以下、図面を参照して、本発明による液� ��表示装置の実施形態を説明する。

 図1(a)に、本実施形態の液晶表示装置100の 模式図を示す。液晶表示装置100は、液晶パネ ル110と、液晶パネル110を駆動する駆動回路112 と、駆動回路112を制御する制御回路114とを備 えている。また、図示していないが、液晶表 示装置100は必要に応じてバックライトを備え ていてもよい。

 図1(b)に示すように、液晶パネル110は、ア クティブマトリクス基板120と、対向基板140と 、垂直配向型の液晶層160とを備えている。ア クティブマトリクス基板120は、第1透明基板12 2と、画素電極126と、第1配向膜128とを有して� ��る。対向基板140は、第2透明基板142と、対向 電極146と、第2配向膜148とを有している。液� �層160は、アクティブマトリクス基板120と対� �基板140との間に挟まれている。

 液晶表示装置100には、複数の行および複� ��の列に沿ったマトリクス状の画素が設けら� ��ており、アクティブマトリクス基板120には� ��各画素に対して少なくとも1つのスイッチン グ素子(例えば、薄膜トランジスタ(Thin Film T ransistor:TFT))(ここでは図示せず)が設けられて� ��る。本明細書において「画素」とは、表示� ��おいて特定の階調を表現する最小の単位を� ��し、カラー表示においては、例えば、R、G� �よびBのそれぞれの階調を表現する単位に対� ��し、ドットとも呼ばれる。R画素、G画素お� �びB画素の組み合わせが、1つのカラー表示画 素を構成する。「画素領域」は、表示の「画 素」に対応する液晶パネル110の領域を指す。

 なお、図示していないが、アクティブマ� ��リクス基板120および対向基板140のそれぞれ� ��は、偏光板が設けられている。したがって� ��2つの偏光板は液晶層160を挟んで互いに対向 するように配置されている。2つの偏光板の� �過軸(偏光軸)は、互いに直交するように配置 されており、一方が水平方向(行方向)、他方� ��垂直方向(列方向)に沿うように配置されて� �る。

 液晶層160は負の誘電率異方性を有するネ� ��ティック液晶材料(液晶分子162)を含有して� �る。第1配向膜128および第2配向膜148は、それ ぞれ、垂直配向膜の表面に対して、液晶分子 162のプレチルト角が90°未満となるように処� �されたものである。液晶分子162のプレチル� �角は、第1配向膜128および第2配向膜148の主面 と、プレチルト方向に規定された液晶分子の 長軸とのなす角度である。第1、第2配向膜128� ��148に対してその主面の法線方向の斜め方向� ��ら光を照射することにより、第1、第2配向� �128、148には、電圧無印加時において液晶分� �162が配向膜の主面の法線方向から傾いて配� �するように配向規制力が付与される。この� �うな処理は光配向処理とも呼ばれる。また� �本明細書において、光配向処理の行われた� �向膜を「光配向膜」とも呼ぶ。光配向処理� �非接触で行われるので、ラビング処理のよ� �に摩擦による静電気の発生が無く、歩留ま� �を向上させることができる。なお、分子レ� �ルにおいて、光配向処理の行われた配向膜� �は、二量化、分子の結合乖離といった化学� �化が生じている一方、ラビング処理の行わ� �た配向膜には結合状態に変化が無い。

 また、第1、第2配向膜128、148は、例えば� �ポリイミドタイプ(Polyimide:PI)の主鎖と、光反 応性官能基としてシンナメート基を含む側鎖 とを有する高分子を含んでおり、側鎖には、 光照射によって形成された二量化サイトが設 けられている。また、側鎖はフッ素原子を含 んでいてもよい。フッ素原子を含むことによ り、充分とはいえないが、後述の「焼き付き 」がある程度抑制される。

 例えば、第1、第2配向膜128、148における高� �子の主鎖は、以下の構造式で示される。

 あるいは、第1、第2配向膜128、148における� �分子の主鎖は、以下の構造式で示されるも� �であってもよい。

 なお、上述の異なる構造式で示された高� ��子は一方が少なくともわずかな割合で混合� ��ていてもよい。

 また、第1、第2配向膜128、148における高分� �の側鎖は、一般的に以下の構造式で示され� �。

 Aは、場合によりフッ素、塩素、シアノから 選択される基によるか、またはC ₁ ‐ ₁₈ 環式、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル残 基(これは、場合により1個のシアノ基または1 個以上のハロゲン原子で置換されており、場 合により、アルキルの隣接しない1個以上の-C H ₂ -基は、基Qで置き換えられている)で置換され ている、ピリミジン-2,5-ジイル、ピリジン-2,5 -ジイル、2,5-チオフェニレン、2,5-フラニレン 、1,4-若しくは2,6-ナフチレンまたはフェニレ� ��を表す。

