液晶表示装置及びその製造方法
【課題】液晶材料をベンド配向させる液晶表示装置で初期転移を不要とすると共に表示ムラを生じ難くする。
【解決手段】本発明の液晶表示装置は、走査線１０１ａと、信号線１０５ａと、画素スイッチ１０４ａ及び画素電極を各々が含んだ画素回路と、走査線の接続状態をそれらが互いに接続された状態とそれらが互いから切断された状態との間で切り替える回路１２１と、信号線１０５ａの接続状態をそれらが互いに接続された状態とそれらが互いから切断された状態との間で切り替える回路１２２とを備えたアレイ基板１０と、対向電極を備えた対向基板２０と、アレイ基板１０と対向基板２０との間に介在すると共に高分子材料とこれよりも低分子量の低分子液晶材料とを含み、電圧無印加状態において低分子液晶材料がベンド配向を呈する液晶層とを具備する。
【解決手段】本発明の液晶表示装置は、走査線１０１ａと、信号線１０５ａと、画素スイッチ１０４ａ及び画素電極を各々が含んだ画素回路と、走査線の接続状態をそれらが互いに接続された状態とそれらが互いから切断された状態との間で切り替える回路１２１と、信号線１０５ａの接続状態をそれらが互いに接続された状態とそれらが互いから切断された状態との間で切り替える回路１２２とを備えたアレイ基板１０と、対向電極を備えた対向基板２０と、アレイ基板１０と対向基板２０との間に介在すると共に高分子材料とこれよりも低分子量の低分子液晶材料とを含み、電圧無印加状態において低分子液晶材料がベンド配向を呈する液晶層とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶材料がベンド配向を呈するアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
πセル及びＯＣＢ（optically compensated bend）モードは、広視野角及び高速応答を実現可能な液晶表示モードである。これら表示モードを採用した液晶表示装置では、画像を表示している間は、ベンド配向を維持したまま、背面電極及び前面電極の近傍における液晶分子のチルト角を変化させる。そして、このチルト角変化に伴う液晶層のリタデーション変化を利用して画像を表示する。
【０００３】
πセル及びＯＣＢモードの液晶表示装置の起動時には、背面電極と前面電極との間に数ボルト以上の電圧を数秒乃至数分間印加して、スプレイ配向からベンド配向への転移を生じさせる必要があった。このような初期転移は、πセル及びＯＣＢモードの応用を妨げる。
【０００４】
非特許文献１には、この初期転移を不要とする技術が記載されている。具体的には、紫外線硬化モノマーと液晶材料とのネマチック相混合物に初期化電圧を印加して、スプレイ配向からベンド配向への転移を生じさせる。そして、この状態で先の混合物に紫外線を照射して、高分子ネットワークを形成する。
【０００５】
この方法で得られた液晶セルでは、電圧を印加していない状態において、液晶材料はツイスト配向を呈する。或る電圧以上ではツイスト配向及びベンド配向の光学特性はほぼ等しく、また、ツイスト配向からベンド配向への転移は非常に速い。したがって、この液晶セルでは、初期転移は不要である。
【０００６】
ところで、高画質が要求される液晶表示装置の多くは、アクティブマトリクス駆動方式を採用している。本発明者らは、本発明を為すに際し、非特許文献１の技術を適用したアクティブマトリクス型液晶表示装置では表示ムラを生じ易いことを見い出している。
【非特許文献１】T. Konnno et al., "OCB-Cell Using Polymer Stabilized Bend Alignment", ASIA DISPLAY '95, pp.581-583
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、液晶材料をベンド配向させる液晶表示装置で初期転移を不要とすると共に表示ムラを生じ難くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１側面によると、複数の走査線と、これらと交差した複数の信号線と、前記複数の走査線と前記複数の信号線との交差部に対応して配列すると共に前記走査線から供給される走査信号によってスイッチング動作が制御される画素スイッチとこれを介して前記信号線に接続された画素電極とを各々が含んだ複数の画素回路と、前記画素電極を被覆した第１配向膜と、前記複数の走査線の接続状態をそれらが互いに接続された状態とそれらが互いから切断された状態との間で切り替える第１回路と、前記複数の信号線の接続状態をそれらが互いに接続された状態とそれらが互いから切断された状態との間で切り替える第２回路とを備えたアレイ基板と、前記第１配向膜と向き合った対向電極と、これを被覆した第２配向膜とを備えた対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在すると共に高分子材料とこれよりも低分子量の低分子液晶材料とを含み、前記画素電極と前記対向電極との間に電圧を印加していない電圧無印加状態において前記低分子液晶材料がベンド配向を呈する液晶層とを具備したことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【０００９】
本発明の第２側面によると、複数の走査線と、これらと交差した複数の信号線と、前記複数の走査線と前記複数の信号線との交差部に対応して配列すると共に前記走査線から供給される走査信号によってスイッチング動作が制御される画素スイッチとこれを介して前記信号線に接続された画素電極とを各々が含んだ複数の画素回路と、前記画素電極を被覆すると共に配向処理が施された第１配向膜とを備えたアレイ基板と、前記第１配向膜と向き合った対向電極と、これを被覆すると共に前記第１配向膜と同じ向きに配向処理が施された第２配向膜とを備えた対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在すると共に高分子材料前駆体と低分子液晶材料とを含んだ液晶層とを具備した液晶セルを作製する工程と、前記複数の走査線を互いに接続し且つ前記複数の信号線を互いに接続した状態で、前記複数の走査線の電圧を前記画素スイッチを開く電圧Ｖg,offと前記画素スイッチを閉じる電圧Ｖg,onとの間で交互に変化させると共に、前記対向電極の電圧Ｖcomと、前記複数の走査線に前記電圧Ｖg,offを印加している期間における前記複数の信号線の電圧Ｖsig,offと、前記複数の走査線に前記電圧Ｖg,onを印加している期間における前記複数の信号線の電圧Ｖsig,onとを、それらが以下の不等式（１）乃至（３）に示す関係を満足するように制御しながら、前記高分子材料前駆体の重合反応を生じさせる工程とを含んだ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。
【数２】
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、液晶材料をベンド配向させる液晶表示装置で初期転移を不要とすると共に表示ムラを生じ難くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１は、本発明の一態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。図２は、図１の液晶表示装置に採用可能な構造の一例を概略的に示す部分断面図である。
【００１３】
図１及び図２の液晶表示装置は、ＯＣＢモードのアクティブマトリクス型液晶表示装置である。この液晶表示装置は、液晶表示パネル１と、これと向き合うように配置されたバックライト（図示せず）と、液晶表示パネル１に接続された走査線ドライバ２及び信号線ドライバ３とを含んでいる。
【００１４】
液晶表示パネル１は、アレイ基板１０と対向基板２０とを含んでいる。アレイ基板１０と対向基板２０との間には、枠状のシール層（図示せず）が介在している。アレイ基板１０と対向基板２０とシール層とに囲まれた空間は、高分子材料とこれよりも低分子量の低分子液晶材料とを含んだ混合物で満たされており、この混合物は液晶層３０を形成している。また、アレイ基板１０の外面上には偏光板５０が配置されており、対向基板２０の外面上には光学補償フィルム４０及び偏光板５０が順次配置されている。
【００１５】
アレイ基板１０は、例えばガラス基板などの透明基板１００を含んでいる。
基板１００上には、走査線１０１ａと、図示しない参照配線と、配線１０１ｂと、配線１０１ｃとが配置されている。走査線１０１ａと参照配線とは、各々がＸ方向に延びており、Ｘ方向と交差するＹ方向に交互に配列している。配線１０１ｂは、走査線１０１ａと参照配線とが形成している配列から離れた位置でＹ方向に延びている。配線１０１ｃは、走査線１０１ａと参照配線とが形成している配列から離れた位置でＸ方向に延びている。走査線１０１ａ、配線１０１ｂ及び１０１ｃの各々は、例えばＸ方向又はＹ方向に突き出した突出部を含んでいる。これら突出部は、後述する薄膜トランジスタのゲート電極として利用する。
【００１６】
走査線１０１ａと参照配線と配線１０１ｂ及び１０１ｃとは、同一の工程で形成することができる。また、これらの材料としては、例えば、金属又は合金を使用することができる。
【００１７】
走査線１０１ａと参照配線と配線１０１ｂ及び１０１ｃとは、絶縁膜１０２で被覆されている。絶縁膜１０２としては、例えばシリコン酸化膜を使用することができる。
【００１８】
絶縁膜１０２上では、半導体層１０３が上記のゲート電極に対応して配列している。これら半導体層１０３は、それぞれ、ゲート電極と交差している。半導体層１０３は、例えばアモルファスシリコンからなる。
【００１９】
ゲート電極と、半導体層１０３と、絶縁膜１０２のうちゲート電極と半導体層１０３との間に位置した部分，すなわちゲート絶縁膜，とは、薄膜トランジスタを形成している。これら薄膜トランジスタは、画素スイッチ１０４ａ、第１スイッチ１０４ｂ、第２スイッチ１０４ｃとして利用する。
【００２０】
なお、この例では、スイッチ１０４ａ乃至１０４ｃは、ｎチャネル薄膜トランジスタである。また、各半導体層１０３上には、図示しないチャネル保護層及びオーミック層を形成している。
【００２１】
絶縁膜１０２上には、信号線１０５ａと配線１０５ｂと配線１０５ｃとソース電極１０５ｄとがさらに配置されている。
【００２２】
信号線１０５ａは、各々がＹ方向に延びており、画素スイッチ１０４ａが形成する列に対応してＸ方向に配列している。信号線１０５ａは、画素スイッチ１０４ａが含む半導体層１０３のドレインを被覆している。すなわち、信号線１０５ａの一部は、画素スイッチ１０４ａに接続されたドレイン電極である。
【００２３】
配線１０５ｂは、複数の導電部を含んでいる。これら導電部は、それぞれ、絶縁膜１０２に形成された貫通孔を介して走査線１０１ａに接続されている。また、これら導電部は、スイッチ１０４ｂのソース及び／又はドレインに接続されている。
【００２４】
配線１０５ｃは、複数の導電部を含んでいる。これら導電部は、それぞれ、信号線１０５ａに接続されている。また、これら導電部は、スイッチ１０４ｃのソース及び／又はドレインに接続されている。
【００２５】
ソース電極１０５ｄは、画素スイッチ１０４ａに対応して配列している。ソース電極１０５ｄは、スイッチ１０４ａのソースを被覆すると共に、参照配線と向き合っている。ソース電極１０５ｄと参照配線とそれらの間に介在した絶縁膜１０２とは、キャパシタ１０６を形成している。
【００２６】
絶縁膜１０２上には、カラーフィルタ１０７がさらに配置されている。カラーフィルタ１０７は、例えば、青、緑、赤色の着色層を含んでいる。
【００２７】
カラーフィルタ１０７上では、画素電極１０８が配列している。これら画素電極１０８は、それぞれ、カラーフィルタ１０７に形成された貫通孔を介してソース電極１０５ｄに接続されている。画素電極１０８の材料としては、例えばＩＴＯ（indium tin oxide）を使用することができる。
【００２８】
画素電極１０８は、配向膜１０９で被覆されている。配向膜１０９は、その近傍で、液晶分子を、比較的大きなプレチルト角，例えば５°乃至１０°，で傾斜配向させる。配向膜１０９は、例えば、アクリル、ポリイミド、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ベンゾシクロブテンポリマー、ポリアクリルニトリル、ポリシランなどからなる有機膜にラビングなどの配向処理を施すことにより得られる。或いは、配向膜１０９は、例えばシリコン酸化物を斜方蒸着することにより得られる。これらの中でも、成膜の容易さや化学的安定性の点では、ポリイミド、ポリアクリルニトリル、及びナイロンが優れている。この例では、配向膜１０９として、Ｙ方向に沿ってラビングしたポリイミド膜を使用することとする。
【００２９】
絶縁膜１０２上には、走査信号入力端子群（図示せず）と、映像信号入力端子群（図示せず）と、制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃと、初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃとがさらに配置されている。この例では、映像信号入力端子と制御信号入力端子１１０ｂと初期化信号入力端子１１１ｂとは、基板１００の一辺に沿って配列しており、この辺と交差する一辺に沿って、走査信号入力端子と制御信号入力端子１１０ｃと初期化信号入力端子１１１ｃとが配列している。
【００３０】
走査信号入力端子及び映像信号入力端子は、それぞれ、走査線１０１ａ及び信号線１０５ａに接続されている。制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃは、それぞれ、配線１０１ｂ及び１０１ｃに接続されている。初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃは、それぞれ、配線１０５ｂ及び１０５ｃに接続されている。これら端子の材料としては、例えば金属又は合金を使用することができる。
【００３１】
なお、スイッチ１０４ｂと配線１０１ｂ及び１０５ｂと端子１１０ｂ及び１１１ｂとは初期化回路１２１を形成し、スイッチ１０４ｃと配線１０１ｃ及び１０５ｃと端子１１０ｃ及び１１１ｃとは初期化回路１２２を形成している。また、画素スイッチ１０４ａとソース電極１０５ｄと画素電極１０８とキャパシタ１０６とは画素回路を形成している。
【００３２】
対向基板２０は、例えばガラス基板などの透明基板２００を含んでいる。
対向基板上には、対向電極２０８が形成されている。対向電極２０８は、画素電極１０８と向き合った共通電極である。対向電極２０８の材料としては、例えばＩＴＯを使用することができる。
【００３３】
対向電極２０８は、配向膜２０９で被覆されている。配向膜２０９としては、配向膜１０９と同様の膜を使用することができる。この例では、配向膜２０９として、配向膜１０９と同じ向きにラビングしたポリイミド膜を使用することとする。
