコレステリック液晶層からなるカラーフィルター
層5を示している。2原色のコレステリック液晶層50
5、508と接して、該2原色のコレステリック液晶層
505、508と逆のねじれを持つ3原色のコレステリ
ック層509、510、511が透明性基板506の同
じ側、すなわち液晶セルの内側にある点だけが、第4の
実施の形態と異なっている。原理、作成方法など、第4
の実施の形態と変るところはなく、第4の実施の形態と
同様明るい、視野角に優れた液晶表示装置が得られる。
【0162】(第6の実施形態)本発明における第6の
実施の形態を図6(a)、(b)に示す。第4の実施の
形態における3原色のコレステリック液晶層からなるカ
ラーフィルター層409、410、411が四分の一波
長板612と偏光板613の組み合わせに変わった点の
みが第4の実施形態と異なっている。図6(a)、
(b)において、符号601は偏光板、602は四分の
一波長板、603は透明性基板2、604は液晶層、6
05はコレステリック液晶層からなるカラーフィルター
層1、606は透明性基板1、607は散乱性フィル
ム、608はコレステリック液晶層からなるカラーフィ
ルター層2、612は四分の一波長板、613は偏光
板、614は偏光板601の透過軸、615は偏光板6
13の透過軸、616は四分の一波長板612の光軸、
617は四分の一波長板602の光軸を示している。
【0163】この際、偏光板601、613の透過軸、
四分の一波長板602、612の光軸の角度を設定する
必要がある。まず、偏光板601と偏光板613の透過
軸を直交させる。偏光板601の透過軸の方向をX軸、
偏光板613の透過軸方向をY軸とする(図6
(b))。符号614は、偏光板601の透過軸を示
し、符号615は、偏光板613の透過軸を示してい
る。例えば、コレステリック液晶層からなるカラーフィ
ルター層605、608のねじれ方向が右まわりだとす
ると、四分の一波長板612の光軸はX軸の正の方向か
ら45°四分の一波長板602の光軸は135°の方向
に設定する必要がある。符号616は、四分の一波長板
612の光軸を示し、符号617は、四分の一波長板6
02の光軸を示している。
【0164】この配置において、偏光板613、四分の
一波長板612を通過した光は右まわりの円偏光とな
る。コレステリック液晶層605、608のピッチに合
う2原色の波長の光は反射され、コレステリック液晶層
605、608を透過しないが、残る1色は透過する。
液晶層604にリタデーションがなく、この右まわりの
円偏光がそのまま四分の一波長板602を通過するとY
軸方向に振動する直線偏光になり、偏光板601を通過
できず、黒表示となる。
【0165】逆に液晶層604にリタデーションがあ
り、半波長板として機能すると、右まわりの円偏光は左
まわりの円偏光に変り、四分の一波長板602を通過後
はX軸方向に振動する直線偏光になる。したがってこの
光は偏光板601を透過し、白表示となる。もちろん、
この際、コレステリック液晶層605、608の2原色
以外の色が表示されることになる。液晶層604のリタ
デーションを電圧で変化させることにより、透過光量を
制御することができる。液晶層604のモードが垂直配
向の場合はノーマリブラック、TNの場合はノーマリホ
ワイトモードとなる。
【0166】コレステリック液晶層からなるカラーフィ
ルター層605、608のねじれ方向が左まわりの場合
は、四分の一波長板612の光軸をX軸の正の方向から
135°、四分の一波長板602の光軸を45°に設定
すればよい。
【0167】(第7の実施形態)本発明の第7の実施の
形態を図7および図8に示す。図7および図8は液晶を
アクティブ素子で駆動する場合の具体的な構造を詳細に
示している。図7は図8の平面図A−A’線の断面図を
示している。図7および図8において、符号701は偏
光板、702は四分の一波長板、703は透明性基板
2、704は液晶層、705はコレステリック液晶層か
らなるカラーフィルター層1、706は透明性基板1、
707は散乱性フィルム、708はコレステリック液晶
層からなるカラーフィルター層2、709はコレステリ
ック液晶層からなるカラーフィルター層3、710はコ
レステリック液晶層からなるカラーフィルター層4、7
11はコレステリック液晶層からなるカラーフィルター
層5、712は共通電極、713は配向膜、714は液
晶分子、715は画素電極、716はオーバーコート
層、717は保護膜、718は遮光膜、719は半導体
膜、720はドレイン電極、720aは映像信号電極、
721はゲート絶縁膜、722はゲート電極、722a
は走査信号電極、723はソース電極、724はスルー
ホールを示している。
【0168】下側基板706上には、CrまたはAlな
どの金属よりなるゲート電極(走査信号電極)722が
配置され、このゲート電極722を覆うように窒化シリ
コンからなるゲート絶縁膜721が形成されている。
【0169】また、ゲート電極722上には、ゲート絶
縁膜721を介して非晶質シリコンからなる半導体膜7
19が配置され、薄膜トランジスタ(TFT)の能動層
として機能するようにされている。また、半導体膜71
9のパターンの一部に重畳するようにモリブデンなどの
金属よりなるドレイン電極720、ソース電極723が
配置されている。これらすべてを被覆するように窒化シ
リコンよりなる保護膜717が形成されている。
【0170】なお、ドレイン電極720、ソース電極7
23それぞれは、図示していないが、n形不純物が導入
された非晶質シリコン膜を介し、半導体膜719のパタ
ーンの一部に重畳している。
【0171】画素電極715とソース電極723はスル
ーホール724を介して接続されている。また、図8に
示すように、ドレイン電極720は、データ線(映像信
号電極)720aに接続している。すなわち、ドレイン
電極720は、データ線720aの一部として形成され
ている。
【0172】コレステリック液晶層からなるカラーフィ
ルター層705、708は、保護層717上に作成され
る。また、保護層717上には、TFTの能動層719
を覆うように遮光膜718が形成されている。
【0173】コレステリック液晶層からなるカラーフィ
ルター層705、708および遮光層718は、オーバ
ーコート層716で覆われている。このオーバーコート
層716はチャージアップしにくい透明な絶縁材料で作
成する。
【0174】透明性基板706の外側には、第4の実施
形態と同様に、コレステリック液晶層からなるカラーフ
ィルター層705、708とねじれ方向が逆で、3原色
に対応するピッチを有するコレステリック液晶層70
9、710、711を塗布する。これらの層は第5の実
施形態と同様に、705、708に接して保護層717
上に作成してもよい。また、第6の実施形態と同様に、
四分の一波長板と偏光板の組み合わせにしてもよい。
【0175】画素電極715と共通電極712には液晶
配向膜713を塗布する。この配向膜713は使用する
液晶モードに応じて、水平配向膜、垂直配向膜を適宜組
み合わせて用いればよい。使用する液晶モードはなんで
もよいが、垂直配向モード、アモルファスTNモードの
ようなラビングを行う必要のないモードが工程短縮の観
点から望ましい。
【0176】垂直配向モードを使用した場合を例にとっ
て、説明する。画素電極715と共通電極712には垂
直配向膜713を塗布する。電圧無印加時には液晶分子
714は基板703、706に対して該垂直に配向して
いる。このとき液晶層704のリタデーションは0であ
るので、黒が表示される。
【0177】ゲート電極722に電圧を印加して薄膜ト
ランジスタ(TFT)をオンにすると、ソース電極72
3に電圧が印加されて、画素電極715とこれに対向配
置している共通電極712の間に電界が誘起される。こ
の電界により誘電率異方性が負である液晶分子714は
基板703、706に対して垂直方向に倒れる。これに
より液晶層704のリタデーションがある値をもつため
光は偏光板701を透過することができるようになり、
明るくなる。
【0178】液晶層704のリタデーションが半波長分
変化するときが最も明るくなるので、液晶分子714の
屈折率異方性Δnと液晶セルの厚みの積(dΔn)を適
当な値に設定しておけば、所望の電圧を印加したときに
液晶層704のリタデーションが半波長分変化するよう
