JP2022054005A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光配向処理をした配向膜を有する液晶表示装置において、配向特性とシール部の信頼性を両立させた構成を実現する。【解決手段】画素電極と第１の配向膜を有する第１の基板と、第２の基板がシール材によって接着し、内部に液晶が封入された液晶表示装置であって、前記第１の配向膜は、光配向を受ける第１のポリイミドと、光配向を受けない第２のポリイミドポリイミドとで構成され、前記第１の配向膜の表面において、前記画素電極の上及び前記シール材との接着面で、前記第１のポリイミドが７５重量％乃至９８重量％存在しており、断面で視て、前記第２のポリイミドは、前記配向膜の表面から、深さ方向に徐々に増大することを特徴とする液晶表示装置。【選択図】図６

Description

本発明は表示装置に係り、特に光配向を用いた配向膜を有する液晶表示装置に関する。

液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。

液晶表示装置では、配向膜を用いて液晶を初期配向させる必要がある。配向膜の配向処理として、従来は、ラビング法が用いられてきた。ラビング法は、ラビングの際の配向膜の削れ屑による輝点の発生、ラビング処理時に発生する静電気による配線の絶縁破壊等の問題が生ずる。一方、偏光紫外線を用いて、所定の方向の高分子鎖を切断することによって、配向膜に１軸異方性を付与する、いわゆる光配向は、上記のような、ラビングによる問題点が無い。

一方、液晶表示装置では視野角特性が問題である。視野角特性は、画面を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合に、輝度が変化したり、色度が変化したりする現象である。視野角特性は、液晶分子を水平方向の電界によって動作させるＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式が優れた特性を有している。ＩＰＳ方式は、いわゆるプレティルト角が必要ないので、光配向に特に適している。

特許文献１には、光配向において、ポリアミド酸エステルを前駆体とした配向膜を用いることによって、残像の発生を防止する構成が記載されている。特許文献２には、光配向において、ポリアミド酸エステルとポリアミド酸を材料とし、ポリアミド酸エステルを前駆体とした配向膜と、ポリアミド酸を前駆体とした配向膜を層状に形成した配向膜の、表面の微小な凹凸を、ポリアミド酸エステルの重量平均分子量をポリアミド酸の重量平均分子量よりも小さくすることによって抑制する構成が記載されている。特許文献３には、２層構成の光配向膜において、上層の光配向を受けるポリイミドと下層の光配向を受けないポリイミドとに、共通に第３のポリイミド成分を配合する構成が記載されている。特許文献４には、ネガ型液晶を用い、かつ、配向膜全体としてみた場合、重量％でみて、光配向を受けるポリイミドのよりも、光配向を受けないポリイミドの割合を多くした構成が記載されている。特許文献５には、２層構成の光配向膜において、光配向を受けるポリイミドの割合を、画素電極が存在いている領域よりも、画素と画素の間の突起の上において小さくした構成が記載されている。

特開２００９－２８８２９８号公報 ＷＯ２０１１／１１５０７８号公報 特開２０１６－８０７９６号公報 特開２０１６－６６０５３号公報 特開２０１２－１８５２３２号公報

光配向プロセスでは、偏光紫外線を用いて、所定の方向の高分子鎖を切断することによって、配向膜に１軸異方性を付与する。すなわち、光配向プロセスを受けることによって配向膜の機械的強度が劣化する。一方、液晶分子に対する配向作用は、配向膜の最上層の構成が支配的である。そこで、液晶と接する配向膜の上層のみを光配向を受けるポリイミドで構成し、下層を、光配向を受けないポリイミドで構成すると、配向膜全体としては、膜の機械的強度を保つことが出来る。

一方、ＴＦＴアレイや画素電極が形成されたＴＦＴ基板とカラーフィルタ等が形成された対向基板とは、周辺において、シール材によって接着している。配向膜の表面はシール材と接触する。配向膜の表面が偏向紫外線によって、分解されていると、シール材と配向膜の接着強度が劣化し、液晶表示装置の信頼性が問題となる。

本発明の課題は、配向性能とシール材との接着性の両方を満足し、優れ表示性能と高い信頼性を有する液晶表示装置を実現することである。

本発明は上記課題を克服するものであり、主な具体的な手段は次のとおりである。

（１）画素電極と第１の配向膜を有する第１の基板と、第２の基板がシール材によって接着し、内部に液晶が封入された液晶表示装置であって、前記第１の配向膜は、光配向を受ける第１のポリイミドと、光配向を受けない第２のポリイミドとで構成され、前記第１の配向膜の表面において、前記画素電極の上及び前記シール材との接着面で、前記第１のポリイミドが７５％乃至９８％存在しており、断面で視て、前記第２のポリイミドは、前記配向膜の表面から、深さ方向に徐々に増大し、前記液晶の誘電率異方性は正であることを特徴とする液晶表示装置。

（２）前記第１のポリイミドは、シクロブタンを含むポリアミド酸を前駆体として形成され、前記第２のポリイミドは、シクロブタンを含まないポリアミド酸を前駆体として形成されていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。

（３）前記第１のポリイミドは、シクロブタンを含むポリアミド酸エステルを前駆体として形成され、前記第２のポリイミドは、シクロブタンを含まないポリアミド酸を前駆体として形成されていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。

（４）画素電極と第１の配向膜を有する第１の基板と、第２の基板がシール材によって接着し、内部に液晶が封入された液晶表示装置であって、前記第１の配向膜は、光配向を受ける第１のポリイミドと、光配向を受けない第２のポリイミドポリイミドとで構成され、前記第１の配向膜の表面から１０nmの範囲において、前記画素電極の上及び前記シール材との接着領域で、前記第１のポリイミドが７５重量％乃至９８重量％存在しており、断面で視て、前記第２のポリイミドは、前記配向膜の表面から、深さ方向に徐々に増大する液晶表示装置。

