(57)【要約】【課題】液晶表示の明るさ及び視野角特性を向上させることが可能な液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法を得る。【解決手段】液晶層を挟んで対向する第１ガラス基板及び第２ガラス基板と、液晶層の第１ガラス基板の側の液晶分子を配向させる第１配向膜と、液晶層の第２ガラス基板の側の液晶分子を配向させる第２配向膜と、第１ガラス基板に設けられ、第１吸収軸を有する第１偏光板と、第２ガラス基板に設けられ、第１吸収軸と直交する第２吸収軸を有する第２偏光板とを備え、第１配向膜のアンカリングエネルギーが、第２配向膜のアンカリングエネルギーよりも小さく、第１偏光板の吸収軸の方向が第１配向膜及び第２配向膜の配向方向と平行である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を挟んで対向する第１ガラス基板及び第２ガラス基板と、
前記液晶層の前記第１ガラス基板の側の液晶分子を第１の方向に配向させる第１配向膜と、
前記液晶層の前記第２ガラス基板の側の液晶分子を前記第１の方向に配向させる第２配向膜と、
前記第１ガラス基板に設けられ、第１吸収軸を有する第１偏光板と、
前記第２ガラス基板に設けられ、前記第１吸収軸と直交する第２吸収軸を有する第２偏光板と、
を備え、前記第１ガラス基板に設けた電極に電圧を印加して前記液晶層と平行な電界を生成することにより表示を制御する液晶表示装置であって、
前記第１配向膜のアンカリングエネルギーが、前記第２配向膜のアンカリングエネルギーよりも小さく、
前記第１偏光板の吸収軸の方向が、前記第１の方向と平行である
液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１配向膜の電極直上におけるアンカリングエネルギーが、１０−６（Ｊ／ｍ２）以下である
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記電極は、前記第１ガラス基板の第１の配線層に設けられた線状の画素電極であって、前記第１の配線層とは異なる第２の配線層に設けられた矩形状の共通電極と、前記画素電極との間に電圧を印加することにより表示を制御する
請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記画素電極と前記共通電極とは、平面視において重なる領域を有する
請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記電極は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＡＴＯのいずれかを主材料とする
請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１配向膜の電極直上におけるアンカリングエネルギーが、前記第１配向膜の電極間におけるアンカリングエネルギーよりも小さい
請求項１から５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１配向膜の電極間におけるアンカリングエネルギーが、前記第２配向膜のアンカリングエネルギーと等しい
請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
液晶層を挟んで対向する第１ガラス基板及び第２ガラス基板を備え、前記第１ガラス基板に設けた電極に電圧を印加して前記液晶層と平行な電界を生成することにより表示を制御する液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶層の前記第１ガラス基板の側の液晶分子を、相対的に小さいアンカリングエネルギーによって第１の方向に配向させる第１配向膜を設けるステップと、
前記液晶層の前記第２ガラス基板の側の液晶分子を、相対的に大きいアンカリングエネルギーによって前記第１の方向に配向させる第２配向膜を設けるステップと、
吸収軸の方向が前記第１の方向と平行となるように第１偏光板を前記第１ガラス基板に設けるステップと、
吸収軸の方向が前記第１の方向と垂直となるように第２偏光板を前記第２ガラス基板に設けるステップと、
を有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１配向膜の電極直上におけるアンカリングエネルギーを、前記第１配向膜の電極間におけるアンカリングエネルギーよりも小さくする配向ステップ
を更に有する請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記配向ステップは、
前記第１ガラス基板にポリイミド膜を形成する第１のステップと、
前記ポリイミド膜をラビング処理する第２のステップと、
前記ポリイミド膜の電極直上の領域にＵＶ照射して、前記ポリイミド膜の電極直上におけるアンカリングエネルギーを、前記ポリイミド膜の電極間におけるアンカリングエネルギーよりも小さくする第３のステップと、
