液晶配向用基板
【課題】 ＯＣＢセル内のカイラル剤無添加の液晶を通常の駆動電圧で高速にスプレイ‐ベンド転移させることができ、かつ、通常のプロセスでの製造が容易である液晶配向用基板を提供する。
【解決手段】 透明基板６上に、電気的駆動手段の層７を介して、配向膜８を有する液晶配向用基板において、前記配向膜の表面を、相異なる直線的な面内配向方向をもつ複数の配向領域９、１０に分かち、これら配向領域の境界の少なくとも一部を傾斜境界１１、すなわちこれを挟む二配向領域のいずれの面内配向方向とも非平行でかついずれか一方の面内配向方向と非直交である境界とした。
【解決手段】 透明基板６上に、電気的駆動手段の層７を介して、配向膜８を有する液晶配向用基板において、前記配向膜の表面を、相異なる直線的な面内配向方向をもつ複数の配向領域９、１０に分かち、これら配向領域の境界の少なくとも一部を傾斜境界１１、すなわちこれを挟む二配向領域のいずれの面内配向方向とも非平行でかついずれか一方の面内配向方向と非直交である境界とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶配向用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は低電圧駆動が可能であること、薄型・軽量であることから、情報表示手段として広く普及している。ＬＣＤの問題点として、視角特性が悪いこと、応答速度が遅いことが挙げられてきた。この問題を解決するため、図１０に示すような基本的な素子配置構造をもつＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ：光学補償ベンド）モードが提案されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
ＯＣＢモードでは、このＯＣＢモードに用いる液晶セル（ＯＣＢセル）が、初期状態において図１１（ａ）に示すスプレイ配向をとっているので、駆動前にスプレイ配向から図１１（ｂ）に示すベンド配向へ転移させる必要がある。しかしながら、スプレイ、ベンドの両配向状態間には高いエネルギー障壁があり、通常、液晶駆動時の電圧（６Ｖ以下程度）を印加しただけでは、スプレイ配向からベンド配向への転移（以下、スプレイ‐ベンド転移という）は起こりにくい。そこで、従来、スプレイ‐ベンド転移をできるだけ短時間で終わらせる方法が種々検討され、以下のような技術が知られている。
（１）１０.４インチのＶＧＡ‐ＯＣＢ‐ＴＦＴパネルにおいて、コモン電極に電圧パルス（５０Ｈｚ、パルス高２０Ｖ）を加え、Ｃｓ電極に−１０Ｖを印加すると、２秒以内にスプレイ‐ベンド転移が完了した（非特許文献１）。
（２）新しく提案したＴＦＴの配列構造を有するポリシリコンＴＦＴ‐ＯＣＢ‐ＬＣＤにおいて、コモン電極にＤＣ電圧１８Ｖを印加すると、３秒以内にスプレイ‐ベンド転移が完了した（非特許文献２）。
（３）ＬＣＤにおいて、光が透過しない部分を高プレティルト（８５°〜８９°）に、光が透過する部分を低プレティルト（５°）に設定し、電圧を印加すると、その高プレティルト領域から低プレティルト領域へベンド配向が広がる。この方式を用いることにより、ＯＣＢ‐ＴＦＴ‐ＬＣＤにおいて印加電圧６Ｖの場合、数秒でスプレイ‐ベンド転移が完了した（非特許文献３）。
（４）ＬＣＤにおいて、光が透過しない部分にπ/２ツイスト配向を形成し、液晶にカイラル剤を添加する。電圧を印加すると、π/２ツイスト配向領域からスプレイ配向領域へベンド配向が広がる。この方式を用いることにより、ＯＣＢ‐ＴＦＴ‐ＬＣＤにおいて２秒以内にスプレイ‐ベンド転移が完了した（非特許文献４）。
（５）配向膜の表面に、大部分を占める平行配向域と、幅３０μｍ以下の曲帯状の曲がり配向域および/または直径３０μｍ以下の円形状の回転配向域とを形成することにより、右ねじれ配向と左ねじれ配向との不連続境界をなすディスクリネーションラインが形成され、これが核となって、通常の駆動電圧（６Ｖ程度以下）でスプレイ‐ベンド転移が高速かつ確実に起こる（特許文献２）。
【特許文献１】特許第３５０４４８０号公報
【特許文献２】特開２００４−３７６１５号公報
【非特許文献１】末岡、中村、平：ＡＭ‐ＬＣＤ’９６/ＩＤＷ’９６ｐ.１３３ １９９６年
【非特許文献２】小間、宮下、内田：ＳＩＤ’９９ｐ.２８ １９９９年
【非特許文献３】長江、山田、石井、宮下、内田：Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ/ＩＤＷ’０１ｐ.３６３ ２００１年
【非特許文献４】井上、宮下、内田、山田、石井：Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ ＳＩＤ １１/３ ２００３年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記（１）、（２）の方式では、通常の駆動電圧よりも高い電圧を印加しなければ上述のエネルギー障壁を乗り越えることができない。そのため、通常の駆動回路に加え、それよりも高い電圧を印加するための高電圧印加回路をＬＣＤに別設しなけらばならず、小型化・軽量化の阻害要因となる憂いがあった。また、場合によっては転移が起こらない画素が残るという問題があった。
【０００５】
これに対し、前記（３）〜（５）の方式によれば、通常の駆動電圧でスプレイ‐ベンド転移が起こる。しかし、（３）の方式では、画素内に部分的に高プレティルト領域を設けるために、水平配向膜形成後に部分的に垂直配向膜を形成するか、もしくは、特殊な配向膜材料を用いた相分離を利用する必要があり、使用できる配向膜材料が制限される問題や、これに付随して生産工程も制限される問題がある。
【０００６】
また、（４）の方式では、液晶にカイラル剤を添加する必要があるため、このカイラル剤により液晶表示装置の応答速度や視野角に影響を与える可能性がある。また、（５）の方式では、配向膜に曲がり配向域や回転配向域を形成する必要があり、かかる曲線状の配向域を形成するのは通常の製造プロセスでは困難な場合があって、実用化されにくいという憂いがある。
【０００７】
本発明は、上記の問題や憂いを解消し、ＯＣＢセル内のカイラル剤無添加の液晶を通常の駆動電圧で高速にスプレイ‐ベンド転移させることができ、かつ、通常のプロセスでの製造が容易である液晶配向用基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成した本発明は、以下のとおりである。
（発明項１） 透明基板上に、電気的駆動手段の層を介して、配向膜を有する液晶配向用基板において、前記配向膜の表面は、相異なる直線的な面内配向方向をもつ複数の配向領域に分かれ、これら配向領域の境界は、その少なくとも一部が傾斜境界、すなわちこれを挟む二配向領域のいずれの面内配向方向とも非平行でかついずれか一方の面内配向方向と非直交である境界であることを特徴とする液晶配向用基板。
（発明項２） 前記電気的駆動手段の層に代えて、光学素子の層および電気的駆動手段の層としたことを特徴とする発明項１記載の液晶配向用基板。
