(57)【要約】【課題】本発明は、隔壁で隔てられた液晶封入領域に強誘電性液晶を滴下した場合に、配向乱れが生じ難い液晶表示素子およびその製造方法を提供することを主目的とする。【解決手段】本発明は、複数の略正六角形状隔壁を有する第１配向処理基板と第２配向処理基板との間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶表示素子であって、上記略正六角形状隔壁は、ゲート線またはソース線に平行な二辺と、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺とを有し、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺は、画素に沿って階段状に形成され、上記複数の略正六角形状隔壁は、ハニカム状に配列されていることを特徴とする液晶表示素子を提供することにより、上記目的を達成するものである。【選択図】図１３
2010191256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基材と、前記第１基材上に形成された第１電極層および複数の略正六角形状隔壁と、前記第１電極層および略正六角形状隔壁の上に形成された第１配向膜とを有する第１配向処理基板、および、第２基材と、前記第２基材上に形成された第２電極層と、前記第２電極層上に形成され第２配向膜とを有する第２配向処理基板を、前記第１配向膜と前記第２配向膜とが対向するように配置し、前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶表示素子であって、
前記略正六角形状隔壁は、ゲート線またはソース線に平行な二辺と、前記ゲート線およびソース線と交差する四辺とを有し、前記ゲート線およびソース線と交差する四辺は、画素に沿って階段状に形成され、前記複数の略正六角形状隔壁は、ハニカム状に配列されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離が３ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記第１配向膜および第２配向膜の構成材料が、前記強誘電性液晶を挟んで互いに異なる組成を有するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記強誘電性液晶が、単安定性を示すものであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記強誘電性液晶が、ハーフＶ字型スイッチング特性を示すものであることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
第１基材上に、複数の略正六角形状隔壁を、当該略正六角形状隔壁の二辺がゲート線またはソース線と平行になり、四辺が前記ゲート線およびソース線と交差するように、かつ、前記ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に配置されるように、ハニカム状に形成する隔壁形成工程、および、第１電極層および前記略正六角形状隔壁が形成された第１基材上に第１配向膜を形成する第１配向膜形成工程を有し、第１基材上に第１電極層、略正六角形状隔壁および第１配向膜が形成された第１配向処理基板を調製する第１配向処理基板調製工程と、
第２基材上に第２電極層および第２配向膜が形成された第２配向処理基板を調製する第２配向処理基板調製工程と、
前記第１配向処理基板の第１配向膜上であって、前記略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に強誘電性液晶を滴下する液晶滴下工程と、
前記強誘電性液晶が滴下された前記第１配向処理基板、および前記第２配向処理基板を貼り合せる基板貼り合せ工程と
を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項７】
前記略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離が３ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項８】
前記第１配向膜および第２配向膜に、前記強誘電性液晶を挟んで互いに異なる組成となる材料を用いることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項９】
前記強誘電性液晶に、単安定性を示すものを用いることを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強誘電性液晶を用い、隔壁を有する液晶表示素子およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子は薄型で低消費電力などといった特徴から、大型ディスプレイから携帯情報端末までその用途を広げており、その開発が活発に行われている。これまで液晶表示素子は、ＴＮ方式、ＳＴＮのマルチプレックス駆動、ＴＮに薄層トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス駆動等が開発され実用化されているが、これらはネマチック液晶を用いているために、液晶材料の応答速度が数ｍｓ〜数十ｍｓと遅く、動画表示に充分対応しているとはいえない。
【０００３】
強誘電性液晶（ＦＬＣ）は、応答速度がμｓオーダーと極めて短く、高速デバイスに適した液晶である。強誘電性液晶はクラークおよびラガーウォルにより提唱された電圧非印加時に安定状態を二つ有する双安定性のものが広く知られている（図９上段）。また、近年、電圧非印加時の液晶層の状態がひとつの状態で安定化している（以下、これを「単安定」と称する。）強誘電性液晶が、電圧変化により液晶のダイレクタ(分子軸の傾き)を連続的に変化させ透過光度をアナログ変調することで階調表示を可能とするものとして注目されている（非特許文献１参照、図９下段）。
【０００４】
双安定性を示す液晶としては、一般に、降温過程においてコレステリック（Ｃｈ）相−スメクチックＡ（ＳｍＡ）相−カイラルスメクチックＣ（ＳｍＣ＊）相と相変化し、ＳｍＡ相を経由してＳｍＣ＊相を示す強誘電性液晶が用いられる（図１０下段）。また、単安定性を示す液晶としては、一般に、降温過程においてコレステリック相（Ｃｈ）−カイラルスメクチックＣ（ＳｍＣ＊）相と相変化し、スメクチックＡ（ＳｍＡ）相を経由しない強誘電性液晶が用いられる（図１０上段）。現在報告されている強誘電性液晶の中では、後者のＳｍＡ相を経由しない液晶材料に比べて、前者のＳｍＡ相を経由する相系列を持つ液晶材料が大半である。
【０００５】
強誘電性液晶は、ネマチック液晶に比べて分子の秩序性が高いために配向が難しい。また、カイラルスメクチックＣ（ＳｍＣ＊）相は、外部衝撃に非常に弱い。そこで、一般的には、耐衝撃性を高めるために、基板上に隔壁を形成することが行われている。
【０００６】
近年、液晶の封入方法として、液晶滴下（One Drop Fill：ODF）方式が注目されている。これは、一対の基板の一方に液晶封入領域を囲むように枠状にシール剤を塗布し、基板上に液晶を滴下し、次いで両基板を、両基板間を十分に減圧した状態で重ね合わせ、シール剤を介して接着させるというものである。液晶滴下方式は、従来の真空注入方式に比べて、液晶封入工程に要する時間が大幅に短縮されるという利点を有する。
【０００７】
この液晶滴下方式では、均一なセルギャップを得るために、液晶を均一に滴下することが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。基板上に隔壁が形成されている場合には、隔壁で隔てられた液晶封入領域に、液晶が均一に滴下される。
【０００８】
また、隔壁のパターン形状としては、ストライプ状、マトリックス状、ハニカム状等が知られている（例えば特許文献３および特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３３７３３１号公報
【特許文献２】特開２００５−１１５１５５号公報
【特許文献３】特開２００２−８２３４０号公報
【特許文献４】特開２００５−２７４５９９号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】NONAKA, T., LI, J., OGAWA, A., HORNUNG, B., SCHMIDT, W., WINGEN, R., and DUBAL, H., 1999, Liq. Cryst., 26, 1599.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
強誘電性液晶は分子の秩序性が高いために配向が難しく、隔壁で隔てられた液晶封入領域に強誘電性液晶を滴下した場合、配向乱れが生じやすい。
【００１２】
例えば図１６に示すように、マトリックス状に形成された正方形状の隔壁５１で隔てられた液晶封入領域５２の中心部５３ａに液晶５４を滴下した場合、液晶５４は任意の方向に放射線状に濡れ拡がる。この場合、正方形の液晶封入領域５２の中心部５３ａから角５３ｂおよび辺５３ｃまでの距離は、中心部５３ａから辺５３ｃまでの距離の方が短い。この際、正方形の液晶封入領域５２に適した量で液晶５４を滴下すると、液晶の流動速度がいずれの方向においても一定であり、また中心部５３ａから辺５３ｃまでの距離の方が短いため、辺５３ｃ付近では液晶が隔壁から溢れ出たり、液晶の流動方向が変化したりする。
【００１３】
上述したように、強誘電性液晶は分子の秩序性が高いために配向が難しいので、上記の例において強誘電性液晶を用いた場合には、辺５３ｃ付近で配向乱れが生じる。
【００１４】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、隔壁で隔てられた液晶封入領域に強誘電性液晶を滴下した場合に、配向乱れが生じ難い液晶表示素子およびその製造方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、第１基材と、上記第１基材上に形成された第１電極層および複数の略正六角形状隔壁と、上記第１電極層および略正六角形状隔壁の上に形成された第１配向膜とを有する第１配向処理基板、および、第２基材と、上記第２基材上に形成された第２電極層と、上記第２電極層上に形成され第２配向膜とを有する第２配向処理基板を、上記第１配向膜と上記第２配向膜とが対向するように配置し、上記第１配向膜と上記第２配向膜との間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶表示素子であって、上記略正六角形状隔壁は、ゲート線またはソース線に平行な二辺と、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺とを有し、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺は、画素に沿って階段状に形成され、上記複数の略正六角形状隔壁は、ハニカム状に配列されていることを特徴とする液晶表示素子を提供する。
【００１６】
本発明によれば、略正六角形状隔壁が形成されているので、例えば液晶表示素子を作製する際に略正六角形状隔壁で隔てられた領域に強誘電性液晶を滴下した場合に、強誘電性液晶が封入される領域の中心部から略正六角形状隔壁の六辺までの距離をほぼ等しくすることができる。そのため、隔壁付近での強誘電性液晶の配向乱れの発生を抑えることが可能である。また本発明によれば、略正六角形状隔壁が所定の六辺を有するので、ゲート線およびソース線上に略正六角形状隔壁を配置することができ、隔壁による輝度ムラを防ぐことができる。さらに本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁がハニカム状に配列されているので、耐衝撃性をより向上させることができ、外部衝撃に弱い強誘電性液晶の配向を安定に維持することが可能である。
【００１７】
上記発明においては、上記略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離が３ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内であることが好ましい。上記の二辺間の距離が上記範囲より小さいと、略正六角形状隔壁の形成が困難となる場合があり、また上記の二辺間の距離が上記範囲より大きいと、強誘電性液晶が流動する距離が比較的長くなるために、配向乱れが生じるおそれがあるからである。
【００１８】
また本発明においては、上記第１配向膜および第２配向膜の構成材料が、上記強誘電性液晶を挟んで互いに異なる組成を有するものであることが好ましい。これにより、配向欠陥が形成されることなく強誘電性液晶を配向させることができるからである。特にダブルドメインの発生を効果的に抑制することができ、モノドメイン配向を得ることができる。
【００１９】
さらに本発明においては、上記強誘電性液晶が、単安定性を示すものであることが好ましい。強誘電性液晶として単安定性を示すものを用いることにより、例えばＴＦＴを用いたアクティブマトリックス方式による駆動が可能になり、また電圧変調により階調制御が可能になり、高精細で高品位の表示を実現することができるからである。
【００２０】
この場合、上記強誘電性液晶が、ハーフＶ字型スイッチング特性を示すものであることがさらに好ましい。ハーフＶ字型スイッチング特性を示す強誘電性液晶を用いることにより、白黒シャッターとしての開口時間を十分に長くとることができ、これにより時間的に切り替えられる各色をより明るく表示することができ、明るいカラー表示の液晶表示素子を実現することができるからである。
【００２１】
また本発明は、第１基材上に、複数の略正六角形状隔壁を、この略正六角形状隔壁の二辺がゲート線またはソース線と平行になり、四辺が上記ゲート線およびソース線と交差するように、かつ、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に配置されるように、ハニカム状に形成する隔壁形成工程、および、第１電極層および上記略正六角形状隔壁が形成された第１基材上に第１配向膜を形成する第１配向膜形成工程を有し、第１基材上に第１電極層、略正六角形状隔壁および第１配向膜が形成された第１配向処理基板を調製する第１配向処理基板調製工程と、第２基材上に第２電極層および第２配向膜が形成された第２配向処理基板を調製する第２配向処理基板調製工程と、上記第１配向処理基板の第１配向膜上であって、上記略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に強誘電性液晶を滴下する液晶滴下工程と、上記強誘電性液晶が滴下された上記第１配向処理基板、および上記第２配向処理基板を貼り合せる基板貼り合せ工程とを有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法を提供する。
【００２２】
本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁を形成し、次いで略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に強誘電性液晶を滴下することにより、隔壁付近での強誘電性液晶の配向乱れを生じ難くすることができる。また本発明によれば、略正六角形状隔壁を所定の位置に形成するので、ゲート線およびソース線上に略正六角形状隔壁を配置することができ、隔壁による輝度ムラを防ぐことができる。さらに本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁をハニカム状に形成することにより、耐衝撃性をより向上させることができる。
【００２３】
上記発明においては、上記略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離が３ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内であることが好ましい。上記の二辺間の距離が上記範囲より小さいと、略正六角形状隔壁の形成が困難となる場合があり、また上記の二辺間の距離が上記範囲より大きいと、強誘電性液晶が流動する距離が比較的長くなるために、配向乱れが生じるおそれがあるからである。
【００２４】
また本発明においては、上記第１配向膜および第２配向膜に、上記強誘電性液晶を挟んで互いに異なる組成となる材料を用いることが好ましい。これにより、配向欠陥が形成されることなく強誘電性液晶を配向させることができるからである。特にダブルドメインの発生を効果的に抑制することができ、モノドメイン配向を得ることができる。
【００２５】
