(57)【要約】【課題】ベンド配向への転移を良好に行う。【解決手段】基体上方に第１突起部６０を形成するとともに、第１突起部６０の周辺部に第１突起部６０と離間した第２突起部６１及び第３突起部６２を形成する。第１突起部６０と第２突起部６１との間の第１溝部６５の延在方向が、第１突起部６０と第３突起部６２との間の第２溝部６６の延在方向と交差するように配置され、かつその交差部分が画素電極９の上方に配置されるようにする。基体上方において第１突起部６０、第２突起部６１、及び第３突起部６２の非形成領域に第１配向膜１８を形成する。第１配向膜１８の材料膜１８ａを形成した後、配向処理を第１溝部６５に沿って行い第１溝部６５の材料膜１８ａを第１配向膜１８の一部とし、次いで配向処理を第２溝部６６に沿って行い第２溝部６６の材料膜１８ａを第１配向膜１８の一部とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、該第１基板に対向する第２基板と、該第１基板と該第２基板との間に挟持された液晶層と、該第１基板又は該第２基板の該液晶層側の面に設けられた複数の画素電極と、を備えたＯＣＢモードの液晶装置であって、
前記第１基板の前記液晶層側の面に設けられた第１配向膜と、第１突起部と、第２突起部と、第３突起部と、を有してなり、
前記第１突起部と前記第２突起部との間に第１溝部を有し、前記第１突起部と前記第３突起部との間に第２溝部を有し、
前記第１溝部の延在方向と前記第２溝部の延在方向とは、前記画素電極と平面的に重なる領域において互いに交差し、
前記第１配向膜は、前記第１溝部と重なる領域に設けられて前記液晶層の液晶分子を前記第１溝部の延在方向に配向させる第１配向領域と、前記第２溝部と重なる領域に設けられて前記液晶分子を前記第２溝部の延在方向に配向させる第２配向領域と、を有していることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記第２基板の前記液晶層側の面に、前記第１溝部の延在方向及び前記第２溝部の延在方向と異なる方向に液晶分子を配向させる第２配向膜が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記第１突起部は、前記画素電極の周辺部に、又は前記画素電極の周縁部と周辺部とにわたって設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記第１突起部、前記第２突起部、及び前記第３突起部のうち少なくともいずれかが、前記第１基板と前記第２基板との間のスペーサとして機能することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項６】
第１基板と、該第１基板に対向する第２基板と、該第１基板と該第２基板との間に挟持された液晶層と、該第１基板又は該第２基板の該液晶層側の面に設けられた複数の画素電極と、を備えたＯＣＢモードの液晶装置の製造方法であって、
前記第１基板の前記液晶層側の面に、互いに離間している第１突起部と第２突起部と第３突起部とを形成する突起部形成工程と、
前記第１基板の前記液晶層側の面に配向処理を施す配向処理工程と、
前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる組立工程と、有し、
前記突起部形成工程では、前記第１突起部と前記第２突起部との間に設けられた第１溝部の延在方向が、前記第１突起部と前記第３突起部との間に設けられた第２溝部の延在方向と交差するように、前記第１突起部と前記第２突起部と前記第３突起部とを配置し、
前記配向処理工程では、前記配向処理を前記第１溝部の延在方向に沿って行い、次いで前記配向処理を前記第２溝部の延在方向に沿って行い、
前記組立工程では、前記交差部分と前記画素電極とが平面的に重なるように前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項７】
前記配向処理は、前記第１基板の前記液晶層側の面に設けられた第１配向膜に対して行うラビング処理であることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項８】
前記ラビング処理は、パイルを有するラビング布を前記第１配向膜に接触させて行い、前記突起部形成工程では、前記第１溝部の幅及び前記第２溝部の幅が、前記パイルの径より広くなり、かつパイルが前記第１配向膜に接触する部分の長さよりも狭くなるように、前記第１突起部、前記第２突起部、及び前記第３突起部を形成することを特徴とする請求項７に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項９】
前記突起部形成工程では、前記第１溝部の幅及び前記第２溝部の幅が１０μｍ以上１００μｍ以下となるように、前記第１突起部、前記第２突起部、及び前記第３突起部を形成することを特徴とする請求項８に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１０】
前記配向処理は、イオンビーム配向処理、光配向処理、又は斜方成膜法のいずれかであることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１１】
