JP2006243637A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電子機器の表示部等に用いられる液晶表示装置及びその製造方法に関し、良好な表示品質の得られる液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】重合性成分を含有し、室温（２５℃）で１×１０^１３Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する液晶をＴＦＴ基板２上に滴下し、ＴＦＴ基板２と対向基板４とを真空中で貼り合わせてから大気圧に戻すことにより液晶をＴＦＴ基板２及び対向基板４の間に充填して液晶層６を形成し、液晶層６に所定の電圧を印加しながら重合性成分を重合させてポリマー層５２、５３を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子機器の表示部等に用いられる液晶表示装置及びその製造方法に関する。

近年、液晶表示装置は、テレビ受像機やパーソナル・コンピュータのモニタ装置等として用いられるようになっている。これらの用途では、表示画面をあらゆる方向から見ることのできる広い視野角が求められている。広視野角の得られる液晶表示装置として、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ：マルチドメイン垂直配向）方式の液晶表示装置が知られている。ＭＶＡ方式の液晶表示装置は、一対の基板間に封止された負の誘電率異方性を有する液晶と、液晶分子を基板面にほぼ垂直に配向させる垂直配向膜と、液晶分子の配向方位を規制する配向規制用構造物とを有している。配向規制用構造物としては、線状突起や電極の抜き部（メインスリット）が用いられる。電圧が印加されたときの液晶分子は、配向規制用構造物の延びる方向に垂直な方向に傾斜する。配向規制用構造物を用いて液晶分子の配向方位の互いに異なる複数の領域を１画素内に設けることにより、広い視野角が得られる。

ところが、ＭＶＡ方式の液晶表示装置では、比較的幅の太い線状突起やメインスリットが画素領域内に設けられるため、配向規制用構造物を有さないＴＮモード等の液晶表示装置に比べて画素の開口率が低下してしまい、高い光透過率が得られないという問題がある。

上記の問題を解決するために、バスラインに平行又は垂直に延びる十字状の線状電極と、十字状の線状電極から斜めに分岐して直交４方向に延びる複数のストライプ状電極と、隣り合うストライプ状電極間に形成された微細スリットとを有する画素電極を備えたＭＶＡ方式の液晶表示装置がある。電圧が印加されたときの液晶分子は、画素電極の電極エッジ部に生じる斜め電界により、微細スリットの延びる方向に平行な方向に傾斜する。このＭＶＡ方式の液晶表示装置では、幅の太い線状突起やメインスリットが画素領域内に設けられないので、開口率の低下が抑制される。しかし、ストライプ状電極及び微細スリットによる配向規制力は線状突起やメインスリットによる配向規制力より弱いため、液晶の応答時間が長く、また指押し等により配向の乱れが生じ易いという問題が生じ得る。

そこで、上記の画素構成を有する液晶表示装置には、光又は熱により重合可能な重合性成分（モノマーやオリゴマー）を液晶に混入しておき、電圧を印加して液晶分子が傾斜した状態で重合性成分を重合させることによって液晶分子の傾斜方向を記憶させるポリマー配向支持（ＰＳＡ；Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）技術が導入されている（例えば特許文献１参照）。ＰＳＡ技術を用いた液晶表示装置では、液晶分子の傾斜方向を記憶するポリマー層が液晶と配向膜との界面に形成されるため、強い配向規制力が得られる。したがって、液晶の応答時間が短く、液晶分子を微細スリットの延びる方向に平行な方向に確実に傾斜させることができ、指押し等によっても配向の乱れが生じ難いＭＶＡ方式の液晶表示装置を実現できる。

また、液晶を基板間に充填する方法として滴下注入（ＯＤＦ；Ｏｎｅ Ｄｒｏｐ Ｆｉｌｌｉｎｇ）法が知られている。ＯＤＦ法では、一方の基板の外周部にシール材を切れ目なく枠状に塗布し、当該基板上の枠内に規定量の液晶を滴下して真空中で他方の基板と貼り合わせ、大気圧に戻すことにより両基板間に液晶を充填する。ＯＤＦ法を用いると、基板の貼合せと液晶の充填とをほぼ同時に完了させることができ、液晶表示装置の製造工程が大幅に簡略化される。