（発明項３） 前記複数の配向領域が、縦横の格子縞状のクロスエリアまたは該クロスエリアの分割部分、および該クロスエリアの外側であることを特徴とする発明項１または２に記載の液晶配向用基板。
（発明項４） 前記クロスエリアの縦縞および横縞は、下記１）、２）のいずれかの配線長さ方向と平行であることを特徴とする発明項３記載の液晶配向用基板。
【０００９】
記
１）該クロスエリアを有する配向膜の下層の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
２）該クロスエリアを有する配向膜と液晶層を介して対向する基板の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
（発明項５） 透明基板上に、直接あるいは光学素子の層を介して、電気的駆動手段の層を配置し、その上に配向膜を配置してなる基板に配向処理を施す液晶配向用基板の製造方法において、面内処理方向として直線的で相異なる第１、第２あるいはさらに第３の方向を設定し、基板の配向膜表面の全域を第１の方向に配向処理し、ついで、配向膜表面の第１部分をマスクした残りの部分を第２の方向に配向処理し、あるいはその後さらに、配向膜表面の第２部分をマスクした残りの部分を第３の方向に配向処理することを特徴とする液晶配向用基板の製造方法。
（発明項６） 前記第１部分の外側の領域、または、前記第１部分の外側と前記第２部分との合成領域が、縦横の格子縞状のクロスエリアとなるようにこれら第１、第２部分を設定することを特徴とする発明項５記載の液晶配向用基板の製造方法。
（発明項７） 前記クロスエリアの縦縞または横縞を、下記１）、２）のいずれかの配線長さ方向と平行にすることを特徴とする発明項６記載の液晶配向用基板の製造方法。
【００１０】
記
１）該クロスエリアを形成する配向膜の下層の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
２）該クロスエリアを形成する配向膜と液晶層を介して対向する基板の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
（発明項８） 発明項１〜４のいずれかに記載の液晶配向用基板を用いて構成された光学補償ベンドモードの液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、配向膜の表面が、相異なる直線的な面内配向方向をもつ複数の配向領域に分かれ、これら配向領域の境界は、その少なくとも一部が傾斜境界すなわちこれを挟む二配向領域のいずれの面内配向方向とも非平行でかついずれか一方の面内配向方向と非直交である境界である。この傾斜境界は、スプレイ‐ベンド転移の核生成サイトとして強く働く。これにより、この配向膜を有する液晶配向用基板を用いたＯＣＢセル内のカイラル剤無添加の液晶を通常の駆動電圧で高速にスプレイ‐ベンド転移させることができる。配向膜に付与する面内配向方向は直線的なものであるから、本発明の液晶配向用基板は通常のプロセスによって容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の液晶配向用基板は、例えば図１(ａ)に示すような層構造を有する。図１(ａ)において、２は基板（液晶配向用基板）、６は透明基板、７は電気的駆動手段の層、８は配向膜である。透明基板は、例えばガラス、プラスチックまたは熱硬化性樹脂などで構成される。電気的駆動手段は、例えばアクティブマトリクスあるいはこれと対をなす平面電極板で構成される。
【００１３】
配向膜の素材は特に限定されず、例えばＰＩ（ポリイミド）膜などの通常用いられているものでよい。配向膜の表面は、相異なる面内配向方向をもつ複数の配向領域に分かれている。配向膜表面の面内配向方向は、該表面がこれに接する液晶分子に及ぼす配向規制力の方向を示す矢印を透明基板表面に正射影してなる矢印で表される。配向膜の表面が、相異なる面内配向方向をもつ複数の配向領域に分かれている点については、特許文献２記載の配向膜と同様であるが、本発明では、いずれの配向領域の面内配向方向も直線的である点、および配向領域の境界全域の少なくとも一部が傾斜境界である点で従来と異なる。
【００１４】
図１（ｂ）は傾斜境界の一例を示す平面模式図であり、同図において、８１は配向膜（配向膜８の一部分）、９、１０は配向領域、９Ａ、１０Ａは面内配向方向、１１は傾斜境界である。傾斜境界１１の両側の配向領域９、１０の面内配向方向９Ａ、１０Ａは、直線的で互いに異なるだけでなく、いずれも傾斜境界１１に対し非平行でかついずれか一方が傾斜境界１１に対し非直交である。すなわち、境界とその両側の面内配向方向とのなす角を対境界傾角α、βと呼ぶものとすると、傾斜境界は、その対境界傾角α、βのいずれか一方が０°超９０°以下であり、他方が０°超９０°未満である境界である。対境界傾角α、βのいずれか一方が０°であるか、または両方とも９０°である境界は、傾斜境界ではないから、スプレイ‐ベンド転移の核生成サイトとして機能しない。なお、図１（ｂ）において面内配向方向９Ａ、１０Ａの矢印の両方もしくはいずれか一方の向きを逆向きとした場合についても同様である。
【００１５】
もっとも、傾斜境界のなかでも、対境界傾角α、βのいずれか一方が１０°未満のものは、スプレイ‐ベンド転移の核生成サイトとしての働きが比較的弱い。また、対境界傾角α、βのいずれか一方が９０°のものも同様である。したがって、本発明の基板の配向膜表面内の傾斜境界は、対境界傾角α、βの両方が１０°以上８９°以下の傾斜境界であることが好ましい。ここで、対境界傾角α、βは、次のようにして測定することができる。すなわち、全面に一方向の配向方向Ｅを有している基板Ｆと、本発明の基板を対向させ、それらの間を液晶で満たしたセルを作製し、配向領域９、１０において液晶層のツイスト角を測定する。これより、配向方向Ｅと、面内配向方向９Ａ、１０Ａの成す角がわかる。一方、基板Ｆが配向処理された方向と、本発明の基板において配向領域９、１０を形成した条件から配向方向Ｅと傾斜境界１１の成す角がわかる。ゆえに、傾斜境界１１と配向領域９、１０の面内配向方向９Ａ、１０Ａの成す角、すなわち、対境界傾角α、βが求まる。
【００１６】
また、本発明の基板は、例えば図２に示すような層構造を有する。これは、図１（ａ）において透明基板６と電気的駆動手段の層７の間に光学素子の層１２を配置したものである。ここで、光学素子としては位相差フィルム、カラーフィルタ等の光学フィルムや反射板などがそれぞれ用途に応じて単独であるいは組み合わされて用いられる。配向膜８には図１（ｂ）と同様な傾斜境界が形成されている。
【００１７】
また、本発明では、アクティブマトリクスへの適応性、および製造容易性の観点から、前記複数の配向領域は、例えば図３に示すように、縦横の格子縞状のクロスエリア１３の全部と、クロスエリアの外側１４とで構成するか、または、例えば図４に示すように、クロスエリア１３を分割して形成した複数の分割部分１３１、１３２、１３３と、クロスエリアの外側１４とで構成するのが好ましい。
【００１８】
図３の配向領域区分形態を得るには、例えば次のようにする。
