(57)【要約】【課題】良好なコントラスト特性を有し、且つ、ディスクリネーション等の発生を防止した液晶装置を得ると共に、製造工程の更なる簡素化を可能とした液晶装置の製造方法を提供する。【解決手段】垂直配向領域Ａ１に、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ）を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、このＳｉ骨格に結合する脱離基とを含む重合膜を形成する工程と、重合膜にエネルギーを付与して脱離基をＳｉ骨格から脱離させる工程と、重合膜の表面に長鎖アルキル鎖を形成して垂直配向膜４１とする工程と、水平配向領域Ａ２に短鎖アルキル鎖を形成して水平配向膜４２とする工程と、長鎖アルキル鎖及び短鎖アルキル鎖が形成された面を一の方向に沿ってラビング処理する工程とを有する。【選択図】図１
2009294544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素電極を有する第１基板と、前記第１基板に対向して配置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟持される液晶層とを備え、少なくとも前記第１基板の前記液晶層と対向する側の面に、前記複数の画素電極の表示領域に対応する部分において前記液晶層の液晶分子を垂直配向させる垂直配向膜と、前記表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分において前記液晶層の液晶分子を一定方位方向に水平配向させる水平配向膜とを有する液晶装置の製造方法であって、
前記第１基板の前記液晶層と対向する側の面に前記垂直配向膜及び前記水平配向膜を形成する際に、
前記表示領域に対応する部分に、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ）を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、このＳｉ骨格に結合する脱離基とを含む重合膜を形成する工程と、
前記重合膜にエネルギーを付与して前記脱離基を前記Ｓｉ骨格から脱離させる工程と、
前記重合膜の表面に長鎖アルキル鎖を形成して前記垂直配向膜とする工程と、
前記長鎖アルキル鎖を形成した後に、前記非表示領域に短鎖アルキル鎖を形成して前記水平配向膜とする工程と、
前記長鎖アルキル鎖及び前記短鎖アルキル鎖が形成された面を前記一定方位方向にラビング処理する工程とを有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項２】
前記重合膜に前記脱離基を前記Ｓｉ骨格から脱離させるエネルギーを付与する際に、フォトマスクを用いて前記第１基板の前記液晶層と対向する面側から当該エネルギーを付与する光を選択的に照射することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項３】
前記重合膜に前記脱離基を前記Ｓｉ骨格から脱離させるエネルギーを付与する際に、前記第１基板の前記液晶層と対向する側の面に、前記画素電極を形成する前に前記非表示領域に対応する部分を遮光する遮光膜を設けて、前記第１基板の前記液晶層と対向する面とは反対の面側から当該エネルギーを付与する光を照射することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項４】
前記長鎖アルキル鎖を、長鎖アルキル基を含むシランカップリング剤を気相処理により反応させて形成し、前記短鎖アルキル鎖を、短鎖アルキル基を含むシランカップリング剤を気相処理により反応させて形成することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項５】
前記長鎖アルキル鎖の炭素原子数を１１〜２０とし、前記短鎖アルキル鎖の炭素原子数を５〜１０とすることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項６】
複数の画素電極を有する第１基板と、前記第１基板に対向して配置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟持される液晶層とを備え、少なくとも前記第１基板の前記液晶層と対向する側の面に、前記複数の画素電極の表示領域に対応する部分において前記液晶層の液晶分子を垂直配向させる垂直配向膜と、前記表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分において前記液晶層の液晶分子を一定方位方向に水平配向させる水平配向膜とを有する液晶装置であって、
前記垂直配向膜は、前記画素電極の前記表示領域に対応する部分に重合膜を介して結合された長鎖アルキル鎖を主体に形成され、
前記水平配向膜は、前記長鎖アルキル鎖が形成された間の非表示領域に結合された短鎖アルキル鎖を主体に形成されていることを特徴とする液晶装置。
【請求項７】
前記重合膜が、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ）を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格を含むことを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置の製造方法及び液晶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置を用いて映像を大画面に表示する装置として液晶プロジェクタがある。プロジェクタにおいては高輝度、高コントラストが要求されており、その点、垂直配向方式の液晶装置は高コントラストの表示が可能であり、近年、プロジェクタ用の液晶装置における液晶配向方式として採用されつつある。
【０００３】
しかしながら、垂直配向方式の液晶装置では、液晶が基板表面に対して垂直に立っており、電圧印加時に倒れる方位方向での相互作用が弱い。また、画素電位を印加すると、画素電極端から横方向の電界が発生し、この横方向電界に起因して、液晶が様々な方向に倒れてしまうため、ディスクリネーションを生じさせてしまう。
