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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024108553
(43)【公開日】2024-08-13
(54)【発明の名称】液晶表示装置
(51)【国際特許分類】
G02F 1/1343 20060101AFI20240805BHJP
G02F 1/1368 20060101ALI20240805BHJP
【ＦＩ】
G02F1/1343
G02F1/1368
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023012982
(22)【出願日】2023-01-31
(71)【出願人】
【識別番号】520487808
【氏名又は名称】シャープディスプレイテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人ＷｉｓｅＰｌｕｓ
(72)【発明者】
【氏名】深谷 哲生
【テーマコード（参考）】
2H092
2H192
【Ｆターム（参考）】
2H092GA13
2H092GA14
2H092HA04
2H092JA26
2H092JA35
2H092JB58
2H092KA04
2H092KA05
2H092KA08
2H092KA12
2H092KA13
2H092PA02
2H092PA08
2H092PA11
2H092PA13
2H192AA24
2H192BB12
2H192BB53
2H192CB05
2H192CB34
2H192CB35
2H192CB37
2H192CB82
2H192EA22
2H192EA43
2H192EA64
2H192EA68
2H192JA33
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電圧印加時の透過率及び／又はコントラストを向上することができるＦＦＳモードの液晶表示装置を提供する。
【解決手段】互いに隣接する第一の絵素及び第二の絵素を含み、フリンジ・フィールド・スイッチングモードの液晶表示装置であって、第一の基板と、液晶層と、第二の基板と、を順に備え、上記第一の基板は、少なくとも１層の下層部材と、上記第一の絵素及び第二の絵素の各々に対応して配置された第一の絵素電極及び第二の絵素電極と、層間絶縁膜と、複数の平行スリットが設けられた共通電極と、を上記液晶層側に向かって順に備え、上記少なくとも１層の下層部材は、第一の領域と、段差部を介して上記第一の領域よりも厚みが小さい第二の領域と、を有し、上記第一の領域に上記第一の絵素電極及び上記第二の絵素電極が配置され、上記第一の絵素電極と上記第二の絵素電極との間に上記第二の領域を有する、液晶表示装置。
【選択図】図２
【解決手段】互いに隣接する第一の絵素及び第二の絵素を含み、フリンジ・フィールド・スイッチングモードの液晶表示装置であって、第一の基板と、液晶層と、第二の基板と、を順に備え、上記第一の基板は、少なくとも１層の下層部材と、上記第一の絵素及び第二の絵素の各々に対応して配置された第一の絵素電極及び第二の絵素電極と、層間絶縁膜と、複数の平行スリットが設けられた共通電極と、を上記液晶層側に向かって順に備え、上記少なくとも１層の下層部材は、第一の領域と、段差部を介して上記第一の領域よりも厚みが小さい第二の領域と、を有し、上記第一の領域に上記第一の絵素電極及び上記第二の絵素電極が配置され、上記第一の絵素電極と上記第二の絵素電極との間に上記第二の領域を有する、液晶表示装置。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに隣接する第一の絵素及び第二の絵素を含み、
フリンジ・フィールド・スイッチングモードの液晶表示装置であって、
第一の基板と、液晶層と、第二の基板と、を順に備え、
前記第一の基板は、少なくとも１層の下層部材と、前記第一の絵素及び第二の絵素の各々に対応して配置された第一の絵素電極及び第二の絵素電極と、層間絶縁膜と、複数の平行スリットが設けられた共通電極と、を前記液晶層側に向かって順に備え、
前記少なくとも１層の下層部材は、第一の領域と、段差部を介して前記第一の領域よりも厚みが小さい第二の領域と、を有し、
前記第一の領域に前記第一の絵素電極及び前記第二の絵素電極が配置され、前記第一の絵素電極と前記第二の絵素電極との間に前記第二の領域を有する
ことを特徴とする液晶表示装置。
フリンジ・フィールド・スイッチングモードの液晶表示装置であって、
第一の基板と、液晶層と、第二の基板と、を順に備え、
前記第一の基板は、少なくとも１層の下層部材と、前記第一の絵素及び第二の絵素の各々に対応して配置された第一の絵素電極及び第二の絵素電極と、層間絶縁膜と、複数の平行スリットが設けられた共通電極と、を前記液晶層側に向かって順に備え、
前記少なくとも１層の下層部材は、第一の領域と、段差部を介して前記第一の領域よりも厚みが小さい第二の領域と、を有し、
前記第一の領域に前記第一の絵素電極及び前記第二の絵素電極が配置され、前記第一の絵素電極と前記第二の絵素電極との間に前記第二の領域を有する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
前記第一の領域及び前記第二の領域を有する下層部材は、絶縁膜である
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項3】
前記第一の領域及び前記第二の領域を有する下層部材は、ゲート絶縁膜である
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記第一の基板は更に、前記第二の領域上にソース配線が配置され、
前記ソース配線は、前記平行スリットの長手方向に対して平行に延設される
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記ソース配線は、前記平行スリットの長手方向に対して平行に延設される
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記段差部は、前記第一の絵素電極及び前記第二の絵素電極で覆われている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
前記共通電極は、前記第一の絵素電極及び前記第二の絵素電極の各々に重畳する第一の共通電極及び第二の共通電極と、前記第二の領域に重畳する第三の共通電極と、を含み、
前記第一の絵素電極及び前記第二の絵素電極の前記液晶層側の表面が、断面視において、前記第三の共通電極の前記液晶層側の表面と同じ高さであるか、又は、前記第三の共通電極の前記液晶層側の表面よりも前記液晶層側に突出している
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記第一の絵素電極及び前記第二の絵素電極の前記液晶層側の表面が、断面視において、前記第三の共通電極の前記液晶層側の表面と同じ高さであるか、又は、前記第三の共通電極の前記液晶層側の表面よりも前記液晶層側に突出している
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項7】
前記共通電極は、前記第一の絵素電極及び前記第二の絵素電極の各々に重畳する第一の共通電極及び第二の共通電極と、前記第二の領域に重畳する第三の共通電極と、を含み、
前記第一の絵素電極及び前記第二の絵素電極の前記液晶層側の表面が、断面視において、前記第三の共通電極の前記液晶層側の表面と同じ高さであるか、又は、前記第三の共通電極の前記液晶層側の表面よりも前記液晶層側に突出している
ことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
前記第一の絵素電極及び前記第二の絵素電極の前記液晶層側の表面が、断面視において、前記第三の共通電極の前記液晶層側の表面と同じ高さであるか、又は、前記第三の共通電極の前記液晶層側の表面よりも前記液晶層側に突出している
ことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項8】
前記共通電極は、前記第一の絵素電極及び前記第二の絵素電極の各々に重畳する第一の共通電極及び第二の共通電極と、前記第二の領域に重畳する第三の共通電極と、を含み、
前記第一の絵素電極及び前記第二の絵素電極の前記液晶層側の表面が、断面視において、前記第三の共通電極の前記液晶層側の表面よりも、前記液晶層とは反対側に位置する
ことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
前記第一の絵素電極及び前記第二の絵素電極の前記液晶層側の表面が、断面視において、前記第三の共通電極の前記液晶層側の表面よりも、前記液晶層とは反対側に位置する
ことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項9】
前記第一の基板は更に、前記液晶層側に平坦化膜を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項10】
前記第一の領域の厚みと前記第二の領域の厚みとの差Ｇは、１００ｎｍ以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項11】
前記段差部は、断面視において、前記下層部材の底面に対して垂直又は斜めに設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項12】
下記式（１－１）、（１－２）及び（１－３）を満たす
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
ｙ＝（ａ１／Ｇ’）＋ｂ１ （１－１）
－０．０７０≦ａ１≦－０．０１８ （１－２）
０．７５≦ｂ１≦０．９１ （１－３）
式中、ｙは、前記液晶層への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。ａ１は、係数を表す。Ｇ’は、前記第一の領域の厚みと前記第二の領域の厚みとの差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化した値である。ｂ１は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
ｙ＝（ａ１／Ｇ’）＋ｂ１ （１－１）
－０．０７０≦ａ１≦－０．０１８ （１－２）
０．７５≦ｂ１≦０．９１ （１－３）
式中、ｙは、前記液晶層への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。ａ１は、係数を表す。Ｇ’は、前記第一の領域の厚みと前記第二の領域の厚みとの差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化した値である。ｂ１は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。
【請求項13】
下記式（２－１）、（２－２）及び（２－３）を満たす
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
ｙ＝（ａ２／Ｇ’）＋ｂ２ （２－１）
－０．０７３≦ａ２≦－０．０１８ （２－２）
０．７７≦ｂ２≦０．９１ （２－３）
式中、ｙは、前記液晶層への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。ａ２は、係数を表す。Ｇ’は、前記第一の領域の厚みと前記第二の領域の厚みとの差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化した値である。ｂ２は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
ｙ＝（ａ２／Ｇ’）＋ｂ２ （２－１）
－０．０７３≦ａ２≦－０．０１８ （２－２）
０．７７≦ｂ２≦０．９１ （２－３）
式中、ｙは、前記液晶層への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。ａ２は、係数を表す。Ｇ’は、前記第一の領域の厚みと前記第二の領域の厚みとの差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化した値である。ｂ２は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。
【請求項14】
下記式（３－１）、（３－２）及び（３－３）を満たす
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
ｙ＝（ａ３／Ｇ’）＋ｂ３ （３－１）
－０．０７２≦ａ３≦－０．０２２ （３－２）
０．７９≦ｂ３≦０．９１ （３－３）
式中、ｙは、前記液晶層への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。ａ３は、係数を表す。Ｇ’は、前記第一の領域の厚みと前記第二の領域の厚みとの差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化した値である。ｂ３は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
ｙ＝（ａ３／Ｇ’）＋ｂ３ （３－１）
－０．０７２≦ａ３≦－０．０２２ （３－２）
０．７９≦ｂ３≦０．９１ （３－３）
式中、ｙは、前記液晶層への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。ａ３は、係数を表す。Ｇ’は、前記第一の領域の厚みと前記第二の領域の厚みとの差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化した値である。ｂ３は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。
【請求項15】
更にバックライトを備える
ことを特徴とする請求項１～１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
ことを特徴とする請求項１～１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
以下の開示は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置は、表示のために液晶組成物を利用する表示装置であり、その代表的な表示方式は、一対の基板間に封入された液晶組成物に対して電圧を印加し、印加した電圧に応じて液晶組成物中の液晶分子の配向状態を変化させることにより、光の透過量を制御するものである。このような液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を活かして幅広い分野で用いられている。
【0003】
液晶表示装置の表示方式として、広視野角特性を得やすい等の理由から、液晶分子の配向を基板面に対して平行な面内で主に回転させることによって制御する水平配向モードが注目を集めている。特に近年では、基板の主面に対して水平な方向に、正又は負の誘電率異方性を有する液晶分子を配向させるフリンジ電界スイッチング（ＦＦＳ：Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードがよく用いられている。ＦＦＳモードの液晶表示装置としては、例えば特許文献１～３において提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１－０４８３９４号公報
【特許文献2】国際公開第２０１５／０８７５８５号
【特許文献3】米国特許第８６４３７９９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ＦＦＳモードの液晶表示装置には、共通電極及び絵素電極の配置が異なる２種類のモードがある。１つ目のモードとしては、面状の共通電極と、該共通電極上に配置された絶縁膜と、該絶縁膜上に複数の絵素の各々に対応して配置され、かつスリットが設けられた複数の絵素電極と、を備えるＶ２モード（ＦＦＳ／Ｖ２モードとも称す）である。より具体的には、図４２に示すように、液晶層を挟持する一対の基板のうち片方の基板が、面状の共通電極１５０Ｒと、絶縁膜１４１Ｒと、スリットが設けられた複数の絵素電極１３０Ｒと、を備える。通常、共通電極１５０Ｒとソース配線１２０Ｓ（及びソース電極）との間には有機絶縁膜１４２Ｒが配置され、ソース配線１２０Ｓ（及びソース電極）とゲート配線（及びゲート電極）（図示せず）との間にゲート絶縁膜１１２Ｒが配置される（図４２参照）。図４２は、ＦＦＳ／Ｖ２モードの液晶表示装置の一例について、一対の基板のうち片方の基板の構成を示す断面模式図である。
