TW201629601A - 液晶顯示裝置之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可降低於光配向膜之配向處理中照射之光之量，且獲得良好之對比度及視角特性之液晶顯示裝置之製造方法。 本發明之液晶顯示裝置之製造方法係具備光配向膜之液晶顯示裝置之製造方法，且依序包括：步驟(1)，其於基板上形成含有2種以上之聚合物及溶劑之光配向膜材料之膜；步驟(2)，其對上述膜進行使上述溶劑蒸發之預焙燒；步驟(3)，其對預焙燒後之上述膜自低溫至高溫於複數個溫度下階段性地進行正式焙燒；及步驟(4)，其對正式焙燒後之上述膜進行偏光照射；並且上述2種以上之聚合物中之至少一者為側鏈具有光官能基之光反應性聚合物。

Description

液晶顯示裝置之製造方法
本發明係關於一種液晶顯示裝置之製造方法。更詳細而言，關於一種與配向膜之形成條件相關之液晶顯示裝置之製造方法。
近年來，液晶顯示裝置等薄型顯示裝置快速普及，不僅是電視用途，亦廣泛用於電子書、相框、IA(Industrial Appliance：產業機器)、PC(Personal Computer：個人電腦)、平板PC、智慧型手機用途等。
於液晶顯示裝置中，要求使液晶分子均一地配向，作為用以使液晶分子配向之配向膜之配向處理方法，例如可列舉摩擦法或光配向法，先前，廣泛採用藉由布摩擦配向膜之表面之摩擦法。然而，於使用摩擦法之情形時，因布之發塵所引起之異物不良及顯示不均、以及因藉由布進行摩擦時之靜電所引起之薄膜電晶體元件之破壞等成為問題。又，隨著平板PC、智慧型手機等之高精細化發展，於因布之毛之密度而限制配向處理精度之摩擦法中，逐漸難以使液晶分子均一地配向。因此，為了解決該等問題，近年來研究藉由照射紫外線等光而對配向膜賦予各向異性，使之產生配向限制力之光配向法，以代替摩擦法。
於光配向法中，通常按照配向膜材料之塗佈、預焙燒、正式焙燒、偏光照射之順序而形成配向膜。對配向膜材料亦進行各種研究，例如，於專利文獻1中，研究包含材料選擇之自由度較高之光反應性 化合物之光配向膜用組合物。
又，近年來研究藉由於形成配向膜之過程中進行正式焙燒，而提高高分子(聚合物)之配向秩序。例如，於非專利文獻1中揭示有將主鏈包含偶氮苯之聚醯胺酸塗佈於基板上，照射直線偏光紫外線，然後進行正式焙燒，測定所獲得之聚醯亞胺配向膜之配向秩序，結果正式焙燒後之配向秩序高於正式焙燒前之配向秩序。又，於專利文獻2中，使用側鏈型高分子膜於基板上形成塗膜後，照射偏光之紫外線，繼而進行加熱，藉此實現對側鏈型高分子膜之高效率之各向異性之導入。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：國際公開第2012/093682號
專利文獻2：國際公開第2013/081066號
[非專利文獻]
非專利文獻1：Sakamoto等(K. Sakamoto, et al)，「光配向之聚醯胺酸膜之面內分子秩序：熱醯亞胺化時之提昇(In-plane Molecular Order of a Photo-oriented Polyamic Acid Film：Enhancement upon Thermal Imidization)」，分子晶體及液晶(Molecular Crystals and Liquid Crystals)，美國，Taylor & Francis Inc., 2004, Vol.412, p.293-299
然而，於光配向法中存在如下問題：難以獲得充分之配向限制力，為了藉由光配向法獲得高於藉由摩擦法進行配向處理之製品之對比度，於光照射(例如偏光照射)中需要大量之能量(照射量)。例如，必需超過數百mJ/cm2之偏光照射量，多數情況下必需數J/cm2之照射 量。若配向處理所需之偏光照射量較大，則存在不僅處理時間增加，曝光裝置之劣化亦變早，構成液晶顯示裝置之基板之各種有機膜發生損傷等問題。又，存在視角特性不充分之問題。
上述專利文獻1記載之發明未對配向膜之焙燒製程詳細地進行揭示，就使正式焙燒之條件最佳化，進一步提高聚合物之配向秩序之方面而言，存在用以解決上述問題之功夫之餘地。
上述非專利文獻1對正式焙燒之條件僅揭示250℃、1小時，就使正式焙燒之條件最佳化之方面而言，存在用以解決上述問題之功夫之餘地。又，上述非專利文獻1對預焙燒亦未作任何揭示。於不進行預焙燒之情形時，產生光配向膜之膜厚不均，顯示品質降低。
於上述專利文獻2記載之發明中，視角特性仍不充分，為了解決上述問題，存在使配向膜之焙燒製程最佳化之餘地。
本發明係鑒於上述現狀而完成者，其目的在於提供一種可降低於光配向膜之配向處理中照射之光之量，且獲得良好之對比度及視角特性之液晶顯示裝置之製造方法。
本發明者等人首先研究如非專利文獻1及專利文獻2般於光照射後進行正式焙燒之方法，作為於光配向法中降低光照射量之方法。根據該方法，由於可進行藉由正式焙燒提高構成光配向膜之聚合物之配向秩序之所謂自組裝，故而藉由降低之光照射量亦可獲得充分之配向限制力。然而，根據本發明者等人之研究可知，自組裝之光配向膜之相位差較大，使液晶顯示裝置之視角特性變差。
因此，本發明者等人對光配向法中所需之偏光照射量變高之原因進行研究，著眼於使用混合有光反應性聚合物、非光反應性聚合物等2種以上之聚合物之配向膜材料。而且，發現：配向膜中之光反應性聚合物與非光反應性聚合物之層分離不充分，藉此配向秩序難以提 高，於正式焙燒步驟後之偏光照射步驟中必需較多之偏光照射。
