WO2017170542A1

WO2017170542A1 - 液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法

Info

Publication number: WO2017170542A1
Application number: PCT/JP2017/012626
Authority: WO
Inventors: 佐々木　貴啓; 伊織青山; 裕一喜夛; 花岡　一孝
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2017-10-05
Also published as: US10739645B2; US20190113810A1

Abstract

液晶表示装置は、第１基板、第２基板および液晶層を有する液晶表示パネルを備え、複数の画素を有する。第１基板は、各画素に設けられた第１電極と、液晶分子のプレチルト方位を規定する第１水平配向膜とを有する。第２基板は、第１電極に対向するように設けられた第２電極と、液晶分子のプレチルト方位を規定する第２水平配向膜とを有する。第１および第２水平配向膜は、それぞれ光配向膜である。第１基板および第２基板の少なくとも一方は、各画素において配向規制構造体を有する。液晶表示パネルは、第１および第２水平配向膜のそれぞれの液晶層側の表面に形成され、光重合物から構成される配向維持層であって、液晶分子に０°超のプレチルト角を付与する配向維持層をさらに有する。

Description

液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法

　本発明は、液晶表示装置に関し、特に、水平配向膜として光配向膜を備えた液晶表示装置に関する。また、本発明は、そのような液晶表示装置の製造方法にも関する。

　従来、液晶表示装置が備える配向膜に対する配向処理としては、ラビング処理が主流であったが、近年では、光配向処理が実用化されつつある。光配向処理は、発塵や静電気の発生がない点で、ラビング処理よりも優れている。

　特許文献１には、光配向処理が施された配向膜（「光配向膜」と呼ばれる）を備えた液晶表示装置が開示されている。特許文献１に開示されている液晶表示装置は、ＶＡ（Vertical Alignment）モードの液晶表示装置であり、この液晶表示装置が備える光配向膜は、電圧無印加状態において液晶分子を垂直配向させる垂直配向膜である。

　勿論、光配向処理は、特許文献１に開示されているような垂直配向膜だけでなく、水平配向膜にも用いることができる。

特開２０１１－０５３７２１号公報

　しかしながら、本願発明者の検討によれば、光配向処理を水平配向膜に用いる場合、以下の問題があることがわかった。

　液晶層に電圧を印加しない状態における液晶分子の配向方向（プレチルト方向）は、「プレチルト方位」と「プレチルト角」とによって表わされる。プレチルト方位は、電圧が印加されていない液晶層内の液晶分子の配向方向を示すベクトルの内、液晶層面内（基板面内）における成分を指す。プレチルト角は、液晶分子の長軸が基板面に対してなす角である。

　現在、光配向処理を水平配向膜に施す場合、プレチルト方位については任意に制御することができるものの、プレチルト角を制御することはできない。つまり、光配向処理を施した水平配向膜によって規定されるプレチルト角は０°であり、これまで、プレチルト角を０°超にできる配向膜材料や製造プロセスは見出されていない。

　ＩＰＳ（In-Plane Switching）モードやＦＦＳ（Fringe Field Switching）モード（総称して「横電界モード」と呼ばれることもある）では、プレチルト角が０°であることが好ましい。しかしながら、ＴＮ（Twisted Nematic）モードやＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モードでは、電圧印加時に液晶分子が立ち上がる方向を一義的に定めるために、０°超のプレチルト角が必要である。

　このように、現状の光配向技術では、プレチルト角が０°超の水平配向状態を実現できないので、一部の表示モード（例えば上述したＴＮモードやＥＣＢモード）の液晶表示装置に適用できないという問題があった。

　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光配向膜を水平配向膜として備えながらもプレチルト角が０°超の水平配向状態を実現できる液晶表示装置を提供することにある。

　本発明の実施形態による液晶表示装置は、互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に設けられた液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、マトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに設けられた第１電極と、前記第１電極および前記液晶層の間に設けられ、前記液晶層に含まれる液晶分子のプレチルト方位を規定する第１水平配向膜とを有し、前記第２基板は、前記第１電極に対向するように設けられた第２電極と、前記第２電極および前記液晶層の間に設けられ、前記液晶分子のプレチルト方位を規定する第２水平配向膜とを有し、前記第１水平配向膜および前記第２水平配向膜は、それぞれ光配向膜であり、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、前記複数の画素のそれぞれにおいて、少なくとも前記液晶層に電圧が印加されたときに前記液晶分子に対する配向規制力を発現する配向規制構造体を有し、前記液晶表示パネルは、前記第１水平配向膜および前記第２水平配向膜のそれぞれの前記液晶層側の表面に形成され、光重合物から構成される配向維持層であって、前記液晶層の液晶分子に０°超のプレチルト角を付与する配向維持層をさらに有する。

　ある実施形態において、前記配向規制構造体は、前記第１電極上に設けられた第１リブ、前記第２電極上に設けられた第２リブ、前記第１電極に形成された第１スリット、または、前記第２電極に形成された第２スリットである。

　ある実施形態において、前記液晶表示パネルは、前記配向規制構造体に重なる遮光層を有する。

　ある実施形態において、前記第１基板が前記配向規制構造体を有し、前記第１基板は、前記第１基板の前記配向規制構造体に重なる遮光層を有する。

　ある実施形態において、前記第２基板が前記配向規制構造体を有し、前記第２基板は、前記第２基板の前記配向規制構造体に重なる遮光層を有する。

　ある実施形態において、前記第１基板および前記第２基板のそれぞれが前記配向規制構造体を有し、前記第１基板は、前記第１基板の前記配向規制構造体に重なる第１遮光層を有し、前記第２基板は、前記第２基板の前記配向規制構造体に重なる第２遮光層を有する。

　ある実施形態において、第１リブおよび第２リブは、遮光性を有する。

　ある実施形態において、前記配向規制構造体は、第１の方向に延びており、前記第１電極および／または前記第２電極は、前記第１の方向に略直交する第２の方向に延び、前記配向規制構造体の幅よりも小さな幅を有する複数の第３スリットを有する。

　ある実施形態において、前記配向規制構造体は、第１の方向に延びており、前記第１電極は、前記第１の方向に交差する第３の方向に延び、前記配向規制構造体の幅よりも小さな幅を有する複数の第４スリットを有し、前記第２電極は、前記第１の方向に交差する第４の方向に延び、前記配向規制構造体の幅よりも小さな幅を有する複数の第５スリットを有し、前記第３の方向は、前記第１水平配向膜によって規定されるプレチルト方位に略平行であり、前記第４の方向は、前記第２水平配向膜によって規定されるプレチルト方位に略平行である。

　ある実施形態において、前記第１水平配向膜によって規定されるプレチルト方位と、前記第２水平配向膜によって規定されるプレチルト方位とは、略９０°の角度をなす。

　ある実施形態において、前記第１水平配向膜によって規定されるプレチルト方位と、前記第２水平配向膜によって規定されるプレチルト方位とは、略平行である。

　ある実施形態において、前記配向規制構造体は、第１の方向に延びており、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記液晶層は、前記配向規制構造体の両側に位置する２つの領域であって、前記第１水平配向膜によって規定されるプレチルト方位と、前記第１水平配向膜の前記液晶層側の表面に形成された前記配向維持層によって規定されるプレチルト角とによって表わされるプレチルト方向が互いに異なる２つの領域を含み、前記２つの領域の、前記第１の方向に直交する方向に沿った長さが互いに異なる。

　ある実施形態において、前記第１基板は、前記第１電極とともに前記液晶層に横電界を生成する第３電極を有する。

　ある実施形態において、前記第１電極は、絶縁層を介して前記第３電極上に位置するように設けられている。

　ある実施形態において、前記複数の画素のそれぞれは、前記液晶層に縦電界が生成された状態で黒表示が行われる黒表示状態と、前記液晶層に横電界が生成された状態で白表示が行われる白表示状態と、前記液晶層に電圧が印加されていない状態で前記液晶表示パネルの背面側が透けて見える透明表示状態と、を切り替えて呈することができる。

