(57)【要約】【課題】製造歩留まりの低下を招くことなく、広視野角で且つ安定なマルチドメイン型垂直配向モードの液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】絶縁基板上に、マトリクス状の表示画素に対応して配置された画素電極２１３と、これら画素電極２１３を覆うように配置され液晶分子を絶縁基板に対して略垂直に配向する特性を有した配向膜２１９と、を備え、配向膜２１９は、画素電極２１３上において、液晶分子を略垂直に配向する特性とは異なる配向特性を有した所定パターンの非垂直配向領域２１９Ｘを含むことを特徴とする。【選択図】      図３
2006113260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に、マトリクス状の表示画素に対応して配置された画素電極と、これら画素電極を覆うように配置され液晶分子を絶縁基板に対して略垂直に配向する特性を有した第１配向膜と、を備えた第１基板と、
絶縁基板上に、全表示画素に共通に配置された対向電極と、前記対向電極を覆うように配置され液晶分子を絶縁基板に対して略垂直に配向する配向特性を有した第２配向膜と、を備えた第２基板と、
前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に保持された液晶分子を含む液晶層と、を備え、
前記第１配向膜は、前記画素電極上において、液晶分子を略垂直に配向する特性とは異なる配向特性を有した所定パターンの非垂直配向領域を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記非垂直配向領域は、前記第１配向膜に形成された切欠部を有す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】
前記非垂直配向領域は、前記第１配向膜を変質した変質膜を有す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４】
前記非垂直配向領域は、前記画素電極の長手方向に平行なパターンを有す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】
前記画素電極の長手方向に平行なパターンは、前記画素電極上の略中央に配置されたことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記非垂直配向領域は、前記画素電極の短辺に沿ったパターンを有す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】
前記非垂直配向領域は、前記画素電極上の略中央において前記画素電極の長手方向に平行な第１パターンを有するとともに、前記画素電極の短辺に沿った第２パターンを有し、
前記第１パターンと前記第２パターンとの間に液晶分子のチルト方向を制御する境界領域を形成す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８】
絶縁基板上に、マトリクス状の表示画素に対応して画素電極を配置した第１基板を用意し、
これら画素電極上に、液晶分子を絶縁基板に対して略垂直に配向する特性を有した第１配向膜を配置し、
前記画素電極上における前記第１配向膜の一部に、液晶分子を略垂直に配向する特性とは異なる配向特性を有した所定パターンの非垂直配向領域を形成し、
絶縁基板上に全表示画素に共通の対向電極を配置し、前記対向電極上に液晶分子を絶縁基板に対して略垂直に配向する配向特性を有した第２配向膜を配置した第２基板を用意し、
前記第１基板と前記第２基板とを貼り合せ、
前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に液晶分子を含む液晶層を形成する、
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置及びその製造方法に係り、特にマルチドメイン型の垂直配向モードを採用した液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に代表される平面表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、ＯＡ機器、情報端末、時計、テレビなどの各種分野で利用されている。中でも薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた液晶表示装置は、その応答性の高さから携帯端末やコンピュータなど多くの情報を表示するモニタとして多用されている。