液晶表示装置の平面図である。 液晶表示装置の表示領域の断面図である。 液晶表示装置の画素の平面図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 層分離を生じている配向膜の断面図である。 層分離を生じていない配向膜の断面図である。 配向膜の配向性能とシール材との接着性を評価した表である。 配向膜における光配向を受けるポリイミドと光配向を受けないポリイミドとの膜厚方向の分布の例を示すグラフである。 配向膜における光配向を受けるポリイミドと光配向を受けないポリイミドとの重量比と、表示むらとの関係を示す表である。 液晶の誘電率異方性が正の場合と負の場合について、配向膜材料と電圧保持率の関係を示すグラフである。 電圧保持率の定義である。 配向膜の形成プロセスを示すフローチャートである。 配向膜の層構成に影響を与える要素の関係を示す図である。 配向膜の乾燥工程の温度プロファイルの例である。 配向膜の乾燥条件と、配向膜の配向特性及び配向膜とシール材との接着強度の関係を示すグラフである。 配向膜の乾燥速度と配向膜の配向特性及び配向膜とシール材との接着強度の関係を示す纏め表である。 配向膜が形成された基板温度と配向膜の乾燥時間を、溶媒の蒸気圧を変化させて調査した結果を示すグラフである。 配向膜材料における溶媒の蒸気圧と配向膜とシール材との接着強度の関係を示すグラフである。 配向膜材料における溶媒の蒸気圧と配向膜とシール材との接着強度の関係を示す他のグラフである。 配向膜材料における溶媒の蒸気圧と配向膜の配向特性の関係を示すグラフである。

以下に実施例を用いて本発明の内容を詳細に説明する。

本発明は、光配向を用いた液晶表示装置全般に適用できる。ＩＰＳ方式液晶表示装置は、いわゆるプレティルト角を必要としないので、光配向に適しており、他の液晶表示装置に先駆けて光配向が実用化されている。以下に、ＩＰＳ方式の液晶表示装置を例にとって本発明を説明する。

図１は、本発明が適用される液晶表示装置の平面図である。図１において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００がシール材１６によって接着し、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に液晶層が挟持されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００が重なっている部分に表示領域１４が形成されている。

ＴＦＴ基板１００の表示領域１４には、走査線１１が横方向（ｘ方向）に延在し、縦方向（ｙ方向）に配列している。また、映像信号線１２が縦方向に延在して横方向に配列している。走査線１１と映像信号線１２に囲まれた領域が画素１３になっている。

ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成され、ＴＦＴ基板１００が対向基板２００と重なっていない部分は端子領域１５となっている。端子領域１５にはフレキシブル配線基板１７が接続している。液晶表示装置を駆動するドライバＩＣはフレキシブル配線基板１７に搭載されている。

液晶は、自らは発光しないので、ＴＦＴ基板１００の背面にバックライトが配置している。液晶表示パネルはバックライトからの光を画素毎に制御することによって画像を形成する。フレキシブル配線基板１７は、バックライトの背面に折り曲げられることによって、液晶表示装置全体としての外形を小さくする。

図２は、画素が存在する表示領域の断面図である。図２は、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードに属する、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｔｉｃｈｉｎｇ）モードと呼ばれる方式の液晶表示装置である。図２では、酸化物半導体膜１０９を用いたＴＦＴ（以下酸化物半導体ＴＦＴと呼ぶこともある）が使用されている。酸化物半導体ＴＦＴはリーク電流が小さいので、スイッチングＴＦＴとして好適である。

図２において、ＴＦＴ基板１００を覆って下地膜１０１が形成されている。下地膜１０１は、ガラスあるいはポリイミド等の樹脂で形成された基板からの不純物が酸化物半導体膜１０９を汚染することを防止するものである下地膜１０１は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）及びシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の積層膜で形成される場合が多い。

下地膜１０１の上に遮光膜１０２が金属によって形成されている。この金属は、後で説明するゲート電極等と同じ金属を使用してもよい。遮光膜１０２は、後で形成されるＴＦＴのチャネル部にバックライトからの光が照射されないように遮光するためのものである。遮光膜１０２は必要に応じて、基板１００の帯電による、ＴＦＴへの影響を防止するための、シールド電極として使用することもできる。また、ゲート電圧を印加することによって、下ゲート電極として使用することも出来る。

遮光膜１０２を覆ってバッファ絶縁膜１０８が形成されている。バッファ絶縁膜１０８は、シリコン酸化膜で形成される。上層に形成される酸化物半導体膜１０９に酸素を供給するためと、金属で形成された遮光膜１０６が上層に形成される酸化物半導体１０９から酸素を奪うことを防止するためである。

図２において、バッファ絶縁膜１０８の上にＴＦＴを構成する酸化物半導体膜１０９が形成されている。酸化物半導体膜１０９はスパッタリングによって形成することが出来る。酸化物半導体膜１０９の厚さは１０ｎｍ乃至１００ｎｍである。本実施例では、酸化物半導体膜１０９には例えば厚さ５０ｎｍのＩＧＺＯ膜が使用される。

半導体膜１０９は、チャネル領域１０９０とドレイン領域１０９１、ソース領域１０９２から構成される。ドレイン領域１０９１とソース領域１０９２は、ゲート電極１１４をマスクにしたイオンインプランテーションによって導電性が付与されている。そして、ゲート電極１１４の直下がチャネル領域１０９０となっている。

酸化物半導体膜１０９の一方の端部にドレイン電極１１０が積層され、他方の端部にソース電極１１１が積層されている。ドレイン電極１１０、ソース電極１１１は、ゲート電極１１４と同じ金属で形成することが出来るし、Ｔｉ膜で形成することも出来る。酸化物半導体膜１０９において、ドレイン電極１１０及びソース電極１１１と積層している部分は、酸素が金属によって抜き取られるので、導電性となっている。

酸化物半導体膜１０９、ドレイン電極１１０、ソース電極１１１を覆ってゲート絶縁膜１１２がＳｉＯによって形成されている。ゲート絶縁膜１１２は酸素リッチな膜となっており、酸化物半導体膜１０９のチャネル領域１０９０に酸素を供給して酸化物半導体ＴＦＴの特性を安定化させている。

ゲート絶縁膜１１２の上にゲート電極１１４が形成されている。ゲート電極１１４は例えば、Ｔｉ－Ａｌ－Ｔｉ（チタンーアルミニウムーチタン）の積層膜、あるいは、ＭｏＷ合金等によって形成される。図３に示すように、本実施例では、ゲート電極１１４は走査線１１が兼用している。

