液晶表示装置及びその製造方法
【課題】大がかりな装置を用いなくても容易に応答特性を向上させることが可能な液晶表示素子の製造方法を提供する。
【解決手段】液晶表示素子の製造方法は、一対の基板２０，３０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２２を形成する工程と、一対の基板２０，３０の他方に、第２配向膜３２を形成する工程と、一対の基板２０，３０を、第１配向膜２２と第２配向膜３２とが対向するように配置し、第１配向膜２２と第２配向膜３２との間に、負の誘電率異方性を有する液晶分子４１を含む液晶層４０を封止する工程と、液晶層４０を封止した後、高分子化合物を架橋させて、液晶分子４１にプレチルトを付与する工程とを含む。
【解決手段】液晶表示素子の製造方法は、一対の基板２０，３０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２２を形成する工程と、一対の基板２０，３０の他方に、第２配向膜３２を形成する工程と、一対の基板２０，３０を、第１配向膜２２と第２配向膜３２とが対向するように配置し、第１配向膜２２と第２配向膜３２との間に、負の誘電率異方性を有する液晶分子４１を含む液晶層４０を封止する工程と、液晶層４０を封止した後、高分子化合物を架橋させて、液晶分子４１にプレチルトを付与する工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向面に配向膜を有する一対の基板の間に液晶層が封止された液晶表示素子を備えた液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビジョン受像機やノート型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置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。この液晶ディスプレイは、基板間に挟持された液晶層中に含まれる液晶分子の分子配列（配向）によって様々な表示モード（方式）に分類される。表示モードとして、例えば、電圧をかけない状態で液晶分子がねじれて配向しているＴＮ（Twisted Nematic；ねじれネマティック）モードがよく知られている。ＴＮモードでは、液晶分子は、正の誘電率異方性、即ち、液晶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いる。このため、液晶分子は、基板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液晶分子が基板面に対して垂直に配向しているＶＡ（Vertical Alignment）モードに対する注目が高まっている。ＶＡモードでは、液晶分子は、負の誘電率異方性、即ち、液晶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、基板に対して垂直方向に配向していた液晶分子が、負の誘電率異方性により、基板に対して平行方向に倒れるように応答することによって、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、よって、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、応答特性を向上させるために、液晶分子が電圧に応答して倒れる方向を規制する技術が検討されている。具体的には、紫外光の直線偏光の光あるいは基板面に対して斜め方向から紫外光を照射することにより形成された配向膜を用いて、液晶分子に対してプレチルトを付与する技術（光配向膜技術）等である。光配向膜技術として、例えば、カルコン構造を含むポリマーから成る膜に対して、紫外光の直線偏光の光あるいは基板面に対して斜め方向から紫外光を照射し、カルコン構造中の二重結合部分が架橋することにより配向膜を形成する技術が知られている（特許文献１〜特許文献３参照）。また、この他に、ビニルシンナメート誘導体高分子とポリイミドとの混合物を用いて配向膜を形成する技術がある（特許文献４参照）。更に、ポリイミドを含む膜に対して波長２５４ｎｍの直線偏光の光を照射して、ポリイミドの一部を分解することにより配向膜を形成する技術（特許文献５参照）等も知られている。また、光配向膜技術の周辺技術として、直線偏光の光あるいは斜め光を照射した、アゾベンゼン誘導体等の二色性光反応性構成単位を含むポリマーから成る膜上に、液晶性高分子化合物から成る膜を形成することにより液晶性配向膜とする技術もある（特許文献６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−０８７８５９号公報
【特許文献２】特開平１０−２５２６４６号公報
【特許文献３】特開２００２−０８２３３６号公報
【特許文献４】特開平１０−２３２４００号公報
【特許文献５】特開平１０−０７３８２１号公報
【特許文献６】特開平１１−３２６６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した光配向膜技術では、応答特性は向上するものの、配向膜を形成する際に、直線偏光の光を照射する装置や、基板面に対して斜め方向から光照射する装置といった大がかりな光照射装置が必要とされるという問題がある。また、より広い視野角を実現するために、画素内に複数のサブ画素を設けて液晶分子の配向を分割したマルチドメインを有する液晶ディスプレイを製造するためには、より大がかりな装置が必要とされる上、製造工程が複雑になるという問題もある。具体的には、マルチドメインを有する液晶ディスプレイでは、サブ画素毎、プレチルトが異なるように配向膜が形成されている。従って、マルチドメインを有する液晶ディスプレイの製造において上記の光配向膜技術を用いる場合、サブ画素毎に光照射することになるため、サブ画素毎のマスクパターンが必要となり、更に光照射装置が大がかりとなる。
【０００８】
本発明は係る問題点に鑑みてなされたもので、本発明の第１の目的は、応答特性を向上させることが可能な液晶表示素子を備えた液晶表示装置を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、大がかりな装置を用いなくても、容易に応答特性を向上させることが可能な液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の第１の目的を達成するための本発明の第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と、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と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、上記の第１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、本発明の第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。
【００１０】
上記の第１の目的を達成するための本発明の第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と、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と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、上記の第１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、本発明の第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。
【００１１】
上記の第２の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る液晶表示装置の製造方法（あるいは液晶表示素子の製造方法）は、
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（便宜上、『配向処理前・化合物』と呼ぶ）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（配向処理前・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。
【００１２】
ここで、本発明の第１の態様に係る液晶表示装置の製造方法（あるいは液晶表示素子の製造方法）においては、液晶層に対して所定の電場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、紫外線を照射して高分子化合物（配向処理前・化合物）の側鎖を架橋させる形態とすることができる。
【００１３】
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ーが形成されており、このカラーフィルター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、カラーフィルター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ー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。後述する本発明の第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。
【００１４】
上記の第２の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る液晶表示装置の製造方法（あるいは液晶表示素子の製造方法）は、
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（便宜上、『配向処理前・化合物』と呼ぶ）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（配向処理前・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。
【００１５】
ここで、本発明の第２の態様に係る液晶表示装置の製造方法（あるいは液晶表示素子の製造方法）においては、液晶層に対して所定の電場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、紫外線を照射して高分子化合物（配向処理前・化合物）の側鎖を変形させる形態とすることができる。
【００１６】
上記の第２の目的を達成するための本発明の第３の態様に係る液晶表示素子の製造方法（あるいは液晶表示素子の製造方法）は、
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（便宜上、『配向処理前・化合物』と呼ぶ）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（配向処理前・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。ここで、エネルギー線として、紫外線、Ｘ線、電子線を挙げることができる。
【００１７】
ここで、本発明の第３の態様に係る液晶表示装置の製造方法（あるいは液晶表示素子の製造方法）においては、液晶層に対して所定の電場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、高分子化合物にエネルギー線として紫外線を照射する形態とすることができる。
【００１８】
本発明の第１の態様に係る液晶表示装置、あるいは、上記の好ましい形態を含む本発明の第１の態様に係る液晶表示装置の製造方法を、以下、総称して、単に、『本発明の第１の態様』と呼ぶ場合があるし、本発明の第２の態様に係る液晶表示装置、あるいは、上記の好ましい形態を含む本発明の第２の態様に係る液晶表示装置の製造方法を、以下、総称して、単に、『本発明の第２の態様』と呼ぶ場合があるし、上記の好ましい形態を含む本発明の第３の態様に係る液晶表示装置の製造方法を、以下、総称して、単に、『本発明の第３の態様』と呼ぶ場合がある。
【００１９】
本発明の第１の態様、第２の態様あるいは第３の態様において、高分子化合物（配向処理前・化合物）あるいは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（配向処理後・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構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『本発明の第１Ａの構成、本発明の第２Ａの構成、本発明の第３Ａの構成』と呼ぶ。
【００２０】
−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、高分子化合物あるいは架橋した化合物（配向処理前・化合物あるいは配向処理後・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。
【００２１】
あるいは又、本発明の第１の態様、第２の態様あるいは第３の態様において、高分子化合物（配向処理前・化合物）あるいは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（配向処理後・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構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『本発明の第１Ｂの構成、本発明の第２Ｂの構成、本発明の第３Ｂの構成』と呼ぶ。
【００２２】
−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、高分子化合物あるいは架橋した化合物（配向処理前・化合物あるいは配向処理後・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、高分子化合物あるいは架橋した化合物（配向処理前・化合物あるいは配向処理後・化合物）の主鎖に結合しており、Ｒ１２は、例えば、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。
【００２３】
あるいは又、本発明の第１の態様において、高分子化合物（配向処理前・化合物）を架橋させることにより得られた化合物（配向処理後・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構成とすることができる。あるいは又、本発明の第２の態様において、高分子化合物（配向処理前・化合物）を変形させることにより得られた化合物（配向処理後・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構成とすることができる。あるいは又、本発明の第３の態様において、高分子化合物にエネルギー線を照射す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、側鎖の一部が架橋あるいは変形した架橋・変形部、及び、架橋・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構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『本発明の第１Ｃの構成、本発明の第２Ｃの構成、本発明の第３Ｃの構成』と呼ぶ。本発明の第１Ｃの構成、本発明の第２Ｃの構成、本発明の第３Ｃの構成にあっては、末端構造部はメソゲン基を有する形態とすることができる。
【００２４】
あるいは又、本発明の第１の態様において、高分子化合物（配向処理前・化合物）を架橋させることにより得られた化合物（配向処理後・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構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『本発明の第１Ｄの構成』と呼ぶ。更には、本発明の第１Ｄの構成にあっては、主鎖と架橋部とは共有結合によって結合しており、架橋部と末端構造部とは共有結合によって結合している形態とすることができる。あるいは又、本発明の第２の態様において、高分子化合物（配向処理前・化合物）を変形させることにより得られた化合物（配向処理後・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構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『本発明の第２Ｄの構成』と呼ぶ。あるいは又、本発明の第３の態様において、高分子化合物（配向処理前・化合物）にエネルギー線を照射することにより得られた化合物（配向処理後・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、側鎖の一部が架橋あるいは変形した架橋・変形部、及び、架橋・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構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『本発明の第３Ｄの構成』と呼ぶ。
【００２５】
本発明の第１Ａの構成〜本発明の第１Ｄの構成を含む本発明の第１の態様にあっては、側鎖（より具体的には、架橋部）は光二量化感光基を有する形態とすることができる。
【００２６】
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本発明の第１の態様〜第３の態様ににおいて、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、『本発明の第１Ｅの構成、本発明の第２Ｅの構成、本発明の第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。
【００２７】
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本発明の第１の態様〜第３の態様ににおいて、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、本発明の第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。
【００２８】
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本発明の第１の態様〜第３の態様において、電極に形成されたスリットから成る配向規制部、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構成とすることができる。
【００２９】
以上に説明した好ましい構成、形態を含む本発明の第１の態様〜本発明の第３の態様において、主鎖は繰り返し単位中にイミド結合を含む構成とすることができる。また、高分子化合物（配向処理後・化合物）は、液晶分子を一対の基板に対して所定の方向に配列させる構造を含む形態とすることができる。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いる形態とすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の第１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むため、架橋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、架橋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、架橋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。
【００３１】
本発明の第１の態様に係る液晶表示装置の製造方法にあっては、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物を含む第１配向膜を形成した後、第１配向膜及び第２配向膜の間に、液晶層を封止する。ここで、液晶層中の液晶分子は、第１配向膜及び第２配向膜により、全体として第１配向膜及び第２配向膜表面に対して所定の方向（例えば、水平方向、垂直方向あるいは斜め方向）に配列した状態となる。次いで、電場を印加しながら、架橋性官能基を反応させることにより高分子化合物を架橋させる。これにより、架橋した化合物近傍の液晶分子に対してプレチルトを付与することが可能となる。即ち、液晶分子が配列した状態で高分子化合物を架橋させることにより、液晶層を封止する前に配向膜に対して直線偏光の光や斜め方向の光を照射しなくても、また、大がかりな装置を用いなくても、液晶分子に対してプレチルトを付与することができる。このため、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、応答速度が向上する。
【００３２】
本発明の第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、架橋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。
【００３３】
本発明の第２の態様に係る液晶表示装置の製造方法にあっては、側鎖として感光性官能基を有する高分子化合物を含む第１配向膜を形成した後、第１配向膜及び第２配向膜の間に、液晶層を封止する。ここで、液晶層中の液晶分子は、第１配向膜及び第２配向膜により、全体として第１配向膜及び第２配向膜表面に対して所定の方向（例えば、水平方向、垂直方向あるいは斜め方向）に配列した状態となる。次いで、電場を印加しながら、高分子化合物を変形させる。これにより、変形した化合物近傍の液晶分子に対してプレチルトを付与することが可能となる。即ち、液晶分子が配列した状態で高分子化合物を変形させることにより、液晶層を封止する前に配向膜に対して直線偏光の光や斜め方向の光を照射しなくても、また、大がかりな装置を用いなくても、液晶分子に対してプレチルトを付与することができる。このため、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、応答速度が向上する。
【００３４】
本発明の第３の態様に係る液晶表示装置の製造方法にあっては、高分子化合物（配向処理前・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。即ち、液晶分子が配列した状態で高分子化合物の側鎖を架橋あるいは変形させることにより、液晶層を封止する前に配向膜に対して直線偏光の光や斜め方向の光を照射しなくても、また、大がかりな装置を用いなくても、液晶分子に対してプレチルトを付与することができる。このため、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、応答速度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明の液晶表示装置の模式的な一部断面図である。
【図２】図２は、液晶分子のプレチルトを説明するための模式図である。
【図３】図３は、図１に示した液晶表示装置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４は、図１に示した液晶表示装置の製造方法を説明するための配向膜中における高分子化合物（配向処理前・化合物）の状態を表す模式図である。
【図５】図５は、図１に示した液晶表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部断面図である。
【図６】図６は、図５に続く工程を説明するための基板等の模式的な一部断面図である。
【図７】図７の（Ａ）及び図７の（Ｂ）は、それぞれ、図６に続く工程を説明するための基板等の模式的な一部断面図、及び、配向膜中における高分子化合物（配向処理後・化合物）の状態を表す模式図である。
【図８】図８は、図１に示した液晶表示装置の回路構成図である。
【図９】図９は、オーダーパラメータを説明するための断面模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の液晶表示装置の変形例の模式的な一部断面図である。
【図１１】図１１は、図１０に示した液晶表示装置の変形例の模式的な一部断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の液晶表示装置の更に別の変形例の模式的な一部断面図である。
【図１３】図１３は、実施例１における印加電圧と応答時間との関係を表した特性図である。
【図１４】図１４は、実施例２における時間と透過率との関係を表した特性図である。
【図１５】図１５は、架橋した高分子化合物と液晶分子との関係を説明する概念図である。
【図１６】図１６は、変形した高分子化合物と液晶分子との関係を説明する概念図である。
【図１７】図１７の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、実施例４Ａ、比較例４Ａ、比較例４Ｅにおける配向膜表面のＡＦＭ像である。
【図１８】図１８は、実施例４Ａ〜実施例４Ｈ、比較例４Ａ〜比較例４Ｌにおける表面粗さＲａと応答時間の関係をプロットしたグラフである。
【図１９】図１９は、実施例４Ａ〜実施例４Ｈ、比較例４Ａ〜比較例４Ｌにおけるコントラストと応答時間の関係をプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面を参照して、発明の実施の形態、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は発明の実施の形態、実施例に限定されるものではなく、発明の実施の形態、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．［本発明の液晶表示装置における共通の構成、構造に関する説明］
２．［発明の実施の形態に基づく、本発明の液晶表示装置及びその製造方法の説明］
３．［実施例に基づく、本発明の液晶表示装置及びその製造方法の説明、その他］
【００３７】
［本発明の液晶表示装置（液晶表示素子）における共通の構成、構造に関する説明］
本発明の第１の態様〜第３の態様に係る液晶表示装置（あるいは液晶表示素子）の模式的な一部断面図を、図１に示す。この液晶表示装置は、複数の画素１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ・・・）を有している。この液晶表示装置（液晶表示素子）においては、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を介して液晶分子４１を含む液晶層４０が設けられている。この液晶表示装置（液晶表示素子）は、所謂透過型であり、表示モードは垂直配向（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。
【００３８】
ＴＦＴ基板２０には、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が配置されている。更に、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及びソース線等（図示せず）が設けられている。画素電極２０Ｂは、ガラス基板２０Ａ上に画素分離部５０によって電気的に分離された画素毎に設けられ、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明性を有する材料により構成されている。画素電極２０Ｂには、各画素内において、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。これにより、駆動電圧が印加されると、液晶分子４１の長軸方向に対して斜めの電場が付与され、画素内に配向方向の異なる領域が形成されるため（配向分割）、視野角特性が向上する。即ち、スリット部２１は、良好な表示特性を確保するために、液晶層４０中の液晶分子４１全体の配向を規制するための配向規制部であり、ここでは、このスリット部２１によって駆動電圧印加時の液晶分子４１の配向方向を規制している。上述したとおり、基本的に、プレチルトが付与されたときの液晶分子の方位角は電場の方向によって規定され、電場の方向は配向規制部によって決定される。
【００３９】
ＣＦ基板３０には、ガラス基板３０ＡのＴＦＴ基板２０との対向面に、有効表示領域のほぼ全面に亙って、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のストライプ状フィルタにより構成されたカラーフィルタ（図示せず）と、対向電極３０Ｂとが配置されている。対向電極３０Ｂは、画素電極２０Ｂと同様に、例えばＩＴＯ等の透明性を有する材料により構成されている。
【００４０】
配向膜２２は、ＴＦＴ基板２０の液晶層４０側の表面に画素電極２０Ｂ及びスリット部２１を覆うように設けられている。配向膜３２は、ＣＦ基板３０の液晶層４０側の表面に対向電極３０Ｂを覆うように設けられている。配向膜２２，３２は、液晶分子４１の配向を規制するものであり、ここでは、液晶分子４１を基板面に対して垂直方向に配向させると共に、基板近傍の液晶分子４１（４１Ａ，４１Ｂ）に対してプレチルトを付与する機能を有している。尚、図１に示す液晶表示装置（液晶表示素子）にあっては、ＣＦ基板３０の側には、スリット部は設けられていない。
【００４１】
図８は、図１に示した液晶表示装置の回路構成を表している。
【００４２】
図８に示すように、液晶表示装置は、表示領域６０内に設けられた複数の画素１０を有する液晶表示素子を含んで構成されている。この液晶表示装置では、表示領域６０の周囲には、ソースドライバ６１及びゲートドライバ６２と、ソースドライバ６１及びゲートドライバ６２を制御するタイミングコントローラ６３と、ソースドライバ６１及びゲートドライバ６２に電力を供給する電源回路６４とが設けられている。
【００４３】
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がマトリッ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。
【００４４】
表示領域６０では、行方向に複数のソース線７１が配列されていると共に、列方向に複数のゲート線７２が配列されており、ソース線７１及びゲート線７２が互いに交差する位置に画素１０がそれぞれ配置されている。各画素１０は、画素電極２０Ｂ及び液晶層４０と共に、トランジスタ１２１及びキャパシタ１２２を含んで構成されている。各トランジスタ１２１では、ソース電極がソース線７１に接続され、ゲート電極がゲート線７２に接続され、ドレイン電極がキャパシタ１２２及び画素電極２０Ｂに接続されている。各ソース線７１は、ソースドライバ６１に接続されており、ソースドライバ６１から画像信号が供給される。各ゲート線７２は、ゲートドライバ６２に接続されており、ゲートドライバ６２から走査信号が順次供給される。
【００４５】
ソースドライバ６１及びゲートドライバ６２は、複数の画素１０の中から特定の画素１０を選択する。
【００４６】
タイミングコントローラ６３は、例えば、画像信号（例えば、赤、緑、青に対応するＲＧＢの各映像信号）と、ソースドライバ６１の動作を制御するためのソースドライバ制御信号とを、ソースドライバ６１に出力する。また、タイミングコントローラ６３は、例えば、ゲートドライバ６２の動作を制御するためのゲートドライバ制御信号をゲートドライバ６２に出力する。ソースドライバ制御信号として、例えば、水平同期信号、スタートパルス信号あるいはソースドライバ用のクロック信号等が挙げられる。ゲートドライバ制御信号として、例えば、垂直同期信号や、ゲートドライバ用のクロック信号等が挙げられる。
【００４７】
この液晶表示装置では、以下の要領で画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に駆動電圧を印加することにより、映像が表示される。具体的には、ソースドライバ６１が、タイミングコントローラ６３からのソースドライバ制御信号の入力により、同じくタイミングコントローラ６３から入力された画像信号に基づいて所定のソース線７１に個別の画像信号を供給する。これと共に、ゲートドライバ６２が、タイミングコントローラ６３からのゲートドライバ制御信号の入力により所定のタイミングでゲート線７２に走査信号を順次供給する。これにより、画像信号が供給されたソース線７１と走査信号が供給されたゲート線７２との交差点に位置する画素１０が選択され、画素１０に駆動電圧が印加される。
【００４８】
以下、発明の実施の形態（『実施の形態』と略称する）及び実施例に基づき、本発明を説明する。
【００４９】
［実施の形態１］
実施の形態１は、本発明の第１の態様に係るＶＡモードの液晶表示装置（あるいは液晶表示素子）、並びに、本発明の第１の態様、第３の態様に係る液晶表示装置（あるいは液晶表示素子）の製造方法に関する。実施の形態１において、配向膜２２，３２は、側鎖に架橋構造を有する高分子化合物（配向処理後・化合物）の１種あるいは２種以上を含んで構成されている。そして、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。ここで、配向処理後・化合物は、主鎖及び側鎖を有する高分子化合物（配向処理前・化合物）の１種あるいは２種以上を含む状態で配向膜２２，３２を形成した後、液晶層４０を設け、次いで、高分子化合物を架橋させることで、あるいは又、高分子化合物にエネルギー線を照射することで、より具体的には、電場又は磁場を印加しながら側鎖に含まれる架橋性官能基を反応させることにより生成される。そして、配向処理後・化合物は、液晶分子を一対の基板（具体的には、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０）に対して所定の方向（具体的には、斜め方向）に配列させる構造を含んでいる。このように、高分子化合物を架橋させて、あるいは又、高分子化合物にエネルギー線を照射することで、配向処理後・化合物が配向膜２２，３２中に含まれることにより、配向膜２２，３２近傍の液晶分子４１に対してプレチルトを付与できるため、応答速度が早くなり、表示特性が向上する。
【００５０】
配向処理前・化合物は、主鎖として耐熱性が高い構造を含むことが好ましい。これにより、液晶表示装置（液晶表示素子）では、高温環境下に曝されても、配向膜２２，３２中の配向処理後・化合物が液晶分子４１に対する配向規制能を維持するため、応答特性と共にコントラスト等の表示特性が良好に維持され、信頼性が確保される。ここで、主鎖は、繰り返し単位中にイミド結合を含むことが好ましい。主鎖中にイミド結合を含む配向処理前・化合物として、例えば、式（３）で表されるポリイミド構造を含む高分子化合物が挙げられる。式（３）に示すポリイミド構造を含む高分子化合物は、式（３）に示すポリイミド構造のうちの１種から構成されていてもよいし、複数種がランダムに連結して含まれていてもよいし、式（３）に示す構造の他に、他の構造を含んでいてもよい。
【００５１】
ここで、Ｒ１は４価の有機基であり、Ｒ２は２価の有機基であり、ｎ１は１以上の整数である。
【００５２】
式（３）におけるＲ１及びＲ２は、炭素を含んで構成された４価あるいは２価の基であれば任意であるが、Ｒ１及びＲ２のうちのいずれか一方に、側鎖としての架橋性官能基を含んでいることが好ましい。配向処理後・化合物において、十分な配向規制能が得られ易いからである。
【００５３】
また、配向処理前・化合物では、側鎖は主鎖に複数結合しており、複数の側鎖のうちの少なくとも１つが架橋性官能基を含んでいればよい。即ち、配向処理前・化合物は、架橋性を有する側鎖の他に、架橋性を示さない側鎖を含んでいてもよい。架橋性官能基を含む側鎖は、１種であってもよいし、複数種であってもよい。架橋性官能基は、液晶層４０を形成した後に架橋反応可能な官能基であれば任意であり、光反応によって架橋構造を形成する基であってもよいし、熱反応によって架橋構造を形成する基であってもよいが、中でも、光反応によって架橋構造を形成する、光反応性の架橋性官能基（感光性を有する感光基）が好ましい。液晶分子４１の配向を所定の方向に規制し易く、応答特性が向上すると共に良好な表示特性を有する液晶表示装置（液晶表示素子）の製造を容易にするからである。
【００５４】
光反応性の架橋性官能基（感光性を有する感光基であり、例えば、光二量化感光基）として、例えば、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種の構造を含む基が挙げられる。これらのうち、カルコン、シンナメートあるいはシンナモイルの構造を含む基として、例えば、式（４１）で表される基が挙げられる。式（４１）に示す基を含む側鎖を有する配向処理前・化合物が架橋すると、例えば、式（４２）に示す構造が形成される。即ち、式（４１）に示す基を含む高分子化合物から生成された配向処理後・化合物は、シクロブタン骨格を有する式（４２）に示す構造を含む。尚、例えば、マレイミドといった光反応性の架橋性官能基は、場合によっては、光二量化反応だけでなく、重合反応も示す。従って、『架橋性官能基』には、光二量化反応を示す架橋性官能基だけでなく、重合反応を示す架橋性官能基も包含される。云い換えれば、本発明にあっては、『架橋』という概念には、光二量化反応だけでなく重合反応も含まれる。