前記突起部形成工程では、前記第１基板の前記液晶層側の面に平行な断面形状が長方形の第１突起部を形成し、かつ該長方形の一辺と平行な方向に延びる第２突起部を形成するとともに、該第２突起部と直交する方向に延びる第３突起部を形成することを特徴とする請求項６〜１０のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置、電子機器、液晶装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末やＰＣ等の電子機器で動画が再生される機会が増えてきており、これら電子機器の表示部には、動画の画質向上のために、応答速度の向上が期待されている。電子機器の表示部に幅広く用いられている液晶装置の分野においては、表示動作時の応答性に優れたＯＣＢモードが注目されている。ＯＣＢモードの液晶装置は、他の液晶装置と同様に、一対の基板間に液晶層が封止された構造となっており、液晶分子を配向させて諧調表示を行うものであるが、液晶分子を配向させる方式が他の液晶装置と異なる。すなわち、ＯＣＢモードでは、表示動作時に液晶分子が基板間で弓なりに曲がって配向（ベンド配向）しており、基板間に印加する電界によりベンド配向の曲がり度合いを制御している。これにより、液晶層を通る光を変調して諧調表示を行うようになっている。
【０００３】
ところで、電源遮断時等の初期状態においてＯＣＢモードの液晶分子は、基板間で扇状に開いたスプレイ配向となっており、電源投入時にスプレイ配向からベンド配向に転移させる初期転移操作を行う必要がある。ベンド配向への転移が十分になされないと表示不良が生じたり、所望の応答性が得られなかったりするため、初期転移操作を適切に行うことが重要である。初期転移操作を容易に行う方法としては、ディスクリネーションを局所的に生じさせ、これを起点（核）としてベンド配向への転移を促進させる方法が知られている（例えば特許文献１）。
【０００４】
特許文献１では、基板上に突起部を形成しておき、基板上の配向膜材料に複数方向からラビング処理を行うことでこれに配向性を付与して配向膜を形成している。ラビング処理を進行させる方向において突起部の陰となる部分には、配向膜材料に配向性が付与されないので、複数方向からラビング処理することにより、突起部の周辺に互いに配向性が異なる部分を形成することができるとされている。互いに配向性が異なる部分の境界付近では、液晶分子の配向方向が定まらないためディスクリネーションが生じると考えられる。
【特許文献１】特開２００６−３３０３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１の方法を用いても、突起の大きさや形状、ラビング処理の条件等によっては、互いに異なる配向性の配向領域が良好に形成されない場合がある。すなわち、ラビング処理では、パイルを有するラビング布を材料に擦り付けることで材料に配向性を付与するが、パイルが突起の陰に回りこむことにより、突起の陰にもラビング処理が施されてしまう場合がある。一般に、複数回数ラビング処理された部分では最後にラビング処理された方向の配向性が支配的になるため、突起の陰にラビング処理が施されると、この部分を所望の配向性とすることができなくなってしまう。すると、所望のディスクリネーションを発生させることができず、初期転移操作を良好に行うことができなくなる。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑み成されたものであって、ベンド配向の核となる部分を良好に形成する液晶装置の製造方法を提供することを目的の一つとする。また、良好な応答性の液晶装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液晶装置は、第１基板と、該第１基板に対向する第２基板と、該第１基板と該第２基板との間に挟持された液晶層と、該第１基板又は該第２基板の該液晶層側の面に設けられた複数の画素電極と、を備えたＯＣＢモードの液晶装置であって、前記第１基板の前記液晶層側の面に設けられた第１配向膜と、第１突起部と、第２突起部と、第３突起部と、を有してなり、前記第１突起部と前記第２突起部との間に第１溝部を有し、前記第１突起部と前記第３突起部との間に第２溝部を有し、前記第１溝部の延在方向と前記第２溝部の延在方向とは、前記画素電極と平面的に重なる領域において互いに交差し、前記第１配向膜は、前記第１溝部と重なる領域に設けられて前記液晶層の液晶分子を前記第１溝部の延在方向に配向させる第１配向領域と、前記第２溝部と重なる領域に設けられて前記液晶分子を前記第２溝部の延在方向に配向させる第２配向領域と、を有していることを特徴とする。
【０００８】
このようにすれば、例えば第２溝部に沿ってラビング処理等の配向処理を行うと、第１突起部側から第１溝部に向かうパイルは第１突起部に進行を阻害されて第１溝部に入り込むことが防止されるともに、第２突起部側から第１溝部に向かうパイルも第２突起部により進行を阻害されて第１溝部に入り込むことが防止される。このように、第１溝部においては、第１突起部側からの配向処理、及び第１突起部側からの配向処理のいずれによっても配向性が付与されることがなく、第１溝部に沿った配向処理によってのみ配向性が付与させるようになっている。同様の理由により、第２溝部においては、第２溝部に沿った配向処理によってのみ配向性が付与されるようになっている。
【０００９】
したがって、例えば第１配向膜に第１溝部に沿って配向処理を行った後、第２溝部に沿って配向処理を行うと、第１溝部における第１配向膜には第１溝部の延在方向に液晶分子を配向させる配向性のみが付与されて前記第１配向領域となり、第２溝部における第１配向膜には第２溝部の延在方向に液晶分子を配向させる配向性のみが付与されて前記第２配向領域となる。これにより、第１溝部の延在方向と第２溝部の延在方向との交差部分に、第１配向領域と第２配向領域とが近接して配置される。したがって、交差部分に対応する部分の液晶層において、互いに配向方向が明確に異なる領域が近接して形成され、ここに所望のディスクリネーションを生じさせることが可能となる。よって、スプレイ配向からベンド配向への転移が良好かつ迅速に行われるようになり、応答性に優れた液晶装置となる。