 Bは、非置換か、シアノ若しくはハロゲンで 単置換されているか、またはハロゲンで多置 換されている、炭素原子3~18個を有する直鎖� �または分岐鎖状のアルキル残基(ここで、隣� ��しない1個以上のCH ₂ 基は、独立して基Qで置き換えられていても� �い)である。

 C ¹ およびC ² は、互いに独立して、芳香族または脂環式基 (これは、非置換か、あるいはフッ素、塩素� �シアノまたは環式、直鎖状若しくは分岐鎖� �のアルキル残基(これは、非置換か、シアノ� ��しくはハロゲンで単置換されているか、ま� ��はハロゲンで多置換されており、炭素原子1 ~18個を有し、隣接しない1個以上のCH ₂ 基は、独立して基Qで置き換えられていても� �い)で置換されている)を表す。また、Dは、� �素原子または-NR ¹ -(ここで、R ¹ は、水素原子または低級アルキルを表す)を� �す。

 S ¹ およびS ² は、互いに独立して、共有単結合またはスペ ーサ単位を表す。また、S ³ は、スペーサ単位を表す。

 また、Qは、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH ₃ ) ₂ -O-Si(CH ₃ ) ₂ -、-NR ¹ -、-NR ¹ -CO-、-CO-NR ¹ -、-NR ¹ -CO-O-、-O-CO-NR ¹ -、-NR ¹ -CO-NR ¹ -、-CH=CH-、-C≡C-および-O-CO-O-(ここで、R ¹ は、水素原子または低級アルキルを表す)か� �選択される基を表す。X、Yは、互いに独立し て、水素、フッ素、塩素、シアノ、場合によ りフッ素で置換され、炭素原子1~12個を有す� �アルキル(ここで、場合により隣接しない1個 以上のCH ₂ 基は、-O-、-CO-O-、-O-CO-および/または-CH=CH-で� ��き換えられている)を表す。

 ここで、Aに芳香族化合物があること、B� �炭化フッ素があること、Dに少なくとも1個以 上の炭化水素基があること、X、Yに水素原子� ��あることが好ましい。

 さらに具体的な第1、第2配向膜128、148にお� �る高分子の側鎖は、例えば、以下の構造式� �示される。

 また、第1、第2配向膜128、148のそれぞれ� �画素ごとに複数の配向領域を有してもよい� �例えば、第1配向膜128の一部をマスキングし� ��第1配向膜128の所定の領域にある方向から光 を照射した後、光の照射されなかった別の領 域に異なる方向から光を照射する。第2配向� �148も同様に形成される。このようにして、� �1、第2配向膜128、148のそれぞれに、異なる配 向規制力を付与する領域を形成することがで きる。

 液晶層160は垂直配向型であるが、アクテ� ��ブマトリクス基板120および対向基板140との� ��面近傍の液晶分子162は第1、第2配向膜128、14 8の主面の法線方向からわずかに傾いている� �プレチルト角は、例えば85°から89.7°の範囲� ��である。

 また、第1配向膜128による液晶分子162のプ レチルト方位は第2配向膜148による液晶分子16 2のプレチルト方位とは異なる。例えば、第1� ��向膜128による液晶分子162のプレチルト方位� ��第2配向膜148による液晶分子162のプレチルト 方位と90°交差している。なお、ここでは、� �晶層160はカイラル剤を有しておらず、液晶� �160に電圧を印加すると、液晶層160内の液晶� �子は第1、第2配向膜128、148の配向規制力に従 ってツイスト配向をとる。ただし、必要に応 じて液晶層160にカイラル剤が添加されていて もよい。液晶層160はクロスニコル配置された 偏光板と組み合わされてノーマリーブラック モードの表示を行う。

 本実施形態の液晶表示装置100では、第1配 向膜128と液晶層160との間に第1配向維持層130� �設けられている。第1配向維持層130は光重合� ��化合物の重合した重合体132を含んでいる。� ��た、第2配向膜148と液晶層160との間に第2配� �維持層150が設けられている。第2配向維持層1 50は光重合性化合物の重合した重合体152を含� ��でいる。第1、第2配向維持層130、150は、液� �分子162の配向を維持し、液晶分子162の配向� �向は少なくとも第1、第2配向維持層130、150に よって規定される。なお、図1(b)では第1、第2 配向維持層130、150は第1、第2配向膜128、148の� ��面を覆う膜状に示されているが、第1、第2� �向維持層130、150は、第1、第2配向膜128、148の 全面を覆うように設けられていなくてもよく 、島状に設けられてもよい。第1、第2配向維� ��層130、150の重合体132、152は、光重合性化合� ��を混合した液晶材料をアクティブマトリク� ��基板120の第1配向膜128と対向基板140の第2配� �膜148との間に付与した後に、光重合性化合� �に光を照射することによって形成される。� �下の説明において、このように光を照射し� �配向維持層130、150を形成する工程を光重合� �程とも呼ぶ。

