JP2018173541A - 配向膜の製造方法および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 酸化処理および溶媒処理を行っても、液晶表示装置の低周波駆動によるフリッカの顕在化を抑制することができる配向膜の製造方法を提供する。
【解決手段】 本実施形態によると、基板上に有機膜を形成する工程と、有機膜に、液晶分子の配向制御能を付与するために偏光紫外線を照射する工程と、偏光紫外線を照射した有機膜を酸化する酸化工程と、酸化した有機膜を洗浄する洗浄工程と、洗浄した有機膜を還元する還元工程とを含むことを特徴とする配向膜の製造方法が提供される。
【選択図】図３

Description

本発明は、配向膜の製造方法および液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、画素電極、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成された第１基板と、第１基板と離間対向して配置された、カラーフィルタ等が形成された第２基板を備える。第１基板と第２基板の間には、液晶が封入されている。液晶は、第１基板および第２基板にそれぞれ設けられた配向膜により配向される。

配向膜は、一般に、有機溶媒に溶かした前駆体有機化合物（有機膜材料）を基板上に塗布し、有機膜材料を加熱して有機膜に変換し、有機膜に配向制御能を付与することによって、基板上に設けられている。

有機膜に配向制御能を付与する方法として、近時、ラビング処理に加えて、有機膜に非接触で配向制御能を付与する光配向処理が採用されている。光配向処理は、ラビング処理と比較して、静電気の発生、基板表面の凹凸による不均一性等の問題が生じない。光配向処理は、例えば、２５４ｎｍから３６５ｎｍ領域の偏光紫外線を有機膜に照射して、有機膜分子を偏光方向と平行な方向で切断することによって、有機膜に、偏光方向と直交する方向に一軸異方性を付与する。液晶分子は、一軸異方性を付与された配向膜によって配向される。

光配向処理によって形成された配向膜は、光配向処理において有機膜分子が切断されて生じた低分子量成分を含む。配向膜に含まれる低分子量成分は、液晶中に溶出して析出する虞がある。析出した低分子量成分を含む液晶を組み込んだ液晶表示装置を駆動すると、析出した低分子量成分が部分的に配向膜表面に吸着する。そして低分子量成分が吸着した箇所に電界が集中して、低分子量成分が吸着していない箇所との輝度差が大きくなる。従って、配向膜に含まれる低分子量成分は、液晶表示装置の表示ムラなどの表示不良を引き起こす原因になる虞がある。

そのため、例えば特許文献１では、有機膜に対して配向制御能を付与する光配向処理に加えて、酸化処理および溶媒処理を行うことによって、低分子量成分の除去を行っている。

特開２０１４−２２８８４１号公報

近年、液晶表示装置の低消費電力化が求められている。低消費電力化する方法の一つとして、映像信号を更新するフレーム周波数を一般的な６０Ｈｚから小さくして液晶表示装置を駆動すること、いわゆる低周波駆動がある。

上述したような、光配向処理に加えて、酸化処理および溶媒処理を行った配向膜を組み込んだ液晶表示装置を低周波駆動させると、光配向処理のみを行った配向膜を組み込んだ液晶表示装置と比較して、光配向処理によって生じた低分子量成分が起因すると考えられる表示不良は改善されている一方、一般的な周波数駆動では問題とならなかったフリッカ（ちらつき）が顕在化することが本発明者により確認された。理由は定かではないが、配向膜の液晶側表面の酸化された官能基、置換基等が、イオン性の物質として液晶に溶出しているためと推察している。

本発明の課題は、酸化処理および溶媒処理を行っても、液晶表示装置の低周波駆動によるフリッカの顕在化を抑制することができる配向膜の製造方法を提供することである。

本発明の他の課題は、低周波駆動させても、フリッカの顕在化が抑制された液晶表示装置を提供することである。

本発明の第１の側面によれば、基板上に有機膜を形成する工程と、有機膜に、液晶分子の配向制御能を付与するために偏光紫外線を照射する工程と、偏光紫外線を照射した有機膜を酸化する酸化工程と、酸化した有機膜を洗浄する洗浄工程と、洗浄した有機膜を還元する還元工程とを含むことを特徴とする配向膜の製造方法が提供される。