特開２００３−１４９６４７号公報 特開平５−２８１５３０号公報 特開平９−８０３９６号公報

図９は、ＯＤＦ法を用いて作製された液晶表示装置の表示画面のうち液晶を滴下した部位の近傍を拡大して示している。図９に示すように、ＯＤＦ法を用いて作製された液晶表示装置では、破線で囲んだ液晶滴下部位に表示むら、いわゆる滴下痕が視認される場合がある。このため、ＯＤＦ法を用いて作製された液晶表示装置は、良好な表示品質を得るのが困難であるという問題を有している。特に、ＰＳＡ技術を用いた液晶表示装置では滴下痕が視認され易いため、上記の問題が顕著に生じる。

本発明の目的は、良好な表示品質の得られ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。

上記目的は、重合性成分を含有し、室温（２５℃）で１×１０^１３Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する液晶を第１の基板上に滴下し、前記第１の基板と第２の基板とを真空中で貼り合わせてから大気圧に戻すことにより前記液晶を前記第１及び第２の基板間に充填し、前記液晶に所定の電圧を印加しながら前記重合性成分を重合させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法によって達成される。

本発明によれば、良好な表示品質の得られる液晶表示装置を実現できる。

本発明の一実施の形態による液晶表示装置について図１乃至図７を用いて説明する。図１は、本実施の形態による液晶表示装置の概略構成を示している。図１に示すように、液晶表示装置は、絶縁膜を介して互いに交差して形成されたゲートバスライン及びドレインバスラインと、画素毎に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）及び画素電極とを備えたＴＦＴ基板２を有している。また、液晶表示装置は、カラーフィルタ（ＣＦ）や共通電極が形成されてＴＦＴ基板２に対向配置された対向基板４を有している。両基板２、４は、それらの対向面の外周部の全周に切れ目なく形成されたシール材を介して貼り合わされている。両基板２、４間には、負の誘電率異方性を有する垂直配向型の液晶が封止され、液晶層６（図１では図示せず）が形成されている。本実施の形態に用いられる液晶は、室温（２５℃）でほぼ１×１０^１３Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有している。

ＴＦＴ基板２には、複数のゲートバスラインを駆動するドライバＩＣが実装されたゲートバスライン駆動回路８０と、複数のドレインバスラインを駆動するドライバＩＣが実装されたドレインバスライン駆動回路８２とが接続されている。これらの駆動回路８０、８２は、制御回路８４から出力された所定の信号に基づいて、走査信号やデータ信号を所定のゲートバスラインあるいはドレインバスラインに出力するようになっている。ＴＦＴ基板２のＴＦＴ素子形成面と反対側の面には偏光板８７が配置され、対向基板４の共通電極形成面と反対側の面には、偏光板８６が偏光板８７に対しクロスニコルに配置されている。偏光板８７のＴＦＴ基板２と反対側の面にはバックライトユニット８８が配置されている。

図２は本実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示し、図３は図２のＡ−Ａ線で切断した液晶表示装置の断面構成を示している。図２では、液晶分子８の配向方位を併せて模式的に示している。図２及び図３に示すように、液晶表示装置のＴＦＴ基板２は、透明絶縁基板（例えば、ガラス基板）１０上に形成された複数のゲートバスライン１２と、絶縁膜３０を介してゲートバスライン１２に交差して形成された複数のドレインバスライン１４とを有している。ゲートバスライン１２及びドレインバスライン１４により囲まれた画素領域を横切って、ゲートバスライン１２に並列して延びる蓄積容量バスライン１８が形成されている。ゲートバスライン１２及びドレインバスライン１４の交差位置近傍には、画素毎に配置されるスイッチング素子としてＴＦＴ２０が形成されている。ＴＦＴ２０のドレイン電極２１は、ドレインバスライン１４に電気的に接続されている。またゲートバスライン１２の一部は、ＴＦＴ２０のゲート電極として機能している。ドレインバスライン１４上及びＴＦＴ２０上の基板全面には保護膜３１が形成されている。

