TWI572957B

TWI572957B - 液晶顯示裝置及其製造方法

Info

Publication number: TWI572957B
Application number: TW103116303A
Authority: TW
Inventors: 今西泰雄; 兵頭洋祐; 松井慶枝; 園田英博; 國松登
Original assignee: 日本顯示器股份有限公司
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2014-05-07
Publication date: 2017-03-01
Also published as: JP6347917B2; CN104181729B; CN104181729A; US20140347585A1; KR20140139415A; JP2014228841A; KR101593796B1; TW201500819A; US9927660B2; US20180180947A1

Description

液晶顯示裝置及其製造方法

本發明係關於一種液晶顯示裝置及其製造方法。

液晶顯示裝置就顯示品質較高、且薄型、輕量、低消耗電力等特點而言擴大其用途，可用於行動電話用顯示器、數位靜態相機用顯示器等適於攜帶之顯示器至桌上型個人電腦用顯示器、適於印刷或設計之顯示器、醫療用顯示器、進而液晶電視等各種用途。伴隨該用途擴大，對於液晶顯示裝置要求進一步高畫質化、高品質化，尤其強烈要求由高穿透率化所帶來之高亮度化、低消耗電力化。又，隨著液晶顯示裝置之普及，對於低成本化亦有強烈之要求。

通常，液晶顯示裝置之顯示係藉由對夾於一對基板間之液晶層之液晶分子施加電場而使液晶分子之配向方向發生變化，並利用藉此產生之液晶層之光學特性之變化而進行。未施加電場時之液晶分子之配向方向係由對聚醯亞胺薄膜之表面實施有摩擦處理之配向膜規定。先前，於每個像素具備薄膜電晶體(TFT，Thin Film Transistor)等開關元件之主動驅動型液晶顯示裝置係於夾持液晶層之一對基板之各自設置電極，並以成為施加於液晶層之電場方向相對於基板面成為大致垂直的所謂縱向電場之方式進行設定，利用構成液晶層之液晶分子之光旋光性而進行顯示。作為縱向電場方式之代表性之液晶顯示裝置，已知有扭轉向列(TN：Twisted Nematic)方式或垂直配向(VA：Vertical Alignment)方式。

關於TN方式或VA方式之液晶顯示裝置，視角較窄成為較大之課題之一。此處，作為達成廣視角化之顯示方式，已知有IPS(In-Plane Switching，橫向電場效應)方式或FFS(Fringe-Field Switching，邊緣電場切換)方式。IPS方式及FFS方式係於一對基板之一者形成梳齒狀之電極而使產生之電場具有大致平行於該基板面之成分的所謂橫向電場方式之顯示方式，使構成液晶層之液晶分子於與基板大致平行之面內旋轉動作，利用液晶層之雙折射性進行顯示。TN方式或VA方式之液晶顯示裝置與藉由液晶分子之面內開關之先前之TN方式相比，具有視角廣闊且低負載電容等優勢，有望被視為代替TN方式之新穎之液晶顯示裝置，而近年來迅速取得進步。

液晶顯示元件係藉由電場之有無而控制液晶層中之液晶分子之配向狀態。即，使設置於液晶層之外部之上下之偏光板成為完全正交狀態，藉由中間之液晶分子之配向狀態而產生相位差，而形成明暗之狀態。為了控制未對液晶施加電場之狀態之配向狀態，藉由如下方式實現：於基板表面形成被稱為配向膜之高分子薄膜，利用由界面上之高分子鏈與液晶分子之凡得瓦(van der Waals)力所引起之分子間相互作用，而使液晶分子於該高分子之排列方向上排列。該作用亦被稱為配向控制力或液晶配向能之賦予、配向處理。

較多情況將聚醯亞胺用作液晶顯示器之配向膜。其形成方法係藉由將作為聚醯亞胺之前驅物之聚醯胺酸溶解於各種溶劑中，並利用旋轉塗佈或印刷而塗佈於基板上，以200℃以上之高溫加熱基板，而去除溶劑，並且使聚醯亞胺與聚醯胺酸進行醯亞胺化閉環反應。此時之膜厚為100nm左右之薄膜。對於該聚醯亞胺薄膜表面利用摩擦布將表面沿著一定方向摩擦，藉此使表面之聚醯亞胺高分子鏈配向於該方向上，而實現表面高分子之各向異性較高之狀態。然而，有由摩擦引起之靜電或雜質之產生、由基板表面之凹凸引起之摩擦不均勻等問題，而一直採用無需與摩擦布接觸之使用經偏光之光而控制分子配向的光配向法。

於液晶配向膜之光配向法中，有如偶氮色素般藉由照射經偏光之紫外線而使分子內之幾何學配置發生變化的光致異構化型，使肉桂酸或香豆素、查耳酮等之分子骨架彼此藉由經偏光之紫外線而產生化學鍵結的光二聚物化型等，但藉由對高分子照射經偏光之紫外線，而僅將排列於該方向之高分子鏈切斷分解，殘留垂直於該偏光方向之方向之高分子鏈的光分解型，適於作為液晶配向膜具有可靠及實績之聚醯亞胺之光配向。

關於此種光配向方法之原理，例如揭示於非專利文獻1中。該方法係利用各種液晶顯示方式而完成研究，但其中，關於IPS方式，以降低由初期配向方向之變動所產生之顯示不良、具有穩定之液晶配向、量產性、且提高對比度比之高品質之畫質的液晶顯示裝置之形式於專利文獻1中揭示。該等之中，顯示藉由實施加熱、紅外線照射、遠紅外線照射、電子束照射、放射線照射中之至少一種二次處理之配向處理而對包含環丁烷四羧酸二酐及/或其衍生物與芳香族二胺之聚醯胺酸或聚醯亞胺賦予上述配向控制能。

而且，尤其是顯示藉由使加熱、紅外線照射、遠紅外線照射、電子束照射、放射線照射中之至少一種處理與偏光照射處理有時間上之重疊，而進一步有效地發揮作用，藉由使配向控制膜之醯亞胺化焙燒處理與偏光照射處理有時間上之重疊而進行，而亦有效地發揮作用。尤其是，顯示於除偏光照射以外，對液晶配向膜亦進行加熱、紅外線照射、遠紅外線照射、電子束照射、放射線照射中之至少一種處理之情形時，較理想為使配向控制膜之溫度為100℃~400℃之範圍，進而理想為150℃~300℃之範圍，加熱、紅外線照射、遠紅外線照射之處理亦可與配向控制膜之醯亞胺化焙燒處理併用且較為有效。

然而，該等使用光配向膜之液晶顯示裝置與使用摩擦配向膜之情形相比，開發歷史較短，對於作為實用上之液晶顯示裝置歷經數年以上之長期之顯示品質並無充分之見解。即，有如下之實際情況：於製造初期之階段，對於未表面化之畫質不良與光配向膜固有之問題之關係，幾乎未有報告。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2004-206091號公報