　ある実施形態において、前記液晶表示装置は、前記液晶表示パネルに、赤色光、緑色光および青色光を含む複数の色光を切り替えて照射し得る照明素子をさらに備える。

　ある実施形態において、前記液晶表示装置は、フィールドシーケンシャル方式でカラー表示を行う。

　ある実施形態において、前記液晶表示パネルは、カラーフィルタを有していない。

　本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法は、第１電極および前記第１電極上に設けられた第１水平配向膜を有する第１基板を用意する工程と、第２電極および前記第２電極上に設けられた第２水平配向膜を有する第２基板を用意する工程と、前記第１基板と前記第２基板との間に、光重合性化合物を含む液晶層が設けられた液晶表示パネルを作製する工程と、前記液晶表示パネルに光を照射することにより、前記光重合性化合物を重合させて前記第１水平配向膜上および前記第２水平配向膜上にそれぞれ配向維持層を形成する工程と、を包含し、前記第１基板を用意する工程は、前記第１水平配向膜に光配向処理を施す工程を含み、前記第２基板を用意する工程は、前記第２水平配向膜に光配向処理を施す工程を含み、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、少なくとも前記液晶層に電圧が印加されたときに前記液晶層の液晶分子に対する配向規制力を発現する配向規制構造体を有し、前記配向維持層を形成する工程は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加され、前記液晶分子のチルト角が０°超の状態で実行される。

　本発明の実施形態によると、光配向膜を水平配向膜として備えながらもプレチルト角が０°超の水平配向状態を実現できる液晶表示装置が提供される。

本発明の実施形態による液晶表示装置１００を模式的に示す断面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。液晶表示装置１００を模式的に示す平面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶表示装置１００の製造方法を説明するための工程断面図である。（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置１００の製造方法を説明するための工程断面図である。液晶表示装置１００を模式的に示す断面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置１００Ａを模式的に示す断面図であり、１つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置２００を模式的に示す断面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。液晶表示装置２００を模式的に示す平面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置２００Ａを模式的に示す断面図であり、１つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置２００Ｂを模式的に示す断面図であり、１つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置３００を模式的に示す断面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。液晶表示装置３００を模式的に示す平面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置３００Ａを模式的に示す平面図であり、１つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置４００を模式的に示す断面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。液晶表示装置４００を模式的に示す平面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置４００Ａを模式的に示す平面図であり、１つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置５００を模式的に示す断面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。液晶表示装置５００を模式的に示す平面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置５００Ａを模式的に示す平面図であり、１つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置６００を模式的に示す断面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。液晶表示装置６００を模式的に示す平面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置７００を模式的に示す断面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。液晶表示装置７００を模式的に示す平面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。液晶表示装置７００をシースルーディスプレイとして用いた構成の例を示す断面図である。（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置７００の黒表示状態における液晶分子３１の配向状態を示す断面図および平面図である。（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置７００の白表示状態における液晶分子３１の配向状態を示す断面図および平面図である。（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置７００の透明表示状態における液晶分子３１の配向状態を示す断面図および平面図である。比較例の液晶表示装置１０００を模式的に示す断面図であり、（ａ）は黒表示を行っている状態を示し、（ｂ）は白表示を行っている状態を示す。二重ぼけが発生している様子を模式的に示す図である。本発明の実施形態による液晶表示装置８００を模式的に示す断面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。液晶表示装置８００を模式的に示す平面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置１００Ａ１を模式的に示す断面図であり、１つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置１００Ａ２を模式的に示す断面図であり、１つの画素Ｐに対応する領域を示している。本発明の実施形態による液晶表示装置９００を模式的に示す断面図であり、１つの画素Ｐに対応する領域を示している。液晶表示装置９００を模式的に示す平面図であり、２つの画素Ｐに対応する領域を示している。

　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

　（実施形態１）
　図１および図２に、本実施形態における液晶表示装置１００を示す。図１および図２は、それぞれ液晶表示装置１００を模式的に示す断面図および平面図である。

　液晶表示装置１００は、図１および図２に示すように、液晶表示パネル１を備え、複数の画素Ｐを有する。複数の画素Ｐは、マトリクス状に配列されている。図１および図２には、行方向に沿って隣接する２つの画素Ｐに対応する領域が示されている。

　液晶表示パネル１は、互いに対向する第１基板１０および第２基板２０と、第１基板１０および第２基板２０の間に設けられた液晶層３０とを有する。第１基板１０は、液晶層３０の背面側（観察者とは反対側）に配置されており、第２基板２０は、液晶層３０の前面側（観察者型）に配置されている。以下では、第１基板１０を「背面基板」と呼び、第２基板２０を「前面基板」と呼ぶ。ここでは、背面基板１０は、アクティブマトリクス基板であり、前面基板２０は、カラーフィルタ基板である。

　背面基板１０は、複数の画素Ｐのそれぞれに設けられた第１電極１１と、第１電極１１上に（つまり第１電極１１および液晶層３０の間に）設けられた第１水平配向膜１２とを有する。

　第１電極１１は、透明な導電材料（例えばＩＴＯ）から形成されている。第１電極１１は、各画素Ｐに設けられた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：不図示）のドレイン電極に電気的に接続されている。つまり、第１電極１１は、画素電極である。

　第１水平配向膜１２は、液晶層３０に含まれる液晶分子３１（より具体的には第１水平配向膜１２近傍の液晶分子３１）のプレチルト方位を規定する。第１水平配向膜１２は、光配向処理を施されている。つまり、第１水平配向膜１２は、光配向膜である。

　背面基板１０は、さらに、所定の位置に配置された遮光層１３と、遮光層１３を覆う絶縁層１４とを有する。遮光層１３の具体的な位置については、後述する。

　背面基板１０の構成要素（第１電極１１等）は、絶縁性を有する透明基板（例えばガラス基板やプラスチック基板）１０ａに支持されている。ここでは、透明基板１０ａの液晶層３０側の表面上に、遮光層１３、絶縁層１４、第１電極１１および第１水平配向膜１２がこの順に形成されている。

　前面基板２０は、第１電極１１に対向するように設けられた第２電極（対向電極）２１と、第２電極２１上に（つまり第２電極２１および液晶層３０の間に）設けられた第２水平配向膜２２とを有する。

　第２電極２１は、透明な導電材料（例えばＩＴＯ）から形成されている。第２電極２１は、画素Ｐごとに独立している必要はなく、複数の画素Ｐに共通の電極（共通電極）であってよい。

　第２水平配向膜２２は、液晶分子３１（より具体的には第２水平配向膜２２近傍の液晶分子３１）のプレチルト方位を規定する。第２水平配向膜２２は、光配向処理を施されている。つまり、第２水平配向膜２２は、光配向膜である。

　前面基板２０は、さらに、不図示のカラーフィルタやブラックマトリクスを含んでいる。

　前面基板２０の構成要素（第２電極２１等）は、絶縁性を有する透明基板（例えばガラス基板やプラスチック基板）２０ａに支持されている。ここでは、透明基板２０ａの液晶層３０側の表面上に、第２電極２１および第２水平配向膜２２がこの順に形成されている。

　液晶層３０は、ポジ型の液晶材料から構成されている。つまり、液晶層３０の液晶分子３１は、正の誘電異方性を有する。図１および図２には、液晶層３０に電圧が印加されていない状態における液晶分子３１の配向方向が示されている。

　図２に示すように、第１水平配向膜１２によって規定されるプレチルト方位と、第２水平配向膜２２によって規定されるプレチルト方位とは、略９０°の角度をなしている。従って、電圧無印加状態において、液晶分子３１は、略９０°のツイスト配向をとる。

　前面基板２０は、複数の画素Ｐのそれぞれにおいて、液晶層３０に電圧が印加されたときに液晶分子３１に対する配向規制力を発現する配向規制構造体を有する。本実施形態では、配向規制構造体は、第２電極２１に形成されたスリット２１ａである。

　スリット２１ａは、所定の方向に延びている。ここでは、スリット２１ａは、列方向（図２における上下方向）に延びている。スリット２１ａの幅は、例えば、５μｍ～１０μｍであるが、これに限定されるものではない。

　図１および図２に示す例では、各画素列に対して１つのスリット２１ａが形成されており、スリット２１ａは、各画素Ｐの行方向における中央付近に位置している。第１水平配向膜１２によって規定されるプレチルト方位および第２水平配向膜２２によって規定されるプレチルト方位は、それぞれスリット２１ａの延びる方向に対して略４５°の角度をなしている。

