JP2015166817A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高い耐削性及び配向規制力を有する配向膜を備える液晶表示装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】液晶表示装置は、基板と、基板上の配向膜１１２と、を備える液晶表示装置であり、配向膜は、基板上の第１層１１２ａと、第１層上の第２層１１２ｂと、を備え、第１層は第２層より架橋剤濃度が高い。さらに前記配向膜の前記第１層を前記基板上に形成する工程と、前記配向膜の前記第２層を前記第１層上に形成する工程と、を備える
【選択図】図１

Description

この発明は、液晶表示装置における配向膜に関する。

液晶表示素子に用いられるガラス基板上に配向膜やカラーフィルタなどの薄膜を形成する方法として、フレキソ印刷装置による印刷法が知られている。この印刷法では、アニロックスロール（Ａロールともいう）とドクターブレードとの間に液状の薄膜形成材料溶液を適下し、アニロックスロールの外周面に転写された薄膜形成材料溶液を版胴上の印刷版に転写し、印刷版に転写された薄膜形成材料溶液をガラス基板の上面に転写（印刷）して塗布し、このガラス基板上に塗布された薄膜形成材料溶液を加熱して硬化させ、これによってガラス基板上に薄膜が形成される。

この薄膜表面にラビング処理を行うことにより、薄膜に配向規制力（液晶を一定方向に固定する力）を付与する。ラビング処理とは、微細な毛が植毛された布材であるラビング布で薄膜をこする処理のことである。また、配向規制力を付与することを、一般的に配向処理ともいう。

ラビング処理が十分でない場合は配向規制力が低下し、ＡＣ焼き付き不良（交流電圧駆動状態で発生する残像現象）が発生する場合がある。また、ラビング処理が十分過ぎる、すなわち必要以上の圧力が印加された場合には、薄膜が剥がれたり削れたりすることによって、微輝点不良が発生する場合がある。

ところで、従来のこのような薄膜形成時においては、液状の薄膜形成材料溶液の架橋剤濃度を高くすると、薄膜が剥がれにくく、また削れにくくなる（以下、本明細書では、薄膜の剥がれにくさと削れにくさを総称して耐削性と呼ぶ）。この結果、微輝点不良が低減される。しかし、配向規制力は落ち、ＡＣ焼き付き特性も悪化する。逆に、架橋剤濃度を低くすると耐削性が悪化し、結果として微輝点不良は増加するが、配向規制力は向上し、ＡＣ焼き付き特性も改善する。すなわち、耐削性の向上と配向規制力の向上は、架橋剤濃度に関してトレードオフの関係にあり、両方の特性を満足する膜組成のバランス設計は困難である。

特に、昨今主流となりつつあるフリンジフィールドスッチング（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：ＦＦＳ）方式の液晶パネルによれば、広視野角化、高輝度化および低消費電力化を実現できる。しかし、ＦＦＳ方式の液晶パネルにおいては、高い表示品位を得るために高い配向規制力が求められるとともに、従来一般的な液晶パネル方式であったＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶パネルに比べてＡＣ焼き付きが発生しやすいことから、配向膜に関するバランス設計がより困難となっている。

このような耐削性向上と配向規制力向上とを両立させる液晶パネルとして、特許文献１には、２種類のポリイミド前駆体樹脂を含有する溶液を使用する方法が開示されている。すなわち、下層にポリイミド前駆体及び／又はポリイミド樹脂膜、上層に可溶性ポリイミド樹脂膜を形成することによって、一軸配向性及び基板への密着性に優れる液晶配向膜が形成される。また、特許文献２には、従来の配向膜では、機械的強度の向上等を目的としてエポキシ化合物などの架橋剤を添加する場合があるが、液晶配向能力が低下するため、配向膜を構成する配向剤などの有機樹脂成分に工夫を加え、優れた液晶配向性と電圧保持特性とを兼ね備えた特性が得られるとする配向膜が開示されている。

特開平１０−１１１５１４号公報 特開２０１２−０６８６１２号公報

しかしながら、特許文献１の構成においては、２種類のポリイミド前駆体樹脂を含有する溶液の焼成時の層分離度が小さいため、下層と上層の分離度が高い場合に有効な特性を得ることが出来ない。また、特許文献２の構成においては、液晶配向規制力向上を重視した結果として、トレードオフとなる耐削性に関して充分な特性が得られない。

本発明はこれらの問題点に鑑みなされたものであり、高い耐削性及び配向規制力を有する配向膜を備える液晶表示装置およびその製造方法の提供を目的とする。

本発明に係る液晶表示装置は、基板と、基板上の配向膜と、を備える液晶表示装置であり、配向膜は、基板上の第１層と、第１層上の第２層と、を備え、第１層は第２層より架橋剤濃度が高い。