ゲート電極１１４を覆って層間絶縁膜１１５が形成されている。層間絶縁膜１１５は、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の２層構造となっている場合が多い。いずれの膜を上層、あるいは、下層にするかは、製品の使用目的等による。

図２において、層間絶縁膜１１５及びゲート絶縁膜１１２に、スルーホール１３０を形成して映像信号線１２とドレイン電極１１０を接続し、スルーホール１３１を形成してコンタクト電極１２２とソース電極１１１を接続する。コンタクト電極１２２は、層間絶縁膜１１５の上を延在し、スルーホール１３５、１３６を介して画素電極１４３と接続する。

図２において、層間絶縁膜１１５を覆って有機パッシベーション膜１４０が形成されている。有機パッシベーション膜１４０は、例えば、アクリル樹脂等で形成される。有機パッシベーション膜１４０は平坦化膜としての役割を持ち、また、映像信号線１２とコモン電極１４１間の浮遊容量を小さくするために、２乃至４μｍ程度と、厚く形成される。コンタクト電極１２２と画素電極１１４を接続するために、有機パッシベーション膜１４０にスルーホール１３５が形成される。

有機パッシベーション膜１４０の上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電膜によってコモン電極１４１が形成される。コモン電極１４１は平面状に形成される。コモン電極１４１を覆って容量絶縁膜１４２がシリコン窒化膜によって形成されている。容量絶縁膜１４２を覆ってＩＴＯ等の透明導電膜によって画素電極１４３が形成されている。画素電極１４３は櫛歯状に形成される。容量絶縁膜１４２は、コモン電極１４１と画素電極１４３との間において、画素容量を構成するので、このように呼ばれる。

画素電極１４３を覆って配向膜１４４が形成されている。配向膜１４３は、画素電極１４３間のコモン電極１４３上に形成されている容量絶縁膜１４２の上にも形成されている。配向膜１４４は液晶分子３０１の初期配向方向を規定する。配向膜１４４の配向処理は、本実施例では偏光紫外線を用いた光配向処理が用いられる。ＩＰＳモードではプレティルト角は必要ないので、光配向処理が有利である。

図２において、液晶層３００を挟んで、対向基板２００が配置している。対向基板２００にはカラーフィルタ２０１とブラックマトリクス２０２が形成され、その上にオーバーコート膜２０３が形成されている。オーバーコート膜２０３の上に配向膜２０４が形成されている。配向膜２０４の作用および配向処理は、ＴＦＴ基板１００側の配向膜１４４と同じである。

図２において、コモン電極１４１と画素電極１４３との間に電圧が印加されると、図２の矢印で示すような電気力線が発生し、液晶分子３０１を回転させて液晶層３００によるバックライトからの光の透過率を制御する。画素毎に光の透過率を制御することによって画像を形成する。

図３は、図２に対応する液晶表示装置の表示領域における画素の平面図である。図３において、走査線１１が横方向（ｘ方向）に延在し、縦方向（ｙ方向）に配列している。また、映像信号線１２が縦方向に延在し、横方向に配列している。走査線１１と映像信号線１２に囲まれた領域に画素電極１４３が形成されている。映像信号線１２と画素電極１４３との間に酸化物半導体ＴＦＴが形成されている。なお、図３では、遮光膜は省略されている。

図３において、ドレイン電極１１０がスルーホール１３０を介して映像信号線１２と接続し、映像信号線１２の下を通り、上隣りの画素に形成される酸化物半導体ＴＦＴの方向に延在する。酸化物半導体膜１０９はＬ字型に延在し、一方の端は映像信号線１２の下方において、ドレイン電極１１０と積層して接続する。

酸化物半導体膜１０９は走査線１１の下を通過するが、この時、ＴＦＴのチャネルが形成される。図３においては、走査線１１が図２におけるゲート電極１１４の役割を兼ねている。酸化物半導体膜１０９には、ゲート電極１１４、すなわち、走査線１１直下のチャネル部を除いて、例えば、イオンインプランテーションによって、ボロン（Ｂ）がドープされ、導通が与えられている。

酸化物半導体膜１０９の他端はソース電極１１１と積層して接続する。ソース電極１１１は画素電極１４３側に延在し、スルーホール１３１を介してコンタクト電極１２２と接続する。コンタクト電極１２２は有機パッシベーション膜１４０に形成されたスルーホール１３５及び容量絶縁膜に形成されたスルーホール１３６を介して画素電極１４３と接続する。画素電極１４３は櫛歯状に形成されている。

画素電極１４３の下には、コモン電極１４１が平面状に形成されている。画素電極１４３に電圧が印加されると、図２で説明したように、コモン電極１４１との間に電気力線が発生して液晶分子を回転させ、画素における液晶の透過率を制御する。

図４は、図１のＡ－Ａ断面に相当するシール部の断面図である。図４における層構造は、図２で説明したのと同様である。図４において、ＴＦＴ基板１００側の配向膜１４４と対向基板２００側の配向膜２０４との間のシール材１６によってＴＦＴ基板１００と対向基板２００が接着している。

配向膜１４４及び２０４は、表示領域では、液晶分子を配向し、シール部では、シール材１６との接着強度を確保するという重要な役割を有している。以後ＴＦＴ基板１００側の配向膜１４４で代表させて説明する。配向膜にはほとんどの場合、ポリイミドが使用される。

ここでいうポリイミドとは、（化１）で示される高分子化合物であり、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、フェニレン環、ナフタレン環、アントラセン環等の芳香族環式化合物、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、ポリイミドの前駆体の状態で基板に保持された各種下地層の上に塗布される。

光配向による配向膜の場合は、ラビング方法の場合と異なり、紫外線が透過する範囲の配向膜は配向処理を受けることになる。例えば光分解型配向膜の場合、紫外線によって配向膜が分解するので、膜強度が弱くなる。膜強度が弱くなることによって、残像現象が生じたりする等、液晶の初期配向が不安定になる現象が生ずる。

これを防止するために、配向膜材料として、光配向処理を受ける配向膜と、光配向処理を受けない配向膜の２層構造とすることが行われている。このような２層構造の配向膜は、例えば、前駆体として（化２）に示すポリアミド酸エステルと、前駆体として（化３）に示すポリアミド酸の混合物を配向膜として塗布することによって形成される。

