(57)【要約】  本発明による配向膜（１００）は、ポリイミド（１０２）およびポリビニル化合物（１０４）を含有しており、ポリビニル化合物（１０４）は、複数のビニル基を有する多官能モノマーの重合体を含む。好ましくは、多官能モノマーの複数のビニル基のそれぞれは、メタクリレート基またはアクリレート基の一部である。また、好ましくは、多官能モノマーは、複数のビニル基の間に、２以上の直接結合された環構造または１以上の縮環構造を有している。また、好ましくは、ポリイミド（１０２）およびポリビニル化合物（１０４）の両方が表面および内部に存在している。
2010026721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミドおよびポリビニル化合物を含有する配向膜であって、
前記ポリビニル化合物は、複数のビニル基を有する多官能モノマーの重合体を含み、
前記多官能モノマーは、一般式（１）Ｐ１−Ａ１−（Ｚ１−Ａ２）ｎ−Ｐ２（一般式（１）において、Ｐ１およびＰ２は、独立に、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミドまたはメタクリルアミドであり、Ａ１およびＡ２は、独立に、１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキサンまたは２，５−チオフェン、もしくは、ナフタレン−２，６−ジイル、アントラセン−２，７−ジイル、アントラセン−１，８−ジイル、アントラセン−２，６−ジイルまたはアントラセン−１，５−ジイルを表し、Ｚ１は−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−、−ＣＯＮＨ−基または単結合であり、ｎは０または１である）で表される、配向膜。
【請求項２】
前記多官能モノマーの前記複数のビニル基のそれぞれは、メタクリレート基またはアクリレート基の一部である、請求項１に記載の配向膜。
【請求項３】
前記多官能モノマーは、前記複数のビニル基の間に、２以上の直接結合された環構造または１以上の縮環構造を有している、請求項１または２に記載の配向膜。
【請求項４】
前記ポリイミドおよび前記ポリビニル化合物の両方が表面および内部に存在している、請求項１から３のいずれかに記載の配向膜。
【請求項５】
前記表面における前記ポリビニル化合物の濃度は、前記内部における前記ポリビニル化合物の濃度よりも高い、請求項４に記載の配向膜。
【請求項６】
前記配向膜は光配向膜である、請求項１から５のいずれかに記載の配向膜。
【請求項７】
前記ポリイミドは、光反応性官能基を含む側鎖を有する、請求項６に記載の配向膜。
【請求項８】
前記光反応性官能基はシンナメート基を含む、請求項７に記載の配向膜。
【請求項９】
アクティブマトリクス基板と、対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層とを備える液晶表示装置であって、
前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の少なくとも一方は、請求項１から８のいずれかに記載の配向膜を有している、液晶表示装置。
【請求項１０】
前記配向膜は、電圧無印加時に前記液晶層の液晶分子が前記配向膜の主面の法線方向から傾くように前記液晶分子を規定する、請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記液晶表示装置は複数の画素を有しており、
前記液晶層は、前記複数の画素のそれぞれに対して、基準配向方位の互いに異なる複数の液晶ドメインを有している、請求項９または１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記複数の液晶ドメインは４つの液晶ドメインである、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
ポリイミド前駆体と複数のビニル基を有する多官能モノマーとの混合物を含む配向膜材料を用意する工程と、
前記ポリイミド前駆体からポリイミドを形成し、前記多官能モノマーからポリビニル化合物を形成する工程と
を包含する、配向膜の作製方法。
【請求項１４】
前記ポリビニル化合物を形成する工程は前記多官能モノマーの重合を行う工程を含む、請求項１３に記載の配向膜の作製方法。
【請求項１５】
前記配向膜材料を用意する工程において、前記多官能モノマーは、前記複数のビニル基の間に、２以上の直接結合された環構造または１以上の縮環構造を有しており、前記配向膜材料に対する前記多官能モノマーの濃度は２ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下の範囲内である、請求項１３または１４に記載の配向膜の作製方法。
【請求項１６】
前記ポリイミドおよびポリビニル化合物を形成する工程は加熱処理を行う工程を含む、請求項１３から１５のいずれかに記載の配向膜の作製方法。
【請求項１７】
前記加熱処理を行う工程は、
第１加熱処理を行う工程と、
前記第１加熱処理を行った後に、前記第１加熱処理よりも高温の第２加熱処理を行う工程と
を含む、請求項１６に記載の配向膜の作製方法。
【請求項１８】
アクティブマトリクス基板および対向基板を形成する工程と、
前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に液晶層を形成する工程と
を包含する、液晶表示装置の製造方法であって、
前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板を形成する工程は、
画素電極の設けられた第１透明基板および対向電極の設けられた第２透明基板を用意する工程と、
前記画素電極および前記対向電極の少なくとも一方の上に、請求項１３から１７のいずれかの記載にしたがって配向膜を作製する工程と
を含む、液晶表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記液晶層を形成する工程において、前記配向膜は、電圧無印加時に前記液晶層の液晶分子が前記配向膜の主面の法線方向から傾くように前記液晶分子を規定する、請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板を形成する工程は、前記配向膜に対して配向処理を行う工程をさらに含む、請求項１８または１９に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２１】
前記配向処理を行う工程は、前記配向膜に光を照射する工程を含む、請求項２０に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２２】
前記光の波長は２５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲内である、請求項２１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２３】
前記配向処理を行う工程は、前記光を、前記配向膜の主面の法線方向に対して５°以上８５°以下の傾斜した方向から照射する工程を含む、請求項２１または２２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２４】
前記光は無偏光である、請求項２１から２３のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２５】
前記光は直線偏光、楕円偏光または円偏光である、請求項２１から２３のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２６】
前記配向処理を行う工程は、前記配向膜にラビング処理を行う工程を含む、請求項２０に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２７】
ポリイミド前駆体および複数のビニル基を有する多官能モノマーを含有する、配向膜材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配向膜、配向膜材料、および、上記配向膜を有する液晶表示装置ならびにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、携帯電話の表示部等の小型の表示装置だけでなく大型テレビジョンとしても利用されている。従来しばしば用いられたＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶表示装置は比較的狭い視野角を有していたが、近年、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ―Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードおよびＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードといった広視野角の液晶表示装置が作製されている。そのような広視野角のモードの中でも、ＶＡモードは高コントラスト比を実現できるため、多くの液晶表示装置に採用されている。一般的なＶＡモードの液晶表示装置において、配向膜は、耐熱性、耐溶媒性および吸湿性等の点で利点を有するポリイミドから形成されている。【０００３】
ＶＡモードの一種として、１つの画素領域に複数の液晶ドメインを形成するＭＶＡ（Ｍｕｔｌｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが知られている。ＭＶＡモードの液晶表示装置には、垂直配向型液晶層を挟んで対向する一対の基板のうちの少なくとも一方の液晶層側に配向規制構造が設けられている。配向規制構造は、例えば、電極に設けられた線状のスリット（開口部）またはリブ（突起構造）である。配向規制構造により、液晶層の一方または両側から配向規制力が付与され、配向方向の異なる複数の液晶ドメイン（典型的には４つの液晶ドメイン）が形成され、視野角特性の改善が図られている。【０００４】
また、ＶＡモードの別の一種として、ＣＰＡ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｐｉｎｗｈｅｅｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードも知られている。一般的なＣＰＡモードの液晶表示装置では対称性の高い形状を有する画素電極が設けられるとともに液晶ドメインの中心に対応して対向電極に突起物が設けられている。この突起物はリベットとも呼ばれる。電圧を印加すると、対向電極と対称性の高い画素電極とによって形成される斜め電界にしたがって液晶分子は放射形状に傾斜配向する。また、リベットの傾斜側面の配向規制力によって液晶分子の傾斜配向が安定化される。このように、１画素内の液晶分子が放射形状に配向することにより、視野角特性の改善が行われている。【０００５】
配向膜によって液晶分子のプレチルト方向を規定しているＴＮモードの液晶表示装置とは異なり、ＭＶＡモードの液晶表示装置では、線状のスリットやリブによって配向規制力が液晶分子に付与されているため、画素領域内の液晶分子に対する配向規制力はスリットやリブからの距離に応じて異なり、画素内の液晶分子の応答速度に差が生じる。同様に、ＣＰＡモードでも画素内の液晶分子の応答速度に差が生じ、また、画素電極のサイズが大きくなるほど、応答速度の差が顕著になる。さらに、ＶＡモードの液晶表示装置においてスリット、リブまたはリベットが設けられている領域の光の透過率が低いので、高輝度の実現が困難である。【０００６】