【０００３】
近年、情報量の増加に伴い高精細化や高速応答性が要求され始めている。高精細化については、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などの能動素子を用いたアレイ構造の微細化により対応がなされている。一方、高速応答性については、ネマチック液晶を用いたＯＣＢ方式、ＶＡＮ方式、ＨＡＮ方式、π配列方式、スメクチック液晶を用いた界面安定型強誘電性液晶（ＳＳＦＬＣ）方式、反強誘電性液晶方式が検討されている。
【０００４】
特に、ＶＡＮ方式、すなわち垂直配向モードは、従来のツイストネマチック（ＴＮ）配向モードより速い応答速度を得られ、しかも、垂直配向処理の採用により従来静電気破壊など不良原因の発生が危惧されていたラビング配向処理工程を削除可能なことから、近年注目されている。さらに、垂直配向モードでは、視野角の補償設計が比較的容易なことから広い視野角を実現するためのマルチドメイン型の垂直配向モードを採用した液晶表示装置が注目されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−３１１３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１によれば、突起や画素電極にスリットを設けることにより、配向膜の表面の凹凸構造で効率良く液晶分子配向を制御し、マルチドメイン型垂直配向モードを実現している。しかしながら、凹凸構造による回折散乱や屈折効果の影響により、視野角を十分に拡大できない点が指摘されている。
【０００６】
また、最近では、アレイ基板側にカラーフィルタなどの主要構成を集約したいわゆるカラーフィルタオンアレイ（ＣＯＡ）構造の液晶表示装置なども開発されている。この構造の液晶表示装置では、対向基板とアレイ基板との画素位置を正確に合わせる必要がないといった利点がある。しかしながら、対向基板側にも突起やスリットなどを設けて液晶分子配向を制御しようとすると、アレイ基板との画素位置を性格に合わせる必要が生じ、製造歩留まりの低下を招くため、ＣＯＡ構造の利点を十分に生かすことができない。
【０００７】
そこで、この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、製造歩留まりの低下を招くことなく、広視野角で且つ安定なマルチドメイン型垂直配向モードの液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の第１の様態による液晶表示装置は、
絶縁基板上に、マトリクス状の表示画素に対応して配置された画素電極と、これら画素電極を覆うように配置され液晶分子を絶縁基板に対して略垂直に配向する特性を有した第１配向膜と、を備えた第１基板と、
絶縁基板上に、全表示画素に共通に配置された対向電極と、前記対向電極を覆うように配置され液晶分子を絶縁基板に対して略垂直に配向する配向特性を有した第２配向膜と、を備えた第２基板と、
前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に保持された液晶分子を含む液晶層と、を備え、
前記第１配向膜は、前記画素電極上において、液晶分子を略垂直に配向する特性とは異なる配向特性を有した所定パターンの非垂直配向領域を含むことを特徴とする。
【０００９】
この発明の第２の様態による液晶表示装置の製造方法は、
絶縁基板上に、マトリクス状の表示画素に対応して画素電極を配置した第１基板を用意し、
これら画素電極上に、液晶分子を絶縁基板に対して略垂直に配向する特性を有した第１配向膜を配置し、
前記画素電極上における前記第１配向膜の一部に、液晶分子を略垂直に配向する特性とは異なる配向特性を有した所定パターンの非垂直配向領域を形成し、
絶縁基板上に全表示画素に共通の対向電極を配置し、前記対向電極上に液晶分子を絶縁基板に対して略垂直に配向する配向特性を有した第２配向膜を配置した第２基板を用意し、
前記第１基板と前記第２基板とを貼り合せ、
