(57)【要約】【課題】表示品位に優れた液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法を提供する。【解決手段】液晶表示パネルは、第１基板と、第２基板と、液晶層と、複数の画素Ｐと、を備えている。各画素Ｐは、互いに角度の異なる複数のプレチルト角を有している。【選択図】      図５
2009186822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板に隙間を置いて対向配置された第２基板と、
前記第１基板及び第２基板間に挟持された液晶層と、
前記第１基板、第２基板及び液晶層で形成され、前記第１基板及び第２基板の平面に沿った方向に並んだ複数の画素と、を備え、
各画素は、互いに角度の異なる複数のプレチルト角を有している液晶表示パネル。
【請求項２】
各画素は、前記平面に沿った方向に並んだ複数のプレチルト領域を有し、
前記第１基板は、前記液晶層に接し、前記複数の画素に重なった液晶分子配向維持層を有し、
前記第２基板は、前記液晶層に接し、前記複数の画素に重なった他の液晶分子配向維持層を有し、
前記液晶分子配向維持層及び他の液晶分子配向維持層は、各画素の前記複数のプレチルト領域に互いに異なるプレチルト角を付与する請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記第１基板及び第２基板の少なくとも一方に設けられ、前記液晶層の複数の液晶分子の配向方向を制御する配向制御部をさらに備えている請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記第１基板は、前記複数の画素を形成する複数のスイッチング素子及び複数のスイッチング素子に接続された複数の画素電極を有し、
前記第２基板は、前記複数の画素に重ねられ、各画素を形成する共通電極を有し、
前記配向制御部は、前記複数の画素に重ねて前記第２基板に設けられ、前記第１基板側に突出した複数の突起で形成されている請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記第１基板は、前記複数の画素を形成する複数のスイッチング素子及び複数のスイッチング素子に接続された複数の画素電極を有し、
前記第２基板は、前記複数の画素に重ねられ、各画素を形成する共通電極を有し、
前記配向制御部は、前記共通電極に形成された複数の欠落部で形成されている請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
前記第１基板は、前記複数の画素を形成する複数のスイッチング素子及び複数のスイッチング素子に接続された複数の画素電極を有し、
前記第２基板は、前記複数の画素に重ねられ、各画素を形成する共通電極を有し、
前記配向制御部は、前記複数の画素に重ねて前記第２基板に設けられ、前記第１基板側に突出した複数の突起で形成され、
各画素において、前記画素電極の周縁及び突起の中間に位置したプレチルト領域は、他のプレチルト領域より小さいプレチルト角を有している請求項２に記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
前記第１基板は、前記複数の画素を形成する複数のスイッチング素子及び複数のスイッチング素子に接続された複数の画素電極を有し、
前記第２基板は、前記複数の画素に重ねられ、各画素を形成する共通電極を有し、
前記配向制御部は、前記共通電極に形成された複数の欠落部で形成され、
各画素において、前記画素電極の周縁及び欠落部の中間に位置したプレチルト領域は、他のプレチルト領域より小さいプレチルト角を有している請求項２に記載の液晶表示パネル。
【請求項８】
第１基板と、前記第１基板に隙間を置いて対向配置された第２基板と、前記第１基板及び第２基板間に挟持され、重合性化合物が含有された液晶組成物で形成された液晶層と、前記第１基板、第２基板及び液晶層で形成され、前記第１基板及び第２基板の平面に沿った方向に並んだ複数の画素と、を備えた液晶パネルを用意し、
前記液晶パネルの液晶層に電圧を印加した状態で、フォトマスクを介して前記液晶層に光照射し、前記重合性化合物を硬化させ、各画素に互いに異なる複数のプレチルト角を付与する液晶表示パネルの製造方法。
【請求項９】
前記液晶層に光照射した際、硬化した前記重合性化合物によりプレチルト角を付与する液晶分子配向維持層を前記第１基板に形成するとともに前記プレチルト角を付与する他の液晶分子配向維持層を前記第２基板に形成する請求項８に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項１０】
