(57)【要約】【課題】  表示用液晶パネル内に斜め電界を形成しなくても、また、表示用液晶パネル内にセルギャップを局所的に変化させるような構造物を形成しなくても、マルチドメイン化を図ることが可能な液晶配向用基板を提供する。【解決手段】  表示用液晶パネル２００を構成する１対の液晶配向用基板の一方の基板における配向膜の表面に、各々の平面視上の形状が帯状である複数の第１親水性領域９ａを規則的に形成し、かつ、これらの第１親水性領域と、他方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第２親水性領域４３ａとが、平面視上、一定のピッチで、かつ、各々の線幅方向を略一致させた状態で交互に分布することになるように、前記複数の第１親水性領域の配置を選定する。【選択図】    図１１        
2005114775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板、該第１基板の片面に形成された第１電極パターン、及び前記第１電極パターンを覆う第１配向膜を少なくとも備え、前記第１配向膜の表面に、各々の平面視上の形状が帯状である複数の第１親水性領域が規則的に形成されている液晶配向用基板であって、
各々の平面視上の形状が帯状である複数の第２親水性領域が表面に規則的に形成されている第２配向膜を備えた第２の液晶配向用基板と組み合わされて表示用液晶パネルを形成したときに、前記第１親水性領域と前記第２親水性領域とが、平面視上、一定のピッチで、かつ、各々の線幅方向を略一致させた状態で交互に分布することになるように、前記複数の第１親水性領域が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】
前記複数の第１親水性領域が、ジグザグに折れ曲がった１つの親水性領域を繰り返し単位とするものであり、該複数の第１親水性領域全体としては、前記繰り返し単位を並列に配置した形状を呈す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】
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の液晶配向用基板及び前記液晶表示用パネルでの背面側に位置する第２の液晶配向用基板が、それぞれ、基板と、該基板の片面に形成された電極パターンと、該電極パターンを覆う配向膜とを少なくとも備え、
前記第１の液晶配向用基板における前記配向膜の表面に、各々の平面視上の形状が帯状である複数の第１親水性領域が規則的に形成されていると共に、前記第２の液晶配向用基板における前記配向膜の表面に、各々の平面視上の形状が帯状である複数の第２親水性領域が規則的に形成されており、
前記複数の第１親水性領域と前記複数の第２親水性領域とを平面視したときに、第１親水性領域と第２親水性領域とが一定のピッチで、かつ、各々の線幅方向を略一致させた状態で、少なくとも１つの方向に交互に分布していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記複数の第１親水性領域及び前記複数の第２親水性領域が、それぞれ、ジグザグに折れ曲がった１つの親水性領域を繰り返し単位とするものであり、該複数の第１親水性領域全体又は該第２親水性領域全体としては、前記繰り返し単位を並列に配置した形状を呈することを特徴とする請求項３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液晶表示装置に係り、特に、マルチドメイン方式の液晶表示装置に好適な液晶配向用基板及び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、薄型化や低電圧駆動が容易なフラットパネルディスプレイの１つであり、今日では、構造や動作モード等が異なる種々の液晶表示装置が開発されている。
【０００３】
代表的な液晶表示装置としては、ノーマリホワイトモードのＴＮ（ツイステッドネマティック）型液晶表示装置が広く知られている。ＴＮ型液晶表示装置の製造技術は格段の進歩を遂げており、アクティブマトリックス駆動タイプのＴＮ型液晶表示装置では、正面視したときのコントラストや色再現性等の点でＣＲＴ（ブラウン管）を凌駕するまでに至っている。しかしながら、ＴＮ型液晶表示装置には視野角が狭い（視角依存特性が大きい）という大きな欠点がある。
【０００４】
近年では、視角依存特性が小さい液晶表示装置として、ＩＰＳ（In-Plane-Switching）型液晶表示装置及びマルチドメイン方式の垂直配向型液晶表示装置が開発され、それぞれ、パーソナルコンピュータ用の表示装置や液晶テレビ等として実用化されている。
【０００５】
ただし、ＩＰＳ型液晶表示装置は応答速度の向上や高精細化を図り難く、また、光学的特性のセル厚依存性が高いことから生産性を高め難い。一方、垂直配向型液晶表示装置は、液晶分子の複屈折性を利用したノーマリーブラックモードの液晶表示装置であり、ＴＮ型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、黒レベル応答速度も速くし易いといった利点を有していることから、今日ではＩＰＳ型液晶表示装置よりも注目されている。
【０００６】
ここで、マルチドメイン方式の液晶表示装置とは、周知のように、個々の画素領域に平面視上含まれている多数の液晶分子が少なくとも中間調表示時に配向分割するように、換言すれば、平面視上の配向方向が互いに異なる複数の領域に分かれるように構成された液晶表示装置のことである。
【０００７】
有機膜にラビング処理を施して配向膜を作製する場合には、有機膜表面のうちで画素に対応する領域それぞれに、ラビング方向が異なる複数の微細領域を形成することによって、マルチドメイン方式の液晶表示装置に適用可能な配向膜を得ることができる。しかしながら、この場合には複数のマスクが必要であり、更には、ラビング処理で生じた塵埃を除去するための洗浄工程が必要となる。
【０００８】
配向膜を作製するにあたってラビング処理が不要なマルチドメイン方式の垂直配向型液晶表示装置として、例えば特許文献１には、対向電極の所定箇所、すなわち画素電極の中央部と向き合う箇所に開口部を設けることによって、電圧印加時には液晶セルの厚さ方向から斜めに傾いた電界（以下、「斜め電界」という。）を形成し、この斜め電界により液晶分子を２方向又は４方向に配向分割する液晶表示装置が記載されている。
【０００９】
また、特許文献２には、特定形状の構造物、すなわち、鋸歯状の連続した凹凸構造面を有し、その凹凸構造面が、画素中央部が高く画素端部に向かって低くなるような構造単位からなるか、若しくは、画素端部が高く画素中央部に向かって低くなるような構造単位からなる構造物を配向膜として設けた垂直配向型液晶表示装置が記載されている。この垂直配向型液晶表示装置では、上記構造物の存在によって、傾斜方向が異なる複数の傾斜面が各画素領域中の配向膜全体に形成され、傾斜面上の液晶分子の配向方向がこの傾斜面の傾斜方向によって規制されることから、各画素領域において液晶分子が複数方向に配向分割される。
【００１０】
特許文献３には、１画素あたり複数の凸部又は凹部が形成された構造物（膜）を電極上に設け、その上にラビング処理が不要な垂直配向膜を形成した垂直配向型液晶表示装置が記載されている。この垂直配向型液晶表示装置でも、上記特許文献２に記載された垂直配向型液晶表示装置と同様に、構造物の存在によって、傾斜方向が異なる複数の傾斜面が各画素領域中の配向膜全体に形成され、傾斜面上の液晶分子の配向方向がこの傾斜面の傾斜方向によって規制されることから、各画素領域において液晶分子が複数方向に配向分割される。また、特許文献３には、上述の構造物を設けることに加えて、対向電極の所定箇所にスリットを設けて、前述した特許文献１に記載されている垂直配向型液晶表示装置と同様に電圧印加時に電界が傾斜した部分を生じさせてもよい旨も記載されている。
