JP2006113590A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＣＢモード液晶表示装置で液晶の光学的特性を低下させずにスプレイ配向からバンド配向への転移を容易にして転移時間を短縮し，転移電圧を下げる。
【解決手段】第１基板と，第１基板の一面上に形成されている第１電極と，第１基板の一面に対向する第２基板と，第１基板の一面と対向する第２基板の一面上に形成される第２電極と，第１基板と第２基板との間に介在される液晶層と，を備え，液晶層は，液晶分子がスプレイ配向されるスプレイ領域Ｓと，液晶分子が第１基板及び第２基板に対して垂直配向される垂直配向領域Ｖと，液晶分子が第１基板側から第２基板側へ移動中に，垂直配向から水平配向または水平配向から垂直配向に変化するハイブリッド領域Ｈと，を有することを特徴とする。
【選択図】図１４

Description

本発明は液晶表示装置に関し，特にＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ：ＯＣＢ）モード液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は，たとえば共通電極などが形成されている上部基板と，薄膜トランジスタと画素電極などが形成されている下部基板との間に液晶物質を注入しておいて画素電極と共通電極に互いに異なる電位を印加することによって電界を形成して液晶分子の配列を変更させ，これにより光の透過率を調節することによって画像を表現する装置である。

このような液晶表示装置の中でもＯＣＢモード液晶表示装置は広視野角と高速応答の長所があるために近来その適用のための研究が活発に進められている。ＯＣＢモード液晶表示装置では図１５に示すように，初期スプレイ（ｓｐｌａｙ）配向された液晶に所定の高電圧を印加して液晶の配列をベンド（ｂｅｎｄ）配向に転移させた後，電圧の大きさに変化を与えてベンドの曲がった程度を調節することによって光の透過率を調節する。

このようなＯＣＢモード液晶表示装置では初期スプレイ配向された液晶をベンド配向に転移させるのに非常に高い電圧と長い時間が要求される。このような問題を解決するために特許文献１では，ツイストＯＣＢモードが提案されている。ツイストＯＣＢモードでは，液晶を初期１８０度ツイスト配向することによって，ベンド状態に転移する時の位相変化による不連続面が発生することなく，液晶配列が連続的に変化することができる。また，特許文献２では，画素の一部領域にのみプレティルト角の大きい配向剤を配置してこの部分をベンド配向への転移核として利用する。

特開平０９−０９６７９０号公報 特開平１１−００７０１８号公報

しかし，特許文献１のような，ツイストＯＣＢモードでは，カイラルドーパントが添加されるために液晶分子が２次元平面を逸脱して動作する。そのために光学的オーバーシュート（Ｏｐｔｉｃａｌ ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ）現象が発生し，これは画質低下の原因となる。また，特許文献２のような液晶表示装置では転移核領域の正確な配置のために，上下基板の整列が容易でなく，また，一つの画素内に配向状態の異なる領域が存在するために画素内電気光学的特性が不均一になる問題点がある。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，液晶の光学的特性を低下させずにスプレイ配向からベンド配向への転移を容易にして転移時間を短縮し，転移電圧を下げることのできるＯＣＢモードの液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，第１基板と，第１基板の一面上に形成される第１電極と，第１電極上に形成される第１配向性の第１配向膜と，第１配向膜上に，複数の平行な帯状に形成される第２配向性の第２配向膜と，第１基板の一面と対向する第２基板と，第１基板の一面と対向する第２基板の一面上に形成される第２電極と，第２電極上に形成される第１配向性の第３配向膜と，第３配向膜上に，複数の平行な帯状に形成される第２配向性の第４配向膜と，第１基板と第２基板との間に介在される液晶層と，を備え，第２配向膜と第４配向膜とは，互いに交差していることを特徴とする液晶表示装置が提供される。

第１，第２の基板に形成されている第１配向性の配向膜及び交差した第２配向性の配向膜により，位置によって液晶の配向状態が変わる。それによって，液晶分子の配向が変化する領域を形成することができ，液晶分子のバンド配向転移を容易にすることができる。

また，第１基板の一面に形成される複数のゲート線と，複数のゲート線と交差する複数のデータ線と，ゲート線とデータ線とに連結される複数の薄膜トランジスタと，をさらに備え，第１電極は複数の薄膜トランジスタに連結される複数の画素電極であり，第２電極は複数の画素電極と対向する単一の共通電極とすることができる。

この時，第２配向膜は，隣接した２つのゲート線の間にゲート線と平行に伸びて形成されており，第４配向膜は，隣接した２つのデータ線の間にデータ線と平行に伸びて形成されることができる。

また，ここで，第１配向性の配向膜は垂直配向膜であり，第２配向性の配向膜は水平配向膜とすることができる。その際，水平配向膜はプレティルト角が４〜５度であり，垂直配向膜はプレティルト角が８９〜９０度とすることができる。

