(57)【要約】      （修正有）【課題】光透過率及びコントラスト比を向上しつつ、電圧オフ時の応答性を改善することができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置１０は、第１の基板と、第１の基板に対向する第２の基板と、第１の基板と第２の基板とに挟まれた液晶層２４と、第１の基板の液晶層２４側の面上に形成され、第１の基板及び第２の基板の基板面と水平な方向の電界を形成可能に構成された複数の電極と、複数の電極のうちの一部の直上に形成された第１の配向膜と、複数の電極の間の第１の基板上、及び複数の電極のうちの残部の上に形成された第２の配向膜と、第２の基板の液晶層側に形成された第３の配向膜とを有し、第１の配向膜のアンカリングエネルギーが、第２及び第３の配向膜のアンカリングエネルギーよりも小さい。【選択図】図１
2018141901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板とに挟まれた液晶層と、
前記第１の基板の前記液晶層側の面上に形成され、前記前記第１の基板と水平な面内に電界を形成可能に構成された複数の電極と、
前記複数の電極のうちの一部の直上に形成された第１の配向膜と、
前記複数の電極の間の前記第１の基板上、及び前記複数の電極のうちの残部の上に形成された第２の配向膜と、
前記第２の基板の前記液晶層側に形成された第３の配向膜とを有し、
前記第１の配向膜のアンカリングエネルギーが、前記第２及び第３の配向膜のアンカリングエネルギーよりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記複数の電極が、それぞれ線状電極であり、櫛歯電極を構成することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１の配向膜が、１本おき又は複数本おきの前記線状電極の直上に形成されていることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の基板上に形成された電極パッドを有し、
前記電極パッド上には、前記第１の配向膜が形成されていないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記電極パッドが、前記複数の電極と同層に形成されていることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記電極パッドが、前記複数の電極と同一材料で形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１の配向膜が、フォトレジスト膜からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１の配向膜のアンカリングエネルギーが、１０−６Ｊ／ｍ２以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第２の配向膜のアンカリングエネルギーが、前記第３の配向膜のアンカリングエネルギーと等しいことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記複数の電極の主材料が、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ及びＡＴＯのうちのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
第１の基板と；前記第１の基板に対向する第２の基板と；前記第１の基板と前記第２の基板とに挟まれた液晶層と；前記第１の基板の前記液晶層側の面上に形成され、前記第１の基板と水平な面内に電界を形成可能に構成された複数の電極と；前記複数の電極のうちの一部の直上に形成された第１の配向膜と；前記複数の電極の間の前記第１の基板上、及び前記複数の電極のうちの残部の上に形成された第２の配向膜と；前記第２の基板の前記液晶層側に形成された第３の配向膜とを有し、前記第１の配向膜のアンカリングエネルギーが、前記第２及び第３の配向膜のアンカリングエネルギーよりも小さい液晶表示装置の製造方法であって、
前記第１の基板の前記液晶層側となる面上に、導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上にフォトレジスト膜を形成する工程と、
互いに露光光の透過率が異なる第１のパターン及び第２のパターンを含む前記複数の電極のパターンを有するマスクを用い、前記第１のパターン及び前記第２のパターンを前記フォトレジスト膜に露光する工程と、
前記フォトレジスト膜を現像することにより、前記導電膜上に、前記第１のパターンを有する第１のフォトレジスト膜及び前記第２のパターンを有する第２のフォトレジスト膜を形成する工程と、
前記第１のフォトレジスト膜及び前記第２のフォトレジスト膜をマスクとして前記導電膜をエッチングすることにより、前記導電膜からなる前記複数の電極を形成する工程と、
前記第１のフォトレジスト膜を残存させつつ、前記第２のフォトレジスト膜を除去することにより、前記複数の電極のうちの一部の直上に、前記第１のフォトレジスト膜からなる前記第１の配向膜を形成する工程と、
前記複数の電極の間の前記第１の基板上、及び前記複数の電極のうちの残部の上に前記第２の配向膜を形成する工程と
