TWI521263B

TWI521263B - Liquid crystal display device

Info

Publication number: TWI521263B
Application number: TW101128678A
Authority: TW
Inventors: Koichi Miyachi; Isamu Miyake
Original assignee: Sharp Kk
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2012-08-08
Publication date: 2016-02-11
Also published as: US9817274B2; CN103782230B; US9690141B2; US20140227929A1; US9063380B2; CN103782230A; TW201314308A; US20150268516A1; CN107037635B; CN107037635A; WO2013031461A1; US20170285413A1

Description

液晶顯示裝置之製造方法

本發明係關於一種液晶顯示裝置之製造方法。更詳細而言，係關於一種於藉由光配向處理所形成之水平配向膜上形成用以改善特性之聚合物層的液晶顯示裝置之製造方法。

液晶顯示裝置(LCD：Liquid Crystal Display)係藉由控制具有雙折射性之液晶分子之配向來控制光之透過/遮斷(顯示之開/關)之顯示裝置。作為LCD之顯示方式，可列舉：使具有負介電各向異性之液晶分子相對於基板面而垂直配向之垂直配向(VA：Vertical Alignment)模式、使具有正或負介電各向異性之液晶分子相對於基板面而水平配向並對液晶層施加橫向電場的共平面切換(IPS：In-Plane Switching)模式、邊緣場切換(FFS：Fringe Field Switching)等。

其中，於使用具有負介電各向異性之液晶分子、設置有阻隔壁(rib)或電極之夾縫(slit)作為配向規制用結構物之MVA(Multi-domain Vertical Alignment，多域垂直配向)模式中，即便不對配向膜施加摩擦處理，亦可將電壓施加時之液晶配向方位控制成複數方位，視角特性優異。然而，於先前之MVA-LCD中，存在突起上方或狹縫上方成為液晶分子之配向分割之邊界而使白顯示時之透過率變低、顯示中見到暗線的情況，因此尚存改善之餘地。

相對於此，作為獲得高亮度且可高速響應之LCD之方法，提出有採用使用聚合物之配向穩定化技術(以下亦稱為PS(Polymer Sustained，聚合物穩定)技術)(例如參照專利文獻1~8)。其中，於使用聚合物之預傾角賦予技術(以下亦稱為PSA(Polymer Sustained Alignment，聚合物穩定配向)技術)中，係將混合有具有聚合性之單體、低聚物等聚合性成分之液晶組合物封入基板間，於對基板間施加電壓而使液晶分子傾斜(tilt)之狀態下使單體聚合，從而形成聚合物。藉此，即便於去除電壓施加後，亦可獲得以特定之預傾角傾斜之液晶分子，而將液晶分子之配向方位規定為固定方向。作為單體係選擇利用熱、光(紫外線)等進行聚合之材料。又，有時亦於液晶組合物中混入用以使單體之聚合反應開始之聚合起始劑(例如參照專利文獻4)。

作為使用聚合性單體之其他液晶顯示元件，例如可列舉：PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal，聚合物分散液晶)及PNLC(Polymer Network Liquid Crystal，聚合物網狀液晶)(例如參照專利文獻9)。該等具備於液晶中添加聚合性單體並照射紫外線等所形成之聚合物，利用液晶與聚合物之折射率匹配失配進行光散亂之切換。又，作為其他液晶顯示元件，亦可列舉：高分子穩定化鐵電性(FLC(Ferroelectrics Liquid Crystal，鐵電液晶))液晶相(例如參照專利文獻10)、高分子穩定化OCB(Optically Compensated Bend，光學補償彎曲)(例如參照非專利文獻1)等。

另一方面，作為獲得優異之視角特性之技術，近年來正研究即便不對配向膜施加摩擦處理亦可將電壓施加時之液晶配向方位控制成複數方位而獲得優異之視角特性的光配向技術。光配向技術係使用對光表現出活性之材料作為配向膜之材料，對所形成之膜照射紫外線等光線，藉此使配向膜產生配向限制力的技術(例如參照專利文獻11)。

又，業界正研究於使用光配向技術之情形時，藉由於一個像素區域內形成液晶分子之配向方向不同之2個以上之區域(domain)而實現視角特性優異之顯示的VATN(Vertically Aligned Twisted Nematic，垂直配向扭轉向列)模式之液晶顯示裝置(例如參照專利文獻12)。於專利文獻12中，著眼於尤其於液晶顯示裝置為大型之情形時無法利用一次步驟進行所有曝光，而揭示有將針對一個基板之曝光區域分成複數個區域，並且於該區域間之成為接縫之部分調節曝光量之機構。

進而，最近研究發表了將光配向技術與上述使用聚合物之高分子穩定化技術組合時，可抑制遲滯產生之機構(例如參照非專利文獻2及3)。於非專利文獻2及3中，研究了於對一個基板進行摩擦處理、對另一基板進行光配向處理之IPS模式液晶單元中，調整液晶中所混合之單體之濃度。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利第4175826號說明書

專利文獻2：日本專利第4237977號說明書

專利文獻3：日本專利特開2005-181582號公報

專利文獻4：日本專利特開2004-286984號公報

專利文獻5：日本專利特開2009-102639號公報

專利文獻6：日本專利特開2009-132718號公報

專利文獻7：日本專利特開2010-33093號公報

專利文獻8：美國專利第6177972號說明書

專利文獻9：日本專利特開2004-70185號公報

專利文獻10：日本專利特開2007-92000號公報

專利文獻11：國際公開第2006/043485號

專利文獻12：國際公開第2007/086474號

非專利文獻：

非專利文獻1：H. Kikuchi, et al.、Nature Materials、1、64-68、2002

非專利文獻2：長竹等人、液晶討論會2010論文集、「使用高分子穩定化技術之光配向LCD之遲滯特性改善之研究」、2010.9

非專利文獻3：Y. Nagatake, et al、ITE and SID、「Hysteresis Reduction in EO Characteristics of Photo-Aligned IPS-LCDs with Polymer-Surface-Stabilized Method」、IDW' 10、89-92、LCT p2-5、2010.12

如專利文獻12所揭示般，於對大型基板實現光配向處理之情形時，就光源之尺寸及裝置尺寸之觀點而言，需將一個基板分割成複數個曝光區域而進行處理。然而，本發明者等人進行研究，結果發現：於為了形成水平配向膜而進行分割曝光之情形時，若僅採用先前之形成垂直配向膜時調節複數個曝光區域之成為接縫之部分之曝光量之機構，則存在無法充分地消除接縫部分之不均之情況。

本發明係鑒於上述現狀而成者，其目的在於提供一種於進行用以形成水平配向膜之光配向處理時，於相互鄰接之曝光區域重疊之接縫部分不易產生顯示不均的液晶顯示裝置之製造方法。

本發明者等人於進行將曝光區域分成複數個之光配向處理而形成水平配向膜之情形時，針對用以消除該複數個曝光區域間之接縫之條件進行了各種研究，結果著眼於需要考慮曝光裝置之偏光板設置精度之極限、及於液晶顯示面板上之偏光板貼合精度之極限而算出最佳值。

進一步進行銳意研究，結果發現：於將曝光區域設為複數個區域，且於各區域設置接縫時，藉由將該接縫寬度設為20 mm以上，可使接縫部分之顯示不均變得不易視覺辨認。以下，說明該研究結果之詳細內容。

圖1係表示對塗佈有水平配向膜材料之基板面進行光配向處理之步驟的立體模式圖。於設置接合區域並且進行光配向處理之情形時，例如如圖1所示，較佳為自光源11經由偏光板12及照度調整板13向基板14之表面射出光。自光源11所射出之光於通過偏光板12時變成偏光，進而藉由照度調整板13來調整照射至基板14面上之光之照射強度。照度調整板係可根據區域來改變所透過之光之強度之構件，於兩端部實施有降低所透過之光之強度之處理(以下亦稱為灰色調區域)。灰色調區域係例如藉由進行減少狹縫之數量、縮小狹縫之面積、減小遮光構件之膜厚等處理，以使所透過之光之強度隨著射向照度調整板13之末端而減小之方式構成。灰色調區域係以與相鄰曝光區域之成為接縫之部分重疊之方式配置。具體而言，圖1中之由a線與b線圍成之區域係成為接縫之區域，係與灰色調區域重疊之區域。

圖2及圖3係表示曝光區域中之光之照射強度之模式圖及圖表。圖2表示第一次曝光，圖3表示第二次曝光。圖2及圖3中所示之範圍表示相同區域，圖2之雙箭頭所示之範圍為第一次曝光區域，圖3之雙箭頭所示之範圍為第二次曝光區域。此處，設想光源及基板中之一者或兩者朝一方向運動而進行掃描曝光(scan exposure)。圖中之粗箭頭所示之方向為掃描方向。

如圖2之圖表所示，於第一次曝光中，接合區域中之照射強度係以隨著自a點向b點接近而逐漸減小之方式進行調整，如圖3之圖表所示，於第二次曝光中，照射強度係以隨著自a點向b點接近而逐漸增強之方式進行調整。透過照度調整板之未形成灰色調區域之區域之光之強度均勻。a點與b點之間之照射強度之變化量依據正弦函數。藉由如此，不會形成照射強度之變化明確之點，變得不易表現出顯示不均。

首先，設想圖4所示之測試畫面而進行研究。第一次進行曝光之區域為T1，第二次進行曝光之區域為T2。T1與T2部分重複，T1與T2重複之區域(圖4中由兩根虛線圍成之區域)為接合區域。

於T1及T2中，以使亮度互不相同之方式進行設定。又，將接合區域之寬度設為L mm。並且，將位置P之亮度T之值設為下述式所表示者，T1及T2重疊之區域(接合區域)之亮度設為平緩地變化者。

T(P)=(T2-T1)/(T2+T1)×2×sin((P/L)×90°)

表示P=0~L之範圍之任意之值。

採用正弦函數之原因在於，兩端之微分係數為0，且T(P)單調遞增，因此可使亮度平緩地變化。於32寸液晶電視中模擬地顯示基於上述測試畫面之圖像，進行試驗。

具體而言，使36名試驗者觀察藉由分別改變T1及T2之值而使L之值變化之各顯示畫面，驗證無法感知到T1與T2之邊界之人數處於何種程度，將60%設為閥值，判斷為良好(無法感知)或為不良(可感知)。

圖5係表示進行上述驗證之結果之圖表。得知上述驗證之結果為於接合寬度為20 mm時需將變化率抑制至3.8%以下，於接合寬度為45 mm時需將變化率抑制至8.7%以下，於接合寬度為77 mm時需將變化率抑制至16.2%以下。進而，將該等結果繪製成圖表，相互連結各點，結果獲得圖5中之曲線。即，由圖5中之曲線可讀取感知極限中之接合寬度與變化率之關係，上述曲線上側之範圍表示不良，下側之範圍表示良好。

圖6係表示配向方向與偏光板之軸方向之間之角度偏差、與對比率之關係之圖表。圖7係表示基於根據圖6所算出之配向方向與偏光板軸方向之間之角度偏差的對比率之變化率(%)之圖表。本發明者等人進行研究，結果得知，曝光裝置之偏光板之軸方向之設置精度之極限為±0.1°。又，於液晶顯示器上之偏光板之貼合精度之極限為±0.1°。因此，需設想配向方向與偏光板之軸方向之間之角度偏差為±0.2°偏差之情形。由圖7得知，配向方向與偏光板之軸方向之間之角度偏差為0.2°時之對比率之變化率為3.8%。因此，充分減輕顯示不均所需之照射區域之接合部分之重疊寬度為20 mm以上。如此，本發明者等人想出可巧妙解決上述課題之方法，完成本發明。

即，本發明之一方面係關於一種液晶顯示裝置之製造方法，其具有對一對基板之至少一個基板上所塗佈之光配向膜材料進行照射偏光之光配向處理而形成水平配向膜的步驟，該光配向處理係藉由針對一個基板面對複數個區域進行曝光而進行，該經曝光之複數個區域中之相鄰之兩個區域具有重疊部分，該偏光對該重疊部分之照射量均滿足該相鄰之兩個區域中之一者朝向該相鄰之兩個區域中之另一者側而逐漸減少的關係，該相鄰之兩個區域之重疊部分具有20 mm以上之寬度。

作為上述液晶顯示裝置之製造方法之構成要素，只要為將上述構成要素作為必需構成要素所形成者，則並不受其他構成要素之特別限定。以下詳細說明上述液晶顯示裝置之製造方法及其較佳之方法。再者，將2個以上之以下所記載之上述液晶顯示裝置之製造方法之各個較佳之方法進行組合所得之方法亦為上述液晶顯示裝置之製造方法之較佳之方法。

上述液晶顯示裝置之製造方法具有對一對基板之至少一個基板上所塗佈之光配向膜材料進行照射偏光之光配向處理而形成水平配向膜的步驟。較佳為於一對基板之雙方之基板上塗佈水平配向膜材料。所謂光配向膜，係具有藉由偏光或無偏光之照射使膜產生各向異性而對液晶產生配向限制力之性質之高分子膜。於本發明中，使用偏光作為光配向處理所使用之光。光配向膜材料係使用藉由光之照射而變得活性化之材料。

上述光配向膜材料較佳為包含選自由聯三苯衍生物、萘衍生物、菲衍生物、稠四苯衍生物、螺吡喃衍生物、螺啶衍生物、紫羅鹼衍生物、二芳基乙烯衍生物、蒽醌衍生物、偶氮苯衍生物、肉桂醯衍生物、查耳酮衍生物、肉桂酸酯衍生物、香豆素衍生物、茋衍生物、及蒽衍生物所組成之群中之至少一種化學結構。再者，該等衍生物中所含之苯環亦可為雜環。此處所謂「衍生物」，係指經特定之原子或官能基取代者、及於分子結構中組入有1價及2價以上之官能基者。該等衍生物位於聚合物主鏈之分子結構中、或位於聚合物側鏈之分子結構中、或為單體或低聚物均可。於光配向膜材料中包含(較佳為3重量%以上)該等具有光活性之官能基之單體或低聚物之情形時，構成光配向膜之聚合物本身亦可為非光活性。就耐熱性之觀點而言，構成光配向膜之聚合物較佳為聚矽氧烷、聚醯胺酸或聚醯亞胺。

