CN103797407B - 液晶显示装置的制造方法 - Google Patents

液晶显示装置的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103797407B
CN103797407B CN201280042431.3A CN201280042431A CN103797407B CN 103797407 B CN103797407 B CN 103797407B CN 201280042431 A CN201280042431 A CN 201280042431A CN 103797407 B CN103797407 B CN 103797407B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
light
substrate
orientation
exposure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201280042431.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103797407A (zh
Inventor
宫地弘一
三宅敢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN103797407A publication Critical patent/CN103797407A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103797407B publication Critical patent/CN103797407B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F22/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof
    • C08F22/10—Esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F122/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof
    • C08F122/10—Esters
    • C08F122/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols, e.g. ethylene glycol dimethacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2500/00—Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/26—Use as polymer for film forming

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本发明提供一种在使用光取向处理形成水平取向膜的情况下不易产生取向缺陷的液晶显示装置的制造方法。本发明的液晶显示的制造方法具有对涂敷在一对基板中的至少一个基板上的光取向膜材料进行照射光的光取向处理而形成水平取向膜的工序，该光取向处理是对该基板面从倾斜方向对相同的区域照射两次以上的光的处理，该光取向处理中的照射两次以上的光之中至少两次的光是从相互相差90°以上的方位照射的偏振光。

Description

液晶显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示装置的制造方法。更具体而言，涉及在通过光取向处理形成的水平取向膜上形成用于改善特性的聚合物层的液晶显示装置的制造方法。
背景技术
液晶显示装置（LCD：LiquidCrystalDisplay）是通过控制具有双折射性的液晶分子的取向来控制光的透过/遮断（显示的开/关）的显示装置。作为LCD的显示方式，可以列举：使具有负介电常数各向异性的液晶分子对基板面垂直取向的垂直取向（VA：VerticalAlignment）模式、使具有正或负介电常数各向异性的液晶分子对基板面水平取向并对液晶层施加横电场的面内开关（IPS：In-PlaneSwitching）模式、条纹状电场开关（FFS：FringeFieldSwitching(边缘场开关)）模式等。
其中，在使用具有负的介电常数各向异性的液晶分子，作为取向限制用结构物设置有堤坝（肋）或电极的缺口部（狭缝）的MVA（Multi-domainVerticalAlignment，多畴垂直取向）模式中，不对取向膜实施摩擦处理也能够将施加电压时的液晶取向方位控制成多个方位，视角特性优异。但是，在现有的MVA-LCD中，突起上方或狭缝上方成为液晶分子的取向分割的边界，在白显示时的透过率变低，在显示中有时能够看见暗线，因此存在改善的余地。
对此，作为获得高亮度且能够高速响应的LCD的方法，提出了利用使用聚合物的取向稳定化技术（以下也称为PS（PolymerSustained，聚合物稳定）技术。）（例如参照专利文献1～8。）。其中，使用了聚合物的预倾角赋予技术（以下也称PSA（PolymerSustainedAlignment，聚合物稳定取向）技术）中，将混合了具有聚合性的单体、低聚物等可聚合成分的液晶组合物封入基板间，在基板间施加电压而使液晶分子倾斜（tilt）的状态下，使单体聚合而形成聚合物。由此，即使在去除电压施加之后，也能够获得以规定的预倾角倾斜的液晶分子，能够将液晶分子的取向方位规定为一定方向。作为单体选择在热、光（紫外线）等的作用下聚合的材料。另外，液晶组合物中有时还可以混入用于引发单体聚合反应的聚合引发剂（例如参照专利文献4）。
作为使用聚合性单体的另外的液晶显示元件可以列举例如PDLC（PolymerDispersedLiquidCrystal，聚合物分散液晶）和PNLC（PolymerNetworkLiquidCrystal，聚合物网状液晶）（例如参照专利文献9。）。它们具有将聚合性单体添加于液晶中照射紫外线等而形成的聚合物，利用液晶和聚合物的折射率匹配失配进行光散射的开关。另外，作为另外的液晶显示元件也可以列举高分子稳定化强介电性（FLC（FerroelectricsLiquidCrystal，铁电性液晶））液晶相（例如参照专利文献10。）、高分子稳定化OCB（OpticallyCompensatedBend，光学补偿弯曲）（例如参照非专利文献1。）等。
另一方面，作为获得优异的视角特性的技术，近年来，探讨了不对取向膜实施摩擦处理也能够将施加电压时的液晶取向方位控制成多个方位，能够获得优异的视角特性的光取向技术。光取向技术是通过作为取向膜的材料使用对光表现出活性的材料并对形成的膜照射紫外线等光线，使取向膜产生取向限制力的技术（例如参照专利文献11。）。
另外，最近研究发表了将光取向技术与使用上述聚合物的高分子稳定化技术组合时的、抑制迟滞的产生的方法（例如参照非专利文献2和3。）。在非专利文献2和3中，探讨了在对一个基板进行摩擦处理并对另一个基板进行光取向处理的IPS模式单元中，对混合于液晶的单体的浓度进行调整。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4175826号说明书
专利文献2：日本专利第4237977号说明书
专利文献3：日本特开2005-181582号公报
专利文献4：日本特开2004-286984号公报
专利文献5：日本特开2009-102639号公报
专利文献6：日本特开2009-132718号公报
专利文献7：日本特开2010-33093号公报
专利文献8：美国专利第6177972号说明书
专利文献9：日本特开2004-70185号公报
专利文献10：日本特开2007-92000号公报
专利文献11：国际公开第2006/043485号
非专利文献
非专利文献1：H.Kikuchi,etal.、NatureMaterials、1、64-68、2002
非专利文献2：长竹等人、液晶讨论会2010论文集、“使用高分子稳定化技术的光取向LCD的迟滞特性改善的研究”、2010.9
非专利文献3：Y.Nagatake,etal、ITEandSID、“HysteresisReductioninEOCharacteristicsOfPhoto-AlignedIPS-LCDswithPolymer-Surface-StabilizedMethod”、IDW’10、89-92、LCTp2-5、2010.12
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，可知在通过光取向处理形成水平取向膜时，与通过现有的光取向处理形成垂直取向膜的情况不同，在进行黑显示时的显示画面中产生多个小的亮点，有时产生显示不良。这些亮点是由于产生多个小的向错（液晶取向缺陷）而产生的。另外，本发明人进行研讨时发现，这种亮点在VA模式等使用垂直取向膜的模式的显示中不产生，在IPS模式、FFS模式等使用水平取向膜的模式的显示中特有地产生。
本发明是基于上述现状而完成的，目的在于提供一种在使用光取向处理形成水平取向膜的情况下，不易产生取向缺陷的液晶显示装置的制造方法。
用于解决技术问题的技术方案
本发明人对向错发生的原因研讨的结果，发现上述向错容易发生在存在于液晶显示面板内的凹凸、例如柱状间隔件的周围、为了使像素电极导通至下层而设置于绝缘膜的孔、具有锥形形状的配线等的附近。
另外，关于不产生上述向错的方法进行了各种研讨，结果着眼于当前一般用于进行光取向处理的紫外线照射从法线方向对基板面进行这点，并且，发现当采用这种来自基板面法线方向的照射时，在具有凹凸的表面中，难以进行均匀的光照射。而且，对从倾斜方向对基板面进行照射的方法进行研讨，结果判定对相同的部位从相互相差90°以上的方位进行从倾斜方向的照射两次以上，凹凸部附近的向错得到较大改善。
通过从倾斜方向的多次照射改善上述技术问题的理由如下。图1～图4是表示对具有凹凸的表面照射紫外线的情形的示意图。图3和图4表示从法线方向对基板面照射一次的情形（现有例），图1和图2表示从倾斜方向对基板面照射多次的情形（本发明）。
如图3所示，在基板11上具有表面平滑的柱状的突起物12（例如，相当于间隔件）且在这些结构物上涂敷有包含光取向膜材料的膜14的状态下，对基板11面从法线方向照射光时，与对上述突起物12上的膜14的表面从倾斜方向照射光的情形相同。光取向具有基于构成膜14的材质的光化学反应而产生的功能，因此，光照射的强度的差异会引起反应的进行的差异。即，在该情况下，上述突起物12上的膜14的表面中产生多个光的照射量微妙不同的区域，在光化学反应不充分的区域中，表现出光取向的取向限制力不足等的影响。另一方面，例如，如图4所示，在基板11上存在表面向内部凹陷的绝缘膜13（例如，相当于形成于绝缘膜的TFT的接触部位）的情况下，也同样在上述凹陷的部位上的膜14的表面中产生多个光的照射量微妙不同的区域，在光化学反应不充分的区域中，表现出光取向的取向限制力不足等的影响。
相对于此，如图1所示，在对基板11面从倾斜方向照射多次且分别从相互不同的方位照射的情况下，不产生这种不均。例如，如图1所示，在基板11上具有表面光滑的柱状的突起物12的情况下，对一个突起物12从斜向两侧照射光，因此，各照射区域中的光的照射量在任何区域中都被平均化。这在例如如图2所示，在基板11上存在表面向内部凹陷的绝缘膜13的情况下可以说也相同。并且，这种照射方法对原本表面平坦的区域照射的情况下也不存在问题。这是因为，在进行多次照射的情况下，取向限制力基于各照射量的合计而产生，各照射区域中的光的照射量在任何区域中都被平均化。另外，根据以上说明可知，当在倾斜方向上照射的至少两次以上的光的方位相差为180°且入射角的大小相同的V字曝光时，与正面曝光等效，因此最能发挥其效果。
另外，作为使用这种照射方法的优点列举以下方面。图5为作为光取向膜材料使用具有肉桂酸酯基的化合物、且进行曝光的光为偏振光时的照射光的偏振光方向与对液晶的取向限制力的朝向的关系的概念图。图5中单向箭头（1）～（3）表示曝光方向，各个双向箭头表示各自的偏振方向。另外，包含肉桂酸酯基的双向箭头表示对偏振光产生反应的肉桂酸酯基、即包含于取向膜材料的肉桂酸酯基的一部分的碳碳双键部（-C＝C-）和其跃迁矩的朝向（a）～（d）。
如图5的（1）所示，在从正面方向对纸面内（左右方向）照射具有电矢量的偏振光的情况下，在（a）～（d）中，（a）最容易发生反应。（b）和（c）也因上述（1）的照射稍微进行反应。因上述光照射而产生的对液晶的取向限制力的朝向为与（a）的双向箭头方向垂直的方向。另外，对于（d）的朝向的肉桂酸酯基，在上述（1）的照射中，几乎不进行反应。
对此，如图5的（2）和（3）所示，在从具有自正面方向倾斜的角度的方向照射偏振光的情况下，在（b）和（c）的朝向反应充分地进行，并且在（a）和（d）的朝向反应也进行。即，这种从倾斜方向的曝光方法对如肉桂酸酯基那样具有直线性光反应性官能团的化合物特别有效。由此，官能团的反应数量增加，因此能够获得优异的反应率。
另外，在从倾斜方向照射的情况下，需要考虑光的反射，因此，当照射光为P偏振光时，与其它的偏振光相比，为低反射率，进入取向膜的程度增加，所以当采用P偏振光时，能够进一步促进倾斜照射的情况下的光取向膜的反应。
这样，本发明人想出能够巧妙地解决上述技术问题的方法，从而完成了本发明。
即，本发明的一个方面是一种液晶显示装置的制造方法，其具有对涂敷在一对基板中的至少一个基板上的光取向膜材料进行照射光的光取向处理而形成水平取向膜的工序，该光取向处理是对该基板面从倾斜方向对相同的区域照射两次以上的光的处理，该光取向处理中的照射两次以上的光之中至少两次的光是从相互相差90°以上的方位照射的偏振光。
作为上述液晶显示装置的制造方法的构成要素，只要以这种构成要素作为必须而形成的，则不被其他构成要素特别限定。以下，对上述液晶显示装置的制造方法及其优选的方法进行详细说明。此外，将以下所记载的上述液晶显示装置的制造方法的各个优选方法组合2个以上的方法也是上述液晶显示装置的制造方法的优选方法。
