(57)【要約】【課題】応答速度が速く視野角が広い液晶表示装置用基板を提供する。【解決手段】第１の基板１と第２の基板２とこれら基板１，２間に介設された液晶３とを有する垂直配向方式の液晶表示装置の前記両方又は一方の基板であって、該基板の対向面に、液晶分子４のダイレクタを基板法線方向Ｙに沿って配列させる垂直配向規制領域５と液晶分子４のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域６とを形成し、該傾斜配向規制領域６の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域５の表面自由エネルギーより大きいことにより、上記課題を解決した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と第２の基板とこれら基板間に介設された液晶とを有する垂直配向方式の液晶表示装置の前記両方又は一方の基板であって、
該基板の対向面に、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とを形成し、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きいことを特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項２】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、３３ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板。
【請求項３】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーと前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーとの差が、３ｍＮ／ｍ以上で  第１の基板１の液晶３側表面（対向面）及び第２の基板２のある請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置用基板。
【請求項４】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、前記液晶の表面自由エネルギーより大きい請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置用基板。
【請求項５】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、前記液晶の表面自由エネルギーより小さい請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置用基板。
【請求項６】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、３７ｍＮ／ｍ以上である請求項１〜４の何れか１項に記載の液晶表示装置用基板。
【請求項７】
前記垂直配向規制領域は、フッ素系シリコーン樹脂又はポリイミド樹脂で形成された疎水性膜であり、前記傾斜配向規制領域は、前記フッ素系シリコーン膜又はポリイミド膜に親水基が付与された親水性領域であることを特徴とする請求項１〜４、６の何れか１項に記載の液晶表示装置用基板。
【請求項８】
第１の基板と第２の基板とこれら基板間に介設された液晶とを有する垂直配向方式の液晶表示装置の前記両方又は一方の基板の対向面に、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とを形成し、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きい液晶表示装置用基板の製造方法であって、
前記両方又は一方の基板の対向面に親水化処理可能な垂直配向規制領域である疎水性の配向膜を形成する工程、及び、前記配向膜の一部を親水化処理して親水性の傾斜配向規制領域を形成する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
【請求項９】
前記親水化処理が、光触媒層を有する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に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
【請求項１０】
第１の基板と第２の基板とこれら基板間に介設された液晶とを有する垂直配向方式の液晶表示装置において、
第１の基板の対向面及び／又は第２の基板の対向面には、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とが形成され、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、３３ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーと前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーとの差が、３ｍＮ／ｍ以上である請求項１０又は請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、前記液晶の表面自由エネルギーより大きい請求項１０〜１２の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、前記液晶の表面自由エネルギーより小さい請求項１０〜１２の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、３７ｍＮ／ｍ以上である請求項１０〜１３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記垂直配向規制領域は、フッ素系シリコーン樹脂又はポリイミド樹脂で形成された疎水性膜であり、前記傾斜配向規制領域は、前記フッ素系シリコーン膜又はポリイミド膜に親水基が付与された親水性領域であることを特徴とする請求項１０〜１３、１５の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
第１の基板と第２の基板とこれら基板間に介設された液晶とを有し、第１の基板の対向面及び／又は第２の基板の対向面には、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とが形成され、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きい垂直配向方式の液晶表示装置の製造方法であって、
