(57)【要約】【課題】液晶の注入時における流動配向による配向不良をより確実に抑制することが可能な液晶表示装置及びこれを備える電子機器を提供すること。【解決手段】画素電極３１が、液晶分子の初期配向状態を規制する配向膜４５で被覆されると共に、間隔をあけて配置された複数の帯状電極３１ｂを有し、帯状電極３１ｂが、配向膜４５の配向容易軸に沿って延在すると共に、帯状電極３１ｂ上における配向膜４５よりも厚膜である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２基板と、該第１及び第２基板で挟持された液晶層と、前記第１及び第２基板を貼り合わせる枠状のシール材と、該シール材の一部に形成された開口部を封止する封止材とを有し、前記第１基板に前記液晶層を構成する液晶分子を駆動する一対の電極が設けられた液晶表示装置であって、
前記一対の電極の少なくとも一方が、前記液晶分子の初期配向状態を規制する配向膜で被覆されると共に、間隔をあけて配置された複数の帯状部を有し、
該帯状部が、前記配向膜の配向容易軸に沿って延在すると共に、前記帯状部上における前記配向膜よりも厚膜であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記開口部が、前記配向容易軸と直交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】
前記開口部の前記配向容易軸と直交する方向における幅が、前記シール材で囲まれた領域での前記配向容易軸と直交する方向における幅の１／２倍以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記帯状部の延在方向と、前記配向膜の配向容易軸とのなす角が、１５°以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記帯状部の延在方向と前記配向膜の配向容易軸とが、互いに非平行である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】
前記配向膜が、光配向材料で構成されていることを特徴とする請求項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】
前記帯状部の幅及び間隔が、それぞれ４μｍ以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばいわゆる横電界方式を用いた液晶表示装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶表示装置の高視野角化を図る一手段として、液晶層に対して基板面内方向の電界を発生させて液晶分子の配向制御を行う方式（以下、横電界方式と称する）を用いることが知られており、このような横電界方式としてＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式が知られている。
ここで、横電界方式を用いた液晶表示装置では、液晶層を挟持する一対の基板の一方に、液晶層を構成する液晶分子を駆動するための一対の電極が設けられている。そして、少なくとも一方の電極が間隔をあけて配置された帯状電極を有しており、この帯状電極が配向膜で被覆されている。
ところで、配向膜に液晶分子の初期配向状態を規制するための配向処理を施す方法としては、ラビング布を配向膜に擦り合わせるラビング処理を行う方法がある。しかし、ラビング法によって配向処理を行うと、配向膜表面が傷付くことに起因したコントラストの低下が発生してしまう。そこで、配向膜として光配向材料を用い、所定の波長の偏光光を照射することにより配向膜に偏光光の偏光方向に応じた配向を行う光配向処理により、配向膜に対して非接触で配向処理を行う方法が提案されている。
【０００３】
一方、液晶表示装置を構成する液晶パネル内に液晶分子を封止する方法としては、一対の基板を一部に開口部が形成された枠状のシール材で貼り合わせ、この開口部から液晶分子を注入した後、開口部を封止する方法がある。
このとき、注入時の液晶分子の流れる方向に沿う流動配向が生じることがある。この流動配向は、上述した光配向処理によって配向膜に配向処理を施した場合に発生しやすくなる。これは、光配向処理によって配向処理が施された配向膜のアンカリングエネルギーが低いことに起因している。
このような流動配向を除去するために、熱処理を施すことがある。すなわち、封止された液晶分子を加熱して液晶分子の熱平衡状態をネマティック相から等方相に相変化させ、液晶分子の配向状態を消滅させる。そして、配向状態が消滅した液晶分子を冷却することで、相変化が温度に対して可逆的に変化する場合に、液晶分子は再度ネマティック相に変化し配向状態となる。このとき、液晶分子の配向方向は配向膜によって規制されるため、液晶分子が配向膜の配向容易軸に沿って配向される。
【０００４】
そこで、このような流動配向を抑制する方法として、液晶分子の流動方向を配向膜の配向容易軸と合わせる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、流動方向を配向容易軸と合わせることにより、配向容易軸と交差する流動配向の発生の抑制を図っている。
