(57)【要約】【課題】光学性能の低下を抑制しながら、ラビング不良に起因する表示不良が抑制された液晶表示素子を実現する。【解決手段】一対の第１透明基板１２・第２透明基板の内の第１透明基板１２には、スペーサー３０が設けられており、誘電率異方性を有する液晶層５０には、負の誘電異方性を有する液晶性物質が含まれており、第１配向膜１６は、垂直配向膜であり、液晶性物質にプレチルト角を付与するための配向処理が施されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する面上に配向膜が形成された一対の基板と、該一対の基板間に挟持された誘電率異方性を有する物質層とが備えられた液晶表示素子であって、
前記一対の基板の内の少なくとも１の基板には、突起物が設けられており、
前記誘電率異方性を有する物質層には、負の誘電異方性を有する液晶性物質が含まれており、
前記配向膜は、垂直配向膜であり、
前記配向膜には、前記液晶性物質にプレチルト角を付与するための配向処理が施されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記プレチルト角が４５°以上、９０°未満であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記プレチルト角が８８°以下であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記突起物が、前記一対の基板間の間隔を制御するためのスペーサーであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記液晶性物質が、ネマティック液晶相を示すことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記誘電率異方性を有する物質層には、カイラル剤が添加されており、
前記液晶性物質の回転粘度が、１００ｍＰａ・Ｓ以上、２５０ｍＰａ・Ｓ以下であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
前記配向膜がポリイミド化合物を含み、
前記ポリイミド化合物のイミド化率が５０％以上、８０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項８】
前記突起物の高さが４．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項９】
前記突起物の形状が円柱形状であり、
前記円柱の直径が２５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
前記突起物の表面における配向膜の膜厚が、前記基板の面上における配向膜の膜厚の５０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項１１】
前記突起物の側面に、配向膜が形成されていない領域が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項１２】
前記配向処理がラビング配向処理であり、
前記ラビング配向処理に用いられるラビング布の毛足の長さが、２．０ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項１３】
前記配向処理がラビング配向処理であり、
前記ラビング配向処理に用いられるラビング布が、過酸化水素水に浸漬されたものであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項１４】
前記突起物が、ハロゲン原子を含有する化合物が少なくとも一部含まれた材料によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項１５】
前記ハロゲン原子が、フッ素原子であることを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示素子。
【請求項１６】
前記突起物が、シロキサン結合の含まれた化合物が少なくとも一部含まれた材料によって形成されていること特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項１７】
前記突起物が、オレフィン化合物が少なくとも一部含まれた材料によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項１８】
前記オレフィン化合物が、ポリエチレン、ポリスチレン、又は、ポリエチレン及びポリスチレンであることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示素子。
【請求項１９】
前記突起物が、シリカビーズ、グラスファイバー、又は、シリカビーズ及びグラスファイバーが混合された材料によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項２０】
前記突起物が、ビスアジド化合物が少なくとも一部含まれた材料によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項２１】
請求項１から２０の何れか１項に記載の液晶表示素子が備えられた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラビング不良に起因する表示不良が抑制された液晶表示素子、及び、液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子における配向処理として、ラビングによる配向処理（ラビング配向処理）が広く用いられている。このラビング配向処理とは、典型的には、基板に塗布された配向膜を布（ラビング布）でこすり、前記配向膜に配向性を付与する処理を意味する。
【０００３】
一方、前記配向膜が塗布される基板は、平滑でない場合が多い。すなわち、基板には、例えば、ポストスペーサー（ＰＳ）やブラックマトリックス（ＢＭ）などの突起物が形成されている。
【０００４】
そして、前記突起物が設けられた基板をラビング配向処理した場合、この突起物がラビング配向処理の障害となり、突起物近傍にラビング不良領域が生じる。このラビング不良領域では、液晶分子の配向が乱れる（配向不良）ため、その結果、例えばスジ状の表示ムラが発生し、表示品位が低下するという問題点があった。
【０００５】
そこで、この問題点を解決するために、種々の技術が提案されている。
【０００６】
（特許文献１）
例えば、特許文献１には、柱状のスペーサーの形状を、ラビング布の毛足が受ける抵抗が低減されるような形状とする技術が記載されている。
【０００７】
具体的には、柱状のスペーサー（ポストスペーサー）の形状を、ラビング布の毛足があたる部分が頂点となり、かつテーパを有するような形状とすることが記載されている。
【０００８】
（特許文献２）
また、特許文献２には、柱状のスペーサーの背後に生じる配向乱れ領域が、画素電極と実質的に重ならない方向をラビング方向として設定する技術が記載されている。
【０００９】
具体的には、柱状のスペーサーをスイッチング素子の近傍に設け、柱状のスペーサーから前記スイッチング素子に向かう方向にラビング配向処理が施される技術が記載されている。
【００１０】
（特許文献３）
また、特許文献３には、柱状のスペーサーと画素領域との相対位置、及び、ラビング方向などを適切に設定して、表示ムラを視覚されにくくする技術が記載されている。
【００１１】
具体的には、配向不良が、赤や青に比べて視感度の高い緑の画素領域で発生することを防止するための技術が記載されている。
【特許文献１】特開平９−７３０８８号公報（平成９年３月１８日公開）
【特許文献２】特開平１１−１７４４６７号公報（平成１１年７月２日公開）
