JP5173966B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、２つの基板に挟持された液晶層を配向させる配向膜を有する液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は表示品質が高く、且つ薄型、軽量、低消費電力などといった特長からその用途を広げており、携帯電話用モニター、デジタルスチルカメラ用モニターなどの携帯向けモニターからデスクトップパソコン用モニター、印刷やデザイン向けモニター、医療用モニターさらには液晶テレビなど様々な用途に用いられている。この用途拡大に伴い、液晶表示装置には更なる高画質化、高品質化が求められており、特に高透過率化による高輝度化、低消費電力化が強く求められている。また液晶表示装置の普及に伴い、低コスト化に対しても強い要求がある。

通常、液晶表示装置の表示は一対の基板間に挟まれた液晶層の液晶分子に電界を印加することにより液晶分子の配向方向を変化させ、それにより生じた液晶層の光学特性の変化により行われる。電界無印加時の液晶分子の配向方向は、ポリイミド薄膜の表面にラビング処理を施した配向膜により規定されている。従来、画素毎に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のスイッチング素子を備えたアクティブ駆動型液晶表示装置は、液晶層を挟持する一対の基板のそれぞれに電極を設け、液晶層に印加する電界の方向が基板面に対してほぼ垂直になる、所謂縦電界になるように設定され、液晶層を構成する液晶分子の光旋光性を利用して表示を行う。縦電界方式の代表的な液晶表示装置として、ツイステッドネマチック（ＴＮ：Twisted Nematic）方式が知られている。ＴＮ方式の液晶表示装置においては視野角が狭いことが大きな課題の一つである。そこで、広視野角化を達成する表示方式としてＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式が知られている。ＩＰＳ方式およびＦＦＳ方式は、一対の基板の一方に櫛歯状の電極を形成し、発生する電界が当該基板面にほぼ平行な成分を有する、所謂横電界方式の表示方式であり、液晶層を構成する液晶分子を基板とほぼ平行な面内で回転動作させ、液晶層の複屈折性を用いて表示を行う。ＩＰＳ方式およびＦＦＳ方式は、液晶分子の面内スイッチングにより、従来のＴＮ方式に比べて視野角が広く低負荷容量である等の利点があり、ＴＮ方式に代わる新たな液晶表示装置として有望視され、近年急速に進歩している。

各方式の液晶表示装置においては、表示画像の焼き付き現象が生じることがある。なお、特許文献１には、電極構造の非対称性のためにＦＦＳ方式の液晶表示装置において焼き付き現象が発生しやすい旨と、その解決手段が記載されている。

特開２００８−２１６８５８号公報

液晶表示装置においては、例えば、長時間同じ画像を表示させていた場合に、次の画面に切り替えても、切り替え前の画像の表示が薄らと残ることがある（焼き付き）。本発明は、このような焼き付きの発生を抑えた液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る液晶表示装置は、第一基板と、第二基板と、前記第一基板と第二基板との間に配置された液晶層と、前記第一基板上に配置され、前記液晶層に電界を印加して液晶分子を制御する画素電極と、前記第一基板上に配置された第一配向膜と、前記第二基板上に配置された第二配向膜と、を有し、前記第一配向膜の前記液晶層と反対側、もしくは、前記第二配向膜の前記液晶層の反対側の少なくとも一方に、前記第一配向膜又は前記第二配向膜に接して透明層が形成されて、前記透明層は、その体積比抵抗が該透明層に接する前記第一配向膜又は前記第二配向膜の体積比抵抗よりも低く、前記透明層は、下記一般式［化２］に示すポリシロキサンを含むことを特徴とする。

但し、Ｒ１およびＲ２は炭素数１から３のアルキル基またはアルコキシ基または水酸基であり、水酸基を少なくとも３０％以上含む。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る液晶表示装置は、第一基板と、第二基板と、前記第一基板と第二基板との間に配置された液晶層と、前記第一基板上に配置され、前記液晶層に電界を印加して液晶分子を制御する画素電極と、前記第一基板上に配置された第一配向膜と、前記第二基板上に配置された第二配向膜と、を有し、前記第一配向膜の前記液晶層と反対側、もしくは、前記第二配向膜の前記液晶層の反対側の少なくとも一方に、前記第一配向膜又は前記第二配向膜に接して透明層が形成されて、前記透明層は、その体積比抵抗が該透明層に接する前記第一配向膜又は前記第二配向膜の体積比抵抗よりも低く、前記透明層は、ポリイソチアナフテン、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン、ポリピロールのいずれかの有機樹脂材料で形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る液晶表示装置の一態様では、前記透明層の体積比抵抗は、１．０Ｅ＋９Ωｃｍ以上５．０Ｅ＋１３Ωｃｍ以下であり、前記透明層に接する前記第一配向膜又は前記第二配向膜は、その体積比抵抗が１．０Ｅ＋１４Ωｃｍ以上である、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る液晶表示装置の一態様では、前記透明層は、シリカ微粒子又は金属微粒子を含む、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る液晶表示装置の一態様では、前記液晶層の体積比抵抗が１．０Ｅ＋１３Ωｃｍ以上である、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る液晶表示装置の一態様では、前記透明層に接する前記第一配向膜又は前記第二配向膜は、ポリアミド酸エステルを前駆体とするポリイミドで形成されている、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る液晶表示装置の一態様では、前記透明層に接する前記第一配向膜又は前記第二配向膜は、光反応性基を有し、紫外線を照射することにより液晶配向能を付与されている、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る液晶表示装置の一態様では、前記透明層の体積比抵抗は１．０Ｅ＋９Ωｃｍ以上１．０Ｅ＋１３Ωｃｍ以下であり、前記透明層の膜厚は２０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る液晶表示装置の一態様では、前記第一基板上には、前記画素電極とともに共通電極が形成されて、前記透明層は、前記第一配向膜に接して形成される第一配向膜側透明層を含み、前記第一配向膜側透明層と、前記画素電極と前記共通電極のうち前記液晶層側に配置される電極とは、下地を共通して形成される、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る液晶表示装置の一態様では、前記第一配向膜側透明層は、前記画素電極と前記共通電極のうち前記液晶層側に形成される電極よりも、前記下地を基準として膜厚となるように形成されて、前記第一配向膜側透明層は、前記第一配向膜との界面が平坦となるように形成される、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る液晶表示装置の一態様では、前記第一配向膜が有する膜厚と、前記第一配向膜側透明層の前記下地を基準とする膜厚とを合わせた膜厚は、５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、前記第一配向膜が有する膜厚は、少なくとも２０ｎｍ以上であり、前記第一配向膜側透明層の前記下地を基準とする膜厚は、少なくとも２０ｎｍ以上である、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る液晶表示装置の一態様では、請求項１又は２に記載された液晶表示装置であって、前記透明層は、前記第二配向膜に接して形成される第二配向膜側透明層を含み、第二配向膜側透明層の体積比抵抗は、１．０Ｅ＋９Ωｃｍ以上、５．０Ｅ＋１３Ωｃｍ以下である、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る液晶表示装置の一態様では、前記透明層は、前記第二配向膜に接して形成される第二配向膜側透明層をさらに含み、前記第一配向膜側透明層および第二配向膜側透明層の体積比抵抗は、１．０Ｅ＋９Ωｃｍ以上、５．０Ｅ＋１３Ωｃｍ以下である、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る液晶表示装置の一態様では、前記第一配向膜と前記第一配向膜側透明層とを合わせた膜厚方向の体積比抵抗が１．０Ｅ＋９Ωｃｍ以上１．０Ｅ＋１３Ωｃｍ以下であり、前記第二配向膜と前記第二配向膜側透明層とを合わせた膜厚方向の体積比抵抗が１．０Ｅ＋１５Ωｃｍ以上である、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る液晶表示装置の一態様では、前記透明層には、残留溶媒としてアルコール系溶媒を含む、ことを特徴としてもよい。

本発明により、表示画像の焼き付きが防止され、透過率の高い液晶表示装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す模式ブロック図である。 本実施形態に係る液晶パネルの１つの画素の回路構成の一例を示す模式回路図である。 本実施形態に係る液晶パネルの概略構成の一例を示す模式平面図である。 図１ＣのＡ−Ａ線における断面構成を示す模式断面図である。 実施例１の液晶パネルにおけるアクティブマトリクス基板の１つの画素の平面構成を示す模式平面図である。 図２Ａに示した領域の上に対向基板を重ねたときの平面構成を示す模式平面図である。 図２Ａおよび図２ＢのＢ−Ｂ線における断面構成を示す模式断面図である。 図２Ａおよび図２ＢのＣ−Ｃ線における断面構成を示す模式断面図である。 図２Ａおよび図２ＢのＤ−Ｄ線における断面構成を示す模式断面図である。 図２Ａおよび図２ＢのＥ−Ｅ線における断面構成の一例を示す模式断面図である。 実施例２の液晶パネルにおけるアクティブマトリクス基板の１つの画素の平面構成を示す模式平面図である。 図３ＡのＦ−Ｆ線における断面構成を示す模式断面図である。 図３ＡのＧ−Ｇ線における断面構成を示す模式断面図である。 実施例３のＶＡ方式の液晶パネルの主要部の断面構成を示す模式断面図である。 実施例７の液晶パネルの主要部の断面構成を示す模式断面図である。 実施例８の液晶パネルの主要部の断面構成を示す模式断面図である。 実施例９の液晶パネルの主要部の断面構成を示す模式断面図である。 実施例１０の液晶パネルの主要部の断面構成を示す模式断面図である。

以下、本発明にかかる液晶表示装置の、実施形態および実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各図面において、同一機能を有するものには同一符号を付けることにより、実施形態や実施例を説明する際にその繰り返しの説明は省略する。

図１Ａ乃至図１Ｄは、本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置の概略構成を示す模式図である。図１Ａは、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す模式ブロック図である。図１Ｂは、液晶パネルの１つの画素の回路構成の一例を示す模式回路図である。図１Ｃは、液晶パネルの概略構成の一例を示す模式平面図である。図１Ｄは、図１ＣのＡ−Ａ線における断面構成を示す模式断面図である。

本発明は、たとえば、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置に適用される。アクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、たとえば、携帯型電子機器向けのディスプレイ（モニター）、パーソナルコンピュータ用のディスプレイ、印刷やデザイン向けのディスプレイ、医療用機器のディスプレイ、液晶テレビなどに用いられている。

アクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、たとえば、図１Ａに示すように、液晶パネル１、第１の駆動回路２、第２の駆動回路３、制御回路４、およびバックライト５を有する。

液晶パネル１は、複数本の走査信号線ＧＬ（ゲート線）および複数本の映像信号線ＤＬ（ドレイン線）を有し、映像信号線ＤＬは第１の駆動回路２に接続しており、走査信号線ＧＬは第２の駆動回路３に接続している。なお、図１Ａには、複数本の走査信号線ＧＬのうちの一部を示しており、実際の液晶パネル１には、さらに多数本の走査信号線ＧＬが密に配置されている。同様に、図１Ａには、複数本の映像信号線ＤＬのうちの一部を示しており、実際の液晶パネル１には、さらに多数本の映像信号線ＤＬが密に配置されている。

また、本実施形態に係る液晶パネル１の表示領域ＤＡは、多数の画素の集合で構成されており、表示領域ＤＡにおいて１つの画素が占有する領域は、隣接する２本の走査信号線ＧＬと隣接する２本の映像信号線ＤＬとで囲まれる領域に相当する。このとき、１つの画素の回路構成は、図１Ｂに示すような構成になっており、アクティブ素子として機能するＴＦＴ素子Ｔｒ、画素電極ＰＸ、共通電極ＣＴ（対向電極と呼ぶこともある）、液晶層ＬＣを有する。またこのとき、液晶パネル１には、例えば、複数の画素の共通電極ＣＴに共通する基準電圧を印加するための共通化配線ＣＬが設けられている。

また、液晶パネル１は、たとえば、図１Ｃおよび図１Ｄに示すように、アクティブマトリクス基板（以下、第一基板）６と対向基板（以下、第二基板）７の表面に第一配向膜６０６および第二配向膜７０５を形成し、それら配向膜の間に液晶層ＬＣ（液晶材料）を配置した構造になっている。このとき、第一基板６と第二基板７とは、表示領域ＤＡの外側に設けられた環状のシール材８で接着されており、液晶層ＬＣは、第一基板６側の第一配向膜６０６、第二基板７側の第二配向膜７０５、およびシール材８で囲まれた空間に密封されている。またこのとき、バックライト５を有する液晶表示装置の液晶パネル１は、第一基板６、液晶層ＬＣ、および第二基板７を挟んで対向配置させた一対の偏光板９ａ，９ｂを有する。

なお、第一基板６は、ガラス基板などの絶縁基板の上に走査信号線ＧＬ、映像信号線ＤＬ、アクティブ素子（ＴＦＴ素子Ｔｒ）、画素電極ＰＸなどが配置された基板である。また、液晶パネル１の駆動方式がＩＰＳ方式などの横電界駆動方式である場合、共通電極ＣＴおよび共通化配線ＣＬは第一基板６に配置されている。また、液晶パネル１の駆動方式がＴＮ方式やＶＡ（Vertically Alignment）方式などの縦電界駆動方式である場合、共通電極ＣＴは第二基板７に配置されている。縦電界駆動方式の液晶パネル１の場合、共通電極ＣＴは、通常、すべての画素で共有される大面積の一枚の平板電極であり、共通化配線ＣＬは設けられていない。

また、本実施形態にかかる液晶表示装置では、液晶層ＬＣが密封された空間に、それぞれの画素における液晶層ＬＣの厚さ（セルギャップということもある）の均一化するための柱状スペーサ１０が複数設けられている。この複数の柱状スペーサ１０は、たとえば、第二基板７に設けられている。

第１の駆動回路２は、映像信号線ＤＬを介してそれぞれの画素の画素電極ＰＸに加える映像信号（階調電圧ということもある）を生成する駆動回路であり、一般に、ソースドライバ、データドライバなどと呼ばれている駆動回路である。また、第２の駆動回路３は、走査信号線ＧＬに加える走査信号を生成する駆動回路であり、一般に、ゲートドライバ、走査ドライバなどと呼ばれている駆動回路である。また、制御回路４は、第１の駆動回路２の動作の制御、第２の駆動回路３の動作の制御、およびバックライト５の輝度の制御などを行う回路であり、一般に、ＴＦＴコントローラ、タイミングコントローラなどと呼ばれている制御回路である。また、バックライト５は、たとえば、冷陰極蛍光灯などの蛍光灯、または発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源であり、当該バックライト５が発した光は、図示していない反射板、導光板、光拡散板、プリズムシートなどにより面状光線に変換されて液晶パネル１に照射される。

本発明は、上記のようなアクティブマトリクス方式の液晶表示装置のうちの液晶パネル１、特に、第一基板６および第二基板７において液晶層ＬＣ接する部分およびその周辺の構成に関する。そのため、第１の駆動回路２、第２の駆動回路３、制御回路４、およびバックライト５の構成についての詳細な説明は省略する。

図１Ｂに示すように、液晶表示装置は走査信号線ＧＬに電圧が印加された際にＴＦＴ素子ＴｒがＯＮ状態となり、映像信号線ＤＬに印加された電圧がＴＦＴ素子Ｔｒを介して画素電極ＰＸに印加され、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの間に生じた電位差が液晶層ＬＣに駆動電圧となって印加される。液晶層ＬＣに印加された電圧は、ＴＦＴ素子ＴｒがＯＦＦ状態になっても、液晶層ＬＣの容量性により保持される。液晶層ＬＣに印加される電圧は交流電圧であるが、実際の駆動時には、わずかながら直流電圧が重畳してしまう。この直流電圧成分は、第一基板６側の第一配向膜６０６と液晶層ＬＣとの界面、或いは、第二基板７側の配向膜７０５と液晶層ＬＣとの界面に蓄積される。この直流成分の蓄積の程度が、液晶表示装置の表示階調によって異なるため、長時間同じ画像を表示した際などに表示画像の焼き付きが生じてしまう。この焼き付きは配向膜の比抵抗が高いほど顕著であり、特に配向膜の比抵抗が１．０Ｅ＋１４を超えると非常に顕著になる。

ここで、本実施形態に係る液晶表示装置は、第一基板６側の第一配向膜６０６（第一配向膜）と第二基板７側の第二配向膜７０５（第二配向膜）の少なくとも一方の下地に、後述する透明層が形成される。第一配向膜６０６の下地となる透明層（第一配向膜側透明層）は、第一配向膜６０６よりも体積比抵抗が低くなるように形成される。また同様に、第二配向膜７０５の下地となる透明層（第二配向膜側透明層）は、第二配向膜７０５よりも体積比抵抗が低くなるように形成される。第一配向膜６０６や第二配向膜７０５よりも体積比抵抗が低くなるように形成される透明層により、第一配向膜６０６又は第二配向膜７０５と液晶層ＬＣとの界面に蓄積される直流電荷を効率よく分散することができ、焼き付きが抑制されることになる。第一配向膜側透明層および第二配向膜側透明層が、２０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下の厚みで存在することによって、直流電荷が分散されて焼き付きが抑制される。

また、本実施形態に係る液晶表示装置において、第一配向膜側透明層又は第二配向膜側透明層は、ウェットプロセスによって、ポリシロキサンポリシロキサンなど無機系の材料、あるいは、ポリイソチアナフテン、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン、ポリピロールなどの有機樹脂材料を用いて形成される。透明層がウェットプロセスによって形成されることにより、同様にウェットプロセスによって一般的に形成される第一配向膜６０６又は第二配向膜７０５との密着性が向上する。また、櫛歯状の画素電極ＰＸや共通電極ＣＴと接して透明層が形成される場合においても、ウェットプロセスによる透明層のほうが、膜形成時に生じる空隙等がドライプロセスの場合よりも減少して、これらの電極との密着性が向上する。したがって、窒化シリコン等の材料によってドライプロセスで透明層が形成される場合よりも、配向膜や電極との密着性が向上し、焼き付きの要因となる電荷を逃がしやすくなる。

さらに透明層が、ウェットプロセスにより画素電極ＰＸや共通電極ＣＴよりも厚く形成される場合には、透明層と配向膜との界面を平坦に形成できる。これにより、画素電極ＰＸや共通電極ＣＴのエッジ付近に印加される電界強度を弱めて、焼き付きの発生をさらに低減できる。また、透明層が平坦に形成されることで配向膜も平坦化されて、液晶層ＬＣの制御性も向上する。

また、例えば、第一配向膜側透明層が形成される場合には、焼き付きの要因となる電荷は、当該透明層を面内方向あるいは深さ方向に移動して、第一配向膜６０６から、画素電極ＰＸ又は共通電極ＣＴのうち液晶層ＬＣ側に形成された電極に到達して逃がされる。従って、第一配向膜６０６や第二配向膜７０５の下地に形成される透明層の体積抵抗率および厚みは、焼き付き特性を向上させるように設定されるのが望ましい。第一配向膜６０６又は第二配向膜７０５とその下地となる透明層を合わせた膜厚は、５０ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下にするとともに、配向膜および透明層のそれぞれの膜厚は少なくとも２０ｎｍ以上であり、配向膜と透明層の膜厚方向に合成した体積比抵抗が１．０Ｅ＋９Ωｃｍ以上、１．０Ｅ＋１４Ωｃｍ以下であるのが望ましい。なお、第一配向膜６０６とその下地となる透明層の膜厚の合計が１５０ｎｍ以上になると、液晶層に印加される電界が弱くなるため好ましくない。なお、透明層が、体積抵抗率が１．０Ｅ＋９Ωｃｍよりもさらに低い材料で形成されている場合には、印加された電圧を保持しにくくなる。

本実施形態においては、第一配向膜６０６又は第二配向膜７０５の下地に形成される透明層は、ポリシロキサン、またはポリイソチアナフテン、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン、ポリピロールなどの有機樹脂材料で形成されている。透明層の体積比抵抗は１．０Ｅ＋９Ωｃｍ〜１．０Ｅ＋１３Ωｃｍが望ましく、１．０Ｅ＋９Ωｃｍ〜１．０Ｅ＋１２Ωｃｍがさらに望ましい。ここで、ポリシロキサンは下記一般式［化３］に示す分子構造を含んでいる。