【特許文献１】特開２００１−１７４８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の液晶表示装置においても、以下の課題が残されている。すなわち、液晶分子の流動方向を配向容易軸と合わせることで流動配向の発生を抑制することを図っているが、著しい配向不良が発生した場合には上述した熱処理で解消できず、また熱処理を施すことで製造工程が複雑化するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、液晶の注入時における流動配向による配向不良をより確実に抑制することが可能な液晶表示装置及びこれを備える電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる液晶表示装置は、第１及び第２基板と、該第１及び第２基板で挟持された液晶層と、前記第１及び第２基板を貼り合わせる枠状のシール材と、該シール材の一部に形成された開口部を封止する封止材とを有し、前記第１基板に前記液晶層を構成する液晶分子を駆動する一対の電極が設けられた液晶表示装置であって、前記一対の電極の少なくとも一方が、前記液晶分子の初期配向状態を規制する配向膜で被覆されると共に、間隔をあけて配置された複数の帯状部を有し、該帯状部が、前記配向膜の配向容易軸に沿って延在すると共に、前記帯状部上における前記配向膜よりも厚膜であることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、帯状部を配向膜よりも厚膜として第１基板のうち液晶層側の面に深い凹凸を形成することで、液晶分子が平面視で帯状部を横切るように配向しても、この液晶分子に弾性歪みが発生する。これにより、流動配向による配向不良が緩和される。
すなわち、液晶層は、第１及び第２基板をシール材で貼り合わせ、シール材の開口部から液晶層を注入した後、この開口部を封止材で封止することによって形成される。このとき、注入された液晶分子の流動によって帯状部に対して交差するように液晶分子が配向しても、第１基板に形成された深い凹凸によって液晶分子に弾性歪みが発生する。このように、液晶分子に弾性歪みによる大きなエネルギーロスが発生することで、液晶分子が帯状部と交差するような配向状態を維持しにくくなり、液晶分子が帯状部の延在方向に沿って配向されやすくなる。これにより、注入された液晶分子の流動配向が抑制される。そして、帯状部が配向膜の配向容易軸に沿うように形成されているため、液晶分子を配向容易軸に沿った方向に配向することができる。したがって、流動配向による配向不良をより確実に抑制できる。
【０００９】
また、本発明における液晶表示装置は、前記開口部が、前記配向容易軸と直交することが好ましい。
この発明では、配向容易軸に沿った方向への流動抵抗を小さくし、配向容易軸に沿った方向で流動しやすくなるので、液晶分子が帯状部と交差するように流動することを抑制できる。すなわち、液晶分子は開口部からほぼ放射状に広がりながら注入されるが、配向膜に形成された配向容易軸によって流動方向が配向容易軸に沿う方向に規制される。このため、流動配向の発生を抑制できる。
【００１０】
また、本発明における液晶表示装置は、前記開口部の前記配向容易軸と直交する方向における幅が、前記シール材で囲まれた領域での前記配向容易軸と直交する方向における幅の１／２倍以上であることが好ましい。
この発明では、配向容易軸に沿った方向への流動抵抗をより低減し、液晶をより確実に配向容易軸に沿った方向で注入することができる。
【００１１】
また、本発明における液晶表示装置は、前記帯状部の延在方向と、前記配向膜の配向容易軸とのなす角が、１５°以下であることが好ましい。
この発明では、帯状部の延在方向と配向容易軸とのなす角を１５°以下にすることで、帯状部で形成された凹凸によって帯状部に沿って配向された液晶分子を配向容易軸とほぼ平行な方向で配向させることができる。
なお、帯状部の延在方向と配向容易軸とのなす角が１５°以下であるとは、例えば平面視において配向容易軸を基準として左回りで回転させたときの回転角を正、右回りで回転させたときの回転角を負としたときに、延在方向と配向容易軸とのなす角が−１５°以上＋１５°以下であることを示す。
【００１２】
また、本発明における液晶表示装置は、前記帯状部の延在方向と前記配向膜の配向容易軸とが、互いに非平行であることが好ましい。
この発明では、液晶分子が電界方向に沿うように回転する回転方向をそろえることができる。すなわち、一対の電極間に電界を発生させて液晶層を駆動したときに、帯状部の延在方向に対してほぼ直交する方向に電界が発生するため、液晶分子が電界方向に向けて回転する。ここで、帯状部の延在方向と配向容易軸とが互いに平行である場合には、配向容易軸に沿って配向されている液晶分子が電界方向に沿うように回転するとき、平面視において右回りでの回転角度と左回りでの回転角がほぼ等しいため、各液晶分子で回転方向が異なることがある。そこで、帯状部の延在方向と配向容易軸とを互いに非平行にすることにより、一対の電極間に電界が発生したときにおける各液晶分子の回転方向が同方向になる。
【００１３】
また、本発明における液晶表示装置は、前記配向膜が、光配向材料で構成されていることが好ましい。
この発明では、光配向処理により配向膜に配向処理を施すことで、ラビング処理など接触式の配向処理を施すことと比較して、配向膜に深い凹凸が形成されている場合であってもこの凹凸の側面にも確実に配向処理を施すことができる。これにより、配向処理が施されないことに起因した配向不良による光漏れや焼付の発生を抑制できる。
ここで、光配向処理は、光反応性を有する光配向材料膜に対して特定の偏光方向を有する光を照射することで膜内の分子を一方向に配列させて配向機能を発現させる配向処理をいう。
【００１４】
また、本発明における液晶表示装置は、前記帯状部の幅及び間隔が、それぞれ４μｍ以下であることが好ましい。
この発明では、帯状部の幅及び間隔を４μｍ以下にすることで、液晶分子に対する弾性歪みのエネルギーロスを大きくし、液晶分子をより確実に帯状部に沿った方向に配向させることができる。
【００１５】
また、本発明における電子機器は、上記記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする。
