(57)【要約】      （修正有）【課題】明るい表示のために液晶分子が動きやすく画像の表示を停止する時の応答性が高く、横方向の電場を与えて液晶を動かす液晶表示装置を提供する。【解決手段】第一の配向膜１６が形成された第一の基板１３Ａと、第二の配向膜１７が形成された第二の基板１３Ｂと、液晶分子Ｌに横方向の電場を与える駆動電極層２０Ａを備える。液晶層での画像の表示時には第一の周波数で駆動電極層を駆動し、非表示時には第二の周波数で駆動電極層を駆動する。液晶分子は、第一の周波数と第二の周波数では正負が異なる誘電率異方性を有する。第二の配向膜は、第一の配向膜に比べて、液晶分子に対して初期配向方向を維持する拘束力が強い。第一の周波数で駆動電極層が駆動される時、第一の配向膜側では、液晶分子の配向方向が電場の大きさに応じて変化する。第二の周波数で駆動電極層が駆動される時、第一の配向膜側では液晶分子が初期配向方向に配向された状態である。【選択図】図１
2018141870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の配向膜が形成された第一の基板と、
前記第一の配向膜に対して間隔をおいて対向するように配置される第二の配向膜が形成された第二の基板と、
前記第一の配向膜と前記第二の配向膜との間に配置され、液晶分子が駆動されることによって光を透過又は遮断する液晶層と、
前記第一の基板に設けられ、前記液晶分子に前記第一の基板および前記第二の基板に平行な方向の電場を与える駆動電極層と、
前記液晶層での画像の表示時に第一の周波数で前記駆動電極層を駆動し、前記液晶層での画像の非表示時に前記第一の周波数と異なる第二の周波数で前記駆動電極層を駆動する駆動回路と
を備え、
前記液晶分子は、前記第一の周波数と前記第二の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に、正負が異なる誘電率異方性を有し、
前記第二の配向膜は、前記第一の配向膜に比べて、前記電場が与えられた時に、液晶分子に対して初期配向方向を維持する拘束力が強く、
前記第一の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に、前記第一の配向膜側では、液晶分子の配向方向が、前記第一の基板および前記第二の基板に平行な面内で、前記初期配向方向から前記電場の大きさに応じて変化し、
前記第二の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に、前記第一の配向膜側では、液晶分子が前記初期配向方向に配向された状態である、液晶表示装置。
【請求項２】
前記第一の周波数は前記第二の周波数よりも低く、
前記液晶分子は、前記第一の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に正の誘電率異方性を有し、前記第二の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に負の誘電率異方性を有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第一の周波数は前記第二の周波数よりも高く、
前記液晶分子は、前記第一の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に負の誘電率異方性を有し、前記第二の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に正の誘電率異方性を有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記初期配向方向は、前記電場が与えられない時の液晶分子の配向方向であって、前記第一の配向膜側と前記第二の配向膜側で同じ方向である、請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第一の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に、前記第二の配向膜から前記第一の配向膜に向けて、前記液晶層の前記初期配向方向に対する前記液晶分子の配向方向の変位角度が漸次大きくなる、請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記液晶層にカイラル剤が添加されていない、請求項１から５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の駆動方式として、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）等の方式がある。このうち、ＩＰＳ方式およびＦＦＳ方式は、２枚の基板間に充填された液晶分子に対し、基板に平行な方向（横方向）の電場を与えることで、液晶分子の配向方向を変化させ、表示を行っている。このようなＩＰＳ方式およびＦＦＳ方式の液晶表示装置は、視覚特性に優れ、携帯電話、テレビジョン等をはじめとする幅広い機器に適用されている。
【０００３】
既存の液晶表示装置では、液晶分子は、電場が与えられない状態において、所定の方向に沿って配列されるよう、液晶分子の配向方向が強制されている。液晶分子は、電場の付与を停止させると、電場により変位した液晶分子の配向が元の配向状態、すなわち、電圧非印加時の配向状態に回復する。
【０００４】
液晶分子の配向方向をさらに強く拘束する方法として、基板上にポリイミドなどからなる配向膜を形成し、レーヨンや綿などの布により配向膜の表面を所定の方向に擦る方法（ラビング法）や、偏光紫外線を照射してポリイミド膜表面に異方性を発生させる手法（光配向法）などが採用されている。これらの処理により、配向膜付近の液晶分子は配向膜に強く束縛され、一定方向に配向する。ラビング法や光配向法により形成された配向膜で液晶分子に強い拘束力を付与することによって液晶分子を一定方向に配向した構成では、画像の表示を停止するために、電場の付与を停止させると、液晶分子は、配向膜の強い拘束力によって変位した液晶分子の配向が迅速に元の配向状態に戻る。
【０００５】
ラビング法や光配向法により形成された配向膜を有するＩＰＳ方式およびＦＦＳ方式の液晶表示装置では、電場が与えられると、配向膜から遠い液晶分子が螺旋状にねじれることにより、複屈折が生じて画像が表示される。しかし、電極の真上では、基板に対して平行な電場が生じにくいため、配向膜から遠くても液晶分子が動きにくく、光の透過を阻害するため、明るい表示をすることができない。
【０００６】
一方、外場（電場、磁場など）によって液晶分子の配向方向を所望の方向に向け、その状態を維持する（メモリーする）方法も提案されている。このような動作を実現するためには、基板表面の配向強制力（アンカリング）をなくす必要がある。このようにアンカリングを弱くする構成の関連技術として、特許文献１（特開２０１４−２１５４２１号公報）が提案されている。特許文献１に開示された構成は、平坦化処理を施した基板にポリマーブラシを形成し、この基板間に液晶を挟持した液晶セルにおいて、ポリマーブラシと液晶との共存部のＴｇ（ガラス転移温度）よりも高く且つ共存部の形状を自由に変動させ得る温度に加熱することで、ゼロ面アンカリング状態を実現するというものである。