【特許文献１】特開平６−３０１０３６号公報
【特許文献２】特開平７−１９９１９３号公報
【特許文献３】特開平１１−２４２２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載されている垂直配向型液晶表示装置には、応答速度が比較的遅いという問題があり、特に、電圧を印加していない状態から印加した状態に変化するときの液晶分子の応答速度が遅いという問題がある。
【００１２】
特許文献２に記載されている垂直配向型液晶表示装置では、個々の画素に形成されている前述の傾斜面が画素全体に亘っており、電圧を印加しないときには傾斜面上の液晶が全てこの傾斜面に沿って配向することから、完全な黒表示を得ることができずにコントラストが低下するという問題がある。
【００１３】
また、特許文献２に記載されている垂直配向型液晶表示装置において液晶分子の配向方向を十分に規制するためには、前述の傾斜面を急峻にすることが必要であり、そのためには前述した構造物を厚肉にすることが必要となることから、他の問題も生じる。すなわち、特許文献２では上記の構造物の材料としてレジストが挙げられているが、レジストは誘電体であるため、誘電体製の構造物を厚肉にすると液晶表示装置の動作中にこの構造物中に電荷が蓄積されて、電極間に電圧を印加しても液晶分子の配向方向が変化しないという現象（いわゆる「焼き付き」といわれる現象）が生じ易くなる。
【００１４】
更に、特許文献２に記載されている上述の構造物を形成するためには、レジスト塗布、プレベーク、露光、現像、ポストベークという工程を付加しなければならず、製造コストを上昇させる要因になる。
【００１５】
これら焼き付き現象の発生及び製造コストの上昇は、前述した構造物（膜）を使用する特許文献３記載の垂直配向型液晶表示装置においても問題となる。特許文献３には、前述の構造物に微細な孔を多数形成することによって焼き付き現象の発生を抑制し得ることが記載されているが、このような微細孔の形成は製造コストの更なる上昇をまねく。
【００１６】
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、表示用液晶パネル内に斜め電界を形成しなくても、また、表示用液晶パネル内にセルギャップを局所的に変化させるような構造物を形成しなくても、マルチドメイン化を図ることが可能な液晶配向用基板を提供することにある。
【００１７】
本発明の第２の目的は、表示用液晶パネル内に斜め電界を形成しなくても、また、表示用液晶パネル内にセルギャップを局所的に変化させるような構造物を形成しなくても、マルチドメイン化を図ることが可能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】
【００１８】
基板界面の濡れ性（表面エネルギー）と液晶分子の配向状態については、式Δγ＝γS−γLで表される関係が見出されている（L.T．Creagh and A.R.Kmetz：SID1972, International Symposium． Digest, P.90（1972））。ここで、式中のγS は固体の臨界表面エネルギーを、γL は液体の表面自由エネルギーをそれぞれ表し、液晶分子はΔγ＞０のとき垂直配向となり、Δγ＜０のとき水平配向となる。したがって、例えばネガ型液晶は、配向膜表面が疎水性である場合には垂直配向し、親水性である場合には水平配向する。
【００１９】
本件発明者らは、この知見に基づいて、配向膜表面に疎水性領域と親水性領域とを形成することによってマルチドメイン方式の液晶表示装置を作製するという着想を得、本発明を完成するに至った。
【００２０】
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、第１基板、該第１基板の片面に形成された第１電極パターン、及び前記第１電極パターンを覆う第１配向膜を少なくとも備え、前記第１配向膜の表面に、各々の平面視上の形状が帯状である複数の第１親水性領域が規則的に形成されている液晶配向用基板であって、各々の平面視上の形状が帯状である複数の第２親水性領域が表面に規則的に形成されている第２配向膜を備えた第２の液晶配向用基板と組み合わされて表示用液晶パネルを形成したときに、前記第１親水性領域と前記第２親水性領域とが、平面視上、一定のピッチで、かつ、各々の線幅方向を略一致させた状態で、少なくとも１つの方向に交互に分布することになるように、前記複数の第１親水性領域が形成されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明の液晶配向用基板では、第１配向膜の表面に上述した複数の第１親水性領域が形成されているので、換言すれば、第１配向膜の表面に臨界表面エネルギーが異なる２種類の領域（親水性領域及び疎水性領域）が形成されているので、これら２種類の領域それぞれの分布を制御することにより、液晶分子の傾斜配向方向を制御することができる。
【００２２】
そして、弾性体である液晶は、局所的な配向歪みが生じた場合にはこの歪みを是正して安定を保とうとする性質を有しているので、本発明の液晶配向用基板での第１親水性領域の分布形態を、上記第２の液晶配向用基板での第２親水性領域の分布形態に対応させて上述の形態に選定すると、他に特段の手段を講じなくても、表示用液晶パネルのマルチドメイン化を図ることが可能である。
【００２３】
したがって、本発明の液晶配向用基板によれば、表示用液晶パネル内に斜め電界を形成しなくても、また、表示用液晶パネル内にセルギャップを局所的に変化させるような構造物を形成しなくても、マルチドメイン化を図ることが可能になる。
【００２４】
本発明の液晶配向用基板においては、前記複数の第１親水性領域が、ジグザグに折れ曲がった１つの親水性領域を繰り返し単位とするものであり、該複数の第１親水性領域全体としては、前記繰り返し単位を並列に配置した形状を呈することが好ましい。このように第１親水性領域を配置することにより、表示用液晶パネルのマルチドメイン化が図り易くなると共に、表示用液晶パネルでの個々の画素を所望数に配向分割し易くなるので、視角特性に優れた表示用液晶パネルを得易くなる。
【００２５】
前述した第２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の液晶配向用基板及び前記液晶表示用パネルでの背面側に位置する第２の液晶配向用基板が、それぞれ、基板と、該基板の片面に形成された電極パターンと、該電極パターンを覆う配向膜とを少なくとも備え、前記第１の液晶配向用基板における前記配向膜の表面に、各々の平面視上の形状が帯状である複数の第１親水性領域が規則的に形成されていると共に、前記第２の液晶配向用基板における前記配向膜の表面に、各々の平面視上の形状が帯状である複数の第２親水性領域が規則的に形成されており、前記複数の第１親水性領域と前記複数の第２親水性領域とを平面視したときに、第１親水性領域と第２親水性領域とが一定のピッチで、かつ、各々の線幅方向を略一致させた状態で、交互に分布していることを特徴とする。
【００２６】