この発明では、第１基板の表面に深い凹凸を形成することで、上述のように流動配向による配向不良が緩和されているため、表示不良を低減した高品質な画像表示が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１の実施形態］
以下、本発明における液晶表示装置の第１の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。ここで、図１は液晶表示装置を示す平面構成図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は液晶表示装置を示す等価回路図、図４（ａ）はサブ画素領域の平面構成図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００１７】
〔液晶表示装置〕
まず、液晶表示装置１の概略構成について説明する。本実施形態における液晶表示装置１は、ＦＦＳ方式を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置であって、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３個のサブ画素で１個の画素を構成する液晶表示装置である。ここで、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素領域」と称する。
【００１８】
液晶表示装置１は、図１及び図２に示すように、素子基板（第１基板）１１と、素子基板１１と対向配置された対向基板（第２基板）１２と、素子基板１１及び対向基板１２に挟持された液晶層１３とを備えている。また、液晶表示装置１は、素子基板１１及び対向基板１２をシール材１４で貼り合わせており、液晶層１３をシール材１４で区画された領域内に封止している。そして、液晶表示装置１は、シール材１４の内周に沿って設けられた周辺見切１５を備えており、この周辺見切１５で囲まれた平面視（対向基板１２側から素子基盤１１を見た状態）で矩形状の領域を画像表示領域１６としている。
【００１９】
素子基板１１は、平面視でほぼ矩形状を有しており、その一辺端部において対向基板１２よりも外側に張り出す張出領域が形成されている。また、対向基板１２も、平面視でほぼ矩形状を有している。なお、素子基板１１は、張出領域が形成された一辺が素子基板１１に設けられた後述する配向膜４５の配向容易軸や対向基板１２に設けられた後述する配向膜５４の配向容易軸とほぼ平行になっている。
シール材１４は、平面視でほぼ矩形の枠状であって、互いに対向する２対の辺の一方が素子基板１１の上記一辺に沿って延在すると共に他方が上記一辺と隣接する二辺に沿って延在している。そして、シール材１４のうち素子基板１１の上記二辺の一方に近接する一辺には、開口部１４Ａが形成されている。すなわち、シール材１４のうち上記配向容易軸と直交する方向に延在する一辺に、開口部１４Ａが形成されている。
この開口部１４Ａは、その幅（図１に示す幅Ｗｉ）がシール材１４のうち開口部１４Ａが形成された一辺と隣接する二辺間の距離（図１に示すシール材１４で囲まれた領域での配向容易軸と直交する方向における幅Ｗｓ）の１／２以上となっている。また、開口部１４Ａには、開口部１４Ａを封止する封止材１７が設けられている。
すなわち、液晶表示装置１では、素子基板１１と対向基板１２とをシール材１４で貼り合わせることで形成されたセルギャップ内に液晶を注入してシール材１４の開口部１４Ａを封止材１７で封止することによって液晶層１３が形成されている。
【００２０】
また、液晶表示装置１は、シール材１４の外側領域であって素子基板１１の上記張出領域が形成された一辺に沿って設けられたデータ線駆動回路２１と、上記一辺と隣接する二辺に沿ってそれぞれ設けられた走査線駆動回路２２と、データ線駆動回路２１と導通する接続端子２３と、走査線駆動回路２２を接続する配線２４とを備えている。
【００２１】
そして、液晶表示装置１は、図３に示すように、画像表示領域１６を構成する複数のサブ画素領域がマトリクス状に配置されている。
複数のサブ画素領域には、それぞれ画素電極（一方の電極）３１と、画素電極３１をスイッチング制御するためのＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素子３２とが設けられている。また、画像表示領域１６には、複数のデータ線３３及び走査線３４が格子状に配置されている。
【００２２】
ＴＦＴ素子３２は、ソースがデータ線３３に接続され、ゲートが走査線３４に接続され、ドレインが画素電極３１に接続されている。そして、データ線３３は、データ線駆動回路２１に接続されており、データ線駆動回路２１から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各サブ画素領域に供給する構成となっている。また、走査線３４は、走査線駆動回路２２に接続されており、走査線駆動回路２２から供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを各サブ画素領域に供給する構成となっている。ここで、データ線駆動回路２１は、画像信号Ｓ１〜Ｓｎをこの順に線順次で供給してもよく、互いに隣接する複数のデータ線３３同士に対してグループごとに供給してもよい。また、走査線駆動回路２２は、走査信号Ｇ１〜Ｇｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
【００２３】
