液晶表示装置及びその製造方法
【課題】高い透過率を有す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。
【解決手段】第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板との間に封入された液晶層と、を有し、一方が画素電極である第一の電極及び第二の電極を有する画素が複数設けられた液晶表示装置であって、画素のそれぞれは信号線によって囲まれる領域内に設けられ、隣り合う前記画素の間には前記信号線の一部が形成されており、平面視において前記信号線の一部を挟むように前記信号線の一部に沿って延伸し、前記第一の基板及び前記第二の基板の一方の基板から他方の基板に向かって形成される、二つの高分子構造物のそれぞれが、いずれかの前記領域に重なるように備えられており、隣り合う前記高分子構造物の間には液晶層が備えられる液晶表示装置。
【解決手段】第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板との間に封入された液晶層と、を有し、一方が画素電極である第一の電極及び第二の電極を有する画素が複数設けられた液晶表示装置であって、画素のそれぞれは信号線によって囲まれる領域内に設けられ、隣り合う前記画素の間には前記信号線の一部が形成されており、平面視において前記信号線の一部を挟むように前記信号線の一部に沿って延伸し、前記第一の基板及び前記第二の基板の一方の基板から他方の基板に向かって形成される、二つの高分子構造物のそれぞれが、いずれかの前記領域に重なるように備えられており、隣り合う前記高分子構造物の間には液晶層が備えられる液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、一対の基板の間に液晶層を設けた液晶表示パネルを有する表示装置であり、例えば、液晶テレビ、パーソナルコンピュータ向けの液晶ディスプレイ、携帯電話端末の液晶ディスプレイ等として広く用いられている。
【０００３】
この種の液晶表示装置は、液晶表示パネルの表示領域が複数の画素の集合でなり、当該複数の画素（ドット）により文字、数字、図、絵等の画像や映像を表示する表示装置である。このような表示方法は、一般に、ドットマトリクス方式と呼ばれている。
【０００４】
ドットマトリクス方式は、画素の駆動方式により、単純マトリクス型（パッシブマトリクス型と呼ぶこともある）と、アクティブマトリクス型と、に分類される。単純マトリクス型は、各基板に形成した画素形成用の電極に選択的に電圧を印加して所定の画素を駆動する型式である。一方、アクティブマトリクス型は、一方の基板に画素選択用のアクティブ素子（スイッチング素子と呼ぶこともある）を形成し、このアクティブ素子のオン／オフにより所定の画素を駆動する型式である。特に、後者のアクティブマトリクス型は、コントラスト性能や高速表示性能等の優れた性能を備えることから、液晶表示装置における画素の駆動方式の主流になっている。
【０００５】
また、この種の液晶表示装置における液晶層の動作モードとしては、例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、およびＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード等がある。
【０００６】
特に、液晶テレビ等の大型の液晶表示装置では、高コントラスト、高視野角性が求められており、これに向けて、ＩＰＳモード及びＦＦＳモード等が開発されてきている。これらのニーズは携帯電話等の小型の液晶表示装置でも要求されており、ＩＰＳモード及びＦＦＳモードの製品展開が加速されている。
【０００７】
また、近年の携帯電話端末やカーナビゲーションシステムには、例えば、テレビ放送の視聴や動画を再生する機能が搭載されたものも多く、これらの携帯型電子機器に用いられる小型の液晶表示装置でも、長時間使用のために省電力化が新たなニーズとして求められている。
【０００８】
なお、特許文献１には、複数の画素スイッチング素子及び複数の画素電極を備える第一の基板と、対向電極が形成された第二の基板と、を有し、当該第一の基板と当該第二の基板との間には、隣接し合う画素の境界部分にポリマーネットワークが形成されている液晶装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２０９０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、ＩＰＳモード及びＦＦＳモードの液晶表示装置において省電力化を達成するためには画素の透過率向上が必要となる。画素の透過率向上のためには、例えば、画素電極それ自身のサイズを大きくすることが効果的である。しかしながら、画素電極のサイズを大きくすると、隣接する画素のうち一方の画素の液晶の配向が他方の画素の液晶の配向にも影響を及ぼすため、当該画素電極のサイズを大きくするには限界があった。
【００１１】
また、画素の透過率向上のためのもう一つの方法として、ディスクリネーション抑制がある。しかしながら、ディスクリネーションを十分に回避する方法はないのが実情であった。
【００１２】
本発明の目的は、高い透過率を有す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。本発明の新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明における液晶表示装置は、第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板との間に封入された液晶層と、を有し、一方が画素電極である第一の電極及び第二の電極を有する画素が複数設けられた液晶表示装置であって、画素のそれぞれは信号線によって囲まれる領域内に設けられ、隣り合う前記画素の間には前記信号線の一部が形成されており、前記液晶層内に二つの高分子構造物が形成され、前記二つの高分子構造物の間には液晶層が備えられ、平面視において、前記二つの高分子構造物は、前記信号線の一部を挟み、平面視において、前記二つの高分子構造物のそれぞれは、前記信号線の一部に沿って延伸し、前記二つの高分子構造物のそれぞれは、前記第一の基板及び前記第二の基板の一方の基板から他方の基板に向かって形成され、前記二つの高分子構造物のそれぞれは、いずれかの前記領域に重なるように備えられていることを特徴とする液晶表示装置である。
【００１４】
また、本発明における液晶表示装置は、前記第一の基板及び前記第二の基板のうち、一方の基板に前記第一の電極及び第二の電極が形成されていることとしてもよい。また、前記第一の基板及び第二の基板のうち、一方の基板にカラーフィルターが形成されていることとしてもよい。また、前記第一の基板及び第二の基板のうち、一方の基板にブラックマトリクスが形成されていることとしてもよい。また、前記高分子構造物は、平面視においてブラックマトリクスと重なる領域に形成されていることとしてもよい。また、前記高分子構造物は、平面視において走査信号線及び映像信号線の一方又は両方とブラックマトリクスが重なる領域以外に形成されていることとしてもよい。また、前記高分子構造物の短辺を横断する断面において、前記高分子構造物の幅ＷＰと、前記ブラックマトリクスの幅ＷＢと、前記映像信号線の幅ＷＳまたは前記走査信号線の幅ＷＧとが、下記式（１）の条件を満たすこととしてもよい。
【００１５】
【数１】
【００１６】
また、前記高分子構造物は、平面視において前記画素電極の端部を含む領域に、さらに形成されていることとしてもよい。また、前記液晶層は、前記高分子構造物の密度より、低密度の高分子をさらに含むこととしてもよい。また、前記領域は、平面視において矩形状を有し、前記高分子構造物は、前記領域の境界を表す四辺と重ねて形成されていることとしてもよい。また、前記領域は、平面視において矩形状を有し、前記高分子構造物は、前記領域の境界を表す四辺のうちの互いに対向する二つの辺と重ねて形成されていることとしてもよい。また、前記高分子構造物は、前記液晶層において重合性モノマーを重合して形成されたこととしてもよい。また、前記高分子構造物は、前記液晶層において光重合開始剤の存在下で前記重合性モノマーを重合して形成されたこととしてもよい。
【００１７】
また、本発明にかかる液晶表示装置の製造方法は、第一の基板と第二の基板との間に封入された液晶層を有し、一方が画素電極である第一の電極及び第二の電極を有する複数の画素が設けられ、前記第一の電極及び前記第二の電極が前記第一の基板及び前記第二の基板の相対する面上のいずれか一方の面上に設けられ、隣り合う前記画素電極の間に信号線が形成された液晶表示装置の製造方法であって、前記液晶層に用いる母体液晶及び重合性モノマーを含有する液晶組成物を前記第一の基板と前記第二の基板との間に封入する工程と、前記重合性モノマーを重合させて、前記信号線と前記画素電極との間で、かつ前記液晶層中に高分子構造物を形成する高分子構造物形成工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法である。
【００１８】
また、前記高分子構造物形成工程は、前記第一の基板及び前記第二の基板のいずれか一方の前記信号線が形成された基板の、前記液晶層と接しない一方の面側から光を照射することによって前記重合性モノマーを重合させることとしてもよい。また、前記液晶組成物は、前記重合開始剤を含むこととしてもよい。また、前記重合開始剤は、光重合開始剤であることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、高い透過率を有する液晶表示装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る液晶表示パネルの平面視における主な構成の一例を示す説明図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の位置における液晶表示パネルの断面の一例を示す説明である。
【図３】本発明に係るＴＦＴ基板の平面視における主な構成の一例について、その配置を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明に係るカラーフィルター基板の平面視における主な構成の一例について、その配置を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明に係るカラーフィルター基板の平面視における主な構成のその他の例について、その配置を模式的に示す説明図である。
【図６】図３及び図４のＶＩ−ＶＩ線の位置における液晶表示パネルの断面と高分子構造物の配置の一例を示す説明図である。
【図７】図３及び図４のＶＩ−ＶＩ線の位置における液晶表示パネルの断面と高分子構造物の配置の他の例を示す説明図である。
【図８】ブラックマトリクス領域に形成された高分子構造物の配置の一例を平面視にて示す説明図である。
【図９】ブラックマトリクス領域に形成された高分子構造物の配置のその他の例を平面視にて示す説明図である。
【図１０】ブラックマトリクス領域に形成された高分子構造物の配置のその他の例を平面視にて示す説明図である。
【図１１Ａ】図３の破線ＸＩで囲まれた画素電極の端部領域における高分子構造物の配置の一例を拡大して示す説明図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに示す画素電極の端部領域で切断した液晶表示パネルの断面と高分子構造物の配置の一例を示す説明図である。
【図１２】本発明に係るＴＦＴ基板の平面視における主な構成の配置及び画素電極の端部領域の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明について、図面を参照しながら実施の形態とともに詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全ての図面において、同一機能を有するものは、同一符号を付して、その繰り返しの説明は省略する。
【００２２】
図１から図１２は、本発明に係る液晶表示装置の主要部の概略構成を説明するための模式図である。
【００２３】
図１は、本発明に係る液晶表示パネルの平面構成の一例を示す模式平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線の位置における断面構成の一例を示す模式断面図である。図３は、ＴＦＴ基板の平面構成の一例を示す模式平面図である。図４および図５は、カラーフィルター基板の平面構成の例を示す模式平面図である。図６から図１０は、図３のＶＩ−ＶＩ線及び図４または図５のＶＩ−ＶＩ線の位置における断面構成と高分子構造物の配置方法の一例を示す断面図又は平面図である。図１１Ａ及び図１１Ｂは、電極端部における高分子構造物の配置方法の一例を示す平面図及び断面図である。図１２は、電極端部における高分子構造物の配置方法の一例を示す平面図である。
【００２４】
本明細書では、本発明に係る液晶表示装置の一例として、携帯電話端末等に用いられる小型の液晶表示装置を挙げる。また、本発明は、液晶表示装置のうち、特に、液晶表示パネルの構成に関わるものである。そのため、本明細書では、本発明に係る液晶表示装置のうち、液晶表示パネルの構成及びその製造方法を説明する。
【００２５】
なお、本発明に係る液晶表示パネルの基本的な構成は、従来のものと同様でよい。そのため、本明細書では、本発明に係る液晶表示パネルの特徴部分の構成及びその製造方法を中心に説明し、従来のものと同様の構成及び製造方法でよい点に関する具体的な説明は省略する。また、液晶表示パネルは、アクティブマトリクス型であるとする。
【００２６】
本発明に係る液晶表示パネルは、例えば、図１及び図２に示すように、ＴＦＴ基板１（第一の基板）、カラーフィルター基板２（第二の基板）、液晶層３、シール材４ａ，４ｂ、第一の偏光板５、第二の偏光板６及び高分子構造物７を有する。また、この液晶表示パネルには、一方が画素電極である第一の電極及び第二の電極を有する画素が複数設けられている。すなわち、複数の画素の各々は、液晶層３に電界を印加するための第一の電極及び第二の電極を有し、当該第一の電極及び第二の電極のうち、一方は画素電極である。
【００２７】
