JP2001100212A - 液晶装置及びその製造方法並びにそれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不要散乱がなく、駆動電圧を上げることな
く、液晶分子に対する配向規制力が変化するのを防止あ
るいは緩和して液晶分子の配向状態の長期耐光信頼性を
向上でき、しかも液晶層中に未反応の高分子前駆体等の
不純物が残ることや高分子前駆体を重合させる際の紫外
線等により液晶分子がダメージを受けるのを改善して、
表示性能を向上できる液晶装置及びその製造方法並びに
それを用いた電子機器の提供。 【解決手段】 一対の基板１，２の液晶層３側の面に配
向状態を規制するための配向処理が施された第一の配向
層９，１０がそれぞれ形成され、第一の配向層９，１０
の液晶層３側の面に上記第一の配向層よりも耐光性が高
く、かつ液晶性を有する高分子前駆体を塗布、硬化して
なる第二の配向層１１，１２が形成され、第二の配向層
１１，１２は第一の配向層９，１０に施された配向規制
処理による配向状態を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶装置及びその
製造方法並びにそれを用いた電子機器に係わり、特に、
液晶層が挟持された一対の基板の液晶層側の面にそれぞ
れ形成した第一の配向層の液晶層側の面に上記第一の配
向層よりも耐光性が高く、かつ液晶性を有する高分子前
駆体を塗布した後、上記第一の配向層に施された配向規
制処理による配向状態を維持したまま高分子前駆体を重
合、硬化し、第二の配向層を形成することにより、液晶
分子に対する配向規制力が光劣化により変動するのを防
止あるいは緩和して液晶分子の配向状態の長期耐光信頼
性を向上できる液晶装置及びその製造方法並びにそれを
用いた電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶装置を用いた電子機器の一種に投射
型液晶プロジェクタが知られている。

【０００３】一般に投射型液晶プロジェクタには、光源
と、この光源からの光を変調する液晶ライトバルブと、
この液晶光変調装置により変調された光を投射する投射
レンズが備えられている。このような投射型液晶プロジ
ェクタに備えられる液晶ライトバルブとしては、ＴＮ
（Twisted Nematic）モードが一般的に採用されてお
り、また最近では高速応答が得られる点でＥＣＢ（Elec
trically Controlled Birefringence）モードあるいは
強誘電・反強誘電モード等の液晶装置の採用が検討され
ている。また一方では高いコントラストが得られる点で
いわゆる垂直配向ＥＣＢモード等の垂直配向モードの液
晶装置の採用が検討され、既に一部で実用化されてい
る。

【０００４】上記のような液晶装置においては、一対の
基板間に液晶層を介在させ、その両基板の液晶層側の面
に配向膜を形成すると共にラビング処理を施していわゆ
るプレチルトを付け、それによって電圧印加時の液晶分
子の傾き方向を制御するのが一般的である。

【０００５】また、プレチルトを付けるための従来のそ
の他の配向処理技術としては、斜法蒸着法（特公昭６３
−３２１６２号）がある。

【０００６】ところで、近年、投射型液晶プロジェクタ
の高性能化に伴い、透過率あるいは反射率がより高く、
かつ耐光信頼性がより高い液晶ライトバルブが要望され
ている。また、液晶ライトバルブは、素子耐圧と省電力
の観点から低駆動電圧で動作するものが望ましいとされ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
配向処理技術では、配向膜の耐光性が不十分であるため
に、液晶分子に対する配向規制力が変化する光劣化が起
こり、液晶配向状態が乱れ、明るい表示が得られなくな
るなどの表示不良が起こることがあり、また、斜法蒸着
法においては、プレチルトの均一性、配向処理の量産性
を実現することが極めて難しいという問題があった。

【０００８】そこで、このような問題を解決するために
特開平６−３４７７９５号に記載の配向処理技術が考え
られている。この配向処理技術は、一対の基板の液晶層
側の面に先に述べた従来の配向処理技術と同様にして形
成した第一の配向層をそれぞれ設け、ついで上記一対の
基板の間の液晶層中に予め混合しておいたビフェニルメ
タクリレート等の高分子前駆体に紫外線や熱を照射し、
重合させることにより、上記第一の配向層上に第二の配
向層を形成する方法である。しかしながらこの配向処理
技術では、液晶層中に未反応の高分子前駆体等の不純物
が残ったり、紫外線や熱により液晶層の液晶分子がダメ
ージを受けて、表示状態に悪影響を及ぼしてしまう等の
不具合があった。また、第二の配向層の液晶層側の面に
は、著しい凸凹が形成されているため、表面平坦度が悪
く、上記の凸凹に起因する不要散乱が起こり易いという
問題や、第二の配向層の膜厚を薄く制御することが困難
であるために駆動電圧が上がってしまうという問題があ
った。

【０００９】本発明は上記の問題点に鑑みて提案された
もので、不要散乱がなく、駆動電圧を上げることなく、
液晶分子に対する配向規制力が変化するのを防止あるい
は緩和して液晶分子の配向状態の長期耐光信頼性を向上
でき、しかも液晶層中に未反応の高分子前駆体等の不純
物が残ることや高分子前駆体を重合させる際の紫外線等
により液晶分子がダメージを受けるのを改善して、表示
性能を向上できる液晶装置及びその製造方法並びにそれ
を用いた電子機器を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は以下の構成としたものである。すなわち本
発明による液晶装置は、液晶層が挟持された一対の基板
の液晶層側の面に上記液晶層の液晶分子を配向させるた
めの配向処理がそれぞれ施されてなる液晶装置であっ
て、上記一対の基板の液晶層側の面に配向状態を規制す
るための配向処理が施された第一の配向層がそれぞれ形
成され、これら第一の配向層のうち少なくとも一方の第
一の配向層の液晶層側の面に上記第一の配向層よりも耐
光性が高く、かつ液晶性を有する高分子前駆体を塗布、
硬化してなる第二の配向層が形成され、該第二の配向層
は上記第一の配向層に施された配向規制処理による配向
状態を有するものであることを特徴とする。

【００１１】このような液晶装置では、使用状態によっ
て、上記第一の配向層に配向規制状態が変化するような
光劣化が起こったとしても、上記第一の配向層の液晶層
側の面上に形成された第二の配向層は上記第一の配向層
よりも耐光性が高いので、光劣化が起こらず、この第二
の配向層が有する、上記第一の配向層に施された配向規
制処理による配向状態は変化せず、安定しており、この
第二の配向層の安定した配向状態によって液晶層の液晶
分子の配向状態を規制できるので、液晶分子の配向状態
の長期耐光信頼性を向上でき、表示特性が劣化するのを
防止あるいは緩和できる。また、この第二の配向層は、
上記第一の配向層の液晶層側の面上に液晶性を有する高
分子前駆体を予め塗布、硬化させてなるものであるの
で、上記液晶層中に未反応の高分子前駆体等の不純物が
残ることや高分子前駆体を重合させる際の紫外線等によ
り液晶分子がダメージを受けるのを改善でき、良好な表
示状態が得られる。

【００１２】また、上記の第二の配向層の厚みを薄く制
御することで、駆動電圧の上昇を抑制できる。

【００１３】また、上記の第二の配向層の表面は、液晶
層中に高分子前駆体を分散させ、重合させて形成した従
来の第二の配向膜と比べて平坦性が良好であるので、凹
凸に起因する不要散乱を回避できる。

【００１４】従って、上記のような構成とすることによ
り、不要散乱がなく、駆動電圧を上げることなく、液晶
分子の配向状態の長期耐光信頼性を向上でき、表示性能
を向上できる液晶装置とすることができる。

【００１５】上記の液晶装置においては、上記第二の配
向層の厚みを５００ｎｍ以下とすることが駆動電圧上昇
を抑えられる点で望ましく、より望ましくは５乃至５０
ｎｍとすることが液晶層にかかる電圧の降下が少なくて
済み、また良好な配向安定性を得ることが出来る。

【００１６】第二の配向層の厚みが５００ｎｍを超える
と、駆動電圧が上昇してしまい好ましくなく、５ｎｍ未
満であると、第二の配向層を設ける作用効果が低下して
しまう。

【００１７】上記の液晶装置においては、上記第二の配
向層の表面は、凸部を有しており、この第二の配向層の
平均表面粗さ（Ｒａ）は１００ｎｍ以下とすることが表
面の平坦性を向上でき、凹凸による不要散乱の防止効果
が優れる点で望ましく、より望ましくは、１０乃至４０
ｎｍとすることにより、凹凸による不要散乱の防止効果
が得られ、かつ充分な配向規制力を得ることができる。

【００１８】第二の配向層の厚みと平均表面粗さ（Ｒ
ａ）は、液晶性を有する高分子前駆体を第一の配向層の
液晶層側の面にスピンコート法やフレキソ印刷法等を用
いて塗布するときの塗布厚等をコントロールすることに
より容易に制御することができる。