但し、Ｒ１およびＲ２は炭素数１から３のアルキル基またはアルコキシ基または水酸基である。このようなポリシロキサンの体積比抵抗は、一般式［化３］中の水酸基の数を制御することにより制御することができ、水酸基を多くすればするほど比抵抗を低くすることができるため、第一配向膜６０６又は第二配向膜７０５の下地とする透明層の材料として好適である。

上述した材料で形成される透明層は、溶液状態で印刷され、加熱して溶媒を蒸発させるウェットプロセスの工程で形成されるため、ドライプロセスよりも低コストとなる。当該工程で用いられた溶媒は、例えば、エタノールであって、第一配向膜６０６や第二配向膜７０５の下地となる透明層において残留溶媒として含まれる。

なお、本実施形態における透明層は、Ｓｉ系微粒子および金属微粒子を含むようにしてもよい。透明層に微粒子を添加することにより、透明層の比抵抗を下げることができる。透明層に添加する微粒子の直径は、３０ｎｍ以下が望ましく、更には２０ｎｍ以下、１０ｎｍ以下とより小さい方がより望ましい。微粒子の直径が小さいほど透明層に電荷を分散させやすく、透過率を低下させないためにも好適である。

なお、本実施形態にかかる液晶表示装置の液晶層ＬＣの体積比抵抗が１．０Ｅ＋１３Ωｃｍより高いとき、配向膜と液晶層ＬＣの界面に蓄積した電荷が液晶層ＬＣで緩和しづらくなるため焼き付きが発生し易くなる。更に、液晶層ＬＣの体積比抵抗が、５．０Ｅ＋１３Ωｃｍあるいは、１．０Ｅ＋１４Ωｃｍよりも高いときには、さらに焼き付きが発生しやすくなる。これらの場合において、液晶層ＬＣの界面となる配向膜の下地に透明層を設けることで、当該界面に蓄積した電荷を有効に分散させることができる。

なお、本実施形態に係る配向膜の体積比抵抗が、１．０Ｅ＋１４Ωｃｍ或いは１．０Ｅ＋１５Ωｃｍより高くなるとき、液晶層と配向膜界面に蓄積する電荷が多くなるため焼き付きが発生し易くなる。このような場合においても、液晶層ＬＣの界面となる配向膜の下地に透明層を設けることで、界面に蓄積する電荷を有効に分散させることができる。配向膜に、ポリアミド酸エステルを前駆体とするポリイミドが用いられる場合には、体積比抵抗が大きくなって焼き付きが発生し易くなる。また、配向膜が紫外線を照射することにより液晶配向能を付与された配向膜である場合にも、紫外線による洗浄効果によりキャリアとなる不純物が除去されるために、配向膜の体積比抵抗が上昇することによって焼き付きが発生し易くなる。

なお、本実施形態における透明層の透過率Ｙ値は、９９．０％以上が望ましく、９９．５％以上がより望ましい。透明層の透過率Ｙ値が高いほど、液晶表示装置の輝度が向上するという効果がある。Ｙ値は、透明層の透過スペクトルからＪＩＳ規格Ｚ−８７２２に基づいて計算された透過率（％）である。

図２Ａ乃至図２Ｆは、本発明の実施例１にかかるＩＰＳ方式の液晶パネルの概略構成を示す模式図である。図２Ａは、実施例１の液晶パネルにおけるアクティブマトリクス基板（第一基板）６の１つの画素の平面構成を示す模式平面図である。図２Ｂは、図２Ａに示した領域の上に対向基板（第二基板）を重ねたときの平面構成を示す模式平面図である。図２Ｃは、図２Ａおよび図２ＢのＢ−Ｂ線における断面構成を示す模式断面図である。図２Ｄは、図２Ａおよび図２ＢのＣ−Ｃ線における断面構成の一例を示す模式断面図である。図２Ｅは、図２Ａおよび図２ＢのＤ−Ｄ線における断面構成を示す模式断面図である。図２Ｆは、図２Ａおよび図２ＢのＥ−Ｅ線における断面構成を示す模式断面図である。

なお、図２ＡにおけるＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、およびＥ−Ｅ線は、それぞれ、図２ＢにおけるＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、およびＥ−Ｅ線を第一基板６に投影した線であり、図２Ｃ〜図２Ｆにおいては、第二基板７を重ねた状態の断面構成が示されている。また、図２Ｆは、液晶層ＬＣおよびその近傍の第一基板６および第二基板７の断面構成のみを示している。

実施例１では、本発明を適用した液晶パネル１の一例として、横電界駆動方式であるＩＰＳ方式の液晶パネルを挙げる。このとき、液晶パネル１における１つの画素およびその周辺の構成は、図２Ａ乃至図２Ｆに示すような構成になっている。

第一基板６は、ガラス基板６０１などの絶縁基板の表面に、走査信号線ＧＬおよび共通化配線ＣＬと、それらを覆う第１の絶縁層６０２が形成されている。第１の絶縁層６０２の上には、ＴＦＴ素子Ｔｒの半導体層６０３、映像信号線ＤＬ、および画素電極ＰＸと、それらを覆う第２の絶縁層６０４が形成されている。半導体層６０３は、走査信号線ＧＬの上に配置されており、走査信号線ＧＬのうちの半導体層６０３の下部に位置する部分がＴＦＴ素子Ｔｒのゲート電極として機能する。また、半導体層６０３は、たとえば、第１のアモルファスシリコンからなる能動層（チャネル形成層）の上に、第１のアモルファスシリコンとは不純物の種類や濃度が異なる第２のアモルファスシリコンからなるソース拡散層およびドレイン拡散層が積層された構成になっている。またこのとき、映像信号線ＤＬの一部分および画素電極ＰＸの一部分は、それぞれ、半導体層６０３に乗り上げており、当該半導体層６０３に乗り上げた部分がＴＦＴ素子Ｔｒのドレイン電極およびソース電極として機能する。

ところで、ＴＦＴ素子Ｔｒのソースとドレインは、バイアスの関係、すなわちＴＦＴ素子Ｔｒがオンになったときの画素電極ＰＸの電位と映像信号線ＤＬの電位との高低の関係によって入れ替わる。しかしながら、本明細書における以下の説明では、映像信号線ＤＬに接続している電極をドレイン電極といい、画素電極に接続している電極をソース電極というものとする。

第２の絶縁層６０４の上には、表面が平坦化された第３の絶縁層６０５（オーバーコート層）が、共通電極ＣＴの下地として形成されている。第３の絶縁層６０５の上には、共通電極ＣＴと、共通電極ＣＴおよび第３の絶縁層６０５を覆う透明層（第一配向膜側透明層）６１０、さらに第一配向膜側透明層６１０の上には第一配向膜６０６が形成されている。共通電極ＣＴと第一配向膜側透明層６１０は、ともに第３の絶縁層６０５を下地として形成されており、共通電極ＣＴから露出された第３の絶縁層６０５は、第一配向膜側透明層６１０に接している。共通電極ＣＴは、第１の絶縁層６０２、第２の絶縁層６０４、および第３の絶縁層６０５を貫通するコンタクトホールＣＨ（スルーホール）を介して共通化配線ＣＬと接続している。また、共通電極ＣＴは、たとえば、図２Ａに示した平面における画素電極ＰＸとの間隙Ｐｇが７μｍ程度になるように形成されている。

本実施例では、第一配向膜側透明層６１０は、ポリシロキサン系材料（単にポリシロキサンとも言う）で形成されるが、透明な有機樹脂材料（ポリイソチアナフテン、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン、ポリピロールなど）で形成されるようにしてもよい。第一配向膜６０６はポリアミド酸を加熱して得られるポリイミド樹脂で形成され、表面に液晶配向能を付与するためのラビング処理が施されている。

本実施例では、第一配向膜側透明層６１０は、エタノール等のアルコール系溶媒にシラン系モノマーを溶解した溶液を印刷し、乾燥させ、シラン系モノマーを加水分解、重合させることによって得られるポリシロキサンであるが、ワニスを印刷し、乾燥させることによって得られる有機樹脂材料によって形成されてもよい。表示画像の焼き付きの原因となる液晶層ＬＣと第一配向膜６０６の界面に蓄積した電荷を画素電極ＰＸに伝導させるため、第一配向膜側透明層６１０の体積比抵抗（又は単に比抵抗ともいう）は第一配向膜６０６の比抵抗より低くする。ポリイミド系樹脂である第一配向膜６０６の比抵抗は、通常１．０Ｅ＋１４（Ωｃｍ）以上であるため、より効率よく電荷を伝導し、表示画像の焼き付きのない、高品質な液晶表示装置を得るには、第一配向膜側透明層６１０の比抵抗は５．０Ｅ＋１３（Ωｃｍ）より低い値に設定することが望ましい。また、共通電極ＣＴ同士の短絡を防ぐため、第一配向膜側透明層６１０の比抵抗は１．０Ｅ＋９（Ωｃｍ）より高い値に設定することが望ましい。

本実施例における第一配向膜側透明層６１０を構成するポリシロキサンは、化学式［化３］に示すような分子構造である。但し、Ｒ１、Ｒ２は炭素数１から３のアルキル基またはアルコキシ基または水酸基である。したがって、第一配向膜側透明層６１０の比抵抗は、ポリシロキサン中の水酸基の数を制御することにより制御でき、水酸基を多くすればするほど比抵抗を低くすることが可能である。

一方、第二基板７は、ガラス基板７０１などの絶縁基板の表面に、ブラックマトリクス７０２およびカラーフィルタ７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂと、それらを覆うオーバーコート層７０４が形成されている。ブラックマトリクス７０２は、たとえば、表示領域ＤＡに画素単位の開口領域を設けるための格子状の遮光膜である。また、カラーフィルタ７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂは、たとえば、バックライト５からの白色光のうちの特定の波長領域（色）の光のみを透過する膜であり、液晶表示装置がＲＧＢ方式のカラー表示に対応している場合は、赤色の光を透過するカラーフィルタ７０３Ｒ、緑色の光を透過するカラーフィルタ７０３Ｇ、および青色の光を透過するカラーフィルタ７０３Ｂが配置される。また、オーバーコート層７０４は、各カラーフィルタ７０３やブラックマトリクス７０２が形成される第二基板７の表面を、平坦化する。

