(57)【要約】【課題】異物の問題を解決するためにラビング配向法を用いず、さらに光劣化を防ぐために有機膜を用いずに、液晶分子を配向させる。【解決手段】液晶表示装置は、一対の基板と、前記一対の基板のそれぞれに形成された一対の電極と、前記一対の電極に挟まれた液晶層とを有する。前記一対の電極のうち少なくとも一方の電極５は、無機導電体層から主として構成され、前記液晶層中の液晶分子３１を配向させる程度に、表面が凹凸である。【選択図】    図２
2004264504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、前記一対の基板のそれぞれに形成された一対の電極と、前記一対の電極に挟まれた液晶層とを有する液晶表示装置であって、
前記一対の電極のうち少なくとも一方の電極は、無機導電体層から主として構成され、前記液晶層中の液晶分子を配向させる程度に、表面が凹凸である、液晶表示装置。
【請求項２】
一対の基板と、前記一対の基板のそれぞれに形成された一対の電極と、前記一対の電極に挟まれた液晶層とを有する液晶表示装置であって、
前記一対の電極のうち少なくとも一方の電極は、それぞれが柱状構造を有する複数の結晶体が所定方向に成長して形成された無機導電体層から主として構成されている、液晶表示装置。
【請求項３】
前記複数の結晶体は、前記基板の面に対して傾斜している、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記一方の電極は、基層部と、前記基層部よりも前記液晶層側に突起した突起部とを有する、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記無機導電体層は、インジウム−スズ酸化物を含む、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の製造プロセスの中で、液晶分子を配向させるための技術工程が、液晶表示装置に表示素子としての役割を担わせるための重要な工程である。液晶配向技術については、数多くの研究がなされている。液晶配向技術としては、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ  ）膜配向技術、光配向技術、ラビング配向技術、斜方蒸着配向技術等が挙げられる。
【０００３】
中でも、液晶表示装置に用いられている一般的な配向技術は、ラビング配向法である。ラビング配向法とは、レーヨンやセルロース系などの布を用いて、基板上に塗布した有機膜を擦り、その有機膜に異方性をもたせることで、液晶分子を配向させる方法である。配向規制が何に起因しているかは未解明ではあるが、強い配向規制力と安定性の点で、他の配向技術より優れているので、従来より製品に用いられている。他の技術も数多くの研究がなされてきたが、配向力、その配向技術に用いられる材質の信頼性や生産性の点で、どれもラビング配向法には敵わなかった。
【０００４】
しかし、現在では、液晶表示装置の高精細化や微細化にともなって、ラビング配向法による問題点が浮き彫りになっている。例えば、ラビングの削れかすによる異物の問題、さらには有機膜に起因する光劣化の問題、そしてラビングムラによる表示ムラの問題が挙げられる。
【０００５】
これらの問題を解決するために、さまざまな対策がなされてきた。例えば、削れかすを減少させるために、強い硬度をもった有機膜を用いることや、光劣化を低減させるために、透明性の高い有機膜を用いること、表示ムラを防ぐために、ラビング密度の最適化を図ることなどである。しかし、これらの対策は、低減策や防止策であり、上記の問題を完全に解決するには至っていない。
【０００６】
一方、特許文献１は、成膜材料を斜めに入射させ、液晶分子を配向させるラビングレス液晶配向技術を開示している。具体的には、電気絶縁性の耐熱合成樹脂被膜の表面に誘電体の島状不連続被膜を斜め入射スパッタリングによって形成することが特許文献１に開示されている。これにより、ラビング処理時に合成樹脂被膜を電極基板から剥離させたり、被膜表面に傷を付けたりすることなく、均一に配向処理が施された大面積の液晶配向膜を簡単に形成することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６１−２６７０２６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に開示された配向技術では、耐熱合成樹脂被膜と島状不連続被膜とを形成する必要があるので、二段階の処理が必要となる。また、ポリイミド膜などの合成樹脂被膜を用いるので、有機膜に起因する光劣化の問題が残る。
