(57)【要約】液晶表示装置１０は、第１基板１１と、第１基板１１に対向する第２基板１２と、第１基板１１及び第２基板１２の間に配置された液晶層１３と、第１基板１１及び第２基板１２のそれぞれに形成された液晶配向膜（第１配向膜２２，第２配向膜２３）とを備える。第１基板１１及び第２基板１２のそれぞれは、液晶層１３側の表面に電極１５，１９を有している。第１配向膜２２及び第２配向膜２３の少なくとも一方は光配向膜である。各画素は、１つの画素内に液晶分子の配向方位が異なる複数の配向領域を有する。液晶層１３は、負の誘電率異方性を有し、かつ液晶層１３の厚みが２．９μｍ以下である。
2018101442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された液晶層と、前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれに形成された液晶配向膜と、を備える液晶表示装置であって、
前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれは、前記液晶層側の表面に電極を有し、
前記液晶配向膜は、前記第１基板の前記電極の配置面上に形成された第１配向膜と、前記第２基板の前記電極の配置面上に形成された第２配向膜とを有し、かつ前記第１配向膜及び前記第２配向膜のうち少なくとも一方が光配向膜であり、
１つの画素内に、前記液晶層中の液晶分子の配向方位を異ならせる複数の配向領域を有し、
前記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、かつ前記液晶層の厚みが２．９μｍ以下である、液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶層の厚みが２．７μｍ以下である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶層の厚みが２．５μｍ以下である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記光配向膜のプレチルト角が８８．５度未満である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された液晶層と、前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれに形成された液晶配向膜と、を備える液晶表示装置であって、
前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれは、前記液晶層側の表面に電極を有し、
前記液晶配向膜は、前記第１基板の前記電極の配置面上に形成された第１配向膜と、前記第２基板の前記電極の配置面上に形成された第２配向膜とを有し、かつ前記第１配向膜及び前記第２配向膜のうち少なくとも一方が光配向膜であり、
１つの画素内に、前記液晶層中の液晶分子の配向方位を異ならせる複数の配向領域を有し、
前記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、
前記光配向膜のプレチルト角が８８．５度未満である、液晶表示装置。
【請求項６】
前記光配向膜のプレチルト角が８８．３度未満である、請求項４又は５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１配向膜及び前記第２配向膜は光配向膜であり、
前記液晶層は、下記式（１）を満たす値以上のリターデーション値を有する、請求項４〜６のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
Ｒ＝−10.806×Ｐ＋1264.4        …（１）
（式（１）中、Ｐは前記光配向膜のプレチルト角（度）であり、Ｒはリターデーション値（ｎｍ）である。）
【請求項８】
前記第１配向膜近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位と、前記第２配向膜近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位とが直交するように前記液晶分子を配向させる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１配向膜近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位と、前記第２配向膜近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位とが反平行となるように前記液晶分子を配向させる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１配向膜及び前記第２配向膜のうち一方のプレチルト角が９０度未満であり、他方のプレチルト角が９０度である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
画素幅が２５０μｍ以下である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記液晶層は、ビフェニル骨格を有する化合物、ターフェニル骨格を有する化合物及びクォーターフェニル骨格を有する化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を、前記液晶層の全体量に対して３０質量％以上含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記画素は、前記複数の配向領域として、前記液晶分子の配向方位が第１方向である第１ドメインと、前記液晶分子の配向方位が前記第１方向とは異なる第２方向であって前記第１ドメインに隣接する第２ドメインと、を少なくとも有し、
前記第１ドメインと前記第２ドメインとの境界において、前記第１ドメイン及び前記第２ドメインからなる領域内の白表示時の最大輝度を１としたときに輝度が０．５以下となる領域の幅Ｗと、前記液晶層の厚みｄとの比（Ｗ／ｄ）が２．０以下である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記画素は、スイッチング素子として薄膜トランジスタを備え、
前記薄膜トランジスタを構成する半導体が、酸化物半導体、低温ポリシリコン、及びアモルファスシリコンにレーザーアニールを施した材料のいずれかである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
電極を表面に有する第１基板及び第２基板のそれぞれの電極配置面に液晶配向膜を形成する工程Ａと、
前記工程Ａで得られた前記第１基板及び前記第２基板を、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層を介して、互いの前記液晶配向膜が対向するように配置して液晶セルを構築する工程Ｂと、を含み、
前記工程Ａは、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方に対し、液晶配向剤を用いて形成した塗膜に光照射による配向処理を施すことにより、１つの画素内に、前記液晶分子の配向方位を異ならせる複数の配向領域を形成する工程を有し、
前記液晶層の厚みが２．９μｍ以下である、液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
電極を表面に有する第１基板及び第２基板のそれぞれの電極配置面に液晶配向膜を形成する工程Ａと、
前記工程Ａで得られた前記第１基板及び前記第２基板を、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層を介して、互いの前記液晶配向膜が対向するように配置して液晶セルを構築する工程Ｂと、を含み、
前記工程Ａは、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方に対し、液晶配向剤を用いて形成した塗膜に光照射による配向処理を施すことにより、１つの画素内に、前記液晶分子の配向方位を異ならせる複数の配向領域を形成する工程を有し、
前記光照射による配向処理した液晶配向膜のプレチルト角が８８．５度未満である、液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第１基板と前記第２基板との間に形成されるスペーサが、オキシムエステル系ラジカル重合開始剤を含む感放射線性樹脂組成物を用いて形成されている、請求項１５又は１６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１６年１２月２日に出願された日本出願番号２０１６−２３５４０９号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
液晶テレビは、薄型であり、またデジタル放送に適用可能であるといった特徴から広く使用されるようになった。特にデジタル放送では、フルハイビジョン（例えば1920画素×1080画素）の画素数を正確に表示できることから、画質の大幅な改善を達成し、それまで主流であったCRTによるテレビに取って代わった。近年、さらなる表示品位の向上による臨場感を得るべく、４Ｋ（例えば3840画素×2160画素）や８Ｋ（例えば7680画素×4320画素）といった、画素数を増やした表示装置の規格が作られ、放送やインターネット配信が開始されている。【０００４】
液晶表示装置としては、光配向による垂直配向型の液晶表示モードが提案され、実際に生産され液晶テレビに適用されている（例えば、特許文献１〜３参照）。この液晶表示モードでは、１画素内の配向分割を光配向処理によって行う。これにより、電極スリットや突起構造物（リブ）によって画素内の配向分割を実現するＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モード、ＰＶＡ（Patterned Vertical Alignment）モードの液晶表示装置に比べて速い応答速度及び高い透過率を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６６６３９８号公報
【特許文献２】特許第４６６６４１７号公報
【特許文献３】特許第４７４４５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液晶テレビの表示原理は、液晶素子が光シャッターの役割を担い、背面に配置したバックライトを画素単位で調光するものである。したがって、バックライトの光利用効率は画素透過率に依存し、画素透過率が低いと消費電力の増加を生じ、さらにはバックライトの部品点数（LEDチップ等）をも増加させるため、省資源・コストの観点からも望ましくない。そこで、画素透過率の高い液晶表示装置が必要とされる。【０００７】
一方、光配向処理による配向分割が施された垂直配向型の液晶表示装置においては、白表示時の各画素の光透過領域に、視野角性能を確保するための配向分割によって生じた暗線（境界）が存在し、画素透過率を低下させていることが分かった。特に、パーソナルユースを想定した小画面サイズや、４Ｋ、８Ｋといった画素数が多い規格では、画素サイズが小さくなるため、各画素の光透過領域内で暗線が占める割合が相対的に増える。そのため、暗線による透過率の低下がより現れることが懸念される。【０００８】