本発明の液晶表示装置によれば、第１の液晶配向用基板での配向膜に形成されている第１親水性領域と、第２の液晶配向用基板での配向膜に形成されている第２親水性領域とが上述の関係を満たすので、中間調表示時には、平面視上、隣り合う第１親水性領域と第２親水性領域それぞれの線幅方向に液晶分子を傾斜配向させることができる。
【００２７】
したがって、本発明の液晶配向用基板によれば、表示用液晶パネル内に斜め電界を形成しなくても、また、表示用液晶パネル内にセルギャップを局所的に変化させるような構造物を形成しなくても、マルチドメイン化を図ることが可能になる。
【００２８】
本発明の液晶表示装置においては、本発明の液晶配向用基板についての説明の中で既に述べた理由と同じ理由から、前記複数の第１親水性領域及び前記複数の第２親水性領域が、それぞれ、ジグザグに折れ曲がった１つの親水性領域を繰り返し単位とするものであり、該複数の第１親水性領域全体又は該第２親水性領域全体としては、前記繰り返し単位を並列に配置した形状を呈することが好ましい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の液晶配向用基板によれば、表示用液晶パネル内に斜め電界を形成しなくても、また、表示用液晶パネル内にセルギャップを局所的に変化させるような構造物を形成しなくても、表示用液晶パネルのマルチドメイン化を図ることが可能になるので、表示特性及び応答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可能になる。
【００３０】
また、本発明の液晶表示装置によれば、表示用液晶パネル内に斜め電界を形成しなくても、また、表示用液晶パネル内にセルギャップを局所的に変化させるような構造物を形成しなくても、マルチドメイン化を図ることが可能になるので、表示特性及び応答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も可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の液晶配向用基板は、２枚が１組となって表示用液晶パネルを構成するものであり、個々の液晶配向用基板での配向膜には、各々の平面視上の形状が帯状である複数の親水性領域が規則的に形成されている。
【００３２】
前記の表示用液晶パネルを構成する２枚の液晶配向用基板の一方を第１の液晶配向用基板、他方を第２の液晶配向用基板とすると、第１の液晶配向用基板における配向膜（第１配向膜）での親水性領域（第１親水性領域）の配置パターンと、第２の液晶配向用基板における配向膜（第２配向膜）での親水性領域（第２親水性領域）の配置パターンとは、次の条件を満たすように選定される。すなわち、表示用液晶パネルを形成したときに、第１親水性領域と第２親水性領域とが、平面視上、一定のピッチで、かつ、各々の線幅方向を略一致させた状態で交互に分布することになるように、選定される。
【００３３】
以下、本発明の液晶配向用基板、及び、この液晶配向用基板を用いて形成された表示用液晶パネルを有する液晶表示装置について、図面を参照しつつ順次説明する。
【００３４】
＜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１０は、ネガ型液晶を用いたアクティブマトリックス駆動方式の垂直配向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。
【００３５】
この液晶配向用基板１０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、透明電極パターン７、及び配向膜９を有しており、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透明電極パターン７が、また、この透明電極パターン７を覆うようにして配向膜９がそれぞれ形成されている。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、透明電極パターン７及び配向膜９の図示を省略している。
【００３６】
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って形成され、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って形成される。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）によって形成することができる。
【００３７】
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って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って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って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、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。
【００３８】
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方式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、各カラーフィルター３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの周囲に配置される。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って形成することができる。有機材料によって遮光層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。
【００３９】
透明電極パターン７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って形成される。図示の透明電極パターン７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。
【００４０】
配向膜９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、複数の親水性領域（図示せず。）が規則的に形成されている。配向膜９の膜厚は、その材料に応じて概ね１〜１０００ｎｍの範囲内で適宜選択可能であるが、焼き付き現象を抑制するうえからは薄い方が好ましい。配向膜９の詳細については後述する。
【００４１】
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、配向膜９中に概ね２０〜４０質量％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９の元となる膜の表面に所望の親水性領域を形成するうえで有用である。
【００４２】
上述した構造を有する液晶配向用基板１０の最大の特徴は、配向膜９の表面に特定の形状を有する複数の親水性領域が規則性をもって形成されている点にあるので、以下、この点について図２を参照しつつ詳述する。
【００４３】
図２は、上述した配向膜９の表面に形成されている複数の親水性領域９ａそれぞれの配置を概略的に示す平面図である。同図には、各親水性領域９ａと画素との相対的な位置関係を判り易くするために、配向膜９の下にある遮光層５を隠れ線（破線）で併記してある。
【００４４】
