(57)【要約】【課題】  良好な階調視野角特性をもつ液晶表示装置を提供する。【解決手段】  この液晶表示装置は、一対の基板上に形成された、液晶分子に電圧を印加するための電極と、基板間に挟持された、液晶分子を垂直に配向させる第一の配向制御層と、基板間にある液晶層と、を含み、紫外線硬化物よりなる第二の配向制御層であって、一画素内に二つ以上の異なる閾値電圧の領域が共存するように形成され、かつ、その内の少なくとも一つの領域が第一の配向制御層による閾値電圧よりも高い閾値電圧を有する配向制御層を備え、これら領域のいずれのリタデーション（Δｎ・ｄ）の値も、３５０ｎｍ±７０ｎｍ以内にある。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板上に形成された、液晶分子に電圧を印加するための電極と、
当該基板間に挟持された、液晶分子を垂直に配向させる第一の配向制御層と、
当該基板間にある液晶層と、を含む液晶表示装置において、
紫外線硬化物よりなる第二の配向制御層であって、一画素内に二つ以上の異なる閾値電圧の領域が共存するように形成され、かつ、その内の少なくとも一つの領域が当該第一の配向制御層による閾値電圧よりも高い閾値電圧を有する配向制御層
を備え、
前記領域のいずれのリタデーション（Δｎ・ｄ）の値も、３５０ｎｍ±７０ｎｍ以内にある、
液晶表示装置。
【請求項２】
前記の異なる閾値電圧の最大値と最小値の差が０．３Ｖ以上である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記領域の相互の境界が液晶分子の傾斜方向に対してほぼ平行になっている、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
一画素内に液晶層の厚みが異なる二つ以上の領域が形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記液晶表示装置における液晶分子のプレティルト角が８８゜以上である、請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は階調視野角特性の改善された液晶表示装置に関する。さらに詳しくは、階調視野角特性の改善された、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード等の垂直配向型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクティブマトリクスを用いた液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）としては、正の誘電率異方性を持つ液晶材料を、基板面に水平に、かつ対向する基板間で９０度ツイストするように配向させたＴＮモードの液晶表示装置が広く用いられている。しかし、このＴＮモードは視野角特性が悪いという問題を有しており、視野角特性を改善すべく種々の検討が行われている。
【０００３】
これに替わる方式として、負の誘電率異方性を持つ液晶材料を垂直配向させ、かつ基板表面に設けた突起や抜き（スリット）により電圧印加時の液晶分子の傾斜方向を規制するＭＶＡ方式が開発され、視野角特性を大幅に改善することに成功している。
【０００４】
ＭＶＡ方式の液晶表示装置を図１−Ａ，Ｂおよび図２を用いて説明する。図１−Ａ，ＢはＭＶＡ方式の液晶表示装置を示す概念図である。図２はＭＶＡ方式の液晶表示装置における液晶分子の配向方向を示す概念図である。
【０００５】
ＭＶＡ方式の液晶表示装置では、２枚のガラス基板の間で誘電率異方性が負の液晶分子が垂直配向されている。一方のガラス基板には、ＴＦＴに接続された画素電極が形成されており、他方のガラス基板側には対向電極が形成されている。そして、画素電極上および対向電極上に、それぞれ突起８が交互に形成されている。
【０００６】
ＴＦＴがＯＦＦ状態の場合には、図１−Ａに示すように、液晶分子４は基板１の界面と垂直な方向に配向されている。そして、ＴＦＴをＯＮ状態にした場合には、液晶に電界がかかり、突起８の形成構造によって液晶分子４の傾斜方向が規制される。これにより液晶分子４は図１−Ｂに示すように、一画素内において複数の方向に配向する。たとえば、図２のように突起８が形成されている場合には、液晶分子はＡ、Ｂ、ＣおよびＤの方向にそれぞれ配向する。このようにＭＶＡ方式の液晶表示装置では、ＴＦＴをＯＮ状態にした際に液晶分子が複数の方向に配向されるので、良好な視野角特性を得ることができる。
【０００７】
上記ＭＶＡ方式は、配向膜が液晶分子の傾斜方向を規制する訳ではない。従って、ＴＮを代表とする水平配向方式では必ずといっていいほど必要である、ラビングに代表される配向処理工程を必要としない。これは、プロセス的にはラビングによる静電気やゴミの問題を無くし、配向処理後の洗浄工程も不要である。また、配向的にもプレティルトのバラツキによるムラの問題等も無く、プロセスの簡便化、歩留まりの向上、低コスト化が可能という利点もある。
【０００８】
なお、液晶分子の配向を制御する技術としては、基板間に、液晶層を挟持して、第一の配向制御層と、高分子前駆体を重合することにより形成された第二の配向層を有してなる液晶表示装置も知られている（特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３５２０３７６号明細書（特許請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、ＭＶＡ型液晶表示装置にも、改善すべき大きな問題が存在する。その一つとして、図３に示すように、液晶分子の傾斜方向に対し、極角６０°、方位角４５°における透過率−電圧特性（Ｔ−Ｖ特性）が、液晶分子の傾斜方向に対し正面となる（すなわち、極角０°）方向におけるＴ−Ｖ特性に対して、透過率がより高い階調領域と、より低い階調領域が存在し、そのため、正面の色度と斜め方向からみた色度がずれてしまうといった問題がある。なお、図３の下側には、液晶分子の傾斜方向に対する極角と方位角の関係を模式的に示してある。
【００１１】
本発明は、このような問題を解決し、良好な階調視野角特性を実現することを目的としている。本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様によれば、一対の基板のうち少なくとも一方の基板上に形成された、液晶分子に電圧を印加するための電極と、基板間に挟持された、液晶分子を垂直に配向させる第一の配向制御層と、基板間に、液晶と光重合性化合物とを含有する液晶組成物を挟持した後紫外線照射により形成された液晶層と、この紫外線照射により形成された紫外線硬化物よりなる第二の配向制御層であって、一画素内に二つ以上の異なる閾値電圧の領域が共存するように形成され、かつ、その内の少なくとも一つの領域が第一の配向制御層による閾値電圧よりも高い閾値電圧を有する配向制御層とを備えた液晶表示装置が提供される。
【００１３】
本発明により、良好な階調視野角特性をもつ液晶表示装置を実現することが可能となる。
【００１４】
上記領域の相互の境界が液晶分子の傾斜方向に対してほぼ平行になっていること、基板上に形成された突起または電極のスリットが上記領域の相互の境界になっていること、上記の異なる閾値電圧の最大値と最小値の差が０．３Ｖ以上であること、一画素内に上記の異なる閾値電圧の領域が二つあり、一画素内における、低い方の閾値電圧の領域と高い方の閾値電圧の領域との分割比率が２：８〜８：２であること、光重合性化合物が環構造を有すること、光重合性化合物が、下記式（１）
