(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの一面を向かい合わせて配置された第１基板及び第２基板と、
前記第１基板の前記一面側に設けられた第１配向規制層と、
前記第２基板の前記一面側に設けられた第２配向規制層と、
前記第１基板と前記第２基板との相互間に設けられた液晶層と、
を含み、
前記第１配向規制層と前記第２配向規制層のいずれもが、
配向処理がなされた水平配向膜と、
前記水平配向膜上に設けられ、前記液晶層と接する液晶性ポリマー膜と、
を有するものであり、
前記液晶層は、内在する液晶分子の配向方向が前記液晶性ポリマー膜との界面近傍においては前記水平配向膜への配向処理の方向に沿った配向状態であり、層全体としては前記第１基板と前記第２基板の間で９０°ねじれた配向状態であり、
前記液晶性ポリマー膜は、内在する液晶分子の配向方向が、前記水平配向膜との界面に近いほど当該界面に対して水平に近く、前記液晶層との界面に近づくほど当該界面に対して垂直に近い状態であり、前記液晶層のうち当該液晶性ポリマー膜とは接しない逆側に位置する部分に対して光学的な補償をもたらす、
液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶性ポリマー膜の光学軸は、前記液晶層と前記液晶性ポリマー膜との界面近傍に位置する当該液晶層の液晶分子の配向方向とほぼ平行である、
請求項１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、液晶表示装置における液晶分子の配向制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の製造における要素技術の１つとして配向制御技術がある。従前、比較的高いプレティルト角を実現する技術として、例えば特開平６−９５１１５号公報（特許文献１）に開示されたものが知られている。しかし、特許文献１に開示される技術を用いる場合には、０°〜９０°の所望のプレティルト角が得られるとされているが、異方性ドライエッチングを用いること等により製造プロセスが複雑であるため加工費がかかるとともに、多くの材料（粒子、樹脂など）が必要であるため材料費がかかるという点で未だ改良の余地が残されていた。また、特許文献１の記載によれば、尖鋭形状に形成された突起体または針状体による形状的な作用を利用して配向制御が行われているが、突起体等は微細なものであり、これらの形状を高精度に制御することは困難であるとも考えられる。このため、突起体等の形状的効果に基づいてプレティルト角を広範囲に制御することは困難であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−９５１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明に係る具体的態様は、液晶分子のプレティルト角を広範囲に設定し得る新規な技術を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明に係る一態様の液晶表示装置は、（ａ）互いの一面を向かい合わせて配置された第１基板及び第２基板と、（ｂ）前記第１基板の前記一面側に設けられた第１配向規制層と、（ｃ）前記第２基板の前記一面側に設けられた第２配向規制層と、（ｄ）前記第１基板と前記第２基板との相互間に設けられた液晶層と、を含み、（ｅ）前記第１配向規制層と前記第２配向規制層のいずれもが、配向処理がなされた水平配向膜と、前記水平配向膜上に設けられ、前記液晶層と接する液晶性ポリマー膜と、を有するものであり、（ｆ）前記液晶層は、内在する液晶分子の配向方向が前記液晶性ポリマー膜との界面近傍においては前記水平配向膜への配向処理の方向に沿った配向状態であり、層全体としては前記第１基板と前記第２基板の間で９０°ねじれた配向状態であり、（ｇ）前記液晶性ポリマー膜は、内在する液晶分子の配向方向が、前記水平配向膜との界面に近いほど当該界面に対して水平に近く、前記液晶層との界面に近づくほど当該界面に対して垂直に近い状態であり、前記液晶層のうち当該液晶性ポリマー膜とは接しない逆側に位置する部分に対して光学的な補償をもたらす、液晶表示装置である。