　背面基板１０の遮光層１３は、配向規制構造体であるスリット２１ａに重なるように配置されている。

　液晶表示パネル１は、さらに、一対の配向維持層（第１配向維持層および第２配向維持層）１８および２８を有する。第１配向維持層１８は、第１水平配向膜１２の液晶層３０側の表面に形成されている。第２配向維持層２８は、第２水平配向膜２２の液晶層３０側の表面に形成されている。

　第１配向維持層１８および第２配向維持層２８は、それぞれ光重合物から構成されている。第１配向維持層１８および第２配向維持層２８は、液晶層３０を構成する液晶材料に光重合性化合物を予め混入しておき、この光重合性化合物を重合することによって第１水平配向膜１２および第２水平配向膜２２上に形成される。第１配向維持層１８および第２配向維持層２８が形成されるときの液晶分子３１の配向状態が、電圧を取り去った後（電圧を印加しない状態）においても維持（記憶）される。そのため、第１電極１１と第２電極２１との間に（つまり液晶層３０に）電圧が印加された状態で光重合性化合物を重合すると、液晶分子３１が液晶層３０に生成された縦電界および配向規制構造体（スリット２１ａ）の配向規制力によってチルトした状態で第１配向維持層１８および第２配向維持層２８が形成されるので、形成された第１配向維持層１８および第２配向維持層２８は、それぞれ液晶層３０の液晶分子３１に０°超のプレチルト角を付与することができる。

　なお、第１配向維持層１８は、第１水平配向膜１２上で必ずしも連続した層である必要はない。第１配向維持層１８は、不連続な（離散的に形成された）複数の島状部を含んでもよい。同様に、第２配向維持層２８は、第２水平配向膜２２上で必ずしも連続した層である必要はなく、不連続な（離散的に形成された）複数の島状部を含んでもよい。

　第１配向維持層１８および第２配向維持層２８を形成するための材料・方法としては、例えば、いわゆるＰＳＡ技術（Polymer Sustained Alignment Technology）において用いられるポリマー層（光重合物から構成される層）を形成するための材料・方法を用いることができる。ＰＳＡ技術は、ＶＡモードの配向安定性や応答速度を向上させるための技術として例えば特開２００２－３５７８３０号公報や特開２００３－３０７７２０号公報に提案されている。具体的には、光重合性化合物としては、アクリレート基、メタクリレート基やビニル基などのラジカル重合が可能な官能基を有するモノマーまたはオリゴマーを用いることが好ましい。反応性の観点から、アクリレート基またはメタクリレート基を有するものがさらに好ましく、そのなかでも多官能のものが好ましい。また、光重合性化合物として液晶骨格を有するものを用いることによって液晶分子３１の配向をより安定に維持することができる。特に、特開２００３－３０７７２０号公報に記載されている環構造または縮環構造にアクリレート基またはメタクリレート基が直接結合したものが好ましい。

　液晶表示パネル１０は、少なくとも液晶層３０を介して互いに対向する一対の偏光板（不図示）をさらに有する。液晶層３０の背面側（典型的には透明基板１０ａの背面側）に設けられる偏光板の偏光軸（透過軸）は、第１水平配向膜１２によって規定されるプレチルト方位に略平行か、または、略直交する。液晶層３０の前面側（典型的には透明基板２０ａの前面側）に設けられる偏光軸（透過軸）は、第２水平配向膜２２によって規定されるプレチルト方位に略平行か、または、略直交する。

　上述したように、本実施形態における液晶表示装置１００では、光配向膜である第１水平配向膜１２および第２水平配向膜２２によって、液晶分子３１のプレチルト方位が規定される。また、第１水平配向膜１２および第２水平配向膜２２の液晶層３０側の表面に形成された第１配向維持層１８および第２配向維持層２８によって、液晶分子３１に０°超のプレチルト角が付与される。そのため、図１に示しているような、プレチルト角が０°超の水平配向状態を実現できる。第１配向維持層１８および第２配向維持層２８によって、０°超のプレチルト角を規定できるのは、液晶表示パネル１が、液晶層３０に縦電界を生成できる電極構造（液晶層３０を介して互いに対向する第１電極１１および第２電極２１）と、配向規制構造体（ここでは第２電極２１のスリット２１ａ）を有していることによる。

　第１配向維持層１８および第２配向維持層２８のそれぞれによって規定されるプレチルト角は、具体的には、１°以上１０°以下であることが好ましく、２°以上５°以下であることがより好ましい。

　ここで、図３および図４を参照しながら、液晶表示装置１００の製造方法を説明する。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および図４（ａ）、（ｂ）は、液晶表示装置１００の製造方法を説明するための工程断面図である。

　まず、第１電極１１および第１電極１１上に設けられた第１水平配向膜１２を有する背面基板１０を用意する。背面基板１０を用意する工程は、図３（ａ）に示すように、第１水平配向膜１２に光（例えば紫外線）Ｌ１を照射することによって光配向処理を施す工程を含んでいる。第１水平配向膜１２を形成するための材料としては、公知の水平配向膜材料を用いることができる。また、第１水平配向膜１２以外の構成要素（第１電極１１、ＴＦＴ、ＴＦＴに信号を供給するバスライン等）を形成する工程も、公知の手法により行うことができる。

　また、背面基板１０を用意するのとは別途に、第２電極２１および第２電極２１上に設けられた第２水平配向膜２２を有する前面基板２０を用意する。前面基板２０を用意する工程は、図３（ｂ）に示すように、第２水平配向膜２２に光（例えば紫外線）Ｌ２を照射することによって光配向処理を施す工程を含んでいる。第２水平配向膜２２を形成するための材料としては、公知の水平配向膜材料を用いることができる。また、第２水平配向膜２２以外の構成要素を（第２電極２１等）を形成する工程も、公知の手法により行うことができる。第２電極２１のスリット２１ａは、例えば、第２電極２１となる導電膜をフォトリソグラフィプロセスによってパターニングすることによって形成することができる。

　次に、図３（ｃ）に示すように、背面基板１０と前面基板２０との間に、光重合性化合物を含む液晶層３０が設けられた液晶表示パネル１を作製する。具体的には、背面基板１０と前面基板２０とを所定の間隙で貼り合せ、それらの間に光重合性化合物を含む液晶材料を封入することによって、液晶表示パネル１を作製することができる。

　続いて、図４（ａ）に示すように、液晶表示パネル１に光（例えば紫外線）Ｌ３を照射することにより、光重合性化合物を重合させて第１水平配向膜１２上および第２水平配向膜２２上にそれぞれ第１配向維持層１８および第２配向維持層２８を形成する。この工程は、液晶層３０に電圧が印加された状態で行われる。液晶層３０に電圧が印加されると、第１電極１１および第２電極２１によって生成された縦電界と、配向規制構造体（スリット２１ａ）の配向規制力とによって、液晶分子３１がチルトする。そのため、第１配向維持層１８および第２配向維持層２８を形成する工程は、液晶分子３１のチルト角が０°超の状態で実行される。

　その後、液晶表示パネル１の両側（透明基板１０ａの背面側および透明基板２０ａの前面側）に、一対の偏光板（不図示）を貼り付けることにより、図４（ｂ）に示すように、液晶表示装置１００が完成する。

　続いて、液晶表示装置１００の好ましい構成を説明する。

　図５に示すように、各画素Ｐにおいて、配向規制構造体であるスリット２１ａの両側には、プレチルト方向ＰＡおよびＰＢが互いに異なる２つの領域（便宜的にそれぞれ「第１ドメイン」、「第２ドメイン」と呼ぶ）３０ａおよび３０ｂが存在する。つまり、各画素Ｐにおいて、液晶層３０は、プレチルト方向ＰＡおよびＰＢが互いに異なる第１ドメイン３０ａおよび第２ドメイン３０ｂを含んでいる。第１ドメイン３０ａと第２ドメイン３０ｂとの境界部（つまり配向規制構造体に重なる領域）には、ディスクリネーションライン（白線）が発生することがある。そのため、本実施形態の液晶表示装置１００のように、配向規制構造体であるスリット２１ａに重なる位置に遮光層１３が設けられていることが好ましい。このような遮光層１３が設けられていることにより、ディスクリネーションラインの発生による表示品位の低下を抑制することができる。

　なお、図１および図５に例示している構成では、遮光層１３は、背面基板１０に設けられている。この場合、遮光層１３は、例えば、バスラインと同じ導電膜から形成され得る。また、バスラインが遮光層１３を兼ねてもよい。