【００１９】本発明の液晶装置の製造方法は、液晶層が
挟持された一対の基板の液晶層側の面に上記液晶層の液
晶分子を配向させるための配向処理がそれぞれ施されて
なる液晶装置の製造方法であって、上記一対の基板の液
晶層側の面に配向方向を規制する配向処理が施された第
一の配向層をそれぞれ形成し、これら第一の配向層のう
ち少なくとも一方の第一の配向層の液晶層側の面上に上
記第一の配向層よりも耐光性が高く、かつ液晶性を有す
る高分子前駆体を塗布した後、上記第一の配向層に施さ
れた配向規制処理による配向状態を維持したまま高分子
前駆体を重合、硬化し、第二の配向層を形成することを
特徴とする。

【００２０】このような液晶装置の製造方法によれば、
上記の液晶性（配向性）を有する高分子前駆体を用いる
ので、該高分子前駆体を上記第一の配向層の液晶層側の
面に薄く塗布することにより、上記液晶性を有する高分
子前駆体が第一の配向層に施された配向規制処理により
配向し、この配向状態を維持したまま重合、硬化する
と、第一の配向層に施された配向規制処理による配向状
態を有する第二の配向層を形成することができる。

【００２１】また、一対の基板上に形成された第一の配
向層の液晶層側の面に高分子前駆体を塗布して、予め、
高分子化を行うので、液晶層中に未反応の高分子前駆体
等の不純物が残ることがなく、また、光や熱により液晶
層の液晶分子がダメージを受けることもなく、表示状態
に悪影響を及ぼすことがない。

【００２２】上記第一の配向層よりも耐光性が高く、か
つ液晶性を有する高分子前駆体としては、それ自身が液
晶相を持つものを用いることができ、第二の配向層の形
成時は、上記基板上に形成した第一の配向層の液晶層側
の面上にそのままスピンコート等で塗布後、第一の配向
層に施された配向規制処理により配向状態を維持したま
ま光または熱の照射により重合して高分子化され、硬化
する。

【００２３】上記第一の配向層よりも耐光性が高く、か
つ液晶性を有する高分子前駆体であって、それ自身が液
晶相を持つものとしては、液晶性の紫外線硬化型モノマ
ーあるいは液晶性の紫外線硬化型オリゴマー（液晶性の
紫外線硬化型モノマーの重合体）を用いることができ、
第二の配向層の形成時は、上記基板上に形成した第一の
配向層の液晶層側の面上にそのままスピンコート等で塗
布後、第一の配向層に施された配向規制処理により配向
状態を維持したまま紫外線の照射により重合して高分子
化され、硬化する。

【００２４】また、本発明の液晶装置の製造方法は、液
晶層が挟持された一対の基板の液晶層側の面に上記液晶
層の液晶分子を配向させるための配向処理がそれぞれ施
されてなる液晶装置の製造方法であって、上記一対の基
板の液晶層側の面に配向方向を規制する配向処理が施さ
れた第一の配向層をそれぞれ形成し、これら第一の配向
層のうち少なくとも一方の第一の配向層の液晶層側の面
上に上記第一の配向層よりも耐光性が高く、かつ液晶性
を有する高分子前駆体と液晶との混合物を塗布した後、
上記第一の配向層に施された配向規制処理による配向状
態を維持したまま高分子前駆体を重合、硬化した後、上
記高分子前駆体に添加した液晶を除去して第二の配向層
を形成することを特徴とするものであってもよい。

【００２５】このような液晶装置の製造方法によれば、
上記液晶性を有する高分子前駆体と液晶との混合物は、
液晶性を有しているので、上記混合物を上記第一の配向
層の液晶層側の面に薄く塗布することにより、上記混合
物中の液晶が第一の配向層に施された配向規制処理によ
り配向し、この配向状態を維持したまま上記高分子前駆
体を重合、硬化すると、第一の配向層に施された配向規
制処理による配向状態を有する第二の配向層を形成する
ことができる。

【００２６】上記第一の配向層よりも耐光性が高く、か
つ液晶性を有する高分子前駆体としては、それ自身は液
晶相は持たず、かつ、液晶と混合してもその液晶相を崩
さないものを用いることができ、第二の配向層の形成時
は、上記基板上に形成した第一の配向層の液晶層側の面
上に液晶と混合してスピンコート等で塗布後、上記混合
物中の液晶が第一の配向層に施された配向規制処理によ
り配向し、この配向状態を維持したまま上記高分子前駆
体を光または熱の照射により重合して高分子化され、硬
化する。そして、上記高分子前駆体に添加された液晶
を、エタノール等で洗い流すことにより除去し、乾燥す
ることにより第二の配向層が得られる。

【００２７】上記の液晶装置の製造方法において、上記
液晶性を有する高分子前駆体に、光吸収剤、脱励起剤、
抗酸化剤のうちから選択される一種または二種以上の添
加剤を添加することもできる。上記高分子前駆体に上記
添加剤を添加することにより、さらに耐光性を向上でき
る。

【００２８】上記のような添加剤の添加量は、上記高分
子前駆体の０．１乃至１０重量％程度とすることが望ま
しい。

【００２９】上記の液晶装置の製造方法において、上記
第一の配向層のうち少なくとも一方の第一の配向層の液
晶層側の面に上記第一の配向層よりも耐光性が高く、か
つ液晶性を有する高分子前駆体または該高分子前駆体と
液晶との混合物を塗布する際、硬化後の第二の配向層の
厚みが５００ｎｍ以下となるように塗布することが、駆
動電圧上昇を抑えることができる点で望ましい。

【００３０】上記第二の配向層の表面は、凸部を有して
おり、この第二の配向層の平均表面粗さ（Ｒａ）は１０
０ｎｍ以下であることが、不要散乱を抑えることができ
る点で望ましい。

【００３１】さらに本発明の電子機器は、上記のいずれ
かに記載の液晶装置を備えたこと、もしくは上記のよう
な製造方法によって製造された液晶装置を備えたことを
特徴とする。

【００３２】このような電子機器によれば、不要散乱が
なく、駆動電圧を上げることなく、液晶分子に対する配
向規制力が変化するのを防止あるいは緩和して液晶分子
の配向状態の長期耐光信頼性が改善され、しかも液晶層
中に未反応の高分子前駆体等の不純物が残ることや高分
子前駆体を重合させる際の紫外線等により液晶分子がダ
メージを受けるのを改善して、表示性能を向上した液晶
装置が備えられているので、上記液晶分子の配向状態の
乱れに起因するコントラストの低下等が起こることがな
く、高コントラストで、表示性能および耐久性や安定性
がよい電子機器を提供できる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明による液晶装置及び
その製造方法並びにそれを用いた電子機器を図に示す実
施形態に基づいて具体的に説明する。

【００３４】（第１実施形態）図１は本発明による液晶
装置の第１実施形態を示す概略構成の縦断面図、図２は
その一部の拡大縦断面図である。この第１実施形態の液
晶装置は、垂直配向モードのものである。

【００３５】図において、１，２はガラス等よりなる上
下一対の基板で、その両基板１、２間には液晶層３が介
在されている。４は上記液晶層３の周縁部に設けたシー
ル部材、５は上側偏向板、６は下側偏光板である。

【００３６】上記両基板１，２の液晶層３側の面には、
図２に示すようにＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明
電極７，８が設けられ、更にその透明電極７，８の液晶
層３側には第一の配向層として垂直配向膜９，１０が設
けられ、さらにこれら垂直配向膜９，１０の液晶層３側
に第二の配向層１１，１２が設けられている。

【００３７】垂直配向膜９，１０は、電圧無印加状態で
は、液晶層３内の液晶分子３ａが図２に示すように基板
１，２に対して略垂直に配向し、充分な電圧印加状態で
は、図３に示すように液晶層３内の液晶分子３ａが基板
１，２と略平行な方向に配向するように液晶分子３ａの
配向状態を規制するための配向処理が施されている。こ
のような第一の配向層９，１０の厚みは、例えば５０ｎ
ｍ程度とされる。

【００３８】第二の配向層１１，１２は、上記第一の配
向層よりも耐光性が高く、かつ、液晶性を有する高分子
前駆体を塗布、硬化してなるものである。また、これら
第二の配向層１１，１２は、垂直配向膜９，１０に施さ
れた配向規制処理による配向状態を有している。

【００３９】このような第二の配向層１１，１２の厚み
は、第一の配向層の厚みより薄い方が垂直配向膜９，１
０に施された配向規制処理による良好な配向状態を得る
ことができる点で望ましい。

