液晶表示装置、液晶配向制御膜の製造方法
【課題】ドメイン特性が良好で、プレチルト角を小さくできる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置１００の液晶配向制御膜は、共に光透過性の絶縁性金属化合物からなり表面に凹凸を有する下地層２０と、この凹凸の表面に非連続に形成される表面層３０と、で構成され、表面層３０が、下地層２０よりも薄く、且つ下地層２０とは異なる物質からなる。そして、表面層３０による下地層２０の表面被覆率を、基板１０の表面１０ａに対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内で基板１０の垂直方向に対し非対称とする。このことにより、液晶の配向制御範囲の拡大、配向制御の規制力を高めることが可能であり、特に、動画ドメインの発生を抑制しつつプレチルト角を小さくできること効果がある。
【解決手段】液晶表示装置１００の液晶配向制御膜は、共に光透過性の絶縁性金属化合物からなり表面に凹凸を有する下地層２０と、この凹凸の表面に非連続に形成される表面層３０と、で構成され、表面層３０が、下地層２０よりも薄く、且つ下地層２０とは異なる物質からなる。そして、表面層３０による下地層２０の表面被覆率を、基板１０の表面１０ａに対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内で基板１０の垂直方向に対し非対称とする。このことにより、液晶の配向制御範囲の拡大、配向制御の規制力を高めることが可能であり、特に、動画ドメインの発生を抑制しつつプレチルト角を小さくできること効果がある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、液晶配向制御膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置では、液晶分子のプレチルト角を規制するために、ポリイミド膜等の有機配向膜が用いられていた。しかし、液晶プロジェクターのように高出力光源を備えた機器に有機配向膜を用いる場合、光エネルギーにより有機配向膜がダメージを受けて配向不良が生じることがあるという課題を有していた。そこで、有機配向膜に代わって無機配向膜の採用が進められている。
【０００３】
無機配向膜の構造としては、基板の表面に凹凸が存在する場合に、凸部周縁に配向膜が不均一になることから、基板の液晶層側の表面に無機材料を斜め蒸着した第１無機配向膜を形成し、この第１無機配向膜の表面に、第１無機配向膜の蒸着方向、及びその反対方向から斜め蒸着して第２無機配向膜を形成し、凸部周縁に均一の配向膜を形成しようとするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、対向ターゲットスパッタリング法を用いて、膜質が異なる２層を積層して無機配向膜を形成するものがある。このような無機配向膜形成方法では、放射状に飛散しているスパッタリング粒子を、スリットを介して基板に入射する角度を選択して成膜することや、スパッタリング装置の制御条件を変えることで、膜質を調整している（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２６２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような特許文献１では、配向膜の積層構造を制御することで、配向膜の不均一性を改善することは可能であるが、これだけでは配向特性を制御することは困難である。
また、第２無機配向膜は、第１無機配向膜の配向方向と、この配向方向とは反対方向と、の２方向からの斜め蒸着を行なわなければならないことから、生産性が低いという課題を有している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係る液晶表示装置は、基板表面に光透過性の絶縁性金属化合物を有する液晶配向制御膜を形成した一対の電極膜を、対向させた前記液晶配向制御膜の間に液晶を挟み込んで設置し、前記一対の電極膜間に電圧を印加することにより前記液晶の配向を変化させ偏光の透過率を制御する液晶表示装置において、前記液晶配向制御膜が、表面に凹凸を有する下地層と、前記凹凸の表面に非連続に形成される表面層と、を有し、前記表面層が、前記下地層よりも薄く、且つ前記下地層とは異なる物質を有し、前記表面層による前記下地層の表面被覆率が、前記基板表面に対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内で前記基板の垂直方向に対し非対称であること、を特徴とする。
【０００９】
一般に、液晶のプレチルト角を大きくするほど液晶配向制御膜の配向規制力が高くなり、動画ドメインの発生が抑制される。逆に、配向規制力の高い液晶配向制御膜であればあまり大きなプレチルト角を発生させなくとも十分な配向規制力を生むことが出来、動画ドメイン発生を抑制可能である。プレチルト角を大きくするとオン―オフ間でのコントラスト比が小さくなり画面の表示品質が低下するため、動画ドメインの発生しない範囲でプレチルト角を出来るだけ小さくすることが求められている。
本適用例によれば、下地層の凹凸表面に、下地層とは異なる物質、且つ薄い表面層を、下地層の表面被覆率（または表面露出率）を非対称に設けることにより、前述した従来技術よりも大きな異方性を発生させることができる。このことから、液晶の配向制御範囲を拡大すると同時に、動画ドメインの発生を抑制しつつプレチルト角を小さくできるという効果がある。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に係る液晶表示装置は、前記表面層の厚さが、１ｎｍないし３ｎｍの範囲であることが好ましい。
【００１１】
下地層の厚さは、電極表面を露出させずデバイスの長期信頼性を確保するために５０ｎｍないし２００ｎｍの範囲で成膜される。従って、下地層の表面凹凸は、この厚さを超えることはなく、最小でも５ｎｍ以上となる。従って、表面層の厚さを１ｎｍないし３ｎｍの範囲とすることで、表面層の下地層の表面被覆率を、前記基板の前記電極膜の形成平面に対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内で前記基板の垂直方向に対し非対称な不連続膜とすることができる。
