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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-27
(45)【発行日】2023-12-05
(54)【発明の名称】液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置
(51)【国際特許分類】
G02F 1/1337 20060101AFI20231128BHJP
G02F 1/1339 20060101ALI20231128BHJP
【ＦＩ】
G02F1/1337 525
G02F1/1339 505
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020013486
(22)【出願日】2020-01-30
(65)【公開番号】P2021026216
(43)【公開日】2021-02-22
【審査請求日】2022-12-13
(31)【優先権主張番号】P 2019146602
(32)【優先日】2019-08-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】樋口 絢香
(72)【発明者】
【氏名】井桁 幸一
(72)【発明者】
【氏名】園田 英博
【審査官】磯崎 忠昭
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－２２４３６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０８７６５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２３３０７５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｆ １／１３３７
Ｇ０２Ｆ １／１３
Ｇ０２Ｆ １／１３３９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光配向処理によって配向制御能が付与された配向膜を含む液晶表示装置の製造方法であって、基板に、光配向膜用ワニスを塗布する第１工程と、
前記第１工程において塗布された前記光配向膜用ワニスを加熱し、前記配向膜を成膜する第２工程と、
前記配向膜に偏光紫外線を照射して、配向制御能を付与する第３工程と、を含み、
前記第３工程において、前記液晶表示装置の表示領域と前記表示領域を囲む非表示領域とで前記偏光紫外線の照射量が異なり、
前記第３工程において、前記表示領域をマスクで覆って前記偏光紫外線を照射する、液晶表示装置の製造方法。
【請求項2】
前記第３工程において、前記表示領域における前記偏光紫外線の照射量は、２００ｍＪ／ｃｍ２以上５００ｍＪ／ｃｍ２以下である、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項3】
前記第３工程において、前記非表示領域における前記偏光紫外線の照射量は、５００ｍＪ／ｃｍ２以上である、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項4】
前記第３工程において、前記非表示領域における前記偏光紫外線の照射量は、５００ｍＪ／ｃｍ２以上１２００ｍＪ／ｃｍ２以下である、請求項３記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項5】
光配向処理によって配向制御能が付与された配向膜を含む液晶表示装置の製造方法であって、
基板に、光配向膜用ワニスを塗布する第１工程と、
前記第１工程において塗布された前記光配向膜用ワニスを加熱し、前記配向膜を成膜する第２工程と、
前記配向膜に偏光紫外線を照射して、配向制御能を付与する第３工程と、を含み、
前記第３工程において、前記液晶表示装置の表示領域と前記表示領域を囲む非表示領域とで前記偏光紫外線の照射量が異なり、
前記第３工程において、前記表示領域における前記偏光紫外線の照射量は、前記非表示領域における前記偏光紫外線の照射量の４０％以上６０％以下である、液晶表示装置の製造方法。
【請求項6】
前記第３工程において、前記表示領域における前記偏光紫外線の照射量は、６００ｍＪ／ｃｍ２以上、１０００ｍＪ／ｃｍ２以下である、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項7】
前記第３工程において、前記非表示領域における前記偏光紫外線の照射量は、６０００ｍＪ／ｃｍ２以上である、請求項１または６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項8】
光配向処理によって配向制御能が付与された配向膜を含む液晶表示装置の製造方法であって、
基板に、光配向膜用ワニスを塗布する第１工程と、
前記第１工程において塗布された前記光配向膜用ワニスを加熱し、前記配向膜を成膜する第２工程と、
前記配向膜に偏光紫外線を照射して、配向制御能を付与する第３工程と、を含み、
前記第３工程において、前記液晶表示装置の表示領域と前記表示領域を囲む非表示領域とで前記偏光紫外線の照射量が異なり、
前記第３工程において、前記非表示領域における前記偏光紫外線の照射量は、前記表示領域における前記偏光紫外線の照射量の６倍以上である、液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、液晶表示装置は、外形の大きさを変えずに、表示領域を大きくしたいという要求が強い。そうすると、表示領域の端部から液晶表示装置の端部までの幅が小さくなり、いわゆる、狭額縁とする必要がある。
【0003】
狭額縁にすると、非表示領域が小さくなる。非表示領域には、ＴＦＴ基板と対向基板を接着するシール材が形成されている。また、液晶表示装置の表示領域には、液晶分子を初期配向させるための配向膜が形成されている。配向膜は、表示領域を確実に覆う必要があるので、配向膜の塗布面積は、表示領域の面積よりも大きくしなければならない。配向膜がシール材とＴＦＴ基板との間、あるいは、シール材と対向基板との間に存在すると、シール材の接着の信頼性を損ねるおそれがある。しかし、狭額縁になると、シール材と配向膜とが重なることを回避することは難しい。
【0004】
また、近時、配向膜は、光配向処理によって、液晶層の液晶分子を初期配向する性能（配向制御能）が付与される光配向膜が多く利用されている。そのような光配向膜には、適用対象とされる液晶表示装置のタイプに応じた物性が要求されている。例えば、業務用モニター、車載用モニター等の液晶表示装置に適用される光配向膜には、高い配向制御能が要求される。また、モバイル端末等の非表示領域が小さい狭額縁タイプの表示装置に適用される光配向膜には、シール材との高い密着性が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１６－２２４３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
配向制御能が高い光配向膜を得ようとする場合と、密着性が高い光配向膜を得ようとする場合とでは、それぞれの場合に応じて、使用する光配向膜用ワニスを変更することが通常である。
【0007】
本実施形態の目的は、高い配向制御能を有する部分及び高い密着性を有する部分を備えた光配向膜を生成させ得る液晶表示装置の製造方法を提供し、かつ、シール部の信頼性を確保した液晶表示装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