【０００９】
本発明は、異物の問題を解決するためにラビング配向法を用いず、さらに光劣化を防ぐために有機膜を用いずに、液晶分子を配向させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の局面による液晶表示装置は、一対の基板と、前記一対の基板のそれぞれに形成された一対の電極と、前記一対の電極に挟まれた液晶層とを有する液晶表示装置であって、前記一対の電極のうち少なくとも一方の電極は、無機導電体層から主として構成され、前記液晶層中の液晶分子を配向させる程度に、表面が凹凸である。
【００１１】
本発明の第２の局面による液晶表示装置は、一対の基板と、前記一対の基板のそれぞれに形成された一対の電極と、前記一対の電極に挟まれた液晶層とを有する液晶表示装置であって、前記一対の電極のうち少なくとも一方の電極は、それぞれが柱状構造を有する複数の結晶体が所定方向に成長して形成された無機導電体層から主として構成されている。なお、無機導電体層は、複数の結晶体が全て同一の方向に成長して形成された場合だけに限らない。例えば、複数の結晶体の平均的な成長方向（結晶体のダイレクタ）が、任意の２以上の領域において略同一である無機導電体層を包含する。前記複数の結晶体は、前記基板の面に対して傾斜していても良い。
【００１２】
本発明の第１および第２の局面による液晶表示装置は、前記一方の電極が、基層部と、前記基層部よりも前記液晶層側に突起した突起部とを有していても良い。また、前記無機導電体層は、インジウム−スズ酸化物を含むことが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態では、無機導電体層としてＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）膜を用いた場合について説明するが、本発明における無機導電体層として、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）、ＺｎＯ、ＳｎＯ２  、Ａｌ２  Ｏ３  、ＴｉＯ２  、ＺｒＯ２  、ＳｉＮ、ＡｌＮ、Ｎｂ２  Ｏ５  、Ｔａ２  Ｏ５  、Ｉｎ２  Ｏ３  などを含む膜を用いても良い。また、以下の実施形態では、三端子素子であるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置について説明するが、本発明の液晶表示装置は、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔａｌ）  などの二端子素子を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置に適用することができる。さらに、本発明の液晶表示装置は、アクティブ駆動型の表示装置だけでなく、パッシブ（マルチプレックス）駆動型の表示装置にも適用することができる。
【００１４】
（実施形態１）
図１は、実施形態１の液晶表示装置を模式的に示す断面図である。この液晶表示装置は、スイッチング素子が形成された素子基板１と、素子基板１に対向して配置された対向基板２と、両基板１，２間に介在する液晶層３とを有する。両基板１，２は、シール材（不図示）を介して、貼り合わされている。
【００１５】
素子基板１は、ガラス基板４と、ガラス基板４上に形成され、マトリクス状に配置された複数の画素電極５とを有する。複数の画素電極５は、それぞれの電圧印加を制御するＴＦＴに接続されている。対向基板２は、ガラス基板６と、ガラス基板６上に形成されたカラーフィタ層（不図示）と、カラーフィタ層上に形成された共通電極７とを有する。画素電極５は、信号電圧が与えられるソース配線（不図示）にＴＦＴを介して接続されており、ＴＦＴはゲート配線（不図示）から与えられる走査信号によってそのスイッチングが制御される。走査信号によってＯＮ状態とされたＴＦＴに接続されている画素電極５に信号電圧が印加される。マトリクス状に配列された画素電極５により規定された画素領域における液晶層３は、画素電極５と共通電極７との間の印加電圧によって駆動される。これにより、画素ごとに液晶層３の透過率が制御されて、階調表示が行われる。