[非專利文獻]

[非專利文獻1]長穀川雅樹、平洋一：藉由聚醯亞胺之光分解之向列型液晶之水平配向：第20次液晶討論會論文集，232~233頁，1994年

發明者等人認為，今後在實現高品質、高清之液晶顯示裝置之方面光配向技術變得重要，而對於將光配向技術應用於液晶顯示裝置時之課題進行詳細之研究。其結果為，與摩擦技術相比，光配向技術對於靜電或雜質之產生、由基板表面之凹凸所引起之不均勻性等問題較為有效，但關於殘像特性，判斷在今後之製品對應之方面具有課題。

本發明之目的在於提供一種液晶顯示裝置及其製造方法，該液晶顯示裝置即便於使用光配向技術之情形時，亦可穩定地獲得良好之殘像特性。

若簡單地說明本申請案中所揭示之發明中之代表性者之一實施形態，則如下所述。

一種液晶顯示裝置，其特徵在於具備：TFT基板，其具有像素電極與TFT，且於像素上形成有配向膜；及對向基板，其與上述TFT基板對向而配置，且於上述TFT基板側之最表面上形成有配向膜；且該液晶顯示裝置於上述TFT基板之配向膜與上述對向基板之配向膜之間夾有液晶；且上述配向膜係可藉由照射偏光光來賦予液晶配向控制力之疏水性之材料；於配向膜表面具有構成上述配向膜之元素之比率向膜厚方向變化之層，於維持疏水性之狀態下上述配向膜表面之氧原子之比率高於配向膜內部。

又，如上述液晶顯示裝置，其中構成上述配向膜之元素之比率向膜厚方向變化之層的構成上述配向膜之氧之比率，自配向膜表面向配向膜內部緩慢減少。

又，如上述液晶顯示裝置，其中與上述元素之比率向膜厚方向變化之層中之氧濃度最低之位置上之氧比率相比，氧濃度最高之位置上之氧比率為25%以上之高濃度。

又，如上述液晶顯示裝置，其中上述元素之比率向膜厚方向變化之層之厚度為配向膜整體之厚度之50%以下。

又，如上述液晶顯示裝置，其中上述配向膜之表面凹凸之大小以均方根計為1nm以下。

又，一種液晶顯示裝置，其特徵在於：上述配向膜為光分解型之光配向膜。

又，一種液晶顯示裝置，其特徵在於：上述配向膜為包含(化1)中所賦予之聚醯亞胺之光分解型之光配向膜，此處，括號[]中為重複單元之化學結構，下標n表示重複單元之數，又，N為氮原子，O為氧原子，A表示包含環丁烷環之四價有機基，D表示二價有機基，

又，一種液晶顯示裝置，其特徵在於：上述配向膜係包含積層有2種之結構，係包含可光配向之光配向性之上層、與電阻率小於上述光配向性之上層之低電阻性之下層的2層結構。

又，一種液晶顯示裝置，其特徵在於：上述液晶顯示裝置為IPS方式之液晶顯示裝置。

此處所謂構成配向膜之元素之比率向膜厚方向變化之層，係指於進行配向膜之元素組成分析時，在膜面內其組成為一定，但於在膜厚方向上進行各面內之組成分析時，其元素組成發生變化的層，而使用包含此種層之配向膜為本發明之特徵。其中，所謂構成上述配向膜之氧之比率自配向膜表面向配向膜內部緩慢減少之狀態，係指成為如下組成比之狀態：於在膜厚方向上進行各面內之組成分析時，其中氧之組成隨著距離膜表面之位置加深，不包含於中途增加之位置而減少。

又，此處所謂聚醯亞胺，係指(化1)所示之高分子化合物，此時，括號[]中表示重複單元之化學結構，下標n表示重複單元之數目。又，N為氮原子，O為氧原子，A表示四價有機基，D表示二價有機基。作為A之結構之一例，可列舉：伸苯基環、萘環、蒽環等芳香族環式化合物，環丁烷、環戊烷、環己烷等脂肪族環式化合物，或於該等化合物鍵結有取代基之化合物等。又，作為D之結構之一例，可列舉：伸苯基、聯伸苯、氧基聯伸苯、聯伸苯胺、萘、蒽等芳香族環式化合物，環己烯、雙環己烯等脂肪族環式化合物，或於該等化合物鍵結有取代基之化合物等。

該等聚醯亞胺可以聚醯亞胺之前驅物之狀態塗佈於保持於基板之各種底層上。

又，此處所謂聚醯亞胺之前驅物，係指(化2)所示之聚醯胺酸或聚醯胺酸酯高分子化合物。此處，H為氫原子，又，R₁及R₂為氫或-C_mH_2m+1之烷基鏈，m=1或2。

為了形成此種配向膜，藉由通常之聚醯亞胺配向膜之形成方法例如對底層使用UV/臭氧法、準分子UV法、氧電漿法等各種表面處理方法進行淨化後，使用網版印刷、軟版印刷、噴墨印刷等各種印刷方法塗佈配向膜之前驅物，並於特定條件下實施使其成為均勻之膜厚之調平處理後，例如以180℃以上之溫度進行加熱，藉此使前驅物之聚醯胺與聚醯亞胺進行醯亞胺化反應，而形成薄膜。進而，可藉由使用所需之方法，照射偏光紫外線或進行適度之後處理，而於聚醯亞胺配向膜表面產生配向控制力。藉由將以如此之方式所形成之附配向膜之基板保持一定間隔而將上下2片貼合，或對保持該間隔之部分填充液晶，並密封基板端部，而完成液晶面板，於該面板貼附偏光板、相位差板等光學膜，與驅動電路或背光裝置等一併而獲得液晶顯示裝置。

又，一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵在於其係製造液晶顯示裝置之方法，該液晶顯示裝置具備：TFT基板，具有像素電極與TFT，且於像素上形成有配向膜；及對向基板，其與上述TFT基板對向而配置，且於上述TFT基板側之最表面上形成有配向膜；且該液晶顯示裝置於上述TFT基板之配向膜與上述對向基板之配向膜之間夾有液晶；該液晶顯示裝置之製造方法包括：準備包含上述像素電極與上述TFT之上述TFT基板的步驟；於上述TFT基板上形成疏水性之上述配向膜的步驟；及藉由對上述配向膜照射紫外線及對上述配向膜進行氧化處理，而於上述配向膜產生配向控制力，且以維持疏水性之狀態提高上述配向膜之表面之氧原子比率的步驟。