【００１０】
また、前記第２基板の前記液晶層側の面に、前記第１溝部の延在方向及び前記第２溝部の延在方向と異なる方向に液晶分子を配向させる第２配向膜が設けられていることが好ましい。
このようにすれば、ディスクリネーションの発生が促進されるようになるので、スプレイ配向からベンド配向への転移がさらに良好かつ迅速に行われるようになる。
【００１１】
また、前記第１突起部は、前記画素電極の周辺部に、又は前記画素電極の周縁部と周辺部とにわたって設けられていることが好ましい。
通常、画素電極の周辺部は非表示領域とされており、このようにすれば第１突起部周辺における液晶分子の配向乱れを非表示領域内に隠すことができ、表示品質の低下を抑制することができる。
【００１２】
また、前記第１突起部、前記第２突起部、及び前記第３突起部のうち少なくともいずれかが、前記第１基板と前記第２基板との間のスペーサとして機能することが好ましい。
このようにすれば、スペーサを省くことができるので液晶装置の構成が簡略化される。
【００１３】
本発明の電子機器は、前記の本発明の液晶装置を備えたことを特徴とする。
このようにすれば、前記のように本発明の液晶装置は優れた応答性のものとなっているので、これを備えた電子機器は表示の応答性が優れたものとなる。
【００１４】
本発明の液晶装置の製造方法は、第１基板と、該第１基板に対向する第２基板と、該第１基板と該第２基板との間に挟持された液晶層と、該第１基板又は該第２基板の該液晶層側の面に設けられた複数の画素電極と、を備えたＯＣＢモードの液晶装置の製造方法であって、前記第１基板の前記液晶層側の面に、互いに離間している第１突起部と第２突起部と第３突起部とを形成する突起部形成工程と、前記第１基板の前記液晶層側の面に配向処理を施す配向処理工程と、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる組立工程と、有し、前記突起部形成工程では、前記第１突起部と前記第２突起部との間に設けられた第１溝部の延在方向が、前記第１突起部と前記第３突起部との間に設けられた第２溝部の延在方向と交差するように、前記第１突起部と前記第２突起部と前記第３突起部とを配置し、前記配向処理工程では、前記配向処理を前記第１溝部の延在方向に沿って行い、次いで前記配向処理を前記第２溝部の延在方向に沿って行い、前記組立工程では、前記交差部分と前記画素電極とが平面的に重なるように前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせることを特徴とする。
【００１５】
配向処理工程において、例えば第２溝部に沿ってラビング処理等の配向処理を行うと、第１突起部側から第１溝部に向かうラビング布のパイルは第１突起部により第１溝部に入り込むことが防止されるともに、第２突起部側から第１溝部に向かうパイルも第２突起部により第１溝部に入り込むことが防止される。このように第１溝部における第１配向膜には、第２溝部に沿った配向処理により配向性が付与されないので、第１溝部に沿った配向処理により付与された配向性、すなわち第１溝部の延在方向に液晶分子を配向させる配向性が保持される。同様にして、第２溝部における第１配向膜には、第２溝部に沿った配向処理により付与された配向性、すなわち第２溝部の延在方向に液晶分子を配向させる配向性が保持される。以上のように、第１溝部の延在方向と第２溝部の延在方向との交差部分において、互いの配向性が明確に異なる部分が近接して配置された第１配向膜を形成することができ、これを備えることにより良好な応答性とされた液晶装置を製造することができる。
【００１６】
また、前記配向処理は、前記第１基板の前記液晶層側の面に設けられた第１配向膜に対して行うラビング処理であることが好ましい。
ラビング処理によれば、例えば液相法で配した有機材料等に容易に配向性を付与することができ、製造コストを低くすることができる。
【００１７】
また、前記ラビング処理は、パイルを有するラビング布を前記第１配向膜に接触させて行い、前記突起部形成工程では、前記第１溝部の幅及び前記第２溝部の幅が、前記パイルの径より広くなり、かつパイルが前記第１配向膜に接触する部分の長さよりも狭くなるように、前記第１突起部、前記第２突起部、及び前記第３突起部を形成することが好ましく、第１溝部の幅及び第２溝部の幅が１０μｍ以上１００μｍ以下となるようにすることがより好ましい。
第１溝部の幅をパイルの径より広くすれば、第１溝部の延在方向にパイルが良好に入り込むようになり、良好にラビング処理を行うことができる。第２溝部の幅をパイルの径より広くすれば、第２溝部においても同様の効果が得られる。
また、第１溝部の幅をパイルが第１配向膜に接触する部分の長さよりも狭くすれば、第１溝部の延在方向以外の方向から第１溝部にパイルが入り込むことを確実に防止することができる。したがって、第１溝部において第１配向膜に所定の方向以外の配向性が付与されることが防止され、第１配向膜に所望の配向性を付与することができる。第２溝部の幅をパイルが第１配向膜に接触する部分の長さよりも狭くすれば、第２溝部においても同様の効果が得られる。
通常のラビング処理では、パイルの径が数μｍ程度のラビング布が用いられており、パイルを膜に接触させる長さは１００〜５００μｍ程度である。したがって、第１溝部の幅及び前記第２溝部の幅を、１０μｍ以上１００μｍ以下とすれば、実績があるラビング布やラビング方法を用いることができ、前記のように所望の配向性を有し、かつ信頼性が高い第１配向膜を形成することができる。