を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記フォトレジスト膜を露光する工程では、前記第１のパターンとは前記露光光の透過率が異なる第３のパターンをさらに有する前記マスクを用い、前記第３のパターンをさらに露光し、
前記フォトレジスト膜を現像する工程では、前記導電膜上に、前記第３のパターンを有する第３のフォトレジスト膜をさらに形成し、
前記複数の電極を形成する工程では、前記第３のフォトレジスト膜をマスクとして前記導電膜をエッチングすることにより、前記導電膜からなる電極パッドをさらに形成し、
前記第１の配向膜を形成する工程では、前記第３のフォトレジスト膜をさらに除去することを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１の配向膜を形成する工程では、アッシングにより前記第２のフォトレジスト膜を除去することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第２の配向膜を形成する工程では、前記複数の電極の間の前記第１の基板上、及び前記複数の電極のうちの残部の上にポリイミド膜を形成し、前記ポリイミド膜に対して光配向法による配向処理を行い、前記ポリイミド膜からなる第２の配向膜を形成することを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及び液晶表装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの表示方式として、ガラス基板に形成された電極に電圧を印加して基板面と水平な方向の電界を形成することにより表示を制御するＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式が知られている。ＩＰＳ方式では、液晶パネルの視野角方向によらず見かけの液晶分子の長さ（屈折率楕円体）がほぼ一定となるため視野角特性に優れる。
【０００３】
液晶パネルでは、電界が印加されていない状態において液晶分子が所定の方向に沿って配向されるように、液晶分子の配向方向が強制されている。ＩＰＳ方式の液晶パネルにおいて液晶分子の配向方向を強制するための方法としては、ラビング法、光配向法等が知られている。ラビング法は、基板上にポリイミド等からなる配向膜を形成し、その配向膜の表面を布で擦るものである。光配向法は、ポリイミド膜等からなる配向膜の表面に対して直線偏光の紫外線を照射することにより、配向膜の表面に異方性を持たせるものである。従来のＩＰＳ方式の液晶パネルにおいては、液晶組成物を挟持する一対の基板の内側のそれぞれに配向膜が形成される（特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されるような従来のＩＰＳ方式の液晶パネルでは、液晶層を挟持する一対の基板にそれぞれ形成された配向膜の配向方向に微妙なずれが生じることがある。配向膜の配向方向のずれは、例えば、ラビング処理の際のずれや、両基板の貼り合わせの際のずれに起因する。このような配向方向のずれが存在すると、電圧オフ時にも液晶層の液晶分子に微小なツイストが生じる。電源オフ時の液晶分子の微小なツイストは、黒表示での光漏れの原因となり、コントラスト比の低下を招く。また、従来のＩＰＳ方式の液晶パネルでは、基板面と水平な方向の横電界を形成するための櫛歯電極上には、電圧オン時に基板面に垂直な方向の縦電界が形成される。このため、液晶分子が横方向に十分にツイストせず、その結果、櫛歯電極上での光の透過が困難となり、液晶パネルの光透過率が低下することになる。すなわち、液晶パネルの開口率が低下することになる。
【０００５】
そこで、特許文献２には、対向配置された一方の基板に弱アンカリング配向膜が形成され、他方の基板に強アンカリング配向膜が形成された液晶パネルが提案されている。特許文献２に記載された液晶パネルにおいて、弱アンカリング配向膜は、電界を印加したときの液晶分子の配向方向を拘束する拘束力が、強アンカリング配向膜よりも小さくなっている。このような構成により、特許文献２に記載された液晶パネルでは、光透過率の高い表示が実現されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９４０３５４号公報
【特許文献２】特開２０１６−１７０３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載された液晶パネルでは、対向配置された一方の基板に形成された弱アンカリング配向膜の全域でアンカリングエネルギーが小さくなっているため、電圧オフ時の復元力が弱くなっている。このため、電圧オフ時の応答性が低下し、電圧オフ時の応答時間（ターンオフ時間）τｏｆｆが長くなる。
【０００８】