第１の基板及び第２の基板のうち少なくとも一方の基板の対向面に親水化処理可能な垂直配向規制領域である疎水性の配向膜を形成する工程、及び、前記配向膜の一部を親水化処理して親水性の傾斜配向規制領域を形成する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記親水化処理が、光触媒層を有する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１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用基板、液晶表示装置用基板の製造方法、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法に関し、さらに詳しくは、テレビジョン画像やコンピュータ画像などを表示する液晶表示装置において、応答速度が速く視野角が広い液晶表示装置用基板、液晶表示装置用基板の製造方法、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、薄型化や低電圧駆動が可能なので、各種の表示装置として広く使用されている。特に、各画素にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のアクティブスイッチ素子を組み込んだＴＮ型液晶表示装置は、ＣＲＴ並みの表示性能を発揮し、パーソナルコンピュータのディスプレイやテレビ等に用いられている。しかしながら、ＴＮ型液晶表示装置は、応答速度が遅く、視野角が狭いという欠点をもっている。そのＴＮ型液晶表示装置の欠点を解決するために現在まで種々の研究開発が行われているが、その一方で、液晶分子のダイレクタが基板法線方向に配列する垂直配向型の液晶表示装置についても研究開発されている。
【０００３】
垂直配向方式の液晶表示装置は、正面コントラストに優れ、さらに製造工程においてはラビング処理が不要になるという利点があり、種々の研究開発が盛んに行われている。この垂直配向方式の液晶表示装置においても、上述したＴＮ型液晶表示装置と同様に、視角特性の向上と応答速度の向上に対する要求がある。
【０００４】
こうした要求に対しては、一画素内で液晶分子の傾斜方向が複数になるように制御する技術、すなわちマルチドメイン化技術が提案されている。マルチドメイン化技術としては、図１０に示すように、配向膜９６の下地の任意の位置に突起状の構造物９７を配置することが提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。このマルチドメイン技術によれば、電圧オフ時においては、液晶分子９４がその構造物９７の斜面にならってわずかに傾き、電圧オン時においては、わずかに傾いた液晶分子９４がその傾斜方向に沿って最初に傾き始め、その構造物９７以外の液晶分子９５もその液晶分子９４の影響を受けて順次同じ方向に傾斜する。すなわち、その構造物９７を起点として、液晶分子９４、９５の配向が制御されることとなる。
【０００５】
また、突起状の構造物を利用した液晶分子の配向制御としては、その構造物を二次元的に線状且つ矩形状に設けて４分割のドメイン構造とした例や、その構造物を一次元的に点状に設けて液晶分子が全方向に傾くドメイン構造とした例が知られている。
【０００６】
一方、構造物によらずに液晶分子の配向制御としては、例えば、基板上に水平配向領域と垂直配向領域とを交互に設ける方法（例えば、特許文献１参照。）、一定の方向に傾く薄膜構成分子を一画素内に区画形成する方法（例えば、特許文献２、３参照。）などが挙げられる。
【０００７】
【非特許文献１】
富士通ＦＩＮＤ、Ｖｏｌ．１９、Ｎｏ．５、２００１（図１〜図３）
【特許文献１】
特開平１０−２０６８３４号公報（図１、図５）
【特許文献２】
特開平１１−１６７１１４号公報（図５、図１２）
【特許文献３】
特開２００１−２８１６６９号公報（図４〜図７）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した突起状の構造物を利用した配向制御においては、構造物を形成するために複数の工程が必要となるので、液晶表示装置のコストが上昇してしまうという難点があった。さらに、そこで使用される液晶材料は、セルギャップ内で自発的にツイスト構造をとるので、カイラル剤を多く含有させなければならず、その結果、応答時間が長くなり易いという傾向があった。
【０００９】
また、上述した構造物によらない配向制御においては、微小な画素内に区画形成するので製造工程が複雑になると共に、応答時間が十分でないという課題があった。
【００１０】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであって、応答速度が速く視野角が広い液晶表示装置用基板及び液晶表示装置の提供、及びコスト低減に効果的な液晶表示装置用基板の製造方法及び液晶表示装置の製造方法の提供を目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１の液晶表示装置用基板は、第１の基板と第２の基板とこれら基板間に介設された液晶とを有する垂直配向方式の液晶表示装置の前記両方又は一方の基板であって、該基板の対向面に、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とを形成し、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きいことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、傾斜配向規制領域上の液晶分子は基板法線方向に対して傾斜しているため、電源オン時において、傾斜配向規制領域上の液晶分子が容易に傾斜することとなるので、その液晶分子を起点として他の液晶分子も一斉に傾斜することとなる。その結果、液晶の応答時間の短縮化を図ることができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の液晶表示装置用基板において、前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、３３ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、傾斜配向規制領域は、その表面自由エネルギーが３３ｍＮ／ｍ以下であり、疎水性の膜であるので、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って確実に配列させることができる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置用基板において、前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーと前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーとの差が、３ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーと垂直配向規制領域との表面自由エネルギーとの差が３ｍＮ／ｍ以上であるので、確実に傾斜配向規制領域上の液晶分子を基板法線方向に対して傾斜させることができ、電源オン時においては垂直配向規制領域上の液晶分子は速やかに傾斜して倒れる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置用基板において、前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、前記液晶の表面自由エネルギーより大きいことを特徴とする。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置用基板において、前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、前記液晶の表面自由エネルギーより小さいことを特徴とする。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の液晶表示装置用基板において、前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、３７ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、傾斜配向規制領域は、その表面自由エネルギーが３７ｍＮ／ｍ以上であり、親水性領域であるので、電源オン時においては親水性領域上の液晶分子は速やかに傾斜して倒れる。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項１〜４、６の何れか１項に記載の液晶表示装置用基板において、前記垂直配向規制領域は、フッ素系シリコーン樹脂又はポリイミド樹脂で形成された疎水性膜であり、前記傾斜配向規制領域は、前記フッ素系シリコーン膜又はポリイミド膜に親水基が付与された親水性領域であることを特徴とする。