（２）上記（１）の液晶表示装置において、前記液晶性ポリマー膜の光学軸は、前記液晶層と前記液晶性ポリマー膜との界面近傍に位置する当該液晶層の液晶分子の配向方向とほぼ平行であることが好ましい。
【０００６】
本発明に係る一態様の液晶表示装置は、（ａ）互いの一面を向かい合わせて配置された第１基板及び第２基板と、（ｂ）上記第１基板の上記一面側に設けられた第１配向規制層と、（ｃ）上記第２基板の上記一面側に設けられた第２配向規制層と、（ｄ）上記第１基板と上記第２基板との相互間に設けられた液晶層と、を含む。上記第１配向規制層又は上記第２配向規制層の少なくとも一方は、（ｅ）配向膜と、（ｆ）上記配向膜上に設けられ、上記液晶層と接する液晶性ポリマー膜と、を有する。
上記の液晶表示装置では、下側の配向膜による作用を受けて一様に配向した液晶性ポリマー層により、この液晶性ポリマー層と接して設けられる液晶層の液晶分子に対して比較的に高いプレティルト角を与えることができる。配向膜、液晶性ポリマー層ともに比較的簡素な装置・プロセスによって容易に製造可能であり、かつその際の材料や形成条件を変更することによってプレティルト角を比較的広範囲に制御することが可能であることが本願発明者により確認されている。
【０００７】
好ましくは、上記配向膜は、水平配向膜である。
【０００８】
好ましくは、上記液晶性ポリマー膜は、光硬化型液晶性モノマー膜を光照射によってポリマー化した膜である。
【０００９】
本発明に係る一態様の液晶表示装置の製造方法は、（ａ）第１基板の一面に第１配向規制層を形成する第１工程と、（ｂ）上記第１基板と第２基板とを、互いの一面を向かい合わせて配置する第２工程と、（ｃ）上記第１基板と上記第２基板との間に液晶層を形成する第３工程と、を含む。上記第１工程は、（ｄ）上記第１基板の一面上に配向膜を形成する工程と、（ｅ）上記配向膜上に光硬化型液晶性モノマー膜を形成する工程と、（ｆ）上記光硬化型液晶性モノマー膜に光照射を行うことによって液晶性ポリマー膜を形成する工程と、を含む。
【００１０】
かかる製造方法によれば、液晶層における液晶分子のプレティルト角を広範囲に設定して液晶表示装置を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態の液晶表示素子における配向規制層の原理および製造方法を模式的に示す図（断面図）である。
【図２】実施形態に係る配向規制層を有する液晶表示装置の構成例を示す模式的な断面図である。
【図３】配向規制層を構成する液晶性ポリマーによって実現される光学補償機能について詳細に説明するための図である。
【図４】液晶性モノマー膜を塗布した後の放置時間とプレティルト角との関係を示す図である。
【図５】光照射量とプレティルト角との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本発明を適用した一実施形態の液晶表示素子における配向規制層の原理および製造方法を模式的に示す図（断面図）である。なお、説明の便宜上、断面を示すハッチングの描画を省略している。本実施形態における配向規制層とは、これと接して設けられる液晶層内の液晶分子配向に規制力を及ぼし得る機能層であり、基本的に、配向膜と、この配向膜上に形成される液晶性ポリマー膜と、を含んで構成される。以下、さらに詳細に説明する。
【００１４】
まず、ガラス基板等の基板１０の一面上に、ポリイミド等の有機高分子膜からなる配向膜１２が形成される（図１（Ａ））。例えば、液状の配向膜材料を基板１０の一面上にスピンコート等の手法によって塗布し、その後の適宜の熱処理を加えることにより、配向膜１２が得られる。本実施形態では、配向膜１２として、液晶分子配向を水平配向に規制し、かつ比較的低いプレティルト角（例えば、数度）を付与する能力を有する膜（水平配向膜）が用いられる。また、図中に矢印で示した方向へラビング処理が施されている。なお、ラビング処理に代替し得る他の表面処理（例えば、光配向処理）が施されてもよい。さらに、配向膜１２としては、いわゆる斜め蒸着法によって形成される酸化珪素膜等の無機膜が用いられてもよい。また、基板１０の一面上には透明導電膜等を用いた電極が設けられていてもよい（図示省略）。
【００１５】