本発明は、光透過率及びコントラスト比を向上しつつ、電圧オフ時の応答性を改善することができる液晶表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような液晶表示装置を工程の複雑化を伴うことなく容易に製造することができる液晶表示装置の製造方法を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板とに挟まれた液晶層と、前記第１の基板の前記液晶層側の面上に形成され、前記第１の基板と水平な面内に電界を形成可能に構成された複数の電極と、前記複数の電極のうちの一部の直上に形成された第１の配向膜と、前記複数の電極の間の前記第１の基板上、及び前記複数の電極のうちの残部の上に形成された第２の配向膜と、前記第２の基板の前記液晶層側に形成された第３の配向膜とを有し、前記第１の配向膜のアンカリングエネルギーが、前記第２及び第３の配向膜のアンカリングエネルギーよりも小さいことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【００１０】
本発明の他の観点によれば、第１の基板と；前記第１の基板に対向する第２の基板と；前記第１の基板と前記第２の基板とに挟まれた液晶層と；前記第１の基板の前記液晶層側の面上に形成され、前記第１の基板と水平な面内に電界を形成可能に構成された複数の電極と；前記複数の電極のうちの一部の直上に形成された第１の配向膜と；前記複数の電極の間の前記第１の基板上、及び前記複数の電極のうちの残部の上に形成された第２の配向膜と；前記第２の基板の前記液晶層側に形成された第３の配向膜とを有し、前記第１の配向膜のアンカリングエネルギーが、前記第２及び第３の配向膜のアンカリングエネルギーよりも小さい液晶表示装置の製造方法であって、前記第１の基板の前記液晶層側となる面上に、導電膜を形成する工程と、前記導電膜上にフォトレジスト膜を形成する工程と、互いに露光光の透過率が異なる第１のパターン及び第２のパターンを含む前記複数の電極のパターンを有するマスクを用い、前記第１のパターン及び前記第２のパターンを前記フォトレジスト膜に露光する工程と、前記フォトレジスト膜を現像することにより、前記導電膜上に、前記第１のパターンを有する第１のフォトレジスト膜及び前記第２のパターンを有する第２のフォトレジスト膜を形成する工程と、前記第１のフォトレジスト膜及び前記第２のフォトレジスト膜をマスクとして前記導電膜をエッチングすることにより、前記導電膜からなる前記複数の電極を形成する工程と、前記第１のフォトレジスト膜を残存させつつ、前記第２のフォトレジスト膜を除去することにより、前記複数の電極のうちの一部の直上に、前記第１のフォトレジスト膜からなる前記第１の配向膜を形成する工程と、前記複数の電極の間の前記第１の基板上、及び前記複数の電極のうちの残部の上に前記第２の配向膜を形成する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、液晶表示装置において、光透過率及びコントラスト比を向上しつつ、電圧オフ時の応答性を改善することができる。また、本発明によれば、光透過率及びコントラスト比を向上しつつ、電圧オフ時の応答性を改善することができる液晶表示装置を工程の複雑化を伴うことなく容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による誘電率異方性が正（ポジ型）の液晶を用いた場合の液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による誘電率異方性が正（ポジ型）の液晶を用いた場合の液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図（その３）である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図（その４）である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態の変形例による液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図７】図７は、実施例及び比較例による誘電率異方性が正（ポジ型）の液晶を用いた場合の液晶表示装置のセル構成を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施例及び比較例による液晶表示装置について駆動電圧と液晶パネルの光透過率との関係を示す駆動電圧−光透過率曲線を測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［一実施形態］
本発明の一実施形態による液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法について図１乃至図５を用いて説明する。
【００１４】
まず、本実施形態による液晶表示装置の構造について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態による液晶表示装置の構造を示す断面図である。なお、図１は、ポジ型の液晶材料を用いて液晶層を構成した場合を例示している。
【００１５】
本実施形態による液晶表示装置は、ＩＰＳ方式の液晶パネルを有し、基板面と水平な方向の電界を形成することにより表示を制御するものである。図１に示すように、本実施形態による液晶表示装置１０は、ＩＰＳ方式の液晶パネル１２と、バックライトユニット１４とを有している。液晶パネル１２は、画素を含む表示領域１６と、パッド領域１８とを含んでいる。
【００１６】
