(57)【要約】【課題】  光配向を行う際、偏光光の二重照射に起因する配向不良を解消する。【解決手段】  少なくとも一方が透明な一対の基板と、液晶層と、液晶層に電界を印加するための電極群からなり、電極群端部のテーパー角度が４５度より大きく９０度未満であり、電極群の厚さをｘ、端部のテーパー角度をθ、配向制御膜の膜厚をｙとすると次式の関係ｙ＞ｘ／２sin2θが成り立ち、配向制御膜がほぼ直線に偏光した光照射により配向制御能を付与可能な材料からなることを特徴とする液晶表示装置を構成する。【選択図】図１
2006039069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明な一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された液晶層と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成され、前記液晶層に電界を印加するための電極群と、
前記電極群に接続された複数のアクティブ素子と、
前記液晶層に接する面上に形成された配向制御膜とを有する液晶表示装置であって、
前記電極群は共通電極と画素電極を有し、
該共通電極と該画素電極の間には無機絶縁膜が配置され、
前記電極群のうち前記配向制御膜に最も近い層に形成され、表示領域内に存在する電極の端部のテーパー角度が４５度より大きく９０度未満であり、
前記配向制御膜がほぼ直線に偏光した光照射により配向制御機能を付与可能な材料からなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記共通電極と前記画素電極の少なくとも一方は櫛歯状に形成さ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。
【請求項３】
少なくとも一方が透明な一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された液晶層と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成され、前記液晶層に電界を印加するための電極群と、
前記電極群に接続された複数のアクティブ素子と、
前記液晶層に接する面上に形成された配向制御膜とを有する液晶表示装置であって、
前記電極群は共通電極と画素電極を有し、
該共通電極と該画素電極の少なくとも一方は櫛歯状に形成されており、
前記電極群のうち前記配向制御膜に最も近い層に形成され、表示領域内に存在する電極の端部のテーパー角度が４５度より大きく９０度未満であり、
前記配向制御膜がほぼ直線に偏光した光照射により配向制御機能を付与可能な材料からなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶層に印加する電界が前記基板面にほぼ平行であることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
少なくとも一方が透明な一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された液晶層と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成され、前記液晶層に電界を印加するための電極群と、
前記電極群に接続された複数のアクティブ素子と、
前記液晶層に接する面上に形成された配向制御膜とを有する液晶表示装置であって、
前記電極群は共通電極と画素電極を有し、
前記配向制御膜は５０ｎｍ以上の膜厚であり、
かつ、ほぼ直線に偏光した光照射により配向制御機能を付与可能な材料からなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
前記配向制御膜に最も近い層に形成され、表示領域内に存在する電極の厚さをｘ、
端部のテーパー角度をθ、
前記配向制御膜の膜厚をｙとすると
次式の関係ｙ＞ｘ／２sin2θが成り立つことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記配向制御膜に最も近い層に形成され、表示領域内に存在する電極の端部のテーパー角度θと、
前記配向制御膜の膜厚ｙ（ｎｍ）とが、
次式の関係ｙ＞１００／(１−１／cos２θ) が成り立つことを特徴とする請求項１又は請求項３又は請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記無機絶縁膜が窒化シリコン又は酸化シリコンで形成さ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。
【請求項９】
前記画素電極は櫛歯状に形成され、前記共通電極より前記配向制御膜に近い層に形成さ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。
【請求項１０】
前記配向制御膜が、前記画素電極及び前記絶縁膜の表面に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記画素電極と前記共通電極の少なくとも一方が透明電極で構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記透明電極はイオンドープ酸化チタン膜、またはイオンドープ酸化亜鉛膜で構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記配向制御膜上の液晶層を構成する液晶分子の長軸方向が、前記光照射したほぼ直線に偏光した偏光軸と平行または直交していることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記ほぼ直線に偏光した光の偏光軸が前記液晶層に電界を印加する前記電極群の伸びた方向に対して５度から３０度傾いていることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記液晶層と前記一対の基板上に形成されている前記配向制御膜との二つの界面における前記液晶分子の配向制御方向がほぼ同一方向であることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記ほぼ直線に偏光した光の偏光軸が前記液晶層に電界を印加する前記電極群の伸びた方向に対してある角度傾いていることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記配向制御膜に照射する前記ほぼ直線に偏光した光の波長が２００ｎｍから４００
ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