ＴＦＴ基板１は、第一の絶縁基板１０１、第一の薄膜積層体１０２及び第一の配向膜１０３を有する。第一の絶縁基板１０１は、例えば、ガラス基板等の透明な絶縁基板である。第一の薄膜積層体１０２は、例えば、走査信号線１０、映像信号線１１、ＴＦＴ素子１２、画素電極８及び複数の絶縁層を含む。第一の配向膜１０３は、例えば、その表面（液晶層３との界面）にラビング処理等の配向処理が施されたポリイミド膜からなる。なお、第一の配向膜１０３は、光配向処理が施されたものとすることもできる。
【００２８】
カラーフィルター基板２は、第二の絶縁基板２０１、第二の薄膜積層体２０２及び第二の配向膜２０３を有する。第二の絶縁基板２０１は、例えば、ガラス基板などの透明な絶縁基板である。第二の薄膜積層体２０２は、例えば、ブラックマトリクス１３、カラーフィルター及び平坦化層を含む。第二の配向膜２０３は、例えば、その表面（液晶層３との界面）にラビング処理等の配向処理が施されたポリイミド膜からなる。なお、第二の配向膜２０３は、光配向処理が施されたものとすることもできる。
【００２９】
液晶表示パネルにおいては、図１及び図２に示すように、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に液晶層３が設けられている。ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とは、表示領域ＤＡを囲む環状のシール材４ａで貼り合わされている。シール材４ａは、液晶層３として用いる液晶組成物を注入する注入口を有し、当該注入口はシール材４ｂで封止されている。すなわち、液晶層３は、シール材４ａ，４ｂにより、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に封入されている。また、図示は省略するが、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間には、例えば、各画素における液晶層３の厚さを均一化するためのスペーサーが設けられている。
【００３０】
また、本発明に係る液晶表示パネルでは、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に、液晶層３やスペーサーの他に、高分子構造物７が設けられている。この高分子構造物７は、隣り合う画素間での配向の影響を防ぐためのものである。すなわち、高分子構造物７は、隣り合う画素のうち一方の画素の液晶の配向による、他方の画素の液晶の配向への影響を低減し又は回避するために設けられている。
【００３１】
そして、この高分子構造物７は、信号線（映像信号線および走査信号線）と画素電極８の間で、液晶層中に形成されている。図２に示す例において、高分子構造物７は、カラーフィルター基板２のブラックマトリクス１３に対応する領域（ブラックマトリクス１３の下方の領域）に設けられている。すなわち、高分子構造物７は、ブラックマトリクスと重なる領域に形成されている。高分子構造物７は、例えば、表示領域ＤＡに含まれる全ての画素境界部に設けられる。なお、図２における寸法Ｐｘは、１つの画素のｘ軸方向の寸法を示す。
【００３２】
以下、各画素の構造や高分子構造物７の形状及び大きさについて、図５から図１２を参照しながら、具体的に説明する。
【００３３】
本発明に係る液晶表示パネルにおける画素の構成の一例として、ＩＰＳモードの一つであるＦＦＳモードの場合の画素の構成を挙げる。ＦＦＳモードの液晶表示パネルは、ＩＰＳモードと同様に、第一の電極及び第二の電極が第一の基板及び第二の基板のうち一方に設けられている。すなわち、図１及び図２に示す例では、画素電極８及び共通電極９が共にＴＦＴ基板１（より具体的には、第一の薄膜積層体１０２）に設けられている。
【００３４】
なお、図３に示すように、液晶表示パネルは、走査信号線１０と、映像信号線１１と、を有している。この走査信号線１０および映像信号線１１の幅はそれぞれＷＧ、ＷＳである。それぞれ隣接する２本の映像信号線１１の距離Ｐｘは、１つの画素が設けられる領域のｘ軸方向の寸法である。隣接する２本の走査信号線１０の距離Ｐｙは、１つの画素が設けられる領域のｙ軸方向の寸法である。なお、図３は、１つの画素ＰＣ及びその近傍の平面視における構成を模式的に示しており、ｘ軸方向の寸法とｙ軸方向の寸法との関係は、実際の液晶表示装置における関係と必ずしも一致しない。
【００３５】
また、液晶表示パネルにおける各画素は、例えば、１本の走査信号線１０と接続しているゲート電極、１本の映像信号線１１と接続している第一のソース・ドレイン電極、及び画素電極８と接続している第二のソース・ドレイン電極を含むＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子１２を有する。
【００３６】
図３に示されるように、各画素において、液晶が駆動する領域は画素電極８及び共通電極９の大きさに依存する。したがって、液晶表示装置における透過率を向上させるためには、これら電極群のサイズを大きくすることが効果的であることが理解される。ただし、すでに述べたように、隣り合う画素の一方の液晶の配向が他方の液晶の配向に与える影響を抑制する工夫が必要である。
【００３７】
図３に示す例において、画素電極８は、複数の櫛歯部８ａを有する櫛歯形状に形成されている。具体的に、画素電極８の複数の櫛歯部８ａは、図３に示すように、映像信号線１１の延びるｙ軸方向を長手方向とする帯状であり、且つ、これらの櫛歯部８ａが走査信号線１０の延びるｘ軸方向に並んでいる。
【００３８】
この場合、画素電極８と共通電極９との間に電位差を与えることにより液晶層３に印加される電界方向１７ａは、主として、図１１Ａに示すように、ｘ軸方向になる。そのため、このような画素を有する液晶表示パネルでは、たとえば、電界無印加時の液晶層３の配向方向１８が、電界方向１７ａ（ｘ軸方向）から角度θだけ傾いた方向になるようにする。なお、この電界無印加時の液晶層３の配向方向１８と電界方向１７ａとのなす角θは、例えば、７０度から８５度程度である。
【００３９】
しかしながら、図１１Ａに示すように、画素電極８の端部を含む領域（端部領域）１６では、電界方向１７ｂがｙ軸方向になる。したがって、この画素電極８の端部領域１６では、いわゆるディスクリネーションが発生し、これが透過率を下げる要因ともなっている。
【００４０】
そこで、本発明に係る液晶表示装置においては、高分子構造物７は、さらに、この画素電極８の端部領域１６に形成することとしてもよい。すなわち、図１１Ａに示す例では、画素電極８の複数の櫛歯部８ａの先端部分に跨る領域に高分子構造物７を形成する。
【００４１】
図１１Ｂは、図１１Ａに示す端部領域１６の断面図である。図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、高分子構造物７は、端部領域１６において、画素電極８の複数の櫛歯部８ａの先端部分に跨るように形成されている。
【００４２】
なお、図４および図５には、図３に示すＴＦＴ基板１に対向するカラーフィルター基板２の主な構成を平面視で示す。図４および図５に示すように、カラーフィルター基板２においては、図３に示す走査信号線１０及び映像信号線１１に対応する位置にブラックマトリクス１３が形成される。すなわち、中央の画素ＰＣの着色層１４と、他の隣り合う画素ＰＬ、ＰＲ、ＰＵ、ＰＤの着色層１４Ｌ、１４Ｒ、１４Ｕ、１４Ｄと、は格子状のブラックマトリクス１３により仕切られている。このブラックマトリクス１３の幅はＷＢである。
【００４３】
図６から図７は、図３のＶＩ−ＶＩ線の位置における断面図である。これら図６から図７は、図４または図５のＶＩ−ＶＩ線の位置における断面図でもある。
【００４４】
図６に示されているように高分子構造物７の位置は、映像信号線１１と画素電極８の間であれば特に限られない。高分子構造物７の幅ＷＰは、ブラックマトリクス１３の幅ＷＢから信号線の幅（映像信号線１１の幅ＷＳもしくは走査信号線１０の幅ＷＧ）の差の範囲内であればよい。すなわち、図６で示されるような高分子構造物７の短辺を横断する断面において、高分子構造物７の幅ＷＰと、ブラックマトリクス１３の幅ＷＢと、信号線の幅（映像信号線１１の幅ＷＳもしくは走査信号線１０の幅ＷＧ）とが、下記式（１）の条件を満たすこととなる。
【００４５】
【数２】
【００４６】
図６では映像信号線１１の左右の高分子構造物７の幅ＷＰがほぼ同じ場合を示している。高分子構造物７の位置は隣り合う画素電極８の間に収まる範囲であれば特に限られない。したがって、高分子構造物７は、縦のブラックマトリクス１３とずれて重なる位置に形成されてもよい。
【００４７】
また、図７に示したように、高分子構造物７は映像信号線１１と画素電極８の間に形成されるが、この図７では映像信号線１１の左右の高分子構造物７の幅ＷＰが非対称な場合を示している。この場合も、高分子構造物７は、縦のブラックマトリクス１３とずれて重なる位置に形成されてもよい。
【００４８】
すなわち図６、７いずれにおいても、高分子構造物７は平面視において映像信号線１１の一部を挟むように映像信号線１１の一部の縁に沿って延伸し、ＴＦＴ基板１及びカラーフィルター基板２の一方の基板から他方の基板に向かって形成される、二つの高分子構造物７が、信号線によって囲まれるいずれかの領域（画素のｘ方向：Ｐｘ）の内側に重なるように備えられている。そして隣り合う二つの高分子構造物７の間には液晶層３が備えられることとなる。
【００４９】
具体的に、図８には、中央の画素ＰＣと画素ＰＣの画素電極の両側（図８におけるｘ方向）で隣り合う画素ＰＬおよびＰＲとを仕切るブラックマトリクス１３の下の映像信号線１１（図示なし）と、画素電極８（図示なし）と、の間にそれぞれ形成された、互いに平行な２本の直線状の高分子構造物７が示されている。高分子構造物７の幅ＷＰがほぼ同じ場合を示している。この場合も、高分子構造物７は、縦（図８におけるｙ方向）のブラックマトリクス１３とずれて重なる位置に形成されてもよい。
【００５０】
すなわち、高分子構造物７は平面視において映像信号線１１の一部を挟むように映像信号線１１の縁に沿って延伸し、ＴＦＴ基板１及びカラーフィルター基板２の一方の基板から他方の基板に向かって形成される、二つの高分子構造物７が、信号線によって囲まれるいずれかの領域（画素のｘ方向：Ｐｘ）の内側に重なるように備えられている。そして隣り合う二つの高分子構造物７の間には液晶層３が備えられることとなる。
【００５１】
そして、図８に示されるように、信号線（映像信号線および走査信号線）によって囲まれる領域は矩形状を有している。そして、高分子構造物７は、矩形状の領域の境界を表す四辺のうちの互いに対向する二つの辺と重ねて形成されることとなる。
【００５２】
また、図９には、中央の画素ＰＣと画素ＰＣの画素電極の両側（図９におけるｘ方向）で隣り合う画素ＰＬおよびＰＲとを仕切るブラックマトリクス１３の下の映像信号線１１（図示なし）と、画素電極８（図示なし）と、の間にそれぞれ形成された、互いに平行な２本の直線状の高分子構造物７が示されている。さらに、中央の画素ＰＣと画素ＰＣの画素電極の上下（図９におけるｙ方向）で隣り合う画素ＰＵおよびＰＤとを仕切るブラックマトリクス１３の下の走査信号線１０（図示なし）と、画素電極８（図示なし）と、の間にそれぞれ形成された、互いに平行な２本の直線状の高分子構造物７が示されている。高分子構造物７の幅ＷＰがほぼ同じ場合を示している。この場合も、高分子構造物７は、縦（図９におけるｙ方向）のブラックマトリクス１３とずれて重なる位置に形成されてもよい。
【００５３】
すなわち、高分子構造物７は平面視において映像信号線１１および走査信号線１０の一部を挟むように映像信号線１１および走査信号線１０の縁に沿って延伸し、ＴＦＴ基板１及びカラーフィルター基板２の一方の基板から他方の基板に向かって形成される、少なくとも二つの高分子構造物７が、信号線によって囲まれるいずれかの領域（画素のｘ方向：Ｐｘ、および画素のｙ方向：Ｐｙ）の内側に重なるように備えられている。そして隣り合う二つの高分子構造物７の間には液晶層３が備えられることとなる。
【００５４】
そして、図９に示されるように、信号線（映像信号線および走査信号線）によって囲まれる領域は矩形状を有している。そして、高分子構造物７は、信号線（映像信号線および走査信号線）によって囲まれる領域の境界を表す四辺と重ねて矩形状に形成されることとなる。
【００５５】
図１０には、中央の画素ＰＣと画素ＰＣの画素電極の両側（図１０におけるｘ方向）で隣り合う画素ＰＬおよびＰＲとを仕切るブラックマトリクス１３の下の映像信号線１１（図示なし）と、画素電極８（図示なし）と、の間にそれぞれ形成された、互いに平行な２本の直線状の高分子構造物７が示されている。ただし、図８とは異なり、高分子構造物７の幅ＷＰが非対称な場合を示している。この場合も、高分子構造物７は、縦（図９におけるｙ方向）のブラックマトリクス１３とずれて重なる位置に形成されてもよい。
【００５６】
すなわち、高分子構造物７は平面視において映像信号線１１の一部を挟むように映像信号線１１の縁に沿って延伸し、ＴＦＴ基板１及びカラーフィルター基板２の一方の基板から他方の基板に向かって形成される、二つの高分子構造物７が、信号線によって囲まれるいずれかの領域（画素のｘ方向：Ｐｘ）に重なるように備えられている。そして隣り合う二つの高分子構造物７の間には液晶層が備えられることとなる。
【００５７】
この場合においては、信号線（映像信号線および走査信号線）によって囲まれる領域は矩形状を有している。そして、高分子構造物７は、矩形状の領域の境界を表す四辺のうちの互いに対向する二つの辺と重ねて形成されることとなる。
【００５８】
図１２は、櫛歯状に形成された画素電極８の複数の櫛歯部８ａが、走査信号線１０に平行な場合の液晶表示装置における高分子構造物７の形成位置を示している。図１２に示す例においても、高分子構造物７は、画素電極８の複数の櫛歯部８ａの先端部分に跨る端部領域１６に形成することができる。画素内の高分子構造物７の形成位置は、画素電極８の端部領域１６を含んでいれば、特に制限されるものではない。
【００５９】