本発明に係る液晶表示装置は、基板と、基板上の配向膜と、を備える液晶表示装置であり、配向膜は、基板上の第１層と、第１層上の第２層と、を備え、第１層は第２層より架橋剤濃度が高い。従って、高い耐削性と高い配向規制力を両立した配向膜を備える液晶表示装置となる。

実施の形態１に係る配向膜の構成を示す断面図である。 実施の形態１の変形例に係る配向膜の構成を示す断面図である。 実施の形態１に係る配向膜の形成方法を示す図である。 実施の形態１に係る配向膜の形成方法を示す図である。 実施の形態１に係る配向膜の形成方法を示す図である。 実施の形態１に係る配向膜の形成方法を示す図である。 実施の形態１に係る配向膜の形成方法を示す図である。 実施の形態１に係る配向膜の形成方法を示す図である。 実施の形態１に係る液晶パネルの平面図である。 実施の形態１に係る液晶パネルの断面図である。 実施の形態１に係る液晶パネルの製造工程を示すフローチャートである。

＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．構成＞
図１は、本実施の形態１に係る配向膜１１２の構成を示す断面図である。配向膜１１２は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイ基板１１０上に形成される第１層１１２ａと、第１層１１２ａ上に形成される第２層１１２ｂとを含む。すなわち、配向膜１１２は下層の第１層１１２ａと、上層の第２層１１２ｂとで構成される。配向膜１１２の耐削性はＴＦＴアレイ基板１１０に近い第１層１１２ａに主に影響され、配向膜１１２の配向規制力は表面側の第２層１１２ｂに主に影響される。そこで、第１層１１２ａの架橋剤濃度を第２層１１２ｂの架橋剤濃度より高くすることによって、配向膜１１２の耐削性と配向規制力を共に高めることができる。

第１層１１２ａの材料としては、例えば、一般的なポリイミド又はポリアミック酸を含有する液晶配向剤をベースとして、架橋剤としてエポキシ化合物を０．０２ｗｔ％程度となるよう添加したものを用いる。また、第２層１１２ｂの材料としては、液晶配向剤は第１層１１２ａと同様とし、架橋剤としてのエポキシ化合物を０．０１ｗｔ％程度となるよう添加したものを用いる。なお、第１層１１２ａ、第２層１１２ｂ共に、液晶配向剤と架橋剤を併せた固形分濃度は、４〜８ｗｔ％の範囲内で同程度に選択する。

ここではＴＦＴアレイ基板１１０上に形成される配向膜について説明したが、カラーフィルタ基板上に形成される配向膜についても同様である。

なお、上記では配向膜１１２の架橋剤濃度を、第１層１１２ａ，第２層１１２ｂそれぞれにおいて一定値として説明した。しかし第１変形例として、配向膜の下層から上層にかけて架橋剤濃度を連続的に変化させても良い。例えば、第１層１１２ａと第２層１１２ｂの界面付近において、第１層１１２ａの架橋剤濃度をＴＦＴアレイ基板１１０側から第２層１１２ｂ側にかけて連続的に減少させ、第２層１１２ｂの架橋剤濃度を第１層１１２ａ側からその反対側にかけて連続的に減少させる。こうした構成により、第１層１１２ａと第２層１１２ｂの界面で剥がれが生じにくく、耐削性がさらに強化される。また、第１層１１２ａと第２層１１２ｂの境界部で両者が多少混合しても良いため、下層が未硬化状態で上層膜を積層するプロセスや、下層形成後に表面側より架橋剤のみを塗布して拡散させるプロセスや、下層から上層にかけての形成途中に架橋剤の添加量を変化させながら形成するプロセスなど、様々な形成プロセスを柔軟に選択することができる。

また、第２の変形例に係る配向膜として、図２に示すように、第１層１１２ａの厚みを第２層１１２ｂより厚くしても良い。例えば、第１層１１２ａの厚みを２００Å以上２０００Å未満とし、第２層１１２ｂの膜厚を第１層１１２ａより薄い範囲で５Å以上４００Å未満とする。このように、強度に影響する第１層１１２ａを厚く形成することにより、配向膜の耐削性を高めることができる。

また、第２の変形例と同様の趣旨から第３の変形例として、第１層１１２ａの固形分濃度を第２層１１２ｂの固形分濃度より高くしても良い。例えば、第１層１１２ａの固形分濃度を４ｗｔ％以上８ｗｔ％未満とし、第２層１１２ｂの固形分濃度を第１層１１２ａの固形分濃度より低い範囲で２ｗｔ％以上６ｗｔ％未満とする。このような構成により、配向膜１１２の耐削性を高めることができる。