［適用例３］本適用例に係る液晶表示装置は、基板表面に光透過性の絶縁性金属化合物を有する液晶配向制御膜を形成した一対の電極膜を、対向させた前記液晶配向制御膜の間に液晶を挟み込んで設置し、前記一対の電極膜間に電圧を印加することにより前記液晶の配向を変化させ偏光の透過率を制御する液晶表示装置であって、前記液晶配向制御膜が、表面に凹凸を有する下地層と、前記凹凸の表面に非連続に形成される表面層と、を有し、前記表面層が、前記下地層よりも薄く、且つ前記下地層とは異なる物質を有し、前記表面層による前記下地層の表面被覆率が、前記基板表面に対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内で前記基板の垂直方向に対し非対称であること、を特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、下地層と表面層からなる液晶配向制御膜を設けているため、液晶の配向規制力を高めることが可能で、効果的に液晶の動画ドメイン発生を抑制することができる。その結果、プレチルト角を小さくすることができ、オン―オフ間でのコントラスト比が大きくなり画面の表示品質が向上するという効果がある。
【００１３】
［適用例４］本適用例に係る液晶配向制御膜の製造方法は、基板表面に光透過性の絶縁性金属化合物を有する液晶配向制御膜を形成した一対の電極膜を、対向させた前記液晶配向制御膜の間に液晶を挟み込んで設置し、前記一対の電極膜間に電圧を印加することにより前記液晶の配向を変化させ偏光の透過率を制御する液晶表示装置における前記液晶配向制御膜の製造方法であって、前記電極膜の表面に、膜厚よりも小さい凹凸表面を有する光透過性の絶縁性金属化合物を有する下地層を形成する工程と、前記下地層の凹凸表面に、前記基板表面に対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内の基板垂直方向より所定の方向から基板表面に対して斜めに、前記下地層とは異なる物質からなる粒子を入射して、前記下地層よりも薄い表面層を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
下地層の凹凸表面には、液晶の配向性を規制する表面層を形成する。従って、下地層単独では異方性がなくてもよく、凹凸の向きを規制しなくてもよい。また、表面層は、所定の一方向（斜め上方）から粒子を入射させ、入射方向に向いた凹凸面に極薄く形成すれば、液晶の配向性の制御範囲を広くできることから、成膜条件の管理を含め生産性を従来技術よりも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】液晶配向制御膜の構造を模式的に表す断面図。
【図２】液晶層側から視認したときの液晶配向制御膜の最表面層を模式的に現す平面図。
【図３】表面層の形成範囲を模式的に示す図。
【図４】下地層の形成工程を模式的に表し、（ａ）は部分断面図、（ｂ）は液晶層側から視認した部分平面図。
【図５】液晶配向制御膜を液晶側から視認したＡＭＦ撮像図。
【図６】液晶表示装置を構成するＴＦＴアレイ基板の平面図。
【図７】液晶表示装置の模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
なお、以下の説明で参照する図は、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
（液晶配向制御膜の構造）
【００１７】
図１は、液晶表示装置に用いられる液晶配向制御膜の構造を模式的に表す断面図、図２は、液晶層側から視認したときの液晶配向制御膜の最表面層を模式的に現す平面図である。図１、図２において、液晶配向制御膜は、Ｘ−Ｙ平面に展在される基板１０の表面１０ａに形成される電極膜１５の表面に形成される下地層２０と、下地層２０の最上層表面に非連続に形成される表面層３０とから構成されている。
【００１８】
下地層２０は光透過性の絶縁性金属化合物からなり、通常、成膜時に形成される粒状構造物２１がランダムに積み重なって構成され、最上層の表面ＳＦには小さな凹凸が形成されている。下地層２０は、下層の電極膜１５が露出しない程度の厚さ（５０ｎｍないし２００ｎｍ）を有している。この凹凸の大きさは、粒子の直径の数ｎｍないし最大でも膜厚２００ｎｍ以下である。
【００１９】
下地層２０の材質としては、シリコン酸化物（ＳｉＯ2）、アルミニウム酸化物（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコン酸化物（ＺｒＯ2）、チタン酸化物（Ｔｉ2）等の光透過性の絶縁性金属化合物であって、スタッパリング法や蒸着法等の成膜手段を用いて形成されている。
【００２０】
表面層３０は、基板１０の表面１０ａに対して所定の斜め上方（図示Ｚａ方向：基板表面に対して垂直方向から角度θ）から粒子を入射して形成されている。従って、凹凸の上面の斜め上方に表面層３０が形成される。表面層３０は、アルミニウム酸化物（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコン酸化物（ＺｒＯ2）、チタン酸化物（Ｔｉ2）、シリコン酸化物（ＳｉＯ2）等の光透過性の絶縁性金属化合物（酸化物）等を用いることが可能で、下地層２０とは異種材料の組み合わせとなるように選択される。表面層３０は、下地層２０の斜め上方に主となる膜が形成される。
表面層３０の形成範囲については、図３を参照して説明する。
【００２１】
図３は、表面層の形成範囲を模式的に示す図である。なお、図３では、下地層２０の最上層にある１個の粒子２１を球形として例示的に示している。粒子２１には斜め上方（Ｚａ方向）から表面層３０を構成する粒子が入射される。従って、粒子２１のＺａ方向の表面は粒子２１の密度が高く、Ｚａ方向に対して影になる方向に向かって粒子２１の密度は徐々に低くなり、Ｚａ方向とは反対側には粒子は付着しない。ここで、入射方向に近い表面の図示領域３０ａでは液晶の配向性を強く規制し、領域３０ｂは配向性にほとんど影響しない領域となる。
【００２２】
領域３０ａの厚さは、１ｎｍないし３ｎｍの範囲で成膜されている。なお、下地層２０の厚さは５０ｎｍないし２００ｎｍの範囲であって、下地層の表面凹凸は、この厚さを超えることはなく、最小でも５ｎｍ以上となる。従って、領域３０ａ表面層の厚さを１ｎｍないし３ｎｍとし、その周囲の３０ｂ領域の厚さを１ｎｍ以下とすれば、表面層３０は、図１に示すように、凹凸表面において非連続となる。なお、３０ａ領域の厚さは、表面凹凸の大きさが５ｎｍ以上であれば、１ｎｍないし５ｎｍ以下の範囲であってもよい。
【００２３】
また、表面層３０の下地層２０の表面被覆率は、基板１０の表面１０ａに対して垂直方向（Ｚ方向）と液晶のチルト方向を含む平面Ａ内で、基板表面１０ａの垂直方向に対し非対称となる。
【００２４】
従って、上述した液晶配向制御膜の構造によれば、下地層２０の凹凸表面に、下地層２０とは異なる物質、且つ薄い表面層３０を、下地層２０の表面被覆率（または表面露出率）を非対称に設けることにより、前述した従来技術よりも大きな異方性を発生させることができる。このことから、液晶の配向制御範囲を拡大し、配向制御の規制力を高めることが可能であり、特に、小さなプレチルト角で動画ドメイン発生を抑制できるという効果がある。
【００２５】
