WO2007144998A1 - 液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置 - Google Patents

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WO2007144998A1
WO2007144998A1 PCT/JP2007/053211 JP2007053211W WO2007144998A1 WO 2007144998 A1 WO2007144998 A1 WO 2007144998A1 JP 2007053211 W JP2007053211 W JP 2007053211W WO 2007144998 A1 WO2007144998 A1 WO 2007144998A1
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liquid crystal
substrate
alignment film
display device
crystal display
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PCT/JP2007/053211
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Inventor
Shinichi Terashita
Original Assignee
Sharp Kabushiki Kaisha
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
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    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device and a liquid crystal display device.
  • flat panel displays such as personal digital assistants, personal computers, word processors, amusement equipment, educational equipment, and television devices used by large numbers of people, display boards, display windows, and displays that use the liquid crystal shutter effect
  • the present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic suitable for doors, display walls, and the like, and a liquid crystal display device.
  • Liquid crystal display devices are used in a wide range of fields by taking advantage of thinness, light weight, and low power consumption.
  • the liquid crystal display device includes a pair of substrates sandwiching a liquid crystal layer, and appropriately applies a voltage to an electrode provided on the substrate on the liquid crystal layer side to control the alignment direction of the liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer. This enables liquid crystal display.
  • the liquid crystal display device usually has a spacer such as a spacer bead provided between the substrates in order to hold the liquid crystal layer with a constant cell thickness, and a substrate in order to control the alignment direction of the liquid crystal molecules. And an alignment film provided on the surface on the liquid crystal layer side.
  • the alignment film is generally subjected to an alignment process by a rubbing process.
  • rubbing when rubbing is used, defects such as destruction of the switching element, characteristic shift, and deterioration due to dust and static electricity may occur.
  • liquid crystal molecules have a twisted structure by using a vertical alignment film in which the alignment treatment directions are substantially orthogonal to each other, and the alignment directions of the liquid crystal molecules are different.
  • Multiple domains within one pixel Multi-domain VATN (Vertical Alignment Twisted Nematic) mode is known. According to this mode, a liquid crystal display device having a wide viewing angle and high-speed response can be realized with a small number of processes.
  • the spacer in order to achieve uniform display quality and high contrast, it is required that the spacer be controlled with high positional accuracy and thickness accuracy.
  • a method for satisfying this requirement a method of forming a photo spacer in a light shielding portion outside the display area of the color filter substrate by using a photolithography process and a method of spraying plastic beads are frequently used.
  • a photospacer is a photosensitive resin material
  • processes including application, baking, exposure, development, washing, and drying processes of the photosensitive resin material. It is necessary to perform this process, and the process time becomes long. Also, the exposure equipment used There was room for improvement.
  • the method of spraying plastic beads can reduce the manufacturing cost as compared with the method using a photolithographic process.
  • this technology since it is impossible to spread plastic beads to a desired position such as a light-shielding portion outside the display area, uniform display quality cannot be obtained, and plastic beads are not formed in the display area. There is room for improvement in that light leakage occurs when black is displayed due to color shift, leading to a decrease in contrast ratio.
  • Patent Document 1 discloses a first signal line (vertical direction signal line) and a second signal line (lateral direction signal line) that are orthogonal to each other as a spacer arrangement method. And a technique for disposing a bead spacer on at least one of the signal lines.
  • this technology it is actually very difficult to place the bead spacer with high accuracy in the light shielding part outside the display area.
  • Patent Document 2 discloses a surface modification in which the surface at a predetermined position on the substrate is modified so that the contact angle with respect to the spacer dispersion solvent at the predetermined position is lower than the peripheral portion at the predetermined position.
  • a method of manufacturing an electro-optical panel is disclosed which includes a quality step and a step of attaching the spacer dispersion liquid to the surface-modified predetermined position.
  • this technology is used in a liquid crystal display device having a photo-alignment film, spots appear in the display area, There was room for further improvement in that the quality deteriorated significantly.