オーバーコート層７０４の上には、複数の柱状スペーサ１０および第二配向膜７０５が形成されている。柱状スペーサ１０は、たとえば、頂上部が平坦な円錐台形（台形回転体ということもある）であり、第一基板６の走査信号線ＧＬのうちの、ＴＦＴ素子Ｔｒが配置されている部分および映像信号線ＤＬと交差している部分を除く部分と重なる位置に形成されている。また、第二配向膜７０５は、たとえば、ポリイミド系樹脂で形成されており、表面にラビング処理が施されている。

また、実施例１の液晶パネル１における液晶層ＬＣの液晶分子１１は、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴの電位が等しい電界無印加時には、ガラス基板６０１，７０１の表面にほぼ平行に配向された状態であり、第一配向膜６０６，第二配向膜７０５に施されたラビング処理で規定された初期配向方向に向いた状態でホモジニアス配向している。

そして、ＴＦＴ素子Ｔｒをオンにして映像信号線ＤＬに加えられている階調電圧を画素電極ＰＸに書き込み、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの間の電位差が生じると、図２Ｂおよび図２Ｃに示したような電界１２（電気力線）が発生し、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの電位差に応じた強度の電界１２が液晶分子１１に印加される。このとき、液晶層ＬＣが持つ誘電異方性と電界１２との相互作用により、液晶層ＬＣを構成する液晶分子１１は電界１２の方向にその向きを変えるので、液晶層ＬＣの屈折異方性が変化する。またこのとき、液晶分子１１の向きは、印加する電界１２の強度（画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの電位差の大きさ）によって決まる。したがって、液晶表示装置では、たとえば、共通電極ＣＴの電位を固定しておき、画素電極ＰＸに加える階調電圧を画素毎に制御して、それぞれの画素における光透過率を変化させることで、映像や画像の表示を行うことができる。

以下に、実施例１の液晶パネル１の製造方法の一例を説明する。なお、実施例１の液晶パネル１の製造方法において、従来の液晶パネルの製造方法と同じ手順で行うことが可能な工程については、その詳細な説明を省略する。

実施例１の液晶パネル１の製造方法は、第一基板６を形成する工程と、第二基板７を形成する工程と、第一基板６と第二基板７とを貼り合わせて液晶材料（液晶層ＬＣ）を封入する工程の３つの工程に大別される。

第一基板６を形成する工程は、たとえば、厚さが０．７ｍｍの、表面を研磨したガラス基板６０１を用いて行う。そして、まず、ガラス基板６０１の表面に、走査信号線ＧＬおよび共通化配線ＣＬを形成する。走査信号線ＧＬおよび共通化配線ＣＬは、たとえば、ガラス基板６０１の表面全体にクロム膜（Ｃｒ膜）などの金属膜を形成した後、当該金属膜をエッチングして形成する。

次に、第１の絶縁層６０２を形成する。第１の絶縁層６０２は、たとえば、ガラス基板６０１の表面全体に、厚さ０．３μｍ程度の窒化シリコン膜を成膜して形成する。

次に、ＴＦＴ素子Ｔｒの半導体層６０３に用いる島状半導体膜を形成する。島状半導体膜は、たとえば、第１の絶縁層６０２の表面全体にアモルファスシリコン膜を形成した後、当該アモルファスシリコン膜をエッチングして形成する。このとき、アモルファスシリコン膜は、たとえば、第１のアモルファスシリコン層の上に、第１のアモルファスシリコン層とは導電型、または不純物の種類や濃度が異なる第２のアモルファスシリコン層が積層された構成になるように形成する。また、島状半導体膜を形成するときには、たとえば、走査信号線ＧＬと映像信号線ＤＬとが交差する領域に介在させる短絡防止層なども同時に形成する。

次に、映像信号線ＤＬおよび画素電極ＰＸを形成する。映像信号線ＤＬおよび画素電極ＰＸは、たとえば、第１の絶縁層６０２の上にクロム膜などの金属膜を形成した後、当該金属膜をエッチングして形成する。このとき、映像信号線ＤＬは、島状半導体膜に乗り上げる部分、すなわちＴＦＴ素子Ｔｒのドレイン電極として機能させる部分を有する形状にする。またこのとき、画素電極ＰＸは、島状半導体膜に乗り上げる部分、すなわちＴＦＴ素子のソース電極として機能させる部分を有する形状にする。

次に、映像信号線ＤＬおよび画素電極ＰＸをマスクにして島状半導体膜の第２のアモルファスシリコン層をエッチングしてドレイン拡散層とソース拡散層とに分離すると、ＴＦＴ素子Ｔｒの半導体層６０３が得られる。

次に、第２の絶縁層６０４および第３の絶縁層６０５を形成する。第２の絶縁層６０４は、たとえば、厚さ０．３μｍ程度の窒化シリコン膜を成膜して形成する。第３の絶縁層は、たとえば、未硬化状態のアクリル系樹脂を塗布した後、所定の条件、たとえば、温度２２０℃で１時間加熱し、硬化させて形成する。また、第３の絶縁層６０５は、たとえば、絶縁性、透明性に優れるエポキシアクリル系樹脂またはポリイミド系樹脂などの熱硬化性樹脂を用いて形成してもよい。またさらに、第３の絶縁層６０５は、たとえば、光硬化性の透明な樹脂を用いて形成してもよい。

次に、共通化配線ＣＬのうちの所定の領域の上に、第１の絶縁層６０２、第２の絶縁層６０４、および第３の絶縁層６０５を貫通するコンタクトホールＣＨを形成する。コンタクトホールＣＨは、第１の絶縁層６０２、第２の絶縁層６０４、および第３の絶縁層６０５をエッチングして形成する。

次に、共通電極ＣＴを形成する。共通電極ＣＴは、たとえば、第３の絶縁層６０５の上にＩＴＯ膜などの透明導電膜を約５０ｎｍの厚みで成膜した後、当該透明導電膜をエッチングして形成する。

次に、第一配向膜側透明層６１０を形成する。本実施例における第一配向膜側透明層６１０は化学式［化３］に示す分子構造のポリシロキサン系材料であり、エタノールを溶媒とした溶液（４重量％）を第３の絶縁層６０５および共通電極ＣＴの上に印刷した後、８０℃で約２分間レベリングし、１５０℃で１０分間加熱することにより膜厚６０ｎｍで形成した。なお、エタノール系溶媒は第一配向膜側透明層６１０の膜中に残存していても良く、残存していると比抵抗を下げる効果がある。

本実施例では、Ｒ１およびＲ２の組成を変えて、次の３種のポリシロキサン系材料Ａ、Ｂ、Ｃを用い、３種の液晶パネル１を作製した。Ｒ１およびＲ２はエトキシ基（−ＯＣＨ_２ＣＨ_３）または水酸基（−ＯＨ）であり、その組成比は、それぞれＡを７：３、Ｂを５：５、Ｃを３：７とした。ポリシロキサン系材料Ａ、Ｂ、Ｃの比抵抗は、それぞれ、Ａが１．０Ｅ＋１３Ωｃｍ、Ｂが１．０Ｅ＋１１Ωｃｍ、Ｃが１．０Ｅ＋９Ωｃｍであった。透過率Ｙ値はいずれも９９．５％であった。

なお、本実施例においてはＲ１およびＲ２をエトキシ基および水酸基としたが、エトキシ基については、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、プロピキシ基と置き換えても同様の効果が確認され、水酸基を導入する割合が多いほど比抵抗が低下することを確認した。

次に、第一配向膜６０６を形成する。第一配向膜６０６は、たとえば、所定の溶媒にポリイミド樹脂あるいはその前駆体であるポリアミド酸又はポリアミド酸エステル等を溶かした溶液（配向膜ワニス）を塗布し、所定の条件で加熱して溶媒を気化し、イミド化反応を進行させた後、ラビング処理を施して形成する。

本願発明者らが、ポリアミド酸、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、およびブチルセロソルブ（ＢＣ）を重量比が６：２０：５４：２０の割合で混合した配向膜ワニスをフレクソ印刷法で塗布した後、７０℃で乾燥させ、続けて２２０℃で３０分間加熱（焼成）して第一配向膜６０６を形成したところ、得られた第一配向膜６０６は、第一配向膜側透明層６１０の上に形成されている部分の膜厚が約６０ｎｍであった。また、本実施例で用いたポリアミド酸を前駆体とするポリイミドの比抵抗は１．０Ｅ＋１４Ωｃｍであった。

一方、実施例１の液晶パネル１の対向基板７を形成する工程は、従来の手順と同じでよいので、説明を省略する。なお、本願発明者らが、オーバーコート層７０４の上に高さ約４．２μｍの柱状スペーサ１０を形成した後、第一基板６の第一配向膜６０６と同じ手順で第二基板７の第二配向膜７０５を形成したところ、開口領域（カラーフィルタの上の領域）の膜厚は、第二配向膜７０５の膜厚は、約１００ｎｍであった。

上記の手順で形成した第一基板６と第二基板７とを貼り合わせて液晶材料を封入する工程は、たとえば、対向基板７の表示領域ＤＡの外周部に環状のシール材８を塗布し、当該シール材８で囲まれた領域に液晶材料を滴下した後、第一基板６を貼り合わせる。このとき、第一基板６の第一配向膜６０６の初期配向方向と、第二基板７の第二配向膜７０５の初期配向方向とは、互いにほぼ並行になるようにしておく。またこのとき、液晶材料は、たとえば、誘電異方性Δεが正で、その値が１０．２（１ｋＨｚ、２０℃）であり、屈折率異方性Δｎが０．０７５（波長５９０ｎｍ、２０℃）、ねじれ弾性定数Ｋ２が７．０ｐＮ、ネマティック−等方相転移温度Ｔ（Ｎ−Ｉ）が約７６℃、比抵抗が１．０Ｅ＋１３Ωｃｍのネマティック液晶組成物Ａを用いる。またこのとき、第一基板６と第二基板７は、液晶層ＬＣの厚み（セルギャップ）が柱状スペーサ１０の高さとほぼ同じ値、たとえば、４．２μｍになるように貼り合わせる。

上記の手順で製造された液晶パネル１のリタデーション（Δｎ・ｄ）は、約０．３１μｍである。リタデーションΔｎ・ｄは、０．２μｍ≦Δｎ・ｄ≦０．５μｍの範囲が望ましく、この範囲を超えると白表示が色づいてしまうなどの問題がある。