【００１６】
本実施形態の液晶表示装置は、画素電極５および共通電極７が、ＩＴＯを含む無機導電体層（以下、ＩＴＯ膜ともいう。）であって、かつ液晶層３中の液晶分子を一定方向に配列させる配向層としても機能する。言い換えれば、透明電極として用いられるＩＴＯ膜を規則的な構造に形成することにより、液晶分子を配列させている。本実施形態の画素電極５について説明する。
【００１７】
図２は、本実施形態における素子基板１を模式的に示す拡大断面図である。画素電極５は、それぞれが柱状（カラム）構造を有する複数のＩＴＯの結晶体（カラム）５０から構成されており、それぞれのＩＴＯ結晶体５０が所定方向に成長することにより、言い換えれば一定の方向に連なって成長することにより形成されている。複数のＩＴＯ結晶体５０が一定の方向に連なって成長することによって、ＩＴＯ膜における電子の移動度が向上し、高い電気伝導度が得られる。それぞれのＩＴＯ結晶体５０は、ガラス基板４の面に対して所定の傾斜角度（以下、単に角度ともいう。）αをなして成長している。すなわち、画素電極５は、ＩＴＯ結晶体５０の角度αや結晶体５０の成長を制御して形成される。なお、角度αは、走査電子顕微鏡により測定することができる。また、図２では、記載の簡略化のために、ＴＦＴ、ソースおよびゲート配線、絶縁膜等の記載を省いている。
【００１８】
画素電極５は、基層部５１と、基層部５１よりも液晶層３側に突起した突起部５２とを有する。基層部５１は、複数のＩＴＯ結晶体５０から構成されるＩＴＯ膜のうち所定の厚みを有する部分であり、典型的には、最も短いＩＴＯ結晶体５０の１０１％以上１０５％以下の長さを有する仮想的な結晶体５０の先端から成長開始面（図２ではガラス基板４の表面）までの高さに相当する膜厚部分である。
【００１９】
突起部５２を構成するＩＴＯ結晶体５０と、基層部５１を構成するＩＴＯ結晶体５０との長さの差は、例えば３ｎｍ以上であり、好ましくは８０００ｎｍ以下である。成長方向（ダイレクタ）の方位角方向において互いに隣接する突起部５２間の距離（カラム間距離）ｄ、突起部５２の長さや結晶体５０の角度αを制御することによって、様々な方向に液晶分子３１を配向させることができる。
【００２０】
ＩＴＯ結晶体５０の成長方向の方位角方向に対して略直行する方向では、互いに隣接するＩＴＯ結晶体５０の長さは略等しい。したがって、基層部５１と突起部５２とによって形成されるＩＴＯ膜の凹凸は、平面視において、ＩＴＯ結晶体５０の成長方向の方位角方向に対して略直行し、かつ互いが略平行に延びる複数の溝として視認される。
【００２１】
このように、ＩＴＯ結晶体５０の角度αや結晶体５０の成長を制御することによって、画素電極５を構成するＩＴＯ膜は、面内方向や厚み方向における構造的異方性を持ち、液晶分子３１はその異方性によって配向する。
【００２２】
図３は、本実施形態におけるＩＴＯ結晶体５０の成長方向（方位角方向）と、液晶分子３１の配向方向（方位角方向）との関係を示す模式図である。図３に示すように、本実施形態では、液晶分子３１のダイレクタは、成長方向に対して略平行である。また、図２に示すように、液晶分子３１は、基板４の面に対してプレチルト角を有する傾斜配向をしている。
【００２３】
様々な使用用途に応じて、液晶分子の配向を制御できることが、液晶表示装置を製造する上で好ましい。本実施形態によれば、液晶分子３１の配向方向をＩＴＯ膜の構造的異方性、すなわち凹凸の方向により制御することができる。凹凸の方向により液晶分子が基板平面に対してどの方向に配向するかは、ＩＴＯ結晶体５０の角度α、互いに隣接する突起部５２間の距離ｄや突起部５２の長さの制御条件による。これらの制御条件によって、例えば基板４の面に対して液晶分子が水平配向する配向膜、  垂直配向する配向膜、さらには基板４の面に対して液晶分子が傾斜して配向する傾斜配向膜を得ることができる。すなわち、これらの制御条件によって、液晶分子３１のダイレクタを方位角方向と極角方向との両方から制御することができる。
【００２４】