液晶パネル１２は、対向するように配置された一対の基板２０、２２を有している。基板２０、２２は、表示領域１６において液晶層２４を挟むように対向して配置されている。基板２０、２２は、表示領域１６の周縁部に配されたシール材２６により所定の間隔を空けて互いに貼り合わされている。シール材２６により基板２０、２２の間に液晶層２４を構成する液晶が封止されている。基板２０、２２は、それぞれ透光性を有する基板であれば特にその材料が限定されるものではないが、例えばガラス基板である。また、液晶層２４を構成する液晶材料としては、例えば、誘電率異方性が正のネマティック液晶材料を用いることができ、また、誘電率異方性が負のネマティック液晶材料を用いることもできる。なお、図１では、後述の線状電極２８に対する電圧オフ時の液晶層２４における液晶分子２４２を模式的に示している。
【００１７】
例えば、基板２０は、画素をスイッチングするための薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）、ゲートライン、ソースライン等が形成されたＴＦＴ基板になっている。基板２２は、カラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ、ＣＦ）が形成されたＣＦ基板になっている。
【００１８】
表示領域１６において、基板２０、２２のうち、バックライトユニット１４側の基板２０の液晶層２４側の面上には、複数の線状電極２８が形成されている。複数の線状電極２８は、互いに所定の間隔を空けて平行に配置されており、櫛歯電極を構成している。より具体的には、複数の線状電極２８は、櫛歯状の画素電極及び櫛歯状の共通電極を構成している。図１は、線状電極２８の長手方向に直交する断面を示している。複数の線状電極２８は、基板２０の基板面と水平な方向の電界を形成可能、すなわち基板２０と水平な面内に電界を形成可能に構成されている。
【００１９】
線状電極２８は、例えば８８％の高い光透過率Ｔを有するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）からなる透明電極である。なお、線状電極２８の主材料は、ＩＴＯに限定されるものではない。線状電極２８は、透明導電膜又は高い光透過率を有する導電膜であることが望ましい。線状電極２８の主材料としては、ＩＴＯの代わりに、例えば、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ、Ｔ＝８５％）、ＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ、Ｔ＝９２％）を用いることができる。また、ＧＺＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ、Ｔ＝９２％）、ＡＴＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ、Ｔ＝８７％）等を用いることもできる。
【００２０】
液晶表示装置１０の制御部（図示せず）は、基板２０の線状電極２８に電圧を印加して基板２０の基板面と水平な方向の電界を形成して液晶層２４の液晶分子を回転させることにより、液晶パネル１２の表示を制御する。
【００２１】
一方、パッド領域１８において、基板２０上には、複数の線状電極２８と同層に、複数の電極パッド３０が形成されている。複数の電極パッド３０は、表示領域１６における線状電極２８と同一材料で形成されている。複数の電極パッド３０は、表示領域１６における基板２０に形成された図示しないゲートライン、ソースライン等に接続されている。複数の電極パッド３０には、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）等の実装技術により、図示しないドライバＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）が接続される。
【００２２】
液晶パネル１２には、基板２０、２２を挟み込むように、偏光板３２、３４が外側のそれぞれの面に設けられている。偏光板３２、３４の偏光軸の向きは、線状電極２８に電圧が印加されたときにバックライトユニット１４から照明される光が通過するように設定されている。例えば、偏光板３２、３４の偏光軸の向きは互いに直交している。なお、偏光板３２、３４の偏光軸の向きは、線状電極２８に電圧が印加されたときにバックライトユニット１４から照明される光が遮断されるように設定されていてもよい。
【００２３】
基板２２の液晶層２４側の面には、液晶層２４の全面にわたって、配向膜として、強アンカリング膜３６が形成されている。強アンカリング膜３６は、例えば、ラビング法による配向処理が行われたポリイミド膜からなるものである。強アンカリング膜３６は、後述の基板２０側の強アンカリング膜４０とともに、線状電極２８に対する電圧オフ時の液晶層２４の液晶分子の配向を揃える。電圧オフ時の液晶層２４の液晶分子の配向方向は、例えば、線状電極２８の長手方向に沿った方向又は線状電極２８の長手方向に対して所定の角度をなす方向である。
【００２４】