【0006】
２つ目のモードとしては、複数の絵素の各々に対応して配置された面状の複数の絵素電極と、該複数の絵素電極上に配置された絶縁膜と、該絶縁膜上に配置され、かつスリットが設けられた共通電極と、を備えるＶ３モード（ＦＦＳ／Ｖ３モードとも称す）である。より具体的には、図４３に示すように、液晶層を挟持する一対の基板のうち片方の基板が、面状の複数の絵素電極１３０Ｒと、絶縁膜１４０Ｒと、スリットが設けられた共通電極１５０Ｒと、を備える。通常、複数の絵素電極１３０Ｒ間にソース配線１２０Ｓ（及びソース電極）が配置され、ソース配線１２０Ｓ（及びソース電極）とゲート配線（及びゲート電極）（図示せず）との間にゲート絶縁膜１１２Ｒが配置される（図４３参照）。図４３は、ＦＦＳ／Ｖ３モードの液晶表示装置の一例について、一対の基板のうち片方の基板の構成を示す断面模式図である。
【0007】
特許文献１～３には、ＦＦＳ／Ｖ３モードの液晶表示装置が開示されている。ＦＦＳ／Ｖ３モードでは通常、ＦＦＳ／Ｖ２モードと同じ液晶分子を使用しても、ＦＦＳ／Ｖ２モードよりも透過率が低いという課題がある。そこで特許文献２では、隣接する画素に配置された画素電極の間の領域に、液晶層側に突出した段差部を配置し、共通電極がその段差部の少なくとも側面を覆う構成とすることで、電圧印加時の透過率を向上する手法を提案しており、この手法は、液晶表示装置の分野で極めて有用なものとなっている。
【0008】
しかしながら、従来の液晶表示装置においても未だ、電圧印加時の透過率を更に向上させて、表示画像の高精細化をより実現するための工夫の余地があった。また、高透過率に代えて又は高透過率とともに高コントラスト（ＣＲ）が要求される場合に適用できるようにするための工夫の余地もあった。
【0009】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、電圧印加時の透過率及び／又はコントラストを向上することができるＦＦＳ／Ｖ３モードの液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0010】
（１）本発明の一実施形態は、互いに隣接する第一の絵素及び第二の絵素を含み、フリンジ・フィールド・スイッチングモードの液晶表示装置であって、第一の基板と、液晶層と、第二の基板と、を順に備え、上記第一の基板は、少なくとも１層の下層部材と、上記第一の絵素及び第二の絵素の各々に対応して配置された第一の絵素電極及び第二の絵素電極と、層間絶縁膜と、複数の平行スリットが設けられた共通電極と、を上記液晶層側に向かって順に備え、上記少なくとも１層の下層部材は、第一の領域と、段差部を介して上記第一の領域よりも厚みが小さい第二の領域と、を有し、上記第一の領域に上記第一の絵素電極及び上記第二の絵素電極が配置され、上記第一の絵素電極と上記第二の絵素電極との間に上記第二の領域を有する、液晶表示装置。
【0011】
（２）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、上記第一の領域及び上記第二の領域を有する下層部材は、絶縁膜である、液晶表示装置。
【0012】
（３）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、上記第一の領域及び上記第二の領域を有する下層部材は、ゲート絶縁膜である、液晶表示装置。
【0013】
（４）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）又は上記（３）の構成に加え、上記第一の基板は更に、上記第二の領域上にソース配線が配置され、上記ソース配線は、上記平行スリットの長手方向に対して平行に延設される、液晶表示装置。
【0014】
（５）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）又は上記（４）の構成に加え、上記段差部は、上記第一の絵素電極及び上記第二の絵素電極で覆われている、液晶表示装置。
【0015】
（６）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）又は上記（５）の構成に加え、上記共通電極は、上記第一の絵素電極及び上記第二の絵素電極の各々に重畳する第一の共通電極及び第二の共通電極と、上記第二の領域に重畳する第三の共通電極と、を含み、上記第一の絵素電極及び上記第二の絵素電極の上記液晶層側の表面が、断面視において、上記第三の共通電極の上記液晶層側の表面と同じ高さであるか、又は、上記第三の共通電極の上記液晶層側の表面よりも上記液晶層側に突出している、液晶表示装置。
【0016】
（７）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）又は上記（５）の構成に加え、上記共通電極は、上記第一の絵素電極及び上記第二の絵素電極の各々に重畳する第一の共通電極及び第二の共通電極と、上記第二の領域に重畳する第三の共通電極と、を含み、上記第一の絵素電極及び上記第二の絵素電極の上記液晶層側の表面が、断面視において、上記第三の共通電極の上記液晶層側の表面よりも上記液晶層とは反対側に位置する、液晶表示装置。
【0017】
（８）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）又は上記（７）の構成に加え、上記第一の基板は更に、上記液晶層側に平坦化膜を備える、液晶表示装置。
【0018】
（９）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）、上記（７）又は上記（８）の構成に加え、上記第一の領域の厚みと上記第二の領域の厚みとの差Ｇは、１００ｎｍ以上である、液晶表示装置。
【0019】
（１０）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）、上記（７）、上記（８）又は上記（９）の構成に加え、上記段差部は、断面視において、上記下層部材の底面に対して垂直又は斜めに設けられる、液晶表示装置。
【0020】
（１１）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）、上記（７）、上記（８）、上記（９）又は上記（１０）の構成に加え、下記式（１－１）、（１－２）及び（１－３）を満たす、液晶表示装置。
ｙ＝（ａ１／Ｇ’）＋ｂ１ （１－１）
－０．０７０≦ａ１≦－０．０１８ （１－２）
０．７５≦ｂ１≦０．９１ （１－３）
式中、ｙは、上記液晶層への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。ａ１は、係数を表す。Ｇ’は、上記第一の領域の厚みと上記第二の領域の厚みとの差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化した値である。ｂ１は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。
ｙ＝（ａ１／Ｇ’）＋ｂ１ （１－１）
－０．０７０≦ａ１≦－０．０１８ （１－２）
０．７５≦ｂ１≦０．９１ （１－３）
式中、ｙは、上記液晶層への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。ａ１は、係数を表す。Ｇ’は、上記第一の領域の厚みと上記第二の領域の厚みとの差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化した値である。ｂ１は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。
【0021】
（１２）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）、上記（７）、上記（８）、上記（９）又は上記（１０）の構成に加え、下記式（２－１）、（２－２）及び（２－３）を満たす、液晶表示装置。
ｙ＝（ａ２／Ｇ’）＋ｂ２ （２－１）
－０．０７３≦ａ２≦－０．０１８ （２－２）
０．７７≦ｂ２≦０．９１ （２－３）
式中、ｙは、上記液晶層への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。ａ２は、係数を表す。Ｇ’は、上記第一の領域の厚みと上記第二の領域の厚みとの差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化した値である。ｂ２は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。
ｙ＝（ａ２／Ｇ’）＋ｂ２ （２－１）
－０．０７３≦ａ２≦－０．０１８ （２－２）
０．７７≦ｂ２≦０．９１ （２－３）
式中、ｙは、上記液晶層への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。ａ２は、係数を表す。Ｇ’は、上記第一の領域の厚みと上記第二の領域の厚みとの差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化した値である。ｂ２は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。
【0022】
（１３）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）、上記（７）、上記（８）、上記（９）又は上記（１０）の構成に加え、下記式（３－１）、（３－２）及び（３－３）を満たす、液晶表示装置。
ｙ＝（ａ３／Ｇ’）＋ｂ３ （３－１）
－０．０７２≦ａ３≦－０．０２２ （３－２）
０．７９≦ｂ３≦０．９１ （３－３）
式中、ｙは、上記液晶層への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。ａ３は、係数を表す。Ｇ’は、上記第一の領域の厚みと上記第二の領域の厚みとの差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化した値である。ｂ３は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。
ｙ＝（ａ３／Ｇ’）＋ｂ３ （３－１）
－０．０７２≦ａ３≦－０．０２２ （３－２）
０．７９≦ｂ３≦０．９１ （３－３）
式中、ｙは、上記液晶層への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。ａ３は、係数を表す。Ｇ’は、上記第一の領域の厚みと上記第二の領域の厚みとの差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化した値である。ｂ３は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。
【0023】
（１４）また、本発明のある実施形態は、上記（１）、上記（２）、上記（３）、上記（４）、上記（５）、上記（６）、上記（７）、上記（８）、上記（９）、上記（１０）、上記（１１）、上記（１２）又は上記（１３）の構成に加え、更にバックライトを備える、液晶表示装置。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、電圧印加時の透過率及び／又はコントラストを向上することができるＦＦＳ／Ｖ３モードの液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】実施形態１の液晶表示装置の平面模式図である。
【図3】背面側にバックライトを備える液晶表示装置の断面模式図である。
【図4】従来のＦＦＳ／Ｖ３モードの液晶表示装置で生じる電界を検討した図である。
【図5】実施形態１の液晶表示装置で生じる電界について検討した図である。
【図6A】実施形態１の液晶表示装置の製造方法のうち、ゲート絶縁膜形成工程の一工程を説明するための図の製造方法のうち、ゲート絶縁膜形成工程の一工程を説明するための図である。
【図6B】実施形態１の液晶表示装置の製造方法のうち、ゲート絶縁膜形成工程の一工程を説明するための図である。
【図6C】実施形態１の液晶表示装置の製造方法のうち、ゲート絶縁膜形成工程の一工程を説明するための図である。
【図6D】実施形態１の液晶表示装置の製造方法のうち、ゲート絶縁膜形成工程の一工程を説明するための図である。
【図6E】実施形態１の液晶表示装置の製造方法のうち、ゲート絶縁膜形成工程の一工程を説明するための図である。
【図7】実施形態２の液晶表示装置の平面模式図である。
【図9】実施形態２の液晶表示装置で生じる電界について検討した図である。
【図10A】実施形態２の液晶表示装置の製造方法のうち、ゲート絶縁膜形成工程の一工程を説明するための図である。
【図10B】実施形態２の液晶表示装置の製造方法のうち、ゲート絶縁膜形成工程の一工程を説明するための図である。
【図10C】実施形態２の液晶表示装置の製造方法のうち、ゲート絶縁膜形成工程の一工程を説明するための図である。
【図10D】実施形態２の液晶表示装置の製造方法のうち、ゲート絶縁膜形成工程の一工程を説明するための図である。
【図10E】実施形態２の液晶表示装置の製造方法のうち、ゲート絶縁膜形成工程の一工程を説明するための図である。
【図11】実施形態３の液晶表示装置の平面模式図である。
【図13】実施形態３の液晶表示装置で生じる電界について検討した図である。
【図14】実施形態３の液晶表示装置の製造方法のうち、（ｖｉｉｉ）平坦化膜形成工程を経て得られる第一の基板の層構成を概念的に示す断面模式図である。
【図15】実施形態４の液晶表示装置の平面模式図である。
【図17】従来のＦＦＳ／Ｖ３モードの液晶表示装置で生じる電界を検討した図である。
【図18】実施形態４の液晶表示装置で生じる電界について検討した図である。
【図19】実施形態４の液晶表示装置の製造方法のうち、（ｖｉ）層間絶縁膜／保護膜／平坦化膜形成工程を経て得られる第一の基板の層構成を概念的に示す断面模式図である。
【図20】実施形態５の液晶表示装置の平面模式図である。
【図22】実施形態５の液晶表示装置で生じる電界について検討した図である。
【図23】実施例１の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図24】実施例１の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図25】実施例１の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図26】実施例２の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図27】実施例２の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図28】実施例２の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図29】実施例２の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図30】実施例２の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図31】実施例３の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図32】実施例３の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図33】実施例３の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図34】実施例４の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図35】実施例４の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図36】実施例４の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図37】実施例５の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図38】実施例５の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図39】実施例５の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図40】実施例５の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図41】実施例５の液晶表示装置のシミュレーション結果である。
【図42】従来のＦＦＳ／Ｖ２モードの液晶表示装置の一例について、一対の基板のうち片方の基板の構成を示す断面模式図である。
【図43】従来のＦＦＳ／Ｖ３モードの液晶表示装置の一例について、一対の基板のうち片方の基板の構成を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
（用語の定義）
本明細書中、観察面側とは、液晶表示装置の画面（表示面）に対してより近い側を意味し、背面側とは、液晶表示装置の画面（表示面）に対してより遠い側を意味する。
本明細書中、観察面側とは、液晶表示装置の画面（表示面）に対してより近い側を意味し、背面側とは、液晶表示装置の画面（表示面）に対してより遠い側を意味する。
【0027】
可視光とは、波長３８０ｎｍ以上、８００ｎｍ未満の光（電磁波）を意味する。
【0028】
画素は、表示画像を構成する最小単位であり、画素は、互いに異なる色を有する複数の絵素から構成される領域である。
【0029】
以下、本発明の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。本発明は、以下の実施形態に記載された内容に限定されるものではなく、本発明の構成を充足する範囲内で適宜設計変更を行うことが可能である。
【0030】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の液晶表示装置の平面模式図である。図２は、図１のＡ－Ａ’線を切断面とする断面模式図（Ａ－Ａ’線断面図）である。図１及び図２に示すように、本実施形態の液晶表示装置１は、互いに隣接する第一の絵素１ＰＸ及び第二の絵素２ＰＸを含み、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板１００と、液晶層３００と、第二の基板２００と、を備える。より詳細に言うと、本実施形態の液晶表示装置１は、更に背面側にバックライト２０を備える（図３参照）。即ち液晶表示装置１は、互いに隣接する第一の絵素１ＰＸ及び第二の絵素２ＰＸを含み、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板１００、液晶層３００、及び、第二の基板２００を備える液晶パネル１０と、液晶パネル１０の背面側に配置されたバックライト２０と、を備えると言うことができる。従って、図１は、液晶表示装置１が備える液晶パネル１０の平面模式図でもある。図３は、背面側にバックライトを備える態様の断面模式図である。液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は更に、第一の基板１００と液晶層３００との間に第一の配向膜４０１を備え、第二の基板２００と液晶層３００との間に第二の配向膜４０２を備える（図２参照）。第一の配向膜４０１及び第二の配向膜４０２を、配向膜４００と総称することもある。
図１は、本実施形態の液晶表示装置の平面模式図である。図２は、図１のＡ－Ａ’線を切断面とする断面模式図（Ａ－Ａ’線断面図）である。図１及び図２に示すように、本実施形態の液晶表示装置１は、互いに隣接する第一の絵素１ＰＸ及び第二の絵素２ＰＸを含み、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板１００と、液晶層３００と、第二の基板２００と、を備える。より詳細に言うと、本実施形態の液晶表示装置１は、更に背面側にバックライト２０を備える（図３参照）。即ち液晶表示装置１は、互いに隣接する第一の絵素１ＰＸ及び第二の絵素２ＰＸを含み、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板１００、液晶層３００、及び、第二の基板２００を備える液晶パネル１０と、液晶パネル１０の背面側に配置されたバックライト２０と、を備えると言うことができる。従って、図１は、液晶表示装置１が備える液晶パネル１０の平面模式図でもある。図３は、背面側にバックライトを備える態様の断面模式図である。液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は更に、第一の基板１００と液晶層３００との間に第一の配向膜４０１を備え、第二の基板２００と液晶層３００との間に第二の配向膜４０２を備える（図２参照）。第一の配向膜４０１及び第二の配向膜４０２を、配向膜４００と総称することもある。
【0031】
第一の基板１００は、液晶層３００側に向かって順に、下層部材１１０と、第一の絵素１ＰＸ及び第二の絵素２ＰＸの各々に対応して配置された第一の絵素電極１３１及び第二の絵素電極１３２と、層間絶縁膜１４０と、共通電極１５０と、を、備える。共通電極１５０には、複数の平行スリット１５０Ｓが設けられている。第一の絵素電極１３１及び第二の絵素電極１３２を、絵素電極１３０と総称することがある。
なお、図１及び図２等では一つの画素部が示されているが、図面の左右方向には、このような構成が繰り返し並んでいる。同様の他の図面も同じである。
なお、図１及び図２等では一つの画素部が示されているが、図面の左右方向には、このような構成が繰り返し並んでいる。同様の他の図面も同じである。
【0032】
下層部材１１０は、厚みがＨ１である第一の領域Ａ１と、厚みがＨ２である第二の領域Ａ２との間に段差部１１０Ｓを有する（但し、Ｈ１＞Ｈ２である。）。段差部１１０Ｓは、断面視において、下層部材１１０の底面に対して垂直に設けられている。ここで、「断面視において、段差部が下層部材の底面に対して垂直に設けられる」とは、断面視において、段差部が下層部材の底面に対して８５°以上９０°以下の角度をなすことをいう。言い換えれば、下層部材の底面の法線方向と、段差部１１０Ｓとがなす角度α（段差部１１０Ｓのテーパー角度とも称す）が、０°以上５°以下であることを意味する。
【0033】
第一の領域Ａ１と第二の領域Ａ２との厚みの差Ｇ（即ち、Ｈ１－Ｈ２）は、１００ｎｍ以上であることが好ましい。より好ましくは１５０ｎｍ以上、更に好ましくは２００ｎｍ以上、特に好ましくは３００ｎｍ以上である。なお、第二の領域Ａ２にソース配線１２０Ｓが配置される場合、Ｇは、ソース配線１２０Ｓの膜厚よりも大きいことが好適である。これにより、電圧印加時の透過率が更に向上される。一方、液晶表示装置のコントラストを更に高める観点から、Ｇは１０００ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは８００ｎｍ以下、更に好ましくは６００ｎｍ以下である。
なお、厚みの差Ｇは、絵素電極１３０直下の下層部材１１０の厚みＨ１から、絵素間Ｐの下層部材１１０（即ち第二の領域Ａ２）の厚みＨ２を差し引いた値である（図２参照）。
なお、厚みの差Ｇは、絵素電極１３０直下の下層部材１１０の厚みＨ１から、絵素間Ｐの下層部材１１０（即ち第二の領域Ａ２）の厚みＨ２を差し引いた値である（図２参照）。
【0034】
本実施形態の液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は後述するように、絵素電極１３０の表面が、第二の領域Ａ２に重畳する共通電極（第三の共通電極１５３）の液晶層３００側の表面よりも、液晶層３００側に突出した構造であるが、この構造になるように、第一の領域Ａ１の厚みＨ１を調整する。例えばＨ１は、５００ｎｍ以上であることが好適である。より好ましくは５５０ｎｍ以上である。また、２０００ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは１８００ｎｍ以下である。
【0035】
第二の領域Ａ２の厚みＨ２は、例えば、１００ｎｍ以上、１９００ｎｍ以下（但しＨ１未満）であることが好ましい。より好ましくは１５０ｎｍ以上、１６５０ｎｍ以下である。
【0036】
本実施形態では、第一の領域Ａ１に絵素電極１３０を配置し、第二の領域Ａ２には絵素電極１３０を配置せず、第一の絵素電極１３１と第二の絵素電極１３２との間（図１中のＰ）を、第二の領域Ａ２とする。このような態様とすることで、絵素電極１３０が液晶層３００側に突出した構造となる。なお、第一の絵素電極１３１に重畳する共通電極を第一の共通電極１５１とも称し、第二の絵素電極１３２に重畳する共通電極を第二の共通電極１５２とも称し、第二の領域Ａ２に重畳する共通電極を第三の共通電極１５３と称す。本実施形態では特に、第一の領域Ａ１の厚みを大きくすることで、断面視において、絵素電極１３０の表面が、第三の共通電極１５３の液晶層３００側の表面よりも、液晶層３００側に突出した構造としている（図２参照）。つまり本実施形態では、ＦＦＳ／Ｖ３モードの液晶表示装置でありながら、第三の共通電極１５３と絵素電極１３０との関係では、観察面側から順に絵素電極、共通電極という構成（Ｐｉｘ／ＣＯＭ）の電極構造を実現している。これは従来のＦＦＳ／Ｖ３モードでは実現できなかった電極構造である。
【0037】
従来のＦＦＳ／Ｖ３モードの液晶表示装置（例えば特許文献１～３に記載の装置）では、電極構造が、観察面側から背面側に向かって順に、共通電極、絵素電極という構成（ＣＯＭ／Ｐｉｘ）を採る（図４、図１７及び図４３参照）。図４（及び図１７）は、従来のＦＦＳ／Ｖ３モードの液晶表示装置で生じる電界を検討した図である。この（ＣＯＭ／Ｐｉｘ）の構成に対して電圧を印加すると、液晶層に絵素間同士の横電界（基板に対して水平な方向の電界）が充分に届かない場合がある。より具体的に言うと、従来のＦＦＳ／Ｖ３モードでは、各絵素内では同一極性でフリンジ電界がかかるため、液晶分子が配向して電圧－透過率特性（ＶＴ特性とも称す）が生じる。一方、絵素間では、絵素ごとに極性が異なるために横電界が発生するものの、その横電界は共通電極にシールドされて、その横電界が液晶層へ影響を及ぼしにくい（図４のＸ１を参照）。特に絵素間では、ソース配線１２０Ｓ（及びソース電極）による電界影響を受けるため、横電界が液晶層に与える影響が小さくなる。このように絵素間まで横電界が届かないことがある。この場合、液晶分子の方位が充分に変化しないために、絵素エッジの透過率を充分に向上することができない。表示装置の高精細化が進むに従い、絵素部全体に対するこのような透過率の影響が顕著になると考えられる。なお、絵素間（図１中の符号：Ｐ）は、絵素電極とそれに隣接する絵素電極との間（絵素エッジとも称す）を意味する。
【0038】
これに対し、電極の配置順を逆転させた本実施形態の構成（Ｐｉｘ／ＣＯＭ）では、絵素電極１３０が第三の共通電極１５３よりも液晶層３００側に突出した位置にあることで、絵素間に生じる横電界を液晶層に充分に届けることができる（図５参照）。図５は、本実施形態の液晶表示装置で生じる電界について検討した図である。これにより、絵素エッジに重畳する液晶層の液晶分子が容易に配向できるようになり、この部分の透過率が向上する。また、生産性の観点でも、本実施形態の液晶表示装置は有用である。
【0039】
下層部材１１０は、１層以上の層から構成され、このうちの１層以上の層に厚み差Ｇを設けて、絵素電極１３０を配置する第一の領域Ａ１と、配置しない第二の領域Ａ２とを形成する（図２参照）。厚み差Ｇを設ける下層部材は、どの層であってもよい。例えば下層部材１１０として、第一の支持基板１１１を含むもの、第一の支持基板と絶縁膜とを含むもの、等が挙げられるが、これらの場合、第一の領域Ａ１と第二の領域Ａ２とを有する下層部材は、第一の支持基板１１１であってもよいし、絶縁膜であってもよいし、第一の支持基板と絶縁膜との両方であってもよい。本実施形態では、絶縁膜の中でも、ゲート絶縁膜１１２に厚み差Ｇを設けている（図２参照）。即ち第一の領域Ａ１と第二の領域Ａ２とを有する下層部材は、ゲート絶縁膜１１２である。言い換えると、本実施形態の下層部材１１０は、第一の支持基板１１１とゲート絶縁膜１１２とを含み、ゲート絶縁膜１１２に厚み差Ｇを設けて、絵素電極１３０を配置する第一の領域Ａ１と、配置しない第二の領域Ａ２とを形成している。
【0040】
第一の支持基板１１１は、透明基板であることが好ましく、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等が挙げられる。
【0041】
ゲート絶縁膜１１２は、導電膜同士を絶縁でき、かつ一定の比誘電率を有する膜であることが好ましい。具体的には、無機絶縁膜、有機絶縁膜、又は、有機絶縁膜と無機絶縁膜との積層体が好適である。無機絶縁膜としては、例えば、ＳｉＮｘ、ＳｉＯ２、ＳｉＮＯ、ＴｉＯ２等を含む無機絶縁膜やその積層膜が挙げられる。有機絶縁膜としては、透明な有機高分子の単層膜又は積層膜を用いることができ、当該有機高分子としては例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂等が挙げられる。
【0042】
層間絶縁膜１４０もまた、導電膜同士を絶縁でき、かつ一定の比誘電率を有する膜であることが好ましい。具体的には、無機絶縁膜、有機絶縁膜、又は、有機絶縁膜と無機絶縁膜との積層体が好適である。これらの詳細は上述した通りである。なお、層間絶縁膜１４０は、保護膜としても機能し得る。
【0043】
無機絶縁膜の比誘電率εは、例えば３～１０であることが好ましく、有機絶縁膜の比誘電率εは、例えば２．５～１２であることが好ましい。比誘電率がこれらの範囲内にあり、かつ導電膜同士を絶縁できるものであれば、ゲート絶縁膜１１２又は層間絶縁膜１４０として好適に使用することができる。
【0044】
従来の液晶表示装置では、ゲート絶縁膜及び層間絶縁膜としてＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、ＳｉＮＯ等のシリコン系無機絶縁膜が通常使用される。だが本実施形態では、後述するように、ゲート絶縁膜１１２及び層間絶縁膜１４０の誘電率は一定の範囲内であれば特に限定されないため、ゲート絶縁膜１１２及び層間絶縁膜１４０として、シリコン系無機絶縁膜を用いることもできるし、有機絶縁膜を用いることもできるし、ＳｉＮｘ膜等のＰＡＳ膜（パッシベーション膜とも称す）を用いることもできるし、ＳｉＯｘ、ＳｉＮＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の無機絶縁膜を用いることもできる。なお、有機絶縁膜を用いると、液晶表示装置において高開口率化を図ることができる。有機絶縁膜を備える液晶表示装置とする場合は、ゲート絶縁膜１１２として有機絶縁膜を用いることがより好適である。
【0045】
以下では、第一の基板１００として、液晶表示装置１の画素のオン・オフをスイッチングするために用いられるスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が設けられたＴＦＴ基板を使用する場合を例に挙げて説明する。
【0046】
第一の基板１００は、ＴＦＴを有し、背面側から観察面側に向かって順に、第一の支持基板１１１上に、互いに平行に延設された複数のゲート配線１２０Ｇと、ゲート絶縁膜１１２と、ゲート絶縁膜を介して各ゲート配線１２０Ｇと交差する方向に互いに平行に延設された複数のソース配線１２０Ｓと、複数の絵素電極１３０と、層間絶縁膜１４０と、共通電極１５０と、を備える（図１及び図２参照）。複数のゲート配線１２０Ｇ及び複数のソース配線１２０Ｓは、各絵素（１ＰＸ、２ＰＸ等）を区画するように全体として格子状に形成されている。各ゲート配線１２０Ｇと各ソース配線１２０Ｓとの交点にはスイッチング素子としてのＴＦＴが配置されている。ゲート絶縁膜１１２は、厚みがＨ１である第一の領域Ａ１と、厚みがＨ２である第二の領域Ａ２とを有している（図２参照）。
【0047】
各ＴＦＴは、複数のゲート配線１２０Ｇ及び複数のソース配線１２０Ｓのうちの対応するゲート配線１２０Ｇ及びソース配線１２０Ｓに接続されており、対応するゲート配線１２０Ｇから突出した（即ちゲート配線１２０Ｇの一部である）ゲート電極、対応するソース配線１２０Ｓから突出した（即ちソース配線１２０Ｓの一部である）ソース電極、複数の絵素電極１３０のうちの対応する絵素電極１３０と接続されたドレイン電極１２０Ｄ、及び、薄膜半導体層１２０ＳＣを有する三端子スイッチから構成される。ソース電極及びドレイン電極は、ソース配線１２０Ｓと同じソース配線層に設けられる電極であり、ゲート電極はゲート配線１２０Ｇと同じゲート配線層に設けられる電極である。各絵素電極１３０は、ゲート絶縁膜１１２や層間絶縁膜１４０等に設けられたコンタクトホールを介して、ドレイン電極１２０Ｄに接続されている。
【0048】
共通電極１５０は、平面視において互いに平行な複数のスリット１５０Ｓが設けられている。スリット１５０Ｓは、例えば、液晶分子の初期配向方位に対して傾斜して設けられることが好ましい。これにより、液晶分子を一定方向へ回転させることができ、電圧制御によって液晶分子の配向を制御することが可能となる。共通電極１５０に対しては、一定値に保たれた共通信号が供給され、共通電極１５０は一定の電位に保たれる。
【0049】
絵素電極１３０はそれぞれ、互いに隣接する２本のゲート配線１２０Ｇと互いに隣接する２本のソース配線１２０Ｓとに囲まれた各領域に配置された電極である。各絵素電極１３０は、ＴＦＴが備える薄膜半導体層を介して対応するソース配線１２０Ｓと電気的に接続されている。各絵素電極１３０は、対応するＴＦＴを介して供給されるデータ信号に応じた電位に設定される。
【0050】
液晶層３００は、電圧無印加時に第一の基板１００に対して水平配向する液晶分子を含有し、一対の電極を構成する共通電極１５０及び絵素電極１３０の間に印加された電圧により液晶層３００内に発生する電界に応じて液晶分子の配向が変化することにより、光の透過量を制御するものである。液晶層３００中の液晶分子は、第一の基板１００に設けられた一対の電極間に電圧が印加されていない状態（電圧無印加時）では配向膜４００の規制力によって水平配向し、一対の電極間に電圧が印加された状態（電圧無印加時）では液晶層３００内に発生した横電界に応じて面内方向に回転する。
【0051】
液晶分子は、下記（式Ｌ）で定義される誘電率異方性（Δε）が正の値を有するものであってもよく、負の値を有するものであってもよい。本実施形態では、Δεが負の値を有する液晶分子を用いる。なお、正の誘電率異方性を有する液晶分子はポジ型液晶ともいい、負の誘電率異方性を有する液晶分子はネガ型液晶ともいう。液晶分子の長軸方向が遅相軸の方向となる。
Δε＝（長軸方向の誘電率）－（短軸方向の誘電率） （式Ｌ）
Δε＝（長軸方向の誘電率）－（短軸方向の誘電率） （式Ｌ）
【0052】
第二の基板２００は、第一の基板１００に対向配置される基板である。以下では、第二の基板２００として、第二の支持基板２１０上に、ブラックマトリクス層２２０と、カラーフィルタ層２３０と、オーバーコート層２４０と、を備える基板を用いる場合を例に挙げて説明する。なお、第一の基板１００にカラーフィルタ層を配置してもよいが、この場合、第二の基板２００にはカラーフィルタ層を配置しない。
以下では、ブラックマトリクス（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ）をＢＭとも称し、カラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）をＣＦとも称す。
以下では、ブラックマトリクス（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ）をＢＭとも称し、カラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）をＣＦとも称す。
【0053】
第二の支持基板２１０は、透明基板であることが好ましく、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等が挙げられる。
【0054】
ＢＭ層２２０は、第二の支持基板２１０上に、ゲート配線１２０Ｇ及びソース配線１２０Ｓに対応するように格子状に設けられている。
【0055】
ＣＦ層２３０は、赤色カラーフィルタ２３０Ｒ、緑色カラーフィルタ２３０Ｇ及び青色カラーフィルタ２３０Ｂが面内に並べられ、ＢＭ層２２０で区画された構成を有する。赤色カラーフィルタ２３０Ｒ、緑色カラーフィルタ２３０Ｇ及び青色カラーフィルタ２３０Ｂは、例えば、顔料を含有する透明樹脂で構成されている。通常、すべての画素に赤色カラーフィルタ２３０Ｒ、緑色カラーフィルタ２３０Ｇ及び青色カラーフィルタ２３０Ｂの組み合わせが配置され、赤色カラーフィルタ２３０Ｒ、緑色カラーフィルタ２３０Ｇ及び青色カラーフィルタ２３０Ｂを透過する色光の量を制御しつつ混色させることで各画素において所望の色が得られる。なお、赤色カラーフィルタ２３０Ｒ、緑色カラーフィルタ２３０Ｇ及び青色カラーフィルタ２３０Ｂの厚みは同一でなくてもよい。すなわち、ＣＦ層２３０の液晶層３００側の表面は平坦でなくてもよい。
【0056】
オーバーコート層２４０は、ＣＦ層２３０の液晶層３００側の表面を覆う層である。オーバーコート層２４０は、ＣＦ層２３０の液晶層３００側の表面が平坦でない場合に、第二の基板２００側の配向膜４００の下地を平坦化する機能を有する。また、オーバーコート層２４０によりＣＦ層２３０中の不純物が液晶層３００側へ溶出することを防止することもできる。オーバーコート層は、平坦化層（平坦化膜とも称す）又は保護層（保護膜とも称す）と称することもできる。
【0057】
オーバーコート層２４０の材料としては、光硬化型又は熱硬化型の透明樹脂が好適に用いられる。光硬化型の透明樹脂は、例えば、光重合開始剤、添加剤、溶剤等とともに用いられる。オーバーコート層２４０としては、例えば、有機膜（比誘電率ε＝２．５～５）を用いることができる。
【0058】
オーバーコート層２４０の厚みは、例えば、０．５～４．０μｍであり、０．８～２．５μｍが好ましい。より好ましくは、１．０～２．５μｍである。
【0059】
第一の基板１００の液晶層３００側、及び、第二の基板２００の液晶層３００側にはそれぞれ、配向膜４０１、４０２が配置されている（図２参照）。これら配向膜４００は、液晶層３００に含まれる液晶分子の配向を制御する機能を有する。具体的に言うと、液晶層３００への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）であるときに、主に配向膜４００の働きによって、液晶層３００中の液晶分子の長軸が、配向膜４００に対して水平方向を向くように制御される。
【0060】
ここで、「液晶層中の液晶分子の長軸が配向膜に対して水平方向を向く」とは、液晶分子のチルト角（プレチルト角を含む）が、配向膜４００に対して０～５°であることを意味する。好ましくは０～３°、より好ましくは０～１°である。
なお、液晶分子のチルト角は、液晶分子の長軸（光軸）が配向膜４００の表面に対して傾斜する角度を意味する。
なお、液晶分子のチルト角は、液晶分子の長軸（光軸）が配向膜４００の表面に対して傾斜する角度を意味する。
【0061】
配向膜４００は、液晶分子の配向を制御するための配向処理がなされた層であり、液晶表示装置の分野で一般的な配向膜を用いることができる。配向膜４００の材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリシロキサン等の主鎖を有するポリマーが挙げられ、主鎖又は側鎖に光反応部位（官能基）を有する光配向膜材料が好適に用いられる。
【0062】
液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は、第一の基板の液晶層３００とは反対側（図２では第一の基板１００の背面側に該当する。）と、第二の基板の液晶層３００とは反対側（図２では第二の基板２００の観察面側に該当する。）とに、一対の偏光板を有していてもよい（図示せず）。偏光板としては、直線偏光板であってもよいし、円偏光板であってもよい。
【0063】
偏光板としては例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムにヨウ素錯体（又は染料）等の異方性材料を、染色及び吸着させてから延伸配向させた偏光子（吸収型偏光板）等を用いることができる。なお通常は、機械強度や耐湿熱性を確保するために、ＰＶＡフィルムの両側にトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム等の保護フィルムをラミネートして実用に供される。また、反射型偏光板を用いることもできる。
【0064】
一対の偏光板は、その透過軸が直交することが好ましい。つまり一対の偏光板がクロスニコルに配置されることが好適である。この場合、電圧無印加時に、良好な黒表示状態を実現することができる。
【0065】
本明細書中、２つの軸（方向）が直交するとは、両者のなす角度（絶対値）が９０±３°の範囲内であることを指し、好ましくは９０±１°の範囲内であり、より好ましくは９０±０．５°の範囲内であり、特に好ましくは９０°（完全に直交）である。また、本明細書中、２つの軸（方向）が平行であるとは、両者のなす角度（絶対値）が０±３°の範囲内であることを指し、好ましくは０±１°の範囲内であり、より好ましくは０±０．５°の範囲内であり、特に好ましくは０°（完全に平行）である。
【0066】
液晶表示装置１はまた、バックライト２０を備えてよい（図３参照）。
バックライト２０は、液晶パネル１０に対して光を照射するものであれば特に限定されず、直下型やエッジ型やその他のどの方式でもよい。バックライト２０は、例えば、光源及び導光板を有する。導光板は、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができる。バックライト２０は、更に、拡散板、プリズムシート等の光学シートを適宜用いることができる。
バックライト２０は、液晶パネル１０に対して光を照射するものであれば特に限定されず、直下型やエッジ型やその他のどの方式でもよい。バックライト２０は、例えば、光源及び導光板を有する。導光板は、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができる。バックライト２０は、更に、拡散板、プリズムシート等の光学シートを適宜用いることができる。
【0067】
光源は、可視光を含む光を発するものであれば特に限定されず、可視光のみを含む光を発するものであってもよく、可視光及び紫外光の両方を含む光を発するものであってもよい。液晶表示装置１によるカラー表示を可能とするためには、白色光を発する光源が好適に用いられる。光源の種類としては、例えば、冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）等が好適に用いられる。
【0068】
液晶表示装置１は更に、ＴＣＰ（テープ・キャリア・パッケージ）、ＰＣＢ（プリント配線基板）等の外部回路；視野角拡大フィルム、輝度向上フィルム等の光学フィルム；ベゼル（フレーム）等の複数の部材により構成されるものであり、部材によっては、他の部材に組み込まれていてもよい。既に説明した部材以外の部材については特に限定されず、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができるので、説明を省略する。
【0069】
本実施形態の液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は、下記式（１－１）、（１－２）及び（１－３）を満たす。
ｙ＝（ａ１／Ｇ’）＋ｂ１ （１－１）
－０．０７０≦ａ１≦－０．０１８ （１－２）
０．７５≦ｂ１≦０．９１ （１－３）
式中、ｙは、液晶層３００への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。より詳細には、ｙは、〔（一対の偏光板をクロスニコルに配置した液晶表示装置１の電圧印加時（印加電圧＝４．４～６Ｖ）の透過率／一対の偏光板をパラレルニコルに配置した液晶表示装置１の電圧無印加時（印加電圧＝０Ｖ）の透過率）×１００〕により求められる。ａ１は、係数を表す。Ｇ’は、第一の領域Ａ１の厚みＨ１と第二の領域Ａ２の厚みＨ２との差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化したものを表す（敢えて数式にすれば、「Ｇ’＝Ｇ／３００」と表すこともできる。）。ｂ１は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。より詳細には、ｂ１は、〔（一対の偏光板をクロスニコルに配置した液晶表示装置１（但しＧ’は無限大）の電圧印加時（印加電圧＝４．４～６Ｖ）の透過率／一対の偏光板をパラレルニコルに配置した液晶表示装置１（但しＧ’は無限大）の電圧無印加時（印加電圧＝０Ｖ）の透過率）×１００〕により求められる。
ここで、Ｇは、実用上、セル厚（３．０μｍ～１０μｍ）と同等以上になることはないので、「Ｇ’が無限大（∞）であるとき」とは、実質的に、Ｇが、セル厚に等しい場合に該当する。なお、後述する実施例１では、Ｇが、セル厚の最低限の値である３．０μｍである、すなわちＧ’＝１０の場合について、シミュレーションを行った（図２５参照）。
ｙ＝（ａ１／Ｇ’）＋ｂ１ （１－１）
－０．０７０≦ａ１≦－０．０１８ （１－２）
０．７５≦ｂ１≦０．９１ （１－３）
式中、ｙは、液晶層３００への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。より詳細には、ｙは、〔（一対の偏光板をクロスニコルに配置した液晶表示装置１の電圧印加時（印加電圧＝４．４～６Ｖ）の透過率／一対の偏光板をパラレルニコルに配置した液晶表示装置１の電圧無印加時（印加電圧＝０Ｖ）の透過率）×１００〕により求められる。ａ１は、係数を表す。Ｇ’は、第一の領域Ａ１の厚みＨ１と第二の領域Ａ２の厚みＨ２との差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化したものを表す（敢えて数式にすれば、「Ｇ’＝Ｇ／３００」と表すこともできる。）。ｂ１は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。より詳細には、ｂ１は、〔（一対の偏光板をクロスニコルに配置した液晶表示装置１（但しＧ’は無限大）の電圧印加時（印加電圧＝４．４～６Ｖ）の透過率／一対の偏光板をパラレルニコルに配置した液晶表示装置１（但しＧ’は無限大）の電圧無印加時（印加電圧＝０Ｖ）の透過率）×１００〕により求められる。
ここで、Ｇは、実用上、セル厚（３．０μｍ～１０μｍ）と同等以上になることはないので、「Ｇ’が無限大（∞）であるとき」とは、実質的に、Ｇが、セル厚に等しい場合に該当する。なお、後述する実施例１では、Ｇが、セル厚の最低限の値である３．０μｍである、すなわちＧ’＝１０の場合について、シミュレーションを行った（図２５参照）。
【0070】
本実施形態の液晶表示装置においては、層間絶縁膜１４０の膜厚及び比誘電率ε、並びに、ゲート絶縁膜１１２の比誘電率εを変更しても、上記式（１－１）～（１－３）の関係式を満たすことができる。それゆえ、層間絶縁膜１４０の膜厚及び比誘電率ε、並びに、ゲート絶縁膜１１２の比誘電率εは、特に限定されるものではない。
【0071】
次に、本実施形態の液晶表示装置１の製造方法について説明する。
即ち例えば、以下のように得た第一の基板１００と第二の基板２００との間に、一般的な方法で液晶材料を注入することにより、本実施形態の液晶表示装置１を製造することができる。なお、以下のように各基板１００、２００を作製した後、液晶材料を注入する前に、各基板に対して配向膜材料を塗布する塗布工程を行うことにより、配向膜４００をそれぞれ形成してよい。塗布方法としては、インクジェット法及びロールコータ法等が挙げられる。
即ち例えば、以下のように得た第一の基板１００と第二の基板２００との間に、一般的な方法で液晶材料を注入することにより、本実施形態の液晶表示装置１を製造することができる。なお、以下のように各基板１００、２００を作製した後、液晶材料を注入する前に、各基板に対して配向膜材料を塗布する塗布工程を行うことにより、配向膜４００をそれぞれ形成してよい。塗布方法としては、インクジェット法及びロールコータ法等が挙げられる。
【0072】
（Ｉ）第一の基板の作製
第一の基板１００は、透明電極を用いる一般的なＦＦＳモードの液晶表示装置が備えるＴＦＴ基板の作製方法に準じて作製することができる。即ち例えば、（ｉ）ゲート形成工程、（ｉｉ）ゲート絶縁膜形成工程、（ｉｉｉ）半導体層形成工程、（ｉｖ）ソース形成工程、（ｖ）絵素電極形成工程、（ｖｉ）層間絶縁膜／保護膜形成工程、及び、（ｖｉｉ）共通電極形成工程を、この順に行う。各工程では通常、一般的な半導体作製工程で用いられる、成膜（デポジション）と、フォトリソグラフィ法によるパターニングと、エッチングと、が行われる。
第一の基板１００は、透明電極を用いる一般的なＦＦＳモードの液晶表示装置が備えるＴＦＴ基板の作製方法に準じて作製することができる。即ち例えば、（ｉ）ゲート形成工程、（ｉｉ）ゲート絶縁膜形成工程、（ｉｉｉ）半導体層形成工程、（ｉｖ）ソース形成工程、（ｖ）絵素電極形成工程、（ｖｉ）層間絶縁膜／保護膜形成工程、及び、（ｖｉｉ）共通電極形成工程を、この順に行う。各工程では通常、一般的な半導体作製工程で用いられる、成膜（デポジション）と、フォトリソグラフィ法によるパターニングと、エッチングと、が行われる。
【0073】
（ｉ）ゲート形成工程は、第一の支持基板１１１上にゲート配線１２０Ｇ及びゲート電極を形成する工程であり、一般的な方法で行えばよい。ゲート配線層（ゲート電極を含む）は、例えば、銅、チタン、アルミニウム、モリブデン、タングステン等の金属又はこれらの合金の、単層又は複数層である。複数層としては例えば、チタンと銅との積層膜（Ｔｉ／Ｃｕ／Ｔｉの３層膜や、Ｔｉ／Ｃｕの２層膜）が挙げられるが、ゲート電極を充電できるものであれば特に限定されない。その他、チタンとアルミニウムとの積層膜（Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉの３層膜等）や、モリブデンと銅との積層膜（Ｍｏ／Ｃｕ）等も挙げられる。
【0074】
（ｉｉ）ゲート絶縁膜形成工程（ＧＩ形成工程とも称す）は、ゲート絶縁膜１１２を形成する工程である。この工程ではまず、ゲート絶縁膜の材料を塗布する際に、得られる膜（デポ膜とも称す）の厚みが大きくなるようにする（図６Ａ参照）。即ち本工程でのデポ膜は、厚みの差Ｇの分だけ、通常のデポ膜よりも厚みが大きい。その後、ポジ型フォトレジストを塗布し、ハーフトーンのフォトマスク７１を介した露光と現像を行った後（図６Ｂ参照）、フォトレジスト膜７３をパターニング処理する（図６Ｃ参照）。次いで、フォトレジスト膜７３を一部残した状態でエッチングすることで、厚みに差を設ける（図６Ｄ参照）。その後、フォトレジスト膜７３を剥離する（図６Ｅ参照）。このようにして本実施形態のゲート絶縁膜１１２が形成される。得られたゲート絶縁膜１１２は、厚み差Ｇを有する（図６Ｅ参照）。図６Ａ～図６Ｅは、ゲート絶縁膜形成工程における各工程を説明するための図である。
【0075】
（ｉｉｉ）半導体層形成工程は、薄膜の半導体を形成する工程であり、一般的な方法で行う。半導体層は例えば、アモルファスシリコン、ポリシリコン等からなる高抵抗半導体層と、アモルファスシリコンにリン等の不純物をドープしたｎ＋アモルファスシリコン等からなる低抵抗半導体層とによって構成される。半導体層としては、ＩＧＺＯ等の酸化物半導体を用いることもできる。なお、半導体層の材料としてＩＧＺＯ等の透明な酸化物半導体を用いる場合には、半導体層を、絵素電極１３０と兼ねることが可能である。即ち半導体層が、絵素電極１３０となる。この場合、後述の（ｖ）絵素電極形成工程は行わずに、（ｉｉｉ）半導体層形成工程におけるパターニング処理後に、酸化物半導体を導体化する工程を行う。
【0076】
（ｉｖ）ソース形成工程は、ソース配線１２０Ｓ、ソース電極及びドレイン電極を形成する工程であり、一般的な方法で行う。
【0077】
（ｖ）絵素電極形成工程は、ゲート絶縁膜１１２の厚みの大きい部分（即ち第一の領域Ａ１）の上層に、絵素電極１３０を形成する工程である。この工程は一般的な方法で行う。例えば、絵素電極１３０の材料を用いて透明導電膜をスパッタリング法等によって形成し、パターニングすることにより、絵素電極１３０を形成することができる。透明導電膜には、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、アルミニウムを含む酸化亜鉛（ＡＺＯ）等が用いられる。また、導電性があり、かつ透明であれば、銀（Ａｇ）ナノワイヤー等を用いることもできる。
【0078】
（ｖｉ）層間絶縁膜／保護膜形成工程は、絵素電極１３０を覆うように、層間絶縁膜（保護膜とも称す）１４０を形成する工程である。上述した材料を用いて、一般的な方法で行えばよい。
【0079】
（ｖｉｉ）共通電極形成工程は、層間絶縁膜１４０上に共通電極１５０を形成する工程である。この工程は一般的な方法で行う。例えば、共通電極１５０の材料を用いて、透明導電膜をスパッタリング法等によって形成し、パターニングすることにより、スリット１５０Ｓが設けられた共通電極１５０を形成することができる。透明導電膜の材料は、（ｖ）絵素電極形成工程において上述した通りである。
以上のようにして、第一の基板１００を作製することができる。
以上のようにして、第一の基板１００を作製することができる。
【0080】
（ＩＩ）第二の基板の作製
第二の基板２００は、一般的なＦＦＳモードの液晶表示装置が備える対向基板の作製方法に準じて作製することができる。
第二の基板２００は、一般的なＦＦＳモードの液晶表示装置が備える対向基板の作製方法に準じて作製することができる。
【0081】
即ち例えば、第二の支持基板２１０上に、ＢＭ層２２０を形成し、所望のマトリクスパターンとなるようにフォトリソグラフィ等によってパターニングする。次いで、赤色カラーフィルタ２３０Ｒ、緑色カラーフィルタ２３０Ｇ及び青色カラーフィルタ２３０Ｂの各レジスト材料を順次スピンコート又はスリットコート等によって形成し、フォトリソグラフィ等によってパターニングし、ＣＦ層２３０を形成する。その後、ＢＭ層２２０及びＣＦ層２３０の上層に、オーバーコート層２４０をスピンコート又はスリットコート等によって形成する。更に必要に応じて、オーバーコート層２４０の上層に透明な有機絶縁膜材料をスピンコート又はスリットコート等によって形成し、所望の位置にフォトスペーサをパターニングする。
以上のようにして、第二の基板２００を作製することができる。
以上のようにして、第二の基板２００を作製することができる。
【0082】
本実施形態では、第二の基板２００がＣＦ層２３０を備える態様について説明したが、ＣＦ層２３０は、第二の基板２００ではなく第一の基板１００に設けられていてもよい。第一の基板１００にＣＦ層を設ける場合、第二の基板２００にはＣＦ層を形成しない。
【0083】
（変形例１）
実施形態１では、絵素電極１３０の液晶層３００側の表面が、第三の共通電極の液晶層３００側の表面よりも液晶層３００側に突出している。だが、絵素電極１３０の液晶層３００側の表面が、第三の共通電極の液晶層側の表面と同じ高さである場合にも、実施形態１と同様の効果を発揮することができる。即ち本変形例は、実施形態１において、絵素電極１３０の液晶層３００側の表面が、第三の共通電極の液晶層側の表面と同じ高さである形態である。このような形態とするには、第一の領域Ａ１の厚みＨ１を調整すればよい。
実施形態１では、絵素電極１３０の液晶層３００側の表面が、第三の共通電極の液晶層３００側の表面よりも液晶層３００側に突出している。だが、絵素電極１３０の液晶層３００側の表面が、第三の共通電極の液晶層側の表面と同じ高さである場合にも、実施形態１と同様の効果を発揮することができる。即ち本変形例は、実施形態１において、絵素電極１３０の液晶層３００側の表面が、第三の共通電極の液晶層側の表面と同じ高さである形態である。このような形態とするには、第一の領域Ａ１の厚みＨ１を調整すればよい。
【0084】
（変形例２）
実施形態１では、液晶層３００に含まれる液晶分子としてΔεが負の値を有するものを用いるが、Δεが正の値を有するものであっても、実施形態１と同様の効果を発揮することができる。即ち本変形例は、実施形態１において、液晶層３００に含まれる液晶分子としてΔεが正の値を有するものを用いる形態である。
実施形態１では、液晶層３００に含まれる液晶分子としてΔεが負の値を有するものを用いるが、Δεが正の値を有するものであっても、実施形態１と同様の効果を発揮することができる。即ち本変形例は、実施形態１において、液晶層３００に含まれる液晶分子としてΔεが正の値を有するものを用いる形態である。
【0085】
（実施形態２）
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、上記実施形態１と重複する内容については説明を省略する。本実施形態は、段差部が絵素電極で覆われていることを除いて、実施形態１と実質的に同じである。
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、上記実施形態１と重複する内容については説明を省略する。本実施形態は、段差部が絵素電極で覆われていることを除いて、実施形態１と実質的に同じである。
【0086】
図７は本実施形態の液晶表示装置（及び液晶パネル１０）の平面模式図である。図８は、図７のＢ－Ｂ’線を切断面とする断面模式図（Ｂ－Ｂ’線断面図）である。図７及び図８に示すように、本実施形態の液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は、互いに隣接する第一の絵素１ＰＸ及び第二の絵素２ＰＸを含み、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板１００と、液晶層３００と、第二の基板２００と、を備える。液晶表示装置１はまた、バックライト２０を備える（図３参照）。液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は更に、第一の基板１００と液晶層３００との間に第一の配向膜４０１を備え、第二の基板２００と液晶層３００との間に第二の配向膜４０２を備える（図８参照）。
【0087】
本実施形態では、絵素電極１３０を配置した下層部材１１０の側面部１１０Ｓ（段差部１１０Ｓに該当する）も、絵素電極１３０で覆われている（図８参照）。即ち実施形態１では、絵素電極１３０は、下層部材１１０の上面のみに配置されていたが（図２参照）、本実施形態では、下層部材１１０の上面部だけでなく側面部１１０Ｓにも絵素電極１３０が配置されている（図８参照）。この場合、実施形態１よりも絵素間同士の横電界が更に強くなる（図９参照）。その影響により、絵素エッジに重畳する液晶層の液晶分子がより容易に配向できるようになり、実施形態１に比べて低電圧化することができるため、絵素エッジの透過率が更に向上する。図９は、本実施形態の液晶表示装置で生じる電界について検討した図である。図９では、絵素間に生じる横電界を表す矢印を、図５よりも太線で表現することで、この絵素間に生じる横電界が強いことを示している。
【0088】
ここで、断面視において、段差部１１０Ｓを覆う絵素電極１３０の下端と、下層部材１１０が有する第二の領域Ａ２の液晶層３００側の表面と、の、下層部材１１０の底面の法線方向の距離を、Ｊとすると（図８参照）、Ｊは、絵素間Ｐの横電界を実施形態１より強くする観点から、０ｎｍ以上、１０ｎｍ以下であることが好ましい。特に好ましくは０ｎｍである。即ち段差部１１０Ｓの全てが絵素電極１３０で覆われていることが特に好ましい。
【0089】
本実施形態では、段差部１１０Ｓは、断面視において、下層部材１１０の底面に対して斜めに設けられている。ここで、「断面視において、段差部が下層部材の底面に対して斜めに設けられる」とは、断面視において、下層部材の底面の法線方向と、段差部１１０Ｓとがなす角度α（段差部１１０Ｓのテーパー角度とも称す）が、０°を超えて８５°未満であることを意味する。
【0090】
段差部１１０Ｓのテーパー角度αは、絵素間Ｐの電界がより水平にするという観点から、１°以上が好ましく、より好ましくは３°以上、更に好ましくは５°以上である。また、プロセスの制約および絵素間Ｐに縦電界を生じないようにする観点から、６０°以下であることが好ましい。より好ましくは４５°以下、更に好ましくは３０°以下である。
【0091】
本実施形態の液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は、下記式（２－１）、（２－２）及び（２－３）を満たす。
ｙ＝（ａ２／Ｇ’）＋ｂ２ （２－１）
－０．０６６≦ａ２≦－０．０１３ （２－２）
０．８１≦ｂ２≦０．９１ （２－３）
式中、ｙは、液晶層３００への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。より詳細には、ｙは、〔（一対の偏光板をクロスニコルに配置した液晶表示装置１の電圧印加時（印加電圧＝４．４～６Ｖ）の透過率／一対の偏光板をパラレルニコルに配置した液晶表示装置１の電圧無印加時（印加電圧＝０Ｖ）の透過率）×１００〕により求められる。ａ２は、係数を表す。Ｇ’は、第一の領域Ａ１の厚みＨ１と第二の領域Ａ２の厚みＨ２との差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化したものを表す（敢えて数式にすれば、「Ｇ’＝Ｇ／３００」と表すこともできる。）。ｂ２は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。より詳細には、ｂ２は、〔（一対の偏光板をクロスニコルに配置した液晶表示装置１（但しＧ’は無限大）の電圧印加時（印加電圧＝４．４～６Ｖ）の透過率／一対の偏光板をパラレルニコルに配置した液晶表示装置１（但しＧ’は無限大）の電圧無印加時（印加電圧＝０Ｖ）の透過率）×１００〕により求められる。
ここで、Ｇは、実用上、セル厚（３．０μｍ～１０μｍ）と同等以上になることはないので、「Ｇ’が無限大（∞）であるとき」とは、実質的に、Ｇが、セル厚に等しい場合に該当する。なお、後述する実施例２では、Ｇが、セル厚の最低限の値である３．０μｍである、すなわちＧ’＝１０の場合について、シミュレーションを行った（図２８参照）。
ｙ＝（ａ２／Ｇ’）＋ｂ２ （２－１）
－０．０６６≦ａ２≦－０．０１３ （２－２）
０．８１≦ｂ２≦０．９１ （２－３）
式中、ｙは、液晶層３００への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。より詳細には、ｙは、〔（一対の偏光板をクロスニコルに配置した液晶表示装置１の電圧印加時（印加電圧＝４．４～６Ｖ）の透過率／一対の偏光板をパラレルニコルに配置した液晶表示装置１の電圧無印加時（印加電圧＝０Ｖ）の透過率）×１００〕により求められる。ａ２は、係数を表す。Ｇ’は、第一の領域Ａ１の厚みＨ１と第二の領域Ａ２の厚みＨ２との差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化したものを表す（敢えて数式にすれば、「Ｇ’＝Ｇ／３００」と表すこともできる。）。ｂ２は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。より詳細には、ｂ２は、〔（一対の偏光板をクロスニコルに配置した液晶表示装置１（但しＧ’は無限大）の電圧印加時（印加電圧＝４．４～６Ｖ）の透過率／一対の偏光板をパラレルニコルに配置した液晶表示装置１（但しＧ’は無限大）の電圧無印加時（印加電圧＝０Ｖ）の透過率）×１００〕により求められる。
ここで、Ｇは、実用上、セル厚（３．０μｍ～１０μｍ）と同等以上になることはないので、「Ｇ’が無限大（∞）であるとき」とは、実質的に、Ｇが、セル厚に等しい場合に該当する。なお、後述する実施例２では、Ｇが、セル厚の最低限の値である３．０μｍである、すなわちＧ’＝１０の場合について、シミュレーションを行った（図２８参照）。
【0092】
本実施形態の液晶表示装置においては、層間絶縁膜１４０の膜厚及び比誘電率ε、並びに、ゲート絶縁膜１１２の比誘電率εを変更しても、上記式（２－１）～（２－３）の関係式を満たすことができる。それゆえ、層間絶縁膜１４０の膜厚及び比誘電率ε、並びに、ゲート絶縁膜１１２の比誘電率εは、特に限定されるものではない。ゲート絶縁膜１１２及び層間絶縁膜１４０として、例えば実施形態１において上述したもの等が用いられる。
【0093】
本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、上記（Ｉ）の（ｉｉ）ＧＩ形成工程以外は、実施形態１における液晶表示装置の製造方法と同じである。
【0094】
本実施形態の（ｉｉ）ＧＩ形成工程ではまず、ゲート絶縁膜の材料を塗布する際に、得られるデポ膜の厚みが大きくなるようにする（図１０Ａ参照）。即ち本工程でのデポ膜は、厚みの差Ｇの分だけ、通常のデポ膜よりも厚みが大きい。その後、ポジ型フォトレジストを塗布し、ハーフトーンのフォトマスク７１を介した露光と現像を行うが、その際、フォトマスク７１として、実施形態１よりもフォトマスク７１の平面方向の幅（図中の左右方向の幅）が狭いものを用いる（図１０Ｂ参照）。そして、フォトレジスト膜７３をパターニング処理する（図１０Ｃ参照）。次いで、フォトレジスト膜７３を一部残した状態でエッチングするが、その際、エッチング時間を実施形態１よりも短くすることで、ゲート絶縁膜１１２に、テーパー部（段差部１１０Ｓ）を有し、かつ平面方向の幅が各絵素電極１３０よりも狭い領域を設けることができる（図１０Ｄ参照）。その後、フォトレジスト膜７３を剥離する（図１０Ｅ参照）。これにより、後の通常プロセスにおいて、絵素電極１３０が、ゲート絶縁膜１１２の上面だけでなく、側面（即ち段差部１１０Ｓ）も覆うことになる。このようにして本実施形態のゲート絶縁膜１１２が形成される。得られたゲート絶縁膜１１２は、厚み差Ｇを有する（図１０Ｅ参照）。図１０Ａ～図１０Ｅは、本実施形態でのゲート絶縁膜形成工程における各工程を説明するための図である。
【0095】
（実施形態３）
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、上記実施形態２（及び１）と重複する内容については説明を省略する。本実施形態は、更に平坦化層を備えることを除いて、実施形態２と実質的に同じである。
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、上記実施形態２（及び１）と重複する内容については説明を省略する。本実施形態は、更に平坦化層を備えることを除いて、実施形態２と実質的に同じである。
【0096】
図１１は本実施形態の液晶表示装置（及び液晶パネル１０）の平面模式図である。図１２は、図１１のＣ－Ｃ’線を切断面とする断面模式図（Ｃ－Ｃ’線断面図）である。図１１及び図１２に示すように、本実施形態の液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は、互いに隣接する第一の絵素１ＰＸ及び第二の絵素２ＰＸを含み、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板１００と、液晶層３００と、第二の基板２００と、を備える。液晶表示装置１はまた、バックライト２０を備える（図３参照）。液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は更に、第一の基板１００と液晶層３００との間に第一の配向膜４０１を備え、第二の基板２００と液晶層３００との間に第二の配向膜４０２を備える（図１２参照）。
【0097】
第一の基板１００は、液晶層３００側に向かって順に、下層部材１１０と、第一の絵素１ＰＸ及び第二の絵素２ＰＸの各々に対応して配置された第一の絵素電極１３１及び第二の絵素電極１３２と、層間絶縁膜１４０と、共通電極１５０と、平坦化層１６０と、を、備える。共通電極１５０には、複数の平行スリット１５０Ｓが設けられている。
【0098】
平坦化層（平坦化膜とも称す）１６０は、第一の配向膜４０１の下地を平坦化する機能を有する。平坦化膜１６０としては例えば、溶液法によって作成することができる有機絶縁膜を用いることが好ましい。その他、ゾルゲル法によって液体にすることができる、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の酸化物やＳｉＮｘ、ＳｉＮＯ等のシリコン系化合物等の無機絶縁膜を用いることもできる。なお後述するように、平坦化層１６０は、絶縁性を有するものであれば特に限定されない。即ち例えば、平坦化層１６０として、有機絶縁膜を用いることもできるし、ＳｉＮｘ膜等のＰＡＳ膜を用いることもできるし、ＳｉＯ２、ＳｉＮＯ、ＴｉＯ２等を含む無機絶縁膜を用いることもできる。但し、ＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜）が最も好適である。
【0099】
本実施形態では、第一の領域Ａ１に配置された絵素電極１３０に重畳する共通電極（即ち第一の共通電極１５１及び第二の共通電極１５２）が、液晶層３００側に突出しない（液晶層３００側にはみ出さない）ように、平坦化層１６０の厚みＱを調整することが好ましい。例えば、断面視において、段差部１１０Ｓを覆う絵素電極１３０の下端と、下層部材１１０が有する第二の領域Ａ２の液晶層３００側の表面と、の、下層部材１１０の底面の法線方向の距離を、Ｊとすると（図１２参照）、関係式：（Ｊ＋Ｑ）≧Ｈ１を満たすことが好適である。具体的には、Ｑは、４９０～２０００μｍであることが好ましく、より好ましくは５４０～１８００μｍである。
【0100】
本実施形態では、実施形態２と同様に、絵素電極１３０を配置した下層部材１１０の段差部１１０Ｓも、絵素電極１３０で覆われている（図１２参照）。この場合、実施形態１よりも絵素電極同士の横電界が更に強くなる（図１３参照）。その結果、絵素エッジの透過率が更に向上する。図１３は、本実施形態の液晶表示装置で生じる電界について検討した図である。図１３では、絵素間に生じる横電界を表す矢印を、図５よりも太線で表現することで、この絵素間に生じる横電界が強いことを示している。
【0101】
一方、実施形態１及び２では、絵素電極１３０を、断面視において第三の共通電極１５３よりも液晶層３００側に突出した位置に配置することで、絵素間同士の横電界を液晶層３００に充分に届けることを可能にしている。だが本発明者らが更に検討を行ったところ、実施形態１及び２では、絵素電極１３０が配置された第一の領域Ａ１が液晶層３００に突出する（はみ出す）ため、この影響で液晶分子が散乱し、コントラスト（ＣＲとも称す）が好適な範囲にならないことがあることを見出した（後述の実施例３を参照）。そこで本実施形態では、第一の基板１００の作製工程において、（ｖｉｉ）共通電極形成工程の後に、（ｖｉｉｉ）平坦化膜形成工程を行うことによって、平坦化膜１６０を備える態様としており、これにより液晶表示装置のＣＲを向上させている。
【0102】
本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、上記（ｉ）において、（ｖｉｉ）共通電極形成工程の後に（ｖｉｉｉ）平坦化膜形成工程を行うこと以外は、実施形態２における液晶表示装置の製造方法と同じである。
【0103】
（ｖｉｉｉ）平坦化膜形成工程は、一般的な方法で行えばよい。例えば、（ｖｉｉ）共通電極形成工程で得た積層体の上面（即ちより具体的には、共通電極１５０又は層間絶縁膜１４０の上面）に平坦化膜の材料を塗布した後、ベークする（図１４参照）。図１４は、（ｖｉｉｉ）平坦化膜形成工程を経て得られる第一の基板の層構成を概念的に示す断面模式図である。
【0104】
（実施形態４）
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、上記実施形態１と重複する内容については説明を省略する。本実施形態は、断面視において、層間絶縁膜１４０を用いて絵素電極の表面が第三の共通電極の液晶層側の表面よりも液晶層とは反対側に位置することを除いて、実施形態１と実質的に同じである。
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、上記実施形態１と重複する内容については説明を省略する。本実施形態は、断面視において、層間絶縁膜１４０を用いて絵素電極の表面が第三の共通電極の液晶層側の表面よりも液晶層とは反対側に位置することを除いて、実施形態１と実質的に同じである。
【0105】
図１５は本実施形態の液晶表示装置（及び液晶パネル１０）の平面模式図である。図１６は、図１５のＤ－Ｄ’線を切断面とする断面模式図（Ｄ－Ｄ’線断面図）である。図１５及び図１６に示すように、本実施形態の液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は、互いに隣接する第一の絵素１ＰＸ及び第二の絵素２ＰＸを含み、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板１００と、液晶層３００と、第二の基板２００と、を備える。液晶表示装置１はまた、バックライト２０を備える（図３参照）。液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は更に、第一の基板１００と液晶層３００との間に第一の配向膜４０１を備え、第二の基板２００と液晶層３００との間に第二の配向膜４０２を備える（図１６参照）。
【0106】
第一の領域Ａ１と第二の領域Ａ２との厚みの差Ｇ（即ち、Ｈ１－Ｈ２）は、ソース配線１２０Ｓの膜厚以上であることが好ましい。これにより、ソース配線１２０Ｓ（及びソース電極）と絵素電極１３０との間とに生じる電界（例えば図１７において破線で示される電界）が少なくなるため、後述するように絵素エッジの透過率が向上する。具体的には、１００ｎｍ以上であることが好ましい。より好ましくは１５０ｎｍ以上、更に好ましくは２００ｎｍ以上、特に好ましくは３００ｎｍ以上である。層間絶縁膜による平坦化効果を得るために、Ｇは１０００ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは８００ｎｍ以下、更に好ましくは６００ｎｍ以下である。
【0107】
本実施形態では、断面視において、絵素電極１３０の表面が、第二の領域Ａ２に重畳する共通電極（第三の共通電極１５３）の液晶層３００側の表面よりも、液晶層３００とは反対側に位置する。このような構造とするために、第一の領域Ａ１の厚みＨ１は、５００ｎｍ以上であることが好適である。より好ましくは５５０ｎｍ以上である。また、２０００ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは１８００ｎｍ以下である。
【0108】
第二の領域Ａ２の厚みＨ２は、例えば、１００ｎｍ以上、１９００ｎｍ以下（但しＨ１未満）であることが好ましい。より好ましくは１５０ｎｍ以上、１６５０ｎｍ以下である。
【0109】
ここで、従来のＦＦＳ／Ｖ３モードでは、上述したように、各絵素内では同一極性でフリンジ電界がかかるため、液晶分子が配向してＶＴ特性が生じる。一方、絵素間では、絵素ごとに極性が異なるために横電界が発生するものの、その横電界は共通電極にシールドされて、その横電界が液晶層へ影響を及ぼしにくい。更に本発明者らが検討を重ねたところ、従来のＦＦＳ／Ｖ３モードでは、図１７中の破線で示すようなソース配線１２０Ｓ（及びソース電極）による電界影響を受けるために、横電界が液晶層へ与える影響がより小さくなることを見い出した（図１７参照）。
【0110】
本実施形態でも、電極構造が逆転しない（ＣＯＭ／Ｐｉｘ）の構成を採るが、このような構成でも、絵素電極１３０を配置する第一の領域Ａ１と、第二の領域Ａ２とに厚みの差Ｇを設けることにより、ソース配線１２０Ｓ（及びソース電極）と絵素電極１３０との間とに生じる電界（例えば図１７中、Ｘ２で示される電界）が、少なくなる又は無くなる。この場合、従来のＦＦＳ／Ｖ３モードよりも、絵素間の横電界が強くなるため（図１８参照）、液晶層３００に漏れ出す電界が強くなり、絵素エッジに重畳する液晶層の液晶分子がより容易に配向できるようになる。その結果、従来のＦＦＳ／Ｖ３モードに比べて低電圧化することができるため、絵素エッジの透過率が向上する。図１７は、従来のＦＦＳ／Ｖ３モードの液晶表示装置で生じる電界を検討した図である。図１８は、本実施形態の液晶表示装置で生じる電界について検討した図である。図１８では、電界を表す矢印を、図１７よりも太線で表現することで、電界が強いことを意味している。
【0111】
層間絶縁膜１４０は上述したように、導電膜同士を絶縁でき、かつ一定の比誘電率を有する膜であることが好ましい。具体的には、無機絶縁膜、有機絶縁膜、又は、有機絶縁膜と無機絶縁膜との積層体が好適である。これらの詳細は上述した通りである。中でも、平坦化層１６０の具体例として上述した絶縁膜が好適である。即ち溶液法によって作成することができる有機絶縁膜や、ゾルゲル法によって液体にすることができる、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の酸化物やＳｉＮｘ、ＳｉＮＯ等のシリコン系化合物等の無機絶縁膜が好ましい。
【0112】
本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、上記（Ｉ）の（ｖｉ）層間絶縁膜／保護膜形成工程以外は、実施形態１における液晶表示装置の製造方法と同じである。
【0113】
本実施形態の（ｖｉ）層間絶縁膜／保護膜形成工程では、層間絶縁膜を用いて平坦化処理を行う。即ち本実施形態の（ｖｉ）層間絶縁膜／保護膜形成工程は、「（ｖｉ）層間絶縁膜／保護膜／平坦化膜形成工程」と言い換えることができる。
【0114】
（ｖｉ）層間絶縁膜／保護膜／平坦化膜形成工程は、層間絶縁膜１４０を用いて平坦化処理を行う工程である。平坦化処理は一般的な方法で行えばよい。ここで、層間絶縁膜を形成する場合に通常よく用いられるＣＶＤ法等のドライ法による成膜ではなく、ウェット法による成膜を行うことが好ましい（図１９参照）。図１９は、（ｖｉ）層間絶縁膜／保護膜／平坦化膜形成工程を経て得られる第一の基板の層構成を概念的に示す断面模式図である。
【0115】
（実施形態５）
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、上記実施形態４と重複する内容については説明を省略する。本実施形態は、段差部が絵素電極で覆われていることを除いて、実施形態４と実質的に同じである。
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、上記実施形態４と重複する内容については説明を省略する。本実施形態は、段差部が絵素電極で覆われていることを除いて、実施形態４と実質的に同じである。
【0116】
図２０は本実施形態の液晶表示装置（及び液晶パネル１０）の平面模式図である。図２１は、図２０のＥ－Ｅ’線を切断面とする断面模式図（Ｅ－Ｅ’線断面図）である。図２０及び図２１に示すように、本実施形態の液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は、互いに隣接する第一の絵素１ＰＸ及び第二の絵素２ＰＸを含み、背面側から観察面側に向かって順に、第一の基板１００と、液晶層３００と、第二の基板２００と、を備える。液晶表示装置１はまた、バックライト２０を備える（図３参照）。液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は更に、第一の基板１００と液晶層３００との間に第一の配向膜４０１を備え、第二の基板２００と液晶層３００との間に第二の配向膜４０２を備える（図２１参照）。
【0117】
本実施形態では、絵素電極１３０を配置した下層部材１１０の側面部１１０Ｓ（段差部１１０Ｓ）も、絵素電極１３０で覆われている（図２０参照）。即ち実施形態４では、絵素電極１３０は、下層部材１１０の上面のみに配置されていたが（図１６参照）、本実施形態では、下層部材１１０の上面部だけでなく側面部１１０Ｓにも絵素電極１３０が配置されている（図２１参照）。この場合、実施形態１よりも絵素電極同士の横電界が更に強くなる（図２２参照）。その影響により、絵素エッジに重畳する液晶層の液晶分子がより容易に配向できるようになり、実施形態４に比べて低電圧化することができるため、絵素エッジの透過率が更に向上する。図２２は、本実施形態の液晶表示装置で生じる電界について検討した図である。図２２では、電界を表す矢印を、図１７よりも太線で表現することで、電界が強いことを意味している。
【0118】
ここで、断面視において、段差部１１０Ｓを覆う絵素電極１３０の下端と、下層部材１１０が有する第二の領域Ａ２の液晶層３００側の表面と、の、下層部材１１０の底面の法線方向の距離を、Ｊとすると（図２１参照）、Ｊは、絵素間Ｐの横電界を実施形態１より強くする観点から、０ｎｍ以上、１０ｎｍ以下であることが好ましい。特に好ましくは０ｎｍである。即ち段差部１１０Ｓの全てが絵素電極１３０で覆われていることが特に好ましい。
【0119】
本実施形態では、段差部１１０Ｓは、断面視において、下層部材１１０の底面に対して斜めに設けられている。段差部１１０Ｓのテーパー角度は、絵素間Ｐの電界がより水平に近くするという観点から、１°以上が好ましく、より好ましくは３°以上、更に好ましくは５°以上である。また、プロセスの制約および絵素間Ｐに縦電界を生じないようにする観点から、６０°以下であることが好ましい。より好ましくは４５°以下、更に好ましくは３０°以下である。
【0120】
本実施形態の液晶表示装置１（及び液晶パネル１０）は、下記式（３－１）、（３－２）及び（３－３）を満たす。
ｙ＝（ａ３／Ｇ’）＋ｂ３ （３－１）
－０．０７２≦ａ３≦－０．０２２ （３－２）
０．７９≦ｂ３≦０．９１ （３－３）
式中、ｙは、液晶層３００への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。より詳細には、ｙは、〔（一対の偏光板をクロスニコルに配置した液晶表示装置１の電圧印加時（印加電圧＝４．４～６Ｖ）の透過率／一対の偏光板をパラレルニコルに配置した液晶表示装置１の電圧無印加時（印加電圧＝０Ｖ）の透過率）×１００〕により求められる。ａ３は、係数を表す。Ｇ’は、第一の領域Ａ１の厚みＨ１と第二の領域Ａ２の厚みＨ２との差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化したものを表す（敢えて数式にすれば、「Ｇ’＝Ｇ／３００」と表すこともできる。）。ｂ３は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。より詳細には、ｂ３は、〔（一対の偏光板をクロスニコルに配置した液晶表示装置１（但しＧ’は無限大）の電圧印加時（印加電圧＝４．４～６Ｖ）の透過率／一対の偏光板をパラレルニコルに配置した液晶表示装置１（但しＧ’は無限大）の電圧無印加時（印加電圧＝０Ｖ）の透過率）×１００〕により求められる。
