JP5739217B2

JP5739217B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP5739217B2
Application number: JP2011095970A
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Inventors: 泰雄今西; 英博園田; 國松　登; 登國松; 安冨岡; 冨岡　　安; 正樹松森
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Filing date: 2011-04-22
Publication date: 2015-06-24
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Description

本発明は、微小輝点不良を発生しない高画質で安定した液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は表示品質が高く、且つ薄型、軽量、低消費電力などといった特長からその用途を広げており、携帯電話用モニター、デジタルスチルカメラ用モニターなどの携帯向けモニターからデスクトップパソコン用モニター、印刷やデザイン向けモニター、医療用モニターさらには液晶テレビなど様々な用途に用いられている。この用途拡大に伴い、液晶表示装置には更なる高画質化、高品質化が求められており、特に高透過率化による高輝度化、低消費電力化が強く求められている。また液晶表示装置の普及に伴い、低コスト化に対しても強い要求がある。

通常、液晶表示装置の表示は一対の基板間に挟まれた液晶層の液晶分子に電界を印加することにより液晶分子の配向方向を変化させ、それにより生じた液晶層の光学特性の変化により行われる。電界無印加時の液晶分子の配向方向は、ポリイミド薄膜の表面にラビング処理を施した配向膜により規定されている。

従来、画素毎に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のスイッチング素子を備えたアクティブ駆動型液晶表示装置は、液晶層を挟持する一対の基板のそれぞれに電極を設け、液晶層に印加する電界の方向が基板面に対してほぼ垂直になる、所謂縦電界になるように設定され、液晶層を構成する液晶分子の光旋光性を利用して表示を行う。縦電界方式の代表的な液晶表示装置として、ツイステッドネマチック（ＴＮ：Twisted Nematic）方式や垂直配向（ＶＡ：Vertical Alignment）方式が知られている。

ＴＮ方式やＶＡ方式の液晶表示装置においては視野角が狭いことが大きな課題の一つである。そこで、広視野角化を達成する表示方式としてＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式が知られている。ＩＰＳ方式およびＦＦＳ方式は、一対の基板の一方に櫛歯状の電極を形成し、発生する電界が当該基板面にほぼ平行な成分を有する、所謂横電界方式の表示方式であり、液晶層を構成する液晶分子を基板とほぼ平行な面内で回転動作させ、液晶層の複屈折性を用いて表示を行う。液晶分子の面内スイッチングにより従来のＴＮ方式に比べて視野角が広く低負荷容量である等の利点があり、ＴＮ方式に代わる新たな液晶表示装置として有望視され、近年急速に進歩している。

液晶表示素子は、液晶層中の液晶分子の配向状態を電場の有無によって制御する。すなわち、液晶層の外部に設けられた上下の偏光板を完全直交状態にして、中間の液晶分子の配向状態により位相差を発生させて明暗の状態を形成する。液晶に電場を印加しない状態の配向状態を制御するためには、基板表面に配向膜と呼ばれる高分子薄膜を形成し、その高分子の配列方向に界面での高分子鎖と液晶分子とのファンデルワールス力による分子間相互作用に液晶分子を並べることによって実現している。

この作用は配向規制力または液晶配向能の付与、配向処理とも呼ばれる。液晶ディスプレイの配向膜にはポリイミドが用いられることが多い。その形成方法は、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を各種溶媒に溶かして、基板上にスピン塗布または印刷によって塗布し、基板を200℃以上の高温で加熱することで、溶媒を除去すると共に、ポリアミド酸をポリイミドにイミド化閉環反応させる。この時の膜厚は100ｎｍ程度の薄膜である。このポリイミド薄膜表面をラビング布により表面を一定方向に擦ることで、表面のポリイミド高分子鎖をその方向に配向させ、表面高分子の異方性の高い状態を実現する。

しかしながら、ラビングによる静電気や異物の発生、基板表面の凹凸によるラビングの不均一等の問題があり、ラビング布との接触を必要としない、偏光した光を用いて分子配向を制御する光配向法が採用されつつある。上下の配向膜を一定距離に保つためには、スペーサと呼ばれる部材が用いられている。古くはポリマビーズやポリマフィルムをスペーサとしていたが、今日ではあらかじめ片側の配向膜上に柱状スペーサをパターニングし、対向する位置に柱状スペーサを受けるための台座部材を形成する方法が用いられる。このようなスペーサを用いることで、それぞれの画素における液晶層の厚さ（セルギャップ）を均一化し、高品位な画質の液晶表示装置を得ることが可能となっている。

このような柱状スペーサとその受け台座部材を用いた場合、その上部に配向膜を塗布してから液晶セルとして組み立てる。このため、柱状スペーサと受け台座部材の接触部分には配向膜が存在するため、液晶表示装置の梱包や運搬時の振動、使用温度環境の変化による液晶表示装置の反り等により、柱状スペーサと受け台座部材の間で接触、摩擦による膜削れが発生し、その膜削れ物が液晶層中を浮遊することで、微小な配向不良輝点を発生させ、特に、黒色などの低輝度（低階調）な部分の表示品位の向上にとって大きな課題となっている。

これに対して、柱状スペーサの形状によりその上部の配向膜厚を薄くする方法「特許文献１」、受け部材の形状によりその上部の配向膜厚を薄くする方法「特許文献２」、受け台座部材の外周に溝を掘ることでその上部の配向膜厚を薄くする方法「特許文献３」、受け台座部材の表面に微小な突起を設けて柱状スペーサの食い込ませる方法「特許文献４」等が提案されている。しかしながら、これらの方法では完全に膜削れの発生を抑制することができず、微小輝点不良を防止することができていない。

特開２０１０−０９１８４１号公報特開２０１０−１５２１８８号公報特開２０１０−１６４７５０号公報特開２０１０−１８１７８６号公報

本発明の課題は、配向膜の削れ抑制、微小輝点不良を防止可能な、より高品質な液晶表示装置を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するものであり、主な手段は次のとおりである。

（１）第１の基板と、前記第１の基板と対向配置される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される液晶材料と、前記第１の基板の上に配置された複数の柱状スペーサおよび第１の配向膜と、前記第２の基板の上に配置された絶縁層および当該絶縁層の上に配置された第２の配向膜とを有し、前記絶縁層と前記液晶材料との間であり、かつ、前記柱状スペーサと対向する位置に、前記絶縁層および前記第２の配向膜のいずれとも異なる材料からなる柱状スペーサの受け台座部材が配置された液晶表示装置において、前記受け台座部材の中央部分の位置には前記第２の配向膜が形成されておらず、前記受け台座部材の外周部分の位置には前記第２の配向膜の膜厚が、中央部分から外部に向けて徐々に増加していく傾斜型膜厚分布を有していることを特徴とする液晶表示装置。