さらに本発明においては、上記強誘電性液晶に、単安定性を示すものを用いることが好ましい。単安定性を示す強誘電性液晶を用いることにより、例えばＴＦＴを用いたアクティブマトリックス方式による駆動が可能になり、また電圧変調により階調制御が可能になり、高精細で高品位の表示を実現することができるからである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明においては、略正六角形状隔壁が形成されているので、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部から略正六角形状隔壁の六辺までの距離をほぼ等しくすることができ、隔壁付近での強誘電性液晶の配向乱れの発生を抑えることができるという効果を奏する。また、略正六角形状隔壁が所定の六辺を有するので、ゲート線およびソース線上に略正六角形状隔壁を配置することができ、隔壁による輝度ムラを防ぐことができるという効果を奏する。さらに、複数の略正六角形状隔壁がハニカム状に配列されているので、耐衝撃性をより向上させることができ、外部衝撃に弱い強誘電性液晶の配向を安定に維持することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の液晶表示素子の他の例を示す概略断面図である。
【図３】図２の枠Ａの拡大図である。
【図４】本発明の液晶表示素子の製造方法における液晶滴下工程の一例を示す図である。
【図５】本発明の液晶表示素子における略正六角形状隔壁の一例を示す図である。
【図６】本発明の液晶表示素子の他の例を示す概略断面図である。
【図７】本発明の液晶表示素子の他の例を示す概略断面図である。
【図８】液晶分子の挙動を示す模式図である。
【図９】強誘電性液晶の印加電圧に対する透過率の変化を示したグラフである。
【図１０】強誘電性液晶の有する相系列の相違による配向の違いを示した図である。
【図１１】本発明の液晶表示素子の他の例を示す概略斜視図である。
【図１２】本発明の液晶表示素子の製造方法の一例を示す工程図である。
【図１３】本発明の液晶表示素子の製造方法における液晶滴下工程の他の例を示す図である。
【図１４】本発明の液晶表示素子の製造方法における基板貼り合せ工程の一例を示す図である。
【図１５】実施例１の液晶表示素子における略正六角形状隔壁を示す図である。
【図１６】従来の液晶表示素子における隔壁の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の液晶表示素子およびその製造方法について詳細に説明する。
【００２９】
Ａ．液晶表示素子
まず、本発明の液晶表示素子について説明する。
本発明の液晶表示素子は、第１基材と、上記第１基材上に形成された第１電極層および複数の略正六角形状隔壁と、上記第１電極層および略正六角形状隔壁の上に形成された第１配向膜とを有する第１配向処理基板、および、第２基材と、上記第２基材上に形成された第２電極層と、上記第２電極層上に形成され第２配向膜とを有する第２配向処理基板を、上記第１配向膜と上記第２配向膜とが対向するように配置し、上記第１配向膜と上記第２配向膜との間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶表示素子であって、上記略正六角形状隔壁は、ゲート線またはソース線に平行な二辺と、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺とを有し、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺は、画素に沿って階段状に形成され、上記複数の略正六角形状隔壁は、ハニカム状に配列されていることを特徴とするものである。
【００３０】
本発明の液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の液晶表示素子の一例を示す概略断面図であり、図２は、図１において第１配向処理基板面に対して平行に液晶層を切断した図であり、図３は、図２の枠Ａの拡大図である。
【００３１】
図１に例示するように、液晶表示素子１は、第１基材２と、第１基材２上に形成された第１電極層３と、第１電極層３上に形成された略正六角形状隔壁４と、第１電極層３および略正六角形状隔壁４の上に形成された第１配向膜５とを有する第１配向処理基板６、ならびに、第２基材１２と、第２基材１２上に形成された第２電極層１３と、第２電極層１３上に形成され第２配向膜１５とを有する第２配向処理基板１６を有しており、第１配向処理基板６の第１配向膜５と第２配向処理基板１６の第２配向膜１５との間には強誘電性液晶が挟持され、液晶層１０が構成されている。
【００３２】
第１配向処理基板には、図３に例示するように、ゲート線２３ｘ、ソース線２３ｙ、ＴＦＴ素子２３ｔ、および画素電極２３ｐ（第１電極層３）が形成されている。ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙはそれぞれ縦横に配列しており、ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙに信号を加えることによりＴＦＴ素子２３ｔを作動させ、強誘電性液晶を駆動させることができる。ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙが交差した部分は、図示しないが絶縁層で絶縁されており、ゲート線２３ｘの信号とソース線２３ｙの信号とは独立に動作することができる。ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙにより囲まれた部分は、液晶表示素子を駆動する最小単位である画素２０であり、各画素２０には少なくとも１つ以上のＴＦＴ素子２３ｔおよび画素電極２３ｐ（第１電極層３）が形成されている。そして、ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙに順次信号電圧を加えることにより、各画素２０のＴＦＴ素子２３ｔを動作させることができる。
【００３３】
複数の略正六角形状隔壁４は、図２に例示するように、ハニカム状に配列されている。図２において、略正六角形状隔壁４の六辺を上から時計回りにｓ１〜ｓ６とする。辺ｓ１，ｓ４は直線状に形成され、辺ｓ２，ｓ３，ｓ５，ｓ６は階段状に形成されている。そして図３において、辺ｓ１はゲート線２３ｘに平行であり、辺ｓ５，ｓ６はゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙと交差している。すなわち、略正六角形状隔壁４は、ゲート線２３ｘに平行な二辺ｓ１，ｓ４と、ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙと交差する四辺ｓ２，ｓ３，ｓ５，ｓ６とを有している。また、ゲート線２３ｘに平行な二辺ｓ１，ｓ４は、画素２０に沿って直線状に形成され、ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙと交差する四辺ｓ２，ｓ３，ｓ５，ｓ６は、画素２０に沿って階段状に形成されている。
【００３４】
略正六角形状隔壁は、図４に例示するように正六角形ｈの形状を有するものではないが、正六角形に近い形状を有するものである。なお、略正六角形状隔壁における六辺とは、図４に例示するように略正六角形を正六角形ｈに近似した場合に、正六角形ｈの六辺にそれぞれ相当する辺ｓ１〜ｓ６をいう。略正六角形状隔壁におけるゲート線およびソース線と交差する四辺ｓ２，ｓ３，ｓ５，ｓ６は、直線ではないが、本発明においては「辺」ということとする。
【００３５】
本発明の液晶表示素子を作製する際に、図４に例示するように、略正六角形状隔壁４で隔てられた領域２４の中心部２５に強誘電性液晶２６を滴下した場合、強誘電性液晶２６は任意の方向に放射線状に濡れ拡がる。略正六角形状隔壁４で隔てられた領域２４の中心部２５から略正六角形状隔壁４の六辺ｓ１〜ｓ６までの距離は、いずれもほぼ等しくなる。この際、領域２４に適した量で強誘電性液晶２６を滴下すると、中心部２４から辺ｓ１〜ｓ６までの距離がいずれもほぼ等しいため、略正六角形状隔壁付近で強誘電性液晶が略正六角形状隔壁から溢れ出たり、強誘電性液晶の流動方向が変化したりするのを抑制することができる。これにより、略正六角形状隔壁付近での強誘電性液晶の配向乱れの発生を抑えることが可能である。
このように本発明によれば、略正六角形状隔壁が形成されていることにより、強誘電性液晶の配向乱れを生じ難くすることができる。
【００３６】
なお、隔壁で隔てられた領域の中心部から隔壁までの距離を考慮すると、円形状の隔壁が望ましいといえる。しかしながら、円形状の隔壁を密に配列すると、隣接する円形状の隔壁の間に隙間が生じてしまう。その場合には、有効画素面積が小さくなる。また、正六角形よりも円形に近い正多角形、例えば正八角形、正十二角形等でも、円形と同様に、隙間なく配列することができない。そこで、本発明においては有効画素面積等を考慮して正六角形を採用し、さらに輝度ムラの解消等を考慮して略正六角形とした。
【００３７】
また本発明によれば、略正六角形状隔壁が、ゲート線またはソース線に平行な二辺と、ゲート線およびソース線と交差する四辺とを有し、ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に形成されているので、ゲート線およびソース線上に、略正六角形状隔壁を配置することができる。これにより、隔壁が設けられている画素と隔壁が設けられていない画素とで輝度ムラが生じるのを防ぐことができる。また、画像表示に影響のない非画素領域に略正六角形状隔壁を配置することができるので、略正六角形状隔壁付近で強誘電性液晶の配向不良が生じた場合であっても、画像表示への影響を最小限に抑えることができる。
【００３８】
さらに本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁がハニカム状に配列され、規則的に配列されているので、液晶表示素子を作製する際に、複数の略正六角形状隔壁で隔てられた各領域に、均等な量で強誘電性液晶を滴下することができる。これにより、ギャップを均一にして、表示品位を向上させることができる。
【００３９】
また本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁がハニカム状に配列されていることにより、例えば複数の直線状の隔壁がストライプ状に配列されている場合等と比較して、耐衝撃性をより向上させることができる。これにより、外部衝撃に弱い強誘電性液晶の配向を安定に維持することができる。
以下、本発明の液晶表示素子における各構成について説明する。
【００４０】
１．第１配向処理基板
本発明における第１配向処理基板は、第１基材と、上記第１基材上に形成された第１電極層および複数の略正六角形状隔壁と、上記第１電極層および略正六角形状隔壁の上に形成された第１配向膜とを有するものである。
以下、第１配向処理基板の各構成について説明する。
【００４１】
（１）略正六角形状隔壁
本発明における略正六角形状隔壁は、第１基材上に形成されるものであり、また、ゲート線またはソース線に平行な二辺と、ゲート線およびソース線と交差する四辺とを有し、このゲート線およびソース線と交差する四辺は、画素に沿って階段状に形成されている。また、本発明の液晶表示素子は複数の略正六角形状隔壁を有しており、複数の略正六角形状隔壁はハニカム状に配列されている。
【００４２】
略正六角形状隔壁の六辺のうち、ゲート線およびソース線と交差する四辺は、画素に沿って階段状に形成されている。例えば図３に示すように、ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙと交差する辺ｓ５，ｓ６は、画素２０に沿って階段状に形成され、ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙ上に配置されている。なお、辺が画素に沿って形成されているとは、辺がゲート線またはソース線上に配置されていることをいう。
【００４３】
また、ゲート線およびソース線と交差する辺は、画素に沿って階段状に形成されていればよいが、略正六角形状隔壁の形状が正六角形にできる限り近くなるように、階段状に形成されていることが好ましい。これにより、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部から略正六角形状隔壁の六辺までの距離をより均等化することができるからである。
【００４４】
さらに、ゲート線またはソース線に平行な辺は、画素に沿って直線状に形成されていることが好ましい。これにより、略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺を、ゲート線またはソース線上に配置することができるからである。例えば図３においては、ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙに平行な辺ｓ１は、画素２０に沿って直線状に形成され、ゲート線２３ｘ上に配置されている。
【００４５】
略正六角形状隔壁の形状としては、略正六角形状隔壁が、ゲート線またはソース線に平行な二辺と、ゲート線およびソース線と交差し、画素に沿って階段状に形成されている四辺とを有していれば、対称であってもよく、非対称であってもよい。通常、略正六角形状隔壁の形状は、上下および／または左右対称とされる。
【００４６】
また、略正六角形状隔壁の形状としては、複数の略正六角形状隔壁がハニカム状に配列されていれば、一種類であってもよく、複数種類であってもよい。例えば図５（ａ）に示す略正六角形状隔壁４の形状には、図５（ｂ）に示す略正六角形状隔壁４ａ、および、図５（ｃ）に示す略正六角形状隔壁４ｂの二種類がある。図５（ａ）においては、この二種類の略正六角形状隔壁４ａおよび４ｂが、それぞれの辺を共有して、ハニカム状に配列されている。略正六角形状隔壁の形状が複数種類ある場合、通常、二種類とされる。
【００４７】
略正六角形状隔壁の大きさとしては、略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離が、３ｍｍ〜１５ｍｍ程度であることが好ましく、より好ましくは５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内である。上記の二辺間の距離が上記範囲より小さいと、略正六角形状隔壁の形成が困難となる場合があり、また上記の二辺間の距離が上記範囲より大きいと、強誘電性液晶が流動する距離が比較的長くなるために、配向乱れが生じるおそれがあるからである。
なお、略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離とは、図４に例示するように、略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺ｓ１，ｓ４の中心部から中心部までの距離ｄをいう。
【００４８】
また、略正六角形状隔壁の大きさとしては、１つの略正六角形状隔壁の中に配置される画素の数が、液晶表示素子の画素数によっても異なるものではあるが、５個〜３００個程度であることが好ましい。上記の画素の数が少なすぎると、画素に沿って形成される四辺が、段数の比較的少ない階段状に形成されることになり、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部から略正六角形状隔壁の六辺までの距離が大きく異なってしまう場合がある。また、上記の画素の数が多すぎると、強誘電性液晶が流動する距離が比較的長くなるため、配向乱れが生じるおそれがある。
例えば図５（ａ）においては、１つの略正六角形状隔壁４ａの中には１２８個の画素２０が配置され、また１つの略正六角形状隔壁４ｂの中には１２４個の画素２０が配置されている。
【００４９】
略正六角形状隔壁の幅は、３μｍ〜２０μｍ程度であることが好ましく、より好ましくは５μｍ〜１０μｍの範囲内である。幅が上記範囲より広いと、略正六角形状隔壁が画素領域にも設けられることになり、有効画素面積が狭くなって良好な画像表示が得られない場合があり、また幅が上記範囲より狭いと、略正六角形状隔壁の形成が困難となる場合があるからである。
【００５０】
また、略正六角形状隔壁の高さは、通常、セルギャップと同程度とされる。
【００５１】
なお、略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離、１つの略正六角形状隔壁の中に配置される画素の数、ならびに、略正六角形状隔壁の幅および高さは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて略正六角形状隔壁の断面を観察することによって測定することができる。
【００５２】
略正六角形状隔壁の数としては、複数であれば特に限定されるものではなく、液晶表示素子の大きさによって適宜選択される。
【００５３】
略正六角形状隔壁の形成材料としては、一般に液晶表示素子の隔壁に用いられる材料を使用することができる。具体的には、略正六角形状隔壁の形成材料としては、樹脂を挙げることができ、中でも感光性樹脂が好ましく用いられる。感光性樹脂はパターニングが容易であるからである。