又，一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵在於其係製造液晶顯示裝置之方法，該液晶顯示裝置具備：TFT基板，其具有像素電極與TFT，且於像素上形成有配向膜：及對向基板，其與上述TFT基板對向而配置，且於上述TFT基板側之最表面上形成有配向膜；且該液晶顯示裝置於上述TFT基板之配向膜與上述對向基板之配向膜之間夾有液晶；該液晶顯示裝置之製造方法包括：準備上述對向基板的步驟；於上述對向基板上形成疏水性之上述配向膜的步驟；及藉由對上述配向膜照射紫外線及對上述配向膜進行氧化處理，而於上述配向膜產生配向控制力，且以維持疏水性之狀態提高上述配向膜之表面之氧原子比率的步驟。

若簡單地說明藉由本申請案中所揭示之發明中之代表性者之一實施形態所獲得之效果，則如下所述。

本發明可提供一種液晶顯示裝置及其製造方法，該液晶顯示裝置即便於使用光配向技術之情形時，亦可以維持配向膜表面之疏水性之狀態提高配向膜表面之氧原子比率，藉此可於無損配向特性之情況下，防止污染物向配向表面之吸附或殘留電荷之累積，可穩定地獲得良好之殘像特性。

1‧‧‧元素之比率向膜厚方向變化之層

2‧‧‧另一層

3‧‧‧配向膜

4‧‧‧底層

5‧‧‧液晶層

6‧‧‧可見光源

7‧‧‧偏光元件

8‧‧‧評價用單元

9‧‧‧分析器

10‧‧‧光電倍增器

101‧‧‧液晶顯示面板

102‧‧‧第1驅動電路

103‧‧‧第2驅動電路

104‧‧‧控制電路

105‧‧‧背光裝置

106‧‧‧主動矩陣基板(TFT基板)

107‧‧‧對向基板

108‧‧‧片材

109a‧‧‧偏光板

109b‧‧‧偏光板

110‧‧‧柱狀間隔件

111‧‧‧液晶分子

112‧‧‧電場(電力線)

601‧‧‧玻璃基板

602‧‧‧第1絕緣層

603‧‧‧(TFT元件之)半導體層

604‧‧‧第2絕緣層

605‧‧‧第3絕緣層

606‧‧‧配向膜

607‧‧‧源極電極

608‧‧‧導電層

609‧‧‧突起形成構件

609a‧‧‧(突起形成構件之)半導體層

609b‧‧‧(突起形成構件之)導電層

701‧‧‧玻璃基板

702‧‧‧黑色矩陣

703R‧‧‧濾色器

703G‧‧‧濾色器

703B‧‧‧濾色器

704‧‧‧保護層

705‧‧‧配向膜

A-A'‧‧‧線

CL‧‧‧共通化配線

CT‧‧‧共通電極

DA‧‧‧顯示區域

DL‧‧‧影像信號線

GL‧‧‧掃描信號線

LC‧‧‧液晶層(液晶材料)

Pg‧‧‧間隙

PX‧‧‧像素電極

Tr‧‧‧TFT元件

圖1係本發明之實施形態之液晶顯示裝置之配向膜之結構的模式圖。

圖2係本發明之實施形態之液晶顯示裝置中之配向膜之自膜表面向深度方向之氧原子比率之變化的模式圖；(a)係氧原子比率自表面向內部減少後增加而較內部之層中所含之氧原子比率增加之情形；(b)係氧原子比率自表面向內部減少後增加而成為與內部之層中所含之氧原子比率相同程度之情形；(c)係氧原子比率自表面向內部減少而較內部之層中所含之氧原子比率降低之情形。

圖3A係表示本發明之實施形態之液晶顯示裝置之概略構成之一例的示意方塊圖。

圖3B係表示圖3A所示之液晶顯示面板之1個像素之電路構成之一例的示意電路圖。

圖3C係表示圖3A所示之液晶顯示面板之概略構成之一例的示意俯視圖。

圖3D係表示圖3C所示之A-A'線之剖面構成之一例的示意剖面圖。

圖4係表示本發明之實施形態之液晶顯示裝置中之要部(IPS方式液晶顯示面板)之概略構成之一例的示意剖面圖。

圖5係表示本發明之實施形態之液晶顯示裝置中之要部(FFS方式液晶顯示面板)之概略構成之一例的示意剖面圖。

圖6係表示本發明之實施形態之液晶顯示裝置中之要部(VA方式液晶顯示面板)之概略構成之一例的示意剖面圖。

圖7係以本發明之實施形態所研究之用以定錨測定之光學系統的模式圖。

圖8係本發明之實施形態之使用配向膜之液晶顯示裝置之製造步驟的流程圖。

以下，參照圖式對本發明詳細地說明。再者，於用以說明實施例之全圖中，對於具有相同功能者附上相同符號，省略其重複之說明。

於圖1中，表示本發明之實施形態之液晶顯示裝置中之配向膜之基本構成的概略圖。於本液晶顯示裝置中，於底層4上形成配向膜3，於其上形成液晶層5，雖未特別圖示，但組合有形成有相同構成之配向膜之對向基板。於該配向膜3之液晶層側之表面，形成元素之比率向膜厚方向變化之層1，於其下形成另一層2。此處，將膜厚方向設為z方向，將接觸於液晶層之配向膜之最上位置設為z₀，將元素之比率向膜厚方向變化之層1之下端位置設為z₁，將其下之另一層2之下端設為z₂。

於圖2中，示意性地表示圖1所示之液晶顯示裝置中之配向膜之元素中之氧O原子之比率向膜厚方向變化之狀態。z₀~z₁之範圍為層1，圖2(a)與圖2(b)係該比率自膜表面減少後增加之情形，圖2(c)係緩慢地減少之情形。圖2(a)與圖2(b)之差異在於：層2之氧原子之比率低於層1之下端之情形為圖2(a)，相同之情形為圖2(b)。如此，於層1內該元素組成可複雜地發生變化，但如其後說明般為了獲得優異之殘像特性，必須一面維持配向膜表面之疏水性之狀態一面提高配向膜表面之氧原子比率。作為對層1賦予特徵之參數，較理想為具有其層厚方向之氧原子比率之最大值C_max與最小值C_min，於z=z₀時，為C_max。再者，亦有根據元件不設置層2而僅由元素組成發生變化之層形成配向膜之情形，但此處，作為通常之形式，例示如圖1之2層結構。

此種元素組成之變化可使用各種薄膜表面分析例如X射線光電子光譜(XPS，X-ray photoelectron spectroscopy)、歐傑電子光譜、飛行時間型二次離子質譜分析裝置(TOF-SIMS，Time-of-flight secondary ion mass spectrometry)等進行分析。首先，將成為對象之液晶顯示裝置之液晶面板拆開，並對液晶利用環己烷等烷烴溶劑進行洗淨、乾燥，將其作為試樣，進行各種分析。尤其是，於進行膜厚方向之深度方向之分析時，可藉由一面利用Ar等氣體離子進行濺鍍一面進行各種分析而評價。