前記液晶層に光照射した後、前記液晶パネルの液晶層に電圧を印加しない状態で、前記液晶層に光照射し、硬化していない前記重合性化合物を硬化させる請求項８に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示パネルを備えた液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力等の特徴を有しているため、ＯＡ（オフィス−オートメーション）機器、情報端末機、時計及びテレビ等様々な分野に応用されている。特に、液晶表示装置の液晶表示パネルは、スイッチング素子として薄膜トランジスタを備えることにより高速応答性が得られる。このため、上記液晶表示装置は、携帯用テレビジョン受像機やコンピュータ等、多量の情報を表示する電子機器の表示部に用いられている。
【０００３】
また、情報量の増加に伴い、更なる高精細化、高速応答化及び広視野角化に対する要求が高まっている。画像の高精細化は、例えば、上記薄膜トランジスタが形成された液晶表示パネルのアレイ基板の構造を微細化することで実現されている。
【０００４】
一方、表示速度の高速化に関しては、従来の表示モードの代わりに、ネマティック液晶を用いたＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence）モード、ＶＡ（Vertically Aligned）モード、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）モード、π配列モードやスメクチック液晶を用いた界面安定型強誘電性液晶（Surface Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal）モード及び反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ）モードを採用して対応することが検討されている。
【０００５】
広視野角化は、上記ＯＣＢモード及びＶＡモードに加え、ＩＰＳ（In-Plane Switching）モードを採用して対応することが検討されている。これら表示モードのうち、ＶＡモードでは、従来のＴＮ（Twisted Nematic）モードよりも速い応答速度を得ることができ、さらに、視野角の補償設計が比較的容易のため広い視野角を実現することが可能である。しかも、ＶＡモードは垂直配向処理を採用し、静電気破壊などの不良を発生させるラビング処理が不要であるため、注目を集めている。ＶＡモードとしては、垂直配向を用いたマルチドメイン型ＶＡモード（ＭＶＡモード）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、ＭＶＡモードでの応答速度を改善するため、配向膜上に硬化した重合性化合物からなるＰＳＡ（Polymer Sustained Alignment）層を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献２及び３参照）。ＰＳＡ層を形成する場合、液晶中に混合した重合性モノマをセル内に注入後、液晶層に電圧を印加しながら露光しポリマ化して形成する。ＰＳＡ層は、プレチルト角を付与することができる。これにより、液晶表示パネルの畝状の突起の周辺のみに与えられていたプレチルト角を各画素全体に付与することができる。このため、突起と画素電極の周縁との中間部での応答速度を改善することができる。また、応答速度を改善したことにより、光の透過率を向上させることができ、より明るい画像を表示することが可能となる。
【特許文献１】特開平１１−２４２２２５号公報
【特許文献２】特開２００３−３０７７２０号公報
【特許文献３】特開２００６−９１５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように、液晶表示パネルは、多くの利点を有しているが、なお、改善すべき問題を有している。それは、液晶表示パネルを斜め方向から見た場合、正面方向から見た場合に比べて中間調で輝度が大きくなる「白抜け」現象が生じる恐れがあることである。白抜けを改善するため、画素を複数に分割し独立して駆動する方法や、画素電極下に誘電体層を設けて実効電位を変える方法等により、１画素内に複数のプレチルト角を付与する技術も提案されている。上記方法は、ハーフトーングレースケール法と呼ばれ、例えば特開平５−６６４１２号公報に開示されている。
【０００８】
しかしながら、上記方法は、画素面積が大きい場合にのみ適用可能であり、輝度の低下、信頼性及び高コスト等の問題がある。  
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、表示品位に優れた液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の態様に係る液晶表示パネルは、
第１基板と、
前記第１基板に隙間を置いて対向配置された第２基板と、
前記第１基板及び第２基板間に挟持された液晶層と、
前記第１基板、第２基板及び液晶層で形成され、前記第１基板及び第２基板の平面に沿った方向に並んだ複数の画素と、を備え、
各画素は、互いに角度の異なる複数のプレチルト角を有している。
【００１０】