少なくとも一方が透明な一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された液晶層と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成され、前記液晶層に電界を印加するための電極群と、
前記電極群に接続された複数のアクティブ素子と、
前記液晶層に接する面上に形成された配向制御膜とを有する液晶表示装置であって、
前記電極群は共通電極と画素電極を有し、
該共通電極と該画素電極の間には無機絶縁膜が配置され、
前記電極群の端部のテーパー角度が４５度より大きく９０度未満であり、
前記配向制御膜がほぼ直線に偏光した光照射により配向制御機能を付与可能な材料からなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１９】
少なくとも一方が透明な一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された液晶層と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成され、前記液晶層に電界を印加するための電極群と、
前記電極群に接続された複数のアクティブ素子と、
前記液晶層に接する面上に形成された配向制御膜とを有する液晶表示装置であって、
前記電極群は共通電極と画素電極を有し、
該共通電極と該画素電極の少なくとも一方は櫛歯状に形成されており、
前記電極群の端部のテーパー角度が４５度より大きく９０度未満であり、
前記配向制御膜がほぼ直線に偏光した光照射により配向制御機能を付与可能な材料からなることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、液晶表示装置の表示は、一対の基板間に挟まれた液晶層の液晶分子に電界を印加することにより液晶分子の配向方向を変化させ、それにより生じた液晶層の光学特性の変化により行われる。従来、画素毎に薄膜トランジスタ等のスイッチング素子を備えた、所謂アクティブ駆動型液晶表示装置は、液晶層を挟持する一対の基板のそれぞれに電極を設け、液晶層に印加する電界の方向が基板界面に対してほぼ垂直になるように設定され、液晶層を構成する液晶分子の光旋光性を利用して表示を行うツイステッドネマチック
（Twisted Nematic ：ＴＮ）表示方式に代表される。このＴＮ方式の液晶表示装置においては視野角が狭いことが最大の課題とされている。
【０００３】
一方、一対の基板の一方に形成した櫛歯電極を用いて発生する電界が当該基板面にほぼ平行な成分を有するようにして液晶層を構成する液晶分子をほぼ基板と平行な面内で回転動作させ、液晶層の複屈折性を用いて表示を行うＩＰＳ方式が、〔特許文献１〕，〔特許文献２〕，〔特許文献３〕，〔特許文献４〕，〔特許文献５〕等に開示されている。このＩＰＳ方式は液晶分子の面内スイッチングに起因して従来のＴＮ方式に比べて視野角が広く、低負荷容量である、などの利点があり、ＴＮ方式に代わる新たな液晶表示装置として有望視され近年急速に進歩している。また、液晶層に電界を印加するための対の電極の少なくとも何れか一方を透明導電膜で構成することにより、透過率を向上させたＩＰＳ方式が〔特許文献６〕に開示されている。
【０００４】
このような視角特性（輝度コントラスト比，階調・色調反転）に優れ、表示の明るい
ＩＰＳ方式の液晶表示装置（ＩＰＳ−ＴＦＴ−ＬＣＤと略称する）は、表示領域が大きなモニターやテレビなどへ向けた有力な技術である。液晶表示装置では、液晶層を挟持する一対の基板の当該液晶層との界面には液晶配向制御能を付与した配向制御膜が形成される。しかし、今後２０型以上のより大きな画面に対応したＩＰＳ−ＴＦＴ−ＬＣＤを実用化するには、サイズの大きい表示装置（大型パネル）用の新しい構造やプロセスの開発が必要である。
【０００５】
特に、液晶層に対面する表面に段差構造が多いＩＰＳ−ＴＦＴ−ＬＣＤにおいては、配向制御膜に大画面にわたって均一な配向処理を施すことは困難である。配向制御膜に配向処理を施す際のマージンは、従来型のＴＮ方式、とりわけ現在主流のノーマリオープン型ＴＮ方式（低電圧で明表示，高電圧で暗表示）に比べて著しく狭い。マージンが狭い理由は以下の（１）〜（３）に説明する３点である。
【０００６】
（１）段差構造
ＩＰＳ−ＴＦＴ−ＬＣＤにおいては、原理上数μｍ程度の幅を持つ細長い電極（櫛歯電極（Inter digital electrode ）と称する場合もある）を多数配設する必要がある。そのため、微細な段差構造が形成される。段差の大きさは電極の厚みやその上に形成される各種の膜の形状により決まるが、通常１０ｎｍ以上である。高透過率画素構造では、無機絶縁膜が厚く形成されており、無機絶縁膜以下の段差凹凸はある程度平坦化されている。従って、高透過率画素構造の配向制御膜の段差は主に有機絶縁膜上の電極に起因している。これらの膜の最上層にポリイミド等の高分子膜からなる配向制御膜（配向膜とも称する）が形成される。
【０００７】
従来の量産技術においてはこの配向制御膜上をラビング処理し、液晶配向能(初期配向)を付与する。一方で、ラビング用の布は、太さが１０〜３０μｍ程度の細い繊維を束ねて構成されており、実質的にはこの細い繊維一本一本が配向膜の局所的な部分に一定方向の剪断力を与えることで液晶配向能を付与する処理がなされる。繊維としては数ミクロン程度の極細繊維も存在するが、ラビング用としてはある程度の摩擦力を付与するための剛性が要求されることから、このような極細繊維を用いたものは実用化されていない。ＩＰＳ方式での電極間隔も上記繊維の径と同程度の１０〜３０μｍ程度であるため、段差近傍のラビングは十分になされず、配向が乱れやすい。この配向の乱れは黒レベルの上昇、ならびにそれによるコントラスト比の低下や、輝度の不均一性といった画質の低下を引き起こす。
【０００８】
（２）配向角
ＩＰＳ−ＴＦＴ−ＬＣＤにおいては、初期配向方向は原理上電極が伸びた方向、或いはそれと垂直な方向からある一定以上の角度をもってずらして設定する必要がある。ここで電極とは、信号配線電極，画素内の共通電極，画素電極を指す。初期配向の方向をラビングで規定するには、前述のように１０〜３０μｍ程度の繊維で所定角度方向に擦る必要があるが、信号配線電極，画素内の共通電極，画素電極といった一定方向に伸びた配線とその端部の段差により、設定の角度から段差方向に繊維が引きずられてしまい配向が乱れ、それによる黒レベルの上昇などの画質低下を引き起こす。
【０００９】
（３）暗レベルの沈み込み
ＩＰＳ−ＴＦＴ−ＬＣＤの特徴の一つとして、暗レベル（黒表示）の沈み込みが良好である点が挙げられる。そのため、他の方式に比較して配向の乱れが目立ちやすい。従来のノーマリオープン型ＴＮ方式では暗レベルが高電圧を印加した状態で得られる。この場合、高電圧では液晶分子のほとんどが基板面に垂直な一方向である電界方向に揃っており、その液晶分子配列と偏光板の配置との関係で暗レベルが得られている。従って、暗レベルの均一性は原理上低電圧時の初期配向状態にはあまり依存しない。更に、人間の目は、輝度のムラを輝度の相対的な比率として認識し、かつ対数スケールに近い反応をするため、暗レベルの変動には敏感である。この観点からも高電圧で強制的に一方向に液晶分子を配列させる従来のノーマリオープン型ＴＮ方式では、初期配向状熊に鈍感になり有利である。
