(57)【要約】【課題】  ディスクリネーションラインの発生を抑えつつ低コストの下に表示用液晶パネルのマルチドメイン化を図ることが容易な液晶配向用基板を提供する。【解決手段】  マルチドメイン方式の表示用液晶パネルに使用される液晶配向用基板を作製するにあたって、配向膜の表面に少なくとも１つの親水性領域と当該親水性領域によって規則的に画定される多数の疎水性領域とを形成し、かつ、表示用液晶パネルの画素間に位置するように複数の柱状スペーサを形成することによって解決した。【選択図】    図２       
2006003691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチドメイン方式の表示用液晶パネルに使用される液晶配向用基板であって、
基板と、該基板の片面に形成された電極パターンと、該透明電極パターンを覆う配向膜と、前記透明電極パターンの上方に設けられた複数の柱状スペーサとを少なくとも備え、前記配向膜の表面に少なくとも１つの親水性領域と該親水性領域によって規則的に画定された多数の疎水性領域とが形成されていると共に、前記複数の柱状スペーサが前記表示用液晶パネルの画素間に位置するように形成されていることを特徴とする液晶配向用基板。
【請求項２】
前記複数の柱状スペーサが、前記表示用液晶パネルにおける画素列方向及び画素行方向の少なくとも一方に規則的に配置されるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶配向用基板。
【請求項３】
前記多数の疎水性領域が、前記表示用液晶パネルの各画素上において同一のパターンで分布するように画定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶配向用基板。
【請求項４】
前記疎水性領域の形状が円形、正六角形、正方形の１つの角部を四角形に切り欠いてできる六角形、正方形、又は正三角形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶配向用基板。
【請求項５】
前記疎水性領域の形状が正六角形、正方形の１つの角部を四角形に切り欠いてできる六角形、又は正方形であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶配向用基板。
【請求項６】
マルチドメイン方式の表示用液晶パネルに使用される液晶配向用基板の製造方法であって、
片面に少なくとも電極パターンが形成された基板を用意する準備工程と、
前記電極パターンを覆うようにして、表面の親水化が可能な有機膜を形成する有機膜形成工程と、
前記有機膜の表面に選択的に親水化処理を施して、該有機膜の表面に多数の疎水性領域を規則的に画定する親水性領域を形成する親水化処理工程と、
前記表示用液晶パネルの画素間に位置するようにして、かつ、前記親水性領域上に位置するようにして、前記親水性領域が形成された有機膜上に複数の柱状スペーサを形成するスペーサ形成工程と、
を含むことを特徴とする液晶配向用基板の製造方法。
【請求項７】
前記親水化処理が、光触媒層を有するフォトマスクを用いた露光処理により行われることを特徴とする請求項６に記載の液晶配向用基板の製造方法。
【請求項８】
マルチドメイン方式の表示用液晶パネルを備えた液晶表示装置であって、
前記表示用液晶パネルでの表示面側に位置する第１の液晶配向用基板と、前記液晶表示用パネルでの背面側に位置する第２の液晶配向用基板とを備え、前記第１の液晶配向用基板と前記第２の液晶配向用基板との少なくとも一方が、請求項１〜５のいずれかに記載の液晶配向用基板であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１の液晶配向用基板と前記第２の液晶配向用基板との両方が請求項１〜５のいずれかに記載の液晶配向用基板であり、前記第１の液晶配向用基板における配向膜の表面に形成されている親水性領域と前記第２の液晶配向用基板にける配向膜の表面に形成されている親水性領域とが、平面視上、一致することを特徴とする請求項８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、液晶配向用基板及びその製造方法、並びに液晶表示装置に関し、更に詳しくは、マルチドメイン方式の液晶表示装置に使用される液晶配向用基板及びその製造方法、並びにマルチドメイン方式の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶の電気光学的変化を利用した表示装置であり、薄型化、軽量化、低消費電力化が容易であるという特性から、近年、種々の用途の表示装置として広く使用されている。
【０００３】
代表的な液晶表示装置として、正の誘電率異方性を有するネマティック液晶を用いた捻れネマティックモード（以下、「ＴＮモード」と略記する。）の液晶表示装置が知られている。ＴＮモードの液晶表示装置では、表示用液晶パネルに電圧を印加しないとき、液晶分子が水平配向（ホモジニアス配向）している。この液晶表示装置は、通常、電界を印加しないときに白表示を行うノーマリーホワイトモードをとる。
【０００４】
他のモードの液晶表示装置としては、近年、垂直配向モード（以下、「ＶＡモード」と略記する。）の液晶表示装置が注目されている。ＶＡモードの液晶表示装置では、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶が用いられ、表示用液晶パネルに電圧を印加しないとき、液晶分子は垂直配向（ホメオトロピック配向）している。この液晶表示装置は、通常、電界を印加しないときに黒表示を行うノーマリーブラックモードをとる。
【０００５】
ＶＡモードの液晶表示装置は、ＴＮモードの液晶表示装置に比べて表示のコントラストを高くし易く、黒表示の応答速度も速くし易いといった利点を有しているが、ＴＮモードの液晶表示装置と同様に視角特性が低い（視角依存性が高い）という難点を有している。
【０００６】
液晶表示装置の視角特性を向上させる１つの方法として、少なくとも中間調表示時に個々の画素内で液晶分子が複数の方位に傾斜配向するように液晶分子の配向を制御する技術、すなわち、マルチドメイン化技術が提案されている。ＶＡモードの表示用液晶パネルや液晶表示装置についても、マルチドメイン化が図られている。以下、マルチドメイン化された表示用液晶パネルを「マルチドメイン方式の表示用液晶パネル」と、また、マルチドメイン方式の表示用液晶パネルを備えた液晶表示装置を「マルチドメイン方式の液晶表示装置」ということがある。
【０００７】
例えば特許文献１には、液晶層を挟持する１対の基板の少なくとも一方に、個々の絵素（本発明でいう「画素」に相当する。）を取り囲むようにして複数の凸部又は凹部を形成し、かつ、これらの凸部又は凹部を覆うようにして透明電極及び配向膜をこの順番で積層することによってマルチドメイン化を図ったＶＡモードの液晶表示装置が記載されている。
【０００８】
また、特許文献２には、液晶層を挟持する１対の基板の少なくとも一方に、個々の絵素（本発明でいう「画素」に相当する。）を実質的に包囲するようにして凸部を形成し、かつ、この凸部を覆うようにして透明電極及び配向膜をこの順番で積層することによってマルチドメイン化を図ったＶＡモードの液晶表示装置が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２８４２９０号公報
【特許文献２】特許第３４０８１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び２のいずれに記載された液晶表示装置も、マルチドメイン化のためだけに使用する凸部又は凹部を基板上に形成しなければならないので、製造工程が複雑となる。このため、これらの液晶表示装置には、歩留りの低下や製造コストの増大が起こり易いという問題がある。
【００１０】