液晶層の液晶分子は，第１配向性の第１配向膜と第３配向膜（垂直配向膜）とが重なる領域では第１基板及び第２基板に対して垂直に配向されており，第２配向性の第２配向膜と第４配向膜（水平配向膜）とが重なる領域ではスプレイ配向されており，第１配向膜と第４配向膜とが重なる領域，及び第２配向膜と第３配向膜とが重なる領域では，ハイブリッド配向されていることができる。

この時，液晶分子がスプレイ配向される領域は画素電極の上部であり，液晶分子が垂直配向される領域はゲート線とデータ線とが交差する部分の上部であり，液晶分子がハイブリッド配向される領域はゲート線またはデータ線の上部とすることができる。

こうして，液晶層をスプレイ配向される領域，垂直配向される領域及びハイブリッド配向される領域からなるように構成し，スプレイ領域をハイブリッド領域が囲むように配置すれば，液晶層に配向転移電圧が印加された時，ハイブリッド領域が配向転移核の役割を果たすことによってスプレイ領域の液晶分子が容易にバンド配向へ転移するので，配向転移電圧を下げることができ，配向転移速度も速くなる。

また，第２基板の第１基板と対抗する面に形成されており，垂直配向される領域とハイブリッド配向される領域とに重なるように配置される黒色層をさらに備えることができ，配向転移核の役割を果たすハイブリッド領域や垂直配向領域が，黒色層によって覆われることにより，スプレイ領域のみが表示に寄与し，この領域では液晶が均一な電気光学的特性を示して画質を向上させることができる。

第２配向膜と第４配向膜とは，互いに直交していてもよい。また，第１基板及び第２基板の各面のうちの，第１電極または第２電極が形成されていない少なくとも一面に，補償フィルムがさらに配置されて，補償特性が最適化されるように調整してもよい。

液晶表示装置は，時間を分割して色を表示するフィールド順次方式を用いてもよい。この場合，バックライトユニットには赤色，緑色及び青色光を各々発することができるＬＥＤなどの三色光源が配置される。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，液晶層がスプレイ領域，垂直配向領域及びハイブリッド領域を含むように配向膜を形成する。具体的には，第１基板と，第１基板の一面上に形成されている第１電極と，第１基板の一面に対向する第２基板と，第１基板の一面と対向する第２基板の一面上に形成される第２電極と，第１基板と第２基板との間に介在される液晶層と，を備え，液晶層は，液晶分子がスプレイ配向されるスプレイ領域と，液晶分子が第１基板及び第２基板に対して垂直配向される垂直配向領域と，液晶分子が第１基板側から第２基板側へ移動中に，垂直配向から水平配向または水平配向から垂直配向に変化するハイブリッド領域と，を有することを特徴とする液晶表示装置が提供される。

液晶層をスプレイ領域，垂直配向領域及びハイブリッド配向領域に分け，スプレイ領域をハイブリッド領域が囲むように配置すれば，液晶層に配向転移電圧が印加された時，ハイブリッド領域が配向転移核の役割を果たすことによってスプレイ領域の液晶分子が容易にバンド配向へ転移する。したがって，配向転移電圧を下げることができ，配向転移速度も速くなる。

上記の構成により，ハイブリッド領域は，スプレイ配向領域に隣接する四方に配置されることができる。また，ハイブリッド領域は，垂直配向領域に隣接する四方に配置されることができる。こうして，薄膜トランジスタ基板と共通電極基板との結合時に，整列が多少不正確であっても，配向転移核の役割を果たすハイブリッド領域は常に形成されるために，基板の整列マージンを増加させることができる。

また，第１電極上に形成される第１垂直配向膜と，第１垂直配向膜上に複数の平行な帯状に形成される第１水平配向膜と，第２電極上に形成される第２垂直配向膜と，第２垂直配向膜上に複数の平行な帯状に形成される第２水平配向膜と，をさらに備え，第１水平配向膜と第２水平配向膜とは互いに直交することができる。

第１基板の第２基板と対向する面に形成されている複数のゲート線と，ゲート線と交差する複数のデータ線と，ゲート線とデータ線とに連結されている複数の薄膜トランジスタと，をさらに備え，第１電極は複数の薄膜トランジスタに各々連結されている複数の画素電極であり，第２電極は複数の画素電極と対向する単一の共通電極とすることができる。

第１水平配向膜は，隣接した２つのゲート線の間にゲート線と平行に伸びて形成され，第２水平配向膜は，隣接した２つのデータ線の間にデータ線と平行に伸びて形成されることができる。第１水平配向膜及び第２水平配向膜は，プレティルト角が４〜５度であり，第１垂直配向膜及び第２垂直配向膜は，プレティルト角が８９〜９０度とすることができる。

また，液晶層の垂直配向領域は，第１垂直配向膜と第２垂直配向膜とが重なる領域であり，スプレイ領域は，第１水平配向膜と第２水平配向膜が重なる領域であり，ハイブリッド領域は，第１垂直配向膜と第２水平配向膜とが重なる領域または第１水平配向膜と第２垂直配向膜とが重なる領域とすることができる。