【特許文献３】特開２００２−２１４６２１号公報（平成１４年７月３１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記従来の構成では、液晶表示素子の光学性能が低下するといった問題点があった。
【００１３】
（特許文献１）
具体的には、特許文献１に記載された技術では、例えば、柱状のスペーサーが頂点を有する形状であるので、特にその先端部が外部からの応力に対して変形しやすく、その結果、液晶層の厚さが変動する場合があった。そして、液晶層の厚さが変動すると、リタデーション（液晶分子の複屈折率差と、光路長（液晶層の厚さに近似）とを乗じた値）が変動し、光学性能の低下を生じる場合があった。
【００１４】
（特許文献２）
また、特許文献２に記載された技術では、柱状のスペーサーをゲート配線などの上に設けることが好ましいため、開口率などの設計パラメーターに制約が生じやすく、その結果光学性能の低下を生じる場合があった。
【００１５】
（特許文献３）
また、特許文献３に記載された技術では、柱状のスペーサーを３原色のなかの緑色の画素を避けて設ける必要がある。そのため、画素の配置に制約が生じやすく、その結果光学性の低下を生じる場合があった。
【００１６】
そこで本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学性能の低下を抑制しながら、ラビング不良に起因する表示不良が抑制された液晶表示素子、及び、液晶表示装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の液晶表示素子は、前記課題を解決するために、互いに対向する面上に配向膜が形成された一対の基板と、該一対の基板間に挟持された誘電率異方性を有する物質層とが備えられた液晶表示素子であって、前記一対の基板の内の少なくとも１の基板には、突起物が設けられており、前記誘電率異方性を有する物質層には、負の誘電異方性を有する液晶性物質が含まれており、前記配向膜は、垂直配向膜であり、前記配向膜には、前記液晶性物質にプレチルト角を付与するための配向処理が施されていることを特徴としている。
【００１８】
前記の構成によれば、基板に突起物が設けられた場合であっても、光学性能の低下を抑制しながら、ラビング不良に起因する表示不良が抑制された液晶表示素子を提供することができるという効果を奏する。以下、順に説明する。
【００１９】
（ラビング不良）
まず、突起物に起因するラビング不良と、それによって生じる配向不良とについて、突起物として柱状のスペーサーを例にして、図４に基づいて説明する。図４は、従来の技術を示すものであり、液晶分子５２の配向状態を模式的に示す概略図である。
【００２０】
図４に示す液晶表示素子１では、第１透明基板１２の上に、円柱形状の柱状のスペーサー３０が設けられている。そして、前記第１透明基板１２及び前記柱状のスペーサー３０の表面には、第１配向膜１６が設けられている。
【００２１】
そして、従来、第１配向膜１６としては、水平配向膜が用いられていた。ここで、水平配向膜とは、液晶分子に電圧が印加されていない状態で、液晶分子を、その長軸方向が配向膜表面に対して平行になるように配向させる性質を有する配向膜を意味する。したがって、図４に示す液晶表示素子１では、液晶分子５２は、電圧が印加されていない状態で、前記第１透明基板１２と平行な方向に配向している（水平配向）。
【００２２】
また、前記第１配向膜１６が水平配向膜であることに対応して、従来液晶分子５２としては、正の誘電異方性液晶分子が用いられていた。
【００２３】
ここで、正の誘電異方性液晶分子とは、液晶分子に電圧が印加された際、液晶分子の長軸方向が、電界に対して平行になるように配向する性質を有する液晶分子を意味する。
【００２４】
前記のとおり、前記水平配向膜と、正の誘電異方性液晶分子との組合せによって構成される従来の液晶表示素子１においては、液晶分子５２は、電圧の印加によって下記の動きを示す。
【００２５】
すなわち、図４に示すように、液晶分子５２は、電圧が印加されると、前記第１透明基板１２と平行な方向から、前記第１透明基板１２に対して垂直な方向へと立ち上がろうとする。言い換えると、水平配向から、垂直配向へと転移しようとする。ここで、図４の矢印は、水平配向した液晶分子５２に電圧を印加した際の、液晶分子５２の動きを示している。
【００２６】
そして、電圧印加によって垂直配向へ転移する際、液晶分子５２が立ち上がる方向には、前記液晶分子５２の長軸方向におけるいずれの端部から立ち上がるかによって、２通りの方向が考えられる。すなわち、図４の矢印Ａで示す方向と、矢印Ｂで示す方向とが考えられる。
【００２７】
そして、通常、この立ち上がり方向は、ラビング配向処理によって液晶分子５２に付与されるプレチルト角θによって規定される。ここで、プレチルト角とは、基板と液晶分子の長軸方向とのなす角を意味する。以下、説明する。
【００２８】
すなわち、前記プレチルト角θが付与された液晶分子５２は、液晶分子５２の長軸方向における端部のうち、プレチルト角θが付与されることによって第１透明基板からチルトされた端部から、垂直配向へと転移しようとする。すなわち、図４の矢印Ａで示す方向に立ち上がる。
【００２９】
ここで、第１透明基板１２に突起部が設けられている場合には、第１配向膜１６について、正常にラビング配向処理が行われた領域（ラビング正常領域ＧＡ）と、ラビング配向処理が正常には行われなかった領域（ラビング不良領域ＢＡ）とが生じる。
【００３０】
これは、例えば図４の白矢印Ｒに示す方向にラビング配向処理を行った場合、柱状のスペーサー（突起物）３０の影にあたる領域（図４の斜線領域）の第１配向膜１６（ラビング不良領域ＢＡの第１配向膜１６）は、十分にラビングされず、その結果、第１配向膜１６に配向膜チルトが付与されないことに起因する。ここで配向膜チルトとは、ラビング配向処理などによって配向膜表面の分子に付与されるチルト角、例えば直鎖状の側鎖の傾き角などを意味する。
【００３１】
すなわち、前記十分にラビングされなかった領域がラビング不良領域ＢＡとなり、他の十分にラビングされた領域であるラビング正常領域ＧＡと区別される。
【００３２】
そして、ラビング不良領域ＢＡの第１配向膜１６には配向膜チルトが付与されないことによって、前記ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２には、プレチルト角が付与されない。
【００３３】
その結果、前記ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２については、前記液晶分子５２に電圧が印加された際、液晶分子５２の長軸方向における端部のうちいずれの端部から立ち上がるかが定まらない。
【００３４】
以上をまとめると、従来の液晶表示素子１には、ラビング配向処理が正常に行われた領域（ラビング正常領域ＧＡ）と、ラビング配向処理が正常に行われていない領域（ラビング不良領域ＢＡ）とが存在していた。そして、前記ラビング正常領域ＧＡの第１配向膜１６に接する液晶分子５２には、プレチルト角θが付与されているのに対して、前記ラビング不良領域ＢＡの第１配向膜１６に接する液晶分子５２には、プレチルト角θが付与されていない。
【００３５】
その結果、ラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２は、電圧の印加によって所望の方向に立ち上がるが、これに対して、ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２は、電圧が印加された際に立ち上がる方向がまちまちとなり、配向不良が生じる（ラビング筋やディスクリネーション）。前記矢印Ａで示す方向のみならず、例えば、図４の矢印Ｂで示す方向に対して立ち上がる液晶分子５２が生じていたためである。
【００３６】
そして、この配向不良によって、ラビング正常領域ＧＡとの間に透過率差を生じ、この透過率差が、表示ムラとなって、表示品位の低下を招いていた。
【００３７】
（ラビング不良の抑制）