 光重合工程を行う前に第1、第2配向膜128� �148に光配向処理が行われており、液晶分子16 2は第1、第2配向膜128、148の主面の法線方向か ら傾いており、光重合工程において電圧を印 加する必要がない。このため、比較的安価な 光照射装置を用いて第1、第2配向維持層130、1 50の重合体132、152を形成することができる。� ��た、液晶材料を滴下する場合でも、複雑な� ��加配線を設計することなく、一般的な製造� ��置を利用することができる。また、第1、第 2配向膜128、148に光配向処理が行われており� �画素電極126および対向電極146にスリット、� �ブまたはリベットを設けなくてもよいため� �実質開口率を高くすることができる。また� �画素電極126および対向電極146にリブまたは� �ベットを設ける工程を省略できるため、コ� �トダウンを図ることができる。

 なお、配向維持層130、150を設けない場合� ��光配向膜を形成するための光照射時の損傷� ��よって発生した不純物などによって不純物� ��オンが発生して電圧保持率が低下すること� ��ある。また、配向維持層130、150を設けない� ��合、焼き付きが発生することがある。

 ここで、焼き付きを説明する。液晶表示� ��置は同一のパターンを長時間表示し続ける� ��、そのパターンの焼き付きという現象が生� ��ることが知られている。焼き付きは、エイ� ��ング試験を行ったときに顕著に見える。エ� ��ジング試験では、例えば、表示画面の中央� ��分(ウィンドウ)を領域1とし、その周囲部分� ��領域2として、領域1に白色、領域2に黒色を� ��時間表示させた後、パネル全体に均一な中� ��調(灰色)を表示させてその表示が確認され� �。例えばノーマリブラックモード(電圧無印� ��時に黒表示)の液晶表示装置において、焼き 付きが発生すると、領域1は領域2よりも明る� ��見える。従来、この原因は、主に、液晶層� ��に存在する不純物イオンが、電圧が印加さ� ��ている領域1に引き寄せられて配向膜表面に 蓄積され、領域1においてDC成分が発生するこ とにあると考えられていた。このようにDC成� ��が発生すると、領域1と領域2とで最適対向� �圧が異なることになる。このことは、焼き� �きが見えている状態で対向電極の電位を変� �ていくと、一旦、焼き付きが見えにくくな� �た後、再び顕著に見えてくるという現象か� �確認できる。この焼き付きは、「DC焼き付き 」と呼ばれる。従来から、DC焼き付きを防止� ��るために、液晶層中の不純物イオン量を減� ��すことや、不純物イオンが吸着しにくい配� ��膜材料を用いること、そのような液晶材料� ��配向膜材料の組合せを見つけること、およ� ��、対向電圧を焼き付きが見えにくくなるよ� ��に調整すること等の対策がなされている。

 しかしながら、上述したような光配向膜� ��有する液晶表示装置において、同一のパタ� ��ンを長時間表示し続けると、そのパターン� ��焼き付くという現象が生じることがある。� ��の焼き付きは、DC成分に起因しないことか� �、「AC焼き付き」と呼ばれることがある。

 AC焼き付きは、液晶層に電圧を印加し続� �ると、時間の経過と共に、配向膜によって� �制されている(アンカリングされている)液晶 分子のプレチルト角が小さくなり、結果とし て、V-Tカーブの閾値電圧が低電圧側にシフト することによって発生すると推察される。例 えば、表示画面の中央部分(ウィンドウ)を領� ��1とし、その周囲部分を領域2として、領域1� ��白色、領域2に黒色を表示させた状態でエイ ジング試験を行うと、電圧が長時間印加され た領域1の液晶分子のプレチルト角は小さく� �る一方、電圧が印加されていない領域2の液� ��分子のプレチルト角は変化しない。この場� ��、パネル全体に均一な中間調を表示させる� ��、領域1は領域2よりも明るく見えてしまう� �対向電極の電位を変えていっても焼き付き� �見え方に変化はなく、この焼き付きはDC焼き 付きではないことが分かる。この現象は、VA� ��ードの液晶表示装置を利用し、ノーマリー� ��ラックモードで表示する場合に顕著である� ��、他のモードでも生じると考えられる。

 本実施形態の液晶表示装置100では、第1、 第2配向維持層130、150が設けられており、こ� �により、光の照射による損傷によって発生� �た不純物などを固定し不純物イオンの発生� �抑制するとともに、液晶分子162のプレチル� �方向を固定化して焼き付きの発生を抑制す� �ことができる。

 ここで、重合体の形成により、AC焼き付� �が抑制される理由を説明する。まず、図2を� ��照して比較例の液晶表示装置における液晶� ��子の配向状態を説明する。比較例の液晶表� ��装置は光配向膜を有しており、電圧印加前� ��おいて液晶分子は配向膜の主面の法線方向� ��らわずかに傾くように配向しているが、重� ��体を含む配向維持層を有していない。