に、すなわち、最も明るくなるようにする制御すること
ができる。
【0179】本発明においては、広視野角化を散乱性の
フィルム707によって行うため、従来の垂直配向モー
ドのように、広視野角性を確保するために、明るさを犠
牲にする必要がない。また、駆動電圧が小さくても、明
るい表示を得ることができる。
【0180】例えば、dΔn=670nmのように極端
に大きなdΔnをもつ垂直配向モードの液晶セルを作成
すると、液晶分子の極角が少し変化しただけで、dΔn
が半波長分変化し、最も明るい表示が実現できる。この
とき液晶分子の極角を少し変化させればよいので、印加
電圧は小さくてもよい。しかしながら、従来の垂直配向
モードでは、dΔnがこれほど大きいと視野角特性が悪
くなり、補償フィルムを工夫しても階調反転が顕著にな
るため、dΔn=330nmほどに抑えている。このた
め、液晶分子の極角をかなり大きく変化させる必要があ
り、駆動電圧が大きくなる。さらに、やはり視野角特性
が悪くなることを考慮して、液晶のリタデーションが完
全に半波長分変化する駆動は行えない。したがって明る
さが犠牲になる。
【0181】本実施形態においては、液晶層704のd
Δnをいくら大きくしても、視野角特性を悪化させるこ
とはないので、低電圧駆動が可能で、かつ明るい表示が
できる。また、液晶分子714の極角の変化が小さくて
よいので、応答速度を速くすることができる。
【0182】さらに、すでに述べたように、液晶層70
4に入射する光が円偏光なので、液晶分子714がどの
方向に倒れても、明るくなり、従来の垂直配向モードの
ように、液晶分子の倒れる方向を正確に制御する必要は
ない。
【0183】しかしながら、液晶材料、また素子によっ
ては分割がスムースに行われる方が、狭視野角で用いた
場合の視野角特性、画面内での明るさの均一性、応答速
度の観点などから望ましいことがある。そのような場合
は、以下に述べる方法によって、配向分割をスムースに
行うことができる。
【0184】すなわち、画素電極715の形状として対
称性の高い形状を用い、共通電極712が画素電極71
5より大きく設計することによって、両電極712、7
15間に生じる電界は基板703、706に対して垂直
ではなく、画素電極715周辺部から中央に向かう斜め
電界となる。この電界により、誘電率異方性が負である
液晶分子714は画素中央に向って対称に倒れていく。
このため画素内の液晶の配向方向は自然に分割される。
このように、特別に配向膜713に処理を加えることを
しなくても、自動的に液晶の倒れる方向を分割すること
ができ、液晶の動きがスムースになる。
【0185】なお第7の実施形態の場合、その構造上、
画素電極715が、ゲート線(走査信号線)722a、
ドレイン線(映像信号線)720aから十分離れている
ため、これらの電極からの電界により液晶の配向が乱れ
ることはほとんどない。それでも、外部から電界の悪影
響を防ぐことを目的に、いずれか一方または両方の電極
の上部にシールド用の電極を設けてもよい。
【0186】さらに液晶の倒れる方向を、より完全に制
御したい場合には、配向膜713に光配向膜を用い、そ
の光配向膜の性質に応じ、斜めからの偏光または無偏光
の照射するなどの操作を行ってもよい。また、液晶の配
向が乱れるのを防ぐことを目的に、液晶中に少量のモノ
マーを導入し、適当な配向状態を記憶させるために、ポ
リマー化してもよい。
【0187】分割境界を安定させることを目的に図10
(a)にあるように画素715の一部に切り込みを入れ
てもよい。また、図10(b)にあるように、画素電極
715の角の部分が外側に向って突出ているような形に
してもよいし、図11(a)にあるように画素電極71
5の一部を除去してもよい。(すなわち分割境界に沿っ
て破線のように画素電極715が無い部分を設ける)。
さらに図11(b)の実線で示す位置の画素電極715
の一部に凹部を設ける構造にしてもよい。また、これら
の形状を組み合わせて用いてもよい。
【0188】(第8の実施形態)本発明における第8の
実施形態を図12および図13に示す。第7の実施形態
と異なる点は、液晶層904が垂直配向液晶のかわりに
4分割されたTN液晶である点のみである。図12およ
び図13において、符号901は偏光板、902は四分
の一波長板、903は透明性基板2、904は液晶層、
905はコレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層1、906は透明性基板1、907は散乱性フィル
ム、908はコレステリック液晶層からなるカラーフィ
ルター層2、909はコレステリック液晶層からなるカ
ラーフィルター層3、910はコレステリック液晶層か
らなるカラーフィルター層4、911はコレステリック
液晶層からなるカラーフィルター層5、912は共通電
極、913は配向膜、914は液晶分子、914aは上
基板における液晶分子、915は画素電極、916はオ
ーバーコート層、917は保護膜、918は遮光膜、9
19は半導体膜、920はドレイン電極、920aは映
像信号電極、921はゲート絶縁膜、922はゲート電
極、922aは走査信号電極、923はソース電極、9
24はスルーホール、925は下基板における液晶の配
向方向、926は上基板における液晶の配向方向を示し
ている。
【0189】配向膜913のラビングにより、液晶91
4がラビング方向と垂直に配向し、プレチルト角はほと
んど0°であるか、非常に低い(1°以下)のプレチル
ト角を与える。ここで、上下の基板903、906に電
圧を印加すれば図12に示すような斜め電界が生じ、液
晶914はねじれ方向と立ち上がり方向が異なる各部に
自然と分割される。
【0190】電圧無印加状態のときはリタデーションが
ある値(普通、半波長分)であるので、第7の実施形態
と全く同様にして、バックライトからの光のうち、2原
色のコレステリック液晶層からなるカラーフィルター層
905、908以外の波長の光が偏光板901を透過
し、明状態となる。電圧を印加し、液晶分子914が基
板903、906に対して立ち上がると、液晶層904
のリタデーションが0となり、黒状態となる。
【0191】液晶層904のdΔnを大きくしておく
と、液晶914がある程度立ち上がった状態で最も明る
くなり、ほとんど立ち上がった状態で黒とすることがで
きるので、従来の方法に比べて、速い応答速度を得るこ
とができるのは、第7の実施形態の場合と同じである。
【0192】また、配向分割をより確実に行うため、ポ
リマー化する、画素電極915の形状に変更を加えるな
どの操作も、第7の実施形態の場合と全く同様である。
なお、散乱フィルム907の有無、または、高分子分散
型液晶の散乱性の有無により狭視野角と広視野角を容易
に切換ることができることも第7の実施の形態の場合と
全く同様である。
【0193】(第9の実施形態)本発明における第9の
実施形態を図16、図17に示す。図14から図19に
おいて、符号1001は偏光板、1002は四分の一波
長板、1003は透明性基板2、1004は液晶層、1
005はコレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層1、1006は透明性基板1、1007は散乱性フ
ィルム、1008はコレステリック液晶層からなるカラ
ーフィルター層2、1009はコレステリック液晶層か
らなるカラーフィルター層3、1010はコレステリッ
ク液晶層からなるカラーフィルター層4、1011はコ
レステリック液晶層からなるカラーフィルター層5、1
012は共通電極、1013は配向膜、1014は液晶
分子、1015は画素電極、1016はオーバーコート
層、1017は保護膜、1018は遮光膜、1019は
半導体膜、1020はドレイン電極、1021はゲート
絶縁膜、1022はゲート電極、1023はソース電
極、1024はスルーホール、1025は下基板におけ
る液晶の配向方向、1026は上基板における液晶の配
向方向を示している。第7の実施形態と異なる点は、液
晶層1004が垂直配向液晶のかわりにホモジニアス液
晶(カイラル剤なし)である点のみである。この場合、
垂直配向膜のかわりに水平配向膜を用い、垂直配向液晶
の場合と同様に、ラビングを行う必要はない。透過光の
on、offは垂直配向の場合と逆になる。すなわち、
