(57)【要約】【課題】立ち下がり応答特性を向上させた液晶表示パネルを提供する。【解決手段】液晶表示パネル（１００）は、マトリクス状に配列された複数の画素領域（ＰＤ）を有する液晶表示パネルであって、液晶分子および高分子ネットワークを含む液晶層（１０）と、液晶層（１０）を介して互いに対向する第１基板（２１ａ）および第２基板（２１ｂ）と、液晶層（１０）に電圧を印加するように構成された一対の電極（２３ａ、２３ｂ）と、一対の電極（２３ａ、２３ｂ）のうちの少なくとも一方の電極と液晶層（１０）との間に設けられた配向膜（２５ａ、２５ｂ）とを備える。液晶層（１０）は、高分子ネットワーク（１３）を有しない第１領域（Ｒ１）および高分子ネットワーク（１３）を有する第２領域（Ｒ２）を含む。複数の画素領域（ＰＤ）のそれぞれは、第１領域（Ｒ１）を含み、第１領域（Ｒ１）は、第２領域（Ｒ２）の少なくとも一部分と隣接している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配列された複数の画素領域を有する液晶表示パネルであって、
液晶分子および高分子ネットワークを含む液晶層と、
前記液晶層を介して互いに対向する第１基板および第２基板と、
前記液晶層に電圧を印加するように構成された一対の電極と、
前記一対の電極のうちの少なくとも一方の電極と前記液晶層との間に設けられた配向膜と
を備え、
前記液晶層は、高分子ネットワークを有しない第１領域および高分子ネットワークを有する第２領域を含み、
前記複数の画素領域のそれぞれは、前記第１領域を含み、
前記第１領域は、前記第２領域の少なくとも一部分と隣接している、液晶表示パネル。
【請求項２】
前記第２領域は、前記高分子ネットワークと、前記液晶分子の一部とを含み、前記高分子ネットワークは前記液晶分子の前記一部にプレチルトを付与している、請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記第１基板の主面に垂直な方向から見たときに、前記第２領域は、前記複数の画素領域のそれぞれの外側の画素周辺領域に形成されている、請求項１または２に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記複数の画素領域のそれぞれは、前記第２領域の一部を含む、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記第１基板の主面に垂直な方向から見たときに、前記複数の画素領域のそれぞれにおいて前記第２領域が占める面積の割合は４０％以上９０％以下である、請求項４に記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
前記第１領域内の液晶分子は、前記配向膜によってプレチルト方位が規定されている、請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
前記配向膜は、光配向膜である、請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項８】
前記液晶層は垂直配向型液晶層であり、前記液晶表示パネルは、線状配向規制構造体を有しない、請求項１から７のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法であって、少なくとも一方が配向膜を有する第１基板および第２基板を準備する工程（ａ）と、前記第１基板および前記第２基板の間に、液晶化合物および光重合性モノマーを含む液晶混合物の層を形成する工程（ｂ）であって、前記液晶混合物中の前記光重合性モノマーの含有率は、１．５ｍａｓｓ％以上４．３ｍａｓｓ％以下である工程（ｂ）とを含む、製造方法。
【請求項１０】
前記光重合性モノマーはメソゲン基を有するモノマーを含む、請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記光重合性モノマーは、多官能モノマーを含む、請求項９または１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記工程（ａ）において、前記第１基板または前記第２基板のいずれかは、遮光部および複数の開口部を含むブラックマトリクスを有し、前記液晶表示パネルの製造方法は、前記遮光部に対応するように透光部が設けられたフォトマスクを介して前記層に光を照射し、前記層のうち、前記遮光部に対応する領域に高分子ネットワークを形成する工程（ｃ）をさらに含む、請求項９から１１のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１３】
前記工程（ｃ）は、前記層のうち、前記複数の開口部の一部に対応する領域に高分子ネットワークを形成する工程を含む、請求項９から１２のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１４】
前記工程（ａ）において、前記配向膜は、配向処理の施された光配向膜であり、前記工程（ｃ）は、前記層に電圧を印加しない状態で行われる、請求項９から１３のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、Ｍｕｌｔｉ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ（ＭＶＡ）モードの液晶表示装置が広く利用されている。ＭＶＡモードの液晶表示装置は、画素ごとに液晶分子のプレチルト方位が異なる複数の種類のドメインを有するので、視野角特性に優れる。典型的には、ＭＶＡモードの液晶表示装置は、画素ごとに４種類のドメインを有する。４種類のドメインのディレクター（ドメイン内の液晶分子の平均の配向方向を示すベクトル）は、クロスニコルに配置された偏光板の偏光軸を二等分する４つの方向を向くように設定されている。このような４種類のドメインを形成する方法として、従来は、線状に延びるリブ（誘電体突起）および／または電極に形成されたスリット（線状に延びる開口部）が利用されていた。ここでは、これらを総称して、「線状配向規制構造体」という。線状配向規制構造体（すなわち、リブまたはスリット）の両側に形成される２つのドメインのディレクターは、線状配向規制構造体の延びる方位に直交し、互いに反平行になる。直交する２つの方位に延びる線状配向規制構造体を画素内に形成することによって４種類のドメインが形成される。
【０００３】
このようなＭＶＡモードの液晶表示装置においては、線状配向規制構造体の近傍の液晶分子は、線状配向規制構造体によってプレチルト方位が規定される。ＭＶＡモードの液晶層に電圧を印加すると、線状配向規制構造体の近傍の液晶分子は、線状配向規制構造体によって規定されているプレチルト方位に倒れる。線状配向規制構造体から離れた位置の液晶分子は、線状配向規制構造体によってプレチルト方位が規制されている液晶分子の配向と整合するように配向する。したがって、電圧を印加した瞬間から、定常的な配向状態に達するまで、ドミノ倒しのように、液晶分子の配向が伝播することになる。そのため、ＭＶＡモードの液晶表示装置は、応答速度が遅いという問題があった。
【０００４】
そこで、本出願人は、ＵＶ2Ａという技術を開発した。この技術によると、光配向膜に紫外線を照射することによって、画素内に４種類のドメインを形成することができる。例えば、特許文献１には、ＵＶ2Ａ技術を用いて、画素内に４種類のドメインを形成した、Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ（ＶＡＴＮ）モードの液晶表示装置が開示されている。光配向膜に近接する液晶分子は、全て光配向膜からの配向規制力によって所定のプレチルト方位に配向している。ＵＶ2Ａ技術による液晶表示装置の液晶層に電圧を印加すると、画素全体にわたって液晶分子が一斉に所定のプレチルト方位に倒れる。したがって、ＵＶ2Ａ技術による液晶表示装置は、ＭＶＡモードの液晶表示装置よりも応答特性に優れる。
【０００５】