（第１工程） 全面をクロスエリア１３の縦縞と平行になるＤ１方向に一様に配向処理する。
（第２工程） クロスエリアの外側１４とする区域をマスクし、クロスエリア１３の横縞と平行になるＤ２方向に一様に配向処理する。
【００１９】
その結果、クロスエリアの外側１４は、第１工程のみの影響を受け、その面内配向方向はＤ１方向になる。また、クロスエリア１３は、第１、２工程の影響を受け、その面内配向方向はＤ１、Ｄ２方向の合成方向になる。したがって、この場合、クロスエリア１３の横縞の境界が傾斜境界１１（図３中に太線で示す）となる。
【００２０】
一方、図４の配向区分形態を得るには、例えば次のようにする。
（第１工程） 全面をクロスエリア１３の縦縞と平行になるＤ１方向に一様に配向処理する。
（第２工程） クロスエリアの外側１４および分割部分１３２とする区域をマスクし、クロスエリア１３の縦縞と平行になるＤ２方向に一様に配向処理する。
（第３工程） クロスエリアの外側１４および分割部分１３１とする区域をマスクし、クロスエリア１３の横縞と平行（縦縞と垂直）になるＤ３方向に一様に配向処理する。
【００２１】
その結果、クロスエリアの外側１４は、第１工程のみの影響を受け、その面内配向方向はＤ１方向になる。また、分割部分１３１は、第１、第２工程の影響を受け、その面内配向方向はＤ１、Ｄ２方向の合成方向になる。また、分割部分１３２は、第１、第３工程の影響を受け、その面内配向方向はＤ１、Ｄ３方向の合成方向になる。また、分割部分１３３は、第１、第２、第３工程の影響を受け、その面内配向方向はＤ１、Ｄ２、Ｄ３方向の合成方向になる。したがって、この場合、分割部分１３２の境界および分割部分１３３の境界が傾斜境界１１（図４中に太線で示す）となる。
【００２２】
なお、図３、図４において、各工程の面内処理方向をクロスエリア１３の縦縞または横縞に対し斜めの方向（非平行かつ非垂直の方向）にとることによって、クロスエリア１３の境界全域を傾斜境界にすることができる。
【００２３】
配向膜に面内配向方向を付与するための具体的な配向処理方法としては、通常行われるラビング法、イオンビーム法、光配向法などのいずれも好ましく用いうる。
【００２４】
図５はラビング法の一例を示す立体模式図である。図示のように、ラビングローラ１５を用い、まず基板２の表面（配向膜８表面）の全域を第１の方向にラビングする（図５（ａ））。ここで、ラビングローラ１５のローラ回転方向１６をこれの基板接触点での方向がｘ方向（＝基板２の１辺に平行な一方向；以下同じ）になるようにとり、基板２の移動方向を反ｘ方向にとると、このｘ方向が第１の方向になる。次に、所定の部分（非マスク部８Ａ）を残してマスク２０をし、第２の方向にラビングする（図５（ｂ））。ここで、ラビングローラ１５のローラ回転方向１８をこれの基板接触点での方向がｙ方向（＝ｘ方向に垂直な一方向；以下同じ）になるようにとり、基板２の移動方向を反ｙ方向にとると、このｙ方向が第２の方向になる。その結果、マスク２０をした部分の面内配向方向は第１の方向（＝ｘ方向）になり、また、非マスク部８Ａの面内配向方向は第１の方向（＝ｘ方向）と第２の方向（＝ｙ方向）の合成方向になるから、マスク２０をした部分と非マスク部８Ａとの境界が傾斜境界となる。
【００２５】
図６はイオンビーム法によるマスク照射の一例を示す立体模式図である。配向膜にマスク２０をした基板２に対し、Ａｒイオンを磁場中で加速後中性化してなるＡｒ分子のビームを図示のように面内方向がｘ方向になる一様なビーム入射方向２１で照射することにより、照射前の配向膜の面内配向方向がランダムの場合、非マスク部８Ａの面内配向方向は反ｘ方向になる。
【００２６】
光配向法は、基板の全面または非マスク部に特定波長の光を照射するものであり、これによれば、光の偏光方向や照射方向を変えることにより、面内配向方向を制御することができる。
【００２７】
ところで、図１０に示したＯＣＢモードでは、通常、液晶配向用基板２１、２２の電気的駆動手段として、いずれか一方にアクティブマトリクス、これと対向する他方に単一の平面電極板が用いられる。アクティブマトリクスは、例えば図７に示すように、複数の画素電極２２を行列配置し、各画素電極２２にゲート配線２４の端子を介して信号配線２３を接続した電極構造を有する。ここで、信号配線２３はｙ方向に延設(ｘ方向に配列)され、ゲート配線２４はｘ方向に延設（ｙ方向に配列）される。
【００２８】
一方、前述のようなクロスエリアを配向膜に形成すると、クロスエリア直上以外の液晶層部分はスプレイ配向の状態となるが、クロスエリア直上の液晶層部分はスプレイ配向、ベンド配向のいずれとも異なる異常配向状態になるため、黒表示の際にクロスエリアの箇所から光漏れが生じ、表示画質を低下させる場合がある。このような光漏れは、クロスエリアをマスクすることにより防止することができるが、クロスエリアの縦縞または横縞がアクティブマトリクスの配線長さ方向（ｘ方向またはｙ方向）と非平行であると、スプレイ配向、ベンド配向のいずれとも異なる配向が、画素電極上に形成されてしまうため、光漏れが生じる。したがって、クロスエリアの縦縞または横縞は、アクティブマトリクスの配線長さ方向と平行にすることが好ましい。ここでいうところのアクティブマトリクスは、当該クロスエリアを形成する基板の電気的駆動手段として設けられたもの、および当該クロスエリアを形成する基板に対向して配置される基板の電気的駆動手段として設けられたもののうちのいずれかである。
【００２９】
なお、アクティブマトリクスの配線領域（信号配線およびゲート配線の設置領域）がマスクされる場合は、この配線領域の内側にクロスエリアの正射影像の全体が収まるような配向膜面内位置にクロスエリアを形成することにより、前記光漏れを防ぐことができる。
【００３０】
本発明のＯＣＢモードの液晶表示装置は、本発明の液晶配向用基板を用いて構成されたものであるから、液晶にカイラル剤を添加せずとも通常の駆動電圧で迅速にスプレイ‐ベンド転移を起こすことができる。また、配向膜に対する配向処理は直線的なものでよいから製造も容易である。
【実施例】
【００３１】
図１０に示した構造をもつＯＣＢモードのＬＣＤに本発明を適用した。セル部の構成材料は、透明基板材料：ガラス、透明電極材料：ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、配向膜材料：日産化学工業（株）製ＳＥ７９９２、液晶層材料：（株）チッソ製ＴＤ６００４ＸＸ（カイラル剤無添加）とした。透明基板上に透明電極を配置し、その上に上記配向膜材料を塗布して配向膜を形成し、この配向膜表面に、ラビング法にて次の手順で配向処理を施した。
【００３２】
第１処理：図８（ａ）に示すようにＡ１方向に全面ラビングを行う。
【００３３】
第２処理：図８（ｂ）に示すようにマスク２０を用い、Ａ１方向に対し１８０°をなすＡ２方向に部分ラビングを行う。
【００３４】
第３処理：図８（ｃ）に示すようにマスク２０を用い、Ａ１、Ａ２方向に対し９０°をなすＡ３方向に部分ラビングを施す。
【００３５】