【００４０】さらに、第二の配向層１１，１２の厚み
は、それぞれ、５００ｎｍ以下とすることが駆動電圧上
昇を抑えられる点で望ましく、より望ましくは５ｎｍ以
上５００ｎｍ以下とすることが駆動電圧上昇を抑えら
れ、また、第二の配向層の作用効果を十分発揮でき、さ
らに望ましくは５乃至５０ｎｍとすることが液晶層３に
かかる電圧の降下が少なくて済む。

【００４１】第二の配向層１１，１２の表面は、多数の
粒子状の凸部あるいは線状の凸部を有しており、これら
凸部は、上記高分子前駆体が重合して得られたポリマー
から構成されている。第二の配向層１１，１２の平均表
面粗さ（Ｒａ）は、表面の平坦性を向上でき、凹凸によ
る不要散乱の防止効果が優れる点で、１００ｎｍ程度以
下、より望ましくは１０乃至４０ｎｍとなっている。例
えば、第二の配向層１１，１２の表面に形成される凸部
が粒子状である場合の凸部の平均粒子径は、４０ｎｍ程
度以下となっており、また、第二の配向層１１，１２の
表面に形成される凸部が線状である場合の凸部の幅（短
手方向の長さ）の平均値は、３０ｎｍ程度以下となって
いる。

【００４２】第二の配向層１１，１２の厚みと平均表面
粗さは、液晶性を有する高分子前駆体を垂直配向膜９，
１０の液晶層側の面に後述のスピンコート法やフレキソ
印刷法等を用いて塗布するときの塗布厚等をコントロー
ルすることにより容易に制御することができる。

【００４３】垂直配向モードの場合、液晶層３に用いる
液晶としては、垂直配向し得るものであれば材質等は適
宜であるが、本実施形態においては負の誘電率異方性を
有する液晶が用いられ、電圧無印加状態（液晶層への印
加電圧が液晶のしきい値電圧以下の状態）では、液晶層
３内の液晶分子３ａが図２に示すように基板１，２に対
して略垂直に配向し、充分な電圧印加状態（液晶層への
印加電圧が液晶の飽和電圧以上の状態）では、図３に示
すように液晶層３内の液晶分子３ａが基板１，２と略平
行な方向に配向するように構成されている。

【００４４】また、液晶層３内の液晶分子３ａは、垂直
配向膜９，１０および第二の配向層１１，１２によっ
て、基板の垂線Ｌに対して所定のチルト角θ（例えば、
１乃至５度程度）だけ傾斜したプレチルト状態が維持さ
れるように構成されている。

【００４５】上記の構成において、上記の偏光板５，６
の偏向軸を、例えば図３の状態における液晶分子３ａの
長軸方向に対してそれぞれ約４５度の角度に傾斜させ、
かつ両偏光板５，６を互いにクロスニコルの状態に配置
すれば、図２の状態において上側偏向板５から液晶層３
内に入った光は、そのまま下側偏光板６に入射して該偏
向板を透過することなく黒（暗）表示が得られ、図３の
状態においては上側偏向板５から液晶層３内に入った光
は、液晶層３のリターデーションをあらかじめ調整して
おくことにより、楕円偏向しながら下側偏光板６の偏向
軸と略平行な方向に偏向して該偏向板６を透過して白
（明）表示が得られる。

【００４６】その際、上記垂直配向膜９，１０と第二の
配向層１１，１２によって、電圧無印加時は液晶層３内
の液晶分子３ａを、上記のプレチルト状態に良好かつ安
定に維持させることができると共に、充分な電圧印加時
は液晶層内の液晶分子を上記のプレチルト方向に向かっ
て良好に水平配向させることが可能となり、コントラス
ト等の表示特性のよい垂直配向モードの液晶装置が得ら
れる。

【００４７】このような液晶装置では、使用状態によっ
て、垂直配向膜９，１０に配向規制状態が変化するよう
な光劣化が起こったとしても、垂直配向膜９，１０の液
晶層３側の面上に形成された第二の配向層１１，１２は
垂直配向膜９，１０よりも耐光性が高いので、光劣化が
起こらず、この第二の配向層１１，１２が有する、垂直
配向膜９，１０に施された配向規制処理による配向状態
は変化せず、安定しており、この第二の配向層１１，１
２の配向状態によって液晶層３の液晶分子３ａの配向状
態を規制できるので、駆動電圧を上げることなく、液晶
分子３ａの配向状態の長期耐光信頼性を向上でき、表示
特性を向上できる。

【００４８】また、この第二の配向層１１，１２は、垂
直配向膜９，１０の液晶層３側の面上に液晶性を有する
高分子前駆体を予め塗布、硬化させてなるものであるの
で、液晶層３中に未反応の高分子前駆体等の不純物が残
ることや高分子前駆体を重合させる際の紫外線や熱等に
より液晶分子３ａがダメージを受けるのを改善でき、良
好な表示状態が得られる。

【００４９】また、第二の配向層１１，１２の厚みを薄
くすることで、駆動電圧の上昇を抑制できる。

【００５０】また、第二の配向層１１，１２の表面は、
液晶層中に高分子前駆体を分散させ、重合させて形成し
た従来の第二の配向膜と比べて表面の平均粗さが小さ
く、平坦性を良好とすることができ、凹凸に起因する不
要散乱を回避できる。

【００５１】従って、上記のような構成とすることによ
り、不要散乱がなく、駆動電圧を上げることなく、液晶
分子の配向状態の長期耐光信頼性を向上でき、表示性能
を向上できる液晶装置とすることができる。

【００５２】次に、上記のような液晶装置の製造方法、
特に第二の配向層１１，１２の形成方法の例について説
明する。

【００５３】まず、一対の基板１，２の液晶層３側の面
に透明電極７，８を設け、更にその透明電極７，８の液
晶層３側にそれぞれポリイミド系樹脂をフレキソ印刷法
等により塗布、焼成した後、それらの表面にラビング処
理を施して垂直配向膜９，１０を形成する。なお、ここ
での垂直配向膜９，１０は、斜法蒸着法によっても形成
することができる。

【００５４】次に、上記のようにして形成した垂直配向
膜９，１０の液晶層３側の面上に第二の配向膜１１，１
２を形成するが、その際に、上記第一の配向層よりも耐
光性が高く、かつ液晶性を有する高分子前駆体を用い
る。

【００５５】ここで用いる高分子前駆体としては、それ
自身が液晶相を持つものを用いることができ、例えば液
晶性の紫外線硬化型モノマーあるいはそれらのオリゴマ
ーを用いることができる。具体的には例えば下記表１ま
たは表２に記載した大日本インキ化学工業株式会社製の
ＵＶキュアラブル液晶を１種もしくは複数種組み合わせ
て使用することができる。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【表２】

【００５８】また上記表１および表２以外にも例えば下
記〔化１〕の一般式（Ａ）で表される高分子前駆体を１
種もしくは複数種組み合わせて使用することもできる。

【００５９】

【化１】

【００６０】なお上記式中、Ｙ１ およびＹ２ は、メタ
クリレート基、アクリレート基、水素原子、アルキル
基、アルコキシ基、フッ素原子、シアノ基のいずれかを
示すが、Ｙ１ およびＹ２ の少なくとも一方はメタクリ
レート基またはアクリレート基のいずれかを示し、Ａ１
は存在せずその両側のベンゼン環同士が単結合で直結
しているか、またはＡ１ は下記〔化２〕の一般式
（Ｂ）乃至（Ｅ）のいずれかの基または酸素原子、ある
いは硫黄原子のいずれかを示し、Ａ１ の両側のベンゼ
ン環の水素原子はすべて水素原子であるか、または少な
くとも１つの水素原子がハロゲン原子によって置換され
ているものであってもよい。

【００６１】

【化２】

【００６２】本発明に用いられる高分子前駆体として
は、上記以外にもそれ自身が液晶相を持つものである
か、またはそれ自身は液晶相は持たないが、液晶と混合
してもその液晶相を崩さないものを用いることができ、
これらの高分子前駆体を総称して液晶性を有する高分子
前駆体と呼んでいる。

【００６３】そして、上記のような高分子前駆体を用意
したならば、垂直配向膜９，１０の液晶層３側の面上
に、上記高分子前駆体をスピンコート法やフレキソ印刷
法等により塗布する。すると、上記高分子前駆体は、液
晶性（配向性）を有しているので、該高分子前駆体を垂
直配向膜９，１０の液晶層３側の面にそれぞれ薄く塗布
することにより、上記高分子前駆体は垂直配向膜９，１
０に施された配向規制処理により配向する。

【００６４】ここで上記高分子前駆体を塗布する際、硬
化後の第二の配向層１１，１２の厚みがそれぞれ５００
ｎｍ以下となるように塗布することが、駆動電圧上昇を
抑えることができる点で望ましい。

