(57)【要約】【課題】コントラストと電圧に対する応答速度とをバランス良く向上させることのできる液晶表示素子を提供する。【解決手段】ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０との間に液晶層４０が封止されている。液晶層４０には、ＴＦＴ基板２０を覆う配向膜２２と固着したポリマー４２Ａによって保持される液晶分子４１Ａと、ＣＦ基板３０を覆う配向膜３２と固着したポリマー４２Ｂによって保持される液晶分子４１Ｂと、液晶層４０の厚み方向における中間領域に位置する液晶分子４１Ｃとが含まれている。液晶分子４１Ａはポリマー４２Ａの存在によってプレチルト角θ１が付与され、液晶分子４１Ｂはポリマー４２Ｂの存在によってプレチルト角θ１よりも小さなプレチルト角θ２が付与されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に設けられ、液晶分子を含む液晶層とを有し、
前記一対の基板のうちの一方の側に位置する前記液晶分子が、前記一対の基板のうちの他方の側に位置する前記液晶分子と異なるプレチルト角を有している
ことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記一対の基板のうちの一方の側に位置する前記液晶分子のプレチルト角が０（°）である
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記一対の基板は、一方が複数の画素電極を駆動する半導体素子を搭載した半導体素子搭載基板であり、他方がカラーフィルタを備えたカラーフィルタ搭載基板であり、
前記カラーフィルタ搭載基板の側に位置する前記液晶分子のプレチルト角が０（°）である
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記液晶層は、前記液晶分子に対してプレチルト角を付与する高分子を含んでいる
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の基板の間に液晶層が封止された液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビやノート型パソコン、カーナビゲーション等の表示モニタとして、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）が多く用いられている。液晶ディスプレイは、そのパネル基板間での分子配列によって様々なモード（方式）に分類され、例えば、電圧をかけない状態での液晶分子がねじれて配向してなるＴＮ（Twisted Nematic；ねじれネマティック）モードがよく知られている。このＴＮモードでは、液晶分子が正の誘電率異方性、すなわち分子の長軸方向の誘電率が短軸方向に比べて大きい性質を有しており、基板の面に対して平行な面内において液晶分子の配向方位を順次回転させつつ、基板の面に垂直な方向に整列させた構造となっている。
【０００３】
この一方で、電圧をかけない状態での液晶分子が、基板の面に対して垂直に配向してなるＶＡ（Vertical Alignment）モードに対する注目が高まっている。垂直配向型のＶＡモードでは、液晶分子が負の誘電率異方性、すなわち分子の長軸方向の誘電率が短軸方向に比べて小さい性質を有しており、ＴＮモードに比べて広視野角を実現できる。
【０００４】
このようなＶＡモードの液晶ディスプレイでは、電圧が印加されると、基板に垂直に配向していた液晶分子が、負の誘電率異方性により、基板に対して平行な方向に倒れる（起き上がる）ように応答することにより、光を透過させる構成となっている。ところが、基板に対して垂直方向に配向した液晶分子の倒れる方向は任意であるため、電圧印加により液晶分子の配向が乱れ、電圧に対する応答特性を悪化させる要因となっていた。
【０００５】
そこで、電圧に応答して倒れる方向の規制手段として、基板の対向面側に所定の構造を有するポリマーを形成し、液晶分子を基板と垂直な方向から特定の方向に傾けて配向させる（いわゆるプレチルト角を付与する）技術が開示されている。このような構成により、電圧印加時の液晶分子の倒れる方向を予め定めておくことができ、電圧に対する応答特性を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００３−１７７４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の構成では、駆動していない（黒表示）状態においても液晶分子が基板法線に対して僅かに傾いて配向しているので、電圧に対する応答速度が改善される一方で、黒表示の際に僅かに光を透過してしまい、コントラストが低下するという問題がある。