【０００７】
特許文献１に記載された液晶表示装置においては、アンカリングが弱いため、電場が与えられると液晶分子が動きやすい。したがって、電極の真上では基板に対して平行な電場が生じにくくても、液晶分子が動くことができ、光が透過されやすく、明るい表示をすることができる。
【発明の概要】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載された液晶表示装置においては、配向膜による液晶分子に対する拘束力が弱いため、画像の表示を停止するために、電場の付与を停止させても、液晶分子の配向が元の配向状態に回復するのに時間がかかる。この様な背景から、画像の表示を停止する時に、高い応答性が望まれている。
【０００９】
本発明は、明るい表示のために液晶分子が動きやすくても画像の表示を停止する時の応答性が高い、横方向の電場を与えることで液晶を動かす液晶表示装置を提供する。
【００１０】
本発明に係る液晶表示装置は、第一の配向膜が形成された第一の基板と、前記第一の配向膜に対して間隔をおいて対向するように配置される第二の配向膜が形成された第二の基板と、前記第一の配向膜と前記第二の配向膜との間に配置され、液晶分子が駆動されることによって光を透過又は遮断する液晶層と、前記第一の基板に設けられ、前記液晶分子に前記第一の基板および前記第二の基板に平行な方向の電場を与える駆動電極層と、前記液晶層での画像の表示時に第一の周波数で前記駆動電極層を駆動し、前記液晶層での画像の非表示時に前記第一の周波数と異なる第二の周波数で前記駆動電極層を駆動する駆動回路とを備え、前記液晶分子は、前記第一の周波数と前記第二の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に、正負が異なる誘電率異方性を有し、前記第二の配向膜は、前記第一の配向膜に比べて、前記電場が与えられた時に、液晶分子に対して初期配向方向を維持する拘束力が強く、前記第一の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に、前記第一の配向膜側では、液晶分子の配向方向が、前記第一の基板および前記第二の基板に平行な面内で、前記初期配向方向から前記電場の大きさに応じて変化し、前記第二の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に、前記第一の配向膜側では、液晶分子が前記初期配向方向に配向された状態である。
【００１１】
前記第一の周波数は前記第二の周波数よりも低くてよく、前記液晶分子は、前記第一の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に正の誘電率異方性を有し、前記第二の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に負の誘電率異方性を有するようにしてもよい。
【００１２】
前記第一の周波数は前記第二の周波数よりも高くてよく、前記液晶分子は、前記第一の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に負の誘電率異方性を有し、前記第二の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に正の誘電率異方性を有するようにしてもよい。
【００１３】
前記初期配向方向は、前記電場が与えられない時の液晶分子の配向方向であってよく、前記第一の配向膜側と前記第二の配向膜側で同じ方向であってよい。
【００１４】
前記第一の周波数で前記駆動電極層が駆動される時に、前記第二の配向膜から前記第一の配向膜に向けて、前記液晶層の前記初期配向方向に対する前記液晶分子の配向方向の変位角度が漸次大きくなるようにしてもよい。
【００１５】
前記液晶層にカイラル剤が添加されていないようにしてもよい。
【００１６】
本発明においては、横方向の電場を与えることで液晶を動かす液晶表示装置において、明るい表示のために液晶分子が動きやすくても画像の表示を停止する時の応答性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の液晶表示装置の液晶層での画像の非表示時の液晶分子の配向方向の分布を示す断面図である。
【図３】図１の液晶表示装置の強アンカリング配向膜側の液晶分子の配向方向を示す平面図である。
【図４】図１の液晶表示装置の第一の周波数で駆動電極層が駆動される時の弱アンカリング配向膜側の液晶分子の配向方向を示す平面図である。
【図５】図１の液晶表示装置で使用される二周波駆動液晶の周波数に対する誘電率異方性を示すグラフである。
【図６】図１の液晶表示装置で、弱アンカリング配向膜として基板に形成したポリマーブラシの例を示す模式的断面図である。
【図７】第１実施形態に係る実験結果を示す表である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図９】図８の液晶表示装置の液晶層での画像の非表示時の液晶分子の配向方向の分布を示す断面図である。
【図１０】図８の液晶表示装置で使用される二周波駆動液晶の周波数に対する誘電率異方性を示すグラフである。
【図１１】本発明の変形例に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。
【００１９】
［第１実施形態］
液晶分子の配向方向を制御するための配向膜として、液晶分子の配向方向を拘束する力が強い強アンカリング配向膜と、液晶分子の配向方向を拘束する力が弱い弱アンカリング配向膜とがある。本発明は、互いに対向する配向膜の一方に強アンカリング配向膜を採用し、他方に弱アンカリング配向膜を採用した片面弱アンカリング形式を対象とする。
【００２０】
図１および図２は、本発明の第１実施形態に係るＩＰＳ駆動方式の液晶表示装置１０の概略構成を示す断面図であり、図１は、液晶層での画像の表示時の液晶分子の配向方向の分布を示し、図２は、液晶層での画像の非表示時の液晶分子の配向方向の分布を示す。本発明の第１実施形態では、後述する二周波駆動液晶を用いて、画像の表示時も非表示時も液晶層に電場を与える。図１および図２において点線は電場を表す。
【００２１】
図１および図２に示すように、液晶表示装置１０は、液晶パネル１１と、液晶パネル１１に光を提供するバックライトユニット１２とを備える。
【００２２】
バックライトユニット１２は、液晶パネル１１の裏面に設けられた光源（図示せず）から入力される光を、液晶パネル１１の裏面１１ｒ側から表面１１ｆ側に向けて均一に照射する。バックライトユニット１２は、例えば、その一側端部に設けられた光源（図示せず）から入力される光を、液晶パネル１１の表面１１ｆと平行な方向に伝搬するとともに、伝搬した光を液晶パネル１１の裏面１１ｒ側から表面１１ｆ側に向けて照射する、いわゆるエッジライト型であってもよい。あるいは、バックライトユニット１２は、液晶パネル１１の裏面１１ｒ側に設けられた光源から入力される光を液晶パネル１１の裏面１１ｒ側から表面１１ｆ側に向けて照射する、いわゆる直下型であってもよい。