また、液晶層３は、いわゆる高分子安定化の目的で高分子を含有することもできる。すなわち、この場合、液晶層３は、高分子構造物７以外の高分子を含み、当該高分子構造物７の密度は、当該液晶層３に含まれる当該高分子の密度より高いこととなる。液晶層が高分子構造物７の密度より、低分子の高分子をさらに含むことによって、液晶層３中には、高分子安定化のための比較的密度の低い高分子ネットワークが形成されるとともに、一方の基板の特定領域において、上述したような画素間の配向の影響を防止する比較的密度の高い高分子構造物７が形成されることとなる。
【００６０】
本発明において高分子構造物７を形成する方法として、液晶組成物に含有する重合性モノマーを重合させて高分子構造物７を形成する方法が好ましく用いられる。すなわち、この場合、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、第一の基板（ＴＦＴ基板１）と第二の基板（カラーフィルター基板２）との間に液晶層３を封入する工程を含み、当該工程において、当該液晶層３に用いる母体液晶に重合性モノマーを含有させてなる液晶組成物を当該第一の基板と第二の基板との間に封入するとともに、次いで、当該重合性モノマーを重合させて、隣り合う当該画素電極８の間に高分子構造物７を形成する。
【００６１】
液晶層３は、液晶材料と数種類の添加物からなる液晶組成物である。この液晶組成物において、高分子構造物７の形成に用いる重合性モノマーの含有量（液晶層３を構成する液晶組成物の総重量に占める重合性モノマーの割合）は、例えば、２．０重量％以下とすることができ、好ましくは１．５重量％以下とすることができる。
【００６２】
またこのとき、重合性モノマーの含有量は、より好ましくは１．０重量％以下とすることができる。ただし、本発明の効果を得るには０．５重量％以上必要である。そして、液晶表示装置において最終的に形成される高分子構造物７の液晶層３における含有量も同様に、０.５重量％から２．０重量％の範囲となる。
【００６３】
この場合、液晶層３における液晶材料の含有量（液晶層３を構成する液晶組成物の総重量に占める液晶材料の割合）は、例えば、９８．０〜９９．５重量％とすることができる。なお、液晶組成物に含有される液晶材料としては、ネマチック液晶材料を好ましく用いることができる。
【００６４】
液晶層３に含有する重合性モノマーを重合させて高分子構造物７を形成する場合は、当該重合性モノマーを含有する液晶組成物をＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に封入し、次いで、当該封入された液晶組成物中で当該重合性モノマーを重合することにより、当該高分子構造物７を形成する。
【００６５】
ここで、重合性モノマーとしては、例えば、光を照射することで重合する光重合性モノマーを好ましく用いることができる。すなわち、例えば、二つ以上の官能基を有する光重合性モノマーを好ましく用いることができる。具体的には、芳香環を含む主骨格構造の両末端に官能基としてアクリル基又はメタクリル基の一方又は両方を有する誘導体を好ましく用いることができる。
【００６６】
また、高分子構造物７の形成には、例えば、液晶性の重合性モノマーを用いることもできる。この場合、液晶材料は、母体液晶と、液晶性の重合性モノマーと、を含むこととなる。液晶性を示す重合性モノマーを用いることにより、液晶材料を高分子構造物７により安定化する効果を高めることができる。重合性モノマーとしては、これらのうち１種を単独で用いることができ、また、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００６７】
光重合性モノマーを用いる場合、高分子構造物７は、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に封入された液晶組成物に、所定の条件を満たす光を照射し、当該液晶組成物に含有する光重合性モノマーを重合させることにより形成される。
【００６８】
すなわち、まず、ＴＦＴ基板１およびカラーフィルター基板２と、液晶材料及び光重合性モノマーを含有する液晶組成物とを準備する。次いで、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とを貼り合わせるとともに、当該ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に液晶組成物を封入する。
【００６９】
また、光重合性モノマーを重合させる場合は、光重合開始剤を用いることが好ましい。この光重合開始剤としては、液晶組成物に対する光照射に伴って光重合性モノマーの重合を効果的に進行させるものであれば特に限られず、任意の種類のものを適宜選択して用いることができる。すなわち、例えば、紫外線の照射によってフリーラジカルを発生させて、光重合性モノマーのラジカル重合を効果的に促進する光重合開始剤を好ましく用いることができる。
【００７０】
光重合開始剤としては、例えば、９−フルオレノン、１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、ジベンゾスベロン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ベンゾイン、２−ベンゾイル安息香酸、４-ベンゾイル安息香酸、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アセトフェノン、２，２−ジエトキシフェニル-アセトフェノン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、カンファーキノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−クロロベンゾフェノン、２−エチルアントラキノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、４−クロロベンゾフェノン、ベンジル、ベンゾフェノン、メチル−２−ベンゾイル安息香酸エステル、ｐ−アニシルを用いることができる。
【００７１】
貼り合わされた一対の基板１，２間の信号線と画像電極との間に高分子構造物７を形成するには、例えば、紫外線照射装置を用いて、予め定められた形状を有するフォトマスクを介してＴＦＴ基板側から紫外線を露光する手段を用いればよい。フォトマスクの形状が、図４や図５に示されているブラックマトリクス１３の部分だけが光透過するものである場合、本発明の高分子構造物７の形状が得られる。
【００７２】
さらに詳しく述べれば、映像信号線１１および走査信号線１０はＣｒ（クロム）やＡｌ（アルミニウム）等の光を透過しない有色金属によって形成されているため、上記のように図４に示されているブラックマトリクス１３の部分だけが光透過するようなフォトマスクを用いれば、映像信号線１１および走査信号線１０がフォトマスクの役割を果たすため、図９に示されている高分子構造物７が得られる。一方、上記のように図５に示されているブラックマトリクス１３の部分だけが光透過する形状のフォトマスクを用いれば、映像信号線１１がフォトマスクの役割を果たすため、図８または図１０に示されている高分子構造物７が得られることになる。
【００７３】
このように、本発明に係る液晶表示装置の製造方法においては、フォトマスクを使用して紫外線照射することによりＴＦＴ基板１又はカラーフィルター基板２の信号線と画像電極との間に高分子構造物７を形成することができる。特に高い解像度を必要とするフォトマスクを使用しなくても良いともいえる。したがって、本発明によれば、高い透過率を有し、かつ、生産性効率の高い液晶表示装置及びその製造方法を提供することもできる。
【００７４】
また、液晶組成物には、高分子構造物７の形成に加えて、いわゆる高分子安定化の目的で重合性モノマーを添加することもできる。この場合、液晶層３は、高分子構造物７以外に高分子を含み、当該高分子構造物７の密度は、当該液晶層３に含まれる当該高分子の密度より高いこととなる。
【００７５】
すなわち、液晶層３中には、高分子安定化のための比較的密度の低い高分子ネットワークが形成されるとともに、一方の基板の特定領域には、上述したような高分子構造物７が形成されることとなる。
【００７６】
次に、本発明に係る液晶表示パネルの具体的な実施例について説明する。
【実施例１】
【００７７】
実施例１では、ＩＰＳモードの一つであるＦＦＳモードの液晶表示パネルに高分子構造物７を設けるときの具体的な形成方法及び作用効果について説明する。
【００７８】
なお、実施例１では、平面寸法が１００ｍｍ（長片側）×１００ｍｍ（短片側）で、対角寸法が約６インチの液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのガラス基板の厚みは１．１ｍｍであった。また、１つ画素の大きさ（Ｐｙ×Ｐｘ）は６００μｍ×２００μｍとした。この液晶表示パネルにおける第一の絶縁基板１０１および第二の絶縁基板２０１には、それぞれ、表面が研磨された透明なガラス基板を用いた。
【００７９】
そして、一方のガラス基板である第一の絶縁基板１０１上には、図６に示したような走査信号線、映像信号線、ＴＦＴ素子、画素電極、共通電極及び絶縁層を有する第一の薄膜積層体１０２と第一の配向膜１０３とを形成しＴＦＴ基板１とした。走査信号線の幅ＷＧと映像信号線の幅ＷＳは同じく２０μｍとした。共通電極の短辺の幅を１６０μｍ、画素電極の数を４本、そのラインとスペースを２０μｍとし、画素電極全体の幅は１４０μｍとした。
【００８０】
他方のガラス基板である第二の絶縁基板２０１上には、ブラックマトリクス、着色層及び平坦化層を有する第二の薄膜積層体２０２と、第二の配向膜２０３とを形成し、カラーフィルター基板２とした。ブラックマトリクス１３の幅ＷＢを４０μｍとした。
【００８１】
このとき、第一の配向膜１０３及び第二の配向膜２０３を構成する材料としては、ポリイミドを採用した。すなわち、まず、ポリイミド樹脂前駆体を印刷機で塗布して焼成し、膜厚が０．０７〜０．１μｍのポリイミド膜を形成した。
【００８２】
その後、当該ポリイミド膜の表面に、液晶層３に含まれる液晶材料を配向させるための配向処理を施して、第一の配向膜１０３及び第二の配向膜２０３を形成した。配向処理は、ラビングロールとしてレーヨン製バフ布を備えたラビング機を用いて行なった。ラビング角度は、画素電極の櫛歯方向に対して１５度とし、一対の基板１，２の間で平行になるようにした。
【００８３】
ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との接着は、図１に示した環状のシール材４ａを介して行った。すなわち、エポキシ樹脂からなるシール剤の中にポリマビーズを適量混入して複合シール剤を調製し、シールマスクを用いて当該複合シール剤を一方の基板上に印刷することによりシール材４ａを形成した。その後、シール材４ａを構成する複合シール剤の仮硬化を行い、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とを組み合わせた。そして、プレスを用いて当該一対の基板を加圧しつつ、シール材４ａを完全硬化させた。
【００８４】
このとき、ＴＦＴ基板１、カラーフィルター基板２、及びシール材４ａで囲まれた空間（パネル部）には、スペーサーとして球形のポリマビーズを挟持し、液晶組成物を封入した状態でのギャップ（厚さｄ）が４．５μｍとなるように調整した。また、このとき、パネル部に液晶組成物を注入するためにシール材４ａに設けた液晶注入口の幅は、１０ｍｍとした。
【００８５】
一方、液晶層３および高分子構造物７の形成に用いる液晶組成物として、重合性モノマー、重合開始剤、及び液晶材料から構成される液晶組成物Ａを調製した。重合性モノマーとしては、２官能性アクリルモノマーを用いた。重合開始剤としては、液晶に溶解する２，２−ジエトキシフェニル-アセトフェノン（イルガキュア６５１、長瀬産業株式会社）を使用した。液晶材料としては、フッ素系ネマチック液晶組成物を使用した。なお、この液晶組成物Ａにおける重合性モノマー、重合開始剤、及び液晶材料の重量比率は、それぞれ、０.５重量％、０.０５重量％、及び９９.４５重量％であった。
【００８６】
次に、ＴＦＴ基板１、カラーフィルター基板２、及びシール材４ａで囲まれた空間に液晶組成物Ａを注入した。すなわち、図示しない密閉可能な容器の中に液晶表示パネルを、その液晶注入口を下方に向けて配置した。また、容器の外部に設けられた上下駆動装置に接続されている液晶皿に液晶組成物Ａを入れた。なお、液晶組成物Ａは液晶皿中で若干盛り上がった状態で保持された。
【００８７】
容器の外部には真空ポンプとピラニ真空計に接続され配管とが設けられた。そして、真空ポンプを作動させ、調整バルブでピラニ真空計をモニタしながら排気量を調整し、真空度が１２０分で５Ｐａになるまで排気して容器内を減圧した。
【００８８】
次いで、上下駆動装置を作動させて液晶注入口を液晶組成物Ａに浸漬した。その後、調整バルブを閉じ、リーク配管の調整バルブを開けて、容器内に窒素又は空気を導入して、ＴＦＴ基板１、カラーフィルター基板２、及びシール材４ａで囲まれた空間に液晶組成物Ａを注入した。注入が終了した後、液晶注入口を紫外線硬化剤（アクリル性樹脂）でなるシール材４ｂで封止した。
【００８９】
その後、図４に示されるブラックマトリクス１３の部分だけが光透過する形状のフォトマスクを使用してＴＦＴ基板１側から紫外線を照射することにより、液晶組成物中において重合性モノマーを重合させる高分子構造物形成工程を実施した。図４に示されるブラックマトリクス１３の部分だけが紫外線透過する形状のフォトマスクに透過させる紫外線照射光量は３６５ｎｍにおいて合計１５Ｊであり、数回に分けて重合操作を実施した。こうして、液晶組成物Ａを用いて形成された液晶層３と高分子構造物７を有する液晶表示パネルを製造した。
【００９０】
なお、比較パネルを三つ準備した。比較パネルＡにおいては、電極構成のみ変更し、その他の構成は変えなかった。この比較パネルＡの電極構成は次のようにした。すなわち、共通電極の短辺の幅を１２０μｍ、画素電極の数を３本、そのラインとスペースを２０μｍとし、画素電極全体の幅は１００μｍとした。
【００９１】
比較パネルＢについては、紫外線照射条件とラビング角度のみ変更し、その他の構成は変えなかった。比較パネルＢでは、紫外線を照射せず、またラビング角度は画素電極の櫛歯方向に対して６０度とし、一対の基板１，２の間で平行になるようにした。
