KR20050110022A

KR20050110022A - 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR20050110022A
Application number: KR1020057017466A
Authority: KR
Inventors: 다까시 사사바야시
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2005-11-22
Also published as: US20070002214A1; JPWO2004083947A1; TWI304496B; TW200424653A; WO2004083947A1; JP4057614B2; KR100735776B1

Abstract

한 쌍의 기판 사이에 액정층과, 액정층의 양측에 배치된 액정에 전압을 인가하기 위한 한 쌍의 전극이 협지된 액정 표시 장치에 있어서, 액정층이 전압 무인가 상태에서 활성 에너지선을 선택적으로 기판면에 조사하여 액정의 공존하 중합성 화합물을 중합시켜 이루어지는 부분과, 활성 에너지선의 선택적 조사 후, 전압 인가 상태에서 기판의 전체면에 활성 에너지선을 조사하여 중합시켜 이루어지는 부분을 갖도록 한다. 고투과율, 고속 응답, 광시야각 특성 등이 우수한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

Description

액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DEVICE}

본 발명은 고투과율, 고속 응답, 광시야각을 실현할 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 액정 표시 장치는 박형ㆍ경량, 저전압 구동, 저소비 전력 등의 특징을 살려, 다양한 용도에 널리 이용되게 되어 왔다. 표시 특성에 관해서도 CRT에 필적할수록 특성이 실현되고, 종래 CRT가 주류였던 모니터나 텔레비전 등의 용도에도 이용되게 되었다.

현재 실용화되고 있는 액정 표시 장치 중, CRT에 필적하는 높은 표시 특성을 나타내는 방식 중 하나로 MVA(multi-domain vertical alignment)가 있다. MVA 방식 액정 표시 장치는 전압 무인가시에는 액정 분자가 기판면에 대해 수직 방향으로 배향하고, 전압 인가시에는 기판면으로 형성한 돌기나 오목부, 혹은 전극에 마련한 슬릿 등에 의해, 액정 분자가 경사지는 방위를 제어하고 있다.

MVA 방식 액정 표시 장치에 있어서의 패턴화된 화소 전극 구조의 일례를 도1에 도시한다. 이 화소 전극은, 십자 형상의 기간부 영역(1)과, 45°, 135°, 225°, 315° 방위에 직선 형상으로 연장되는 4개의 갈래부 영역(2)으로 이루어진다. 갈래부는, 전극부와 슬릿부의 폭이, 각각 3 ㎛ 정도이다. 이렇게 대향하는 기판의 전극(도시하지 않음)은, 전체면과 균일한 전극이다.

도1에 도시된 바와 같은 미세한 슬릿을 마련한 전극에 전압을 인가한 경우, 액정 분자는 슬릿의 방향에 따라서 경사지는 성질이 있다. 도1의 경우, 전압을 인가하면, 우선 기간부 근방 영역(3)의 액정 분자(4)가 도시한 바와 같이 슬릿 방향에 따라서 경사지기 시작하고, 그 액정 분자의 거동이 갈래부의 액정 분자에 전파하고, 차례로 슬릿 방향에 따라서 경사져 간다. 그 결과, 액정층이 외부에 있는 전극으로부터 부여된 패턴에 따라서 패턴을 형성하고, 4개의 갈래부 영역에 있어서 각각 4 방위로 액정 분자가 경사지는 4 도메인의 배향이 실현된다.

그러나, 전압 인가시에 기간부 근방의 액정 분자의 거동이 주변에 전파해 가기 때문에, 최종적으로 모든 액정 분자가 경사질 때까지 시간이 걸린다. 또한, 갈래부 영역이 긴 경우에는, 도1에 도시한 바와 같이 기간부 근방 영역으로부터 분리된 갈래부에 있어서 원래 A 방위에 경사져야 할 곳을, 반대의 B 방위에 경사지는 액정 분자가 생겨 버릴 때가 있다. 이는, 기간부 근방의 액정 분자의 거동이 주변에 전파되기 전에, 액정 분자가 경사를 일으켜 버리기 때문이라고 생각된다. 이 경우에는, A와 B 사이에 경계 영역이 형성되고, 이 경계 영역은 전압 인가시에 있어서도 빛을 투과하지 않기 때문에, 투과율 저하의 원인이 된다.

상기의 문제점을 해결하는 수단으로서, MVA 방식 액정 표시 장치에 대해 액정과 중합 가능한 화합물을 포함하는 액정 조성물을 봉입하여 형성한 액정층에 전압을 인가하여 배향을 규제한 상태에서, 기판면에 대해 활성 에너지선을 조사하여 화합물을 중합한다는 방법이 제안되어 있다[일본 특허 공개 평7-43689호 공보(청구의 범위), 특허 공개 평9-146068호 공보(청구의 범위), 특허 공개 평10-147783호 공보(청구의 범위)참조].

도1의 전극 패턴을 갖는 MVA 방식 액정 표시 장치에, 액정과 중합 가능한 화합물을 포함하는 액정 조성물을 봉입한 경우를 예로 들어 설명하면, 상기한 바와 같이 전압을 인가하여 4 도메인의 배향을 실현할 때에, 시간을 들여 인가 전압을 서서히 상승시키는 등에 의해, 도1 중 B에 나타낸 바와 같이 역방위로 경사지는 액정 분자가 발생하지 않도록 하는 것이 가능해진다. 그래서, 이 상태에서 패널면에 대해 활성 에너지선을 조사하여 화합물을 중합한다. 이 점에 의해, 화합물이 중합하고, 전압을 인가한 상태에서의 액정 분자의 경사 방향이 고정된다.

이상과 같이 하여 제조된 액정 표시 장치는, 전압 무인가시에 있어서도 수직 방향에 대해 액정 분자가 경사져야 할 방위로 약간의 경사(틸트)를 갖고 있다. 따라서, 전압 인가시의 응답 속도가 개선되고, 균일하면서 안정된 배향 상태가 실현된다. 또한, 이 방식의 액정 표시 장치는 투과율 저하의 원인이 되는 돌기 등을 형성하지 않아서 좋으므로, 고투과율의 액정 표시 장치를 실현할 수 있다. 즉, 이러한 MVA 방식 액정 표시 장치는, 종래의 MVA 방식 액정 표시 장치에 비해 고투과율, 고속 응답, 균일하면서 안정된 배향 상태를 실현할 수 있다.

그러나, 본 방식은 액정 분자의 경사 방향을 규제하기 위해 전극을 패터닝하는 것이 필요하고, 품질의 변동, 프로세스의 복잡화, 제품 비율의 저하, 고비용화의 요인이 될 수 있다. 특히, 도1에 도시한 바와 같은 미세한 슬릿을 마련하는 경우에는, 약간의 패터닝 변동에 의해 투과율이 변동되므로, 매우 고정밀도의 제조 프로세스가 요구된다.