を有する請求項９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、液晶パネル面と平行な電界を生成して表示を制御する液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの表示方式として、ガラス基板に設けた電極に電圧を印加して液晶層と平行な電界を生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】
しかしＩＰＳ方式では、電界を生成するための電界の横方向成分が電極の直上において相対的に小さくなるため、電極の直上の液晶分子の動作性が低くなり、電極の電圧ＯＮ時（白表示）における明るさが不足するという課題があった。
【０００４】
このような課題を解決するため、例えば特許文献１では、液晶分子を配向させる配向膜のアンカリングエネルギー（Ａｎｃｈｏｒｉｎｇ  Ｅｎｅｒｇｙ）を小さくして液晶分子の配向規制力を弱くしている。これにより、電界の横方向成分が小さい場合でも電極形成基板上の液晶分子が横電界に応答して動作し易くなるため、電極の直上においても十分な明るさを得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７１３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液晶パネルの配向膜のアンカリングエネルギーは、電極の電圧ＯＦＦ時（黒表示）における液晶分子の配向方向を一定の方向に揃える復元力を提供している。特許文献１では、アンカリングエネルギーを小さくすることで、この復元力を小さくして液晶分子を動作し易くしている。しかし、アンカリングエネルギーの大きさを液晶層内で変化させると、液晶分子の配向特性も液晶層内で変化する。このため、液晶表示の明るさは向上するものの、ＩＰＳ方式の特徴である視野角特性に影響が及ぶ可能性がある。
【０００７】
特許文献１では、配向膜のアンカリングエネルギーを小さくすることによる視野角特性に対する影響については何ら言及されていない。そこで、出願人は、液晶パネルの配向膜のアンカリングエネルギーを小さくしたときの視野角特性に対する影響について検討を行った。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る液晶表示装置は、液晶層を挟んで対向する第１ガラス基板及び第２ガラス基板と、液晶層の第１ガラス基板の側の液晶分子を第１の方向に配向させる第１配向膜と、液晶層の第２ガラス基板の側の液晶分子を第１の方向に配向させる第２配向膜と、第１ガラス基板に設けられ、第１吸収軸を有する第１偏光板と、第２ガラス基板に設けられ、第１吸収軸と直交する第２吸収軸を有する第２偏光板と、を備え、第１ガラス基板に設けた電極に電圧を印加して液晶層と平行な電界を生成することにより表示を制御する液晶表示装置であって、第１配向膜のアンカリングエネルギーが、第２配向膜のアンカリングエネルギーよりも小さく、第１偏光板の吸収軸の方向が、第１の方向と平行であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、液晶層を挟んで対向する第１ガラス基板及び第２ガラス基板を備え、第１ガラス基板に設けた電極に電圧を印加して液晶層と平行な電界を生成することにより表示を制御する液晶表示装置の製造方法であって、液晶層の第１ガラス基板の側の液晶分子を、相対的に小さいアンカリングエネルギーによって第１の方向に配向させる第１配向膜を設けるステップと、液晶層の第２ガラス基板の側の液晶分子を、相対的に大きいアンカリングエネルギーによって第１の方向に配向させる第２配向膜を設けるステップと、吸収軸の方向が第１の方向と平行となるように第１偏光板を第１ガラス基板に設けるステップと、吸収軸の方向が第１の方向と垂直となるように第２偏光板を第２ガラス基板に設けるステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、液晶表示の明るさ及び視野角特性を向上させることが可能な液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態に係る液晶表示装置の光通過特性を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る液晶表示装置の視野角特性を示す図である。
【図４】第２実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す概略図である。
【図５】第２実施形態に係る液晶表示装置の光通過特性を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る液晶表示装置の視野角特性を示す図である。