 図2(a)に、電圧印加前の配向膜428近傍の液 晶分子462の配向状態を示し、図2(b)に、電圧� �加時の配向膜428近傍の液晶分子462の配向状� �を示し、図2(c)に、電圧印加後の配向膜428近� ��の液晶分子462の配向状態を示す。配向膜428� ��、主鎖428aと、光反応性官能基428cを含む側� �428bとを有する高分子428pを含んでいる。

 図2(a)に示すように、液晶層460に電圧を印 加する前、液晶分子462は配向膜428の主面の法 線方向からわずかに傾いているもののほぼ垂 直に配向しており、これに伴い、側鎖428bの� �とんどは液晶分子462の配向方向と平行に主� �428aからほぼ垂直方向に延びている。側鎖428b の一部には光反応性官能基428cの二量化によ� �て形成された二量化サイト428dが設けられて� ��り、この二量化サイト428dにより、プレチル ト方位およびプレチルト角度で表されるプレ チルト方向が規定されている。

 図2(b)に示すように、AC電圧を液晶層460に� ��加すると、液晶分子462は電界にしたがって� ��くように力を受ける。液晶分子462の傾く力� ��側鎖428bに伝播し、液晶分子462の傾きに応じ て側鎖428bも傾く。なお、ここでは、印加電� �はAC電圧であり、DC焼き付きの発生が抑制さ� ��ている。

 図2(c)に示すように、AC電圧をオフにする� ��、液晶分子462は元の位置に戻ろうとし、こ� ��に伴い、傾いた側鎖428bも元の位置に戻ろう とする。このように、側鎖428bには元に戻ろ� �とする力(復元力)が付与される。しかしなが ら、図2(b)に示したように電圧印加時に側鎖42 8bは液晶分子462とともに傾いていたため、電� ��がオフになっても、側鎖428bの一部は完全に は元に戻らない。液晶分子462の配向方向は、 電界だけでなく側鎖428bの影響も受けるため� �図2(a)と図2(c)との比較から理解されるように 、液晶分子462のプレチルト角は小さくなる。 このように、電圧印加時間とともにプレチル ト角が小さくなり、結果として、AC焼き付き� ��発生する。

 次に、図3を参照して、本実施形態の液晶 表示装置100における液晶分子162の配向状態を 説明する。図3(a)に、電圧印加前の配向膜128� �傍の液晶分子162の配向状態を示し、図3(b)に� ��電圧印加時の配向膜128近傍の液晶分子162の� ��向状態を示し、図3(c)に、電圧印加後の配向 膜128近傍の液晶分子162の配向状態を示す。図 3は、図2と対比するように示している。なお� ��ここでは、第1配向膜128およびその近傍を説 明するが、第2配向膜148およびその近傍も同� �である。第1配向膜128は、主鎖128aと、光反応 性官能基128cを含む側鎖128bとを有する高分子1 28pを含んでいる。

 図3(a)に示すように、電圧印加前には、側 鎖128bのほとんどは主鎖128aから垂直方向に延� ��ている。また、側鎖128bの一部には、光反応 性官能基128cの二量化によって形成された二� �化サイト128dが設けられている。ただし、図2 (a)との比較から理解されるように、配向維持 層130の重合体132は側鎖128bと絡まるように形� �されている。

 図3(b)に示すように、AC電圧を印加すると� ��液晶分子162は電界にしたがって傾く。この� ��き、側鎖128bは、液晶分子162とともに傾くよ うに力を受けるが、重合体132により、側鎖128 bの少なくとも一部は傾かないように保持さ� �る。

 図3(c)に示すように、AC電圧をオフにする� ��、液晶分子162は元の位置に戻ろうとし、液� ��分子162の動きとともに側鎖128bは元の位置に 戻ろうとする。このとき、図3(b)に示したよ� �に、電圧印加時に側鎖128bは重合体132によっ� ��傾かないよう保持されていたため、図2(c)と の比較から理解されるように、側鎖128bのほ� �んどは元の位置に戻る。このように、側鎖12 8bと絡まるように重合体132が存在しているこ� ��により、液晶分子162の配向状態を乱すこと� ��く、液晶分子162から側鎖128bに伝播する力は 弱まり、また、側鎖128bは電圧印加後に容易� �元に戻るので、電圧印加の前後に関わらず� �晶分子162のプレチルト角はほとんど変化す� �ことない。したがって、AC焼き付きを抑制す ることができる。

 本実施形態の液晶表示装置100では、液晶� ��160と第1配向膜128との間に、重合体132を含む 第1配向維持層130が設けられていることによ� �、液晶分子162の配向状態を変化させること� �く、電界によって液晶分子162が傾いた力を� �鎖128bに伝播させにくくすることができる。� ��た、このような重合体132により、液晶分子1 62の傾いた力が側鎖128bに伝播したとしても、 側鎖128bに伝播された力がわずかであるため� �電圧印加後に液晶分子162は容易に元の位置� �戻ることになり、結果として、第1配向維持� ��130によって液晶分子162のプレチルト角の変� ��が抑制される。同様に、液晶層160と第2配向 膜148との間に重合体152を含む第2配向維持層15 0が設けられていることにより、液晶分子162� �プレチルト角の変動が抑制される。以上の� �うにしてAC焼き付きの改善が行われる。