上記従来の液晶表示素子に対して、本発明の液晶表示素子は、配向処理の不十分な領域が発生した場合であっても、かかる領域においてディスクリネーションが発生したり、それによって表示品位が損なわれることが少ない。以下、説明する。
【００３８】
本発明における液晶性物質は、垂直配向膜が用いられているため、電圧無印加時に垂直配向している。
【００３９】
ここで、垂直配向膜とは、液晶性物質を、配向膜表面に対して、平行よりも垂直に近い状態に配向させる性質を有する配向膜を意味する。
【００４０】
そして、前記液晶性物質は、負の誘電異方性を有しているので、電圧が印加されると、前記垂直配向していた液晶性物質は、前記基板に対してほぼ平行になるように倒れる。ここで、負の誘電異方性を有する液晶性物質とは、液晶性物質に電圧が印加された際、液晶性物質の長軸方向が、電界に対して垂直になる性質を有する液晶性物質を意味する。
【００４１】
そして、前述の通り、配向処理が十分に行われた領域では、液晶性物質にプレチルト角が付与されているために、液晶性物質の倒れる方向が、上述のように１つの方向に規定される。
【００４２】
これに対して、配向処理が不十分な領域においては、液晶性物質にプレチルト角が付与されていないために、電圧の印加によって液晶性物質の倒れる方向としては、種々の方向が考えられる。
【００４３】
しかしながら、本発明の液晶表示素子においては、配向処理が十分に行われた領域で液晶性物質の倒れる方向が１つの方向に規定されると、それにともなって、配向処理が不十分な領域での液晶性物質の倒れる方向も１つの方向に規定される。
【００４４】
すなわち、本発明の液晶表示素子においては、電圧が印加されることによって、液晶性物質が垂直配向から水平配向に転移するので、液晶性物質が垂直方向から水平方向に傾く際、隣接する液晶性物質に対して、同じ方向に傾くような大きな影響力を及ぼす。
【００４５】
その結果、配向処理が十分な領域と配向処理が不十分な領域との境界において、配向処理が不十分な領域の液晶性物質は、隣接する配向処理が十分な領域の液晶性物質の影響を受け、配向処理が十分な領域の液晶性物質と同じ方向に倒れ、その結果ディスクリネーションが起こりにくい。
【００４６】
すなわち、配向処理が十分な領域の液晶性物質と、配向処理が不十分な液晶性物質とが、いわゆる将棋倒し的に１つの方向に倒れることによって、液晶性物質の傾きが均一となり、表示不良が生じにくい。
【００４７】
また、前記の構成においては、開口率や配線幅など、液晶表示素子の光学性能に直接影響を与える設計事項（設計的要因）についての制約は生じない。
【００４８】
その結果、前記の構成において、基板に突起物が設けられた場合であっても、光学性能の低下を抑制しながら、ラビング不良に起因する表示不良が抑制された液晶表示素子を提供することができるという効果を奏する。
【００４９】
また、本発明の液晶表示素子は、前記プレチルト角が４５°以上、９０°未満であることを特徴としている。
【００５０】
また、本発明の液晶表示素子は、前記プレチルト角が８８°以下であることが好ましい。
【００５１】
前記の構成によれば、プレチルト角が大きいので、電圧が印加された際に生じる液晶性物質の角度変化が大きくなる。したがって、隣接する液晶性物質に及ぼす影響が大きくなり、ラビング不良に起因する表示不良がより抑制された液晶表示素子を提供することができる。
【００５２】
また、本発明の液晶表示素子は、前記突起物を、前記一対の基板間の間隔を制御するためのスペーサーとすることができる。
【００５３】
前記の構成によれば、突起物がスペーサーであるので、基板間の間隔を所望の長さに制御することができる。したがって、基板間の間隔（液晶セル厚）の面内差異による表示不良を抑制することができるので、より表示品位の高い液晶表示素子を提供することができる。
【００５４】
また、本発明の液晶表示素子は、前記液晶性物質を、ネマティック液晶相を示すものとすることができる。
【００５５】
また、本発明の液晶表示素子は、前記誘電率異方性を有する物質層には、カイラル剤が添加されており、前記液晶性物質の回転粘度が、１００ｍＰａ・Ｓ以上、２５０ｍＰａ・Ｓ以下であることが好ましい。
【００５６】
前記の構成によれば、液晶性物質が所定のカイラルピッチ長を有するとともに、所望の回転粘度を有しているので、電圧印加時の液晶性物質の実用的な応答速度と、配向不良の抑制とを両立させることが容易になる。
【００５７】
なお、ネマティック液晶相とは、分子の重心はランダムで流動性を持つが、分子の対称軸の方向が一定の方向に揃っており巨視的に異方性を示す液晶相を意味する。
【００５８】
また、本発明の液晶表示素子は、前記配向膜がポリイミド化合物を含み、前記ポリイミド化合物のイミド化率が５０％以上、８０％以下であることが好ましい。
【００５９】
前記の構成によれば、イミド化率が所望の範囲内であるので、配向処理によって望む配向膜チルトを容易に実現することができる。
【００６０】
ここで、イミド化率とは、ポリイミド化合物の前駆体であるポリアミック酸のアミド基・カルボキシル基のうち、イミド化によって脱水・環化した比率を意味する。
【００６１】
また、本発明の液晶表示素子は、前記突起物の高さが４．５μｍ以下であることが好ましい。
【００６２】
また、本発明の液晶表示素子は、前記突起物の形状が円柱形状であり、前記円柱の直径が２５μｍ以下であることが好ましい。
【００６３】
前記の構成によれば、突起物の大きさが小さいので、配向処理が不十分な領域の面積を少なくすることができる。すなわち、配向処理、特にはラビング配向処理をおこなう際、当該配向処理が突起物に阻害されることが少なくなり、その結果、ラビング不良に起因する表示不良をより抑制することができる。
【００６４】
また、本発明の液晶表示素子は、前記突起物の表面における配向膜の膜厚が、前記基板の面上における配向膜の膜厚の５０％以下であることが好ましい。
【００６５】
一般に、配向膜の厚さが薄くなると、液晶性物質に対する配向規制力が低下する。
【００６６】
したがって、前記の構成によれば、突起物上の配向膜の厚さが薄いので、突起物表面の配向膜からの、液晶性物質の配向の均一性を低下させるような影響、例えば、種々の方向に液晶分子を配向させるような影響を小さくすることができる。
【００６７】
また、本発明の液晶表示素子は、前記突起物の側面に、配向膜が形成されていない領域を設けることができる。
【００６８】
前記の構成によれば、突起物の側面に配向膜が塗布されていない領域があるので、突起物表面の配向膜からの、液晶性物質の配向の均一性を低下させるような影響を小さくすることができる。
【００６９】
また、本発明の液晶表示素子は、前記配向処理がラビング配向処理であり、前記ラビング配向処理に用いられるラビング布の毛足の長さが、２．０ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００７０】
前記の構成によれば、配向処理がラビング配向処理であり、かつ、前記ラビング配向処理に用いられるラビング布の毛足の長さが長いので、例えば、突起物の裏側（突起物の陰になる部分）にもラビング布が行き届き易くなる。
【００７１】
したがって、配向処理が不十分な領域の面積を小さくできたり、また、配向処理が不十分な領域における配向膜のラビング状態を、配向処理が十分な領域における配向膜のラビング状態に近づけることができる。その結果、表示不良をより抑制することができる。
【００７２】
また、本発明の液晶表示素子は、前記配向処理がラビング配向処理であり、前記ラビング配向処理に用いられるラビング布が、過酸化水素水に浸漬されたものであることが好ましい。
【００７３】
前記の構成によれば、過酸化水素水に浸漬されたことによってラビング布がやわらかくなっているので、例えば、突起物の裏側（突起物の陰になる部分）にもラビング布が行き届き易くなる。
【００７４】