【００５５】
ここで、Ｒ３は芳香族環を含む２価の基であり、Ｒ４は１又は２以上の環構造を含む１価の基であり、Ｒ５は水素原子、又は、アルキル基あるいはその誘導体である。
【００５６】
式（４１）におけるＲ３は、ベンゼン環等の芳香族環を含む２価の基であれば任意であり、芳香族環の他に、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合あるいは炭化水素基を含んでいてもよい。また、式（４１）におけるＲ４は、１又は２以上の環構造を含む１価の基であれば任意であり、環構造の他に、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、炭化水素基あるいはハロゲン原子等を含んでいてもよい。Ｒ４が有する環構造として、骨格を構成する元素として炭素を含む環であれば任意であり、その環構造として、例えば、芳香族環、複素環あるいは脂肪族環、又は、それらの連結あるいは縮合した環構造等が挙げられる。式（４１）におけるＲ５は、水素原子、又は、アルキル基あるいはその誘導体であれば任意である。ここで、「誘導体」とは、アルキル基が有する水素原子の一部あるいは全部がハロゲン原子等の置換基により置換された基のことを云う。また、Ｒ５として導入されるアルキル基の炭素数は任意である。Ｒ５として、水素原子あるいはメチル基が好ましい。良好な架橋反応性が得られるからである。
【００５７】
式（４２）におけるＲ３同士は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。このことは、式（４１）におけるＲ４同士及びＲ５同士についても同様である。式（４２）におけるＲ３、Ｒ４及びＲ５として、例えば、上記した式（４１）におけるＲ３、Ｒ４及びＲ５と同様のものが挙げられる。
【００５８】
式（４１）に示した基として、例えば、式（４１−１）〜式（４１−２７）で表される基が挙げられる。但し、式（４１）に示した構造を有する基であれば、式（４１−１）〜式（４１−２７）に示す基に限定されない。
【００５９】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
配向処理前・化合物は、液晶分子４１を基板面に対して垂直方向に配向させるための構造（以下、『垂直配向誘起構造部』と呼ぶ）を含んでいることが好ましい。配向膜２２，３２が配向処理後・化合物とは別に垂直配向誘起構造部を有する化合物（所謂、通常の垂直配向剤）を含まなくても、液晶分子４１全体の配向規制が可能になるからである。その上、垂直配向誘起構造部を有する化合物を別に含む場合よりも、液晶層４０に対する配向規制機能をより均一に発揮可能な配向膜２２，３２が形成され易いからである。垂直配向誘起構造部は、配向処理前・化合物においては、主鎖に含まれていてもよいし、側鎖に含まれていてもよいし、双方に含まれていてもよい。また、配向処理前・化合物が上記した式（３）に示したポリイミド構造を含む場合、Ｒ２として垂直配向誘起構造部を含む構造（繰り返し単位）と、Ｒ２として架橋性官能基を含む構造（繰り返し単位）との２種の構造を含んでいることが好ましい。容易に入手可能であるからである。尚、垂直配向誘起構造部は、配向処理前・化合物に含まれていれば、配向処理後・化合物においても含まれる。
【００６３】
垂直配向誘起構造部として、例えば、炭素数１０以上のアルキル基、炭素数１０以上のハロゲン化アルキル基、炭素数１０以上のアルコキシ基、炭素数１０以上のハロゲン化アルコキシ基あるいは環構造を含む有機基等が挙げられる。具体的には、垂直配向誘起構造部を含む構造として、例えば、式（５−１）〜式（５−６）で表される構造等が挙げられる。
【００６４】
ここで、Ｙ１は炭素数１０以上のアルキル基、炭素数１０以上のアルコキシ基あるいは環構造を含む１価の有機基である。また、Ｙ２〜Ｙ１５は水素原子、炭素数１０以上のアルキル基、炭素数１０以上のアルコキシ基あるいは環構造を含む１価の有機基であり、Ｙ２及びＹ３のうちの少なくとも一方、Ｙ４〜Ｙ６のうちの少なくとも１つ、Ｙ７及びＹ８のうちの少なくとも一方、Ｙ９〜Ｙ１２のうちの少なくとも１つ、及び、Ｙ１３〜Ｙ１５のうちの少なくとも１つは、炭素数１０以上のアルキル基、炭素数１０以上のアルコキシ基あるいは環構造を含む１価の有機基である。但し、Ｙ１１及びＹ１２は結合して環構造を形成してもよい。
【００６５】
また、垂直配向誘起構造部としての環構造を含む１価の有機基として、例えば、式（６−１）〜式（６−２３）で表される基等が挙げられる。垂直配向誘起構造部としての環構造を含む２価の有機基として、例えば、式（７−１）〜式（７−７）で表される基等が挙げられる。
【００６６】
ここで、ａ１〜ａ３は０以上、２１以下の整数である。
【００６７】
【００６８】
ここで、ａ１は０以上、２１以下の整数である。
【００６９】
【００７０】
尚、垂直配向誘起構造部は、液晶分子４１を基板面に対して垂直方向に配列させるように機能する構造を含んでいれば、上記した基に限定されない。
【００７１】
また、本発明の第１Ａの構成、第２Ａの構成（後述する実施の形態６を参照）あるいは第３Ａの構成に則って表現すれば、架橋前の高分子化合物（配向処理前・化合物）は、架橋性官能基の他に、式（１）で表される基を側鎖として有する化合物から成る。式（１）に示した基は液晶分子４１に対して沿うように動くことができるため、配向処理前・化合物が架橋する際に、式（１）に示した基が液晶分子４１の配向方向に沿った状態で架橋性官能基と一緒に固定される。そして、この固定された式（１）に示した基により、液晶分子４１の配向を所定の方向により規制し易くなるため、良好な表示特性を有する液晶表示素子の製造をより容易にすることができる。
【００７２】
−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、架橋前の高分子化合物（配向処理前・化合物）の主鎖に結合している。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に結合している。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。
【００７３】
式（１）中のＲ１は、Ｒ２及びＲ３を主鎖に固定すると共に、Ｒ２及びＲ３が液晶分子４１に沿うように自由に動き易くするためのスペーサ部分として機能するための部位であり、Ｒ１として、例えば、アルキレン基等が挙げられる。このアルキレン基は、途中の炭素原子間にエーテル結合を有していてもよく、そのエーテル結合を有する箇所は、１箇所でもよいし、２箇所以上でもよい。また、Ｒ１は、カルボニル基又はカーボネート基を有していてもよい。Ｒ１の炭素数は、６以上であることがより好ましい。式（１）に示した基が液晶分子４１と相互作用するため、液晶分子４１に対して沿い易くなるからである。この炭素数は、Ｒ１の長さが液晶分子４１の末端鎖の長さとほぼ同等となるように決定されることが好ましい。
【００７４】
式（１）中のＲ２は、一般的なネマティック液晶分子に含まれる環構造（コア部位）に沿う部分である。Ｒ２として、例えば、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、ピリミジン−２，５−ジイル基、１，６−ナフタレン基、ステロイド骨格を有する２価の基又はそれらの誘導体等のように、液晶分子に含まれる環構造と同様の基あるいは骨格が挙げられる。ここで、「誘導体」とは、上記した一連の基に１又は２以上の置換基が導入された基である。
【００７５】
式（１）中のＲ３は、液晶分子の末端鎖に沿う部分であり、Ｒ３として、例えば、アルキレン基又はハロゲン化アルキレン基等が挙げられる。但し、ハロゲン化アルキレン基では、アルキレン基のうちの少なくとも１つの水素原子がハロゲン原子に置換されていればよく、そのハロゲン原子の種類は任意である。アルキレン基又はハロゲン化アルキレン基は、途中の炭素原子間にエーテル結合を有していてもよく、そのエーテル結合を有する箇所は、１箇所でもよいし、２箇所以上でもよい。また、Ｒ３は、カルボニル基又はカーボネート基を有していてもよい。Ｒ３の炭素数は、Ｒ１と同様の理由により、６以上であることがより好ましい。
【００７６】
具体的には、式（１）に示した基として、例えば、式（１−１）〜式（１−８）で表される１価の基等が挙げられる。
【００７７】
【００７８】
尚、式（１）に示した基は、液晶分子４１に対して沿うように動くことができれば、上記した基に限定されない。
【００７９】
あるいは又、本発明の第１Ｂの構成、第２Ｂの構成（後述する実施の形態６を参照）あるいは第３Ｂの構成に則って表現すれば、架橋前の高分子化合物（配向処理前・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。架橋する部位の他に、液晶分子４１に沿う部位と自由に動くことができる部位とを有するため、液晶分子４１に対して沿う側鎖の部位が液晶分子４１により沿った状態で固定可能である。そして、これにより、液晶分子４１の配向を所定の方向により規制し易くなるため、良好な表示特性を有する液晶表示素子の製造をより容易にすることができる。
【００８０】
−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、高分子化合物あるいは架橋した化合物（配向処理前・化合物あるいは配向処理後・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、高分子化合物あるいは架橋した化合物（配向処理前・化合物あるいは配向処理後・化合物）の主鎖に結合している。Ｒ１２は、例えば、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、エチニレン基である。Ｒ１３は、複数の環構造を含む２価の有機基である。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。
【００８１】
式（２）中のＲ１１は、配向処理前・化合物においては自由に動くことができる部位であり、配向処理前・化合物においては可撓性を有することが好ましい。Ｒ１１として、例えば、式（１）中のＲ１について説明した基が挙げられる。式（２）に示した基では、Ｒ１１を軸としてＲ１２〜Ｒ１４が動き易いため、Ｒ１３及びＲ１４が液晶分子４１に対して沿い易くなっている。Ｒ１１の炭素数は、６以上、１０以下であることがより好ましい。
【００８２】
式（２）中のＲ１２は、架橋性官能基を有する部位である。この架橋性官能基は、上記したように、光反応によって架橋構造を形成する基であってもよいし、熱反応によって架橋構造を形成する基であってもよい。具体的には、Ｒ１２として、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、エチニレン基を挙げることができる。
【００８３】
式（２）中のＲ１３は、液晶分子４１のコア部位に対して沿うことができる部位であり、Ｒ１３として、例えば、式（１）中のＲ２について説明した基等が挙げられる。
【００８４】
式（２）中のＲ１４は、液晶分子４１の末端鎖に沿う部位であり、Ｒ１４として、例えば、式（１）中のＲ３について説明した基等が挙げられる。
【００８５】
具体的には、式（２）に示した基として、例えば、式（２−１）〜式（２−７）で表される１価の基等が挙げられる。
【００８６】
ここで、ｎは３以上、２０以下の整数である。
【００８７】
尚、式（２）に示した基は、上記した４つの部位（Ｒ１１〜Ｒ１４）を有していれば、上記した基に限定されない。
【００８８】
あるいは又、本発明の第１Ｃの構成に則って表現すれば、高分子化合物（配向処理前・化合物）を架橋させることにより得られた化合物（配向処理後・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。また、本発明の第２Ｃの構成（後述する実施の形態６を参照）に則って表現すれば、高分子化合物（配向処理前・化合物）を変形させることにより得られた化合物（配向処理後・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。また、本発明の第３Ｃの構成に則って表現すれば、高分子化合物にエネルギー線を照射す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、側鎖の一部が架橋あるいは変形した架橋・変形部、及び、架橋・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。
【００８９】
ここで、本発明の第１Ｃの構成において、側鎖の一部が架橋した架橋部は、式（２）におけるＲ１２（但し、架橋後）が相当する。また、末端構造部は、式（２）におけるＲ１３及びＲ１４が相当する。ここで、配向処理後・化合物にあっては、例えば、主鎖から延びた２つの側鎖における架橋部が相互に架橋し、一方の架橋部から延びた末端構造部と、他方の架橋部から延びた末端構造部との間に、恰も、液晶分子の一部が挟まれた状態となり、しかも、末端構造部は、基板に対して所定の角度を成した状態で固定されるが故に、液晶分子はプレチルトが付与される。尚、このような状態を、図１５の概念図に示す。
【００９０】
あるいは又、本発明の第１Ｄの構成に則って表現すれば、高分子化合物（配向処理前・化合物）を架橋させることにより得られた化合物（配向処理後・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。ここで、側鎖は光二量化感光基を有する形態とすることができる。また、主鎖と架橋部とは共有結合によって結合しており、架橋部と末端構造部とは共有結合によって結合している形態とすることができる。また、本発明の第２Ｄの構成（後述する実施の形態６を参照）に則って表現すれば、高分子化合物（配向処理前・化合物）を変形させることにより得られた化合物（配向処理後・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。また、本発明の第３Ｄの構成に則って表現すれば、高分子化合物（配向処理前・化合物）にエネルギー線を照射することにより得られた化合物（配向処理後・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、側鎖の一部が架橋あるいは変形した架橋・変形部、及び、架橋・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。
【００９１】
ここで、本発明の第１Ｄの構成にあっては、架橋性官能基（感光性官能基）である光二量化感光基として、前述したとおり、例えば、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種の構造を含む基を挙げることができる。また、末端構造部を構成する剛直なメソゲン基は、側鎖として液晶性を発現するものでも、液晶性を発現しないものでもよく、具体的な構造として、ステロイド誘導体、コレステロール誘導体、ビフェニル、トリフェニル、ナフタレン等を挙げることができる。更には、末端構造部として、式（２）におけるＲ１３及びＲ１４を挙げることができる。
【００９２】
あるいは又、本発明の第１Ｅの構成、第２Ｅの構成（後述する実施の形態６を参照）あるいは第３Ｅの構成に則って表現すれば、第１配向膜（あるいは、配向処理後・化合物から成る配向膜）の表面粗さＲａは１ｎｍ以下である。
【００９３】
配向処理後・化合物は、未反応の架橋性官能基を含んでいてもよいが、駆動中に反応した場合に液晶分子４１の配向を乱す虞があるため、未反応の架橋性官能基は少ない方が好ましい。配向処理後・化合物が未反応の架橋性官能基を含んでいるか否かは、例えば、液晶表示装置を解体して、配向膜２２，３２を透過型又は反射型のＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光光度計）で分析することにより確認することができる。具体的には、先ず、液晶表示装置を解体し、配向膜２２，３２の表面を有機溶媒等により洗浄する。この後、配向膜２２，３２をＦＴ−ＩＲで分析することによって、例えば、式（４１）に示した架橋構造を形成する二重結合が配向膜２２，３２中に残留していれば、二重結合に由来する吸収スペクトルが得られ、確認することができる。
【００９４】
また、配向膜２２，３２は、上記した配向処理後・化合物の他に、他の垂直配向剤を含んでいてもよい。他の垂直配向剤として、垂直配向誘起構造部を有するポリイミドや、垂直配向誘起構造部を有するポリシロキサン等が挙げられる。
【００９５】
液晶層４０は、負の誘電率異方性を有する液晶分子４１を含んでいる。液晶分子４１は、例えば、互いに直交する長軸及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している。
【００９６】
液晶分子４１は、配向膜２２との界面近傍において、配向膜２２に保持された液晶分子４１Ａと、配向膜３２との界面近傍において配向膜３２に保持された液晶分子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の長軸方向（ダイレクタ）がガラス基板２０Ａ，３０Ａに対してほぼ垂直になるように配列されている。ここで、駆動電圧がオンになると、液晶分子４１Ｃのダイレクタがガラス基板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小さ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は配向膜２２によってプレチルトθ１が付与され、そのダイレクタがガラス基板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は配向膜３２によってプレチルトθ２が付与され、そのダイレクタがガラス基板２０Ａ，３０Ａの法線方向から傾斜した姿勢となる。尚、ここで、「保持される」とは、配向膜２２，３２と液晶分子４１Ａ，４１Ｃとが固着せずに、液晶分子４１の配向を規制していることを表している。また、「プレチルトθ（θ１，θ２）」とは、図２に示すように、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、駆動電圧がオフの状態で、Ｚ方向に対する液晶分子４１（４１Ａ，４１Ｂ）のダイレクタＤの傾斜角度を指す。
【００９７】
液晶層４０では、プレチルトθ１，θ２の双方が０°よりも大きな値を有している。この液晶層４０では、プレチルトθ１，θ２は、同じ角度（θ１＝θ２）であってもよいし、異なる角度（θ１≠θ２）であってもよいが、中でも、プレチルトθ１，θ２は、異なる角度であることが好ましい。これにより、プレチルト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。よって、応答特性を向上させつつ、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。プレチルトθ１，θ２を異なる角度とする場合、プレチルトθ１，θ２のうちの大きい方のプレチルトθは、１°以上、４°以下であることがより望ましい。大きい方のプレチルトθを上記した範囲内にすることにより、特に、高い効果が得られる。
【００９８】
次に、上記の液晶表示装置（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に表した配向膜２２，３２中の状態を説明するための模式図、並びに、図５、図６及び図７の（Ａ）に表した液晶表示装置等の模式的な一部断面図を参照して説明する。尚、図５、図６及び図７の（Ａ）では、簡略化のため、一画素分についてのみ示す。
【００９９】
最初に、ＴＦＴ基板２０の表面に配向膜２２を形成すると共に、ＣＦ基板３０の表面に配向膜３２を形成する（ステップＳ１０１）。
【０１００】
具体的には、先ず、ガラス基板２０Ａの表面に、所定のスリット部２１を有する画素電極２０Ｂを例えばマトリクス状に設けることによりＴＦＴ基板２０を作製する。また、カラーフィルタが形成されたガラス基板３０Ａのカラーフィルタ上に、対向電極３０Ｂを設けることによりＣＦ基板３０を作製する。
【０１０１】
一方、例えば、配向処理前・化合物あるいは配向処理前・化合物としての高分子化合物前駆体と、溶剤と、必要に応じて垂直配向剤とを混合することにより液状の配向膜材料を調製する。
【０１０２】
配向処理前・化合物としての高分子化合物前駆体として、例えば、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物が式（３）に示したポリイミド構造を含む場合、架橋性官能基を有するポリアミック酸が挙げられる。高分子化合物前駆体としてのポリアミック酸は、例えば、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合成される。ここで用いるジアミン化合物及びテトラカルボン酸二無水物の少なくとも一方が、架橋性官能基を有している。ジアミン化合物として、例えば、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１５）で表される架橋性官能基を有する化合物が挙げられ、テトラカルボン酸二無水物として、式（ａ−１）〜式（ａ−１０）で表される架橋性官能基を有する化合物が挙げられる。尚、式（Ａ−９）〜式（Ａ−１５）で表される化合物は、本発明の第１Ｃの構成における架橋した高分子化合物の架橋部及び末端構造部を構成する化合物である。あるいは又、本発明の第１Ｃの構成における架橋した高分子化合物の架橋部及び末端構造部を構成する化合物として、式（Ｆ−１）〜式（Ｆ−１８）で表される化合物を挙げることもできる。尚、式（Ｆ−１）〜式（Ｆ−１８）で表される化合物にあっては、式（Ｆ−１）〜式（Ｆ−３）、式（Ｆ−７）〜式（Ｆ−９）及び式（Ｆ−１３）〜式（Ｆ−１５）で表される化合物の末端構造部に沿って液晶分子にはプレチルトが付与されると考えられ、一方、式（Ｆ−４）〜式（Ｆ−６）、式（Ｆ−１０）〜式（Ｆ−１２）及び式（Ｆ−１６）〜式（Ｆ−１８）で表される化合物の末端構造部に挟まれて液晶分子にはプレチルトが付与されると考えられる。
【０１０３】
【０１０４】
ここで、Ｘ１〜Ｘ４は単結合あるいは２価の有機基である。
【０１０５】
ここで、Ｘ５〜Ｘ７は単結合あるいは２価の有機基である。
【０１０６】
【０１０７】
【０１０８】
【０１０９】
【０１１０】
【０１１１】
また、配向処理前・化合物が垂直配向誘起構造部を含むように高分子化合物前駆体としてのポリアミック酸を合成する場合、上記の架橋性官能基を有する化合物の他に、ジアミン化合物として式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−３６）で表される垂直配向誘起構造部を有する化合物や、テトラカルボン酸二無水物として式（ｂ−１）〜式（ｂ−３）で表される垂直配向誘起構造部を有する化合物を用いてもよい。
【０１１２】
【０１１３】
【０１１４】
ここで、ａ４〜ａ６は０以上、２１以下の整数である。
【０１１５】
ここで、ａ４は０以上、２１以下の整数である。
【０１１６】
ここで、ａ４は０以上、２１以下の整数である。
【０１１７】
【０１１８】
【０１１９】
また、配向処理前・化合物が架橋性官能基と一緒に式（１）に示した基を有するように高分子化合物前駆体としてのポリアミック酸を合成する場合、上記の架橋性官能基を有する化合物の他に、ジアミン化合物として、式（Ｃ−１）〜式（Ｃ−２０）で表される液晶分子４１に対して沿うことができる基を有する化合物を用いてもよい。
【０１２０】
【０１２１】
【０１２２】
【０１２３】
また、配向処理前・化合物が式（２）に示した基を有するように高分子化合物前駆体としてのポリアミック酸を合成する場合、上記の架橋性官能基を有する化合物の他に、ジアミン化合物として、式（Ｄ−１）〜式（Ｄ−７）で表される液晶分子４１に対して沿うことができる基を有する化合物を用いてもよい。
【０１２４】
ここで、ｎは３以上、２０以下の整数である。
【０１２５】
更に、配向処理前・化合物が式（３）におけるＲ２として垂直配向誘起構造部を含む構造と、架橋性官能基を含む構造との２種の構造を含むように高分子化合物前駆体としてのポリアミック酸を合成する場合、例えば、次のように、ジアミン化合物及びテトラカルボン酸二無水物を選択する。即ち、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１５）に示した架橋性官能基を有する化合物のうちの少なくとも１種と、式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−３６）、式（ｂ−１）〜式（ｂ−３）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物のうちの少なくとも１種と、式（Ｅ−１）〜式（Ｅ−２８）で表されるテトラカルボン酸二無水物のうちの少なくとも１種とを用いる。尚、式（Ｅ−２３）におけるＲ１及びＲ２は、同一又は異なるアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子であり、ハロゲン原子の種類は任意である。
【０１２６】
【０１２７】
【０１２８】
ここで、Ｒ１，Ｒ２はアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子である。
【０１２９】
また、配向処理前・化合物が式（３）におけるＲ２として式（１）に示した基を含む構造と架橋性官能基を含む構造との２種の構造を含むように高分子化合物前駆体としてのポリアミック酸を合成する場合、例えば、次のように、ジアミン化合物及びテトラカルボン酸二無水物を選択する。即ち、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１５）に示した架橋性官能基を有する化合物のうちの少なくとも１種と、式（Ｃ−１）〜式（Ｃ−２０）に示した化合物のうちの少なくとも１種と、式（Ｅ−１）〜式（Ｅ−２８）に示したテトラカルボン酸二無水物のうちの少なくとも１種とを用いる。
【０１３０】
また、配向処理前・化合物が式（３）におけるＲ２として式（２）に示した基を含む構造と架橋性官能基を含む構造との２種の構造を含むように高分子化合物前駆体としてのポリアミック酸を合成する場合、例えば、次のように、ジアミン化合物及びテトラカルボン酸二無水物を選択する。即ち、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１５）に示した架橋性官能基を有する化合物のうちの少なくとも１種と、式（Ｄ−１）〜式（Ｄ−７）に示した化合物のうちの少なくとも１種と、式（Ｅ−１）〜式（Ｅ−２８）で表されるテトラカルボン酸二無水物のうちの少なくとも１種とを用いる。
【０１３１】
配向膜材料中における配向処理前・化合物あるいは配向処理前・化合物としての高分子化合物前駆体の含有量を、１重量％以上、３０重量％以下とすることが好ましく、３重量％以上、１０重量％以下とすることがより好ましい。また、配向膜材料には、必要に応じて、光重合開始剤等を混合してもよい。
【０１３２】
そして、調製した配向膜材料を、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０のそれぞれに、画素電極２０Ｂ及びスリット部２１、並びに、対向電極３０Ｂを覆うように塗布あるいは印刷した後、加熱処理をする。加熱処理の温度は８０゜Ｃ以上が好ましく、１５０゜Ｃ以上、２００゜Ｃ以下とすることがより好ましい。また、加熱処理は、加熱温度を段階的に変化させてもよい。これにより、塗布あるいは印刷された配向膜材料に含まれる溶剤が蒸発し、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物（配向処理前・化合物）を含む配向膜２２，３２が形成される。この後、必要に応じて、ラビング等の処理を施してもよい。
【０１３３】
ここで、配向膜２２，３２中における配向処理前・化合物は、図４に示す状態となっていると考えられる。即ち、配向処理前・化合物は、主鎖Ｍｃ（Ｍｃ１〜Ｍｃ３）と、主鎖Ｍｃに側鎖として導入された架橋性官能基Ａとを含んで構成され、主鎖Ｍｃ１〜Ｍｃ３が連結していない状態で存在している。この状態における架橋性官能基Ａは、熱運動によりランダムな方向を向いている。
【０１３４】
次に、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを配向膜２２と配向膜３２とが対向するように配置し、配向膜２２と配向膜３２との間に、液晶分子４１を含む液晶層４０を封止する（ステップＳ１０２）。具体的には、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。この後、図５に示すように、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを、配向膜２２，３２が対向するように、スペーサ突起物及びシール部を介して貼り合わせ、液晶分子４１を含む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。図５は、配向膜２２及び配向膜３２の間に封止された液晶層４０の断面構成を表している。
【０１３５】
次に、図６に示すように、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、電圧Ｖ１を印加する（ステップＳ１０３）。電圧Ｖ１は、例えば、５ボルト〜３０ボルトである。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電場（電界）が生じ、液晶分子４１が、ガラス基板２０Ａ，３０Ａの垂直方向から所定方向に傾いて配向する。即ち、このときの液晶分子４１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。そして、液晶分子４１の傾斜角と、後述する工程で、配向膜２２との界面近傍において配向膜２２に保持された液晶分子４１Ａ及び配向膜３２との界面近傍において配向膜３２に保持された液晶分子４１Ｂに付与されるプレチルトθ１，θ２は、概ね等しくなる。従って、電圧Ｖ１の値を適宜調節することにより、液晶分子４１Ａ，４１Ｂのプレチルトθ１，θ２の値を制御することが可能である。
【０１３６】
更に、図７の（Ａ）に示すように、電圧Ｖ１を印加した状態のまま、エネルギー線（具体的には紫外線ＵＶ）を、例えば、ＴＦＴ基板２０の外側から配向膜２２，３２に対して照射する。即ち、液晶分子４１を一対の基板２０，３０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又は磁場を印加しながら紫外線を照射する。これによって、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物が有する架橋性官能基を反応させ、配向処理前・化合物を架橋させる（ステップＳ１０４）。こうして、配向処理後・化合物により液晶分子４１の応答すべき方向が記憶され、配向膜２２，３２近傍の液晶分子４１にプレチルトが付与される。そして、この結果、配向膜２２，３２中において配向処理後・化合物が形成され、非駆動状態において、液晶層４０における配向膜２２，３２との界面近傍に位置する液晶分子４１Ａ，４１Ｂにプレチルトθ１，θ２が付与される。紫外線ＵＶとして、波長３６５ｎｍ程度の光成分を多く含む紫外線が好ましい。短波長域の光成分を多く含む紫外線を用いると、液晶分子４１が光分解し、劣化する虞があるからである。尚、ここでは、紫外線ＵＶをＴＦＴ基板２０の外側から照射したが、ＣＦ基板３０の外側から照射してもよく、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の双方の基板の外側から照射してもよい。この場合、透過率が高い方の基板側から紫外線ＵＶを照射することが好ましい。また、ＣＦ基板３０の外側から紫外線ＵＶを照射した場合、紫外線ＵＶの波長域に依っては、カラーフィルタに吸収されて架橋反応し難くなる虞がある。このため、ＴＦＴ基板２０の外側（画素電極を有する基板側）から照射することが好ましい。
【０１３７】
ここで、配向膜２２，３２中の配向処理後・化合物は、図７の（Ｂ）に示す状態となっている。即ち、配向処理前・化合物の主鎖Ｍｃに導入された架橋性官能基Ａの向きが、液晶分子４１の配向方向に従って変化し、物理的な距離が近い架橋性官能基Ａ同士が反応して、連結部Ｃｒが形成される。このように生成された配向処理後・化合物によって配向膜２２，３２が液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトθ１，θ２を付与するものと考えられる。尚、連結部Ｃｒは、配向処理前・化合物間で形成されてもよいし、配向処理前・化合物内で形成されてもよい。即ち、図７の（Ｂ）に示すように、連結部Ｃｒは、例えば、主鎖Ｍｃ１を有する配向処理前・化合物の架橋性官能基Ａと、主鎖Ｍｃ２を有する配向処理前・化合物の架橋性官能基Ａとの間で反応して形成されてもよい。また、連結部Ｃｒは、例えば、主鎖Ｍｃ３を有する高分子化合物のように、同じ主鎖Ｍｃ３に導入された架橋性官能基Ａ同士が反応して形成されてもよい。
【０１３８】
以上の工程により、図１に示した液晶表示装置（液晶表示素子）を完成させることができた。
【０１３９】
液晶表示装置（液晶表示素子）の動作にあっては、選択された画素１０では、駆動電圧が印加されると、液晶層４０に含まれる液晶分子４１の配向状態が、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間の電位差に応じて変化する。具体的には、液晶層４０では、図１に示した駆動電圧の印加前の状態から、駆動電圧が印加されることにより、配向膜２２，３２の近傍に位置する液晶分子４１Ａ，４１Ｂが自らの傾き方向に倒れ、且つ、その動作がその他の液晶分子４１Ｃに伝播する。その結果、液晶分子４１は、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０に対してほぼ水平（平行）となる姿勢をとるように応答する。これにより、液晶層４０の光学的特性が変化し、液晶表示素子への入射光が変調された出射光となり、この出射光に基づいて階調表現されることで、映像が表示される。
【０１４０】
ここで、プレチルト処理が全く施されていない液晶表示素子及びそれを備えた液晶表示装置では、液晶分子の配向を規制するためのスリット部等の配向規制部が基板に設けられていても、駆動電圧が印加されると、基板に対して垂直方向に配向していた液晶分子は、そのダイレクタが基板の面内方向において任意の方位を向くように倒れる。このように駆動電圧に応答した液晶分子では、各液晶分子のダイレクタの方位がぶれた状態となり、全体としての配向に乱れが生じる。これにより、応答速度が遅くなり、応答特性が劣化し、その結果、表示特性を悪化させるという問題がある。また、初期の駆動電圧を表示状態の駆動電圧よりも高く設定して駆動（オーバードライブ駆動）させると、初期駆動電圧印加時において、応答した液晶分子と、殆ど応答していない液晶分子とが存在し、それらの間でダイレクタの傾きに大きな差が生じる。その後に表示状態の駆動電圧が印加されると、初期駆動電圧印加時に応答した液晶分子は、その動作が他の液晶分子に対して殆ど伝播しないうちに、表示状態の駆動電圧に応じたダイレクタの傾きとなり、この傾きが他の液晶分子に伝播する。その結果、画素全体として、初期駆動電圧印加時に表示状態の輝度に達するが、その後、輝度が低下し、再度、表示状態の輝度に達する。即ち、オーバードライブ駆動すれば、オーバードライブ駆動しない場合よりも見かけの応答速度は早くなるが、十分な表示品位が得られ難いという問題がある。尚、これらの問題は、ＩＰＳモードやＦＦＳモードの液晶表示素子では生じ難く、ＶＡモードの液晶表示素子において特有の問題と考えられる。
【０１４１】
これに対して、実施の形態１の液晶表示装置（液晶表示素子）及びその製造方法では、上記した配向膜２２，３２が液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対して所定のプレチルトθ１，θ２を付与する。これにより、プレチルト処理が全く施されていない場合の問題が生じ難くなり、駆動電圧に対する応答速度が大幅に向上し、オーバードライブ駆動時における表示品位も向上する。その上、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０のうちの少なくとも一方には、液晶分子４１の配向を規制するための配向規制部としてスリット部２１等が設けられているので、視野角特性等の表示特性が確保されるため、良好な表示特性を維持した状態で応答特性が向上する。
【０１４２】
また、従来の液晶表示装置の製造方法（光配向膜技術）では、配向膜は、基板面上に設けられた所定の高分子材料を含む前駆体膜に対して直線偏光の光や基板面に対する斜め方向の光（以下、『斜め光』と呼ぶ）を照射して形成され、これによりプレチルト処理が施される。このため、配向膜を形成する際に、直線偏光の光を照射する装置や、斜め光を照射する装置といった大がかりな光照射装置が必要とされるという問題がある。また、より広い視野角を実現するためのマルチドメインを有する画素の形成には、より大がかりな装置が必要とされる上、製造工程が複雑になるという問題もある。特に、斜め光を用いて配向膜を形成する場合、基板上にスペーサ等の構造物あるいは凹凸があると、構造物等の陰になり、斜め光が届かない領域が生じ、この領域において液晶分子に対する所望の配向規制が難しくなる。この場合、例えば、画素内にマルチドメインを設けるためにフォトマスクを用いて斜め光を照射するには、光の回り込みを考慮した画素設計が必要となる。即ち、斜め光を用いて配向膜を形成する場合、高精細な画素形成が難しいという問題もある。