突起部５２の表面密度の変動によって、互いに隣接する突起部５２間の距離ｄが変動する。例えば、突起部５２の表面密度が上昇すると、距離ｄが短くなる。また、突起部５２の長さの変動によっても、互いに隣接する突起部５２間の距離ｄが変動することがある。例えば、突起部５２の自重によって、ＩＴＯ結晶体５０の角度αが変わってしまうことがあり、これにより距離ｄが変化する場合が有り得る。距離ｄを制御することにより、ＩＴＯ膜の構造的異方性の強度を調整することができる。また、突起部５２の長さやＩＴＯ結晶体５０の角度αを制御することで、構造的異方性の強度や構造的異方性のダイレクタを調整することができる。
【００２５】
例えば、突起部５２のない結晶体５０の場合、水平配向膜を得るには、ＩＴＯ結晶体５０の傾斜角度αは、３５度以上８５度以下、好ましくは４５度以上７０度以下に設定する。また、傾斜配向膜を得るには、ＩＴＯ結晶体５０の傾斜角度αは、１０度以上６０度以下、好ましくは２０度以上４５度以下に設定する。
【００２６】
突起部５２の表面密度は、液晶分子のアンカリングエネルギー強度やプレチルト角の高低に影響を与える。プレチルト角が付与された配向膜としての機能をＩＴＯ膜に付与するには、突起部５２の表面密度は、５個／μｍ２  以上、好ましくは１０個／μｍ２  以上、より好ましくは２０個／μｍ２  以上に調整する。但し、突起部５２の長さが長ければ、突起部５２の表面密度は相対的に低くてもよい。
【００２７】
また、突起部５２の表面密度を高くし、突起部５２の長さを長くすることで、高いプレチルト角を得ることができる。さらに、ＩＴＯ結晶体５０の角度αを略９０度にして、突起部５２の表面密度を高くした場合、垂直配向膜を得ることができる。但し、角度αを略９０度にした場合だけでなく、角度αが小さい場合でも垂直配向膜を得ることができる。例えば、角度αが小さく、かつカラム間距離ｄが長いとき、ＩＴＯ膜表面には多数のポーラスが形成される。これらポーラスにより液晶分子３１が垂直に配向することがある。
【００２８】
基層部５１の膜厚は、特に限定されないが、透明電極膜としての機能を果たすためには、５ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。画素電極５の面抵抗は、５Ω／□以上１０００Ω／□以下であることが好ましい。画素電極５の面抵抗は、膜厚や酸化度の制御によって調整することができる。
【００２９】
ＩＴＯ膜の製造方法は、柱状（カラム）構造を有する複数のＩＴＯ結晶体５０、特に突起部５２を有する膜を制御・製造できれば、特に制限はない。好ましくは、真空蒸着装置やスパッタリング装置を用いてＩＴＯ膜を製造する。ＩＴＯ結晶体５０の角度αの制御は、上記装置の成膜材料源（タブレット）の面に対して、基板を設置するステージがなす角度を制御することで行ってもよい。例えば、ＩＴＯ結晶体５０の角度αが膜面に対して９０度（すなわち垂直）となるように成長させる場合、タブレットの面に対するステージ（基板）の角度を０度（すなわちタブレットの面に対して平行）に設定する。真空蒸着装置やスパッタリング装置を用いて画素電極５を形成する場合、基板４上にＩＴＯ結晶体５０を選択的に成長させるために、マスクを用いても良い。あるいは、基板４上の全面にＩＴＯ結晶体５０を成長させた後、フォトリソグラフィー法によりパターン化しても良い。なお、具体的な製造条件については、後述の製造例にて説明する。
【００３０】
共通電極７についても、画素電極５の場合と同様にして、ＩＴＯ膜５を形成することができる。画素電極５が形成された素子基板１と、共通電極７が形成された対向基板２とをシール材を介して貼り合わせた後、両基板１，２の間隙に液晶材料を注入することにより、本実施形態の液晶表示装置が製造される。
【００３１】
本実施形態では、画素電極５および共通電極７がともに配向膜として機能するが、画素電極５または共通電極７のいずれか一方のみが配向膜として機能する電極であっても良い。
【００３２】
（実施形態２）
実施形態１では、画素電極５は、基層部５１と突起部５２とを有する。しかし、本発明における画素電極（ＩＴＯ膜）５は、突起部がなく、基層部５１のみを有していても良い。本実施形態では、基層部５１のみを有する画素電極（ＩＴＯ膜）５について説明する。なお、以下の実施形態では、ＩＴＯ膜５の構造を除く他の構成が実施形態１と同様であるので、他の構成についての説明を省略する。