도1은 MVA 방식 액정 표시 장치에 있어서의 패턴화된 화소 전극 구조의 일례를 도시하는 모식적 평면도이다.

도2a는 활성 에너지선 조사 처리를 설명하기 위한 모식도이다.

도2b는 활성 에너지선 조사 처리를 설명하기 위한 다른 모식도이다.

도3a는 포토 마스크를 도시하는 모식적 평면도이다.

도3b는 포토 마스크의 개구부에 대응하는 중합 완료 액정 조성물의 영역을 도시하는 모식적 평면도이다.

도3c는 전체면 활성 에너지선 조사를 행할 때 액정의 배향 상태를 도시하는 모식적 평면도이다.

도4a는 포토 마스크를 도시하는 모식적 평면도이다.

도4b는 제조한 액정 표시 장치의 액정에 전압을 인가한 경우의 배향 상태를 도시하는 모식적 평면도이다.

도5는 포토 마스크 패턴의 모식적 평면도이다.

도6은 포토 마스크의 다른 패턴의 모식적 평면도이다.

도7은 편광 소자와 1/4 파장판과의 설치의 모습을 도시하는 모식도이다.

도8a는 본 발명의 예에 이용한 액정 표시 장치의 화소 구조를 도시한 모식적 평면도이다.

도8b는 본 발명의 예에 이용한 포토 마스크의 모식적 평면도이다.

도8c는 액정 표시 장치와 포토 마스크를 적층한 모습을 도시하는 모식적 평면도이다.

도9a는 본 발명의 예에 이용한 액정 표시 장치의 화소 구조를 도시하는 다른 모식적 평면도이다.

도9b는 본 발명의 예에 이용한 포토 마스크의 다른 모식적 평면도이다.

도9c는 액정 표시 장치와 포토 마스크를 적층한 모습을 도시하는 다른 모식적 평면도이다.

도10a는 본 발명의 예에 이용한 액정 표시 장치의 화소 구조를 도시하는 다른 모식적 평면도이다.

도10b는 본 발명의 예에 이용한 포토 마스크의 다른 모식적 평면도이다.

도10c는 액정 표시 장치와 포토 마스크를 적층한 모습을 도시하는 다른 모식적 평면도이다.

도11a는 스트라이프 형상의 개구부를 갖는 슬릿 패턴을 도시하는 도면이다.

도11b는 굴곡부를 갖는 스트라이프 형상의 슬릿 패턴을 도시하는 도면이다.

도11c는 스트라이프 형상의 개구부를 갖는 슬릿 패턴으로, 보다 미세한 슬릿 패턴을 포함하는 것을 도시하는 도면이다.

도11d는 굴곡부를 갖는 스트라이프 형상의 슬릿 패턴으로, 보다 미세한 슬릿 패턴을 포함하는 것을 도시하는 도면이다.

도12a는 배향 방위 제어부를 형성하는 방법을 설명하는 도면이다.

도12b는 배향 방위 제어부를 형성하는 방법을 설명하는 것 외의 도면이다.

도13은 배향 방위 제어부를 형성하는 방법을 설명하는 것 외의 도면이다.

도14는 배향 방위 제어부를 형성하는 방법을 설명하는 것 외의 도면이다.

도15는 배향 방위 제어부를 형성하는 방법을 설명하는 것 외의 도면이다.

도16a는 배향 방위 제어부를 형성하는 방법을 설명하는 것 외의 도면이다.

도16b는 배향 방위 제어부를 형성하는 방법을 설명하는 것 외의 도면이다.

도17a는 배향 방위 제어부를 형성하는 방법을 설명하는 것 외의 도면이다.

도17b는 배향 방위 제어부를 형성하는 방법을 설명하는 것 외의 도면이다.

본 발명은 고투과율, 고속 응답, 광시야각 특성 등이 우수한 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 본 발명의 또 다른 목적 및 이점은, 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 일형태에 따르면, 한 쌍의 기판 사이에 액정층과, 액정층의 양측에 배치된 액정에 전압을 인가하기 위한 한 쌍의 전극이 협지된 액정 표시 장치에 있어서, 액정층이 활성 에너지선을 선택적으로 기판면에 조사하여 액정의 공존하 중합성 화합물을 중합시켜 이루어지는 부분을 갖는 액정 표시 장치가 제공된다. 액정층이 전압 무인가 상태에서 활성 에너지선을 선택적으로 기판면에 조사하여, 액정의 공존하 중합성 화합물을 중합시켜 이루어지는 부분을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 의해, 고투과율, 고속 응답, 광시야각 특성 등이 우수한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

또한, 액정층이 활성 에너지선의 선택적 조사 후, 전압 인가 상태에서 기판의 전체면에 활성 에너지선을 조사하여 중합시켜 이루어지는 부분을 갖는 것, 2개의 활성 에너지선의 조사 중 적어도 어느 하나가, 기판면의 법선 방향에 대해 기울어진 방향으로부터 된 것인 것, 활성 에너지선의 조사 후에 있어서의 전압 인가시에 액정층이 소정 액정의 배향에 의한 차광 패턴을 나타내는 것, 소정 액정의 배향에 의한 차광 패턴이 격자 형상 패턴, 십자 형상의 패턴, 스트라이프 형상의 패턴 및 굴곡부를 갖는 스트라이프 형상의 패턴으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 패턴을 포함하는 것, 액정층이 접하는 면(액정층 접촉면)의 한 쪽 또는 양쪽에, 선택적 활성 에너지선 조사에 의해 생기는 중합 완료 액정 조성물에 의한 배향 방위 제어 효과를 나타내는 부위(배향 방위 제어부)를 갖는 것, 액정층이 접하는 면(액정층 접촉면) 상에 돌기, 오목부 및 전극에 마련한 슬릿 패턴 내의 적어도 일종류를 포함하는 것, 액정이 마이너스의 유전율 이방성을 갖고, 활성 에너지선의 조사 후에 있어서의 전압 무인가시에는 기판면에 대해 수직 방향으로 배향하는 것, 한 쌍의 기판의 양측에 흡수축이 서로 직교하도록 제1 및 제2 편광 소자가 배치되고, 기판의 한 쪽과 제1 편광 소자 사이에 제1의 1/4 파장판이 배치되고, 기판의 다른 쪽과 제2 편광 소자 사이에 제2의 1/4 파장판이 배치되고, 제1 편광 소자의 흡수축과 제1의 1/4 파장판의 지상(遲相)축이 45°를 이루고, 제2 편광 소자의 흡수축과 제2의 1/4 파장판의 지상축이 45°를 이루고, 제1의 1/4 파장판과 제2의 1/4 파장판의 지상축이 서로 직교하고 있는 것이 바람직한 형태이다.