【００９２】
比較パネルＣについては、紫外線照射条件のみ変更し、その他の構成は変えなかった。比較パネルＣでは、紫外線を照射する工程を実施しなかった。
【００９３】
そして、このようにして製造された液晶表示パネル及び比較パネルにおける透過率を評価した。透過率は、入射光と出射光との比率により評価した。本実施例では、比較パネルＢにおいて最大の透過率を与える液晶配向が実現されていたため、当該比較パネルＢを１００％として、本実施例の液晶表示パネル及び比較パネルの透過率を算出した。
【００９４】
その結果、液晶表示パネルの透過率は６５％、比較パネルＡの透過率は５５％であった。したがって、本実施例の液晶表示パネルの透過率は比較パネルよりも１０％向上した。また、本実施例においては、液晶表示パネルの青色画素のみ駆動させたが、赤色や緑色の画素の色漏れはなく、隣り合う画素間での液晶配向の影響は見られなかった。これに対し、比較パネルＣにおいて青色画素のみ駆動したところ、赤色や緑色の画素の色漏れが観察された。したがって、比較パネルＣでは隣り合う画素間で液晶配向の影響が生じていることが確認された。
【００９５】
次に、液晶表示パネルを分解した後、当該液晶表示パネル中の液晶組成物Ａをベンゼンで洗い流した。その後、液晶表示パネル中にベンゼンを入れた状態で０℃に冷却してフリーズドライ法によりベンゼンを除去した。そして、このベンゼンを除去した後の液晶表示パネルの断面を電子顕微鏡で観測した。
【００９６】
その結果、図６に示したように、カラーフィルター基板２の映像信号線１１と画素電極８との間であって、ブラックマトリクス１３の下において、当該ブラックマトリクス１３と重なる位置に高分子構造物７が観察された。また、パネル表面においては図９に示したような形状の高分子構造物７を観察することができた。したがって、この高分子構造物７の存在により、液晶表示パネルの駆動時における、隣り合う画素間の液晶配向の影響が消失したと考えられた。
【００９７】
また、図６に示されるように、各画素同士が高分子構造物７、液晶層３、高分子構造物７という組成の異なる３つの層によって仕切られることによって、例えば隣り合う画素からの光は、層間の界面によって反射されることとなる。これによって各画素における、隣り合う画素からの光の影響が抑制されることとなり、隣り合う画素間での色漏れは低減することとなる。
【００９８】
なお、本実施例では、ＩＰＳモードの一つであるＦＦＳモードの液晶表示パネルにおいて、その効果を明らかにしたが、液晶表示装置における液晶層の動作モードとしては、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＶＡモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモードにおいても同様の効果が得られることも明らかである。
【００９９】
また、本実施例では、ブラックマトリクスの付与されたカラーフィルター基板を使用しているが、ブラックマトリクスがないカラーフィルター基板を用いても同様の効果が得られることも明らかである。
【０１００】
また、画素電極８と共通電極９とは液晶の構成においてそれぞれ逆の配置となってもよい。この場合、共通電極９と信号線との間に高分子構造物７が備えられることとなる。
【実施例２】
【０１０１】
実施例２では、紫外線照射工程においてフォトマスクを変更した以外、実施例１と同様の方法で液晶パネルを製造した。本実施例では、図５に示されるブラックマトリクス１３の部分だけが光透過する形状のフォトマスクを使用した。すなわち、映像信号線１１と画素電極８の間に高分子構造物７を形成するようなフォトマスクを使用している。本実施例２では、このフォトマスク以外は、実施例１と同様の方法を用いたため、液晶表示パネルの製造手順に関する説明を省略する。
【０１０２】
このようにして製造された液晶表示パネル及び比較パネルにおける透過率を評価した。その結果、液晶表示パネルの透過率は、比較パネルよりも１０％以上向上した。また、液晶表示パネルの青色画素のみ駆動したが、赤色や緑色の画素の色漏れもなく、隣り合う画素間の液晶配向の影響は見られなかった。
【０１０３】
次に、液晶表示パネルを分解した後、当該液晶表示パネル中の液晶組成物Ａをベンゼンで洗い流した。その後、液晶表示パネル中にベンゼンを入れた状態で０℃に冷却してフリーズドライ法によりベンゼンを除去した。そして、このベンゼンを除去した後の液晶表示パネルの断面を電子顕微鏡で観測した。
【０１０４】
その結果、図６に示したように、カラーフィルター基板２の映像信号線１１と画素電極８との間であって、ブラックマトリクス１３の下において、当該ブラックマトリクス１３と重なる位置に高分子構造物７が観察された。また、パネル表面においては図８に示したような形状の高分子構造物７を観察することができた。したがって、この高分子構造物７の存在により、液晶表示パネルの駆動時における、隣り合う画素間の液晶配向の影響が消失したと考えられた。
【実施例３】
【０１０５】
実施例３では、実施例１おける液晶組成物Ａの構成と紫外線照射条件を変更した以外、実施例１と同様の方法で液晶パネルを製造した。
【０１０６】
本実施例の液晶組成物Ａにおける重合性モノマー、重合開始剤、及び液晶材料の重量比率は、それぞれ、１.２重量％、０.１重量％、及び９８.７重量％であった。
【０１０７】
本実施例では、図４に示されるブラックマトリクス１３の部分だけが光透過する形状のフォトマスクを使用してＴＦＴ基板１側から紫外線を照射し、液晶組成物中において重合性モノマーを重合させる高分子構造物形成工程を実施したあとに、フォトマスクを使用せずにＴＦＴ基板１側から紫外線を全面照射する高分子安定化工程を実施し、画素中に高分子構造物と比較して低密度の高分子を形成させている。実施例１と同様のフォトマスクを使用し、このフォトマスク使用時の紫外線照射光量は３６５ｎｍにおいて合計１５Ｊであり、数回に分けて重合操作を実施した。この後、フォトマスクなしで紫外線を全面照射する際の紫外線照射光量は３６５ｎｍにおいて合計３Ｊであり、１回照射だけで全面照射操作を実施した。こうして、液晶組成物Ａを用いて形成された液晶層３と高分子構造物７を有する液晶表示パネルを製造した。
【０１０８】
本実施例３では、これらの液晶組成物Ａの構成と紫外線照射条件の変更以外は、実施例１と同様の方法を使用したため、液晶表示パネルの製造手順に関する説明を省略する。
【０１０９】
このようにして製造された液晶表示パネル及び比較パネルにおける透過率を評価した。その結果、液晶表示パネルの透過率は、比較パネルよりも１０％以上向上した。また、液晶表示パネルの青色画素のみ駆動したが、赤色や緑色の画素の色漏れもなく、隣り合う画素間における液晶配向の影響は見られなかった。また、応答時間は比較パネルＣと比較して１０％以上、短縮された。
【０１１０】
次に、液晶表示パネルを分解した後、当該液晶表示パネル中の液晶組成物Ａをベンゼンで洗い流した。その後、液晶表示パネル中にベンゼンを入れた状態で０℃に冷却してフリーズドライ法によりベンゼンを除去した。そして、このベンゼンを除去した後の液晶表示パネルの断面を電子顕微鏡で観測した。
【０１１１】
その結果、図６に示したように、カラーフィルター基板２の映像信号線１１と画素電極８との間であって、ブラックマトリクス１３の下において、当該ブラックマトリクス１３と重なる位置に高分子構造物７が観察された。また、平面視においては図９に示したような、信号線によって囲まれる領域の境界を表す四辺と重ねて形成される矩形状の高分子構造物７を観察することができた。したがって、この高分子構造物７の存在により、液晶表示パネルの駆動時における、隣り合う画素間の液晶配向の影響が消失したと考えられた。さらに、画素中にも低密度の高分子が観測された。ただし、映像信号線１１と画素電極８との間に観測される高分子構造物７のように密な構造のものではなく、かなり分散して観察された。このとき密度によっては、基板面に厚膜状のものとして観察された。したがって、この画素部分の低密度の高分子の存在により、液晶表示パネルの駆動時における応答時間が短縮したと考えられた。
【０１１２】
以上、本発明を、上述の実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
【０１１３】
また、真空封入ではなく、ＯＤＦ（滴下封入）によって液晶組成物を封入することにより液晶層３を形成した場合であっても、同様に、透過率に優れ、かつ、信頼性にも優れた液晶表示パネル（液晶表示装置）を提供することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１ ＴＦＴ基板、１０１ 第一の絶縁基板、１０２ 第一の薄膜積層体、１０３ 第一の配向膜、２ カラーフィルター基板、２０１ 第二の絶縁基板、２０２ 第二の薄膜積層体、２０３ 第二の配向膜、３ 液晶層、４ａ，４ｂ シール材、５ 第一の偏光板、６ 第二の偏光板、７ 高分子構造物、８、８Ｕ、８Ｄ 画素電極、８ａ 櫛歯部、９ 共通電極、１０ 走査信号線、１１ 映像信号線、１２ ＴＦＴ素子、１３ ブラックマトリクス、１４、１４Ｌ、１４Ｒ、１４Ｕ、１４Ｄ 着色層、１６ 端部領域、１７ａ，１７ｂ 電界方向、１８ プレチルト方向、ＰＣ、ＰＬ、ＰＲ、ＰＵ、ＰＤ 画素。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、一対の基板の間に液晶層を設けた液晶表示パネルを有する表示装置であり、例えば、液晶テレビ、パーソナルコンピュータ向けの液晶ディスプレイ、携帯電話端末の液晶ディスプレイ等として広く用いられている。
【０００３】
この種の液晶表示装置は、液晶表示パネルの表示領域が複数の画素の集合でなり、当該複数の画素（ドット）により文字、数字、図、絵等の画像や映像を表示する表示装置である。このような表示方法は、一般に、ドットマトリクス方式と呼ばれている。
【０００４】
ドットマトリクス方式は、画素の駆動方式により、単純マトリクス型（パッシブマトリクス型と呼ぶこともある）と、アクティブマトリクス型と、に分類される。単純マトリクス型は、各基板に形成した画素形成用の電極に選択的に電圧を印加して所定の画素を駆動する型式である。一方、アクティブマトリクス型は、一方の基板に画素選択用のアクティブ素子（スイッチング素子と呼ぶこともある）を形成し、このアクティブ素子のオン／オフにより所定の画素を駆動する型式である。特に、後者のアクティブマトリクス型は、コントラスト性能や高速表示性能等の優れた性能を備えることから、液晶表示装置における画素の駆動方式の主流になっている。
【０００５】
また、この種の液晶表示装置における液晶層の動作モードとしては、例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、およびＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード等がある。
【０００６】
特に、液晶テレビ等の大型の液晶表示装置では、高コントラスト、高視野角性が求められており、これに向けて、ＩＰＳモード及びＦＦＳモード等が開発されてきている。これらのニーズは携帯電話等の小型の液晶表示装置でも要求されており、ＩＰＳモード及びＦＦＳモードの製品展開が加速されている。
【０００７】
また、近年の携帯電話端末やカーナビゲーションシステムには、例えば、テレビ放送の視聴や動画を再生する機能が搭載されたものも多く、これらの携帯型電子機器に用いられる小型の液晶表示装置でも、長時間使用のために省電力化が新たなニーズとして求められている。
【０００８】
なお、特許文献１には、複数の画素スイッチング素子及び複数の画素電極を備える第一の基板と、対向電極が形成された第二の基板と、を有し、当該第一の基板と当該第二の基板との間には、隣接し合う画素の境界部分にポリマーネットワークが形成されている液晶装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２０９０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、ＩＰＳモード及びＦＦＳモードの液晶表示装置において省電力化を達成するためには画素の透過率向上が必要となる。画素の透過率向上のためには、例えば、画素電極それ自身のサイズを大きくすることが効果的である。しかしながら、画素電極のサイズを大きくすると、隣接する画素のうち一方の画素の液晶の配向が他方の画素の液晶の配向にも影響を及ぼすため、当該画素電極のサイズを大きくするには限界があった。
【００１１】
また、画素の透過率向上のためのもう一つの方法として、ディスクリネーション抑制がある。しかしながら、ディスクリネーションを十分に回避する方法はないのが実情であった。
【００１２】
本発明の目的は、高い透過率を有す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。本発明の新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明における液晶表示装置は、第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板との間に封入された液晶層と、を有し、一方が画素電極である第一の電極及び第二の電極を有する画素が複数設けられた液晶表示装置であって、画素のそれぞれは信号線によって囲まれる領域内に設けられ、隣り合う前記画素の間には前記信号線の一部が形成されており、前記液晶層内に二つの高分子構造物が形成され、前記二つの高分子構造物の間には液晶層が備えられ、平面視において、前記二つの高分子構造物は、前記信号線の一部を挟み、平面視において、前記二つの高分子構造物のそれぞれは、前記信号線の一部に沿って延伸し、前記二つの高分子構造物のそれぞれは、前記第一の基板及び前記第二の基板の一方の基板から他方の基板に向かって形成され、前記二つの高分子構造物のそれぞれは、いずれかの前記領域に重なるように備えられていることを特徴とする液晶表示装置である。
【００１４】