【０００４】
このようなディスクリネーションは、明暗のムラやコントラストの低下、残像等の表示欠陥として視認されるため、その発生を防止する必要がある。そこで、画素領域では液晶を垂直配向させて、良好なコントラスト特性を確保しつつ、画素領域の周辺にある非表示領域では液晶を水平配向させて、液晶の配向を規制し、ディスクリネーションの発生を防止する方法が提案されている（例えば、特許文献１，２を参照。）。
【０００５】
具体的に、特許文献１に開示された液晶装置では、無機配向膜を斜方蒸着法によって形成し、その厚さを変化させることで無機配向膜の配向角を制御して配向膜上の液晶の方位角を制御することが行われている。
【０００６】
また、特許文献２に開示された液晶装置では、絵素領域内に垂直配向規制領域を、絵素領域外に水平配向規制領域を持たせることで、絵素内部の液晶分子を電圧印加時に一方向に配向させている。
【特許文献１】特開２００５−１０７３７３号公報
【特許文献２】特開２００１−３４３６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記発明では、厚さの異なる斜方蒸着層を形成するために、２回の真空プロセスが必要となり、工程負担が大きくなるため、生産効率及びコストの面で優れているとは言い難い。また、「画素表示領域のプレチルト角は周囲のプレチルト角よりも小さい」ということになっており、基板平面に対して垂直方向を強く規制していないため、コントラスト的にも優れているとは言い難い。また、特許文献２においては、絵素領域外に水平配向規制領域を形成するために、垂直配向膜にＵＶ光を照射しているが、これによって切断されたアルキル基が残存してしまい、焼き付きなどの不具合が生じることがある。
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、良好なコントラスト特性を有し、且つ、ディスクリネーション等の発生を防止した液晶装置を得ると共に、製造工程の更なる簡素化を可能とした液晶装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る液晶装置の製造方法は、複数の画素電極を有する第１基板と、第１基板に対向して配置される第２基板と、第１基板と第２基板との間に挟持される液晶層とを備え、少なくとも第１基板の液晶層と対向する側の面に、複数の画素電極の表示領域に対応する部分において液晶層の液晶分子を垂直配向させる垂直配向膜と、表示領域の間にある非表示領域に対応する部分において液晶層の液晶分子を一定方位方向に水平配向させる水平配向膜とを有する液晶装置の製造方法であって、第１基板の前記液晶層と対向する側の面に垂直配向膜及び水平配向膜を形成する際に、表示領域に対応する部分に、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ）を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、このＳｉ骨格に結合する脱離基とを含む重合膜を形成する工程と、重合膜にエネルギーを付与して脱離基をＳｉ骨格から脱離させる工程と、重合膜の表面に長鎖アルキル鎖を形成して垂直配向膜とする工程と、長鎖アルキル鎖を形成した後に、非表示領域に短鎖アルキル鎖を形成して水平配向膜とする工程と、長鎖アルキル鎖及び短鎖アルキル鎖が形成された面を一定方位方向にラビング処理する工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る液晶装置の製造方法では、第１基板の液晶層と対向する側の面に垂直配向膜及び水平配向膜を形成する際に、レジスト等を用いることなく、複数の画素電極の表示領域に対応する部分に重合膜を介して長鎖アルキル鎖が結合された垂直配向膜と、表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分に短鎖アルキル鎖が結合された水平配向膜とを精度良く形成することができる。また、レジスト等を用いないことから製造工程も簡略化することができる。
【００１１】
そして、本発明の方法により製造された液晶装置では、電圧無印加時には複数の画素電極の表示領域に対応する部分に形成された長鎖アルキル鎖（垂直配向膜）により液晶層の液晶分子を垂直配向させることによって、良好なコントラスト特性を確保しつつ、表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分に形成された短鎖アルキル鎖（水平配向膜）が液晶層の液晶分子を一定方位方向に水平配向させることによって、電圧印加時には横方向電界の影響を抑えて、液晶層の液晶分子が一定方位方向に配向するようになるため、ディスクリネーション等の発生を防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係る液晶装置の製造方法では、重合膜に脱離基をＳｉ骨格から脱離させるエネルギーを付与する際に、フォトマスクを用いて第１基板の液晶層と対向する面側から当該エネルギーを付与する光を選択的に照射することができる。
【００１３】
この場合、複数の画素電極の表示領域に対応する部分に重合膜を介して長鎖アルキル鎖が結合された垂直配向膜と、表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分に短鎖アルキル鎖が結合された水平配向膜とを精度良く形成することができる。
【００１４】
また、本発明に係る液晶装置の製造方法では、重合膜に脱離基をＳｉ骨格から脱離させるエネルギーを付与する際に、第１基板の液晶層と対向する側の面に、画素電極を形成する前に非表示領域に対応する部分を遮光する遮光膜を設けて、第１基板の前記液晶層と対向する面とは反対の面側から当該エネルギーを付与する光を照射することができる。
【００１５】