【図７】第３実施形態に係る液晶表示装置の光通過特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下で説明する図面において、同じ機能を有するものは同一の符号を付し、その説明を省略又は簡潔にすることもある。
【００１３】
（第１実施形態）
第１実施形態に係る液晶表示装置について図１〜図３を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す概略図である。図１（ａ）は、液晶表示装置の断面を概略的に示しており、図１（ｂ）は、液晶表示装置の液晶層１１の平面における液晶分子の配向を概略的に示している。図１（ａ）は、図１（ｂ）に示すＡ−Ａ´線に沿った断面図となっている。
【００１４】
図１（ａ）に示す液晶表示装置は、液晶パネル１及びバックライトユニット２を備えている。液晶パネル１とバックライトユニット２の間には、光拡散シートやプリズムシート等を配置してもよい。
【００１５】
液晶パネル１は、液晶層１１を挟んで対向する一対のガラス基板１２ａ、１２ｂを有している。ガラス基板１２ａ、１２ｂのうち、バックライトユニット２側のガラス基板１２ａには、複数の電極１０が設けられている。液晶表示装置の制御部（図示せず）は、ガラス基板１２ａの電極１０間に電圧を印加して液晶層１１の面と平行な電界を生成し、液晶分子を液晶層１１の面内で回転させることにより液晶表示装置の表示を制御する。
【００１６】
液晶パネル１には、ガラス基板１２ａ、１２ｂを外側から挟み込むように、偏光板１４ａ、１４ｂがそれぞれ設けられている。偏光板１４ａ、１４ｂの偏光軸の向きは、電極１０に電圧が印加されたときにバックライトユニット２から照明される光が通過又は遮断されるよう配置されている。例えば図１（ａ）に示す実施例では、偏光板１４ａ、１４ｂの偏光軸の向きは互いに直交しており、電極１０に電圧が印加されたときにバックライトユニット２からの照明光が通過する。
【００１７】
液晶パネル１のガラス基板１２ａ、１２ｂと液晶層１１との間には、それぞれ配向膜１３ａ、１３ｂが設けられている。配向膜１３ａ、１３ｂは、電極１０の電圧ＯＦＦ時の液晶層１１の液晶分子を所定の方向に配向させる。また、液晶パネル１のガラス基板１２ｂと配向膜１３ｂとの間にはカラーフィルタ１５が設けられている。カラーフィルタ１５は、バックライトユニット２から照明される光のうち、Ｒ（赤）／Ｇ（緑）／Ｂ（青）の３原色の波長域の光を通過させる。
【００１８】
バックライトユニット２は、エッジライト方式のバックライトであり、ＬＥＤ素子を有するＬＥＤ光源２２を導光板２１の端部に備えている。ＬＥＤ光源２２は、液晶パネル１を照明する光を、導光板２１を介して供給する。
【００１９】
図１に示す本実施形態の液晶パネル１は、液晶層１１と平行な横電界を生成し、液晶分子を液晶層１１の面内で回転させて表示を制御するＩＰＳ方式（ＩＰＳ  ｍｏｄｅ、ＡＨ−ＩＰＳ  ｍｏｄｅ）の液晶表示装置である。しかし、前述のようにＩＰＳ方式では、電界の横方向成分が電極１０の直上において相対的に小さくなるため、電極１０の直上の液晶分子が横電界に応答しにくく、白表示における明るさが不足してしまう。
【００２０】
そこで、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを小さくして、ガラス基板１２ａ側の液晶分子の配向規制力を弱くしている。これにより、電界の横方向成分が小さい場合でもガラス基板１２ａ側の液晶分子が横電界に応答して動作し易くなるため、電極１０の直上においても十分な明るさを確保することができる。
【００２１】
次に、図１に示す本実施形態の液晶表示装置の製造方法について説明する。まず、対向する１対のガラス基板１２ａ、１２ｂの間に、誘電率異方性が正のネマティック液晶材料（誘電率異方性Δε＝１０、屈折率異方性Δｎ＝０．１００）を封入し、液晶層１１を形成した。ガラス基板１２ａ、１２ｂの厚さはそれぞれ０．５（ｍｍ）とし、液晶層１１の厚みは４．８（μｍ）とした。
【００２２】
ガラス基板１２ｂと液晶層１１との間には、Ｒ（赤）／Ｇ（緑）／Ｂ（青）の３原色の波長域の光を通過させるカラーフィルタ１５を形成した。一方、ガラス基板１２ａと液晶層１１の間には、液晶層１１と平行な電界を生成するための線状の電極１０を形成した。電極１０は、画素電極と共通電極を交互に配し、画素電極と共通電極の間に電圧を印加する構成とし、電極１０の幅は３（μｍ）、電極１０の間隔は１０（μｍ）とした。
【００２３】
また、ガラス基板１２ａと液晶層１１の間には配向膜１３ａを形成し、ガラス基板１２ｂと液晶層１１の間には配向膜１３ｂを形成した。配向膜１３ａのアンカリングエネルギーは１０−７（Ｊ／ｍ２）と相対的に小さくし、配向膜１３ｂのアンカリングエネルギーは１０−２（Ｊ／ｍ２）と相対的に大きくした。また、配向膜１３ａと配向膜１３ｂとを概ね同じ方向に配向させて、電圧ＯＦＦ時において液晶層１１の全ての液晶分子が概ね同一方向に配向するホモジニアス配向とした。
【００２４】