  • a mode of irradiating ultraviolet rays at a predetermined position is described!
  • ultraviolet irradiation is a non-display area spacer arrangement.
  • the alignment process of the alignment film is performed by a rubbing process.
  • Patent Document 3 includes a step of discharging a droplet in which a spacer is suspended in a solvent having a boiling point of 150 to 250 ° C and a viscosity of 10 to 40 mPa's onto a substrate for an electro-optical device.
  • a pacer disposition method is disclosed. However, even when this method is used for a liquid crystal display device having a photo-alignment film, a stain is also generated in the display area, and the display quality is significantly lowered.
  • Patent Document 1 JP 2002-372717 A
  • Patent Document 2 JP-A-2004-145227
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-94194
  • the present invention has been made in view of the above-described present situation, and in a liquid crystal display device in which alignment processing of a light distribution film is performed by light irradiation, an excellent display quality is realized without causing a stain in a display region. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device and a liquid crystal display device.
  • the inventors of the present invention have made various studies on methods for realizing excellent display quality in a liquid crystal display device in which alignment treatment of a light distribution film is performed by light irradiation. As a result, the alignment film is irradiated with light.
  • a solvent spacer dispersion
  • the spacer dispersion liquid is applied to the non-display area after the alignment process (photo-alignment process) of the alignment film by light irradiation, the light-shielding part that becomes the non-display area is usually very fine. It was found that the spacer dispersion liquid protrudes into the display area.
  • the alignment film in the display region absorbs the solvent (dispersion medium) of the spacer dispersion liquid and swells, and the alignment regulating force is weakened.
  • the orientation direction of the liquid crystal molecules during voltage application becomes disordered. Therefore, it is found that this area is visually recognized as a spot on the display screen, and the alignment film is irradiated by light irradiation on the substrate in a state where the cell thickness holder is disposed in the area that becomes the non-display area of the substrate.
  • the alignment treatment By performing the alignment treatment, in the liquid crystal display device in which the alignment treatment of the light distribution film is performed by light irradiation, it is possible to suppress the occurrence of spots in the display area while arranging the cell thickness holder in the non-display area.
  • the present inventors have found out what can be done and have come up with the idea that the above problems can be solved brilliantly.
  • the present invention includes a pair of substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates and a cell thickness holder, and an alignment film is formed on the surface of the pair of substrates on the liquid crystal layer side.
  • a manufacturing method of a liquid crystal display device provided, wherein the manufacturing method is performed on the substrate in a state where a cell thickness holder is arranged in a region which is a non-display region of at least one of the pair of substrates.
  • the liquid crystal display device manufacturing method includes a step of performing alignment treatment of the alignment film by light irradiation.
  • a liquid crystal display device manufactured by the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention includes a pair of substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and a cell thickness holder, and the pair of substrates An alignment film is provided on the liquid crystal layer side surface of the substrate.
  • the first alignment film is provided on the surface of the one substrate on the liquid crystal layer side, and the liquid crystal layer of the other substrate is provided.
  • a second orientation film is provided on the side surface.
  • the configuration of the liquid crystal display device manufactured by the method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention includes other components as long as the standard components of such a liquid crystal display device are essential. It is not particularly limited.
  • the cell thickness holder is used to keep the thickness (cell thickness, cell gap) between substrates (a gap between a pair of substrates) substantially constant. Is also called a spacer.
  • the cell thickness holder is preferably spherical in shape. That is, a spherical spacer is preferable as the cell thickness holder.
  • the alignment film is aligned by light irradiation on the substrate in a state in which the cell thickness holder is disposed in a region to be a non-display region of at least one of the pair of substrates. Including the step of performing the process.
  • the alignment film is subjected to alignment treatment by light irradiation thereafter. Therefore, the alignment film that has absorbed the solvent can also exhibit the alignment control force. Therefore, in a liquid crystal display device in which the alignment process of the light distribution film is performed by light irradiation, it is possible to suppress the occurrence of spots in the display region, and to realize excellent display quality.