上述の問題を回避するために、ＶＡモードの液晶表示装置についても、電圧無印加時に配向膜の主面の法線方向から傾くように液晶分子に配向規制力を付与する配向膜を用いることが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。【０００７】
特許文献１では、配向膜に対してラビング等の配向処理が行われており、配向膜により、液晶分子が電圧無印加時においてもその主面の法線方向から傾いて配向するように規定され、これにより、応答速度の向上が実現される。さらに、１画素内の液晶分子が対称的に配向するように配向膜が液晶分子のプレチルト方位を規定することにより、視野角特性の改善が行われる。特許文献１に開示されている液晶表示装置では、液晶層には、第１配向膜の２つの配向領域と第２配向膜の２つの配向領域との組み合わせに応じて４つの液晶ドメインが形成されており、これにより、広視野角化が図られている。【０００８】
また、特許文献２では、光反応性官能基を側鎖に有する配向膜に対して斜めから光を照射することにより、電圧無印加状態において液晶分子が配向膜の主面の法線方向から傾くようにプレチルトが付与される。このような光配向処理によってプレチルトが付与される配向膜は光配向膜とも呼ばれる。特許文献２に開示されている光配向膜は、感光性基の結合構造を含む配向膜材料を用いることによってプレチルト角のばらつきが１°以下に制御されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−３５２４８６号公報
【特許文献２】国際公開第２００６／１２１２２０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一般に、液晶表示装置では同一のパターンを長時間表示し続けると、表示を切り替えても前のパターンが残ってしまうことがある。このような現象は焼き付きとも呼ばれている。例えば、画面の一部の領域に白を、別の領域に黒を長時間表示した後で、液晶パネル全体に同じ中間階調を表示すると、前に白を表示していた領域が前に黒を表示していた領域よりもわずかに明るく見えることがある。【００１１】
このような焼き付きの原因の１つは電荷の蓄積による。黒を表示していた領域に蓄積された電荷量は、白を表示していた領域に蓄積された電荷量とは異なり、液晶中の不純物イオンが配向膜と液晶層の界面に蓄積することに起因して電界が発生する。このため、全体を同じ階調に切り替えた場合、白および黒を表示していた領域の各々の液晶層に異なる電圧が印加されて焼き付きとして認識される。【００１２】
なお、このような電荷の蓄積に起因する焼き付きは、各画素に極性の反転した電圧を印加することにより、ある程度抑制可能である。このため、電荷の蓄積に起因する焼き付きはＤＣ焼き付きとも呼ばれている。また、ＤＣ焼き付きを抑制するために極性の反転した電圧を印加する駆動は極性反転駆動とも呼ばれている。なお、実際には、極性反転駆動を行っても、極性の完全に対称な電圧を印加することは困難であり、発生した焼き付きがフリッカーとして認識されることもある。【００１３】
また、プレチルト角が微小に変化しても焼き付きが生じる。プレチルト角が変化するとＶ−Ｔ特性に影響が生じるため、同じ電圧を印加しても透過率が変化してしまう。白表示時の印加電圧は黒表示時の印加電圧とは異なるため、印加電圧に応じてプレチルト角の変化量が異なり、その後、全体を同じ階調に切り替えた場合、プレチルト角の変化に起因して焼き付きが認識されることがある。このような焼き付きは極性反転駆動を行っても抑制できず、ＡＣ焼き付きとも呼ばれている。【００１４】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、プレチルト角の変化に起因する焼き付きを抑制する配向膜、上記配向膜を形成するための配向膜材料、および、上記配向膜を有する液晶表示装置、ならびに、その製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明による配向膜は、ポリイミドおよびポリビニル化合物を含有する配向膜であって、前記ポリビニル化合物は、複数のビニル基を有する多官能モノマーの重合体を含み、前記多官能モノマーは、一般式（１）Ｐ１−Ａ１−（Ｚ１−Ａ２）ｎ−Ｐ２（一般式（１）において、Ｐ１およびＰ２は、独立に、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミドまたはメタクリルアミドであり、Ａ１およびＡ２は、独立に、１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキサンまたは２，５−チオフェン、もしくは、ナフタレン−２，６−ジイル、アントラセン−２，７−ジイル、アントラセン−１，８−ジイル、アントラセン−２，６−ジイルまたはアントラセン−１，５−ジイルを表し、Ｚ１は−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−、−ＣＯＮＨ−基または単結合であり、ｎは０または１である）で表される。【００１６】
ある実施形態において、前記多官能モノマーの前記複数のビニル基のそれぞれは、メタクリレート基またはアクリレート基の一部である。【００１７】
ある実施形態において、前記多官能モノマーは、前記複数のビニル基の間に、２以上の直接結合された環構造または１以上の縮環構造を有している。【００１８】
ある実施形態において、前記ポリイミドおよび前記ポリビニル化合物の両方が表面および内部に存在している。【００１９】
ある実施形態において、前記表面における前記ポリビニル化合物の濃度は、前記内部における前記ポリビニル化合物の濃度よりも高い。【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、前記ポリイミドは、光反応性官能基を含む側鎖を有する。【００２２】
ある実施形態において、前記光反応性官能基はシンナメート基を含む。【００２３】
本発明による液晶表示装置は、アクティブマトリクス基板と、対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層とを備える液晶表示装置であって、前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の少なくとも一方は上記の配向膜を有している。【００２４】
ある実施形態において、前記配向膜は、電圧無印加時に前記液晶層の液晶分子が前記配向膜の主面の法線方向から傾くように前記液晶分子を規定する。【００２５】
ある実施形態において、前記液晶表示装置は複数の画素を有しており、前記液晶層は、前記複数の画素のそれぞれに対して、基準配向方位の互いに異なる複数の液晶ドメインを有している。【００２６】
ある実施形態において、前記複数の液晶ドメインは４つの液晶ドメインである。【００２７】
本発明による配向膜の作製方法は、ポリイミド前駆体と複数のビニル基を有する多官能モノマーとの混合物を含む配向膜材料を用意する工程と、前記ポリイミド前駆体からポリイミドを形成し、前記多官能モノマーからポリビニル化合物を形成する工程とを包含する。【００２８】
ある実施形態において、前記ポリビニル化合物を形成する工程は前記多官能モノマーの重合を行う工程を含む。【００２９】
ある実施形態では、前記配向膜材料を用意する工程において、前記多官能モノマーは、前記複数のビニル基の間に、２以上の直接結合された環構造または１以上の縮環構造を有しており、前記配向膜材料に対する前記多官能モノマーの濃度は２ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下の範囲内である。【００３０】
ある実施形態において、前記ポリイミドおよびポリビニル化合物を形成する工程は加熱処理を行う工程を含む。【００３１】
ある実施形態において、前記加熱処理を行う工程は、第１加熱処理を行う工程と、前記第１加熱処理を行った後に、前記第１加熱処理よりも高温の第２加熱処理を行う工程とを含む。【００３２】
本発明による液晶表示装置の製造方法は、アクティブマトリクス基板および対向基板を形成する工程と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に液晶層を形成する工程とを包含する、液晶表示装置の製造方法であって、前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板を形成する工程は、画素電極の設けられた第１透明基板および対向電極の設けられた第２透明基板を用意する工程と、前記画素電極および前記対向電極の少なくとも一方の上に、上記の作製方法にしたがって配向膜を作製する工程とを含む。【００３３】
ある実施形態では、前記液晶層を形成する工程において、前記配向膜は、電圧無印加時に前記液晶層の液晶分子が前記配向膜の主面の法線方向から傾くように前記液晶分子を規定する。【００３４】
ある実施形態において、前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板を形成する工程は、前記配向膜に対して配向処理を行う工程をさらに含む。【００３５】
ある実施形態において、前記配向処理を行う工程は、前記配向膜に光を照射する工程を含む。【００３６】
ある実施形態において、前記光の波長は２５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲内である。【００３７】
ある実施形態において、前記配向処理を行う工程は、前記光を、前記配向膜の主面の法線方向に対して５°以上８５°以下の傾斜した方向から照射する工程を含む。【００３８】
ある実施形態において、前記光は無偏光である。【００３９】
ある実施形態において、前記光は直線偏光、楕円偏光または円偏光である。【００４０】
ある実施形態において、前記配向処理を行う工程は、前記配向膜にラビング処理を行う工程を含む。【００４１】
本発明による配向膜材料は、ポリイミド前駆体および複数のビニル基を有する多官能モノマーを含有する。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、プレチルト角の変化に起因する焼き付きを抑制する配向膜、配向膜材料および上記配向膜を有する液晶表示装置ならびにその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明による配向膜の実施形態の模式的な平面図である。
【図２】（ａ）は本発明による液晶表示装置の実施形態の模式図であり、（ｂ）は本実施形態の液晶表示装置における液晶パネルの模式図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図４】（ａ）は本実施形態の液晶表示装置における配向膜の模式図であり、（ｂ）は配向膜の模式図であり、（ｃ）は液晶ドメインの中央の液晶分子の配向方向を示す模式図である。
【図５】（ａ）は、実施例１−１の液晶表示装置における液晶分子の配向状態を示す模式図であり、（ｂ）は、観察者側からみた第１、第２配向膜の配向処理方向を示す模式図である。
【図６】実施例３の液晶表示装置において、観察者側からみた第１、第２配向膜の配向処理方向を示す模式図である。