個々の親水性領域９ａは、平面視上、ジグザグに折れ曲がった帯状を呈しており、複数の親水性領域全体としては、１つの親水性領域９ａを繰り返し単位として、この繰り返し単位を表示用液晶パネルでの走査方向Ｄｓ（走査線の延在方向を意味する。図２参照。）に並列に配置した形状を呈している。個々の親水性領域９ａにおいて隣り合う２つの直線状区間を参照符号Ｓで表すものとすると、これら２つの直線状区間Ｓ、Ｓは、それぞれ、走査方向Ｄｓに隣り合う２つの画素を、平面視上、斜めに横断しており、１つの画素には、隣り合う２つの親水性領域９ａ、９ａそれぞれにおける２つの直線状区間Ｓ、Ｓが対応している。各親水性領域９ａの周囲は疎水性領域９ｂとなっている。
【００４５】
個々の直線状区間Ｓの長さは、画素サイズに応じて、概ね５０〜２００μｍの範囲内で適宜選定可能である。また、互いに連なる２つの直線状区間Ｓ、Ｓ同士がなす角（折れ曲がり角）θは、視角特性に優れた表示用液晶パネルを得るという観点から、９０°程度にすることが適当である。
【００４６】
液晶分子を所望方向に配向させるうえからは、個々の親水性領域９ａでの臨界表面エネルギーを概ね４０ｍＮ／ｍ以上とし、その周囲の疎水性領域９ｂでの臨界表面エネルギーを概ね３５ｍＮ／ｍ以下とすることが好ましい。また、個々の親水性領域９ａの線幅は、液晶配向用基板１０を用いて作製しようとする表示用液晶パネルでのセルギャップ（設計値）の値を基準にしたときに、前記のセルギャップの値の概ね４倍以下とすることが好ましく、２倍以下とすることが更に好ましい。また、この線幅は、概ねセルギャップの値以上とすることが好ましい。
【００４７】
このような配向膜９は、例えば、（１）親水性材料によって形成された膜の表面に選択的に疎水性領域９ｂを形成することにより、又は、（２）疎水性材料によって形成された膜の表面に選択的に親水性領域９ａを形成することにより、得ることができる。
【００４８】
上記（１）の方法での親水性材料としては、表面にカップリング剤の被膜を形成することができる有機材料を用いることが好ましい。この親水性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、この塗膜を乾燥させて得た膜の表面にカップリング剤製の被膜を形成することにより、配向膜９を得ることができる。このとき用いるカップリング剤としては、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好ましく、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て被膜を形成することができる。
【００４９】
カップリング剤製の被膜は、例えば、所望のカップリング剤のゾル溶液を調製し、このゾル溶液を上記親水性材料によって形成された膜の表面の所望箇所に塗布した後に乾燥させることで、形成することができる。このようにして形成したカップリング剤製の被膜が疎水性領域９ｂとなり、この被膜によって覆われることなく露出している上記の膜表面が、親水性領域９ａとなる。液晶分子の配向方向をできるだけ正確に制御するという観点からは、カップリング剤製の被膜によって覆われることなく露出している膜表面（親水性領域９ａ）に、後述する方法Ｉ、方法II、又は方法III によって、露光処理を施すことが好ましい。後述の方法IIによって露光処理を施す場合には、配向膜９についての説明の中で既に述べた光触媒を上述の親水性材料中に含有させて、膜を形成する。
【００５０】
一方、上記（２）の方法での疎水性材料としては、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。また、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モノマー等）を上記の疎水性材料として用いることもできる。このときのカップリング剤としては、上記（１）の方法についての説明の中で例示したシランカップリング剤を用いることが好ましい。また、上記のアルコキシシラン系化合物としても、上記（１）の方法についての説明の中で例示したシランカップリング剤を用いることが好ましい。
【００５１】
疎水性材料によって形成された膜の表面に選択的に親水性領域９ａを形成するにあたっては、上述の疎水性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、この塗膜を乾燥させて得た膜の表面を例えば下記の方法Ｉ〜方法III によって選択的に露光する。下記の方法IIによって膜の表面を選択的に露光する場合には、配向膜９についての説明の中で既に述べた光触媒を上述した疎水性材料に含有させて、膜を形成する。
【００５２】
（方法Ｉ）
上述した疎水性材料によって形成された膜が光触媒を含有していないものである場合には、図３（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マスクパターン１０２と、マスクパターン１０２を覆う光触媒層１０４とを有するフォトマスク（紫外線マスク）１１０を用い、光触媒層１０４と上記の膜１４０との間隔を概ね５〜２０μｍに保ちつつ、波長３８０ｎｍ以下の紫外光ＵＶ１によって膜１４０の表面を選択的に露光する。膜１４０への紫外光ＵＶ１の入射角は、例えば略０°とすることができる。
【００５３】
（方法II）
上述した疎水性材料によって形成された膜が光触媒を含有しているものである場合には、図３（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マスクパターン１２２とを有するフォトマスク（紫外線マスク）１３０を用い、このフォトマスク１３０と上記の膜１４５との間隔を概ね５〜２０μｍに保ちつつ、波長３８０ｎｍ以下の紫外光ＵＶ１によって膜１４５の表面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。
【００５４】
（方法III）
図３（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（紫外線マスク）１３５を用い、上述した疎水性材料によって形成された膜１４０とフォトマスク１３５との間隔を概ね５〜２０μｍに保ちつつ、波長２００ｎｍ以下の紫外光ＵＶ２によって膜１４０を露光する。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。
【００５５】
なお、これらの方法Ｉ〜III で使用するマスクパターンは、例えばクロム薄膜を所定形状にパターニングすることによって作製することができる。また、方法Ｉで使用する光触媒層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）中に２０〜４０質量％の割合で含有させたものが用いられる。光触媒層１０４の膜厚は、概ね０．０５〜０．５μｍの範囲内とすることが好ましい。
【００５６】
方法Ｉ〜方法III のいずれによっても、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９ａに変化する。前記の酸化還元は、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、露光対象物が膜１４０であり、かつ、この膜１４０がシリコーン系樹脂である場合を例にとり、行う。
【００５７】
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４（ａ）に示すように、膜１４０の表面の側鎖（例えばアルキル側鎖）にアタックしてこの側鎖の結合を切断する。そして、図４（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９ａに変化する。