【００３４】
アレイ基板１０と対向基板２０とは、それらの配向膜１０９及び２０９同士を向き合わせている。アレイ基板１０と対向基板２０との間には、枠状のシール層（図示せず）が介在している。走査信号入力端子と映像信号入力端子と制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃと初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃとは、シール層が形成する枠の外側に位置している。シール層は、アレイ基板１０と対向基板２０とを互いに貼り合せている。シール層の材料としては、接着剤を使用することができる。
【００３５】
アレイ基板１０と対向基板２０との間であってシール層が形成する枠の外側には、図示しないトランスファ電極が配置されている。トランスファ電極は、対向電極２０８をアレイ基板１０に接続している。
【００３６】
アレイ基板１０と対向基板２０との間には粒状スペーサが介在しているか、或いは、アレイ基板１０及び／又は対向基板２０は柱状スペーサをさらに含んでいる。これらスペーサは、アレイ基板１０と対向基板２０との間であって画素電極１０８に対応した位置に、厚さがほぼ一定の隙間を形成している。
【００３７】
アレイ基板１０と対向基板２０と接着剤層とに囲まれた空間は、高分子材料とこれよりも低分子量の低分子液晶材料とを含んだ混合物で満たされている。この混合物は、液晶層３０を形成している。
【００３８】
高分子材料は、１００００以上の平均分子量を有している。なお、ここで言う「平均分子量」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定した数平均分子量である。高分子材料は、液晶層３０中で、高分子マトリクス又は高分子ネットワークを形成している。
【００３９】
低分子材料は、１０００以下の分子量を有している。低分子液晶材料は、例えば、誘電率異方性が正のネマチック液晶材料である。液晶層３０中において、低分子液晶材料は、画素電極１０８と対向電極２０８との間に電圧を印加していない状態においてベンド配向を呈する。
【００４０】
画素電極１０８と対向電極２０８と配向膜１０９及び２０９と液晶層３０とは、液晶素子３００を形成している。各画素は、画素スイッチ１０４ａと液晶素子３００とキャパシタ１０６とを含んでいる。また、アレイ基板１０と対向基板２０とそれらの間に介在した液晶層３０及びシール層とは、液晶セルを形成している。
【００４１】
光学補償フィルム４０は、例えば、二軸性フィルムである。この光学補償フィルム４０としては、屈折率異方性が負の一軸性化合物，例えばディスコティック液晶化合物，をその光学軸がＸ方向に垂直な面内で変化するようにベンド配向させた光学異方性層を含んでいるものを使用することができる。
【００４２】
光学補償フィルム４０のリタデーションは、例えば、液晶層３０のＯＮ状態におけるリタデーションとほぼ等しくする。この場合、光学補償フィルム４０は、例えば、ＯＮ状態における液晶層３０と光学補償フィルム４０との積層体のリタデーションがほぼゼロとなるように配置する。
【００４３】
偏光板５０は、例えば、それらの透過軸が互いに略直交するように配置する。また、各偏光板５０は、例えば、その透過軸がＸ方向及びＹ方向に対して約４５°の角度を為すように配置する。
【００４４】
走査線ドライバ２及び信号線ドライバ３は、それぞれ、走査信号入力端子及び映像信号入力端子に接続されている。この例ではドライバ２及び３をＣＯＧ（chip on glass）実装しているが、その代わりにＴＣＰ（tape carrier package）実装してもよい。
【００４５】
図示しないバックライトは、液晶表示パネル１の背面側に配置されている。バックライトは、アレイ基板１０を背面側から照明する。
【００４６】
この液晶表示装置は、例えば、以下の方法により製造する。
まず、液晶材料を注入する前の液晶セル，すなわち空セル，を準備する。次に、この空セルに、高分子材料前駆体と低分子液晶材料とを含んだ混合物を注入する。さらに、セルの注入口を塞ぐことにより、液晶セルを得る。なお、上記の混合物には、光重合開始剤を添加してもよい。
【００４７】
次に、図示しない初期化装置を用いて、後で説明する初期化処理を行う。その後、液晶セルに光学補償フィルム４０及び偏光板５０を貼り付ける。さらに、これに走査線ドライバ２及び信号線ドライバ３を搭載し、液晶表示パネル１をバックライトなどと組み合わせる。以上のようにして、液晶表示装置を完成する。
【００４８】
液晶セルの初期化処理では、まず、初期化装置の制御信号出力端子を制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃに接触させ、この装置の初期化信号出力端子を初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃに接触させる。次いで、制御信号出力端子から、制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃに、スイッチ１０４ｂ及び１０４ｃを閉じる制御信号を出力する。すなわち、走査線１０１ａを互いに接続すると共に、信号線１０５ａを互いに接続する。この状態を維持したまま、初期化信号出力端子から初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃに初期化信号を出力し、これと同時に、高分子材料前駆体の重合反応を生じさせる。例えば、高分子材料前駆体と低分子液晶材料とを含んだ混合物に紫外線を照射する。これにより、電圧無印加時において低分子液晶材料がベンド配向を呈する液晶層３０を得る。
【００４９】
図３は、初期化処理において走査線及び信号線に供給する信号の一例を示すタイミングチャートである。図中、横軸は時間を示している。また、縦軸は電圧を示し、各波形と交差している一点鎖線は０Ｖを示している。
【００５０】
「電圧信号Ｖg」と表記した波形は、初期化装置から初期化信号入力端子１１１ｂへと出力する初期化信号の波形，すなわち、走査線１０１ａの電圧波形，を示している。「電圧信号Ｖsig」と表記した波形は、初期化装置から初期化信号入力端子１１１ｃへと出力する初期化信号の波形，すなわち、信号線１０５ａの電圧波形，を示している。「対向電極電圧Ｖcom」と表記した波形は、対向電極２０８の電圧波形を示している。
【００５１】
図３の方法では、初期化信号入力端子１１１ｂに供給する信号を、電圧信号Ｖg,onと電圧信号Ｖg,offとの間で交互に変化させる。上記の通り、この例では、画素スイッチ１０４ａはｎチャネル薄膜トランジスタである。また、初期化信号入力端子１１１ｂに電圧信号Ｖg,onを供給している期間において画素スイッチ１０４ａのゲート−ソース間電圧はその閾値電圧よりも高く、初期化信号入力端子１１１ｂに電圧信号Ｖg,offを供給している期間において画素スイッチ１０４ａのゲート−ソース間電圧はその閾値電圧よりも低い。すなわち、電圧信号Ｖg,onは画素スイッチ１０４ａを閉じる信号であり、電圧信号Ｖg,offは画素スイッチ１０４ａを開く信号である。
【００５２】
初期化信号入力端子１１１ｃには、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,onを供給している期間においては電圧信号Ｖsig,onを供給する。したがって、画素電極１０８の電位は、初期化処理の間、電圧信号Ｖsig,onに維持される。また、初期化信号入力端子１１１ｃには、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,off供給している期間においては電圧信号Ｖsig,offを供給する。そして、対向電極電圧は、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,onを供給する毎に、電圧Ｖcom１と電圧Ｖcom２との間で変化させる。
【００５３】
この初期化処理では、以下の不等式（１）に示すように、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,onを供給している期間において、走査線１０１ａの電圧Ｖg,onと対向電極電圧Ｖcomとの差の絶対値｜Ｖg,on−Ｖcom｜を、画素電極１０８の電圧Ｖsig,onと対向電極電圧Ｖcomとの差の絶対値｜Ｖsig,on−Ｖcom｜よりも大きくする。また、以下の不等式（２）及び（３）に示すように、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,offを供給している期間において、走査線１０１ａの電圧Ｖg,offと対向電極電圧Ｖcomとの差の絶対値｜Ｖg,off−Ｖcom｜、及び、信号線１０５ａの電圧Ｖsig,offと対向電極電圧Ｖcomとの差の絶対値｜Ｖg,off−Ｖcom｜を、絶対値｜Ｖsig,on−Ｖcom｜よりも大きくする。
【数３】
【００５４】
すなわち、この初期化処理では、全ての画素電極１０８の電圧を互いに等しくし、全ての走査線１０１ａの電圧を互いに等しくし、全ての信号線１０５ａの電圧を互いに等しくする。また、この初期化処理では、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,onを供給している期間においては、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の電圧の絶対値を、画素電極１０８と対向電極２０８との間の電圧の絶対値よりも大きくする。そして、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,offを供給している期間においては、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の電圧の絶対値及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の電圧の絶対値の双方を、画素電極１０８と対向電極２０８との間の電圧の絶対値よりも大きくする。こうすると、初期転移が不要であり且つ表示ムラを生じ難い液晶表示装置が得られる。
【００５５】
なお、走査線１０１ａを線順次駆動すること以外は同様の方法で上記の初期化処理を行った場合、液晶配向の面内均一性が不十分となることがある。そのため、この場合、表示ムラを生じる可能性がある。
【００５６】
また、初期化処理の際、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の電圧の絶対値及び／又は信号線１０５ａと対向電極２０８との間の電圧の絶対値が画素電極１０８と対向電極２０８との間の電圧の絶対値よりも小さいと、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域や信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域において、液晶材料がスプレイ配向を呈することがある。そのような液晶表示装置を長時間に亘って使用した場合や高温下で使用した場合には、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域の一部にスプレイ配向が拡がり、その結果、表示ムラを生じる可能性がある。
【００５７】
この初期化処理は、回路１２１及び１２２を省略した場合にも実施可能である。例えば、初期化装置の初期化信号出力端子としてプローブ列又は異方性導電シートを使用し、これらをアレイ基板１０の走査信号入力端子及び映像信号入力端子にそれぞれ接触させる。但し、プローブ列又は異方性導電シートを、典型的には数１００本以上も敷設する走査線１０１ａや信号線１０５ａに不良なしで接触させることは困難である。接触不良を生じた場合、液晶配向の面内均一性が不十分となり、表示ムラを生じる可能性がある。
【００５８】
この初期化処理では、不等式（１）の右辺に対する左辺の比は、例えば、２乃至１０の範囲内とする。不等式（２）の右辺に対する左辺の比は、例えば、２乃至１０の範囲内とする。不等式（３）の右辺に対する左辺の比は、例えば、２乃至１０の範囲内とする。これらの比が小さい場合には、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域や信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域において、液晶材料がスプレイ配向を呈し易くなる。また、これらの比が大きい場合には、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域や信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域において、液晶分子がホメオトロピック配向となり、この影響で画素電極１０８と対向電極２０８との間のベンドを不安定にすることがある。
【００５９】
また、この初期化処理では、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,onを供給している時間Ｔ1と信号Ｖg,offを供給している時間Ｔ2との比Ｔ1／Ｔ2を、例えば、１／２０００乃至１／３の範囲内とする。比Ｔ1／Ｔ2が大きい場合には、信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域において、液晶材料がスプレイ配向を呈し易くなることがある。比Ｔ1／Ｔ2が小さい場合には、画素スイッチ１０４ａを介して画素電極に初期化電圧Ｖsig,onを十分に書き込むことができない、つまり画素電極に印加される電圧と初期化電圧Ｖsig,onが一致しないことがある。
【００６０】
初期化処理を開始してから終了するまでの時間は、照射する紫外線の強さにもよるが、例えば３秒以上とする。処理時間が短い場合、高分子材料前駆体の重合反応が十分に進行せず、ベンド配向を安定化できないことがある。
【００６１】
この製造方法において、高分子材料前駆体としては、例えば、液晶性を示す単官能アクリレートモノマー（分子内に１つのアクリル性二重結合を含んでいるアクリレートモノマー）などの液晶性アクリレートモノマーを使用することができる。そのようなアクリレートモノマーとしては、例えば、下記一般式（１）乃至（３）に示す化合物などを使用することができる。
【化１】
【００６２】
液晶層３０が含む高分子材料は、例えば、剛直なメソーゲン基が側鎖として高分子骨格に直接又は間接的に結合した側鎖型高分子液晶材料である。側鎖型高分子液晶材料としては、例えば、下記一般式（４）乃至（６）に示す高分子などを使用することができる。
【化２】
【００６３】