（２）第１の基板と、前記第１の基板と対向配置される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される液晶材料と、前記第１の基板の上に配置された複数の柱状スペーサおよび第１の配向膜と、前記第２の基板の上に配置された絶縁層および当該絶縁層の上に配置された第２の配向膜とを有する液晶表示装置であって、前記第１の基板における前記柱状スペーサに対向する部分には前記第２の配向膜は形成されておらず、前記対向する部分の面積は、前記柱状スペーサの先端の面積よりも大きく、前記対向する部分の周辺における前記第２の配向膜が外側に向かって徐々に膜厚が大きくなる傾斜型膜厚分布を有しており、前記対向する部分の周辺の膜厚は、基板面内方向に対しても膜厚分布を有していることを特徴とする液晶表示装置。

本発明により、液晶表示装置の上下基板間を一定間隔に保持している柱状スペーサが対向する位置には液晶配向膜が付着していない構造を実現させることができ、これまで問題となっていた柱状スペーサと対向する位置における接触横ずれによる配向膜削れを抑制し、引いては表示不良の一種である微小輝点不良を防止することができる。

本発明による、柱状スペーサ及び受け台座部材付近の素子構造の模式図である。本発明による、柱状スペーサ及び受け台座部材付近の他の素子構造の模式図である。本発明による、受け台座部材の素子構造の模式図である。本発明による、受け台座部材の他の素子構造の模式図である。本発明の液晶表示装置の、作製手順フローの説明図である。本発明に関わる液晶表示装置の概略構成の一例を示す模式ブロック図である。液晶表示パネルの１つの画素の回路構成の一例を示す模式回路図である。液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式平面図である。図８のＡ−Ａ’断面である。本発明によるＩＰＳ方式液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式図である。本発明によるＦＦＳ方式液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式図である。本発明によるＶＡ方式液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式図である。本発明の実施例１で用いた受け台座部材の構造図である。本発明の実施例１で得られた受け台座部材と配向膜の断面構造の模式図である。本発明の実施例１で用いた柱状スペーサの構造図である。ＩＰＳ方式における試験結果を示す表１である。ＦＦＳ方式における試験結果を示す表２である。ＶＡ方式における試験結果を示す表３である。本発明の実施例２で用いた受け台座部材とフォトマスクの配置図である。実施例２における効果を示す表４である。実施例３による柱状スペーサ付近の断面図である。

以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

最初に、本発明の液晶表示装置の基本的素子構造について、図表を用いて説明する。図１（ａ）には、本発明の液晶表示装置の部分的素子構造の断面の一例を示した。本発明の液晶表示装置は、第１の基板1と、第１の基板1と対向配置される第２の基板2と、第１の基板1と第２の基板2との間に配置される液晶材料3と、第１の基板1の上に配置された複数の柱状スペーサ4および第１の配向膜5と、第２の基板2の上に配置された絶縁層6および絶縁層6の上に配置された第２の配向膜7とを有し、絶縁層6と液晶材料5との間であり、かつ、柱状スペーサ4と対向する位置に、絶縁層6および第２の配向膜7のいずれとも異なる材料からなる柱状スペーサの受け台座部材8が配置された液晶表示装置である。

この中で、受け台座部材8の中央部分の位置には第２の配向膜７が形成されておらず、受け台座部材8の外周部分の位置には第２の配向膜7の膜厚が、中央部分から外部に向けて徐々に増加していく傾斜型膜厚分布を有している。ここでは、第１の基板1上の第１の配向膜5の膜厚に関しては特段規定はしていない。

図１（ｂ）には、本発明の液晶表示装置の部分的素子構造の断面の別の一例を示した。基本的な部材の構成は図１（ａ）と同様であるが、受け台座部材8の中央部分から第２の配向膜7が形成されていない領域が受け台座部材8の外部まで広がっており、その外側に中央部分から外部に向けて徐々に増加していく傾斜型膜厚分布を有している。特に図示はしないが、図１（ａ）と図１（ｂ）の中間的な位置、すなわち受け台座部材8のテーパ部途中や平坦部途中等まで第２の配向膜7が形成されていない場合も形成可能である。但し、柱状スペーサ4と受け台座部材8との接触する面には配向膜8を形成しないことが望ましい。

図２（ａ）には、本発明の液晶表示装置の部分的素子構造の断面の別の一例を示した。基本的な部材の構成は図１（ａ）と同様であるが、柱状スペーサ4上の第１の配向膜5の膜厚が、柱状スペーサの中央部分から外部に向けて徐々に増加していく傾斜型膜厚分布を有している。この場合、柱状スペーサ4の平坦部と受け台座部材8の平坦部ともに配向膜が形成されていない面で接触しているため、上下基板の貼り合わせや、液晶表示素子としての成型後の振動、衝撃、あるいは使用温度環境の変化による上下基板の反り等により、その接触部分で第１の配向膜5または第２の配向膜7が摩擦により剥離する可能性が無くなる。

図２（ｂ）には、本発明の液晶表示装置の部分的素子構造の断面の別の一例を示した。基本的な部材の構成は図１（ｂ）と同様であるが、柱状スペーサ4上の第１の配向膜5の膜厚が、柱状スペーサ4の中央部分から外部に向けて徐々に増加していく傾斜型膜厚分布を有している。この場合は、受け台座部材8の外側まで第２の配向膜7が形成されていないため、面内方向に柱状スペーサ4と受け台座部材8の位置が多少ずれても、配向膜7が摩擦により剥離する可能性が更に無くなる。

図３には、本発明の液晶表示装置の受け台座部材8の平面及び断面の別の一例を示した。
図３（ａ）は受け台座部材8の平面図を示しているが、ここでは正方形の形をしているものを一例として示した。受け台座部材8の中央部も平坦であり、その四辺にテーパとなっている部分がある。このうち、図３（ａ）のＡ−Ａ’面での断面を示したものが図３（ｂ）である。この断面で見ると、図１（ａ）と同様に中央部には第２の配向膜7は形成されておらず、テーパ部で中央部分から外部に向けて徐々に増加していく傾斜型膜厚分布の配向膜7が形成されている。また、図３（ａ）のＢ−Ｂ’面での断面を示したものが図３（ｃ）である。

この断面で見ると、図１（ｂ）と同様に受け台座部材8中央部からそのやや外側までの領域には第２の配向膜7は形成されておらず、その外側で中央部分から外部に向けて徐々に増加していく傾斜型膜厚分布の配向膜7が形成されている。すなわち、配向膜7の膜厚傾斜型膜厚分布を有している領域が、基板面内の1部に形成されていてもよい。ここでは、特定のテーパ部分には配向膜7が形成され、別のテーパ部分には配向膜7が形成されていない構造を一例として示したが、一つのテーパ部分の領域内の一部に配向膜7が形成されている構造でもよい。また、受け台座部材８の平面図を示す図３（ａ）に示すように、配向膜７の傾斜型膜厚分布を有している領域が、受け台座部材の中央部程小さく、外周部方向に向けて拡張していく形状を有している。