保護膜３１上の各画素領域には、例えばＩＴＯ等の透明導電膜からなる画素電極１６が形成されている。画素電極１６は、保護膜３１が開口されたコンタクトホール２４を介してＴＦＴ２０のソース電極２２に電気的に接続されている。画素電極１６は、ゲートバスライン１２にほぼ平行に延びる線状電極１６ａと、線状電極１６ａに十字状に交差し、ドレインバスライン１４にほぼ平行に延びる線状電極１６ｂとを有している。また画素電極１６は、線状電極１６ａ又は１６ｂから斜めに分岐し、１画素内で直交４方向にストライプ状に延びる複数の線状電極１６ｃと、隣り合う線状電極１６ｃ間に形成された微細スリット１６ｄとを有している。画素電極１６上の基板全面には、液晶分子８を基板面にほぼ垂直配向させる配向膜５０が形成されている。配向膜５０と液晶層６との界面には、例えば液晶分子８の配向方位を規制するポリマー層５２が形成されている。

一方、対向基板４は、ガラス基板１１上に形成されたＣＦ樹脂層４０を有している。各画素には、赤色、緑色、青色のいずれか１色のＣＦ樹脂層４０が形成されている。ＣＦ樹脂層４０上の基板全面には、透明導電膜からなる共通電極４１が形成されている。共通電極４１上の全面には、液晶分子８を基板面にほぼ垂直に配向させる配向膜５１が形成されている。配向膜５１と液晶層６との界面には、ポリマー層５３がＴＦＴ基板２側のポリマー層５２と同様に形成されている。ポリマー層５２、５３は、例えば液晶層６に所定の電圧を印加した状態で、液晶に混入されたモノマー等の重合性成分を光又は熱により重合させることによって形成される。ポリマー層５２、５３によって、電圧印加を取り去っても液晶分子８は基板面に対し所定のプレチルト角で傾斜し、液晶表示パネルを実際に駆動する際の液晶分子８の傾斜方向が規制される。これにより、電圧印加時の液晶分子８は１画素内で直交４方向にほぼ均等に傾斜するため、広視野角の液晶表示装置が得られる。

ここで、ＯＤＦ法を用いて作製された従来の液晶表示装置の表示画面に滴下痕が視認される理由について説明する。ＯＤＦ法では、一方の基板の外周部にシール材を切れ目なく枠状に塗布し、当該基板上の枠内に規定量の液晶を例えば大気圧中で滴下し、真空中で他方の基板と貼り合わせ、大気圧に戻すことにより両基板間に液晶を充填する。図４は、ＴＦＴ基板２上に液晶７を滴下した後の状態を模式的に示す断面図である。図４に示すように、液晶滴下後のＴＦＴ基板２は、液晶７が滴下された液晶滴下領域αと、液晶滴下領域α以外の液晶非滴下領域βとに分けられる。減圧する際には、液晶非滴下領域βの配向膜５０に含まれる水分等は、拡散した液晶７に配向膜５０が覆われるまで蒸発する（図中矢印で表している）。これに対し液晶滴下領域αでは、滴下された液晶７に配向膜５０が覆われているため、配向膜５０に含まれる水分等は蒸発し難い。図示を省略しているが、真空中でＴＦＴ基板２と貼り合わされる対向基板４も同様に、液晶非滴下領域βに対応する領域では、拡散した液晶７に配向膜５１が覆われるまで配向膜５１に含まれる水分等が蒸発する。これに対し、液晶滴下領域αに対応する領域では、基板２、４を重ね合わせたときに配向膜５１が液晶７に覆われることになるため、配向膜５１に含まれる水分等が蒸発し難い。これらの結果、配向膜５０、５１の電気特性は、液晶滴下領域αと液晶非滴下領域βとの間で互いに異なってしまう。

図５は、ＯＤＦ法を用いて作製された液晶表示装置の１画素の等価回路を模式的に示している。図５に示すように、液晶滴下領域αは、配向膜５０の容量成分Ｃｐｉα１、液晶層６の容量成分Ｃｌｃ、及び配向膜５１の容量成分Ｃｐｉα２と、配向膜５０の抵抗成分Ｒｐｉα１、液晶層６の抵抗成分Ｒｌｃ、及び配向膜５１の抵抗成分Ｒｐｉα２とを有している。液晶非滴下領域βは、配向膜５０の容量成分Ｃｐｉβ１、液晶層６の容量成分Ｃｌｃ、及び配向膜５１の容量成分Ｃｐｉβ２と、配向膜５０の抵抗成分Ｒｐｉβ１、液晶層６の抵抗成分Ｒｌｃ、及び配向膜５１の抵抗成分Ｒｐｉβ２とを有している。各領域α、βの容量成分同士及び抵抗成分同士は直列に接続され、容量成分と抵抗成分との間は並列に接続されている。前述のように、配向膜５０、５１の電気特性は液晶滴下領域αと液晶非滴下領域βとの間で互いに異なるため、両基板２、４間に均一な電圧を印加しても、液晶滴下領域αの液晶層６に印加される電圧Ｖｌｃαと、液晶非滴下領域βの液晶層６に印加される電圧Ｖｌｃβとが異なってしまう。これにより、領域α、β間の光透過率が異なってしまうため、表示画面に表示むら（滴下痕）が視認されることになる。