本発明の第２の側面によれば、配向膜がある第１基板と、第１基板の配向膜側に対向して配置された第２基板と、第１基板と第２基板との間に配置された液晶層とを備え、配向膜の液晶層側の表面における炭素濃度は、当該配向膜の内部における炭素濃度より低いことを特徴とする液晶表示装置が提供される。

実施形態に係る液晶表示装置の斜視図である。 図１のii−ii線に沿った一部破断概略断面を拡大して示す図である。 実施形態に係る配向膜の製造方法を説明するためのフローチャートである。

以下、いくつかの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、先行する図に関して説明したものと同一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

まず、実施形態に係る液晶表示装置を、図１および図２を参照して説明する。図１は、実施形態に係る液晶表示装置ＤＳＰの斜視図、図２は、図１のii−ii線に沿った一部破断概略断面を拡大して示す図である。

本実施形態においては、液晶表示装置ＤＳＰの短辺に平行な方向を第１方向Ｘとし、表示装置ＤＳＰの長辺に平行な方向を第２方向Ｙとし、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに垂直な方向を第３方向Ｚとしている。なお、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で交差していてもよい。また、本実施形態においては、第３方向Ｚの正の向きを上または上方と定義し、第３方向Ｚの負の向きを下または下方と定義する。

液晶表示装置ＤＳＰは、対面して配置された第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２を有する。第１基板ＳＵＢ１は、端子部ＴＲを有する。第２基板ＳＵＢ２は、第１基板ＳＵＢ１の端子部ＴＲを除いて、第１基板ＳＵＢ１と対向している。言い換えると、第１基板ＳＵＢ１の端子部ＴＲは、第２基板ＳＵＢ２の端縁よりも外側に延出している。

第１基板ＳＵＢ１の、第２基板ＳＵＢ２と対向する領域には、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ等が設けられている。第１基板ＳＵＢ１の端子部ＴＲには、外部回路ＥＸＣが設けられている。第２基板ＳＵＢ２には、カラーフィルタＣＦ、遮光膜ＢＭ等が設けられている。

第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とは、それらの間に一定のセルギャップを規定しており、端子部ＴＲを除く第１基板ＳＵＢ１の周縁部と第２基板ＳＵＢ２の周縁部とは、枠状に形成されたシール部ＳＰにより接着されている。シール部ＳＰの内側には、液晶が封入され、液晶層ＬＣを形成している。枠状のシール部ＳＰと遮光膜ＢＭとは、非表示領域ＮＤＡを規定している。非表示領域ＮＤＡは、その内側に画像表示領域ＤＡを規定している。画像表示領域ＤＡは、例えば、矩形状であり、ｍ×ｎ個（但し、ｍおよびｎは正の整数である）のマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。

第１基板ＳＵＢ１に対し第２基板ＳＵＢ２の反対側に配置された光照射部ＬＩは、第１基板ＳＵＢ１側から画像表示部を照明する、いわゆるバックライトユニットに相当する。第１基板ＳＵＢ１の端子部ＴＲには、外部回路ＥＸＣよりも先端側にフレキシブル回路基板ＦＰＣ１が設けられ、第１基板ＳＵＢ１と制御モジュールＣＭとを電気的に接続している。制御モジュールＣＭには、フレキシブル回路基板ＦＰＣ２が設けられ、制御モジュールＣＭと光照射部ＬＩとを電気的に接続している。フレキシブル回路基板ＦＰＣ１およびＦＰＣ２は、制御モジュールＣＭの駆動信号をそれぞれ第１基板ＳＵＢ１および光照射部ＬＩに伝送する。