【００３３】
図４は、本実施形態における素子基板１を模式的に示す拡大断面図である。本実施形態の画素電極（ＩＴＯ膜）５は、実施形態１と同様に、それぞれが柱状（カラム）構造を有する複数のＩＴＯの結晶体５０から構成されており、それぞれのＩＴＯ結晶体５０が所定方向に成長することにより、言い換えれば一定の方向に連なって成長することにより形成されている。複数のＩＴＯ結晶体５０が一定の方向に連なって成長することによって、ＩＴＯ膜における電子の移動度が向上し、高い電気伝導度が得られる。また、実施形態１と同様に、それぞれのＩＴＯ結晶体５０は、ガラス基板４の面に対して所定の角度をなして成長している。
【００３４】
本実施形態の画素電極（ＩＴＯ膜）５が実施形態１の画素電極５と異なる点は、突起部がない点である。したがって、本実施形態の画素電極（ＩＴＯ膜）５は、実施形態１の画素電極５と比べて、凹凸が緩やかであり、平面視において、ＩＴＯ結晶体５０の成長方向（方位角方向）に対して略直行し、かつ互いが略平行に延びる複数の溝が浅く視認される。
【００３５】
図５は、本実施形態におけるＩＴＯ結晶体５０の成長方向（方位角方向）と、液晶分子３１の配向方向（方位角方向）との関係を示す模式図である。図５に示すように、本実施形態では、液晶分子３１のダイレクタは、成長方向に対して略直交する方向である。また、図４に示すように、画素電極５の基層部５１に凹凸が形成されることによって、液晶分子３１が一定の方向（溝が延びる方向）に並ぶ。したがって、液晶分子３１は、基板４の面に対して水平配向をしているので、画素電極（ＩＴＯ膜）５は、基板４の面に対して液晶分子３１が水平に配向する水平配向膜である。
【００３６】
ＩＴＯ結晶体５０の傾斜角度αが大きいと、液晶分子３１の配向力は弱くなり、液晶分子３１の秩序度が低下する。反対に、傾斜角度αが小さくなると、均一な配向を得ることができる。水平配向を得るには、ＩＴＯ結晶体５０の傾斜角度αは、３５度以上８５度以下、好ましくは４５度以上７０度以下に設定する。
【００３７】
（実施形態３）
実施形態１および２では、ＩＴＯ結晶体５０の傾斜角度αが９０度未満である。すなわち、ＩＴＯ結晶体５０は、基板４の面に対して傾斜している。本実施形態では、ＩＴＯ結晶体５０の角度αが略９０度の場合について説明する。
【００３８】
図６は、本実施形態における素子基板１を模式的に示す拡大断面図である。本実施形態の画素電極（ＩＴＯ膜）５は、実施形態１と同様に、それぞれが柱状（カラム）構造を有する複数のＩＴＯの結晶体５０から構成され、基層部５１と突起部５２とを有する。しかし、本実施形態のＩＴＯ膜５は、それぞれのＩＴＯ結晶体５０が基板４の面に対して略垂直に成長している点が、実施形態１のＩＴＯ膜５と異なる。それぞれのＩＴＯ結晶体５０が所定方向（略垂直方向）に成長することにより、言い換えれば一定の方向に連なって成長することによって、ＩＴＯ膜における電子の移動度が向上し、高い電気伝導度が得られる。
【００３９】
また、本実施形態の画素電極（ＩＴＯ膜）５は、実施形態１の画素電極５と比べて、突起部５２の表面密度が高いので、液晶分子３１のアンカリングエネルギー強度が高くなる。したがって、本実施形態では、図６に示すように、液晶分子３１のダイレクタは、基板４の面に対して略直交する。言い換えれば、画素電極（ＩＴＯ膜）５は、基板４の面に対して液晶分子３１が垂直に配向する垂直配向膜である。
【００４０】
（製造例）
スパッタリング装置を用いて、実施形態１〜３に示した画素電極（ＩＴＯ膜）５を製造する方法について説明する。図７は、本製造例で用いるスパッタリング装置を模式的に示す概略図である。スパッタリング装置９は、ガス供給管１０およびガス排気管１８に接続された成膜室（チャンバ）１１を有している。チャンバ１１内には、陽極を構成するステージ１６が設けられている。ステージ１６上には、ＴＦＴ、ソースおよびゲート配線、絶縁膜等が形成されたガラス基板４が設置されている。
【００４１】
ステージ１６の上方には、陰極を構成するターゲット支持部１３が設けられ、ターゲット支持部１３の支持面には、ターゲットとしてのＩＴＯが設けられている。ターゲット支持部１３の支持面は、ステージ１６上に設置されたガラス基板４の面と対向している。ステージ１６は、ターゲット支持部１３の支持面に対して、任意の角度に制御することができる。具体的には、ターゲット支持部１３の支持面に平行なｘ軸と、支持面に平行でかつｘ軸と直交するｙ軸とをそれぞれ回転軸として、それぞれ独立してまたは組み合わせて、ステージ１６を回転させることができる。