第一基板６と第二基板７とを貼り合わせて液晶材料を封入したら、たとえば、ガラス基板６０１，７０１の外周の不要な部分（余白部分）を切断除去し、偏光板９ａ，９ｂを貼り合わせる。偏光板９ａ，９ｂを貼り合わせるときには、一方の偏光板の偏光透過軸を第一基板６の第一配向膜６０６および第二基板７の第二配向膜７０５の初期配向方向とほぼ平行とし、他方の偏光板の偏光透過軸をそれに直交するようにする。その後、第１の駆動回路２、第２の駆動回路３、制御回路４、バックライト５などを接続してモジュール化すると、実施例１の液晶パネル１を有する液晶表示装置が得られる。なお、実施例１の液晶パネル１は、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの電位差が小さい場合は暗表示（低輝度表示）になり、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの電位差が大きい場合は明表示（高輝度表示）になるノーマリークローズ特性にしている。

本願発明者らが、実施例１の３種の液晶パネル１を有する液晶表示装置３台に対して表示画像の焼き付き試験を行った。焼き付き試験は、液晶表示装置に白黒のウィンドウパターンを８時間表示後、全画面中間調のグレーレベルを表示し、ウィンドウパターン（焼き付き、残像ともいう）が消失する時間を計測するものであり、焼き付きが消失する時間は３０分以内が良好なレベルである。本実施例による液晶パネル１を有する液晶表示装置の焼き付き消失時間は、比抵抗が１．０Ｅ＋１３Ωｃｍのポリシロキサン系材料Ａを用いたものは１２分、比抵抗が１．０Ｅ＋１１Ωｃｍのポリシロキサン系材料Ｂを用いたものは６分、比抵抗が１．０Ｅ＋９Ωｃｍのポリシロキサン系材料Ｃを用いたものは２分であり、いずれの液晶表示装置も焼き付き特性が良好であることを確認した。

また、実施例１の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

また、実施例１では、図２Ａ乃至図２Ｆに示したような構成の画素を有する横電界方式の液晶パネル１を例に挙げたが、画素の構成、たとえば、ＴＦＴ素子Ｔｒ、画素電極ＰＸ、および共通電極ＣＴの平面形状（平面レイアウト）などは、これに限らず、適宜変更可能であることはもちろんである。

また、図２Ａおよび図２Ｃに示したＴＦＴ素子Ｔｒは、走査信号線ＧＬの上に半導体層６０３が配置されているボトムゲート構造であるが、これに限らず、ガラス基板６０１と走査信号線ＧＬとの間に半導体層６０３が配置されているトップゲート構造であってもよいことはもちろんである。

図３Ａ乃至図３Ｃは、本発明にかかる実施例２のＦＦＳ方式液晶パネルの概略構成の一例を示す模式図である。

図３Ａは、実施例２の液晶パネルにおけるアクティブマトリクス基板（第一基板）の１つの画素の平面構成を示す模式平面図である。図３Ｂは、図３ＡのＦ−Ｆ線における断面構成を示す模式断面図である。図３Ｃは、図３ＡのＧ−Ｇ線における断面構成を示す模式断面図である。なお、図３Ｂおよび図３Ｃは、第一基板６の上にある液晶層ＬＣ（液晶材料）および第二基板７の断面構成も併せて示している。

実施例２では、本発明に係る液晶パネル１の一例として、横電界駆動方式の液晶パネルを挙げる。また、実施例２では、液晶パネル１における１つの画素およびその周辺の構成が、図３Ａ乃至図３Ｃに示すような構成になっている。

第一基板６は、ガラス基板６０１などの絶縁基板の表面に、共通電極ＣＴ、走査信号線ＧＬ、および共通化配線ＣＬと、それらを覆う第１の絶縁層６０２が形成されている。

第１の絶縁層６０２の上には、ＴＦＴ素子Ｔｒの半導体層６０３、映像信号線ＤＬ、およびソース電極６０７と、それらを覆う第２の絶縁層６０４が形成されている。このとき、映像信号線ＤＬの一部分およびソース電極６０７の一部分は、それぞれ、半導体層６０３に乗り上げており、当該半導体層６０３に乗り上げた部分がＴＦＴ素子Ｔｒのドレイン電極およびソース電極として機能する。

また、実施例２の液晶パネル１では、第３の絶縁層６０５が形成されておらず、第２の絶縁層６０４の上に画素電極ＰＸと、画素電極ＰＸを覆う第一配向膜６０６が形成されている。画素電極ＰＸは、第２の絶縁層６０４を貫通するコンタクトホールＣＨ（スルーホール）を介してソース電極６０７と接続している。

このとき、ガラス基板６０１の表面に形成された共通電極ＣＴは、隣接する２本の走査信号線ＧＬと隣接する２本の映像信号線ＤＬで囲まれた領域（開口領域）に平板状に形成されており、当該平板状の共通電極ＣＴの上側に、複数のスリット（図３Ａでは４つのスリット）を有する画素電極ＰＸが積層されている。またこのとき、走査信号線ＧＬの延在方向に並んだ画素の共通電極ＣＴは、共通化配線ＣＬによって共通化されている。

一方、実施例２の液晶パネル１における第二基板７は、実施例１の液晶パネル１の第二基板７と同様の構成である。そのため、第二基板７の構成に関する詳細な説明は省略する。

実施例２の液晶パネル１の第一基板６を形成するときには、まず、ガラス基板６０１の表面に、共通電極ＣＴと、走査信号線ＧＬおよび共通化配線ＣＬとを形成する。共通電極ＣＴは、たとえば、厚さ０．０５μｍ程度のＩＴＯ膜を成膜した後、当該ＩＴＯ膜をエッチングして形成する。走査信号線ＧＬおよび共通化配線ＣＬは、たとえば、厚さ０．４μｍ程度のクロム膜を成膜した後、当該クロム膜をエッチングして形成する。

上記のような手順で共通電極ＣＴと、走査信号線ＧＬおよび共通化配線ＣＬとを形成するときには、ＩＴＯ膜をエッチングする際に、共通電極ＣＴとともにガラス基板６０１と走査信号線ＧＬの間に介在される導電層６０８を形成するのが望ましい。しかしながら、上記のように共通電極ＣＴの膜厚が走査信号線ＧＬの膜厚に比べて十分に薄い場合は、導電層６０８を形成しなくてもよい。

また、図３Ｂおよび図３Ｃには、ＩＴＯ膜のエッチングをして共通電極ＣＴを形成した後、クロム膜の成膜およびエッチングをして走査信号線ＧＬおよび共通化配線ＣＬを形成した場合の断面構成を示している。しかしながら、共通電極ＣＴと、走査信号線ＧＬおよび共通化配線ＣＬとを形成するときには、これに限らず、たとえば、ＩＴＯ膜およびクロム膜を続けて成膜し、クロム膜およびＩＴＯ膜のエッチングをして共通電極ＣＴおよび導電層６０８を形成した後、クロム膜のみをエッチングして走査信号線ＧＬおよび共通化配線ＣＬを形成してもよい。

次に、第１の絶縁層６０２を形成する。第１の絶縁層６０２は、たとえば、厚さ０．２μｍ程度の窒化シリコン膜を成膜して形成する。このとき、第１の絶縁層６０２は、通常、ＣＶＤ法などの成膜法で形成する。そのため、第１の絶縁層６０２の表面には、走査信号線ＧＬ、共通電極ＣＴ、および共通化配線ＣＬの平面形状や厚さを反映した段差（凹凸）が生じる。

次に、ＴＦＴ素子Ｔｒの半導体層６０３、映像信号線ＤＬ、およびソース電極６０７を形成する。半導体層６０３、映像信号線ＤＬ、およびソース電極６０７の形成手順は、実施例１で説明した半導体層６０３、映像信号線ＤＬ、および画素電極ＰＸの形成手順と同様の手順でよい。すなわち、第１のアモルファスシリコン層および第２のアモルファスシリコン層が積層された島状半導体層を形成した後、クロム膜の成膜およびエッチングをして映像信号線ＤＬおよびソース電極６０７を形成し、続けて島状半導体層の第２のアモルファスシリコン層をエッチングして半導体層６０３を形成する。

次に、第２の絶縁層６０４を形成する。第２の絶縁層６０４は、たとえば、厚さ０．３μｍ程度の窒化シリコン膜を成膜して形成する。このとき、第２の絶縁層６０４は、通常、ＣＶＤ法などの成膜法で形成する。そのため、第２の絶縁層６０４の表面には、第１の絶縁層６０２の表面の凹凸と、半導体層６０３、映像信号線ＤＬ、およびソース電極の平面形状や厚さを反映した段差（凹凸）が生じる。このとき、第２の絶縁層６０４は、たとえば、走査信号線ＧＬと共通化配線ＣＬ（共通電極ＣＴ）との間に、走査信号線ＧＬの延在方向に沿ったくぼみ（凹部）が生じる。

次に、ソース電極６０７のうちの所定の領域の上に、第２の絶縁層６０４を貫通するコンタクトホールを形成する。

次に、画素電極ＰＸを形成する。画素電極ＰＸは、たとえば、厚さ０．０５μｍ程度のＩＴＯ膜を製膜した後、当該ＩＴＯ膜をエッチングして形成する。このとき、画素電極ＰＸは、複数のスリットを有する平面形状になるように、櫛歯状に形成される。このため、画素電極ＰＸの下地層となる第２の絶縁層６０４は、画素電極ＰＸから露出した部分を有して形成される。

次に、第一配向膜側透明層６１０を、第２の絶縁層６０４を下地層として形成する。従って、第一配向膜側透明層６１０と画素電極ＰＸは、ともに第２の絶縁層６０４を下地層として形成される。本実施例における第一配向膜側透明層６１０は化学式［化３］に示す分子構造のポリシロキサン系材料であり、エタノールを溶媒とした溶液（４重量％）を第２の絶縁層６０４上に印刷した後、８０℃で約２分間レベリングし、１５０℃で１０分間加熱することにより膜厚６０ｎｍで形成した。

本実施例では、Ｒ１およびＲ２の組成を変えて、次の３種のポリシロキサン系材料Ａ、Ｂ、Ｃを用い、３種の液晶パネル１を作製した。Ｒ１およびＲ２はエトキシ基（−ＯＣＨ_２ＣＨ_３）または水酸基（−ＯＨ）であり、その組成比は、それぞれＡを７：３、Ｂを５：５、Ｃを３：７とした。ポリシロキサン系材料Ａ、Ｂ、Ｃの比抵抗は、それぞれ、Ａが１．０Ｅ＋１３Ωｃｍ、Ｂが１．０Ｅ＋１１Ωｃｍ、Ｃが１．０Ｅ＋９Ωｃｍであった。透過率Ｙ値はいずれも９９．５％であった。

