(57)【要約】【課題】従来よりも簡単なプロセスで光配向処理が可能な液晶表示パネルの製造方法およびそのような製造方法によって製造され得る液晶表示パネルを提供する。【解決手段】  ガラス基板１１を用意する工程と、ガラス基板１１の第１主面に第１方位に延びる埋め込み配線１２ａ、１２ｂを形成する工程と、埋め込み配線が形成されたガラス基板１１の第１主面の上に光配向膜１８を形成する工程と、第２主面側から第１方位に略直交する第２方位に傾斜した方向から光配向膜の第１領域１８Ａ１または１８Ａ２にのみ選択的に直線偏光を照射することによって、光配向膜の第１領域のプレチルト方向を規定する工程と、配向膜２８を有するガラス基板２１を用意する工程と、誘電異方性が負の液晶材料を含む液晶層３０を間に介して光配向膜１８と配向膜２８とが互いに対向するようにガラス基板１１とガラス基板２１とが貼り合わせられた液晶セルを作製する工程とを包含する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２主面を有する第１のガラス基板を用意する工程（ａ）と、
前記第１のガラス基板の前記第１主面に、第１方位に延びる埋め込み配線を形成する工程（ｂ）と、
前記埋め込み配線が形成された前記第１のガラス基板の前記第１主面の上に光配向膜を形成する工程（ｃ）と、
前記第２主面側から、前記第１方位に略直交する第２方位に傾斜した方向から前記光配向膜の第１領域にのみ選択的に直線偏光を照射することによって、前記光配向膜の前記第１領域のプレチルト方向を規定する工程（ｄ）と、
配向膜を有する第２のガラス基板を用意する工程（ｅ）と、
誘電異方性が負のネマチック液晶材料を含む液晶層を間に介して前記光配向膜と前記配向膜とが互いに対向するように前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板とが貼り合わせられた液晶セルを作製する工程（ｆ）と、
を包含する、液晶表示パネルの製造方法。
【請求項２】
前記第２主面側から、前記第２方位と略１８０°異なる第３方位に傾斜した方向から前記光配向膜の前記第１領域に隣接する第２領域に直線偏光を照射することによって、前記光配向膜の前記第２領域のプレチルト方向を前記第１領域のプレチルト方向と略１８０°異なる方向に規定する工程（ｇ）をさらに包含する、請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項３】
前記工程（ｄ）において、前記第１領域のプレチルト方向を前記第２方位に規定する、請求項１または２に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項４】
前記配向膜として、プレチルト方向を規定しない垂直配向膜を用いる、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項５】
前記第１のガラス基板の前記第１主面に、ゲートバスライン、ソースバスラインおよびＴＦＴを形成する工程をさらに含み、
前記埋め込み配線は前記ゲートバスラインである、請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項６】
行および列を有するマトリクス状に配列された複数の画素と、
ＴＦＴ基板と、
対向基板と、
前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に設けられた、誘電異方性が負のネマチック液晶材料を含む液晶層と、
を有し、
前記ＴＦＴ基板は、ガラス基板と、前記ガラス基板に形成されたゲートバスラインと、ソースバスラインと、前記ゲートバスラインおよび前記ソースバスラインに接続されたＴＦＴと、光配向膜とを有し、
前記対向基板は、プレチルト方向を規定しない垂直配向膜を有し、
前記ゲートバスラインは前記ガラス基板に埋設されており、前記液晶層は前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記ゲートバスラインに平行な境界で分割された２つのドメインを有し、
前記２つのドメイン内の前記光配向膜の近傍の液晶分子の配向方位は前記ゲートバスラインと略直交し、且つ、互いに略１８０°異なる、液晶表示パネル。
【請求項７】
前記２つのドメインの、前記光配向膜に接している液晶分子は、電圧無印加時において、前記境界に向かって前記光配向膜から立ち上がっている、請求項６に記載の液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示パネルの製造方法において、液晶分子のプレチルト方向を設定する方法として光配向法が注目されている（例えば、非特許文献１）。光配向法は、光配向膜に偏光を照射することによってプレチルト方向を設定するものである。光配向法は、従来のラビング法と異なり非接触プロセスなので、静電気の発生等の問題が生じないと言う利点を有している。
【０００３】