【００２２】
上記課題を解決するための請求項８の発明は、第１の基板と第２の基板とこれら基板間に介設された液晶とを有する垂直配向方式の液晶表示装置の前記両方又は一方の基板の対向面に、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とを形成し、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きい液晶表示装置用基板の製造方法であって、前記両方又は一方の基板の表面に親水化処理可能な垂直配向規制領域である疎水性の配向膜を形成する工程、及び、前記配向膜の一部を親水化処理して親水性の傾斜配向規制領域を形成する工程を含むことを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、親水化処理可能な疎水性の配向膜（法制領域）の一部の側鎖を親水化処理することにより、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜させる傾斜配向規制領域を形成できるので、従来のような構造物や特殊な薄膜を形成しなくとも、極めて容易な工程により液晶の配向制御を可能にする傾斜配向規制領域を形成することができる。その結果、液晶表示装置用基板を効率的に製造することができ、コストダウンに寄与することができる。
【００２４】
請求項９の発明は、請求項８に記載の液晶表示装置用基板の製造方法において、前記親水化処理が、光触媒層を有する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。
【００２５】
この発明によれば、光触媒層を有するマスクを用いた露光処理により行われるので、露光時の光触媒の作用により疎水性の垂直配向規制領域を極めて容易に親水性の傾斜配向規制領域に変化させることができると共に、露光処理するだけで極めて容易に配向制御可能な表面を形成することができる。
【００２６】
上記課題を解決するための請求項１０の液晶表示装置は、第１の基板と第２の基板とこれら基板間に介設された液晶とを有する垂直配向方式の液晶表示装置において、第１の基板の対向面及び／又は第２の基板の対向面には、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とが形成され、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きいことを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、傾斜配向規制領域上の液晶分子は基板法線方向に対して傾斜しているため、電源オン時において、傾斜配向規制領域上の液晶分子が容易に傾斜することとなるので、その液晶分子を起点として他の液晶分子も一斉に傾斜することとなる。その結果、液晶の応答時間の短縮化を図ることができる。
【００２８】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載の液晶表示装置において、前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、３３ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、傾斜配向規制領域は、その表面自由エネルギーが３３ｍＮ／ｍ以下であり、疎水性の膜であるので、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って確実に配列させることができる。
【００３０】
請求項１２の発明は、請求項１０又は請求項１１に記載の液晶表示装置において、前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーと前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーとの差が、３ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、傾斜配向規制領域と垂直配向規制領域との表面自由エネルギーの差が３ｍＮ／ｍ以上であるので、確実に傾斜配向規制領域上の液晶分子を基板法線方向に対して傾斜させることができ、電源オン時においては垂直配向規制領域上の液晶分子は速やかに傾斜して倒れる。
【００３２】
請求項１３の発明は、請求項１０〜１２の何れか１項に記載の液晶表示装置において、前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、前記液晶の表面自由エネルギーより大きいことを特徴とする。
【００３３】
請求項１４の発明は、請求項１０〜１２の何れか１項に記載の液晶表示装置において、前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、前記液晶の表面自由エネルギーより小さいことを特徴とする。
【００３４】
請求項１５の発明は、請求項１０〜１３の何れか１項に記載の液晶表示装置において、前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、３７ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする。
【００３５】
この発明によれば、傾斜配向規制領域は、その表面自由エネルギーが３７ｍＮ／ｍ以上であり、親水性領域であるので、電源オン時においては親水性領域上の液晶分子は速やかに傾斜して倒れる。
【００３６】
請求項１６の発明は、請求項１０〜１３、１５の何れか１項に記載の液晶表示装置において、前記垂直配向規制領域は、フッ素系シリコーン樹脂又はポリイミド樹脂で形成された疎水性膜であり、前記傾斜配向規制領域は、前記フッ素系シリコーン膜又はポリイミド膜に親水基が付与された親水性領域であることを特徴とする。
【００３７】
上記課題を解決するための請求項１７の発明は、第１の基板と第２の基板とこれら基板間に介設された液晶とを有し、第１の基板の対向面及び／又は第２の基板の対向面には、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とが形成され、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きい垂直配向方式の液晶表示装置の製造方法であって、第１の基板及び第２の基板のうち少なくとも一方の基板の対向面に親水化処理可能な垂直配向規制領域である疎水性の配向膜を形成する工程、及び、前記配向膜の一部を親水化処理して親水性の傾斜配向規制領域を形成する工程を含むことを特徴とする。
【００３８】