為了製成於此種配向膜表面增加氧原子比率之狀態，可以如下之順序進行製作。即，於底層上塗佈可進行光配向之聚醯亞胺之前驅物，藉由加熱而製成聚醯亞胺薄膜，並對該薄膜表面照射偏光紫外線，藉此賦予配向控制力。藉由在該偏光紫外線照射前、或照射中、或偏光紫外線照射後，將薄膜表面暴露於氧化環境，而形成自薄膜表面至內部氧原子之比率較高之層。於氧化處理之方法中，使用藉由紫外線光源之來自空氣之臭氧氣體、或各種氧化劑(過氧化氫水、次氯酸水、臭氧水、次碘酸水、過錳酸水等)。此時，關於自薄膜表面向內部氧原子之比率以何種分佈發生變化，係根據使用之氧化環境及其暴露條件而不同。又，除照射偏光紫外線與暴露於氧化環境以外，亦可於該等處理前後或正在處理中，進行加熱乾燥或包含紅外線之其他波長之光照射，或亦可於其前後進行用於去除表面雜質等之包含水之各種溶劑處理。關於應以何種程度之比率於光配向膜表面形成增加氧原子比率之層，較理想為不降低因光配向處理而產生之液晶配向控制力之程度，具體而言，較理想為自接觸可進行光配向之配向膜層之液晶之表面開始之膜厚之一半以下，更理想為其膜厚之10分之1以下。若於此種光配向膜表面形成增加受限制之氧原子比率之層，則可抑制因以超過該比率增加氧原子比率，使配向膜表面過度地氧化所引起之弊害，例如配向膜表面變為親水性，相對於水之接觸角下降20度以上，配向膜與液晶分子之相互作用發生變化。另一方面，雖然尚未闡明該表現機構，但可藉由光配向來提高液晶配向控制力之保持特性，例如即便於液晶顯示裝置形成後立即具有相同之液晶配向控制力，亦可藉由電場長時間於與引起液晶配向控制力之液晶配向方向不同之方向上繼續配向液晶層，縮短於去除電場後恢復至初期之配向方向的殘像時間。

又，於製作本配向膜時，可重複塗佈2種以上之配向膜，進行醯亞胺化，或摻合2種以上之聚醯亞胺前驅物而塗佈，進行醯亞胺化，來調整該組成。

完成此種處理之配向膜，可藉由通常之方法裝配成液晶顯示裝置。

繼而，就本配向膜製作而成之液晶顯示裝置進行說明。圖3A~圖3D係表示本發明之實施形態之液晶顯示裝置之概略構成之一例的模式圖。圖3A係表示本液晶顯示裝置之概略構成之一例的示意方塊圖。圖3B係表示液晶顯示面板之1個像素之電路構成之一例的示意電路圖。圖3C係表示液晶顯示面板之概略構成之一例的示意俯視圖。圖3D係表示圖3C之A-A'線之剖面構成之一例的示意剖面圖。

維持疏水性之狀態且提高表面之氧原子比率之配向膜，例如可用於主動矩陣方式之液晶顯示裝置。主動矩陣方式之液晶顯示裝置例如可用於：適於攜帶型電子機器之顯示器(顯示器，monitor)、個人電腦用之顯示器、適於印刷或設計之顯示器、醫療用機器之顯示器、液晶電視等。

主動矩陣方式之液晶顯示裝置，例如圖3A所示般具有：液晶顯示面板101、第1驅動電路102、第2驅動電路103、控制電路104、及背光裝置105。

液晶顯示面板101具有複數條掃描信號線GL(閘極線)及複數條影像信號線DL(汲極線)，影像信號線DL連接於第1驅動電路102，掃描信號線GL連接於第2驅動電路103。再者，於圖3A中，表示複數條掃描信號線GL中之一部分，於實際之液晶顯示面板101，緊密配置有更多條掃描信號線GL。同樣地，於圖3A中，表示複數條影像信號線DL中之一部分，於實際之液晶顯示面板101，緊密地配置有更多條影像信號線DL。

又，液晶顯示面板101之顯示區域DA包含多個像素之集合，於顯示區域DA中1個像素佔據之區域例如相當於由鄰接之2條掃描信號線GL與鄰接之2條影像信號線DL包圍之區域。此時，1個像素之電路構成例如成為如圖3B所示之構成，具有作為主動元件發揮功能之TFT元件Tr、像素電極PX、共通電極CT(有時亦稱為對向電極)、液晶層LC。又，此時，於液晶顯示面板101，例如設置有將複數個像素之共通電極CT共通化之共通化配線CL。

又，液晶顯示面板101係例如如圖3C及圖3D所示般成為如下之構造：於主動矩陣基板(TFT基板)106與對向基板107之表面分別形成配向膜606及705，並於該等配向膜間配置有液晶層LC(液晶材料)。又，此處，雖未特別圖示，但亦可於配向膜606與主動矩陣基板106之間、或配向膜705與對向基板107之間，適當設置中間層(例如，相位差板或色轉換層、光擴散層等光學中間層)。

此時，主動矩陣基板106與對向基板107係以設置於顯示區域DA之外側之環狀片材108而接著，液晶層LC被密封於由主動矩陣基板106側之配向膜606、對向基板107側之配向膜705、及片材108所包圍之空間。又，此時，具有背光裝置105之液晶顯示裝置之液晶顯示面板101具有：主動矩陣基板106、液晶層LC、及夾著對向基板107而對向配置之一對偏光板109a、109b。

再者，主動矩陣基板106係於玻璃基板等絕緣基板上配置有掃描信號線GL、影像信號線DL、主動元件(TFT元件Tr)、像素電極PX等之基板。又，於液晶顯示面板101之驅動方式為IPS方式等橫向電場驅動方式之情形時，共通電極CT及共通化配線CL配置於主動矩陣基板106。又，於液晶顯示面板101之驅動方式為TN方式或VA(Vertically Alignment，垂直配向)方式等縱向電場驅動方式之情形時，共通電極CT配置於對向基板107。於縱向電場驅動方式之液晶顯示面板101之情形時，共通電極CT通常係由所有像素所共有之大面積之一塊平板電極，不設置共通化配線CL。

又，於本發明之實施形態之液晶顯示裝置中，於密封有液晶層LC之空間，例如設置有複數個用以將各個像素中之液晶層LC之厚度(有時亦稱為單元間隙)均勻化的柱狀間隔件110。該複數個柱狀間隔件110例如設置於對向基板107。

第1驅動電路102係經由影像信號線DL而產生施加於各個像素之像素電極PX之影像信號(有時亦稱為灰階電壓)的驅動電路，通常係被稱為源極驅動器、資料驅動器等之驅動電路。又，第2驅動電路103係產生施加於掃描信號線GL之掃描信號的驅動電路，通常係被稱為閘極驅動器、掃描驅動器等之驅動電路。又，控制電路104係進行第1驅動電路102之動作控制、第2驅動電路103之動作控制、及背光裝置105之亮度控制等之電路，通常係被稱為TFT控制器、時序控制器等之控制電路。又，背光裝置105例如係冷陰極螢光燈等螢光燈、或發光二極體(LED)等光源，該背光裝置105所發出之光係由未圖示之反射板、導光板、光擴散板、稜鏡片等而轉換為面狀光線並照射至液晶顯示面板101。