【００２３】
液晶パネル１１は、基板（第一の基板）１３Ａ，基板（第二の基板）１３Ｂと、偏光板（第一の偏光板）１４Ａ，偏光板（第二の偏光板）１４Ｂと、駆動電極層１５と、弱アンカリング配向膜（第一の配向膜）１６と、強アンカリング配向膜（第二の配向膜）１７と、液晶層１８と、を備えている。
【００２４】
基板１３Ａ，１３Ｂは、それぞれガラス、あるいは樹脂などの基板からなり、所定の間隔をおいて互いに平行に配置されている。
【００２５】
偏光板１４Ａは、バックライトユニット１２側に配置された基板１３Ａにおいて、バックライトユニット１２に対向する側、もしくはバックライトユニット１２とは反対側に設けられている。偏光板１４Ｂは、バックライトユニット１２から離間した側に配置された基板１３Ｂにおいて、バックライトユニット１２とは反対側、もしくは、バックライトユニット１２に対向する側に設けられている。
【００２６】
これらの偏光板１４Ａ，１４Ｂは、その透過軸方向が、互いに直交するようクロスニコル方式で配置されている。例えば、一方の偏光板１４Ａ，１４Ｂの透過軸方向は、基板１３Ｂに平行な方向Ｘに設定されている。
【００２７】
この実施形態では、駆動電極層１５は、バックライトユニット１２側の基板１３Ａにおいて、バックライトユニット１２から離間した側に設けられている。駆動電極層１５は、基板１３Ａの表面に並べられた複数本の電極線２０Ａを有する。ここで、図３および図４に示すように、各電極線２０Ａは、その長軸方向が、例えば基板１３Ａの表面に平行な面内で方向Ｙに沿って延びるよう直線状に形成されている。駆動電極層１５では、このような電極線２０Ａが、基板１３Ａの表面に平行な面内で方向Ｙに直交する方向Ｘに沿って、一定間隔ごとに並べられている。
【００２８】
このような駆動電極層１５においては、駆動電極層１５の各電極線２０Ａに予め設定した電圧が与えられると、互いに隣接する電極線２０Ａ間に、これらの互いに隣接する電極線２０Ａ同士を結ぶ方向、すなわち基板１３Ａ，１３Ｂに平行な方向Ｘの電場が生成される。図１および図２に加えて、図４において、電場を点線で表す。
【００２９】
この実施形態では、弱アンカリング配向膜１６は、バックライトユニット１２側の基板１３Ａにおけるバックライトユニット１２から離間した側に形成され、強アンカリング配向膜１７はバックライトユニット１２から離間した側の基板１３Ｂにおけるバックライトユニット１２に対向する側に形成されている。
【００３０】
強アンカリング配向膜１７は、液晶層１８の液晶分子Ｌを、その長軸方向が、基板１３Ａ，１３Ｂの表面に平行な面内の所定の配向方向（図１では方向Ｙ）にほぼ一致させるよう、配向方向が設定されている。強アンカリング配向膜１７は、弱アンカリング配向膜１６に比べて、電場が与えられた時に、液晶分子に対して初期配向方向を維持する拘束力が強い。弱アンカリング配向膜１６は、電場が与えられた時に、液晶分子に対して初期配向方向を維持する拘束力が弱く、好ましくは拘束力がゼロである。
【００３１】
液晶層１８は、弱アンカリング配向膜１６と強アンカリング配向膜１７との間に、多数の液晶分子Ｌが充填されることで形成されている。液晶層１８は、駆動電極層１５を構成する各電極線２０Ａに電圧が与えられることによって生じる電場により、液晶分子Ｌの配向方向が変化して駆動される。このようにして液晶分子Ｌの配向が変化することによって、液晶層１８は、バックライトユニット１２から供給される光を部分的に透過したり遮断したりすることで、表示画像を生成する。
【００３２】
液晶表示装置１０は、さらに駆動回路２４を備える。駆動回路２４は、液晶層１８での画像の表示時に第一の周波数で駆動電極層１５を駆動し、液晶層１８での画像の非表示時に第一の周波数と異なる第二の周波数で駆動電極層１５を駆動する。したがって、この実施形態では、画像の表示時も非表示時も液晶層１８に電場を与える。但し、駆動回路２４が駆動電極層１５を駆動せずに液晶層１８に電場を与えない時には、もちろん液晶層１８で画像は表示されない。
【００３３】
液晶層１８は二周波駆動液晶から構成され、その液晶分子Ｌは、第一の周波数と第二の周波数で駆動電極層１５が駆動される時に、正負が異なる誘電率異方性Δεを有する。より具体的には、図５に示すように、液晶分子Ｌは、低い周波数で正の誘電率異方性を有し、高い周波数で負の誘電率異方性を有する。このような二周波駆動液晶は、例えば、下記の式で示される化学構造を有する二つの成分を有する。
【００３４】
【化１】
2018141870.tif 000003
【００３５】
例示された二つの成分を有する二周波駆動液晶については、周波数５０Ｈｚで電場が与えられると、誘電率異方性Δεが＋６．１であり、周波数１０ｋＨｚで電場が与えられると、誘電率異方性Δεが−２．２である。クロスオーバー周波数は、０℃で１５０Ｈｚ、室温で１０ｋＨｚ、５０℃で８０ｋＨｚである。液晶層１８を構成する二周波駆動液晶は、上記の二つの成分のほかに他の成分を含んでもよい。
【００３６】
この実施形態では、画像を表示するための第一の周波数は、例えば５０Ｈｚ〜１００Ｈｚであり、画像の表示を停止するための第二の周波数は、例えば１００ｋＨｚ〜２０００ｋＨｚである。
【００３７】
図１は、第一の周波数で駆動電極層１５が駆動される時（すなわち液晶層１８で画像が表示される時）の液晶分子の配向方向の分布を示し、図２は、第二の周波数で駆動電極層１５が駆動される時（すなわち液晶層１８で画像が表示されない時）の液晶分子の配向方向の分布を示す。また、液晶層１８に電場が与えられない時の液晶分子の初期配向方向は、図２に示す方向と同じであり、方向Ｙである。液晶分子の初期配向方向は、弱アンカリング配向膜１６側と強アンカリング配向膜１７側で同じ方向である（すなわち液晶分子はホモジニアス配向である）。
【００３８】
強アンカリング配向膜１７は、電場が与えられた時に、液晶分子に対して初期配向方向を維持する拘束力が強い。したがって、電圧が与えられて電場が生成されても、液晶層１８において強アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌが、その長軸方向を、基板１３Ａ，１３Ｂの表面に沿った面内で、強アンカリング配向膜１７の配向処理方向（方向Ｙ）にほぼ一致させた初期配向状態を維持する。図３は、強アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌの配向方向を示す。図１および図２の比較から明らかなように、駆動電極層１５が第一の周波数で駆動されても第二の周波数で駆動されても、強アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌの配向方向は初期配向方向からほぼ変化しない。
【００３９】