【００５８】
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。露光条件は、光触媒の有無や露光対象の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９ａが得られるにように選定することが好ましい。
【００５９】
配向膜９に上述した複数の親水性領域９ａを形成することにより、表示用液晶パネル内に斜め電界を形成することなく、また、表示用液晶パネル内にセルギャップを局所的に変化させるような構造物を形成することなく、表示用液晶パネルのマルチドメイン化を図ることが可能になる。この理由を、図５（ａ）〜図５（ｄ）及び図６（ａ）〜図６（ｂ）を参照しつつ、以下に説明する。
【００６０】
図５（ａ）〜図５（ｃ）は、液晶セルに電圧を印加しないとき、又は、±１０Ｖの電圧を印加したときの様子を偏光板を通して観察したときの図面代用写真である。上記の液晶セルにおけるセルギャップは４．０μｍであり、この液晶セルには、負の誘電率異方性を有する液晶（メルク社製のＭＬＣ−６６０８が）が充填されている。また、液晶セルを構成する１対の液晶配向用基板のうちの一方の基板での配向膜の表面には、線幅２５μｍの帯状を呈する親水性領域が７５μｍピッチで複数のストライプ状に形成されている。各親水性領域は、紙面の縦方向（長手方向）に平行に延在しており、隣り合う親水性領域の間には、疎水性領域が広がっている。
【００６１】
図５（ａ）は、液晶セルに電圧を印加しないときの様子を示す。このときの液晶セルは、図示のように、黒表示となる。図５（ｂ）〜図５（ｄ）は、それぞれ、液晶セルに±１０Ｖの矩形波を６０Ｈｚの周波数で印加したときの様子を偏光板の透過軸の方位角を変えて観察したときの様子を示す。図５（ｂ）〜図５（ｄ）には、偏光板における透過軸と親水性領域の延在方向とがなす角度を書き込んである。図５（ｂ）〜図５（ｄ）の観察結果から、親水性領域上の液晶分子と疎水性領域状の液晶分子は、電圧印加時に異なる挙動を示すことが判る。
【００６２】
すなわち、図６（ａ）に示すように、液晶セルに電圧が印加されたときには、親水性領域Ｈ１の線幅方向中央部上での液晶分子Ｍ、及び疎水性領域Ｈ２上での液晶分子Ｍは、それぞれ、親水性領域Ｈ１及び疎水性領域Ｈ２それぞれの延在方向と略平行に水平配向し、親水性領域Ｈ１と疎水性領域Ｈ２との境界部上での液晶分子Ｍ、及びその周辺部上での液晶分子Ｍは、親水性領域Ｈ１及び疎水性領域Ｈ２それぞれの延在方向に対して概ね４５°、斜めの方位に水平配向することが判る。
【００６３】
前述したように、ネガ型の液晶分子は、疎水性領域上においては垂直配向しようとし、親水性領域上においては水平配向しようとする。また、液晶がベンド変形するのに要するエネルギーは、ツイスト変形するときのエネルギーよりも大きい。これらのことと上記の観察結果とを考慮すると、上述の液晶セルに電圧が印加されていないとき、疎水性領域Ｈ２上の液晶分子Ｍのうちで親水性領域Ｈ１に近接する液晶分子Ｍは、図６（ｂ）に示すように、親水性領域Ｈ１側に僅かに傾いているものと推察される。すなわち、疎水性領域Ｈ２上の液晶分子Ｍのうちで親水性領域Ｈ１に近接する液晶分子Ｍにはプレチルトが付与されており、このプレチルトの方位角は、親水性領域Ｈ１の線幅方向と略直交する方向であるものと推察される。
【００６４】
上記のプレチルトは、次の理由により付与されるものと考えられる。すなわち、図７（ａ）に示すように、膜配向膜の材料となる膜１５０の表面に前述した方法Ｉ〜III によって親水性領域を形成する場合、紫外光ＵＶによる露光処理前の段階では、膜１５０の表面に略均一に側鎖ＳＣが分布するが、露光処理によって基部（主鎖との結合部）が露光された側鎖が主鎖から切断されて、ここが親水性領域Ｈ１となる。このとき、疎水性領域Ｈ２に分布している側鎖ＳＣのうちで親水性領域Ｈ１上に張り出しているものは、基部が露光されないので、図７（ｂ）に示すように、主鎖から切断されることなく親水性領域Ｈ１上に張り出したままとなる。図７（ｃ）に示すように、このようにして形成された配向膜１５０Ａと液晶とが接すると、親水性領域Ｈ１上に張り出している側鎖ＳＣの影響により、液晶分子Ｍに上述のプレチルトが付与される。なお、図７（ａ）中の参照符号１１０は、図３（ａ）に示したフォトマスクを示しており、参照符号１０２はマスクパターンを、参照符号１０４は光触媒層をそれぞれ示している。
【００６５】
液晶セルあるいは表示用液晶パネルに印加する電圧の絶対値を０Ｖから徐々に大きくしていくと、プレチルトが付与されていた液晶分子は、プレチルトが付与されていなかった液晶分子よりも、より低い電圧のときに傾斜配向し始める。液晶は、局所的な配向歪みが生じた場合にはこの歪みを是正して安定を保とうとする性質を有しているため、プレチルトが付与された液晶分子の割合がある程度以上高ければ、これらの液晶分子が、各液晶分子の傾斜方向を決定するトリガとしての役割を果たすようになる。
【００６６】
したがって、前述した配向膜９に複数の親水性領域９ａを形成することにより、表示用液晶パネル内に斜め電界を形成しなくても、また、表示用液晶パネル内にセルギャップを局所的に変化させるような構造物を形成しなくても、液晶分子の配向方向を制御して表示用液晶パネルのマルチドメイン化を図ることが可能である。
【００６７】
液晶分子の配向方向をできるだけ正確に制御するという観点からは、表示用液晶パネルを構成する２枚の液晶配向用基板それぞれに、複数の親水性領域が表面に形成された配向膜を設けることが好ましい。このとき、一方の液晶配向用基板での配向膜における親水性領域と、他方の液晶配向用基板での配向膜における親水性領域とは、前述した特定の配置パターンを有していることが好ましいが、この点については、本発明の液晶表示装置についての形態の中で説明する。
【００６８】
以上説明した本形態の液晶配向用基板１０は、既に説明した本発明の液晶配向用基板の１種であるので、本発明の液晶配向用基板についての説明の中で述べた技術的効果を奏する。
【００６９】
＜液晶配向用基板（第２形態）＞
図８は、本発明の液晶配向用基板の他の例を概略的に示す断面図である。図示の液晶配向用基板２０は、透明電極パターン７上に配向膜９の他に複数の柱状スペーサー１２が形成され、これらの柱状スペーサー１２それぞれの表面が制御膜１５によって覆われているという点で、第１形態の液晶配向用基板１０と構造上異なる。液晶配向用基板２０における他の構成は液晶配向用基板１０と同様であるので、図８に示した構成部材のうちで図１（ａ）又は図１（ｂ）に示した構成部材と機能上共通するものには図１（ａ）又は図１（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。
【００７０】
液晶配向用基板２０に設けられている柱状スペーサー１２の各々は、例えば感光性樹脂等の有機材料によって形成されたものであり、平面視したときに遮光層５と重なるようにして配置されている。これらのスペーサー１２は、液晶配向用基板１２と他の液晶配向用基板とを用いて表示用液晶セルを作製したときに、セルギャップを一定に保つ役割を果たす。柱状スペーサー１２の総数は、表示用液晶セ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り、隣り合うカラーフィルター同士の間に必ず設けなければならないというものではない。制御膜１５は、液晶分子を柱状スペーサー１２の表面に沿って配列させるための膜であり、例えば親水性材料によって形成される。