圖4係表示本發明之實施形態之液晶顯示裝置之IPS方式液晶顯示面板之概略構成之一例的模式圖。主動矩陣基板106係於玻璃基板601等絕緣基板之表面，形成掃描信號線GL及此處未圖示之共通化配線CL、及覆蓋該等之第1絕緣層602。於第1絕緣層602上，形成TFT元件Tr之半導體層603、影像信號線DL、及像素電極PX、及覆蓋該等之第2絕緣層604。半導體層603係配置於掃描信號線GL上，掃描信號線GL中之位於半導體層603下部之部分作為TFT元件Tr之閘極電極發揮功能。

又，半導體層603例如係成為如下之構成：於包含第1非晶矽之主動層(通道形成層)上，積層有包含雜質種類或濃度與第1非晶矽不同之第2非晶矽的源極擴散層及汲極擴散層。又，此時，影像信號線DL之一部分及像素電極PX之一部分分別覆蓋半導體層603，覆蓋該半導體層603之部分係作為TFT元件Tr之汲極電極及源極電極發揮功能。

然而，TFT元件Tr之源極與汲極係根據偏壓之關係即TFT元件Tr成為導通時之像素電極PX之電位與影像信號線DL之電位之高低之關係而替換。然而，於本說明書中之以下之說明中，將連接於影像信號線DL之電極稱為汲極電極，將連接於像素電極之電極稱為源極電極。於第2絕緣層604上，形成表面經平坦化之第3絕緣層605(有機鈍化膜)。於第3絕緣層605上，形成共通電極CT、與覆蓋共通電極CT及第3絕緣層605之配向膜606。

共通電極CT係經由貫通第1絕緣層602、第2絕緣層604、及第3絕緣層605之接觸孔(通孔)而與共通化配線CL連接。又，共通電極CT例如係以與平面上之像素電極PX之間隙Pg成為7μm左右之方式形成。配向膜606係以塗佈以下之實施例中記載之高分子材料、實施用以對表面賦予液晶配向能之表面處理(光配向處理)及氧化處理、維持疏水性之狀態提高配向膜表面之氧原子比率。

另一方面，於對向基板107中，於玻璃基板701等絕緣基板之表面，形成黑色矩陣702及濾色器(703R、703G、703B)、與覆蓋該等之保護層704。黑色矩陣702例如係用於在顯示區域DA設置像素單元之開口區域的格子狀之遮光膜。又，濾色器(703R、703G、703B)係例如僅透射來自背光裝置105之白光中之特定之波長區域(色)之光的膜，於液晶顯示裝置對應RGB(red,green,blue，紅綠藍)方式之彩色顯示之情形時，配置有透射紅光之濾色器703R、透射綠光之濾色器703G、及透射藍光之濾色器703B(此處，對於一種顏色之像素代表地表示)。

又，保護層704之表面經平坦化。於保護層704上，形成複數個柱狀間隔件110及配向膜705。柱狀間隔件110係例如脊部平坦之圓錐梯形(有時亦稱為梯形旋轉體)，形成於主動矩陣基板106之掃描信號線GL中之與除配置有TFT元件Tr之部分及與影像信號線DL交叉之部分以外之部分重疊之位置。又，配向膜705係例如由聚醯亞胺系樹脂形成，以實施用以對表面賦予液晶配向能之表面處理(光配向處理)及氧化處理、維持疏水性之狀態提高配向膜表面之氧原子比率。

又，圖4之方式之液晶顯示面板101中之液晶層LC之液晶分子111係於未施加使像素電極PX與共通電極CT之電位相等之電場時，於玻璃基板601、701之表面配向為大致平行之狀態，以面向由實施於配向膜606、705之配向控制力處理所規定之初期配向方向之狀態進行水平配向。而且，若將使TFT元件Tr導通而施加於影像信號線DL之灰階電壓寫入像素電極PX，產生像素電極PX與共通電極CT之間之電位差，則產生如圖中所示之電場112(電力線)，使對應像素電極PX與共通電極CT之電位差之強度之電場112施加於液晶分子111。

此時，藉由液晶層LC具有之介電各向異性與電場112之相互作用，而構成液晶層LC之液晶分子111將其朝向變為電場112之方向，故而使液晶層LC之折射率各向異性發生變化。又，此時，液晶分子111之朝向由施加之電場112之強度(像素電極PX與共通電極CT之電位差之大小)而決定。因此，於液晶顯示裝置中，例如可預先將共通電極CT之電位固定，針對每個像素控制施加於像素電極PX之灰階電壓，使各個像素之透光率發生變化，藉此進行影像或圖像之顯示。

圖5係表示本發明之實施形態之另一液晶顯示裝置之FFS方式液晶顯示面板之概略構成之一例的模式圖。主動矩陣基板106係於玻璃基板601等絕緣基板之表面，形成共通電極CT、掃描信號線GL、及共通化配線CL、與覆蓋該等之第1絕緣層602。於第1絕緣層602上，形成TFT元件Tr之半導體層603、影像信號線DL、及源極電極607、與覆蓋該等之第2絕緣層604。此時，影像信號線DL之一部分及源極電極607之一部分分別覆蓋半導體層603，覆蓋該半導體層603之部分作為TFT元件Tr之汲極電極及源極電極發揮功能。

又，於圖5之液晶顯示面板101中，未形成第3絕緣層605，而於第2絕緣層604上形成像素電極PX、及覆蓋像素電極PX之配向膜606。此處雖未圖示，但像素電極PX係經由貫通第2絕緣層604之接觸孔(通孔)而與源極電極607連接。此時，形成於玻璃基板601之表面之共通電極CT係於被鄰接之2條掃描信號線GL與鄰接之2條影像信號線DL所包圍之區域(開口區域)形成為平板狀，於該平板狀之共通電極CT上，積層有具有複數條狹縫之像素電極PX。又，此時，排列於掃描信號線GL之延伸方向之像素之共通電極CT係藉由共通化配線CL而共通化。另一方面，圖5之液晶顯示面板101中之對向基板107係與圖3D之液晶顯示面板101之對向基板107相同之構成。因此，省略對向基板107之構成之詳細之說明。

圖6係表示本發明之實施形態之另一液晶顯示裝置之VA方式液晶顯示面板之主要部之剖面構成之一例的示意剖面圖。縱向電場驅動方式之液晶顯示面板101係例如如圖6所示，於主動矩陣基板106形成像素電極PX，於對向基板107形成共通電極CT。於作為縱向電場驅動方式之一之VA方式之液晶顯示面板101之情形時，像素電極PX及共通電極CT例如由ITO等透明導電體而形成為立體形狀(簡單之平板形狀)。