＜Ａ−２．配向膜の形成工程＞
図３，４は、配向膜１１２の第１の形成方法を示す側面図である。第１の形成方法によれば、図３に示す第１の配向膜転写装置（フレキソ印刷装置）により配向膜１１２の第１層１１２ａをＴＦＴアレイ基板１１０上に形成し、その後、図４に示す第２の配向膜転写装置（フレキソ印刷装置）により配向膜１１２の第２層１１２ｂを第１層１１２ａ上に形成する。このように、配向膜転写装置を２台使用することにより、第１層１１２ａ形成後第２層１１２ｂ形成までのジョブチェンジ時間が不要で、連続的に２層を形成することができる。

第１、第２の配向膜転写装置はそれぞれ、ディスペンサ１４１、アニロックスロール１４２、ドクターブレード１４３、版胴１４４、転写版１４５を備えている。ディスペンサ１４１は、アニロックスロール１４２とドクターブレード１４３との間に液状の配向材溶液を適下する。ドクターブレード１４３によりアニロックスロール１４２表面の余分な配向材溶液はかきおとされ、一定量の配向材溶液がアニロックスロール１４２により転写版１４５に転写される。そして、転写版１４５からＴＦＴアレイ基板１１０上に配向材溶液が塗布される。ＴＦＴアレイ基板１１０上に塗布された配向材溶液を加熱して硬化させ、配向膜１１２の第１層１１２ａが形成される。その後、同様にして第１層１１２ａ上に第２層１１２ｂが形成される。

図５は、配向膜１１２の第２の形成方法を示す側面図である。第２の形成方法は、フレキソ印刷装置を用いて第１層１１２ａおよび第２層１１２ｂを形成するという点で第１の形成方法と共通する。しかし、ディスペンサ、アニロックスロール、ドクターブレードを２組ずつ備えた１台の配向膜転写装置（フレキソ印刷装置）によって第１層１１２ａおよび第２層１１２ｂを形成するという点で第１の形成方法と相違する。

すなわち、第２の形成方法で用いる配向膜転写装置は、版胴１４４と、版胴１４４周りに設けられた２つのアニロックスロール１４２ａ，１４２ｂと、アニロックスロール１４２ａ，１４２ｂに対してそれぞれ設けられたドクターブレード１４３ａ，１４３ｂと、ディスペンサ１４１ａ，１４１ｂと、を備えている。そして、第１のアニロックスロールであるアニロックスロール１４２ａを用いてＴＦＴアレイ基板１１０上に第１層１１２ａを形成した後、第２のアニロックスロールであるアニロックスロール１４２ｂを用いて第１層１１２ａ上に第２層１１２ｂを形成する。したがって、第１の形成方法と同様、第１層１１２ａ形成後第２層１１２ｂ形成までのジョブチェンジ時間が不要で、連続的に２層を形成することができる。さらに、配向膜転写装置が１台で良いという利点がある。

図６，７は、配向膜１１２の第３の形成方法を示す側面図である。第３の形成方法によれば、第１、第２の形成方法と同様のフレキソ印刷によって第１層１１２ａを形成する（図６）。その後、図７に示すように、インクジェット印刷によって第１層１１２ａ上に第２層１１２ｂを形成する。インクジェット印刷の利点として、第２層１１２ｂをフレキソ印刷に比べて薄く形成することが可能であるため、第１層１１２ａに比べて第２層１１２ｂが薄い配向膜１１２（図２参照）を容易に形成することができる。また、第１層１１２ａより若干シュリンクさせたパターン塗布をインクジェット印刷で行うことができるので、インクジェット印刷のデメリットであるパターンエッジのがたつきを抑制できる。

図８は、配向膜１１２の第４の形成方法を示す側面図である。第４の形成方法によれば、第１、第２の形成方法と同様のフレキソ印刷によって第１層１１２ａを形成する。その後、スプレー塗布により第２層１１２ｂを形成する。ここでのスプレー塗布とは、ノズル１４６から版胴１４４の転写版１４５に配向材溶液をスプレー噴射し、転写版１４５から第１層１１２ａ上に配向材溶液を転写して第２層１１２ｂを形成することをいう。スプレー塗布によれば、フレキソ印刷に比べて配向膜厚を薄くすることが可能であるため、第１層１１２ａに比べて第２層１１２ｂが薄い配向膜１１２（図２参照）を容易に形成することができる。また、第１層１１２ａを仮乾燥処理する前に第２層１１２ｂの形成を行えば、第１層１１２ａの配向材溶液と第２層１１２ｂの配向材溶液が混ざるため、第１層１１２ａと第２層１１２ｂの界面で架橋剤濃度が下層から上層にかけて連続的に減少する配向膜１１２を形成することができる。

また、上述の第１及び第３の形成方法においても、第１層１１２ａを仮乾燥することなく連続的に第２層１１２ｂを形成することで、第１層１１２ａの配向材溶液と第２層１１２ｂの配向材溶液が混ざるため、第１層１１２ａと第２層１１２ｂの界面で架橋剤濃度が下層から上層にかけて連続的に減少する配向膜１１２を形成することができる。また、短時間に配向膜１１２を形成することができる。