一方、液晶表示パネルの視野角特性を改善する技術として、マルチドメイン技術が利用されている。マルチドメイン技術とは、１つの画素内に、液晶分子の配向方向が互いに異なる複数のドメイン（液晶ドメインと同意）を形成し、複数のドメインの視野角特性を平均化することによって、画素の視野角特性を改善するというものである。
【０００４】
光配向法を用いて、画素内に複数のドメインを形成するためには、光配向処理を複数回行う必要があり、プロセスが煩雑化する。例えば、フォトマスクを用いて画素内の一部の領域にのみ選択的に光を照射することによって所定のプレチルト方向を付与した後、他のフォトマスクを用いて画素内の他の一部の領域にのみ選択的に光を照射することによって他のプレチルト方向を付与することになる。従って、複数のフォトマスクを用意する必要が生じるとともに、フォトマスクのアライメント精度によってドメインが形成される位置がばらつくという問題がある。
【０００５】
そこで、特許文献１は、液晶表示パネルを構成する基板上にブロック（スペーサとして利用され得る）を形成し、このブロックをフォトマスクとして利用することを特徴とする光配向法を開示している。
【０００６】
特許文献１に記載の光配向法を用いると、フォトマスクの枚数を減らすことができるとともに、基板上に形成されたブロックに対して自己整合的に光配向処理を行うことができるという利点が得られる。
【特許文献１】特開２００１−２９６５２６号公報
【特許文献２】特開２００３−６６８６４号公報
【非特許文献１】「液晶の光配向」、市村國宏著、米田出版、２００７年３月発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術を用いると、基板上に形成したブロックが液晶分子の配向を乱すという問題がある。また、ブロックが液晶材料の注入を阻害するので注入に長時間を要する等の問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、従来よりも簡単なプロセスで光配向処理が可能な液晶表示パネルの製造方法およびそのような製造方法によって製造され得る液晶表示パネル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】
【０００９】
本発明の液晶表示パネルの製造方法は、第１および第２主面を有する第１のガラス基板を用意する工程（ａ）と、前記第１のガラス基板の前記第１主面に、第１方位に延びる埋め込み配線を形成する工程（ｂ）と、前記埋め込み配線が形成された前記第１のガラス基板の前記第１主面の上に光配向膜を形成する工程（ｃ）と、前記第２主面側から、前記第１方位に略直交する第２方位に傾斜した方向から前記光配向膜の第１領域にのみ選択的に直線偏光を照射することによって、前記光配向膜の前記第１領域のプレチルト方向を規定する工程（ｄ）と、配向膜を有する第２のガラス基板を用意する工程（ｅ）と、誘電異方性が負のネマチック液晶材料を含む液晶層を間に介して前記光配向膜と前記配向膜とが互いに対向するように前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板とが貼り合わせられた液晶セルを作製する工程（ｆ）とを包含する。なお、「方位」は平面内の方向を指し、極角（仰角）成分を含まない。
【００１０】
ある実施形態において、前記第２主面側から、前記第２方位と略１８０°異なる第３方位に傾斜した方向から前記光配向膜の前記第１領域に隣接する第２領域に直線偏光を照射することによって、前記光配向膜の前記第２領域のプレチルト方向を前記第１領域のプレチルト方向と略１８０°異なる方向に規定する工程（ｇ）をさらに包含する。
【００１１】
ある実施形態において、前記工程（ｄ）において、前記第１領域のプレチルト方向を前記第２方位に規定する。
【００１２】
ある実施形態において、前記配向膜として、プレチルト方向を規定しない垂直配向膜を用いる。
【００１３】
ある実施形態において、前記第１のガラス基板の前記第１主面に、ゲートバスライン、ソースバスラインおよびＴＦＴを形成する工程をさらに含み、前記埋め込み配線は前記ゲートバスラインである。ゲートバスラインと平行に延びるＣＳバスラインを形成する工程をさらに包含し、前記埋め込み配線はＣＳバスラインを含んでもよい。
【００１４】
本発明の液晶表示パネルは、行および列を有するマトリクス状に配列された複数の画素と、ＴＦＴ基板と、対向基板と、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に設けられた、誘電異方性が負のネマチック液晶材料を含む液晶層とを有し、前記ＴＦＴ基板は、ガラス基板と、前記ガラス基板に形成されたゲートバスラインと、ソースバスラインと、前記ゲートバスラインおよび前記ソースバスラインに接続されたＴＦＴと、光配向膜とを有し、前記対向基板は、プレチルト方向を規定しない垂直配向膜を有し、前記ゲートバスラインは前記ガラス基板に埋設されており、前記液晶層は前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記ゲートバスラインに平行な境界で分割された２つのドメインを有し、前記２つのドメイン内の前記光配向膜の近傍の液晶分子の配向方位は前記ゲートバスラインと略直交し、且つ、互いに略１８０°異なる。