此時，液晶分子111係於未施加使像素電極PX與共通電極CT之電位相等之電場時，藉由配向膜606、705而相對於玻璃基板601、701之表面垂直地排列。而且，若於像素電極PX與共通電極CT之間產生電位差，則產生相對於玻璃基板601、701大致垂直之電場112(電力線)，使液晶分子111於相對於基板601、701平行之方向倒下，而使入射光之偏光狀態發生變化。又，此時，液晶分子111之朝向由施加之電場112之強度決定。

因此，於液晶顯示裝置中，例如，預先將共通電極CT之電位固定，針對每個像素控制施加於像素電極PX之影像信號(灰階電壓)，使各個像素中之透光率發生變化，藉此進行影像或圖像之顯示。又，VA方式之液晶顯示面板101中之像素之構成，例如TFT元件Tr或像素電極PX之平面形狀已知有各種構成，圖6所示之VA方式中之液晶顯示面板101中之像素之構成只要為該等構成中之任一者即可。此時，省略該液晶顯示面板101中之像素之構成之詳細之說明。再者，符號608表示導電層，符號609表示突起形成構件，符號609a表示半導體層，符號609b表示導電層。

本發明之實施形態係關於如上所述之主動矩陣方式之液晶顯示裝置中之液晶顯示面板101、尤其是主動矩陣基板106及對向基板107中之接觸於液晶層LC之部分及其周邊之構成。因此，省略可直接應用先前技術之第1驅動電路102、第2驅動電路103、控制電路104、及背光裝置105之構成之詳細之說明。

為了製造該等液晶顯示裝置，可使用已用於液晶顯示裝置之各種配向膜材料或配向處理方法、各種液晶材料等，亦可將該等應用將液晶顯示裝置進行裝配加工時之各種製程。將其一例示於圖8。首先，經由各個製造製程而準備主動矩陣基板與對向基板，使用UV/臭氧法、準分子UV法、氧電漿法等各種表面處理方法對形成配向膜之底層表面進行淨化。繼而，使用網版印刷、軟版印刷、噴墨印刷等各種印刷方法塗佈配向膜之前驅物，於特定之條件下實施使其成為均勻之膜厚之調平處理後，例如以180℃以上之溫度進行加熱，藉此使前驅物之聚醯胺與聚醯亞胺進行醯亞胺化反應。進而，藉由使用所需之方法，利用偏光紫外線進行照射或進行適度之後處理，而在聚醯亞胺配向膜表面產生配向控制力(光配向)。亦可於該偏光紫外線照射或照射後處理之階段進行加熱或照射其他波長之光。又，藉由在該偏光紫外線照射之前至後之任一階段，增加如事先說明之暴露於氧化環境之過程，而以維持疏水性之狀態形成表面之氧原子比率較高之光配向膜。將以如此之方式所形成之附配向膜之主動矩陣基板與對向基板，以其配向控制力之方向成為所需方位之方式且保持一定間隔而將上下2片貼合，其後，對保持該間隔之部分填充液晶，密封基板端部，藉此完成液晶面板，於該面板貼附偏光板、相位差板等光學膜，再加上驅動電路或背光裝置等而獲得液晶顯示裝置。再者，於上述說明中，雖然形成於主動矩陣基板(TFT基板)之配向膜與形成於對向基板(CF基板)之配向膜之兩者均暴露於氧化環境，但即便為任一者均可獲得對殘像特性之改善效果。然而，兩者均進行氧化處理，當然殘像特性會更加獲得改善。

繼而，表示配向控制力之大小之液晶之定錨力可根據如下方法進行測定。即，於2片一組之玻璃基板塗佈配向膜並進行光配向處理，以使該2片之配向膜之配向方向成為平行之方式，介置適當之厚度d之間隔件，製作評價用水平配向液晶單元。為了於其中密封材料物性已知之加入有手性劑之向列型液晶材料(螺旋間距p、彈性常數K₂)，使配向穩定化，而將評價用單元暫時保持為液晶各向同性後，恢復至室溫，根據以下之方法測定扭轉角。

繼而，利用空氣之壓力或離心力將單元內之大部分之液晶去除，將單元內進行溶劑洗淨、乾燥後，利用相同之液晶密封無手性劑者，同樣地使配向穩定化後，測定扭轉角。此時，定錨強度係由下式賦予。

又，扭轉角可使用如圖7所示之光學系統進行測定。意即，使可見光源6與光電倍增器10於同一直線上準直，於其間依序配置偏光元件7、評價用單元8、分析器9。使用鎢絲燈作為可見光源6，首先使偏光元件7之透射軸與分析器9之吸收軸重合為與評價用單元8之配向膜之配向方向(L-L')大致平行。繼而，僅使偏光元件旋轉，以使透射光強度成為最小之方式使角度發生變化。繼而，僅使分析器旋轉，以透射光強度成為最小之方式使角度發生變化。以下，同樣地重複僅使偏光元件之旋轉、僅使分析器之旋轉，一直重複直到角度成為一定。對於最終收斂之時間點之偏光元件之透射軸旋轉角度、與分析器之吸收軸旋轉角度，定義為扭轉角。此處，測定之讀取誤差可藉由調節使用之液晶之折射率各向異性△n與液晶單元之厚度d來降低。

繼而，以下就決定亮度緩和常數之方法進行說明。根據如之前詳細敍述之順序，製作包含配向膜之各種液晶顯示裝置。於該液晶顯示裝置中，連續顯示黑白之視窗圖案特定時間後(將其稱為燒付時間)，立即轉換為整個畫面半色調之灰階之顯示電壓，對視窗圖案(亦稱為燒付、殘像)消失之時間進行測量。

理想的是於配向膜中，於液晶顯示裝置中之任一部分均未產生殘留電荷，配向控制力方向亦不混亂，故與顯示電壓之轉換一併，立即成為整個畫面灰階之顯示，但由於伴隨驅動而產生殘留電荷或配向控制力方向之混亂等，故明亮區域(白色圖案之部分)自有效之配向狀態為理想之等級偏離，因此可看見亮度不同，若以該半色調顯示之電壓進而保持長時間，則該電壓下之殘留電荷或配向控制力方向不久便會變得穩定，可看見均勻顯示。利用CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)相機測定液晶顯示元件之面內亮度分佈，將變成均勻顯示之時間作為燒付時間，將該燒付時間設為該液晶顯示元件之亮度緩和常數。其中，於即便經過480小時亦未緩和之情形時，此處中止評價，記載為≧480。

以下，使用實施例更詳細地說明本發明，但本發明之申請專利範圍並不限定於以下之實施例。

[實施例1]

最初，製作具有於配向膜表面具有構成配向膜之元素之比率向膜厚方向變化之層，且配向膜表面比配向膜內部氧原子之比率高之特徵的液晶顯示裝置，就比較定錨特性或殘像特性之結果，使用圖表進行說明。