一実施形態に係る液晶表示装置の製造方法は、光配向処理によって配向制御能が付与された配向膜を含む液晶表示装置の製造方法であって、基板に、光配向膜用ワニスを塗布する第１工程と、前記第１工程において塗布された前記光配向膜用ワニスを加熱し、前記配向膜を成膜する第２工程と、前記配向膜に偏光紫外線を照射して、配向制御能を付与する第３工程と、を含む。前記第３工程において、前記液晶表示装置の表示領域と前記表示領域を囲む非表示領域とで前記偏光紫外線の照射量が異なる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
【0011】
＜液晶表示装置＞
本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法から生成された光配向膜を備えた液晶表示装置ＤＳＰを、図１～図３を参照して説明する。図１は液晶表示装置ＤＳＰの概略平面図であり、図２及び図３は液晶表示装置ＤＳＰの概略断面図である。
本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法から生成された光配向膜を備えた液晶表示装置ＤＳＰを、図１～図３を参照して説明する。図１は液晶表示装置ＤＳＰの概略平面図であり、図２及び図３は液晶表示装置ＤＳＰの概略断面図である。
【0012】
なお、液晶表示装置ＤＳＰの短辺に平行な方向を第１方向Ｘとし、液晶表示装置ＤＳＰの長辺に平行な方向を第２方向Ｙとし、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに垂直な方向を第３方向Ｚとしている。第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、本実施形態では互いに直交しているが、９０度以外の角度で交差していてもよい。
また、ここでは、第３方向Ｚの正の向きを上又は上方と定義し、第３方向Ｚの負の向きを下又は下方と定義する。さらに、液晶表示装置ＤＳＰを上方から見ることを平面視と定義する。平面視での液晶表示装置ＤＳＰは、図１の平面図に示されている。
また、ここでは、第３方向Ｚの正の向きを上又は上方と定義し、第３方向Ｚの負の向きを下又は下方と定義する。さらに、液晶表示装置ＤＳＰを上方から見ることを平面視と定義する。平面視での液晶表示装置ＤＳＰは、図１の平面図に示されている。
【0013】
図１に示すように、液晶表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬと、駆動ＩＣチップ１と、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）基板２と、を備えている。表示パネルＰＮＬは、液晶表示パネルであり、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、後述する液晶層ＬＣと、シール材ＳＥと、非表示領域ＮＤＡと、表示領域ＤＡと、を備えている。
【0014】
第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、第３方向Ｚにおいて互いに対向して配置されている。第１基板ＳＵＢ１は、第２基板ＳＵＢ２と対向する領域と、第２基板ＳＵＢ２よりも第２方向Ｙに延出した実装部ＭＴとを有する。言い換えると、第１基板ＳＵＢ１の実装部ＭＴは、第２基板ＳＵＢ２の端縁よりも外側に延出している。
【0015】
駆動ＩＣチップ１及びＦＰＣ基板２は、実装部ＭＴに実装されている。画像表示に必要な信号は、ＦＰＣ基板２を介して駆動ＩＣチップ１に供給される。駆動ＩＣチップ１は、例えば表示パネルＰＮＬを制御するコントローラとしての機能を有している。
【0016】
表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とが対向する領域において、画像表示のための画素ＰＸが形成された表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡを囲む非表示領域ＮＤＡと、を有している。例えば、異なる色に対応する複数の画素ＰＸによって、カラー表示のための１つの主画素が構成される。各画素ＰＸは、副画素と呼ばれることもある。
【0017】
第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とは、非表示領域ＮＤＡにおいて、枠状に形成されたシール材ＳＥにより接着されている。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間、及びシール材ＳＥの内側には、液晶材料が封入され、後述する液晶層ＬＣを形成している。
【0018】
表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１の背面側からの光を選択的に透過させることで画像を表示する透過表示機能を備えた透過型、第２基板ＳＵＢ２の前面側からの光を選択的に反射させることで画像を表示する反射表示機能を備えた反射型、あるいは、透過表示機能及び反射表示機能を備えた半透過型のいずれであってもよい。
また、表示パネルＰＮＬの詳細な構成について、ここでは説明を省略するが、表示パネルＰＮＬは、基板主面に沿った横電界を利用する表示モード、基板主面の法線に沿った縦電界を利用する表示モード、基板主面に対して斜め方向に傾斜した傾斜電界を利用する表示モード、さらには、上記の横電界、縦電界、及び傾斜電界を適宜組み合わせて利用する表示モードに対応したいずれの構成を備えていてもよい。ここでの基板主面とは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙで規定されるＸ－Ｙ平面と平行な面である。
また、表示パネルＰＮＬの詳細な構成について、ここでは説明を省略するが、表示パネルＰＮＬは、基板主面に沿った横電界を利用する表示モード、基板主面の法線に沿った縦電界を利用する表示モード、基板主面に対して斜め方向に傾斜した傾斜電界を利用する表示モード、さらには、上記の横電界、縦電界、及び傾斜電界を適宜組み合わせて利用する表示モードに対応したいずれの構成を備えていてもよい。ここでの基板主面とは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙで規定されるＸ－Ｙ平面と平行な面である。
【0019】
第１基板ＳＵＢ１は、表示領域ＤＡにおいて、第１方向Ｘに沿って延びるとともに第２方向Ｙに沿って並ぶ複数のゲート配線Ｇと、第２方向Ｙに沿って延びるとともに第１方向Ｘに沿って並ぶ複数のソース配線Ｓと、を備えている。各画素ＰＸは、例えば、隣り合う２本のゲート配線Ｇと隣り合う２本のソース配線Ｓとによって区画されている。
【0020】
各画素ＰＸにおいて、第１基板ＳＵＢ１は、ゲート配線Ｇ及びソース配線Ｓと電気的に接続されたスイッチング素子ＳＷと、スイッチング素子ＳＷと電気的に接続された画素電極ＰＥと、を備えている。画素電極ＰＥは、複数の画素ＰＸに対して共通に設けられた共通電極ＣＥとの間で、液晶層ＬＣを駆動するための電界を形成する。共通電極ＣＥは、第２基板ＳＵＢ２に設けられてもよいし、第１基板ＳＵＢ１に設けられてもよい。
【0021】
各ゲート配線Ｇは図示しないゲートドライバと電気的に接続され、各ソース配線Ｓは図示しないソースドライバと電気的に接続されている。例えば、ゲートドライバは、非表示領域ＮＤＡにおいて表示領域ＤＡの第２方向Ｙに沿う辺に沿って設けられている。ソースドライバは、非表示領域ＮＤＡにおいて表示領域ＤＡと実装部ＭＴとの間に設けられている。なお、ゲートドライバ及びソースドライバは、他の態様で第１基板ＳＵＢ１に設けられてもよいし、第１基板ＳＵＢ１の外部に設けられてもよい。