また、液晶表示装置の応答特性を向上させる技術として、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（以下、「ＰＳＡ技術」という。）が開発されている（例えば、下記の特許文献２および３参照）。ＰＳＡ技術は、少量の重合性材料（典型的には光重合性モノマー）が混合された液晶材料を一対の基板間に封入した後、液晶層に所定の電圧を印加した状態で光重合性化合物に活性エネルギー線（典型的には紫外線）を照射し、生成される重合体によって、液晶分子のプレチルト方位およびプレチルト角を制御する（以下、「液晶分子にプレチルトを付与する」ということがある）技術である。上記の重合体から構成される層は配向維持層（Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ  Ｌａｙｅｒ）と呼ばれることがある。ＰＳＡ技術によると、例えば、複数のスリットを有する画素電極を用いて画素内の液晶層に電圧を印加し、上記４種類のドメインを形成した状態で、光照射し、重合体を生成することによって、４種類のドメインを形成するように液晶分子にプレチルトを付与する配向維持層を形成することができる。配向維持層は、スリットから離れた位置に存在する液晶分子に対してもプレチルトを付与するので、ＭＶＡモードの液晶表示装置よりも応答特性に優れる。
【０００６】
参考のために、特許文献１〜４の開示内容の全てを本明細書に援用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００６／１３２３６９号（米国特許７９９５１７７号明細書）
【特許文献２】特開２００２−３５７８３０号公報（米国特許第６９７７７０４号明細書）
【特許文献３】特開２００９−１７５５５７号公報
【特許文献４】特開２００４−６２１４６号公報（米国特許第６９５８７９１号明細書）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、ＵＶ2Ａ技術やＰＳＡ技術を用いることによって、従来のリブやスリットを用いたＭＶＡモードの液晶表示装置よりも、液晶層に電圧を印加したときの応答速度が増大された液晶表示装置を得ることができる。
【０００９】
しかしながら、液晶表示装置の応答速度には、液晶層に電圧を印加しときの応答速度だけでなく、印加していた電圧を解除したときの応答速度もある。ここで、電圧を印加したとき（印加電圧の絶対値を増大させるとき）の応答速度を立ち上がり応答速度ｒon、これに対応する応答時間を立ち上がり応答時間ｔonと呼び、印加していた電圧を解除したとき（印加電圧の絶対値を減少させるとき）の応答速度を立ち下がり応答速度ｒoff、これに対応する応答時間を立ち下がり応答時間ｔoffと呼ぶことにする。
【００１０】
立ち下がり応答速度ｒoffは、印加された電圧によって配向していた液晶分子が、電圧が印加されていないときの配向状態に戻るときの速度であり、液晶分子の物性（粘度、弾性定数など）や配向膜のアンカリングエネルギーに依存することが知られている。例えば、液晶材料の粘度を小さくすれば、立ち下がり応答時間ｔoffを短くできる。しかしながら、液晶材料に求められている他の物性を維持したままで、液晶材料の粘度のみを小さくすることは難しい。
【００１１】
上記では、Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ（ＶＡ）モードの液晶表示装置を例示して、液晶表示装置における立ち下がり応答特性の問題を説明したが、これに限られず、例えば、Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ（ＴＮ）モード、Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ（ＳＴＮ）モード、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ（ＯＣＢ）モード、さらには、Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＩＰＳ）モードやＦｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＦＦＳ）モードのような横電界モードにも共通の問題である。
【００１２】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、立ち下がり応答特性を向上させた液晶表示パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の実施形態による液晶表示パネルは、マトリクス状に配列された複数の画素領域を有する液晶表示パネルであって、液晶分子および高分子ネットワークを含む液晶層と、前記液晶層を介して互いに対向する第１基板および第２基板と、前記液晶層に電圧を印加するように構成された一対の電極と、前記一対の電極のうちの少なくとも一方の電極と前記液晶層との間に設けられた配向膜とを備え、前記液晶層は、高分子ネットワークを有しない第１領域および高分子ネットワークを有する第２領域を含み、前記複数の画素領域のそれぞれは、前記第１領域を含み、前記第１領域は、前記第２領域の少なくとも一部分と隣接している。前記液晶層の全面積に占める前記第２領域の面積の割合は、例えば２０％以上９２％以下である。前記高分子ネットワークは、メソゲン基を側鎖に有することが好ましい。
【００１４】
ある実施形態において、前記第２領域は、前記高分子ネットワークと、前記液晶分子の一部とを含み、前記高分子ネットワークは前記液晶分子の前記一部にプレチルトを付与している。
【００１５】
ある実施形態において、第２領域Ｒ２は、第１基板と第２基板とを連結する高分子ネットワークを有する。
【００１６】
ある実施形態において、前記第１基板の主面に垂直な方向から見たときに、前記第２領域は、前記複数の画素領域のそれぞれの外側の画素周辺領域に形成されている。
【００１７】
ある実施形態において、前記複数の画素領域のそれぞれは、前記第２領域の一部を含む。
【００１８】
ある実施形態において、前記第１基板の主面に垂直な方向から見たときに、前記複数の画素領域のそれぞれにおいて前記第２領域が占める面積の割合は４０％以上９０％以下である。
【００１９】
ある実施形態において、前記第１領域内の液晶分子は、前記配向膜によってプレチルト方位が規定されている。
【００２０】
ある実施形態において、前記配向膜は、光配向膜である。
【００２１】
ある実施形態において、前記液晶層は垂直配向型液晶層である。このとき、例えば、前記液晶表示パネルは、線状配向規制構造体を有しない。
【００２２】
本発明の実施形態による液晶表示パネルの製造方法は、上記のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法であって、少なくとも一方が配向膜を有する第１基板および第２基板を準備する工程（ａ）と、前記第１基板および前記第２基板の間に、液晶化合物および光重合性モノマーを含む液晶混合物の層を形成する工程（ｂ）であって、前記液晶混合物中の前記光重合性モノマーの含有率は、１．５ｍａｓｓ％以上４．３ｍａｓｓ％以下である工程（ｂ）とを含む。
【００２３】
ある実施形態において、前記光重合性モノマーはメソゲン基を有するモノマーを含む。
【００２４】
ある実施形態において、前記光重合性モノマーは、多官能モノマーを含む。
【００２５】
ある実施形態による液晶表示パネルの製造方法は、前記工程（ａ）において、前記第１基板または前記第２基板のいずれかは、遮光部および複数の開口部を含むブラックマトリクスを有し、前記液晶表示パネルの製造方法は、前記遮光部に対応するように透光部が設けられたフォトマスクを介して前記層に光を照射し、前記層のうち、前記遮光部に対応する領域に高分子ネットワークを形成する工程（ｃ）をさらに含む。
【００２６】
ある実施形態において、前記工程（ｃ）は、前記層のうち、前記複数の開口部の少なくとも一部分に対応する領域に高分子ネットワークを形成する工程を含む。
【００２７】
ある実施形態において、前記工程（ａ）において、前記配向膜は、配向処理の施された光配向膜であり、前記工程（ｃ）は、前記層に電圧を印加しない状態で行われる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の実施形態によれば、立ち下がり応答特性を向上させた液晶表示パネルおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態による液晶表示パネル１００を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、液晶表示パネル１００の液晶層１０における第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２の配置を模式的に示す平面図である。