본 발명의 다른 형태에 따르면, 한 쌍의 기판 사이에 액정층과, 액정층의 양측으로 액정에 전압을 인가하기 위한 한 쌍의 전극을 배치하는 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 액정층을 액정과 중합성 화합물을 포함하는 액정 조성물로 형성하고, 전압 무인가 상태에서 활성 에너지선을 선택적으로 기판면에 조사하여 중합성 화합물의 일부를 중합시키고, 이어서 전압 인가 상태에서 기판의 전체면에 활성 에너지선을 조사하여 중합성 화합물을 중합시키는 액정 표시 장치의 제조 방법이 제공된다.

활성 에너지선의 선택적 조사에 포토 마스크를 사용하는 것, 포토 마스크의 차광부 폭과 개구부 폭이, 각각 2 내지 100 ㎛의 범위에 있는 것, 활성 에너지선이 자외선인 것, 활성 에너지선의 조사를 활성 에너지선의 조사 후 전압 인가시에 액정층이 소정 액정의 배향에 의한 차광 패턴을 나타낸 바와 같이 행하는 것, 2개의 활성 에너지선의 조사 중 적어도 어느 하나를, 기판면의 법선 방향에 대해 기울어진 방향으로부터 하는 것, 액정층이 접하는 면(액정층 접촉면)의 한 쪽 또는 양쪽에 선택적 활성 에너지선 조사에 의해 생기는 중합 완료 액정 조성물에 의한 배향 방위 제어 효과를 나타내는 부위(배향 방위 제어부)를 생기도록, 전압 무인가 상태에서의 활성 에너지선 조사를 행하는 것, 액정층이 접하는 면(액정층 접촉면) 상에 돌기, 오목부 및 전극에 마련한 슬릿 패턴 내의 적어도 일종류를 마련하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의해, 제조 프로세스의 간편화가 실현되고, 종래법에 있어서의 품질의 변동, 프로세스의 복잡화, 제품 비율의 저하, 고비용화의 요인을 배제할 수 있다.

이하에, 본 발명의 실시 형태를 도면, 실시예 등을 사용하여 설명한다. 또, 이러한 도면, 실시예 등 및 설명은 본 발명을 예시하는 것이며, 본 발명의 범위를 제한할만한 것은 아니다. 본 발명의 취지에 합치하는 한 다른 실시 형태도 본 발명의 범주에 속할 수 있는 것은 물론이다. 도면 중, 동일한 부호는 동일한 요소를 나타낸다.

본 발명에 관한 액정 표시 장치에는, 한 쌍의 기판 사이에 액정층과, 상기 액정층의 양측에 배치된 액정에 전압을 인가하기 위한 한 쌍의 전극이 협지되어 있고, 액정층이 활성 에너지선을 선택적으로 기판면에 조사하여, 액정의 공존하 중합성 화합물을 중합시켜 이루어지는 부분을 갖는다. 이하, 이 선택적인 활성 에너지선의 조사를 선택적 활성 에너지선 조사라 호칭한다. 선택적 활성 에너지선 조사에는, 소위 포토 마스크를 사용하는 것이 간편하며, 신뢰성도 높다. 또, 사용하는 활성 에너지선의 종류에는 특별히 제한은 없다. 자외선 등의 광선을 바람직하게 사용할 수 있다. 이 때, 본 발명의 취지에 어긋나지 않는 한, 열 외의 에너지를 병용할 수도 있다.

활성 에너지선을 기판면에 조사하기 전의 액정층은 액정과 중합성 화합물을 포함하는 조성물(액정 조성물)로 구성되어 있고, 액정과 중합성 화합물이 공존 상태에 있지만, 상기한 바와 같이 하여 액정층 중 중합성 화합물을 선택적으로 중합시키면, 기판면에 대해 수직 방향으로부터 액정층을 본 경우에는, 노광 부분의 패턴을 반영한 부분이 중합 완료 액정 조성물이 되고, 차광 부분의 패턴을 반영한 부분이 미중합 액정 조성물로서 남는다.

선택적 활성 에너지선 조사는 전압 무인가 상태로 행하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 선택적 활성 에너지선 조사를 받은 액정 조성물 중 중합성 화합물은 액정이 수직 방향으로 배향한 상태에서 가교(경화)하고, 액정층에 있어서의 최종적인 배향 및 배위에 기여한다. 이러한, 중합 완료 액정 조성물에 의한 패턴이 액정 조성물 중에 존재하면, 그 후 미중합 액정 조성물을 중합시킨 경우에, 액정 분자가 그 패턴에 따른 방위에 경사진 배향을 도시하는 것을 판명하였다.

이 점을 이용하면, 예를 들어 공지의 전극의 패터닝이나 요철부의 설치, 배향 제어막의 러빙(rubbing) 등이 없어도, 중합 완료 액정 조성물에 의한 패턴 이외의 영역에 있는 액정 분자의 경사 방향을 규제하는 것이 가능해진다. 단, 전극의 패터닝이나 요철부의 설치, 배향 제어막의 러빙 등과 조합시켜도 좋다.

미중합 액정 조성물의 중합은 선택적 활성 에너지선 조사 후, 전압 인가 상태에서 기판의 전체면에 활성 에너지선을 조사(전체면 활성 에너지선 조사)하여 행할 수 있다. 이 때, 미중합 액정 조성물은 중합하고, 액정 분자가 중합 완료 액정 조성물에 의한 패턴에 따른 방위에 경사진 배향을 나타낸 바와 같다.

중합성 화합물은 중합 가능한 화합물이면 특별히 제한은 없고, 소위 모노머라도 올리고머라도 좋다. 이 중합은 가교 중합인 것이 많지만, 그 밖의 타입의 중합이라도 좋다. 중합성 화합물은 복수 종류의 혼합물이라도 좋고, 촉매나 그 밖의 첨가물을 필요로 하는 경우에는 액정 조성물의 구성 요소로서 사용하는 것도 가능하다.

액정 조성물이 중합하였는지 여부나, 필요로 하는 패턴을 얻을 수 있었는지 여부는, 후로부터 미중합의 액정 조성물을 중합시킨 경우에, 액정 분자가 소정의 패턴에 따른 방위에 경사진 배향을 나타내는지 여부로 판단할 수 있다. 이「액정 분자가 소정의 패턴에 따른 방위에 경사진 배향을 나타내는지 여부」는, 활성 에너지선의 조사 후에 있어서의 전압 인가시에, 액정층이 소정 액정의 배향에 의한 차광 패턴을 나타내는지 여부로 판단할 수 있게 할 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 바람직한 형태 중 하나인, 한 쌍의 기판의 양측에 흡수축이 서로 직교하도록 제1 및 제2 편광 소자를 배치하고, 액정층에는 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 액정을 사용하고, 전압 무인가시에는 액정이 기판면에 대해 수직 방향으로 배향하는 구성의 액정 표시 장치인 경우, 전압이 인가되어 있을 때에는 액정이 기판면에 대해 수직 방향으로 배향하기 때문에, 최초의 편광자를 투과한 빛은 두번째의 편광자로 차단되어 액정 표시 장치를 투과하지 않게 되지만, 전압이 인가되어 있을 때에는 액정 분자가 기판면에 대해 적절한 방위에 경사져 배향하는 부분에 대해서는 복굴절을 발생시키고, 빛을 투과하도록 할 수 있다.