次に、配向膜１２上に光硬化型液晶性モノマー膜１３を形成する（図１（Ｂ））。光硬化型液晶性モノマー膜１３は、例えばスピンコート等の手法によって形成される。このとき、図１（Ｂ）に示したように、光硬化型液晶性モノマー膜１３中の液晶分子１６は、配向膜１２との界面に近い領域では配向膜１２による配向規制力が及ぶことにより、ほぼ一様に水平配向する。一方、図１（Ｃ）に示すように、光硬化型液晶性モノマー膜１３中の液晶分子１６は、光硬化型液晶性モノマー膜１３と気相との界面１７に近づくほど立ち上がる、すなわち基板１０の一面とのなす角度が大きくなる傾向にある。この傾向をより顕著にするには、光硬化型液晶性モノマー膜１３の材料として、気相との界面において液晶分子が垂直に配向しやすい材料を選ぶとよい。
【００１６】
次に、光硬化型液晶性モノマー膜１３に対して所定条件（照射量、照射時間、照射回数等）での光照射を行うことにより、光硬化型液晶性モノマー膜１３をポリマー化する。例えば、光硬化型液晶性モノマー膜１３が紫外線硬化型である場合には、適宜設定される照射条件によって紫外線照射を行う。それにより、配向膜１２上に液晶性ポリマー膜１４が形成される（図１（Ｄ））。図示のように、気相との界面１７に近づくほど液晶分子１６が立ち上がった配向状態が固定される。この液晶性ポリマー層１４と上記の配向膜１２とを含んで配向規制層１５が構成される。
【００１７】
このようにして形成された液晶性ポリマー膜１４は、界面１７の近傍において液晶分子１６が比較的に高い角度をもって立ち上がっていることから、この界面１７と接して設けられる液晶層１８内の液晶分子１９に対して高プレティルト角を付与する効果を示す。具体的にどの程度のプレティルト角が付与されるかは液晶性ポリマー膜１４の形成条件（材料、光照射条件等）により一概には言えないが、後述する実施例において詳細に示すように少なくとも１０度〜６０度程度の高いプレティルト角が得られる。
【００１８】
次に、本実施形態に係る配向規制層を有する液晶表示装置（液晶表示素子）の構成例について説明する。図２は、液晶表示装置（液晶表示素子）の構成例を示す模式的な断面図である。図２においては、代表例として、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶表示装置（図２（Ａ））、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶表示装置（図２（Ｂ））、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）モードの液晶表示装置（図２（Ｃ））、およびホモジニアスモードの液晶表示装置（図２（Ｄ））のそれぞれの構成例が示されている。図２に示す各構成例の液晶表示装置は、上述した原理に基づいて製造された配向規制層を有する２つの基板１０ａ、１０ｂを用意し、各基板１０ａ、１０ｂの一面を向かい合わせて配置し、両者間に液晶層１８を形成することによって製造される。なお、ここでは図示を省略するが、各基板１０ａ、１０ｂの外側には適宜、偏光素子（偏光板）が配置される。
【００１９】
図２（Ａ）に示すＴＮモードの液晶表示装置は、配向膜１２ａおよび液晶性ポリマー膜１４ａを有する基板１０ａと、配向膜１２ｂおよび液晶性ポリマー膜１４ｂを有する基板１０ｂと、各基板１０ａ、１０ｂの相互間に形成された液晶層１８と、を備える。基板１０ａの配向膜１２ａには図中における左方向へのラビング処理が施されている。また、基板１０ｂの配向膜１２ｂには、配向膜１２ａに対するラビング処理の方向とほぼ直交する方向にラビング処理が施されている。液晶層１８内の液晶分子は、各液晶性ポリマー膜１４ａ、１４ｂとの界面近傍においてはそれぞれ上記した配向膜１２ａ、１２ｂに対するラビング処理の方向に沿った配向状態となり、全体としては基板１０ａと基板１０ｂとの間で約９０度ねじれた配向状態となっている。
【００２０】
図２（Ｂ）に示すＳＴＮモードの液晶表示装置も基本構成はＴＮモードの液晶表示装置と同様であるので、共通部分については詳細な説明を割愛する。この液晶表示装置においては、液晶層１８内の液晶分子は、各液晶性ポリマー膜１４ａ、１４ｂとの界面近傍においてはそれぞれ配向膜１２ａ、１２ｂに対するラビング処理の方向に沿った配向状態となっており、全体としては基板１０ａと基板１０ｂとの間で９０度より大きい角度（例えば１８０度〜２４０度程度）にねじれた配向状態となっている。