液晶表示装置１は、スイッチング素子であるＴＦＴ素子３２が走査信号Ｇ１〜Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線３３から供給される画像信号Ｓ１〜Ｓｎが所定のタイミングで画素電極３１に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極３１を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１〜Ｓｎは、画素電極３１と後述する共通電極（他方の電極）５０との間で一定期間保持される。
【００２４】
次に、液晶表示装置１の詳細な構成について、図４を参照しながら説明する。なお、図４（ａ）において、平面視でほぼ矩形のサブ画素領域の長軸方向やデータ線３３の延在方向をＸ軸方向、サブ画素領域の短軸方向や走査線３４及び共通線３６の延在方向をＹ軸方向とする。また、図４（ｂ）において、帯状電極３１ｂの図示を適宜省略している。
液晶表示装置１は、図４（ｂ）に示すように、素子基板１１の外側（液晶層１３と反対側）に設けられた偏光板３７と、対向基板１２の外側（液晶層１３と反対側）に設けられた偏光板３８と、偏光板３７の外面側に設けられて素子基板１１の外側から照明光を照射する照明装置（図示略）とを備えている。
【００２５】
素子基板１１は、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料で構成された基板本体４１と、基板本体４１の内側（液晶層１３側）の表面に順次積層されたゲート絶縁膜４２、第１層間絶縁膜４３、第２層間絶縁膜４４及び配向膜４５とを備えている。
また、素子基板１１は、基板本体４１の内側の表面に配置された走査線３４及び共通線３６と、ゲート絶縁膜４２の内側の表面に配置されたデータ線３３（図４（ａ）に示す）、半導体層４６、ソース電極４７及びドレイン電極４８と、第１層間絶縁膜４３の内側の表面に配置された共通電極５０と、第２層間絶縁膜４４の内側の表面に配置された画素電極３１とを備えている。
【００２６】
ゲート絶縁膜４２は、例えばＳｉＯ２（酸化シリコン）などの透光性材料で構成されており、基板本体４１上に形成された走査線３４及び共通線３６を覆うように設けられている。
第１層間絶縁膜４３は、ゲート絶縁膜４２と同様に、例えばＳｉＮ（窒化シリコン）などの透光性材料で構成されており、ゲート絶縁膜４２上に形成されたデータ線３３、半導体層４６、ソース電極４７及びドレイン電極４８とを覆うように設けられている。
第２層間絶縁膜４４は、第１層間絶縁膜４３と同様に、例えばＳｉＮなどの透光性材料で構成されており、第１層間絶縁膜４３上に形成された共通電極５０を覆うように設けられている。
【００２７】
配向膜４５は、光配向材料で構成されており、第２層間絶縁膜４４の内側の表面に形成された画素電極３１を覆うように設けられている。また、配向膜４５は、膜厚が２０ｎｍとなっている。そして、配向膜４５の表面には、サブ画素領域の長軸方向（Ｙ軸方向）に配向容易軸を有するように光配向処理が施されている。すなわち、配向膜４５の配向容易軸は、シール材１４のうち開口部１４Ａが形成された一辺とほぼ直交する方向となっている。
ここで、光配向処理は、光反応性を有する光配向材料膜に対して特定の偏光方向を有する光を照射することで膜内の分子を一方向に配列させて配向機能を発現させる配向処理をいう。そして、光配向材料としては、例えばシンナモイル基、クマリン基、カルコン基、ベンゾフェノン基などを誘導体として含有することで光二重化反応によって配向機能を発現させる樹脂材料や、アゾ基などを誘導体として含有することで光異性化反応によって配向機能を発現させる樹脂材料などが挙げられる。
【００２８】
データ線３３は、図４（ａ）に示すように、平面視で矩形状のサブ画素領域の長軸方向（Ｘ軸方向）に沿って配置されている。また、走査線３４は、サブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）に沿って配置されている。また、共通線３６は、走査線３４の画素電極３１側に隣接して、この走査線３４と平行に延在するように配置されている。したがって、データ線３３、走査線３４及び共通線３６は、平面視でほぼ格子状に配線されている。
【００２９】
半導体層４６は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、走査線３４とゲート絶縁膜４２を介して平面視で重なる領域に部分的に形成されたアモルファスシリコンなどの半導体で構成されている。また、ソース電極４７は、データ線３３から分岐しており、一部が半導体層４６の一部を覆うように形成されている。そして、ドレイン電極４８は、一部が半導体層４６の一部を覆うように形成されており、第１及び第２層間絶縁膜４３、４４を貫通するコンタクトホールＨ１を介して画素電極３１の後述する枠部３１ａと導通している。これら半導体層４６、ソース電極４７及びドレイン電極４８によって、ＴＦＴ素子３２が構成されている。したがって、ＴＦＴ素子３２は、データ線３３及び走査線３４の交差部近傍に設けられている。
【００３０】
共通電極５０は、第１層間絶縁膜４３を覆うように形成されており、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透光性導電材料で構成されている。
画素電極３１は、平面視でほぼ梯子形状であって、共通電極５０と同様に、例えばＩＴＯなどの透光性導電材料で構成されており、その膜厚が例えば８０ｎｍで配向膜４５よりも厚膜となっている。そして、画素電極３１は、平面視で矩形の枠状の枠部３１ａと、ほぼサブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）に延在すると共にサブ画素領域の長軸方向（Ｘ軸方向）で間隔をあけて複数（１５本）配置された帯状電極（帯状部）３１ｂとを備えている。