α−Ｙ−Ａ−Ｘ−Ｂ−Ｚ−α・・・・・（１）
（ここで、ＡおよびＢは、互いに独立に環状基、αは、互いに独立に、アクリレート基またはメタクリレート基を示す。Ｘ、Ｙ、Ｚは、互いに独立に、それらを繋ぐ基であり、直接結合でもよい。）からなる二官能光重合性化合物を含むこと、光重合性化合物が、式（１）において、Ｘが直接結合である二官能光重合性化合物とＸが直接結合ではない二官能光重合性化合物との二種類を含むこと、式（１）において、ＹおよびＺが、互いに独立に、下記式（２）
−（ＣＨ2）a−・・・・・（２）
（ここで、ａは、０または１である。）であること、光重合性化合物の添加量が液晶組成物中、１．０重量％以上３．０重量％以下であること、上記領域のいずれのリタデーション（Δｎ・ｄ）の値も、３５０ｎｍ±７０ｎｍ以内にあること、一画素内に液晶層の厚みが異なる二つ以上の領域が形成されていること、液晶表示装置における液晶分子のプレティルト角が８８゜以上であること、上記閾値電圧の最も高い領域のプレティルト角がほぼ９０゜であること、液晶分子が、電圧印加時に、基板上に形成された突起または電極のスリットにより傾斜方向を規制されながら傾斜する構造を有することが好ましい。
【００１５】
本発明の他の一態様によれば、一対の基板のうち少なくとも一方の基板上に形成された、液晶分子に電圧を印加するための電極と、基板間に挟持された、液晶分子を垂直に配向させる第一の配向制御層と、基板間に、液晶と光重合性化合物とを含有する液晶組成物を挟持した後紫外線照射により形成された液晶層と、この紫外線照射により形成された紫外線硬化物よりなる第二の配向制御層であって、一画素内に二つ以上の異なる閾値電圧の領域が共存するように形成され、かつ、その内の少なくとも一つの領域が第一の配向制御層による閾値電圧よりも高い閾値電圧を有する配向制御層とを備えた液晶表示装置の製造方法において、一画素の一部を遮光もしくは減光する状態で紫外線照射を行うことにより、第二の配向制御層を形成する、液晶表示装置の製造方法が提供される。
【００１６】
本発明により、良好な階調視野角特性をもつ液晶表示装置を製造することが可能となる。
【００１７】
第一の紫外線照射後に、その紫外線照射時よりも弱い紫外線強度で、紫外線を液晶パネル全面に一括照射する第二の紫外線照射を実施することにより、第二の配向制御層を形成すること、第二の紫外線照射を、電圧を印加しながら行うこと、印加電圧が、第一の紫外線照射で生じた閾値電圧の高い領域中における最も高い閾値電圧以下であること、第二の紫外線照射の前に熱処理を行うこと、上記領域の相互の境界が液晶分子の傾斜方向に対してほぼ平行になるように液晶表示装置を構成すること、基板上に形成された突起または電極のスリットが上記領域の相互の境界になっていること、上記の異なる閾値電圧の最大値と最小値の差を０．３Ｖ以上にすること、一画素内に上記の異なる閾値電圧の領域を二つ設け、一画素内における、低い方の閾値電圧の領域と高い方の閾値電圧の領域との分割比率が２：８〜８：２であるようにすること、光重合性化合物が環構造を有すること、光重合性化合物が、下記式（１）
α−Ｙ−Ａ−Ｘ−Ｂ−Ｚ−α・・・・・（１）
（ここで、ＡおよびＢは、互いに独立に環状基、αは、互いに独立に、アクリレート基またはメタクリレート基を示す。Ｘ、Ｙ、Ｚは、互いに独立に、それらを繋ぐ基であり、直接結合でもよい。）からなる二官能光重合性化合物を含むこと、光重合性化合物が、式（１）において、Ｘが直接結合である二官能光重合性化合物とＸが直接結合ではない二官能光重合性化合物との二種類を含むこと、式（１）において、ＹおよびＺが、互いに独立に、下記式（２）
−（ＣＨ2）a−・・・・・（２）
（ここで、ａは、０または１である。）であること、光重合性化合物の添加量が液晶組成物中、１．０重量％以上３．０重量％以下であること、が好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、良好な階調視野角特性をもつ液晶表示装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１−Ａ】ＭＶＡ方式の液晶表示装置を示す概念図である。
【図１−Ｂ】ＭＶＡ方式の液晶表示装置を示す他の概念図である。
【図２】ＭＶＡ方式の液晶表示装置における液晶分子の配向方向を示す概念図である。
【図３】従来のＭＶＡ型液晶表示装置におけるＴ−Ｖ特性を示すグラフである。
【図４−Ａ】閾値電圧の異なる二つの領域（Ａ，Ｂ）を有する画素の模式図である。
【図４−Ｂ】液晶表示パネルの表示領域の断面構造を示す模式図である。
【図４−Ｃ】閾値電圧の異なる二つの領域におけるＴ−Ｖ特性を示すグラフである。
【図５】閾値電圧の異なる二つの領域を有する画素全体に平均化したＴ−Ｖ特性を示すグラフである。
【図６】マスク遮光部と、突起および電極スリットの配置との関係を示す、液晶表示パネルの模式的横断面図である。
【図７】「く」の字の電極スリットと突起とを有する画素にマスク遮光部を重ねた様子を示す模式図である。
【図８−Ａ】実施例１における画素のＴ−Ｖ特性を示すグラフである。
【図８−Ｂ】図８−Ａを部分的に拡大した図である。
【図９−Ａ】実施例１における透過率と階調との関係を示すグラフである。
【図９−Ｂ】実施例１における透過率と階調との関係を示す他のグラフである。
【図９−Ｃ】実施例１における透過率と階調との関係を示す他のグラフである。
【図９−Ｄ】実施例１における透過率と階調との関係を示す他のグラフである。
【図１０−Ａ】図９−Ａのγ曲線を各階調で微分し、微小範囲ごとのγを求めたグラフである。
【図１０−Ｂ】図９−Ｂのγ曲線を各階調で微分し、微小範囲ごとのγを求めたグラフである。
【図１０−Ｃ】図９−Ｃのγ曲線を各階調で微分し、微小範囲ごとのγを求めたグラフである。
【図１０−Ｄ】図９−Ｄのγ曲線を各階調で微分し、微小範囲ごとのγを求めたグラフである。
【図１１】実施例３におけるＴ−Ｖ特性を示すグラフである。
【図１２】実施例３における表示の応答速度と印加電圧との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明に係る液晶例の構造式を示す図である。
【図１４】実施例５における閾値電圧の測定個所を示す液晶表示パネルの模式図である。
【図１５】実施例５における各測定個所における閾値電圧のシフト量を示す図である。
【図１６−Ａ】紫外線照射時における遮光部の位置を示す模式図である。
【図１６−Ｂ】紫外線照射時における遮光部の位置を示す他の模式図である。
【図１６−Ｃ】紫外線照射時により生じた高閾値電圧領域と低閾値電圧領域との境界を示す模式図である。
【図１６−Ｄ】紫外線照射時により生じた高閾値電圧領域と低閾値電圧領域との境界を示す他の模式図である。
【図１７】「く」の字の突起と紫外線照射時におけるマスク遮光部との位置関係を例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態を図、表、式、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図、表、式、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。図中、同一の符号は同一の要素を表す。
【００２１】