對此，本發明者等人想到於進行正式焙燒之步驟中自低溫至高溫於複數個溫度下階段性地進行正式焙燒。而且，發現：藉由並非是單一溫度而是自低溫至高溫於複數個溫度下階段性地進行正式焙燒，可促進光反應性聚合物及非光反應性聚合物之層分離，使配向膜上層存在較多之光反應性聚合物，使配向膜下層存在較多之非光反應性聚合物。又，發現：藉由自低溫至高溫於複數個溫度下階段性地進行正式焙燒，可充分地去除配向膜材料中所包含之溶劑，即便於正式焙燒後進行偏光照射，構成配向膜之聚合物亦不會伴隨有自組裝，可使配向膜之相位差較小，其結果為可獲得良好之視角特性。
其次，本發明者等人著眼於光反應性聚合物之結構，發現藉由光反應性聚合物於側鏈具有光官能基，即便於正式焙燒後進行偏光照射，亦可藉由較少之偏光照射使聚合物側鏈進行再排列，對配向膜賦予單軸各向異性，且可將配向膜之相位差抑制為非常低。
根據以上情況，想到可巧妙地解決上述問題，從而達到本發明。
即，本發明之一態樣可為液晶顯示裝置之製造方法，其係具備光配向膜之液晶顯示裝置之製造方法，且依序包括：步驟(1)，其於基板上形成含有2種以上之聚合物及溶劑之光配向膜材料之膜；步驟(2)，其對上述膜進行使上述溶劑蒸發之預焙燒；步驟(3)，其對預焙燒後之上述膜自低溫至高溫於複數個溫度下階段性地進行正式焙燒；及步驟(4)，其對正式焙燒後之上述膜進行偏光照射；並且上述2種以上之聚合物中之至少一者為側鏈具有光官能基之光反應性聚合物。
根據本發明之一態樣，可提供一種可降低於光配向膜之配向處理中照射之光之量，且獲得良好之對比度及視角特性之液晶顯示裝置 之製造方法。
本實施形態之液晶顯示裝置之製造方法之特徵在於：其係具備光配向膜之液晶顯示裝置之製造方法，且依序包括：步驟(1)，其於基板上形成含有2種以上之聚合物及溶劑之光配向膜材料之膜；步驟(2)，其對上述膜進行使上述溶劑蒸發之預焙燒；步驟(3)，其對預焙燒後之上述膜自低溫至高溫於複數個溫度下階段性地進行正式焙燒；及步驟(4)，其對正式焙燒後之上述膜進行偏光照射；並且上述2種以上之聚合物中之至少一者為側鏈具有光官能基之光反應性聚合物。
關於上述步驟(1)，例如使用噴墨方式、或藉由旋轉塗佈法進行塗佈之方法、或藉由軟版方式進行印刷(轉印)之方法等。而且，藉由該等方法，以藉由之後之步驟可作為光配向膜發揮作用之方式，使用上述光配向膜材料於基板上形成上述膜即可。上述膜之形成條件只要根據上述膜之形成方法等適當設定即可。又，上述膜之膜厚等亦與通常設定之光配向膜之膜厚等相同即可。又，關於形成有上述膜之基板，亦為實施用以形成光配向膜之處理之基板即可，可為經進行各種處理之基板。
上述步驟(1)中使用之上述光配向膜材料係含有2種以上之聚合物及溶劑者，且為於經過上述步驟(1)~(4)後構成光配向膜者。即，上述光配向膜係藉由照射光而上述聚合物中之光官能基產生化學反應，表現出對液晶分子之配向限制力之膜。
上述2種以上之聚合物中之至少一者為側鏈具有光官能基之光反應性聚合物。藉由側鏈具有光官能基，即便於正式焙燒步驟後進行偏光照射步驟，亦可使聚合物側鏈進行再排列，對配向膜賦予單軸各向 異性。光反應性聚合物較佳為於適當地進行正式焙燒時，具有配向膜所要求之充分之特性。再者，於光反應性聚合物於主鏈具有光官能基之情形時，藉由正式焙燒步驟而配向膜成為高密度之聚合物膜，故而即便之後進行偏光照射，亦難以使聚合物主鏈進行再排列而對配向膜賦予單軸各向異性，於配向處理中必需非常多之偏光照射。
作為上述光官能基，可為選自由肉桂酸酯基、查耳酮基、香豆素基、茋基、酚酯基及偶氮苯基所組成之群中之至少1個官能基。其中，較佳為肉桂酸酯基。
上述光反應性聚合物可具有選自由聚矽氧烷、聚醯胺酸、聚醯亞胺及順丁烯二醯亞胺所組成之群中之至少1種結構。
作為上述光反應性聚合物，例如可列舉具有下述化學式(1)所表示之結構之化合物。
(式中，R1表示單鍵或二價有機基。
R2表示一價有機基。
R3表示-H、-F或一價有機基。
n為2以上之整數)。
上述二價有機基較佳為包含例如選自由伸烷基、醚基及酯基所組成之群中之至少一種。上述一價有機基較佳為包含例如選自由烷基、苯基、羰基、環氧基、醚基及酯基所組成之群中之至少一種。
上述光反應性聚合物之比率相對於上述光配向膜材料所含有之固形物成分整體，可為5~30重量%。即便上述光反應性聚合物之比率為上述範圍，藉由經過上述步驟(1)~(4)，亦可於配向膜之液晶層側充分地使光反應性聚合物露出。又，藉由減少光反應性聚合物之調配量，可使對電氣特性改善有效果之非光反應性聚合物之比率較高，故而可使VHR(voltage holding ratio，電壓保持率)更良好。又，於上述光反應性聚合物例如為如吸收可見光波長區域之光之經著色之聚合物的情形時，藉由使相對於固形物成分整體之比率較小，可提高光配向膜之光透過率，可提昇液晶顯示面板之光透過率。
上述2種以上之聚合物可包含以聚醯胺酸及/或聚醯亞胺作為主鏈之非光反應性聚合物。上述非光反應性聚合物之比率相對於上述光配向膜材料所含有之固形物成分整體，可為70~95重量%。上述非光反應性聚合物由於對電氣特性改善有效果，故而藉由將上述非光反應性聚合物之比率設為上述範圍，可使VHR更良好。
尤其是相對於上述光配向膜材料所含有之固形物成分整體，將上述光反應性聚合物之比率設為5~30重量%，且將非光反應性聚合物之比率設為70~95重量%，藉此可同時實現良好之對比度及良好之VHR。