これに対し、弱アンカリング配向膜１６は、電場が与えられた時に、液晶分子に対して初期配向方向を維持する拘束力が弱く、好ましくは拘束力がゼロである。第一の周波数で電圧が与えられることで電場が生成された時（すなわち、第一の周波数で駆動電極層１５が駆動される時）に、与えられた電圧が閾値を超えると、図１に示すように、弱アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌの配向方向が、基板１３Ａ，１３Ｂに平行な面内で、初期配向方向から電場の大きさに応じて変化する。これは第一の周波数では、液晶分子Ｌは正の誘電率異方性を持ち、電場の向きに対して平行に配向しやすいためである。他方、強アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌの配向方向は、駆動電極層１５が第一の周波数で駆動されても、初期配向方向とほぼ同じであるので、第一の周波数で駆動電極層１５が駆動される時には、図１に示すように、強アンカリング配向膜１７から弱アンカリング配向膜１６に向けて、液晶層の初期配向方向に対する液晶分子の配向方向の変位角度が漸次大きくなる。図４は、第一の周波数で駆動電極層１５が駆動される時の弱アンカリング配向膜１６側の液晶分子Ｌの配向方向を示す。
【００４０】
他方、第二の周波数で電圧が与えられることで電場が生成された時（すなわち、第二の周波数で駆動電極層１５が駆動される時）には、図２および図３に示すように、弱アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌが初期配向方向に配向された状態を維持する（または初期配向方向に配向された状態になる）。これは第二の周波数では、液晶分子Ｌは負の誘電率異方性を持ち、電場の向きに対して垂直に配向しやすいためである。この時、強アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌの配向方向は、初期配向方向とほぼ同じであるので、液晶層１８全体においては、すべての液晶分子Ｌが初期配向方向に配向された状態である。
【００４１】
この実施形態においては、横方向の電場を与えることで液晶を動かすＩＰＳ駆動方式の液晶表示装置１０において、明るい表示のために液晶分子が動きやすくても画像の表示を停止する時の応答性を高めることができる。すなわち、弱アンカリング配向膜１６による液晶分子Ｌに対する拘束力が弱いため、電極線２０Ａの真上では基板１３Ａ，１３Ｂに対して平行な電場が生じにくくても、弱アンカリング配向膜１６側では液晶分子Ｌが動くことができ、第一の周波数で駆動電極層１５を駆動すると、液晶分子Ｌは正の誘電率異方性を持ち、電場の向きに対して平行に配向しやすいため、液晶パネル１１全体としては、光が透過されやすく、明るい表示をすることができる。他方、強アンカリング配向膜１７による液晶分子Ｌに対する拘束力が強いため、駆動電極層１５が第一の周波数で駆動されても第二の周波数で駆動されても、強アンカリング配向膜１７側では、液晶分子Ｌが初期配向方向に配向された状態を維持する。
【００４２】
そして、第二の周波数で駆動電極層１５を駆動すると、液晶分子Ｌは負の誘電率異方性を持ち、電場の向きに対して垂直に配向しやすいために、弱アンカリング配向膜１６側では液晶分子Ｌが初期配向方向に配向された状態を維持する（または初期配向方向に配向された状態になる）。したがって、画像の表示を停止するために、第二の周波数で駆動電極層１５を駆動すると、画像の表示を停止する時の応答性が高い。したがって、この実施形態に係る液晶表示装置１０では、明るい表示を達成することができるとともに、画像の表示を停止する時の応答性が高い。
【００４３】
液晶層１８には、初期状態（電場が与えられていない状態）で液晶分子Ｌにねじれを付与するカイラル剤が含まれてもよい。しかしながら、上記の効果を促進するため、液晶層１８にはカイラル剤が添加されていないことが好ましい。
【００４４】
上記の強アンカリング配向膜１７は、例えば、以下のようにして形成する。まず、基板１３Ｂ上にポリイミドなどからなる配向膜を形成する。その後、レーヨンや綿などからなる布を巻いたローラーを、回転数及びローラーと基板１３Ｂとの距離を一定に保った状態で回転させ、配向膜の表面を所定の方向に擦る（ラビング法）。あるいは、偏光紫外線を照射してポリイミドからなる配向膜の表面に異方性を発生させる（光配向法）。ラビング法、光配向法等により配向方向が設定された強アンカリング配向膜１７は、液晶分子Ｌに対し、弱アンカリング配向膜１６よりも強い配向強制力を付与する。
【００４５】
弱アンカリング配向膜１６としては、例えば、ポリマーブラシで形成したものを用いることができる。ポリマーブラシは、一端が基板１３Ａ表面に固定され、他端が基板１３Ａの表面から離間する方向に延びたグラフトポリマー鎖により形成される。このようなグラフトポリマー鎖は、基板１３Ａ側から延びるようにして生成してもよいし、予め所定長を有したポリマー鎖を、基板１３Ａに付着させてもよい。弱アンカリング配向膜１６の初期配向方向は、ラビング法などの公知の手法により、決定してもよい。
【００４６】
以下に、ポリマーブラシの具体的な一例を示す。
ポリマーブラシは、例えば、次の一般式（１）で表される。
【化２】
2018141870.tif 000004
一般式（１）において、ＸはＨ又はＣＨ３であり、ｍは正の整数であって、ポリマーブラシのＴｇ（ガラス転移温度）が−５℃以下であるものである。Ｒは炭素原子数１〜２０のアルキル基が好ましく、炭素原子数４〜２０のアルキル基がさらに好ましく、炭素原子数６〜１８のアルキル基がさらに好ましい。また、分岐を有するアルキル基も好適に用いられる。
【００４７】
図６は、弱アンカリング配向膜として基板に形成したポリマーブラシの例を示す断面図である。図６に示すように、液晶分子Ｌは、基板１３Ａ上に形成されたポリマーブラシ２の表層部分に浸透しており、液晶分子Ｌと接したポリマーブラシ２の表層部分は膨潤している（図中では、膨潤した状態は示していない）。
【００４８】
本明細書においては、液晶分子Ｌが浸透したポリマーブラシ２の部分を共存部４として表し、液晶分子Ｌが浸透していないポリマーブラシ２の部分をポリマーブラシ層３として表す。なお、図６では、本発明を理解し易くする観点から、共存部４とポリマーブラシ層３とを明確に区別して表したが、実際には、共存部４とポリマーブラシ層３との境界を区別することは難しい。
【００４９】
上記したようなポリマーブラシ２を用いることにより、共存部４のＴｇ（ガラス転移温度）が、常温よりもかなり低い温度になるので、常温において、共存部４の形状を自由に変動させることができる。そのため、共存部４と液晶分子Ｌとの界面において共存部４の状態が変化し、基板１３Ａに対して水平方向に液晶分子Ｌを配向強制しつつ、水平面内ではいずれの方向にも配向強制力をもたない状態（ゼロ面アンカリング状態）を実現することができる。
【００５０】