 また、光重合性化合物を重合させるため� ��光を照射すると、第1、第2配向膜128、148か� �不純物が発生することがある。本実施形態� �液晶表示装置100では、第1、第2配向維持層130 、150が設けられていることにより、不純物が 固定化され、結果として、電圧保持率の低下 を抑制することができる。

 以下、図4を参照して、液晶表示装置100の 製造方法を説明する。

 まず、図4(a)に示すように、透明基板122上 に、画素電極126および第1配向膜128を設けた� �クティブマトリクス基板120を用意する。な� �、図4(a)には図示していないが、透明基板122� ��画素電極126との間には、薄膜トランジスタ( Thin Film Transistor:TFT)およびTFTに接続された配 線等が設けられている。

 第1配向膜128は、ポリアミド酸(PAA)タイプの� ��鎖と、上に示したシンナメート基を含む側� ��とを有する配向膜材料を塗布し、加熱処理� ��行うことによって形成される。配向膜材料� ��おける高分子の主鎖の構造式は以下のよう� ��示される。

 あるいは、配向膜材料における高分子の主� ��の構造式は以下のように示されるものであ� ��てもよい。

 なお、上述の異なる構造式で示された高� ��子は一方が少なくともわずかな割合で混合� ��ていてもよい。

 加熱処理により、ポリアミド酸タイプの� ��鎖は、上述したポリイミドタイプの主鎖に� ��化する。

 次に、第1配向膜128に対して光配向処理を行 う。例えば、波長250nm以上400nm以下の範囲内� �光が照射強度20mJ/cm ² 以上200mJ/cm ² 以下で、第1配向膜128の主面の法線方向から� �いた方向から第1配向膜128に照射される。な� ��、照射強度が200mJ/cm ² よりも大きいと、配向膜に劣化が起こり、信 頼性低下の問題が顕著になる。また、第1配� �膜128の主面の法線方向に対する照射角度が� �さいほど、第1配向膜128の主面の法線方向か� ��の液晶分子162の傾きは小さく、照射角度が� ��きいほど、照射時間に対する照射量(照射量 効率)は低くなる。照射角度は、5°以上85°以� ��の範囲であることが好ましく、40°以上60°� �下の範囲であることがさらに好ましい。ま� �、光は非偏光であってもよく、直線偏光、� �円偏光または円偏光であってもよい。なお� �配向膜の高分子がシンナメート基を含む場� �、光は直線偏光であることが好ましい。ま� �、光分解型の配向膜の場合、光は非偏光、� �偏光であってもよい。

 また、図4(b)に示すように、透明基板142上 に、対向電極146および第2配向膜148を設けた� �向基板140を用意する。次に、第2配向膜148に� ��第1配向膜128と同様に光配向処理を行う。

 次に、図4(c)に示すように、第1配向膜128� �よび第2配向膜148が向かい合うようにアクテ� ��ブマトリクス基板120および対向基板140を配� ��する。本明細書において、液晶層を形成す� ��前に、アクティブマトリクス基板および対� ��基板を配置したものを「空パネル」とも呼� ��。

 次に、光重合性化合物164の混合された液� ��材料を用意する。光重合性化合物164は、例� ��ば、光重合性モノマー、光重合性オリゴマ� ��またはこれらの混合物である。光重合性モ� ��マーとしては、重合しやすい2置換以上のビ ニルモノマーが用いられる。具体的には、光 重合性モノマーとしてジアクリレート、ジメ タクリレート、ジアクリルアミド、ジメタク リルアミドを用いることが好ましい。特に、 側鎖に液晶性を示す分子を含むジアクリレー トまたはジメタクリレートのモノマーを用い ると、液晶分子162の配向をより安定に維持す ることができる。また、2つの重合性サイト� �間の構造は、液晶になじみ易い分子構造が� �く、例えば、ビフェニル基であることが好� �しい。例えば、液晶材料に対する光重合性� �ノマー164の濃度は約0.3wt%濃度である。

 次に、空パネルの第1配向膜128と第2配向� �148との間に、光重合性化合物164の混合され� �液晶材料を付与し、液晶層160を形成する。� �述したように、第1、第2配向膜128、148には光 配向処理が行われており、液晶分子162は、電 圧無印加時にも第1、第2配向膜128、148の主面� ��法線方向から傾くように配向する。

 その後、光を照射する。光の照射時には� ��画素電極126と対向電極146との間に電圧を印� ��しない。光の照射により、図4(d)に示すよう に、液晶層160内の光重合性化合物164が重合し て重合体132、152が形成され、液晶層160とは相 分離して、液晶層160と第1、第2配向膜128、148� ��の間に、重合体132、152を有する第1、第2配� �維持層130、150が形成される。