次に、第一配向膜６０６を形成する。第一配向膜６０６は、たとえば、所定の溶媒にポリイミド樹脂あるいはその前駆体を溶かした溶液（配向膜ワニス）を塗布し、所定の条件で加熱して溶媒を気化し、イミド化反応を進行させた後、ラビング処理を施して形成する。

本願発明者らが、ポリアミド酸エステル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、およびブチルセロソルブ（ＢＣ）を重量比が６：１０：６４：２０の割合で混合した配向膜ワニスをインクジェット印刷方式で印刷（塗布）した後、７０℃で乾燥させ、続けて２２０℃で３０分間加熱（焼成）して第一配向膜６０６を形成したところ、第一配向膜側透明層６１０の上に直接形成されている部分の膜厚は約５０ｎｍであった。

また、実施例２の液晶パネル１の第二基板７を形成する工程は、従来の手順と同じでよいので、説明を省略する。なお、本願発明者らが、オーバーコート層７０４の上に高さ約４．２μｍの柱状スペーサ１０を形成した後、第一基板６の第一配向膜６０６と同じ手順で第二基板７の第二配向膜７０５を形成したところ、開口領域（カラーフィルタの上に直接形成されている領域）の第二配向膜７０５の膜厚は約１００ｎｍであった。

本願発明者らが、実施例２の３種の液晶パネル１を有する液晶表示装置３台に対して表示画像の焼き付き試験を行った。焼き付き試験は、液晶表示装置に白黒のウィンドウパターンを８時間表示後、全画面中間調のグレーレベルを表示し、ウィンドウパターン（焼き付き、残像ともいう）が消失する時間を計測するものであり、焼き付きが消失する時間は３０分以内が良好なレベルである。本実施例による液晶パネル１を有する液晶表示装置の焼き付き消失時間は、比抵抗が１．０Ｅ＋１３Ωｃｍのポリシロキサン系材料Ａを用いたものは１５分、比抵抗が１．０Ｅ＋１１Ωｃｍのポリシロキサン系材料Ｂを用いたものは９分、比抵抗が１．０Ｅ＋９Ωｃｍのポリシロキサン系材料Ｃを用いたものは４分であり、いずれの液晶表示装置も焼き付き特性が良好であることを確認した。

また、実施例２の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

また、実施例２では、図３Ａ乃至図３Ｃに示したような構成の画素を有する横電界方式の液晶パネル１を例に挙げたが、画素の構成、たとえば、ＴＦＴ素子、画素電極、および共通電極の平面形状（平面レイアウト）などは、これに限らず、適宜変更可能であることはもちろんである。

図４は、本発明にかかる実施例３のＶＡ方式液晶パネルの主要部の断面構成を示す模式断面図である。

実施例３では、本発明を適用した液晶パネル１の一例として、縦電界駆動方式の液晶パネルを挙げる。縦電界駆動方式の液晶パネル１は、たとえば、図４に示すように、第一基板６に画素電極ＰＸが形成されており、第二基板７に共通電極ＣＴが形成されている。

縦電界駆動方式の１つであるＶＡ方式の液晶パネル１の場合、画素電極ＰＸおよび共通電極ＣＴは、たとえば、ＩＴＯなどの透明導電体によりベタ形状（単純な平板形状）に形成されている。このとき、液晶分子１１は、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴの電位が等しい電界無印加時には、第一配向膜６０６，第２配向膜７０５によりガラス基板６０１，７０１の表面に対して垂直に並べられている。そして、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの間に電位差が生じると、ガラス基板６０１，７０１に対してほぼ垂直な電界１２（電気力線）が発生し、液晶分子１１がガラス基板６０１，７０１に対して平行な方向に倒れ、入射光の偏光状態が変化する。またこのとき、液晶分子１１の向きは、印加する電界１２の強度によって決まる。したがって、液晶表示装置では、たとえば、共通電極ＣＴの電位を固定しておき、画素電極ＰＸに加える映像信号（階調電圧）を画素毎に制御して、それぞれの画素における光透過率を変化させることで、映像や画像の表示を行う。

また、ＶＡ方式の液晶パネル１における画素の構成、たとえば、ＴＦＴ素子Ｔｒや画素電極ＰＸの平面形状（平面レイアウト）は、種々の構成が知られており、実施例３の液晶パネル１における画素の構成は、それらの構成のいずれかであればよい。そのため、実施例３では、液晶パネル１における画素の構成に関する詳細な説明を省略する。

実施例３による液晶パネル１の画素電極ＰＸの上層には、第一配向膜側透明層６１０が形成されており、さらに第一配向膜側透明層６１０の上層には第一配向膜６０６が形成されている。本実施例３の第一配向膜側透明層６１０は、ポリシロキサン系の無機材料（単にポリシロキサンとも言う）で形成されているが、透明な有機樹脂材料（ポリイソチアナフテン、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン、ポリピロールなど）で形成されるようにしてもよい。また第一配向膜６０６はポリイミド系樹脂で形成されており、その膜厚は約８０ｎｍである。第一配向膜６０６の比抵抗を測定したところ、１．０Ｅ＋１５Ωｃｍであった。

次に、第一配向膜側透明層６１０を形成する工程について説明する。本実施例における第一配向膜側透明層６１０は化学式（１）に示す分子構造のポリシロキサン系材料であり、エタノールを溶媒とした溶液（４重量％）を第２の絶縁層６０４および画素電極ＰＸの上に印刷した後、８０℃で約２分間レベリングし、１５０℃で１０分間加熱することにより膜厚６０ｎｍで形成した。

本実施例では、Ｒ１およびＲ２の組成を変えて、次の３種のポリシロキサン系材料Ａ、Ｂ、Ｃを用い、３種の液晶パネル１を作製した。Ｒ１およびＲ２はエトキシ基（−ＯＣＨ_２ＣＨ_３）または水酸基（−ＯＨ）であり、その組成比は、それぞれＡを７：３、Ｂを５：５、Ｃを３：７とした。ポリシロキサン系材料Ａ、Ｂ、Ｃの比抵抗は、それぞれ、Ａが１．０Ｅ＋１３Ωｃｍ、Ｂが１．０Ｅ＋１１Ωｃｍ、Ｃが１．０Ｅ＋９Ωｃｍであった。透過率Ｙ値はいずれも９９．５％であった。

また、実施例３の液晶パネル１の第二基板７は、ガラス基板７０１の表面に、ブラックマトリクス７０２、カラーフィルタ７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂ、オーバーコート層７０４、および柱状スペーサ１０を形成した後、ＩＴＯ膜などの透明導電膜でなる共通電極ＣＴを形成している。当該共通電極ＣＴの上層には、第一基板６側の第一配向膜側透明層６１０と同様の方法で透明層（第二配向膜側透明層）７１０が形成されており、さらに第二配向膜側透明層７１０の上層に、第一基板６側の第一配向膜６０６と同様の方法で第二配向膜７０５が形成されている。

実施例３の液晶パネル１は、従来のＶＡ方式の液晶パネルと同様の手順で製造することができ、第一配向膜側透明層６１０および第二配向膜側透明層７１０は、実施例１および実施例２における第一配向膜側透明層６１０と同様に形成すればよい。そのため、実施例３の液晶パネル１の製造方法の説明の詳細は省略する。

本願発明者らが、上記のような構成の第一基板６と第二基板７との間に、誘電異方性Δεが負であるＶＡ方式用の液晶材料を封入して得られる実施例３の３種の液晶パネル１を有する３台の液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行った。

本実施例による液晶パネル１を有する液晶表示装置の焼き付き消失時間は、比抵抗が１．０Ｅ＋１３Ωｃｍのポリシロキサン系材料Ａを用いたものは９分、比抵抗が１．０Ｅ＋１１Ωｃｍのポリシロキサン系材料Ｂを用いたものは４分、比抵抗が１．０Ｅ＋９Ωｃｍのポリシロキサン系材料Ｃを用いたものは１分であり、いずれの液晶表示装置も焼き付き特性が良好であることを確認した。

また、実施例３の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

また、実施例３では、ＶＡ方式の液晶パネル１を例に挙げたが、実施例３の構成は、これに限らず、たとえば、ＴＮ方式などの他の縦電界駆動方式の液晶パネルにも適用可能であることはもちろんである。またこのとき、画素の構成、たとえば、ＴＦＴ素子や画素電極の平面形状（平面レイアウト）などが適宜変更可能であることはもちろんである。

本実施例では、実施例１の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０を形成するポリシロキサン系材料を、有機樹脂材料であるポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンにより形成した他は実施例１と同様に液晶表示装置を作製した。第一配向膜側透明層６１０を形成するポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンの膜厚は３０ｎｍとした。ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンの比抵抗は５．０Ｅ＋１３Ωｃｍであり、透過率Ｙ値は９８．０％であった。

本願発明者らが、実施例４の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は２０分であり、良好であることを確認した。

また、実施例４の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

なお、本実施例では第一配向膜側透明層６１０としてポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンを用いたが、ポリイソチアナフテン誘導体、ポリピロール誘導体でも同様の効果が確認された。

本実施例では、実施例２の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０を形成するポリシロキサン系材料を、有機樹脂材料であるポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンにより形成した他は、実施例２と同様に液晶表示装置を作製した。第一配向膜側透明層６１０を形成するポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンの膜厚は３０ｎｍとした。ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンの比抵抗は５．０Ｅ＋１３Ωｃｍであり、透過率Ｙ値は９８．０％であった。

本願発明者らが、実施例５の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は２５分であり、良好であることを確認した。

また、実施例５の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

なお、本実施例では第一配向膜側透明層６１０としてポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンを用いたが、ポリイソチアナフテン誘導体、ポリピロール誘導体でも同様の効果が確認された。

本実施例では、実施例３の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０および第二配向膜側透明層７１０を形成するポリシロキサン系材料をポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンにより形成した他は、実施例３と同様に液晶表示装置を作製した。第一配向膜側透明層６１０および第二配向膜側透明層７１０を形成するポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンの膜厚は３０ｎｍとした。ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンの比抵抗は５．０Ｅ＋１３Ωｃｍであり、透過率Ｙ値は９８．０％であった。