＜Ａ−３．液晶表示装置＞
本発明の配向膜を備える液晶表示装置の主要部である液晶パネル１０の具体的な構成について、図９，１０を用いて説明する。

図９は、液晶パネル１０の構成における表示パネル全体の構成の平面図を示し、図１０は、図９のＡ−Ｂ（一点鎖線で示す）断面図を示している。なお、図面が煩雑とならないよう、発明の主要部以外の構成については省略や一部簡略化などを適宜行っている。ここでは、一例として、液晶の動作モードがＴＮモードで、スイッチング素子にＴＦＴを用いた液晶パネルに本発明を適用した場合について説明する。

液晶パネル１０は、ＴＦＴアレイ基板１１０、カラーフィルタ（ＣＦ）基板１２０を備える。ＴＦＴアレイ基板１１０は、ＴＦＴなどのスイッチング素子と画素電極がアレイ状に配列する基板である。ＣＦ基板１２０は、ＴＦＴアレイ基板１１０と対向配置される。液晶１３０は滴下注入方式（ＯＤＦ：Ｏｎｅ Ｄｒｏｐ Ｆｉｌｌｉｎｇ）により形成される。滴下注入方式とは、ＴＦＴアレイ基板１１０及びカラーフィルタ基板１２０のいずれか一方の基板表面に、液晶１３０が複数の液滴として配置され、その後、両基板が外周のシールパターン１３３を介して貼り合わされることにより、シールパターン１３３により囲まれる領域内に液晶１３０が封止されて形成される方式である。従って、シールパターン１３３は、図９に示されるとおり閉ループ形状であり、真空注入方式で製造される液晶パネルのように液晶を注入するための開口部である注入口は形成されておらず、別途注入口を封止するための封止材も設けられていないといった構造的な特徴を備えている。また、シールパターン１３３の材質は、導電性粒子を混在させた光硬化型シール剤（光硬化型樹脂）である。

なお、図９の平面図では、カラーフィルタ基板１２０の下に配置されるＴＦＴアレイ基板１１０の構成を図示するために、図中左側の一部にのみカラーフィルタ基板１２０を図示し、それ以外の領域では、カラーフィルタ基板１２０の図示を省略してＴＦＴアレイ基板１１０の構成を図示している。実際の構成としては、カラーフィルタ基板１２０は、シールパターン１３３により囲まれる領域の外側まで設けられている。

また、この表示領域１００の外側を額縁状に囲うように額縁領域１０１が配置される。図９では、表示領域１００となる矩形領域を点線で囲み、額縁領域１０１との境界としている。なお、表示領域１００および額縁領域１０１は、液晶パネル１０のＴＦＴアレイ基板１１０上、カラーフィルタ基板１２０上、或いは両基板間に挟まれる領域の全てにおいて定義され、本明細書中においては全て同様の意味にて使用する。

図１０を参照して、ＴＦＴアレイ基板１１０は、ガラス基板１１１、配向膜１１２、画素電極１１３、ＴＦＴ１１４、絶縁膜１１５、ゲート配線１１８ｇ、ソース配線１１８ｓ、端子１１６、トランスファ電極１１７を備えている。透明基板であるガラス基板１１１の一方の面に、配向膜１１２が形成される。下層（ガラス基板１１１より近い側）に第１層１１２ａが形成され、上層（ガラス基板１１１より遠い側）に第２層１１２ｂが形成される。画素電極１１３は、配向膜１１２の下部に設けられ液晶を駆動する電圧を印加する。ＴＦＴ１１４は、画素電極１１３に電圧を供給するスイッチング素子である。絶縁膜１１５はＴＦＴ１１４を覆う。複数のゲート配線１１８ｇおよびソース配線１１８ｓは、ＴＦＴ１１４に信号を供給する配線である。端子１１６は、ＴＦＴ１１４に供給される信号を外部から受け入れる。トランスファ電極１１７（図９では省略）は、端子１１６から入力された信号をカラーフィルタ基板１２０側へ伝達する。さらに、ＴＦＴアレイ基板１１０は、端子１１６から入力された信号をゲート配線１１８ｇおよびソース配線１１８ｓやトランスファ電極１１７へ伝達する周辺配線（図示省略）等を有している。

ＴＦＴ１１４は、ＴＦＴアレイ基板１１０上の表示領域１００において、夫々縦横に複数本配列して設けられるゲート配線１１８ｇとソース配線１１８ｓの各交差部近傍に設けられる。画素電極１１３は、ゲート配線１１８ｇとソース配線１１８ｓにより囲まれる各画素領域内にマトリクス状に配列して形成される。また、端子１１６、トランスファ電極１１７、周辺配線は、額縁領域１０１に形成される。また、ガラス基板１１１のＴＦＴ１１４が形成される側と反対側の面には偏光板１３１が配置される。