液晶層３０が含む低分子液晶材料と高分子液晶材料との重量比は、例えば、４９：１乃至１０：１の範囲内とする。低分子液晶材料の含量が小さい場合、十分なコントラスト比を実現するうえで、より厚い液晶層３０が必要になることがある。低分子液晶材料の含量が大きい場合、電圧無印加時において、液晶材料がスプレイ配向を呈し易くなる。
【００６４】
この液晶表示装置には、走査線１０１ａ及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域は、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、電圧無印加時における液晶層３０のリタデーションがより小さいという特徴がある。典型的には、それら領域間のリタデーションの差は約５０ｎｍ乃至約２００ｎｍの範囲内にある。これについて、図４及び図５を参照しながら説明する。
【００６５】
図４及び図５は、電圧無印加時における液晶材料の配向状態を概略的に示す断面図である。なお、図４及び図５には、図１の液晶表示装置が含む液晶セルを簡略化して描いている。
【００６６】
図４及び図５において、参照符号３０１は低分子液晶材料を示し、参照符号３０２は側鎖型高分子液晶材料を示している。また、参照符号３０２ａは側鎖型高分子液晶材料３０２の高分子骨格を示し、参照符号３０２ｂは高分子骨格３０２ａに結合したメソーゲン基を示している。
【００６７】
図３を参照しながら説明した初期化処理では、不等式（１）乃至（３）に示す関係を満足するように各電圧を制御する。すなわち、走査線１０１ａと対向電極２０８との間及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間には、画素電極１０８と対向電極２０８との間に印加する電圧と比較して、より強い電圧を印加する。したがって、初期化処理の最中、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域では、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、低分子液晶材料３０１はより垂直配向に近いベンド配向を呈する。
【００６８】
この状態で高分子材料前駆体の重合反応を生じさせるので、初期化処理後の液晶セルでは、側鎖型高分子液晶材料３０２は、低分子液晶材料３０１の配向状態を、初期化処理時の状態に維持しようとする。その結果、電圧無印加時においても、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域では、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、低分子液晶材料３０１はより垂直配向に近いベンド配向を呈していると考えられる。
【００６９】
液晶層３０の厚さをｄ、液晶層３０の常光屈折率をｎo、液晶層３０の異常光屈折率をｎe（ｎe＞ｎo）、液晶分子の基板面に対する平均的な傾き角をθ（水平配向の場合には傾き角θは０°、垂直配向の場合には傾き角θは９０°）とすると、液晶層３０のリタデーションＲは、下記等式で表すことができる。
【数４】
【００７０】
この等式によると、傾き角θがより大きいほど、リタデーションＲはより小さくなる。また、上記の通り、この液晶表示装置には、走査線１０１ａ及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域は、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、電圧無印加時における液晶層３０のリタデーションＲがより小さいという特徴がある。したがって、このことからも、電圧無印加時において、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域では、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、低分子液晶材料３０１はより垂直配向に近いベンド配向を呈していると考えられる。
【００７１】
このように、本態様に係る液晶表示装置は、電圧無印加状態において、画素電極１０８と対向電極２０８との間の第１領域は低分子液晶材料がベンド配向を呈し、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の第２領域と信号線１０５ａと対向電極２０８との間の第３領域とは低分子液晶材料がベンド配向を呈すると共に第１領域と比較してリタデーションがより小さい液晶層３０を含んでいる。
【００７２】
なお、電圧無印加時における液晶層３０のリタデーションは、例えば、液晶セルについてセナルモン法など利用したリタデーションの測定を行うことにより調べることができる。また、リタデーションの測定には、波長が約５５０ｎｍの光を使用する。
【００７３】
図４及び図５では、一例として、Ｙ方向と略平行に延びた直鎖状の高分子骨格３０２ａを描いているが、高分子骨格３０２ａはどの方向に延びていてもよい。また、高分子骨格３０２ａは、どのようなコンホメーションをとっていてもよい。さらに、高分子骨格３０２ａは、枝分かれしていてもよい。例えば、高分子骨格３０２ａは、二次元網目構造を有していてもよく、或いは、三次元網目構造を有していてもよい。
【００７４】
この液晶表示装置には、様々な変形が可能である。
図６は、一変形例に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。この液晶表示装置は、初期化回路１２１及び１２２に以下の構成を採用したこと以外は、図１及び図２の液晶表示装置と同様の構造を有している。
【００７５】
すなわち、図６の液晶表示装置では、走査線１０１ａ毎にスイッチ１０４ｂを配置すると共に、信号線１０５ａ毎にスイッチ１０４ｃを配置している。そして、スイッチ１０４ｂは走査線１０１ａと端子１１１ｂとの間に接続し、スイッチ１０４ｃは信号線１０５ａと端子１１１ｃとの間に接続している。
【００７６】
図１の液晶表示装置では、配線１０５ｂ及び１０５ｃは他の配線と交差していない。他方、図６の液晶表示装置では、配線１０５ｂ及び１０５ｃは他の配線と交差している。配線の交差部では短絡を生じ易いため、これを考慮した場合には、図１の構造は図６の構造よりも有利である。
【００７７】
また、図１の液晶表示装置では、信号線ドライバ３側の走査線１０１ａはスイッチ１０４ｂを介することなく端子１１１ｂに接続されており、走査線ドライバ２側の信号線１０５ａはスイッチ１０４ｃを介することなく端子１１１ｃに接続されている。他方、図６の液晶表示装置では、全ての走査線１０１ａはスイッチ１０４ｂを介して端子１１１ｂに接続されており、全ての信号線１０５ａはスイッチ１０４ｃを介して端子１１１ｃに接続されている。したがって、静電気破壊などを考慮した場合には、図６の構造は図１の構造よりも有利である。
【００７８】
図７は、他の変形例に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。この液晶表示装置は、アレイ基板１０と対向基板２０とに以下の構成を採用したこと以外は、図１及び図２の液晶表示装置とほぼ同様の構造を有している。
【００７９】
すなわち、図７の液晶表示装置では、アレイ基板１０からカラーフィルタ１０７を省略し、その代わりに、対向基板２０の基板２００と対向電極２０８との間にカラーフィルタ２０７を配置している。また、図７の液晶表示装置では、信号線１０５ａと配向膜１０９との間にブラックマトリクス１１２を配置している。このように、カラーフィルタ・オン・アレイ構造を採用してもよく、ブラックマトリクス・オン・アレイ構造を採用してもよい。
【００８０】
図７の液晶表示装置では、カラーフィルタ２０７と対向電極２０８との間に平坦化層を配置してもよい。平坦化層を配置すると、対向電極２０８の平坦性が高まるため、液晶材料の配向度が向上すると共に、アレイ基板１０が含む部材と対向電極２０８との間の不所望な短絡を生じ難くなる。
【００８１】
平坦化層の材料としては、例えば、アクリル、ポリイミド、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ベンゾシクロブテンポリマー、ポリアクリルニトリル、ポリシランなどの有機物を使用することができる。これら材料のうち、コストの点ではアクリルなどが優れており、平坦性の点ではベンゾシクロブテンポリマーなどが優れており、化学的安定性の点ではポリイミドなどが優れている。
【００８２】
上記の液晶表示装置では、スイッチ１０４ａ乃至１０４ｃとしてアモルファスシリコン薄膜トランジスタを使用しているが、ポリシリコン薄膜トランジスタを使用してもよい。また、スイッチ１０４ａ乃至１０４ｃとして薄膜トランジスタを使用する代わりに、薄膜ダイオードなどの他のスイッチング素子を使用してもよい。
【実施例】
【００８３】
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
本例では、図１に示す液晶表示装置を以下の方法により作製した。なお、本例では、アレイ基板１０及び対向基板２０には、図７に示したのとほぼ同様の構造を採用した。
【００８４】
アレイ基板１０を作製するに当たっては、まず、ガラス基板１００上に、走査線１０１ａと補助容量線（図示せず）と配線１０１ｃ及び１０１ｂとを形成した。これら配線の材料としては、クロムを使用した。
【００８５】
次に、これら配線と、補助容量線及び走査線１０１ａをクロム酸化膜と酸化シリコン膜との積層構造を有する絶縁膜１０２によって被覆した。この絶縁膜１０２上にアモルファスシリコンからなる半導体層１０３を形成し、この半導体層１０３をパターニングした。その後、半導体層１０３上に窒化シリコンからなるチャネル保護層（図示せず）を形成し、半導体層１０３及びチャネル保護層上に図示しないオーミック層を形成した。
【００８６】
次に、絶縁膜１０２上に、信号線１０５ａと配線１０５ｂ及び１０５ｃとソース電極１０５ｄと走査信号入力端子（図示せず）と映像信号入力端子（図示せず）と制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃと初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃとを形成した。さらに、絶縁膜１０２上に、画素電極１０８を形成した。
【００８７】
対向基板２０を作製するに当たっては、まず、ガラス基板２００上にクロム膜を形成し、これをパターニングした。これにより、ブラックマトリクスを得た。続いて、その上に、それぞれ赤、緑、青色の顔料を混入した感光性アクリル樹脂を用いて、ストライプ状のカラーフィルタ２０７を形成した。
【００８８】
次に、カラーフィルタ２０７上に、透明なアクリル樹脂を塗布して、図示しない平坦化層（オーバーコート）を形成した。その後、平坦化層上にＩＴＯをスパッタリングすることにより、対向電極２０８を形成した。さらに、対向電極２０８上に、フォトリソグラフィ法を利用して、高さが５μｍであり且つ底面が５μｍ×１０μｍの柱状スペーサ（図示せず）を形成した。これら柱状スペーサは、アレイ基板１０と対向基板２０とを貼り合せたときに信号線１０５ａ上に位置するように形成した。
【００８９】
画素電極１０８及び対向電極２０８を洗浄した後、それらの上に、オフセット印刷によってポリイミド溶液（日産化学製ＳＥ−５２９１）を塗布した。これら塗膜を、ホットプレートを用いて９０℃で１分間加熱し、さらに２００℃で３０分間加熱した。このようにして、配向膜１０９及び２０９を形成した。
【００９０】
次に、配向膜１０９及び２０９に、綿製の布を用いたラビングを施した。これらへのラビングは、配向膜１０９に対するラビングの方向と配向膜２０９に対するラビングの方向とが、アレイ基板１０と対向基板２０とを貼り合せたときに同じ向きになるように行った。また、各々のラビングには、毛先の直径が０．１μｍ乃至１０μｍの綿製ラビング布を使用し、ラビングローラの回転数を５００ｒｐｍ、基板移動速度を２０ｍｍ／ｓ、押し込み量を０．７ｍｍ、ラビングの回数を１回とした。また、ラビング後、配向膜１０９及び２０９は、中性の界面活性剤を主成分とする水溶液で洗浄した。
【００９１】
その後、対向基板２０の主面に、シール層の材料であるエポキシ接着剤を、配向膜２０９を取り囲むようにディスペンサを用いて塗布した。なお、接着剤層が形成する枠には、後で注入口として利用する開口を設けた。続いて、アレイ基板１０と対向基板２０とを、配向膜１０９及び２０９が向き合い且つそれらのラビング方向が互いに等しくなるように配置した。位置合わせ後、アレイ基板１０と対向基板２０とを貼り合わせ、さらに、加圧状態で１６０℃に加熱することにより接着剤を硬化させた。
【００９２】
次に、このようにして得られた空セルを真空チャンバ内に搬入し、セル内を真空にした。その後、注入口からセル内へと、低分子液晶材料と高分子材料前駆体と光重合開始剤との混合物を注入した。低分子液晶材料としては、ネマティック液晶組成物であるメルクジャパン社製Ｅ７を使用し、その混合物中での濃度は９５重量％とした。高分子材料前駆体としては、液晶性を示す単官能アクリレートモノマーであるＵＣＬ−００１（大日本インキ化学工業株式会社製）を使用し、その混合物中での濃度は４．９５重量％とした。光重合開始剤としては、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンを使用し、その混合物中での濃度は０．０５重量％とした。
【００９３】
注入口をエポキシ接着剤で封止した後、初期化装置の制御信号出力端子を制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃに接触させ、この装置の初期化信号出力端子を初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃに接触させた。次いで、制御信号出力端子から、制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃに、スイッチ１０４ｂ及び１０４ｃを閉じる制御信号を出力した。この状態を維持したまま、図３を参照しながら説明した初期化処理を行った。すなわち、初期化信号出力端子から初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃにそれぞれ初期化信号Ｖg及びＶsigを出力すると共に対向電極２０８に電圧Ｖcomを印加し、これと同時に、液晶セルに光を照射した。
【００９４】
ここでは、電圧Ｖg,onは＋２０Ｖ、電圧Ｖg,offは−３０Ｖ、電圧Ｖsig,onは０Ｖ、電圧Ｖsig,offは−２０Ｖ、電圧Ｖcom１は＋５Ｖ、電圧Ｖcom２は−５Ｖとした。時間Ｔ1（信号Ｖg及びＶsigのパルス幅）は０．１ｍｓとし、信号Ｖg及びＶsigの周波数は３０Ｈｚとした。液晶セルへの光照射には、主波長が３６５ｎｍであり且つ強度が３．３ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を使用し、この光照射は３分間継続した。