【0022】
図２に示すように、第１基板ＳＵＢ１は、第１絶縁基板１０、アンダーコート層（図示せず）、第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２、第３絶縁膜１３、第４絶縁膜１４、スイッチング素子ＳＷ、共通電極ＣＥ、画素電極ＰＥ、及び、第１配向膜ＡＬ１を備えている。なお、図２に示す例は、横電界を利用する表示モードの一つであるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが適用された例に相当する。
【0023】
第１絶縁基板１０は、ガラス基板、可撓性の樹脂基板のような光透過性の基板である。第１絶縁基板１０の下面には、第１偏光板ＰＬ１を含む光学素子ＯＤ１が接着されている。なお、光学素子ＯＤ１は、必要に応じて位相差板、散乱層、反射防止層等を備えていてもよい。光学素子ＯＤ１の下には、照明装置ＢＬが設けられている。
【0024】
アンダーコート層は、第１絶縁基板１０を覆っている。スイッチング素子ＳＷは、ポリシリコンなどの半導体層と、ゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、を備えている（いずれも図示せず）。半導体層は、アンダーコート層の上に配置されている。
【0025】
第１絶縁膜１１は、アンダーコート層及び半導体層を覆っている。スイッチング素子ＳＷのゲート電極は、第１絶縁膜の上に形成され、半導体層と対向している。ゲート電極は、ゲート配線Ｇと電気的に接続されている。第２絶縁膜１２は、ゲート電極及び第１絶縁膜１１を覆っている。なお、ゲート電極は、ゲート配線Ｇと一体的に形成されていてもよい。
【0026】
スイッチング素子ＳＷのソース電極及びドレイン電極は、第２絶縁膜１２の上に形成されている。ソース電極は、ソース配線Ｓと電気的に接続されている。ソース電極及びドレイン電極は、それぞれ第１絶縁膜１１及び第２絶縁膜１２を貫通するコンタクトホールを通して半導体層にコンタクトしている。なお、ソース電極は、ソース配線Ｓと一体的に形成されていてもよい。
【0027】
第３絶縁膜１３は、スイッチング素子ＳＷ及び第２絶縁膜１２を覆い、スイッチング素子ＳＷにより生じる凹凸を平坦化している。第３絶縁膜１３は、例えば有機樹脂材料で形成されており、有機平坦化膜などと呼ばれることもある。例えば、第３絶縁膜１３は、第１絶縁基板１０の上に形成される要素の中で最も厚い層である。
【0028】
共通電極ＣＥは、第３絶縁膜１３の上に形成されている。共通電極ＣＥは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の透明な導電材料によって形成された透明電極である。
第４絶縁膜１４は、共通電極ＣＥ及び第３絶縁膜１３を覆っている。
第４絶縁膜１４は、共通電極ＣＥ及び第３絶縁膜１３を覆っている。
【0029】
画素電極ＰＥは、第４絶縁膜１４の上に形成され、共通電極ＣＥと対向している。画素電極ＰＥは、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電材料によって形成された透明電極である。画素電極ＰＥは、第３絶縁膜１３及び第４絶縁膜１４を貫通するコンタクトホールを介してスイッチング素子ＳＷのドレイン電極と電気的に接続されている。図２に示した例において、画素電極ＰＥは、スリットＳＬＡを有している。第１配向膜ＡＬ１は、画素電極ＰＥ及び第４絶縁膜１４を覆っている。
【0030】
第２基板ＳＵＢ２は、第２絶縁基板２０、カラーフィルタＣＦ、遮光膜ＢＭ、オーバーコート層ＯＣ、及び、第２配向膜ＡＬ２を備えている。
【0031】
第２絶縁基板２０は、第１絶縁基板１０と同様に、ガラス基板、可撓性の樹脂基板のような光透過性の基板である。第２絶縁基板２０の上面には、第２偏光板ＰＬ２を含む光学素子ＯＤ２が接着されている。なお、光学素子ＯＤ２は、必要に応じて位相差板、散乱層、反射防止層等を備えていてもよい。
【0032】
遮光膜ＢＭは、第２絶縁基板の下面に形成されている。遮光膜ＢＭは、表示領域ＤＡにおいて、各画素ＰＸを区画して開口領域を形成するとともに、第１基板ＳＵＢ１に設けられたゲート配線Ｇやソース配線Ｓ、さらにはスイッチング素子ＳＷなどに対向している。
【0033】
カラーフィルタＣＦは、開口領域を覆うように形成され、その一部が遮光膜ＢＭに重畳している。カラーフィルタＣＦは、例えば画素ＰＸに応じた色に着色されたカラーレジストにより形成されている。
【0034】
オーバーコート層ＯＣは、遮光膜ＢＭやカラーフィルタＣＦを覆っている。オーバーコート層ＯＣは、遮光膜ＢＭやカラーフィルタＣＦの表面の凹凸を平坦化する。第２配向膜ＡＬ２は、オーバーコート層ＯＣを覆っている。第２配向膜ＡＬ２は、第１配向膜ＡＬ１と同じ材料によって形成されている。
【0035】
図３に示すように、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間にスペーサＳＰが配置されている。スペーサＳＰは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間のセルギャップを保持している。図３の例においては、スペーサＳＰは、第２基板ＳＵＢ２から第１基板ＳＵＢ１に向けて突出している。スペーサＳＰは、遮光膜ＢＭと対向している。このようなスペーサＳＰは、表示領域ＤＡ及び非表示領域ＮＤＡにおいて複数配置されている。スペーサＳＰは、樹脂材料によって形成されている。
【0036】
シール材ＳＥは、非表示領域ＮＤＡにおいて、枠状に形成されており（図１）、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２とともに液晶層ＬＣを封止している。シール材ＳＥは、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２の間に位置しており、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２に接触している。第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、シール材ＳＥによって接着されている。なお、シール材ＳＥが形成される位置に対応する部分をシール部という。
【0037】
シール材ＳＥは、例えば、アクリレート骨格を有しないエポキシ樹脂と、アクリレート骨格を有する樹脂とを含む。例えば、アクリレート骨格を有しないエポキシ樹脂は熱硬化性樹脂として機能し、アクリレート骨格を有する樹脂は光硬化性樹脂として機能する。
【0038】
液晶層ＬＣは、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の間に位置し、第１配向膜ＡＬ１と第２配向膜ＡＬ２との間に挟持されている。液晶層ＬＣは、液晶分子を備えている。液晶層ＬＣは、ポジ型（誘電率異方性が正）の液晶材料、あるいは、ネガ型（誘電率異方性が負）の液晶材料によって構成されている。
【0039】
このような表示パネルＰＮＬにおいては、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電界が形成されていないオフ状態において、液晶分子は、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２の間で所定の方向に初期配向している。このようなオフ状態では、照明装置ＢＬから表示パネルＰＮＬに向けて照射された光は、光学素子ＯＤ１及び光学素子ＯＤ２によって吸収され、暗表示となる。一方、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電界が形成されたオン状態においては、液晶分子は、電界により初期配向方向とは異なる方向に配向し、その配向方向は電界によって制御される。このようなオン状態では、照明装置ＢＬからの光の一部は、光学素子ＯＤ１及び光学素子ＯＤ２を透過し、明表示となる。