カラーフィルタ基板１２０は、透明基板であるガラス基板１２１、配向膜１２２、共通電極１２３、カラーフィルタ１２４、ブラックマトリクス（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ：ＢＭ）１２５等を有している。ガラス基板１２１の一方の面に、配向膜１２２が形成される。配向膜１２２の構成は配向膜１１２と同様の２層構造であり、下層（ガラス基板１２１より近い側）に第１層１２２ａが形成され、上層（ガラス基板１２１より遠い側）に第２層１２２ｂが形成される。共通電極１２３は、配向膜１２２の下部に配置され、ＴＦＴアレイ基板１１０上の画素電極１１３との間に電界を生じさせ液晶を駆動させる。ガラス基板１２１と共通電極１２３の間の層には、カラーフィルタ１２４とブラックマトリクス１２５が設けられる。カラーフィルタ１２４は、三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応した赤色フィルタ１２４Ｒ，緑色フィルタ１２４Ｇ，青色フィルタ１２４Ｂを有している。ブラックマトリクス１２５は、赤色フィルタ１２４Ｒ，緑色フィルタ１２４Ｇ，青色フィルタ１２４Ｂ間を遮光するため、或いは表示領域１００に対応する領域外側に配置される額縁領域１０１を遮光するために設けられる遮光層である。また、ガラス基板１２１のカラーフィルタ１２４が形成される側と反対側の面には偏光板１３２が配置される。

ＴＦＴアレイ基板１１０とカラーフィルタ基板１２０は、シールパターン１３３を介して貼り合わされており、表示領域１００に配置される柱状スペーサ１３４により所定の基板間隔に、つまり一定間隔に保持されている。なお、異なる２種類の柱状スペーサ形態を混在して備えるデュアルスペーサ構造を用いても良い。デュアルスペーサ構造では、例えば一部の柱状スペーサ１３４を他の柱状スペーサ１３４に比べて高さを高くする。この柱状スペーサ１３４は、通常時においてもＴＦＴアレイ基板１１０およびカラーフィルタ基板１２０と当接し、両基板の間隔を保持するメインスペーサとなる。他の柱状スペーサ１３４は、メインスペーサより高さが低いサブスペーサとなる。サブスペーサは、通常時はＴＦＴアレイ基板１１０およびカラーフィルタ基板１２０と当接せず、両基板の間隔保持に寄与しない。しかし、外力などにより両基板間の距離が縮まった際にのみ対向する基板と当接し、両基板の間隔を保持する。

シールパターン１３３により密封され、柱状スペーサ１３４により保持されたカラーフィルタ基板１２０とＴＦＴアレイ基板１１０との間の間隙の少なくとも表示領域１００に対応する領域に、液晶１３０が狭持される。

トランスファ電極１１７と共通電極１２３は、シールパターン１３３中に混在される導電性粒子により電気的に接続されており、端子１１６から入力された信号が共通電極１２３に伝達される。導電性粒子としては、弾性変形可能なものが導通の安定の点で好ましく、例えば、表面に金メッキがされた球形の樹脂を用いると良い。

また、液晶パネル１０は、駆動信号を発生する制御基板１３５、制御基板１３５を端子１１６に電気的に接続するＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）１３６などを備えている。

本発明の液晶表示装置は、上述の液晶パネル１０に加えて、バックライトユニット、光学シート、筐体を備えて構成される。バックライトユニットは、液晶パネル１０の表示面の反対側（偏光板１３１側）に配置され、光源となる。光学シートは、液晶パネル１０とバックライトユニットとの間に配置され、バックライトの光の偏光状態や指向性などを制御する。液晶パネル１０、バックライトユニットおよび光学シートは、カラーフィルタ基板１２０の表示領域１００が露出するようにして、筐体に収納される。

本発明の液晶表示装置の動作は次の通りである。例えば、外部回路である制御基板１３５から画像信号や制御信号などの電気信号が入力されると、画素電極１１３および共通電極１２３に駆動電圧が加わり、駆動電圧に合わせて液晶の分子の方向が変わる。その結果、各画素の光透過率が制御される。そして、バックライトユニットの発する光がＴＦＴアレイ基板１１０、液晶１３０およびカラーフィルタ基板１２０を介することで、外部へ各画素の光透過率に応じて透過或いは遮断されることにより、液晶パネル１０の表示領域１００にカラー画像等が表示される。

＜Ａ−４．液晶表示装置の製造フロー＞
本発明の配向膜を備える液晶表示装置の製造工程について、図１１のフローチャートに沿って以下説明する。なお、液晶表示装置の主要部分となる液晶パネルは、通常、最終形状よりも大きなマザー基板から、液晶パネルを１枚あるいは複数枚（多面取り）切り出して製造される。図１１におけるステップＳ１〜Ｓ９およびステップＳ１０途中までのプロセスは、そのマザー基板の状態でのプロセスである。