このように膜厚傾斜型膜厚分布を有している領域が、基板面内で分布を有することは、その配向膜形成過程で表面張力の違いにより中央部分の配向膜原液が吸引され、受け台座部材8の中央部に配向膜が残留することを抑制するのに有効である。
また、配向膜の膜厚傾斜型膜厚分布を有している領域の基板面内で分布が、前記受け台座部材の中央部程小さく、外周部方向に向けて面積が拡張していく形状とすると、受け台座部材8の中央部に配向膜が残留することを一層抑制するのに有効である。

図４には、本発明の液晶表示装置の受け台座部材8の平面及び断面の別の一例を示した。図４（ａ）は受け台座部材8の平面図を示しているが、ここでは正方形の形をベースにし、凹部を２か所設けたものを一例として示した。このうち、図４（ａ）のＡ−Ａ’面での断面を示したものが図４（ｂ）である。この断面で見ると、図１（ａ）と同様に中央部には第２の配向膜7は形成されておらず、テーパ部で中央部分から外部に向けて徐々に増加していく傾斜型膜厚分布の配向膜7が形成されている。また、図４（ａ）のＣ−Ｃ’面での断面を示したものが図４（ｃ）である。ここでは凹部中央を横切る断面となっているため、図４（ａ）のＡ−Ａ’面よりも配向膜7の傾斜型膜厚分布が急峻となっている。

このように、第２の配向膜の膜厚傾斜型膜厚分布を有している領域が、受け台座部材の中央部分よりも凹部に形成されている場合、配向膜形成の過程で受け台座部材8の中央部と凹部とは容易に液切れしやすく、このような凹部を設けていないテーパ部から表面張力の違いにより中央部分の配向膜原液が吸引され、受け台座部材8の中央部に配向膜が残留することを抑制するのに有効である。重要なことは、受け台座部材8の中央部に形成される配向膜原液を受け台座部材8の外部に速やかに吸引除去されるような道筋と表面張力の差を設けることである。

また、ここでは受け台座部材8の平面形状が正方形の場合を一例として示したが、その平面形状は長方形やライン状、あるいは、多角形でもよい。また、円形または長円形でもよい。さらには、複数の凹凸を含む形状でもよい。受け台座部材8の断面形状は、順テーパ状となっていることが望ましいが、垂直または逆テーパであってもよい。

また、受け台座部材8の素材には、Si、SiO₂、Al₂O₃、有機樹脂、無機樹脂等各種素材を用いることが可能であるが、静電気による配向膜7の塗布性のむらを防止するためには、ある程度導電性を有する素材が望ましい。例えば、各種金属材料でもよく、その中で製造コスト低減のためには、Al、Cu、Ag、Cr、Mo、Ni、Wの中から一つまたは複数組み合わせた金属が選ばれることが望ましい。また、別の導電性を有する素材としては、各種透明導電体でもよく、その中で製造コスト低減のためには、ITO、IZO、ITZO、ZnO、SnO₂等の透明導電体で形成してもよく、この中では液晶表示装置の透明電極として用いられているITOを用いることが製造コスト低減のためには望ましい。

本発明の液晶表示装置の所望の膜厚分布を有する第１の配向膜5または第２の配向膜7が形成されたかどうかは、以下の方法で確認することができる。配向膜まで作製し終えた段階で、配向膜表面または断面を、走査型電子顕微鏡 (SEM：scanning electron microscope)で観察したり、SEMと組み合わせたエネルギー分散X線分光法（EDS，EDX: energy dispersive X-ray spectrometry）によって元素分布や濃度を調べることで、配向膜の有無や膜厚を検知することができる。

次に、本発明の液晶表示装置の作製手順について図表を用いて説明する。図５には、本発明の液晶表示装置の作製手順フローの一例を示した。基板には、例えば事前に表面研磨洗浄した無アルカリガラスを用いることができる。これ以外には通常のホウケイガラスやプラスチック、或いは金属薄板等を組み合わせたもの、或いは液晶表示装置を点灯させるための光源の光を導光するための光学的構造を、適宜使用することも可能である。但し、少なくとも表示させる側の基板は透明基板である必要がある。基板は第１の基板用と第２の基板用の２組を用意する。

第１の基板用には、カラーフィルタ（CF）パターン形成、平坦化膜形成、或いはブラックマトリクス形成、透明電極形成等の薄膜形成プロセスを経て、第１の基板1とする。第１の基板1上には、各種感光性樹脂を用いて柱状スペーサ4を形成する。その高さは液晶セルとしてのスペーサに求められる寸法とし、例えば１μｍから１０μｍの範囲から選ばれており、望ましくは３μｍから５μｍの範囲から選ばれている。その面内の幅は対向する受け台座部材8の幅以上とすることが望ましく、例えば１μｍから３０μｍから選ばれており、望ましくは８μｍから２０μｍの範囲から選ばれている。

ここで、柱状スペーサ4の平面形状が正方形や長方形、多角形でもよく、あるいは円形または長円形でもよい。また、複数の凹凸を含む形状でもよい。また、柱状スペーサ4の断面形状は、順テーパ状となっていることが望ましいが、垂直または逆テーパであってもよい。この上に第１の配向膜5を形成する。配向膜材料にはこれまで知られている各種高分子材料から適宜選ぶことができるが、その代表的な材料はポリイミドである。

最初に、目的のポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を溶媒に溶かして、溶液を調製する。次に配向膜を形成する下地基板の上にスピンコート、フレクソ印刷、インクジェット印刷等の湿式方法により、溶液を塗布する。次に塗布した溶液の膜厚が表面張力や下地の凹凸により著しく平坦性が乱されないように予備乾燥する。このような状態にして、基板温度を高温にして、ポリアミド酸の分子構造を熱変化させてイミド化焼成する。次に、ラビングや光により膜表面に配向機能を付与する。このようにして、第１の配向膜5は形成される。

第２の基板用には、TFT回路、電極形成等のプロセスを経て、第２の基板2とする。この上に、絶縁層6を形成する。絶縁層6には各種誘電体から適宜選ぶことができ、例えばSiN、SiO₂、有機樹脂等から選ぶことができる。ここでは図示しないが、この上に透明電極を形成して画素部分のみパターニングするが、詳細は省略する。この上に受け台座部材8を形成する。その詳細については、前段にて説明した通りである。

しかる後、受け台座部材8の中央部分の位置には第２の配向膜7が形成されないようにするための、表面パターニング処理を施す。表面パターニング処理には、（１）事前に表面クリーニングした後、フッ化アルキルシランを１分子層付着させ、フォトマスクで受け台座部材8以外の領域に紫外線や酸素プラズマを照射してフッ化アルキルシランを除去する方法、（２）事前に表面クリーニングした後、撥液性のシランカップリング剤を塗布し、フォトマスクで受け台座部材8)以外の領域に紫外線や酸素プラズマを照射しシランカップリング剤を除去する方法、（３）含フッ素フォトレジスト等を用いて、撥液性の受け台座部材8そのものを形成するか、受け台座部材8の撥液性表面コート層を形成する方法、等が挙げられる。