このような構成の液晶表示装置ＤＳＰは、光照射部ＬＩから第１基板ＳＵＢ１、液晶層ＬＣ、および第２基板ＳＵＢ２に入射する光を各画素ＰＸで選択的に透過することによって画像を表示する透過表示機能を備えた、いわゆる透過型の液晶表示装置に相当する。

図２によく示されるように、第１基板ＳＵＢ１は、第１下地基板Ｓ１を有する。第１下地基板Ｓ１は、光透過性の絶縁性基板、例えばガラス基板である。

第１下地基板Ｓ１の液晶層ＬＣ側の表面には、第１絶縁膜ＩＬ１が設けられている。第１絶縁膜ＩＬ１は、アクリル樹脂などの有機材料で形成することができる。

第１絶縁膜ＩＬ１の液晶層ＬＣ側の表面には、共通電極ＣＥが設けられている。共通電極ＣＥは、例えばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）等の光透過性の導電性材料、Ａｇ、Ａｌ、Ａｌ合金等を含む光反射型の導電性材料等によって形成することができる。

共通電極ＣＥの液晶層ＬＣ側の表面には、第２絶縁膜ＩＬ２が設けられている。第２絶縁膜ＩＬ２は、例えばシリコン酸化物、シリコン窒化物等の無機材料によって形成することができる。

第２絶縁膜ＩＬ２の液晶層ＬＣ側の表面には、画素電極ＰＥが設けられている。画素電極ＰＥは、第２絶縁膜ＩＬ２を介して共通電極ＣＥと対向している。画素電極ＰＥには、スリットが形成され、スリットは、画素電極ＰＥを貫通し、第２絶縁膜ＩＬ２の一部表面を露出させている。画素電極ＰＥは、例えばＩＴＯ、ＩＺＯ等の光透過性の導電性材料によって形成することができる。

第１基板ＳＵＢ１の液晶層ＬＣ側表面には、第１配向膜ＡＬ１が配置されている。第１配向膜ＡＬ１は、第２絶縁膜ＩＬ２および画素電極ＰＥを覆っている。第１配向膜ＡＬ１は、有機膜に偏光紫外線を照射して、有機膜分子を偏光方向と平行な方向で切断することによって、偏光方向と直交する方向に一軸異方性が付与された有機膜である。第１配向膜ＡＬ１は、例えば分子の切断を伴って光配向処理される光分解型のポリイミドである。

第２基板ＳＵＢ２は、第２下地基板Ｓ２を有する。第２下地基板Ｓ２は、光透過性の絶縁性基板、例えばガラス基板である。

第２下地基板Ｓ２の液晶層ＬＣ側の表面には、カラーフィルタＣＦが配置されている。カラーフィルタＣＦは、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルターセグメントＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢ（サブピクセル）が周期的に配置されている。これら３色のサブピクセルは１組として、１画素を構成している。

赤、緑、青のフィルターセグメントＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢの間および額縁領域ＮＤＡには、遮光膜ＢＭが配置されている。画像表示領域ＤＡにおける遮光膜ＢＭは、平面視において格子状に形成されており、赤、緑、青のフィルターセグメントＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢを区画し、隣接するフィルターセグメント同士の混色を防いでいる。遮光膜ＢＭは、例えば黒色の樹脂や、低反射性の金属などである。

これらフィルターセグメントＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢおよび遮光膜ＢＭを覆うようにオーバーコート層ＯＣが配置され、フィルターセグメントＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢおよび遮光膜ＢＭの表面の凹凸を覆って平坦な表面を形成している（平坦化膜）。

第２基板ＳＵＢ２の液晶層ＬＣ側の表面には、第２配向膜ＡＬ２が配置されている。第２配向膜ＡＬ２は、例えば、第１配向膜ＡＬ１と同様の光分解型のポリイミドである。

シール部ＳＰは、端子部ＴＲを除く第１基板ＳＵＢ１の周縁部と第２基板ＳＵＢ２の周縁部とを枠状に接着している。このようなシール部ＳＰは、例えば、紫外線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂等のシール材料によって形成され、ディスペンサ等を用いて始点から終点まで連続的に描画する方式で形成することができる。