【００９５】
以上のようにして得られた液晶セルを、偏光顕微鏡で観察した。その結果、電圧無印加時では、液晶層３０のうち、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域は、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、リタデーションがより小さいことを確認できた。
【００９６】
次に、アレイ基板１０の外面に偏光板５０を貼り付けると共に、対向基板２０の外面に光学補償フィルム４０及び偏光板５０を貼り付けた。ここでは、画素電極１０８と対向電極２０８との間に５Ｖの電圧を印加した状態における画素電極１０８と対向電極２０８との間の液晶層３０と光学補償フィルム４０との積層体のリタデーションがほぼゼロとなる設計を採用した。また、偏光板５０は、それらの透過軸が互いに略直交すると共に、各々の透過軸がＸ方向及びＹ方向に対して約４５°の角度を為すように配置した。
【００９７】
さらに、アレイ基板１０に走査線ドライバ２及び信号線ドライバ３などを接続し、この液晶表示パネル１とバックライトとを組み合わせた。以上のようにして、液晶表示装置を完成した。
【００９８】
この液晶表示装置は、起動直後から、表示ムラのない画像を表示することができた。なお、画素電極１０８と対向電極２０８との間に印加する電圧の絶対値は、ＯＮ状態では５Ｖとし、ＯＦＦ状態では０Ｖとした。正面のコントラスト比は４００：１であり、応答時間は５ｍｓであった。視野角（コントラスト比が１０：１以上であり且つ階調反転を生じない条件を満足する）は、上下方向及び左右方向とも７０°以上であった。さらに、この表示装置は、０℃、２５℃、５０℃の何れの温度で３０００時間の連続点灯試験を行なった後でも表示ムラを生じることはなかった。
【００９９】
（実施例２）
高分子材料前駆体として液晶性を示す単官能アクリレートモノマー（分子内にアクリル性二重結合を１つのみ含んでいるアクリレートモノマー）ＵＣＬ−００１に、非液晶性の多官能アクリレートモノマー（分子内にアクリル性二重結合を複数含んでいるアクリレートモノマー）であるＫＡＹＡＲＡＤ ＨＸ−２２０（日本化薬株式会社製）を混合して使用したこと以外は実施例１で説明したのと同様の方法により液晶セルを作製した。混合比は、液晶Ｅ７が９５％、ＵＣＬ−００１が４．７％、ＨＸ−２２０が０．２５％、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンが０．０５％とした。この液晶セルを偏光顕微鏡で観察したところ、電圧無印加時では、液晶層３０のうち、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域は、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、リタデーションがより小さいことを確認できた。
【０１００】
次に、この液晶セルを用いたこと以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置を実施例１で行ったのと同様の条件で駆動したところ、起動直後から、表示ムラのない画像を表示することができた。また、正面のコントラスト比は４００：１であり、応答時間は５ｍｓであった。視野角は、上下方向及び左右方向とも７０°以上であった。さらに、この表示装置について、実施例１で行ったのと同様の条件で連続点灯試験行ったところ、０℃、２５℃、５０℃の何れの温度であっても、試験終了後に表示ムラを生じることはなかった。非液晶性の多官能アクリレートモノマーを加えることによって、光重合によって形成される側鎖型高分子液晶は網目構造となる。その結果、高分子の構造がより強固なものとなり、液晶表示装置のパネル面に強い力がかかったときに生じる配向変化が生じにくくなった。
【０１０１】
（比較例１）
本例では、以下の事項を除き、実施例１で説明したのと同様の方法により液晶セルを作製した。すなわち、初期化回路１２１及び１２２は省略した。また、高分子材料前駆体及び光重合開始剤を使用せず、初期化処理を行わなかった。この液晶セルを偏光顕微鏡で観察したところ、電圧無印加時では、液晶層３０のうち、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域と、信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域と、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域とは、リタデーションが互いに等しいことを確認できた。
【０１０２】
次に、この液晶セルを用いたこと以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置では、起動直後に正常な画像を表示することはできず、起動してから正常な画像が表示されるまでに約１分の時間を要した。
【０１０３】
（比較例２）
本例では、まず、初期化回路１２１及び１２２を省略したこと以外は実施例１で説明したのと同様の方法により空セルを作製した。このセルには、実施例１で使用したのと同様の組成物を注入し、注入口をエポキシ接着剤で封止した。
【０１０４】
次に、初期化信号出力端子としてプローブ列を含んだ初期化装置を用いて初期化処理を行った。具体的には、プローブ列をそれぞれ走査信号入力端子群と映像信号入力端子群とに接触させた。次いで、各プローブに図８に示す信号を出力しつつ、液晶セルに光を照射した。
【０１０５】
図８は、比較例２の初期化処理において走査線に供給した信号を示すタイミングチャートである。図中、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。
【０１０６】
「電圧信号Ｖg（１）」と表記した波形は、初期化装置から１行目の走査線１０１ａへと出力した初期化信号の波形を示している。「電圧信号Ｖg（２）」と表記した波形は、初期化装置から２行目の走査線１０１ａへと出力した初期化信号の波形を示している。「電圧信号Ｖg（３）」と表記した波形は、初期化装置から３行目の走査線１０１ａへと出力した初期化信号の波形を示している。「対向電極電圧Ｖcom」と表記した波形は、対向電極２０８の電圧波形を示している。
【０１０７】
図８に示すように、本例の初期化処理では、走査線１０１ａを線順次駆動すると共に、対向電極電圧Ｖcomを１水平周期毎に電圧Ｖcom１と電圧Ｖcom２との間で変化させた。そして、初期化処理の間、全ての信号線１０５ａには一定電圧Ｖsigを出力した。
【０１０８】
具体的には、電圧Ｖg,onは＋２０Ｖ、電圧Ｖg,offは−３０Ｖ、電圧Ｖsigは０Ｖ、電圧Ｖcom１は＋５Ｖ、電圧Ｖcom２は−５Ｖとした。信号Ｖg（ｍ）のパルス幅は０．１ｍｓとし、周波数は３０Ｈｚとした。液晶セルへの光照射には、主波長が３６５ｎｍであり且つ強度が３．３ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を使用し、この光照射は３分間継続した。
【０１０９】
このようにして得られた液晶セルを偏光顕微鏡で観察したところ、電圧無印加時では、液晶層３０のうち、信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域と、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域とは、リタデーションがほぼ等しかった。また、電圧無印加時では、液晶層３０のうち、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域は、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、リタデーションがより小さかった。
【０１１０】
次に、この液晶セルを用いたこと以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置を実施例１で行ったのと同様の条件で駆動したところ、起動直後から正常な画像を表示できたが、その画像は表示ムラを含んでいた。また、正面のコントラスト比は１００：１であり、応答時間は５ｍｓであった。視野角は、上下方向及び左右方向とも７０°以上であった。さらに、この表示装置について、実施例１で行ったのと同様の条件で連続点灯試験行ったところ、温度の上昇に伴い、表示ムラが顕著になった。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の一態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。
【図２】図１の液晶表示装置に採用可能な構造の一例を概略的に示す部分断面図。
【図３】初期化処理において走査線及び信号線に供給する信号の一例を示すタイミングチャート。
【図４】電圧無印加時における液晶材料の配向状態を概略的に示す断面図。
【図５】電圧無印加時における液晶材料の配向状態を概略的に示す断面図。
【図６】一変形例に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。
【図７】他の変形例に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。
【図８】比較例２の初期化処理において走査線に供給した信号を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１１２】
１…液晶表示パネル、２…走査線ドライバ、３…信号線ドライバ、１０…アレイ基板、２０…対向基板、３０…液晶層、４０…光学補償フィルム、５０…偏光板、１００…透明基板、１０１ａ…走査線、１０１ｂ…配線、１０１ｃ…配線、１０２…絶縁膜、１０３…半導体層、１０４ａ…画素スイッチ、１０４ｂ…スイッチ、１０４ｃ…スイッチ、１０５ａ…信号線、１０５ｂ…配線、１０５ｃ…配線、１０５ｄ…ソース電極、１０６…キャパシタ、１０７…カラーフィルタ、１０８…画素電極、１０９…配向膜、１１０ｂ…制御信号入力端子、１１０ｃ…制御信号入力端子、１１１ｂ…初期化信号入力端子、１１１ｃ…初期化信号入力端子、１１２…ブラックマトリクス、１２１…初期化回路、１２２…初期化回路、２００…透明基板、２０７…カラーフィルタ、２０８…対向電極、２０９…配向膜、３００…液晶素子、３０１…低分子液晶材料、３０２…側鎖型高分子液晶材料、３０２ａ…高分子骨格、３０２ｂ…メソーゲン基。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶材料がベンド配向を呈するアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
πセル及びＯＣＢ（optically compensated bend）モードは、広視野角及び高速応答を実現可能な液晶表示モードである。これら表示モードを採用した液晶表示装置では、画像を表示している間は、ベンド配向を維持したまま、背面電極及び前面電極の近傍における液晶分子のチルト角を変化させる。そして、このチルト角変化に伴う液晶層のリタデーション変化を利用して画像を表示する。
【０００３】
πセル及びＯＣＢモードの液晶表示装置の起動時には、背面電極と前面電極との間に数ボルト以上の電圧を数秒乃至数分間印加して、スプレイ配向からベンド配向への転移を生じさせる必要があった。このような初期転移は、πセル及びＯＣＢモードの応用を妨げる。
【０００４】
非特許文献１には、この初期転移を不要とする技術が記載されている。具体的には、紫外線硬化モノマーと液晶材料とのネマチック相混合物に初期化電圧を印加して、スプレイ配向からベンド配向への転移を生じさせる。そして、この状態で先の混合物に紫外線を照射して、高分子ネットワークを形成する。
【０００５】
この方法で得られた液晶セルでは、電圧を印加していない状態において、液晶材料はツイスト配向を呈する。或る電圧以上ではツイスト配向及びベンド配向の光学特性はほぼ等しく、また、ツイスト配向からベンド配向への転移は非常に速い。したがって、この液晶セルでは、初期転移は不要である。
【０００６】
ところで、高画質が要求される液晶表示装置の多くは、アクティブマトリクス駆動方式を採用している。本発明者らは、本発明を為すに際し、非特許文献１の技術を適用したアクティブマトリクス型液晶表示装置では表示ムラを生じ易いことを見い出している。
【非特許文献１】T. Konnno et al., "OCB-Cell Using Polymer Stabilized Bend Alignment", ASIA DISPLAY '95, pp.581-583
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、液晶材料をベンド配向させる液晶表示装置で初期転移を不要とすると共に表示ムラを生じ難くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１側面によると、複数の走査線と、これらと交差した複数の信号線と、前記複数の走査線と前記複数の信号線との交差部に対応して配列すると共に前記走査線から供給される走査信号によってスイッチング動作が制御される画素スイッチとこれを介して前記信号線に接続された画素電極とを各々が含んだ複数の画素回路と、前記画素電極を被覆した第１配向膜と、前記複数の走査線の接続状態をそれらが互いに接続された状態とそれらが互いから切断された状態との間で切り替える第１回路と、前記複数の信号線の接続状態をそれらが互いに接続された状態とそれらが互いから切断された状態との間で切り替える第２回路とを備えたアレイ基板と、前記第１配向膜と向き合った対向電極と、これを被覆した第２配向膜とを備えた対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在すると共に高分子材料とこれよりも低分子量の低分子液晶材料とを含み、前記画素電極と前記対向電極との間に電圧を印加していない電圧無印加状態において前記低分子液晶材料がベンド配向を呈する液晶層とを具備したことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【０００９】