この場合、遮光膜をマスクにしたセルフアライメントによって、複数の画素電極の表示領域に対応する部分に重合膜を介して長鎖アルキル鎖が結合された垂直配向膜と、表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分に短鎖アルキル鎖が結合された水平配向膜とを精度良く形成することができる。
【００１６】
また、本発明に係る液晶装置の製造方法では、長鎖アルキル鎖を、長鎖アルキル基を含むシランカップリング剤を気相処理により反応させて形成し、短鎖アルキル鎖を、短鎖アルキル基を含むシランカップリング剤を気相処理により反応させて形成することが好ましい。
【００１７】
これにより、長鎖アルキル鎖と短鎖アルキル鎖とを表示領域と非表示領域とにそれぞれ適切に形成することができる。
【００１８】
また、本発明に係る液晶装置の製造方法では、長鎖アルキル鎖の炭素原子数を１１〜２０とし、短鎖アルキル鎖の炭素原子数を５〜１０とすることが好ましい。
【００１９】
これにより、垂直配向膜に適した長さの長鎖アルキル鎖と、水平配向膜に適した長さの短鎖アルキル鎖とを適切に形成することができる。
【００２０】
また、本発明に係る液晶装置は、複数の画素電極を有する第１基板と、第１基板に対向して配置される第２基板と、第１基板と第２基板との間に挟持される液晶層とを備え、少なくとも第１基板の液晶層と対向する側の面に、複数の画素電極の表示領域に対応する部分において液晶層の液晶分子を垂直配向させる垂直配向膜と、表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分において液晶層の液晶分子を一定方位方向に水平配向させる水平配向膜とを有する液晶装置であって、垂直配向膜が、画素電極の表示領域に対応する部分に重合膜を介して結合された長鎖アルキル鎖を主体に形成され、水平配向膜が、長鎖アルキル鎖が形成された間の非表示領域に結合された短鎖アルキル鎖を主体に形成されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る液晶装置では、複数の画素電極の表示領域に対応する部分に形成された長鎖アルキル鎖（垂直配向膜）が液晶層の液晶分子を垂直配向させることによって、良好なコントラスト特性を確保しつつ、表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分に形成された短鎖アルキル鎖（水平配向膜）が液晶層の液晶分子を一定方位方向に水平配向させることによって、電圧印加時には横方向電界の影響を抑えて、液晶層の液晶分子が一定方位方向に配向するようになるため、ディスクリネーション等の発生を防止することができる。
【００２２】
また、本発明に係る液晶装では、重合膜が、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ）を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格を含むことが好ましい。
【００２３】
これにより、複数の画素電極の表示領域に対応する部分に重合膜を介して長鎖アルキル鎖が強固に結合された構造とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を適用した液晶装置の製造方法について図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２５】
［液晶装置］
先ず、本発明の一実施形態として図１に示す液晶装置１について説明する。
この液晶装置１は、図１に示すように、ＴＦＴ（Thin-Film Transistor）素子を用いたアクティブマトリクス型の液晶パネル５８を備えている。液晶パネル５８は、第１基板１０と、この第１基板１０に対向して配置される第２基板２０と、これら第１基板１０と第２基板２０との間に挟持された液晶層５０とから構成されている。
【００２６】
第１基板１０は、ガラス等の透明な基板本体１０Ａと、この基板本体１０Ａ上に形成された遮光膜１３と、この遮光膜１３を覆うように形成された層間絶縁層１４と、この層間絶縁層１４上に形成された複数の画素電極９と、これら複数の画素電極９を覆うように形成された第１の配向膜１１などから構成されている。また、遮光膜１３上には、スイッチング素子であるＴＦＴ素子（図示せず）や、各種配線（図示せず）等が形成されている。
【００２７】
第１基板１０は、図２に示すように、面内にマトリックス状に配置された複数の画素電極９（その外周部を９ａとし、その周縁部を９ｂとする。）に対応して、その内側に設けられた画素領域（表示領域）Ｐと、この画素領域Ｐの間を遮光する遮光領域（非表示領域）ＢＭとを有して構成されている。
【００２８】
画素電極９は、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電膜からなる。遮光膜１３は、例えばＣｒ等の遮光材料からなり、画素電極９の間Ｇ及び周縁部９ｂを遮光している。したがって、基板本体１０Ａ側から入射する光は、遮光領域ＢＭによって区画された画素開口部としての画素領域Ｐを透過することになる。
【００２９】
第１の配向膜１１は、図１に示すように、複数の画素電極９の画素領域Ｐに対応する部分において液晶層５０の液晶分子５１を垂直配向させる垂直配向膜４１と、遮光領域ＢＭに対応する部分において液晶層５０の液晶分子５２を一定方位方向に水平配向させる水平配向膜４２とを有して構成されている。これにより、第１基板１０の面内には、図２に示すように、少なくとも画素領域Ｐの全体を含んで垂直配向領域Ａ１が形成されており、遮光領域ＢＭに対応して垂直配向領域Ａ１を取り囲むように水平配向領域Ａ２が形成されている。また、第１基板１０では、図１に示すように、遮光領域ＢＭの幅をａ、水平配向領域Ａ２の幅をｂ、画素電極９の間Ｇの幅をｃとすると、これらの関係はａ＞ｂ＞ｃとなっている。このように、画素電極９の間Ｇの幅（ｃ）よりも水平配向領域Ａ２の幅（ｂ）の方が大きくなるように設定し、画素電極９の周縁部９ｂ上に水平配向膜４２の一部が配置されている。なお、第１基板１０では、遮光領域ＢＭの幅（ａ）と水平配向領域Ａ２の幅（ｂ）とが等しい構成であってもよい。
