(57)【要約】【課題】電極間のショートの発生を抑制することができる液晶表示装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】第１の基板と第２の基板と当該基板間に注入された液晶層とを有する液晶表示装置において、第１の基板および第２の基板のうち少なくとも一方の基板が、液晶層３の側から、表面エネルギーの異なる領域を有する配向膜１１、絶縁膜１０、および電極４、９を備える構成とすることにより、上記課題を解決した。このとき、絶縁膜がポリイミド膜などの有機高分子膜または無機コート膜であり、配向膜が液晶分子のダイレクタを基板法線方向に配列させるフッ素系シリコーンまたはポリイミドで形成された疎水性領域と、液晶分子のダイレクタを一定方向に傾斜するのを容易にさせるフッ素系シリコーン膜またはポリイミド膜に親水基が付与された親水性領域とを有することが好ましい。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と第２の基板と当該基板間に注入された液晶層とを有する液晶表示装置において、
第１の基板および第２の基板のうち少なくとも一方の基板が、液晶層側から、表面エネルギーの異なる領域を有する配向膜、絶縁膜、および電極を備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶層が垂直配向モード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。
【請求項３】
前記配向膜が、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領域と、液晶分子のダイレクタを一定方向に傾斜するのを容易にさせる親水性領域とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記疎水性領域は、フッ素系シリコーンまたはポリイミドで形成された領域であり、前記親水性領域は、前記フッ素系シリコーン膜またはポリイミド膜に親水基が付与された領域であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記絶縁膜が、厚さ１０ｎｍ以上の有機高分子薄膜または無機薄膜であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
第１の基板と第２の基板と当該基板間に注入された液晶層とを有する液晶表示装置の製造方法であって、
第１の基板および第２の基板のうち少なくとも一方の基板の製造プロセスが、電極を形成する工程、当該電極上に絶縁膜を形成する工程、当該絶縁膜上に親水化処理可能な配向膜を形成する工程、および、当該配向膜の一部を親水化処理する工程、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７】
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、液晶表示装置およびその製造方法に関し、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、電極間のショートの発生を抑制することができる液晶表示装置およびそ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、電界によって液晶分子の配向制御を行い、液晶の屈折率異方性により光の透過率を変化させて表示するものであり、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型液晶表示装置には、輝点問題や視野角が狭いという欠点をもっている。この輝点問題とは、液晶表示装置において、製造時の問題や経時変化により液晶のドットを駆動するトランジスタが動作しなくなり、常時１００％の点灯状態が継続してしまうことである。こうした輝点問題が生じるのは、ＴＮ型の液晶表示装置がノーマリーホワイトモード（印加電圧が低いときに明表示となり印加電圧が高いときに暗表示となるモード）であることに基づいている。
【０００３】
上記の輝点問題に対するものとして、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モードの液晶表示装置がある。垂直配向モードの液晶表示装置は、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ると共に、ノーマリーブラックモード（印加電圧が低いときに暗表示となり印加電圧が高いときに明表示となるモード）で動作するので、トランジスタが動作しなくなって黒い点となり、視覚上目立ちにくくなるという利点がある。なお、本発明に関連する文献を以下に示す。
【０００４】
【非特許文献１】
堀浩雄、鈴木幸治編、「カラー液晶ディスプレイ」、共立出版、２００１年、ｐ．１９８〜２０４．
【特許文献１】
特開昭５５−１４３５２５号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開平４−９０５１１号公報（特許請求の範囲）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の液晶表示装置においては、高精細化と薄型化の要請により画素電極の間隔がより狭くなる傾向があるので、液晶層に混入した導電性のゴミ等がポリイミド等からなる配向膜を突き破り、両電極が導通してショートし易くなるおそれがあった。特にノーマリーブラックモードで動作する垂直配向モードの液晶表示装置においては、ラビング処理を要しない薄い配向膜が形成されることから、その配向膜自身の絶縁効果が低く、上記のようなショートの問題がより発生し易くなるという問題があった（例えば、上記の非特許文献１を参照）。このような電極間のショートが起こると、両電極は高抵抗ショート状態となって導通し、画素が点灯しなくなる。
【０００６】
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、電極間のショートの発生を抑制することができる液晶表示装置およびその製造方法の提供を目的とする。
【０００７】