本発明に係る液晶表示装置は、一対の基板のうち少なくとも一方の基板上に形成された、液晶分子に電圧を印加するための電極と、基板間に挟持された、液晶分子を垂直に配向させる第一の配向制御層と、基板間に、液晶と光重合性化合物とを含有する液晶組成物を挟持した後紫外線照射により形成された液晶層と、この紫外線照射により形成された紫外線硬化物よりなる第二の配向制御層であって、一画素内に二つ以上の異なる閾値電圧の領域が共存するように形成され、かつ、その内の少なくとも一つの領域が第一の配向制御層による閾値電圧よりも高い閾値電圧を有する配向制御層とを含む液晶表示パネルを備えている。このような構成により、良好な階調視野角特性をもつ液晶表示装置を実現することが可能となる。
【００２２】
本発明の基本原理を図４−Ａ〜Ｃに示す。各画素内に、閾値電圧の異なる二つもしくはそれ以上のＴ−Ｖ特性が共存するようにする。図４−Ａは、一画素の平面図、図４−ＢはそのＸ−Ｘ断面図である。図４−Ａ，Ｂでは、Ａ，Ｂ二つの閾値電圧の異なる領域が面積比１：１で存在する。この例では、図４−Ｂに示すように、液晶表示パネルの表示領域は、基板１、透明電極２、対向電極３、液晶分子４よりなる液晶層５、第一の配向制御層６、第二の配向制御層７、後述する突起８および電極スリット９から構成されている。
【００２３】
図４−Ａに示すように、二つの閾値電圧の異なる領域を設けると、各領域については図４−ＣのようなＴ−Ｖ特性が得られ、画素全体としてはこれらのＴ−Ｖ特性が平均化されて、図５のようなＴ−Ｖ特性が得られる。図３の通常のＴ−Ｖ特性と比較すると、正面（極角０°）のＴ−Ｖ曲線に対する、斜め方向（極角６０°）のＴ−Ｖ曲線の増減がゆるやかになり、正面と斜め方向での表示画像のズレが少ない、良好な階調視野角特性が得られることが理解できる。
【００２４】
この分割は、基板間に、液晶と光重合性化合物とを含有する液晶組成物を挟持した後、紫外線照射により、液晶層と、紫外線硬化物よりなる第二の配向制御層とを形成することにより実現することができる。紫外線照射により、液晶組成物中の光重合性化合物が重合して紫外線硬化物となり、重合した光重合性化合物を失った（実質的に液晶よりなる）液晶組成物よりなる液晶層に接するようにして、層を形成する。このようにして、液晶分子の運動を束縛するような紫外線硬化物の層を形成する際に閾値電圧の異なる領域を造るのである。
【００２５】
第二の配向制御層について、閾値電圧の異なる領域を造るには、紫外線硬化物を生成する際に、液晶分子のプレティルト角を小さくした状態で、所定領域についてのみ紫外線照射し、その状態で液晶分子を安定化し、その領域の閾値電圧を下げることによっても実現可能であるが、一般的に必要とされるコントラストを確保できるプレティルト角としては８８°以上が必要とされ、プレティルト角を２゜下げる程度では充分な閾値電圧差を実現することが困難な場合が多い。従って、充分な閾値電圧差を実現するには、コントラストが犠牲になる程プレティルトを小さくしなくてはならなくなる。
【００２６】
これに対し、閾値電圧を下げるのではなく、紫外線硬化物により、所定領域における液晶分子を、垂直配向状態で動き難くすることにより、閾値電圧を高め、上述の閾値電圧差を実現できることが判明した。
【００２７】
一画素内に二つ以上の異なる閾値電圧の領域を造ることは、一画素の所定の場所を選択的にマスキングして紫外線照射し、この紫外線照射の条件を変えることで実現できる。紫外線照射の条件を変えることにより、紫外線硬化物が液晶分子を拘束する状態が異なり、閾値電圧を変えることができるのである。
【００２８】
本発明に係る二つ以上の異なる閾値電圧の領域については、その内の少なくとも一つの領域が第一の配向制御層による閾値電圧よりも高い閾値電圧を有することが好ましい。このようにすると、閾値電圧差を大きく取れ、良好な階調視野角特性を実現できる。
【００２９】
本発明に係る二つ以上の異なる閾値電圧の領域の一画素内における配置は、本発明の趣旨に反しない限りどのようなものでもよいが、液晶分子が特定の傾斜方向を有している場合は、上記領域の相互の境界がその傾斜方向と直交する方向に設けられていると、低閾値電圧側の領域の一部が高閾値化し易くなり、そのため印加電圧によっては、その部分に配向異常が生じ、液晶表示パネルの表示に斑が生じることが見出された。
【００３０】
このような問題は、上記領域の相互の境界が液晶分子の傾斜方向に対してほぼ平行になっているようにする配置によって解決できる。たとえば、液晶分子の傾斜方向が、基板上に形成された突起または電極スリットにより規制されている場合には、液晶分子の傾斜方向が突起または電極スリットの長さ方向に直交しているので、上記境界を突起または電極スリットの長さ方向に直交するように配置すればよい。なお、「ほぼ平行」であるとは厳密に平行であることを要しない意味である。目視で平行であると感じられれば、通常充分である。より具体的には、液晶表示パネルの表示の斑を抑制できまたは消失できれば、「ほぼ平行」であると考えることができる。
【００３１】
なお、上記境界が液晶分子の傾斜方向に対して直交している場合にも、低閾値電圧側の領域の一部が高閾値化する領域が液晶表示パネルにおける表示に影響を及ぼしにくい部分に生じるように領域の境界を作成することで、液晶表示パネルの表示斑を抑制できることも見出された。
【００３２】
具体的には、液晶分子の傾斜方向を規制するための突起や電極スリットが基板上に形成されている場合には、その上に境界を設け、突起や電極のスリットが領域の相互の境界になるようにすることが好ましい。
【００３３】
ＭＶＡ方式やＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｅｔ）方式といった、突起や電極スリットにより配向制御を行う方式では、図６に示すように、突起や電極スリットの間隙幅Ｌは１５〜３０μｍ程度と狭いため、この狭い間隙内で、高閾値電圧領域と低閾値電圧領域の境界が突起や電極スリットと平行になるように高閾値電圧領域を形成しようとすると、境界で紫外線が回り込むことにより、Ｌの値に対して無視できないほど（たとえば５μｍ）の幅で、低閾値電圧領域となるべき場所が高閾値電圧化してしまったり、紫外線照射時におけるマスクの合わせずれ（たとえば高閾値電圧領域とすべき場所の左または右方向）が僅かに生じたとしても、傾斜方位毎の高閾値電圧領域と低閾値電圧領域の面積比が大きく異なったりするといった問題が生じやすい。図６では、左側にずれが生じた状態を示している。
【００３４】
これらの場合には、高閾値電圧領域と低閾値電圧領域の境界を基板上に形成された突起または電極スリットに重ねることにより、さらに良好な領域分割が実現可能である。特に、図７に示すように、「く」の字の電極スリット７と突起８とを有する画素設計とした場合、「く」の字の間隙部単位に重ねるように、高閾値電圧領域と低閾値電圧領域の境界７１を形成すれば、極めて良好な領域分割が実現可能となる。この「く」の字の間隙部単位は隣接する突起である必要はなく、適当な電極スリットと突起とを選択して適用することができる。
【００３５】
本発明の目的である階調視野角特性の改善については、閾値電圧の異なる領域が共存していれば、少なからず改善効果が見られるが、明確な効果を得るためには、閾値電圧の一番小さな領域と一番大きな領域で、最低でも０．３Ｖ程度の差があることが好ましい。さらに大きな効果を実現するためには０．５〜０．７Ｖ程度の閾値電圧差を持たせることがより好ましい。
【００３６】
その一方、閾値電圧差を持たせ過ぎると液晶パネルの輝度低下が大きくなるため、閾値電圧差が大きければ大きいほどよいとは限らない。従って、液晶パネルの輝度を勘案した上で閾値電圧差を決めることが好ましい。なお、本発明において、閾値電圧とは、Ｔ−Ｖ曲線において、透過率が１％となる電圧を意味する。