【００７１】
このような構成を有する液晶配向用基板２０は、ネガ型液晶を用いたアクティブマトリックス駆動方式の垂直配向型液晶表示装置において表示用液晶パネルでの表示面側の基板として用いることができるものである。この液晶配向用基板２０は、第１形態の液晶配向用基板１０と同様に配向膜９を備えているので、液晶配向用基板１０と同様の技術的効果を奏する。
【００７２】
＜液晶配向用基板（第３形態）＞
図９（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９（ｂ）は、図９（ａ）に示したIX−IX線断面の概略図である。
【００７３】
図示の液晶配向用基板５０は、ネガ型液晶を用いたアクティブマトリックス駆動方式の垂直配向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、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、及び配向膜４３を有している。
【００７４】
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、これらを覆うようにして保護膜（パッシベーション膜）４１が、また、保護膜４１を覆うようにして配向膜４３がそれぞれ形成されている。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いる。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。なお、図９（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及び配向膜４３の図示を省略している。
【００７５】
透光性基板３１は、例えばガラスや石英等によって形成され、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って形成される。
【００７６】
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によって構成されており、個々の画素電極３３ａの平面視上の形状は、例えば四角形や五角形等の多角形である。図示の画素電極３３ａは、それぞれ、長方形を呈している。
【００７７】
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在しており、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在している。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）等の金属によって形成される。なお、各走査線３５は、透光性基板３１の表面上に形成され、層間絶縁膜３２によって覆われている。
【００７８】
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ており、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、この信号線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。
【００７９】
保護膜４１は、例えばシリコン窒化物等によって形成されて、その下の部材を保護する。
【００８０】
配向膜４３としては、上述した第１形態又は第２形態の液晶配向用基板１０、２０に形成されている配向膜９と同様のものを用いることができる。
【００８１】
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４３を備えているので、第１形態又は第２形態の液晶配向用基板１０、２０と同様の技術的効果を奏する。
【００８２】
＜液晶表示装置＞
図１０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とを備えたマルチドメイン方式の垂直配向型液晶表示装置である。
【００８３】
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１０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。ただし、液晶配向用基板１０の配向膜９に形成されている複数の親水性領域９ａ（図２参照）の配置パターンと、液晶配向用基板５０の配向膜４３に形成されている複数の親水性領域の配置パターンとは、平面視上、重ならずに、走査方向Ｄｓ（図２参照）にずれている。この点については、後に図１１を参照して詳述する。図１０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）又は図８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。
【００８４】
液晶配向用基板１０と液晶配向用基板５０とは、互いに間隔をあけた状態でシール材（熱硬化性樹脂）２０５によって貼り合わされている。これらの液晶配向用基板１０、５０同士の間隔（セルギャップ）は、液晶配向用基板５０の配向膜４３上に予め散布された球状スペーサー２１０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液晶（ネガ型液晶；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。
【００８５】
また、液晶配向用基板１０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、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。
【００８６】
液晶配向用基板１０の配向膜９には複数の親水性領域９ａが一定のピッチで図２に示した形態の下に形成され、液晶配向用基板５０の配向膜４３にも複数の親水性領域４３ａが一定のピッチで形成されている。配向膜９近傍の液晶分子には、親水性領域９ａの存在によりプレチルトが付与され、配向膜４３近傍の液晶分子には、親水性領域４３ａの存在によりプレチルトが付与される。
【００８７】
液晶表示装置３００の最大の特徴は、配向膜１０、４３にそれぞれ複数の親水性領域９ａ、４３ａが形成され、かつ、これらの親水性領域９ａ、４３ａが、平面視上、特定の配置になっている点にある。以下、この点について説明する。
【００８８】
図１１は、配向膜９に形成されている親水性領域９ａと配向膜４３に形成されている親水性領域４３ａとの平面配置を概略的に示す平面図である。図示のように、親水性領域９ａの配設ピッチと親水性領域４３ａの配設ピッチとは同じ値であるが、親水性領域９ａの配置パターンと親水性領域４３ａの配置パターンとは、平面視上、走査方向Ｄｓに１／２ピッチずれている。換言すれば、表示用液晶パネル２００を平面視したときには、親水性領域９ａと親水性領域４３ａとが一定のピッチで、かつ、各々の線幅方向を略一致させた状態で、交互に分布する。なお、図１１においては、便宜上、各親水性領域９ａの輪郭を実線で表し、各親水性領域４３ａの輪郭を破線で表している。
【００８９】
上記のピッチを概ね３０〜１００μｍで適宜選定し、各親水性領域９ａ、４３ａの線幅を前述の範囲内で適宜選定し、かつ、配向膜９、４３それぞれの材料として前述の材料を適宜選定して使用することにより、中間調表示時には、例えば図１２又は図１３に示すように、親水性領域９ａ、４３ａの線幅方向と略直交する方位角方向に各液晶分子Ｍを傾斜配向させることが可能である。