【００５４】
また、略正六角形状隔壁は、第１基材上に形成されていればよく、図１に例示するように略正六角形状隔壁４が第１電極層３上に形成されていてもよく、図６（ａ）に例示するように略正六角形状隔壁４が第１基材２上に形成されていてもよい。また、第１基材上に略正六角形状隔壁が形成されている場合は、図６（ｂ）に例示するように略正六角形状隔壁４と隔壁のベース部分４´とが一体に形成されていてもよい。
【００５５】
（２）第１配向膜
本発明における第１配向膜は、第１電極層および略正六角形状隔壁の上に形成されるものである。
【００５６】
第１配向膜としては、強誘電性液晶を配向させることが可能であれば特に限定されるものではなく、図１に例示するように、第１配向膜５が単一層の配向膜であってもよく、また図７に例示するように、第１配向膜５が、反応性液晶層用配向膜５ａと、この反応性液晶層用配向膜５ａ上に形成され、反応性液晶を固定化してなる反応性液晶層５ｂとが積層されたものであってもよい。以下、これらの２つの態様に分けて説明する。
【００５７】
（ｉ）第１態様
本態様の第１配向膜は、単一層の配向膜である。この配向膜としては、強誘電性液晶を配向させることが可能であれば特に限定されるものではないが、ラビング膜または光配向膜が好ましく用いられる。
一般に、ＳｍＡ相を経由する相系列を有する強誘電性液晶は、相変化の過程において、スメクチック層の層間隔が縮まり、その体積変化を補償するためにスメクチック層が曲がったシェブロン構造を有し、この曲げの方向によって液晶分子の長軸方向が異なるドメインが形成され、その境界面にジグザグ欠陥やヘアピン欠陥と呼ばれる配向欠陥が発生しやすい。このジグザグ欠陥やヘアピン欠陥の発生を防ぐためには、プレチルト角を大きくすることが有効である。ラビング膜は、一般に、光配向膜に比べて、高いプレチルト角を実現することができる。したがって、ラビング膜を用いることにより、ジグザグ欠陥やヘアピン欠陥の発生を抑制することができる。
また、光配向膜は光配向処理されたものであり、光配向処理は、非接触配向処理であることから静電気や塵の発生がなく、定量的な配向処理の制御ができる点で有用である。
以下、光配向膜およびラビング膜について説明する。
【００５８】
（ａ）光配向膜
光配向膜は、後述する光配向性材料を塗布した基板に偏光を制御した光を照射し、光励起反応（分解、異性化、二量化）を生じさせて得られた膜に異方性を付与することによりその膜上の液晶分子を配向させるものである。
【００５９】
本発明に用いられる光配向性材料は、光を照射して光励起反応を生じることにより、強誘電性液晶を配向させる効果（光配列性：photoaligning）を有するものであれば特に限定されるものではない。このような材料としては、大きく、光反応を生じることにより光配向膜に異方性を付与する光反応型材料と、光異性化反応を生じることにより光配向膜に異方性を付与する光異性化型材料とに分けることができる。
以下、光反応型材料および光異性化型材料について説明する。
【００６０】
（光反応型材料）
本発明に用いられる光反応型材料としては、光反応を生じることにより配向膜に異方性を付与するものであれば特に限定されるものではないが、光二量化反応または光分解反応を生じることにより配向膜に異方性を付与するものであることが好ましい。
【００６１】
ここで、光二量化反応とは、光照射により偏光方向に配向した反応部位がラジカル重合して分子２個が重合する反応をいい、この反応により偏光方向の配向を安定化し、配向膜に異方性を付与することができるものである。また、光分解反応とは、光照射により偏光方向に配向したポリイミドなどの分子鎖を分解する反応をいい、この反応により偏光方向に垂直な方向に配向した分子鎖を残し、配向膜に異方性を付与することができるものである。中でも、露光感度が高く、材料選択の幅が広いことから、光二量化反応により配向膜に異方性を付与する光二量化型材料を用いることがより好ましい。
【００６２】
光二量化型材料としては、光二量化反応により配向膜に異方性を付与することができるものであれば特に限定されるものではないが、ラジカル重合性の官能基を有し、かつ、偏光方向により吸収を異にする二色性を有する光二量化反応性化合物を含むことが好ましい。偏光方向に配向した反応部位をラジカル重合することにより、光二量化反応性化合物の配向が安定化し、配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。
【００６３】
このような特性を有する光二量化反応性化合物としては、側鎖としてケイ皮酸エステル、クマリン、キノリン、カルコン基およびシンナモイル基から選ばれる少なくとも１種の反応部位を有する二量化反応性ポリマーを挙げることができる。
【００６４】
これらの中でも光二量化反応性化合物としては、側鎖としてケイ皮酸エステル、クマリンまたはキノリンのいずれかを含む二量化反応性ポリマーであることが好ましい。偏光方向に配向したα、β不飽和ケトンの二重結合が反応部位となってラジカル重合することにより、配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。
【００６５】
上記二量化反応性ポリマーの主鎖としては、ポリマー主鎖として一般に知られているものであれば特に限定されるものではないが、芳香族炭化水素基などの、上記側鎖の反応部位同士の相互作用を妨げるようなπ電子を多く含む置換基を有していないものであることが好ましい。
【００６６】
上記二量化反応性ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されるものではないが、５，０００〜４０，０００の範囲内であることが好ましく、１０，０００〜２０，０００の範囲内であることがより好ましい。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）法により測定することができる。上記二量化反応性ポリマーの重量平均分子量が小さすぎると、配向膜に適度な異方性を付与することができない場合がある。逆に、大きすぎると、第１配向膜形成時の塗工液の粘度が高くなり、均一な塗膜を形成しにくい場合がある。
【００６７】
二量化反応性ポリマーとしては、下記式(1)で表される化合物を例示することができる。
【００６８】
【化１】
2010191256.tif 000003
【００６９】
上記式(1)において、Ｍ１１およびＭ１２は、それぞれ独立して、単重合体または共重合体の単量体単位を表す。例えば、エチレン、アクリレート、メタクリレート、２−クロロアクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、２−クロロアクリルアミド、スチレン誘導体、マレイン酸誘導体、シロキサンなどが挙げられる。Ｍ１２としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メタクリレート、メチルメタクリレート、ヒドロキシアルキルアクリレートまたはヒドロキシアルキルメタクリレートであってもよい。ｘおよびｙは、共重合体とした場合の各単量体単位のモル比を表すものであり、それぞれ、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１であり、かつ、ｘ＋ｙ＝１を満たす数である。ｎは４〜３０，０００の整数を表す。Ｄ１およびＤ２は、スペーサー単位を表す。
【００７０】
Ｒ１は−Ａ１−（Ｚ１−Ｂ１）ｚ−Ｚ２−で表される基であり、Ｒ２は−Ａ１−（Ｚ１−Ｂ１）ｚ−Ｚ３−で表される基である。ここで、Ａ１およびＢ１は、それぞれ独立して、共有単結合、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、または置換基を有していてもよい１，４−フェニレンを表す。また、Ｚ１およびＺ２は、それぞれ独立して、共有単結合、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＮＲ−、−ＲＮＣＯ−、−ＣＯＯ−または−ＯＯＣ−を表す。Ｒは、水素原子または低級アルキル基であり、Ｚ３は、水素原子、置換基を有していてもよい、炭素数１〜１２のアルキルまたはアルコキシ、シアノ、ニトロ、ハロゲンである。ｚは、０〜４の整数である。Ｅ１は、光二量化反応部位を表し、例えば、ケイ皮酸エステル、クマリン、キノリン、カルコン基、シンナモイル基などが挙げられる。ｊおよびｋは、それぞれ独立して、０または１である。
【００７１】
このような二量化反応性ポリマーとしては、具体的に下記式(2)〜(5)で表される化合物を挙げることができる。
【００７２】
【化２】
2010191256.tif 000004
【００７３】
また、上記二量化反応性ポリマーとして、より具体的には下記式(6)〜(9)で表される化合物を挙げることができる。
【００７４】
【化３】
2010191256.tif 000005
【００７５】
光二量化反応性化合物としては、上述した化合物の中から、要求特性に応じて光二量化反応部位や置換基を種々選択することができる。また、光二量化反応性化合物は、１種単独でも２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００７６】
また、光二量化型材料は、上記光二量化反応性化合物のほか、配向膜の光配列性を妨げない範囲内で添加剤を含んでいてもよい。上記添加剤としては、重合開始剤、重合禁止剤などが挙げられる。
【００７７】
重合開始剤または重合禁止剤は、一般に公知の化合物の中から、光二量化反応性化合物の種類によって適宜選択して用いればよい。重合開始剤または重合禁止剤の添加量は、光二量化反応性化合物に対し、０．００１質量％〜２０質量％の範囲内であることが好ましく、０．１質量％〜５質量％の範囲内であることがより好ましい。重合開始剤または重合禁止剤の添加量が小さすぎると重合が開始（禁止）されない場合があり、逆に大きすぎると、反応が阻害される場合があるからである。
【００７８】
一方、光分解反応を利用した光分解型材料としては、例えば日産化学工業（株）製のポリイミド「ＲＮ１１９９」などを挙げることができる。
【００７９】
光反応型材料が光反応を生じる光の波長領域は、紫外光域の範囲内、すなわち１０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内であることが好ましく、２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
【００８０】
光反応型材料を用いた光配向膜の厚みは、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内である。光配向膜の厚みが上記範囲より薄いと十分な光配列性を得ることができない可能性があり、逆に光配向膜の厚みが上記範囲より厚いとコスト的に不利になる場合があるからである。
【００８１】
（光異性化型材料）
本発明に用いられる光異性化型材料としては、光異性化反応を生じることにより配向膜に異方性を付与するものであれば特に限定されるものではないが、光異性化反応を生じることにより配向膜に異方性を付与する光異性化反応性化合物を含むものであることが好ましい。このような光異性化反応性化合物を含むことにより、光照射により、複数の異性体のうち安定な異性体が増加し、それにより配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。
【００８２】
光異性化反応性化合物としては、上記のような特性を有する材料であれば特に限定されるものではないが、偏光方向により吸収を異にする二色性を有し、かつ、光照射により光異性化反応を生じるものであることが好ましい。このような特性を有する光異性化反応性化合物の偏光方向に配向した反応部位の異性化を生じさせることにより、配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。
【００８３】
また、光異性化反応性化合物が生じる光異性化反応としては、シス−トランス異性化反応であることが好ましい。光照射によりシス体またはトランス体のいずれかの異性体が増加し、それにより配向膜に異方性を付与することができるからである。
【００８４】
このような光異性化反応性化合物としては、単分子化合物、または、光もしくは熱により重合する重合性モノマーを挙げることができる。これらは用いられる強誘電性液晶の種類に応じて適宜選択すればよいが、光照射により配向膜に異方性を付与した後、ポリマー化することにより、その異方性を安定化することができることから、重合性モノマーを用いることが好ましい。このような重合性モノマーの中でも、配向膜に異方性を付与した後、その異方性を良好な状態に維持したまま容易にポリマー化できることから、アクリレートモノマー、メタクリレートモノマーであることが好ましい。
【００８５】
上記重合性モノマーは、単官能のモノマーであっても、多官能のモノマーであってもよいが、ポリマー化による配向膜の異方性がより安定なものとなることから、２官能のモノマーであることが好ましい。
【００８６】
このような光異性化反応性化合物としては、具体的には、アゾベンゼン骨格やスチルベン骨格などのシス−トランス異性化反応性骨格を有する化合物を挙げることができる。
【００８７】
この場合に、分子内に含まれるシス−トランス異性化反応性骨格の数は、１つであっても２つ以上であってもよいが、強誘電性液晶の配向制御が容易となることから、２つであることが好ましい。
【００８８】
上記シス−トランス異性化反応性骨格は、液晶分子との相互作用をより高めるために置換基を有していてもよい。置換基は、液晶分子との相互作用を高めることができ、かつ、シス−トランス異性化反応性骨格の配向を妨げないものであれば特に限定されるものではなく、例えば、カルボキシル基、スルホン酸ナトリウム基、水酸基などが挙げられる。これらの構造は、用いられる強誘電性液晶の種類に応じて、適宜選択することができる。
【００８９】
また、光異性化反応性化合物としては、分子内にシス−トランス異性化反応性骨格以外にも、液晶分子との相互作用をより高められるように、芳香族炭化水素基などのπ電子が多く含まれる基を有していてもよく、シス−トランス異性化反応性骨格と芳香族炭化水素基は、結合基を介して結合していてもよい。結合基は、液晶分子との相互作用を高められるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−などが挙げられる。
【００９０】
なお、光異性化反応性化合物として、重合性モノマーを用いる場合には、上記シス−トランス異性化反応性骨格を、側鎖として有していることが好ましい。上記シス−トランス異性化反応性骨格を側鎖として有していることにより、配向膜に付与される異方性の効果がより大きなものとなり、強誘電性液晶の配向制御に特に適したものとなるからである。この場合に、前述した分子内に含まれる芳香族炭化水素基や結合基は、液晶分子との相互作用が高められるように、シス−トランス異性化反応性骨格と共に、側鎖に含まれていることが好ましい。
【００９１】
また、上記重合性モノマーの側鎖には、シス−トランス異性化反応性骨格が配向しやすくなるように、アルキレン基などの脂肪族炭化水素基をスペーサーとして有していてもよい。
【００９２】
上述したような単分子化合物または重合性モノマーの光異性化反応性化合物の中でも、本発明に用いられる光異性化反応性化合物としては、分子内にアゾベンゼン骨格を有する化合物であることが好ましい。アゾベンゼン骨格は、π電子を多く含むため、液晶分子との相互作用が高く、強誘電性液晶の配向制御に特に適しているからである。
【００９３】
以下、アゾベンゼン骨格が光異性化反応を生じることにより配向膜に異方性を付与できる理由について説明する。まず、アゾベンゼン骨格に、直線偏光紫外光を照射すると、下記式に示されるように、分子長軸が偏光方向に配向しているトランス体のアゾベンゼン骨格が、シス体に変化する。
【００９４】
【化４】
2010191256.tif 000006
【００９５】
アゾベンゼン骨格のシス体は、トランス体に比べて化学的に不安定であるため、熱的にまたは可視光を吸収してトランス体に戻るが、このとき、上記式の左のトランス体になるか右のトランス体になるかは同じ確率で起こる。そのため、紫外光を吸収し続けると、右側のトランス体の割合が増加し、アゾベンゼン骨格の平均配向方向は紫外光の偏光方向に対して垂直になる。本発明においては、この現象を利用することにより、アゾベンゼン骨格の配向方向を揃え、配向膜に異方性を付与し、その膜上の液晶分子の配向を制御することができるのである。
【００９６】
このような分子内にアゾベンゼン骨格を有する化合物のうち、単分子化合物としては、例えば、下記式(10)で表される化合物を挙げることができる。
【００９７】
【化５】
2010191256.tif 000007
【００９８】