【００３０】
一方、第２基板２０は、図１に示すように、ガラス等からなる透明な基板本体２０Ａと、この基板本体２０Ａ上に形成された共通電極２１と、垂直配向膜からなる第２の配向膜２２とから構成されている。共通電極２１及び第２の配向膜２２は、画素領域Ｐ毎に区画されることなく第２基板２０側の少なくとも表示領域全体に亘って設けられている。
【００３１】
液晶層５０は、このような第１基板１０の第１の配向膜１１と第２基板２０の第２の配向膜２２との間に、誘電異方性が負の液晶を挟持することにより形成されている。また、互いに対向配置された第１基板１０と第２基板２０との端縁部は、シール材（図示せず。）によって封止されている。
【００３２】
液晶装置は、このような液晶パネル５８の両側に配置された一対の１／４波長板８１，８２と、これら一対の１／４波長板８１，８２の外側に配置された一対の偏光板７１，７２とを備えている。具体的に、第１基板１０及び第２基板２０の外側には、１／４波長板８１，８２が互いの光軸を直交させるようにそれぞれ配置されている。また、偏光板７１，７２は、互いの偏光軸が内側に配置された１／４波長板８１，８２の光軸に対して略４５゜の角度を為すように、且つ互いの偏光軸が直交するように配置されている。また、偏光板７１の下方には、図示を省略する光源ユニットが配置されている。
【００３３】
ところで、上記第１の配向膜１１を構成している垂直配向膜４１及び水平配向膜４２のうち、垂直配向膜４１は、垂直配向領域Ａ１に対応する画素電極９の表面に重合膜４３を介して形成されている。この重合膜４３は、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ）を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格を含むものであり、後述する垂直配向膜４１の長鎖アルキル鎖２８Ａを結合させる前は、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ）を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、このＳｉ骨格に結合する脱離基とを有するものである。そして、このような重合膜４３は、脱離基をＳｉ骨格から脱離させることによって接着性を発現し、画素電極９の表面に垂直配向膜４１を強固に接合させる機能を有している。
【００３４】
垂直配向膜４１は、図３に模式的に示すように、炭素原子数１１〜２０の長鎖アルキル鎖２８Ａを主体に構成されており、この長鎖アルキル鎖２８Ａは、長鎖アルキル基を含むシランカップリング剤を用いて、垂直配向領域Ａ１に対応する画素電極９の表面（図３において重合膜４３を省略するものとする。）を化学的に修飾することにより形成されている。そして、この長鎖アルキル鎖２８Ａは、その直鎖が基板面に対して略垂直に起立した状態で結合しており、これによって垂直配向能を有することになる。
【００３５】
一方、水平配向膜４２は、炭素原子数５〜１０の短鎖アルキル鎖２８Ｂを主体に構成されており、この短鎖アルキル鎖２８Ｂは、短鎖アルキル基を含むシランカップリング剤を用いて、水平配向領域Ａ２に対応する画素電極９の周縁部９ｂと、露出した層間絶縁層１４の表面とを化学的に修飾することにより形成されている。そして、この短鎖アルキル鎖２８Ｂは、その直鎖が基板面（基板の方線方向）に対して一の方向に傾倒した状態とされており、これによって水平配向能（一の方向に配向規制力）を有することになる。
【００３６】
また、水平配向膜４２によって液晶層５０の液晶分子５２を配向させるプレチルト角は、基板表面に対して１゜〜２０゜とすることが好ましく、より好ましくは１０゜以下である。これにより、電圧印加時に発生する横電界の影響を抑えることができるほどの配向規制力を得ることができる。
【００３７】
第２の配向膜２２は、上記垂直配向膜４１と同様に、炭素原子数１１〜２０の長鎖アルキル鎖２８Ａを主体に構成されており、この長鎖アルキル鎖２８Ａは、長鎖アルキル基を含むシランカップリング剤を用いて、共通電極２１の表面を化学的に修飾することにより形成されている。そして、この長鎖アルキル鎖２８Ａは、その直鎖が基板面に対して略垂直に起立した状態で結合しており、これによって垂直配向能を有することになる。
【００３８】
以上のような構造を有する液晶装置では、図１に示す初期配向状態（電圧無印加状態）において、画素領域Ｐに対応する部分（垂直配向領域Ａ１）に形成された垂直配向膜４１（長鎖アルキル鎖２８Ａ）が液晶層５０の液晶分子５１を垂直配向させることによって、良好なコントラスト特性を確保しつつ、遮光領域ＢＭに対応する部分（水平配向領域Ａ２）に形成された水平配向膜４２（短鎖アルキル鎖２８Ｂ）が液晶層５０の液晶分子５２を一定方位方向に水平配向させている。
【００３９】
そして、画素電極９と共通電極２１との間に電圧を印加したときには、図４に示すように、その電圧に応じて垂直配向領域Ａ１（垂直配向膜４１）上に位置する液晶分子５１が基板法線方向からチルトする。これにより、液晶パネル５８の厚さ方向に透過する光が変調されて、階調表示が可能なものとなる。なお、画素電極９上において垂直配向している液晶５０の液晶分子５１は、そのチルトする方向を規制する手段が何もない場合には、画素電極９の端部から発生する横電界の影響を受けて、画素電極９の内側に向かって放射状に倒れようとする。しかしながら、画素電極９の中央では液晶分子５１の配向方向が対立するために、画素電極９の中央付近の液晶分子５１は倒れることができず、垂直配向したままディスクリネーションの発生の原因となる。
【００４０】
本発明においては、垂直配向領域Ａ１の水平配向領域Ａ２近傍に位置する液晶分子５１が、画素電極９の周縁部９ｂ上の液晶分子５２の配向に大きく影響を受ける。したがって、垂直配向領域Ａ１上の液晶分子５１は、電圧印加時に全て揃った方向にチルトし、均一に配向するようになる。これにより、画素電極９の端部から共通電極２１に向かって第１基板１０に平行な方向に横方向電界が生じても、この横方向電界の影響を抑えて、液晶分子５１の配向対立に起因するディスクリネーション等の発生を防止することができる。