枠部３１ａは、平面視でほぼ矩形状の枠状であって、互いに対向する２対の辺がそれぞれサブ画素領域の長軸方向（Ｘ軸方向）及びサブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）に沿って延在している。
帯状電極３１ｂは、互いが平行となるように形成されており、その幅が例えば２μｍ、隣接する他の帯状電極３１ｂの間隔が例えば２μｍとなっている。そして、帯状電極３１ｂは、その両端がそれぞれ枠部３１ａのうちＹ軸方向に沿って延在する部分と接続されている。また、帯状電極３１ｂは、配向膜４５の配向容易軸に沿って形成されており、その延在方向と配向膜４５の配向容易軸とのなす角が１５°以下であって配向容易軸と非平行となっている。すなわち、帯状電極３１ｂは、平面視においてデータ線３３から離間する一端から近接する他端に向かうにしたがって走査線３４に近接するように形成されている。
【００３１】
以上より、液晶表示装置１は、帯状電極３１ｂと共通電極５０との間に電圧を印加し、これによって生じる基板平面方向の電界（横電界）によって液晶を駆動する構成となっている。これにより、画素電極３１と共通電極５０とは、ＦＦＳ方式の電極構造を構成している。
【００３２】
一方、対向基板１２は、図４（ｂ）に示すように、例えば例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料で構成され基板本体５１と、基板本体５１の内側（液晶層１３側）の表面に順次積層された遮光膜５２、カラーフィルタ層５３及び配向膜５４とを備えている。
遮光膜５２は、基板本体５１の表面のうち平面視でサブ画素領域の縁部と重なる領域に形成されており、サブ画素領域を縁取っている。
また、カラーフィルタ層５３は、各サブ画素領域に対応して配置されており、例えばアクリルなどで構成されて各サブ画素領域で表示する色に対応する色材を含有している。
配向膜５４は、配向膜４５と同様に光配向材料で構成されており、その配向容易軸が配向膜４５と反平行となっている。
【００３３】
偏光板３７、３８は、それぞれの透過軸が互いに直交するように設けられている。ここで、偏光板３７、３８の一方または双方の内側には、光学補償フィルム（図示略）を配置してもよい。光学補償フィルムを配置することで、液晶表示装置１を正面視や斜視した場合の液晶層１３の位相差を補償することができ、光漏れを減少させてコントラストを増加させることができる。光学補償フィルムとしては、屈折率異方性が負のディスコティック液晶などをハイブリッド配向させた負の一軸性媒体や、屈折率異方性が正のネマティック液晶などをハイブリッド配向させた正の一軸性媒体が挙げられる。さらに、負の一軸性媒体と正の一軸性媒体とを組み合わせたものや、各方向の屈折率がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚである二軸性媒体を用いてもよい。
【００３４】
〔液晶表示装置の製造方法〕
続いて、以上のような構成の液晶表示装置１の製造方法について説明する。ここで、図５は液晶の注入時の流動方向を示す説明図、図６は液晶分子の配向状態を説明する説明図である。
まず、従来の液晶表示装置の製造方法と同様に、基板本体４１上に走査線３４及び共通線３６を形成し、これを覆うようにゲート絶縁膜４２を形成する。そして、ゲート絶縁膜４２上にデータ線３３、半導体層４６、ソース電極４７及びドレイン電極４８を形成し、これを覆うように第１層間絶縁膜４３を形成する。さらに、第１層間絶縁膜４３上に共通電極５０を形成し、共通電極５０を覆うように第２層間絶縁膜４４を形成する。そして、第２層間絶縁膜４４上に画素電極３１を形成する。
【００３５】
次に、画素電極３１上に配向膜４５を形成する。ここでは、まず画素電極３１上に、例えばシンナモイル基、クマリン基、カルコン基、ベンゾフェノン基などを誘導体として含有する樹脂材料のように光二重化反応によって配向される光配向材料や、アゾ基などを誘導体として含有する樹脂材料のように光異性化反応によって配向される光配向材料を塗布して乾燥させることで光配向材料膜（図示略）を形成する。そして、特定の偏光方向を有する偏光光を例えばこの光配向材料膜に対して基板本体４１と直交するように照射すると、光配向材料膜内の分子が一方向に配列される。このようにして、サブ画素領域の長軸方向に沿った配向容易軸を有する配向膜４５を形成する。以上のようにして、素子基板１１を形成する。
ここで、光配向材料が例えばクマリン基を有する誘導体のように光二重化反応によって配向される光配向材料では、偏光光の偏光方向に沿って分子が配列される。また、光配向材料が例えばアゾ基を有する誘導体のように光異性化反応によって配向される光配向材料では、偏光光の偏光方向に対して直交する方向に配向される。なお、これら以外の光配向材料においても、誘導体の種類に応じて定められた所定の一方向に分子が配列される。
このとき、帯状電極３１ｂを配向膜４５よりも厚膜とすることによって素子基板１１の表面に深い凹凸が形成されているが、偏光光を基板本体４１と直交するように照射することによって光配向材料膜と非接触で配向処理を施しているので、ラビング法によって配向処理を施すことと比較して配向不良の発生が抑制される。なお、配向不良の発生を抑制できれば、偏光光を基板本体４１と直交するように照射しなくてもよい。
【００３６】
また、基板本体５１上に遮光膜５２を形成した後にカラーフィルタ層５３を形成し、カラーフィルタ層５３上に配向膜４５と同様の手法によりサブ画素領域の長軸方向に沿った配向容易軸を有する配向膜５４を形成する。以上のようにして、対向基板１２を形成する。
【００３７】
次に、上述のようにして形成した素子基板１１及び対向基板１２をシール材１４で貼り合わせる。そして、素子基板１１及び対向基板１２とシール材１４とによって形成されたセルギャップ内を真空状態とし、シール材１４の開口部１４Ａからシール材１４で囲まれた領域内に液晶を吸引させる。これにより、液晶がセルギャップ内に注入される。このとき、注入された液晶は、開口部１４Ａからセルギャップ内に向けて放射状に広がっていく。