【図７】実施例４の液晶表示装置において、観察者側からみた第１、第２配向膜の配向処理方向を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、図面を参照して、本発明による配向膜、配向膜材料および配向膜を有する液晶表示装置の実施形態を説明する。
【００４５】
図１に、本実施形態の配向膜１００の模式図を示す。配向膜１００は、ポリイミド１０２およびポリビニル化合物１０４を含有している。配向膜１００の少なくとも一部の表面領域において、ポリイミド１０２の主鎖はほぼ一方向に配列されている。ポリイミド１０２は、ポリイミド前駆体をイミド化することによって形成される。
【００４６】
本実施形態の配向膜１００はポリイミド１０２だけでなくポリビニル化合物１０４を含有しており、このポリビニル化合物１０４は多官能モノマーの重合体を含んでいる。ポリビニル化合物１０４は、複数のビニル基を有する多官能モノマーの重合によって形成されており、多官能モノマーは、例えば、ビフェニルジメタクリレートまたはビフェニルジアクリレートである。このように、多官能モノマーのビニル基は、例えば、メタクリレート基またはアクリレート基の一部である。
【００４７】
多官能モノマーは、一般式（１）Ｐ１−Ａ１−（Ｚ１−Ａ２）ｎ−Ｐ２（一般式（１）において、Ｐ１およびＰ２は、独立に、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミドまたはメタクリルアミドであり、Ａ１およびＡ２は、独立に、１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキサンまたは２，５−チオフェン、もしくは、ナフタレン−２，６−ジイル、アントラセン−２，７−ジイル、アントラセン−１，８−ジイル、アントラセン−２，６−ジイルまたはアントラセン−１，５−ジイルを表し、Ｚ１は−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−、−ＣＯＮＨ−基または単結合であり、ｎは０または１である）で表される。また、Ａ１およびＡ２の少なくとも一方は少なくとも１個のフッ素基で置換されていてもよい。
【００４８】
多官能モノマーが複数のビニル基を有していることにより、多官能モノマーの重合によって形成されたポリビニル化合物１０４は３次元的な網目構造を有している。また、この多官能モノマーは、複数のビニル基の間に、２以上の直接結合された環構造または１以上の縮環構造を有しており、変形に対する自由度が低く、ポリビニル化合物１０４は応力に対して変形しにくい。このように、ポリビニル化合物１０４を含有することにより、配向膜１００は構造的に安定化されており、配向特性の変動が抑制される。
【００４９】
以下、図２を参照して、本実施形態の配向膜１１０、１２０を有する液晶表示装置２００を説明する。図２（ａ）に、液晶表示装置２００の模式図を示す。液晶表示装置２００は、液晶パネル２１０と、液晶パネル２１０を駆動する駆動回路２１２と、駆動回路２１２を制御する制御回路２１４とを備えている。また、図示していないが、液晶表示装置２００は必要に応じてバックライトを備えていてもよい。
【００５０】
図２（ｂ）に示すように、液晶パネル２１０は、第１配向膜１１０を有するアクティブマトリクス基板２２０と、第２配向膜１２０を有する対向基板２４０と、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０との間に設けられた液晶層２６０とを備えている。アクティブマトリクス基板２２０は、第１透明基板２２２と、画素電極２２６とをさらに有しており、第１配向膜１１０は画素電極２２６を覆っている。また、対向基板２４０は、第２透明基板２４２と、対向電極２４６とをさらに有しており、第２配向膜１２０は対向電極２４６を覆っている。液晶層２６０は、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０との間に挟まれている。
【００５１】
液晶表示装置２００には、複数の行および複数の列に沿ったマトリクス状の画素が設けられている。アクティブマトリクス基板２２０には、各画素に対して少なくとも１つのスイッチング素子（例えば、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ））（ここでは図示せず）が設けられており、アクティブマトリクス基板２２０はＴＦＴ基板とも呼ばれる。本明細書において「画素」とは、表示において特定の階調を表現する最小の単位を指し、カラー表示においては、例えば、Ｒ、ＧおよびＢのそれぞれの階調を表現する単位に対応し、ドットとも呼ばれる。Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素の組み合わせが、１つのカラー表示画素を構成する。「画素領域」は、表示の「画素」に対応する液晶パネル２１０の領域を指す。
【００５２】
なお、図示していないが、アクティブマトリクス基板２２０および対向基板２４０のそれぞれには、偏光板が設けられている。したがって、２つの偏光板は液晶層２６０を挟んで互いに対向するように配置されている。２つの偏光板の透過軸（偏光軸）は、互いに直交するように配置されており、一方が水平方向（行方向）、他方が垂直方向（列方向）に沿うように配置されている。
【００５３】
第１配向膜１１０は、ポリイミド１１２およびポリビニル化合物１１４を含有しており、ポリビニル化合物１１４は複数のビニル基を有する多官能モノマーの重合体を含んでいる。第２配向膜１２０は、ポリイミド１２２およびポリビニル化合物１２４を含有しており、ポリビニル化合物１２４は複数のビニル基を有する多官能モノマーの重合体を含んでいる。このような第１配向膜１１０、第２配向膜１２０は、ポリイミド前駆体および複数のビニル基を有する多官能モノマーを含む配向膜材料から形成される。ポリイミド１１２、１２２はポリイミド前駆体をイミド化することによって形成される。ポリビニル化合物１１４、１２４は多官能モノマーの重合によって形成される。重合は、多官能モノマーに対して熱または光を付与することによって行われる。例えば、ポリイミド前駆体と多官能モノマーとの混合物を含む配向膜材料を画素電極２２６、対向電極２４６上に付与した後、加熱処理を行い、溶媒を蒸発させることにより、ポリイミド１１２、１２２およびポリビニル化合物１１４、１２４を含有する第１、第２配向膜１１０、１２０が形成される。加熱処理は、例えば、異なる温度で２回行われる。
【００５４】
液晶層２６０は負の誘電率異方性を有するネマティック液晶材料（液晶分子２６２）を含有している。第１配向膜１１０および第２配向膜１２０は、それぞれ、垂直配向膜の表面に対して、液晶分子２６２のプレチルト角が９０°未満となるように処理されたものである。液晶分子２６２のプレチルト角は、第１配向膜１１０および第２配向膜１２０の主面と、プレチルト方向に規定された液晶分子２６２の長軸とのなす角度である。
【００５５】
液晶層２６０は垂直配向型であるが、ポリイミド１１２、１２２により、その近傍の液晶分子２６２は第１、第２配向膜１１０、１２０の主面の法線方向からわずかに傾いている。プレチルト角は、例えば８５°から８９．７°の範囲内である。ポリイミド１１２、１２２の側鎖により、液晶分子２６２のプレチルト方向が規定される。以下の説明において、この成分をプレチルト角発現成分とも呼ぶ。第１、第２配向膜１１０、１２０に対してその主面の法線方向の斜め方向から光を照射することにより、ポリイミド１１２、１２２に、電圧無印加時において液晶分子２６２が第１、第２配向膜１１０、１２０の主面の法線方向から傾いて配向するように配向規制力が付与される。このような処理は光配向処理とも呼ばれる。光配向処理は非接触で行われるので、ラビング処理のように摩擦による静電気の発生が無く、歩留まりを向上させることができる。
【００５６】
また、第１配向膜１１０による液晶分子２６２のプレチルト方位は第２配向膜１２０による液晶分子２６２のプレチルト方位とは異なる。例えば、第１配向膜１１０による液晶分子２６２のプレチルト方位は第２配向膜１２０による液晶分子２６２のプレチルト方位と９０°交差している。なお、ここでは、液晶層２６０はカイラル剤を有しておらず、液晶層２６０に電圧を印加すると、液晶層２６０内の液晶分子２６２は第１、第２配向膜１１０、１２０の配向規制力に従ってツイスト配向をとる。ただし、必要に応じて液晶層２６０にカイラル剤が添加されていてもよい。液晶層２６０はクロスニコル配置された偏光板と組み合わされてノーマリーブラックモードの表示を行う。
【００５７】
また、第１、第２配向膜１１０、１２０のそれぞれは画素ごとに複数の配向領域を有してもよい。例えば、第１配向膜１１０の一部をマスキングして、第１配向膜１１０の所定の領域にある方向から光を照射した後、光の照射されなかった別の領域に異なる方向から光を照射する。さらに、第２配向膜１２０にも同様の光配向処理が行われる。このようにして、第１、第２配向膜１１０、１２０のそれぞれに、異なる配向規制力を付与する領域を形成することができる。
【００５８】
第１、第２配向膜１１０、１２０のポリビニル化合物１１４、１２４が、複数のビニル基を有する多官能モノマーの重合した重合体を含むことにより、第１、第２配向膜１１０、１２０が構造的に安定化されており、配向機能の変化が抑制され、液晶層２６０の液晶分子２６２のプレチルト角が維持される。なお、仮に、配向膜の含有するポリビニル化合物が単官能モノマーを重合した重合体とすると、配向機能の変化を十分に抑制することはできない。この場合に重合体として形成される細長い直鎖状のポリマーが変形しやすいためである。また、配向膜１１０、１２０は、ポリイミド１１２、１２２および多官能モノマーの重合体を含むポリビニル化合物１１４、１２４を含有しているため、配向膜１１０、１２０の耐熱性、耐溶媒性および吸湿性等の特性は、ポリイミドから形成された一般的な配向膜と比べて、実質的に低下していない。
【００５９】
第１配向膜１１０の内部領域１１０ｒおよび表面領域１１０ｓのそれぞれにポリイミド１１２およびポリビニル化合物１１４の両方が存在している。また、第２配向膜１２０の内部領域１２０ｒおよび表面領域１２０ｓのそれぞれにポリイミド１２２およびポリビニル化合物１２４の両方が存在している。ただし、第１、第２配向膜１１０、１２０の表面領域１１０ｓ、１２０ｓにおけるポリビニル化合物１１４、１２４の濃度は第１、第２配向膜１１０、１２０の内部領域１１０ｒ、１２０ｒよりも高い。ポリビニル化合物１１４、１２４の濃度は、例えば、飛行時間型２次イオン質量分析法（Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ−Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）またはＸ線電子分光法（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＸＰＳ）で測定される。なお、ＸＰＳでは、例えばアルバック・ファイ社製の装置を用いてＣ６０でエッチングしながら深さ方向の原子を分析することができる。
【００６０】
なお、プレチルト角の変化に起因する焼き付きを抑制するための技術として、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（以下、「ＰＳＡ技術」という）が知られている。ＰＳＡ技術では、少量の重合性化合物（例えば光重合性モノマー）の混合された液晶層に電圧を印加した状態で重合性化合物に活性エネルギー線（例えば紫外光）を照射して生成される重合体によって液晶分子のプレチルト方向が制御される。