【００４１】
なお、画素電極９の周縁部９ｂ上の液晶分子５２は、遮光領域ＢＭ内に位置するため、画素領域Ｐの透過率に寄与することはなく、画素領域Ｐの透過率は垂直配向領域Ａ１上に位置する液晶分子５１にのみ依存している。したがって、電圧無印加時に画素領域Ｐから光漏れが生じることはない。
【００４２】
［液晶装置の製造方法］
次に、本発明を適用して製造される上記液晶パネル５８の製造工程について説明する。
なお、以下の説明において例示される材料等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００４３】
上記液晶パネル５８は、上記第１基板１０を作製する工程と、この工程と並行して又は前後して、上記第２基板２０を作製する工程と、作製された第１基板１０と第２基板２０とを対向させ、シール材により貼り合わせ、その間の空間に誘電異方性が負の液晶を注入して、所定厚の液晶層５０を形成する工程とを経ることによって製造される。
（第１基板の作製工程）
第１基板１０の作製工程については、先ず、図５に示すように、ガラスからなる基板本体１０Ａ上にＣｒ（クロム）からなる遮光膜１３を格子状に形成し、この遮光膜１３によって遮光領域ＢＭを規定すると共に、この遮光領域ＢＭに囲まれた領域を画素領域Ｐとする。続いて、図示を省略するものの、遮光膜１３上に、ＴＦＴ素子やデータ線、走査線等の配線を形成し、これらを覆うようにして層間絶縁層１４を形成する。続いて、画素領域Ｐから遮光領域ＢＭ側に張り出すように、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる複数の画素電極９を、層間絶縁層１４により平坦化された面内にマトリックス状に並べてパターン形成する。なお、これらの工程は、特に制限はなく公知の方法を用いることができる。
【００４４】
次に、図６に示すように、上記垂直配向領域Ａ１に重合膜４３を形成する。具体的には、第１基板１０の画素電極９が形成された面上に、この垂直配向領域Ａ１に対応する部分に開口部を有するマスク（図示せず。）を配して、プラズマ重合法によりって生成された重合物を垂直配向領域Ａ１上に堆積させながら重合膜４３を形成する。なお、重合膜４３は、第１基板１０の画素電極９が形成された面の全面に亘って形成してもよい。
【００４５】
このように形成された重合膜４３は、例えば図１６（ａ）に模式的に示すように、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ）を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格４３ａと、このＳｉ骨格４３ａに結合する脱離基４３ｂとを有している。この重合膜４３は、シロキサン結合を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格４３ａの影響によって流動性を有しない固体状のものとなり、なお且つ寸法精度の高いものが得られる。
【００４６】
また、このような重合膜４３としては、特に、その構成原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が１０〜９０原子％であるものが好ましく、より好ましくは２０〜８０原子％である。これにより、重合膜４３では、Ｓｉ原子と〇原子とが強固なネットワークを形成し、この膜自体が強固なものとなる。また、後述する垂直配向膜４１の長鎖アルキル鎖２８Ａを強固に結合させることができる。
【００４７】
脱離基４３ｂとしては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基、メルカプト基、スルホン酸基、シアノ基、イソシアネート基などを挙げることができる。これらの中でも特に脱離基４３ｂをアルキル基とすることが好ましい。アルキル基は、化学的な安定性が高いため、脱離基４３ｂとしてアルキル基を含む重合膜４３は、耐候性及び耐薬品性に優れたものとなる。
【００４８】
具体的な重合膜４３の構成材料としては、例えば、ポリオルガノシロキサンのようなシロキサン結合を合む重合物などを挙げることができる。ポリオルガノシロキサンで構成された重合膜４３は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。また、ポリオルガノシロキサンは、通常、アルキル基の作用によって撥水性（非接着性）を示すが、エネルギーを付与することにより有機基を脱離させて親水性に変化し、接着性を発現するが、この非接着性と接着性との制御を容易且つ確実に行えるという利点を有する。
【００４９】
また、ポリオルガノシロキサンの中でも特に、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする重合膜４３が接着性に優れている。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘度を有するため、取り接いが容易であるという利点もある。
【００５０】
重合膜４３の成膜方法としては、上述したプラズマ重合法が緻密で均質な重合膜４３を効率良く成膜するのに適している。また、プラズマ重合法により成膜された重合膜４３は、エネルギーが付与されて活性化された状態が比較的長時間に亘って維持されるため、製造工程の簡素化及び効率化を図ることができる。なお、重合膜４３の成膜方法としては、このようなプラズマ重合法に限らず、例えばＣＶＤ法、ＰＶＤ法のような各種気相成膜法や、各種液相成膜法などを用いることもできる。
【００５１】
重合膜４３の平均厚さは、１〜１０００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは２〜８００ｎｍである。これにより、寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、後述する垂直配向膜４１の長鎖アルキル鎖２８Ａを強固に結合させることができる。
【００５２】
