(57)【要約】【課題】パターニングによるコスト高を防止し、液晶層内の突起の存在により、液晶の注入が妨げられるのを回避し、かつ黒表示時に光漏れが発生し、コントラストが低下するのを回避し得る液晶表示装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】液晶表示装置１０は、複数の絵素電極１２を有するＴＦＴ基板１と対向電極２２を有する対向基板２とによって液晶層３を挟持する。液晶表示装置１０は、両電極間に表示電圧が印加された時、１絵素電極１２内に液晶分子３ａの配向方向が異なる複数のドメインが形成される。対向基板２には斜め電界を発生させる凹部２４ａが形成される。少なくとも凹部２４ａの表面に対向基板２が積層されており、凹部２４ａの対向電極２２上には、誘電体層２６が充填されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の絵素電極を有する第１基板と対向電極を有する第２基板とによって液晶層を挟持する一方、上記両電極間に表示電圧が印加された時、１絵素電極内に液晶分子の配向方向が異なる複数のドメインが形成される液晶表示装置において、上記第２基板には斜め電界を発生させる凹部が形成されるとともに、少なくともこの凹部の表面に対向電極が積層されており、上記凹部の対向電極上には、誘電体層が充填されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記凹部が、カラーフィルタ層に形成されてい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】
前記誘電体層は、遮光部材にてなるか又は遮光部材にて遮光されていることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記凹部はスリット状に形成されるとともに、
上記凹部に対向する絵素電極には、このスリット状の凹部を挟むように平行に絵素電極が無い領域がスリット状に形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記液晶層の間隔を規定するための構造体をさらに含み、上記構造体と前記誘電体層とは同一材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
複数の絵素電極を有する第１基板とカラーフィルタ層に対向電極を積層した第２基板とによって液晶層を挟持する一方、上記両電極間に表示電圧が印加された時、１絵素電極内に液晶分子の配向方向が異なる複数のドメインが形成される液晶表示装置の製造方法において、
上記第２基板を製造するときに、
透明基板にカラーフィルタ層を積層するカラーフィルタ層積層工程と、
上記透明基板のカラーフィルタ層に、斜め電界を発生させる凹部を形成する凹部形成工程と、
上記凹部を形成したカラーフィルタ層の表面に対向電極を形成する対向電極形成工程と、
上記凹部の対向電極上に誘電体層を充填する充填工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記液晶層の間隔を規定するための構造体を形成する構造体形成工程をさらに含み、
上記構造体形成工程は、前記誘電体層の充填工程と同じタイミングで行うことを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるマルチドメイン垂直配向方式等の視野角を拡大し得る液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置では、コントラスト、動作速度、視角特性が良好な垂直配向膜を使用したＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式の液晶表示装置が実現されている。そして、近年、視野角拡大のために、表示画素を複数部分に分割し、分割された表示画素の各部分の液晶の配向を異ならせるマルチドメイン垂直配向技術が開発されている。
【０００３】
このようなマルチドメイン垂直配向方式を実現する基板構造には、主に二つある。
【０００４】
第一は、配向膜の下地に局所的に突起を形成した基板構造であり、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００５】
この種の液晶表示装置では、図６（ａ）に示すように、液晶分子１０１を挟む一対の基板におけるＴＦＴ基板側に形成された画素電極である透明電極１０２と、対向基板側に形成された対向電極１０３との両方に突起１０４・１０４を設け、突起１０４・１０４により発生される液晶分子１０１のプレチルト１０３ａにより、図６（ｂ）に示すように、電圧印加時（オン状態）では、分割配向が実現される。
【０００６】
すなわち、この基板構造によれば、電圧オフ時には液晶分子１０１が配向膜表面に垂直に配向するが、突起１０４・１０４の周りはこの突起１０４・１０４の斜面の影響によって基板面に対して僅かに傾斜した配向が得られる（以下、この配向部分を「傾斜配向部」という。）。
【０００７】
この基板構造において、電圧をオンすると、まず、傾斜配向部の液晶分子１０１が傾斜する。そして、突起１０４・１０４以外の液晶分子１０１も、これらの液晶分子１０１の影響を受けて、順次同じ方位へと配列する。その結果、画素全体に安定した配向が得られる。つまり、突起１０４・１０４を起点として、表示部全体の配向が制御される。
【０００８】
一方、上記第一の基板構造が、一対の基板におけるＴＦＴ基板及び対向基板のいずれにも突起を設けた構造であることを踏まえ、これに対して第二の構成基板として、ＴＦＴ基板側の画素電極に、突起を形成する代わりに電極抜き部（スリット）を設ける基板構造がある。