【００６１】
ここで、一般的なＰＳＡ技術において形成される配向維持層と、本実施形態の液晶表示装置２００の配向膜１１０、１２０におけるポリビニル化合物１１４、１２４との違いを説明する。
【００６２】
ＰＳＡ技術では、配向維持層が配向膜上に存在しており、液晶パネルを分解してアクティブマトリクス基板または対向基板表面をＴＯＦ−ＳＩＭＳやＸＰＳで分析すると、基板の最表面からは重合体成分由来のイオンや原子が検出される。これに対して、本実施形態の表示装置２００では、ポリビニル化合物１１４、１２４は配向膜１１０、１２０に含有されており、液晶パネルを分解して同様にアクティブマトリクス基板２２０または対向基板２４０の表面を分析すると、ポリビニル化合物１１４、１２４由来のイオンまたは原子だけでなくポリイミド１１２、１２２の成分由来のイオンまたは原子が検出され、このことから、アクティブマトリクス基板２２０の表面にポリイミド１１２およびポリビニル化合物１１４が存在しており、同様に、対向基板２４０の表面にポリイミド１２２およびポリビニル化合物１２４が存在していることがわかる。
【００６３】
また、ＰＳＡ技術では、配向膜を備えた液晶パネルを作製した後で光を照射して重合体を形成しているが、本実施形態の液晶表示装置２００では、第１、第２配向膜１１０、１２０がポリビニル化合物１１４、１２４を含有しており、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０とを貼り合わせる前に、ポリビニル化合物１１４、１２４が形成されている。このため、アクティブマトリクス基板２２０および対向基板２４０を貼り合わせる場所がアクティブマトリクス基板２２０や対向基板２４０を作製した場所と異なる場合でも、貼り合わせる場所において重合体の形成を行わなくてもよく、液晶表示装置２００を簡便に製造することができる。
【００６４】
本実施形態の液晶表示装置２００では、上述したように、配向膜１１０、１２０がポリビニル化合物１１４、１２４を含有しており、これにより、液晶分子２６２のプレチルト方向が固定化される。これは、ポリビニル化合物１１４、１２４により、プレチルト角発現成分の変形が抑制され、その結果、ポリイミド１１２、１２２による液晶分子２６２の配向方向は、配向膜１１０、１２０の主面に対しほぼ垂直方向に維持されるからと考えられる。また、ポリビニル化合物１１４、１２４により、配向処理時における損傷によって発生した不純物などが固定されて不純物イオンの発生が抑制され焼き付きの発生が抑制される。
【００６５】
ポリイミド１１２、１２２は、例えば、光反応性官能基としてシンナメート基を含む側鎖を有しており、側鎖には、光照射によって形成された二量化サイトが設けられている。また、側鎖はフッ素原子を含んでいてもよい。ポリイミド１１２、１２２の側鎖がフッ素原子を含むことにより、上述した焼き付きがある程度抑制される。
【００６６】
例えば、ポリイミド１１２、１２２の主鎖は、以下の構造式で示される。
【００６７】
【化１】
2010026721.tif 000003
【００６８】
また、ポリイミド１１２、１２２の側鎖は、一般的に以下の構造式で示される。
【００６９】
【化２】
2010026721.tif 000004
【００７０】
Ａは、場合によりフッ素、塩素、シアノから選択される基によるか、又はＣ1‐18環式、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル残基（これは、場合により１個のシアノ基又は１個以上のハロゲン原子で置換されており、そして、場合により、アルキルの隣接しない１個以上の−ＣＨ2−基は、基Ｑで置き換えられている）で置換されている、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、２，５−チオフェニレン、２，５−フラニレン、１，４−若しくは２，６−ナフチレン又はフェニレンを表す。
【００７１】
また、Ｂは、非置換か、シアノ若しくはハロゲンで単置換されているか、又はハロゲンで多置換されている、炭素原子３〜１８個を有する直鎖状又は分岐鎖状のアルキル残基（ここで、隣接しない１個以上のＣＨ2基は、独立して基Ｑで置き換えられていてもよい）である。
【００７２】
また、Ｃ1及びＣ2は、互いに独立して、芳香族又は脂環式基（これは、非置換か、あるいはフッ素、塩素、シアノ又は環式、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル残基（これは、非置換か、シアノ若しくはハロゲンで単置換されているか、又はハロゲンで多置換されており、炭素原子１〜１８個を有し、隣接しない１個以上のＣＨ2基は、独立して基Ｑで置き換えられていてもよい）で置換されている）を表す。また、Ｄは、酸素原子又は−ＮＲ1−（ここで、Ｒ1は、水素原子又は低級アルキルを表す）を表す。
【００７３】
また、Ｓ1及びＳ2は、互いに独立して、共有単結合又はスペーサ単位を表す。Ｓ3は、スペーサ単位を表す。
【００７４】
また、Ｑは、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓｉ（ＣＨ3）2−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ3）2−、−ＮＲ1−、−ＮＲ1−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ1−、−ＮＲ1−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ1−、−ＮＲ1−ＣＯ−ＮＲ1−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−及び−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−（ここで、Ｒ1は、水素原子又は低級アルキルを表す）から選択される基を表す。Ｅ、Ｆは、互いに独立して、水素、フッ素、塩素、シアノ、場合によりフッ素で置換され、炭素原子１〜１２個を有するアルキル（ここで、場合により隣接しない１個以上のＣＨ2基は、−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−及び／又は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられている）を表す。
【００７５】
ここで、Ａに芳香族化合物があること、Ｂに炭化フッ素があること、Ｄに少なくとも１個以上の炭化水素基があること、Ｅ、Ｆに水素原子があることが好ましい。
【００７６】
さらに具体的なポリイミド１１２、１２２の側鎖は、以下の構造式で示される。
【００７７】
【化３】
2010026721.tif 000005
【００７８】
以下、図３を参照して、液晶表示装置２００の製造方法を説明する。
【００７９】
まず、図３（ａ）に示すように、第１透明基板２２２上に画素電極２２６を形成する。なお、図３（ａ）には図示していないが、第１透明基板２２２と画素電極２２６との間には、ＴＦＴおよびそれらに接続された配線等が設けられている。
【００８０】
また、ポリイミド前駆体と多官能モノマーとの混合物を含む配向膜材料を用意する。配向膜材料は、ポリイミド前駆体を溶解させた溶媒に多官能モノマーを溶解させることによって形成される。多官能モノマーは、熱または光を付与することによって重合し、重合体が形成される。多官能モノマーは、例えば、２以上の直接結合された環構造または１以上の縮環構造を有している。モノマーとしては、メタクリレート系モノマー、および、アクリレート系モノマーの少なくとも一方が用いられる。また、溶媒は、例えば、γ−ブチロラクトンおよびＮ−メチルピロリドン（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ：ＮＭＰ）を含有している。配向膜材料に対する多官能モノマーの濃度は、例えば２ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下である。
【００８１】
この配向膜材料は、例えば、ポリアミック酸（ＰＡＡ）タイプの主鎖と、シンナメート基を含む側鎖とを有するポリイミド前駆体（ポリアミック酸）を溶媒に溶解させた後に、多官能モノマーとしてビフェニルジメタクリレートを添加したものである。以下に、ポリアミック酸の主鎖の構造式を示す。
【００８２】
【化４】
2010026721.tif 000006
【００８３】
次に、画素電極２２６の上に配向膜材料を塗布（付与）し、加熱処理を行うことによって第１配向膜１１０を形成する。加熱処理として、例えば、異なる温度で２回の加熱処理が行われてもよい。具体的には、第１加熱処理を行った後に、第１加熱処理よりも高温で第２加熱処理が行われる。第１加熱処理により、溶媒の大部分は除去されて配向膜が形成され、第２加熱処理により、配向膜は安定化する。第１加熱処理は仮焼成とも呼ばれ、第２加熱処理は本焼成とも呼ばれる。加熱処理により、ポリアミック酸はイミド化し、ポリイミド１１２が形成される。また、加熱処理により、多官能モノマーが重合してポリビニル化合物１１４が形成される。このようにして第１配向膜１１０が形成される。ポリビニル化合物１１４は、第１配向膜１１０の表面領域１１０ｓおよび内部領域１１０ｒに存在している。また、ここでは、ポリイミド１１２も、第１配向膜１１０の表面領域１１０ｓおよび内部領域１１０ｒに存在している。
【００８４】
次に、第１配向膜１１０に対して配向処理を行う。配向処理は、第１加熱処理後に行われてもよいし、第２加熱処理後に行われてもよい。配向処理は、例えば、第１配向膜１１０に対して光を照射することによって行われる。例えば、波長２５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲内の光が２０ｍＪ／ｃｍ2以上２００ｍＪ／ｃｍ2以下の照射量で、第１配向膜１１０の主面の法線方向から傾いた方向から第１配向膜１１０に照射される。なお、照射量が２００ｍＪ／ｃｍ2よりも増大すると配向膜が劣化し電圧保持率等が低下することがある。また、光の照射角度は第１配向膜１１０の主面の法線方向から５°以上８５°以下の範囲であればよく、また、４０°以上６０°以下であることが好ましい。なお、照射角度が小さいとプレチルト角が付与されにくく、照射角度があまりに大きいと同じプレチルト角度を付与するのに時間がかかる。また、光は無偏光であってもよく、直線偏光、楕円偏光または円偏光であってもよい。ただし、光反応性官能基としてシンナメート基を用いる場合、直線偏光が用いられる。
【００８５】
図３（ｂ）に示すように、第２透明基板２４２上に対向電極２４６を形成する。また、配向膜材料を用意する。この配向膜材料は、第１配向膜１１０と同様のものであってもよい。
【００８６】
次に、対向電極２４６の上に配向膜材料を塗布し、加熱処理を行うことによって第２配向膜１２０を形成する。加熱処理として、例えば、異なる温度で２回の加熱処理が行われてもよい。加熱処理により、溶媒が蒸発してポリイミド１２２が形成されるとともに、多官能モノマーが重合してポリビニル化合物１２４が形成される。次に、このように形成された第２配向膜１２０に対して配向処理を行う。配向処理は、第１配向膜１１０と同様に行われる。
【００８７】
次に、図３（ｃ）に示すように、第１配向膜１１０および第２配向膜１２０が向かい合うようにアクティブマトリクス基板２２０および対向基板２４０を貼り合わせる。本明細書において、液晶層を形成する前に、アクティブマトリクス基板および対向基板を貼り合わせたものを「空パネル」とも呼ぶ。
【００８８】
次に、液晶材料を用意し、空パネルの第１配向膜１１０と第２配向膜１２０との間に液晶材料を付与し、液晶層２６０を形成する。上述したように、第１、第２配向膜１１０、１２０には配向処理が行われており、液晶分子２６２は、電圧無印加時にも第１、第２配向膜１１０、１２０の主面の法線方向から傾くように配向している。また、ポリビニル化合物１１４、１２４は液晶分子２６２の配向を維持しており、結果として、プレチルト角の変化に起因する焼き付きが抑制される。このようにして液晶パネル２１０が形成される。その後、液晶パネル２１０に、図２（ａ）に示した駆動回路２１２、制御回路２１４を実装し、液晶表示装置２００が作製される。
【００８９】
なお、上述したＰＳＡ技術では、電圧を印加した状態で重合体を形成している。このように電圧を印加しながら、重合体を形成するための紫外線を照射する場合、液晶パネルに電圧を印加するデバイスと紫外光を照射するデバイスとが一体化された複雑な製造装置が必要となる。また、所定の配向を得るために、液晶パネルに電圧を長時間印加した後で紫外光を照射するため、この製造装置を長時間使用する必要がある。また、液晶材料を滴下することによって液晶パネルの液晶層を形成する場合、一般に、大型のマザーガラス基板を用いて複数個の液晶パネルを同時に作製した後、大型のマザーガラス基板を分断して各液晶パネルを取り出す。このように複数個の液晶パネルを同時に作製する場合、複数個の液晶パネルに同時に電圧を印加するためにマザーガラス基板上に特殊な配線を形成するように設計する必要がある。
【００９０】
また、特にサイズの大きい液晶パネルを作製する場合、各画素の液晶層に電圧を均一に印加することは困難であり、不均一な電圧を印加した状態で紫外光の照射を行うと、プレチルト角がばらついてしまう。
【００９１】
また、重合体の形成時に電圧を印加する場合、視野角特性の改善を行うために、画素電極および対向電極にリブ、スリットまたはリベットを設けることが必要となるが、その結果、工程数が増大するとともに実質的な開口率が低下する。
【００９２】
これに対して、本実施形態の製造方法ではポリビニル化合物１１４、１２４の形成時に電圧を印加しない。したがって、複雑な製造装置を用いなくても液晶表示装置２００を容易に製造することができる。また、液晶材料を滴下して液晶層２６０を形成する場合でも液晶パネルを容易に作製することができる。また、ポリビニル化合物１１４、１２４の形成時に、すべての画素の液晶層２６０に電圧を印加しなくてもよいため、液晶分子２６２のプレチルト角の変動を抑制することができる。さらに、画素電極２２６および対向電極２４６にリブ、スリットまたはリベットを設けることなく視野角の改善を行うことができ、工程の増加を抑制することができる。
【００９３】
ただし、画素電極２２６および対向電極２４６にスリット、リブおよび／またはリベットを設けてもよい。あるいは、画素電極２２６および対向電極２４６にスリット、リブおよび／またはリベットが設けられていなくてもよく、対向電極２４６と対称性の高い画素電極２２６とによって形成される斜め電界に従って液晶分子２６２を配向させてもよい。これにより、電圧印加時における液晶分子２６２の配向規制力をさらに増大させることができる。
【００９４】
なお、上述した説明では、第１、第２配向膜１１０、１２０はポリビニル化合物１１４、１２４をそれぞれ含有していたが、本発明はこれに限定されない。第１、第２配向膜１１０、１２０の一方のみが対応するポリビニル化合物１１４、１２４を含有してもよい。
【００９５】
また、上述した説明では、アクティブマトリクス基板２２０および対向基板２４０が第１、第２配向膜１１０、１２０をそれぞれ有していたが、本発明はこれに限定されない。アクティブマトリクス基板２２０および対向基板２４０の一方が、対応する第１、第２配向膜１１０、１２０を有していてもよい。
【００９６】
なお、上述した説明では、ポリビニル化合物１１４、１２４は、加熱処理によって形成されたが、本発明はこれに限定されない。ポリビニル化合物１１４、１２４は、光の照射によって形成されてもよい。例えば、この光照射では、波長３６５ｎｍの紫外光（ｉ線）を主に出射する光源が好適に用いられる。照射時間は、例えば約５００秒であり、光の照射強度は約２０ｍＷ／ｃｍ2である。光を照射して重合を行う場合、光の照射強度が１０ｍＷ／ｃｍ2以下であっても多官能モノマーは充分に重合する。光の波長は２５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲内であることが好ましく、波長は３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。しかしながら、４００ｎｍよりも大きい波長の光でも重合は充分に行われる。また、波長３００ｎｍ以下の光でも重合を行うことができるが、波長２００ｎｍ近傍の深紫外線を照射すると有機物の分解が起こるので、照射量をできるだけ少なくすることが好ましい。
【００９７】
また、上述した説明では、配向処理として光配向処理を行ったが、本発明はこれに限定されない。配向処理としてラビング処理を行ってもよい。
【００９８】
また、液晶表示装置２００は、４Ｄ―ＲＴＮ（４  Ｄｏｍａｉｎ―Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードであってもよい。以下、図４を参照して４Ｄ―ＲＴＮモードの液晶表示装置を説明する。
【００９９】
図４（ａ）には、アクティブマトリクス基板２２０の配向膜１１０に規定された液晶分子のプレチルト方向ＰＡ１およびＰＡ２を示しており、図４（ｂ）には、対向基板２４０の配向膜１２０に規定された液晶分子のプレチルト方向ＰＢ１およびＰＢ２を示している。図４（ｃ）には、電圧印加状態において液晶ドメインＡ〜Ｄの中央の液晶分子の配向方向、および、配向乱れによって暗く見える領域（ドメインライン）ＤＬ１〜ＤＬ４を示している。なお、ドメインラインＤＬ１〜ＤＬ４は、いわゆるディスクリネーションラインではない。
【０１００】
図４（ａ）〜図４（ｃ）には、観察者側から見たときの液晶分子の配向方向を模式的に示している。図４（ａ）〜図４（ｃ）では、円柱状の液晶分子の端部（ほぼ円形部分）が観察者に向かうようにチルトしていることを示している。
【０１０１】
図４（ａ）に示すように、第１配向膜１１０は、第１配向領域ＯＲ１と第２配向領域ＯＲ２とを有している。第１配向領域ＯＲ１に規定された液晶分子は、第１配向膜１１０の主面の法線方向から−ｙ方向に傾いており、第１配向膜１１０の第２配向領域ＯＲ２に規定された液晶分子は、第１配向膜１１０の主面の法線方向から＋ｙ方向に傾いている。また、第１配向領域ＯＲ１と第２配向領域ＯＲ２の境界線は、列方向（ｙ方向）に延びており、画素の行方向（ｘ方向）の略中心に位置している。このように、第１配向膜１１０には、プレチルト方位の異なる第１、第２配向領域ＯＲ１、ＯＲ２が設けられている。
【０１０２】
また、図４（ｂ）に示すように、第２配向膜１２０は、第３配向領域ＯＲ３と第４配向領域ＯＲ４とを有している。第３配向領域ＯＲ３に規定された液晶分子は第２配向膜１２０の主面の法線方向から＋ｘ方向に傾いており、この液晶分子の−ｘ方向の端部は前面側に向いている。また、第２配向膜１２０の第４配向領域ＯＲ４に規定された液晶分子は第２配向膜１２０の主面の法線方向から−ｘ方向に傾いており、この液晶分子の＋ｘ方向の端部は前面側に向いている。このように、第２配向膜１２０には、プレチルト方位の異なる第３、第４配向領域ＯＲ３、ＯＲ４が設けられている。
【０１０３】
配向処理方向は、液晶分子の長軸に沿って配向領域に向かう方向をその配向領域に投影した方位角成分と対応している。第１、第２、第３および第４配向領域の配向処理方向をそれぞれ第１、第２、第３および第４配向処理方向とも呼ぶ。
【０１０４】
第１配向膜１１０の第１配向領域ＯＲ１には、第１配向処理方向ＰＤ１に配向処理が行われおり、第２配向領域ＯＲ２には、第１配向処理方向ＰＤ１とは異なる第２配向処理方向ＰＤ２に配向処理が行われている。第１配向処理方向ＰＤ１は第２配向処理方向ＰＤ２とほぼ反平行である。また、第２配向膜１２０の第３配向領域ＯＲ３には、第３配向処理方向ＰＤ３に配向処理が行われおり、第４配向領域ＯＲ４には、第３配向処理方向ＰＤ３とは異なる第４配向処理方向ＰＤ４に配向処理が行われている。第３配向処理方向ＰＤ３は第４配向処理方向ＰＤ４とほぼ反平行である。
【０１０５】
図４（ｃ）に示すように、画素の液晶層２６０には４つの液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤが形成される。液晶層２６０のうち、第１配向膜１１０の第１配向領域ＯＲ１と第２配向膜１２０の第３配向領域ＯＲ３とに挟まれる部分が液晶ドメインＡとなり、第１配向膜１１０の第１配向領域ＯＲ１と第２配向膜１２０の第４配向領域ＯＲ４とに挟まれる部分が液晶ドメインＢとなり、第１配向膜１１０の第２配向領域ＯＲ２と第２配向膜１２０の第４配向領域ＯＲ４とに挟まれる部分が液晶ドメインＣとなり、第１配向膜１１０の第２配向領域ＯＲ２と第２配向膜１２０の第３配向領域ＯＲ３とに挟まれる部分が液晶ドメインＤとなる。なお、第１、第２配向処理方向ＰＤ１、ＰＤ２と第３、第４配向処理方向ＰＤ３、ＰＤ４とのなす角度はほぼ９０°であり、各液晶ドメインＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおけるねじれ角はほぼ９０°である。
【０１０６】
液晶ドメインＡ〜Ｄの中央の液晶分子の配向方向は、第１配向膜１１０による液晶分子のプレチルト方向と第２配向膜１２０による液晶分子のプレチルト方向との中間の方向となる。本明細書において、液晶ドメインの中央における液晶分子の配向方向を基準配向方向と呼び、基準配向方向のうち液晶分子の長軸に沿って背面から前面に向かう方向の方位角成分（すなわち、基準配向方向を第１配向膜１１０または第２配向膜１２０の主面に投影した方位角成分）を基準配向方位と呼ぶ。基準配向方位は、対応する液晶ドメインを特徴付けており、各液晶ドメインの視野角特性に支配的な影響を与える。ここで、表示画面（紙面）の水平方向（左右方向）を方位角方向の基準とし、左回りに正をとる（表示面を時計の文字盤に例えると３時方向を方位角０°として、反時計回りを正とする）と、４つの液晶ドメインＡ〜Ｄの基準配向方向は任意の２つの方向の差が９０°の整数倍に略等しい４つの方向となるように設定されている。具体的には、液晶ドメインＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの基準配向方位は、それぞれ、２２５°、３１５°、４５°、１３５°である。
【０１０７】