上述液晶显示装置的制造方法具有对涂敷在一对基板中的至少一个基板上的光取向膜材料进行照射光的光取向处理而形成水平取向膜的工序。优选对一对基板的双方的基板进行光取向处理。光取向膜是具有因偏振光或无偏振光的照射在膜中产生各向异性而对液晶产生取向限制力的性质的高分子膜。本发明中使用偏振光作为用于光取向处理的光。光取向膜材料能够使用利用光的照射进行活化的材料。
上述光取向膜材料优选包含选自联三苯衍生物、萘衍生物、菲衍生物、并四苯衍生物、螺吡喃衍生物、螺萘嵌间二氮杂苯（SpiroPerimidine，螺啶）衍生物、紫精(Viologen)衍生物、二芳基乙烯衍生物、蒽醌衍生物、偶氮苯衍生物、肉桂酰衍生物、查耳酮衍生物、肉桂酸酯衍生物、香豆素衍生物、茋衍生物和蒽衍生物中的至少一种。另外，这些衍生物中所含的苯环可以为杂环。此处“衍生物”是指由特定的原子或官能团取代的产物，和作为不仅1价的官能团而且作为2价以上的官能团组合入分子结构中的产物。这些衍生物存在于聚合物主链的分子结构中、或者存在于聚合物侧链的分子结构中、或为单体或低聚物均可。在光取向材料中包含具有光活性的官能团的单体或低聚物（优选3重量%以上）的情况下，构成光取向膜的聚合物本身也可以是非光活性的。从耐热性的观点出发，构成光取向膜的聚合物优选聚硅氧烷、聚酰胺酸或聚酰亚胺。
上述光取向膜材料，在具有上述性能的前提下，可以是单一的高分子，也可以是除高分子外还包括其它分子的混合物。例如，可以是在含有可进行光取向的官能团的高分子中，包括添加剂等其它低分子、或非光活性的其它高分子的形态。例如，也可以是在非光活性的高分子中混合含有可进行光取向的官能团的添加剂的形态。光取向膜材料选择产生光分解反应、光异构化反应或光二聚化反应的材料。与光分解反应相比，光异构化反应和光二聚化反应通常能够以长波长且少的照射量进行取向，因此，批量生产性优异。
即，形成上述光取向膜的材料优选包含具有光异构化型、光二聚化型或这两种类型的官能团的化合物。产生光异构化反应或光二聚化反应的代表性的材料为偶氮苯衍生物、肉桂酰衍生物、查尔酮衍生物、肉桂酸酯衍生物、香豆素衍生物、二芳基乙烯衍生物、茋衍生物和蒽衍生物。产生光分解反应的代表性的材料为具有环丁烷骨架的材料。这些光反应性官能团所包含的苯环可以为杂环。
上述光取向膜材料特别优选包含具有选自偶氮基、查尔酮基、茋基、香豆素基和肉桂酸酯基中的至少一种官能团的化合物，当进行本发明的光取向处理时反应性特别优异。其中，肉桂酸酯基的反应率较高。
通过对上述光取向膜材料进行光照射的工序而形成的取向膜是水平取向膜。水平取向膜是指使邻近的液晶分子实质上相对于该水平取向膜面水平地取向的膜。水平取向膜的取向限制力主要由光取向膜材料（光官能团）的种类决定，通过光的种类、光的照射时间、光的照射强度、光官能团的种类等能够调节液晶分子的取向方位、预倾角的大小等。作为利用上述液晶显示装置的制造方法制作的液晶显示装置的例子可以列举IPS型、FFS型、OCB型、TN（TwistedNematic，扭转向列）型、STN（SuperTwistedNematic，超扭转向列）型、FLC型、AFLC（Anti-Ferroelectric，反铁电液晶）型、PDLC型和PNLC（PolymerNetworkLiquidCrystal）型。优选为IPS型、FFS型、FLC型或AFLC型，由于通过来自基板正面的一次偏振光照射能够完成所期望的取向，所以工艺简便且批量生产性优异。
上述取向类型也适合于为了改善视角特性而在上述一对基板的至少一个中形成有多畴结构的方式。多畴结构是在未施加电压时或施加电压时的任一时刻、或者在这两种情况下存在液晶分子的取向方式（例如，OCB中的弯曲方向、TN和STN中的扭曲方向）或取向方向不同的多个区域的结构。为了实现多畴结构，需要积极地进行将电极图案化为适当的形态、或对光活性材料照射光时使用光掩模等任一处理或这两种处理。
上述光取向处理是对上述基板面从倾斜方向对相同的区域照射两次以上的光的处理，该光取向处理中的照射两次以上的光之中至少两次的光是从相互相差90°以上的方位照射的偏振光。如上所述，当采用这种照射时，能够有效地防止在存在于液晶显示面板的凹凸（例如，柱状间隔件的周围、用于使像素电极导通至下层而设置在绝缘膜的孔、具有锥形形状的配线等）的附近产生液晶分子的取向缺陷（向错）。另外，当采用上述方法时，在对原本表面平坦的区域照射的情况下，也不存在问题。此外，上述“从相互不同的方位照射”在进行三次以上的照射的情况下，是指在三次之中、至少两次从相差90°以上的方位照射。
优选上述照射两次以上的光之中至少两次的光从相互相差150～210°的方位照射。更优选从相互相差180°的方位照射。由此，在存在凹凸的区域和不存在凹凸的区域任一者中，都能够赋予均匀性更加优异的取向特性。
优选上述的照射两次以上的光之中至少两次的光的入射角的误差在45°以内。由此，能够减少由各光照射所赋予的取向限制力的误差，能够获得具有均匀的取向特性的水平取向膜。
特别是在使用将它们组合的V字曝光的情况下，即上述光取向处理中照射的光之中至少二次从相互相差180°的方位照射、且上述至少两次的光的入射角的误差在10°的范围内的情况下，在存在凹凸的区域和不存在凹凸的区域任一者中，能够赋予均匀性更加优异的平衡良好的取向特性。另外，V字曝光也具有能够使曝光装置的装置结构简化的优点。
优选上述照射两次以上的光之中至少一次的光具有10～60°的入射角。更优选形成上述水平取向膜的工序中照射的光都具有10～60°的入射角。
优选上述照射两次以上的光中的至少一次的光为P偏振光。更优选上述光取向处理中照射的光都为P偏振光。在对基板面从倾斜方向照射的情况下，需要考虑光的反射，照射光为P偏振光时，与其它的偏振相比为低反射率，进入取向膜的程度增加，能够促进倾斜照射的情况下的光取向膜的反应。
优选上述液晶显示装置的制造方法还具有如下工序：对注入上述一对基板间的包含液晶材料和单体的液晶组合物照射光，使上述单体聚合，在上述水平取向膜上形成对邻近的液晶分子进行取向控制的聚合物层。下面，详述其理由。
现有的光取向技术主要被导入VA模式等使用垂直取向膜的类型的TV的批量生产用途，尚未被导入IPS模式等使用水平取向膜的类型的TV的批量生产用途。其理由是因为，通过使用水平取向膜，在液晶显示中会严重产生影像残留。影像残留是指：当对液晶单元的一部分连续施加相同电压一定时间，然后将显示整体改变为其它的显示时，在连续施加电压的部分和没有施加电压的部分，明亮度看起来不同的现象。
图6是表示进行光取向处理而制作的IPS模式的液晶单元的影像残留的情形的示意图。如图6所示，可知电压（AC）施加部和电压（AC）未施加部中，明亮度差别较大，电压（AC）施加部中发生严重的影像残留。
因此，本发明人进行了在制作使用光取向处理的IPS模式的液晶单元时导入高分子稳定化（PS）工序的研究，上述高分子稳定化（PS）工序在液晶中添加聚合性单体，通过热或光使聚合性单体聚合而在构成与液晶层的界面的表面上形成聚合物层。图7是表示导入光取向处理且采用PS工序制作出的IPS模式的液晶单元的影像残留的情形的示意图。如图7所示，可知在电压（AC）施加部和电压（AC）未施加部中，明亮度几乎不变化，电压（AC）施加部中的影像残留得到改善。这样，通过在现有的方法中加入PS工序，影像残留被大幅改善。
本发明人对在IPS模式的液晶单元中特别严重地产生影像残留的原因进行了各种研究，结果发现，在IPS模式的液晶单元和VA模式的液晶单元中，影像残留产生的机理不同。根据本发明人的研究，对于影像残留的发生，在VA模式中，在于极角方向的倾斜残存（记忆）这一点，而在IPS模式中，在于方位角方向的取向残存（记忆），并且形成有双电层这一点。另外，通过进一步研究，得知这些现象是由光取向膜所用的材料引起的。
另外，本发明人进行了详细的研究，结果得知：由PS工序产生的改善效果在使用由具有光活性的材料形成的取向膜时特别有效，例如，在用由非光活性的材料形成的取向膜进行基于摩擦法的处理时或在不进行取向处理自身时，无法得到由PS工序产生的改善效果。
根据本发明人的考察，优选由具有光活性的材料形成的取向膜与PS工序的组合的理由如下。图8是在对利用由非光活性的材料形成的取向膜进行了PS工序时的聚合性单体的聚合的情形进行比较的示意图。图9是对将由具有光活性的材料形成的取向膜与PS工序组合时的聚合性单体的聚合的情形进行比较的示意图。如图8和图9所示，在PS工序中，对一对基板和填充于该一对基板间的液晶组合物进行紫外线等的光照射，液晶层内的聚合性单体33、43引发自由基聚合等链式聚合，该聚合物堆积在取向膜32、42的液晶层30侧的表面上而形成液晶分子的取向控制用的聚合物层（以下也称为PS层。）。
在取向膜42对光为非活性的情况下，如图8所示，在由光照射激发的液晶层30中的聚合性单体43a在液晶层30中均匀地产生。然后，激发的聚合性单体43b发生光聚合，在取向膜42与液晶层30的界面通过相分离形成聚合物层。即，在PS工序中，存在在主体（bulk）中激发的聚合性单体43b光聚合后，向取向膜42与液晶层30的界面移动的过程。
另一方面，在取向膜32对光为活性的情况下，如图9所示，激发状态的聚合性单体33b更多地形成。这是因为在取向膜32中通过光照射发生光吸收，其激发能量被传递至聚合性单体33a的缘故，靠近光取向膜32的聚合性单体33a接受激发能量而容易变化为激发状态的聚合性单体33b。即，由光照射而激发的液晶层中的聚合性单体33a偏向取向膜32和液晶层30的界面附近，且更大量地存在。因此，在取向膜32对光为活性的情况下，在激发的聚合性单体33b光聚合后，向取向膜32与液晶层30的界面移动的过程能够忽略。因此，聚合反应和聚合物层的形成速度提高，能够形成具有稳定的取向限制力的PS层。
另外，本发明人进行了研究，结果得知：由PS层产生的影像残留的减少效果，对水平取向膜比对垂直取向膜更有效。其理由被认为有如下。图10是表示对于垂直取向膜使聚合性单体聚合时的情形的示意图。图11是表示对于水平取向膜使聚合性单体聚合时的情形的示意图
如图10所示，在取向膜为垂直取向膜的情况下，构成垂直取向膜的光活性基团52经由疏水基团55间接地与液晶分子54、聚合性单体53接触，激发能量难以发生从光活性基团52向聚合性单体53的转移。
另一方面，如图11所示，在取向膜为水平取向膜的情况下，构成水平取向膜的光活性基团62与液晶分子64、聚合性单体63直接地接触，因此激发能量容易发生从光活性基团62向聚合性单体63的转移。因此，聚合反应和聚合物层的形成速度提高，能够形成具有稳定的取向限制力的PS层。
因此，PS工序对由光活性材料形成的取向膜进行且在该取向膜为水平取向膜的情况下进行，激发能量的转移飞跃性地提高，能够大幅减少影像残留的发生。而且，能够获得降低了影像残留的具有优异的显示特性的液晶显示装置。
优选上述单体的聚合性官能团为丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基或环氧基。另外，优选上述单体为通过光的照射而开始聚合反应（光聚合）的单体、或通过加热而开始聚合反应（热聚合）的单体。即，优选上述聚合物层通过光聚合形成或通过热聚合形成。特别优选光聚合，由此，能够在常温容易开始聚合反应。优选光聚合所使用的光为紫外光、可见光或这两者。
用于形成上述聚合物层的聚合反应没有特别限定，包括二官能性的单体在产生新的键的同时分阶段地进行高分子量化的“逐步聚合”，和单体依次与由少量的催化剂（引发剂）产生的活性种键合、链式生长的“链式聚合”中的任意聚合反应。作为上述逐步聚合，可以列举缩聚、加聚等。作为上述链式聚合，可以列举自由基聚合、离子聚合（阴离子聚合、阳离子聚合等）等。
上述聚合物层形成在水平取向膜上，由此能够使水平取向膜的取向限制力稳定。其结果为，能够大幅减少显示的影像残留的发生，能够大幅改善显示品质。另外，在对液晶层施加阈值以上的电压、液晶分子预倾斜取向的状态下使单体聚合而形成聚合物层的情况下，上述聚合物层以具有使液晶分子预倾斜取向的结构的方式形成。
优选上述单体为在骨架中具有芳香环且该芳香环为直线状的棒状分子。当为棒状分子时，形成与液晶分子近似的结果，因此能够获得容易溶解于液晶的优点。作为具有成为棒状分子的骨架的单体，可以列举：联苯类、萘类、菲类和蒽类单体。另外，上述单体所包含的氢原子的一部分或全部可以被取代为卤原子、烷基、烷氧基。另外，上述烷基或烷氧基所包含的氢原子也可以部分或全部被取代为卤原子。
优选上述单体为利用光的照射进行聚合的带聚合引发剂功能的单体。在液晶层中，未反应的单体和聚合引发剂那样的容易带电荷的物质残存在液晶层中时，由于完成后的通常的使用方式下的背光的影响、或组装工序后的检查用老化工序的影响而产生离子性杂质，有可能在液晶显示中产生影像残留或显示不均。当采用带聚合引发剂功能的单体时，带聚合引发剂功能的单体自身成为构成聚合物层的成分，因此在聚合反应结束后不会作为杂质残存于液晶层中。作为能够成为带聚合引发剂功能的单体的单体，可以列举作为聚合性官能团具有甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、乙烯氧基、丙烯酰氨基或甲基丙烯酰氨基的单体。这些聚合性官能团由于紫外线（具有300～380nm的范围的波长的光）自发地产生自由基，所以即使没有另外的聚合引发剂也能够开始聚合。上述聚合性官能团所具有的氢原子的一部分或全部可以取代为卤原子、烷基或烷氧基。另外，上述烷基或上述烷氧基所具有的氢原子的一部分或全部可以取代为卤原子。
另外，在PS工序中生成的聚合物的尺寸过大时，会有不在取向膜表面而在液晶层整体构成具有巨大的分子的聚合物网状结构的情况。其结果为，有可能引起作为主体的液晶取向固定化和液晶有效施加电压下降，导致V-T特性的高电压偏移。当聚合引发剂为高浓度时，能够增加聚合反应起始点，因此，能够缩小由光照射生成的聚合物尺寸，但如上所述，聚合引发剂残存在液晶中，会导致产生影像残留等问题。
对此，当采用上述带聚合引发剂功能的单体时，不使用聚合引发剂，就能够提高反应起始点的密度，在刚进行光照射之后容易形成聚合物尺寸小的低聚物状物质，另外，也能够增加其生成数量。而且，这样生成的低聚物状物质利用由在液晶层中的溶解度下降造成的析出效果，能够作为聚合物层快速地堆积在取向膜表面。
上述带聚合引发剂功能的单体可以组合使用不具有光聚合引发功能的丙烯酸酯单体、二丙烯酸酯单体等，由此，能够调节光聚合反应速度。这种光聚合反应速度的调节在抑制聚合物网状物生成的情况下，能够成为一个有效的方法。