【００１８】
また、前記配向処理は、イオンビーム配向処理、光配向処理、又は斜方成膜法のいずれかであってもよい。
このようにすれば、例えば無機材料からなる膜に配向性を付与することができ、第１配向膜の材料の選択自由度を高くすることができる。
【００１９】
また、前記突起部形成工程では、前記第１基板の前記液晶層側の面に平行な断面形状が長方形の第１突起部を形成し、かつ該長方形の一辺と平行な方向に延びる第２突起部を形成するとともに、該第２突起部と直交する方向に延びる第３突起部を形成することが好ましい。
このようにすれば、第１溝部や第２溝部が直線状になるため、第１溝部や第２溝部において液晶分子を配向させる方向がより明確に規定されるようになる。また、ラビング処理により配向性を付与する場合には、第１溝部や第２溝部に沿って良好に配向性を付与することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態を説明するが、本発明の技術範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、以降の説明では図面を用いて各種の構造を例示するが、構造の特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造はその寸法や縮尺を実際の構造に対して異ならせて示す場合がある。
【００２１】
図１は、本実施形態の液晶装置１００を構成するサブ画素２００の回路構成図である。サブ画素２００はマトリックス状に多数配置されており、図１に示すように、それぞれのサブ画素２００には、画素電極９とＴＦＴ３０とが設けられている。ＴＦＴ３０は、サブ画素２００のスイッチング制御するものである。ＴＦＴ３０のソースには、データ線駆動回路１０１から延びるデータ線６ａが電気的に接続されており、ＴＦＴ３０のドレインには画素電極９が電気的に接続されている。データ線駆動回路１０１は、データ線６ａを介して画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各サブ画素２００に供給する。
【００２２】
ＴＦＴ３０のゲートには、走査線駆動回路１０２から延びる走査線３ａが電気的に接続されている。走査線駆動回路１０２から走査線３ａに所定のタイミングで走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍがパルス的に供給され、走査信号Ｇ１〜Ｇｍはこの順に線順次でＴＦＴ３０のゲートに印加されるようになっている。ＴＦＴ３０のゲートに走査信号Ｇ１〜Ｇｍが印加されると、ＴＦＴ３０のゲートとソースの間が一定期間オンとなり、データ線６ａ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９に書き込まれるようになっている。
【００２３】
画素電極９は、後述する共通電極と対向しており、画素電極９と共通電極との間に液晶層を介することで容量が構成される。また、サブ画素２００には、走査線３ａに平行して設けられた容量線３ｂに接続されるとともに、ＴＦＴ３０のドレインと画素電極９との間に蓄積容量７０が設けられている。前記容量と蓄積容量７０は並列接続となっており、画素電極９に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１〜Ｓｎは、前記容量と蓄積容量７０とに一定期間保持される。蓄積容量７０が併設されていることにより、前記容量に保持された画像信号がリークしないようになっている。
【００２４】
図２は、２つのサブ画素２００を拡大して示す平面構成図である。図２に示すように、本実施形態のサブ画素２００はデータ線６ａと走査線３ａとによって囲まれた領域であり、概略長方形形状となっている。また、走査線３ａに隣接してこれと平行に延びる容量線３ｂが設けられている。ここでは走査線３ａの延在方向をＸ方向とし、データ線６ａの延在方向をＹ方向とする。また、図２において右向きをＸ正方向とし、その反対方向をＸ負方向とする。また、上向きをＹ正方向とし、その反対方向をＹ負方向とする。
【００２５】
また、サブ画素２００には、ＩＴＯ等からなる画素電極９が設けられている。画素電極９は、データ線６ａに平行な長辺と走査線３ａに平行な短辺とを有する平面視長方形状となっており、データ線６ａのＸ負方向、走査線３ａのＹ負方向に配置されている。なお、本実施形態では、複数のサブ画素２００のそれぞれに対応する画素電極９間及び画素電極９周縁部の一部、すなわちデータ線６ａや走査線３ａ等が配置されている領域が非表示領域となっている。
【００２６】
また、データ線６ａと走査線３ａとの交差部の近傍にはＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は、走査線３ａの平面領域内に部分的に形成された島状のアモルファスシリコン膜からなる半導体層３５と、半導体層３５と一部平面的に重なって形成されたソース６ｂと、ドレイン３２と、を備えている。走査線３ａは半導体層３５と平面的に重なる位置でＴＦＴ３０のゲートとして機能する。
【００２７】
ＴＦＴ３０のソース６ｂは、データ線６ａから分岐されて半導体層３５に延びる平面視略Ｌ形状となっており、ドレイン３２は、半導体層３５上から画素電極９側に延びて矩形状の容量電極（図示略）と電気的に接続されている。容量電極上には、画素電極９のコンタクト部が配置されており、両者が平面的に重なる位置に設けられた画素コンタクトホール４５を介して容量電極と画素電極９とが電気的に接続されている。また容量電極は、容量線３ｂの平面領域内に配置されており、この位置で厚さ方向に対向する容量電極と容量線３ｂとを電極とする蓄積容量７０（図１参照）が形成されている。