図４（ｃ）に示すように、液晶ドメインＡ、Ｂ、Ｃ、ＤにドメインラインＤＬ１〜ＤＬ４がそれぞれ形成される。画素電極２２６のエッジ部ＥＧ１の一部と平行にドメインラインＤＬ１が生じ、エッジ部ＥＧ２の一部と平行にドメインラインＤＬ２が形成される。また、画素電極２２６のエッジ部ＥＧ３の一部と平行にドメインラインＤＬ３が形成され、エッジ部ＥＧ４の一部と平行にドメインラインＤＬ４が形成される。また、液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれが他の液晶ドメインと隣接する境界領域に、破線で示したディスクリネーションラインＣＬが観察される。ディスクリネーションラインＣＬは、上述した中央部の暗線である。ディスクリネーションラインＣＬとドメインラインＤＬ１〜ＤＬ４とは連続的であり、逆卍状の暗線が発生している。なお、ここでは、暗線は逆卍状であったが、暗線は８の字状であってもよい。
【０１０８】
また、上述した液晶表示装置は４Ｄ−ＲＴＮモードであったが、本発明はこれに限定されない。液晶表示装置はＣＰＡモードであってもよい。
【０１０９】
以下、比較例および参考例と比較しながら本実施例の配向膜および液晶表示装置を説明する。
【実施例】
【０１１０】
（実施例１−１）
以下、図２および図５を参照して、実施例１−１の配向膜および液晶表示装置を説明する。実施例１−１の液晶表示装置はＲＴＮモードである。【０１１１】
まず、第１透明基板２２２の主面の上に、図示しないが、ＴＦＴおよびＴＦＴに接続された配線および絶縁層等を形成し、それらの上に画素電極２２６を形成した。同様に、第２透明基板２４２の主面の上に、図示しないが、カラーフィルタを有する着色層および絶縁層等を形成し、それらの上に対向電極２４６を形成した。【０１１２】
次に、垂直配向型の配向膜材料を用意した。配向膜材料は、シンナメート基を含む側鎖を有するポリイミド前駆体（ポリアミック酸）を溶媒に溶解させた後に、多官能モノマーとしてビフェニルジメタクリレートを添加したものであった。配向膜材料に対するビフェニルジメタクリレートの濃度は１０ｗｔ％であった。【０１１３】
次に、配向膜材料を画素電極２２６上に塗布し、第１加熱処理（仮焼成）として９０℃で１分間加熱して溶媒をある程度除去し、さらに第２加熱処理（本焼成）として２００℃で４０分間加熱した。このような加熱処理により、ポリアミック酸はイミド化し、ポリイミド１１２が形成された。また、この加熱処理により、ビフェニルジメタクリレートが重合してポリビニル化合物１１４が形成された。このようにして、画素電極２２６上に第１配向膜１１０が形成された。【０１１４】
その後、第１配向膜１１０の主面の法線方向に対して斜め４０°方向から、ピーク波長３３０ｎｍのＰ偏光を５０ｍＪ／ｃｍ2照射することにより、光配向処理を行った。このように光照射を行うとシンナメート基が二量化反応を起こして、二量化サイトが形成された。同様に、上述した配向膜材料を塗布して、対向電極２４６上に第２配向膜１２０を形成し、光配向処理を行った。【０１１５】
次に、第１配向膜１１０および第２配向膜１２０が互いに対向するとともに第１配向膜１１０の配向処理方向と第２配向膜１２０の配向処理方向とのなす角が９０°となるようにアクティブマトリクス基板２２０および対向基板２４０を貼り合わせて、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０との間隔が４μｍ程度になるように固定した。【０１１６】
次に、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶材料を用意し、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０との間に付与した。液晶材料の誘電率異方性Δεは−３、複屈折率Δｎが０．０８５であった。【０１１７】
図５（ａ）に、実施例１−１の液晶表示装置における液晶分子２６２の配向状態を示す。図５（ｂ）に示すように、第１配向膜１１０の配向処理方向ＰＤ１と第２配向膜１２０の配向処理方向ＰＤ３とのなす角が９０°となるようにアクティブマトリクス基板２２０および対向基板２４０を貼り合わせており、液晶分子２６２のねじれ角は９０°であった。なお、ここでは、アクティブマトリクス基板２２０の偏光板の偏光軸が第１配向膜１１０の配向処理方向と平行であり、対向基板２４０の偏光板の偏光軸が第２配向膜１２０の配向処理方向と平行であった。また、液晶分子２６２のプレチルト角は８８°であった。このようにして液晶パネルを作製した。【０１１８】
次に、作製した液晶パネルに対して、室温で電圧８Ｖを５０時間印加し続ける通電試験を行ったところ、プレチルト角は０．１°程度しか変化しなかった。通電試験終了後に電圧保持率を確認したところ、９９．５％以上は確保されていたことから、通電が充分行われていることが確認された。このような液晶パネルを備える液晶表示装置では、焼き付きがほとんどなかった。【０１１９】
実施例１−１の液晶表示装置では、ＭＶＡモードのようにリブやスリットを設けておらず高開口率を実現できた。また、重合時に電圧を印加しないため、複雑な製造装置を用いることなく、実施例１−１の液晶表示装置を製造することができた。【０１２０】
なお、上述した説明では、光二量化反応を起こす光反応性官能基はシンナメート基であったが、光反応性官能基としてトラン系、クマリン基、カルコン基を用いても同様の効果が得られた。また、上述した説明では、多官能モノマーとしてビフェニルジメタクリレートを用いたが、多官能モノマーとして、他のメタクリレートまたはビフェニルジアクリレート等のアクリレート系モノマーを用いても同様の効果が得られた。【０１２１】
（比較例１）
以下、比較例１の配向膜および液晶表示装置を説明する。比較例１の液晶表示装置はＲＴＮモードである。比較例１の配向膜は、ポリビニル化合物（具体的には、ビフェニルジメタクリレートの重合体）を含んでいない点を除いて実施例１−１の配向膜と同様の構成を有している。【０１２２】
まず、第１透明基板の主面の上に、図示しないが、ＴＦＴおよびＴＦＴに接続された配線および絶縁層等を形成し、それらの上に画素電極を形成した。同様に、第２透明基板の主面の上に、図示しないが、カラーフィルタを有する着色層および絶縁層等を形成し、それらの上に対向電極を形成した。【０１２３】
次に、配向膜材料を用意した。配向膜材料は、シンナメート基を含む側鎖を有するポリイミド前駆体（ポリアミック酸）を溶媒に溶解させたものであるが、多官能モノマーを混合しなかった。【０１２４】
配向膜材料を画素電極上に塗布した。次に、第１加熱処理として９０℃で１分間加熱して溶媒をある程度除去し、さらに第２加熱処理として２００℃で４０分間加熱した。これにより、画素電極上に第１配向膜が形成された。この第１配向膜には重合体は形成されなかった。【０１２５】
次に、第１配向膜の主面の法線方向に対して斜め４０°方向から、ピーク波長３３０ｎｍのＰ偏光を５０ｍＪ／ｃｍ2照射することにより、光配向処理を行った。このように光照射を行うとシンナメート基が二量化反応を起こして、二量化サイトが形成された。同様に、上述した配向膜材料を塗布して対向電極上に第２配向膜を形成し、光配向処理を行った。【０１２６】
次に、第１配向膜および第２配向膜が対向するとともに第１配向膜の配向処理方向と第２配向膜の配向処理方向とのなす角が９０°となるようにアクティブマトリクス基板および対向基板を貼り合わせて、アクティブマトリクス基板と対向基板との間隔が４μｍ程度になるように固定した。【０１２７】
次に、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶材料を用意し、アクティブマトリクス基板と対向基板との間に付与した。液晶材料の誘電率異方性Δεは−３、複屈折率Δｎは０．０８５であった。このとき、液晶分子は、図５を参照して上述したのと同様に配向しており、液晶分子２６２のプレチルト角は８８°であった。このようにして液晶パネルを作製した。【０１２８】
次に、作製した液晶パネルに対して、室温で電圧８Ｖを５０時間印加し続ける通電試験を行ったところ、プレチルト角は０．１５°低下した。これは、配向膜が重合体を含んでおらず、配向膜におけるポリイミドの側鎖は柔軟性を有しており、液晶分子の作用を受けるため、通電中に、傾斜した液晶分子の作用により配向膜側鎖の傾きが変化したと考えられる。なお、通電試験終了後に電圧保持率を確認したところ、９９．５％以上は確保されており、通電が充分行われていることが確認された。このような液晶パネルを備える液晶表示装置では、激しい焼き付きが発生した。【０１２９】
（参考例）
実施例１−１では、多官能モノマーとしてビフェニルジメタクリレートを用いたが、参考例では、ビフェニルジメタクリレートに代えて、別のモノマーを用いた。ただし、多官能モノマーを代えた点を除いて、実施例１−１と同様に液晶表示装置を作製した。【０１３０】
ここでは、モノマーとして、下記のような環構造と重合性官能基の間にトリメチレン鎖を有し、下の示性式で表されるジアクリレートを加えた。この分子の分子量はビフェニルジメタクリレートよりも大きかった。【０１３１】
【化５】
2010026721.tif 000007
【０１３２】
また、別のモノマーとして、環構造と重合性官能基の間にヘキサメチレン鎖を有し、下の示性式で表されるジアクリレートを加えた。【０１３３】
【化６】
2010026721.tif 000008
【０１３４】
実施例１−１と同様に作製した液晶パネルに対して同様の通電試験を行ったところ、プレチルト角は０．１５°低下した。これは、比較例１において上述したように、配向膜材料にモノマーを添加しなかった場合と同程度の変化量である。このように、添加するモノマーによっては、配向膜に重合体が形成されず、プレチルト角を安定化することはできなかった。【０１３５】
（実施例１−２）
以下、図２および図５を参照して、実施例１−２の配向膜および液晶表示装置を説明する。実施例１−２の液晶表示装置はＲＴＮモードである。【０１３６】
まず、第１透明基板２２２の主面の上に、図示しないが、ＴＦＴおよびＴＦＴに接続された配線および絶縁層等を形成し、それらの上に画素電極２２６を形成した。同様に、第２透明基板２４２の主面の上に、図示しないが、カラーフィルタを有する着色層および絶縁層等を形成し、それらの上に対向電極２４６を形成した。【０１３７】
次に、垂直配向型の配向膜材料を用意した。配向膜材料は、シンナメート基を含む側鎖を有するポリイミド前駆体（ポリアミック酸）を溶媒に溶解させた後に、ビフェニルジメタクリレートを添加したものであった。また、配向膜材料に対するビフェニルジメタクリレートの濃度は１０ｗｔ％であった。【０１３８】
配向膜材料を画素電極２２６上に塗布し、９０℃で１分間加熱して溶媒をある程度除去し、ポリイミド１１２を含む第１配向膜１１０を形成した。その後、第１配向膜１１０の主面の法線方向に対して斜め４０°方向から、ピーク波長３３０ｎｍのＰ偏光を５０ｍＪ／ｃｍ2照射することにより、光配向処理を行った。このように光照射を行うとシンナメート基が二量化反応を起こして、二量化サイトが形成された。次に、１５０℃で４０分間加熱した。これにより、ビフェニルジメタクリレートが重合してポリビニル化合物１１４が形成された。また、第１配向膜１１０と同様に、対向電極２４６上に第２配向膜１２０を形成し、光配向処理を行った。【０１３９】
次に、第１配向膜１１０および第２配向膜１２０が互いに対向するとともに第１配向膜１１０の配向処理方向ＰＤ１と第２配向膜１２０の配向処理方向ＰＤ３とのなす角が９０°となるようにアクティブマトリクス基板２２０および対向基板２４０を貼り合わせて、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０との間隔が４μｍ程度になるように固定した。【０１４０】