また、これらの液晶表示装置では、マルチドメイン化のために形成した凸部又は凹部を覆うようにして透明電極及び配向膜をこの順番で積層するので、絵素（画素）の近傍において配向膜に傾斜した領域が生じる。配向膜が傾斜した領域上での液晶分子の配向方向は、配向膜が平坦な領域上での液晶分子の配向方向とは異なるので、特許文献１及び２のいずれに記載された液晶表示装置にも、ディスクリネーションライン（配向欠陥線又は転傾線）が生じ易いという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その第１の目的は、ディスクリネーションラインの発生を抑えつつ低コストの下に表示用液晶パネルのマルチドメイン化を図ることが容易な液晶配向用基板を提供することにある。
【００１２】
本発明の第２の目的は、ディスクリネーションラインの発生を抑えつつ低コストの下にマルチドメイン化を図ることが容易な液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１３】
そして、本発明の第３の目的は、ディスクリネーションラインの発生を抑えつつ低コストの下にマルチドメイン化を図ることが容易な液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した第１の目的を達成する本発明の液晶配向用基板は、マルチドメイン方式の表示用液晶パネルに使用される液晶配向用基板であって、基板と、該基板の片面に形成された電極パターンと、該透明電極パターンを覆う配向膜と、前記透明電極パターンの上方に設けられた複数の柱状スペーサとを少なくとも備え、前記配向膜の表面に少なくとも１つの親水性領域と該親水性領域によって規則的に画定された多数の疎水性領域とが形成されていると共に、前記複数の柱状スペーサが前記表示用液晶パネルの画素間に位置するように形成されていることを特徴とする（以下、この液晶配向用基板を「液晶配向用基板Ｉ」ということがある。）。
【００１５】
本発明の液晶配向用基板Ｉは、上述の配向膜を有しているので、この液晶配向用基板と負の誘電率異方性を有する液晶とを用いて表示用液晶パネルを作製した場合には、少なくとも親水性領域上の液晶分子にプレチルトが付与される。その結果として、マルチドメイン化を図ることができる。上記の配向膜は、後述するように比較的簡単な方法により得ることができるので、製造コストを抑え易い。また、柱状スペーサは表示用液晶パネル用のスペーサとして既に利用されているものであり、柱状スペーサの形成自体は、歩留りの低下や製造コストの増大をまねくものではない。この柱状スペーサを画素間に配置することにより、画素内にディスクリネーションラインが生じるのを抑制することが容易になる。したがって、本発明の液晶配向用基板Ｉによれば、ディスクリネーションラインの発生を抑えつつ低コストの下に表示用液晶パネルのマルチドメイン化を図ることが容易になる。
【００１６】
本発明の液晶配向用基板Ｉにおいては、（１）前記複数の柱状スペーサが、前記表示用液晶パネルにおける画素列方向及び画素行方向の少なくとも一方に規則的に配置されるように形成されている（以下、この液晶配向用基板を「液晶配向用基板II」ということがある。）こと、（２）前記多数の疎水性領域が、前記表示用液晶パネルの各画素上において同一のパターンで分布するように画定されている（以下、この液晶配向用基板を「液晶配向用基板III」 ということがある。）こと、（３）前記疎水性領域の形状が円形、正六角形、正方形の１つの角部を四角形に切り欠いてできる六角形、正方形、又は正三角形である（以下、この液晶配向用基板を「液晶配向用基板IV」ということがある。）こと、又は、（４）前記疎水性領域の形状が正六角形、正方形の１つの角部を四角形に切り欠いてできる六角形、又は正方形である（以下、この液晶配向用基板を「液晶配向用基板Ｖ」ということがある。）こと、が好ましい。
【００１７】
本発明の液晶配向用基板IIによれば、複数の柱状スペーサが規則的に配置されているので、この液晶配向用基板IIを用いて作製された表示用液晶パネルのセルギャップを一定に保ち易くなる。また、本発明の液晶配向用基板III によれば、上述した多数の疎水性領域が表示用液晶パネルの各画素上において同一のパターンで分布するように画定されているので、この液晶配向用基板III を用いて作製された表示用液晶パネルの視角特性を向上させ易くなる。そして、本発明の液晶配向用基板IV及び液晶配向用基板Ｖによれば、疎水性領域の形状が上述の形状であるので、この液晶配向用基板IV又は液晶配向用基板Ｖを用いて作製された表示用液晶パネルの視角特性を向上させ易くなる。特に、本発明の液晶配向用基板Ｖによれば、表示用液晶パネルの視角特性を向上させ易くなる。
【００１８】
前述した第２の目的を達成する本発明の液晶配向用基板の製造方法は、マルチドメイン方式の表示用液晶パネルに使用される液晶配向用基板の製造方法であって、片面に少なくとも電極パターンが形成された基板を用意する準備工程と、前記電極パターンを覆うようにして、表面の親水化が可能な有機膜を形成する有機膜形成工程と、前記有機膜の表面に選択的に親水化処理を施して、該有機膜の表面に多数の疎水性領域を規則的に画定する親水性領域を形成する親水化処理工程と、前記表示用液晶パネルの画素間に位置するようにして、かつ、前記親水性領域上に位置するようにして、前記親水性領域が形成された有機膜上に複数の柱状スペーサを形成するスペーサ形成工程と、を含むことを特徴とする（以下、この製造方法を「製造方法Ｉ」ということがある。）。
【００１９】
本発明の製造方法Ｉによれば、上述した有機膜形成工程、親水化処理工程、及びスペーサ形成工程を含んでいるので、前述した本発明の液晶配向基板を得ることができる。
【００２０】
本発明の製造方法Ｉにおいては、前記親水化処理が、光触媒層を有するフォトマスクを用いた露光処理により行われることが好ましい（以下、この製造方法を「製造方法II」ということがある。）。
【００２１】
本発明の製造方法IIによれば、比較的簡単な方法により所望の配向膜を形成することができるので、目的とする液晶配向用基板を低コストの下に得ることが更に容易になる。
【００２２】
前述した第３の目的を達成する本発明の液晶表示装置は、マルチドメイン方式の表示用液晶パネルを備えた液晶表示装置であって、前記表示用液晶パネルでの表示面側に位置する第１の液晶配向用基板と、前記液晶表示用パネルでの背面側に位置する第２の液晶配向用基板とを備え、前記第１の液晶配向用基板と前記第２の液晶配向用基板との少なくとも一方が、上述した本発明の液晶配向用基板Ｉ〜Ｖのいずれかであることを特徴とする（以下、この液晶表示装置を「液晶表示装置Ｉ」ということがある。）。
【００２３】
本発明の液晶表示装置Ｉによれば、表示用液晶パネルを構成する１対の液晶配向用基板の少なくとも一方が前述した本発明の液晶配向基板であるので、ディスクリネーションラインの発生を抑えつつ低コストの下にマルチドメイン化を図ることが容易になる。
【００２４】
本発明の液晶表示装置Ｉにおいては、前記第１の液晶配向用基板と前記第２の液晶配向用基板との両方が前述した本発明の液晶配向基板であり、前記第１の液晶配向用基板における配向膜の表面に形成されている親水性領域と前記第２の液晶配向用基板にける配向膜の表面に形成されている親水性領域とが、平面視上、一致することが好ましい（以下、この液晶表示装置を「液晶表示装置II」ということがある。）。
【００２５】
本発明の液晶表示装置IIによれば、表示用液晶パネルを構成する１対の液晶配向用基板が上述の条件を満たすので、ディスクリネーションラインの発生を抑えつつマルチドメイン化を図ることが更に容易になる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の液晶配向用基板及び本発明の液晶配向用基板の製造方法によれば、ディスクリネーションラインの発生を抑えつつ低コストの下に表示用液晶パネルのマルチドメイン化を図ることが容易になるので、表示特性が比較的高いマルチドメイン方式の液晶表示装置を低コストの下に得ることが容易になる。
【００２７】