次に、ＰＳＡ技術を用いた液晶表示装置では上記の滴下痕がより視認され易い理由について説明する。ＰＳＡ技術では、例えばＵＶ光により重合する重合性成分を液晶に混入しておき、電圧を印加して液晶分子が傾斜した状態で重合性成分を重合させることによって、液晶分子の配向方位やプレチルト角を規制するポリマー層が形成される。液晶分子のプレチルト角は、重合性成分を重合させる際の印加電圧に依存して変化する。ところが、前述のように液晶滴下領域αと液晶非滴下領域βとの間では液晶層６に印加される電圧が異なるため、領域α、β間では液晶分子のプレチルト角が異なってしまうことになる。したがってＰＳＡ技術を用いた液晶表示装置では、ＰＳＡ技術を用いていない液晶表示装置に比較して、領域α、β間の光透過率がより大きく異なり、滴下痕が視認され易くなる。

また、ＰＳＡ技術を用いた液晶表示装置では、重合性成分を重合させるためのＵＶ光が液晶層６に照射される。ＵＶ光が照射されることにより液晶の比抵抗は若干減少する場合があり、液晶層６の抵抗成分Ｒｌｃが低下する。液晶層６の抵抗成分Ｒｌｃが低下することによって、液晶滴下領域αの液晶層６への印加電圧と液晶非滴下領域βの液晶層６への印加電圧との差異が大きくなり、滴下痕がさらに視認され易くなる。

本実施の形態では、液晶層６の抵抗成分Ｒｌｃを高くするために、比抵抗の比較的大きい液晶を用いる。室温（２５℃）で１×１０^１３Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する液晶、又は液晶表示装置の完成後に室温での比抵抗が１×１０^１３Ω・ｃｍ以上となる液晶を用いることによって、ＰＳＡ技術を用いた液晶表示装置をＯＤＦ法により作製しても滴下痕が視認され難く、良好な表示品質が得られる。また、液晶の比抵抗が高いほど液晶層６の抵抗成分Ｒｌｃが高くなり、液晶層６の電圧保持率を向上できる。したがって、比抵抗の高い液晶を用いることによって表示の焼付き等を抑制できるため、さらに表示品質が良好になる。
以下、本実施の形態による液晶表示装置及びその製造方法について、実施例を用いてより具体的に説明する。

（実施例１）
まず、本実施の形態の実施例１について説明する。ＵＶ光により重合可能なモノマーを含有し、比抵抗が互いに異なる３種類のｎ型液晶を用意した。３種類の液晶の室温（２５℃）での比抵抗は、それぞれ７．０×１０^１２Ω・ｃｍ、１．０×１０^１３Ω・ｃｍ、３．３×１０^１３Ω・ｃｍとした。また、吸水性の異なる５種類の垂直配向膜用材料（ポリイミド又はポリアミック酸）ＰＩ１〜ＰＩ５を用意した。ここで、配向膜用材料の吸水性は、当該材料を用いて形成された配向膜の吸水前後での電圧保持率の変化率（電圧保持率変化率）により評価した。配向膜用材料ＰＩ１〜ＰＩ５の電圧保持率変化率を順に５．０％、２．１％、１．２％、０．８％、０．１％とした。

図２に示したような画素電極１６を有する３０パネル分のＴＦＴ基板２と、突起やスリット等の配向規制用構造物が形成されていない３０パネル分の対向基板４とを作製した。両基板２、４上に、上記の５種類の配向膜用材料ＰＩ１〜ＰＩ５をそれぞれ６パネル分ずつ印刷した。形成される配向膜の電気特性を異ならせるために、２種類の焼成温度（２００℃又は２２０℃）で両基板２、４を１０分間加熱して配向膜用材料ＰＩ１〜ＰＩ５を本硬化させ、配向膜５０、５１を形成した。これにより、５種類の配向膜用材料ＰＩ１〜ＰＩ５と２種類の焼成温度（２００℃、２２０℃）とを組み合わせた１０種類の基板２、４が３組ずつ作製された。