従って、コントラストと電圧に対する応答速度とをバランス良く向上させることのできる液晶表示素子およびその製造方法の実現が望まれている。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、コントラストと電圧に対する応答速度とをバランス良く向上させることのできる液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液晶表示素子は、対向配置された一対の基板と、この一対の基板間に設けられ、液晶分子を含む液晶層とを有するものである。ここで、一対の基板のうちの一方の側に位置する液晶分子が、一対の基板のうちの他方の側に位置する液晶分子と異なるプレチルト角を有するようにしている。プレチルト角とは、液晶分子の基準となる軸方向の、基板の法線に対する傾斜角度をいう。
【０００９】
本発明の液晶表示素子では、一対の基板間に設けられた液晶層において、一方の基板側に位置する液晶分子が、他方の基板側に位置する液晶分子と異なるプレチルト角を有することにより、電圧に対する応答速度が劣化することなく、非駆動状態（黒表示状態）における光の透過量が低減される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の液晶表示素子によれば、液晶層において、一方の基板側に位置する液晶分子のプレチルト角をより大きくしつつ、他方の基板側に位置する液晶分子のプレチルト角をより小さくすることができるので、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示素子の断面模式図である。この液晶表示素子は、複数の画素１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ・・・）を有しており、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）基板２０とＣＦ（Color Filter；カラーフィルタ）基板３０との間に、配向膜２２，３２を介して液晶層４０が設けられたものである。この液晶表示素子の表示モードはいわゆる垂直配向（ＶＡ）モードである。図１では、駆動電圧が印加されていない非駆動状態を表している。なお、図１を含め、本明細書では、ＴＦＴ基板２０およびＣＦ基板３０における具体的な構成についての図示は省略する。
【００１３】
ＴＦＴ基板２０は、ガラス基板２０ＡのＣＦ基板３０と対向する側の表面に、例えば、マトリクス状に複数の画素電極２０Ｂが配置されたものである。さらに、複数の画素電極２０Ｂを、それぞれ駆動するゲート・ソース・ドレイン等を備えたＴＦＴスイッチング素子や、これらＴＦＴスイッチング素子に接続されるゲート線およびソース線等（図示せず）が設けられて構成されている。画素電極２０Ｂは、ガラス基板２０Ａ上で画素分離部５０によって電気的に分離された画素ごとに設けられ、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明性を有する電極により構成されている。画素電極２０Ｂには、各画素内で、例えば、ストライプ状やＶ字状のパターンを有するスリット部２１（電極の形成されない部分）が設けられている。
【００１４】
ＣＦ基板３０は、ガラス基板３０ＡのＴＦＴ基板２０と対向する側の表面に、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタがストライプ状に設けられたカラーフィルタ（図示せず）と、有効表示領域のほぼ全面に亘って対向電極３０Ｂとが配置されたものである。対向電極３０Ｂは、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明性を有する電極により構成されている。なお、各画素内で、上記画素電極２０Ｂと同様のパターンで、スリット部３１が設けられている。この場合、画素電極２０Ｂおよび対向電極３０Ｂのスリット部２１，３１は、基板間で対向しないように配置される。これにより、駆動電圧が印加されると、液晶分子の長軸に対して斜めの電場が付与されることで、電圧に対する応答速度が向上すると共に、画素内に配向方向の異なる領域が形成（配向分割）されるため、視野角特性が向上する。
【００１５】
液晶層４０は、垂直配向型液晶より構成され、例えば、互いに直交する長軸および短軸をそれぞれ中心軸として回転対称な形状をなし、負の誘電率異方性を有する液晶分子４１と、配向膜２２，３２の表面に設けられ、その近傍の液晶分子４１を保持するポリマー４２Ａ，４２Ｂを含んでいる。
【００１６】