上記式(10)において、Ｒ４１は各々独立して、ヒドロキシ基を表す。Ｒ４２は−（Ａ４１−Ｂ４１−Ａ４１）ｍ−（Ｄ４１）ｎ−で表される連結基を表し、Ｒ４３は（Ｄ４１）ｎ−（Ａ４１−Ｂ４１−Ａ４１）ｍ−で表される連結基を表す。ここで、Ａ４１は二価の炭化水素基を表し、Ｂ４１は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＣＯＯ−または−ＯＣＯＮＨ−を表し、ｍは０〜３の整数を表す。Ｄ４１は、ｍが０のとき二価の炭化水素基を表し、ｍが１〜３の整数のとき−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＣＯＯ−または−ＯＣＯＮＨ−を表し、ｎは０または１を表す。Ｒ４４は各々独立して、ハロゲン原子、カルボキシ基、ハロゲン化メチル基、ハロゲン化メトキシ基、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基またはメトキシカルボニル基を表す。ただし、カルボキシ基はアルカリ金属と塩を形成していてもよい。Ｒ４５は各々独立して、カルボキシ基、スルホ基、ニトロ基、アミノ基またはヒドロキシ基を表す。ただし、カルボキシ基またはスルホ基はアルカリ金属と塩を形成していてもよい。
【００９９】
上記式(10)で表される化合物の具体例としては、下記式(11)〜(14)で表される化合物を挙げることができる。
【０１００】
【化６】
2010191256.tif 000008
【０１０１】
また、上記アゾベンゼン骨格を側鎖として有する重合性モノマーとしては、例えば、下記式(15)で表される化合物を挙げることができる。
【０１０２】
【化７】
2010191256.tif 000009
【０１０３】
上記式(15)において、Ｒ５１は各々独立して、（メタ）アクリロイルオキシ基、（メタ）アクリルアミド基、ビニルオキシ基、ビニルオキシカルボニル基、ビニルイミノカルボニル基、ビニルイミノカルボニルオキシ基、ビニル基、イソプロペニルオキシ基、イソプロペニルオキシカルボニル基、イソプロペニルイミノカルボニル基、イソプロペニルイミノカルボニルオキシ基、イソプロペニル基またはエポキシ基を表す。Ｒ５２は−（Ａ５１−Ｂ５１−Ａ５１）ｍ−（Ｄ５１）ｎ−で表される連結基を表し、Ｒ５３は（Ｄ５１）ｎ−（Ａ５１−Ｂ５１−Ａ５１）ｍ−で表される連結基を表す。ここで、Ａ５１は二価の炭化水素基を表し、Ｂ５１は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＣＯＯ−または−ＯＣＯＮＨ−を表し、ｍは０〜３の整数を表す。Ｄ５１は、ｍが０のとき二価の炭化水素基を表し、ｍが１〜３の整数のとき−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＣＯＯ−または−ＯＣＯＮＨ−を表し、ｎは０または１を表す。Ｒ５４は各々独立して、ハロゲン原子、カルボキシ基、ハロゲン化メチル基、ハロゲン化メトキシ基、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基またはメトキシカルボニル基を表す。ただし、カルボキシ基はアルカリ金属と塩を形成していてもよい。Ｒ５５は各々独立して、カルボキシ基、スルホ基、ニトロ基、アミノ基またはヒドロキシ基を表す。ただし、カルボキシ基またはスルホ基はアルカリ金属と塩を形成していてもよい。
【０１０４】
上記式(15)で表される化合物の具体例としては、下記式(16)〜(19)で表される化合物を挙げることができる。
【０１０５】
【化８】
2010191256.tif 000010
【０１０６】
本発明においては、このような光異性化反応性化合物の中から、要求特性に応じて、シス−トランス異性化反応性骨格や置換基を種々選択することができる。なお、これらの光異性化反応性化合物は、１種単独でも２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０１０７】
また、光異性化型材料は、上記光異性化反応性化合物のほか、配向膜の光配列性を妨げない範囲内で添加剤を含んでいてもよい。上記光異性化反応性化合物として重合性モノマーを用いる場合には、添加剤としては、重合開始剤、重合禁止剤などが挙げられる。
【０１０８】
重合開始剤または重合禁止剤は、一般に公知の化合物の中から、光異性化反応性化合物の種類によって適宜選択して用いればよい。重合開始剤または重合禁止剤の添加量は、光異性化反応性化合物に対し、０．００１質量％〜２０質量％の範囲内であることが好ましく、０．１質量％〜５質量％の範囲内であることがより好ましい。重合開始剤または重合禁止剤の添加量が小さすぎると重合が開始（禁止）されない場合があり、逆に大きすぎると、反応が阻害される場合があるからである。
【０１０９】
光異性化型材料が光異性化反応を生じる光の波長領域は、紫外光域の範囲内、すなわち１０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内であることが好ましく、２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
【０１１０】
光異性化型材料を用いた光配向膜の厚みは、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内である。光配向膜の厚みが上記範囲より薄いと十分な光配列性を得ることができない可能性があり、逆に光配向膜の厚みが上記範囲より厚いとコスト的に不利になる場合があるからである。
【０１１１】
（ｂ）ラビング膜
ラビング膜は、後述する材料を塗布した基板にラビング処理を施し、得られた膜に異方性を付与することによりその膜上の液晶分子を配向させるものである。
【０１１２】
ラビング膜に用いられる材料としては、ラビング処理により異方性を付与することが可能であれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリビニルアルコール、ポリウレタン等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１１３】
また、ラビング膜の厚みは、１ｎｍ〜１０００ｎｍ程度で設定され、好ましくは５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内である。
【０１１４】
（ii）第２態様
本態様の第１配向膜は、反応性液晶層用配向膜と、この反応性液晶層用配向膜上に形成され、反応性液晶を固定化してなる反応性液晶層とが積層されたものである。反応性液晶層用配向膜上に反応性液晶層を形成する際には、反応性液晶層用配向膜によって反応性液晶を配向させ、例えば紫外線を照射して反応性液晶を重合させることにより反応性液晶の配向状態を固定化することができる。そのため、反応性液晶層に反応性液晶層用配向膜の配向規制力を付与することができ、反応性液晶層を強誘電性液晶を配向させるための配向膜として作用させることができる。また、反応性液晶は固定化されているため、温度等の影響を受けないという利点を有する。さらに、反応性液晶は、強誘電性液晶と構造が比較的類似しており、強誘電性液晶との相互作用が強くなるため、単一層の配向膜を用いた場合よりも効果的に強誘電性液晶の配向を制御することができる。
【０１１５】
なお、反応性液晶層用配向膜については、上記第１態様に記載の配向膜と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１６】
本発明に用いられる反応性液晶としては、ネマチック相を発現するものであることが好ましい。ネマチック相は、液晶相の中でも配向制御が比較的容易であるからである。
【０１１７】
また、反応性液晶は、重合性液晶材料を含有することが好ましい。これにより、反応性液晶の配向状態を固定化することができるからである。重合性液晶材料としては、重合性液晶モノマー、重合性液晶オリゴマー、および重合性液晶ポリマーのいずれも用いることができるが、中でも、重合性液晶モノマーが好適に用いられる。重合性液晶モノマーは、他の重合性液晶材料、すなわち重合性液晶オリゴマーや重合性液晶ポリマーと比較して、より低温で配向が可能であり、かつ配向に際しての感度も高く、容易に配向させることができるからである。
【０１１８】
重合性液晶モノマーとしては、重合性官能基を有する液晶モノマーであれば特に限定されるものではなく、例えば、モノアクリレートモノマー、ジアクリレートモノマー等が挙げられる。また、これらの重合性液晶モノマーは単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【０１１９】
モノアクリレートモノマーとしては、下記式(20),(21)で表される化合物を例示することができる。
【０１２０】
【化９】
2010191256.tif 000011
【０１２１】
上記式(20),(21)において、Ａ、Ｂ、Ｄ、ＥおよびＦはベンゼン、シクロヘキサンまたはピリミジンを表し、これらはハロゲン等の置換基を有していてもよい。また、ＡおよびＢ、あるいはＤおよびＥは、アセチレン基、メチレン基、エステル基等の結合基を介して結合していてもよい。Ｍ１およびＭ２は、水素原子、炭素数３〜９のアルキル基、炭素数３〜９のアルコキシカルボニル基、またはシアノ基のいずれであってもよい。さらに、分子鎖末端のアクリロイルオキシ基とＡまたはＤとは、炭素数３〜６のアルキレン基等のスペーサーを介して結合していてもよい。
【０１２２】
また、ジアクリレートモノマーとしては、例えば下記式(22)に示す化合物を挙げることができる。
【０１２３】
【化１０】
2010191256.tif 000012
【０１２４】
上記式(22)において、Ｚ３１およびＺ３２は、各々独立して直接結合している−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２−を表し、Ｒ３１、Ｒ３２およびＲ３３は、各々独立して水素または炭素数１〜５のアルキルを表す。また、ｋおよびｍは０または１を表し、ｎは２〜８の範囲内の整数を表す。Ｒ３１、Ｒ３２およびＲ３３は、ｋ＝１の場合、各々独立して炭素数１〜５のアルキルであり、ｋ＝０の場合、各々独立して水素または炭素数１〜５のアルキルであることが好ましい。このＲ３１、Ｒ３２およびＲ３３は、互いに同じであってもよい。
【０１２５】
また、上記式(22)で表される化合物の具体例としては、下記式(23)に示す化合物を挙げることができる。
【０１２６】
【化１１】
2010191256.tif 000013
【０１２７】
上記式(23)において、Ｚ２１およびＺ２２は、各々独立して直接結合している−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２−を表す。また、ｍは０または１を表し、ｎは２〜８の範囲内の整数を表す。
【０１２８】
また、ジアクリレートモノマーとしては、例えば下記式(24),(25)に示す化合物も挙げることができる。
【０１２９】
【化１２】
2010191256.tif 000014
【０１３０】
上記式(24),(25)において、ＸおよびＹは、水素、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数１〜２０のアルケニル、炭素数１〜２０のアルキルオキシ、炭素数１〜２０のアルキルオキシカルボニル、ホルミル、炭素数１〜２０のアルキルカルボニル、炭素数１〜２０のアルキルカルボニルオキシ、ハロゲン、シアノまたはニトロを表す。また、ｍは２〜２０の範囲内の整数を表す。さらに、Ｘは、炭素数１〜２０のアルキルオキシカルボニル、メチルまたは塩素であることが好ましく、中でも炭素数１〜２０のアルキルオキシカルボニル、特にＣＨ３（ＣＨ２）４ＯＣＯであることが好ましい。
【０１３１】
上記の中でも、上記式(22),(24)で表される化合物が好ましく用いられる。特に、上記式(24)で表される化合物が好適である。具体的には、旭電化工業株式会社製の「アデカキラコール PLC-7183」、「アデカキラコール PLC-7209」、「アデカキラコール PLC-7218」などを挙げることができる。
【０１３２】
また、重合性液晶モノマーの中でも、ジアクリレートモノマーが好適である。ジアクリレートモノマーは、配向状態を良好に維持したまま容易に重合させることができるからである。
【０１３３】
上述の重合性液晶モノマーは、それ自体がネマチック相を発現するものでなくてもよい。これらの重合性液晶モノマーは、上述したように２種以上を混合して用いてもよいものであり、これらを混合した組成物すなわち反応性液晶が、ネマチック相を発現するものであればよいからである。
【０１３４】
さらに、必要に応じて、上記反応性液晶に光重合開始剤や重合禁止剤等を添加してもよい。例えば、電子線照射により重合性液晶材料を重合させる際には、光重合開始剤が不要な場合はあるが、一般的に用いられている例えば紫外線照射による重合の場合においては、通常光重合開始剤が重合促進のために用いられる。
【０１３５】
光重合開始剤としては、例えば、ベンジル（ビベンゾイルとも言う）、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、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４´−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエート、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、３，３´−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルフォーメート、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン等を挙げることができる。なお、光重合開始剤の他に増感剤を、本発明の目的が損なわれない範囲で添加することも可能である。
【０１３６】
また、光重合開始剤の添加量としては、０．０１〜２０質量％程度、好ましくは０．１〜１０質量％、より好ましくは０．５〜５質量％の範囲で上記反応性液晶に添加することができる。
【０１３７】
反応性液晶層の厚みは、目的とする異方性に応じて適宜調整されるものであり、例えば１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内で設定することができ、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内である。反応性液晶層の厚みが厚すぎると必要以上の異方性が生じてしまい、また反応性液晶層の厚みが薄すぎると所定の異方性が得られない場合があるからである。
【０１３８】
（３）第１電極層
本発明における第１電極層は、第１基材上に形成されるものである。
本発明に用いられる第１電極層は、一般に液晶表示素子の電極として用いられているものであれば特に限定されるものではないが、第１配向処理基板の第１電極層および第２配向処理基板の第２電極層のうち少なくとも一方が透明導電体で形成されることが好ましい。透明導電体材料としては、酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等が好ましく挙げられる。
【０１３９】
本発明により得られる液晶表示素子を、ＴＦＴを用いたアクティブマトリックス方式で駆動させる場合には、第１配向処理基板および第２配向処理基板のうち、一方に上記透明導電体で形成される全面共通電極を設け、他方にはゲート線とソース線をマトリックス状に配列し、ゲート線とソース線で囲まれた部分にＴＦＴ素子および画素電極を設ける。
【０１４０】
第１電極層の形成方法としては、化学蒸着（ＣＶＤ）法や、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等の物理蒸着（ＰＶＤ）法などが挙げられる。
【０１４１】
（４）第１基材
本発明に用いられる第１基材は、一般に液晶表示素子の基材として用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ガラス板、プラスチック板などが好ましく挙げられる。
【０１４２】
（５）その他の構成
本発明においては、第１基材上に着色層が形成されていてもよい。第２基材上に着色層が形成されている場合には、第１配向処理基板は着色層を有さない。すなわち、第１配向処理基板が着色層を有していてもよく、第２配向処理基板が着色層を有していてもよい。
着色層が形成されている場合には、着色層によってカラー表示を実現することができるカラーフィルタ方式の液晶表示素子を得ることができる。
【０１４３】
着色層の形成方法としては、一般的なカラーフィルタにおける着色層を形成する方法を用いることができ、例えば、顔料分散法（カラーレジスト法、エッチング法）、印刷法、インクジェット法などを用いることができる。
【０１４４】
また本発明においては、複数の略正六角形状隔壁の外周を囲むように第１基材の周縁部に枠状隔壁が形成されていてもよい。本発明の液晶表示素子を作製する際に、第１配向処理基板に枠状隔壁に沿ってシール剤を塗布しやすくなる。