電圧無印加の状態で、液晶層1004のリタデーション
を半波長分に設定する。このとき、第7の実施形態と同
様の機構によって入射光は偏光板1002を透過する。
【0194】ラビングを行わないため、液晶1014は
方位角方向の異なる微小領域に分かれるが、入射光が円
偏光であるため、液晶1014の方位角方向の配向によ
らず光が透過する。電圧を印加して、液晶1014を基
板1003、1006に垂直に立ち上がらせると、液晶
層1004のリタデーションが0になり、光は透過しな
くなる。電圧で立ち上がり角度を制御することで、中間
調を表示することができる。
【0195】この場合も、第7の実施形態の場合と同
様、液晶材料、また素子によっては分割がスムースに行
われる方が、狭視野角で用いた場合の視野角特性、画面
内での明るさの均一性、応答速度の観点などから望まし
いことがある。そのような場合は、第7の実施形態と全
く同様にして、画素電極1015の形状として対称性の
高い形状を用い、共通電極1012が画素電極1015
より大きく設計することによって、配向分割をスムース
に行うことができる。
【0196】分割をより確実にするために、シールド用
の電極を設ける、ポリマー化を行う、画素の一部に切り
込みを入れる、または、画素の一部を除去する。画素電
極の一部に凹部を設けるなどの工夫を行ってもよいこと
は、第7の実施形態と全く同様である。
【0197】特に、画素1015の一部に切り込みを入
れる、または、画素1015の一部を除去する、または
画素電極1015の一部に凹部を設けるときは、分割が
スムースに行くような方向に、方位角方向を決めるラビ
ングなどの配向処理を行った方がよい。
【0198】凹部を例にとって、図18、図19を用い
て説明する。図19において、符号1025、1026
は、上下基板1003、1006のそれぞれにおける液
晶1014の配向方向である。この場合も、プレチルト
角はほとんど0°が望ましく、このような配向は、ラビ
ング方向と垂直方向に配向する配向膜や、光配向膜に基
板の法線方向から偏光を照射することによって容易に得
ることができる。また、カイラル剤は入れない。
【0199】このような状態で上下の電極1012、1
015間に電圧を印加すると、上下の電極1012、1
015の形状の特性のため、斜め電界が対称性よく生じ
る。基板界面での液晶の配向方向が規定されているため
立ち上がり方向が異なる2種類のドメインが生じる。特
に、境界領域を安定化させるために、画素表示用の電極
の一部の切り込みまたは電極の無い部分および凹部など
は、画素電極1015の辺に平行にいれ、液晶の初期配
向はこれらに垂直になるように設定した方がよい。図1
8、図19に、画素中央部に凹部が、配向方向と垂直方
向に設けられている様子を示す。
【0200】次に、本発明を実施例を用いてさらに詳し
く説明する。(第1の実施例)アモルファスシリコン薄
膜トランジスタアレイ(TFT)を有する基板を、成膜
過程とリソグラフィー過程を繰り返して、ガラス基板上
に作製した。このTFTは、基板側よりゲートークロム
層,窒化シリコンーゲート絶縁層,アモルファスシリコ
ンー半導体層,ドレイン・ソースーモリブデン層から構
成されている。次にドレイン電極、ソース電極および半
導体膜を覆うように、ゲート絶縁膜上に保護膜を形成し
た。
【0201】次に、この保護膜の上にコレステリック液
晶層からなるカラーフィルター層および遮光層を形成す
る。カラーフィルター層は、例えば、R.Mauer,
D.Andrejewski, F−H.Kreuz
er, A.Miller,SID 90 DIGES
T PP110−112(1990)に記載されている
ような、カイラルピッチを所望の色に調整したシロキサ
ン系の化合物、または同様にカイラルピッチを所望の色
に調整したLiquid Crystalsの第18巻
319ページ(1995)に記載されているような感光
基を持つ液晶材を用いて作成する。また、遮光層は黒色
の染料、顔料を含んだ樹脂から構成すればよい。また、
金属を用いて遮光層を形成するようにしてもよい。
【0202】配向膜を保護膜上に塗布し、加熱焼成す
る。さらに必要に応じ、ラビングまたは光配向などの処
理を行い、次いでカイラルピッチを適宜調整したシロキ
サン系化合物、または同様にカイラルピッチを所望の色
に調整した感光基を持つ液晶材を所望の厚みにレーザー
ブレードなどを用いて塗布する。ここでは、シロキサン
系化合物を用いた。
【0203】次いで、所定領域、すなわち、マトリクス
状に配置された画素領域に選択的に光が当たるように、
フォトマスクを用いて露光する。この露光の後、所定の
有機溶剤を用いて現像し、所定のパターンを形成する。
これらの工程を、色数、例えば赤、青、緑の3色のカイ
ラルピッチを有する液晶層分3回繰り返し、1画素につ
いて2層ずつ残すことで、コレステリック液晶層からな
るカラーフィルター層が形成できる。このときカイラル
剤を例えば、右ねじれのカイラル剤とする。
【0204】次に、カラーフィルター層および遮光層上
に透明な絶縁材料からなるオーバーコート層を形成す
る。このオーバーコート層は、例えばアクリル樹脂など
の熱硬化性樹脂を用いればよい。また、オーバーコート
層として、光硬化性の透明な樹脂を用いてもよい。
【0205】最後に、スルーホールを形成してこれを介
してソース電極に接続する長方形の形状をした画素電極
を、オーバーコート層上に形成した。対向基板として、
全面にITOをスパッタしたガラス基板を用意した。両
方の基板に垂直配向膜(日産化学社製SE1211)を
塗布し、180℃、1時間加熱乾燥を行った。基板周囲
にシール剤を塗布し、直径4μmのスペーサー剤を散布
した後、加熱によりシール剤を硬化させ、誘電率異方性
が負のネマチック液晶(Merck社製 MLC660
8)を注入し、注入孔を光硬化樹脂で封止した。
【0206】対向基板の外側に、広帯域の四分の一波長
板と偏光板を、この順に、四分の一波長板の光軸と偏光
板の透過軸が、偏光板の透過軸から測って時計回りに4
5°の角度に四分の一波長板の光軸がくるように設定し
た(図20参照)。その上にさらに散乱性をもつ拡散シ
ートを設置した。図20において、符号1101は偏光
板の透過軸の方向、1102は四分の一波長板の光軸の
方向を示している。
【0207】また、左ねじれで3原色分のカイラルピッ
チを調整したシロキサン系化合物を持つ液晶材を光硬化
させ、TFTを作成した基板の外側に、貼り付けた(4
09、410、411)。
【0208】このようにして得られたノーマリブラック
モードのパネルの視角特性を測定したところ、階調反転
は全くなく、高コントラストの領域が非常に広い優れた
視角特性が得られた。なお、上下基板の貼りあわせ際、
目合わせは必要なく、画素のサイズが小さくなっても全
く問題がないことがわかった。また、透過光強度も従来
のものと比較して70%程度明るく、明るさに関しても
優れた性能であることがわかった。さらに、視差の問題
も生じていないことがわかった。
【0209】また、散乱性のフィルムを取り外し、視野
角特性を測定したところ、±40°以上の極角方向で階
調反転がおき、狭い視角内でしか正常な画像が認識でき
なかった。
【0210】(第2の実施例)第1の実施例と全く同様
にして、散乱性のフィルムのみ、両側にITO電極を形
成した高分子分散型液晶層に変えて、視角特性を測定し
た。その結果、電圧を印加しないときは、階調反転は全
くなく、高コントラストの領域が非常に広い優れた視角
特性が得られた。また、明るさに関しても第1の実施例
の場合とほぼ同じで、明るい表示が得られた。次に、高
分子分散型液晶層に電圧を印加したところ、第1の実施
例の場合と全く同様にして、非常に狭い視野角となっ
た。
【0211】(第3の実施例)第1の実施例の場合と全
く同様にして、コレステリック液晶層からなるカラーフ
ィルター層を有するTFT基板を作成し、第1の実施例
の場合と全く同様にして、対向基板として、全面にIT
Oをスパッタしたガラス基板を用意した。両方の基板に
水平配向膜(JSR社製AL1051)を塗布し、18
0℃、1時間加熱を行った。
【0212】なお、TFT基板上には、スペーサー剤を
散布するかわりに、カラーフィルター層、オーバーコー
ト層をゲート配線、ならびにドレイン配線上に適宜残す
ことによって、大きさ10μm×20μm高さ2μmの