前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に液晶分子を含む液晶層を形成する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、製造歩留まりの低下を招くことなく、広視野角で且つ安定なマルチドメイン型垂直配向モードの液晶表示装置及びその製造方法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】
【００１１】
以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置及びその製造方法について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１及び図２に示すように、液晶表示装置１は、液晶表示パネル１００を備えて構成されている。すなわち、液晶表示パネル１００は、アレイ基板（第１基板）２００と、対向基板（第２基板）４００と、アレイ基板２００と対向基板４００との間に保持された液晶層４１０と、を備えている。この液晶表示パネル１００は、画像を表示する有効表示部１０２を有している。この有効表示部１０２は、マトリクス状に配置された複数の表示画素ＰＸによって構成されている。
【００１３】
液晶表示パネル１００において、アレイ基板２００は、ガラスなどの光透過性の絶縁基板２０１を用いて形成される。このアレイ基板２００は、有効表示部１０２において、絶縁基板２０１の一方の主面（表面）上に、マトリクス状に配置された複数の信号線Ｘ及び複数の走査線Ｙと、各表示画素ＰＸにおける信号線Ｘと走査線Ｙとの交点近傍に配置されたスイッチ素子２１１と、各表示画素ＰＸのスイッチ素子２１１にそれぞれ接続された画素電極２１３と、を備えている。
【００１４】
スイッチ素子２１１は、多結晶シリコン膜２１２を備えた薄膜トランジスタによって構成されている。この多結晶シリコン膜２１２は、チャネル領域２１２ｃ、及び、このチャネル領域２１２ｃを挟んで配置されたソース領域２１２ｓ及びドレイン領域２１２ｄを有している。スイッチ素子２１１のゲート電極２１５は、チャネル領域２１２ｃ上にゲート絶縁膜２１４を介して配置され、走査線Ｙに接続されている（ここでは、ゲート電極２１５は走査線Ｙと一体的に形成されている）。スイッチ素子２１１のソース電極２１６ｓは、ソース領域２１２ｓに接続されているとともに画素電極２１３に接続されている。スイッチ素子２１１のドレイン電極２１６ｄは、ドレイン領域２１２ｄに接続されているとともに信号線Ｘに接続されている（ここでは、ドレイン電極２１６ｄは信号線Ｘと一体的に形成されている）。
【００１５】
画素電極２１３は、例えば、光透過性を有するＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）やＩＺＯ（インジウム・ジンク・オキサイド）導電性部材などによって形成されている。この画素電極２１３は、カラーフィルタ層ＣＦ上に配置されている。このカラーフィルタ層ＣＦは、スイッチ素子２１１及びゲート絶縁膜２１４を覆う層間絶縁膜２１７の上に配置されている。この実施の形態では、カラーフィルタ層ＣＦは、例えば、赤、緑、青にそれぞれ着色されたネガタイプのカラーレジスト層によって形成されている。各色のカラーフィルタ層は、対応する色の表示画素ＰＸ毎に割り当てられている。
【００１６】
配向膜（第１配向膜）２１９は、すべての画素電極２１３を覆うように有効表示部１０２の全面に配置されている。この配向膜２１９は、液晶層４１０に含まれる液晶分子を絶縁基板２０１（あるいはアレイ基板２００）に対して略垂直に配向する特性を有している。また、この配向膜２１９は、液晶分子の配向制御に用いられているポリイミドやオクタデシルエトキシシラン（Octa Decyl Ethoxy Silane）などの垂直配向性を示す表面処理剤、あるいは酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化サマリウムなどの垂直配向性を示す金属酸化物膜を用いて形成可能であるが、基本的には垂直配向性を示す光透過性を有する薄膜であればその材質を限定するものではない。
【００１７】