また、表面層の厚さを１ｎｍないし３ｎｍの範囲とすることで、表面層３０による下地層２０の表面被覆率を、基板１０の表面１０ａに対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面Ａ内で基板１０の垂直方向に対し非対称な不連続膜を形成することができる。
なお、表面層３０（領域３０ａにおいて）の厚さは、下地層２０の凹凸表面において非連続となる厚さであればよいが、液晶のプレチルト角を小さくするために５ｎｍ以下にすることが望まれる。
（液晶配向制御膜の製造方法）
【００２６】
続いて、液晶配向制御膜の製造方法について図面を参照して説明する。なお、液晶配向制御膜を構成する下地層２０及び表面層３０の製造方法としては、スパッタリング法または蒸着法を用いることが可能であるが、本実施例では、スパッタリング法を例示して説明する。従って、ここで説明する粒子は、スパッタリング粒子である。
まず、液晶配向制御膜のうちの下地層２０を形成する。
図４は、下地層の形成工程を模式的に表し、（ａ）は部分断面図、（ｂ）は液晶層側から視認した部分平面図である。
【００２７】
本実施例では液晶配向制御膜の製造方法として、対向ターゲットスパッタ法（ＦＴＳ法）を適用した。まず真空チャンバ内に、表面１０ａに電極膜１５を形成した基板１０を用意する。この基板に向け、平行配置されたターゲット間の空間にＡｒガスを導入しつつ高電圧を印加してプラズマを発生させ、Ａｒイオンをターゲットに衝突させ、ターゲット間より漏れ出てくるスパッタ粒子を基板上に堆積させ膜とする。
【００２８】
本実施例では、ターゲット材料をシリコン（Ｓｉ）として説明する。成膜室内に配置される基板１０の上方から飛来した粒子と、成膜室に流通する酸素ガスとを基板１０上で反応させることで、シリコン酸化物（ＳｉＯ2）からなる無機配向膜を基板１０上に形成する。シリコン酸化物（ＳｉＯ2）からなる粒状構造物２１は、多数個ランダムに積み重ねて構成され、最上層の表面ＳＦは小さな凹凸を有する。
【００２９】
下地層２０は、下層の電極膜１５が露出しない程度の厚さ（５０ｎｍないし２００ｎｍ）を有している。この凹凸の大きさは、粒子の直径に相当する数ｎｍないし最大でも膜厚２００ｎｍ以下である。
【００３０】
下地層２０の材質としては、シリコン酸化物（ＳｉＯ2）に限らず、光透過性の絶縁性金属化合物であればよく、アルミニウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、チタン酸化物等を用いることが可能である。
【００３１】
また、下地層２０は、従来技術のように基板１０の表面上（具体的には電極膜１５）に斜め方向から飛来したスパッタリング粒子を一方向に配向した柱状構造にする必要性はない。
【００３２】
次に、下地層２０の表面に、同じスパッタリング装置を用いて、ＦＴＳ法で表面層３０を形成する。この工程は図１、図２、図３を参照する。表面層３０は、基板１０の表面１０ａに対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面Ａ内の基板垂直方向より所定の方向から基板面に斜めに下地層２０とは異なる物質からなる粒子２１を入射して、下地層２０よりも薄い絶縁性金属化合物からなる無機配向膜が形成される。
【００３３】
表面層３０の形成方法は、下地層２０の形成方法とほぼ同じであるが、基板１０に対して所定の斜め方向からスパッタリング粒子を入射することが異なる。従って、表面層３０は、図１、図２、図３に示すように下地層２０の凹凸表面に形成される。また、液晶配向制御膜の表面状態の１例を図５に示す。
【００３４】
図５は、液晶配向制御膜を液晶層側から視認したＡＭＦ（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：原子間力顕微鏡）撮像である。図５に示すように、基板１０表面１０ａには、液晶配向制御膜を構成する粒子２１（スパッタリング粒子）がランダムに配置されていることが分かる。ここで、白色の部分が凹凸表面の上層を表している。
【００３５】
表面層３０の材質は、下地層２０と異なる物質より選択する。無機配向制御膜にはＳｉＯ2を用いることが一般的であることから、本実施例においても配向制御膜の大半を構成する下地層２０にはＳｉＯ2を選択した。ＳｉＯ2膜をＦＴＳ法で形成する場合は、ターゲット材にＳｉを用い、ターゲット間にＡｒガスを供給してＡｒプラズマを発生させ、放出されるＳｉスパッタ粒子を、成膜室中に導入するＯ2と反応させる、反応性ＦＴＳ法を適用することが出来る。
【００３６】
当然ながらこの反応性ＦＴＳ法により、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｔａ2Ｏ5等の金属酸化膜を形成し、下地層２０に適用することも可能である。表面層３０として、本実施例ではＡｌ2Ｏ3もしくはＺｒＯ2を反応性ＦＴＳ法により、基板に対し斜め上方よりスパッタ粒子を入射させ１ｎｍないし３ｎｍ形成した。下地層のＳｉＯ2と、表面層のＡｌ2Ｏ3AもしくはＺｒＯ2では液晶との相互作用の強さが全く異なると考えられ、下地層が有する凹凸の両面で双方の被覆率（または露出率）が異なれば、凹凸の左右面で液晶との相互作用に差が生まれ、配向規制力が発生するのである。
【００３７】
この場合、凹凸の形状には僅かな非対称しかないため、表面形状の非対称性により発生するプレチルト角は、通常の斜方入射によるＳｉＯ2蒸着膜等の無機配向制御膜に比べ小さい。ただし、電極間に電圧印加した際の配向制御膜表面の電気化学特性には、凹凸の左右表面がＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3もしくはＺｒＯ2という違いに起因して、通常の単層無機配向制御膜よりはるかに大きな非対称が発生し、液晶の配向を強く規制することが出来るのである。
【００３８】
このように本実施例では、表面層と下地層の電気化学的特性が異なっていることが重要であることから、必ずしも両層が異種金属の化合物でなくとも同様の効果を生むことが可能である。すなわち、下地層をＳｉＯ2膜とし、表面層を窒素を含有させたＳｉＯ2膜としたり、下地層を化学量論組成（Ｓｉ：Ｏ＝１：２）付近の組成とし、表面層を酸素不足の組成（Ｓｉ：Ｏ＝１：ｘ（ｘ＜２）とする、といった手法も可能である。
【００３９】
以上説明した液晶配向制御膜の製造方法によれば、下地層２０の凹凸表面には、液晶の配向性を規制する表面層３０を形成する。従って、下地層２０の単独では異方性がなくてもよく、凹凸の向きを規制しなくてもよい。また、表面層３０は、所定の一方向（斜め上方）から粒子を入射させ、入射方向に向いた凹凸面に極薄く形成すれば、液晶の配向性を強く規制でき、液晶の配向性の制御範囲を広くできる。
【００４０】
また、下地層２０のスパッタリング粒子の入射方向は、特に限定しなくてよく、表面層３０の形成時のみ管理すればよいことから、成膜条件の管理を含め生産性を従来技術よりもはるかに向上させることができる。