【０１４３】
更に、従来の光配向膜技術の中でも、高分子材料として架橋性高分子化合物を用いる場合、前駆体膜中において架橋性高分子化合物に含まれる架橋性官能基は、熱運動によりランダムな方位（方向）を向いているため、架橋性官能基同士の物理的距離が近づく確率が低くなる。その上、ランダム光（非偏光）を照射した場合、架橋性官能基同士の物理的距離が近づくことにより反応するが、直線偏光の光を照射して反応する架橋性官能基は、偏光方向と反応部位の方向とが所定の方向に揃う必要がある。また、斜め光は、垂直光と比較して、照射面積が広がる分だけ、単位面積当たりの照射量が低下する。即ち、直線偏光の光あるいは斜め光に反応する架橋性官能基の割合は、ランダム光（非偏光）を基板面に対して垂直方向から照射した場合と比較して低くなる。よって、形成された配向膜中における架橋密度（架橋度合い）が低くなり易い。
【０１４４】
これに対して、実施の形態１では、配向処理前・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の間に液晶層４０を封止する。次いで、液晶層４０に電圧を印加することにより、液晶分子４１が所定の配向をとると共に、液晶分子４１によって架橋性官能基の向きが整えられながら（即ち、液晶分子４１によって、基板あるいは電極に対する側鎖の末端構造部の方向が規定されながら）、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を架橋させる。これにより、液晶分子４１Ａ，４１Ｂにプレチルトθを付与する配向膜２２，３２を形成することができる。即ち、実施の形態１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、大がかりな装置を用いなくても、容易に応答特性を向上させることができる。その上、配向処理前・化合物を架橋させる際に、紫外線の照射方向に依存することなく液晶分子４１に対してプレチルトθを付与することができるため、高精細な画素を形成することができる。更に、配向処理前・化合物において架橋性官能基の向きが整った状態で配向処理後・化合物が生成されるため、配向処理後・化合物の架橋度合いは、上記の従来の製造方法による配向膜よりも高くなっていると考えられる。よって、長時間駆動しても、駆動中に架橋構造が新たに形成され難いため、液晶分子４１Ａ，４１Ｂのプレチルトθ１，θ２が製造時の状態に維持され、信頼性を向上させることもできる。
【０１４５】
この場合において、実施の形態１では、配向膜２２，３２の間に液晶層４０を封止した後、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を架橋させているため、液晶表示素子の駆動時の透過率を連続的に増加するように変化させることができる。
【０１４６】
詳細には、従来の光配向膜技術を用いた場合、図９の（Ａ）に示すように、プレチルト処理を施すために照射した斜め光Ｌの一部がガラス基板３０の裏面で反射するため、液晶分子４１の一部（４１Ｐ）ではプレチルトの方向が乱れてしまう。この場合、一部の液晶分子４１のプレチルトの方向が他の液晶分子４１のプレチルトの方向からずれてしまうため、液晶分子４１の配向状態（配向状態がどれぐらい均一であるか）を表す指標であるオーダーパラメータが小さくなる。これにより、液晶表示素子の駆動時の初期において、プレチルトの方向がずれている一部の液晶分子４１Ｐが他の液晶分子４１とは異なる挙動を示し、他の液晶分子４１とは異なる方向に配向することにより、透過率が高くなる。しかし、その後、他の液晶分子４１の配向と揃うように液晶分子４１Ｐが配向しようとするため、一時的に傾いた液晶分子４１Ｐのダイレクタ方向が基板面に対して垂直になった後に、他の液晶分子４１のダイレクタ方向と揃うことになる。このため、液晶表示素子の透過率が連続的に増加せず、局所的に減少する可能性がある。
【０１４７】
これに対して、液晶層４０を封止した後に配向処理前・化合物の架橋反応によりプレチルト処理が施される実施の形態１では、スリット部２１等の液晶分子４１の配向を規制するための配向規制部によって、駆動時の液晶分子４１の配向方向に応じて、プレチルトが付与される。よって、図９の（Ｂ）に示すように、液晶分子４１のプレチルトの方向が揃い易いため、オーダーパラメータが大きくなる（１に近づく）。これにより、液晶表示素子の駆動時において、液晶分子４１が均一な挙動を示すため、透過率が連続的に増加する。
【０１４８】
この場合、特に、配向処理前・化合物が架橋性官能基と一緒に式（１）に示した基を有しており、又は、配向処理前・化合物が架橋性官能基として式（２）に示した基を有していれば、配向膜２２，３２がプレチルトθをより付与し易くなる。このため、応答速度をより向上させることができる。
【０１４９】
更に、他の従来の液晶表示素子の製造方法では、光重合性を有するモノマー等を含む液晶材料を用いて液晶層を形成した後、モノマーを含んだ状態で、液晶層中の液晶分子を所定の配向させながら光照射してモノマーを重合させる。このようにして形成されたポリマーが、液晶分子に対してプレチルトを付与している。ところが、製造された液晶表示素子では、未反応の光重合性のモノマーが液晶層中に残留し、信頼性を低下させるという問題がある。また、未反応のモノマーを少なくするためには光照射時間を長くする必要があり、製造に要する時間（タクト）が長くなるという問題もある。
【０１５０】
これに対して、実施の形態１では、上記したようにモノマーを添加した液晶材料を用いて液晶層を形成しなくても、配向膜２２，３２が液晶層４０中の液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトθ１，θ２を付与するため、信頼性を向上させることができる。更に、タクトが長くなることも抑制することができる。更に、ラビング処理といった従来の液晶分子に対するプレチルトを付与する技術を用いなくても、良好に液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトθを付与できる。このため、ラビング処理の問題点である、配向膜に傷が付くラビング傷によるコントラストの低下や、ラビング時の静電気による配線の断線や、異物による信頼性等の低下が生じることもない。
【０１５１】
実施の形態１では、主にポリイミド構造を含む主鎖を有する配向処理前・化合物を含有する配向膜２２，３２を用いた場合について説明したが、配向処理前・化合物が有する主鎖は、ポリイミド構造を含むものに限定されない。例えば、主鎖が、ポリシロキサン構造、ポリアクリレート構造、ポリメタクリレート構造、マレインイミド重合体構造、スチレン重合体構造、スチレン／マレインイミド重合体構造、ポリサッカライド構造又はポリビニルアルコール構造等を含んでいてもよく、中でも、ポリシロキサン構造を含む主鎖を有する配向処理前・化合物が好ましい。また、主鎖を構成する化合物のガラス転移温度Ｔgは２００゜Ｃ以上であることが望ましい。上記したポリイミド構造を含む高分子化合物と同様の効果が得られるからである。ポリシロキサン構造を含む主鎖を有する配向処理前・化合物として、例えば、式（９）で表されるポリシラン構造を含む高分子化合物が挙げられる。式（９）におけるＲ１０及びＲ１１は、炭素を含んで構成された１価の基であれば任意であるが、Ｒ１０及びＲ１１のうちのいずれか一方に、側鎖としての架橋性官能基を含んでいることが好ましい。配向処理後・化合物において、十分な配向規制能が得られ易いからである。この場合における架橋性官能基として、上記した式（４１）に示した基等が挙げられる。
【０１５２】
ここで、Ｒ１０及びＲ１１は１価の有機基であり、ｍ１は１以上の整数である。
【０１５３】
更に、実施の形態１では、画素電極２０Ｂにスリット部２１を設けることにより、配向分割させて視野角特性を向上させるようにしたが、それに限定されるものではない。例えば、スリット部２１の代わりに、画素電極２０Ｂと配向膜２２との間に、配向規制部としての突起を設けてもよい。このように突起を設けることによっても、スリット部２１を設けた場合と同様の効果を得ることができる。更に、ＣＦ基板３０の対向電極３０Ｂと配向膜３２との間にも、配向規制部としての突起を設けてもよい。この場合、ＴＦＴ基板２０上の突起とＣＦ基板３０上の突起とは、基板間で対向しないように配置されている。この場合においても、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１５４】
次に、他の実施の形態について説明するが、実施の形態１と共通の構成要素については、同一の符号を付して説明は省略する。また、実施の形態１と同様の作用及び効果についても、適宜省略する。更には、実施の形態１において説明した以上の各種の技術的事項は、適宜、他の実施の形態にも適用される。
【０１５５】
［実施の形態２］
実施の形態２は、実施の形態１の変形である。実施の形態１では、配向膜２２，３２をその近傍に位置する液晶分子４１Ａ，４１Ｂのプレチルトθ１，θ２がほぼ同一となるように形成した液晶表示装置（液晶表示素子）について説明したが、実施の形態２にあっては、プレチルトθ１とプレチルトθ２とを異ならせる。
【０１５６】
具体的には、実施の形態２にあっては、先ず、上記したステップＳ１０１と同様にして、配向膜２２を有するＴＦＴ基板２０及び配向膜３２を有するＣＦ基板３０を作製する。次に、液晶層４０中に、例えば、紫外線吸収剤を含ませて封止する。続いて、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に所定の電圧を印加してＴＦＴ基板２０側から紫外線を照射して、配向膜２２中の配向処理前・化合物を架橋させる。この際、液晶層４０中に紫外線吸収剤が含まれているので、ＴＦＴ基板２０側から入射した紫外線は、液晶層４０中の紫外線吸収剤に吸収され、ＣＦ基板３０側には殆ど到達しない。このため、配向膜２２中において、配向処理後・化合物が生成される。続いて、上記の所定の電圧とは異なる電圧を画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に印加し、ＣＦ基板３０側から紫外線を照射して配向膜３２中の配向処理前・化合物を反応させ、配向処理後・化合物を形成する。これにより、ＴＦＴ基板２０側から紫外線を照射する場合に印加する電圧と、ＣＦ基板３０側から紫外線を照射する場合に印加する電圧とに応じて、配向膜２２，３２の近傍に位置する液晶分子４１Ａ，４１Ｂのプレチルトθ１，θ２が設定可能となる。よって、プレチルトθ１とプレチルトθ２とを異ならせることができる。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、駆動時には種々の横電場が生じている。このことから、ＴＦＴ基板２０の側の配向膜２２を、その近傍に位置する液晶分子４１Ａのプレチルトθ１が配向膜３２近傍に位置する液晶分子４１Ｂのプレチルトθ２よりも大きくなるように形成することが望ましい。これにより、横電場による液晶分子４１Ａの配向乱れを効果的に低減することができる。
【０１５７】
［実施の形態３］
実施の形態３は、実施の形態１〜実施の形態２の変形である。実施の形態３に係る液晶表示装置（液晶表示素子）の模式的な一部断面図を図１０に示す。実施の形態３では、実施の形態１と異なり、配向膜２２が、配向処理後・化合物を含まずに構成されている。即ち、実施の形態３にあっては、配向膜３２近傍に位置する液晶分子４１Ｂのプレチルトθ２が０°よりも大きい値を有している一方、配向膜２２近傍に位置する液晶分子４１Ａのプレチルトθ１が０°となるように構成されている。
【０１５８】
ここで、配向膜２２は、例えば、上記した他の垂直配向剤により構成されている。
【０１５９】
実施の形態３の液晶表示装置（液晶表示素子）は、ＴＦＴ基板２０の上に配向膜２２を形成する際（図３のステップＳ１０１）において、配向処理前・化合物あるいは配向処理前・化合物としての高分子化合物前駆体に代えて、上記の他の垂直配向剤を用いることにより製造することができる。
【０１６０】
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のプレチルトθ１が０°となり、且つ、液晶分子４１Ｂ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にと比較して、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。
【０１６１】
また、実施の形態３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、ＴＦＴ基板２０の上に配向処理前・化合物を含まない配向膜２２を形成すると共に、ＣＦ基板３０の上に配向処理前・化合物を含む配向膜３２を形成する。次いで、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の間に液晶層４０を封止した後、配向膜３２中の配向処理前・化合物を反応させて、配向処理後・化合物を生成する。よって、大がかりな光照射装置を用いなくても、液晶分子４１Ｂに対してプレチルトθを付与する配向膜３２を形成することができるため、容易に応答特性を向上させることができる。また、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た場合と比較して、高い信頼性を確保することができる。
【０１６２】
実施の形態３に関する他の効果は、実施の形態１と同様である。
【０１６３】
尚、実施の形態３では、図１０に示すように、ＣＦ基板３０を覆う配向膜３２が、配向処理後・化合物を含み、液晶層４０のうちのＣＦ基板３０の側に位置する液晶分子４１Ｂにプレチルトθ２を付与する構成としたが、これに限定されない。即ち、図１１に示すように、配向膜３２が配向処理後・化合物を含まずに、ＴＦＴ基板２０を覆う配向膜２２が配向処理後・化合物を含み、液晶層４０のうちのＴＦＴ基板２０の側に位置する液晶分子４１Ａにプレチルトθ１を付与する構成としてもよい。この場合においても、実施の形態３と同様に作用し、同様の効果を得ることができる。但し、上記したようにＴＦＴ基板２０では、駆動時には種々の横電場が生じていることから、ＴＦＴ基板２０の側の配向膜２２を、その近傍に位置する液晶分子４１Ａに対してプレチルトθ１を付与するように形成することが望ましい。これにより、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。
【０１６４】
［実施の形態４］
実施の形態４も、実施の形態１〜実施の形態２の変形である。実施の形態４に係る液晶表示装置（液晶表示素子）の模式的な一部断面図を図１２に示す。実施の形態４では、ＣＦ基板３０が有する対向電極３０Ｂの構成が異なることを除き、実施の形態１〜実施の形態２の液晶表示装置（液晶表示素子）と同様の構成を有している。
【０１６５】
具体的には、対向電極３０Ｂには、各画素内において、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。スリット部３１は、スリット部２１と基板間で対向しないように配置されている。これにより、駆動電圧が印加されると、液晶分子４１のダイレクタ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されるため（配向分割）、視野角特性が向上する。
【０１６６】
実施の形態４の液晶表示装置（液晶表示素子）は、図３のステップＳ１０１において、ＣＦ基板３０として、ガラス基板３０Ａのカラーフィルタ上に、所定のスリット部３１を有する対向電極３０Ｂが設けられた基板を用いることにより製造することができる。
【０１６７】
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にと比較して、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。
【０１６８】
実施の形態４の液晶表示装置（液晶表示素子）及びその製造方法の作用、効果は、上記した実施の形態１〜実施の形態２の作用、効果と同様である。
【０１６９】
尚、実施の形態４では、配向膜２２，３２をその近傍に位置する液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトθ１，θ２を付与するように形成したが、実施の形態３において説明した製造方法と同様の方法を用いて配向膜２２，３２のうちのいずれか一方の近傍に位置する液晶分子４１に対してプレチルトθを付与してもよい。この場合においても、実施の形態３と同様の作用、効果が得られる。
【０１７０】
［実施の形態５］
実施の形態１〜実施の形態４では、液晶層４０を設けた状態で配向膜２２，３２のうちの少なくとも一方において配向処理前・化合物を反応させ、配向処理後・化合物を生成することにより、その近傍の液晶分子４１に対してプレチルトを付与した。これに対して、実施の形態５では、液晶層４０を設けた状態で、配向膜２２，３２のうちの少なくとも一方において高分子化合物の構造を分解することにより、その近傍の液晶分子４１に対してプレチルトを付与する。即ち、実施の形態５の液晶表示装置（液晶表示素子）は、配向膜２２，３２の形成方法が異なることを除き、上記した実施の形態１〜実施の形態４と同様の構成を有している。
【０１７１】
実施の形態５の液晶表示装置（液晶表示素子）は、液晶分子４１Ａ、４１Ｂが所定のプレチルトθ１，θ２を有する場合、例えば、以下のように製造される。先ず、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の上に、例えば、上記した他の垂直配向剤等の高分子化合物を含む配向膜２２，３２を形成する。次に、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを、配向膜２２及び配向膜３２が対向するように配置し、配向膜２２，３２の間に液晶層４０を封止する。次に、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に電圧を印加し、この電圧を印加した状態のまま、上記した紫外線ＵＶよりも、波長２５０ｎｍ程度の短波長域の光成分を多く含む紫外線ＵＶを配向膜２２，３２に照射する。この際、短波長域の紫外線ＵＶによって、配向膜２２，３２中の高分子化合物が、例えば分解されることにより構造が変化する。これにより、配向膜２２近傍に位置する液晶分子４１Ａと、配向膜３２近傍に位置する液晶分子４１Ｂとに、所定のプレチルトθ１，θ２を付与することができる。
【０１７２】
液晶層４０を封止する前に配向膜２２，３２が含む高分子化合物として、例えば、式（１０）で表されるポリイミド構造を有する高分子化合物が挙げられる。式（１０）に示すポリイミド構造は、式（Ｉ）の化学反応式に示すように、紫外線ＵＶの照射により式（１０）におけるシクロブタン構造が解裂し、式（１１）で表される構造となる。
【０１７３】
ここで、Ｒ２０は２価の有機基であり、ｐ１は１以上の整数である。
【０１７４】
実施の形態５では、配向膜２２近傍に位置する液晶分子４１Ａと配向膜３２近傍に位置する液晶分子４１Ｂとが所定のプレチルトθ１，θ２を有することにより、プレチルト処理を施されていない液晶表示素子と比較して、応答速度を大幅に向上させることができる。また、大がかりな装置を用いなくても、液晶分子４１に対してプレチルトθを付与することが可能な配向膜２２，３２のうちの少なくとも一方を形成することができる。このため、容易に応答特性を向上させることができる。但し、配向膜２２，３２に対して照射する紫外線により液晶分子４１の分解等が生じる虞があるため、上記した実施の形態１〜実施の形態４の方が、より高い信頼性を確保し易い。
【０１７５】
［実施の形態６］
実施の形態６は、本発明の第２の態様に係る液晶表示装置、並びに、本発明の第２の態様及び第３の態様に係る液晶表示装置の製造方法に関する。
【０１７６】
実施の形態１〜実施の形態４にあっては、配向処理後・化合物は、側鎖として架橋性官能基を有する配向処理前・化合物における架橋性官能基が架橋することで得られる。一方、実施の形態６にあっては、配向処理後・化合物は、エネルギー線の照射による変形を伴う感光性官能基を側鎖として有する配向処理前・化合物に基づき得られる。
【０１７７】
ここで、実施の形態６においても、配向膜２２，３２は、側鎖に架橋構造を有する高分子化合物（配向処理後・化合物）の１種あるいは２種以上を含んで構成されている。そして、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。ここで、配向処理後・化合物は、主鎖及び側鎖を有する高分子化合物（配向処理前・化合物）の１種あるいは２種以上を含む状態で配向膜２２，３２を形成した後、液晶層４０を設け、次いで、高分子化合物を変形させることで、あるいは又、高分子化合物にエネルギー線を照射することで、より具体的には、電場又は磁場を印加しながら側鎖に含まれる感光性官能基を変形させることにより生成される。尚、このような状態を、図１６の概念図に示す。尚、図１６において、「ＵＶ」が付された矢印の方向、「電圧」が付された矢印の方向は、紫外線が照射される方向、加えられる電界の方向を示すものではない。そして、配向処理後・化合物は、液晶分子を一対の基板（具体的には、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０）に対して所定の方向（具体的には、斜め方向）に配列させる構造を含んでいる。このように、高分子化合物を変形させて、あるいは又、高分子化合物にエネルギー線を照射することで、配向処理後・化合物が配向膜２２，３２中に含まれることにより、配向膜２２，３２近傍の液晶分子４１に対してプレチルトを付与できるため、応答速度が早くなり、表示特性が向上する。
【０１７８】
感光性官能基として、アゾ基を有するアゾベンゼン系化合物、イミンとアルジミンとを骨格に有する化合物（便宜上、『アルジミンベンゼン』と呼ぶ）、スチレン骨格を有する化合物（便宜上、『スチルベン』と呼ぶ）を例示することができる。これらの化合物は、エネルギー線（例えば、紫外線）に応答して変形する結果、即ち、トランス状態からシス状態へ遷移する結果、液晶分子にプレチルトを付与することができる。
【０１７９】
【０１８０】
式（ＡＺ−０）で表されるアゾベンゼン系化合物における「Ｘ」として、具体的には、例えば、以下の式（ＡＺ−１）〜式（ＡＺ−９）を例示することができる。
【０１８１】
【０１８２】
ここで、Ｒ，Ｒ”のいずれか一方は、ジアミンを含むベンゼン環と結合し、他方は末端基となり、Ｒ，Ｒ’，Ｒ”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り、Ｒ”はジアミンを含むベンゼン環と直接結合する。
【０１８３】
実施の形態６の液晶表示装置及びその製造方法は、エネルギー線（具体的には、紫外線）の照射による変形を伴う感光性官能基を有する配向処理前・化合物を用いることを除き、基本的、実質的には、実施の形態１〜実施の形態４において説明した液晶表示装置及びその製造方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【実施例１】
【０１８４】
［実施例１Ａ］
実施例１は、本発明の第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、本発明の第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１１に示す液晶表示装置（液晶表示素子）を作製した。
【０１８５】
先ず、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０を準備した。ＴＦＴ基板２０として、厚さ０．７ｍｍのガラス基板２０Ａの一面側に、スリットパターン（線幅６０μｍ、線間１０μｍ：スリット部２１）を有するＩＴＯから成る画素電極２０Ｂが形成された基板を用いた。また、ＣＦ基板３０として、カラーフィルタが形成された厚さ０．７ｍｍのガラス基板３０Ａのカラーフィルタ上に、スリットパターン（線幅６０μｍ、線間１０μｍ：スリット部３１）を有するＩＴＯから成る対向電極３０Ｂが形成された基板を用いた。この画素電極２０Ｂ及び対向電極３０Ｂに形成されたスリットパターンによって、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０との間に斜め電界が加わる。続いて、ＴＦＴ基板２０の上に３．５μｍのスペーサ突起物を形成した。
【０１８６】
一方、配向膜材料を調製した。この場合、先ず、ジアミン化合物である、式（Ａ−７）に示した架橋性官能基を有する化合物１モルと、式（Ｂ−６）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物１モルと、式（Ｅ−２）に示したテトラカルボン酸二無水物２モルとを、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解させた。続いて、この溶液を６０゜Ｃで６時間反応させた後、反応後の溶液に対して、大過剰の純水を注いで反応生成物を沈殿させた。続いて、沈殿した固形物を分離した後、純水で洗浄し、減圧下、４０゜Ｃで１５時間乾燥させ、これにより、配向処理前・化合物としての高分子化合物前駆体であるポリアミック酸が合成された。最後に、得られたポリアミック酸３．０グラムをＮＭＰに溶解させることにより、固形分濃度３重量％の溶液とした後、０．２μｍのフィルタで濾過した。
【０１８７】
続いて、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０のそれぞれに、調製した配向膜材料をスピンコーターを用いて塗布した後、塗布膜を８０゜Ｃのホットプレートで８０秒間乾燥させた。続いて、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０を、窒素ガス雰囲気下、２００゜Ｃのオーブンで１時間加熱した。これにより、画素電極２０Ｂ及び対向電極３０Ｂ上における厚さが８０ｎｍ（８００Å）の配向膜２２，３２を形成した。
【０１８８】
続いて、ＣＦ基板３０上の画素部周縁に、粒径３．５μｍのシリカ粒子を含む紫外線硬化樹脂を塗布することによりシール部を形成し、これに囲まれた部分に、ネガ型液晶であるＭＬＣ−７０２９（メルク社製）から成る液晶材料を滴下注入した。この後、画素電極２０Ｂのライン部分の中央と、対向電極３０Ｂのスリット部３１とが対向するようにＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを貼り合わせ、シール部を硬化させた。続いて、１２０゜Ｃのオーブンで１時間加熱し、シール部を完全に硬化させた。これにより、液晶層４０が封止され、液晶セルを完成させることができた。
【０１８９】
続いて、このように作製された液晶セルに対して、実効値電圧１０ボルトの矩形波の交流電界（６０Ｈｚ）を印加した状態で、５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）の均一な紫外線を照射し、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を反応させた。これにより、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の双方に、配向処理後・化合物を含む配向膜２２，３２を形成した。以上により、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０側の液晶分子４１Ａ，４１Ｂがプレチルトをなす図１２に示す液晶表示装置（液晶表示素子）を完成させることができた。最後に、液晶表示装置の外側に、吸収軸が直交するように一対の偏光板を貼り付けた。
【０１９０】
［実施例１Ｂ］
実施例１Ｂにおいては、配向膜材料として、ポリアミック酸に代えて、このポリアミック酸を脱水閉環させて得たイミド化重合体を用いたことを除き、実施例１Ａと同様の手順を経た。この際、実施例１Ａにおいて合成したポリアミック酸をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解させた後、ピリジン及び無水酢酸を添加し、この混合溶液を１１０゜Ｃで３時間反応させることにより脱水閉環させた。続いて、反応後の混合溶液に対して、大過剰の純水を注いで反応生成物を沈殿させ、沈殿した固形物を分離した後、純水で洗浄した。この後、減圧下、４０゜Ｃで１５時間乾燥させることにより、配向処理前・化合物であるイミド化重合体を得た。
【０１９１】
［実施例１Ｃ］
実施例１Ｃにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式（Ｂ−６）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物に代えて、以下の式（Ｂ−３７）で表される垂直配向誘起構造部を有する化合物を用いたことを除き、実施例１Ａと同様の手順を経た。
【０１９２】
【０１９３】
［実施例１Ｄ］
実施例１Ｄにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式（Ｅ−２）に示したテトラカルボン酸二無水物に代えて、式（Ｅ−３）に示したテトラカルボン酸二無水物を用いたことを除き、実施例１Ａと同様の手順を経た。
【０１９４】
［実施例１Ｅ］
実施例１Ｅにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式（Ｅ−２）に示したテトラカルボン酸二無水物に代えて、式（Ｅ−１）に示したテトラカルボン酸二無水物を用いたことを除き、実施例１Ａと同様の手順を経た。
【０１９５】
［実施例１Ｆ］
実施例１Ｆにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、ジアミン化合物として式（Ａ−７）に示した架橋性官能基を有する化合物を用いなかったことと共に、液晶セルに対して照射した紫外線を変更したことを除き、実施例１Ａと同様の手順を経た。詳細には、ポリアミック酸を合成する際に、ジアミン化合物として式（Ｂ−６）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物２モルを用いた。また、液晶セルに対して、実効値電圧１０ボルトの矩形波の交流電界を印加した状態で、１００ｍＪ（波長２５０ｎｍでの測定）の均一な紫外線を照射した。
【０１９６】
［比較例１Ａ］
比較例１Ａにおいては、液晶セルに対して紫外線を照射しなかったことを除き、実施例１Ａと同様の手順を経た。
【０１９７】
［比較例１Ｂ］
比較例１Ｂにおいては、液晶セルに対して照射した紫外線を５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）の均一な紫外線に変更したことを除き、実施例１Ｆと同様の手順を経た。
【０１９８】
これらの実施例１Ａ〜実施例１Ｆ、比較例１Ａ〜比較例１Ｂの液晶表示装置（液晶表示素子）について、応答時間を測定したところ、図１３に示す結果が得られた。応答時間を測定する際には、測定装置としてＬＣＤ５２００（大塚電子株式会社製）を用いて、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に、駆動電圧（２．５ボルト〜７．５ボルト）を印加し、輝度１０％からその駆動電圧に応じた階調の９０％の輝度となるまでの時間を測定した。
【０１９９】
図１３に示すように、配向膜２２，３２が架橋構造と共にポリイミド構造を有する高分子化合物（配向処理後・化合物）を含む実施例１Ａ〜実施例１Ｅでは、側鎖が架橋したポリイミドを含まない比較例１Ａ、比較例１Ｂと比較して、応答時間が短縮された。また、配向膜２２，３２がポリイミドの分解により液晶分子４１Ａ，４１Ｂにプレチルトθ１，θ２を付与する実施例１Ｆでは、応答時間は、実施例１Ａ〜実施例１Ｅよりも長くなったが、ポリイミドが分解されていない配向膜２２，３２を有する比較例１Ａ、比較例１Ｂよりも短縮された。
【０２００】
即ち、実施例１Ａ〜実施例１Ｆでは、配向膜２２，３２が液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトθ１，θ２を付与するように形成され、液晶配向性が良好であった。一方、比較例１Ａ、比較例１Ｂでは、実施例１Ａ〜実施例１Ｆと同様の配向膜２２，３２が形成されなかった。
【０２０１】
これらのことから、ＶＡモードの液晶表示装置（液晶表示素子）では、液晶層４０を設けた状態で、配向膜２２，３２がその近傍の液晶分子４１に対してプレチルトθを付与するように、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を架橋させ、あるいは高分子化合物の構造を分解する。これにより、応答速度を大幅に向上させることができる。この場合、大がかりな装置を用いなくても、液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトを付与することが可能な配向膜２２，３２を形成することができることが確認された。よって、容易に応答特性を向上させることができることが確認された。
【０２０２】
［参考例１Ａ］
次に、以下の手順により配向膜を形成して、架橋密度を調べた。即ち、実施例１Ａの配向膜材料を用いて配向膜を形成した。この場合、先ず、実施例１Ａにおいて用いた配向膜材料（固形分濃度３重量％のポリアミック酸溶液）を、ガラス基板の一面側の表面にスピンコーターを用いて塗布した後、塗布膜を８０゜Ｃのホットプレートで８０秒間乾燥させた。その後、このガラス基板を、窒素ガス雰囲気下、２００゜Ｃのオーブンで１時間加熱することより、配向処理前・化合物を含む８０ｎｍ（８００Å）厚の配向膜（前駆体膜）を形成した。続いて、ガラス基板の配向膜側から、均一な紫外線（ランダム光）を５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）照射し、前駆体膜中の配向処理前・化合物を反応させて、配向処理後・化合物を含む配向膜を形成した。
【０２０３】
［参考例１Ｂ］
紫外線を照射する際に、ランダム光の代わりに、偏光光を５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）照射したことを除き、参考例１Ａと同様の手順を経た。
【０２０４】
これらの参考例１Ａ、参考例１Ｂの配向膜について、架橋密度を調べたところ、表１に示す結果が得られた。
【０２０５】
架橋密度を調べる際には、反射型のＦＴ−ＩＲ（Ｎｉｃｏｌｅｔ ｎｅｘｕｓ ４７０ＦＴ−ＩＲ；Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて、配向膜の赤外スペクトルを測定した。この際、先ず、紫外線照射前の配向膜（前駆体膜）について赤外スペクトル（反射）を測定し、このスペクトルから波数１６４２ｃｍ-1における吸収ピークの面積（前駆体膜における吸収ピーク面積）を算出した。この波数１６４２ｃｍ-1における吸収ピークは、ポリイミドに導入された架橋性官能基（カルコン基）の架橋反応する炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）の伸縮振動に由来するものである。続いて、紫外線照射後の配向膜について上記と同様に赤外スペクトルを測定し、このスペクトルから波数１６４２ｃｍ-1における吸収ピークの面積（紫外線照射後の配向膜における吸収ピーク面積）を算出した。これらの紫外線照射前及び照射後についての吸収ピーク面積から、架橋密度（％）＝［１−（紫外線照射後の配向膜における吸収ピーク面積／前駆体膜における吸収ピーク面積）］×１００を算出した。
【０２０６】
［表１］
【０２０７】
表１に示すように、ランダム光を照射した参考例１Ａでは、架橋密度が７１．２％となり、架橋密度が４７．７％の偏光光を照射した参考例１Ｂよりも著しく高くなった。この結果は、以下のことを表している。前駆体膜中において架橋性官能基は、熱運動によりランダムな方位（方向）を向いている。ここで、ランダム光（非偏光）を照射すると、架橋性官能基同士の物理的距離が熱運動により近づいたとき、反応して側鎖が架橋する。ところが、偏光光を照射すると、熱運動により、偏光方向と架橋性官能基の反応部位（カルコン基中の架橋反応するＣ＝Ｃ結合）の方向とが所定の方向に揃い、且つ、物理的距離が近づいたとき、反応して側鎖が架橋する。このため、架橋させるための紫外線として、ランダム光を用いた場合においては、偏光光を用いた場合よりも、配向膜中の架橋密度が高くなる。
【０２０８】
このことから、紫外線照射により架橋構造を有する高分子化合物を含む配向膜を形成する際には、紫外線としてランダム光を用いることにより、架橋密度を高くすることができることが確認された。よって、このように形成された架橋密度の高い配向膜を備えた液晶表示装置（液晶表示素子）では、信頼性が向上することが示唆された。
【実施例２】
【０２０９】
［実施例２Ａ］