本発明の第２側面によると、複数の走査線と、これらと交差した複数の信号線と、前記複数の走査線と前記複数の信号線との交差部に対応して配列すると共に前記走査線から供給される走査信号によってスイッチング動作が制御される画素スイッチとこれを介して前記信号線に接続された画素電極とを各々が含んだ複数の画素回路と、前記画素電極を被覆すると共に配向処理が施された第１配向膜とを備えたアレイ基板と、前記第１配向膜と向き合った対向電極と、これを被覆すると共に前記第１配向膜と同じ向きに配向処理が施された第２配向膜とを備えた対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在すると共に高分子材料前駆体と低分子液晶材料とを含んだ液晶層とを具備した液晶セルを作製する工程と、前記複数の走査線を互いに接続し且つ前記複数の信号線を互いに接続した状態で、前記複数の走査線の電圧を前記画素スイッチを開く電圧Ｖg,offと前記画素スイッチを閉じる電圧Ｖg,onとの間で交互に変化させると共に、前記対向電極の電圧Ｖcomと、前記複数の走査線に前記電圧Ｖg,offを印加している期間における前記複数の信号線の電圧Ｖsig,offと、前記複数の走査線に前記電圧Ｖg,onを印加している期間における前記複数の信号線の電圧Ｖsig,onとを、それらが以下の不等式（１）乃至（３）に示す関係を満足するように制御しながら、前記高分子材料前駆体の重合反応を生じさせる工程とを含んだ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。
【数２】
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、液晶材料をベンド配向させる液晶表示装置で初期転移を不要とすると共に表示ムラを生じ難くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１は、本発明の一態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。図２は、図１の液晶表示装置に採用可能な構造の一例を概略的に示す部分断面図である。
【００１３】
図１及び図２の液晶表示装置は、ＯＣＢモードのアクティブマトリクス型液晶表示装置である。この液晶表示装置は、液晶表示パネル１と、これと向き合うように配置されたバックライト（図示せず）と、液晶表示パネル１に接続された走査線ドライバ２及び信号線ドライバ３とを含んでいる。
【００１４】
液晶表示パネル１は、アレイ基板１０と対向基板２０とを含んでいる。アレイ基板１０と対向基板２０との間には、枠状のシール層（図示せず）が介在している。アレイ基板１０と対向基板２０とシール層とに囲まれた空間は、高分子材料とこれよりも低分子量の低分子液晶材料とを含んだ混合物で満たされており、この混合物は液晶層３０を形成している。また、アレイ基板１０の外面上には偏光板５０が配置されており、対向基板２０の外面上には光学補償フィルム４０及び偏光板５０が順次配置されている。
【００１５】
アレイ基板１０は、例えばガラス基板などの透明基板１００を含んでいる。
基板１００上には、走査線１０１ａと、図示しない参照配線と、配線１０１ｂと、配線１０１ｃとが配置されている。走査線１０１ａと参照配線とは、各々がＸ方向に延びており、Ｘ方向と交差するＹ方向に交互に配列している。配線１０１ｂは、走査線１０１ａと参照配線とが形成している配列から離れた位置でＹ方向に延びている。配線１０１ｃは、走査線１０１ａと参照配線とが形成している配列から離れた位置でＸ方向に延びている。走査線１０１ａ、配線１０１ｂ及び１０１ｃの各々は、例えばＸ方向又はＹ方向に突き出した突出部を含んでいる。これら突出部は、後述する薄膜トランジスタのゲート電極として利用する。
【００１６】
走査線１０１ａと参照配線と配線１０１ｂ及び１０１ｃとは、同一の工程で形成することができる。また、これらの材料としては、例えば、金属又は合金を使用することができる。
【００１７】
走査線１０１ａと参照配線と配線１０１ｂ及び１０１ｃとは、絶縁膜１０２で被覆されている。絶縁膜１０２としては、例えばシリコン酸化膜を使用することができる。
【００１８】
絶縁膜１０２上では、半導体層１０３が上記のゲート電極に対応して配列している。これら半導体層１０３は、それぞれ、ゲート電極と交差している。半導体層１０３は、例えばアモルファスシリコンからなる。
【００１９】
ゲート電極と、半導体層１０３と、絶縁膜１０２のうちゲート電極と半導体層１０３との間に位置した部分，すなわちゲート絶縁膜，とは、薄膜トランジスタを形成している。これら薄膜トランジスタは、画素スイッチ１０４ａ、第１スイッチ１０４ｂ、第２スイッチ１０４ｃとして利用する。
【００２０】
なお、この例では、スイッチ１０４ａ乃至１０４ｃは、ｎチャネル薄膜トランジスタである。また、各半導体層１０３上には、図示しないチャネル保護層及びオーミック層を形成している。
【００２１】
絶縁膜１０２上には、信号線１０５ａと配線１０５ｂと配線１０５ｃとソース電極１０５ｄとがさらに配置されている。
【００２２】
信号線１０５ａは、各々がＹ方向に延びており、画素スイッチ１０４ａが形成する列に対応してＸ方向に配列している。信号線１０５ａは、画素スイッチ１０４ａが含む半導体層１０３のドレインを被覆している。すなわち、信号線１０５ａの一部は、画素スイッチ１０４ａに接続されたドレイン電極である。
【００２３】
配線１０５ｂは、複数の導電部を含んでいる。これら導電部は、それぞれ、絶縁膜１０２に形成された貫通孔を介して走査線１０１ａに接続されている。また、これら導電部は、スイッチ１０４ｂのソース及び／又はドレインに接続されている。
【００２４】
配線１０５ｃは、複数の導電部を含んでいる。これら導電部は、それぞれ、信号線１０５ａに接続されている。また、これら導電部は、スイッチ１０４ｃのソース及び／又はドレインに接続されている。
【００２５】
ソース電極１０５ｄは、画素スイッチ１０４ａに対応して配列している。ソース電極１０５ｄは、スイッチ１０４ａのソースを被覆すると共に、参照配線と向き合っている。ソース電極１０５ｄと参照配線とそれらの間に介在した絶縁膜１０２とは、キャパシタ１０６を形成している。
【００２６】
絶縁膜１０２上には、カラーフィルタ１０７がさらに配置されている。カラーフィルタ１０７は、例えば、青、緑、赤色の着色層を含んでいる。
【００２７】
カラーフィルタ１０７上では、画素電極１０８が配列している。これら画素電極１０８は、それぞれ、カラーフィルタ１０７に形成された貫通孔を介してソース電極１０５ｄに接続されている。画素電極１０８の材料としては、例えばＩＴＯ（indium tin oxide）を使用することができる。
【００２８】
画素電極１０８は、配向膜１０９で被覆されている。配向膜１０９は、その近傍で、液晶分子を、比較的大きなプレチルト角，例えば５°乃至１０°，で傾斜配向させる。配向膜１０９は、例えば、アクリル、ポリイミド、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ベンゾシクロブテンポリマー、ポリアクリルニトリル、ポリシランなどからなる有機膜にラビングなどの配向処理を施すことにより得られる。或いは、配向膜１０９は、例えばシリコン酸化物を斜方蒸着することにより得られる。これらの中でも、成膜の容易さや化学的安定性の点では、ポリイミド、ポリアクリルニトリル、及びナイロンが優れている。この例では、配向膜１０９として、Ｙ方向に沿ってラビングしたポリイミド膜を使用することとする。
【００２９】
絶縁膜１０２上には、走査信号入力端子群（図示せず）と、映像信号入力端子群（図示せず）と、制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃと、初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃとがさらに配置されている。この例では、映像信号入力端子と制御信号入力端子１１０ｂと初期化信号入力端子１１１ｂとは、基板１００の一辺に沿って配列しており、この辺と交差する一辺に沿って、走査信号入力端子と制御信号入力端子１１０ｃと初期化信号入力端子１１１ｃとが配列している。
【００３０】
走査信号入力端子及び映像信号入力端子は、それぞれ、走査線１０１ａ及び信号線１０５ａに接続されている。制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃは、それぞれ、配線１０１ｂ及び１０１ｃに接続されている。初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃは、それぞれ、配線１０５ｂ及び１０５ｃに接続されている。これら端子の材料としては、例えば金属又は合金を使用することができる。
【００３１】
なお、スイッチ１０４ｂと配線１０１ｂ及び１０５ｂと端子１１０ｂ及び１１１ｂとは初期化回路１２１を形成し、スイッチ１０４ｃと配線１０１ｃ及び１０５ｃと端子１１０ｃ及び１１１ｃとは初期化回路１２２を形成している。また、画素スイッチ１０４ａとソース電極１０５ｄと画素電極１０８とキャパシタ１０６とは画素回路を形成している。
【００３２】
対向基板２０は、例えばガラス基板などの透明基板２００を含んでいる。
対向基板上には、対向電極２０８が形成されている。対向電極２０８は、画素電極１０８と向き合った共通電極である。対向電極２０８の材料としては、例えばＩＴＯを使用することができる。
【００３３】
対向電極２０８は、配向膜２０９で被覆されている。配向膜２０９としては、配向膜１０９と同様の膜を使用することができる。この例では、配向膜２０９として、配向膜１０９と同じ向きにラビングしたポリイミド膜を使用することとする。
【００３４】
アレイ基板１０と対向基板２０とは、それらの配向膜１０９及び２０９同士を向き合わせている。アレイ基板１０と対向基板２０との間には、枠状のシール層（図示せず）が介在している。走査信号入力端子と映像信号入力端子と制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃと初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃとは、シール層が形成する枠の外側に位置している。シール層は、アレイ基板１０と対向基板２０とを互いに貼り合せている。シール層の材料としては、接着剤を使用することができる。
【００３５】
アレイ基板１０と対向基板２０との間であってシール層が形成する枠の外側には、図示しないトランスファ電極が配置されている。トランスファ電極は、対向電極２０８をアレイ基板１０に接続している。
【００３６】
アレイ基板１０と対向基板２０との間には粒状スペーサが介在しているか、或いは、アレイ基板１０及び／又は対向基板２０は柱状スペーサをさらに含んでいる。これらスペーサは、アレイ基板１０と対向基板２０との間であって画素電極１０８に対応した位置に、厚さがほぼ一定の隙間を形成している。
【００３７】
アレイ基板１０と対向基板２０と接着剤層とに囲まれた空間は、高分子材料とこれよりも低分子量の低分子液晶材料とを含んだ混合物で満たされている。この混合物は、液晶層３０を形成している。
【００３８】
高分子材料は、１００００以上の平均分子量を有している。なお、ここで言う「平均分子量」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定した数平均分子量である。高分子材料は、液晶層３０中で、高分子マトリクス又は高分子ネットワークを形成している。
【００３９】
低分子材料は、１０００以下の分子量を有している。低分子液晶材料は、例えば、誘電率異方性が正のネマチック液晶材料である。液晶層３０中において、低分子液晶材料は、画素電極１０８と対向電極２０８との間に電圧を印加していない状態においてベンド配向を呈する。
【００４０】
画素電極１０８と対向電極２０８と配向膜１０９及び２０９と液晶層３０とは、液晶素子３００を形成している。各画素は、画素スイッチ１０４ａと液晶素子３００とキャパシタ１０６とを含んでいる。また、アレイ基板１０と対向基板２０とそれらの間に介在した液晶層３０及びシール層とは、液晶セルを形成している。
【００４１】
光学補償フィルム４０は、例えば、二軸性フィルムである。この光学補償フィルム４０としては、屈折率異方性が負の一軸性化合物，例えばディスコティック液晶化合物，をその光学軸がＸ方向に垂直な面内で変化するようにベンド配向させた光学異方性層を含んでいるものを使用することができる。
【００４２】
光学補償フィルム４０のリタデーションは、例えば、液晶層３０のＯＮ状態におけるリタデーションとほぼ等しくする。この場合、光学補償フィルム４０は、例えば、ＯＮ状態における液晶層３０と光学補償フィルム４０との積層体のリタデーションがほぼゼロとなるように配置する。
【００４３】
偏光板５０は、例えば、それらの透過軸が互いに略直交するように配置する。また、各偏光板５０は、例えば、その透過軸がＸ方向及びＹ方向に対して約４５°の角度を為すように配置する。
【００４４】
走査線ドライバ２及び信号線ドライバ３は、それぞれ、走査信号入力端子及び映像信号入力端子に接続されている。この例ではドライバ２及び３をＣＯＧ（chip on glass）実装しているが、その代わりにＴＣＰ（tape carrier package）実装してもよい。
【００４５】
図示しないバックライトは、液晶表示パネル１の背面側に配置されている。バックライトは、アレイ基板１０を背面側から照明する。
【００４６】
この液晶表示装置は、例えば、以下の方法により製造する。
まず、液晶材料を注入する前の液晶セル，すなわち空セル，を準備する。次に、この空セルに、高分子材料前駆体と低分子液晶材料とを含んだ混合物を注入する。さらに、セルの注入口を塞ぐことにより、液晶セルを得る。なお、上記の混合物には、光重合開始剤を添加してもよい。
【００４７】
次に、図示しない初期化装置を用いて、後で説明する初期化処理を行う。その後、液晶セルに光学補償フィルム４０及び偏光板５０を貼り付ける。さらに、これに走査線ドライバ２及び信号線ドライバ３を搭載し、液晶表示パネル１をバックライトなどと組み合わせる。以上のようにして、液晶表示装置を完成する。
【００４８】
液晶セルの初期化処理では、まず、初期化装置の制御信号出力端子を制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃに接触させ、この装置の初期化信号出力端子を初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃに接触させる。次いで、制御信号出力端子から、制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃに、スイッチ１０４ｂ及び１０４ｃを閉じる制御信号を出力する。すなわち、走査線１０１ａを互いに接続すると共に、信号線１０５ａを互いに接続する。この状態を維持したまま、初期化信号出力端子から初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃに初期化信号を出力し、これと同時に、高分子材料前駆体の重合反応を生じさせる。例えば、高分子材料前駆体と低分子液晶材料とを含んだ混合物に紫外線を照射する。これにより、電圧無印加時において低分子液晶材料がベンド配向を呈する液晶層３０を得る。
【００４９】