用いるフォトマスクの面内パターンによって、撥液性の表面の面内分布が形成され、紫外線照射条件の調整によりそのパターンのエッジ部分をシャープなものにしたり、なだらかなものにしたりすることが可能である。或いは、受け台座部材8の最上層を有機薄膜またはITO薄膜となし、その表面を酸素プラズマ処理によって親水性にしたり、またはCF4プラズマ処理によって疎水性にすることで、配向膜７の付着状態を制御することも可能である。このようにして、受け台座部材8を中心として、表面の撥液性の異なる領域を形成させる。この上に、第２の配向膜7を、第１の配向膜5と同様の手法で形成させる。

ここで、下地表面に撥液性の異なる領域が形成されているために、例えば配向膜としてポリイミドを用いる場合、その前駆体であるポリアミド酸溶液を塗布した段階で、溶液をはじいたり、乾燥過程で溶液の嵩が減るにつれて撥液性表面から親液性表面に液が輸送されたりして、最終的にイミド化乾燥した状態で、受け台座部材8上に第２の配向膜7が残留しないようにすることができる。但し、製作条件を誤ると、受け台座部材8上にポリアミド酸溶液の液滴が残留し、それがそのまま乾燥されてしまう場合もある。このようにして薄膜化された第２の配向膜7には同様に配向機能を付与する。

次に、第２の配向膜7上に液晶材料3を滴下し、第１の配向膜5の基板と貼り合わせてセル組する。ここで用いる液晶材料や貼り合わせ用の樹脂等は、通常の液晶表示装置製造時に用いられるものを利用することができる。また、セル組した後に液晶を真空封入することも可能である。この後、偏光板、位相差板等の光学フィルムを貼り付け、バックライトや駆動回路電源、フレーム、反射防止膜、等の部材を組み合わせてモジュール化し、付属部品と合わせて、液晶表示装置とする。

次に、本発明の配向膜形成用溶媒により高品質化された配向膜を作製された液晶表示装置について、説明する。図６から図９は、本発明に関わる液晶表示装置の概略構成の一例を示す模式図である。図６は、本発明に関わる液晶表示装置の概略構成の一例を示す模式ブロック図である。図７は、液晶表示パネルの１つの画素の回路構成の一例を示す模式回路図である。図８は、液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式平面図である。図９は、図８のＡ−Ａ’線における断面構成の一例を示す模式断面図である。

本発明の配向膜形成用溶媒により高品質化された配向膜は、たとえば、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置に適用される。アクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、たとえば、携帯型電子機器向けのディスプレイ（モニター）、パーソナルコンピュータ用のディスプレイ、印刷やデザイン向けのディスプレイ、医療用機器のディスプレイ、液晶テレビなどに用いられている。アクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、たとえば、図６に示すように、液晶表示パネル101、第１の駆動回路102、第２の駆動回路103、制御回路104、およびバックライト105を有する。

液晶表示パネル101は、複数本の走査信号線ＧＬ（ゲート線）および複数本の映像信号線ＤＬ（ドレイン線）を有し、映像信号線ＤＬは第１の駆動回路102に接続しており、走査信号線ＧＬは第２の駆動回路103に接続している。なお、図６には、複数本の走査信号線ＧＬのうちの一部を示しており、実際の液晶表示パネル101には、さらに多数本の走査信号線ＧＬが密に配置されている。同様に、図６には、複数本の映像信号線ＤＬのうちの一部を示しており、実際の液晶表示パネル101には、さらに多数本の映像信号線ＤＬが密に配置されている。

また、液晶表示パネル101の表示領域ＤＡは、多数の画素の集合で構成されており、表示領域ＤＡにおいて１つの画素が占有する領域は、たとえば、隣接する２本の走査信号線ＧＬと隣接する２本の映像信号線ＤＬとで囲まれる領域に相当する。このとき、１つの画素の回路構成は、たとえば、図７に示すような構成になっており、アクティブ素子として機能するＴＦＴ素子Ｔｒ、画素電極ＰＸ、共通電極ＣＴ（対向電極と呼ぶこともある）、液晶層ＬＣを有する。またこのとき、液晶表示パネル１には、たとえば、複数の画素の共通電極ＣＴを共通化する共通化配線ＣＬが設けられている。

また、液晶表示パネル101は、たとえば、図８および図９に示すように、アクティブマトリクス基板106と対向基板107の表面に配向膜606および705を形成し、それら配向膜の間に液晶層ＬＣ（液晶材料）を配置した構造になっている。また、ここでは特に図示していないが、配向膜606とアクティブマトリクス基板106の間、または配向膜705と対向基板107の間に、適宜中間層（例えば位相差板や色変換層、光拡散層等の光学的中間層）を設けてもよい。

このとき、アクティブマトリクス基板106と対向基板107とは、表示領域ＤＡの外側に設けられた環状のシール材108で接着されており、液晶層ＬＣは、アクティブマトリクス基板106側の配向膜606、対向基板107側の配向膜705、およびシール材108で囲まれた空間に密封されている。またこのとき、バックライト105を有する液晶表示装置の液晶表示パネル101は、アクティブマトリクス基板106、液晶層ＬＣ、および対向基板107を挟んで対向配置させた一対の偏光板109ａ，109ｂを有する。

なお、アクティブマトリクス基板106は、ガラス基板などの絶縁基板の上に走査信号線ＧＬ、映像信号線ＤＬ、アクティブ素子（ＴＦＴ素子Ｔｒ）、画素電極ＰＸなどが配置された基板である。また、液晶表示パネル101の駆動方式がＩＰＳ方式などの横電界駆動方式である場合、共通電極ＣＴおよび共通化配線ＣＬはアクティブマトリクス基板106に配置されている。また、液晶表示パネル101の駆動方式がＴＮ方式やＶＡ（Vertically Alignment）方式などの縦電界駆動方式である場合、共通電極ＣＴは対向基板107に配置されている。縦電界駆動方式の液晶表示パネル101の場合、共通電極ＣＴは、通常、すべての画素で共有される大面積の一枚の平板電極であり、共通化配線ＣＬは設けられていない。

また、本発明に関わる液晶表示装置では、液晶層ＬＣが密封された空間に、たとえば、それぞれの画素における液晶層ＬＣの厚さ（セルギャップということもある）を均一化するための柱状スペーサ110が複数設けられている。この複数の柱状スペーサ110は、たとえば、対向基板107に設けられている。

第１の駆動回路102は、映像信号線ＤＬを介してそれぞれの画素の画素電極ＰＸに加える映像信号（階調電圧ということもある）を生成する駆動回路であり、一般に、ソースドライバ、データドライバなどと呼ばれている駆動回路である。また、第２の駆動回路103は、走査信号線ＧＬに加える走査信号を生成する駆動回路であり、一般に、ゲートドライバ、走査ドライバなどと呼ばれている駆動回路である。

また、制御回路104は、第１の駆動回路102の動作の制御、第２の駆動回路103の動作の制御、およびバックライト105の輝度の制御などを行う回路であり、一般に、ＴＦＴコントローラ、タイミングコントローラなどと呼ばれている制御回路である。また、バックライト105は、たとえば、冷陰極蛍光灯などの蛍光灯、または発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源であり、当該バックライト105が発した光は、図示していない反射板、導光板、光拡散板、プリズムシートなどにより面状光線に変換されて液晶表示パネル101に照射される。