また、本発明の他の態様に係る液晶表示パネルの製造方法は、
第１基板と、前記第１基板に隙間を置いて対向配置された第２基板と、前記第１基板及び第２基板間に挟持され、重合性化合物が含有された液晶組成物で形成された液晶層と、前記第１基板、第２基板及び液晶層で形成され、前記第１基板及び第２基板の平面に沿った方向に並んだ複数の画素と、を備えた液晶パネルを用意し、
前記液晶パネルの液晶層に電圧を印加した状態で、フォトマスクを介して前記液晶層に光照射し、前記重合性化合物を硬化させ、各画素に互いに異なる複数のプレチルト角を付与する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、表示品位に優れた液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係る液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法について詳細に説明する。  
図１乃至図８に示すように、液晶表示パネルは、第１基板としてのアレイ基板１と、このアレイ基板に所定の隙間を置いて対向配置された第２基板としての対向基板２と、これらアレイ基板及び対向基板間に挟持された液晶層３と、カラーフィルタ４と、第１偏光板５と、第２偏光板６とを備えている。なお、液晶表示パネルに制御部７が接続され、これらは、図示しないバックライトユニット等とともに液晶表示装置を形成している。液晶表示パネルの表示モードはＭＶＡモードである。液晶表示パネルは、矩形状の表示領域Ｒ１を備えている。
【００１３】
アレイ基板１は、透明な絶縁基板として矩形状のガラス基板１０を有している。対向基板２は、透明な絶縁基板として矩形状のガラス基板２０を有している。表示領域Ｒ１において、液晶表示パネルは、アレイ基板１、対向基板２及び液晶層３で形成され、アレイ基板及び対向基板の平面に沿った方向に並んだ複数の画素Ｐを備えている。複数の画素Ｐは、ガラス基板１０及びガラス基板２０間にマトリクス状に設けられている。複数の画素Ｐは、互いに直交した第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２に並んで設けられている。複数の画素Ｐは、それぞれ第１方向ｄ１に長軸を有している。
【００１４】
アレイ基板１において、ガラス基板１０上に、第１方向ｄ１に延びているとともに第２方向ｄ２に間隔を置いて並んだ複数の信号線１１と、複数の信号線と交差して第２方向に延びているとともに第１方向に間隔を置いて並んだ複数の走査線１２とが格子状に配置されている。各画素Ｐは、隣合う２本の信号線１１及び隣合う２本の走査線１２で囲まれた領域に重なって設けられている。
【００１５】
ガラス基板１０上の信号線１１及び走査線１２の交差部近傍に、複数のスイッチング素子として、例えば複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１３が設けられている。ＴＦＴ１３は、走査線１２の一部を延出したゲート電極１３ａ、ゲート電極上に設けられたゲート絶縁膜１３ｂ、ゲート絶縁膜を介してゲート電極と対向したチャネル層１３ｃ、チャネル層の一方の領域に接続されたソース電極１３ｄ及びチャネル層の他方の領域に接続されたドレイン電極１３ｅを有している。
【００１６】
ソース電極１３ｄは、信号線１１に接続され、ドレイン電極１３ｅは、後述する画素電極１５に接続されている。ＴＦＴ１３は、共通のゲート絶縁膜１３ｂで形成されている。ＴＦＴ１３は画素Ｐに１つずつ設けられ、画素を構成している。
【００１７】
ガラス基板１０、信号線１１、走査線１２及びＴＦＴ１３上に、層間絶縁膜１４が形成されている。表示領域Ｒ１において、層間絶縁膜１４上に、複数の画素電極１５がマトリクス状に設けられている。画素電極１５は、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等の透明な導電材料により形成されている。各画素電極１５は、層間絶縁膜１４に形成されたコンタクトホール１４ｈを介して対応するＴＦＴ１３のドレイン電極１３ｅと電気的に接続されている。画素電極１５は画素Ｐに１つずつ設けられ、画素を構成している。
【００１８】
画素電極１５上に、複数のスペーサとして、複数の柱状スペーサ１６が形成されている。なお、スペーサとしては、柱状スペーサ１６に限られるものではなく、球状スペーサ等他のスペーサであっても良い。層間絶縁膜１４及び画素電極１５上に、配向膜１７が成膜されている。この実施の形態において、配向膜１７は垂直配向膜である。
【００１９】
配向膜１７上に、液晶分子配向維持層として、ＰＳＡ（Polymer Sustained Alignment）層１８が形成されている。このＰＳＡ層１８は、複数の画素Ｐに重なっているとともに液晶層３に重なった全領域に形成されている。ＰＳＡ層１８は、液晶層３に接している。
【００２０】