【００１０】
一方、ＩＰＳ方式では低電圧或いは電圧ゼロにおいて暗レベルの表示をするため、初期配向状態の乱れには敏感である。特に、液晶分子配向方向を上下基板上で互いに平行とするホモジニアス配列とし、かつ一方の偏光板の光透過軸をその液晶分子配向方向に平行、他方の偏光板を直交とした配置（複屈折モードと呼ばれる）では、液晶層に入射した偏光光は直線偏光をほとんど乱されずに伝搬する。このことは暗レベルを沈み込ませるのに有効である。
【００１１】
複屈折モードの透過率Ｔは、一般に、次の式で表せる。
【００１２】
Ｔ＝Ｔ0・sin2｛２α(Ｅ)｝・sin2｛（π・ｄeff・Δｎ）／λ｝
ここで、Ｔ0 は係数で、主として液晶パネルに使用される偏光板の透過率で決まる数値、α(Ｅ)は液晶分子の配向方向（液晶層の実効的な光軸）と偏光透過軸のなす角度、Ｅは印加電界強度、ｄeff は液晶層の実効的な厚さ、Δｎは液晶の屈折率異方性、λは光の波長を表す。また、ここで、液晶層の実効的な厚さｄeff と液晶の屈折率異方性Δｎの積、すなわちｄeff・Δｎ をリタデーションという。なお、ここでの液晶層の厚さｄeff は液晶層全体の厚さではなく、電圧が印加されたとき、実際に配向方向を変える液晶層の厚さに相当する。何故なら、液晶層の界面近傍の液晶分子は、界面でのアンカリングの影響により、電圧が印加されてもその配向方向を変えないためである。従って、基板によって挟持された液晶層全体の厚さをｄLCとすると、この厚さｄLCとｄeff の間には、常にｄeff ＜ｄLCの関係があり、その差は液晶パネルに用いる液晶材料と、液晶層と接する界面、例えば配向膜材料の種類によって異なるが、概ね２０ｎｍ〜４０ｎｍ程度と見積もることができる。
【００１３】
上記の式から明らかなように、電界強度に依存するのはsin2｛２α(Ｅ)｝の項であり、角度αを電界強度Ｅに応じて変えることで輝度が調整できる。ノーマリークローズ型にするには電圧無印加時にα＝０度となるよう偏光板を設定するため、初期配向方向の乱れに敏感になるように作用する。
【００１４】
このようにＩＰＳ方式では、配向均一性が非常に重要な要素であり、現在用いられているラビング法の問題が明らかになってきている。一般的に、ラビング配向処理には摩擦により発生する静電気によるＴＦＴ破損やラビング布の毛先の乱れや塵による配向乱れによる表示不良、さらにはラビング布の交換頻度が多いなどラビング処理法に関わる問題が多い。これらのラビング配向処理の問題を解決する目的で、ラビングなしで液晶の配向させるいわゆる「ラビングレス」配向法が検討され、様々な方法が提案されている。そのなかでも、偏光した紫外線等を高分子膜の表面に照射し、ラビング処理をすることなく液晶分子を配向させる光配向法が提案されている。
【００１５】
その例として〔非特許文献１〕に開示された方法は、従来のラビング処理を必要とせず、偏光した光照射により一定方向に液晶を配向させることが特徴である。この光配向法によれば、ラビング法による膜表面の傷や静電気等の問題がなく、また工業的な生産を考慮した際の製造プロセスとしてより簡便であることが利点であり、今後のラビング処理を用いない新たな液晶配向処理方法として注目されている。
【００１６】
光配向法には大別して、光分解型と光反応型とが存在する。いずれの場合も実用上以下のような問題がある。配向膜材料と基板の間の密着性向上には配向膜材料のある程度の厚みが必要であるが、そうすると光反応性と透明性の両立が難しくなる。場合によっては着色がひどくなり、光の利用効率や画質が低下してしまう場合もある。
【００１７】
また、配向膜の下層に光を反射する材料層がある基板に光配向法を適用する際には、反射後の光の経路にも留意する必要がある。〔特許文献７〕には、次のような課題が記載されている。配向膜を透過した配向処理のために照射される光が電極のテーパー面で反射する。その反射光が下基板で再度反射し、再び配向膜に入射する。一般に電極のテーパー面および下基板の表面は斉一な面とは限らないため、配向膜を再照射する光の偏光方向は最初に配向膜を照射する光の偏光方向とは異なったものとなってしまう。予め設定された方向と異なる偏光を有する光が照射された配向膜材料は、その部分において配向性が乱れることになり、配向欠陥を引き起こす原因となる。この課題の対策として、〔特許文献７〕では次のような構成が提案されている。液晶層を介して互いに対向配置される一対の透明基板の少なくとも一方の液晶層側の面に、偏光の照射により配向処理した配向膜を有し、前記一対の透明電極の少なくとも一方に形成して前記液晶層に対して電界を形成するための複数の金属電極を形成した液晶表示装置であって、金属電極の段差の高さをａ、１画素当たりの総段差距離の長い辺の総距離をｚ、金属電極のテーパー角をθ、入射光の基板に対する角度をφ、１画素の行方向の辺の長さをＸ、１画素の列方向の辺の長さをＹ、１画素当たりの開口率をβとするとき、ａ×ｚ／（tan(θ＋φ)×Ｘ×Ｙ×β）≧０.０５以上で、前記配向膜を照射する入射光が前記金属電極によって反射して当該配向膜を再照射する反射光の強度の前記入射光の強度に対する比が０.１ 以上であり、前記配向膜を前記偏光方向の前記金属電極の段差の縦横比が大きい方向に対する傾き角φが１０°以下である照射光で配向処理した。この構成とすれば配向膜の乱れの無い、したがってコントラストの低下を抑制した液晶表示装置が得られるとされている。
【００１８】
【特許文献１】特公昭６３−２１９０７号公報
【特許文献２】米国特許明細書第４３４５２４９号
【特許文献３】ＷＯ９１／１０９３６号公報
【特許文献４】特開平６−２２７３９号公報
【特許文献５】特開平６−１６０８７８号公報
【特許文献６】特開平９−７３１０１号公報
【特許文献７】特開２０００−３５６７７６号公報
【非特許文献１】ギボンズら、「ネイチャー」３５１巻、４９ページ（１９９１年）（W.M. Gibbons et al., Nature, 351, 49(1991)）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上述のような、配向膜の下層に光を反射する材料層がある基板に光配向法を適用する際の光の反射の課題において、〔特許文献７〕では電極テーパー部で反射した光が下基板において再度反射し、配向膜に再照射する経路のみが記載されており、電極テーパー部において反射した光が配向膜に直接入射した場合については記載されていない。
【００２０】