また、本発明における液晶表示装置は、前記第一の基板及び前記第二の基板のうち、一方の基板に前記第一の電極及び第二の電極が形成されていることとしてもよい。また、前記第一の基板及び第二の基板のうち、一方の基板にカラーフィルターが形成されていることとしてもよい。また、前記第一の基板及び第二の基板のうち、一方の基板にブラックマトリクスが形成されていることとしてもよい。また、前記高分子構造物は、平面視においてブラックマトリクスと重なる領域に形成されていることとしてもよい。また、前記高分子構造物は、平面視において走査信号線及び映像信号線の一方又は両方とブラックマトリクスが重なる領域以外に形成されていることとしてもよい。また、前記高分子構造物の短辺を横断する断面において、前記高分子構造物の幅ＷＰと、前記ブラックマトリクスの幅ＷＢと、前記映像信号線の幅ＷＳまたは前記走査信号線の幅ＷＧとが、下記式（１）の条件を満たすこととしてもよい。
【００１５】
【数１】
【００１６】
また、前記高分子構造物は、平面視において前記画素電極の端部を含む領域に、さらに形成されていることとしてもよい。また、前記液晶層は、前記高分子構造物の密度より、低密度の高分子をさらに含むこととしてもよい。また、前記領域は、平面視において矩形状を有し、前記高分子構造物は、前記領域の境界を表す四辺と重ねて形成されていることとしてもよい。また、前記領域は、平面視において矩形状を有し、前記高分子構造物は、前記領域の境界を表す四辺のうちの互いに対向する二つの辺と重ねて形成されていることとしてもよい。また、前記高分子構造物は、前記液晶層において重合性モノマーを重合して形成されたこととしてもよい。また、前記高分子構造物は、前記液晶層において光重合開始剤の存在下で前記重合性モノマーを重合して形成されたこととしてもよい。
【００１７】
また、本発明にかかる液晶表示装置の製造方法は、第一の基板と第二の基板との間に封入された液晶層を有し、一方が画素電極である第一の電極及び第二の電極を有する複数の画素が設けられ、前記第一の電極及び前記第二の電極が前記第一の基板及び前記第二の基板の相対する面上のいずれか一方の面上に設けられ、隣り合う前記画素電極の間に信号線が形成された液晶表示装置の製造方法であって、前記液晶層に用いる母体液晶及び重合性モノマーを含有する液晶組成物を前記第一の基板と前記第二の基板との間に封入する工程と、前記重合性モノマーを重合させて、前記信号線と前記画素電極との間で、かつ前記液晶層中に高分子構造物を形成する高分子構造物形成工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法である。
【００１８】
また、前記高分子構造物形成工程は、前記第一の基板及び前記第二の基板のいずれか一方の前記信号線が形成された基板の、前記液晶層と接しない一方の面側から光を照射することによって前記重合性モノマーを重合させることとしてもよい。また、前記液晶組成物は、前記重合開始剤を含むこととしてもよい。また、前記重合開始剤は、光重合開始剤であることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、高い透過率を有する液晶表示装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る液晶表示パネルの平面視における主な構成の一例を示す説明図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の位置における液晶表示パネルの断面の一例を示す説明である。
【図３】本発明に係るＴＦＴ基板の平面視における主な構成の一例について、その配置を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明に係るカラーフィルター基板の平面視における主な構成の一例について、その配置を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明に係るカラーフィルター基板の平面視における主な構成のその他の例について、その配置を模式的に示す説明図である。
【図６】図３及び図４のＶＩ−ＶＩ線の位置における液晶表示パネルの断面と高分子構造物の配置の一例を示す説明図である。
【図７】図３及び図４のＶＩ−ＶＩ線の位置における液晶表示パネルの断面と高分子構造物の配置の他の例を示す説明図である。
【図８】ブラックマトリクス領域に形成された高分子構造物の配置の一例を平面視にて示す説明図である。
【図９】ブラックマトリクス領域に形成された高分子構造物の配置のその他の例を平面視にて示す説明図である。
【図１０】ブラックマトリクス領域に形成された高分子構造物の配置のその他の例を平面視にて示す説明図である。
【図１１Ａ】図３の破線ＸＩで囲まれた画素電極の端部領域における高分子構造物の配置の一例を拡大して示す説明図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに示す画素電極の端部領域で切断した液晶表示パネルの断面と高分子構造物の配置の一例を示す説明図である。
【図１２】本発明に係るＴＦＴ基板の平面視における主な構成の配置及び画素電極の端部領域の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明について、図面を参照しながら実施の形態とともに詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全ての図面において、同一機能を有するものは、同一符号を付して、その繰り返しの説明は省略する。
【００２２】
図１から図１２は、本発明に係る液晶表示装置の主要部の概略構成を説明するための模式図である。
【００２３】
図１は、本発明に係る液晶表示パネルの平面構成の一例を示す模式平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線の位置における断面構成の一例を示す模式断面図である。図３は、ＴＦＴ基板の平面構成の一例を示す模式平面図である。図４および図５は、カラーフィルター基板の平面構成の例を示す模式平面図である。図６から図１０は、図３のＶＩ−ＶＩ線及び図４または図５のＶＩ−ＶＩ線の位置における断面構成と高分子構造物の配置方法の一例を示す断面図又は平面図である。図１１Ａ及び図１１Ｂは、電極端部における高分子構造物の配置方法の一例を示す平面図及び断面図である。図１２は、電極端部における高分子構造物の配置方法の一例を示す平面図である。
【００２４】
本明細書では、本発明に係る液晶表示装置の一例として、携帯電話端末等に用いられる小型の液晶表示装置を挙げる。また、本発明は、液晶表示装置のうち、特に、液晶表示パネルの構成に関わるものである。そのため、本明細書では、本発明に係る液晶表示装置のうち、液晶表示パネルの構成及びその製造方法を説明する。
【００２５】
なお、本発明に係る液晶表示パネルの基本的な構成は、従来のものと同様でよい。そのため、本明細書では、本発明に係る液晶表示パネルの特徴部分の構成及びその製造方法を中心に説明し、従来のものと同様の構成及び製造方法でよい点に関する具体的な説明は省略する。また、液晶表示パネルは、アクティブマトリクス型であるとする。
【００２６】
本発明に係る液晶表示パネルは、例えば、図１及び図２に示すように、ＴＦＴ基板１（第一の基板）、カラーフィルター基板２（第二の基板）、液晶層３、シール材４ａ，４ｂ、第一の偏光板５、第二の偏光板６及び高分子構造物７を有する。また、この液晶表示パネルには、一方が画素電極である第一の電極及び第二の電極を有する画素が複数設けられている。すなわち、複数の画素の各々は、液晶層３に電界を印加するための第一の電極及び第二の電極を有し、当該第一の電極及び第二の電極のうち、一方は画素電極である。
【００２７】
ＴＦＴ基板１は、第一の絶縁基板１０１、第一の薄膜積層体１０２及び第一の配向膜１０３を有する。第一の絶縁基板１０１は、例えば、ガラス基板等の透明な絶縁基板である。第一の薄膜積層体１０２は、例えば、走査信号線１０、映像信号線１１、ＴＦＴ素子１２、画素電極８及び複数の絶縁層を含む。第一の配向膜１０３は、例えば、その表面（液晶層３との界面）にラビング処理等の配向処理が施されたポリイミド膜からなる。なお、第一の配向膜１０３は、光配向処理が施されたものとすることもできる。
【００２８】
カラーフィルター基板２は、第二の絶縁基板２０１、第二の薄膜積層体２０２及び第二の配向膜２０３を有する。第二の絶縁基板２０１は、例えば、ガラス基板などの透明な絶縁基板である。第二の薄膜積層体２０２は、例えば、ブラックマトリクス１３、カラーフィルター及び平坦化層を含む。第二の配向膜２０３は、例えば、その表面（液晶層３との界面）にラビング処理等の配向処理が施されたポリイミド膜からなる。なお、第二の配向膜２０３は、光配向処理が施されたものとすることもできる。
【００２９】
液晶表示パネルにおいては、図１及び図２に示すように、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に液晶層３が設けられている。ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とは、表示領域ＤＡを囲む環状のシール材４ａで貼り合わされている。シール材４ａは、液晶層３として用いる液晶組成物を注入する注入口を有し、当該注入口はシール材４ｂで封止されている。すなわち、液晶層３は、シール材４ａ，４ｂにより、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に封入されている。また、図示は省略するが、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間には、例えば、各画素における液晶層３の厚さを均一化するためのスペーサーが設けられている。
【００３０】
また、本発明に係る液晶表示パネルでは、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に、液晶層３やスペーサーの他に、高分子構造物７が設けられている。この高分子構造物７は、隣り合う画素間での配向の影響を防ぐためのものである。すなわち、高分子構造物７は、隣り合う画素のうち一方の画素の液晶の配向による、他方の画素の液晶の配向への影響を低減し又は回避するために設けられている。
【００３１】
そして、この高分子構造物７は、信号線（映像信号線および走査信号線）と画素電極８の間で、液晶層中に形成されている。図２に示す例において、高分子構造物７は、カラーフィルター基板２のブラックマトリクス１３に対応する領域（ブラックマトリクス１３の下方の領域）に設けられている。すなわち、高分子構造物７は、ブラックマトリクスと重なる領域に形成されている。高分子構造物７は、例えば、表示領域ＤＡに含まれる全ての画素境界部に設けられる。なお、図２における寸法Ｐｘは、１つの画素のｘ軸方向の寸法を示す。
【００３２】
以下、各画素の構造や高分子構造物７の形状及び大きさについて、図５から図１２を参照しながら、具体的に説明する。
【００３３】
本発明に係る液晶表示パネルにおける画素の構成の一例として、ＩＰＳモードの一つであるＦＦＳモードの場合の画素の構成を挙げる。ＦＦＳモードの液晶表示パネルは、ＩＰＳモードと同様に、第一の電極及び第二の電極が第一の基板及び第二の基板のうち一方に設けられている。すなわち、図１及び図２に示す例では、画素電極８及び共通電極９が共にＴＦＴ基板１（より具体的には、第一の薄膜積層体１０２）に設けられている。
【００３４】
なお、図３に示すように、液晶表示パネルは、走査信号線１０と、映像信号線１１と、を有している。この走査信号線１０および映像信号線１１の幅はそれぞれＷＧ、ＷＳである。それぞれ隣接する２本の映像信号線１１の距離Ｐｘは、１つの画素が設けられる領域のｘ軸方向の寸法である。隣接する２本の走査信号線１０の距離Ｐｙは、１つの画素が設けられる領域のｙ軸方向の寸法である。なお、図３は、１つの画素ＰＣ及びその近傍の平面視における構成を模式的に示しており、ｘ軸方向の寸法とｙ軸方向の寸法との関係は、実際の液晶表示装置における関係と必ずしも一致しない。
【００３５】
また、液晶表示パネルにおける各画素は、例えば、１本の走査信号線１０と接続しているゲート電極、１本の映像信号線１１と接続している第一のソース・ドレイン電極、及び画素電極８と接続している第二のソース・ドレイン電極を含むＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子１２を有する。
【００３６】
図３に示されるように、各画素において、液晶が駆動する領域は画素電極８及び共通電極９の大きさに依存する。したがって、液晶表示装置における透過率を向上させるためには、これら電極群のサイズを大きくすることが効果的であることが理解される。ただし、すでに述べたように、隣り合う画素の一方の液晶の配向が他方の液晶の配向に与える影響を抑制する工夫が必要である。
【００３７】
図３に示す例において、画素電極８は、複数の櫛歯部８ａを有する櫛歯形状に形成されている。具体的に、画素電極８の複数の櫛歯部８ａは、図３に示すように、映像信号線１１の延びるｙ軸方向を長手方向とする帯状であり、且つ、これらの櫛歯部８ａが走査信号線１０の延びるｘ軸方向に並んでいる。
【００３８】
この場合、画素電極８と共通電極９との間に電位差を与えることにより液晶層３に印加される電界方向１７ａは、主として、図１１Ａに示すように、ｘ軸方向になる。そのため、このような画素を有する液晶表示パネルでは、たとえば、電界無印加時の液晶層３の配向方向１８が、電界方向１７ａ（ｘ軸方向）から角度θだけ傾いた方向になるようにする。なお、この電界無印加時の液晶層３の配向方向１８と電界方向１７ａとのなす角θは、例えば、７０度から８５度程度である。
【００３９】
しかしながら、図１１Ａに示すように、画素電極８の端部を含む領域（端部領域）１６では、電界方向１７ｂがｙ軸方向になる。したがって、この画素電極８の端部領域１６では、いわゆるディスクリネーションが発生し、これが透過率を下げる要因ともなっている。
【００４０】
そこで、本発明に係る液晶表示装置においては、高分子構造物７は、さらに、この画素電極８の端部領域１６に形成することとしてもよい。すなわち、図１１Ａに示す例では、画素電極８の複数の櫛歯部８ａの先端部分に跨る領域に高分子構造物７を形成する。
【００４１】