【０００９】
この第二の構成基板についても、上記特許文献１に開示されており、具体的には、図７に示すように、対向電極２０３には突起２０４を設ける一方、ＴＦＴ基板側の透明電極２０２にスリット２０５を形成しておく。この基板構造でも、電圧を印加すると、スリット２０５の近傍には電界の歪み（斜め電界）が発生し、前記透明電極１０２に突起１０４を設けた場合と同様の電界分布、液晶配向制御行うことができる。なお、スリット２０５を透明電極２０２と同時に形成することによって、プロセス増加を抑えることができる。
【００１０】
また、図８に示すように、透明電極３０２及び対向電極３０３の両方にスリット３０５…を形成しておいても、同様の電界分布、液晶配向制御行うことができる。
【００１１】
【特許文献１】
特許２９４７３５０号公報（平成１１（１９９９）年９月１３日発行）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の図６（ａ）（ｂ）に示す液晶表示装置では、突起１０４が存在することによって突起１０４の先端ではセル厚が薄い状態になるので、セル厚が狭い時にはディップ方式による液晶注入が困難となるという問題点を有している。すなわち、ディップ方式は、互いに対向する基板の間に真空吸引にて液晶を吸引注入するものであるが、突起の存在により液晶の注入が妨げられるようになる。
【００１３】
また、突起周辺の液晶分子が傾斜しているため、無印加時つまり黒表示時に光漏れが発生し、コントラストが低下するという問題点を有している。
【００１４】
一方、図８に示す液晶表示装置では、通常、カラーフィルタ側のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）からなる対向電極３０３をパターニングすることになるので、コスト高となる。すなわち、対向電極３０３をパターニングするためには、対向電極３０３上にフォトレジストを形成し、開口する部分を露光し、このフォトレジストをマスクとして対向電極３０３をエッチングし、その後、フォトレジストを剥離するという工程が必要となる。
【００１５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、パターニングによるコスト高を防止し、液晶層内の突起の存在により、液晶の注入が妨げられるのを回避し、かつ黒表示時に光漏れが発生し、コントラストが低下するのを回避し得る液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、複数の絵素電極を有する第１基板と対向電極を有する第２基板とによって液晶層を挟持する一方、上記両電極間に表示電圧が印加された時、１絵素電極内に液晶分子の配向方向が異なる複数のドメインが形成される液晶表示装置において、上記第２基板には斜め電界を発生させる凹部が形成されるとともに、少なくともこの凹部の表面に対向電極が積層されており、上記凹部の対向電極上には、誘電体層が充填されていることを特徴としている。
【００１７】
上記の発明によれば、第２基板には斜め電界を発生させる凹部が形成される。また、この凹部の表面に対向電極が積層されている。したがって、対向電極も凹部として形成される。
【００１８】
これによって、凹部の落ち込み部分が対向電極のエッジと同じ機能を有し、斜め電界を発生させることができる。このため、絵素電極及び対向電極間に表示電圧が印加されたときに斜め電界を形成し、その部分の液晶分子を配向規制することができる。したがって、この凹部は、配向規制手段としての機能を有し、１つの絵素電極内に液晶分子の配向方向が異なる複数のドメインを形成させることができる。また、これにより、応答速度の低下（応答特性の劣化）や残像現象の発生が抑制される。
【００１９】
そして、この構成では、対向電極に対して開口のためのパターニングをすることなく、かつ液晶層側に突起を形成することなく配向規制手段を形成することができる。
【００２０】
ところで、従来の配向規制手段として形成された突起では、該突起の周辺の液晶分子が基板面から見て傾斜しているので、黒表示時に光漏れが発生し、コントラストが低下するという問題点を有している。つまり、ノーマリブラックモードにおいては、電圧印加したときに、その印加電圧が高い程、白表示となり、その印加電圧が低い時ないし電圧無印加時に黒表示となるが、黒表示時において、突起の周辺における液晶分子の傾斜が液晶層の液晶分子の傾斜と異なるので、光漏れが発生する。
【００２１】
この点、本発明では、凹部の対向電極上には、誘電体層が充填されているので、対向電極の凹部に液晶分子が入り込まないようにすることができる。この結果、凹部近傍を含め、全ての液晶分子が基板表面に対して垂直に配向することになるため、電圧無印加時つまり黒表示時に光漏れが発生してコントラストが低下することを防止することができる。
【００２２】
また、凹部内に誘電体層が充填されていないときには、凹部の傾斜部表面の近傍における液晶分子の傾斜方向は凹部の傾斜部表面に略垂直であり、斜め電界による配向制御方向とは逆である。しかし、凹部に誘電体層を充填することによって、凹部の傾斜部の液晶分子は誘電体層表面に垂直となり、凹部の斜め電界効果による配向規制力を充分に発揮でき、より安定した配向制御を行うことができる。
【００２３】
したがって、パターニングによるコスト高を防止し、液晶層内の突起の存在により、液晶の注入が妨げられるのを回避し、かつ黒表示時に光漏れが発生し、コントラストが低下するのを回避し得る液晶表示装置を提供することができる。
【００２４】
また、本発明の液晶表示装置は、上記記載の液晶表示装置において、前記凹部が、カラーフィルタ層に形成されていることを特徴としている。
【００２５】