図３は、初期化処理において走査線及び信号線に供給する信号の一例を示すタイミングチャートである。図中、横軸は時間を示している。また、縦軸は電圧を示し、各波形と交差している一点鎖線は０Ｖを示している。
【００５０】
「電圧信号Ｖg」と表記した波形は、初期化装置から初期化信号入力端子１１１ｂへと出力する初期化信号の波形，すなわち、走査線１０１ａの電圧波形，を示している。「電圧信号Ｖsig」と表記した波形は、初期化装置から初期化信号入力端子１１１ｃへと出力する初期化信号の波形，すなわち、信号線１０５ａの電圧波形，を示している。「対向電極電圧Ｖcom」と表記した波形は、対向電極２０８の電圧波形を示している。
【００５１】
図３の方法では、初期化信号入力端子１１１ｂに供給する信号を、電圧信号Ｖg,onと電圧信号Ｖg,offとの間で交互に変化させる。上記の通り、この例では、画素スイッチ１０４ａはｎチャネル薄膜トランジスタである。また、初期化信号入力端子１１１ｂに電圧信号Ｖg,onを供給している期間において画素スイッチ１０４ａのゲート−ソース間電圧はその閾値電圧よりも高く、初期化信号入力端子１１１ｂに電圧信号Ｖg,offを供給している期間において画素スイッチ１０４ａのゲート−ソース間電圧はその閾値電圧よりも低い。すなわち、電圧信号Ｖg,onは画素スイッチ１０４ａを閉じる信号であり、電圧信号Ｖg,offは画素スイッチ１０４ａを開く信号である。
【００５２】
初期化信号入力端子１１１ｃには、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,onを供給している期間においては電圧信号Ｖsig,onを供給する。したがって、画素電極１０８の電位は、初期化処理の間、電圧信号Ｖsig,onに維持される。また、初期化信号入力端子１１１ｃには、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,off供給している期間においては電圧信号Ｖsig,offを供給する。そして、対向電極電圧は、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,onを供給する毎に、電圧Ｖcom１と電圧Ｖcom２との間で変化させる。
【００５３】
この初期化処理では、以下の不等式（１）に示すように、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,onを供給している期間において、走査線１０１ａの電圧Ｖg,onと対向電極電圧Ｖcomとの差の絶対値｜Ｖg,on−Ｖcom｜を、画素電極１０８の電圧Ｖsig,onと対向電極電圧Ｖcomとの差の絶対値｜Ｖsig,on−Ｖcom｜よりも大きくする。また、以下の不等式（２）及び（３）に示すように、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,offを供給している期間において、走査線１０１ａの電圧Ｖg,offと対向電極電圧Ｖcomとの差の絶対値｜Ｖg,off−Ｖcom｜、及び、信号線１０５ａの電圧Ｖsig,offと対向電極電圧Ｖcomとの差の絶対値｜Ｖg,off−Ｖcom｜を、絶対値｜Ｖsig,on−Ｖcom｜よりも大きくする。
【数３】
【００５４】
すなわち、この初期化処理では、全ての画素電極１０８の電圧を互いに等しくし、全ての走査線１０１ａの電圧を互いに等しくし、全ての信号線１０５ａの電圧を互いに等しくする。また、この初期化処理では、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,onを供給している期間においては、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の電圧の絶対値を、画素電極１０８と対向電極２０８との間の電圧の絶対値よりも大きくする。そして、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,offを供給している期間においては、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の電圧の絶対値及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の電圧の絶対値の双方を、画素電極１０８と対向電極２０８との間の電圧の絶対値よりも大きくする。こうすると、初期転移が不要であり且つ表示ムラを生じ難い液晶表示装置が得られる。
【００５５】
なお、走査線１０１ａを線順次駆動すること以外は同様の方法で上記の初期化処理を行った場合、液晶配向の面内均一性が不十分となることがある。そのため、この場合、表示ムラを生じる可能性がある。
【００５６】
また、初期化処理の際、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の電圧の絶対値及び／又は信号線１０５ａと対向電極２０８との間の電圧の絶対値が画素電極１０８と対向電極２０８との間の電圧の絶対値よりも小さいと、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域や信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域において、液晶材料がスプレイ配向を呈することがある。そのような液晶表示装置を長時間に亘って使用した場合や高温下で使用した場合には、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域の一部にスプレイ配向が拡がり、その結果、表示ムラを生じる可能性がある。
【００５７】
この初期化処理は、回路１２１及び１２２を省略した場合にも実施可能である。例えば、初期化装置の初期化信号出力端子としてプローブ列又は異方性導電シートを使用し、これらをアレイ基板１０の走査信号入力端子及び映像信号入力端子にそれぞれ接触させる。但し、プローブ列又は異方性導電シートを、典型的には数１００本以上も敷設する走査線１０１ａや信号線１０５ａに不良なしで接触させることは困難である。接触不良を生じた場合、液晶配向の面内均一性が不十分となり、表示ムラを生じる可能性がある。
【００５８】
この初期化処理では、不等式（１）の右辺に対する左辺の比は、例えば、２乃至１０の範囲内とする。不等式（２）の右辺に対する左辺の比は、例えば、２乃至１０の範囲内とする。不等式（３）の右辺に対する左辺の比は、例えば、２乃至１０の範囲内とする。これらの比が小さい場合には、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域や信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域において、液晶材料がスプレイ配向を呈し易くなる。また、これらの比が大きい場合には、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域や信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域において、液晶分子がホメオトロピック配向となり、この影響で画素電極１０８と対向電極２０８との間のベンドを不安定にすることがある。
【００５９】
また、この初期化処理では、初期化信号入力端子１１１ｂに信号Ｖg,onを供給している時間Ｔ1と信号Ｖg,offを供給している時間Ｔ2との比Ｔ1／Ｔ2を、例えば、１／２０００乃至１／３の範囲内とする。比Ｔ1／Ｔ2が大きい場合には、信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域において、液晶材料がスプレイ配向を呈し易くなることがある。比Ｔ1／Ｔ2が小さい場合には、画素スイッチ１０４ａを介して画素電極に初期化電圧Ｖsig,onを十分に書き込むことができない、つまり画素電極に印加される電圧と初期化電圧Ｖsig,onが一致しないことがある。
【００６０】
初期化処理を開始してから終了するまでの時間は、照射する紫外線の強さにもよるが、例えば３秒以上とする。処理時間が短い場合、高分子材料前駆体の重合反応が十分に進行せず、ベンド配向を安定化できないことがある。
【００６１】
この製造方法において、高分子材料前駆体としては、例えば、液晶性を示す単官能アクリレートモノマー（分子内に１つのアクリル性二重結合を含んでいるアクリレートモノマー）などの液晶性アクリレートモノマーを使用することができる。そのようなアクリレートモノマーとしては、例えば、下記一般式（１）乃至（３）に示す化合物などを使用することができる。
【化１】
【００６２】
液晶層３０が含む高分子材料は、例えば、剛直なメソーゲン基が側鎖として高分子骨格に直接又は間接的に結合した側鎖型高分子液晶材料である。側鎖型高分子液晶材料としては、例えば、下記一般式（４）乃至（６）に示す高分子などを使用することができる。
【化２】
【００６３】
液晶層３０が含む低分子液晶材料と高分子液晶材料との重量比は、例えば、４９：１乃至１０：１の範囲内とする。低分子液晶材料の含量が小さい場合、十分なコントラスト比を実現するうえで、より厚い液晶層３０が必要になることがある。低分子液晶材料の含量が大きい場合、電圧無印加時において、液晶材料がスプレイ配向を呈し易くなる。
【００６４】
この液晶表示装置には、走査線１０１ａ及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域は、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、電圧無印加時における液晶層３０のリタデーションがより小さいという特徴がある。典型的には、それら領域間のリタデーションの差は約５０ｎｍ乃至約２００ｎｍの範囲内にある。これについて、図４及び図５を参照しながら説明する。
【００６５】
図４及び図５は、電圧無印加時における液晶材料の配向状態を概略的に示す断面図である。なお、図４及び図５には、図１の液晶表示装置が含む液晶セルを簡略化して描いている。
【００６６】
図４及び図５において、参照符号３０１は低分子液晶材料を示し、参照符号３０２は側鎖型高分子液晶材料を示している。また、参照符号３０２ａは側鎖型高分子液晶材料３０２の高分子骨格を示し、参照符号３０２ｂは高分子骨格３０２ａに結合したメソーゲン基を示している。
【００６７】
図３を参照しながら説明した初期化処理では、不等式（１）乃至（３）に示す関係を満足するように各電圧を制御する。すなわち、走査線１０１ａと対向電極２０８との間及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間には、画素電極１０８と対向電極２０８との間に印加する電圧と比較して、より強い電圧を印加する。したがって、初期化処理の最中、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域では、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、低分子液晶材料３０１はより垂直配向に近いベンド配向を呈する。
【００６８】
この状態で高分子材料前駆体の重合反応を生じさせるので、初期化処理後の液晶セルでは、側鎖型高分子液晶材料３０２は、低分子液晶材料３０１の配向状態を、初期化処理時の状態に維持しようとする。その結果、電圧無印加時においても、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域では、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、低分子液晶材料３０１はより垂直配向に近いベンド配向を呈していると考えられる。
【００６９】
液晶層３０の厚さをｄ、液晶層３０の常光屈折率をｎo、液晶層３０の異常光屈折率をｎe（ｎe＞ｎo）、液晶分子の基板面に対する平均的な傾き角をθ（水平配向の場合には傾き角θは０°、垂直配向の場合には傾き角θは９０°）とすると、液晶層３０のリタデーションＲは、下記等式で表すことができる。
【数４】
【００７０】
この等式によると、傾き角θがより大きいほど、リタデーションＲはより小さくなる。また、上記の通り、この液晶表示装置には、走査線１０１ａ及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域は、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、電圧無印加時における液晶層３０のリタデーションＲがより小さいという特徴がある。したがって、このことからも、電圧無印加時において、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域では、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、低分子液晶材料３０１はより垂直配向に近いベンド配向を呈していると考えられる。
【００７１】
このように、本態様に係る液晶表示装置は、電圧無印加状態において、画素電極１０８と対向電極２０８との間の第１領域は低分子液晶材料がベンド配向を呈し、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の第２領域と信号線１０５ａと対向電極２０８との間の第３領域とは低分子液晶材料がベンド配向を呈すると共に第１領域と比較してリタデーションがより小さい液晶層３０を含んでいる。
【００７２】
なお、電圧無印加時における液晶層３０のリタデーションは、例えば、液晶セルについてセナルモン法など利用したリタデーションの測定を行うことにより調べることができる。また、リタデーションの測定には、波長が約５５０ｎｍの光を使用する。
【００７３】
図４及び図５では、一例として、Ｙ方向と略平行に延びた直鎖状の高分子骨格３０２ａを描いているが、高分子骨格３０２ａはどの方向に延びていてもよい。また、高分子骨格３０２ａは、どのようなコンホメーションをとっていてもよい。さらに、高分子骨格３０２ａは、枝分かれしていてもよい。例えば、高分子骨格３０２ａは、二次元網目構造を有していてもよく、或いは、三次元網目構造を有していてもよい。
【００７４】
この液晶表示装置には、様々な変形が可能である。
図６は、一変形例に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。この液晶表示装置は、初期化回路１２１及び１２２に以下の構成を採用したこと以外は、図１及び図２の液晶表示装置と同様の構造を有している。
【００７５】
すなわち、図６の液晶表示装置では、走査線１０１ａ毎にスイッチ１０４ｂを配置すると共に、信号線１０５ａ毎にスイッチ１０４ｃを配置している。そして、スイッチ１０４ｂは走査線１０１ａと端子１１１ｂとの間に接続し、スイッチ１０４ｃは信号線１０５ａと端子１１１ｃとの間に接続している。
【００７６】