使用無鹼玻璃(旭硝子AN-100)作為基板，進而使用以濺鍍法形成氧化銦錫(ITO)薄膜者、形成氮化矽(SiNx)薄膜者之3種。以此種方式所準備之基底基板係於塗佈配向膜之前驅物之前，利用中性洗劑等藥液進行洗淨後，利用UV/O₃處理對表面進行淨化。

使用如下者作為試驗用之配向膜。關於成為(化2)之聚醯亞胺之前驅物之聚醯胺酸之骨架，作為第1配向膜之成分，

選擇如化3之化學結構，根據已知之化學合成方法，由成為原料之酸二酐與二胺合成聚醯胺酸。又，作為第2配向膜之成分，

選擇如化4者。該等各聚醯胺酸之分子量係利用GPC(gel permeation chromatograph column，凝膠滲透層析分析)由聚苯乙烯換算分子量而求出，分別為16000、14000。以第1配向膜：第2配向膜=1：1之比率溶解於混合有丁基溶纖素、N-甲基吡咯啶酮、γ-丁內酯等各種溶劑者中。利用軟版印刷使其於特定之基底基板薄膜化，以 40℃以上之溫度進行預乾燥後，利用150℃以上之烘烤爐進行醯亞胺化。以此時之膜厚成為大約100nm之方式，預先調整薄膜化條件。繼而，為了藉由利用經偏光之光切斷高分子化合物之一部分子骨架而賦予液晶配向控制力，利用紫外線燈(低壓水銀燈)與線柵偏光元件、干涉濾光器，對經偏光化之紫外線(主波長280nm)進行聚光照射。此時，製作一面強制地吹送在紫外線燈周邊產生之臭氧氣體一面進行光配向者、與如通常般僅照射紫外線者。其後，將利用純水浴洗淨、加熱乾燥等去除表面雜質者作為配向膜試樣。又，所獲得之配向膜之元素組成係藉由XPS法進行測定。使用島津/Kratos公司製造之X射線光電子光譜裝置AXIS-HS作為裝置。測定條件係X放射源單色Al(管電壓15kV、管電流15mA)、透鏡條件Hybrid(分析面積600×1000μm□)、解析度Pass Energy 40、掃描速度20eV/min(0.1eV步進)，於分析距離表面之深度方向之元素組成時，利用Ar⁺離子進行濺鍍而分析。於表1中表示評價結果。

於表1中，表示所獲得之膜之元素組成於深度方向(z方向)之變化。此處，將吹送臭氧氣體之膜示於表1(a)，將未吹送之膜示於表1(b)。若以碳C、氮N、氧O之比率觀察構成配向膜之元素之組成比，則未吹送之膜係：若z=0~40nm，則C=74~75%、N=7%、O=17~19%；若z=60~100nm，則C=75~76%、N=10%、O=13~14%。此處，若為單獨第1配向膜，則C=74.1%、N=7.4%、O=18.5%，若為單獨第2配向膜，則C=75.6%、N=10.3%、O=13.8%，表示第1配向膜與第2配向膜於膜厚方向上以混合比為1：1相分離為二層。相對於此，吹送臭氧氣體之膜係：若z=0nm，則C=69%、N=7%、O=24%；若z=10~40nm，則C=73~74%、N=7%、O=18~19%；若z=60~100nm，則C=75~76%、N=10%、O=13~14%。此種情況表示，僅於最表層，氧O之比率增加，相對地碳C之比率減少。可知與膜內部相比，最表層之氧比率相對於第1配向膜，以(24-19)÷19=0.26計算，增加26%。再者，無論吹送臭氧之有無，兩膜均為疏水性。

使用該配向膜，測定定錨能量，結果未吹送臭氧之膜為2.0mJ/m²，吹送臭氧之膜為2.4mJ/m²，定錨特性提高。

又，使用該配向膜，製作IPS方式之液晶顯示裝置，測定亮度緩和常數，結果，未吹送臭氧之膜為54小時，吹送臭氧之膜為42小時，亮度緩和特性提高。

根據以上情況，確認到藉由在光配向處理時使用臭氧氣體，而製作具有於配向膜表面具有構成配向膜之元素之比率向膜厚方向變化之層，且配向膜表面比配向膜內部氧原子之比率高之特徵的液晶顯示裝置，定錨特性或殘像特性提高。

根據以上之本實施例，可提供一種液晶顯示裝置及其製造方法，該液晶顯示裝置即便於使用光配向技術之情形時，亦可穩定地獲得良好之殘像特性。

[實施例2]

繼而，利用另一製作條件，製作具有於配向膜表面具有構成配向膜之元素之比率向膜厚方向變化之層，且配向膜表面比配向膜內部氧原子之比率高之特徵的液晶顯示裝置，就比較定錨特性或殘像特性之結果，使用圖表進行說明。

使用與實施例1相同之材料作為配向膜材料，利用相同之製作條件，進行配向膜之塗佈、醯亞胺化焙燒，使用相同之偏光紫外線光源，不吹附臭氧氣體而進行配向處理。其後，利用純水浴洗淨、加熱乾燥等去除表面雜質(至此為止，與作為實施例1之比較所示之配向膜相同)。對於該薄膜，浸漬於過氧化氫水(3%)1分鐘，再一次利用純水浴洗淨、加熱乾燥等去除表面雜質，將其作為配向膜試樣。於表2中表示評價結果。

於表2中，表示所獲得之膜之元素組成於深度方向(z方向)之變化。若以碳C、氮N、氧O之比率觀察構成配向膜之元素之組成比，則實施有此種處理之膜中：若z=0nm，則C=69%、N=7%、O=24%；若z=10nm，則C=71%、N=7%、O=22%；若z=20~40nm，則C=73~74%、N=7%、O=18~19%；若z=60~100nm，則C=75~76%、N=10%、O=13~14%。此種情況表示，僅於接近最表層之區域，氧O之比率增加，相對地碳C之比率減少。可知與膜內部相比，最表層之氧比率相對於第1配向膜，以(24-19)÷19=0.26計算，增加26%。再者，本實施例中製作之配向膜顯示出疏水性。

使用該配向膜，測定定錨能量，結果比較膜為2.0mJ/m²，經過氧化氫水處理之膜為2.7mJ/m²，定錨特性提高。

又，使用該配向膜，製作IPS方式之液晶顯示裝置，測定亮度緩和常數，結果比較之膜為54小時，經過氧化氫處理之膜為36小時，亮度緩和特性提高。

根據以上，確認到藉由在光配向處理後利用過氧化氫水進行氧化處理，而製作具有於配向膜表面具有構成配向膜之元素之比率向膜厚方向變化之層，且配向膜表面比配向膜內部氧原子之比率高之特徵的液晶顯示裝置，定錨特性或殘像特性提高。

[實施例3]