优选上述单体为利用可见光的照射开始聚合的单体。当采用可见光时，与紫外光不同，能够降低对液晶层和取向膜的损害。作为这种单体可以列举通过光致断裂或夺氢生成自由基的苄基类、苯偶姻醚类、苯乙酮类、苄基缩酮类和酮类的单体。这些单体具有聚合性官能团，例如可以列举甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、乙烯氧基、丙烯酰氨基和甲基丙烯酰氨基。即，优选上述单体通过紫外光或可见光的照射发生光致断裂反应或发生夺氢反应。
优选上述电极为透明电极。作为本发明中的电极材料，能够使用铝等遮光性的材料、和氧化铟锡（ITO：IndiumTinOxide）、氧化铟锌（IZO：IndiumZincOxide）等透光性的材料的任意种，但例如在一对基板中的一个基板具有彩色滤光片的情况下，为了使单体聚合而进行的紫外线的照射需要从不具有彩色滤光片的另一个基板侧进行，因此，上述另一个基板所具有的电极具有遮光性时，导致单体的聚合的效率降低。
上述液晶材料优选含有在分子结构中包含苯环的共轭双键以外的多重键的液晶分子。这是因为，液晶分子自身的多重键通过光被活化，能够成为能够进行活化能量、自由基等的授受的输送体（载体）。即，使液晶成为光活性或成为传输自由基等的输送体（载体），由此聚合性单体的反应速度和PS层的形成速度进一步提高，形成稳定的PS层。
上述液晶分子可以是具有正的介电常数各向异性的液晶分子（正型）和具有负介电常数各向异性的液晶分子（负型）的任意种。上述液晶分子优选在液晶层中具有高的对称性的向列型液晶分子。作为上述液晶分子具有的骨架的例子，可以列举具有两个环结构和与该环结构键合的基团直线地连接的结构的骨架。上述多重键不包含苯环的共轭双键。这因为苯环的反应性弱。此外，上述液晶分子只要必须具有苯环的共轭双键以外的多重键，则可以具有苯环的共轭双键，该键并不特别除外。另外，上述液晶分子可以混合多种。为了确保可靠性、提高响应速度、以及调整液晶相温度范围、弹性常数、介电常数各向异性和折射率各向异性，可以使液晶材料为多种液晶分子的混合物。
上述多重键优选为双键，优选包含在酯基或烯基中。对于上述多重键而言，双键比三键的反应性优异。此外，上述多重键可以为三键，但是在该情况下，优选上述三键包含在氰基中。更优选上述液晶分子具有两种以上的上述多重键。
发明效果
根据本发明，在与液晶层的界面存在多个凹凸的情况下，也稳定形成控制液晶分子的取向性的PS层，因此，能够获得取向缺陷少的液晶显示装置。
附图说明
图1是对具有凹凸的表面照射紫外线的情形的示意图，表示对基板面从倾斜方向照射多次的情形（本发明）。
图2是对具有凹凸的表面照射紫外线的情形的示意图，表示对基板面从倾斜方向照射多次的情形（本发明）。
图3是对具有凹凸的表面照射紫外线的情形的示意图，表示对基板面从法线方向照射一次的情形（现有例）。
图4是对具有凹凸的表面照射紫外线的情形的示意图，表示对基板面从法线方向照射一次的情形（现有例）。
图5是表示作为光取向膜材料使用具有肉桂酸酯基的化合物且曝光的光为偏振光时的、照射光的偏振光方向与对液晶的取向限制力的朝向的关系的概念图。
图6是表示进行光取向处理而制作的IPS模式的液晶单元的影像残留的情形的示意图。
图7是表示导入光取向处理且采用PS工序而制作的IPS模式的液晶单元的影像残留的情形的示意图。
图8是对利用由非光活性的材料形成的取向膜进行PS工序时的聚合性单体的聚合的情形进行比较的示意图。
图9是对将由具有光活性的材料形成的取向膜和PS工序组合时的聚合性单体的聚合的情形进行比较的示意图。
图10是表示对于垂直取向膜、使聚合性单体聚合时的情形的示意图。
图11是表示对于水平取向膜、使聚合性单体聚合时的情形的示意图。
图12是表示在实施方式1中对TFT基板进行光照射的情形的立体示意图。
图13是表示在实施方式1中对对置基板进行光照射的情形的立体示意图。
图14是实施方式1中使用的曝光装置的平面示意图。
图15是实施方式1中使用的曝光装置的截面示意图。
图16是实施方式1中使用的曝光装置所具备的光掩模的立体示意图。
图17是实施方式1中使用的曝光装置所具备的光掩模的平面示意图。
图18是表示在实施方式1中对基板面进行曝光的情形的概略图。
图19是表示在实施方式1中对TFT基板面进行曝光的情形的截面示意图。
图20是表示在实施方式1中对TFT基板面进行曝光的情形的平面示意图。
图21是表示实施方式1中的曝光工序后的基板的曝光区域的平面示意图。
图22是实施方式2中使用的曝光装置的平面示意图。
图23是实施方式2中使用的曝光装置的截面示意图。
图24是表示在实施方式2中对TFT基板面进行曝光的情形的平面示意图。
图25是表示在实施方式2中对TFT基板面进行曝光的情形的截面示意图。
图26是表示实施方式2中的曝光工序后的基板的曝光区域的平面示意图。
图27是实施方式1的液晶显示装置的截面示意图，表示PS聚合工序前。
图28是实施方式1的液晶显示装置的截面示意图，表示PS聚合工序后。
图29是表示实施例1～4、6、7的IPS基板的平面示意图。
图30是表示实施例5的FFS基板的平面示意图。
图31是表示下述化学式（34）和（35）所示的单体的吸收光谱的图。
具体实施方式
以下，列举实施方式参照附图对本发明进一步详细说明，但是本发明不仅仅限定于这些实施方式。
实施方式1
以下，对实施方式1的液晶显示装置的制造方法进行说明。利用实施方式1的液晶显示装置的制造方法制造的液晶显示装置能够适合用于TV面板、数字标牌、医疗用显示器、电子书籍、PC用监视器、平板电脑终端用面板、便携电话终端用面板等。
在进行光取向处理前，首先，准备夹持液晶层的TFT基板和对置基板的一对基板。图12是表示在实施方式1中对TFT基板进行光照射的情形的立体示意图。图13是表示在实施方式1中对对置基板进行光照射的情形的立体示意图。
如图12所示，作为TFT基板例如使用在玻璃基板上隔着绝缘膜分别配置有扫描信号线21、数据信号线22、TFT23和像素电极24而形成的TFT基板。扫描信号线21和数据信号线22相互交叉地配置，分别与TFT（薄膜晶体管）23的各电极连接。TFT23的电极之一还经由设置在绝缘膜的接触孔与像素电极24连接。而且，对TFT23施加以规定的时序脉冲性地供给的扫描信号时，从数据信号线22供给的数据信号就以该时序被供给至像素电极24。像素电极24呈矩阵状地配置多个。此外，可以将辅助像素电位的CS配线配置为隔着绝缘膜横切像素电极24。当采用IPS模式或FFS模式时，像素电极为图12所示的梳型电极，但在采用其他模式时，可以为其他形状。例如，设置在上述绝缘膜的接触孔成为在TFT基板的表面形成凹陷的原因，扫描信号线21、数据信号线22等各种配线、TFT23所具有的各种电极所具有的锥形形状成为在TFT基板的表面形成凹凸的原因。
如图13所示，作为对置基板例如使用在玻璃基板上分别配置有BM（黑色矩阵）26和彩色滤光片27的基板。BM26以遮盖TFT基板的扫描信号线21和数据信号线22的方式形成为格子状，在由BM26划分形成的区域形成彩色滤光片27。这些BM26和彩色滤光片27成为在对置基板的表面形成凹凸的原因。
虽然在图12和图13中未图示，但在TFT基板和／或对置基板除了像素电极之外还形成有公用电极。在采用IPS模式时，公用电极成为梳型电极，在采用FFS模式时，公用电极成为平板状电极。另外，在TFT基板和对置基板的任一方，在贴合这些基板之前配置柱状间隔件，另外，该柱状间隔件也成为在基板表面形成突起结构的原因。
接着，在利用旋涂法等对各基板的表面涂敷包含光取向膜材料的溶液之后，例如，通过在180℃进行60分钟的涂敷液的烧制，形成水平取向膜。作为光取向膜材料可以列举包含感光性基团的树脂等。更加具体而言，优选包含含有偶氮基（-N＝N-）的偶氮苯基（下述化学式（1））、茋基（下述化学式（2））、4-查尔酮基（下述化学式（3））、4’-查尔酮基（下述化学式（4））、香豆素基（下述化学式（5））、肉桂酰基（下述化学式（6））、肉桂酸酯基（下述化学式（7））等感光性基团的聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚马来酰亚胺、聚乙烯、聚硅氧烷等聚合物。下述化学式（1）～（7）的感光性基团为由光（优选为紫外线）的照射而产生交联反应（包含二聚反应）、异构化反应、光再取向等的基团，由此，与光分解型的光取向膜材料相比，能够有效地减小取向膜面内的预倾角的偏差。此外，下述化学式（1）～（7）的感光性基团也包含苯环上键合有取代基的结构。此外，下述化学式（6）的肉桂酰基中的羰基进一步与氧原子键合而形成的肉桂酸酯基（下述化学式（7））的反应率特别高，能够由低照射能量实现水平取向。作为苯环上的取代基的例子优选氟、烷基、烷氧基、苄基、苯氧基、苯甲酰基、苯甲酸酯基或苯甲酰氧基或这些的衍生物，由此，电特性和取向稳定性能够提高。另外，当为低照射能量时，也具有能够抑制彩色滤光片等其它部件的劣化的进行。因此，作为光取向膜材料更加优选包含肉桂酸酯基的化合物。用于形成取向膜的烧制温度、烧制时间和光取向膜的膜厚没有特别限定，可以适当设定。
接着，说明取向膜的曝光方法。首先，如图12所示，在一个基板（TFT基板）中，各像素区域内设想与数据信号线22的长度方向平行的入射面，从相对于基板面的法线方向倾斜＋θ°的方向照射偏振紫外线（第一曝光）。接着，对进行了第一曝光的区域进一步从相对于基板面的法线倾斜-θ°的方向照射偏振紫外线（第二曝光）。各偏振紫外线的照射方向，在将照射的偏振紫外线的光轴分别投影至基板面的情况下，这些投影的光轴的方位都与数据信号线22的延伸方向平行，且具有相互相差180°的方位。即，在实施方式1中对TFT基板进行的曝光是V字曝光。由此，无论对哪种凹凸面照射光，或者对平面照射光，都成为等效的曝光量，取向限制力在任一区域中均被均匀化。上述偏振紫外线优选P偏振光成分多于S偏振光成分的紫外线，更优选P偏振光。由此，能够减少基板面上的反射成分，能够提高光取向处理的反应率。
接着，如图13所示，在另一个基板（对置基板）中，也在各像素区域内设想与黑色矩阵26的长度方向平行的入射面，从相对于基板面的法线方向倾斜＋θ°的方向照射偏振紫外线（第一曝光）。接着，对进行了第一曝光的区域进一步从相对于基板面的法线倾斜-θ°的方向照射偏振紫外线（第二曝光）。各偏振紫外线的照射方向，在将照射的偏振紫外线的光轴分别投影至基板面的情况下，这些投影的光轴任意一个都与黑色矩阵26的延伸方向平行，且具有相互相差180°的方位。即，在实施方式1中向对置基板进行的曝光与TFT基板同样是V字曝光。上述偏振紫外线，与上述同样优选P偏振光。
换言之，在实施方式1中，对TFT基板照射的两次以上的光（第一曝光和第二曝光）能够各自构成大致相同的入射面20。另外，换言之，向对置基板照射的两次以上的光（第一曝光和第二曝光）能够各自构成大致相同的入射面20。更优选以对TFT基板照射的两次以上的光和向对置基板照射的两次以上的光各自构成的入射面20成为大致相同的方式将这些基板贴合。在此，大致相同包含5°以内的误差，优选1°以内。即，优选上述的照射两次以上的光之中至少两个光从相互相差180°±5°的方位照射，更优选从相互相差180°±1°的方位照射。另外，优选对TFT基板和对置基板照射的光的入射角为10～60°。
接着，说明实施方式1中使用的曝光装置。图14是实施方式1中使用的曝光装置的平面示意图。图15是实施方式1中使用的曝光装置的截面示意图。
如图14和图15所示，实施方式1中使用的曝光装置130为单台式的扫描型曝光装置，具备包括多个曝光头131的曝光台132和用于载置基板（TFT基板或对置基板）110的工作台133。工作台133也作为使基板110移动的单元发挥作用。曝光装置130可以具备仅使曝光台132移动的单元，也可以具备使用于载置基板110的工作台133和使曝光台132的双方移动的移动单元。基板110是被分割为面板尺寸（图中的111的区域的尺寸）之前的母玻璃基板。在基板110的表面涂敷有光取向膜材料。
如图14所示，多个曝光头131沿与基板110的移动方向（扫描方向）a正交的方向b相互隔开间隔配置。各曝光头131以沿着与基板110的被照射面平行的面在方向a和b上可移动的状态被支持。
如图15所示，各曝光头131构成为具备发出紫外线的光源134、光掩模150和设置在光源134与光掩模150之间的偏振滤光片、光学透镜等光学部件，能够经由光掩模150对基板110的表面以规定的照射角度（例如，入射角10～60°）照射偏振紫外线。各光学部件能够将光源所发出的紫外线转换为所期望的状态。光源134可以根据照射对象适当选择，可以为发出可见光线的光源。
各曝光头131具备拍摄单元135、存储单元、对照单元和掩模移动单元。拍摄单元135用于拍摄基板110的表面，例如能够使用CCD摄像机。存储单元存储有作为曝光的位置对准的基准的基准图像。对照单元对拍摄单元135所拍摄的图像与基准图像进行比较对照，计算出实际曝光的位置与应曝光位置的偏差。掩模移动单元基于由对照单元得到的偏差的算出结果，对光掩模150的位置和角度进行修正。此外，对照单元可以使用对拍摄基板110的结果和拍摄光掩模150的结果进行比较对照而获得的结果，来替代使用基准图像。
光掩模150的表面以与基板110的被照射面大致平行的方式配置，在光掩模150与基板110之间设置接近间隙141。
图16是实施方式1中使用的曝光装置所具备的光掩模的立体示意图。另外，图17是实施方式1中使用的曝光装置所具备的光掩模的平面示意图。例如如图16所示，光掩模150能够使用由以石英玻璃等作为材料的透明基板和在透明基板上形成有图案的遮光部件构成的板状的部件。遮光部件所在的部位为遮光部152，由遮光部152包围的部位成为透光部151。透光部151具有两个末端为尖端细的狭缝形状。更具体而言，如图17所示，光掩模150的透光部151具有主区域153和副区域154。主区域153的宽度均匀，但是副区域154的宽度随着从主区域153离开逐渐变窄。由此，经由副区域154透过的光的量少于经由主区域153透过的光的量。此外，透光部151不限于由透光性的部件构成的情况，例如可以为贯通透明基板的开口部。
图18是表示在实施方式1中对基板面进行曝光的情形的概略图。基板110通过光掩模150的下方时，如图18所示，在基板110的表面，相当于光掩模150的透光部151的形状的区域120被曝光。