（液晶表示装置）
【００４１】
続いて、上述した液晶配向制御膜を用いて製造することができる液晶表示装置の１例について図面を参照して説明する。
本実施例の液晶表示装置は、対向配置されたＴＦＴアレイ基板と、対向基板との間に液晶層を挟持した構成を備えたＴＦＴアクティブマトリクス方式の透過型液晶表示装置である。
図６は本実施形態の液晶表示装置を構成するＴＦＴアレイ基板の平面図である。図７は液晶表示装置の模式断面図である。
【００４２】
図６に示すように、ＴＦＴアレイ基板１１０は、中央に画像表示領域１０１が形成されている。画像表示領域１０１の周縁部にシール材１０２が配設され、このシール材１０２によりＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０とを貼り合わせて、ＴＦＴアレイ基板１１０、対向基板１２０とシール材１０２とに囲まれる領域内に液晶層（図示せず）が封止されている。
【００４３】
シール材１０２の外側には、走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路１０３と、データ線に画像信号を供給するデータ線駆動回路１０４とが実装されている。ＴＦＴアレイ基板１１０の端部には外部回路に接続する複数の接続端子１０６が設けられており、接続端子１０６には走査線駆動回路１０３、データ線駆動回路１０４から延びる配線が接続されている。また、シール材１０２の四隅にはＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０とを電気的に接続する基板間導通部１０５が設けられており、配線を介して接続端子１０６と電気的に接続されている。
【００４４】
図７に示すように、本実施例の液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１１０と、これに対向配置された対向基板１２０と、これらの間に挟持された液晶層１３０とを備えて構成されている。
ＴＦＴアレイ基板１１０は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体１１１、及びその内側（液晶層１３０側）に形成されたＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１１８、電極膜としての画素電極１１２、さらにこれを覆う配向下地膜１１３、液晶配向制御膜１１４などを備えている。
【００４５】
対向基板１２０は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体１２１、およびその内側（液晶層１３０側）に形成された透明導電材料からなる電極膜としての共通電極１２２、さらにこれを覆う配向下地膜１２３、液晶配向制御膜１２４などを備えている。
液晶配向制御膜１１４，１２４は、前述した下地層２０と表面層３０（図１、参照）により構成されている。
なお、基板本体１１１，１２１のそれぞれの外側（液晶層１３０と反対側）には、偏光板１１５，１２５が互いの透過軸を直交させた状態（クロスニコル）で配置されている。
【００４６】
液晶表示装置１００は、互いに液晶層１３０を挟んで対向する基板本体１１１，１２１とが、下地層２０と表面層３０からなる液晶配向制御膜を設けているため、液晶の配向規制力を高めることが可能で、従来は動画ドメインの発生を抑制するために３°以上のプレチルト角が必要だったものを、プレチルト角２°で動画ドメインの発生を抑制することが出来る。これにより、オン―オフ間でのコントラスト比が大きくなり画面の表示品質が向上するという効果がある。
【００４７】
なお、本実施例の液晶表示装置１００は、光透過性の液晶表示装置を例示しており、プロジェクター等の光変調手段として用いることができ、配向規制力が高く、プレチルト角を小さくできることから、動画ドメインの発生を抑制することができると共に、光透過率を高め明るい表示画面を実現できるのでプロジェクター等に好適に採用することができる。
【００４８】
また、以上説明した液晶配向制御膜は、反射型の液晶表示装置にも適合可能であって、反射型の場合は、対向する基板のうちの一方の基板本体、画素電極を光透過性の物質とすれば、光透過性の液晶表示装置と同様な、ドメイン特性、明るさを実現でき、携帯電話等の様々な電子機器の表示装置として採用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０…基板、１０ａ…基板の表面、１５…電極膜、２０…液晶配向制御膜の下地層、２１…粒子、３０…液晶配向制御膜の表面層。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、液晶配向制御膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置では、液晶分子のプレチルト角を規制するために、ポリイミド膜等の有機配向膜が用いられていた。しかし、液晶プロジェクターのように高出力光源を備えた機器に有機配向膜を用いる場合、光エネルギーにより有機配向膜がダメージを受けて配向不良が生じることがあるという課題を有していた。そこで、有機配向膜に代わって無機配向膜の採用が進められている。
【０００３】
無機配向膜の構造としては、基板の表面に凹凸が存在する場合に、凸部周縁に配向膜が不均一になることから、基板の液晶層側の表面に無機材料を斜め蒸着した第１無機配向膜を形成し、この第１無機配向膜の表面に、第１無機配向膜の蒸着方向、及びその反対方向から斜め蒸着して第２無機配向膜を形成し、凸部周縁に均一の配向膜を形成しようとするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、対向ターゲットスパッタリング法を用いて、膜質が異なる２層を積層して無機配向膜を形成するものがある。このような無機配向膜形成方法では、放射状に飛散しているスパッタリング粒子を、スリットを介して基板に入射する角度を選択して成膜することや、スパッタリング装置の制御条件を変えることで、膜質を調整している（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２６２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような特許文献１では、配向膜の積層構造を制御することで、配向膜の不均一性を改善することは可能であるが、これだけでは配向特性を制御することは困難である。