図１１Ｂは、図１１Ａに示す端部領域１６の断面図である。図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、高分子構造物７は、端部領域１６において、画素電極８の複数の櫛歯部８ａの先端部分に跨るように形成されている。
【００４２】
なお、図４および図５には、図３に示すＴＦＴ基板１に対向するカラーフィルター基板２の主な構成を平面視で示す。図４および図５に示すように、カラーフィルター基板２においては、図３に示す走査信号線１０及び映像信号線１１に対応する位置にブラックマトリクス１３が形成される。すなわち、中央の画素ＰＣの着色層１４と、他の隣り合う画素ＰＬ、ＰＲ、ＰＵ、ＰＤの着色層１４Ｌ、１４Ｒ、１４Ｕ、１４Ｄと、は格子状のブラックマトリクス１３により仕切られている。このブラックマトリクス１３の幅はＷＢである。
【００４３】
図６から図７は、図３のＶＩ−ＶＩ線の位置における断面図である。これら図６から図７は、図４または図５のＶＩ−ＶＩ線の位置における断面図でもある。
【００４４】
図６に示されているように高分子構造物７の位置は、映像信号線１１と画素電極８の間であれば特に限られない。高分子構造物７の幅ＷＰは、ブラックマトリクス１３の幅ＷＢから信号線の幅（映像信号線１１の幅ＷＳもしくは走査信号線１０の幅ＷＧ）の差の範囲内であればよい。すなわち、図６で示されるような高分子構造物７の短辺を横断する断面において、高分子構造物７の幅ＷＰと、ブラックマトリクス１３の幅ＷＢと、信号線の幅（映像信号線１１の幅ＷＳもしくは走査信号線１０の幅ＷＧ）とが、下記式（１）の条件を満たすこととなる。
【００４５】
【数２】
【００４６】
図６では映像信号線１１の左右の高分子構造物７の幅ＷＰがほぼ同じ場合を示している。高分子構造物７の位置は隣り合う画素電極８の間に収まる範囲であれば特に限られない。したがって、高分子構造物７は、縦のブラックマトリクス１３とずれて重なる位置に形成されてもよい。
【００４７】
また、図７に示したように、高分子構造物７は映像信号線１１と画素電極８の間に形成されるが、この図７では映像信号線１１の左右の高分子構造物７の幅ＷＰが非対称な場合を示している。この場合も、高分子構造物７は、縦のブラックマトリクス１３とずれて重なる位置に形成されてもよい。
【００４８】
すなわち図６、７いずれにおいても、高分子構造物７は平面視において映像信号線１１の一部を挟むように映像信号線１１の一部の縁に沿って延伸し、ＴＦＴ基板１及びカラーフィルター基板２の一方の基板から他方の基板に向かって形成される、二つの高分子構造物７が、信号線によって囲まれるいずれかの領域（画素のｘ方向：Ｐｘ）の内側に重なるように備えられている。そして隣り合う二つの高分子構造物７の間には液晶層３が備えられることとなる。
【００４９】
具体的に、図８には、中央の画素ＰＣと画素ＰＣの画素電極の両側（図８におけるｘ方向）で隣り合う画素ＰＬおよびＰＲとを仕切るブラックマトリクス１３の下の映像信号線１１（図示なし）と、画素電極８（図示なし）と、の間にそれぞれ形成された、互いに平行な２本の直線状の高分子構造物７が示されている。高分子構造物７の幅ＷＰがほぼ同じ場合を示している。この場合も、高分子構造物７は、縦（図８におけるｙ方向）のブラックマトリクス１３とずれて重なる位置に形成されてもよい。
【００５０】
すなわち、高分子構造物７は平面視において映像信号線１１の一部を挟むように映像信号線１１の縁に沿って延伸し、ＴＦＴ基板１及びカラーフィルター基板２の一方の基板から他方の基板に向かって形成される、二つの高分子構造物７が、信号線によって囲まれるいずれかの領域（画素のｘ方向：Ｐｘ）の内側に重なるように備えられている。そして隣り合う二つの高分子構造物７の間には液晶層３が備えられることとなる。
【００５１】
そして、図８に示されるように、信号線（映像信号線および走査信号線）によって囲まれる領域は矩形状を有している。そして、高分子構造物７は、矩形状の領域の境界を表す四辺のうちの互いに対向する二つの辺と重ねて形成されることとなる。
【００５２】
また、図９には、中央の画素ＰＣと画素ＰＣの画素電極の両側（図９におけるｘ方向）で隣り合う画素ＰＬおよびＰＲとを仕切るブラックマトリクス１３の下の映像信号線１１（図示なし）と、画素電極８（図示なし）と、の間にそれぞれ形成された、互いに平行な２本の直線状の高分子構造物７が示されている。さらに、中央の画素ＰＣと画素ＰＣの画素電極の上下（図９におけるｙ方向）で隣り合う画素ＰＵおよびＰＤとを仕切るブラックマトリクス１３の下の走査信号線１０（図示なし）と、画素電極８（図示なし）と、の間にそれぞれ形成された、互いに平行な２本の直線状の高分子構造物７が示されている。高分子構造物７の幅ＷＰがほぼ同じ場合を示している。この場合も、高分子構造物７は、縦（図９におけるｙ方向）のブラックマトリクス１３とずれて重なる位置に形成されてもよい。
【００５３】
すなわち、高分子構造物７は平面視において映像信号線１１および走査信号線１０の一部を挟むように映像信号線１１および走査信号線１０の縁に沿って延伸し、ＴＦＴ基板１及びカラーフィルター基板２の一方の基板から他方の基板に向かって形成される、少なくとも二つの高分子構造物７が、信号線によって囲まれるいずれかの領域（画素のｘ方向：Ｐｘ、および画素のｙ方向：Ｐｙ）の内側に重なるように備えられている。そして隣り合う二つの高分子構造物７の間には液晶層３が備えられることとなる。
【００５４】
そして、図９に示されるように、信号線（映像信号線および走査信号線）によって囲まれる領域は矩形状を有している。そして、高分子構造物７は、信号線（映像信号線および走査信号線）によって囲まれる領域の境界を表す四辺と重ねて矩形状に形成されることとなる。
【００５５】
図１０には、中央の画素ＰＣと画素ＰＣの画素電極の両側（図１０におけるｘ方向）で隣り合う画素ＰＬおよびＰＲとを仕切るブラックマトリクス１３の下の映像信号線１１（図示なし）と、画素電極８（図示なし）と、の間にそれぞれ形成された、互いに平行な２本の直線状の高分子構造物７が示されている。ただし、図８とは異なり、高分子構造物７の幅ＷＰが非対称な場合を示している。この場合も、高分子構造物７は、縦（図９におけるｙ方向）のブラックマトリクス１３とずれて重なる位置に形成されてもよい。
【００５６】
すなわち、高分子構造物７は平面視において映像信号線１１の一部を挟むように映像信号線１１の縁に沿って延伸し、ＴＦＴ基板１及びカラーフィルター基板２の一方の基板から他方の基板に向かって形成される、二つの高分子構造物７が、信号線によって囲まれるいずれかの領域（画素のｘ方向：Ｐｘ）に重なるように備えられている。そして隣り合う二つの高分子構造物７の間には液晶層が備えられることとなる。
【００５７】
この場合においては、信号線（映像信号線および走査信号線）によって囲まれる領域は矩形状を有している。そして、高分子構造物７は、矩形状の領域の境界を表す四辺のうちの互いに対向する二つの辺と重ねて形成されることとなる。
【００５８】
図１２は、櫛歯状に形成された画素電極８の複数の櫛歯部８ａが、走査信号線１０に平行な場合の液晶表示装置における高分子構造物７の形成位置を示している。図１２に示す例においても、高分子構造物７は、画素電極８の複数の櫛歯部８ａの先端部分に跨る端部領域１６に形成することができる。画素内の高分子構造物７の形成位置は、画素電極８の端部領域１６を含んでいれば、特に制限されるものではない。
【００５９】
また、液晶層３は、いわゆる高分子安定化の目的で高分子を含有することもできる。すなわち、この場合、液晶層３は、高分子構造物７以外の高分子を含み、当該高分子構造物７の密度は、当該液晶層３に含まれる当該高分子の密度より高いこととなる。液晶層が高分子構造物７の密度より、低分子の高分子をさらに含むことによって、液晶層３中には、高分子安定化のための比較的密度の低い高分子ネットワークが形成されるとともに、一方の基板の特定領域において、上述したような画素間の配向の影響を防止する比較的密度の高い高分子構造物７が形成されることとなる。
【００６０】
本発明において高分子構造物７を形成する方法として、液晶組成物に含有する重合性モノマーを重合させて高分子構造物７を形成する方法が好ましく用いられる。すなわち、この場合、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、第一の基板（ＴＦＴ基板１）と第二の基板（カラーフィルター基板２）との間に液晶層３を封入する工程を含み、当該工程において、当該液晶層３に用いる母体液晶に重合性モノマーを含有させてなる液晶組成物を当該第一の基板と第二の基板との間に封入するとともに、次いで、当該重合性モノマーを重合させて、隣り合う当該画素電極８の間に高分子構造物７を形成する。
【００６１】
液晶層３は、液晶材料と数種類の添加物からなる液晶組成物である。この液晶組成物において、高分子構造物７の形成に用いる重合性モノマーの含有量（液晶層３を構成する液晶組成物の総重量に占める重合性モノマーの割合）は、例えば、２．０重量％以下とすることができ、好ましくは１．５重量％以下とすることができる。
【００６２】
またこのとき、重合性モノマーの含有量は、より好ましくは１．０重量％以下とすることができる。ただし、本発明の効果を得るには０．５重量％以上必要である。そして、液晶表示装置において最終的に形成される高分子構造物７の液晶層３における含有量も同様に、０.５重量％から２．０重量％の範囲となる。
【００６３】
この場合、液晶層３における液晶材料の含有量（液晶層３を構成する液晶組成物の総重量に占める液晶材料の割合）は、例えば、９８．０〜９９．５重量％とすることができる。なお、液晶組成物に含有される液晶材料としては、ネマチック液晶材料を好ましく用いることができる。
【００６４】
液晶層３に含有する重合性モノマーを重合させて高分子構造物７を形成する場合は、当該重合性モノマーを含有する液晶組成物をＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に封入し、次いで、当該封入された液晶組成物中で当該重合性モノマーを重合することにより、当該高分子構造物７を形成する。
【００６５】
ここで、重合性モノマーとしては、例えば、光を照射することで重合する光重合性モノマーを好ましく用いることができる。すなわち、例えば、二つ以上の官能基を有する光重合性モノマーを好ましく用いることができる。具体的には、芳香環を含む主骨格構造の両末端に官能基としてアクリル基又はメタクリル基の一方又は両方を有する誘導体を好ましく用いることができる。
【００６６】
また、高分子構造物７の形成には、例えば、液晶性の重合性モノマーを用いることもできる。この場合、液晶材料は、母体液晶と、液晶性の重合性モノマーと、を含むこととなる。液晶性を示す重合性モノマーを用いることにより、液晶材料を高分子構造物７により安定化する効果を高めることができる。重合性モノマーとしては、これらのうち１種を単独で用いることができ、また、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００６７】
光重合性モノマーを用いる場合、高分子構造物７は、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に封入された液晶組成物に、所定の条件を満たす光を照射し、当該液晶組成物に含有する光重合性モノマーを重合させることにより形成される。
【００６８】
すなわち、まず、ＴＦＴ基板１およびカラーフィルター基板２と、液晶材料及び光重合性モノマーを含有する液晶組成物とを準備する。次いで、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とを貼り合わせるとともに、当該ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との間に液晶組成物を封入する。
【００６９】
また、光重合性モノマーを重合させる場合は、光重合開始剤を用いることが好ましい。この光重合開始剤としては、液晶組成物に対する光照射に伴って光重合性モノマーの重合を効果的に進行させるものであれば特に限られず、任意の種類のものを適宜選択して用いることができる。すなわち、例えば、紫外線の照射によってフリーラジカルを発生させて、光重合性モノマーのラジカル重合を効果的に促進する光重合開始剤を好ましく用いることができる。
【００７０】
光重合開始剤としては、例えば、９−フルオレノン、１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、ジベンゾスベロン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ベンゾイン、２−ベンゾイル安息香酸、４-ベンゾイル安息香酸、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アセトフェノン、２，２−ジエトキシフェニル-アセトフェノン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、カンファーキノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−クロロベンゾフェノン、２−エチルアントラキノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、４−クロロベンゾフェノン、ベンジル、ベンゾフェノン、メチル−２−ベンゾイル安息香酸エステル、ｐ−アニシルを用いることができる。
【００７１】
貼り合わされた一対の基板１，２間の信号線と画像電極との間に高分子構造物７を形成するには、例えば、紫外線照射装置を用いて、予め定められた形状を有するフォトマスクを介してＴＦＴ基板側から紫外線を露光する手段を用いればよい。フォトマスクの形状が、図４や図５に示されているブラックマトリクス１３の部分だけが光透過するものである場合、本発明の高分子構造物７の形状が得られる。
【００７２】
さらに詳しく述べれば、映像信号線１１および走査信号線１０はＣｒ（クロム）やＡｌ（アルミニウム）等の光を透過しない有色金属によって形成されているため、上記のように図４に示されているブラックマトリクス１３の部分だけが光透過するようなフォトマスクを用いれば、映像信号線１１および走査信号線１０がフォトマスクの役割を果たすため、図９に示されている高分子構造物７が得られる。一方、上記のように図５に示されているブラックマトリクス１３の部分だけが光透過する形状のフォトマスクを用いれば、映像信号線１１がフォトマスクの役割を果たすため、図８または図１０に示されている高分子構造物７が得られることになる。