이 때, 전체면 활성 에너지선 조사에 의해 중합한 영역은, 상기 중합 완료 액정 조성물에 의한 패턴에 따른 방위에 경사진 배향을 나타내기 때문에, 상기 중합 완료 액정 조성물에 의한 패턴이 적절하면, 적절한 방위에 경사져 배향하는 부분에 대해서는 빛을 투과하지만, 선택적 활성 에너지선 조사로 중합한 영역은 그와 같이 따라야 할 패턴이 존재하지 않는 경우, 액정 분자의 경사 방향이 다른 영역이 랜덤하게 존재하게 되고, 빛을 투과하지 않게 된다. 이렇게 하여, 선택적 활성 에너지선 조사에 대응하는 영역과 전체면 활성 에너지선 조사에 대응하는 영역의 일부에 빛을 통과하지 않는 패턴(액정의 배향에 의한 액정층의 차광 패턴)이 생기게 된다.

이러한 액정의 배향에 의한 액정층의 차광 패턴을 생기게 하기 위한 전압 인가의 조건은, 액정이 마이너스의 유전율 이방성을 갖는지 플러스의 유전율 이방성을 갖는지, 배향 제어막이 수직 방향 배향 제어막인지 수평 배향 제어막인지 등 요인에 의해 결정된다. 예를 들어, 액정이 마이너스의 유전율 이방성을 갖고, 배향 제어막이 수직 방향 배향 제어막인 경우에는, 상기한 바와 같이 전압 인가 상태에서 액정의 배향에 의한 액정층의 차광 패턴이 생긴다. 본 명세서에서는, 이하 간략화를 위해, 특별히 거절하지 않는 한 바람직한 형태인 액정이 마이너스의 유전율 이방성을 갖고, 수직 방향 배향 제어막의 설치 등에 의해 전압 무인가시에는 기판면에 대해 수직 방향으로 배향하는 경우에 대해 설명한다.

이러한 활성 에너지선 조사 처리는, 예를 들어 도2a에 도시한 바와 같이 한 쌍의 기판(21, 22) 사이에 액정층(23)과, 상기 액정층의 양측에 한 쌍의 전극(도시되지 않음)을 배치하는 액정 표시 장치를 제조하는 경우에, 액정과 중합성 화합물을 포함하는 액정 조성물을 기판 사이에 봉입하여 액정층을 형성하고, 전압 무인가 상태에서 활성 에너지선을 선택적으로 기판면에 조사하여, 상기 중합성 화합물의 일부를 중합시키고, 이어서 도2b에 도시한 바와 같이 전압 인가 상태에서 기판의 전체면에 활성 에너지선을 조사하여 상기 중합성 화합물을 중합시키고 행할 수 있다.

본 발명에 따르면, 이와 같은 간편한 제조 프로세스에 의해, 미세한 폭의 전극 패턴의 채용에 의한 품질의 변동, 프로세스의 복잡화, 제품 비율의 저하, 고비용화의 요인을 배제할 수 있다.

활성 에너지선으로서는 자외선이 간편하고 바람직하다. 선택적 활성 에너지선 조사는, 예를 들어 포토 마스크(24)를 통해 행하는 것이 간편하면서 유효하다.

예를 들어, 액정층에 전압이 인가되어 있지 않은 상태로, 도3a에 도시된 바와 같은 차광부(31)와 개구부(32)를 갖는 포토 마스크(24)를 통해, 기판면에 대해 선택적으로 활성 에너지선을 조사한다. 이 때, 도3b에 도시된 바와 같이 포토 마스크의 개구부(32)에 대응하는 영역에서 화합물이 중합하고, 중합 완료 액정 조성물의 영역(33)을 형성한다.

이후, 전압이 인가되면, 중합 완료 액정 조성물의 영역(33)은 포토 마스크의 차광부에 위치하고 있었던 영역, 즉 미중합 액정 조성물의 영역(34)에 비해, 액정 분자가 경사지기 어려운 상태에 있다. 그리고, 도3c에 도시된 바와 같이 화합물이 중합하지 않고 있는 영역의 액정 분자(4)가 차광부의 중심에 대해 거의 대칭으로 경사지도록 된다. 이 상태에서 전체면 활성 에너지선 조사를 행하고, 화합물을 중합한다.

실제로, 도4a에 도시되는 포토 마스크를 이용하여, 본 발명에 의해 제조한 액정 표시 장치의 액정에 전압을 인가한 경우의 배향 상태를 도4b에 도시한다. 또, 액정 표시 장치의 양측에 흡수축이 서로 직교하도록 제1 및 제2 편광 소자를 배치하였다. 도4b에 있어서, 검게 보이는 영역(41)이, 먼저 설명한 액정 분자의 배향에 의한 액정층의 차광 패턴에 해당한다.

포토 마스크의 패턴은, 다양한 변형이 가능하고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들어, 도5에 도시된 바와 같이 격자 형상 패턴을 갖고, 액정 분자의 배향에 의한 액정층의 차광 패턴이 같은 격자 형상 패턴을 포함하여 이루어지도록 할 수 있는 마스크를 바람직한 형태로서 예를 들 수 있다.

또한, 도6에 도시한 바와 같이, 종래의 MVA 방식 액정 표시 장치에서는 전극의 패턴에 이용하고 있었던 십자 형상의 기간부와 주변 방향에 직선 형상으로 연장되는 갈래부로 이루어지는 미세한 슬릿 패턴을 갖고, 액정 분자의 배향에 의한 액정층의 차광 패턴이 십자 형상의 패턴을 포함하여 이루어지도록 할 수 있는 마스크도 바람직한 형태 중 하나이다. 또, 도5, 도6 중 어두운 부분이 차광부, 밝은 부분이 개구부이다.

미세 슬릿의 방향은 도5, 도6에 도시되는 패턴으로 한정되지 않고, 다양한 변형예가 가능하다. 예를 들어, 도11a에 도시된 바와 같이 스트라이프 형상의 개구부를 갖는 슬릿 패턴이나, 도11b에 도시된 바와 같이 굴곡부를 갖는 스트라이프 형상의 슬릿 패턴도 적용 가능하다. 또한, 도11c, 도11d에 도시된 바와 같이 슬릿 패턴의 일부 또는 모두에 의해 미세한 슬릿 패턴을 포함하는 패턴도 적용 가능하다.

