【手続補正書】
【提出日】平成26年5月30日(2014.5.30)
【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】
一対の基板の対向面側に設けられた一対の配向膜、及び、
一対の配向膜の間に設けられ、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層、
を有する液晶表示素子を備え、
一対の配向膜のうちの少なくとも一方は、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物が架橋した化合物を含み、
液晶層は、更に、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含み、
液晶分子は、架橋した化合物によってプレチルトが付与される液晶表示装置。
【請求項２】
一対の基板の対向面側に設けられた一対の配向膜、及び、
一対の配向膜の間に設けられ、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層、
を有する液晶表示素子を備え、
一対の配向膜のうちの少なくとも一方は、側鎖として感光性官能基を有する高分子化合物が変形した化合物を含み、
液晶層は、更に、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含み、
液晶分子は、変形した化合物によってプレチルトが付与される液晶表示装置。
【請求項３】
環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子は、
Ｒ1−Ａ1−Ｘ1−Ａ2−Ｒ2
で表される化合物を１種又は２種以上含有する誘電率異方性が負若しくはニュートラルなネマチック液晶性材料、又は、低分子材料から成る請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
但し、上記の式中、
Ｒ1,Ｒ2は、それぞれ、炭素数１から１０のアルキル基、又は、炭素数２から１０のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する１個のＣＨ2基又は隣接していない２個以上のＣＨ2基は酸素原子及び／又は硫黄原子にて置換されてもよく、またこれらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子にて置換されてもよく、
Ａ1及びＡ2は、それぞれ独立的に、トランス−１，４−シクロへキシレン基（この基中に存在する１個のＣＨ2基又は隣接していない２個のＣＨ2基は酸素原子又は硫黄原子にて置換されてもよい）、若しくは、１，４−フェニレン基（この基中に存在する１個又は２個以上のＣＨ基は窒素原子にて置換されてもよい）、若しくは、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２，２，２］オクチレン基、ピペリジン−１，４−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基から成る群より選ばれる基を表し、但し、Ａ1及びＡ2における水素原子はＣＮ又はハロゲンにて置換されていてもよく、
Ｘ1は、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）−、−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ（ＣＨ3）−、−ＣＦ2ＣＦ2−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＯＣＨ（ＣＨ3）−、−ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ−、−（ＣＨ2）4−、−（ＣＨ2）3Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ2）3−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＳ−、−ＳＣＯ−、−Ｏ−、又は、−Ｃ−を表す。
【請求項４】
環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子及び液晶分子の合計に対する、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子の質量割合は、１質量％乃至５０質量％である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
一対の配向膜のうちの少なくとも一方を構成する化合物は、更に、式（１）で表される基を側鎖として有する化合物から成る請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
−Ｒ１−Ｒ２−Ｒ３      （１）
ここで、Ｒ１は、炭素数３以上の直鎖状又は分岐状の２価の有機基であり、高分子化合物の主鎖に結合しており、Ｒ２は、複数の環構造を含む２価の有機基であり、環構造を構成する原子のうちの１つはＲ１に結合しており、Ｒ３は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、カーボネート基を有する１価の基、又は、それらの誘導体である。
【請求項６】
一対の配向膜のうちの少なくとも一方を構成する化合物は、式（２）で表される基を側鎖として有する化合物から成る請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
−Ｒ１１−Ｒ１２−Ｒ１３−Ｒ１４      （２）
ここで、Ｒ１１は、炭素数１以上、２０以下、好ましくは、炭素数３以上、１２以下の直鎖状又は分岐状の２価の、エーテル基あるいはエステル基を含むことある有機基であり、高分子化合物の主鎖に結合しており、あるいは又、Ｒ１１は、エーテル基あるいはエステル基であり、高分子化合物の主鎖に結合しており、Ｒ１２は、カルコン、シンナメート、シンナモイル、クマリン、マレイミド、ベンゾフェノン、ノルボルネン、オリザノール、及び、キトサンのうちのいずれか１種の構造を含む２価の基、又は、エチニレン基であり、Ｒ１３は、複数の環構造を含む２価の有機基であり、Ｒ１４は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、カーボネート基を有する１価の基、又は、それらの誘導体である。
【請求項７】
高分子化合物を架橋させることにより得られた化合物は、側鎖、及び、基板に対して側鎖を支持する主鎖から構成されており、
側鎖は、
主鎖に結合し、側鎖の一部が架橋した架橋部、及び、
架橋部に結合した末端構造部、
から構成されており、