【０１４５】
２．強誘電性液晶
本発明においては、第１配向処理基板の第１配向膜と、第２配向処理基板の第２配向膜との間に強誘電性液晶が挟持され、液晶層が構成されている。
【０１４６】
本発明に用いられる強誘電性液晶は、カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）を発現するものであれば特に限定されるものではない。例えば、相系列が、降温過程において、ネマチック相（Ｎ）−コレステリック相（Ｃｈ）−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）と相変化するもの、ネマチック相（Ｎ）−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）と相変化するもの、ネマチック相（Ｎ）−スメクチックＡ相（ＳｍＡ）−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）と相変化するもの、ネマチック相（Ｎ）−コレステリック相（Ｃｈ）−スメクチックＡ相（ＳｍＡ）−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）と相変化するもの、などを挙げることができる。
【０１４７】
本発明の液晶表示素子をフィールドシーケンシャルカラー方式により駆動させる場合には、単安定性を示す液晶材料を用いることが好ましい。単安定性を示す液晶材料を用いることにより、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス方式による駆動が可能になり、また、電圧変調により階調制御が可能になり、高精細で高品位の表示を実現することができるからである。
【０１４８】
強誘電性液晶は、図８に例示するように、液晶分子３０が層法線ｚから傾いており、層法線ｚに垂直な底面を有する円錐（コーン）の稜線に沿って回転する。このような円錐（コーン）において、液晶分子３０の層法線ｚに対する傾き角をチルト角θという。
【０１４９】
なお、「単安定性を示す」とは、電圧無印加時の強誘電性液晶の状態がひとつの状態で安定化している状態をいう。具体的に説明すると、図８に示すように、液晶分子３０は層法線ｚに対しチルト角±θだけ傾く二つの状態間をコーン上に動作することができるが、電圧無印加時に液晶分子３０が上記コーン上のいずれかひとつの状態で安定化している状態をいう。
【０１５０】
単安定性を示す液晶材料の中でも、例えば図９左下に示すような、正負いずれかの電圧を印加したときにのみ液晶分子が動作する、half-V shaped switching（以下、ハーフＶ字型スイッチングと称する。）特性を示すものが特に好ましい。このようなハーフＶ字型スイッチング特性を示す強誘電性液晶を用いると、白黒シャッターとしての開口時間を十分に長くとることができ、これにより時間的に切り替えられる各色をより明るく表示することができ、明るいカラー表示の液晶表示素子を実現することができるからである。
なお、「ハーフＶ字型スイッチング特性」とは、印加電圧に対する光透過率が非対称な電気光学特性をいう。
【０１５１】
このような強誘電性液晶としては、一般に知られる液晶材料の中から要求特性に応じて種々選択することができる。
【０１５２】
特に、Ｃｈ相からＳｍＡ相を経由しないでＳｍＣ＊相を発現する液晶材料は、ハーフＶ字型スイッチング特性を示すものとして好適である。具体的には、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製「Ｒ２３０１」が挙げられる。
【０１５３】
また、ＳｍＡ相を経由する液晶材料としては、材料選択の幅が広いことから、Ｃｈ相からＳｍＡ相を経由してＳｍＣ＊相を発現するものが好ましい。この場合、ＳｍＣ＊相を示す単一の液晶材料を用いることもできるが、低粘度でＳｍＣ相を示しやすいノンカイラルな液晶（以下、ホスト液晶とする場合がある。）に、それ自身ではＳｍＣ相を示さないが大きな自発分極と適当な螺旋ピッチを誘起する光学活性物質を少量添加することにより、上記のような相系列を示す液晶材料が、低粘度であり、より速い応答性を実現できることから好ましい。
【０１５４】
上記ホスト液晶としては、広い温度範囲でＳｍＣ相を示す材料であることが好ましく、一般に強誘電性液晶のホスト液晶として知られているものであれば特に限定されることなく使用することができる。例えば、下記一般式：
Ｒａ−Ｑ１−Ｘ１−（Ｑ２−Ｙ１）ｍ−Ｑ３−Ｒｂ
（式中、ＲａおよびＲｂはそれぞれ、直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシ基またはアルコキシカルボニルオキシ基であり、Ｑ１、Ｑ２およびＱ３はそれぞれ、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピラジン−２，５−ジイル基、ピリダジン−３，６−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基であり、これらの基はハロゲン原子、水酸基、シアノ基等の置換基を有していてもよく、Ｘ１およびＹ１はそれぞれ、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合であり、ｍは０または１である。）で表される化合物を使用することができる。ホスト液晶としては、上記化合物を１種単独でも２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０１５５】
上記ホスト液晶に添加する光学活性物質としては、自発分極が大きく、適当な螺旋ピッチを誘起する能力を持った材料であれば特に限定されるものではなく、一般にＳｍＣ相を示す液晶組成物に添加する材料として知られるものを使用することができる。特に少量の添加量で大きな自発分極を誘起できる材料であることが好ましい。このような光学活性物質としては、例えば、下記一般式：
Ｒｃ−Ｑ１−Ｚａ−Ｑ２−Ｚｂ−Ｑ３−Ｚｃ−Ｒｄ
（式中、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は上記一般式と同じ意味を表し、Ｚａ、ＺｂおよびＺｃは−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｎ（→Ｏ）＝Ｎ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｓ−または単結合であり、Ｒｃは不斉炭素原子を有していてもよい直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシ基またはアルコキシカルボニルオキシ基であり、Ｒｄは不斉炭素原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシ基またはアルコキシカルボニルオキシ基であり、ＲｃおよびＲｄはハロゲン原子、シアノ基、水酸基で置換されていてもよい。）で表される化合物を使用することができる。光学活性物質としては、上記化合物を１種単独でも２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０１５６】
ＳｍＡ相を経由する強誘電性液晶として、具体的には、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製「ＦＥＬＩＸＭ４８５１−１００」などが挙げられる。
【０１５７】
液晶層には、上記の強誘電性液晶の他に、液晶表示素子に求められる機能に応じて任意の機能を備える化合物が含有されていてもよい。この化合物としては、重合性モノマーの重合物を挙げることができる。液晶層中にこのような重合性モノマーの重合物が含有されることにより、上記液晶材料の配列がいわゆる「高分子安定化」され、配向安定性に優れた液晶表示素子を得ることができる。
【０１５８】
重合性モノマーの重合物に用いられる重合性モノマーとしては、重合反応により重合物を生じる化合物であれば特に限定されるものではなく、加熱処理により重合反応を生じる熱硬化性樹脂モノマー、および活性放射線の照射により重合反応を生じる活性放射線硬化性樹脂モノマーを挙げることができる。中でも、活性放射線硬化性樹脂モノマーを用いることが好ましい。熱硬化性樹脂モノマーを用いる場合は、重合反応を生じさせるために加温処理をすることが必要であるので、このような加温処理により強誘電性液晶の規則的な配列が損なわれたり、相転移が誘起されてしまったりするおそれがある。一方、活性放射線硬化性樹脂モノマーを用いる場合は、このようなおそれがなく、重合反応が生じることによって強誘電性液晶の配列が害されることが少ないからである。
【０１５９】
活性放射線硬化性樹脂モノマーとしては、電子線の照射により重合反応を生じる電子線硬化性樹脂モノマー、および光照射により重合反応を生じる光硬化性樹脂モノマーを挙げることができる。中でも、光硬化性樹脂モノマーを用いることが好ましい。光硬化性樹脂モノマーを用いることにより、製造工程を簡略化できるからである。
【０１６０】
光硬化性樹脂モノマーとしては、波長が１５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内の光を照射することにより、重合反応を生じるものであれば特に限定されるものではない。中でも波長が２５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲内、特に３００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内の光を照射することにより重合反応を生じる紫外線硬化性樹脂モノマーを用いることが好ましい。照射装置の容易性等の面において利点を有するからである。
【０１６１】
紫外線硬化性樹脂モノマーが有する重合性官能基は、上記波長領域の紫外線照射により、重合反応を生じるものであれば特に限定されるものではない。特に、アクリレート基を有する紫外線硬化型樹脂モノマーを用いることが好ましい。
【０１６２】
また、紫外線硬化性樹脂モノマーは、一分子中に一つの重合性官能基を有する単官能性モノマーであってもよく、また、一分子中に二つ以上の重合性官能基を有する多官能性モノマーであってもよい。中でも、多官能性モノマーを用いることが好ましい。多官能性モノマーを用いることにより、より強いポリマーネットワークを形成することができるため、分子間力および配向膜界面におけるポリマーネットワークを強化することができる。これにより、温度変化による強誘電性液晶の配列の乱れを抑制することができる。
【０１６３】
多官能性モノマーの中でも、分子の両末端に重合性官能基を有する２官能性モノマーが好ましく用いられる。分子の両端に重合性官能基を有することにより、ポリマー同士の間隔が広いポリマーネットワークを形成することができ、重合性モノマーの重合物を含むことによる強誘電性液晶の駆動電圧の低下を防止できるからである。
【０１６４】
また、紫外線硬化性樹脂モノマーの中でも、液晶性を発現する紫外線硬化性液晶モノマーを用いることが好ましい。このような紫外線硬化性液晶モノマーが好ましい理由は次の通りである。すなわち、紫外線硬化性液晶モノマーは液晶性を示すことから、配向膜の配向規制力により規則的に配列することができる。このため、紫外線硬化性液晶モノマーを、規則的に配列した後に重合反応を生じさせることにより、規則的な配列状態を維持したまま固定化することができる。このような規則的な配列状態を有する重合物が存在することにより、強誘電性液晶の配向安定性を向上させることができ、優れた耐熱性および耐衝撃性を得ることができる。
【０１６５】
紫外線硬化性液晶モノマーが示す液晶相としては、特に限定されるものではなく、例えば、Ｎ相、ＳｍＡ相、ＳｍＣ相を挙げることができる。
【０１６６】
本発明に用いられる紫外線硬化性液晶モノマーとしては、例えば、下記式(20),(21),(25)に示す化合物を挙げることができる。
【０１６７】
【化１３】
2010191256.tif 000015
【０１６８】
上記式(20),(21)において、Ａ、Ｂ、Ｄ、ＥおよびＦはベンゼン、シクロヘキサンまたはピリミジンを表し、これらはハロゲン等の置換基を有していてもよい。また、ＡおよびＢ、あるいはＤおよびＥは、アセチレン基、メチレン基、エステル基等の結合基を介して結合していてもよい。Ｍ１およびＭ２は、水素原子、炭素数３〜９のアルキル基、炭素数３〜９のアルコキシカルボニル基、またはシアノ基のいずれであってもよい。さらに、分子鎖末端のアクリロイルオキシ基とＡまたはＤとは、炭素数３〜６のアルキレン基等の結合基を介して結合していてもよい。
【０１６９】
また、上記式(25)おいて、Ｙは、水素、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数１〜２０のアルケニル、炭素数１〜２０のアルキルオキシ、炭素数１〜２０のアルキルオキシカルボニル、ホルミル、炭素数１〜２０のアルキルカルボニル、炭素数１〜２０のアルキルカルボニルオキシ、ハロゲン、シアノまたはニトロを表す。
【０１７０】
上記の中でも、好適に用いられるものとして、下記式の化合物を例示することができる。
【０１７１】
【化１４】
2010191256.tif 000016
【０１７２】
【化１５】
2010191256.tif 000017
【０１７３】
【化１６】
2010191256.tif 000018
【０１７４】
また、上記重合性モノマーは、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。２種以上の異なる重合性モノマーを用いる場合には、例えば、上記式で示される紫外線硬化性液晶モノマーと他の紫外線硬化性樹脂モノマーとを用いることができる。
【０１７５】
重合性モノマーとして紫外線硬化性液晶モノマーを用いた場合、重合性モノマーの重合物としては、主鎖に液晶性を示す原子団を有することにより主鎖が液晶性を示す主鎖液晶型重合物であってもよく、側鎖に液晶性を示す原子団を有することにより側鎖が液晶性を示す側鎖液晶型重合物であってもよい。中でも、重合性モノマーの重合物が側鎖液晶型重合物であることが好ましい。液晶性を示す原子団が側鎖に存在することにより、この原子団の自由度が高くなるため、液晶性を示す原子団が配向しやすくなるからである。また、その結果として強誘電性液晶の配向安定性を向上させることができるからである。
【０１７６】
液晶層中における重合性モノマーの重合物の存在量は、強誘電性液晶の配列安定性を所望の程度にできる範囲内であれば特に限定されないが、通常、液晶層中に０．５質量％〜３０質量％の範囲内が好ましく、より好ましくは１質量％〜２０質量％、さらに好ましくは１質量％〜１０質量％の範囲内である。上記範囲よりも多いと、駆動電圧の増加や、応答速度の低下を生じる場合があるからである。また、上記範囲よりも少ないと強誘電性液晶の配列安定性が不十分となり、液晶表示素子の耐熱性や耐衝撃性を損なってしまう可能性があるからである。
なお、液晶層中における重合性モノマーの重合物の存在量は、液晶層中の単分子液晶を溶剤で洗い流した後、残存する重合性モノマーの重合物の重量を電子天秤で測量することによって求めた残存量と、上記液晶層の総質量とから算出することができる。
【０１７７】
液晶層の厚みは、１．２μｍ〜３．０μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１．３μｍ〜２．５μｍ、さらに好ましくは１．４μｍ〜２．０μｍの範囲内である。液晶層の厚みが薄すぎるとコントラストが低下するおそれがあり、逆に液晶層の厚みが厚すぎると強誘電性液晶が配向しにくくなる可能性があるからである。上記液晶層の厚みは、略正六角形状隔壁により調整することができる。
【０１７８】
３．第２配向処理基板
本発明における第２配向処理基板は、第２基材と、上記第２基材上に形成された第２電極層と、上記第２電極層上に形成された第２配向膜とを有するものである。
なお、第２基材、第２電極層および第２配向膜については、上記第１配向処理基板における第１基材、第１電極層および第１配向膜とそれぞれ同様であるので、ここでの説明は省略する。
以下、第１配向膜および第２配向膜の構成材料の組成について説明する。
【０１７９】
（１）第１配向膜および第２配向膜の構成材料の組成
第１配向膜および第２配向膜にそれぞれ用いられる材料の組み合わせとしては、特に限定されるものではないが、第１配向膜および第２配向膜の構成材料が、強誘電性液晶を挟んで互いに異なる組成を有するものであることが好ましい。第１配向膜および第２配向膜を互いに異なる組成を有する材料を用いて形成することにより、それぞれの材料に応じて第１配向膜表面および第２配向膜表面の極性を異ならせることができる。これにより、強誘電性液晶および第１配向膜の極性表面相互作用と、強誘電性液晶および第２配向膜の極性表面相互作用とが異なるものとなるため、第１配向膜および第２配向膜の表面極性を考慮して材料を適宜選択することによって、ジグザグ欠陥、ヘアピン欠陥、ダブルドメイン等の配向欠陥の発生を抑制することができるからである。