対向基板２において、ガラス基板２０上に、格子状の第１遮光部２１と矩形枠状の第２遮光部２２とが設けられている。第１遮光部２１は、画素Ｐを囲んで形成されている。第２遮光部２２は、表示領域Ｒ１を囲んで形成されている。第１遮光部２１及び第２遮光部２２は、ブラックマトリクスとして機能する。
【００２１】
ガラス基板２０上にはカラーフィルタ４が配設されている。カラーフィルタ４は、赤色の着色層４Ｒと、緑色の着色層４Ｇと、青色の着色層４Ｂとを有している。着色層４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、それぞれストライプ状に形成され、第１方向ｄ１に延びているとともに第２方向ｄ２に交互に並んで配設されている。
【００２２】
カラーフィルタ４上には、ＩＴＯ等の透明な導電材料からなる共通電極２３が形成されている。共通電極２３上に、複数の突起２４が形成されている。突起２４は共通電極２３の表面からアレイ基板１側に突出している。突起２４は、ストライプ状に形成され、ほぼ３角形の断面を有した凸部が第１方向ｄ１に延出して形成されている。すなわち、突起２４は、画素Ｐの長軸に沿った方向に延出している。突起２４は第２方向ｄ２に間隔を置いて並んでいる。
【００２３】
各突起２４は、複数の画素Ｐに重なり、画素Ｐを第２方向ｄ２に２等分するように位置している。この実施の形態において、配向制御部は複数の突起２４である。複数の突起２４は、対向した液晶層３の液晶分子３ｍの配向方向を制御する機能を有している。なお、上記機能は、画素電極１５及び共通電極２３間に電圧が印加されることにより発揮される。
【００２４】
共通電極２３及び突起２４上に配向膜２５が成膜されている。この実施の形態において、配向膜２５は垂直配向膜である。画素電極１５及び共通電極２３間に電圧が印加されていない状態において、配向膜２５は、配向膜１７とともに、液晶分子３ｍを上記平面に対し垂直な方向に配向させている。
【００２５】
配向膜２５上に、他の液晶分子配向維持層として、ＰＳＡ層２８が形成されている。このＰＳＡ層２８は、複数の画素Ｐに重なっているとともに液晶層３に重なった全領域に形成されている。ＰＳＡ層２８は、液晶層３に接している。
【００２６】
アレイ基板１及び対向基板２は、柱状スペーサ１６により所定の隙間を置いて対向配置されている。アレイ基板１及び対向基板２は、両基板の周縁部に配設されたシール材３１により互いに接合されている。
【００２７】
液晶層３は、アレイ基板１及び対向基板２間に挟持されている。シール材３１の一部には液晶注入口３２が形成され、この液晶注入口は封止材３３で封止されている。液晶層３は誘電率異方性が負の液晶材料で形成されている。液晶層３の複数の液晶分子３ｍは、各突起２４に対して直交する方向に配向している。
【００２８】
第１偏光板５はガラス基板１０の外面に設けられている。第２偏光板６はガラス基板２０の外面に設けられている。  
制御部７は、アレイ基板１及び対向基板２に電気的に接続されている。より詳しくは、制御部７は、複数の画素電極１５及び共通電極２３に電気的に接続されている。制御部７は、複数の画素電極１５及び共通電極２３間に印加する電圧を調整し、複数の液晶分子３ｍの配向状態を制御する。  
上記したように、ＭＶＡモードの液晶表示パネルが形成されている。
【００２９】
次に、画素Ｐ、特に、上記ＰＳＡ層１８、２８について詳細に説明する。  
図２及び図５乃至図１０に示すように、各画素Ｐは、アレイ基板１及び対向基板２の平面に沿った方向に並んだ複数のプレチルト領域を有している。ＰＳＡ層１８、２８は、各画素Ｐの複数のプレチルト領域に互いに異なるプレチルト角を付与するものである。
【００３０】
この実施の形態において、各画素Ｐは、複数の第１プレチルト領域Ｒ２及び複数の第２プレチルト領域Ｒ３を有している。複数の第１プレチルト領域Ｒ２及び複数の第２プレチルト領域Ｒ３は、画素Ｐの長軸に沿った方向に交互に並んでいる。
【００３１】
ＰＳＡ層１８は、複数の第１プレチルト領域Ｒ２に重なった複数の第１ＰＳＡ部１８ａと、複数の第２プレチルト領域Ｒ３に重なった複数の第２ＰＳＡ部１８ｂとを有している。複数の第１ＰＳＡ部１８ａは、複数の第１プレチルト領域Ｒ２に第１プレチルト角θ１を付与するものである。複数の第２ＰＳＡ部１８ｂは、複数の第２プレチルト領域Ｒ３に第１プレチルト角θ１と異なる第２プレチルト角θ２を付与するものである。第１プレチルト角θ１は第２プレチルト角θ２より小さい。
【００３２】
ＰＳＡ層２８は、複数の第１プレチルト領域Ｒ２に重なった複数の第１ＰＳＡ部２８ａと、複数の第２プレチルト領域Ｒ３に重なった複数の第２ＰＳＡ部２８ｂとを有している。複数の第１ＰＳＡ部２８ａは、複数の第１プレチルト領域Ｒ２に第１プレチルト角θ１を付与するものである。複数の第２ＰＳＡ部２８ｂは、複数の第２プレチルト領域Ｒ３に第２プレチルト角θ２を付与するものである。
【００３３】