液晶分子は、末端構造部に沿い、又は、末端構造部に挟まれることでプレチルトが付与される請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
高分子化合物を変形させることにより得られた化合物は、側鎖、及び、基板に対して側鎖を支持する主鎖から構成されており、
側鎖は、
主鎖に結合し、側鎖の一部が変形した変形部、及び、
変形部に結合した末端構造部、
から構成されており、
液晶分子は、末端構造部に沿い、又は、末端構造部に挟まれることでプレチルトが付与される請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
高分子化合物を架橋させることにより得られた化合物は、側鎖、及び、基板に対して側鎖を支持する主鎖から構成されており、
側鎖は、
主鎖に結合し、側鎖の一部が架橋した架橋部、及び、
架橋部に結合し、メソゲン基を有する末端構造部、
から構成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
高分子化合物を変形させることにより得られた化合物は、側鎖、及び、基板に対して側鎖を支持する主鎖から構成されており、
側鎖は、
主鎖に結合し、側鎖の一部が変形した変形部、及び、
変形部に結合し、メソゲン基を有する末端構造部、
から構成されている請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
一対の配向膜のうちの少なくとも一方の表面粗さＲａは１ｎｍ以下である請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
一対の配向膜は同じ組成を有する請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
電極に形成されたスリット又は基板に設けられた突起から成る配向規制部が設けられている請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
一対の基板の一方に、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物から成る第１配向膜を形成する工程と、
一対の基板の他方に、第２配向膜を形成する工程と、
一対の基板を、第１配向膜と第２配向膜とが対向するように配置し、第１配向膜と第２配向膜との間に、負の誘電率異方性を有する液晶分子、並びに、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含む液晶層を封止する工程と、
液晶層を封止した後、高分子化合物を架橋させて、液晶分子にプレチルトを付与する工程、
とを含む液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
一対の基板の一方に、側鎖として感光性官能基を有する高分子化合物から成る第１配向膜を形成する工程と、
一対の基板の他方に、第２配向膜を形成する工程と、
一対の基板を、第１配向膜と第２配向膜とが対向するように配置し、第１配向膜と第２配向膜との間に、負の誘電率異方性を有する液晶分子、並びに、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含む液晶層を封止する工程と、
液晶層を封止した後、高分子化合物を変形させることで、液晶分子にプレチルトを付与する工程、
とを含む液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
一対の基板の一方に、側鎖として架橋性官能基又は感光性官能基を有する高分子化合物から成る第１配向膜を形成する工程と、
一対の基板の他方に、第２配向膜を形成する工程と、
一対の基板を、第１配向膜と第２配向膜とが対向するように配置し、第１配向膜と第２配向膜との間に、負の誘電率異方性を有する液晶分子、並びに、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含む液晶層を封止する工程と、
液晶層を封止した後、高分子化合物にエネルギー線を照射することで、液晶分子にプレチルトを付与する工程、
とを含む液晶表示装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係る液晶表示装置は、
一対の基板の対向面側に設けられた一対の配向膜、及び、
一対の配向膜の間に設けられ、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層、
を有する液晶表示素子を備え、
一対の配向膜のうちの少なくとも一方は、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物が架橋した化合物（便宜上、『配向処理後・化合物』と呼ぶ）を含み、
液晶層は、更に、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含み、
液晶分子は、架橋した化合物（配向処理後・化合物）によってプレチルトが付与される。また、上記の目的を達成するための第１の態様に係る液晶表示素子は、本開示の第１の態様に係る液晶表示装置における液晶表示素子から成る。ここで、『架橋性官能基』とは、架橋構造（橋かけ構造）を形成することが可能な基を意味する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係る液晶表示装置は、
一対の基板の対向面側に設けられた一対の配向膜、及び、
一対の配向膜の間に設けられ、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶層、
を有する液晶表示素子を備え、
一対の配向膜のうちの少なくとも一方は、側鎖として感光性官能基を有する高分子化合物が変形した化合物（便宜上、『配向処理後・化合物』と呼ぶ）を含み、
液晶層は、更に、環構造、及び、環構造を結ぶスペーサーを有する分子を含み、
液晶分子は、変形した化合物（配向処理後・化合物）によってプレチルトが付与される。また、上記の目的を達成するための第２の態様に係る液晶表示素子は、本開示の第２の態様に係る液晶表示装置における液晶表示素子から成る。ここで、『感光性官能基』とは、エネルギー線を吸収することが可能な基を意味する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