遮光層２５０は、アレイ基板２００における有効表示部１０２の外側に額縁状に配置されている。この遮光層２５０は、遮光性を有する樹脂によって形成され、例えば黒色樹脂によって形成されている。柱状スペーサ１０４は、例えばアレイ基板２００における少なくとも有効表示部１０２に配置されている。この柱状スペーサ１０４は、遮光層２５０と同様の黒色樹脂によって形成されている。
【００１８】
対向基板４００は、ガラスなどの光透過性の絶縁基板４０１を用いて形成される。この対向基板４００は、有効表示部１０２において、絶縁基板４０１の一方の主面（表面）上に、全表示画素ＰＸに共通の対向電極４０３を備えている。この対向電極４０３は、全画素電極２１３に対向して配置され、例えばＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電性部材によって形成されている。
【００１９】
配向膜（第２配向膜）４０５は、対向電極４０３全体を覆うように有効表示部１０２の全面に配置されている。この配向膜４０５は、液晶層４１０に含まれる液晶分子を絶縁基板４０１（あるいは対向基板４００）に対して略垂直に配向する特性を有している。また、この配向膜４０５も同様に、液晶分子の配向制御に用いられているポリイミドやオクタデシルエトキシシランなどの垂直配向性を示す表面処理剤、あるいは酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化サマリウムなどの垂直配向性を示す金属酸化物膜を用いて形成可能であるが、基本的には垂直配向性を示す光透過性を有する薄膜であればその材質を限定するものではない。
【００２０】
上述した構成のアレイ基板２００及び対向基板４００は、少なくとも有効表示部１０２内に配置された柱状スペーサ１０４によって所定のギャップ、例えば４μｍのギャップを形成した状態で、シール材１０６によって貼り合せられている。液晶層４１０は、これら基板間のギャップに封止された液晶組成物によって形成される。すなわち、液晶層４１０は、アレイ基板２００側の配向膜２１９と、対向基板４００側の配向膜４０５との間に保持されている。これにより、液晶層４１０に含まれる液晶分子が配向膜２１９及び４０５による配向制御によって垂直配向された垂直配向モードが構成可能となる。
【００２１】
液晶表示パネル１００において、有効表示部１０２の周辺領域には、一体的に構成される駆動回路部１１０が配置されている。この駆動回路部１１０は、走査線Ｙの一端側に配置された走査線駆動回路部２５１、及び、信号線Ｘの一端側に配置された信号線駆動回路部２６１を備えている。走査線駆動回路部２５１は、各走査線Ｙに駆動信号（走査信号）を供給する。また、信号線駆動回路部２６１は、各信号線Ｘに駆動信号（映像信号）を供給する。これら走査線駆動回路部２５１及び信号線駆動回路部２６１は、有効表示部１０２内のスイッチ素子２１１と同様に多結晶シリコン膜を含む薄膜トランジスタによって構成されている。
【００２２】
また、液晶表示パネル１００において、アレイ基板２００の外面及び対向基板４００の外面には、それぞれ液晶層４１０の特性に合わせて偏光方向を設定した一対の偏光板２２０及び４０７が設けられている。すなわち、偏光板２２０は、アレイ基板２００を構成する絶縁基板２０１の他方の主面（裏面）上に、粘着剤２２１によって貼り付けられている。また、偏光板４０７は、対向基板４００を構成する絶縁基板４０１の他方の主面（裏面）上に、粘着剤４０６によって貼り付けられている。
【００２３】
ここで、少なくともアレイ基板２００側の配向膜２１９は、図２及び図３に示すように、各表示画素ＰＸにおける画素電極２１３上において、液晶分子を略垂直に配向する特性とは異なる配向特性を有した所定パターンの非垂直配向領域２１９Ｘを含んでいる。すなわち、この非垂直配向領域２１９Ｘは、配向膜２１９の本来の特性である垂直配向性を示さないように構成されていれば良く、配向膜２１９に形成された切欠部を有するような構成であっても良いし、配向膜２１９を変質した変質膜を有するような構成であっても良い。
【００２４】
この非垂直配向領域２１９Ｘは、１表示画素ＰＸ内においてドメイン分割に必要なパターン形状に形成される。すなわち、液晶分子を所定方向に配向した領域（液晶分子の配向方向が揃った領域）をドメインと称するが、非垂直配向領域２１９Ｘのように垂直配向性を示さない領域が境界となってこれを挟んだ両側にそれぞれ液晶分子を異なる方向に配向した複数のドメインを形成することが可能となる。このため、所定パターンの非垂直配向領域２１９Ｘを形成することにより、１表示画素ＰＸ内を複数のドメインに分割することが可能となる。