接着，说明对母玻璃基板的具体的曝光方法。实施方式1中，采用同时使用多个光掩模的四次曝光方式。在此，对不使光掩模移动而使基板移动进行扫描曝光的情况进行说明。另外，在此，对以数据信号线的长度方向为扫描方向的方式使基板移动的情况进行说明。图19是表示在实施方式1中对TFT基板面进行曝光的情形的截面示意图。图20是表示在实施方式1中对TFT基板面进行曝光的情形的平面示意图。如图20所示，用于曝光的光掩模150的透光部151的形状均为两个末端为尖端细的狭缝状。以透光部151的长度方向与扫描信号线的长度方向一致、即与数据信号线的长度方向正交的方式配置光掩模。
而且，如图19和图20所示，使基板110在＋x轴方向上匀速移动，并经由光掩模150从基板110的涂敷有光取向膜材料的区域的一端至另一端照射偏振紫外线（第一曝光）。该第一曝光的结果，分别对通过光掩模150的透光部的主区域被曝光的第一区域121、以及通过光掩模150的透光部的副区域被曝光的第二区域122和第三区域123进行曝光。
光掩模150的副区域通过的区域为与相邻的曝光区域一部分相互重合的接合区域。对母玻璃基板那样的面积大的基板不能以一次曝光完成光取向处理，因此需要分为多次进行曝光。而且，在进行多次曝光的情况下，产生成为各曝光区域的边界部分的接合区域，该接合区域会成为取向不均的原因。所以，在实施方式1中，预先准备具有向着末端而尖端变细的形状的副区域，使副区域的开口率比主区域的开口率小，使接合区域的边界模糊，抑制取向不均的发生。
如图19和图20所示，通过第一曝光能够在基板110表面形成使接近的液晶分子相对于基板面实质上水平（相对于基板面0～2°）取向的光取向膜。图19中液晶分子171的长轴朝向y轴方向。
当第一曝光结束时，接着，使基板110在-x轴方向上移动，返回至开始地点。然后，对进行了第一曝光的区域，改变入射角再次进行曝光（第二曝光）。第二曝光中所曝光的光的入射角与第一曝光中所曝光的光的入射角正负相反，（即，从相差180°的方位以具有相同的绝对值的入射角照射光），由此，进行V字曝光。该第二曝光的结果，分别对通过光掩模150的透光部151的主区域被曝光的第一区域121、以及通过光掩模150的透光部151的副区域被曝光的第二区域122和第三区域123进行曝光。
当第二曝光完成时，接着，使基板110在-x轴方向上移动，返回至曝光台132的跟前的位置（开始地点）。然后，使各曝光头131在＋y轴方向上仅移动相当于一个曝光头的量，即，相当于分别将光掩模的透光部151的一个主区域和一个副区域相加得到的长度。
而且，如图19和图20所示，以与第一曝光时相同的入射角，一边使基板110在＋x轴方向上匀速移动，一边经由光掩模150从基板110的涂敷有光取向膜材料的区域的一端至另一端照射偏振紫外线（第三曝光）。此时，基板110在与光掩模150的透光部151的长边方向正交的方向上移动。该第三曝光的结果，分别对通过光掩模150的透光部151的主区域被曝光的第四区域124、以及通过光掩模150的透光部151的副区域被曝光的第五区域125和第六区域126进行曝光。
当第三曝光结束时，接着，使基板110在-x轴方向上移动，返回至开始地点。而且，与第二曝光同样地，对进行了第三曝光的区域改变入射角再次进行曝光（第四曝光）。第四曝光中所曝光的光的入射角与第三曝光中所曝光的光的入射角正负相反，（即，从相差180°的方位以具有相同的绝对值的入射角照射光），由此，进行V字曝光。
图21是表示实施方式1中的曝光工序后的基板的曝光区域的平面示意图。通过上述的曝光方式，基板110遍及整个面被曝光，基板110的光取向处理结束。另外，第一曝光和第二曝光中通过光掩模的透光部的副区域被曝光的第三区域（接合区域）123、与第三曝光和第四曝光中通过光掩模的透光部的副区域被曝光的第五区域（接合区域）125重叠，各自被曝光两次，且第一曝光和第二曝光中通过光掩模的透光部的副区域被曝光的第二区域（接合区域）122、与第三曝光和第四曝光中通过光掩模的透光部的副区域被曝光的第六区域（接合区域）126重叠，各自被曝光两次。
由此，第一曝光～第四曝光中通过光掩模150的透光部的副区域被照射的区域的曝光量与第一曝光～第四曝光中通过光掩模的透光部的主区域被照射的第一区域121和第四区域124的曝光量大致相等，能够获得均匀的取向，能够防止接合区域中的显示不均的产生。
此外，上述说明中，在第一曝光和第三曝光结束后，使基板110在-x轴方向上移动，使曝光头返回至开始地点，并改变入射角的朝向进行曝光，作为其替代，也可以使用使基板旋转180°的方法（实施方式1的变形例）。由此，能够不改变入射角，而且，不使曝光头返回至开始地点，而开始第二曝光或第四曝光，能够缩短工序数。
对具有TFT基板的构成的母玻璃基板和具有对置基板的构成的母玻璃基板分别进行以上的工序，由此能够完成对各基板的光取向处理。
此外，在此，对具有1个曝光台132的曝光装置130进行了说明，但是曝光装置130可以具有多个台。例如，可以分别对于第一曝光、第二曝光、第三曝光和第四曝光，设置合计4个台。
实施方式2
实施方式2的制造方法在使用的曝光装置不同、曝光方式不同的方面与实施方式1不同，除此以外与实施方式1相同。
图22是实施方式2中使用的曝光装置的平面示意图。图23是实施方式2中使用的曝光装置的截面示意图。
如图22和图23所示，实施方式2中使用的曝光装置230是单台式的扫描型曝光装置，具备包含多个曝光头231的曝光台232和用于载置基板（TFT基板或对置基板）210的工作台233。工作台233也作为使基板210移动的单元发挥作用。曝光装置230可以具备仅使曝光台232移动的单元，也可以具备使载置基板210的工作台233和曝光台232的双方移动的移动单元。基板210是被分割为面板尺寸（图中的211的区域的尺寸）之前的母玻璃基板。在基板210的表面涂敷有光取向膜材料。
如图22所示，多个曝光头231沿与基板210的移动方向（扫描方向）a正交的方向b相互隔开间隔配置。各曝光头231以沿着与基板110的被照射面平行的面在方向b上可移动的状态被支持。
如图22和图23所示，各曝光头231包括第一曝光用和第三曝光用的第一曝光单元236a、第二曝光用和第四曝光用的第二曝光单元236b、和光掩模250。第一曝光单元236a具有发出紫外线的光源234a和设置在光源234a与光掩模250之间的偏振滤光片、光学透镜等光学部件。第二曝光单元236b具有发出紫外线的光源234b和设置在光源234b与光掩模250之间的偏振滤光片、光学透镜等光学部件。各光学部件能够将光源所发出的紫外线转换为所期望的状态。各曝光头231构成为能够经由光掩模250对基板210的表面以规定的照射角度（例如，入射角10～60°）照射偏振紫外线。光源234a、234b可以根据照射对象适当选择，可以为发出可见光线的光源。
各曝光头231具备拍摄单元235、存储单元、对照单元和掩模移动单元。拍摄单元235用于拍摄基板210的表面，例如能够使用CCD摄像机。存储单元存储有成为曝光的位置对准的基准的基准图像。对照单元对拍摄单元235所拍摄的图像和基准图像进行比较对照，计算出实际曝光的位置与应曝光位置的偏差。掩模移动单元基于由对照单元得到的偏差的算出结果，对光掩模250的位置和角度进行修正。此外，对照单元可以使用对拍摄基板210的结果和拍摄光掩模250的结果进行比较对照而获得的结果，来替代使用基准图像。
光掩模250的表面以与基板210的被照射面大致平行的方式配置，在光掩模250与基板210之间设置接近间隙241。
实施方式2中的光掩模250的透光部251的特征与实施方式1相同。
以下，说明实施方式2中使用的曝光装置和对母玻璃基板的具体的曝光方法。实施方式2中，采用同时使用多个光掩模的2次曝光方式。在此，对不使光掩模移动而使基板移动进行扫描曝光的情况进行说明。另外，在此，对以数据信号线的长度方向为扫描方向的方式使基板移动的情况进行说明。
图24是表示在实施方式2中对TFT基板面进行曝光的情形的平面示意图。图25是表示在实施方式2中对TFT基板面进行曝光的情形的截面示意图。如图24所示，实施方式2中使用的曝光装置为单台式的扫描型曝光装置，具备包括多个曝光头231的曝光台232。各曝光头231具备光掩模250，各光掩模250具有两末端成为尖端细的狭缝状的透光部，分为第一曝光用的透光部251a和第二曝光用的透光部251b。第一透光部251a和第二透光部251b以能够对相同的区域进行曝光的方式分别横向排列地配置。与实施方式1相同，各光掩模250的各透光部251a、251b具有主区域和副区域。主区域的宽度均匀，但副区域的宽度随着离开主区域而逐渐变窄。由此，经由副区域透过的光的量比经由主区域透过的光的量少。由此，即使进行了接合曝光，也能够防止边界部分中的显示不均。
以透光部251a、251b的长度方向与扫描信号线的长度方向一致的方式、即与数据信号线的长度方向正交的方式配置光掩模250。然后，如图24和图25所示，使基板210在＋x轴方向上匀速移动，并隔着光掩模250从基板210的涂敷有光取向膜材料的区域的一端至另一端照射偏振紫外线（第一曝光和第二曝光）。此时，基板210在与光掩模250的透光部251a、251b的长度方向正交的方向上移动。其结果为，分别对通过光掩模250的透光部251a、251b的主区域被曝光的第一区域221、以及通过光掩模250的透光部251a、251b的副区域被曝光的第二区域222和第三区域223进行曝光。
与实施方式1相同，在第一曝光中所曝光的光的入射角与第二曝光中所曝光的光的入射角正负相反，（即，从相差180°的方位以具有相同的绝对值的入射角照射光），由此，进行所谓的V字曝光。即，在实施方式2中，能够通过一次扫描进行第一曝光和第二曝光的双方，与实施方式1相比，能够缩短处理时间。
如图25所示，通过第一曝光和第二曝光，能够在基板210表面形成使接近的液晶分子与基板面实质上水平（相对于基板面为0～2°）取向的光取向膜。图25中液晶分子271的长轴朝向y轴方向。
当第一曝光和第二曝光结束时，接着，使基板210在-x轴方向上移动，返回至开始地点。然后，使各曝光头231在＋y轴方向上仅移动相当于一个曝光头的量，即，相当于分别将光掩模250的透光部251a、251b的一个主区域和一个副区域相加得到的长度。
然后，如图24和图25所示，以与第一曝光和第二曝光时相同的入射角，边使基板210在＋x轴方向上匀速移动，边隔着光掩模250从基板210的涂敷有光取向膜材料的区域的一端至另一端照射偏振紫外线（第三曝光和第四曝光）。此时，基板210在与光掩模250的透光部251a、251b的长边方向正交的方向上移动。其结果为，分别对通过光掩模250的透光部251a、251b的主区域被曝光的第四区域224、以及通过光掩模250的副区域被曝光的第五区域225和第六区域226进行曝光。
与第一曝光和第二曝光相同，在第三曝光中所曝光的光的入射角与第四曝光中所曝光的光的入射角正负相反，（即，从相差180°的方位以具有相同的绝对值的入射角照射光），由此，进行所谓的V字曝光。即，在实施方式2中，能够通过一次扫描进行第三曝光和第四曝光的双方，与实施方式1相比，能够缩短处理时间。
图26是表示实施方式2中的曝光工序后的基板的曝光区域的平面示意图。通过上述的曝光方式，基板210被遍及整个面曝光，光取向处理结束。另外，通过这种曝光方式，第一曝光和第二曝光中经由光掩模的透光部的副区域被曝光的第三区域（接合区域）223、与第三曝光和第四曝光中经由光掩模的透光部的副区域被曝光的第五区域（接合区域）225重叠，各自被曝光两次，且第一曝光和第二曝光中经由光掩模的透光部的副区域被曝光的第二区域（接合区域）222、与第三曝光和第四曝光中经由光掩模的透光部的副区域被曝光的第六区域（接合区域）226重叠，各自被曝光两次。
由此，第一曝光～第四曝光中经由光掩模的透光部的副区域被照射的区域中的曝光量与第一曝光～第四曝光中经由光掩模的透光部的主区域被照射的第一区域221和第四区域224中的曝光量大致相等，能够获得均匀的取向，能够防止接合区域中的显示不均的产生。
对具有TFT基板的构成的母玻璃基板和具有对置基板的构成的母玻璃基板分别进行以上的工序，由此能够完成对各基板的光取向处理。
此外，在此，对具有1个台232的曝光装置230进行说明，但曝光装置230也可以具有多个台。例如，分别对于第一曝光和第二曝光以及第三曝光和第四曝光，可以设置合计2个台。
以下，对通过实施方式1的制造方法制作的液晶显示装置的特征进行详细说明。
图27和图28是实施方式1的液晶显示装置的截面示意图。图27表示PS聚合工序前，图28表示PS聚合工序后。如图27和图28所示，实施方式1的液晶显示装置具备阵列基板70、彩色滤光片基板80和夹持于由阵列基板70和彩色滤光片基板80构成的一对基板间的液晶层90。阵列基板70具有以玻璃等为材料的绝缘性的透明基板71，还具备形成于透明基板71上的各种配线、像素电极、TFT等。彩色滤光片基板80具有以玻璃等为材料的绝缘性的透明基板81和形成于透明基板81上的彩色滤光片、黑色矩阵、公用电极等。例如，在IPS模式的情况下，仅在阵列基板70形成电极，但是在其他模式等的情况下，根据需要，在阵列基板70和彩色滤光片基板80的双方形成电极。
阵列基板70具备水平取向膜72，彩色滤光片基板80也具备水平取向膜82。水平取向膜72、82是以聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯、聚硅氧烷等为主成分的膜，通过形成水平取向膜，能够使液晶分子在一定方向上取向。另外，水平取向膜72、82由光活性材料形成，例如能够使用包含具有上述的光活性的官能团的化合物的材料。
如图27所示，在PS聚合工序前，在液晶层90中存在聚合性单体93。于是，通过PS聚合工序，聚合性单体93开始聚合，如图28所示，在取向膜72、82上形成PS层73、83，提高水平取向膜72、82具有的取向限制力的稳定性。
PS层73、83能够通过将包含液晶材料和聚合性单体的液晶组合物注入阵列基板70与彩色滤光片基板80之间，对液晶层90进行一定量的光的照射或加热，使聚合性单体93聚合而形成。此外，此时，在对液晶层90未施加电压的状态下或施加不到阈值的电压的状态下进行聚合，由此形成保持液晶分子的初始取向的PS层73、83，因此，能够获得取向稳定性更高的PS层73、83。此外，液晶组合物中可以根据需要添加聚合引发剂。