柱を作成してある。基板周囲にシール剤を塗布し、上下
基板を貼りあわせ、加熱によりシール剤を硬化させ、誘
電率異方性が正のネマチック液晶(Merck社製 T
L−213)をカイラル剤を混合せずに注入し、注入孔
を光硬化樹脂で封止した。
【0213】第1の実施例と全く同様にして、対向基板
の外側に、広帯域の四分の一波長板と偏光板を、この順
に、四分の一波長板の光軸と偏光板の透過軸が、偏光板
の透過軸から測って時計回りに45°の角度に四分の一
波長板の光軸がくるように設定した(図20参照)。そ
の上にさらに散乱性をもつ拡散シートを設置した。
【0214】また、左ねじれで3原色分のカイラルピッ
チを調整したシロキサン系化合物を光硬化させ、TFT
を作成した基板の外側に、貼り付けた。
【0215】このようにして得られたノーマリホワイト
モードのパネルの視角特性を測定したところ、第1の実
施例の場合と全く同様にして、階調反転は全くなく、高
コントラストの領域が非常に広い優れた視角特性が得ら
れた。また、透過光強度も、第1の実施例と全く同様
に、従来のものと比較して70%程度明るく、明るさに
関しても優れた性能であることがわかった。
【0216】また、第1の実施例の場合と同様、散乱性
のフィルムを取り外し、視野角特性を測定したところ、
±40°以上の極角方向で階調反転がおき、狭い視角内
でしか正常な画像が認識できなかった。
【0217】(第4の実施例)第1の実施例と全く同様
にして、画素電極の形状のみ正方形が3つ連なった形状
とした、TFT基板を作成した。また、コレステリック
液晶として、感光基を持つ液晶材を使用した点が第1の
実施例と異なっている。第1の実施例の場合と全く同様
にして、垂直液晶を注入し、注入孔を封止した後、四分
の一波長板、偏光板、拡散シートを対向基板側に、左ね
じれで3原色分のカイラルピッチを調整した感光基を持
つ液晶材で作成した、コレステリック液晶層からなるカ
ラーフィルター層を、TFT基板側に貼り付けた。
【0218】このようにして得られたノーマリブラック
モードのパネルの視角特性を測定したところ、第1の実
施例の場合と全く同様に、階調反転は全くなく、高コン
トラストの領域が非常に広い優れた視角特性が得られ
た。また、応答速度が第1の実施例の場合に比べ、速く
なった。
【0219】次に、散乱性のフィルムを取り外し、視野
角特性を測定したところ、第1の実施例の場合に比べ、
パネル全体での均一性に優れた視角特性が得られた。ま
た、第1の実施例の場合と同様、散乱性フィルムがある
場合に比べ、狭い視角内でしか正常な画像が認識できな
かった。
【0220】(第5の実施例)第1の実施例と全く同様
にして、コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層を有するTFT基板を作成し、第1の実施例の場合
と全く同様にして、対向基板として、全面にITOをス
パッタしたガラス基板を用意した。両方の基板に水平配
向膜(JSR社製AL1051)を塗布し、180℃、
1時間加熱を行った。第1の実施例と同様にして、基板
周囲にシール剤を塗布し、直径6μmのスペーサー剤を
散布した後、加熱によりシール剤を硬化させ、誘電率異
方性が正のネマチック液晶(Merck社製 ZLI−
4792)のカイラルピッチを6μmに調整したもの
(右ねじれ)を注入し、注入孔を光硬化樹脂で封止し
た。
【0221】第1の実施例の場合と全く同様にして、対
向基板の外側に、広帯域の四分の一波長板と偏光板を、
この順に、四分の一波長板の光軸と偏光板の透過軸が、
偏光板の透過軸から測って反時計回りに45°の角度に
四分の一波長板の光軸がくるように設定した。その上に
さらに散乱性をもつ拡散シートを設置した。
【0222】また、左ねじれで3原色分のカイラルピッ
チを調整したシロキサン系化合物を光硬化させ、TFT
を作成した基板の外側に、貼り付けた。
【0223】このようにして得られたノーマリブラック
モードのパネルの視角特性を測定したところ、階調反転
は全くなく、高コントラストの領域が非常に広い優れた
視角特性が得られた。また、第1の実施例と同様に、明
るさに関しても優れた性能であることがわかった。
【0224】また、散乱性のフィルムを取り外し、視野
角特性を測定したところ、第1の実施例の場合と同様
に、±40°以上の極角方向で階調反転がおき、狭い視
角内でしか正常な画像が認識できなかった。
【0225】(第6の実施例)第5の実施例と全く同様
にして、コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層を有するTFT基板を作成し、対向基板として、全
面にITOをスパッタしたガラス基板を用意した。両方
の基板に水平配向膜(JSR社製AL1051)を塗布
し、180℃、1時間加熱を行った。
【0226】ここで、従来のTNと同様、パネルの辺か
ら45°傾き、上下基板に90°方向を変えたラビング
を行い、第5の実施例と同様にして、基板周囲にシール
剤を塗布し、直径2μmのスペーサー剤を散布した後、
加熱によりシール剤を硬化させ、誘電率異方性が正のネ
マチック液晶(Merck社製 TL−213)のカイ
ラルピッチを30μmに調整したもの(右ねじれ)を注
入し、注入孔を光硬化樹脂で封止した。なお、ラビング
方向は90°ねじれた方向がノーマル配向となるように
設定した。
【0227】第5の実施例と全く同様にして、対向基板
の外側に、広帯域の四分の一波長板と偏光板を、この順
に、四分の一波長板の光軸と偏光板の透過軸が、偏光板
の透過軸から測って反時計回りに45°の角度に四分の
一波長板の光軸がくるように設定した。その上にさらに
散乱性をもつ拡散シートを設置した。
【0228】また、左ねじれで3原色分のカイラルピッ
チを調整した感光基を持つ液晶材を光硬化させ、TFT
を作成した基板の外側に、貼り付けた。
【0229】このようにして得られたノーマリホワイト
モードのパネルの視角特性を測定したところ、階調反転
は全くなく、高コントラストの領域が非常に広い優れた
視角特性が得られた。また、第1の実施例と同様に、明
るさに関しても優れた性能であることがわかった。さら
に狭ギャップであることを反映し、応答速度の優れたも
のであった。
【0230】また、散乱性のフィルムを取り外し、視野
角特性を測定したところ、パネルの下方向で15°で階
調反転が生じ、非常に視野角が狭いものであった。
【0231】(第7の実施例)第1の実施例と全く同様
にして、画素電極の形状のみ正方形とした、TFT基板
を作成した。第1の実施例の場合と全く同様にして、対
向基板として、全面にITOをスパッタしたガラス基板
を用意した。両方の基板に水平配向膜(JSR社製 J
ALS−428)を塗布し、180℃、1時間加熱乾燥
を行った。
【0232】第6の実施例と同様にして、パネルの辺か
ら45°傾き、上下基板に90°方向を変えたラビング
を行い、第6の実施例と同様にして、基板周囲にシール
剤を塗布し、直径6μmのスペーサー剤を散布した後、
加熱によりシール剤を硬化させ、誘電率異方性が正のネ
マチック液晶(Merck社製 ZLI−4792)の
カイラル剤をぬいたものを注入し、注入孔を光硬化樹脂
で封止した。これにより、電圧を印加した場合、斜め電
界により、1画素が、立ち上がり方向とねじれ方向が異
なる4領域に、自然に分割される。
【0233】第1の実施例と全く同様にして、対向基板
の外側に、広帯域の四分の一波長板と偏光板を、この順
に、四分の一波長板の光軸と偏光板の透過軸が、偏光板
の透過軸から測って反時計回りに45°の角度に四分の
一波長板の光軸がくるように設定した。その上にさらに
散乱性をもつ拡散シートを設置した。
【0234】また、左ねじれで3原色分のカイラルピッ
チを調整したシロキサン系化合物を光硬化させ、TFT
を作成した基板の外側に、貼り付けた。
【0235】このようにして得られたノーマリホワイト
モードのパネルの視角特性を測定したところ、階調反転
は全くなく、高コントラストの領域が非常に広い優れた
視角特性が得られた。また、第1の実施例と同様に、明
るさに関しても優れた性能であることがわかった。
【0236】また、散乱性のフィルムを取り外し、視野
角特性を測定したところ、第1の実施例の場合と同様
に、±40°以上の極角方向で階調反転がおき、狭い視