その結果、配向膜は最終的に、図８（ｄ）に示すように、相異なる四方向に配向した四領域、すなわち、Ａ１方向に配向した領域Ｓ１と、Ａ１、Ａ２方向の合成方向に配向した領域Ｓ２と、Ａ１、Ａ３の合成方向に配向した領域Ｓ３と、Ａ１、Ａ２、Ａ３の合成方向に配向した領域Ｓ４とに分かれ、領域Ｓ３の境界および領域Ｓ４の境界が傾斜境界１１になった（図中に太線で示す）。なお、これらの傾斜境界について対境界傾角α、βを前述の方法で測定したところ、Ｓ１/Ｓ３間＝４０°、９０°、Ｓ２/Ｓ４間＝３０°、９０°、Ｓ３/Ｓ４間＝５０°、６０°、であった。
【００３６】
この基板を用いて図１０に示した液晶セル（セルギャップ＝７μｍ）を構成し、液晶層を挟む透明電極間に４.２Ｖの電圧を印加してセル表面の状態を偏光顕微鏡で拡大観察した。この観察法によればセル内の液晶層の配向の違いを透過光の色で識別できる。図９は、電圧印加から３秒後の状態を示すもので、図示のように、傾斜境界、なかでも対境界傾角が好適範囲にあるＳ４/Ｓ３間の傾斜境界を起点としてベンド配向が発生し、周囲に拡大する様子がその場観察された。なお、ここでは撮影の都合上、印加電圧を通常の６Ｖよりも低い４.２Ｖにして転移速度を遅らせた（印加電圧６Ｖでは、転移速度がさらに速くなり、スプレイ‐ベンド転移の境界線を撮影し難い）。印加電圧６Ｖの通常条件下では、例えば２００×６０（μｍ）の画素では電圧印加後１秒以内に領域Ｓ１全体がベンド配向に転移する。
【００３７】
このように本発明によれば、カイラル剤無添加の液晶を用いた液晶セルのスプレイ配向を、通常レベルの電圧印加により迅速にベンド配向化することができる。配向膜に傾斜境界を設けるには直線的な配向処理で足りるから、液晶セルの製造も容易である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、ＯＣＢモードのＬＣＤを設計・製造する産業に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（ａ）は本発明の液晶配向用基板の層構造の一例を示す立体模式図、（ｂ）は配向膜表面内の傾斜境界の一例を示す平面模式図である。
【図２】本発明の液晶配向用基板の層構造の一例を示す立体模式図である。
【図３】本発明における配向領域区分形態の一例を示す平面模式図である。
【図４】本発明における配向領域区分形態の一例を示す平面模式図である。
【図５】ラビング法の一例を示す立体模式図（（ａ）全面ラビング、（ｂ）マスクラビング）である。
【図６】イオンビーム法によるマスク照射の一例を示す立体模式図である。
【図７】アクティブマトリクスの電極構成の一例を示す平面模式図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は実施例の配向処理手順、（ｄ）は該処理後の配向状態を示す平面模式図である。
【図９】実施例のスプレイ‐ベンド転移の経過観察結果の一例を示す平面模式図である。
【図１０】ＯＣＢモードの基本的な素子配置構造を示す立体模式図である。
【図１１】ＯＣＢセル中の基本配向（（ａ）スプレイ配向、（ｂ）ベンド配向）を示す立体模式図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ ＯＣＢモードの液晶セル（ＯＣＢセル）
２、２１、２２ 基板（液晶配向用基板）
３ 二軸性位相差フィルム
４１、４２ 偏光子
５ 液晶分子
６ 透明基板
７ 電気的駆動手段の層
８、８１ 配向膜
８Ａ 非マスク部
９、１０ 配向領域
９Ａ、１０Ａ 面内配向方向
１１ 傾斜境界
１２ 光学素子の層
１３ クロスエリア
１３１、１３２、１３３ 分割部分
１４ クロスエリアの外側
１５ ラビングローラ
１６、１８ ローラ回転方向
１７、１９ 基板の移動方向
２０ マスク
２１ ビーム入射方向
２２ 画素電極
２３ 信号配線
２４ ゲート配線
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４ 配向膜の面内配向方向が相異なる領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶配向用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は低電圧駆動が可能であること、薄型・軽量であることから、情報表示手段として広く普及している。ＬＣＤの問題点として、視角特性が悪いこと、応答速度が遅いことが挙げられてきた。この問題を解決するため、図１０に示すような基本的な素子配置構造をもつＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ：光学補償ベンド）モードが提案されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
ＯＣＢモードでは、このＯＣＢモードに用いる液晶セル（ＯＣＢセル）が、初期状態において図１１（ａ）に示すスプレイ配向をとっているので、駆動前にスプレイ配向から図１１（ｂ）に示すベンド配向へ転移させる必要がある。しかしながら、スプレイ、ベンドの両配向状態間には高いエネルギー障壁があり、通常、液晶駆動時の電圧（６Ｖ以下程度）を印加しただけでは、スプレイ配向からベンド配向への転移（以下、スプレイ‐ベンド転移という）は起こりにくい。そこで、従来、スプレイ‐ベンド転移をできるだけ短時間で終わらせる方法が種々検討され、以下のような技術が知られている。
（１）１０.４インチのＶＧＡ‐ＯＣＢ‐ＴＦＴパネルにおいて、コモン電極に電圧パルス（５０Ｈｚ、パルス高２０Ｖ）を加え、Ｃｓ電極に−１０Ｖを印加すると、２秒以内にスプレイ‐ベンド転移が完了した（非特許文献１）。
（２）新しく提案したＴＦＴの配列構造を有するポリシリコンＴＦＴ‐ＯＣＢ‐ＬＣＤにおいて、コモン電極にＤＣ電圧１８Ｖを印加すると、３秒以内にスプレイ‐ベンド転移が完了した（非特許文献２）。
（３）ＬＣＤにおいて、光が透過しない部分を高プレティルト（８５°〜８９°）に、光が透過する部分を低プレティルト（５°）に設定し、電圧を印加すると、その高プレティルト領域から低プレティルト領域へベンド配向が広がる。この方式を用いることにより、ＯＣＢ‐ＴＦＴ‐ＬＣＤにおいて印加電圧６Ｖの場合、数秒でスプレイ‐ベンド転移が完了した（非特許文献３）。
（４）ＬＣＤにおいて、光が透過しない部分にπ/２ツイスト配向を形成し、液晶にカイラル剤を添加する。電圧を印加すると、π/２ツイスト配向領域からスプレイ配向領域へベンド配向が広がる。この方式を用いることにより、ＯＣＢ‐ＴＦＴ‐ＬＣＤにおいて２秒以内にスプレイ‐ベンド転移が完了した（非特許文献４）。
（５）配向膜の表面に、大部分を占める平行配向域と、幅３０μｍ以下の曲帯状の曲がり配向域および/または直径３０μｍ以下の円形状の回転配向域とを形成することにより、右ねじれ配向と左ねじれ配向との不連続境界をなすディスクリネーションラインが形成され、これが核となって、通常の駆動電圧（６Ｖ程度以下）でスプレイ‐ベンド転移が高速かつ確実に起こる（特許文献２）。
【特許文献１】特許第３５０４４８０号公報
【特許文献２】特開２００４−３７６１５号公報
【非特許文献１】末岡、中村、平：ＡＭ‐ＬＣＤ’９６/ＩＤＷ’９６ｐ.１３３ １９９６年
【非特許文献２】小間、宮下、内田：ＳＩＤ’９９ｐ.２８ １９９９年
【非特許文献３】長江、山田、石井、宮下、内田：Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ/ＩＤＷ’０１ｐ.３６３ ２００１年
【非特許文献４】井上、宮下、内田、山田、石井：Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ ＳＩＤ １１/３ ２００３年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記（１）、（２）の方式では、通常の駆動電圧よりも高い電圧を印加しなければ上述のエネルギー障壁を乗り越えることができない。そのため、通常の駆動回路に加え、それよりも高い電圧を印加するための高電圧印加回路をＬＣＤに別設しなけらばならず、小型化・軽量化の阻害要因となる憂いがあった。また、場合によっては転移が起こらない画素が残るという問題があった。
【０００５】
これに対し、前記（３）〜（５）の方式によれば、通常の駆動電圧でスプレイ‐ベンド転移が起こる。しかし、（３）の方式では、画素内に部分的に高プレティルト領域を設けるために、水平配向膜形成後に部分的に垂直配向膜を形成するか、もしくは、特殊な配向膜材料を用いた相分離を利用する必要があり、使用できる配向膜材料が制限される問題や、これに付随して生産工程も制限される問題がある。
【０００６】
また、（４）の方式では、液晶にカイラル剤を添加する必要があるため、このカイラル剤により液晶表示装置の応答速度や視野角に影響を与える可能性がある。また、（５）の方式では、配向膜に曲がり配向域や回転配向域を形成する必要があり、かかる曲線状の配向域を形成するのは通常の製造プロセスでは困難な場合があって、実用化されにくいという憂いがある。
【０００７】
本発明は、上記の問題や憂いを解消し、ＯＣＢセル内のカイラル剤無添加の液晶を通常の駆動電圧で高速にスプレイ‐ベンド転移させることができ、かつ、通常のプロセスでの製造が容易である液晶配向用基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成した本発明は、以下のとおりである。
（発明項１） 透明基板上に、電気的駆動手段の層を介して、配向膜を有する液晶配向用基板において、前記配向膜の表面は、相異なる直線的な面内配向方向をもつ複数の配向領域に分かれ、これら配向領域の境界は、その少なくとも一部が傾斜境界、すなわちこれを挟む二配向領域のいずれの面内配向方向とも非平行でかついずれか一方の面内配向方向と非直交である境界であることを特徴とする液晶配向用基板。
（発明項２） 前記電気的駆動手段の層に代えて、光学素子の層および電気的駆動手段の層としたことを特徴とする発明項１記載の液晶配向用基板。
（発明項３） 前記複数の配向領域が、縦横の格子縞状のクロスエリアまたは該クロスエリアの分割部分、および該クロスエリアの外側であることを特徴とする発明項１または２に記載の液晶配向用基板。
（発明項４） 前記クロスエリアの縦縞および横縞は、下記１）、２）のいずれかの配線長さ方向と平行であることを特徴とする発明項３記載の液晶配向用基板。
【０００９】
記
１）該クロスエリアを有する配向膜の下層の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
２）該クロスエリアを有する配向膜と液晶層を介して対向する基板の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
（発明項５） 透明基板上に、直接あるいは光学素子の層を介して、電気的駆動手段の層を配置し、その上に配向膜を配置してなる基板に配向処理を施す液晶配向用基板の製造方法において、面内処理方向として直線的で相異なる第１、第２あるいはさらに第３の方向を設定し、基板の配向膜表面の全域を第１の方向に配向処理し、ついで、配向膜表面の第１部分をマスクした残りの部分を第２の方向に配向処理し、あるいはその後さらに、配向膜表面の第２部分をマスクした残りの部分を第３の方向に配向処理することを特徴とする液晶配向用基板の製造方法。
（発明項６） 前記第１部分の外側の領域、または、前記第１部分の外側と前記第２部分との合成領域が、縦横の格子縞状のクロスエリアとなるようにこれら第１、第２部分を設定することを特徴とする発明項５記載の液晶配向用基板の製造方法。
（発明項７） 前記クロスエリアの縦縞または横縞を、下記１）、２）のいずれかの配線長さ方向と平行にすることを特徴とする発明項６記載の液晶配向用基板の製造方法。
【００１０】
記
１）該クロスエリアを形成する配向膜の下層の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
２）該クロスエリアを形成する配向膜と液晶層を介して対向する基板の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
（発明項８） 発明項１〜４のいずれかに記載の液晶配向用基板を用いて構成された光学補償ベンドモードの液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、配向膜の表面が、相異なる直線的な面内配向方向をもつ複数の配向領域に分かれ、これら配向領域の境界は、その少なくとも一部が傾斜境界すなわちこれを挟む二配向領域のいずれの面内配向方向とも非平行でかついずれか一方の面内配向方向と非直交である境界である。この傾斜境界は、スプレイ‐ベンド転移の核生成サイトとして強く働く。これにより、この配向膜を有する液晶配向用基板を用いたＯＣＢセル内のカイラル剤無添加の液晶を通常の駆動電圧で高速にスプレイ‐ベンド転移させることができる。配向膜に付与する面内配向方向は直線的なものであるから、本発明の液晶配向用基板は通常のプロセスによって容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の液晶配向用基板は、例えば図１(ａ)に示すような層構造を有する。図１(ａ)において、２は基板（液晶配向用基板）、６は透明基板、７は電気的駆動手段の層、８は配向膜である。透明基板は、例えばガラス、プラスチックまたは熱硬化性樹脂などで構成される。電気的駆動手段は、例えばアクティブマトリクスあるいはこれと対をなす平面電極板で構成される。
【００１３】
配向膜の素材は特に限定されず、例えばＰＩ（ポリイミド）膜などの通常用いられているものでよい。配向膜の表面は、相異なる面内配向方向をもつ複数の配向領域に分かれている。配向膜表面の面内配向方向は、該表面がこれに接する液晶分子に及ぼす配向規制力の方向を示す矢印を透明基板表面に正射影してなる矢印で表される。配向膜の表面が、相異なる面内配向方向をもつ複数の配向領域に分かれている点については、特許文献２記載の配向膜と同様であるが、本発明では、いずれの配向領域の面内配向方向も直線的である点、および配向領域の境界全域の少なくとも一部が傾斜境界である点で従来と異なる。
【００１４】
図１（ｂ）は傾斜境界の一例を示す平面模式図であり、同図において、８１は配向膜（配向膜８の一部分）、９、１０は配向領域、９Ａ、１０Ａは面内配向方向、１１は傾斜境界である。傾斜境界１１の両側の配向領域９、１０の面内配向方向９Ａ、１０Ａは、直線的で互いに異なるだけでなく、いずれも傾斜境界１１に対し非平行でかついずれか一方が傾斜境界１１に対し非直交である。すなわち、境界とその両側の面内配向方向とのなす角を対境界傾角α、βと呼ぶものとすると、傾斜境界は、その対境界傾角α、βのいずれか一方が０°超９０°以下であり、他方が０°超９０°未満である境界である。対境界傾角α、βのいずれか一方が０°であるか、または両方とも９０°である境界は、傾斜境界ではないから、スプレイ‐ベンド転移の核生成サイトとして機能しない。なお、図１（ｂ）において面内配向方向９Ａ、１０Ａの矢印の両方もしくはいずれか一方の向きを逆向きとした場合についても同様である。
【００１５】
もっとも、傾斜境界のなかでも、対境界傾角α、βのいずれか一方が１０°未満のものは、スプレイ‐ベンド転移の核生成サイトとしての働きが比較的弱い。また、対境界傾角α、βのいずれか一方が９０°のものも同様である。したがって、本発明の基板の配向膜表面内の傾斜境界は、対境界傾角α、βの両方が１０°以上８９°以下の傾斜境界であることが好ましい。ここで、対境界傾角α、βは、次のようにして測定することができる。すなわち、全面に一方向の配向方向Ｅを有している基板Ｆと、本発明の基板を対向させ、それらの間を液晶で満たしたセルを作製し、配向領域９、１０において液晶層のツイスト角を測定する。これより、配向方向Ｅと、面内配向方向９Ａ、１０Ａの成す角がわかる。一方、基板Ｆが配向処理された方向と、本発明の基板において配向領域９、１０を形成した条件から配向方向Ｅと傾斜境界１１の成す角がわかる。ゆえに、傾斜境界１１と配向領域９、１０の面内配向方向９Ａ、１０Ａの成す角、すなわち、対境界傾角α、βが求まる。
【００１６】
また、本発明の基板は、例えば図２に示すような層構造を有する。これは、図１（ａ）において透明基板６と電気的駆動手段の層７の間に光学素子の層１２を配置したものである。ここで、光学素子としては位相差フィルム、カラーフィルタ等の光学フィルムや反射板などがそれぞれ用途に応じて単独であるいは組み合わされて用いられる。配向膜８には図１（ｂ）と同様な傾斜境界が形成されている。
【００１７】
また、本発明では、アクティブマトリクスへの適応性、および製造容易性の観点から、前記複数の配向領域は、例えば図３に示すように、縦横の格子縞状のクロスエリア１３の全部と、クロスエリアの外側１４とで構成するか、または、例えば図４に示すように、クロスエリア１３を分割して形成した複数の分割部分１３１、１３２、１３３と、クロスエリアの外側１４とで構成するのが好ましい。
【００１８】
図３の配向領域区分形態を得るには、例えば次のようにする。
（第１工程） 全面をクロスエリア１３の縦縞と平行になるＤ１方向に一様に配向処理する。
（第２工程） クロスエリアの外側１４とする区域をマスクし、クロスエリア１３の横縞と平行になるＤ２方向に一様に配向処理する。
【００１９】
その結果、クロスエリアの外側１４は、第１工程のみの影響を受け、その面内配向方向はＤ１方向になる。また、クロスエリア１３は、第１、２工程の影響を受け、その面内配向方向はＤ１、Ｄ２方向の合成方向になる。したがって、この場合、クロスエリア１３の横縞の境界が傾斜境界１１（図３中に太線で示す）となる。
【００２０】
一方、図４の配向区分形態を得るには、例えば次のようにする。
（第１工程） 全面をクロスエリア１３の縦縞と平行になるＤ１方向に一様に配向処理する。
（第２工程） クロスエリアの外側１４および分割部分１３２とする区域をマスクし、クロスエリア１３の縦縞と平行になるＤ２方向に一様に配向処理する。
（第３工程） クロスエリアの外側１４および分割部分１３１とする区域をマスクし、クロスエリア１３の横縞と平行（縦縞と垂直）になるＤ３方向に一様に配向処理する。
【００２１】
その結果、クロスエリアの外側１４は、第１工程のみの影響を受け、その面内配向方向はＤ１方向になる。また、分割部分１３１は、第１、第２工程の影響を受け、その面内配向方向はＤ１、Ｄ２方向の合成方向になる。また、分割部分１３２は、第１、第３工程の影響を受け、その面内配向方向はＤ１、Ｄ３方向の合成方向になる。また、分割部分１３３は、第１、第２、第３工程の影響を受け、その面内配向方向はＤ１、Ｄ２、Ｄ３方向の合成方向になる。したがって、この場合、分割部分１３２の境界および分割部分１３３の境界が傾斜境界１１（図４中に太線で示す）となる。
【００２２】
なお、図３、図４において、各工程の面内処理方向をクロスエリア１３の縦縞または横縞に対し斜めの方向（非平行かつ非垂直の方向）にとることによって、クロスエリア１３の境界全域を傾斜境界にすることができる。
【００２３】
配向膜に面内配向方向を付与するための具体的な配向処理方法としては、通常行われるラビング法、イオンビーム法、光配向法などのいずれも好ましく用いうる。
【００２４】
図５はラビング法の一例を示す立体模式図である。図示のように、ラビングローラ１５を用い、まず基板２の表面（配向膜８表面）の全域を第１の方向にラビングする（図５（ａ））。ここで、ラビングローラ１５のローラ回転方向１６をこれの基板接触点での方向がｘ方向（＝基板２の１辺に平行な一方向；以下同じ）になるようにとり、基板２の移動方向を反ｘ方向にとると、このｘ方向が第１の方向になる。次に、所定の部分（非マスク部８Ａ）を残してマスク２０をし、第２の方向にラビングする（図５（ｂ））。ここで、ラビングローラ１５のローラ回転方向１８をこれの基板接触点での方向がｙ方向（＝ｘ方向に垂直な一方向；以下同じ）になるようにとり、基板２の移動方向を反ｙ方向にとると、このｙ方向が第２の方向になる。その結果、マスク２０をした部分の面内配向方向は第１の方向（＝ｘ方向）になり、また、非マスク部８Ａの面内配向方向は第１の方向（＝ｘ方向）と第２の方向（＝ｙ方向）の合成方向になるから、マスク２０をした部分と非マスク部８Ａとの境界が傾斜境界となる。
【００２５】
図６はイオンビーム法によるマスク照射の一例を示す立体模式図である。配向膜にマスク２０をした基板２に対し、Ａｒイオンを磁場中で加速後中性化してなるＡｒ分子のビームを図示のように面内方向がｘ方向になる一様なビーム入射方向２１で照射することにより、照射前の配向膜の面内配向方向がランダムの場合、非マスク部８Ａの面内配向方向は反ｘ方向になる。
【００２６】
光配向法は、基板の全面または非マスク部に特定波長の光を照射するものであり、これによれば、光の偏光方向や照射方向を変えることにより、面内配向方向を制御することができる。
【００２７】
ところで、図１０に示したＯＣＢモードでは、通常、液晶配向用基板２１、２２の電気的駆動手段として、いずれか一方にアクティブマトリクス、これと対向する他方に単一の平面電極板が用いられる。アクティブマトリクスは、例えば図７に示すように、複数の画素電極２２を行列配置し、各画素電極２２にゲート配線２４の端子を介して信号配線２３を接続した電極構造を有する。ここで、信号配線２３はｙ方向に延設(ｘ方向に配列)され、ゲート配線２４はｘ方向に延設（ｙ方向に配列）される。