【００２８】
また、画素電極９の一部を覆って第１突起部６０が設けられており、第１突起部６０の周辺部には、第１突起部６０から離間して配置された第２突起部６１及び第３突起部６２が設けられている。本実施形態の第１突起部６０は、Ｘ方向に平行な辺とＹ方向に平行な辺とを有する平面視正方形状のものであり、例えば一辺の長さが２０μｍ程度の大きさである。また、第２突起部６１は、Ｘ方向に延びる平面視長方形状のものであり、第３突起部６２は、Ｙ方向に延びる平面視長方形状のものである。本実施形態の第２突起部６１及び第３突起部６２は、ほぼ同じ大きさであり、例えば長辺が２０μｍ程度、短辺が１０μｍ程度の大きさである。
【００２９】
第１突起部６０と第２突起部６１との間は、第１溝部６５となっており、第１突起部６０と第３突起部６２との間は、第２溝部６６となっている。本実施形態では、第１溝部６５はＸ方向に沿って延びており、第２溝部６６はＹ方向に沿って延びている。第１溝部６５の幅と第２溝部６６幅は、ともに１０μｍ程度である。なお、第１突起部６０、第２突起部６１、及び第３突起部６２の非形成領域における画素電極９の上には、図示しない第１配向膜が形成されている。
【００３０】
図３（ａ）は、図２のＡ−Ａ’線に沿う部分断面構成図であり、図３（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ’線に沿う部分断面構成図である。図３（ｂ）に示すように、液晶装置１００は、互いに対向して配置された第１基板１０及び第２基板２０と、これらの基板に挟持された液晶層５０と、を備えて構成されている。第１基板１０の端部と第２基板２０の端部とは、シール材（図示略）によって貼り合わせられており、液晶層５０は、これらの基板間に封止されている。また、第１基板１０の外側（液晶層５０と反対側）に配置された位相差板３３及び偏光板３６と、第２基板２０の外側（液晶層５０と反対側）に配置された位相差板３４及び偏光板３７と、偏光板３６の外側に設けられて素子基板１０の外面側から照明光を照射する照明装置６１とを備えて構成されている。
【００３１】
第１基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明基板１１を基体としてなり、透明基板１１の内面側には、走査線３ａ及び容量線３ｂが形成されており、走査線３ａ及び容量線３ｂを覆ってゲート絶縁膜１２が形成されている。また、ゲート絶縁膜１２上には、選択的に半導体層３５が形成されており、半導体層３５に一部乗り上げるようにしてソース６ｂと、ドレイン３２とが形成されている。また、ドレイン３２におけるソース６ｂの反対側には、ドレイン３２と一体に容量電極３１が形成されている。半導体層３５は、ゲート絶縁膜１２を介して走査線３ａと対向配置されており、該対向領域で走査線３ａがＴＦＴ３０のゲートとして機能するようになっている。容量電極３１は、ゲート絶縁膜１２を介して容量線３ｂと対向配置されており、容量電極３１と容量線３ｂとが対向する領域に、ゲート絶縁膜１２を誘電体膜とする蓄積容量７０が構成される。また、ＴＦＴ３０を覆って、層間絶縁膜１３が設けられており、層間絶縁膜１３を貫通して画素コンタクトホール４５が設けられている。層間絶縁膜１３上に設けられた画素電極９は、画素コンタクトホール４５を介して容量電極３１と電気的に接続されており、ＴＦＴ３０のドレイン３２と導通するようになっている。
【００３２】
また、図３（ａ）に示すように、層間絶縁膜１３上方における画素電極９の非形成部から形成部にわたって、第１突起部６０が設けられている。また、第１突起部６０の周辺部には、これから離間して配置された第２突起部６１及び第３突起部６２が設けられている。本実施形態では、これら突起部がほぼ同じ高さに形成されており、第１基板１０と第２基板２０との間のスペーサとして機能するようになっている。
【００３３】
また、画素電極９を含んだ層間絶縁膜１３上において、第１突起部６０、第２突起部６１、及び第３突起部６２の非形成部を覆って第１配向膜１８が設けられている。第１配向膜１８は、液晶層５０の液晶分子を所定の方位角に配向させる配向性を有するものであり、本実施形態の第１配向膜１８は、複数の画素電極９を覆って一括して設けられている。
【００３４】
第１突起部６０と第２突起部６１との間は、第１溝部６５となっており、第１突起部６０と第３突起部６２との間は、第２溝部６６となっている。第１溝部６５における第１配向膜１８は、第１溝部６５の延在方向（Ｘ方向）に液晶分子を配向させる第１配向領域となっており、第２溝部６６における第１配向膜１８は、第２溝部６６の延在方向（Ｙ方向）に液晶分子を配向させる第２配向領域となっている。また、第１溝部６５及び第２溝部６６以外の部分の第１配向膜１８は、第１溝部６５の延在方向、及び第２溝部６６の延在方向と異なる方向に液晶分子を配向させるようになっており、この方向が大部分の液晶分子を配向させる主方向となっている。本実施形態では、前記主方向は、Ｘ正方向と４５°の角度をなしてＹ負方向へ向かう方向となっている。
【００３５】
対向基板２０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明基板２１を基体としてなり、透明基板２１の内面側（液晶層５０側）には、各々のサブ画素２００に対応する色種の色材層からなるカラーフィルタ２２と、共通電極２３と、第２配向膜２９とが積層形成されている。共通電極２３は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなり、複数のサブ画素２００を覆う平面ベタ状に形成されたものである。第２配向膜２９は、例えばポリイミドからなるものであり、共通電極２３を覆って形成されている。第２配向膜２９は、第１配向膜１８の前記主方向に液晶分子を配向させるようになっている。