【００４２】
ステージ１６およびターゲット支持部１３には、電源１７に接続されている。電源１７から直流電圧が両電極に印加されることによって、スパッタリング処理が行われる。なお、スパッタリングガスは、ガス供給管１０を通してチャンバ１１内に供給され、ガス排気管１８により排気される。また、安全のために、プラズマが発生する空間、すなわちチャンバ１１を防着治具１２で囲んでいる。
【００４３】
このようなスパッタリング装置９を用いて、実施形態１〜３に示した画素電極（ＩＴＯ膜）５を製造することができる。例えば、チャンバ１１内を室温以上５００  ℃以下に加熱し、スパッタリングガスとして５体積％以上５０体積％以下の酸素を含むアルゴンガスを導入し、圧力が０．２  Ｐａ以上０．８  Ｐａ以下の条件でスパッタリングを行う。ステージ１６をｘ軸回転させることによって、ターゲットからのＩＴＯ粒子の照射方向とガラス基板４の面とがなす角度βが０度以上９０度以下となるように、ステージ１６を傾斜させる。
【００４４】
画素電極（ＩＴＯ膜）５の突起部５２の形成は、スパッタ電圧を調整することにより制御することができる。例えば、スパッタ電圧を４００Ｖ以上にすることにより、実施形態１や実施形態３の画素電極（ＩＴＯ膜）５のように、突起部５２を形成することができる。他方、スパッタ電圧を３８０Ｖ以下にすることにより、実施形態２の画素電極（ＩＴＯ膜）５のように、突起部がなく、基層部５１のみを有するＩＴＯ膜を形成することができる。但し、突起部５２の形成に影響を与える要因は、スパッタ電圧だけではない。例えば、ステージ１６の角度βも突起部５２の形成に影響を与える。具体的には、成長したカラムがこれに隣接するカラムの影となる、いわゆるセルフシャドウ効果によって、その隣接するカラムに突起部が形成されないことがある。
【００４５】
なお、酸化度の制御として、スパッタ電圧を制御することは一般的に知られているので、スパッタ電圧の制御はＩＴＯ膜の透明性に応じて変化させることができる。
【００４６】
（実施形態１のＩＴＯ膜の製造例）
角度βが３０度になるようにステージ１６を傾け、チャンバ１１内を室温に設定し、スパッタリングガスとして１５体積％の酸素を含むアルゴンガスを導入し、圧力を０．２  Ｐａとして、スパッタリングを行う。スパッタ電圧は、４００Ｖとする。得られるＩＴＯ膜５は、ＩＴＯ結晶体５０の角度αが５６度程度であり、突起部５２の表面密度が２０個／μｍ２  以上である。ＩＴＯ膜５は、表面の凹凸が緩やかであり、透過率が高い。また、平面視において、ＩＴＯ結晶体５０の成長方向（方位角方向）に対して略直行し、かつ互いが略平行に延びる複数の溝が浅く視認される。したがって、ＩＴＯ膜５の構造的異方性は、ＩＴＯ結晶体５０の成長方向（方位角方向）に対して略直行する方向にダイレクタを持つ。さらに、液晶分子３１のダイレクタは、図５に示すように、ＩＴＯ結晶体５０の成長方向（方位角方向）に対して略直行する方向に、すなわち構造的異方性のダイレクタに配向する。したがって、得られたＩＴＯ膜５は、透明電極としてだけでなく、水平配向膜として機能する。
【００４７】
ステージ１６の角度βが５度付近になるように調整する以外は、上記と同様のスパッタ条件にて、スパッタリングを行う。得られるＩＴＯ膜５は、ＩＴＯ結晶体５０の角度αが４５度程度であり、突起部５２の表面密度が１０個／μｍ２  以上である。また、角度βが３０度になるようにステージ１６を傾けてスパッタリングを行う場合と比べて、互いに隣接する突起部５２間の距離ｄは長く、凹凸の溝がはっきりと視認される。したがって、ＩＴＯ膜５の構造的異方性は、ＩＴＯ結晶体５０の成長方向（方位角方向）に対して略平行なダイレクタを持つ。さらに、液晶分子３１のダイレクタは、図３に示すように、ＩＴＯ結晶体５０の成長方向（方位角方向）に対して略平行に、すなわちＩＴＯ結晶体５０のダイレクタに配向する。また、図２に示すように、液晶分子３１は、基板４の面に対してプレチルト角を有する傾斜配向をしている。したがって、得られるＩＴＯ膜５は、透明電極としてだけでなく、傾斜配向膜として機能する。