また、本発明の液晶表示装置によれば、ディスクリネーションラインの発生を抑えつつ低コストの下にマルチドメイン化を図ることが容易になるので、表示特性が比較的高いマルチドメイン方式の液晶表示装置を安価に提供することが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の液晶配向用基板及びその製造方法、並びに本発明の液晶表示装置について、図面を参照しつつ順次説明する。
【００２９】
＜液晶配向用基板（第１形態）＞
図１（ａ）は、本発明の液晶配向用基板における構成部材の平面配置の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したＩ−Ｉ線断面の概略図である。図示の液晶配向用基板２０は、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶を用いたＶＡモードのアクティブマトリックス駆動型液晶表示装置において、表示用液晶パネルの表示面側の基板として用いられるものである。
【００３０】
この液晶配向用基板２０は、透光性基板１、カラーフィルターアレイ３、遮光層（ブラックマトリクス）５、平坦化層７、透明電極パターン９、配向膜１１、及び複数の柱状スペーサ１３を有している。透光性基板１の片面にカラーフィルターアレイ３と遮光層５とが形成され、これらを覆うようにして平坦化層７が形成され、この平坦化層７を覆うようにして透明電極パターン９が形成されている。配向膜１１は透明電極パターン９を覆っており、各柱状スペーサ１３は、平面視したときに遮光層５と重なるようにして配向膜１１上に形成されている。なお、図１（ａ）においては、カラーフィルターアレイ３及び遮光層５の配置を判り易くするために、平坦化層７、透明電極パターン９、配向膜１１、及び各柱状スペーサ１３の図示を省略している。
【００３１】
透光性基板１は、例えばガラスや透明プラスチック等により形成され、カラーフィルターアレイ３は、所望色のカラーフィルターを一定のパターンの下に多数配置することにより形成される。個々のカラーフィルターは、例えば染料又は顔料を含有若しくは分散させた樹脂（カラーレジン）により形成することができる。
【００３２】
図示のカラーフィルターアレイ３は、ストライプ型のカラーフィルターアレイであり、赤色のカラーレジンにより形成された赤色カラーフィルター３Ｒ（以下、単に「カラーフィルター３Ｒ」という。）と、緑色のカラーレジンにより形成された緑色カラーフィルター３Ｇ（以下、単に「カラーフィルター３Ｇ」という。）と、青色のカラーレジンにより形成された青色カラーフィルター３Ｂ（以下、単に「カラーフィルター３Ｂ」という。）とがストライプ状に配置されている。個々のカラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂが、それぞれ別個の１つの画素に対応する。１つのカラーフィルター３Ｒと、その隣のカラーフィルター３Ｇと、その隣のカラーフィルター３Ｂとが、１つの絵素を構成する。ストライプ型以外にも、モザイク型、トライアングル型等と称される種々のタイプのカラーフィルターアレイが知られている。
【００３３】
遮光層５は、表示用液晶パネルにおける画素間からの光の漏れ（漏れ光）や、アクティブマトリックス駆動型の表示用液晶パネルにおけるアクティブ素子の光劣化等を防止するために、表示用液晶パネルにおける各画素を平面視上取り囲むようにして配置される。この遮光層５は、例えば、金属クロム薄膜やタングステン薄膜等、遮光性又は光吸収性を有する金属薄膜により形成することができる。有機材料により遮光層５を形成することも可能である。図示の遮光層５は、アクティブ素子の光劣化等を防止するための領域５ａを多数有している。
【００３４】
平坦化層７は、配向膜１１を形成するための平坦面を提供するものであり、例えば、光透過性を有する感光性樹脂や熱可塑性樹脂により形成される。なお、この平坦化層７は必須の部材ではなく、省略することも可能であるが、平坦化層７を設けた方が液晶分子の配向方向を正確に制御し易くなる。
【００３５】
透明電極パターン９は、表示用液晶パネル内に縦電界を形成するための電極であり、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の透明電極材料により形成される。図示の透明電極パターン９は、表示用液晶パネルにおいて共通電極（コモン電極）として使用されるものであり、その平面視上の形状は四角形である。
【００３６】
配向膜１１は、液晶分子の配向方向を制御するためのものであり、その表面には少なくとも１つの親水性領域と当該親水性領域によって規則的に画定された多数の多数の疎水性領域とが形成されている。配向膜１１には、必要に応じて、平均粒径が５〜２０μｍ程度の酸化チタン（アナターゼ型）粒子や酸化亜鉛粒子等の光触媒を１０〜４０質量％程度の割合で含有させることができる。この光触媒は、後述するように、配向膜１１の元となる膜の表面に所望の親水性領域及び疎水性領域を形成して当該膜を配向膜１１にするうえで有用である。
【００３７】
柱状スペーサ１３の各々は、例えば感光性樹脂等の有機材料により形成されて、液晶配向用基板２０と他の液晶配向用基板とを用いて表示用液晶パネルを作製したときにセルギャップを一定に保つ役割を担う。各柱状スペーサ１３は、表示用液晶パネルの画素間に位置するように配置されており、その総数及び配置パターンは、表示用液晶パネル全体に亘ってセルギャップを一定に保つことができる範囲内で適宜選定可能である。
【００３８】
上述した構造を有する液晶配向用基板２０の最大の特徴は、配向膜１１の表面に特定形状の親水性領域が形成されて多数の疎水性領域が画定されている点と、各柱状スペーサ１３の配置とにあるので、以下、これらについて図２を参照しつつ詳述する。
【００３９】
図２は、上述した配向膜１１の表面に形成されている親水性領域１１ａと疎水性領域１１ｂとの配置、及び、柱状スペーサ１３の配置を概略的に示す平面図である。同図には、疎水性領域１１ｂとカラーフィルターアレイ３（図１（ａ）参照）との相対的な位置関係を判り易くするために、配向膜１１の下にある遮光層５及び各カラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを隠れ線（破線）で併記してある。なお、図２においては、各疎水性領域１１ｂの位置を判り易くするために、便宜上、その輪郭線を実線で描いてある。また、柱状スペーサ１３の位置を判り易くするために、個々の柱状スペーサ１３を黒丸で示してある。
【００４０】
図示のように、配向膜１１の表面には１つの親水性領域１１ａが形成されており、この親水性領域１１ａにより、配向膜１１の表面には円形の疎水性領域１１ｂが多数、規則的に画定されている。各疎水性領域１１ｂの大きさは互いに実質的に同じであり、個々のカラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂに２つの疎水性領域１１ｂが対応している。各カラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ上での疎水性領域１１ｂの分布形態は、全てのカラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを通じて実質的に一定である。
【００４１】
各カラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ上での親水性領域１１ａの線幅の最大値は、表示用液晶パネルでのセルギャップの値の４００〜６００％程度とすることが好ましい。親水性領域１１ａの線幅をこのように選定することにより、液晶配向用基板２０を用いて視角特性に優れた液晶表示装置を得ることが容易になる。
【００４２】
また、親水性領域１１ａでの臨界表面エネルギーは３０ｍＮ／ｍ程度以上とすることが好ましく、各疎水性領域１１ｂでの臨界表面エネルギーは２０ｍＮ／ｍ程度以下とすることが好ましい。親水性領域１１ａ及び疎水性領域１１ｂの臨界表面エネルギーをこのように選定することにより、液晶分子を所望方向に配向させ易くなる。
【００４３】