上記したことから、各画素Ｐにおいて、ＰＳＡ層１８、２８は、第１プレチルト領域Ｒ２に第１プレチルト角θ１を、第２プレチルト領域Ｒ３に第２プレチルト角θ２を付与するものである。第１プレチルト角θ１は第２プレチルト角θ２より小さいため、第１プレチルト領域Ｒ２は第２プレチルト領域Ｒ３より高速応答性が得られる。（図１１参照）
別の言い方をすると、常時、第１プレチルト領域Ｒ２の液晶分子３ｍは、第２プレチルト領域Ｒ３の液晶分子３ｍよりアレイ基板１及び対向基板２の平面に沿った方向に傾斜している。そして、第１プレチルト領域Ｒ２液晶分子３ｍと、第２プレチルト領域Ｒ３の液晶分子３ｍとは、常時、互いに異なる方向に傾斜している。
【００３４】
上記したことから、従来液晶表示パネルの正面から傾いた特定の方向に生じていた白抜けを、液晶表示パネルの正面から傾いた複数の斜め方向に分散させることができる。そして、液晶表示パネルは、正面方向には勿論、斜め方向にも良好な画像を表示することができる。
【００３５】
次に、上記のように構成された液晶表示パネルの製造方法について詳細に説明する。  
図１乃至図１０に示すように、まず、ガラス基板１０を用意する。用意したガラス基板１０上には、成膜及びパターニング等を繰り返す等、通常の製造工程により、信号線１１、走査線１２及びＴＦＴ１３等を形成する。
【００３６】
より詳しくは、スパッタリング法を用い、モリブデンをガラス基板１０上に膜厚約０．３μｍに成膜する。続いて、フォトリソグラフィ法を用い、成膜されたモリブデンを所定の形状にパターニングする。これにより、走査線１２及びゲート電極１３ａが形成される。その後、ガラス基板１０、走査線１２及びゲート電極１３ａ上に、二酸化珪素または窒化珪素を膜厚０．１５μｍに成膜し、ゲート絶縁膜１３ｂを形成する。
【００３７】
続いて、ゲート絶縁膜１３ｂ上に半導体膜を成膜し、成膜された半導体膜をパターニングし、チャネル層１３ｃを形成する。その後、アルミニウム（Ａｌ）を、ゲート絶縁膜１３ｂ及びチャネル層１３ｃ上に膜厚０．３μｍに成膜し、成膜されたアルミニウムをパターニングし、信号線１１、ソース電極１３ｄ及びドレイン電極１３ｅを形成する。これにより、信号線１１、走査線１２及びＴＦＴ１３が形成される。
【００３８】
次いで、スピンナを用い、感光性レジストを、ゲート絶縁膜１３ｂ上全体に塗布し、絶縁膜を形成する。続いて、フォトリソグラフィ法を用い、成膜された絶縁膜を所定の形状にパターニングする。これにより、複数のコンタクトホール１４ｈが形成された層間絶縁膜１４が形成される。
【００３９】
その後、スパッタリング法を用い、ＩＴＯを層間絶縁膜１４上に膜厚約０．１μｍに成膜し、成膜されたＩＴＯ膜をパターニングし、画素電極１５を形成する。続いて、透明樹脂レジストを層間絶縁膜１４及び画素電極１５上に塗布する。フォトリソグラフィ法を用い、塗布された透明樹脂レジストをパターニングする。これにより、高さ４．０μｍの複数本の柱状スペーサ１６が形成される。  
続いて、垂直配向膜材料を、層間絶縁膜１４及び画素電極１５上に膜厚７０ｎｍに塗布し、配向膜１７を成膜する。これにより、アレイ基板１が完成する。
【００４０】
一方、対向基板２の製造方法においては、まず、ガラス基板２０を用意する。用意したガラス基板２０上に、ＣｒＯＸ及びＣｒを連続して成膜する。続いて、フォトリソグラフィ法を用い、ＣｒＯＸ及びＣｒの積層膜をパターニングする。これにより、ガラス基板２０上に、第１遮光部２１及び第２遮光部２２が形成される。
【００４１】
続いて、赤色の顔料を分散させた感光性レジスト（以下、赤色レジストと称する）を、ガラス基板２０上全面に塗布する。次いで、フォトリソグラフィ法を用い、塗布された赤色レジストをパターニングする。これにより、複数の赤色の着色層４Ｒが形成される。
【００４２】
その後、着色層４Ｒと同様、フォトリソグラフィ法を用い、複数の緑色の着色層４Ｇと、複数の青色の着色層４Ｇとを順次形成する。これにより、１，０μｍの膜厚を有した着色層４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを有したカラーフィルタ４が形成される。
【００４３】
次いで、スパッタリング法を用い、ＩＴＯをカラーフィルタ４上に膜厚約０．１μｍに堆積する。これにより、カラーフィルタ４上に共通電極２３が形成される。その後、共通電極２３上に、樹脂性のレジストを用いてパターニングし、複数の突起２４を形成する。続いて、垂直配向膜材料を、ガラス基板２０、カラーフィルタ４及び突起２４上に膜厚７０ｎｍに塗布し、配向膜２５を成膜する。これにより、対向基板２が完成する。
【００４４】
その後、治具を用いてアレイ基板１及び対向基板２の位置合せを行い、ガラス基板２０の周縁部に、例えば、熱硬化型のシール材３１を印刷する。ここで、シール材３１はエポキシ系の熱硬化樹脂で形成されている。次いで、アレイ基板１及び対向基板２を複数の柱状スペーサ１６により所定の隙間を置いて対向配置させ、アレイ基板及び対向基板の周縁部同士をシール材３１により貼り合せる。その後、シール材３１を加熱して硬化させ、アレイ基板１及び対向基板２を固定する。
【００４５】