この際、以下の手順により、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを配向膜１３ｂのアンカリングエネルギーよりも小さくした。まず、ガラス基板１２ａに１０−２（Ｊ／ｍ２）のアンカリングエネルギーを有するポリイミド膜を形成した。そして、ポリイミド膜をラビング処理し、図１（ｂ）に示すように、液晶層１１の液晶分子が線状の電極１０の長手方向に対して角度α＝約２０度で均一に配向するようにした。続いて、マスク露光により、ポリイミド膜にＵＶ光を約１０００（ｍＪ／ｍ２）照射して、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを１０−７（Ｊ／ｍ２）と小さくした。
【００２５】
その後、偏光板１４ａ、１４ｂを、ガラス基板１２ａ、１２ｂを挟み込むように配置した。偏光板１４ａ、１４ｂは、典型的には、偏光板１４ａ、１４ｂのうちの一方の吸収軸が液晶層１１の液晶分子の配向方向と平行となり、他方の吸収軸が液晶層１１の液晶分子の配向方向と直交するように配置される。本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、偏光板１４ａの吸収軸の方向１８が、液晶層１１の液晶分子の配向方向と平行となるようにした。そして、導光板２１の端部に白色のＬＥＤ光源２２を備えるバックライトユニット２を、液晶パネル１の背面側に配置した。
【００２６】
図２は、第１実施形態に係る液晶表示装置の光通過特性を示す図である。図２は、隣接する電極１０間に０〜１０（Ｖ）の電圧差を印加したときの液晶パネル１の光透過率（％）の実測値を示す。本実施形態における液晶パネル１の光通過特性Ｔ１は、配向膜１３ａの全域でアンカリングエネルギーを１０−７（Ｊ／ｍ２）と小さく（弱く）して測定した。一方、従来の光通過特性Ｔ２は、配向膜１３ａの全域でアンカリングエネルギーを１０−２（Ｊ／ｍ２）と大きく（強く）して測定した。なお、配向膜１３ｂのアンカリングエネルギーについては、いずれの光通過特性Ｔ１、Ｔ２の測定でも、全域で１０−２（Ｊ／ｍ２）と大きく（強く）した。
【００２７】
図２に示すように、本実施形態の液晶パネル１の光通過特性Ｔ１は、従来の液晶パネルの光通過特性Ｔ２と比較して大きく向上した。これは、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを小さくしたことにより、電極１０の直上の液晶分子が横電界に対して応答しやすくなったためと考えられる。
【００２８】
次に、液晶パネル１の配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを小さくしたときの、視野角特性について検討を行った。配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを相対的に小さくした図１に示す構成においては、偏光板１４ａの側と偏光板１４ｂの側とで液晶層１１の配向特性が非対称となる。このため、偏光板１４ａの吸収軸の方向を液晶層１１の液晶分子の配向方向と平行にする場合と、偏光板１４ａの吸収軸の方向を液晶層１１の液晶分子の配向方向と垂直にする場合とで、液晶表示装置の視野角特性が異なる可能性がある。そこで、出願人は、液晶パネル１の配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを小さくするとともに、液晶分子の配向方向に対する偏光板１４ａの吸収軸の方向を変えて視野角特性の測定を行った。
【００２９】
図３は、第１実施形態に係る液晶表示装置の視野角特性を示す図である。図３は、電極１０の電圧ＯＮ時（白表示）及び電圧ＯＦＦ時（黒表示）におけるコントラスト比を、方位角が０〜３６０°、極角が０〜９０°の視野角範囲で測定した実測値を示している。
【００３０】
図３（ａ）〜図３（ｄ）のうち、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを相対的に小さくした場合の視野角特性の測定結果を示している。図３（ａ）は、偏光板１４ａの吸収軸の方向を液晶分子の配向方向と平行にした本実施形態の液晶パネル１の視野角特性Ｃ１を示し、図３（ｂ）は、偏光板１４ａの吸収軸の方向を液晶分子の配向方向と垂直にした場合の視野角特性Ｃ２を示している。
【００３１】
また、図３（ｃ）及び図３（ｄ）は、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを大きくしたままの従来の液晶パネルの視野角特性の測定結果を示している。図３（ｃ）は、偏光板１４ａの吸収軸の方向を液晶分子の配向方向と平行にした場合の視野角特性Ｃ３を示し、図３（ｄ）は、偏光板１４ａの吸収軸の方向を液晶分子の配向方向と垂直にした場合の視野角特性Ｃ４を示している。なお、図３（ａ）〜図３（ｄ）のいずれの測定においても、偏光板１４ａの吸収軸と偏光板１４ｂの吸収軸とは互いに直交している。