【0040】
【0041】
表示パネルは、マザー基板といわれる大判の基板を用いて形成される。例えば、複数の第１基板が形成された第１マザー基板、及び、複数の第２基板が形成された第２マザー基板を用意する。その後、一方のマザー基板にシール材を形成し、シール材で囲まれた内側に液晶材料を滴下し、第１マザー基板及び第２マザー基板を貼り合わせる。その後、第１マザー基板及び第２マザー基板を割断し、表示パネルが形成される。光配向膜は、第１マザー基板の表面、及び、第２マザー基板の表面にそれぞれ形成される。以下、光配向膜の形成方法について説明する。
【0042】
まず、光配向膜を形成する基板の表面をＵＶ／オゾン法、エキシマＵＶ法、酸素プラズマ法等の表面処理方法を用いて洗浄する（工程Ｓ１）。
【0043】
つぎに、配向膜材料をスクリーン印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷等の印刷方法を用いて、基板上に塗布する（工程Ｓ２、第１工程）。
配向膜材料は、少なくとも一種以上の化合物を溶剤に溶解した光配向膜用ワニスを用いることができる。例えば、光配向膜用ワニスとして、有機溶媒中に、第１ポリアミド酸化合物と第２ポリアミド酸化合物との混合物を含有するものや、第１ポリアミド酸エステル化合物と第２ポリアミド酸エステル化合物との混合物を含有するもの、第１ポリアミド酸化合物と第１ポリアミド酸エステル化合物との混合物を含有するものなどを用いることができる。
配向膜材料は、少なくとも一種以上の化合物を溶剤に溶解した光配向膜用ワニスを用いることができる。例えば、光配向膜用ワニスとして、有機溶媒中に、第１ポリアミド酸化合物と第２ポリアミド酸化合物との混合物を含有するものや、第１ポリアミド酸エステル化合物と第２ポリアミド酸エステル化合物との混合物を含有するもの、第１ポリアミド酸化合物と第１ポリアミド酸エステル化合物との混合物を含有するものなどを用いることができる。
【0044】
つぎに、外部から熱を加え、配向膜材料に含まれる溶剤を揮発させて、配向膜を成膜する（工程Ｓ３、第２工程）。この工程において、配向膜材料は、例えばポリイミドを含む有機膜である配向膜へ変換される。加熱温度が過度に低い場合、配向膜への変換が十分に行われないおそれがある。また、加熱温度が過度に高い場合、配向膜が着色するおそれがある。そのため、例えば、１７０℃以上２７０℃以下の温度で加熱することが好ましい。
【0045】
つぎに、配向膜の表面に偏光紫外線を照射して、配向膜に液晶分子を初期配向する性能（配向制御能）を付与する（工程Ｓ４、第３工程）。偏光紫外線を照射することで、配向膜中に含まれる高分子の主鎖が切断される。この分子鎖長が短くなった高分子が紫外線の偏光方向と直交する方向に配列することで、配向制御能が付与される。この工程における処理を、光配向処理ともいう。このように、偏光紫外線が照射されることで配向制御能を有する配向膜を光配向膜と称する。
【0046】
なお、偏光紫外線を照射後、加熱を行ってもよいし、溶液等を用いての洗浄を行ってもよい。加熱や洗浄を行うことにより、光配向膜の表面にある不要物を除去することができ、より高い配向制御能を付与することができる。
【0047】
＜評価１：軸ずれ度合い評価試験（配向制御能の評価試験）＞
上記製造方法において、偏光紫外線の照射量と配向制御能との関係についての評価を行った。この評価は、それぞれ光配向膜を備える第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２を用意し、一方の基板の周縁にシール材を設け、液晶材料を封入するように、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２を貼り合わせて作製した液晶セルを用いた。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とのギャップは４μｍとした。液晶材料としては、ネガ型の液晶材料（Δｎ＝０．１１）を用いた。光配向膜としては、第１配向膜材料を使用し、２３０℃で加熱して成膜したものを用いた。
上記製造方法において、偏光紫外線の照射量と配向制御能との関係についての評価を行った。この評価は、それぞれ光配向膜を備える第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２を用意し、一方の基板の周縁にシール材を設け、液晶材料を封入するように、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２を貼り合わせて作製した液晶セルを用いた。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とのギャップは４μｍとした。液晶材料としては、ネガ型の液晶材料（Δｎ＝０．１１）を用いた。光配向膜としては、第１配向膜材料を使用し、２３０℃で加熱して成膜したものを用いた。
【0048】
液晶セルの光配向膜に対しては、２５４ｎｍから３６５ｎｍの波長領域の偏光紫外線を照射する光配向処理が行われた。光配向処理の光源には、ロングアーク光源（ウシオ電機製、ＡＰＬ－Ｌ０５０１２Ｓ１－ＡＴＤ０１）を使用した。光配向処理における偏光紫外線の照射量が異なる４種類の液晶セルのサンプルを用意した。サンプル１の液晶セルにおける照射量は約２００ｍＪ／ｃｍ２とし、サンプル２の液晶セルにおける照射量は約３００ｍＪ／ｃｍ２とし、サンプル３の液晶セルにおける照射量は約４５０ｍＪ／ｃｍ２とし、サンプル４の液晶セルにおける照射量は約６００ｍＪ／ｃｍ２とした。なお、いずれの照射量も、積算照度計（ウシオ電機製、ＵＩＴ－２５０＋ＵＶＤ－Ｓ２５４ＳＢ）で測定した値である。
【0049】
まず、サンプル１乃至４の液晶セルの液晶層における液晶分子の軸角度をそれぞれ測定した。次いで、サンプル１乃至４の液晶セルの画面全体にわたり、最大輝度（２５６／２５６階調）となる白色画面を１２０時間、表示させた。その後、白色の表示を停止した後に、サンプル１乃至４の液晶セルの液晶層における液晶分子の軸角度をそれぞれ再測定した。画像表示前後での液晶分子の軸角度の差（軸ずれ度合い）を算出し、その結果を図５に三角形でプロットした。
例えば図５において、液晶分子の軸角度の測定前後の差が０．１５未満である場合、光配向膜の配向制御能が高いことを示し、液晶分子の軸角度の測定前後の差が０．１５以上０．２０以下である場合、光配向膜の配向制御能が比較的高いことを示している。
例えば図５において、液晶分子の軸角度の測定前後の差が０．１５未満である場合、光配向膜の配向制御能が高いことを示し、液晶分子の軸角度の測定前後の差が０．１５以上０．２０以下である場合、光配向膜の配向制御能が比較的高いことを示している。
【0050】
＜評価２：剥離試験（密着性試験）＞
さらに、上記製造方法において、偏光紫外線の照射量に対するシール材と光配向膜との密着性の関係についての評価を行った。この評価は、それぞれＩＴＯ膜の上に光配向膜を備える第１評価用基板及び第２評価用基板を用意し、一方の評価用基板の周縁にシール材を設け、第１評価用基板及び第２評価用基板を貼り合わせて作成した評価セルを用いた。光配向膜としては、評価１で使用したのと同一の第１配向膜材料を使用し、２３０℃で加熱して成膜したものを用いた。なお、評価セルには液晶材料が封入されていないが、液晶材料が封入されていてもよい。
