(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隙をおいて対向配置された第１及び第２の基板と、
前記第１の基板の対向面上に形成され、ストライプ状に配置された複数のドレイン線、及び該ドレイン線と交差する方向にストライプ状に配置された複数のゲート線から構成され、各々が相互に隣接する２本の前記ドレイン線と２本の前記ゲート線に囲まれた複数の画素領域を画定する駆動配線と、
前記第１の基板の対向面上の、前記画素領域内に形成された画素電極と、
前記画素電極ごとに形成され、対応する画素電極と前記複数のドレイン線のうち１本のドレイン線とを接続し、前記複数のゲート線のうち１本のゲート線により制御されるスイッチング素子と、
前記第２の基板の対向面上に形成された共通電極と、
前記第１及び第２の基板間に挟持された液晶層と、
前記第１及び第２の基板のうち少なくとも一方の基板の対向面上に形成され、前記画素電極と前記共通電極間に電圧を印加したときに、前記ゲート線及び前記ドレイン線の各々の両側において、前記液晶層中央部の液晶分子が当該ゲート線及び当該ドレイン線に近い方の端部を当該ゲート線及び当該ドレイン線から遠ざける向きに立ち上がるように、液晶分子にプレチルトを付与する配向膜と
を有し、
前記配向膜が、前記第１の基板の対向面上に形成された第１基板側配向膜と、前記第２の基板の対向面上に形成された第２基板側配向膜とを有し、
前記第１及び第２基板側配向膜の前記各画素領域が、少なくとも第１配向分割領域と第２配向分割領域に分割され、該第１及び第２配向分割領域が、それぞれ前記駆動配線を挟んで当該画素領域に隣接する他の画素領域の第２及び第１配向分割領域に隣接するように配置され、
前記第１基板側配向膜が、第１配向分割領域上の液晶分子に前記駆動配線側の端部が持ち上がった第１のプレチルト角を付与し、第２配向分割領域上の液晶分子に前記駆動配線とは反対側の端部が持ち上がった前記第１のプレチルト角よりも小さい第２のプレチルト角を付与し、
前記第２基板側配向膜が、第１配向分割領域上の液晶分子に前記第１のプレチルト角よりも小さい第３のプレチルト角を付与し、第２配向分割領域上の液晶分子に前記駆動配線とは反対側の端部が持ち上がった前記第２のプレチルト角よりも大きい第４のプレチルト角を付与し、
前記スイッチング素子が、第１配向分割領域内に配置されている液晶表示パネル。
【請求項２】
間隙をおいて対向配置された第１及び第２の基板と、
前記第１の基板の対向面上に形成され、ストライプ状に配置された複数のドレイン線、及び該ドレイン線と交差する方向にストライプ状に配置された複数のゲート線から構成され、各々が相互に隣接する２本の前記ドレイン線と２本の前記ゲート線に囲まれた複数の画素領域を画定する駆動配線と、
前記第１の基板の対向面上の、前記画素領域内に形成された画素電極と、
前記画素電極ごとに形成され、対応する画素電極と前記複数のドレイン線のうち１本のドレイン線とを接続し、前記複数のゲート線のうち１本のゲート線により制御されるスイッチング素子と、
前記第２の基板の対向面上に形成された共通電極と、
前記第１及び第２の基板間に挟持された液晶層と、
前記第１及び第２の基板のうち少なくとも一方の基板の対向面上に形成され、前記画素電極と前記共通電極間に電圧を印加したときに、前記駆動配線近傍の前記液晶層中央部の液晶分子が前記駆動配線に近い方の端部を該駆動配線から遠ざける向きに立ち上がるように、液晶分子にプレチルトを付与する配向膜と
を有し、
各画素領域内の第１配向分割領域と第２配向分割領域の基板面内配向方向が同一であり、
第１配向分割領域と第２配向分割領域との境界線が、当該画素領域の相互に対向する２つの頂点を結ぶ曲線であり、該２つの頂点近傍において、相互に交わる２本の駆動配線のうち基板面内配向方向に対して小さな角度をなす方の駆動配線と該２本の頂点を結ぶ対角線との間に配置される液晶表示パネル。
【請求項３】
基板上に、格子状に配置された駆動配線、各格子点に対応して配置される画素電極及びスイッチング素子を形成する工程と、
前記基板の表面上に、液晶分子に相互に異なるプレチルト角を付与する２種類の領域が、画素ごとに表出し、前記駆動配線の近傍領域の液晶分子に、相互に交差する双方の前記駆動配線の各々の両側で相互に異なるプレチルト角を付与する配向膜を形成する工程と、
前記配向膜の表面を、前記駆動配線を通過する際にプレチルト角の大きな領域から小さな領域に向かう向きにラビングする工程と
を含む液晶表示パネルの製造方法。
【請求項４】
間隙をおいて対向配置された一対の基板と、
前記一対の基板の対向面上にそれぞれ形成され、画素を画定する電極と、
前記一対の基板の対向面上に、前記電極を覆うようにそれぞれ形成され、前記画素ごとに、一方の基板側で第１のプレチルト角を有し、他方の基板側で前記第１のプレチルト角よりも大きな第２のプレチルト角を有する第１配向分割領域、前記一方の基板側で前記第１のプレチルト角よりも大きな第３のプレチルト角を有し、前記他方の基板側で前記第２のプレチルト角よりも小さな第４のプレチルト角を有する第２配向分割領域、及び前記一方の基板側で前記第１のプレチルト角を有し、前記他方の基板側で前記第４のプレチルト角を有する第３配向分割領域を画定する配向膜と
を有する液晶表示パネル。