【図２】（ａ）は、液晶表示パネル１００の図１（ｂ）のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）における破線Ｘにより囲まれた部分を拡大して模式的に示す断面図である。
【図３】液晶表示パネル１００の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２の正面視角における電圧−透過率曲線を示すグラフである。
【図４】（ａ）は、液晶表示パネル１００のＴＦＴ基板の模式的な平面図であり、（ｂ）は、液晶表示パネル１００の対向基板が有するブラックマトリクス２７の模式的な平面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の他の実施形態による液晶表示パネル２００を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、液晶表示パネル２００の液晶層２０における第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２の配置を模式的に示す平面図である。
【図６】液晶表示パネル２００の図５（ｂ）のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面を模式的に示す断面図である。
【図７】（ａ）は、斜め視角を表すベクトルＫと、液晶分子の長軸の方向を表すベクトルとの間の関係を模式的に示す図であり、（ｂ）は、第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２の正面視角における電圧−透過率曲線を示すグラフである。
【図８】正面視角および斜め視角における階調−透過率特性を表すグラフであり、（ａ）は画素領域の全体が第１領域Ｒ１の場合、（ｂ）は第１領域Ｒ１が画素領域の３０％を占め、第２領域Ｒ２が画素領域の７０％を占める場合をそれぞれ示すグラフである。
【図９】第２領域Ｒ２が画素領域に占める割合Ａｒ［％］と視角依存性評価値ＶＤとの関係を示すグラフである。
【図１０】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶表示パネル１００の製造方法を示す模式的な断面図である。
【図１１】（ａ）は、液晶表示パネル２００の製造方法における光照射工程を示す模式図であり、（ｂ）は、フォトマスク４２の透光部４２ｐと、ブラックマトリクス２７の開口部Ａｐとの配置関係を模式的に示す平面図である。
【図１２】（ａ）は、光重合性モノマーの含有率Ｍと液晶表示パネルの立ち下がり応答時間ｔoffとの関係を示すグラフであり、（ｂ）は、光重合性モノマーの含有率Ｍと液晶表示パネルの透過率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態による液晶表示パネルおよび液晶表示パネルの製造方法を説明する。以下では、ＶＡモードの液晶表示パネルを例示して、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれに限られず、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＯＣＢモード、さらには、ＩＰＳモードやＦＦＳモードのような横電界モードの液晶表示パネルにも適用できる。
【００３１】
まず、図１〜図４を参照して、本発明の実施形態による液晶表示パネル１００を説明する。図１（ａ）は、液晶表示パネル１００を模式的に示す断面図であり、図１（ｂ）は、液晶表示パネル１００の液晶層１０における第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２の配置を模式的に示す平面図である。
【００３２】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、液晶表示パネル１００は、マトリクス状に配列された複数の画素領域ＰＤを有し、液晶分子および高分子ネットワークを含む液晶層１０と、液晶層１０を介して互いに対向する第１基板２１ａおよび第２基板２１ｂと、液晶層１０に電圧を印加するように構成された一対の電極２３ａおよび２３ｂと、一対の電極２３ａおよび２３ｂのそれぞれと液晶層１０との間に設けられた配向膜２５ａおよび２５ｂとを備える。
【００３３】
液晶層１０は、高分子ネットワークを有しない第１領域Ｒ１および高分子ネットワークを有する第２領域Ｒ２を含む。画素領域ＰＤは、第１領域Ｒ１を含み、第１領域Ｒ１は、第２領域Ｒ２の一部分と隣接している。液晶層１０の第２領域Ｒ２は、画素領域ＰＤの外側の画素周辺領域ＰＭに形成されている。液晶表示パネル１００の画素領域ＰＤ内の液晶層１０は実質的に第１領域Ｒ１のみで構成されており、第１領域Ｒ１の周辺は、第２領域Ｒ２によって包囲されている。第２領域Ｒ２は、実質的に画素周辺領域ＰＭにのみ形成されているので、液晶表示パネル１００の表示に寄与しない。
【００３４】
なお、第２領域Ｒ２内の液晶分子は、高分子ネットワークによって強くアンカリングされた液晶分子だけでなく、電極２３ａと電極２３ｂとの間に印加される電圧（対向電圧を基準とした表示電圧）に応答して配向方向を変化させる液晶分子を含んでいる。したがって、第２領域Ｒ２も表示に寄与することができるので、第２領域Ｒ２の一部が画素領域ＰＤ内に形成されてもよい。画素領域ＰＤが第２領域Ｒ２の一部を含む実施形態は後述する。本発明による種々の実施形態の液晶表示パネルにおける液晶層１０の全面積に占める第２領域Ｒ２の面積の割合は、例えば２０％以上９２％以下の範囲内にある。
【００３５】
液晶層１０の第２領域Ｒ２は、液晶材料（ここでは、負の誘電異方性Δεを有するネマチック液晶材料）と高分子ネットワークとを有する。第２領域Ｒ２は、従来のＰＳＡ技術によって形成される配向維持層とは異なり、液晶層１０の厚さ方向に広がっており、典型的には、図１（ａ）に示すように、液晶層１０に接する２つの配向膜２５ａと配向膜２５ｂとの間を埋めるように形成される。第２領域Ｒ２においては、高分子ネットワークによって液晶分子にプレチルトが付与されており、第２領域Ｒ２に接する第１領域Ｒ１の液晶分子に対して配向規制力を発揮する。高分子ネットワークは、後述するように、メソゲン基を側鎖に有することが好ましい。
【００３６】
上述したように、液晶層１０の第１領域Ｒ１は、２つの配向膜２５ａおよび２５ｂに挟まれ、第２領域Ｒ２に包囲されており、第１領域Ｒ１内の液晶分子は、配向膜２５ａおよび２５ｂによる配向規制力と、第２領域Ｒ２からの配向規制力とを受ける。したがって、光配向膜または配向維持層からの配向規制力のみによって液晶分子にプレチルトが付与されていた、従来のＵＶ2Ａ技術やＰＳＡ技術によって製造されたＶＡモードの液晶表示パネルに比べて、液晶表示パネル１００においては、第１領域Ｒ１の液晶分子が第２領域Ｒ２からも配向規制力を受けるので、立ち下がり応答速度ｒoffが向上させられる。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１において配向膜２５ａおよび２５ｂの配向規制力が直接的に及ばない液晶分子（「バルク状態の液晶分子」ということがある）に対して、配向規制力を直接的に発揮することができる。その結果、液晶層１０の第１領域Ｒ１の液晶分子の立ち下がり応答速度ｒoffが向上させられる。
【００３７】
ここでは、典型的な例として、第２領域Ｒ２が、液晶層１０を介して対向する２つの配向膜２５ａおよび２５ｂを完全に連結するように形成されている例を示したが、これに限られない。例えば、第１基板２１ａと第２基板２１ｂとの間で第２領域Ｒ２に部分的に抜けがあってもよい。ここで、「部分的に抜けがある」とは、高分子ネットワークによって配向膜２５ａと配向膜２５ｂとが繋がれていない部分が存在することを意味する。第１基板２１ａと第２基板２１ｂとが高分子ネットワークによって連結されているか否かは、例えば、第１基板２１ａの主面に垂直な方向に沿って液晶表示パネル１００を分断して、その断面をＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）などで観察すれば確認することができる。なお、第２領域Ｒ２の構造およびその作用効果については、図２および図３を参照して後に詳述する。
【００３８】