続いて、真空注入法により、シール材３１の一部に形成された液晶注入口３２から、重合性化合物が含有された液晶組成物を注入する。より詳しくは、誘電率異方性が負の液晶材料に、重合性のモノマとして液晶材料比２ｗｔ％の大日本インキ製ＵＣＬ−０１１と、光開始剤としてチバガイギ製Irgacure６５１とを添加したものを注入する。
【００４６】
その後、液晶注入口３２を、例えば紫外線硬化型樹脂からなる封止材３３により封止する。これにより、アレイ基板１、対向基板２及びシール材３１間に液晶が封入され、液晶層３が形成される。そして、アレイ基板１、対向基板２、液晶層３及び複数の画素Ｐを備えた液晶パネルが形成される。
【００４７】
次いで、用意した液晶パネルの画素電極１５及び共通電極２３間に５Ｖの交流電圧を印加し、液晶層３に電圧を印加する。これにより、液晶分子３ｍは、アレイ基板１及び対向基板２の平面の法線方向から傾斜して配向した状態となる。液晶層３に電圧を印加した状態で、図示しないフォトマスクを介してアレイ基板１の外側から液晶層３に光照射する。ここで用いたフォトマスクは、複数の第１プレチルト領域Ｒ２を露出し、複数の第２プレチルト領域Ｒ３を覆ったパターンを有している。また、光照射は、３６５ｎｍの波長を有した紫外線を３分間、液晶層３に照射することにより行った。
【００４８】
上記光照射により、光重合が開始され、重合性化合物が硬化し、硬化した重合性化合物により、第１プレチルト角θ１を付与する第１ＰＳＡ部１８ａがアレイ基板１の複数の第１プレチルト領域Ｒ２に形成されるとともに、第１プレチルト角θ１を付与する第１ＰＳＡ部２８ａが対向基板２の複数の第１プレチルト領域Ｒ２に形成される。
【００４９】
その後、液晶パネルの画素電極１５及び共通電極２３間に５Ｖの交流電圧の印加を止め、液晶層３に０Ｖの電圧を印加する。これにより、液晶分子３ｍは、第１プレチルト領域Ｒ２以外において、アレイ基板１及び対向基板２の平面の法線方向に沿った方向に配向した状態となる。液晶層３に電圧を印加していない（０Ｖ）状態で、フォトマスクを介さずにアレイ基板１の外側から液晶層３に光照射する。また、この際の光照射は、所定の波長を有した紫外線を所定時間、液晶層３に照射することにより行った。
【００５０】
上記光照射により、硬化していない重合性化合物が硬化し、硬化した重合性化合物により、第２プレチルト角θ２を付与する第２ＰＳＡ部１８ｂがアレイ基板１の複数の第２プレチルト領域Ｒ３に形成されるとともに、第２プレチルト角θ２を付与する第２ＰＳＡ部２８ｂが対向基板２の複数の第２プレチルト領域Ｒ３に形成される。第２ＰＳＡ部１８ｂ、２８ｂは、表示領域Ｒ１から外れた領域にも形成される。なお、第２ＰＳＡ部１８ｂ、２８ｂは、第１プレチルト領域Ｒ２から外れた領域に形成される。重合性化合物は全て硬化されるため、表示画像に悪影響を与えることは無い。
【００５１】
そして、アレイ基板１の外面に第１偏光板５を配置し、対向基板２の外面に第２偏光板６を配置することにより、マルチドメイン型ＶＡモードの液晶表示パネルが完成する。
【００５２】
（実施例１）
実施例１では、液晶表示パネルは、上記したように形成されている。画素のサイズは４０μｍ×１２０μｍである。突起の幅（第２方向ｄ２の長さ）及び隣合う画素電極１５間の間隔は、それぞれ１０μｍである。
【００５３】
ここで、本願発明者等は、実施例１の液晶表示パネルの特性評価を行った。図１３に示すように、液晶表示パネルの正面から傾いた方向である斜め視角方向の白抜けを目視評価したところ、白抜けが無く、良好な斜め視角を得ることができた。このため、実施例１の液晶表示パネルは、斜め方向にも良好な画像を表示することができる。
【００５４】
また、液晶表示パネルの透過率が０％から１０％に変わる速度（液晶の応答速度）は４０ｍｓであった。このため、低階調側においても、良好な動画像表示を行うことが可能である。さらに、液晶層３に０ｖ及び５Ｖの電圧印加時の液晶表示パネルの輝度を測定し、コントラスト比を算出した。算出したところ、コントラスト比は５００であった。
【００５５】
（実施例２）
図１２に示すように、実施例２では、各画素Ｐにおいて、第１プレチルト領域Ｒ２は、画素電極１５の周縁及び突起２４の中間に位置している。第１プレチルト領域Ｒ２は、突起２４に沿って延びたストライプ状の領域である。第２プレチルト領域Ｒ３は第１プレチルト領域Ｒ２から外れて位置している。第１プレチルト領域Ｒ２に第１ＰＳＡ部１８ａ、２８ａが形成されている。第２プレチルト領域Ｒ３に第２ＰＳＡ部１８ｂ、２８ｂが形成されている。
【００５６】
液晶層３に最初に光照射する際、ストライプ状の複数の第１プレチルト領域Ｒ２を露出し、複数の第２プレチルト領域Ｒ３を覆ったパターンを有したフォトマスクを用いて光照射されている。上記した以外、上述した実施例１と同様に液晶表示パネルを完成させた。
【００５７】