一方、基板２０と液晶層２４との間において、基板２０上に形成された複数の線状電極２８のうちの一部の上には、配向膜として、弱アンカリング膜３８が形成されている。弱アンカリング膜３８は、複数の線状電極２８のうちの一部の直上に形成されている。弱アンカリング膜３８は、基板２２側の強アンカリング膜３６及び以下に述べる強アンカリング膜４０よりもアンカリングエネルギーが小さい配向膜である。なお、強アンカリング膜３６、４０、弱アンカリング膜３８にいうアンカリングは方位角方向のアンカリングに関するものであり、アンカリングエネルギーの大小関係は方位角方向のアンカリングエネルギーに関する大小関係である。弱アンカリング膜３８は、互いに平行に配置された複数の線状電極２８のうちの例えば１本おきの線状電極２８の直上に形成されている。弱アンカリング膜３８は、樹脂膜からなるものあり、より具体的には、後述するように線状電極２８をパターニングするエッチングの際のマスクとして用いられたフォトレジスト膜５２ａからなるものである。
【００２５】
なお、線状電極２８と同層に形成されたパッド領域１８における複数の電極パッド３０のいずれの上にも、弱アンカリング膜３８は形成されていない。複数の電極パッド３０のそれぞれの表面は露出している。
【００２６】
弱アンカリング膜３８が上に形成された線状電極２８の間の基板２０上には、配向膜として、強アンカリング膜４０が形成されている。また、弱アンカリング膜３８が上に形成された線状電極２８以外の線状電極２８上、すなわち複数の線状電極２８のうちの残部の上にも、強アンカリング膜４０が形成されている。強アンカリング膜４０のアンカリングエネルギーは、例えば、強アンカリング膜３６のアンカリングエネルギーと同程度となっている。強アンカリング膜４０は、例えば、光配向法による配向処理が行われたポリイミド膜である。
【００２７】
上述のように、基板２２側では、配向膜として強アンカリング膜３６が形成されている。一方、基板２０側では、複数の線状電極２８のうちの一部の直上に配向膜として弱アンカリング膜３８が形成されている。また、基板２０側では、複数の線状電極２８のうちの残部の上、すなわち弱アンカリング膜３８が直上に形成された線状電極２８以外の線状電極２８の上及び基板２０上に配向膜として強アンカリング膜４０が形成されている。
【００２８】
弱アンカリング膜３８のアンカリングエネルギーは、強アンカリング膜３６、４０のアンカリングエネルギーよりも小さく、好ましくは１０−６Ｊ／ｍ２以下である。強アンカリング膜３６、４０のアンカリングエネルギーは、弱アンカリング膜３８のアンカリングエネルギーよりも大きく、好ましくは１０−４Ｊ／ｍ２以上である。
【００２９】
基板２２と強アンカリング膜３６との間には、カラーフィルタ４２が設けられている。カラーフィルタ４２は、カラーレジストのＲ（赤）／Ｇ（緑）／Ｂ（青）の３原色のパターン、ブラックマトリックス、保護膜等により構成され、バックライトユニット１４から照明される光のうちＲ／Ｇ／Ｂの３原色の波長域の光を通過させる。
【００３０】
バックライトユニット１４は、液晶パネル１２を照明する光を発する照明装置である。バックライトユニット１４は、エッジライト方式であってもよいし、直下型方式であってもよい。なお、バックライトユニット１４と液晶パネル１２との間には、光拡散シートやプリズムシートが配置されていてもよい。
【００３１】
本実施形態による液晶表示装置１０は、基板２０の基板面と水平な方向の横電界を形成し、液晶分子を液晶層２４の面内で回転させて表示を制御するＩＰＳ方式のものである。しかし、仮に、上記の構成において、前述の特許文献１に記載される従来の構成のように線状電極２８の直上を含む基板２０側の全面に強アンカリング膜を形成した場合、線状電極２８の直上の液晶分子を十分に回転させることができない。これは、電界を形成するための線状電極２８の直上における電界の基板面に水平方向の成分が、強アンカリング膜の束縛に打ち勝って液晶分子を回転させることができる程に大きくないためである。したがって、この場合、白表示における光透過率が低下してしまう。
【００３２】
一方、仮に、上記の構成において、前述の特許文献２に記載される従来の構成のように基板２０側の全面に弱アンカリング膜を形成した場合、基板２０側の配向規制力を弱めることで、高い光透過率を実現して白表示における十分な光透過率を確保しうる。しかしながら、この場合、線状電極２８に対する電圧オフ時における液晶分子の復元力が低下するため、電圧オフ時の応答性が低下し、電圧オフ時の応答時間τｏｆｆが長くなる。
【００３３】
上記従来の構成に対して、本実施形態による液晶表示装置１０では、複数の線状電極２８のうちの一部の直上に、アンカリングエネルギーが比較的に小さい弱アンカリング膜３８が形成されている。弱アンカリング膜３８が形成された線状電極２８上では、強アンカリング膜４０が形成された領域と比較して配向規制力が弱くなっている。このため、本実施形態による液晶表示装置１０では、電界の横方向成分が小さい場合であっても、弱アンカリング膜３８が形成された線状電極２８の直上の液晶分子が回転するため、その線状電極２８の直上においても十分な光透過率を確保することができる。これにより、本実施形態による液晶表示装置１０は、光透過率を向上することができる。
【００３４】
また、弱アンカリング膜３８が形成されていることにより、弱アンカリング膜３８が形成されている線状電極２８の直上では、基板２０側での液晶分子の配向方向と基板２２側での液晶分子の配向方向のずれによる電圧オフ時の液晶分子の微小ツイストを抑制することができる。これにより、黒輝度を低減することができ、光透過率の向上と相俟って、コントラスト比を向上することができる。
【００３５】