【００２１】
図２（Ｃ）に示すＯＣＢモードの液晶表示装置も基本構成はＴＮモードの液晶表示装置と同様であるので、共通部分については詳細な説明を割愛する。この液晶表示装置においては、各基板１０ａ、１０ｂは、各配向膜１２ａ、１２ｂに対するラビング処理の方向が同じ向き（パラレル状態）となるように配置されている。液晶層１８内の液晶分子は、各液晶性ポリマー膜１４ａ、１４ｂとの界面近傍においてはそれぞれ配向膜１２ａ、１２ｂに対するラビング処理の方向に沿った配向状態となり、中央に近づくにつれて垂直に近い配向状態となり、全体としては基板１０ａと基板１０ｂとの間で弓なりにしなった配向状態（ベンド配向状態）となっている。なお、ＯＣＢモードでは初期配向がスプレイ配向になっているものもあり、その場合は液晶層１８に電圧を印加して図２（Ｃ）のようにベンド配向に遷移させている。
【００２２】
図２（Ｄ）に示すホモジニアスモードの液晶表示装置も基本構成はＴＮモードの液晶表示装置と同様であるので、共通部分については詳細な説明を割愛する。この液晶表示装置においても、各基板１０ａ、１０ｂは、各配向膜１２ａ、１２ｂに対するラビング処理の方向が逆向き（アンチパラレル状態）となるように配置されている。液晶層１８内の液晶分子は、各液晶性ポリマー膜１４ａ、１４ｂとの界面近傍においてはそれぞれ配向膜１２ａ、１２ｂに対するラビング処理の方向に沿った配向状態となり、全体としても、基板１０ａおよび基板１０ｂのそれぞれの一面に対して一定の角度を持って一様に配向した状態となっている。
【００２３】
次に、図３に基づいて、配向規制層を構成する液晶性ポリマー膜によって実現される光学補償機能について、上記したＴＮモードの液晶表示装置を例にして詳細に説明する。図３は、ＴＮモードの液晶表示装置における液晶層１８とこれを挟んで対向配置された各液晶性ポリマー膜１４ａ、１４ｂを模式的に示した図である。図３においては、各液晶性ポリマー層１４ａ、１４ｂおよび液晶層１８の内部の液晶分子の配向状態が模式的に示されている。詳細には、図３（Ａ）はある方向から見た液晶層１８等の模式断面を示し、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の場合とは９０度異なる方向から見た液晶層１８等の模式断面を示している。
【００２４】
各図に示すように、液晶層１８の上側に配置される液晶性ポリマー層１４ａ、液晶層１８の下側に配置される液晶性ポリマー層１４ｂは、それぞれ、内在する液晶分子の配向状態がスプレイ配向となっている。このような液晶性ポリマー層１４ａ、１４ｂは、特に図示のようなＴＮモードの液晶層１８において有効な光学補償膜（いわゆるＯプレート）として機能する。ただし、本実施形態の液晶性ポリマー層１４ａ、１４ｂは、最も有効な光学補償効果をもたらすと考えられているＯプレートの構造とは異なっている。すなわち、液晶性ポリマー層１４ａの光学軸は、液晶性ポリマー層１４ａと液晶層１８の界面近傍に位置する液晶層１８内の液晶分子の配向方向とほぼ平行である。また、液晶性ポリマー層１４ａは、内在する液晶分子の配向状態が垂直に近い状態となっている側が液晶層１８と接している。このような構成の液晶性ポリマー層１４ａは、液晶層１８全体のうち、この液晶性ポリマー層１４ａとは逆側（液晶性ポリマー層１４ｂに近い側）に位置する部分に対して光学的な補償効果をもたらす。液晶性ポリマー層１４ｂも同様である。すなわち、液晶性ポリマー層１４ｂは、液晶層１８全体のうち、この液晶性ポリマー層１４ｂとは逆側（液晶性ポリマー層１４ａに近い側）に位置する部分に対して光学的な補償効果をもたらす。このため、従来最適といわれているＯプレートと比較すると、本実施形態の液晶性ポリマー層１４ａ、１４ｂによる光学的な補償効果は必ずしも大きくはない。しかし、少なくとも、本実施形態の液晶性ポリマー層１４ａ、１４ｂを備える液晶表示装置は、光学補償膜を備えない液晶表示装置との比較においては、視覚特性に優れている。
【００２５】
以上のような本実施形態によれば、プレティルト角を広範囲に設定して液晶表示装置を得ることが可能となる。本実施形態に係る配向規制層を用いることにより、図２に示した各構成例の他にも、全く新規な表示モード等、比較的高いプレティルト角を必要とする表示モードの液晶表示装置を容易に実現可能となる。