液晶表示パネル１００は、液晶層１０が上記のような第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２を有している点を除けば、典型的なＶＡモードの液晶表示パネルと同様の構成を有し得る。例えば、第１基板（例えばガラス基板）２１ａと、第２基板（例えばガラス基板）２１ｂと、これらの間に形成された垂直配向型の液晶層１０を有する。第１基板２１ａには、マトリクス状に配列された複数の画素電極２３ａが形成されており、不図示のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や各種配線（例えば、ゲートバスライン、ソースバスライン、ＣＳバスライン）が形成されている。第２基板２１ｂは、液晶層１０を介して複数の画素電極２３ａと対向するように設けられた対向電極（共通電極）２３ｂを有している。また、第２基板２１ｂは、遮光部２７ｓと開口部Ａｐとを備えるブラックマトリクス２７およびカラーフィルタ２９を有する。カラーフィルタ２９は、例えば、赤色フィルタ２９ｒ、緑色フィルタ２９ｇおよび青色フィルタ２９ｂを有し、これに対応する領域がカラー表示画素を構成する。もちろん、カラーフィルタの構成はこの例に限られず、また、省略され得ることは言うまでもない。
【００３９】
第１基板２１ａと第２基板２１ｂとは不図示のシール部によって互いに貼りあわせられている。第１基板２１ａと第２基板２１ｂとの間隙（液晶層１０の厚さ）は、不図示のスペーサによって保持されている。液晶層１０に接する２つの配向膜２５ａおよび２５ｂは、例えば、特許文献１に記載されている光配向膜であり、ＵＶ2Ａ技術によって光配向処理されている。すなわち、配向膜２５ａまたは２５ｂに近接する液晶分子は、配向膜２５ａまたは２５ｂによってプレチルト方位が規定されている。液晶表示パネル１００は、従来のＭＶＡモードの液晶表示パネルのように、線状配向規制体（例えば、電極のスリット、電極の液晶層側に形成された線状の誘電体突起）を有しない。液晶表示パネル１００の配向膜２５ａおよび２５ｂとして垂直配向膜（配向処理なし）を用い、上記の線状配向規制体を利用し、さらに、液晶層として、上記の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２を有する液晶層を用いることもできる。ただし、応答速度の観点からは、光配向膜を利用した、上記の液晶表示パネル１００の方が優れる。
【００４０】
なお、配向膜は、液晶層１０の両側に設けられるのが一般的であるが、表示モードによっては一方を省略することができる。また、横電界モードの液晶表示パネルにおいては、画素電極および対向電極（共通電極）が同一の基板に形成されることがある。いずれの場合であっても、本発明の実施形態の液晶表示パネル１００の液晶層１０のように、配向膜による配向規制力が直接的に及ばない液晶分子（すなわち、液晶層の厚さ方向の中央付近に存在し、印加された電圧に応じて配向方向を変化させることができる液晶分子に直接的に配向規制力を発揮できる第２領域Ｒ２を形成することによって、立ち下がり応答速度ｒoffを向上させることができる。
【００４１】
第１基板２１ａおよび第２基板２１ｂの外側に偏光板３１ａおよび３１ｂが設けられている。ＶＡモードの液晶表示パネルでは、一般に、偏光板３１ａおよび３１ｂはクロスニコルに配置され、ノーマリーブラックモードで表示を行うように構成されている。典型的には、観察者側に配置される偏光板３１ｂの偏光軸（透過軸）は表示面の垂直方向（時計の文字盤の１２時−６時方向）に配置され、他方の偏光板３１ａの偏光軸は表示面の水平方向（時計の文字盤の３時−９時方向）に配置される。このとき、画素領域ＰＤ内には、偏光板３１ａおよび３１ｂの偏光軸を二等分する、４つの異なる方位にディレクターを有する４種類のドメインが形成されるように、配向処理することが好ましい。
【００４２】
次に、図２および図３を参照して、液晶表示パネル１００の液晶層１０の構造および作用をさらに詳細に説明する。図２（ａ）は、液晶表示パネル１００の図１（ｂ）のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を模式的に示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）における破線Ｘにより囲まれた部分を拡大して模式的に示す断面図であり、液晶層１０に電圧を印加していない場合（しきい値電圧以下の電圧、すなわち、液晶分子が配向を変化させる電圧以下の電圧を印加している場合を含む。）の液晶分子の配向状態、すなわちプレチルト状態を模式的に図示している。図３は、液晶表示パネル１００の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２の電圧−透過率（Ｖ−Ｔ）曲線を示すグラフである。
【００４３】
図２（ａ）に示すように、第２領域Ｒ２は、表示に寄与しない画素周辺領域（図１（ｂ）中の参照符号ＰＭ）に、２つの配向膜２５ａおよび２５ｂを連結するように形成されている。
【００４４】
図２（ｂ）に模式的に示すように、第２領域Ｒ２は、高分子ネットワーク１３と、液晶分子１１ｍとを含み、第１領域Ｒ１は、実質的に液晶分子１１ｍのみを含む。なお、高分子ネットワーク１３は、後述するように、ネマチック液晶材料（液晶分子）に混合された光重合性モノマーに光（典型的には紫外線ＵＶ）を照射し、光重合（典型的には紫外線重合）させることによって形成されるので、第１領域Ｒ１にわずかながら含まれることがある。高分子ネットワーク１３は、液晶分子１１ｍが配向膜２５ａおよび２５ｂからの配向規制力によって所定の初期配向状態をとっている状態で、形成される。したがって、第２領域Ｒ２の液晶分子１１ｍの初期配向状態は、第１領域Ｒ１の液晶分子１１ｍの初期配向状態と実質的に同じである。言い換えると、第２領域Ｒ２に形成される高分子ネットワーク１３は、液晶分子１１ｍの初期配向状態を崩さないように形成される。そのためには、例えば、高分子ネットワーク１３を形成するための光重合性モノマーはメソゲン基を有することが好ましい。メソゲン基を有する光重合性モノマーは、液晶分子１１ｍの初期配向状態と整合するように配向し、そのような配向状態を保ったままで、重合し、高分子ネットワーク１３を生成することができる。
【００４５】
第２領域Ｒ２に形成された高分子ネットワーク１３は、空隙ｖを有する緩いネットワーク構造を有する。典型的には、空隙ｖは互いに連結されており、液晶材料は連続相を形成する。高分子ネットワーク１３の空隙ｖの大きさ（網の目の大きさ）は例えば数μｍ以下程度である。例えば、高分子ネットワーク１３が側鎖にメソゲン基を有すると、メソゲン基に近接する液晶分子１１ｍをアンカリングする。したがって、第２領域Ｒ２の高分子ネットワーク１３は、配向膜２５ａおよび２５ｂの配向規制力が及ばない、第１領域Ｒ１内の液晶層１０の厚さ方向の中央付近の液晶分子１１ｍに対してもアンカリング力を発揮することができるので、第１領域Ｒ１の立ち下がり応答速度ｒoffを向上させることができる。
【００４６】
また、高分子ネットワーク１３の空隙ｖ内には、高分子ネットワーク１３によってアンカリングされた液晶分子１１ｍだけでなく、印加された電圧に応じて配向方向を変化する液晶分子１１ｍも含んでいる。この電圧に応答可能な液晶分子１１ｍは、高分子ネットワーク１３によってアンカリングされた液晶分子１１ｍの影響を強く受ける。この液晶分子１１ｍも、第１領域Ｒ１内の液晶層１０の厚さ方向の中央付近の液晶分子１１ｍの配向を規制するように作用するので、第１領域Ｒ１の立ち下がり応答速度ｒoffの向上に寄与する。
【００４７】
例えば、液晶層１０に白表示電圧（例えば１０．０Ｖ）を印加すると、印加電圧に応答して配向を変化させる液晶分子１１ｍは、基板の主面にほぼ平行になるように倒れる。一方、配向膜２５ａまたは２５ｂにアンカリングされている液晶分子１１ｍと、高分子ネットワーク１３によってアンカリングされている液晶分子１１ｍと、さらにこれらの液晶分子１１ｍの影響を強く受けている液晶分子１１ｍは、液晶層１０に白表示電圧が印加されても、ほぼ初期の配向状態（基板の主面にほぼ垂直）を維持している。この状態から、液晶層１０に印加する電圧を黒表示電圧（例えば０．５Ｖ）に切替ると、印加電圧に応答して配向を変化させていた液晶分子１１ｍは、高分子ネットワーク１３によるアンカリング作用を直接または間接的に受け、ほぼ初期の配向状態を維持している液晶分子１１ｍと、配向状態が整合するように、初期の配向状態に戻ろうとする。液晶表示パネル１００の液晶層１０は、第２領域Ｒ２を有しているので、初期の配向状態を維持している液晶分子１１ｍが、液晶層１０の厚さ方向（配向膜２５ａおよび２５ｂの表面から離れた位置）にも存在する。その結果、第１領域Ｒ１の立ち下がり応答速度ｒoffを向上させることができる。もちろん、第２領域Ｒ２の立ち下がり応答速度ｒoffは、第１領域の立ち下がり応答速度ｒoffよりも大きい。