次に、両基板２、４を洗浄し、ＴＦＴ基板２の外周部の全周に切れ目なくシール材を塗布した。続いて、３種類の液晶を１０種類のＴＦＴ基板２のシール材で囲まれた領域内の４４箇所にそれぞれ滴下した。次に、ＴＦＴ基板２と対向基板４とを真空中で貼り合わせ、大気圧に戻すことにより両基板２、４間に液晶を充填して液晶層６を形成し、熱処理を行ってシール材を硬化させた。その後、パネル毎に分断して面取りを行った。

次に、各画素電極１６と共通電極４１との間の液晶層６にＡＣ１７Ｖの電圧を印加した。この状態で液晶層６に照射エネルギー密度１０００ｍＪ／ｃｍ^２のＵＶ光を照射した。これにより、液晶が含有するモノマーを重合させ、液晶層６と配向膜５０、５１との各界面にポリマー層５２、５３をそれぞれ形成した。ポリマー層５２、５３を形成した後、基板２、４の外側に偏光板８６、８７をクロスニコルに貼り付けた。以上の工程を経て、３種類の液晶、５種類の配向膜用材料、及び２種類の配向膜焼成温度を組み合わせた３０種類の液晶表示パネルを作製した。完成後の液晶表示パネルにおける３種類の液晶の比抵抗は、ＴＦＴ基板２上に滴下する前と比較してさほど変化がなく、それぞれ室温で約７．０×１０^１２Ω・ｃｍ、約１．０×１０^１３Ω・ｃｍ、約３．３×１０^１３Ω・ｃｍであった。

３０種類の液晶表示パネルの液晶層６に電圧２．５Ｖを印加して中間調を表示させ、滴下痕の有無に注目して表示確認を行った。図６は、４４箇所に液晶を滴下した各液晶表示パネルにおいて視認された滴下痕の個数を示すグラフである。グラフの横方向は液晶表示パネルの種類を表し、縦軸は滴下痕の個数（滴下痕発生数）を表している。図６では液晶表示パネルの種類をまず配向膜用材料ＰＩ１〜ＰＩ５毎に分け、次に配向膜の焼成温度（２００℃、２２０℃）毎に分け、次に液晶の種類で分けている。図６に示すように、配向膜用材料の種類や配向膜焼成温度に関わらず、比抵抗の高い液晶を用いて作製された液晶表示パネルほど、視認される滴下痕の個数が少ないことが分かる。比抵抗７．０×１０^１２Ω・ｃｍの液晶を用いて作製された液晶表示パネルでは、いずれも比較的多くの滴下痕が視認される。これに対して、比抵抗１．０×１０^１３Ω・ｃｍの液晶を用いて作製された液晶表示パネル、及び比抵抗３．３×１０^１３Ω・ｃｍの液晶を用いて作製された液晶表示パネルでは、いずれも滴下痕がほとんど視認されない（滴下痕の個数がほぼ０個）。なお、比抵抗１．０×１０^１３Ω・ｃｍの液晶を用いて作製された液晶表示パネルと、比抵抗３．３×１０^１３Ω・ｃｍの液晶を用いて作製された液晶表示パネルとの間には、滴下痕の個数にほとんど差異はなかった。また、吸水性の低い配向膜（すなわち電圧保持率変化率の低い配向膜）ほど、視認される滴下痕の個数が少ない傾向にある。

以上のように、室温で１×１０^１３Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する液晶、又は液晶表示装置の完成後に室温での比抵抗が１×１０^１３Ω・ｃｍ以上となる液晶を用いることによって、ＰＳＡ技術を用いた液晶表示装置をＯＤＦ法により作製しても滴下痕が視認され難く、良好な表示品質が得られる。