共存部４のＴｇは、使用するポリマーブラシ２及び液晶分子Ｌの種類によって異なるため、一義的に定義することはできないが、一般に、ポリマーブラシ２単独のＴｇに比べて低くなる。また、共存部４のＴｇは、ポリマーブラシ２に対する液晶分子Ｌの浸透の程度（すなわち、ポリマーブラシ２と液晶分子Ｌとの割合）によっても変化する。具体的には、共存部４において、液晶分子Ｌの割合が多い液晶分子Ｌ側の共存部４はＴｇが低く、液晶分子Ｌの割合が少ないポリマーブラシ層３側の共存部４はＴｇが高くなる。
【００５１】
しかしながら、ポリマーブラシ２として、上記一般式（１）で表され、一般式（１）において、ＸはＨ又はＣＨ３であり、ｍは正の整数であって、ポリマーブラシのＴｇが−５℃以下であるものを用いることにより、共存部４のＴｇを、常温よりも十分低い温度にすることができるので、常温において、基板１３Ａの表面に対して水平な面内に液晶分子Ｌを配向強制しつつ、水平面内ではいずれの方向にも配向強制力をもたない状態（ゼロ面アンカリング状態）を実現することができる。
【００５２】
基板１３Ａの表面は必要に応じて、平坦化処理を行っても良い。平坦化処理としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いて行うことができる。平坦化処理の例としては、基板１３Ａの表面に平坦化膜を形成する方法が挙げられ、例えば、ＵＶ硬化性の透明樹脂などを基板１３Ａの表面に塗布してＵＶ硬化すればよい。
【００５３】
基板１３Ａの例としては、アレイ基板が挙げられる。アレイ基板の例としては、アクティブマトリックスアレイ基板が挙げられる。このアクティブマトリックスアレイ基板は、一般的に、ガラス基板上にゲート配線及びソース配線がマトリックス状に配置されており、その交点部分に、薄層トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのアクティブ素子が形成され、このアクティブ素子に画素電極が接続されたものである。
【００５４】
基板１３Ａに対向する基板１３Ｂの例としては、カラーフィルタ基板が挙げられる。カラーフィルタ基板は、一般的に、ガラス基板上に、不要な光の漏れを防止するためにブラックマトリックスを形成した後、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の着色層をパターン形成し、必要に応じて保護膜を形成したものである。これらの基板１３Ｂを用いる場合、基板１３Ｂの表面に透明樹脂を塗布して硬化し、平坦化膜を形成してもよい。
【００５５】
基板１３Ａ上に形成されるポリマーブラシ２は、多数のグラフトポリマー鎖が高密度で基板１３Ａの表面に対して垂直方向に伸張した構造を有するのが好ましい。
【００５６】
一般的に、一端が基板１３Ａの表面に固定されたグラフトポリマー鎖は、グラフト密度が低いと、糸まり状の縮んだ構造をとるが、ポリマーブラシ２は、グラフト密度が高いため、隣接したグラフトポリマー鎖の相互作用（立体反発）により、基板１３Ａの表面に対して垂直方向に伸張した構造をとる。
【００５７】
本明細書において「高密度」とは、隣接するグラフトポリマー鎖間で立体反発が生じる程度に密集したグラフトポリマー鎖の密度を意味し、一般的に０．１本／ｎｍ２以上、好ましくは０．１〜１．２本／ｎｍ２の密度である。また、本明細書において「グラフトポリマー鎖の密度」とは、単位面積（ｎｍ２）あたりの基板１３Ａの表面上に形成されたグラフトポリマー鎖の本数を意味する。但し、ポリマーブラシ２は、多数のグラフトポリマー鎖が上記に示した「高密度」よりも低い密度で設けられたものであってもよい。
【００５８】
ポリマーブラシ２は、基板１３Ａの表面上でポリマーブラシ２の層を形成する。このポリマーブラシ２の層の厚さは、特に限定されないが、一般に数十ｎｍ、具体的には１ｎｍ以上１００ｎｍ未満、好ましくは１０ｎｍ〜８０ｎｍである。また、このポリマーブラシ２の層にはサイズ排除効果があり、一定の大きさの物質はポリマーブラシ２の層を通過することはできない。そのため、ポリマーブラシ２の層の厚さを薄くしても、下地から液晶分子Ｌへの不純物の侵入を防止することができる。
【００５９】
ポリマーブラシ２の形成方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いて行うことができる。具体的には、ポリマーブラシ２は、ラジカル重合性モノマーをリビングラジカル重合させることにより形成することができる。ここで、本明細書において「リビングラジカル重合」とは、ラジカル重合反応において、連鎖移動反応及び停止反応が実質的に起こらず、ラジカル重合性モノマーが反応し尽くした後も連鎖成長末端が活性を保持する重合反応のことを意味する。
【００６０】
この重合反応では、重合反応終了後でも生成重合体の末端に重合活性を保持しており、ラジカル重合性モノマーを加えると再び重合反応を開始させることができる。また、リビングラジカル重合は、ラジカル重合性モノマーと重合開始剤との濃度比を調節することによって任意の平均分子量をもつ重合体の合成ができ、そして、生成する重合体の分子量分布が極めて狭いなどの特徴がある。
【００６１】
リビングラジカル重合の代表例は、原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ：Ａｔｏｍ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｒａｄｉｃａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）である。例えば、重合開始剤の存在下で、ハロゲン化銅／リガンド錯体を用いてラジカル重合性モノマーの原子移動リビングラジカル重合を行う。高分子末端ハロゲンをハロゲン化銅／リガンド錯体が引き抜くことにより可逆的に成長する成長ラジカルにラジカル重合性モノマーが付加して進行し、十分な頻度での可逆的活性化・不活性化により分子量分布が規制される。
【００６２】
リビングラジカル重合に用いられるラジカル重合性モノマーは、有機ラジカルの存在下でラジカル重合を行うことが可能な不飽和結合を有するものであり、例えば、ｔ−ブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ノニルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリレートなどのメタクリレート系モノマー；ｔ−ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ノニルアクリレート、ベンジルアクリレート、ラウリルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレートなどのアクリレート系モノマー；スチレン、スチレン誘導体（例えば、ｏ−、ｍ−、ｐ−メトキシスチレン、ｏ−、ｍ−、ｐ−ｔ−ブトキシスチレン、ｏ−、ｍ−、ｐ−クロロメチルスチレンなど）、ビニルエステル類（例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニルなど）、ビニルケトン類（例えば、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンなど）、Ｎ−ビニル化合物（例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドールなど）、（メタ）アクリル酸誘導体（例えば、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、メタクリルアミドなど）、ハロゲン化ビニル類（例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン、テトラクロロエチレン、ヘキサクロロプレン、フッ化ビニルなど）などのビニルモノマーが挙げられる。これらの各種ラジカル重合性モノマーは、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