【００２８】
一方、前述のようなクロスエリアを配向膜に形成すると、クロスエリア直上以外の液晶層部分はスプレイ配向の状態となるが、クロスエリア直上の液晶層部分はスプレイ配向、ベンド配向のいずれとも異なる異常配向状態になるため、黒表示の際にクロスエリアの箇所から光漏れが生じ、表示画質を低下させる場合がある。このような光漏れは、クロスエリアをマスクすることにより防止することができるが、クロスエリアの縦縞または横縞がアクティブマトリクスの配線長さ方向（ｘ方向またはｙ方向）と非平行であると、スプレイ配向、ベンド配向のいずれとも異なる配向が、画素電極上に形成されてしまうため、光漏れが生じる。したがって、クロスエリアの縦縞または横縞は、アクティブマトリクスの配線長さ方向と平行にすることが好ましい。ここでいうところのアクティブマトリクスは、当該クロスエリアを形成する基板の電気的駆動手段として設けられたもの、および当該クロスエリアを形成する基板に対向して配置される基板の電気的駆動手段として設けられたもののうちのいずれかである。
【００２９】
なお、アクティブマトリクスの配線領域（信号配線およびゲート配線の設置領域）がマスクされる場合は、この配線領域の内側にクロスエリアの正射影像の全体が収まるような配向膜面内位置にクロスエリアを形成することにより、前記光漏れを防ぐことができる。
【００３０】
本発明のＯＣＢモードの液晶表示装置は、本発明の液晶配向用基板を用いて構成されたものであるから、液晶にカイラル剤を添加せずとも通常の駆動電圧で迅速にスプレイ‐ベンド転移を起こすことができる。また、配向膜に対する配向処理は直線的なものでよいから製造も容易である。
【実施例】
【００３１】
図１０に示した構造をもつＯＣＢモードのＬＣＤに本発明を適用した。セル部の構成材料は、透明基板材料：ガラス、透明電極材料：ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、配向膜材料：日産化学工業（株）製ＳＥ７９９２、液晶層材料：（株）チッソ製ＴＤ６００４ＸＸ（カイラル剤無添加）とした。透明基板上に透明電極を配置し、その上に上記配向膜材料を塗布して配向膜を形成し、この配向膜表面に、ラビング法にて次の手順で配向処理を施した。
【００３２】
第１処理：図８（ａ）に示すようにＡ１方向に全面ラビングを行う。
【００３３】
第２処理：図８（ｂ）に示すようにマスク２０を用い、Ａ１方向に対し１８０°をなすＡ２方向に部分ラビングを行う。
【００３４】
第３処理：図８（ｃ）に示すようにマスク２０を用い、Ａ１、Ａ２方向に対し９０°をなすＡ３方向に部分ラビングを施す。
【００３５】
その結果、配向膜は最終的に、図８（ｄ）に示すように、相異なる四方向に配向した四領域、すなわち、Ａ１方向に配向した領域Ｓ１と、Ａ１、Ａ２方向の合成方向に配向した領域Ｓ２と、Ａ１、Ａ３の合成方向に配向した領域Ｓ３と、Ａ１、Ａ２、Ａ３の合成方向に配向した領域Ｓ４とに分かれ、領域Ｓ３の境界および領域Ｓ４の境界が傾斜境界１１になった（図中に太線で示す）。なお、これらの傾斜境界について対境界傾角α、βを前述の方法で測定したところ、Ｓ１/Ｓ３間＝４０°、９０°、Ｓ２/Ｓ４間＝３０°、９０°、Ｓ３/Ｓ４間＝５０°、６０°、であった。
【００３６】
この基板を用いて図１０に示した液晶セル（セルギャップ＝７μｍ）を構成し、液晶層を挟む透明電極間に４.２Ｖの電圧を印加してセル表面の状態を偏光顕微鏡で拡大観察した。この観察法によればセル内の液晶層の配向の違いを透過光の色で識別できる。図９は、電圧印加から３秒後の状態を示すもので、図示のように、傾斜境界、なかでも対境界傾角が好適範囲にあるＳ４/Ｓ３間の傾斜境界を起点としてベンド配向が発生し、周囲に拡大する様子がその場観察された。なお、ここでは撮影の都合上、印加電圧を通常の６Ｖよりも低い４.２Ｖにして転移速度を遅らせた（印加電圧６Ｖでは、転移速度がさらに速くなり、スプレイ‐ベンド転移の境界線を撮影し難い）。印加電圧６Ｖの通常条件下では、例えば２００×６０（μｍ）の画素では電圧印加後１秒以内に領域Ｓ１全体がベンド配向に転移する。
【００３７】
このように本発明によれば、カイラル剤無添加の液晶を用いた液晶セルのスプレイ配向を、通常レベルの電圧印加により迅速にベンド配向化することができる。配向膜に傾斜境界を設けるには直線的な配向処理で足りるから、液晶セルの製造も容易である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、ＯＣＢモードのＬＣＤを設計・製造する産業に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（ａ）は本発明の液晶配向用基板の層構造の一例を示す立体模式図、（ｂ）は配向膜表面内の傾斜境界の一例を示す平面模式図である。
【図２】本発明の液晶配向用基板の層構造の一例を示す立体模式図である。
【図３】本発明における配向領域区分形態の一例を示す平面模式図である。
【図４】本発明における配向領域区分形態の一例を示す平面模式図である。
【図５】ラビング法の一例を示す立体模式図（（ａ）全面ラビング、（ｂ）マスクラビング）である。
【図６】イオンビーム法によるマスク照射の一例を示す立体模式図である。
【図７】アクティブマトリクスの電極構成の一例を示す平面模式図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は実施例の配向処理手順、（ｄ）は該処理後の配向状態を示す平面模式図である。
【図９】実施例のスプレイ‐ベンド転移の経過観察結果の一例を示す平面模式図である。
【図１０】ＯＣＢモードの基本的な素子配置構造を示す立体模式図である。
【図１１】ＯＣＢセル中の基本配向（（ａ）スプレイ配向、（ｂ）ベンド配向）を示す立体模式図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ ＯＣＢモードの液晶セル（ＯＣＢセル）
２、２１、２２ 基板（液晶配向用基板）
３ 二軸性位相差フィルム
４１、４２ 偏光子
５ 液晶分子
６ 透明基板
７ 電気的駆動手段の層
８、８１ 配向膜
８Ａ 非マスク部
９、１０ 配向領域
９Ａ、１０Ａ 面内配向方向
１１ 傾斜境界
１２ 光学素子の層
１３ クロスエリア
１３１、１３２、１３３ 分割部分
１４ クロスエリアの外側
１５ ラビングローラ
１６、１８ ローラ回転方向
１７、１９ 基板の移動方向
２０ マスク
２１ ビーム入射方向
２２ 画素電極
２３ 信号配線
２４ ゲート配線
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４ 配向膜の面内配向方向が相異なる領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、電気的駆動手段の層を介して、配向膜を有する液晶配向用基板において、前記配向膜の表面は、相異なる直線的な面内配向方向をもつ複数の配向領域に分かれ、これら配向領域の境界は、その少なくとも一部が傾斜境界、すなわちこれを挟む二配向領域のいずれの面内配向方向とも非平行でかついずれか一方の面内配向方向と非直交である境界であることを特徴とする液晶配向用基板。