角内でしか正常な画像が認識できなかった。
【0237】(第8の実施例)第1の実施例と全く同様
にして、画素電極の形状を正方形とし、画素の中央のオ
ーバーコート層を掘り込み、凹部を形成した(図18、
図19参照)TFT基板を作成した。第1の実施例の場
合と全く同様にして、対向基板として、全面にITOを
スパッタしたガラス基板を用意した。
【0238】第7の実施例と同様にして、両方の基板に
水平配向膜(JSR社製 JALS−428)を塗布
し、180℃、1時間加熱乾燥を行った。凹部の長辺に
沿って上下基板にラビングを行った。この配向膜では液
晶はラビング方向と垂直方向すなわち、図19の符号1
025、1026の方向に配向し、そのプレチルト角は
ほとんど0°である。
【0239】第3の実施例と同様にして、スペーサー剤
と散布するかわりに、カラーフィルター層、オーバーコ
ート層をゲート配線ならびにドレイン配線上に適宜残す
ことによって、大きさ10μm×20μm高さ2μmの
柱を作成してある。基板周囲にシール剤を塗布し、上下
基板を貼りあわせ、加熱によりシール剤を硬化させ、誘
電率異方性が正のネマチック液晶(Merck社製 T
L−213)をカイラル剤を混合せずに注入し、注入孔
を光硬化樹脂で封止した。
【0240】第3の実施例と同様にして、対向基板の外
側に、広帯域の四分の一波長板と偏光板を、この順に、
四分の一波長板の光軸と偏光板の透過軸が、偏光板の透
過軸から測って反時計回りに135°の角度に四分の一
波長板の光軸がくるように設定した。その上にさらに散
乱性をもつ拡散シートを設置した。また、左ねじれで3
原色分のカイラルピッチを調整したシロキサン系化合物
を光硬化させ、TFTを作成した基板の外側に、貼り付
けた。
【0241】このようにして得られたノーマリホワイト
モードのパネルの視角特性を測定したところ、第1の実
施例の場合と全く同様にして、階調反転は全くなく、高
コントラストの領域が非常に広い優れた視角特性が得ら
れた。また、透過光強度も、第1の実施例と全く同様
に、従来のものと比較して70%程度明るく、明るさに
関しても優れた性能であることがわかった。
【0242】また、第1の実施例の場合と同様、散乱性
のフィルムを取り外し、視野角特性を測定したところ、
±40°以上の極角方向で階調反転がおき、狭い視角内
でしか正常な画像が認識できなかった。
【0243】(第9の実施例)第1の実施例と全く同様
にして、コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層を、5層分TFT基板の同じ側に作成した点のみ異
なる液晶表示素子を作成し、その視角特性を調べたとこ
ろ、第1の実施例と全く同様の結果が得られ、散乱性の
フィルムがあるときは視野角が広く、散乱性のフィルム
をとりはずしたときは、狭い視野角となった。また、明
るさも従来の液晶素子と比べて明るいものであった。
【0244】(第10の実施例)第1の実施例の場合と
全く同様にして、TFT基板の外側のコレステリック液
晶層からなるカラーフィルター層409、410、41
1のかわりに四分の一波長板と偏光板を図6(a)に示
すように、貼り付けた。なお、偏光板の透過軸、および
四分の一波長板との関係は図6(b)に示す配置とし
た。このようにして得られたパネルの視角特性を測定し
たところ、第1の実施例の場合と全く同様にして、階調
反転は全くなく、高コントラストの領域が非常に広い優
れた視角特性が得られた。
【0245】また、散乱性のフィルムを取り外して、視
野角特性を測定したところ、第1の実施例の場合と同
様、狭い視角内でしか正常な画像が認識できなかった。
また、明るさは従来の液晶表示素子とほとんど同じであ
った。
【0246】上記実施形態における液晶表示装置は、パ
ーソナルコンピュータのモニタ、FA(ファクトリーオ
ートメーション)用のモニタ、家庭用のテレビ、病院、
図書館、美術館などにおける端末モニタ、航空管制塔な
どにおけるモニタ、新聞の閲覧、各役所での閲覧などに
利用するモニタ、学校や塾における個人用モニタ、個人
での各種メディア利用用端末モニタ、パチンコなど娯楽
施設におけるモニタなどに利用される。また、液晶プロ
ジェクタにおけるライトバルブとしても利用できる。
【0247】以上説明したように、上記実施形態によれ
ば、以下の効果が得られる。少なくとも1つのコレステ
リック液晶層からなるカラーフィルター層が液晶セルの
内側に配置される。このことにより、液晶セルの外側に
配置した場合より、液晶を駆動する配線などとの目合わ
せが、非常に容易になる。
【0248】また、散乱性のフィルムの着脱または高分
子分散型液晶のon、offにより広視野角と狭視野角
の切換えが容易にでき、従来の液晶表示装置で問題とな
っていた散乱性のフィルムを用いた場合の視差の問題も
解決できる。
【0249】さらに液晶層は、リタデーションを半波長
分のみ変化させる機能さえ有していれば、液晶の配向方
向を規定する必要なく、光のon、offが行えるの
で、高速でスイッチングする液晶モードを自由に使用す
ることができる。
【0250】また、従来、偏光板で切り捨てていた光も
有効利用できるので、明るい表示が可能である。さら
に、従来のカラーフィルターと異なり、光を吸収しない
ため、高輝度の光源を使用しても熱による劣化がなくな
るなど、多くの利点がある。
【0251】
【発明の効果】本発明によれば、フォトレジスト工程な
どの煩雑な工程を増加させたり、高度な貼り合わせ技術
が不要である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における液晶表示装置
の構成を示す断面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態における液晶表示装置
の構成を示す断面図である。
【図3】本発明の第3の実施形態における液晶表示装置
の構成を示す断面図である。
【図4】本発明の第4の実施形態における液晶表示装置
の構成を示す断面図である。
【図5】本発明の第5の実施形態における液晶表示装置
の構成を示す断面図である。
【図6】図6(a)は、本発明の第6の実施形態におけ
る液晶表示装置の構成を示す断面図、図6(b)は、本
発明の第6の実施形態における液晶表示装置の偏光板の
透過軸と四分の一波長板の光軸の配置を示す平面図であ
る。
【図7】図7は、本発明の第7の実施形態における液晶
表示装置の構成を、具体的に示す断面図である。
【図8】図8は、本発明の第7の実施形態における液晶
表示装置の構成を、具体的に示す平面図である。
【図9】図9(a)、(b)は、本発明における画素電
極の形状を表す平面図である。
【図10】図10(a)、(b)は、本発明における画
素電極の形状を表す平面図である。
【図11】図11(a)、(b)は、本発明における画
素電極の形状を表す平面図である。
【図12】図12は、本発明における液晶表示装置の別
の構成を、具体的に示す断面図である。
【図13】図13は、図12に示される本発明における
液晶表示装置の別の構成を、具体的に示す平面図であ
る。
【図14】図14は、本発明における液晶表示装置のさ
らに別の構成を、具体的に示す断面図である。
【図15】図15は、図14に示される本発明における
液晶表示装置のさらに別の構成を、具体的に示す平面図
である。
【図16】図16は、本発明における液晶表示装置のさ
らに別の構成を、具体的に示す断面図である。
【図17】図17は、図16に示される本発明における
液晶表示装置のさらに別の構成を、具体的に示す平面図
である。
【図18】図18は、本発明における液晶表示装置のさ
らに別の構成を、具体的に示す断面図である。
【図19】図19は、図18に示される本発明における
液晶表示装置のさらに別の構成を、具体的に示す平面図
である。
【図20】図20は、本発明の実施形態における液晶表
示装置の偏光板の透過軸と四分の一波長板の光軸の関係
を示す平面図である。
【図21】図21(a)は、従来の液晶表示装置の構成
を示す断面図であり、図21(b)は、従来の液晶表示
装置の構成を示す平面図であり、図21(c)は、従来
の液晶表示装置の他の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