上述溶劑只要為可使上述2種以上之聚合物溶解或分散之液體(室溫時)則並無特別限定，藉由上述步驟(2)及(3)自光配向膜材料中去除。再者，上述溶劑不僅可包含適於使上述聚合物溶解之成分(良溶劑)，亦可包含適於將上述光配向膜材料於基板上以均一之厚度進行擴散之成分(不良溶劑)等，較佳為該等之混合物。上述溶劑可為選自由N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-吡咯啶酮及γ-丁內酯所組成之群中之至少1種化合物與選自由丁基溶纖素、二乙二醇二乙醚、二異丁基酮及其結構異構物、乙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚以及二丙酮醇所組成 之群中之至少1種化合物的混合物。
可於上述光配向膜材料中預先添加環氧樹脂、羧酸、胺、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等具有複數個官能基之單體。藉此，可提昇長期可靠性。該單體係對上述聚合物作為交聯劑發揮作用，於光配向膜中形成網狀結構。藉此，可抑制光配向膜中或基板(例如彩色濾光片基板)等中所包含之雜質溶出液晶中，於長時間使用液晶顯示裝置之過程中，充分地抑制電壓保持率之降低。
上述基板包含具備薄膜電晶體元件之薄膜電晶體陣列基板，上述薄膜電晶體元件可具有包含氧化物半導體之半導體層。
氧化物半導體具有遷移率高於非晶矽，特性偏差亦較小之特徵。因此，包含氧化物半導體之薄膜電晶體元件較包含非晶矽之薄膜電晶體元件可以更高速進行驅動，驅動頻率較高，可減小占1像素之比率，故而適於更高精細之下一代顯示裝置之驅動。又，氧化物半導體膜具有由於較多晶矽膜藉由簡便之製程形成，故而亦可應用於必需大面積之裝置之優點。因此，於上述基板包含具備薄膜電晶體元件之薄膜電晶體陣列基板，且薄膜電晶體元件具有包含氧化物半導體之半導體層之情形時，可製造可發揮本發明之一態樣之效果，並且實現高速驅動化之液晶顯示裝置。
又，作為氧化物半導體之組成，例如可為包含銦(In)、鎵(Ga)、鋅(Zn)及氧(O)之化合物(In-Ga-Zn-O)、包含銦(In)、錫(Tin)、鋅(Zn)及氧(O)之化合物(In-Tin-Zn-O)、或包含銦(In)、鋁(A1)、鋅(Zn)及氧(O)之化合物(In-Al-Zn-O)等。
又，於氧化物半導體包含水分之情形時，有產生其氧比率降低，特性發生變化之問題之情況。因此，於水分滲入至液晶顯示面板內之情形時，較佳為亦以氧化物半導體不包含水分之方式從而上述光配向膜材料具有耐水性。作為具有耐水性之聚合物，適宜地使用具有 聚醯亞胺骨架之聚合物。
上述步驟(2)(以下，亦稱為預焙燒步驟)例如為對上述膜進行加熱及乾燥，使上述溶劑蒸發者。此處，可藉由預焙燒步驟部分地去除上述溶劑，亦可實質上完全去除。又，預焙燒步驟例如藉由設定為特定之溫度之加熱板或烘烤爐等加熱裝置進行。藉由進行上述預焙燒步驟，可使光配向膜之膜厚均一，可使顯示品質良好。
根據上述步驟(3)(以下，亦稱為正式焙燒步驟)，自低溫至高溫於複數個溫度下階段性地進行處理，藉此可充分地去除上述溶劑，促進光反應性聚合物與其他聚合物之層分離。因此，可於配向膜之液晶層側充分地使光反應性聚合物露出，於之後之偏光照射步驟中可高效率地使側鏈進行再排列。正式焙燒步驟例如藉由設定為特定之溫度之加熱板或烘烤爐等加熱裝置進行。
上述「自低溫至高溫於複數個溫度下階段性地進行正式焙燒」係指例如以具有複數個不同之溫度之恆溫時間之方式階段性地進行，或按照以實質上於複數個溫度下進行加熱之方式改變升溫速度等之刻意操作之溫度分佈而進行正式焙燒。此正式焙燒並非是例如針對形成有上述膜之基板，使用設定為特定之溫度之加熱板或烘烤爐等加熱裝置，按照於如可謂僅進行加熱之情況下產生之溫度分佈、或於單一溫度下進行加熱等之溫度分佈而並非按照如上所述之刻意操作之溫度分佈而進行正式焙燒。此處，恆溫時間例如可意指於±5℃之溫度範圍內保持1分鐘以上之加熱狀態之時間。
上述步驟(3)之正式焙燒步驟也可使用設定為不同之溫度之複數台加熱裝置進行。藉此，可適宜地對預焙燒後之上述膜自低溫至高溫於複數個溫度下階段性地進行正式焙燒。又，與使用1台加熱裝置之情形相比，可進一步提昇製造效率。
上述步驟(3)之正式焙燒步驟可使用1台加熱裝置一面依序變化為 不同之溫度一面進行。藉此，可適宜地對預焙燒後之上述膜自低溫至高溫於複數個溫度下階段性地進行正式焙燒。又，與使用複數台加熱裝置之情形相比，可進一步縮小加熱裝置之設置面積，可提昇裝置佈局之自由度。
上述步驟(3)之正式焙燒步驟可使用具有存在溫度梯度之區域之加熱裝置，於上述加熱裝置內一面移動上述基板一面進行。藉此，可適宜地對預焙燒後之上述膜自低溫至高溫於複數個溫度下階段性地進行正式焙燒。
上述步驟(4)(以下，亦稱為偏光照射步驟)係對正式焙燒後之上述膜進行光配向處理者，可適宜地使用偏光紫外線，波長較佳為200nm~400nm，更佳為波長300nm~400nm。偏光照射量例如較佳為200mJ/cm2以下，更佳為100mJ/cm2以下，進而較佳為50mJ/cm2以下。
於本實施形態中，藉由預焙燒步驟及正式焙燒步驟，配向膜中之2種以上之聚合物之層分離較為充分，故而即便減小偏光照射量，亦可獲得對比度良好之液晶顯示裝置。又，由於在正式焙燒步驟後進行偏光照射步驟，故而不會引起配向膜之自組裝，可將配向膜之各向異性抑制為較低，結果為可獲得視角特性良好之液晶顯示裝置。
上述液晶顯示裝置可為預傾角實質上為0°之橫向電場效應(IPS)模式或邊緣場切換(FFS)模式。構成此種液晶顯示裝置之上述光配向膜可為於相對於基板之主表面水平之方向使液晶分子配向者(以下，亦稱為水平光配向膜)。水平光配向膜只要為使至少接近之液晶分子相對於水平光配向膜之膜面實質上水平地配向者即可。預傾角實質上為0°係指例如液晶分子之預傾角相對於水平光配向膜之膜面為1°以下。
上述液晶分子可為具有正介電常數各向異性者，亦可為具有負介電常數各向異性者。正介電常數各向異性例如為Δε=1~20，負介 電常數各向異性例如為Δε=-20~-1。
以下，揭示實施例，對本發明更詳細地進行說明，但本發明並不僅限定於該等實施例。又，以下之實施例可於不脫離本發明之主旨之範圍內適當組合，亦可進行變更。
[實施例1]
以下，依序對實施例1之液晶顯示裝置之製造方法進行說明。
(光配向膜形成用之基板)
準備具備FFS模式用之電極結構、In-Ga-Zn-O系氧化物半導體等之薄膜電晶體(TFT)基板、及配置有高度3.2μm之感光性間隔件之彩色濾光片(CF)基板。
(光配向膜材料)
光配向膜材料準備含有光反應性聚合物、非光反應性聚合物及溶劑者。
作為光反應性聚合物，使用主鏈具有聚矽氧烷且側鏈具有作為光官能基之肉桂酸酯基者。作為非光反應性聚合物，使用使1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐(CBDA)及包含聯苯結構之二胺進行反應而獲得之聚醯胺酸。作為溶劑，使用將N-甲基-2-吡咯啶酮與乙二醇單丁醚以重量比50：50進行混合而成者。光配向膜材料中之固形物成分濃度設為4重量%。光反應性聚合物與非光反應性聚合物之調配比設為3：7。即，相對於光配向膜材料所含有之固形物成分整體，光反應性聚合物之比率為30重量%，非光反應性聚合物之比率為70重量%。
(形成光配向膜材料之膜之步驟)
於TFT基板及CF基板上藉由旋轉塗佈法形成光配向膜材料之膜。
(預焙燒步驟)
繼而，對光配向膜材料之膜於70℃下進行預焙燒2分鐘。預焙燒係使用AS ONE公司製造之加熱板(商品名：EC-1200N)而進行。又， 預焙燒步驟後之膜之膜厚為100nm左右。
(正式焙燒步驟)
對預焙燒步驟後之膜以兩個階段進行正式焙燒。正式焙燒步驟之第一階段係於110℃下進行15分鐘，第二階段係於200℃下進行30分鐘。正式焙燒係使用AS ONE公司製造之加熱板(商品名：EC-1200N)而進行。
(偏光照射步驟)
對正式焙燒步驟後之膜自法線方向照射直線偏光紫外線。直線偏光紫外線之照射量係於中心波長313nm附近設為30mJ/cm2。再者，於TFT基板中，以偏光照射方向與FFS模式用之電極之狹縫方向大致垂直之方式照射直線偏光紫外線。
於偏光照射步驟後，於TFT基板上藉由點膠機對熱硬化密封材料進行繪圖，與CF基板貼合後，封入包含具有正介電常數各向異性之液晶分子之液晶材料。所使用之液晶材料之介電常數各向異性為7。TFT基板與CF基板係以照射之偏光紫外線之偏光方向相互平行之方式進行貼合。之後，藉由於130℃下加熱40分鐘，進行熱硬化密封材料之硬化及液晶分子之再配向處理，獲得液晶分子均一地單軸配向之液晶顯示面板。
之後，藉由於液晶顯示面板適當配置偏光板、背光源等構件，完成實施例1之液晶顯示裝置。
[實施例2]
關於實施例2之液晶顯示裝置之製造方法，光反應性聚合物之結構不同，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。於實施例2中，作為光反應性聚合物，使用主鏈具有聚醯胺酸且側鏈具有作為光官能基之肉桂酸酯基者。光反應性聚合物與非光反應性聚合物之調配比設為3：7。即，相對於光配向膜材料所含有之固形 物成分整體，光反應性聚合物之比率為30重量%，非光反應性聚合物之比率為70重量%。
[比較例1]
關於比較例1之液晶顯示裝置之製造方法，光反應性聚合物之結構不同，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。於比較例1中，作為光反應性聚合物，使用主鏈具有聚醯胺酸且主鏈具有作為光官能基之肉桂酸酯基者。光反應性聚合物與非光反應性聚合物之調配比設為3：7。即，相對於光配向膜材料所含有之固形物成分整體，光反應性聚合物之比率為30重量%，非光反應性聚合物之比率為70重量%。
[評價：實施例1、2及比較例1]
對藉由實施例1、2及比較例1之液晶顯示裝置之製造方法所製造之液晶顯示裝置評價對比度。
(對比度)
對比度(CR)係以(對比度)=(白顯示時之亮度)/(黑顯示時之亮度)定義。白顯示時設為成為最大亮度之施加電壓狀態，黑顯示時設為不施加電壓狀態。於亮度之測定中使用Topcon公司製造之分光放射儀(商品名：SR-UL2)。若對比度之值為1000以上，則判斷為作為製品不存在問題。將對比度之值為1000以上設為○，將未達1000設為×。
將實施例1、2及比較例1中之對比度之評價結果示於下述表1。
如表1所示，實施例1及2中之對比度為1200，即便偏光照射量較低，亦可獲得作為製品而合適之對比度。比較例1中之對比度為100以下，液晶分子幾乎未進行配向。若使用如比較例1般主鏈具有光官能基之光反應性聚合物，則於正式焙燒步驟後之偏光照射步驟中即便照射直線偏光紫外線，亦難以使液晶分子之配向單向地排列。因此，光配向膜之感度明顯變差，無法獲得良好之對比度。
[比較例2]
關於比較例2之液晶顯示裝置之製造方法，光反應性聚合物之結構不同，正式焙燒步驟與偏光照射步驟之順序不同，僅於單一溫度下進行1個階段之正式焙燒步驟，除該等方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。
於比較例2中，作為光反應性聚合物，使用主鏈具有甲基丙烯酸酯進行聚合而成之結構且側鏈具有作為光官能基之肉桂酸酯基者。與實施例1同樣地於TFT基板及CF基板上形成光配向膜材料之膜，進行預焙燒步驟。
(偏光照射步驟)
對TFT基板及CF基板上之預焙燒步驟後之膜自法線方向照射直線偏光紫外線。直線偏光紫外線之照射量係於中心波長313nm附近設為5mJ/cm2。
(正式焙燒步驟)
對TFT基板及CF基板上之偏光照射步驟後之膜進行正式焙燒。正式焙燒步驟係於140℃下進行20分鐘。
[評價：實施例1及比較例2]
對藉由實施例1及比較例2之液晶顯示裝置之製造方法所製造之液晶顯示裝置評價對比度、視角特性及延遲。對比度之測定係藉由上述方法進行。
(視角特性)
視角特性係藉由算出相對於液晶顯示裝置之正面亮度之斜向亮度比，評價發白之程度而進行。使用ELDIM公司製造之視角測定裝置(商品名：EZ-contrast)，於極角60°、方位角30°下測定64灰階顯示時之面板之正面亮度T正面及斜向亮度T斜向，計算T斜向/T正面。例如，於亮度比為2之情形時，意味著相對於正面，斜向之亮度成為2倍。若亮度比為2以上，則判斷為作為製品存在問題。將T斜向/T正面未達2設為○，將2以下設為×。
(延遲)
延遲(相位差)之評價係對形成有光配向膜之TFT基板及CF基板進行延遲測定，評價光配向膜之延遲及軸方位。使用Axometrics公司製造之偏光、相位差分析/評價系統(AxoScan)，自基板之法線方向以波長550nm進行測定。若延遲為10nm以下，則顯示品質良好。關於延遲之遲相軸之方向，實施例1、比較例2均為與配向照射偏光方向正交之面內方向。
將實施例1及比較例2中之對比度、視角特性及延遲之評價結果示於下述表2。
如表2所示，實施例1及比較例2中之對比度為1200，較為良好。另一方面，關於實施例1中之視角特性，T斜向/T正面較為良好為1.3，相對於此，關於比較例2中之視角特性，T斜向/T正面為2.1，確認到明顯之發白。又，實施例1中之延遲非常小為0.1nm，另一方面，比較例2中 之延遲非常大為20nm。於比較例2中，於偏光照射步驟後進行正式焙燒步驟，使構成光配向膜之聚合物進行自組裝。其結果為放大配向膜之各向異性，延遲變得非常大，視角特性變差。於實施例1之液晶顯示裝置之製造方法中，成功獲得可將光配向膜之延遲抑制為較低且視角特性良好之液晶顯示裝置。
[實施例3-1]
實施例3-1之液晶顯示裝置之製造方法係於90℃下進行正式焙燒步驟之第一階段15分鐘，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。
[實施例3-2]
實施例3-2之液晶顯示裝置之製造方法係於130℃下進行正式焙燒步驟之第一階段15分鐘，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。
[實施例3-3]
實施例3-3之液晶顯示裝置之製造方法係於150℃下進行正式焙燒步驟之第一階段15分鐘，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。
[實施例3-4]
實施例3-4之液晶顯示裝置之製造方法係於170℃下進行正式焙燒步驟之第一階段15分鐘，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。
[比較例3]
比較例3之液晶顯示裝置之製造方法係僅於單一溫度下進行1個階段之正式焙燒步驟，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。於比較例3中，對TFT基板及CF基板上之預焙燒步驟後之膜於200℃下進行正式焙燒30分鐘。
[評價：實施例1、實施例3-1~3-4及比較例3]
對藉由實施例1、實施例3-1~3-4及比較例3之液晶顯示裝置之製造方法所製造之液晶顯示裝置評價對比度。對比度之測定係藉由上述方法進行。將評價結果示於下述表3。
如表3所示，於正式焙燒步驟僅為1個階段之比較例3中，所製造之液晶顯示裝置之對比度不充分。於以1個階段進行正式焙燒之情形時，光配向膜之層分離不充分，光反應性聚合物與非光反應性聚合物混合存在，故而認為無法獲得充分之對比度。又，根據實施例1、實施例3-1~3-4之結果可確認到藉由以90℃以上且170℃以下進行正式焙燒之第一階段，所製造之液晶顯示裝置之對比度良好。
[實施例4-1]
實施例4-1之液晶顯示裝置之製造方法係於220℃下進行正式焙燒步驟之第二階段30分鐘，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。
[實施例4-2]
實施例4-2之液晶顯示裝置之製造方法係於240℃下進行正式焙燒步驟之第二階段30分鐘，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。
[評價：實施例1、實施例4-1及4-2]
對藉由實施例1、實施例4-1及4-2之液晶顯示裝置之製造方法所製造之液晶顯示裝置評價對比度及電壓保持率(VHR)。對比度之測定係藉由上述方法進行。
(電壓保持率)
電壓保持率係使用東陽技術公司製造之液晶物性評價系統(商品名：6254型)，於施加電壓5V、保持時間16.67ms、測定溫度60℃之條件下進行測定。
將實施例1、實施例4-1及4-2中之對比度及電壓保持率之評價結果示於下述表4。
如表4所示，藉由以200℃以上且240℃以下進行正式焙燒之第二階段，實施例1、實施例4-1及4-2中之對比度良好，VHR亦較高為99%以上之值。藉由以200℃以上進行正式焙燒之第二階段，可充分地推進構成光配向膜之聚醯胺酸之醯亞胺化，故而認為所製造之液晶顯示裝置之VHR良好。
[實施例5-1]