上記の発明によれば、凹部が、カラーフィルタ層に形成されているので、カラーフィルタ層を形成するときに凹部を形成することができる。したがって、別途に新たな工程を追加せずに、凹部を形成することができる。
【００２６】
また、本発明の液晶表示装置は、上記記載の液晶表示装置において、前記誘電体層は、遮光部材にてなるか又は遮光部材にて遮光されていることを特徴としている。
【００２７】
上記の発明によれば、誘電体層は、遮光部材にてなるか又は遮光部材にて遮光されているので、カラーフィルタ層の色抜けとなる部分を隠すことができる。
【００２８】
また、本発明の液晶表示装置は、上記記載の液晶表示装置において、前記凹部はスリット状に形成されるとともに、上記凹部に対向する絵素電極には、このスリット状の凹部を挟むように平行に絵素電極が無い領域がスリット状に形成されていることを特徴としている。
【００２９】
上記の発明によれば、前記凹部はスリット状に形成されるとともに、上記凹部に対向する絵素電極には、このスリット状の凹部を挟むように平行に絵素電極が無い領域がスリット状に形成されている。したがって、絵素電極に形成した絵素スリットと対向電極に形成した凹部とによる並列に設けた配向規制手段によって、確実に、両電極間に表示電圧が印加された時、１つの絵素電極内に液晶分子の配向方向が異なる複数のドメインを安定して形成することができる。
【００３０】
また、本発明の液晶表示装置は、上記記載の液晶表示装置において、前記液晶層の間隔を規定するための構造体をさらに含み、上記構造体と前記誘電体層とは同一材料で形成されていることを特徴としている。
【００３１】
上記の発明によれば、液晶層の間隔を規定するための構造体が、誘電体層と同一材料で形成されている。このため、凹部に誘電体層を充填するときに、液晶層の間隔を規定するための構造体つまりスペーサーを形成することができる。したがって、液晶層の間隔を規定するための構造体を形成する工程と誘電体層を充填する工程とを同時に行うことができるので、誘電体層の形成のために工程の増加を招くということがない。
【００３２】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記課題を解決するために、複数の絵素電極を有する第１基板とカラーフィルタ層に対向電極を積層した第２基板とによって液晶層を挟持する一方、上記両電極間に表示電圧が印加された時、１絵素電極内に液晶分子の配向方向が異なる複数のドメインが形成される液晶表示装置の製造方法において、上記第２基板を製造するときに、透明基板にカラーフィルタ層を積層するカラーフィルタ層積層工程と、上記透明基板のカラーフィルタ層に、斜め電界を発生させる凹部を形成する凹部形成工程と、上記凹部を形成したカラーフィルタ層の表面に対向電極を形成する対向電極形成工程と、上記凹部の対向電極上に誘電体層を充填する充填工程とを含むことを特徴としている。
【００３３】
上記の発明によれば、カラーフィルタ層積層工程及び凹部形成工程にて、カラーフィルタ層には斜め電界を発生させる凹部が形成される。また、対向電極形成工程にて、この凹部を含むカラーフィルタ層の表面に対向電極が積層される。したがって、対向電極も凹部として形成される。
【００３４】
これによって、凹部の落ち込み部分が対向電極のエッジと同じ機能を有し、斜め電界を発生させることができる。このため、絵素電極に形成した凹部によって、絵素電極及び対向電極間に表示電圧が印加されたときに斜め電界を形成し、その部分の液晶分子を配向規制することができる。したがって、この凹部は、配向規制手段としての機能を有し、１つの絵素電極内に液晶分子の配向方向が異なる複数のドメインを形成させることができる。また、これにより、応答速度の低下（応答特性の劣化）や残像現象の発生が抑制される。
【００３５】
そして、この構成及び方法では、対向電極に対して開口のためのパターニングをすることなく、かつ液晶層側に突起を形成することなく配向規制手段を形成することができる。
【００３６】
さらに、本発明では、凹部の対向電極上に誘電体層を充填する充填工程を含んでいる。
【００３７】
したがって、対向電極の凹部に液晶分子が入り込まないようにすることができる。この結果、凹部近傍を含め、全ての液晶分子が基板表面に対して垂直に配向することになるため、電圧無印加時つまり黒表示時に光漏れが発生してコントラストが低下することを防止することができる。
【００３８】
また、凹部内に誘電体層が充填されていないときには、凹部の傾斜部表面の近傍における液晶分子の傾斜方向は凹部の傾斜部表面に略垂直であり、斜め電界による配向制御方向とは逆である。しかし、凹部に誘電体層を充填することによって、凹部の傾斜部の液晶分子は誘電体層表面に垂直となり、凹部の斜め電界効果による配向規制力を充分に発揮でき、より安定した配向制御を行うことができる。
【００３９】
したがって、パターニングによるコスト高を防止し、液晶層内の突起の存在により、液晶の注入が妨げられるのを回避し、かつ黒表示時に光漏れが発生し、コントラストが低下するのを回避し得る液晶表示装置の製造方法を提供することができる。
【００４０】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記記載の液晶表示装置の製造方法において、前記液晶層の間隔を規定するための構造体を形成する構造体形成工程をさらに含み、上記構造体形成工程は、前記誘電体層の充填工程と同じタイミングで行うことを特徴としている。
【００４１】