さらに、上記製造方法において、偏光紫外線の照射量に対するシール材と光配向膜との密着性の関係についての評価を行った。この評価は、それぞれＩＴＯ膜の上に光配向膜を備える第１評価用基板及び第２評価用基板を用意し、一方の評価用基板の周縁にシール材を設け、第１評価用基板及び第２評価用基板を貼り合わせて作成した評価セルを用いた。光配向膜としては、評価１で使用したのと同一の第１配向膜材料を使用し、２３０℃で加熱して成膜したものを用いた。なお、評価セルには液晶材料が封入されていないが、液晶材料が封入されていてもよい。
【0051】
評価セルの光配向膜に対しては、２５４ｎｍから３６５ｎｍの波長領域の偏光紫外線を照射する光配向処理が行われた。光配向処理の光源には、評価１と同様のロングアーク光源を使用した。光配向処理における偏光紫外線の照射量が異なる４種類の評価セルのサンプルを用意した。サンプル５の評価セルにおける照射量は０ｍＪ／ｃｍ２とし、サンプル６の評価セルにおける照射量は約１００ｍＪ／ｃｍ２、サンプル７の評価セルにおける照射量は約３００ｍＪ／ｃｍ２、サンプル８の評価セルにおける照射量は約４００ｍＪ／ｃｍ２、サンプル９の評価セルにおける照射量は約５５０ｍＪ／ｃｍ２、サンプル１０の評価セルにおける照射量は約６５０ｍＪ／ｃｍ２、サンプル１１の評価セルにおける照射量は約１２００ｍＪ／ｃｍ２とした。なお、評価１と同様に、いずれの照射量も積算照度計で測定した値である。
【0052】
サンプル５乃至１１の評価セルを１台ずつ準備し、それぞれ第１評価用基板と第２評価用基板とを剥離させ、どこから剥離が起きているかを観察した。ここでは、シール材が第１評価用基板と第２評価用基板との両方に別れるように分離した（シール材が開裂して剥がれた）場合を１００％とし、シール材全部が第１評価用基板又は第２評価用基板のどちらか一方のみに密着して剥がれた（シール材が光配向膜との界面で剥がれた）場合を０％とした。各サンプルについて、複数台の評価セルの剥離試験を行い、シール材が開裂して剥がれた割合を密着率として算出し、その結果を、評価１の結果と合わせて図５に菱形でプロットした。例えば、サンプル５は、複数台の評価セルについて剥離試験を行ったところ、すべての評価セルにおいてシール材が開裂しており、密着率は１００％と算出された。また、サンプル７は、複数台の評価セルについて剥離試験を行ったところ、約半数の評価セルにおいてシール材が開裂しており、密着率は約５０％と算出された。
例えば図５において、光配向膜の密着率が７０％以上である場合、光配向膜の密着性が高いことを示し、光配向膜の密着率が４０％以上７０％以下である場合、光配向膜の密着性が比較的高いことを示す。
例えば図５において、光配向膜の密着率が７０％以上である場合、光配向膜の密着性が高いことを示し、光配向膜の密着率が４０％以上７０％以下である場合、光配向膜の密着性が比較的高いことを示す。
【0053】
上述した評価１及び評価２で使用した第１配向膜材料の場合、図５に示したように、偏光紫外線の照射量を増やすと、次第に配向制御能が向上するものの、照射量を約３５０ｍＪ／ｃｍ２以上に増やしても、配向制御能は向上せず、むしろ低下する傾向にあることがわかる。図示した例では、第１配向膜材料を用いた光配向膜の配向制御能は、約３００ｍＪ／ｃｍ２～約４５０ｍＪ／ｃｍ２の間の照射量でピークに達している。このことから、高い配向制御能を得るための偏光紫外線の照射量は、約２００ｍＪ／ｃｍ２～約５００ｍＪ／ｃｍ２の間が好ましく、さらに約３００ｍＪ／ｃｍ２～約４５０ｍＪ／ｃｍ２の間がより好ましいことがわかる。
一方で、光配向膜の密着率は、偏光紫外線の照射量を増やすと次第に低下し、偏光紫外線の照射量を約３００ｍＪ／ｃｍ２以上に増やすと向上する傾向にあることがわかる。特に図示した例では、高い配向制御能を得ることができる約３００ｍＪ／ｃｍ２～約４５０ｍＪ／ｃｍ２の間の照射量で、密着率が低くなっている。すなわち、第１配向膜材料に関しては、高い配向制御能を得るために適した偏光紫外線の照射量で光配向処理を行うと、シール材との密着性が悪くなってしまう。したがって、表示領域ＤＡにおいて高い配向制御能を得るためには、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量を２００ｍＪ／ｃｍ２以上、５００ｍＪ／ｃｍ２以下、より好ましくは、３００ｍＪ／ｃｍ２以上、４５０ｍＪ／ｃｍ２以下とすることが望ましく、また、非表示領域ＮＤＡにおいて高い密着性を得るためには、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量を５００ｍＪ／ｃｍ２以上とすることが望ましい。
一方で、光配向膜の密着率は、偏光紫外線の照射量を増やすと次第に低下し、偏光紫外線の照射量を約３００ｍＪ／ｃｍ２以上に増やすと向上する傾向にあることがわかる。特に図示した例では、高い配向制御能を得ることができる約３００ｍＪ／ｃｍ２～約４５０ｍＪ／ｃｍ２の間の照射量で、密着率が低くなっている。すなわち、第１配向膜材料に関しては、高い配向制御能を得るために適した偏光紫外線の照射量で光配向処理を行うと、シール材との密着性が悪くなってしまう。したがって、表示領域ＤＡにおいて高い配向制御能を得るためには、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量を２００ｍＪ／ｃｍ２以上、５００ｍＪ／ｃｍ２以下、より好ましくは、３００ｍＪ／ｃｍ２以上、４５０ｍＪ／ｃｍ２以下とすることが望ましく、また、非表示領域ＮＤＡにおいて高い密着性を得るためには、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量を５００ｍＪ／ｃｍ２以上とすることが望ましい。
【0054】
図６は、本実施形態における、光配向処理の工程（工程Ｓ４）の一例を示す概略断面図である。
図６に示した例では、光配向膜に偏光紫外線を照射する工程において、表示領域ＤＡを紫外線カットフィルムＦＬ等でマスクする一方で非表示領域ＮＤＡをマスクすることなく偏光紫外線を照射している。なお、ここで適用する紫外線カットフィルムＦＬは、紫外線を１００％カットするものではない。これにより、例えば、非表示領域ＮＤＡに、５００ｍＪ／ｃｍ２以上１２００ｍＪ／ｃｍ２以下の照射量の偏光紫外線が照射された場合、表示領域ＤＡに２００ｍＪ／ｃｍ２以上５００ｍＪ／ｃｍ２以下の照射量の偏光紫外線が照射される。つまり、表示領域ＤＡを紫外線カットフィルムＦＬ等でマスクしたことによって、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量は、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量の約１／２となる。いくつかの実施形態において、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量は、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量の４０％以上６０％以下であり、例えば４０％、４５％、５０％、５５％、又は６０％である。
なお、光配向膜に偏光紫外線を照射する工程は、図６に示した方法に限らない。例えば、表示領域ＤＡに２００ｍＪ／ｃｍ２以上５００ｍＪ／ｃｍ２以下の照射量の偏光紫外線を照射した後に、表示領域ＤＡをメタルマスクで覆い、非表示領域ＮＤＡに５００ｍＪ／ｃｍ２以上の照射量の偏光紫外線を照射してもよい。また、図５に示したように、偏光紫外線の照射量を増やすほど密着性が向上していることから、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量は、少なくとも表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量より多ければよく、１２００ｍＪ／ｃｍ２以上でもよい。