本開示は上記課題に鑑みなされたものであり、画素内に配向方位が異なる複数の領域を有する液晶表示装置において、高い透過率を実現することができる液晶表示装置を提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。【００１０】
［１］  第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された液晶層と、前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれに形成された液晶配向膜と、を備える液晶表示装置であって、前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれは、前記液晶層側の表面に電極を有し、前記液晶配向膜は、前記第１基板の前記電極の配置面上に形成された第１配向膜と、前記第２基板の前記電極の配置面上に形成された第２配向膜とを有し、かつ前記第１配向膜及び前記第２配向膜のうち少なくとも一方が光配向膜であり、１つの画素内に、前記液晶層中の液晶分子の配向方位を異ならせる複数の配向領域を有し、前記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、かつ前記液晶層の厚みが２．９μｍ以下である、液晶表示装置。【００１１】
［２］  前記液晶層の厚みが２．７μｍ以下である、上記［１］の液晶表示装置。
［３］  前記液晶層の厚みが２．５μｍ以下である、上記［１］の液晶表示装置。
［４］  前記光配向膜のプレチルト角が８８．５度未満である、上記［１］〜［３］のいずれか１の液晶表示装置。【００１２】
［５］  第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された液晶層と、前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれに形成された液晶配向膜と、を備える液晶表示装置であって、前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれは、前記液晶層側の表面に電極を有し、前記液晶配向膜は、前記第１基板の前記電極の配置面上に形成された第１配向膜と、前記第２基板の前記電極の配置面上に形成された第２配向膜とを有し、かつ前記第１配向膜及び前記第２配向膜のうち少なくとも一方が光配向膜であり、１つの画素内に、前記液晶層中の液晶分子の配向方位を異ならせる複数の配向領域を有し、前記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、前記光配向膜のプレチルト角が８８．５度未満である、液晶表示装置。
［６］  前記光配向膜のプレチルト角が８８．３度未満である、上記［４］又は［５］の液晶表示装置。
［７］  前記第１配向膜及び前記第２配向膜は光配向膜であり、前記液晶層は、下記式（１）を満たす値以上のリターデーション値を有する、上記［４］〜［６］のいずれか１の液晶表示装置。
Ｒ＝−10.806×Ｐ＋1264.4        …（１）
（式（１）中、Ｐは前記光配向膜のプレチルト角（度）であり、Ｒはリターデーション値（ｎｍ）である。）【００１３】
［８］  前記第１配向膜近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位と、前記第２配向膜近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位とが直交するように前記液晶分子を配向させる、上記［１］〜［７］のいずれか１の液晶表示装置。
［９］  前記第１配向膜近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位と、前記第２配向膜近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位とが反平行となるように前記液晶分子を配向させる、上記［１］〜［６］のいずれか１の液晶表示装置。
［１０］  前記第１配向膜及び前記第２配向膜のうち一方のプレチルト角が９０度未満であり、他方のプレチルト角が９０度である、上記［１］〜［６］のいずれか１の液晶表示装置。
［１１］  画素幅が２５０μｍ以下である、上記［１］〜［１０］のいずれか１の液晶表示装置。【００１４】
［１２］  前記液晶層は、ビフェニル骨格を有する化合物、ターフェニル骨格を有する化合物及びクォーターフェニル骨格を有する化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を、前記液晶層の全体量に対して３０質量％以上含む、上記［１］〜［１１］のいずれか１の液晶表示装置。
［１３］  前記画素は、前記複数の配向領域として、前記液晶分子の配向方位が第１方向である第１ドメインと、前記液晶分子の配向方位が前記第１方向とは異なる第２方向であって前記第１ドメインに隣接する第２ドメインと、を少なくとも有し、前記第１ドメインと前記第２ドメインとの境界において、前記第１ドメイン及び前記第２ドメインからなる領域内の白表示時の最大輝度を１としたときに輝度が０．５以下となる領域の幅Ｗと、前記液晶層の厚みｄとの比（Ｗ／ｄ）が２．０以下である、上記［１］〜［１２］のいずれか１の液晶表示装置。
［１４］  前記画素は、スイッチング素子として薄膜トランジスタを備え、前記薄膜トランジスタを構成する半導体が、酸化物半導体、低温ポリシリコン、及びアモルファスシリコンにレーザーアニールを施した材料のいずれかである、上記［１］〜［１３］のいずれか１の液晶表示装置。【００１５】
［１５］  電極を表面に有する第１基板及び第２基板のそれぞれの電極配置面に液晶配向膜を形成する工程Ａと、前記工程Ａで得られた前記第１基板及び前記第２基板を、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層を介して、互いの前記液晶配向膜が対向するように配置して液晶セルを構築する工程Ｂと、を含み、前記工程Ａは、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方に対し、液晶配向剤を用いて形成した塗膜に光照射による配向処理を施すことにより、１つの画素内に、前記液晶分子の配向方位を異ならせる複数の配向領域を形成する工程を有し、前記液晶層の厚みが２．９μｍ以下である、液晶表示装置の製造方法。【００１６】
［１６］  電極を表面に有する第１基板及び第２基板のそれぞれの電極配置面に液晶配向膜を形成する工程Ａと、前記工程Ａで得られた前記第１基板及び前記第２基板を、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層を介して、互いの前記液晶配向膜が対向するように配置して液晶セルを構築する工程Ｂと、を含み、前記工程Ａは、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方に対し、液晶配向剤を用いて形成した塗膜に光照射による配向処理を施すことにより、１つの画素内に、前記液晶分子の配向方位を異ならせる複数の配向領域を形成する工程を有し、前記光照射による配向処理した液晶配向膜のプレチルト角が８８．５度未満である、液晶表示装置の製造方法。
［１７］  前記第１基板と前記第２基板との間に形成されるスペーサが、オキシムエステル系ラジカル重合開始剤を含む感放射線性樹脂組成物を用いて形成されている、上記［１５］又は［１６］の液晶表示装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本開示によれば、画素内に配向分割を施した垂直配向型の液晶表示装置において、配向分割に起因して白表示時に画素内に発生する暗線の幅を狭くでき、その結果、透過率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本開示についての上記目的及びその他の目的、特徴並びに利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。
【図１】図１は、液晶表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、光配向処理によって配向分割した画素領域の一例を示す図である。
【図３】図３は、光配向処理によって画素内を配向分割する手順を説明する図であり、（ａ）は第１基板について、（ｂ）は第２基板について示している。
【図４】図４は、画素領域に発生した暗線を表す図である。
【図５】図５は、図４のＡ−Ａ断面を模式的に示す図である。
【図６】図６は、実施例１で行った画素領域の配向分割の手順を示す図であり、（ａ）は第１基板について、（ｂ）は第２基板について示している。
【図７】図７は、白表示時の液晶セルを正面から観察したときの様子を示した模式図である。
【図８】図８は、画素幅を２４８ｎｍとしたときの液晶層の厚みと暗線幅との関係を示す図である。
【図９】図９は、画素幅を１２４ｎｍとしたときの液晶層の厚みと暗線幅との関係を示す図である。
【図１０】図１０は、画素幅を６２ｎｍとしたときの液晶層の厚みと暗線幅との関係を示す図である。
【図１１】図１１は、液晶層の厚みと相対透過率との関係を液晶層の厚みごとに示した図である。
【図１２】図１２は、プレチルト角を８９度としたときの電極幅方向の位置と明るさとの関係をシミュレーションにより求めた結果を示す図である。
【図１３】図１３は、プレチルト角を８８度としたときの電極幅方向の位置と明るさとの関係をシミュレーションにより求めた結果を示す図である。
【図１４】図１４は、観察エリアにおける暗線幅とプレチルト角との関係を示す図である。
【図１５】図１５は、プレチルト角及び液晶層の厚みを変更した場合の相対透過率を液晶シミュレーターにより求めた結果を示す図である。
【図１６】図１６は、プレチルト角及びリターデーション値を変化させたときの透過率の最高点の変化を示す図である。
【図１７】図１７は、透過率とプレチルト角とリターデーション値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下に、第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【００２０】
本明細書において、「画素」とは、表示において各色の濃淡（階調）を表現する最小単位であり、カラー表示装置では、例えばＲ，Ｇ及びＢのそれぞれの階調を表現する単位に相当する。したがって、「画素」と表現した場合、Ｒ画素、Ｇ画素及びＢ画素を組み合わせたカラー表示画素（絵素）ではなく、Ｒ画素、Ｇ画素及びＢ画素のそれぞれを指す。つまり、カラー表示装置の場合、１つの画素は、カラーフィルタのいずれかの色に対応している。「画素領域」とは、１画素に対応する表示領域、つまり各画素の光透過領域を指す。「プレチルト角」とは、電圧オフの状態で、配向膜表面と配向膜近傍の液晶分子の長軸方向とがなす角度である。
【００２１】