【００２６】
また、本実施形態によれば、配向規制層の要素として基板上に設けられる液晶性ポリマー層により光学補償機能をも得ることができる。これによれば、光学補償機能を得るためのプレートを別途設ける場合に比較して液晶表示装置の構成を簡素化できる利点がある。
【００２７】
次に、本実施形態に係るいくつかの実施例を説明する。
【００２８】
（実施例１）
ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜からなる透明電極が形成された一対のガラス基板を用意した。ＩＴＯ膜の厚さは１５００Å（オングストローム）、ガラス基板の板厚は０．７ｍｍ、ガラス材質は無アルカリガラスである。これらのガラス基板を洗浄し、次いで一般的なフォトリソグラフィ工程によってＩＴＯ膜を所定形状にパターニングした。ここでは、ＩＴＯ膜のエッチング方法としてウェットエッチング（第二塩化鉄）を用いた。
【００２９】
次に、ガラス基板上に配向膜を形成した。ここでは、配向膜として一般的な水平配向膜を用いた。配向膜材料のガラス基板上への塗布はスピンコート法により行った。詳細には、2000rpmで５秒、その後4000rpmで１０秒のスピンコートを実施した。なお、フレキソ印刷やインクジェット印刷等の手法を採用してもよい。その後、ガラス基板上に塗布された配向膜に対して、クリーンオーブンにて250℃、１時間の熱処理を行った。
【００３０】
次に、配向膜に対してラビング処理を行った。ラビングとは、布を巻いた円筒状のロールを高速に回転させ、このロールによって配向膜を擦る処理である。このラビングを行うことにより、配向膜は、これと接した液晶分子を一方向に並べる（配向する）効果を有するようになる。ここでは、２つの基板を対向配置したときに、ラビングを行った方向が互い違いになる状態（アンチパラレル状態）となるように処理を行った。
【００３１】
次に、配向膜上に紫外線硬化型液晶性モノマー材料を塗布することにより、液晶性モノマー膜（光硬化型液晶性モノマー膜）を形成した。ここでは、スピンコート（2000rpmで２５秒）を実施した。この液晶性モノマー膜を一定時間だけ放置した後に、全面に対して紫外線を照射することにより、液晶性モノマー膜を液晶性ポリマー膜に変換した。紫外線の照射は空気雰囲気で行われた。
【００３２】
次に、２つのガラス基板を所定の位置で重ね合わせ、エポキシ樹脂を用いて固定することによりセル化した。本実施例においては、上記した図２（Ｄ）に示したホモジニアスモードの液晶表示装置が得られるように２つのガラス基板を配置した。２つのガラス基板の間にはスペーサとして２５μｍ厚のマイラーフィルムを介在させた。その後、２つのガラス基板の間隙に、毛細管現象を利用した注入法によって液晶材料を注入した。これにより、２つのガラス基板間に液晶層が形成された。液晶材料としては、一般的なネマティック液晶材料である５ＣＢを用いた。
【００３３】
本実施例においては、液晶性モノマー膜を塗布した後の放置時間、光照射量のそれぞれをパラメータとし、これらのパラメータと液晶性ポリマー層によって付与されるプレティルト角との関係を調べた。これらの結果について以下に詳述する。
【００３４】
図４は、液晶性モノマー膜を塗布した後の放置時間とプレティルト角との関係を示す図である。なお、放置時間については１分間〜３０分間で適宜設定し、紫外線照射量については5000ｍＪ／ｃｍ２の条件で固定した。図４に示すように、いずれの放置時間においても、７°〜１０°程度の比較的高いプレティルト角が得られていることが分かる。また、得られるプレティルト角の放置時間に対する大きな依存性は見られない。このように放置時間に対するマージンが大きいことは、製造上、非常に有利な点である。
【００３５】