　図６に、本実施形態における他の液晶表示装置１００Ａを示す。図６は、液晶表示装置１００Ａを模式的に示す断面図であり、１つの画素Ｐに対応した領域を示している。

　図６に示す液晶表示装置１００Ａは、前面基板２０が配向規制構造体（第２電極２１のスリット２１ａ）を有しているだけでなく、背面基板１０も配向規制構造体を有している。背面基板１０の配向規制構造体は、ここでは、第１電極１１に形成されたスリット１１ａである。背面基板１０側のスリット１１ａは、前面基板２０側のスリット２１ａと同じ方向に延びている。スリット１１ａの幅は、例えば、５μｍ～１０μｍであるが、これに限定されるものではない。

　また、背面基板１０は、前面基板２０側のスリット２１ａに重なる遮光層１３だけでなく、背面基板１０側のスリット１１ａに重なる遮光層１３も有している。

　このように、背面基板１０および前面基板２０の少なくとも一方が配向規制構造体を有していればよい。ここでは図示しないが、背面基板１０が配向規制構造体を有し、前面基板２０は配向規制構造体を有しない構成であってもよい。

　（実施形態２）
　図７および図８に、本実施形態における液晶表示装置２００を示す。図７および図８は、それぞれ液晶表示装置２００を模式的に示す断面図および平面図である。図７および図８には、行方向に沿って隣接する２つの画素Ｐに対応する領域が示されている。

　図７および図８に示す液晶表示装置２００は、前面基板２０が配向規制構造体としてリブ２９を有している点において、実施形態１における液晶表示装置１００と異なっている。リブ２９は、第２電極２１上に形成されている。リブ２９は、液晶層３０に電圧が印加されたときだけでなく、液晶層３０に電圧が印加されていないときにおいても、液晶分子３１に対する配向規制力を発現する。リブ２９は、誘電体材料（例えば感光性樹脂材料）から形成されている。リブ２９の誘電率は、例えば３～４程度である。

　リブ２９は、所定の方向に延びている。具体的には、リブ２９は、列方向（図８における上下方向）に延びている。リブ２９の幅は、例えば、５μｍ～１０μｍであるが、これに限定されるものではない。また、リブ２９の高さは、例えば、０．５μｍ～１．５μｍであるが、これに限定されるものではない。

　図７および図８に示す例では、各画素列に対して１つのリブ２９が形成されており、リブ２９は、各画素Ｐの行方向における中央付近に位置している。第１水平配向膜１２によって規定されるプレチルト方位および第２水平配向膜２２によって規定されるプレチルト方位は、それぞれリブ２９の延びる方向に対して略４５°の角度をなしている。

　本実施形態における液晶表示装置２００においても、光配向膜である第１水平配向膜１２および第２水平配向膜２２によって、液晶分子３１のプレチルト方位が規定される。また、第１配向維持層１８および第２配向維持層２８によって、液晶分子３１に０°超のプレチルト角が付与される。そのため、図７に示しているような、プレチルト角が０°超の水平配向状態を実現できる。

　なお、図７には、遮光層を図示していないが、実施形態１の液晶表示装置１００と同様、配向規制手段であるリブ２９に重なる遮光層が設けられていることが好ましい。このような遮光層が設けられていることにより、ディスクリネーションラインの発生による表示品位の低下を抑制することができる。

　図９に、本実施形態における他の液晶表示装置２００Ａを示す。図９は、液晶表示装置２００Ａを模式的に示す断面図であり、１つの画素Ｐに対応した領域を示している。

　図９に示す液晶表示装置２００Ａは、前面基板２０が配向規制構造体（リブ２９）を有しているだけでなく、背面基板１０も配向規制手段を有している。背面基板１０の配向規制構造体は、ここでは、第１電極１１に形成されたスリット１１ａである。スリット１１ａは、リブ２９と同じ方向に延びている。

　図１０に、本実施形態におけるさらに他の液晶表示装置２００Ｂを示す。図１０は、液晶表示装置２００Ｂを模式的に示す断面図であり、１つの画素Ｐに対応した領域を示している。

　図１０に示す液晶表示装置２００Ｂは、背面基板１０が配向規制構造体としてリブ１９を有している点において、図９に示した液晶表示装置２００Ａと異なっている。リブ１９は、第１電極１１上に設けられている。リブ１９の幅は、例えば、５μｍ～１０μｍであるが、これに限定されるものではない。また、リブ１９の高さは、例えば、０．５μｍ～１．５μｍであるが、これに限定されるものではない。

　（実施形態３）
　図１１および図１２に、本実施形態における液晶表示装置３００を示す。図１１および図１２は、それぞれ液晶表示装置３００を模式的に示す断面図および平面図である。図１１および図１２には、行方向に沿って隣接する２つの画素Ｐに対応する領域が示されている。

　図１１および図１２に示す液晶表示装置３００は、第１電極１１が、配向規制構造体（第２電極２１のスリット２１ａ）の延びる方向に略直交する方向（ここでは行方向）に延びる複数のスリット１１ｂを有する点において、実施形態１における液晶表示装置１００と異なっている。

　スリット１１ｂは、第２電極２１のスリット２１ａの幅よりも小さな幅を有する。そのため、以下では、スリット１１ｂを、「微細スリット」とも呼ぶ。微細スリット１１ｂの幅は、例えば２μｍ～５μｍであるが、これに限定されるものではない。

　第２電極２１のスリット２１ａは、液晶層３０に電圧が印加されたときに、スリット２１ａが延びる方向に直交する方向において液晶分子３１がチルトするような配向規制力を発現する。これに対し、第１電極１１の微細スリット１１ｂは、液晶層３０に電圧が印加されたときに、微細スリット１１ｂの延びる方向において液晶分子３１がチルトするような配向規制力を発現する。従って、第１電極１１の微細スリット１１ｂの配向規制力は、第２電極２１のスリット２１ａの配向規制力と整合している。そのため、微細スリット１１ｂが形成されていることにより、配向安定性および応答速度を向上させる効果が得られる。

　図１３に、本実施形態における他の液晶表示装置３００Ａを示す。図１３は、液晶表示装置３００Ａを模式的に示す平面図であり、１つの画素Ｐに対応した領域を示している。

　図１３に示す液晶表示装置３００Ａは、第１電極１１が、微細スリット１１ｂに加え、第２電極２１のスリット２１ａと同じ方向に延びるスリット１１ａを有している点において、図１１および図１２に示した液晶表示装置３００と異なる。第１電極１１のスリット１１ａは、第２電極２１のスリット２１ａと同じ方向に延びており、配向規制構造体として機能する。

　なお、図１３では、第１電極１１の右半分１１Ｒと左半分１１Ｌとが分離されているように図示されているが、これらは一部で連続していてもよい。

　（実施形態４）
　図１４および図１５に、本実施形態における液晶表示装置４００を示す。図１４および図１５は、それぞれ液晶表示装置４００を模式的に示す断面図および平面図である。図１４および図１５には、行方向に沿って隣接する２つの画素Ｐに対応する領域が示されている。

　図１４および図１５に示す液晶表示装置４００は、第２電極２１が、スリット２１ａの延びる方向に略直交する方向（ここでは行方向）に延びる複数のスリット２１ｂをさらに有する点において、実施形態３における液晶表示装置３００と異なっている。

　スリット２１ｂは、スリット２１ａよりも小さな幅を有する。そのため、以下では、スリット２１ｂを、「微細スリット」とも呼ぶ。微細スリット２１ｂの幅は、例えば２μｍ～５μｍであるが、これに限定されるものではない。

　第２電極２１の微細スリット２１ｂも、第１電極１１の微細スリット１１ｂと同様に、液晶層３０に電圧が印加されたときに、微細スリット２１ｂの延びる方向において液晶分子３１がチルトするような配向規制力を発現する。そのため、微細スリット２１ｂが形成されていることにより、配向安定性および応答速度をいっそう向上させる効果が得られる。

　図１６に、本実施形態における他の液晶表示装置４００Ａを示す。図１６は、液晶表示装置４００Ａを模式的に示す平面図であり、１つの画素Ｐに対応した領域を示している。

　図１６に示す液晶表示装置４００Ａは、第１電極１１が、微細スリット１１ｂに加え、第２電極２１のスリット２１ａと同じ方向に延びるスリット１１ａを有している点において、図１４および図１５に示した液晶表示装置４００と異なる。このスリット１１ａは、配向規制構造体として機能する。