スプレイ領域は，画素電極の上部であり，垂直配向領域は，ゲート線とデータ線が交差する部分の上部であり，ハイブリッド領域は，ゲート線またはデータ線の上部であることができる。

また，第１基板の一面に対向する第２基板の一面に形成され，垂直配向領域及びハイブリッド領域に重なるように配置されている黒色層をさらに備えることができ，配向転移核の役割を果たすハイブリッド領域や垂直配向領域が，黒色層によって覆われることにより，スプレイ領域のみが表示に寄与し，この領域では液晶が均一な電気光学的特性を示して画質を向上させることができる。

液晶表示装置は，時間を分割して色を表示するフィールド順次方式を用いてもよい。

また，上記液晶表示装置を得るために，第１電極を備える第１基板上に第１配向性の第１配向膜を形成する段階と，第１配向膜上に第１感光膜パターンを形成する段階と，第１感光膜のパターン上に第２配向性の第２配向膜を全面に形成する段階と，第１の感光膜パターンを除去することにより，第１感光膜パターン上に置かれている第２配向膜の部分を共に除去し，第２配向膜のパターンを形成する段階と，を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法が提供される。

第２電極を備える第２基板上に第１配向性の第３配向膜を形成する段階と，第３配向膜上に第２感光膜パターンを形成する段階と，第２感光膜パターン上に第２配向性の第４配向膜を全面に形成する段階と，第２感光膜パターンを除去することにより，第２感光膜パターン上に置かれている第４配向膜の部分を共に除去し，第４配向膜のパターンを形成する段階と，をさらに含んでもよい。

第２配向膜及び第４配向膜は，各々，複数の平行な帯状のパターンを有することができる。その帯状パターンである第２配向膜と第４配向膜とを互いに直交するように整列し，第１基板と第２基板とを結合する段階をさらに含んでもよい。

以上詳述したように本発明によれば，液晶層をスプレイ領域，垂直配向領域，及びハイブリッド配向領域に分け，スプレイ領域をハイブリッド領域が囲むように配置することにより，液晶層に配向転移電圧が印加された時にハイブリッド領域が配向転移核の役割を果たし，スプレイ領域の液晶分子が容易にバンド配向へ転移する。したがって，配向転移電圧を下げることができ，配向転移速度も速くすることができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また，図面で多様な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。層，膜，領域，板などの部分が他の部分の上にあるとする時，これは他の部分のすぐ上にある場合だけでなく，その中間に他の部分がある場合も含むこととする。これに反し，ある部分が他の部分のすぐ上にあるとする時には，中間に他の部分がないことを意味する。

以下で図面を参照して本実施の形態による液晶表示装置について詳細に説明する。図１は，本実施の形態による液晶表示装置の配置を示す説明図であり，図２は図１のＩＩ−ＩＩ’線による断面図であり，図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ’線による断面図である。

本実施の形態による液晶表示装置は，能動形からなる場合であって，これには薄膜トランジスタ基板１００，共通電極基板２００，これら両基板の間に注入されている液晶層３，両基板の外側に各々付着されている補償フィルム１３，２３，補償フィルム１３，２３の外側に各々付着されている偏光フィルム１２，２２を備える。その他にも液晶表示装置はバックライトユニットをさらに備えることができる。

本発明は時間を分割して色を表示するフィールド順次方式（Ｆｉｅｌｄ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ：ＦＳ）液晶表示装置としても適用することができ，この場合，バックライトユニットには赤色，緑色及び青色光を各々発することができるＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）などの三色光源が配置される。

前記液晶表示装置は，空間を分割して色を表示する色フィルター方式で構成される薄膜トランジスタ基板１００または共通電極基板２００に，赤色，緑色及び青色の色フィルターを形成し，バックライトは白色光を発することができるが，それだけでなく，本実施の形態は，液晶表示パネルが前記のような能動形からなる場合だけでなく，受動形からなる場合も適用することができる。

以下，第１基板である薄膜トランジスタ基板１００について説明する。絶縁基板１１０上にアルミニウムまたはアルミニウム合金，クロムまたはクロム合金，モリブデンまたはモリブデン合金，窒化クロムまたは窒化モリブデンなどの導電物質からなる１０００〜３５００Å厚さのゲート配線が形成されている。ゲート配線は横方向に伸びているゲート線１２１及びゲート線１２１から突出されているゲート電極１２３を備える。この時，ゲート配線は二重層以上の構造で形成することができるが，この場合，少なくとも一つの層は低抵抗特性を有する金属物質で形成することができる。

絶縁基板１１０上には，窒化ケイ素または酸化ケイ素のような絶縁物質からなる３５００〜４５００Å厚さのゲート絶縁膜１４０がゲート配線（１２１，１２３）を覆っている。ゲート絶縁膜１４０上にはゲート電極１２３と重なり，非晶質シリコンなどからなる８００〜１５００Å厚さの半導体パターン１５４が形成されている。半導体パターン１５４上には導電型不純物がドーピングされている非晶質シリコンなどからなる５００〜８００Å厚さの抵抗性接触層（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ ｌａｙｅｒ）１６３，１６５が形成されている。