また、第２無機配向膜は、第１無機配向膜の配向方向と、この配向方向とは反対方向と、の２方向からの斜め蒸着を行なわなければならないことから、生産性が低いという課題を有している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係る液晶表示装置は、基板表面に光透過性の絶縁性金属化合物を有する液晶配向制御膜を形成した一対の電極膜を、対向させた前記液晶配向制御膜の間に液晶を挟み込んで設置し、前記一対の電極膜間に電圧を印加することにより前記液晶の配向を変化させ偏光の透過率を制御する液晶表示装置において、前記液晶配向制御膜が、表面に凹凸を有する下地層と、前記凹凸の表面に非連続に形成される表面層と、を有し、前記表面層が、前記下地層よりも薄く、且つ前記下地層とは異なる物質を有し、前記表面層による前記下地層の表面被覆率が、前記基板表面に対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内で前記基板の垂直方向に対し非対称であること、を特徴とする。
【０００９】
一般に、液晶のプレチルト角を大きくするほど液晶配向制御膜の配向規制力が高くなり、動画ドメインの発生が抑制される。逆に、配向規制力の高い液晶配向制御膜であればあまり大きなプレチルト角を発生させなくとも十分な配向規制力を生むことが出来、動画ドメイン発生を抑制可能である。プレチルト角を大きくするとオン―オフ間でのコントラスト比が小さくなり画面の表示品質が低下するため、動画ドメインの発生しない範囲でプレチルト角を出来るだけ小さくすることが求められている。
本適用例によれば、下地層の凹凸表面に、下地層とは異なる物質、且つ薄い表面層を、下地層の表面被覆率（または表面露出率）を非対称に設けることにより、前述した従来技術よりも大きな異方性を発生させることができる。このことから、液晶の配向制御範囲を拡大すると同時に、動画ドメインの発生を抑制しつつプレチルト角を小さくできるという効果がある。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に係る液晶表示装置は、前記表面層の厚さが、１ｎｍないし３ｎｍの範囲であることが好ましい。
【００１１】
下地層の厚さは、電極表面を露出させずデバイスの長期信頼性を確保するために５０ｎｍないし２００ｎｍの範囲で成膜される。従って、下地層の表面凹凸は、この厚さを超えることはなく、最小でも５ｎｍ以上となる。従って、表面層の厚さを１ｎｍないし３ｎｍの範囲とすることで、表面層の下地層の表面被覆率を、前記基板の前記電極膜の形成平面に対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内で前記基板の垂直方向に対し非対称な不連続膜とすることができる。
［適用例３］本適用例に係る液晶表示装置は、基板表面に光透過性の絶縁性金属化合物を有する液晶配向制御膜を形成した一対の電極膜を、対向させた前記液晶配向制御膜の間に液晶を挟み込んで設置し、前記一対の電極膜間に電圧を印加することにより前記液晶の配向を変化させ偏光の透過率を制御する液晶表示装置であって、前記液晶配向制御膜が、表面に凹凸を有する下地層と、前記凹凸の表面に非連続に形成される表面層と、を有し、前記表面層が、前記下地層よりも薄く、且つ前記下地層とは異なる物質を有し、前記表面層による前記下地層の表面被覆率が、前記基板表面に対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内で前記基板の垂直方向に対し非対称であること、を特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、下地層と表面層からなる液晶配向制御膜を設けているため、液晶の配向規制力を高めることが可能で、効果的に液晶の動画ドメイン発生を抑制することができる。その結果、プレチルト角を小さくすることができ、オン―オフ間でのコントラスト比が大きくなり画面の表示品質が向上するという効果がある。
【００１３】
［適用例４］本適用例に係る液晶配向制御膜の製造方法は、基板表面に光透過性の絶縁性金属化合物を有する液晶配向制御膜を形成した一対の電極膜を、対向させた前記液晶配向制御膜の間に液晶を挟み込んで設置し、前記一対の電極膜間に電圧を印加することにより前記液晶の配向を変化させ偏光の透過率を制御する液晶表示装置における前記液晶配向制御膜の製造方法であって、前記電極膜の表面に、膜厚よりも小さい凹凸表面を有する光透過性の絶縁性金属化合物を有する下地層を形成する工程と、前記下地層の凹凸表面に、前記基板表面に対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内の基板垂直方向より所定の方向から基板表面に対して斜めに、前記下地層とは異なる物質からなる粒子を入射して、前記下地層よりも薄い表面層を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
下地層の凹凸表面には、液晶の配向性を規制する表面層を形成する。従って、下地層単独では異方性がなくてもよく、凹凸の向きを規制しなくてもよい。また、表面層は、所定の一方向（斜め上方）から粒子を入射させ、入射方向に向いた凹凸面に極薄く形成すれば、液晶の配向性の制御範囲を広くできることから、成膜条件の管理を含め生産性を従来技術よりも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】液晶配向制御膜の構造を模式的に表す断面図。
【図２】液晶層側から視認したときの液晶配向制御膜の最表面層を模式的に現す平面図。
【図３】表面層の形成範囲を模式的に示す図。
【図４】下地層の形成工程を模式的に表し、（ａ）は部分断面図、（ｂ）は液晶層側から視認した部分平面図。
【図５】液晶配向制御膜を液晶側から視認したＡＭＦ撮像図。
【図６】液晶表示装置を構成するＴＦＴアレイ基板の平面図。
【図７】液晶表示装置の模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
なお、以下の説明で参照する図は、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
（液晶配向制御膜の構造）
【００１７】
図１は、液晶表示装置に用いられる液晶配向制御膜の構造を模式的に表す断面図、図２は、液晶層側から視認したときの液晶配向制御膜の最表面層を模式的に現す平面図である。図１、図２において、液晶配向制御膜は、Ｘ−Ｙ平面に展在される基板１０の表面１０ａに形成される電極膜１５の表面に形成される下地層２０と、下地層２０の最上層表面に非連続に形成される表面層３０とから構成されている。
【００１８】
下地層２０は光透過性の絶縁性金属化合物からなり、通常、成膜時に形成される粒状構造物２１がランダムに積み重なって構成され、最上層の表面ＳＦには小さな凹凸が形成されている。下地層２０は、下層の電極膜１５が露出しない程度の厚さ（５０ｎｍないし２００ｎｍ）を有している。この凹凸の大きさは、粒子の直径の数ｎｍないし最大でも膜厚２００ｎｍ以下である。
【００１９】