次に、図７に示すように、重合膜４３にエネルギーを付与してＳｉ骨格４３ａから脱離基４３ｂを脱離させる。重合膜４３は、図１６（ｂ）に模式的に示すように、このようなエネルギーが付与されて脱離基４３ｂがＳｉ骨格４３ａから離脱されると、その表面や内部に活性手４３ｃが生じ、活性化される。これにより、重合膜４３の表面に接着性が発現する。
【００５３】
ここで、重合膜４３を「活性化させる」とは、重合膜４３の表面や内部の脱離基４３ｂが離脱して、Ｓｉ骨格４３ａにおいて終端化されていない結合手（以下、「未結合手」又は「ダングリングボンド」という。）４３ｃが生じた状態や、この未結合手が水酸基（ＯＨ基）によって終端化された状態、又は、これらの状態が混在した状態のことを言う。また、活性手４３ａとは、未結合手（ダングリングボンド）又は未結合手が水酸基（ＯＨ基）によって終端化されたものを言い、このような活性手４３ａの存在によって、重合膜４３の表面に接着性が発現することになる。
【００５４】
ここで、重合膜４３に付与するエネルギーは、例えば、エネルギー線を照射する方法や、重合膜４３を加熱する方法、重合膜４３に圧縮力（物理的エネルギー）を付与する方法、プラズマに曝す（プラズマエネルギーを付与する）方法、オゾンガスに曝す（化学的エネルギーを付与する）方法などを挙げることができるが、その中でも特に、エネルギー線を照射する方法が比較的簡単にエネルギーを効率良く付与することができるため適している。
【００５５】
エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザー光、Ｘ線、γ線、電子線、イオンビームのような粒子線、又はこれらを組み合わせたものなどを挙げることができるが、その中でも特に、波長が１５０〜３００ｎｍの紫外線を用いることが好ましく、より好ましくは１６０〜２００ｎｍである。このような紫外線を用いた場合は、重合膜４３に付与されるエネルギー量が最適されて、Ｓｉ骨格４３ａが必要以上に破壊されるのを防止しつつ、Ｓｉ骨格４３ａと脱離基４３ｂとの間の結合を選択的に切断することができる。これにより、重合膜４３の特性（機械的特性、化学的特性等）が低下するのを防止しつつ、重合膜４３に接着性を発現させることができる。
【００５６】
また、紫外線によれば、広い範囲にムラなく短時間に処理することができるので、脱離基４３ｂの脱離を効率良く行わせることができる。さらに、紫外線には、例えばＵＶランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。また、ＵＶランプを用いる場合は、重合膜４３の面積に応じて異なるものの、その出力を１ｍＷ／ｃｍ２〜１Ｗ／ｃｍ２とすることが好ましい。また、ＵＶランプと重合膜４３との離間距離は３〜３０００ｍｍとすることが好ましく、より好ましくは１０〜１０００ｍｍである。
【００５７】
また、紫外線を照射する時間は、重合膜４３の表面付近の脱離基４３ｂを離脱し得る程度の時間、すなわち重合膜４３の内部の脱離基４３ｂを多量に離脱させない程度の時間とすることが好ましい。具体的には、紫外線の光量や重合膜４３の構成材料等に応じて若干異なるものの、０．５〜３０分とすることが好ましく、より好ましくは１〜１０分である。また、紫外光は、時間的に連続して照射しても、間欠的（パルス状）に照射してもよい。
【００５８】
一方、レーザー光としては、例えばエキシマレーザー（フェムト秒レーザー）、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー、Ａｒレーザー、ＣＯ２レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等を挙げることができる。
【００５９】
また、重合膜４３に対するエネルギー線の照射は、その照射時の雰囲気中について特に限定されるものではなく、例えば、大気、酸素を含むような酸化性ガス雰囲気、水素を含むような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、又はこれらの雰囲気を減圧した減圧（真空）雰囲気等を挙げることができる。その中でも大気雰囲気中でエネルギー線の照射を行うことが好ましい。これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、工程を簡便にすることができる。
【００６０】
本実施形態では、図７に示すように、垂直配向領域Ａ１に対応する部分に開口部を有するフォトマスクＭを用いて、第１基板１０の液晶層５０と対向する面側から波長１７２ｎｍのエキシマレーザーによる紫外光（ＵＶ光）を照射し、Ｓｉ骨格４３ａから脱離基（例えばメチル基）４３ｂを脱離させる。これにより、重合膜４３の表面に活性手４３ａが生成されて接着性が発現する。
【００６１】
次に、図８に示すように、重合膜４３の活性化された表面に、長鎖アルキル基を有するシランカップリング剤を気相処理により反応させて、上記垂直配向膜４１となる長鎖アルキル基２８Ａを形成する。
【００６２】
長鎖アルキル基２８Ａは、炭素原子数１１〜２０の長鎖アルキル基を有するシランカップリング剤を有した容器と共に密閉容器内に放置し、この容器を加熱しながらシランカップリング剤の蒸気を基板本体１０Ａの画素電極９が形成された面に接触させることにより、重合膜４３の活性化された表面に選択的に結合される。
【００６３】
ここで、シランカップリング剤とは、一分子中に有機官能基と加水分解基とを有したもので、これによって無機物と有機物を結びつけ、材料の物理的強度や耐久性、接着性などの向上を可能にするものである。具体的には、珪素原子（Ｓｉ）に一つの有機官能基と、２〜３の無機物と反応する官能基を有したもので、以下の式によって表される。
【００６４】
【化１】
2009294544.tif 000003
【００６５】
使用するシランカップリング剤としては、特に限定されないものの、有機官能基が良好な撥水性を有し、且つ良好な耐光性を有するものであればよく、具体的には、化合物式における有機官能基（Ｙ）がアルキル基であるものが好適に用いられる。また、加水分解基についても特に限定されないものの、例えばメトキシ基（−Ｏ−ＣＨ３）、エトキシ基（−Ｏ−Ｃ２Ｈ５）などが好ましい。