ここで、Ｇは、実用上、セル厚（３．０μｍ～１０μｍ）と同等以上になることはないので、「Ｇ’が無限大（∞）であるとき」とは、実質的に、Ｇが、セル厚に等しい場合に該当する。なお、後述する実施例５では、Ｇが、セル厚の最低限の値である３．０μｍである場合について、すなわちＧ’＝１０の場合についてシミュレーションを行った（図３９参照）。
ｙ＝（ａ３／Ｇ’）＋ｂ３ （３－１）
－０．０７２≦ａ３≦－０．０２２ （３－２）
０．７９≦ｂ３≦０．９１ （３－３）
式中、ｙは、液晶層３００への印加電圧を４．４～６Ｖとしたときのモード透過率（％）を表す。より詳細には、ｙは、〔（一対の偏光板をクロスニコルに配置した液晶表示装置１の電圧印加時（印加電圧＝４．４～６Ｖ）の透過率／一対の偏光板をパラレルニコルに配置した液晶表示装置１の電圧無印加時（印加電圧＝０Ｖ）の透過率）×１００〕により求められる。ａ３は、係数を表す。Ｇ’は、第一の領域Ａ１の厚みＨ１と第二の領域Ａ２の厚みＨ２との差Ｇを、Ｇ＝３００ｎｍで規格化したものを表す（敢えて数式にすれば、「Ｇ’＝Ｇ／３００」と表すこともできる。）。ｂ３は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。より詳細には、ｂ３は、〔（一対の偏光板をクロスニコルに配置した液晶表示装置１（但しＧ’は無限大）の電圧印加時（印加電圧＝４．４～６Ｖ）の透過率／一対の偏光板をパラレルニコルに配置した液晶表示装置１（但しＧ’は無限大）の電圧無印加時（印加電圧＝０Ｖ）の透過率）×１００〕により求められる。
ここで、Ｇは、実用上、セル厚（３．０μｍ～１０μｍ）と同等以上になることはないので、「Ｇ’が無限大（∞）であるとき」とは、実質的に、Ｇが、セル厚に等しい場合に該当する。なお、後述する実施例５では、Ｇが、セル厚の最低限の値である３．０μｍである場合について、すなわちＧ’＝１０の場合についてシミュレーションを行った（図３９参照）。
【0121】
本実施形態の液晶表示装置においては、層間絶縁膜１４０の膜厚及び比誘電率ε、並びに、ゲート絶縁膜１１２の比誘電率εを変更しても、上記式（３－１）～（３－３）の関係式を満たすことができる。それゆえ、層間絶縁膜１４０の膜厚及び比誘電率ε、並びに、ゲート絶縁膜１１２の比誘電率εは、特に限定されるものではない。ゲート絶縁膜１１２及び層間絶縁膜１４０としては、例えば実施形態１において上述したもの等が用いられる。
【0122】
本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、上記（Ｉ）の（ｉｉ）ＧＩ形成工程以外は、実施形態４における液晶表示装置の製造方法と同じである。本実施形態の（ｉｉ）ＧＩ形成工程は、実施形態２の（ｉｉ）ＧＩ形成工程と同様に行う。
【0123】
以上、本発明の実施形態について説明したが、説明された個々の事項は、すべて本発明全般に対して適用され得るものである。
【0124】
以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、シミュレーションにはＥｘｐｅｒｔＬＣＤ（ＬｉｎｋＧｌｏｂａｌ２１社製の３Ｄ－ＬＣＤシミュレータ）を用いた。
【0125】
（実施例１）
本例の液晶表示装置は、上記実施形態１の液晶表示装置に対応する（図１～図６Ｅ参照）。本例の液晶表示装置の一例として、液晶層３００が含む液晶分子としてΔε＝－３．４であるものを用い、層間絶縁膜１４０をＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜）で構成した例について、ＶＴ特性をシミュレーションした（図２３～図２５参照）。表１に、液晶印加電圧＝５Ｖ、Ｇ＝５００ｎｍである場合の、モード透過率及びＣＲを示す。
本例の液晶表示装置は、上記実施形態１の液晶表示装置に対応する（図１～図６Ｅ参照）。本例の液晶表示装置の一例として、液晶層３００が含む液晶分子としてΔε＝－３．４であるものを用い、層間絶縁膜１４０をＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜）で構成した例について、ＶＴ特性をシミュレーションした（図２３～図２５参照）。表１に、液晶印加電圧＝５Ｖ、Ｇ＝５００ｎｍである場合の、モード透過率及びＣＲを示す。
【0126】
図２３は、Ｇを５００ｎｍとし、液晶印加電圧を０～６ＶとしたときのＶＴ特性を表すグラフである。図２４は、Ｇによるモード透過率への影響を検討するために、Ｇを１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍ、４００ｎｍ及び５００ｎｍそれぞれとし、液晶印加電圧を０～６ＶとしたときのＶＴ特性を表すグラフである。図２５は、液晶印加電圧を４．４Ｖ、５Ｖ及び６Ｖそれぞれにしたときの、モード透過率と、（１／Ｇ‘）との関係性を表すグラフである。図２３及び図２４には、比較例１として、従来のＦＦＳ／Ｖ３モードの液晶表示装置についてのシミュレーション結果を併記した。
【0127】
図２３より、同じモード透過率を得るには、比較例１に比べて実施例１では、約０．２Ｖ以上も低電圧でよいことが分かる。また、液晶印加電圧＝５Ｖである場合には、比較例１に比べて実施例１では、モード透過率が約１５％も向上したことが確認できる。更に図２４より、厚みの差Ｇが大きくなると、より低電圧駆動を実現できることが分かる。
【0128】
図２５より、モード透過率ｙとＧ’との関係を検討すると、下記式（１－１）：
ｙ＝（ａ１／Ｇ’）＋ｂ１ （１－１）
（式中、ｙは、モード透過率（％）を表す。ｂ１は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。）で表される関係にあることが確認できる。具体的には、液晶印加電圧（液晶層３００への印加電圧）が５Ｖである場合、傾きａ１＝－０．０５であり、ｂ１＝０．８６であることが分かった（図２５参照）。一方で、液晶印加電圧ごとに係数等が変化する。本実施例の場合、ＦＦＳ／Ｖ３モードの構造で白電圧としてよく使用される電圧範囲（４．４～６Ｖ）で算出すると、－０．０７０≦ａ１≦－０．０１８であり、かつ０．７５≦ｂ１≦０．９１となることも分かった（図２５参照）。
ｙ＝（ａ１／Ｇ’）＋ｂ１ （１－１）
（式中、ｙは、モード透過率（％）を表す。ｂ１は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。）で表される関係にあることが確認できる。具体的には、液晶印加電圧（液晶層３００への印加電圧）が５Ｖである場合、傾きａ１＝－０．０５であり、ｂ１＝０．８６であることが分かった（図２５参照）。一方で、液晶印加電圧ごとに係数等が変化する。本実施例の場合、ＦＦＳ／Ｖ３モードの構造で白電圧としてよく使用される電圧範囲（４．４～６Ｖ）で算出すると、－０．０７０≦ａ１≦－０．０１８であり、かつ０．７５≦ｂ１≦０．９１となることも分かった（図２５参照）。
【0129】
ここで、ＰＡＳ膜の膜厚及び比誘電率ε、並びに、ゲート絶縁膜（ＧＩ）の比誘電率εを変更しても、上記式（１－１）～（１－３）の範囲内にあるため、これらの条件が特に限定されないことも分かった。そのため、例えば、ゲート絶縁膜（ＧＩ）として有機絶縁膜を用いたり、ＰＡＳ膜をＳｉＯ２、ＳｉＮＯ、ＴｉＯ２等に変更したりしても、特に差し支えない。また、シミュレーションでは、液晶分子としてΔεが負のものを用いたが、Δεが正のものでも同様の効果が生じることも確認した。
【0130】
（実施例２）
本例の液晶表示装置は、上記実施形態２の液晶表示装置に対応する（図３及び図７～図１０Ｅ参照）。本例の液晶表示装置の一例として、液晶層３００が含む液晶分子としてΔε＝－３．４であるものを用い、層間絶縁膜１４０をＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜）で構成した例について、ＶＴ特性をシミュレーションした（図２６～図３０参照）。表１に、液晶印加電圧＝５Ｖ、Ｇ＝５００ｎｍ、Ｊ＝０ｎｍ、α＝１０°である場合の、モード透過率及びＣＲを示す。
本例の液晶表示装置は、上記実施形態２の液晶表示装置に対応する（図３及び図７～図１０Ｅ参照）。本例の液晶表示装置の一例として、液晶層３００が含む液晶分子としてΔε＝－３．４であるものを用い、層間絶縁膜１４０をＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜）で構成した例について、ＶＴ特性をシミュレーションした（図２６～図３０参照）。表１に、液晶印加電圧＝５Ｖ、Ｇ＝５００ｎｍ、Ｊ＝０ｎｍ、α＝１０°である場合の、モード透過率及びＣＲを示す。
【0131】
図２６は、Ｇを５００ｎｍとし、液晶印加電圧を０～６ＶとしたときのＶＴ特性を表すグラフである。図２７は、Ｇによるモード透過率への影響を検討するために、Ｇを１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍ、４００ｎｍ及び５００ｎｍそれぞれとし、液晶印加電圧を０～６ＶとしたときのＶＴ特性を表すグラフである。図２８は、液晶印加電圧を４．４Ｖ、５Ｖ及び６Ｖそれぞれにしたときの、モード透過率と、（１／Ｇ’）との関係性を表すグラフである。図２６には、比較例１及び実施例１のシミュレーション結果を併記し、図２７には比較例１のシミュレーション結果を併記した。なお、図２６～図２８では、Ｊ＝０ｎｍ、α＝５°とした。
【0132】
図２９は、モード透過率へのＪの影響を検討するために、Ｇを５００ｎｍ、Ｊを０～４００ｎｍとし、液晶印加電圧を５Ｖとしたときのモード透過率を表すグラフである。図３０は、モード透過率へのテーパー角度αの影響を検討するために、Ｇを５００ｎｍ、Ｊを０ｎｍ、α＝０～３０°とし、液晶印加電圧を５Ｖとしたときのモード透過率を表すグラフである。
【0133】
図２６より、同じモード透過率を得るには、比較例１に比べて実施例１では、約０．２Ｖ以上も低電圧でよいことが分かる。また、液晶印加電圧＝５Ｖである場合には、実施例１に比べて実施例２では、モード透過率が約４％も向上したことが確認できる。更に図２７より、厚みの差Ｇが大きくなると、より低電圧駆動を実現できることが分かる。
【0134】
図２８より、モード透過率ｙとＧ’との関係を検討すると、下記式（２－１）：
ｙ＝（ａ２／Ｇ’）＋ｂ２ （２－１）
（式中、ｙは、モード透過率（％）を表す。ｂ２は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。）で表される関係にあることが確認できる。具体的には、液晶印加電圧（液晶層３００への印加電圧）が５Ｖである場合、傾きａ２＝－０．０４３であり、ｂ２＝０．８９であることが分かった（図２８参照）。一方で、液晶印加電圧ごとに係数等が変化する。本実施例の場合、ＦＦＳ／Ｖ３モードの構造で白電圧としてよく使用される電圧範囲（４．４～６Ｖ）で算出すると、－０．０７３≦ａ２≦－０．０１８であり、かつ０．７７≦ｂ２≦０．９１となることも分かった（図２８参照）。
ｙ＝（ａ２／Ｇ’）＋ｂ２ （２－１）
（式中、ｙは、モード透過率（％）を表す。ｂ２は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。）で表される関係にあることが確認できる。具体的には、液晶印加電圧（液晶層３００への印加電圧）が５Ｖである場合、傾きａ２＝－０．０４３であり、ｂ２＝０．８９であることが分かった（図２８参照）。一方で、液晶印加電圧ごとに係数等が変化する。本実施例の場合、ＦＦＳ／Ｖ３モードの構造で白電圧としてよく使用される電圧範囲（４．４～６Ｖ）で算出すると、－０．０７３≦ａ２≦－０．０１８であり、かつ０．７７≦ｂ２≦０．９１となることも分かった（図２８参照）。
【0135】
本例でも、ＰＡＳ膜の膜厚及び比誘電率ε、並びに、ゲート絶縁膜（ＧＩ）の比誘電率εを変更しても、上記式（２－１）～（２－３）の範囲内にあるため、これらの条件が特に限定されないことも分かった。そのため、例えば、ゲート絶縁膜（ＧＩ）として有機絶縁膜を用いたり、ＰＡＳ膜をＳｉＯ２、ＳｉＮＯ、ＴｉＯ２等に変更したりしても、特に差し支えない。また、シミュレーションでは、液晶分子としてΔεが負のものを用いたが、Δεが正のものでも同様の効果が生じることも確認した。
【0136】
図２９より、Ｊを０～４００ｎｍの範囲内で変更しても、モード透過率は０．５％以内の差しか生じないことが分かる。図３０より、αを０～３０°の範囲内で変更しても、モード透過率は１％以内の差しか生じないことが分かる。従って、Ｊ及びαは、これらの範囲内であれば特に限定されないことが分かった。なお、α＝１０°のときにモード透過率が最も高い（図３０参照）。
【0137】
（実施例３）
本例の液晶表示装置は、上記実施形態３の液晶表示装置に対応する（図３及び図１１～図１４参照）。本例の液晶表示装置の一例として、液晶層３００が含む液晶分子としてΔε＝－３．４であるものを用い、層間絶縁膜１４０をＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜）で構成し、平坦化層１６０をＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜；比誘電率ε＝６．９）で構成した例について、ＶＴ特性をシミュレーションした（図３１～図３３参照）。表１に、液晶印加電圧＝５Ｖ、Ｇ＝５００ｎｍ、Ｑ＝５００ｎｍ、α＝５°である場合の、モード透過率及びＣＲを示す。
本例の液晶表示装置は、上記実施形態３の液晶表示装置に対応する（図３及び図１１～図１４参照）。本例の液晶表示装置の一例として、液晶層３００が含む液晶分子としてΔε＝－３．４であるものを用い、層間絶縁膜１４０をＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜）で構成し、平坦化層１６０をＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜；比誘電率ε＝６．９）で構成した例について、ＶＴ特性をシミュレーションした（図３１～図３３参照）。表１に、液晶印加電圧＝５Ｖ、Ｇ＝５００ｎｍ、Ｑ＝５００ｎｍ、α＝５°である場合の、モード透過率及びＣＲを示す。
【0138】
図３１は、モード透過率への平坦化層１６０の厚みＱによる影響を検討するために、Ｑを０ｎｍ、１００ｎｍ、３００ｎｍ及び５００ｎｍそれぞれとし、液晶印加電圧を０～６ＶとしたときのＶＴ特性を表すグラフである。図３２は、液晶印加電圧が５Ｖである場合の、モード透過率又はコントラスト（ＣＲ）と、Ｑとの関係を示すグラフである。図３３は、モード透過率への平坦化層１６０の違いによる影響を検討するために、平坦化層１６０として比誘電率εが約３～１５のものを用い、液晶印加電圧＝５Ｖとしたときのモード透過率を表すグラフである。
【0139】
図３１より、Ｑが大きくなるほど高電圧駆動になること、図３２のモード透過率（左の縦軸）とＱとの関係を示すグラフより、５Ｖでのモード透過率は、Ｑが大きくなるほど低くなること、が分かる。一方、図３２のＣＲ（右の縦軸）とＱとの関係を示すグラフより、Ｑを大きくする、即ち平坦化層１６０により平坦化することによって、ＣＲが徐々に向上することが分かる。
【0140】
図３１及び図３２では、平坦化層１６０としてＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜；比誘電率ε＝６．９）を使用した場合について検討したが、図３３では、平坦化層１６０の材料を異ならせた場合にモード透過率がどうなるかを検討した。図３３より、平坦化層１６０として比誘電率εが約３～１５の範囲内のものを用いても、モード透過率は約１％以内の差しか生じないことが分かる。従って平坦化層１６０としては、絶縁性を有するものであれば特に限定されないことが分かった。なお、平坦化層１６０として比誘電率ε＝６．９であるもの、即ちＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜）を用いた場合にモード透過率が最も高い（図３３参照）。
【0141】
（実施例４）
本例の液晶表示装置は、上記実施形態４の液晶表示装置に対応する（図３及び図１５～図１９参照）。本例の液晶表示装置の一例として、液晶層３００が含む液晶分子としてΔε＝－３．４であるものを用い、層間絶縁膜１４０をＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜）で構成し、ソース膜厚（ソース配線１２０Ｓの厚み）を１７５ｎｍとした例について、ＶＴ特性をシミュレーションした（図３４～図３６参照）。表１に、液晶印加電圧＝５Ｖ、Ｇ＝３００ｎｍである場合の、モード透過率及びＣＲを示す。
本例の液晶表示装置は、上記実施形態４の液晶表示装置に対応する（図３及び図１５～図１９参照）。本例の液晶表示装置の一例として、液晶層３００が含む液晶分子としてΔε＝－３．４であるものを用い、層間絶縁膜１４０をＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜）で構成し、ソース膜厚（ソース配線１２０Ｓの厚み）を１７５ｎｍとした例について、ＶＴ特性をシミュレーションした（図３４～図３６参照）。表１に、液晶印加電圧＝５Ｖ、Ｇ＝３００ｎｍである場合の、モード透過率及びＣＲを示す。
【0142】
図３４は、Ｇを３００ｎｍとし、液晶印加電圧を０～６ＶとしたときのＶＴ特性を表すグラフである。図３５は、Ｇによるモード透過率への影響を検討するために、Ｇを１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍ、４００ｎｍ及び５００ｎｍそれぞれとし、液晶印加電圧を０～６ＶとしたときのＶＴ特性を表すグラフである。図３６は、液晶印加電圧を４．４Ｖ、５Ｖ及び６Ｖそれぞれにしたときの、モード透過率と、Ｇとの関係性を表すグラフである。図３４及び図３５には、比較例１のシミュレーション結果を併記した。
【0143】
図３４より、同じモード透過率を得るには、比較例１に比べて実施例４では、約０．３Ｖ以上も低電圧でよいことが分かる。また、液晶印加電圧が５Ｖである場合には、比較例１に比べて実施例４では、モード透過率が約９％も向上したことが確認できる。更に図３５より、Ｇが大きくなると、より低電圧駆動を実現できることが分かる。特にＧが２００ｎｍ以上ではこの点が顕著である。即ち図３６に示すように、Ｇが、ソース膜厚（図３６中の四角内に該当する。）を超えると、ソース配線１２０Ｓ（及びソース電極）と絵素電極１３０との間の電界がなくなるために、透過率が向上すると考えられる。
【0144】
ここで、Ｇが２００ｎｍ以上では低電圧駆動になり、モード効率が向上するのはＰＡＳ膜の膜厚及び比誘電率ε、並びに、ゲート絶縁膜（ＧＩ）の比誘電率εを変更しても維持されており、これらの条件が特に限定されないことも分かった。そのため、例えば、ゲート絶縁膜（ＧＩ）として有機絶縁膜を用いたり、ＰＡＳ膜をＳｉＯ２、ＳｉＮＯ、ＴｉＯ２等に変更したりしても、特に差し支えない。また、シミュレーションでは、液晶分子としてΔεが負のものを用いたが、Δεが正のものでも同様の効果が生じることも確認した。
【0145】
（実施例５）
本例の液晶表示装置は、上記実施形態５の液晶表示装置に対応する（図３及び図２０～図２２参照）。本例の液晶表示装置の一例として、液晶層３００が含む液晶分子としてΔε＝－３．４であるものを用い、層間絶縁膜１４０をＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜）で構成し、ソース膜厚（ソース配線１２０Ｓの厚み）を１７５ｎｍとした例について、ＶＴ特性をシミュレーションした（図３７～図４１参照）。表１に、液晶印加電圧＝５Ｖ、Ｇ＝５００ｎｍ、Ｊ＝０ｎｍ、α＝０°である場合の、モード透過率及びＣＲを示す。
本例の液晶表示装置は、上記実施形態５の液晶表示装置に対応する（図３及び図２０～図２２参照）。本例の液晶表示装置の一例として、液晶層３００が含む液晶分子としてΔε＝－３．４であるものを用い、層間絶縁膜１４０をＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜）で構成し、ソース膜厚（ソース配線１２０Ｓの厚み）を１７５ｎｍとした例について、ＶＴ特性をシミュレーションした（図３７～図４１参照）。表１に、液晶印加電圧＝５Ｖ、Ｇ＝５００ｎｍ、Ｊ＝０ｎｍ、α＝０°である場合の、モード透過率及びＣＲを示す。
【0146】
図３７は、Ｇを５００ｎｍとし、液晶印加電圧を０～６ＶとしたときのＶＴ特性を表すグラフである。図３８は、Ｇによるモード透過率への影響を検討するために、Ｇを１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍ、４００ｎｍ及び５００ｎｍそれぞれとし、液晶印加電圧を０～６ＶとしたときのＶＴ特性を表すグラフである。図３９は、液晶印加電圧を４．４Ｖ、５Ｖ及び６Ｖそれぞれにしたときの、モード透過率と、（１／Ｇ’）との関係性を表すグラフである。図３７には、比較例１及び一部の実施例のシミュレーション結果を併記し、図３８には比較例１のシミュレーション結果を併記した。なお、図３７～図３９では、Ｊ＝０ｎｍ、α＝５°とした。
【0147】
図４０は、モード透過率へのＪの影響を検討するために、Ｇを５００ｎｍ、Ｊを０～４００ｎｍとし、液晶印加電圧を５Ｖとしたときのモード透過率を表すグラフである。図４１は、モード透過率へのテーパー角度αの影響を検討するために、Ｇ＝５００ｎｍ、Ｊ＝０ｎｍ、α＝０～３０°、液晶印加電圧＝５Ｖとしたときのモード透過率を表すグラフである。
【0148】
図３７より、同じモード透過率を得るには、実施例４に比べて実施例５では、約０．２Ｖ以上も低電圧でよいことが分かる。また、液晶印加電圧＝５Ｖである場合には、実施例１に比べて実施例５では、モード透過率が約４％も向上したことが確認できる。更に下記表１より、実施例５では、実施例２よりも透過率がやや低くなるものの、平坦化層１６０により平坦化することによって、ＣＲが２倍も向上されることが分かった。図３８より、厚みの差Ｇが大きくなると、より低電圧駆動を実現できることが分かる。
【0149】
図３９より、モード透過率ｙとＧ’との関係を検討すると、下記式（３－１）：
ｙ＝（ａ３／Ｇ’）＋ｂ３ （３－１）
（式中、ｙは、モード透過率（％）を表す。ｂ３は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。）で表される関係にあることが確認できる。具体的には、液晶印加電圧（液晶層３００への印加電圧）が５Ｖである場合、傾きａ３＝－０．０５２であり、ｂ３＝０．８７であることが分かった（図３９参照）。一方で、液晶印加電圧ごとに係数等が変化する。本実施例の場合、ＦＦＳ／Ｖ３モードの構造で白電圧としてよく使用される電圧範囲（４．４～６Ｖ）で算出すると、－０．０７２≦ａ３≦－０．０２２であり、かつ０．７９≦ｂ３≦０．９１となることも分かった（図３９参照）。
ｙ＝（ａ３／Ｇ’）＋ｂ３ （３－１）
（式中、ｙは、モード透過率（％）を表す。ｂ３は、Ｇ’が無限大（∞）であるときのモード透過率（％）を表す。）で表される関係にあることが確認できる。具体的には、液晶印加電圧（液晶層３００への印加電圧）が５Ｖである場合、傾きａ３＝－０．０５２であり、ｂ３＝０．８７であることが分かった（図３９参照）。一方で、液晶印加電圧ごとに係数等が変化する。本実施例の場合、ＦＦＳ／Ｖ３モードの構造で白電圧としてよく使用される電圧範囲（４．４～６Ｖ）で算出すると、－０．０７２≦ａ３≦－０．０２２であり、かつ０．７９≦ｂ３≦０．９１となることも分かった（図３９参照）。
【0150】
本例でも、ＰＡＳ膜の膜厚及び比誘電率ε、並びに、ゲート絶縁膜（ＧＩ）の比誘電率εを変更しても、上記式（３－１）～（３－３）の範囲内にあるため、これらの条件が特に限定されないことも分かった。そのため、例えば、ゲート絶縁膜（ＧＩ）として有機絶縁膜を用いたり、ＰＡＳ膜をＳｉＯ２、ＳｉＮＯ、ＴｉＯ２等に変更したりしても、特に差し支えない。また、シミュレーションでは、液晶分子としてΔεが負のものを用いたが、Δεが正のものでも同様の効果が生じることも確認した。
【0151】
図４０より、Ｊを０～４００ｎｍの範囲内で変更しても、モード透過率は１％以内の差しか生じないことが分かる。図４１より、αが０～２０°の範囲内では、モード透過率は１％以内の差しか生じないことが分かる。従って、Ｊ及びαは、これらの範囲内であれば特に限定されないことが分かった。なお、α＝約１°のときにモード透過率が最も高い（図４１参照）。
【0152】
参考例１
本例の液晶表示装置は、従来のＦＦＳ／Ｖ２モードの液晶表示装置に対応する（図４２参照）。本例の液晶表示装置は、第一の基板１００が図４２で示される構成からなること以外は、実施例１の液晶表示装置と同じ構成とする。図４２中、共通電極１５０Ｒと絵素電極１３０Ｒとの間に配置された絶縁膜１４１Ｒは、ＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜）で構成し、共通電極１５０Ｒとソース配線１２０Ｓとの間に配置された絶縁膜１４２Ｒは、有機絶縁膜で構成し、ゲート絶縁膜１１２Ｒは、実施例１におけるゲート絶縁膜１１２と同じ材料で構成する。この液晶表示装置について、ＶＴ特性をシミュレーションした（図示せず）。表１に、液晶印加電圧＝５Ｖである場合のモード透過率及びＣＲを示す。
本例の液晶表示装置は、従来のＦＦＳ／Ｖ２モードの液晶表示装置に対応する（図４２参照）。本例の液晶表示装置は、第一の基板１００が図４２で示される構成からなること以外は、実施例１の液晶表示装置と同じ構成とする。図４２中、共通電極１５０Ｒと絵素電極１３０Ｒとの間に配置された絶縁膜１４１Ｒは、ＰＡＳ膜（ＳｉＮｘ膜）で構成し、共通電極１５０Ｒとソース配線１２０Ｓとの間に配置された絶縁膜１４２Ｒは、有機絶縁膜で構成し、ゲート絶縁膜１１２Ｒは、実施例１におけるゲート絶縁膜１１２と同じ材料で構成する。この液晶表示装置について、ＶＴ特性をシミュレーションした（図示せず）。表１に、液晶印加電圧＝５Ｖである場合のモード透過率及びＣＲを示す。
【0153】
比較例１
本例の液晶表示装置は、従来のＦＦＳ／Ｖ３モードの液晶表示装置に対応する（図４３参照）。本例の液晶表示装置は、第一の基板１００が図４３で示される構成からなること以外は、実施例１の液晶表示装置と同じ構成とする。図４３中、絵素電極１３０Ｒと共通電極１５０Ｒとの間に配置された絶縁膜１４０Ｒは、実施例１の層間絶縁膜１４０と同じ材料で構成する。この液晶表示装置について、ＶＴ特性をシミュレーションした（図２３、図２４、図２６、図２７、図３４、図３５、図３７及び図３８参照）。表１に、液晶印加電圧＝５Ｖである場合のモード透過率及びＣＲを示す。
本例の液晶表示装置は、従来のＦＦＳ／Ｖ３モードの液晶表示装置に対応する（図４３参照）。本例の液晶表示装置は、第一の基板１００が図４３で示される構成からなること以外は、実施例１の液晶表示装置と同じ構成とする。図４３中、絵素電極１３０Ｒと共通電極１５０Ｒとの間に配置された絶縁膜１４０Ｒは、実施例１の層間絶縁膜１４０と同じ材料で構成する。この液晶表示装置について、ＶＴ特性をシミュレーションした（図２３、図２４、図２６、図２７、図３４、図３５、図３７及び図３８参照）。表１に、液晶印加電圧＝５Ｖである場合のモード透過率及びＣＲを示す。
【0154】
【表1】
【0155】
表１より次の事項を確認した。
比較例１は、電極構造が、観察面側から背面側に向かって順に、共通電極、絵素電極という構成（ＣＯＭ／Ｐｉｘ）を採るのに対し、実施例１及び２は、絵素間に配置された第三の共通電極１５３と絵素電極１３０との関係では、観察面側から順に絵素電極、共通電極という構成（Ｐｉｘ／ＣＯＭ）の電極構造を採る。この実施例１及び２では、絵素間に横電界を走らせることができるため、高い透過率を示すことが分かる。また実施例３は、コントラスト（ＣＲ）向上のために、実施例２において共通電極１５０を形成した後に平坦化層１６０を設けることで、黒輝度の改善を目指した例である。この実施例３では、ＣＲが著しく向上した一方で、絵素間の横電界が減るために実施例１及び２に比べて透過率が低くなる。即ち透過率とＣＲとはトレードオフの関係にあることが分かる。
比較例１は、電極構造が、観察面側から背面側に向かって順に、共通電極、絵素電極という構成（ＣＯＭ／Ｐｉｘ）を採るのに対し、実施例１及び２は、絵素間に配置された第三の共通電極１５３と絵素電極１３０との関係では、観察面側から順に絵素電極、共通電極という構成（Ｐｉｘ／ＣＯＭ）の電極構造を採る。この実施例１及び２では、絵素間に横電界を走らせることができるため、高い透過率を示すことが分かる。また実施例３は、コントラスト（ＣＲ）向上のために、実施例２において共通電極１５０を形成した後に平坦化層１６０を設けることで、黒輝度の改善を目指した例である。この実施例３では、ＣＲが著しく向上した一方で、絵素間の横電界が減るために実施例１及び２に比べて透過率が低くなる。即ち透過率とＣＲとはトレードオフの関係にあることが分かる。
【0156】
実施例４及び実施例５は、このトレードオフを解決するために考案した例である。実施例４は、電極構造は比較例１と同じ（ＣＯＭ／Ｐｉｘ）の構成を採るが、絵素電極１３０を配置する第一の領域Ａ１と、配置しない第二の領域Ａ２とに厚みの差Ｇを設けた例である。この場合、上述した通りソース配線１２０Ｓ（及びソース電極）と絵素電極１３０との間とに生じる電界が少なくなり、絵素間の横電界が強くなるため、よって透過率が向上する。実施例５は、実施例４から更に絵素間の横電界を強くした例である。実施例５は、実施例２と同じく段差部１１０Ｓが絵素電極１３０で覆われている例であるが、実施例５では実施例２に比べて透過率はやや低いものの、ＣＲを２倍向上することに成功した。
【0157】
以上に示した本発明の各態様は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。
【符号の説明】
【0158】
１ ：液晶表示装置
１ＰＸ、２ＰＸ：絵素
１０ ：液晶パネル
２０ ：バックライト
７１ ：フォトマスク
７２ ：現像で剥離するフォトレジスト膜
７３ ：フォトレジスト膜
１００ ：基板
１１０、１１０Ｒ：下層部材
１１０Ｓ ：段差部
１１１ ：支持基板
１１２、１１２Ｒ：ゲート絶縁膜
１２０Ｓ ：ソース配線
１２０ＳＣ：薄膜半導体層
１２０Ｄ ：ドレイン電極
１２０Ｇ ：ゲート配線
１３０、１３１、１３２、１３０Ｒ：絵素電極
１４０、１４０Ｒ、１４１Ｒ、１４２Ｒ：層間絶縁膜
１５０、１５１、１５２、１５３、１５０Ｒ：共通電極
１５０Ｓ ：スリット
１６０ ：平坦化層
２００ ：基板
２１０ ：支持基板
２２０ ：ブラックマトリクス層
２３０ ：カラーフィルタ層
２３０Ｂ ：青色カラーフィルタ
２３０Ｇ ：緑色カラーフィルタ
２３０Ｒ ：赤色カラーフィルタ
２４０ ：オーバーコート層
３００ ：液晶層
４００、４０１、４０２：配向膜
Ａ１ ：第一の領域
Ａ２ ：第二の領域
Ｇ ：第一の領域の厚みと上記第二の領域の厚みとの差
Ｈ１ ：第一の領域の厚み
Ｈ２ ：第二の領域の厚み
Ｊ ：段差部を覆う絵素電極の下端と、第二の領域の液晶層側の表面と、の、下層部材の底面の法線方向の距離
Ｐ ：絵素間（絵素エッジ）
Ｑ ：平坦化層の厚み
α ：段差部のテーパー角度
１ＰＸ、２ＰＸ：絵素
１０ ：液晶パネル
２０ ：バックライト
７１ ：フォトマスク
７２ ：現像で剥離するフォトレジスト膜
７３ ：フォトレジスト膜
１００ ：基板
１１０、１１０Ｒ：下層部材
１１０Ｓ ：段差部
１１１ ：支持基板
１１２、１１２Ｒ：ゲート絶縁膜
１２０Ｓ ：ソース配線
１２０ＳＣ：薄膜半導体層
１２０Ｄ ：ドレイン電極
１２０Ｇ ：ゲート配線
１３０、１３１、１３２、１３０Ｒ：絵素電極
１４０、１４０Ｒ、１４１Ｒ、１４２Ｒ：層間絶縁膜
１５０、１５１、１５２、１５３、１５０Ｒ：共通電極
１５０Ｓ ：スリット
１６０ ：平坦化層
２００ ：基板
２１０ ：支持基板
２２０ ：ブラックマトリクス層
２３０ ：カラーフィルタ層
２３０Ｂ ：青色カラーフィルタ
２３０Ｇ ：緑色カラーフィルタ
２３０Ｒ ：赤色カラーフィルタ
２４０ ：オーバーコート層
３００ ：液晶層
４００、４０１、４０２：配向膜
Ａ１ ：第一の領域
Ａ２ ：第二の領域
Ｇ ：第一の領域の厚みと上記第二の領域の厚みとの差
Ｈ１ ：第一の領域の厚み
Ｈ２ ：第二の領域の厚み
Ｊ ：段差部を覆う絵素電極の下端と、第二の領域の液晶層側の表面と、の、下層部材の底面の法線方向の距離
Ｐ ：絵素間（絵素エッジ）
Ｑ ：平坦化層の厚み
α ：段差部のテーパー角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図10E】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】