上述光配向膜材料只要具有上述性質，則可為單一之高分子，亦可為包含其他分子之混合物。例如亦可為於包含可光配向之官能基之高分子中含有添加劑等其他低分子、或非光活性之其他高分子之形態。例如亦可為於非光活性之高分子中混合有包含可光配向之官能基之添加劑之形態。光配向膜材料係選擇引起光分解反應、光致異構化反應、或光二聚化反應之材料。與光分解反應相比，光致異構化反應及光二聚化反應通常可以長波長且較少之照射量進行配向，因此量產性優異。

即，形成上述光配向膜之材料較佳為含有光致異構化型、光二聚化型、或此兩者之官能基。引起光致異構化反應或光二聚化反應之代表性之材料為偶氮苯衍生物、肉桂醯衍生物、查耳酮衍生物、肉桂酸酯衍生物、香豆素衍生物、二芳基乙烯衍生物、茋衍生物及蒽衍生物。引起光分解反應之代表性之材料為具有環丁烷骨架之材料。該等光反應性官能基中所含之苯環亦可為雜環。

又，上述光致異構化型或光二聚化型之材料更佳為肉桂酸酯基或其衍生物。肉桂酸酯基尤其於進行光配向處理時反應性優異。

藉由對上述光配向膜材料進行光照射之步驟所形成之配向膜為水平配向膜。所謂水平配向膜，係指使鄰近之液晶分子相對於該水平配向膜面而實質上沿水平方向配向之膜。水平配向膜之配向限制力主要根據光配向膜材料(光官能基)之種類而決定，藉由光之種類、光之照射時間、光之照射強度、光官能基之種類等可調節液晶分子之配向方位、預傾角之大小等。作為藉由上述液晶顯示裝置之製造方法所製作之液晶顯示裝置之例，可列舉：IPS型、FFS型、OCB型、TN(Twisted Nematic，扭轉向列)型、STN(Super Twisted Nematic，超扭轉向列)型、FLC型、AFLC(Anti-Ferroelectric，反鐵電液晶)型、PDLC型、及PNLC(Polymer Network Liquid Crystal，聚合物網狀液晶)型。較佳為IPS型或FFS型，利用自基板正面之1次偏光照射便可達成所需之配向，因此製程簡便且量產性優異。

上述配向型亦較佳為為了改善視角特性而於上述一對基板之至少一個上形成多區域結構之形態。所謂多區域結構，係指於未施加電壓時或施加電壓時之任一時刻、或該兩個時刻存在液晶分子之配向形態(例如OCB中之彎曲方向、或TN及STN中之扭轉方向)或配向方向不同之複數個區域的結構。為達成多區域結構，需積極地進行將電極圖案化成適當之形態、或於對光活性材料照射光時使用光罩等任一處理、或此兩種處理。

上述光配向處理係藉由針對一個基板面對複數個區域進行曝光而進行，該經曝光之複數個區域中之相鄰之兩個區域具有重疊部分，該偏光對該重疊部分之照射量均滿足該相鄰之兩個區域中之一者朝向該相鄰之兩個區域中之另一者側而逐漸減少之關係。於上述驗證試驗中採用正弦函數，但於本發明中，只要傾向相同，上述相鄰之兩個區域之重疊部分中之各偏光之照射量之傾向滿足上述條件，則例如上述相鄰之兩個區域之重疊部分中之照射量之變化率亦可為滿足一次函數之情形。其中，就獲得更平緩之變化之方面而言，較佳為上述相鄰之兩個區域之重疊部分中之照射量之變化率滿足正弦函數。藉由如此，不會形成照射強度之變化明確之點，變得不易表現出顯示不均。

上述相鄰之兩個區域之重疊部分具有20 mm以上之寬度。如上所述，藉由設為上述條件，即便對於水平配向膜進行設置一部分重疊之部位並進行複數次之曝光的接合曝光，亦可使接合區域中之顯示不均變得不易視覺辨認。就防止顯示不均之觀點而言，上述相鄰之兩個區域之重疊部分之寬度越大，所獲得之結果越良好。

上述相鄰之兩個區域之重疊部分較佳為具有65 mm以下之寬度。如上所述(由圖5得知)，若僅考慮接合區域中之顯示不均之減輕，則藉由儘可能擴大上述相鄰之兩個區域之重疊部分，接縫中之變得不易表現出顯示不均。然而，不必要地擴大相鄰之兩個區域之重疊寬度就如下方面而言欠佳，(1)曝光裝置構成上之無用構成變大，裝置成本增加；(2)於利用一束光源進行曝光之情形時，曝光次數增加，因此產生間歇降低、及良品率降低之風險；(3)於並列複數個光源之情形時，該光源數(重疊部分數量)增加，因此不均產生之風險增大等。就上述觀點而言，較佳為儘可能縮小上述相鄰曝光區域之重疊部分。

本發明者等人進行研究，結果得出如下結論，曝光裝置之偏光板之軸方向之設置精度最差亦應處於±0.2°之範圍內。又，偏光板之貼合精度最差亦應處於±0.2°之範圍內。因此，配向方向與偏光軸方向之間之偏差處於至少±0.4°之範圍內。由圖7得知，±0.4°時之對比率之變化率為13.5%，由圖5得知，於對比率之變化率為13.5%時獲得充分之顯示不均之消除之接合寬度為65 mm。因此，重疊寬度最大若設為65 mm則為充分，若考慮上述不利方面，則更佳為具有65 mm以下之寬度。

上述液晶顯示裝置之製造方法較佳為進而具有如下步驟：對上述一對基板間所注入之含有液晶材料與單體之液晶組合物照射光，使上述單體聚合，於上述水平配向膜上形成對鄰近之液晶分子進行配向控制之聚合物層。以下詳細說明其原因。

目前之光配向技術主要導入至VA模式等使用垂直配向膜之類型之TV之量產用途，IPS模式等使用水平配向膜之類型之TV之量產用途尚未導入該技術。其原因在於使用水平配向膜會導致液晶顯示時產生較大殘像。所謂殘像，係指對液晶單元之一部分持續施加一定時間之相同電壓，其後將顯示整體變為另一顯示時，持續施加電壓之部分與未施加電壓之部分觀察到亮度之差異的現象。

圖8係表示進行光配向處理所製作之IPS模式之液晶單元之殘像之情況之模式圖。如圖8所示，得知於電壓(AC)施加部與電壓(AC)未施加部，亮度較大地不同，於電壓(AC)施加部明顯產生殘像。

因此，本發明者等人進行了於使用光配向處理製作IPS模式之液晶單元時導入高分子穩定化(PS)步驟之研究，該高分子穩定化(PS)步驟係於液晶中添加聚合性單體，利用熱或光使聚合性單體聚合而於構成與液晶層之界面之面上形成聚合物層。圖9係表示導入光配向處理、並採用PS步驟所製作之IPS模式之液晶單元之殘像之情況之模式圖。如圖9所示，得知於電壓(AC)施加部與電壓(AC)未施加部，亮度幾乎未改變，電壓(AC)施加部之殘像獲得改善。如此，藉由對先前之方法增加PS步驟，較大地改善殘像。

又，對於IPS模式之液晶單元中產生尤為明顯之殘像之原因進行各種研究，結果發現於IPS模式之液晶單元與VA模式之液晶單元中殘像之產生機制有所不同。並且得知，於VA模式中，殘像之產生在於極角方向之傾斜殘存(記憶)，相對於此，於IPS模式中，殘像之產生在於方位角方向之配向殘存(記憶)，並且形成電雙層，該等現象起因於光配向膜中所使用之材料。

又，本發明者等人進行更詳細之研究，結果得知，藉由PS步驟之改善效果於使用由具有光活性之材料所形成之配向膜時尤為有效，例如於在由非光活性之材料所形成之配向膜上進行藉由摩擦法之處理時、或不進行配向處理本身時，無法獲得藉由PS步驟之改善效果。

根據本發明者等人之考察，由具有光活性之材料所形成之配向膜與PS步驟之組合較佳之原因如下所述。圖10係比較於由非光活性之材料所形成之配向膜上進行PS步驟時的聚合性單體之聚合之情況之模式圖。圖11係比較組合由具有光活性之材料所形成之配向膜與PS步驟時的聚合性單體之聚合之情況之模式圖。如圖10及圖11所示，於PS步驟中，對一對基板與該一對基板間所填充之液晶組合物進行紫外線等之光照射，使液晶層內之聚合性單體33、43開始自由基聚合等連鎖聚合，該聚合物於配向膜32、42之液晶層30側之表面上堆積而形成液晶分子之配向控制用之聚合物層(以下亦稱為PS層)。

配向膜42對光為非活性之情形如圖10所示，藉由光照射而激發之液晶層30中之聚合性單體43a均勻地產生於液晶層30中。繼而，經激發之聚合性單體43b發生光聚合，於配向膜42與液晶層30之界面上藉由相分離而形成聚合物層。即，於PS步驟中，有於塊體中激發之聚合性單體43b於光聚合後向配向膜42與液晶層30之界面移動之製程。

另一方面，配向膜32對光具有活性之情形如圖11所示，更多地形成有激發狀態之聚合性單體33b。其原因在於，於配向膜32中藉由光照射而產生光吸收，該激發能量被傳達至聚合性單體33a，接近光配向膜32之聚合性單體33a接受激發能量而易變化為激發狀態之聚合性單體33b。即，藉由光照射而激發之液晶層中之聚合性單體33a偏在於配向膜32與液晶層30之界面附近，且更大量地存在。因此，於配向膜32對光具有活性之情形時，可無視經激發之聚合性單體33b於光聚合後向配向膜32與液晶層30之界面移動之製程。因此，聚合反應及聚合物層之形成速度提高，可形成具有穩定之配向限制力之PS層。

又，本發明者等人進行研究，結果得知，關於由PS層產生之殘像之減輕效果，對水平配向膜之效果高於對垂直配向膜之效果。認為其原因如下。圖12係表示針對垂直配向膜而使聚合性單體聚合時之情況之模式圖。圖13係表示針對水平配向膜而使聚合性單體聚合時之情況之模式圖。

如圖12所示，於配向膜為垂直配向膜之情形時，構成垂直配向膜之光活性基52經由疏水基55而間接地接觸液晶分子54或聚合性單體53，從而不易發生自光活性基52向聚合性單體53之激發能量之授受。

另一方面，如圖13所示，於配向膜為水平配向膜之情形時，構成水平配向膜之光活性基62直接地接觸液晶分子64或聚合性單體63，因此易發生自光活性基62向聚合性單體63之激發能量之授受。因此，聚合反應及聚合物層之形成速度提高，可形成具有穩定之配向限制力之PS層。

因此，對由光活性材料所形成之配向膜進行PS步驟，且於該配向膜為水平配向膜之情形時進行PS步驟，藉此激發能量之授受飛躍性地提高，可大為減少殘像之產生。並且，可獲得殘像獲得減輕、具有優異之顯示特性之液晶顯示裝置。

上述單體之聚合性官能基較佳為丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基、或環氧基。又，上述單體較佳為藉由光之照射開始聚合反應(光聚合)之單體、或藉由加熱開始聚合反應(熱聚合)之單體。即，上述聚合物層較佳為藉由光聚合所形成、或藉由熱聚合所形成。尤佳為光聚合，藉此可於常溫下容易地開始聚合反應。光聚合所使用之光較佳為紫外光、可見光、或該等兩者。

用以形成上述聚合物層之聚合反應並無特別限定，雙官能性之單體一面形成新鍵結一面階段性地高分子量化之「逐次聚合」、單體依序鍵結於由少量之觸媒(例如起始劑)所產生之活性種上而連鎖性地成長之「連鎖聚合」均包括在內。作為上述逐次聚合，可列舉：縮聚合、加成聚合等。作為上述連鎖聚合，可列舉：自由基聚合、離子聚合(陰離子聚合、陽離子聚合等)等。

藉由於水平配向膜上形成上述聚合物層，可使水平配向膜之配向限制力變得穩定。其結果可大為減少顯示之殘像之產生，大幅度改善顯示品質。又，對液晶層施加閥值以上之電壓，而於液晶分子預傾斜配向之狀態下使單體聚合，形成聚合物層，於該情形時，上述聚合物層係以具有使液晶分子預傾斜配向之結構之形態形成。

上述單體較佳為於骨架中具有芳香環、且該芳香環為直線狀之棒狀分子。若為棒狀分子，則成為近似液晶分子之結構，因此獲得易溶於液晶中之優點。作為具有成為棒狀分子之骨架之單體，可列舉：聯苯系、萘系、菲系、及蒽系之單體。上述單體中所含之氫原子之一部分或全部可經鹵素原子、烷基或烷氧基取代。又，上述烷基或烷氧基中所含之氫原子之一部分或全部亦可經鹵素原子取代。