本実施形態の液晶表示装置１０は、図１に示すように、第１基板１１及び第２基板１２からなる一対の基板と、この一対の基板間に配置された液晶層１３と、を備えている。本実施形態では、典型的な例として、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）型の液晶表示装置について説明するが、他の駆動方式（例えばパッシブマトリックス方式、プラズマアドレス方式等）に適用することができることは言うまでもない。
【００２２】
第１基板１１は、ガラス等からなる透明基板１４を有し、透明基板１４の液晶層１３側の表面上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電体からなる画素電極１５、スイッチング素子としてのＴＦＴ、走査線や信号線等の各種配線等が配置されている。第２基板１２は、ガラス等からなる透明基板１６を有し、透明基板１６の液晶層１３側の表面上に、ブラックマトリクス１７、カラーフィルタ１８、透明導電体からなる対向電極１９（共通電極ともいう。）等が設けられている。
【００２３】
第１基板１１及び第２基板１２のそれぞれの電極配置面上には、液晶分子を膜表面に対して所定方位に配向させる液晶配向膜が形成されている。液晶配向膜としては、第１基板１１の電極形成面上に形成された第１配向膜２２と、第２基板１２の電極形成面上に形成された第２配向膜２３と、を備えている。第１配向膜２２及び第２配向膜２３は、光照射により液晶配向規制力が変化する重合体を含む材料を用いて形成されてなる光配向膜である。なお、液晶配向膜は、一対の基板の少なくとも一方に設けられていればよいが、配向安定性の観点から両方の基板に設けることが好ましい。
【００２４】
第１基板１１及び第２基板１２は、第１基板１１の電極配置面と、第２基板１２の電極配置面とが対向するように、スペーサ２４を介して所定の間隙（セルギャップ）で配置されている。なお、図１には、スペーサ２４として柱状スペーサを示したが、ビーズスペーサ等であってもよい。対向配置された一対の基板１１，１２の周縁部はシール材２５を介して貼り合わされている。第１基板１１、第２基板１２及びシール材２５によって囲まれた空間に液晶組成物が充填されることにより液晶層１３が形成されている。
【００２５】
第１基板１１及び第２基板１２のそれぞれの外側には偏光板（図示略）が配置されている。第１基板１１の外縁部には端子領域が設けられており、端子領域に、液晶を駆動するためのドライバＩＣ等が接続されることによって液晶表示装置１０が駆動される。
【００２６】
液晶表示装置１０は垂直配向型であり、液晶層１３に負の誘電率異方性を有する液晶分子が含まれている。液晶表示装置１０の表示領域に配置された各画素には、配向方位が異なる複数の配向領域が光配向処理により形成されている。これにより、液晶表示装置１０の視野角特性を補償している。
【００２７】
具体的には、各画素領域には、液晶分子の配向方位が第１方向である第１ドメインと、液晶分子の配向方位が第１方向とは異なる第２方向であって第１ドメインに隣接する第２ドメインと、が少なくとも形成されている。その具体例として、４分割ドメイン構造を有する画素領域３０を図２に示している。図２では便宜上、画素領域３０の形状を略正方形で示したが、画素領域３０の形状はこれに限定されず、例えば長方形状であってもよい。
【００２８】
図２に示す画素領域３０には、第１ドメイン３１、第２ドメイン３２、第３ドメイン３３及び第４ドメイン３４の４つの液晶ドメインが形成されており、これら複数の液晶ドメイン３１〜３４が２行２列のマトリクス状に互いに隣接して配置されている。図２中の符号ＬＡ１，ＬＡ２は、ドメイン分割の境界を示している。
【００２９】
４つの液晶ドメイン３１〜３４において、電圧オン時の液晶分子の配向方向（チルト方向）は互いに異なっている。具体的には、電圧を印加したときの液晶層１３の層面内及び厚み方向における中央付近の液晶分子のチルト方向（以下、「基準配向方向」ともいう。）が、第１ドメイン３１を第１方向ｐ１、第２ドメイン３２を第２方向ｐ２、第３ドメイン３３を第３方向ｐ３、第４ドメイン３４を第４方向ｐ４とすると、第１方向ｐ１、第２方向ｐ２、第３方向ｐ３及び第４方向ｐ４は、任意の２つの配向方位の差が９０度の整数倍に略等しくなっている。なお、図２は、矢印（ｐ１〜ｐ４）で示した方向が、液晶表示装置１０の観察面側に近付くように液晶分子２７が配向していることを示している。
【００３０】
各基板に形成された液晶配向膜は、第１配向膜２２近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位と、第２配向膜２３近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位とが直交するように光配向処理が施されている。このモードは、ＶＡＴＮ（Vertical Alignment Twisted Nematic）モードとも称されている。
【００３１】
図３を用いて、１つの画素内を光配向処理によって配向分割する手順を説明する。ここでは、４つに配向分割する場合を一例に挙げて説明する。なお、図３中の白抜き矢印は、偏光紫外線の露光方位を示しており、（ａ）は第１基板１１に施す配向分割、（ｂ）は第２基板１２に施す配向分割についてそれぞれ示している。
【００３２】
まず、第１基板１１については、配向膜形成用の重合体組成物（以下、「液晶配向剤」ともいう。）を用いて形成した塗膜に対し、図３（ａ）に示すように、画素領域３０を２つに分割し、互いの露光方位が反平行となるように、それぞれの領域に光配向処理を行う。また、第２基板１２については、液晶配向剤を用いて形成した塗膜に対し、図３（ｂ）に示すように、第１基板１１の露光方位に対して直交する方向に画素領域３０を２つに分割し、分割した２つの領域の互いの露光方位が反平行となるように光配向処理を行う。
【００３３】
光配向処理について本実施形態では、フォトマスクを用いて、偏光紫外線を複数回斜め照射することにより行う。そして、露光方位が互いに直交するように第１基板１１と第２基板１２とを貼り合わせることにより、図２に示す４分割配向の画素が得られる。第１配向膜２２の露光方位及び第２配向膜２３の露光方位の中間の方向に、液晶注入後の基準配向方向が規定される。なお、４つの液晶ドメイン３１〜３４のチルト方向は、各ドメインのチルト方向が互いに異なるものである限り、図２に示す方向に限定されない。
【００３４】
液晶配向膜は、重合体成分が有機溶媒中に溶解又は分散してなる重合体組成物（液晶配向剤）を用いて形成される。液晶配向剤中の重合体成分の主鎖は、特に限定されないが、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリアミド及びポリオルガノシロキサンよりなる群から選択される少なくとも一種を特に好ましく用いることができる。
【００３５】
第１配向膜２２及び第２配向膜２３を形成するための液晶配向剤は、重合体成分として、光配向性基を有する重合体を含むことが好ましい。ここで、光配向性基とは、光異性化、光二量化、光分解、光フリース転位、光再配向等によって液晶配向性を示す基をいう。光配向性基の好ましい具体例としては、例えばアゾ化合物又はその誘導体を基本骨格として含有するアゾ含有基、桂皮酸又はその誘導体を基本骨格として含有する桂皮酸構造を有する桂皮酸含有基、フェニルベンゾエート又はその誘導体を基本骨格として含有するフェニルベンゾエート含有基、シクロブタン又はその誘導体を基本骨格として含有するシクロブタン含有構造等が挙げられる。これらの中でも、少ない光照射量で優れた液晶配向性を示す点で、桂皮酸含有基が特に好ましい。
【００３６】
桂皮酸含有基の好ましい具体例としては、例えば下記式（ｃｎ−１）で表される基及び下記式（ｃｎ−２）で表わされる基等が挙げられる。
【化１】
2018101442.tif 000003
（式（ｃｎ−１）中、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜３のアルキル基又は炭素数１〜３のアルコキシ基である。Ｒ２は、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基若しくはシクロヘキシレン基、又はこれらの基が有する水素原子の少なくとも一部が、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基若しくは炭素数１〜１０のハロゲン化アルコキシ基によって置換された基である。Ａ１は、単結合、酸素原子、硫黄原子、炭素数１〜３のアルカンジイル基、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＮＨ−、＊１−ＣＯＯ−、＊１−ＯＣＯ−、＊１−ＮＨ−ＣＯ−、＊１−ＣＯ−ＮＨ−、＊１−ＣＨ２−Ｏ−又は＊１−Ｏ−ＣＨ２−（「＊１」はＲ２との結合手を示す。）である。Ｒ３は、ハロゲン原子、炭素数１〜３のアルキル基、又は炭素数１〜３のアルコキシ基である。ａは０または１であり、ｂは０〜４の整数である。但し、ｂが２以上の場合、複数のＲ３は同じでも異なっていてもよい。「＊」は結合手であることを示す。
式（ｃｎ−２）中、Ｒ４は、炭素数１〜３のアルキル基である。Ｒ５は、ハロゲン原子、炭素数１〜３のアルキル基、又は炭素数１〜３のアルコキシ基である。Ａ２は、酸素原子、＊１−ＣＯＯ−、＊１−ＯＣＯ−、＊１−ＮＨ−ＣＯ−又は＊１−ＣＯ−ＮＨ−（「＊１」はＲ６との結合手を示す。）である。Ｒ６は、炭素数１〜６のアルカンジイル基である。ｃは０又は１であり、ｄは０〜４の整数である。但し、ｄが２以上の場合、複数のＲ５は同一であっても異なっていてもよい。「＊」は結合手であることを示す。）
【００３７】
液晶配向剤中の重合体成分は、所望のプレチルト角の発現を実現する上で、垂直配向性基を有していることが好ましい。垂直配向性基は、光照射によらずに液晶分子を垂直配向させる性質を示す基であり、具体的には、例えば炭素数３〜３０のアルキル基、炭素数３〜３０のフルオロアルキル基、シクロへキシレン環及びベンゼン環の少なくとも一方を合計２個以上連結した骨格を有する基、ステロイド骨格を有する基等が挙げられる。
【００３８】
垂直配向性基は、光配向性基を有する重合体が有していてもよいし、光配向性基を有する重合体とは異なる重合体が有していてもよい。液晶配向剤の重合体成分としては、光配向性基と垂直配向性基とを有する重合体を好ましく用いることができる。当該重合体において、垂直配向性基を含む構造単位Ｑの含有割合は、光配向性基を含む構造単位Ｐ及び構造単位Ｑの合計量に対して、３〜２０モル％とすることが好ましく、４〜１０モル％とすることがより好ましい。
【００３９】
液晶配向剤は、液晶配向膜のプレチルト角を制御する目的で、光配向性基及び垂直配向性基のいずれも有さない重合体（以下、「その他の重合体」ともいう。）が含有されていてもよい。当該その他の重合体としては、例えば、光照射によらずに液晶分子を水平配向させる性質（水平配向性）を示す重合体等が挙げられる。なお、垂直配向性基を有する重合体に対する、光配向性を示す重合体の含有割合を多くすることによりプレチルト角を小さくすることが可能である。
その他の重合体の含有割合は、液晶配向剤中に含まれる重合体成分の全体量に対して、３０質量％以下とすることが好ましく、２０質量％以下とすることがより好ましく、１０質量％以下とすることがさらに好ましい。
【００４０】