패턴에 의한 액정 분자의 경사는 패턴의 폭에 따라 다르고, 약 10 ㎛ 이상의 폭의 패턴으로서는 폭 방향에 따른 경사가 되지만, 수 ㎛ 이하의 폭의 패턴으로서는 길이 방향에 따른 경사가 된다. 따라서, 도11c, 도11d인 경우 굵은 쪽의 슬릿 패턴의 폭(L₁)을 예를 들어 10 ㎛로 한 경우, 예를 들어 3 ㎛ 폭보다 미세한 슬릿 패턴(L₂)을 마련함으로써, 화살표 방향에 따른 액정 분자의 경사를 보다 용이하게 할 수 있다. 이러한 패턴으로서는, 통상의 MVA 방식 액정 표시 장치에 있어서, 배향 제어 수단의 패턴으로서 잘 이용되는 전극의 슬릿 패턴과 같은 것을 사용할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 돌기, 오목부, 전극에 마련한 슬릿 등의 배향 제어 수단을 액정 표시 장치 내로 형성하는 일 없이 액정 분자의 경사 방향을 규제하는 것이 가능하다. 단, 돌기, 오목부, 전극에 마련한 슬릿 등의 배향 제어 수단과 본 발명에 있어서의 기술을 병용하는 것도 가능하다.

선택적 활성 에너지선 조사에 의해 생기는 중합 완료 액정 조성물이 돌기, 오목부, 전극에 마련한 슬릿 등으로 동등한 효과를 나타내는 부분을 액정층 접촉면에 생기고 있는 것이 판명되었다. 본 발명에 있어서는, 돌기, 오목부, 전극에 마련한 슬릿 패턴 등으로 동등한 효과를 나타내는 이 부분을 배향 방위 제어부라 부른다. 이 배향 방위 제어부는, 후술하는 바와 같이 2개의 액정층 접촉면 중 어느 한 쪽에만 생기게 하는 것도 가능하다. 따라서, 2개의 액정층 접촉면 중 어느 한 쪽에만 배향 방위 제어부를 형성하는 것도, 양쪽의 면으로 형성하는 것도, 돌기, 오목부, 전극에 마련한 슬릿 패턴 등으로 조합시키는 것도 가능하다.

또, 본 발명에 있어서 액정층 접촉면이라 할 때에는, 단순한 기판의 면을 의미하는 것만은 아니며, 실제로 액정층이 접하는 층의 면을 의미한다. 예를 들어, 필터층을 통해 기판과 액정층이 적층하고, 실제로는 액정층이 기판의 표면이 아니라 필터의 표면에 접하는 경우에는, 본 발명에 있어서의 액정층 접촉면은 액정과 접하는 필터면을 의미한다. 필터면이 예를 들어 친수화 가공해 있으면 그 가공면을 의미한다.

포토 마스크를 통해 빛을 조사한 경우, 도12a, 도12b에 도시된 바와 같이 빛을 조사한 측의 액정층 접촉면 혹은 대향하는 쪽의 액정층 접촉면 중 어느 한 쪽에 이 배향 방위 제어부(27)가 형성되는가는, 중합성 화합물의 종류나 농도, 중합 개시제의 유무, 조사광의 파장이나 강도 등에 따라 변화된다. 도면 중 부호 25, 26은 전극을 나타낸다.

이 배향 방위 제어부가 2개의 액정층 접촉면 중 어느 한 쪽에 존재하고 있는가는 액정층의 내부를 세정하고, 한 쪽의 액정층 접촉면을 새로운 부품으로 구성하고, 그 후 새롭게 액정을 봉입한 경우에, 배향 방위 제어부의 효과가 잔존하고 있는지 여부로 용이하게 알 수 있다. 상기 세정 후의 재조립한 후, 배향 방위 제어부의 효과가 잔존하고 있어도 어느 정도 저하하는 것이 많다. 이는 세정에 의해 제거되는 부분이 존재하기 때문이라고 생각된다. 또, 배향 방위 제어부가 어떠한 형상인지는 명확하지 않다. 따라서, 이하의 도면에 있어서, 배향 방위 제어부로서 나타내는 것은 실제의 형상을 반영하고 있는 것은 아니다.

상기 활성 에너지선의 선택적 조사의 여러 가지 조건은, 활성 에너지선의 조사에 의한 처리 후에 있어서의 전압 인가시에 액정층이 상기와 같은 소정의 액정 분자의 배향에 의한 차광 패턴을 나타낸 바와 같이 선택하는 것이 바람직하다. 이 소정의 패턴은 실정에 따라서 적절하게 선택할 수 있지만, 바람직한 액정 분자의 배향에 의한 액정층의 차광 패턴으로서, 격자 형상 패턴 또는 십자 형상의 패턴을 포함하여 이루어지는 것이나, 스트라이프 형상의 패턴, 굴곡부를 갖는 스트라이프 형상의 패턴을 들 수 있다. 이러한 소정의 액정 분자의 배향에 의한 액정층의 차광 패턴을 얻기 위한 활성 에너지선의 선택적 조사의 여러 가지 조건으로서는, 활성 에너지선의 종류, 활성 에너지선 강도, 활성 에너지선 조사 각도, 활성 에너지선 조사 시간, 포토 마스크 패턴 형상, 포토 마스크 설치 위치 등을 들 수 있다.

활성 에너지선이 자외선인 경우에는, 선택적 활성 에너지선의 조사 강도는 0.5 내지 10 J/㎠가 바람직하다. 또한, 전체면 활성 에너지선의 조사 강도는, 2 내지 40 J/㎠가 바람직하다. 신속하면서 정밀도 좋게 소정의 경사진 방위로의 배향을 실현할 수 있기 때문이다.

포토 마스크의 차광부 폭과 개구부 폭과는, 각각 2 내지 100 ㎛의 범위에 있는 것이 바람직하다. 본 발명에 관한 적절한 방위에 경사진 배향을 실현하기 쉽기 때문이다.

활성 에너지선의 조사를, 기판면의 법선 방향에 대해 기울어진 방향으로부터 행하면, 활성 에너지선의 조사 방향에 따라서 액정 분자가 경사지는 성질이 있다. 이것을 이용하여, 상기 활성 에너지선의 조사를 기판면의 법선 방향에 대해 소정의 기울어진 방향으로부터 행하면 액정 분자의 경사 방향의 규제가 보다 용이하게 되기 때문에, 바람직한 경우가 있다. 소정의 기울어진 방향은 실정에 따라서 임의로 설정할 수 있다. 소정의 기울어진 방향으로부터의 활성 에너지선의 조사는 선택적 활성 에너지선 조사와 전체면 활성 에너지선 조사와의 어떠한 것에 있어서 행해도 좋다.