化学式（２）において、Ｒ１は、それぞれ独立に炭素数１～８のアルキル基であり、Ｒ２は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、フェニル基、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、ビニル基（－（ＣＨ2）ｍ－ＣＨ＝ＣＨ2，ｍ＝０，１，２）又はアセチル基（－（ＣＨ2）ｍ－Ｃ≡ＣＨ，ｍ＝０，１，２）であり、Ａｒは芳香族化合物である。

化学式（３）において、Ｒ２は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、フェニル基、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、ビニル基（－（ＣＨ2）ｍ－ＣＨ＝ＣＨ2，ｍ＝０，１，２）又はアセチル基（－（ＣＨ2）ｍ－Ｃ≡ＣＨ，ｍ＝０，１，２）であり、Ａｒは芳香族化合物である。

化学式（３）は、化学式（２）と異なり、シクロブタンを含んでいない。化学式（３）はシクロブタンが無いので、紫外線の影響を受けにくい。その他に、化学式（２）と化学式（３）が異なる点は、化学式（３）においては、ポリアミド酸エステルを示す化学式（２）において、Ｒ１がＨに置き換わっている点である。

（化２）と（化３）を混合した配向膜材料を塗布すると、層分離して、上側にポリアミド酸エステルを前駆体とする光配向を受けるポリイミド２１有する配向膜１４４１が形成され、下側にポリアミド酸を前駆体とする光配向を受けないポリイミド２２を有する配向膜１４４２が形成される。

図５はこのようにして形成された配向膜１４４の断面図である。図５において、配向膜１４４は光配向される上層１４４１と光配向されない下層１４４２とに分離している。上層１４４１における丸印は光配向される高分子２１、例えば（化２）に示すポリアミド酸エステルで形成されることを示し、下層１４４２における丸印は光配向されない高分子２２、例えば（化３）に示すポリアミド酸で形成されることを示している。

図５は上層１４４１と下層１４４２が比較的明確に層分離した状態である。上層１４４１の光配向される膜は、液晶層３００及びシール材１６に接している。表示領域では、光配向膜１４４１のみで形成されているので、液晶分子に対する配向特性は優れている。しかし、光分解型の配向膜では、偏向紫外線によって、分子構造が破壊されるために、膜強度が弱くなっている。したがって、シール部において、シール材１６との接着性が十分でないという問題を有している。

図５のような配向膜は、例えば、光配向を受ける層の前駆体として、（化２）に示すようなポリアミド酸エステルを用い、光配向を受けない層の前駆体として（化３）に示すポリアミド酸を用いる。ポリアミド酸はポリアミド酸エステルに比べて極性が高く（表面エネルギが高く）下地層であるＩＴＯ又は容量絶縁膜となじみやすいので、ポリアミド酸エステルとの間に層分離を生じやすい。

図６は、他の配向膜１４４の断面構成を示す例である。図６では、光配向を受ける層と光配向を受けない層とは明確に層分離していない。しかし、配向膜の表面においては、光配向を受けるポリイミド２１の割合は、光配向を受けないポリイミド２２の割合よりも大きい。そして、配向膜の深さ方向に向かうにしたがって、光配向を受けないポリイミド２２の割合が大きくなる。

図６のような構成とする場合、図６における光配向を受けるポリイミド２１としては、（化４）に示すような、シクロブタンを含むポリアミド酸を用いることが出来る。

化学式（４）において、Ｒ２は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、フェニル基、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、ビニル基（－（ＣＨ2）ｍ－ＣＨ＝ＣＨ2，ｍ＝０，１，２）又はアセチル基（－（ＣＨ2）ｍ－Ｃ≡ＣＨ，ｍ＝０，１，２）であり、Ａｒは芳香族化合物である。つまり、（化４）が（化２）と異なる点は、（化２）のＲ１が水素に置き換わっていることである。

（化４）も（化３）もポリアミド酸なので、（化４）と（化３）の間の表面自由エネルギの差は、ポリアミド酸エステル（化２）とポリアミド酸（化３）の間の表面エネルギの差よりも小さいので、明確な層分離を起こしにくく、図６の構成になりやすい。（化４）、（化３）のいずれもポリアミド酸であるが、シクロブタンを含む（化４）を配向膜の表面側に多く存在させるために、（化３）あるいは（化４）に、表面自由エネルギを変化させる添加剤を加えることが出来る。なお、（化３）、（化４）は例であり、この構成以外のポリアミド酸を使用することも出来る。

ところで、前駆体としてシクロブタンを有するポリアミド酸を用いる場合も、必ずしも、この前駆体の１００％がポリアミド酸であるとは限らない。好ましくは、８０％以上である。例えば、残りの２０％に平均数分子量を増やすような高分子を加えることによって、シクロブタンを含むポリアミド酸を配向膜の上層に分布させることが出来る。

また、平均数分子量が大きいほうが、配向膜において上層に分布しやすいので、シクロブタンを含むポリアミド酸のイミド化率を増大させるような添加物を、シクロブタンを含むポリアミド酸に加えることによって、シクロブタンを含むポリアミド酸を、シクロブタンを含まないポリアミド酸よりも上層に多く分布させることが出来る。これによって、配向特性の低下を防止することが出来る。例えば、シクロブタンを含むポリアミド酸のイミド化率を７０％以上、よりこのましくは、８０％以上とし、シクロブタンを含まないポリアミド酸のイミド化率を５０％以下に制御すれば、ポリアミド酸を前駆体とした、光配向を受けるポリイミドを配向膜の比較的上層に分布させることが出来る。

図７は、図５に示す層分離しやすい配向膜と図６に示す層分離し難い配向膜を用いた場合の、液晶に対する配向性とシール材との密着性を定性的に比較した表である。◎は良好であり、〇は許容範囲であり、△は問題がある場合を示す。図７に示すように、層分離しやすい材料を用いると、配向特性は良好であるが、シール材との密着性に問題がある。一方、層分離しがたい材料を用いた場合、配向性が許容範囲であり、かつ、シール材との密着性も許容範囲にできる場合がある。ただし、図７は一般的な傾向を示す表であり、光配向を受けるポリイミドと光配向を受けないポリイミドが同じ組み合わせであっても、以後に説明するように、組み合わせ材料の種類や量、乾燥温度、溶媒の種類等によって配向特性、シール材との接着強度は変化する。