上記の発明によれば、液晶層の間隔を規定するための構造体を形成する構造体形成工程は、前記誘電体層の充填工程と同じタイミングで行われる。このため、凹部に誘電体層を充填するときに、液晶層の間隔を規定するための構造体つまりスペーサーを形成することができる。したがって、液晶層の間隔を規定するための構造体を形成する工程と誘電体層を充填する工程とを同時に行うことができるので、誘電体層の形成のために工程の増加を招くということがない。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置について説明する。また、透過型液晶表示装置を例に説明するが、本発明はこれに限らず、反射型液晶表示装置や、透過反射両用型液晶表示装置に適用することができる。また、ノーマリブラックモードの表示を行う液晶表示装置にも、ノーマリホワイトモードの表示を行う液晶表示装置にも適用できる。
【００４３】
また、本願明細書においては、表示の最小単位である「絵素」に対応する液晶表示装置の領域を「絵素領域」と呼ぶ。カラー液晶表示装置においては、Ｒ、Ｇ、Ｂの「絵素」が１つの「画素」に対応する。アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、絵素電極とこの絵素電極に対向する対向電極とが絵素領域を規定する。
【００４４】
本実施の形態における液晶表示装置１０の絵素領域の構造を、図１〜図３に基いて説明する。なお、同図においては、説明の簡単さのために、スイッチング素子、ブラックマトリクス等を省略している。
【００４５】
本実施の形態の液晶表示装置１０は、図２に示すように、走査信号を供給する複数のゲートバスライン１５…とデータ信号を供給する複数のソースバスライン１６…とがそれぞれ交差して設けられ、これら各交点に絵素領域４…がそれぞれ設けられている。また、絵素領域４の略中央には横方向に補助容量配線１７が設けられている。
【００４６】
上記液晶表示装置１０は、図１（ａ）に示すように、第１基板としてのアクティブマトリクス基板（以下「ＴＦＴ基板」と呼ぶ。）１と、第２基板としての対向基板（「カラーフィルタ基板」とも呼ぶ。）２と、これらＴＦＴ基板１と対向基板２との間に設けられた液晶層３とを有している。
【００４７】
液晶層３の液晶分子３ａは、負の誘電率異方性を有し、ＴＦＴ基板１及び対向基板２の液晶層３側の表面に設けられた図示しない垂直配向膜（垂直配向層）によって、液晶層３に電圧が印加されていないとき、垂直配向膜の表面に対して垂直に配向する。すなわち、液晶層３は初期配向が垂直配向状態である。ただし、垂直配向状態にある液晶層３の液晶分子３ａは、垂直配向膜の種類や液晶材料の種類によって、垂直配向膜の表面つまり基板の表面の法線から若干傾斜することがある。一般に、垂直配向膜の表面に対して、液晶分子軸（「軸方位」とも言う。）が約８５°以上の角度で配向した状態が垂直配向状態と呼ばれる。
【００４８】
液晶表示装置１０のＴＦＴ基板１は、例えばガラス基板等の透明基板１１とその表面に形成された透明電極からなる絵素電極１２とを有している。一方、対向基板２は、例えばガラス基板等の透明基板２１とその表面に形成されたカラーフィルタ層２４及び透明電極からなる対向電極２２とを有している。そして、液晶層３を介して互いに対向するように配置された絵素電極１２と対向電極２２とに印加される電圧に応じて、絵素領域４毎の液晶層３の配向状態が変化する。この結果、液晶表示装置１０では、液晶層３の配向状態の変化に伴い、液晶層３を透過する光の偏光状態や量が変化する現象を利用して表示が行われる。
【００４９】
ここで、本実施の形態では、上記ＴＦＴ基板１の絵素電極１２には、配向規制手段である複数の絵素スリット１２ａ…が形成されている。絵素スリット１２ａは、絵素電極１２を形成している例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）からなる導電膜が形成されていない部分、すなわち、当該導電膜がスリット状に除去された部分である。
【００５０】
上記絵素スリット１２ａは、図２に示すように、長さに対して幅（長さに直交する方向）が著しく狭い形状の開口つまり細長い開口となっている。そして、液晶パネルの長辺及び短辺（マトリクス状配列の列方向および行方向）に対して４５°の方向に延びる辺を有している。なお、同図に示すように、絵素電極１２は、連続した単一の導電膜から形成されており、この絵素電極１２の領域内に該絵素電極１２の導電膜が除去された部分である複数の絵素スリット１２ａ…が形成されたものとなっている。
【００５１】
また、同図に示すように、絵素領域４の上側半分と下側半分とで、その辺の延びる方向が９０度異なっている。ただし、必ずしもこれに限らず、一つの絵素領域４に対して、絵素スリット１２ａが９０度の屈曲角度を有してジグザグ状に複数回繰り返して屈曲したものであっても良い。また、絵素領域４の上側半分が横方向に形成されている一方、絵素領域４の下側半分が縦横方向に形成されているものであってもよい。いずれの場合においても、相反する４方向に液晶分子３ａを傾斜させた４方向のドメインを形成できるためである。
【００５２】
一方、図１（ａ）に示すように、対向基板２には、絵素スリット１２ａと平行に配向規制手段である配向規制部２５が形成されている。ここで、本実施の形態の配向規制部２５は、カラーフィルタ層２４に形成した凹部２４ａからなっている。そして、凹部２４ａを有するカラーフィルタ層２４の表面に透明電極からなる対向電極２２が形成されている。
【００５３】
これにより、配向規制部２５を突起にて形成するのではないので、突起部でセル厚が薄くなることがなく、液晶注入が容易である。また、対向電極２２の形成に際しては、後で詳述するように、凹部２４ａを有するカラーフィルタ層２４の表面に導電材料を生成するだけである。このため、対向電極２２にスリットを形成する方法ではないので、スリットのためのパターニングの工程も発生しない。
【００５４】