【００６６】
本実施形態では、図９に模式的に示すように、重合膜４３の表面を活性化させた後、基板本体１０Ａを、例えば炭素原子数１８の長鎖アルキル基を側鎖に有するシランカップリング剤（ＯＤＳ：オクタデシルトリエトキシシラン）を有した容器と共に、密閉容器内に放置する。そして、この容器を１８０℃の温度で加熱しながら２時間放置し、シランカップリング剤の蒸気を基板本体１０Ａの画素電極９が形成された面に接触させる。ここで、長鎖アルキル基は、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有していることにより、重合膜４３の活性手４３ｃと強固に結合する。したがって、長鎖アルキル基２８Ａを画素電極９の垂直配向領域Ａ１上に重合膜４３を介して形成することができる。
【００６７】
次に、図１０に示すように、第１基板１０の垂直配向領域Ａ１を取り囲む水平配向領域Ａ２に、短鎖アルキル基を有するシランカップリング剤を気相処理により反応させて、上記水平配向膜４２となる短鎖アルキル基２８Ｂを形成する。
【００６８】
短鎖アルキル基２８Ｂは、炭素原子数５〜１０の短鎖アルキル基を有するシランカップリング剤を有した容器と共に密閉容器内に放置し、この容器を加熱しながらシランカップリング剤の蒸気を基板本体１０Ａの液晶層５０と対向する側の面に接触させることにより、垂直配向膜４１間から露出した水平配向領域Ａ２に選択的に結合される。
【００６９】
短鎖アルキル鎖２８Ｂは、炭素原子数５〜１０のアルキル基を持つトリメトキシシランとして、例えば、ペンチル基（Ｃ５）、ヘキシル基（Ｃ６）、ヘプチル基（Ｃ７）、オクチル基（Ｃ８）、ノニル基（Ｃ９）、デシル基（Ｃ１０）などが挙げられる。
【００７０】
本実施形態では、図１１に模式的に示すように、垂直配向膜４１となる長鎖アルキル鎖２８Ａを形成した後、基板本体１０Ａを、例えば炭素原子数６の短鎖アルキル基を側鎖に有するシランカップリング剤を有した容器を１２０℃の温度で加熱すると共に、密閉容器内に２時間放置し、シランカップリング剤の蒸気を基板本体１０Ａの画素電極９が形成された面に接触させる。ここで、短鎖アルキル基は、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有していることにより、垂直配向膜４１の間から露出した画素電極の周縁部９ｂ及び画素電極９の間で露出する層間絶縁層１４に選択的に結合される。これにより、短鎖アルキル基２８Ｂを水平配向領域Ａ２上に形成することができる。
【００７１】
次に、図１２に示すように、ラビング布をローラに巻きつけたラビング処理装置５５を用いて、長鎖アルキル鎖２８Ａ及び短鎖アルキル鎖２８Ｂが形成された面を一定方位方向にラビング処理する。ここで、鎖長が短い短鎖アルキル鎖２８Ｂは、基板面に対してチルト易くなっており、このようなラビング処理を行うことによって、その殆どがラビング方向に沿って一様に傾倒（チルト）することになる。なお、鎖長が長い長鎖アルキル基２８Ａはラビングされてもほとんど水平方位方向に配向せず、垂直配向状態を維持する。
【００７２】
以上のようにして、垂直配向領域Ａ１に垂直配向膜４１を、水平配向領域Ａ２に水平配向膜４２を、それぞれ備えた第１基板１０を作製することができる。
【００７３】
（第２基板の作製工程）
第２基板２０の作製工程については、先ず、図１３に示すように、ガラスからなる材料からなる基板本体２０Ａ上に、ＩＴＯからなる共通電極２１を形成し、この共通電極２１上に長鎖アルキル鎖２８Ａを主体とした垂直配向膜からなる第２の配向膜２２を形成することによって得られる。これらの工程は公知の手法を用いることができ、例えば共通電極２１の形成には蒸着法等が好適である。
【００７４】
第２の配向膜２２（垂直配向膜）は、上記した垂直配向膜４１と同様に、例えば長鎖アルキル基２８Ａを含むシランカップリング剤を用いて形成することができる。この場合、第２の配向膜２２は、画素領域毎に区画することなく、第１基板１０側の垂直配向領域Ａ１及び水平配向領域Ａ２に対応した共通電極２１上に形成される。
以上のようにして、第２の配向膜２２を備えた第２基板２０を作製することができる。
【００７５】
（基板の貼合せ及び液晶の注入工程）
次に、図１４に示すように、第１基板１０と第２基板２０とを、第１の配向膜１１及び第２の配向膜２２が内側になるように貼り合わせ、図１５に示すように、第１基板１０と第２基板２０との間に液晶層５０を封入することで、液晶パネル５８が作製される。
【００７６】
以上のように、本発明の製造方法では、第１基板１０の液晶層５０と対向する側の面に垂直配向膜４１及び水平配向膜４２を形成する際に、レジスト等を用いることなく、複数の画素電極９の画素領域Ｐ（表示領域）に対応する部分（垂直配向領域Ａ１）に重合膜４３を介して長鎖アルキル鎖２８Ａが結合された垂直配向膜４１と、画素領域Ｐの間にある遮光領域ＢＭ（非表示領域）に対応する部分（水平配向領域Ａ２）に短鎖アルキル鎖２８Ｂが結合された水平配向膜４２とを精度良く形成することができる。また、レジスト等を用いないことから製造工程も簡略化することができる。
【００７７】
そして、このような製造方法により得られた液晶パネル５８では、垂直配向領域Ａ１に重合膜４３を介して形成された長鎖アルキル鎖２８Ａ（垂直配向膜４１）が液晶層５０の液晶分子５１を垂直配向させることによって、良好なコントラスト特性を確保しつつ、水平配向領域Ａ２に形成された短鎖アルキル鎖２８Ｂ（水平配向膜４２）が液晶層５０の液晶分子５２を一定方位方向に水平配向させることによって、電圧印加時に横方向電界の影響を抑えて、液晶層５０の液晶分子５１，５２が一定方位方向に配向するようになるため、ディスクリネーション等の発生を防止することができる。