図８は、図６に示す配向膜の断面方向における、光配向を受けるポリイミド２１と光配向を受けないポリイミド２２の割合の例を示すグラフである。図８において、横軸は光配向を受けるポリイミド２１の割合（％）で、縦軸は配向膜の表面からの深さを示す。図８の縦軸において、０は配向膜の表面であり、ｔｆは配向膜の厚さである。図８において、配向膜の表面においては、光配向を受けるポリイミド２１の割合が９４％であり、光配向を受けるポリイミド２１の割合は、配向膜の深さ方向において徐々に小さくなっている。図８は、配向膜は、明確な層分離をおこしていないことを示している。

図８における配向膜材料の割合は、光配向を受けるポリイミド２１と光配向を受けないポリイミド２２の重量％で比較する。例えば、配向膜の深さ方向において、光配向を受けるポリイミド２１と光配向を受けないポリイミド２２の分子を特定し、その層におけるポリイミドの分子数を比較することになる。

分析において、重量％を測定する場合、所定の厚さが必要な場合がある。液晶分子の配向は、配向膜の最表面から１０ｎｍ以内における配向膜の構成によって影響される。これに対応し、重量％を測定する場合、上記割合の定義を、各測定点において、配向膜の最表面から膜厚が１０ｎｍの範囲における重量％と置き換えてもよい。

図８において、配向膜の表面には、一部光配向を受けないポリイミドが存在している。つまり、この部分は、液晶分子を配向できない。しかし、このような、光配向を受けないポリイミドは表面の一部に存在するのではなく、配向膜表面に小さな面積で点在している。一方、液晶は弾性をもっているので、仮に、配向膜に小さな面積で配向されていない部分があっても、必ずしも表示むらが生ずるということではない。

配向膜の最表面において、光配向を受けないポリイミド２２の割合が大きくなると表示むらが発生する。表示むらが発生せず、かつ、配向膜とシール材の接着力を十分に確保できる範囲は、配向膜の表面において、光配向を受けるポリイミド２１の割合が７５乃至９８重量％である。好ましくは７５乃至８５重量％である。あるいは、最表面から１０ｎｍの範囲における配向膜の光配向を受けるポリイミド２１の割合が７５％乃至９８重量％、好ましくは７５％乃至８５重量％であるであるということも出来る。

なお、ポリイミドを塗布する表面に凹凸が存在する場合は、レベリング効果によって、配向膜の膜成分が変化する場合がある。上記した光配向を受けるポリイミド２１の割合は、ＴＦＴ基板側においては、画素電極の上及び配向膜がシール材と接触する界面における値である。なお、対向基板側においては、画素電極に対応するカラーフィルタを覆う部分、及び、配向膜がシール材と接触する界面における値である。

材料の種類の組み合わせが同じであっても、材料の配向膜の表面付近の構成は、配向膜材料における、光配向を受けるポリイミド２１の前駆体の材料と光配向を受けないポリイミド２２の前駆体の材料の割合によっても影響をうける。図８の構成では、例えば、光配向を受けるポリイミドの量が配向膜全体の量の約４０％の場合である。

ところで、図５では、光配向を受けるポリイミド２１としてポリアミド酸エステルを、光配向を受けないポリイミド２２としてポリアミド酸を用い、図６では、光配向を受けるポリイミド２１も光配向を受けないポリイミド２２もポリアミド酸を用いているが、これは例であって、この材料の組み合わせのみが、図５あるいは図６の構成を実現できるという意味ではない。つまり、材料の組み合わせが同じであっても、組み合わせの重量比、乾燥温度、乾燥速度、溶媒等によって、配向膜の構成は変化する。

配向特性の評価方法は種々あるが、表示むらの発生の有無で評価することも出来る。配向膜は液晶分子を配向するものであるから、表示むらが発生するか否かは、使用される液晶の種類によっても影響される。液晶材料には、誘電率異方性Δεが正のものと誘電率異方性Δεが負のものとがある。誘電率異方性が負の液晶は、デスクリネーションが発生しにくいという利点がある反面、電気抵抗が小さくなりやすいという問題が生ずる場合がある。

図９は、光配向を受けるポリイミドと光配向を受けないポリイミドの割合を変化させた場合において、誘電率異方性が負の場合と正の場合の液晶を用いたときの表示むらの発生を評価した表である。光配向を受けるポリイミドの割合が小さくなると、ネガ型液晶の場合も、ポジ型液晶の場合も表示むらが発生しやすくなる。

逆に、光配向を受けるポリイミドの割合を大きくすると、ネガ型液晶とポジ型液晶のでは表示むらの発生に差が生ずる。すなわち、ネガ型液晶のほうが、表示むらが生じやすくなる。これは、ネガ型液晶とポジ型液晶とで液晶の抵抗率に差が生ずるためと考えられる。光配向を受けるポリイミドは、偏向紫外線によって分解するが、この分解物の残渣の存在によって液晶の抵抗率が低下する。ネガ型液晶のほうがこの残渣を取り込みやすいので、低効率が低下し、それに起因する表示むらが発生すると考えられる。

いずれにせよ、配向膜は、液晶分子と接する表面のみが配向に寄与するので、配向膜の表面のみに光配向を受けるポリイミドが存在すればよい。そして、表面以外では、光配向を受けないポリイミドの割合が多いほうが、配向膜の機械的な強度を維持でき、ひいては配向特性を安定化させることが出来る。したがって、液晶の誘電率異方性が正の場合であっても、光配向を受けるポリイミドの割合は、５０％よりも小さく、１０％以上であることが望ましい。

図１０は、この様子を示すグラフである。図１０において、横軸は光配向を受けるポリイミドの割合であり、縦軸は電圧保持率（ＶＨＲ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｒａｔｉｏ）である。ＶＨＲの定義を図１１に示す。図１１において、横軸は時間であり、縦軸は画素電圧である。図１１は、図２における画素電極に４ ｍｓｅｃの間、５Ｖの電圧を印加し、１秒間に画素電極の電圧がどのように変化するかを示すグラフである。１秒後の画素電極の電圧はＶ１である。電圧保持率は、図１１における点線と実線で示す矩形の面積とハッチングを施した面積の比で表される。