上述のように、上記配向規制部２５は、上記の効果を有するものであるが、凹部２４ａにてなっているので、図３に示すように、凹部に誘電体が充填されていない状態においては、液晶分子３ａが配向規制部２５の凹部２４ａに入り込む。このため、液晶分子３ａは、この凹部２４ａの傾斜側面に垂直に配向し、液晶分子３ａが基板面から見て傾斜していることになる。
【００５５】
この結果、黒表示時に光漏れが発生し、コントラストが低下という問題点を有している。すなわち、ノーマリブラックモードにおいては、電圧印加したときに、その印加電圧が高い程白表示となり、その印加電圧が低いと黒表示となるが、黒表示時において、凹部２４ａの傾斜側面の周辺における液晶分子３ａの傾斜が絵素電極１２及び対向電極２２の周辺における液晶分子３ａの傾斜と異なるので、光漏れが発生する。
【００５６】
また、この部分では、液晶分子３ａの傾斜方向と、斜め電界の配向規制方向とが一致しないため、配向規制力が弱い。
【００５７】
そこで、本実施の形態では、図１（ａ）に示すように、この凹部２４ａに誘電体層２６を形成している。これにより、液晶分子３ａが配向規制部２５の凹部２４ａに入り込まないので、上記の問題が解決できる。
【００５８】
具体的に、本実施の形態の液晶表示装置１０における液晶分子３ａの配向状態について説明する。
【００５９】
まず、電圧が印加されていないとき及び黒表示のときには、図１（ａ）に示すように、液晶分子３ａは、絵素電極１２及び対向電極２２に対して垂直配向している。この状態から、電圧を印加すると、図１（ｂ）に示すように、上記絵素領域４の液晶層３内に、傾斜した領域を有する等電位線ＥＱで表される電界を形成する。電圧無印加時に垂直配向状態にある液晶層３内の負の誘電異方性を有する液晶分子３ａは、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３ａの配向変化をトリガーとして配向方向を変化し、この等電位線ＥＱに平行に液晶分子３ａが傾斜する。
【００６０】
さらに、図１（ｃ）に示すように、上記の配向方向に整合をとるように、全体が配向される。この結果、安定な傾斜配向を有する液晶ドメインが絵素スリット１２ａ及び絵素電極１２の周辺に形成される。そして、液晶層３に印加される電圧に応じて、この液晶ドメインの液晶分子３ａの配向が変化することによって、表示が行われる。
【００６１】
このとき、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、等電位線ＥＱは配向規制部２５の凹部２４ａの中にも形成されるが、この凹部２４ａには誘電体層２６が充填されているので、この凹部２４ａの中には液晶分子３ａが存在しない。すなわち、凹部内に誘電体層が充填されていないときには、凹部の傾斜部表面の近傍における液晶分子の傾斜方向は凹部の傾斜部表面に略垂直であり、斜め電界による配向制御方向とは逆である。しかし、凹部に誘電体層を充填することによって、凹部の傾斜部の液晶分子は誘電体層表面に垂直となり、凹部の斜め電界効果による配向規制力を充分に発揮でき、より安定した配向制御を行うことができる。
【００６２】
一方、カラーフィルタ層２４に誘電体層２６の部分を設けることは、カラーフィルタ層２４にカラーフィルタがない部分を形成することになる。したがって、例えば、誘電体層２６を無色透明の材料で形成した場合には、白色として見えることになる。
【００６３】
そこで、その影響を回避するために、誘電体層２６は、例えば、遮光部材にてなるか又は遮光部材にて遮光されていることが好ましい。これによって、色抜けが発生するのを防止することができる。
【００６４】
具体的には、誘電体層２６を透明材料にて形成し、ブラックマトリックス等の遮光部材で遮光する方法、又は誘電体層２６を黒色にする形成する方法をとることが可能である。これにより、液晶表示装置１０の表面に光を出さず、又は誘電体層２６に光を通さなくすることができる。また、誘電体層２６を各Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）と同じ色にて形成することも可能である。これにより、工程が少し煩雑になるが、最も明るく表示することができる。
【００６５】
次に、上記構成の液晶表示装置１０の製造方法について、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に基いて説明する。なお、説明は、本実施の形態の特徴的な対向基板２の製造方法についてのみ説明する。
【００６６】
対向基板２を作成するときは、まず、図４（ａ）に示すように、透明基板２１上にカラーフィルタ層２４を形成し、このカラーフィルタ層２４に凹部２４ａを形成する。次いで、図４（ｂ）に示すように、凹部２４ａを形成したカラーフィルタ層２４の表面に対向電極２２を形成する。その後、図４（ｃ）に示すように、凹部２４ａに誘電体層２６を充填し、表面全体に垂直配向膜を形成する。
【００６７】
なお、これらの工程は、従来の製造工程において行うことができる。すなわち、カラーフィルタ層２４は、例えばアクリル樹脂にてなっており、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のそれぞれを形成するものであるが、例えば、Ｒ（赤）のフィルタ層を形成するためには、その部分以外をマスクして露光し、Ｒ（赤）のフィルタ層のアクリル樹脂を塗布するものである。そして、Ｇ（緑）、Ｂ（青）についても同じ作業が行われる。したがって、カラーフィルタ層２４への凹部２４ａの形成及び誘電体層２６の充填は、各色のフィルタを形成するのと全く同じ方法で形成することができる。
【００６８】
また、誘電体層２６を充填するときには、フォトスペーサーと同時に同一層で形成すれば、別途の工程が増加するということがない。
【００６９】