実施例２も、本発明の第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、本発明の第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２Ａにおいては、実施例１Ａと異なり、図１に示した液晶表示装置（液晶表示素子）を作製して応答特性を調べた。
【０２１０】
具体的には、先ず、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０を準備した。ＴＦＴ基板２０として、厚さ０．７ｍｍのガラス基板２０Ａの一面側に、スリットパターン（線幅４μｍ、線間４μｍ：スリット部２１）を有するＩＴＯから成る画素電極２０Ｂが形成された基板を用いた。また、ＣＦ基板３０として、カラーフィルタが形成された厚さ０．７ｍｍのガラス基板３０Ａのカラーフィルタ上に、ＩＴＯから成る対向電極３０Ｂが全面に亙って形成された基板を用いた。この画素電極２０Ｂに形成されたスリットパターンによって、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０との間に斜め電界が加わる。続いて、ＴＦＴ基板２０の上に感光性アクリル樹脂ＰＣ−３３５（ＪＳＲ株式会社製）を用いて３．５μｍのスペーサ突起物を形成した。
【０２１１】
一方、配向膜材料を調製した。この場合、先ず、ジアミン化合物である式（Ａ−８）に示した架橋性官能基を有する化合物と、式（Ｂ−６）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物と、式（Ｃ−１）に示した化合物と、式（Ｅ−２）に示したテトラカルボン酸二無水物とを、表２に示す割合でＮＭＰに溶解させた。続いて、この溶液を６０゜Ｃで４時間反応させた後、反応後の溶液に対して、大過剰のメタノールを注いで反応生成物を沈殿させた。続いて、沈殿した固形物を分離した後、メタノールで洗浄し、減圧下、４０゜Ｃで１５時間乾燥させ、これにより、配向処理前・化合物としての高分子化合物前駆体であるポリアミック酸が合成された。最後に、得られたポリアミック酸３．０グラムをＮＭＰに溶解させることにより、固形分濃度３重量％の溶液とした後、０．２μｍのフィルタで濾過した。
【０２１２】
続いて、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０のそれぞれに、調製した配向膜材料をスピンコーターを用いて塗布した後、塗布膜を８０゜Ｃのホットプレートで８０秒間乾燥させた。続いて、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０を、窒素ガス雰囲気下、２００゜Ｃのオーブンで１時間加熱した。これにより、画素電極２０Ｂ及び対向電極３０Ｂ上における厚さが９０ｎｍの配向膜２２，３２を形成した。
【０２１３】
続いて、実施例１Ａと同様に、ＣＦ基板３０上の画素部周縁に、紫外線硬化樹脂を塗布することによりシール部を形成し、これに囲まれた部分に、ネガ型液晶から成る液晶材料を滴下注入した。この後、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを貼り合わせ、シール部を硬化させた。続いて、１２０゜Ｃのオーブンで１時間加熱し、シール部を完全に硬化させた。これにより、液晶層４０が封止され、液晶セルを完成させることができた。
【０２１４】
続いて、このように作製された液晶セルに対して、実効値電圧１０ボルトの矩形波の交流電界（６０Ｈｚ）を印加した状態で、５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）の均一な紫外線を照射し、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を反応させた。これにより、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の双方に、配向処理後・化合物を含む配向膜２２，３２を形成した。以上により、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０側の液晶分子４１Ａ，４１Ｂがプレチルトをなす図１に示した液晶表示装置（液晶表示素子）を完成させることができた。最後に、液晶表示装置の外側に、吸収軸が直交するように一対の偏光板を貼り付けた。
【０２１５】
［実施例２Ｂ］
実施例２Ｂにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式（Ｂ−６）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物を用いなかったことを除き、実施例２Ａと同様の手順を経た。
【０２１６】
［実施例２Ｃ］
実施例２Ｃにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式（Ｃ−１）に示した化合物に代えて、式（Ｃ−２）に示した化合物を用いたことを除き、実施例２Ａと同様の手順を経た。
【０２１７】
［実施例２Ｄ、実施例２Ｅ］
実施例２Ｄ、実施例２Ｅにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式（Ａ−８）に示した架橋性官能基を有する化合物、式（Ｂ−６）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物、及び式（Ｃ−１）に示した化合物に代えて、式（Ｄ−７）に示した基を有する化合物及び式（Ｇ−１）で表される化合物を、表２に示す割合で用いたことを除き、実施例２Ａと同様の手順を経た。
【０２１８】
【０２１９】
［比較例２］
比較例２においては、ポリアミック酸を合成する際に、式（Ｄ−７）に示した基を有する化合物に代えて、式（Ｂ−６）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物を用いたことを除き、実施例２Ａと同様の手順を経た。
【０２２０】
これらの実施例２Ａ〜実施例２Ｅ、比較例２の液晶表示装置（液晶表示素子）について、プレチルトθ及び応答時間を測定したところ、表２に示す結果が得られた。
【０２２１】
液晶分子４１のプレチルトθを調べる際には、公知の方法（T.J.Scheffer等，J.Appl.Phys.，vol.19，２０１３頁，１９８０年に記載されている方法）に準拠し、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光を用いた結晶回転法により測定した。以下の各種実施例、比較例においても、プレチルトθの測定方法は同様である。尚、プレチルトθは、上述し、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、駆動電圧がオフの状態で、Ｚ方向に対する液晶分子４１（４１Ａ，４１Ｂ）のダイレクタＤの傾斜角度である。
【０２２２】
応答時間を測定する際には、測定装置としてＬＣＤ５２００（大塚電子株式会社製）を用いて、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に、駆動電圧（７．５ボルト）を印加し、輝度１０％からその駆動電圧に応じた階調の９０％の輝度となるまでの時間を測定した。以下の各種実施例、比較例においても、応答時間の測定方法は同様である。
【０２２３】
［表２］
【０２２４】
表２に示すように、配向膜２２，３２中の配向処理後・化合物が式（１）又は式（２）に示した基を有する化合物を含む実施例２Ａ〜実施例２Ｅでは、これらの化合物を含まない比較例２と比較して、プレチルトθが付与されると共に、応答時間が短縮された。
【０２２５】
即ち、実施例２Ａ〜実施例２Ｅでは、配向膜２２，３２が液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトθ１，θ２を付与するように形成され、液晶配向性が良好であった。一方、比較例２では、実施例２Ａ〜実施例２Ｅと同様の配向膜２２，３２が形成されなかった。
【０２２６】
これらのことから、ＶＡモードの液晶表示装置（液晶表示素子）では、配向膜２２，３２中における配向処理後・化合物が式（１）又は式（２）に示した基を有する化合物を含むことにより、プレチルトθを付与できると共に、応答速度を大幅に向上させることができることが確認された。
【０２２７】
次に、以下の手順により、図１に示した液晶表示装置（液晶表示素子）を作製して駆動時の透過率を調べた。
【０２２８】
［参考例２Ａ］
参考例２Ａにあっては、以下のようにプレチルトを付与したことを除き、実施例２Ａと同様の手順を経た。即ち、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の対向面側にスピンコーターを用いて光配向膜（日産化学株式会社製ＲＮ１３３８）を形成した後、光配向膜を８０゜Ｃのホットプレートで８０秒間乾燥させた。続いて、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０を窒素ガス雰囲気下、２００゜Ｃのオーブンで１時間加熱した後、光配向膜に偏光紫外線光を斜め照射することにより、プレチルトを付与した。
【０２２９】
［参考例２Ｂ］
参考例２Ｂにあっては、以下のようにプレチルトを付与したことを除き、実施例２Ａと同様の手順を経た。即ち、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の対向面側にスピンコーターを用いて垂直配向膜（ＪＳＲ株式会社製ＪＡＬＳ２１３１−Ｒ６）を形成した後、垂直配向膜を８０゜Ｃのホットプレートで８０秒間乾燥させた。続いて、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０を、窒素ガス雰囲気下、２００゜Ｃのオーブンで１時間加熱した。続いて、ＣＦ基板３０上の画素部周縁に、粒径３．５μｍのシリカ粒子を含む紫外線硬化樹脂を塗布することによりシール部を形成し、これに囲まれた部分に、ネガ型液晶であるＭＬＣ−７０２９（メルク社製）にアクリルモノマー（新中村化学工業株式会社製Ａ−ＢＰ−２Ｅ）を０．３重量％混合させて成る液晶材料を滴下注入した。続いて、実効値電圧１０Ｖの矩形波の交流電界（６０Ｈｚ）を印加させた状態で、５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）の均一な紫外線を照射することにより、プレチルトを付与した。
【０２３０】
これらの実施例２Ｅ、参考例２Ａ、参考例２Ｂの液晶表示装置（液晶表示素子）について駆動時の透過率を測定したところ、図１４に示す結果が得られた。透過率を測定する際には、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に駆動電圧（７．５ボルト）を印加すると共に、ＴＦＴ基板２０側からＣＦ基板３０側に透過した光の透過率を調べた。
【０２３１】
図１４に示すように、架橋構造を有する高分子化合物（配向処理後・化合物）を含む配向膜２２，３２を用いた実施例２Ｅでは、透過率が連続的に増加した。一方、上記した配向膜２２，３２を用いなかった参考例２Ａ、参考例２Ｂでは、透過率が連続的に増加せず、増加した後に、一度減少してから、再び増加した。
【０２３２】
即ち、実施例２Ｅでは、液晶分子４１のプレチルトの方向が揃っており、オーダーパラメータが大きくなったため、時間の経過に従って透過率が連続的に増加したと考えられる。一方、参考例２Ａ、参考例２Ｂでは、液晶分子４１のプレチルトの方向が乱れており、オーダーパラメータが小さくなったため、時間の経過に従って透過率が途中で減少したと考えられる。
【０２３３】
これらのことから、ＶＡモードの液晶表示装置（液晶表示素子）では、液晶層４０を設けた状態で液晶分子４１に対してプレチルトθを付与するように配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を架橋させ、あるいは、高分子化合物の構造を分解する。これにより、透過率を連続的に増加させることができる。よって、容易、且つ、安定に応答特性を向上させることができることが確認された。
【実施例３】
【０２３４】
［実施例３Ａ〜実施例３Ｒ］
実施例３も、本発明の第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、本発明の第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３Ａ〜実施例３Ｒにあっては、液晶分子が末端構造部に沿うこと構造を有していない高分子化合物を比較例３とし、この比較例３に対して応答速度の向上を図ることができるかを調べた。
【０２３５】
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。こうして得られた式（Ｆ−１）〜式（Ｆ−６）に示した６種類のポリイミドを、実施例３Ａ〜実施例３Ｆと呼ぶ。また、式（Ｆ−７）〜式（Ｆ−１２）に示したアクリレートモノマーを、ＭＥＫ中で重合開始剤と共に反応させた。次いで、乾燥させたものを、ＮＭＰに溶解させた。こうして得られた６種類のポリアクリレートを、実施例３Ｇ〜実施例３Ｌと呼ぶ。更には、式（Ｆ−１３）〜式（Ｆ−１８）に示したシラン類を加水分解し、生成したシラノールを脱水縮合し、ＮＭＰに溶解させた。こうして得られた６種類のポリシロキサンを、実施例３Ｍ〜実施例３Ｒと呼ぶ。
【０２３６】
そして、これらの実施例３Ａ〜実施例３Ｒを用いて、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。
【０２３７】
次いで、このように作製された液晶セルに対して、実効値電圧２０ボルトの矩形波の交流電界（６０Ｈｚ）を印加した状態で、５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）の均一な紫外線を照射し、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を反応させた。これにより、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の双方に、配向処理後・化合物を含む配向膜２２，３２を形成した。以上により、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０側の液晶分子４１Ａ，４１Ｂがプレチルトをなす、図１に示した液晶表示装置（液晶表示素子）を完成することができた。最後に、液晶表示装置の外側に、吸収軸が直交するように一対の偏光板を貼り付けた。
【０２３８】
このようにして作製された液晶表示装置（液晶表示素子）［実施例３Ａ〜実施例３Ｒ］について、液晶分子のプレチルト及び応答速度を測定した。その結果を、以下の表３に示す。尚、応答速度は、実施例２Ａ〜実施例２Ｅと同様にして測定した。
【０２３９】
［比較例３］
比較例３にあっては、式（Ｇ−２）に示す材料を使用し、更に、式(Ｇ−２)に示す化合物と等量の式(Ｂ−１)に示す化合物と共に式(Ｅ−２)に示すテトラカルボン酸二無水物を材料として使用した以外は、実施例３Ａと同様にして、液晶表示装置（液晶表示素子）を作製した。そして、液晶分子のプレチルト及び応答速度を測定した。その結果を、以下の表３に示す。ここで、式（Ｇ−２）に示した材料は、液晶分子４１に対して沿うことができる基を有していないし、メソゲン基を有していない。
【０２４０】
【０２４１】
［表３］
【０２４２】
表３から、実施例３Ａ〜実施例３Ｒにあっては、応答速度が、比較例３よりも格段に早いことが判る。
【実施例４】
【０２４３】
［実施例４Ａ〜実施例４Ｈ］
実施例４も、本発明の第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、本発明の第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４Ａ〜実施例４Ｈにあっては、配向膜の表面粗さＲａと、応答速度及びコントラストとの関係を調べた。
【０２４４】
具体的には、式（Ｇ−３）に示すジアミン化合物、及び、式（Ｇ−１）に示すジアミン化合物を、表４に示す比率として、ジアミン化合物の合計モル数と等量の式（Ｅ−２）に示すテトラカルボン酸二無水物を、ＮＭＰに溶解させ、６０゜Ｃで４時間反応させることで、ポリイミドを得た。尚、テトラカルボン酸二無水物として、その他、式（Ｅ−１）、式（Ｅ−３）〜式（Ｅ−２８）で表されるテトラカルボン酸二無水物を用いることもできる。次いで、反応混合物に大過剰のメタノールを注ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後、反応生成物をメタノールで洗浄し、減圧下、４０゜Ｃで１５時間乾燥させて、ポリアミック酸を合成した。このようにして合成したポリアミック酸を、表４に示す配向膜材料ａ、配向膜材料ｂと呼ぶ。
【０２４５】
【０２４６】
［表４］
【０２４７】
そして、実施例４Ａ〜実施例４Ｈにあっては、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。ここで、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。また、スペーサ突起物を形成した画素電極側に斜めに電界が加わるように、画素電極がパターニングしている。ここで、パターニングされた画素電極の幅を４μｍ、パターニングされた画素電極と画素電極との間の間隔を４μｍとした。即ち、画素電極は、ライン・アンド・スペース状にパターニングされている。即ち、スリットパターンの線幅を４μｍ、線間を４μｍとした。
【０２４８】
続いて、このように作製された液晶セルに対して、実効値電圧２．５ボルト〜５０ボルトの矩形波の交流電界（６０Ｈｚ）を印加した状態で、５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）の均一な紫外線を照射し、配向膜中の配向処理前・化合物を反応させ、液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトを付与した。これにより、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の双方に、配向処理後・化合物を含む配向膜を形成した。以上により、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板側の液晶分子がプレチルトをなす図１に示した液晶表示装置（液晶表示素子）を完成させることができた。最後に、液晶表示装置の外側に、吸収軸が直交するように一対の偏光板を貼り付けた。
【０２４９】
一方、比較例４Ａ〜比較例４Ｌにあっては、実施例４Ａ〜実施例４Ｈと同様にして、画素電極を有するＴＦＴ基板の上にスペーサ突起物を形成し、一方、ＣＦ基板にはパターニングされていない対向電極を形成した。そして、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板のそれぞれの対向面に、垂直配向膜（ＪＳＲ株式会社製ＡＬ１Ｈ６５９）をスピンコートし、８０゜Ｃのホットプレートで８０秒間乾燥させた。続いて、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板を、窒素ガス雰囲気下、２００゜Ｃのオーブンで１時間加熱した。続いて、ＣＦ基板上の画素部周縁に、粒径３．５μｍのシリカ粒子を含む紫外線硬化樹脂を塗布することによりシール部を形成し、これに囲まれた部分に、ネガ型液晶であるＭＬＣ−７０２９（メルク社製）にアクリルモノマー（新中村化学工業株式会社製Ａ−ＢＰ−２Ｅ）を混合して成る液晶材料を滴下注入した。この後、ＴＦＴ基板とＣＦ基板とを貼り合わせ、シール部を硬化させた。続いて、１２０゜Ｃのオーブンで１時間加熱し、シール部を完全に硬化させた。これにより、液晶層が封止され、液晶セルを完成させることができた。次いで、液晶層に電圧を印加しながら紫外線を照射することで、アクリルモノマーを重合させた。これにより、配向膜の最表面にポリマー突起物が形成され、このポリマー突起物が液晶分子に対してプレチルトを付与する。
【０２５０】
これらの実施例４Ａ〜実施例４Ｈ、比較例４Ａ〜比較例４Ｌの液晶表示装置（液晶表示素子）について、表面粗さＲａ、プレチルトθ、応答時間及びコントラストを測定したところ、表５に示す結果が得られた。尚、実施例４Ａ〜実施例４Ｄにあっては、配向膜材料ａを用い、紫外線を照射して配向膜中の配向処理前・化合物を反応させるときに印加する実効値電圧の値を変化させた。また、実施例４Ｅ〜実施例４Ｈにあっては、配向膜材料ｂを用い、紫外線を照射して配向膜中の配向処理前・化合物を反応させるときに印加する実効値電圧の値を変化させた。印加する実効値電圧の関係は、以下のとおりである。一方、比較例４Ａ〜比較例４Ｄにあっては、アクリルモノマーの添加量を０．３重量％とし、比較例４Ｅ〜比較例４Ｈにあっては、アクリルモノマーの添加量を０．１重量％とし、比較例４Ｉ〜比較例４Ｌにあっては、アクリルモノマーの添加量を０．０３重量％とした。また、紫外線を照射して配向膜中の配向処理前・化合物を反応させるときに印加した実効値電圧の値の関係は、以下のとおりである。
【０２５１】
［実効値電圧］
実施例４Ａ＞実施例４Ｂ＞実施例４Ｃ＞実施例４Ｄ
実施例４Ｅ＞実施例４Ｆ＞実施例４Ｇ＞実施例４Ｈ
比較例４Ａ＞比較例４Ｂ＞比較例４Ｃ＞比較例４Ｄ
比較例４Ｈ＞比較例４Ｇ＞比較例４Ｆ＞比較例４Ｅ
比較例４Ｉ＞実施例４Ｊ＞比較例４Ｋ＞比較例４Ｌ
【０２５２】
表面粗さＲａの測定にあっては、液晶セルを分解し、キーエンス社製ＡＦＭ ＶＮ−８０００を用いて測定した。その際、配向膜を損傷しないように液晶セルを開封（分解）し、配向膜表面からＩＰＡを用いて液晶を丁寧に洗い流した後、窒素ガス雰囲気のオーブン内にて８５゜Ｃ、１０分間、乾燥させて、表面粗さＲａの測定を行った。また、コントラストの測定は、コニカミノルタ株式会社製ＣＳ−２０００を用いて、暗室内で測定した。
【０２５３】
尚、実施例４Ａ、比較例４Ａ、比較例４Ｅにおける配向膜表面のＡＦＭ像を、図１７の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示す。また、表面粗さＲａと応答時間の関係をプロットしたグラフを図１８に示し、コントラストと応答時間の関係をプロットしたグラフを図１９に示す。
【０２５４】
［表５］
【０２５５】
アクリルモノマーの重合後、配向膜の最表面にはポリマー突起物が形成されるが、比較例４Ａ〜比較例４Ｌから、アクリルモノマーの添加量が少なくなるほど、配向膜の表面粗さの値が小さくなっており、配向膜の最表面に形成されるポリマー突起物は少なくなることが判る。そして、配向膜の表面粗さの値が小さくなるほど、コントラストの値が高くなる。比較例４Ｉ〜比較例４Ｌにあっては、表面粗さＲａが１ｎｍ以下であり、６０００台のコントラスト値を得ることができる。しかしながら、アクリルモノマーの添加量が少なくなるほど、プレチルトの値が小さくなっており、応答速度が遅くなってしまい、高速応答を実現することができない。表面粗さが１ｎｍ以下においては、ポリマー突起物の形成が不十分であり、垂直配向成分が存在し、液晶の倒れる方向が制御された方向でないドメインが存在するためと考えられる。一方、配向膜の表面粗さが粗い場合、液晶のオーダーパラメータを乱すとも考えられ、コントラストも低下する。比較例４Ａ〜比較例４Ｌにあっては、表面粗さＲａと応答時間、コントラストと応答時間には、良い相関がある。
【０２５６】
これに対して、実施例４Ａ〜実施例４Ｈにあっては、表面粗さＲａと応答時間、コントラストと応答時間に、相関が認められない。実施例４Ａ〜実施例４Ｈにあっては、既存のプロセスでは実現できない表面粗さＲａ１ｎｍ以下、応答速度１００ミリ秒以下を実現し、しかも、安定に、且つ、容易に応答特性を向上させることができることが確認された。実施例４Ａ〜実施例４Ｈにあっては、高分子化合物の架橋反応により液晶分子を狭持し、駆動時の液晶分子の配向方向に応じてプレチルトを付与する。そのため、配向膜表面にポリマー突起物を形成しなくとも、プレチルトを液晶に付与することができる。従って、配向膜の表面粗さ１ｎｍ以下の液晶素子において、高コントラスト、且つ、高速応答速度を実現することができ、駆動電圧に対する応答速度が大幅に向上し、良好な表示特性を維持した状態で応答特性の向上を達成することができる。
【０２５７】
このように、本発明の第１Ｅの構成に則って表現すれば、本発明において、第１配向膜（あるいは、配向処理後・化合物から成る配向膜）の表面粗さＲａを１ｎｍ以下とする。そして、このような配向膜を有する液晶表示装置（液晶表示素子）は、優れた応答速度、高いコントラストを達成することができる。
【実施例５】
【０２５８】
実施例５は、本発明の第２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、本発明の第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５にあっては、感光性官能基を有する配向処理前・化合物／配向処理後・化合物を用いた。具体的には、以下の式（ＡＺ−１１）〜式（ＡＺ−１７）に示すアゾベンゼン系化合物を、感光性官能基を有する配向処理前・化合物として用いて、実施例１Ａにおいて説明した、図１２に示したと同様の構成、構造を有する液晶表示装置を作製し、応答特性を調べた。
【０２５９】
【０２６０】
【０２６１】
実施例５にあっては、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０のそれぞれに、９：１の重量比率の式（ＡＺ−１１）に示す化合物と化合物（Ｃ−１）をジアミン原料とし、式（Ｅ−２）に示したテトラカルボン酸二無水物を酸二無水物としたポリイミド材料をスピンコーターを用いて塗布した後、塗布膜を８０゜Ｃのホットプレートで８０秒間乾燥させた。続いて、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０を、窒素ガス雰囲気下、２００゜Ｃのオーブンで１時間加熱した。これにより、画素電極２０Ｂ及び対向電極３０Ｂ上における厚さが９０ｎｍの配向膜２２，３２を形成した。
【０２６２】
続いて、実施例１Ａと同様に、ＣＦ基板３０上の画素部周縁に、粒径３．５μｍのシリカ粒子を含む紫外線硬化樹脂を塗布することによりシール部を形成し、これに囲まれた部分に、ネガ型液晶であるＭＬＣ−７０２９（メルク社製）から成る液晶材料を滴下注入した。この後、画素電極２０Ｂのライン部分の中央と、対向電極３０Ｂのスリット部３１とが対向するようにＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを貼り合わせ、シール部を硬化させた。続いて、１２０゜Ｃのオーブンで１時間加熱し、シール部を完全に硬化させた。これにより、液晶層４０が封止され、液晶セルを完成させることができた。
【０２６３】
続いて、このように作製された液晶セルに対して、実効値電圧２０ボルトの矩形波の交流電界（６０Ｈｚ）を印加した状態で、５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）の均一な紫外線を照射し、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を変形させた。これにより、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の双方に、配向処理後・化合物（変形した高分子化合物）を含む配向膜２２，３２を形成した。以上により、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０側の液晶分子４１Ａ，４１Ｂがプレチルトをなす液晶表示装置（液晶表示素子）を完成させることができた。最後に、液晶表示装置の外側に、吸収軸が直交するように一対の偏光板を貼り付けた。
【０２６４】
式（ＡＺ−１１）に示す化合物の代わりに、式（ＡＺ−１２）〜式（ＡＺ−１７）に示す化合物を用いて、上述したと同様にして液晶表示装置（液晶表示素子）を完成させた。
【０２６５】
比較のために、式（ＡＺ−１１）に示す化合物の代わりに、以下の式で表される化合物を用いて、上述したと同様にして液晶表示装置（液晶表示素子）を完成させた。尚、この液晶表示装置（液晶表示素子）を、比較例５と呼ぶ。
【０２６６】
そして、このようにして作製された液晶表示装置（液晶表示素子）について、プレチルトθ及び応答時間を測定したところ、表６に示す結果が得られた。
【０２６７】
［表６］
【０２６８】
表６から、実施例５にあっては、応答速度が、比較例５よりも格段に早いことが判る。また、比較例５では、プレチルトθが殆ど付与されていない。
【０２６９】
以上、好ましい実施の形態及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、実施の形態及び実施例ではＶＡモードの液晶表示装置（液晶表示素子）について説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されず、ＴＮモード、ＩＰＳ（In Plane Switching ）モード、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードあるいはＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モード等の、他の表示モードにも適用可能である。この場合においても同様の効果が得られる。但し、本発明では、プレチルト処理が施されていないものと比較すると、ＶＡモードにおいて、ＩＰＳモードやＦＦＳモードよりも、特に高い応答特性の改善効果を発揮することができる。
【０２７０】
また、実施の形態及び実施例では、専ら透過型の液晶表示装置（液晶表示素子）について説明したが、本発明では必ずしも透過型に限られず、例えば、反射型としてもよい。反射型とした場合には、画素電極がアルミニウム等の光反射性を有する電極材料により構成される。
【符号の説明】
【０２７１】
１・・・電圧印加手段、１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）・・・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、２１，３１・・・スリット部、２２，３２・・・配向膜、４０・・・液晶層、４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）・・・液晶分子、６０・・・表示領域、６１・・・ソースドライバ、６２・・・ゲートドライバ、６３・・・タイミングコントローラ、６４・・・電源回路、７１・・・ソース線、７２・・・ゲート線、Ａ・・・架橋性官能基、Ｃｒ・・・連結部、Ｍｃ（Ｍｃ１，Ｍｃ２，Ｍｃ３）・・・主鎖
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向面に配向膜を有する一対の基板の間に液晶層が封止された液晶表示素子を備えた液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビジョン受像機やノート型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置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。この液晶ディスプレイは、基板間に挟持された液晶層中に含まれる液晶分子の分子配列（配向）によって様々な表示モード（方式）に分類される。表示モードとして、例えば、電圧をかけない状態で液晶分子がねじれて配向しているＴＮ（Twisted Nematic；ねじれネマティック）モードがよく知られている。ＴＮモードでは、液晶分子は、正の誘電率異方性、即ち、液晶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いる。このため、液晶分子は、基板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液晶分子が基板面に対して垂直に配向しているＶＡ（Vertical Alignment）モードに対する注目が高まっている。ＶＡモードでは、液晶分子は、負の誘電率異方性、即ち、液晶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、基板に対して垂直方向に配向していた液晶分子が、負の誘電率異方性により、基板に対して平行方向に倒れるように応答することによって、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、よって、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、応答特性を向上させるために、液晶分子が電圧に応答して倒れる方向を規制する技術が検討されている。具体的には、紫外光の直線偏光の光あるいは基板面に対して斜め方向から紫外光を照射することにより形成された配向膜を用いて、液晶分子に対してプレチルトを付与する技術（光配向膜技術）等である。光配向膜技術として、例えば、カルコン構造を含むポリマーから成る膜に対して、紫外光の直線偏光の光あるいは基板面に対して斜め方向から紫外光を照射し、カルコン構造中の二重結合部分が架橋することにより配向膜を形成する技術が知られている（特許文献１〜特許文献３参照）。また、この他に、ビニルシンナメート誘導体高分子とポリイミドとの混合物を用いて配向膜を形成する技術がある（特許文献４参照）。更に、ポリイミドを含む膜に対して波長２５４ｎｍの直線偏光の光を照射して、ポリイミドの一部を分解することにより配向膜を形成する技術（特許文献５参照）等も知られている。また、光配向膜技術の周辺技術として、直線偏光の光あるいは斜め光を照射した、アゾベンゼン誘導体等の二色性光反応性構成単位を含むポリマーから成る膜上に、液晶性高分子化合物から成る膜を形成することにより液晶性配向膜とする技術もある（特許文献６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−０８７８５９号公報
【特許文献２】特開平１０−２５２６４６号公報
【特許文献３】特開２００２−０８２３３６号公報
【特許文献４】特開平１０−２３２４００号公報
【特許文献５】特開平１０−０７３８２１号公報
【特許文献６】特開平１１−３２６６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した光配向膜技術では、応答特性は向上するものの、配向膜を形成する際に、直線偏光の光を照射する装置や、基板面に対して斜め方向から光照射する装置といった大がかりな光照射装置が必要とされるという問題がある。また、より広い視野角を実現するために、画素内に複数のサブ画素を設けて液晶分子の配向を分割したマルチドメインを有する液晶ディスプレイを製造するためには、より大がかりな装置が必要とされる上、製造工程が複雑になるという問題もある。具体的には、マルチドメインを有する液晶ディスプレイでは、サブ画素毎、プレチルトが異なるように配向膜が形成されている。従って、マルチドメインを有する液晶ディスプレイの製造において上記の光配向膜技術を用いる場合、サブ画素毎に光照射することになるため、サブ画素毎のマスクパターンが必要となり、更に光照射装置が大がかりとなる。
【０００８】
本発明は係る問題点に鑑みてなされたもので、本発明の第１の目的は、応答特性を向上させることが可能な液晶表示素子を備えた液晶表示装置を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、大がかりな装置を用いなくても、容易に応答特性を向上させることが可能な液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の第１の目的を達成するための本発明の第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と、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と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、上記の第１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、本発明の第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。
【００１０】
上記の第１の目的を達成するための本発明の第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と、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と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、上記の第１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、本発明の第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。
【００１１】
上記の第２の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る液晶表示装置の製造方法（あるいは液晶表示素子の製造方法）は、