次に、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶材料を用意し、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０との間に付与した。液晶材料の誘電率異方性Δεは−３、複屈折率Δｎは０．０８５であった。このとき、液晶分子２６２は、図５を参照して上述したのと同様に配向しており、液晶分子２６２のプレチルト角は８７．８°であった。なお、光照射後の加熱温度を２００℃にした場合、液晶分子２６２のプレチルト角は８９．９°であった。このようにして液晶パネルを作製した。【０１４１】
次に、作製した液晶パネルに対して、室温で電圧８Ｖを５０時間印加し続ける通電試験を行ったところ、プレチルト角は０．１°程度しか変化しなかった。通電試験終了後に電圧保持率を確認したところ、９９．５％以上は確保されていたことから、通電が充分行われていることが確認された。このような液晶パネルを備える液晶表示装置では、焼き付きがほとんどなかった。【０１４２】
実施例１−２の液晶表示装置では、ＭＶＡモードのようにリブやスリットを設けなくてもよいので高開口率を実現できた。また、重合時に電圧を印加しないため、複雑な製造装置を用いることなく、実施例１−２の液晶表示装置を製造することができた。【０１４３】
なお、上述した説明では、光二量化反応を起こす光反応性官能基はシンナメート基であったが、光反応性官能基としてトラン系、クマリン基、カルコン基を用いても同様の効果が得られた。また、上述した説明では、多官能モノマーとしてビフェニルジメタクリレートを用いたが、多官能モノマーとして、他のメタクリレート系モノマーまたはビフェニルジアクリレート等のアクリレート系モノマーを用いても同様の効果が得られた。【０１４４】
（実施例１−３）
以下、図２および図５を参照して、実施例１−３の配向膜および液晶表示装置を説明する。実施例１−３の液晶表示装置はＲＴＮモードである。【０１４５】
まず、第１透明基板２２２の主面の上に、図示しないが、ＴＦＴおよびＴＦＴに接続された配線および絶縁層等を形成し、それらの上に画素電極２２６を形成した。同様に、第２透明基板２４２の主面の上に、図示しないが、カラーフィルタを有する着色層および絶縁層等を形成し、それらの上に対向電極２４６を形成した。【０１４６】
次に、垂直配向型の配向膜材料を用意した。配向膜材料は、シンナメート基を含む側鎖を有するポリイミド前駆体（ポリアミック酸）を溶媒に溶解させ、ビフェニルジメタクリレートを添加したものであった。ここでは、複数の配向膜材料を用意し、それぞれの配向膜材料に対するビフェニルジメタクリレートの濃度は５、１０、２０、３０、４０、５０ｗｔ％であった。【０１４７】
配向膜材料を画素電極２２６上に塗布し、次に、９０℃で１分間加熱して溶媒をある程度除去し、次に、２００℃で４０分間加熱した。これにより、ポリイミド１１２およびポリビニル化合物１１４を含有する第１配向膜１１０が形成された。【０１４８】
その後、第１配向膜１１０の主面の法線方向に対して斜め４０°方向から、ピーク波長３３０ｎｍのＰ偏光を５０ｍＪ／ｃｍ2照射することにより、光配向処理を行った。このように光照射を行うとシンナメート基が二量化反応を起こして、二量化サイトが形成された。また、第１配向膜１１０と同様に、対向電極２４６上に第２配向膜１２０を形成し、光配向処理を行った。【０１４９】
次に、第１配向膜１１０および第２配向膜１２０が互いに対向するとともに第１配向膜１１０の配向処理方向ＰＤ１と第２配向膜１２０の配向処理方向ＰＤ３とのなす角が９０°となるようにアクティブマトリクス基板２２０および対向基板２４０を貼り合わせて、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０との間隔が４μｍ程度になるように固定した。【０１５０】
次に、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶材料を用意し、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０との間に付与した。液晶材料の誘電率異方性Δεは−３、複屈折率Δｎは０．０８５であった。このとき、液晶分子は、図５を参照して上述したのと同様に配向しており、液晶分子２６２のプレチルト角は８８°であった。このようにして液晶パネルを作製した。【０１５１】
次に、作製した液晶パネルに対して、室温で電圧８Ｖを５０時間印加し続ける通電試験を行ったところ、プレチルト角は０．１°程度しか変化しなかった。通電試験終了後に電圧保持率を確認したところ、９９．５％以上は確保されていたことから、通電が充分行われていることが確認された。このような液晶パネルを備える液晶表示装置では、焼き付きがほとんどなかった。【０１５２】
なお、上述した説明では、光二量化反応を起こす光反応性官能基はシンナメート基であったが、光反応性官能基としてトラン系、クマリン基、カルコン基を用いても同様の効果が得られた。また、上述した説明では、多官能モノマーとしてビフェニルジメタクリレートを用いたが、多官能モノマーとして、他のメタクリレート系モノマーまたはビフェニルジアクリレート等のアクリレート系モノマーを用いても同様の効果が得られた。【０１５３】
また、配向膜材料に対するビフェニルジメタクリレートの濃度が５０ｗｔ％である場合でもプレチルト角を安定化させる効果が得られた。ただし、ビフェニルジメタクリレートの濃度を４０ｗｔ％以上にすると、やや白濁して見え、濃度が高すぎると考えられる。このため、ビフェニルジメタクリレートの濃度は４０ｗｔ％未満であることが好ましい。また、ビフェニルジメタクリレートの濃度が５０ｗｔ％である場合、白濁状態が顕著になり、これ以上濃度を上げると散乱によるコントラスト低下が観測された。これは、ビフェニルジメタクリレートの濃度が高くなると、ビフェニルジメタクリレートの分散が不均一になるからと考えられる。【０１５４】
（実施例２）
以下、図２および図５を参照して実施例２の配向膜および液晶表示装置を説明する。実施例２の液晶表示装置はＲＴＮモードである。【０１５５】
まず、第１透明基板２２２の主面の上に、図示しないが、ＴＦＴおよびＴＦＴに接続された配線および絶縁層等を形成し、それらの上に画素電極２２６を形成した。同様に、第２透明基板２４２の主面の上に、図示しないが、カラーフィルタを有する着色層および絶縁層等を形成し、それらの上に対向電極２４６を形成した。【０１５６】
次に、垂直配向型の配向膜材料を用意した。配向膜材料は、ポリイミド前駆体（ポリアミック酸）を溶媒に溶解させた後に、ビフェニルジメタクリレートを添加させたものであった。また、配向膜材料に対するビフェニルジメタクリレートの濃度は１０ｗｔ％であった。【０１５７】
この配向膜材料を画素電極２２６上に塗布し、９０℃で１分間加熱して溶媒をある程度除去し、さらに２００℃で４０分間加熱した。これにより、ポリイミド１１２が形成されるとともに、ビフェニルジメタクリレートが重合してポリビニル化合物１１４が形成された。このようにして、画素電極２２６上に第１配向膜１１０が形成された。その後、第１配向膜１１０に対してラビング処理を行った。また、第１配向膜１１０と同様に、対向電極２４６上に第２配向膜１２０を形成し、ラビング処理を行った。【０１５８】
次に、第１配向膜１１０および第２配向膜１２０が互いに対向するとともに第１配向膜１１０の配向処理方向ＰＤ１と第２配向膜１２０の配向処理方向ＰＤ３とのなす角が９０°となるようにアクティブマトリクス基板２２０および対向基板２４０を貼り合わせて、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０との間隔が４μｍ程度になるように固定した。【０１５９】
次に、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶材料を用意し、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０との間に付与した。液晶材料の誘電率異方性Δεは−３、複屈折率Δｎは０．０８５であった。このとき、液晶分子は、図５を参照して上述したのと同様に配向しており、液晶分子２６２のプレチルト角は８８°であった。このようにして液晶パネルを作製した。【０１６０】
次に、作製した液晶パネルに対して、室温で電圧８Ｖを５０時間印加し続ける通電試験を行ったところ、プレチルト角は０．１°程度しか変化しなかった。通電試験終了後に電圧保持率を確認したところ、９９．５％以上は確保されていたことから、通電が充分行われていることが確認された。このような液晶パネルを備える液晶表示装置では、焼き付きがほとんどなかった。【０１６１】
実施例２の液晶表示装置では、ＭＶＡモードのようにリブやスリットを設けなくてもよいので高開口率を実現できた。また、重合時に電圧を印加しないため、複雑な製造装置を用いることなく実施例２の液晶表示装置を製造することができた。【０１６２】
（比較例２）
比較例２の配向膜および液晶表示装置を説明する。比較例２の液晶表示装置はＲＴＮモードである。比較例２の配向膜は、ポリビニル化合物（具体的には、ビフェニルジメタクリレートの重合体）を含有しない点を除いて、実施例２の配向膜と同様の構成を有している。【０１６３】
まず、第１透明基板の主面の上に、図示しないが、ＴＦＴおよびＴＦＴに接続された配線および絶縁層等を形成し、それらの上に画素電極を形成した。同様に、第２透明基板の主面の上に、図示しないが、カラーフィルタを有する着色層および絶縁層等を形成し、それらの上に対向電極を形成した。【０１６４】
次に、垂直配向型の配向膜材料を用意した。配向膜材料は、ポリイミド前駆体（ポリアミック酸）を溶媒に溶解させたものであった。この配向膜材料を画素電極上に塗布し、９０℃で１分間加熱して溶媒をある程度除去し、さらに２００℃で４０分間加熱した。これにより、第１配向膜が形成された。ただし、第１配向膜には重合体は形成されなかった。その後、第１配向膜に対してラビング処理を行った。また、第１配向膜と同様に、対向電極上に第２配向膜を形成し、ラビング処理を行った。【０１６５】
次に、第１配向膜および第２配向膜が対向するとともに第１配向膜の配向処理方向と第２配向膜の配向処理方向とのなす角が９０°となるようにアクティブマトリクス基板および対向基板を貼り合わせて、アクティブマトリクス基板と対向基板との間隔が４μｍ程度になるように固定した。【０１６６】
次に、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶材料を用意し、アクティブマトリクス基板と対向基板との間に付与した。液晶材料の誘電率異方性Δεは−３、複屈折率Δｎは０．０８５であった。このとき、液晶分子は、図５を参照して上述したのと同様に配向しており、液晶分子のプレチルト角は８８°であった。このようにして液晶パネルを作製した。【０１６７】
次に、作製した液晶パネルに対して、室温で電圧８Ｖを５０時間印加し続ける通電試験を行ったところ、プレチルト角は０．２２°低下した。これは、配向膜におけるポリイミドの側鎖は柔軟性を有しており、液晶分子の作用を受けるため、通電中に、傾斜した液晶分子の作用により配向膜側鎖の傾きが変化したと考えられる。なお、通電試験終了後に電圧保持率を確認したところ、９９．５％以上は確保されており、通電が充分行われていることが確認された。このような液晶パネルを備える液晶表示装置では、激しい焼き付きが発生した。【０１６８】
（実施例３）