【００４８】
図３に、液晶表示パネル１００の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２の正面視角におけるＶ−Ｔ曲線を示す。正面視角とは、表示面に対して垂直な視角をいう。図３は、第２領域Ｒ２が画素周辺領域ＰＭのみに形成された液晶表示パネル（図１の液晶表示パネル１００参照）の正面視角におけるＶ−Ｔ特性の測定結果の一例を示している。図３の横軸は、液晶層１０に印加した電圧の大きさ（絶対値）Ｖａ［Ｖ］を表しており、縦軸は、透過率Ｔを表している。透過率Ｔは、Ｖａ＝１０．０Ｖにおける第１領域Ｒ１の透過率で規格化されている。
【００４９】
図３からわかるように、高分子ネットワーク１３を有する第２領域Ｒ２のＶ−Ｔ曲線における立ち上がり電圧（しきい値電圧ともいう）は、高分子ネットワーク１３を有しない第１領域Ｒ１の立ち上がり電圧よりも大きい。これは、上述したように、第２領域Ｒ２が、高分子ネットワーク１３のアンカリング作用を直接または間接的に受ける液晶分子１１ｍを多く含むからである。また、第２領域Ｒ２において、液晶層１０に印加した電圧の一部が、高分子ネットワーク１３に分配され、空隙ｖ内の液晶分子１１ｍに印加される電圧が低下することもある。
【００５０】
また、図３からわかるように、第２領域Ｒ２の最大透過率（Ｖａ＝１０．０Ｖの時の透過率）は、第１領域Ｒ１の最大透過率の７０％を越えるものの、８０％下回る。液晶表示パネル１００のように第２領域を画素領域ＰＤの外側の画素周辺領域ＰＭにのみ形成すれば、第２領域Ｒ２を形成することに伴う透過率の低下は表示に影響することがない。
【００５１】
ここで、図４（ａ）および（ｂ）を参照して、典型的なＴＦＴ型液晶表示パネルを例に、本明細書における「画素領域」と、構成要素との関係を説明する。
【００５２】
図４（ａ）は、液晶表示パネル１００のＴＦＴ基板の模式的な平面図である。図４（ａ）に示すように、第１基板２１ａ（図１参照）上には、複数の画素電極２３ａが設けられている。図４（ａ）は、２行３列のマトリクス状に配列された６つの画素電極２３ａについて示している。画素電極２３ａは、対応するＴＦＴ３３のドレイン電極に電気的に接続されている。また、第１基板２１ａ上には、互いにほぼ平行に延びる複数のゲートバスライン３５と、ゲートバスライン３５に交差する方向に延びる複数のソースバスライン３７とが形成されている。各ＴＦＴ３３は、対応するゲートバスライン３５およびソースバスライン３７に電気的に接続されている。なお、第１基板２１ａ上には、必要に応じて補助容量を形成するための複数の補助容量ライン３９が形成される。
【００５３】
図４（ｂ）は、液晶表示パネル１００の対向基板が有するブラックマトリクス２７の模式的な平面図である。図４（ｂ）における２点鎖線Ｐｅは、第１基板２１ａ上に設けられた複数の画素電極２３ａのうちの１つの外形を模式的に示している。
【００５４】
本明細書における「画素領域」は、液晶表示装置が表示を行う最小単位を指す。カラー表示装置の画素領域は、個々の原色（典型的にはＲ、ＧまたはＢ）を表示する。画素領域は、画素開口部と呼ばれることもあり、ブラックマトリクス２７の遮光部２７ｓやバスライン等によって遮光されない領域をいう。画素領域は、典型的には、図４（ｂ）に示すように、ブラックマトリクス２７の開口部Ａｐによって規定される。ここでは、ＶＡモードを例示しているが、ＩＰＳモードやＦＦＳモードの液晶表示パネルについても同様に画素領域を定義することができる。
【００５５】
「画素領域」に対し、液晶表示パネルの表示領域（額縁領域を除いた部分）を各画素領域に均等に割り振ったときの単位構造を「画素」ということにする。各画素は、１つの画素領域と、画素領域に関連付けられたＴＦＴ、ゲートバスラインの一部、ソースバスラインの一部、ブラックマトリクスの遮光部の一部を含む。簡単のために、ここでは、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、画素領域ＰＤが、２本のゲートバスラインおよび２本のソースバスラインによって包囲されている例を示す。この場合、画素Ｐｒの外縁は、上記２本のゲートバスラインをそれぞれ二等分する線および上記２本のソースバスラインをそれぞれ二等分する線によって形成される四角形（Ｐｒ）で規定される。
【００５６】
以下、図５〜図９を参照して、本発明による他の実施形態の液晶表示パネル２００の構成および効果を説明する。上述した液晶表示パネル１００の構成要素と実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、その説明を省略する。
【００５７】
上述した実施形態の液晶表示パネル１００は、画素周辺領域ＰＭにのみ第２領域Ｒ２を有するので、第２領域Ｒ２を形成することによる透過率の低下はなく、立ち下がり応答速度ｒoffが向上させられる。これに対して、液晶表示パネル２００は、画素領域ＰＤ内にも第２領域Ｒ２を有する。図３を参照して説明したように、第２領域Ｒ２の透過率は、第１領域Ｒ１の透過率よりは小さいものの、第２領域Ｒ２の最大透過率（Ｖａ＝１０．０Ｖの時の透過率）は、第１領域Ｒ１の最大透過率の７０％を越えており、第２領域Ｒ２を透過した光を表示に用いることができる。第２領域Ｒ２を画素領域ＰＤ内に形成することによって、表示輝度は若干低下するものの、γ特性（入力階調−輝度特性）の視角依存性を向上させるという効果が得られる。もちろん、液晶表示パネル１００と同様の理由で、立ち下がり応答速度ｒoffを向上させることができる。
【００５８】
図５（ａ）は、液晶表示パネル２００を模式的に示す断面図であり、図５（ｂ）は、液晶表示パネル２００の液晶層２０における第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２の配置を模式的に示す平面図である。図６は、液晶表示パネル２００の図５（ｂ）のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面を模式的に示す断面図である。
【００５９】
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、液晶表示パネル２００において、第２領域Ｒ２は、画素周辺領域ＰＭと、画素領域ＰＤ内の一部とに形成されている。すなわち、液晶表示パネル２００は、第２領域Ｒ２が、画素領域ＰＤ内にも形成されている点において、上述の液晶表示パネル１００と異なっている。
【００６０】
したがって、液晶表示パネル２００の画素領域ＰＤのＶ−Ｔ曲線は、図３に示した２つのＶ−Ｔ曲線を２つの領域の面積比率で重みづけをした平均になる。図５（ｂ）に例示したように、画素領域ＰＤ中の第１領域Ｒ１の面積と第２領域Ｒ２の面積とが等しいとき、画素領域ＰＤのＶ−Ｔ曲線は、図３の２つのＶ−Ｔ曲線を二等分する曲線となる。
【００６１】
このように、１つの画素内に、２以上の異なるＶ−Ｔ特性を有する領域を設けると、γ特性の視角依存性を改善することができる。例えば、ＶＡモードの液晶表示パネルにおいては、低階調の表示を斜め視角から観察すると、表示すべき階調よりも明るく（白っぽく）見えるという、いわゆる白浮き現象が起こる。そのため、ＶＡモードの液晶表示パネルは、γ特性の視角依存性が大きいと言われている。この問題を解決する方法として、本出願人は、特許文献４に、１つの画素を明るさの異なる複数の副画素に分割することによりγ特性の視野角依存性、とりわけ白浮特性を改善することができる液晶表示装置および駆動方法を開示している。特許文献４に記載の技術は、マルチ画素駆動（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｉｘｅｌ  Ｄｒｉｖｅ（ＭＰＤ））技術と呼ばれ、電気回路的に、画素毎に２つ以上の異なるＶ−Ｔ特性を有する副画素を形成する。液晶表示パネル２００は、電気的な回路構成を複雑にすることなく、画素領域ＰＤ内に第２領域Ｒ２を形成するだけで、実質的にマルチ画素構造を得ることができる。