【００３２】
図３に示す視野角特性Ｃ１、Ｃ２では、コントラスト比Ｃ／Ｒ＝１０００以上である領域が視野角特性Ｃ３、Ｃ４よりも大きくなっている。すなわち、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを小さくした液晶パネル１の視野角特性Ｃ１、Ｃ２の方が、従来の液晶パネルの視野角特性Ｃ３、Ｃ４よりも優れていることが分かる。これは、液晶パネル１の電圧ＯＮ時（白表示）における明るさが向上して、コントラスト比Ｃ／Ｒが向上したためと考えられる。
【００３３】
また、図３に示す視野角特性Ｃ１では、コントラスト比Ｃ／Ｒ＝１０以下である領域が視野角特性Ｃ２よりも小さくなっている。すなわち、偏光板１４ａの吸収軸の方向を液晶分子の配向方向と平行にした本実施形態の液晶パネル１の視野角特性Ｃ１の方が、偏光板１４ａの吸収軸の方向を液晶分子の配向方向と垂直にした場合の視野角特性Ｃ２よりも優れていることが分かる。これは、配向膜１３ａの側のアンカリングエネルギーだけを相対的に小さくしたことにより、白表示における液晶配向が偏光板１４ａの側と偏光板１４ｂの側とで非対称となり、視野角特性Ｃ１と視野角特性Ｃ２とに違いが生じたためと考えられる。
【００３４】
このように、図１（ａ）に示す配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを小さくした液晶パネル１の構成においては、偏光板１４ａの吸収軸を図１（ｂ）に示すように液晶配向の方向と平行に配置した方が、視野角特性が向上することが分かった。他方、配向膜１３ａと配向膜１３ｂでアンカリングエネルギーを同じにした従来の構成では、偏光板１４ａの吸収軸を液晶分子の配向方向と平行にした視野角特性Ｃ３と、液晶分子の配向方向と垂直にした視野角特性Ｃ４とで殆ど違いが見られなかった。
【００３５】
以上のように、本実施形態の液晶表示装置では、第１配向膜（配向膜１３ａ）のアンカリングエネルギーを、第２配向膜（配向膜１３ｂ）のアンカリングエネルギーよりも小さくしている。そして、第１偏光板（偏光板１４ａ）の吸収軸の方向を、第１配向膜及び第２配向膜の配向方向と平行にしている。これにより、液晶表示の明るさ及び視野角特性を向上させることが可能な液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法を得ることができる。また、電極直上における液晶分子が応答しやすくなるので、電極間に印加する電界をより小さくすることができ、液晶表示装置の消費電力を低減することができる。
【００３６】
なお、以上の説明では、複数の電極１０を同じ配線層に形成したが、ＳｉＮｘやＳｉＯｘ等の絶縁膜によって互いに絶縁された異なる配線層に、画素電極と共通電極を別々に形成してもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、電極１０の主材料として、８５％の高い光透過率Ｔを有するＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）を採用したが、これに限定されるものではない。電極１０は高い光透過率を有する導体膜であればよい。ＩＺＯの代わりに、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ、Ｔ＝８８％）、ＡＺＯ（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｄｏｐｅｄ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ、Ｔ＝９２％）を用いることが可能である。あるいは、ＧＺＯ（ｇａｌｌｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ、Ｔ＝９２％）、ＡＴＯ（ａｎｔｉｍｏｎｙ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ、Ｔ＝８７％）等を用いてもよい。
【００３８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る液晶表示装置について図４〜図６を用いて説明する。図４は、第２実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す概略図である。図４（ａ）は、液晶表示装置の断面を概略的に示しており、図４（ｂ）は、液晶表示装置の液晶層１１の平面における液晶分子の配向を概略的に示している。図４（ａ）は、図４（ｂ）に示すＡ−Ａ´線に沿った断面図となっている。図４に示す液晶表示装置は、図１に示す第１実施形態の液晶表示装置と比較して、電極１０の構造が主に異なっている。また、ＩＰＳ方式の液晶パネル１であればその他の構成等に関わらず本発明の効果が得られることを示すために、液晶層１１の材料や厚みを変えている。以下、第１実施形態と異なる構成について説明する。