【００２５】
非垂直配向領域２１９Ｘは、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて配向膜２１９に所定のパターン形状の切欠部をパターニングすることにより形成可能である。また、金属酸化物薄膜を用いて配向膜２１９を形成する場合には、非垂直配向領域２１９Ｘは、所定のパターン形状のマスクを介して金属酸化物薄膜を蒸着することにより形成することも可能である。後者の方法によれば、配向膜２１９の形成と同時に非垂直配向領域の形成（すなわち切欠部のパターニング）が可能であり、製造プロセスが簡素化できる。
【００２６】
また、非垂直配向領域２１９Ｘは、成膜された垂直配向性を有する配向膜２１９の一部に強い紫外線を照射することにより変質させ、垂直配向性を失わせた変質膜として形成することも可能である。
【００２７】
このような非垂直配向領域２１９Ｘは、一表示画素ＰＸ内での液晶分子の平均的な配向方向が一定となるようなパターンに設計することが好ましい。例えば、表示画素ＰＸの構成すなわち画素電極２１３の形状が図３に示したような長方形状の場合、非垂直配向領域２１９Ｘは、画素電極２１３の長手方向（長辺２１３Ｌ）に平行なパターンＰ１を有し、しかも、画素電極２１３上の略中央に配置されることが望ましい。
【００２８】
また、非垂直配向領域２１９Ｘは、画素電極２１３の周辺に沿ったパターンを有しても良い。例えば、図３に示すように、非垂直配向領域２１９Ｘは、１表示画素ＰＸ内にパターンＰ１に加えて、画素電極２１３の短辺２１３Ｓに沿ったパターンＰ２を有しても良い。このようなパターンＰ２は、画素電極２１３からの漏れ電場によって誘起される不要な液晶分子のチルトをキャンセルする機能を有している。
【００２９】
この場合、画素電極２１３上の液晶配向状態は、図４に示すように、画素電極２１３の長辺２１３Ｌのエッジ効果によって、非垂直配向領域２１９ＸのパターンＰ１を挟んだ両側にそれぞれ異なる方向に液晶分子ＬＱを配向した２つのドメインＤ１及びＤ２が形成される。ここで、画素電極２１３の短辺２１３Ｓのエッジ効果は、非垂直配向領域２１９ＸのパターンＰ２によってキャンセルされる。このため、各ドメインＤ１及びＤ２においては、液晶分子ＬＱの配向状態が均一に維持される。加えて、非垂直配向領域２１９ＸのパターンＰ１によりそれぞれのドメインＤ１及びＤ２における液晶分子ＬＱの配向状態が緩和されることで２つのドメインＤ１及びＤ２がお互いに干渉し合うことを防止することができる。
【００３０】
非垂直配向領域２１９Ｘを構成する各パターンＰ１及びＰ２は、長方形状や、一軸方向に長軸を有する楕円形状であることが望ましい。非垂直配向領域２１９Ｘが長方形状の場合にはその長辺方向に、また、非垂直配向領域２１９Ｘが楕円形状の場合にはその長軸方向に液晶分子ダイレクターの配向が期待できるため、均一な配向状態の液晶分子からなるドメインに分割する境界領域として非垂直配向領域２１９Ｘを機能させるのに効果的である。
【００３１】
特に、非垂直配向領域２１９Ｘを構成する各パターンＰ１及びＰ２の形伏を縦横比が３：１以上の長方形（すなわち縦方向により長い長方形状）を基本形状とすることにより、非垂直配向領域２１９Ｘでの水平面内の平均的な液晶分子ダイレクターが長方形の長手方向に制御され、この配向状態に引きずられるように電場応答が生じることで面内配向緩和時の応答時間短縮と変形過程の安定性が期待される。
【００３２】
また、非垂直配向領域２１９Ｘは、画素電極２１３の略中央の第１パターンＰ１と画素電極２１３の短辺２１３Ｓに沿った第２パターンＰ２との間に液晶分子ＬＱのチルト方向を制御する境界領域ＢＲを形成しても良い。すなわち、図４に示すように、第１パターンＰ１と第２パターンＰ２とが交差することなく互いに離間して配置されることにより、これらの間に境界領域ＢＲが形成される。
【００３３】