【００３６】
以上のような構成の液晶装置１００は、データ線６ａからの画像信号をＴＦＴ３０でスイッチング制御することにより、複数のサブ画素２００の画素電極９に個別に画像信号を伝達できるようになっている。画素電極９に画像信号が伝達されると、画素電極９と共通電極１９との間に所定の電界が印加されて、これら電極間の液晶分子は、電界に応じた方向を向くようになる。これにより、照明装置６１からの光が、画像信号に応じて変調され、位相差板３４及び偏光板３７等でフィルタリングされることで諧調表示が可能となっている。ＯＣＢモードの液晶装置１００は、表示動作時に液晶層５０の液晶分子をベンド配向させておき、その曲がり度合いを電界により制御して光の変調を行うことで、高速応答性を実現している。
ＯＣＢモードの液晶装置は、電源遮断時等の初期状態において液晶分子の配向がスプレイ配向となっており、前記の表示動作を行うためには、液晶分子の配向をベンド配向に転移させる初期転移操作を行う必要がある。以下、初期転移操作について図面に基づいて説明する。
【００３７】
図４は、ＯＣＢモードの液晶分子の配向状態を示す説明図である。初期状態においてＯＣＢモードの液晶装置は、図４（ｂ）に示すように、液晶分子５１の配向が扇状に開いたスプレイ配向になっている。また、表示動作時には、図４（ａ）に示すように、液晶分子５１が弓なりに曲がったベンド配向になっている。通常、配向状態の転移は、電源投入時にある閾値以上の電圧を液晶層５０に印加し、所定の電界を液晶分子５１に印加すること等の初期転移操作により行われている。初期転移が十分に行われないと、表示不良を生じることや所望の高速応答性が得られないこと等の不都合を生じる。スプレイ配向からベンド配向への転移は、ツイスト配向を経由させることにより円滑に進行することが知られており、特に９０°以上のツイストが好ましいとされている。また、スプレイ配向からツイスト配向へ転移させる際に、液晶分子の回転方向が互いに異なる２つの領域を設けるようにすれば、これら領域間にディスクリネーションを生じるようになり、これが起点（ベンド核）となってベンド配向への転移が迅速かつ良好に行われることが知られている。
【００３８】
初期状態の液晶装置１００にあっては、第１溝部６５が第１配向領域となっており、これに対応する液晶層５０の液晶分子はＸ方向を向いて配向している。また、第２溝部６６が第２配向領域となっており、これに対応する液晶層５０の液晶分子はＹ方向を向いて配向している。また、第１溝部６５及び第２溝部６６以外の部分では、液晶分子は主方向を向いて配向している。液晶層５０に電圧を印加すると、第１配向領域の液晶分子と第２配向領域の液晶分子とは、配向方向の違いにより互いに異なる方向に回転する。そのため、第１溝部６５の延在方向と第２溝部６６の延在方向とが交差する領域６７に、前記のようなベンド核を生じる。これにより、スプレイ配向からベンド配向への転移が良好かつ迅速に行われるようになっている。
【００３９】
次に、本発明に係る液晶装置の製造方法の一実施形態を説明する。本実施形態は、本発明の液晶装置の製造方法を、前記液晶装置１００を製造する方法に適用した例である。以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００４０】
図５（ａ）〜（ｆ）は、第１突起部６０、第２突起部６１、第３突起部６２、及び第１配向膜１８を形成する方法を模式的に示す平面図であり、図５（ａ）〜（ｆ）では、要部のみを示している。なお、第１突起部６０等の形成に先立ち、図５（ａ）に示すような下地部分を形成しておく。例えば、透明基板１１上に走査線３ａ及び容量線３ｂを形成し、走査線３ａ及び容量線３ｂを覆ってゲート絶縁膜１２を形成する。次いで、ゲート絶縁膜１２上に、選択的にＴＦＴ３０を形成し、ＴＦＴ３０を覆って層間絶縁膜１３を形成する。次いで、層間絶縁膜１３を貫通して画素コンタクトホール４５を形成し、画素コンタクトホール４５を介してＴＦＴ３０のドレイン３２と導通する画素電極９を形成する。これらは公知の材料及び方法を用いて形成することができる。
【００４１】
次に、図５（ｂ）に示すように、層間絶縁膜１３上における画素電極９の非形成部から形成部にわたって第１突起部６０を形成するとともに、第１突起部６０の周辺部にこれと離間して第２突起部６１及び第３突起部６２を形成する。具体的には、画素電極９を含んだ層間絶縁膜１３上の全面に、例えば液相法等を用いて光硬化型の樹脂材料を成膜し、この膜にマスクパターン等を用いて選択的に光を照射することにより、この膜を選択的に硬化させる。そして、未硬化部分を除去して、第１突起部６０、第２突起部６１及び第３突起部６２を一括して形成する。このようにすれば、これらをほぼ同じ高さに形成することができるので、製造後においてこれらをスペーサとして良好に機能させることができる。
【００４２】
なお、本実施形態では、断面形状が正方形の柱状に第１突起部６０を形成し、断面形状が長方形の柱状に第２突起部６１及び第３突起部６２を形成する。また、第１突起部６０は、例えば一辺が２０μｍ程度の大きさとし、第２突起部６１及び第３突起部６２は、例えば長辺が２０μｍ程度、短辺が１０μｍ程度とする。また、第１突起部６０と第２突起部６１との間の第１溝部６５の延在方向が第１突起部６０と第３突起部６２との間の第２溝部６６の延在方向と交差するように、すなわち第１溝部６５と第２溝部６６とが互いに異なる方向に延びるように第１突起部６０、第２突起部６１及び第３突起部６２を形成する。本実施形態では、第１溝部６５がＸ方向に沿うようにするとともに、第２溝部６６がＹ方向に沿うようにする。また、第１溝部６５の幅及び第２溝部６６の幅は、いずれも１０μｍ程度とする。