【００６２】
次に、画素領域ＰＤを第２領域Ｒ２が占める面積の割合の好ましい範囲を説明する。
【００６３】
ここでは、画素領域ＰＤを第２領域Ｒ２が占める面積の割合（第２領域面積比率Ａｒということもある）を変えて、正面視角におけるγ特性と、斜め視角におけるγ特性とをシミュレーションで求め、これらの間の差で、γ特性の視角依存性を評価した。なお、シミュレーションには、シンテック株式会社製  ＬＣＤＭａｓｔｅｒを使用した。
【００６４】
このシミュレーションにおいて、図７（ａ）により模式的に示すように、斜め視角を表すベクトルＫの基板表面への射影の方位角を０°（時計の文字盤の３時方向）とし、ベクトルＫの基板法線からの極角を４５°とした。また、液晶分子１１ｍの長軸の方向を表すベクトルの基板表面への射影の方位角を１８０°（時計の文字盤の９時方向）とし、印加電圧に応じて、液晶分子１１ｍの長軸の極角が変化することにした。
【００６５】
シミュレーションで得られた第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２の正面視角におけるＶ−Ｔ曲線を図７（ｂ）に示す。第１領域Ｒ１の正面視角におけるＶ−Ｔ曲線のシミュレーションに用いた液晶材料のΔｎ（屈折率異方性、複屈折率）は０．１１で、Δε（誘電異方性）は−５．０である。第２領域Ｒ２の正面視角におけるＶ−Ｔ曲線のシミュレーションでは、液晶材料の物性の内、Δｎを０．０６に、Δεを−１．０に変更した。図７（ｂ）に示した２本のＶ−Ｔ曲線は、図３に示した２本のＶ−Ｔ曲線と近く、それぞれ第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２の正面視角におけるＶ−Ｔ曲線と見なした。なお、透過率Ｔは、図３と同様に、Ｖａ＝１０．０Ｖにおける第１領域Ｒ１の透過率で規格化されている。
【００６６】
次に、１画素領域ＰＤの平均透過率Ｔaveを下記の式（１）により定義し、正面視角についての平均透過率および斜め視角の平均透過率をそれぞれ求める。式（１）において、Ｔ1およびＴ2は、液晶層２０に電圧Ｖａが印加された時の第１領域Ｒ１の透過率および第２領域Ｒ２の透過率をそれぞれ表している。また、式（１）において、Ｓ1は、画素領域ＰＤにおける第１領域Ｒ１の面積を表し、Ｓ2は、画素領域ＰＤにおける第２領域Ｒ２の面積を表している。
【００６７】
【数１】
2014089413.tif 000003
【００６８】
次に、正面視角における平均透過率Ｔaveの計算結果に基づいて、下記の式（２）により、印加電圧Ｖａに対応する階調Ｇを計算する。式（２）において、ＴaveWおよびＴaveBは、白表示（Ｖａ＝７．５Ｖ）に対応する平均透過率および黒表示（Ｖａ＝０．５Ｖ）に対応する平均透過率をそれぞれ表している。
【００６９】
【数２】
2014089413.tif 000004
【００７０】
図８は、正面視角および斜め視角におけるＶ−Ｔ特性を表すグラフであり、図８（ａ）は画素領域ＰＤの全体が第１領域Ｒ１の場合、図８（ｂ）は第１領域Ｒ１が画素領域ＰＤの３０％を占め、第２領域Ｒ２が画素領域ＰＤの７０％を占める場合をそれぞれ示す。なお、図８（ａ）および（ｂ）に示す平均透過率Ｔaveは、階調Ｇ＝２５５において１．０となるように規格化されている。
【００７１】
図８（ａ）および（ｂ）からわかるように、第２領域Ｒ２が画素領域ＰＤの７０％を占める場合の方が、画素領域ＰＤの全てを第１領域Ｒ１とする場合と比較して、斜め視角におけるＶ−Ｔ曲線が、正面視角に関するＶ−Ｔ曲線に近づく。すなわち、画素領域ＰＤの一部分に第２領域Ｒ２を設ける方が、正面視角から液晶表示パネルを観察したときのγ特性と、斜め視角から液晶表示パネルを観察したときのγ特性との間の差が小さくなる。
【００７２】
次に、正面視角から液晶表示パネルを観察したときのγ特性と、斜め視角から液晶表示パネルを観察したときのγ特性との差を定量的に評価するために、下記の式（３）で表される視角依存性評価値ＶＤを定義する。式（３）における和は、各階調Ｇについてとる（例えば、ｉ＝０、１、２、…、２５５）。
【００７３】
【数３】
2014089413.tif 000005
【００７４】
なお、式（３）における△Ｔiは、下記の式（４）により定義される。式（４）において、ＴOave-iは、斜め視角における階調ｉの平均透過率を表し、ＴFave-iは、正面視角における階調ｉの平均透過率を表している。Ｒの値が小さいほど、斜め視角における透過率と正面視角における透過率との差が小さく、γ特製の視角依存性が小さいことを示す。
【００７５】
【数４】
2014089413.tif 000006
【００７６】
図９に、第２領域Ｒ２が画素領域に占める割合Ａｒ［％］と視角依存性評価値ＶＤとの関係を示すグラフを示す。図９において、視角依存性評価値ＶＤは、Ａｒ＝０％（すなわち、画素領域ＰＤ内に第２領域Ｒ２が存在しない場合）のときの値で規格化されている。図９を参照すると、Ａｒがおよそ７０％の付近で、ＶＤが極小となることがわかる。ここで、視角依存性評価値ＶＤが０．５以下となるＡｒの範囲を、γ特性の視角依存性の向上の効果が十分に得られる条件とすると、第２領域Ｒ２が画素領域ＰＤを占める面積の比率を４０％以上９０％以下とすることにより、γ特性の視角依存性向上の効果が得られることがわかる。
【００７７】
このように、液晶表示パネル２００のように、第２領域Ｒ２を画素領域ＰＤ内に形成することによって、表示輝度は若干低下するものの、γ特性の視角依存性を向上させるという効果が得られる。もちろん、液晶表示パネル２００においても、液晶表示パネル１００と同様の理由で、立ち下がり応答速度ｒoffを向上させることができる。液晶表示パネル２００の液晶層２０に占める第１領域Ｒ１の面積比率は、液晶表示パネル１００の液晶層１０に占める第１領域Ｒ１の面積比率よりも大きいので、立ち下がり応答速度ｒoffを向上さる効果は、液晶表示パネル２００の方が大きい。
【００７８】
本発明の実施形態による液晶表示パネル１００および２００は、小型から大型まで、種々の用途の表示パネルとして利用できる。例えば、液晶表示パネル１００または２００の背面にバックライトを設けることによって、透過型の液晶表示装置を得ることができる。小型の表示装置の場合には、バックライトとして導光板を有するエッジライト型のバックライトが好適に用いられる。大型の表示装置の場合には、例えば、多数のＬＥＤを有するアクティブ方式のバックライトが好適に用いられる。本発明の実施形態による液晶表示パネル１００および２００は、立ち下がり応答速度ｒoffが優れているので、動画表示特性や、３Ｄ表示特性に優れた液晶表示装置を得ることができる。
【００７９】
（液晶表示パネルの製造方法）
次に、本発明の実施形態による液晶表示パネルの製造方法を説明する。ここでは、図１０を参照して、液晶表示パネル１００の製造方法を説明する。図１０（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、液晶表示パネル１００の製造方法を示す模式的な断面図である。
【００８０】
まず、図１０（ａ）に示すように、公知の製造方法で、ＶＡモード液晶表示パネル用の液晶セルを製造する。ここで液晶セルとは、液晶表示パネル１００の液晶層１０がまだ形成されておらず、かつ、第１基板２１ａおよび第２基板２１ｂの外側に偏光板３１ａおよび３１ｂが配置されていないものを指すことにする。
【００８１】
ここで、配向膜２５ａおよび配向膜２５ｂは、垂直配向性を有する光配向膜であり、例えば、特許文献１に記載されているように、光配向処理されている。すなわち、配向膜２５ａおよび配向膜２５ｂは、液晶層の液晶分子を予め決められた方位にプレチルトさせることができる。
【００８２】
第１基板２１上にマトリクス状に配列された複数の画素電極２３ａのそれぞれの大きさは、例えば、列方向の長さが２５０μｍで、行方向の長さが８０μｍである。隣接する画素電極２３ａ間の距離は、例えば５μｍである。行方向に連続する３つの画素電極２３ａに対応する３つの画素が、例えば、Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素であり、これら３つの画素が１つのカラー表示画素を構成する。１つのカラー表示画素の大きさは２５５μｍ×２５５μｍとなる。
【００８３】