作为实施方式1中能够使用的聚合性单体93可以列举具有一种以上的环结构的单官能或具有多官能的聚合性基团的单体。作为这种单体例如可以列举下述化学式（8）所示的化合物。
p1一Sp 1一R2一A1一(Z-A2)n－R1(8)
（式中，
R1为-R2-Sp1-P1基、氢原子、卤原子、-CN基、-NO2基、-NCO基、-NCS基、-OCN基、-SCN基、-SF5基或者碳原子数为1～12的直链状或支链状的烷基。
P1表示聚合性基团。
Sp1表示碳原子数为1～6的直链状、支链状或环状的亚烷基或亚烷氧基、或者价键。
R1具有的氢原子可以被取代为氟原子或氯原子。R1具有的-CH2-基，只要氧原子和硫原子彼此不相邻，则可以被取代为-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。
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-基或价键。
A1和A2相同或不同，表示1,2-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚苯基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-2,6-二基、1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环［2.2.2］亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、茚满-1,3-二基、茚满-1,5-二基、茚满-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和A2具有的-CH2-基只要彼此不相邻，可以被取代为-O-基或-S-基。
A1和A2具有的氢原子可以被取代为氟原子、氯原子、-CN基、或碳原子数为1～6的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰基氧基。
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-基或价键。
n为0、1或2。）。
更具体来说，例如可以列举下述化学式（9-1）～（9-5）所示的任意化合物。
（式中，P1相同或不同，表示聚合性基团。苯环所具有的氢原子的一部分或全部可以被取代为卤原子、或碳原子数1～12的烷基或烷氧基。另外，上述碳原子数1～12的烷基或烷氧基所具有的氢原子的一部分或全部可以被取代为卤原子。）。
上述化学式（9-1）～（9-5）所示的单体是通过照射紫外光引起光致断裂、生成自由基的化合物，因此没有聚合引发剂也能够进行聚合反应，也能够防止由于在PS工序结束后还残存聚合引发剂的原因而引起的影像残留等显示品质的下降。
作为上述P1，可以列举例如丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、乙烯氧基、丙烯酰氨基或甲基丙烯酰氨基。
作为在实施方式1中能够使用的其他聚合性单体93可以列举例如下述化学式（10-1）～（10-8）所示的任意化合物。
（式中，
R3和R4相同或不同，表示-Sp2-P2基、氢原子、卤原子、-CN基、-NO2基、-NCO基、-NCS基、-OCN基、-SCN基、-SF5基、或者碳原子数为1～12的直链状或支链状的烷基、芳烷基或苯基。
R3和R4的至少一个包含-Sp2-P2基。
P2表示聚合性基团。
Sp2表示碳原子数为1～6的直链状、支链状或环状的亚烷基或亚烷氧基或者价键。
R3和R4的至少一个为碳原子数1～12的直链状或支链状的烷基、芳烷基或苯基时，上述R3和R4的至少一个具有的氢原子可以被取代为氟原子、氯原子或-Sp2-P2基。
R1和R2具有的-CH2-基，只要氧原子、硫原子和氮原子彼此不相邻，可以被取代为-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。）。
苯环所具有的氢原子的一部分或全部可以被取代为卤原子或者碳原子数1～12的烷基或烷氧基。另外，上述碳原子数1～12的烷基或烷氧基所具有的氢原子的一部分或全部可以被取代为卤原子。）
作为上述P2，可以列举例如丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、乙烯氧基、丙烯酰氨基或甲基丙烯酰氨基。
上述化学式（10-1）～（10-8）所示的化合物是通过照射可见光被夺氢而生成自由基的化合物，因此，即使没有聚合引发剂也能够进行聚合反应，能够防止由于在PS工序结束后还残存聚合引发剂的原因而引起的影像残留等显示品质的下降。
上述液晶显示装置中，阵列基板70、液晶层90和彩色滤光片基板80从液晶显示装置的背面侧向观察面侧依次叠层而构成液晶单元。阵列基板70的背面侧和彩色滤光片基板80的观察面侧安装有偏振片。还可以对这些偏振片配置相位差板而构成圆偏振片。
上述液晶显示装置可以为透射型、反射型和反射透射两用型的任一种。当为透射型或反射透射两用型时，实施方式1的液晶显示装置还具有背光源。背光源配置在液晶单元的背面侧，配置成光按照阵列基板70、液晶层90和彩色滤光片基板80的顺序透射。当为反射型或反射透射两用型时，阵列基板70具备用于使外光反射的反射板。另外，至少在用于显示反射光的区域中，彩色滤光片基板80的偏振片需要为圆偏振片。
上述液晶显示装置可以为在阵列基板70上具备彩色滤光片的阵列基板上彩色滤光片（ColorFilterOnArray）的方式。另外，可以为在阵列基板110上具备黑色矩阵的阵列基板上黑色矩阵（BlackMatrixOnArray）的方式。并且，实施方式1的液晶显示装置可以为单色显示器或场序彩色方式，在该情况下，不需要配置彩色滤光片。
液晶层90填充有具有通过施加一定电压而在特定方向取向的特性的液晶材料。液晶层90内的液晶分子通过施加阈值以上的电压而被控制其取向。作为液晶分子例如优选具有2个环结构和与该环结构结合的基团呈直线状连接的结构。例如，可以列举具有以下结构的液晶分子，即，将两个苯环、环己亚基和环己烯中的至少一种环结构通过价键或连接基团以对位连接的结构作为核心部，在该核心部的两侧（对位）键合有碳原子数为1～30的烃基和氰基中的至少一种。该核心部可以具有取代基也可以具有不饱和键。
液晶层中所填充的液晶材料优选含有包括选自下述化学式（11-1）～（11-6）中的至少一种分子结构的液晶分子。特别优选包括下述化学式（11-4）的分子结构。
更具体而言，优选含有选自下述化学式（12）～（16）中的至少一种液晶分子。
上述化学式（13）和（16）中，R和R′相同或不同，表示碳原子数1～30的烃基。上述烃基可以具有取代基，也可以具有不饱和键。
通过将上述液晶显示装置分解，并进行使用气相色谱质量分析法（GC-MS：GasChromatographMassSpectrometry）、飞行时间质量分析法（TOF-SIMS：Time-of-FlightSecondaryIonMassSpectrometry）等化学分析，能够进行取向膜的成分的分析、PS层中存在的单体的成分的分析等。并且，通过STEM（ScanningTransmissionElectronMicroscope：扫描型透射电子显微镜）、SEM（ScanningElectronMicroscope：扫描型电子显微镜）等的显微镜观察，能够确认包含取向膜、PS层的液晶单元的截面形状。
下面，表示实际制作出实施方式1的液晶显示装置所具备的液晶单元的例子。
实施例1
实施例1是IPS模式的液晶单元的制作例。准备具备作为透明电极的一对梳齿电极（像素电极和公用电极）和TFT的IPS基板、以及坯料玻璃基板（对置基板），通过旋转涂敷法在各基板上涂敷作为水平取向膜的材料的聚肉桂酸乙烯酯溶液。图29是表示实施例1的IPS基板的平面示意图。玻璃使用＃1737（康宁公司制造）。梳齿电极如图29所示，像素电极371与公用电极372彼此大致平行地延伸，并且分别形成为锯齿状。由此，施加电场时的电场矢量与电极的长度方向大致正交，因此形成多畴结构，能够获得良好的视角特性。能够获得良好的视角特性。图29的双向箭头表示照射偏振光方向（使用负型液晶分子的情况）。作为梳齿电极的材料使用IZO（IndiumZincOxide：氧化铟锌）。另外，梳齿电极的电极宽度L为3μm，电极间距离S为9μm。聚肉桂酸乙烯酯溶液是在N-甲基-2-吡咯烷酮与乙二醇单丁醚等量混合得到的溶剂中，溶解聚肉桂酸乙烯酯使其成为整体的3重量%而制备的。
通过旋转涂敷法涂敷后，在90℃进行1分钟的预干燥，接着一边进行氮气吹扫一边在200℃进行60分钟的烧制。烧制后的取向膜的膜厚为100nm。
接着，使用上述实施方式1的方法（V字曝光）对各基板的表面进行取向处理。具体而言，以总量在313nm波长下达到5J/cm2的方式，对同一区域照射两次偏振紫外线。另外，两次光照射所使用的光从各自相差180°的方位照射，且从相对于各自的基板的法线方向倾斜40°的方向照射。另外，此时的梳齿电极的长度方向与偏振光方向所成的角为±15°。由此，液晶分子374在未施加电压时在与偏振紫外线的偏振方向大致正交的方向上具有取向性，在施加阈值以上的电压时在与梳齿电极的长度方向大致正交的方向上具有取向性。
接着，使用网版在IPS基板上印刷热固性密封材料（HC1413EP：三井化学株式会社制造）。然后，为了使液晶层的厚度为3.5μm而在对置基板上散布直径3.5μm的珠子（SP-2035：积水化学工业株式会社制造）。接着，对该两种基板的配置进行调整，使得照射的紫外线的偏振方向在各基板一致，之后将它们贴合。
然后，一边以0.5kgf/cm2的压力对贴合的基板加压，一边在氮气吹扫过的炉内以200℃加热60分钟，使密封材料固化。
对利用以上的方法制作出的单元，在真空下注入包含液晶材料和单体的液晶组合物。作为液晶材料，使用由包含除了苯环以外的多重键的液晶分子构成的负型液晶，作为单体使用联苯-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)。此外，添加联苯-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)使得成为液晶组合物整体的1重量％。
使用紫外线固化树脂（TB3026E：三键株式会社(ThreeBondCo.,Ltd)制造）堵住注入液晶组合物的单元的注入口，通过照射紫外线而密封。密封时照射的紫外线为365nm，将像素部遮光而尽量排除紫外线的影响。另外，此时为了使液晶取向不被外部电场扰乱，而使电极间短路，对玻璃基板表面也进行除静电处理。
接着，为了消除液晶分子的流动取向，在130℃对液晶单元加热40分钟，进行使液晶分子成为各向同性相的再取向处理。由此，获得在与向取向膜照射的紫外线的偏振方向垂直的方向、且在基板面内单轴取向的液晶单元。
此外，为了对该液晶单元进行PS处理，使用黑光灯（FHF32BLB：东芝株式会社制造）照射2J/cm2的紫外线。由此，进行联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)的聚合。
实施例1中的PS处理的反应体系（生成丙烯酸酯自由基的路径）如下所述。
（反应体系1）
首先，如下述化学反应式（18）所示，联苯类的二官能甲基丙烯酸甲酯单体（联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)；如下述化学式（17）所示的化合物。以下简称为M。）通过紫外线的照射而被激发，形成自由基（以下用＊表示激发状态）。即，实施例1中使用的单体为即使没有聚合引发剂也自发开始聚合的带聚合引发剂功能的单体。
（反应体系2）
另一方面，如下述化学反应式（20）所示，另外，作为光取向膜材料的聚肉桂酸乙烯酯（下述化学式（19）所示的化合物。以下简称PVC。）也通过紫外线的照射而被激发。
（n表示自然数。）
另外，如下述化学反应式（21）所示，由于来自激发的聚肉桂酸乙烯酯的能量转移，作为单体的联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)激发而形成自由基。
M＋PVC*→M*＋PVC(21)
作为PS工序的反应性提高的理由，可认为有以下理由。在作为单体的联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)在紫外线下进行聚合物化的过程中，自由基等中间体发挥了重要的作用。中间体因紫外线而产生，但液晶组合物中仅存在1重量%的单体，仅通过上述化学反应式（18）的路径，聚合效率并不充分。可以认为在仅通过上述化学反应式（18）的路径进行PS化的情况下，需要使液晶主体（liquidcrystalbulk）中激发状态的单体中间体彼此接近，因此聚合概率原本就低，并且开始聚合的单体中间体在发生聚合反应后需要移动至取向膜界面附近，因此PS化的速度较慢。在该情况下，认为PS化速度较大程度上依赖于温度和扩散系数。
但是，在存在光取向膜的情况下，可以认为如上述化学反应式（20）和（21）所示的方式，如本实施例的聚肉桂酸乙烯酯那样，作为光官能团包含很多双键，所以光官能团容易被紫外线激发，与液晶中的单体进行激发能量的授受。并且，该能量的授受在取向膜界面附近进行，因此单体中间体在取向膜界面附近的存在概率大幅提高，聚合概率和PS化速度显著上升。因此，认为在该情况下，PS化速度较大程度上依赖于温度和扩散系数。
并且，光取向膜中光活性部位的电子通过光照射被激发。而且在水平取向膜的情况下，光活性部位与液晶层直接相互作用而使液晶取向，因此与垂直取向膜相比，光活性部位与聚合性单体的分子间距离较短，激发能量的授受概率飞跃性地增大。在垂直取向膜的情况下，由于光活性部位与聚合性单体之间必然存在疏水基，所以分子间距离较长，不容易发生能量转移。因此可以说PS工艺特别适用于水平取向膜。
对通过以上方法制造的进行了PS处理的光取向IPS单元（实施例1的液晶单元）内的液晶分子的取向通过偏光显微镜进行观察得知，与进行PS处理前同样地良好地单轴取向。并且，施加阈值以上的电场使液晶响应，得知液晶沿着锯齿状的梳齿电极取向，通过多畴结构获得了良好的视角特性。