したがって、配向処理が不十分な領域の面積を小さくできたり、また、配向処理が不十分な領域における配向膜のラビング状態を、配向処理が十分な領域における配向膜のラビング状態に近づけることができる。その結果、表示不良をより抑制することができる。
【００７５】
また、本発明の液晶表示装置は、前記突起物が、ハロゲン原子を含有する化合物が少なくとも一部含まれた材料によって形成されていることが好ましい。
【００７６】
また、本発明の液晶表示装置は、前記ハロゲン原子が、フッ素原子であることが好ましい。
【００７７】
また、本発明の液晶表示装置は、前記突起物が、シロキサン結合の含まれた化合物が少なくとも一部含まれた材料によって形成されていることが好ましい。
【００７８】
また、本発明の液晶表示装置は、前記突起物が、オレフィン化合物が少なくとも一部含まれた材料によって形成されていることが好ましい。
【００７９】
また、本発明の液晶表示装置は、前記オレフィン化合物が、ポリエチレン、ポリスチレン、又は、ポリエチレン及びポリスチレンであることが好ましい。
【００８０】
また、本発明の液晶表示素子は、前記突起物が、シリカビーズ、グラスファイバー、又は、シリカビーズ及びグラスファイバーが混合された材料によって形成されていることが好ましい。
【００８１】
また、本発明の液晶表示素子は、前記突起物が、ビスアジド化合物が少なくとも一部含まれた材料によって形成されていることが好ましい。
【００８２】
前記の構成によれば、突起物が配向膜をはじきやすい材料によって形成されている。したがって、突起物の表明に配向膜が塗布されにくく、液晶性物質が突起物上の配向膜から受ける配向規制力を抑制することができる。その結果、表示不良をより抑制することができる。
【００８３】
すなわち、液晶分子（液晶性物質）の配向の均一性を低下させるような力としては、突起物による段差の影響によって、電圧印加時に、突起物近傍の液晶分子を、他の領域の液晶分子とは異なる方向に倒れさせようとする力がある。
【００８４】
詳しくは、基板とは異なる面である突起物の表面に配向膜が塗布されると、その配向膜から、基板上の配向膜とは異なる方向の配向規制力が働く。そして、この基板上の配向膜とは異なる方向に働いた配向規制力が、液晶分子の配向の均一性を低下させる。
【００８５】
この点、上記の構成によれは、スペーサーなどの突起物は、例えばフッ素原子などのハロゲン原子を含有する化合物、シロキサン結合の含まれた化合物、ポリエチレンやポリスチレンなどのオレフィン化合物、シリカビーズやグラスファイバーなどが混合された材料、ビスアジド化合物などによって形成されている。
【００８６】
したがって、突起物は配向膜をはじき易く、よって突起物の表面に配向膜が形成されにくい。その結果、液晶分子が突起物表面の配向膜から受ける、液晶分子の配向の均一性を低下させるような影響を小さくすることができる。
【００８７】
以上のように、突起物表面のはじきを強くすることによって、突起物表面に対する配向膜そのものの塗布が抑制され、液晶分子の配向の均一性を低下させるような力を抑制することができるので、その結果、表示不良をより抑制することができる。
【００８８】
また、本発明の液晶表示装置は、前記液晶表示素子が備えられていることが好ましい。
【００８９】
前記の構成によれば、光学性能の低下が少なく、かつ、表示不良が抑制された液晶表示装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００９０】
本発明の液晶表示素子、及び、液晶表示装置は、一対の基板の内の少なくとも１の基板には、突起物が設けられており、誘電率異方性を有する物質層には、負の誘電異方性を有する液晶性物質が含まれており、配向膜は垂直配向膜であり、前記配向膜には前記液晶性物質にプレチルト角を付与するための配向処理が施されている。
【００９１】
その結果、光学性能の低下を抑制しながら、ラビング不良に起因する表示不良が抑制された液晶表示素子、及び、液晶表示装置を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９２】
本発明の一実施の形態について図１から図３に基づいて説明すると以下の通りである。図１は、本実施の形態の液晶表示素子１の概略構成を示す断面図である。また、図２は、本実施の形態の液晶表示素子１における液晶分子５２の配向状態を模式的に示す概略図である。また、図３は、本実施の形態の液晶表示装置１００の構成を等価回路などと共に示すブロック図である。
【００９３】
（全体構成）
図１に示すように、本実施の形態の液晶表示素子１は、互いに対向して配置された透光性を有する一対の基板（第１基板１０及び第２基板２０）を備え、これら一対の基板の間に、液晶層（誘電率異方性を有する物質層）４が挟持されたセル構造を有している。
【００９４】
詳しくは、前記第１基板１０は、いわゆるカラーフィルター基板であり、ガラス等の透光性材料からなる平板の第１透明基板１２とカラーフィルター層（図示せず）と第１透明電極１４と第１配向膜１６とを備えている。
【００９５】
他方、前記第２基板２０は、いわゆるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｆｉｌｍ  Ｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板であり、前記第１基板１０と同様に、ガラス等の透光性材料からなる平板の第２透明基板２２とＴＦＴ配線層（図示せず）と透明電極２４と第２配向膜２６とを備えている。
【００９６】
そして、前記第１基板１０と第２基板２０とは、前記液晶層５０の層厚を制御するためのスペーサー３０を介して貼り合わされることによって１つのセルを形成している。
【００９７】
以下、各基板について、より詳しく説明する。
【００９８】
（透明電極）
まず、前記第１透明電極１４は、前記第１透明基板１２における第２透明基板２２との対向面上に設けられており、他方第２透明電極２４は、第２透明基板２２における第１透明基板１２の対向面上に設けられている。すなわち、これら第１透明電極１４と第２透明電極２４とは、互いに対向配置されている。
【００９９】
また、前記第１透明電極１４と第２透明電極２４とは、いずれも、各々の透明基板（第１透明基板１２、第２透明基板２２）上に、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｏｘｉｄｅ：酸化インジウム錫）などの導電性材料がスパッタリングされることによって膜状に設けられ、その後フォトリソグラフによって適当な形状にパターニングされている。
【０１００】
なお、第１透明電極１４及び第２透明電極２４は、互いにパターンの互いに重なり合う部分に画素が形成されるようになっており、外部から電位が付与されることによって画素部分に電界が形成され、画素部分の液晶分子がスイッチングされるようになっている。
【０１０１】
（スペーサー）
つぎにスペーサー３０について説明する。本実施の形態の液晶表示素子１では、前記スペーサー３０は、前記カラーフィルター基板である第１基板１０に設けられている。詳しくは、前記第１基板１０を構成する第１透明基板１２上の第１透明電極１４の上には、およそ円錐形状の柱状のスペーサー３０が設けられている。
【０１０２】
このスペーサー３０としては例えば、カラーフィルター上に形成された樹脂製の柱形状のスペーサーを使用することができる。このスペーサー３０は、あらかじめカラーフィルター上に感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィー法により形成することができる。
【０１０３】
またカラーフィルターにおけるブラックマトリックスとして、又は、ブラックマトリックスと一体として形成することもできる。
【０１０４】
なお、このスペーサー３０は、前記液晶層５０の層厚を制御するための突起物であるので、特に高さ等、その大きさは、まずは前記セルの設計に依存するが、好ましくは、その形状は円柱形状であり、円柱の高さは４．５μｍとされる。また、円柱の直径は、２５μｍ以下であることが好ましい。