まず、ＴＦＴアレイ基板１１０およびカラーフィルタ基板１２０を準備する。ＴＦＴアレイ基板１１０およびカラーフィルタ基板１２０の製造方法については一般的な方法を用いても良いため、簡単に説明する。ＴＦＴアレイ基板１１０は、ガラス基板１１１の一方の面に、成膜、フォトリソグラフィー法によるパターンニング、エッチング等のパターン形成工程を繰り返し用いてＴＦＴ１１４や画素電極１１３、端子１１６、トランスファ電極１１７を形成することにより製造される。また、カラーフィルタ基板１２０は、同様に、ガラス基板１２１の一方の面に、カラーフィルタ１２４、ブラックマトリクス１２５、共通電極１２３、有機樹脂膜をパターニングして形成された柱状スペーサ１３４を形成することにより製造される。特に柱状スペーサ１３４を異なる２種類の柱状スペーサ形態を混在して備えるデュアルスペーサ構造とする場合には、公知のデュアルスペーサ構造の形成方法であるハーフトーン技術を利用して高さのみを作り分けると良い。

続いて、画素電極１１３が形成されているＴＦＴアレイ基板１１０を洗浄する（ステップＳ１）。

次に、配向膜材料を塗布する（ステップＳ２）。具体的には、ＴＦＴアレイ基板１１０の一方の面に２層配向膜材料を塗布し形成する。２層配向膜材料を塗布する具体的な方法は＜Ａ−２＞で説明したとおりであるので、ここでは詳細な説明を省略する。続いて、塗布形成された２層配向膜材料をホットプレートなどにより焼成処理し乾燥させる。

なお、乾燥処理については、２層配向膜の塗布の途中、すなわち第１層を塗布した後第２層の塗布前に、第１層の仮乾燥や本乾燥処理を実施するかについては、実施の形態１の配向膜又は変形例に係る配向膜の夫々に応じて、適宜選択する。

その後、ステップＳ２で２層に塗布形成した配向膜材料に配向処理を行い(ステップＳ３)、配向膜１１２を形成する。例えばラビング処理などの、配向膜材料の表面に特定方向に沿った微細な溝や傷などを形成する配向処理を行う。なお、ここでの配向処理はラビング処理に限られず、光配向処理などの公知の配向処理方法を選択しても良い。しかし、特に本発明の配向膜１１２が耐削性に優れることを考慮すれば、配向処理時に配向膜表面に比較的大きな圧力が印加されるラビング処理を用いる場合に、本発明の効果はより顕著となる。

上記においては、ステップＳ１、Ｓ２，Ｓ３をＴＦＴアレイ基板１１０に対する処理として説明したが、共通電極１２３が形成されているカラーフィルタ基板１２０についても同様である。すなわち、カラーフィルタ基板１２０についても、基板洗浄工程(ステップＳ１)を行った後、２層配向膜材料を塗布し（ステップＳ２）、配向処理（ステップＳ３）としてラビング処理を行うことにより配向膜１２２を形成する。なお、カラーフィルタ基板１２０上に配向膜１２２を形成するにあたり、実際にはカラーフィルタ基板１２０上に形成された柱状スペーサ１３４上が配向膜１２２で覆われる。しかし、柱状スペーサ１３４の高さに比べて配向膜１２２は薄いため、図１０において、柱状スペーサ１３４上に塗布された配向膜の図示を省略している。

次に、柱状スペーサ１３４の高さを測定する（ステップＳ４）。柱状スペーサ１３４はカラーフィルタ基板１２０上に形成されるので、カラーフィルタ基板１２０上で柱状スペーサ１３４の初期の高さを測定する。なお、この工程で柱状スペーサ１３４の高さを測定する意味は、以降でも再度説明を行うが、滴下注入（ＯＤＦ）方式で液晶１３０を注入するにあたり、液晶１３０の滴下量を決定するためである。従って、液晶１３０を満たす空間の容積に関係するセルギャップを決定することとなる柱状スペーサ１３４の高さ（デュアルスペーサ構造を用いた場合にはメインスペーサの高さ）を測定する。

その後、ＴＦＴアレイ基板１１０またはカラーフィルタ基板１２０の主面に、シール剤を塗布し、シールパターン１３３を形成する（ステップＳ５）。ここでは、スクリーン印刷装置を用いてシール剤を液晶パネル１０の表示領域１００を囲うように印刷ペーストとして塗布する。

次に、ステップＳ５でシールパターン１３３を形成した方の基板に対して、シールパターン１３３で囲まれた領域内に液晶１３０を滴下する（ステップＳ６）。この液晶１３０の滴下量は、ステップＳ４において測定した柱状スペーサ１３４の高さに基づいて決定する。