配向膜１１の表面に親水性領域１１ａ及び疎水性領域１１ｂを上述のように形成すると、液晶配向用基板２０と負の誘電率異方性を有する液晶とを用いて表示用液晶パネルを形成したときに、親水性領域１１ａ上の液晶分子及び親水性領域１１ａと疎水性領域１１ｂとの境界近傍の液晶分子にプレチルトが付与される。親水性領域１１ａと疎水性領域１１ｂとの境界近傍の液晶分子の傾斜配向の方位は、親水性領域１１ａの輪郭線に略沿った方向となる。
【００４４】
プレチルトが付与された液晶分子は、プレチルトが付与されていない液晶分子に比べて、より低い電圧で傾斜配向を開始する。液晶は弾性体であるので、局所的に配向歪みが生じた場合には、この歪みを解消して安定を保とうとする。上記のプレチルトを付与することにより局所的な配向歪みが生じるので、少なくとも疎水性領域１１ｂ上の液晶分子は、中間調表示時に親水性領域１１ａと疎水性領域１１ｂとの境界近傍の液晶分子の傾斜配向に倣うようにして傾斜配向する。結果として、平面視したときの全体形状が同心円状又は渦巻き状となるように、疎水性領域１１ｂ上の各液晶分子を配向させることが可能になる。これにより、表示用液晶パネルをマルチドメイン化することが可能になる。
【００４５】
また、表示用液晶パネルに印加する電圧を低減させたときには、疎水性領域１１ｂ上の液晶分子の方が親水性領域１１ａ上の液晶分子よりも、より低い電圧で垂直配向し始める。このとき局所的な配向歪みが生じるので、少なくとも親水性領域１１ａ上の液晶分子は、疎水性領域１１ｂ上の液晶分子の垂直配向に倣うようにして垂直配向を開始する。この場合でも、表示用液晶パネルはマルチドメイン化される。親水性領域１１ａは、負の誘電率を有する液晶分子の傾斜配向の方位を規制する領域（傾斜配向規制領域）として機能し、疎水性領域１１ｂは、負の誘電率を有する液晶分子の垂直配向を規制する領域（垂直配向規制領域）として機能する。
【００４６】
このような配向膜１１は、後述するように、特定の材料により形成した膜（配向膜１１の元となる膜）を選択的に露光するという比較的簡単な手法により形成することができるので、その製造コストを抑え易い。
【００４７】
一方、柱状スペーサ１３は、カラーフィルターアレイ３における２列おきのカラーフィルター列での１行おきのカラーフィルターに対応する領域５ａ（図１（ａ）参照）付近、具体的には、各緑色カラーフィルター列における１行おきのカラーフィルター３Ｇに対応する領域５ａ付近で遮光層５と平面視上重なるようにして、配向膜１１上（親水性領域１１ａ上）に配置されている。したがって、液晶配向用基板２０を用いた表示用液晶パネルでは、各柱状スペーサ１３が画素列方向及び画素行方向の両方に規則的に配置されることになり、かつ、個々の柱状スペーサ１３は画素間に位置することになる。
【００４８】
柱状スペーサ１３は、遮光層５の線幅が領域５ａ及びその近傍で最も広くなるので、この領域５ａ又はその近傍において遮光層５と平面視上重なるように配置することが好ましい。このように柱状スペーサ１３を配置することにより、所望の太さを有する柱状スペーサ１３を形成することが容易になると共に、表示用液晶パネルの画素内にディスクリネーションラインが生じるのを抑止し易くなる。
【００４９】
以上説明した構成を有する液晶配向用基板２０によれば、ディスクリネーションラインの発生を抑えつつ低コストの下に表示用液晶パネルのマルチドメイン化を図ることが容易になる。したがって、表示特性が比較的高いマルチドメイン方式の液晶表示装置を低コストの下に製造することも容易になる。
【００５０】
＜液晶配向用基板（第２形態）＞
図３（ａ）は、本発明の液晶配向用基板における構成部材の平面配置の他の例を示す概略図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示したIII−III線断面の概略図である。
【００５１】
図示の液晶配向用基板５０は、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶を用いたＶＡモードのアクティブマトリックス駆動型液晶表示装置において、表示用液晶パネルの背面側基板として用いられるものであり、特に、前述した第１形態の液晶配向用基板２０と組み合わせて表示用液晶パネルを形成するのに好適なものである。
【００５２】
この液晶配向用基板５０は、透光性基板３１、透明電極パターン３３、走査線３５、信号線３７、スイッチング回路部３９、保護膜（パッシベーション膜）４１、平坦化層４３、配向膜４５、及び複数の柱状スペーサ４７を有している。透光性基板３１の片面に透明電極パターン３３、走査線３５、信号線３７、及びスイッチング回路部３９が形成され、信号線３７及びスイッチング回路部３９を覆うようにして保護膜４１が形成されている。また、透明電極パターン３３及び保護膜４１を覆うようにして平坦化層４３が形成され、その上に配向膜４５が形成されている。各柱状スペーサ４７は、配向膜４５上に形成されている。走査線３５と信号線３７とは、層間絶縁膜３２によって電気的に分離されており、透明電極パターン３３は層間絶縁膜３２上に形成されている。
【００５３】
なお、図３（ａ）においては、透明電極パターン３３、走査線３５、信号線３７、及びスイッチング回路部３９の配置を判り易くするために、層間絶縁膜３２、保護膜４１、平坦化層４３、配向膜４５、及び各柱状スペーサ４７の図示を省略している。
【００５４】
透光性基板３１は、例えばガラスや石英等により形成され、層間絶縁膜３２は、例えばシリコン酸化物等の電気絶縁性物質により形成される。
【００５５】
透明電極パターン３３は、マトリックス状に配置された多数の画素電極３３ａにより構成されており、個々の画素電極３３ａの平面視上の形状は、例えば四角形や六角形等の多角形である。図示の画素電極３３ａは、それぞれ、長方形の１つの角部を四角形に切り欠いた形状を有している。
【００５６】
走査線３５は、マトリックス状に配置された多数の画素電極３３ａの１つの行に１本ずつ対応するようにして配置されて前記の行の長手方向に延びており、信号線３７は、マトリックス状に配置された多数の画素電極３３ａの１つの列に１本ずつ対応するようにして配置されて前記の列の長手方向に延びている。これらの走査線３５及び信号線３７は、例えばタンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）等の金属により形成される。なお、各走査線３５は、透光性基板３１の表面上に形成されて、層間絶縁膜３２により覆われている。
【００５７】
スイッチング回路部３９は、１つの画素電極３３ａに１つずつ対応して配置され、かつ、このスイッチング回路部３９が対応している画素電極３３ａ並びにこの画素電極３３ａに対応している走査線３５及び信号線３７と電気的に接続されている。個々のスイッチング回路部３９は、対応する走査線３５から信号の供給を受けて、信号線３７と画素電極３３ａとの導通を制御する。各スイッチング回路部３９は、例えば１個のアクティブ素子を用いて構成される。前記のアクティブ素子としては、例えば薄膜トランジスタ等の３端子型素子やＭＩＭ（Metal Insulator Metal）ダイオード等の２端子型素子が用いられる。
【００５８】
保護膜４１は、例えばシリコン窒化物等により形成されてその下の部材を保護し、平坦化層４３は、例えば光透過性を有する感光性樹脂や熱可塑性樹脂により形成されて、配向膜４５を形成するための平坦面を提供する。なお、平坦化層４３は必須の部材ではなく、省略することも可能であるが、平坦化層４３を設けた方が液晶分子の配向方向を正確に制御し易くなる。
【００５９】
配向膜４５としては、上述した第１形態の液晶配向用基板２０に形成されている配向膜１１と同様に、表面に形成された少なくとも１つの親水性領域によって、当該表面に多数の疎水性領域が規則的に画定されているものが用いられる。配向膜４５に形成されている親水性領域は、液晶配向用基板５０と前述した第１形態の液晶配向用基板２０とを用いて表示用液晶パネルを作製したときに、液晶配向用基板２０での配向膜１１の表面に形成されている親水性領域１１ａと平面視上一致する形状及び大きさを有している。
【００６０】