したがって、凹部２４ａの形成及び誘電体層２６の充填に際して、別途の異なる工程が必要となることはなく、容易に誘電体層２６を有する配向規制部２５を形成することができる。
【００７０】
また、誘電体層２６を形成するときに、例えば、色層の有る部分と無い部分とに分かれている場合には、色層のない部分の凹部２４ａに例えば樹脂溶液の誘電体を入れて裏面露光を行う。これにより、色層の有るところは露光量が減少する一方、色層の無いところは露光量が多いので、選択的に、マスクなしで露光するだけで、密実な固体の誘電体層２６を形成することが可能である。
【００７１】
なお、誘電体層２６を凹部２４ａに形成する場合に、図（ｃ）に示すように、凹部２４ａに誘電体層２６が丁度収まるのが理想であるが、必ずしも完全に丁度収まっている必要はなく、例えば、図５（ａ）（ｂ）に示すように、誘電体層２６が凹部２４ａから一部はみ出している場合や、凹部２４ａに一部の隙間があっても良い。すなわち、配向制御状態に影響を及ぼさない状態であれば良い。
【００７２】
なお、本実施の形態では、一対の基板の両電極間に表示電圧が印加された時、１絵素電極内に液晶分子の配向方向が異なる複数のドメインが形成される場合として、細長い絵素スリット１２ａや配向規制部２５にて説明したが、必ずしもこれに限らず、例えば、放射状の傾斜配向を形成する場合にも適用が可能である。
【００７３】
このように、本実施の形態の液晶表示装置１０では、対向基板２には斜め電界を発生させる凹部２４ａが形成される。また、この凹部２４ａを含むカラーフィルタ層２４の表面に対向電極２２が積層されている。
【００７４】
これによって、配向規制部２５の落ち込み部分が、斜め電界を発生させることができる。このため、絵素電極１２及び対向電極２２間に表示電圧が印加されたときに斜め電界を形成し、その部分の液晶分子３ａを配向規制することができる。したがって、この配向規制部２５は、配向規制手段としての機能を有し、１つの絵素電極１２内に液晶分子３ａの配向方向が異なる複数のドメインを形成させることができる。また、これにより、応答速度の低下（応答特性の劣化）や残像現象の発生が抑制される。
【００７５】
そして、この構成では、対向電極２２に対して開口のためのパターニングをすることなく、かつ液晶層３側に突起を形成することなく配向規制部２５を形成することができる。
【００７６】
ところで、従来の配向規制手段として形成された突起では、該突起の周辺の液晶分子が基板面から見て傾斜しているので、黒表示時に光漏れが発生し、コントラストが低下するという問題点を有している。つまり、ノーマリブラックモードにおいては、電圧印加したときに、その印加電圧が高い程、白表示となり、その印加電圧が低い時ないし電圧無印加時に黒表示となるが、黒表示時において、突起の周辺における液晶分子の傾斜が液晶層の液晶分子の傾斜と異なるので、光漏れが発生する。
【００７７】
この点、本実施の形態では、凹部２４ａの対向電極２２上には、誘電体層２６が充填されているので、対向電極２２の凹部に液晶分子３ａが入り込まないようにすることができる。この結果、電圧無印加時つまり黒表示時に光漏れが発生してコントラストが低下することを防止することができる。
【００７８】
すなわち、凹部２４ａの傾斜部表面の近傍における液晶分子３ａの傾斜方向は凹部２４ａの傾斜部表面に略垂直であり、斜め電界による配向制御方向とは逆である。しかし、凹部２４ａに誘電体層２６を充填することによって、凹部２４ａの傾斜部の液晶分子３ａは誘電体層２６の表面に垂直となり、凹部２４ａの斜め電界効果による配向規制力を充分に発揮でき、より安定した配向制御を行うことができる。
【００７９】
したがって、パターニングによるコスト高を防止し、液晶層内の突起の存在により、液晶の注入が妨げられるのを回避し、かつ黒表示時に光漏れが発生し、コントラストが低下するのを回避し得る液晶表示装置１０を提供することができる。
【００８０】
また、本実施の形態の液晶表示装置１０では、凹部２４ａが、カラーフィルタ層２４に形成されているので、カラーフィルタ層２４を形成するときに凹部２４ａを形成することができる。したがって、別途に新たな工程を追加せずに、凹部を形成することができる。
【００８１】
また、本実施の形態の液晶表示装置１０では、誘電体層２６は、遮光部材にてなるか又は遮光部材にて遮光されているので、カラーフィルタ層２４の色抜けとなる部分を隠すことができる。
【００８２】
また、本実施の形態の液晶表示装置１０では、配向規制部２５はスリット状に形成されるとともに、配向規制部２５に対向する絵素電極１２には、このスリット状の配向規制部２５を挟むように平行にスリット状に絵素電極が無い領域（絵素スリット）１２ａが形成されている。したがって、絵素電極１２に形成した絵素スリット１２ａと対向電極２２に形成した配向規制部２５とによる並列に設けた配向規制手段によって、確実に、両電極間に表示電圧が印加された時、１つの絵素電極１２内に液晶分子３ａの配向方向が異なる複数のドメインを安定して形成することができる。
【００８３】
また、本実施の形態の液晶表示装置１０では、液晶層３の間隔を規定するための構造体が、誘電体層２６と同一材料で形成されている。このため、凹部２４ａに誘電体層２６を充填するときに、液晶層３の間隔を規定するための構造体つまりスペーサーを形成することができる。したがって、液晶層３の間隔を規定するための構造体を形成する工程と誘電体層２６を充填する工程とを同時に行うことができるので、誘電体層２６の形成のために工程の増加を招くということがない。
【００８４】