上述單體較佳為藉由光之照射而進行聚合之帶有聚合起始劑功能之單體。若液晶層中未反應之單體及聚合起始劑之類的易攜帶電荷之物質殘存於液晶層中，則存在因完成後之通常之使用態樣下之背光之影響、或組裝步驟後之檢查用老化步驟之影響，而導致產生離子性雜質，於液晶顯示時產生殘像或顯示不均之虞。根據帶有聚合起始劑功能之單體，帶有聚合起始劑功能之單體本身成為構成聚合物層之成分，因此聚合反應結束後不會作為雜質而殘存於液晶層中。作為可成為帶有聚合起始劑功能之單體的單體，可列舉具有甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基、乙烯氧基、丙烯醯胺基、或甲基丙烯醯胺基作為聚合性官能基者。該等聚合性官能基藉由紫外線(具有300~380 nm之範圍之波長之光)而自發地生成自由基，因此即便無另外的聚合起始劑亦可開始聚合。上述聚合性官能基所具有之氫原子之一部分或全部可經鹵素原子、烷基或烷氧基取代。又，上述烷基或上述烷氧基所具有之氫原子之一部分或全部可經鹵素原子取代。

又，若於PS步驟中所生成之聚合物之尺寸過大，則存在並非於配向膜表面，而是於整個液晶層上構成具有巨大之分子之聚合物網狀結構的情況，結果存在引起作為塊體之液晶配向固定化及液晶有效施加電壓降低，導致V-T特性之高電壓偏移之虞。若將聚合起始劑設為高濃度，則可增加聚合反應起始點，因此可減小藉由光照射所生成之聚合物尺寸，但如上所述，聚合起始劑殘存於液晶中可導致產生殘像等問題。

相對於此，藉由上述帶有聚合起始劑功能之單體，可於不使用聚合起始劑之情況下提高反應起始點之密度，可於光照射後不久容易地生成聚合物尺寸較小之低聚物狀物質，又，亦可增加其生成數量。並且，如此所生成之低聚物狀物質利用藉由於液晶層中之溶解度降低之析出效果，快速地堆積於配向膜表面而形成聚合物層。

上述帶有聚合起始劑功能之單體亦可組合使用不具有光聚合起始功能之丙烯酸酯單體、二丙烯酸酯單體等，藉此可調整光聚合反應速度。於抑制聚合物網狀物生成之情形時，上述光聚合反應速度之調整可成為有效之機構之一。

上述單體較佳為藉由可見光之照射而開始聚合之單體。可見光與紫外光不同，可降低對液晶層及配向膜之損害。作為上述單體，可列舉：藉由光分解或奪氫而生成自由基之苯偶醯系、安息香醚系、苯乙酮系、苯偶醯縮酮系、及酮系之單體。該等單體具有聚合性官能基，例如可列舉：甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基、乙烯氧基、丙烯醯胺基、及甲基丙烯醯胺基。即，上述單體較佳為藉由紫外光或可見光之照射而發生光分解反應、或奪氫反應。

上述電極較佳為透明電極。作為本發明中之電極材料，可使用鋁等遮光性材料、及氧化銦錫(ITO：Indium Tin Oxide)、氧化銦鋅(IZO：Indium Zinc Oxide)等透光性材料中之任意者，但例如於一對基板之一基板上具有彩色濾光片之情形時，必須自不具有彩色濾光片之另一基板上進行用以使單體聚合之紫外線之照射，因此若上述另一基板所具有之電極具有遮光性，則會導致單體之聚合之無效率化。

上述液晶材料較佳為含有分子結構中包含除苯環之共軛雙鍵以外之多重鍵之液晶分子。其原因在於，液晶分子本身之多重鍵會因光而活性化，而可成為可進行活性化能量或自由基等之授受之傳輸體(載子)。即，藉由使液晶具有光活性或使之成為傳輸自由基等之傳輸體(載子)，聚合性單體之反應速度與PS層之形成速度進一步提高，形成穩定之PS層。

上述液晶分子可為具有正介電各向異性者(正型)及具有負介電各向異性者(負型)中之任意者。上述液晶分子較佳為於液晶層中具有高對稱性之向列型液晶分子。作為上述液晶分子所具有之骨架之例，可列舉具有2個環結構及鍵結於該環結構上之基線性連接而成之結構者。上述多重鍵不包括苯環之共軛雙鍵。其原因在於苯環缺乏反應性。再者，上述液晶分子只要含有除苯環之共軛雙鍵以外之多重鍵作為必需，則亦可含有苯環之共軛雙鍵，並非絕對排除該鍵。又，上述液晶分子亦可為混有複數種者。為了確保可靠性、提高響應速度、以及調整液晶相溫度域、彈性常數、介電各向異性及折射率各向異性，可將液晶材料設為複數種液晶分子之混合物。

上述多重鍵較佳為雙鍵，較佳為包含於酯基或烯基中。於上述多重鍵中，雙鍵之反應性優於三鍵。再者，上述多重鍵亦可為三鍵，於該情形時，上述三鍵較佳為包含於氰基中。進而，上述液晶分子較佳為含有兩種以上之上述多重鍵。

根據本發明，可獲得一種即便於對塗佈有水平配向膜材料之表面進行光配向處理時進行接合曝光，亦不易引起接合區域中之顯示不均的液晶顯示裝置。

以下，揭示實施形態，參照圖式更詳細地說明本發明，但本發明並不僅限於該等實施形態。

實施形態1

以下，說明實施形態1之液晶顯示裝置之製造方法。藉由實施形態1之液晶顯示裝置之製造方法所製造之液晶顯示裝置可較佳地用於TV面板、數位標牌、醫療用監視器、電子書、PC用監視器、平板終端用面板、行動電話終端用面板等中。

於進行光配向處理前，首先，準備挾持液晶層之TFT基板及對向基板之一對基板。圖14係實施形態1中之TFT基板之平面模式圖，圖15係實施形態1中之對向基板之平面模式圖。

如圖14所示，作為TFT基板，係使用例如於玻璃基板上經由絕緣膜分別配置有掃描信號線21、資料信號線22、TFT23及像素電極24者。掃描信號線21及資料信號線22係相互交叉地配置，且分別與TFT(薄膜電晶體)23所具備之各電極連接。並且，若對TFT23施加以特定之時序而脈衝性地供給之掃描信號，則由資料信號線22所供給之資料信號以該時序供給至像素電極24。複數個像素電極24配置成矩陣狀。若為IPS模式或FFS模式，則像素電極24成為如圖14所示之梳型電極，若為其他模式，則並無特別限定。

如圖15所示，作為對向基板，使用例如於玻璃基板上分別配置有BM(黑矩陣)26、與包含紅色(R)之著色層27R、藍色(B)之著色層27B、及綠色(G)之著色層27G之著色層(彩色濾光片)27者。BM26係以遮覆TFT基板之掃描信號線21及資料信號線22之方式形成為格子狀，於利用BM26所分隔出之區域中形成彩色濾光片27。於實施形態1中，採用將同色之著色層排列於同一列之條狀排列。

再者，雖然於圖14及圖15中未作圖示，但於TFT基板及/或對向基板上除像素電極以外亦形成有共通電極。共通電極若為IPS模式則成為梳型電極，若為FFS模式則成為平板電極。

繼而，藉由旋轉澆鑄法於各基板之表面塗佈包含光配向膜材料之溶液等後，例如於180℃下進行60分鐘之塗佈液之焙燒，藉此形成水平配向膜。作為光配向膜材料，可列舉包含感光性基之樹脂等。更具體而言，較佳為含有包含偶氮基(-N=N-)之偶氮苯基(下述化學式(1))、茋基(下述化學式(2))、4-查耳酮基(下述化學式(3))、4'-查耳酮基(下述化學式(4))、香豆素基(下述化學式(5))、肉桂醯基(下述化學式(6))、肉桂酸酯基(下述化學式(7))等感光性基之聚醯亞胺、聚醯胺酸、聚順丁烯二醯亞胺、聚乙烯、聚矽氧烷等聚合物。下述化學式(1)~(7)之感光性基係藉由光(較佳為紫外線)之照射引起交聯反應(包括二聚化反應)、異構化反應、光再配向等者，藉由該等，與光分解型之光配向膜材料相比，可有效地減小配向膜面中之預傾角之不均。再者，下述化學式(1)~(7)之感光性基亦包括苯環上鍵結有取代基之結構。又，再者，於下述化學式(6)之肉桂醯基中之羰基上進而鍵結有氧原子而成之肉桂酸酯基(下述化學式(7))之反應率尤其高，藉由低照射能量便可實現水平配向。作為苯環上之取代基之例，較佳為氟、烷基、烷氧基、苄基、苯氧基、苯甲醯基、苯甲酸酯基、苯甲醯氧基、或該等之衍生物，而可提高電氣特性及配向穩定性。又，若為低照射能量，則亦具有可抑制彩色濾光片等其他構件之劣化進行的優點。因此，作為光配向膜材料，更佳為含有包含肉桂酸酯基之化合物者。用以形成配向膜之焙燒溫度、焙燒時間、及光配向膜之膜厚並無特別限定，只要適當設定即可。

其次，說明於實施形態1中所使用之曝光裝置。圖16係表示於實施形態1中所使用之曝光裝置之平面模式圖。圖17係表示於實施形態1中所使用之曝光裝置之剖面模式圖。

如圖16及圖17所示，於實施形態1中所使用之曝光裝置係單平台型之曝光裝置，具備包含複數個曝光頭81之曝光平台82、與載置基板(母玻璃)80而使之於特定方向上移動之工作台83。基板80根據面板尺寸而分隔成複數個區域。曝光裝置可具備僅使曝光平台82、或載置基板80之工作台83移動之機構，亦可具備使載置基板80之工作台83、與曝光平台82兩者移動之移動機構。

複數個曝光頭81係沿著與基板80之移動方向(掃描方向)a1正交之方向b1而相互空開間隔地配置。各曝光頭81係於可沿著與基板80之被照射面平行之面而於方向a1及b1上移動之狀態下獲得支撐。

各曝光頭81具備發出紫外線之光源84、光罩70、及設置於光源84及光罩70之間之偏光濾光片、光學透鏡等光學構件，係以可經由光罩70對基板80之表面照射偏光紫外線之方式構成。各光學構件可將光源所發出之紫外線轉換成所需之狀態。光源84只要根據照射對象適當選擇即可，亦可為發出可見光線之光源。

其次，詳細說明光罩(照度調整板)之結構。圖18係於實施形態1中所使用之曝光裝置所具備之光罩之立體模式圖。又，圖19係於實施形態1中所使用之光罩之平面模式圖。光罩70如圖18所示，例如可使用由以石英玻璃等為材料之透明基板、與於透明基板上形成圖案而成之遮光構件所構成的板狀之構件。遮光構件所處之部位成為遮光部72，由遮光部72圍成之部位成為透光部71。透光部71具有兩末端尖細之狹縫形狀。又，光罩70之透光部71之形狀具有以將光罩70之透光部71上下二等分之線作為邊界線而線性對稱之形狀，且具有以左右二等分之線作為邊界線而線性對稱之形狀。

更具體而言，如圖19所示，光罩70之透光部71具有主區域73及副區域74。主區域73之寬度均勻，副區域74之寬度隨著自主區域73離開而逐漸變窄。藉此，經由副區域74所透過之光之量與經由主區域73所透過之光之量相比而變少。再者，透光部71並不限於由透光性之構件所構成之情況，例如亦可為貫通透明基板之開口部。

圖20係表示於實施形態1中對基板面進行曝光之情況之概略圖。若使基板80通過光罩70之下方，則如圖20所示，於基板80之表面上，相當於光罩70之透光部71之形狀之區域75獲得曝光。

其次，說明配向膜之曝光方法。圖21係表示於實施形態1中經由照度調整板對基板面實施光配向處理之情況之平面模式圖。於實施形態1中之光配向處理之時，例如進行藉由經由光罩(照度調整板)70之掃描(scan)方式之曝光。藉由掃描曝光，基板面內之照射量之穩定性優異，因此可有效地抑制配向方位或預傾角之賦予特性等配向膜之特性不均。並且，藉由上述曝光，可於基板表面形成使鄰近之液晶分子相對於基板面而實質上水平(相對於基板面0~2°)地配向之光配向膜。

首先，準備形成有具有透過率不同之主區域73a與副區域74a之透光部的第一光罩70a、與形成有具有透過率不同之主區域73b與副區域74b之透光部的第二光罩70b。

繼而，如圖21所示，以使副區域74a、74b於x軸方向上處於相同位置、於y軸方向上相互錯開之方式配置光罩70a、70b。

於光罩70a、70b之上方配置有光源，光源與光罩70a、70b成為一體而直線性地移動，或者光源或固定有光罩70a、70b之基板80直線性地移動。於光罩70a、70b之側面安裝有圖像檢測用相機，讀取資料信號線、掃描信號線等匯流配線，且可追隨基板80移動。

圖22係於實施形態1中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。於實施形態1中所使用之曝光裝置具備於x軸方向及y軸方向上分別錯開之2個光罩(第一光罩70a及第二光罩70b)。遮光構件所處之部位成為遮光部72a、72b，由遮光部72a、72b圍成之部位成為透光部71a、71b。透光部71a、71b具有兩末端變得尖細之狹縫形狀。第一光罩70a之透光部71a具有寬度均勻之直線狀之主區域73a、與透光部71a之寬度隨著朝向光罩70a之端部而減小之副區域74a。又，第二光罩70b之透光部71b具有寬度均勻之直線狀之主區域73b、與寬度隨著朝向光罩70b之端部而減小之副區域74b。

詳細說明構成光罩70a、70b之透光部71a、71b之兩端部之副區域74a、74b之形狀。副區域74a、74b之外緣係由自主區域73a、73b與副區域74a、74b之間之邊界線之兩末端向主區域73a、73b之相反側延伸的第一及第二直線所構成。該等第一及第二直線相對於構成主區域73a、73b之外緣之直線而為傾斜方向，且具有互不相同之角度。第一及第二直線於將主區域73a、73b上下二等分之線上相交。即，副區域74a、74b之外緣係由具有依據一次函數之變化率之兩條直線所構成。

光罩70a之透光部71a之副區域74a、與光罩70b之透光部71b之副區域74b之尺寸(面積)分別相同。又，透光部71a之副區域74a之形狀與透光部71b之副區域74b之形狀，於橫排地配置該等光罩70a、70b時，以該等之邊界線為基準而滿足線性對稱之關係。藉此，可使經由各副區域74a、74b所照射之光之照射量平均化，可使顯示不均變得不易產生。

圖23係表示實際地對實施形態1中之基板面進行掃描曝光之情況之平面模式圖。又，圖24係表示掃描曝光後之各曝光區域之平面模式圖。首先，使光罩70a、70b位置對準後，經由光罩70a、70b，一面使基板80於+y方向上移動，一面使用偏光紫外線自設置於基板80面上之配向膜之一端開始直至另一端為止端進行曝光。此時，基板80係以沿著資料信號線或掃描信號線之延伸方向、與光罩70a、70b之狹縫之長度方向之方式移動。又，偏光紫外線係自法線方向對基板面進行照射。於光罩70a、70b與基板80之間設置有一定之間隔(鄰近間隙)。藉此，可平穩地進行基板80之移動，並且，即便光罩70a、70b因自重而彎曲亦可抑制接觸基板80。藉此，可一次進行利用一個光罩無法完成之範圍之面積之光配向處理。

藉由上述步驟而進行有光配向處理之基板如圖24所示，具有經由光罩之主區域而進行掃描曝光之曝光區域77a(第一曝光)、經由光罩之主區域而進行掃描曝光之曝光區域77b(第二曝光)、及經由光罩之副區域及光罩之副區域而進行掃描曝光之接合區域76。於接合區域76中，經由副區域而進行2次曝光，但該等滿足兩個相鄰曝光區域中之一者朝向該兩個相鄰曝光區域中之另一者側而逐漸減小的關係，因此可使曝光量平均化，且可使顯示不均變得不易產生。

其次，說明對母玻璃基板之具體之曝光方法。於實施形態1中，採用同時使用複數個光罩之1次曝光方式。此處，對不移動光罩而移動基板進行掃描曝光之情形進行說明。又，此處，對以資料信號線之長度方向成為掃描方向之方式移動基板之情形進行說明。圖25係表示於實施形態1中對TFT基板面進行曝光之情況之平面模式圖。如圖25所示，曝光所使用之光罩70a、70b之透光部71a、71b之形狀均為兩末端尖細之狹縫狀。以使透光部之長度方向與掃描信號線之長度方向一致之方式、即與資料信號線之長度方向正交之方式配置光罩。光罩70a、70b於+y軸方向上之錯開距離為分別將光罩70a、70b之透光部71a、71b之1個主區域及1個副區域相加之長度。

繼而，如圖25所示，一面使基板80於+x軸方向上等速地移動，一面經由光罩70a、70b自基板80之塗佈有光配向膜材料之區域之一端開始直至另一端為止照射偏光紫外線。藉此，形成通過光罩70a之透光部之主區域而進行曝光之第一區域101、及通過光罩70a之透光部之副區域而進行曝光之第二區域102及第三區域103。又，同時形成通過光罩70b之透光部之主區域而進行曝光之第四區域104、及通過光罩70b之透光部之副區域而進行曝光之第五區域105及第六區域106。再者，通過第三區域103及第五區域105進行曝光之區域相互重疊，該區域成為接合區域。又，通過第二區域102及第六區域106進行曝光之區域相互重疊，該區域成為接合區域。該等接合區域之寬度均為20 mm以上、65mm以下。如此，藉由準備兩個包含具有朝向末端而變得尖細之形狀之副區域之光罩，可使接合區域中之邊界變得模糊，抑制配向不均之產生。

分別對具備TFT基板之構成之母玻璃基板、及具備對向基板之構成之母玻璃基板進行以上步驟，藉此可完成對各基板之光配向處理。於實施形態1中，由於一次性使用至少4個光罩，故而曝光操作非常有效率，最短可以1次步驟完成光配向處理。

實施形態2

實施形態2之製造方法於所使用之光罩之透光部之形狀有所不同之方面與實施形態1不同，除此以外與實施形態1相同。

圖26係於實施形態2中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。詳細說明構成光罩70a、70b之透光部71a、71b之兩端部之副區域74a、74b之形狀。副區域74a、74b之外緣係由自主區域73a、73b與副區域74a、74b之間之邊界線之兩末端向主區域73a、73b之相反側延伸的第一及第二直線所構成。第一直線與構成主區域73a、73b之外緣之直線平行，第二直線相對於構成主區域73a、73b之外緣之直線而為傾斜方向。並且，第一及第二直線於構成主區域之外緣之直線之延長線上相交。即，於實施形態2中，副區域74a、74b之外緣係由具有依據一次函數之變化率之兩條直線所構成。

光罩70a之透光部71a之副區域74a、與光罩70b之透光部71b之副區域74b的尺寸(面積)分別大致相同。又，透光部71a之副區域73a之形狀與透光部71b之副區域73b之形狀於橫排地配置該等光罩70a、70b時，以該等之邊界線為基準而滿足線性對稱之關係。藉此，可使經由各副區域73a、73b所照射之光之照射量平均化，可使顯示不均變得不易產生。

再者，實施形態2中之第一光罩70a之透光部71a之形狀、與第二光罩70b之透光部71b之形狀亦可不為相互線性對稱者，例如亦可為如圖27所示之形狀(實施形態2之第一變形例)、如圖28所示之形狀(實施形態2之第二變形例)、或如圖29所示之形狀(實施形態2之第三變形例)。於上述第一~第三變形例中，光罩70a之透光部71a之副區域74a、與光罩70b之透光部71b之副區域74b的尺寸(面積)亦分別大致相同。

實施形態3

實施形態3之製造方法於所使用之光罩之透光部之形狀有所不同之方面與實施形態1不同，除此以外與實施形態1相同。

圖30係實施形態3中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。詳細描述構成光罩70a、70b之透光部71a、71b之兩端部之副區域74a、74b之形狀。副區域74a、74b之外緣係由自主區域73a、73b與副區域74a、74b之間之邊界線之兩末端向主區域73a、73b之相反側延伸之第一及第二曲線所構成。第一及第二曲線之變化率依據正弦函數。第一及第二曲線於將主區域73a、73b上下二等分之線上相交。即，副區域74a、74b之外緣係由具有依據正弦函數之變化率之兩條直線所構成。

光罩70a之透光部71a之副區域74a、與光罩70b之透光部71b之副區域74b的尺寸(面積)分別大致相同。又，透光部71a之副區域74a之形狀與透光部71b之副區域74b之形狀於橫排地配置該等光罩70a、70b時，以該等之邊界線為基準而滿足線性對稱之關係。藉此，可使經由各副區域74a、74b所照射之光之照射量平均化，可使顯示不均變得不易產生。與使用依據一次函數之直線作為構成副區域之外緣之線的實施形態1或實施形態2相比，於實施形態3中係使用依據正弦函數之曲線作為構成副區域之外緣之線，變化尤為平緩，因此可進一步抑制接合區域中之顯示不均。

實施形態4

實施形態4之製造方法於所使用之光罩之透光部之形狀有所不同之方面與實施形態1不同，除此以外與實施形態1相同。

圖31係實施形態4中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。詳細描述構成光罩70a、70b之透光部71a、71b之兩端部之副區域74a、74b之形狀。副區域74a、74b之外緣係由自主區域73a、73b與副區域74a、74b之間之邊界線之兩末端向主區域73a、73b之相反側延伸之直線及曲線所構成。

上述直線與構成主區域73a、73b之外緣之直線平行，上述曲線相對於構成主區域73a、73b之外緣之直線而為傾斜方向。上述直線及上述曲線於構成主區域之外緣之直線之延長線上相交。即，於實施形態4中，副區域74a、74b係由具有依據一次函數之變化率之直線、與具有依據正弦函數之變化率之曲線所構成。

光罩70a之透光部71a之副區域74a、與光罩70b之透光部 71b之副區域74b的尺寸(面積)分別大致相同。又，透光部71a之副區域74a之形狀與透光部71b之副區域74b之形狀於橫排地配置該等光罩70a、70b時，以該等之邊界線為基準而滿足線性對稱之關係。藉此，可使經由各副區域74a、74b所照射之光之照射量平均化，可使顯示不均變得不易產生。與使用依據一次函數之直線作為構成副區域之外緣之線的實施形態1或實施形態2相比，於實施形態4中係使用依據正弦函數之曲線作為構成副區域之外緣之線，變化尤為平緩，因此可進一步抑制接合區域中之顯示不均。

再者，實施形態4中之第一光罩70a之透光部71a之形狀、與第二光罩70b之透光部71b之形狀亦可不為相互線性對稱者，例如亦可為如圖32所示之形狀(實施形態4之第一變形例)、如圖33所示之形狀(實施形態4之第二變形例)、或如圖34所示之形狀(實施形態4之第三變形例)。於上述第一~第三變形例中，光罩70a之透光部71a之副區域74a、與光罩70b之透光部71b之副區域74b的尺寸(面積)亦分別大致相同。

實施形態5

實施形態5之製造方法於所使用之光罩之透光部之形狀有所不同之方面與實施形態1不同，除此以外與實施形態1相同。

圖35係實施形態5中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。詳細描述構成光罩70a、70b之透光部71a、71b之兩端部之副區域74a、74b之形狀。於實施形態5中，光罩 70a、70b之副區域74a、74b被分割成複數個點狀，根據與各點相當之遮光部與透光部之數量及大小來調節主區域73a、73b與副區域74a、74b之透過率之差異。上述點圖案可於在透明基板上形成遮光構件之圖案時形成。

構成透光部71a、71b之各點之尺寸充分地縮小至不解像之程度。即，於實施形態5中，不成為如圖20所示之曝光區域根據狹縫之形狀而直接投影之形態。具體而言，較佳為2 μm以下見方之尺寸。各點之嚴格之形狀並無特別限定。於實施形態5中，藉由進行掃描曝光(scan exposure)，可容易地進行解像。上述點中之構成透光部之各點距離主區域越遠，數量及/或大小越逐漸減小，另一方面，構成遮光部之各點距離主區域越遠，數量及/或大小越逐漸增大。圖35概略地表示各點之配置位置，各點之具體配置位置並無特別限定。

光罩70a之透光部71a之副區域74a、與光罩70b之透光部71b之副區域74b的尺寸(面積)分別大致相同。又，透光部71a之副區域74a之形狀與透光部71b之副區域74b之形狀於橫排地配置該等光罩70a、70b時，以該等之邊界線為基準而滿足線性對稱之關係。藉此，可使經由各副區域74a、74b所照射之光之照射量平均化，可使顯示不均變得不易產生。

實施形態6

實施形態6之製造方法於所使用之光罩之透光部之形狀有所不同之方面與實施形態1不同，除此以外與實施形態1 相同。

圖36係實施形態6中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。詳細描述構成光罩70a、70b之透光部71a、71b之兩端部之副區域74a、74b之形狀。於實施形態6中，光罩之副區域被分割成複數個短條狀，根據與各短條相當之遮光部與透光部之數量及大小來調節主區域73a、73b與副區域74a、74b之透過率之差異。上述短條圖案可於在透明基板上形成遮光構件之圖案時形成。

構成透光部之各短條之橫向寬度充分地縮小至不解像之程度。即，於實施形態6中，不成為如圖20所示之曝光區域根據狹縫之形狀而直接投影之形態。具體而言，較佳為2 μm以下之寬度。各短條之具體形狀並無特別限定。實施形態6與實施形態5不同，即便進行掃描曝光(scan exposure)亦無法容易地進行解像。上述短條中之構成透光部之各短條朝向主區域之相反側而其數量及/或大小逐漸減小，另一方面，構成遮光部之各短條朝向主區域之相反側而其數量及/或大小逐漸增大。圖36概略地表示各短條之配置位置，各點之具體配置位置並無特別限定。

實施形態7

實施形態7之製造方法於所使用之光罩之構成有所不同之方面與實施形態1不同，除此以外與實施形態1相同。

圖37係實施形態7中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。詳細描述構成光罩70a、70b之透光部71a、71b之兩端部之副區域74a、74b之形狀。於實施形態7中，於光罩之副區域貼附有可調節透光量之半透過膜。根據半透過膜之亮度之差異來調節主區域73a、73b與副區域74a、74b之透過率之差異。上述半透過膜就製造成本、及亮度之變化率之調節之困難性之方面而言，遜於如實施形態1~4之利用狹縫之寬度進行調整之機構，但無需圖案化，具有僅於透明基板上貼附膜即可容易地製作之優點。

副區域中之透過率朝向主區域之相反側而逐漸減小。其中，光罩70a之透光部71a之副區域74a之變化、與光罩70b之透光部71b之副區域74b之透過率之變化分別大致相同。藉此，可使經由各副區域74a、74b所照射之光之照射量平均化，可使顯示不均變得不易產生。

實施形態8

於實施形態8中，並非如實施形態1般同時使用4個光罩，而是同時使用至少2個光罩反覆進行同樣之步驟，除此以外與實施形態1相同。再者，於實施形態8中，亦可採用與實施形態2~7及其變形例相同之光罩。

圖38係表示於實施形態8中對TFT基板面進行曝光之情況之平面模式圖。如圖38所示，曝光所使用之光罩70a、70b之透光部71a、71b之形狀均為兩末端尖細之狹縫狀。以使透光部71a、71b之長度方向與掃描信號線之長度方向一致之方式、即與資料信號線之長度方向正交之方式配置光罩。光罩70a、70b係於+y軸方向上空開分別將光罩70a、70b之透光部71a、71b之1個主區域及1個副區域相加之間隔而配置。