抵抗性接触層１６３，１６５とゲート絶縁膜１４０上にはアルミニウムまたはアルミニウム合金，クロムまたはクロム合金，モリブデンまたはモリブデン合金，窒化クロムまたは窒化モリブデンのような導電物質からなる１５００〜３５００Å厚さのデータ配線（１７１，１７３，１７５）が形成されている。

データ配線は，縦方向に伸びていてゲート配線１２１と交差して画素領域を定義するデータ線１７１，データ線１７１から突出して一つの抵抗性接触層１６３上にまで伸びているソース電極１７３，及びソース電極１７３の対向電極であって他の一つの抵抗性接触層１６５上から画素領域内部のゲート絶縁膜１４０上にまで伸びているドレイン電極１７５である。

ここで，データ配線のデータ線１７１，ソース電極１７３，ドレイン電極１７５は，二重層以上の構造で形成することができるが，この場合，少なくとも一つの層は低抵抗特性を有する金属物質で形成するのが好ましい。このようなデータ配線１７１，１７３，１７５及び半導体パターン１５４を窒化ケイ素または酸化ケイ素のような絶縁物質からなる１５００〜２５００Å厚さの保護膜１８０が覆っている。

保護膜１８０にはドレイン１７５を露出する接触孔１８１が形成されている。そして保護膜１８０上には接触孔１８１を通じてドレイン電極１７５に連結される画素電極１９０（第１電極）が形成されている。ここで，画素電極１９０はＩＴＯまたはＩＺＯのような透明導電物質で形成されている。

画素電極１９０の上には，第１配向性の第１配向膜（第１垂直配向膜）である垂直配向膜１６が表示領域前面に形成されており，垂直配向膜１６上には第２配向性の第２配向膜（第１水平配向膜）である水平配向膜１７が複数の帯状に形成されている。この時，帯状の水平配向膜１７はゲート線１２１と平行に伸びており，隣接した二つのゲート線１２１の間の画素電極１９０と重なるように形成されている。

ここで，本実施の形態とは異なって，水平配向膜１７を画素電極１９０直上に形成し，垂直配向膜１６を水平配向膜１７上に，帯状に形成することもできる。このような薄膜トランジスタ基板１００に対応する，第２基板である共通電極基板２００について説明すれば次の通りである。第２絶縁基板２１０上に薄膜トランジスタ基板のゲート線１２１，データ線１７１及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の一部を覆う黒色層２２０が形成されている。

第２絶縁基板２１０及び黒色層２２０の上には基板２１０の表示領域前面をＩＴＯまたはＩＺＯからなる共通電極２７０（第２電極）が覆っている。共通電極２７０上の全面には第１配向性の第３配向膜（第２垂直配向膜）である垂直配向膜２６が形成されており，垂直配向膜２６上には第２配向性の第４配向膜（第２水平配向膜）である水平配向膜２７が複数の帯状に形成されている。この時，帯模様の水平配向膜２７は共通電極基板２００が薄膜トランジスタ基板１００と結合された時，データ線１７１と平行な方向，つまり，ゲート線１２１と垂直をなす方向に伸びており，隣接した二つのデータ線１７１の間の画素電極１９０と重なるように形成されている。

一方，黒色層２２０は共通電極基板２００が薄膜トランジスタ基板１００と結合された時，水平配向膜１７，２７の間に露出されている垂直配向膜１６，２６と重なるように配置されている。ここで，水平配向膜１７，２７はプレティルト角（ｐｒｅｔｉｌｔ）が４〜５度であり，垂直配向膜１６，２６はプレティルト角が８９〜９０度とすることができる。

ここで，本実施の形態とは異なって，水平配向膜２７を共通電極２７０の直上に形成し，垂直配向膜２６を水平配向膜２７上に帯模様で形成することもできる。このような共通電極基板２００と上述した薄膜トランジスタ基板１００は所定の基板間隔をおいて結合されており，これら両基板の間には液晶層３が充填されている。この時，液晶層３は５〜１０μｍのセルギャップを有する。

また，これら両基板１００，２００に形成されている垂直配向膜１６，２６及び水平配向膜１７，２７により液晶の配向状態が位置によって変わる。まず，上下全てに水平配向膜１７，２７が配置されている画素電極１９０領域では液晶分子がスプレイ配向をする。この領域をスプレイ領域Ｓと言う。

次に，上下全てに垂直配向膜１６，２６が配置されているデータ線１７１とゲート線１２１が交差する領域では液晶分子が基板１１０，２１０に対して垂直配向をする。この領域を垂直配向領域Ｖと言う。また，上下両方のうちの一方には垂直配向膜１６，２６が配置されており，他の一方には水平配向膜１７，２７が配置されているゲート線１２１上部とデータ線１７１上部の領域では液晶分子が下から上へ行きながら垂直配向から水平配向に配向が変化したり，反対に水平配向から垂直配向に配向が変わったりする。このような領域をハイブリッド（Ｈｙｂｒｉｄ）領域Ｈと言う。