ここで、本願発明者等は、実施例２の液晶表示パネルの特性評価を行った。図１３に示すように、液晶表示パネルの正面から傾いた方向である斜め視角方向の白抜けを目視評価したところ、白抜けが無く、良好な斜め視角を得ることができた。このため、実施例２の液晶表示パネルは、斜め方向にも良好な画像を表示することができる。
【００５８】
また、液晶表示パネルの透過率が０％から１０％に変わる速度（液晶の応答速度）は２０ｍｓであった。このため、低階調側においても、良好な動画像表示を行うことが可能である。さらに、液晶層３に０ｖ及び５Ｖの電圧印加時の液晶表示パネルの輝度を測定し、コントラスト比を算出した。算出したところ、コントラスト比は５００であった。
【００５９】
（比較例１）
比較例１では、各画素Ｐは、第１プレチルト領域Ｒ２のみ有し、第２プレチルト領域Ｒ３を有していない。第１プレチルト領域Ｒ２に第１ＰＳＡ部１８ａ、２８ａが形成されている。各画素Ｐには、第１プレチルト角θ１のみ付与されている。液晶層３に光照射する際、フォトマスクを介さずに光照射されている。上記した以外、上述した実施例１と同様に液晶表示パネルを完成させた。
【００６０】
ここで、本願発明者等は、比較例１の液晶表示パネルの特性評価を行った。図１３に示すように、液晶表示パネルの正面から傾いた方向である斜め視角方向の白抜けを目視評価したところ、白抜けが有り、良好な斜め視角を得ることができなかった。このため、比較例１の液晶表示パネルは、斜め方向に良好な画像を表示することができない。
【００６１】
また、液晶表示パネルの透過率が０％から１０％に変わる速度（液晶の応答速度）は２０ｍｓであった。さらに、液晶層３に０ｖ及び５Ｖの電圧印加時の液晶表示パネルの輝度を測定し、コントラスト比を算出した。算出したところ、コントラスト比は５００であった。
【００６２】
（比較例２）
比較例２では、重合性化合物を含有しない液晶組成物をアレイ基板１及び対向基板２間に注入して液晶層３を形成している。そして、液晶層３への光照射を行わずに液晶表示パネルを形成している。液晶表示パネルは、ＰＳＡ層１８、２８を有していない。上記した以外、上述した実施例１と同様に液晶表示パネルを完成させた。
【００６３】
ここで、本願発明者等は、比較例２の液晶表示パネルの特性評価を行った。図１３に示すように、液晶表示パネルの正面から傾いた方向である斜め視角方向の白抜けを目視評価したところ、白抜けが有り、良好な斜め視角を得ることができなかった。図１４は、液晶表示パネルの正面方向（０°）、斜め方向（３０°、６０°）での階調に対する相対輝度Ｌ＊の変化をグラフで示した図である。図１４に示すように、比較例２の液晶表示パネルは、正面方向（０°）において、２５６階調において、等間隔に輝度特性が変化しているが、斜め方向（３０°、６０°）において、全体的に高輝度であり、低階調表示が困難であることが分かる。このため、比較例２の液晶表示パネルは、斜め方向に良好な画像を表示することができない。
【００６４】
また、液晶表示パネルの透過率が０％から１０％に変わる速度（液晶の応答速度）は２００ｍｓであった。これは、各画素Ｐが高プレチルト角を有しているためである。さらに、液晶層３に０ｖ及び５Ｖの電圧印加時の液晶表示パネルの輝度を測定し、コントラスト比を算出した。算出したところ、コントラスト比は５００であった。
【００６５】
以上のように構成された液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法によれば、各画素Ｐは、互いに角度の異なる複数のプレチルト角を有している。より詳しくは、重合性化合物が含有された液晶組成物で形成された液晶層３に電圧を印加した状態で、フォトマスクを介して液晶層に光照射し、アレイ基板１に複数の第１ＰＳＡ部１８ａを形成するとともに対向基板２に第１ＰＳＡ部２８ａを形成する。その後、液晶層３に電圧を印加しない状態で、フォトマスクを介さずに液晶層３に２回目の光照射をし、アレイ基板１に複数の第２ＰＳＡ部１８ｂを形成するとともに対向基板２に第２ＰＳＡ部２８ｂを形成する。
【００６６】
各画素Ｐは、第１プレチルト領域Ｒ２に第１プレチルト角θ１を有しているとともに第２プレチルト領域Ｒ３に第２プレチルト角θ２を有している。第１プレチルト領域Ｒ２液晶分子３ｍと、第２プレチルト領域Ｒ３の液晶分子３ｍとは、常時、互いに異なる方向に傾斜している。
【００６７】
上記したことから、従来液晶表示パネルの正面から傾いた特定の方向に生じていた白抜けを、液晶表示パネルの正面から傾いた複数の斜め方向に分散させることができる。特に、配向分割数の少ないＭＶＡモードで問題であった白抜けを改善することができるため、液晶表示パネルは、正面方向には勿論、斜め方向にも良好な画像を表示することがでる。広視野角において表示品位に優れた液晶表示パネルを得ることができる。
【００６８】
第１ＰＳＡ部１８ａ、２８ａは、第１プレチルト領域Ｒ２に低プレチルト角（θ１）を付与することができる。特に、実施例２において、従来から応答の遅い突起２４と画素電極１５の周縁との中間部に低プレチルト角（θ１）を付与することができる。液晶表示装置は、高速応答性に優れているため、良好な動画像表示を行うことができる。また、応答速度を改善したことにより、光の透過率を向上させることができ、より明るい画像を表示することができる。