【００７３】
このように、本発明に係る液晶表示装置の製造方法においては、フォトマスクを使用して紫外線照射することによりＴＦＴ基板１又はカラーフィルター基板２の信号線と画像電極との間に高分子構造物７を形成することができる。特に高い解像度を必要とするフォトマスクを使用しなくても良いともいえる。したがって、本発明によれば、高い透過率を有し、かつ、生産性効率の高い液晶表示装置及びその製造方法を提供することもできる。
【００７４】
また、液晶組成物には、高分子構造物７の形成に加えて、いわゆる高分子安定化の目的で重合性モノマーを添加することもできる。この場合、液晶層３は、高分子構造物７以外に高分子を含み、当該高分子構造物７の密度は、当該液晶層３に含まれる当該高分子の密度より高いこととなる。
【００７５】
すなわち、液晶層３中には、高分子安定化のための比較的密度の低い高分子ネットワークが形成されるとともに、一方の基板の特定領域には、上述したような高分子構造物７が形成されることとなる。
【００７６】
次に、本発明に係る液晶表示パネルの具体的な実施例について説明する。
【実施例１】
【００７７】
実施例１では、ＩＰＳモードの一つであるＦＦＳモードの液晶表示パネルに高分子構造物７を設けるときの具体的な形成方法及び作用効果について説明する。
【００７８】
なお、実施例１では、平面寸法が１００ｍｍ（長片側）×１００ｍｍ（短片側）で、対角寸法が約６インチの液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのガラス基板の厚みは１．１ｍｍであった。また、１つ画素の大きさ（Ｐｙ×Ｐｘ）は６００μｍ×２００μｍとした。この液晶表示パネルにおける第一の絶縁基板１０１および第二の絶縁基板２０１には、それぞれ、表面が研磨された透明なガラス基板を用いた。
【００７９】
そして、一方のガラス基板である第一の絶縁基板１０１上には、図６に示したような走査信号線、映像信号線、ＴＦＴ素子、画素電極、共通電極及び絶縁層を有する第一の薄膜積層体１０２と第一の配向膜１０３とを形成しＴＦＴ基板１とした。走査信号線の幅ＷＧと映像信号線の幅ＷＳは同じく２０μｍとした。共通電極の短辺の幅を１６０μｍ、画素電極の数を４本、そのラインとスペースを２０μｍとし、画素電極全体の幅は１４０μｍとした。
【００８０】
他方のガラス基板である第二の絶縁基板２０１上には、ブラックマトリクス、着色層及び平坦化層を有する第二の薄膜積層体２０２と、第二の配向膜２０３とを形成し、カラーフィルター基板２とした。ブラックマトリクス１３の幅ＷＢを４０μｍとした。
【００８１】
このとき、第一の配向膜１０３及び第二の配向膜２０３を構成する材料としては、ポリイミドを採用した。すなわち、まず、ポリイミド樹脂前駆体を印刷機で塗布して焼成し、膜厚が０．０７〜０．１μｍのポリイミド膜を形成した。
【００８２】
その後、当該ポリイミド膜の表面に、液晶層３に含まれる液晶材料を配向させるための配向処理を施して、第一の配向膜１０３及び第二の配向膜２０３を形成した。配向処理は、ラビングロールとしてレーヨン製バフ布を備えたラビング機を用いて行なった。ラビング角度は、画素電極の櫛歯方向に対して１５度とし、一対の基板１，２の間で平行になるようにした。
【００８３】
ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２との接着は、図１に示した環状のシール材４ａを介して行った。すなわち、エポキシ樹脂からなるシール剤の中にポリマビーズを適量混入して複合シール剤を調製し、シールマスクを用いて当該複合シール剤を一方の基板上に印刷することによりシール材４ａを形成した。その後、シール材４ａを構成する複合シール剤の仮硬化を行い、ＴＦＴ基板１とカラーフィルター基板２とを組み合わせた。そして、プレスを用いて当該一対の基板を加圧しつつ、シール材４ａを完全硬化させた。
【００８４】
このとき、ＴＦＴ基板１、カラーフィルター基板２、及びシール材４ａで囲まれた空間（パネル部）には、スペーサーとして球形のポリマビーズを挟持し、液晶組成物を封入した状態でのギャップ（厚さｄ）が４．５μｍとなるように調整した。また、このとき、パネル部に液晶組成物を注入するためにシール材４ａに設けた液晶注入口の幅は、１０ｍｍとした。
【００８５】
一方、液晶層３および高分子構造物７の形成に用いる液晶組成物として、重合性モノマー、重合開始剤、及び液晶材料から構成される液晶組成物Ａを調製した。重合性モノマーとしては、２官能性アクリルモノマーを用いた。重合開始剤としては、液晶に溶解する２，２−ジエトキシフェニル-アセトフェノン（イルガキュア６５１、長瀬産業株式会社）を使用した。液晶材料としては、フッ素系ネマチック液晶組成物を使用した。なお、この液晶組成物Ａにおける重合性モノマー、重合開始剤、及び液晶材料の重量比率は、それぞれ、０.５重量％、０.０５重量％、及び９９.４５重量％であった。
【００８６】
次に、ＴＦＴ基板１、カラーフィルター基板２、及びシール材４ａで囲まれた空間に液晶組成物Ａを注入した。すなわち、図示しない密閉可能な容器の中に液晶表示パネルを、その液晶注入口を下方に向けて配置した。また、容器の外部に設けられた上下駆動装置に接続されている液晶皿に液晶組成物Ａを入れた。なお、液晶組成物Ａは液晶皿中で若干盛り上がった状態で保持された。
【００８７】
容器の外部には真空ポンプとピラニ真空計に接続され配管とが設けられた。そして、真空ポンプを作動させ、調整バルブでピラニ真空計をモニタしながら排気量を調整し、真空度が１２０分で５Ｐａになるまで排気して容器内を減圧した。
【００８８】
次いで、上下駆動装置を作動させて液晶注入口を液晶組成物Ａに浸漬した。その後、調整バルブを閉じ、リーク配管の調整バルブを開けて、容器内に窒素又は空気を導入して、ＴＦＴ基板１、カラーフィルター基板２、及びシール材４ａで囲まれた空間に液晶組成物Ａを注入した。注入が終了した後、液晶注入口を紫外線硬化剤（アクリル性樹脂）でなるシール材４ｂで封止した。
【００８９】
その後、図４に示されるブラックマトリクス１３の部分だけが光透過する形状のフォトマスクを使用してＴＦＴ基板１側から紫外線を照射することにより、液晶組成物中において重合性モノマーを重合させる高分子構造物形成工程を実施した。図４に示されるブラックマトリクス１３の部分だけが紫外線透過する形状のフォトマスクに透過させる紫外線照射光量は３６５ｎｍにおいて合計１５Ｊであり、数回に分けて重合操作を実施した。こうして、液晶組成物Ａを用いて形成された液晶層３と高分子構造物７を有する液晶表示パネルを製造した。
【００９０】
なお、比較パネルを三つ準備した。比較パネルＡにおいては、電極構成のみ変更し、その他の構成は変えなかった。この比較パネルＡの電極構成は次のようにした。すなわち、共通電極の短辺の幅を１２０μｍ、画素電極の数を３本、そのラインとスペースを２０μｍとし、画素電極全体の幅は１００μｍとした。
【００９１】
比較パネルＢについては、紫外線照射条件とラビング角度のみ変更し、その他の構成は変えなかった。比較パネルＢでは、紫外線を照射せず、またラビング角度は画素電極の櫛歯方向に対して６０度とし、一対の基板１，２の間で平行になるようにした。
【００９２】
比較パネルＣについては、紫外線照射条件のみ変更し、その他の構成は変えなかった。比較パネルＣでは、紫外線を照射する工程を実施しなかった。
【００９３】
そして、このようにして製造された液晶表示パネル及び比較パネルにおける透過率を評価した。透過率は、入射光と出射光との比率により評価した。本実施例では、比較パネルＢにおいて最大の透過率を与える液晶配向が実現されていたため、当該比較パネルＢを１００％として、本実施例の液晶表示パネル及び比較パネルの透過率を算出した。
【００９４】
その結果、液晶表示パネルの透過率は６５％、比較パネルＡの透過率は５５％であった。したがって、本実施例の液晶表示パネルの透過率は比較パネルよりも１０％向上した。また、本実施例においては、液晶表示パネルの青色画素のみ駆動させたが、赤色や緑色の画素の色漏れはなく、隣り合う画素間での液晶配向の影響は見られなかった。これに対し、比較パネルＣにおいて青色画素のみ駆動したところ、赤色や緑色の画素の色漏れが観察された。したがって、比較パネルＣでは隣り合う画素間で液晶配向の影響が生じていることが確認された。
【００９５】
次に、液晶表示パネルを分解した後、当該液晶表示パネル中の液晶組成物Ａをベンゼンで洗い流した。その後、液晶表示パネル中にベンゼンを入れた状態で０℃に冷却してフリーズドライ法によりベンゼンを除去した。そして、このベンゼンを除去した後の液晶表示パネルの断面を電子顕微鏡で観測した。
【００９６】
その結果、図６に示したように、カラーフィルター基板２の映像信号線１１と画素電極８との間であって、ブラックマトリクス１３の下において、当該ブラックマトリクス１３と重なる位置に高分子構造物７が観察された。また、パネル表面においては図９に示したような形状の高分子構造物７を観察することができた。したがって、この高分子構造物７の存在により、液晶表示パネルの駆動時における、隣り合う画素間の液晶配向の影響が消失したと考えられた。
【００９７】
また、図６に示されるように、各画素同士が高分子構造物７、液晶層３、高分子構造物７という組成の異なる３つの層によって仕切られることによって、例えば隣り合う画素からの光は、層間の界面によって反射されることとなる。これによって各画素における、隣り合う画素からの光の影響が抑制されることとなり、隣り合う画素間での色漏れは低減することとなる。
【００９８】
なお、本実施例では、ＩＰＳモードの一つであるＦＦＳモードの液晶表示パネルにおいて、その効果を明らかにしたが、液晶表示装置における液晶層の動作モードとしては、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＶＡモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモードにおいても同様の効果が得られることも明らかである。
【００９９】
また、本実施例では、ブラックマトリクスの付与されたカラーフィルター基板を使用しているが、ブラックマトリクスがないカラーフィルター基板を用いても同様の効果が得られることも明らかである。
【０１００】
また、画素電極８と共通電極９とは液晶の構成においてそれぞれ逆の配置となってもよい。この場合、共通電極９と信号線との間に高分子構造物７が備えられることとなる。
【実施例２】
【０１０１】
実施例２では、紫外線照射工程においてフォトマスクを変更した以外、実施例１と同様の方法で液晶パネルを製造した。本実施例では、図５に示されるブラックマトリクス１３の部分だけが光透過する形状のフォトマスクを使用した。すなわち、映像信号線１１と画素電極８の間に高分子構造物７を形成するようなフォトマスクを使用している。本実施例２では、このフォトマスク以外は、実施例１と同様の方法を用いたため、液晶表示パネルの製造手順に関する説明を省略する。
【０１０２】
このようにして製造された液晶表示パネル及び比較パネルにおける透過率を評価した。その結果、液晶表示パネルの透過率は、比較パネルよりも１０％以上向上した。また、液晶表示パネルの青色画素のみ駆動したが、赤色や緑色の画素の色漏れもなく、隣り合う画素間の液晶配向の影響は見られなかった。
【０１０３】
次に、液晶表示パネルを分解した後、当該液晶表示パネル中の液晶組成物Ａをベンゼンで洗い流した。その後、液晶表示パネル中にベンゼンを入れた状態で０℃に冷却してフリーズドライ法によりベンゼンを除去した。そして、このベンゼンを除去した後の液晶表示パネルの断面を電子顕微鏡で観測した。
【０１０４】
その結果、図６に示したように、カラーフィルター基板２の映像信号線１１と画素電極８との間であって、ブラックマトリクス１３の下において、当該ブラックマトリクス１３と重なる位置に高分子構造物７が観察された。また、パネル表面においては図８に示したような形状の高分子構造物７を観察することができた。したがって、この高分子構造物７の存在により、液晶表示パネルの駆動時における、隣り合う画素間の液晶配向の影響が消失したと考えられた。
【実施例３】
【０１０５】
実施例３では、実施例１おける液晶組成物Ａの構成と紫外線照射条件を変更した以外、実施例１と同様の方法で液晶パネルを製造した。
【０１０６】
本実施例の液晶組成物Ａにおける重合性モノマー、重合開始剤、及び液晶材料の重量比率は、それぞれ、１.２重量％、０.１重量％、及び９８.７重量％であった。
【０１０７】
本実施例では、図４に示されるブラックマトリクス１３の部分だけが光透過する形状のフォトマスクを使用してＴＦＴ基板１側から紫外線を照射し、液晶組成物中において重合性モノマーを重合させる高分子構造物形成工程を実施したあとに、フォトマスクを使用せずにＴＦＴ基板１側から紫外線を全面照射する高分子安定化工程を実施し、画素中に高分子構造物と比較して低密度の高分子を形成させている。実施例１と同様のフォトマスクを使用し、このフォトマスク使用時の紫外線照射光量は３６５ｎｍにおいて合計１５Ｊであり、数回に分けて重合操作を実施した。この後、フォトマスクなしで紫外線を全面照射する際の紫外線照射光量は３６５ｎｍにおいて合計３Ｊであり、１回照射だけで全面照射操作を実施した。こうして、液晶組成物Ａを用いて形成された液晶層３と高分子構造物７を有する液晶表示パネルを製造した。
【０１０８】
本実施例３では、これらの液晶組成物Ａの構成と紫外線照射条件の変更以外は、実施例１と同様の方法を使用したため、液晶表示パネルの製造手順に関する説明を省略する。
【０１０９】
このようにして製造された液晶表示パネル及び比較パネルにおける透過率を評価した。その結果、液晶表示パネルの透過率は、比較パネルよりも１０％以上向上した。また、液晶表示パネルの青色画素のみ駆動したが、赤色や緑色の画素の色漏れもなく、隣り合う画素間における液晶配向の影響は見られなかった。また、応答時間は比較パネルＣと比較して１０％以上、短縮された。