本実施の形態では，ゲート線１２１と重なるハイブリッド領域Ｈでは液晶が薄膜トランジスタ基板１００側では垂直配向されており，共通電極基板２００側では水平配向されている。また，データ線１７１と重なるハイブリッド領域Ｈでは液晶が薄膜トランジスタ基板１００側では水平配向されており，共通電極基板２００側では垂直配向されている。

ここで，垂直配向領域Ｖ及びハイブリッド領域Ｈは黒色層２２０によって覆われる。図１〜図３における点線はこれら３種類の配向領域（Ｓ，Ｖ，Ｈ）を区分する境界を表示する。二枚の偏光フィルム１２，２２の偏光軸は互いに直交するように配置されており，配向膜のラビング方向とは，４５度または１３５度を構成するように配置するのが好ましい。また，補償フィルム１３，２３は緑色光を基準にして補償特性が最適化されるように調整するのが好ましい。

また，上記では，第１基板を薄膜トランジスタ基板１００とし，第２基板を共通電極基板２００としたが，第１基板を共通電極基板２００とし，第２基板を薄膜トランジスタ基板１００としてもよく，その場合には，第１電極及び第２電極と画素電極１９０及び共通電極２７０等との対応関係はすべて反対となる。

以上のように，液晶層をスプレイ領域Ｓ，垂直配向領域Ｖ及びハイブリッド配向領域Ｈに分け，スプレイ領域Ｓをハイブリッド領域Ｈが囲むように配置すれば，液晶層に配向転移電圧が印加された時，ハイブリッド領域Ｈが配向転移核の役割を果たすことによってスプレイ領域Ｓの液晶分子が容易にバンド配向へ転移する。したがって，配向転移電圧を下げることができ，配向転移速度も速くなる。

それだけでなく，配向転移核役割を果たすハイブリッド領域Ｈや垂直配向領域Ｖは黒色層２２０によって覆われるためにスプレイ領域Ｓのみが表示に寄与し，この領域では液晶が均一な電気光学的特性を示して画質を向上させることができる。また，薄膜トランジスタ基板１００と共通電極基板２００の結合において，整列が多少不正確であっても，配向転移核の役割を果たすハイブリッド領域Ｈは常に形成されるために基板１００，２００の整列マージンが増加する。

以下でこのような構造の液晶表示装置を製造する方法について，図１〜図３と共に図４〜図１３Ｂを参照して説明する。まず，図１〜図３を参考にして薄膜トランジスタ基板１００を製造する方法を説明する。

絶縁基板１１０上に金属層を蒸着及び写真エッチングしてゲート配線１２１，１２３を形成し，窒化ケイ素などを蒸着してゲート配線１２１，１２３を覆うゲート絶縁膜１４０を形成する。ゲート絶縁膜１４０上に水素化非晶質シリコン層及びｎ型不純物が高濃度でドーピングされた非晶質シリコン層を連続的に蒸着及び写真エッチングして未完成の接触層及び半導体パターン１５１，１５４を形成する。

次に，デート金属層を蒸着及び写真エッチングしてソース及びドレイン電極１７３，１７５を含むデータ配線１７１，１７３，１７５を形成した後，ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間に露出されている接触層をエッチングして接触層１６３，１６５を完成する。

データ配線１７１，ソース電極１７３，ドレイン電極１７５上に窒化ケイ素などの無機絶縁物質や樹脂などの有機絶縁物質を蒸着及び写真エッチングして，ドレイン電極１７５を露出する接触孔１８１を有する保護膜１８０を形成する。次いで，保護膜１８０上にＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電膜を蒸着及び写真エッチングして接触孔１８１を通ってドレイン電極１７５と連結される画素電極１９０を形成する。

最後に，画素電極１９０上に垂直配向膜１６を形成し，水平配向膜１７をリフトオフ方法で形成する。垂直配向膜１６及び水平配向膜１７を形成する過程については後で詳細に説明する。

次に，共通電極基板２００を製造する方法について説明する。絶縁基板２１０上にクロム膜またはクロムと酸化クロムの二重膜を形成し，写真エッチングして黒色層２２０を形成する。黒色層２２０上にＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電層を蒸着して共通電極２７０を形成する。

最後に，共通電極２７０上に垂直配向膜２６を形成し，水平配向膜２７をリフトオフ方法で形成する。垂直配向膜２６及び水平配向膜２７を形成する過程については後で詳細に説明する。

以下，図４〜図１３Ｂを参照して薄膜トランジスタ基板１００と共通電極基板２００に垂直配向膜１６，２６及び水平配向膜１７，２７を形成する過程を詳細に説明する。図４〜図１３Ｂは，本実施の形態による液晶表示装置の配向膜形成工程を順次に示した斜視図または断面図である。図４〜図１３Ｂでは共通電極２７０上に配向膜２６，２７を形成する工程を例示する。