【００６９】
上記したように、ＰＳＡ層１８、２８を形成して白抜けを改善する技術は、画素Ｐの面積が大きい場合だけでなく画素Ｐの面積が小さい場合にも適用可能であり、これにより、輝度の低下及び高コストを抑制することができ、高い信頼性を得ることができる。  
上記したことから、表示品位に優れた液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法を得ることができる。
【００７０】
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００７１】
例えば、配向制御部は、共通電極２３に形成された複数の欠落部で形成されていても良い。この場合、各欠落部は、例えば複数の画素Ｐに重なり、画素Ｐを第２方向ｄ２に２等分するように位置していれば良い。配向制御部は、複数の画素Ｐに重ねてアレイ基板１に設けられ、対向基板２側に突出した複数の突起で形成されていても良い。配向制御部は、各画素電極１５に形成された少なくとも１つの欠落部で形成されていても良い。配向制御部は、上記突起及び欠落部の少なくとも何れか１つで形成されていれば良く、形状は種々変形可能であり、複数の液晶分子３ｍの配向状態を制御するものであれば良い。
【００７２】
光照射する際、光の透過を妨げるカラーフィルタ４を有した対向基板２外側ではなく、アレイ基板１外側から光照射している。このため、液晶表示パネルがＣＯＡ（Color filter on array）構造を有している場合、対向基板２外側から光照射すれば良い。  
各画素Ｐは、互いに異なる３つ以上のプレチルト角を有していても良い。この場合、液晶層３に印加する電圧及び光照射領域を変え、液晶層３に３回以上光照射すれば良い。
【００７３】
本願発明は、ＭＶＡモードの液晶表示パネル以外にＴＮ（Twisted Nematic）モード等の液晶表示パネルにも適用することができ、これにより、ＴＮモード等における階調反転を防止する効果を得ることができる。  
また、本願発明は、各画素Ｐに複数のプレチルト角を付与できれば良く、ＰＳＡ層１８、２８以外の手段を用いることにより、各画素Ｐに複数のプレチルト角を付与しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態に係る液晶表示パネルの斜視図。
【図２】図１に示した液晶表示パネルの一部を示す断面図。
【図３】図１および図２に示したアレイ基板の一部を示す概略構成図。
【図４】上記液晶表示パネルの一部を示す他の断面図。
【図５】上記液晶表示パネルの配線構造を概略的に示す平面図であり、特に、実施例１の液晶表示パネルの液晶層に電圧が印加されている場合の第１プレチルト領域及び第２プレチルト領域の液晶分子の配向状態を示す概略図。
【図６】図５の線Ａ−Ａに沿った液晶表示パネルの断面図。
【図７】図５の線Ｂ−Ｂに沿った液晶表示パネルの断面図。
【図８】図５の線Ｃ−Ｃに沿った液晶表示パネルの断面図。
【図９】上記液晶表示パネルの一部を示す拡大断面図であり、特に、液晶層に電圧が印加されていない場合の第１プレチルト領域の液晶分子の配向状態を示す概略図。
【図１０】上記液晶表示パネルの一部を示す拡大断面図であり、特に、液晶層に電圧が印加されていない場合の第２プレチルト領域の液晶分子の配向状態を示す概略図。
【図１１】第１プレチルト領域及び第２プレチルト領域の、液晶層に印加される電圧に対する輝度の変化をグラフで示した図。
【図１２】本発明の実施の形態に係る実施例２の液晶表示パネルの配線構造を概略的に示す平面図であり、特に、第１プレチルト領域及び第２プレチルト領域を示す概略図。
【図１３】本発明の実施の形態の実施例１及び実施例２、並びに比較例１及び比較例２におけるコントラスト比、応答速度及び白抜けを表で示した図。
【図１４】上記比較例２の液晶表示パネルの正面方向（０°）、斜め方向（３０°、６０°）での階調に対する相対輝度の変化をグラフで示した図。
【符号の説明】
【００７５】
１…アレイ基板、２…対向基板、３…液晶層、３ｍ…液晶分子、４…カラーフィルタ、７…制御部、１０…ガラス基板、１１…信号線、１２…走査線、１３…ＴＦＴ、１５…画素電極、１６…柱状スペーサ、１７…配向膜、１８…ＰＳＡ層、１８ａ…第１ＰＳＡ部、１８ｂ…第２ＰＳＡ部、２０…ガラス基板、２３…共通電極、２４…突起、２５…配向膜、２８…ＰＳＡ層、２８ａ…第１ＰＳＡ部、２８ｂ…第２ＰＳＡ部、Ｐ…画素、Ｒ１…表示領域、Ｒ２…第１プレチルト領域、Ｒ３…第２プレチルト領域、θ１…第１プレチルト角、θ２…第２プレチルト角。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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