ここで、開口部１４Ａが配向膜４５、５４の配向容易軸と直交しており、また開口部１４Ａの幅Ｗｉをシール材１４で囲まれた領域のうち配向容易軸と直交する方向における幅Ｗｓの１／２倍以上としている。このため、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、開口部１４Ａの幅Ｗｉをシール材１４で囲まれた領域のうち配向容易軸と直交する方向における幅Ｗｓの１／２倍未満とした場合と比較して、液晶が配向容易軸に沿った方向で広がりやすくなる。
【００３８】
しかし、液晶が配向容易軸に沿った方向で広がりやすくなっていても、液晶の流動方向が配向容易軸と交差する方向となることがある。これにより、図６（ａ）に示すように、液晶分子１３Ａが配向膜４５、５４の配向容易軸に沿って配向されずに、流動方向に沿って画素電極３１を構成する帯状電極３１ｂの延在方向に対して交差するように配向されることがある。
ここで、帯状電極３１ｂを配向膜４５よりも厚膜することで素子基板１１の表面に深い凹凸が形成されているので、帯状電極３１ｂの延在方向に対して交差するように配向された液晶分子１３Ａには弾性歪みに起因した大きなエネルギーロスが発生する。そのため、液晶分子１３Ａが帯状電極３１ｂの延在方向に対して交差するように配向された状態を維持することが困難となり、図６（ｂ）に示すように、液晶分子１３Ａが帯状電極３１ｂの延在方向に沿うように配向されやすくなる。このとき、帯状電極３１ｂの幅及び間隔がそれぞれ例えば２μｍであるので、帯状電極３１ｂの延在方向に対して交差するように配向された液晶分子１３Ａに対して弾性歪みが十分に発生する。これにより、液晶分子１３Ａを帯状電極３１ｂの延在方向に沿って配向することが容易に行われる。そして、帯状電極３１ｂの延在方向と配向容易軸とのなす角が１５°以下であるので、帯状電極３１ｂの延在方向に沿うように配向された液晶分子１３Ａは、配向容易軸に沿った方向に配向されることとなる。
【００３９】
このようにして液晶を空セルギャップ内に注入した後、開口部１４Ａを封止材１７で封止する。これにより、素子基板１１及び対向基板１２によって挟持される液晶層１３が形成される。
以上のようにして、液晶表示装置１を製造する。
【００４０】
〔電子機器〕
以上のような構成の液晶表示装置１は、例えば図７に示すような携帯電話機１００の表示部１０１として適用される。この携帯電話機１００は、複数の操作ボタン１０２、受話口１０３、送話口１０４及び上記表示部１０１を有する本体部１０５を備えている。
【００４１】
以上のように、本実施形態における液晶表示装置１及び携帯電話機１００によれば、帯状電極３１ｂを配向膜４５よりも厚膜にして素子基板１１の表面に深い凹凸を形成することで、帯状電極３１ｂを横切って配向された液晶分子１３Ａに弾性歪みが発生するので、液晶分子１３Ａを帯状電極３１ｂの延在方向に沿って配向させることができる。そして、帯状電極３１ｂの幅及び間隔を２μｍとすることで、帯状電極３１ｂを横切って配向された液晶分子１３Ａに対して大きな弾性歪みを発生させることができる。さらに、帯状電極３１ｂの延在方向と配向容易軸とのなす角を１５°以下にすることで、帯状電極３１ｂの延在方向に沿うように配向された液晶分子１３Ａを配向容易軸に沿った方向で配向させることができる。したがって、流動配向による配向不良をより確実に抑制できる。
【００４２】
また、開口部１４Ａが配向膜４５、５４の配向容易軸と直交しており、また開口部１４Ａの幅Ｗｉがシール材１４で囲まれた領域のうち配向容易軸と直交する方向における幅Ｗｓの１／２倍以上となっているので、液晶が配向容易軸に沿った方向で広がりやすくなる。
そして、帯状電極３１ｂの延在方向と配向容易軸とが非平行であるので、画素電極３１と共通電極５０との間に電圧を印加して帯状電極３１ｂの延在方向と直交する方向に電界を発生させたときに、電界方向に沿うように回転する液晶分子１３Ａの回転方向をそろえることができる。
さらに、配向膜４５を光配向材料で構成して光配向処理によって配向処理を施しているので、素子基板１１の表面に深い凹凸が形成されていても、配向膜４５に対して面内で均一に配向処理を施すことができるので、配向不良の発生を抑制できる。
【００４３】
［第２の実施形態］
次に、本発明における液晶表示装置の第２の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図８（ａ）はサブ画素領域の平面構成図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。なお、本実施形態では、第１の実施形態とサブ画素領域の構成が異なるため、この点を中心に説明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。また、図８（ａ）において、平面視でほぼ矩形のサブ画素領域の長軸方向やデータ線３３の延在方向をＸ軸方向、サブ画素領域の短軸方向や走査線３４及び容量線２０４の延在方向をＹ軸方向とする。そして、図８（ｂ）において、帯状電極２０６ｃ、２０７ｃの図示を適宜省略している。
【００４４】
本実施形態における液晶表示装置２００は、ＩＰＳ方式を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置である。
本実施形態における液晶表示装置２００は、素子基板２０１及び対向基板１２と、液晶層１３とを備えている。
素子基板２０１は、基板本体４１と、基板本体４１の内側の表面に順次積層されたゲート絶縁膜４２、第１層間絶縁膜４３、第２層間絶縁膜２０２及び配向膜２０３とを備えている。