【請求項５】
前記第３配向分割領域が、前記画素の縁に接しない領域に配置されている請求項４に記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
前記第３配向分割領域が、画素ごとに複数個配置されている請求項４または５に記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の対向面上に形成された配向膜の表面が段差を有し、前記第３配向分割領域が、前記段差の近傍領域のうち低い方の領域に配置されている請求項４〜６のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項８】
前記第３配向分割領域が、前記第１配向分割領域と第２配向分割領域との間に挟まれた帯状の領域である請求項４に記載の液晶表示パネル。
【請求項９】
前記第３配向分割領域の幅が、２〜４０μｍである請求項８に記載の液晶表示パネル。
【請求項１０】
前記配向膜が、画素と画素との境界領域において、前記一方の基板側で前記第１のプレチルト角と等しいプレチルト角を有し、前記他方の基板側で前記第４のプレチルト角と等しいプレチルト角を有する請求項８または９に記載の液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示パネル及びその製造方法に関し、特に１画素内をプレチルト角の異なる複数の領域に分割した液晶表示パネル及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネルの視角特性を改善するために、１画素内にプレチルト角の異なる複数の領域を形成する配向分割技術が提案されている。配向分割された液晶表示パネルにおいては、画素内の液晶分子の立ち上がりの向きが１方向ではなく、配向分割された領域ごとに異なる向きに立ち上がる。液晶分子が複数の向きに立ち上がるため、視角特性を改善することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
１画素内にプレチルト角の異なる複数の領域を形成することは容易ではない。特に、画面サイズが大きくなると、プレチルト角を画面全域にわたって安定して制御することが困難になる。また、マルチギャップカラーフィルタを使用すると、配向膜表面に段差が形成されるため、段差部近傍のプレチルト角が安定しなくなる。
【０００４】
プレチルト角が安定しないと、液晶分子のツイスト方向が期待される方向と逆向きになる逆ツイスト現象が生じたり、電圧印加時の液晶分子の立ち上がり方向が期待される方向と逆になる逆チルト現象が生ずる場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、逆チルトまたは逆ツイスト現象の生じにくい液晶表示パネル及びその製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によると、間隙をおいて対向配置された第１及び第２の基板と、前記第１の基板の対向面上に形成され、ストライプ状に配置された複数のドレイン線、及び該ドレイン線と交差する方向にストライプ状に配置された複数のゲート線から構成され、各々が相互に隣接する２本の前記ドレイン線と２本の前記ゲート線に囲まれた複数の画素領域を画定する駆動配線と、前記第１の基板の対向面上の、前記画素領域内に形成された画素電極と、前記画素電極ごとに形成され、対応する画素電極と前記複数のドレイン線のうち１本のドレイン線とを接続し、前記複数のゲート線のうち１本のゲート線により制御されるスイッチング素子と、前記第２の基板の対向面上に形成された共通電極と、前記第１及び第２の基板間に挟持された液晶層と、前記第１及び第２の基板のうち少なくとも一方の基板の対向面上に形成され、前記画素電極と前記共通電極間に電圧を印加したときに、前記ゲート線及び前記ドレイン線の各々の両側において、前記液晶層中央部の液晶分子が当該ゲート線及び当該ドレイン線に近い方の端部を当該ゲート線及び当該ドレイン線から遠ざける向きに立ち上がるように、液晶分子にプレチルトを付与する配向膜とを有し、前記配向膜が、前記第１の基板の対向面上に形成された第１基板側配向膜と、前記第２の基板の対向面上に形成された第２基板側配向膜とを有し、前記第１及び第２基板側配向膜の前記各画素領域が、少なくとも第１配向分割領域と第２配向分割領域に分割され、該第１及び第２配向分割領域が、それぞれ前記駆動配線を挟んで当該画素領域に隣接する他の画素領域の第２及び第１配向分割領域に隣接するように配置され、前記第１基板側配向膜が、第１配向分割領域上の液晶分子に前記駆動配線側の端部が持ち上がった第１のプレチルト角を付与し、第２配向分割領域上の液晶分子に前記駆動配線とは反対側の端部が持ち上がった前記第１のプレチルト角よりも小さい第２のプレチルト角を付与し、前記第２基板側配向膜が、第１配向分割領域上の液晶分子に前記第１のプレチルト角よりも小さい第３のプレチルト角を付与し、第２配向分割領域上の液晶分子に前記駆動配線とは反対側の端部が持ち上がった前記第２のプレチルト角よりも大きい第４のプレチルト角を付与し、前記スイッチング素子が、第１配向分割領域内に配置されている液晶表示パネルが提供される。
【０００７】
駆動配線と画素電極との間に発生する横方向電界は、画素電極の縁部近傍の液晶分子を、駆動配線に近い方の端部から立ち上がる向きにチルトさせる。液晶層に電界を印加したときに、液晶分子が駆動配線に近い方の端部を駆動配線から遠ざけるように立ち上がる。すなわち、電圧印加時の液晶分子の立ち上がりの向きと、横電界による立ち上がりの向きが一致する。このため、逆チルト現象の発生を防止できる。
【０００８】
スイッチング素子が、第１配向分割領域、すなわち第１の基板内の相対的にプレチルト角の大きな領域に配置される。高プレチルト領域上の液晶分子は、電界の乱れの影響を受けにくい。このため、スイッチング素子近傍の電界の乱れによる影響を低減することができる。
【０００９】
第１配向分割領域の液晶分子は、第１基板側配向膜により規制されるプレチルトの向きに立ち上がり、第２配向分割領域の液晶分子は、第２基板側配向膜により規制されるプレチルトの向きに立ち上がる。従って、第１及び第２配向分割領域の液晶分子は、その駆動配線側の端部を駆動配線から遠ざける向きに立ち上がる。
【００１１】
本発明の他の観点によると、間隙をおいて対向配置された第１及び第２の基板と、前記第１の基板の対向面上に形成され、ストライプ状に配置された複数のドレイン線、及び該ドレイン線と交差する方向にストライプ状に配置された複数のゲート線から構成され、各々が相互に隣接する２本の前記ドレイン線と２本の前記ゲート線に囲まれた複数の画素領域を画定する駆動配線と、前記第１の基板の対向面上の、前記画素領域内に形成された画素電極と、前記画素電極ごとに形成され、対応する画素電極と前記複数のドレイン線のうち１本のドレイン線とを接続し、前記複数のゲート線のうち１本のゲート線により制御されるスイッチング素子と、前記第２の基板の対向面上に形成された共通電極と、前記第１及び第２の基板間に挟持された液晶層と、前記第１及び第２の基板のうち少なくとも一方の基板の対向面上に形成され、前記画素電極と前記共通電極間に電圧を印加したときに、前記駆動配線近傍の前記液晶層中央部の液晶分子が前記駆動配線に近い方の端部を該駆動配線から遠ざける向きに立ち上がるように、液晶分子にプレチルトを付与する配向膜とを有し、各画素領域内の第１配向分割領域と第２配向分割領域の基板面内配向方向が同一であり、第１配向分割領域と第２配向分割領域との境界線が、当該画素領域の相互に対向する２つの頂点を結ぶ曲線であり、該２つの頂点近傍において、相互に交わる２本の駆動配線のうち基板面内配向方向に対して小さな角度をなす方の駆動配線と該２本の頂点を結ぶ対角線との間に配置される液晶表示パネルが提供される。
【００１２】
液晶分子の長軸方向と横方向電界の向きが平行に近くなるほど、横方向電界の影響を受けやすくなる。液晶分子に強い影響を与える横方向電界を発生する駆動配線から、配向分割領域の境界線を遠ざけている。これにより、境界線上の液晶分子が、横方向電界の影響を受けにくくなる。
【００１５】
本発明の他の観点によると、基板上に、格子状に配置された駆動配線、各格子点に対応して配置される画素電極及びスイッチング素子を形成する工程と、前記基板の表面上に、液晶分子に相互に異なるプレチルト角を付与する２種類の領域が、画素ごとに表出し、前記駆動配線の近傍領域の液晶分子に、相互に交差する双方の前記駆動配線の各々の両側で相互に異なるプレチルト角を付与する配向膜を形成する工程と、前記配向膜の表面を、前記駆動配線を通過する際にプレチルト角の大きな領域から小さな領域に向かう向きにラビングする工程とを含む液晶表示パネルの製造方法が提供される。
【００１６】
駆動配線を通過する際にプレチルト角の大きな領域から小さな領域に向かう向きにラビングすると、プレチルト角の大きな領域上の液晶分子は、駆動配線側の端部を持ち上げる向きにプレチルトし、プレチルト角の小さな領域上の液晶分子は、駆動配線とは反対側の端部を持ち上げる向きにプレチルトする。
【００１７】
本発明の他の観点によると、間隙をおいて対向配置された一対の基板と、前記一対の基板の対向面上にそれぞれ形成され、画素を画定する電極と、前記一対の基板の対向面上に、前記電極を覆うようにそれぞれ形成され、前記画素ごとに、一方の基板側で第１のプレチルト角を有し、他方の基板側で前記第１のプレチルト角よりも大きな第２のプレチルト角を有する第１配向分割領域、前記一方の基板側で前記第１のプレチルト角よりも大きな第３のプレチルト角を有し、前記他方の基板側で前記第２のプレチルト角よりも小さな第４のプレチルト角を有する第２配向分割領域、及び前記一方の基板側で前記第１のプレチルト角を有し、前記他方の基板側で前記第４のプレチルト角を有する第３配向分割領域を画定する配向膜とを有する液晶表示パネルが提供される。
【００１８】
第３配向分割領域においては、比較的プレチルト角の小さな領域同士が対向する。プレチルト角を小さくすると、逆ツイスト現象の発生を抑制することができる。第１及び第２配向分割領域においても、第３配向分割領域の液晶分子配列の影響を受けて、逆ツイスト現象が発生しにくくなる。
【００２０】
本発明の他の観点によると、前記第３配向分割領域が、前記画素の縁に接しない領域に配置されている液晶表示パネルが提供される。
【００２１】
第３配向分割領域の液晶分子は、駆動配線からの横方向電界の影響を受けやすい。第３配向分割領域を画素の縁から遠ざけることにより、横方向電界の影響を受けにくくすることができる。
【００２２】
本発明の他の観点によると、前記第３配向分割領域が、画素ごとに複数個配置されている液晶表示パネルが提供される。
【００２３】
１つの第３配向分割領域の大きさを小さくすることができる。このため、第３配向分割領域内における逆チルトの発生を抑制することができる。
【００２４】
本発明の他の観点によると、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の対向面上に形成された配向膜の表面が段差を有し、前記第３配向分割領域が、前記段差の近傍領域のうち低い方の領域に配置されている液晶表示パネルが提供される。
【００２５】
段差の近傍領域のうち低い方の領域は、ラビング処理が不十分になりやすい。このため、逆ツイスト現象が発生しやすい。段差の近傍領域のうち低い方の領域において、プレチルト角の小さな領域同士を対向させると、逆ツイスト現象の発生を抑制することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１〜図２を参照して、本発明の第１の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明する。
【００２７】
図１（Ａ）に示すように、ガラス等の透明基板１の表面上に下層配向膜２及び下層配向膜と材料の異なる上層配向膜３を積層する。なお、本図には示さないが、後述するように下層配向膜２と透明基板１との間には、画素電極、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）及び駆動配線が形成されている。上層配向膜３は、下層配向膜２よりも大きなプレチルト角を液晶分子に付与する。ここで、プレチルト角とは、液晶分子の長軸方向と基板面との成す角をいう。
【００２８】
図１（Ｂ）に示すように、上層配向膜３の表面上にレジスト層を塗布し、露光、現像を行って所望のレジストパターン４を形成する。レジストパターン４をマスクとして、上層配向膜３を選択的にエッチングし、下層配向膜２の一部表面を露出させる。エッチング後、レジストパターン４を除去する。
【００２９】
図１（Ｃ）は、レジストパターン除去後の基板の概略平面図を示す。格子状に駆動配線５が形成され、駆動配線５に囲まれた長方形の画素領域６が画定されている。図２（Ａ）を参照して後述するように、画素領域６の１つの頂点近傍にＴＦＴが形成され、画素領域６内のその他の領域には画素電極が形成されている。
【００３０】
各画素領域６は、図の右下がりの対角線によって２つの領域に分割され、左下の領域６ａに上層配向膜３が形成され、右上の領域６ｂに下層配向膜２が露出している。すなわち、左下の領域６ａは、右上の領域６ｂよりも大きなプレチルト角を有する。このように、各画素領域６内にプレチルト角の異なる２つの領域が形成されている。以下、１つの画素領域内にプレチルト角の異なる２つの領域が形成されている場合に、プレチルト角の大きな領域を高プレチルト領域、プレチルト角の小さな領域を低プレチルト領域と呼ぶ。
【００３１】
図１（Ｄ）に示すように、配向膜表面をラビングローラ９で擦り、ラビング処理を行う。ラビングの方向は、図１（Ｃ）の右上から左下に向かう方向である。この向きにラビングを行うと、ラビングローラ９が駆動配線５を通過する際に必ずある画素領域の高プレチルト領域からそれに隣接する画素領域の低プレチルト領域に向かって移動する。
【００３２】
このようにして、ＴＦＴが形成された基板（ＴＦＴ基板）を作製することができる。同様にして、共通電極側の基板（共通電極基板）を作製する。共通電極基板上の配向膜には、共通電極基板とＴＦＴ基板とを対向配置したとき、ＴＦＴ基板の高プレチルト領域６ａ及び低プレチルト領域６ｂに、それぞれ共通電極基板の低プレチルト領域及び高プレチルト領域が対向するように各領域が配置されている。また、共通電極基板側の基板面内配向方向がＴＦＴ基板側の基板面内配向方向と例えば直交するように、共通電極基板側の配向膜をラビングする。
【００３３】
図２（Ａ）は、図１に示す方法で作製したＴＦＴ基板の平面図を示す。駆動配線５が格子状に配置されている。図の横方向に延在する配線がＣｒ、Ａｌ等からなるドレイン線５ａ、縦方向に延在する配線がＣｒ、Ａｌ等からなるゲート線５ｂである。相互に隣接する２本のドレイン線５ａと２本のゲート線５ｂによって囲まれた画素領域に画素電極１１及びＴＦＴ１０が形成されている。画素領域の図の左上の領域が高プレチルト領域６ａ、右下の領域が低プレチルト領域６ｂである。
【００３４】
ＴＦＴ１０は、ドレイン線５ａとゲート線５ｂとの交差点近傍に配置されている。ＴＦＴ１０のゲート電極が１本のゲート線５ｂに接続され、ドレイン領域が１本のドレイン線５ａに接続されている。ＴＦＴ１０のソース領域がインジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）等からなる画素電極１１に接続されている。
【００３５】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の一点鎖線Ｂ２−Ｂ２における液晶表示パネルの断面図を示す。透明基板１の表面上にＣｒ、Ａｌ等からなるゲート電極Ｇが形成され、ゲート電極Ｇを覆ってＳｉＮ、アルミナ膜等からなるゲート絶縁層１２が形成されている。ゲート絶縁層１２の表面上のゲート電極Ｇの上方領域にアモルファスシリコンからなるチャネル層ＣＨが形成され、その両側にＣｒ、Ａｌ等からなるドレイン領域Ｄとソース領域Ｓが形成されている。ゲート絶縁層１２の表面上に、ソース領域Ｓに連続して画素電極１１が形成されている。
【００３６】
ＴＦＴ１０は、ＳｉＮ等からなるＴＦＴ保護層１３によって覆われ保護されている。ＴＦＴ保護層１３及び画素電極１１を覆うように下層配向膜２が形成されている。下層配向膜２の一部表面上に上層配向膜３が形成されている。
【００３７】
共通電極側の透明基板２１が、ＴＦＴ側の基板に対向して配置されている。透明基板２１の対向面上のＴＦＴ１０及び駆動配線５に対応する領域にＣｒ等からなるブラックマトリクス２２が形成され、画素電極１１に対応する領域にカラーフィルタ２３が形成されている。カラーフィルタ２３及びブラックマトリクス２２を覆うように全面に共通電極２４が形成され、その表面上に下層配向膜２５が形成されている。
【００３８】
下層配向膜２５の表面上には、ＴＦＴ基板側の低プレチルト領域に対応する領域に、下層配向膜２５よりも大きなプレチルト角を付与する上層配向膜２６が形成されている。すなわち、ＴＦＴ基板側の低プレチルト領域と共通電極基板側の高プレチルト領域が対向し、ＴＦＴ基板側の高プレチルト領域と共通電極基板側の低プレチルト領域が対向している。
【００３９】
ＴＦＴ基板と共通電極基板との間に、液晶層３０が挟持されている。
透明基板１及び２１の外側の面上に、それぞれ偏光板２７及び２８が配置されている。偏光板２７と２８を偏光軸方向が相互に直交するように配置すると、電圧無印加時に白状態を示すノーマリホワイトモードになり、相互に平行になるように配置すると、電圧無印加時に黒状態を示すノーマリブラックモードになる。
【００４０】
次に、図３を参照して上記実施例による方法で作製した液晶表示パネルの液晶分子の立ち上がりの向きを、従来例による方法で作製した液晶表示パネルと比較して説明する。
【００４１】
図３（Ａ）は、上記実施例による方法で作製した液晶表示パネルの配向分割パターンを示す。駆動配線５に囲まれた画素領域６が画定されている。画素領域６は、ＴＦＴ基板側で高プレチルト領域、共通電極基板側で低プレチルト領域とされた第１配向分割領域３１ａ、その逆の第２配向分割領域３１ｂに分割される。矢印ＡＲはＴＦＴ基板側のラビング方向を示す。
【００４２】
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の一点鎖線Ｂ３−Ｂ３における概略断面図を示す。ＴＦＴ基板上の駆動配線５の両側に画素電極１１が配置されている。図の左半分が第１配向分割領域３１ａ、右半分が第２配向分割領域３１ｂである。液晶層３０内の直線３２は液晶分子の長軸方向を示している。ＴＦＴ基板側の配向膜は、図の左方から右方にラビングされている。このため、ＴＦＴ基板側の配向膜２、３に接する液晶分子が、図の右側の端部から立ち上がる向きにプレチルトする。
【００４３】
なお、実際には、ＴＦＴ基板側と共通電極基板側の基板面内配向方向は相互に直交し、液晶分子はツイスト配列するが、図３（Ｂ）では、ツイストを考慮せずチルトにのみ着目して液晶分子の長軸方向を表している。
【００４４】
第１配向分割領域３１ａにおいては、ＴＦＴ基板側のプレチルト角が大きいため、液晶層３０に電界を印加すると液晶分子が図の矢印で示すように反時計周りに回転して立ち上がる。逆に第２配向分割領域においては、液晶分子が時計周りに回転して立ち上がる。
【００４５】
駆動配線５と画素電極１１との間に電位差がある場合には、図中に破線で示すような電気力線を有する横方向電界が発生する。このように、液晶層３０の厚さ方向ではなく基板面内方向（横方向）の成分を有する横方向電界が発生する。画素電極１１の縁部近傍の液晶分子はこの電気力線に沿って配列しようとする。すなわち、画素電極１１の縁部の液晶分子は、駆動配線５に近い方の端部が、駆動配線５から遠ざかる向きに立ち上がろうとする。この向きは、液晶層３０に電界を印加したときに液晶分子が立ち上がる向きと等しい。
【００４６】
図３（Ｃ）は、従来例による方法で作製した液晶表示パネルの配向分割パターンを示す。各画素領域６の図の下半分が第１配向分割領域３１ａ、上半分が第２配向分割領域３１ｂとされている。矢印ＡＲは、ＴＦＴ基板側のラビング方向を示す。
【００４７】
図３（Ｄ）は、図３（Ｃ）の一点鎖線Ｄ３−Ｄ３における概略断面図を示す。図の左半分、右半分共に第１配向分割領域３１ａであるため、ＴＦＴ基板側が高プレチルト領域、共通電極基板側が低プレチルト領域である。ＴＦＴ基板側の配向膜は、図の左方から右方にラビングされている。
【００４８】
液晶層３０に電界を印加すると、図の左半分、右半分の領域の液晶分子は、共に反時計周りに回転して立ち上がる。この立ち上がり方向は、左半分の領域においては、駆動配線５の近傍に発生する横方向電界による立ち上がり方向と一致するが、右半分の領域においては一致しない。従って、右半分の領域の画素領域縁部近傍の液晶分子の立ち上がりの向きが不安定になり、所望の立ち上がり方向と逆方向に立ち上がる場合が生ずる。
【００４９】
図３（Ｃ）に示すように、各画素領域６を対辺の中点同士を結んだ直線で分割して配向分割領域を形成すると、駆動配線５の両側の配向分割領域の一方で、横方向成分を有する電界による立ち上がりの向きと、所望の立ち上がりの向きが一致しなくなる。
【００５０】
これに対し、図３（Ａ）では、各画素領域６を対角線で分割して配向分割領域を形成している。さらに、駆動配線５を通過する際に高プレチルト領域から低プレチルト領域に向かって移動するようにラビング方向を選択している。このように、配向分割領域の配置及びラビング方向を適当に選択することにより、駆動配線５の両側において、横方向電界による立ち上がりの向きと、所望の立ち上がりの向きとを一致させることができる。
【００５１】
図４（Ａ）は、上記第１の実施例の変形例による画素領域の配向分割方法を示す。ドレイン線５ａとゲート線５ｂが格子状に配置され、画素領域６が画定されている。ラビング方向ＡＲとドレイン線５ａとの成す角が、ラビング方向ＡＲとゲート線５ｂとのなす角よりも小さい。配向分割領域の境界線６ｃが、画素領域６の頂点近傍において対角線とドレイン線の間に配置されている。
【００５２】
液晶分子の基板面内配向方向は、ラビング方向ＡＲに平行になる。画素領域の縁部近傍の液晶分子は、駆動配線５による横方向電界と液晶分子の長軸方向が平行に近いほど、横方向電界の影響を強く受ける。図４（Ａ）の場合は、ドレイン線５ａによる横方向電界よりも、ゲート線５ｂによる横方向電界の影響を強く受ける。
【００５３】
配向分割領域の境界線６ｃ近傍の液晶分子は、電界印加時の立ち上がり方向が不安定になりやすいため、境界線６ｃ近傍の液晶分子は横方向電界の影響を強く受ける。図４（Ａ）に示すように、ゲート線５ｂからの横方向電界の影響が強い場合には、境界線６ｃをゲート線５ｂから遠ざけることにより、境界線６ｃ近傍の液晶分子が受ける横方向電界の影響を低減させることができる。
【００５４】
図４（Ｂ）は、配向分割領域とＴＦＴの配置関係を示す。ＴＦＴ１０が高プレチルト領域６ａ内に配置されている。ＴＦＴ１０を高プレチルト領域内に配置することにより、ＴＦＴ１０の近傍の電界の乱れによる液晶分子の立ち上がり方向の不安定性を低減することができる。
【００５５】
配向分割領域の境界線上の液晶分子は、液晶層に電界が印加されたときに、その両側の配向分割領域の液晶分子配列の影響を受ける。両側の液晶分子の立ち上がりの向きが相互に反対向きである場合は、境界線上の液晶分子は電界を印加しても立ち上がらず、電圧無印加時とほぼ同様の配列状態を示す。このため、ノーマリブラックモードの液晶表示パネルの場合には、白表示のときに境界線が黒い線になる。
【００５６】
これに対し、ノーマリホワイトモードの場合には、黒表示のときに境界線が白い線になる。画面全体を黒くするためには境界線領域に遮光膜を形成する必要がある。ノーマリブラックモードの場合には、遮光膜を形成する必要はない。
【００５７】
次に、図５を参照して、本発明の第２の実施例を説明する。図５は、画素領域６の配向分割パターンを示す。
【００５８】
図５（Ａ）の左図は、ＴＦＴ基板側の画素領域６内の配向分割パターン、右図は、共通電極基板側の画素領域６内の配向分割パターンを示す。ＴＦＴ基板側の高プレチルト領域６ａは画素領域の図の上半分のうち右側縁部６ｄ以外の領域に配置され、下半分及び右側縁部６ｄに低プレチルト領域が配置されている。共通電極基板側の高プレチルト領域６ａは画素領域の図の下半分のうち左側縁部６ｄ以外の領域に配置され、上半分及び左側縁部６ｄに低プレチルト領域６ｂが配置されている。この２枚の基板を対向させると、画素領域の上半分の右側縁部６ｄ及び下半分の左側縁部６ｄにおいて、低プレチルト領域同士が対向する。
【００５９】
配向分割方式のパネルでは、大きなプレチルト角が付与されると、その領域の液晶分子の弾性エネルギが大きくなり、液晶分子のツイスト方向が所望の方向と逆になる逆ツイスト現象を生ずる可能性が高くなる。図５（Ａ）に示すように、低プレチルト領域同士を対向させると、この領域において逆ツイスト現象が生じにくくなる。その周囲の液晶分子も、低プレチルト領域同士が対向した領域の液晶分子の配列の影響を受けて、所望の方向にツイストする傾向が強くなる。このように、低プレチルト領域同士が対向する領域を設けることにより、逆ツイスト現象の発生を抑制することができる。
【００６０】
図５（Ｂ）に示すように、低プレチルト領域同士が対向する領域６ｄを高プレチルト領域６ａの内部に配置してもよい。このように配置すると、低プレチルト領域同士が対する領域を駆動配線から遠ざけることができる。低プレチルト領域同士が対向した領域の液晶分子は、電圧印加時の立ち上がり方向が定まっていないため、駆動配線による横方向電界の影響を受けやすい。図５（Ｂ）に示すような配置にすることにより、低プレチルト領域同士が対向する領域の液晶分子が受ける横電界の影響を低減することができる。
【００６１】
図５（Ｃ）に示すように、低プレチルト領域同士が対向する領域６ｄを高プレチルト領域６ａ内に複数個配置してもよい。高プレチルト領域６ａ内に複数個の領域６ｄを配置することにより、領域６ｄの１個あたりの面積を小さくできる。低プレチルト領域同士が対向した領域を大きくしすぎると、その内部の液晶分子の立ち上がり方向が不安定になる。このように、領域６ｄの１個あたりの面積を小さくすることにより、低プレチルト領域同士が対向した領域の内部においても安定した立ち上がり方向を確保することができる。
【００６２】
図５（Ｄ）に示すように、高プレチルト領域６ａと低プレチルト領域６ｂとの境界線を図１（Ｃ）で示したように画素領域の対角線に沿うように配置してもよい。このとき、図５（Ｂ）と同様に低プレチルト領域同士が対向する領域６ｄを高プレチルト領域６ａの内部に配置することが好ましい。また、図５（Ｃ）と同様に、低プレチルト領域同士が対向する領域を高プレチルト領域６ａの内部に複数個配置してもよい。
【００６３】
次に図６を参照して、第２の実施例の変形例を説明する。
図６の左図は、ＴＦＴ基板側の画素領域６内の配向分割パターン、右図は、共通電極基板側の配向分割パターンを示す。画素領域６は、境界線１８により高プレチルト領域６ａと低プレチルト領域６ｂとに分割されている。一方の基板の高プレチルト領域６ａが、主として他方の基板の低プレチルト領域６ｂに対向する。一方の基板の境界線１８の位置は、他方の基板の境界線１８に対応する位置よりも当該基板の高プレチルト領域６ａ側にずれている。
【００６４】
この２枚の基板を対向配置すると、画素領域６が、第１配向分割領域１５、第２配向分割領域１６、及びこれら２つの配向分割領域の間に挟まれた帯状の第３配向分割領域１７に区分される。第１及び第２配向分割領域１５及び１６では、高プレチルト領域６ａと低プレチルト領域６ｂとが対向し、第３配向分割領域１７では、低プレチルト領域６ｂ同士が対向する。
【００６５】
図５で説明した第２の実施例の場合と同様に、低プレチルト領域６ｂ同士が対向する配向分割領域１７において、逆ツイスト現象の発生が抑制されるため、画素領域全体においても逆ツイスト現象の発生が抑制される
画素領域６の図の縦方向の長さが約２００μｍ程度であるとき、第３配向分割領域１７の幅を２〜４０μｍ程度とすることが好ましい。２枚の基板貼り合わせ時の位置合わせ誤差が通常３μｍ程度である。このため、一方の基板の境界線１８を他方の基板の境界線１８に対応する位置からずらせる量を５〜４０μｍ程度とすることが好ましい。
【００６６】
また、逆ツイスト現象の抑制効果をより高めるためには、第３配向分割領域１７の幅を５〜２５μｍとすることが好ましい。この場合には、２枚の基板の境界線１８のずらし量を８〜２５μｍ程度とする。
【００６７】
図６に示す高プレチルト領域６ａと低プレチルト領域６ｂのパターンは、図１（Ａ）〜（Ｄ）の方法と同様の方法で形成される。図１（Ｂ）に示すレジストパターン４を形成するための露光用マスクの位置合わせ時に、図６の縦方向に露光用マスクをずらせると、第３配向分割領域１７の幅が変動する。このように、低プレチルト領域６ｂ同士が対向する第３配向分割領域１７を帯状にし、その両側に第１及び第２配向分割領域１５及び１６を配置する構成とすることにより、１枚の露光用マスクパターンを用いて第３配向分割領域１７の幅を種々変更することができる。
【００６８】
なお、露光用マスクのずらし量を大きくしすぎると、画素と画素との境界領域において、高プレチルト領域６ａ同士が対向する可能性がある。高プレチルト領域６ａ同士が対向すると、液晶分子のツイストの向きが不安定になりやすい。高プレチルト領域６ａ同士の対向を回避するために、画素と画素との境界領域を低プレチルト領域としておくことが好ましい。
【００６９】
また、ＴＦＴ基板と共通電極基板との貼り合わせ時に、位置合わせを微調整することによっても、第３配向分割領域１７の幅を変化させることができる。
【００７０】
図７（Ａ）は、マルチギャップカラー液晶表示パネルの概略断面図を示す。
透明基板４０の表面上に画素電極４１が形成されている。なお、ＴＦＴ及び駆動配線は図示を省略している。画素電極４１を覆い基板全面に配向膜４２が形成されている。透明基板４３の表面上にカラーフィルタ４４が配置され、その表面を覆うように、共通電極４５及び配向膜４６が積層されている。透明基板４０と４３が、配向膜面同士が対向するように平行配置され、その間に液晶層４７を挟持している。
【００７１】
カラーフィルタ４４の厚さは、赤色画素、緑色画素、青色画素の順に厚くなっている。従って、配向膜４６の表面にはカラーフィルタ４４の表面の段差に応じた段差が生じる。配向膜４６をラビングすると、段差近傍の領域のうち高さの低い領域に付与される配向規制力が不十分になる傾向がある。
【００７２】
すなわち、緑色画素内のうち青色画素側の縁部近傍、及び赤色画素内のうち緑色画素側及び青色画素側の縁部近傍において、配向規制力が不十分になりやすい。また、液晶層４７の厚さが厚くなるほど液晶分子に対する配向膜の規制力が弱くなるため、逆ツイスト現象が発生しやすくなる。
【００７３】
図７（Ｂ）は、赤色画素、緑色画素、青色画素の配向分割パターンを示す。
各画素の上半分が、ＴＦＴ基板側の高プレチルト領域と共通電極基板側の低プレチルト領域が対向する第１配向分割領域５０、下半分がその逆の第２配向分割領域５１である。
【００７４】
プレチルト角は、その大きさが小さいほど表面の凹凸の影響を受けやすい。例えば、緑色画素の低プレチルト領域のうち青色画素側の縁部近傍５２Ａ、赤色画素の低プレチルト領域のうち緑色画素側の縁部近傍５２Ｂ、青色画素側の縁部近傍５２Ｃにおいて、見かけ上、高プレチルトになりやすい。このため、高プレチルト領域同士が対向することになり、これらの領域で逆ツイストが発生しやすくなる。従って、これら縁部領域５２Ａ〜５２Ｃに対向するＴＦＴ基板側の領域を低プレチルト領域として、低プレチルト領域同士を対向させることにより、逆ツイスト現象の発生を抑制することができる。
【００７５】
上記第２の実施例は、ＴＦＴ型液晶表示パネルのみならず、単純マトリクス型液晶表示パネルでも効果が期待できるであろう。
【００７６】
また、上記第１の実施例による配向分割パターンをマルチギャップカラーフィルタを用いた液晶表示パネルに適用してもよい。
【００７７】
図８は、第１の実施例を適用したマルチギャップカラー液晶表示パネルの断面図を示す。透明基板４０の表面上に画素電極４１及び駆動配線４８が形成されている。なお、ＴＦＴは図示を省略している。画素電極４１及び駆動配線４８を覆い基板全面に配向膜４２が形成されている。透明基板４３の表面上にカラーフィルタ４４が配置され、その表面を覆うように、共通電極４５及び配向膜４６が積層されている。透明基板４０と４３が、配向膜面同士が対向するように平行配置され、その間に液晶層４７を挟持している。
【００７８】
カラーフィルタ４４の厚さは、赤色画素、緑色画素、青色画素の順に厚くなっている。従って、配向膜４６の表面にはカラーフィルタ４４の表面の段差に応じた段差が生じる。
【００７９】
各画素領域が、高プレチルトと低プレチルトの２つの配向分割領域に分割されている。液晶層４７中の短い直線４９は、電圧無印加時の液晶分子の長軸方向を示す。各配向分割領域は、図３（Ｂ）と同様に、電圧印加時に画素領域の縁部近傍において液晶層４７の中央部の液晶分子が駆動配線４８側の端部をその駆動配線から遠ざける向きに立ち上がるように配向処理されている。
【００８０】
マルチギャップカラーフィルタ上の配向膜への配向規制力付与は、その表面の段差のために不十分になる傾向がある。このため、逆チルト現象も生じやすい。マルチギャップカラー液晶表示パネルに第１の実施例による配向分割パターンを適用することにより、逆チルト現象の発生を抑制することができるであろう。
【００８１】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電圧印加時の液晶分子の立ち上がりの向きと駆動配線近傍の横方向電界による立ち上がりの向きとを一致させることにより、逆チルトの発生を抑制することができる。また、一対の基板の比較的プレチルト角の小さな領域同士が対向する領域を設けることにより、逆ツイストの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例による液晶表示パネルの作製方法を説明するための基板の概略断面図及び概略平面図である。
【図２】本発明の第１の実施例による液晶表示パネルのＴＦＴ基板の平面図、及び液晶パネルの断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例、及び従来例による液晶表示パネル配向分割パターンを示す図、及び液晶分子のチルト方向を示すための液晶表示パネルの概略断面図である。
【図４】本発明の第１の実施例の変形例による液晶表示パネルの配向分割パターンを示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例による液晶表示パネルの配向分割パターンを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例の変形例による液晶表示パネルの配向分割パターンを示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例によるマルチギャップカラー液晶表示パネルの断面図及び配向分割パターンを示す図である。
【図８】本発明の第１の実施例を適用したマルチギャップカラー液晶表示パネルの断面図である。
【符号の説明】
１、２１  透明基板
２、２５  下層配向膜
３、２６  上層配向膜
４  レジストパターン
５、４８  駆動配線
５ａ  ドレイン線
５ｂ  ゲート線
６  画素領域
６ａ  高プレチルト領域
６ｂ  低プレチルト領域
９  ラビングローラ
１０  ＴＦＴ
１１  画素電極
１２  ゲート絶縁層
１３  ＴＦＴ保護層
１５、１６、１７  配向分割領域
１８  境界線
２２  ブラックマトリクス
２３  カラーフィルタ
２４  共通電極
２７、２８  偏光板
３０  液晶層
３１ａ、３１ｂ  配向分割領域
３２、４９  液晶分子の長軸方向
４０、４３  透明基板
４１  画素電極
４２、４６  配向膜
４４  カラーフィルタ
４５  共通電極
５０、５１  配向分割領域
【図１】
0003642634.tif 000002
【図２】
0003642634.tif 000003
【図３】
0003642634.tif 000004
【図４】
0003642634.tif 000005
【図５】
0003642634.tif 000006
【図６】
0003642634.tif 000007
【図７】
0003642634.tif 000008
【図８】
0003642634.tif 000009