【００９０】
なお、図１２は、液晶表示装置３００によって中間調を表示しているときの液晶表示パネル２００をその表示面側から平面視したものであり、ハッチングを付した各液晶分子Ｍは液晶配向用基板１０（図１０参照）に近接する液晶分子を示し、白抜きの各液晶分子Ｍは液晶配向用基板５０（図１０参照）に近接する液晶分子を示している。また、図１３は、液晶表示装置３００によって中間調を表示しているときの液晶表示パネル２００での液晶分子Ｍの傾斜配向の状態を模式的に示す斜視図である。
【００９１】
液晶分子Ｍが図１２又は図１３に示したように傾斜配向すると、表示用液晶パネル２００では個々の画素内の液晶が４つの領域に配向分割される。勿論、中間調表示時に各液晶分子Ｍが親水性領域９ａ、４３ａの線幅方向から傾いた方位角方向に傾斜配向した場合でも、表示用液晶パネル２００のマルチドメイン化を図ることができる。
【００９２】
上述した構成を有する液晶表示装置３００は、既に説明した本発明の液晶表示装置の１種であるので、本発明の液晶表示装置についての説明の中で述べた技術的効果を奏する。
【００９３】
なお、図１０に示した液晶配向用基板１０に代えて図８に示した液晶配向用基板５０を用いて、上述した表示用液晶パネル２００と同様の技術的効果を奏する表示用液晶パネル、更には、上述した液晶表示装置５００と同様の技術的効果を奏する液晶表示装置を得ることもできる。
【００９４】
＜他の形態＞
本発明の液晶配向用基板は、配向膜に最大の特徴を有するものであり、配向膜以外の構成は、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。
【００９５】
また、本発明の液晶配向用基板における配向膜での親水性領域の配置パターンも、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、表示用液晶パネルを構成する他の液晶配向用基板における配向膜での親水性領域の配置パターン等に応じて適宜選定可能である。
【００９６】
表示用液晶パネルでの１画素あたりのドメインの数は多ければ多いほどよいというものではない。偏光板の偏光方向との関係で、液晶分子の傾斜配向の方位が偏光板の透過軸又は吸収軸の方位と重なると、光の利用効率が低くなるという問題が生じる。光の利用効率を高めるためには、親水性領域の配置パターンをどのようなパターンにするかに拘わらず、偏光板の透過軸又は吸収軸と重ならないようにして、液晶分子の傾斜配向の主たる方位を１画素内で４方位以下にすることが好ましく、４方位の場合には、これらの方位が９０°ずつ異なるようにすることが好ましい。
【００９７】
本発明の液晶配向用基板における配向膜での親水性領域の配置パターンは、表示用液晶パネルを構成する他の液晶配向用基板における配向膜での親水性領域の配置パターンと互いに相補的に組み合わされて、平面視上、１つの親水性パターンを形成するように選定される。
【００９８】
このとき、液晶分子の傾斜配向の方位角をできるだけ正確に制御するという観点からは、表示用液晶パネルを構成する１対の液晶配向用基板それぞれでの配向膜に形成する各親水性領域の平面視上の形状を帯状とし、更に、一方の液晶配向用基板の配向膜に形成されている親水性領域と他方の液晶配向用基板の配向膜に形成されている親水性領域とが、平面視上、一定のピッチで、かつ、各々の線幅方向を略一致させた状態で、少なくとも１つの方向に交互に分布することになるように、上記の親水性パターンの形状を選定することが好ましい。なお、本明細書でいう「帯状を呈する複数の親水性領域」は、互いに分離されていてもよいし、隣り合うもの同士が互いに連なって、全体としては例えば格子状等の形状を呈するものであってもよい。
【００９９】
本発明の液晶表示装置における表示用液晶パネルでの上述の親水性パターンは、図１１に示したようなジグザグ形状を繰り返し単位とするものの他、（１）図１４に示す親水性パターン４１０のように、走査方向Ｄｓに延在するジグザグ形状を繰り返し単位とするもの、（２）図１５に示すパターン４２０のように、平面視したときに走査方向Ｄｓと斜めに交わる方向に延在するストライプ形状を繰り返し単位とするもの、（３）図１６に示す親水性パターン４３０のように、波形を繰り返し単位とするもの、（４）図１７に示す親水性パターン４４０ように、格子状パターン４３２と、この格子状パターン４３２での各目の中に四角枠状パターン４３４が１つずつ配置されたもの、（５）図１８に示す親水性パターン４５０のように、網の目状（ハニカム状）パターン４４２と、この網の目状パターン４４２での各目の中に六角枠状パターン４４４が１つずつ配置されたもの等、種々の形状とすることができる。
【０１００】
図１４に示した親水性パターン４１０では、表示用液晶パネルを構成する一方の液晶配向用基板での配向膜に形成されたジグザク形状の第１親水性領域４０２と、表示用液晶パネルを構成する他方の液晶配向用基板での配向膜に形成されたジグザグ形状の第２親水性領域４０４とが、平面視上、一定のピッチで、かつ、各々の線幅方向を略一致させた状態で、交互に分布する。第１親水性領域４０２と第２親水性領域４０４とは、平面視上、実質的に同じ大きさ及び同じ形状を有する。なお、図１４においては、便宜上、各第１親水性領域４０２を実線で表し、各第２親水性領域４０４を破線で表している。また、親水性パターン４１０と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４０６を二点鎖線で併記してある。
【０１０１】
図１５に示した親水性パターン４２０では、表示用液晶パネルを構成する一方の液晶配向用基板での配向膜に形成された直線状の第１親水性領域４１２と、表示用液晶パネルを構成する他方の液晶配向用基板での配向膜に形成された直線状の第２親水性領域４１４とが、平面視上、一定のピッチで、かつ、各々の線幅方向を略一致させた状態で、交互に分布する。第１親水性領域４１２と第２親水性領域４１４とは、平面視上、実質的に同じ大きさ及び同じ形状を有する。なお、図１５においては、便宜上、各第１親水性領域４０２を実線で表し、各第２親水性領域４０４を破線で表している。親水性パターン４２０と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４１６を二点鎖線で併記してある。
【０１０２】
図１６に示した親水性パターン４３０では、表示用液晶パネルを構成する一方の液晶配向用基板での配向膜に形成された波形の第１親水性領域４２２と、表示用液晶パネルを構成する他方の液晶配向用基板での配向膜に形成された波形の第２親水性領域４２４とが、平面視上、一定のピッチで、かつ、各々の線幅方向を略一致させた状態で、交互に分布する。第１親水性領域４２２と第２親水性領域４２４とは、平面視上、実質的に同じ大きさ及び同じ形状を有する。なお、図１６においては、便宜上、各第１親水性領域４２２を実線で表し、各第２親水性領域４２４を破線で表している。また、親水性パターン４３０と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４２６を二点鎖線で併記してある。図示の親水性パターン４３０は、走査方向Ｄｓと平面視上直交する方向に延在する波形の親水性領域を繰り返し単位とするものであるが、走査方向Ｄｓに延在する波形の親水性領域を繰り返し単位として親水性パターンを形成することも可能である。
【０１０３】