図１０は、本発明によるＩＰＳ方式液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式図である。アクティブマトリクス基板106は、ガラス基板601などの絶縁基板の表面に、走査信号線ＧＬおよび共通化配線ＣＬと、それらを覆う第１の絶縁層602が形成されている。第１の絶縁層602の上には、ＴＦＴ素子Ｔｒの半導体層603、映像信号線ＤＬ、および画素電極ＰＸと、それらを覆う第２の絶縁層604が形成されている。半導体層603は、走査信号線ＧＬの上に配置されており、走査信号線ＧＬのうちの半導体層603の下部に位置する部分がＴＦＴ素子Ｔｒのゲート電極として機能する。

また、半導体層603は、たとえば、第１のアモルファスシリコンからなる能動層（チャネル形成層）の上に、第１のアモルファスシリコンとは不純物の種類や濃度が異なる第２のアモルファスシリコンからなるソース拡散層およびドレイン拡散層が積層された構成になっている。またこのとき、映像信号線ＤＬの一部分および画素電極ＰＸの一部分は、それぞれ、半導体層603に乗り上げており、当該半導体層603に乗り上げた部分がＴＦＴ素子Ｔｒのドレイン電極およびソース電極として機能する。

ところで、ＴＦＴ素子Ｔｒのソースとドレインは、バイアスの関係、すなわちＴＦＴ素子Ｔｒがオンになったときの画素電極ＰＸの電位と映像信号線ＤＬの電位との高低の関係によって入れ替わる。しかしながら、本明細書における以下の説明では、映像信号線ＤＬに接続している電極をドレイン電極といい、画素電極に接続している電極をソース電極という。第２の絶縁層604の上には、表面が平坦化された第３の絶縁層605（オーバーコート層）が形成されている。第３の絶縁層605の上には、共通電極ＣＴと、共通電極ＣＴおよび第３の絶縁層605を覆う配向膜606が形成されている。共通電極ＣＴは、第１の絶縁層602、第２の絶縁層604、および第３の絶縁層605を貫通するコンタクトホールＣＨ（スルーホール）を介して共通化配線ＣＬと接続している。

また、共通電極ＣＴは、たとえば、平面における画素電極ＰＸとの間隙Ｐｇが７μｍ程度になるように形成されている。配向膜606は以下の実施例に記載された高分子材料が塗布され、表面に液晶配向能を付与するための表面処理（ラビング処理等）が施されている。一方、対向基板７は、ガラス基板701などの絶縁基板の表面に、ブラックマトリクス702およびカラーフィルタ703Ｒ，703Ｇ，703Ｂと、それらを覆うオーバーコート層704が形成されている。ブラックマトリクス702は、たとえば、表示領域ＤＡに画素単位の開口領域を設けるための格子状の遮光膜である。また、カラーフィルタ703Ｒ，703Ｇ，703Ｂは、たとえば、バックライト105からの白色光のうちの特定の波長領域（色）の光のみを透過する膜であり、液晶表示装置がＲＧＢ方式のカラー表示に対応している場合は、赤色の光を透過するカラーフィルタ703Ｒ、緑色の光を透過するカラーフィルタ703Ｇ、および青色の光を透過するカラーフィルタ703Ｂが配置される（ここでは一つの色の画素について代表して示している）。

また、オーバーコート層704は、表面が平坦化されている。オーバーコート層704の上には、複数の柱状スペーサ110および配向膜705が形成されている。柱状スペーサ110は、たとえば、頂上部が平坦な円錐台形（台形回転体ということもある）であり、アクティブマトリクス基板106の走査信号線ＧＬのうちの、ＴＦＴ素子Ｔｒが配置されている部分および映像信号線ＤＬと交差している部分を除く部分と重なる位置に形成されている。また、配向膜705は、たとえば、ポリイミド系樹脂で形成されており、表面に液晶配向能を付与するための表面処理（ラビング処理等）が施されている。

また、図１０の方式の液晶表示パネル101における液晶層ＬＣの液晶分子111は、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴの電位が等しい電界無印加時には、ガラス基板601，701の表面にほぼ平行に配向された状態であり、配向膜606，705に施されたラビング処理で規定された初期配向方向に向いた状態でホモジニアス配向している。そして、ＴＦＴ素子Ｔｒをオンにして映像信号線ＤＬに加えられている階調電圧を画素電極ＰＸに書き込み、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの間の電位差が生じると、図中に示したような電界112（電気力線）が発生し、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの電位差に応じた強度の電界112が液晶分子111に印加される。

このとき、液晶層ＬＣが持つ誘電異方性と電界112との相互作用により、液晶層ＬＣを構成する液晶分子111は電界112の方向にその向きを変えるので、液晶層ＬＣの屈折異方性が変化する。またこのとき、液晶分子111の向きは、印加する電界112の強度（画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの電位差の大きさ）によって決まる。したがって、液晶表示装置では、たとえば、共通電極ＣＴの電位を固定しておき、画素電極ＰＸに加える階調電圧を画素毎に制御して、それぞれの画素における光透過率を変化させることで、映像や画像の表示を行うことができる。

図１１は、本発明によるＦＦＳ方式液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式図である。アクティブマトリクス基板106は、ガラス基板601などの絶縁基板の表面に、共通電極ＣＴ、走査信号線ＧＬ、および共通化配線ＣＬと、それらを覆う第１の絶縁層602が形成されている。第１の絶縁層602の上には、ＴＦＴ素子Ｔｒの半導体層603、映像信号線ＤＬ、およびソース電極607と、それらを覆う第２の絶縁層604が形成されている。

このとき、映像信号線ＤＬの一部分およびソース電極607の一部分は、それぞれ、半導体層603に乗り上げており、（ここでは奥行き方向に隠れて図示されないが）当該半導体層603に乗り上げた部分がＴＦＴ素子Ｔｒのドレイン電極およびソース電極として機能する。また、図１１の液晶表示パネル１では、第３の絶縁層605が形成されておらず、第２の絶縁層604の上に画素電極ＰＸと、画素電極ＰＸを覆う配向膜606が形成されている。画素電極ＰＸは、第２の絶縁層604を貫通するコンタクトホールＣＨ（スルーホール）を介してソース電極607と接続している。

このとき、ガラス基板601の表面に形成された共通電極ＣＴは、隣接する２本の走査信号線ＧＬと隣接する２本の映像信号線ＤＬで囲まれた領域（開口領域）に平板状に形成されており、当該平板状の共通電極ＣＴの上に、複数のスリットを有する画素電極ＰＸが積層されている。またこのとき、走査信号線ＧＬの延在方向に並んだ画素の共通電極ＣＴは、共通化配線ＣＬによって共通化されている。一方、図１１の液晶表示パネル101における対向基板107は、図１０の液晶表示パネル101の対向基板107と同じ構成である。そのため、対向基板107の構成に関する詳細な説明は省略する。

図１２は、本発明によるＶＡ方式液晶表示パネルの主要部の断面構成の一例を示す模式断面図である。縦電界駆動方式の液晶表示パネル101は、たとえば、図１２に示すように、アクティブマトリクス基板106に画素電極ＰＸが形成されており、対向基板107に共通電極ＣＴが形成されている。縦電界駆動方式の１つであるＶＡ方式の液晶表示パネル101の場合、画素電極ＰＸおよび共通電極ＣＴは、たとえば、ＩＴＯなどの透明導電体によりベタ形状（単純な平板形状）に形成されている。

このとき、液晶分子110は、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴの電位が等しい電界無印加時には、配向膜606，705によりガラス基板601，701の表面に対して垂直に並べられている。そして、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの間に電位差が生じると、ガラス基板601，701に対してほぼ垂直な電界112（電気力線）が発生し、液晶分子111が基板601，701に対して平行な方向に倒れ、入射光の偏光状態が変化する。

またこのとき、液晶分子111の向きは、印加する電界112の強度によって決まる。したがって、液晶表示装置では、たとえば、共通電極ＣＴの電位を固定しておき、画素電極ＰＸに加える映像信号（階調電圧）を画素毎に制御して、それぞれの画素における光透過率を変化させることで、映像や画像の表示を行う。また、ＶＡ方式の液晶表示パネル101における画素の構成、たとえば、ＴＦＴ素子Ｔｒや画素電極ＰＸの平面形状は、種々の構成が知られており、図１２の方式での液晶表示パネル101における画素の構成は、それらの構成のいずれかであればよい。ここでは、その液晶表示パネル101における画素の構成に関する詳細な説明を省略する。

本発明は、上記のようなアクティブマトリクス方式の液晶表示装置のうち、液晶表示パネル101、特に、アクティブマトリクス基板106および対向基板107において液晶層ＬＣに接する部分およびその周辺の構成に関する。そのため、本発明には直接関係しない第１の駆動回路102、第２の駆動回路103、制御回路104、およびバックライト105の構成についての詳細な説明は省略する。

これら液晶表示装置を製造するためには、既に液晶表示装置に用いられている各種配向膜材料や配向処理方法、各種液晶材料等を用いることが可能であり、それらを液晶表示装置に組立加工する際の各種プロセスを適用することも可能である。

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではない。

最初に、本発明の液晶表示装置用の受け台座部材を作製した一例について図表を用いて説明する。ここでは、一例としてＩＰＳパネルを作製した場合の検討結果を示す。

図１３には、本実施例で検討した受け台座部材の構造を示した。ここでは、その平面構造が正方形の受け台座部材を作製した。台座中央部の一辺の長さをｘとし、その厚みをｚとし、基板面法線と台座テーパ部のなす角をテーパ角θとした。具体的には、あらかじめTFT回路等を作製した第２の基板2上にSiNで絶縁層6まで形成したものを用意する。

この上にＭｏＣｒをｚ＝150ｎｍ成膜し、ｘ＝5 μｍの正方形のフォトマスクパターンとフォトレジストを用いてＭｏＣｒ層を、受け台座部材として画素領域間の境界部分に燐酸／硝酸／水の混合液をエッチング液としてパターニングした。更に、この上に透明電極としてITOを50 nm成膜し、図示はしていないが画素領域に残るようにシュウ酸液をエッチング液としてパターニングした。この際、パターニングされたＭｏＣｒ層の上にはITOが残らないようにした。このようにして、得られた受け台座部材の形状は、SEM観察によりｘ＝4.4 μｍ、θ＝60°となっていた。

次に、これら構造体を形成し終わった基板表面を洗浄し、UV／オゾン照射して表面を清浄にした後、東京応化工業製のフッ素系シランカップリング剤トリクロロ(1H，1H，2H，2H-ヘプタデカフルオロデシル)シラン溶液を塗布し、余分な溶液はリンス除去した後、乾燥させた。この上にｘ＝4.5 μｍの正方形のフォトマスクパターンを位置合わせをして配置後、大気中で紫外線を照射して、フォトマスクに隠されていない領域のシランカップリング剤を除去した。リファレンスとして、このシランカップリング剤とフォトマスクの処理を行わなかった場合も合わせて作製した。

この上に、シクロブタン系ジアミン骨格を持つポリアミド酸溶液をスクリーン印刷によって塗布し、70℃の炉で10分間溶媒を仮蒸発させた後、230℃の炉で10分間イミド化焼成し、室温で偏光した紫外線を照射し、230℃の炉で20分間ポストベークして、第２の配向膜7を形成した。仕上がった第２の配向膜7の画素平坦部分における膜厚は100 nmであった。

得られた第２の配向膜7の形態や膜厚分布を断面SEM観察から測定した。図１４には、代表的な第２の配向膜7の断面形態の模式図を示した。シランカップリング剤を塗布した後のフォトマスクを介して紫外線を照射する条件によっては様々な配向膜7の形態を示すことがわかった。例えば、紫外線が弱すぎる場合は、図１４（ａ）のように受け台座部材全面に配向膜が塊のようにあちこちに付着し、その部分の膜厚はランダムで、ところによってはリファレンス膜厚以上であった。

少し紫外線照射条件を強めると、図１４（ｂ）のように受け台座の外部の平坦部の膜は均一となるが、受け台座の上部やエッジ部分には塊が残存する場合となる。更に紫外線照射条件を強めると、図１４（ｃ）のように台座の上面には配向膜がなく、ちょうど台座部材上面の端から配向膜端部が始まるような形態となる場合となった。これよりもわずかに紫外線照射条件を強めると、図１４（ｄ）のように、台座上部から配向膜端部が始まるような形態となった。ちなみにリファレンスでは、図１４（ｅ）のように、台座上部がやや薄い80 nmの膜厚の連続した膜の形態となった。これらを図１４の記号を用いて、配向膜形態（ａ）〜（ｅ）とする。

一方、第１の基板1上の柱状スペーサ4は図１５に模式的に示すような、厚さｚ＝4.2 μｍ、上直径ｘ₁＝16 μｍ、下直径ｘ₂＝20 μｍ、の円形形状の光硬化性樹脂からなる構造物とした。この上に第１の配向膜5を形成した場合、プロセス条件の最適化で上直径の領域には配向膜がほとんど付着しないような状態が形成できた。（すなわち、SEM観察では配向膜は認められないが、EDXではわずかに配向膜由来の窒素原子からのシグナルが検知でき、推定膜厚は1〜2 nm）このような上下の基板をセル組して、液晶表示装置を構成し、その配向膜の寿命試験を以下の２つの方法で試験した。