【００６５】ついで、垂直配向膜９，１０に施された配
向規制処理による配向状態を維持したまま高分子前駆体
に紫外線（ＵＶ）を照射することにより、重合、硬化さ
せると、垂直配向膜９，１０に施された配向規制処理に
よる配向状態を有する第二の配向層１１，１２を形成で
きる。

【００６６】ここでの紫外線（ＵＶ）の照射量として
は、例えば３００〜４００ｎｍ程度の紫外線を５〜１５
ｍＷ／ｃｍ２ 程度の強度で、真空中で１０分間程度照
射すればよい。その紫外線照射によって上記高分子前駆
体が重合して高分子化され、硬化して第二の配向層１
１，１２が形成されるものである。

【００６７】上記高分子前駆体には、光吸収剤、脱励起
剤、抗酸化剤のうちから選択される一種または二種以上
の添加剤を添加してもよい。

【００６８】上記光吸収剤としては、光吸収帯域が２７
０乃至４５０ｎｍに存在するものが用いられ、具体的に
は、ベンゾトリアゾール、ヒンダードアミン、セラミッ
ク粒子などを使用できる。

【００６９】上記脱励起剤としては、ビフェニル、カル
バゾール、ベンゾフェノンなどが用いられる。

【００７０】上記抗酸化剤としては、ヒドロキノン、
２，５−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチルヒドロキノン、フェノ
ール類、リン化合物、硫黄化合物などが用いられる。

【００７１】このような添加剤を上記高分子前駆体に添
加すると、さらに耐光性を向上させることができる。

【００７２】上記のような添加剤の添加量は、上記高分
子前駆体の０．１乃至１０重量％程度とすることが望ま
しい。

【００７３】本実施形態の液晶装置の製造方法では、上
記の液晶性（配向性）を有する高分子前駆体を用いるの
で、該高分子前駆体を垂直配向膜９，１０の液晶層３側
の面に薄く塗布することにより、上記液晶性を有する高
分子前駆体が垂直配向膜９，１０に施された配向規制処
理により配向し、この配向状態を維持したまま重合、硬
化すると、第一の配向層に施された配向規制処理による
配向状態を有する第二の配向層を形成することができ
る。

【００７４】また、一対の基板１，２上に形成された垂
直配向膜９，１０の液晶層３側の面に高分子前駆体を塗
布して、予め、高分子化を行うので、液晶層３中に未反
応の高分子前駆体等の不純物が残ることがなく、また、
高分子前駆体を重合するための光や熱により液晶層３の
液晶分子がダメージを受けることもなく、表示状態に悪
影響を及ぼすことがない。

【００７５】なお、上記実施形態においては、液晶性の
高分子前駆体として液晶性の紫外線硬化型のモノマーあ
るいはそれらのオリゴマーを用いる場合について説明し
たが、例えば熱硬化型のモノマーを使用することもでき
る。具体的には例えば下記〔化３〕に示すようなエポキ
シ基を持つ化合物（例えば、Epon 828, MK-107, EGDE）
とアルコール（例えば、Capcure 3-800）またはアミン
（例えば4-(ω-アミノアルコキシ)-4'-シアノビフェニ
ル）の混合モノマーを使用することができる。このよう
な熱硬化型のモノマーを使用する場合、熱硬化型のモノ
マーを重合、硬化するために加熱するが、その際の加熱
温度は例えばEpon 828とCapcure 3-800では６０℃にお
いて３時間程度加熱すればよい。

【００７６】

【化３】

【００７７】また上記のようにして形成された第二の配
向層１１，１２の液晶層３側の平均表面粗さ（表面平坦
度）は、用いる液晶性を有する高分子前駆体の材料、Ｕ
Ｖ照射条件（温度、強度）、加熱条件（温度、時間）に
より変更可能であり、例えば上記高分子前駆体を重合し
て得られたポリマーが線状になることもあるし、粒子状
になることもある。

【００７８】また、上記の実施形態の液晶装置の製造方
法においては、液晶性を有する高分子前駆体としてそれ
自身が液晶相を持つものを用いて第二の配向層を形成す
る場合について説明したが、液晶性を有する高分子前駆
体として、それ自身は液晶相は持たないが、液晶と混合
してもその液晶相を崩さないものを用いる場合の第二の
配向層の形成方法は、垂直配向膜９，１０の液晶層３側
の面上に上記第一の配向層よりも耐光性が高く、かつ液
晶性を有する高分子前駆体としてそれ自身は液晶相は持
たないが、液晶と混合してもその液晶相を崩さないもの
と、液晶との混合物を塗布した後、垂直配向膜９，１０
に施された配向規制処理による配向状態を維持したまま
上記高分子前駆体を重合、硬化した後、上記高分子前駆
体に添加した液晶をエタノール等で洗い流して除去した
後、乾燥する以外は、先に述べた製造例と同様にして第
二の配向層を形成できる。

【００７９】ここで上記高分子前駆体に添加する液晶と
しては、液晶層３に用いたものと同様の液晶で、この高
分子前駆体と混合しても液晶相を崩さないものや、垂直
配向モードにおいて一般的に用いられる負の誘電率異方
性を有するネマティック液晶などでは、具体的にはメル
ク社製ＭＬＣ２０３９などを用いることができる。

【００８０】上記高分子前駆体と液晶との混合物を塗布
する際、硬化後の第二の配向層の厚みが５００ｎｍ以下
となるように塗布することが、駆動電圧上昇を抑えるこ
とができる点で望ましい。

【００８１】このような液晶装置の製造方法によれば、
上記液晶性を有する高分子前駆体と液晶との混合物は、
液晶性を有しているので、上記混合物を垂直配向膜９，
１０の液晶層３側の面に薄く塗布することにより、上記
混合物中の液晶が垂直配向膜９，１０に施された配向規
制処理により配向し、この配向状態を維持したまま上記
高分子前駆体を重合、硬化すると、垂直配向膜９，１０
に施された配向規制処理による配向状態を有する第二の
配向層を形成することができる。

【００８２】上記液晶性を有する高分子前駆体として、
それ自身は液晶相は持たず、かつ、液晶と混合してもそ
の液晶相を崩さないものを用いる場合、第二の配向層の
形成時は、この高分子前駆体と液晶とを混合し、この混
合物を垂直配向膜９，１０の液晶層３側の面上にスピン
コート等で塗布すると、上記混合物中の液晶が垂直配向
膜９，１０に施された配向規制処理により配向し、この
配向状態を維持したまま上記高分子前駆体を光または熱
の照射により重合して高分子化され、硬化する。そし
て、上記高分子前駆体に添加された液晶は、エタノール
等で洗い流すことにより除去できる。

【００８３】なお上記実施形態においては、透明電極を
両基板１，２側に対向させて設けると共に、負の誘電率
異方性を有する液晶を用いたが、電極を一方の基板側に
横方向に並べて設けると共に、正の誘電率異方性を有す
る液晶を用いた垂直配向モードの液晶装置にも適用でき
る。また電極構造は単純マトリックス型やセグメント型
その他適宜であり、さらにＴＦＴ(Thin Film Transisto
r)素子やＭＩＭ(MetalInsulator Metal）素子等のアク
ティブ素子を用いたものにも適用可能である。

【００８４】（第２実施形態）図４は本発明による液晶
装置の第２実施形態の一部の拡大断面図である。この第
２実施形態の液晶装置は、本発明を通常のＳＴＮ型液晶
装置に適用した例を示す。

【００８５】この第２実施形態の液晶装置が、図１乃至
図３に示した第１実施形態の液晶装置と異なるところ
は、液晶層３の液晶として、ＳＳ５００４（チッソ社
製）にカイラル成分としてＣＢ１５（メルク社製）を、
液晶の螺旋ピッチが液晶層３の厚さの４／３倍になるよ
うに混合したものが用いられ、第一の配向層９ａ，１０
ａとして水平配向処理が施され、電圧無印加状態では液
晶層３内の液晶分子３ｂが図４に示すように２７０度ツ
イストするように液晶分子３ｂの配向状態を規制するた
めの配向処理が施されたものが用いられ、第二の配向層
１１ａ，１２ａは、第一の配向層９ａ，１０ａの液晶層
３側の面に上記第１実施形態で用いたものと同様の上記
第一の配向層よりも耐光性が高く、かつ、液晶性を有す
る高分子前駆体を塗布、硬化してなるものが用いられ、
また、これら第二の配向層１１ａ、１２ａは、第一の配
向層９ａ，１０ａに施された配向規制処理による配向状
態を有している点である。

【００８６】液晶層３内の液晶分子３ｂは、第一の配向
層９ａ，１０ａおよび第二の配向層１１ａ，１２ａによ
って、基板の垂線に対して所定のチルト角（例えば、２
０度程度）だけ傾斜したプレチルト状態が維持されるよ
うに構成されている。