【００４３】
次に、画素電極９を含んだ層間絶縁膜１３上において、第１突起部６０、第２突起部６１及び第３突起部６２の非形成部を覆う第１配向膜１８を形成する。第１配向膜１８の形成方法としては、配向膜の材料膜を形成しこの材料膜に配向処理を行って配向性を付与する方法や、配向膜の材料を斜方成膜して配向性が付与された膜を成膜する方法等を用いることができる。具体的な方法としては、ラビング法やイオンビーム配向、光配向等の配向処理、斜方蒸着法や斜方スパッタリング法等の斜方成膜法等が挙げられる。
【００４４】
本実施形態では、図５（ｃ）に示すように、画素電極９を含んだ層間絶縁膜１３上において、第１突起部６０、第２突起部６１及び第３突起部６２の非形成部を覆って液相法を用いてポリイミドを配し、第１配向膜１８の材料膜１８ａを形成する。次いで、材料膜１８ａラビング処理を行ってこれに配向性を付与して第１配向膜１８を形成する。
【００４５】
具体的には、パイルを有するラビング布を巻きつけたローラーを、材料膜１８ａの表面に接触させ所定の方向に沿って滑り転がすことにより、パイルを材料膜１８ａに擦り付けこれに配向性を付与する。ラビング布としては、通常と同様にパイルの径が数μｍ程度のものを用いる。また、ローラーを材料膜１８ａに接触させる度合いとしても、通常と同様に、パイル先端から１００〜５００μｍ程度の長さ部分が接触するようにする。
【００４６】
そして、図５（ｄ）に示すように、第１溝部６５に沿って、例えばＸ負方向からＸ正方向へラビング処理Ｒ１を行う。第１溝部６５においては、第１溝部６５の幅がパイルの径よりも広いので、ここにパイルが入り込むことにより材料膜１８ａに液晶分子をＸ方向に配向させる配向性Ｄ１が付与される。第２突起部６１や第３突起部６２のＸ正方向側の近傍においては、ラビング処理Ｒ１の進行方向下流（Ｘ負方向）から第２突起部６１や第３突起部６２の陰となるため、材料膜１８ａに配向性が付与されにくくなっているが、配向性が付与されてしまうこともある。これは、例えばパイルは柔軟性を有しているので巻き毛状になり、これが第１突起部６０や第３突起部６２の側面あるいは上面を回り込むこと等により、陰となる部分においても材料膜１８ａと接触してしまうためと考えられる。
【００４７】
回り込んだパイルはローラーの回転等によりＸ負方向に向かうが、その進行は第３突起部６２により阻まれるので、これが第２溝部６６に入り込むことは極めてまれである。なお、本実施形態のように、パイルが材料膜１８ａに接触する長さ（例えば１００μｍ）よりも狭い幅の第２溝部６６とすれば、パイルが第２溝部６６に入り込むことを確実に防止できる。
【００４８】
次いで、図５（ｅ）に示すように、第２溝部６６に沿って、例えばＹ負方向からＹ正方向へラビング処理Ｒ２を行う。第２溝部６６においては、ここにパイルが入り込むことにより材料膜１８ａに液晶分子をＹ方向に配向させる配向性Ｄ２が付与される。複数回数のラビング処理をなされた部分では、最後のラビング処理により付与された配向性が支配的になることが知られているが、第１溝部６５においては、ここにパイルが入り込むことが防止されているので、配向性Ｄ２が付与されることがない。したがって、第１溝部６５においては、ラビング処理Ｒ１による配向性Ｄ１が保持される。また、第１溝部６５、第２溝部６６以外の部分では、ラビング処理Ｒ１による配向性Ｄ１にラビング処理Ｒ２による配向性Ｄ２が上書きされる。
【００４９】
次いで、図５（ｆ）に示すように、前記主方向に沿ってラビング処理Ｒ３を行う。本実施形態では、主方向としては、Ｘ方向と４５°の角度をなしてＹ負方向に向かう方向とする。ここで、第１溝部６５、及び第２溝部６６には、パイルが入り込むことが防止されているので、配向性が付与されない。したがって、第１溝部６５においては、ラビング処理Ｒ１による配向性Ｄ１が保持され、かつ第２溝部６６においては、ラビング処理Ｒ２による配向性Ｄ２が保持される。また、第１溝部６５及び第２溝部６６以外の部分では、ラビング処理Ｒ２による配向性Ｄ２にラビング処理Ｒ３による配向性Ｄ３が上書きされる。
以上のようにして、第１溝部６５において配向性Ｄ１とされた部分と、第２溝部６６において配向性Ｄ２とされた部分とを備えた第１配向膜１８を形成することができ、これを備えた第１基板１０を形成することができる。
【００５０】
また、第１基板１０とは別に、公知の方法等を用いて第２基板２０を形成する。そして、第１基板１０と第２基板２０とを、第１配向膜１８と第２配向膜２９とが内面側となるように貼り合せるとともに、これら基板間に液晶分子を含有した液晶層５０を封止する。そして、液晶層５０の液晶分子の再配向処理を行うこと等により、液晶装置１００が得られる。
【００５１】
以上のような本発明の液晶装置の製造方法によれば、第１突起部６０、第２突起部６１、及び第３突起部６２を形成しているので、第１溝部６５においては第１溝部６５に沿って行ったラビング処理Ｒ１のみが材料膜１８ａに配向性Ｄ１を付与し、第２溝部６６においては第２溝部６６に沿って行ったラビング処理Ｒ２のみが材料膜１８ａに配向性Ｄ２を付与する。したがって、第１溝部の延在方向に液晶分子を配向させる配向性Ｄ１を有する部分と、第２溝部の延在方向に液晶分子を配向させる配向性Ｄ２を有する部分とを備え、しかもそれぞれの部分で配向性が明確に異なるように第１配向膜１８を形成することができる。よって、これを備えたことにより高速応答性とされた液晶装置を製造することができる。
【００５２】