一つは振動試験である。すなわち、液晶表示装置を振動試験装置に固定した状態で、当該振動試験装置を液晶表示装置の面外方向（例えば、ＩＰＳパネルではガラス基板601，701の表面の法線方向）に動かして液晶表示パネルを振動させた。例えば、液晶表示装置の搬送中に生じる振動を再現するために、振動数が5分間で50Hzから100Hzまで変調（スイープ）するサイン振動を、加速度1.0Ｇで30分間加えている。このような振動を加えた後の液晶表示装置を電場を印加せずに顕微鏡観察し、本来ならば均一な黒表示となっている画素中に、配向乱れの輝点が存在していないかどうかを観察し、存在しない場合は良、存在した場合は不良とした。良の場合は再び振動を30分間かけて同様の観察を行い、不良の場合はそこで試験を打ち止めとして、その時点の振動印加回数数を振動試験の寿命とした。振動印加回数100回までで不良とならない場合は、輝点なしとした。

もう一つは熱衝撃試験である。すなわち、液晶表示装置を周期的に温度を変えることが可能な恒温槽内に保持し、上限温度85℃、下限温度−30℃の範囲で、1時間を周期として温度サイクルをかけた。10サイクルかけた後、一度液晶表示装置を恒温槽から取出し、液晶表示装置を電場を印加せずに顕微鏡観察し、本来ならば均一な黒表示となっている画素中に、配向乱れの輝点が存在していないかどうかを観察し、存在しない場合は良、存在した場合は不良とした。良の場合は再び恒温槽で10サイクルかけて同様の観察を行い、不良の場合はそこで試験を打ち止めとして、その時点のサイクル数を熱衝撃試験の寿命とした。サイクル数10000回までで不良とならない場合は、輝点なしとした。

図１６に示す表１に、これらの試験結果を示した。表１はＩＰＳパネルに対する試験結果である。配向膜形態（ａ）〜（ｅ）によって、輝点不良の発生挙動が異なり、受け台座部材8の上に配向膜が残っている場合には早期に輝点不良が発生した。完全に微小輝点が発生しなくなるのには、受け台座部材8の上部には配向膜は残っていないと確実に言える形態（ｃ）であった。

同様の手順で、但し、配向膜材料や液晶材料は適宜変えて、ＦＦＳパネルを作製し、同様の寿命試験を行った結果を図１７に示す表２に示した。表１と同様に、配向膜端部形態（ａ）〜（ｅ）によって、輝点不良の発生挙動が異なり、受け台座部材8の上に配向膜が残っている場合には早期に輝点不良が発生した。

同様の手順で、但し配向膜材料や液晶材料は適宜変えて、ＶＡパネルを作製し、同様の寿命試験を行った結果を図１８に示す表３に示した。表１と同様に、配向膜端部形態（ａ）〜（ｅ）によって、輝点不良の発生挙動が異なり、受け台座部材8の上に配向膜が残っている場合には早期に輝点不良が発生した。

このように、本発明の液晶表示装置のごとく、受け台座部材の中央部分の位置には配向膜が形成されておらず、受け台座部材の外周部分の位置には配向膜の膜厚が、中央部分から外部に向けて徐々に増加していく傾斜型膜厚分布を有していることを特徴とする液晶表示装置においては、微小輝点の発生が抑制されることが確認された。

次に、本発明の液晶表示装置用の受け台座部材の別の形態を作製した一例について図表を用いて説明する。図１９には、実施例２で用いた受け台座部材と部分的に撥液性を賦与するためのフォトマスク遮光部との配置を示した。受け台座部材は、実施例１と同じものを用い、同じ撥液性を付与するためのシランカップリング剤を塗布しているが、それを部分的に除去するためのフォトマスクのパターンを、実施例１の正方形から、２つの円形が示すフォトマスク遮光領域9，9’に変更した。

すなわち、実施例１では受け台座部材の中央部は配向膜のポリアミド酸溶液が付着しないような撥液パターンとなっていたが、実施例２では受け台座部材の中央部は撥液性が得られないパターンであり、その近くに撥液性の領域を持たせる形となっているところに特徴がある。ここで、受け台座部材の正方形の一辺の長さｘ＝4.4 μｍで、フォトマスクの遮光領域はその中心がx／2の位置だけ外側にあり、ここで、円の半径をｒ＝1、2、3 μｍのものを選んだ。シランカップリング剤塗布後の紫外線照射量は、実施例１での配向膜形態（ａ）〜（ｅ）を得るのに用いた照射量と同じとして、それぞれの記号を用いた。

図２０に示す表４に、受け台座部材8中央部の断面SEM像から読み取った、配向膜の膜厚（島状に分布している時はその中で最も厚いところ）を示した。リファレンスは、実施例１同様に、シランカップリング剤処理をしない場合である。今回はシランカップリング剤処理後の紫外線照射を施さないと、シランカップリング剤が表面に残って撥液性を示す表面となるが、紫外線照射量が増えるとシランカップリング剤が分解除去されて、親液性の表面に変質する。

従って、十分紫外線照射された場合に、受け台座部材8には一様な配向膜層が形成されるはずである。確かに、ｒ＝1μｍの場合は徐々にリファレンスの（ｅ）の膜厚に近づいていくことがわかったが、ｒ＝2μｍと3μｍでは膜厚がリファレンス以上に減少し、条件（ｄ）では配向膜が残留しないことがわかった。

すなわち、図１９に示すように、親水性の領域周辺に向かって、ｗ１→ｗ２と増加することによって、親水性の液晶表示装置が外側に移動し、結果的に台座部材の中央部には、配向膜が残留しないことになる。

以上のことから、本発明の液晶表示装置において、第２の配向膜の膜厚傾斜型膜厚分布を有している領域が、基板面内で分布を有するように配置すると、受け台座部材の中央部分の位置には配向膜が形成されていない状態を実現できることが確認された。

図２１には、本発明の柱状スペーサ近傍の別の形態の一例を示した。これまでは柱状スペーサ４の対向する位置には受け台座部材8が設けられていたが、特別な受け台座部材8を設けず、既に形成されている部材、例えば透明電極やゲート配線、映像信号線、平坦化膜等の部材を利用して、柱状スペーサを受ける構造も形成可能である。

第２の基板において、柱状スペーサ４と接する部分には第２の配向膜７は存在していない。このような、第２の配向膜７が存在しない部分の形成方法は、実施例１で述べたような、（１）フッ化アルキルシランをパターニングする方法、（２）シランカップリング剤を紫外線等によってパターニングする方法、（３）酸素プラズマあるいはＣＦ４プラズマを用いる方法等がある。

直接柱状スペーサ４と接する部分には、透明導電膜が存在していてもよいし、絶縁層が存在していてもよい。ここではそのような部材を柱状スペーサ対向位置表面9として示した。このような柱状スペーサ対向位置表面9にあっては、受け台座部材のような凸構造である必要性はなく、単純な平坦な表面であってもよい。