液晶分子４１は、詳細には、液晶層４０のうちの配向膜２２との界面近傍においてポリマー４２Ａによって保持される液晶分子４１Ａと、液晶層４０のうちの配向膜３２との界面近傍においてポリマー４２Ｂによって保持される液晶分子４１Ｂと、それら以外の液晶分子４１Ｃとに分類することができる。液晶分子４１Ｃは、液晶層４０の厚み方向における中間領域に位置し、駆動電圧がオフの状態において、液晶分子４１Ｃの長軸がガラス基板２０Ａ，３０Ａに対してほぼ垂直になるように配列し、駆動電圧がオンになると、液晶分子４１Ｃの長軸がガラス基板２０Ａ，３０Ａに対して平行になるように傾いて配向する。このような挙動は、液晶分子４１Ｃにおいて、長軸方向の誘電率が短軸方向よりも大きいという性質を有することに起因している。液晶分子４１Ａ，４１Ｂも同様の性質を有することから、駆動電圧のオン・オフの状態変化に応じて基本的には液晶分子４１Ｃと同様の挙動を示す。但し、駆動電圧がオフの状態において、液晶分子４１Ａはポリマー４２Ａの存在によってプレチルト角θ１が付与され、その長軸がガラス基板２０Ａ，３０Ａの法線方向から傾斜した姿勢となる。同様に、液晶分子４１Ｂはポリマー４２Ｂの存在によってプレチルト角θ２が付与され、その長軸がガラス基板２０Ａ，３０Ａの法線方向から傾斜した姿勢となる。なお、プレチルト角θ（θ１，θ２）とは、図２に示したように、ガラス基板２０Ａ，３０Ａの表面に垂直な方向（法線方向）をＺとした場合において、Ｚ方向に対する液晶分子４１（４１Ａ〜４１Ｃ）の長軸方向Ｄの傾斜角度をいうものとする。
【００１７】
本実施の形態では、プレチルト角θ１，θ２の双方が０°よりも大きな値を有しているうえ、ＴＦＴ基板２０側の液晶分子４１Ａに付与されるプレチルト角θ１がＣＦ基板３０側の液晶分子４１Ｂに付与されるプレチルト角θ２よりも大きくなるように構成されている。すなわち、プレチルト角θ１，θ２は、０＜θ２＜θ１の関係を満たしている。特に、プレチルト角θ１は、１°以上４°以下であることが望ましい。そのような範囲であれば、プレチルト角θ１，θ２の双方が０°である場合よりも駆動電圧の印加に対する応答速度が向上すると共に、プレチルト角θ１，θ２の双方が０°である場合とほぼ同等のコントラストを得ることができるからである。
【００１８】
ポリマー４２Ａ，４２Ｂは、紫外光の照射により重合する性質を有するラジカル重合性モノマーが重合した高分子材料により構成されている。
【００１９】
配向膜２２，３２は、液晶分子４１を基板面に対して垂直方向に配向させる垂直配向膜であり、例えば、ポリイミド等の有機材料により構成されている。配向膜２２，３２には、さらに、ラビング等の配向方向を規制する処理が施されていてもよい。
【００２０】
このような構成を有する本実施の形態の液晶表示素子では、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に、画像データに基づいて駆動電圧が印加されると、液晶層４０における液晶分子４１が倒れて応答し、光を透過、変調させることにより表示が行われる。このとき、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０との間に設けられた液晶層４０において、液晶分子４１Ａ，４１Ｂが、それぞれ所定のプレチルト角θ１，θ２を有しているので、プレチルト処理が全く施されていない液晶表示素子に比べて、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。その一方で、液晶分子４１Ｂが、液晶分子４１Ａのプレチルト角θ１よりも小さなプレチルト角θ２を有し、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、コントラストを向上させることができる。
【００２１】
すなわち、従来は、対向基板（ＴＦＴ基板およびＣＦ基板）の双方の側に位置する液晶分子に同じ大きさのプレチルト角を付与するようにしていたため、プレチルト角を大きくすることで応答速度を高めることができる反面、コントラストの劣化を招いていた。これに対し、本実施の形態の液晶表示素子では、液晶層４０において、例えばＴＦＴ基板２０側に位置する液晶分子４１Ａのプレチルト角θ１をより大きくすることで応答速度を向上させつつ、ＣＦ基板３０側に位置する液晶分子４１Ｂのプレチルト角θ２をより小さくすることでコントラストの向上を図ることができる。よって、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。
【００２２】
次に、このような構成の液晶表示素子の製造方法について、図３に表したフローチャートと共に図４〜図６に表した断面模式図を参照して説明する。なお、図４〜図６では、簡略化のため、一画素分についてのみ示す。
【００２３】
まず、図４に示したように、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０との間に、配向膜２２，３２を介して液晶材料を封止する（ステップＳ１０１）。