【請求項２】
前記電気的駆動手段の層に代えて、光学素子の層および電気的駆動手段の層としたことを特徴とする請求項１記載の液晶配向用基板。
【請求項３】
前記複数の配向領域が、縦横の格子縞状のクロスエリアまたは該クロスエリアの分割部分、および該クロスエリアの外側であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶配向用基板。
【請求項４】
前記クロスエリアの縦縞および横縞は、下記１）、２）のいずれかの配線長さ方向と平行であることを特徴とする請求項３記載の液晶配向用基板。
記
１）該クロスエリアを有する配向膜の下層の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
２）該クロスエリアを有する配向膜と液晶層を介して対向する基板の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
【請求項５】
透明基板上に、直接あるいは光学素子の層を介して、電気的駆動手段の層を配置し、その上に配向膜を配置してなる基板に配向処理を施す液晶配向用基板の製造方法において、面内処理方向として直線的で相異なる第１、第２あるいはさらに第３の方向を設定し、基板の配向膜表面の全域を第１の方向に配向処理し、ついで、配向膜表面の第１部分をマスクした残りの部分を第２の方向に配向処理し、あるいはその後さらに、配向膜表面の第２部分をマスクした残りの部分を第３の方向に配向処理することを特徴とする液晶配向用基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１部分の外側の領域、または、前記第１部分の外側と前記第２部分との合成領域が、縦横の格子縞状のクロスエリアとなるようにこれら第１、第２部分を設定することを特徴とする請求項５記載の液晶配向用基板の製造方法。
【請求項７】
前記クロスエリアの縦縞または横縞を、下記１）、２）のいずれかの配線長さ方向と平行にすることを特徴とする請求項６記載の液晶配向用基板の製造方法。
記
１）該クロスエリアを形成する配向膜の下層の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
２）該クロスエリアを形成する配向膜と液晶層を介して対向する基板の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
【請求項８】
請求項１〜４のいずれかに記載の液晶配向用基板を用いて構成された光学補償ベンドモードの液晶表示装置。
【請求項１】
透明基板上に、電気的駆動手段の層を介して、配向膜を有する液晶配向用基板において、前記配向膜の表面は、相異なる直線的な面内配向方向をもつ複数の配向領域に分かれ、これら配向領域の境界は、その少なくとも一部が傾斜境界、すなわちこれを挟む二配向領域のいずれの面内配向方向とも非平行でかついずれか一方の面内配向方向と非直交である境界であることを特徴とする液晶配向用基板。
【請求項２】
前記電気的駆動手段の層に代えて、光学素子の層および電気的駆動手段の層としたことを特徴とする請求項１記載の液晶配向用基板。
【請求項３】
前記複数の配向領域が、縦横の格子縞状のクロスエリアまたは該クロスエリアの分割部分、および該クロスエリアの外側であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶配向用基板。
【請求項４】
前記クロスエリアの縦縞および横縞は、下記１）、２）のいずれかの配線長さ方向と平行であることを特徴とする請求項３記載の液晶配向用基板。
記
１）該クロスエリアを有する配向膜の下層の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
２）該クロスエリアを有する配向膜と液晶層を介して対向する基板の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
【請求項５】
透明基板上に、直接あるいは光学素子の層を介して、電気的駆動手段の層を配置し、その上に配向膜を配置してなる基板に配向処理を施す液晶配向用基板の製造方法において、面内処理方向として直線的で相異なる第１、第２あるいはさらに第３の方向を設定し、基板の配向膜表面の全域を第１の方向に配向処理し、ついで、配向膜表面の第１部分をマスクした残りの部分を第２の方向に配向処理し、あるいはその後さらに、配向膜表面の第２部分をマスクした残りの部分を第３の方向に配向処理することを特徴とする液晶配向用基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１部分の外側の領域、または、前記第１部分の外側と前記第２部分との合成領域が、縦横の格子縞状のクロスエリアとなるようにこれら第１、第２部分を設定することを特徴とする請求項５記載の液晶配向用基板の製造方法。
【請求項７】
前記クロスエリアの縦縞または横縞を、下記１）、２）のいずれかの配線長さ方向と平行にすることを特徴とする請求項６記載の液晶配向用基板の製造方法。
記
１）該クロスエリアを形成する配向膜の下層の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
２）該クロスエリアを形成する配向膜と液晶層を介して対向する基板の電気的駆動手段として設けられたアクティブマトリクスの配線長さ方向
【請求項８】
請求項１〜４のいずれかに記載の液晶配向用基板を用いて構成された光学補償ベンドモードの液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２３４１６（Ｐ２００６−２３４１６Ａ）
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０００４１（Ｐ２００４−２０００４１）
【出願日】平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【出願人】（５０４１５７０２４）国立大学法人東北大学 (2,297)
【出願人】（５０３３５４０４４）財団法人２１あおもり産業総合支援センター (27)
【出願人】（５９２２３５００８）株式会社東北テクノブレインズ (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【出願人】（５０４１５７０２４）国立大学法人東北大学 (2,297)
【出願人】（５０３３５４０４４）財団法人２１あおもり産業総合支援センター (27)
【出願人】（５９２２３５００８）株式会社東北テクノブレインズ (19)
【Ｆターム（参考）】
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