MVA 방식의 액정 표시 장치에 있어서, 액정 분자가 편광 소자의 흡수축에 대해 45° 이외의 방위에 경사진 경우, 그 영역은 빛을 투과시키지 않기 때문에, 투과율을 저하시키는 요인이 된다. 이와 같이, 소정의 기울어진 방향으로부터의 활성 에너지선의 조사 등에 의해, 광투과율의 저하한 영역이 생기는 경우에는, 그 투과율의 저하는 도7에 도시한 바와 같이 기판의 한 쪽(21)과 제1 편광 소자(71) 사이에 제1의 1/4 파장판(72)을 배치하고, 기판의 다른 한 쪽(22)과 제2 편광 소자(73) 사이에 제2의 1/4 파장판(74)을 배치하고, 제1 편광 소자(71)의 흡수축과 제1의 1/4 파장판(72)의 지상축이 45°를 이루고, 제2 편광 소자(73)의 흡수축과 제2의 1/4 파장판(74)의 지상축이 45°를 이루고, 제1의 1/4 파장판(72)의 지상축과 제2의 1/4 파장판(74)의 지상축이 서로 직교하도록 배치하면 투과율이 낮은 영역의 투과율을 향상시킬 수 있고(岩村, 都甲, 飯村, 2000년 일본 액정 학회 토론회 강연 예고집, PCa02, 2000), 결국 전체로서의 투과율의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

즉, 1/4 파장판을 적용함으로써, 예를 들어 도4b의 어두운 부분에 도시되는 바와 같은 투과율이 낮은 영역의 투과율을 향상시킬 수 있다.

도7에 도시한 배치의 경우, 입사광 강도를 I_IN, 투과광 강도를 I_OUT, 액정층의 리타데이션을 R_LC라 하면, 이하의 관계가 성립된다. 즉, 투과광 강도는 R_LC만으로 결정 액정 분자의 경사 방위에는 의존하지 않는다.

I_OUT = 1/2 I_IN sin²(R_LC/2)

이와 같이 하여, 본 발명에 1/4 파장판을 적용함으로써, 예를 들어 도4b에 도시되는 바와 같은 투과율이 낮은 영역의 투과율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 관한 액정 조성물에 사용하는 중합성 화합물로서는, 특별히 제한은 없고, 액정 표시 장치에 있어서 액정과 함께 사용되는 공지의 어떠한 중합성의 화합물을 사용할 수도 있다. 일반적으로는 가교 중합성의 화합물이 바람직하다. 디아크릴레이트계 화합물 등을 예시할 수 있다.

본 발명에 관한 액정 조성물에 사용하는 액정에 대해서도, 특별히 제한은 없고, 본 발명의 취지에 어긋나지 않는 한, 공지의 어떠한 액정을 사용하는 것도 가능하다. 바람직한 액정으로서는, 이미 설명한 바와 같이 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 네마틱 액정을 예시할 수 있다.

상기한 바와 같이 하여, 본 발명에 관한 액정 표시 장치는 전극의 패터닝이나 요철부의 설치, 배향 제어막의 러빙 등의 어떤 종래 기술에 의한 액정 표시 장치와 동등 또는 그 이상의 고투과율, 고속 응답, 광시야각 특성을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 제조 프로세스의 간편화가 실현되고, 품질의 변동, 프로세스의 복잡화, 제품 비율의 저하, 고비용화의 요인을 배제할 수 있다.

본 발명에 관한 액정 표시 장치는 구동 장치 등을 부설함으로써, 좀더 전형적으로는 퍼스널 컴퓨터의 디스플레이나 텔레비전 수상기로서의 액정 표시 장치로서 이용할 수 있지만, 액정의 작용에 의해 광선 투과의 방법을 제어하는 기능을 필요로 하는 그 밖의 어떠한 용도로도 사용할 수 있는 것은 물론이다. 예를 들어, 액정 셔터, 액정 프로젝터, 조광 유리, 휴대 정보 단말의 디스플레이를 예시할 수 있다.

또, 본 발명은 수평 배향 제어막을 이용한 경우나, 플러스의 유전율 이방성을 갖는 액정을 이용한 경우에 대해서도 마찬가지로 유효한 것은 물론이다.

다음에 본 발명의 실시예를 상세하게 서술한다.

[제1 실시예]

본 발명에 관한 액정 표시 장치의 화소 구조를 나타내는 평면도를 도8a에 도시한다. 매트릭스 형상으로 배치된 게이트 버스 라인(81), 데이터 버스 라인(82)이 형성되고, 게이트 버스 라인(81), 데이터 버스 라인(82)은 TFT 소자(83)를 통해 화소 전극에 접속되어 있다. 화소 전극의 중앙부에는 보조 용량 전극(84)이 형성되어 있다. 도시하지 않은 다른 한 쪽의 기판 상에는, 모두 도시되어 있지 않지만 컬러 필터 및 표시 영역 전체면에 공통 전극이 형성되어 있다.

우선, 양 기판 상에 수직 배향 제어막을 형성하였다. 전극의 패터닝이나 요철부의 설치, 배향 제어막의 러빙은 실시하지 않았다.

이어서, 양 기판을 스페이서를 통해 접합하고, 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 네마틱 액정에 디아크릴레이트계의 중합성 화합물을 0.3 중량 ％의 농도로 혼합한 액정 조성물을 봉입하여 액정 표시 장치를 제작하였다.

이어서, 도8b에 도시되는 포토 마스크를 도8c에 도시된 바와 같이 액정 표시 장치에 적층하고, 액정층에 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서 포토 마스크를 통해 기판면에 대해 선택적으로 자외선을 2 J/㎠ 조사하여 중합성 화합물의 일부를 중합시켰다.

그 후, 포토 마스크를 제거하고, 액정층에 전압 20 V가 인가된 상태에서 기판면에 대해 전체면에 자외선을 4 J/㎠ 조사하여 중합성 화합물을 중합시켰다.

액정 표시 장치의 양측에 흡수축이 서로 직교하도록 편광 소자를 배치하고, 액정 표시 장치와 각 편광 소자 사이에 1/4 파장판을 한 층씩 배치하고, 1/4 파장판의 지상축과 인접하는 편광 소자의 흡수축이 45°를 이루고, 1/4 파장판의 지상축이 서로 직교하도록 배치하였다.

[제2 실시예]

도8a의 화소 구조 대신에 도9a의 화소 구조를 채용하고, 도8b의 포토 마스크 대신에 도9b의 포토 마스크를 채용하고, 도8c 대신에 도9c와 같이 적층한 이외는 제1 실시예와 마찬가지로 하여 액정 표시 장치를 제작하였다.

[제3 실시예]

도8a의 화소 구조 대신에 도10a의 화소 구조를 채용하고, 도8b의 포토 마스크 대신에 도10b의 포토 마스크를 채용하고, 도8c 대신에 도10c와 같이 적층한 이외는 제1 실시예와 마찬가지로 하여 액정 표시 장치를 제작하였다. 도10b에 도시되는 포토 마스크는 차광부 폭과 개구부 폭이 모두 3 ㎛/3 ㎛이었다.

상기 실시예의 결과, 어느 쪽의 경우도 전극의 패터닝을 채용한 종래의 MVA 방식에 비해, 백색과 흑색과의 절환 상승/하강 응답 속도가 종래의 25 밀리미터 초에 비해 20 밀리미터 초가 되고, 전파장 투과율이 1.3배가 되고, 광시야각 특성은 동등 이상이었다. 즉, 전극의 패터닝이나 요철부의 설치, 배향 제어막의 러빙 등의 어떤 종래 기술에 의한 액정 표시 장치와 동등 또는 그 이상의 고투과율, 고속 응답, 광시야각 특성을 갖는 액정 표시 장치를 실현할 수 있었다.