【０１８０】
一般に、図１０下段に例示するようなＳｍＡ相を経由する相系列を有する強誘電性液晶は、相変化の過程において、スメクチック層の層間隔が縮まり、その体積変化を補償するためにスメクチック層が曲がったシェブロン構造を有し、この曲げの方向によって液晶分子の長軸方向が異なるドメインが形成され、その境界面にジグザグ欠陥やヘアピン欠陥と呼ばれる配向欠陥が発生しやすい。また一般に、図１０上段に例示するようなＳｍＡ相を経由しない相系列を有する強誘電性液晶は、層法線方向の異なる二つの領域（ダブルドメイン）が発生しやすい。第１配向膜および第２配向膜の構成材料を、強誘電性液晶を挟んで互いに異なる組成を有するものとすることにより、このような配向欠陥の発生を抑制することができるのである。特に、ダブルドメインの発生を効果的に抑制することができ、モノドメイン配向を得ることができる。
【０１８１】
第１配向膜および第２配向膜の構成材料の組成を異なるものとするには、例えば一方を光配向膜、他方をラビング膜とする、あるいは、一方を反応性液晶層用配向膜と反応性液晶層とが積層されたもの、他方を光配向膜またはラビング膜とすればよい。また、両方をラビング膜として、ラビング膜の構成材料の組成を異なるものとする、あるいは、両方を光配向膜として、光配向膜の構成材料の組成を異なるものとする、あるいは、両方を反応性液晶層用配向膜と反応性液晶層とが積層されたものとして、反応性液晶層の構成材料の組成を異なるものとすることによって、第１配向膜および第２配向膜の構成材料の組成を異なるものとすることができる。
【０１８２】
また、第１配向膜および第２配向膜が光配向膜である場合、例えば一方の光配向膜に光異性化型材料を用い、他方の光配向膜に光反応型材料を用いることにより、光配向膜の構成材料の組成を異なるものとすることができる。
【０１８３】
さらに、第１配向膜および第２配向膜が光異性化型材料を用いた光配向膜である場合、上述した光異性化反応性化合物の中から、要求特性に応じて、シス−トランス異性化反応性骨格や置換基を種々選択することにより、光配向膜の構成材料の組成を異なるものとすることができる。さらに、上述した添加剤の添加量を変えることによって、組成を変化させることもできる。
【０１８４】
またさらに、第１配向膜および第２配向膜が光反応型材料を用いた光配向膜である場合、上述した光二量化反応性化合物、例えば光二量化反応性ポリマーを種々選択することにより、光配向膜の構成材料の組成を異なるものとすることができる。さらに、上述した添加剤の添加量を変えることによって、組成を変化させることもできる。
【０１８５】
第１配向膜および第２配向膜に用いられる材料の組み合わせとしては、上述の中でも、一方を反応性液晶層用配向膜と反応性液晶層とが積層されたものとし、他方を光配向膜またはラビング膜とする、あるいは、一方を光二量化型材料を用いた光配向膜とし、他方を光異性化型材料を用いた光配向膜とする、あるいは、一方を光二量化型材料を用いた光配向膜とし、他方をラビング膜とする、あるいは、一方を光異性化型材料を用いた光配向膜とし、他方をラビング膜とすることが好ましい。反応性液晶層は、光配向膜またはラビング膜よりも相対的に正の極性が強い傾向にある。そのため、この組み合わせの場合には、極性表面相互作用によって、強誘電性液晶の自発分極の負極が反応性液晶層側を向く傾向にある。また、光二量化型材料を用いた光配向膜は、光異性化型材料を用いた光配向膜よりも相対的に正の極性が強い傾向にあるため、この組み合わせの場合には、極性表面相互作用によって、強誘電性液晶の自発分極の負極が光二量化型材料を用いた光配向膜側を向く傾向にある。さらに、光二量化型材料を用いた光配向膜は、ラビング膜よりも相対的に正の極性が強い傾向にあるため、極性表面相互作用によって、強誘電性液晶の自発分極の負極が光二量化型材料を用いた光配向膜側を向く傾向にある。また、ラビング膜は、光異性化型材料を用いた光配向膜よりも相対的に正の極性が強い傾向にあるため、極性表面相互作用によって、強誘電性液晶の自発分極の負極がラビング膜側を向く傾向にある。このような組み合わせの場合には、強誘電性液晶の自発分極の向きを制御することができ、配向欠陥の発生を効果的に抑制することができる。
【０１８６】
特に、第１配向膜を反応性液晶層用配向膜と反応性液晶層とが積層されたものとし、第２配向膜を光配向膜またはラビング膜とする、あるいは、第１配向膜を光二量化型材料を用いた光配向膜とし、第２配向膜を光異性化型材料を用いた光配向膜とする、あるいは、第１配向膜を光二量化型材料を用いた光配向膜とし、第２配向膜をラビング膜とする、あるいは、第１配向膜をラビング膜とし、第２配向膜を光異性化型材料を用いた光配向膜とすることが好ましい。
本発明の液晶表示素子を作製する際に、略正六角形状隔壁で隔てられた領域に強誘電性液晶を滴下する場合には、第１配向処理基板の第１配向膜上に強誘電性液晶が滴下されることになる。このように、液晶滴下方式により得られた液晶表示素子では、強誘電性液晶が滴下された基板側に、強誘電性液晶の自発分極の負極が向く傾向がある。また、上述したように、反応性液晶層は、光配向膜またはラビング膜よりも相対的に正の極性が強い傾向があり、光二量化型材料を用いた光配向膜は、光異性化型材料を用いた光配向膜よりも相対的に正の極性が強い傾向があり、光二量化型材料を用いた光配向膜は、ラビング膜よりも相対的に正の極性が強い傾向があり、ラビング膜は、光異性化型材料を用いた光配向膜よりも相対的に正の極性が強い傾向がある。そのため、配向欠陥を効果的に抑制するには、第１配向膜および第２配向膜に用いられる材料の組み合わせを上記とすることが好ましいのである。
【０１８７】
４．その他の構成
本発明の液晶表示素子は、第１配向処理基板および第２配向処理基板の外側に、それぞれ偏光板を有していてもよい。
本発明に用いられる偏光板としては、光の波動のうち特定方向のみを透過させるものであれば特に限定されるものではなく、一般に液晶表示素子の偏光板として用いられているものを使用することができる。
【０１８８】
５．液晶表示素子の駆動方法
本発明の液晶表示素子の駆動方法としては、強誘電性液晶の高速応答性を利用することができるので、１画素を時間分割し、良好な動画表示特性を得るために高速応答性を特に必要とするフィールドシーケンシャルカラー方式が適している。
【０１８９】
また、液晶表示素子の駆動方法は、フィールドシーケンシャル方式に限定されるものではなく、着色層を用いてカラー表示を行う、カラーフィルタ方式であってもよい。
【０１９０】
さらに、液晶表示素子の駆動方法としては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス方式が好ましい。ＴＦＴを用いたアクティブマトリックス方式を採用することにより、目的の画素を確実に点灯、消灯できるため高品質なディスプレイが可能となるからである。
【０１９１】
図１１にＴＦＴを用いたアクティブマトリックス方式の液晶表示素子の一例を示す。図１１に例示する液晶表示素子１は、第１基材２上にＴＦＴ素子２３ｔが配置されたＴＦＴ基板（第１配向処理基板６）と、第２基材１２上に共通電極（第２電極層１３）および第２配向膜１５が形成された共通電極基板（第２配向処理基板１６）とを有するものである。ＴＦＴ基板（第１配向処理基板６）には、ゲート線２３ｘ、ソース線２３ｙ、ＴＦＴ素子２３ｔおよび画素電極２３ｐ（第１電極層３）が形成されている。ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙはそれぞれ縦横に配列しており、ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙに信号を加えることによりＴＦＴ素子２３ｔを作動させ、強誘電性液晶を駆動させることができる。ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙが交差した部分は、図示しないが絶縁層で絶縁されており、ゲート線２３ｘの信号とソース線２３ｙの信号とは独立に動作することができる。ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙにより囲まれた部分は、液晶表示素子を駆動する最小単位である画素２０であり、各画素２０には少なくとも１つ以上のＴＦＴ素子２３ｔおよび画素電極２３ｐ（第１電極層３）が形成されている。そして、ゲート線およびソース線に順次信号電圧を加えることにより、各画素のＴＦＴ素子を動作させることができる。なお、図１１において、略正六角形状隔壁、第１配向膜および液晶層は省略されている。
【０１９２】
上記の例においては、第１配向処理基板がＴＦＴ基板であり、第２配向処理基板が共通電極基板であるが、これに限定されるものではなく、第１配向処理基板が共通電極基板であり、第２配向処理基板がＴＦＴ基板であってもよい。第２配向処理基板がＴＦＴ基板である場合には、第２配向処理基板に形成されたゲート線およびソース線の配置に合わせて、第１配向処理基板に略正六角形状隔壁が配置される。
【０１９３】
また、液晶表示素子の駆動方法は、セグメント方式であってもよい。
【０１９４】
Ｂ．液晶表示素子の製造方法
次に、本発明の液晶表示素子の製造方法について説明する。
本発明の液晶表示素子の製造方法は、第１基材上に、複数の略正六角形状隔壁を、この略正六角形状隔壁の二辺がゲート線またはソース線と平行になり、四辺が上記ゲート線およびソース線と交差するように、かつ、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に配置されるように、ハニカム状に形成する隔壁形成工程、および、第１電極層および上記略正六角形状隔壁が形成された第１基材上に第１配向膜を形成する第１配向膜形成工程を有し、第１基材上に第１電極層、略正六角形状隔壁および第１配向膜が形成された第１配向処理基板を調製する第１配向処理基板調製工程と、第２基材上に第２電極層および第２配向膜が形成された第２配向処理基板を調製する第２配向処理基板調製工程と、上記第１配向処理基板の第１配向膜上であって、上記略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に強誘電性液晶を滴下する液晶滴下工程と、上記強誘電性液晶が滴下された上記第１配向処理基板、および上記第２配向処理基板を貼り合せる基板貼り合せ工程とを有することを特徴とするものである。
【０１９５】
本発明の液晶表示素子の製造方法について図面を参照しながら説明する。
図１２は、本発明の液晶表示素子の製造方法の一例を示す工程図である。図５（ａ）は、図１２（ａ）の上面図であり、図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面が図１２（ａ）に対応する。また、図１３は、図１２（ｄ）における第１配向処理基板の上面図であり、図１３のＣ−Ｃ線断面が図１２（ｄ）における第１配向処理基板に対応する。さらに、図３は、図５（ａ）の枠Ｄの拡大図である。
【０１９６】
まず、図３に例示するような、ゲート線２３ｘ、ソース線２３ｙ、ＴＦＴ素子２３ｔ、および画素電極２３ｐ（第１電極層３）が形成された第１基材を準備する。次いで、図１２（ａ）および図５（ａ）に示すように、第１電極層３等が形成された第１基材２上に感光性樹脂層を形成し、フォトマスクを介して露光し、現像して、略正六角形状隔壁４を形成する（隔壁形成工程）。
ここで、図５（ａ）において、略正六角形状隔壁４の六辺を上から時計回りにｓ１〜ｓ６とする。隔壁形成工程においては、図３および図５（ａ）に示すように、略正六角形状隔壁４を、二辺ｓ１，ｓ４がゲート線２３ｘに平行になり、四辺ｓ２，ｓ３，ｓ５，ｓ６がゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙと交差するように、かつ、ゲート線２３ｘに平行な二辺ｓ１，ｓ４が画素２０に沿って直線状に配置され、ゲート線２３ｘおよびソース線２３ｙと交差する四辺ｓ２，ｓ３，ｓ５，ｓ６が画素２０に沿って階段状に配置されるように形成する。そして、複数の略正六角形状隔壁４をハニカム状に形成する。
【０１９７】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、第１電極層３および略正六角形状４の上に第１配向膜５を形成する（第１配向膜形成工程）。これにより、第１配向処理基板６が得られる（第１配向処理基板調製工程）。
【０１９８】
次に、図１２（ｃ）に示すように、第２電極層１３が形成された第２基材１２上に第２配向膜１５を形成する（第２配向膜形成工程）。これにより、第２配向処理基板１６が得られる（第２配向処理基板調製工程）。
【０１９９】
次に、図１２（ｄ）および図１３に示すように、第１配向膜５上であって、略正六角形状隔壁４で隔てられた領域２４の中心部２５に、ディスペンサーを用いて、強誘電性液晶２６を等方相の状態でドット状に滴下する（液晶滴下工程）。この際、領域２４に適した量で強誘電性液晶２６を滴下する。
次いで、強誘電性液晶２６が滴下された第１配向処理基板６を、強誘電性液晶が等方相を示す温度（例えば１１０℃）に加熱すると、滴下された強誘電性液晶２６は、図４に示すように任意の方向に放射線状に濡れ拡がる。略正六角形状隔壁４で隔てられた領域２４の中心部２５から略正六角形状隔壁４の六辺ｓ１〜ｓ６までの距離はいずれもほぼ等しいので、略正六角形状隔壁付近で強誘電性液晶が略正六角形状隔壁から溢れ出たり、強誘電性液晶の流動方向が変化したりするのを抑制することができる。これにより、略正六角形状隔壁付近での強誘電性液晶の配向乱れの発生を抑えることが可能である。
【０２００】
次に、図１４に示すように、第１配向処理基板６の周縁部に、複数の略正六角形状隔壁４の外周を囲むようにシール剤３１を塗布する。
【０２０１】
次に、図１２（ｄ）に示すように、強誘電性液晶２６が滴下された第１配向処理基板６と、第２配向処理基板１６とを、第１配向膜５および第２配向膜１５の配向処理方向が略平行になるように対向させる。
【０２０２】
次に、図１２（ｅ）に示すように、第１配向処理基板６および第２配向処理基板１６の間を十分減圧し、減圧下で第１配向処理基板６および第２配向処理基板１６を重ね合わせ、所定の圧力３２を加えてセルギャップを均一にする。続いて、常圧に戻すことで、第１配向処理基板６および第２配向処理基板１６の間にさらに圧力を加える。次いで、図示しないが、シール剤が塗布された領域に紫外線を照射してシール剤を硬化させ、第１配向処理基板および第２配向処理基板を接着させる（基板貼り合せ工程）。
【０２０３】
その後、図示しないが、室温まで徐冷することにより、封入された強誘電性液晶を配向させる。
【０２０４】
本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁を形成し、次いで略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に強誘電性液晶を滴下することにより、略正六角形状隔壁付近で強誘電性液晶が略正六角形状隔壁から溢れ出たり、強誘電性液晶の流動方向が変化したりするのを抑制することができる。これにより、略正六角形状隔壁付近での強誘電性液晶の配向乱れを生じ難くすることができる。
【０２０５】
また本発明によれば、略正六角形状隔壁を、二辺がゲート線またはソース線と平行になり、四辺がゲート線およびソース線と交差するように、かつ、ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に配置されるように形成するので、ゲート線およびソース線上に、略正六角形状隔壁を配置することができる。これにより、隔壁による輝度ムラを防ぐことができる。また、画像表示に影響のない非画素領域に略正六角形状隔壁を配置することができるので、略正六角形状隔壁付近で強誘電性液晶の配向不良が生じた場合であっても、画像表示への影響を最小限に抑えることができる。
【０２０６】
さらに本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁をハニカム状に形成するので、複数の略正六角形状隔壁で隔てられた各領域に、均等な量で強誘電性液晶を滴下することができる。これにより、ギャップを均一にして、表示品位を向上させることができる。
【０２０７】
また本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁をハニカム状に形成することにより、例えば複数の直線状の隔壁をストライプ状に形成した場合等と比較して、耐衝撃性をより向上させることができる。これにより、外部衝撃に弱い強誘電性液晶の配向を安定に維持することができる。
【０２０８】
さらに、例えば図１４に示すように、第１配向処理基板６の周縁部に、複数の略正六角形状隔壁４の外周を囲むように、シール剤３１を塗布した場合には、強誘電性液晶と未硬化状態のシール剤とが直接接触するのを防止することができる。これにより、未硬化状態のシール剤中の不純物やシール剤を硬化させる際にシール剤から発生する揮発性物質等が強誘電性液晶中に混入するのを防ぐことができ、強誘電性液晶の特性の劣化を回避することができる。