各柱状スペーサ４７は、例えば感光性樹脂等の有機材料によって配向膜４５上（親水性領域上）に形成されて、液晶配向用基板５０と他の液晶配向用基板とを用いて表示用液晶パネルを作製したときにセルギャップを一定に保つ役割を担う。個々の柱状スペーサ４７は、表示用液晶パネルの画素間に位置するように配置されており、その総数及び配置パターンは、表示用液晶パネル全体に亘ってセルギャップを一定に保つことができる範囲内で適宜選定可能である。
【００６１】
液晶配向用基板５０での各柱状スペーサ４７の配置は、前述した第１形態の液晶配向用基板２０と組み合わせて表示用液晶パネルを作製したときに、液晶配向用基板２０に形成されている各柱状スペーサ１３と重ならないように選定されている。具体的には、液晶配向用基板２０に形成されているカラーフィルターアレイ３における各緑色カラーフィルター列での１行おきのカラーフィルター３Ｇに対応する領域５ａ（図１（ａ）参照）の近傍であって、液晶配向用基板２０に形成されている各柱状スペーサ１３が対応していない領域５ａの近傍で遮光層５と平面視上重なるように、配置されている。
【００６２】
上述した構成を有する液晶配向用基板５０は、上記の配向膜４５及び柱状スペーサ４７を備えているので、第１形態の液晶配向用基板２０と同様の技術的効果を奏する。
【００６３】
＜液晶配向用基板の製造方法＞
本発明の液晶配向用基板の製造方法は、マルチドメイン方式の液晶表示装置の表示用液晶パネルに使用される液晶配向用基板、特に、上述した本発明の液晶配向用基板を製造するための方法として好適なものであり、準備工程、有機膜形成工程、親水化処理工程、及びスペーサ形成工程を含んでいる。以下、各工程を順次説明する。
【００６４】
（準備工程）
準備工程では、片面に少なくとも電極パターンが形成された基板を用意する。この準備工程で用意する基板には、柱状スペーサ及び配向膜が形成されていない。この基板の構成をどのようなものにするかは、例えば、表示用液晶パネルの表示面側基板として用いるか背面側基板として用いるかに応じて、あるいは、得ようとする液晶表示装置の駆動方式や表示形態（白黒表示、モノカラー表示、マルチカラー表示及びフルカラー表示のいずれであるか）等に応じて、適宜選定可能であり、その製造方法は特に限定されるものではない。
【００６５】
例えば前述した第１形態の液晶配向用基板２０を製造しようとする場合には、配向膜１１及び柱状スペーサ１３がそれぞれ形成されていない以外は図１（ｂ）に示した構成を有する基板を用意する。また、前述した第２形態の液晶配向用基板５０を製造しようとする場合には、例えば配向膜４５及び柱状スペーサ４７がそれぞれ形成されていない以外は図３（ｂ）に示した構成を有する基板を用意する。このような基板は、自ら作製してもよいし、他人又は他社が作製したものを購入してもよい。なお、第１形態の液晶配向用基板２０における平坦化層７、及び第２形態の液晶配向用基板５０における平坦化層４３は、既に説明したように、省略することも可能である。
【００６６】
（有機膜形成工程）
有機膜形成工程では、基板上に形成されている電極パターンを覆うようにして、表面の親水化が可能な有機膜を形成する。この有機膜は、例えば疎水性の有機材料を用いて形成することができる。
【００６７】
上記疎水性の有機材料としては、表面に長い側鎖を有しているものが好ましく、その具体例としては、例えば、疎水膜形成用のフッ素系シリコーン樹脂（例えば東芝シリコーン社製の撥水膜用フッ素系シリコーン樹脂の市販品）、垂直配向膜形成用のポリイミド樹脂（例えば日産化学社製のＳＥ−１２１１、ＳＥ−７５１１Ｌ）、及びアルコキシシラン系化合物等が挙げられる。前記のアルコキシシラン系化合物の具体例としては、フルオロアルキルアルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン、アルキルシラン等のシランカップリング剤が挙げられ、特に、式ＣＨ３（ＣＨ２）ｍ （式中のｍは、７、９、１１、又は１３を表す。）で示される側鎖を有するシランカップリング剤、例えばＣ８Ｈ１７（ＣＨ２）７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３ 、Ｃ８Ｈ１７（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＯＣＨ３）３ 、Ｃ８Ｈ１７（ＣＨ２）１１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３ 、Ｃ８Ｈ１７（ＣＨ２）１３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３ 等が好ましい。必要に応じて、２種以上のカップリング剤の混合物を用いることができる。
【００６８】
また、上記疎水性の有機材料としては、カップリング剤が添加された疎水性樹脂材料であって、成膜後にカップリング剤の側鎖が膜表面に分布することになるもの、例えばシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール等の樹脂の材料（モノマー等）にカップリング剤が添加された疎水性樹脂材料も用いることができる。このときのカップリング剤としても、上述したシランカップリング剤を用いることができ、特に、上記の式で示される側鎖を有するシランカップリング剤を用いることが好ましい。必要に応じて、２種以上のカップリング剤を併用することができる。
【００６９】
目的とする有機膜は、上述した疎水性の有機材料を用いてスピンコート、フレキソ印刷等の方法により塗膜を形成し、この塗膜を硬化（重合反応や架橋反応による硬化を含む。）させることにより得ることができる。この有機膜には、必要に応じて、平均粒径が５〜２０μｍ程度の酸化チタン（アナターゼ型）粒子や酸化亜鉛粒子等の光触媒を１０〜４０質量％程度の割合で含有させることができる。この有機膜が、配向膜の元となる膜である。
【００７０】
（親水化処理工程）
親水化処理工程では、上述の有機膜形成工程で形成した有機膜の表面に選択的に親水化処理を施して、この有機膜の表面に多数の疎水性領域を規則的に画定する少なくとも１つの親水性領域を形成する。この親水性領域を上述の有機膜の表面に形成することにより所望の配向膜が得られる。有機膜に選択的に親水化処理を施す方法としては、例えば下記の方法Ｉ〜方法III を挙げることができる。
【００７１】
［方法Ｉ］
上記の有機膜が光触媒を含有していないものである場合には、図４（ａ）に示すように、透光性基板１００と、透光性基板１００の片面に形成された遮光パターン（マスクパターン）１０２と、遮光パターン１０２を覆う光触媒層１０４とを有するフォトマスク１１０を用い、光触媒層１０４と上記の有機膜１４０との間隔を５〜２０μｍ程度に保ちつつ、光触媒の励起波長の光を含む紫外光ＵＶ１によって有機膜１４０を選択的に露光する。膜１４０への紫外光ＵＶ１の入射角は、例えば０°とすることができる。
【００７２】
なお、本明細書でいう「フォトマスク」は、露光光が可視光である場合に使用されるフォトマスクを含む他、露光光が紫外光である場合に使用される紫外線マスクをも含むものとする。
【００７３】
［方法II］
上記の有機膜が光触媒を含有しているものである場合には、図４（ｂ）に示すように、透光性基板１２０と、透光性基板１２０の片面に形成された遮光パターン１２２とを有するフォトマスク１３０を用い、フォトマスク１３０と上記光触媒を含有している有機膜１４５との間隔を５〜２０μｍ程度に保ちつつ、光触媒の励起波長の光を含む紫外光ＵＶ１によって有機膜１４５を選択的に露光する。膜１４５への紫外光ＵＶ１の入射角は、例えば略０°とすることができる。
【００７４】
［方法III］
図４（ｃ）に示すように、上記のフォトマスク１３０と同じ構造のフォトマスク１３５を用い、フォトマスク１３５と上記の有機膜１４０との間隔を５〜２０μｍ程度に保ちつつ、波長２００ｎｍ以下の紫外光ＵＶ２によって有機膜１４０を露光する。有機膜１４０への紫外光ＵＶ２の入射角は、例えば略０°とすることができる。
【００７５】
上述した方法Ｉ及び方法IIでは、有機膜１４０、１４５の表面のうちで露光された領域が酸化還元されて、この領域が親水性領域に変化する。このときの酸化還元は、次のメカニズムで起こると考えられる。なお、メカニズムについての以下の説明は、露光対象物が有機膜１４０であり、かつ、この有機膜１４０がシリコーン系樹脂である場合を例にとり、行う。