この発明によれば、親水化処理可能な疎水性の配向膜（法制領域）の一部の側鎖を親水化処理することにより、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜させる傾斜配向規制領域を形成できるので、従来のような構造物や特殊な薄膜を形成しなくとも、極めて容易な工程により液晶の配向制御を可能にする傾斜配向規制領域を形成することができる。その結果、液晶表示装置を効率的に製造することができ、コストダウンに寄与することができる。
【００３９】
請求項１８の発明は、請求項１７に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記親水化処理が、光触媒層を有する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。
【００４０】
この発明によれば、光触媒層を有するマスクを用いた露光処理により行われるので、露光時の光触媒の作用により疎水性の垂直配向規制領域を極めて容易に親水性の傾斜配向規制領域に変化させることができると共に、露光処理するだけで極めて容易に配向制御可能な表面を形成することができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液晶表示装置用基板、液晶表示装置用基板の製造方法、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法について図面を参照しつつ説明する。
【００４２】
（液晶表示装置用基板、液晶表示装置）
図１は、垂直配向方式の液晶表示装置において、基板間に電圧を与えたときの液晶分子のダイレクタの変化を示す模式図である。図１（ａ）は、電源オフ（Ｖ＝０）時において液晶分子４のダイレクタが基板法線方向Ｙに配列している態様を示したものである。図１（ｂ）は、液晶分子４が傾き始める臨界電圧Ｖｃを与えたときの態様を示したものである。図１（ｃ）は、液晶分子４が十分に傾斜する飽和電圧Ｖｓａｔ  を与えたときの態様を示したものである。なお、ダイレクタとは、液晶分子４の平均的配向方向を表す単位ベクトルのことである。
【００４３】
本発明の液晶表示装置は、図１に示すように、第１の基板１と、第２の基板２と、これら対向する基板１，２間に注入された液晶３とを有する垂直配向方式の液晶表示装置である。
【００４４】
液晶３は、垂直配向方式の液晶表示装置において現在一般的に使用されている負の誘電率異方性のものであれば特に限定されず、具体的には例えば、メルク製のＭＬＣ−６６０８、ＭＬＣ−２０３７、ＭＬＣ−２０３８、ＭＬＣ−２０３９等が挙げられる。
【００４５】
液晶３の表面張力すなわち表面自由エネルギーは、３３〜３７ｍＮ／ｍである。なお、本発明における表面自由エネルギーは、液滴法に基づいて、液晶の表面（又は配向膜（傾斜配向規制領域を含む）の表面）上に水滴を滴下し、水滴と液晶等の表面との接触角度を測定し、この測定値から算出した値を示している。
【００４６】
液滴法は、図２に示すように、固体（液晶、配向膜、傾斜配向規制領域）の表面上に水滴を滴下した場合、水滴固液界面・水平線と、液滴端での接線と、の二つの線がなす角をθ１（接触角）とする。また、固液界面・水平線と、液滴頂点と液滴端とを結ぶ線と、の二つの線がなす角をθ２（測定角）とすると、測定角は接触角の二分の一の関係にあるので、簡単に接触角を測定することができる。
【００４７】
接触角θと、固体表面張力（γＳＶ）、固液界面張力（γＳＬ）、液体表面張力（γＬＶ）との間には下記のような関係式が成り立つ。
【００４８】
γＳＶ＝γＬＶｃｏｓθ＋γＳＬ
この式により算出されるγＳＬが本発明における表面自由エネルギーである。
【００４９】
液晶表示装置は、第１の基板１の液晶３側表面（対向面）及び第２の基板２の液晶３側表面（対向面）に電源オフ時に液晶分子４のダイレクタを基板法線方向Ｙに沿って配列させる垂直配向規制領域である配向膜５がそれぞれ形成されてなるものである。
【００５０】
配向膜５の少なくとも一方（図１に示す例では両方）は、液晶分子４のダイレクタを基板法線方向Ｙに沿って配列させる効果を奏する観点から、好ましくは表面自由エネルギーが３３ｍＮ／ｍ以下、より好ましくは３０ｍＮ／ｍ以下の膜であることがよい。
【００５１】
この配向膜５としては、例えば疎水性の膜がよく、疎水性であれば、その表面自由エネルギーが３３ｍＮ／ｍ以下となり、もともと疎水性であるが親水化処理をすることにより親水性とすることができる膜であることが好ましい。例えば、疎水膜形成用のフッ素系シリコーン樹脂、又は垂直配向膜形成用のポリイミド樹脂等により形成された膜等が挙げられる。疎水膜形成用のフッ素系シリコーン樹脂としては、例えば、東芝シリコーン製等の撥水膜形成用のフッ素系シリコーン樹脂等々の市販の感光性樹脂を例示でき、このフッ素系シリコーン樹脂により形成された配向膜の表面自由エネルギーは２９ｍＮ／ｍである。また、垂直配向膜形成用のポリイミド樹脂としては、垂直配向用のポリイミド樹脂である日本合成ゴム製のＪＡＬＳ−６８８等々の市販の感光性樹脂を例示でき、このポリイミド樹脂により形成された配向膜の表面自由エネルギーは３３ｍＮ／ｍである。
【００５２】
配向膜５の厚さについては特に限定されないが、例えば１０ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００５３】
第１の基板１の配向膜５及び第２の基板２の配向膜５の両方又は一方には、当該配向膜５の表面自由エネルギーより表面自由エネルギーが大きく、液晶分子４のダイレクタを基板法線方向Ｙに対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域６が形成されている。このように、第１の基板１の液晶３側表面及び／又は第２の基板２の液晶３側表面に、配向膜（垂直配向規制領域）５と傾斜配向規制領域６とを形成し、傾斜配向規制領域５の表面自由エネルギーが、垂直配向規制領域６の表面自由エネルギーより大きいことにより、本発明の液晶表示装置用基板を構成することにもなる。
【００５４】
傾斜配向規制領域６の表面自由エネルギーは、配向膜（垂直配向規制領域）５の表面自由エネルギーより大きく、液晶分子４のダイレクタを基板法線方向Ｙに対して傾斜して配列させることができるならば特に限定されず、液晶３の表面自由エネルギーより大きくても小さくてもどちらでもよい。
【００５５】
傾斜配向規制領域６は、好ましくは、配向膜（垂直配向規制領域）５の表面自由エネルギーとの差が３ｍＮ／ｍ以上、特に好ましくは１０ｍＮ／ｍであることがよい。
【００５６】
傾斜配向規制領域６は、液晶分子４のダイレクタを一定方向に傾斜するのを一層容易にさせる観点から、その表面自由エネルギーが３７ｍＮ／ｍ以上であるであることが好ましい。この傾斜配向規制領域６としては、例えば親水性の領域がよく、親水性であればその表面自由エネルギーが３７ｍＮ／ｍ以上となる。傾斜配向規制領域６は、例えば疎水性の配向膜５を親水化処理することによって得られた親水性領域等である。なお、配向膜５が疎水膜形成用のフッ素系シリコーン樹脂により形成された場合の傾斜配向規制領域６の表面自由エネルギーは３９ｍＮ／ｍである。また、配向膜５が垂直配向膜形成用のポリイミド樹脂により形成された場合の傾斜配向規制領域６のの表面自由エネルギーは３９ｍＮ／ｍである。
【００５７】
このように、傾斜配向規制領域６上の液晶分子４は基板法線方向Ｙに対して傾斜して配列されるため、電源オン時（基板間に電圧が印加された時）に、傾斜配向規制領域６上の液晶分子４が容易に傾斜することとなる。特に傾斜配向規制領域６が親水性領域であると、親水性領域は液晶分子４を基板法線方向Ｙに対してほぼ平行に配列させるため、電源オン時においては親水性領域上の液晶分子４は速やかに傾斜して倒れる。その結果、傾斜配向規制領域６上の液晶分子４を起点として他の液晶分子４も一斉に傾斜するので、液晶の応答時間の短縮化を図れる。