（実施例２）
次に、本実施の形態の実施例２について説明する。ＭＶＡ方式のように液晶分子を基板に垂直に配向させる垂直配向型の液晶表示装置では、液晶の複屈折性を主に利用して光のスイッチングが行われる。一般に垂直配向型の液晶表示装置では、表示画面の法線方向に進む光とそれより斜めの方向に進む光との間で複屈折により生じる位相差が異なるため、程度の差はあるが画面の斜め方向では全階調において階調輝度特性（γ特性）が設定値からずれてしまう。したがって、液晶への印加電圧に対する透過率特性（Ｔ−Ｖ特性）は表示画面の法線方向と斜め方向とで異なるため、画面法線方向のＴ−Ｖ特性を最適に調整しても、斜め方向から見るとＴ−Ｖ特性が歪んで画面の色が白っぽく変化してしまうという問題がある。

上記の問題を解決するために、本実施例による液晶表示装置は、１画素内を２つの副画素Ａ、Ｂに分割し、副画素Ａの画素電極を画素駆動用のＴＦＴのソース電極に電気的に接続し、副画素Ｂの画素電極をＴＦＴのソース電極から絶縁させてフローティング状態とした画素構造を有している。この画素構造を用いることによって、ポリマー層５２、５３により規制される液晶分子のプレチルト角を副画素Ａ、Ｂで互いに異ならせている。

図７は、本実施例による液晶表示装置の１画素の構成を示している。図７に示すように、本実施例による液晶表示装置の各画素領域は、中央部に配置された副画素Ａと、副画素Ａの図中上下にそれぞれ配置された２つの副画素Ｂとを有している。１画素内における副画素Ａの面積と副画素Ｂの面積（２つの副画素Ｂの面積の和）との比は例えば５：５である。副画素Ａには第１の画素電極１６が形成され、副画素Ｂには画素電極１６から分離された第２の画素電極１７が例えば画素電極１６と同一材料で同層に形成されている。また画素領域には、ソース電極２２及び蓄積容量電極１９に電気的に接続され、図中上下方向に延びる制御容量電極２６が形成されている。制御容量電極２６は、絶縁膜を介して画素電極１７の少なくとも一部に対向して配置されている。

副画素Ａに形成された画素電極１６は、蓄積容量バスライン１８及び蓄積容量電極１９に重なって配置されてゲートバスライン１２にほぼ平行に延びる線状電極１６ａと、ドレインバスライン１４にほぼ平行に延びる線状電極１６ｂとを有している。また画素電極１６は、線状電極１６ａ又は１６ｂから斜めに分岐し、副画素Ａ内で直交４方向にストライプ状に延びる複数の線状電極１６ｃと、隣り合う線状電極１６ｃ間に形成された微細スリット１６ｄとを有している。線状電極１６ｃの幅ｌは例えば６μｍであり、微細スリット１６ｄの幅ｓは例えば３．５μｍである。画素電極１６は、コンタクトホール２５を介して蓄積容量電極１９及びソース電極２２に電気的に接続されている。

２つの副画素Ｂにそれぞれ形成された画素電極１７は、保護膜３１を介して制御容量電極２６に重なって配置されてドレインバスライン１４にほぼ平行に延びる線状電極１７ａと、線状電極１７ａから斜めに分岐して延びる複数の線状電極１７ｂと、隣り合う線状電極１７ｂ間に形成された微細スリット１７ｃとを有している。線状電極１７ｂ及び微細スリット１７ｃの幅は、線状電極１６ｃ及び微細スリット１６ｄの幅とほぼ同じである。

図８は、本実施例による液晶表示装置の１画素の等価回路を示している。図８に示すように、ＴＦＴ２０のソース電極２２（Ｓ）は、画素電極１６、蓄積容量電極１９及び制御容量電極２６と電気的に接続されている。画素電極１６と、当該画素電極１６に対向する対向基板４側の共通電極４１と、画素電極１６及び共通電極４１の間に挟まれた液晶層６とで第１の液晶容量Ｃｌｃ１が形成されている。蓄積容量電極１９と、当該蓄積容量電極１９に対向する蓄積容量バスライン１８と、蓄積容量電極１９及び蓄積容量バスライン１８の間に挟まれた絶縁膜（絶縁膜３０）とで蓄積容量Ｃｓが形成されている。制御容量電極２６と、当該制御容量電極２６に対向する画素電極１７と、制御容量電極２６及び画素電極１７の間に挟まれた絶縁膜（保護膜３１）とで制御容量Ｃｃ（制御容量部）が形成されている。また、画素電極１７と、当該画素電極１７に対向する対向基板４側の共通電極４１と、画素電極１７及び共通電極４１の間に挟まれた液晶層６とで第２の液晶容量Ｃｌｃ２が形成されている。本例では、蓄積容量バスライン１８と共通電極４１とには同電位が印加される構成となっている。