まず，図４に示したように，共通電極２７０上にポリイミドＰＩを塗布し，摂氏８０度で２分及び１８０度で１５分間焼成（ｂａｋｉｎｇ）して垂直配向膜２６を形成する。本実施の形態ではＡＬ０００１０（ＪＳＲ社，ＪＰ）を使用して垂直配向膜２６を形成した。

次に，図５に示したように，垂直配向膜２６上に感光剤（ＰＲ）を塗布し，摂氏９０度で３分間前焼成（ｐｒｅｂａｋｉｎｇ）する。ここで感光剤（ＰＲ）としてはＤＮＲ−Ｈ１００ＰＬ（（株）東進セミケム製造，ＫＲ）を使用することができる。次に，図６Ａ及び図６Ｂに示したように，露光マスクを感光剤（ＰＲ）上に配置し紫外線（ＵＶ）を照射して，感光剤（ＰＲ）の必要な部分を感光させた後，後焼成（ｐｏｓｔｂａｋｉｎｇ）する。

この時，露光マスクの透明領域及び不透明領域の配置は，図７Ａに示したように横に伸びた帯模様でパターン（第１感光膜パターンまたは第２感光膜パターン）形成する。一方，薄膜トランジスタ基板１００にも同様な方法で垂直配向膜１６を形成し，その上に感光剤（ＰＲ）を塗布して露光するが，ここに使用される露光マスクの透明領域及び不透明領域の配置は，図７Ｂに示したように縦に伸びた帯模様でパターン（第２感光膜パターンまたは第１感光膜パターン）形成する。つまり，共通電極基板２００（上部基板）に使用する露光マスクと薄膜トランジスタ基板１００（下部基板）に使用する露光マスクは，帯模様で形成された透明領域が互いに直交するように配置される。

次に，図８に示したように露光マスクを除去すれば感光剤（ＰＲ）に感光された部分（露光部分）と感光されなかった部分（非露光部分）が示される。これを現像すれば，図９に示したように感光された部分は除去され，感光されなかった部分のみ帯状に残る。ここでは陽性感光剤を使用して感光された部分が除去されるが，陰性感光剤を使用する場合には感光された部分が残って，感光されなかった部分が除去される。

その後，摂氏１８０度で５分間，帯状に残っている感光剤（ＰＲ）をハード焼成（ｈａｒｄｂａｋｉｎｇ）した後，図１０に示したように帯状に残っている感光剤（ＰＲ）上にポリイミドを塗布し，摂氏８０度で２分及び摂氏１８０度で１５分間焼成して水平配向膜２７を形成する。この時，水平配向膜２７はＡＬ３０４６（ＪＳＲ社，ＪＰ）で形成することができる。

次に，帯状に残っている感光剤（ＰＲ）を除去して，図１１Ａ及び図１１Ｂに示したように水平配向膜２７を帯状に形成する。ここで，帯状の水平配向膜２７は感光剤（ＰＲ）を除去する時，その上に置かれている水平配向膜２７も共に除去されることによって形成されるが，このような方法をリフトオフ法と言う。

また，図１２Ａ及び図１２Ｂに示したように，共通電極基板２００の垂直，水平配向膜２６，２７と薄膜トランジスタ基板１００の垂直，水平配向膜１６，１７を同一な方向にラビングする。

次に，図１３Ａ及び図１３Ｂに示したように，共通電極基板２００と薄膜トランジスタ基板１００とを結合する。この時，両基板のラビング方向が同じ方向に向かい，帯状の模様である水平配向膜１７，２７は互いに直交するように配置する。

以上のように，共通電極基板２００と薄膜トランジスタ基板１００とを結合してその間に液晶を充填すれば，図１４に示したように液晶層がスプレイ領域Ｓ，垂直配向領域Ｖ及びハイブリッド領域Ｈに分割され，スプレイ領域Ｓと垂直配向領域Ｖの四方にハイブリッド領域Ｈが配置される。

次いで，共通電極基板２００と薄膜トランジスタ基板１００との外側に補償フィルム１３，２３及び偏光フィルム１２，２２を配置し（図１２，１３），下部偏光フィルム１２の下にバックライトユニットを配置する。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，液晶表示装置に適用可能であり，特にＯＣＢモード液晶表示装置に適用可能である。