【０１１０】
次に、液晶表示パネルを分解した後、当該液晶表示パネル中の液晶組成物Ａをベンゼンで洗い流した。その後、液晶表示パネル中にベンゼンを入れた状態で０℃に冷却してフリーズドライ法によりベンゼンを除去した。そして、このベンゼンを除去した後の液晶表示パネルの断面を電子顕微鏡で観測した。
【０１１１】
その結果、図６に示したように、カラーフィルター基板２の映像信号線１１と画素電極８との間であって、ブラックマトリクス１３の下において、当該ブラックマトリクス１３と重なる位置に高分子構造物７が観察された。また、平面視においては図９に示したような、信号線によって囲まれる領域の境界を表す四辺と重ねて形成される矩形状の高分子構造物７を観察することができた。したがって、この高分子構造物７の存在により、液晶表示パネルの駆動時における、隣り合う画素間の液晶配向の影響が消失したと考えられた。さらに、画素中にも低密度の高分子が観測された。ただし、映像信号線１１と画素電極８との間に観測される高分子構造物７のように密な構造のものではなく、かなり分散して観察された。このとき密度によっては、基板面に厚膜状のものとして観察された。したがって、この画素部分の低密度の高分子の存在により、液晶表示パネルの駆動時における応答時間が短縮したと考えられた。
【０１１２】
以上、本発明を、上述の実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
【０１１３】
また、真空封入ではなく、ＯＤＦ（滴下封入）によって液晶組成物を封入することにより液晶層３を形成した場合であっても、同様に、透過率に優れ、かつ、信頼性にも優れた液晶表示パネル（液晶表示装置）を提供することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１ ＴＦＴ基板、１０１ 第一の絶縁基板、１０２ 第一の薄膜積層体、１０３ 第一の配向膜、２ カラーフィルター基板、２０１ 第二の絶縁基板、２０２ 第二の薄膜積層体、２０３ 第二の配向膜、３ 液晶層、４ａ，４ｂ シール材、５ 第一の偏光板、６ 第二の偏光板、７ 高分子構造物、８、８Ｕ、８Ｄ 画素電極、８ａ 櫛歯部、９ 共通電極、１０ 走査信号線、１１ 映像信号線、１２ ＴＦＴ素子、１３ ブラックマトリクス、１４、１４Ｌ、１４Ｒ、１４Ｕ、１４Ｄ 着色層、１６ 端部領域、１７ａ，１７ｂ 電界方向、１８ プレチルト方向、ＰＣ、ＰＬ、ＰＲ、ＰＵ、ＰＤ 画素。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板との間に封入された液晶層と、を有し、一方が画素電極である第一の電極及び第二の電極を有する画素が複数設けられた液晶表示装置であって、
画素のそれぞれは信号線によって囲まれる領域内に設けられ、隣り合う前記画素の間には前記信号線の一部が形成されており、
前記液晶層内に二つの高分子構造物が形成され、
前記二つの高分子構造物の間には液晶層が備えられ、
平面視において、前記二つの高分子構造物は、前記信号線の一部を挟み、
平面視において、前記二つの高分子構造物のそれぞれは、前記信号線の一部に沿って延伸し、
前記二つの高分子構造物のそれぞれは、前記第一の基板及び前記第二の基板の一方の基板から他方の基板に向かって形成され、
前記二つの高分子構造物のそれぞれは、いずれかの前記領域に重なるように備えられており、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第一の基板及び前記第二の基板のうち、一方の基板に前記第一の電極及び第二の電極が形成されている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】
前記第一の基板及び第二の基板のうち、一方の基板にカラーフィルターが形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２いずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第一の基板及び第二の基板のうち、一方の基板にブラックマトリクスが形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３いずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記高分子構造物は、平面視においてブラックマトリクスと重なる領域に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記高分子構造物は、平面視において走査信号線及び映像信号線の一方又は両方とブラックマトリクスが重なる領域以外に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記高分子構造物の短辺を横断する断面において、前記高分子構造物の幅ＷＰと、前記ブラックマトリクスの幅ＷＢと、前記映像信号線の幅ＷＳまたは前記走査信号線の幅ＷＧとが、下記式（１）の条件を満たすことを特徴とする請求項６の液晶表示装置。
【数１】
【請求項８】
前記高分子構造物は、平面視において前記画素電極の端部を含む領域に、さらに形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶層は、前記高分子構造物の密度より、低密度の高分子をさらに含むことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記領域は、平面視において矩形状を有し、
前記高分子構造物は、前記領域の境界を表す四辺と重ねて形成されている、
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１１】
前記領域は、平面視において矩形状を有し、
前記高分子構造物は、前記領域の境界を表す四辺のうちの互いに対向する二つの辺と重ねて形成されている、
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１２】
前記高分子構造物は、前記液晶層において重合性モノマーを重合して形成されたことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記高分子構造物は、前記液晶層において光重合開始剤の存在下で前記重合性モノマーを重合して形成されたことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
第一の基板と第二の基板との間に封入された液晶層を有し、一方が画素電極である第一の電極及び第二の電極を有する複数の画素が設けられ、前記第一の電極及び前記第二の電極が前記第一の基板及び前記第二の基板の相対する面上のいずれか一方の面上に設けられ、隣り合う前記画素電極の間に信号線が形成された液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶層に用いる母体液晶及び重合性モノマーを含有する液晶組成物を前記第一の基板と前記第二の基板との間に封入する工程と、
前記重合性モノマーを重合させて、前記信号線と前記画素電極との間で、かつ前記液晶層中に高分子構造物を形成する高分子構造物形成工程と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記高分子構造物形成工程は、前記第一の基板及び前記第二の基板のいずれか一方の前記信号線が形成された基板の、前記液晶層と接しない一方の面側から光を照射することによって前記重合性モノマーを重合させる、
ことを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記液晶組成物は、前記重合開始剤を含むことを特徴とする請求項１４または１５いずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記重合開始剤は、光重合開始剤であることを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１】
第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板との間に封入された液晶層と、を有し、一方が画素電極である第一の電極及び第二の電極を有する画素が複数設けられた液晶表示装置であって、
画素のそれぞれは信号線によって囲まれる領域内に設けられ、隣り合う前記画素の間には前記信号線の一部が形成されており、
前記液晶層内に二つの高分子構造物が形成され、
前記二つの高分子構造物の間には液晶層が備えられ、
平面視において、前記二つの高分子構造物は、前記信号線の一部を挟み、
平面視において、前記二つの高分子構造物のそれぞれは、前記信号線の一部に沿って延伸し、
前記二つの高分子構造物のそれぞれは、前記第一の基板及び前記第二の基板の一方の基板から他方の基板に向かって形成され、
前記二つの高分子構造物のそれぞれは、いずれかの前記領域に重なるように備えられており、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第一の基板及び前記第二の基板のうち、一方の基板に前記第一の電極及び第二の電極が形成されている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】
前記第一の基板及び第二の基板のうち、一方の基板にカラーフィルターが形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２いずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第一の基板及び第二の基板のうち、一方の基板にブラックマトリクスが形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３いずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記高分子構造物は、平面視においてブラックマトリクスと重なる領域に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記高分子構造物は、平面視において走査信号線及び映像信号線の一方又は両方とブラックマトリクスが重なる領域以外に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記高分子構造物の短辺を横断する断面において、前記高分子構造物の幅ＷＰと、前記ブラックマトリクスの幅ＷＢと、前記映像信号線の幅ＷＳまたは前記走査信号線の幅ＷＧとが、下記式（１）の条件を満たすことを特徴とする請求項６の液晶表示装置。
【数１】
【請求項８】
前記高分子構造物は、平面視において前記画素電極の端部を含む領域に、さらに形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶層は、前記高分子構造物の密度より、低密度の高分子をさらに含むことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記領域は、平面視において矩形状を有し、
前記高分子構造物は、前記領域の境界を表す四辺と重ねて形成されている、
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１１】
前記領域は、平面視において矩形状を有し、
前記高分子構造物は、前記領域の境界を表す四辺のうちの互いに対向する二つの辺と重ねて形成されている、
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１２】
前記高分子構造物は、前記液晶層において重合性モノマーを重合して形成されたことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記高分子構造物は、前記液晶層において光重合開始剤の存在下で前記重合性モノマーを重合して形成されたことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
第一の基板と第二の基板との間に封入された液晶層を有し、一方が画素電極である第一の電極及び第二の電極を有する複数の画素が設けられ、前記第一の電極及び前記第二の電極が前記第一の基板及び前記第二の基板の相対する面上のいずれか一方の面上に設けられ、隣り合う前記画素電極の間に信号線が形成された液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶層に用いる母体液晶及び重合性モノマーを含有する液晶組成物を前記第一の基板と前記第二の基板との間に封入する工程と、
前記重合性モノマーを重合させて、前記信号線と前記画素電極との間で、かつ前記液晶層中に高分子構造物を形成する高分子構造物形成工程と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記高分子構造物形成工程は、前記第一の基板及び前記第二の基板のいずれか一方の前記信号線が形成された基板の、前記液晶層と接しない一方の面側から光を照射することによって前記重合性モノマーを重合させる、
ことを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記液晶組成物は、前記重合開始剤を含むことを特徴とする請求項１４または１５いずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記重合開始剤は、光重合開始剤であることを特徴とする請求項１６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９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−７３４２１（Ｐ２０１２−７３４２１Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１８２２５（Ｐ２０１０−２１８２２５）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
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