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（便宜上、『配向処理前・化合物』と呼ぶ）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（配向処理前・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。
【００１２】
ここで、本発明の第１の態様に係る液晶表示装置の製造方法（あるいは液晶表示素子の製造方法）においては、液晶層に対して所定の電場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、紫外線を照射して高分子化合物（配向処理前・化合物）の側鎖を架橋させる形態とすることができる。
【００１３】
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ーが形成されており、このカラーフィルター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、カラーフィルター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ー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。後述する本発明の第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。
【００１４】
上記の第２の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る液晶表示装置の製造方法（あるいは液晶表示素子の製造方法）は、
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（便宜上、『配向処理前・化合物』と呼ぶ）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（配向処理前・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。
【００１５】
ここで、本発明の第２の態様に係る液晶表示装置の製造方法（あるいは液晶表示素子の製造方法）においては、液晶層に対して所定の電場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、紫外線を照射して高分子化合物（配向処理前・化合物）の側鎖を変形させる形態とすることができる。
【００１６】
上記の第２の目的を達成するための本発明の第３の態様に係る液晶表示素子の製造方法（あるいは液晶表示素子の製造方法）は、
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（便宜上、『配向処理前・化合物』と呼ぶ）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（配向処理前・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。ここで、エネルギー線として、紫外線、Ｘ線、電子線を挙げることができる。
【００１７】
ここで、本発明の第３の態様に係る液晶表示装置の製造方法（あるいは液晶表示素子の製造方法）においては、液晶層に対して所定の電場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、高分子化合物にエネルギー線として紫外線を照射する形態とすることができる。
【００１８】
本発明の第１の態様に係る液晶表示装置、あるいは、上記の好ましい形態を含む本発明の第１の態様に係る液晶表示装置の製造方法を、以下、総称して、単に、『本発明の第１の態様』と呼ぶ場合があるし、本発明の第２の態様に係る液晶表示装置、あるいは、上記の好ましい形態を含む本発明の第２の態様に係る液晶表示装置の製造方法を、以下、総称して、単に、『本発明の第２の態様』と呼ぶ場合があるし、上記の好ましい形態を含む本発明の第３の態様に係る液晶表示装置の製造方法を、以下、総称して、単に、『本発明の第３の態様』と呼ぶ場合がある。
【００１９】
本発明の第１の態様、第２の態様あるいは第３の態様において、高分子化合物（配向処理前・化合物）あるいは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（配向処理後・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構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『本発明の第１Ａの構成、本発明の第２Ａの構成、本発明の第３Ａの構成』と呼ぶ。
【００２０】
−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、高分子化合物あるいは架橋した化合物（配向処理前・化合物あるいは配向処理後・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。
【００２１】
あるいは又、本発明の第１の態様、第２の態様あるいは第３の態様において、高分子化合物（配向処理前・化合物）あるいは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（配向処理後・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構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『本発明の第１Ｂの構成、本発明の第２Ｂの構成、本発明の第３Ｂの構成』と呼ぶ。
【００２２】
−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、高分子化合物あるいは架橋した化合物（配向処理前・化合物あるいは配向処理後・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、高分子化合物あるいは架橋した化合物（配向処理前・化合物あるいは配向処理後・化合物）の主鎖に結合しており、Ｒ１２は、例えば、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。
【００２３】
あるいは又、本発明の第１の態様において、高分子化合物（配向処理前・化合物）を架橋させることにより得られた化合物（配向処理後・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構成とすることができる。あるいは又、本発明の第２の態様において、高分子化合物（配向処理前・化合物）を変形させることにより得られた化合物（配向処理後・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構成とすることができる。あるいは又、本発明の第３の態様において、高分子化合物にエネルギー線を照射す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、側鎖の一部が架橋あるいは変形した架橋・変形部、及び、架橋・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構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『本発明の第１Ｃの構成、本発明の第２Ｃの構成、本発明の第３Ｃの構成』と呼ぶ。本発明の第１Ｃの構成、本発明の第２Ｃの構成、本発明の第３Ｃの構成にあっては、末端構造部はメソゲン基を有する形態とすることができる。
【００２４】
あるいは又、本発明の第１の態様において、高分子化合物（配向処理前・化合物）を架橋させることにより得られた化合物（配向処理後・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構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『本発明の第１Ｄの構成』と呼ぶ。更には、本発明の第１Ｄの構成にあっては、主鎖と架橋部とは共有結合によって結合しており、架橋部と末端構造部とは共有結合によって結合している形態とすることができる。あるいは又、本発明の第２の態様において、高分子化合物（配向処理前・化合物）を変形させることにより得られた化合物（配向処理後・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構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『本発明の第２Ｄの構成』と呼ぶ。あるいは又、本発明の第３の態様において、高分子化合物（配向処理前・化合物）にエネルギー線を照射することにより得られた化合物（配向処理後・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、側鎖の一部が架橋あるいは変形した架橋・変形部、及び、架橋・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構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『本発明の第３Ｄの構成』と呼ぶ。
【００２５】
本発明の第１Ａの構成〜本発明の第１Ｄの構成を含む本発明の第１の態様にあっては、側鎖（より具体的には、架橋部）は光二量化感光基を有する形態とすることができる。
【００２６】
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本発明の第１の態様〜第３の態様ににおいて、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、『本発明の第１Ｅの構成、本発明の第２Ｅの構成、本発明の第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。
【００２７】
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本発明の第１の態様〜第３の態様ににおいて、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、本発明の第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。
【００２８】
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本発明の第１の態様〜第３の態様において、電極に形成されたスリットから成る配向規制部、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構成とすることができる。
【００２９】
以上に説明した好ましい構成、形態を含む本発明の第１の態様〜本発明の第３の態様において、主鎖は繰り返し単位中にイミド結合を含む構成とすることができる。また、高分子化合物（配向処理後・化合物）は、液晶分子を一対の基板に対して所定の方向に配列させる構造を含む形態とすることができる。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いる形態とすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の第１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むため、架橋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、架橋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、架橋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。
【００３１】
本発明の第１の態様に係る液晶表示装置の製造方法にあっては、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物を含む第１配向膜を形成した後、第１配向膜及び第２配向膜の間に、液晶層を封止する。ここで、液晶層中の液晶分子は、第１配向膜及び第２配向膜により、全体として第１配向膜及び第２配向膜表面に対して所定の方向（例えば、水平方向、垂直方向あるいは斜め方向）に配列した状態となる。次いで、電場を印加しながら、架橋性官能基を反応させることにより高分子化合物を架橋させる。これにより、架橋した化合物近傍の液晶分子に対してプレチルトを付与することが可能となる。即ち、液晶分子が配列した状態で高分子化合物を架橋させることにより、液晶層を封止する前に配向膜に対して直線偏光の光や斜め方向の光を照射しなくても、また、大がかりな装置を用いなくても、液晶分子に対してプレチルトを付与することができる。このため、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、応答速度が向上する。
【００３２】
本発明の第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、架橋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。
【００３３】
本発明の第２の態様に係る液晶表示装置の製造方法にあっては、側鎖として感光性官能基を有する高分子化合物を含む第１配向膜を形成した後、第１配向膜及び第２配向膜の間に、液晶層を封止する。ここで、液晶層中の液晶分子は、第１配向膜及び第２配向膜により、全体として第１配向膜及び第２配向膜表面に対して所定の方向（例えば、水平方向、垂直方向あるいは斜め方向）に配列した状態となる。次いで、電場を印加しながら、高分子化合物を変形させる。これにより、変形した化合物近傍の液晶分子に対してプレチルトを付与することが可能となる。即ち、液晶分子が配列した状態で高分子化合物を変形させることにより、液晶層を封止する前に配向膜に対して直線偏光の光や斜め方向の光を照射しなくても、また、大がかりな装置を用いなくても、液晶分子に対してプレチルトを付与することができる。このため、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、応答速度が向上する。
【００３４】
本発明の第３の態様に係る液晶表示装置の製造方法にあっては、高分子化合物（配向処理前・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。即ち、液晶分子が配列した状態で高分子化合物の側鎖を架橋あるいは変形させることにより、液晶層を封止する前に配向膜に対して直線偏光の光や斜め方向の光を照射しなくても、また、大がかりな装置を用いなくても、液晶分子に対してプレチルトを付与することができる。このため、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、応答速度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明の液晶表示装置の模式的な一部断面図である。
【図２】図２は、液晶分子のプレチルトを説明するための模式図である。
【図３】図３は、図１に示した液晶表示装置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４は、図１に示した液晶表示装置の製造方法を説明するための配向膜中における高分子化合物（配向処理前・化合物）の状態を表す模式図である。
【図５】図５は、図１に示した液晶表示装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部断面図である。
【図６】図６は、図５に続く工程を説明するための基板等の模式的な一部断面図である。
【図７】図７の（Ａ）及び図７の（Ｂ）は、それぞれ、図６に続く工程を説明するための基板等の模式的な一部断面図、及び、配向膜中における高分子化合物（配向処理後・化合物）の状態を表す模式図である。
【図８】図８は、図１に示した液晶表示装置の回路構成図である。
【図９】図９は、オーダーパラメータを説明するための断面模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の液晶表示装置の変形例の模式的な一部断面図である。
【図１１】図１１は、図１０に示した液晶表示装置の変形例の模式的な一部断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の液晶表示装置の更に別の変形例の模式的な一部断面図である。
【図１３】図１３は、実施例１における印加電圧と応答時間との関係を表した特性図である。
【図１４】図１４は、実施例２における時間と透過率との関係を表した特性図である。
【図１５】図１５は、架橋した高分子化合物と液晶分子との関係を説明する概念図である。
【図１６】図１６は、変形した高分子化合物と液晶分子との関係を説明する概念図である。
【図１７】図１７の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、実施例４Ａ、比較例４Ａ、比較例４Ｅにおける配向膜表面のＡＦＭ像である。
【図１８】図１８は、実施例４Ａ〜実施例４Ｈ、比較例４Ａ〜比較例４Ｌにおける表面粗さＲａと応答時間の関係をプロットしたグラフである。
【図１９】図１９は、実施例４Ａ〜実施例４Ｈ、比較例４Ａ〜比較例４Ｌにおけるコントラストと応答時間の関係をプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面を参照して、発明の実施の形態、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は発明の実施の形態、実施例に限定されるものではなく、発明の実施の形態、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．［本発明の液晶表示装置における共通の構成、構造に関する説明］
２．［発明の実施の形態に基づく、本発明の液晶表示装置及びその製造方法の説明］
３．［実施例に基づく、本発明の液晶表示装置及びその製造方法の説明、その他］
【００３７】
［本発明の液晶表示装置（液晶表示素子）における共通の構成、構造に関する説明］
本発明の第１の態様〜第３の態様に係る液晶表示装置（あるいは液晶表示素子）の模式的な一部断面図を、図１に示す。この液晶表示装置は、複数の画素１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ・・・）を有している。この液晶表示装置（液晶表示素子）においては、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を介して液晶分子４１を含む液晶層４０が設けられている。この液晶表示装置（液晶表示素子）は、所謂透過型であり、表示モードは垂直配向（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。
【００３８】
ＴＦＴ基板２０には、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が配置されている。更に、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及びソース線等（図示せず）が設けられている。画素電極２０Ｂは、ガラス基板２０Ａ上に画素分離部５０によって電気的に分離された画素毎に設けられ、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明性を有する材料により構成されている。画素電極２０Ｂには、各画素内において、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。これにより、駆動電圧が印加されると、液晶分子４１の長軸方向に対して斜めの電場が付与され、画素内に配向方向の異なる領域が形成されるため（配向分割）、視野角特性が向上する。即ち、スリット部２１は、良好な表示特性を確保するために、液晶層４０中の液晶分子４１全体の配向を規制するための配向規制部であり、ここでは、このスリット部２１によって駆動電圧印加時の液晶分子４１の配向方向を規制している。上述したとおり、基本的に、プレチルトが付与されたときの液晶分子の方位角は電場の方向によって規定され、電場の方向は配向規制部によって決定される。
【００３９】
ＣＦ基板３０には、ガラス基板３０ＡのＴＦＴ基板２０との対向面に、有効表示領域のほぼ全面に亙って、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のストライプ状フィルタにより構成されたカラーフィルタ（図示せず）と、対向電極３０Ｂとが配置されている。対向電極３０Ｂは、画素電極２０Ｂと同様に、例えばＩＴＯ等の透明性を有する材料により構成されている。
【００４０】
配向膜２２は、ＴＦＴ基板２０の液晶層４０側の表面に画素電極２０Ｂ及びスリット部２１を覆うように設けられている。配向膜３２は、ＣＦ基板３０の液晶層４０側の表面に対向電極３０Ｂを覆うように設けられている。配向膜２２，３２は、液晶分子４１の配向を規制するものであり、ここでは、液晶分子４１を基板面に対して垂直方向に配向させると共に、基板近傍の液晶分子４１（４１Ａ，４１Ｂ）に対してプレチルトを付与する機能を有している。尚、図１に示す液晶表示装置（液晶表示素子）にあっては、ＣＦ基板３０の側には、スリット部は設けられていない。
【００４１】
図８は、図１に示した液晶表示装置の回路構成を表している。
【００４２】
図８に示すように、液晶表示装置は、表示領域６０内に設けられた複数の画素１０を有する液晶表示素子を含んで構成されている。この液晶表示装置では、表示領域６０の周囲には、ソースドライバ６１及びゲートドライバ６２と、ソースドライバ６１及びゲートドライバ６２を制御するタイミングコントローラ６３と、ソースドライバ６１及びゲートドライバ６２に電力を供給する電源回路６４とが設けられている。
【００４３】
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がマトリッ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。
【００４４】
表示領域６０では、行方向に複数のソース線７１が配列されていると共に、列方向に複数のゲート線７２が配列されており、ソース線７１及びゲート線７２が互いに交差する位置に画素１０がそれぞれ配置されている。各画素１０は、画素電極２０Ｂ及び液晶層４０と共に、トランジスタ１２１及びキャパシタ１２２を含んで構成されている。各トランジスタ１２１では、ソース電極がソース線７１に接続され、ゲート電極がゲート線７２に接続され、ドレイン電極がキャパシタ１２２及び画素電極２０Ｂに接続されている。各ソース線７１は、ソースドライバ６１に接続されており、ソースドライバ６１から画像信号が供給される。各ゲート線７２は、ゲートドライバ６２に接続されており、ゲートドライバ６２から走査信号が順次供給される。
【００４５】
ソースドライバ６１及びゲートドライバ６２は、複数の画素１０の中から特定の画素１０を選択する。
【００４６】
タイミングコントローラ６３は、例えば、画像信号（例えば、赤、緑、青に対応するＲＧＢの各映像信号）と、ソースドライバ６１の動作を制御するためのソースドライバ制御信号とを、ソースドライバ６１に出力する。また、タイミングコントローラ６３は、例えば、ゲートドライバ６２の動作を制御するためのゲートドライバ制御信号をゲートドライバ６２に出力する。ソースドライバ制御信号として、例えば、水平同期信号、スタートパルス信号あるいはソースドライバ用のクロック信号等が挙げられる。ゲートドライバ制御信号として、例えば、垂直同期信号や、ゲートドライバ用のクロック信号等が挙げられる。
【００４７】
この液晶表示装置では、以下の要領で画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に駆動電圧を印加することにより、映像が表示される。具体的には、ソースドライバ６１が、タイミングコントローラ６３からのソースドライバ制御信号の入力により、同じくタイミングコントローラ６３から入力された画像信号に基づいて所定のソース線７１に個別の画像信号を供給する。これと共に、ゲートドライバ６２が、タイミングコントローラ６３からのゲートドライバ制御信号の入力により所定のタイミングでゲート線７２に走査信号を順次供給する。これにより、画像信号が供給されたソース線７１と走査信号が供給されたゲート線７２との交差点に位置する画素１０が選択され、画素１０に駆動電圧が印加される。
【００４８】
以下、発明の実施の形態（『実施の形態』と略称する）及び実施例に基づき、本発明を説明する。
【００４９】
［実施の形態１］
実施の形態１は、本発明の第１の態様に係るＶＡモードの液晶表示装置（あるいは液晶表示素子）、並びに、本発明の第１の態様、第３の態様に係る液晶表示装置（あるいは液晶表示素子）の製造方法に関する。実施の形態１において、配向膜２２，３２は、側鎖に架橋構造を有する高分子化合物（配向処理後・化合物）の１種あるいは２種以上を含んで構成されている。そして、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。ここで、配向処理後・化合物は、主鎖及び側鎖を有する高分子化合物（配向処理前・化合物）の１種あるいは２種以上を含む状態で配向膜２２，３２を形成した後、液晶層４０を設け、次いで、高分子化合物を架橋させることで、あるいは又、高分子化合物にエネルギー線を照射することで、より具体的には、電場又は磁場を印加しながら側鎖に含まれる架橋性官能基を反応させることにより生成される。そして、配向処理後・化合物は、液晶分子を一対の基板（具体的には、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０）に対して所定の方向（具体的には、斜め方向）に配列させる構造を含んでいる。このように、高分子化合物を架橋させて、あるいは又、高分子化合物にエネルギー線を照射することで、配向処理後・化合物が配向膜２２，３２中に含まれることにより、配向膜２２，３２近傍の液晶分子４１に対してプレチルトを付与できるため、応答速度が早くなり、表示特性が向上する。
【００５０】
配向処理前・化合物は、主鎖として耐熱性が高い構造を含むことが好ましい。これにより、液晶表示装置（液晶表示素子）では、高温環境下に曝されても、配向膜２２，３２中の配向処理後・化合物が液晶分子４１に対する配向規制能を維持するため、応答特性と共にコントラスト等の表示特性が良好に維持され、信頼性が確保される。ここで、主鎖は、繰り返し単位中にイミド結合を含むことが好ましい。主鎖中にイミド結合を含む配向処理前・化合物として、例えば、式（３）で表されるポリイミド構造を含む高分子化合物が挙げられる。式（３）に示すポリイミド構造を含む高分子化合物は、式（３）に示すポリイミド構造のうちの１種から構成されていてもよいし、複数種がランダムに連結して含まれていてもよいし、式（３）に示す構造の他に、他の構造を含んでいてもよい。
【００５１】
ここで、Ｒ１は４価の有機基であり、Ｒ２は２価の有機基であり、ｎ１は１以上の整数である。
【００５２】
式（３）におけるＲ１及びＲ２は、炭素を含んで構成された４価あるいは２価の基であれば任意であるが、Ｒ１及びＲ２のうちのいずれか一方に、側鎖としての架橋性官能基を含んでいることが好ましい。配向処理後・化合物において、十分な配向規制能が得られ易いからである。
【００５３】
また、配向処理前・化合物では、側鎖は主鎖に複数結合しており、複数の側鎖のうちの少なくとも１つが架橋性官能基を含んでいればよい。即ち、配向処理前・化合物は、架橋性を有する側鎖の他に、架橋性を示さない側鎖を含んでいてもよい。架橋性官能基を含む側鎖は、１種であってもよいし、複数種であってもよい。架橋性官能基は、液晶層４０を形成した後に架橋反応可能な官能基であれば任意であり、光反応によって架橋構造を形成する基であってもよいし、熱反応によって架橋構造を形成する基であってもよいが、中でも、光反応によって架橋構造を形成する、光反応性の架橋性官能基（感光性を有する感光基）が好ましい。液晶分子４１の配向を所定の方向に規制し易く、応答特性が向上すると共に良好な表示特性を有する液晶表示装置（液晶表示素子）の製造を容易にするからである。
【００５４】
光反応性の架橋性官能基（感光性を有する感光基であり、例えば、光二量化感光基）として、例えば、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種の構造を含む基が挙げられる。これらのうち、カルコン、シンナメートあるいはシンナモイルの構造を含む基として、例えば、式（４１）で表される基が挙げられる。式（４１）に示す基を含む側鎖を有する配向処理前・化合物が架橋すると、例えば、式（４２）に示す構造が形成される。即ち、式（４１）に示す基を含む高分子化合物から生成された配向処理後・化合物は、シクロブタン骨格を有する式（４２）に示す構造を含む。尚、例えば、マレイミドといった光反応性の架橋性官能基は、場合によっては、光二量化反応だけでなく、重合反応も示す。従って、『架橋性官能基』には、光二量化反応を示す架橋性官能基だけでなく、重合反応を示す架橋性官能基も包含される。云い換えれば、本発明にあっては、『架橋』という概念には、光二量化反応だけでなく重合反応も含まれる。
【００５５】
ここで、Ｒ３は芳香族環を含む２価の基であり、Ｒ４は１又は２以上の環構造を含む１価の基であり、Ｒ５は水素原子、又は、アルキル基あるいはその誘導体である。
【００５６】
式（４１）におけるＲ３は、ベンゼン環等の芳香族環を含む２価の基であれば任意であり、芳香族環の他に、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合あるいは炭化水素基を含んでいてもよい。また、式（４１）におけるＲ４は、１又は２以上の環構造を含む１価の基であれば任意であり、環構造の他に、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、炭化水素基あるいはハロゲン原子等を含んでいてもよい。Ｒ４が有する環構造として、骨格を構成する元素として炭素を含む環であれば任意であり、その環構造として、例えば、芳香族環、複素環あるいは脂肪族環、又は、それらの連結あるいは縮合した環構造等が挙げられる。式（４１）におけるＲ５は、水素原子、又は、アルキル基あるいはその誘導体であれば任意である。ここで、「誘導体」とは、アルキル基が有する水素原子の一部あるいは全部がハロゲン原子等の置換基により置換された基のことを云う。また、Ｒ５として導入されるアルキル基の炭素数は任意である。Ｒ５として、水素原子あるいはメチル基が好ましい。良好な架橋反応性が得られるからである。
【００５７】
式（４２）におけるＲ３同士は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。このことは、式（４１）におけるＲ４同士及びＲ５同士についても同様である。式（４２）におけるＲ３、Ｒ４及びＲ５として、例えば、上記した式（４１）におけるＲ３、Ｒ４及びＲ５と同様のものが挙げられる。
【００５８】
式（４１）に示した基として、例えば、式（４１−１）〜式（４１−２７）で表される基が挙げられる。但し、式（４１）に示した構造を有する基であれば、式（４１−１）〜式（４１−２７）に示す基に限定されない。
【００５９】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
配向処理前・化合物は、液晶分子４１を基板面に対して垂直方向に配向させるための構造（以下、『垂直配向誘起構造部』と呼ぶ）を含んでいることが好ましい。配向膜２２，３２が配向処理後・化合物とは別に垂直配向誘起構造部を有する化合物（所謂、通常の垂直配向剤）を含まなくても、液晶分子４１全体の配向規制が可能になるからである。その上、垂直配向誘起構造部を有する化合物を別に含む場合よりも、液晶層４０に対する配向規制機能をより均一に発揮可能な配向膜２２，３２が形成され易いからである。垂直配向誘起構造部は、配向処理前・化合物においては、主鎖に含まれていてもよいし、側鎖に含まれていてもよいし、双方に含まれていてもよい。また、配向処理前・化合物が上記した式（３）に示したポリイミド構造を含む場合、Ｒ２として垂直配向誘起構造部を含む構造（繰り返し単位）と、Ｒ２として架橋性官能基を含む構造（繰り返し単位）との２種の構造を含んでいることが好ましい。容易に入手可能であるからである。尚、垂直配向誘起構造部は、配向処理前・化合物に含まれていれば、配向処理後・化合物においても含まれる。
【００６３】
垂直配向誘起構造部として、例えば、炭素数１０以上のアルキル基、炭素数１０以上のハロゲン化アルキル基、炭素数１０以上のアルコキシ基、炭素数１０以上のハロゲン化アルコキシ基あるいは環構造を含む有機基等が挙げられる。具体的には、垂直配向誘起構造部を含む構造として、例えば、式（５−１）〜式（５−６）で表される構造等が挙げられる。
【００６４】
ここで、Ｙ１は炭素数１０以上のアルキル基、炭素数１０以上のアルコキシ基あるいは環構造を含む１価の有機基である。また、Ｙ２〜Ｙ１５は水素原子、炭素数１０以上のアルキル基、炭素数１０以上のアルコキシ基あるいは環構造を含む１価の有機基であり、Ｙ２及びＹ３のうちの少なくとも一方、Ｙ４〜Ｙ６のうちの少なくとも１つ、Ｙ７及びＹ８のうちの少なくとも一方、Ｙ９〜Ｙ１２のうちの少なくとも１つ、及び、Ｙ１３〜Ｙ１５のうちの少なくとも１つは、炭素数１０以上のアルキル基、炭素数１０以上のアルコキシ基あるいは環構造を含む１価の有機基である。但し、Ｙ１１及びＹ１２は結合して環構造を形成してもよい。
【００６５】
また、垂直配向誘起構造部としての環構造を含む１価の有機基として、例えば、式（６−１）〜式（６−２３）で表される基等が挙げられる。垂直配向誘起構造部としての環構造を含む２価の有機基として、例えば、式（７−１）〜式（７−７）で表される基等が挙げられる。
【００６６】
ここで、ａ１〜ａ３は０以上、２１以下の整数である。
【００６７】
【００６８】
ここで、ａ１は０以上、２１以下の整数である。
【００６９】
【００７０】
尚、垂直配向誘起構造部は、液晶分子４１を基板面に対して垂直方向に配列させるように機能する構造を含んでいれば、上記した基に限定されない。
【００７１】
また、本発明の第１Ａの構成、第２Ａの構成（後述する実施の形態６を参照）あるいは第３Ａの構成に則って表現すれば、架橋前の高分子化合物（配向処理前・化合物）は、架橋性官能基の他に、式（１）で表される基を側鎖として有する化合物から成る。式（１）に示した基は液晶分子４１に対して沿うように動くことができるため、配向処理前・化合物が架橋する際に、式（１）に示した基が液晶分子４１の配向方向に沿った状態で架橋性官能基と一緒に固定される。そして、この固定された式（１）に示した基により、液晶分子４１の配向を所定の方向により規制し易くなるため、良好な表示特性を有する液晶表示素子の製造をより容易にすることができる。
【００７２】
−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、架橋前の高分子化合物（配向処理前・化合物）の主鎖に結合している。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に結合している。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。
【００７３】
式（１）中のＲ１は、Ｒ２及びＲ３を主鎖に固定すると共に、Ｒ２及びＲ３が液晶分子４１に沿うように自由に動き易くするためのスペーサ部分として機能するための部位であり、Ｒ１として、例えば、アルキレン基等が挙げられる。このアルキレン基は、途中の炭素原子間にエーテル結合を有していてもよく、そのエーテル結合を有する箇所は、１箇所でもよいし、２箇所以上でもよい。また、Ｒ１は、カルボニル基又はカーボネート基を有していてもよい。Ｒ１の炭素数は、６以上であることがより好ましい。式（１）に示した基が液晶分子４１と相互作用するため、液晶分子４１に対して沿い易くなるからである。この炭素数は、Ｒ１の長さが液晶分子４１の末端鎖の長さとほぼ同等となるように決定されることが好ましい。
【００７４】
式（１）中のＲ２は、一般的なネマティック液晶分子に含まれる環構造（コア部位）に沿う部分である。Ｒ２として、例えば、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、ピリミジン−２，５−ジイル基、１，６−ナフタレン基、ステロイド骨格を有する２価の基又はそれらの誘導体等のように、液晶分子に含まれる環構造と同様の基あるいは骨格が挙げられる。ここで、「誘導体」とは、上記した一連の基に１又は２以上の置換基が導入された基である。
【００７５】
式（１）中のＲ３は、液晶分子の末端鎖に沿う部分であり、Ｒ３として、例えば、アルキレン基又はハロゲン化アルキレン基等が挙げられる。但し、ハロゲン化アルキレン基では、アルキレン基のうちの少なくとも１つの水素原子がハロゲン原子に置換されていればよく、そのハロゲン原子の種類は任意である。アルキレン基又はハロゲン化アルキレン基は、途中の炭素原子間にエーテル結合を有していてもよく、そのエーテル結合を有する箇所は、１箇所でもよいし、２箇所以上でもよい。また、Ｒ３は、カルボニル基又はカーボネート基を有していてもよい。Ｒ３の炭素数は、Ｒ１と同様の理由により、６以上であることがより好ましい。