図６に示した例では、光配向膜に偏光紫外線を照射する工程において、表示領域ＤＡを紫外線カットフィルムＦＬ等でマスクする一方で非表示領域ＮＤＡをマスクすることなく偏光紫外線を照射している。なお、ここで適用する紫外線カットフィルムＦＬは、紫外線を１００％カットするものではない。これにより、例えば、非表示領域ＮＤＡに、５００ｍＪ／ｃｍ２以上１２００ｍＪ／ｃｍ２以下の照射量の偏光紫外線が照射された場合、表示領域ＤＡに２００ｍＪ／ｃｍ２以上５００ｍＪ／ｃｍ２以下の照射量の偏光紫外線が照射される。つまり、表示領域ＤＡを紫外線カットフィルムＦＬ等でマスクしたことによって、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量は、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量の約１／２となる。いくつかの実施形態において、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量は、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量の４０％以上６０％以下であり、例えば４０％、４５％、５０％、５５％、又は６０％である。
なお、光配向膜に偏光紫外線を照射する工程は、図６に示した方法に限らない。例えば、表示領域ＤＡに２００ｍＪ／ｃｍ２以上５００ｍＪ／ｃｍ２以下の照射量の偏光紫外線を照射した後に、表示領域ＤＡをメタルマスクで覆い、非表示領域ＮＤＡに５００ｍＪ／ｃｍ２以上の照射量の偏光紫外線を照射してもよい。また、図５に示したように、偏光紫外線の照射量を増やすほど密着性が向上していることから、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量は、少なくとも表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量より多ければよく、１２００ｍＪ／ｃｍ２以上でもよい。
【0055】
マスクによって表示領域ＤＡと非表示領域ＮＤＡとで偏光紫外線の照射量を変えることで、それぞれの領域に適した光配向膜を形成することができる。すなわち、表示領域ＤＡでは高い配向制御能を有し、非表示領域ＮＤＡでは高い密着性を有する光配向膜を形成することができる。
【0056】
また、図５に示したように、非表示領域ＮＤＡには偏光紫外線を照射しなくても高い密着性を有することができる。しかし、偏光紫外線を照射しないと、配向制御能を得ることはできない。そのため、非表示領域ＮＤＡに重畳すべきマスク（紫外線の照射量を低減するマスク）がずれて、表示領域ＤＡの一部の領域に十分な偏光紫外線が照射されなかった場合、その領域で配向不良が発生し、表示に悪影響を与えるおそれがある。
【0057】
本実施形態においては、非表示領域ＮＤＡに、表示領域ＤＡよりも多い照射量の偏光紫外線を照射している。そのため、マスクがずれたとしても、表示領域ＤＡ及び非表示領域ＮＤＡの両方に必ず偏光紫外線が照射される。照射量は異なるものの、偏光紫外線が照射されれば、偏光紫外線が照射されない場合に比べて高い配向制御能を得ることができ、表示品位の低下を抑制することができる。
【0058】
図７は、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法における光配向膜への偏光紫外線の照射量とリタデーション値との関係を示す図である。ここで説明する光配向膜は、第１配向膜材料を用いて形成されたものである。図７において、偏光紫外線の照射量が約２００ｍＪ／ｃｍ２、約３００ｍＪ／ｃｍ２、約４００ｍＪ／ｃｍ２、約５００ｍＪ／ｃｍ２、約５５０ｍＪ／ｃｍ２、約６００ｍＪ／ｃｍ２、約７００ｍＪ／ｃｍ２、約８５０ｍＪ／ｃｍ２、及び、約１３００ｍＪ／ｃｍ２の場合のそれぞれのリタデーション値（ｎ＝２）を円形でプロットした。
偏光紫外線を照射して、光配向膜に液晶分子を初期配向させる配向制御能を持つように異方性を付与する光配向処理をすると、図２に示した第１偏光板ＰＬ１を透過した光の偏光状態は第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２を通過することによって変化する。そうすると、表示パネルＰＮＬへ入射した光の一部は、図２に示した第２偏光板ＰＬ２を通過できるようになる。光配向膜の配向制御能は、偏光紫外線の照射量に伴って変化するので、光配向膜のリタデーションを測定することによって、光配向膜に対する偏光紫外線の照射量を評価することができる。
偏光紫外線を照射して、光配向膜に液晶分子を初期配向させる配向制御能を持つように異方性を付与する光配向処理をすると、図２に示した第１偏光板ＰＬ１を透過した光の偏光状態は第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２を通過することによって変化する。そうすると、表示パネルＰＮＬへ入射した光の一部は、図２に示した第２偏光板ＰＬ２を通過できるようになる。光配向膜の配向制御能は、偏光紫外線の照射量に伴って変化するので、光配向膜のリタデーションを測定することによって、光配向膜に対する偏光紫外線の照射量を評価することができる。
【0059】
図７に示した例では、偏光紫外線の照射量が約４００ｍＪ／ｃｍ２での光配向膜のリタデーション値を１ｎｍとして、光配向膜のリタデーション値を測定した。例えば、リタデーション値が１から０．６に下がった場合、その場所の照射量が約４００ｍＪ／ｃｍ２よりも多い場合もあり得るし、その場所の照射量が約４００ｍＪ／ｃｍ２よりも少ない場合もあり得る。つまり、リタデーション値だけでは偏光紫外線の照射量が約４００ｍＪ／ｃｍ２よりも多いのか少ないのかを判別することは困難である。
【0060】
図８は、実施形態に係る液晶表示装置の製造方法における光配向膜への偏光紫外線の照射量と光配向膜の膜厚の関係を示す図である。図８において、偏光紫外線の照射量が０ｍＪ／ｃｍ２、約３００ｍＪ／ｃｍ２、及び、約１２００ｍＪ／ｃｍ２の場合のそれぞれの光配向膜の膜厚（ｎ＝２）を円形でプロットし、光配向膜の平均膜厚を黒丸でプロットした。
偏光紫外線を照射して、光配向膜に光配向処理をすると、配向膜中に含まれる高分子の主鎖が切断されるような光分解が起きる。光分解が起きることで配向膜中の高分子の分子鎖長が短くなるため、光配向膜の膜厚も変化する。偏光紫外線の照射量が増えれば光分解によって分解される量も増えるので、光配向膜の膜厚を測定することによって、光配向膜に対する偏光紫外線の照射量を評価することができる。
偏光紫外線を照射して、光配向膜に光配向処理をすると、配向膜中に含まれる高分子の主鎖が切断されるような光分解が起きる。光分解が起きることで配向膜中の高分子の分子鎖長が短くなるため、光配向膜の膜厚も変化する。偏光紫外線の照射量が増えれば光分解によって分解される量も増えるので、光配向膜の膜厚を測定することによって、光配向膜に対する偏光紫外線の照射量を評価することができる。
【0061】