【０１０５】
（配向膜）
そして、第１基板１０においては、図１に示すように、第１透明電極１４及び前記柱状のスペーサー３０上に、第１配向膜１６が設けられている。
【０１０６】
他方、第２基板２０においても、前記第１基板１０と同様に、第２透明電極２４の上に、第２配向膜２６が設けられている。
【０１０７】
すなわち、第１配向膜１６は、第１基板１０における第１透明電極１４が形成された側の表面全体を覆うように形成されており、他方第２配向膜２６は、第２基板２０における第２透明電極２４が形成された側の表面全体を覆うように形成されている。これによって、これら第１配向膜１６と第２配向膜２６とは、互いに対向配置されている。
【０１０８】
（配向膜材料）
ここで、本実施の形態の液晶表示素子１において用いられる前記配向膜（第１配向膜１６、第２配向膜２６）は、第１基板１０と第２基板２０との間に電圧が印加されていない状態で、液晶分子５２の長軸方向が、第１基板１０及び第２基板２０の基板表面にほぼ垂直（平行よりも垂直に近い状態）となるように液晶分子５２の配向を制御するためのものである。すなわち、本実施の形態の液晶表示素子１においては、垂直配向膜が用いられている。
【０１０９】
このような第１配向膜１６と第２配向膜２６とは、有機膜であることが望ましく、また、液晶分子５２の配向の秩序の度合いを向上させるとともに、液晶分子５２を所望の方向に配向させることが必要である。
【０１１０】
このような特性を有する配向膜材料としては、例えば、ポリイミド、特にイミド化率が５０％〜８０％の可溶性ポリイミドが好ましい。
【０１１１】
前記液晶分子５２を垂直方向に配向させる特性を有する配向膜材料を用いることによって、例えば、樹脂ＢＭ（ブラックマトリックス）かつＰＳ（ホトスペーサー）が形成されているＣＦ（カラーフィルター）基板にラビング配向処理をおこなうノマリーブラックＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ−Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶表示モードにおいて、表示ムラを低減することが可能となる。
【０１１２】
なお、前記特性を有する配向膜（第１配向膜１６、第２配向膜２６）材料としては、市販の垂直配向膜を用いることができ、例えば、ＪＳＲ株式会社製のＡＬ−６０６０１（商品名）を使用することができる。
【０１１３】
（配向処理）
また、前記第１配向膜１６及び第２配向膜２６の両配向膜に対しては、電界印加時に液晶分子５２が傾く方向を決定するための一軸配向処理（例えばラビング配向処理）があらかじめ施されている。
【０１１４】
すなわち、本発明では、スペーサー３０といった液晶層５０の厚みを制御するセル厚制御部材が設けられていない側の第２配向膜２６に対してラビング配向処理を施すのみならず、スペーサー３０が設けられている側の第１配向膜１６に対してもラビング配向処理を施されている。
【０１１５】
そして、このラビング配向処理によって、第１配向膜１６と第２配向膜２６とに対して配向膜チルトが付与される。ここで配向膜チルトとは、ラビング配向処理などによって配向膜表面の分子に付与されるチルト角を意味する。
【０１１６】
本実施の形態においては、配向膜材料として垂直配向膜が用いられており、そのプレチルト角の平均値は４５°以上、９０°未満であることが好ましい。さらには、８８°以下であることがより好ましい。ここで、プレチルト角とは、基板（第１基板１０、又は、第２基板２０）と液晶分子５２の長軸方向とのなす角を意味する。
【０１１７】
以下プレチルト角について、より詳しく説明する。
【０１１８】
（プレチルト角）
本実施の形態の液晶表示素子１は、前記のようにラビング配向処理が施された第１配向膜１６・第２配向膜２６を備えているため、電界無印加時には、液晶分子５２が基板面に対してある角度となるように傾いている。
【０１１９】
そして、電圧無印加状態における液晶分子５２の長軸（ダイレクター）の、第１透明基板１２・第２透明基板２２（第１配向膜１６・第２配向膜２６）に対する初期の傾き角度のことをプレチルト角という。
【０１２０】
このプレチルト角は、第１基板１０・第２基板２０の全面に渡って同じであることが理想的であるが、実際にはプレチルト角の若干異なる液晶分子５２が面全体に渡って分布した状態になっている。すなわち、基板面全体にわたってプレチルト角がばらついていることになる。この「プレチルト角のばらつき」とは、液晶分子のダイレクターの初期の傾き角度（プレチルト角）が分子レベルもしくはそれに近い領域（例えば半径１０μｍ程度の領域内）で異なっていることをいう。
【０１２１】
本実施の形態では、このようなプレチルト角のばらつきの範囲として、表示領域内の液晶材料におけるプレチルト角の中央値をαとすると、α±３°程度となっている。例えば、本実施の形態においては、第１配向膜１６が垂直配向膜であるので、プレチルト角は、８７°±３°程度となっている。すなわち、この場合、電圧無印加時におけるプレチルト角が８４°から９０°までの液晶分子が分布していることとなる。第２配向膜２６に関しても同様である。
【０１２２】
ただし第１配向膜１６に関しては、突起物としてのスペーサー３０が設けられているので、このスペーサー３０の影になる領域に対するラビングが不十分になり、この領域でのプレチルト角は、およそ９０°となっている（ラビング不良領域ＢＡ）。
【０１２３】
なお、プレチルト角の測定方法は、公知の技術を用いることが可能であり、例えば、クリスタルローテーション法を応用した測定方法を用いることができる。具体的な測定原理の概略はつぎのとおりである。
【０１２４】
まず、テストパネルを２枚の偏光板の間に配置し、テストパネルを回転させながらレーザビームを照射する。すると、光の入射角を変化させながら検光子を透過した光量を測定することができる。
【０１２５】
得られたテストパネルの回転角対透過率カーブに２×２行列法によるフィッティングを行ってプレチルト角を測定する。ただし、プレチルト角を測定する方法はこれに限定されるものではなく、他の方法を用いて測定してもよい。
【０１２６】
（液晶層）
また、前述の通り、前記第１基板１０と前記第２基板２０との間には、液晶層（誘電異方性を有する物質層）５０が挟持されている。そして、この液晶層５０には、液晶材料（液晶性物質）と、カイラル剤とが含まれている。
【０１２７】
（液晶材料）
そして、前記液晶材料には多数の液晶分子５２が含まれている。
【０１２８】
また、前記液晶材料は、負の誘電率異方性（Δε）を有しているとともに、所定のカイラルピッチ長を有している。
【０１２９】
ここで、本発明において使用可能な液晶材料としては、特に回転粘度が１００ｍＰａ・Ｓ〜２５０ｍＰａ・Ｓの物性を持つことが好ましい。
【０１３０】
これは、回転粘度が２５０ｍＰａ・Ｓ以上である場合には、液晶材料の粘度が高すぎて実用的な液晶応答が得られず、他方、１００ｍＰａ・Ｓ以下であるとラビング不良領域での液晶分子の配向規制に問題が生じ、本発明の筋ムラ不良を解消することが困難となるからである。
【０１３１】
本実施の形態で用いられる負の誘電率異方性Δεを有する液晶材料としては、例えば、メルク社製のＭＬＣ―６６０８（商品名）を使用することができる。
【０１３２】
（カイラル剤）
また、カイラル剤は、液晶材料に所定のカイラルピッチ長を付与するためのものである。本発明に使用可能なカイラル剤は、液晶材料や、付与するカイラルピッチ長の程度に応じて適宜変更すればよく、特に限定されるものではない。
【０１３３】
例えば、カイラル剤として、メルク社製のカイラル剤Ｓ−８１１（商品名）を使用することができる。
【０１３４】
また、カイラル剤の添加量についても、液晶材料や付与するカイラルピッチの長さに応じて所定の量を添加すればよい。
【０１３５】