【００２４】
具体的には、ガラス基板２０Ａ上およびガラス基板３０Ａ上に、それぞれ所定のスリット部２１，３１を有する画素電極２０Ｂおよび対向電極３０Ｂを例えばマトリクス状に設けることにより、ＴＦＴ基板２０およびＣＦ基板３０を形成したのち、画素電極２０Ｂおよび対向電極３０Ｂのそれぞれの表面に、垂直配向剤の塗布や、垂直配向膜を基板上に印刷し焼成することにより、配向膜２２，３２を形成する。その一方で、液晶層４０を構成する材料として、液晶分子４１とモノマー４３と紫外光吸収剤４４とを混合することで液晶材料を作製する。モノマー４３は紫外光の照射により重合（ラジカル重合）してポリマー４２Ａ，４２Ｂとなる性質を有するものである。モノマー４３としては、例えばヘキサメチレンジアクリレート（商品名：新中村化学製）などのアクリル系モノマーが挙げられる。また、紫外光吸収剤４４は、紫外光を吸収する性質を有するものであり、例えば、化１に表した構造を有するアントラセンや化２に表した構造を有する２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。液晶材料には、さらに、光重合開始剤（ラジカル重合開始剤）などを添加するようにしてもよい。
【００２５】
【化１】
2009092815.tif 000003
【００２６】
【化２】
2009092815.tif 000004
【００２７】
次いで、ＴＦＴ基板２０あるいはＣＦ基板３０のどちらか一方の、配向膜２２，３２の形成されている面に対して、セルギャップを確保するためのスペーサ突起物、例えばプラスチックビーズ等を散布すると共に、例えばスクリーン印刷法によりエポキシ接着剤等を用いて、シール部を印刷する。こののち、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを、配向膜２２，３２を対向させるように、スペーサ突起物およびシール部を介して貼り合わせ、上記の液晶材料を注入する。その後、加熱するなどしてシール部の硬化を行うことにより液晶材料をＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０との間に封止する。
【００２８】
次に、図５（Ａ）に示したように、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に、電圧印加手段１を用いて、直流電圧Ｖ１を印加する（ステップＳ１０２）。直流電圧Ｖ１は、例えば５〜３０（Ｖ）の大きさで印加するようにする。これにより、ガラス基板２０Ａ，３０Ａの表面に対して所定の角度をなす方向の直流電場が生じ、液晶分子４１がガラス基板２０Ａ，３０Ａの法線方向から所定方向に傾いて配向することとなる。このときの液晶分子４１の傾斜角と、後述の工程で液晶分子４１Ａに付与されるプレチルト角θ１と概ね等しくなる。従って、直流電圧Ｖ１の大きさを適宜調節することにより、液晶分子４１Ａのプレチルト角θ１の大きさを制御することが可能である。
【００２９】
さらに、図５（Ｂ）に示したように、直流電圧Ｖ１を印加した状態のまま紫外光ＵＶをＴＦＴ基板２０の外側から液晶層４０に照射することによりモノマー４３を重合させ、配向膜２２の表面に固着したポリマー４２Ａを形成する（ステップＳ１０３）。ここでは、液晶層４０に紫外光吸収剤４４を含有させているので、液晶層４０の厚み方向において紫外光ＵＶの照度分布が生じることとなる。具体的には、ＴＦＴ基板２０からＣＦ基板３０へ向かうほど紫外光ＵＶの照度が低下するように傾斜した照度分布となる。このため、モノマー４３は紫外光ＵＶが入射するＴＦＴ基板２０の側に移動し、重合することとなる。このように形成されたポリマー４２Ａは配向膜２２と化学結合しており、非駆動状態において、液晶層４０における配向膜２２との界面近傍に位置する液晶分子４１Ａにプレチルト角θ１を付与する機能を有する。
【００３０】
ポリマー４２Ａを形成したのち、図６（Ａ）に示したように、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に、電圧印加手段１を用いて、直流電圧Ｖ２を印加する（ステップＳ１０４）。これにより、液晶分子４１（液晶分子４１Ａを除く）がガラス基板２０Ａ，３０Ａの法線方向から所定方向に傾いて配向することとなる。この際、直流電圧Ｖ２は直流電圧Ｖ１よりも小さな値に設定することで、液晶分子４１（液晶分子４１Ａを除く）の傾斜角が液晶分子４１Ａに付与されるプレチルト角θ１よりも小さくなる。このときの液晶分子４１（液晶分子４１Ａを除く）の傾斜角は後述の工程で液晶分子４１Ｂに付与されるプレチルト角θ２と概ね等しくなるので、直流電圧Ｖ２の大きさを適宜調節することにより、液晶分子４１Ｂのプレチルト角θ２の大きさを制御することが可能である。