實施例5-1之液晶顯示裝置之製造方法係於80℃下進行預焙燒步驟2分鐘，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。
[實施例5-2]
實施例5-2之液晶顯示裝置之製造方法係於60℃下進行預焙燒步驟2分鐘，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。
[實施例5-3]
實施例5-3之液晶顯示裝置之製造方法係於50℃下進行預焙燒步驟2分鐘，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。
[評價：實施例1及實施例5-1~5-3]
對藉由實施例1及實施例5-1~5-3之液晶顯示裝置之製造方法所製造之液晶顯示裝置評價對比度。對比度之測定係藉由上述方法進行。將評價結果示於下述表5。
如表5所示，可確認到藉由以50℃以上且80℃以下進行預焙燒之第一階段，所製造之液晶顯示裝置之對比度良好。
[實施例6]
實施例6之液晶顯示裝置之製造方法係於對正式焙燒後之膜進行偏光照射之步驟後，進行於光配向膜上形成配向維持層之步驟，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。
(配向維持層之形成)
與實施例1同樣地進行偏光照射步驟，將TFT基板與CF基板貼合後，封入添加有作為聚合性單體之聯苯-4,4'-二基雙(2-丙烯酸甲酯)之液晶材料。聯苯-4,4'-二基雙(2-丙烯酸甲酯)之添加量相對於液晶材料總量設為0.5重量%。之後，與實施例1同樣地獲得液晶顯示面板。
針對所獲得之液晶顯示面板，於不施加電壓之狀態下使用以350nm附近作為中心波長之黑光燈，以成為2J/cm2之方式照射紫外線，使液晶層中之聚合性單體進行聚合。
[評價：實施例6]
對藉由實施例6之液晶顯示裝置之製造方法所製造之液晶顯示裝置評價殘像特性。
(殘像特性)
殘像特性係藉由殘像率進行評價。首先，設置可對同一液晶面板內施加不同之電壓之區域X及Y，對區域X施加亮度成為最大之電壓24小時。於對區域Y不施加電壓之狀態下放置24小時。之後，對區域X及Y分別施加亮度成為最大值之1%之電壓，測定亮度。將區域X之亮度設為T(x)，將區域Y之亮度設為T(y)。殘像率係根據ΔT=(｜T(x)-T(y)｜/T(y))×100進行計算。於亮度之測定中使用Canon公司製造之數位相機(商品名：EOS Kiss Digital NEF-S18-55IIU)。
實施例6中之殘像率非常良好為4%。又，使用10%之ND(neutral density，中性密度)濾光器，藉由目測之觀察亦未觀察到殘像。
[實施例7]
關於實施例7之液晶顯示裝置之製造方法，液晶顯示裝置具備包含具有負介電常數各向異性之液晶分子之液晶層，且偏光照射步驟中之照射方向不同，除該等方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。所使用之液晶材料之介電常數各向異性為-4。
(偏光照射步驟)
對TFT基板及CF基板上之正式焙燒步驟後之膜自法線方向照射直線偏光紫外線。直線偏光紫外線之照射量係於中心波長313nm附近設為30mJ/cm2。再者，於實施例7中，於TFT基板中，以偏光照射方向與FFS模式用之電極之狹縫方向大致平行之方式照射直線偏光紫外線。
[評價：實施例7]
對藉由實施例7之液晶顯示裝置之製造方法所製造之液晶顯示裝置評價對比度。對比度之測定係藉由上述方法進行。實施例7中之對比度為1600，為進一步高於實施例1之值。
[實施例8-1]
關於實施例8-1之液晶顯示裝置之製造方法，光反應性聚合物與非光反應性聚合物之調配比不同，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。於實施例8-1中，光反應性聚合物與非光反應性聚合物之調配比設為10：90。即，相對於光配向膜材料所含有之固形物成分整體，光反應性聚合物之比率為10重量%，非光反應性聚合物之比率為90重量%。
[實施例8-2]
關於實施例8-2之液晶顯示裝置之製造方法，光反應性聚合物與非光反應性聚合物之調配比不同，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。於實施例8-2中，光反應性聚合物與非光反應性聚合物之調配比設為5：95。即，相對於光配向膜材料所含有之固形物成分整體，光反應性聚合物之比率為5重量%，非光反應性聚合物之比率為95重量%。
[實施例8-3]
關於實施例8-3之液晶顯示裝置之製造方法，光反應性聚合物與非光反應性聚合物之調配比不同，除該方面以外，與實施例1之液晶 顯示裝置之製造方法相同。於實施例8-3中，光反應性聚合物與非光反應性聚合物之調配比設為50：50。即，相對於光配向膜材料所含有之固形物成分整體，光反應性聚合物之比率為50重量%，非光反應性聚合物之比率為50重量%。
[實施例8-4]
關於實施例8-4之液晶顯示裝置之製造方法，光反應性聚合物與非光反應性聚合物之調配比不同，除該方面以外，與實施例1之液晶顯示裝置之製造方法相同。於實施例8-4中，光反應性聚合物與非光反應性聚合物之調配比設為2.5：97.5。即，相對於光配向膜材料所含有之固形物成分整體，光反應性聚合物之比率為2.5重量%，非光反應性聚合物之比率為97.5重量%。
[評價：實施例1、實施例8-1~8-4]
對藉由實施例1、實施例8-1~8-4之液晶顯示裝置之製造方法所製造之液晶顯示裝置評價對比度及電壓保持率(VHR)。對比度及VHR之測定係藉由上述方法進行。將評價結果示於下述表6。