【００５８】
傾斜配向規制領域６の形状は、電源オン時に、その傾斜配向規制領域６上にある液晶分子４を所定の方向に傾斜させる形状に設計されていることが好ましい。傾斜配向規制領域６がそのように設計されることにより、電源オン時の液晶分子４が所定の方向に傾き易くなるので、例えば、傾斜が起こり始める電圧（臨海電圧Ｖｃともいう。）を従来よりも小さい値にすることができたり、その傾斜配向規制領域６上の液晶分子４が傾き初めてから全体の液晶分子４が傾くまでの時間（応答時間ともいう。）が短くなるという効果がある。
【００５９】
傾斜配向規制領域６の形状としては、上記の効果を生じさせる形状であればよく特に限定されないが、例えば、図３（ａ）に示すように、液晶分子４が電源オン時に対向辺１３に向かって倒れるように傾斜する鋭角部１２を有する三角形１１又はその三角形１１を２つ以上組み合わせた複合形であることが好ましい。特に図３（ａ）のような三角形状の傾斜配向規制領域６が形成されている場合においては、液晶配向の応答時間が短縮されるという効果がある。その理由としては、電源オン時における鋭角部１２近傍の液晶分子４は、先ず、その鋭角部１２の対向辺１３に向かって倒れるように傾き始め、そして、傾斜配向規制領域６上の他の液晶分子４は、図３（ｂ）に示すように、最初に傾き始めた液晶分子４にならって一斉に傾き始める、すなわち一斉に一定の方向に傾斜するものと推察される。
【００６０】
その三角形１１を２つ以上組み合わせた複合形は、どのように構成してもよく、例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように２つ以上の三角形１１を一定のパターンで配列しても、２つ以上の三角形１１をランダムに配列してもよい。図４（ａ）は、鋭角部１２を有する三角形１１からなる傾斜配向規制領域６を、その鋭角部１２が画素の中心を向くように放射状に配列させた形態である。また、図４（ｂ）は、鋭角部１２を有する三角形１１からなる傾斜配向規制領域６をその鋭角部１２が画素の中心方向と直交するように配置し、その三角形１１で円を描くように配列させた形態である。
【００６１】
このように２つ以上の三角形１１を配列して複合形を形成することにより、電源オン時におけるセルギャップ内の液晶分子４を多方向に傾斜させることができる。その結果、このように配向制御された液晶表示装置をどの方向から眺めても、視野角の広い均一な表示性能を得ることができる。特に、本発明においては、単一画素内に図４に示す傾斜配向規制領域６が形成されているので、１画素単位で液晶分子配向を制御することができる。
【００６２】
図５は、両基板に異なる傾斜配向規制領域を形成した一例を示す平面図であり、図５（ａ）に示す形状に傾斜配向規制領域６を形成した第１の基板１と、図５（ｂ）に示す形状に傾斜配向規制領域６を形成した第２の基板２とでセルギャップを形成し、そこに液晶３を注入し、電源をオンにしたときの液晶分子４の配向形態を示している。図５の中央には、上下の基板１、２に形成された三角形１１が直交するように配置された態様Ａが記載され、その外側には、液晶分子４が第１の基板１の近傍から第２の基板２の近傍に向かうに従って徐々に旋回したツイスト状態を示す態様Ｂが記載されている。
【００６３】
以上のように、本発明の液晶表示装置及び液晶表示装置用基板は、電源オン時において、傾斜配向規制領域上の液晶分子を一定方向に容易に傾斜させることができるので、その液晶分子を起点として他の液晶分子を一斉に傾斜させることができ、液晶の応答時間の短縮化を図ることができる。さらに、セルギャップ内の液晶分子をツイスト構造に規制することができるので、液晶分子を多方向に傾斜させることができ、その結果、このように配向制御された液晶表示装置をどの方向から眺めても、視野角の広い均一な表示性能を得ることができる。
【００６４】
次に、上述した配向層が形成される基板について説明する。第１の基板１及び第２の基板２は、図９の液晶表示装置に示すように、カラーフィルター基板１０１とデバイス（ＴＦＴ）基板１０２の何れかを構成している。
【００６５】
カラーフィルター基板１０１は、基板１１２上にマトリクス状のカラーフィルター層１０７が形成された基板であり、さらに詳しくは、基板１１２の内側面に、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の各画素領域を形成するカラーフィルター層１０７と、漏れ光を遮蔽するためにその画素領域の周縁部に形成されているブラックマトリクス層１０８とを有する基板である。カラーフィルター層１０７上には共通透明電極１０９が形成され、さらにその共通透明電極１０９上には液晶分子のダイレクタを基板法線方向に配列させる疎水性の配向膜（図示しない）が形成されている。なお、本発明を構成するカラーフィルター基板１０１は、現在一般的に使用されている構成を有するものであれば特に限定されず、前記以外の構成を備えているものであっても構わない。
【００６６】
一方、デバイス基板１０２は、基板１１２上にマトリクス状のＴＦＴ素子１０５が個々の画素領域として形成された基板であり、さらに詳しくは、基板１１２の内側面に、マトリックス状に配置された画素電極１０４、薄膜電界トランジスタ（ＴＦＴ）素子１０５及びライン電極１０６が形成され、さらにその画素電極１０４上には、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に配列させる疎水性の配向膜（図示しない）が形成されている。なお、本発明を構成するデバイス基板１０２は、現在一般的に使用されている構成を有するものであれば特に限定されず、前記以外の構成を備えているものであっても構わない。
【００６７】
なお、液晶表示装置において、基板１１２としては、ガラス基板又は透明プラスチック基板等が挙げられ、画素電極１０４及び透明電極１０９としては、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）等の透明電極が挙げられる。また、カラーフィルター基板１０１とデバイス基板１０２との間隔を所定の値にするためのスペーサが形成され、セルギャップを一定の値にしている。各基板の外側には、偏光板１１３が設けられ（図９参照）、デバイス基板側のさらに外側にはバックライトが設けられる。
【００６８】
（液晶表示装置用基板の製造方法、液晶表示装置の製造方法）
次に、液晶表示装置用基板の製造方法及び液晶表示装置の製造方法について説明する。本発明の液晶表示装置用基板の製造方法及び液晶表示装置の製造方法は、上述した構成からなる液晶表示装置用基板の製造方法及び液晶表示装置の製造方法であって、その特徴は、▲１▼第１の基板（例えばカラーフィルター基板）及び第２の基板（例えばデバイス基板）のうち少なくとも一方の基板の対向面に、親水化処理可能な垂直配向規制領域である疎水性の配向膜を形成する工程、▲２▼その配向膜の一部を親水化処理して当該配向膜（垂直配向規制領域）の表面自由エネルギーより表面自由エネルギーが大きく、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる親水性の傾斜配向規制領域を形成する工程、を有することにある。なお、液晶表示装置を製造するためのその他の製造工程、例えば図９に示すようなカラーフィルター層、ブラックマトリクス層、透明電極層、ＴＨＴ素子等の形成工程については従来公知の方法と同様である。