接着进行实施例1的液晶单元的影像残留评价。影像残留的评价方法如下。实施例1的液晶单元内制作两个能够施加不同的电压的区域X和区域Y，在对区域X施加矩形波6V、30Hz，对区域Y无任何施加的状态下，经过48小时。然后，对区域X和区域Y分别施加矩形波2.4V、30Hz，分别测定区域X的亮度T（x）和区域Y的亮度T（y）。亮度测定使用数码摄像机（EOSKissDigitalNEF-S18-55IIU：CANON公司制造）。作为影像残留的指标的值ΔT（x，y）（％）利用下述式算出。
ΔT（x，y）＝（｜T（x）-T（y）｜/T（y））×100
其结果，实施例1的液晶单元的影像残留率ΔT仅为24％。
从实施例1可知，通过进行PS处理，能够不损害取向性能而显著改善因取向膜的材料引起的明显的影像残留。此外，由于影像残留显著改善，所以也可以减少PS处理中的紫外线照射量（时间）。在液晶面板的生产中通过减少紫外线照射量（时间），成品率提高。另外，能够使紫外线照射装置进一步小型化，也有助于削减投资金额。
参考例1
不对液晶组合物添加单体，除了不利用黑光灯对液晶层进行紫外线照射之外，利用与实施例1相同的方法制作出参考例1的IPS液晶单元。
其结果为，影像残留率成为800％以上，影像残留明显。
即，参考例1的IPS液晶单元和实施例1的IPS液晶单元之间的不同点在于PS工序的有无。影像残留的发生是由于液晶分子和光取向膜分子的相互作用，但通过在其原因部位形成作为缓冲层的PS层，能够防止影像残留。在此，应注意的是，尽管光取向膜的取向性能能够继承未进行取向处理的PS层而使液晶分子取向，但仍能够较大地抑制来自光取向膜的影像残留。
参考例2
参考例2中，作为液晶材料使用包含三键的正型液晶4-氰基-4’-戊基联苯，在液晶组合物中不添加单体。另外，作为光取向处理使梳齿电极的长度方向与偏振紫外线的偏振方向所成的角为±75°，不利用黑光灯进行紫外线照射。除此之外，利用与实施例1相同的方法制作出参考例2的IPS液晶单元。
其结果为，影像残留率成为800％以上，影像残留明显。
实施例2
图29也是表示实施例2的IPS基板的平面示意图。在对正型液晶4-氰基-4’-戊基联苯，添加作为单体的联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)使其相对于液晶组合物的整体成为1重量％，除此之外，与参考例2相同的方法，制作出实施例2的IPS液晶单元。通过偏光显微镜观察液晶分子的取向，得知良好地单轴取向。并且，施加阈值以上的电场使液晶响应，得知液晶沿着锯齿状的梳齿电极取向，通过多畴结构获得了良好的视角特性。另外，利用与参考例2相同的方法测定影像残留率，结果，影像残留率为11％，能够获得较大的改善效果。
实施例2中的PS处理的反应体系（生成丙烯酸酯自由基的路径）如下所述。
（反应体系1）
首先，如下述化学反应式（22）所示，作为单体的联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)通过紫外线的照射而被激发，形成自由基。
（反应体系2）
另一方面，如下述化学反应式（23）所示，作为光取向膜材料的聚肉桂酸乙烯酯也被紫外线的照射激发。
另外，如下述化学反应式（24）所示，由于来自激发的聚肉桂酸乙烯酯的能量转移，作为单体的联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)激发而形成自由基。
M＋PVC*→补M*＋PVC(24)
（反应体系3）
另一方面，如下述化学反应式（26）所示，作为在分子内包含三键的液晶材料的4-氰基-4’-戊基联苯（下述化学式（25）所示的化合物。以下简称为CB。）也通过紫外线的照射而被激发。
另外，如下述化学反应式（27）所示，由于来自激发的4-氰基-4’-戊基联苯的能量转移，作为单体的联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)激发而形成自由基。
M＋CB*→M*＋CB(27)
（反应体系4）
另一方面，另外，如下述化学反应式（28）所示，作为光取向膜材料的聚肉桂酸乙烯酯也被紫外线的照射而激发。
另外，也可以考虑如下述化学反应式（29）所示，由于来自激发的聚肉桂酸乙烯酯的能量转移，作为在分子内包含三键的液晶材料的4-氰基-4’-戊基联苯激发而形成自由基的路径。
CB＋PVC*→CB*＋PVC(29)
与实施例1的不同点在于，作为液晶材料使用正型液晶4-氰基-4’-戊基联苯。当比较实施例1和实施例2时，实施例2能够观察到更大的改善效果。这认为是液晶分子内的氰基具有三键的缘故。没有取代基的苯环双键不参与反应，因此可得到氰基的三键发挥重要作用的结论。
这样，在液晶分子包含多重键的情况下，利用PS处理改善影像残留。作为其理由，可认为有下述理由。如上述化学反应式（20）和（21）所示，实施例1的单体的激发中间体通过来自紫外线和光取向膜的能量授受而产生。但是，4-氰基-4’-戊基联苯在分子内包含氰基的三键，因此，液晶分子自身能够被自由基等激发。另外，除了上述化学反应式（20）和（21）所示的反应体系之外，还能够考虑例如通过上述化学反应式（26）和（27）那样的生成路径促进PS化。并且，也可以考虑如上述化学反应式（28）和（29）所示，从被激发的光取向膜向液晶分子传递能量，液晶分子被激发的路径。即，能够用比实施例1更多样的路径激发单体，因此有助于PS化的进一步促进。
实施例3
图29也是表示实施例3的IPS基板的平面示意图。利用对作为正型液晶材料的4-氰基-4’-戊基联苯，以相对于液晶组合物整体为37重量％的方式添加液晶性分子反式-4-丙基-4’-乙烯基-1,1’-二环己烷，且以相对于液晶组合物整体为1重量％的方式添加作为单体的联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)，除此之外，利用与实施例2相同的方法制作单元。即，本实施例中，液晶组合物中的液晶成分成为混合液晶。通过偏光显微镜观察液晶分子的取向，得知良好地单轴取向。并且，施加阈值以上的电场使液晶响应，得知液晶沿着锯齿状的梳齿电极取向，通过多畴结构获得良好的视角特性。另外，利用与实施例2相同的方法测定影像残留率，得知影像残留率仅为3％。因此，能够确认根据实施例3，与实施例2相比影像残留进一步被改善。
实施例3中的PS处理的反应体系（生成丙烯酸酯自由基的路径）如下所述。
首先，如下述化学反应式（31）所示，作为液晶材料的反式-4-丙基-4’-乙烯基-1,1’-二环己烷（下述化学式（30）所示的化合物。下面，用CC表示。）通过紫外线的照射而被激发。
另外，如下述化学反应式（32）所示，由于来自激发的反式-4-丙基-4’-乙烯基-1,1’-二环己烷的能量转移，作为单体的联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)激发而形成自由基。
M＋CC*→M*＋CC(32)
如上述化学反应式（31）和（32）所示，包含多重键的液晶分子通过PS处理而使影像残留显著地改善。特别是包含双键的液晶分子的效果较大。即，反式-4-丙基-4’-乙烯基-1,1’-二环己烷与实施例1～3中使用的4-氰基-4’-戊基联苯相比，紫外线的激发効率高，且光取向膜、液晶分子间的能量授受的效率高。两种分子的反应性的不同，是在分子内包含氰基的三键或包含烯基的不同。换言之，可以说双键比三键的反应效率高。
实施例4
图29也是表示实施例4的IPS基板的平面示意图。将背光源的照射时间设为实施例3中的照射时间的1/6，照射量设为350mJ/cm2，除此之外，以与实施例3相同的方法，制作出IPS液晶单元。通过偏光显微镜观察液晶分子的取向，得知良好地单轴取向。并且，施加阈值以上的电场使液晶响应，得知液晶沿着锯齿状的梳齿电极取向，通过多畴结构获得良好的视角特性。另外，利用与实施例2相同的方法测定影像残留率，得知影像残留率仅为8％。因此，可知即使缩短PS工序中的紫外线照射的能量和时间，也能够获得充分的影像残留防止效果。
以上，对实施例1～4进行了研究，在这些例子中作为共有的优点可以列举以下的方面。
作为实际的使用方式，暴露于可见光的使用用途（例如，液晶TV等）中，作为用于光取向膜的取向处理的光应尽量避免可见光，但在实施例1～4中通过进行PS处理使PS层覆盖取向膜的表面，将取向固定，因此具有作为光取向膜的材料可以使用响应波长包含可见光区域的材料的优点。
另外，当考虑到即使在光取向膜的材料的响应波长中包含紫外光区域的情况下，为了去除来自背光源、周围环境的微弱紫外线，也需要设置紫外线吸收层时，可以列举通过PS化不需要设置紫外线吸收层的优点。
另外，在利用紫外线进行PS处理的情况下，对液晶照射紫外线，可能会导致电压保持率（VHR）下降，但是，如实施例1～4那样，通过高效地进行PS化，能够缩短紫外线照射时间，因此能够避免电压保持率的下降。
此外，影像残留显著地改善，因此也能够减少PS照射量（时间）。在液晶面板的生产中通过减少照射量（时间），成品率提高。另外，能够使照射装置变得更小型，也有助于削减投资金额。
实施例5
实施例5是FFS模式的液晶单元的制作例。图30是表示实施例5的FFS基板的平面示意图。准备具有TFT、带狭缝的电极（像素电极）471和平板状的整面电极（公用电极）472的FFS基板、以及具有彩色滤光片的对置基板，通过旋转涂敷法在各基板上涂敷作为水平取向膜的材料的聚肉桂酸乙烯酯溶液。玻璃使用＃1737（康宁公司制造）。作为带狭缝的电极471的材料使用ITO。带狭缝的电极471的狭缝的形状为V字状，狭缝471a的宽度L为5μm，狭缝471a间距离S为5μm。聚肉桂酸乙烯酯溶液是在N-甲基-2-吡咯烷酮与乙二醇单丁醚等量混合得到的溶剂中，溶解聚肉桂酸乙烯酯使其成为3重量%而制备的。
通过旋转涂敷法涂敷后，在90℃进行1分钟的预干燥，接着一边进行氮气吹扫一边在200℃进行60分钟的烧制。烧制后的取向膜的膜厚为100nm。
接着，使用上述实施方式1的方法（V字曝光）对各基板的表面进行了取向处理。具体而言，以总量在313nm波长下达到100mJ/cm2的方式，对同一区域照射两次偏振紫外线，。另外，两次的光照射所使用的光从各自相差180°的方位照射，且从相对于各自的基板的法线方向倾斜40°的方向照射。另外，此时的狭缝的长度方向与偏振方向所成的角为±7°。由此，液晶分子474在未施加电压时在与偏振紫外线的偏振方向大致正交的方向上具有取向性，在施加阈值以上的电压时在与带狭缝的电极471的狭缝471a的长度方向大致正交的方向上具有取向性。
接着，使用网版在FFS基板上印刷热固性密封材料（HC1413EP：三井化学株式会社制造）。然后，为了使液晶层的厚度为3.5μm而在对置基板上散布直径3.5μm的珠子（SP-2035：积水化学工业株式会社制造）。接着，对该两种基板的配置进行调整，使得照射的紫外线的偏振方向在各基板一致，之后将它们贴合。
然后，一边以0.5kgf/cm2的压力对贴合的基板加压，一边在氮气吹扫过的炉内以200℃加热60分钟，使密封材料固化。
对利用以上的方法制作出的单元，在真空下注入包含液晶材料和单体的液晶组合物。作为液晶组合物使用对作为正型液晶材料的4-氰基-4’-戊基联苯，以成为液晶组合物整体的37重量％的方式添加反式-4-丙基-4’-乙烯基-1,1’-二环己烷，且以成为液晶组合物整体的0.5重量％的方式添加作为单体的联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)而获得的液晶组合物。即，本实施例中，液晶成分为混合液晶。
作为单体的联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)，更具体而言，如下述化学反应式（33-1）或（33-2）所示，通过紫外线的照射而激发，形成自由基。即，实施例5中使用的单体是即使没有聚合引发剂也自发开始聚合的带聚合引发剂功能的单体。
使用紫外线固化树脂（TB3026E：三键株式会社制造）堵住注入液晶组合物的单元的注入口，通过照射紫外线而密封。密封时照射的紫外线为365nm，将像素部遮光而尽量去除紫外线的影响。另外，此时为了使液晶取向不被外部电场扰乱，使电极间短路，对玻璃基板表面也进行除静电处理。
接着，为了消除液晶分子的流动取向，在130℃对液晶单元加热40分钟，进行使液晶分子成为各向同性相的再取向处理。由此，获得在与向取向膜照射的紫外线的偏振方向垂直的方向、且在基板面内单轴取向的液晶单元。
此外，为了对该液晶单元进行PS处理，使用黑光灯（FHF32BLB：东芝株式会社制造）照射2J/cm2的紫外线。由此，进行联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)的聚合。
使用实施例5的液晶单元进行面板的组装时，没有驱动电压的上升、对比度的下降和电压保持率的显著的下降，能够获得取向的稳定话、特别是影像残留特性的改善。
实施例6
图29也是表示实施例6的IPS基板的平面示意图。实施例6是IPS模式的液晶单元的制作例。准备在表面具备一对ITO梳齿电极（像素电极和公用电极）和TFT的IPS基板以及对置基板，通过旋转涂敷法在各基板的整体上涂敷作为取向膜的材料的、包含作为光反应性官能团的肉桂酸酯基的聚乙烯溶液。作为上述光反应性官能团除肉桂酸酯基之外还能够使用查尔酮基、香豆素基、茋基等。另外，作为成为主链的高分子除上述之外还能够使用部分或完全酰亚胺化的聚酰亚胺、或聚硅氧烷。玻璃基板使用＃1737（康宁公司制造）。接着，将各基板在90℃的条件下放置1分钟，进行所涂敷的溶液的预干燥。接着，将各基板在氮气氛中在200℃的条件下放置40分钟，进行经预干燥的膜的烧制。
接着，使用上述实施方式1的方法（V字曝光）对各基板的表面进行取向处理。具体而言，对同一区域照射两次p偏振光，使得在313nm波长下总量达到100mJ/cm2。另外，两次的光照射所使用的光从各自相差180°的方位照射，各光从相对于各自的基板的法线方向倾斜40°的方向照射。
接着，使用网版在一个基板上印刷热固性密封材料（HC1413EP：三井化学株式会社制造）。进而，在另一个基板上散布直径3.5μm的珠子（SP-2035：积水化学工业株式会社制造）。接着，以使得照射的紫外线的偏振方向在各基板正交的方式调整上述一对基板的配置，使其相互贴合。
然后，一边以0.5kgf/cm2的压力对贴合的基板加压，一边在氮气吹扫过的炉内以200℃加热60分钟，使密封材料固化。