【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の液晶表示装置は、第１の基板と第２の基板と当該基板間に注入された液晶層とを有する液晶表示装置において、第１の基板および第２の基板のうち少なくとも一方の基板が、液晶層側から、表面エネルギーの異なる領域を有する配向膜、絶縁膜、および電極を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、配向膜と電極との間に形成された絶縁膜により、電極間でのショートの発生を抑制することができる。絶縁膜の上には表面エネルギーの異なる領域を有する配向膜が形成されるが、そうした配向膜はラビング処理がなされない厚さの薄い膜である。したがって、絶縁膜が上記配向膜の下地膜として形成されることにより、液晶層に混入した導電性のゴミ等が配向膜を突き破り両電極が導通してショートするのが抑制される。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の液晶表示装置において、前記液晶層が垂直配向モードであることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、垂直配向モードの液晶表示装置に適用することにより、混入した導電性の異物による電極間のショートを抑制でき、明表示部が生じるという問題を解決できる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置において、前記配向膜が、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領域と、液晶分子のダイレクタを一定方向に傾斜するのを容易にさせる親水性領域とを有することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、配向膜が上記のような疎水性領域と親水性領域とを有するので、例えば垂直配向モードの液晶表示装置においては、電界が加わった際の液晶分子の一定方向への傾斜を容易且つ速やかに行わせることができる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３に記載の液晶表示装置において、前記疎水性領域は、フッ素系シリコーンまたはポリイミドで形成された領域であり、前記親水性領域は、前記フッ素系シリコーン膜またはポリイミド膜に親水基が付与された領域であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、前記絶縁膜が、厚さ１０ｎｍ以上の有機高分子薄膜または無機薄膜であることを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するための請求項６の液晶表示装置の製造方法は、第１の基板と第２の基板と当該基板間に注入された液晶層とを有する液晶表示装置の製造方法であって、第１の基板および第２の基板のうち少なくとも一方の基板の製造プロセスが、電極を形成する工程、当該電極上に絶縁膜を形成する工程、当該絶縁膜上に親水化処理可能な配向膜を形成する工程、および、当該配向膜の一部を親水化処理する工程、を含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項６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。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液晶表示装置およびその製造方法について図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
（液晶表示装置）
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、対向する基板間に注入された液晶層３とを有している。本発明の液晶表示装置においては、第１の基板１および第２の基板２が、カラーフィルター基板とデバイス（ＴＦＴ）基板の何れかを構成している。以下においては、第１の基板１をカラーフィルター基板１として説明し、第２の基板２をデバイス基板２として説明する。
【００１９】
カラーフィルター基板１は、ガラス基板または透明プラスチック基板からなる基板１２上にマトリクス状のカラーフィルター層７が形成された基板であり、さらに詳しくは、その基板１２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７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８とを有する基板である。このブラックマトリクス層８は、デバイス基板２のＴＦＴ素子５、走査配線や信号配線等のライン電極６、その他光漏洩領域を覆うようにして配置されている。カラーフィルター層７上には共通透明電極９が形成され、その共通透明電極９上の画素領域には配向膜１１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１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。
【００２０】
一方、デバイス基板２は、ガラス基板または透明プラスチック基板からなる基板１２上にマトリクス状のＴＦＴ素子５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、その基板１２の内側面に、マトリックス状に配置された画素電極４、薄膜電界トランジスタ（ＴＦＴ）素子５およびライン電極６が形成され、その画素電極４上には配向膜１１が形成されている。なお、本発明を構成するデバイス基板２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。
【００２１】
本発明の液晶表示装置は、図２に示すように、第１の基板１および第２の基板２のうち少なくとも一方の基板において、電極４、９と配向膜１１との間に絶縁膜１０が形成されていること、すなわち、液晶層３の側から、配向膜１１、絶縁膜１０、および、デバイス基板２にあっては画素電極４またはカラーフィルター基板１にあっては共通透明電極９（以下、単に「電極」という。）、を備えていることに特徴がある。
【００２２】