図５は、光照射量とプレティルト角との関係を示す図である。なお、紫外線の照射量については1000ｍＪ／ｃｍ２〜5000ｍＪ／ｃｍ２の間で適宜設定し、放置時間については１分間で固定した。図５に示すように、プレティルト角は光照射量に対して大きな依存性があり、光照射量が少ないほどプレティルト角が高くなる傾向が見られた。図５から、概ね3500ｍＪ／ｃｍ２までの範囲では、プレティルト角が50°〜60°程度から10°程度まで連続的に（ほぼ線形に）変化していることが読み取れる。このことから、光照射量に応じて広範囲にプレティルト角を制御できることが分かる。光照射量は、光照射装置の設定を調整することより容易に変更できるので、製造上、管理しやすいパラメータであるといえる。
【００３６】
なお、図４、図５のいずれにおいても、エラーバーは複数のサンプル（４セルずつ）を評価した際のバラツキを表している。このバラツキはプレティルト角が低くなるほど小さくなる傾向がある。この傾向は、一般的な配向膜におけるプレティルト角のバラツキの傾向と類似している。ただし、50°〜60°の非常に高いプレティルト角においてもバラツキは±５°程度であり、比較的に優れた配向制御を実現できていることが分かる。また、本実施例の液晶表示装置の配向状態は安定しており、電気光学特性にヒステリシスなどは見られず、また目視では表示ムラも見られなかった。
【００３７】
（実施例２）
ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜からなる透明電極が形成された一対のガラス基板を用意した。ＩＴＯ膜の厚さは１５００Å（オングストローム）、ガラス基板の板厚は０．７ｍｍ、ガラス材質は無アルカリガラスである。これらのガラス基板を洗浄し、次いで一般的なフォトリソグラフィ工程によってＩＴＯ膜を所定形状にパターニングした。ここでは、ＩＴＯ膜のエッチング方法としてウェットエッチング（第二塩化鉄）を用いた。
【００３８】
次に、ガラス基板上に配向膜を形成した。ここでは、配向膜として、比較的に低いプレティルト角を付与する作用を持つ水平配向膜を用いた。配向膜材料のガラス基板上への塗布はフレキソ印刷により行った。その後、ガラス基板上に塗布された配向膜に対して、クリーンオーブンにて220℃、１時間の熱処理を行った。
【００３９】
次に、配向膜に対してラビング処理を行った。ここでは、２つの基板を対向配置したときに、ラビングを行った方向が互い違いになる状態（アンチパラレル状態）となるように処理を行った。
【００４０】
次に、配向膜上に、スピンコートにて紫外線硬化型液晶性モノマー材料を塗布することにより、液晶性モノマー膜（光硬化型液晶性モノマー膜）を形成した。ここでは、上記した実施例１とは異なる材料を用いた。スピンコートの条件は、回転数を1000rpm〜3000rpmまでの間で可変に設定し、時間を３０秒間に設定した。この液晶性モノマー膜を一定時間（本実施例ではいずれも１分間）だけ放置した後に、全面に対して紫外線を照射することにより、液晶性モノマー膜を液晶性ポリマー膜に変換した。光照射量は8400ｍＪ／ｃｍ２（照度70ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を２分間照射）とした。また、本実施例における紫外線の照射は、空気雰囲気中または窒素雰囲気中のいずれかで実施された。紫外線硬化型液晶性モノマー材料の中には、空気中（酸素が存在する状態）ではポリマー化が進みにくいものも存在する。そのような材料では、空気中で十分な紫外線を照射しても空気界面の膜が完全に固化せずにべたべたとした粘着性のある表面状態をもつ場合がある。本実施例で用いられた材料は空気中でも反応が進行するものであるが、材料によっては紫外線照射時の雰囲気にも注意が必要である。
【００４１】
次に、２つのガラス基板を所定の位置で重ね合わせることによりセル化した。本実施例においても、上記した図２（Ｄ）に示したホモジニアスモードの液晶表示装置が得られるように２つのガラス基板を配置した。詳細には、２つのガラス基板のうち、一方のガラス基板の一面上にはギャップコントロール剤を乾式散布法によって散布した。ギャップコントロール剤としては粒径６μｍのプラスチックボール（ミクロパール）を用いたが、真し球を用いてもよい。また、他方のガラス基板の一面上には、メインシールパターン（及び導通材パターン）を形成した。ここではスクリーン印刷法を用いたが、ディスペンサなどを用いてもよい。シール剤としては熱硬化性のシール剤を用いたが、光硬化性のシール剤や光・熱併用型のシール剤であってもよい。このシール剤には粒径６μｍのグラスファイバーが数％混入されている。また、Ａｕボールなどを含む導通材を所定の位置に印刷した。ここではシール剤に前述のグラスファイバーと、このグラスファイバーの粒径より１μｍ程度ずつ大きな粒径を有するＡｕボールが数％混入されたものを導通材としてスクリーン印刷した。その後、２つのガラス基板を重ね合わせてセル化し、プレスした状態で熱処理によりシール剤を硬化させた。ここではホットプレス法にて熱硬化が行われた（150℃焼成）。