【００３９】
先の第１本実施形態では、図１に示すように、ガラス基板１２ａと液晶層１１の間の配線層に線状の電極１０を複数形成した。これに対し、本実施形態の液晶表示装置では、図４に示すように、ガラス基板１２ａと液晶層１１の間の第１の配線層には線状の画素電極１０ａのみを複数形成し、第１の配線層と異なる第２の配線層に矩形状の共通電極１０ｂを形成した。そして、画素電極１０ａと共通電極１０ｂとの間に電圧を印加して表示を制御した。これにより、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、画素電極１０ａに近づくほど共通電極１０ｂまでの距離が短くなり電界が強くなるので、画素電極１０ａ付近の液晶分子の動作性をより向上させることができる。以下、図４に示す本実施形態の液晶表示装置の製造方法について説明する。
【００４０】
まず、対向する１対のガラス基板１２ａ、１２ｂの間に、誘電率異方性が負のネマティック液晶材料（誘電率異方性Δε＝−３、屈折率異方性Δｎ＝０．１００）を封入し、液晶層１１を形成した。ガラス基板１２ａ、１２ｂの厚さはそれぞれ０．５（ｍｍ）とし、液晶層１１の厚みは４．２（μｍ）とした。誘電率異方性が負のネマティック液晶材料は種類が少ないため液晶材料の選択の自由度は減少するものの、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で、液晶分子の電界に対する液晶の動作性を向上させることができる。
【００４１】
ガラス基板１２ｂと液晶層１１との間には、Ｒ（赤）／Ｇ（緑）／Ｂ（青）の３原色の波長域の光を通過させるカラーフィルタ１５を形成した。一方、ガラス基板１２ａと液晶層１１の間の第１の配線層には、線状の画素電極１０ａを形成した。そして、第１の配線層とは異なる第２の配線層に矩形状の共通電極１０ｂを形成した。画素電極１０ａの幅は２（μｍ）、画素電極１０ａの間隔は４（μｍ）とした。第１の配線層と第２の配線層の間には、３０００（Å）厚のＳｉＮｘ膜からなる絶縁層１６を形成した。画素電極１０ａと共通電極１０ｂとは、図４に示すように、ガラス基板１２ａの面に垂直な方向からの平面視において重なる領域が存在するようにした。
【００４２】
また、ガラス基板１２ａと液晶層１１の間には配向膜１３ａを形成し、ガラス基板１２ｂと液晶層１１の間には配向膜１３ｂを形成した。配向膜１３ａのアンカリングエネルギーは１０−６（Ｊ／ｍ２）と相対的に小さくし、配向膜１３ｂのアンカリングエネルギーは１０３（Ｊ／ｍ２）と相対的に大きくした。また、配向膜１３ａと配向膜１３ｂとを概ね同じ方向に配向させて、電圧ＯＦＦ時において液晶層１１の全ての液晶分子が概ね同一方向に配向するホモジニアス配向とした。
【００４３】
この際、以下の手順により、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを配向膜１３ｂのアンカリングエネルギーよりも小さくした。まず、ガラス基板１２ａに、アンカリングエネルギーが小さいポリマーブラシを形成した。その後、ポリマーブラシの全域をラビング処理し、図４（ｂ）に示すように、液晶層１１の液晶分子が線状の画素電極１０ａの長手方向に対して角度α＝約８３度で均一に配向するようにした。
【００４４】
その後、偏光板１４ａ、１４ｂを、ガラス基板１２ａ、１２ｂを挟み込むように配置した。本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、偏光板１４ａの吸収軸の方向１８が液晶層１１の液晶分子の配向方向と平行となるようにした。そして、導光板２１の端部に白色のＬＥＤ光源２２を備えるバックライトユニット２を、液晶パネル１の背面側に配置した。
【００４５】
図５は、第２実施形態に係る液晶表示装置の光通過特性を示す図である。また、図６は、第２実施形態に係る液晶表示装置の視野角特性を示す図である。図５及び図６に示す本実施形態の液晶表示装置における測定は、図２及び図３に示す第１実施形態の液晶表示装置における測定と基本的に同じ方法及び同じ条件において行った。
【００４６】
図５及び図６に示すように、本実施形態の液晶パネル１の光通過特性Ｔ１、及び視野角特性Ｃ１は、図２及び図３に示す第１実施形態のときよりも更に向上していることが分かる。これは、電極１０の構造を改善することにより、画素電極１０ａ付近の液晶分子の動作性がより向上したためと考えられる。
【００４７】
また、図６に示す本実施形態の液晶パネル１の視野角特性Ｃ１が、コントラスト比Ｃ／Ｒ＝１０００以上の領域が最も大きく、かつコントラスト比Ｃ／Ｒ＝１０以下の領域が最も小さくなっていることが分かる。すなわち、本実施形態でも、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを小さくしたうえで、偏光板１４ａの吸収軸を液晶分子の配向方向と平行にした視野角特性Ｃ１が、その他の視野角特性Ｃ２〜Ｃ４よりも優れていることが分かる。このように、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを小さくした構成においては、その他の構成等に関わらず、図４（ｂ）に示すように偏光板１４ａの吸収軸を液晶配向の方向と平行に配置した方が、視野角特性が向上することが分かった。