絶縁膜１０は、例えば液晶層３に導電性のゴミ等の異物が混入した場合にその異物が配向膜１１を突き破って両電極がショートするのを抑制するように作用する。絶縁膜１０は、ポリイミド膜などの有機高分子膜または無機コート膜等で構成されることが好ましく、ポリイミド膜とすることがより好ましい。こうした絶縁膜１０の成膜法については特に限定されないが、デバイス基板２にあっては画素電極４上またはカラーフィルター基板１にあっては共通透明電極９上に、例えばスピンコート法により成膜することができる。絶縁膜１０の厚さは、電極間のショートを抑制するという観点から、１０ｎｍ以上であることが好ましく、２０ｎｍ以上であることがより好ましい。絶縁膜１０の厚さの上限については特に限定されないが、製造上の観点および信頼性の観点から、１００ｎｍ以下であることが好ましく、３０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００２３】
電極は、デバイス基板２にあっては画素電極４であり、カラーフィルター基板１にあっては共通透明電極９である。電極の構成材料としては、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。電極の形成法については一般的な各種の方法を適用でき特に限定されないが、例えばスパッタリング法により形成することができる。電極の厚さは、約１００ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましい。
【００２４】
配向膜１１は、表面エネルギーの異なる領域を有する膜であり、上述した絶縁膜１０の上に形成される。「表面エネルギーの異なる領域を有する」とは、親水性領域と疎水性領域を有することをいう。なお、親水性領域と疎水性領域との表面エネルギーの差は大きい場合も小さい場合もあり、大きい場合とは親水性領域と疎水性領域とに区別可能である場合が含まれ、小さい場合とは例えば親水性の程度が異なるような場合や、疎水性の程度が異なるような場合が含まれる。
【００２５】
配向膜１１が有する「表面エネルギーの異なる領域」としては、各種の形態のものを挙げることができ、例えば図３に示すように、親水性領域Ａと疎水性領域Ｂとがストライプ状（図３（ａ））または放射状（図３（ｂ））に交互に配列した形態、図４に示すように、三角形や四角形等の多角形、円や楕円等の円形状、又は、一定幅を持つ直線若しくは曲線などの親水性領域Ａが疎水性領域Ｂ上に全体としてストライプ状または放射状となるような形態等を挙げることができる。
【００２６】
図３（ａ）は、幅ＷＡの親水性領域Ａと幅ＷＢの疎水性領域Ｂとがストライプ状に交互に配列した形態を示している。このときの各領域の幅ＷＡおよび幅ＷＢは、画素の大きさや液晶分子の配向挙動を考慮して任意に設計される。また、図３（ｂ）は、中央部から拡大するように角度θＡで形成される親水性領域Ａと、幅ＷＢで形成される疎水性領域Ｂとが、いずれも中央部から放射状に形成された形態を示している。すなわち、図３（ｂ）においては、親水性領域Ａと疎水性領域Ｂとの境界線が放射状となる形態であり、その放射状の形態は一画素のサイズ（Ｌ１×Ｌ２）に対応する。親水性領域Ａの数および角度θＡ、および疎水性領域Ｂの幅ＷＢ等は、画素の大きさや液晶分子の配向挙動を考慮して任意に設計される。画素のほぼ中央部には疎水性領域Ｂで形成された放射パターンの中心部が形成され、図３（ｃ）に示すように、その形状は、通常、直径Ｄ２０〜６０μｍ（半径１０〜３０μｍ）の円形または略円形となっていることが好ましい。
【００２７】
図４（ａ）（ｂ）に示すように、親水性領域Ａと疎水性領域Ｂとがストライプ状または放射状に交互に配列した形態のように、各部位の液晶分子を所定の方向に配列させる作用を有する形態とすることが、液晶分子の配列制御の点でより好ましい。そうした作用を有する配向膜１１を形成することにより、例えば垂直配向モード用の液晶を注入した場合においては、電圧オン時に液晶分子を所定の方向に容易且つ迅速に傾斜させることができ、水平配向型の液晶を注入した場合においては、配向膜近傍での液晶分子の一定方向への配列を規制することができる。
【００２８】
特に垂直配向モード用の液晶を注入する場合においては、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領域Ｂと、液晶分子のダイレクタを一定方向に傾斜するのを容易にさせる親水性領域Ａとを有する配向膜１１を形成することが好ましく、電界が加わった際の液晶分子の一定方向への傾斜を容易且つ速やかに行わせることができる。なお、ダイレクタとは、液晶分子の平均的配向方向を表す単位ベクトルのことである。
【００２９】
こうした配向膜１１は、親水化処理可能な配向膜形成用樹脂を被塗布面上にスピンコート等の塗布手段や各種の印刷手段で塗布し、その後、その配向膜上に所定形状の親水化領域を形成するための親水化処理を施すことにより形成することができる。配向膜１１の形成材料としては、表面エネルギーの大きい膜を形成した後に表面エネルギーを小さくする処理（親水化処理）を行うことができるものであればよく、例えば疎水膜形成用のフッ素系シリコーン樹脂などの撥水性樹脂または垂直配向膜形成用のポリイミド樹脂等の疎水性樹脂を挙げることができる。なお、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、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組成物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る。
【００３０】
本発明においては、予め表面エネルギーの大きいフッ素系シリコーン膜またはポリイミド膜を形成した後に、そのフッ素系シリコーン膜またはポリイミド膜の一部に親水基を付与して表面エネルギーを小さくする処理（親水化処理）を行い、例えば図３または図４に示す形態にすることが望ましい。そうした親水化処理方法としては、例えば後述するように、光触媒層を有するマスクを用いた露光処理を好ましく挙げることができる。
【００３１】
本発明においては、配向膜１１の下地に絶縁膜１０が形成されその絶縁膜１０により電極間のショートが抑制されているので、配向膜１１の厚さがかなり薄いものであってもよく、例えば約１ｎｍの薄い配向膜であってもよい。本発明に適用可能な配向膜１１の厚さの範囲としては、１ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜３０ｎｍであることがより好ましい。