また、本実施の形態の液晶表示装置１０の製造方法は、複数の絵素電極１２を有するＴＦＴ基板１とカラーフィルタ層２４に対向電極２２を積層した対向基板２とによって液晶層３を挟持する一方、両電極間に表示電圧が印加された時、１絵素電極１２内に液晶分子３ａの配向方向が異なる複数のドメインが形成される。そして、対向基板２を製造するときに、透明基板２１にカラーフィルタ層２４を積層するカラーフィルタ層積層工程と、透明基板２１のカラーフィルタ層２４に、斜め電界を発生させる凹部２４ａを形成する凹部形成工程と、この凹部２４ａを形成したカラーフィルタ層２４の表面に対向電極２２を形成する対向電極形成工程と、凹部２４ａの対向電極２２上に誘電体層２６を充填する充填工程とを含む。
【００８５】
これによって、凹部２４ａの落ち込み部分が対向電極２２のエッジと同じ機能を有し、斜め電界を発生させることができる。このため、絵素電極１２及び対向電極２２間に表示電圧が印加されたときに斜め電界を形成し、その部分の液晶分子３ａを配向規制することができる。したがって、この凹部２４ａは、配向規制手段としての機能を有し、１つの絵素電極１２内に液晶分子３ａの配向方向が異なる複数のドメインを形成させることができる。また、これにより、応答速度の低下（応答特性の劣化）や残像現象の発生が抑制される。
【００８６】
そして、この方法では、対向電極２２に対して開口のためのパターニングをすることなく、かつ液晶層３側に突起を形成することなく配向規制部２５を形成することができる。
【００８７】
さらに、本実施の形態では、凹部２４ａの対向電極２２上に誘電体層２６を充填する充填工程を含んでいる。
【００８８】
したがって、対向電極２２の凹部２４ａに液晶分子３ａが入り込まないようにすることができる。この結果、凹部２４ａの近傍を含め、全ての液晶分子３ａが基板表面に対して垂直に配向することになるため、電圧無印加時つまり黒表示時に光漏れが発生してコントラストが低下することを防止することができる。
【００８９】
また、凹部内に誘電体層２６が充填されていないときには、凹部２４ａの傾斜部表面の近傍における液晶分子３ａの傾斜方向は凹部２４ａの傾斜部表面に略垂直であり、斜め電界による配向制御方向とは逆である。しかし、凹部２４ａに誘電体層を充填することによって、凹部２４ａの傾斜部の液晶分子３ａは誘電体層２６の表面に垂直となり、凹部２４ａの斜め電界効果による配向規制力を充分に発揮でき、より安定した配向制御を行うことができる。
【００９０】
したがって、パターニングによるコスト高を防止し、液晶層３内の突起の存在により、液晶の注入が妨げられるのを回避し、かつ黒表示時に光漏れが発生し、コントラストが低下するのを回避し得る液晶表示装置１０の製造方法を提供することができる。
【００９１】
また、本実施の形態の液晶表示装置１０の製造方法では、液晶層３の間隔を規定するための構造体を形成する構造体形成工程は、誘電体層２６の充填工程と同じタイミングで行われる。このため、凹部２４ａに誘電体層２６を充填するときに、液晶層３の間隔を規定するための構造体つまりスペーサーを形成することができる。したがって、液晶層３の間隔を規定するための構造体を形成する工程と誘電体層２６を充填する工程とを同時に行うことができるので、誘電体層２６の形成のために工程の増加を招くということがない。
【００９２】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置は、以上のように、第２基板には斜め電界を発生させる凹部が形成されるとともに、少なくともこの凹部の表面に対向電極が積層されており、上記凹部の対向電極上には、誘電体層が充填されているものである。
【００９３】
それゆえ、凹部の落ち込み部分が対向電極のエッジと同じ機能を有し、斜め電界を発生させることができる。このため、絵素電極及び対向電極間に表示電圧が印加されたときに斜め電界を形成し、その部分の液晶分子を配向規制することができる。したがって、この凹部は、配向規制手段としての機能を有し、１つの絵素電極内に液晶分子の配向方向が異なる複数のドメインを形成させることができる。また、これにより、応答速度の低下（応答特性の劣化）や残像現象の発生が抑制される。
【００９４】
そして、この構成では、対向電極に対して開口のためのパターニングをすることなく、かつ液晶層側に突起を形成することなく配向規制手段を形成することができる。
【００９５】
また、本発明では、凹部の対向電極上には、誘電体層が充填されているので、対向電極の凹部に液晶分子が入り込まないようにすることができる。この結果、電圧無印加時つまり黒表示時に光漏れが発生してコントラストが低下することを防止することができる。
【００９６】
したがって、パターニングによるコスト高を防止し、液晶層内の突起の存在により、液晶の注入が妨げられるのを回避し、かつ黒表示時に光漏れが発生し、コントラストが低下するのを回避し得る液晶表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【００９７】
また、本発明の液晶表示装置は、上記記載の液晶表示装置において、前記凹部が、カラーフィルタ層に形成されているものである。
【００９８】
それゆえ、カラーフィルタ層を形成するときに凹部を形成することができる。したがって、別途に新たな工程を追加せずに、凹部を形成することができるという効果を奏する。
【００９９】
また、本発明の液晶表示装置は、上記記載の液晶表示装置において、前記誘電体層は、遮光部材にてなるか又は遮光部材にて遮光されているものである。
【０１００】
それゆえ、カラーフィルタ層の色抜けとなる部分を隠すことができる。
【０１０１】
また、本発明の液晶表示装置は、上記記載の液晶表示装置において、前記凹部はスリット状に形成されるとともに、上記凹部に対向する絵素電極には、このスリット状の凹部を挟むように平行に絵素スリットが形成されているものである。
【０１０２】