【００７６】
有機膜１４０の表面が紫外光ＵＶ１によって選択的に露光されると、フォトマスク１１０と有機膜１４０との間に活性酸素種等（活性酸素Ｏ２−や活性水酸基−ＯＨ）が生じ、この活性酸素種等が、図５（ａ）に示すように、有機膜１４０の表面の側鎖（例えばアルキル側鎖）にアタックして側鎖の結合を切断する。そして、図５（ｂ）に示すように、側鎖が切断された部分に活性酸素種等が入れ替わって結合し、ここが親水性領域に変化する。方法Ｉ及び方法IIでは、光触媒の存在により、長波長の紫外光の照射によっても活性酸素種等を生じさせることができる。
【００７７】
一方、方法III では、紫外光ＵＶ２のエネルギーが高いので光触媒がなくても上記の活性酸素種等が生じ、この活性酸素種等によって、上述の方法Ｉ又は方法IIと同様に親水性領域が形成される。また、紫外光ＵＶ２によって有機膜１４０の表面の側鎖が切断されて、ここが親水性領域に変化することもある。
【００７８】
上述した方法Ｉ〜方法III のいずれを適用する場合でも、フォトマスクを構成する遮光パターンの形状及び大きさは、配向膜の表面に形成しようとする親水性領域の形状及び大きさに応じて適宜選定可能である。親水化処理工程での露光条件は、光触媒の有無や露光対象の有機膜の材質等に応じて、臨界表面エネルギーが所望の値の親水性領域が得られるにように選定することが好ましい。
【００７９】
なお、上述した方法Ｉで使用するフォトマスク１１０における光触媒層１０４としては、例えば、平均粒径が５〜２０μｍ程度の酸化チタン（アナターゼ型）粒子や酸化亜鉛粒子等の光触媒をバインダー樹脂（例えばシリコーン樹脂）に１０〜４０質量％程度の割合で含有させたもの、又は、光触媒からなる蒸着膜を用いることができる。光触媒層１０４の膜厚は、０．０５〜０．５μｍ程度とすることが好ましい。
【００８０】
（スペーサ形成工程）
スペーサ形成工程では、親水化処理工程を経ることによって得られた配向膜上に、表示用液晶パネルの画素間に位置するようにして、かつ、配向膜における親水性領域上に位置するようにして、複数の柱状スペーサを形成する。
【００８１】
複数の柱状スペーサは、例えば、有機材料層（フォトレジスト層等）を形成し、この有機材料層をフォトリソグラフィー法で形成したエッチングマスクを用いて所望形状にエッチングすることにより、得ることができる。各柱状スペーサの形状は、表示用液晶パネルのセルギャップを一定に保つという役割を担うことができる範囲内で適宜選定可能であり、例えば円柱状、角柱状、円錐台状、角錘台状等とすることができる。
【００８２】
以上説明した準備工程からスペーサ形成工程までを順次行うことにより、目的とする液晶配向用基板を得ることができる。
【００８３】
＜液晶表示装置＞
図６は、本発明の液晶表示装置の構造の一例を概略的に示す部分断面図である。図示の液晶表示装置３００は、表示用液晶パネル２００と、この表示用液晶パネル２００の背面側に設置されたバックライト部２５０と、図示を省略した駆動回路とを備えたＶＡモードのアクティブマトリックス駆動型液晶表示装置である。
【００８４】
表示用液晶パネル２００は、前述した第１形態の液晶配向用基板２０を表示面側の基板とし、前述した第２形態の液晶配向用基板５０を背面側の基板とする液晶パネルである。図６に示した部材のうちで既に説明したものについては、図１（ａ）、図１（ｂ）、図３（ａ）、又は図３（ｂ）で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００８５】
液晶配向用基板２０と液晶配向用基板５０とは、液晶配向用基板２０での配向膜１１に形成されている親水性領域１１ａ（図２参照）と液晶配向用基板５０での配向膜４５に形成されている親水性領域とが平面視上一致するようにして、互いに間隔をあけた状態でシール材（熱硬化性樹脂）２０５により貼り合わされている。これらの液晶配向用基板２０、５０同士の間隔（セルギャップ）は、液晶配向用基板２０に形成されている各柱状スペーサ１３と液晶配向用基板５０に形成されている各柱状スペーサ４７とによって一定に保たれており、両者の間の空隙には負の誘電率異方性を有するネマティック液晶（例えばメルク社製のＭＬＣ−６６０８、ＭＬＣ−２０３７、ＭＬＣ−２０３８、ＭＬＣ−２０３９等）２１５が充填されている。
【００８６】
また、液晶配向用基板２０の外側面上には、板状又はフィルム状の第１の偏光素子２２０が設けられており、液晶配向用基板５０の外側面上には、板状又はフィルム状の第２の偏光素子２２５が設けられている。これらの偏光素子２２０、２２５は、互いに直交ニコルの関係にある。
【００８７】
このような構成を有する液晶表示装置３００では、本発明の液晶配向用基板２０、５０を用いて表示用液晶パネル２００が形成されており、かつ、液晶配向用基板２０での配向膜１１に形成されている親水性領域１１ａ（図２参照）と液晶配向用基板５０での配向膜４５に形成されている親水性領域とが平面視上一致するので、ディスクリネーションラインの発生を抑えつつ低コストの下にマルチドメイン化を図ることが容易である。表示特性が比較的高いマルチドメイン方式のものを安価に提供することが容易になる。
【００８８】
＜液晶配向用基板に係る他の形態＞
本発明の液晶配向用基板は、配向膜表面での親水性領域と疎水性領域との分布形態及び柱状スペーサの配置に最大の特徴を有するものであり、これら以外の構成は、例えば、表示用液晶パネルでの表示面側の基板として用いるか背面側の基板として用いるかに応じて、あるいは、得ようとする液晶表示装置の駆動方式や表示形態（白黒表示、モノカラー表示、マルチカラー表示及びフルカラー表示のいずれであるか）等に応じて、適宜変更可能である。
【００８９】
例えば、配向膜表面での親水性領域の形状、換言すれば、個々の疎水性領域の形状及び大きさ並びに１画素に対応する疎水性領域の数（部分的に対応している領域を含む。）等は、得ようとする液晶表示装置での１画素あたりのドメイン数、画素の平面視上の形状、及び画素の平面視上の大きさ、あるいは、液晶表示装置に求められる画質等に応じて適宜選定可能である。
【００９０】
親水性領域の形状及び大きさは、（１）個々の画素上での疎水性領域の分布形態が全画素を通じて実質的に一定となるように選定すること、又は、（２）画素上での疎水性領域の分布形態が複数種となり、かつ、これらの分布形態が画素列方向（図３（ａ）に示した信号線３７の長手方向）及び画素行方向（図３（ａ）に示した走査線３５の長手方向）の少なくとも一方に実質的に一定の周期で出現するように選定すること、が好ましい。このように親水性領域の形状及び大きさを選定することにより、均一な表示特性を有する液晶表示装置を得易くなる。
【００９１】
親水性領域の形状及び大きさが上記（１）及び（２）のいずれ要件を満たす場合でも、親水性領域により画定される多数の疎水性領域は、その形状及び大きさから１種類に分類されるものであってもよいし、その形状又は大きさから複数種類に分類されるものであってもよい。なお、配向膜表面に形成する親水性領域の数は、１つとすることもできるし、２以上の複数とすることもできる。
【００９２】
図７は、本発明の液晶配向用基板を構成する配向膜表面での親水性領域と疎水性領域との配置の他の例を概略的に示す平面図である。同図に示した配向膜３１１の表面には１つの親水性領域３１１ａが形成されており、この親水性領域３１１ａにより、配向膜３１１の表面には各々の形状が正六角形である多数の疎水性領域３１１ｂが規則的に画定されている。
【００９３】
なお、図７には、疎水性領域３１１ｂと表示用液晶パネルの画素との相対的な位置関係を判り易くするために、遮光層３０５及び各カラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの輪郭を隠れ線（破線）で併記してある。また、柱状スペーサの位置を判り易くするために、個々の柱状スペーサ３１３を黒丸で示してある。更に、各疎水性領域３１１ｂの位置を判り易くするために、便宜上、その輪郭線を実線で描いてある。
【００９４】