【００７６】
具体的には、式（１）に示した基として、例えば、式（１−１）〜式（１−８）で表される１価の基等が挙げられる。
【００７７】
【００７８】
尚、式（１）に示した基は、液晶分子４１に対して沿うように動くことができれば、上記した基に限定されない。
【００７９】
あるいは又、本発明の第１Ｂの構成、第２Ｂの構成（後述する実施の形態６を参照）あるいは第３Ｂの構成に則って表現すれば、架橋前の高分子化合物（配向処理前・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。架橋する部位の他に、液晶分子４１に沿う部位と自由に動くことができる部位とを有するため、液晶分子４１に対して沿う側鎖の部位が液晶分子４１により沿った状態で固定可能である。そして、これにより、液晶分子４１の配向を所定の方向により規制し易くなるため、良好な表示特性を有する液晶表示素子の製造をより容易にすることができる。
【００８０】
−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、高分子化合物あるいは架橋した化合物（配向処理前・化合物あるいは配向処理後・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、高分子化合物あるいは架橋した化合物（配向処理前・化合物あるいは配向処理後・化合物）の主鎖に結合している。Ｒ１２は、例えば、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、エチニレン基である。Ｒ１３は、複数の環構造を含む２価の有機基である。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。
【００８１】
式（２）中のＲ１１は、配向処理前・化合物においては自由に動くことができる部位であり、配向処理前・化合物においては可撓性を有することが好ましい。Ｒ１１として、例えば、式（１）中のＲ１について説明した基が挙げられる。式（２）に示した基では、Ｒ１１を軸としてＲ１２〜Ｒ１４が動き易いため、Ｒ１３及びＲ１４が液晶分子４１に対して沿い易くなっている。Ｒ１１の炭素数は、６以上、１０以下であることがより好ましい。
【００８２】
式（２）中のＲ１２は、架橋性官能基を有する部位である。この架橋性官能基は、上記したように、光反応によって架橋構造を形成する基であってもよいし、熱反応によって架橋構造を形成する基であってもよい。具体的には、Ｒ１２として、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、エチニレン基を挙げることができる。
【００８３】
式（２）中のＲ１３は、液晶分子４１のコア部位に対して沿うことができる部位であり、Ｒ１３として、例えば、式（１）中のＲ２について説明した基等が挙げられる。
【００８４】
式（２）中のＲ１４は、液晶分子４１の末端鎖に沿う部位であり、Ｒ１４として、例えば、式（１）中のＲ３について説明した基等が挙げられる。
【００８５】
具体的には、式（２）に示した基として、例えば、式（２−１）〜式（２−７）で表される１価の基等が挙げられる。
【００８６】
ここで、ｎは３以上、２０以下の整数である。
【００８７】
尚、式（２）に示した基は、上記した４つの部位（Ｒ１１〜Ｒ１４）を有していれば、上記した基に限定されない。
【００８８】
あるいは又、本発明の第１Ｃの構成に則って表現すれば、高分子化合物（配向処理前・化合物）を架橋させることにより得られた化合物（配向処理後・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。また、本発明の第２Ｃの構成（後述する実施の形態６を参照）に則って表現すれば、高分子化合物（配向処理前・化合物）を変形させることにより得られた化合物（配向処理後・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。また、本発明の第３Ｃの構成に則って表現すれば、高分子化合物にエネルギー線を照射す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、側鎖の一部が架橋あるいは変形した架橋・変形部、及び、架橋・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。
【００８９】
ここで、本発明の第１Ｃの構成において、側鎖の一部が架橋した架橋部は、式（２）におけるＲ１２（但し、架橋後）が相当する。また、末端構造部は、式（２）におけるＲ１３及びＲ１４が相当する。ここで、配向処理後・化合物にあっては、例えば、主鎖から延びた２つの側鎖における架橋部が相互に架橋し、一方の架橋部から延びた末端構造部と、他方の架橋部から延びた末端構造部との間に、恰も、液晶分子の一部が挟まれた状態となり、しかも、末端構造部は、基板に対して所定の角度を成した状態で固定されるが故に、液晶分子はプレチルトが付与される。尚、このような状態を、図１５の概念図に示す。
【００９０】
あるいは又、本発明の第１Ｄの構成に則って表現すれば、高分子化合物（配向処理前・化合物）を架橋させることにより得られた化合物（配向処理後・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。ここで、側鎖は光二量化感光基を有する形態とすることができる。また、主鎖と架橋部とは共有結合によって結合しており、架橋部と末端構造部とは共有結合によって結合している形態とすることができる。また、本発明の第２Ｄの構成（後述する実施の形態６を参照）に則って表現すれば、高分子化合物（配向処理前・化合物）を変形させることにより得られた化合物（配向処理後・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。また、本発明の第３Ｄの構成に則って表現すれば、高分子化合物（配向処理前・化合物）にエネルギー線を照射することにより得られた化合物（配向処理後・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、側鎖の一部が架橋あるいは変形した架橋・変形部、及び、架橋・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。
【００９１】
ここで、本発明の第１Ｄの構成にあっては、架橋性官能基（感光性官能基）である光二量化感光基として、前述したとおり、例えば、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種の構造を含む基を挙げることができる。また、末端構造部を構成する剛直なメソゲン基は、側鎖として液晶性を発現するものでも、液晶性を発現しないものでもよく、具体的な構造として、ステロイド誘導体、コレステロール誘導体、ビフェニル、トリフェニル、ナフタレン等を挙げることができる。更には、末端構造部として、式（２）におけるＲ１３及びＲ１４を挙げることができる。
【００９２】
あるいは又、本発明の第１Ｅの構成、第２Ｅの構成（後述する実施の形態６を参照）あるいは第３Ｅの構成に則って表現すれば、第１配向膜（あるいは、配向処理後・化合物から成る配向膜）の表面粗さＲａは１ｎｍ以下である。
【００９３】
配向処理後・化合物は、未反応の架橋性官能基を含んでいてもよいが、駆動中に反応した場合に液晶分子４１の配向を乱す虞があるため、未反応の架橋性官能基は少ない方が好ましい。配向処理後・化合物が未反応の架橋性官能基を含んでいるか否かは、例えば、液晶表示装置を解体して、配向膜２２，３２を透過型又は反射型のＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光光度計）で分析することにより確認することができる。具体的には、先ず、液晶表示装置を解体し、配向膜２２，３２の表面を有機溶媒等により洗浄する。この後、配向膜２２，３２をＦＴ−ＩＲで分析することによって、例えば、式（４１）に示した架橋構造を形成する二重結合が配向膜２２，３２中に残留していれば、二重結合に由来する吸収スペクトルが得られ、確認することができる。
【００９４】
また、配向膜２２，３２は、上記した配向処理後・化合物の他に、他の垂直配向剤を含んでいてもよい。他の垂直配向剤として、垂直配向誘起構造部を有するポリイミドや、垂直配向誘起構造部を有するポリシロキサン等が挙げられる。
【００９５】
液晶層４０は、負の誘電率異方性を有する液晶分子４１を含んでいる。液晶分子４１は、例えば、互いに直交する長軸及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している。
【００９６】
液晶分子４１は、配向膜２２との界面近傍において、配向膜２２に保持された液晶分子４１Ａと、配向膜３２との界面近傍において配向膜３２に保持された液晶分子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の長軸方向（ダイレクタ）がガラス基板２０Ａ，３０Ａに対してほぼ垂直になるように配列されている。ここで、駆動電圧がオンになると、液晶分子４１Ｃのダイレクタがガラス基板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小さ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は配向膜２２によってプレチルトθ１が付与され、そのダイレクタがガラス基板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は配向膜３２によってプレチルトθ２が付与され、そのダイレクタがガラス基板２０Ａ，３０Ａの法線方向から傾斜した姿勢となる。尚、ここで、「保持される」とは、配向膜２２，３２と液晶分子４１Ａ，４１Ｃとが固着せずに、液晶分子４１の配向を規制していることを表している。また、「プレチルトθ（θ１，θ２）」とは、図２に示すように、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、駆動電圧がオフの状態で、Ｚ方向に対する液晶分子４１（４１Ａ，４１Ｂ）のダイレクタＤの傾斜角度を指す。
【００９７】
液晶層４０では、プレチルトθ１，θ２の双方が０°よりも大きな値を有している。この液晶層４０では、プレチルトθ１，θ２は、同じ角度（θ１＝θ２）であってもよいし、異なる角度（θ１≠θ２）であってもよいが、中でも、プレチルトθ１，θ２は、異なる角度であることが好ましい。これにより、プレチルト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。よって、応答特性を向上させつつ、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。プレチルトθ１，θ２を異なる角度とする場合、プレチルトθ１，θ２のうちの大きい方のプレチルトθは、１°以上、４°以下であることがより望ましい。大きい方のプレチルトθを上記した範囲内にすることにより、特に、高い効果が得られる。
【００９８】
次に、上記の液晶表示装置（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に表した配向膜２２，３２中の状態を説明するための模式図、並びに、図５、図６及び図７の（Ａ）に表した液晶表示装置等の模式的な一部断面図を参照して説明する。尚、図５、図６及び図７の（Ａ）では、簡略化のため、一画素分についてのみ示す。
【００９９】
最初に、ＴＦＴ基板２０の表面に配向膜２２を形成すると共に、ＣＦ基板３０の表面に配向膜３２を形成する（ステップＳ１０１）。
【０１００】
具体的には、先ず、ガラス基板２０Ａの表面に、所定のスリット部２１を有する画素電極２０Ｂを例えばマトリクス状に設けることによりＴＦＴ基板２０を作製する。また、カラーフィルタが形成されたガラス基板３０Ａのカラーフィルタ上に、対向電極３０Ｂを設けることによりＣＦ基板３０を作製する。
【０１０１】
一方、例えば、配向処理前・化合物あるいは配向処理前・化合物としての高分子化合物前駆体と、溶剤と、必要に応じて垂直配向剤とを混合することにより液状の配向膜材料を調製する。
【０１０２】
配向処理前・化合物としての高分子化合物前駆体として、例えば、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物が式（３）に示したポリイミド構造を含む場合、架橋性官能基を有するポリアミック酸が挙げられる。高分子化合物前駆体としてのポリアミック酸は、例えば、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合成される。ここで用いるジアミン化合物及びテトラカルボン酸二無水物の少なくとも一方が、架橋性官能基を有している。ジアミン化合物として、例えば、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１５）で表される架橋性官能基を有する化合物が挙げられ、テトラカルボン酸二無水物として、式（ａ−１）〜式（ａ−１０）で表される架橋性官能基を有する化合物が挙げられる。尚、式（Ａ−９）〜式（Ａ−１５）で表される化合物は、本発明の第１Ｃの構成における架橋した高分子化合物の架橋部及び末端構造部を構成する化合物である。あるいは又、本発明の第１Ｃの構成における架橋した高分子化合物の架橋部及び末端構造部を構成する化合物として、式（Ｆ−１）〜式（Ｆ−１８）で表される化合物を挙げることもできる。尚、式（Ｆ−１）〜式（Ｆ−１８）で表される化合物にあっては、式（Ｆ−１）〜式（Ｆ−３）、式（Ｆ−７）〜式（Ｆ−９）及び式（Ｆ−１３）〜式（Ｆ−１５）で表される化合物の末端構造部に沿って液晶分子にはプレチルトが付与されると考えられ、一方、式（Ｆ−４）〜式（Ｆ−６）、式（Ｆ−１０）〜式（Ｆ−１２）及び式（Ｆ−１６）〜式（Ｆ−１８）で表される化合物の末端構造部に挟まれて液晶分子にはプレチルトが付与されると考えられる。
【０１０３】
【０１０４】
ここで、Ｘ１〜Ｘ４は単結合あるいは２価の有機基である。
【０１０５】
ここで、Ｘ５〜Ｘ７は単結合あるいは２価の有機基である。
【０１０６】
【０１０７】
【０１０８】
【０１０９】
【０１１０】
【０１１１】
また、配向処理前・化合物が垂直配向誘起構造部を含むように高分子化合物前駆体としてのポリアミック酸を合成する場合、上記の架橋性官能基を有する化合物の他に、ジアミン化合物として式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−３６）で表される垂直配向誘起構造部を有する化合物や、テトラカルボン酸二無水物として式（ｂ−１）〜式（ｂ−３）で表される垂直配向誘起構造部を有する化合物を用いてもよい。
【０１１２】
【０１１３】
【０１１４】
ここで、ａ４〜ａ６は０以上、２１以下の整数である。
【０１１５】
ここで、ａ４は０以上、２１以下の整数である。
【０１１６】
ここで、ａ４は０以上、２１以下の整数である。
【０１１７】
【０１１８】
【０１１９】
また、配向処理前・化合物が架橋性官能基と一緒に式（１）に示した基を有するように高分子化合物前駆体としてのポリアミック酸を合成する場合、上記の架橋性官能基を有する化合物の他に、ジアミン化合物として、式（Ｃ−１）〜式（Ｃ−２０）で表される液晶分子４１に対して沿うことができる基を有する化合物を用いてもよい。
【０１２０】
【０１２１】
【０１２２】
【０１２３】
また、配向処理前・化合物が式（２）に示した基を有するように高分子化合物前駆体としてのポリアミック酸を合成する場合、上記の架橋性官能基を有する化合物の他に、ジアミン化合物として、式（Ｄ−１）〜式（Ｄ−７）で表される液晶分子４１に対して沿うことができる基を有する化合物を用いてもよい。
【０１２４】
ここで、ｎは３以上、２０以下の整数である。
【０１２５】
更に、配向処理前・化合物が式（３）におけるＲ２として垂直配向誘起構造部を含む構造と、架橋性官能基を含む構造との２種の構造を含むように高分子化合物前駆体としてのポリアミック酸を合成する場合、例えば、次のように、ジアミン化合物及びテトラカルボン酸二無水物を選択する。即ち、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１５）に示した架橋性官能基を有する化合物のうちの少なくとも１種と、式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−３６）、式（ｂ−１）〜式（ｂ−３）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物のうちの少なくとも１種と、式（Ｅ−１）〜式（Ｅ−２８）で表されるテトラカルボン酸二無水物のうちの少なくとも１種とを用いる。尚、式（Ｅ−２３）におけるＲ１及びＲ２は、同一又は異なるアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子であり、ハロゲン原子の種類は任意である。
【０１２６】
【０１２７】
【０１２８】
ここで、Ｒ１，Ｒ２はアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子である。
【０１２９】
また、配向処理前・化合物が式（３）におけるＲ２として式（１）に示した基を含む構造と架橋性官能基を含む構造との２種の構造を含むように高分子化合物前駆体としてのポリアミック酸を合成する場合、例えば、次のように、ジアミン化合物及びテトラカルボン酸二無水物を選択する。即ち、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１５）に示した架橋性官能基を有する化合物のうちの少なくとも１種と、式（Ｃ−１）〜式（Ｃ−２０）に示した化合物のうちの少なくとも１種と、式（Ｅ−１）〜式（Ｅ−２８）に示したテトラカルボン酸二無水物のうちの少なくとも１種とを用いる。
【０１３０】
また、配向処理前・化合物が式（３）におけるＲ２として式（２）に示した基を含む構造と架橋性官能基を含む構造との２種の構造を含むように高分子化合物前駆体としてのポリアミック酸を合成する場合、例えば、次のように、ジアミン化合物及びテトラカルボン酸二無水物を選択する。即ち、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１５）に示した架橋性官能基を有する化合物のうちの少なくとも１種と、式（Ｄ−１）〜式（Ｄ−７）に示した化合物のうちの少なくとも１種と、式（Ｅ−１）〜式（Ｅ−２８）で表されるテトラカルボン酸二無水物のうちの少なくとも１種とを用いる。
【０１３１】
配向膜材料中における配向処理前・化合物あるいは配向処理前・化合物としての高分子化合物前駆体の含有量を、１重量％以上、３０重量％以下とすることが好ましく、３重量％以上、１０重量％以下とすることがより好ましい。また、配向膜材料には、必要に応じて、光重合開始剤等を混合してもよい。
【０１３２】
そして、調製した配向膜材料を、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０のそれぞれに、画素電極２０Ｂ及びスリット部２１、並びに、対向電極３０Ｂを覆うように塗布あるいは印刷した後、加熱処理をする。加熱処理の温度は８０゜Ｃ以上が好ましく、１５０゜Ｃ以上、２００゜Ｃ以下とすることがより好ましい。また、加熱処理は、加熱温度を段階的に変化させてもよい。これにより、塗布あるいは印刷された配向膜材料に含まれる溶剤が蒸発し、側鎖として架橋性官能基を有する高分子化合物（配向処理前・化合物）を含む配向膜２２，３２が形成される。この後、必要に応じて、ラビング等の処理を施してもよい。
【０１３３】
ここで、配向膜２２，３２中における配向処理前・化合物は、図４に示す状態となっていると考えられる。即ち、配向処理前・化合物は、主鎖Ｍｃ（Ｍｃ１〜Ｍｃ３）と、主鎖Ｍｃに側鎖として導入された架橋性官能基Ａとを含んで構成され、主鎖Ｍｃ１〜Ｍｃ３が連結していない状態で存在している。この状態における架橋性官能基Ａは、熱運動によりランダムな方向を向いている。
【０１３４】
次に、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを配向膜２２と配向膜３２とが対向するように配置し、配向膜２２と配向膜３２との間に、液晶分子４１を含む液晶層４０を封止する（ステップＳ１０２）。具体的には、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。この後、図５に示すように、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを、配向膜２２，３２が対向するように、スペーサ突起物及びシール部を介して貼り合わせ、液晶分子４１を含む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。図５は、配向膜２２及び配向膜３２の間に封止された液晶層４０の断面構成を表している。
【０１３５】
次に、図６に示すように、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、電圧Ｖ１を印加する（ステップＳ１０３）。電圧Ｖ１は、例えば、５ボルト〜３０ボルトである。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電場（電界）が生じ、液晶分子４１が、ガラス基板２０Ａ，３０Ａの垂直方向から所定方向に傾いて配向する。即ち、このときの液晶分子４１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。そして、液晶分子４１の傾斜角と、後述する工程で、配向膜２２との界面近傍において配向膜２２に保持された液晶分子４１Ａ及び配向膜３２との界面近傍において配向膜３２に保持された液晶分子４１Ｂに付与されるプレチルトθ１，θ２は、概ね等しくなる。従って、電圧Ｖ１の値を適宜調節することにより、液晶分子４１Ａ，４１Ｂのプレチルトθ１，θ２の値を制御することが可能である。
【０１３６】
更に、図７の（Ａ）に示すように、電圧Ｖ１を印加した状態のまま、エネルギー線（具体的には紫外線ＵＶ）を、例えば、ＴＦＴ基板２０の外側から配向膜２２，３２に対して照射する。即ち、液晶分子４１を一対の基板２０，３０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又は磁場を印加しながら紫外線を照射する。これによって、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物が有する架橋性官能基を反応させ、配向処理前・化合物を架橋させる（ステップＳ１０４）。こうして、配向処理後・化合物により液晶分子４１の応答すべき方向が記憶され、配向膜２２，３２近傍の液晶分子４１にプレチルトが付与される。そして、この結果、配向膜２２，３２中において配向処理後・化合物が形成され、非駆動状態において、液晶層４０における配向膜２２，３２との界面近傍に位置する液晶分子４１Ａ，４１Ｂにプレチルトθ１，θ２が付与される。紫外線ＵＶとして、波長３６５ｎｍ程度の光成分を多く含む紫外線が好ましい。短波長域の光成分を多く含む紫外線を用いると、液晶分子４１が光分解し、劣化する虞があるからである。尚、ここでは、紫外線ＵＶをＴＦＴ基板２０の外側から照射したが、ＣＦ基板３０の外側から照射してもよく、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の双方の基板の外側から照射してもよい。この場合、透過率が高い方の基板側から紫外線ＵＶを照射することが好ましい。また、ＣＦ基板３０の外側から紫外線ＵＶを照射した場合、紫外線ＵＶの波長域に依っては、カラーフィルタに吸収されて架橋反応し難くなる虞がある。このため、ＴＦＴ基板２０の外側（画素電極を有する基板側）から照射することが好ましい。
【０１３７】
ここで、配向膜２２，３２中の配向処理後・化合物は、図７の（Ｂ）に示す状態となっている。即ち、配向処理前・化合物の主鎖Ｍｃに導入された架橋性官能基Ａの向きが、液晶分子４１の配向方向に従って変化し、物理的な距離が近い架橋性官能基Ａ同士が反応して、連結部Ｃｒが形成される。このように生成された配向処理後・化合物によって配向膜２２，３２が液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトθ１，θ２を付与するものと考えられる。尚、連結部Ｃｒは、配向処理前・化合物間で形成されてもよいし、配向処理前・化合物内で形成されてもよい。即ち、図７の（Ｂ）に示すように、連結部Ｃｒは、例えば、主鎖Ｍｃ１を有する配向処理前・化合物の架橋性官能基Ａと、主鎖Ｍｃ２を有する配向処理前・化合物の架橋性官能基Ａとの間で反応して形成されてもよい。また、連結部Ｃｒは、例えば、主鎖Ｍｃ３を有する高分子化合物のように、同じ主鎖Ｍｃ３に導入された架橋性官能基Ａ同士が反応して形成されてもよい。
【０１３８】
以上の工程により、図１に示した液晶表示装置（液晶表示素子）を完成させることができた。
【０１３９】
液晶表示装置（液晶表示素子）の動作にあっては、選択された画素１０では、駆動電圧が印加されると、液晶層４０に含まれる液晶分子４１の配向状態が、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間の電位差に応じて変化する。具体的には、液晶層４０では、図１に示した駆動電圧の印加前の状態から、駆動電圧が印加されることにより、配向膜２２，３２の近傍に位置する液晶分子４１Ａ，４１Ｂが自らの傾き方向に倒れ、且つ、その動作がその他の液晶分子４１Ｃに伝播する。その結果、液晶分子４１は、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０に対してほぼ水平（平行）となる姿勢をとるように応答する。これにより、液晶層４０の光学的特性が変化し、液晶表示素子への入射光が変調された出射光となり、この出射光に基づいて階調表現されることで、映像が表示される。
【０１４０】
ここで、プレチルト処理が全く施されていない液晶表示素子及びそれを備えた液晶表示装置では、液晶分子の配向を規制するためのスリット部等の配向規制部が基板に設けられていても、駆動電圧が印加されると、基板に対して垂直方向に配向していた液晶分子は、そのダイレクタが基板の面内方向において任意の方位を向くように倒れる。このように駆動電圧に応答した液晶分子では、各液晶分子のダイレクタの方位がぶれた状態となり、全体としての配向に乱れが生じる。これにより、応答速度が遅くなり、応答特性が劣化し、その結果、表示特性を悪化させるという問題がある。また、初期の駆動電圧を表示状態の駆動電圧よりも高く設定して駆動（オーバードライブ駆動）させると、初期駆動電圧印加時において、応答した液晶分子と、殆ど応答していない液晶分子とが存在し、それらの間でダイレクタの傾きに大きな差が生じる。その後に表示状態の駆動電圧が印加されると、初期駆動電圧印加時に応答した液晶分子は、その動作が他の液晶分子に対して殆ど伝播しないうちに、表示状態の駆動電圧に応じたダイレクタの傾きとなり、この傾きが他の液晶分子に伝播する。その結果、画素全体として、初期駆動電圧印加時に表示状態の輝度に達するが、その後、輝度が低下し、再度、表示状態の輝度に達する。即ち、オーバードライブ駆動すれば、オーバードライブ駆動しない場合よりも見かけの応答速度は早くなるが、十分な表示品位が得られ難いという問題がある。尚、これらの問題は、ＩＰＳモードやＦＦＳモードの液晶表示素子では生じ難く、ＶＡモードの液晶表示素子において特有の問題と考えられる。
【０１４１】
これに対して、実施の形態１の液晶表示装置（液晶表示素子）及びその製造方法では、上記した配向膜２２，３２が液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対して所定のプレチルトθ１，θ２を付与する。これにより、プレチルト処理が全く施されていない場合の問題が生じ難くなり、駆動電圧に対する応答速度が大幅に向上し、オーバードライブ駆動時における表示品位も向上する。その上、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０のうちの少なくとも一方には、液晶分子４１の配向を規制するための配向規制部としてスリット部２１等が設けられているので、視野角特性等の表示特性が確保されるため、良好な表示特性を維持した状態で応答特性が向上する。
【０１４２】
また、従来の液晶表示装置の製造方法（光配向膜技術）では、配向膜は、基板面上に設けられた所定の高分子材料を含む前駆体膜に対して直線偏光の光や基板面に対する斜め方向の光（以下、『斜め光』と呼ぶ）を照射して形成され、これによりプレチルト処理が施される。このため、配向膜を形成する際に、直線偏光の光を照射する装置や、斜め光を照射する装置といった大がかりな光照射装置が必要とされるという問題がある。また、より広い視野角を実現するためのマルチドメインを有する画素の形成には、より大がかりな装置が必要とされる上、製造工程が複雑になるという問題もある。特に、斜め光を用いて配向膜を形成する場合、基板上にスペーサ等の構造物あるいは凹凸があると、構造物等の陰になり、斜め光が届かない領域が生じ、この領域において液晶分子に対する所望の配向規制が難しくなる。この場合、例えば、画素内にマルチドメインを設けるためにフォトマスクを用いて斜め光を照射するには、光の回り込みを考慮した画素設計が必要となる。即ち、斜め光を用いて配向膜を形成する場合、高精細な画素形成が難しいという問題もある。
【０１４３】
更に、従来の光配向膜技術の中でも、高分子材料として架橋性高分子化合物を用いる場合、前駆体膜中において架橋性高分子化合物に含まれる架橋性官能基は、熱運動によりランダムな方位（方向）を向いているため、架橋性官能基同士の物理的距離が近づく確率が低くなる。その上、ランダム光（非偏光）を照射した場合、架橋性官能基同士の物理的距離が近づくことにより反応するが、直線偏光の光を照射して反応する架橋性官能基は、偏光方向と反応部位の方向とが所定の方向に揃う必要がある。また、斜め光は、垂直光と比較して、照射面積が広がる分だけ、単位面積当たりの照射量が低下する。即ち、直線偏光の光あるいは斜め光に反応する架橋性官能基の割合は、ランダム光（非偏光）を基板面に対して垂直方向から照射した場合と比較して低くなる。よって、形成された配向膜中における架橋密度（架橋度合い）が低くなり易い。
【０１４４】
これに対して、実施の形態１では、配向処理前・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の間に液晶層４０を封止する。次いで、液晶層４０に電圧を印加することにより、液晶分子４１が所定の配向をとると共に、液晶分子４１によって架橋性官能基の向きが整えられながら（即ち、液晶分子４１によって、基板あるいは電極に対する側鎖の末端構造部の方向が規定されながら）、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を架橋させる。これにより、液晶分子４１Ａ，４１Ｂにプレチルトθを付与する配向膜２２，３２を形成することができる。即ち、実施の形態１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、大がかりな装置を用いなくても、容易に応答特性を向上させることができる。その上、配向処理前・化合物を架橋させる際に、紫外線の照射方向に依存することなく液晶分子４１に対してプレチルトθを付与することができるため、高精細な画素を形成することができる。更に、配向処理前・化合物において架橋性官能基の向きが整った状態で配向処理後・化合物が生成されるため、配向処理後・化合物の架橋度合いは、上記の従来の製造方法による配向膜よりも高くなっていると考えられる。よって、長時間駆動しても、駆動中に架橋構造が新たに形成され難いため、液晶分子４１Ａ，４１Ｂのプレチルトθ１，θ２が製造時の状態に維持され、信頼性を向上させることもできる。
【０１４５】
この場合において、実施の形態１では、配向膜２２，３２の間に液晶層４０を封止した後、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を架橋させているため、液晶表示素子の駆動時の透過率を連続的に増加するように変化させることができる。
【０１４６】
詳細には、従来の光配向膜技術を用いた場合、図９の（Ａ）に示すように、プレチルト処理を施すために照射した斜め光Ｌの一部がガラス基板３０の裏面で反射するため、液晶分子４１の一部（４１Ｐ）ではプレチルトの方向が乱れてしまう。この場合、一部の液晶分子４１のプレチルトの方向が他の液晶分子４１のプレチルトの方向からずれてしまうため、液晶分子４１の配向状態（配向状態がどれぐらい均一であるか）を表す指標であるオーダーパラメータが小さくなる。これにより、液晶表示素子の駆動時の初期において、プレチルトの方向がずれている一部の液晶分子４１Ｐが他の液晶分子４１とは異なる挙動を示し、他の液晶分子４１とは異なる方向に配向することにより、透過率が高くなる。しかし、その後、他の液晶分子４１の配向と揃うように液晶分子４１Ｐが配向しようとするため、一時的に傾いた液晶分子４１Ｐのダイレクタ方向が基板面に対して垂直になった後に、他の液晶分子４１のダイレクタ方向と揃うことになる。このため、液晶表示素子の透過率が連続的に増加せず、局所的に減少する可能性がある。
【０１４７】
これに対して、液晶層４０を封止した後に配向処理前・化合物の架橋反応によりプレチルト処理が施される実施の形態１では、スリット部２１等の液晶分子４１の配向を規制するための配向規制部によって、駆動時の液晶分子４１の配向方向に応じて、プレチルトが付与される。よって、図９の（Ｂ）に示すように、液晶分子４１のプレチルトの方向が揃い易いため、オーダーパラメータが大きくなる（１に近づく）。これにより、液晶表示素子の駆動時において、液晶分子４１が均一な挙動を示すため、透過率が連続的に増加する。
【０１４８】
この場合、特に、配向処理前・化合物が架橋性官能基と一緒に式（１）に示した基を有しており、又は、配向処理前・化合物が架橋性官能基として式（２）に示した基を有していれば、配向膜２２，３２がプレチルトθをより付与し易くなる。このため、応答速度をより向上させることができる。
【０１４９】
更に、他の従来の液晶表示素子の製造方法では、光重合性を有するモノマー等を含む液晶材料を用いて液晶層を形成した後、モノマーを含んだ状態で、液晶層中の液晶分子を所定の配向させながら光照射してモノマーを重合させる。このようにして形成されたポリマーが、液晶分子に対してプレチルトを付与している。ところが、製造された液晶表示素子では、未反応の光重合性のモノマーが液晶層中に残留し、信頼性を低下させるという問題がある。また、未反応のモノマーを少なくするためには光照射時間を長くする必要があり、製造に要する時間（タクト）が長くなるという問題もある。
【０１５０】
これに対して、実施の形態１では、上記したようにモノマーを添加した液晶材料を用いて液晶層を形成しなくても、配向膜２２，３２が液晶層４０中の液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトθ１，θ２を付与するため、信頼性を向上させることができる。更に、タクトが長くなることも抑制することができる。更に、ラビング処理といった従来の液晶分子に対するプレチルトを付与する技術を用いなくても、良好に液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトθを付与できる。このため、ラビング処理の問題点である、配向膜に傷が付くラビング傷によるコントラストの低下や、ラビング時の静電気による配線の断線や、異物による信頼性等の低下が生じることもない。
【０１５１】
実施の形態１では、主にポリイミド構造を含む主鎖を有する配向処理前・化合物を含有する配向膜２２，３２を用いた場合について説明したが、配向処理前・化合物が有する主鎖は、ポリイミド構造を含むものに限定されない。例えば、主鎖が、ポリシロキサン構造、ポリアクリレート構造、ポリメタクリレート構造、マレインイミド重合体構造、スチレン重合体構造、スチレン／マレインイミド重合体構造、ポリサッカライド構造又はポリビニルアルコール構造等を含んでいてもよく、中でも、ポリシロキサン構造を含む主鎖を有する配向処理前・化合物が好ましい。また、主鎖を構成する化合物のガラス転移温度Ｔgは２００゜Ｃ以上であることが望ましい。上記したポリイミド構造を含む高分子化合物と同様の効果が得られるからである。ポリシロキサン構造を含む主鎖を有する配向処理前・化合物として、例えば、式（９）で表されるポリシラン構造を含む高分子化合物が挙げられる。式（９）におけるＲ１０及びＲ１１は、炭素を含んで構成された１価の基であれば任意であるが、Ｒ１０及びＲ１１のうちのいずれか一方に、側鎖としての架橋性官能基を含んでいることが好ましい。配向処理後・化合物において、十分な配向規制能が得られ易いからである。この場合における架橋性官能基として、上記した式（４１）に示した基等が挙げられる。
【０１５２】
ここで、Ｒ１０及びＲ１１は１価の有機基であり、ｍ１は１以上の整数である。
【０１５３】
更に、実施の形態１では、画素電極２０Ｂにスリット部２１を設けることにより、配向分割させて視野角特性を向上させるようにしたが、それに限定されるものではない。例えば、スリット部２１の代わりに、画素電極２０Ｂと配向膜２２との間に、配向規制部としての突起を設けてもよい。このように突起を設けることによっても、スリット部２１を設けた場合と同様の効果を得ることができる。更に、ＣＦ基板３０の対向電極３０Ｂと配向膜３２との間にも、配向規制部としての突起を設けてもよい。この場合、ＴＦＴ基板２０上の突起とＣＦ基板３０上の突起とは、基板間で対向しないように配置されている。この場合においても、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１５４】
次に、他の実施の形態について説明するが、実施の形態１と共通の構成要素については、同一の符号を付して説明は省略する。また、実施の形態１と同様の作用及び効果についても、適宜省略する。更には、実施の形態１において説明した以上の各種の技術的事項は、適宜、他の実施の形態にも適用される。
【０１５５】
［実施の形態２］
実施の形態２は、実施の形態１の変形である。実施の形態１では、配向膜２２，３２をその近傍に位置する液晶分子４１Ａ，４１Ｂのプレチルトθ１，θ２がほぼ同一となるように形成した液晶表示装置（液晶表示素子）について説明したが、実施の形態２にあっては、プレチルトθ１とプレチルトθ２とを異ならせる。
【０１５６】
具体的には、実施の形態２にあっては、先ず、上記したステップＳ１０１と同様にして、配向膜２２を有するＴＦＴ基板２０及び配向膜３２を有するＣＦ基板３０を作製する。次に、液晶層４０中に、例えば、紫外線吸収剤を含ませて封止する。続いて、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に所定の電圧を印加してＴＦＴ基板２０側から紫外線を照射して、配向膜２２中の配向処理前・化合物を架橋させる。この際、液晶層４０中に紫外線吸収剤が含まれているので、ＴＦＴ基板２０側から入射した紫外線は、液晶層４０中の紫外線吸収剤に吸収され、ＣＦ基板３０側には殆ど到達しない。このため、配向膜２２中において、配向処理後・化合物が生成される。続いて、上記の所定の電圧とは異なる電圧を画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に印加し、ＣＦ基板３０側から紫外線を照射して配向膜３２中の配向処理前・化合物を反応させ、配向処理後・化合物を形成する。これにより、ＴＦＴ基板２０側から紫外線を照射する場合に印加する電圧と、ＣＦ基板３０側から紫外線を照射する場合に印加する電圧とに応じて、配向膜２２，３２の近傍に位置する液晶分子４１Ａ，４１Ｂのプレチルトθ１，θ２が設定可能となる。よって、プレチルトθ１とプレチルトθ２とを異ならせることができる。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、駆動時には種々の横電場が生じている。このことから、ＴＦＴ基板２０の側の配向膜２２を、その近傍に位置する液晶分子４１Ａのプレチルトθ１が配向膜３２近傍に位置する液晶分子４１Ｂのプレチルトθ２よりも大きくなるように形成することが望ましい。これにより、横電場による液晶分子４１Ａの配向乱れを効果的に低減することができる。
【０１５７】
［実施の形態３］
実施の形態３は、実施の形態１〜実施の形態２の変形である。実施の形態３に係る液晶表示装置（液晶表示素子）の模式的な一部断面図を図１０に示す。実施の形態３では、実施の形態１と異なり、配向膜２２が、配向処理後・化合物を含まずに構成されている。即ち、実施の形態３にあっては、配向膜３２近傍に位置する液晶分子４１Ｂのプレチルトθ２が０°よりも大きい値を有している一方、配向膜２２近傍に位置する液晶分子４１Ａのプレチルトθ１が０°となるように構成されている。
【０１５８】
ここで、配向膜２２は、例えば、上記した他の垂直配向剤により構成されている。
【０１５９】
実施の形態３の液晶表示装置（液晶表示素子）は、ＴＦＴ基板２０の上に配向膜２２を形成する際（図３のステップＳ１０１）において、配向処理前・化合物あるいは配向処理前・化合物としての高分子化合物前駆体に代えて、上記の他の垂直配向剤を用いることにより製造することができる。
【０１６０】
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のプレチルトθ１が０°となり、且つ、液晶分子４１Ｂ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にと比較して、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。
【０１６１】
また、実施の形態３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、ＴＦＴ基板２０の上に配向処理前・化合物を含まない配向膜２２を形成すると共に、ＣＦ基板３０の上に配向処理前・化合物を含む配向膜３２を形成する。次いで、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の間に液晶層４０を封止した後、配向膜３２中の配向処理前・化合物を反応させて、配向処理後・化合物を生成する。よって、大がかりな光照射装置を用いなくても、液晶分子４１Ｂに対してプレチルトθを付与する配向膜３２を形成することができるため、容易に応答特性を向上させることができる。また、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た場合と比較して、高い信頼性を確保することができる。
【０１６２】
実施の形態３に関する他の効果は、実施の形態１と同様である。
【０１６３】
尚、実施の形態３では、図１０に示すように、ＣＦ基板３０を覆う配向膜３２が、配向処理後・化合物を含み、液晶層４０のうちのＣＦ基板３０の側に位置する液晶分子４１Ｂにプレチルトθ２を付与する構成としたが、これに限定されない。即ち、図１１に示すように、配向膜３２が配向処理後・化合物を含まずに、ＴＦＴ基板２０を覆う配向膜２２が配向処理後・化合物を含み、液晶層４０のうちのＴＦＴ基板２０の側に位置する液晶分子４１Ａにプレチルトθ１を付与する構成としてもよい。この場合においても、実施の形態３と同様に作用し、同様の効果を得ることができる。但し、上記したようにＴＦＴ基板２０では、駆動時には種々の横電場が生じていることから、ＴＦＴ基板２０の側の配向膜２２を、その近傍に位置する液晶分子４１Ａに対してプレチルトθ１を付与するように形成することが望ましい。これにより、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。
【０１６４】
［実施の形態４］
実施の形態４も、実施の形態１〜実施の形態２の変形である。実施の形態４に係る液晶表示装置（液晶表示素子）の模式的な一部断面図を図１２に示す。実施の形態４では、ＣＦ基板３０が有する対向電極３０Ｂの構成が異なることを除き、実施の形態１〜実施の形態２の液晶表示装置（液晶表示素子）と同様の構成を有している。
【０１６５】
具体的には、対向電極３０Ｂには、各画素内において、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。スリット部３１は、スリット部２１と基板間で対向しないように配置されている。これにより、駆動電圧が印加されると、液晶分子４１のダイレクタ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されるため（配向分割）、視野角特性が向上する。
【０１６６】
実施の形態４の液晶表示装置（液晶表示素子）は、図３のステップＳ１０１において、ＣＦ基板３０として、ガラス基板３０Ａのカラーフィルタ上に、所定のスリット部３１を有する対向電極３０Ｂが設けられた基板を用いることにより製造することができる。
【０１６７】
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にと比較して、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。
【０１６８】
実施の形態４の液晶表示装置（液晶表示素子）及びその製造方法の作用、効果は、上記した実施の形態１〜実施の形態２の作用、効果と同様である。
【０１６９】
尚、実施の形態４では、配向膜２２，３２をその近傍に位置する液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトθ１，θ２を付与するように形成したが、実施の形態３において説明した製造方法と同様の方法を用いて配向膜２２，３２のうちのいずれか一方の近傍に位置する液晶分子４１に対してプレチルトθを付与してもよい。この場合においても、実施の形態３と同様の作用、効果が得られる。
【０１７０】
［実施の形態５］
実施の形態１〜実施の形態４では、液晶層４０を設けた状態で配向膜２２，３２のうちの少なくとも一方において配向処理前・化合物を反応させ、配向処理後・化合物を生成することにより、その近傍の液晶分子４１に対してプレチルトを付与した。これに対して、実施の形態５では、液晶層４０を設けた状態で、配向膜２２，３２のうちの少なくとも一方において高分子化合物の構造を分解することにより、その近傍の液晶分子４１に対してプレチルトを付与する。即ち、実施の形態５の液晶表示装置（液晶表示素子）は、配向膜２２，３２の形成方法が異なることを除き、上記した実施の形態１〜実施の形態４と同様の構成を有している。
【０１７１】
実施の形態５の液晶表示装置（液晶表示素子）は、液晶分子４１Ａ、４１Ｂが所定のプレチルトθ１，θ２を有する場合、例えば、以下のように製造される。先ず、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の上に、例えば、上記した他の垂直配向剤等の高分子化合物を含む配向膜２２，３２を形成する。次に、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを、配向膜２２及び配向膜３２が対向するように配置し、配向膜２２，３２の間に液晶層４０を封止する。次に、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に電圧を印加し、この電圧を印加した状態のまま、上記した紫外線ＵＶよりも、波長２５０ｎｍ程度の短波長域の光成分を多く含む紫外線ＵＶを配向膜２２，３２に照射する。この際、短波長域の紫外線ＵＶによって、配向膜２２，３２中の高分子化合物が、例えば分解されることにより構造が変化する。これにより、配向膜２２近傍に位置する液晶分子４１Ａと、配向膜３２近傍に位置する液晶分子４１Ｂとに、所定のプレチルトθ１，θ２を付与することができる。
【０１７２】
液晶層４０を封止する前に配向膜２２，３２が含む高分子化合物として、例えば、式（１０）で表されるポリイミド構造を有する高分子化合物が挙げられる。式（１０）に示すポリイミド構造は、式（Ｉ）の化学反応式に示すように、紫外線ＵＶの照射により式（１０）におけるシクロブタン構造が解裂し、式（１１）で表される構造となる。
【０１７３】
ここで、Ｒ２０は２価の有機基であり、ｐ１は１以上の整数である。
【０１７４】
実施の形態５では、配向膜２２近傍に位置する液晶分子４１Ａと配向膜３２近傍に位置する液晶分子４１Ｂとが所定のプレチルトθ１，θ２を有することにより、プレチルト処理を施されていない液晶表示素子と比較して、応答速度を大幅に向上させることができる。また、大がかりな装置を用いなくても、液晶分子４１に対してプレチルトθを付与することが可能な配向膜２２，３２のうちの少なくとも一方を形成することができる。このため、容易に応答特性を向上させることができる。但し、配向膜２２，３２に対して照射する紫外線により液晶分子４１の分解等が生じる虞があるため、上記した実施の形態１〜実施の形態４の方が、より高い信頼性を確保し易い。
【０１７５】
［実施の形態６］
実施の形態６は、本発明の第２の態様に係る液晶表示装置、並びに、本発明の第２の態様及び第３の態様に係る液晶表示装置の製造方法に関する。
【０１７６】
実施の形態１〜実施の形態４にあっては、配向処理後・化合物は、側鎖として架橋性官能基を有する配向処理前・化合物における架橋性官能基が架橋することで得られる。一方、実施の形態６にあっては、配向処理後・化合物は、エネルギー線の照射による変形を伴う感光性官能基を側鎖として有する配向処理前・化合物に基づき得られる。
【０１７７】
ここで、実施の形態６においても、配向膜２２，３２は、側鎖に架橋構造を有する高分子化合物（配向処理後・化合物）の１種あるいは２種以上を含んで構成されている。そして、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。ここで、配向処理後・化合物は、主鎖及び側鎖を有する高分子化合物（配向処理前・化合物）の１種あるいは２種以上を含む状態で配向膜２２，３２を形成した後、液晶層４０を設け、次いで、高分子化合物を変形させることで、あるいは又、高分子化合物にエネルギー線を照射することで、より具体的には、電場又は磁場を印加しながら側鎖に含まれる感光性官能基を変形させることにより生成される。尚、このような状態を、図１６の概念図に示す。尚、図１６において、「ＵＶ」が付された矢印の方向、「電圧」が付された矢印の方向は、紫外線が照射される方向、加えられる電界の方向を示すものではない。そして、配向処理後・化合物は、液晶分子を一対の基板（具体的には、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０）に対して所定の方向（具体的には、斜め方向）に配列させる構造を含んでいる。このように、高分子化合物を変形させて、あるいは又、高分子化合物にエネルギー線を照射することで、配向処理後・化合物が配向膜２２，３２中に含まれることにより、配向膜２２，３２近傍の液晶分子４１に対してプレチルトを付与できるため、応答速度が早くなり、表示特性が向上する。
【０１７８】
感光性官能基として、アゾ基を有するアゾベンゼン系化合物、イミンとアルジミンとを骨格に有する化合物（便宜上、『アルジミンベンゼン』と呼ぶ）、スチレン骨格を有する化合物（便宜上、『スチルベン』と呼ぶ）を例示することができる。これらの化合物は、エネルギー線（例えば、紫外線）に応答して変形する結果、即ち、トランス状態からシス状態へ遷移する結果、液晶分子にプレチルトを付与することができる。
【０１７９】
【０１８０】
式（ＡＺ−０）で表されるアゾベンゼン系化合物における「Ｘ」として、具体的には、例えば、以下の式（ＡＺ−１）〜式（ＡＺ−９）を例示することができる。
【０１８１】
【０１８２】
ここで、Ｒ，Ｒ”のいずれか一方は、ジアミンを含むベンゼン環と結合し、他方は末端基となり、Ｒ，Ｒ’，Ｒ”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り、Ｒ”はジアミンを含むベンゼン環と直接結合する。
【０１８３】
実施の形態６の液晶表示装置及びその製造方法は、エネルギー線（具体的には、紫外線）の照射による変形を伴う感光性官能基を有する配向処理前・化合物を用いることを除き、基本的、実質的には、実施の形態１〜実施の形態４において説明した液晶表示装置及びその製造方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【実施例１】
【０１８４】
［実施例１Ａ］
実施例１は、本発明の第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、本発明の第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１１に示す液晶表示装置（液晶表示素子）を作製した。
【０１８５】
先ず、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０を準備した。ＴＦＴ基板２０として、厚さ０．７ｍｍのガラス基板２０Ａの一面側に、スリットパターン（線幅６０μｍ、線間１０μｍ：スリット部２１）を有するＩＴＯから成る画素電極２０Ｂが形成された基板を用いた。また、ＣＦ基板３０として、カラーフィルタが形成された厚さ０．７ｍｍのガラス基板３０Ａのカラーフィルタ上に、スリットパターン（線幅６０μｍ、線間１０μｍ：スリット部３１）を有するＩＴＯから成る対向電極３０Ｂが形成された基板を用いた。この画素電極２０Ｂ及び対向電極３０Ｂに形成されたスリットパターンによって、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０との間に斜め電界が加わる。続いて、ＴＦＴ基板２０の上に３．５μｍのスペーサ突起物を形成した。
【０１８６】
一方、配向膜材料を調製した。この場合、先ず、ジアミン化合物である、式（Ａ−７）に示した架橋性官能基を有する化合物１モルと、式（Ｂ−６）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物１モルと、式（Ｅ−２）に示したテトラカルボン酸二無水物２モルとを、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解させた。続いて、この溶液を６０゜Ｃで６時間反応させた後、反応後の溶液に対して、大過剰の純水を注いで反応生成物を沈殿させた。続いて、沈殿した固形物を分離した後、純水で洗浄し、減圧下、４０゜Ｃで１５時間乾燥させ、これにより、配向処理前・化合物としての高分子化合物前駆体であるポリアミック酸が合成された。最後に、得られたポリアミック酸３．０グラムをＮＭＰに溶解させることにより、固形分濃度３重量％の溶液とした後、０．２μｍのフィルタで濾過した。
【０１８７】
続いて、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０のそれぞれに、調製した配向膜材料をスピンコーターを用いて塗布した後、塗布膜を８０゜Ｃのホットプレートで８０秒間乾燥させた。続いて、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０を、窒素ガス雰囲気下、２００゜Ｃのオーブンで１時間加熱した。これにより、画素電極２０Ｂ及び対向電極３０Ｂ上における厚さが８０ｎｍ（８００Å）の配向膜２２，３２を形成した。
【０１８８】
続いて、ＣＦ基板３０上の画素部周縁に、粒径３．５μｍのシリカ粒子を含む紫外線硬化樹脂を塗布することによりシール部を形成し、これに囲まれた部分に、ネガ型液晶であるＭＬＣ−７０２９（メルク社製）から成る液晶材料を滴下注入した。この後、画素電極２０Ｂのライン部分の中央と、対向電極３０Ｂのスリット部３１とが対向するようにＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを貼り合わせ、シール部を硬化させた。続いて、１２０゜Ｃのオーブンで１時間加熱し、シール部を完全に硬化させた。これにより、液晶層４０が封止され、液晶セルを完成させることができた。
【０１８９】
続いて、このように作製された液晶セルに対して、実効値電圧１０ボルトの矩形波の交流電界（６０Ｈｚ）を印加した状態で、５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）の均一な紫外線を照射し、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を反応させた。これにより、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の双方に、配向処理後・化合物を含む配向膜２２，３２を形成した。以上により、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０側の液晶分子４１Ａ，４１Ｂがプレチルトをなす図１２に示す液晶表示装置（液晶表示素子）を完成させることができた。最後に、液晶表示装置の外側に、吸収軸が直交するように一対の偏光板を貼り付けた。
【０１９０】
［実施例１Ｂ］
実施例１Ｂにおいては、配向膜材料として、ポリアミック酸に代えて、このポリアミック酸を脱水閉環させて得たイミド化重合体を用いたことを除き、実施例１Ａと同様の手順を経た。この際、実施例１Ａにおいて合成したポリアミック酸をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解させた後、ピリジン及び無水酢酸を添加し、この混合溶液を１１０゜Ｃで３時間反応させることにより脱水閉環させた。続いて、反応後の混合溶液に対して、大過剰の純水を注いで反応生成物を沈殿させ、沈殿した固形物を分離した後、純水で洗浄した。この後、減圧下、４０゜Ｃで１５時間乾燥させることにより、配向処理前・化合物であるイミド化重合体を得た。
【０１９１】
［実施例１Ｃ］
実施例１Ｃにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式（Ｂ−６）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物に代えて、以下の式（Ｂ−３７）で表される垂直配向誘起構造部を有する化合物を用いたことを除き、実施例１Ａと同様の手順を経た。
【０１９２】
【０１９３】
［実施例１Ｄ］
実施例１Ｄにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式（Ｅ−２）に示したテトラカルボン酸二無水物に代えて、式（Ｅ−３）に示したテトラカルボン酸二無水物を用いたことを除き、実施例１Ａと同様の手順を経た。
【０１９４】
［実施例１Ｅ］
実施例１Ｅにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式（Ｅ−２）に示したテトラカルボン酸二無水物に代えて、式（Ｅ−１）に示したテトラカルボン酸二無水物を用いたことを除き、実施例１Ａと同様の手順を経た。
【０１９５】
［実施例１Ｆ］
実施例１Ｆにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、ジアミン化合物として式（Ａ−７）に示した架橋性官能基を有する化合物を用いなかったことと共に、液晶セルに対して照射した紫外線を変更したことを除き、実施例１Ａと同様の手順を経た。詳細には、ポリアミック酸を合成する際に、ジアミン化合物として式（Ｂ−６）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物２モルを用いた。また、液晶セルに対して、実効値電圧１０ボルトの矩形波の交流電界を印加した状態で、１００ｍＪ（波長２５０ｎｍでの測定）の均一な紫外線を照射した。
【０１９６】
［比較例１Ａ］
比較例１Ａにおいては、液晶セルに対して紫外線を照射しなかったことを除き、実施例１Ａと同様の手順を経た。
【０１９７】
［比較例１Ｂ］
比較例１Ｂにおいては、液晶セルに対して照射した紫外線を５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）の均一な紫外線に変更したことを除き、実施例１Ｆと同様の手順を経た。
【０１９８】
これらの実施例１Ａ〜実施例１Ｆ、比較例１Ａ〜比較例１Ｂの液晶表示装置（液晶表示素子）について、応答時間を測定したところ、図１３に示す結果が得られた。応答時間を測定する際には、測定装置としてＬＣＤ５２００（大塚電子株式会社製）を用いて、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に、駆動電圧（２．５ボルト〜７．５ボルト）を印加し、輝度１０％からその駆動電圧に応じた階調の９０％の輝度となるまでの時間を測定した。
【０１９９】
図１３に示すように、配向膜２２，３２が架橋構造と共にポリイミド構造を有する高分子化合物（配向処理後・化合物）を含む実施例１Ａ〜実施例１Ｅでは、側鎖が架橋したポリイミドを含まない比較例１Ａ、比較例１Ｂと比較して、応答時間が短縮された。また、配向膜２２，３２がポリイミドの分解により液晶分子４１Ａ，４１Ｂにプレチルトθ１，θ２を付与する実施例１Ｆでは、応答時間は、実施例１Ａ〜実施例１Ｅよりも長くなったが、ポリイミドが分解されていない配向膜２２，３２を有する比較例１Ａ、比較例１Ｂよりも短縮された。
【０２００】
即ち、実施例１Ａ〜実施例１Ｆでは、配向膜２２，３２が液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトθ１，θ２を付与するように形成され、液晶配向性が良好であった。一方、比較例１Ａ、比較例１Ｂでは、実施例１Ａ〜実施例１Ｆと同様の配向膜２２，３２が形成されなかった。
【０２０１】
これらのことから、ＶＡモードの液晶表示装置（液晶表示素子）では、液晶層４０を設けた状態で、配向膜２２，３２がその近傍の液晶分子４１に対してプレチルトθを付与するように、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を架橋させ、あるいは高分子化合物の構造を分解する。これにより、応答速度を大幅に向上させることができる。この場合、大がかりな装置を用いなくても、液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトを付与することが可能な配向膜２２，３２を形成することができることが確認された。よって、容易に応答特性を向上させることができることが確認された。
【０２０２】
［参考例１Ａ］
次に、以下の手順により配向膜を形成して、架橋密度を調べた。即ち、実施例１Ａの配向膜材料を用いて配向膜を形成した。この場合、先ず、実施例１Ａにおいて用いた配向膜材料（固形分濃度３重量％のポリアミック酸溶液）を、ガラス基板の一面側の表面にスピンコーターを用いて塗布した後、塗布膜を８０゜Ｃのホットプレートで８０秒間乾燥させた。その後、このガラス基板を、窒素ガス雰囲気下、２００゜Ｃのオーブンで１時間加熱することより、配向処理前・化合物を含む８０ｎｍ（８００Å）厚の配向膜（前駆体膜）を形成した。続いて、ガラス基板の配向膜側から、均一な紫外線（ランダム光）を５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）照射し、前駆体膜中の配向処理前・化合物を反応させて、配向処理後・化合物を含む配向膜を形成した。
【０２０３】
［参考例１Ｂ］
紫外線を照射する際に、ランダム光の代わりに、偏光光を５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）照射したことを除き、参考例１Ａと同様の手順を経た。
【０２０４】
これらの参考例１Ａ、参考例１Ｂの配向膜について、架橋密度を調べたところ、表１に示す結果が得られた。
【０２０５】
架橋密度を調べる際には、反射型のＦＴ−ＩＲ（Ｎｉｃｏｌｅｔ ｎｅｘｕｓ ４７０ＦＴ−ＩＲ；Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて、配向膜の赤外スペクトルを測定した。この際、先ず、紫外線照射前の配向膜（前駆体膜）について赤外スペクトル（反射）を測定し、このスペクトルから波数１６４２ｃｍ-1における吸収ピークの面積（前駆体膜における吸収ピーク面積）を算出した。この波数１６４２ｃｍ-1における吸収ピークは、ポリイミドに導入された架橋性官能基（カルコン基）の架橋反応する炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）の伸縮振動に由来するものである。続いて、紫外線照射後の配向膜について上記と同様に赤外スペクトルを測定し、このスペクトルから波数１６４２ｃｍ-1における吸収ピークの面積（紫外線照射後の配向膜における吸収ピーク面積）を算出した。これらの紫外線照射前及び照射後についての吸収ピーク面積から、架橋密度（％）＝［１−（紫外線照射後の配向膜における吸収ピーク面積／前駆体膜における吸収ピーク面積）］×１００を算出した。
【０２０６】
［表１］
【０２０７】
表１に示すように、ランダム光を照射した参考例１Ａでは、架橋密度が７１．２％となり、架橋密度が４７．７％の偏光光を照射した参考例１Ｂよりも著しく高くなった。この結果は、以下のことを表している。前駆体膜中において架橋性官能基は、熱運動によりランダムな方位（方向）を向いている。ここで、ランダム光（非偏光）を照射すると、架橋性官能基同士の物理的距離が熱運動により近づいたとき、反応して側鎖が架橋する。ところが、偏光光を照射すると、熱運動により、偏光方向と架橋性官能基の反応部位（カルコン基中の架橋反応するＣ＝Ｃ結合）の方向とが所定の方向に揃い、且つ、物理的距離が近づいたとき、反応して側鎖が架橋する。このため、架橋させるための紫外線として、ランダム光を用いた場合においては、偏光光を用いた場合よりも、配向膜中の架橋密度が高くなる。
【０２０８】
このことから、紫外線照射により架橋構造を有する高分子化合物を含む配向膜を形成する際には、紫外線としてランダム光を用いることにより、架橋密度を高くすることができることが確認された。よって、このように形成された架橋密度の高い配向膜を備えた液晶表示装置（液晶表示素子）では、信頼性が向上することが示唆された。
【実施例２】
【０２０９】
［実施例２Ａ］
実施例２も、本発明の第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、本発明の第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２Ａにおいては、実施例１Ａと異なり、図１に示した液晶表示装置（液晶表示素子）を作製して応答特性を調べた。
【０２１０】
具体的には、先ず、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０を準備した。ＴＦＴ基板２０として、厚さ０．７ｍｍのガラス基板２０Ａの一面側に、スリットパターン（線幅４μｍ、線間４μｍ：スリット部２１）を有するＩＴＯから成る画素電極２０Ｂが形成された基板を用いた。また、ＣＦ基板３０として、カラーフィルタが形成された厚さ０．７ｍｍのガラス基板３０Ａのカラーフィルタ上に、ＩＴＯから成る対向電極３０Ｂが全面に亙って形成された基板を用いた。この画素電極２０Ｂに形成されたスリットパターンによって、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０との間に斜め電界が加わる。続いて、ＴＦＴ基板２０の上に感光性アクリル樹脂ＰＣ−３３５（ＪＳＲ株式会社製）を用いて３．５μｍのスペーサ突起物を形成した。
【０２１１】
一方、配向膜材料を調製した。この場合、先ず、ジアミン化合物である式（Ａ−８）に示した架橋性官能基を有する化合物と、式（Ｂ−６）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物と、式（Ｃ−１）に示した化合物と、式（Ｅ−２）に示したテトラカルボン酸二無水物とを、表２に示す割合でＮＭＰに溶解させた。続いて、この溶液を６０゜Ｃで４時間反応させた後、反応後の溶液に対して、大過剰のメタノールを注いで反応生成物を沈殿させた。続いて、沈殿した固形物を分離した後、メタノールで洗浄し、減圧下、４０゜Ｃで１５時間乾燥させ、これにより、配向処理前・化合物としての高分子化合物前駆体であるポリアミック酸が合成された。最後に、得られたポリアミック酸３．０グラムをＮＭＰに溶解させることにより、固形分濃度３重量％の溶液とした後、０．２μｍのフィルタで濾過した。
【０２１２】
続いて、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０のそれぞれに、調製した配向膜材料をスピンコーターを用いて塗布した後、塗布膜を８０゜Ｃのホットプレートで８０秒間乾燥させた。続いて、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０を、窒素ガス雰囲気下、２００゜Ｃのオーブンで１時間加熱した。これにより、画素電極２０Ｂ及び対向電極３０Ｂ上における厚さが９０ｎｍの配向膜２２，３２を形成した。
【０２１３】
続いて、実施例１Ａと同様に、ＣＦ基板３０上の画素部周縁に、紫外線硬化樹脂を塗布することによりシール部を形成し、これに囲まれた部分に、ネガ型液晶から成る液晶材料を滴下注入した。この後、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを貼り合わせ、シール部を硬化させた。続いて、１２０゜Ｃのオーブンで１時間加熱し、シール部を完全に硬化させた。これにより、液晶層４０が封止され、液晶セルを完成させることができた。
【０２１４】
続いて、このように作製された液晶セルに対して、実効値電圧１０ボルトの矩形波の交流電界（６０Ｈｚ）を印加した状態で、５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）の均一な紫外線を照射し、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を反応させた。これにより、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の双方に、配向処理後・化合物を含む配向膜２２，３２を形成した。以上により、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０側の液晶分子４１Ａ，４１Ｂがプレチルトをなす図１に示した液晶表示装置（液晶表示素子）を完成させることができた。最後に、液晶表示装置の外側に、吸収軸が直交するように一対の偏光板を貼り付けた。
【０２１５】
［実施例２Ｂ］
実施例２Ｂにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式（Ｂ−６）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物を用いなかったことを除き、実施例２Ａと同様の手順を経た。
【０２１６】
［実施例２Ｃ］
実施例２Ｃにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式（Ｃ−１）に示した化合物に代えて、式（Ｃ−２）に示した化合物を用いたことを除き、実施例２Ａと同様の手順を経た。
【０２１７】
［実施例２Ｄ、実施例２Ｅ］
実施例２Ｄ、実施例２Ｅにおいては、ポリアミック酸を合成する際に、式（Ａ−８）に示した架橋性官能基を有する化合物、式（Ｂ−６）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物、及び式（Ｃ−１）に示した化合物に代えて、式（Ｄ−７）に示した基を有する化合物及び式（Ｇ−１）で表される化合物を、表２に示す割合で用いたことを除き、実施例２Ａと同様の手順を経た。
【０２１８】
【０２１９】
［比較例２］
比較例２においては、ポリアミック酸を合成する際に、式（Ｄ−７）に示した基を有する化合物に代えて、式（Ｂ−６）に示した垂直配向誘起構造部を有する化合物を用いたことを除き、実施例２Ａと同様の手順を経た。
【０２２０】
これらの実施例２Ａ〜実施例２Ｅ、比較例２の液晶表示装置（液晶表示素子）について、プレチルトθ及び応答時間を測定したところ、表２に示す結果が得られた。
【０２２１】
液晶分子４１のプレチルトθを調べる際には、公知の方法（T.J.Scheffer等，J.Appl.Phys.，vol.19，２０１３頁，１９８０年に記載されている方法）に準拠し、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光を用いた結晶回転法により測定した。以下の各種実施例、比較例においても、プレチルトθの測定方法は同様である。尚、プレチルトθは、上述し、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、駆動電圧がオフの状態で、Ｚ方向に対する液晶分子４１（４１Ａ，４１Ｂ）のダイレクタＤの傾斜角度である。
【０２２２】
応答時間を測定する際には、測定装置としてＬＣＤ５２００（大塚電子株式会社製）を用いて、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に、駆動電圧（７．５ボルト）を印加し、輝度１０％からその駆動電圧に応じた階調の９０％の輝度となるまでの時間を測定した。以下の各種実施例、比較例においても、応答時間の測定方法は同様である。
【０２２３】
［表２］
【０２２４】
表２に示すように、配向膜２２，３２中の配向処理後・化合物が式（１）又は式（２）に示した基を有する化合物を含む実施例２Ａ〜実施例２Ｅでは、これらの化合物を含まない比較例２と比較して、プレチルトθが付与されると共に、応答時間が短縮された。
【０２２５】
即ち、実施例２Ａ〜実施例２Ｅでは、配向膜２２，３２が液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトθ１，θ２を付与するように形成され、液晶配向性が良好であった。一方、比較例２では、実施例２Ａ〜実施例２Ｅと同様の配向膜２２，３２が形成されなかった。
【０２２６】
これらのことから、ＶＡモードの液晶表示装置（液晶表示素子）では、配向膜２２，３２中における配向処理後・化合物が式（１）又は式（２）に示した基を有する化合物を含むことにより、プレチルトθを付与できると共に、応答速度を大幅に向上させることができることが確認された。
【０２２７】