繼而，如圖38所示，一面使基板80於+x軸方向上等速地移動，一面經由光罩70a、70b自基板80之塗佈有光配向膜材料之區域之一端開始直至另一端為止照射偏光紫外線(第一曝光)。該第一曝光之結果為分別對通過第一光罩70a之透光部之主區域而進行曝光之第一區域101、及通過光罩70a之透光部之副區域而進行曝光之第二區域102及第三區域103進行曝光。又，形成通過第二光罩70b之透光部之主區域而進行曝光之第一區域101、及通過光罩70b之透光部之副區域而進行曝光之第二區域102及第三區域103。

第一曝光結束後，繼而使基板80於-x軸方向上移動，回到曝光平台之近前之位置(開始地點)。繼而，使各曝光頭於+y軸方向上僅移動1個曝光頭之長度、即相當於分別將光罩70a、70b之透光部71a、71b之1個主區域及1個副區域相加之長度。

繼而，如圖38所示，以與第一曝光時相同之要點，一面使基板80於+x軸方向上等速地移動，一面經由光罩70a、70b自基板80之塗佈有光配向膜材料之區域之一端開始直至另一端為止照射偏光紫外線(第二曝光)。此時，基板80係於與光罩70a、70b之透光部71a、71b之長度方向正交之方向上移動。該第二曝光之結果為形成通過第一光罩70a之透光部71a之主區域而進行曝光之第四區域104、及通過光罩70b之透光部71b之副區域而進行曝光之第五區域105及第六區域106。又，形成通過第二光罩70b之透光部71b之主區域而進行曝光之第四區域104、及通過光罩70b之透光部71b之副區域而進行曝光之第五區域105及第六區域106。

藉由上述第一曝光及上述第二曝光，通過第三區域103及第五區域105進行曝光之區域相互重疊，該區域成為接合區域。又，通過第二區域102及第六區域106進行曝光之區域相互重疊，該區域成為接合區域。該等接合區域之寬度均為20 mm以上、65 mm以下。如此，準備兩個包含具有朝向末端而變得尖細之形狀之副區域之光罩，進行複數次曝光，藉此使接合區域中之邊界變得模糊，可抑制配向不均之產生。

分別對具備TFT基板之構成之母玻璃基板、及具備對向基板之構成之母玻璃基板進行以上步驟，藉此可完成對各基板之光配向處理。於實施形態8中，由於一次性使用2個光罩，故而曝光之操作有效率，最短可以2次步驟完成光配向處理。

再者，此處對具有1個平台之曝光裝置進行了說明，但曝光裝置亦可具有複數個平台。例如於需要2次曝光之情形時，可分別對第一曝光及第二曝光設置合計2個平台。

實施形態9

於實施形態9中，並非如實施形態1般同時使用4個光罩，而是使用至少1個光罩反覆進行同樣之步驟，除此以外與實施形態1相同。再者，於實施形態9中，亦可採用與實施形態2~7及其變形例相同之光罩。

圖39係表示於實施形態9中對TFT基板面進行曝光之情況之平面模式圖。如圖39所示，曝光所使用之光罩70之透光部71之形狀為兩末端尖細之狹縫狀。以使透光部之長度方向與掃描信號線之長度方向一致之方式、即與資料信號線之長度方向正交之方式配置光罩。光罩70係於+y軸方向上空開相當於分別將光罩70之透光部之1個主區域及1個副區域相加之間隔而配置。

繼而，如圖39所示，一面使基板80於+x軸方向上等速地移動，一面經由光罩70自基板80之塗佈有光配向膜材料之區域之一端開始直至另一端為止照射偏光紫外線(第一曝光)。該第一曝光之結果為形成通過光罩70之透光部71之主區域而進行曝光之第一區域101、及通過光罩70之透光部71之副區域而進行曝光之第二區域102及第三區域103。

第一曝光結束後，繼而使基板80於-x軸方向上移動，回到曝光平台之近前之位置(開始地點)。繼而，使各曝光頭於+y軸方向上僅移動1個曝光頭之長度、即相當於分別將光罩70之透光部71之1個主區域及1個副區域相加之長度。

繼而，如圖39所示，以與第一曝光時相同之要點，一面使基板80於+x軸方向上等速地移動，一面經由光罩70自基板80之塗佈有光配向膜材料之區域之一端開始直至另一端為止照射偏光紫外線(第二曝光)。此時，基板80係於與光罩70之透光部71之長度方向正交之方向上移動。該第二曝光之結果為形成通過光罩70之透光部71之主區域而進行曝光之第四區域104、及通過光罩70之透光部71之副區域而進行曝光之第五區域105及第六區域106。

藉由上述第一曝光及上述第二曝光，通過第三區域103及第五區域105進行曝光之區域相互重疊，該區域構成接合區域。又，通過第二區域102及第六區域106進行曝光之區域相互重疊，該區域構成接合區域。該等接合區域之寬度均為20 mm以上、65 mm以下。如此，準備兩個包含具有朝向末端而變得尖細之形狀之副區域之光罩，進行複數次曝光，藉此使接合區域中之邊界變得模糊，可抑制配向不均之產生。

繼而，以與上述第一曝光及上述第二曝光相同之要點，反覆進行第三曝光及第四曝光而將基板80整體曝光，藉此結束實施形態9中之光配向處理。

分別對具備TFT基板之構成之母玻璃基板、及具備對向基板之構成之母玻璃基板進行以上步驟，藉此可完成對各基板之光配向處理。於實施形態9中，由於使用1個光罩，故而操作時間增加，但就接合區域中之配向不均之產生之抑制之觀點而言，與其他實施形態同樣地可獲得優異之效果。

再者，此處對具有1個平台之曝光裝置進行了說明，但曝光裝置亦可具有複數個平台。例如於需要4次曝光之情形時，可分別對第一曝光、第二曝光、第三曝光、及第四曝光設置合計4個平台。

以下，詳細描述藉由實施形態1~9之製造方法所製作之液晶顯示裝置之特徵。

圖40及圖41係藉由實施形態1~9之製造方法所製作之液晶顯示裝置之剖面模式圖。圖40表示PS聚合步驟前，圖41表示PS聚合步驟後。如圖40及圖41所示，上述液晶顯示裝置具備陣列基板110、彩色濾光片基板120、及挾持於包含陣列基板110及彩色濾光片基板120之一對基板間之液晶層130。陣列基板110具有以玻璃等為材料之絕緣性之透明基板111，進而具備形成於透明基板111上之各種配線、像素電極、TFT等。彩色濾光片基板120具備以玻璃等為材料之絕緣性之透明基板121、及形成於透明基板121上之彩色濾光片、黑矩陣、共通電極等。於例如IPS模式之情形時，僅於陣列基板110上形成有電極，但於其他模式等之情形時，視需要於陣列基板110及彩色濾光片基板120兩者上形成有電極。

陣列基板110具備水平配向膜112，彩色濾光片基板120亦具備水平配向膜122。水平配向膜112、122係以聚醯亞胺、聚醯胺、聚乙烯、聚矽氧烷等為主成分之膜，藉由形成水平配向膜112、122，可使液晶分子沿固定方向配向。又，水平配向膜112、122係由光活性材料所形成，例如使用如上所述之包含具有光活性之官能基之化合物之材料。

如圖40所示，於PS聚合步驟前，於液晶層130中存在聚合性單體133。繼而，藉由PS聚合步驟，聚合性單體133開始聚合，如圖41所示，於水平配向膜112、122上成為PS層113、123，提高水平配向膜112、122所具有之配向限制力之穩定性。

PS層113、123可藉由如下方式形成：將包含液晶材料與聚合性單體之液晶組合物注入陣列基板110與彩色濾光片基板120之間，對液晶層130進行一定量之光之照射或加熱，使聚合性單體133聚合。再者，此時藉由於未施加電壓之狀態、或施加未達閥值之電壓之狀態下使液晶層130聚合，而形成保持液晶分子之初期配向之PS層113、123，因此可獲得配向穩定性更高之PS層113、123。再者，視需要亦可於液晶組合物中添加聚合起始劑。

作為可於實施形態1~9中使用之聚合性單體133，可列舉含有具有一種以上之環結構之單官能或多官能之聚合性基之單體。作為上述單體，例如可列舉下述化學式(8)所表示之化合物。

(式中，R¹為-R²-Sp¹-P¹基、氫原子、鹵素原子、-CN基、-NO₂基、-NCO基、-NCS基、-OCN基、-SCN基、-SF₅基、或碳數1~12之直鏈狀或分枝狀之烷基；P¹表示聚合性基；Sp¹表示碳數1~6之直鏈狀、分枝狀或環狀之伸烷基或伸烷氧基、或直接鍵結；R¹所具有之氫原子可經氟原子或氯原子取代；R¹所具有之-CH₂-基只要氧原子及硫原子互不鄰接則亦可經-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH₂-基、-CH₂O-基、-SCH₂-基、-CH₂S-基、-N(CH₃)-基、-N(C₂H₅)-基、-N(C₃H₇)-基、-N(C₄H₉)-基、-CF₂O-基、-OCF₂-基、-CF₂S-基、-SCF₂-基、-N(CF₃)-基、-CH₂CH₂-基、-CF₂CH₂-基、-CH₂CF₂-基、-CF₂CF₂-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、或-OCO-CH=CH-基取代；R²表示-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH₂-基、-CH₂O-基、-SCH₂-基、-CH₂S-基、-N(CH₃)-基、-N(C₂H₅)-基、-N(C₃H₇)-基、-N(C₄H₉)-基、-CF₂O-基、-OCF₂-基、-CF₂S-基、-SCF₂-基、-N(CF₃)-基、-CH₂CH₂-基、-CF₂CH₂-基、-CH₂CF₂-基、-CF₂CF₂-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、-OCO-CH=CH-基、或直接鍵結；A¹及A²相同或不同，表示1,2-伸苯基、1,3-伸苯基、1,4-伸苯基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-2,6-二基、1,4-伸環己基、1,4-環己烯基、聯環[2.2.2]辛烷-1,4二基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、茚滿-1,3-二基、茚滿-1,5-二基、茚滿-2,5-二基、菲-1,6-二基、菲-1,8-二基、菲-2,7-二基、菲-3,6-二基、蒽-1,5-二基、蒽-1,8-二基、蒽-2,6-二基、或蒽-2,7-二基；A¹及A²所具有之-CH₂-基只要互不鄰接則亦可經-O-基或-S-基取代；A¹及A²所具有之氫原子可經氟原子、氯原子、-CN基、或碳數1~6之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基取代；Z相同或不同，表示-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH₂-基、-CH₂O-基、-SCH₂-基、-CH₂S-基、-N(CH₃)-基、-N(C₂H₅)-基、-N(C₃H₇)-基、-N(C₄H₉)-基、-CF₂O-基、-OCF₂-基、-CF₂S-基、-SCF₂-基、-N(CF₃)-基、-CH₂CH₂-基、-CF₂CH₂-基、-CH₂CF₂-基、-CF₂CF₂-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、-OCO-CH=CH-基、或直接鍵結；n為0、1或2)。

更具體而言，例如可列舉下述化學式(9-1)~(9-5)所表示之任一化合物。

(式中，P¹相同或不同，表示聚合性基；苯環所具有之氫原子之一部分或全部可經鹵素原子、或碳數1~12之烷基或烷氧基取代；又，上述碳數1~12之烷基或烷氧基所具有之氫原子之一部分或全部可經鹵素原子取代)。

上述化學式(9-1)~(9-5)所表示之單體係藉由照射紫外光而引起光分解從而生成自由基之化合物，因此即便無聚合起始劑亦可進行聚合反應，可防止由PS步驟結束後聚合起始劑等亦殘存而引起之殘像等顯示品質之降低。

作為上述P¹，例如可列舉：丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯氧基、丙烯醯胺基、或甲基丙烯醯胺基。

作為可於實施形態1~9中使用之其他聚合性單體133，例如可列舉下述化學式(10-1)~(10-8)所表示之任一化合物。

(式中，R³及R⁴相同或不同，表示-Sp²-P²基、氫原子、鹵素原子、-CN基、-NO₂基、-NCO基、-NCS基、-OCN基、-SCN基、-SF₅基、或碳數1~12之直鏈狀或分枝狀之烷基、芳烷基或苯基；R³及R⁴中之至少一者包含-Sp²-P²基；P²表示聚合性基；Sp²表示碳數1~6之直鏈狀、分枝狀或環狀之伸烷基或伸烷氧基、或直接鍵結；於R³及R⁴中之至少一者為碳數1~12之直鏈狀或分枝狀之烷基、芳烷基或苯基時，上述R³及R⁴中之至少一者所具有之氫原子可經氟原子、氯原子或-Sp²-P²基取代；R¹及R²所具有之-CH₂-基只要氧原子、硫原子及氮原子互不鄰接則亦可經-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH₂-基、-CH₂O-基、-SCH₂-基、-CH₂S-基、-N(CH₃)-基、-N(C₂H₅)-基、-N(C₃H₇)-基、-N(C₄H₉)-基、-CF₂O-基、-OCF₂-基、-CF₂S-基、-SCF₂- 基、-N(CF₃)-基、-CH₂CH₂-基、-CF₂CH₂-基、-CH₂CF₂-基、-CF₂CF₂-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、或-OCO-CH=CH-基取代；苯環所具有之氫原子之一部分或全部可經鹵素原子、或碳數1~12之烷基或烷氧基取代；又，上述碳數1~12之烷基或烷氧基所具有之氫原子之一部分或全部可經鹵素原子取代)。

作為上述P²，例如可列舉：丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯氧基、丙烯醯胺基、或甲基丙烯醯胺基。

上述化學式(10-1)~(10-8)所表示之化合物係藉由照射可見光被奪氫而生成自由基之化合物，因此即便無聚合起始劑亦可進行聚合反應，可防止由PS步驟結束後聚合起始劑等亦殘存而引起之殘像等顯示品質之降低。