このように、本実施例による液晶表示装置の画素は、第２の液晶容量Ｃｌｃ２と制御容量Ｃｃとが直列に接続され、これらと、第１の液晶容量Ｃｌｃ１、蓄積容量Ｃｓがそれぞれ並列に接続された回路構成を有している。ＴＦＴ２０がオン状態になるとドレインバスライン１４に印加された電位が画素電極１６、蓄積容量電極１９及び制御容量電極２６に印加され、一方、蓄積容量バスライン１８と共通電極４１には共通電位が印加される。これにより、画素電極１７は、画素電極１６に印加された電位より所定量だけ低い電位に維持される。副画素Ａの液晶層６に印加される電圧をＶｐｘ１とすると、副画素Ｂの液晶層６に印加される電圧Ｖｐｘ２は、
Ｖｐｘ２＝（Ｃｃ／（Ｃｌｃ２＋Ｃｃ））×Ｖｐｘ１
となる。ここで、０＜（Ｃｃ／（Ｃｌｃ２＋Ｃｃ））＜１であるため、Ｖｐｘ１＝Ｖｐｘ２＝０以外では電圧Ｖｐｘ２は電圧Ｖｐｘ１より大きさが小さくなる（｜Ｖｐｘ２｜＜｜Ｖｐｘ１｜）。

このように、本実施例による液晶表示装置では、副画素Ａの液晶層６に印加される電圧Ｖｐｘ１と、副画素Ｂの液晶層６に印加される電圧Ｖｐｘ２とを１画素内で互いに異ならせることができる。副画素Ａ、Ｂの液晶層６に互いに異なる電圧を印加した状態で、液晶に混入されたモノマーを重合し、ポリマー層５２、５３を形成する。これにより、ポリマー層５２、５３により規制される液晶分子のプレチルト角が副画素Ａ、Ｂ間で互いに異なり、表示画面の方位角方向だけでなく極角方向にも液晶の配向方位を１画素内で分割できる。さらに、液晶表示装置を実際に駆動する際にも副画素Ａ、Ｂの液晶層６には互いに異なる電圧が印加されるため、斜め方向でのＴ−Ｖ特性の歪みが１画素内で分散されることになる。したがって、斜め方向から見たときに画像の色が白っぽくなる現象を抑制でき、視角特性が改善された広視野角の液晶表示装置が得られるようになっている。

本実施例では、図７に示したような画素構造を有するＴＦＴ基板２を用いて、実施例１と同様に３種類の液晶、５種類の配向膜用材料、及び２種類の配向膜焼成温度を組み合わせた３０種類の液晶表示パネルを実施例１と同様の工程を経て作製した。

３０種類の液晶表示パネルの液晶層６に電圧２．５Ｖを印加して中間調を表示させ、滴下痕の有無に注目して表示確認を行った。本実施例によっても実施例１と同様に、比抵抗１．０×１０^１３Ω・ｃｍ以上の液晶を用いて作製された液晶表示パネルでは、いずれも滴下痕がほとんど視認されなかった。

以上のように、室温で１×１０^１３Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する液晶を用いることによって、ＰＳＡ技術を用いた液晶表示装置をＯＤＦ法により作製しても滴下痕が視認され難く、良好な表示品質が得られる。

本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、透過型の液晶表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、反射型や半透過型等の他の液晶表示装置にも適用できる。

また上記実施の形態では、対向基板４上にＣＦ樹脂層４０が形成された液晶表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、ＴＦＴ基板２上にＣＦが形成された、いわゆるＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造の液晶表示装置にも適用できる。