【００３１】
直流電圧Ｖ２を印加した状態のまま、図６（Ｂ）に示したように、紫外光ＵＶをＣＦ基板３０の外側から液晶層４０に照射する。これにより、ステップＳ１０３で重合せずに残存していたモノマー４３の重合を行い、配向膜３２の表面に固着したポリマー４２Ｂを形成する（ステップＳ１０５）。この工程においては、上述した紫外光吸収剤４４の作用によってＣＦ基板３０からＴＦＴ基板２０へ向かうほど減衰する紫外光ＵＶの照度分布となるので、モノマー４３は紫外光ＵＶが入射するＣＦ基板３０の側に移動し、重合することとなる。このように形成されたポリマー４２Ｂは配向膜３２と化学結合しており、非駆動状態において、液晶層４０における配向膜３２との界面近傍に位置する液晶分子４１Ｂにプレチルト角θ２を付与する機能を有する。
【００３２】
以上の工程により、図１に示した液晶表示素子が完成する。このように、本実施の形態の液晶表示素子の製造方法によれば、優れた応答速度性能およびコントラスト性能をバランス良く発揮することのできる液晶表示素子を、効率よく製造することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、モノマー４３とは別に紫外光吸収剤４４を添加するようにしたが、光吸収性材料としての機能をも有するモノマー４３を用いるようにしてもよい。また、ＴＦＴ基板２０の側のポリマー４２Ａを先に形成するようにしたが、ＣＦ基板３０の側のポリマー４２Ｂを先に形成するようにしてもよい。さらに、プレチルト角θ１がプレチルト角θ２よりも大きくなるようにしたが、それらの大小関係を反対としてもよい。また、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に直流電圧Ｖ１を印加して直流電場を液晶層４０に付与するようにしたが、これに限定されるものではない。非対称性矩形波の交流電圧を印加して交流電場を液晶層４０に付与するようにしてもよい。
【００３４】
［第２の実施の形態］
次に、図７を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図７は、本実施の形態に係る液晶表示素子の断面模式図である。
【００３５】
本実施の形態では、ＴＦＴ基板２０側の液晶分子４１Ａに付与されるプレチルト角θ１が１°以上４°以下である一方、ＣＦ基板３０側の液晶分子４１Ｂに付与されるプレチルト角θ２が０°となるように構成されている。すなわち、この液晶表示素子では、上記第１の実施の形態におけるポリマー４２Ｂに相当するものが存在していない。このため、本実施の形態の液晶表示素子は、第１の実施の形態における液晶表示素子と比べ、より高いコントラストを得ることができるうえ、より簡便に製造することができる。
【００３６】
この液晶表示素子の製造方法について、図８に表したフローチャートと共に図９〜図１１に表した断面模式図を参照して説明する。なお、図９〜図１１では、簡略化のため、一画素分についてのみ示す。なお、以下では、上記第１の実施の形態と異なる点を詳細に説明し、それ以外の点については適宜省略する。
【００３７】
まず、図９に示したように、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０との間に、配向膜２２，３２を介して液晶材料を封止する（ステップＳ２０１）。
【００３８】
具体的には、ガラス基板２０Ａ上およびガラス基板３０Ａ上に、それぞれ所定のスリット部２１，３１を有する画素電極２０Ｂおよび対向電極３０Ｂを例えばマトリクス状に設けることにより、ＴＦＴ基板２０およびＣＦ基板３０を形成したのち、画素電極２０Ｂおよび対向電極３０Ｂのそれぞれの表面に、垂直配向剤の塗布や、垂直配向膜を基板上に印刷し焼成することにより、配向膜２２，３２を形成する。その一方で、液晶層４０を構成する材料として、液晶分子４１とイオン重合性モノマー４５とを混合することで液晶材料を作製する。液晶材料には、さらに、イオン重合開始剤（図示せず）などを添加するようにしてもよい。イオン重合性モノマー４５は紫外光の照射により重合してポリマー４２Ａとなる性質を有するものである。イオン重合性モノマー４５としては、化３に示した構造を有するアニオン性モノマーや化４に示した構造を有するカチオン性モノマーなどが挙げられる。
【００３９】
【化３】
2009092815.tif 000005
【００４０】
【化４】
2009092815.tif 000006
【００４１】
液晶材料を作製したのち、上記第１の実施の形態と同様にしてＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０との間に封止する。
【００４２】