この境界領域ＢＲ及び非垂直配向領域２１９Ｘにおけるチルト制御効果のイメージを図５を用いて説明する。なお、図５では、説明に不要な構成は図示していない。画素電極２１３と対向電極４０３との間に電場が印加されると、画素電極２１３の短辺（エッジ）２１３Ｓでは、パターンＰ２によって垂直配向性が失われているため、漏れ電場の影響により液晶分子ＬＱの配列変形が生じ、電場に応じたチルトの液晶分子ＬＱＡが発生する。これに対して、境界領域ＢＲでは、配向膜２１９の垂直配向性に応じたチルトの液晶分子ＬＱＢが発生する。
【００３４】
境界領域ＢＲにおける液晶分子ＬＱＢのうち、画素電極２１３の短辺２１３Ｓ近傍の液晶分子ＬＱＢ１は、液晶分子ＬＱＡと互いに打ち消し合うように作用する。これにより、画素電極２１３の短辺２１３Ｓ付近において、不所望なチルトの液晶分子ＬＱＡによる不所望な作用の発生を防ぐことができる。
【００３５】
また、画素電極２１３上では、境界領域ＢＲにおける液晶分子ＬＱＢのうち、パターンＰ１近傍の液晶分子ＬＱＢ２などの影響により、パターンＰ１内に一定方向にチルトした水平配向（基板面内にほぼ水平な配向）の液晶分子ＬＱＣが発生する。同様に、パターンＰ２内においても、同様の作用によって一定方向にチルトした水平配向の液晶分子が発生する。このため、１表示画素ＰＸ内の配向状態を２分割した場合の各ドメインＤ１及びＤ２は、その境界となる画素電極中央部において安定に緩和することができる。
【００３６】
次に、各種実施例について製造方法に基づいて説明する。  
（実施例１）
まず、絶縁基板２０１上における有効表示部１０２において、各表示画素ＰＸに対応して多結晶シリコン膜を活性層として用いて構成されたスイッチ素子２１１を形成する。このスイッチ素子２１１を形成する際に、走査線Ｙ、信号線Ｘ、走査線駆動回路部２５１、信号線駆動回路部２６１なども同時に形成される。
【００３７】
続いて、各表示画素ＰＸにカラーフィルタ層ＣＦを形成する。このカラーフィルタ層ＣＦは、例えば以下のようにして形成される。まず、赤色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストＣＲ−２０００（富士フィルムオーリン（株）製）をスピンナーなどにより絶縁基板２０１の全面に塗布した後に、赤色画素に対応したパターンを有するフォトマスクを介して波長３６５ｎｍの紫外光線を１００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で露光する。そして、露光されたレジストをＫＯＨの１％水溶液で２０秒間現像した後、乾燥することにより赤色カラーフィルタ層が形成される。同様にして、緑色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストＣＧ−２０００（富士フィルムオーリン（株）製）を用いて緑色カラーフィルタ層が形成され、また、青色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストＣＢ−２０００（富士フィルムオーリン（株）製）を青色カラーフィルタ層が形成される。このとき、カラーフィルタ層ＣＦの膜厚は３．２μｍとした。
【００３８】
続いて、カラーフィルタ層ＣＦ上にスパッタ法などによりＩＴＯ膜を１５００オングストロームの膜厚で成膜した後にパターニングすることにより、画素電極２１３が形成される。そして、黒色樹脂レジストを塗布した後にパターニングすることにより、遮光層２５０及び柱状スペーサ１０４が同時に形成される。
【００３９】
続いて、配向膜材料として、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を電子ビーム蒸着装置を用いて５０ｎｍの膜厚で成膜する。これにより、垂直配向性を有した配向膜２１９が形成される。  
そして、この配向膜２１９をフォトリソグラフィ法によりパターニングして切欠部すなわち非垂直配向領域を形成する。すなわち、酸化アルミニウム膜からなる配向膜２１９上にレジスト膜を配置し、このレジスト膜に非垂直配向領域に対応した所定の開口パターンを形成する。そして、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置を用いて配向膜２１９のエッチング処理を行い、配向膜２１９に所定パターンの切欠部を形成する。このとき、非垂直配向領域として、図６に示すように、画素電極２１３上の略中央のみに画素電極２１３の長手方向に平行なパターンＰ１の切欠部を形成した。また、このパターンＰ１は、画素電極２１３の短辺２１３Ｓに交差するよう画素電極２１３の端部まで延在し、境界領域ＢＲは形成しなかった。