配向膜３１１に形成されている親水性領域３１１ａの線幅は実質的に一定であり、各疎水性領域３１１ｂの形状及び大きさも実質的に一定である。各疎水性領域３１１ｂは、カラーフィルターアレイにおける行方向Ｄｒ（表示用液晶パネルにおいて走査線３５（図３（ａ）参照）の長手方向に相当する方向を意味する。以下同じ。）に延びる辺を１対有している。
【００９５】
個々のカラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂには、一部分のみが対応している疎水性領域３１１ｂも含めて計１０個の疎水性領域３１１ｂが対応しており、各カラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ上での疎水性領域３１１ｂの分布形態は、全てのカラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを通じて実質的に一定である。
【００９６】
図８は、本発明の液晶配向用基板を構成する配向膜表面での親水性領域と疎水性領域との配置パターンの更に他の例を概略的に示す平面図である。同図に示した配向膜４１１の表面には１つの親水性領域４１１ａが形成されており、この親水性領域４１１ａにより、配向膜４１１の表面には、正方形の１つの角部を切り欠いてできる六角形の疎水性領域４１１ｂと正方形の疎水性領域４１１ｃとがそれぞれ多数、規則的に画定されている。
【００９７】
なお、図８では、疎水性領域４１１ｂ、４１１ｃと表示用液晶パネルの画素との相対的な位置関係を判り易くするために、破線の引き出し線を付した参照符号により各カラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを示している。また、柱状スペーサの位置を判り易くするために、個々の柱状スペーサ４１３を黒丸で示している。更に、各疎水性領域４１１ｂ、４１１ｃの位置を判り易くするために、便宜上、これらの輪郭線を実線で描いてある。
【００９８】
配向膜４１１に形成されている親水性領域４１１ａは、平面視したときに遮光層を実質的に完全に覆うことができる形状を有していると共に、平面視したときに個々のカラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを列方向Ｄｃ（表示用液晶パネルにおいて信号線３７（図３（ａ）参照）の長手方向に相当する方向を意味する。以下同じ。）に二分することができる形状を有している。遮光層に前述した領域５ａ（図１（ａ）参照）があることから、上記の親水性領域４１１ａによって画定される疎水性領域には、上記六角形の疎水性領域４１１ｂが含まれている。
【００９９】
個々のカラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂには、１つの疎水性領域４１１ｂと１つの疎水性領域４１１ｃとが対応している。各疎水性領域４１１ｂは実質的に同じ形状及び大きさを有しており、各疎水性領域４１１ｃも実質的に同じ形状及び大きさを有している。各カラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ上での疎水性領域４１１ｂ、４１１ｃの分布形態は、全てのカラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを通じて実質的に一定である。
【０１００】
なお、疎水性領域４１１ｂに代えて、疎水性領域４１１ｃと形状及び大きさが共に同じである疎水性領域を形成することも可能である。
【０１０１】
図９は、本発明の液晶配向用基板を構成する配向膜表面での親水性領域と疎水性領域との配置パターンの更に他の例を概略的に示す平面図である。同図に示した配向膜５１１の表面には１つの親水性領域５１１ａが形成されており、この親水性領域５１１ａにより、配向膜５１１の表面には２種類の疎水性領域５１１ｂ、５１１ｃがそれぞれ多数、画定されている。いずれの疎水性領域５１１ｂ、５１１ｃも、その形状は正三角形である。
【０１０２】
なお、図９には、疎水性領域５１１ｂ、５１１ｃと表示用液晶パネルの画素との相対的な位置関係を判り易くするために、遮光層５０５及び各カラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの輪郭を隠れ線（破線）で併記してある。また、柱状スペーサの位置を判り易くするために、個々の柱状スペーサ５１３を黒丸で示してある。更に、各疎水性領域５１１ｂ、５１１ｃの位置を判り易くするために、便宜上、これらの輪郭線を実線で描いてある。
【０１０３】
配向膜５１１に形成されている親水性領域５１１ａの線幅は実質的に一定であり、各疎水性領域５１１ｂ、５１１ｃの形状及び大きさも実質的に一定である。各疎水性領域５１１ｂ、５１１ｃは行方向Ｄｒに延びる辺を１つ有しており、この辺を底辺としたときの頂角の方位は、疎水性領域５１１ｂと疎水性領域５１１ｃとで１８０度ずれている。行方向Ｄｒ及び列方向Ｄｃのいずれについても、疎水性領域５１１ｂと疎水性領域５１１ｃとが交互に分布している。
【０１０４】
個々のカラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂには、一部分のみが対応しているものも含めて、疎水性領域５１１ｂ、５１１ｃがそれぞれ１５個ずつ対応しており、各カラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ上での疎水性領域５１１ｂ、５１１ｃの分布形態は、全てのカラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを通じて実質的に一定である。
【０１０５】
一方、柱状スペーサは、本発明の液晶配向用基板を用いた表示用液晶パネルにおいて、画素列方向及び画素行方向の少なくとも一方に規則的に配置されるように形成されていればよく、本発明の液晶配向用基板を単独で見たときにはその配置に規則性が認められなくてもよい。柱状スペーサは、配向膜上に形成しなければならいというものではなく、所定の下地層上に柱状スペーサを形成した後に、当該柱状スペーサを覆うことなく配向膜の元となる有機膜を形成し、その後に前記有機膜の表面に選択的に親水化処理を施して配向膜を形成することも可能である。また、配向膜の元となる有機膜の材料と柱状スペーサの材料との組み合わせを適宜選定することにより、柱状スペーサを配向膜によって覆うことも可能であろう。この場合には、柱状スペーサを形成した後に、配向膜が形成される。
【０１０６】
配向膜表面での親水性領域と疎水性領域との分布形態及び柱状スペーサの配置については、上述した以外にも種々の変形、改良、組み合わせ等が可能である。
【０１０７】
＜液晶表示装置に係る他の形態＞
本発明の液晶表示装置は、表示用液晶パネルを構成する２枚の液晶配向用基板のうちの少なくとも一方が、前述した本発明の液晶配向用基板であればよい。表示用液晶パネルを構成する２枚の液晶配向用基板のうちの一方のみを本発明の液晶配向用基板とした場合、他方の液晶配向用基板における配向膜としては、表面性状（濡れ性）が実質的に均一な垂直配向膜を用いることができる。
【０１０８】
本発明の液晶表示装置の構成は、表示用液晶パネルを構成する２枚の液晶配向用基板のうちの少なくとも一方を本発明の液晶配向用基板とする以外は、駆動方式や表示形態（白黒表示、モノカラー表示、マルチカラー表示及びフルカラー表示のいずれであるか）、あるいは液晶表示装置の用途やグレード等に応じて適宜変更可能である。種々の変形、改良、組み合わせ等が可能である。
【実施例１】
【０１０９】
＜液晶配向用基板の製造＞
（準備工程）
無アルカリガラス基板（例えばＮＨテクノガラス社製のＮＡ３５（商品名）や、日本電気社製のＯＡ１０（商品名））を用意し、この無アルカリガラス基板の片面全体に透明電極としてのＩＴＯ（酸化インジウム錫）膜をスパッタ法により成膜して、ＩＴＯ膜からなる透明電極パターンを備えた基板を得た。ＩＴＯ膜の膜厚は１５０ｎｍであり、その平面形状は矩形である。
【０１１０】
（有機膜形成工程）