【００６３】
重合開始剤としては、特に限定されず、リビングラジカル重合で一般的に公知のものを使用することができる。重合開始剤の例としては、ｐ−クロロメチルスチレン、α−ジクロロキシレン、α，α−ジクロロキシレン、α，α−ジブロモキシレン、ヘキサキス（α−ブロモメチル）ベンゼン、塩化ベンジル、臭化ベンジル、１−ブロモ−１−フェニルエタン、１−クロロ−１−フェニルエタンなどのベンジルハロゲン化物；プロピル−２−ブロモプロピオネート、メチル−２−クロロプロピオネート、エチル−２−クロロプロピオネート、メチル−２−ブロモプロピオネート、エチル−２−ブロモイソブチレート（ＥＢＩＢ）などのα位がハロゲン化されたカルボン酸；ｐ−トルエンスルホニルクロリド（ＴｓＣｌ）などのトシルハロゲン化物；テトラクロロメタン、トリブロモメタン、１−ビニルエチルクロリド、１−ビニルエチルブロミドなどのアルキルハロゲン化物；ジメチルリン酸クロリドなどのリン酸エステルのハロゲン誘導体が挙げられる。これらの各種重合開始剤は、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
【００６４】
ハロゲン化銅／リガンド錯体を与えるハロゲン化銅としては、特に限定されず、リビングラジカル重合で一般的に公知のものを使用することができる。ハロゲン化銅の例としては、ＣｕＢｒ、ＣｕＣｌ、ＣｕＩなどが挙げられる。これらの各種ハロゲン化銅は、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
【００６５】
ハロゲン化銅／リガンド錯体を与えるリガンド化合物としては、特に限定されず、リビングラジカル重合で一般的に公知のものを使用することができる。リガンド化合物の例としては、トリフェニルホスファン、４，４’−ジノニル−２，２’−ジピリジン（ｄＮｂｉｐｙ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、１，１，４，７，１０，１０−ヘキサメチルトリエチレンテトラアミンなどが挙げられる。これらの各種リガンド化合物は、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
【００６６】
ラジカル重合性モノマー、重合開始剤、ハロゲン化銅及びリガンド化合物の量は、使用する原料の種類に応じて適宜調節すればよいが、一般的に、重合開始剤１ｍｏｌに対して、ラジカル重合性モノマーが５〜１０，０００ｍｏｌ、好ましくは５０〜５，０００ｍｏｌ、ハロゲン化銅が０．１〜１００ｍｏｌ、好ましくは０．５〜１００ｍｏｌ、リガンド化合物が０．２〜２００ｍｏｌ、好ましくは１．０〜２００ｍｏｌである。
【００６７】
リビングラジカル重合は、通常、無溶媒で行うが、リビングラジカル重合で一般的に使用される溶媒を使用してもよい。使用可能な溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、酢酸エチル、トリフルオロメチルベンゼンなどの有機溶媒；水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、１−メトキシ−２−プロパノールなどの水性溶媒が挙げられる。これらの各種溶媒は、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。また、溶媒の量は、使用する原料の種類に応じて適宜調節すればよいが、一般的にラジカル重合性モノマー１ｇに対して、溶媒が０．０１〜１００ｍＬ、好ましくは０．０５〜１０ｍＬである。
【００６８】
リビングラジカル重合は、上記の原料を含むポリマーブラシ形成用溶液中に基板１３Ａを浸漬、または基板１３Ａに上記の原料を含むポリマーブラシ形成用溶液を塗布し、加熱することによって行うことができる。加熱条件は、特に限定されることはなく、使用する原料などに応じて適宜調節すればよいが、一般的に、加熱温度は６０〜１５０℃、加熱時間は０．１〜１０時間である。この重合反応は、一般的に常圧で行われるが、加圧又は減圧しても構わない。基板１３Ａは、必要に応じて、ポリマーブラシ２の形成前に洗浄を行ってもよい。
【００６９】
リビングラジカル重合により形成されるポリマーブラシ２の分子量は、反応温度、反応時間や使用する原料の種類や量によって調整可能であるが、一般的に数平均分子量が５００〜１，０００，０００、好ましくは１，０００〜５００，０００のポリマーブラシ２を形成することができる。また、ポリマーブラシ２の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、１．０５〜１．６０の間に制御することができる。
【００７０】
ポリマーブラシ２は、基板１３Ａとポリマーブラシ２との間の固着性を高める観点から、必要に応じて、固定化膜を介して基板１３Ａの表面上に形成してもよい。固定化膜としては、基板１３Ａ及びポリマーブラシ２との固着性に優れたものであれば特に限定されることはなく、リビングラジカル重合で一般的に公知のものを使用することができる。固定化膜の例としては、次の一般式（２）で表されるアルコキシシラン化合物から形成される膜が挙げられる。
【００７１】
【化３】
2018141870.tif 000005
【００７２】
一般式（２）において、Ｒ１はそれぞれ独立してＣ１〜Ｃ３のアルキル基又はＣ１〜Ｃ３のアルコキシ基であり、好ましくはメチル基、エチル基、メトキシ基、又はエトキシ基であり、Ｒ２はそれぞれ独立してメチル基又はエチル基であり、Ｘはハロゲン原子、好ましくはＢｒであり、ｎは３〜１０の整数、より好ましくは４〜８の整数である。
【００７３】
固定化膜には、ポリマーブラシ２が共有結合していることが好ましい。固定化膜とポリマーブラシ２とが結合力の強い共有結合で結ばれていれば、ポリマーブラシ２の剥がれを十分に防止することができる。その結果、液晶パネル１１の特性が低下する可能性が低くなり、液晶パネル１１の信頼性が向上する。
【００７４】