その後、マザー基板状態のＴＦＴアレイ基板１１０とカラーフィルタ基板１２０とを真空状態で貼り合わせて（ステップＳ７）、マザーセル基板を形成する。

次に、マザーセル基板に紫外線（ＵＶ）を照射し（ステップＳ８）、シールパターン１３３を仮硬化させる。さらに、マザーセル基板を加熱することによりアフターキュアを行い（ステップＳ９）、シールパターン１３３を完全に硬化させる。

次に、マザーセル基板をスクライブラインに沿って切断し、個々の液晶パネル１０に分断する（ステップＳ１０）。

以上のように分断された個々の液晶パネル１０に対して、偏光板１３１，１３２の貼り付け工程（ステップＳ１１）や、制御基板１３５の実装工程（ステップＳ１２）を経て、液晶パネル１０が完成する。

さらに、液晶パネル１０の反視認側となるＴＦＴアレイ基板１１０の裏面側に位相差板などの光学フィルムを介してバックライトユニットを配設する。そして、樹脂や金属などよりなる筐体内に、液晶パネル１０およびこれら周辺部材を適宜収納し、液晶表示装置が完成する。

なお、＜Ａ−３＞および＜Ａ−４＞では、ＴＮモードの液晶パネルを用いた液晶表示装置を例にして説明を行ったが、他の動作モードの液晶パネルを用いた液晶表示装置にも本発明の配向膜は適用可能である。特に、耐削性の向上および配向規制力向上がより高いレベルで配向膜に求められるＦＦＳ方式の液晶パネルを用いた液晶表示装置に本発明の配向膜の構成を適用した場合には、本発明により得られる効果は顕著となる。

＜Ａ−５．効果＞
本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置は、基板（ＴＦＴアレイ基板１１０、ＣＦ基板１２０）と、基板上の配向膜１１２，１２２と、を備える。そして、配向膜１１２，１２２は、基板上の第１層１１２ａ，１２２ａと、第１層１１２ａ，１２２ａ上の第２層１１２ｂ，１２２ｂと、を備え、第１層１１２ａ，１２２ａは第２層１１２ｂ，１２２ｂより架橋剤濃度が高い。したがって、配向膜１１２の耐削性と配向規制力を共に高めることができ、輝点不良やＡＣ焼き付き特性が抑制される。

また、第１層１１２ａ，１２２ａは、第２層１１２ｂ，１２２ｂとの界面において、基板側から第２層１１２ｂ，１２２ｂ側にかけて架橋剤濃度が連続的に減少し、第２層１１２ｂ，１２２ｂは、第１層１１２ａ，１２２ａとの界面において、第１層１１２ａ，１２２ａ側からその反対側にかけて架橋剤濃度が連続的に減少する。こうした構成により、第１層１１２ａと第２層１１２ｂの界面で剥がれが生じにくく、配向膜１１２の耐削性がさらに強化される。

また、強度に影響する第１層１１２ａ，１２２ａを第２層１１２ｂ，１２２ｂより厚くすることにより、配向膜１１２の耐削性を高めることができる。

また、第２層１１２ｂ，１２２ｂの固形分濃度を第１層１１２ａ，１２２ａの固形分濃度より低くすることにより、配向膜１１２の耐削性を高めることができる。

また、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の製造方法は、（ａ）配向膜１１２，１２２の第１層１１２ａ，１２２ａを基板上に形成する工程と、（ｂ）配向膜の第２層１１２ｂ，１２２ｂを第１層１１２ａ，１２２ａ上に形成する工程と、を備える。配向膜１１２は耐削性と配向規制力が共に高いため、輝点不良やＡＣ焼き付き特性が抑制される。

また、工程（ａ）では、第１のフレキソ印刷装置を用いて第１層１１２ａ，１２２ａを形成し、工程（ｂ）では、第２のフレキソ印刷装置を用いて第２層１１２ｂ，１２２ｂを形成することにより、第１層１１２ａ，１２２ａ形成後第２層１１２ｂ，１２２ｂ形成までのジョブチェンジ時間が不要となり、連続的に２層を形成することができる。

あるいは、版胴１４４と、版胴１４４周りに設けられたアニロックスロール１４２ａ及びアニロックスロール１４２ｂとを備えるフレキソ印刷装置を用いて配向膜１２２を形成する。そして、工程（ａ）ではアニロックスロール１４２ａ（第１アニロックスロール）を用いて第１層１１２ａ，１２２ａを形成し、工程（ｂ）ではアニロックスロール１４２ｂ（第２アニロックスロール）を用いて第２層１１２ｂ、１２２ｂを形成する。これにより、第１層１１２ａ，１２２ａ形成後第２層１１２ｂ，１２２ｂ形成までのジョブチェンジ時間が不要となり、連続的に２層を形成することができる。