図１の液晶表示装置では、配線１０５ｂ及び１０５ｃは他の配線と交差していない。他方、図６の液晶表示装置では、配線１０５ｂ及び１０５ｃは他の配線と交差している。配線の交差部では短絡を生じ易いため、これを考慮した場合には、図１の構造は図６の構造よりも有利である。
【００７７】
また、図１の液晶表示装置では、信号線ドライバ３側の走査線１０１ａはスイッチ１０４ｂを介することなく端子１１１ｂに接続されており、走査線ドライバ２側の信号線１０５ａはスイッチ１０４ｃを介することなく端子１１１ｃに接続されている。他方、図６の液晶表示装置では、全ての走査線１０１ａはスイッチ１０４ｂを介して端子１１１ｂに接続されており、全ての信号線１０５ａはスイッチ１０４ｃを介して端子１１１ｃに接続されている。したがって、静電気破壊などを考慮した場合には、図６の構造は図１の構造よりも有利である。
【００７８】
図７は、他の変形例に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。この液晶表示装置は、アレイ基板１０と対向基板２０とに以下の構成を採用したこと以外は、図１及び図２の液晶表示装置とほぼ同様の構造を有している。
【００７９】
すなわち、図７の液晶表示装置では、アレイ基板１０からカラーフィルタ１０７を省略し、その代わりに、対向基板２０の基板２００と対向電極２０８との間にカラーフィルタ２０７を配置している。また、図７の液晶表示装置では、信号線１０５ａと配向膜１０９との間にブラックマトリクス１１２を配置している。このように、カラーフィルタ・オン・アレイ構造を採用してもよく、ブラックマトリクス・オン・アレイ構造を採用してもよい。
【００８０】
図７の液晶表示装置では、カラーフィルタ２０７と対向電極２０８との間に平坦化層を配置してもよい。平坦化層を配置すると、対向電極２０８の平坦性が高まるため、液晶材料の配向度が向上すると共に、アレイ基板１０が含む部材と対向電極２０８との間の不所望な短絡を生じ難くなる。
【００８１】
平坦化層の材料としては、例えば、アクリル、ポリイミド、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ベンゾシクロブテンポリマー、ポリアクリルニトリル、ポリシランなどの有機物を使用することができる。これら材料のうち、コストの点ではアクリルなどが優れており、平坦性の点ではベンゾシクロブテンポリマーなどが優れており、化学的安定性の点ではポリイミドなどが優れている。
【００８２】
上記の液晶表示装置では、スイッチ１０４ａ乃至１０４ｃとしてアモルファスシリコン薄膜トランジスタを使用しているが、ポリシリコン薄膜トランジスタを使用してもよい。また、スイッチ１０４ａ乃至１０４ｃとして薄膜トランジスタを使用する代わりに、薄膜ダイオードなどの他のスイッチング素子を使用してもよい。
【実施例】
【００８３】
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
本例では、図１に示す液晶表示装置を以下の方法により作製した。なお、本例では、アレイ基板１０及び対向基板２０には、図７に示したのとほぼ同様の構造を採用した。
【００８４】
アレイ基板１０を作製するに当たっては、まず、ガラス基板１００上に、走査線１０１ａと補助容量線（図示せず）と配線１０１ｃ及び１０１ｂとを形成した。これら配線の材料としては、クロムを使用した。
【００８５】
次に、これら配線と、補助容量線及び走査線１０１ａをクロム酸化膜と酸化シリコン膜との積層構造を有する絶縁膜１０２によって被覆した。この絶縁膜１０２上にアモルファスシリコンからなる半導体層１０３を形成し、この半導体層１０３をパターニングした。その後、半導体層１０３上に窒化シリコンからなるチャネル保護層（図示せず）を形成し、半導体層１０３及びチャネル保護層上に図示しないオーミック層を形成した。
【００８６】
次に、絶縁膜１０２上に、信号線１０５ａと配線１０５ｂ及び１０５ｃとソース電極１０５ｄと走査信号入力端子（図示せず）と映像信号入力端子（図示せず）と制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃと初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃとを形成した。さらに、絶縁膜１０２上に、画素電極１０８を形成した。
【００８７】
対向基板２０を作製するに当たっては、まず、ガラス基板２００上にクロム膜を形成し、これをパターニングした。これにより、ブラックマトリクスを得た。続いて、その上に、それぞれ赤、緑、青色の顔料を混入した感光性アクリル樹脂を用いて、ストライプ状のカラーフィルタ２０７を形成した。
【００８８】
次に、カラーフィルタ２０７上に、透明なアクリル樹脂を塗布して、図示しない平坦化層（オーバーコート）を形成した。その後、平坦化層上にＩＴＯをスパッタリングすることにより、対向電極２０８を形成した。さらに、対向電極２０８上に、フォトリソグラフィ法を利用して、高さが５μｍであり且つ底面が５μｍ×１０μｍの柱状スペーサ（図示せず）を形成した。これら柱状スペーサは、アレイ基板１０と対向基板２０とを貼り合せたときに信号線１０５ａ上に位置するように形成した。
【００８９】
画素電極１０８及び対向電極２０８を洗浄した後、それらの上に、オフセット印刷によってポリイミド溶液（日産化学製ＳＥ−５２９１）を塗布した。これら塗膜を、ホットプレートを用いて９０℃で１分間加熱し、さらに２００℃で３０分間加熱した。このようにして、配向膜１０９及び２０９を形成した。
【００９０】
次に、配向膜１０９及び２０９に、綿製の布を用いたラビングを施した。これらへのラビングは、配向膜１０９に対するラビングの方向と配向膜２０９に対するラビングの方向とが、アレイ基板１０と対向基板２０とを貼り合せたときに同じ向きになるように行った。また、各々のラビングには、毛先の直径が０．１μｍ乃至１０μｍの綿製ラビング布を使用し、ラビングローラの回転数を５００ｒｐｍ、基板移動速度を２０ｍｍ／ｓ、押し込み量を０．７ｍｍ、ラビングの回数を１回とした。また、ラビング後、配向膜１０９及び２０９は、中性の界面活性剤を主成分とする水溶液で洗浄した。
【００９１】
その後、対向基板２０の主面に、シール層の材料であるエポキシ接着剤を、配向膜２０９を取り囲むようにディスペンサを用いて塗布した。なお、接着剤層が形成する枠には、後で注入口として利用する開口を設けた。続いて、アレイ基板１０と対向基板２０とを、配向膜１０９及び２０９が向き合い且つそれらのラビング方向が互いに等しくなるように配置した。位置合わせ後、アレイ基板１０と対向基板２０とを貼り合わせ、さらに、加圧状態で１６０℃に加熱することにより接着剤を硬化させた。
【００９２】
次に、このようにして得られた空セルを真空チャンバ内に搬入し、セル内を真空にした。その後、注入口からセル内へと、低分子液晶材料と高分子材料前駆体と光重合開始剤との混合物を注入した。低分子液晶材料としては、ネマティック液晶組成物であるメルクジャパン社製Ｅ７を使用し、その混合物中での濃度は９５重量％とした。高分子材料前駆体としては、液晶性を示す単官能アクリレートモノマーであるＵＣＬ−００１（大日本インキ化学工業株式会社製）を使用し、その混合物中での濃度は４．９５重量％とした。光重合開始剤としては、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンを使用し、その混合物中での濃度は０．０５重量％とした。
【００９３】
注入口をエポキシ接着剤で封止した後、初期化装置の制御信号出力端子を制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃに接触させ、この装置の初期化信号出力端子を初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃに接触させた。次いで、制御信号出力端子から、制御信号入力端子１１０ｂ及び１１０ｃに、スイッチ１０４ｂ及び１０４ｃを閉じる制御信号を出力した。この状態を維持したまま、図３を参照しながら説明した初期化処理を行った。すなわち、初期化信号出力端子から初期化信号入力端子１１１ｂ及び１１１ｃにそれぞれ初期化信号Ｖg及びＶsigを出力すると共に対向電極２０８に電圧Ｖcomを印加し、これと同時に、液晶セルに光を照射した。
【００９４】
ここでは、電圧Ｖg,onは＋２０Ｖ、電圧Ｖg,offは−３０Ｖ、電圧Ｖsig,onは０Ｖ、電圧Ｖsig,offは−２０Ｖ、電圧Ｖcom１は＋５Ｖ、電圧Ｖcom２は−５Ｖとした。時間Ｔ1（信号Ｖg及びＶsigのパルス幅）は０．１ｍｓとし、信号Ｖg及びＶsigの周波数は３０Ｈｚとした。液晶セルへの光照射には、主波長が３６５ｎｍであり且つ強度が３．３ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を使用し、この光照射は３分間継続した。
【００９５】
以上のようにして得られた液晶セルを、偏光顕微鏡で観察した。その結果、電圧無印加時では、液晶層３０のうち、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域は、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、リタデーションがより小さいことを確認できた。
【００９６】
次に、アレイ基板１０の外面に偏光板５０を貼り付けると共に、対向基板２０の外面に光学補償フィルム４０及び偏光板５０を貼り付けた。ここでは、画素電極１０８と対向電極２０８との間に５Ｖの電圧を印加した状態における画素電極１０８と対向電極２０８との間の液晶層３０と光学補償フィルム４０との積層体のリタデーションがほぼゼロとなる設計を採用した。また、偏光板５０は、それらの透過軸が互いに略直交すると共に、各々の透過軸がＸ方向及びＹ方向に対して約４５°の角度を為すように配置した。
【００９７】
さらに、アレイ基板１０に走査線ドライバ２及び信号線ドライバ３などを接続し、この液晶表示パネル１とバックライトとを組み合わせた。以上のようにして、液晶表示装置を完成した。
【００９８】
この液晶表示装置は、起動直後から、表示ムラのない画像を表示することができた。なお、画素電極１０８と対向電極２０８との間に印加する電圧の絶対値は、ＯＮ状態では５Ｖとし、ＯＦＦ状態では０Ｖとした。正面のコントラスト比は４００：１であり、応答時間は５ｍｓであった。視野角（コントラスト比が１０：１以上であり且つ階調反転を生じない条件を満足する）は、上下方向及び左右方向とも７０°以上であった。さらに、この表示装置は、０℃、２５℃、５０℃の何れの温度で３０００時間の連続点灯試験を行なった後でも表示ムラを生じることはなかった。
【００９９】
（実施例２）
高分子材料前駆体として液晶性を示す単官能アクリレートモノマー（分子内にアクリル性二重結合を１つのみ含んでいるアクリレートモノマー）ＵＣＬ−００１に、非液晶性の多官能アクリレートモノマー（分子内にアクリル性二重結合を複数含んでいるアクリレートモノマー）であるＫＡＹＡＲＡＤ ＨＸ−２２０（日本化薬株式会社製）を混合して使用したこと以外は実施例１で説明したのと同様の方法により液晶セルを作製した。混合比は、液晶Ｅ７が９５％、ＵＣＬ−００１が４．７％、ＨＸ−２２０が０．２５％、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンが０．０５％とした。この液晶セルを偏光顕微鏡で観察したところ、電圧無印加時では、液晶層３０のうち、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域及び信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域は、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、リタデーションがより小さいことを確認できた。
【０１００】
次に、この液晶セルを用いたこと以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置を実施例１で行ったのと同様の条件で駆動したところ、起動直後から、表示ムラのない画像を表示することができた。また、正面のコントラスト比は４００：１であり、応答時間は５ｍｓであった。視野角は、上下方向及び左右方向とも７０°以上であった。さらに、この表示装置について、実施例１で行ったのと同様の条件で連続点灯試験行ったところ、０℃、２５℃、５０℃の何れの温度であっても、試験終了後に表示ムラを生じることはなかった。非液晶性の多官能アクリレートモノマーを加えることによって、光重合によって形成される側鎖型高分子液晶は網目構造となる。その結果、高分子の構造がより強固なものとなり、液晶表示装置のパネル面に強い力がかかったときに生じる配向変化が生じにくくなった。
【０１０１】
（比較例１）
本例では、以下の事項を除き、実施例１で説明したのと同様の方法により液晶セルを作製した。すなわち、初期化回路１２１及び１２２は省略した。また、高分子材料前駆体及び光重合開始剤を使用せず、初期化処理を行わなかった。この液晶セルを偏光顕微鏡で観察したところ、電圧無印加時では、液晶層３０のうち、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域と、信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域と、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域とは、リタデーションが互いに等しいことを確認できた。
【０１０２】
次に、この液晶セルを用いたこと以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置では、起動直後に正常な画像を表示することはできず、起動してから正常な画像が表示されるまでに約１分の時間を要した。
【０１０３】
（比較例２）
本例では、まず、初期化回路１２１及び１２２を省略したこと以外は実施例１で説明したのと同様の方法により空セルを作製した。このセルには、実施例１で使用したのと同様の組成物を注入し、注入口をエポキシ接着剤で封止した。
【０１０４】
次に、初期化信号出力端子としてプローブ列を含んだ初期化装置を用いて初期化処理を行った。具体的には、プローブ列をそれぞれ走査信号入力端子群と映像信号入力端子群とに接触させた。次いで、各プローブに図８に示す信号を出力しつつ、液晶セルに光を照射した。
【０１０５】
図８は、比較例２の初期化処理において走査線に供給した信号を示すタイミングチャートである。図中、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。
【０１０６】