準備工程で用意した基板におけるＩＴＯ膜上に、フッ素系シリコーン樹脂（東芝シリコーン社製のＴＳＬ８２３３と同社製のＴＳＬ８１１４との混合物）を回転速度１０００ｒｐｍ、回転時間５秒の条件の下にスピンコートして、ＩＴＯ膜を覆う塗膜を形成した。この塗膜を１５０℃で１０分間乾燥して、配向膜の元となる膜厚０．０５μｍの有機膜を得た。
【０１１１】
（選択露光工程）
まず、所定形状の遮光パターン（マスクパターン）とこの遮光パターンによって画定される光透過部とを有し、かつ、これらの遮光パターン及び光透過部が光触媒層により覆われているフォトマスクを用意した。このフォトマスクは、石英ガラスを透光性基板として用いたものであり、遮光パターンは、各々の形状が正六角形である多数の遮光部により構成されている。個々の遮光部はクロム薄膜により形成されており、各遮光部での平面視上の対角線の長さは約１５３μｍである。また、光透過部の線幅は２５μｍである。
【０１１２】
次に、有機膜形成工程で形成した有機膜の上方に上記のフォトマスクを配置した。このとき、上記の有機膜とフォトマスクに形成されている上記の光触媒層とが互いに対向するようにして、かつ、上記の有機膜の上面とフォトマスクにおける光透過部上での光触媒層との間隔が約２０μｍとなるようにして、フォトマスクを配置した。
【０１１３】
この後、フォトマスクを介して波長２００〜３７０ｎｍの紫外光を上記の有機膜に照射して選択的な露光を行った。この選択的な露光により、有機膜表面のうちで露光された領域が親水性領域となり、前記の有機膜が配向膜となった。配向膜表面に形成されている親水性領域の形状はハニカム状であり、この親水性領域により、各々の形状が正六角形である多数の疎水性領域が規則的に画定されている。
【０１１４】
（スペーサ形成工程）
上記の配向膜における親水性領域上にアクリル系フォトレジスト（ＪＳＲ社製のＪＮＰＣ−８０（商品名））を塗布して膜厚約３．５μｍのフォトレジスト層を形成し、このフォトレジスト層をプレベークした後にフォトリソグラフィー法によりパターニングして、複数の柱状スペーサを形成した。個々の柱状スペーサの形状は直径１５μｍの円柱状であり、これらの柱状スペーサの形成位置は、親水性領域中の特定の三叉部上である。このスペーサ形成工程まで行うことにより、目的とする液晶配向用基板（以下、「液晶配向用基板Ａ」という。）が得られた。
【０１１５】
＜液晶表示装置の製造＞
まず、配向膜として通常の垂直配向膜を有する以外は図３（ａ）及び図３（ｂ）に示した液晶配向用基板５０と同様の構成を有する液晶配向用基板（以下、「液晶配向用基板Ｘ」という。）を、上記の液晶配向用基板Ａとは別に用意した。液晶配向用基板Ｘにおける垂直配向膜の表面は、一様な疎水性を示す。
【０１１６】
次に、液晶配向用基板Ａと液晶配向用基板Ｘとを各々の配向膜同士が対向するように配置し、各液晶配向用基板Ａ、Ｘの縁部に熱硬化性のシール材（商品名；ＸＮ−５Ａ；三井化学社製）を塗布してこれらの液晶配向用基板Ａ、Ｘを貼り合わせた。更に、これらの液晶配向用基板Ａ、Ｘを両側から挟み込むようにして各液晶配向用基板Ａ、Ｘをその外側面側からプレスし、この状態で加熱によりシール材を硬化させて、空セルを作製した。
【０１１７】
この空セルに、負の誘電率を有するネマティック液晶（メルク社製のＭＬＣ−６６０８（商品名））を真空注入法により注入し、その後に注入口を封止して、表示用液晶パネルを得た。
【０１１８】
この表示用液晶パネルに駆動回路を接続して液晶表示装置とし、液晶配向用基板Ａにおける透明電極パターン（ＩＴＯ膜）と液晶配向用基板Ｘにおける透明電極パターンとの間に±５Ｖの電圧を印加して、このときの液晶分子の配向状態を偏光板を介して観察した。その結果、液晶配向用基板Ａの配向膜に形成されている疎水性領域と平面視上重なる部分では、平面視上、液晶分子が渦巻き状に配向することが確認された。また、ディスクリネーションラインの発生は認められなかった。この液晶表示装置は、黒表示、白表示、及び中間調表示を行うことができる。
【実施例２】
【０１１９】
＜液晶配向用基板の製造＞
選択露光工程で使用するフォトマスクでの光透過部の全体形状を格子状とした以外は実施例１と同様にして、液晶配向用基板（以下、「液晶配向用基板Ｂ」という。）を製造した。液晶配向用基板Ｂにおける配向膜表面には格子状の親水性領域が形成されており、この親水性領域により、各々の形状が正方形である多数の疎水性領域が規則的に画定されている。柱状スペーサの各々は、それぞれ別個に、上記の親水性領域における特定の四叉部上である。
【０１２０】
＜液晶表示装置の製造＞
液晶配向用基板Ａに代えて上記の液晶配向用基板Ｂを用いた以外は実施例１と同様にして表示用液晶パネルを作製し、この表示用液晶パネルに駆動回路を接続して液晶表示装置を得た。そして、液晶配向用基板Ｂにおける透明電極パターン（ＩＴＯ膜）と液晶配向用基板Ｘにおける透明電極パターンとの間に±５Ｖの電圧を印加して、このときの液晶分子の配向状態を偏光板を介して観察した。その結果、液晶配向用基板Ｂの配向膜に形成されている疎水性領域と平面視上重なる部分では、平面視上、液晶分子が渦巻き状に配向することが確認された。また、ディスクリネーションラインの発生は認められなかった。この液晶表示装置は、黒表示、白表示、及び中間調表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】図１（ａ）は、本発明の液晶配向用基板における構成部材の平面配置の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したＩ−Ｉ線断面の概略図である。
【図２】図１（ｂ）に示した液晶配向用基板での配向膜の表面に形成されている親水性領域と疎水性領域との配置、及び柱状スペーサの配置を概略的に示す平面図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の液晶配向用基板における構成部材の平面配置の他の例を示す概略図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示したIII−III線断面の概略図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の液晶配向用基板の製造方法によって液晶配向用基板を製造する際に行われる選択露光工程の一例を説明するための概略断面図であり、図４（ｂ）は、前記の選択露光工程の他の例を説明するための概略断面図であり、図４（ｃ）は、前記の選択露光工程の更に他の例を説明するための概略断面図である。
【図５】図５（ａ）は、図４（ａ）に示した選択露光工程で活性酸素種等が有機膜表面の側鎖を切断する様子を示す模式図であり、図５（ｂ）は、前記の選択露光工程で有機膜表面が選択的に親水性領域に変化した様子を示す模式図である。
【図６】本発明の液晶表示装置の構造の一例を概略的に示す部分断面図である。
【図７】本発明の液晶配向用基板での配向膜の表面に形成されている親水性領域と疎水性領域との配置、及び柱状スペーサの配置それぞれの他の例を概略的に示す平面図である。
【図８】本発明の液晶配向用基板での配向膜の表面に形成されている親水性領域と疎水性領域との配置、及び柱状スペーサの配置それぞれの更に他の例を概略的に示す平面図である。
【図９】本発明の液晶配向用基板での配向膜の表面に形成されている親水性領域と疎水性領域との配置、及び柱状スペーサの配置それぞれの更に他の例を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１、３１  透光性基板
９、３３  透明電極パターン
１１、４５  配向膜
１１ａ、３１１ａ、４１１ａ、５１１ａ  親水性領域
１１ｂ、３１１ｂ、４１１ｂ、４１１ｃ、５１１ｂ、５１１ｃ  疎水性領域
１３、４７  柱状スペーサ
２０、５０  液晶配向用基板
２００  表示用液晶パネル
３００  液晶表示装置
【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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