 例えば、この光重合では、波長365nmの紫外� �(i線)を主に出射する光源が好適に用いられ� �。照射時間は、例えば約500秒であり、光源� �紫外光の照射強度は約20mW/cm ² である。光を照射して重合を行う場合、光の 照射強度が10mW/cm ² 以下であっても光重合性化合物は充分に重合 する。光の波長は250nm以上400nm以下の範囲内� �あることが好ましく、300nm以上400nm以下の範� ��内にあることがさらに好ましい。しかしな� ��ら、400nmよりも大きい波長の光でも重合は� �分に行われる。また、波長300nm以下の光でも 重合を行うことができるが、波長200nm近傍の� ��紫外線を照射すると有機物の分解が起こる� ��で、照射量をできるだけ少なくすることが� ��ましい。

 また、重合のための光を液晶パネル110の� ��クティブマトリクス基板120側および対向基� ��140側の両面から照射すると、重合体132、152� ��配向膜128、148の表面に多く付着し、液晶層1 60内に残存する光重合性化合物164が減少する� ��このため、液晶層160に電圧を印加した際の� ��イズが少なくなり、コントラスト比が向上� ��る。もちろん片面からの照射でも光重合性� ��合物は充分重合する。

 第1、第2配向維持層130、150により、液晶� �子162の配向方向が維持され、結果として、AC 焼き付きが抑制される。なお、光重合工程を 行った後でも液晶層160に光重合性化合物164が 残存することがある。この場合、光重合工程 後にさらに光を照射して液晶層160内の光重合 性化合物164の濃度を低下させてもよい。この ように、液晶層160内の光重合性化合物164の濃 度を低下させるための光の照射は2次照射と� �呼ばれる。2次照射を行っても液晶分子のプ� ��チルト角はほとんど変化しない。以上のよ� ��にして液晶パネル110が形成される。その後� ��液晶パネル110に、図1(a)に示した駆動回路112 、制御回路114を実装し、液晶表示装置100が作 製される。

 上述した特許文献3および4に開示されて� �るPSA技術を行うためには、電圧を印加しな� �ら、光を照射する場合、液晶パネルに電圧� �印加するデバイスと光を照射するデバイス� �を備えた複雑な製造装置が必要となる。ま� �、所定の配向を得るために、液晶パネルに� �圧を長時間印加した後で光を照射するため� �この製造装置を長時間使用する必要がある� �また、液晶材料を滴下することによって液� �パネルの液晶層を形成する場合、一般に、� �型のマザーガラス基板を用いて複数個の液� �パネルを同時に作製した後、大型のマザー� �ラス基板を分断して各液晶パネルを取り出� �が、このように複数個の液晶パネルを同時� �作製する場合、複数個の液晶パネルに同時� �電圧を印加するためにマザーガラス基板上� �特殊な配線を形成するように設計する必要� �ある。

 また、特にサイズの大きい液晶パネルを� ��製する場合、各画素の液晶層に電圧を均一� ��印加することは困難であり、不均一な電圧� ��印加した状態で光の照射を行うと、液晶分� ��のプレチルト角がばらついてしまう。

 また、PSA技術において電圧を印加する場� ��、視野角特性の改善を行うために、画素電� ��および対向電極にリブ、スリットまたはリ� ��ットを設けることが必要となるが、その結� ��、工程数が増大するとともに実質的な開口� ��が低下する。

 しかしながら、本実施形態の製造方法で� ��光重合工程において電圧を印加しない。し� ��がって、複雑な製造装置でなくても液晶表� ��装置100を容易に製造することができる。ま� ��、液晶材料を滴下して液晶層を形成する場� ��でも液晶パネルを容易に作製することがで� ��る。また、光重合工程時に、すべての画素� ��液晶層に電圧を印加しなくてもよいため、� ��晶分子のプレチルト角の変動を抑制するこ� ��ができる。さらに、画素電極126および対向� ��極146にリブ、スリットまたはリベットを設� ��ることなく視野角の改善を行うことができ� ��設計の自由度を向上させることができる。

 なお、画素電極126および対向電極146にス� ��ット、リブおよび/またはリベットを設けて もよい。あるいは、画素電極126および対向電 極146にスリット、リブおよび/またはリベッ� �が設けられていなくてもよく、対称性の高� �形状の画素電極126と対向電極146とによって� �成された斜め電界に従って液晶分子を配向� �せてもよい。これにより、電圧印加時にお� �る液晶分子の配向規制力をさらに増大させ� �ことができる。