本実施の形態による液晶表示装置の説明図である。 図１のＩＩ−ＩＩ’線による断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ’線による断面図である。 本実施の形態による液晶表示装置の配向膜形成工程を順次に示した斜視図であり，共通電極上に垂直配向膜を形成した後の図である。 本実施の形態による液晶表示装置の配向膜形成工程を順次に示した斜視図であり，垂直配向膜上に感光剤を形成した後の図である。 本実施の形態による液晶表示装置の配向膜形成工程を順次に示した斜視図であり，感光剤を露光マスクで感光させる際の図である。 図６Ａの断面図である。 本実施の形態による液晶表示装置の共通電極基板に使用する露光マスクの透明領域及び不透明領域の配置を示す説明図である。 本実施の形態による液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板に使用する露光マスクの透明領域及び不透明領域の配置を示す説明図である。 本実施の形態による液晶表示装置の配向膜形成工程を順次に示した断面図であり，感光剤の露光部分と非露光部分を示す図である。 本実施の形態による液晶表示装置の配向膜形成工程を順次に示した断面図であり，感光剤の露光部分を除去した後の図である。 本実施の形態による液晶表示装置の配向膜形成工程を順次に示した断面図であり，帯状に形成した感光剤上に水平配向膜を全面に形成した後の図である。 本実施の形態による液晶表示装置の配向膜形成工程を順次に示した斜視図であり，リフトオフ法により帯状の水平配向膜を形成した後の図である。 図１１Ａの断面図である。 本実施の形態による液晶表示装置の共通電極基板において，垂直または水平配向膜のラビング方向を示す説明図である。 本実施の形態による液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板において，垂直または水平配向膜のラビング方向を示す説明図である。 本実施の形態による液晶表示装置の配向膜形成工程を順次に示した斜視図であり，共通電極基板と薄膜トランジスタ基板とを結合する際の図である。 図１３Ａの断面図である。 本実施の形態による液晶表示装置の配向領域配置を示す説明図である。 一般的なＯＣＢモード液晶表示装置における駆動状態による液晶の配列状態を示す説明図である。

符号の説明

３ 液晶層
１２ 偏光フィルム
１３ 補償フィルム
１６ 垂直配向膜
１７ 水平配向膜
２２ 偏光フィルム
２３ 補償フィルム
２６ 垂直配向膜
２７ 水平配向膜
１００ 薄膜トランジスタ基板
１１０ 絶縁基板
１２１ ゲート線
１２３ ゲート電極
１４０ ゲート絶縁膜
１５４ 半導体パターン
１６３ 抵抗性接触層
１６５ 抵抗性接触層
１７１ データ線
１７３ ソース電極
１７５ ドレイン電極
１８０ 保護膜
１９０ 画素電極
２００ 共通電極基板
２１０ 第２絶縁基板
２２０ 黒色層
２７０ 共通電極

Claims (26)