下地層２０の材質としては、シリコン酸化物（ＳｉＯ2）、アルミニウム酸化物（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコン酸化物（ＺｒＯ2）、チタン酸化物（Ｔｉ2）等の光透過性の絶縁性金属化合物であって、スタッパリング法や蒸着法等の成膜手段を用いて形成されている。
【００２０】
表面層３０は、基板１０の表面１０ａに対して所定の斜め上方（図示Ｚａ方向：基板表面に対して垂直方向から角度θ）から粒子を入射して形成されている。従って、凹凸の上面の斜め上方に表面層３０が形成される。表面層３０は、アルミニウム酸化物（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコン酸化物（ＺｒＯ2）、チタン酸化物（Ｔｉ2）、シリコン酸化物（ＳｉＯ2）等の光透過性の絶縁性金属化合物（酸化物）等を用いることが可能で、下地層２０とは異種材料の組み合わせとなるように選択される。表面層３０は、下地層２０の斜め上方に主となる膜が形成される。
表面層３０の形成範囲については、図３を参照して説明する。
【００２１】
図３は、表面層の形成範囲を模式的に示す図である。なお、図３では、下地層２０の最上層にある１個の粒子２１を球形として例示的に示している。粒子２１には斜め上方（Ｚａ方向）から表面層３０を構成する粒子が入射される。従って、粒子２１のＺａ方向の表面は粒子２１の密度が高く、Ｚａ方向に対して影になる方向に向かって粒子２１の密度は徐々に低くなり、Ｚａ方向とは反対側には粒子は付着しない。ここで、入射方向に近い表面の図示領域３０ａでは液晶の配向性を強く規制し、領域３０ｂは配向性にほとんど影響しない領域となる。
【００２２】
領域３０ａの厚さは、１ｎｍないし３ｎｍの範囲で成膜されている。なお、下地層２０の厚さは５０ｎｍないし２００ｎｍの範囲であって、下地層の表面凹凸は、この厚さを超えることはなく、最小でも５ｎｍ以上となる。従って、領域３０ａ表面層の厚さを１ｎｍないし３ｎｍとし、その周囲の３０ｂ領域の厚さを１ｎｍ以下とすれば、表面層３０は、図１に示すように、凹凸表面において非連続となる。なお、３０ａ領域の厚さは、表面凹凸の大きさが５ｎｍ以上であれば、１ｎｍないし５ｎｍ以下の範囲であってもよい。
【００２３】
また、表面層３０の下地層２０の表面被覆率は、基板１０の表面１０ａに対して垂直方向（Ｚ方向）と液晶のチルト方向を含む平面Ａ内で、基板表面１０ａの垂直方向に対し非対称となる。
【００２４】
従って、上述した液晶配向制御膜の構造によれば、下地層２０の凹凸表面に、下地層２０とは異なる物質、且つ薄い表面層３０を、下地層２０の表面被覆率（または表面露出率）を非対称に設けることにより、前述した従来技術よりも大きな異方性を発生させることができる。このことから、液晶の配向制御範囲を拡大し、配向制御の規制力を高めることが可能であり、特に、小さなプレチルト角で動画ドメイン発生を抑制できるという効果がある。
【００２５】
また、表面層の厚さを１ｎｍないし３ｎｍの範囲とすることで、表面層３０による下地層２０の表面被覆率を、基板１０の表面１０ａに対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面Ａ内で基板１０の垂直方向に対し非対称な不連続膜を形成することができる。
なお、表面層３０（領域３０ａにおいて）の厚さは、下地層２０の凹凸表面において非連続となる厚さであればよいが、液晶のプレチルト角を小さくするために５ｎｍ以下にすることが望まれる。
（液晶配向制御膜の製造方法）
【００２６】
続いて、液晶配向制御膜の製造方法について図面を参照して説明する。なお、液晶配向制御膜を構成する下地層２０及び表面層３０の製造方法としては、スパッタリング法または蒸着法を用いることが可能であるが、本実施例では、スパッタリング法を例示して説明する。従って、ここで説明する粒子は、スパッタリング粒子である。
まず、液晶配向制御膜のうちの下地層２０を形成する。
図４は、下地層の形成工程を模式的に表し、（ａ）は部分断面図、（ｂ）は液晶層側から視認した部分平面図である。
【００２７】
本実施例では液晶配向制御膜の製造方法として、対向ターゲットスパッタ法（ＦＴＳ法）を適用した。まず真空チャンバ内に、表面１０ａに電極膜１５を形成した基板１０を用意する。この基板に向け、平行配置されたターゲット間の空間にＡｒガスを導入しつつ高電圧を印加してプラズマを発生させ、Ａｒイオンをターゲットに衝突させ、ターゲット間より漏れ出てくるスパッタ粒子を基板上に堆積させ膜とする。
【００２８】
本実施例では、ターゲット材料をシリコン（Ｓｉ）として説明する。成膜室内に配置される基板１０の上方から飛来した粒子と、成膜室に流通する酸素ガスとを基板１０上で反応させることで、シリコン酸化物（ＳｉＯ2）からなる無機配向膜を基板１０上に形成する。シリコン酸化物（ＳｉＯ2）からなる粒状構造物２１は、多数個ランダムに積み重ねて構成され、最上層の表面ＳＦは小さな凹凸を有する。
【００２９】
下地層２０は、下層の電極膜１５が露出しない程度の厚さ（５０ｎｍないし２００ｎｍ）を有している。この凹凸の大きさは、粒子の直径に相当する数ｎｍないし最大でも膜厚２００ｎｍ以下である。
【００３０】
下地層２０の材質としては、シリコン酸化物（ＳｉＯ2）に限らず、光透過性の絶縁性金属化合物であればよく、アルミニウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、チタン酸化物等を用いることが可能である。
【００３１】
また、下地層２０は、従来技術のように基板１０の表面上（具体的には電極膜１５）に斜め方向から飛来したスパッタリング粒子を一方向に配向した柱状構造にする必要性はない。
【００３２】
次に、下地層２０の表面に、同じスパッタリング装置を用いて、ＦＴＳ法で表面層３０を形成する。この工程は図１、図２、図３を参照する。表面層３０は、基板１０の表面１０ａに対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面Ａ内の基板垂直方向より所定の方向から基板面に斜めに下地層２０とは異なる物質からなる粒子２１を入射して、下地層２０よりも薄い絶縁性金属化合物からなる無機配向膜が形成される。
【００３３】
表面層３０の形成方法は、下地層２０の形成方法とほぼ同じであるが、基板１０に対して所定の斜め方向からスパッタリング粒子を入射することが異なる。従って、表面層３０は、図１、図２、図３に示すように下地層２０の凹凸表面に形成される。また、液晶配向制御膜の表面状態の１例を図５に示す。
【００３４】
図５は、液晶配向制御膜を液晶層側から視認したＡＭＦ（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：原子間力顕微鏡）撮像である。図５に示すように、基板１０表面１０ａには、液晶配向制御膜を構成する粒子２１（スパッタリング粒子）がランダムに配置されていることが分かる。ここで、白色の部分が凹凸表面の上層を表している。
【００３５】