 なお、当業者は、液晶分子162が第1、第2� �向膜128、148の主面の法線方向から傾いて配� �するように光配向処理を行った後、重合体� �成のために光の照射を行うことを考えない� �光配向処理では、液晶分子162が主面の法線� �向から傾くように配向するために、特定の� �向から光を照射しており、そのように形成� �れた第1、第2配向膜128、148に対して、高強度 の光を照射すると、第1、第2光配向膜128、148� ��対して行われた光配向処理が無意味になる� ��考えるのが自然だからである。しかしなが� ��、本実施形態では、上述したように、第1、 第2配向膜128、148は光配向処理によって形成� �れた後、重合体形成のために光の照射を行� �ている。このように、光配向処理後に光重� �工程を行っても、第1、第2光配向膜128、148に よる液晶分子の配向規制力を付与する機能は 失われず、また、その配向規制力もほとんど 変化しない。光重合性化合物を重合するため の光を照射しても、第1、第2光配向膜128、148� ��機能が維持される理由の一つは、この光の� ��ーク波長が光反応性官能基のピーク波長と� ��なるからである。例えば、重合時の光のピ� ��ク波長は360nmであり、シンナメート基の吸� �ピーク波長は280nmである。なお、厳密には、 シンナメート基の吸収スペクトルの裾部分は 光の波長とわずかに重なるため、光重合性化 合物を液晶材料に混合することなく非常に長 時間紫外光の照射を行えば、第1、第2光配向� ��128、148による液晶分子の配向規制力が失わ� ��る可能性がある。しかしながら、光照射は� ��晶パネル100を作製した後に行われる。例え� ��、アクティブマトリクス基板120側から入射� ��れた光が配向膜128(148)に到達するためには� �第1透明基板122、画素電極126(さらに、第1配� �膜128および液晶層160)を通過することが必要� ��あるが、シンナメート基の光吸収効率は低� ��、結果として、第1、第2光配向膜128、148に� �る液晶分子162の配向は維持されると考えら� �ている。

 光重合性化合物は、1つ以上の環構造また は縮環構造と、この環構造または縮環構造と 化学結合された1つ以上の重合性官能基とを� �していてもよい。化学結合は、例えば、エ� �テル結合またはアミド結合である。重合性� �ノマーは、例えば、一般式P1-A1-(Z1-A2)n-P2(P1お よびP2は、それぞれ独立に、アクリレート、� ��タクリレート、アクリルアミド、メタクリ� ��アミド、ビニル、ビニロキシまたはエポキ� ��基であり、A1およびA2は、それぞれ独立に、 1,4-フェニレンまたはナフタレン-2,6-ジイル基 を表し、Z1は-COO-もしくは-OCO-基または単結合 であり、nは0、1または2である)で表される。� ��の場合、P1およびP2がアクリレート基であり 、Z1が単結合であり、nが0または1であること� ��好ましい。または、P1およびP2がメタクリレ ート基であり、Z1が単結合であり、nが0また� �1であることが好ましい。または、P1およびP2 がアクリルアミド基であり、Z1が単結合であ� ��、nが0または1であることが好ましい。また� ��、P1およびP2がメタクリルアミド基であり、 Z1が単結合であり、nが0または1であることが� ��ましい。

 また、液晶表示装置100は、4D―RTN(4 Domain� ��Reverse Twisted Nematic)モードであってもよい� �以下、図5を参照して4D―RTNモードの液晶表� �装置を説明する。

 図5(a)には、アクティブマトリクス基板120 の配向膜128に規定された液晶分子のプレチル ト方向PA1およびPA2を示しており、図5(b)には� �対向基板140の配向膜148に規定された液晶分� �のプレチルト方向PB1およびPB2を示している� �図5(c)には、電圧印加状態において液晶ドメ� ��ンA~Dの中央の液晶分子の配向方向、および� ��配向乱れによって暗く見える領域(ドメイン ライン)DL1~DL4を示している。なお、ドメイン� ��インDL1~DL4は、いわゆるディスクリネーショ ンラインではない。

 図5(a)~図5(c)は、観察者側から見たときの� ��晶分子の配向方向を模式的に示しており、� ��柱状の液晶分子の端部(ほぼ円形部分)が観� �者に向かうようにチルトしていることを示� �ている。

 図5(a)に示すように、第1配向膜128は、第1� ��向領域OR1と第2配向領域OR2とを有している。 第1配向領域OR1に規定された液晶分子は、第1� ��向膜128の主面の法線方向から-y方向に傾い� �おり、第1配向膜128の第2配向領域OR2に規定さ れた液晶分子は、第1配向膜128の主面の法線� �向から+y方向に傾いている。また、第1配向� �域OR1と第2配向領域OR2の境界線は、列方向(y� �向)に延びており、画素の行方向(x方向)の略� ��心に位置している。このように、第1配向膜 128には、プレチルト方位の異なる第1、第2配� ��領域OR1、OR2が設けられている。