【００６９】
上記▲１▼の工程において、親水化処理可能な疎水性の配向膜を形成するための樹脂としては、疎水膜形成用のフッ素系シリコーン樹脂、垂直配向膜形成用のポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、両基板の全面にスピンコート等の塗布手段や各種の印刷手段で塗布される。
【００７０】
上記▲２▼の工程において、配向膜の一部を傾斜配向規制領域（親水性領域）にする手段は、図６に示すように、（ｉ）配向膜である疎水性被膜を光触媒層３４を有するマスク３０で露光することにより、露光された部分の側鎖のみが置換されて親水性領域３６を形成する方法、図７に示すように、（ｉｉ）光触媒を含有する疎水性樹脂をコーティングして光触媒含有配向膜３７を形成した後、その配向膜３７を露光することにより、露光された部分の側鎖のみが置換されて親水性領域３６を形成する方法、等を挙げることができる。
【００７１】
上記（ｉ）工程においては、疎水性の配向膜３１として、上述したフッ素系シリコーン被膜やポリイミド被膜を挙げることができる。光触媒層を有するマスクを利用した処理は、図６に示すように、先ず、マスクパターン３３が形成された基板３２上に光触媒層３４を形成したマスク３０と、疎水性の配向膜３１が形成された第１の基板又は／及び第２の基板とを準備し（図６（ａ））、その光触媒層３４を有するマスク３８と疎水性の配向膜３１とが所定の間隔となるように対向させ（図６（ｂ））、そこに露光光３５を照射することにより（図６（ｃ））、親水性領域３６を形成する処理方法（親水化処理方法）である（図６（ｄ））。
【００７２】
この光触媒層３４は、バインダー中に光触媒である酸化チタンを含有させたものである。酸化チタンは、アナターゼ型のものが好ましく、また、バインダー中に２０〜４０重量％の割合で含有させることが好ましい。酸化チタンの平均粒径はおよそ５〜２０μｍであることが好ましい。酸化チタンの代わりに、ＺｎＯなどを光触媒として用いてもよい。こうした光触媒層３４に例えば３８０ｎｍ以下の露光光３５が照射されることにより、光触媒粒子内で光電気化学反応が起こり、露光された疎水性の配向膜３１の側鎖を−ＯＨ基に置換させることができる。その結果、疎水性の配向膜３１の一部を親水性領域３６に変化させることができる。
【００７３】
また、マスク３０と疎水性の配向膜３１との間隔は、光触媒反応により生じた活性酸素種等をその隙間に容易に発生させ、作用させることができる間隔であることが好ましく、およそ５〜２０μｍの間隔となるように配置することが好ましい。
【００７４】
上記（ｉｉ）工程においては、疎水性の配向膜３７として、上述した光触媒を含有するフッ素系シリコーン被膜やポリイミド被膜を挙げることができる。親水性領域の形成は、図７に示すように、先ず、基板３２上にマスクパターン３３が形成されたマスク４０と、光触媒を含有する疎水性の配向膜３１が形成された第１の基板又は第２の基板とを準備し（図７（ａ））、そのマスク４０と、光触媒を含有する疎水性の配向膜３７とが所定の間隔となるように対向させ（図７（ｂ））、そこに露光光３５を照射することにより（図７（ｃ））、親水性領域３６を形成する方法（親水化処理方法）である（図７（ｄ））。
【００７５】
この疎水性の配向膜３７は、バインダー中に光触媒である酸化チタンを含有させたものである。酸化チタンは、上記同様、アナターゼ型のものが好ましく、また、バインダー中に２０〜４０重量％の割合で含有させることが好ましい。酸化チタンの平均粒径はおよそ５〜２０μｍであることが好ましい。酸化チタンの代わりに、ＺｎＯなどを光触媒として用いてもよい。こうした疎水性の配向膜３７に例えば３８０ｎｍ以下の露光光３５が照射されることにより、含有する光触媒粒子内で光電気化学反応が起こり、疎水性の配向膜の側鎖を−ＯＨ基に置換させることができる。その結果、疎水性の配向膜の一部を親水性領域に変化させることができる。また、マスク３４０疎水性の配向膜３７との間隔についても、上記（ｉ）の場合と同様である。なお、（ｉ）の工程と（ｉｉ）の工程とを比べると、（ｉ）の工程をより好ましく適用することができる。
【００７６】
図８は、疎水性の配向膜の一部が親水性領域に変化する表面反応の一例を示す説明図である。図８（ａ）は、疎水性の配向膜表面の側鎖に活性酸素種等がアタックし、その側差の結合を切断する様子を示しており、図８（ｂ）は、切断された部位に水酸基が結合して親水性に変化する様子を示している。
【００７７】
図８の表面反応を生じさせる処理に際しては、疎水性の配向膜と光触媒層を有するマスクとを、所定の間隔（例えば５〜２０μｍ）で配置することが好ましい。疎水性の配向膜と光触媒層を有するマスクとを所定の間隔に配置することにより、光触媒反応により生じた活性酸素種等をその隙間に容易に発生させることができる。活性酸素種等としては、光触媒粒子内での光電気化学反応に基づいて生じる活性酸素又は活性水酸基が挙げられ、それらの活性酸素種等が図８に示す側鎖（例えばアルキル側鎖）にアタックし、その側差の結合が切断される。側鎖が切断された部分には、その活性酸素種等が入れ替わって結合し、図８（ｂ）に示す親水性に変化する。
【００７８】
以上のように、本発明の液晶表示装置用基板の製造方法及び液晶表示装置の製造方法は、極めて容易な工程により液晶の配向制御を可能にする傾斜配向規制領域を形成することができるので、液晶表示装置用基板及び液晶表示装置を効率的に製造することができ、コストダウンに寄与することができる。
【００７９】
【実施例】
以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。
【００８０】
（実施例１）
＜カラーフィルター基板側の配向制御膜の形成工程＞
先ず、透明電極９としてＩＴＯが形成されたカラーフィルター基板１を準備し、その透明電極９上に、疎水性樹脂組成物（垂直配向用のポリイミド樹脂組成物、日本合成ゴム製、ＪＡＬＳ−６８８）をスピンコートし、表面自由エネルギー３３ｍＮ／ｍ、厚さ６０ｎｍの垂直配向規制領域である疎水性の配向膜を形成した。
【００８１】
次に、その疎水性の配向膜上に、光触媒層３３を有するマスク３０を、約２０μｍの間隔を保持するように配置し、その後波長２００〜３７０ｎｍの紫外線で露光処理した。露光された部分は、疎水性の配向膜から表面自由エネルギー４３ｍＮ／ｍの親水性領域（傾斜配向規制領域）に変化した。
【００８２】
なお、マスク３０は、基板３２上にクロム薄膜からなる所定のマスクパターン３３が形成され、さらにそのマスクパターン３３上にアナターゼ型酸化チタン粒子を光触媒として含有する厚さ０．０５〜０．５μｍの光触媒層３４が形成されている。マスクパターンは、図４（ａ）に示すように、鋭角部１２を有する三角形１１からなる親水性領域６を、その鋭角部１２が画素の中心を向くように放射状に配列させた形態とした。形成した各三角形の大きさは、鋭角部の角度を１０〜３０°、鋭角部１２に対向する辺の長さを１０〜５０μｍの二等辺三角形とした。また、この光触媒層３４は、バインダー樹脂（シリコーン樹脂）中に酸化チタン粒子が約１０〜１００重量％含有されている。なお、酸化チタン１００重量％とは、酸化チタンのみで光触媒層３４を形成した場合である。
【００８３】
こうして、カラーフィルター基板の透明電極上の疎水性の配向膜の一部を、親水性領域に変化させたカラーフィルター基板を形成した。
【００８４】