本願発明者らが、実施例６の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は１８分であり、良好であることを確認した。

また、実施例６の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

なお、本実施例では第一配向膜側透明層６１０および第二配向膜側透明層７１０としてポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンを用いたが、ポリイソチアナフテン誘導体、ポリピロール誘導体でも同様の効果が確認された。

本実施例では、実施例１の液晶パネル１において、図５に示すように対向基板（第二基板）７側にも第二配向膜側透明層７１０を形成した他は実施例１と同様に液晶表示装置を作製した。本実施例における第一配向膜側透明層６１０および第二配向膜側透明層７１０は、ポリシロキサン系材料Ａを用い、実施例１と同様の方法で形成した。

本願発明者らが、実施例７の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は９分であり、良好であることを確認した。

また、実施例７の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

本実施例では、実施例２の液晶パネル１において、図６に示すように対向基板（第２基板）７側にも第二配向膜側透明層７１０を形成した他は実施例２と同様に液晶表示装置を作製した。本実施例における第一配向膜側透明層６１０および第二配向膜側透明層７１０は、ポリシロキサン系材料Ａを用い、実施例２と同様の方法で形成した。

本願発明者らが、実施例８の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は１０分であり、良好であることを確認した。

また、実施例８の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

本実施例では、実施例７の液晶パネル１において、図７に示すように第一基板６側の第一配向膜側透明層６１０を形成せず、第二基板７側の第二配向膜側透明層７１０のみを形成した他は、実施例１と同様に液晶表示装置を作製した。本実施例における第二配向膜側透明層７１０はポリシロキサン系材料Ａを用い、実施例７と同様の方法で形成した。

本願発明者らが、実施例９の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は２５分であり、良好であることを確認した。

また、実施例９の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

本実施例では、実施例８の液晶パネル１において、図８に示すように第一基板６側の第一配向膜側透明層６１０を形成せず、第二基板７側の第二配向膜側透明層７１０のみを形成した他は実施例８と同様に液晶表示装置を作製した。本実施例における第二配向膜側透明層７１０はポリシロキサン系材料Ａを用い、実施例８と同様の方法で形成した。

本願発明者らが、実施例１０の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は２８分であり、良好であることを確認した。

また、実施例１０の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

本実施例では、実施例２の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０をポリシロキサン系材料Ａにより形成し、その膜厚を１０ｎｍ、３０ｎｍ、６０ｎｍ、１００ｎｍの４条件で形成した他は実施例２と同様に液晶表示装置を作製した。

本願発明者らが、実施例１１の４種の液晶パネル１を有する４台の液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間はそれぞれ、膜厚１０ｎｍの液晶表示装置が５５分、膜厚３０ｎｍの液晶表示装置が４５分、膜厚６０ｎｍのものが１５分、膜厚１００ｎｍのものが５分である。ここで、本明細書においては、第一配向膜側透明層６１０の膜厚は、下地層（図２Ｃの場合には、第３の絶縁層６０５）との界面から第一配向膜６０６までの界面の間隔によって定義される。本実施例により、第一配向膜側透明層６１０の膜厚が１０ｎｍであっても焼き付きの低減効果があるが、画素電極ＰＸの膜厚である５０ｎｍよりも厚い、膜厚６０ｎｍ以上の場合がさらに良好であることを確認した。

また、第一配向膜６０６に近い画素電極ＰＸのエッジ付近には、非常に強い電界が液晶層ＬＣに印加され、この電界集中に起因する焼き付きが発生し、問題となっている。本実施例のように、配向膜第一配向膜側透明層６１０をウェットプロセスにより画素電極ＰＸよりも膜厚が厚くなるように形成し、画素電極ＰＸの段差を埋める平坦化膜とすることにより、画素電極ＰＸのエッジ付近に印加される電界強度を弱めて、焼き付きの発生をさらに低減できる。また第一配向膜６０６と第一配向膜側透明層６１０の膜厚を合わせて、５０ｎｍ以上に形成するのが望ましい。

また、第一配向膜側透明層６１０と第一配向膜６０６の膜厚は厚くしすぎると、液晶層ＬＣにかかる電界強度が小さくなるため、これらの膜厚の合計は、１５０ｎｍ以下にすることが望ましい。なお、本明細書においては、第一配向膜６０６および第二配向膜７０５の膜厚は、ラビング処理によって生じた溝が存在しない部分の膜厚をいうものとする。

また、実施例１１の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

本実施例では、実施例２の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０をポリシロキサン系材料Ａに表面に水酸基をもつシリカ微粒子を分散して形成した他は実施例２と同様に液晶表示装置を作製した。

ポリシロキサン系材料Ａのエタノール溶液に表面に水酸基をもつシリカ微粒子（平均粒径１０ｎｍ）をポリシロキサン系材料Ａとシリカ微粒子が重量比で１：１になるように混合し、第２の絶縁層６０４および画素電極ＰＸの上に印刷した後、８０℃で約２分間レベリングし、１５０℃で１０分間加熱することにより膜厚６０ｎｍで形成した。本実施例による第一配向膜側透明層６１０の比抵抗は、１．０Ｅ＋１２Ωｃｍ、透過率Ｙ値は９９．３％であった。このように、表面に水酸基を有するシリカ微粒子を透明層に添加することにより、透明層の比抵抗を下げることができる。

本願発明者らが、実施例１２の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は５分であり、良好であることを確認した。

また、実施例１２の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

また、本実施例とは別に、上述のシリカ微粒子の平均粒径を３０ｎｍ、５０ｎｍとした液晶表示装置を作製した。シリカ微粒子の平均粒径が３０ｎｍの第一配向膜側透明層６１０の透過率Ｙ値は９８．０％であり、シリカ微粒子の平均粒径が５０ｎｍの第一配向膜側透明層６１０の透過率Ｙ値は９７．０％であった。これら液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、シリカ微粒子の平均粒径が３０ｎｍのものは両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であったが、シリカ微粒子の平均粒径が５０ｎｍのものは、輝度が従来の液晶表示装置に対して９２％となり、輝度の低下が確認された。

本実施例では、実施例２の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０をポリシロキサン系材料Ａに金属微粒子である金の微粒子を分散して形成した他は実施例２と同様に液晶表示装置を作製した。

ポリシロキサン系材料Ａのエタノール溶液に金微粒子（直径１０ｎｍ）をポリシロキサン系材料Ａと金微粒子が重量比で１０：１になるように混合し、第２の絶縁層６０４および画素電極ＰＸの上に印刷した後、８０℃で約２分間レベリングし、１５０℃で１０分間加熱することにより膜厚６０ｎｍで形成した。本実施例による第一配向膜側透明層６１０の比抵抗は、１．０Ｅ＋９Ωｃｍ、透過率Ｙ値は９８．０％であった。このように、金属微粒子を透明層に添加することにより、透明層の比抵抗を下げることができる。

本願発明者らが、実施例１３の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は１分であり、良好であることを確認した。

また、実施例１３の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

また、本実施例では金属微粒子として金微粒子を用いたが、銀微粒子、銅微粒子などその他金属であっても良いことはもちろんである。

本実施例では、実施例２の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０を構成するポリシロキサン系材料としてポリシロキサン系材料Ｂを用い、第一配向膜６０６および第二配向膜７０５を、ポリアミド酸エステルを前駆体とするポリイミドにより形成した他は実施例２と同様に液晶表示装置を作製した。

本実施例におけるポリアミド酸エステルを前駆体とするポリイミドの比抵抗は１．０Ｅ＋１５Ωｃｍであった。ポリアミド酸エステルを前駆体とするポリイミドは、ポリアミド酸を前駆体とするポリイミドに比べて比抵抗が高くなるため、焼き付きが生じやすくなる。

本願発明者らが、実施例１４の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は１５分であり、良好であることを確認した。

また、実施例１４の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

本実施例では、実施例２の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０を構成するポリシロキサン系材料としてポリシロキサン系材料Ｂを用い、第一配向膜６０６および第二配向膜７０５を光反応性基を有する、ポリアミド酸エステルを前駆体とするポリイミドにより形成し、配向処理を偏光紫外線を照射する光配向法とした他は実施例２と同様に液晶表示装置を作製した。

本実施例における第一配向膜６０６および第二配向膜７０５を構成するポリイミドの比抵抗は３．０Ｅ＋１５Ωｃｍであった。光配向処理を用いると、ラビング法に比べて配向膜の比抵抗が高くなるため、焼き付きが生じやすくなる。

本願発明者らが、実施例１５の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は２６分であり、良好であることを確認した。

また、実施例１４の液晶パネル１を有する液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

本実施例では、実施例２の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０を構成するポリシロキサン系材料としてポリシロキサン系材料Ｃを用い、液晶層ＬＣを構成する液晶組成物Ａに代えて比抵抗が５．０Ｅ＋１３Ωｃｍおよび１．０Ｅ＋１４Ωｃｍの液晶組成物ＢおよびＣを用いた他は実施例２と同様に液晶表示装置を作製した。

本願発明者らが、実施例１６の２種の液晶パネル１を有する２台の液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は、液晶組成物Ｂを用いたものは１４分、液晶組成物Ｃを用いたものは２４分であり、良好であることを確認した。

液晶層ＬＣを構成する液晶組成物の比抵抗が高くなると、液晶層ＬＣと配向膜６０６および７０５の界面で蓄積した直流電荷を液晶層ＬＣで緩和することができないため、焼き付きが生じやすくなる。

また、実施例１６の２種の液晶パネル１を有する２台の液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

本実施例では、実施例２の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０を構成するポリシロキサン系材料として比抵抗が１．０Ｅ＋１０Ωｃｍであるポリシロキサン系材料を用い、該ポリシロキサン系材料の表示領域に対する被覆率が５０％および８０％の所謂海島状とした他は、実施例２と同様にして液晶表示装置を作製した。

本願発明者らが、実施例１７の２種の液晶パネル１を有する２台の液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は、ポリシロキサン系材料の被覆率が５０％のものは２７分、ポリシロキサン系材料の被覆率が８０％のものは１６分であることを確認した。これらの場合は、第一配向膜側透明層６１０が、下地層である第３の絶縁膜上に形成された電極よりも膜厚が厚く、かつ、表示領域全面を覆って形成される場合よりも焼き付きの低減効果が劣る。しかし本実施例のように、第一配向膜側透明層６１０が必ずしも表示領域全面を覆っていなくても、焼き付き低減の効果があることを確認した。