이하의 제4 실시예 내지 제8 실시예에서는, 제1 실시예와 동등한 구성의 화소 구조의 액정 표시 장치를 형성한다. 우선, 양 기판 상에 수직 배향 제어막을 형성한다. 배향 제어막의 러빙은 실시하지 않는다. 양 기판 사이가 일정한 간격을 유지하도록 접합하고, 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 네마틱 액정에 디아크릴레이트(중합성 화합물)를 0.3 중량 ％의 농도로 혼합한 액정 조성물을 봉입하여 액정 표시 장치를 제작한다. 이후, 각 실시예의 공정 I, Ⅱ 또는 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ을 행한다.

또, 제4 실시예, 제7 실시예, 제8 실시예서는 전극상에 슬릿 패턴은 마련되지 않는다. 제5 실시예에서는 한 쪽의 전극에 슬릿 패턴이 마련된다. 제6 실시예인 경우에는, 어느 쪽인지 한 쪽의 기판 상에 배향 제어용의 돌기 패턴이 마련된다.

[제4 실시예]

(공정 I)

액정층에 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서, 도13에 도시된 바와 같이 포토 마스크(24)를 통해 액정 표시 장치면에 대해 선택적으로 365 ㎚의 파장을 갖는 빛을 2 J/㎠ 조사한다. 포토 마스크는, 상술한 바와 같이 다양한 패턴이 적용 가능하다. 이 경우, 빛을 조사한 측과는 반대측의 기판(정확하게는 액층 접촉면) 상에 있어서의 포토 마스크(24)의 개구부에 대응하는 위치에 배향 방위 제어부(27)가 형성된다.

(공정 Ⅱ)

액정층에 전압 6 V가 인가된 상태에서 액정 표시 장치면에 대해 전체면에 365 ㎚의 파장을 갖는 빛을 4 J/㎠ 조사한다.

액정 표시 장치의 양측에 흡수축이 서로 직교하도록 편광 소자를 배치하고, 액정 표시 장치와 각 편광 소자 사이에 1/4 파장판을 한 층씩 배치하고, 1/4 파장판의 지상축과 인접하는 편광 소자의 흡수축이 45°를 이루고, 1/4 파장판의 지상축끼리가 서로 직교하도록 배치한다.

이와 같이 하여, 배향 방위 제어부에 의해 액정 분자의 배향을 제어하는 것이 가능해진다.

[제5 실시예]

(공정 I)

액정층에 전압이 인가되어 있지 않은 상태로, 도14에 도시된 바와 같이 전극상에 슬릿 패턴(28)이 형성된 기판측으로부터 포토 마스크(24)를 통해 액정 표시 장치면에 대해 선택적으로 365 ㎚의 파장을 갖는 빛을 2 J/㎠ 조사한다. 이 경우, 빛을 조사한 측과는 반대측의 기판(정확하게는 액층 접촉면) 상에 있어서의 포토 마스크(24)의 개구부에 대응하는 위치에 배향 방위 제어부(27)가 형성된다.

(공정 Ⅱ)

액정층에 전압 6 V가 인가된 상태에서 액정 표시 장치면에 대해 전체면에 365 ㎚의 파장을 갖는 빛을 4 J/㎠ 조사한다. 액정 표시 장치의 양측에는 흡수축이 서로 직교하도록 편광 소자를 배치한다.

이와 같이 하여, 미리 전극에 마련하고 있었던 슬릿 패턴과 배향 방위 제어부에 의해, 액정 분자의 배향을 제어하는 것이 가능해진다.

전극에 마련한 슬릿 패턴과 포토 마스크의 패턴은, 상술한 바와 같이 다양한 패턴이 적용 가능하지만, 전극에 마련한 슬릿과 포토 마스크의 개구부가 서로 다르게 되는 구성으로 하면 보다 효과적이다.

[제6 실시예]

(공정 I)

액정층에 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서, 도15에 도시된 바와 같이 돌기 패턴(29)이 형성된 기판측으로부터 포토 마스크(24)를 통해 액정 표시 장치면에 대해 선택적으로 365 ㎚의 파장을 갖는 빛을 2 J/㎠ 조사한다. 이 경우, 빛을 조사한 측과는 반대측의 기판(정확하게는 액층 접촉면) 상에 있어서의 포토 마스크(24)의 개구부에 대응하는 위치에 배향 방위 제어부(27)가 형성된다.

(공정 Ⅱ)

액정층에 전압 6 V가 인가된 상태에서 액정 표시 장치면에 대해 전체면에 365 ㎚의 파장을 갖는 빛을 4 J/㎠ 조사한다. 액정 표시 장치의 양측에 흡수축이 서로 직교하도록 편광 소자를 배치한다.

이와 같이 하여, 미리 마련하고 있었던 돌기 패턴과 배향 방위 제어부에 의해, 액정 분자의 배향을 제어하는 것이 가능해진다.

미리 마련하고 있는 돌기 패턴과 포토 마스크의 패턴은, 상술한 바와 같이 다양한 패턴이 적용 가능하지만, 돌기 패턴과 포토 마스크의 개구부가 서로 다르게 되는 구성으로 하면 보다 효과적이다.

[제7 실시예]

(공정 I)

액정층에 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서, 도16a에 도시된 바와 같이 포토 마스크(24)를 통해 액정 표시 장치면에 대해 선택적으로 365 ㎚의 파장을 갖는 빛을 2 J/㎠ 조사한다. 이 경우, 빛을 조사한 측과는 반대측의 기판(정확하게는 액층 접촉면) 상에 있어서의 포토 마스크(24)의 개구부에 대응하는 위치에 배향 방위 제어부(27)가 형성된다.

(공정 Ⅱ)

액정층에 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서, 도16b에 도시된 바와 같이 공정 I과는 반대측으로부터 포토 마스크(24)를 통해 액정 표시 장치면에 대해 선택적으로 365 ㎚의 파장을 갖는 빛을 2 J/㎠ 조사한다. 이 경우, 빛을 조사한 측과는 반대측의 기판(정확하게는 액층 접촉면) 상에 있어서의 포토 마스크(24)의 개구부에 대응하는 위치에 배향 방위 제어부(27)가 형성된다.

(공정 Ⅲ)

공정 I과 공정 Ⅱ에 의해 형성된 배향 방위 제어부에 의해, 액정 분자의 배향을 제어한다. 공정 I에 있어서 이용하는 포토 마스크의 패턴과 공정 Ⅱ에 있어서 이용하는 포토 마스크의 패턴은, 상술한 바와 같이 다양한 패턴이 적용 가능하지만, 각각의 패턴이 서로 다르게 되는 구성으로 하면 보다 효과적이다.