如表6所示，於實施例1、實施例8-1~8-4中，即便改變光反應性聚合物與非光反應性聚合物之調配比，亦成功獲得良好之對比度。進而，於使非光反應性聚合物之比率高於實施例1之實施例8-1、8-2及8-4中，VHR高於實施例1。另一方面，於使非光反應性聚合物之比率低 於實施例1之實施例8-3中，VHR稍低於實施例1。作為VHR發生變化之原因，認為係以下之原因。藉由以兩個階段進行正式焙燒步驟，可促進光反應性聚合物與非光反應性聚合物之層分離。其結果為，即便光反應性聚合物之調配量較少，亦可於配向膜表面(配向膜之液晶層側)充分地使光反應性聚合物露出。藉由減少光反應性聚合物之調配量，可增加對電氣特性改善有效果之非光反應性聚合物之調配量，故而認為可提供可靠性更高之液晶顯示裝置。
上述各實施例係關於FFS模式之液晶顯示裝置之製造方法之情形，但可知即便為關於IPS模式之液晶顯示裝置之製造方法之情形，亦發揮本發明之一態樣之效果。
[備註]
再者，本發明之各實施例中記載之技術特徵可相互組合而形成新穎之本發明之實施態樣。
本發明之一態樣係具備光配向膜之液晶顯示裝置之製造方法，其依序包括：步驟(1)，其於基板上形成含有2種以上之聚合物及溶劑之光配向膜材料之膜；步驟(2)，其對上述膜進行使上述溶劑蒸發之預焙燒；步驟(3)，其對預焙燒後之上述膜自低溫至高溫於複數個溫度下階段性地進行正式焙燒；及步驟(4)，其對正式焙燒後之上述膜進行偏光照射；並且上述2種以上之聚合物中之至少一者可為側鏈具有光官能基之光反應性聚合物。根據上述態樣，藉由自低溫至高溫於複數個溫度下階段性地進行正式焙燒步驟，可促進配向膜中之光反應性聚合物與其他聚合物之層分離，於配向膜表面使光反應性聚合物露出。因此，於正式焙燒步驟後之偏光照射步驟中，即便藉由較小之偏光照射量亦可獲得對比度良好之液晶顯示裝置。又，由於在正式焙燒步驟後進行偏光照射步驟，故而聚合物不會伴隨有自組裝，可使配向膜之相位差較小。
於上述態樣中，就有效率地進行上述溶劑之揮發之觀點而言，上述步驟(2)之預焙燒可於50℃以上且80℃以下之溫度下進行。於預焙燒之溫度未達50℃之情形時，上述溶劑之揮發需要時間，故而明顯產生伴隨溶液之對流之膜厚不均，其結果為，可能會於點亮液晶顯示裝置時視認到配向不均。於預焙燒之溫度超過80℃之情形時，溶劑之揮發急遽進行，配向膜中之光反應性聚合物與其他聚合物無法形成良好之層分離狀態。因此，即便之後進行多階段之正式焙燒步驟，配向膜中之光反應性聚合物與其他聚合物之層分離亦可能會不充分。「於50℃以上且80℃以下之溫度下進行預焙燒」係指例如以具有溫度為50℃以上且80℃以下之恆溫時間之方式進行預焙燒。50℃以上且80℃以下之恆溫時間可意指例如於±5℃之溫度範圍內保持30秒以上之加熱狀態之時間。關於上述步驟(2)之預焙燒，焙燒時間之較佳之下限為1分鐘，較佳之上限為10分鐘，更佳之下限為2分鐘，更佳之上限為5分鐘。
於上述態樣中，上述步驟(3)之正式焙燒可包含於90℃以上且170℃以下之溫度下進行之第一階段。更佳為110℃以上且150℃以下。關於正式焙燒之第一階段，於低於進行聚醯胺酸之醯亞胺化之溫度之溫度下充分地進行加熱而使溶劑揮發較為重要。於配向膜材料中包含聚醯胺酸之情形時，例如N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)等高極性溶劑不易揮發，故而藉由多階段之正式焙燒而促進層分離尤其有效。關於上述步驟(3)之正式焙燒之第一階段，焙燒時間之較佳之下限為5分鐘，較佳之上限為60分鐘，更佳之下限為10分鐘，更佳之上限為30分鐘。
於上述態樣中，上述步驟(3)之正式焙燒可包含於200℃以上且240℃以下之溫度下進行之最終階段。藉由於200℃以上之高溫下進行正式焙燒之最終階段，可充分地推進聚醯胺酸之醯亞胺化，可使VHR進而良好。正式焙燒之最終階段之更佳之下限為220℃。關於上述步 驟(3)之正式焙燒之最終階段，焙燒時間之較佳之下限為15分鐘，較佳之上限為90分鐘，更佳之下限為20分鐘，更佳之上限為60分鐘。
於上述態樣中，上述光官能基可為肉桂酸酯基。
於上述態樣中，上述光反應性聚合物可具有選自由聚矽氧烷、聚醯胺酸、聚醯亞胺及順丁烯二醯亞胺所組成之群中之至少1種結構。
於上述態樣中，上述2種以上之聚合物可包含以聚醯胺酸及/或聚醯亞胺作為主鏈之非光反應性聚合物。
上述光反應性聚合物及上述非光反應性聚合物可使聚醯胺酸之一部分進行熱化學反應(熱醯亞胺化)，藉此，可進行光配向膜之比電阻或介電常數等電氣特性之調整。又，上述光反應性聚合物及上述非光反應性聚合物可為共聚物，藉由採用共聚物結構，可平衡性良好地調整光反應性之感度、電氣特性及配向特性。
於上述態樣中，上述光反應性聚合物之比率相對於上述光配向膜材料所含有之固形物成分整體可為5~30重量%。即便上述光反應性聚合物之比率為上述範圍，經過上述步驟(1)~(4)，藉此亦可於配向膜之液晶層側充分地使光反應性聚合物露出。又，藉由減少光反應性聚合物之調配量，可使對電氣特性改善有效果之上述非光反應性聚合物之比率較高，故而可使VHR進而良好。
於上述態樣中，上述非光反應性聚合物之比率相對於上述光配向膜材料所含有之固形物成分整體可為70~95重量%。上述非光反應性聚合物由於對電氣特性改善有效果，故而藉由將上述非光反應性聚合物之比率設為上述範圍，可使VHR更良好。
於上述態樣中，於上述步驟(4)後，可包含於上述膜上形成配向維持層之步驟。藉由於上述膜上形成配向維持層，可使殘像特性優異。