【００３７】
紫外線硬化物は、基板間に、予め液晶と共に、紫外線により重合し得る光重合性化合物を存在させておき、これを紫外線で重合させることにより得ることができる。この光重合性化合物は、重合に際し、架橋し、従って硬化物となる。紫外線照射は室温で行ってもよいが、この光重合性化合物の重合を熱により促進できる場合は、加熱してもよい。
【００３８】
視野角階調特性の改善は閾値電圧差の大きさによっても依存するが、同様に、閾値電圧差の異なる領域の比率によっても改善度は変わってくる。閾値電圧が高い領域の割合が大きくなるほど、視野角階調特性の改善度は大きくなるが、透過率は低くなる。透過率と改善度のバランスが重要であり、一画素内における、低い方の閾値電圧の領域と高い方の閾値電圧の領域との分割比率は２：８〜８：２の範囲内にあることが好ましい。その中でも特に６：４〜４：６までは特にバランスのよい結果が得易い。透過率重視で視野角階調特性の改善を行う場合には、閾値電圧の低い領域と高い領域の分割比を８：２に、逆に透過率を若干犠牲にしても視野角階調特性を極力高めたいという場合には、閾値電圧の低い領域と高い領域の分割比を２：８にまで変えることが有効である。また、高閾値電圧領域の割合が極端に大きい（たとえば９割）場合には、透過率が低くなるだけでなく、視角階調特性の改善自身も低下する場合がある。
【００３９】
なお、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型の液晶パネル構成では、正面から見た場合と斜め方向から見た場合の実質的なリタデーションが異なって見えるため、このリタデーションの変化を補償し、コントラスト特性を改善するために、補償フィルムを用いる。しかし、このフィルムによる光学補償は液晶パネル全面同一の補償であるため、液晶層のリタデーションの差が大きすぎると、ある領域では過補償になったり、ある領域では補償不足になったりといった問題が生じる。
【００４０】
このため、閾値電圧が異なる領域を形成すると共に、上記の異なる閾値電圧領域のいずれのリタデーション（Δｎ・ｄ）の値も、一定の範囲内にあるようにすることが好ましい。具体的には、補償フィルムが想定しているリタデーションから±２０％以内の許容範囲にあることが好ましい。通常、液晶の屈折率異方性が０．１０の場合、セル厚を３．５μｍとして、リタデーションは３５０ｎｍ前後で設定されるため、３５０ｎｍ±７０ｎｍ以内が好ましい条件となる。
【００４１】
第二の配向制御層を形成した後、リタデーションの値が上記設定範囲からずれた領域が発生する場合、このような範囲内へのリタデーションの調整は、液晶層厚を一画素内で部分的に変えることによって実現することができる。液晶層厚を一画素内で部分的に変えることは、たとえばカラーフィルターの厚みを部分的に変えたり、液晶組成物中の光重合性化合物の濃度を変え、第二の配向制御層の厚みを部分的に変えたりすることで実現できる。
【００４２】
また、充分なコントラストを確保する上からは、それぞれの領域における液晶分子のプレティルト角は８８゜以上であることが好ましい。液晶分子のプレティルト角が小さくなると閾値電圧が低下する傾向にあるので、特に、閾値電圧の最も高い領域のプレティルト角については、ほぼ９０゜であることが好ましい。すなわち、８８°以上であって、９０°に近ければ近いほど好ましい。より具体的に言えば、８９．５°以上が好ましい。
【００４３】
本発明に係る基板には、液晶表示パネルに使用される任意の基板材料を使用することができる。本発明に係る第一の配向制御層には、垂直配向用のものならば液晶表示パネルに使用される任意の基板材料を使用することができる。第一の配向制御層は、液晶層の片側にのみ配置されていてもよいが、通常は両側に配置されることが好ましい。本発明に係る液晶は、負の誘電率異方性を持つ公知の液晶材料から選択することができる。本発明に係る液晶表示パネルは、上記したように、基板表面に突起や電極スリットを設け、液晶分子が、電圧印加時に、基板上に形成された突起または電極のスリットにより傾斜方向を規制されながら傾斜する構造を有するものであることが好ましい。
【００４４】
以下に、上記の液晶表示パネルについて、一画素内で閾値電圧の異なる領域を形成する方法の一例を示す。まず、液晶表示パネルの画素の一部をマスキングし、液晶表示パネルの基板間に挟持された、液晶と光重合性化合物とを含有する液晶組成物に紫外線を照射し、マスキングされていない領域に選択的に紫外線硬化物を形成する第一の紫外線照射を実施する。これにより閾値電圧の高い領域が形成される。マスキングは紫外線を完全に遮光するものであっても減光するものであってもよい。
【００４５】
この状態で生じた紫外線硬化物からなる層を第二の配向制御層として使用することも不可能ではないが、第一の紫外線照射だけでは、マスキングされていた領域の液晶中に光重合性化合物または硬化未完了物が残存しているので、第一の紫外線照射時よりも弱い紫外線を液晶表示パネルの全面に照射して第二の紫外線照射を実施し、全領域（前にマスキングされていた領域およびマスキングされていなかった領域）に紫外線硬化物を形成することが好ましい。
【００４６】
こうすることにより、先にマスキングされていなかった領域にも紫外線硬化物が生じ、第二の配向制御層が完成すると共に、先にマスキングされていた領域について、閾値電圧が高電圧側にシフトしないようにすることができる。
【００４７】
この第二の紫外線照射は、電圧を印加しながら行ってもよい。電圧を印加しながら行えば、プレティルトの効果により垂直配向状態から水平配向状態への液晶分子の応答速度を大きくすることができる。この場合、第一の紫外線照射で紫外線を照射された領域の閾値電圧以下の電圧を印加して第二の紫外線照射を行うことにより、第二の紫外線照射を行ったことによる閾値電圧差の縮まりを抑えるだけでなく、より拡げることも可能である。さらには、液晶の応答速度の改善も期待できる。
【００４８】
第二の紫外線照射も、紫外線未照射部分にのみ紫外線が照射されるように、マスクを用いて行うことも可能であるが、合わせマージンを考えると全面一括で照射した方が好ましい。この時、第二の紫外線照射を行う前に熱処理を行うと、さらに閾値電圧差の縮まりを効果的に抑えることが可能となり、好ましい。これは、残存した未反応光重合性化合物または硬化が未完成のポリマーを液晶パネル全面に平均的に拡散させることにより、第二の紫外線照射で紫外線未照射部分に生じる紫外線硬化物による液晶分子の動作の束縛への影響を最小限に抑えられるためと考えられる。
【００４９】
なお、閾値電圧の異なる三以上の領域を造る場合には、マスキングする領域を変えたり、第一の紫外線照射の条件や第二の紫外線照射の条件を変えたりする方法が考えられる。第一の紫外線照射を、マスキングする領域を変え、紫外線照射条件を変えて複数回実施する場合、第二回目以降の照射で電圧を印加する場合には、「第一の紫外線照射で紫外線を照射された領域の閾値電圧以下の電圧」に代えて「第一の紫外線照で生じた閾値電圧の高い領域中における最も高い閾値電圧以下の電圧」を採用すればよい。
【００５０】
紫外線硬化物による閾値電圧差を安定して実現するためには、液晶分子との相互作用が強い光重合性化合物を用いることが極めて重要であることが分かった。紫外線硬化物は、基板間に挟持された、液晶と光重合性化合物とを含有する液晶組成物中の光重合性化合物を重合させてなるものであるが、本発明における光重合性化合物としては、紫外線照射により重合して、硬化物となり得る化合物であれば、本発明の趣旨に反しない限り、公知のどのようなものでも使用することができる。
