(57)【要約】【課題】  簡便な方法により高プレチルト角領域と低プレチルト角領域とを有する配向膜を形成することができ、かつベンド配向を安定的に、かつ容易に得ることができる配向膜を備えた液晶表示装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】  第一基板、液晶層及び第二基板をこの順に有し、更に第一基板の液晶層側の表面に第一配向膜、及び、第二基板の液晶層側の表面に第二配向膜を有する液晶表示装置であって、上記第一配向膜及び／又は第二配向膜は、液晶分子を相対的に高いプレチルト角で配向させる高プレチルト角配向膜が表面に設けられた高プレチルト角領域と、液晶分子を相対的に低いプレチルト角で配向させる低プレチルト角配向膜が表面に設けられた低プレチルト角領域とを有し、上記高プレチルト角配向膜は、インクジェット法により形成されたものである液晶表示装置である。【選択図】    図１
2007232848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板、液晶層及び第二基板をこの順に有し、更に第一基板の液晶層側の表面に第一配向膜、及び、第二基板の液晶層側の表面に第二配向膜を有する液晶表示装置であって、
該第一配向膜及び／又は第二配向膜は、液晶分子を相対的に高いプレチルト角で配向させる高プレチルト角配向膜が表面に設けられた高プレチルト角領域と、液晶分子を相対的に低いプレチルト角で配向させる低プレチルト角配向膜が表面に設けられた低プレチルト角領域とを有し、
該高プレチルト角配向膜は、インクジェット法により形成されたものである
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記高プレチルト角領域は、低プレチルト角配向膜上に高プレチルト角配向膜が部分的に積層配置されたものであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
第一基板、液晶層及び第二基板をこの順に有し、更に第一基板の液晶層側の表面に第一配向膜、及び、第二基板の液晶層側の表面に第二配向膜を有する液晶表示装置であって、
該第一配向膜及び／又は第二配向膜は、液晶分子を相対的に高いプレチルト角で配向させる高プレチルト角領域と、液晶分子を相対的に低いプレチルト角で配向させる低プレチルト角領域とを有し、かつ液晶層中に混入した物質の重合体で形成された表面を有する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項３記載の液晶表示装置の製造方法であって、
該製造方法は、配向膜の一部に光照射を行い、高プレチルト角領域と低プレチルト角領域と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５】
請求項３記載の液晶表示装置の製造方法であって、
該製造方法は、配向膜形成領域の一部に電圧を印加した状態で光照射を行い、高プレチルト角領域と低プレチルト角領域と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６】
前記液晶表示装置は、第一配向膜及び第二配向膜のいずれか一方に高プレチルト角領域を有することを特徴とする請求項１又は３記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶表示装置は、第一配向膜及び第二配向膜に高プレチルト角領域を有し、かつ第一配向膜の高プレチルト角領域と第二配向膜の高プレチルト角領域とが互いに対向し合うことを特徴とする請求項１又は３記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記液晶表示装置は、液晶表示パネル内に高プレチルト角領域を遮光する構造を有することを特徴とする請求項１又は３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、液晶表示装置及びその製造方法に関する。より詳しくは、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence ；光学補償複屈折）モードに好適な液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、従来の標準的なディスプレイであるＣＲＴに比べ、薄型化や低消費電力化が可能であることから、家庭用テレビ等の用途で近年急速に需要が増加している。一方で、液晶分子の配向方向を制御することにより表示を行う液晶表示装置では、液晶分子の配向方向を高速で制御することが困難であるために、動画表示において映像がぼやけやすいという点で工夫の余地があった。このため、液晶表示装置においては、動画表示に充分対応できるような高速応答特性が強く要求されていた。
【０００３】
これに対し、液晶表示装置における高速応答特性を向上する技術としてＯＣＢモードが提案されている。ＯＣＢモードでは、ガラス基板間の液晶分子が弓なり状に配向した状態（ベンド配向）を制御することにより、原理的に高速スイッチング性能を有し、従来のＴＮモードと比べてはるかに速い応答が可能であることから、現在注目を集めている。
【０００４】
ＯＣＢモードにおいては、電圧を印加していない初期状態では、ガラス基板間の液晶分子が上下対称に斜めに広がったスプレイ配向が形成されており、表示を行う動作状態では、ベンド配向を利用する。したがって、ＯＣＢモードを用いる場合、表示を行う前にスプレイ配向から、その動作条件であるベンド配向に転移させておく必要があるが、ベンド配向を得ること自体が極めて難しく、これを解決するための方法としてこれまでに種々の技術が提案されている。例えば、（ａ）表示前に液晶層に対して高い電圧を印加してスプレイ配向からベンド配向を得る技術や、（ｂ）構造物又は凹凸構造を利用してスプレイ配向からベンド配向への配向変化を容易にする技術等が挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、実際に製品に適用する上では、（ａ）の場合、駆動ドライバーへの負荷が大き過ぎる等の点で改善の余地があった。また、（ｂ）の場合、効果が小さく、逆にコントラストを低下させてしまうという点で改善の余地があった。
【０００５】
このように、従来のＯＣＢモードにおけるベンド配向を得るための技術は、必ずしもベンド配向を安定的に、かつ容易に得ることができるものではなかった。
【０００６】
これに対し、配向膜に高いプレチルト角を付与する高プレチルト角領域を部分的に設ける技術が提案されている（例えば、特許文献２〜４参照。）。例えば、特許文献２の図１４、１５には、レジストを用いて水平配向膜と垂直配向膜とを作り分ける方法が開示されている。また、特許文献３及び４には、部分的な光照射により、高プレチルト角を付与する側鎖を除去し、高プレチルト角領域と低プレチルト角領域とを作り分ける方法が開示されている。しかしながら、簡便に配向膜の形成が可能な配向膜材料及び配向膜形成方法の選択範囲を広げる点において、未だ工夫の余地があった。
【特許文献１】特開２００２−９０７４７号公報
【特許文献２】特開２００３−８４２８６号公報
【特許文献３】特開２００１−２９０１５３号公報
【特許文献４】特開２０００−７５２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、簡便な方法により高プレチルト角領域と低プレチルト角領域とを有する配向膜を形成することができ、かつベンド配向を安定的に、かつ容易に得ることができる配向膜を備えた液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、ＯＣＢモードにおける配向制御技術について種々検討したところ、配向膜の特性を部分的に変更することに着目した。そして、液晶表示装置内の少なくともいずれか一方の配向膜に、液晶分子を相対的に高いプレチルト角で配向させる高プレチルト角領域を部分的に設けることにより、ＯＣＢモードにおける、液晶分子のスプレイ配向からベンド配向への配向変化が容易となることを見いだした。そこで、高プレチルト角領域と低プレチルト角領域とを形成する方法について更に鋭意検討したところ、（ａ）液晶分子を相対的に高いプレチルト角で配向させる高プレチルト角配向膜が表面に設けられた高プレチルト角領域と、液晶分子を相対的に低いプレチルト角で配向させる低プレチルト角配向膜が表面に設けられた低プレチルト角領域とを有する配向膜であって、高プレチルト角配向膜をインクジェット法により形成したもの、及び、（ｂ）液晶分子を相対的に高いプレチルト角で配向させる高プレチルト角領域と、液晶分子を相対的に低いプレチルト角で配向させる低プレチルト角領域とを有する配向膜であって、液晶層中に混入した物質の重合体で形成された表面を有するものであれば、簡便な方法により高プレチルト角領域と低プレチルト角領域とを有する配向膜を形成することができ、かつベンド配向を安定的に、かつ容易に得ることができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、第一基板、液晶層及び第二基板をこの順に有し、更に第一基板の液晶層側の表面に第一配向膜、及び、第二基板の液晶層側の表面に第二配向膜を有する液晶表示装置であって、上記第一配向膜及び／又は第二配向膜は、液晶分子を相対的に高いプレチルト角で配向させる高プレチルト角配向膜が表面に設けられた高プレチルト角領域と、液晶分子を相対的に低いプレチルト角で配向させる低プレチルト角配向膜が表面に設けられた低プレチルト角領域とを有し、上記高プレチルト角配向膜は、インクジェット法により形成されたものである液晶表示装置（以下、第１の液晶表示装置ともいう）である。
本発明はまた、第一基板、液晶層及び第二基板をこの順に有し、更に第一基板の液晶層側の表面に第一配向膜、及び、第二基板の液晶層側の表面に第二配向膜を有する液晶表示装置であって、上記第一配向膜及び／又は第二配向膜は、液晶分子を相対的に高いプレチルト角で配向させる高プレチルト角領域と、液晶分子を相対的に低いプレチルト角で配向させる低プレチルト角領域とを有し、かつ液晶層中に混入した物質の重合体で形成された表面を有する液晶表示装置（以下、第２の液晶表示装置ともいう）でもある。
以下に本発明を詳述する。
【００１０】
本発明の液晶表示装置は、第一基板、液晶層及び第二基板をこの順に有し、更に第一基板の液晶層側の表面に第一配向膜、及び、第二基板の液晶層側の表面に第二配向膜を有するものである。第一基板及び第二基板としては特に限定されず、例えばＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板との組み合わせが用いられる。この場合、ＴＦＴアレイ基板側には画素電極が設けられ、カラーフィルタ基板側には共通電極が設けられる。そして、ＴＦＴアレイ基板に設けられたＴＦＴを用いて、画素電極に印加される電圧のスイッチング等の制御が行われることにより、画素電極と共通電極とが対向する領域における液晶層の印加電圧が制御され、液晶表示に必要な液晶分子の配向制御が行われる。液晶層の材料としては特に限定されないが、ＯＣＢモードに好適な液晶材料であることが好ましく、例えば、ネマティック液晶等が用いられる。第一配向膜及び第二配向膜としては、例えば、ポリイミド膜が用いられる。
【００１１】
本発明において、上記第一配向膜及び／又は第二配向膜は、高プレチルト角領域と低プレチルト角領域とを有する。なお、本明細書において、高プレチルト角領域とは、液晶分子を相対的に高いプレチルト角で配向させる領域のことをいい、好ましくは、液晶分子に略３０〜９０°のプレチルト角を付与する領域である。低プレチルト角領域とは、液晶分子を相対的に低いプレチルト角で配向させるのことをいい、好ましくは、液晶分子に略３０°未満のプレチルト角を付与する領域である。また、プレチルト角とは、液晶層への印加電圧が閾値電圧未満のときに、配向膜と液晶層との界面に対して液晶分子の長軸がなす角度のことをいう。プレチルト角の測定には、市販のチルト角測定装置（シンテックス社製、商品名；オプチプロ）等を用いることができる。本発明では、高プレチルト角領域を設けることにより、ＯＣＢモードにおける初期の液晶の配向状態であるスプレイ配向からベンド配向への配向変化を容易にすることが可能となる。また、低プレチルト角領域を設けることにより、スプレイ配向を形成することが可能となる。このように本発明の液晶表示装置は、ＯＣＢモードの液晶表示装置として好適である。高プレチルト角領域の配置形態としては、各画素内に部分的に設けられる形態が好適である。高プレチルト角領域により付与されるプレチルト角のより好ましい下限は４５°であり、より好ましい上限は、９０°である。また、低プレチルト角領域により付与されるプレチルト角のより好ましい下限は５°であり、より好ましい上限は１０°である。更に、高プレチルト角領域により付与されるプレチルト角と低プレチルト角領域により付与されるプレチルト角との角度差の好ましい下限は３５°であり、好ましい上限は８５°である。
【００１２】
本発明の第１の液晶表示装置では、上記第一配向膜及び／又は第二配向膜は、高プレチルト角配向膜が表面に設けられた高プレチルト角領域と、低プレチルト角配向膜が表面に設けられた低プレチルト角領域とを有し、上記高プレチルト角配向膜は、インクジェット法により形成されたものである。なお、本明細書において、高プレチルト角配向膜とは、液晶分子を相対的に高いプレチルト角で配向させる配向膜のことをいい、好ましくは、液晶分子に略３０〜９０°のプレチルト角を付与する配向膜である。低プレチルト角配向膜とは、液晶分子を相対的に低いプレチルト角で配向させる配向膜のことをいい、好ましくは、液晶分子に略３０°未満のプレチルト角を付与する配向膜である。また、インクジェット法はプリンタを始めとして、現在種々の応用展開が図られている技術である。本発明では、高プレチルト角配向膜の材料として流動性を有する材料を用い、それをインクジェット装置で選択的に塗布することにより、容易にかつ高精度で高プレチルト角配向膜を所望の領域に選択的に形成することができる。また、光照射により低プレチルト角領域と高プレチルト角領域とを作り分ける場合には、バスラインやＴＦＴと重複する箇所に光を照射することができないために、所望のパターンで作り分けができない場合もあるが、インクジェット法によれば、そのような制限なく作り分けが可能である。
このような本発明の第１の液晶表示装置によれば、インクジェット法による部分的な異種配向膜の直接形成という簡便な方法により、高プレチルト角領域と低プレチルト角領域とを有する配向膜の構成を実現することができ、ＯＣＢモードにおける、液晶分子のスプレイ配向からベンド配向への配向変化を容易にすることができる。
【００１３】
本発明の第１の液晶表示装置の形態としては、例えば、低プレチルト角配向膜上に高プレチルト角配向膜が部分的に積層配置された形態が挙げられる。このとき、高プレチルト角配向膜の膜厚は、０．０６μｍ程度であることが好ましく、低プレチルト角配向膜上に高プレチルト角配向膜が部分的に積層配置されて構成される配向膜の表面は、基本的に平坦である。
【００１４】
また、本発明の第２の液晶表示装置では、上記第一配向膜及び／又は第二配向膜は、高プレチルト角領域と低プレチルト角領域とを有し、かつ液晶層中に混入した物質の重合体で形成された表面を有する。したがって、液晶層中に混入した物質の重合体で形成された表面を有する配向膜は、高プレチルト角領域と低プレチルト角領域とで異なるプレチルト角を発現するように異なる表面態様を有する。本発明の第２の液晶表示装置によれば、配向膜界面へのポリマー層の形成という簡便な方法により、高プレチルト角領域と低プレチルト角領域とを有する配向膜の構成を実現することができ、ＯＣＢモードにおける、液晶分子のスプレイ配向からベンド配向への配向変化を容易にすることができる。
【００１５】
本発明の第２の液晶表示装置を製造する場合には、例えば、高プレチルト角配向膜を形成した後に、高プレチルト角領域とする部分を遮光して低プレチルト角領域とする部分のみを選択的に光照射することにより、光照射を行った部分と行わなかった部分とで配向膜の表面態様に差が生じ、低プレチルト角領域と高プレチルト角領域とを作り分けることができる。このような本発明の第２の液晶表示装置の製造方法であって、上記製造方法は、配向膜の一部に光照射を行い、高プレチルト角領域と低プレチルト角領域とを形成する工程を含む液晶表示装置の製造方法もまた本発明の１つである。なお、この発明において、配向膜の一部に照射される光は、液晶層中に混入した物質を重合させることができる電磁波であれば特に限定されず、可視光のほか、紫外線等を用いることができる。
【００１６】
また、本発明の第２の液晶表示装置を製造する場合には、例えば、低プレチルト角配向膜を形成した後に、高プレチルト角領域とする部分に電圧を印加し、かつ低プレチルト角領域とする部分に電圧を印加しない状態で光を照射することにより、電圧印加を行った部分と行わなかった部分とで配向膜の表面態様に差が生じ、低プレチルト角領域と高プレチルト角領域とを作り分けることができる。このような本発明の第２の液晶表示装置の製造方法であって、上記製造方法は、配向膜形成領域の一部に電圧を印加した状態で光照射を行い、高プレチルト角領域と低プレチルト角領域とを形成する工程を含む液晶表示装置の製造方法もまた本発明の１つである。なお、この発明において、配向膜形成領域の一部に照射される光は、液晶層中に混入した物質を重合させることができる電磁波であれば特に限定されず、可視光のほか、紫外線等を用いることができる。
【００１７】
本発明の液晶表示装置の好ましい形態としては、（１）第一配向膜及び第二配向膜のいずれか一方に高プレチルト角領域を有する形態、（２）第一配向膜及び第二配向膜に高プレチルト角領域を有し、かつ第一配向膜の高プレチルト角領域と第二配向膜の高プレチルト角領域とが互いに対向し合う形態が挙げられる。
【００１８】
上記（１）の形態における本発明の原理について、図１を用いて説明する。
図１は、本発明の第一配向膜に高プレチルト角領域を有する形態における液晶分子の配向状態を説明するための液晶表示パネルの断面模式図であり、（ａ）は、電圧無印加時を表し、（ｂ）は、電圧印加時を表す。
図１に示す液晶表示パネルでは、高プレチルト角配向膜１ｂ及び低プレチルト角配向膜１ａからなる第一配向膜１が第一基板１０表面に形成されており、低プレチルト角配向膜からなる第二配向膜６が第二基板２０表面に形成されている。したがって、第一配向膜１の高プレチルト角配向膜１ｂ近傍の液晶層３０には、部分的に高いプレチルト角（垂直配向又は傾斜垂直配向）の状態が形成されている。これにより、図１（ａ）に示すように、液晶層３０への電圧無印加時には、第一配向膜１の高プレチルト角配向膜１ｂと第二配向膜６とが対向し合う部分に、垂直配向又は傾斜垂直配向とスプレイ配向とから構成される複合的（ハイブリッド的）な配向状態が形成されている。そして、図１（ｂ）に示すように、液晶層３０への電圧印加時には、このハイブリッド的な配向状態（図中の点線で囲まれた部分）を核として液晶配向の変形歪が集中することで、より安定なベンド配向に高速で変化させることができる。そして、この領域のベンド配向が画素電極全体に広がることで、容易に液晶層内の全体を高速でベンド配向にすることができる。
【００１９】
上記（２）の形態における本発明の原理について、図２を用いて説明する。
図２は、本発明の第一配向膜及び第二配向膜に高プレチルト角領域を有する形態における液晶分子の配向状態を説明するための液晶表示パネルの断面模式図であり、（ａ）は、電圧無印加時を表し、（ｂ）は、電圧印加時を表す。
図２に示す液晶表示パネルでは、高プレチルト角配向膜２ｂ及び低プレチルト角配向膜２ａからなる第一配向膜２が第一基板１０表面に形成されており、高プレチルト角配向膜７ｂ及び低プレチルト角配向膜７ａからなる第二配向膜７が第二基板２０表面に形成されている。そして、第一配向膜２の高プレチルト角配向膜２ｂと第二配向膜７の高プレチルト角配向膜７ｂとが対向し合うように配置されている。すなわち図１と異なる点は、一対の基板の双方に高プレチルト角領域が形成されていることである。これにより、図２（ａ）に示すように、液晶層３０への電圧無印加時には、第一配向膜２の高プレチルト角配向膜２ｂと第二配向膜７の高プレチルト角配向膜７ｂとが対向し合う部分に、既にベンド配向が形成される。そして、図２（ｂ）に示すように、液晶層への電圧印加時には、図１の場合と同様に、電圧無印加時にベンド配向が形成される部分（図中の点線で囲まれた部分）を核にして、画素電極全体にベンド配向が広がることで、容易に液晶層３０内の全体を高速でベンド配向にすることができる。
【００２０】
また、本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネル内に高プレチルト角領域を遮光する構造を有することが好ましく、例えば、高プレチルト角領域をＢＭ（ブラックマトリクス）等で遮光する構造を有することが好ましい。このように高プレチルト角領域を非表示領域とし、低プレチルト角領域を表示領域とすれば、表示領域の配向状態を一様にすることができるので、一様な光学補償フィルムを用いてもコントラストの低下を充分に抑制することができ、開口率及びコントラストの点で望ましい。
なお、図１及び２では、ＢＭ、ＣＦ（カラーフィルタ）等を記載していないが、これらの場合についても、高プレチルト角領域は画素電極形成領域以外の領域又はその近傍に配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の液晶表示装置は、上述のような構成であるので、簡便な方法により高プレチルト角領域と低プレチルト角領域とを有する配向膜を形成することができ、かつベンド配向を安定的に、かつ容易に得ることができる。これにより、動画表示に優れるＯＣＢモードの液晶表示装置を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に実施例を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００２３】
（実施例１）
図３は、実施例１で作製される液晶表示パネルの断面模式図である。
図３に示すように、本実施例の液晶表示パネルは、第一基板１０と第二基板２０との間に液晶層３０が挟持された構造を有し、第一基板１０の液晶層３０側には電極１１及び第一配向膜１２が積層され、第二基板２０の液晶層３０側には電極２１及び低プレチルト角配向膜（第二配向膜）２２が積層されている。液晶層３０は、正の誘電率異方性を有するネマティック液晶分子３１を含んで構成され、第一配向膜１２及び第二配向膜２２によりプレチルト角の制御が行われている。
【００２４】
本実施例は、第一配向膜１２が部分的に２層とされている点に特徴があり、具体的には、第一配向膜１２は、低プレチルト角配向膜１２ａ上（液晶層３０側）に、膜厚０．０６μｍ程度の高プレチルト角配向膜１２ｂが部分的に配置された構造を有する。液晶層３０は、高プレチルト角配向膜１２ｂとの界面近傍では、垂直配向又は傾斜垂直配向といった高いプレチルト角を有する配向状態となり、低プレチルト角配向膜１１ａ及び２２との界面近傍では、低いプレチルト角を有する配向状態となる。その結果、高プレチルト角配向膜１２ｂと低プレチルト角配向膜２２とに挟まれた領域では、ハイブリッド的な配向状態が形成されている。このような本実施例の液晶表示パネルは、ＯＣＢモードにより表示を行うものであり、ハイブリッド的な配向状態が配向転移の核となることにより、スプレイ配向からベンド配向への配向転移を高速で行うことができる。
なお、本実施例における低プレチルト角配向膜１１ａ及び２２は、液晶分子に５〜１０°のプレチルト角を付与するものであり、高プレチルト角配向膜１２ｂは、液晶分子に３０〜９０°のプレチルト角を付与するものである。
【００２５】
なお、本実施例では、高プレチルト角配向膜を形成する際にインクジェット法を用いた。本実施例における高プレチルト角配向膜の形成方法を図４（ａ）に示す。
図４（ａ）は、インクジェット装置１００を用いて低プレチルト角配向膜１２ａ上に高プレチルト角配向膜１２ｂの材料を塗布することにより、高プレチルト角配向膜１２ｂを部分的に直接形成する様子を示す液晶表示パネルの断面模式図である。
なお、低プレチルト角配向膜１２ａとしては、ポリイミド膜等を用いることができる。低プレチルト角配向膜１２ａの形成方法としては、ラビング法等を用いることができる。
【００２６】
本実施例の液晶表示パネルについて、液晶層のスプレイ配向からベンド配向への配向転移にかかる時間を測定した。具体的には、液晶層に電圧を１０Ｖ印加し、１ｃｍ角の表示領域の全面がスプレイ配向からベンド配向に転移するまでの時間を目視により確認した。その結果、配向転移に要した時間は、５ｓ以下であった。一方、第一配向膜１２及び第二配向膜２２の全面をいずれもプレチルト角５〜１０°の低プレチルト角配向膜により形成した液晶表示パネルについても同様の測定を行った。その結果、配向転移に要した時間は、３０〜１００ｓであった。
上記測定結果から、片側基板の一部分に対する液晶分子のプレチルト角を高めることで、液晶層のスプレイ配向からベンド配向への配向転移を大幅に短くする顕著な改善効果が確認できた。
【００２７】
また、両側基板の対向し合う一部分に対する液晶分子のプレチルト角を高めることによっても、片側基板に高プレチルト角配向膜を設けた場合と同様の効果が得られることを確認することができた。
【００２８】
更に、本発明においては、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、高プレチルト角配向膜の形成方法を変更することも可能である。
なお、図４（ｂ）は、インクジェット装置１００による直接形成の解像度が高い場合（最小面積が小さい場合）に、図４（ａ）よりも高プレチルト角配向膜の配置密度を高めた例を示している。
図４（ｃ）は、高プレチルト角配向膜１４ｂと低プレチルト角配向膜１４ａとが重ならないように直接形成する様子を示す液晶表示パネルの断面模式図である。高プレチルト角配向膜１４ｂと低プレチルト角配向膜１４ａとを同一面上に作り分ける必要があることから、配向膜材料の配置制御が難しくはなるが、配向膜の膜厚が実質１層分になることから、液晶画面の焼きつき（残像）を防止する等の点で有利となる。
【００２９】
なお、本実施例の液晶表示パネルは、配向膜形成後の基板表面が基本的に平坦であること、及び、特定の場所にハイブリッド的な配向状態を設けることから、特許文献１記載の凹凸構造を用いる従来技術の場合と比較して、コントラストの低下を防止することができるという利点もある。
【００３０】
（実施例２）
図５は、実施例２で作製される液晶表示パネルの断面模式図である。
図５に示すように、本実施例の液晶表示パネルは、第一基板１０と第二基板２０との間に液晶層３０が挟持された構造を有し、第一基板１０の液晶層３０側には電極１１及び第一配向膜１５が積層され、第二基板２０の液晶層３０側には電極２１及び低プレチルト角配向膜（第二配向膜）２５が積層されている。液晶層３０は、正の誘電率異方性を有するネマティック液晶分子３１を含んで構成され、第一配向膜１５及び第二配向膜２５によりプレチルト角の制御が行われている。
【００３１】
本実施例は、実施例１と異なり、プレチルト角の部分的な制御にポリマー技術を用いている点に特徴があり、具体的には、第一配向膜１５が、低プレチルト角配向膜１５ａ上（液晶層３０側）に低プレチルト角配向膜１５ｂ及び高プレチルト角配向膜１５ｃが並設された構造を有し、第一配向膜２５が、低プレチルト角配向膜２５ａ上（液晶層３０側）に低プレチルト角配向膜２５ｂ及び高プレチルト角配向膜２５ｃが並設された構造を有する。液晶層３０は、高プレチルト角配向膜１５ｃ及び２５ｃとの界面近傍では、垂直配向又は傾斜垂直配向といった高いプレチルト角を有する配向状態となり、低プレチルト角配向膜１５ｂ及び２５ｂとの界面近傍では、低いプレチルト角を有する配向状態となる。その結果、高プレチルト角配向膜１５ｃ及び２５ｃに挟まれた領域では、ベンド配向が形成されている。このような本実施例の液晶表示パネルは、ＯＣＢモードにより表示を行うものであり、高プレチルト角配向膜１５ｃ及び２５ｃに挟まれた領域のベンド配向が配向転移の核となることにより、スプレイ配向からベンド配向への配向転移を高速で行うことができる。
なお、本実施例における低プレチルト角配向膜１５ａ、１５ｂ、２５ａ及び２５ｂは、液晶分子に５〜１０°のプレチルト角を付与するものであり、高プレチルト角配向膜１５ｃ及び２５ｃは、液晶分子に３０〜９０°のプレチルト角を付与するものである。
【００３２】
本実施例の第一配向膜１５及び第二配向膜２５の形成方法としては、まず、低プレチルト角配向膜１５ａ及び２５ａを形成した後、官能基を有するモノマー（以下、上層配向膜用モノマーともいう）を液晶に混入させたものをセル内（第一基板１０と第二基板２０との間）に封入する。本実施例では、上層配向膜用モノマーとして、多官能基を有するアクリレートを用いたが、メタクリレート、単官能モノマーでも原理的には使用可能である。上層配向膜用モノマーの混入量は、材料、重合に用いる紫外線等の種々の条件により最適値は異なるが、多官能基を有するアクリレートであれば、０．２〜０．５重量％が好適である。０．２重量％未満であると、高プレチルト角配向膜を充分に形成することができないおそれがある。０．５重量％を超えると、多官能モノマーの場合、液晶中に均一に混入させることができないおそれがある。本実施例では、液晶に対する多官能基を有するアクリレートの混入量を０．３重量％とした。液晶注入法としては特に限定されないが、上層配向膜用モノマー、液晶等の成分が分離することを抑制する観点からは、滴下注入法が好適である。
そして、液晶注入後、上層配向膜用モノマーを低プレチルト角配向膜１５ａ及び２５ａの界面に吸着・重合させることにより、低プレチルト角配向膜１５ｂ、２５ｂ及び高プレチルト角配向膜１５ｃ、２５ｃを形成する。
【００３３】
低プレチルト角配向膜１５ｂ、２５ｂ及び高プレチルト角配向膜１５ｃ、２５ｃの形成方法の詳細について図６を参照して説明する。なお、低プレチルト角配向膜１５ａ及び２５ａは、ポリイミド膜等の材料を用い、ラビング法等の一般的な方法により形成することができる。
まず、図６（ａ）に示すように、液晶層３０に電圧を印加した状態で第一回目の紫外線照射を行うことにより、上層配向膜用モノマーを低プレチルト角配向膜１５ａ及び２５ａ界面に吸着・重合（固化）させ、ポリマーの薄膜からなる上層配向膜１５ｄ及び２５ｄを形成する。上層配向膜１５ｄ及び２５ｄのプレチルト角は、液晶層３０への印加電圧の大きさに応じて大きくなり、例えば１０〜５０Ｖ印加することで、全面に高プレチルト角を有した表面状態を形成することができる。
【００３４】
続いて、図６（ｂ）に示すように、高プレチルト角を有する表面状態で残したい領域を遮光し、液晶層３０に電圧を印加しない状態で、その他の領域に第二回目の紫外線照射を行う。上層配向膜用モノマーの混入量はわずかであるが、第一回目の紫外線照射後にも、液晶中には重合せずに残った上層配向膜用モノマーが存在しているので、この残存モノマーを有効に利用して、第二回目の紫外線照射により、再重合をさせることは可能である。第二回目の紫外線照射が行われた領域では、液晶層３０に電圧が印加されず、液晶分子３１のチルト角が小さいことから、上層配向膜用モノマーが紫外線照射とともに重合すると、プレチルト角が小さくなる傾向にあり、低プレチルト角配向膜１５ｂ及び２５ｂが形成される。これに対して、遮光領域では、高プレチルト角を維持し、高プレチルト角配向膜１５ｃ及び２５ｃが形成される。なお、第二回目の紫外線照射を充分に行うことでセル内の残存モノマーはほとんど消費されるため、その後にプレチルト角に影響するような重合は起こらなくなる。遮光領域の残存モノマーは、第二回目の紫外線照射により直接消費されるわけではないが、紫外線照射領域の残存モノマー濃度が低くなることで、紫外線照射領域へ向かって拡散が生じ、紫外線照射領域で消費（重合）される。その結果、遮光領域においてもプレチルト角に影響するような重合は起こらなくなる。このようにして、遮光領域のみ高プレチルト角のままの配向状態が維持されることになる。
【００３５】
ここで、図６（ｂ）では、遮光手段としてフォトマスク１１０を用いる例が示されているが、本発明において、紫外線を部分的に照射する手段は、パネル外部にマスク手段を設ける方法に特に限定されず、レーザー光等をスキャンして直接パターン状に照射する方法、パネル内部に設けたブラックマトリクス等の遮光膜を利用する方法等を用いることができる。また、図６（ｃ）に示すように、紫外線を斜めから照射すれば、特に光源から遠い方の基板における遮光部の外縁では、紫外線照射が施されることになり、図１の片側基板のみに高プレチルト角領域を形成した構造に類似した構成の液晶表示パネルを得ることができる。更に、上層配向膜用モノマーの重合に用いる光は、上層配向膜用モノマーの種類に応じて適宜選択すればよく、紫外線照射に代えて可視光を照射してもよい。
【００３６】
本実施例の低プレチルト角配向膜と高プレチルト角配向膜とを紫外線の部分的な照射により作り分けた液晶表示パネルによっても、実施例１と同様に、配向転移に要する時間は、５ｓ以下となった。
【００３７】
（実施例３）
図７は、実施例３で作製される液晶表示パネルの断面模式図である。
本実施例は、上層配向膜用モノマーを用いて低プレチルト角配向膜上に、低プレチルト角配向膜及び高プレチルト角配向膜を形成する点で実施例２と共通するが、紫外線照射の際に、高プレチルト角にしたい領域のみに部分的に電圧を印加することによって低プレチルト角配向膜と高プレチルト角配向膜とを作り分ける点に特徴がある。具体的には、高プレチルト角にしたい領域に表示電極１１とは別の電極１１ａを設けておき、基板全面に対して紫外線１２０を照射する際に、電極１１ａを用いて液晶層３０内に部分的に電圧が印加されるようにする。これにより、電極１１ａにより紫外線１２０照射時に電圧（例えば１０〜５０Ｖ）が印加された領域では、液晶分子３１のチルト角が大きくなるため、上層配向膜用モノマーを低プレチルト角配向膜１７ａ及び２７ａとの界面に吸着させて重合させることで、高プレチルト角配向膜１７ｃ及び２７ｃが形成され、一方、電圧が印加されていない領域では、低プレチルト角配向膜１７ａ及び２７ａに応じた配向状態を維持する形で、界面におけるモノマーの吸着・重合が行われるため、低プレチルト角配向膜１７ｂ及び２７ｂが形成され、ポリマー形成の前後でプレチルト角に大きな変化はない。このようにして、高プレチルト角配向膜１７ｃ及び２７ｃと低プレチルト角配向膜１７ｂ及び２７ｂを、低プレチルト角配向膜１７ａ及び２７ａ上に設けることができる。
本実施例の低プレチルト角配向膜と高プレチルト角配向膜とを電圧の部分的な印加により作り分けた液晶表示パネルによっても、実施例１と同様に、配向転移に要した時間は、５ｓ以下であった。
【００３８】
（実施例４）
図８及び９は、高プレチルト角領域をブラックマトリクス（ＢＭ）で遮光した構造を有する液晶表示パネルの構成の一例を示す断面模式図である。
一般に、液晶表示パネルを位相差フィルムで光学補償する場合、表示動作領域（画素電極の全て又はその主たる領域に対応）にプレチルト角が異なる領域があると、一様な光学特性を有する位相差フィルムでは、全ての領域を光学補償できないため、コントラストの低下が生じるが、図８及び９に示すように、ＢＭ５１で高プレチルト角配向膜１９ｂ及び２９ｂを遮光すれば、表示動作領域の全てを一様な位相差フィルムで光学的に補償可能であり、従来の均一配向のＯＣＢモードの液晶表示パネルと同等のコントラストを得ることができることを確認した。
このようにＢＭ等で高プレチルト角領域を遮光する方法は、コントラストの低下を防ぐのに効果的であることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第一配向膜に高プレチルト角領域を有する形態における液晶分子の配向状態を説明するための液晶表示パネルの断面模式図であり、（ａ）は、電圧無印加時を表し、（ｂ）は、電圧印加時を表す。
【図２】本発明の第一配向膜及び第二配向膜に高プレチルト角領域を有する形態における液晶分子の配向状態を説明するための液晶表示パネルの断面模式図であり、（ａ）は、電圧無印加時を表し、（ｂ）は、電圧印加時を表す。
【図３】実施例１で作製される液晶表示パネルの断面模式図である。
【図４】（ａ）は、実施例１における高プレチルト角配向膜の形成方法を示す説明図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明におけるインクジェット法を用いた高プレチルト角配向膜の形成方法の例を示す説明図である。
【図５】実施例２で作製される液晶表示パネルの断面模式図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、図５に示した液晶表示パネルの作製フローの一例を示した図であり、（ｃ）は、（ｂ）に示した紫外線の部分的照射工程の変形例を示す図である。
【図７】実施例３で作製される液晶表示パネルの断面模式図である。
【図８】第一配向膜の高プレチルト角領域をブラックマトリクス（ＢＭ）で遮光した構造を有する液晶表示パネルの構成の一例を示す断面模式図である。
【図９】第一配向膜及び第二配向膜の高プレチルト角領域をブラックマトリクス（ＢＭ）で遮光した構造を有する液晶表示パネルの構成の一例を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００４０】
１、２、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９：第一配向膜
１ａ、２ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１９ａ：低プレチルト角配向膜（第一基板側）
１ｂ、２ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ、１５ｃ、１６ｃ、１７ｃ、１８ｂ、１９ｂ：高プレチルト角配向膜（第一基板側）
６、７、２２、２５、２６、２７、２８、２９：第二配向膜
７ａ、２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ、２９ａ：低プレチルト角配向膜（第二基板側）
７ｂ、２５ｃ、２６ｃ、２７ｃ、２９ｂ：高プレチルト角配向膜（第二基板側）
１０：第一基板
１１、１１ａ：電極（第一基板側）
１５ｄ、２５ｄ：上層配向膜
２０：第二基板
２１：電極（第二基板側）
３０：液晶層
３１：液晶分子
５０：カラーフィルタ
５１：ブラックマトリクス
１００：インクジェット装置
１１０、１１１：フォトマスク
１２０、１２１：紫外線
【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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