【００４８】
（実施形態２のＩＴＯ膜の製造例）
スパッタ電圧を３５０Ｖに設定する以外は、実施形態１と同様のスパッタ条件にて、スパッタリングを行う。得られるＩＴＯ膜５は、ＩＴＯ結晶体５０の角度αが５６度程度である。ＩＴＯ結晶体５０は突起部がなく、ＩＴＯ膜５表面の凹凸が緩やかであり、透過率が高い。また、平面視において、ＩＴＯ結晶体５０の成長方向（方位角方向）に対して略直行し、かつ互いが略平行に延びる複数の溝が浅く視認される。したがって、ＩＴＯ膜５の構造的異方性は、ＩＴＯ結晶体５０の成長方向（方位角方向）に対して略直行する方向にダイレクタを持つ。さらに、液晶分子３１のダイレクタは、図５に示すように、ＩＴＯ結晶体５０の成長方向（方位角方向）に対して略直行する方向に、すなわち構造的異方性のダイレクタに配向する。したがって、得られたＩＴＯ膜５は、透明電極としてだけでなく、水平配向膜として機能する。
【００４９】
（実施形態３のＩＴＯ膜の製造例）
ステージ１６の角度βが９０度になるように調整する以外は、実施形態１と同様のスパッタ条件にて、スパッタリングを行う。得られるＩＴＯ膜５は、ＩＴＯ結晶体５０の角度αが略９０度であり、突起部５２の表面密度が２０個／μｍ２  以上である。得られるＩＴＯ膜５は、透明電極としてだけでなく、図６に示すように、基板４の面に対して液晶分子３１が垂直に配向する垂直配向膜として機能する。
【００５０】
上記実施形態１〜３の製造例では、ｘ軸を回転軸として、ステージ１６を回転させて、ステージ１６の角度βを調整することによって、ＩＴＯ結晶体５０の角度αを制御している。しかし、ｘ軸だけでなく、ｘ軸と直交するｙ軸を組み合わせてそれぞれ回転軸として、ステージ１６を任意の角度に回転させても良い。これにより、ＩＴＯ結晶体５０のダイレクタを極角方向だけでなく、方位角方向でも制御することができる。したがって、上記スパッタリング装置９を用いて、ステージ１６の傾き角度を制御することによって、液晶分子３１の配向方向や傾斜配向によるプレチルト角の制御を行うことができる。
【００５１】
本発明の液晶表示装置は、電極の表面に凹凸が形成されている。言い換えれば、電極が構造異方性を有する。これにより、液晶分子を配向させることができる。また、電極は、無機導電体層から主として構成されているので、いわゆるラビングレスな無機系配向膜である。さらに、液晶表示装置を製造するプロセスにおいて、液晶配向膜形成工程と電極形成工程とで、同じ材料を用いることが可能となり、コストダウンの効果を得ることができる。特に、無機導電体層がＩＴＯを含む場合、高耐光性のＩＴＯ配向膜が得られる。また、ＩＴＯ配向膜に透明電極としての機能を持たせることにより、電気伝導度を制御できる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、異物の問題を解決するためにラビング配向法を用いず、さらに光劣化を防ぐために有機膜を用いずに、液晶分子を配向させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の液晶表示装置を模式的に示す断面図である。
【図２】実施形態１における素子基板１を模式的に示す拡大断面図である。
【図３】実施形態１におけるＩＴＯ結晶体５０の成長方向（方位角方向）と、液晶分子３１の配向方向（方位角方向）との関係を示す模式図である。
【図４】実施形態２における素子基板１を模式的に示す拡大断面図である。
【図５】実施形態２におけるＩＴＯ結晶体５０の成長方向（方位角方向）と、液晶分子３１の配向方向（方位角方向）との関係を示す模式図である。
【図６】実施形態３における素子基板１を模式的に示す拡大断面図である。
【図７】製造例で用いるスパッタリング装置を模式的に示す概略図である。
【符号の説明】
１      素子基板
２      対向基板
３      液晶層
４      ガラス基板
５      画素電極
６      ガラス基板
７      共通電極
３１    液晶分子
５０    ＩＴＯ結晶体
５１    基層部
５２    突起部
【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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