配向制御膜に接する電極により配向制御膜厚とほぼ同等の高さの段差構造が形成されている基板に光配向法を適用し、その基板を用いてＩＰＳ−ＴＦＴ−ＬＣＤを試作すると、電極のエッジ部において光漏れが生じる。この光漏れは黒レベルの上昇、ならびにそれによるコントラスト比の低下や、輝度の不均一性といった画質の低下を引き起こす。この原因については上記の〔特許文献７〕に記載のように、下基板における二重反射に起因するものだけではなく、配向制御膜直下の金属電極テーパー部からの反射光が起因しているものもあることが明らかになった。図２のように、電極端部のテーパー角度θが４５度以下の場合、電極テーパー部で反射した偏光光が基板に平行な部分の配向膜表面１３３に再照射してしまい、直接照射される光と合わせて二重に偏光光照射される領域が出来てしまう。また、図３のように電極端部のテーパー角度が４５度より大きくても電極の厚さ、配向制御膜厚によっては、二重に偏光光照射される領域が出来てしまう。
【００２１】
また、本発明者らが直接照射される偏光光の偏光軸と反射光の偏光軸がずれる機構について鋭意究明したところ、〔特許文献７〕に記載されているもの以外に新たな機構が明らかになった。〔特許文献７〕では、偏光光が反射する金属電極のテーパー面や下基板面が斉一な表面ではないため、反射の際に偏光軸がずれるとされている。しかし、本発明者らが究明した偏光軸がずれる機構は次のようなものである。上述のようにＩＰＳ方式では原理上、電極の伸びた方向に対して液晶分子をある一定以上の角度をもってずらして初期配向させる必要があるため、通常、照射する光の偏光軸も電極に対して一定の角度を傾けている。このように、照射する光の偏光軸が電極の伸びた方向に対して垂直または平行からずれるため、この平坦な配向膜表面１３３の領域に直接照射された光の偏光軸と反射により再照射された光の偏光の軸が異なってしまうのである。したがって、配向膜表面１３３の領域に２軸の液晶配向能が付与されてしまい、液晶分子の配向不良が生じる。他の方式と比較しても配向の乱れが目立ちやすいＩＰＳ方式では、配向不良が光漏れという問題を引き起こしてしまうのである。また、電極は通常屈折率の高い金属材料で形成されているため、配向制御膜と電極の界面における光の反射率が高くなり、反射光に特に注意が必要となる。このことは、下基板における二重反射によるものも、配向制御膜直下の金属電極テーパー部からの反射光によるものも同様である。
【００２２】
本発明の目的は、以上のような配向膜に二重に偏光光が照射されることによる表示不良の発生を低減し、コントラスト比を高めた高品位な画質を有する液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するため、少なくとも一方が透明な一対の基板と、基板間に配置された液晶層と、少なくとも一方の基板に形成され、液晶層に電界を印加するための電極群と、電極群に接続された複数のアクティブ素子と、液晶層に接する面上に形成された配向制御膜とを有する液晶表示装置であって、電極群のうち配向制御膜に最も近い層に形成され、表示領域内に存在する電極の端部のテーパー角度が４５度より大きく９０度未満であり、配向制御膜がほぼ直線に偏光した光照射により配向制御能を付与可能な材料からなる構成をとる。
【００２４】
図２に示すように、配向膜に接する電極の端部のテーパー角度が４５度以下であると、電極テーパー部で生ずる反射光１３１が配向膜表面１３３に再照射され、配向膜表面133に２軸の光が照射されることとなる。
【００２５】
電極群端部のテーパー角度を９０度以上とすると、電極群のテーパー部に塗布された配向制御膜表面の傾斜角度が９０度になる部分が生じ、その部分には配向処理のための偏光光が均一に照射されないため、配向不良の原因となる。さらに、電極群端部のテーパー角度を９０度以上とした場合、配向制御膜を形成する過程において、逆テーパーとなった部分に気泡が入ってしまうなど、表示部の不均一性の原因ともなるため、電極群端部の傾斜角度を９０度以上とすることは望ましくない。
【００２６】
また本発明の構成の一つとして、上記一対の基板の少なくとも何れか一方の基板に液晶層の分子配向状態に応じて光学特性を変える光学手段を有する構成をとる。
【００２７】
また本発明の構成の一つとして、上記の電極群は共通電極，画素電極を有し、この共通電極，画素電極の間に無機絶縁膜が配置された構成をとる。
【００２８】
また本発明の構成の一つとして、共通電極，画素電極の少なくとも一方は櫛歯状に形成されている構成をとる。電極群が櫛歯状に形成されている基板では、その櫛歯の間隔が密に詰まっているほど光が反射する電極テーパー面が多く、反射光の配向制御膜表面への影響が強い。このような場合には本発明が有効である。
【００２９】
また本発明の構成の一つとして、上記電極群が液晶層に印加する電界が基板面に対してほぼ平行となる構成をとる。
【００３０】
また本発明の構成の一つとして、配向膜の膜厚を５０ｎｍ以上とする構成をとる。
【００３１】
このような構成にすることにより、電極テーパー部で反射された光が直接配向制御膜表面へ照射される場合であっても、光は配向制御膜に吸収されるため、表面への影響はほとんど現れず、有効である。
【００３２】
また本発明の構成の一つとして、図１に示すように電極の厚さをｘ、テーパー角度をθ、前記配向制御膜の厚みをｙとしたとき、次式（１）の関係
ｙ＞ｘ／２sin2θ                                                    …（１）
が成り立つ構成をとる。式（１）は、配向処理のための直線偏光光１３０の電極テーパー部における反射光１３１が、配向制御膜１２３の表面に再照射することを回避するために、電極厚ｘ，電極のテーパー角度θ，配向制御膜厚ｙを規定した式である。
【００３３】
また、入射光の大きさに対する反射光の相対的な大きさ（反射率）は光線が平らな表面に入射角０度で入射されると、次の式（２）
［（１−Ｐ）／（１＋Ｐ）］2                                         …（２）
で表される。ここで、Ｐは光が反射する界面を形成する二つの物質の屈折率(ｎ１，ｎ２)の比（ｎ１／ｎ２）である。式（２）から二つの物質の屈折率の比が１に近い程、反射率および反射光の強度は小さくなることが分かる。したがって、配向制御膜の屈折率と配向制御膜と接する下地の屈折率をほぼ等しくすることが、配向制御膜とその下地との界面の反射を抑えるのに有効である。
【００３４】
また本発明の構成の一つとして、図５に示すように電極テーパー部の角度をθ、配向制御膜厚をｙ（ｎｍ）としたとき、式（３）
ｙ＞１００／（１−１／cos２θ）                                     …（３）