固定化膜の形成方法は、特に限定されず、使用する材料に応じて適宜設定すればよい。例えば、固定化膜形成用溶液に基板１３Ａを浸漬させたり、あるいは、基板１３Ａに上記の固定化膜形成用溶液を塗布後、乾燥させることによって固定化膜を形成することができる。ここで、所定の部分に固定化膜を形成させるために、固定化膜を形成させない部分にマスキングを施してもよい。基板１３Ａは、必要に応じて、固定化膜の形成前に洗浄を行ってもよい。
【００７５】
基板１３Ｂと、ポリマーブラシ２を形成した基板１３Ａとの間に、液晶分子Ｌを含む液晶材料を注入する方法としては、特に限定されず、毛細管現象を利用した真空注入法、液晶滴下注入法（ＯＤＦ：Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌｉｎｇ）などの公知の方法を用いることができる。例えば、毛細管現象を利用した真空注入法を用いる場合には、次のようにして行えばよい。
【００７６】
まず、一方の基板１３Ａ上に公知の方法によって電極層１５を形成する。他方の基板１３Ｂ上には、フォトリソグラフィーなどの公知の方法によってスペーサーを形成した後、固定化膜（必要な場合）及びポリマーブラシ２を形成する。ここで、必要に応じて、基板１３Ａ上（スペーサー部以外）に平坦化膜などを形成することによって平坦化し、その上に固定化膜（必要な場合）及びポリマーブラシ２を形成してもよい。
【００７７】
次に、一方の基板１３Ｂを洗浄して乾燥させた後、シール材を塗布し、他方の基板１３Ａと重ね合わせ、加熱又はＵＶ照射などによってシール材を硬化させて接着する。ここで、シール材の一部には、液晶分子Ｌおよびカイラル剤を含む液晶材料を注入するための注入口を開けておく必要がある。次に、注入口から真空注入法によって基板１３Ａ，１３Ｂの間に、液晶分子Ｌを含む液晶材料を注入した後、注入口を封止する。
【００７８】
［実施例］
ポリマーブラシ２を有しゼロ面アンカリング状態とした弱アンカリング配向膜１６を設けた基板１３Ａと、ラビングされたポリイミドからなる強アンカリング配向膜１７を設けた基板１３Ｂとをシール材を介して貼り合わせた。セルギャップを３μｍとした。
【００７９】
この構造に、上に例示された二つの成分を有する二周波駆動液晶を１００℃で注入し、液晶分子Ｌをホモジニアス配向させ、第１実施形態に係る液晶表示装置１０を製造した。液晶表示装置１０を５０℃に保ち、液晶層１８に電場を与えない状態から、１００Ｈｚ（第一の周波数）で１０Ｖの電圧を液晶層１８に与えた場合の表示開始応答時間Ｔｏｎを求めた。さらに、この液晶表示装置１０について、表示状態から、１０００ｋＨｚ（第二の周波数）で１５Ｖの電圧を液晶層１８に与えた場合の表示停止応答時間Ｔｏｆｆを求めた。
【００８０】
また、比較例として、二周波駆動液晶ではなく、通常の液晶を有する液晶表示装置を製造した。この液晶は、電場が与えられると、弱アンカリング配向膜１６側で液晶分子がねじれて画像を表示し、電場が与えられなくなると、弱アンカリング配向膜１６側で液晶分子が初期配向状態に戻って画像を表示しなくなる。比較例の液晶表示装置についても、５０℃に保ち、液晶層に電場を与えない状態から、１００Ｈｚ（第一の周波数）で１０Ｖの電圧を液晶層に与えた場合の表示開始応答時間Ｔｏｎを求めた。さらに、この比較例の液晶表示装置について、表示状態から、液晶層に与える電圧を遮断した場合の表示停止応答時間Ｔｏｆｆを求めた。
【００８１】
上記の実験の結果を図７に示す。図７から明らかなように、比較例に対して実施例は、表示停止応答時間Ｔｏｆｆが５０％以上短縮された。
【００８２】
［第２実施形態］
図８および図９は、本発明の第２実施形態に係るＩＰＳ駆動方式の液晶表示装置１０の概略構成を示す断面図であり、図８は、液晶層での画像の表示時の液晶分子の配向方向の分布を示し、図９は、液晶層での画像の非表示時の液晶分子の配向方向の分布を示す。本発明の第２実施形態では、第１実施形態と異なる二周波駆動液晶を用いて、画像の表示時も非表示時も液晶層に電場を与える。図１および図２において点線は電場を表す。第２実施形態においては、上記第１実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。
【００８３】
この実施の形態の液晶表示装置１０は、液晶層１８を構成する二周波駆動液晶のタイプを除き、第１実施形態の液晶表示装置１０とほぼ同じである。但し、強アンカリング配向膜１７は、液晶層１８の液晶分子Ｌを、その長軸方向が、基板１３Ａ，１３Ｂの表面に平行な面内の所定の配向方向（図８では方向Ｘ）にほぼ一致させるよう、配向方向が設定されている。
【００８４】
第１実施形態と同様に、駆動電極層１５の各電極線２０Ａは、その長軸方向が、例えば基板１３Ａの表面に平行な面内で方向Ｙに沿って延びるよう直線状に形成されている。駆動電極層１５では、このような電極線２０Ａが、基板１３Ａの表面に平行な面内で方向Ｙに直交する方向Ｘに沿って、一定間隔ごとに並べられている。
【００８５】
駆動回路２４は、液晶層１８での画像の表示時に第一の周波数で駆動電極層１５を駆動し、液晶層１８での画像の非表示時に第一の周波数と異なる第二の周波数で駆動電極層１５を駆動する。したがって、この実施形態では、画像の表示時も非表示時も液晶層１８に電場を与える。但し、駆動回路２４が駆動電極層１５を駆動せずに液晶層１８に電場を与えない時には、もちろん液晶層１８で画像は表示されない。
【００８６】
液晶層１８は二周波駆動液晶から構成され、その液晶分子Ｌは、第一の周波数と第二の周波数で駆動電極層１５が駆動される時に、正負が異なる誘電率異方性Δεを有する。より具体的には、図１０に示すように、液晶分子Ｌは、低い周波数で負の誘電率異方性を有し、高い周波数で正の誘電率異方性を有する。この点は、第１の実施形態と逆である。
【００８７】
この実施形態では、画像を表示するための第一の周波数は、例えば１００ｋＨｚ〜２０００ｋＨｚであり、画像の表示を停止するための第二の周波数は、例えば５０Ｈｚ〜１００Ｈｚである。
【００８８】
図８は、第一の周波数で駆動電極層１５が駆動される時（すなわち液晶層１８で画像が表示される時）の液晶分子の配向方向の分布を示し、図９は、第二の周波数で駆動電極層１５が駆動される時（すなわち液晶層１８で画像が表示されない時）の液晶分子の配向方向の分布を示す。また、液晶層１８に電場が与えられない時の液晶分子の初期配向方向は、図９に示す方向と同じであり、方向Ｘである。液晶分子の初期配向方向は、弱アンカリング配向膜１６側と強アンカリング配向膜１７側で同じ方向である（すなわち液晶分子はホモジニアス配向である）。
【００８９】
強アンカリング配向膜１７は、電場が与えられた時に、液晶分子に対して初期配向方向を維持する拘束力が強い。したがって、電圧が与えられて電場が生成されても、液晶層１８において強アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌが、その長軸方向を、基板１３Ａ，１３Ｂの表面に沿った面内で、強アンカリング配向膜１７の配向処理方向（方向Ｘ）にほぼ一致させた初期配向状態を維持する。強アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌの配向方向は、常に図４に示す方向である。図８および図９の比較から明らかなように、駆動電極層１５が第一の周波数で駆動されても第二の周波数で駆動されても、強アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌの配向方向は初期配向方向からほぼ変化しない。