ここで、光配向処理により画素の配向分割が施されている液晶表示装置１０では、液晶表示装置１０の白表示時において、配向分割の境界ＬＡ１，ＬＡ２に対応する領域に、境界ＬＡ１，ＬＡ２の長さ方向へ延びる暗線が観察される。例えば、図２及び図３のような４分割ドメインとした場合、図４に示すように、液晶表示装置１０を観察面側から視認すると、画素領域３０の中央部に、第１基板１１の配向分割の境界ＬＡ１の長さ方向へ延びる暗線ＢＡ１と、第２基板１２の配向分割の境界ＬＡ２の長さ方向へ延び、暗線ＢＡ１に交差する暗線ＢＡ２とが観察される。
【００４１】
また、各画素では、画素領域３０の外側端部に、液晶表示装置１０の白表示時に観察面側から画素領域３０を視認した際に暗線が観察される。具体的には、画素電極１５は、４つの辺によって４つの電極端が形成されており、これら電極端のうち、電極端に直交する方向であって画素電極１５の内側に向かう方向が、各液晶ドメインのチルト方向と９０度超の角度をなす電極端付近の領域で、その電極端に沿った方向に延びる暗線が観察される。
【００４２】
例えば、図２のような４分割ドメインとした場合、図４に示すように、第１ドメイン３１において、電極端に直交する方向であって画素電極１５の内側に向かう方向が第１チルト方向ｐ１と９０度超の角度をなす電極端Ｅ１の付近に、電極端Ｅ１に沿った方向に延びる暗線ＢＬ１が観察される。また、第２ドメイン３２には、電極端に直交する方向であって画素電極の内側に向かう方向が第２チルト方向ｐ２と９０度超の角度をなす電極端Ｅ２の付近に、電極端Ｅ２に沿った方向に延びる暗線ＢＬ２が観察される。第３ドメイン３３及び第４ドメイン３４でも同様に、電極端に直交する方向であって画素電極１５の内側に向かう方向が、それぞれのドメインのチルト方向と９０度超の角度をなす電極端の付近に、その電極端に沿った方向に延びる暗線ＢＬ３，ＢＬ４がそれぞれ観察される。
【００４３】
なお、画素領域３０の中央部の暗線ＢＡ１，ＢＡ２及び画素電極１５の電極端付近の暗線ＢＬ１〜ＢＬ４は、液晶の連続変形に由来する暗線であると考えられる。つまり、画素領域３０の中央部の暗線ＢＡ１，ＢＡ２については、配向分割した境界での配向乱れに起因して生じると推定される。また、画素電極１５の電極端付近の暗線ＢＬ１〜ＢＬ４については、画素電極１５の電極端と対向電極１９との間の電界方向が基板法線方向から傾き、その斜め電界による液晶配向方位が、光配向処理による液晶配向方位と異なるため、その拮抗により生じた境界が暗線として観察されるものと推定される。
【００４４】
図５に、暗線の位置と液晶の配向方向との関係を模式的に示す。なお、図５には、図４のＡ−Ａ断面を示している。図５中、矢印Ｊが、画素領域３０の中央部の暗線ＢＡ１に対応し、矢印Ｋが、画素電極１５の電極端Ｅ２付近の暗線ＢＬ２に対応している。矢印Ｊの領域及び矢印Ｋの領域のそれぞれで液晶分子２７の配向乱れが生じ、これにより暗線が生じたものと考えられる。
【００４５】
画素領域３０に生じる暗線ＢＡ１，ＢＡ２，ＢＬ１〜ＢＬ４は、画素透過率を低下させるため、できるだけ細くすることが好ましい。そこで本発明者らは、この暗線を細くするべく鋭意検討したところ、液晶層１３の厚みｄを薄くすることで、画素内の配向分割により生じた暗線の幅を狭くできることを見出したものである。
【００４６】
すなわち、液晶表示装置１０は、液晶層１３の厚みｄを２．９μｍ以下としている。画素領域３０に生じる暗線の幅をより狭くする観点から、厚みｄは、好ましくは２．７μｍ以下であり、より好ましくは２．５μｍ以下である。厚みｄの下限は特に制限されないが、製品歩留まりの低下の抑制と画素透過率の向上とを両立させる点で、好ましくは１．８μｍ以上、より好ましくは１．９μｍ以上、さらに好ましくは２．０μｍ以上である。なお、本明細書において、「液晶層の厚み」とは、画素の光透過領域における液晶層１３の厚み方向の距離である。つまり、両基板に液晶配向膜が形成されている場合、画素の光透過領域における、第１配向膜２２と液晶との界面Ｆ１から、第２配向膜２３と液晶Ｆ２との界面Ｆ２までの距離を意味する。
【００４７】
液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層１３の厚みｄとの積であるリターデーション（Δｎ・ｄ）は、透過率が十分に高い液晶表示装置１０を得る観点から、好ましくは３００ｎｍ以上、より好ましくは３２０ｎｍ以上である。したがって、リターデーションの値が上記範囲内となるように、液晶層１３の厚みｄに応じて液晶を選択することが好ましい。具体的には、液晶層１３は、下記式（１−１）〜式（１−６）のそれぞれで表される化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。なお、本明細書において、屈折率異方性Δｎの測定波長は５４６ｎｍ付近（例えば、５４６〜５５０ｎｍの範囲内の波長）である。
【化２】
2018101442.tif 000004
（式中、Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ独立して、炭素数１〜８のアルキル基もしくはアルコキシル基、又は炭素数２〜８のアルケニル基もしくはアルケニルオキシ基である。）
【００４８】
また、所望の範囲のリターデーションを確保する上で、液晶層１３は、ビフェニル骨格を有する化合物、ターフェニル骨格を有する化合物及びクォーターフェニル骨格を有する化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物（以下、「多環液晶化合物Ｍ」ともいう。）を含有していることが好ましい。多環液晶化合物Ｍの具体例としては、例えば上記式（１−３）〜式（１−６）で表される化合物等が挙げられる。多環液晶化合物Ｍは、ベンゼン環の水素原子の少なくとも一部が、フッ素原子や塩素原子で置換されていることが好ましく、信頼性の観点から、フッ素原子で置換されていることが特に好ましい。置換基の数は特に限定されず、例えば１〜４個である。大きい屈折率異方性Δｎを得る点で、多環液晶化合物Ｍの含有割合は、液晶層１３を構成する液晶組成物の全体量に対して、３０質量％以上であることが好ましく、４０質量％以上であることがより好ましい。
【００４９】
一方、多環液晶化合物Ｍの含有割合を多くしすぎると、液晶の粘度が高くなり過ぎ、液晶表示装置１０の動画表示性（応答時間）が低下する傾向にある。この点に鑑み、液晶層１３中の多環液晶化合物Ｍの含有割合は、その上限値を、９０質量％以下とすることが好ましく、８０質量％以下とすることがより好ましい。また、屈折率異方性Δｎと液晶粘度とのバランスの観点から、多環液晶化合物Ｍとしては、ターフェニル骨格を有する化合物を好ましく用いることができる。ターフェニル骨格を有する化合物の含有割合は、液晶層１３中に含有される多環液晶化合物Ｍの全体量に対して、２５質量％以上とすることが好ましく、３０質量％以上とすることがより好ましい。
【００５０】
液晶層１３の厚みｄを薄くしたことによる画素透過率向上の効果は、画素サイズが小さい場合に特に有効である。例えば５２型や６０型といった大型のフルハイビジョン規格のテレビでは画素サイズが大きいため、画素領域３０内で暗線が占める割合は比較的小さくなる。よって、ドメイン分割によって生じた暗線による画素透過率の影響は小さいといえる。これに対し、小画面サイズや画素数が多い規格（例えば４Ｋや８Ｋ）では画素サイズが小さくなり、画素領域３０内で暗線が占める割合が相対的に増える。そのため、画素透過率の低下がより顕著化する傾向にある。
【００５１】
具体的には、透過率の改善効果を十分に得る観点から、画素幅が２５０μｍ以下の液晶表示装置１０に適用することが好ましい。画素幅は、２００μｍ以下がより好ましく、１５０μｍ以下がさらに好ましく、１３０μｍ以下が特に好ましい。なお、本明細書において「画素幅」とは、隣接する２つの電極隙間２６の中心と中心との間の距離（図１のα）を意味する。１画素において行方向の長さと列方向の長さとが異なる場合、画素幅は、行方向及び列方向のうち長さが短い方向で見たときの幅を意味する。つまり、画素の形状が長方形である場合、短辺方向に見て隣接する２つの電極隙間２６の中心と中心との間の距離が画素幅に相当する。
【００５２】
液晶表示装置１０において、光配向膜（第１配向膜２２及び第２配向膜２３）のプレチルト角θは９０度以下の任意の値であり、８８．５度未満であることが好ましい。プレチルト角θを８８．５度未満とすることで、画素透過率がさらに高い液晶表示装置１０を得ることができ好適である。プレチルト角θは、より好ましくは８８．３度未満であり、さらに好ましくは８８．０度未満である。プレチルト角θの下限値は特に制限されないが、透過率の観点から、８６．４度以上とすることが好ましく、８７．１度以上とすることがより好ましい。本実施形態では、第１配向膜２２及び第２配向膜２３のプレチルト角θは同じである。ただし、「プレチルト角θが同じ」であるとは、本開示の効果を損なわない範囲内である限り、プレチルト角θが若干異なることを許容するものである。
【００５３】
液晶層１３の厚みｄを薄くした場合、液晶セルの電気容量は、厚みｄに反比例して大きくなる。したがって、厚みｄを薄くしたことに伴い、画素を充電するＴＦＴのサイズを大きくして充電率を維持することが好ましい。その一方で、ＴＦＴサイズを大きくすると、画素透過率（開口率）を低下させることになる。そのため、移動度の高い半導体材料を用いたＴＦＴとすることにより、厚みｄの薄型化の影響を最小限とすることが好ましい。具体的には、ＴＦＴを構成する半導体が、酸化物半導体、低温ポリシリコン、及びアモルファスシリコンにレーザーアニールを施した材料のいずれかであることが好ましい。これらの半導体は、汎用されているアモルファスシリコンに対して、
１．簡易的なレーザーアニールをアモルファスシリコンに施した材料は約２倍以上、
２．酸化物半導体（例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏなど）は約５倍以上、
３．低温ポリシリコンは約１０倍以上、の移動度を有しているため、これらを用いることでＴＦＴサイズの増大を抑えることができ、ひいては開口率の低下を抑制できる。
【００５４】
画素内の隣接する２つのドメイン（例えば、第１ドメイン３１と第２ドメイン３２）につき、これら２つのドメインの境界において、第１ドメイン３１及び第２ドメイン３２からなる領域の白表示時の最大輝度を１としたときに輝度が０．５以下となる領域の幅Ｗと、液晶層１３の厚みｄとの比（Ｗ／ｄ）は、２．０以下であることが好ましい。透過率の向上効果がより高い点で、Ｗ／ｄは、より好ましくは１．８５以下、さらに好ましくは１．５０以下である。
【００５５】
液晶表示装置１０は、以下の工程Ａ及び工程Ｂを含む方法によって得ることができる。
工程Ａ：電極を表面に有する第１基板１１及び第２基板１２のそれぞれの電極配置面に液晶配向膜（第１配向膜２２、第２配向膜２３）を形成する。このとき、第１基板１１及び第２基板１２の少なくとも一方に対し、液晶配向剤を用いて形成した塗膜に光照射による配向処理を施すことにより、１つの画素内に、液晶分子の配向方位が異なる複数の配向領域を形成する。
工程Ｂ：上記工程Ａで得られた第１基板１１及び第２基板１２を、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層１３を介して、互いの液晶配向膜（第１配向膜２２、第２配向膜２３）が対向するように配置して液晶セルを構築する。