しかも、弱アンカリング膜３８は、後述するように、フォトレジスト膜の露光工程においてハーフトーンマスクを用いてフォトレジスト膜の露光量を領域毎に制御することにより形成する。このため、本実施形態による液晶表示装置１０は、工程数が増加することがなく、工程の複雑化を伴うことなく容易に製造することができる。
【００３６】
さらに、本実施形態による液晶表示装置１０では、弱アンカリング膜３８が直上に形成された線状電極２８の間の基板２０上、及び弱アンカリング膜３８が直上に形成された線状電極２８以外の線状電極２８上に、強アンカリング膜４０が形成されている。このように複数の線状電極２８のうちの一部の直上以外の領域にアンカリングエネルギーが比較的に大きい強アンカリング膜４０が形成されていることで、線状電極２８に対する電圧オフ時における液晶分子の復元力はほとんど低下しない。したがって、本実施形態による液晶表示装置１０は、特許文献２に記載されるように基板２０側の全面に弱アンカリング膜が形成された従来の構成と比較して、電圧オフ時の液晶表示の応答性を改善することができ、電圧オフ時の応答時間τｏｆｆを短縮することができる。
【００３７】
こうして、本実施形態による液晶表示装置１０は、光透過率及びコントラスト比を向上しつつ、電圧オフ時の応答性を改善することができ、液晶表示の明るさと応答性とを両立することができる。
【００３８】
次に、本実施形態による液晶表示装置の製造方法について図２乃至図５を用いて説明する。図２乃至図５は、本実施形態による液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図である。
【００３９】
まず、表示領域１６及びパッド領域１８における基板２０の液晶層２４側となる面上に、基板２０の基板面と水平な方向に電界（横電界）を形成するための櫛歯電極として、例えばＩＴＯからなる透明導電膜５０を形成する（図２（ａ））。なお、基板２０には、画素をスイッチングするためのＴＦＴ、ゲートライン、ソースライン等が形成されている。
【００４０】
次いで、表示領域１６及びパッド領域１８における透明導電膜５０上に、例えばスピンコート法によりネガ型のフォトレジスト材料を塗布してプリベークを行い、フォトレジスト膜５２を形成する（図２（ｂ））。フォトレジスト膜５２は、弱アンカリング膜３８として機能しうる材料から構成されている。
【００４１】
次いで、ハーフトーンマスク５４をマスクとして用い、フォトレジスト膜５２にハーフトーンマスク５４のマスクパターンを露光する（図３（ａ））。ハーフトーンマスク５４は、マスクパターンとして、複数の線状電極２８のパターン５４２ａ、５４２ｂと、複数の電極パッド３０のパターン５４４とを有している。複数の線状電極２８のパターン５４２ａ、５４２ｂのうち、パターン５４２ａは、弱アンカリング膜３８が直上に形成される線状電極２８のパターンである。パターン５４２ｂは、弱アンカリング膜３８が直上に形成される線状電極２８以外の線状電極２８のパターンである。パターン５４２ａ、５４２ｂ、５４４の露光光の透過率は、互いに異なっている。すなわち、パターン５４２ａの露光光の透過率は、パターン５４２ｂの露光光の透過率及びパターン５４４の露光光の透過率よりも高くなっている。また、パターン５４２ｂの露光光の透過率は、パターン５４４の露光光の透過率と等しくなっている。なお、露光光としては、フォトレジスト膜５２の種類に応じて紫外光等を選択することができる。
【００４２】
このように露光光の透過率が異なるハーフトーンマスク５４を用いた露光により、フォトレジスト膜５２のうちのパターン５４２ａ、５４２ｂ、５４４が露光されるフォトレジスト膜５２ａ、５２ｂ、５２ｃの露光量が異なる。すなわち、パターン５４２ａが露光されるフォトレジスト膜５２ａの露光量が、パターン５４２ｂが露光されるフォトレジスト膜５２ｂの露光量及びパターン５４４が露光されるフォトレジスト膜５２ｃの露光量よりも多くなる。このように、ハーフトーンマスク５４を用いた露光によりフォトレジスト膜５２ａ、５２ｂ、５２ｃの露光量を制御することで、フォトレジスト膜５２ａ、５２ｂ、５２ｃの硬化度を調整する。
【００４３】
次いで、フォトレジスト膜５２を現像して未露光のフォトレジスト膜５２を除去し、その後、ポストベークを行う。これにより、透明導電膜５０上に、フォトレジスト膜５２ａ、５２ｂ、５２ｃが形成される（図３（ｂ））。上述のように、フォトレジスト膜５２ａの露光量はフォトレジスト膜５２ｂ、５２ｃの露光量よりも多いため、フォトレジスト膜５２ａの硬化度は、フォトレジスト膜５２ｂ、５２ｃの硬化度よりも高くなっている。このため、現像後において、フォトレジスト膜５２ａの膜厚は、フォトレジスト膜５２ｂ、５２ｃの膜厚よりも厚くなっている。
【００４４】
次いで、フォトレジスト膜５２ａ、５２ｂ、５２ｃをマスクとして、例えばウェットエッチングにより、透明導電膜５０をエッチングしてパターニングする。これにより、表示領域１６において、透明導電膜５０からなる複数の線状電極２８を形成するとともに、パッド領域１８において、透明導電膜５０からなる複数の電極パッド３０を形成する（図４（ａ））。
【００４５】