【００４２】
その後、２つのガラス基板の間隙に、真空注入法によって液晶材料を注入した。これにより、２つのガラス基板間に液晶層が形成された。液晶材料としては、一般的なネマティック液晶材料を用いた。液晶材料を注入した後、注入口をエンドシール剤にて封止した。また、配向状態を整えるため、液晶材料の相転移温度以上にセルを加熱した。ここでは、オーブンにより120℃、30分間の熱処理が行われた。また、予め所定の大きさにカットしてある偏光板を各ガラス基板の外側に、所定の角度で貼り付けた。
【００４３】
このようにして作製した液晶表示素子に対し、電気光学特性およびプレティルト角の測定、顕微鏡観察を行った。プレティルト角は２０ｍｍ×２５ｍｍの範囲で９点ずつ測定した。結果を以下に示す。
【００４４】
サンプル１
スピンコート時の回転数：1000rpm（膜厚9500Å）
光照射時：窒素雰囲気
→プレティルト角37.7°（35.5°〜40.7°）
【００４５】
サンプル２
スピンコート時の回転数：1000rpm（膜厚9500Å）
光照射時：空気雰囲気
→プレティルト角40.4°（37.5°〜43.4°）
【００４６】
サンプル３
スピンコート時の回転数：2000rpm（膜厚7500Å）
光照射時：空気雰囲気
→プレティルト角31.7°（29.4°〜34.2°）
【００４７】
サンプル４
スピンコート時の回転数：3000rpm（膜厚5000Å）
光照射時：窒素雰囲気
→プレティルト角22.8°（22.0°〜23.7°）
【００４８】
サンプル５
スピンコート時の回転数：3000rpm（膜厚5000Å）
光照射時：空気雰囲気
→プレティルト角26.8°（24.9°〜28.5°）
【００４９】
以上の結果から、実施例１とは異なる紫外線硬化型液晶性モノマー材料を用いて形成された液晶性ポリマー層によってもプレティルト角を積極的に制御できることが分かった。すなわち、液晶性ポリマー層によるプレティルト角の制御性能は特定の紫外線硬化型液晶性モノマー材料に限定される現象ではないことが確認された。また、本実施例の液晶表示装置の配向状態は安定しており、電気光学特性にヒステリシスなどは見られず、また目視では表示ムラも見られなかった。紫外線照射時の雰囲気については、空気の場合と窒素の場合とで大きな違いは見られなかった。しかし、プレティルト角のバラツキについては窒素雰囲気中のほうがやや小さい傾向が見られた。すなわち、窒素雰囲気中で紫外線照射を行ったほうがプレティルト角のバラツキを抑制できる可能性がある。
【００５０】
（変形実施の態様等）
なお、本発明は上述した実施形態並びに各実施例の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上述した説明において適宜示した製造条件等の数値は一例であり、それらに限定されない。また、上述した液晶表示装置においては、第１基板、第２基板のそれぞれに対して配向膜と液晶性ポリマー膜を有する配向規制層が設けられていたが、一方の基板にのみ高プレティルト角が必要な表示モードを用いる液晶表示装置などにおいては、一方の基板についてのみ上述した配向規制層を設ければよい。また、上述した説明においては、配向規制層を構成する配向膜の一例として水平配向膜を示していたが、配向膜として垂直配向膜を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０、１０ａ、１０ｂ…基板、１２、１２ａ、１２ｂ…配向膜、１３…光硬化型液晶性モノマー膜、１４…液晶性ポリマー膜、１６…液晶分子、１７…界面、１８…液晶層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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