の関係が成り立つ構成をとる。式（３）は、電極テーパー部の反射光が下地の物質により再反射した光の配向制御膜表面への影響を回避するために、配向制御膜厚ｙ（ｎｍ）および電極テーパー角度θを規定したものである。配向制御膜に配向制御能を付与する波長の光は配向制御膜自身により吸収されるため、再反射により配向制御膜の下地から入射した光は、式（３）で定義される配向制御膜厚ｙ（ｎｍ）以上にすることにより、配向制御膜表面への影響はほとんど抑えることが出来る。つまり本構成の要件を満たす場合、図５の再反射光１３２は配向制御膜１２３の表面に再照射されても配向不良にほとんど影響しなくなる。
【００３５】
また本発明は、配向制御膜の下地が窒化シリコンまたは酸化シリコンなどの無機絶縁膜により形成されている場合、主として有機分子で形成された配向制御膜と無機絶縁膜の屈折率が異なるため界面の反射率が高く、配向制御膜と無機絶縁膜界面で反射した光の配向制御膜表面への影響が強く出る。このような場合には本発明が有効である。
【００３６】
また本発明の構成の一つとして、配向制御膜の膜厚が配向制御膜を表面に有する電極の厚さより大きい構成をとる。このとき、電極テーパー部の反射光が配向制御膜表面に照射し難くなり、特に有効となる。
【００３７】
また、従来のラビング配向法では電極段差部がラビング布の繊維のガイドとして作用し、段差部が伸びた方向に繊維が引き込まれたり、段差のコーナー部に繊維が届かず配向処理ができず配向不良が生じたりする。特に、画素電極または共通電極または共通電極配線または信号電極の少なくとも一方が透明な電極で構成されている場合には電極段差近傍の配向状態が目立つため、本発明が有効である。特に、透明電極がイオンドープ酸化チタン膜またはイオンドープ酸化亜鉛膜（ＺｎＯ）で構成されている場合には本発明が有効に作用する。また一方で、画素電極または共通電極など配向制御膜を表面に有する電極がジグザグな屈曲構造からなる場合には、配向制御膜が下地の絶縁膜との密着性に劣る場合があり、従来のラビング配向処理を施すと配向膜の剥れなどの表示不良を引き起こす場合がある。このような場合には本発明が有効である。
【００３８】
また、偏光した光の偏光軸が液晶層に電界を印加する電極の伸びた方向に対してある角度傾いている場合、配向制御膜表面に再照射される反射光の偏光軸が直接照射した光の偏光方向とずれるため、反射光の影響が強くなる。このような場合には本発明が特に有効となる。
【００３９】
また、共通電極または画素電極または共通電極配線または信号電極の少なくとも一方がＡｌ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ、またはこれらの何れか一つを含む合金からなる場合、反射率が大きくなるため、本発明が特に有効になる。
【００４０】
また本発明は、液晶層と一対の基板上に形成されている配向制御膜との二つの界面における液晶分子の配向制御方向がほぼ同一方向であることを特徴とする。この液晶表示装置をノーマリークローズとしたとき、液晶の初期配向の乱れが際立つため、本発明が有効となる。
【００４１】
また本発明は、配向制御膜上の液晶層を構成する液晶分子の長軸方向が、配向制御膜に配向制御能を付与するほぼ直線に偏光した光の偏光軸と平行または直交していることを特徴とする。
【００４２】
また本発明は、配向制御膜に照射するほぼ直線に偏光した光の波長が２００ｎｍから
４００ｎｍの範囲であることを特徴とする。配向制御膜は液晶表示装置として用いられる際、可視領域の波長の光が透過する。そのため、配向制御能を付与する光の波長として可視領域の波長の光を使い難い。また、２００ｎｍから４００ｎｍの波長領域の光は、可視領域の波長の光に比べ配向制御膜より下の部材が反射光を吸収しやすいため、本発明が有効となる。
【００４３】
また、配向制御膜を１〜２００ｎｍ更には１〜１００ｎｍのように薄膜にすることにより、液晶を駆動する電圧を有効に液晶層に印加するのに効果的である。また、電極はあまりに厚くし過ぎるとＴＦＴ基板面の段差構造が大きくなり、そのテーパー面に配向制御膜が均一に塗布されないため、電極の厚さは１〜４００ｎｍの範囲がよく、１〜２００ｎｍの範囲が望ましい。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、液晶表示装置において、光照射による配向処理を行う際の反射光の影響を除去し、特にＩＰＳ方式の液晶表示装置において、ＩＰＳ−ＴＦＴ−ＬＣＤの固有の問題である配向処理の製造マージンが狭いという問題を解決し、初期配向方向の変動による表示不良の発生を低減し、コントラスト比を高めた高品位な画質を有する特に大型の液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では薄膜トランジスタ等のアクティブ素子を形成した基板をアクティブマトリクス基板と称する。また、その対向基板にカラーフィルタを有する場合はこれをカラーフィルタ基板とも称する。
【００４６】
図６および図７は本発明による液晶表示装置の実施の形態を説明する一画素付近の模式断面図である。また、図８は本発明による液晶表示装置の実施の形態を説明する一画素付近の構成を説明するアクティブマトリクス基板の模式図であり、図６は図８のＡ−Ａ′線に、図７は図８のＢ−Ｂ′線に沿った断面の一部に対応する。
【００４７】
本実施の形態の液晶表示装置では、図７に示すように、アクティブマトリクス基板としてガラス基板１０１上には、インジウム−チン−オキサイド（ＩＴＯ）からなるコモン電極（共通電極）１０３が配置され、Ｍｏ／Ａｌ（モリブデン／アルミニウム）からなる走査電極（ゲート電極）１０４およびコモン配線（共通電極配線）１２０がＩＴＯ共通電極に重なるように形成され、この共通電極１０３，ゲート電極１０４および共通電極配線
１２０を覆うように窒化シリコンからなる絶縁膜１０７が形成されている。また、ゲート電極１０４上には、絶縁膜１０７を介してアモルファスシリコンまたはポリシリコンからなる半導体膜１１６が配置され、アクティブ素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の能動層として機能するようにされている。また、半導体膜１１６のパターンの一部に重畳するようにＣｒ・Ｍｏ（クロム／モリブデン）よりなる信号電極（ドレイン電極）１０６と画素電極配線１２１が配置され、これら全てを被覆するように窒化シリコンよりなる保護膜１０８が形成されている。
【００４８】
また、保護絶縁膜１０８を貫通して形成されたスルーホール１１８を介してメタル
（Ｃｒ・Ｍｏ）ソース電極（画素電極）配線１２１に接続するＩＴＯソース電極（画素電極）１０５が保護絶縁膜１０８上に配置されている。
【００４９】
また、図８に示すように、平面的には一画素の領域においてＩＴＯコモン電極１０３は平板状に形成されており、ＩＴＯソース電極１０５が櫛歯状に形成されている。
【００５０】
このように、本実施形態では共通電極１０３は保護絶縁膜１０８の下層の絶縁膜１０７のさらに下層に配置され、保護絶縁膜１０８上に画素電極１０５が配置された構成となっている。これらの複数の画素電極１０５と一枚の共通電極１０３とに挟まれた領域で、一画素が構成される構造となっている。また、以上のように構成した単位画素をマトリクス状に配置したアクティブマトリクス基板の表面、すなわち、画素電極１０５が形成された保護絶縁膜１０８上には配向制御膜１０９が形成されている。