第２基板２１ｂは、遮光部２７ｓおよび複数の開口部Ａｐを備えるブラックマトリクス２７を有する。ブラックマトリクス２７の開口部Ａｐは、画素電極２３ａと対応するように配置される。図４（ｂ）に示したように、開口部Ａｐは画素電極２３ａよりも少し小さく、画素領域ＰＤを規定する。典型的には、第２基板２１ｂは、ブラックマトリクス２７の開口部Ａｐに対応してカラーフィルタ２９をさらに有する。
【００８４】
次に、図１０（ｂ）に示すように、液晶セルの第１基板２１ａおよび第２基板２１ｂの間に、液晶化合物と光重合性モノマーとを含む液晶混合物の層１１を形成する。第１基板２１ａと第２基板２１ｂとの間隙は例えば、３．４μｍである。液晶混合物は、例えば、真空注入法で液晶セルの間隙に注入される。あるいは、図１０（ａ）に示した液晶セルを作製する際に、滴下注入法（ＯＤＦ法）で、液晶混合物の層１１を形成してもよい。この工程は、公知の液晶注入方法を用いて行われる。
【００８５】
ここで、液晶表示パネル１００は、ＶＡモードの液晶表示パネルであり、液晶混合物は、負の誘電異方性を有するネマチック液晶材料を含む。例えば、Δｎが０．１１で、Δεが−５．０のネマチック液晶材料を用いる。
【００８６】
液晶混合物は、さらに、光重合性モノマーを含む。光重合性モノマーは、ネマチック液晶材料の液晶分子とともに配向する分子構造を有していることが好ましく、光重合性モノマーは、メソゲン基を有していることが好ましい。光重合性モノマーは、液晶分子が光配向膜の配向規制力に従って初期配向した状態で、光照射によって重合し、初期配向状態を崩すことなく、高分子ネットワークを生成する。そのために、光重合性モノマーは、多官能性モノマーを含むことが好ましく、適度な大きさの網目を形成するために、単官能モノマーをさらに含んでもよい。多官能モノマーと単官能モノマーの配合比率は、各モノマーの分子量等に応じて適宜設定され得る。２官能モノマーだけを用いてもよい。光重合性モノマーは、例えば、アクリレートまたはメタクリレートである。例えば、メソゲン基を有するアクリレートは、重合することによって、側鎖にメソゲン基を有するポリアクリレートを生成する。
【００８７】
液晶混合物における光重合性モノマーの含有率は、１．５ｍａｓｓ％以上４．３ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。重合開始剤を必要に応じてさらに混合してもよい。ここでは、光重合性モノマーとしてＲＭＳ０３−０１５（メルク株式会社製）を用いた。なお、光重合開始剤は用いなかった。
【００８８】
次に、図１０（ｃ）に示すように、ブラックマトリクス２７の遮光部２７ｓに対応するように透光部４１ｐが設けられたフォトマスク４１を介して、第１基板２１ａ側から、液晶混合物の層１１に光を照射する（いわゆる、裏面照射）。例えば、フォトマスク４１を介して、液晶混合物の層１１に、波長３６０〜３７０ｎｍの紫外線ＵＶを約５分間照射する。紫外線強度は、約１３．５ｍＷ／ｃｍ2である。紫外線強度を比較的高く設定し、照射時間を短くすることにより、架橋密度を高め、高分子ネットワーク１３の空隙ｖの大きさを数μｍ以下程度とすることができる。
【００８９】
紫外線ＵＶの照射の工程は、液晶混合物の層１１に電圧を印加しない状態で行われる。紫外線ＵＶの照射により、光重合性モノマーの光重合が進行し、液晶混合物の層１１のうち、ブラックマトリクス２７の遮光部２７ｓに対応する領域に高分子ネットワークが形成される。
【００９０】
フォトマスク４１を介しての紫外線ＵＶの照射により、液晶分子および高分子ネットワークを含む液晶層１０のうちの一部分を、第２領域Ｒ２とすることができる。ブラックマトリクス２７の遮光部２７ｓに対応するように透光部４１ｐが設けられたフォトマスク４１を使用すると、第１基板２１ａの主面に垂直な方向から見たときに、第２領域Ｒ２は、複数の画素領域ＰＤのそれぞれの外側の画素周辺領域ＰＭに形成される。
【００９１】
以上により、図１（ａ）に示した液晶表示パネル１００が得られる。
【００９２】
上述した例では、ブラックマトリクス２７の遮光部２７ｓに対応する領域に高分子ネットワークが形成されたが、液晶混合物の層１１のうち、ブラックマトリクス２７の開口部Ａｐの一部に対応する領域に高分子ネットワークを形成するようにしてもよい。例えば、図５に示した液晶表示パネル２００は、図１１（ａ）に示すように、紫外線ＵＶの照射の工程において、ブラックマトリクス２７の遮光部２７ｓよりも大きな面積を有する透光部４２ｐが設けられたフォトマスク４２を使用すればよい。
【００９３】
図１１（ｂ）に、フォトマスク４２の透光部４２ｐと、ブラックマトリクス２７の開口部Ａｐとの配置関係を模式的に示す平面図を示す。図１１（ｂ）は、第１基板２１ａの主面に垂直な方向から見た状態を模式的に示している。フォトマスク４２は、遮光部４２ｓと透光部４２ｐとを有しており、遮光部４２ｓは、ブラックマトリクス２７の開口部Ａｐの一部だけに対応するように設けられている。言い換えると、ブラックマトリクス２７の開口部Ａｐの上記一部を除く部分にも、フォトマスク４２の透光部４２ｐが配置される。したがって、フォトマスク４２を介して液晶混合物の層１１に紫外線ＵＶを照射することにより、画素領域内に第２領域Ｒ２（図１１中の領域Ｌ）を形成することができる。すなわち、図５（ａ）に示した液晶表示パネル２００が得られる。
【００９４】
なお、フォトマスクの透光部の形状を適宜変更して、液晶表示パネルが、画素周辺領域ＰＭのみに第２領域Ｒ２が形成された画素と、画素領域ＰＤの少なくとも一部分と重なるように第２領域Ｒ２が形成された画素とを含むようにしてもよい。
【００９５】
次に、図１２を参照して、液晶混合物における、光重合性モノマーの含有率の好ましい範囲について説明する。図１２（ａ）は、光重合性モノマーの含有率Ｍと液晶表示パネルの立ち下がり応答時間ｔoffとの関係を示すグラフであり、図１２（ｂ）は、光重合性モノマーの含有率Ｍと液晶表示パネルの透過率との関係を示すグラフである。
【００９６】
図１２（ａ）に示すグラフにおいて、横軸は、液晶混合物中の光重合性モノマーの含有率Ｍ［ｍａｓｓ％］を表しており、縦軸は、液晶表示パネルの立ち下がり応答時間ｔoff［ｍｓ］を表している。ここで、図１２（ａ）における立ち下がり応答時間ｔoffは、液晶層に印加されていた電圧が１０．０Ｖから０．５Ｖに変化した時の透過率の応答波形において、透過率が９０％から１０％に低下するまでに要した時間を表している。図１２（ａ）に示すグラフでは、液晶表示パネルの液晶層に印加される電圧が１０．０Ｖのときの透過率の値を１００％としている。なお、透過率の測定時における温度は、３０℃である。
【００９７】
図１２（ａ）に示したグラフは、第２領域Ｒ２が画素領域ＰＤの外側の画素周辺領域ＰＭのみに形成された液晶表示パネル（図１の液晶表示パネル１００参照）における画素領域（すなわち第１領域Ｒ１）の立ち下がり応答時間ｔoffの一例を示している。図１２（ａ）に示す例では、液晶混合物中の光重合性モノマーの含有率を、０．４ｍａｓｓ％、２．２ｍａｓｓ％、４．４ｍａｓｓ％としたときの立ち下がり応答時間ｔoffがそれぞれプロットされている。また、比較のために、図１２（ａ）に示したグラフには、液晶混合物中の光重合性モノマーの含有率が０ｍａｓｓ％とされた液晶表示パネルに関する立ち下がり応答時間ｔoffもプロットされている。図１２（ａ）に示したように、液晶混合物中の光重合性モノマーの含有率Ｍが大きくなるほど、立ち下がり応答時間ｔoffが短くなることがわかる。
【００９８】
図１２（ａ）において横軸に平行に引かれた破線は、光重合性モノマーの含有率Ｍが０ｍａｓｓ％とされたときの立ち下がり応答時間ｔoffよりも１５％小さい応答時間を示している。したがって、液晶表示パネルの立ち下がり応答時間ｔoffを、液晶層中に高分子ネットワークを形成しない場合と比較して１５％以上短くするには、液晶混合物中の光重合性モノマーの含有率Ｍを１．５ｍａｓｓ％以上とすればよいことがわかる。このように、第２領域Ｒ２が画素周辺領域ＰＭにのみ形成される場合であっても、液晶混合物中の光重合性モノマーの含有率Ｍを１．５ｍａｓｓ％以上とすることにより、立ち下がり応答時間ｔoffの向上の効果が得られる。
【００９９】
図１２（ｂ）に示すグラフにおいて、横軸は、液晶混合物中の光重合性モノマーの含有率Ｍ［ｍａｓｓ％］を表しており、縦軸は、液晶層に１０．０Ｖの電圧が印加された時の透過率Ｔを表している。なお、透過率Ｔは、光重合性モノマーの含有率Ｍが０ｍａｓｓ％とされた液晶表示パネルにおける、液晶層に１０．０Ｖの電圧が印加された時の透過率の値で規格化されている。