【００４８】
以上のように、本実施形態の液晶表示装置では、第１ガラス基板の第１の配線層に設けられた線状の画素電極と、第１の配線層とは異なる第２の配線層に設けられた矩形状の共通電極との間に電圧を印加して表示を制御している。これにより、液晶表示の明るさ及び視野角特性を更に向上させることが可能な液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法を得ることができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、画素電極１０ａ及び共通電極１０ｂの主材料として８８％の高い光透過率Ｔを有するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）を採用したが、これに限定されるものではない。画素電極１０ａ及び共通電極１０ｂは高い光透過率を有する導体膜であればよい。ＩＴＯの代わりに、例えばＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ  Ｔ＝８５％）、ＡＺＯ（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｄｏｐｅｄ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ、Ｔ＝９２％）を用いることが可能である。あるいは、ＧＺＯ（ｇａｌｌｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ、Ｔ＝９２％）、ＡＴＯ（ａｎｔｉｍｏｎｙ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ、Ｔ＝８７％）等を用いてもよい。
【００５０】
（第３実施形態）
本実施形態では、液晶パネル１の光通過特性に対するアンカリングエネルギーの大きさの影響について検討する。本実施形態の液晶表示装置の構成は、図４に示す第２実施形態の構成と基本的に同じである。但し、ＩＰＳ方式の液晶パネル１であればその他の構成等に関わらず本発明の効果が得られることを示すために、液晶層１１の材料や厚みを変えている。以下、第２実施形態と異なる部分について説明する。
【００５１】
まず、対向する１対のガラス基板１２ａ、１２ｂの間に、誘電率異方性が正のネマティック液晶材料（誘電率異方性Δε＝１０、屈折率異方性Δｎ＝０．１００）を封入し、液晶層１１を形成した。ガラス基板１２ａ、１２ｂの厚さはそれぞれ０．５（ｍｍ）とし、液晶層１１の厚みは４．４（μｍ）とした。
【００５２】
ガラス基板１２ｂと液晶層１１との間には、Ｒ（赤）／Ｇ（緑）／Ｂ（青）の３原色の波長域の光を通過させるカラーフィルタ１５を形成した。一方、ガラス基板１２ａと液晶層１１の間の第１の配線層には、線状の画素電極１０ａを形成した。そして、第１の配線層とは異なる第２の配線層に矩形状の共通電極１０ｂを形成した。画素電極１０ａの幅は２（μｍ）、画素電極１０ａの間隔は４（μｍ）とした。第１の配線層と第２の配線層の間には、３０００（Å）厚のＳｉＮｘ膜からなる絶縁層１６を形成した。画素電極１０ａと共通電極１０ｂとは、図４に示すように、ガラス基板１２ａの面に垂直な方向からの平面視において重なる領域が存在するようにした。
【００５３】
また、ガラス基板１２ａと液晶層１１の間には配向膜１３ａを形成し、ガラス基板１２ｂと液晶層１１の間には配向膜１３ｂを形成した。配向膜１３ａのアンカリングエネルギーは１０−８〜１０−１（Ｊ／ｍ２）と相対的に小さくし、配向膜１３ｂのアンカリングエネルギーは１０３（Ｊ／ｍ２）と相対的に大きくした。また、配向膜１３ａと配向膜１３ｂとを概ね同じ方向に配向させて、電圧ＯＦＦ時において液晶層１１の全ての液晶分子が概ね同一方向に配向するホモジニアス配向とした。
【００５４】
この際、以下の手順により、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを配向膜１３ｂのアンカリングエネルギーよりも小さくした。まず、配向膜１３ａに、アンカリングエネルギーが小さいポリマーブラシを形成した。その後、ポリマーブラシの全域をラビング処理し、図４（ｂ）に示すように、液晶層１１の液晶分子が線状の画素電極１０ａの長手方向に対して角度α＝約８３度で均一に配向するようにした。
【００５５】
その後、偏光板１４ａ、１４ｂを、ガラス基板１２ａ、１２ｂを挟み込むように配置した。本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、偏光板１４ａの吸収軸の方向１８が液晶層１１の液晶分子の配向方向と平行となるようにした。そして、導光板２１の端部に白色のＬＥＤ光源２２を備えるバックライトユニット２を、液晶パネル１の背面側に配置した。