図１７に示した親水性パターン４４０を構成している格子状パターン４３２は、表示用液晶パネルを構成する一方の液晶配向用基板での配向膜に形成されたものであり、各四角枠状パターン４３４は、表示用液晶パネルを構成する他方の液晶配向用基板での配向膜に形成されたものである。四角枠状パターン４３４は、平面視上、格子状パターン４３２での目の中央部に位置しており、格子状パターン４３２との平面視上の間隔は、走査方向Ｄｓでの左右、及び、走査方向Ｄｓと平面視上直交する方向での上下のいずれにおいても、実質的に同じである。また、格子状パターン４３２での線幅と四角枠状パターン４３４での線幅とは、実質的に同じである。格子状パターン４３２においてマトリックス状に配置されている各目のうち、列方向に連続する３つの目が１組となって、１つの画素に対応する。なお、図１７においては、便宜上、格子状パターン４３２を実線で表し、各四角枠状パターン４３４を破線で表している。各四角枠状パターン４３４に代えて、四角形状パターンを配置することも可能である。
【０１０４】
図１８に示した親水性パターン４５０を構成している網目状パターン４４２は、表示用液晶パネルを構成する一方の液晶配向用基板での配向膜に形成されたものであり、各六角枠状パターン４４４は、表示用液晶パネルを構成する他方の液晶配向用基板での配向膜に形成されたものである。六角枠状パターン４４４は、平面視上、網目状パターン４４２での目の中央部に位置しており、網目状パターン４４２との平面視上の間隔は、走査方向Ｄｓの左右で互いに実質的に同じであると共に、走査方向Ｄｓと平面視上直交する方向の上下で互いに実質的に同じである。また、格子状パターン４３２での線幅と四角枠状パターン４３４での線幅とは、実質的に同じである。なお、図１８においては、便宜上、網目状パターン４４２を実線で表し、各六角枠状パターン４４４を破線で表している。また、親水性パターン４５０と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４４６を二点鎖線で併記してある。各六角枠状パターン４４４に代えて、六角形状パターンを配置することも可能である。
【０１０５】
表示用液晶パネルを平面視したときの上述の親水性パターンは、この表示用液晶パネル全体で１つのみ形成されていてもよいし、例えば１絵素毎に互いに独立した同種又は異種の親水性パターンが形成されていてもよい。波形の親水性領域を組み合わせて例えば１絵素毎に互いに独立した親水性パターンを形成しようとする場合には、隣り合う２つの親水性領域同士がその全長に亘って略一定の間隔となるように、両者のピッチは一定に保ちつつ、これら２つの親水性領域の形状及び大きさを互いに異ならせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【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）に示した配向膜の表面に形成されている複数の親水性領域それぞれの配置を概略的に示す平面図である。
【図３】図３（ａ）は、図２に示した複数の親水性領域を形成するための方法の一例を概略的に示す断面図であり、図３（ｂ）は、図２に示した複数の親水性領域を形成するための方法の他の例を概略的に示す断面図であり、図３（ｃ）は、図２に示した複数の親水性領域を形成するための方法の更に他の例を概略的に示す断面図である。
【図４】図４（ａ）は、図３（ａ）に示した方法によって親水性領域を形成する際に行われる露光処理時に活性酸素種が膜表面の側鎖を切断する様子を示す模式図であり、図４（ｂ）は、前記の露光処理によって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５】図５（ａ）は、一方の液晶配向用基板での配向膜にのみ複数の親水性領域をストライプ状に形成して得た液晶セルに電圧を印加しないときの様子を偏光板を通して観察したときの図面代用写真であり、図５（ｂ）〜図５（ｄ）は、前記の液晶セルに±１０Ｖの電圧を印加したときの様子を偏光板を通して観察したときの図面代用写真である。
【図６】図６（ａ）は、図５（ａ）に示した液晶セルでの液晶分子の配向状態を模式的に示す平面図であり、図６（ｂ）は、図５（ｂ）〜図５（ｄ）に示した液晶セルでの液晶分子の配向状態を模式的に示す平面図である。
【図７】図７（ａ）は、図３（ａ）に示した方法によって配向膜を得る際の露光前の状態を概略的に示す断面図であり、図７（ｂ）は、図３（ａ）に示した方法によって配向膜を得る際の露光後の状態を概略的に示す断面図であり、図７（ｃ）は、図３（ａ）に示した方法によって得た配向膜による液晶分子の配向状態を概略的に示す断面図である。
【図８】本発明の液晶配向用基板の他の例を概略的に示す断面図である。
【図９】図９（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９（ｂ）は、図９（ａ）に示したIX−IX線断面の概略図である。
【図１０】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１１】図１０に示した液晶表示装置における表示用液晶パネルでの一方の配向膜に形成されている複数の親水性領域と、他方の配向膜に形成されている複数の親水性領域との平面配置を概略的に示す平面図である。
【図１２】図１０に示した液晶表示装置によって中間調を表示しているときの液晶表示パネルをその表示面側から平面視した概略図である。
【図１３】図１０に示した液晶表示装置によって中間調を表示しているときの液晶表示パネルでの液晶分子の傾斜配向の状態を模式的に示す斜視図である。
【図１４】本発明の液晶表示装置における表示用液晶パネルを平面視したときに、一方の液晶配向用基板における配向膜での親水性領域と他方の液晶配向用基板における配向膜での親水性領域とによって形成される親水性パターンの一例を示す概略図である。
【図１５】本発明の液晶表示装置における表示用液晶パネルを平面視したときに、一方の液晶配向用基板における配向膜での親水性領域と他方の液晶配向用基板における配向膜での親水性領域とによって形成される親水性パターンの他の例を示す概略図である。
【図１６】本発明の液晶表示装置における表示用液晶パネルを平面視したときに、一方の液晶配向用基板における配向膜での親水性領域と他方の液晶配向用基板における配向膜での親水性領域とによって形成される親水性パターンの更に他の例を示す概略図である。
【図１７】本発明の液晶表示装置における表示用液晶パネルを平面視したときに、一方の液晶配向用基板における配向膜での親水性領域と他方の液晶配向用基板における配向膜での親水性領域とによって形成される親水性パターンの更に他の例を示す概略図である。
【図１８】本発明の液晶表示装置における表示用液晶パネルを平面視したときに、一方の液晶配向用基板における配向膜での親水性領域と他方の液晶配向用基板における配向膜での親水性領域とによって形成される親水性パターンの更に他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１、３１  透明基板
７、３３  透明電極パターン
９、４３  配向膜
９ａ、４３ａ  親水性領域
１０、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】
2005114775.tif 000003
【図２】
2005114775.tif 000004
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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