＜デバイス基板側の配向制御膜の形成工程＞
先ず、画素電極４としてＩＴＯが形成されたデバイス基板２を準備し、その画素電極４上に、疎水性樹脂組成物（垂直配向用のポリイミド樹脂組成物、日本合成ゴム製、ＪＡＬＳ−６８８）をスピンコートし、表面自由エネルギー３３ｍＮ／ｍ、厚さ６０〜１００μｍの垂直配向規制領域である疎水性の配向膜を形成した。
【００８５】
次に、その疎水性の配向膜上に、光触媒層３３を有するマスク３０を、約１０〜２５μｍの間隔を保持するように配置し、その後波長２００〜３７０ｎｍの紫外線で露光処理した。露光された部分は、疎水性の配向膜から表面自由エネルギー４３ｍＮ／ｍの親水性領域（傾斜配向規制領域）に変化した。
【００８６】
なお、マスク３０は、基板３２上にクロム薄膜からなる所定のマスクパターン３３が形成され、さらにそのマスクパターン３３上にアナターゼ型酸化チタン粒子を光触媒として含有する厚さ０．０５〜０．５μｍの光触媒層３４が形成されている。マスクパターンは、図４（ｂ）に示すように、鋭角部１２を有する三角形１１からなる親水性領域６をその鋭角部１２が画素の中心方向と直交するように配置し、その三角形１１で円を描くように配列させた形態とした。形成した各三角形の大きさは、鋭角部の角度を１０〜３０°、鋭角部１２に対向する辺の長さを１０〜５０μｍの二等辺三角形とした。なお、上述したカラーフィルター基板用のマスクとデバイス基板用のマスクとを重ね合わせて平面視したとき、それぞれのマスクに形成された三角形が９０°の角度で旋回するように、両マスクにマスクパターンを形成した。
【００８７】
また、光触媒層３４を構成する光触媒の種類や配合量は、上述のカラーフィルター基板用のマスクと同様な構成とした。
【００８８】
こうして、デバイス基板の画素電極上の疎水性の配向膜の一部を、親水性領域に変化させたデバイス基板を形成した。
【００８９】
＜液晶表示装置＞
上記の方法により形成されたカラーフィルター基板とデバイス基板を一定距離で対向させ、その間に液晶を注入して液晶を形成した。この液晶表示装置は、カラーフィルター基板の対向面とデバイス基板の対向面とに、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に配列させる垂直配向規制領域である疎水性の配向膜と、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる親水性領域（傾斜配向規制領域）とが形成されている。この液晶表示装置は、液晶分子が約９０°の角度でシフトしているので、液晶に含有させるカイラル剤を従来タイプの液晶表示装置の場合よりも約２％低減することができた。この液晶表示装置を電源オンにしたとき、液晶の応答時間が、従来タイプの液晶表示装置の約２０ｍｓｅｃに比べ、約１５ｍｓｅｃであった。
【００９０】
（実施例２）
実施例１において、疎水性の配向膜を形成する樹脂組成物として、撥水性のフッ素系シリコーン樹脂（東芝シリコーン製、ＴＳＬ８２３３及びＴＳＬ８１１４）を用いて、表面自由エネルギー２９ｍＮ／ｍの垂直配向規制領域である疎水性の配向膜を形成した他は、実施例１と同様にして、実施例２の液晶表示装置を構成した。なお、親水性領域の表面自由エネルギーは３７ｍＮ／ｍであった。
【００９１】
＜液晶表示装置＞
実施例１と同様に液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置は、液晶分子が約９０°の角度でシフトしているので、液晶に含有させるカイラル剤を従来タイプの液晶表示装置の場合よりも約２％低減することができた。この液晶表示装置を電源オンにしたとき、液晶の応答時間が、従来タイプの液晶表示装置の約２０ｍｓｅｃに比べ、約１５ｍｓｅｃであった。
【００９２】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置用基板及び液晶表示装置によれば、第１の基板の対向面及び／又は第２の基板の対向面に、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とを形成し、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きいので、電源オン時において、その傾斜配向規制領域上の液晶分子が一定方向に容易に傾き始める。そして、その液晶分子を起点として他の液晶分子も一斉に傾斜することとなり、液晶全体の応答時間の短縮化を図ることができる。また、傾斜配向規制領域の形状を任意に形成することにより、液晶分子の配向制御を自在に行うことができる。
【００９３】
本発明の液晶表示装置用基板の製造方法及び液晶表示装置の製造方法によれば、垂直配向規制領域である配向膜を露光することにより傾斜配向規制領域を形成できるので、従来のような構造物や特殊な薄膜を形成しなくとも、極めて容易な工程により液晶の配向制御を可能にする傾斜配向規制領域を形成することができる。その結果、液晶表示装置用基板及び液晶表示装置を効率的に製造することができ、コストダウンに寄与することができる
【図面の簡単な説明】
【図１】垂直配向方式の液晶表示装置において、基板間に電圧を与えたときの液晶分子のダイレクタの変化を示す模式図である。
【図２】液滴法における接触角と表面張力との関係を示す説明図である。
【図３】傾斜配向規制領域の形状と、液晶分子の傾斜方向を説明する概略図である。
【図４】第１の基板に形成した傾斜配向規制領域の形状（ａ）及び第２の基板に形成した傾斜配向規制領域の形状（ｂ）の一例を示す平面図である。
【図５】両基板に異なる傾斜配向規制領域を形成した一例と、形成されたセルギャップ内での液晶分子の配向形態を示す平面図である。
【図６】光触媒を用いた傾斜配向規制領域の形成方法の一例を示す説明図である。
【図７】光触媒を用いた傾斜配向規制領域の形成方法の他の一例を示す説明図である。
【図８】疎水性の配向膜が親水性に変化する表面反応の一例を示す説明図である。
【図９】一般的な液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。
【図１０】従来のマルチドメイン化技術の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  第１の基板
２  第２の基板
３  液晶
４  液晶分子
５  配向膜（垂直配向規制領域）
６  傾斜配向規制領域（親水性領域）
１１  三角形（傾斜配向規制領域）
１２  鋭角部
１３  鋭角部の対向辺
３０、４０  マスク
３１  配向膜
３２  基板
３３  マスクパターン
３４  光触媒層
３５  露光光
３６  傾斜配向規制領域
３７  光触媒を含有する傾斜膜
１０１  カラーフィルター基板
１０２  ＴＦＴ基板
１０３  液晶
１０４  画素電極
１０５  ＴＦＴ素子
１０６  ライン電極
１０７  カラーフィルター層
１０８  ブラックマトリクス層
１０９  共通透明電極
１１２  基板
１１３  偏光板
Ｙ  基板法線方向
【図１】
2004325526.tif 000003
【図２】
2004325526.tif 000004
【図３】
2004325526.tif 000005
【図４】
2004325526.tif 000006
【図５】
2004325526.tif 000007
【図６】
2004325526.tif 000008
【図７】
2004325526.tif 000009
【図８】
2004325526.tif 000010
【図９】
2004325526.tif 000011