図８に示した例では、偏光紫外線の照射量が０ｍＪ／ｃｍ２の場合の光配向膜の膜厚が約１０２ｎｍであり、そこから照射量に応じての膜厚の変化を測定した。図示した例では、照射量が約３００ｍＪ／ｃｍ２の場合の膜厚が約９４ｎｍであり、照射量が約１２００ｍＪ／ｃｍ２の場合の膜厚が約９２ｎｍである。そのため、例えば、表示領域ＤＡと非表示領域ＮＤＡとで光配向膜の膜厚が異なる場合、表示領域ＤＡと非表示領域ＮＤＡとで偏光紫外線の照射量が異なることがわかる。また、光配向膜の膜厚に関して、非表示領域ＮＤＡの膜厚が表示領域ＤＡの膜厚より小さい場合に、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量が表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量より多いことがわかる。なお、図８における膜厚は、５１×２２ｃｍ２の基板と平行な面における光配向膜の膜厚である。
【0062】
第１配向膜材料を用いた光配向膜に関しては、図７及び図８で示したように、例えば、非表示領域ＮＤＡにおける光配向膜のリタデーション値が表示領域ＤＡにおけるリタデーション値よりも小さく、かつ、非表示領域ＮＤＡにおける光配向膜の膜厚が表示領域ＤＡにおける光配向膜の膜厚よりも小さい場合、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量は、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量よりも多いことがわかる。
【0063】
次に、他の配向膜材料を用いて形成した光配向膜について説明する。
図９は、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法における偏光紫外線の照射量と、他の光配向膜の密着率及び液晶分子の軸角度の測定前後の差との関係を示すグラフである。ここでの光配向膜は、上記の第１配向膜材料とは異なる第２配向膜材料を用いて形成されたものである。
図９は、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法における偏光紫外線の照射量と、他の光配向膜の密着率及び液晶分子の軸角度の測定前後の差との関係を示すグラフである。ここでの光配向膜は、上記の第１配向膜材料とは異なる第２配向膜材料を用いて形成されたものである。
【0064】
まず、上記の評価１により、偏光紫外線の照射量と配向制御能との関係についての評価を行った。評価に用いる液晶セルにおいて、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とのギャップは４μｍとした。液晶材料としては、ネガ型の液晶材料（Δｎ＝０．１１）を用いた。光配向膜としては、第２配向膜材料を使用し、２３０℃で加熱して成膜したものを用いた。光配向処理の光源には、上記のロングアーク光源を使用した。光配向処理における偏光紫外線の照射量が異なる３種類の液晶セルのサンプルを用意した。サンプル２１の液晶セルにおける照射量は約１００ｍＪ／ｃｍ２とし、サンプル２２の液晶セルにおける照射量は約８００ｍＪ／ｃｍ２とし、サンプル２３の液晶セルにおける照射量は約１６００ｍＪ／ｃｍ２とした。なお、いずれの照射量も、上記の積算照度計で測定した値である。
【0065】
これらのサンプル２１乃至２３の液晶セルについて、軸ずれ度合いを算出し、その結果を図９に三角形でプロットした。
【0066】
次に、上記の評価２により、偏光紫外線の照射量に対するシール材と光配向膜との密着性の関係についての評価を行った。評価に用いる評価セルにおいて、光配向膜としては、第２配向膜材料を使用し、２３０℃で加熱して成膜したものを用いた。光配向処理の光源には、上記のロングアーク光源を使用した。光配向処理における偏光紫外線の照射量が異なる７種類の評価セルのサンプルを用意した。サンプル２４の評価セルにおける照射量は０ｍＪ／ｃｍ２とし、サンプル２５の評価セルにおける照射量は約１００ｍＪ／ｃｍ２、サンプル２６の評価セルにおける照射量は約８００ｍＪ／ｃｍ２、サンプル２７の評価セルにおける照射量は約９００ｍＪ／ｃｍ２、サンプル２８の評価セルにおける照射量は約１６０ｍＪ／ｃｍ２、サンプル２９の評価セルにおける照射量は約４０００ｍＪ／ｃｍ２、サンプル３０の評価セルにおける照射量は約８０００ｍＪ／ｃｍ２とした。なお、いずれの照射量も、上記の積算照度計で測定した値である。
【0067】
サンプル２４乃至３０の評価セルを１台ずつ準備し、それぞれ第１評価用基板と第２評価用基板とを剥離させ、どこから剥離が起きているかを観察し、密着率を算出した。
【0068】
上述した評価１及び評価２で使用した第２配向膜材料の場合、図９に示したように、偏光紫外線の照射量を増やすと、次第に配向制御能が向上するものの、照射量を約８００ｍＪ／ｃｍ２以上に増やしても、配向制御能は低下する傾向にあることがわかる。図示した例では、第２配向膜材料を用いた光配向膜の配向制御能は、約６００ｍＪ／ｃｍ２～約１０００ｍＪ／ｃｍ２の間の照射量でピークに達している。このことから、高い配向制御能を得るための偏光紫外線の照射量は約６００ｍＪ／ｃｍ２以上、約１０００ｍＪ／ｃｍ２以下が好ましいことがわかる。
一方で、光配向膜の密着率は、偏光紫外線の照射量が０ｍＪ／ｃｍ２の場合を除けば、偏光紫外線の照射量を増やすと向上する傾向にあることがわかる。特に、第２配向膜材料を用いた光配向膜の密着率は、４０００ｍＪ／ｃｍ２以上の照射量で大幅に向上し、６０００ｍＪ／ｃｍ２以上の照射量で５０％以上を達成できることがわかる。
一方で、光配向膜の密着率は、偏光紫外線の照射量が０ｍＪ／ｃｍ２の場合を除けば、偏光紫外線の照射量を増やすと向上する傾向にあることがわかる。特に、第２配向膜材料を用いた光配向膜の密着率は、４０００ｍＪ／ｃｍ２以上の照射量で大幅に向上し、６０００ｍＪ／ｃｍ２以上の照射量で５０％以上を達成できることがわかる。
【0069】
図示した例では、高い配向制御能を得ることができる約６００ｍＪ／ｃｍ２～約１０００ｍＪ／ｃｍ２の間の照射量で、密着率が低くなっている。したがって、表示領域ＤＡにおいて高い配向制御能を得るためには、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量を６００ｍＪ／ｃｍ２以上、１０００ｍＪ／ｃｍ２以下とすることが望ましく、また、非表示領域ＮＤＡにおいて高い密着性を得るためには、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量を６０００ｍＪ／ｃｍ２以上とすることが望ましい。
他の観点では、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量は、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量の６倍以上とすることが望ましい。
他の観点では、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量は、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量の６倍以上とすることが望ましい。
【0070】
図１０は、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法における他の光配向膜への偏光紫外線の照射量とリタデーション値との関係を示す図である。ここで説明する光配向膜は、第２配向膜材料を用いて形成されたものである。図１０において、偏光紫外線の照射量が約１００ｍＪ／ｃｍ２、約８００ｍＪ／ｃｍ２、約１６００ｍＪ／ｃｍ２、約４０００ｍＪ／ｃｍ２、及び、約８０００ｍＪ／ｃｍ２の場合のそれぞれのリタデーション値を円形でプロットした。例えば、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量を８００ｍＪ／ｃｍ２とし、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量を８０００ｍＪ／ｃｍ２とした場合、表示領域ＤＡのリタデーション値（約１．２）は非表示領域ＮＤＡのリタデーション値（約０．３）の約４倍となる。