また、素子基板２０１は、基板本体４１の内側の表面に配置された走査線３４及び容量線２０４と、ゲート絶縁膜４２の内側の表面に配置されたデータ線３３（図８（ａ）に示す）、半導体層４６、ソース電極４７、ドレイン電極４８及び容量電極２０５と、第１層間絶縁膜４３の内側の表面に配置された共通電極２０６と、第２層間絶縁膜２０２の内側の表面に配置された画素電極２０７とを備えている。
【００４５】
第２層間絶縁膜２０２のうち、共通電極２０６を覆う部分には、共通電極２０６の膜厚によって凸部２０２ａが形成されている。
配向膜２０３は、光配向材料で構成されており、第２層間絶縁膜２０２の表面に形成された画素電極２０７及び第２層間絶縁膜２０２に形成された凸部２０２ａを覆うように設けられている。また、配向膜２０３は、その膜厚が２０ｎｍとなっている。そして、配向膜２０３には、サブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）に配向容易軸を有するように光配向処理が施されている。
【００４６】
容量線２０４は、走査線３４と画素電極２０７を介して対向する位置であって走査線３４に沿って配置されている。
容量電極２０５は、平面視でほぼ矩形状を有していると共に、容量線２０４及び画素電極２０７の後述するコンタクト部２０７ａとゲート絶縁膜４２や第１及び層間絶縁膜４３、２０２を介して重なるように形成されている。そして、容量電極２０５は、第１及び第２層間絶縁膜４３、２０２を貫通するコンタクトホールＨ２を介して画素電極２０７のコンタクト部２０７ａと導通している。さらに、容量電極２０５と容量線２０４とによって蓄積容量２０８が形成されている。この蓄積容量２０８は、画素電極２０７と共通電極２０６との間に形成される液晶容量と並列接続されている。また、容量電極２０５は、平面視でほぼＬ字状の接続配線２０９によってドレイン電極４８と接続されている。この接続配線２０９は、サブ画素領域の辺縁のうち走査線３４及びサブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）に沿って形成されている。
【００４７】
共通電極２０６は、第１層間絶縁膜４３上に形成されており、平面視でほぼ櫛歯状となっている。また、共通電極２０６は、その膜厚が例えば８０ｎｍで配向膜２０３よりも厚膜となっている。そして、共通電極２０６は、ゲート絶縁膜４２や第１層間絶縁膜４３などを介して平面視で走査線３４と重なる位置であって走査線３４に沿って形成された本線部２０６ａと、本線部２０６ａから延出されてサブ画素領域の辺縁に沿ってサブ画素領域の長軸方向（Ｘ軸方向）に延在する基端部２０６ｂと、サブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）にほぼ沿うように延在すると共にＸ軸方向で間隔をあけて複数（８本）配置された帯状電極（帯状部）２０６ｃとを備えている。
【００４８】
帯状電極２０６ｃは、互いが平行となるように形成されており、その幅が例えば２μｍ、隣接する他の帯状電極２０６ｃとの間隔が例えば６μｍとなっている。そして、帯状電極２０６ｃは、その一端が基端部２０６ｂに接続されている。また、帯状電極２０６ｃは、配向膜２０３の配向容易軸に沿って形成されており、その延在方向と配向膜２０３の配向容易軸とのなす角が１５°以下であって配向容易軸と非平行となっている。すなわち、帯状電極２０６ｃは、平面視においてデータ線３３から離間する一端から近接する他端に向かうにしたがって走査線３４に近接するように形成されている。
【００４９】
画素電極２０７は、第２層間絶縁膜２０２上に形成されており、平面視でほぼ櫛歯状となっている。また、画素電極２０７は、その膜厚が例えば８０ｎｍで配向膜２０３よりも厚膜となっている。そして、画素電極２０７は、容量電極２０５と導通しているコンタクト部２０７ａと、平面視でほぼＬ字状であって容量線２０４及びデータ線３３に沿って延在する基端部２０７ｂと、ほぼサブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）に延在すると共にサブ画素領域の長軸方向（Ｘ軸方向）で間隔をあけて複数（８本）配置された帯状電極（帯状部）２０７ｃとを備えている。
【００５０】
帯状電極２０７ｃは、互いが平行となるように形成されており、その幅が例えば２μｍ、隣接する他の帯状電極２０７ｃとの間隔が例えば６μｍとなっている。また、帯状電極２０７ｃは、隣接する帯状電極２０６ｃとの間隔が例えば２μｍとなっている。すなわち、帯状電極２０６ｃ、２０７ｃが例えば２μｍの間隔で交互に形成されている。そして、帯状電極２０７ｃは、その一端が基端部２０７ｂに接続されている。また、帯状電極２０７ｃは、配向膜２０３の配向容易軸に沿って形成されており、その延在方向と配向膜２０３の配向容易軸とのなす角が１５°以下であって配向容易軸と非平行となっている。すなわち、帯状電極２０７ｃは、平面視においてデータ線３３から離間する一端から近接する他端に向かうにしたがって走査線３４に近接するように形成されている。
以上より、液晶表示装置２００は、帯状電極２０６ｃ、２０７ｃの間に電圧を印加し、これによって生じる基板平面方向の電界（横電界）によって液晶を駆動する構成となっている。これにより、画素電極２０７と共通電極２０６とは、ＩＰＳ方式の電極構造を構成している。
【００５１】
このような構成の液晶表示装置２００においても、上述と同様の作用、効果を奏する。
【００５２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、帯状電極の膜厚を８０μｍ、配向膜の膜厚を２０μｍとしているが、帯状電極が帯状電極上における配向膜よりも厚膜であれば、これに限られない。