101 偏光板 102 四分の一波長板 103 透明性基板2 104 液晶層 105 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層 106 透明性基板1 201 偏光板 202 四分の一波長板 203 透明性基板2 204 液晶層 205 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層 206 透明性基板1 207 散乱性フィルム 301 偏光板 302 四分の一波長板 303 透明性基板2 304 液晶層 305 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層 306 透明性基板1 307 高分子分散型液晶 401 偏光板 402 四分の一波長板 403 透明性基板2 404 液晶層 405 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層1 406 透明性基板1 407 散乱性フィルム 408 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層2 409 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層3 410 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層4 411 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層5 501 偏光板 502 四分の一波長板 503 透明性基板2 504 液晶層 505 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層1 506 透明性基板1 507 散乱性フィルム 508 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層2 509 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層3 510 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層4 511 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層5 601 偏光板 602 四分の一波長板 603 透明性基板2 604 液晶層 605 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層1 606 透明性基板1 607 散乱性フィルム 608 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層2 612 四分の一波長板 613 偏光板 614 偏光板601の透過軸 615 偏光板613の透過軸 616 四分の一波長板612の光軸 617 四分の一波長板602の光軸 701 偏光板 702 四分の一波長板 703 透明性基板2 704 液晶層 705 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層1 706 透明性基板1 707 散乱性フィルム 708 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層2 709 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層3 710 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層4 711 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層5 712 共通電極 713 配向膜 714 液晶分子 715 画素電極 716 オーバーコート層 717 保護膜 718 遮光膜 719 半導体膜 720 ドレイン電極 720a 映像信号電極 721 ゲート絶縁膜 722 ゲート電極 722a 走査信号電極 723 ソース電極 724 スルーホール 901 偏光板 902 四分の一波長板 903 透明性基板2 904 液晶層 905 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層1 906 透明性基板1 907 散乱性フィルム 908 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層2 909 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層3 910 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層4 911 コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
ー層5 912 共通電極 913 配向膜 914 液晶分子 914a 上基板における液晶分子 915 画素電極 916 オーバーコート層 917 保護膜 918 遮光膜 919 半導体膜 920 ドレイン電極 920a 映像信号電極 921 ゲート絶縁膜 922 ゲート電極 922a 走査信号電極 923 ソース電極 924 スルーホール 925 下基板における液晶の配向方向 926 上基板における液晶の配向方向 1001 偏光板 1002 四分の一波長板 1003 透明性基板2 1004 液晶層 1005 コレステリック液晶層からなるカラーフィル
ター層1 1006 透明性基板1 1007 散乱性フィルム 1008 コレステリック液晶層からなるカラーフィル
ター層2 1009 コレステリック液晶層からなるカラーフィル
ター層3 1010 コレステリック液晶層からなるカラーフィル
ター層4 1011 コレステリック液晶層からなるカラーフィル
ター層5 1012 共通電極 1013 配向膜 1014 液晶分子 1015 画素電極 1016 オーバーコート層 1017 保護膜 1018 遮光膜 1019 半導体膜 1020 ドレイン電極 1021 ゲート絶縁膜 1022 ゲート電極 1023 ソース電極 1024 スルーホール 1025 下基板における液晶の配向方向 1026 上基板における液晶の配向方向 1101 偏光板の透過軸の方向 1102 四分の一波長板の光軸の方向 1201 カラーフィルター基板 1202 共通電極 1203 配向膜 1204 画素電極 1207 下側基板(TFT基板) 1217 スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/1337 505 G02F 1/1337 505 G09F 9/00 338 G09F 9/00 338 9/30 349 9/30 349Z (72)発明者 石井 俊也 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 Fターム(参考) 2H089 HA04 QA12 QA16 RA05 TA12 TA14 TA15 2H090 KA05 MA02 MA10 MA14 2H091 FA02Y FA08X FA11X FA12X FA31X FB02 FD06 JA02 JA10 LA12 5C094 AA06 AA08 AA10 AA12 AA13 AA43 AA48 AA53 BA03 BA43 BA44 BA48 CA19 CA24 DA01 DA03 DA13 DB01 DB04 EA04 EA05 EB02 ED03 ED13 ED14 FA01 FA02 FB12 FB14 FB15 GA10 JA09 5G435 AA02 AA03 AA04 AA17 BB12 BB15 CC09 CC12 DD03 DD11 EE25 FF05 FF06 GG12 HH01 HH12 HH13 HH14 KK05

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1および第2の基板間に設けられた液
    晶層と、 前記第1の基板の前記液晶層が存在する側に設けられた
    コレステリック液晶層からなるカラーフィルター層と、 前記第2の基板に設けられた四分の一波長板および偏光