あるいは、工程（ａ）ではフレキソ印刷により第１層１１２ａ，１２２ａを形成し、工程（ｂ）ではインクジェット印刷により第２層１１２ｂ，１２２ｂを形成する。この方法によれば、第２層１１２ｂ，１２２ｂを薄く形成することが可能であるため、第１層１１２ａ，１２２ａに比べて第２層１１２ｂ，１２２ｂが薄い配向膜１１２を容易に形成することができる。また、第１層１１２ａより若干シュリンクさせたパターン塗布をインクジェット印刷で行うことができるので、インクジェット印刷のデメリットであるパターンエッジのがたつきを抑制できる。

あるいは、工程（ａ）ではフレキソ印刷により第１層１１２ａ，１２２ａを形成し、工程（ｂ）ではスプレー塗布により第２層１１２ｂ，１２２ｂを形成しても良い。スプレー塗布によれば、配向膜厚を薄くすることが可能であるため、第１層１１２ａ，１２２ａに比べて第２層１１２ｂ，１２２ｂが薄い配向膜１１２を容易に形成することができる。

また、形成した第１層１１２ａ，１２２ａの乾燥前に第２層１１２ｂ，１２２ｂを形成することにより、第１層１１２ａ，１２２ａの配向材溶液と第２層１１２ｂ，１２２ｂの配向材溶液が混ざるため、第１層１１２ａ，１２２ａと第２層１１２ｂ，１２２ｂの界面で架橋剤濃度が下層から上層にかけて連続的に減少する配向膜１１２を形成することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０ 液晶パネル、１００ 表示領域、１０１ 額縁領域、１１０ ＴＦＴアレイ基板、１１１，１２１ ガラス基板、１１２，１２２ 配向膜、１１２ａ，１２２ａ 第１層、１１２ｂ，１２２ｂ 第２層、１１３ 画素電極、１１４ ＴＦＴ、１１５ 絶縁膜、１１６ 端子、１１７ トランスファ電極、１１８ｇ ゲート配線、１１８ｓ ソース配線、１２０ カラーフィルタ基板、１２３ 共通電極、１２４ カラーフィルタ、１２４Ｒ 赤色フィルタ、１２４Ｇ 緑色フィルタ、１２４Ｂ 青色フィルタ、１２５ ブラックマトリクス、１３０ 液晶、１３１，１３２ 偏光板、１３３ シールパターン、１３４ 柱状スペーサ、１３５ 制御基板、１３６ フレキシブルフラットケーブル、１４０ ステージ、１４１，１４１ａ，１４２ｂ ディスペンサ、１４２，１４２ａ，１４２ｂ アニロックスロール、１４３，１４３ａ，１４３ｂ ドクターブレード、１４４ 版胴、１４５ 転写版、１４６ ノズル。

Claims (10)

1. 基板と、
   前記基板上の配向膜と、
   を備える液晶表示装置であって、
   前記配向膜は、
   前記基板上の第１層と、
   前記第１層上の第２層と、を備え、
   前記第１層は前記第２層より架橋剤濃度が高い、
   液晶表示装置。
2. 前記第１層は、前記第２層との界面において、前記基板側から前記第２層側にかけて前記架橋剤濃度が連続的に減少し、
   前記第２層は、前記第１層との界面において、前記第１層側からその反対側にかけて前記架橋剤濃度が連続的に減少する、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第１層は前記第２層より厚い、
   請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２層の固形分濃度は前記第１層の固形分濃度より低い、
   請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法であって、
   （ａ）前記配向膜の前記第１層を前記基板上に形成する工程と、
   （ｂ）前記配向膜の前記第２層を前記第１層上に形成する工程と、
   を備える液晶表示装置の製造方法。
6. 前記工程（ａ）は、第１のフレキソ印刷装置を用いて前記第１層を形成する工程であり、
   前記工程（ｂ）は、第２のフレキソ印刷装置を用いて前記第２層を形成する工程である、
   請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
7. フレキソ印刷装置を用いて前記配向膜を形成する請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法であって、
   前記フレキソ印刷装置は、
   版胴と、
   前記版胴周りに設けられた、第１アニロックスロール及び第２アニロックスロールを備え、
   前記工程（ａ）は、前記第１アニロックスロールを用いて前記第１層を形成する工程であり、
   前記工程（ｂ）は、前記第２アニロックスロールを用いて前記第２層を形成する工程である、
   液晶表示装置の製造方法。
8. 前記工程（ａ）は、フレキソ印刷により前記第１層を形成する工程であり、
   前記工程（ｂ）は、インクジェット印刷により前記第２層を形成する工程である、
   請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
9. 前記工程（ａ）は、フレキソ印刷により前記第１層を形成する工程であり、
   前記工程（ｂ）は、スプレー塗布により前記第２層を形成する工程である、
   請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
10. 請求項７または９に記載の液晶表示装置の製造方法による請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法であって、
    前記工程（ｂ）は、前記工程（ａ）で形成した前記第１層の乾燥前に行う工程である、
    液晶表示装置の製造方法。

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