【００５６】
図７は、第３実施形態に係る液晶表示装置の光通過特性を示す図である。図７は、画素電極１０ａと共通電極１０ｂとの間に０〜１０（Ｖ）の電圧差を印加したときの液晶パネル１の光透過率（％）の実測値を示す。図７では、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーが１０−８、１０−７、１０−６、１０−５、１０−４、１０−３、１０−２、及び１０−１（Ｊ／ｍ２）である場合の液晶パネル１の光通過特性を測定した。
【００５７】
図７に示すように、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを１０−３（Ｊ／ｍ２）以上としたときの本実施形態の液晶表示装置による光通過特性は、アンカリングエネルギーを全域で大きくした従来の光通過特性と概ね同じであった。次に、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを１０−４以下にすると、アンカリングエネルギーを小さくするに従って光透過率は向上した。しかし、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを１０−６（Ｊ／ｍ２）以下に小さくしても、光透過率はそれ以上向上しなかった。このように、配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを１０−６（Ｊ／ｍ２）以下とすると、液晶表示の明るさを大きく向上できることが分かった。
【００５８】
以上のように、本実施形態の液晶表示装置では、第１配向膜のアンカリングエネルギーを１０−６（Ｊ／ｍ２）以下とすることで、液晶表示の明るさを大きく向上させることができる。また、アンカリングエネルギーが１０−６（Ｊ／ｍ２）以下においては、光透過率がほとんど変化しないことから、光通過特性に対するアンカリングエネルギーのバラつきによる変化の影響を抑えることができる。これにより、表示ムラが起こりにくく製造マージンが広い液晶表示装置を得ることができる。
【００５９】
（その他の実施形態）
上述の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００６０】
例えば、上述の実施形態においては、配向膜１３ａの電極１０（又は画素電極１０ａ）の直上のアンカリングエネルギーのみを相対的に小さくしてもよい。すなわち、配向膜１３ａの電極１０の直上以外の領域におけるアンカリングエネルギーを大きいままとすることで、電極１０の電圧ＯＦＦ時における液晶分子の復元力がほとんど低下せず、液晶表示の応答性の低下を抑制することができる。すなわち、液晶表示の明るさと応答性を両立することができる。
【００６１】
配向膜１３ａのアンカリングエネルギーを、電極１０の直上のみにおいて相対的に小さくするためには、例えば、配向膜１３ａを以下の手順により形成する。まず、ガラス基板１２ａに１０−２（Ｊ／ｍ２）のアンカリングエネルギーを有するポリイミド膜を形成する。そして、ポリイミド膜をラビング処理し、液晶層１１の液晶分子の配向方向が線状の電極１０の長手方向に対して所定の角度αで均一に配向させる。続いて、マスク露光により、電極１０の直上のポリイミド膜のみにＵＶ光を約１０００（ｍＪ／ｍ２）照射して、電極１０の直上のアンカリングエネルギーを１０−７（Ｊ／ｍ２）と小さくする。
【００６２】
あるいは、配向膜１３ａの電極１０の直上にＵＶ照射する代わりに、配向膜１３ａの電極１０の直上の領域に、フォトリソグラフィ法を用いて、アンカリングエネルギーが小さいポリマーブラシを形成してもよい。又は、配向膜１３ａの電極１０の直上の領域に、インクジェット法を用いて、アンカリングエネルギーが小さいポリマーブラシを選択的に形成してもよい。
【００６３】
このように、配向膜１３ａの電極１０の直上のアンカリングエネルギーを、配向膜１３ａの電極１０間のアンカリングエネルギーよりも小さくすることで、液晶表示の応答性の低下を抑制しつつ液晶表示の明るさ及び視野角特性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１              ：液晶パネル
２              ：バックライトユニット
１０            ：電極
１０ａ          ：画素電極
１０ｂ          ：共通電極
１１            ：液晶層
１２ａ、１２ｂ  ：ガラス基板
１３ａ、１３ｂ  ：配向膜
１４ａ、１４ｂ  ：偏光板
【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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