於上述態樣中，上述液晶顯示裝置可具備包含具有負介電常數各向異性之液晶分子之液晶層。藉由液晶層包含具有負介電常數各向異性之液晶分子，可獲得對比度更優異之液晶顯示裝置。

Claims (11)

  1. 一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵在於：其係具備光配向膜之液晶顯示裝置之製造方法，且依序包括：步驟(1)，其於基板上形成含有2種以上之聚合物及溶劑之光配向膜材料之膜；步驟(2)，其對上述膜進行使上述溶劑蒸發之預焙燒；步驟(3)，其對預焙燒後之上述膜自低溫至高溫於複數個溫度下階段性地進行正式焙燒；及步驟(4)，其對正式焙燒後之上述膜進行偏光照射；並且上述2種以上之聚合物中之至少一者為側鏈具有光官能基之光反應性聚合物。
  2. 如請求項1之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述步驟(2)之預焙燒係於50℃以上且80℃以下之溫度下進行。
  3. 如請求項1或2之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述步驟(3)之正式焙燒包括於90℃以上且170℃以下之溫度下進行之第一階段。
  4. 如請求項1至3中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述步驟(3)之正式焙燒包括於200℃以上且240℃以下之溫度下進行之最終階段。
  5. 如請求項1至4中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述光官能基為肉桂酸酯基。
  6. 如請求項1至5中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述光反應性聚合物具有選自由聚矽氧烷、聚醯胺酸、聚醯亞胺及順丁烯二醯亞胺所組成之群中之至少1種結構。
  7. 如請求項1至6中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述2種以上之聚合物包含以聚醯胺酸及/或聚醯亞胺作為主鏈之非光反應性聚合物。
  8. 如請求項1至7中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述光反應性聚合物之比率相對於上述光配向膜材料所含有之固形物成分整體為5~30重量%。
  9. 如請求項7或8之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述非光反應性聚合物之比率相對於上述光配向膜材料所含有之固形物成分整體為70~95重量%。
  10. 如請求項1至9中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其於上述步驟(4)後，包括於上述膜上形成配向維持層之步驟。
  11. 如請求項1至10中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述液晶顯示裝置具備包含具有負介電常數各向異性之液晶分子之液晶層。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10802344B2 (en) * 2016-09-29 2020-10-13 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and method for manufacturing liquid crystal display device
WO2018216769A1 (ja) * 2017-05-25 2018-11-29 シャープ株式会社 組成物および液晶表示装置
CN111752048B (zh) * 2019-03-29 2023-07-04 夏普株式会社 液晶显示装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010047011A1 (ja) * 2008-10-21 2010-04-29 シャープ株式会社 配向膜、配向膜材料および配向膜を有する液晶表示装置ならびにその形成方法
US8679595B2 (en) * 2008-11-27 2014-03-25 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display and method for producing the same
JP5630013B2 (ja) * 2009-01-30 2014-11-26 ソニー株式会社 液晶表示装置の製造方法
KR101688687B1 (ko) * 2010-02-26 2016-12-21 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 액정 배향제
JP5898404B2 (ja) * 2011-01-07 2016-04-06 大阪有機化学工業株式会社 光配向膜用及び光学異方性フィルム用組成物
CN102634020B (zh) * 2011-09-19 2013-09-11 京东方科技集团股份有限公司 预聚物、取向膜及其制备方法、液晶显示装置
JP5759565B2 (ja) * 2011-11-30 2015-08-05 シャープ株式会社 液晶表示装置

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