【００５１】
一般的には、モノマーやオリゴマーと呼ばれるものの中から選択でき、たとえば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等のアクリレート基、メタクリレート基やエポキシ基、ビニル基、アリル基などの光反応基を持つ化合物を例示することができる。
【００５２】
光重合性化合物は、一成分からなっていても、複数の成分からなっていてもよい。光重合性化合物は硬化のための架橋性成分からなり、あるいは架橋性成分を含むものが好ましい。架橋性成分としては、アクリレート基、メタクリレート基、エポキシ基、ビニル基、アリル基等の重合性二重結合を、光反応基として、一分子中に複数個有し、紫外線照射により他の分子と重合可能である構造部分を有するものを例示することができる。
【００５３】
さらに、第二の配向制御層の液晶分子に対するアンカリングエネルギーが経時変化しないようにするために、一分子中に二つ以上の光反応基を有する光重合性化合物を主として用いることが好ましい。
【００５４】
光重合性化合物は環構造を有することが好ましい。環構造には縮合環および複素環を含む芳香族環と脂肪族環とがある。置換基を有していてもよい。たとえば、単官能で環構造を持たないラウリルアクリレートを主として用いた場合には、閾値電圧を変える効果に乏しく、添加量を増やしていくと液晶層が大きく散乱する場合が多い。１，６−ヘキサンジオールジアクリレートなどの二官能光重合性化合物であっても環構造を有さない材料では同様であり、所望の閾値電圧差に及ばない段階で、液晶層に散乱が生じてしまう場合がある。
【００５５】
なお、環構造を有する光重合性化合物は単官能光重合性化合物の場合にも閾値電圧を変化させる効果は大きいが、経時や熱に対する劣化が大きく、長期に渡って安定した特性を維持することが困難である。従って、環構造と複数の光反応基を有する光重合性化合物がより好ましいことが多い。
【００５６】
本発明はいわゆるＰＤＬＣ（高分子分散液晶：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）ではなく、あくまでも紫外線硬化物による配向制御層を形成し、これにより閾値電圧をシフトさせるものである。従って、「散乱の無い配向状態」を維持したまま、閾値電圧の高い領域を形成できる。
【００５７】
検討の結果、光重合性化合物が、式（１）
α−Ｙ−Ａ−Ｘ−Ｂ−Ｚ−α・・・・・（１）
からなる二官能光重合性化合物を含む場合に、閾値電圧差を実現しやすく、高い効果が得られることを見出した。
【００５８】
ここで、ＡおよびＢは、互いに独立に、ベンゼン環やシクロヘキサン環に代表される環状基を示し、αは、互いに独立な光反応基である、光反応基としては、アクリレート基もしくはメタクリレート基を挙げることができる。
【００５９】
また、Ｘ、Ｙ、Ｚは、互いに独立に、Ａ、Ｂおよびαを結びつける基であり、直接結合でもよい。直接結合の場合には、環状基が互いに直接結びついた構造や、環状基と光反応基とが直接結びついた構造になる。式（１）の二つの環状基に代えて三つ以上の環状基を有する光重合性化合物でも本目的を達成することが可能であるが、液晶との相溶性が悪くなり、液晶パネル内で光重合性化合物濃度に分布が生じるといった新たな問題が発生するため、好ましくない場合が多い。
【００６０】
式（１）に示す構造の中でも、より剛直性が高い化合物の方が、液晶分子をより強固に束縛する配向制御層を形成する。すなわち、環状基間を結びつけるＸが直接結合である方が、何らかの基が存在する場合よりも液晶分子の運動を束縛する能力が高い。しかしながら、剛直性が高い程、液晶材料への可溶性が低下し、一種類の光重合性化合物の使用では所望の閾値電圧差が得られるほど液晶組成物中の光重合性化合物の濃度を高めることが困難になる場合が多い。
【００６１】
他方、Ｘが直接結合ではない場合には、光重合性化合物によっては、若干液晶分子の運動を束縛する能力では劣る傾向を示す場合もあるが、溶解性の面では格段に優れている。そのため、一種類の光重合性化合物の使用であっても、散乱を抑えたまま、所望の閾値電圧差を得ることが可能である。
【００６２】
なお、Ｘが直接結合ではない光重合性化合物に、Ｘが直接結合である光重合性化合物を添加することにより、Ｘが直接結合ではない光重合性化合物一種類のみ使用した場合よりも少ない添加量で、同等の閾値電圧差が実現することが可能となることが判明した。さらには紫外線の照射強度によるマージンも広くなることが分かった。例えば、紫外線強度をプラスマイナス１０％振った時の閾値電圧差の変動量は、Ｘが直接結合である光重合性化合物を添加した場合の方が小さくすることができる。
【００６３】
光反応基と環状基を結ぶＹおよびＺについては、光重合性化合物の反応性という観点から、直接結合または−ＣＨ2−であることが好ましい。光反応基と環状基との間が開くほど反応性が低下してしまい、−（ＣＨ2）2−程度においても極端に反応性が低下するためである。上述した剛直性という観点からも、光反応基と環状基を結ぶＹおよびＺについては、直接結合または−ＣＨ2−であることが好ましく、直接結合であることがより好ましい。
【００６４】
以上のような光重合性化合物を用いることで、所望の閾値電圧差を実現することができる。その添加量としては、液晶組成物中０．５重量％程度で閾値電圧を変化させることができるが、充分な閾値電圧差、たとえば、第一の配向制御層で得られる閾値電圧よりも０．５〜０．７Ｖ程度高い閾値電圧を実現するためには、本発明に係る構造の光重合性化合物を用い、１．０重量％以上の濃度とすることが好ましい。
【００６５】
一方、添加量が多いと散乱が生じやすくなるだけでなく、最大透過率が低くなり過ぎ、本発明の目的である階調視野角特性改善のメリット以上に、輝度の低下というデメリットの方が大きくなってしまう場合がある。従って、添加量の上限としては３．０重量％程度とすることが好ましい場合が多い。
【実施例】
【００６６】
次に本発明の実施例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００６７】
［実施例１］
屈折率異方性が０．０８のネガ型液晶に、環構造を有する二官能光重合性化合物を２．０重量％溶かし、光反応開始剤を光重合性化合物に対して２．０ｍｏl％添加し、液晶組成物を作製した。
【００６８】
評価セルにはＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）を電極として形成したガラス基板２枚を用い、それぞれの電極上にレジストで形成した、高さ１．５μｍ、幅１０μｍのストライプ状の突起を３５μｍ間隔で形成した。
【００６９】
次に、ポリアミック酸の垂直配向制御膜を、本発明に係る第一の配向制御層として塗布形成し、突起が上下基板間で、平行かつ等間隔、セル厚４．２５μｍとなるように貼り合わせ、前述の液晶組成物を注入した。
【００７０】
ＩＴＯ電極の半分をマスクで遮光し、無偏光の紫外線を５ｍＷ／ｃｍ2で１０Ｊ／ｃｍ2照射し、Ｔ−Ｖ特性の測定を行った。結果を図８−Ａ，Ｂに示す。図８−Ｂは図８−Ａを部分的に拡大した図である。紫外線を照射した領域で、閾値電圧を約０．５５Ｖ高電圧側にシフトさせることができた。
【００７１】
次に、最大駆動電圧を５．４Ｖとして、正面のγ特性を２．４に設定し、液晶分子の傾斜方向に対し、方位角４５°、極角６０°におけるγ特性を、紫外線照射領域と未照射領域の透過率の合成比率を変えて求めた。結果を図９−Ａ〜Ｄに示す。図９−Ａ〜Ｄ中、「Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ」は光重合性化合物を添加していない通常の液晶を注入した、従来のＭＶＡセル（セル構造は同一）の特性を表す。