電圧保持率が大きければ間歇駆動が可能となり、液晶表示装置の消費電力を節約することが出来る。一方、ポジ型液晶を使用することによって、配向膜材料の組み合わせにおいて、光配向を受けるポリイミドの割合を増やすことも出来る。つまり、配向膜に対して所望の層構造を得るための自由度を確保することが出来る。

図１２は、光分解型の光配向膜の形成工程を示すフローチャートである。配向膜材料は、光配向を受けるポリイミドの前駆体と光配向を受けないポリイミドの前駆体を溶媒に溶かした構成である。溶媒については後で説明する。図１２において、配向膜をＴＦＴ基板における画素電極、容量絶縁膜等を含む表示領域及びシール部の上に塗布する。塗布は、フレキソ印刷あるいはインクジェット等によって行う。

その後、ＴＦＴ基板を乾燥炉に投入し、溶媒を飛散させると同時に、レベリングを行う。この乾燥、レベリングで、配向膜において層分離が生ずる。本発明における、層分離は、図５に示すような明確な層分離のみでなく、図６に示すような層構成も含まれる。その後、２３０℃に加熱して配向膜をイミド化する。その後、偏光紫外線を照射して配向膜に一軸異方性を与える。いわゆる光分解型の光配向膜の場合は、波長２５４ｎｍを含む偏光紫外線を１０００ｍＪ/ｃｍ^２の強度で照射して配向処理を行う。その後、２３０℃乃至２４０℃に加熱して、紫外線照射によって生じたモノマーやオリゴマーを蒸発させる。図１２はＴＦＴ基板側の配向膜の形成プロセスであるが、対向基板側の配向膜についても同様である。

図１３は、光配向を受けるポリイミドと光配向を受けないポリイミドを有する配向膜における膜構成を決める要因を示す図である。配向膜材料は、光配向を受けるポリイミドの前駆体と光配向を受けないポリイミドの前駆体を溶媒に溶解したものである。配向膜の層構成は、ポリイミドを構成する２つの前駆体の種類、及び、その割合（重量％）によって影響を受ける。しかし、発明者は、配向膜材料における溶媒の乾燥速度が配向膜の層構成に影響を与えることを発見した。

図１３に示すように、溶媒の乾燥速度は、製造工程の温度条件及び溶媒組成によって制御することが出来る。製造工程の温度条件とは、具体的には、乾燥炉の温度である。図１４は、配向膜材料が塗布された基板の乾燥条件を示すグラフである。図１４の横軸は乾燥時間であり、縦軸は基板温度である。

図１４において、条件（１）、（２）、（３）の順に炉の温度が高くなっている。炉の温度が高いほど、早く乾燥する、すなわち、溶媒が早く飛散する。早く乾燥すれば、配向膜の前駆体の再配置が十分におこる前に構造が固定されるのに対し、乾燥までの時間が長ければ、配向膜の前駆体の再配置が十分に行われた構成となる。つまり、乾燥条件によって膜構成が異なってくる。

図１５は溶媒の乾燥時間と配向膜の配向性能及び配向膜とシール材の密着性を示すグラフである。図１５の横軸は溶媒の乾燥時間である。図１５において、左側の縦軸は配向膜の配向性能であり、アンカリング強度（ｍＪ／ｍ^２）で示したものである。アンカリング強度は、液晶分子がどれくらい強い力で配向膜界面に束縛されるかを示す値である。測定方法は、例えば、特許文献３に記載されている。右側の縦軸は、配向膜とシール材との密着性を示す値である。シール材と配向膜の密着性が強い場合は、ＴＦＴ基板と対向基板を引きはがすとき、配向膜とシール材との界面でなく、シール材が破壊する。シール材が破壊する割合が大きいほど、シール材と配向膜の密着性が高いといえる。

図１５の乾燥条件（１）、（２）、（３）は、図１４の条件（１）、（２）、（３）に対応している。図１４及び図１５において、条件（１）、（２）、（３）に対応して乾燥時間が早くなっている。図１５において、配向性は、乾燥が早いほど、配向性能は向上している。一方、乾燥が遅いほど、配向膜とシール材の密着性は向上している。この現象は、塗布された配向膜材料において、乾燥時間が長ければ光配向を受けるポリイミドの前駆体（以後第１の前駆体ともいう）と光配向を受けないポリイミド（以後、第２の前駆体ともいう）の間で再配置が生じ、第１の前駆体が配向膜表面から底面方向に移動するためと考えられる。

図１６は、図１４及び図１５における評価結果をまとめた表である。図１６において、配向膜の乾燥速度が早ければ配向膜とシール材の接着強度は低いが、配向膜の配向性能は比較的高い。逆に配向膜の乾燥速度が遅ければ、配向膜の配向性能は低下し、配向膜とシール材の接着強度は高くなるといえる。

このように、塗布された配向膜の乾燥温度条件によって、配向膜の膜構成を制御することが出来る。しかし、実際の製造工程における炉の温度を変化させることは容易ではない。また、品種によって、配向膜の構成を変えたいような場合は、品種毎に乾燥炉の条件を変える必要があり、これは、プロセスに大きな負担となる。

本発明の特徴の一つは、配向膜材料における溶媒の組成を変化させることによって配向膜の乾燥条件を制御し、これによって、配向膜の配向特性と、配向膜とシール材の接着強度を制御することである。配向膜材料は、光配向を受けるポリイミドの前駆体と光配向を受けないポリイミドの前駆体を溶媒に溶かしたものである。この溶媒の組成によって、塗布された配向膜材料の乾燥時間を制御することが出来る。

溶媒は、例えば、ＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン、構造式は（化５））、ＧＢＬ（ガンマブチロラクトン、構造式は（化６））、ＢＣＳ（ブチルセロソルブ、構造式は（化７））の混合液が使用される。２５℃におけるＮＭＰの蒸気圧は０．２９ｍｍＨｇ、ＧＢＬの蒸気圧は０．４５ｍｍＨｇ、ＢＣＳの蒸気圧は０．８８ｍｍＨｇである。これらの溶媒の混合割合によって乾燥時間が変化するが、特に、蒸気圧が低い、ＮＭＰの量が支配的である。