以上説明した実施の形態による液晶表示装置及びその製造方法は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
重合性成分を含有し、室温（２５℃）で１×１０^１３Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する液晶を第１の基板上に滴下し、
前記第１の基板と第２の基板とを真空中で貼り合わせてから大気圧に戻すことにより前記液晶を前記第１及び第２の基板間に充填し、
前記液晶に所定の電圧を印加しながら前記重合性成分を重合させること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記２）
対向配置された一対の基板と、
前記一対の基板間に封止され、室温（２５℃）で１×１０^１３Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する液晶と、
前記一対の基板間の外周部に切れ目なく形成されたシール材と、
前記液晶に混入された重合性成分が重合して前記基板との界面近傍に形成され、前記液晶の配向方位を規制するポリマー層と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記３）
付記２記載の液晶表示装置において、
一方の前記基板上に形成された第１の画素電極と、前記一方の基板上に形成され、前記第１の画素電極から分離された第２の画素電極とをそれぞれ備えた複数の画素領域と、
前記画素領域毎に配置され、前記第１の画素電極に電気的に接続されたソース電極を備えたトランジスタと、
前記ソース電極に電気的に接続され、絶縁膜を介して前記第２の画素電極の少なくとも一部に対向して配置された制御容量電極を備え、前記ソース電極と前記第２の画素電極とを容量結合する制御容量部とをさらに有すること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記４）
付記２又は３に記載の液晶表示装置において、
前記液晶は、負の誘電率異方性を有していること
を特徴とする液晶表示装置。

本発明の一実施の形態による液晶表示装置の概略構成を示す図である。 本発明の一実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示す断面図である。 基板上に液晶を滴下した後の状態を模式的に示す断面図である。 ＯＤＦ法を用いて作製された液晶表示装置の１画素の等価回路を模式的に示す図である。 各液晶表示パネルにおいて視認された滴下痕の個数を示すグラフである。 本発明の一実施の形態の実施例２による液晶表示装置の１画素の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態の実施例２による液晶表示装置の１画素の等価回路を示す図である。 ＯＤＦ法を用いて作製された液晶表示装置の表示画面の一部を拡大して示す図である。

符号の説明

２ ＴＦＴ基板
４ 対向基板
６ 液晶層
７ 液晶
８ 液晶分子
１０、１１ ガラス基板
１２ ゲートバスライン
１４ ドレインバスライン
１６、１７ 画素電極
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ、１７ｂ 線状電極
１６ｄ、１７ｃ 微細スリット
１８ 蓄積容量バスライン
１９ 蓄積容量電極
２０ ＴＦＴ
２１ ドレイン電極
２２ ソース電極
２４、２５ コンタクトホール
２６ 制御容量電極
３０ 絶縁膜
３１ 保護膜
４０ ＣＦ樹脂層
４１ 共通電極
５０、５１ 配向膜
５２、５３ ポリマー層
８０ ゲートバスライン駆動回路
８２ ドレインバスライン駆動回路
８４ 制御回路
８６、８７ 偏光板
８８ バックライトユニット
α 液晶滴下領域
β 液晶非滴下領域

Claims (4)

1. 重合性成分を含有し、室温（２５℃）で１×１０^１３Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する液晶を第１の基板上に滴下し、
   前記第１の基板と第２の基板とを真空中で貼り合わせてから大気圧に戻すことにより前記液晶を前記第１及び第２の基板間に充填し、
   前記液晶に所定の電圧を印加しながら前記重合性成分を重合させること
   を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
2. 対向配置された一対の基板と、
   前記一対の基板間に封止され、室温（２５℃）で１×１０^１３Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する液晶と、
   前記一対の基板間の外周部に切れ目なく形成されたシール材と、
   前記液晶に混入された重合性成分が重合して前記基板との界面近傍に形成され、前記液晶の配向方位を規制するポリマー層と
   を有することを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項２記載の液晶表示装置において、
   一方の前記基板上に形成された第１の画素電極と、前記一方の基板上に形成され、前記第１の画素電極から分離された第２の画素電極とをそれぞれ備えた複数の画素領域と、
   前記画素領域毎に配置され、前記第１の画素電極に電気的に接続されたソース電極を備えたトランジスタと、
   前記ソース電極に電気的に接続され、絶縁膜を介して前記第２の画素電極の少なくとも一部に対向して配置された制御容量電極を備え、前記ソース電極と前記第２の画素電極とを容量結合する制御容量部とをさらに有すること
   を特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項２又は３に記載の液晶表示装置において、
   前記液晶は、負の誘電率異方性を有していること
   を特徴とする液晶表示装置。