【００３２】
液晶層３は、垂直配向モード用の液晶または水平配向モード用の液晶を注入することにより形成される。そうした液晶の種類は特に限定されず各種のものを適用することができる。例えば、垂直配向モード用の液晶としては、メルク社製のＭＬＣ−６６０８（商品名）、水平配向モード用としては、メルク社製のＺＬＩ−２２９３（商品名）等を挙げることができる。液晶層３の厚さは特に限定されず、１〜１０μｍの範囲のものに適用できるが、特に近年の高精細化および薄型化により、その液晶層の厚さが３．５〜５μｍの範囲の狭いものに好ましく適用できる。
【００３３】
（液晶表示装置の製造方法）
次に、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の製造方法は、上述した構成からなる液晶表示装置の製造方法であって、その特徴は、第１の基板（例えばカラーフィルター基板）および第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製造プロセスが、▲１▼電極を形成する工程、▲２▼電極上に絶縁膜を形成する工程、▲３▼絶縁膜上に親水化処理可能な配向膜を形成する工程、▲４▼配向膜の一部を親水化処理する工程、を含むことにある。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１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、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。
【００３４】
上記▲１▼の工程では、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）等の透明電極材料を用い、例えばスパッタリング法により電極を形成する。
【００３５】
上記▲２▼の工程では、例えばポリイミド、シリカ系無機コート材（日産化学製のＡ−２０１４、ＡＴ−７２０Ａ、ＡＴ−２０１。いずれも商品名。）等の絶縁膜用材料を用い、例えばスピンコート法により絶縁膜を成膜する。
【００３６】
上記▲３▼の工程では、親水化処理可能な配向膜を形成するための樹脂としては、上述した疎水膜形成用のフッ素系シリコーン樹脂または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。
【００３７】
上記▲４▼の工程において、配向膜の一部を親水化処理する手段は、図５および図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３８で露光することにより、露光された部分のみを親水化して表面エネルギーの異なる親水性領域３６を形成する方法（図５を参照）、（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、露光された部分のみを親水化して表面エネルギーの異なる親水性領域３６を形成する方法（図６を参照）、等を挙げることができる。
【００３８】
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親水化処理は、図５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３８と、疎水性の配向膜３１が形成された第１の基板または第２の基板とを準備し（図５（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５（ｂ））、そこに露光光３５を照射することにより（図５（ｃ））、もとの疎水性の配向膜３１とは異なる表面エネルギーを持つ親水性領域３６を形成する処理方法である（図５（ｄ））。
【００３９】
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を酸化還元させることができる。その結果、疎水性の配向膜３１の一部を親水性の微細パターン領域に変化させることができる。
【００４０】
また、マスク３８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。
【００４１】
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。親水化処理は、図６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３９と、光触媒を含有する疎水性の配向膜３７が形成された第１の基板または第２の基板とを準備し（図６（ａ））、そのマスク３９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６（ｂ））、そこに露光光３５を照射することにより（図６（ｃ））、もとの疎水性の配向膜３７は異なる表面エネルギーを持つ親水性領域３６を形成する処理方法である（図６（ｄ））。
【００４２】
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、疎水性の配向膜を酸化還元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３９と疎水性の配向膜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。
【００４３】
図７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７（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７（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。
【００４４】
図７の表面反応を生じさせる親水化処理に際しては、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または活性水酸基が挙げられ、それらの活性酸素種等が図７（ａ）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７（ｂ）に示す親水性に変化する。
【００４５】