図１０に示した例では、リタデーション値が１.２から０．５に下がった場合、その場所の照射量が約８００ｍＪ／ｃｍ２から約４０００ｍＪ／ｃｍ２に上がったことがわかる。
図１０に示した例では、リタデーション値が１.２から０．５に下がった場合、その場所の照射量が約８００ｍＪ／ｃｍ２から約４０００ｍＪ／ｃｍ２に上がったことがわかる。
【0071】
図１１は、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法における他の光配向膜への偏光紫外線の照射量と光配向膜の膜厚との関係を示す図である。ここで説明する光配向膜は、第２配向膜材料を用いて形成されたものである。図１１において、偏光紫外線の照射量が約８００ｍＪ／ｃｍ２、約４０００ｍＪ／ｃｍ２、及び、約８０００ｍＪ／ｃｍ２の場合のそれぞれの光配向膜の膜厚を円形でプロットし、光配向膜の平均膜厚を黒丸でプロットした。図８に示した第１配向膜材料の場合と同様に、第２配向膜材料を用いた光配向膜の膜厚は、照射量の増加に伴って減少する傾向がある。そのため、例えば、表示領域ＤＡと非表示領域ＮＤＡとで光配向膜の膜厚が異なる場合、表示領域ＤＡと非表示領域ＮＤＡとで偏光紫外線の照射量が異なることがわかる。また、光配向膜の膜厚に関して、非表示領域ＮＤＡの膜厚が表示領域ＤＡの膜厚より小さい場合に、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量が表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量より多いことがわかる。
例えば、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量を８００ｍＪ／ｃｍ２とし、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量を８０００ｍＪ／ｃｍ２とした場合、表示領域ＤＡの光配向膜の膜厚（約９２．８ｎｍ）は非表示領域ＮＤＡの光配向膜の膜厚（約８６．９ｎｍ）の約１．０７倍となる。
例えば、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量を８００ｍＪ／ｃｍ２とし、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量を８０００ｍＪ／ｃｍ２とした場合、表示領域ＤＡの光配向膜の膜厚（約９２．８ｎｍ）は非表示領域ＮＤＡの光配向膜の膜厚（約８６．９ｎｍ）の約１．０７倍となる。
【0072】
第２配向膜材料を用いた光配向膜に関しては、図１０及び図１１で示したように、非表示領域ＮＤＡにおける光配向膜のリタデーション値が表示領域ＤＡにおけるリタデーション値よりも小さく、かつ、非表示領域ＮＤＡにおける光配向膜の膜厚が表示領域ＤＡにおける光配向膜の膜厚よりも小さい場合、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量は、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量よりも多いことがわかる。
また、偏光紫外線の照射量が約１０００ｍＪ／ｃｍ２を超える場合、光配向膜の変色（透明度の低下）が生じる場合がある。このため、非表示領域ＮＤＡにおける光配向膜の透過率が表示領域ＤＡにおける光配向膜の透過率よりも小さい場合、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量は、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量よりも多いことがわかる。
また、偏光紫外線の照射量が約１０００ｍＪ／ｃｍ２を超える場合、光配向膜の変色（透明度の低下）が生じる場合がある。このため、非表示領域ＮＤＡにおける光配向膜の透過率が表示領域ＤＡにおける光配向膜の透過率よりも小さい場合、非表示領域ＮＤＡにおける偏光紫外線の照射量は、表示領域ＤＡにおける偏光紫外線の照射量よりも多いことがわかる。
【0073】
このように、本実施形態によれば、１つの配向膜材料で配向制御能が高い光配向膜又は密着性が高い光配向膜のいずれの光配向膜であっても形成することができるので、適用される製品に応じて配向膜材料を変える必要がなく、製造が容易になる。また、偏光紫外線の照射量を領域によって変えて光配向膜を形成することによって、シール材と光配向膜の密着性を向上させることができ、シール部の信頼性も維持することができる。
【0074】
なお、上記実施形態において、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２が本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を用いて形成されるが、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２の少なくとも一方が、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を用いて形成されていればよい。
また、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２で異なる特性を持つように形成してもよい。例えば、第１配向膜ＡＬ１は、本実施形態に係る配向膜であり、第２配向膜ＡＬ２は、表示領域ＤＡ及び非表示領域ＮＤＡの両方で密着性が高い配向膜であってもよい。
また、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２で異なる特性を持つように形成してもよい。例えば、第１配向膜ＡＬ１は、本実施形態に係る配向膜であり、第２配向膜ＡＬ２は、表示領域ＤＡ及び非表示領域ＮＤＡの両方で密着性が高い配向膜であってもよい。
【0075】
以上説明したように、本実施形態によれば、高い配向制御能を有する部分及び高い密着性を有する部分を備えた光配向膜を生成させ得る液晶表示装置の製造方法を提供し、かつ、シール部の信頼性を確保した液晶表示装置を実現することができる。
【0076】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0077】
ＤＳＰ…液晶表示装置 ＰＮＬ…表示パネル １…駆動ＩＣチップ ２…フレキシブル回路基板 ＳＵＢ１…第１基板 ＳＵＢ２…第２基板 ＤＡ…表示領域 ＮＤＡ…非表示領域 ＬＣ…液晶層 ＳＥ…シール材 ＭＴ…実装部 ＰＸ…画素 Ｇ…ゲート配線
Ｓ…ソース配線 ＳＷ…スイッチング素子 ＰＥ…画素電極 ＣＥ…共通電極 １０…第１絶縁基板 １１…第１絶縁膜 １２…第２絶縁膜 １３…第３絶縁膜 １４…第４絶縁膜 ２０…第２絶縁基板 ＡＬ１…第１配向膜 ＡＬ２…第２配向膜 ＯＤ１、ＯＤ２…光学素子 ＢＬ…照明装置 ＳＬＡ…スリット ＢＭ…遮光膜 ＣＦ…カラーフィルタ
ＯＣ…オーバーコート層 ＰＬ１、ＰＬ２…偏光板 ＳＰ…スペーサ
Ｓ…ソース配線 ＳＷ…スイッチング素子 ＰＥ…画素電極 ＣＥ…共通電極 １０…第１絶縁基板 １１…第１絶縁膜 １２…第２絶縁膜 １３…第３絶縁膜 １４…第４絶縁膜 ２０…第２絶縁基板 ＡＬ１…第１配向膜 ＡＬ２…第２配向膜 ＯＤ１、ＯＤ２…光学素子 ＢＬ…照明装置 ＳＬＡ…スリット ＢＭ…遮光膜 ＣＦ…カラーフィルタ
ＯＣ…オーバーコート層 ＰＬ１、ＰＬ２…偏光板 ＳＰ…スペーサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】