本実施の形態の液晶表示素子１は、以上の構成を備えることで、第１透明電極１４及び第２透明電極２４を介して液晶層５０に電界を印加した際、液晶分子５２が捩れて倒れる、いわゆる捩れ垂直配向（ＴＶＡ；Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードを実現している。
【０１３６】
（偏光板）
また、前記第１基板１０及び第２基板２０の外側、つまり、これら両基板１０・２０の対向面とは反対側の面には、各々第１偏光板４１と第２偏光板４２と設けられている。
【０１３７】
ここで、第２偏光板４２は、その偏光軸が、第２配向膜２６のラビング方向と一致するように配置されており、第１偏光板４１は、その偏光軸が、前記第２配向膜２６のラビング方向とほぼ直交する方向になるように配置されている。すなわち、第１偏光板４１と第２偏光板４２とは、各偏光軸がほぼ直交する方向となるように配置されている。
【０１３８】
（液晶分子の配向）
つぎに、本実施の形態の液晶表示素子１における液晶分子５２の配向状態について、図２に基づいて説明する。図２は、前記の通り、本実施の形態の液晶表示素子１における液晶分子５２の配向状態を示す概略図である。
【０１３９】
図２に示すように、本実施の形態の第１透明基板１２には、突起物、具体的には柱状のスペーサー３０が設けられている。
【０１４０】
そして、前記の通り、本実施の形態の液晶表示素子１においては、前記第１透明基板１２にスペーサー３０が設けられた後に、第１配向膜１６が設けられている。
【０１４１】
したがって、柱状のスペーサー３０の側面及び上面には、第１透明基板上の前記スペーサー３０が設けられていない部分と同様に、第１配向膜１６が形成されている。すなわち、前記スペーサー３０の表面にも、第１配向膜１６が設けられている。
【０１４２】
そして、前記第１配向膜１６には、図２の白矢印Ｒが示す方向にラビング配向処理が施されている。
【０１４３】
ここで、図２の白矢印Ｒの方向にラビング配向処理が施された場合、図２に示す斜線領域は、前記スペーサー３０の影になるため、ラビング布が侵入しにくい。その結果、前記斜線領域内の第１配向膜１６には、前記ラビング布が接触しにくくなるので、ラビングが不十分となる場合がある（図２に示すラビング不良領域：ＢＡ）。
【０１４４】
すなわち、スペーサー３０などの突起物が設けられた第１基板１０の第１配向膜１６にはラビング配向処理が正常に行われたラビング正常領域（図２に示す領域ＧＡ）と、前記ラビング不良領域ＢＡとが併存する場合がある。
【０１４５】
（従来の液晶表示素子）
そして、先に説明したとおり、水平配向膜と正の誘電異方性液晶分子とが用いられた従来の液晶表示素子１では、前記ラビング不良領域ＢＡにおいてディスクリネーションが発生し、表示品位が損なわれていた。
【０１４６】
すなわち、前記ラビング不良領域ＢＡでは、第１配向膜１６に配向膜チルトが付与されていないため、液晶分子５２はプレチルト角を有していない。そして、プレチルト角を有していないため、すなわち、液晶分子５２の長軸方向が第１透明基板１２とほぼ平行であるため、液晶分子５２に電圧が印加された際、液晶分子５２の立ち上がり方向がばらばらになる。そのため、例えば、電圧印加によって黒を表示しようとする際、前記ラビング不良領域ＢＡに輝線などが発生し、表示品位が損なわれていた（図４参照）。
【０１４７】
（本実施の形態の液晶表示素子）
これに対して本実施の形態の液晶表示素子１では、前記ラビング配向処理が少々不十分となった場合であっても、表示品位の低下が生じにくい。
【０１４８】
すなわち、図２に示すように、本実施の形態における液晶分子５２は、電圧が印加されていない状態で、垂直配向している。ここで垂直配向とは、液晶分子５２の長軸方向が、第１透明基板１２に対して立っている状態、より好ましくは、ほぼ垂直に配向している状態を意味する。
【０１４９】
そして、この液晶分子５２に電圧が印加されると、液晶分子５２は、長軸方向が第１透明基板１２に対してほぼ平行になるように倒れる。すなわち、液晶分子５２は、図２の矢印Ｃで示す方向に倒れる。
【０１５０】
これは、本実施の形態の液晶表示素子１では、従来の液晶表示素子１と異なり、配向膜材料として、水平配向膜ではなく垂直配向膜が用いられ、かつ、液晶材料として、正の誘電異方性液晶分子ではなく負の誘電異方性液晶分子が用いられているためである。負の誘電異方性液晶分子とは、液晶分子に電圧が印加された際、液晶分子の長軸方向が、電界に対して垂直になる性質を有する液晶分子を意味する。
【０１５１】
ここで、本実施の形態の液晶表示素子１においても、前記従来の液晶表示素子１と同様に、第１配向膜１６にはラビング配向処理が正常に行われたラビング正常領域（図２に示す領域ＧＡ）と、ラビング配向処理が正常には行われなかったラビング不良領域（図２に示す領域ＧＡ）とが併存する場合がある。
【０１５２】
しかしながら、本実施の形態においては、前記ラビング不良領域ＢＡが発生した場合であっても、ラビング不良領域ＢＡにおいてディスクリネーションが発生して、それによって表示品位が損なわれることが少ない。以下、説明する。
【０１５３】
本実施の形態における液晶分子５２は、上述の通り、電圧無印加時に垂直配向しており、電圧が印加されることによって、前記第１基板１０と平行になるように倒れる。そして、この電圧印加時に液晶分子５２が倒れる方向としては、図２の矢印Ｃで示す方向と、矢印Ｄで示す方向とが考えられる。
【０１５４】
ここで、ラビング正常領域ＧＡの第１配向膜１６は、ラビング配向処理によって、配向膜チルトが付与されている。したがってラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２は、前述の通り、約８７°のプレチルト角を有している。
【０１５５】
その結果、ラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２の倒れる方向は、１つの方向に規定される。本実施の形態における液晶分子５２では、図２の矢印Ｃで示す方向に倒れる。
【０１５６】
そして、本実施の形態における液晶分子５２では、ラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２の倒れる方向が、上述のように１つの方向に規定されると、前記ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２の方向も１つの方向に規定されやすい。これは、本実施の形態における液晶分子５２は、前記従来の液晶表示素子１における液晶分子５２と異なり、電圧が印加されることによって、垂直配向から水平配向へと変化するためである。以下、説明する。
【０１５７】
本実施の形態における液晶分子５２は、その長軸方向が第１基板１０に対して垂直から水平に傾く際、当該液晶分子５２は、前記第１基板１０に平行な方向に隣接する液晶分子５２に対して、同様の方向に傾くような大きな影響力を及ぼす。
【０１５８】
これは、本実施の形態においては、液晶分子５２がその長軸方向を重畳させながら、第１基板１０と平行な方向に対して配向を広げている状態（面内に広がっている状態）で、その一部分の液晶分子５２が傾斜するためである。そして、隣接する液晶分子５２は、いわゆる将棋倒し的に１つの方向に倒れる。
【０１５９】
よって、ラビング正常領域ＧＡとラビング不良領域ＢＡとの境界において、ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２は、隣接するラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２の影響を受け、たとえ、ラビング不良領域ＢＡの配向規制力が弱くても、液晶分子５２は同じ方向に倒れ、その結果ディスクリネーションが起こりにくい。
【０１６０】
（まとめ）