「電圧信号Ｖg（１）」と表記した波形は、初期化装置から１行目の走査線１０１ａへと出力した初期化信号の波形を示している。「電圧信号Ｖg（２）」と表記した波形は、初期化装置から２行目の走査線１０１ａへと出力した初期化信号の波形を示している。「電圧信号Ｖg（３）」と表記した波形は、初期化装置から３行目の走査線１０１ａへと出力した初期化信号の波形を示している。「対向電極電圧Ｖcom」と表記した波形は、対向電極２０８の電圧波形を示している。
【０１０７】
図８に示すように、本例の初期化処理では、走査線１０１ａを線順次駆動すると共に、対向電極電圧Ｖcomを１水平周期毎に電圧Ｖcom１と電圧Ｖcom２との間で変化させた。そして、初期化処理の間、全ての信号線１０５ａには一定電圧Ｖsigを出力した。
【０１０８】
具体的には、電圧Ｖg,onは＋２０Ｖ、電圧Ｖg,offは−３０Ｖ、電圧Ｖsigは０Ｖ、電圧Ｖcom１は＋５Ｖ、電圧Ｖcom２は−５Ｖとした。信号Ｖg（ｍ）のパルス幅は０．１ｍｓとし、周波数は３０Ｈｚとした。液晶セルへの光照射には、主波長が３６５ｎｍであり且つ強度が３．３ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を使用し、この光照射は３分間継続した。
【０１０９】
このようにして得られた液晶セルを偏光顕微鏡で観察したところ、電圧無印加時では、液晶層３０のうち、信号線１０５ａと対向電極２０８との間の領域と、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域とは、リタデーションがほぼ等しかった。また、電圧無印加時では、液晶層３０のうち、走査線１０１ａと対向電極２０８との間の領域は、画素電極１０８と対向電極２０８との間の領域と比較して、リタデーションがより小さかった。
【０１１０】
次に、この液晶セルを用いたこと以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置を実施例１で行ったのと同様の条件で駆動したところ、起動直後から正常な画像を表示できたが、その画像は表示ムラを含んでいた。また、正面のコントラスト比は１００：１であり、応答時間は５ｍｓであった。視野角は、上下方向及び左右方向とも７０°以上であった。さらに、この表示装置について、実施例１で行ったのと同様の条件で連続点灯試験行ったところ、温度の上昇に伴い、表示ムラが顕著になった。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の一態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。
【図２】図１の液晶表示装置に採用可能な構造の一例を概略的に示す部分断面図。
【図３】初期化処理において走査線及び信号線に供給する信号の一例を示すタイミングチャート。
【図４】電圧無印加時における液晶材料の配向状態を概略的に示す断面図。
【図５】電圧無印加時における液晶材料の配向状態を概略的に示す断面図。
【図６】一変形例に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。
【図７】他の変形例に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。
【図８】比較例２の初期化処理において走査線に供給した信号を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１１２】
１…液晶表示パネル、２…走査線ドライバ、３…信号線ドライバ、１０…アレイ基板、２０…対向基板、３０…液晶層、４０…光学補償フィルム、５０…偏光板、１００…透明基板、１０１ａ…走査線、１０１ｂ…配線、１０１ｃ…配線、１０２…絶縁膜、１０３…半導体層、１０４ａ…画素スイッチ、１０４ｂ…スイッチ、１０４ｃ…スイッチ、１０５ａ…信号線、１０５ｂ…配線、１０５ｃ…配線、１０５ｄ…ソース電極、１０６…キャパシタ、１０７…カラーフィルタ、１０８…画素電極、１０９…配向膜、１１０ｂ…制御信号入力端子、１１０ｃ…制御信号入力端子、１１１ｂ…初期化信号入力端子、１１１ｃ…初期化信号入力端子、１１２…ブラックマトリクス、１２１…初期化回路、１２２…初期化回路、２００…透明基板、２０７…カラーフィルタ、２０８…対向電極、２０９…配向膜、３００…液晶素子、３０１…低分子液晶材料、３０２…側鎖型高分子液晶材料、３０２ａ…高分子骨格、３０２ｂ…メソーゲン基。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線と、これらと交差した複数の信号線と、前記複数の走査線と前記複数の信号線との交差部に対応して配列すると共に前記走査線から供給される走査信号によってスイッチング動作が制御される画素スイッチとこれを介して前記信号線に接続された画素電極とを各々が含んだ複数の画素回路と、前記画素電極を被覆した第１配向膜と、前記複数の走査線の接続状態をそれらが互いに接続された状態とそれらが互いから切断された状態との間で切り替える第１回路と、前記複数の信号線の接続状態をそれらが互いに接続された状態とそれらが互いから切断された状態との間で切り替える第２回路とを備えたアレイ基板と、
前記第１配向膜と向き合った対向電極と、これを被覆した第２配向膜とを備えた対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在すると共に高分子材料とこれよりも低分子量の低分子液晶材料とを含み、前記画素電極と前記対向電極との間に電圧を印加していない電圧無印加状態において前記低分子液晶材料がベンド配向を呈する液晶層とを具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１回路は、第１制御信号入力端子と、前記複数の走査線の１つに接続された第１初期化信号入力端子と、前記複数の走査線間にそれぞれ接続されると共に各々のスイッチング動作が前記第１制御信号入力端子から供給される第１制御信号によって制御される複数の第１スイッチを含み、
前記第２回路は、第２制御信号入力端子と、前記複数の信号線の１つに接続された第２初期化信号入力端子と、前記複数の信号線間にそれぞれ接続されると共に各々のスイッチング動作が前記第２制御信号入力端子から供給される第２制御信号によって制御される複数の第２スイッチを含んだことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１回路は、第１制御信号入力端子と、第１初期化信号入力端子と、前記第１初期化信号入力端子と前記複数の走査線との間にそれぞれ接続されると共に各々のスイッチング動作が前記第１制御信号入力端子から供給される第１制御信号によって制御される複数の第１スイッチを含み、
前記第２回路は、第２制御信号入力端子と、第２初期化信号入力端子と、前記第２初期化信号入力端子と前記複数の信号線との間にそれぞれ接続されると共に各々のスイッチング動作が前記第２制御信号入力端子から供給される第２制御信号によって制御される複数の第２スイッチを含んだことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記高分子材料は高分子液晶材料を含んだことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記高分子材料は側鎖型高分子液晶材料を含んだことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
複数の走査線と、これらと交差した複数の信号線と、前記複数の走査線と前記複数の信号線との交差部に対応して配列すると共に前記走査線から供給される走査信号によってスイッチング動作が制御される画素スイッチとこれを介して前記信号線に接続された画素電極とを各々が含んだ複数の画素回路と、前記画素電極を被覆すると共に配向処理が施された第１配向膜とを備えたアレイ基板と、前記第１配向膜と向き合った対向電極と、これを被覆すると共に前記第１配向膜と同じ向きに配向処理が施された第２配向膜とを備えた対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在すると共に高分子材料前駆体と低分子液晶材料とを含んだ液晶層とを具備した液晶セルを作製する工程と、
前記複数の走査線を互いに接続し且つ前記複数の信号線を互いに接続した状態で、前記複数の走査線の電圧を前記画素スイッチを開く電圧Ｖg,offと前記画素スイッチを閉じる電圧Ｖg,onとの間で交互に変化させると共に、前記対向電極の電圧Ｖcomと、前記複数の走査線に前記電圧Ｖg,offを印加している期間における前記複数の信号線の電圧Ｖsig,offと、前記複数の走査線に前記電圧Ｖg,onを印加している期間における前記複数の信号線の電圧Ｖsig,onとを、それらが以下の不等式（１）乃至（３）に示す関係を満足するように制御しながら、前記高分子材料前駆体の重合反応を生じさせる工程とを含んだことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【数１】
【請求項７】
前記重合反応によって高分子液晶材料を生成することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記高分子材料前駆体は液晶性を示すアクリレートモノマーを含んだことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１】
複数の走査線と、これらと交差した複数の信号線と、前記複数の走査線と前記複数の信号線との交差部に対応して配列すると共に前記走査線から供給される走査信号によってスイッチング動作が制御される画素スイッチとこれを介して前記信号線に接続された画素電極とを各々が含んだ複数の画素回路と、前記画素電極を被覆した第１配向膜と、前記複数の走査線の接続状態をそれらが互いに接続された状態とそれらが互いから切断された状態との間で切り替える第１回路と、前記複数の信号線の接続状態をそれらが互いに接続された状態とそれらが互いから切断された状態との間で切り替える第２回路とを備えたアレイ基板と、
前記第１配向膜と向き合った対向電極と、これを被覆した第２配向膜とを備えた対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在すると共に高分子材料とこれよりも低分子量の低分子液晶材料とを含み、前記画素電極と前記対向電極との間に電圧を印加していない電圧無印加状態において前記低分子液晶材料がベンド配向を呈する液晶層とを具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１回路は、第１制御信号入力端子と、前記複数の走査線の１つに接続された第１初期化信号入力端子と、前記複数の走査線間にそれぞれ接続されると共に各々のスイッチング動作が前記第１制御信号入力端子から供給される第１制御信号によって制御される複数の第１スイッチを含み、
前記第２回路は、第２制御信号入力端子と、前記複数の信号線の１つに接続された第２初期化信号入力端子と、前記複数の信号線間にそれぞれ接続されると共に各々のスイッチング動作が前記第２制御信号入力端子から供給される第２制御信号によって制御される複数の第２スイッチを含んだことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１回路は、第１制御信号入力端子と、第１初期化信号入力端子と、前記第１初期化信号入力端子と前記複数の走査線との間にそれぞれ接続されると共に各々のスイッチング動作が前記第１制御信号入力端子から供給される第１制御信号によって制御される複数の第１スイッチを含み、
前記第２回路は、第２制御信号入力端子と、第２初期化信号入力端子と、前記第２初期化信号入力端子と前記複数の信号線との間にそれぞれ接続されると共に各々のスイッチング動作が前記第２制御信号入力端子から供給される第２制御信号によって制御される複数の第２スイッチを含んだことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記高分子材料は高分子液晶材料を含んだことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記高分子材料は側鎖型高分子液晶材料を含んだことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
複数の走査線と、これらと交差した複数の信号線と、前記複数の走査線と前記複数の信号線との交差部に対応して配列すると共に前記走査線から供給される走査信号によってスイッチング動作が制御される画素スイッチとこれを介して前記信号線に接続された画素電極とを各々が含んだ複数の画素回路と、前記画素電極を被覆すると共に配向処理が施された第１配向膜とを備えたアレイ基板と、前記第１配向膜と向き合った対向電極と、これを被覆すると共に前記第１配向膜と同じ向きに配向処理が施された第２配向膜とを備えた対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在すると共に高分子材料前駆体と低分子液晶材料とを含んだ液晶層とを具備した液晶セルを作製する工程と、
前記複数の走査線を互いに接続し且つ前記複数の信号線を互いに接続した状態で、前記複数の走査線の電圧を前記画素スイッチを開く電圧Ｖg,offと前記画素スイッチを閉じる電圧Ｖg,onとの間で交互に変化させると共に、前記対向電極の電圧Ｖcomと、前記複数の走査線に前記電圧Ｖg,offを印加している期間における前記複数の信号線の電圧Ｖsig,offと、前記複数の走査線に前記電圧Ｖg,onを印加している期間における前記複数の信号線の電圧Ｖsig,onとを、それらが以下の不等式（１）乃至（３）に示す関係を満足するように制御しながら、前記高分子材料前駆体の重合反応を生じさせる工程とを含んだことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【数１】
【請求項７】
前記重合反応によって高分子液晶材料を生成することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記高分子材料前駆体は液晶性を示すアクリレートモノマーを含んだことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１１１３９（Ｐ２００７−１１１３９Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９３９８４（Ｐ２００５−１９３９８４）
【出願日】平成１７年７月１日（２００５．７．１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１日（２００５．７．１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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