    板とを備えた液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の液晶表示装置において、 前記第2の基板には、さらに散乱性のフィルムが設けら
    れている液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の液晶表示装置において、 前記散乱性のフィルムは、高分子分散型液晶を有し、 前記高分子分散型液晶は、電圧が印加されることによ
    り、光を透過または散乱させる液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 請求項1から3のいずれか1項に記載の
    液晶表示装置において、 前記カラーフィルター層は、2原色に対応するように2
    層設けられ、 前記2層のカラーフィルター層は、第1のねじれを有
    し、 前記液晶表示装置は、さらに、前記第1の基板の前記液
    晶層が存在しない側に3原色に対応するように設けられ
    た3層のコレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
    ー層を備え、 前記3層のカラーフィルター層は、前記第1のねじれと
    逆のねじれを有している液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 請求項1から3のいずれか1項に記載の
    液晶表示装置において、 前記カラーフィルター層は、2原色に対応するように2
    層設けられ、 前記2層のカラーフィルター層は、第1のねじれを有
    し、 前記液晶表示装置は、さらに、前記第1の基板の前記液
    晶層が存在する側に3原色に対応するように設けられた
    3層のコレステリック液晶層からなるカラーフィルター
    層を備え、 前記3層のカラーフィルター層は、前記第1のねじれと
    逆のねじれを有している液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 請求項1から3のいずれか1項に記載の
    液晶表示装置において、 前記カラーフィルター層は、2原色に対応するように2
    層設けられ、 前記液晶表示装置は、さらに、前記第1の基板の前記液
    晶層が存在しない側に四分の一波長板および偏光板を備
    えた液晶表示装置。
  7. 【請求項7】 請求項1から3のいずれか1項に記載の
    液晶表示装置において、 さらに、 前記第1の基板に設けられた複数の走査信号電極と、 前記第1の基板に前記走査信号電極に交差するように設
    けられた複数の映像信号電極と、 前記複数の走査信号電極と前記複数の映像信号電極の交
    点に対応して設けられそれぞれが画素に対応する複数の
    薄膜トランジスタと、 前記複数の薄膜トランジスタにそれぞれ接続された画素
    電極と、 前記第2の基板に設けられ複数の前記画素に基準電位を
    与えるための共通電極とを備え、 前記画素電極は、前記カラーフィルター層と前記液晶層
    との間に設けられている液晶表示装置。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の液晶表示装置において、 前記カラーフィルター層は、2原色に対応するように2
    層設けられ、 前記2層のカラーフィルター層は、第1のねじれを有
    し、 さらに、前記第1の基板の前記液晶層が存在しない側に
    3原色に対応するように設けられた3層のコレステリッ
    ク液晶層からなるカラーフィルター層を備え、 前記3層のカラーフィルター層は、前記第1のねじれと
    逆のねじれを有している液晶表示装置。
  9. 【請求項9】 請求項7記載の液晶表示装置において、 前記カラーフィルター層は、2原色に対応するように2
    層設けられ、 さらに、前記第1の基板の前記液晶層が存在しない側に
    四分の一波長板および偏光板を備えた液晶表示装置。
  10. 【請求項10】 請求項7から9のいずれか1項に記載
    の液晶表示装置において、 前記複数の走査信号電極および前記複数の映像信号電極
    の少なくともいずれか一方には、シールド用電極が設け
    られ、 前記シールド用電極は、前記少なくともいずれか一方か
    らの電界が前記液晶層の配向に影響しないように設けら
    れる液晶表示装置。
  11. 【請求項11】 請求項7から10のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記画素電極は、円または三角形以上の正多角形として
    形成され、 前記共通電極は、前記画素電極よりも広い面積を有し、
    前記画素電極の上部全体を覆う位置に設けられる液晶表
    示装置。
  12. 【請求項12】 請求項7から10のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記画素電極は、円または三角形以上の正多角形が複数
    連結されてなる形状を有し、 前記共通電極は、前記画素電極よりも広い面積を有し、
    前記画素電極の上部全体を覆う位置に設けられる液晶表
    示装置。
  13. 【請求項13】 請求項11または12に記載の液晶表
    示装置において、 前記共通電極は、前記第2の基板の概ね全面に亘って形
    成されている液晶表示装置。
  14. 【請求項14】 請求項11から13のいずれか1項に
    記載の液晶表示装置において、 前記画素電極は、円または三角形以上の正多角形に切り
    込み部が形成されてなる形状を有している液晶表示装
    置。
  15. 【請求項15】 請求項11から14のいずれか1項に
    記載の液晶表示装置において、 前記画素電極は、円または三角形以上の正多角形の端部
    が外方に向けて突出してなる形状を有している液晶表示
    装置。
  16. 【請求項16】 請求項11から15のいずれか1項に
    記載の液晶表示装置において、 前記画素電極には、凹部が形成されている液晶表示装
    置。
  17. 【請求項17】 請求項1から16のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記液晶層は、高分子有機化合物を含んでいる液晶表示
    装置。
  18. 【請求項18】 請求項1から17のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記液晶層は、誘電率異方性が負である液晶からなり、
    前記液晶は、電圧が印加されないときに、前記第1およ
    び第2の基板に対して概ね垂直に配向している液晶表示
    装置。
  19. 【請求項19】 請求項18記載の液晶表示装置におい
    て、 前記液晶は、前記電圧が印加されたときに前記液晶が倒
    れる方向にプレチルト角を予め有している液晶表示装
    置。
  20. 【請求項20】 請求項1から17のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記液晶層は、誘電率異方性が正である液晶からなり、
    前記液晶は、電圧が印加されないときに、ねじれネマチ
    ック構造を有している液晶表示装置。
  21. 【請求項21】 請求項20記載の液晶表示装置におい
    て、 複数の画素のそれぞれは、前記液晶層の液晶分子の立ち
    上がり方向が互いに異なる複数の領域を有している液晶
    表示装置。
  22. 【請求項22】 請求項20記載の液晶表示装置におい
    て、 複数の画素のそれぞれは、前記液晶層の液晶分子のねじ
    れ方向が互いに異なる複数の領域を有している液晶表示
    装置。
  23. 【請求項23】 請求項20記載の液晶表示装置におい
    て、 複数の画素のそれぞれは、前記液晶層の液晶分子の立ち
    上がり方向およびねじれ方向が互いに異なる4つの領域
    を有している液晶表示装置。
  24. 【請求項24】 請求項21から23のいずれか1項に
    記載の液晶表示装置において、 前記第1および第2の基板のいずれか一方に対する前記