　なお、図１６では、第１電極１１の右半分１１Ｒと左半分１１Ｌとが分離されているように図示されているが、これらは一部で連続していてもよい。

　（実施形態５）
　図１７および図１８に、本実施形態における液晶表示装置５００を示す。図１７および図１８は、それぞれ液晶表示装置５００を模式的に示す断面図および平面図である。図１７および図１８には、行方向に沿って隣接する２つの画素Ｐに対応する領域が示されている。

　図１７および図１８に示す液晶表示装置５００では、第１電極１１は、第２電極２１のスリット２１ａの延びる方向に交差する方向に延び、スリット２１ａの幅よりも小さな幅を有する複数のスリット（微細スリット）１１ｂを有する。また、第２電極２１は、第２電極２１のスリット２１ａの延びる方向に交差する方向に延び、スリット２１ａの幅よりも小さな幅を有する複数のスリット（微細スリット）２１ｂを有する。

　第１電極１１の微細スリット１１ｂの延びる方向は、第１水平配向膜１２によって規定されるプレチルト方位に略平行である。また、第２電極２１の微細スリット２１ｂの延びる方向は、第２水平配向膜２２によって規定されるプレチルト方位に略平行である。

　第１電極１１および第２電極２１に、上述したような微細スリット１１ｂおよび２１ｂ（プレチルト方位に略平行な方向において液晶分子３１をチルトさせるような配向規制力を発現する）が形成されていることによっても、配向安定性および応答速度をいっそう向上させる効果が得られる。

　図１９に、本実施形態における他の液晶表示装置５００Ａを示す。図１９は、液晶表示装置５００Ａを模式的に示す平面図であり、１つの画素Ｐに対応した領域を示している。

　図１９に示す液晶表示装置５００Ａは、第１電極１１が、微細スリット１１ｂに加え、第２電極２１のスリット２１ａと同じ方向に延びるスリット１１ａを有している点において、図１７および図１８に示した液晶表示装置５００と異なる。このスリット１１ａは、配向規制構造体として機能する。

　なお、図１９では、第１電極１１の右半分１１Ｒと左半分１１Ｌとが分離されているように図示されているが、これらは一部で連続していてもよい。

　（実施形態６）
　図２０および図２１に、本実施形態における液晶表示装置６００を示す。図２０および図２１は、それぞれ液晶表示装置６００を模式的に示す断面図および平面図である。図２０および図２１には、行方向に沿って隣接する２つの画素Ｐに対応する領域が示されている。

　図２０および図２１に示す液晶表示装置６００は、背面基板１０が第１電極１１だけでなく第３電極１５も有している点において、実施形態１の液晶表示装置１００と異なっている。第３電極１５は、第１電極１１とともに液晶層３０に横電界（フリンジ電界）を生成する。第３電極１５は、絶縁層１６を介して第１電極１１の下に位置するように設けられている。言い換えると、第１電極１１は、絶縁層１６を介して第３電極１５上に位置するように設けられている。第３電極１５は、画素Ｐごとに設けられている。各画素Ｐには、第１電極１１が接続されているＴＦＴとは異なるさらなるＴＦＴ（不図示）が設けられており、第３電極１３は、さらなるＴＦＴのドレイン電極に電気的に接続されている。

　上述した電極構造を有する液晶表示装置６００の各画素Ｐは、液晶層３０に縦電界が生成された状態で黒表示が行われる黒表示状態と、液晶層３０に横電界が生成された状態で白表示が行われる白表示状態とを切り替えて呈することができる。

　液晶表示装置６００では、黒表示状態においては液晶層３０に縦電界が生成され、白表示状態においては液晶層３０に横電界が生成されるので、立ち下がり（白表示状態から黒表示状態への遷移）および立ち上がり（黒表示状態から白表示状態への遷移）の両方において、電圧印加による誘電的トルクを液晶分子３１に作用させることができる。そのため、優れた応答特性が得られる。

　液晶表示装置６００を製造する際、第１配向維持層１８および第２配向維持層２８を形成する工程においては、背面基板１０の第３電極１５と前面基板２０の第２電極２１とを電気的に接続して互いに同電位とし、第３電極１５および第２電極２１と、第１電極１１との間に電圧を印加すればよい。

　（実施形態７）
　図２２および図２３に、本実施形態における液晶表示装置７００を示す。図２２および図２３は、それぞれ液晶表示装置７００を模式的に示す断面図および平面図である。図２２および図２２には、行方向に沿って隣接する２つの画素Ｐに対応する領域が示されている。

　図２２および図２３に示す液晶表示装置７００は、第１電極１１がスリット１１ａを有している点と、第３電極１５が画素Ｐごとに設けられている点において、実施形態６の液晶表示装置６００と異なる。第１電極１１のスリット１１ａは、第２電極２１のスリット２１ａと同じ方向に延びており、配向規制構造体として機能する。

　液晶表示装置７００の各画素Ｐは、実施形態６の液晶表示装置６００の画素Ｐと同様に、液晶層３０に縦電界が生成された状態で黒表示が行われる黒表示状態と、液晶層３０に横電界が生成された状態で白表示が行われる白表示状態とを切り替えて呈することができる。そのため、液晶表示装置７００では、立ち下がりおよび立ち上がりの両方において、電圧印加による誘電的トルクを液晶分子３１に作用させることができるので、優れた応答特性が得られる。

　また、本実施形態の液晶表示装置７００では、第１電極１１にスリット１１ａが形成されているので、実施形態６の液晶表示装置６００に比べ、画素Ｐ内のより多くの領域に横電界（フリンジ電界）を作用させることができる。

　（シースルーディスプレイ）
　実施形態６および７の液晶表示装置６００および７００では、立ち上がりおよび立ち下がりの両方において電界による配向規制力を液晶分子に作用させることによって高速応答性を実現させている。本願明細書では、液晶表示装置６００および７００が備えているような、液晶層に縦電界および横電界を切り替えて生成し得る電極構造によって実現される表示モードを、「オン・オンモード」と呼ぶ。

　オン・オンモードの液晶表示装置は、シースルーディスプレイとして好適に用いられる。シースルーディスプレイは、近年、インフォーメーションディスプレイ用やデジタルサイネージ用の表示装置として注目を集めている。シースルーディスプレイでは、背景（表示パネルの背面側）が透けて見えるので、表示パネルに表示される情報と、背景とを重ね合せた表示が可能である。そのため、シースルーディスプレイは、訴求効果およびアイキャッチ効果に優れる。また、シースルーディスプレイを、ショーケースやショーウィンドウに用いることも提案されている。

　シースルーディスプレイとして液晶表示装置を用いる場合、その光利用効率が低いことがネックとなる。液晶表示装置の光利用効率が低いのは、一般的な液晶表示装置に設けられるカラーフィルタや偏光板に起因している。カラーフィルタおよび偏光板は、特定の波長域の光や、特定の偏光方向の光を吸収する。

　そこで、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置を用いることが考えられる。フィールドシーケンシャル方式では、照明素子から液晶表示パネルに照射される光の色が時分割で切り替えられることによってカラー表示が行われる。そのため、カラーフィルタが不要となり、光利用効率が向上する。ただし、フィールドシーケンシャル方式では、液晶表示装置に高速応答性が要求される。

　オン・オンモードの液晶表示装置は、応答特性に優れているので、シースルーディスプレイとして好適に用いられる。図２４に、実施形態７の液晶表示装置７００をシースルーディスプレイとして用いた構成の例を示す。

　図２４に示す例では、液晶表示装置７００は、液晶表示パネル１と、照明素子２とを備え、フィールドシーケンシャル方式でカラー表示を行う。

　照明素子（「バックライト」と呼ばれることもある）２は、液晶表示パネル１の背面側に配置されている。照明素子２は、液晶表示パネル１に、赤色光、緑色光および青色光を含む複数の色光を切り替えて照射することができる。

　照明素子２としては、例えば、図２４に示されているような、エッジライト方式のバックライトを用いることができる。エッジライト方式のバックライト２は、光源ユニット２ａと、導光板２ｂとを有する。光源ユニット２ａは、赤色光、緑色光および青色光を含む複数の色光を発し得る。光源ユニット２ａは、光源として、例えば、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤを含む。導光板２ｂは、光源ユニット２ａから発せられた色光を、液晶表示パネル１に導く。