それゆえ、絵素電極に形成した絵素スリットと対向電極に形成した凹部とによる並列に設けた配向規制手段によって、確実に、両電極間に表示電圧が印加された時、１つの絵素電極内に液晶分子の配向方向が異なる複数のドメインを安定して形成することができるという効果を奏する。
【０１０３】
また、本発明の液晶表示装置は、上記記載の液晶表示装置において、前記液晶層の間隔を規定するための構造体をさらに含み、上記構造体と前記誘電体層とは同一材料で形成されているものである。
【０１０４】
それゆえ、凹部に誘電体層を充填するときに、液晶層の間隔を規定するための構造体つまりスペーサーを形成することができる。したがって、液晶層の間隔を規定するための構造体を形成する工程と誘電体層を充填する工程とを同時に行うことができるので、誘電体層の形成のために工程の増加を招くということがないという効果を奏する。
【０１０５】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、以上のように、第２基板を製造するときに、透明基板にカラーフィルタ層を積層するカラーフィルタ層積層工程と、上記透明基板のカラーフィルタ層に、斜め電界を発生させる凹部を形成する凹部形成工程と、上記凹部を形成したカラーフィルタ層の表面に対向電極を形成する対向電極形成工程と、上記凹部の対向電極上に誘電体層を充填する充填工程とを含む方法である。
【０１０６】
それゆえ、この構成及び方法では、対向電極に対して開口のためのパターニングをすることなく、かつ液晶層側に突起を形成することなく配向規制手段を形成することができる。
【０１０７】
さらに、本発明では、凹部の対向電極上に誘電体層を充填する充填工程を含んでいる。
【０１０８】
したがって、対向電極の凹部に液晶分子が入り込まないようにすることができる。この結果、凹部近傍を含め、全ての液晶分子が基板表面に対して垂直に配向することになるため、電圧無印加時つまり黒表示時に光漏れが発生してコントラストが低下することを防止することができる。
【０１０９】
また、凹部内に誘電体層が充填されていないときには、凹部の傾斜部表面の近傍における液晶分子の傾斜方向は凹部の傾斜部表面に略垂直であり、斜め電界による配向制御方向とは逆である。しかし、凹部に誘電体層を充填することによって、凹部の傾斜部の液晶分子は誘電体層表面に垂直となり、凹部の斜め電界効果による配向規制力を充分に発揮でき、より安定した配向制御を行うことができる。
【０１１０】
したがって、パターニングによるコスト高を防止し、液晶層内の突起の存在により、液晶の注入が妨げられるのを回避し、かつ黒表示時に光漏れが発生し、コントラストが低下するのを回避し得る液晶表示装置の製造方法を提供することができるという効果を奏する。
【０１１１】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記記載の液晶表示装置の製造方法において、前記液晶層の間隔を規定するための構造体を形成する構造体形成工程をさらに含み、上記構造体形成工程は、前記誘電体層の充填工程と同じタイミングで行う方法である。
【０１１２】
それゆえ、液晶層の間隔を規定するための構造体を形成する工程と誘電体層を充填する工程とを同時に行うことができるので、誘電体層の形成のために工程の増加を招くということがないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明における液晶表示装置の実施の一形態を示すものであり、電圧無印加状態における絵素領域の断面構造を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は同一絵素領域において配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示す断面図であり、（ｃ）は同一絵素領域において定常状態を示す断面図である。
【図２】上記液晶表示装置における１つの絵素領域及びその周辺の構造を示す平面図である。
【図３】対向電極の配向規制部に誘電体層が無い液晶表示装置を示すものであり、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、対向基板の製造工程を示す断面図である。
【図５】（ａ）は上記配向規制部から誘電体層が一部はみ出した状態を示す断面図、（ｂ）は上記配向規制部において一部隙間ができている状態を示す断面図である。
【図６】（ａ）は従来の液晶表示装置において突起を形成した場合の、オフ状態の液晶分子の配向状態を示す断面図であり、（ｂ）は同オン状態の液晶分子の配向状態を示す断面図である。
【図７】従来の他の液晶表示装置における配向規制手段を示す断面図である。
【図８】従来のさらに他の液晶表示装置における配向規制手段を示す断面図である。
【符号の説明】
１    ＴＦＴ基板（第１基板）
２    対向基板（第２基板）
３    液晶層
３ａ  液晶分子
４    絵素領域
１０    液晶表示装置
１１    透明基板
１２    絵素電極
１２ａ  絵素スリット
１５    ゲートバスライン
１６    ソースバスライン
２１    透明基板
２２    対向電極
２４    カラーフィルタ層
２４ａ  凹部
２５    配向規制部
２６    誘電体層
ＥＱ  等電位線
【図１】
2005070146.tif 000003
【図２】
2005070146.tif 000004
【図３】
2005070146.tif 000005
【図４】
2005070146.tif 000006
【図５】
2005070146.tif 000007
【図６】
2005070146.tif 000008
【図７】
2005070146.tif 000009
【図８】
2005070146.tif 000010