【００９０】
これに対し、弱アンカリング配向膜１６は、電場が与えられた時に、液晶分子に対して初期配向方向を維持する拘束力が弱く、好ましくは拘束力がゼロである。第一の周波数で電圧が与えられることで電場が生成された時（すなわち、第一の周波数で駆動電極層１５が駆動される時）に、与えられた電圧が閾値を超えると、図８に示すように、弱アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌの配向方向が、基板１３Ａ，１３Ｂに平行な面内で、初期配向方向から電場の大きさに応じて変化する。これは第一の周波数では、液晶分子Ｌは負の誘電率異方性を持ち、電場の向きに対して垂直に配向しやすいためである。他方、強アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌの配向方向は、駆動電極層１５が第一の周波数で駆動されても、初期配向方向とほぼ同じであるので、第一の周波数で駆動電極層１５が駆動される時には、図８に示すように、強アンカリング配向膜１７から弱アンカリング配向膜１６に向けて、液晶層の初期配向方向に対する液晶分子の配向方向の変位角度が漸次大きくなる。第一の周波数で駆動電極層１５が駆動される時の弱アンカリング配向膜１６側の液晶分子Ｌの配向方向は、図３に示す方向である。
【００９１】
他方、第二の周波数で電圧が与えられることで電場が生成された時（すなわち、第二の周波数で駆動電極層１５が駆動される時）には、図９および図４に示すように、弱アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌが初期配向方向に配向された状態を維持する（または初期配向方向に配向された状態になる）。これは第二の周波数では、液晶分子Ｌは正の誘電率異方性を持ち、電場の向きに対して平行に配向しやすいためである。この時、強アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌの配向方向は、初期配向方向とほぼ同じであるので、液晶層１８全体においては、すべての液晶分子Ｌが初期配向方向に配向された状態である。
【００９２】
この実施形態においては、横方向の電場を与えることで液晶を動かすＩＰＳ駆動方式の液晶表示装置１０において、明るい表示のために液晶分子が動きやすくても画像の表示を停止する時の応答性を高めることができる。すなわち、弱アンカリング配向膜１６による液晶分子Ｌに対する拘束力が弱いため、電極線２０Ａの真上では基板１３Ａ，１３Ｂに対して平行な電場が生じにくくても、弱アンカリング配向膜１６側では液晶分子Ｌが動くことができ、第一の周波数で駆動電極層１５を駆動すると、液晶分子Ｌは負の誘電率異方性を持ち、電場の向きに対して垂直に配向しやすいため、液晶パネル１１全体としては、光が透過されやすく、明るい表示をすることができる。他方、強アンカリング配向膜１７による液晶分子Ｌに対する拘束力が強いため、駆動電極層１５が第一の周波数で駆動されても第二の周波数で駆動されても、強アンカリング配向膜１７側では、液晶分子Ｌが初期配向方向に配向された状態を維持する。
【００９３】
そして、第二の周波数で駆動電極層１５を駆動すると、液晶分子Ｌは正の誘電率異方性を持ち、電場の向きに対して平行に配向しやすいために、弱アンカリング配向膜１６側では液晶分子Ｌが初期配向方向に配向された状態を維持する（または初期配向方向に配向された状態になる）。したがって、画像の表示を停止するために、第二の周波数で駆動電極層１５を駆動すると、画像の表示を停止する時の応答性が高い。したがって、この実施形態に係る液晶表示装置１０では、明るい表示を達成することができるとともに、画像の表示を停止する時の応答性が高い。
【００９４】
液晶層１８には、初期状態（電場が与えられていない状態）で液晶分子Ｌにねじれを付与するカイラル剤が含まれてもよい。しかしながら、上記の効果を促進するため、液晶層１８にはカイラル剤が添加されていないことが好ましい。
【００９５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であればこれから様々な変形及び均等な実施の形態が可能である。
よって、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義される本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形や改良形態も本発明に含まれる。
【００９６】
例えば、上記実施形態については、強アンカリング配向膜１７、弱アンカリング配向膜１６について、それぞれ具体的な形成方法を例示したが、これに限らない。すなわち、強アンカリング配向膜１７と弱アンカリング配向膜１６とで、電場を付与したときの、液晶分子Ｌの配向方向を矯正する配向強制力が互いに異なるのであれば、強アンカリング配向膜１７、弱アンカリング配向膜１６は、それぞれ、他のいかなる方法、材料で形成してもよい。
【００９７】
上記実施形態では、駆動電極層１５が設けられた基板１３Ａがバックライトユニット１２側に設けられ、基板１３Ａに対向する基板１３Ｂが光の出射側に設けられている。しかし、図１１に示すように、駆動電極層１５が設けられた基板１３Ａが光の出射側に設けられ、基板１３Ａに対向する基板１３Ｂがバックライトユニット１２側に設けられていてもよい。この場合、カラーフィルタは基板１３Ａに設けられる。
【００９８】
上記実施形態では、液晶表示装置１０は、ＩＰＳ駆動方式であるが、本発明はＩＰＳ駆動方式に限定されず、液晶分子に基板に平行な方向（横方向）の電場を与えるＦＦＳ駆動方式、ＡＦＦＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）駆動方式の液晶表示装置にも利用可能である。
【符号の説明】
【００９９】
２  ポリマーブラシ
３  ポリマーブラシ層
４  共存部
１０  液晶表示装置
１１  液晶パネル
１１ｆ  表面
１１ｒ  裏面
１２  バックライトユニット
１３Ａ  基板（第一の基板）
１３Ｂ  基板（第二の基板）
１４Ａ  偏光板（第一の偏光板）
１４Ｂ  偏光板（第二の偏光板）
１５  駆動電極層
１６  弱アンカリング配向膜（第一の配向膜）
１７  強アンカリング配向膜（第二の配向膜）
１８  液晶層
２０Ａ  電極線
Ｌ  液晶分子
【図１】
2018141870.tif 000006
【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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