図１７は、配向膜が塗布された基板温度と溶媒の乾燥時間の関係を、溶媒の混合割合をパラメータとして示すグラフである。図１７において、横軸は基板温度、縦軸は乾燥時間である。図１７では、混合割合を７種類に変えた場合の乾燥時間示しているが、特に、蒸気圧の低いＮＭＰの割合を大きく変化させている。

図１７において、比較的低温で乾燥させる場合は、ＮＭＰの割合によって乾燥時間を大きく変化させることが出来る。つまり、溶媒が３種類ある場合でも、蒸気圧のもっとも低い溶媒に注目し、この溶媒の割合を変化させるだけで、乾燥時間を制御できる。これは、プロセスの条件設定をきわめて容易にできることを示している。つまり、蒸気圧の最も低い溶媒の割合を変えるだけで、配向膜の配向特性と配向膜とシール材との接着強度を制御することが出来る。

図１８は、配向膜材料において、光配向を受けるポリイミドの前駆体としてポリアミド酸エステルを使用し、光配向を受けないポリイミドの前駆体を使用したとき、溶媒の割合を変化させた場合におけるシール材と配向膜の接着強度を示すグラフである。図１８の横軸は、３種の溶媒の割合であるが、特に、ＮＭＰを大きく変化させている。縦軸は配向膜とシール材の接着強度であり、シール材と配向膜の間の剥離でなく、シール材がバルク破壊する割合を示している。図１８において、白丸は各サンプルの試験結果であり、黒丸が平均値である。図１８において、ＮＭＰの割合が大きくなるにつれて配向膜とシール材の接着強度が増大している。

図１９は、配向膜材料として、光配向を受けるポリイミドにも光配向を受けないポリイミドにも、ポリアミド酸を使用したとき、溶媒の割合を変化させた場合におけるシール材と配向膜の接着強度を示すグラフである。図１９における横軸、縦軸は図１８と同じであるが、図１９では、横軸におけるＮＭＰの割合が図１８の場合よりも大きな範囲で評価している。図１９のように、ＮＭＰの割合が大きな範囲においても、ＮＭＰの割合が大きくなるにしたがって、配向膜とシール材との接着強度が大きくなることは図１８と同じである。

図２０は、配向膜材料として、光配向を受けるポリイミドにも光配向を受けないポリイミドにも、ポリアミド酸を使用したとき、溶媒の割合を変化させた場合における配向性能の変化を示すグラフである。図２０における横軸は、図１８及び図１９と同様、溶媒におけるＮＭＰの割合である。図２０の縦軸は、配向性能として配向軸の軸ずれによって評価したものである。すなわち、配向膜のアンカリング力が弱いと、液晶分子の配列における弾性ねじれ力によって、配向膜表面の液晶分子が容易軸からずれる現象を生ずる。これをずれ量と定義する。つまり、軸ずれ量は小さいほど良い。

図２０に示すように、ＮＭＰの割合が小さくなるにしたがって、軸ずれ量は小さくなっている。すなわち、配向規制力が強くなっている。つまり、ＮＭＰの割合が小さいということは溶媒の乾燥速度は速くなり、その結果、配向規制力が強くなっているということである。

図１８乃至図２０に示すように、ＮＭＰの割合を変化させるだけで、溶媒全体の乾燥速度を実質的に制御でき、その結果、配向膜の配向性能と、配向膜とシール材との接着強度を制御することが出来る。したがって、この手段は、液晶の性能設計とプロセス設計を非常に単純化することが出来る。

図１７乃至図２０では、３種類の溶媒のうち、蒸気圧が最も低い溶媒としてＮＭＰを用いている。しかし、蒸気圧の低い溶媒はＮＭＰに限らず、例えば、ＮＥＰ（Ｎ－Ｅｔｈｙｌ－Ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）（２５℃における蒸気圧は０．２７６ｍｍＨｇ）を用いることが出来る。また、これらに限らず、溶媒の混合成分において、２５℃における蒸気圧が０．３５ｍｍＨｇ以下の溶媒成分を用い、この溶媒成分の割合を変化させることによって溶媒の乾燥時間を制御し、その結果、配向膜の配向性能と、配向膜とシール材との接着強度を制御することが出来る。

以上、説明したように、光配向膜を用いる場合、配向膜の配向特性と配向膜とシール材との接着のバランスの問題がある。このバランスは、製品ごとに異なる場合がある。つまり、光配向膜内における光配向を受けるポリイミドと光配向を受けないポリイミドの分布を制御する必要がある。本発明によれば、配向膜材料における混合溶媒において、もっとも蒸気圧が低い溶媒を制御することによって、配向膜の構成を容易に制御することが出来る。

例えば、ポリアミド酸に対して極性の差の大きいポリアミド酸エステルを用いず、シクロブタン骨格を有し光配向を受けるポリイミドの前駆体として第１のポリアミド酸を用い、シクロブタン骨格を有しておらず光配向を受けないポリイミドの前駆体として第２のポリアミド酸を用いる場合、溶媒の組成を調整することで、液晶の配向性とシールとの密着性との調整が可能となる。混合溶媒のうち、２５℃における蒸気圧が０．３５ｍｍＨｇ以下の溶媒の割合を６５重量％未満とすることで、配向性の高い配向膜を得ることができる。また、２５℃における蒸気圧が０．３５ｍｍＨｇ以下の溶媒の割合を４５重量％以下、更には３０重量％未満とすることで更なる配向性の向上を実現できる。この場合、配向膜の表面において、画素電極の上或いは画素電極間の絶縁膜の上、及び、シール材との接着面で、光配向を受けるポリイミドが７５乃至９８重量％、好ましくは７５乃至８５重量％存在している。なお、画素電極の上或いは画素電極間の絶縁膜の上、及び、シール材との接着面で、光配向を受けるポリイミドが７５乃至９８重量％、好ましくは７５乃至８５重量％存在していることにより、高い配向性維持しつつ、シールとの密着性を確保することが可能となる。