また、シール材の開口部が配向膜の配向容易軸と直交するように形成されているが、液晶の流動配向を良好に抑制できれば、これに限られない。
そして、シール材の開口部の配向容易軸と直交する方向における幅Ｗｉをシール材で囲まれる領域での配向容易軸と直交する方向における幅Ｗｓの１／２倍以上としているが、液晶の流動配向を良好に抑制できれば、これに限られない。
さらに、シール材が平面視でほぼ矩形の枠状となるように形成されているが、他の形状であってもよい。
【００５３】
また、帯状電極の延在方向と配向膜の配向容易軸とのなす角を１５°以下としているが、帯状電極によって素子基板の表面に形成された凹凸により液晶分子を配向方位軸とほぼ平行な方向で配向させることができれば、他の角度であってもよい。
そして、帯状電極の延在方向と配向膜の配向容易軸とを互いに非平行としているが、画素電極及び共通電極間に電界が発生したときにおける液晶分子の回転方向を同方向とできれば、平行としてもよい。
また、帯状電極の幅を２μｍとしているが、２μｍ以上４μｍ以下であればよく、帯状電極を横切るように配向された液晶分子を帯状電極に沿った方向に配向させることができれば、他の値であってもよい。同様に、帯状電極の間隔を２μｍとしているが、２μｍ以上４μｍ以下であればよく、帯状電極を横切るように配向された液晶分子を帯状電極に沿った方向に配向させることができれば、他の値であってもよい。
また、一方の電極をＴＦＴ素子に接続された画素電極とすると共に他方の電極を共通電極としているが、一方の電極をＴＦＴ素子に接続しない共通電極とすると共に他方の電極を画素電極としてもよい。
また、第２の実施形態において、共通電極を第１層間絶縁膜上に形成しているが、画素電極及び共通電極の双方を第２層間絶縁膜上に形成する構成としてもよい。
【００５４】
また、配向膜を光配向材料で構成して光配向処理を施しているが、帯状電極によって配向膜に形成された凹凸の側面にも十分に配向処理を施すことができれば、他の材料を用いて例えばラビング法など接触式の配向処理を施す構成としてもよい。
【００５５】
また、液晶表示装置は、画素電極をスイッチング制御する駆動素子としてＴＦＴ素子を用いているが、ＴＦＴ素子に限らず、ＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）素子など、他の駆動素子を用いてもよい。
そして、液晶表示装置は、ノーマリブラックモードを採用しているが、ノーマリホワイトモードを採用してもよい。
さらに、液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置としているが、反射型や半透過反射型の液晶表示装置であってもよい。ここで、１つのサブ画素表示領域内に反射表示領域と透過表示領域とを設ける半透過反射型の液晶表示装置など、１つのサブ画素領域内に複数の表示領域を設ける場合には、各領域で帯状電極を配向膜の配向容易軸に沿って延在させればよい。このとき、配向膜に対してマルチドメイン配向処理を施す場合には、光配向材料を用いて光配向処理を施すことで、複数の配向領域を容易に形成することができる。
また、液晶表示装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色表示を行うカラー液晶表示装置としているが、他の色表示を行うサブ画素領域を備える構成としてもよく、単色の色表示を行う構成としてもよい。ここで、対向基板にカラーフィルタ層を設けずに、素子基板にカラーフィルタ層を設けてもよい。
【００５６】
また、液晶表示装置を備える電子機器としては、携帯電話機に限らず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末機）やパーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、カーナビゲーション装置、ヘッドアップディスプレイ、デジタルビデオカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ページャ、電子手帳、電卓、電子ブックやプロジェクタ、ワードプロセッサ、テレビ電話機、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備える機器、照明装置などのような他の電子機器であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１の実施形態における液晶表示装置を示す概略平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１の等価回路図である。
【図４】（ａ）はサブ画素領域を示す平面構成図、（ｂ）は断面図である。
【図５】液晶の注入時の流動方向を示す説明図である。
【図６】液晶分子の配向状態を説明する説明図である。
【図７】液晶表示装置を備える携帯電話機を示す概略斜視図である。
【図８】第２の実施形態におけるサブ画素領域を示す概略平面図及び断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１，２００  液晶表示装置、１１，２０１  素子基板（第１基板）、１２  対向基板（第２基板）、１３  液晶層、１３Ａ  液晶分子、１４  シール材、１４Ａ  開口部、３１，２０７  画素電極（一方の電極）、３１ｂ，２０６ｃ，２０７ｃ  帯状電極（帯状部）、４５，２０３  配向膜、５０，２０６  共通電極（他方の電極）、１００  携帯電話機（電子機器）
【図１】
2008089685.tif 000003
【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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