図２および図６を参照して実施例３の配向膜および液晶表示装置を説明する。実施例３の液晶表示装置はＲＴＮモードである。【０１６９】
まず、第１透明基板２２２の主面の上に、図示しないが、ＴＦＴおよびＴＦＴに接続された配線および絶縁層等を形成し、それらの上に画素電極２２６を形成した。同様に、第２透明基板２４２の主面の上に、図示しないが、カラーフィルタを有する着色層および絶縁層等を形成し、それらの上に対向電極２４６を形成した。【０１７０】
次に、垂直配向型の配向膜材料を用意した。配向膜材料は、シンナメート基を含む側鎖を有するポリイミド前駆体（ポリアミック酸）を溶媒に溶解させた後に、ビフェニルジメタクリレートを混合させたものであった。また、配向膜材料に対するビフェニルジメタクリレートの濃度は１０ｗｔ％であった。【０１７１】
配向膜材料を画素電極２２６上に塗布し、９０℃で１分間加熱して溶媒をある程度除去し、さらに２００℃で４０分間加熱した。これにより、ポリイミド１１２が形成されるとともにビフェニルジメタクリレートが重合してポリビニル化合物１１４が形成された。このようにして、画素電極２２６上に第１配向膜１１０が形成された。【０１７２】
その後、第１配向膜１１０のうち各画素の半分に対応する領域に対して、方位角０°および第１配向膜１１０の主面の法線方向に対して斜め４０°方向から、ピーク波長３３０ｎｍのＰ偏光を５０ｍＪ／ｃｍ2照射した。光照射を行うとシンナメート基が二量化反応を起こして、二量化サイトが形成された。次いで、第１配向膜１１０の各画素の別の半分に対応する領域に対して、方位角１８０°および第１配向膜１１０の主面の法線方向に対して斜め４０°方向から、ピーク波長３３０ｎｍのＰ偏光を５０ｍＪ／ｃｍ2照射した。このようにして光配向処理を行い、配向処理方向の異なる領域を形成した。【０１７３】
また、同様に、上述した配向膜材料を対向電極２４６上に塗布し、９０℃で１分間加熱して溶媒をある程度除去し、さらに２００℃で４０分間加熱した。ポリイミド１２２が形成されるとともにビフェニルジメタクリレートが重合してポリビニル化合物１２４が形成された。このようにして、対向電極２４６上に第２配向膜１２０が形成された。その後、第２配向膜１２０の各画素に対して、第２配向膜１２０の主面の法線方向に対して斜め４０°方向から、ピーク波長３３０ｎｍのＰ偏光を５０ｍＪ／ｃｍ2照射した。このようにして光配向処理を行った。【０１７４】
次に、第１配向膜１１０および第２配向膜１２０が互いに対向するとともに第１配向膜１１０の配向処理方向と第２配向膜１２０の配向処理方向とのなす角が９０°となるようにアクティブマトリクス基板２２０および対向基板２４０を貼り合わせて、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０との間隔が４μｍ程度になるように固定した。【０１７５】
次に、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶材料を用意し、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０との間に付与した。液晶材料の誘電率異方性Δεは−３、複屈折率Δｎは０．０８５であった。【０１７６】
図６に、実施例３の第１、第２配向膜１１０、１２０の配向処理方向を示す。上述したように、第１配向膜１１０の配向処理方向ＰＤ１、ＰＤ２と第２配向膜１２０の配向処理方向ＰＤ３とのなす角が９０°となるようにアクティブマトリクス基板２２０および対向基板２４０を貼り合わせており、液晶分子２６２のねじれ角は９０°であった。このとき、液晶分子２６２のプレチルト角は８８°であった。このようにして２分割配向の実現された液晶パネルを作製した。【０１７７】
次に、作製した液晶パネルに対して、室温で電圧８Ｖを５０時間印加し続ける通電試験を行ったところ、プレチルト角は０．１°程度しか変化しなかった。通電試験終了後に電圧保持率を確認したところ、９９．５％以上は確保されていたことから、通電が充分行われていることが確認された。このような液晶パネルを備える液晶表示装置では、焼き付きがほとんどなかった。【０１７８】
実施例３の液晶表示装置では、ＭＶＡモードのようにリブやスリットを設けなくてもよいので高開口率を実現できた。また、重合時に電圧を印加しないため、複雑な製造装置を用いることなく実施例３の液晶表示装置を製造することができた。【０１７９】
なお、上述した説明では、光二量化反応を起こす光反応性官能基はシンナメート基であったが、光反応性官能基としてトラン系、クマリン基、カルコン基を用いても同様の効果が得られた。また、上述した説明では、多官能モノマーとしてビフェニルジメタクリレートを用いたが、多官能モノマーとして、他のメタクリレート系モノマーまたはビフェニルジアクリレート等のアクリレート系モノマーを用いても同様の効果が得られた。【０１８０】
（実施例４）
以下、図２および図７を参照して実施例４の配向膜および液晶表示装置を説明する。実施例４の液晶表示装置は４Ｄ−ＲＴＮモードである。【０１８１】
まず、第１透明基板２２２の主面の上に、図示しないが、ＴＦＴおよびＴＦＴに接続された配線および絶縁層等を形成し、それらの上に画素電極２２６を形成した。同様に、第２透明基板２４２の主面の上に、図示しないが、カラーフィルタを有する着色層および絶縁層等を形成し、それらの上に対向電極２４６を形成した。【０１８２】
次に、垂直配向型の配向膜材料を用意した。配向膜材料は、シンナメート基を含む側鎖を有するポリイミド前駆体（ポリアミック酸）を溶媒に溶解させた後にビフェニルジメタクリレートを混合したものであった。また、配向膜材料に対するビフェニルジメタクリレートの濃度は１０ｗｔ％であった。【０１８３】
配向膜材料を画素電極２２６上に塗布し、９０℃で１分間加熱して溶媒をある程度除去し、さらに２００℃で４０分間加熱した。これにより、ポリイミド１１２が形成されるとともにビフェニルジメタクリレートが重合してポリビニル化合物１１４が形成された。このようにして、画素電極２２６上に第１配向膜１１０が形成された。【０１８４】
その後、第１配向膜１１０のうち各画素の半分に対応する領域に対して、方位角０°および第１配向膜１１０の主面の法線方向に対して斜め４０°方向から、ピーク波長３３０ｎｍのＰ偏光を５０ｍＪ／ｃｍ2照射した。光照射を行うとシンナメート基が二量化反応を起こして、二量化サイトが形成された。次いで、第１配向膜１１０の各画素の別の半分に対応する領域に対して、方位角１８０°および第１配向膜１１０の主面の法線方向に対して斜め４０°方向から、ピーク波長３３０ｎｍのＰ偏光を５０ｍＪ／ｃｍ2照射した。このようにして光配向処理を行い、配向処理方向の異なる領域を形成した。【０１８５】
また、第１配向膜１１０と同様に、上述した配向膜材料を対向電極２４６上に塗布し、９０℃で１分間加熱して溶媒をある程度除去し、さらに２００℃で４０分間加熱した。これにより、ポリイミド１２２が形成されるとともにビフェニルジメタクリレートが重合してポリビニル化合物１２４が形成された。このようにして、対向電極２４６上に第２配向膜１２０が形成された。【０１８６】
その後、第２配向膜１２０において各画素の半分に対応する領域に対して、方位角９０°および第２配向膜１２０の主面の法線方向に対して斜め４０°方向から、ピーク波長３３０ｎｍのＰ偏光を５０ｍＪ／ｃｍ2照射した。光照射を行うとシンナメート基が二量化反応を起こして、二量化サイトが形成された。次いで、第２配向膜１２０において各画素の別の半分に対応する領域に対して、方位角２７０°および第２配向膜１２０の主面の法線方向に対して斜め４０°方向から、ピーク波長３３０ｎｍのＰ偏光を５０ｍＪ／ｃｍ2照射した。このようにして光配向処理を行い、配向処理方向の異なる領域を形成した。【０１８７】
次に、第１配向膜１１０および第２配向膜１２０が互いに対向するとともに第１配向膜１１０の配向処理方向と第２配向膜１２０の配向処理方向とのなす角が９０°となるようにアクティブマトリクス基板２２０および対向基板２４０を貼り合わせて、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０との間隔が４μｍ程度になるように固定した。【０１８８】
次に、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶材料を用意し、アクティブマトリクス基板２２０と対向基板２４０との間に付与した。液晶材料の誘電率異方性Δεは−３、複屈折率Δｎは０．０８５であった。【０１８９】
図７に、実施例４の第１、第２配向膜１１０、１２０の配向処理方向を示す。上述したように、第１配向膜１１０の配向処理方向ＰＤ１、ＰＤ２と第２配向膜１２０の配向処理方向ＰＤ３、ＰＤ４とのなす角が９０°となるようにアクティブマトリクス基板２２０および対向基板２４０を貼り合わせており、液晶分子２６２のねじれ角は９０°であった。このとき、液晶分子２６２のプレチルト角は８８°であった。このようにして４分割配向の実現された液晶パネルを作製した。【０１９０】
次に、作製した液晶パネルに対して、室温で電圧８Ｖを５０時間印加し続ける通電試験を行ったところ、プレチルト角は０．１°程度しか変化しなかった。通電試験終了後に電圧保持率を確認したところ、９９．５％以上は確保されていたことから、通電が充分行われていることが確認された。このような液晶パネルを備える液晶表示装置では、焼き付きがほとんどなかった。【０１９１】
なお、上述した説明では、光二量化反応を起こす光反応性官能基はシンナメート基であったが、光反応性官能基としてトラン系、クマリン基、カルコン基を用いても同様の効果が得られた。また、上述した説明では、多官能モノマーとしてビフェニルジメタクリレートを用いたが、多官能モノマーとして、他のメタクリレート系モノマーまたはビフェニルジアクリレート等のアクリレート系モノマーを用いても同様の効果が得られた。【０１９２】
実施例４の液晶表示装置ではＭＶＡモードのようにリブやスリットを設けなくてもよいので高開口率を実現できた。また、重合時に電圧を印加しないため、複雑な製造装置を用いることなく実施例４の液晶表示装置を製造することができた。【０１９３】
なお、参考のために、本願の基礎出願である特願２００８−２２５９１３号の開示内容を本明細書に援用する。
【産業上の利用可能性】
【０１９４】
本発明による配向膜は、プレチルト角の変化に起因する焼き付きを抑制することができる。また、本発明による液晶表示装置は簡便に製造され得る。例えば、アクティブマトリクス基板と対向基板を貼り合わせた後に重合体を形成する必要が無く、製造上の自由度を増大させることができる。
【符号の説明】
【０１９５】
１００  第１配向膜
１０２  ポリイミド
１０４  ポリビニル化合物
１１０  第１配向膜
１１２  ポリイミド
１１４  ポリビニル化合物
１２０  第２配向膜
１２２  ポリイミド
１２４  ポリビニル化合物
２００  液晶表示装置
２１０  液晶パネル
２２０  アクティブマトリクス基板
２２２  第１透明基板
２２６  画素電極
２４０  対向基板
２４２  第２透明基板
２４６  対向電極
２６０  液晶層
２６２  液晶分子
【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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【国際調査報告】
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