  • the alignment film that is subjected to alignment treatment by light irradiation is a film that includes a material (photoalignment material) whose alignment regulating force changes by light irradiation. It is a so-called photo-alignment film.
  • a material photoalignment material
  • photo-alignment film As a result, it is possible to effectively suppress the generation of dirt, the entry of dust, and the like in the alignment processing step of the alignment film. In addition, alignment can be easily performed using a photomask.
  • the region serving as the non-display region is a region that does not transmit light in the liquid crystal display device manufactured by the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, that is, a region not related to liquid crystal display.
  • a black matrix, a light-shielding area (light-shielding part) where a light-shielding member such as bus wiring is arranged, and a boundary area that partitions each pixel (sub-pixel) are preferable.
  • the substrate on which the alignment treatment is performed in a state where the cell thickness holder is arranged may be both substrates, but from the viewpoint of simplifying the manufacturing process, the cell thickness is maintained. It is preferable that the substrate on which the alignment treatment is performed in a state where the body is arranged is one of the pair of substrates!
  • the cell thickness holder may be disposed on either of the pair of substrates, but the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention has the general configuration.
  • the cell thickness holder is preferably disposed on the color filter substrate. . Since the color filter substrate is usually more flat than the drive element substrate, the cell thickness holder can be arranged with higher accuracy. In addition, the cell thickness can be made more uniform.
  • the drive element substrate is a thin film transistor in each pixel (sub-pixel) formed in a matrix. This is a substrate on which driving elements such as JISTA (TFT) are arranged.
  • driving elements such as JISTA (TFT) are arranged.
  • the color filter substrate is a substrate on which color filters such as red, green, and blue are formed corresponding to each pixel (sub-pixel). Usually, a black matrix is used between the color filters. Shaded.
  • the alignment treatment of the alignment film by light irradiation is preferably performed on both substrates. Therefore, from the viewpoint of simplification of the manufacturing process and improvement of display quality, the manufacturing method described above is performed in a state in which the cell thickness holder is arranged in a region to be a non-display region of one substrate. A step of performing alignment treatment of the alignment film by light irradiation on the substrate, and a step of performing alignment processing of the alignment film by light irradiation on the other substrate in a state where the cell thickness holder is not disposed on the other substrate. Prefer to include U ⁇ .
  • the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited as long as it includes the above-described steps as essential, but the effects of the present invention can be easily and sufficiently achieved. From the viewpoint of realization, the following (1) or (2) is preferable.
  • the method for manufacturing the liquid crystal display device includes (1) an alignment film forming step of forming an alignment film on at least one of a pair of substrates using a photoalignment material, and an alignment film forming step.
  • the solvent since the solvent is applied onto the substrate before the light irradiation, the solvent is in contact with the substrate. This is the photo-alignment film before the photo-alignment treatment.
  • the solvent since the solvent is applied onto the substrate before the alignment film is formed, the solvent comes into contact with members other than the alignment film, such as electrodes and light shielding members that are normally formed on the substrate. It becomes. Therefore, according to the above aspects (1) and (2), since the solvent does not come into contact with the alignment film after the photo-alignment treatment, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of spots in the display area.
  • the solvent since the solvent is evaporated after the solvent coating step, the solvent is dried, and its volume and surface area are reduced and dispersed in the solvent.
  • the cell thickness holder also aggregates. Therefore, the cell thickness holder can be arranged with high accuracy in the non-display area.
  • the solvent application step ejects the solvent using an ink jet printing method. That is, it is preferable that the solvent application step ejects the solvent using an inkjet printing apparatus.
  • the solvent can be easily and highly accurately applied to a desired position in the non-display area, so that the cell thickness holder can be easily and highly accurately disposed at the desired position in the non-display area.
  • the number of steps for arranging the spacer on the substrate can be reduced as compared with the case where a photospacer (columnar spacer) is formed as a cell thickness holding body using photolithography technology. . Therefore, the process tact time can be shortened and the throughput can be improved.