尚、蒸気圧の異なる溶媒を混合した場合、乾燥時間は、混合溶媒を乾燥させる温度により、乾燥時間が異なる。乾燥温度が高いと、溶媒の割合の違いによる乾燥時間の差異が小さくなってしまうため、溶媒の乾燥時間は７０度以下が好ましい。更には、５０度以下で溶媒を乾燥させることで、溶媒の割合の違いにより、乾燥時間の差異がより大きくなる。そのため、シールと配向膜との密着性や配向性をある程度は犠牲にし、溶媒の混合比率も細かく制御することなく短時間で配向膜を乾燥させることにより単位時間あたりの生産量は増加する。しかし、生産量をある程度は犠牲にしても、溶媒の混合割合をコントロールすることにより、シールとの密着性を高めた、或は、配向性を高めた製品を生産することが可能となる。

１１…走査線、 １２…映像信号線、 １３…画素、 １４…表示領域、 １５…端子領域、 １６…シール材、 １７…フレキシブル配線基板、 ２１…光配向を受けるポリイミド、 ２２…光配向を受けないポリイミド、 １００…ＴＦＴ基板、 １０１…下地膜、 １０２…遮光膜、 １０８…バッファ絶縁膜、 １０９…酸化物半導体膜、 １１０…ドレイン電極、 １１１…ソース電極、 １１２…ゲート絶縁膜、 １１４…ゲート電極、 １１５…層間絶縁膜、 １２２…コンタクト電極、 １３０…スルーホール、 １３１…スルーホール、 １３５…スルーホール、 １３６…スルーホール、 １４０…有機パッシベーション膜、 １４１…コモン電極、 １４２…容量絶縁膜、 １４３…画素電極、 １４４…配向膜、 ２００…対向基板、 ２０１…カラーフィルタ、 ２０２…ブラックマトリクス、 ２０３…オーバーコート膜、 ２０４…配向膜、 ３００…液晶層、 ３０１…液晶分子、 １０９０…チャネル領域、 １０９１…ドレイン領域、 １０９２…ソース領域、

Claims (16)

1. 画素電極と第１の配向膜を有する第１の基板と、第２の基板がシール材によって接着し、内部に液晶が封入された液晶表示装置であって、
   前記第１の配向膜は、光配向を受ける第１のポリイミドと、光配向を受けない第２のポリイミドポリイミドとで構成され、
   前記第１の配向膜の表面において、前記画素電極の上及び前記シール材との接着面で、前記第１のポリイミドが７５重量％乃至９８重量％存在しており、
   断面で視て、前記第２のポリイミドは、前記配向膜の表面から、深さ方向に徐々に増大することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第１のポリイミドは、シクロブタンを含むポリアミド酸を前駆体として形成され、前記第２のポリイミドは、シクロブタンを含まないポリアミド酸を前駆体として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第１のポリイミドの平均数分子量は、前記第２のポリイミドの平均数分子量よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１のポリイミドのイミド化率は、前記第２のポリイミドのイミド化率よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１のポリイミドは、シクロブタンを含むポリアミド酸エステルを前駆体として形成され、前記第２のポリイミドは、シクロブタンを含まないポリアミド酸を前駆体として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記第２の基板は、カラーフィルタと第２の配向膜を有し、
   前記第２の配向膜は、前記第１のポリイミドと、前記第２のポリイミドとで構成され、
   前記第２の配向膜の表面において、前記カラーフィルタを覆う部分及び前記シール材との接着面で、前記第１のポリイミドが７５％乃至９８％存在しており、
   断面で視て、前記第２のポリイミドは、前記配向膜の表面から、深さ方向に徐々に増大していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 前記第１の配向膜の表面において、前記画素電極の上及び前記シール材との接着面で、前記第１のポリイミドが７５重量％乃至８５重量％存在していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
8. 前記第２の配向膜の表面において、前記カラーフィルタを覆う部分及び前記シール材との接着面で、前記第１のポリイミドが７５％乃至８５％存在していることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
9. 画素電極と第１の配向膜を有する第１の基板と、第２の基板がシール材によって接着し、内部に液晶が封入された液晶表示装置であって、
   前記第１の配向膜は、光配向を受ける第１のポリイミドと、光配向を受けない第２のポリイミドポリイミドとで構成され、
   前記第１の配向膜の表面から１０nmの範囲において、前記画素電極の上及び前記シール材との接着領域で、前記第１のポリイミドが７５重量％乃至９８重量％存在しており、
   断面で視て、前記第２のポリイミドは、前記配向膜の表面から、深さ方向に徐々に増大し、
   前記液晶の誘電率異方性は正であることを特徴とする液晶表示装置。
10. 前記第１のポリイミドは、シクロブタンを含むポリアミド酸を前駆体として形成され、前記第２のポリイミドは、シクロブタンを含まないポリアミド酸を前駆体として形成されていることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
11. 前記第１のポリイミドの平均数分子量は、前記第２のポリイミドの平均数分子量よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
12. 前記第１のポリイミドのイミド化率は、前記第２のポリイミドのイミド化率よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
13. 前記第１のポリイミドは、シクロブタンを含むポリアミド酸エステルを前駆体として形成され、前記第２のポリイミドは、シクロブタンを含まないポリアミド酸を前駆体として形成されていることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
14. 前記第２の基板は、カラーフィルタと第２の配向膜を有し、
    前記第２の配向膜は、前記第１のポリイミドと、前記第２のポリイミドポリイミドとで構成され、
    前記第２の配向膜の表面において、前記カラーフィルタを覆う部分及び前記シール材との接着面で、前記第１のポリイミドが７５重量％乃至９８重量％存在しており、
    断面で視て、前記第２のポリイミドは、前記配向膜の表面から、深さ方向に徐々に増大していることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
15. 前記第１の配向膜の表面から１０nmの範囲において、前記画素電極の上及び前記シール材との接着領域で、前記第１のポリイミドが７５重量％乃至８５重量％存在していることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
16. 前記第２の配向膜の表面において、前記カラーフィルタを覆う部分及び前記シール材との接着面で、前記第１のポリイミドが７５重量％乃至８５重量％存在していることを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。

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