次に、図１０（Ａ）に示したように、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に、電圧印加手段１を用いて、直流電圧Ｖ１を印加する（ステップＳ２０２）。このとき、例えば画素電極２０Ｂがイオン重合性モノマー４５の電荷と逆の符号の極性となるように設定する。これにより、イオン重合性モノマー４５が液晶層４０における配向膜２２との界面近傍に移動することとなる。同時に、ガラス基板２０Ａ，３０Ａの表面に対して所定の角度をなす方向の電場が生じ、液晶分子４１がガラス基板２０Ａ，３０Ａの法線方向から所定方向に傾いて配向することとなる。
【００４３】
さらに、図１０（Ｂ）に示したように、直流電圧Ｖ１を印加した状態のまま紫外光ＵＶを、例えばＴＦＴ基板２０の外側から液晶層４０に照射することによりイオン重合性モノマー４５を重合させ、配向膜２２の表面に固着したポリマー４２Ａを形成する（ステップＳ２０３）。
【００４４】
以上の工程により、図７に示した液晶表示素子が完成する。このように、本実施の形態の液晶表示素子の製造方法によれば、優れた応答速度性能およびコントラスト性能をバランス良く発揮することのできる液晶表示素子を、効率よく製造することができる。
【００４５】
なお、本実施の形態では、ＴＦＴ基板２０を覆う配向膜２２と固着するようにポリマー４２Ａを形成し、液晶層４０のうちの最もＴＦＴ基板２０の側に位置する液晶分子４１Ａにプレチルト角θ１を付与するような構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、ＣＦ基板３０を覆う配向膜３２と固着するようにポリマーを形成し、液晶層４０のうちの最もＣＦ基板３０の側に位置する液晶分子４１Ｂにプレチルト角θ２を付与するような構成としてもよい。但し、ＴＦＴ基板２０にはＴＦＴスイッチング素子や各種バスラインが設けられており、駆動時には種種の横電場が生じていることから、ＴＦＴ基板２０の側にポリマー４２Ａを設けることが望ましい。そうすることで、そのような横電場による液晶分子４１の配向乱れを効果的に低減することができるからである。
【００４６】
また、本実施の形態においても上記第１の実施の形態と同様に、紫外光吸収剤４４を液晶層４０に含有させてもよい。但し、その場合には、必ずイオン重合性モノマー４５と異なる極性を有する基板（本実施の形態ではＴＦＴ基板２０）の外側から紫外光ＵＶを照射するようにする。このようにした場合には、紫外光ＵＶを照射する側の基板（本実施の形態ではＴＦＴ基板２０）により多くのイオン重合性モノマー４５が集まるようになる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００４８】
本実施例では、ＴＦＴ基板に４μｍのスペーサ突起物を形成したもの、およびカラーフィルタにＩＴＯ電極を配置した基板のそれぞれに垂直配向膜を塗布した。ＩＴＯには斜めに電場がかかるように、スリットパターンが形成してあり、線幅６０μｍ線間１０μｍである。基板上にシールを形成し、これに囲まれた部分に、ネガ型液晶、紫外光によって重合するイオン重合性モノマー、および光重合開始剤から成る液晶材料を滴下注入し、基板どうしを貼り合わせシールを硬化させた。このようにして作成した液晶パネルに対して、非対称矩形波の交流電場を付与した状態で紫外光を照射し、イオン重合性モノマーを重合させ、ＴＦＴ基板側の配向膜の表面にポリマーを形成した。これにより、ＴＦＴ基板側の液晶分子が非駆動状態においてプレチルト角をなす液晶表示素子を得た。
【００４９】
このようにして作製した液晶表示素子を駆動させたところ、プレチルト角（°）に応じて応答時間（ｍｓ；ミリ秒）およびコントラストが図１１のような挙動を示した。なお、駆動電圧は５Ｖとした。図１１では、曲線Ｃ１１がコントラストとプレチルト角との関係を表し、曲線Ｃ１２〜Ｃ１４が応答速度とプレチルト角との関係を表している。詳細には、曲線１２は、駆動電圧が印加されてから要求される透過率の９０％に達するまでの時間（０〜９０％の応答時間）を表しており、曲線１３は、駆動電圧が印加されてから要求される透過率の１０％に達するまでの時間（０〜１０％の応答時間）を表しており、曲線１４は、駆動電圧が印加されたのち要求される透過率の１０％に達してから要求される透過率の９０％に達するまでの時間（１０〜９０％の応答時間）を表している。
【００５０】
本実施例に対する比較例として、液晶層における液晶分子が、ＴＦＴ基板側の配向膜との界面近傍およびＣＦ基板側の配向膜との界面近傍の双方において同じ大きさのプレチルト角を有するように構成された液晶表示素子を作製し、同様の調査を行った。その結果を図１２に示す。図１２では、曲線Ｃ２１がコントラストとプレチルト角との関係を表し、曲線Ｃ２２〜Ｃ２４が応答速度とプレチルト角との関係を表している。詳細には、曲線２２は、駆動電圧が印加されてから要求される透過率の９０％に達するまでの時間（０〜９０％の応答時間）を表しており、曲線２３は、駆動電圧が印加されてから要求される透過率の１０％に達するまでの時間（０〜１０％の応答時間）を表しており、曲線２４は、駆動電圧が印加されたのち要求される透過率の１０％に達してから要求される透過率の９０％に達するまでの時間（１０〜９０％の応答時間）を表している。