次いで、例えば剥離液中に浸漬させたりすることにより、フォトレジスト膜５２ａを線状電極２８の直上に残存させつつ、線状電極２８上のフォトレジスト膜５２ｂ及び電極パッド３０上のフォトレジスト膜５２ｃを除去する。フォトレジスト膜５２ａは、フォトレジスト膜５２ｂ、５２ｃよりも膜厚が厚いため、線状電極２８の直上に選択的に残存させることができる。こうして、複数の線状電極２８のうちの一部の直上に、フォトレジスト膜５２ａからなる弱アンカリング膜３８を形成する（図４（ｂ））。なお、上記剥離工程により、フォトレジスト膜５２ｂ、５３ｃを完全に除去することができない場合には、プラズマアッシング等により除去する。
【００４６】
なお、上記図４（ａ）に示すエッチングプロセスにおいてフォトレジスト膜５２ａ、５２ｂ、５２ｃのうちのフォトレジスト膜５２ｂ、５２ｃが選択的に消失するように、フォトレジスト膜５２ａ、５２ｂ、５２ｃの膜厚を設定することができる。この場合、上記図４（ｂ）に示す剥離プロセスおよびアッシングプロセスを省略することができる。
【００４７】
次いで、表示領域１６における基板２０上に、例えば印刷法により、ポリイミド膜を形成する。ここで、弱アンカリング膜３８を構成するフォトレジスト膜５２ａは、ポリイミド膜に対して親和性を有しない。このため、ポリイミド膜は、フォトレジスト膜５２ａからなる弱アンカリング膜３８上には形成されず、線状電極２８間の基板２０上、及び弱アンカリング膜３８が直上に形成されてない線状電極２８上に形成される。続いて、このポリイミド膜に対して、例えば光配向法による配向処理を行う。こうして、線状電極２８間の基板２０上、及び弱アンカリング膜３８が直上に形成されてない線状電極２８上に、ポリイミド膜からなる強アンカリング膜４０が形成される（図５（ａ））。
【００４８】
一方、表示領域１６における基板２２上には、カラーフィルタ４２を形成する。続いて、カラーフィルタ４２上に、ポリイミド膜を形成する。続いて、ポリイミド膜に対して、例えば、ラビング法、光配向法等による配向処理を行う。こうして、カラーフィルタ４２上に、ポリイミド膜からなる強アンカリング膜３６を形成する。
【００４９】
次いで、ＯＤＦ（Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌ）法により、基板２０、２２間に液晶層２４を封止する。まず、表示領域１６の周縁部における基板２０、２２のうちの一方の上に、紫外線硬化性樹脂からなるシール材２６を塗布する。続いて、シール材２６を塗布した基板２０、２２のうちの一方の上に液晶材料を滴下する。続いて、液晶材料が滴下された基板２０、２２のうちの一方と、基板２０、２２のうちの他方とをシール材２６により貼り合わせる。基板２０、２２間には、滴下した液晶材料からなる液晶層２４が形成される。続いて、紫外光を照射することにより、シール材２６を硬化させる。こうして、ＯＤＦ法により、液晶材料からなる液晶層２４を挟むように基板２０と基板２２とを貼り合わせて、基板２０、２２間に液晶層２４を封止する（図５（ｂ））。
【００５０】
以後、通常のプロセスにより、基板２０、２２への偏光板３２、３４の貼り付け、ドライバＩＣの実装、バックライトユニット１４の配置等を行う。こうして、図１に示す本実施形態による液晶表示装置１０が製造される。
【００５１】
このように、本実施形態では、ハーフトーンマスク５４をマスクとして用いた露光により、線状電極２８を構成する透明導電膜５０をエッチングする際のマスクとして用いるフォトレジスト膜５２ａ、５２ｂ、５２ｃの露光量を制御する。これにより、フォトレジスト膜５２ａからなる弱アンカリング膜３８を複数の線状電極２８のうちの一部の直上に形成する。したがって、本実施形態では、弱アンカリング膜３８を形成するために別途フォトレジスト膜をパターニングする工程等の追加の工程を必要とせず、工程数が増加することもない。したがって、本実施形態によれば、工程の複雑化を伴うことなく、図１に示す液晶表示装置１０を容易に製造することができる。
【００５２】
このように、本実施形態によれば、液晶表示装置１０において、光透過率及びコントラスト比を向上しつつ、電圧オフ時の応答性を改善することができる。また、本実施形態によれば、光透過率及びコントラスト比を向上しつつ、電圧オフ時の応答性を改善することができる液晶表示装置１０を工程の複雑化を伴うことなく容易に製造することができる。
【００５３】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例による液晶表示装置について図６を用いて説明する。図６は、本実施形態の変形例による液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【００５４】
上記図１に示す液晶表示装置１０では、弱アンカリング膜３８が、互いに平行に配置された複数の線状電極２８のうちの１本おきの線状電極２８の直上に形成されていたが、これに限定されるものではない。弱アンカリング膜３８は、互いに平行に配置された複数の線状電極２８のうちの複数本おきの線状電極２８の直上に形成されていてもよい。
【００５５】
例えば、弱アンカリング膜３８は、複数の線状電極２８のうちの２本おきの線状電極２８の直上に形成することができる。図６に示す変形例による液晶表示装置１００では、弱アンカリング膜３８が、互いに平行に配置された複数の線状電極２８のうちの２本おきの線状電極２８の直上に形成されている。
【００５６】
このように、複数の線状電極２８のうちの直上に弱アンカリング膜３８が形成されている線状電極２８の割合を変更することができる。これにより、液晶表示の明るさ及び応答性を調整することができる。