液晶層ＬＣは、端子部ＴＲを除く第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に設けられている。より詳しくは、液晶層ＬＣは、第１配向膜ＡＬ１および第２配向膜ＡＬ２の間にある。

このような、第１基板ＳＵＢ１に共通電極ＣＥと画素電極ＰＥとを形成した液晶表示装置ＤＳＰは、駆動したときに液晶に印加する電界が第１基板ＳＵＢ１にほぼ平行な成分を有する、いわゆる横電界を利用するＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置である。

以下、実施形態に係る配向膜の製造方法を、図３を参照して説明する。図３は、実施形態に係る配向膜の製造方法を説明するためのフローチャートである。

まず、基板を準備する（工程Ｓ１）。より具体的には、前記第１基板ＳＵＢ１または前記第２基板ＳＵＢ２を準備する。

次に、配向膜を形成すべき基板の表面を、ＵＶ／オゾン法、エキシマＵＶ法、酸素プラズマ法等の表面処理方法を用いて洗浄する（工程Ｓ２）。

次に、有機溶媒に溶かした前駆体有機化合物（有機膜材料）を、スクリーン印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷等の印刷方法を用いて、基板の表面に塗布する（工程Ｓ３）。前駆体有機化合物は、例えばポリイミドの前駆体であるポリアミド酸、ポリアミド酸エステル等のポリアミド酸系化合物である。

次に、上記有機膜材料を加熱する（第１加熱工程）（工程Ｓ４）。第１加熱工程によって、有機膜材料を有機膜に変換する。こうして、基板上に有機膜が形成される。この第１加熱工程は、１７０℃以下の温度では、前駆体有機化合物から有機膜への変換が十分に行われない虞がある。また、２７０℃以上の温度では有機膜が着色する虞がある。そのため、第１加熱工程の加熱温度は、１７０℃から２７０℃であることが好ましい。

第１加熱工程（工程Ｓ４）で基板上に形成される有機膜（ポリイミド）は、例えば以下の式（１）で示される高分子化合物である。ここで、括弧［ ］の中が繰り返し単位の化学構造、添え字ｎは繰り返し単位の数を示す。また、Ｎは窒素原子、Ｏは酸素原子であり、Ａは４価の有機基、Ｄは２価の有機基を示す。Ａの構造の一例として、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂肪族環式化合物、或いはそれら化合物に置換基を結合した化合物等を挙げることができる。また、Ｄの構造の一例として、フェニレン、ビフェニレン、オキシビフェニレン、ビフェニレンアミン、ナフタレン、アントラセン等の芳香族環式化合物、シクロヘキセン、ビシクロヘキセン等の脂肪族環式化合物、或いはそれら化合物に置換基を結合した化合物等を挙げることができる。

これらポリイミドは、基板の表面に塗布した前駆体有機化合物（有機膜材料）を加熱する（第１加熱工程）によって基板上に形成される。また、工程Ｓ３で塗布される前駆体有機化合物とは、式（２）で示されるポリアミド酸またはポリアミド酸エステル高分子化合物である。ここで、Ｈは水素原子であり、またＲ^１およびＲ^２はＨ、または−Ｃ_ｍＨ_２ｍ＋１のアルキル鎖であり、ｍは１または２である。

次に、有機膜に偏光紫外線を照射して、液晶分子の配向制御能を付与する（工程Ｓ５）。偏光紫外線を照射することで、有機膜を構成するポリイミド分子の脂環骨格が切断され、有機膜に対し、偏光方向と直交する方向に一軸異方性が付与される。