　液晶表示装置１００は、フィールドシーケンシャル方式でカラー表示を行う。そのため、液晶表示パネル１は、カラーフィルタを有していない。

　なお、オン・オンモードの液晶表示装置をシースルーディスプレイに用いると、背景がぼける（二重に視認される）という問題が発生し、表示品位が低下してしまうことがある。各画素Ｐが、液晶層３０に縦電界が生成された状態で黒表示が行われる「黒表示状態」と、液晶層３０に横電界が生成された状態で白表示が行われる「白表示状態」と、液晶層３０に電圧が印加されていない状態で液晶表示パネルの背面側が透けて見える「透明表示状態」とを切り替えて呈し得ることにより、背景がぼける（二重に視認される）という問題の発生が防止される。以下、より具体的に説明を行う。

　第１電極１１と第３電極１５との間に所定の電圧が印加されると（つまり所定の電位差が与えられると）、液晶層３０に横電界（フリンジ電界）が生成される。「横電界」は、基板面に略平行な成分を含む電界である。

　これに対し、第２電極２１と、第１電極１１および第３電極１５との間に所定の電圧が印加されると（つまり所定の電位差が与えられると）、縦電界が生成される。「縦電界」は、その向きが基板面法線方向に略平行な電界である。

　液晶表示装置７００の各画素Ｐは、液晶層３０に縦電界が生成された状態で黒表示が行われる「黒表示状態」と、液晶層３０に横電界が生成された状態で白表示が行われる「白表示状態」と、液晶層３０に電圧が印加されていない状態で液晶表示パネル１の背面側（つまり背景）が透けて見える「透明表示状態」とを切り替えて呈し得る。

　以下、図２５、図２６および図２７を参照しながら、黒表示状態、白表示状態および透明表示状態をより詳しく説明する。

　図２５（ａ）および（ｂ）は、黒表示状態における液晶分子３１の配向状態を示している。黒表示状態では、第２電極２１と、第１電極１１および第３電極１５との間に所定の電圧が印加されており、液晶層３０には縦電界が生成されている。図２５（ａ）には、このときの電気力線が破線で模式的に示されている。この黒表示状態においては、液晶層３０の液晶分子３１は、図２５（ａ）および（ｂ）に示すように、基板面（背面基板１０および前面基板２０の表面）に略垂直に（つまり液晶層３０の層法線方向に略平行に）配向する。

　図２６（ａ）および（ｂ）は、白表示状態における液晶分子３１の配向状態を示している。白表示状態では、第１電極１１と第３電極１５との間に所定の電圧が印加されており、液晶層３０には横電界（フリンジ電界）が生成されている。図２６（ａ）には、このときの電気力線が破線で模式的に示されている。この白表示状態においては、液晶層３０の液晶分子３１は、図２６（ａ）および（ｂ）に示すように、基板面に略平行に（つまり液晶層３０の層法線方向に略垂直に）配向する。より具体的には、第１水平配向膜１２近傍の液晶分子３１と、第２水平配向膜２２近傍の液晶分子３１とが略９０°の角をなすように配向し、その結果、液晶層３０の厚さ方向における中央付近の液晶分子３１は、第１電極１１のスリット１１ａの延びる方向に略直交するように配向する。そのため、液晶層３０における液晶分子３１の平均的な配向方向は、スリット１１ａの延びる方向に略直交する（つまり一対の偏光板のそれぞれの透過軸に対して略４５°の角をなす）。

　図２７（ａ）および（ｂ）は、透明表示状態における液晶分子３１の配向状態を示している。透明表示状態では、液晶層３０には電圧が印加されておらず、液晶層３０には縦電界および横電界のいずれも生成されていない。この透明表示状態においては、液晶層３０の液晶分子３１は、図２７（ａ）および（ｂ）に示すように、ツイスト配向をとる。つまり、液晶分子３１は、基板面に略平行に（つまり液晶層３０の層法線方向に略垂直に）配向する。第１水平配向膜１２近傍の液晶分子３１と、第２水平配向膜２２近傍の液晶分子３１とは略９０°の角をなすように配向し、その結果、液晶層３０の厚さ方向における中央付近の液晶分子３１は、スリット１１ａの延びる方向に略直交するように配向する。そのため、液晶層３０における液晶分子３１の平均的な配向方向は、スリット１１ａの延びる方向に略直交する（つまり一対の偏光板のそれぞれの透過軸に対して略４５°の角をなす）。液晶表示装置１００の各画素は、この透明表示状態において、もっとも（つまり黒表示状態および白表示状態のいずれにおいてよりも）光透過率が高くなる。

　なお、液晶表示装置７００の各画素Ｐは、上述した黒表示状態、白表示状態および透明表示状態に加えて、中間調に対応した輝度を示す「中間調表示状態」も呈し得る。中間調表示状態においては、液晶層３０に生成される横電界（フリンジ電界）の強さを調節することにより、所望の透過率を実現することができる。

　このように、液晶表示装置７００では、液晶表示パネル１に表示される情報と背景とを重ねあわせた表示を行う場合、表示領域のうち情報を表示したい部分の画素は、黒表示状態、白表示状態または中間調表示状態を呈し、それ以外の部分の画素は透明表示状態を呈する。これらの表示状態の切り替えは、例えば、以下のようにして行うことができる。

　一般的な液晶表示装置用の駆動回路は、８ビットのドライバＩＣを備えており、２５６階調（０～２５５階調）分の出力電圧を発生させる。一般的な液晶表示装置では、０階調が黒表示状態、１～２５４階調が中間調表示状態、２５５階調が白表示状態に割り当てられる。

　例えば、０階調を黒表示状態、１～２５３階調を中間調表示状態に割り当てるとともに、２５４階調を白表示状態、２５５階調を透明表示状態に割り当てることにより、黒表示状態、中間調表示状態、白表示状態および透明表示状態の切り替えを実現することができる。なお、透明表示状態を必ずしも２５５階調に割り当てる必要はなく、どの階調を透明表示状態に割り当ててもよい。また、例示した２５６階調表示以外の場合も同様に、特定の階調を透明表示状態に割り当てればよい。

　上述したように、図２４に示す液晶表示装置７００では、フィールドシーケンシャル方式でカラー表示を行うので、液晶表示パネル１にはカラーフィルタが不要である。そのため、光利用効率が向上する。また、液晶表示装置７００は、オン・オンモードで表示を行うことができるので、応答特性に優れている。

　さらに、液晶表示装置７００では、各画素Ｐが、黒表示状態および白表示状態だけでなく、液晶層３０に電圧が印加されていない状態である透明表示状態も呈し得る。この透明表示状態で背景表示を行うことにより、背景がぼける（二重に視認される）という問題の発生を防止することができる。ここで、比較例の液晶表示装置においてこの問題（二重ぼけ）が発生する理由を説明する。

　図２８（ａ）および（ｂ）は、比較例の液晶表示装置１０００において黒表示を行っている状態および白表示を行っている状態をそれぞれ示している。

　液晶表示装置１０００は、アレイ基板１０１０および対向基板１０２０と、これらの間に設けられた液晶層１０３０とを有する。アレイ基板１０１０は、ガラス基板１０１０ａと、ガラス基板１０１０ａ上にこの順で積層された下層電極１０１２、絶縁層１０１３および一対の櫛歯電極（上層電極）１０１７、１０１８を有する。一方、対向基板１０２０は、ガラス基板１０２０ａと、ガラス基板１０２０ａ上に形成された対向電極１０２１とを有する。

　液晶層１０３０は、正の誘電異方性を有する液晶分子１０３１を含む。液晶表示装置１０００では、液晶層１０３０の液晶分子１０３１は、電圧無印加状態において垂直配向状態をとる。

　比較例の液晶表示装置１０００では、黒表示を行う際には、対向電極１０２１と、下層電極１０１２および上層電極（一対の櫛歯電極）１０１７、１０１８との間に所定の電圧を印加し、液晶層１０３０に縦電界を生成する。これにより、液晶分子１０３１は、図２８（ａ）に示すように、基板面に略垂直に配向する。

　また、比較例の液晶表示装置１０００では、白表示を行う際には、一対の櫛歯電極１０１７および１０１８間に所定の電圧を印加し、液晶層１０３０に横電界を生成する。これにより、液晶分子１０３１は、図２８（ｂ）に示すように、基板面法線方向に対して傾斜した配向状態をとる。