  • the solvent coating process can be performed at a low cost.
  • the spacer arrangement step fixes the cell thickness holder.
  • unintentional movement of the cell thickness holder in the manufacturing process after the cell thickness holder is placed on the substrate can be suppressed, so that the cell thickness holder can be prevented from moving to the display area. Can be suppressed. Therefore, the occurrence of light leakage due to the cell thickness holder in the display area during black display can be suppressed, and the contrast ratio can be improved.
  • the spacer placement step evaporates the solvent at room temperature. By not applying heat to the substrate in this way, the solvent comes into contact with the alignment film, causing damage to the alignment regulating force of the alignment film. The occurrence of defects can be drastically reduced.
  • room temperature means 22 ° C or higher and 28 ° C or lower.
  • the spacer placement step evaporates the solvent in a vacuum.
  • the processing speed of the spacer arrangement process can be increased, and the process tact time can be shortened.
  • vacuum means 1.33 Pa or less, and preferably 0.133 Pa or less.
  • the mode for arranging the cell thickness holder is not particularly limited, but the cell thickness holder preferably has an adhesive layer on the surface thereof. is there. As a result, the cell thickness holder can be easily fixed at a desired position on the substrate. Further, at this time, from the viewpoint of more reliably fixing the cell thickness holder to the substrate, it is preferable that the placement step holds the substrate in a heated state after the solvent is evaporated.
  • the adhesive layer means a layer that adheres two surfaces that are in contact with each other via the adhesive layer, and the adhesion means two by chemical or physical force or both. Means that the surfaces of That is, the adhesive layer is an adhesive layer.
  • the adhesive layer includes an adhesive layer.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is a kind of adhesive layer and refers to a layer that performs temporary adhesion.
  • the liquid crystal mode of the liquid crystal display device manufactured by the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited, but in a VATN (4VAT N) mode in which one pixel is aligned and divided into four domains. Preferably there is. That is, in the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal display device is disposed on the liquid crystal layer side of one substrate and on the liquid crystal layer side of the other substrate.
  • the liquid crystal layer includes liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy, and the one substrate has a first alignment on the surface on the liquid crystal layer side.
  • the other substrate has a second alignment film on the surface on the liquid crystal layer side, and the first alignment film and the second alignment film are averaged when no voltage is applied between the pair of substrates.
  • Liquid crystal molecules so that the pretilt angle is about 87-89 °
  • the voltage applied between the pair of substrates is equal to or greater than the threshold voltage, and when the substrate is viewed in plan, the thickness of the liquid crystal layer in the four directions substantially orthogonal to each other in the display pixel! It is preferable to align liquid crystal molecules near the center in the direction. As a result, a liquid crystal display device having a wide viewing angle and high-speed response can be easily manufactured.
  • the alignment film subjected to the alignment treatment by light irradiation is not particularly limited as long as it includes a photo-alignment material. It is preferable to include a material that can generate a binding reaction (photo-coupled alignment material). More specifically, in the liquid crystal display device, a first alignment film is provided on one substrate, a second alignment film is provided on the other substrate, and at least one of the first alignment film and the second alignment film.
  • the first alignment film and the second alignment film are composed of 4 chalcone groups (the following chemical formula (1)), 4 ′ chalcone groups (the following chemical formula (2)), coumarin groups (the following chemical formula (3) ), A cinnamate group (the following chemical formula (4)), and a photoalignment film formed from a photoalignment material having at least one photosensitive group selected from the group consisting of a cinnamoyl group (the following chemical formula (5)) It is preferable that The photosensitive groups represented by the following chemical formulas (1) to (5) may have a structure in which a substituent is bonded to a benzene ring.