【００８７】（第３実施形態）図５は本発明による液晶
装置の第３実施形態の一部の拡大断面図である。この第
３実施形態の液晶装置は、本発明を通常のＴＮ型液晶装
置に適用した例を示す。

【００８８】この第３実施形態の液晶装置が、図１乃至
図３に示した第１実施形態の液晶装置と異なるところ
は、液晶層３の液晶として、ＳＳ５００４（チッソ社
製）にカイラル成分としてＣＢ１５（メルク社製）を、
液晶の螺旋ピッチが液晶層３の厚さの４倍以上になるよ
うに混合したものが用いられ、第一の配向層９ｂ，１０
ｂとして水平配向処理が施され、電圧無印加状態では液
晶層３内の液晶分子３ｃが図５に示すように９０度ツイ
ストするように液晶分子３ｃの配向状態を規制するため
の配向処理が施されたものが用いられ、第二の配向層１
１ｂ，１２ｂは、第一の配向層９ｂ，１０ｂの液晶層３
側の面に上記第１実施形態で用いたものと同様の上記第
一の配向層よりも耐光性が高く、かつ、液晶性を有する
高分子前駆体を塗布、硬化してなるものが用いられ、ま
た、これら第二の配向層１１ｂ、１２ｂは、第一の配向
層９ｂ，１０ｂに施された配向規制処理による配向状態
を有している点である。

【００８９】なお、本実施形態において液晶層３中に、
２色性色素を混合することにより、電界印加で透明、無
電界印加で色素の着色となり、表示のために偏光板を必
要としない液晶装置を作製できる。

【００９０】（第４実施形態）図６は本発明による液晶
装置の第４実施形態の一部の拡大断面図である。この第
４実施形態の液晶装置は、本発明を強誘電性液晶を用い
た液晶装置に適用した例を示す。

【００９１】この第４実施形態の液晶装置が、図１乃至
図３に示した第１実施形態の液晶装置と異なるところ
は、液晶層３の液晶として、ＺＬＩ３４８８（メルク社
製）が用いられ、第一の配向層９ｃ，１０ｃとして水平
配向処理が施され、しかもこれら第一の配向層９ｃ，１
０ｃはラビング方向が重なるように対向配置されたもの
が用いられ、第二の配向層１１ｃ，１２ｃは、第一の配
向層９ｃ，１０ｃの液晶層３側の面に上記第１実施形態
で用いたものと同様の上記第一の配向層よりも耐光性が
高く、かつ、液晶性を高分子前駆体を塗布、硬化してな
るものが用いられ、また、これら第二の配向層１１ｃ、
１２ｃは、第一の配向層９ｃ，１０ｃに施された配向規
制処理による配向状態を有している点である。

【００９２】液晶層３内の液晶分子３ｄは、第一の配向
層９ｃ，１０ｃおよび第二の配向層１１ｃ，１２ｃによ
って、例えばプレチルトが５度を維持されるように構成
されている。なお、図中符号、３ｅは層構造を示す。

【００９３】また、本実施形態の液晶装置においては、
液晶分子３ｄの双安定期間の開き角は４５度近くある。

【００９４】（第５実施形態）図７は、本発明による液
晶装置の第５実施形態の平面図、図８は図７におけるＡ
−Ａ線断面図である。この第５実施形態の液晶装置は、
本発明をアクティブ素子を用いたアクティブマトリック
ス型液晶装置に適用した例を示す。

【００９５】第５実施形態の液晶装置は、画素電極４８
がマトリクス状に形成されたアクティブマトリクス基板
４２と、対向電極４７および遮光膜５１が形成された対
向基板４１と、これらの基板間に封入、挟持されている
液晶層４３とから概略構成されている。

【００９６】アクティブマトリクス基板４２と対向基板
４１とは、対向基板４１の外周縁に沿って形成されたギ
ャップ材含有のシール材４４によって所定の間隙を介し
て貼り合わされている。また、アクティブマトリクス基
板４２と対向基板４１との間には、シール材４４によっ
て液晶封入領域５２が区画形成され、この液晶封入領域
５２内に液晶が封入され液晶層４３が形成されている。
この液晶封入領域５２内において、アクティブマトリク
ス基板４２と対向基板４１と間にはスベーサ５３を介在
させることもある。

【００９７】上記のシール材４４としては、エポキシ樹
脂や各種の紫外線硬化樹脂などを用いることができる。
また、シール材４４に配合されるギャップ材としては、
約１μｍ〜約１０μｍの無機あるいは有機質のファイバ
もしくは球などが用いられる。

【００９８】上記シール材４４は部分的に途切れてお
り、この途切れ部分によって、液晶注入口４４ａが構成
されている。対向基板４１とアクティブマトリクス基板
４２とを貼り合わせた後、シール材４４の内側領域を減
圧状態にすることによって上記液晶注入口４４ａから液
晶４３を減圧注入することができ、液晶４３を封入した
後は液晶注入口４４ａを封止剤５４で塞げばよい。対向
基板４１には、シール材４４の内側において画像表示領
域Ｆを見切りするための遮光膜５５も形成されている。
対向基板４１のコーナ部のいずれにもアクティブマトリ
クス基板４２と対向基板４１との間で電気的導通をとる
ための上下導通材５６が形成されている。

【００９９】また、対向基板４１およびアクティブマト
リクス基板４２の光入射側の面あるいは光出射側には、
使用する液晶４３の種類、すなわち、ＴＮ（ツイステッ
ドネマティック）モード、強誘電モード、反強誘電モー
ド、等々の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノ
ーマリプラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位
相差フィルム、偏光板などが所定の向きに配置される。

【０１００】なお、本実施形態の液晶装置には、カラー
フィルタが形成されていないが、対向基板４１において
各画素電極４８に対向する領域にＲＧＢのカラーフィル
タをその保護膜とともに形成することもある。また対向
基板４１に何層もの屈折率の異なる干渉層を積層するこ
とにより、光の干渉作用を利用して、ＲＧＢ色をつくり
出すダイクロイックフィルタを形成することもある。

【０１０１】また本実施形態において、対向基板４１は
アクティブマトリクス基板４２よりも小さく、アクティ
ブマトリクス基板４２の周辺部分は、対向基板４１の外
周縁からはみ出た状態に貼り合わされる。従って、アク
ティブマトリクス基板４２の駆動回路（走査線駆動回路
７０やデータ線駆動回路６０）や入出力端子５７は対向
基板４１から露出した状態にある。このように構成した
液晶装置において、アクティブマトリクス基板４２に形
成されている多数の入出力端子５７には、検査に用いる
入力端子５７ａおよび出力端子５７ｂが含まれている。

【０１０２】図９は上記のようなアクティブマトリック
ス型の液晶装置、特に上記第１実施形態と同様に垂直配
向モードとして構成した液晶装置における電圧無印加状
態の一部の拡大縦断面図、図１０は充分な電圧印加状態
における同上図である。

【０１０３】アクティブ素子として本実施形態において
はＴＦＴ素子２０を用いたもので、そのＴＦＴ素子２０
はソース電極２１とゲート電極２２およびドレイン電極
２３等よりなり、アクティブマトリックス基板４２上に
各画素毎に設けられている。上記ドレイン電極２３には
コンタクトホールｈを介して画素電極４８が導電接続さ
れ、その画素電極４８と対向電極４７の対向面側には垂
直配向膜（第一の配向層）４９，５０が形成されてい
る。又その両配向膜４９，５０間には、上記図２および
図３の実施形態と同様に液晶層４３が介在されている。
また、両配向膜４９，５０の液晶層４３側の面上には、
上記第１実施形態と同様の要領で第二の配向層７１、７
２が形成されている。

【０１０４】図１１は上記のアクティブマトリクス基板
の構成を模式的に示すブロック図である。同図に示すよ
うに、アクティブマトリクス基板４２において、ガラス
製などの透明な基板のうち、略中央領域に形成された画
素部８１では、アルミニウム、タンタル、モリブデン、
チタン、タングステンなどの金属膜、シリコンオキサイ
ド膜、導電性半導体膜などで形成されたデータ線９０お
よび走査線９１が設けられている。そのデータ線９０お
よび走査線９１は、上記の各画素毎に設けたＴＦＴ素子
２０のゲート電極２２およびソース電極２１にそれぞれ
接続されている。上記各画素には、上記ＴＦＴ素子２０
を介して画素電極４８に画像信号が入力される液晶容量
９４（液晶セル）が形成される。

【０１０５】上記データ線９０に対しては、シフトレジ
スタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチ
を備えるデータ側駆動回路６０が構成されている。