次に、偏光紫外線を照射した有機膜を加熱する（第２加熱工程）（工程Ｓ６）。第２加熱工程によって、工程Ｓ５においてポリイミド分子が切断されて発生した低分子量成分または未反応のモノマーが、切断されていない分子と再架橋または結合する。第２加熱工程も、第１加熱工程と同様、１７０℃から２７０℃までの温度で行うことができる。その結果、配向制御能がさらに向上する。

次に、偏光紫外線を照射した有機膜を酸化する（酸化工程）（工程Ｓ７）。酸化工程は、例えば紫外線源によって空気中から発生したオゾンガスを用いて、有機膜を酸化雰囲気に曝すことによって行うことができる。また、酸化工程は、有機膜を酸化性溶媒（過酸化水素水、次亜塩素酸水、オゾン水、次亜ヨウ素酸水、過マンガン酸水等）に浸漬することによって行うことができる。酸化工程によって、有機膜に残存している低分子量成分および未反応のモノマーを酸化分解できる。

次に、酸化した有機膜を溶媒で洗浄する（洗浄工程）（工程Ｓ８）。洗浄工程によって、有機膜に残存した、酸化分解した低分子量成分および未反応のモノマーを除去できる。溶媒による洗浄は、酸化した有機膜を酸化性溶媒または有機溶媒に浸漬することによって行うことができる。酸化性溶媒の例は、上述した通りである。

有機溶媒の例は、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、アルコール系溶媒、炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒等である。

ケトン系溶媒の例は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール等である。

エステル系溶媒の例は、酢酸エチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシブチル、酢酸セロソルブ、酢酸アミル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等である。

エーテル系溶媒の例は、ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、ジオキサン、メチルターシャリーブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、ブチルカルビトール等である。

アルコール系溶媒の例は、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、ブタンジオール、エチルヘキサノール、ベンジルアルコール等である。

炭化水素系溶媒の例は、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、石油エーテル、リグロイン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族または脂環族炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素である。

ハロゲン化炭化水素系溶媒の例は、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン等のハロゲン化アルキル；トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等のハロゲン化アルケニル；モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化アリールである。

なお、工程Ｓ７の酸化工程において、酸化性溶媒を用いた場合には、その工程Ｓ７は、工程Ｓ８の洗浄工程を兼ねることができる。

続いて、洗浄した有機膜を乾燥した後、還元する（還元工程）（工程Ｓ９）。還元工程は、有機膜を加熱することによって行うことができる（第３加熱工程）。この加熱工程も、第１加熱工程および第２加熱工程と同様、１７０℃から２７０℃までの温度で行うことができる。こうして、例えば前記第１配向膜ＡＬ１または前記第２配向膜ＡＬ２を形成することができる。

ここで、還元工程の詳細を検討するために、工程Ｓ１から工程Ｓ８まで行った有機膜を試料として、加熱発生ガス質量分析法（ＴＰＤ／ＭＳ）によって、大気圧下で試料から発生するガスおよび有機成分の定性、定量分析を行った。

その結果、有機膜を１７０℃から２７０℃の温度で加熱することによって、有機膜から分子量４４の成分（二酸化炭素）が発生することが分かった。言い換えると、有機膜を上記温度で加熱することによって、有機膜から二酸化炭素が除去され、有機膜は還元される。なお、有機膜を上記温度で加熱しても、分子量４４の成分と比較して、分子量２８の成分（例えば、窒素または一酸化炭素）および分子量３２の成分（例えば、酸素）は、ほとんど検出されなかった。

また、工程Ｓ１から工程Ｓ６まで行った有機膜（ポリイミド）（工程Ｓ７前）、工程Ｓ１から工程Ｓ８まで行った有機膜（工程Ｓ８後）、および工程Ｓ１から工程Ｓ９まで行った有機膜（工程Ｓ９後）を各試料として、ＸＰＳ法によって各試料の元素組成をそれぞれ測定した。装置には、島津／Ｋｒａｔｏｓ社製Ｘ線光電子分光装置ＡＸＩＳ−ＨＳを用いた。測定条件は、Ｘ線源モノクロＡｌ（管電圧１５ｋＶ、管電流１５ｍＡ）、レンズ条件Ｈｙｂｒｉｄ（分析面積６００×１０００μｍ）、分解能ＰａｓｓＥｎｅｒｇｙ４０、走査速度２０ｅＶ／ｍｉｎ（０．１ｅＶステップ）である。

表１に評価結果を示す。

表２は、窒素の組成比が、上記各工程の前後で炭素および酸素の組成比と比較してほとんど変動していないこと（表１の結果から）を考慮して、その窒素の組成比を不変数とみなして規格化したものである。

以上の結果から明らかなように、炭素の組成比は工程Ｓ８後に低下している。これは、ポリイミドから、酸化分解された低分子量成分および未反応のモノマーが除去された結果である。そして、工程Ｓ９後には、ポリイミドから二酸化炭素が除去された結果、炭素の組成比はさらに低下している。

酸素の組成比は、ポリイミドが酸化された結果、工程Ｓ８後に増加しているが、工程Ｓ９後では、ポリイミドから二酸化炭素が除去された結果、工程Ｓ７前の水準にまで低下している。

このようなポリイミド（配向膜）の組成比の変化は、配向膜の内部よりも、洗浄工程における溶媒への浸漬および還元工程における加熱の影響を受けやすい、配向膜の液晶層側の表面に表れやすい。

従って、実施形態に係る配向膜の製造方法によって基板上に形成した配向膜において、配向膜の液晶層側の表面における炭素濃度は、当該配向膜の内部における炭素濃度より低くなる。これはポリイミドから、洗浄工程によって低分子量成分と未反応のモノマーが除去され、そして還元工程によって二酸化炭素が除去された結果に基づく。

また、上記配向膜において、配向膜の液晶層側の表面における酸素濃度に対する炭素濃度の比率は、前記配向膜の内部における酸素濃度に対する炭素濃度の比率より低くなる。これはポリイミドから、洗浄工程によって低分子量成分と未反応のモノマーが除去され、そして還元工程によって二酸化炭素が除去された結果に基づく。

さらに、上記配向膜において、配向膜の液晶層側の表面における、酸素濃度と炭素濃度と窒素濃度との合計値に対する窒素濃度の比率が、当該配向膜の内部における、酸素濃度と炭素濃度と窒素濃度との合計値に対する窒素濃度の比率より高くなる。これはポリイミドから、洗浄工程によって、炭素元素を含む低分子量成分と未反応のモノマーが除去され、還元工程によって二酸化炭素が除去された結果に加え、各工程の前後で窒素の組成比がほとんど変動していないことに基づく。

以上、実施形態に係る配向膜の製造方法によって製造した配向膜を組み込んだ液晶表示装置は、配向膜の液晶層側表面からイオン性の物質として液晶に溶出する可能性があるもの（例えば、酸化された官能基、置換基、低分子量成分、未反応のモノマー等）が除去されている。そのため、上記液晶表示装置を低周波駆動させても、フリッカの顕在化が防止または抑制される。従って、実施形態に係る配向膜の製造方法は、フレーム周波数が６０Ｈｚ未満の周波数を用いる液晶表示装置の製造に用いることができる。フレーム周波数は、例えば３０Ｈｚ以下にすることもできる。

以上の実施形態では、液晶表示装置の例として、横電界を利用するＩＰＳモードの液晶表示装置について説明したが、本発明は横電界を利用するＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置にも適用することができる。また、本発明は他のモード、例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｅｄ）モードなどの主として縦電界を利用するモードの液晶表示装置にも適用することができる。