  • the photosensitive groups of the following chemical formulas (1) to (5) cause a crosslinking reaction (including a dimerization reaction), an isomerization reaction, a photoreorientation and the like. According to these photosensitive groups, In addition, since the alignment regulating force of the alignment film can be expressed easily and in a short time using low energy ultraviolet light, throughput can be improved. Further, by using such a photo-coupled alignment material as a photo-alignment material, it is possible to effectively suppress variations in the pretilt angle of liquid crystal molecules. Therefore, particularly in a liquid crystal display device in a vertical alignment mode such as the VATN mode, it is possible to suppress a decrease in display quality caused by variations in the pretilt angle.
  • a photo-alignment material having a cinnamate group has the following chemical formula (6) and
  • Photorealignment means that the photosensitive group contained in the constituent molecules of the photoalignment material is not isomerized, and only the direction of the photosensitive group is changed by light irradiation. [9 ⁇ ] [00]
  • the average pretilt angle is the direction (polar angle direction) of the average profile (director) of liquid crystal molecules in the thickness direction of the liquid crystal layer in a state where no voltage is applied between the substrates. And the substrate surface.
  • the apparatus for measuring the average pretilt angle is not particularly limited, and examples thereof include a commercially available tilt angle measuring apparatus (trade name: Optipro, manufactured by Shintech Co., Ltd.).
  • This tilt angle measuring apparatus uses the average pre-tilt angle because the substrate surface is 0 °, the direction perpendicular to the substrate surface is 90 °, and the average profile of liquid crystal molecules in the thickness direction of the liquid crystal layer is the pre-tilt angle. It is suitable as a device for measuring the above.
  • the factor that determines the average pretilt angle is the profile of the liquid crystal molecules in the vicinity of the alignment film (interface).
  • the liquid crystal molecules at the interface are considered to give elastic deformation to the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer (intermediate layer). ing.
  • the liquid crystal molecule profile is different between the alignment film vicinity (interface) and the liquid crystal layer barrier (middle layer), and therefore the angle in the liquid crystal molecule profile direction (polar angle direction) is considered to be different.
  • the present invention also includes a pair of substrates, a liquid crystal layer and a cell thickness holder sandwiched between the pair of substrates, and a first alignment film is provided on the surface of the one substrate on the liquid crystal layer side.
  • the above-described liquid crystal display device is also a liquid crystal display device including a cell thickness holder in a non-display area.
  • liquid crystal display device of the present invention will be described in detail below.
  • the liquid crystal display device of the present invention includes a pair of substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates and a cell thickness holder, and the first alignment is provided on the surface of the one substrate on the liquid crystal layer side.
  • a film is provided, and a second alignment film is provided on the surface of the other substrate on the liquid crystal layer side.
  • the configuration of the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited as long as the standard components of such a liquid crystal display device are essential. .
  • At least one of the first alignment film and the second alignment film includes a photo-alignment material. That is, at least one of the first alignment film and the second alignment film is a photo-alignment film. .
  • At least one of the first alignment film and the second alignment film includes a photo-alignment material, so that the viewpoint power to further exert such an effect.
  • the liquid crystal display device includes a cell thickness holder in a non-display area. As described above, since the cell thickness holder is not disposed in the display region, it is possible to realize an excellent display quality and a high contrast ratio.
  • the non-display area is an area that does not transmit light in the liquid crystal display device of the present invention, that is, an area that does not relate to liquid crystal display.
  • a black matrix, a light shielding region (light shielding portion) where a light shielding member such as a bus wiring is arranged, and a boundary region that partitions each pixel (sub pixel) are preferable.
  • the method for producing the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited, but the above-described production method of the present invention is suitable. Thereby, the liquid crystal display device of the present invention can be easily manufactured in which the alignment film provided on at least one of the substrates is a photo-alignment film and the cell thickness holder is provided in the non-display area.
  • the liquid crystal display device of the present invention preferably has no stain (stain) in the display region near the cell thickness holder. As a result, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of spots in the display area, so that uniform display quality can be realized. If there is an abnormal area with a luminance ratio difference of 1% or more in the display area of the liquid crystal display device, the abnormal area is visually recognized as a spot. Therefore, in this specification, the term “stain” means that a difference in luminance ratio when compared with a normal display region is 1% or more when a voltage higher than a threshold value is applied between a pair of substrates (on state). Means an area.