【００１５】
ある実施形態において、前記２つのドメインの、前記光配向膜に接している液晶分子は、電圧無印加時において、前記境界に向かって前記光配向膜から立ち上がっている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、ＴＦＴ基板に形成された埋め込み配線をフォトマスクとして用いて光配向処理を行うことができるので、簡単なプロセスで光配向処理ができる。また、フォトマスクとして利用される配線は埋め込まれているので、液晶分子の配向を乱さない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明による実施形態を説明するが、本発明は例示する実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
図１に、本発明による実施形態の液晶表示パネル１００の構造を模式的に示す。図１には、液晶表示パネル１００の行および列を有するマトリスク状に配列された複数の画素の内の１つの画素に対応する部分の構造を模式的に示す。図１（ａ）は模式的な平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＢ−Ｂ’線に沿った模式的な断面図である。
【００１９】
液晶表示パネル１００は、ＴＦＴ基板１０と、対向基板２０と、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０との間に設けられた、誘電異方性が負のネマチック液晶材料を含む液晶層３０とを有する。
【００２０】
ＴＦＴ基板１０は、ガラス基板１１と、ガラス基板１１に形成されたゲートバスライン１２ａと、ソースバスライン（不図示）と、ゲートバスライン１２ａおよびソースバスラインに接続されたＴＦＴ（不図示）と、画素電極１５（副画素電極１５ａおよび１５ｂ）と、光配向膜１８とを有している。
【００２１】
ＴＦＴは、ゲートバスライン１２ａと同じ導電層から形成されたゲート電極（不図示）と、ゲート電極を覆うゲート絶縁膜１３と、ゲート絶縁膜１３上にゲート電極と対向するように形成された半導体層（不図示）と、ソースバスラインと同じ導電層から形成されたソース電極およびドレイン電極（いずれも不図示）とを有しており、これらはパッシベーション膜１４で覆われている。画素電極１５はパッシベーション膜１４上に形成されており、コンタクトホール（不図示）においてドレイン電極と接続されている。
【００２２】
さらに、ＴＦＴ基板１０は、ゲートバスライン１２ａと同じ導電膜で形成されたＣＳバスライン１２ｂを有している。ＣＳバスライン１２ｂは、良く知られているように、画素を構成する液晶容量と電気的に並列に接続される補助容量（Storage Capacitor）の一方の電極に接続されている。また、ＣＳバスライン１２ｂはゲートバスライン１２ａと平行（行方向）に延びるように設けられている。
【００２３】
ここで例示する液晶表示パネル１００においては、１つの画素が２つの副画素（図１（ａ）中、ゲートバスライン１２ａの上側と下側）に分割されている。具体的には、画素電極１５が２つの副画素電極１５ａと副画素電極１５ｂとで構成されており、副画素電極１５ａおよび１５ｂはそれぞれ対向電極２５と液晶層３０とで副画素ごとに液晶容量を形成する。ソースバスラインは２つの副画素に共通であり、ＴＦＴは２つの副画素のそれぞれに対応して設けられている。２つのＴＦＴのゲートは共通のゲートバスライン１２ａに接続されている。
【００２４】
ＣＳバスライン１２ｂは、２つの副画素のそれぞれに対応して設けられており、ＴＦＴがオフにされた後にＣＳバスライン１２ｂから供給される電圧（例えば振動電圧）によって、２つの副画素の液晶容量に印加される実効電圧を異ならせるように構成されている（例えば特開２００４−６２１４６号公報）。このように、１つの画素が表示すべき輝度を２以上の副画素の輝度の平均として表示する構造（「マルチ画素構造」と言われることがある）は、視野角特性の観点から好ましいが、本発明の実施形態の液晶表示パネルは、これに限定されない。
【００２５】
対向基板２０は、ガラス基板２１と、カラーフィルタ層２２と、対向電極２５と、配向膜２８とを有している。ここで、配向膜２８は、プレチルト方向を規定しない垂直配向膜である。カラーフィルタ層２２は、ブラックマトリクス２３を含む。ブラックマトリクス２３は、液晶表示パネル１００の表示面法線からみたときにＴＦＴ基板１０のソースバスラインおよびＴＦＴと重なるように設けられている。
【００２６】