【図１０】
2004325526.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月14日(2003.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方に、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とを形成し、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きいことを特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項２】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、３３ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板。
【請求項３】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーと前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーとの差が、３ｍＮ／ｍ以上で第１の基板１の液晶３側表面（対向面）及び第２の基板２のある請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置用基板。
【請求項４】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、前記液晶の表面自由エネルギーより大きい請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置用基板。
【請求項５】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、前記液晶の表面自由エネルギーより小さい請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置用基板。
【請求項６】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、３７ｍＮ／ｍ以上である請求項１〜４の何れか１項に記載の液晶表示装置用基板。
【請求項７】
前記垂直配向規制領域は、フッ素系シリコーン樹脂又はポリイミド樹脂で形成された疎水性膜であり、前記傾斜配向規制領域は、前記フッ素系シリコーン膜又はポリイミド膜に親水基が付与された親水性領域であることを特徴とする請求項１〜４、６の何れか１項に記載の液晶表示装置用基板。
【請求項８】
基板の一方に、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とを形成し、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きい液晶表示装置用基板の製造方法であって、
前記基板の一方に親水化処理可能な垂直配向規制領域である疎水性の配向膜を形成する工程、及び、前記配向膜の一部を親水化処理して親水性の傾斜配向規制領域を形成する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
【請求項９】
前記親水化処理が、光触媒層を有する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８に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
【請求項１０】
第１の基板と第２の基板とこれら基板間に介設された液晶とを有する垂直配向方式の液晶表示装置において、
第１の基板の対向面及び／又は第２の基板の対向面には、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とが形成され、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、３３ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーと前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーとの差が、３ｍＮ／ｍ以上である請求項１０又は請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、前記液晶の表面自由エネルギーより大きい請求項１０〜１２の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、前記液晶の表面自由エネルギーより小さい請求項１０〜１２の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーは、３７ｍＮ／ｍ以上である請求項１０〜１３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記垂直配向規制領域は、フッ素系シリコーン樹脂又はポリイミド樹脂で形成された疎水性膜であり、前記傾斜配向規制領域は、前記フッ素系シリコーン膜又はポリイミド膜に親水基が付与された親水性領域であることを特徴とする請求項１０〜１３、１５の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
第１の基板と第２の基板とこれら基板間に介設された液晶とを有し、第１の基板の対向面及び／又は第２の基板の対向面には、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とが形成され、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きい垂直配向方式の液晶表示装置の製造方法であって、
第１の基板及び第２の基板のうち少なくとも一方の基板の対向面に親水化処理可能な垂直配向規制領域である疎水性の配向膜を形成する工程、及び、前記配向膜の一部を親水化処理して親水性の傾斜配向規制領域を形成する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記親水化処理が、光触媒層を有する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１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１の液晶表示装置用基板は、基板の一方に、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とを形成し、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きいことを特徴とする。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記課題を解決するための請求項８の発明は、基板の一方に、液晶分子のダイレクタを基板法線方向に沿って配列させる垂直配向規制領域と液晶分子のダイレクタを基板法線方向に対して傾斜して配列させる傾斜配向規制領域とを形成し、該傾斜配向規制領域の表面自由エネルギーが、前記垂直配向規制領域の表面自由エネルギーより大きい液晶表示装置用基板の製造方法であって、前記基板の一方に親水化処理可能な垂直配向規制領域である疎水性の配向膜を形成する工程、及び、前記配向膜の一部を親水化処理して親水性の傾斜配向規制領域を形成する工程を含むことを特徴とする。