次に、以下の手順により、図１に示した液晶表示装置（液晶表示素子）を作製して駆動時の透過率を調べた。
【０２２８】
［参考例２Ａ］
参考例２Ａにあっては、以下のようにプレチルトを付与したことを除き、実施例２Ａと同様の手順を経た。即ち、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の対向面側にスピンコーターを用いて光配向膜（日産化学株式会社製ＲＮ１３３８）を形成した後、光配向膜を８０゜Ｃのホットプレートで８０秒間乾燥させた。続いて、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０を窒素ガス雰囲気下、２００゜Ｃのオーブンで１時間加熱した後、光配向膜に偏光紫外線光を斜め照射することにより、プレチルトを付与した。
【０２２９】
［参考例２Ｂ］
参考例２Ｂにあっては、以下のようにプレチルトを付与したことを除き、実施例２Ａと同様の手順を経た。即ち、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の対向面側にスピンコーターを用いて垂直配向膜（ＪＳＲ株式会社製ＪＡＬＳ２１３１−Ｒ６）を形成した後、垂直配向膜を８０゜Ｃのホットプレートで８０秒間乾燥させた。続いて、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０を、窒素ガス雰囲気下、２００゜Ｃのオーブンで１時間加熱した。続いて、ＣＦ基板３０上の画素部周縁に、粒径３．５μｍのシリカ粒子を含む紫外線硬化樹脂を塗布することによりシール部を形成し、これに囲まれた部分に、ネガ型液晶であるＭＬＣ−７０２９（メルク社製）にアクリルモノマー（新中村化学工業株式会社製Ａ−ＢＰ−２Ｅ）を０．３重量％混合させて成る液晶材料を滴下注入した。続いて、実効値電圧１０Ｖの矩形波の交流電界（６０Ｈｚ）を印加させた状態で、５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）の均一な紫外線を照射することにより、プレチルトを付与した。
【０２３０】
これらの実施例２Ｅ、参考例２Ａ、参考例２Ｂの液晶表示装置（液晶表示素子）について駆動時の透過率を測定したところ、図１４に示す結果が得られた。透過率を測定する際には、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に駆動電圧（７．５ボルト）を印加すると共に、ＴＦＴ基板２０側からＣＦ基板３０側に透過した光の透過率を調べた。
【０２３１】
図１４に示すように、架橋構造を有する高分子化合物（配向処理後・化合物）を含む配向膜２２，３２を用いた実施例２Ｅでは、透過率が連続的に増加した。一方、上記した配向膜２２，３２を用いなかった参考例２Ａ、参考例２Ｂでは、透過率が連続的に増加せず、増加した後に、一度減少してから、再び増加した。
【０２３２】
即ち、実施例２Ｅでは、液晶分子４１のプレチルトの方向が揃っており、オーダーパラメータが大きくなったため、時間の経過に従って透過率が連続的に増加したと考えられる。一方、参考例２Ａ、参考例２Ｂでは、液晶分子４１のプレチルトの方向が乱れており、オーダーパラメータが小さくなったため、時間の経過に従って透過率が途中で減少したと考えられる。
【０２３３】
これらのことから、ＶＡモードの液晶表示装置（液晶表示素子）では、液晶層４０を設けた状態で液晶分子４１に対してプレチルトθを付与するように配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を架橋させ、あるいは、高分子化合物の構造を分解する。これにより、透過率を連続的に増加させることができる。よって、容易、且つ、安定に応答特性を向上させることができることが確認された。
【実施例３】
【０２３４】
［実施例３Ａ〜実施例３Ｒ］
実施例３も、本発明の第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、本発明の第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３Ａ〜実施例３Ｒにあっては、液晶分子が末端構造部に沿うこと構造を有していない高分子化合物を比較例３とし、この比較例３に対して応答速度の向上を図ることができるかを調べた。
【０２３５】
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。こうして得られた式（Ｆ−１）〜式（Ｆ−６）に示した６種類のポリイミドを、実施例３Ａ〜実施例３Ｆと呼ぶ。また、式（Ｆ−７）〜式（Ｆ−１２）に示したアクリレートモノマーを、ＭＥＫ中で重合開始剤と共に反応させた。次いで、乾燥させたものを、ＮＭＰに溶解させた。こうして得られた６種類のポリアクリレートを、実施例３Ｇ〜実施例３Ｌと呼ぶ。更には、式（Ｆ−１３）〜式（Ｆ−１８）に示したシラン類を加水分解し、生成したシラノールを脱水縮合し、ＮＭＰに溶解させた。こうして得られた６種類のポリシロキサンを、実施例３Ｍ〜実施例３Ｒと呼ぶ。
【０２３６】
そして、これらの実施例３Ａ〜実施例３Ｒを用いて、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。
【０２３７】
次いで、このように作製された液晶セルに対して、実効値電圧２０ボルトの矩形波の交流電界（６０Ｈｚ）を印加した状態で、５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）の均一な紫外線を照射し、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を反応させた。これにより、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の双方に、配向処理後・化合物を含む配向膜２２，３２を形成した。以上により、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０側の液晶分子４１Ａ，４１Ｂがプレチルトをなす、図１に示した液晶表示装置（液晶表示素子）を完成することができた。最後に、液晶表示装置の外側に、吸収軸が直交するように一対の偏光板を貼り付けた。
【０２３８】
このようにして作製された液晶表示装置（液晶表示素子）［実施例３Ａ〜実施例３Ｒ］について、液晶分子のプレチルト及び応答速度を測定した。その結果を、以下の表３に示す。尚、応答速度は、実施例２Ａ〜実施例２Ｅと同様にして測定した。
【０２３９】
［比較例３］
比較例３にあっては、式（Ｇ−２）に示す材料を使用し、更に、式(Ｇ−２)に示す化合物と等量の式(Ｂ−１)に示す化合物と共に式(Ｅ−２)に示すテトラカルボン酸二無水物を材料として使用した以外は、実施例３Ａと同様にして、液晶表示装置（液晶表示素子）を作製した。そして、液晶分子のプレチルト及び応答速度を測定した。その結果を、以下の表３に示す。ここで、式（Ｇ−２）に示した材料は、液晶分子４１に対して沿うことができる基を有していないし、メソゲン基を有していない。
【０２４０】
【０２４１】
［表３］
【０２４２】
表３から、実施例３Ａ〜実施例３Ｒにあっては、応答速度が、比較例３よりも格段に早いことが判る。
【実施例４】
【０２４３】
［実施例４Ａ〜実施例４Ｈ］
実施例４も、本発明の第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、本発明の第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４Ａ〜実施例４Ｈにあっては、配向膜の表面粗さＲａと、応答速度及びコントラストとの関係を調べた。
【０２４４】
具体的には、式（Ｇ−３）に示すジアミン化合物、及び、式（Ｇ−１）に示すジアミン化合物を、表４に示す比率として、ジアミン化合物の合計モル数と等量の式（Ｅ−２）に示すテトラカルボン酸二無水物を、ＮＭＰに溶解させ、６０゜Ｃで４時間反応させることで、ポリイミドを得た。尚、テトラカルボン酸二無水物として、その他、式（Ｅ−１）、式（Ｅ−３）〜式（Ｅ−２８）で表されるテトラカルボン酸二無水物を用いることもできる。次いで、反応混合物に大過剰のメタノールを注ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後、反応生成物をメタノールで洗浄し、減圧下、４０゜Ｃで１５時間乾燥させて、ポリアミック酸を合成した。このようにして合成したポリアミック酸を、表４に示す配向膜材料ａ、配向膜材料ｂと呼ぶ。
【０２４５】
【０２４６】
［表４］
【０２４７】
そして、実施例４Ａ〜実施例４Ｈにあっては、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。ここで、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。また、スペーサ突起物を形成した画素電極側に斜めに電界が加わるように、画素電極がパターニングしている。ここで、パターニングされた画素電極の幅を４μｍ、パターニングされた画素電極と画素電極との間の間隔を４μｍとした。即ち、画素電極は、ライン・アンド・スペース状にパターニングされている。即ち、スリットパターンの線幅を４μｍ、線間を４μｍとした。
【０２４８】
続いて、このように作製された液晶セルに対して、実効値電圧２．５ボルト〜５０ボルトの矩形波の交流電界（６０Ｈｚ）を印加した状態で、５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）の均一な紫外線を照射し、配向膜中の配向処理前・化合物を反応させ、液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトを付与した。これにより、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の双方に、配向処理後・化合物を含む配向膜を形成した。以上により、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板側の液晶分子がプレチルトをなす図１に示した液晶表示装置（液晶表示素子）を完成させることができた。最後に、液晶表示装置の外側に、吸収軸が直交するように一対の偏光板を貼り付けた。
【０２４９】
一方、比較例４Ａ〜比較例４Ｌにあっては、実施例４Ａ〜実施例４Ｈと同様にして、画素電極を有するＴＦＴ基板の上にスペーサ突起物を形成し、一方、ＣＦ基板にはパターニングされていない対向電極を形成した。そして、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板のそれぞれの対向面に、垂直配向膜（ＪＳＲ株式会社製ＡＬ１Ｈ６５９）をスピンコートし、８０゜Ｃのホットプレートで８０秒間乾燥させた。続いて、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板を、窒素ガス雰囲気下、２００゜Ｃのオーブンで１時間加熱した。続いて、ＣＦ基板上の画素部周縁に、粒径３．５μｍのシリカ粒子を含む紫外線硬化樹脂を塗布することによりシール部を形成し、これに囲まれた部分に、ネガ型液晶であるＭＬＣ−７０２９（メルク社製）にアクリルモノマー（新中村化学工業株式会社製Ａ−ＢＰ−２Ｅ）を混合して成る液晶材料を滴下注入した。この後、ＴＦＴ基板とＣＦ基板とを貼り合わせ、シール部を硬化させた。続いて、１２０゜Ｃのオーブンで１時間加熱し、シール部を完全に硬化させた。これにより、液晶層が封止され、液晶セルを完成させることができた。次いで、液晶層に電圧を印加しながら紫外線を照射することで、アクリルモノマーを重合させた。これにより、配向膜の最表面にポリマー突起物が形成され、このポリマー突起物が液晶分子に対してプレチルトを付与する。
【０２５０】
これらの実施例４Ａ〜実施例４Ｈ、比較例４Ａ〜比較例４Ｌの液晶表示装置（液晶表示素子）について、表面粗さＲａ、プレチルトθ、応答時間及びコントラストを測定したところ、表５に示す結果が得られた。尚、実施例４Ａ〜実施例４Ｄにあっては、配向膜材料ａを用い、紫外線を照射して配向膜中の配向処理前・化合物を反応させるときに印加する実効値電圧の値を変化させた。また、実施例４Ｅ〜実施例４Ｈにあっては、配向膜材料ｂを用い、紫外線を照射して配向膜中の配向処理前・化合物を反応させるときに印加する実効値電圧の値を変化させた。印加する実効値電圧の関係は、以下のとおりである。一方、比較例４Ａ〜比較例４Ｄにあっては、アクリルモノマーの添加量を０．３重量％とし、比較例４Ｅ〜比較例４Ｈにあっては、アクリルモノマーの添加量を０．１重量％とし、比較例４Ｉ〜比較例４Ｌにあっては、アクリルモノマーの添加量を０．０３重量％とした。また、紫外線を照射して配向膜中の配向処理前・化合物を反応させるときに印加した実効値電圧の値の関係は、以下のとおりである。
【０２５１】
［実効値電圧］
実施例４Ａ＞実施例４Ｂ＞実施例４Ｃ＞実施例４Ｄ
実施例４Ｅ＞実施例４Ｆ＞実施例４Ｇ＞実施例４Ｈ
比較例４Ａ＞比較例４Ｂ＞比較例４Ｃ＞比較例４Ｄ
比較例４Ｈ＞比較例４Ｇ＞比較例４Ｆ＞比較例４Ｅ
比較例４Ｉ＞実施例４Ｊ＞比較例４Ｋ＞比較例４Ｌ
【０２５２】
表面粗さＲａの測定にあっては、液晶セルを分解し、キーエンス社製ＡＦＭ ＶＮ−８０００を用いて測定した。その際、配向膜を損傷しないように液晶セルを開封（分解）し、配向膜表面からＩＰＡを用いて液晶を丁寧に洗い流した後、窒素ガス雰囲気のオーブン内にて８５゜Ｃ、１０分間、乾燥させて、表面粗さＲａの測定を行った。また、コントラストの測定は、コニカミノルタ株式会社製ＣＳ−２０００を用いて、暗室内で測定した。
【０２５３】
尚、実施例４Ａ、比較例４Ａ、比較例４Ｅにおける配向膜表面のＡＦＭ像を、図１７の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示す。また、表面粗さＲａと応答時間の関係をプロットしたグラフを図１８に示し、コントラストと応答時間の関係をプロットしたグラフを図１９に示す。
【０２５４】
［表５］
【０２５５】
アクリルモノマーの重合後、配向膜の最表面にはポリマー突起物が形成されるが、比較例４Ａ〜比較例４Ｌから、アクリルモノマーの添加量が少なくなるほど、配向膜の表面粗さの値が小さくなっており、配向膜の最表面に形成されるポリマー突起物は少なくなることが判る。そして、配向膜の表面粗さの値が小さくなるほど、コントラストの値が高くなる。比較例４Ｉ〜比較例４Ｌにあっては、表面粗さＲａが１ｎｍ以下であり、６０００台のコントラスト値を得ることができる。しかしながら、アクリルモノマーの添加量が少なくなるほど、プレチルトの値が小さくなっており、応答速度が遅くなってしまい、高速応答を実現することができない。表面粗さが１ｎｍ以下においては、ポリマー突起物の形成が不十分であり、垂直配向成分が存在し、液晶の倒れる方向が制御された方向でないドメインが存在するためと考えられる。一方、配向膜の表面粗さが粗い場合、液晶のオーダーパラメータを乱すとも考えられ、コントラストも低下する。比較例４Ａ〜比較例４Ｌにあっては、表面粗さＲａと応答時間、コントラストと応答時間には、良い相関がある。
【０２５６】
これに対して、実施例４Ａ〜実施例４Ｈにあっては、表面粗さＲａと応答時間、コントラストと応答時間に、相関が認められない。実施例４Ａ〜実施例４Ｈにあっては、既存のプロセスでは実現できない表面粗さＲａ１ｎｍ以下、応答速度１００ミリ秒以下を実現し、しかも、安定に、且つ、容易に応答特性を向上させることができることが確認された。実施例４Ａ〜実施例４Ｈにあっては、高分子化合物の架橋反応により液晶分子を狭持し、駆動時の液晶分子の配向方向に応じてプレチルトを付与する。そのため、配向膜表面にポリマー突起物を形成しなくとも、プレチルトを液晶に付与することができる。従って、配向膜の表面粗さ１ｎｍ以下の液晶素子において、高コントラスト、且つ、高速応答速度を実現することができ、駆動電圧に対する応答速度が大幅に向上し、良好な表示特性を維持した状態で応答特性の向上を達成することができる。
【０２５７】
このように、本発明の第１Ｅの構成に則って表現すれば、本発明において、第１配向膜（あるいは、配向処理後・化合物から成る配向膜）の表面粗さＲａを１ｎｍ以下とする。そして、このような配向膜を有する液晶表示装置（液晶表示素子）は、優れた応答速度、高いコントラストを達成することができる。
【実施例５】
【０２５８】
実施例５は、本発明の第２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、本発明の第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５にあっては、感光性官能基を有する配向処理前・化合物／配向処理後・化合物を用いた。具体的には、以下の式（ＡＺ−１１）〜式（ＡＺ−１７）に示すアゾベンゼン系化合物を、感光性官能基を有する配向処理前・化合物として用いて、実施例１Ａにおいて説明した、図１２に示したと同様の構成、構造を有する液晶表示装置を作製し、応答特性を調べた。
【０２５９】
【０２６０】
【０２６１】
実施例５にあっては、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０のそれぞれに、９：１の重量比率の式（ＡＺ−１１）に示す化合物と化合物（Ｃ−１）をジアミン原料とし、式（Ｅ−２）に示したテトラカルボン酸二無水物を酸二無水物としたポリイミド材料をスピンコーターを用いて塗布した後、塗布膜を８０゜Ｃのホットプレートで８０秒間乾燥させた。続いて、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０を、窒素ガス雰囲気下、２００゜Ｃのオーブンで１時間加熱した。これにより、画素電極２０Ｂ及び対向電極３０Ｂ上における厚さが９０ｎｍの配向膜２２，３２を形成した。
【０２６２】
続いて、実施例１Ａと同様に、ＣＦ基板３０上の画素部周縁に、粒径３．５μｍのシリカ粒子を含む紫外線硬化樹脂を塗布することによりシール部を形成し、これに囲まれた部分に、ネガ型液晶であるＭＬＣ−７０２９（メルク社製）から成る液晶材料を滴下注入した。この後、画素電極２０Ｂのライン部分の中央と、対向電極３０Ｂのスリット部３１とが対向するようにＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを貼り合わせ、シール部を硬化させた。続いて、１２０゜Ｃのオーブンで１時間加熱し、シール部を完全に硬化させた。これにより、液晶層４０が封止され、液晶セルを完成させることができた。
【０２６３】
続いて、このように作製された液晶セルに対して、実効値電圧２０ボルトの矩形波の交流電界（６０Ｈｚ）を印加した状態で、５００ｍＪ（波長３６５ｎｍでの測定）の均一な紫外線を照射し、配向膜２２，３２中の配向処理前・化合物を変形させた。これにより、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０の双方に、配向処理後・化合物（変形した高分子化合物）を含む配向膜２２，３２を形成した。以上により、ＴＦＴ基板２０及びＣＦ基板３０側の液晶分子４１Ａ，４１Ｂがプレチルトをなす液晶表示装置（液晶表示素子）を完成させることができた。最後に、液晶表示装置の外側に、吸収軸が直交するように一対の偏光板を貼り付けた。
【０２６４】
式（ＡＺ−１１）に示す化合物の代わりに、式（ＡＺ−１２）〜式（ＡＺ−１７）に示す化合物を用いて、上述したと同様にして液晶表示装置（液晶表示素子）を完成させた。
【０２６５】
比較のために、式（ＡＺ−１１）に示す化合物の代わりに、以下の式で表される化合物を用いて、上述したと同様にして液晶表示装置（液晶表示素子）を完成させた。尚、この液晶表示装置（液晶表示素子）を、比較例５と呼ぶ。
【０２６６】
そして、このようにして作製された液晶表示装置（液晶表示素子）について、プレチルトθ及び応答時間を測定したところ、表６に示す結果が得られた。
【０２６７】
［表６］
【０２６８】
表６から、実施例５にあっては、応答速度が、比較例５よりも格段に早いことが判る。また、比較例５では、プレチルトθが殆ど付与されていない。
【０２６９】
以上、好ましい実施の形態及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、実施の形態及び実施例ではＶＡモードの液晶表示装置（液晶表示素子）について説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されず、ＴＮモード、ＩＰＳ（In Plane Switching ）モード、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードあるいはＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モード等の、他の表示モードにも適用可能である。この場合においても同様の効果が得られる。但し、本発明では、プレチルト処理が施されていないものと比較すると、ＶＡモードにおいて、ＩＰＳモードやＦＦＳモードよりも、特に高い応答特性の改善効果を発揮することができる。
【０２７０】
また、実施の形態及び実施例では、専ら透過型の液晶表示装置（液晶表示素子）について説明したが、本発明では必ずしも透過型に限られず、例えば、反射型としてもよい。反射型とした場合には、画素電極がアルミニウム等の光反射性を有する電極材料により構成される。
【符号の説明】
【０２７１】
１・・・電圧印加手段、１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）・・・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、２１，３１・・・スリット部、２２，３２・・・配向膜、４０・・・液晶層、４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）・・・液晶分子、６０・・・表示領域、６１・・・ソースドライバ、６２・・・ゲートドライバ、６３・・・タイミングコントローラ、６４・・・電源回路、７１・・・ソース線、７２・・・ゲート線、Ａ・・・架橋性官能基、Ｃｒ・・・連結部、Ｍｃ（Ｍｃ１，Ｍｃ２，Ｍｃ３）・・・主鎖
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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２】
液晶層に対して所定の電場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、紫外線を照射して高分子化合物の側鎖を架橋させる請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
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４】
液晶層に対して所定の電場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、紫外線を照射して高分子化合物の側鎖を変形させる請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
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。
【請求項６】
液晶層に対して所定の電場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、高分子化合物にエネルギー線として紫外線を照射する請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
高分子化合物は、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６のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
−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８】
高分子化合物は、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６のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
−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又は請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【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３又は請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
高分子化合物にエネルギー線を照射す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、側鎖の一部が架橋あるいは変形した架橋・変形部、及び、
架橋・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５又は請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
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又は請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
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３又は請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
高分子化合物にエネルギー線を照射す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、側鎖の一部が架橋あるいは変形した架橋・変形部、及び、
架橋・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５又は請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
第１配向膜の表面粗さＲａは１ｎｍ以下である請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
第２配向膜は第１配向膜を構成する高分子化合物から成る請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
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１５のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１８】
一対の基板の対向面側に設けられた一対の配向膜と、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と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１９】
一対の基板の対向面側に設けられた一対の配向膜と、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と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２０】
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１８又は請求項１９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２１】
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１８又は請求項１９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２２】
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１８に記載の液晶表示装置。
【請求項２３】
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１９に記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
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１８に記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
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１９に記載の液晶表示装置。
【請求項２６】
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１８乃至請求項２５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項２７】
一対の配向膜は同じ組成を有する請求項１８乃至請求項２６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項２８】
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１８乃至請求項２６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
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２】
液晶層に対して所定の電場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、紫外線を照射して高分子化合物の側鎖を架橋させる請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
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４】
液晶層に対して所定の電場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、紫外線を照射して高分子化合物の側鎖を変形させる請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
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。
【請求項６】
液晶層に対して所定の電場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、高分子化合物にエネルギー線として紫外線を照射する請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
高分子化合物は、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６のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
−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８】
高分子化合物は、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６のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
−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又は請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【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３又は請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
高分子化合物にエネルギー線を照射す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、側鎖の一部が架橋あるいは変形した架橋・変形部、及び、
架橋・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５又は請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
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又は請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
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３又は請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
高分子化合物にエネルギー線を照射す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、側鎖の一部が架橋あるいは変形した架橋・変形部、及び、
架橋・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５又は請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
第１配向膜の表面粗さＲａは１ｎｍ以下である請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
第２配向膜は第１配向膜を構成する高分子化合物から成る請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
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１５のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１８】
一対の基板の対向面側に設けられた一対の配向膜と、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と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１９】
一対の基板の対向面側に設けられた一対の配向膜と、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と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２０】
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１８又は請求項１９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２１】
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１８又は請求項１９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２２】
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１８に記載の液晶表示装置。
【請求項２３】
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１９に記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
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１８に記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
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１９に記載の液晶表示装置。
【請求項２６】
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１８乃至請求項２５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項２７】
一対の配向膜は同じ組成を有する請求項１８乃至請求項２６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項２８】
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１８乃至請求項２６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１１−９５６９６（Ｐ２０１１−９５６９６Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９０９７９（Ｐ２００９−２９０９７９）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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