ここで、ＴＦＴ基板１０が有するゲートバスライン１２ａおよびＣＳバスライン１２ｂは、ガラス基板１１に埋設されている。このガラス基板１１に埋設されたゲートバスライン１２ａおよびＣＳバスライン１２ｂ（これらを「埋め込み配線」ということがある。）をフォトマスクとして利用することによって、光配向膜１８に光配向処理が成されている。光配向処理の詳細は後述する。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、光配向処理が施された光配向膜１８によって、各副画素内に２つのドメイン１８Ａ１と１８Ｂ１およびドメイン１８Ａ２、１８Ｂ２が形成されている（配向分割されているということもある）。各副画素が有する２つのドメイン間の境界は、何れもゲートバスライン１２ａ（およびＣＳバスライン１２ｂ）に平行である。
【００２８】
また、２つのドメイン（１８Ａ１と１８Ｂ１または１８Ａ２、１８Ｂ２）内の光配向膜１８の近傍の液晶分子３０ａの配向方位（プレチルト方向）は、図１（ａ）中に、コーン３０Ａおよび３０Ｂで示すように、ゲートバスライン１２ａと略直交し、且つ、互いに略１８０°異なっている。なお、コーン３０Ａおよび３０Ｂのそれぞれは、対向基板２０側から液晶層３０を観察した際に、液晶分子３０ａの観察者側に近い端をコーンの底面として図示している。従って、液晶表示パネル１００における各副画素が有する２つのドメインは境界に向かって光配向膜１８から立ち上がっている。
【００２９】
なお、対向基板２０が有する配向膜２８は、配向処理が施されていない垂直配向膜であり、図１（ｂ）に模式的に示したように、配向膜２８の近傍の液晶分子３０ａは配向膜２８の表面にほぼ垂直に配向する。但し、液晶分子３０ａは配向が連続になるように配向するので、配向膜２８の近傍の液晶分子３０ａは対向する光配向膜１８による液晶分子３０ａの配向方位と整合するように配向する。従って、各ドメイン１８Ａ１、１８Ｂ１、１８Ａ２、１８Ｂ２の液晶分子３０ａは、液晶層３０に電圧が印加されると、それぞれコーン３０Ａ、３０Ｂで示された方位に倒れる。コーン３０Ａ、３０Ｂはそれぞれ各ドメインのディレクタの方位をも示している。
【００３０】
液晶表示パネル１００は、図１（ａ）に示したＴＦＴ基板１０、対向基板２０および液晶層３０で構成される液晶セルの両側に、偏光板および位相差板を有している。図１（ｂ）においてＴＦＴ基板１０および対向基板２０を挟むように一対の偏光板が配置されている。一対の偏光板は、偏光軸（透過軸）が図１（ａ）に一対の両矢印（破線は下側偏光板の偏光軸）で示したように、互いに直交するように（クロスニコルに）配置されている。各ドメインのディレクタの方位は、一対の偏光板の偏光軸が成す角を二等分する。位相差板の構成は、例えば、ＴＦＴ基板１０と下側の偏光板との間に、液晶層３０側から順に、Ｃプレート（面法線方向に進相軸を有する負の一軸性位相差板）とＴＡＣ層と有している。また、対向基板２０と上側の偏光板との間に、液晶層３０側から順に、Ａプレート（面内に遅相軸を有する正の一軸性位相差板）とＴＡＣ層と有している。
【００３１】
液晶表示パネル１００は例えば以下のようにして製造することができる。
【００３２】
まず、ガラス基板１１を用意し、ガラス基板１１の一方の主面に、公知の方法で、ゲートバスライン、ソースバスライン、ＣＳバスラインおよびＴＦＴなどの回路要素を形成する。このとき、第１方位に延びる埋め込み配線を形成する。ここでは、行方向に延びるゲートバスライン１２ａおよびＣＳバスライン１２ｂを埋め込み配線とする。埋め込み配線は、例えば特許文献２に記載されている方法で形成することができる。なお、ゲートバスラインには一般にソースバスラインよりも抵抗が低いことが要求されるので、ゲートバスラインはソースバスラインよりも幅が広い。ゲートバスラインを埋め込み配線とすると、厚さを大きくし、幅を狭くできるので、画素の開口率を広くできるという利点も得られる。
【００３３】
このようにして得られたＴＦＴ基板１０のほぼ全面を覆うように光配向膜１８を形成し、光配向処理を行う。本実施形態の液晶表示パネルの製造方法の特徴の一つは、光配向処理をＴＦＴ基板１０の裏面（光配向膜１８が形成された主面と反対側）から光照射することによって行うことにある。
【００３４】
ＴＦＴ基板１０の光配向膜１８に対する光配向処理は以下のようにして行うことが出来る。図２（ａ）および（ｂ）を参照して、光配向処理の方法を説明する。
【００３５】
図２（ａ）に模式的に示すように、光配向膜１８に対してガラス基板１１を介して裏面から光照射を行う。
【００３６】
光の入射角θは、光配向膜１８の法線に対して、例えば約４５°とする。光の入射方位は、ゲートバスライン１２ａおよびＣＳバスライン１２ｂが延びる方向（行方向）に直交する方位（列方向）である。ガラス基板１１側から照射される光は埋め込み配線であるゲートバスライン１２ａおよびＣＳバスライン１２ｂに遮られるので、ゲートバスライン１２ａとＣＳバスライン１２ｂとの間の領域（副画素）の半分の領域だけが照射される。図２（ａ）に示した例では、副画素内の光配向膜１８の左半分だけが選択的に光照射される。この後、ゲートバスライン１２ａおよびＣＳバスライン１２ｂの反対側（図２（ａ）中左側）から光照射を行うことによって、副画素内の光配向膜１８の右半分だけが選択的に光照射される。このようにして、副画素内の光配向膜１８に、プレチルト方向が略１８０°異なる２つの領域を形成することができる。もちろん、必要に応じて一方の領域にのみ光配向処理を施してもよい。
【００３７】
光配向膜１８としては、図２（ｂ）に示すように、直線偏光（紫外線）を照射することによって、入射光線に直交する方向に液晶分子３０ａをプレチルトさせる配向規制力を発現するものを用いる。このような材料として、例えば、図２（ｃ）に示すような化学構造を有する材料が知られている（非特許文献１）。このような材料を用いると、光配向処理のための光の入射方向にプレチルト方向を規定することができる。すなわち、図２（ｂ）に示すように、図中の右側から光照射することよって、液晶分子３０ａを右側にプレチルトさせることができる。このとき、直線偏光としてＰ波（偏光方向が入射面内にある）を用いると、より良好な配向を得ることができる。
【００３８】
このようにして得られたＴＦＴ基板１０と、別途用意した配向膜を有する対向基板２０とを用いて液晶セルを作製する。液晶セルは、誘電異方性が負のネマチック液晶材料を含む液晶層を間に介して光配向膜１８と配向膜２８とが互いに対向するように作製する。液晶材料は、真空注入法を用いて液晶セルを形成してから注入してもよいし、滴下注入法を用いて液晶セルを作製する前に何れか一方の基板に付与してもよい。
【００３９】
光配向膜１８に対する光配向処理は、上述したように、ガラス基板１１の裏面側から行われる。従って、光配向膜１８に対する光配向処理は、液晶セルを組み立て後に行ってもよい。また、液晶表示パネルを完成した後に、配向不良が発見された場合、再び光配向処理を行うことによって配向不良を修復することが出来る。但し、再度の光配向処理に際しては偏光板を除去する必要がある。
【００４０】
次に、図３を参照して、本発明による実施形態の他の液晶表示パネル２００の構造とその製造方法を説明する。
【００４１】
図３（ａ）は、図１（ａ）と同様、液晶表示パネル２００の行および列を有するマトリスク状に配列された複数の画素の内の１つの画素に対応する部分の構造を模式的に示す平面図である。液晶表示パネル２００は、各副画素に形成されている２つのドメインの配置が逆であること以外は、液晶表示装置１００と同じである。液晶表示装置１００と共通する構成要素は共通の参照符号で示し、ここでは説明を省略する。また、液晶表示パネル２００の図３（ａ）中のＢ−Ｂ’線に沿った断面構造は、光配向膜１８上の液晶分子３０ａのプレチルト方向が図１（ｂ）と逆同様であること以外は液晶表示装置１００と同じであるので断面図は省略する。
【００４２】
図３（ａ）に示すように、液晶表示パネル２００の副画素の２つのドメイン（１８Ａ１と１８Ｂ１または１８Ａ２、１８Ｂ２）内の光配向膜１８の近傍の液晶分子３０ａの配向方位（プレチルト方向）は、図１（ａ）に示した液晶表示パネル１００とは逆であり、２つのドメインは境界に向かって光配向膜１８から倒れている。
【００４３】
このような配向分割構造は、光配向膜１８に対して以下のように光配向処理を施すことによって得ることができる。
【００４４】
ここでは、光配向膜１８としては、図３（ｂ）に示すように、直線偏光（紫外線）を照射することによって、入射光線に平行な方向に液晶分子３０ａをプレチルトさせる配向規制力を発現するものを用いる。このような材料として、例えば、図３（ｃ）に示すＸとしてシンナメート基またはクマリン基のように二量化する化学構造を有する材料が知られている（非特許文献１）。このような材料を用いると、光配向処理のための光の入射方向と１８０°異なる方向にプレチルト方向を規定することができる。すなわち、図３（ｂ）に示すように、図中の右側から光照射することよって、液晶分子３０ａを左側にプレチルトさせることができる。
【００４５】
次に、図４を参照して、液晶表示パネル１００および２００の視角特性を説明する。図４（ａ）および（ｂ）はそれぞれ液晶表示パネル１００および２００の透過率の上下方向（図１（ａ）および図３（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った面内、時計の文字盤の１２時−６時方向）における視角（極角）依存性を示している。即ち、埋め込み配線の延びる行方向に直交する列方向における視角特性を示している。ここでは、画素のサイズが６００μ×２００μ（列方向長さ×行方向長）で、埋め込み配線の深さを約３００μｍとし、入射角θを４５°で光配向処理を施した場合を例示する。
【００４６】
図４（ａ）と図４（ｂ）との比較から明らかなように、液晶表示パネル１００に比較して、液晶表示パネル２００では、視角の絶対値が４５°を超えると透過率が極端に低下する。視角の絶対値が４５°を超えると、２つのドメインのうちの一方を通過する光は埋め込み配線によって遮られるので、表示に寄与しなくなる。ここで図１（ｂ）を参照すると、液晶表示パネル１００の液晶層３０が有する２つのドメインの内、視角を傾けたときに表示に寄与しなくなる方のドメインの液晶分子３０ａは傾けた視角方向に向いて傾斜している（コーンの底面が視角方向を向いている）液晶分子３０ａである。視角方向に向いて傾斜している液晶分子３０ａの見かけの屈折率異方性は小さいので、表示に対する影響は小さい。図１（ａ）を参照して説明すると、視角をＢ−Ｂ’線に沿ってＢ方向に倒していくと、ドメイン１８Ａ１および１８Ａ２が表示に寄与しなくなる。このときのドメイン１８Ａ１および１８Ａ２の液晶分子３０ａの見掛けの屈折率異方性は、ドメイン１８Ｂ１および１８Ｂ２の液晶分子３０ａの見掛けの屈折率異方性よりも小さいので、表示への寄与は小さい。
【００４７】
これに対し、液晶表示パネル２００では、液晶表示パネル１００とは逆に、視角を傾けたときに表示に寄与しなくなる方のドメインの液晶分子３０ａは傾けた視角方向と逆むきに傾斜している。図３（ａ）を参照して説明すると、視角をＢ−Ｂ’線に沿ってＢ方向に倒していくと、ドメイン１８Ｂ１および１８Ｂ２が表示に寄与しなくなる。このときドメイン１８Ｂ１および１８Ｂ２の液晶分子３０ａの見掛けの屈折率異方性は、ドメイン１８Ａ１および１８Ａ２の液晶分子３０ａの見掛けの屈折率異方性よりも大きいので、表示への寄与が大きい。すなわち、液晶表示パネル２００では、視角の絶対値が４５°を超えると、表示への寄与が大きい方のドメイン１８Ｂ１および１８Ｂ２が表示に寄与しなくなるため、透過率が極端に低下することになる。
【００４８】
従って、広い視野角を得るためには液晶表示パネル１００が好ましく、狭い視野角を得るためには液晶表示パネル２００が好ましいと言える。液晶表示パネルの用途に応じていずれかを選択すればよい。
【００４９】
次に、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して、液晶表示パネル１００および２００の副画素電極の好ましい形状について説明する。図５（ａ）は液晶表示パネル１００’の１つの画素の構造を説明するための平面図であり、図５（ｂ）は液晶表示パネル２００’の１つの画素の構造を説明するための平面図である。液晶表示パネル１００’および２００’は副画素電極の形状以外はそれぞれ液晶表示パネル１００および２００と同じである。また、図中に、一対の偏光板の偏光軸（透過軸）を一対の両矢印（破線は下側偏光板の偏光軸）で示している。図６、図７についても同じである。
【００５０】
図５（ａ）に示した液晶表示パネル１００’の副画素電極１５ａ’が矩形であるのに対し、液晶表示パネル１００ａの副画素電極１５ａは図５（ｃ）に示すように２つのドメインの境界線部が膨れた６角形である。図５（ａ）に示すように、副画素電極１５ａ’が矩形の場合、２つのドメインの境界だけでなく、副画素電極１５ａ’の列方向のエッジに沿って暗線ＤＬが形成される。これは、液晶分子のプレチルト方向が副画素電極１５ａ’のエッジ部に生成される斜め電界（フリンジ電界）の方向に対して９０°以上の角度をなす場合に液晶分子の配向が捩じれ、偏光板の吸収軸（偏光軸と直交）と平行に配向する液晶分子が存在するためである。これに対し、副画素電極１５ａは、列方向に対してαだけ傾斜したエッジを有しており、その結果、上記暗線ＤＬの生成が抑制されている。αは１°以上４５°未満であることが好ましい。
【００５１】
図５（ｂ）に示した液晶表示パネル２００’の副画素電極１５ｃ’が矩形であるのに対し、図５（ｄ）に示す副画素電極１５ｃは２つのドメインの境界線部が窪んだ６角形である。図５（ｂ）に示すように、副画素電極１５ｃ’が矩形の場合、２つのドメインの境界だけでなく、副画素電極１５ｃ’の行方向および列方向のエッジに沿って暗線ＤＬが形成される。これに対し、副画素電極１５ｃは、列方向に対してβだけ傾斜したエッジを有しており、その結果、列方向のエッジに沿った上記暗線ＤＬの生成が抑制されている。βは１°以上４５°未満であることが好ましい。
【００５２】
図５（ｃ）および（ｄ）に示したように、副画素電極の列方向に延びるエッジ（行方向の幅を規定するエッジ）を列方向に対して１°以上４５°未満の角度（α、β）だけ傾斜させると、副画素電極のエッジの近傍の液晶分子は斜め電界の影響を受けるものの、図中にコーンで示した方向にほぼ平行に配向するので、偏光板の吸収軸と平行に配向する液晶分子は存在せず、暗線ＤＬは生成しない。このことはサンプルを試作し、実験的に確かめた。
【００５３】
次に、図６（ａ）〜（ｃ）を参照して、本発明による他の実施形態の液晶表示パネル３００Ａおよび３００Ｂの構造および製造方法を説明する。
【００５４】
液晶表示パネル３００Ａおよび３００Ｂは、ＴＦＴ基板側だけでなく対向基板側にも光配向膜を有し、それぞれに対して裏面照射によって光配向処理が施されている。液晶表示パネル３００Ａおよび３００Ｂが有する対向基板（図１（ｂ）の対向基板２０に相当する）のブラックマトリクス２３Ａは埋め込み構造を有している。この埋め込みブラックマトリクス２３Ａを用いて対向基板側の光配向膜（図１（ｂ）の配向膜２８に相当する）に光配向処理が施されている。
【００５５】
図６（ａ）に示す液晶表示パネル３００Ａにおいて、ＴＦＴ基板の光配向膜には、図３（ｂ）に示した方法で埋め込み配線（ゲートバスライン１２ａおよびＣＳバスライン１２ｂ）をフォトマスクとして利用して光配向処理が施されており、対向基板の光配向膜に対しても、図３（ｂ）に示した方法で、埋め込みブラックマトリクス２３Ａをフォトマスクとして利用して光配向処理が施されている。その結果、各副画素は４つのドメインに分割されている。各ドメインの液晶層の厚さ方向の中央付近の液晶分子の配向方向は、コーンで示すように、一対の光配向膜によって規定される互いに直交する２つのプレチルト方向を２等分する方向である。
【００５６】
一方、図６（ｂ）に示す液晶表示パネル３００Ｂにおいて、ＴＦＴ基板の光配向膜には、図２（ｂ）に示した方法で埋め込み配線（ゲートバスライン１２ａおよびＣＳバスライン１２ｂ）をフォトマスクとして利用して光配向処理が施されており、対向基板の光配向膜に対しても、図２（ｂ）に示した方法で、埋め込みブラックマトリクス２３Ａをフォトマスクとして利用して光配向処理が施されている。その結果、各副画素は４つのドメインに分割されている。
【００５７】
液晶表示パネル３００Ａおよび３００Ｂは、液晶表示パネル１００および２００と同様に、ガラス基板の裏面から光配向処理を行っているが、液晶表示パネルを完成した後に配向不良が発見された場合、再び光配向処理を行っても配向不良を修復することが出来ない。これは図６（ｃ）に示すように、ＴＦＴ基板の裏面から光照射を行うと、対向基板側の光配向膜にも光が照射されるため、対向基板側の光配向膜による配向分割が得られなくなってしまうからである。
【００５８】
このように対向基板側にも光配向膜を用いる場合には、液晶セルに組み立てる前にそれぞれの光配向膜に対して光配向処理を行う必要がある。さらに、対向基板は通常カラーフィルタ層を有し、カラーフィルタ層は紫外線を吸収するので、対向基板の光配向膜に裏面から光照射する場合には、カラーフィルタ層を有しない構成とする必要がある。もちろん、対向基板にカラーフィルタ層を設けなくとも、フィールドシーケンシャル駆動法を採用するなどによってカラー表示を行うことができる。
【００５９】
また、液晶表示パネル３００Ａおよび３００Ｂは、ＴＦＴ基板の埋め込み配線に加えて対向基板に埋め込みブラックマトリクス２３Ａを有するので、視野角が上下方向だけでなく、左右方向においても制限されるので、視野角特性は、液晶表示パネル１００および２００よりも劣る。
【００６０】
次に、図７および図８を参照して、本発明によるさらに他の実施形態の液晶表示パネル４００Ａおよび４００Ｂの構造および製造方法を説明する。
【００６１】
液晶表示パネル４００Ａおよび４００Ｂは、ＴＦＴ基板側は先の実施形態と同様に裏面照射によって光配向処理が施されているが、対向基板にはおもて面照射によって光配向処理が施されている。
【００６２】
図７（ａ）に示す液晶表示パネル４００Ａにおいて、ＴＦＴ基板の光配向膜には、図３（ｂ）に示した方法で埋め込み配線（ゲートバスライン１２ａおよびＣＳバスライン１２ｂ）をフォトマスクとして利用して光配向処理が施されている。一方、対向基板の光配向膜には、図８（ａ）に示す方法で、光配向膜のおもて面から（ガラス基板を介することなく）光を照射する。ブラックマトリクス２３は埋め込み構造を有しない。この光配向膜の材料としては、液晶分子３０ａを入射光線に平行な方向に液晶分子３０ａをプレチルトさせる配向規制力を発現するものを用いる（図３（ｃ）参照）。対向基板の光配向膜に対する光の照射方向は図７（ａ）中に破線の矢印で示した方向である。ＴＦＴ基板の光配向膜によるプレチルト方向と対向基板の光配向膜によるプレチルト方向とが９０°異なるので、液晶層の厚さ方向の中央付近の液晶分子のプレチルト方向はこれらを二等分する方向となっている（図７（ａ）中のコーン参照）。その結果、各副画素にプレチルト方向が１８０°異なる２つのドメインが形成される。
【００６３】
一方、図７（ｂ）に示す液晶表示パネル４００Ｂにおいて、ＴＦＴ基板の光配向膜には、図２（ｂ）に示した方法で埋め込み配線（ゲートバスライン１２ａおよびＣＳバスライン１２ｂ）をフォトマスクとして利用して光配向処理が施されている。一方、対向基板の光配向膜には、図８（ｂ）に示す方法で、光配向膜のおもて面から（ガラス基板を介することなく）光を照射する。ブラックマトリクス２３は埋め込み構造を有しない。このような材料として、例えば、図２（ｃ）に示すような化学構造を有する材料が知られている（非特許文献１）。このような材料を用いると、光配向処理のための光の入射方向にプレチルト方向を規定することができる（非特許文献１）。対向基板の光配向膜に対する光の照射方向は図７（ｂ）中に破線の矢印で示した方向である。ＴＦＴ基板の光配向膜によるプレチルト方向と対向基板の光配向膜によるプレチルト方向とが９０°異なるので、液晶層の厚さ方向の中央付近の液晶分子のプレチルト方向はこれらを二等分する方向となっている（図７（ｂ）中のコーン参照）。その結果、各副画素にプレチルト方向が１８０°異なる２つのドメインが形成される。
【００６４】
液晶表示パネル４００Ａおよび４００Ｂは、液晶表示パネル３００Ａおよび３００Ｂのように、埋め込みブラックマトリクスを有していないので、左右方向の視野角範囲が広い。但し、液晶表示パネル４００Ａおよび４００Ｂは液晶表示パネル３００Ａおよび３００Ｂと同様に、液晶表示パネルを完成した後に配向不良が発見された場合、再び光配向処理を行っても配向不良を修復することが出来ない。これは図７（ｃ）に示すように、ＴＦＴ基板の裏面から光照射を行うと、対向基板側の光配向膜にも光が照射されるため、対向基板側の光配向膜による配向分割が得られなくなってしまうからである。
【００６５】
液晶表示パネル４００Ａおよび４００Ｂの製造プロセスにおいても、液晶セルを組み立てる前にそれぞれの光配向膜に対して光配向処理を行う必要がある。液晶表示パネル３００Ａおよび３００Ｂでは、対向基板の光配向膜に裏面から光照射するので、カラーフィルタ層を有しない構成とする必要があるが、液晶表示パネル４００Ａおよび４００Ｂでは、対向基板の光配向膜におもて面から光照射を行うので、カラーフィルタ層を有する構成にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、液晶表示パネルに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明による実施形態の液晶表示パネル１００の１つの画素を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、液晶表示パネル１００の製造方法を説明するための図であり、（ａ）は液晶表示パネル１００の模式的な断面図であり、（ｂ）は光配向処理方向を示す模式図であり、（ｃ）は光配向膜材料の化学構造を示す図である。
【図３】（ａ）は本発明による実施形態の他の液晶表示パネル２００の１つの画素を示す模式的な平面図であり、（ｂ）は光配向処理方向を示す模式図であり、（ｃ）は光配向膜材料の化学構造を示す図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ液晶表示パネル１００および２００の透過率の上下方向における視角（極角）依存性を示すグラフである。
【図５】（ａ）は液晶表示パネル１００’の１つの画素の構造を説明するための平面図であり、（ｂ）は液晶表示パネル２００’の１つの画素の構造を説明するための平面図であり、（ｃ）は液晶表示パネル１００の副画素電極１５ａを示す平面図であり、（ｄ）は液晶表示パネル２００の副画素電極１５ｃを示す平面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、本発明による他の実施形態の液晶表示パネル３００Ａおよび３００Ｂの１つの画素を示す模式的な平面図であり、（ｃ）は液晶表示パネル３００Ａの画素に再度光配向処理を行った場合の配向状態を示す模式図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、本発明によるさらに他の実施形態の液晶表示パネル４００Ａおよび４００Ｂの１つの画素を示す模式的な平面図であり、（ｃ）は液晶表示パネル４００Ａの画素に再度光配向処理を行った場合の配向状態を示す模式図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、光配向膜におもて面から光照射することによる光配向処理方法を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  ＴＦＴ基板
１１、２１  ガラス基板
１２ａ  ゲートバスライン
１２ｂ  ＣＳバスライン（補助容量配線）
１３  ゲート絶縁膜
１４  パッシベーション膜
１５  画素電極
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ａ’、１５ｃ’  副画素電極
１８  光配向膜
１８Ａ１、１８Ａ２、１８Ｂ１、１８Ｂ２  ドメイン
２０  対向基板
２８  配向膜
３０  液晶層
３０ａ  液晶分子
３０Ａ、３０Ｂ  コーン
１００、２００、３００、４００  液晶表示パネル
【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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