そして、この場合、液晶分子を一対の基板の少なくとも一方の基板の表面に対して斜め方向に配列させるように、液晶層に対して電場を印加しながら紫外線を照射することが好ましく、更には、一対の基板は、画素電極を有する基板、及び、対向電極を有する基板から構成されており、画素電極を有する基板側から紫外線を照射することがより好ましい。一般に、対向電極を有する基板側にはカラーフィルタが形成されており、このカラーフィルタによって紫外線が吸収され、配向膜材料の架橋性官能基の反応が生じ難くなる可能性があるが故に、上述したとおり、カラーフィルタが形成されていない画素電極を有する基板側から紫外線を照射することが一層好ましい。画素電極を有する基板側にカラーフィルタが形成されている場合、対向電極を有する基板側から紫外線を照射することが好ましい。尚、基本的に、プレチルトが付与されるときの液晶分子の方位角（偏角）は電場の方向によって規定され、極角（天頂角）は電場の強さによって規定される。後述する本開示の第２の態様〜第３の態様に係る液晶表示装置の製造方法においても、同様である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本開示の第１の態様〜第３の態様において、第１配向膜の表面粗さＲａは１ｎｍ以下であり、あるいは又、一対の配向膜のうちの少なくとも一方の表面粗さＲａは１ｎｍ以下である構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『本開示の第１Ｅの構成、本開示の第２Ｅの構成、本開示の第３Ｅの構成』と呼ぶ。ここで、表面粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１に規定されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本開示の第１の態様〜第３の態様において、第２配向膜は第１配向膜を構成する高分子化合物（配向処理前・化合物）から成り、あるいは又、一対の配向膜は同じ組成を有する形態とすることができる。但し、本開示の第１の態様〜第３の態様において規定される高分子化合物（配向処理前・化合物）から構成される限り、一対の配向膜は、異なる組成を有する構成としてもよいし、第２配向膜は、第１配向膜を構成する高分子化合物（配向処理前・化合物）とは異なる高分子化合物（配向処理前・化合物）から成る構成としてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
本開示の第２の態様に係る液晶表示装置にあっては、一対の配向膜のうちの少なくとも一方が、側鎖として感光性官能基を有する高分子化合物が変形した化合物を含むため、変形した化合物により液晶分子にプレチルトが付与される。このため、画素電極と対向電極との間に電界が印加されると、液晶分子は、その長軸方向が基板面に対して所定の方向に応答し、良好な表示特性が確保される。その上、変形した化合物によって液晶分子にプレチルトが付与されているため、液晶分子にプレチルトが付与されていない場合と比較して電極間の電界に応じた応答速度が早くなり、変形した化合物を用いずにプレチルトを付与した場合と比較して、良好な表示特性が維持され易くなる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
表示領域６０は、映像が表示される領域であり、複数の画素１０がマトリクス状に配列されることにより映像を表示可能に構成された領域である。尚、図８では、複数の画素１０を含む表示領域６０を示しているほか、４つの画素１０に対応する領域を別途拡大して示している。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７３】
実施の形態３の液晶表示装置（液晶表示素子）では、液晶層４０において、液晶分子４１Ａ等のプレチルトθ１が０°となり、且つ、液晶分子４１Ｂ等のプレチルトθ２が０°よりも大きくなる。これにより、プレチルト処理が施されていない液晶表示素子と比較して、駆動電圧に対する応答速度を大幅に向上させることができる。更に、液晶分子４１Ａ等がガラス基板２０Ａ，３０Ａの法線方向に近い状態で配向しているので、黒表示の際の光の透過量を低減することができ、実施の形態１〜実施の形態２における液晶表示装置（液晶表示素子）と比較してコントラストを向上させることができる。即ち、この液晶表示装置（液晶表示素子）では、例えば、ＴＦＴ基板２０側に位置する液晶分子４１Ａ等のプレチルトθ１を０°とすることによりコントラストを向上させつつ、ＣＦ基板３０側に位置する液晶分子４１Ｂ等のプレチルトθ２を０°よりも大きくすることにより応答速度の向上を図ることができる。よって、駆動電圧に対する応答速度とコントラストとを、バランス良く向上させることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８０】
実施の形態４の液晶表示装置（液晶表示素子）及びその製造方法によれば、架橋前の高分子化合物を含む配向膜２２，３２を形成した後、配向膜２２と配向膜３２との間に液晶層４０を封止する。次いで、配向膜２２，３２中の架橋前の高分子化合物を反応させて、架橋した高分子化合物を生成する。これにより、液晶分子４１Ａ，４１Ｂ等に対して所定のプレチルトθ１，θ２を付与する。よって、プレチルト処理が施されていない液晶表示素子と比較して、駆動電圧に対する応答速度を大幅に向上させることができる。このため、大がかりな光照射装置を用いなくても、液晶分子４１等に対してプレチルトθを付与する配向膜２２，３２を形成することができる。従って、容易に応答特性を向上させることができる。更に、例えば、光重合性モノマーを含む液晶材料を用いて液晶層を封止した後に光重合性モノマーを重合させて、プレチルト処理を施す場合と比較して、高い信頼性を確保することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９７】
［実施例１Ａ］
実施例１は、本開示の第１の態様に係る液晶表示装置（液晶表示素子）及びその製造方法、並びに、本開示の第３の態様に係る液晶表示装置（液晶表示素子）の製造方法に関する。実施例１Ａにあっては、以下の手順により、図１２に示す液晶表示装置（液晶表示素子）を作製した。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２２６】
実施例３にあっては、具体的には、ジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物とを反応させて、ポリアミック酸を得た。次いで、イミド化反応させ、脱水閉環させたものを、ＮＭＰに溶解させた。こうして式（Ｆ−１）に示すポリイミドを得た。そして、実施例３においては、実施例２Ａと同様にして配向膜２２，３２を得た後、更に、基本的に実施例２Ａにおいて説明したと同様の方法に基づき、液晶セルを完成させた。但し、スペーサ突起物の高さを３．５μｍとし、粒径３．５μｍのシリカ粒子を使用し、シール部を形成した。また、画素電極２０Ｂ及び対向電極３０Ｂ上における配向膜２２，３２の厚さを９０ｎｍとした。