【００５６】
液晶表示装置１０に設けられたスペーサ２４は、オキシムエステル系重合開始剤を含む感放射線性樹脂組成物で形成されることが好ましい。透過率向上の効果を十分に得る観点から、液晶層１３の厚みｄを２．９μｍ以下で保持することが好ましく、そのためには、スペーサ２４の高さを均一にする必要がある。この点、スペーサ形成時のフォトリソグラフィに用いる感放射線性樹脂組成物を、オキシムエステル系重合開始剤を含むものとすることにより、高さが均一なスペーサ２４が得られ、ひいては透過率向上の改善効果を更に高めることが可能となる。
【００５７】
なお、スペーサ形成時のフォトリソグラフィに用いる感放射線性樹脂組成物には、黒色顔料、黒色色素、カーボンブラック等の黒色系着色材を含有させてもよい。このような黒色系着色材を含むスペーサを形成することで、液晶表示パネルの画素間の光漏れによる表示不良を低減する効果がある。
【００５８】
オキシムエステル系重合開始剤の具体例としては、例えばエタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、１，２−オクタンジオン−１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、１−〔９−エチル−６−ベンゾイル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−オクタン−１−オンオキシム−Ｏ−アセテート、１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、１−〔９−ｎ−ブチル−６−（２−エチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、エタノン−１−［９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロピラニルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−５−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）などのＯ−アシルオキシム化合物等が挙げられる。これらの中で、オキシムエステル化合物としては、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、１，２−オクタンジオン−１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、及びエタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）が好ましい。
また、国際公開第２０１０／１０２５０２号、特開２００８−７８６７８号公報、特開２００８−７８６８６号公報、特開２０１１−１３２２１５号公報、特開２０１２−１３２５５８号公報、特開２０１５−１５２１５３号公報、特開２０１５−９３８４２号公報等に記載のオキシムエステル系重合開始剤を用いることができる。
【００５９】
オキシムエステル系重合開始剤を含む感放射線性樹脂組成物としては、例えば、特開２００５−２２７５２５号公報、特開２００５−２３４３６２号公報、特開２００６−３０８０９号公報等に記載の感放射線性樹脂組成物を用いることができる。
黒色顔料、黒色色素、カーボンブラック等の黒色系着色材としては、例えば、特開２００７−２４９１１３号公報、特開２０１５−６９１８１号公報等に記載の着色剤を用いることができる。
【００６０】
次に、第１実施形態の液晶表示装置１０の実施例について説明する。
【００６１】
［実施例１］
図１に対応する液晶表示装置１０を製造した。厚さ０．７ｍｍの透明な２枚のガラス基板１４，１６を用意し、一方のガラス基板（ガラス基板１４）には、ＩＴＯによる複数の帯状の透明電極（画素電極１５）をストライプ状に設けた。なお、帯状電極の周期（図１中のα）は２４８、１２４、６２μｍの３種類を用意した。電極間の距離である電極隙間２６は全て６μｍとした。すなわち、それぞれの電極幅（図１中のβ）は、２４２、１１８、５６μｍとした。なお、帯状電極の周期の数値（２４８、１２４、６２μｍ）は、テレビの画素精細度の規格であるフルハイビジョン（ＦＨＤ）、４Ｋ、８Ｋのそれぞれにおける６５型の１画素の幅に相当する値である。
【００６２】
他方のガラス基板（ガラス基板１６）には、複数の帯状のブラックマトリクス１７（黒色樹脂）を設けた。なお、帯状ブラックマトリクスの周期は、第１基板と同様の３種類を用意し、帯状ブラックマトリクスの幅（図１中のγ）は全て１２μｍとした。さらに、基板全面をＩＴＯで覆い、透明電極（対向電極１９）を設けた。その後、帯状ブラックマトリクスに対応する位置に、感放射線性樹脂組成物による柱状突起（スペーサ２４）を設けた。柱状突起のサイズは１０μｍ四方とし、その高さは、液晶層１３の厚みｄが、以下の各サンプルの所望の値となるように調整した。
【００６３】
スペーサ形成用の感放射線性樹脂組成物としては、次のように調製した樹脂組成物を用いた。また、スペーサ形成に用いた感放射線性樹脂組成物のスペーサ形成性能を評価した。
（アルカリ可溶性樹脂の合成）
冷却管及び撹拌機を備えたフラスコに、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）５質量部及びジエチレングリコールメチルエチルエーテル２２０質量部を仕込み、引き続き、メタクリル酸  １２質量部、メタクリル酸グリシジル  ４０質量部、スチレン  ２０質量部、及びメタクリル酸トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イル  ２８質量部を仕込み、窒素置換し、緩やかに攪拌しつつ、溶液の温度を７０℃に上昇させ、この温度を５時間保持して重合することにより、共重合体（Ａ−１）を含有する溶液を得た（固形分濃度＝３１．３％）。共重合体（Ａ−１）は、Ｍｗ＝１２，０００であった。
（感放射線性樹脂組成物の調製）
上記で得られた共重合体（Ａ−１）を固形分換算で１００質量部、重合性化合物としてジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの混合物（ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡ、日本化薬社）１００質量部、オキシムエステル系重合開始剤としてエタノン−１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）（イルガキュアＯＸＥ０２、ＢＡＳＦ社製）５質量部、を混合し、固形分濃度が３０質量％となるように、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテルを加えた後、孔径０．５μｍのミリポアフィルタでろ過することにより、オキシムエステル系重合開始剤を含む感放射線性樹脂組成物を調製した。
【００６４】
（スペーサ高さの評価）
ガラス基板上に、上記で調製した感放射線性樹脂組成物をスピンナーにより塗布した後、１００℃のホットプレート上で２分間プレベークすることにより、膜厚３．０μｍの塗膜を形成した。次いで、得られた塗膜に、直径２０μｍの範囲の異なる大きさの丸状残しパターンを有するフォトマスクを介し、高圧水銀ランプを用いて露光量を５００Ｊ／ｍ２で放射線照射を行った。その後、２３℃の０．４０質量％水酸化カリウム水溶液を現像液として、現像圧１ｋｇｆ／ｃｍ２、ノズル径１ｍｍで吐出することによりシャワー現像を行い、純水洗浄を１分間行った。さらにオーブン中２３０℃にて３０分間ポストベークすることによりスペーサーパターンを形成した。スペーサ高さを、レーザー顕微鏡（ＶＫ−８５００、キーエンス社）を用いて測定した。このとき、複数のスペーサの高さの差が３％以内にあり、スペーサの高さを均一にできることを確認した。
【００６５】
続いて、液晶配向剤を、ガラス基板１４及び画素電極１５を有する第１基板１１、並びに、ブラックマトリクス１７及び対向電極１９を有する第２基板１２のそれぞれ電極配置面にスピンキャスト法で塗膜した。これを８０℃のホットプレートで加熱（プレベーク）することにより、液晶配向剤中に含まれるおおよその溶媒を揮発させ、その後、２００℃のオーブンで４０分加熱（ポストベーク）した。なお、最終的な膜厚が１００ｎｍになるようにした。
【００６６】
光配向膜材料（液晶配向剤）は次のように調製した。
＜液晶配向剤＞
２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物４．５ｇ、下記式（ｄ−１）で表される化合物９．９２ｇ、及び３，５−ジアミノ安息香酸コレスタニル０．５３ｇを、Ｎ−メチル−２−ピロリドン２３０ｇ及びγ−ブチロラクトンからなる混合溶液２１００ｇに溶解し、４０℃で３時間反応を行った後、γ−ブチロラクトン１３５０ｇを追加し、ポリアミック酸を１０質量％含有する溶液を得た。これを液晶配向剤とした。
【化３】
2018101442.tif 000005
【００６７】
続いて、第１基板１１及び第２基板１２のそれぞれにつき、液晶配向剤により形成した塗膜面に、偏光紫外線を入射角が４０度になるようにして照射した。なお、光の波長は３１３ｎｍ、照射エネルギーは４０ｍＪ／ｃｍ２、偏光状態はＰ偏光とした。この実施例では２分割配向とし、１画素内に第１ドメイン３１及び第２ドメイン３２を形成した。具体的には、第１基板１１の入射方位は、電極１５の帯状方向と平行になるようにし、かつ、帯状電極の中央及び電極隙間２６の中央に境界を有し、隣接する領域間で互いに反平行になるような２方向照射とした（図６（ａ）参照）。なお、このような照射は、入射方位が異なる領域をフォトマスクで覆い、２回に分けて照射することにより達成される。第２基板１２の入射方位は、ブラックマトリクス１７の帯状方向と直交するようにした。（図６（ｂ）参照）。図６中の矢印は入射方位を表している。
【００６８】
このようにして得られた第２基板１２の外縁部に、シール材２５として熱硬化性エポキシ樹脂を配置し、その後、第１基板１１、第２基板１２の光配向膜面が互いに内側になるようにして貼り合わせた。その際、第１基板１１の帯状ＩＴＯの電極隙間２６の中央と、第２基板１２の帯状ブラックマトリクス１７の中央とが一致するように位置合わせをしてから行った。続いて、１３０℃、１時間加熱してエポキシ樹脂を硬化させ、空セルを得た。
【００６９】
続いて、負の誘電異率方性を有するネマチック液晶を用意し、液晶を真空注入法により空セルへ封入して液晶セルを得た。液晶は、常光に対する液晶の屈折率Ｎｏと、異常光に対する屈折率Ｎｅとの差である屈折率異方性Δn（＝Ｎｅ−Ｎｏ）と、液晶層１３の厚み（ｄ）との積であるリターデーション（d・Δn）が、常に３２０ｎｍになるように液晶組成で調整した。得られた液晶セルのプレチルト角θは、第１基板１１側及び第２基板１２側共に８９．０度であった。なお、プレチルト角θは、シンテック社製のＯＰＴＩ−Ｐｒｏを使用して測定した値である（以下同じ）。屈折率異方性Δｎの測定波長は５４６ｎｍである（以下同じ）。
【００７０】