【００４０】
続いて、絶縁基板４０１上における有効表示部１０２において、スパッタ法などによりＩＴＯ膜を１５００オングストロームの膜厚で成膜することにより、対向電極４０３が形成される。そして、配向膜材料として、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を５０ｎｍの膜厚で成膜する。これにより、垂直配向性を有した配向膜４０５が形成される。この配向膜４０５には、切欠部などの非垂直配向領域は形成せず、ベタ膜とした。
【００４１】
続いて、有効表示部１０２を囲むようにシール材１０６を枠状に塗布形成する。そして、アレイ基板２００と対向基板４００とを互いに接近する方向へ所定圧力で加圧しながら加熱してシール材１０６を硬化させることにより、アレイ基板２００と対向基板４００とを貼り合せる。
【００４２】
続いて、アレイ基板２００と対向基板４００との間の空間にネガ型液晶材料としてＭＬＣ−２０３９（ＭＥＲＣＫ社製）を封入することにより、配向膜２１９及び４０５により基板に対して略垂直な方向に配向制御された液晶分子ＬＱを含む液晶層４１０が形成される。
【００４３】
続いて、アレイ基板２００の外面すなわち絶縁基板２０１の外面に粘着剤２２１を介して偏光板２２０を接着するとともに、対向基板４００の外面すなわち絶縁基板４０１の外面に粘着剤４０６を介して偏光板４０７を接着する。
【００４４】
以上の製造プロセスにより製造した液晶表示パネル１００について、偏光顕微鏡により画素電極２１３上の液晶分子の配列変形を観察したところ、画素電極２１３の短辺２１３Ｓ近傍においてエッジ効果によって誘起された不所望なチルトの液晶分子が確認されたが、画素電極２１３上の非垂直配向領域２１９Ｘを境界としてその両側に異なる配向状態に分割された２つのドメインを確認することができた。
【００４５】
（実施例２）  
実施例１と同様の製造プロセスにより、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を用いて５０ｎｍの膜厚の配向膜２１９を形成した後に、配向膜２１９をフォトリソグラフィ法によりパターニングして切欠部すなわち非垂直配向領域を形成する。すなわち、実施例２では、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置を用いて酸化アルミニウム膜からなる配向膜２１９のエッチング処理を行い、配向膜２１９に所定パターンの切欠部を形成する。このとき、非垂直配向領域として、画素電極２１３上の略中央に画素電極２１３の長手方向に平行なパターンＰ１の切欠部の他に、画素電極２１３の短辺２１３Ｓに沿ったパターンＰ２の切欠部も同時に形成した。これらパターンＰ１及びＰ２の形状は、縦横比が３：１以上の長方形状になるように設定した。また、これらパターンＰ１とパターンＰ２とは互いに交差せず、これらの間に境界領域ＢＲを形成した。
【００４６】
これに続く製造プロセスを実施例１と同様にして製造した液晶表示パネル１００について、偏光顕微鏡により画素電極２１３上の液晶分子の配列変形を観察したところ、画素電極２１３上の非垂直配向領域２１９Ｘを境界としてその両側に均一な配向状態に分割された２つのドメインを確認することができた。また、画素電極２１３の短辺２１３Ｓ近傍においては、不所望なチルトの液晶分子が確認されなかった。
【００４７】
（実施例３）  
実施例１と同様の製造プロセスにより、画素電極２１３を形成した後に、画素電極２１３上にポリイミド製の垂直配向膜ＪＡＬＳ−２０２１（日本合成ゴム社製）を７０ｎｍの膜厚に成膜し、配向膜２１９を形成する。その後に、配向膜２１９をフォトリソグラフィ法によりパターニングして切欠部すなわち非垂直配向領域を形成する。すなわち、実施例３では、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置を用いてポリイミド膜からなる配向膜２１９のエッチング処理を行い、配向膜２１９に所定パターンの切欠部を形成する。このとき、非垂直配向領域として、画素電極２１３上の略中央に画素電極２１３の長手方向に平行なパターンＰ１の切欠部の他に、画素電極２１３の短辺２１３Ｓに沿ったパターンＰ２の切欠部も同時に形成した。これらパターンＰ１及びＰ２の形状は、縦横比が３：１以上の長方形状になるように設定した。また、これらパターンＰ１とパターンＰ２とは互いに交差せず、これらの間に境界領域ＢＲを形成した。