【０１０６】なお、図１１中、符号３０１はサンプリン
グ回路、３０２はデータ線９０毎に備えられたＴＦＴ、
３０４は画像信号線、３０６はサンプリング回路駆動信
号線、２０１は複数のデータ線９０に所定電圧レベルの
プリチャージ信号ＮＲＳを画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓ
ｎに先行してそれぞれ供給するプリチャージ回路、２０
２はスイッチング素子としてのＴＦＴ、２０４はプリチ
ャージ信号線、２０６はプリチャージ回路駆動信号線で
ある。

【０１０７】一方、走査線９１に対しては、シフトレジ
スタおよびレベルシフタを備える走査側駆動回路７０が
構成されている。

【０１０８】上記各画素には、走査線９１と並行に延び
る容量線９２との間に保持容量（図示略）が形成され、
この保持容量は、液晶容量９４での電荷の保持特性を高
める機能を有している。この保持容量は、前段の走査線
９１との間に形成されることもある。このように、アク
ティブマトリクス基板４２の画素部８１には多数の画素
がマトリックス状に形成されているが、これらの画素の
うち、最も外周側に位置する１列分ないし３列分の画素
８１ａは、表示が安定しないとして、上記図７に示す見
切り用の遮光膜５５で覆われたダミー画素であり、これ
らのダミー画素８１ａは表示に寄与しない。但し、ダミ
ー画素８１ａであっても、他の画素と同様、画素スイッ
チング用のＴＦＴ素子２０が形成されているとともに、
データ線駆動回路６０や走査線駆動回路７０とは回路接
続している。

【０１０９】上記の構成において、アクティブマトリッ
クス基板４２と対向基板４１の外側にそれぞれ偏向板を
上記図２および図３の場合と同様に配置すれば、図９の
電圧無印加状態においては上側偏向板から液晶層４３内
に入った光は、そのまま下側偏光板に入射して該偏向板
を透過することなく黒（暗）表示が得られ、図１０の充
分な電圧印加状態においては上側偏向板５から液晶層４
３内に入った光は、楕円偏向しながら、液晶層４３のリ
ターデーション設定により下側偏光板の偏向軸と略平行
な方向に偏向して該偏向板を透過して白（明）表示が得
られる。その際、第一の配向層４９，５０および第二の
配向層７１，７２によって、電圧無印加時は液晶層４３
内の液晶分子４３ａを、上記のプレチルト状態に良好か
つ安定に維持させることができると共に、充分な電圧印
加時は液晶層内の液晶分子を上記のプレチルト方向に向
かって良好に水平配向させることが可能となり、コント
ラスト等の表示特性のよい液晶装置が得られるものであ
る。

【０１１０】また、このアクティブマトリックス型の液
晶装置では、使用状態によって、第一の配向層４９，５
０に配向規制状態が変化するような光劣化が起こったと
しても、第一の配向層４９，５０の液晶層４３側の面上
に形成された第二の配向層７１，７２は第一の配向層４
９，５０よりも耐光性が高いので、光劣化が起こらず、
この第二の配向層７１，７２が有する、第一の配向層４
９，５０に施された配向規制処理による配向状態は変化
せず、安定しており、この第二の配向層７１，７２の配
向状態によって液晶層４３の液晶分子４３ａの配向状態
を規制できるので、液晶分子４３ａの配向状態の長期耐
光信頼性を向上でき、表示特性を向上できる。

【０１１１】また、この第二の配向層７１，７２は、第
一の配向層４９，５０の液晶層４３側の面上に液晶性を
有する高分子前駆体を塗布、硬化させてなるものである
ので、液晶層４３中に未反応の高分子前駆体等の不純物
が残ることや高分子前駆体を重合させる際の紫外線や熱
等により液晶分子４３ａがダメージを受けるのを改善で
き、良好な表示状態が得られる。

【０１１２】また、第二の配向層７１，７２の厚みを薄
くすることで、駆動電圧の上昇を抑制できる。

【０１１３】また、第二の配向層７１，７２の表面は、
液晶層中に高分子前駆体を分散させ、重合させて形成し
た従来の第二の配向膜と比べて表面の平均粗さが小さ
く、平坦性を良好とすることができ、凹凸に起因する不
要散乱を回避できる。

【０１１４】従って、上記のような構成とすることによ
り、不要散乱がなく、駆動電圧を上げることなく、液晶
分子の配向状態の長期耐光信頼性を向上でき、表示性能
を向上できる液晶装置とすることができる。

【０１１５】なお上記の各上記実施形態においては、い
わゆる透過型の液晶装置を例示したが、反射板を用いた
反射型の液晶装置にも適用できる。その反射板の配置構
成としては、一方の基板の内側に配設させる電極を、反
射性を有する金属膜等で形成する。例えば上記図１乃至
３の実施形態における一方の基板上の電極７または８、
もしくは図７乃至図１１の実施形態におけるアクティブ
マトリックス基板４２上の画素電極４８を、アルミニウ
ム合金などの反射性を有する金属膜等で形成して反射板
を兼ねるようにする。あるいは図１２（ａ）に示すよう
に上記図１における一方の偏向板６の外側に反射板３１
を設ける、または同図（ｂ）に示すように上記偏向板６
の代わりに反射板と偏向板とを兼ねる反射偏光子（反射
偏向板もしくは反射板）３２を設ける等その他適宜であ
る。

【０１１６】（電子機器の例）次に上記のように構成し
た液晶装置は、各種の電子機器の表示パネル等として適
用可能であり、上記のような液晶装置を用いて構成され
る電子機器は、一般に図１３に示す表示情報出力源１０
０３、表示情報処理回路１００２、表示駆動回路１００
４、液晶パネルなどの表示パネル１００６、クロック発
生回路１００８及び電源回路１０１０を含んで構成され
る。表示情報出力源１００３は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの
メモリ、テレビ信号を同調して出力する同調回路などを
含んで構成され、クロック発生回路１００８からのクロ
ックに基づいて、ビデオ信号などの表示情報を出力す
る。表示情報処理回路１００２は、クロック発生回路１
００８からのクロックに基づいて表示情報を処理して出
力する。この表示情報処理回路１００２は、例えば増幅
・極性反転回路、シリアル−パラレル変換回路、ローテ
ーション回路、ガンマ補正回路あるいはクランプ回路等
を含むことができる。

【０１１７】表示駆動回路１００４は、走査側駆動回路
及びデータ側駆動回路を含んで構成され、液晶パネル１
００６を表示駆動する。電源回路１０１０は、上述の各
回路に電力を供給する。

【０１１８】このような構成の電子機器としては、例え
ば液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナル
コンピュータ（ＰＣ）及びエンジニアリング・ワークス
テーション（ＥＷＳ）、ページャ、あるいは携帯電話、
ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモ
ニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓
上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッ
チパネルを備えた装置などを挙げることができる。

【０１１９】図１４は上記図１乃至図３および図７乃至
図１１に示すような透過型の液晶装置をライトバルブと
して用いた投写型液晶プロジェクタの要部の概略構成図
である。図中、１１０は光源、１１３，１１４はダイク
ロイックミラー、１１５，１１６，１１７は反射ミラ
ー、１１８，１１９，１２０はリレーレンズ、１２２，
１２３，１２４は液晶ライトバルブ、１２５はクロスダ
イクロイックプリズム、１２６は投写レンズを示す。上
記光源１１０はメタルハライド等のランプ１１１とラン
プの光を反射するリフレクタ１１２とからなる。

【０１２０】上記ダイクロイックミラー１１３は、光源
１１０からの白色光束のうちの赤色光を透過させるとと
もに、青色光と緑色光とを反射する。そのダイクロイッ
クミラー１１３を透過した赤色光は反射ミラー１１７で
反射されて、赤色光用液晶ライトバルブ１２２に入射さ
れる。一方、ダイクロイックミラー１１３で反射された
色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイックミラー
１１４によって反射され、緑色光用液晶ライトバルブ１
２３に入射される。一方、青色光は第２のダイクロイッ
クミラー１１４も透過する。その青色光に対しては、長
い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ１１８、リ
レーレンズ１１９、出射しンズ１２０を含むリレーレン
ズ系からなる導光手段１２１が設けられ、これを介して
青色光が青色光用液晶ライトバルブ１２４に入射され
る。

【０１２１】上記各ライトバルブに入射した３つの色光
は各ライトバルブで変調されてクロスダイクロイックプ
リズム１２５に入射する。このプリズムは４つの直角プ
リズムが貼り合わされ、その内面に赤光を反射する誘電
体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形
成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色
光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合
成された光は、投写光学系である投写レンズ１２６によ
ってスクリーン１２７上に投写され、画像が拡大されて
表示される。

【０１２２】図１５は上記図１乃至図３および図７乃至
図１１の実施形態において反射性を有する電極を用いた
場合もしくは上記図１２（ａ）・（ｂ）に示すような反
射型の液晶装置をライトバルブとして用いた反射型液晶
プロジェクタの要部の概略構成図である。