また、実施例１７の２種の液晶パネル１を有する２台の液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

本実施例では、実施例２のポリシロキサン系材料Ｂを用いた液晶パネル１において、第一配向膜６０６と第一配向膜側透明層６１０の膜厚を下記の表（１）のような３種類の構成とした他は、実施例２と同様であり、液晶表示装置１８１〜１８３の３台を作製した。

但し、［表１］における透明層膜厚とは、上述したように、画素電極ＰＸから露出した下地層（絶縁層６０４）を基準とする第一配向膜側透明層６１０の膜厚である。なお、第一配向膜６０６の膜厚や第一配向膜側透明層６１０の膜厚は、安定的に形成するためには２０ｎｍ以上の膜厚が必要とされる。

これら３種の配向膜と透明層を合わせた膜厚方向の比抵抗は、いずれも１．０Ｅ＋１４Ωｃｍ以下であり、また配向膜と透明層を合わせた透過率は９７．５％以上であった。なお、第二基板７側に形成された第二配向膜７０５の比抵抗は１．０Ｅ＋１５Ωｃｍであった。

本願発明者らが、実施例１７の３種の液晶パネル１を有する３台の液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は、いずれも３０分以内であり、良好であることを確認した。

また、実施例１７の３種の液晶パネル１を有する３台の液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

本実施例では、実施例８の液晶パネル１において、第一基板６側の第一配向膜６０６と第一配向膜側透明層６１０を合わせた比抵抗値と、第二基板７側の第二配向膜７０５と第二配向膜側透明層７１０を合わせた比抵抗値を、下記の表（２）のような３種類の構成とした他は、実施例８と同様であり、液晶表示装置１９１〜１９３の３台を作製した。第一配向膜側透明層６１０および第二配向膜側透明層７１０には、実施例８と同様に、ポリシロキサン系材料Ａが用いられる。

これら３種の配向膜と透明層を合わせた透過率はいずれも９７．５％以上であった。なお、［表２］における各比抵抗値は、配向膜と透明層の２層を、膜厚方向に合成した値となっている。

本願発明者らが、実施例１９の３種の液晶パネル１を有する３台の液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は、いずれも３０分以内であり、良好であることを確認した。

また、実施例１９の３種の液晶パネル１を有する３台の液晶表示装置の透過率測定、輝度測定を実施したところ、両測定とも従来の液晶表示装置と遜色ない良好な特性であることを確認した。

［比較例１］
本比較例では、実施例１の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０を形成しなかった他は実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。本願発明者らが、比較例１の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例１と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は、３時間であった。

［比較例２］
本比較例では、実施例２の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０を形成しなかった他は実施例２と同様にして液晶表示装置を作製した。本願発明者らが、比較例２の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例２と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は、４時間であった。

［比較例３］
本比較例では、実施例３の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０および７１０を形成しなかった他は実施例３と同様にして液晶表示装置を作製した。本願発明者らが、比較例３の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例３と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は、２時間であった。

［比較例４］
本比較例では、実施例１４の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０を形成しなかった他は実施例１４と同様にして液晶表示装置を作製した。

本願発明者らが、比較例４の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例１４と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は、５．５時間であった。

［比較例５］
本比較例では、実施例１５の液晶パネル１において、第一配向膜側透明層６１０を形成しなかった他は実施例１５と同様にして液晶表示装置を作製した。本願発明者らが、比較例５の液晶パネル１を有する液晶表示装置に対して、実施例１５と同様にして表示画像の焼き付き試験を行ったところ、焼き付き消失時間は、６．５時間であった。

１ 液晶パネル、２ 第１の駆動回路、３ 第２の駆動回路、４ 制御回路、５ バックライト、６ アクティブマトリクス基板、６０１ ガラス基板、６０２ 第１の絶縁層、６０３ （ＴＦＴ素子の）半導体層、６０４ 第２の絶縁層、６０５ 第３の絶縁層、６０６ 配向膜、６０７ ソース電極、６０８ 導電層、６０９ 突起形成部材、６０９ａ （突起形成部材の）半導体層、６０９ｂ （突起形成部材の）導電層、６１０ 透明層、７ 対向基板、７０１ ガラス基板、７０２ ブラックマトリクス、７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂ カラーフィルタ、７０４ オーバーコート層、７０５ 配向膜、７１０ 透明層、８ シール材、９ａ，９ｂ 偏光板、１０ 柱状スペーサ、１１ 液晶分子、１２ 電界（電気力線）、ＧＬ 走査信号線、ＤＬ 映像信号線、Ｔｒ ＴＦＴ素子、ＰＸ 画素電極、ＣＴ 共通電極、ＣＬ 共通化配線、ＬＣ 液晶層（液晶材料）。

Claims (13)

1. 第一基板と、
   第二基板と、
   前記第一基板と第二基板との間に配置された液晶層と、
   前記第一基板上に配置され、前記液晶層に電界を印加して液晶分子を制御する画素電極と、
   前記第一基板上に配置された第一配向膜と、
   前記第二基板上に配置された第二配向膜と、を有し、
   前記第一配向膜の前記液晶層と反対側で、前記第一配向膜に接して透明層が形成され、
   前記透明層の体積比抵抗は、１．０Ｅ＋９Ωｃｍ以上１．０Ｅ＋１０Ωｃｍ以下であって前記第一配向膜の体積比抵抗よりも低く、
   前記第一配向膜の体積比抵抗は、１．０Ｅ＋１４Ωｃｍ以上であり、
   前記第一配向膜および前記透明層の合計の厚みが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下となり、
   前記透明層は、下記一般式［化１］に示すポリシロキサンを含む、あるいは、ポリイソチアナフテン、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン、ポリピロールのいずれかの有機樹脂材料で形成されている、ことを特徴とする液晶表示装置。
   

   

   但し、Ｒ１およびＲ２は炭素数１から３のアルキル基またはアルコキシ基または水酸基であり、水酸基を少なくとも３０％以上含む。
2. 第一基板と、
   第二基板と、
   前記第一基板と第二基板との間に配置された液晶層と、
   前記第一基板上に配置され、前記液晶層に電界を印加して液晶分子を制御する画素電極と、
   前記第一基板上に配置された第一配向膜と、
   前記第二基板上に配置された第二配向膜と、を有し、
   前記第二配向膜の前記液晶層の反対側で、前記第二配向膜に接して透明層が形成され、
   前記透明層の体積比抵抗は、１．０Ｅ＋９Ωｃｍ以上１．０Ｅ＋１０Ωｃｍ以下であって前記第二配向膜の体積比抵抗よりも低く、
   前記第二配向膜の体積比抵抗は、１．０Ｅ＋１４Ωｃｍ以上であり、
   前記第二配向膜および前記透明層の合計の厚みが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下となり、
   前記透明層は、ポリイソチアナフテン、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン、ポリピロールのいずれかの有機樹脂材料で形成されている、或いは、下記一般式［化１］に示すポリシロキサンを含むことを特徴とする液晶表示装置。
   

   

   但し、Ｒ１およびＲ２は炭素数１から３のアルキル基またはアルコキシ基または水酸基であり、水酸基を少なくとも３０％以上含む。
3. 請求項１又は２に記載された液晶表示装置において、
   前記透明層は、シリカ微粒子又は金属微粒子を含む、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項１又は２に記載された液晶表示装置において、
   前記液晶層の体積比抵抗が１．０Ｅ＋１３Ωｃｍ以上である、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項１又は２に記載された液晶表示装置において、
   前記透明層に接する前記第一配向膜、又は、前記透明層に接する前記第二配向膜は、ポリアミド酸エステルを前駆体とするポリイミドで形成されている、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
6. 請求項１又は２に記載された液晶表示装置において、
   前記透明層に接する前記第一配向膜、又は、前記透明層に接する前記第二配向膜は、光反応性基を有し、紫外線を照射することにより液晶配向能を付与されている、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項１又は２に記載の液晶表示装置において、
   前記透明層は、絶縁層を下地として形成されて、該絶縁層を基準とする膜厚は２０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
8. 請求項１に記載された液晶表示装置において、
   前記第一基板上には、前記画素電極とともに共通電極が形成されて、
   前記透明層と、前記画素電極と前記共通電極のうち前記液晶層側に配置される電極とは、下地を共通して形成される、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
9. 請求項８に記載された液晶表示装置において、
   前記透明層は、前記画素電極と前記共通電極のうち前記液晶層側に形成される電極よりも、前記下地を基準として膜厚になるように形成されて、
   前記透明層は、前記第一配向膜との界面が平坦となるように形成される、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
10. 請求項９に記載された液晶表示装置であって、
    前記第一配向膜が有する膜厚と、前記透明層の前記下地を基準とする膜厚とを合わせた膜厚は、５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、
    前記第一配向膜が有する膜厚は、少なくとも２０ｎｍ以上であり、
    前記透明層の前記下地を基準とする膜厚は、少なくとも２０ｎｍ以上である、
    ことを特徴とする液晶表示装置。
11. 請求項８に記載された液晶表示装置であって、
    前記第二配向膜の前記液晶層の反対側で、前記第二配向膜に接して透明層がさらに形成され、
    前記第一配向膜に接して形成される透明層と前記第二配向膜に接して形成される透明層の体積比抵抗は、１．０Ｅ＋９Ωｃｍ以上、５．０Ｅ＋１３Ωｃｍ以下である、
    ことを特徴とする液晶表示装置。
12. 請求項１１に記載された液晶表示装置であって、
    前記第一配向膜と前記第一配向膜に接して形成される透明層とを合わせた膜厚方向の体積比抵抗が１．０Ｅ＋９Ωｃｍ以上１．０Ｅ＋１３Ωｃｍ以下であり、
    前記第二配向膜と前記第二配向膜に接して形成される透明層とを合わせた膜厚方向の体積比抵抗が１．０Ｅ＋１５Ωｃｍ以上である、
    ことを特徴とする液晶表示装置。
13. 請求項１又は２に記載された液晶表示装置であって、
    前記透明層には、残留溶媒としてアルコール系溶媒が含まれる、
    ことを特徴とする液晶表示装置。

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