表面層３０の材質は、下地層２０と異なる物質より選択する。無機配向制御膜にはＳｉＯ2を用いることが一般的であることから、本実施例においても配向制御膜の大半を構成する下地層２０にはＳｉＯ2を選択した。ＳｉＯ2膜をＦＴＳ法で形成する場合は、ターゲット材にＳｉを用い、ターゲット間にＡｒガスを供給してＡｒプラズマを発生させ、放出されるＳｉスパッタ粒子を、成膜室中に導入するＯ2と反応させる、反応性ＦＴＳ法を適用することが出来る。
【００３６】
当然ながらこの反応性ＦＴＳ法により、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｔａ2Ｏ5等の金属酸化膜を形成し、下地層２０に適用することも可能である。表面層３０として、本実施例ではＡｌ2Ｏ3もしくはＺｒＯ2を反応性ＦＴＳ法により、基板に対し斜め上方よりスパッタ粒子を入射させ１ｎｍないし３ｎｍ形成した。下地層のＳｉＯ2と、表面層のＡｌ2Ｏ3AもしくはＺｒＯ2では液晶との相互作用の強さが全く異なると考えられ、下地層が有する凹凸の両面で双方の被覆率（または露出率）が異なれば、凹凸の左右面で液晶との相互作用に差が生まれ、配向規制力が発生するのである。
【００３７】
この場合、凹凸の形状には僅かな非対称しかないため、表面形状の非対称性により発生するプレチルト角は、通常の斜方入射によるＳｉＯ2蒸着膜等の無機配向制御膜に比べ小さい。ただし、電極間に電圧印加した際の配向制御膜表面の電気化学特性には、凹凸の左右表面がＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3もしくはＺｒＯ2という違いに起因して、通常の単層無機配向制御膜よりはるかに大きな非対称が発生し、液晶の配向を強く規制することが出来るのである。
【００３８】
このように本実施例では、表面層と下地層の電気化学的特性が異なっていることが重要であることから、必ずしも両層が異種金属の化合物でなくとも同様の効果を生むことが可能である。すなわち、下地層をＳｉＯ2膜とし、表面層を窒素を含有させたＳｉＯ2膜としたり、下地層を化学量論組成（Ｓｉ：Ｏ＝１：２）付近の組成とし、表面層を酸素不足の組成（Ｓｉ：Ｏ＝１：ｘ（ｘ＜２）とする、といった手法も可能である。
【００３９】
以上説明した液晶配向制御膜の製造方法によれば、下地層２０の凹凸表面には、液晶の配向性を規制する表面層３０を形成する。従って、下地層２０の単独では異方性がなくてもよく、凹凸の向きを規制しなくてもよい。また、表面層３０は、所定の一方向（斜め上方）から粒子を入射させ、入射方向に向いた凹凸面に極薄く形成すれば、液晶の配向性を強く規制でき、液晶の配向性の制御範囲を広くできる。
【００４０】
また、下地層２０のスパッタリング粒子の入射方向は、特に限定しなくてよく、表面層３０の形成時のみ管理すればよいことから、成膜条件の管理を含め生産性を従来技術よりもはるかに向上させることができる。
（液晶表示装置）
【００４１】
続いて、上述した液晶配向制御膜を用いて製造することができる液晶表示装置の１例について図面を参照して説明する。
本実施例の液晶表示装置は、対向配置されたＴＦＴアレイ基板と、対向基板との間に液晶層を挟持した構成を備えたＴＦＴアクティブマトリクス方式の透過型液晶表示装置である。
図６は本実施形態の液晶表示装置を構成するＴＦＴアレイ基板の平面図である。図７は液晶表示装置の模式断面図である。
【００４２】
図６に示すように、ＴＦＴアレイ基板１１０は、中央に画像表示領域１０１が形成されている。画像表示領域１０１の周縁部にシール材１０２が配設され、このシール材１０２によりＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０とを貼り合わせて、ＴＦＴアレイ基板１１０、対向基板１２０とシール材１０２とに囲まれる領域内に液晶層（図示せず）が封止されている。
【００４３】
シール材１０２の外側には、走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路１０３と、データ線に画像信号を供給するデータ線駆動回路１０４とが実装されている。ＴＦＴアレイ基板１１０の端部には外部回路に接続する複数の接続端子１０６が設けられており、接続端子１０６には走査線駆動回路１０３、データ線駆動回路１０４から延びる配線が接続されている。また、シール材１０２の四隅にはＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０とを電気的に接続する基板間導通部１０５が設けられており、配線を介して接続端子１０６と電気的に接続されている。
【００４４】
図７に示すように、本実施例の液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１１０と、これに対向配置された対向基板１２０と、これらの間に挟持された液晶層１３０とを備えて構成されている。
ＴＦＴアレイ基板１１０は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体１１１、及びその内側（液晶層１３０側）に形成されたＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１１８、電極膜としての画素電極１１２、さらにこれを覆う配向下地膜１１３、液晶配向制御膜１１４などを備えている。
【００４５】
対向基板１２０は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体１２１、およびその内側（液晶層１３０側）に形成された透明導電材料からなる電極膜としての共通電極１２２、さらにこれを覆う配向下地膜１２３、液晶配向制御膜１２４などを備えている。
液晶配向制御膜１１４，１２４は、前述した下地層２０と表面層３０（図１、参照）により構成されている。
なお、基板本体１１１，１２１のそれぞれの外側（液晶層１３０と反対側）には、偏光板１１５，１２５が互いの透過軸を直交させた状態（クロスニコル）で配置されている。
【００４６】
液晶表示装置１００は、互いに液晶層１３０を挟んで対向する基板本体１１１，１２１とが、下地層２０と表面層３０からなる液晶配向制御膜を設けているため、液晶の配向規制力を高めることが可能で、従来は動画ドメインの発生を抑制するために３°以上のプレチルト角が必要だったものを、プレチルト角２°で動画ドメインの発生を抑制することが出来る。これにより、オン―オフ間でのコントラスト比が大きくなり画面の表示品質が向上するという効果がある。
【００４７】
なお、本実施例の液晶表示装置１００は、光透過性の液晶表示装置を例示しており、プロジェクター等の光変調手段として用いることができ、配向規制力が高く、プレチルト角を小さくできることから、動画ドメインの発生を抑制することができると共に、光透過率を高め明るい表示画面を実現できるのでプロジェクター等に好適に採用することができる。