使用與實施例1相同之材料作為配向膜材料，利用相同之製作條件，進行配向膜之塗佈、醯亞胺化焙燒，使用相同之偏光紫外線光源，不吹送臭氧氣體而進行配向處理。其後，利用純水浴洗淨、加熱乾燥等去除表面雜質(至此為止，與作為實施例1之比較所示之配向膜相同)。對於該薄膜，浸漬於臭氧水(1ppm)中1分鐘，再一次利用純水浴洗淨、加熱乾燥等去除表面雜質，將其作為配向膜試樣。於表3中表示評價結果。

於表3中，表示所獲得之膜之元素組成於深度方向(z方向)之變化。若以碳C、氮N、氧O之比率觀察構成配向膜之元素之組成比，則實施有此種處理之膜中：若z=0nm，則C=68%、N=7%、O=24%，但其後，若z=10~40nm，則C=70~73%、N=7%、O=23~20%，若z=60~100nm，則C=75~76%、N=10%、O=13~14%。此種情況表示僅於接近最表層之區域，氧O之比率增加，相對地碳C之比率減少。再者，本實施例中所製作之配向膜顯示出疏水性。

使用該配向膜，測定定錨能量，結果比較膜為2.0mJ/m²，經臭氧水處理之膜為3.0mJ/m²，定錨特性提高。

又，使用該配向膜，製作IPS方式之液晶顯示裝置，測定亮度緩和常數，結果比較之膜為54小時，經臭氧水處理之膜為30小時，亮度緩和特性提高。

根據以上情況，確認到藉由在光配向處理後利用臭氧水進行氧化處理，製作具有於配向膜表面具有構成配向膜之元素之比率向膜厚方向變化之層，且配向膜表面比配向膜內部氧原子之比率高之特徵的液晶顯示裝置，定錨特性或殘像特性提高。

[實施例4]

使用與實施例1相同之材料作為配向膜材料，利用相同之製作條件，進行配向膜之塗佈、醯亞胺化焙燒，使用相同之偏光紫外線光源，不吹送臭氧氣體而進行配向處理。其後，利用純水浴洗淨、加熱乾燥等去除表面雜質(至此為止，與作為實施例1之比較所示之配向膜相同)。對於該薄膜，浸漬於次氯酸水(20ppm)中30秒，再一次利用純水浴洗淨、加熱乾燥等去除表面雜質，將其作為配向膜試樣。於表4中表示評價結果。

於表4中，表示所獲得之膜之元素組成於深度方向(z方向)之變化。若以碳C、氮N、氧O之比率觀察構成配向膜之元素之組成比，則實施有此種處理之膜中：若z=0nm，則C=68%、N=7%、O=25%，但其後，若z=10~40nm，則C=68~70%、N=7%、O=24~23%，若z=60~100nm，則C=75~76%、N=10%、O=13~14%。此種情況表示，僅於接近最表層之區域，氧O之比率增加，相對地碳C之比率減少。再者，本實施例中所製作之配向膜顯示出疏水性。

使用該配向膜，測定定錨能量，結果比較膜為2.0mJ/m²，經次氯酸水處理之膜為3.5mJ/m²，定錨特性提高。

又，使用該配向膜，製作IPS方式之液晶顯示裝置，測定亮度緩和常數，結果比較之膜為54小時，經次氯酸水處理之膜為31小時，亮度緩和特性提高。

根據以上情況，確認到藉由在光配向處理後利用次氯酸水進行氧化處理，而製作具有於配向膜表面具有構成配向膜之元素之比率向膜厚方向變化之層，且配向膜表面比配向膜內部氧原子之比率高之特徵的液晶顯示裝置，定錨特性或殘像特性提高。

[實施例5]

繼而，使用圖表，就藉由使用實施例1中所示之方法，改變該配向膜表面處理時間，而使氧化處理狀態發生變化時之結果進行說明。

使用與實施例1相同之材料作為配向膜材料，利用相同之製作條件，進行配向膜之塗佈、醯亞胺化焙燒，使用相同之偏光紫外線光源，吹送臭氧氣體而進行配向處理。若特定之照射結束，則利用擋板僅遮斷紫外線，僅臭氧氣體繼續而持續暴露，延長配向膜表面之氧化時間。其後之處理係與實施例1同樣，測定配向膜表面之氧濃度與相對於水之接觸角。進而，同樣地裝配液晶顯示裝置，測定其亮度緩和常數。於表5中表示其結果。

此處，記載為初期之表面處理條件顯示未吹送臭氧氣體而照射偏光紫外線時之配向膜。若觀察其，則可知，最表層之氧原子比率自初期17.6%增加至24.4%為如實施例1所示之結果，但若於偏光紫外線照射後亦繼續吹送臭氧氣體，則最表層之氧原子比率與時間一同繼續增加。又，若觀察相對於水之接觸角，則初期為56度之接觸角隨著臭氧氣體之吹送時間增長而降低，於30分鐘時為35度，降低20度以上。另一方面，亮度緩和常數自初期54小時緩緩地短時間化，但於處理時間15分鐘時顯示最小值25小時後，若處理時間增加，則亮度緩和時間反而增長。其原因可知為：雖然藉由增加光配向膜表面之氧原子比率而亮度緩和常數得到改善，但若極度地增加氧原子比率，則亮度緩和常數反而劣化，有效之處理時間內之接觸角之範圍自初期開始為14度以下之範圍。因此，作為配向膜之疏水性之尺度，於水之接觸角為38度以上時可看見效果，較理想為40度以上，較佳為43度以上。

於實施例1~3中之各種處理中，以使配向膜表面之水之接觸角成為43度之方式評價定錨能量與亮度緩和常數，結果獲得良好之結果。又，將本配向膜應用於液晶顯示裝置，結果獲得良好之殘像特性。

根據以上情況，確認到藉由在光配向處理後利用臭氧氣體追加氧化處理，而製作具有於配向膜表面具有構成配向膜之元素之比率向膜厚方向變化之層，且配向膜表面比配向膜內部氧原子之比率高之特徵的液晶顯示裝置，定錨特性或殘像特性提高，但過度之氧化反而會降低液晶顯示裝置之顯示性能。

根據以上之本實施例，可提供一種液晶顯示裝置及其製造方法，該液晶顯示裝置即便於使用光配向技術之情形時，亦可穩定地獲得良好之殘像特性。再者，藉由將成為疏水性之尺度之配向膜上之水之接觸角設為38度以上而可獲得效果。

再者，本發明並不限定於上述實施例，亦包含各種變化例。例如，上述實施例係用以易於理解地說明本發明而詳細地說明者，但未必限定於具備所說明之全部構成者。又，可將某實施例之構成之一部分替換為另一實施例之構成，又，亦可於某實施例之構成中添加另一實施例之構成。又，可對於各實施例之構成之一部分，進行另一構成之追加、刪除、置換。