先に説明した通り、従来の液晶表示素子１における液晶分子５２は、電圧が印加された際の液晶分子５２の倒れ方に関して、ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２が、ラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２に対して影響を及ぼすことが少なかった。
【０１６１】
これに対して本実施の形態の液晶表示素子１における液晶分子５２は、電圧が印加された際の液晶分子５２に倒れ方に関して、ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２が、ラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２に対して影響を及ぼし易い。
【０１６２】
その結果、ラビング不良領域ＢＡの第１配向膜１６が十分にラビングされておらず、ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２のみでは、電圧が印加された際の液晶分子５２の倒れ方が１つの方向に規定されにくい場合であっても、倒れる方向が周辺と液晶分子５２と同じになるので、ラビング正常領域ＧＡとの透過率差が生じず、ムラも発生しない。例えば、ノーマリーブラックモードにおいては、所望の白表示となるので、表示品位を損ないにくい。
【０１６３】
（より詳細な説明）
本発明における液晶表示素子１では、上述のように、ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２は、ラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２と同じ方向に、同じ程度（角度）傾くように制御されている。以下、その制御について働く力と、その制御をより高める具体的な方法について図２に基づいて説明する。
【０１６４】
液晶分子５２には、図２の矢印Ｘ、Ｙ、Ｚで示される３つの力が働いており、前記の通り液晶分子５２を制御するためには、上記３つの力を制御する必要がある。
【０１６５】
（Ｘの力）
まず、矢印Ｘで示されるＸの力は、突起物による段差（柱状のスペーサー３０、又は、ブラックマトリックスなど）の影響によって、電圧印加時に、ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２を、ラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２とは反対の方向に倒れさせようとする力を示す。
【０１６６】
（Ｙの力）
つぎに、矢印Ｙで示されるＹの力は、ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２にプレチルト角が付与されていないことによって、その液晶分子５２がばらばらの方向に倒れようとするところ、その各方向なかで、ラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２とは反対の方向に倒れさせようとする力を示す。
【０１６７】
なお、前記プレチルト角が付与されていない原因は、先に説明したとおり、ラビング不良領域ＢＡの第２配向膜２６が、突起物のかげになって、十分にラビングされてないためである。
【０１６８】
（Ｚの力）
また、矢印Ｚで示されるＺの力は、ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２が、ラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２から受ける力、すなわち、ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２を、ラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２と同じ方向の倒れさせようとする力を示す。
【０１６９】
言い換えると、ラビング正常領域ＧＡにおいて規則正しく倒れる液晶分子５２が将棋倒し的に隣接する液晶分子５２を倒そうとする力を示す。
【０１７０】
（力関係）
そして、ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２をラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２と同じ方向に倒れさせるためには、前記３つの力を、Ｘ＋Ｙ＜Ｚの力関係に制御する必要がある。すなわち、Ｘの力及びＹの力を小さくし、他方、Ｚの力を大きくする必要がある。以下、各手段について説明する。
【０１７１】
（Ｘの力）
まず、Ｘの力を小さくするためには、液晶材料の回転粘度を１００ｍＰａ・Ｓ〜２５０ｍＰａ・Ｓの範囲にすることと、配向膜材料として垂直配向膜を用いることとが重要である。
【０１７２】
加えて、Ｘの力をさらに小さくする方法としては、例えば、以下の方法が考えられる。
【０１７３】
（第１の方法）
まず、第１の方法としては、突起部による段差の形状をできるだけ小さくする方法が考えられる。具体的には、例えば、段差の高さを小さく（４．５μ以下）する方法が考えられる。
【０１７４】
ここで、段差の高さとは、前記突起物の高さなどを意味し、具体的には、例えば、突起物がスペーサーである場合にはそのスペーサーの高さを意味し、また、突起物が樹脂ブラックマトリックスである場合には、樹脂ブラックマトリックスの厚み（ブラックマトリックスの段差高さ）を意味する。
【０１７５】
このように段差の高さを小さくすることによって、ラビング配向処理の際、突起物の影になって、十分なラビングラビングが行われない領域（ラビング不良領域ＢＡ）の面積を小さくすることができる。
【０１７６】
また、前記突起物の高さを小さくすることに加えて、突起物の表面積を少なくする方法も考えられる。具体的には、例えば、突起物が柱状のスペーサーである場合には、その柱の直径を小さく（２５μ以下）することが考えられる。
【０１７７】
このように突起物の表面積を少なくすることによって、正常にラビング配向処理が施されていない突起物表面の配向膜から液晶分子が受ける、液晶分子の配向の均一性を低下させるような影響、例えば、種々の方向に液晶分子を配向させるような影響を小さくすることができる。
【０１７８】
（第２の方法）
つぎに、第２の方法について説明する。
【０１７９】
第２の方法としては、突起物に塗布される配向膜の膜厚を薄くする方法が考えられる。
【０１８０】
具体的には、例えば、突起物上の配向膜の厚さを、他の部分の配向膜（例えば第１透明電極１４や第２透明電極２４上の配向膜）５０％以下とすることが考えられる。
【０１８１】
一般に、配向膜の厚さが薄くなると、液晶分子に対する配向規制力が低下する。そこで、上記のように、突起物上の配向膜の厚さを薄くすると、液晶分子が突起物表面の配向膜から受ける、液晶分子の配向の均一性を低下させるような影響を小さくすることができる。
【０１８２】
（第３の方法）
つぎに、第３の方法について説明する。
【０１８３】
第３の方法としては、例えば突起物を特殊な形状にして、突起物の側面（段差側面）に配向膜が塗布されないようにする方法が考えられる。
【０１８４】
具体的には、例えば、突起物が柱状のスペーサーである場合には、このスペーサーの形状を、きのこ型にすることが考えられる。
【０１８５】
このように、突起物の側面に配向膜が塗布されないようにすることによって、液晶分子が突起物の側面の配向膜から受ける、液晶分子の配向の均一性を低下させるような影響を小さくすることができる。
【０１８６】
（Ｙの力）
つぎに、Ｙの力を小さくする方法について説明する。
【０１８７】
（第１の方法）
まず、第１の方法としては、ラビング不良領域ＢＡの面積を小さくする方法が考えられる。
【０１８８】
具体的には、例えば、配向膜チルトが付与されず、それによって液晶分子に対するプレチルト角の制御が低下している前記ラビング不良領域ＢＡ（チルト制御なし領域）の面積を、第１透明基板１２又は第２透明基板２２の面積の２０％以下に制御することが考えられる。