得られた液晶セルにつき、第１基板１１及び第２基板１２の各電極を電源に接続し、基板法線方向の電界により液晶を応答させた。なお、信号電圧は、±８Ｖ、６０Ｈｚ矩形波とした。この液晶セルをクロスニコル下の偏光顕微鏡にて観察した。なお、偏光顕微鏡の検光子の偏光軸は、第１基板１１の電極の帯状方向と一致するようにした。その結果、±０Ｖでは暗視野であったが、±８Ｖを印加したところ明視野になった。図７は、白表示時の液晶セルを正面から観察したときの観察エリアＰ（図１参照）の表示状態を模式的に示した図である。画素内には、配向方位が互いに異なる第１ドメイン３１及び第２ドメイン３２が形成されている。明視野では、隣接する２個のブラックマトリクス１７間が明るくなるとともに、ブラックマトリクス１７間の中間部に暗線ＢＡが発生し、ブラックマトリクス１７間の一方の端部に暗線ＢＬが発生していた。これらの暗線ＢＡ，ＢＬはブラックマトリクス１７の帯状方向に延びていた。
【００７１】
・透過率評価１
図８〜１０は、観察エリアＰにおける液晶層１３の厚みｄと暗線幅δとの関係を示す図である。図８は画素幅を２４８μｍとした場合、図９は１２４μｍとした場合、図１０は６２μｍとした場合についてそれぞれ示している。図８〜１０の横軸は、観察エリアＰにおいて、帯状電極の幅方向における一端側を基準位置Ｘ０とし、その基準位置Ｘ０からの幅方向の位置（Ｘ位置）を示し、縦軸は明るさを示す。なお、図８〜１０において、明るさ「１」は、偏光板２枚を、偏光方向が互いに平行となるように配置したときの明るさであり、明るさ「０」は、偏光板２枚を、偏光方向が互いに直交するように配置したときの明るさである。
【００７２】
図８〜１０には、液晶層１３の厚みｄが異なる液晶セルについて、白表示時の画素領域の明るさをシミュレーションにより求めた結果を示している。厚みｄは、実施例１−１では２．５μｍ、実施例１−２では２．０μｍとした。また、比較例として、ｄ＝３．４μｍ（比較例１−１）、ｄ＝３．１μｍ（比較例１−２）についても行った。明るさの計算は、シンテック社製の液晶シミュレーターである「ＬＣＤマスター」を用いて行った（以下の例についても同じ）。「ＬＣＤマスター」では、液晶パラメータとして、弾性定数Ｋ１＝１６pN（ピコニュートン）、Ｋ２＝５pN、Ｋ３＝１７．５pN、比誘電率ε//＝３．５、ε⊥＝７．２とした。また、オン状態（白表示）の電圧は８Ｖとした。Δnについては、リターデーション（d・Δn）が320nmになるよう、厚みｄに合わせてΔnを変化させた。
【００７３】
図８〜１０の結果から、液晶層１３の厚みｄを小さくすると、ブラックマトリクス１７間の中間部Ｘ１及び端部Ｘ２の暗線幅が細くなることが明らかとなった。また、画素幅が小さいほど、厚みｄを小さくすることによる暗線幅の狭小効果が顕著に現れることが確認された。
【００７４】
・透過率評価２
本発明者らが調べたところ、実用化されている液晶テレビの多くは、液晶層１３の厚みｄが３．４μｍであった。そこで、液晶セルの断面光量（透過率）について、液晶層１３の厚みｄが３．４μｍのとき（比較例１−１）を１００％として、厚みｄを変更したときの相対透過率を液晶シミュレーターにより調べた。その結果を下記表１に示す。また、表１のデータをプロットしたものを図１１に示す。ここでは、画素幅が異なる３つの液晶セル（画素幅＝２４８μｍ、１２４μｍ、６２μｍ）についてそれぞれ調べた。
【００７５】
【表１】
2018101442.tif 000006
【００７６】
図１１に示す結果より、液晶層１３の厚みｄを狭めていくことにより、相対透過率を向上させることができることが明らかとなった。また、図８〜１０の結果と総合して検討すると、液晶層１３の厚みｄが小さくなるにつれて暗線幅δが細くなり、暗線幅δの狭小化が相対透過率の向上に影響していると言える。
【００７７】
さらに図１１より、画素幅を小さくするにつれて、厚みｄを薄くすることによる透過率向上効果が顕著に現れていることが分かる。具体的には、液晶層１３の厚みｄを２．９μｍ以下にすれば、画素幅が２４８μｍの液晶表示装置で１％以上、１２４μｍの液晶表示装置で３％以上、６２μｍの液晶表示装置で６％以上の明確な透過率向上を確認することができた。特に、画素幅を２．７μｍ以下にすると、画素幅が２４８μｍの液晶表示装置で２％以上、１２４μｍの液晶表示装置で４％以上、６２μｍの液晶表示装置で９％以上の透過率向上効果が見られた。さらには、画素幅を２．５μｍ以下にすると、画素幅が２４８μｍの液晶表示装置で３％以上、１２４μｍの液晶表示装置で６％以上、６２μｍの液晶表示装置で１２％以上の透過率向上効果が見られた。
【００７８】
これは、画素サイズが小さくなることにより、画素領域３０に対して暗線が占める割合が相対的に大きくなるため、暗線が細くなることの改善寄与が増すためと考えられる。画素幅が６２μｍや１２４μｍといった極小サイズの画素によって構成される近年の高精細な液晶表示装置は、各画素内でブラックマトリクス１７が占める割合が相対的に増えるため、画素幅が比較的大きい従来の液晶表示装置に比べて透過率が低くなる傾向がある。そのため、液晶層１３の厚みｄを薄くすることによる液晶表示装置１０の透過率改善は実用上の価値が大きいと考えられる。
【００７９】
なお、本実施例では、画素内の配向分割を２ドメインとして透過率の改善効果を確認したが、４ドメイン又はそれ以上のドメイン数があっても、配向分割した境界部の暗線及び電極端近傍の暗線を細くする効果があるため有効である。ドメイン数が増えると境界線数が増えるため、相対的に画素に占める暗線の割合が増える。したがって、暗線の狭小化による透過率向上の効果がより顕著に現れるため好適である。
【００８０】
［実施例２］
本発明者らは、配向分割の境界部分に現れる暗線幅δは液晶の配向乱れに起因し、暗線幅δは、配向乱れが起きる領域の大きさ、つまり液晶配向の変形のサイズで決まるとともに、液晶配向の変形のサイズと相似形で変化する、という仮説を立てた。この仮説によれば、液晶層１３の厚みｄを薄くすると、液晶の連続変形の影響により液晶配向の変形のサイズが小さくなり、これにより暗線幅δが狭くなる結果が得られたものと推測される。この場合、暗線幅δは液晶層１３の厚みｄと相似形で変化すると考えられる。そこで本実施例では、液晶層１３の厚みｄと暗線幅δとの関係について調べた。
【００８１】
図１２及び図１３は、観察エリアＰにつき、電極幅方向の位置（Ｘ位置）と明るさとの関係をシミュレーションにより求めた結果である。液晶表示装置１０は実施例１と同様の装置を用いた。なお、図１２，１３の横軸は、配向分割の境界の位置を０とし、境界位置に対して左方向の位置を「−」、右方向の位置を「＋」で示している。縦軸は、観察エリアＰの画素領域３０（図７の第１ドメイン３１及び第２ドメイン３２からなる領域）の白表示時の最大の明るさを「１」としたときの明るさを示している。図１２には、プレチルト角θを８９．０度とした場合、図１３には、プレチルト角θを８８．０度とした場合についてそれぞれ示している。画素幅は２４８μｍとした。プレチルト角は第１配向膜２２及び第２配向膜２３で同じである。
【００８２】
図１２及び図１３から分かるように、白表示時には、配向分割の境界位置で明るさが最小となり、境界位置から離間するにつれて、明るさが左右対称に徐々に大きくなった。また、液晶層１３の厚みｄが狭いほど、境界位置からの明るさの立ち上がりが急峻であり、暗線幅が狭くなることが確認された。さらに、図１２と図１３とを比較すると、プレチルト角θを小さくすることで、境界位置からの明るさの立ち上がりがより急峻となり、暗線幅が狭くなることが確認された。
また、画素幅を１２４μｍとしたときの暗線幅についても同様に確認したが、画素幅を２４８μｍとした場合と同等であった。このことは、画素端の影響が及ばない限りは、配向分割の境界における暗線幅は画素幅に影響しないためであると考察される。
【００８３】
図１２及び図１３のデータにつき、境界の長さ方向へ延び、輝度が０．５以下となる領域の幅を暗線幅Ｗと定義し、暗線幅Ｗと液晶層１３の厚みｄとの比（Ｗ／ｄ）を求めた。その結果を下記表２及び表３に示す。なお、表２はプレチルト角θを８９度としたときの結果であり、表３はプレチルト角θを８８度としたときの結果である。表２及び表３中、「左５０％」は、明るさ０．５となる左方向のＸ位置を表し、「右５０％」は、明るさ０．５となる右方向のＸ位置を表す。
【００８４】
【表２】
2018101442.tif 000007
【００８５】
【表３】
2018101442.tif 000008
【００８６】
この結果から、液晶層１３の厚みｄと暗線幅δとはほぼ相似形で変化し、液晶層１３の厚みｄを薄くすると暗線幅δは細くなることが裏付けられた。また、Ｗ／ｄは、厚みｄを薄くすると小さくなり、透過率向上の効果がより顕著になった。この点について更に検討するために、液晶層１３の厚みｄを２．９μｍとし、プレチルト角θを８９度、８８．５度、８８．３度、８８．０度としたときのＷ／ｄを算出したところ、それぞれ２．００、１．８４、１．７１、１．３６と小さくなった。このことから、プレチルト角θが小さいほど、透過率向上の効果がより顕著に現れることが分かった。
【００８７】
光配向膜を有する上記垂直配向モードでは、液晶層１３の厚みｄを２．９μｍ以下とすることにより透過率向上の効果が得られた。これに対し、他の液晶表示モードでは、液晶層１３の厚みｄを２．９μｍ以下とすることによる透過率向上の効果は認められない。その理由は以下の通りである。
【００８８】
［比較例２］
・ＰＳＡ（Polymer Sustained Alignment）モード：
液晶層の厚みｄを小さくした場合、ＰＳＡモードで用いられるフィッシュボーン電極の幅／隙間が、厚みｄに比して相対的に広くなる。そのため、配向方位の一様性が低下し、透過率は大きく低下してしまう。厚みｄを狭くすることによってドメイン分割の暗線が細くなる現象も確認できたが、フィッシュボーン電極に由来する透過率低下の方が大きく、光配向膜を有する上記垂直配向モードのような透過率改善の効果は得られない。フィッシュボーン電極に由来する透過率低下を防ぐためには、比例倍でフィッシュボーン電極の幅／隙間を細くする必要があるが、微細パターニング（フォトリソグラフィ）の困難性から実現は難しい。
【００８９】
［比較例３，４］
・ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モード：
・ＰＶＡ（Patterned Vertical Alignment）モード：
これらのモードは、構造物で配向分割を達成しているため、暗線幅は構造物のサイズに由来し、液晶層１３の厚みｄを薄くしてもドメイン分割の暗線幅は細くならない。仮に構造物を細くし、かつ液晶層１３の厚みｄを薄くすると、構造物間の配向規制力が相対的に低下し、応答不良といった不具合が生じる。液晶層１３の厚みｄを薄くすることによる応答不良を防ぐには構造物間の距離を狭める必要があり、結局は透過率を低下させてしまう。
【００９０】
［比較例５，６］
・ＩＰＳ（In-Plane Switching）モード：
・ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モード：
液晶層１３の厚みｄを薄くした場合、ドメイン分割に起因する暗線は細くなるものの、これらのモードで用いる横電界用の電極の幅／隙間が厚みｄに比して相対的に広くなるため、透過率が低下してしまう。電極に由来する透過率低下を防ぐためには、比例倍で電極の幅／隙間を細くする必要があるが、微細パターニング（フォトリソグラフィ）の困難性から実現は難しい。