【０１００】
図１２（ｂ）には、液晶混合物中の光重合性モノマーの含有率を、０．４ｍａｓｓ％、２．２ｍａｓｓ％、４．４ｍａｓｓ％としたときの透過率Ｔがそれぞれプロットされている。また、比較のために、図１２（ｂ）に示したグラフには、液晶混合物中の光重合性モノマーの含有率が０ｍａｓｓ％とされた液晶表示パネルに関する透過率Ｔもプロットされている。図１２（ｂ）においては、第２領域Ｒ２を画素周辺領域ＰＭのみに形成した液晶表示パネル（図１の液晶表示パネル１００参照）についての結果を実線により示し、第２領域Ｒ２を画素領域ＰＤの全体に形成した液晶表示パネルについての結果を比較例として破線により示している。図１２（ｂ）に示したように、液晶混合物中の光重合性モノマーの含有率Ｍが大きくなるほど、透過率Ｔが低くなることがわかる。
【０１０１】
図１２（ｂ）において横軸に平行に引かれた破線は、光重合性モノマーの含有率Ｍが０ｍａｓｓ％とされたときの透過率よりも２０％小さい透過率を示している。したがって、液晶表示パネルの透過率が、液晶層中に高分子ネットワークを形成しない場合と比較して２０％以上低くならないようにするには、液晶混合物中の光重合性モノマーの含有率Ｍを４．３ｍａｓｓ％以下とすればよいことがわかる。ただし、光重合性モノマーの含有率Ｍは、他の特性（立ち下がり応答時間や、画素領域の一部に第２領域Ｒ２を形成する場合のγ特性の視角依存性）をも考慮して、適宜設定され得る。
【０１０２】
本明細書は、以下の項目に記載の液晶表示パネルおよびその製造方法を開示している。
【０１０３】
［項目１］
マトリクス状に配列された複数の画素領域を有する液晶表示パネルであって、
液晶分子および高分子ネットワークを含む液晶層と、
前記液晶層を介して互いに対向する第１基板および第２基板と、
前記液晶層に電圧を印加するように構成された一対の電極と、
前記一対の電極のうちの少なくとも一方の電極と前記液晶層との間に設けられた配向膜と
を備え、
前記液晶層は、高分子ネットワークを有しない第１領域および高分子ネットワークを有する第２領域を含み、
前記複数の画素領域のそれぞれは、前記第１領域を含み、
前記第１領域は、前記第２領域の少なくとも一部分と隣接している、液晶表示パネル。
【０１０４】
項目１に記載の液晶表示パネルは、向上させられた立ち下がり応答特性を有する。
【０１０５】
［項目２］
前記第２領域は、前記高分子ネットワークと、前記液晶分子の一部とを含み、前記高分子ネットワークは前記液晶分子の前記一部にプレチルトを付与している、項目１に記載の液晶表示パネル。
【０１０６】
項目２に記載の液晶表示パネルによると、立ち下がり応答特性を効果的に向上させることができる。
【０１０７】
［項目３］
前記第１基板の主面に垂直な方向から見たときに、前記第２領域は、前記複数の画素領域のそれぞれの外側の画素周辺領域に形成されている、項目１または２に記載の液晶表示パネル。
【０１０８】
項目３に記載の液晶表示パネルは、表示に寄与しない画素周辺領域を有効に利用することができる。
【０１０９】
［項目４］
前記複数の画素領域のそれぞれは、前記第２領域の一部を含む、項目１から３のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【０１１０】
項目４に記載の液晶表示パネルは、改善されたγ特性を有し得る。
［項目５］
前記第１基板の主面に垂直な方向から見たときに、前記複数の画素領域のそれぞれにおいて前記第２領域が占める面積の割合は４０％以上９０％以下である、項目４に記載の液晶表示パネル。
【０１１１】
項目５に記載の液晶表示パネルは、γ特性を効果的に改善することができる。
【０１１２】
［項目６］
前記第１領域内の液晶分子は、前記配向膜によってプレチルト方位が規定されている、項目１から５のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【０１１３】
項目６に記載の液晶表示パネルは、立ち上がり応答特性も優れる。
【０１１４】
［項目７］
前記配向膜は、光配向膜である、項目１から６のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【０１１５】
項目７に記載の液晶表示パネルは、配向処理が容易で、特にＶＡモードの液晶表示パネルの量産性に優れる。
【０１１６】
［項目８］
前記液晶層は垂直配向型液晶層であり、前記液晶表示パネルは、線状配向規制構造体を有しない、項目１から７のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【０１１７】
項目８に記載の液晶表示パネルは、量産性に優れる。特にＶＡモードの液晶表示パネルの量産性に優れる。
【０１１８】
［項目９］
項目１から８のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法であって、少なくとも一方が配向膜を有する第１基板および第２基板を準備する工程（ａ）と、前記第１基板および前記第２基板の間に、液晶化合物および光重合性モノマーを含む液晶混合物の層を形成する工程（ｂ）であって、前記液晶混合物中の前記光重合性モノマーの含有率は、１．５ｍａｓｓ％以上４．３ｍａｓｓ％以下である工程（ｂ）とを含む、製造方法。
【０１１９】
項目９に記載の製造方法は、項目１から８のいずれかに記載の液晶表示パネルを簡単なプロセスで製造することができる。
【０１２０】
［項目１０］
前記光重合性モノマーはメソゲン基を有するモノマーを含む、項目９に記載の製造方法。
【０１２１】
項目１０に記載の製造方法は、液晶表示パネルにおける液晶分子の配向の安定性を向上させることができる。
【０１２２】
［項目１１］
前記光重合性モノマーは、多官能モノマーを含む、項目９または１０に記載の製造方法。
【０１２３】
項目１１に記載の製造方法は、前記液晶表示パネルの第２領域の液晶分子の配向を安定に維持できる。
【０１２４】
［項目１２］
前記工程（ａ）において、前記第１基板または前記第２基板のいずれかは、遮光部および複数の開口部を含むブラックマトリクスを有し、前記液晶表示パネルの製造方法は、前記遮光部に対応するように透光部が設けられたフォトマスクを介して前記層に光を照射し、前記層のうち、前記遮光部に対応する領域に高分子ネットワークを形成する工程（ｃ）をさらに含む、項目９から１１のいずれかに記載の製造方法。
【０１２５】
項目１２に記載の製造方法は、前記液晶表示パネルの画素周辺領域に簡単に第２領域を形成することができる。
【０１２６】
［項目１３］
前記工程（ｃ）は、前記層のうち、前記複数の開口部の一部に対応する領域に高分子ネットワークを形成する工程を含む、項目９から１２のいずれかに記載の製造方法。
【０１２７】
項目１３に記載の製造方法は、前記液晶表示パネルの画素領域内に簡単に第２領域を形成することができる。
【０１２８】
［項目１４］
前記工程（ａ）において、前記配向膜は、配向処理の施された光配向膜であり、前記工程（ｃ）は、前記層に電圧を印加しない状態で行われる、項目９から１３のいずれかに記載の製造方法。
【０１２９】
項目１４に記載の製造方法は、量産性に優れる。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明の実施形態は、液晶表示パネルが適用された電子機器または電気機器に広く適用することができる。本発明の実施形態は、種々の表示モードの液晶表示パネルに対しても適用できる。例えば、ＶＡモード、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード、ＦＦＳモードなどの液晶表示パネルに対しても、本発明の実施形態を適用することができる。
【符号の説明】
【０１３１】
１００、２００    液晶表示パネル
１０、２０    液晶層
１３    高分子ネットワーク
２１ａ    第１基板
２１ｂ    第２基板
２３ａ    画素電極
２３ｂ    対向電極
２５ａ、２５ｂ    配向膜
２７    ブラックマトリクス
４１、４２    フォトマスク
Ｒ１    第１領域
Ｒ２    第２領域
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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