なお、配向膜の液晶層側表面からイオン性の物質が液晶に溶出することによって、低周波駆動の液晶表示装置においてフリッカが顕在化するという事象は、縦電界を利用する液晶表示装置よりも横電界を利用する液晶表示装置に顕著に見られる。これは、横電界を利用する液晶表示装置が、イオン性の物質が液晶に溶出することによる液晶層の電圧保持率の低下の影響を受けやすいためである。そのため、実施形態に係る配向膜の製造方法は、横電界を利用する液晶表示装置の製造に用いることが好ましいが、これに限定されるものではない。

また、液晶表示装置の例として、透過型の液晶表示装置について説明したが、液晶表示装置ＤＳＰは、例えば、外部から入射する外光を各画素ＰＸで選択的に反射することによって画像を表示する反射表示機能を兼ね備えた、いわゆる半透過型の液晶表示装置であってもよい。半透過型の液晶表示装置については、光源として、液晶表示装置ＤＳＰの観察者側に、フロントライトユニットが配置されていてもよい。

なお、以上で提示した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

ＤＳＰ…液晶表示装置 ＳＵＢ１…第１基板 ＳＵＢ２…第２基板 ＴＲ…端子部 ＰＥ…画素電極 ＣＥ…共通電極 ＥＸＣ…外部回路 ＣＦ…カラーフィルタ ＢＭ…遮光膜 ＳＰ…シール部 ＬＣ…液晶層 ＮＤＡ…額縁領域 ＤＡ…画像表示領域 ＰＸ…画素 ＦＰＣ１、ＦＰＣ２…フレキシブル回路基板 ＣＭ…制御モジュール ＬＩ…光照射部 Ｓ１…第１下地基板 ＩＬ１…第１絶縁膜 ＩＬ２…第２絶縁膜 ＡＬ１…第１配向膜 Ｓ２…第２下地基板 ＣＦＲ…フィルターセグメント（赤） ＣＦＧ…フィルターセグメント（緑） ＣＦＢ…フィルターセグメント（青） ＡＬ２…第２配向膜

Claims (10)

1. 基板上に有機膜を形成する工程と、
   前記有機膜に、液晶分子の配向制御能を付与するために偏光紫外線を照射する工程と、
   前記偏光紫外線を照射した有機膜を酸化する酸化工程と、
   前記酸化した有機膜を洗浄する洗浄工程と、
   前記洗浄した有機膜を還元する還元工程と
   を含むことを特徴とする配向膜の製造方法。
2. 前記酸化前に、前記偏光紫外線を照射した有機膜を加熱する第２加熱工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の配向膜の製造方法。
3. 前記第２加熱工程の加熱温度は、１７０℃から２７０℃であることを特徴とする請求項２に記載の配向膜の製造方法。
4. 前記有機膜は、前記基板上に有機膜材料を塗布する工程と、前記有機膜材料を加熱する第１加熱工程とによって形成されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の配向膜の製造方法。
5. 前記還元工程は、前記洗浄工程により前記洗浄された有機膜を加熱する第３加熱工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の配向膜の製造方法。
6. 前記第３加熱工程の加熱温度は、１７０℃から２７０℃であることを特徴とする請求項５に記載の配向膜の製造方法。
7. フレーム周波数が６０Ｈｚ未満の周波数を用いる液晶表示装置の製造に用いられることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の配向膜の製造方法。
8. 配向膜がある第１基板と、
   前記第１基板の前記配向膜側に対向して配置された第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置された液晶層と
   を備え、
   前記配向膜の前記液晶層側の表面における炭素濃度は、当該配向膜の内部における炭素濃度より低いことを特徴とする液晶表示装置。
9. 前記配向膜の前記液晶層側の表面における酸素濃度に対する炭素濃度の比率は、当該配向膜の内部における酸素濃度に対する炭素濃度の比率より低いことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
10. 前記配向膜の前記液晶層側の表面における、酸素濃度と炭素濃度と窒素濃度との合計値に対する窒素濃度の比率は、当該配向膜の内部における、酸素濃度と炭素濃度と窒素濃度との合計値に対する窒素濃度の比率より高いことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の液晶表示装置。

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