【００５１】
実施例の曲線Ｃ１２〜Ｃ１４（図１１）と、比較例の曲線Ｃ２２〜Ｃ２４（図１２）とを比較すると、実施例では比較例よりも全体的にやや応答時間が長いものの、プレチルト角が大きくなるほど応答速度が向上する傾向は比較例と同様である。一方、コントラストについては、比較例（曲線Ｃ２１）ではプレチルト角が３°を上回ると大幅に劣化するのに対し、本実施例（曲線Ｃ１１）ではプレチルト角が０°から６°の範囲においてほぼ一定の値（約１１５０）を示した。この結果、液晶層において、ＴＦＴ基板およびＣＦ基板のいずれか一方の側に位置する液晶分子にプレチルト角を付与することで、ＴＦＴ基板側およびＣＦ基板側の双方において同じ大きさのプレチルト角を液晶分子に付与する場合よりも、コントラストと電圧に対する応答速度とをバランス良く向上できることがわかった。
【００５２】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、画素電極と対向電極との間に直流電圧を印加して直流電場を液晶層に付与するようにしたが、電場のかわりに磁場を液晶層に付与するようにしてもよい。
【００５３】
プレチルト角を付与する構造としては、以下のようにしてもよい。例えば、ＴＦＴ基板側とＣＦ基板側とで配向性の異なる配向膜を設けるようにしてもよい。そのような配向膜は、例えば、その配向膜を構成する酸化硅素（ＳｉＯ2 ）などの結晶を、その成長方向（基板表面に対する成長角度）が異なるように各基板に蒸着させればよい。このように蒸着された配向膜は、その結晶の成長角度に応じてその表面近傍の液晶分子にプレチルト角を付与するように機能する。あるいは、ＴＦＴ基板側およびＣＦ基板側に、偏光の照射によって異方性が誘起される光配向膜を設けるようにしてもよい。その際、ＴＦＴ基板側とＣＦ基板側とで異方性を示す方向が互いに異なる光配向膜をそれぞれ設けるようにすれば、各々の光配向膜は、それぞれの表面近傍の液晶分子に異なるプレチルト角を付与することができる。また、ＴＦＴ基板およびＣＦ基板における、液晶層と接する面に突起（リブ）を設けることで、その突起の近傍領域における液晶分子にプレチルト角を付与するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明における第１の実施の形態としての液晶表示素子装置の断面模式図である。
【図２】液晶分子のプレチルト角を説明するための模式図である。
【図３】図１の液晶表示素子の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１の液晶表示素子の製造方法を説明するための断面模式図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面模式図である。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面模式図である。
【図７】本発明における第２の実施の形態としての液晶表示素子装置の断面模式図である。
【図８】図７の液晶表示素子の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】図７の液晶表示素子の製造方法を説明するための断面模式図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面模式図である。
【図１１】実施例における応答時間およびコントラストのプレチルト角依存性を表した特性図である。
【図１２】比較例における応答時間およびコントラストのプレチルト角依存性を表した特性図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…電圧印加手段、１０Ａ，１０Ｂ…画素、２０…ＴＦＴ基板、３０…ＣＦ基板、２０Ａ，３０Ａ…ガラス基板、２０Ｂ…画素電極、３０Ｂ…対向電極、２２，３２…配向膜、４０…液晶層、４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）…液晶分子、４２Ａ，４２Ｂ…ポリマー、４３…モノマー、４４…紫外光吸収剤、４５…イオン重合性モノマー。
【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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