 また、図5(b)に示すように、第2配向膜148� �、第3配向領域OR3と第4配向領域OR4とを有して いる。第3配向領域OR3に規定された液晶分子� �第2配向膜148の主面の法線方向から+x方向に� �いており、この液晶分子の-x方向の端部が前 面側に向いている。また、第2配向膜148の第4� ��向領域OR4に規定された液晶分子は第2配向膜 148の主面の法線方向から-x方向に傾いており� ��この液晶分子の+x方向の端部が前面側に向� �ている。このように、第2配向膜148には、プ� ��チルト方位の異なる第3、第4配向領域OR3、OR 4が設けられている。

 配向処理方向は、液晶分子の長軸に沿っ� ��配向領域に向かう方向をその配向領域に投� ��した方位角成分と対応している。第1、第2� �第3および第4配向領域の配向処理方向をそれ ぞれ第1、第2、第3および第4配向処理方向と� �呼ぶ。

 第1配向膜128の第1配向領域OR1には、第1配� ��処理方向PD1に配向処理が行われおり、第2配 向領域OR2には、第1配向処理方向PD1とは異な� �第2配向処理方向PD2に配向処理が行われてい� ��。第1配向処理方向PD1は第2配向処理方向PD2� �ほぼ反平行である。また、第2配向膜148の第3 配向領域OR3には、第3配向処理方向PD3に配向� �理が行われおり、第4配向領域OR4には、第3配 向処理方向PD3とは異なる第4配向処理方向PD4� �配向処理が行われている。第3配向処理方向P D3は第4配向処理方向PD4とほぼ反平行である。

 図5(c)に示すように、画素の液晶層には4� �の液晶ドメインA、B、CおよびDが形成される� ��液晶層160のうち、第1配向膜128の第1配向領� �OR1と第2配向膜148の第3配向領域OR3とに挟まれ る部分が液晶ドメインAとなり、第1配向膜128� ��第2配向領域OR2と第2配向膜148の第4配向領域O R4とに挟まれる部分が液晶ドメインBとなり、 第1配向膜128の第2配向領域OR2と第2配向膜148の 第4配向領域OR4とに挟まれる部分が液晶ドメ� �ンCとなり、第1配向膜128の第1配向領域OR1と� �2配向膜148の第3配向領域OR3とに挟まれる部分 が液晶ドメインDとなる。なお、第1、第2配向 処理方向PD1、PD2と第3、第4配向処理方向PD3、P D4とのなす角度はほぼ90°であり、各液晶ドメ インにおけるねじれ角はほぼ90°である。

 液晶ドメインA~Dの中央の液晶分子の配向� ��向は、第1配向膜128による液晶分子のプレチ ルト方向と第2配向膜148による液晶分子のプ� �チルト方向との中間の方向となる。本明細� �において、液晶ドメインの中央における液� �分子の配向方向を基準配向方向と呼び、基� �配向方向のうち液晶分子の長軸に沿って背� �から前面に向かう方向の方位角成分(すなわ� ��、基準配向方向を第1配向膜128または第2配� �膜148の主面に投影した方位角成分)を基準配� ��方位と呼ぶ。基準配向方位は、対応する液� ��ドメインを特徴付けており、各液晶ドメイ� ��の視野角特性に支配的な影響を与える。こ� ��で、表示画面(紙面)の水平方向(左右方向)を 方位角方向の基準とし、左回りに正をとる(� �示面を時計の文字盤に例えると3時方向を方� ��角0°として、反時計回りを正とする)と、4� �の液晶ドメインA~Dの基準配向方向は任意の2� ��の方向の差が90°の整数倍に略等しい4つの� �向となるように設定されている。具体的に� �、液晶ドメインA、B、C、Dの基準配向方位は� ��それぞれ、225°、315°、45°、135°である。

 図5(c)に示すように、液晶ドメインA、B、C 、DにはドメインラインDL1~DL4がそれぞれ形成� ��れる。画素電極126のエッジ部EG1の一部と平� ��にドメインラインDL1が形成され、エッジ部E G2の一部と平行にドメインラインDL2が形成さ� ��る。また、画素電極126のエッジ部EG3の一部� ��平行にドメインラインDL3が形成され、エッ� ��部EG4の一部と平行にドメインラインDL4が形� ��される。また、液晶ドメインA~Dのそれぞれ� ��他の液晶ドメインと隣接する境界領域に、� ��線で示したディスクリネーションラインCL� �観察される。ディスクリネーションラインCL は、上述した中央部の暗線である。ディスク リネーションラインCLとドメインラインDL1~DL4 とは連続的であり、逆卍状の暗線が発生して いる。なお、ここでは、暗線は逆卍状であっ たが、暗線は8の字状であってもよい。

 また、上述した液晶表示装置は4D-RTNモー� ��であったが、本発明はこれに限定されない� ��液晶表示装置はCPAモードであってもよい。

 また、上述した説明では、アクティブマ� ��リクス基板および対向基板の両方に配向膜� ��設けられていたが、本発明はこれに限定さ� ��ない。配向膜はアクティブマトリクス基板� ��よび対向基板の一方のみに設けられていて� ��よい。