【０１２３】本例のプロジェクタは、システム光軸Ｌに
沿って配置した光源部２１０、インテグレータレンズ２
２０、偏光変換素子２３０から概略構成される偏光照明
装置２００、その偏光照明装置２００から出射されたＳ
偏光光束をＳ偏光光束反射面２５１により反射させる偏
光ビームスプリッタ２５０、その偏光ビームスプリッタ
２５０のＳ偏光反射面２５１から反射された光のうち、
青色光（Ｂ）の成分を分離するダイクロイックミラー４
１２、その分離された青色光（Ｂ）を変調する反射型液
晶ライトバルブ３００Ｂ、青色光が分離された後の光束
のうち赤色光（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイク
ロイックミラー４１３、その分離された赤色光（Ｒ）を
変調する反射型液晶ライトバルブ３００Ｒ、上記ダイク
ロイックミラー４１３を透過する残りの緑色光（Ｇ）を
変調する反射型液晶ライトバルブ３００Ｇ、上記３つの
反射型液晶ライトバルブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂ
にて変調された光をダイクロイックミラー４１２，４１
３、偏光ビームスプリッタ２５０にて合成し、この合成
光をスクリーン６００に投射する投射レンズからなる投
射光学系５００によって構成されている。上記３つの反
射型液晶ライトバルブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂに
は、それぞれ前述の本発明による反射型液晶装置が用い
られている。

【０１２４】上記光源部２１０から出射されたランダム
な偏光光束は、インテグレータレンズ２２０により複数
の中間光束に分割された後、第２のインテグレータレン
ズを光入射側に有する偏光変換素子２３０により偏光方
向がほぼ揃った一種類の偏光光束（Ｓ偏光光束）に変換
されてから偏光ビームスプリッタ２５０に至るようにな
っている。偏光変換素子２３０から出射されたＳ偏光光
束は、偏光ビームスプリッタ２５０のＳ偏光光束反射面
２５１によって反射され、反射された光束のうち、青色
光（Ｂ）の光束がダイクロイックミラー４１２の青色光
反射層にて反射され、反射型液晶ライトバルブ３００Ｂ
によって変調され反射される。また、ダイクロイックミ
ラー４１２の青色光反射層を透過した光束のうち、赤色
光（Ｒ）の光束はダイクロイックミラー４１３の赤色光
反射層にて反射され、反射型液晶ライトバルブ３００Ｒ
によって変調され反射される。さらに、ダイクロイック
ミラー４１３の赤色光反射層を透過した緑色光（Ｇ）の
光束は反射型液晶ライトバルブ３００Ｇによって変調さ
れ反射される。

【０１２５】上記のようにして、それぞれの反射型液晶
ライトバルブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂによって変
調され反射された色光のうち、Ｓ偏光成分はＳ偏光を反
射する偏光ビームスプリッタ２５０を透過せず、一方、
Ｐ偏光成分は透過する。この偏光ビームスプリッタ２５
０を透過した光が合成されて画像が形成され、投射光学
系５００を介してスクリーン６００に投影される構成で
ある。

【０１２６】上記図１４および図１５のように本発明に
よる液晶装置を液晶プロジェクタのライトバルブに用い
ると、第一の配向層４９，５０および第二の配向層７
１，７２によって、電圧無印加時は液晶層内の液晶分子
を、所定のプレチルト状態に良好かつ安定に維持させる
ことができると共に、充分な電圧印加時は液晶層内の液
晶分子を上記のプレチルト方向に向かって良好に水平配
向させることが可能となり、高コントラストの液晶プロ
ジェクタを得ることができる。

【０１２７】また、上記のような液晶プロジェクタにお
いては、ライトバルブとして用いた液晶装置に比較的強
い光が照射され、その光によって第一の配向層４９，５
０が経時的に徐々に劣化して配向規制状態が変化するよ
うな光劣化が起こったとしても、第一の配向層４９，５
０の液晶層４３側の面上に形成された第二の配向層７
１，７２は第一の配向層４９，５０よりも耐光性が高い
ので、光劣化が起こらず、この第二の配向層７１，７２
が有する、第一の配向層４９，５０に施された配向規制
処理による配向状態は変化せず、安定しており、この第
二の配向層７１，７２の配向状態によって液晶層４３の
液晶分子４３ａの配向状態を規制できるので、液晶分子
４３ａの配向状態の長期耐光信頼性を向上でき、駆動電
圧を上げることなく、不要散乱を抑えることができ、表
示特性を向上できる。

【０１２８】図１６（ａ）乃至図１６（ｃ）は、それぞ
れ本発明の液晶装置を用いた電子機器の他の具体例を示
す外観図である。なお、これらの電子機器では上記のよ
うなライトバルブとしてではなく、直視型の液晶表示装
置（液晶パネル）として使用されるため透過型および反
射型のいずれのタイプの液晶装置でも適用できる。図１
６（ａ）は携帯電話を示す斜視図である。１０００は携
帯電話本体を示し、そのうちの１００１は本発明の液晶
装置を用いた液晶表示部である。

【０１２９】図１６（ｂ）は、腕時計型電子機器を示す
図である。１１００は時計本体を示す斜視図である。１
１０１は本発明の液晶装置を用いた液晶表示部である。
この液晶装置は、従来の時計表示部に比べて高精細の画
素を有するので、テレビ画像表示も可能とすることがで
き、腕時計型テレビを実現できる。

【０１３０】図１６（ｃ）は、ワープロ、パソコン等の
携帯型情報処理装置を示す図である。１２００は情報処
理装置を示し、１２０２はキーボード等の入力部、１２
０６は本発明の液晶装置を用いた表示部、１２０４は情
報処理装置本体を示す。各々の電子機器は上記図１乃至
図３および図４乃至１１の実施形態に示すような透過型
の液晶装置を用いて、その背面側に、いわゆるバックラ
イトを配置すれば明るい表示が得られ、反射型液晶装置
を用いればバックライトが不要となり消費電力を少なく
することができる。

【０１３１】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。

【０１３２】

【実施例】次に、本発明による液晶装置およびその製造
方法ならびに該液晶装置を電子機器に適用した具体的な
実施例について説明する。

【０１３３】〔実施例１〕二枚の基板上にそれぞれ第一
の配向層としてポリイミド系の垂直配向膜（ＪＳＲのＪ
ＡＬＳ６５７）をスピンコーターを用いて膜厚３０ｎｍ
程度形成した。その後ラビングによりプレチルトを２〜
３°付けた。ついで、各垂直配向膜の表面に液晶性モノ
アクリレート（大日本インキ化学工業株式会社製；ＵＶ
キュアラブル液晶ＭixtureＣ）を硬化後の厚さが３０ｎ
ｍとなるように塗布した後、基板温度５０℃において真
空中で３５０ｎｍの紫外線を１０ｍＷ／ｃｍ2 の強度
で、約１０分間照射して第二の配向層を形成した。

【０１３４】このようにして作製した上下基板をラビン
グ角度１８０°で、セル厚４μｍに貼り合わせて空パネ
ルを作製した。

【０１３５】一方、液晶としては、ジフッソ系の負の誘
電率異方性を示す組成物（メルク社製；ＭＬＣ−２０３
９）を用い、この液晶を上記の空パネル中に封入した。

【０１３６】〔比較例１〕上記実施例１に対する比較例
として、垂直配向膜上に第二の配向層を形成しない以外
は上記実施例１と同様の要領で液晶パネルを作製した。

【０１３７】上記実施例１および比較例１で作製したパ
ネルを光束密度５０ｌｍ／ｍｍ^２の光路中にパネル温度
７０゜Ｃで５００時間放置し、液晶分子の配向の変化を
調べたところ、比較例１のものは、配向の乱れが生じ、
液晶の無電界時でのプレチルトの経時変化が見られた。
これに対して実施例１のものは、光束密度５０ｌｍ／ｍ
ｍ^２の光路中にパネル温度７０℃、５００時間放置して
も、配向の乱れは全く生じなかった。また、液晶の無電
界時でのプレチルトを測定しても経時変化は見られなか
った。

【０１３８】また上記実施例１で得られた液晶装置を、
液晶プロジェクタのライトバルブとして、また携帯電話
や腕時計およびワープロやパソコン等の電子機器の表示
装置として用いることによって高コントラストで表示性
能および耐久性や安定性のよい電子機器を得ることがで
きた。