【００５７】
また、上記では、ハーフトーンマスク５４を用いた露光によりフォトレジスト膜５２ａ、５２ｂ、５２ｃの露光量を制御することで、複数の線状電極２８のうちの一部の直上に弱アンカリング膜３８を選択的に形成したが、これに限定されるものではない。例えば、インクジェット法等の印刷法等により弱アンカリング膜３８の材料を塗り分けることにより、複数の線状電極２８のうちの一部の直上に弱アンカリング膜３８を選択的に形成することもできる。
【００５８】
（評価結果）
次に、本実施形態による液晶表示装置の評価結果について説明する。
【００５９】
まず、実施例１、２及び比較例１、２、３による液晶表示装置のそれぞれについて、 電圧オフ時の応答時間ｔｏｆｆを測定して応答速度を評価した。各実施例及び比較例による液晶表示装置のセル構成は、以下のとおりである。なお、図７（ａ）は、実施例１のセル構成を示す断面図である。図７（ｂ）は、比較例１のセル構成を示す断面図である。
【００６０】
実施例１のセル構成は、次のとおりである。基板２０、２２としてそれぞれガラス基板を用いた。櫛歯電極を構成する線状電極２８の材料としてはＩＴＯを用いた。また、線状電極２８が形成された基板２０上に、強アンカリング膜４０を形成した。強アンカリング膜４０の材料としては、ポリイミドを用い、ラビング法による配向処理を行った。強アンカリング膜４０上には、インクジェット法により弱アンカリング膜３８を形成した。弱アンカリング膜３８は、複数の線状電極２８のうちの１本おきの線状電極２８の直上に形成した。基板２０、２２間のギャップ、すなわち液晶層２４の厚さは、３．０μｍとした。基板２２側の強アンカリング膜３６の材料としては、強アンカリング膜４０と同じくポリイミドを用い、ラビング法による配向処理を行った。基板２０の外側の面には、ＩＴＯ膜６０を形成した。
【００６１】
実施例２のセル構成は、弱アンカリング膜３８を、複数の線状電極２８のうちの２本おきの線状電極２８の直上に形成した点を除き、実施例１のセル構成と同様である。
【００６２】
比較例１のセル構成は、強アンカリング膜４０を形成せずに、弱アンカリング膜３８を全面に形成した点を除き、実施例１のセル構成と同様である。
【００６３】
比較例２のセル構成は、弱アンカリング膜３８を、複数の線状電極２８のそれぞれの直上に形成した点を除き、実施例１のセル構成と同様である。
【００６４】
比較例３のセル構成は、弱アンカリング膜３８を形成していない点、すなわち、強アンカリング膜４０を全面に形成した点を除き、実施例１のセル構成と同様である。
【００６５】
上記の実施例１、２及び比較例１、２、３のセル構成、並びにそれぞれについて 、電圧オフ時の応答時間ｔｏｆｆを測定した結果を表１に示す。
【００６６】
【表１】
2018141901.tif 000003
【００６７】
表１に示されるように、弱アンカリング膜３８を全面に形成した比較例１と比較して、実施例１、２では、電圧オフ時の応答時間ｔｏｆｆが短縮されており、電圧オフ時の応答性が改善されていることがわかる。
【００６８】
また、実施例１、２及び比較例１、２、３による液晶表示装置のそれぞれについて、駆動電圧と液晶パネルの光透過率との関係を示す駆動電圧−光透過率曲線（Ｖ−Ｔ曲線）を測定した。図８は、Ｖ−Ｔ曲線を測定した結果を示すグラフである。
【００６９】
図８から明らかなように、実施例１、２のいずれにおいても、強アンカリング膜４０を全面に形成した比較例３よりも高い光透過率であって、弱アンカリング膜３８を全面に形成した比較例１と同程度の光透過率が得られている。
【００７０】
上記評価結果により、実施例１、２では、光透過率を向上するとともに、電圧オフ時の応答性を改善することができたことわかる。
【００７１】
［変形実施形態］
本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。
【００７２】
例えば、上記実施形態では、複数の線状電極２８を形成する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。複数の線状電極２８に代えて、種々の形状を有する電極を形成することができる。
【００７３】
また、上記実施形態では、強アンカリング膜３６、４０として、ポリイミド膜からなる配向膜を形成する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。強アンカリング膜３６、４０として、種々の材料からなる配向膜を形成することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１０…液晶表示装置
１２…液晶パネル
１６…表示領域
１８…パッド領域
２０…基板
２２…基板
２４…液晶層
２８…線状電極
３０…電極パッド
３６…強アンカリング膜
３８…弱アンカリング膜
４０…強アンカリング膜
【図１】
2018141901.tif 000004
【図２】
2018141901.tif 000005
【図３】
2018141901.tif 000006
【図４】
2018141901.tif 000007
【図５】
2018141901.tif 000008
【図６】
2018141901.tif 000009
【図７】
2018141901.tif 000010
【図８】
2018141901.tif 000011