[제8 실시예]

(공정 I)

액정층에 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서, 도17a에 도시된 바와 같이 포토 마스크(24)를 통해 액정 표시 장치면에 대해 선택적으로 365 ㎚의 파장을 갖는 빛을 2 J/㎠ 조사한다(조건 1). 이 경우, 빛을 조사한 측과는 반대측의 기판(정확하게는 액층 접촉면) 상에 있어서의 포토 마스크(24)의 개구부에 대응하는 위치에 배향 방위 제어부(27)가 형성된다.

(공정 Ⅱ)

액정층에 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서, 도17b에 도시된 바와 같이 공정 I과 동일한 측으로부터 포토 마스크(24)를 통해 액정 표시 장치면에 대해 선택적으로 315 ㎚의 파장을 갖는 빛을 1 J/㎠ 조사한다(조건 2). 이 경우, 빛을 조사한 측의 기판(정확하게는 액층 접촉면) 상에 있어서의 포토 마스크(24)의 개구부에 대응하는 위치에 배향 방위 제어부(27)가 형성된다.

(공정 Ⅲ)

공정 I과 공정 Ⅱ에 있어서의 빛의 조사 조건을 다르게 함으로써, 다른 액층 접촉면에 배향 방위 제어부(27)가 형성시키도록 하는 것이 가능하다. 공정 Ⅰ과 공정 Ⅱ에 의해 형성된 배향 방위 제어부(27)에 의해, 액정 분자의 배향을 제어한다. 공정 I에 있어서 이용하는 포토 마스크의 패턴과 공정 Ⅱ에 있어서 이용하는 포토 마스크의 패턴은, 상술한 바와 같이 다양한 패턴이 적용 가능하지만, 각각의 패턴이 서로 다르게 되는 구성으로 하면 보다 효과적이다.

본 발명에 따르면, 액정 표시 장치의 고투과율화, 고속 응답화, 광시야각화를 실현할 수 있다.

Claims

한 쌍의 기판 사이에 액정층과, 상기 액정층의 양측에 배치된 액정에 전압을 인가하기 위한 한 쌍의 전극이 협지된 액정 표시 장치이며,

상기 액정층이 활성 에너지선을 선택적으로 기판면에 조사하여 액정의 공존하 중합성 화합물을 중합시켜 이루어지는 부분을 갖는 액정 표시 장치.
한 쌍의 기판 사이에 액정층과, 상기 액정층의 양측에 배치된 액정에 전압을 인가하기 위한 한 쌍의 전극이 협지된 액정 표시 장치이며,

상기 액정층이 전압 무인가 상태에서 활성 에너지선을 선택적으로 기판면에 조사하고, 액정의 공존하 중합성 화합물을 중합시켜 이루어지는 부분을 갖는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 액정층이 활성 에너지선의 선택적 조사 후, 전압 인가 상태에서 기판의 전체면에 활성 에너지선을 조사하여 중합시켜 이루어지는 부분을 갖는 액정 표시 장치.
제3항에 있어서, 상기 2개의 활성 에너지선의 조사 중 적어도 어느 하나가, 기판면의 법선 방향에 대해 기울어진 방향으로 된 것인 액정 표시 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성 에너지선의 조사 후에 있어서의 전압 인가시에, 상기 액정층이 소정 액정의 배향에 의한 차광 패턴을 나타내는 액정 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 소정 액정의 배향에 의한 차광 패턴이 격자 형상 패턴, 십자 형상의 패턴, 스트라이프 형상의 패턴 및 굴곡부를 갖는 스트라이프 형상의 패턴으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 패턴을 포함하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 액정층이 접하는 면(액정층 접촉면)의 한 쪽 또는 양쪽에 선택적 활성 에너지선 조사에 의해 생기는 중합 완료 액정 조성물에 의한 배향 방위 제어 효과를 나타내는 부위(배향 방위 제어부)를 갖는 액정 표시 장치.
제7항에 있어서, 액정층이 접하는 면(액정층 접촉면) 상에 돌기, 오목부 및 전극에 마련한 슬릿 패턴 내의 적어도 일종류를 포함하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정이 마이너스의 유전율 이방성을 갖고, 상기 활성 에너지선의 조사 후에 있어서의 전압 무인가시에는 기판면에 대해 수직 방향으로 배향하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 기판의 양측에 흡수축이 서로 직교하도록 제1 및 제2 편광 소자가 배치되고,

상기 기판의 한 쪽과 제1 편광 소자 사이에 제1의 1/4 파장판이 배치되고,

상기 기판의 다른 한 쪽과 제2 편광 소자 사이에 제2의 1/4 파장판이 배치되고,

제1 편광 소자의 흡수축과 제1의 1/4 파장판의 지상축이 45°를 이루고, 제2 편광 소자의 흡수축과 제2의 1/4 파장판의 지상축이 45°를 이루고, 제1의 1/4 파장판과 제2의 1/4 파장판의 지상축이 서로 직교하고 있는 액정 표시 장치.
한 쌍의 기판 사이에 액정층과, 상기 액정층의 양측에 있으며 액정에 전압을 인가하기 위한 한 쌍의 전극을 배치하는 액정 표시 장치의 제조 방법이며,

상기 액정층을, 액정과 중합성 화합물을 포함하는 액정 조성물로 형성하고,

전압 무인가 상태에서 활성 에너지선을 선택적으로 기판면에 조사하고, 상기 중합성 화합물의 일부를 중합시키고,

이어서, 전압 인가 상태에서 기판의 전체면에 활성 에너지선을 조사하여 상기 중합성 화합물을 중합시키는 액정 표시 장치의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 활성 에너지선의 선택적 조사에 포토 마스크를 사용하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
제12항에 있어서, 상기 포토 마스크의 차광부 폭과 개구부 폭이, 각각 2 내지 100 ㎛의 범위에 있는 액정 표시 장치의 제조 방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성 에너지선이 자외선인 액정 표시 장치의 제조 방법.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성 에너지선의 조사를 활성 에너지선의 조사 후 전압 인가시에, 상기 액정층이 소정 액정의 배향에 의한 차광 패턴을 나타낸 바와 같이 행하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 활성 에너지선의 조사 중 적어도 어느 하나를, 기판면의 법선 방향에 대해 기울어진 방향으로부터 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 액정층이 접하는 면(액정층 접촉면)의 한 쪽 또는 양쪽에, 선택적 활성 에너지선 조사에 의해 생기는 중합 완료 액정 조성물에 의한 배향 방위 제어 효과를 나타내는 부위(배향 방위 제어부)를 발생시키도록, 상기 전압 무인가 상태에서의 활성 에너지선 조사를 행하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 액정층이 접하는 면(액정층 접촉면) 상에 돌기, 오목부 및 전극에 마련한 슬릿 패턴 내의 적어도 일종류를 마련하는 것을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.