【０１８９】
また、前記Ｘの力において説明したとおり、突起物の段差の高さを小さく（例えば４．５μ以下）する方法も効果的である。
【０１９０】
（第２の方法）
つぎに、第２の方法について説明する。
【０１９１】
第２の方法としては、ラビング不良領域ＢＡの配向膜のラビング状態（配向膜チルト、配向規制力など）を、ラビング正常領域ＧＡの配向膜のラビング状態にできるだけ近づける方法が考えられる。すなわち、ラビング正常領域ＧＡの配向膜について、ラビング不良領域ＢＡの配向膜と同程度のプレチルト角を液晶分子に対して付与できない場合であっても、たとえわずかでもプレチルト角を付与できるようにすることが考えられる。
【０１９２】
具体的な手段については、まず、ラビング配向処理の際の用いるラビング布の毛足を長くする（例えば、２．０ｍｍ以上とする）手段が考えられる。
【０１９３】
また、他の手段としては、ラビング布に対して過酸化水素水処理を施すなどして、ラビング布をやわらかくする手段が考えられる。
【０１９４】
上記手段を用いることによって、突起物の裏側にもラビング布がおよび易く（行き届き易く）なり、その結果、ラビング不良領域ＢＡの面積を小さくできたり、また、ラビング不良領域ＢＡにおけるラビング状態を、ラビング正常領域ＧＡのラビング状態により近づけたりすることが可能になる。
【０１９５】
（Ｘ及びＹの力）
つぎに、Ｘの力、及び、Ｙの力をともに小さくする方法について説明する。
【０１９６】
前記各力を小さくする方法としては、スペーサーなどの突起物を構成する材料として、配向膜をはじき易い材料を用いることが考えられる。
【０１９７】
前記の材料としては、例えば、フッ素などのハロゲンを含む材料、シロキサン結合を持つ材料、ポリエチレンやポリスチレンなどのオレフィンを含む材料、シリカビーズやグラスファイバーなどが混合された材料や、ビスアジド化合物を含有する材料などが挙げられる。
【０１９８】
これらの材料によって製造されたスペーサーなどの突起物は、配向膜をはじき易いので、前記突起物の表面に配向膜が形成されにくい。その結果、液晶分子が突起物表面の配向膜から受ける、液晶分子の配向の均一性を低下させるような影響を小さくすることができる。
【０１９９】
以上のように、突起物表面のはじきを強くすることによって、突起物表面に対する配向膜そのものの塗布が抑制され、Ｘの力及びＹの力（ラビング不良領域ＢＡに起因して働く力）を弱くして、他方Ｚの力（ラビング正常領域ＧＡに起因して働く力）を相対的に強くすることができる。
【０２００】
（Ｚの力）
つぎに、Ｚの力を大きくする方法について説明する。
【０２０１】
Ｚの力を大きくするためには、ラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２の
配向膜チルトを大きくする方法が考えられる。具体的には、例えば、配向膜チルト又はプレチルト角を８８°以下とする方法が考えられる。その際の配向膜チルト又はプレチルト角の下限としては、例えば７５°以上が望ましい。
【０２０２】
具体的な手段としては、例えば、ラビング配向処理を強くおこなうことなどによって配向膜表面の分子に付与される配向膜チルトを大きくし、それによって、基板と液晶分子の長軸方向とのなす角であるプレチルト角を大きくする手段が考えられる。なお、ここで、前記配向膜チルト及びプレチルト角とは、一定の面内・領域内における平均値を示す。
【０２０３】
上記のように配向膜チルト又はプレチルト角を大きくすることによって、ラビング正常領域ＧＡの液晶分子５２の倒れる力が大きくなるので、それにともなって前記ラビング不良領域ＢＡの液晶分子５２を倒す力が大きくなる。
【０２０４】
（液晶表示装置）
つぎに、本実施の形態の液晶表示装置の構造について、図３に基づいて簡単に説明する。ここで、図３は、本実施の形態の液晶表示装置１００の構成を等価回路などと共に示すブロック図である。
【０２０５】
この液晶表示装置１００は、データ信号線駆動回路としてのソースドライバ８０と、走査信号線駆動回路としてのゲートドライバ８２と、前記液晶表示素子やバックライトユニット（図示せず）などが含まれるアクティブマトリクス形の表示部８４と、ソースドライバ８０およびゲートドライバ８２を制御するための表示制御回路８６と、階調電圧源８８とを備えている。
【０２０６】
そして、前記液晶表示装置１００における表示部８４は、複数本（ｍ本）の走査信号線としてのゲートラインＧＬ１〜ＧＬｍと、それらのゲートラインＧＬ１〜ＧＬｍのそれぞれと交差する複数本（ｎ本）のデータ信号線としてのソースラインＳＬ１〜ＳＬｎと、それらのゲートラインＧＬ１〜ＧＬｍとソースラインＳＬ１〜ＳＬｎとの交差点にそれぞれ対応して設けられた複数個（ｍ×ｎ個）の画素形成部とを含む。
【０２０７】
これらの画素形成部はマトリクス状に配置されて画素アレイを構成し、各画素形成部は、対応する交差点を通過するゲートラインＧＬｊにゲート端子が接続されるとともに当該交差点を通過するソースラインＳＬｉにソース端子が接続されたスイッチング素子であるＴＦＴ９０と、そのＴＦＴ９０のドレイン端子に接続された画素電極（第２透明電極）と、前記複数の画素形成部に共通的に設けられた電極（第１透明電極）である容量電極と、前記複数の画素形成部に共通的に設けられ画素電極と第１電圧印加用電極としての容量電極との間に配置された液晶層とからなる。
【０２０８】
なお、図３におけるＣｐは画素容量を、ＤＡはデジタル画像信号を、Ｄｃは制御信号を、Ｄｖはデジタルビデオ信号を、ＧＣＫはゲートクロック信号を、ＧＯＥはゲートドライバ出力制御信号を、ＧＳＰはゲートスタートパルス信号を、ＨＳＹは水平同期信号を、ＳＳＰはソーススタートパルス信号を、ＳＣＫはソースクロック信号を、ＶＳＹは垂直同期信号を、Ｖｃｓは容量電極印加電圧を示す。
【０２０９】
本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２１０】
光学性能の低下を抑制しながら、ラビング不良に起因する表示不良が抑制されるので、ラビング不良が目立ちやすい大画面の高品位液晶表示装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１１】
【図１】本発明の実施の形態を示すものであり、液晶分子の配向状態を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すものであり、液晶表示素子における液晶分子の配向状態を模式的に示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態を示すものであり、液晶表示装置の構成を等価回路などと共に示すブロック図である。
【図４】従来の技術を示すものであり、液晶表示素子における液晶分子の配向状態を模式的に示す概略図である。
【符号の説明】
【０２１２】
１    液晶表示素子
１０    第１基板
１２    第１透明基板（基板）
１４    第１透明電極
１６    第１配向膜（配向膜）
２０    第２基板
２２    第２透明基板（基板）
２４    第２透明電極
２６    第２配向膜（配向膜）
３０    スペーサー（突起物）
４１    第１偏光板
４２    第２偏光板
５０    液晶層（誘電率異方性を有する物質層）
５２    液晶分子
８０    ソースドライバ
８２    ゲートドライバ
８４    表示部
８６    表示制御回路
８８    階調電圧源
９０    ＴＦＴ
１００    液晶表示装置
ＧＡ    ラビング正常領域
ＢＡ    ラビング不良領域
【図１】
2008275699.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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