また、このようにして得られた本発明の液晶装置は、第１溝部６５の延在方向と第２溝部６６の延在方向との交差部分６７において、互いに異なる配向性Ｄ１、Ｄ２とされた部分が近接して配置されるようになっており、しかもそれぞれの部分において液晶分子を配向させる方向が明確に異なるようにされている。したがって、交差部分６７に対応する液晶層５０において、所望のディスクリネーションを生じさせることが可能となり、これを起点としてスプレイ配向からベンド配向への転移を良好にかつ迅速に行うことができる。よって、高品質表示が可能でありかつ高速応答性の液晶装置となっている。
【００５３】
なお、前期実施形態では、正方形の第１突起部６０を形成したが、三角形や５角形以上の多角形、円形や楕円等、これらの組み合わせによる形状としてもよく、例えば、長方形の角を丸くした長円のような形状としてもよい。また、前記実施形態では、第２突起部６１、第３突起部６２の２つを第１突起部６０の周辺に配置したが、３以上を配置してもよく、例えば第１突起部６０の４辺に沿うように、第１突起部６０を挟んで第２突起部６１の反対側に第４突起部を設け、第１突起部６０を挟んで第３突起部の反対側に第５突起部を設けるようにしてもよい。この場合には、第１突起部と第４突起部との間の溝部が、第１突起部と第３突起部との間の溝部と交差し、この交差部分においても前記実施形態の交差部分６７と同様に、ベンド配向への転移を促進させるように機能する。このように、第１突起部６０の角に前記したような交差部分が４つ形成されるため、ベンド配向への転移をより良好にかつ迅速に行うことが可能となる。
【００５４】
また、第１突起部を複数の画素電極にわたって設けるようにしてもよい。例えば、前記の例のように第１突起部６０の４辺に沿って第２〜第５突起部を設ける場合に、Ｘ方向に隣接する２つの画素電極がＹ方向に２組並んだ４つの画素電極に、第１突起部の４つの角がそれぞれ配置されるようにすることもできる。
【００５５】
また、第１突起部、第２突起部、及び第３突起部を第２基板２０側に形成してもよい。この場合には、第１溝部の延在方向と第２溝部の延在方向とが交差する交差部分が画素電極と平面的に重なるように、第１基板と第２基板とを貼り合わせることにより、本発明の効果を得ることができる。
【００５６】
また、前記実施形態では、有機材料を成膜しこの膜にラビング処理を行って、第１配向膜１８を形成したが、ラビング処理以外の配向処理を採用してもよい。例えば、有機材料からなる膜に光配向処理を行って第１配向膜を形成してもよいし、無機材料からなる膜にイオンビーム配向処理を行って第１配向膜を形成してもよい。また、例えば斜方スパッタリング法や斜方蒸着法等の斜方成膜法により、無機材料を成膜するとともに配向性を付与するようにしてもよい。前記の配向処理のいずれを採用した場合でも、互いの配向性が明確に異なる部分を有する第１配向膜を形成することができ、高速応答性の液晶装置を製造することができる。
【００５７】
（電子機器）
図６、図７は、本発明に係る電子機器の例を示す斜視図である。図６に示す携帯電話１１００は、前記実施形態の液晶装置を小サイズの表示部１１０１として備え、複数の操作ボタン１１０２、受話口１１０３、及び送話口１１０４を備えて構成されている。前記実施形態の液晶装置は、ＯＣＢモードの初期転移動作を良好にかつ迅速に行うことができるので、表示部において高品質の表示が可能な携帯電話１１００となっている。
図７に示す映像モニタ１２００は、前記実施形態の液晶装置を表示部１２０１として備え、筐体１２０２と、スピーカ１２０３等を備えて構成されている。前記実施形態の液晶装置は、ＯＣＢモードの初期転移動作を良好にかつ迅速に行うことができるので、表示部において高品質の表示が可能な映像モニタ１２００となっている。
【００５８】
前記実施形態の液晶装置は、携帯電話１１００や映像モニタ１２００に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、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、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても高品質の表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の液晶装置を構成するサブ画素の回路構成図である。
【図２】サブ画素を拡大して示す平面構成図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、液晶装置の要部を示す側断面構成図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、ＯＣＢモードの液晶分子の配向状態を示す説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の液晶装置の製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明の電子機器の例を示す斜視図である。
【図７】本発明の電子機器の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
９・・・画素電極、１０・・・第１基板、１８・・・第１配向膜、２０・・・第２基板、２９・・・第２配向膜、５０・・・液晶層、６０・・・第１突起部、６１・・・第２突起部、６３・・・第３突起部、６５・・・第１溝部、６６・・・第２溝部、１００・・・液晶装置
【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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