柱状スペーサ対向位置表面9の面積は、柱状スペーサ４の先端の面積よりも大きい。柱状スペーサ対向位置表面９の周辺には第２の配向膜７が存在するが、この第２の配向膜７は、柱状スペーサ対向位置表面９の周辺から外側に向かって膜厚が徐々に増加する傾斜型膜厚分布を有している。また、柱状スペーサ対向位置表面９の周辺において、平面方向に膜厚の分布を有している場合もある。あるいは、図１９に示すように、柱状スペーサ対向位置表面９の両サイドに撥液性の領域を形成し、親水性の領域を柱状スペーサ対向位置表面９の中央部分から周辺に向かうにしたがって、大きくすることによって、柱状スペーサ対向位置表面９から第２の配向膜７を除去する方法を用いることが出来る。図１９は台座部材が存在する場合であるが、本実施例のように、台座部材が存在しない場合であっても同様な原理を用いて柱状スペーサ対向位置表面９に第２の配向膜７を形成させないようにすることが出来る。すなわち、受け台座部材を特に設けない場合であっても、親水性の領域と撥液性の領域の使い分けによって、柱状スペーサ対向位置表面9に配向膜を存在させないようにすることが出来る。

この時、図２１（ａ）のように、柱状スペーサ上の対向位置表面と接する部分に第１の配向膜5が残っている場合と、図２１（ｂ）のように残っていない場合とがあるが、より望ましくは図２１（ｂ）のように残っていない場合であり、このような状態を実現するために同様の手段によって、柱状スペーサ上に配向膜が付着しないようにすることも可能である。一番望ましい状態は、柱状スペーサ上および対向位置表面のいずれにも配向膜が付着していない状態であり、付着が多くなると膜削れによる異物発生、表示不良を引き起こす可能性が高まる。

以上の説明では、親水性という言葉を用いているが、これは、撥液性と対するものであり、親液性という言葉で置き換えてもよい。

１…第１の基板
２…第２の基板
３…液晶材料
４…柱状スペーサ
５…第１の配向膜
６…絶縁層
７…第２の配向膜
８…受け台座部材
９，９’…フォトマスク遮光領域
１０１…液晶表示パネル
１０２…第１の駆動回路
１０３…第２の駆動回路
１０４…制御回路
１０５…バックライト
１０６…アクティブマトリクス基板
１０７…対向基板
１０８…シール材
１０９ａ，１０９ｂ…偏光板
１１０…柱状スペーサ
１１１…液晶分子
１１２…電界（電気力線）
６０１…ガラス基板
６０２…第１の絶縁層
６０３…（ＴＦＴ素子の）半導体層
６０４…第２の絶縁層
６０５…第３の絶縁層
６０６…配向膜
６０７…ソース電極
６０８…導電層
６０９…突起形成部材
６０９ａ…（突起形成部材の）半導体層
６０９ｂ…（突起形成部材の）導電層
７０１…ガラス基板
７０２…ブラックマトリクス
７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂ…カラーフィルタ
７０４…オーバーコート層
７０５…配向膜
ＧＬ…走査信号線
ＤＬ…映像信号線
Ｔｒ…ＴＦＴ素子
ＰＸ…画素電極
ＣＴ…共通電極
ＣＬ…共通化配線
ＬＣ…液晶層（液晶材料）。

Claims

第１の基板と、前記第１の基板と対向配置される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される液晶材料と、前記第１の基板の上に配置された複数の柱状スペーサおよび第１の配向膜と、前記第２の基板の上に配置された絶縁層および当該絶縁層の上に配置された第２の配向膜とを有し、
前記絶縁層と前記液晶材料との間であり、かつ、前記柱状スペーサと対向する位置に、前記絶縁層および前記第２の配向膜のいずれとも異なる材料からなる柱状スペーサの受け台座部材が配置された液晶表示装置において、
前記受け台座部材は、前記柱状スペーサと対向する頂部と、側壁を有しており、
前記受け台座部材の前記頂部と前記側壁には、前記第２の配向膜は形成されておらず、
前記受け台座部材の前記側壁より外側の位置には前記第２の配向膜の膜厚が、前記受け台座部材の中央部分から外部に向けて徐々に増加していく傾斜型膜厚分布を有していることを特徴とする液晶表示装置。
前記第１の基板上に配置された柱状スペーサの中央部分には前記第１の配向膜が形成されていないことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記第２の配向膜の傾斜型膜厚分布を有している領域が、基板面内の一部に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
前記第２の配向膜の傾斜型膜厚分布を有している領域が、前記受け台座部材の中央部程小さく、外周部方向に向けて拡張していく形状を有していることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
第１の基板と、前記第１の基板と対向配置される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される液晶材料と、前記第１の基板の上に配置された複数の柱状スペーサおよび第１の配向膜と、前記第２の基板の上に配置された絶縁層および当該絶縁層の上に配置された第２の配向膜とを有し、
前記絶縁層と前記液晶材料との間であり、かつ、前記柱状スペーサと対向する位置に、前記絶縁層および前記第２の配向膜のいずれとも異なる材料からなる柱状スペーサの受け台座部材が配置された液晶表示装置において、
前記受け台座部材は、前記柱状スペーサと対向する頂部と、側壁を有しており、
前記側壁は、互いに対向する第１の側壁と第２の側壁を含み、前記第１の側壁は第１の凹部を含み、前記第２の側壁は第２の凹部を含み、
前記受け台座部材の前記頂部の中央部分の位置には前記第２の配向膜が形成されておらず、
前記第１の凹部と前記第２の凹部では、前記第２の配向膜の膜厚が、中央部分から外部に向けて徐々に増加していく傾斜型膜厚分布を有していることを特徴とする液晶表示装置。
前記受け台座部材は、ライン形状であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記受け台座部材は、透明導電膜からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記受け台座部材は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ＴｉｎＯｘｉｄｅ）からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記液晶表示装置において、
前記受け台座部材は、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Wのいずれかを含む金属薄膜からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記受け台座部材の表面には、シランカップリング剤が塗布されていることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記受け台座部材は、その表面がプラズマ処理されていることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記受け台座部材は、含フッ素高分子からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記受け台座部材の中央部分の水の接触角は、受け台座部材の外周部分にある前記第２の配向膜が形成されている膜における水の接触角よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記前記第２の配向膜が形成されていない領域が、前記受け台座部材の外部にまで及んでいることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
第１の基板と、前記第１の基板と対向配置される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される液晶材料と、前記第１の基板の上に配置された複数の柱状スペーサおよび第１の配向膜と、前記第２の基板の上に配置された絶縁層および当該絶縁層の上に配置された第２の配向膜とを有する液晶表示装置であって、
前記第２の基板における前記柱状スペーサに対向する部分には前記第２の配向膜は形成されておらず、
前記対向する部分の面積は、前記柱状スペーサの先端の面積よりも大きく、
前記対向する部分の周辺における前記第２の配向膜が外側に向かって徐々に膜厚が大きくなる傾斜型膜厚分布を有しており、
前記対向する部分の周辺の膜厚は、基板面内方向に対しても膜厚分布を有していることを特徴とする液晶表示装置。
前記第１の基板上に配置された柱状スペーサの中央部分には前記第１の配向膜が形成されていないことを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
前記柱状スペーサに対向する部分は絶縁層であることを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
前記柱状スペーサに対向する部分は透明導電膜であることを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。