【００７８】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、第１基板１０側に遮光膜１３を設けた構成となっているが、第２基板２０側に遮光膜１３を設けた構成としてもよい。この場合も、第１の配向膜１１は、複数の画素電極９の画素領域Ｐに対応する部分（垂直配向領域Ａ１）において垂直配向膜４１と、遮光領域ＢＭに対応する部分（水平配向領域Ａ２）において水平配向膜４２とを形成する一方、第２基板２０の液晶層５０と対向する側の面に、遮光膜１３を遮光領域ＢＭに対応して画素領域Ｐを取り囲むように形成すればよい。
【００７９】
また、本発明の製造方法では、重合膜４３のＳｉ骨格４３ａから脱離基４３ｂを脱離させるため、画素領域Ｐに対応する部分（垂直配向領域Ａ１）に開口部を有するフォトマスクを用いて、第１基板１０の液晶層５０と対向する面側から重合膜４３の表面を活性化する光を選択的に照射して露光を行う方法を採用しているが、図１７に示すように、上記遮光膜１３をマスクにしたセルフアライメントによって、第１基板１０の液晶層５０と対向する面とは反対の面側から重合膜４３の表面を活性化する光（ＶＵＶ）を照射することも可能である。この場合も、画素領域Ｐ（垂直配向領域Ａ１）に重合膜４３を介して長鎖アルキル鎖２８Ａが結合された垂直配向膜４１と、遮光領域ＢＭ（水平配向領域Ａ２）に短鎖アルキル鎖２８Ｂが結合された水平配向膜４２とを精度良く形成することが可能である。なお、この場合は、画素領域Ｐと垂直配向領域Ａ１とがほぼ一致し、遮光領域ＢＭと水平配向領域Ａ２とがほぼ一致することになる。
【００８０】
［電子機器］
次に、上記実施形態の液晶装置を備えた電子機器の例について説明する。
図１８（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１８（ａ）において、符号５００は携帯電話本体を示し、符号５０１は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【００８１】
図１８（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１８（ｂ）において、符号６００は情報処理装置、符号６０１はキーボードなどの入力部、符号６０３は情報処理装置本体、符号６０２は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【００８２】
図１８（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１８（ｃ）において、符号７００は時計本体を示し、符号７０１は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【００８３】
このように図１８に示す電子機器は、表示部に上述の本発明の一例たる液晶装置を適用したものであるので、高コントラストで、かつ表示品質が高い表示装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明を適用した液晶装置の一例を示す断面図。
【図２】図１に示す液晶パネルの第１基板の要部を拡大して示す平面図。
【図３】垂直配向膜及び水平配向膜の構成を示す模式図。
【図４】図１に示す液晶パネルの電圧印加時における配向状態を示す断面図。
【図５】図１に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。
【図６】図１に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。
【図７】図１に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。
【図８】図１に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。
【図９】図１に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。
【図１０】図１に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。
【図１１】図１に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。
【図１２】図１に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。
【図１３】図１に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。
【図１４】図１に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。
【図１５】図１に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。
【図１６】重合膜のＳｉ骨格から脱離基を（ａ）離脱する前の状態、（ｂ）離脱した後の状態を示す模式図。
【図１７】図１に示す液晶パネルの別の製造工程を示す断面図。
【図１８】本発明を適用した液晶装置を備える電子機器の例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００８５】
１・・・液晶装置、９・・・画素電極、１０・・・第１基板、１１・・・第１の配向膜、１３・・・遮光膜、２０・・・第２基板、２１・・・共通電極、２２・・・第２の配向膜、２８Ａ・・・長鎖アルキル鎖、２８Ｂ・・・短鎖アルキル鎖、４１・・・垂直配向膜、４２・・・水平配向膜、４３・・・重合膜、４３ａ・・・Ｓｉ骨格、４３ｂ・・・脱離基、４３ｃ・・・活性手、５０・・・液晶層、Ｐ・・・画素領域（表示領域）、ＢＭ・・・遮光領域（非表示領域）、Ａ１・・・垂直配向領域、Ａ２・・・水平配向領域
【図１】
2009294544.tif 000004
【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】
2009294544.tif 000013
【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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