【００７２】
一般にγの値は、１よりも小さくなる（上に凸の曲線を描いている）と、その階調範囲で色度の変化が目立ってしまうため、図９−Ａ〜Ｄの階調の広範囲でγ＝１以上となることが望ましく、さらには、１２８／２５６以上の階調では、表示頻度が高く、白っちゃけも目立ち易いため、γ値をより２．４に近づけた方が斜め方位での表示の見栄えが良くなる。
【００７３】
図９−Ａ〜Ｄでは、ＡからＤに向けて高閾値領域の面積比を大きくしていき、２割程度を占めるようになると、改善の効果が見られ始めた。４割が高閾値領域となると、γ曲線で１２８階調付近にあった凸部がなくなり、６割が高閾値領域となると、１２８階調付近の透過率の値が最もγ＝２．４に近づき、その後、徐々に１６０階調付近を中心に上に盛り上がった曲線になっていく。
【００７４】
図１０−Ａ〜Ｄは図９−Ａ〜Ｄのγ曲線を各階調で微分し、微小範囲ごとのγ（Δγ）を求めたものである。４割を高閾値領域としたとき、最もΔγの値が低かったところを中心に、大幅に改善が見られており、多くの階調でγ＝１を上回るようになっていることが分かる。高閾値領域が６割のときには、さらにγ＜１の範囲が減るだけでなく、広範囲でγ＝１．５以上が得られるようになる。しかし、それ以上高閾値領域を増やしていくと、高階調側でγの値が低下していき、表示品質が低下していく。高閾値領域が８割になると高階調側でγ＝１まで低下するようになる。
【００７５】
以上から、透透過率とγ値の改善のバランスからは、低い方の閾値電圧の領域と高い方の閾値電圧の領域との分割比率が４：６〜６：４の範囲が好ましいことが理解できる。ただし、透過率重視で視野角階調特性の改善を行う場合や逆に透過率を若干犠牲にしても視野角階調特性を極力高めたいという場合を考慮すれば、閾値電圧の低い領域と高い領域の分割比を２：８〜８：２で変えることが有用である。
【００７６】
［実施例２］
実施例１で作製したセルにおいて、未照射部の領域も含めて、全面を０．５ｍＷ／ｃｍ2で１０Ｊ／ｃｍ2照射し、閾値電圧の変化を見た。その結果、５ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を照射した領域の閾値電圧に大きな変化は見られなかったが、０．５ｍＷ／ｃｍ2の紫外線のみ照射した領域では、閾値電圧が０．１５Ｖほど高閾値電圧側に変化した。
【００７７】
次に、実施例１で作製した同様のセルを、９０℃アニールを３０分行い、その後に全面を０．５ｍＷ／ｃｍ2で１０Ｊ／ｃｍ2照射し、閾値電圧の変化を見た。その結果、０．５ｍＷ／ｃｍ2の紫外線のみ照射した領域での閾値電圧の変動は０．０５Ｖ未満に低減した。
【００７８】
［実施例３］
モノマーの添加量を１．８重量％とし、それ以外の条件は実施例１と同様にしてセルを作製した。
【００７９】
その後、液晶層に直流を２．５Ｖ印加しながら、未照射部の領域も含めて、全面を０．５ｍＷ／ｃｍ2で１０Ｊ／ｃｍ2追加照射（二次照射）し、閾値の変化を見た。その結果、図１１に示すように、５ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を照射（一次照射）した領域の閾値に大きな変化は見られず、二次照射である０．５ｍＷ／ｃｍ2の紫外線のみ照射した領域において、閾値をさらに下げる事が出来た。
【００８０】
更に詳細に説明すれば、一次照射で紫外線が当たった領域の閾値電圧を２．７Ｖを維持しつつ、二次照射のみ当たった領域の閾値電圧を０．２５Ｖ低くすることが出来たため、暗状態の透過率を上げることなく閾値差を０．４０Ｖから０．６５Ｖにまで広げることが出来た。
【００８１】
また、一次照射で紫外線が当たらなかった領域の二次照射プロセス前後の表示の応答速度を測定したところ、図１２に示すように、二次照射により、紫外線硬化物が形成されたことにより、表示の応答速度にも大幅な改善を得ることが出来た。
【００８２】
なお、表示の応答速度は次のようにして求めた。すなわち、液晶パネルにクロスニコルとなるように偏光板を貼り付け、０Ｖ印加状態からある特定の電圧を印加した場合に、パネルの透過率が１０％から９０％に変化するのにかかった時間をτrとして、輝度計で測定を行った。また、ある特定の電圧から、０Ｖ印加状態へと変化させた場合に、パネルの透過率が９０％から１０％に変化するのにかかった時間をτfとして、測定を行った。表示の応答速度としてτf+τrを採用した。
【００８３】
［実施例４］
評価セルには、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）を電極として形成したガラス基板２枚を用い、それぞれの電極上に、レジストで形成した、高さ１．５μｍ、幅１０μｍのストライプ状の突起を３５μｍ間隔で形成した。
【００８４】
次に、ＪＳＲ社製の垂直配向制御膜を、本発明に係る第一の配向制御層として基板全面に塗布形成し、突起が上下基板間で、平行かつ等間隔、セル厚４．２５μｍとなるように貼り合わせ、液晶と光重合性化合物とを含む液晶組成物を注入した。
【００８５】
光重合性化合物としては、一分子中の光反応基数、環状基数の異なる材料を用意し、その添加量は、液晶に対し３．０重量％もしくは可溶限界のいずれか低い方の量を上限とし、閾値電圧の変化と配向状態とを観察した。閾値電圧のシフト量（以下、「閾値電圧のシフト量」とは、紫外線未照射状態での閾値電圧との差を意味する。が０．５Ｖ以上得られたものについては、６０℃，２００時間の恒温放置による閾値電圧の変化も観察した。ここで、液晶にはメルク社製のネガ型液晶を用い、光重合性化合物の他に、光反応開始剤を光重合性化合物に対して２．０ｍｏl％添加した。
【００８６】
ＩＴＯ電極の半分をマスクで遮光し、無偏光の紫外線を、３〜２０ｍＷ／ｃｍ2の範囲で１０Ｊ／ｃｍ2照射した。結果を表１に示す。表１中、ＲＭＭ−３４は、メルク社製の光重合性化合物であり、一分子中の光反応基数が一つの化合物と二つの化合物の混合物である。
【００８７】
光反応基数および環状基数は光重合性化合物一分子中の数を表す。高閾値化の○印は、閾値電圧のシフト量が０．５Ｖ以上であったこと、×印は閾値電圧差が０．３Ｖ未満であったこと、△印は閾値電圧のシフト量が０．３Ｖ以上０．５Ｖ未満であったことを意味する。経時変化の○印は、６０℃２００時間の恒温放置後の閾値電圧が、元の閾値電圧の８０％以上であったこと、×は５０％以下であったことを意味する。散乱の×印は、黒表示における目視で白い輝点が生じたこと、○印は、黒表示における目視で白い輝点が生じなかったことを意味する。
【００８８】
【表１】
2010198046.tif 000002
【００８９】
表１に示されるように、光反応基数に拘わらず、環状基が無いものは散乱し易い傾向にあり、散乱の生じない範囲内では、大きな閾値電圧差を得ることができなかった。環状基が一つのものは、散乱することなく、閾値電圧を０．３Ｖ程度高めることができた。環状基が二つのものについては、反応基の数に関わらず、０．５Ｖ以上の高閾値電圧化を散乱させることなく実現することができた。しかしながら、恒温放置後に、単官能光重合性化合物の方は、閾値電圧が元の状態近くまで劣化し戻ってしまう現象が見られた。
【００９０】