对利用以上的方法制作出的单元，在真空下注入包含正型液晶材料和下述化学式所示的PSA用的单体的液晶组合物。PSA用的单体的混合比相对于液晶组合物整体为0.5重量％。
使用紫外线固化树脂（TB3026E：三键株式会社制造）堵住注入液晶组合物的单元的注入口，通过照射紫外线而密封。密封时照射的紫外线为365nm，将像素部遮光而尽量去除紫外线的影响。
接着，为了消除液晶分子的流动取向，在130℃对单元加热40分钟，进行使液晶层成为各向同性相的再取向处理。
然后，对上述一对基板各自粘贴偏振片，完成IPS模式的液晶显示面板。两基板的偏振片的偏光轴调整为相互正交。
接着，对该液晶单元进行PSA聚合工序，在未施加电压的状态下在之间隔着偏振片对上述液晶层照射背光灯光100小时，使液晶层中的单体聚合。从背光灯照射的光为可见光，因此，不被偏振片遮蔽。
实施例6中，下述化学式（34）和（35）所示的单体以1：1的重量比混合。下述化学式（34）所示的化合物为苄基类的二官能甲基丙烯酸酯单体（4,4’-二甲基丙烯酰氧苄酯），下述化学式（35）所示的化合物是菲类的二官能甲基丙烯酸酯单体（菲-2,7-二基双(2-甲基丙烯酸酯)）。下述化学式（35）所示的化合物即使照射可见光也几乎不表现聚合反应，但下述化学式（34）所示的化合物具有因可见光的照射而生成自由基的结构，也发挥作为引发剂的功能。
图31是表示上述化学式（34）和（35）所示的单体的吸收光谱的图。本实施方式中，利用通过了偏振片的背光灯光，进行PSA聚合工序，因此，波长短于波长380nm的光被偏振片遮蔽（图31中的比380nm的边界线更靠左的部分）。如图31所示，上述化学式（34）所示的苄基类单体吸收380nm以上的波长的光。另一方面，上述化学式（35）所示的菲类单体几乎不吸收380nm以上的波长的光。即使在这种情况下，在本实施方式中，上述化学式（34）所示的苄基类单体产生成为活性种的自由基，使上述化学式（35）所示的菲类单体进行聚合。并且，上述化学式（34）所示的苄基类单体自身也通过自由基进行聚合，构成PSA层的一部分。即，在实施例6中使用的上述化学式（34）所示的单体是即使没有聚合引发剂也自发开始聚合的带聚合引发剂功能的单体。
使用实施例6的液晶单元进行面板的组装时，没有驱动电压的上升、对比度的下降和电压保持率的显著的下降，能够获得取向的稳定化、特别是影像残留特性的改善。
实施例6中，PS工序的照射采用可见光，与使用紫外光时相比，能够抑制对液晶层和光取向膜的损害。另外，实施例6的光取向膜使用具有双键的聚肉桂酸乙烯酯，但是该肉桂酸酯基也能够被光激发而进行自由基授与，因此，认为能够进一步有助于PS层的光聚合反应的促进和均匀形成。
实施例6中，光取向处理所使用的光的照射能量为100mJ/cm2，但是即便以其以下的照射能量也能够达成由PS工序的取向稳定化，在实际使用上不产生问题。不如说由于能够抑制其它部件的光劣化，所以优选降低照射能量。具体而言，认为即使下降至10mJ/cm2，也能够获得同样的效果。
实施例7
图29也是表示实施例7的IPS基板的平面示意图。实施例7是IPS模式的液晶单元的制作例。准备具备作为透明电极的一对梳齿电极（像素电极和公用电极）和TFT的IPS基板以及坯料玻璃基板（对置基板），通过旋转涂敷法在各基板上涂敷作为水平取向膜的材料的、具有环丁烷骨架的聚酰亚胺溶液。玻璃使用＃1737（康宁公司制造）。梳齿电极与实施例1相同，公用电极和像素电极彼此大致平行地延伸，并且分别形成为锯齿状。由此，施加电场时的电场矢量与电极的长度方向大致正交，因此形成多畴结构，能够获得良好的视角特性。作为梳齿电极的材料使用IZO。另外，梳齿电极的电极宽度L为3μm，电极间距离S为9μm。具有环丁烷骨架的聚酰亚胺溶液是通过1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐与二胺化合物的等摩尔的聚合反应制备而成。实施例7中取向原理为环丁烷的光分解。
通过旋转涂敷法涂敷后，在90℃进行1分钟的预干燥，接着一边进行氮气吹扫一边在200℃进行60分钟的烧制。烧制后的取向膜的膜厚为100nm。
接着，使用上述实施方式1的方法（V字曝光）对各基板的表面进行取向处理。具体而言，对同一区域照射两次偏振紫外线，使得在254nm波长下总量达到500mJ/cm2。另外，两次的光照射所使用的光从各自相差180°的方位照射，且从相对于各自的基板的法线方向倾斜40°的方向照射。另外，此时的梳齿电极的长度方向与偏振方向所成的角为±15°。
接着，使用网版在IPS基板上印刷热固性密封材料（HC1413EP：三井化学株式会社制造）。然后，为了使液晶层的厚度为3.5μm而在对置基板上散布直径3.5μm的珠子（SP-2035：积水化学工业株式会社制造）。接着，对该两种基板的配置进行调整，使得照射的紫外线的偏振方向在各基板一致，之后将它们贴合。
然后，一边使用0.5kgf/cm2的压力对贴合的基板加压，一边在氮气吹扫过的炉内以200℃加热60分钟，使密封材料固化。
对利用以上的方法制作出的单元，在真空下注入包含液晶材料和单体的液晶组合物。作为液晶材料使用由包含除了苯环以外的多重键的液晶分子构成的负型液晶，作为单体使用联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)。其中，添加联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)，使其成为液晶组合物整体的0.5重量％。
使用紫外线固化树脂（TB3026E：三键株式会社制造）堵住注入液晶组合物的单元的注入口，通过照射紫外线而密封。密封时照射的紫外线为365nm，将像素部遮光而尽量去除紫外线的影响。另外，此时为了使液晶取向不被外部电场扰乱，使电极间短路，对玻璃基板表面也进行除静电处理。
接着，为了消除液晶分子的流动取向，在130℃对液晶单元加热40分钟，进行使液晶分子成为各向同性相的再取向处理。由此，获得在与向取向膜照射的紫外线的偏振方向垂直的方向、且在基板面内单轴取向的液晶单元。
然后，为了对该液晶单元进行PS处理，使用黑光灯（FHF32BLB：东芝株式会社制造）照射2J/cm2的紫外线。由此，进行联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)的聚合。
使用实施例7的液晶单元进行面板的组装时，没有驱动电压的上升、对比度的下降和电压保持率的显著的下降，能够获得取向的稳定化、特别是影像残留特性的改善
实施例7中作为单体使用联苯基-4,4’-二基双(2-甲基丙烯酸酯)，但是即使使用实施例6中所示的各单体，也能够获得同样的效果。
实施例7中，光取向处理使用的光的照射能量为500mJ/cm2，但是即使以其以下的照射能量也能够达成由PS工序的取向稳定化，因此在实际使用上不产生问题。不如说由于能够抑制其它部件的光劣化，所以优选降低照射能量。具体而言，认为即使下降至100mJ/cm2，也能够获得同样的效果。
参考例3
除了不进行PS工序之外，利用与实施例7相同的方法，制作出参考例3的液晶单元。其结果为，取向特性不充分，观察到了影像残留。
进一步进行了研究，发现为了不进行PS工序就获得充分的取向特性，需要2J/cm2左右的照射能量。但是，具有254nm附近的波长的光的高能量照射产生取向膜的其它部分的光分解、彩色滤光片的光分解等，所以长期可靠性存在问题。因此，可知采用像实施例7那样使用PS工序的方法，能够解决可靠性的问题。
此外，作为实施例1～7的TFT所具备的半导体层的材料优选IGZO（铟-镓-锌-氧）等迁移率高的氧化物半导体。通过使用IGZO，与使用非晶硅的情况相比，能够减小TFT元件的尺寸，因此，适用于高精细液晶显示器。此外，对具有这种TFT元件的基板应用摩擦处理时，由于摩擦布的绒头密度存在极限，所以难以对像素内进行高精细且均匀的摩擦，显示品质可能会降低。从这一点来看，均匀取向优异的光取向技术对于IGZO这样的氧化物半导体的实用化可以说是非常有用的。不过另一方面，IGZO这样的氧化物半导体会因光取向处理时的紫外线照射而导致半导体阈值特性出现偏移。该特性偏移会带来像素的TFT元件特性的变化，导致对显示品质造成影响。并且，在迁移率高的氧化物半导体基板上形成的单片驱动元件，也有可能受到很大的影响。对此，根据实施例1～7，能够将光取向所必需的短波长的紫外线照射量控制到最小限度，尤其在使用IGZO这样的氧化物半导体的情况下可以说是非常有用的。
此外，本申请以2011年8月29日提出的日本专利申请2011-186445号为基础，主张基于巴黎条约的优先权或者基于进入国家的法规的优先权。该申请的内容其整体援引于本申请中。
符号说明
11：基板
12：突起物
13：绝缘膜
14：包含光取向膜材料的膜
20：入射面
21：扫描信号线
22：数据信号线
23：TFT
24：像素电极
26：黑色矩阵
27：彩色滤光片
30、90：液晶层
32、42：取向膜
33a、43a：聚合性单体（未激发）
33b、43b：聚合性单体（激发状态）
52：光活性基团（垂直取向膜分子）
53、63、93、103：聚合性单体
54、64、171、271、374、474：液晶分子55：疏水基
62：光活性基团（水平取向膜分子）
70：阵列基板
71、81：透明基板
72、82：水平取向膜
73、83：PS层（聚合物层）
80：彩色滤光片基板
110、210：基板
111、211：成为面板的区域
120：相当于透光部的形状的区域
121、221：第一区域
122、222：第二区域
123、223：第三区域
124、224：第四区域
125、225：第五区域
126、226：第六区域
130、230：曝光装置
131、231：曝光头
132、232：曝光台
133、233：工作台
134、234a、234b：光源135、235：拍摄单元
141、241：接近间隙
150、250：光掩模
151、251：透光部
152、252：遮光部
153：主区域
154：副区域
236a：第一曝光单元
236b：第二曝光单元
251a：第一透光部
251b：第二透光部
371、471：像素电极
372、472：公用电极
471a：狭缝

Claims (13)

1.一种液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
包括：对涂敷在一对基板中的至少一个基板上的光取向膜材料进行照射光的光取向处理而形成水平取向膜的工序，
该光取向处理是对该基板面从倾斜方向对相同的区域分别照射不同的两次以上的光的处理，
该光取向处理中的照射两次以上的光之中至少两次的光是从相互相差90°以上的方位照射的偏振光。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述照射不同的两次以上的光之中至少两次的光从相互相差150°～210°的方位照射。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述照射不同的两次以上的光之中至少两次的光的入射角的误差在45°以内。
4.如权利要求1～3中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述照射不同的两次以上的光之中至少一次的光具有10～60°的入射角。
5.如权利要求1～3中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述照射不同的两次以上的光均具有10～60°的入射角。
6.如权利要求1～5中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述照射不同的两次以上的光中的至少一次的光为P偏振光。
7.如权利要求1～6中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，还具有：
对注入所述一对基板间的包含液晶材料和单体的液晶组合物照射光，使该单体聚合，在该水平取向膜上形成对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层的工序。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述液晶材料含有在分子结构中包含苯环的共轭双键以外的多重键的液晶分子。
9.如权利要求1～8中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述光取向膜材料包含具有光异构化型、光二聚化型或这两种类型的官能团的化合物。
10.如权利要求1～8中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述光取向膜材料包含具有选自偶氮基、查尔酮基、茋基和香豆素基中的至少一个官能团的化合物。
11.如权利要求1～8中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述光取向膜材料包含具有肉桂酸酯基的化合物。
12.如权利要求1～11中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述液晶显示装置的取向类型为IPS型。
13.如权利要求1～11中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述液晶显示装置的取向类型为FFS型。
CN201280042431.3A 2011-08-29 2012-08-01 液晶显示装置的制造方法 Expired - Fee Related CN103797407B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-186445 2011-08-29
JP2011186445 2011-08-29
PCT/JP2012/069558 WO2013031462A1 (ja) 2011-08-29 2012-08-01 液晶表示装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103797407A CN103797407A (zh) 2014-05-14
CN103797407B true CN103797407B (zh) 2016-07-06

Family