    液晶層の液晶のプレチルト角が1°以下である液晶表示
    装置。
  25. 【請求項25】 請求項1から17のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記液晶層は、誘電率異方性が正である液晶からなり、
    前記液晶は、電圧が印加されないときに、ホモジニアス
    構造を有している液晶表示装置。
  26. 【請求項26】 請求項25記載の液晶表示装置におい
    て、 複数の画素のそれぞれは、前記液晶層の液晶分子の立ち
    上がり方向が互いに異なる複数の領域を有している液晶
    表示装置。
  27. 【請求項27】 請求項26記載の液晶表示装置におい
    て、 前記第1および第2の基板のいずれか一方に対する前記
    液晶層の液晶のプレチルト角が1°以下である液晶表示
    装置。
  28. 【請求項28】 請求項1から17のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記液晶層は、強誘電性液晶からなり、表面安定化強誘
    電性液晶モードである液晶表示装置。
  29. 【請求項29】 請求項1から17のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記液晶層は、無閾型の強誘電性液晶からなる液晶表示
    装置。
  30. 【請求項30】 請求項1から27のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置をドット反転駆動する液晶表示装置の
    駆動方法。
  31. 【請求項31】 請求項1から29のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置を、1フレームが終了する前に、黒状
    態にする液晶表示装置の駆動方法。
  32. 【請求項32】(a) 上側基板および下側基板を提供
    することと、(b) モノマーまたはオリゴマを含む液
    晶を提供することと、(c) 前記下側基板の上に、コ
    レステリック液晶層からなるカラーフィルター層を形成
    することと、(d) 前記カラーフィルター層と前記上
    側基板の間に、前記液晶を注入することと、(e) 前
    記(d)ステップの後に、前記モノマーまたは前記オリ
    ゴマを前記液晶中で高分子化することとを備えた液晶表
    示装置の製造方法。
  33. 【請求項33】(f) 上側基板および下側基板を提供
    することと、(g) 誘電率異方性が負である液晶から
    なる液晶層を提供することと、ここで、前記液晶は、電
    圧が印加されないときに前記上側および下側基板に対し
    て概ね垂直に配向し、前記電圧が印加されたときに前記
    液晶が倒れる方向にプレチルト角を予め有し、(h)
    前記下側基板の上に、コレステリック液晶層からなるカ
    ラーフィルター層を形成することと、(i) 前記カラ
    ーフィルター層と前記上側基板の間に、前記液晶層を形
    成することと、(j) 前記液晶の前記プレチルト角を
    光照射によって形成することとを備えた液晶表示装置の
    製造方法。
  34. 【請求項34】 請求項33記載の液晶表示装置の製造
    方法において、 前記(j)ステップにおいて、前記光照射は、前記上側
    基板および前記下側基板の少なくともいずれか一方に対
    して斜めから行う液晶表示装置の製造方法。
  35. 【請求項35】 請求項33記載の液晶表示装置の製造
    方法において、 前記(j)ステップにおいて、前記光照射では、偏光の
    照射を前記上側基板および前記下側基板の少なくともい
    ずれか一方に対して斜めから行う液晶表示装置の製造方
    法。
  36. 【請求項36】(k) 上側基板および下側基板を提供
    することと、(l) 誘電率異方性が正である液晶から
    なる液晶層を提供することと、ここで、前記液晶は、電
    圧が印加されないときにねじれネマチック構造を有し、
    プレチルト角を予め有し、(m) 前記下側基板の上
    に、コレステリック液晶層からなるカラーフィルター層
    を形成することと、(n) 前記カラーフィルター層と
    前記上側基板の間に、前記液晶層を形成することと、
    (o) 画素を複数提供することと、ここで、前記複数
    の画素のそれぞれは、前記液晶層の液晶分子の立ち上が
    り方向が互いに異なる複数の領域を有し、を備えた液晶
    表示装置の製造方法。
  37. 【請求項37】(p) 上側基板および下側基板を提供
    することと、(q) 誘電率異方性が正である液晶から
    なる液晶層を提供することと、ここで、前記液晶は、電
    圧が印加されないときにねじれネマチック構造を有し、
    プレチルト角を予め有し、(r) 前記下側基板の上
    に、コレステリック液晶層からなるカラーフィルター層
    を形成することと、(s) 前記カラーフィルター層と
    前記上側基板の間に、前記液晶層を形成することと、
    (t) 画素を複数提供することと、ここで、前記複数
    の画素のそれぞれは、前記液晶層の液晶分子のねじれ方
    向が互いに異なる複数の領域を有し、を備えた液晶表示
    装置の製造方法。
  38. 【請求項38】(u) 上側基板および下側基板を提供
    することと、(v) 誘電率異方性が正である液晶から
    なる液晶層を提供することと、ここで、前記液晶は、電
    圧が印加されないときにねじれネマチック構造を有し、
    プレチルト角を予め有し、(w) 前記下側基板の上
    に、コレステリック液晶層からなるカラーフィルター層
    を形成することと、(x) 前記カラーフィルター層と
    前記上側基板の間に、前記液晶層を形成することと、
    (y) 画素を複数提供することと、ここで、前記複数
    の画素のそれぞれは、前記液晶層の液晶分子の立ち上が
    り方向およびねじれ方向が互いに異なる4つの領域を有
    し、 を備えた液晶表示装置の製造方法。
  39. 【請求項39】 請求項36から38のいずれか1項に
    記載の液晶表示装置の製造方法において、 前記液晶の前記プレチルト角は、前記上側および下側基
    板のいずれか一方に対して1°以下に設定される液晶表
    示装置の製造方法。
  40. 【請求項40】 請求項39記載の液晶表示装置の製造
    方法において、 前記プレチルト角を1°以下に設定するステップは、偏
    光を前記上側および下側基板の少なくともいずれか一方
    に対して概ね垂直方向から照射する液晶表示装置の製造
    方法。
  41. 【請求項41】(aa) 上側基板および下側基板を提
    供することと、(ab) 誘電率異方性が正である液晶
    からなる液晶層を提供することと、ここで、前記液晶
    は、電圧が印加されないときにホモジニアス構造を有
    し、プレチルト角を予め有し、(ac) 前記下側基板
    の上に、コレステリック液晶層からなるカラーフィルタ
    ー層を形成することと、(ad) 前記カラーフィルタ
    ー層と前記上側基板の間に、前記液晶層を形成すること
    と、(ae) 画素を複数提供することと、ここで、前
    記複数の画素のそれぞれは、前記液晶層の液晶分子の立
    ち上がり方向が互いに異なる複数の領域を有し、を備え
    た液晶表示装置の製造方法。
  42. 【請求項42】 請求項41記載の液晶表示装置の製造
    方法において、 前記液晶の前記プレチルト角は、前記上側および下側基
    板のいずれか一方に対して1°以下に設定される液晶表
    示装置の製造方法。
  43. 【請求項43】 請求項42記載の液晶表示装置の製造
    方法において、 前記プレチルト角を1°以下に設定するステップは、偏
    光を前記上側および下側基板の少なくともいずれか一方
    に対して概ね垂直方向から照射する液晶表示装置の製造
    方法。
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