【００５１】
一方、図６に示されたように、対向基板を構成するガラス基板１０２には、カラーフィルタ１１１が遮光膜（ブラックマトリクス）１１３で画素ごとに区切られて配置され、またカラーフィルタ１１１および遮光膜（ブラックマトリクス）１１３上は透明な絶縁性材料からなる有機保護膜１１２で覆われている。さらにその有機保護膜１１２上にも配向制御膜１０９が形成されてカラーフィルタ基板を構成している。
【００５２】
これらの配向制御膜１０９は、高圧水銀ランプを光源とし、石英板を積層したパイル偏光子を用いて取り出される紫外線の直線偏光照射により液晶配向能が付与されている。
【００５３】
また、配向制御膜１０９はワニス状態の溶液を基板に塗布した後、焼成する過程で溶媒を除去して製膜するが、このとき配向制御膜があまり厚すぎると、ワニスの溶媒が十分に除去できず、膜中に残留してしまう。この残留溶媒は液晶層中に溶け出し、表示不良の原因となるので、配向制御膜厚にも留意する必要がある。
【００５４】
アクティブマトリクス基板を構成するガラス基板１０１と対向電極を構成するガラス基板１０２が、配向制御膜１０９の面で対向配置され、これらの間に液晶分子１１０で構成される液晶層（液晶組成物層）１１０′が配置されているように構成されている。また、アクティブマトリクス基板を構成するガラス基板１０１および対向電極を構成するガラス基板１０２の外側の面のそれぞれには、偏光板１１４が形成されている。
【００５５】
以上のようにして薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置（すなわち、ＴＦＴ液晶表示装置）が構成される。このＴＦＴ液晶表示装置では、液晶組成物層１１０′を構成する液晶分子１１０は、電界無印加時には対向配置されているガラス基板１０１，１０２面にほぼ平行に配向された状態となり、光配向処理で規定された初期配向方向に向いた状態でホモジニアス配向している。ここで、ゲート電極１０４に電圧を印加して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をオンにすると、画素電極１０５と共通電極１０３の間の電位差により液晶組成物層に電界１１７が印加され、液晶組成物が持つ誘電異方性と電界との相互作用により液晶組成物層を構成する液晶分子１１０は電界方向にその向きを変える。このとき液晶組成物層の屈折異方性と偏光板１１４の作用により本液晶表示装置の光透過率を変化させ表示を行うことができる。
【００５６】
また、有機絶縁膜１１２は、絶縁性，透明性に優れるアクリル系樹脂，エポキシアクリル系樹脂、またはポリイミド系樹脂などの熱硬化性樹脂を用いれば良い。また、有機絶縁膜１１２として光硬化性の透明な樹脂を用いても良いし、ポリシロキサン系の樹脂など無機系の材料を用いても良い。さらには、有機絶縁膜１１２が配向制御膜１０９を兼ねるものであっても良い。
【００５７】
また、上記した本発明の実施の形態においては、絶縁膜１０７，保護絶縁膜１０８を構成する材料としては、絶縁性，透明性に優れるものであれば、有機系または無機系の材料どちらでも良いが、本実施形態においては、製膜工程の簡便さ、信頼性の高さ等を考慮して、無機系の窒化シリコンまたは酸化シリコンなどを用いるのが望ましい。
【００５８】
また、上記した本発明の実施の形態においては、１つの画素における共通電極と画素電極から構成される表示領域は複数組設けることが可能である。このように複数組設けることによって、１つの画素が大きい場合でも、画素電極と共通電極との間の距離を短くできるので、液晶を駆動させるために印加する電圧を小さくできる。
【００５９】
また、本実施形態においては、画素電極と共通電極の少なくとも一方を構成する透明導電膜の材料としては、特に制限はないが、加工の容易さ，信頼性の高さ等を考慮してインジウム−チン−オキサイド（ＩＴＯ）のようなチタン酸化物にイオンドープされた透明導電膜、またはイオンドープされた亜鉛酸化物を用いるのが望ましい。
【００６０】
一般的に、ＩＰＳ方式においては、従来のＴＮ方式に代表される縦電界方式と異なり基板面との界面チルトが原理的に必要なく、界面チルト角が小さいほど視角特性が良いことが知られており、光配向制御膜においても小さい界面チルト角が望ましく、特に１度以下が効果的である。
【００６１】
次に、本発明による液晶表示装置の具体的な実施例について説明する。なお、液晶表示装置とは前記の実施形態で説明したものに対応する。
【実施例１】
【００６２】
以下、本発明の第１実施例について図６，図７及び図８を参照して詳細に説明する。
【００６３】
本発明の第１実施例である液晶表示装置の製造において、アクティブマトリクス基板を構成するガラス基板１０１および対向基板（カラーフィルタ基板）を構成するガラス基板１０２として、厚みが０.７mm で表面を研磨したガラス基板を用いる。ガラス基板１０１に形成する薄膜トランジスタ１１５は画素電極配線１２１，信号電極１０６，走査電極
１０４及び半導体膜１１６から構成される。共通電極１０３はＩＴＯをパターニングして形成し、走査電極１０４,共通電極配線１２０および信号電極１０６,画素電極配線１２１はすべてクロム膜をパターニングして形成した。これら電極群端部のテーパー角度はエッチング時間を調節することにより、４５度より大きく、９０度未満となるようにした。尚、共通電極１０３と画素電極１０５については低抵抗でパターニングの容易なクロム膜を使用したが、その他の合金やＩＴＯを用いることも可能である。絶縁膜１０７と保護絶縁膜１０８は窒化珪素からなり、膜厚はそれぞれ０.３μｍ とした。
【００６４】
次に、フォトリソグラフィ，エッチング処理により、図７に示すように画素電極配線
１２１までスルーホールを形成し、画素電極配線１２１と接続するＩＴＯ画素電極１０５を櫛歯状にパターニングして形成した。画素電極１０５の櫛歯電極の間隔は５μｍとした。ここで、ＩＴＯ画素電極１０５を形成する過程において、電極厚さ（ｘ）が約７０ｎｍの電極薄膜を形成し、エッチング条件を調節することにより、電極端部のテーパー角度
（θ）が４５度より大きく９０度未満となるようにした。このようにしてアクティブマトリクス基板を作製した。
【００６５】
その結果、単位画素（一画素）内では図８に示すように、画素電極１０５が５本の櫛歯状に配置されている構成となり、画素数は１０２４×３（Ｒ，Ｇ，Ｂに対応）本の信号電極１０６と７６８本の走査電極１０４とから構成される１０２４×３×７６８個とするアクティブマトリクス基板を形成した。
【００６６】