於上述液晶顯示裝置中，係自液晶顯示裝置之背面側開始朝向觀察面側依序積層陣列基板110、液晶層130及彩色濾光片基板120而構成液晶單元。於陣列基板110之背面側、及彩色濾光片基板120之觀察面側安裝有偏光板。亦可進而對該等偏光板配置相位差板而構成圓偏光板。

上述液晶顯示裝置可為透過型、反射型及反射透過兩用型中之任意者。若為透過型或反射透過兩用型，則實施形態1之液晶顯示裝置進而具備背光源。背光源係配置於液晶單元之背面側，以使光依序透過陣列基板110、液晶層130及彩色濾光片基板120之方式配置。若為反射型或反射透過兩用型，則陣列基板110具備用以反射外光之反射板。又，至少於將反射光用作顯示之區域中，彩色濾光片基板120之偏光板需為圓偏光板。

上述液晶顯示裝置可為於陣列基板110上具備彩色濾光片之彩色濾光陣列(Color Filter On Array)之形態。又，亦可為於陣列基板110上具備黑矩陣之黑矩陣陣列(Black Matrix On Array)之形態。進而，實施形態1之液晶顯示裝置亦可為單色顯示或場色序方式，於該情形時，無需配置彩色濾光片。

於液晶層130中填充有具有藉由施加一定電壓而沿特定之方向配向之特性之液晶材料。液晶層130內之液晶分子係藉由閥值以上之電壓之施加而控制其配向性者。作為液晶分子，例如可列舉具有如下結構之液晶分子：將2個之苯環、伸環己基及環己烯中之至少1種環結構直接鍵結或藉由連接基以對位連接之結構作為核心部，碳數1~30之烴基及氰基中之至少1種鍵結於該核心部之兩側(對位)。該核心部可具有取代基，亦可具有不飽和鍵。

液晶層中所填充之液晶材料較佳為含有包含選自由下述化學式(11-1)~(11-6)所組成之群中之至少一種分子結構之液晶分子。尤佳為包含下述化學式(11-4)之分子結構。

更具體而言，較佳為含有選自由下述化學式(12)~(16)所組成之群中之至少一種液晶分子。

上述化學式(13)及(16)中，R及R'相同或不同，表示碳數1~30之烴基。上述烴基可具有取代基，亦可具有不飽和鍵。

分解上述液晶顯示裝置，進行使用氣相層析質譜分析法(GC-MS：Gas Chromatograph Mass Spectrometry)、飛行時間質譜分析法(TOF-SIMS：Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry)等之化學分析，藉此可確認配向膜之成分之解析、PS層中所存在之單體之成分之解析等。又，藉由STEM(Scanning Transmission Electron Microscope：掃描型透過電子顯微鏡)、SEM(Scanning Electron Microscope：掃描型電子顯微鏡)等顯微鏡觀察，可確認包含配向膜、PS層之液晶單元之剖面形狀。

以下揭示使用實施形態1之製造方法而實際地製作液晶單元之例。

實施例1

實施例1係IPS模式之液晶單元之製作例。準備具備作為透明電極之一對梳齒電極(像素電極及共通電極)及TFT之IPS基板、與素玻璃基板(對向基板)，藉由旋轉塗佈法於各基板上塗佈成為水平配向膜之材料之聚肉桂酸乙烯酯溶液。圖42係表示實施例1之IPS基板之平面模式圖。玻璃係使用#1737(Corning公司製造)。梳齒電極如圖42般像素電極371與共通電極372相互大致平行地延伸，且分別形成為鋸齒狀。藉此，電場施加時之電場向量大致與電極之長度方向正交，因此可形成多區域結構，獲得良好之視角特性。圖42之雙箭頭表示照射偏光方向(使用負型液晶分子之情形)。作為梳齒電極之材料，係使用IZO。又，梳齒電極之電極寬度L設為3 μm，電極間距離S設為9 μm。聚肉桂酸乙烯酯溶液係於等量混合有N-甲基-2-吡咯啶酮與乙二醇單丁醚之溶劑中以聚肉桂酸乙烯酯成為整體之3重量%之方式溶解聚肉桂酸乙烯酯而製備。

藉由旋轉塗佈法進行塗佈後，於90℃下進行1分鐘之預乾燥，繼而一面進行氮氣吹拂一面於200℃下進行60分鐘之焙燒。焙燒後之配向膜之膜厚為100 nm。

繼而，作為配向處理，使用上述實施形態3之方法，自各基板之法線方向對各基板之表面照射5 J/cm²之波長313 nm之偏光紫外線(接合曝光)。接合區域之寬度設為約45 mm。又，此時之梳齒電極之長度方向與偏光方向所成之角設為±15°。藉此，液晶分子74於未施加電壓時於大致與偏光紫外線之偏光方向正交之方向上具有配向性，於施加閥值以上之電壓時於大致與梳齒電極之長度方向正交之方向上具有配向性。

繼而，使用網版於IPS基板上印刷熱硬化性密封劑(HC1413EP：三井化學公司製造)。進而，為了使液晶層之厚度成為3.5 μm，而於對向基板上散佈粒徑3.5 μm之珠粒(SP-2035：積水化學公司製造)。繼而，以使所照射之紫外線之偏光方向於各基板上成為一致之方式調整該兩種基板之配置，而貼合該等。

繼而，一面以0.5 kgf/cm²之壓力對所貼合之基板進行加壓，一面於經氮氣吹拂之爐內於200℃下加熱60分鐘，使密封劑硬化。

於真空下於利用以上方法所製作之單元中注入包含液晶材料及單體之液晶組合物。作為液晶材料係使用由包含除苯環以外之多重鍵之液晶分子所構成之負型液晶，作為單體係使用聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)。再者，聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)係以成為液晶組合物整體之1重量%之方式添加。

利用紫外線硬化樹脂(TB3026E：ThreeBond公司製造)堵住注入液晶組合物之單元之注入口，照射紫外線，藉此進行密封。密封時所照射之紫外線波長為365 nm，對像素部進行遮光以極力排除紫外線之影響。又，此時，為了使液晶配向不被外場擾亂而使電極間短路，亦對玻璃基板之表面進行去靜電處理。

繼而，為了消除液晶分子之流動配向，於130℃下加熱液晶單元40分鐘，進行使液晶分子成為等向相之再配向處理。藉此，獲得於與對配向膜照射之紫外線之偏光方向垂直之方向上、且於基板面內單軸配向的液晶單元。

繼而，為了對該液晶單元進行PS處理，利用黑光燈(FHF32BLB：東芝公司製造)照射2 J/cm²之紫外線。藉此，聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)發生聚合。

實施例1中之PS處理之反應體系(丙烯酸酯自由基生成之路徑)如下所述。

(反應體系1)

首先，如下述化學反應式(18)所示般，聯苯系之二官能甲基丙烯酸酯單體(聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)：下述化學式(17)所表示之化合物；以下簡稱為M)藉由紫外線之照射而激發，形成自由基(以下以^＊表示激發狀態)。即，實施例1中所使用之單體係即便無聚合起始劑亦自發地開始聚合之帶有聚合起始劑功能之單體。

(反應體系2)

另一方面，如下述化學反應式(20)所示般，作為光配向膜材料之聚肉桂酸乙烯酯(下述化學式(19)所表示之化合物；以下簡稱為PVC)亦藉由紫外線之照射而獲得激發。

(n表示自然數)

又，如下述化學反應式(21)所示般，藉由來自經激發之聚肉桂酸乙烯酯之能量移動，作為單體之聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)獲得激發而形成自由基。

[化21]M+PVC^＊ → M^＊+PVC (21)

認為PS步驟之反應性提高之原因如下所述。認為於作為單體之聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)利用紫外線而進行聚合物化之製程中，自由基等中間物發揮重要作用。認為中間物係藉由紫外線而產生，但於液晶組合物中僅存在1重量%之單體，若僅利用上述化學反應式(18)之路徑則聚合效率並不充分。於僅利用上述化學反應式(18)之路徑進行PS化之情形時，於液晶塊體中激發狀態之單體中間物彼此需接近，因此最初之聚合概率較低，又，開始聚合之單體中間物於聚合反應後需向配向膜界面附近移動，因此PS化之速度較慢。認為於該情形時，PS化速度於較大程度上取決於溫度與擴散係數。

然而，認為於存在光配向膜之情形時，如上述化學反應式(20)及(21)所示，如本實施例中之聚肉桂酸乙烯酯般大量含有雙鍵作為光官能基，因此易藉由紫外線使光官能基獲得激發，與液晶中之單體進行激發能量之授受。並且，該能量授受係於配向膜界面附近進行，因此配向膜界面附近之單體之中間物之存在概率大幅度上升，聚合概率與PS化速度顯著上升。因此，認為於該情形時，PS化速度不易取決於溫度與擴散係數。

又，光配向膜係藉由光照射而使光活性部位之電子獲得激發。於此基礎上，於水平配向膜之情形時，光活性部位與液晶層直接相互作用而使液晶配向，因此光活性部位與聚合性單體之分子間距離與垂直配向膜相比較短，激發能量之授受之概率飛躍性地增大。於垂直配向膜之情形時，於光活性部位與聚合性單體之間必然存在疏水基，因此分子間距離變長，不易進行能量移動。因此，PS製程可謂尤其適合水平配向膜。

利用偏光顯微鏡觀察藉由以上方法所製作之進行了PS處理之光配向IPS單元(實施例1之液晶單元)內之液晶分子之配向，結果與PS處理前同樣地良好地單軸配向。進而，施加閥值以上之電場而使液晶響應，結果液晶沿著鋸齒狀之梳齒電極而配向，因多區域結構而獲得良好之視角特性。

繼而，進行實施例1之液晶單元之殘像評價。殘像之評價方法如下所述。於實施例1之液晶單元內製作2個可施加不同之電壓之區域X及區域Y，於對區域X施加矩形波6 V、30 Hz、未對區域Y施加任何之狀態下經過48小時。其後，分別對區域X及區域Y施加矩形波2.4 V、30 Hz，分別測定區域X之亮度T(x)、及區域Y之亮度T(y)。於亮度測定時使用數位相機(EOS Kiss Digital NEF-S18-55IIU：CANON公司製造)。藉由下述式算出成為殘像之指標之值△T(x，y)(%)。

△T(x，y)=(|T(x)-T(y)|/T(y))×100

其結果為實施例1之液晶單元之殘像率△T僅為24%。

由實施例1得知，藉由進行PS處理，可於不損害配向性能之情況下顯著改善由光配向膜之材料引起之明顯之殘像。再者，由於殘像顯著改善，故而亦可減少PS處理中之紫外線照射量(時間)。於液晶面板之生產中，藉由減少紫外線照射量(時間)，產出量上升。又，由於可使紫外線照射裝置變得更小型，故而亦帶來投資金額之削減。

參考例1

不於液晶組合物中添加單體，不利用黑光燈對液晶層進行紫外線照射，除此以外，利用與實施例1相同之方法製作參考例1之IPS液晶單元。

其結果為殘像率成為800%以上，殘像明顯。

即，參考例1之IPS液晶單元、與實施例1之IPS液晶單元之間之不同點僅在於有無PS步驟。殘像之產生起因於液晶分子與光配向膜分子之相互作用，藉由於該原因部位形成作為緩衝層之PS層，可防止殘像。此處應注意的是，儘管光配向膜之配向性能可繼承未進行配向處理之PS層而使液晶分子配向，但亦可大幅度抑制由光配向膜引起之殘像。

參考例2

於參考例2中，使用含有三鍵之正型液晶4-氰基-4'-戊基聯苯作為液晶材料，不於液晶組合物中添加單體。又，作為光配向處理，將梳齒電極之長度方向與偏光紫外線之偏光方向所成之角設為±75°，不利用黑光燈進行紫外線照射。除此以外，藉由與實施例1相同之方法製作參考例2之 IPS液晶單元。

其結果為殘像率成為800%以上，殘像明顯。

實施例2

圖42亦係表示實施例2之IPS基板之平面模式圖。對於正型液晶4-氰基-4'-戊基聯苯，以相對於液晶組合物整體而成為1重量%之方式添加聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)作為單體，除此以外，利用與參考例2相同之方法製作實施例2之IPS液晶單元。利用偏光顯微鏡觀察液晶分子之配向，結果良好地單軸配向。進而，施加閥值以上之電場而使液晶響應，結果液晶沿著鋸齒狀之梳齒電極而配向，因多區域結構而獲得良好之視角特性。又，利用與參考例2相同之方法測定殘像率，結果殘像率為11%，獲得較大之改善效果。

實施例2中之PS處理之反應體系(丙烯酸酯自由基生成之路徑)如下所述。

(反應體系1)

首先，如下述化學反應式(22)所示般，作為單體之聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)藉由紫外線之照射而激發，形成自由基。

(反應體系2)

另一方面，如下述化學反應式(23)所示般，作為光配向膜材料之聚肉桂酸乙烯酯亦藉由紫外線之照射而獲得激發。

又，如下述化學反應式(24)所示般，藉由來自經激發之聚肉桂酸乙烯酯之能量移動，作為單體之聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)獲得激發而形成自由基。

[化24]M+PVC^＊ → M^＊+PVC (24)

(反應體系3)

另一方面，如下述化學反應式(26)所示般，作為分子內含有三鍵之液晶材料之4-氰基-4'-戊基聯苯(下述化學式(25)所表示之化合物；以下簡稱為CB)亦藉由紫外線之照射而獲得激發。

又，如下述化學反應式(27)所示般，藉由來自經激發之4-氰基-4'-戊基聯苯之能量移動，作為單體之聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)獲得激發而形成自由基。

[化27]M+CB^＊ → M^＊+CB (27)

(反應體系4)

另一方面，亦考慮到如下路徑：如下述化學反應式(28)所示般，作為光配向膜材料之聚肉桂酸乙烯酯亦藉由紫外線之照射而獲得激發。

又，如下述化學反應式(29)所示般，藉由來自經激發之聚肉桂酸乙烯酯之能量移動，作為分子內含有三鍵之液晶材料之4-氰基-4'-戊基聯苯獲得激發。

[化29]CB+PVC^＊ → CB^＊+PVC (29)

與實施例1之不同點在於使用正型液晶4-氰基-4'-戊基聯苯作為液晶材料。若比較實施例1與實施例2，則實施例2一方觀察到更大之改善效果。認為其原因在於，液晶分子內之氰基具有三鍵。由於無取代基之苯環雙鍵並不有助於反應，故而可作出氰基之三鍵發揮重要作用之結論。

如此，於液晶分子含有多重鍵之情形時，藉由PS處理而使殘像改善。認為其原因如下所述。如上述化學反應式(20)及(21)所示般，實施例1之單體之激發中間物係藉由紫外線及來自光配向膜之能量授受而產生。然而，由於4-氰基-4'-戊基聯苯於分子內含有氰基之三鍵，故而液晶分子本身可激發成為自由基等。又，認為除上述化學反應式(20)及(21)所示之反應體系以外，例如利用如上述化學反應式(26)及(27)之生成路徑亦促進PS化。進而，亦考慮如上述化學反應式(28)及(29)所示般，能量自經激發之光配向膜傳輸至液晶分子而使液晶分子獲得激發之路徑。即，由於利用較實施例1更多樣之路徑使單體獲得激發，故而有助於進一步促進PS化。

實施例3

圖42係表示實施例3之IPS基板之平面模式圖。對於作為正型液晶材料之4-氰基-4'-戊基聯苯，以相對於液晶組合物整體而成為37重量%之方式添加液晶性分子反式-4-丙基-4'-乙烯基-1,1'-聯環己烷，且以相對於液晶組合物整體而成為1重量%之方式添加聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)作為單體，除此以外，利用與實施例2相同之方法製作單元。即，於本實施例中，液晶組合物中之液晶成分成為混合液晶。利用偏光顯微鏡觀察液晶分子之配向，結果良好地單軸配向。進而，施加閥值以上之電場而使液晶響應，結果液晶沿著鋸齒狀之梳齒電極而配向，因多區域結構而獲得良好之視角特性。又，利用與實施例2相同之方法測定殘像率，結果僅為3%。因此，根據實施例3，可較實施例2更加確認到殘像之改善。

實施例3中之PS處理之反應體系(丙烯酸酯自由基生成之路徑)如下所述。

首先，如下述化學反應式(31)所示般，作為液晶材料之反式-4-丙基-4'-乙烯基-1,1'-聯環己烷(下述化學式(30)所表示之化合物；以下以CC表示)藉由紫外線之照射而獲得激發。

又，如下述化學反應式(32)所示般，藉由來自經激發之反式-4-丙基-4'-乙烯基-1,1'-聯環己烷之能量移動，作為單體之聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)獲得激發而形成自由基。

[化32]M+CC^＊ → M^＊+CC (32)

如上述化學反應式(31)及(32)所示般，含有多重鍵之液晶分子藉由PS處理而使殘像顯著改善。尤其是含有雙鍵之液晶分子之效果較好。即，反式-4-丙基-4'-乙烯基-1,1'-聯環己烷與實施例1~3中所使用之4-氰基-4'-戊基聯苯相比，藉由紫外線之激發效率更高，且光配向膜或液晶分子間之能量授受之效率更高。兩種分子之反應性之不同係分子內含有氰基之三鍵或含有烯基之不同。換言之，雙鍵相對於三鍵反應效率更高。

實施例4

圖42亦係表示實施例4之IPS基板之平面模式圖。將黑光燈之照射時間設為實施例3中之照射時間之1/6，將照射量設為350 mJ/cm²，除此以外，利用與實施例3相同之方法製作IPS液晶單元。利用偏光顯微鏡觀察液晶分子之配向，結果良好地單軸配向。進而，施加閥值以上之電場而使液晶響應，結果液晶沿著鋸齒狀之梳齒電極而配向，因多區域結構而獲得良好之視角特性。又，利用與實施例2相同之方法測定殘像率，結果僅為8%。因此，得知即便縮短PS步驟中之紫外線照射之能量及時間，亦獲得充分之殘像防止效果。

以上，針對實施例1~4進行了研究，作為該等例共通之優點，可列舉以下方面。

作為實際之使用態樣，於暴露於可見光中之使用用途(例如液晶TV等)中，作為光配向膜之配向處理所使用之光，應極力避免可見光，但於實施例1~4中，由於藉由進行PS處理而使PS層覆蓋配向膜之表面，配向獲得固定化，故而具有亦可使用感度波長包含可見光區域之材料作為光配向膜之材料之優點。

又，若考慮到即便於光配向膜之材料之感度波長包含紫外光區域之情形時，亦需要為了截止來自背光源或周圍環境之微弱紫外線而設置紫外線吸收層，則亦可列舉藉由PS 化而無需設置紫外線吸收層之優點。

又，於利用紫外線進行PS處理之情形時，對液晶照射紫外線可能導致電壓保持率(VHR，Voltage Holding Ratio)降低，但藉由如實施例1~4般效率良好地進行PS化，可縮短紫外線照射時間，因此亦避免了電壓保持率之降低。

進而，由於殘像顯著改善，故而亦可減少PS照射量(時間)。於液晶面板生產中，藉由減少照射量(時間)，產出量上升。又，由於可使照射裝置變得更小型，故而亦帶來投資金額之削減。

實施例5

實施例5係FFS模式之液晶單元之製作例。圖43係表示實施例5之FFS基板之平面模式圖。準備具備TFT、帶狹縫電極(像素電極)471、及平板狀之實體電極(共通電極)472之FFS基板、及具有彩色濾光片之對向基板，藉由旋轉塗佈法於各基板上塗佈成為水平配向膜之材料之聚肉桂酸乙烯酯溶液。玻璃係使用#1737(Corning公司製造)。帶狹縫電極471之材料係使用ITO。帶狹縫電極471之狹縫之形狀設為V字狀，狹縫471a之寬度L設為5 μm，狹縫471a間距離S設為5 μm。聚肉桂酸乙烯酯溶液係於等量混合有N-甲基-2-吡咯啶酮與乙二醇單丁醚之溶劑中以聚肉桂酸乙烯酯成為3重量%之方式溶解聚肉桂酸乙烯酯而製備。

繼而，作為配向處理，使用上述實施形態3之方法，自各基板之法線方向對各基板之表面照射100 mJ/cm²之波長313 nm之偏光紫外線(接合曝光)。接合區域之寬度設為約45 mm。又，此時之狹縫之長度方向與偏光方向所成之角設為±7°。藉此，液晶分子474於未施加電壓時於大致與偏光紫外線之偏光方向正交之方向上具有配向性，於施加閥值以上之電壓時於大致與帶狹縫電極471之狹縫471a之長度方向正交之方向上具有配向性。

繼而，使用網版於FFS基板上印刷熱硬化性密封劑(HC1413EP：三井化學公司製造)。進而，為了使液晶層之厚度成為3.5 μm，而於對向基板上散佈粒徑3.5 μm之珠粒(SP-2035：積水化學公司製造)。繼而，以使所照射之紫外線之偏光方向於各基板上成為一致之方式調整該兩種之基板之配置，並貼合該等。

於真空下於利用以上方法所製作之單元中注入包含液晶材料及單體之液晶組合物。作為液晶組合物，係使用對於作為正型液晶材料之4-氰基-4'-戊基聯苯，以成為液晶組合物整體之37重量%之方式添加反式-4-丙基-4'-乙烯基-1,1'-聯環己烷，且以成為液晶組合物整體之0.5重量%之方式添加聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)作為單體者。即，於本實施例中，液晶成分成為混合液晶。

作為單體之聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)更具體而言，如下述化學反應式(33-1)或(33-2)所示般，藉由紫外線之照射而激發，形成自由基。即，實施例5中所使用之單體係即便無聚合起始劑亦自發地開始聚合之帶有聚合起始劑功能之單體。

利用紫外線硬化樹脂(TB3026E：ThreeBond公司製造)堵住注入液晶組合物之單元之注入口，照射紫外線，藉此進行密封。密封時所照射之紫外線之波長為365 nm，對像素部進行遮光以極力排除紫外線之影響。又，此時，為了使液晶配向不被外場擾亂而使電極間短路，亦對玻璃基板之表面進行去靜電處理。

繼而，為了消除液晶分子之流動配向，於130℃下加熱液晶面板40分鐘，進行使液晶分子成為等向相之再配向處理。藉此，獲得於與對配向膜照射之紫外線之偏光方向垂直之方向上、且於基板面內單軸配向的液晶單元。

使用實施例5之液晶單元進行面板之組裝，結果無驅動電壓之上升、對比度之降低、及電壓保持率之明顯降低，可獲得配向之穩定化、尤其是殘像特性之改善。

實施例6

圖42亦係表示實施例6之IPS基板之平面模式圖。實施例6係IPS模式之液晶單元之製作例。準備於表面具備一對ITO梳齒電極(像素電極及共通電極)與TFT之IPS基板、與對向基板，藉由旋轉塗佈法於各基板整體上塗佈作為配向膜之材料的含有肉桂酸酯基作為光反應性官能基之聚乙烯溶液。作為上述光反應性官能基，除肉桂酸酯基以外亦可使用查耳酮基、香豆素基、茋基等。又，作為成為主鏈之高分子，除上述以外亦可使用部分地或完全經醯亞胺化之聚醯亞胺、或聚矽氧烷。玻璃基板係使用#1737(Corning公司製造)。繼而，將各基板於90℃之條件下放置1分鐘，進行所塗佈之溶液之預乾燥。繼而，將各基板於氮氣環境、200℃之條件下放置40分鐘，進行經預乾燥之膜之焙燒。

繼而，作為配向處理，使用上述實施形態3之方法，自各基板之法線方向對各基板之表面照射100 mJ/cm²之波長313 nm之偏光紫外線(p偏光)(接合曝光)。接合區域之寬度設為約45 mm。又，此時之梳齒電極之長度方向與偏光方向所成之角設為±15°。

繼而，使用網版於一基板上印刷熱硬化性密封劑(HC1413FP：三井化學公司製造)。進而，於另一基板上散佈粒徑3.5 μm之珠粒(SP-2035：積水化學公司製造)。繼而，以使所照射之紫外線之偏光方向於各基板上正交之方式調整上述一對基板之配置，使之相互貼合。

於真空下於利用以上方法所製作之單元中注入包含正型液晶材料、及下述化學式所表示之PSA用之單體之液晶組合物。PSA用之單體之混合比相對於液晶組合物整體而設為0.5重量%。

利用紫外線硬化樹脂(TB3026E：ThreeBond公司製造)堵住注入液晶組合物之單元之注入口，照射紫外線，藉此進行密封。上述紫外線之波長為365 nm，對像素部進行遮光以極力排除紫外線之影響。

繼而，為了消除液晶分子之流動配向，於130℃下加熱單元40分鐘，進行使液晶層成為等向相之再配向處理。

繼而，分別於上述一對基板上貼付偏光板，而完成IPS模式之液晶顯示面板。以使兩基板之偏光板之偏光軸相互正交之方式進行調整。

繼而，為了對該液晶單元進行PSA聚合步驟，於未施加電壓之狀態下於中間經由偏光板對上述液晶層照射背光100小時，使液晶層中之單體聚合。由於自背光源所照射之光為可見光，故而不會被偏光板截止。

於實施例6中，以1：1之重量比混合下述化學式(34)及(35)所表示之單體而使用。下述化學式(34)所表示之化合物係苯偶醯系之二官能甲基丙烯酸酯單體(4,4'-二甲基丙烯醯氧基苯偶醯)，下述化學式(35)所表示之化合物係菲系之二官能甲基丙烯酸酯單體(菲-2,7-二基雙(2-甲基丙烯酸酯))。下述化學式(35)所表示之化合物即便照射可見光亦幾乎不表現出聚合反應，下述化學式(34)所表示之化合物具有藉由可見光之照射而生成自由基之結構，亦作為起始劑而發揮功能。

圖44係表示上述化學式(34)及(35)所表示之單體之吸收光譜之圖表。於本實施形態中，藉由通過偏光板之背光而進行PSA聚合步驟，因此波長短於380 nm之短波長之光被偏光板截止(圖44中之位於380 nm之邊界線左側之部分)。如圖44所示，上述化學式(34)所表示之苯偶醯系單體吸收380 nm以上之波長之光。另一方面，上述化學式(35)所表示之菲系單體幾乎不吸收380 nm以上之波長之光。即便於上述情形時，於本實施形態中，上述化學式(34)所表示之苯偶醯系單體產生成為活性種之自由基，使上述化學式 (35)所表示之菲系單體發生聚合。進而，上述化學式(34)所表示之苯偶醯系單體本身亦藉由自由基進行聚合，構成PSA層之一部分。即，實施例6中所使用之上述化學式(34)所表示之單體係即便無聚合起始劑亦自發地開始聚合之帶有聚合起始劑功能之單體。

使用實施例6之液晶單元進行面板之組裝，結果無驅動電壓之上升、對比度之降低、及電壓保持率之明顯降低，可獲得配向之穩定化、尤其是殘像特性之改善。

認為於實施例6中，將PS步驟之照射設為可見光，藉此與使用紫外光之時相比，可抑制對液晶層及光配向膜之損害。又，於實施例6之光配向膜中使用具有雙鍵之聚肉桂酸乙烯酯，該肉桂酸酯基亦獲得光激發而可進行自由基授予，因此可進一步有助於促進PS層之光聚合反應及均勻形成PS層。