以下、本発明の液晶表示素子の製造方法における各工程について説明する。
【０２０９】
１．第１配向処理基板調製工程
本発明における第１配向処理基板調製工程は、第１基材上に、複数の略正六角形状隔壁を、この略正六角形状隔壁の二辺がゲート線またはソース線と平行になり、四辺が上記ゲート線およびソース線と交差するように、かつ、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に配置されるように、ハニカム状に形成する隔壁形成工程と、第１電極層および上記略正六角形状隔壁が形成された第１基材上に第１配向膜を形成する第１配向膜形成工程とを有し、第１基材上に第１電極層、略正六角形状隔壁および第１配向膜が形成された第１配向処理基板を調製する工程である。
以下、第１配向処理基板調製工程における各工程について説明する。
【０２１０】
（１）隔壁形成工程
本発明における隔壁形成工程は、第１基材上に、複数の略正六角形状隔壁を、この略正六角形状隔壁の二辺がゲート線またはソース線と平行になり、四辺がゲート線およびソース線と交差するように、かつ、ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に配置されるように、ハニカム状に形成する工程である。
【０２１１】
略正六角形状隔壁の形成方法としては、略正六角形状隔壁の二辺がゲート線またはソース線と平行になり、四辺がゲート線およびソース線と交差するように、かつ、ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に配置されるように、ハニカム状に形成することが可能な方法であれば特に限定されるものではない。略正六角形状隔壁の形成方法には、一般的なパターニング方法を適用することができ、略正六角形状隔壁の大きさに応じて適宜選択される。具体的には、フォトリソグラフィー法、インクジェット法、スクリーン印刷法等が挙げられる。
【０２１２】
隔壁形成工程は、第１配向膜形成工程前に行われればよく、第１基材上に略正六角形状隔壁を形成してもよく、第１電極層上に略正六角形状隔壁を形成してもよい。すなわち、第１基材上に、略正六角形状隔壁、および第１電極層の順に形成してもよく、第１電極層、および略正六角形状隔壁の順に形成してもよい。
【０２１３】
なお、略正六角形状隔壁のその他の点については、上記「Ａ．液晶表示素子  １．第１配向処理基板  （１）略正六角形状隔壁」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０２１４】
（２）第１配向膜形成工程
本発明における第１配向膜形成工程は、第１電極層および上記略正六角形状隔壁が形成された第１基材上に第１配向膜を形成する工程である。
第１配向膜形成工程においては、単一層の配向膜を形成してもよく、また反応性液晶層用配向膜を形成し、この反応性液晶層用配向膜上に反応性液晶を固定化してなる反応性液晶層を形成してもよい。以下、これらの２つの態様に分けて説明する。
【０２１５】
（ｉ）第１態様
本態様の第１配向膜形成工程は、第１電極層および上記略正六角形状隔壁が形成された第１基材上に第１配向膜を形成する工程であって、第１配向膜として単一層の配向膜を形成する工程である。
【０２１６】
第１配向膜の形成方法としては、上記強誘電性液晶を配向させることが可能な配向膜が得られる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、ラビング処理、光配向処理等が挙げられる。
一般に、ラビング膜は、光配向膜に比べて、高いプレチルト角を実現することができるため、ラビング処理を行うことにより、ジグザグ欠陥やヘアピン欠陥の発生を抑制することが可能な配向膜を得ることができる。
また、光配向処理は、非接触配向処理であることから静電気や塵の発生がなく、定量的な配向処理の制御ができる点で有用である。
以下、光配向処理およびラビング処理について説明する。
【０２１７】
（ａ）光配向処理
光配向処理によって光配向膜を形成する場合には、第１電極層上に光配向性材料を有機溶剤で希釈した第１配向膜形成用塗工液を塗布して、乾燥させ、得られた膜に偏光を制御した光を照射し、光励起反応（分解、異性化、二量化）を生じさせて膜に異方性を付与することにより、光配向膜を形成することができる。
【０２１８】
第１配向膜形成用塗工液中の光二量化反応性化合物または光異性化反応性化合物の含有量は、０．０５質量％〜１０質量％の範囲内であることが好ましく、０．２質量％〜２質量％の範囲内であることがより好ましい。含有量が上記範囲より少ないと、配向膜に適度な異方性を付与することが困難となり、逆に含有量が上記範囲より多いと、塗工液の粘度が高くなるので均一な塗膜を形成しにくくなるからである。
【０２１９】
第１配向膜形成用塗工液の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、ロッドバーコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、スロットダイコート法、ワイヤーバーコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができる。
【０２２０】
上記第１配向膜形成用塗工液を塗布して得られる膜の厚みは、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内である。膜の厚みが上記範囲より薄いと十分な光配向性を得ることができない可能性があり、逆に膜の厚みが上記範囲より厚いとコスト的に不利になる場合があるからである。
【０２２１】
得られた膜は、偏光を制御した光を照射することにより、光励起反応を生じさせて異方性を付与することができる。照射する光の波長領域は、用いられる光配向性材料に応じて適宜選択すればよいが、紫外光域の範囲内、すなわち１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内である。また、偏光方向は、上記光励起反応を生じさせることができるものであれば特に限定されるものではない。
【０２２２】
さらに、光配向性材料として、上記の光異性化反応性化合物の中でも重合性モノマーを用いた場合には、光配向処理を行った後、加熱することにより、ポリマー化し、配向膜に付与された異方性を安定化することができる。
【０２２３】
なお、光配向膜のその他の点については、上記「Ａ．液晶表示素子  １．第１配向処理基板  （２）第１配向膜」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０２２４】
（ｂ）ラビング処理
ラビング処理によってラビング膜を形成する場合には、第１電極層上に所定の材料を塗布して、得られた膜をラビング布で一定方向に擦ることにより膜に異方性を付与して、ラビング膜を形成することができる。
【０２２５】
上記材料の塗布方法としては、例えば、ロールコート法、ロッドバーコート法、スロットダイコート法、ワイヤーバーコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができる。
【０２２６】
ラビング布としては、例えば、ナイロン樹脂、ビニル樹脂、レーヨン、綿等の繊維で構成されるものを用いることができる。例えば、このようなラビング布を巻き付けたドラムを回転させながら上記の材料を用いた膜の表面に接触させることにより、膜表面に微細な溝が一方向に形成され、膜に異方性が付与される。
【０２２７】
なお、ラビング膜のその他の点については、上記「Ａ．液晶表示素子  １．第１配向処理基板  （２）第１配向膜」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０２２８】
（ii）第２態様
本態様の第１配向膜形成工程は、第１電極層および上記略正六角形状隔壁が形成された第１基材上に第１配向膜を形成する工程であって、まず反応性液晶層用配向膜を形成して、次いで反応性液晶層用配向膜上に反応性液晶を固定化してなる反応性液晶層を形成する工程である。すなわち、第１配向膜として、反応性液晶層用配向膜および反応性液晶層を積層形成する。
【０２２９】
反応性液晶層用配向膜上に反応性液晶層を形成する際には、反応性液晶層用配向膜によって反応性液晶を配向させ、例えば紫外線を照射して反応性液晶を重合させることにより反応性液晶の配向状態を固定化することができる。そのため、反応性液晶層に反応性液晶層用配向膜の配向規制力を付与することができ、反応性液晶層を強誘電性液晶を配向させるための配向膜として作用させることができる。また、反応性液晶は固定化されているため、温度等の影響を受けないという利点を有する。さらに、反応性液晶は、強誘電性液晶と構造が比較的類似しており、強誘電性液晶との相互作用が強くなるため、単一層の配向膜を用いた場合よりも効果的に強誘電性液晶の配向を制御することができる。
【０２３０】
なお、反応性液晶層用配向膜の形成方法については、上記第１態様に記載の第１配向膜の形成方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２３１】
反応性液晶層は、反応性液晶層用配向膜上に、上記反応性液晶を含有する反応性液晶層形成用塗工液を塗布し、配向処理を行い、反応性液晶の配向状態を固定化することにより形成することができる。また、ドライフィルム等を予め形成し、これを反応性液晶層用配向膜上に積層することにより反応性液晶層を形成してもよい。中でも、工程が簡便である点で、反応性液晶層形成用塗工液を塗布する方法が好ましい。
【０２３２】
反応性液晶層形成用塗工液は、反応性液晶を溶媒に溶解もしくは分散させることにより調製することができる。
反応性液晶層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、上記反応性液晶等を溶解もしくは分散させることができ、かつ反応性液晶層用配向膜の配向能を阻害しないものであれば特に限定されるものではない。このような溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、ｎ−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン等の炭化水素類；メトキシベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン等のケトン類；酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等のエステル類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒；ｔ−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、グリセリン、モノアセチン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール等のアルコール類；フェノール、パラクロロフェノール等のフェノール類；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のセロソルブ類；などを挙げることができる。これらの溶媒は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【０２３３】
また、単一種の溶媒を使用しただけでは、上記反応性液晶等の溶解性が不十分であったり、上述したように反応性液晶層用配向膜が侵食されたりする場合がある。この場合には、２種以上の溶媒を混合使用することにより、この不都合を回避することができる。上記の溶媒の中で、単独溶媒として好ましいものは、炭化水素類およびグリコールモノエーテルアセテート系溶媒であり、混合溶媒として好ましいものは、エーテル類またはケトン類と、グリコール系溶媒との混合系である。
【０２３４】
反応性液晶層形成用塗工液の固形分濃度は、反応性液晶の溶解性や、反応性液晶層の厚みに依存するため一概には規定できないが、通常は０．１〜４０質量％、好ましくは１〜２０質量％の範囲で調整される。反応性液晶層形成用塗工液の固形分濃度が上記範囲より低いと、反応性液晶が配向しにくくなる場合があり、逆に反応性液晶層形成用塗工液の固形分濃度が上記範囲より高いと、反応性液晶層形成用塗工液の粘度が高くなるので均一な塗膜を形成しにくくなる場合があるからである。
【０２３５】
さらに、上記反応性液晶層形成用塗工液には、本発明の目的を損なわない範囲内で、下記に示すような化合物を添加することができる。添加できる化合物としては、例えば、多価アルコールと１塩基酸または多塩基酸を縮合して得られるポリエステルプレポリマーに、（メタ）アクリル酸を反応させて得られるポリエステル（メタ）アクリレート；ポリオール基と２個のイソシアネート基を持つ化合物を互いに反応させた後、その反応生成物に（メタ）アクリル酸を反応させて得られるポリウレタン（メタ）アクリレート；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸ポリグリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエーテル、脂肪族または脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂と、（メタ）アクリル酸を反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート等の光重合性化合物；アクリル基やメタクリル基を有する光重合性の液晶性化合物；などが挙げられる。
上記反応性液晶に対するこれら化合物の添加量は、本発明の目的が損なわれない範囲で選択される。これらの化合物の添加により、反応性液晶の硬化性が向上し、得られる反応性液晶層の機械強度が増大し、またその安定性が改善される。
【０２３６】
反応性液晶層形成用塗工液の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、ディップコート法、ダイコート法、キャスティング法、バーコート法、ブレードコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、リバースコート法、押し出しコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法等が挙げられる。
【０２３７】
また、上記反応性液晶層形成用塗工液を塗布した後は、溶媒を除去する。溶媒を除去する方法としては、例えば、減圧除去もしくは加熱除去、さらにはこれらを組み合わせる方法等が挙げられる。
【０２３８】
反応性液晶層形成用塗工液の塗布後は、塗布された反応性液晶を、反応性液晶層用配向膜により配向させて液晶規則性を有する状態とする。すなわち、反応性液晶にネマチック相を発現させる。これは、通常、ネマチック相から等方相へ転移する温度（Ｎ−Ｉ転移点）以下で熱処理する方法等の方法により行われる。
【０２３９】
上述したように、反応性液晶は重合性液晶材料を含有するものであり、このような重合性液晶材料の配向状態を固定化するには、重合を活性化する活性放射線を照射する方法が用いられる。ここでいう活性放射線とは、重合性液晶材料に対して重合を起こさせる能力がある放射線をいい、必要であれば重合性液晶材料内に光重合開始剤が含まれていてもよい。
【０２４０】
このような活性放射線としては、重合性液晶材料を重合させることが可能な放射線であれば特に限定されるものではないが、通常は装置の容易性等の観点から、紫外線または可視光が使用され、波長が１５０ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは２５０ｎｍ〜４５０ｎｍ、さらに好ましくは３００ｎｍ〜４００ｎｍの照射光が用いられる。
【０２４１】
中でも、光重合開始剤が紫外線でラジカルを発生し、重合性液晶材料がラジカル重合するような重合性液晶材料に対して、紫外線を活性放射線として照射する方法が好ましい。活性放射線として紫外線を用いる方法は、既に確立された技術であることから、用いる光重合開始剤を含めて、本発明への応用が容易であるからである。
【０２４２】
この照射光の光源としては、低圧水銀ランプ（殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト）、高圧放電ランプ（高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）、ショートアーク放電ランプ（超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ）などが例示できる。なかでもメタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ等の使用が推奨される。また、照射強度は、反応性液晶の組成や光重合開始剤の多寡によって適宜調整されて照射される。