これに対し、二官能光重合性化合物の方は、閾値電圧のシフト量に変化がほとんど見られず、安定した状態を得ることができた。環状基が３の化合物は、添加量に対する閾値電圧のシフト量は２環のものと同レベルは得られるものの、溶解量に限界があり、０．３Ｖ程度のシフト量が限界であった。ＲＭＭ−３４については、高閾値電圧化は実現できるものの、散乱の無い配向状態との両立は実現できなかった。
【００９１】
［実施例５］
ＪＳＲ社製の垂直配向制御膜を両基板に印刷し、真空注入法により、液晶と光重合性化合物とを含む液晶組成物を充填した、ＭＶＡモードの１７インチワイド（１２８０×７６８ドット）ＴＦＴ液晶パネルを作製した。ここで、液晶にはメルク社製のネガ型液晶、光重合性化合物には図１３に示す光重合性化合物を用い、光反応開始剤を光重合性化合物に対して２．０ｍｏl％添加した。なお、Ｘ1，Ｘ2は、それぞれ、環状基間を結びつける基を表している。
【００９２】
光重合性化合物（Ｉ）を２．０重量％添加した液晶パネル（条件１）と、光重合性化合物（Ｉ）を１．６重量％、光重合性化合物（ＩＩＩ）を０．４重量％添加した液晶パネル（条件２）のそれぞれの全面に、ＴＦＴ基板側から８ｍＷ／ｃｍ2で１４Ｊ／ｃｍ2照射し、図１４のＡ〜Ｅに示す箇所の閾値電圧のシフト量を見た。
【００９３】
その結果を図１５に示す。いずれにおいても閾値電圧のシフト量は階調視野角特性に改善が見込めるほどの結果が得られると共に、配向に散乱等の問題が生じることは無かった。ビフェニル構造である光重合性化合物（ＩＩＩ）も用いた条件２の方が、添加量に対する閾値電圧のシフト量が大きく、液晶パネル全体を通して均一な値が得られた。
【００９４】
光重合性化合物（Ｉ）の代わりに光重合性化合物（ＩＩ）を添加し、同様の実験を行ったが、全く同じ傾向であった。
【００９５】
［実施例６］
ＪＳＲ社製の垂直配向制御膜を両基板に印刷し、滴下注入法により、液晶と光重合性化合物とを含む液晶組成物を充填した、ＭＶＡモードの１７インチワイド（１２８０×７６８ドット）ＴＦＴ液晶パネルを作製した。ここで、液晶にはメルク社製のネガ型液晶、光重合性化合物には図１３に示す光重合性化合物（Ｉ）１．６重量％、光重合性化合物（ＩＩＩ）０．４重量％を混合したものを用い、光反応開始剤を光重合性化合物に対して２．０ｍｏl％添加した。
【００９６】
遮光部が画素の突起部および電極スリットに対し、図１６−ＡまたはＢに示すような配置になるよう、液晶パネルのＴＦＴ基板側にマスクを載せ、マスク越しに全面を８ｍＷ／ｃｍ2で１４Ｊ／ｃｍ2照射し、照射後の液晶パネルの配向状態を観察した。
【００９７】
その結果、図１６−Ａに示すように、高閾値電圧領域と低閾値電圧領域の境界が突起部や電極スリットに平行となるようにマスク遮光した場合（遮光１）、遮光領域における光重合性化合物の反応が進行した結果、図１６−Ｃに示すように、低閾値電圧領域の４０％前後で閾値電圧が高電圧側にシフトして、２．４〜２．５Ｖ印加時にむらが生じていることが目視で観察された。
【００９８】
一方、図１６−Ｂに示すように、高閾値電圧領域と低閾値電圧領域の境界が突起部や電極スリットと垂直になるようにマスク遮光した場合（遮光２）には、図１６−Ｄに示すように、遮光１のときと同様低閾値電圧領域に閾値電圧が高電圧側にシフトしていた領域が観察されたものの、低閾値電圧領域全体に対する比率は僅かであり、均一な表示で、かつ階調視野角特性の改善が大きく図れた液晶パネルを実現することができた。
【００９９】
なお、図１６−Ｂに示すような高閾値電圧領域と低閾値電圧領域の境界は、図７に示すような「く」の字の突起や電極スリットの場合には、図１７に示すような三角形のマスクパターン１７１を使用することにより容易に作製することができる。
【０１００】
なお、上記に開示した内容から、下記の付記に示した発明が導き出せる。
【０１０１】
（付記１）
一対の基板のうち少なくとも一方の基板上に形成された、液晶分子に電圧を印加するための電極と、
当該基板間に挟持された、液晶分子を垂直に配向させる第一の配向制御層と、
当該基板間に、液晶と光重合性化合物とを含有する液晶組成物を挟持した後紫外線照射により形成された液晶層と、
当該紫外線照射により形成された紫外線硬化物よりなる第二の配向制御層であって、一画素内に二つ以上の異なる閾値電圧の領域が共存するように形成され、かつ、その内の少なくとも一つの領域が当該第一の配向制御層による閾値電圧よりも高い閾値電圧を有する配向制御層と
を備えた液晶表示装置。
【０１０２】
（付記２）
前記領域の相互の境界が液晶分子の傾斜方向に対してほぼ平行になっている、付記１に記載の液晶表示装置。
【０１０３】
（付記３）
前記領域の相互の境界が、基板上に形成された突起または電極のスリット上にある、付記１に記載の液晶表示装置。
【０１０４】
（付記４）
前記の異なる閾値電圧の最大値と最小値の差が０．３Ｖ以上である、付記１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【０１０５】
（付記５）
一画素内に前記の異なる閾値電圧の領域が二つあり、一画素内における、低い方の閾値電圧の領域と高い方の閾値電圧の領域との分割比率が２：８〜８：２である、付記１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【０１０６】
（付記６）
前記光重合性化合物が環構造を有する、付記１〜５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【０１０７】
（付記７）
前記光重合性化合物が、下記式（１）
α−Ｙ−Ａ−Ｘ−Ｂ−Ｚ−α・・・・・（１）
（ここで、ＡおよびＢは、互いに独立に環状基、αは、互いに独立に、アクリレート基またはメタクリレート基を示す。Ｘ、Ｙ、Ｚは、互いに独立に、それらを繋ぐ基であり、直接結合でもよい。）からなる二官能光重合性化合物を含む、付記６に記載の液晶表示装置。
【０１０８】
（付記８）
前記光重合性化合物が、式（１）において、Ｘが直接結合である二官能光重合性化合物とＸが直接結合ではない二官能光重合性化合物との二種類を含む、付記７に記載の液晶表示装置。
【０１０９】
（付記９）
前記式（１）において、ＹおよびＺが、互いに独立に、下記式（２）
−（ＣＨ2）a−・・・・・（２）
（ここで、ａは、０または１である。）である、付記７または８に記載の液晶表示装置。
【０１１０】
（付記１０）
前記光重合性化合物の添加量が前記液晶組成物中、１．０重量％以上３．０重量％以下である、付記１〜９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【０１１１】
（付記１１）
前記領域のいずれのリタデーション（Δｎ・ｄ）の値も、３５０ｎｍ±７０ｎｍ以内にある、付記１〜１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
【０１１２】
（付記１２）
一画素内に液晶層の厚みが異なる二つ以上の領域が形成されている、付記１〜１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
【０１１３】
（付記１３）
前記液晶表示装置における液晶分子のプレティルト角が８８゜以上である、付記１〜１２のいずれかに記載の液晶表示装置。
【０１１４】
（付記１４）
前記閾値電圧の最も高い領域のプレティルト角がほぼ９０゜である、付記１〜１３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【０１１５】
（付記１５）