【０１３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶装置に
あっては、使用状態によって、上記第一の配向層に配向
規制状態が変化するような光劣化が起こったとしても、
上記第一の配向層の液晶層側の面上に形成された第二の
配向層は上記第一の配向層よりも耐光性が高いので、光
劣化が起こらず、この第二の配向層が有する、上記第一
の配向層に施された配向規制処理による配向状態は変化
せず、安定しており、この第二の配向層の配向状態によ
って液晶層の液晶分子の配向状態を規制できるので、液
晶分子の配向状態の長期耐光信頼性を向上でき、表示特
性を向上できる。また、この第二の配向層は、上記第一
の配向層の液晶層側の面上に液晶性を有する高分子前駆
体を予め塗布、硬化させてなるものであるので、上記液
晶層中に未反応の高分子前駆体等の不純物が残ることや
高分子前駆体を重合させる際の紫外線等により液晶分子
がダメージを受けるのを改善でき、良好な表示状態が得
られる。

【０１４０】また、上記の第二の配向層の厚みを薄くす
ることで、駆動電圧の上昇を抑制できる。

【０１４１】また、上記の第二の配向層の表面は、液晶
層中に高分子前駆体を分散させ、重合させて形成した従
来の第二の配向膜と比べて平坦性が良好であるので、凹
凸に起因する不要散乱を回避できる。

【０１４２】従って、上記のような構成とすることによ
り、不要散乱がなく、駆動電圧を上げることなく、液晶
分子の配向状態の長期耐光信頼性を向上でき、表示性能
を向上できる液晶装置とすることができる。

【０１４３】また、本発明の液晶装置の製造方法にあっ
ては、上記の液晶性（配向性）を有する高分子前駆体を
用いるので、該高分子前駆体を上記第一の配向層の液晶
層側の面に薄く塗布することにより、上記液晶性を有す
る高分子前駆体が第一の配向層に施された配向規制処理
により配向し、この配向状態を維持したまま重合、硬化
すると、第一の配向層に施された配向規制処理による配
向状態を有する第二の配向層を形成することができる。

【０１４４】また、一対の基板上に形成された第一の配
向層の液晶層側の面に高分子前駆体を塗布して、予め、
高分子化を行うので、液晶層中に未反応の高分子前駆体
等の不純物が残ることがなく、また、光や熱により液晶
層の液晶分子がダメージを受けることもなく、表示状態
に悪影響を及ぼすことがない。

【０１４５】また、本発明の電子機器にあっては、不要
散乱がなく、駆動電圧を上げることなく、液晶分子に対
する配向規制力が変化するのを改善して液晶分子の配向
状態の長期耐光信頼性が改善された本発明の液晶装置が
備えられているので、上記液晶分子の配向状態の乱れに
起因するコントラストの低下等が起こることがなく、高
コントラストで、表示性能および耐久性や安定性がよい
電子機器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による液晶装置の第１実施形態を示す
概略構成の縦断面図。

【図２】 第１実施形態の液晶装置の一部の拡大縦断面
図。

【図３】 電圧印加状態の同上図。

【図４】 第２実施形態の液晶装置の一部の拡大縦断面
図。

【図５】 本発明による液晶装置の第３実施形態の一部
の拡大断面図。

【図６】 本発明による液晶装置の第４実施形態の一部
の拡大断面図。

【図７】 本発明を適用したアクティブ型液晶装置の一
実施形態を示す平面図。

【図８】 図７におけるＡ−Ａ線断面図。

【図９】 上記液晶装置の一部の拡大縦断面図。

【図１０】 電圧印加状態の同上図。

【図１１】 アクティブマトリクス基板の構成を模式的
に示すブロック図。

【図１２】 反射型液晶装置に適用した例の概略構成の
縦断面図。

【図１３】 本発明による液晶装置を用いた電子機器の
基本構成を示す説明図。

【図１４】 本発明を適用した電子機器としての透写型
液晶プロジェクタの概略構成図。

【図１５】 本発明を適用した電子機器としての反射型
液晶プロジェクタの概略構成図。

【図１６】 本発明を適用した他の電子機器の斜視図。

【符号の説明】

１ 上側基板 ２ 下側基板 ３ 液晶層 ３ａ、３ｂ、３ｃ ３ｄ 液晶分子 ９、１０ 垂直配向膜（第一の配向層） ９ａ、１０ａ 第一の配向層 ９ｂ、１０ｂ 第一の配向層 ９ｃ、１０ｃ 第一の配向層 １１、１２ 第二の配向層 １１ａ、１２ａ 第二の配向層 １１ｂ、１２ｂ 第二の配向層 １１ｃ、１２ｃ 第二の配向層 ４９、５０ 垂直配向膜（第一の配向層） ７１、７２ 第二の配向層

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶層が挟持された一対の基板の液晶層
   側の面に前記液晶層の液晶分子を配向させるための配向
   処理がそれぞれ施されてなる液晶装置であって、 前記一対の基板の液晶層側の面に配向状態を規制するた
   めの配向処理が施された第一の配向層がそれぞれ形成さ
   れ、これら第一の配向層のうち少なくとも一方の第一の
   配向層の液晶層側の面に前記第一の配向層よりも耐光性
   が高く、かつ液晶性を有する高分子前駆体を塗布、硬化
   してなる第二の配向層が形成され、該第二の配向層は前
   記第一の配向層に施された配向規制処理による配向状態
   を有するものであることを特徴とする液晶装置。
2. 【請求項２】 前記第二の配向層の厚みは、５００ｎｍ
   以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装
   置。
3. 【請求項３】 前記第二の配向層の表面は、凸部を有し
   ており、この第二の配向層の平均表面粗さ（Ｒａ）は１
   ００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に
   記載の液晶装置。
4. 【請求項４】 液晶層が挟持された一対の基板の液晶層
   側の面に前記液晶層の液晶分子を配向させるための配向
   処理がそれぞれ施されてなる液晶装置の製造方法であっ
   て、 前記一対の基板の液晶層側の面に配向方向を規制する配
   向処理が施された第一の配向層をそれぞれ形成し、これ
   ら第一の配向層のうち少なくとも一方の第一の配向層の
   液晶層側の面上に前記第一の配向層よりも耐光性が高
   く、かつ液晶性を有する高分子前駆体を塗布した後、前
   記第一の配向層に施された配向規制処理による配向状態
   を維持したまま高分子前駆体を重合、硬化し、第二の配
   向層を形成することを特徴とする液晶装置の製造方法。
5. 【請求項５】 液晶層が挟持された一対の基板の液晶層
   側の面に前記液晶層の液晶分子を配向させるための配向
   処理がそれぞれ施されてなる液晶装置の製造方法であっ
   て、 前記一対の基板の液晶層側の面に配向方向を規制する配
   向処理が施された第一の配向層をそれぞれ形成し、これ
   ら第一の配向層のうち少なくとも一方の第一の配向層の
   液晶層側の面上に前記第一の配向層よりも耐光性が高
   く、かつ液晶性を有する高分子前駆体と液晶との混合物
   を塗布した後、前記第一の配向層に施された配向規制処
   理による配向状態を維持したまま高分子前駆体を重合、
   硬化し、前記高分子前駆体に添加した液晶を除去して第
   二の配向層を形成することを特徴とする液晶装置の製造
   方法。
6. 【請求項６】 前記第一の配向層よりも耐光性が高く、
   かつ液晶性を有する高分子前駆体は、それ自身が液晶相
   を持つものであることを特徴とする請求項４又は５に記
   載の液晶装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記第一の配向層よりも耐光性が高く、
   かつ液晶性を有する高分子前駆体であって、それ自身が
   液晶相を持つものは、液晶性の紫外線硬化型モノマーで
   あることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置の製造
   方法。
8. 【請求項８】 前記第一の配向層よりも耐光性が高く、
   かつ液晶性を有する高分子前駆体であって、それ自身が
   液晶相を持つものは、液晶性の紫外線硬化型モノマーの
   重合体であることを特徴とする請求項６に記載の液晶装
   置の製造方法。
9. 【請求項９】 前記第一の配向層よりも耐光性が高く、
   かつ液晶性を有する高分子前駆体は、それ自身は液晶相
   は持たず、かつ、液晶と混合してもその液晶相を崩さな
   いものであることを特徴とする請求項５に記載の液晶装
   置の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記液晶性を有する高分子前駆体に、
    光吸収剤、脱励起剤、抗酸化剤のうちから選択される一
    種または二種以上の添加剤を添加することを特徴とする
    ４乃至９のいずれかに記載の液晶装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記第一の配向層のうち少なくとも一
    方の第一の配向層の液晶層側の面に前記第一の配向層よ
    りも耐光性が高く、かつ液晶性を有する高分子前駆体ま
    たは該高分子前駆体と液晶との混合物を塗布する際、硬
    化後の第二の配向層の厚みが５００ｎｍ以下となるよう
    に塗布することを特徴とする請求項４乃至１０のいずれ
    かに記載の液晶装置の製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項１ないし請求項３のいずれかに
    記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。