　比較例の液晶表示装置１０００を、単純にシースルーディスプレイに用いる場合、シースルー表示を行う、つまり、背景が透けて見えるような表示を行う際には、画素の光透過率が高い状態である白表示状態で行うことになる。しかしながら、白表示を行うための状態は、液晶層１０３０に電圧を印加することによって液晶分子１０３０を配向させた状態であるので、画素内で屈折率に分布が生じてしまう。そのため、この屈折率分布に起因して背面側からの光Ｌが散乱され（つまり光Ｌの進行方向が変わり；図２８（ｂ）参照）、背景がぼけてしまう。その結果、図２９に示すように、シースルーディスプレイＳＴＤＰを介して背景ＢＧを観察する観察者Ｖには、背景が二重に視認されてしまう。

　このように、液晶層に電圧が印加された状態である白表示状態でシースルー表示を行うと、二重ぼけが発生してしまう。これに対し、液晶表示装置７００では、液晶層３０に電圧が印加されていない状態（透明表示状態）の画素で背景表示（シースルー表示）を行うので、液晶表示装置７００を介して背景を観察する観察者には、背景が鮮明に視認される。そのため、二重ぼけの発生が防止され、シースルー表示の品位が向上する。

　（実施形態８）
　図３０および図３１に、本実施形態における液晶表示装置８００を示す。図３０および図３１は、それぞれ液晶表示装置８００を模式的に示す断面図および平面図である。図３０および図３１には、行方向に沿って隣接する２つの画素Ｐに対応する領域が示されている。

　図３０および図３１に示す液晶表示装置８００は、電圧無印加状態において液晶分子３１がホモジニアス配向（つまりツイスト角が略０°の配向状態）をとる点において、実施形態１の液晶表示装置１００と異なる。

　図３１に示すように、第１水平配向膜１２によって規定されるプレチルト方位と、第２水平配向膜２２によって規定されるプレチルト方位とは、略平行であり、第２電極２１のスリット２１ａの延びる方向に略直交している。

　ツイスト角を略０°にすることにより、ツイスト角が略９０°の場合と同じ透過率を、より小さなセル厚（液晶層３０の厚さ）で実現することができる。セル厚が小さくなると、応答特性が向上するので、ツイスト角が略０°の構成を採用することにより、応答特性のいっそうの向上を図ることができる。一方、ツイスト角が略９０°の構成は、黒表示の光学補償や波長分散の問題（色づき、視野角補償等）等をあまり考慮する必要がない点でツイスト角が略０°の構成よりも有利である。

　（遮光層の好ましい配置）
　ここで、遮光層の配置の例を説明する。

　図３２に示す液晶表示装置１００Ａ１は、図６に示した液晶表示装置１００Ａの改変例である。液晶表示装置１００Ａ１では、前面基板２０が、配向規制構造体に重なる第１遮光層２７ａおよび第２遮光層２７ｂを有する。第１遮光層２７ａは、第１電極１１のスリット１１ａに重なり、第２遮光層２７ｂは、第２電極２１のスリット２１ａに重なる。図３２には、隣接する画素Ｐ間に設けられたブラックマトリクスＢＭも示している。第１遮光層２７ａおよび第２遮光層２７ｂは、ブラックマトリクスＢＭと同じ材料（例えば黒色の感光性樹脂）を用いて同じ工程で形成することができる。

　図３２に示す例では、第２電極２１のスリット２１ａに重なる第２遮光層２７ｂは、第２電極２１と同じ基板（前面基板２０）に設けられている。これに対し、第１電極１１のスリット１１ａに重なる第１遮光層２７ａは、第１電極１１とは異なる基板に設けられている。そのため、背面基板１０と前面基板２０との貼り合せの際にずれ（貼り合せずれ）が生じると、第１電極１１のスリット１１ａ上の領域を、第１遮光層２７ａによって十分に遮光できない可能性がある。

　図３３に示す液晶表示装置１００Ａ２は、図６に示した液晶表示装置１００Ａの他の改変例である。液晶表示装置１００Ａ２では、背面基板１０が、第１電極１１のスリット１１ａに重なる第１遮光層１３ａを有し、前面基板２０が、第２電極２１のスリット２１ａに重なる第２遮光層２７ｂを有する。第１遮光層１３ａは、バスライン（例えばゲート配線やソース配線）と同じ材料（例えば金属材料）を用いて同じ工程で形成することができる。

　図３３に示す例では、第２電極２１のスリット２１ａに重なる第２遮光層２７ｂは、第２電極２１と同じ基板（前面基板２０）に設けられており、第１電極１１のスリット１１ａに重なる第１遮光層１３ａは、第１電極１１と同じ基板（背面基板１０）に設けられている。そのため、貼り合せずれが生じたとしても、第１電極１１のスリット１１ａ上の領域を第１遮光層１３ａによって確実に遮光することができる。

　なお、実施形態２の液晶表示装置２００、２００Ａ、２００Ｂのように、配向規制構造体としてリブ１９および／または２９を備える場合、これらに重なるような遮光層を設ける代わりに、リブ１９および／または２９が遮光性を有してもよい。リブ１９および／または２９を、遮光性の材料から形成することにより、リブ１９および／または２９自体を遮光層として機能させることができるので、図３３に示した液晶表示装置１００Ａ２と同様の効果を得ることができる。

　（実施形態９）
　図３４および図３５に、本実施形態における液晶表示装置９００を示す。図３４および図３５は、それぞれ液晶表示装置９００を模式的に示す断面図および平面図である。図３４には、１つの画素Ｐに対応する領域が示されている。また、図３５には、列方向に沿って隣接する２つの画素、具体的には、ある画素列のｎ行目の画素Ｐ（ｎ）および（ｎ＋１）行目の画素Ｐ（ｎ＋１）に対応する領域が示されている。

　図３４および図３５に示す液晶表示装置９００は、実施形態７の液晶表示装置７００と同様に、オン・オンモードの電極構造を備えている。液晶表示装置９００は、画素Ｐごとに、第１電極１１に電気的に接続された第１ＴＦＴ１７ａと、第３電極１５に電気的に接続された第２ＴＦＴ１７ｂとを有する。

　各画素Ｐの第１ＴＦＴ１７ａおよび第２ＴＦＴ１７ｂは、共通のゲート配線に接続されている。具体的には、ｎ行目の画素Ｐ（ｎ）の第１ＴＦＴ１７ａおよび第２ＴＦＴ１７ｂは、ゲート配線Ｇ（ｎ）に接続されており、（ｎ＋１）行目の画素Ｐ（ｎ）の第１ＴＦＴ１７ａおよび第２ＴＦＴ１７ｂは、ゲート配線Ｇ（ｎ＋１）に接続されている。つまり、各画素行にゲート配線が１本ずつ設けられている。

　また、各画素Ｐの第１ＴＦＴ１７ａおよび第２ＴＦＴ１７ｂは、互いに異なるソース配線に接続されている。具体的には、ｎ行目の画素Ｐ（ｎ）において、第１ＴＦＴ１７ａは、ソース配線Ｓａに接続されており、第２ＴＦＴ１７ｂは、ソース配線Ｓｂに接続されている。また、ある画素Ｐの第１ＴＦＴ１７ａおよび第２ＴＦＴ１７ｂと、その画素Ｐに列方向に沿って隣接する画素Ｐの第１ＴＦＴ１７ａおよび第２ＴＦＴ１７ｂとは、互いに異なるソース配線に接続されている。具体的には、（ｎ＋１）行目の画素Ｐ（ｎ＋１）において、第１ＴＦＴ１７ａは、ソース配線Ｓｃに接続されており、第２ＴＦＴ１７ｂは、ソース配線Ｓｄに接続されている。つまり、各画素列に４本のソース配線が設けられている。

　上述したような配線構造を有する液晶表示装置９００では、２画素行を同時に走査して書き込みを行う（２ライン同時駆動）ことができる。２ライン同時駆動により、各画素Ｐに対する書き込み時間（充電時間）を、１画素行ずつ書き込む場合に比べて長く確保することができる。