【００４８】
また、以上説明した液晶配向制御膜は、反射型の液晶表示装置にも適合可能であって、反射型の場合は、対向する基板のうちの一方の基板本体、画素電極を光透過性の物質とすれば、光透過性の液晶表示装置と同様な、ドメイン特性、明るさを実現でき、携帯電話等の様々な電子機器の表示装置として採用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０…基板、１０ａ…基板の表面、１５…電極膜、２０…液晶配向制御膜の下地層、２１…粒子、３０…液晶配向制御膜の表面層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面に光透過性の絶縁性金属化合物を有する液晶配向制御膜を形成した一対の電極膜を、対向させた前記液晶配向制御膜の間に液晶を挟み込んで設置し、前記一対の電極膜間に電圧を印加することにより前記液晶の配向を変化させ偏光の透過率を制御する液晶表示装置において、
前記液晶配向制御膜が、表面に凹凸を有する下地層と、前記凹凸の表面に非連続に形成される表面層と、を有し、
前記表面層が、前記下地層よりも薄く、且つ前記下地層とは異なる物質を有し、
前記表面層による前記下地層の表面被覆率が、前記基板表面に対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内で前記基板の垂直方向に対し非対称であること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記表面層の厚さが、１ｎｍないし３ｎｍの範囲であること、を特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
基板表面に光透過性の絶縁性金属化合物を有する液晶配向制御膜を形成した一対の電極膜を、対向させた前記液晶配向制御膜の間に液晶を挟み込んで設置し、前記一対の電極膜間に電圧を印加することにより前記液晶の配向を変化させ偏光の透過率を制御する液晶表示装置であって、
前記液晶配向制御膜が、表面に凹凸を有する下地層と、前記凹凸の表面に非連続に形成される表面層と、を有し、
前記表面層が、前記下地層よりも薄く、且つ前記下地層とは異なる物質を有し、
前記表面層による前記下地層の表面被覆率が、前記基板表面に対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内で前記基板の垂直方向に対し非対称であること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
基板表面に光透過性の絶縁性金属化合物を有する液晶配向制御膜を形成した一対の電極膜を、対向させた前記液晶配向制御膜の間に液晶を挟み込んで設置し、前記一対の電極膜間に電圧を印加することにより前記液晶の配向を変化させ偏光の透過率を制御する液晶表示装置における前記液晶配向制御膜の製造方法であって、
前記電極膜の表面に、膜厚よりも小さい凹凸表面を有する光透過性の絶縁性金属化合物を有する下地層を形成する工程と、
前記下地層の凹凸表面に、前記基板表面に対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内の基板垂直方向より所定の方向から基板表面に対して斜めに、前記下地層とは異なる物質からなる粒子を入射して、前記下地層よりも薄い表面層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする液晶配向制御膜の製造方法。
【請求項１】
基板表面に光透過性の絶縁性金属化合物を有する液晶配向制御膜を形成した一対の電極膜を、対向させた前記液晶配向制御膜の間に液晶を挟み込んで設置し、前記一対の電極膜間に電圧を印加することにより前記液晶の配向を変化させ偏光の透過率を制御する液晶表示装置において、
前記液晶配向制御膜が、表面に凹凸を有する下地層と、前記凹凸の表面に非連続に形成される表面層と、を有し、
前記表面層が、前記下地層よりも薄く、且つ前記下地層とは異なる物質を有し、
前記表面層による前記下地層の表面被覆率が、前記基板表面に対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内で前記基板の垂直方向に対し非対称であること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記表面層の厚さが、１ｎｍないし３ｎｍの範囲であること、を特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
基板表面に光透過性の絶縁性金属化合物を有する液晶配向制御膜を形成した一対の電極膜を、対向させた前記液晶配向制御膜の間に液晶を挟み込んで設置し、前記一対の電極膜間に電圧を印加することにより前記液晶の配向を変化させ偏光の透過率を制御する液晶表示装置であって、
前記液晶配向制御膜が、表面に凹凸を有する下地層と、前記凹凸の表面に非連続に形成される表面層と、を有し、
前記表面層が、前記下地層よりも薄く、且つ前記下地層とは異なる物質を有し、
前記表面層による前記下地層の表面被覆率が、前記基板表面に対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内で前記基板の垂直方向に対し非対称であること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
基板表面に光透過性の絶縁性金属化合物を有する液晶配向制御膜を形成した一対の電極膜を、対向させた前記液晶配向制御膜の間に液晶を挟み込んで設置し、前記一対の電極膜間に電圧を印加することにより前記液晶の配向を変化させ偏光の透過率を制御する液晶表示装置における前記液晶配向制御膜の製造方法であって、
前記電極膜の表面に、膜厚よりも小さい凹凸表面を有する光透過性の絶縁性金属化合物を有する下地層を形成する工程と、
前記下地層の凹凸表面に、前記基板表面に対して垂直方向と液晶のチルト方向を含む平面内の基板垂直方向より所定の方向から基板表面に対して斜めに、前記下地層とは異なる物質からなる粒子を入射して、前記下地層よりも薄い表面層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする液晶配向制御膜の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１２８２２６（Ｐ２０１２−１２８２２６Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８０１９２（Ｐ２０１０−２８０１９２）
【出願日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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