前記液晶分子が、電圧印加時に、基板上に形成された突起または電極のスリットにより傾斜方向を規制されながら傾斜する構造を有する、付記１〜１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【０１１６】
（付記１６）
一対の基板のうち少なくとも一方の基板上に形成された、液晶分子に電圧を印加するための電極と、
当該基板間に挟持された、液晶分子を垂直に配向させる第一の配向制御層と、
当該基板間に、液晶と光重合性化合物とを含有する液晶組成物を挟持した後紫外線照射により形成された液晶層と、
当該紫外線照射により形成された紫外線硬化物よりなる第二の配向制御層であって、一画素内に二つ以上の異なる閾値電圧の領域が共存するように形成され、かつ、その内の少なくとも一つの領域が当該第一の配向制御層による閾値電圧よりも高い閾値電圧を有する配向制御層と
を備えた液晶表示装置の製造方法において、
一画素の一部を遮光もしくは減光する状態で紫外線照射を行うことにより、当該第二の配向制御層を形成する、
液晶表示装置の製造方法。
【０１１７】
（付記１７）
前記第一の紫外線照射後に、前記紫外線照射時よりも弱い紫外線強度で、紫外線を液晶パネル全面に一括照射する第二の紫外線照射を実施することにより、当該第二の配向制御層を形成する、付記１６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１１８】
（付記１８）
前記第二の紫外線照射を、電圧を印加しながら行う、付記１６または１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１１９】
（付記１９）
前記印加電圧が、前記第一の紫外線照射で生じた閾値電圧の高い領域中における最も高い閾値電圧以下である、付記１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１２０】
（付記２０）
前記第二の紫外線照射の前に熱処理を行う、付記１６〜１９のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１２１】
（付記２１）
前記領域の相互の境界が液晶分子の傾斜方向に対してほぼ平行になるように構成する、付記１６〜２０のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１２２】
（付記２２）
前記領域の相互の境界を、基板上に形成された突起または電極のスリット上に設ける、付記１６〜２０のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１２３】
（付記２３）
前記の異なる閾値電圧の最大値と最小値の差を０．３Ｖ以上にする、付記１６〜２２のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１２４】
（付記２４）
一画素内に前記の異なる閾値電圧の領域を二つ設け、一画素内における、低い方の閾値電圧の領域と高い方の閾値電圧の領域との分割比率が２：８〜８：２であるようにする、付記１６〜２３のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１２５】
（付記２５）
前記光重合性化合物が環構造を有する、付記１６〜２４のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１２６】
（付記２６）
前記光重合性化合物が、下記式（１）
α−Ｙ−Ａ−Ｘ−Ｂ−Ｚ−α・・・・・（１）
（ここで、ＡおよびＢは、互いに独立に環状基、αは、互いに独立に、アクリレート基またはメタクリレート基を示す。Ｘ、Ｙ、Ｚは、互いに独立に、それらを繋ぐ基であり、直接結合でもよい。）からなる二官能光重合性化合物を含む、付記２５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１２７】
（付記２７）
前記光重合性化合物が、式（１）において、Ｘが直接結合である二官能光重合性化合物とＸが直接結合ではない二官能光重合性化合物との二種類を含む、付記２６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１２８】
（付記２８）
前記式（１）において、ＹおよびＺが、互いに独立に、下記式（２）
−（ＣＨ2）a−・・・・・（２）
（ここで、ａは、０または１である。）である、付記２６または２７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１２９】
（付記２９）
前記光重合性化合物の添加量が前記液晶組成物中、１．０重量％以上３．０重量％以下である、付記１６〜２８のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
【符号の説明】
【０１３０】
１      基板
２      透明電極
３      対向電極
４      液晶分子
５      液晶層
６      第一の配向制御層
７      第二の配向制御層
８      突起
９      電極スリット
７１    高閾値電圧領域と低閾値電圧領域の境界
１７１  マスクパターン
【図１−Ａ】
2010198046.tif 000003
【図１−Ｂ】
2010198046.tif 000004
【図２】
2010198046.tif 000005
【図３】
2010198046.tif 000006
【図４−Ａ】
2010198046.tif 000007
【図４−Ｂ】
2010198046.tif 000008
【図４−Ｃ】
2010198046.tif 000009
【図５】
2010198046.tif 000010
【図６】
2010198046.tif 000011
【図７】
2010198046.tif 000012
【図８−Ａ】
2010198046.tif 000013
【図８−Ｂ】
2010198046.tif 000014
【図９−Ａ】
2010198046.tif 000015
【図９−Ｂ】
2010198046.tif 000016
【図９−Ｃ】
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【図９−Ｄ】
2010198046.tif 000018
【図１０−Ａ】
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【図１０−Ｂ】
2010198046.tif 000020
【図１０−Ｃ】
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【図１０−Ｄ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６−Ａ】
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【図１６−Ｂ】
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【図１７】
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【図１４】
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【図１６−Ｃ】
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【図１６−Ｄ】
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