　図３４および図３５に例示する構造では、前面基板２０側の２つの配向規制構造体（第２電極２１のスリット２１ａ）に、ソース配線Ｓａおよびソース配線Ｓｄがそれぞれ重なっている。また、背面基板１０側の配向規制構造体（第１電極１１のスリット１１ａと、第３電極１５のスリット１５ａとが重なる領域）に、ソース配線Ｓｃが重なっている。そのため、これらのソース配線Ｓａ、ＳｃおよびＳｄによって、それぞれの配向規制構造体の両側に位置する２つのドメインの境界（図３４中の配向境界Ｄ１、Ｄ２およびＤ３）が遮光されている。つまり、ソース配線Ｓａ、ＳｃおよびＳｄが配向境界Ｄ１、Ｄ２およびＤ３に重なる遮光層として機能している。

　本実施形態の液晶表示装置９００では、各配向規制構造体の両側に位置する２つのドメインの長さ（配向規制構造体の延びる方向に直交する方向に沿った長さ）が異なるように、配向規制構造体が配置されている。具体的には、配向境界Ｄ１の両側の２つのドメインの長さＬａおよびＬｂが互いに異なる。また、配向境界Ｄ２の両側の２つのドメインの長さＬｂおよびＬｃが互いに異なり、配向境界Ｄ３の両側の２つのドメインの長さＬｃおよびＬｄが互いに異なる。

　そのため、配向境界Ｄ１、Ｄ２およびＤ３を遮光する遮光層（ソース配線Ｓａ、ＳｃおよびＳｄ）は、各画素Ｐ内で不均一なピッチで配置されることになる。そのため、遮光層に起因する光の回折の発生が抑制される。

　１　　液晶表示パネル
　２　　照明素子（バックライト）
　２ａ　　光源ユニット
　２ｂ　　導光板
　１０　　第１基板（背面基板）
　１０ａ　　透明基板
　１１　　第１電極
　１１ａ　　スリット
　１１ｂ　　微細スリット
　１２　　第１水平配向膜
　１３、１３ａ　　遮光層
　１４　　絶縁層
　１５　　第３電極
　１５ａ　　スリット
　１６　　絶縁層
　１７ａ　　第１ＴＦＴ
　１７ｂ　　第２ＴＦＴ
　１８　　第１配向維持層
　１９　　リブ
　２０　　第２基板（前面基板）
　２０ａ　　透明基板
　２１　　第２電極
　２１ａ　　スリット
　２１ｂ　　微細スリット
　２２　　第２水平配向膜
　２７ａ、２７ｂ　　遮光層
　２８　　第２配向維持層
　２９　　リブ
　３０　　液晶層
　３１　　液晶分子
　１００、１００Ａ、１００Ａ１、１００Ａ２　　液晶表示装置
　２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、３００Ａ　　液晶表示装置
　４００、４００Ａ、５００、５００Ａ、６００、７００、８００　　液晶表示装置
　Ｐ　　画素
　ＢＭ　　ブラックマトリクス
　Ｇ（ｎ）、Ｇ（ｎ＋１）　　ゲートバスライン
　Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ　　ソースバスライン

Claims

　互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に設けられた液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、
　マトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
　前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに設けられた第１電極と、前記第１電極および前記液晶層の間に設けられ、前記液晶層に含まれる液晶分子のプレチルト方位を規定する第１水平配向膜とを有し、
　前記第２基板は、前記第１電極に対向するように設けられた第２電極と、前記第２電極および前記液晶層の間に設けられ、前記液晶分子のプレチルト方位を規定する第２水平配向膜とを有し、
　前記第１水平配向膜および前記第２水平配向膜は、それぞれ光配向膜であり、
　前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、前記複数の画素のそれぞれにおいて、少なくとも前記液晶層に電圧が印加されたときに前記液晶分子に対する配向規制力を発現する配向規制構造体を有し、
　前記液晶表示パネルは、前記第１水平配向膜および前記第２水平配向膜のそれぞれの前記液晶層側の表面に形成され、光重合物から構成される配向維持層であって、前記液晶層の液晶分子に０°超のプレチルト角を付与する配向維持層をさらに有する液晶表示装置。
　前記配向規制構造体は、前記第１電極上に設けられた第１リブ、前記第２電極上に設けられた第２リブ、前記第１電極に形成された第１スリット、または、前記第２電極に形成された第２スリットである請求項１に記載の液晶表示装置。
　前記液晶表示パネルは、前記配向規制構造体に重なる遮光層を有する請求項１または２に記載の液晶表示装置。
　前記第１基板が前記配向規制構造体を有し、
　前記第１基板は、前記第１基板の前記配向規制構造体に重なる遮光層を有する請求項１または２に記載の液晶表示装置。
　前記第２基板が前記配向規制構造体を有し、
　前記第２基板は、前記第２基板の前記配向規制構造体に重なる遮光層を有する請求項１または２に記載の液晶表示装置。
　前記第１基板および前記第２基板のそれぞれが前記配向規制構造体を有し、
　前記第１基板は、前記第１基板の前記配向規制構造体に重なる第１遮光層を有し、
　前記第２基板は、前記第２基板の前記配向規制構造体に重なる第２遮光層を有する請求項１または２に記載の液晶表示装置。
　前記第１リブおよび前記第２リブは、遮光性を有する請求項２に記載の液晶表示装置。
　前記配向規制構造体は、第１の方向に延びており、
　前記第１電極および／または前記第２電極は、前記第１の方向に略直交する第２の方向に延び、前記配向規制手段の幅よりも小さな幅を有する複数の第３スリットを有する請求項１から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
　前記配向規制構造体は、第１の方向に延びており、
　前記第１電極は、前記第１の方向に交差する第３の方向に延び、前記配向規制構造体の幅よりも小さな幅を有する複数の第４スリットを有し、
　前記第２電極は、前記第１の方向に交差する第４の方向に延び、前記配向規制構造体の幅よりも小さな幅を有する複数の第５スリットを有し、
　前記第３の方向は、前記第１水平配向膜によって規定されるプレチルト方位に略平行であり、
　前記第４の方向は、前記第２水平配向膜によって規定されるプレチルト方位に略平行である請求項１から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
　前記第１水平配向膜によって規定されるプレチルト方位と、前記第２水平配向膜によって規定されるプレチルト方位とは、略９０°の角度をなす請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示装置。
　前記第１水平配向膜によって規定されるプレチルト方位と、前記第２水平配向膜によって規定されるプレチルト方位とは、略平行である請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示装置。
　前記配向規制構造体は、第１の方向に延びており、
　前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記液晶層は、前記配向規制構造体の両側に位置する２つの領域であって、前記第１水平配向膜によって規定されるプレチルト方位と、前記第１水平配向膜の前記液晶層側の表面に形成された前記配向維持層によって規定されるプレチルト角とによって表わされるプレチルト方向が互いに異なる２つの領域を含み、
　前記２つの領域の、前記第１の方向に直交する方向に沿った長さが互いに異なる請求項１から１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
　前記第１基板は、前記第１電極とともに前記液晶層に横電界を生成する第３電極を有する請求項１から１２のいずれかに記載の液晶表示装置。
　前記第１電極は、絶縁層を介して前記第３電極上に位置するように設けられている請求項１３に記載の液晶表示装置。
　前記複数の画素のそれぞれは、
　前記液晶層に縦電界が生成された状態で黒表示が行われる黒表示状態と、
　前記液晶層に横電界が生成された状態で白表示が行われる白表示状態と、
　前記液晶層に電圧が印加されていない状態で前記液晶表示パネルの背面側が透けて見える透明表示状態と、を切り替えて呈することができる請求項１から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
　第１電極および前記第１電極上に設けられた第１水平配向膜を有する第１基板を用意する工程と、
　第２電極および前記第２電極上に設けられた第２水平配向膜を有する第２基板を用意する工程と、
　前記第１基板と前記第２基板との間に、光重合性化合物を含む液晶層が設けられた液晶表示パネルを作製する工程と、
　前記液晶表示パネルに光を照射することにより、前記光重合性化合物を重合させて前記第１水平配向膜上および前記第２水平配向膜上にそれぞれ配向維持層を形成する工程と、を包含し、
　前記第１基板を用意する工程は、前記第１水平配向膜に光配向処理を施す工程を含み、
　前記第２基板を用意する工程は、前記第２水平配向膜に光配向処理を施す工程を含み、
　前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、少なくとも前記液晶層に電圧が印加されたときに前記液晶層の液晶分子に対する配向規制力を発現する配向規制構造体を有し、
　前記配向維持層を形成する工程は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加され、前記液晶分子のチルト角が０°超の状態で実行される液晶表示装置の製造方法。