また、この製造方法においては、親水化処理により、もとの疎水性の配向膜とは異なる表面エネルギーを持つ親水性領域を形成するための親水化処理パターンの形状を、図３や図４に示すような各種の形状とすることが好ましく、さらに、第１の基板に形成された配向膜を親水化処理するパターンの形状と、第２の基板に形成された配向膜を親水化処理するパターンの形状とを平面視で任意の角度にシフトさせることもできる。本発明においては、所定形状の親水化処理パターン（例えば露光マスクパターン）を形成し、それを用いて親水化処理するという極めて簡単な方法により、液晶分子の配向方向の規制パターンを形成することができる。
【００４６】
以上のように、本発明の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微細パターン領域を形成することもできるので、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。
【００４７】
【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。
【００４８】
（実施例１）
先ず、透明電極９としてＩＴＯを形成したカラーフィルター基板１を準備し、その透明電極９上に絶縁膜形成用樹脂（日産化学社製、商品名：Ａ−２０１４）をスピンコートして厚さ２０ｎｍの絶縁膜を形成した。さらにその絶縁膜上に、親水化処理可能な疎水性樹脂組成物（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、厚さ５０ｎｍの疎水性の配向膜を形成した。
【００４９】
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３８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、表面エネルギーの大きい疎水性の配向膜から表面エネルギーの小さい親水性の配向膜に変化した。
【００５０】
マスク３８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３（ｂ）に示すような親水性領域Ａと疎水性領域Ｂとを放射状に配列し、その境界線が放射状となる形態とした。そのマスクで形成する親水性領域Ａの角度θＡおよび親水性領域Ａと疎水性領域Ｂの幅Ｗを、それぞれθＡ＝３０［ｄｅｇ］、ＷＢ＝３０μｍとした。なお、図３（ｂ）に示すような親水性領域Ａおよび疎水性領域Ｂのマスクパターンは、一画素のサイズに対応しており、この実施例１においては、Ｌ１＝１００μｍ、Ｌ２＝３００μｍである。また、放射状パターンの中心は、画素のほぼ中央に配置されており、中央部分の疎水性領域Ｂの形状は、通常、直径Ｄ２０〜６０μｍの円形または略円形とする。
【００５１】
次に、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親水性領域と疎水性領域の放射状の境界線がほぼ一致するように配向膜上にマスクを配置して露光した。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。
【００５２】
こうして、デバイス基板の画素電極上の疎水性の配向膜上に、放射状の親水性領域を形成したデバイス基板を作製した。
【００５３】
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、その間に垂直配向モード用のネマティック液晶を注入して液晶層を形成した。この液晶表示装置は、電界が画素に印加されたとき、上述した配向膜により、カラーフィルター基板とデバイス基板との間の液晶分子のダイレクタが放射状に配列したものであり、配向膜と電極との間に絶縁膜が形成され、電極間でのショートの発生を抑制した液晶表示装置となった。
【００５４】
（実施例２）
実施例１において、親水化処理可能な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およびＴＳＬ８１１４）を用いた他は、実施例１と同様にした。
【００５５】
この液晶表示装置は、電界が画素に印加されたとき、上述した配向膜により、カラーフィルター基板とデバイス基板との間の液晶分子のダイレクタが放射状に配列したものであり、配向膜と電極との間に絶縁膜が形成され、電極間でのショートの発生を抑制した液晶表示装置となった。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置によれば、配向膜と電極との間に形成された絶縁膜により、電極間でのショートの発生を抑制することができる。また、垂直配向モードの液晶表示装置に適用することにより、混入した導電性の異物による電極間のショートを抑制でき、明表示部が生じるという問題を解決できる。さらに、配向膜が上記のような疎水性領域と親水性領域とを有するので、例えば垂直配向モードの液晶表示装置においては、電界が加わった際の液晶分子の一定方向への傾斜を容易且つ速やかに行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の基本的な構成を説明する概略図である。
【図２】電極と絶縁膜と配向膜の位置関係を示す説明図である。
【図３】配向膜に形成された親水性領域と疎水性領域の形状の一例である。
【図４】配向膜に形成された親水性領域と疎水性領域の形状の他の一例である。
【図５】光触媒を用いた親水化処理方法の一例を示す説明図である。
【図６】光触媒を用いた親水化処理方法の他の一例を示す説明図である。
【図７】疎水性被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。
【符号の説明】
１  カラーフィルター基板
２  デバイス基板
３  液晶層
４  画素電極
５  ＴＦＴ素子
６  ライン電極
７  カラーフィルター層
８  ブラックマトリクス層
９  透明電極
１０  絶縁膜
１１  配向膜
１２  ガラス基板
１３  偏光板
３１  疎水性の配向膜
３２  基板
３３  マスクパターン
３４  光触媒層
３５  露光光
３６  親水性の配向膜
３７  光触媒を含有する疎水性の配向膜
３８  光触媒層を有するマスク
３９  マスク
Ａ  親水性領域
Ｂ  疎水性領域
【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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