【０２４３】
このような活性照射線の照射は、上記重合性液晶材料が液晶相となる温度条件で行ってもよく、また液晶相となる温度より低い温度で行ってもよい。一旦液晶相となった重合性液晶材料は、その後温度を低下させても、配向状態が急に乱れることはないからである。
【０２４４】
なお、重合性液晶材料の配向状態を固定化する方法としては、上記の活性放射線を照射する方法以外にも、加熱して重合性液晶材料を重合させる方法も用いることができる。この場合に用いられる反応性液晶としては、反応性液晶のＮ−Ｉ転移点以下で、反応性液晶に含有される重合性液晶モノマーが熱重合するものであることが好ましい。
【０２４５】
なお、反応性液晶層用配向膜および反応性液晶層のその他の点については、上記「Ａ．液晶表示素子  １．第１配向処理基板  （２）第１配向膜」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０２４６】
２．第２配向処理基板調製工程
本発明における第２配向処理基板調製工程は、第２基材上に第２電極層および第２配向膜が形成された第２配向処理基板を調製する工程である。
【０２４７】
通常、第２配向膜形成工程は、第２電極層が形成された第２基材上に第２配向膜を形成する第２配向膜形成工程を有する。なお、第２配向膜形成工程については、上記第１配向処理基板調製工程における第１配向膜形成工程と同様であるので、ここでの説明は省略する。
また、第１配向膜および第２配向膜に用いる材料については、上記「Ａ．液晶表示素子  ３．第２配向処理基板」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０２４８】
３．液晶滴下工程
本発明における液晶滴下工程は、第１配向処理基板の第１配向膜上であって、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に強誘電性液晶を滴下する工程である。
【０２４９】
第１配向処理基板の第１配向膜上に強誘電性液晶を滴下する際には、強誘電性液晶を加温してもよい。例えば、強誘電性液晶の温度としては、強誘電性液晶が等方相またはネマチック相を示す温度に設定することができる。
【０２５０】
また、第１配向処理基板の第１配向膜上に強誘電性液晶を滴下する際、第１配向処理基板を加熱してもよい。例えば、第１配向処理基板の温度としては、強誘電性液晶が等方相またはネマチック相を示す温度に設定することができる。
【０２５１】
強誘電性液晶の滴下方法としては、第１配向膜上であって、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に、強誘電性液晶を滴下することでき、かつ、封入可能な所定量を滴下することができる方法であれば特に限定されるものではない。このような強誘電性液晶の滴下方法としては、例えば、インクジェット法、ディスペンサー法等の吐出法が挙げられる。
【０２５２】
この際、滴下する強誘電性液晶の液滴量としては、略正六角形状隔壁の大きさに応じて適宜選択されるものではあるが、１回の吐出当たり０．０１ｍｇ〜０．５ｍｇ程度であることが好ましく、より好ましくは０．１ｍｇ〜０．３ｍｇの範囲内である。液適量が上記範囲よりも多いと、強誘電性液晶の流動距離が長くなり、濡れ拡がる面積が大きくなるので、配向乱れが生じるおそれがある。また、液適量が上記範囲よりも少ないと、強誘電性液晶の滴下に要する時間が非常に長くなるからである。
【０２５３】
また、強誘電性液晶を滴下する位置としては、第１配向膜上であって、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部である。本発明においては、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に強誘電性液晶を滴下することにより、強誘電性液晶を任意の方向にほぼ等しい距離で略正六角形状隔壁まで流動させることができ、略正六角形状隔壁付近での強誘電性液晶の配向乱れを生じ難くすることができる。
【０２５４】
強誘電性液晶は、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部の一箇所に滴下することが好ましい。強誘電性液晶を複数箇所に滴下すると、強誘電性液晶が滴下された位置から、略正六角形状隔壁の六辺までの距離が異なってしまうからである。また、強誘電性液晶を複数箇所に滴下すると、滴下された強誘電性液晶が流動したときに、流動した強誘電性液晶同士が接触した界面にて配向乱れが生じるおそれがあるからである。
【０２５５】
なお、強誘電性液晶については、上記「Ａ．液晶表示素子  ２．強誘電性液晶」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０２５６】
４．基板貼り合せ工程
本発明における基板貼り合せ工程は、強誘電性液晶が滴下された第１配向処理基板、および第２配向処理基板を貼り合せる工程である。
【０２５７】
第１配向処理基板および第２配向処理基板を貼り合せる前には、第１配向処理基板または第２配向処理基板の少なくともいずれか一方の周縁部にシール剤を塗布する。図１４に例示するように、通常、シール剤３１は、複数の略正六角形状隔壁４の外周を囲むように枠状に塗布される。
【０２５８】
また、シール剤を第１配向処理基板に塗布する場合には、シール剤を第１基材上に塗布してもよく、第１配向膜上に塗布してもよい。第１基材上にシール剤を塗布した場合には、第１配向処理基板および第２配向処理基板の密着性を高めることができる。シール剤を第１基材上に塗布する場合には、第１基材の周縁部に第１配向膜が形成されないように、第１配向膜をパターン状に形成する。一方、シール剤を第２配向処理基板に塗布する場合においても、シール剤を第２基材上に塗布してもよく、第２配向膜上に塗布してもよい。
【０２５９】
シール剤は、略正六角形状隔壁との関係において、略正六角形状隔壁が形成された第１配向処理基板に塗布してもよく、略正六角形状隔壁が形成されていない第２配向処理基板に塗布してもよく、両方の基板に塗布してもよい。また、シール剤は、強誘電性液晶との関係において、強誘電性液晶が滴下された第１配向処理基板に塗布してもよく、強誘電性液晶が滴下されていない第２配向処理基板に塗布してもよく、両方の基板に塗布してもよい。いずれの場合においても、第１配向処理基板および第２配向処理基板を重ね合わせたときに、略正六角形状隔壁の外周が囲まれるように、シール剤を塗布する。
【０２６０】
また、シール剤を第１配向処理基板に塗布する場合、第１配向処理基板に強誘電性液晶を滴下する前にシール剤を塗布してもよく、第１配向処理基板に強誘電性液晶を滴下した後にシール剤を塗布してもよい。
【０２６１】
シール剤としては、一般に液晶表示素子に用いられるシール剤を使用することができ、例えば熱硬化性樹脂および紫外線硬化性樹脂が挙げられる。
【０２６２】
シール剤の塗布方法としては、所定の位置にシール剤を塗布することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、ディスペンサー法、スクリーン印刷法等が挙げられる。
【０２６３】
このようにシール剤を塗布した後は、第１配向処理基板および第２配向処理基板を重ね合わせる。第１配向処理基板および第２配向処理基板を重ね合わせる際には、第１配向膜の配向処理方向および第２配向膜の配向処理方向が略平行になるように、第１配向処理基板および第２配向処理基板を対向させる。
【０２６４】
また、第１配向処理基板および第２配向処理基板を重ね合わせる際には、第１配向処理基板および第２配向処理基板を加熱する。第１配向処理基板および第２配向処理基板の温度としては、強誘電性液晶が等方相またはネマチック相を示す温度に設定することが好ましく、中でも、強誘電性液晶が等方相を示す温度に設定することが好ましい。具体的な温度としては、強誘電性液晶の種類によって異なり、適宜選択される。なお、第１配向処理基板および第２配向処理基板の温度の上限は、強誘電性液晶が劣化するおそれのない温度とされる。通常、第１配向処理基板および第２配向処理基板の温度は、ネマチック相−等方相転移温度付近に設定されるか、あるいは、ネマチック相−等方相転移温度よりも５℃〜１０℃高めに設定される。
【０２６５】
さらに、第１配向処理基板および第２配向処理基板を重ね合わせる際には、チャンバー内を排気して、第１配向処理基板および第２配向処理基板間を十分に減圧することが好ましい。これにより、液晶セル内に空隙が残るのを防ぐことができる。
このように第１配向処理基板および第２配向処理基板を対向させた後は、減圧下で第１配向処理基板および第２配向処理基板を重ね合わせ、セルギャップが均一になるように一定の圧力を加える。そして、チャンバー内を常圧に戻すことにより、第１配向処理基板および第２配向処理基板間にさらに圧力を加える。これにより、セルギャップをより均一にすることができる。このようにして第１配向処理基板および第２配向処理基板がシール剤を介して圧着される。
【０２６６】
第１配向処理基板および第２配向処理基板を重ね合わせた後は、シール剤を硬化させて、第１配向処理基板および第２配向処理基板を貼り合せる。
シール剤の硬化方法としては、用いるシール剤の種類によって異なるものであり、例えば紫外線を照射する方法、加熱する方法などが挙げられる。この際、通常は、第１配向処理基板および第２配向処理基板を重ね合わせたときの圧力を保持したままシール剤を硬化させる。
【０２６７】
第１配向処理基板および第２配向処理基板を貼り合せた後は、第１配向処理基板および第２配向処理基板間に封入された強誘電性液晶を配向させる。具体的には、強誘電性液晶をカイラルスメクチックＣ（ＳｍＣ＊）相の状態とする。上述したように、第１配向処理基板および第２配向処理基板は所定の温度に加熱され、それにより強誘電性液晶が加温されて例えばネマチック相または等方相の状態になっているので、この強誘電性液晶を冷却することによりＳｍＣ＊相の状態にすることができる。
【０２６８】
加温された強誘電性液晶を冷却する際には、通常、室温になるまで強誘電性液晶を徐冷する。
【０２６９】
また、強誘電性液晶に重合性モノマーが添加されている場合には、強誘電性液晶を配向させた後、重合性モノマーを重合させる。重合性モノマーの重合方法としては、重合性モノマーの種類に応じて適宜選択され、例えば、重合性モノマーとして紫外線硬化性樹脂モノマーを用いた場合は、紫外線照射により重合性モノマーを重合させることができる。
【０２７０】
また、重合性モノマーを重合させる際には、強誘電性液晶で構成される液晶層に電圧を印加してもよく電圧を印加しなくてもよいが、中でも、液晶層に電圧を印加しない状態で重合性モノマーを重合させることが好ましい。
【０２７１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０２７２】
以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
［実施例１］
（強誘電性液晶用ＴＦＴ基板の作製)
ＴＦＴ電極が形成されたガラス基板をよく洗浄し、このガラス基板上に透明レジスト（商品名：ＮＮ７８０  ＪＳＲ社製）をスピンコートして、減圧乾燥し、９０℃で３分間プリベークを行った。次いで、１００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線でマスク露光し、無機アルカリ溶液で現像を行い、２３０℃で３０分間ポストベークを行った。これにより、図１５に示すように、ＴＦＴ電極の非画素領域上に、ゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離が１５ｍｍであり、高さが１．５μｍである略正六角形状隔壁を形成した。
次に、上記略正六角形状隔壁を覆うように、光二量化反応型の光配向膜材料（商品名：ＲＯＰ-１０２、ロリックテクノロジー社製）の２質量％シクロペンタノン溶液をスピンコートし、１３０℃で１０分間乾燥した後、直線偏光紫外線を約１００ｍＪ／ｃｍ２照射し、配向処理を行った。
【０２７３】
（対向基板の作製）
ＩＴＯ電極が形成されたガラス基板をよく洗浄し、このガラス基板上に、光二量化反応型の光配向膜材料（商品名：ＲＯＰ-１０３、ロリックテクノロジー社製）の２質量％シクロペンタノン溶液をスピンコートし、１３０℃で１０分間乾燥した後、直線紫外線偏光を約１００ｍＪ／ｃｍ２照射し、配向処理を行った。その後、光配向膜上に重合性液晶（商品名：ＲＯＦ-５１０１）の５質量％シクロペンタノン溶液をスピンコートし、５５℃で５分乾燥した後、無偏光を約１０００ｍＪ／ｃｍ２照射した。
【０２７４】
（液晶表示素子の作製）
次に、作製した強誘電性液晶用ＴＦＴ基板を配置し、空圧式ディスペンサーを用いて、強誘電性液晶（商品名：Ｒ２３０１、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製）を室温にて塗布した。この際、液晶は略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に来るように塗布され、その塗布形状は点状であり、１点の液晶の重量は０．１ｍｇであった。その後、強誘電性液晶用ＴＦＴ基板を真空チャンバー内に配置したホットプレート（１００℃加熱）上に設置した。
次に、作製した対向基板を、吸着プレートで吸着し、強誘電性液晶用ＴＦＴ基板および対向基板をそれぞれの配向処理方向が平行になるように対向させた。そして、真空チャンバー内が１０Ｔｏｒｒになるように排気を行った状態で、両基板を密着させ、一定の圧力をかけた後、真空チャンバー内を常圧に戻した。その後、強誘電性液晶を室温まで徐冷することにより、液晶表示素子を作製した。
【０２７５】
（評価）
作製した液晶表示素子について偏光顕微鏡で強誘電性液晶の配向状態を観察したところ、略正六角形状隔壁近傍での液晶の流動乱れによる配向欠陥が見られず表示領域全体で均一なモノドメイン配向が得られた。
【０２７６】
［比較例１］
略正六角形状隔壁を柱状スペーサーに変更し、１０μｍ□の柱状スペーサーを３００μｍ間隔で均等に配置して形成したこと以外は、実施例１と同様の方法により液晶表示素子を作製した。
作製した液晶表示素子では、塗布した液滴同士が衝突した境界部分で消光位が無く配向していない状態となった。
【０２７７】
［比較例２］
略正六角形状隔壁を一辺１５ｍｍの正方形状の隔壁に変更して形成したこと以外は、実施例１と同様の方法により液晶表示素子を作製した。
作製した液晶表示素子では、正方形の角の部分で特に配向不良が顕著に発生し、消光位が無く配向していない状態となった。
【０２７８】
［実施例２］
ゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離が１０ｍｍとなるように略正六角形状隔壁を形成したこと以外は、実施例１と同様の方法により液晶表示素子を作製した。
（評価）
作製した液晶表示素子について偏光顕微鏡で強誘電性液晶の配向状態を観察したところ、略正六角形状隔壁近傍での液晶の流動乱れによる配向欠陥が見られず表示領域全体で均一なモノドメイン配向が得られた。
【符号の説明】
【０２７９】
１  …  液晶表示素子
２  …  第１基材
３  …  第１電極層
４  …  略正六角形状隔壁
５  …  第１配向膜
６  …  第１配向処理基板
１０  …  液晶層
１２  …  第２基材
１３  …  第２電極層
１５  …  第２配向膜
１６  …  第２配向処理基板
２０  …  画素
２３ｘ  …  ゲート線
２３ｙ  …  ソース線
２４  …  略正六角形状隔壁で隔てられた領域
２５  …  略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部
２６  …  強誘電性液晶
ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６  …  略正六角形状隔壁の辺
【図１】
2010191256.tif 000019
【図２】
2010191256.tif 000020
【図３】
2010191256.tif 000021
【図４】
2010191256.tif 000022
【図５】
2010191256.tif 000023
【図６】
2010191256.tif 000024
【図７】
2010191256.tif 000025
【図８】
2010191256.tif 000026
【図９】
2010191256.tif 000027
【図１０】
2010191256.tif 000028
【図１１】
2010191256.tif 000029
【図１２】
2010191256.tif 000030
【図１３】
2010191256.tif 000031
【図１４】
2010191256.tif 000032
【図１５】
2010191256.tif 000033
【図１６】
2010191256.tif 000034