於實施例6中，光配向處理所使用之光之照射能量設為100 mJ/cm²，但即便以其以下之照射能量亦可達成藉由PS步驟之配向穩定化，因此於實用上不會產生問題。不如說，由於可抑制其他構件之光劣化，故而照射能量之降低較為理想。具體而言，認為即便降低至10 mJ/cm²亦可獲得同樣之效果。

實施例7

圖42亦係表示實施例7之IPS基板之平面模式圖。實施例7係IPS模式之液晶單元之製作例。準備具備作為透明電極之一對梳齒電極(像素電極及共通電極)與TFT之IPS基板、與素玻璃基板(對向基板)，藉由旋轉塗佈法於各基板上塗佈成為水平配向膜之材料的具有環丁烷骨架之聚醯亞胺溶液。玻璃係使用#1737(Corning公司製造)。梳齒電極係與實施例1同樣地，共通電極與像素電極相互大致平行地延伸，且分別形成為鋸齒狀。藉此，電場施加時之電場向量大致與電極之長度方向正交，因此可形成多區域結構，獲得良好之視角特性。梳齒電極之材料係使用IZO。又，梳齒電極之電極寬度L設為3 μm，電極間距離S設為9 μm。具有環丁烷骨架之聚醯亞胺溶液係藉由等莫耳之1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐與二胺化合物之聚合反應而製備。於實施例7中，配向原理為環丁烷之光分解。

繼而，作為配向處理，使用上述實施形態3之方法，自各基板之法線方向對各基板之表面照射500 mJ/cm²之波長254 nm之偏光紫外線(p偏光)(接合曝光)。接合區域之寬度設為約45 mm。又，此時之梳齒電極之長度方向與偏光方向所成之角設為±15°。

繼而，使用網版於IPS基板上印刷熱硬化性密封劑(HC1413EP：三井化學公司製造)。進而，為了使液晶層之厚度成為3.5 μm，而於對向基板上散佈粒徑3.5 μm之珠粒(SP-2035：積水化學公司製造)。繼而，以使所照射之紫外線之偏光方向於各基板上成為一致之方式調整該兩種之基板之配置，並貼合該等。

於真空下於利用以上方法所製作之單元中注入包含液晶材料及單體之液晶組合物。作為液晶材料係使用由包含除苯環以外之多重鍵之液晶分子所構成之負型液晶，作為單體係使用聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)。再者，聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)係以成為液晶組合物整體之0.5重量%之方式添加。

使用實施例7之液晶單元進行面板之組裝，結果無驅動電壓之上升、對比度之降低、及電壓保持率之明顯降低，可獲得配向之穩定化、尤其是殘像特性之改善。

於實施例7中，係使用聯苯-4,4'-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)作為單體，但即便使用實施例6中所示之各單體亦可獲得同樣之效果。

於實施例7中，光配向處理所使用之光之照射能量設為500 mJ/cm²，但即便以其以下之照射能量亦可達成藉由PS步驟之配向穩定化，因此於實用上不會產生問題。不如說，由於可抑制其他構件之光劣化，故而照射能量之降低較為理想。具體而言，認為即便降低至100 mJ/cm²亦可獲得同樣之效果。

參考例3

不進行PS步驟，除此以外，使用與實施例7相同之方法製作參考例3之液晶單元。其結果為，配向特性並不充分，觀察到殘像。

進一步進行研究，結果得知為了不進行PS步驟而獲得充分之配向特性，需要2 J/cm²左右之照射能量。然而，具有254 nm附近之波長之光之高能量照射會引起配向膜之其他部分之光分解、彩色濾光片之光分解等，因此於長期可靠性方面存在問題。因此，如實施例7般藉由使用PS步驟之方法，可消除可靠性之問題。

再者，作為實施例1~7之TFT所具備之半導體層之材料，較佳為IGZO(銦-鎵-鋅-氧)等遷移率較高之氧化物半導體。藉由使用IGZO，與使用非晶矽之情形相比，可縮小 TFT元件之尺寸，因此適合高精細之液晶顯示器。再者，於對具備上述TFT元件之基板應用摩擦製程之情形時，因摩擦布之毛根密度之限制而難以對像素內進行高精細且均勻之摩擦，顯示品質之降低令人擔憂。就該方面而言，均勻配向優異光配向技術可謂對於如IGZO之氧化物半導體之實用化有用。其中，另一方面，如IGZO之氧化物半導體之由光配向處理時之紫外線照射所引起之半導體閥值特性之偏移令人擔憂。該特性偏移存在引起像素之TFT元件特性之變化而對顯示品質造成影響之虞。又，形成於上述遷移率較高之氧化物半導體基板上之單石驅動(monolithic driver)元件亦有可能受到更大之影響。相對於此，藉由實施例1~7，可將光配向所需之短波長之紫外線照射量縮減至最小限度，因此可謂尤其對於使用如IGZO之氧化物半導體之情形有用。

再者，本申請案係以2011年8月29日提出申請之日本專利申請2011-186446號作為基礎，而主張基於巴黎公約之優先權或者基於所指定之國家之法規之優先權。將該申請案之全部內容以參照之形式併入本申請案中。

11‧‧‧光源

12‧‧‧偏光板

13‧‧‧照度調整板

14‧‧‧基板

21‧‧‧掃描信號線

22‧‧‧資料信號線

23‧‧‧TFT

24‧‧‧像素電極

26‧‧‧黑矩陣

27‧‧‧彩色濾光片

27R‧‧‧彩色濾光片(紅)

27G‧‧‧彩色濾光片(綠)

27B‧‧‧彩色濾光片(藍)

30、130‧‧‧液晶層

32、42‧‧‧配向膜

33a、43a‧‧‧聚合性單體(未激發)

33b、43b‧‧‧聚合性單體(激發狀態)

52‧‧‧光活性基(垂直配向膜分子)

53、63‧‧‧聚合性單體

54、64‧‧‧液晶分子

55‧‧‧疏水基

62‧‧‧光活性基(水平配向膜分子)

70、70a、70b‧‧‧光罩

71、71a、71b‧‧‧透光部

72、72a、72b‧‧‧遮光部

73、73a、73b‧‧‧主區域

74、74a、74b‧‧‧副區域

75‧‧‧相當於透光部之形狀之區域

76‧‧‧接合區域

77a、77b‧‧‧曝光區域

80‧‧‧基板

81‧‧‧曝光頭

82‧‧‧曝光平台

83‧‧‧工作台

84‧‧‧光源

101‧‧‧第一區域

102‧‧‧第二區域

103‧‧‧第三區域

104‧‧‧第四區域

105‧‧‧第五區域

106‧‧‧第六區域

110‧‧‧陣列基板

111、121‧‧‧透明基板

120‧‧‧彩色濾光片基板

112、122‧‧‧配向膜

113、123‧‧‧PS層(聚合物層)

133‧‧‧聚合性單體

371、471‧‧‧像素電極

372、472‧‧‧共通電極

374、474‧‧‧液晶分子

471a‧‧‧狹縫

圖1係表示對塗佈有水平配向膜材料之基板面進行光配向處理之步驟之立體模式圖。

圖2係表示曝光區域(第一次)中之光之照射強度之模式圖及圖表。

圖3係表示曝光區域(第二次)中之光之照射強度之模式圖及圖表。

圖4係本發明者等人進行研究之測試畫面之模式圖。

圖5係表示本發明者等人進行驗證之結果之圖表。

圖6係表示配向方向與偏光板之軸方向之間之角度偏差、與對比率的關係之圖表。

圖7係表示基於根據圖6所算出之配向方向與偏光板軸方向之間之角度偏差的對比率之變化率(%)之圖表。

圖8係表示進行光配向處理所製作之IPS模式之液晶單元之殘像之情況之模式圖。

圖9係表示導入光配向處理並採用PS步驟所製作之IPS模式之液晶單元之殘像之情況之模式圖。

圖10係比較於由非光活性之材料所形成之配向膜上進行PS步驟時的聚合性單體之聚合之情況之模式圖。

圖11係比較組合由具有光活性之材料所形成之配向膜與PS步驟時的聚合性單體之聚合之情況之模式圖。

圖12係表示針對垂直配向膜而使聚合性單體聚合時之情況之模式圖。

圖13係表示針對水平配向膜而使聚合性單體聚合時之情況之模式圖。

圖14係實施形態1中之TFT基板之平面模式圖。

圖15係實施形態1中之對向基板之平面模式圖。

圖16係表示於實施形態1中所使用之曝光裝置之平面模式圖。

圖17係表示於實施形態1中所使用之曝光裝置之剖面模式圖。

圖18係於實施形態1中所使用之曝光裝置所具備之光罩之立體模式圖。

圖19係於實施形態1中所使用之光罩之平面模式圖。

圖20係表示於實施形態1中對基板面進行曝光之情況之概略圖。

圖21係表示於實施形態1中經由照度調整板而對基板面實施光配向處理之情況之平面模式圖。

圖22係於實施形態1中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。

圖23係表示實際地對實施形態1中之基板面進行掃描曝光之情況之平面模式圖。

圖24係表示掃描曝光後之各曝光區域之平面模式圖。

圖25係表示於實施形態1中對TFT基板面進行曝光之情況之平面模式圖。

圖26係於實施形態2中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。

圖27係於實施形態2(第一變形例)中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。

圖28係於實施形態2(第二變形例)中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。

圖29係於實施形態2(第三變形例)中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。

圖30係於實施形態3中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。

圖31係於實施形態4中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。

圖32係於實施形態4(第一變形例)中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。

圖33係於實施形態4(第二變形例)中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。

圖34係於實施形態4(第三變形例)中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。

圖35係於實施形態5中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。

圖36係於實施形態6中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。

圖37係於實施形態7中所使用之光罩(照度調整板)之平面模式圖。

圖38係表示於實施形態8中對TFT基板面進行曝光之情況之平面模式圖。

圖39係表示於實施形態9中對TFT基板面進行曝光之情況之平面模式圖。

圖40係藉由實施形態1~9之製造方法所製作之液晶顯示裝置之剖面模式圖，表示PS聚合步驟前。

圖41係藉由實施形態1~9之製造方法所製作之液晶顯示裝置之剖面模式圖，表示PS聚合步驟後。

圖42係表示實施例1~4、6、7之IPS基板之平面模式圖。

圖43係表示實施例5之FFS基板之平面模式圖。

圖44係表示上述化學式(34)及(35)所表示之單體之吸收光譜之圖表。

11‧‧‧光源

12‧‧‧偏光板

13‧‧‧照度調整板

14‧‧‧基板

Claims

一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵在於：具有對一對基板之至少一個基板上所塗佈之光配向膜材料進行照射偏光之光配向處理而形成水平配向膜的步驟，該光配向處理係藉由針對該一對基板之至少一個基板之一個基板面對複數個區域進行曝光而實施，該經曝光之複數個區域中之相鄰之兩個區域具有重疊部分，對該重疊部分之該偏光照射量滿足該相鄰之兩個區域中之一者朝向該相鄰之兩個區域中之另一者側而逐漸減少的關係，該相鄰之兩個區域之重疊部分具有20mm以上之寬度，該液晶顯示裝置之配向型為IPS型或FFS型，每個該複數個區域整體透過光罩之一個透光部進行曝光。
如請求項1之液晶顯示裝置之製造方法，其中針對上述相鄰之兩個區域之重疊部分之照射量之變化率滿足正弦函數。
如請求項1之液晶顯示裝置之製造方法，其中針對上述相鄰之兩個區域之重疊部分之照射量之變化率滿足一次函數。
如請求項1至3中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述相鄰之兩個區域之重疊部分具有65mm以下之寬度。
如請求項1至3中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其進而具有如下步驟：對上述一對基板間所注入之含有液晶材料與單體之液晶組合物照射光，使該單體聚合，而於該水平配向膜上形成對鄰近之液晶分子進行配向控制之聚合物層。
如請求項5之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述液晶材料含有分子結構中包含除苯環之共軛雙鍵以外之多重鍵之液晶分子。
如請求項1至3中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述光配向膜材料含有光致異構化型、光二聚化型、或此兩者之官能基。
一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵在於：具有對一對基板之至少一個基板上所塗佈之光配向膜材料使用複數個光源照射而進行光配向處理，形成水平配向膜的步驟，該光配向處理係使該基板及該光源之至少一者一面掃掠一面曝光者，該曝光係對基板面自基板之法線方向照射偏光者，該水平配向膜具有由該複數個光源中所含第1光源照射之第1區域、及由該複數個光源中所含第2光源照射之第2區域，該第2區域與該第1區域具有重疊部分，該液晶顯示裝置之配向型為IPS型或FFS型。
如請求項8之液晶顯示裝置之製造方法，其中對上述重疊部分之上述偏光照射量均滿足上述第1區域及上述第2區域中之一者朝上述第1區域及上述第2區域中之另一者側而逐漸減少的關係，上述重疊部分具有20mm以上之寬度。
如請求項8之液晶顯示裝置之製造方法，其中針對上述重疊部分之照射量之變化率滿足正弦函數。
如請求項8之液晶顯示裝置之製造方法，其中針對上述重疊部分之照射量之變化率滿足一次函數。
如請求項8至11中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其進而具有如下步驟：對上述一對基板間所注入之含有液晶材料與單體之液晶組合物照射光，使該單體聚合，而於該水平配向膜上形成對鄰近之液晶分子進行配向控制之聚合物層。
如請求項12之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述液晶材料含有分子結構中包含除苯環之共軛雙鍵以外之多重鍵之液晶分子。
如請求項8至11中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述光配向膜材料含有光致異構化型、光二聚化型、或此兩者之官能基。