ID=47755964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280042431.3A Expired - Fee Related CN103797407B (zh) 2011-08-29 2012-08-01 液晶显示装置的制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9249242B2 (zh)
CN (1) CN103797407B (zh)
TW (1) TWI519868B (zh)
WO (1) WO2013031462A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013141370A1 (ja) * 2012-03-22 2013-09-26 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置および記録媒体
KR102222005B1 (ko) * 2014-01-09 2021-03-04 삼성디스플레이 주식회사 노광 장치 및 이를 이용한 노광 방법
JP6412695B2 (ja) * 2014-02-07 2018-10-24 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置の製造方法および製造装置
US20150255029A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, display module including the display device, and electronic device including the display device or the display module
US10795207B2 (en) * 2015-07-29 2020-10-06 Lg Display Co., Ltd. Quantum rod layer, method of fabricating the same and display device including the same
CN105116621A (zh) * 2015-09-01 2015-12-02 深圳市华星光电技术有限公司 液晶面板的制造方法
CN105487299A (zh) * 2016-01-26 2016-04-13 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板及其制作方法、显示装置
JP2017151405A (ja) * 2016-02-22 2017-08-31 株式会社ブイ・テクノロジー 偏光光照射装置
WO2017145975A1 (ja) * 2016-02-22 2017-08-31 株式会社ブイ・テクノロジー 偏光光照射装置
US11181782B2 (en) * 2016-07-19 2021-11-23 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal panel and scanning antenna
CN111527424B (zh) * 2017-12-28 2022-11-29 富士胶片株式会社 光学层叠体的制造方法、光学层叠体及图像显示装置
US11130847B2 (en) * 2018-06-05 2021-09-28 Drexel University Externally activated shape changing device
JP2022154781A (ja) * 2021-03-30 2022-10-13 株式会社ジャパンディスプレイ 配向膜材料、及び、液晶表示装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5831707A (en) * 1994-08-24 1998-11-03 Hitachi, Ltd. Active matrix type liquid crystal display apparatus
JP2001066602A (ja) * 1999-08-27 2001-03-16 Mitsubishi Electric Corp 配向膜形成方法及び配向膜形成装置
JP2001249363A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 表示装置
JP2002023164A (ja) * 2000-07-04 2002-01-23 Nec Corp 液晶表示方法、液晶表示装置、及び、それの製造装置
JP2005107468A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Mikuni Denshi Kk 液晶表示装置の配向方法とその組み立て方法
CN101566761A (zh) * 2008-04-24 2009-10-28 索尼株式会社 液晶显示器件
JP2009288444A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Epson Imaging Devices Corp 配向膜の配向処理方法及び液晶装置の製造方法
JP2010039332A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Seiko Epson Corp 液晶装置、電子機器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0756193B1 (de) * 1995-07-28 2016-02-17 Rolic AG Verfahren zur Erzeugung von Kippwinkeln in photoorientierten Polymernetzwerkschichten
KR0182876B1 (ko) * 1996-01-09 1999-05-01 구자홍 액정셀의 프리틸트방향 제어방법
GB2309794B (en) * 1996-02-01 1998-07-15 Lg Electronics Inc An ultraviolet irradiating device for photo-alignment process and an irradiating method using the same
US6177972B1 (en) 1999-02-04 2001-01-23 International Business Machines Corporation Polymer stabilized in-plane switched LCD
JP4748467B2 (ja) * 2000-09-11 2011-08-17 スタンレー電気株式会社 光制御素子とその製造方法、および光配向処理方法
US6952252B2 (en) 2001-10-02 2005-10-04 Fujitsu Display Technologies Corporation Substrate for liquid crystal display and liquid crystal display utilizing the same
JP4237977B2 (ja) 2001-10-02 2009-03-11 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP4175826B2 (ja) 2002-04-16 2008-11-05 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2004070185A (ja) 2002-08-09 2004-03-04 Citizen Watch Co Ltd 光散乱性液晶パネルの製造方法
JP4472263B2 (ja) 2003-03-20 2010-06-02 シャープ株式会社 液晶表示装置の製造方法
JP4744801B2 (ja) 2003-12-18 2011-08-10 富士通株式会社 液晶表示装置およびその製造方法
US7196758B2 (en) * 2003-12-30 2007-03-27 3M Innovative Properties Company Method of alignment of liquid crystals comprising exposing an alignment material to an interference pattern
EP2463707A1 (en) 2004-10-19 2012-06-13 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and electronic device using the same
JP5240486B2 (ja) 2005-09-30 2013-07-17 Ｄｉｃ株式会社 高分子安定化液晶表示素子用組成物及び高分子分散型液晶表示素子
US8114310B2 (en) 2007-10-22 2012-02-14 Merck Patent Gmbh Liquid-crystal display
EP2065361B1 (de) 2007-11-30 2014-12-17 Merck Patent GmbH Polymerisierbare Verbindungen
JP5165667B2 (ja) 2009-11-17 2013-03-21 友達光電股▲ふん▼有限公司 液晶表示装置及びその製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5831707A (en) * 1994-08-24 1998-11-03 Hitachi, Ltd. Active matrix type liquid crystal display apparatus
JP2001066602A (ja) * 1999-08-27 2001-03-16 Mitsubishi Electric Corp 配向膜形成方法及び配向膜形成装置
JP2001249363A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 表示装置
JP2002023164A (ja) * 2000-07-04 2002-01-23 Nec Corp 液晶表示方法、液晶表示装置、及び、それの製造装置
JP2005107468A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Mikuni Denshi Kk 液晶表示装置の配向方法とその組み立て方法
CN101566761A (zh) * 2008-04-24 2009-10-28 索尼株式会社 液晶显示器件
JP2009288444A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Epson Imaging Devices Corp 配向膜の配向処理方法及び液晶装置の製造方法
JP2010039332A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Seiko Epson Corp 液晶装置、電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
TW201312229A (zh) 2013-03-16
US20140360860A1 (en) 2014-12-11
CN103797407A (zh) 2014-05-14
US9249242B2 (en) 2016-02-02
TWI519868B (zh) 2016-02-01
WO2013031462A1 (ja) 2013-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103797407B (zh) 液晶显示装置的制造方法
CN103154809B (zh) 液晶显示装置和液晶显示装置的制造方法
CN103782230B (zh) 液晶显示装置的制造方法
TWI544258B (zh) Liquid crystal display device
JP5620006B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法
TWI574994B (zh) Liquid crystal display device
WO2010079703A1 (ja) 液晶表示装置及び液晶層形成用組成物
TWI524122B (zh) Liquid crystal display device
WO2010116565A1 (ja) 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、光重合体膜形成用組成物、及び、液晶層形成用組成物
WO2013103153A1 (ja) 液晶表示装置、及び、その製造方法
CN106019722A (zh) 液晶显示面板
JPWO2010116564A1 (ja) 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、重合体層形成用組成物、及び、液晶層形成用組成物
CN103959154A (zh) 液晶显示装置
WO2012086715A1 (ja) 液晶配向剤、液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法
KR101809987B1 (ko) 액정 표시 소자 및 그의 제조 방법
TWI522699B (zh) Liquid crystal display panel and liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160706

Termination date: 20210801

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee