CN108474984A - 液晶面板的制造方法、相位差板的制造方法及线栅偏光板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供即使是大面积玻璃基板上的取向膜、相位差层，也能够利用光取向法高效地进行处理，并且取向处理均匀且没有不均的液晶面板的制造方法及相位差板的制造方法、以及能够用于这些制造方法中的线栅偏光板。本发明的液晶面板的制造方法包括自光源经由多个偏光板而对设置于基板表面的光取向膜材料的膜照射偏振光的工序，该偏振光照射工序一边使基板及/或光源移动一边进行，该多个偏光板分别具有偏振光透射区域及该偏振光透射区域周围的遮光区域，如果X方向与Y方向在与偏光板主表面平行的平面内正交，将基板相对于光源的移动方向设为Y方向，则该偏振光透射区域具有Y方向的宽度朝向X方向侧末端缩小的端部，该多个偏光板可以，以在Y方向观看时相邻的偏振光透射区域的端部彼此重叠的方式连结。

Description

液晶面板的制造方法、相位差板的制造方法及线栅偏光板
技术领域
本发明涉及液晶面板的制造方法、相位差板的制造方法以及线栅偏光板。更详细而言涉及使用光取向法来进行聚合物的取向处理的液晶面板的制造方法及相位差板的制造方法、以及能够用于这些制造方法的线栅偏光板。
背景技术
液晶面板由在一对玻璃基板等夹持液晶面板元件而构成，发挥薄型、轻型并且耗电低之类的特长而成为移动用途、各种监视器、电视机等日常生活、商务中所无法欠缺的部分。近年来，在电子书、电子相框、IA(Industrial Appliance；工业设备)、PC(PersonalComputer；个人电脑)、平板PC、智能手机用途等中广泛采用。另外，除了作为显示元件的液晶面板以外，还可以应用于使用了液晶、光取向膜的作为天线、相位差板、全息图、光波导等的光学元件的液晶面板元件中。在这些用途中，要求各种性能，正在开发各种液晶取向模式。
作为近年来经常使用的液晶取向模式，可举出使具有正或负介电各向异性的液晶分子取向于相对于基板的主表面而言水平的方向上的IPS(In-Plane Switching，面内切换)模式、以及FFS(Fringe Field Switching，边缘场切换)模式、TN(Twist Nematic，扭曲向列)模式、ECB(Electrically Controlled Birefringence，电控双折射)模式等。
作为用于使液晶分子取向的取向膜的取向处理方法，例如可举出摩擦法、光取向法。特别是作为获得具有优异视角特性的液晶面板的技术，近年来正研究光取向法。光取向法是使用光取向膜材料作为取向膜的材料，对所形成的膜照射紫外线等光，由此使取向膜产生取向限制力的方法。根据光取向法，即使不对取向膜实施摩擦处理，也能够将施加电压时的液晶分子的取向方向控制为多个方向，从而获得优异的视角特性。另外，根据光取向法，与摩擦处理不同，能够以非接触的方式对取向膜的膜面进行取向处理，因此也能够抑制取向处理中的污渍、灰尘等的产生。
光取向法不仅作为液晶取向处理技术有效，而且在相位差板的制作中也有效。例如作为使反应性液晶基元(Reactive Mesogen：RM)取向的方法，光取向法是有效的。而且，还能够将构成光取向膜的聚合物自身作为相位差层而使用。光取向膜自身具有相位差，因此通过控制适当的厚度和光照射量从而能够在液晶面板内形成相位差层。
另外，作为光取向法，公开有生成在表面具有倾斜角的光取向聚合物网状结构(PPN)的方法，该方法的特征在于，以光的入射方向并不与相对于光取向性层表面的法线平行的方式，对与曝光用光的偏振方向平行地取向的PPN材料进行曝光(例如参照专利文献1)。除此以外，还广泛研究了各种光取向法的工艺(例如参照非专利文献1、2)。
然而，作为在光取向法中使用的取向膜制造用掩模，例如公开了在对取向膜材料照射直线偏振光的工序中所使用的取向膜制造用掩模，该取向膜制造用掩模的特征在于具备：透光性基材，其使上述光透射；偏光层，其设置在上述透光性基材上，且多条金属细线以比光的波长短的周期交替以条纹状排列而成；以及对准标记，其设置在上述透光性基材上，利用与上述偏光层相同的金属材料而形成(例如参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第2980558号公报
专利文献2：日本特开2008-83215号公报
非专利文献
非专利文献1：Hashimoto等人，SID95 DIGEST，p.877～p.880
非专利文献2：JSR TECHNICAL REVIEW No.111/2004 p.12～p.20
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而，特别期望用以在大面积玻璃基板上形成取向膜、相位差层，以高生产率进行取向膜、相位差层的取向处理的方法。
例如，虽然为了以高生产率对第一代(320mm×400mm)那样的大面积玻璃基板上的取向膜进行取向分割，制作与玻璃基板相同尺寸的光取向用偏光板即可，但制作大面积偏光板在技术上和成本上均较困难。当然，即使不制作此种大面积偏光板，也能够通过一边使玻璃基板旋转一边进行通常的掩模曝光来进行取向分割，但产生由对准偏差(对位偏差)而引起的未曝光位置、重复曝光位置，有时在未曝光位置产生漏光，有时在重复曝光位置产生交流(AC)残影。另外，此种取向分割在效率方面存在改善的余地。
另外，在制作低像素密度(例如100ppi[每1英寸的像素密度]以下的像素密度)的扭转取向液晶面板的情况下，取向处理法一般使用摩擦法，但在制作高像素密度(例如200ppi[每1英寸的像素密度]以上的像素密度)的扭转取向液晶面板的情况下，难以使用摩擦法作为取向处理法。因此，尝试使用光取向法作为上述取向处理法。
在用于扭转取向的取向处理中，从防止取向缺陷的观点出发，通常对液晶分子赋予预倾角。为了赋予预倾角而使用偏振光，但已知有在由使液晶分子取向于俯视时与该偏振光的偏振方向平行的方向上的光取向膜材料构成的光取向膜中，利用一次扫描曝光而赋予预倾角的方法(参照上述专利文献1)。但是，由使液晶分子取向于俯视时与所照射的偏振光的偏振方向正交的方向上的光取向膜材料(以下，也称为正交型光取向膜材料)构成的光取向膜中，难以高效且均匀地对大面积玻璃基板上的取向膜进行用以赋予预倾角的处理(例如参照上述非专利文献1)。正交型光取向膜材料能够改善残影特性及长期可靠性，因此期望对大面积玻璃基板上的由正交型光取向膜材料构成的光取向膜高效且均匀地进行用以赋予预倾角的处理。
本发明是鉴于上述现状而成的，其目的在于提供：即使是大面积玻璃基板上的取向膜、相位差层，也能够高效地利用光取向法进行处理、并且取向处理均匀且没有不均的液晶面板的制造方法、相位差板的制造方法、以及线栅偏光板。
解决问题的手段
本发明者等人对能够以高生产率来处理大面积玻璃基板上的取向膜、相位差层的光取向法进行了各种研究，结果发现将多个偏光板以使偏振光透射区域成为特定的重复图案的方式进行连结而使用，想到能够由此而令人满意地解决上述课题，从而达成本发明。
即，本发明的一方式是一种液晶面板的制造方法，该液晶面板具备：一对对置的基板、设置于该基板间的液晶层、及设置于至少一方基板的液晶层侧表面的光取向膜，该制造方法包括自光源经由多个偏光板而对设置于基板表面的光取向膜材料的膜照射偏振光的工序，该偏振光照射工序一边使基板及/或光源移动一边进行，该多个偏光板分别具有偏振光透射区域及该偏振光透射区域周围的遮光区域，如果X方向与Y方向在与偏光板主表面平行的平面内正交，将基板相对于光源的移动方向设为Y方向，则该偏振光透射区域具有Y方向的宽度朝向X方向侧末端缩小的端部，该多个偏光板可以，以在Y方向观看时相邻的偏振光透射区域的端部彼此重叠的方式连结。
在本说明书中，光取向膜是指具有能够通过光取向处理而控制液晶取向的性质的膜，并且其通过偏振光照射而进行了光取向处理。另外，所谓“多个偏光板”通常是指在偏光板主表面的垂线方向上观看时，多个偏光板的偏振光区域彼此并不重叠，而是在与偏光板主表面平行的平面内彼此接合等而连结的多个偏光板。此外，本发明的液晶面板的制造方法除了通过上述的偏振光照射工序而形成光取向膜以外，还可以使用通常所使用的方法来实施。
另外，本发明的一方式是一种相位差板的制造方法，该制造方法包括自光源经由多个偏光板而对设置于基板表面的相位差板材料的膜照射偏振光的工序，该偏振光照射工序一边使基板及/或光源移动一边进行，该多个偏光板分别具有偏振光透射区域及该偏振光透射区域周围的遮光区域，如果X方向与Y方向在与偏光板主表面平行的平面内正交，将基板相对于光源的移动方向设为Y方向，则该偏振光透射区域具有Y方向的宽度朝向X方向侧末端缩小的端部，该多个偏光板可以，以在Y方向观看时相邻的偏振光透射区域的端部彼此重叠的方式连结。
通过本发明的相位差板的制造方法而获得的相位差板是利用偏振光照射而进行了光取向处理的相位差板。
另外，本发明的一方式是一种液晶面板的制造方法，该液晶面板具备：一对对置的基板、设置于该基板间的液晶层、及相位差板，该制造方法包括：自光源经由多个偏光板而对设置于基板表面的相位差板材料的膜照射偏振光的工序，该偏振光照射工序一边使基板及/或光源移动一边进行，该多个偏光板分别具有偏振光透射区域及该偏振光透射区域周围的遮光区域，如果X方向与Y方向在与偏光板主表面平行的平面内正交，将基板相对于光源的移动方向设为Y方向，则该偏振光透射区域具有Y方向的宽度朝向X方向侧末端缩小的端部，该多个偏光板可以，以在Y方向观看时相邻的偏振光透射区域的端部彼此重叠的方式连结。
在本发明的液晶面板的制造方法中所形成的相位差板是利用偏振光照射而进行了光取向处理的相位差板。另外，本发明的液晶面板的制造方法除了通过上述偏振光照射工序而形成相位差板以外，还可以使用通常所使用的方法来实施。
而且，本发明的一方式是一种线栅偏光板，其由多个偏光板构成，该多个偏光板分别具有偏振光透射区域及该偏振光透射区域周围的遮光区域，如果X方向与Y方向在与线栅偏光板主表面平行的平面内正交，则该偏振光透射区域具有Y方向的宽度朝向X方向侧末端缩小的端部，将该多个偏光板以在Y方向上观看时相邻的偏振光透射区域的端部彼此重叠的方式连结。
此外，上述专利文献、非专利文献均未揭示将多个偏光板连结而使用的情况。
发明效果
根据本发明的液晶面板的制造方法、相位差板的制造方法、及线栅偏光板，即使是大面积玻璃基板上的取向膜、相位差层，也能够以高生产率进行处理，能够均匀地进行没有不均的取向处理。
附图说明
图1是表示实施例一中所照射的光的偏振方向以及液晶面板的像素的平面示意图。
图2是实施例一中使用的线栅偏光板的平面示意图。
图3是表示曝光中的线栅偏光板以及基板的配置的平面示意图。
图4是表示曝光中的线栅偏光板以及基板的配置与曝光方向的关系的透视图。
图5是表示实施例一的变形例中所照射的光的偏振方向以及液晶面板的像素的平面示意图。
图6是实施例二中使用的线栅偏光板的平面示意图。
图7是表示实施例二中由于产生对准偏差而引起的照射量变化的示意图。
图8是实施例二的变形例中使用的线栅偏光板的平面示意图。
图9是表示实施例二的变形例中由于产生对准偏差而引起的照射量变化的示意图。
图10是比较例一中使用的线栅偏光板的平面示意图。
图11是表示比较例一中由于产生对准偏差而引起的照射量变化的示意图。
图12是表示曝光的模糊X、邻近间隙H以及光线平行度α的关系的示意图。
图13是表示比较例二中的线栅偏光板、光掩模以及基板的曝光面的剖面示意图。
图14是表示比较例二中的线栅偏光板以及光掩模的平面示意图。
图15是表示实施例三中所照射的光的偏振方向以及液晶面板的像素的平面示意图。
图16是在实施例三中，于TFT基板曝光中使用的线栅偏光板的平面示意图。
图17是在实施例三中，于CF基板曝光中使用的线栅偏光板的平面示意图。
图18是表示实施例五中所照射的光的偏振方向以及液晶面板的像素的平面示意图。
图19是在实施例五中，于TFT基板曝光中使用的线栅偏光板的平面示意图。
图20是实施例六中所使用的线栅偏光板的平面示意图。
图21是表示在实施例七中，透射了线栅偏光板的非偏振光透射区域以及线栅区域的光照射于基板上的状况的示意图。
图22是实施例七中所使用的线栅偏光板的平面示意图。
图23是表示在实施例八中，透射了线栅偏光板的线栅区域的光照射于基板上的状况的示意图。
图24是实施例八中所使用的线栅偏光板的平面示意图。
图25是表示在实施例九中，透射了线栅偏光板的第一线栅区域以及第二线栅区域的光照射于基板上的状况的示意图。
图26是实施例九中所使用的线栅偏光板的平面示意图。
图27是通过本实施例的液晶面板的制造方法而获得的液晶面板的剖面示意图。
具体实施方式
以下列举实施例，对本发明加以更详细的说明，但本发明不仅限于这些实施例。
在本说明书中，将液晶面板的电路基板称为TFT基板(薄膜晶体管基板)，由于与电路基板对置的基板具有彩色滤光片，因此将其称为CF基板(彩色滤光片基板)，但也可以是对置基板不具有彩色滤光片，电路基板具有彩色滤光片。
另外，X方向、Y方向表示在包含基板、偏光板的水平面上的彼此正交的两个方向。在本说明书中，将基板相对于光源而移动的方向称为Y方向。
另外，扫描曝光通常是指一边使基板移动一边对基板面上的由光取向膜材料所构成的膜进行曝光，但也可以使光源移动代替使基板移动来进行曝光。另外，也可以不仅是基板或光源的一方移动，而是基板与光源双方均移动。即，基板及光源的至少一方移动即可，使基板面上的光源的相对位置移动即可。
通过使用本发明的WG偏光板进行扫描曝光，不仅能够对第一代(320mm×400mm)玻璃基板上的取向膜，还能够对更大的玻璃基板上的取向膜，例如第八代(2160mm×2460mm)玻璃那样的大型基板上的取向膜均匀地进行没有不均的取向处理。
在本说明书中，所谓目视，只要没有特别提及ND(Neutral Density中性衰减)滤光片，就是指其间没有隔着ND滤光片而直接目视。后述的ND滤光片的透射率是指波长400～700nm下的透射率。
由本发明的制造方法制造的液晶面板通常具备液晶驱动装置部。液晶驱动装置部表示具有对液晶层中的液晶分子进行驱动的功能的电路。
本实施例中所使用的偏光板均是偏振光透射区域为线栅(以下也称为WG)区域的WG偏光板。WG区域是设置有以比光的波长短的间隔并列排列着金属细线的衍射光栅结构(线栅)的区域，通常使在俯视WG偏光板时，与金属细线的延伸方向正交的方向的偏振光透射。金属细线的直径、长度、根数能够与一般使用的金属细线相同，作为金属细线的材料可举出例如含有铝、钛、钼的材料等，从偏光度高以及耐热/耐光/耐臭氧性的观点出发，更优选举出含有钼的材料，特别优选举出硅化钼系材料。本实施例中所使用的多个WG偏光板具有WG区域及该WG区域周围的遮光区域。各WG区域的端部以外的中央部通常实质上为矩形状，各WG区域的端部的宽度朝向该WG区域端而缩小，其轮廓线可以是曲线状，也可以是直线状。其是以使WG区域的宽度缩小的端部(连接部)彼此对置的方式将多个WG偏光板连结而成者，但也可以是具有相同的WG区域以及遮光区域的图案的一个WG偏振光构件。此外，在本说明书中，WG区域的宽度是指Y方向的宽度。从使与连接部对应的不均更难以看清的观点出发，上述轮廓线优选为曲线状，更优选为微分系数连续地变化的曲线状，进一步优选为朝向WG区域端而微分系数连续减少的曲线状，特别优选为正弦曲线(sin曲线)状。
作为可于本发明中使用的偏光板，除了WG偏光板以外，例如可举出PBS(偏振分束器)。在使用具有所透射的光的偏振方向不同的多个偏振光透射区域的偏光板的情况下，于能够简便地制造的方面而言，优选WG偏光板。
上述偏光板中，在Y方向上观看时，相邻的偏振光透射区域的端部彼此重叠。此外，也可以在局部存在由于对准偏差等而使相邻的偏振光透射区域的端部彼此不重叠的部位。在这种情况下，也如后述那样，通过本发明的制造方法而获得的液晶面板的残影特性等优异。
多个偏光板也可以分别进一步具有开口区域。另外，多个偏光板可以为了改变基板面上的膜的每个区域所照射的偏振光的偏振方向而具有所透射的光的偏振方向不同的多个偏振光透射区域，也可以为了改变基板面上的膜的每个区域所照射的偏振光的照射量而对偏振光透射区域以及遮光区域进行图案化。
各偏光板的尺寸例如可设为50～150mm×50～150mm。
在以下的实施例中，通过使用ShinTech公司制造的OPTIPRO来测定预倾角。使用Ushio电机公司制造的照度计UIT-250S365测定紫外光通过直径为1mm的针孔(Pinhole)后的照度分布，并计算下述式：
[数1]
由此算出光线平行度。此处，Z表示从照度计成为最大照度的位置到成为10％照度的位置之间的距离。L表示针孔面与照度计受光面之间的距离。L设定为300mm。
在本实施例的液晶面板的制造方法中，使用一个WG偏光板进行掩模曝光与偏振光曝光，基本上不使用其他的光掩模，从而能够使随着对准偏差所造成的未曝光区域、曝光的重叠区域减少或消失。其结果能够消除相邻的WG区域间的漏光，使显示均匀性优异。
在以下的实施例中，由于使用经由连接部而连结的多个WG偏光板，因此能够对大面积玻璃基板上的取向膜进行统一曝光。上述取向膜优选为由正交型光取向膜材料构成的取向膜。而且，WG偏光板通过适当地具有使不同的偏振方向的偏振光透射的多种WG区域/开口区域/遮光区域等，从而兼具光掩模的功能。通过使用此种WG偏光板，能够减少由对准偏差所引起的影响，另外，能够通过一次扫描进行多阶段曝光，例如还能够进行取向分割。
在本发明的制造方法中，光取向膜材料并无特别限定，可使用各种材料，例如可使用具有肉桂酸酯基、偶氮苯基、环丁烷基、茋基等正交型光取向基的正交型光取向膜材料，具有香豆素基等平行型光取向基的平行型光取向膜材料，其中优选使用正交型光取向膜材料。正交型光取向膜材料是指在俯视光取向膜时，液晶分子的取向方向与照射于光取向膜的偏振光的偏振方向所成的角为87°～93°的聚合物。另外，平行型光取向膜材料是指使液晶分子取向于相对于照射于该光取向膜的偏振光的偏振方向而平行的方向上的聚合物。所谓“平行”，在本说明书中是指液晶分子的取向方向与照射于光取向膜的偏振光的偏振方向所成的角为3°以下。
另外，在本发明的制造方法中，作为相位差板材料并无特别限定，可使用反应性液晶基元(Reactive Mesogen；RM)、具有它的聚合物、与上述的光取向膜材料相同的材料、现有公知的作为相位差板用途的聚合物等。相位差层的延迟优选为50～300nm，更优选为100～150nm。
(实施例一)
图1是表示实施例一中所照射的光的偏振方向以及液晶面板的像素的平面示意图。实施例一的液晶面板是双畴FFS型液晶面板。图2是实施例一中使用的线栅偏光板的平面示意图。
在320mm×400mm的TFT基板与CF基板(像素间距P：96μm)上分别涂覆聚酰胺酸溶液(聚酰胺酸溶液使用在NMP[N-甲基-2-吡咯烷酮]：BC[丁基溶纤剂]＝7：3的溶剂中溶解了5质量％的聚酰胺酸的溶液。聚酰胺酸的二胺侧链具有肉桂酸酯基)。其后，于90℃下进行1分钟的临时干燥。此时的膜厚为100nm。其后，于200℃下进行40分钟的正式烧制。其后，一边使基板(TFT基板或者CF基板)沿着基板移动方向ds移动一边进行曝光。
在曝光中，WG偏光板使用图2所示的偏光板。图2所示的WG偏光板在俯视偏光板主表面时，具有设置了线栅的区域(WG区域WGα、WGβ)和遮光区域B。WG区域WGα与WG区域WGβ各自的偏振光透射方向(dpα、dpβ)正交，由此可获得像素内的取向膜被取向分割了的液晶面板。从防止漏光、预倾角的均匀性的观点出发，对WG偏光板的WG区域以外的区域进行遮光。另外，连接部Rx中的WG区域的形状(轮廓线)是sin曲线。另外，WG偏光板的线栅(WG)图案间距为96μm，其是像素间距P的一倍。此外，WG图案间距与WG区域中的重复图案的间距同义。像素间距P与栅极总线GL间的间距同义。在存在两种不同的栅极总线间的间距S、T的情况下，像素间距P为S+T。
透射图2所示的WG偏光板的WG区域WGα、WGβ而照射于膜的偏振光的照射量在波长313nm下均为20mJ/cm2。WG偏光板与曝光侧的基板之间的平均间隔(邻近间隙)为200μm。基板的扫描速度为70mm/秒。曝光所使用的光的光线平行度为1°。TFT基板与CF基板以成为二分割取向的FFS型的方式设定曝光方向，使TFT基板与CF基板贴合。
在使TFT基板与CF基板贴合后，封入液晶。液晶使用MLC3019(Merck公司制造)材料。
在TFT基板与CF基板的外侧，分别以使透射轴相互正交的方式贴附偏光板而制作双畴FFS型液晶面板。
此外，如图1所示那样，在实施例一的液晶面板中，源极总线SL以曲折状沿列方向延伸，栅极总线GL以直线状沿行方向延伸。另外，源极总线SL与栅极总线GL交叉。
TFT基板具有：源极总线SL、栅极总线GL、与源极总线SL及栅极总线GL连接的TFT(薄膜晶体管元件)、与TFT连接的透明的像素电极。TFT以及像素电极设置于各像素区域。在像素电极中，在各像素区域的FFS型区域F1内以及FFS型区域F2内，分别形成有相互平行的狭缝S。透射WG偏光板的偏振方向dpα、dpβ的偏振光照射于由正交型光取向膜材料所构成的膜上，分别形成使液晶分子LC在未施加电压时取向于与偏振方向dpα、dpβ正交的方向上的光取向膜。
图3是表示曝光中的线栅偏光板以及基板的配置的平面示意图。图4是表示曝光中的线栅偏光板以及基板的配置与曝光方向的关系的透视图。
以图3以及图4所示的几何结构(WG偏光板以及基板的配置、该配置与曝光方向的关系)一边使基板沿基板(TFT基板或者CF基板)移动方向ds移动一边进行扫描曝光。在进行此种大面积玻璃基板上的取向膜的统一曝光后，难以制作使偏光度/透射率/偏振光轴均匀的大面积WG偏光板，因此使用WG偏光板的偏振光区域的面积为150cm2以下，且以使相邻的偏光板彼此的连接部Rx对置的方式将多个偏光板接合而成的结构。换而言之，使用以在Y方向上观看时相邻的偏光板的连接部Rx彼此重叠的方式将多个偏光板接合而成的结构。
偏振光向基板的入射方向可以是基板面的法线方向，也可以如图4所示为相对于基板面的法线方向而言倾斜方向，但入射方向为相对于基板面的法线方向而言倾斜方向使取向处理、材料选择的方式增加，从而能够实现各种取向模式，因此优选。在偏振光的入射方向为相对于基板面的法线方向而言倾斜方向的情况下，优选在俯视基板主表面时，该入射方向与基板或光源的移动方向平行。另外，通常入射至WG偏光板的来自光源的光为非偏振光。
使用所获得的FFS型液晶面板进行评价。评价结果如下所述。
(实施例一的显示均匀性)
为了评价是否能够通过WG偏光板的连接部Rx而并无不均地进行曝光，显示32阶的灰色画面，使用5000cd/m2的背光源而在暗室中进行目视评价。其结果并未目视确认到不均。
(实施例一的残影评价)
在255阶和0阶下进行1小时的方格图案显示，其后显示32阶的灰色画面，使用5000cd/m2的背光源在暗室中进行目视评价。其结果并未目视确认到残影。
使用经由连接部Rx而连结的多个WG偏光板通过一次扫描曝光进行大面积基板的取向分割，从而能够制作没有不均、残影特性良好的双畴FFS型液晶面板。
(实施例一的变形例)
图5是表示实施例一的变形例中所照射的光的偏振方向以及液晶面板的像素的平面示意图。
实施例一的变形例中，图5中所示的像素间距P为96μm。WG图案间距为192μm，其为像素间距P的两倍。
在实施例一的变形例中，TFT基板具有：源极总线SL、栅极总线GL、与源极总线SL及栅极总线GL连接的TFT(薄膜晶体管元件)、与TFT连接的透明像素电极。TFT以及像素电极设置于各像素区域。在像素电极中，在各像素区域内(FFS型区域F1的像素区域内或FFS型区域F2的像素区域内)分别形成有相互平行的狭缝S。透射WG偏光板的偏振方向dpα、dpβ的偏振光照射于由正交型光取向膜材料构成的膜，分别形成使液晶分子LC在未施加电压时取向于与偏振方向dpα、dpβ正交的方向上的光取向膜。实施例一的变形例的制造方法除了上述以外，其他与实施例一的制造方法相同。
使用所获得的FFS型液晶面板进行评价。评价结果如下所述。
(实施例一的变形例的显示均匀性)
评价方法与实施例一同样地实施。并未目视确认到不均。
(实施例一的变形例的残影评价)
评价方法与实施例一同样地实施。并未目视确认到残影。
在本发明中，WG图案间距并无特别限定，但也可以如实施例一的变形例那样超过像素间距P。从使视角特性变优异的观点出发，优选为2×(像素间距P)≥(WG图案间距)。
在实施例一及其变形例中，通过在WG偏光板设置所透射的光的偏振方向不同的多种WG区域，能够通过一次扫描曝光进行取向分割。
(实施例二)
图6是实施例二中所使用的线栅偏光板的平面示意图。图7是表示实施例二中由于产生对准偏差而引起的照射量变化的示意图。在图7中，并未图示WG偏光板的遮光区域，仅图示出其WG区域WG1、WG2。
彼此相邻的两个WG偏光板中，仅一个距离从正常的位置(如图7的左侧的相对于位置[position]的照射量的图所示，WG区域WG1的宽度缩小的端部与WG区域WG2的宽度缩小的端部在Y方向上观看时重叠，无论膜面的位置如何均使照射量均匀的位置)向X方向偏离了960μm(图7的右侧的图所示的实施例二)。其他与实施例一相同。
使用所获得的FFS型液晶面板进行评价。评价结果如下所述。
(实施例二的显示均匀性)
评价方法与实施例一同样地实施。通过隔着透射率为50％的ND滤光片的目视并未确认到由于连接部引起的不均(未经由ND滤光片的目视则确认到漏光)。未经由ND滤光片的目视确认到漏光是由于连接部的对准偏差而引起的。
(实施例二的残影评价)
评价方法与实施例一同样地实施。并未目视确认到残影。
(实施例二的变形例)
图8是实施例二的变形例中使用的线栅偏光板的平面示意图。图9是表示实施例二的变形例中由于产生对准偏差而引起的照射量变化的示意图。
彼此相邻的两个WG偏光板中，仅一个从正常的位置(如图9的左侧的相对于位置[position]的照射量的图所示，线栅区域WG11的宽度缩小的端部与线栅区域WG12的宽度缩小的端部配置为在Y方向上观看时重叠，无论膜面的位置如何均使照射量均匀的位置)向X方向偏离了960μm(图9的右侧的图所示的实施例二的变形例)。除了使各WG偏光板的连接部的WG图案的形状成为直线而替代曲线之外，其他与实施例二相同。
(实施例二的变形例的显示均匀性)
评价方法与实施例一同样地实施。通过隔着透射率为20％的ND滤光片的目视并未确认到由于连接部所引起的不均，但通过隔着透射率为50％的ND滤光片的目视而确认到由于连接部引起的不均，比实施例二更容易看清。认为像这样与实施例二相比而言，其变形例更容易识别由于连接部所引起的不均的原因在于：在实施例二中，如图7的右侧的图所示那样，照射量的微分系数连续地变化从而亮度变化的微分系数也连续地变化，但在实施例二的变形例中，如图9的右侧的图所示那样，照射量的微分系数不连续地变化从而亮度变化的微分系数也不连续地变化。
(实施例二的变形例的残影评价)
评价方法与实施例一同样地实施。并未目视确认到残影。
根据实施例二及其变形例的结果，WG区域的连接部的形状优选为朝向WG区域的X方向的端侧而微分系数连续地减少的曲线状，其中更优选为正弦曲线。因此，即使在产生了对准偏差的情况下，照射量的微分系数也连续地减少，从而能够足够稳定地维持显示均匀性。
(比较例一)
图10是比较例一中使用的线栅偏光板的平面示意图。图11是表示比较例一中由于产生对准偏差而引起的照射量变化的示意图。
相邻的两个WG偏光板中，仅一个从正常的位置(如图11的左侧的相对于位置[取向膜的位置]的照射量的图所示，配置有线栅区域WG21以及线栅区域WG22，无论膜面的位置如何均使照射量均匀的位置)向X方向上偏离了960μm(图11的右侧的图)。比较例一中使用的WG偏光板没有实施例一、2所示那样的WG区域的宽度缩小的连接部。其他与实施例二相同。
使用所获得的FFS型液晶面板进行评价。评价结果如下所述。
(比较例一的显示均匀性)
评价方法与实施例一同样地实施。通过隔着透射率为1％的ND滤光片的目视而确认到由WG偏光板的连接部引起的不均。其原因在于：由于连接部的对准偏差而使照射量不连续地变化，从而产生了未取向区域。
(比较例一的残影评价)
评价方法与实施例一同样地实施。通过隔着透射率为1％的ND滤光片的目视而确认由WG偏光板的连接部引起的残影。在未取向区域中，除了不均以外还引起了AC残影。
在照射的光为平行光的情况下，如果在连接部并未设置线栅区域等偏振光区域，则对显示均匀性、残影有不良影响。本发明并不限定于照射光为平行光的情况，但如果照射光为平行光，则能够使上述的邻近间隙变大，能够减少扫描中由灰尘等引起的对基板的划伤，因此优选照射光为平行光。此外，在将灰尘完全除去的情况下，即使是漫射光也不会有上述问题。
图12是表示曝光的模糊量X、邻近间隙H、以及光线平行度α的关系的示意图。
曝光的模糊量X可通过下述式来计算。
X＝2H×tan(α)
对双畴FFS型液晶面板的边界(实施例的图1的液晶面板的F1区域与F2区域之间的边界)亮线的宽度进行测定，结果为15μm。参考该值，如果允许模糊量X达到15μm，且使平行光的一般的光线平行度成为1°以下，则邻近间隙H为430μm以上。其作为扫描曝光的邻近间隙而言充分，也不会引起基板划伤WG偏光板的问题。从此种观点出发，优选照射光为平行光。另一方面，考虑到TFT基板、CF基板的凹凸而认为比较安全的邻近间隙大约为5μm。根据该值，允许光线平行度达到56°。一般将此种光线平行度的光称为漫射光。此外，在此种邻近间隙大约为5μm的情况下，在异物等附着于WG偏光板的情况下存在划伤基板的可能性。
(比较例二)
图13是表示比较例二中的WG偏光板、光掩模以及基板的曝光面的剖面示意图。图14是表示比较例二中的WG偏光板以及光掩模的平面示意图。
除了使用了没有遮光区域的WG偏光板和光掩模以外，其他与实施例一相同。在比较例二中，与上述实施例的WG偏光板同样，多个光掩模以其开口宽度缩小的端部作为连接部而连接(未图示)。相邻的两个光掩模中，仅一个从正常的位置向X方向上偏离了960μm。另外，WG偏光板与光掩模的对准偏差为朝向X方向50μm。
使用所获得的FFS型液晶面板进行评价。评价结果如下所述。
(比较例二的显示均匀性)
评价方法与实施例一同样地实施。通过隔着透射率为3％的ND滤光片的目视而确认到由于光掩模的连接部引起的不均。其原因在于：由于WG偏光板与基板的曝光面的对准偏差，在第一光掩模的区域与第二光掩模的区域产生了亮度差。
(比较例二的残影评价)
评价方法与实施例一同样地实施。并未目视确认到残影。
例如在实施例一、其他的实施例中仅考虑WG偏光板与基板的对准精度即可，但在比较例二中还使用了光掩模，因此也要考虑光掩模与基板的对准精度、以及光掩模与WG偏光板的对准精度。如果光掩模与基板的对准精度、以及WG偏光板与基板的对准精度相同，则对准精度最低也相对在实施例一、其他的实施例而恶化两倍。而且，如果认为优选光掩模自身的厚度也为1mm左右，则WG偏光板与基板的距离成为数倍，因此可进一步成为对准精度恶化的重要因素。
(实施例三)
图15是表示实施例三中所照射的光的偏振方向以及液晶面板的像素的平面示意图。图16是在实施例三中，于TFT基板曝光中使用的线栅偏光板的平面示意图。图17是在实施例三中，于CF基板曝光中使用的线栅偏光板的平面示意图。
在320mm×400mm的TFT基板与CF基板上分别涂覆聚酰胺酸溶液(聚酰胺酸溶液使用在NMP[N-甲基-2-吡咯烷酮]：BC[丁基溶纤剂]＝7：3的溶剂中溶解了5质量％的聚酰胺酸的溶液。聚酰胺酸的二胺侧链具有肉桂酸酯基)。其后，于90℃下进行1分钟的临时干燥。此时的膜厚为100nm。其后，于200℃下进行40分钟的正式烧制。其后，一边使基板(TFT基板或者CF基板)沿着基板移动方向ds移动一边进行曝光。
TFT基板曝光中的各WG偏光板使用图16所示的偏光板。CF基板曝光中的各WG偏光板使用图17所示的偏光板。在俯视偏光板主表面时，图16所示的WG偏光板包括第一WG区域WGγ、第二WG区域WGβ以及遮光区域B，该第一WG区域WGγ与该第二WG区域WGβ在与基板移动方向ds垂直的方向(X方向)上交替以条纹状排列，其使光偏振的方向不同，在曝光时，自光源经由第一WG区域WGγ而对膜照射偏振方向dpγ的第一偏振光，并且自光源经由第二WG区域WGβ而对膜照射与偏振方向dpγ不同的偏振方向dpβ的第二偏振光。在俯视偏光板主表面时，图17所示的WG偏光板包括WG区域WGβ以及遮光区域B，在曝光时，自光源经由WG区域WGβ而对膜照射偏振方向dpβ的偏振光。另外，连接部的各WG图案的形状为sin曲线。以图3以及图4所示的几何结构进行扫描曝光。
经由图16以及图17分别所示的WG偏光板的WG区域WGβ、WGγ而照射的照射量在波长313nm下均为20mJ/cm2。基板的扫描速度为70mm/秒。曝光所使用的光的光线平行度为1°。TFT基板与CF基板以成为二分割取向的FFS型+扭转型的方式设定曝光方向。扭转区域的取向扭转角设定为64°。FFS型透射区域Ft与反射扭转区域Tr的液晶层厚设定为相同的值。其后，使TFT基板与CF基板贴合而封入液晶。液晶使用MLC3019(Merck公司制造)。在TFT基板与CF基板的外侧分别以使透射轴相互正交的方式贴附偏光板而制作双畴半透射型液晶面板。
此外，如图15所示那样，在实施例三的液晶面板中，源极总线SL以曲折状沿列方向延伸，栅极总线GL以直线状沿行方向延伸。另外，源极总线SL与栅极总线GL交叉。
TFT基板具有：源极总线SL、栅极总线GL、与源极总线SL及与栅极总线GL连接的TFT(薄膜晶体管元件)、与TFT连接的透明像素电极。TFT以及像素电极设置于各像素区域。在像素电极中，在各像素区域的反射扭转区域Tr内以及FFS型透射区域Ft内分别形成有相互平行的狭缝S。另外，在TFT基板的反射扭转区域Tr配置有金属反射膜M。透射图16所示的WG偏光板的WG区域(图15所示的P1)的偏振方向dpβ、dpγ的偏振光照射于由正交型光取向膜材料构成的膜上，分别在TFT基板上形成光取向膜，该光取向膜使液晶分子(图15所示的LC)在未施加电压时取向于与偏振方向dpβ、dpγ正交的方向上。另外，透射图17所示的WG偏光板的WG区域(图15所示的P2)的偏振方向dpβ的偏振光照射于由正交型光取向膜材料构成的膜上，在CF基板上形成光取向膜，该光取向膜使液晶分子(图15所示的LC)在未施加电压时取向于与偏振方向dpβ正交的方向上。
使用所获得的半透射型液晶面板进行评价。评价结果如下所述。
(实施例三的显示均匀性)
评价方法与实施例一同样地实施。并未目视确认到由于连接部所引起的不均。
(实施例三的残影评价)
评价方法与实施例一同样地实施。并未目视确认到由于连接部所引起的残影。
使用经由连接部而连接的多个线栅偏光板通过扫描曝光来一次进行大面积基板的取向分割，从而能够制作没有不均、残影特性良好的双畴半透射型液晶面板。
(实施例四)
在320mm×400mm的TFT基板与CF基板上分别涂覆聚酰胺酸溶液(聚酰胺酸溶液使用在NMP[N-甲基-2-吡咯烷酮]：BC[丁基溶纤剂]＝7：3的溶剂中溶解了5质量％的聚酰胺酸的溶液。聚酰胺酸的二胺主链具有偶氮苯基)。其后，在90℃下进行1分钟的临时干燥。此时的膜厚为100nm。其后，一边使基板(TFT基板或者CF基板)移动一边进行曝光。
TFT基板以及CF基板的曝光中的各WG偏光板使用图2所示的偏光板。连接部的WG图案的形状(轮廓线)为sin曲线。以图3以及图4所示的几何结构进行扫描曝光。
经由图2所示的WG偏光板的WG区域而照射的照射量在波长365nm下为1000mJ/cm2。基板的扫描速度为2mm/秒。TFT基板与CF基板以成为二分割取向的FFS型的方式设定曝光方向。其后，在110℃下进行20分钟的正式烧制，在200℃下进行20分钟的正式烧制。其他与实施例一同样实施。
使用所获得的FFS型液晶面板进行评价。评价结果如下所述。
(实施例四的显示均匀性)
评价方法与实施例一同样地实施。并未目视确认到由于连接部所引起的不均。
(实施例四的残影评价)
评价方法与实施例一同样地实施。并未目视确认到由于连接部所引起的残影。
使用经由连接部而连接的多个WG偏光板通过扫描曝光来一次曝光进行大面积基板的取向分割，从而能够制作没有不均、残影特性良好的双畴FFS型液晶面板。
根据实施例四的结果可知：作为光官能团，除了肉桂酸酯基以外也可以实施。但是，在使用偶氮苯基的情况下，需要大到1000mJ/cm2的照射量，在平行光曝光的情况下照度低，因此恐怕会使生产率降低。因此，光官能团优选高灵敏度的肉桂酸酯基。
作为光官能团，除偶氮苯基以外，还可以使用环丁烷基、茋基等使液晶分子取向于相对于所照射的偏振光的偏振方向而言，与光取向膜面平行的面内正交的方向上的正交型光取向基，香豆素基等使液晶分子取向于与相对于所照射的偏振光的偏振方向而平行的方向上的平行型光取向基，但这些光官能团一般也需要300～1000mJ/cm2的照射量。
(实施例五)
图18是表示实施例五中所照射的光的偏振方向以及液晶面板的像素的平面示意图。图19是在实施例五，于TFT基板曝光中使用的线栅偏光板的平面示意图。
CF基板曝光中的各WG偏光板使用与图17所示的偏光板相同的偏光板，TFT基板曝光中的各WG偏光板使用图19所示的偏光板。在俯视偏光板主表面时，图19所示的WG偏光板包括WG区域WGβ以及遮光区域B，其端部以外的轮廓线为凹凸形状，在曝光时，自光源经由多个线栅偏光板的偏振光透射区域而按膜的每个区域以条纹状对膜照射不同照射量的偏振光。具体而言，对像素的反射区域的膜的照射量较少，对像素的透射区域的膜的照射量较多。此外，连接部的各WG区域的形状为sin曲线。以图3以及图4所示的几何结构进行扫描曝光。经由图17所示的WG偏光板的WG区域而照射的照射量在波长313nm下为20mJ/cm2。图19所示的WG偏光板的WG区域如上述那样，其端部以外的轮廓线为凹凸形状，宽度不同。至于经由图19所示的WG偏光板的WG区域而照射的照射量，在遮光较少的区域中在波长313nm下为20mJ/cm2，在遮光较多的区域中在波长313nm下为12mJ/cm2。TFT基板与CF基板以成为均匀的FFS型的方式设定曝光方向，使TFT基板与CF基板贴合。透射区域的液晶层厚设定为反射区域的液晶层厚的两倍。其他与实施例三同样地实施。
此外，如图18所示那样，在实施例五的液晶面板中，源极总线SL以曲折状沿列方向延伸，栅极总线GL以直线状沿行方向延伸。另外，源极总线SL与栅极总线GL交叉。
TFT基板具有：源极总线SL、栅极总线GL、与源极总线SL及与栅极总线GL连接的TFT(薄膜晶体管元件)、与TFT连接的透明像素电极。TFT以及像素电极设置于各像素区域。在像素电极中，在各像素区域的FFS型反射区域Fr内以及FFS型透射区域Ft内分别形成有相互平行的狭缝S。另外，在TFT基板的FFS型反射区域Fr配置有金属反射膜M。透射图19所示的WG偏光板的WG区域(图18所示的P1)的偏振方向dpβ的偏振光照射于由正交型光取向膜材料构成的膜上，分别在TFT基板上形成光取向膜，该光取向膜使液晶分子(图18所示的LC)在未施加电压时取向于与偏振方向dpβ正交的方向上。另外，透射图17所示的WG偏光板的WG区域(图18所示的P2)的偏振方向dpβ的偏振光照射于由正交型光取向膜材料构成的膜上，在CF基板上形成光取向膜，该光取向膜使液晶分子(图18所示的LC)在未施加电压时取向于与偏振方向dpβ正交的方向上。
使用所获得的FFS型液晶面板进行评价。评价结果如下所述。
(实施例五的显示均匀性)
评价方法与实施例一同样地实施。其结果并未目视确认到不均。
(实施例五的残影评价)
评价方法与实施例一同样地实施。其结果并未目视确认到残影。
在实施例五中，使用经由连接部而连接的多个WG偏光板一次进行大面积基板的取向分割，从而能够制作没有漏光、残影特性良好的FFS型且半透射式的液晶面板。另外，能够在WG偏光板设置遮光区域，调整遮光区域的宽度而按取向膜的每个区域控制照射量。
(实施例六)
图20是实施例六中使用的线栅偏光板的平面示意图。
TFT基板以及CF基板的曝光中的各WG偏光板使用图17所示的偏光板。经由图17所示的WG偏光板的WG区域而照射的照射量与实施例五同样地在波长313nm下为20mJ/cm2。其他与实施例五同样地实施。
使用所获得的FFS型液晶面板进行评价。评价结果如下所述。
(实施例六的显示均匀性)
评价方法与实施例一同样地实施。其结果并未目视确认到不均。
(实施例六的残影评价)
评价方法与实施例一同样地实施。其结果通过隔着透射率为50％的ND滤光片的目视而确认到残影。
TFT基板的反射区域也反射照射光，因此照射于光取向膜上的实效照射量比设定照射量多。如果实效照射量比最佳的照射量多，则存在由于聚酰胺酸所具有的肉桂酸酯基的光二聚反应而使残影特性恶化的情况。实施例六相对在实施例五而残影特性恶化的原因在于反射部的光取向膜的光吸收增加。
(实施例七)
图21是表示在实施例七中，透射了线栅偏光板的非偏振光透射区域以及线栅区域的光照射于基板上的状况的示意图。图22是实施例七中所使用的线栅偏光板的平面示意图。
在TFT基板与CF基板上分别涂覆聚酰胺酸溶液(聚酰胺酸溶液使用在NMP[N-甲基-2-吡咯烷酮]：BC[丁基溶纤剂]＝7：3的溶剂中溶解了5质量％的聚酰胺酸的溶液。聚酰胺酸的二胺侧链具有肉桂酸酯基)。其后，在90℃下进行1分钟的临时干燥。此时的膜厚为100nm。其后，一边使基板(TFT基板或CF基板)沿着基板移动方向ds移动一边进行曝光。
TFT基板以及CF基板的曝光中的各WG偏光板使用了图22所示的偏光板。以图3以及图4所示的几何结构进行扫描曝光。
如图21所示，在实施例七中，经由WG偏光板的非偏振光透射区域(开口区域)n而将非偏振光照射于膜面上，经由WG偏光板的WG区域WGs而将s偏振光照射于膜面上。非偏振光以及s偏振光相对于膜面的入射方向的角度为50°。
在俯视偏光板主表面时，图22所示的WG偏光板具有WG区域WGs、没有线栅的非偏振光透射区域(开口区域)n、以及遮光区域B。
经由图22所示的WG偏光板的非偏振光透射区域n而照射的照射量在波长313nm下为20mJ/cm2，经由WG区域WGs而照射的照射量在波长313nm下为20mJ/cm2。基板的扫描速度为70mm/秒。以使TFT基板与CF基板的预倾方向成为正交的方式进行曝光。其后，使TFT基板与CF基板贴合而封入液晶。液晶使用在MLC3019(Merck公司制造)中溶解了手性材料的液晶。在TFT基板与CF基板的外侧分别以透射轴相互平行的方式贴附偏光板而制作TN型液晶面板。测定预倾角，结果是0.3°。能够制作没有向错、漏光的均匀的TN型液晶面板。
在实施例七中，能够通过扫描曝光一次进行两阶段曝光。如上述那样，在WG偏光板设置未设WG的开口区域和WG区域，能够第一阶段经由开口区域而倾斜照射非偏振光，第二阶段经由WG区域而倾斜照射s偏振光。
(实施例八)
图23是表示在实施例八中，透射了线栅偏光板的线栅区域的光照射于基板上的状况的示意图。图24是实施例八中所使用的线栅偏光板的平面示意图。
在TFT基板与CF基板上分别涂覆聚酰胺酸溶液(聚酰胺酸溶液使用在NMP[N-甲基-2-吡咯烷酮]：BC[丁基溶纤剂]＝7：3的溶剂中溶解了5质量％的聚酰胺酸的溶液。聚酰胺酸的二胺侧链具有肉桂酸酯基)。其后，在90℃下进行1分钟的临时干燥。此时的膜厚为100nm。其后，在200℃下进行40分钟的正式烧制。其后，一边使基板(TFT基板或者CF基板)沿着基板移动方向ds移动一边进行曝光。
TFT基板以及CF基板的曝光中的各WG偏光板使用图24所示的偏光板。以图3以及图4所示的几何结构进行扫描曝光。
如图23所示，在实施例八中，经由WG偏光板的WG区域WGs而将s偏振光照射于膜面。WG偏光板的遮光部WGl与遮光区域B同样地不透光。
在俯视偏光板主表面时，图24所示的WG偏光板具有：沿X方向延伸的设置有线栅的细微狭缝开口部，即s偏振光透射区域WGp；多个偏振光透射区域和设置于该偏振光透射区域间的遮光部WGl；以及以包围s偏振光透射区域的方式配置的遮光区域B。
经由图24所示的WG偏光板的WG区域WGs而照射的照射量在波长313nm下为20mJ/cm2。WG偏光板内的狭缝图案的L/S＝10μm/10μm。基板的扫描速度为70mm/秒。以使TFT基板与CF基板的预倾方位成为正交的方式进行曝光。其后，在110℃下进行20分钟的正式烧制，在200℃下进行20分钟的正式烧制。其后，使TFT基板与CF基板贴合而封入液晶。液晶使用在MLC3019(Merck公司制造)溶解了手性材料的液晶。在TFT基板与CF基板的外侧分别以使透射轴相互平行的方式贴附偏光板而制作TN型液晶面板。测定预倾角，结果为4.6°。能够制作没有向错、漏光的均匀的TN型液晶面板。
在实施例八中，WG偏光板自身存在细微狭缝，经由狭缝间的WG区域而照射s偏振光，由此感生预倾角。因此，通过经由连接部将多个WG偏光板连接，从而能够制作没有漏光的大面积的TN液晶面板。
(实施例九)
图25是表示在实施例九中，透射了线栅偏光板的第一线栅区域以及第二线栅区域的光照射于基板上的状况的示意图。图26是实施例九中所使用的线栅偏光板的平面示意图。
在TFT基板与CF基板上分别涂覆聚酰胺酸溶液(聚酰胺酸溶液使用在NMP[N-甲基-2-吡咯烷酮]：BC[丁基溶纤剂]＝7：3的溶剂中溶解了5质量％的聚酰胺酸的溶液。聚酰胺酸的二胺侧链具有肉桂酸酯基)。其后，于90℃下进行1分钟的临时干燥。此时的膜厚为100nm。其后，于200℃下进行40分钟的正式烧制。其后，一边使基板(TFT基板或者CF基板)沿着基板移动方向ds移动一边进行曝光。
TFT基板以及CF基板的曝光中的各WG偏光板使用图24所示的偏光板。以图3以及图4所示的几何结构进行扫描曝光。
如图25所示，在实施例九中，经由WG偏光板的s偏振光透射区域WGs而将s偏振光照射于膜面，经由WG偏光板的p偏振光透射区域WGp而将p偏振光照射于膜面。
在俯视偏光板主表面时，图26所示的WG偏光板具有：设置有线栅的p偏振光透射区域WGp、设置有线栅的s偏振光透射区域WGs、以及遮光区域B。
透射图26所示的WG偏光板的s偏振光透射区域而照射的照射量在波长313nm下为20mJ/cm2，透射p偏振光透射区域而照射的照射量在波长313nm下为5mJ/cm2。基板的扫描速度为70mm/秒。以使TFT基板与CF基板的预倾方位成为正交的方式进行曝光。其后，使TFT基板与CF基板贴合而封入液晶。液晶使用在MLC3019(Merck公司制造)溶解了手性材料的液晶。在TFT基板与CF基板的外侧分别以使透射轴相互平行的方式贴附偏光板而制作TN型液晶面板。测定预倾角，结果为0.2°。能够制作没有向错、漏光的均匀的TN型液晶面板。
在实施例九中，能够通过扫描曝光一次进行两阶段曝光。即，在WG偏光板设置第一WG区域以及第二WG区域，第一阶段经由第一WG区域而倾斜照射作为第一偏振光的s偏振光，第二阶段经由第二WG区域而倾斜照射作为第二偏振光的p偏振光。
图27是通过本实施例的液晶面板的制造方法而获得的液晶面板的剖面示意图。
通过本实施例的液晶面板的制造方法而获得的液晶面板从显示面侧起具备CF(彩色滤光片)基板21、光取向膜23、液晶层31、光取向膜13、以及TFT基板11。TFT基板具备液晶驱动装置部以及绝缘层。CF基板21具备CF(彩色滤光片)。也可以在CF与液晶层之间配置有公共电极。另外，在本实施例的液晶面板为半透射式或透射式的情况下，也可以在TFT基板11的背面侧具备背光源41。上述液晶面板还可以进一步具备其他可用于液晶面板中的构件。
上述各实施例的构成例如应用于(1)TN型液晶面板、(2)取向分割TN型液晶面板、(3)半透射取向分割FFS型液晶面板、(4)ECB型液晶面板、(5)具有预倾角不同的多个取向区域的液晶面板等中，能够高生产率且高品质地制作这些液晶面板。
(实施例十)
在320mm×400mm的TFT基板与CF基板(像素间距P：96μm)上分别涂覆丙烯酸溶液(丙烯酸溶液使用在NMP[N-甲基-2-吡咯烷酮]：BC[丁基溶纤剂]＝7：3的溶剂中溶解了10质量％的丙烯酸聚合物的溶液。丙烯酸聚合物的侧链具有肉桂酸酯基)。其后，于90℃下进行1分钟的临时干燥。此时的膜厚为1300nm。其后，一边使基板(TFT基板或者CF基板)沿着基板移动方向ds移动一边进行曝光。
WG偏光板与实施例一的变形例同样地偏振光的照射量在波长313nm下均为5mJ/cm2。WG偏光板与曝光侧的基板之间的平均间隔(邻近间隙)为200μm。基板的扫描速度为70mm/秒。曝光中所使用的光的光线平行度为1°。其后，在130℃下进行10分钟的正式烧制。
由此在TFT基板和CF基板上形成132nm的相位差层。
其后，在TFT基板和CF基板上对JSR公司制造的垂直取向膜JALS204进行制膜，封入负型液晶MLC6610而制作VA-FFS型的液晶面板。在该液晶面板上贴附直线偏光板，该直线偏光板以与TFT基板和CF基板的相位差层的滞相轴成为±45°的方向的方式设定吸收轴。由此制作VA型的3D用液晶面板。
(实施例十的显示均匀性)
为了评价是否能够通过WG偏光板的连接部Rx而并无不均地进行曝光，显示32阶的灰色画面，使用5000cd/m2的背光源而在暗室中进行目视评价。其结果并未目视确认到不均。
(实施例十的残影评价)
在255阶和0阶下进行1小时的方格图案显示，其后显示32阶的灰色画面，使用5000cd/m2的背光源而在暗室中进行目视评价。其结果并未目视确认到残影。
在实施例十中，将相位差层制成于面板内，按每个相邻的像素而改变该相位差层的滞相轴的方向。例如通过将实施例一与实施例十加以组合，当然能够自由地组合相位差层与液晶层的取向。由此可制作具有新功能的液晶面板。
在上述实施例十中，将构成光取向膜的聚合物其自身作为相位差层而使用。光取向膜其自身具有相位差，因此通过控制适当的厚度和光照射量而能够在液晶面板内形成相位差层。另外，本发明的光取向法也可以适当地应用于相位差板的制作中。相位差板材料可如上述那样使用反应性液晶基元(Reactive Mesogen；RM)、具有它的聚合物、作为相位差板用途的现有公知的聚合物、与构成上述光取向膜的聚合物相同的聚合物等。相位差层的延迟优选为50～300nm，更优选为100～150nm。根据本发明，可自由地细微控制相位差方向与相位差量，因此可制作具有细微结构的大面积的相位差层。
使用本发明的相位差板的制造方法，可将例如实施了细微图案化的相位差层制成于面板内，更具体而言可简单地实现能够3D显示的液晶面板。本发明的光取向法除了作为显示元件的液晶面板以外，还可以应用于使用了液晶、光取向膜的作为天线、全息图、光波导等的光学元件的液晶面板元件中。
上述各实施例的构成还可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当地组合。
[附记]
本发明的一方式是一种液晶面板的制造方法，该液晶面板具备：一对对置的基板、设置于该基板间的液晶层、及设置于至少一方基板的液晶层侧表面的取向膜，该制造方法包括：自光源经由多个偏光板而对设置于基板表面的光取向膜材料的膜照射偏振光的工序，该偏振光照射工序一边使基板及/或光源移动一边进行，该多个偏光板分别具有偏振光透射区域及该偏振光透射区域周围的遮光区域，如果X方向与Y方向在与偏光板主表面平行的平面内正交，将基板相对于光源的移动方向设为Y方向，则该偏振光透射区域具有Y方向的宽度朝向X方向侧末端缩小的端部，该多个偏光板可以，以在Y方向观看时相邻的偏振光透射区域的端部彼此重叠的方式连结。
另外，本发明的偏振光照射工序不仅可以对光取向膜应用，例如还可以应用于相位差板中。即，本发明的一方式是一种液晶面板的制造方法，该液晶面板具备：一对对置的基板、设置于该基板间的液晶层、及相位差板，该制造方法包括：自光源经由多个偏光板而对设置于基板表面的相位差板材料的膜照射偏振光的工序，该偏振光照射工序一边使基板及/或光源移动一边进行，该多个偏光板分别具有偏振光透射区域及该偏振光透射区域周围的遮光区域，如果X方向与Y方向在与偏光板主表面平行的平面内正交，将基板相对于光源的移动方向设为Y方向，则该偏振光透射区域具有Y方向的宽度朝向X方向侧末端缩小的端部，该多个偏光板可以，以在Y方向观看时相邻的偏振光透射区域的端部彼此重叠的方式连结。
在上述偏振光照射工序中使用特定偏光板是本发明的特征。偏光板只要可以发挥本发明的效果，就没有特别限定，例如也可以是多个偏光板接合而成的偏光板。来自光源的光通常是非偏振光。另外，上述偏光板通常以与基板隔开规定的间隔的方式设置于曝光装置。
通过上述偏振光照射工序，上述光取向膜能够成为对膜附近的液晶分子赋予预倾角的光取向膜。
此外，本发明的液晶面板的制造方法还可以包括：在基板上形成光取向膜材料的膜的工序；烧制膜的工序；使两个基板以相互对置的方式贴合的工序；在一对基板间注入液晶的工序；以及在一对基板的外侧分别贴附偏光板的工序。上述任一个工序也可以使用通常所使用的方法来实施。
此外，烧制膜的工序可以在偏振光照射工序前实施，也可以在偏振光照射工序后实施，还可以在偏振光照射工序前后双方实施。
在本发明的液晶面板的制造方法中，优选上述多个偏光板的至少一个是线栅偏光板，更优选上述多个偏光板均为线栅偏光板。
可以利用一个线栅偏光板生成多个偏振方向的偏振光而对取向膜进行取向分割。
上述偏光板为线栅偏光板是指在偏光板的偏振光透射区域设置有线栅。
在本发明的液晶面板的制造方法中，优选上述偏振光透射区域端部的轮廓线为正弦曲线。因此，通过本发明的制造方法而获得的液晶面板的显示均匀性更优异。
在本发明的液晶面板的制造方法中，优选上述偏振光透射区域具有第一偏振光透射区域以及第二偏振光透射区域的重复图案，该第一偏振光透射区域与该第二偏振光透射区域的所透射的偏振光的偏振方向不同。另外，该第一偏振光透射区域与该第二偏振光透射区域优选在X方向上交替地以条纹状排列。由此，例如在上述偏振光照射工序中，可自光源经由第一偏振光透射区域对上述膜照射第一偏振光而形成像素中的第一取向区域，并且自光源经由第二偏振光透射区域对该膜照射与第一偏振光不同的偏振方向的第二偏振光而形成第二取向区域。即，通过一次扫描曝光，由本发明的制造方法而获得的液晶面板成为显示均匀性、残影特性优异的双畴液晶面板。至于此种液晶面板，具体而言，其取向膜包括第一取向区域以及第二取向区域，该第一取向区域与该第二取向区域交替地以条纹状排列，在该第一取向区域与该第二取向区域中未施加电压时，取向膜附近的液晶分子的取向不同。
本发明的液晶面板优选在未施加电压时将液晶的取向分割。由此可使视角特性更优异。
另外，液晶的取向不同的多个区域的至少一个液晶取向型优选为IPS型或者FFS型。
由第一取向区域以及第二取向区域构成的取向分割图案的间距优选为像素间距的两倍以下。
在本发明的液晶面板的制造方法中，优选上述液晶面板为半透射型液晶面板，上述偏振光透射区域的上述端部以外的部分是Y方向的宽度周期性不同的凹凸形状，上述偏振光照射工序是自光源经由该偏振光透射区域的Y方向的宽度较短的部分而对与像素的反射区域对应的膜照射偏振光，经由该偏振光透射区域的Y方向的宽度较长的部分而对与像素的透射区域对应的膜照射偏振光。通过上述偏振光透射区域的凹凸形状，可使针对取向膜的曝光量(光吸收量)按每个取向膜区域而不同。由此，例如可使与像素的反射区域对应的取向膜的曝光量较少，使与像素的透射区域对应的取向膜的曝光量较多，从而可使所获得的液晶面板的残影特性更优异。
如上述那样根据取向膜的区域而曝光量不同也可以称为曝光量分割。曝光量分割的图案间距优选为像素间距的两倍以下。
在本发明的液晶面板的制造方法中，优选上述偏振光照射工序中所照射的偏振光是平行光。由此，在上述偏振光照射工序中可使上述的邻近间隙变大，从而可充分抑制由于灰尘所引起的对基板的划伤。
在本发明的液晶面板的制造方法中，优选上述光取向膜使液晶分子取向于相对于光取向膜面而言水平的方向上。
在本发明的液晶面板的制造方法中，优选上述光取向膜包含具有光官能团的聚合物，该光官能团为选自由肉桂酸酯基、偶氮苯基及环丁烷基所构成的群中的至少一种。在本发明的液晶面板的制造方法中，可使用此种能够改善残影特性以及长期可靠性的正交型光取向膜材料，通过一次曝光来赋予预倾特性、进行取向分割。
在本发明的液晶面板的制造方法中，优选上述偏振光照射工序中的偏振光的照射方向是相对于基板面的法线方向而言倾斜的方向。
在本发明的液晶面板的制造方法中，优选上述多个偏光板分别更具有开口区域，该开口区域与上述偏振光透射区域沿着Y方向排列，上述偏振光照射工序是自光源经由该开口区域而对上述膜照射非偏振光，经由该偏振光透射区域而对上述膜照射偏振光。例如，更优选经由开口区域而对具有膜的区域照射非偏振光，其后经由偏振光透射区域而照射偏振光(例如s偏振光)。
在本发明的液晶面板的制造方法中，优选上述多个偏光板分别具有多个偏振光透射区域及设置于该偏振光透射区域间的遮光部，该偏振光透射区域与该遮光部沿着Y方向交替排列，上述偏振光照射工序是自光源经由该多个偏振光透射区域而对上述膜照射偏振光。例如，更优选在一次扫描曝光期间，经由多个偏振光透射区域而对具有膜的区域照射偏振光(例如s偏振光)。此外，在此种各偏光板具有多个偏振光透射区域的情况下，偏振光透射区域的Y方向的宽度是指多个偏振光透射区域的Y方向上的宽度的合计。
在本发明的液晶面板的制造方法中，优选上述偏振光透射区域包括第一偏振光透射区域及第二偏振光透射区域，该第一偏振光透射区域与该第二偏振光透射区域沿着Y方向排列，在两偏振光透射区域透射的偏振光的偏振方向不同，上述偏振光照射工序是自光源经由第一偏振光透射区域而对上述膜照射第一偏振光，经由第二偏振光透射区域而对上述膜照射与第一偏振光偏振方向不同的第二偏振光。例如，更优选经由第一偏振光透射区域而对具有膜的区域照射第一偏振光(例如s偏振光)，其后经由第二偏振光透射区域而照射与第一偏振光偏振方向不同的第二偏振光(例如p偏振光)。
在本发明的液晶面板的制造方法中，上述液晶面板优选液晶分子扭转取向。
此外，本发明的液晶面板在透射型液晶面板、反射型液晶面板、半透射型液晶面板的任一个中均能够适当地使用。
使用本发明的光取向法，除了电子书、电子相框、IA、PC、平板PC、智能手机以外，还能够获得能够3D显示的液晶面板，且能够适当地获得使用了液晶、光取向膜的作为天线、相位差板、全息图、光波导等的光学元件的液晶面板元件。
另外，本发明的一方式是一种相位差板的制造方法，该制造方法包括自光源经由多个偏光板而对设置于基板表面的相位差板材料的膜照射偏振光的工序，该偏振光照射工序一边使基板及/或光源移动一边进行，该多个偏光板分别具有偏振光透射区域及该偏振光透射区域周围的遮光区域，如果X方向与Y方向在与偏光板主表面平行的平面内正交，将基板相对于光源的移动方向设为Y方向，则该偏振光透射区域具有Y方向的宽度朝向X方向侧末端缩小的端部，该多个偏光板可以，以在Y方向观看时相邻的偏振光透射区域的端部彼此重叠的方式连结。
另外，本发明的一方式是一种线栅偏光板，其由多个偏光板构成，该多个偏光板分别具有偏振光透射区域及该偏振光透射区域周围的遮光区域，如果X方向与Y方向在与线栅偏光板主表面平行的平面内正交，则该偏振光透射区域具有Y方向的宽度朝向X方向侧末端缩小的端部，该多个偏光板可以，以在Y方向观看时相邻的偏振光透射区域的端部彼此重叠的方式连结。
符号说明
B：遮光区域
dpα，dpβ，dpγ：偏振方向
ds：基板移动方向
F1、F2：FFS型区域
Fr：FFS型反射区域
Ft：FFS型透射区域
GL：栅极总线
LC：液晶分子
M：金属反射膜
n：非偏振光透射区域(开口区域)
P：像素间距
P1、P2、WG1、WG2、WG3、WG11、WG12、WG21、WG22：线栅区域(WG区域)
Rx：连接部
S：狭缝
SL：源极总线
TFT：薄膜晶体管元件
Tr：反射扭转区域
WG：线栅
WGl：遮光部
WGp：p偏振光透射区域
WGs：s偏振光透射区域
11：TFT基板
13：光取向膜
21：CF(彩色滤光片)基板
23：光取向膜
31：液晶层
41：背光源

Claims (15)

1.一种液晶面板的制造方法，该液晶面板具备：一对对置的基板、设置于该基板间的液晶层、及设置于至少一方基板的液晶层侧表面的光取向膜，其特征在于，
该制造方法包括自光源经由多个偏光板而对设置于基板表面的光取向膜材料的膜照射偏振光的工序，
该偏振光照射工序一边使基板及/或光源移动一边进行，
该多个偏光板分别具有偏振光透射区域及该偏振光透射区域周围的遮光区域，
如果X方向与Y方向在与偏光板主表面平行的平面内正交，将基板相对于光源的移动方向设为Y方向，则
该偏振光透射区域具有Y方向的宽度朝向X方向侧末端缩小的端部，
该多个偏光板可以，以在Y方向观看时相邻的偏振光透射区域的端部彼此重叠的方式连结。
2.根据权利要求1所述的液晶面板的制造方法，其特征在于，
所述多个偏光板的至少一个是线栅偏光板。
3.根据权利要求1或2所述的液晶面板的制造方法，其特征在于，
所述偏振光透射区域的端部的轮廓线为正弦曲线。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶面板的制造方法，其特征在于，
所述偏振光透射区域具有第一偏振光透射区域以及第二偏振光透射区域的重复图案，
该第一偏振光透射区域与该第二偏振光透射区域的所透射的偏振光的偏振方向不同。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶面板的制造方法，其特征在于，
所述液晶面板是半透射型液晶面板，
所述偏振光透射区域的所述端部以外的部分是Y方向的宽度周期性不同的凹凸形状，
所述偏振光照射工序是自光源经由该偏振光透射区域的Y方向的宽度较短的部分而对与像素的反射区域对应的膜照射偏振光，经由该偏振光透射区域的Y方向的宽度较长的部分而对与像素的透射区域对应的膜照射偏振光。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的液晶面板的制造方法，其特征在于，
所述偏振光照射工序中所照射的偏振光是平行光。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的液晶面板的制造方法，其特征在于，
所述光取向膜使液晶分子取向于相对于光取向膜面而言水平的方向上。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的液晶面板的制造方法，其特征在于，
所述光取向膜包含具有光官能团的聚合物，
该光官能团为选自由肉桂酸酯基、偶氮苯基及环丁烷基所构成的群中的至少一种。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的液晶面板的制造方法，其特征在于，
所述偏振光照射工序中的偏振光的照射方向是相对于基板面的法线方向而言倾斜的方向。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的液晶面板的制造方法，其特征在于，
所述多个偏光板分别更具有开口区域，
该开口区域与所述偏振光透射区域沿着Y方向排列，
所述偏振光照射工序是自光源经由该开口区域而对所述膜照射非偏振光，经由该偏振光透射区域而对所述膜照射偏振光。
11.根据权利要求1～9中任一项所述的液晶面板的制造方法，其特征在于，
所述多个偏光板分别具有多个偏振光透射区域及设置于该偏振光透射区域间的遮光部，
该偏振光透射区域与该遮光部沿着Y方向交替排列，
所述偏振光照射工序是自光源经由该多个偏振光透射区域而对所述膜照射偏振光。
12.根据权利要求1～9中任一项所述的液晶面板的制造方法，其特征在于，
所述偏振光透射区域包括第一偏振光透射区域及第二偏振光透射区域，该第一偏振光透射区域与该第二偏振光透射区域沿着Y方向排列，在两偏振光透射区域透射的偏振光的偏振方向不同，
所述偏振光照射工序是自光源经由第一偏振光透射区域而对所述膜照射第一偏振光，经由第二偏振光透射区域而对所述膜照射与第一偏振光的偏振方向不同的第二偏振光。
13.一种相位差板的制造方法，其特征在于，
该制造方法包括自光源经由多个偏光板而对设置于基板表面的相位差板材料的膜照射偏振光的工序，
该偏振光照射工序一边使基板及/或光源移动一边进行，
该多个偏光板分别具有偏振光透射区域及该偏振光透射区域周围的遮光区域，
如果X方向与Y方向在与偏光板主表面平行的平面内正交，将基板相对于光源的移动方向设为Y方向，则
该偏振光透射区域具有Y方向的宽度朝向X方向侧末端缩小的端部，
该多个偏光板可以，以在Y方向观看时相邻的偏振光透射区域的端部彼此重叠的方式连结。
14.一种液晶面板的制造方法，该液晶面板具备：一对对置的基板、设置于该基板间的液晶层及相位差板，其特征在于，
该制造方法包括自光源经由多个偏光板而对设置于基板表面的相位差板材料的膜照射偏振光的工序，
该偏振光照射工序一边使基板及/或光源移动一边进行，
该多个偏光板分别具有偏振光透射区域及该偏振光透射区域周围的遮光区域，
如果X方向与Y方向在与偏光板主表面平行的平面内正交，将基板相对于光源的移动方向设为Y方向，则
该偏振光透射区域具有Y方向的宽度朝向X方向侧末端缩小的端部，
该多个偏光板可以，以在Y方向观看时相邻的偏振光透射区域的端部彼此重叠的方式连结。
15.一种线栅偏光板，其由多个偏光板构成，其特征在于，
该多个偏光板分别具有偏振光透射区域及该偏振光透射区域周围的遮光区域，
如果X方向与Y方向在与线栅偏光板主表面平行的平面内正交，则
该偏振光透射区域具有Y方向的宽度朝向X方向侧末端缩小的端部，
该多个偏光板可以，以在Y方向观看时相邻的偏振光透射区域的端部彼此重叠的方式连结。
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