1. 第１基板と，
   前記第１基板の一面上に形成される第１電極と，
   前記第１電極上に形成される第１配向性の第１配向膜と，
   前記第１配向膜上に，複数の平行な帯状に形成される第２配向性の第２配向膜と，
   前記第１基板の前記一面と対向する第２基板と，
   前記第１基板の前記一面と対向する前記第２基板の一面上に形成される第２電極と，
   前記第２電極上に形成される第１配向性の第３配向膜と，
   前記第３配向膜上に，複数の平行な帯状に形成される第２配向性の第４配向膜と，
   前記第１基板と前記第２基板との間に介在される液晶層と，
   を備え，
   前記第２配向膜と前記第４配向膜とは，互いに交差していることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第１基板の前記一面に形成される複数のゲート線と，
   複数の前記ゲート線と交差する複数のデータ線と，
   前記ゲート線と前記データ線とに連結される複数の薄膜トランジスタと，
   をさらに備え，
   前記第１電極は前記複数の薄膜トランジスタに連結される複数の画素電極であり，前記第２電極は前記複数の画素電極と対向する単一の共通電極であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第２配向膜は，隣接した２つの前記ゲート線の間に前記ゲート線と平行に伸びて形成されており，前記第４配向膜は，隣接した２つのデータ線の間に前記データ線と平行に伸びて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１配向性の配向膜は垂直配向膜であり，前記第２配向性の配向膜は水平配向膜であることを特徴とする請求項１，２または３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記水平配向膜はプレティルト角が４〜５度であり，前記垂直配向膜はプレティルト角が８９〜９０度であることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記液晶層の液晶分子は，前記第１配向膜と前記第３配向膜とが重なる領域では前記第１基板及び前記第２基板に対して垂直に配向されており，前記第２配向膜と前記第４配向膜とが重なる領域ではスプレイ配向されており，前記第１配向膜と前記第４配向膜とが重なる領域，及び前記第２配向膜と前記第３配向膜とが重なる領域では，ハイブリッド配向されていることを特徴とする請求項４または５に記載の液晶表示装置。
7. 前記液晶分子がスプレイ配向される領域は前記画素電極の上部であり，前記液晶分子が垂直配向される領域は前記ゲート線と前記データ線とが交差する部分の上部であり，前記液晶分子がハイブリッド配向される領域は前記ゲート線または前記データ線の上部であることを特徴とする，請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記第２基板の前記第１基板と対向する面に形成されており，垂直配向される領域とハイブリッド配向される領域とに重なるように配置される黒色層をさらに備えることを特徴とする請求項６または７に記載の液晶表示装置。
9. 前記第２配向膜と前記第４配向膜とは，互いに直交することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液晶表示装置。
10. 前記第１基板及び前記第２基板の各面のうち，前記第１電極または前記第２電極が形成されていない少なくとも一面に，補償フィルムがさらに配置されていることを特徴とする，請求項１〜９のいずれかに記載の液晶表示装置。
11. 前記液晶表示装置は，フィールド順次方式であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
12. 第１基板と，
    前記第１基板の一面上に形成されている第１電極と，
    前記第１基板の前記一面に対向する第２基板と，
    前記第１基板の前記一面と対向する前記第２基板の一面上に形成される第２電極と，
    前記第１基板と前記第２基板との間に介在される液晶層と，
    を備え，
    前記液晶層は，
    液晶分子がスプレイ配向されるスプレイ領域と，
    液晶分子が前記第１基板及び前記第２基板に対して垂直配向される垂直配向領域と，
    液晶分子が前記第１基板側から前記第２基板側へ移動中に，垂直配向から水平配向または水平配向から垂直配向に変化するハイブリッド領域と，
    を有することを特徴とする液晶表示装置。
13. 前記ハイブリッド領域は，前記スプレイ配向領域に隣接する四方に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
14. 前記ハイブリッド領域は，前記垂直配向領域に隣接する四方に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
15. 前記第１電極上に形成される第１垂直配向膜と，
    前記第１垂直配向膜上に複数の平行な帯状に形成される第１水平配向膜と，
    前記第２電極上に形成される第２垂直配向膜と，
    前記第２垂直配向膜上に複数の平行な帯状に形成される第２水平配向膜と，
    をさらに備え，
    前記第１水平配向膜と前記第２水平配向膜とは互いに直交することを特徴とする請求項１２，１３または１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
16. 前記第１基板の前記第２基板と対向する面に形成されている複数のゲート線と，
    前記ゲート線と交差する複数のデータ線と，
    前記ゲート線と前記データ線とに連結されている複数の薄膜トランジスタと，
    をさらに備え，
    前記第１電極は前記複数の薄膜トランジスタに各々連結されている複数の画素電極であり，前記第２電極は前記複数の画素電極と対向する単一の共通電極であることを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
17. 前記第１水平配向膜は，隣接した２つの前記ゲート線の間に前記ゲート線と平行に伸びて形成され，前記第２水平配向膜は，隣接した２つの前記データ線の間に前記データ線と平行に伸びて形成されていていることを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置。
18. 前記第１水平配向膜及び前記第２水平配向膜は，プレティルト角が４〜５度であり，前記第１垂直配向膜及び前記第２垂直配向膜は，プレティルト角が８９〜９０度であることを特徴とする請求項１６または１７に記載の液晶表示装置。
19. 前記液晶層の前記垂直配向領域は，前記第１垂直配向膜と前記第２垂直配向膜とが重なる領域であり，前記スプレイ領域は，前記第１水平配向膜と前記第２水平配向膜が重なる領域であり，前記ハイブリッド領域は，前記第１垂直配向膜と前記第２水平配向膜とが重なる領域と，前記第１水平配向膜と前記第２垂直配向膜とが重なる領域であることを特徴とする請求項１６，１７または１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
20. 前記スプレイ領域は，前記画素電極の上部であり，前記垂直配向領域は，前記ゲート線と前記データ線が交差する部分の上部であり，前記ハイブリッド領域は，前記ゲート線と前記データ線の上部であることを特徴とする請求項１６〜１９のいずれかに記載の液晶表示装置。
21. 前記第１基板の前記一面に対向する前記第２基板の一面に形成され，前記垂直配向領域及び前記ハイブリッド領域に重なるように配置されている黒色層をさらに備えることを特徴とする，請求項１６〜２０のいずれかに記載の液晶表示装置。
22. フィールド順次方式であることを特徴とする請求項１２〜２１のいずれかに記載の液晶表示装置。
23. 第１電極を備える第１基板上に第１配向性の第１配向膜を形成する段階と，
    前記第１配向膜上に第１感光膜パターンを形成する段階と，
    前記第１感光膜のパターン上に第２配向性の第２配向膜を全面に形成する段階と，
    前記第１の感光膜パターンを除去することにより，前記第１感光膜パターン上に置かれている前記第２配向膜の部分を共に除去し，第２配向膜のパターンを形成する段階と，
    を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
24. 第２電極を備える第２基板上に第１配向性の第３配向膜を形成する段階と，
    前記第３配向膜上に第２感光膜パターンを形成する段階と，
    前記第２感光膜パターン上に第２配向性の第４配向膜を全面に形成する段階と，
    前記第２感光膜パターンを除去することにより，前記第２感光膜パターン上に置かれている前記第４配向膜の部分を共に除去し，第４配向膜のパターンを形成する段階と，
    をさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の液晶表示装置の製造方法。
25. 前記第２配向膜及び第４配向膜は，各々，複数の平行な帯状のパターンを有することを特徴とする請求項２４に記載の液晶表示装置の製造方法。
26. 帯状パターンである前記第２配向膜と前記第４配向膜とを互いに直交するように整列し，前記第１基板と前記第２基板とを結合する段階をさらに含むことを特徴とする，請求項２５に記載の液晶表示装置の製造方法。
    

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