【００４８】
これに続く製造プロセスを実施例１と同様にして製造した液晶表示パネル１００について、偏光顕微鏡により画素電極２１３上の液晶分子の配列変形を観察したところ、画素電極２１３上の非垂直配向領域２１９Ｘを境界としてその両側に均一な配向状態に分割された２つのドメインを確認することができた。また、画素電極２１３の短辺２１３Ｓ近傍においては、不所望なチルトの液晶分子が確認されなかった。
【００４９】
以上詳述したように、この実施の形態によるマルチドメイン型垂直配向モードを採用した液晶表示装置においては、液晶分子の配向を制御する配向膜の一部が本来の配向特性とは異なる配向特性を示すように構成したことにより、１表示画素内を配向方向の異なる複数のドメインに分割するものである。ここで採用した配向膜は、本来、液晶分子を基板に対して略垂直な方向に配向制御するように画素電極上及び画素電極近傍に配置されているが、その配向膜の一部を、切欠部や変質膜などによって非垂直配向領域とするものである。つまり、配向膜自体にマルチドメイン構造を決めるための構成を付加している。
【００５０】
これにより、対向基板やアレイ基板に突起や電極内のスリットを設ける必要がなくなり、配向膜表面の凹凸構造による回折散乱や屈折効果などの影響を回避することができるため、優れたコントラスト視野角を実現することができる。このような非垂直配向領域を備えた配向膜は、従来の配向膜形成技術を用いて高精度で容易に形成可能である。したがって、視野角が広く、安定などメイン分割が可能な液晶表示装置を高い生産性で提供することが可能となる。
【００５１】
また、非垂直配向領域をアレイ基板側のみに形成する場合においても安定な配向状態の液晶分子からなる複数のドメインを形成することができるため、ＣＯＡ構造を採用した液晶表示装置においては、対向基板とアレイ基板とを精度良く位置合わせする必要もなくなり、ＣＯＡ構造の利点を十分に生かすことができる。つまり、製造歩留まりを改善することができる。
【００５２】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００５３】
上述した実施の形態では、液晶表示パネルがアレイ基板側にバックライトユニットを備えた透過型であっても良いし、バックライトユニットを不要とし反射性金属部材によって画素電極を形成した反射型であっても良いし、さらには、各表示画素に光透過部と光反射部とがそれぞれ設けられた半透過型であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置を構成する液晶表示パネルの構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示パネルの構造を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示した液晶表示パネルにおいて、１表示画素内における非垂直配向領域のレイアウト例を示す図である。
【図４】図４は、図３に示した垂直配向領域のレイアウト例において、液晶分子の配向状態を説明するための図である。
【図５】図５は、図４に示した境界領域をＡ−Ａ’線で切断したときの断面構造を示す図である。
【図６】図６は、図１に示した液晶表示パネルにおいて、１表示画素内における非垂直配向領域の他のレイアウト例を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…液晶表示装置、１００…液晶表示パネル、１０２…有効表示部、２００…アレイ基板、２０１…ガラス基板、２１３…画素電極、２１９…配向膜、２１９Ｘ…非垂直配向領域、４００…対向基板、４０１…ガラス基板、４１０…液晶層、ＰＸ…表示画素、ＬＱ…液晶分子、Ｄ１…ドメイン、Ｄ２…ドメイン、ＢＲ…境界領域、Ｐ１…非垂直配向領域パターン、Ｐ２…非垂直配向領域パターン
【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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