次に、配向制御膜として、一般式〔１〕に示す４，４′−ジアミノアゾベンゼンと一般式〔２〕に示す４，４′−ジアミノベンゾフェノンをモル比にして６：４で混合したジアミンと、一般式〔３〕に示す無水ピロメリット酸と一般式〔４〕に示す１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物をモル比にして１：１で混合した酸無水物からなるポリアミック酸ワニスを、樹脂分濃度５重量％、ＮＭＰ４０重量％、γブチルラクトン４０重量％、ブチルセロソルブ１５重量％に調整し、上記アクティブマトリクス基板の上に印刷形成して２２０℃で３０分の熱処理によりイミド化し、配向制御膜厚（ｙ）が約
１００ｎｍの緻密なポリイミド配向制御膜１０９を形成する。
【００６７】
【化１】
2006039069.tif 000003
【００６８】
【化２】
2006039069.tif 000004
【００６９】
【化３】
2006039069.tif 000005
【００７０】
【化４】
2006039069.tif 000006
【００７１】
同様に、もう一方のカラーフィルタが形成された対向基板を構成するガラス基板１０２の表面にフォトリソグラフィ，エッチング処理により樹脂からなる柱状スペーサを形成した。その表面にアクティブマトリクス基板と同様のポリアミック酸ワニスを印刷形成し、２２０℃で３０分の熱処理を行い、膜厚（ｙ）が約１００ｎｍの緻密なポリイミド膜からなる配向制御膜１０９を形成した。その表面に液晶配向能を付与するために、偏光ＵＶ
（紫外線）光をポリイミド配向制御膜１０９に基板に対してほぼ垂直な方向から照射した。光源には高圧水銀ランプを用い、干渉フィルタを介して、２００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲のＵＶ光を取り出し、石英基板を積層したパイル偏光子を用いて偏光比約１０：１の直線偏光とし、約７Ｊ／cm2 の照射エネルギーで照射した。配向制御膜表面の液晶分子の配向方向は、照射した偏光ＵＶの偏光方向に対し、直交方向であることがわかった。
【００７２】
次に、これらの２枚のガラス基板１０１，１０２をそれぞれの液晶配向能を有する配向制御膜１０９を有する表面を相対向させて、周辺部にシール剤を塗布し、液晶表示装置となる液晶表示パネル（セルとも称する）を組み立てた。２枚のガラス基板の液晶配向方向は互いにほぼ並行で、かつ印加電界方向とのなす角度を７５゜とした。このセルに誘電異方性Δεが正でその値が１０.２（１ｋＨｚ，２０℃）であり、屈折率異方性Δｎが0.075（波長５９０ｎｍ，２０℃）、ねじれ弾性定数Ｋ２が７.０ｐＮ 、ネマティックー等方相転移温度Ｔ（Ｎ−Ｉ）が約７６℃のネマティック液晶組成物Ａを真空で注入し、紫外線硬化型樹脂からなる封止材で封止した。液晶層の厚み（ギャップ）は４.２μｍ の液晶パネルを製作した。
【００７３】
この液晶表示パネルのリタデーション（Δｎｄ）は、約０.３１μｍ となる。また、このパネルに用いた配向制御膜と液晶組成物と同等のものを用いてホモジニアス配向の液晶表示パネルを作製し、クリスタルローテーション法を用いて液晶のプレチルト角を測定したところ約０.２ 度を示した。この液晶表示パネルを２枚の偏光板１１４で挾み、一方の偏光板の偏光透過軸を上記の液晶配向方向とほぼ平行とし、他方をそれに直交するように配置した。その後、駆動回路，バックライトなどを接続してモジュール化し、アクティブマトリクス型の液晶表示装置を得た。本実施例では低電圧で暗表示，高電圧で明表示となるノーマリークローズ特性とした。
【００７４】
上記のようにして、６つの液晶表示装置を作製し、その表示品位を評価したところ、コントラスト比が全面に渡って４１０以上であり、かつ表示均一性も良好であることがわかった。したがって、この条件において表示均一性の高い液晶表示装置を安定して作製できることが確認された。本実施例で作製した６つの液晶表示装置のコントラスト比評価結果を次の表１に示す。
【００７５】
【表１】
2006039069.tif 000007
【実施例２】
【００７６】
実施例２では、表面に配向制御膜１０９を有するＩＴＯ画素電極１０５の膜厚（ｘ）を２５ｎｍ、電極端部のテーパー角度（θ）を４５度より大きく、９０度未満とし、配向制御膜１０９の膜厚（ｙ）を約２５ｎｍとした以外は実施例１と同様にして６つの液晶表示装置を作製した。
【００７７】
これら６つの液晶表示装置の表示品位を比較したところ、コントラスト比が全面に渡って４２０以上であり、かつ表示均一性も良好であることがわかった。したがって、この条件において表示均一性の高い液晶表示装置を安定して作製できることが確認された。本実施例で作製した６つの液晶表示装置のコントラスト比評価結果を次の表２に示す。
【００７８】
【表２】
2006039069.tif 000008
【００７９】
（比較例１）
比較例１では、エッチング条件を調節することにより、表面に配向制御膜１０９を有するＩＴＯ画素電極１０５の端部のテーパー角度（θ）を４５度より小さくしたほかは実施例２と同様にして６つの液晶表示装置を作製した。
【００８０】
これら６つの液晶表示装置の表示品位を比較したところ、コントラスト比が全面に渡って２２０以下であり、かつ表示均一性も劣悪であることがわかった。したがって、この条件では表示均一性の高い液晶表示装置を安定して作製することは困難であることが確認された。本実施例で作製した６つの液晶表示装置のコントラスト比評価結果を次の表３に示す。
【００８１】
【表３】
2006039069.tif 000009
【実施例３】
【００８２】
実施例３では、表面に配向制御膜１０９を有する画素電極１０５の膜厚（ｘ）を９０
ｎｍ、配向制御膜１０９の膜厚(ｙ)を約７０ｎｍとした。ここで、ＩＴＯ画素電極１０５をパターニングしてエッチングする際に、エッチング条件を変化させることにより、画素電極１０５端部のテーパー角度（θ）を一連に変化させた。その他の条件は実施例１と同様にして６つの液晶表示装置を作製した。
【００８３】
次に、これら６つの液晶表示装置の表示品位を評価したところ、コントラスト比が全面に渡って４２０以上であり、かつ表示均一性も良好である液晶表示装置と、コントラスト比が２３０を下回り、電極エッジ部において光漏れが生じ、表示均一性が劣悪な液晶表示装置があることが確認された。これら液晶表示装置の断面ＳＥＭ観察を実施し、表面に配向制御膜を有する画素電極１０５の端部のテーパー角度を測定したところ、表示均一性の良好な液晶表示装置についてはテーパー角度が式ｙ＞ｘ／２sin2θの関係を満足する７１，６２，５５度であり、光漏れが生じ、表示均一性の劣悪な液晶表示装置についてはテーパー角度が５１，４３，３６度であった。表４に画素電極１０５のテーパー角度（θ）とコントラスト比の評価結果について示す。
【００８４】
【表４】
2006039069.tif 000010
【００８５】
また、画素電極１０５の端部のテーパー角度（θ）が低いほど光漏れする領域が広く、表示均一性が悪いという結果が確認された。
【実施例４】
【００８６】
実施例４では、図８に直線の櫛歯状に示した画素電極１０５を「くの字型」に１６０度屈曲した形状にパターニングして形成し、液晶分子１１０が電界方向に対して８０度傾くように、偏光紫外線を照射した。ここで、画素電極１０５の膜厚（ｘ）を９０ｎｍ、配向制御膜１０９の膜厚（ｙ）を約６０ｎｍとした。また、ＩＴＯ画素電極１０５をパターニングしてエッチングする際に、エッチング条件を変化させることにより、画素電極１０５端部のテーパー角度（θ）を一連に変化させた。その他の条件は実施例１と同様にして６つの液晶表示装置を作製した。
【００８７】
次に、これら６つの液晶表示装置の表示品位を評価したところ、コントラスト比が全面に渡って４００以上であり、かつ表示均一性も良好である液晶表示装置と、コントラスト比が２５０を下回り、電極エッジ部において光漏れが生じ、表示均一性が劣悪な液晶表示装置があることが確認された。これら液晶表示装置の断面ＳＥＭ観察を実施し、表面に配向制御膜を有する画素電極１０５の端部のテーパー角度を測定したところ、表示均一性の良好な液晶表示装置についてはテーパー角度が式ｙ＞ｘ／２sin2θの関係を満足する７３，６３度であり、光漏れが生じ、表示均一性の劣悪な液晶表示装置についてはテーパー角度が５５，４７，４１，３８度であった。表５に画素電極１０５のテーパー角度（θ）とコントラスト比の評価結果について示す。
【００８８】
【表５】
2006039069.tif 000011
【００８９】
また、画素電極１０５の端部のテーパー角度（θ）が低いほど光漏れする領域が広く、表示均一性が悪いという結果が確認された。
【実施例５】
【００９０】
実施例５では、表面に配向制御膜１０９を有する画素電極１０５の膜厚（ｘ）を３０
ｎｍで形成し、ＩＴＯ画素電極１０５をパターニングしてエッチングする際に、エッチング条件を変化させることにより、画素電極１０５端部のテーパー角度（θ）が５８度および６６度のアクティブマトリクス基板を２枚作製した。これら２枚の基板からそれぞれ６枚のアクティブマトリクス基板を切り出し、配向制御膜１０９の膜厚（ｙ）を一連に変化させ、合計１２個の液晶表示装置を作製した。ただし、その他の条件は実施例１と同様とした。
【００９１】
次に、これら１２個の液晶表示装置の表示品位を評価したところ、コントラスト比が全面に渡って４００以上であり、かつ表示均一性も良好である液晶表示装置と、コントラスト比が３１０を下回り、光漏れが生じ、表示均一性が劣悪な液晶表示装置があることが確認された。これら液晶表示装置の断面ＳＥＭ観察を実施し、配向制御膜厚（ｙ）を測定した。これら液晶表示装置のコントラスト比を次の表６にまとめた。
【００９２】
【表６】
2006039069.tif 000012
【００９３】
このような測定から、配向制御膜１０９の下地の保護絶縁膜１１２が窒化ケイ素のような無機絶縁膜であるような場合は、図５に示す２重反射の経路も考慮しなければならないため、配向制御膜厚ｙとテーパー角度θの関係が重要となる。
【００９４】
そこで、こういった二重反射が無視できなくなる系において、配向制御膜１０９自身が反応に関与する波長を吸収することを利用し、ｙ＞１００／(１−１／cos２θ) の条件では、コントラスト比４００以上の高品位な液晶表示装置が安定して生産できることを確認した。
【実施例６】
【００９５】
実施例６では、表面に配向制御膜１０９を有する画素電極１０５の膜厚（ｘ）を５０
ｎｍで形成し、ＩＴＯ画素電極１０５をパターニングしてエッチングする際に、エッチング条件を変化させることにより、画素電極１０５端部のテーパー角度（θ）が３３度，
３８度および４２度のアクティブマトリクス基板を３枚作製した。これら３枚の基板からそれぞれ６枚のアクティブマトリクス基板を切り出し、配向制御膜１０９の膜厚（ｙ）を一連に変化させ、合計１８個の液晶表示装置を作製した。ただし、その他の条件は実施例１と同様とした。
【００９６】
次に、これら１８個の液晶表示装置の表示品位を評価したところ、コントラスト比が全面に渡って４００以上であり、かつ表示均一性も良好である液晶表示装置と、コントラスト比が３５０を下回り、光漏れが生じ、表示均一性が劣悪な液晶表示装置があることが確認された。これら液晶表示装置の断面ＳＥＭ観察を実施し、配向制御膜厚（ｙ）を測定した。これら液晶表示装置のコントラスト比を次の表７にまとめた。
【００９７】
【表７】
2006039069.tif 000013
【００９８】
このような測定から、画素電極１０５のテーパー部で反射した光が直接配向制御膜109の表面に照射する場合においても、配向制御膜厚が５０ｎｍ以上であれば配向制御膜109自身の吸収により大きな影響がないことが確認された。したがって、表面に配向制御膜
１０９を有する電極のテーパー角度θが０から４５度以下の場合においても、配向制御膜１０９の膜厚ｙが５０ｎｍ以上であれば、コントラスト比４００以上の高品位な液晶表示装置を安定して生産できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の電極膜厚，電極テーパー角度，配向膜厚を規定する式を説明する図である。
【図２】電極テーパー部における偏光紫外線の反射光が配光膜表面に照射する場合を示す図である。
【図３】図２とは異なる経路で、電極テーパー部における偏光紫外線の反射光が配光膜表面に照射する場合を示す図である。
【図４】図６の円で囲まれた部分を拡大した図である。
【図５】図２および図３とは異なる経路で、電極テーパー部における偏光紫外線の反射光が配光膜表面に照射する場合を示す図である。
【図６】本発明による液晶表示装置の実施の形態の画素構成を説明する画素部分の断面図である。
【図７】本発明による液晶表示装置の実施の形態の画素構成を説明する画素部分の断面図である。
【図８】本発明による液晶表示装置の実施の形態の画素構成を説明する画素部分の平面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０１，１０２…ガラス基板、１０３…共通電極（コモン電極）、１０４…走査電極
（ゲート電極）、１０５…画素電極（ソース電極）、１０６…信号電極（ドレイン電極）、１０７…絶縁膜、１０８…保護絶縁膜、１０９，１２３…配向制御膜、１１０…液晶分子、１１０′…液晶層（液晶組成物層）、１１１…カラーフィルタ、１１３…遮光膜（ブラックマトリクス）、１１４…偏光板、１１５…薄膜トランジスタ、１１６…半導体膜、
１１７…電界、１１８…スルーホール、１２０…共通電極配線、１２１…画素電極配線、１２２…電極、１２４…下部膜、１３０…直線偏光光、１３１…反射光、１３２…再反射光、１３３…配向膜表面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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