【００９１】
一般的に、液晶表示装置は、液晶層１３の厚みｄを薄くすることで動画表示性能に関わる応答時間が速くなることは知られているが、上述のように、広く液晶テレビに用いられている上記の各種表示モードでは、液晶層１３の厚みｄを薄くすることによって透過率低下というデメリットを招く。これに対し、光配向膜を有する垂直配向モードでは、液晶層１３の厚みｄを薄くした場合に透過率向上という効果を特異的に発現し、応答時間改善との両立を果たすことができることが明らかとなった。
【００９２】
（第２実施形態）
第２実施形態は、光配向膜のプレチルト角θを所定値以下とすることによって透過率向上効果を得るものである。この場合、プレチルト角θは８８．５度未満とし、８８．３度未満とすることが好ましく、８８．０度未満とすることがより好ましい。当該プレチルト角の下限値は特に制限されないが、透過率の高い液晶表示装置１０を得る観点で、８６．４度以上とすることが好ましく、８７．１度以上とすることがより好ましい。なお、本実施形態の液晶表示装置１０は、第１実施形態と同じくＶＡＴＮモードである。液晶表示装置１０の基本構成については第１実施形態の説明が適用される。
【００９３】
本実施形態では、液晶層１３の厚みｄは特に限定されないが、２．９μｍ以下とすることが好ましい。液晶層１３の厚みｄを狭くし、かつプレチルト角θを小さくすることで暗線幅δを更に狭くでき、透過率向上の改善効果をより高くできる点で好適である。なお、液晶層１３の厚みｄに関する説明は、上記第１実施形態の説明が適用される。
【００９４】
次に、第２実施形態の液晶表示装置１０の実施例について説明する。
［実施例３］
本実施例では、光配向膜のプレチルト角θを９０度よりも小さくすることによる暗線幅の狭小効果を確認した。
・透過率評価１
図１４は、観察エリアＰにおける暗線幅δとプレチルト角θとの関係を示す図である。本実施例では、プレチルト角θがそれぞれ、８９度（比較例７−１）、８８度（実施例３−１）、８７度（実施例３−２）、８６度（実施例３−３）の４種類の液晶表示装置１０について評価した。プレチルト角θは、光配向膜材料中の重合体成分につき、水平配向性を有するポリアミック酸の配合比率を調整することによって所望の値のプレチルト角θとした。プレチルト角は第１配向膜２２と第２配向膜２３とで同じである。なお、図１４では、液晶表示装置１０につき、液晶層１３の厚みｄを３．４μｍ、画素幅を１２４μｍとした。その他については実施例１と同様とした。
【００９５】
図１４には、プレチルト角θが異なる４種（８９度、８８度、８７度、８６度）の液晶セルについて、白表示時におけるＸ位置ごとの明るさをシミュレーションにより求めた結果を示している。なお、図１４の横軸及び縦軸は図８〜１０と同じである。この図１４の結果から、プレチルト角θを小さくすることにより、隣接する２個のブラックマトリクス１７間の中間部Ｘ１及び画素電極１５の端部Ｘ２に現れる暗線幅が細くなることが明らかとなった。また、プレチルト角θを小さくすると、明るさの最高点が低下する傾向が確認され、特に８７度と８６度との間で最高点の低下が大きかった。これらのことから、プレチルト角θを所定の範囲内とすることが、液晶表示装置１０の透過率向上の観点から特に好ましいことが明らかとなった。
【００９６】
・透過率評価２
本発明者らが調べたところ、光配向技術を用いて実用化されている液晶テレビの多くは、プレチルト角θが８９．０度付近であった。そこで、液晶セルの断面光量（透過率）について、プレチルト角が８９．０度、液晶層１３の厚みｄが３．４μｍのとき（比較例７−１）を透過率１００％として、プレチルト角θ及び厚みｄを変更したときの相対透過率を液晶シミュレーターにより調べた。その結果を下記表４に示す。また、表４のデータをプロットしたものを図１５に示す。
【００９７】
【表４】
2018101442.tif 000009
【００９８】
図１５に示す結果より、プレチルト角θを８９．０度より小さくすることにより、相対透過率を向上させることができることが確認された。また、図１４の結果と合わせると、プレチルト角θが小さくなるにつれて暗線幅δが細くなり、暗線幅δの狭小化が相対透過率の向上に影響していることが明らかとなった。具体的には、液晶層１３の厚みｄを３．４μｍにした場合で、プレチルト角θが８６．３度以上８８．５度以下の液晶表示装置で透過率３％以上、８６．９度以上８８．３度以下の液晶表示装置で４％以上、８７．２度以上８８．１度以下の液晶表示装置で４．５％以上の透過率向上を確認することができた。
【００９９】
さらに図１５の結果より、相対透過率の向上効果は液晶層１３の厚みｄによっても異なり、厚みｄを狭めていくことにより、相対透過率をさらに向上できることが分かった。具体的には、液晶層１３の厚みｄを２．９μｍにすれば、プレチルト角θが８８．７度以下の液晶表示装置で５％以上、８６．４度以上８８．４度以下の液晶表示装置で６％以上、８７．１度以上８８．０度以下の液晶表示装置で７％以上の明確な透過率向上を確認することができた。また、液晶層１３の厚みｄを２．９μｍよりもさらに小さくした場合にはそれ以上の改善効果が見られた。
【０１００】
なお、図１５の結果からも、プレチルト角θを小さくすれば暗線幅が狭くなる一方で、相対透過率の最高点が低下するため、プレチルト角θを所定の下限値以上とすることが特に好ましいことが分かる。この下限値が存在する理由をより詳細に考察すれば、本モードは、互いの基板の配向方位が直交する構造のため、プレチルト角θを小さくすることによりその光学的特性が複屈折タイプから旋光タイプへと変化し、必要なリターデーション値が３２０ｎｍでは不足したことによるものと推察することができる。
【０１０１】
［実施例４］
実施例３により、プレチルト角θを小さくした場合、相対透過率の最高点が低下することが明らかになった。そして、リターデーション値が３２０ｎｍでは不足していると推測した。そこで、各プレチルト角においてリターデーション値を変化させ、透過率の最高点がどのように変化するかを調べた。光配向膜（第１配向膜２２及び第２配向膜２３）のプレチルト角を８９．０度、リターデーション値を３２０ｎｍとしたときの透過率の最高点の値を１００％とし、プレチルト角（deg.）及びリターデーション値（nm）を変化させた場合の透過率の最高点を相対値（相対透過率（％））で示した結果を下記表５に示す。また、表５のデータをプロットしたものを図１６に示す。
【０１０２】
【表５】
2018101442.tif 000010
【０１０３】
表５及び図１６に示す結果より、プレチルト角θを小さくした場合、リターデーション値を３２０ｎｍより大きくすることによって透過率を維持できることが分かった。
【０１０４】
これら得られたデータを解析し、透過率９７％、９８％、９９％、１００％を維持するために必要なリターデーション値を各プレチルト角において算出した結果を下記表６に示す。また、表６のデータをプロットしたものを図１７に示す。
【０１０５】
【表６】
2018101442.tif 000011
【０１０６】
表６の結果を回帰解析したところ、それぞれの透過率を維持するために必要なリターデーション値は下記式（１）〜式（４）により表された。なお、下記式（１）〜式（４）中、Ｐは光配向膜のプレチルト角（度）であり、Ｒはリターデーション値（ｎｍ）である。
９７％透過率  ：  Ｒ＝−10.806×Ｐ＋1264.4        …（１）
９８％透過率  ：  Ｒ＝−11.516×Ｐ＋1332.3        …（２）
９９％透過率  ：  Ｒ＝−12.24×Ｐ＋1402.5         …（３）
１００％透過率：  Ｒ＝−13.621×Ｐ＋1532.3        …（４）
【０１０７】
表４の結果から、プレチルト角が８８．５度である場合には、プレチルト角が８９．０度である場合に対して、厚みｄを３．４μｍとしたときに３．２６％の透過率改善効果はあるため、少なくとも上記式（１）を満たす値以上のリターデーション値があれば総合的に１００％を超え、透過率の改善効果が得られることが分かる。また、上記式（２）を満たすリターデーション値以上であることが、透過率改善のためにより好ましい。さらに、上記式（３）を満たす値以上のリターデーション値であれば透過率は９９％以上であり、プレチルト角８９．０度、リターデーション値３２０ｎｍであるときの透過率最高点と同等値を実現できるようになり好ましい。さらには、上記式（４）を満たす値以上であれば、プレチルト角８９．０度、リターデーション値３２０ｎｍであるときの透過率最高点と同等以上の透過率を確保できるようになり更に好ましい。
【０１０８】
（第３実施形態）
第３実施形態では、液晶配向膜につき、第１配向膜２２近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位と、第２配向膜２３近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位とが反平行となるように光配向処理を施した点で第１実施形態及び第２実施形態と異なる。このモードは、ＶＡＥＣＢ（Vertical Alignment Electrically Control Birefringence）モードとも称されている。なお、液晶層１３の厚みｄ及びプレチルト角θに関する説明は上記実施形態の説明が適用される。
【０１０９】
［実施例５］
図６の２分割ドメインにつき、第１基板１１については、２つのドメインのうち一方の領域の配向方位を、電極の帯状方向に対して＋４５度、他方の領域の配向方位を−４５度になるように光配向処理を施した。また、第２基板１２にも同様に２方向の光配向処理を行った。ただし、第２基板１２については、第１基板１１の対向するそれぞれの領域の配向方位と反平行になるように、各領域に紫外線照射した。
【０１１０】
ＶＡＥＣＢモードの液晶表示装置１０について実施例１及び実施例３と同様に相対透過率を評価したところ、ＶＡＥＣＢモードの液晶表示装置１０についても透過率向上効果を確認することができた。具体的には、実施例１と同様の評価を行い、液晶層の厚みが２．９μｍ以下において透過率向上を確認でき、好ましくは２．７μｍ以下、より好ましくは２．５μｍ以下で効果を確認できた。また、プレチルト角θについては、実施例３と同様の評価を行い、８８．５度未満において透過率向上を確認でき、好ましくは８８．３度未満、より好ましくは８８．０度未満で効果を確認できた。ただし、実施例３で見られたようなプレチルト角θをさらに小さくしたときの透過率の減少は確認されなかった。これは、本実施例では配向膜上の配向方位が互いに直交しないため、プレチルト角θを小さくしたときでも旋光性が生じ得ないためであると考えられる。
【０１１１】
（第４実施形態）
第４実施形態は、第１配向膜２２及び第２配向膜２３のうち、第１配向膜２２については光配向処理を行って作成したのに対し、第２配向膜２３は光配向処理を行わなかった点で第１実施形態〜第３実施形態と相違する。この実施形態では、第１配向膜２２と第２配向膜２３とのプレチルト角θが互いに異なっている。具体的には、光配向処理を行った第１配向膜２２は、プレチルト角θが９０度未満であり、光配向処理を行わなかった第２配向膜２３は、プレチルト角θが９０度である。
【０１１２】
［実施例６］
図６の２分割ドメインにつき、第１基板１１については、光配向膜材料により形成した塗膜に対し、２つのドメインのうち一方の領域の入射方位を、電極の帯状方向に対して＋４５度、他方の領域の入射方位を−４５度になるように光配向処理を施した以外は、実施例１と同様にして第１配向膜２２を作製した。第１配向膜２２のプレチルト角θは８８度とした。一方、第２基板１２については、光配向膜材料を基板上に塗布し、プレベーク及びポストベークを行った後に紫外線照射を行わなかった以外は実施例１と同様にして第２配向膜２３を作製した。紫外線未照射の場合のプレチルト角θは９０度であった。
【０１１３】
実施例６の液晶表示装置１０について実施例１及び実施例３と同様に相対透過率を評価したところ、実施例６の液晶表示装置１０についても透過率向上効果を確認することができた。具体的には、実施例１と同様の評価を行い、液晶層の厚みが２．９μｍ以下において透過率向上を確認でき、好ましくは２．７μｍ以下、より好ましくは２．５μｍ以下で効果を確認できた。また、プレチルト角θについては、実施例３と同様の評価を行い、８８．５度未満において透過率向上を確認でき、好ましくは８８．３度未満、より好ましくは８８．０度未満で効果を確認できた。ただし、実施例３で見られたようなプレチルト角θをさらに小さくしたときの透過率の減少は確認されなかった。これは、本実施例では配向膜上の配向方位が互いに直交しないため、プレチルト角θを小さくしたときでも旋光性が生じ得ないためであると考えられる。
【０１１４】
以上詳述した本開示の液晶表示装置は種々の用途に有効に適用することができ、例えば、時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、ＰＤＡ、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、各種モニター、液晶テレビ、インフォメーションディスプレイなどの各種表示装置として用いることができる。
【０１１５】
本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は上記実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【０１１６】
１０…液晶表示装置、１１…第１基板、１２…第２基板、１３…液晶層、１５…画素電極、１７…ブラックマトリクス、１９…対向電極、２２…第１配向膜、２３…第２配向膜、３０…画素領域
【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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【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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【手続補正書】
【提出日】令和1年5月7日(2019.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された液晶層と、前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれに形成された液晶配向膜と、を備える液晶表示装置であって、
前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれは、前記液晶層側の表面に電極を有し、
前記液晶配向膜は、前記第１基板の前記電極の配置面上に形成された第１配向膜と、前記第２基板の前記電極の配置面上に形成された第２配向膜とを有し、かつ前記第１配向膜及び前記第２配向膜のうち少なくとも一方が光配向膜であり、
１つの画素内に、前記液晶層中の液晶分子の配向方位を異ならせる複数の配向領域を有し、
前記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、かつ前記液晶層の厚みが２．９μｍ以下であり、
前記液晶層のリターデーション値が３００ｎｍ以上である、液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶層の厚みが２．７μｍ以下である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶層の厚みが２．５μｍ以下である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
画素幅が１３０μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記光配向膜のプレチルト角が８８．５度未満である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１配向膜及び前記第２配向膜は光配向膜であり、
前記液晶層は、下記式（１）を満たす値以上のリターデーション値を有する、請求項５に記載の液晶表示装置。
Ｒ＝−10.806×Ｐ＋1264.4        …（１）
（式（１）中、Ｐは前記光配向膜のプレチルト角（度）であり、Ｒはリターデーション値（ｎｍ）である。）
【請求項７】
第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された液晶層と、前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれに形成された液晶配向膜と、を備える液晶表示装置であって、
前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれは、前記液晶層側の表面に電極を有し、
前記液晶配向膜は、前記第１基板の前記電極の配置面上に形成された第１配向膜と、前記第２基板の前記電極の配置面上に形成された第２配向膜とを有し、かつ前記第１配向膜及び前記第２配向膜のうち少なくとも一方が光配向膜であり、
１つの画素内に、前記液晶層中の液晶分子の配向方位を異ならせる複数の配向領域を有し、
前記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、かつ前記液晶層の厚みが２．９μｍ以下であり、
画素幅が１３０μｍ以下である、液晶表示装置。
【請求項８】
第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された液晶層と、前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれに形成された液晶配向膜と、を備える液晶表示装置であって、
前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれは、前記液晶層側の表面に電極を有し、
前記液晶配向膜は、前記第１基板の前記電極の配置面上に形成された第１配向膜と、前記第２基板の前記電極の配置面上に形成された第２配向膜とを有し、かつ前記第１配向膜及び前記第２配向膜のうち少なくとも一方が光配向膜であり、
１つの画素内に、前記液晶層中の液晶分子の配向方位を異ならせる複数の配向領域を有し、
前記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、かつ前記液晶層の厚みが２．９μｍ以下であり、
前記光配向膜のプレチルト角が８８．５度未満である、液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１配向膜近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位と、前記第２配向膜近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位とが直交するように前記液晶分子を配向させる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１配向膜近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位と、前記第２配向膜近傍の液晶分子の長軸方向を投影した方位とが反平行となるように前記液晶分子を配向させる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１配向膜及び前記第２配向膜のうち一方のプレチルト角が９０度未満であり、他方のプレチルト角が９０度である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記液晶層は、ビフェニル骨格を有する化合物、ターフェニル骨格を有する化合物及びクォーターフェニル骨格を有する化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を、前記液晶層の全体量に対して３０質量％以上含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記画素は、前記複数の配向領域として、前記液晶分子の配向方位が第１方向である第１ドメインと、前記液晶分子の配向方位が前記第１方向とは異なる第２方向であって前記第１ドメインに隣接する第２ドメインと、を少なくとも有し、
前記第１ドメインと前記第２ドメインとの境界において、前記第１ドメイン及び前記第２ドメインからなる領域内の白表示時の最大輝度を１としたときに輝度が０．５以下となる領域の幅Ｗと、前記液晶層の厚みｄとの比（Ｗ／ｄ）が２．０以下である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記画素は、スイッチング素子として薄膜トランジスタを備え、
前記薄膜トランジスタを構成する半導体が、酸化物半導体、低温ポリシリコン、及びアモルファスシリコンにレーザーアニールを施した材料のいずれかである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
電極を表面に有する第１基板及び第２基板のそれぞれの電極配置面に液晶配向膜を形成する工程Ａと、
前記工程Ａで得られた前記第１基板及び前記第２基板を、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層を介して、互いの前記液晶配向膜が対向するように配置して液晶セルを構築する工程Ｂと、を含み、
前記工程Ａは、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方に対し、液晶配向剤を用いて形成した塗膜に光照射による配向処理を施すことにより、１つの画素内に、前記液晶分子の配向方位を異ならせる複数の配向領域を形成する工程を有し、
前記液晶層の厚みが２．９μｍ以下であり、
前記液晶層のリターデーション値が３００ｎｍ以上である、液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記第１基板と前記第２基板との間に形成されるスペーサが、オキシムエステル系ラジカル重合開始剤を含む感放射線性樹脂組成物を用いて形成されている、請求項１５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【国際調査報告】
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