  • the spot in the normally black mode, is an area darker than the surrounding area in the ON state (an area where the luminance is 99% or less when the luminance of the normal display region is 100%)
  • the spot In the normally white mode, is an area brighter than the surrounding area in the on-normal state (an area having a luminance of 101% or more when the brightness of the normal display area is 100%). That is, the liquid crystal display device has brightness in a display area near the cell thickness holder and other display areas.
  • the difference in ratio is preferably less than 1%.
  • the difference in average pretilt angle (average pretilt angle difference) of liquid crystal molecules between the display region in the vicinity of the cell thickness holder and the other display region is preferably less than 0.05 °. It can also be said.
  • the average pretilt angle difference is more preferably 0.02 ° or less.
  • the display area is an area where light is transmitted through each pixel and display is performed, and is usually an area partitioned by a light shielding member. That is, the display area is a so-called pixel opening.
  • the cell thickness holder preferably has an adhesive layer on its surface. Accordingly, the cell thickness holder can be easily arranged at a desired position on the substrate by using an ink jet printing method or the like.
  • the cell thickness holder is preferably spherical in shape. That is, a spherical spacer is preferable as the cell thickness holder.
  • the liquid crystal mode of the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited, but is preferably a VATN (4VATN) mode in which one pixel is aligned and divided into four domains! /. That is, in the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal display device includes pixel electrodes arranged in a matrix on the liquid crystal layer side of one substrate and a common electrode arranged on the liquid crystal layer side of the other substrate.
  • a VATN (4VATN) mode in which one pixel is aligned and divided into four domains! /. That is, in the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal display device includes pixel electrodes arranged in a matrix on the liquid crystal layer side of one substrate and a common electrode arranged on the liquid crystal layer side of the other substrate.
  • the liquid crystal layer includes liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy
  • the one substrate has a first alignment film on the surface on the liquid crystal layer side
  • the other substrate has a second alignment film on the surface on the liquid crystal layer side
  • the first alignment film and the second alignment film have an average pretilt angle when no voltage is applied between the pair of substrates.
  • the liquid crystal molecules are aligned so that the angle is about 87 to 89 °, and the voltage applied between the pair of substrates is the threshold voltage.
  • the liquid crystal molecules near the center in the thickness direction of the liquid crystal layer are preferably aligned in four directions substantially orthogonal to each other in the display pixel. Thereby, the viewing angle characteristics and responsiveness of the liquid crystal display device of the present invention can be effectively improved.
  • At least one of the first alignment film and the second alignment film is not particularly limited as long as it includes a photoalignment material. It is preferable to include materials that cause a binding reaction such as (photo-coupled alignment materials).
  • At least one of the first alignment film and the second alignment film is a 4 chalcone group (the above chemical formula (1)), 4 'chalcone group (above chemical formula (2)), coumarin group (above chemical formula (3)), cinnamate group (above chemical formula (4)), and cinnamoyl group (above chemical formula (5))
  • Photoalignment material force having one photosensitive group It is preferable that the photoalignment film is formed.
  • the cell thickness holder is disposed outside the display region (non-display region) of the substrate before the photo-alignment treatment of the alignment film, Since display unevenness does not occur, a high contrast ratio and a uniform display can be obtained.
  • a solvent (ink) containing a cell thickness holder is applied (printed) to a substrate by the ink jet printing method, the ink jet printing method does not require an expensive apparatus, so the solvent is applied at a low cost.
  • the number of steps can be reduced compared to the formation of a photospacer using a photolithography technique, so that the throughput can be improved.
  • the present invention According to the liquid crystal display device, since the cell thickness holder is not provided in the display area, it is possible to realize an excellent display quality and a high contrast ratio.
  • the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention and the liquid crystal display device of the present invention include a flat display such as a personal computer, a word processor, an amusement device, and a television device, a display board using a liquid crystal shutter effect, and a display. It can be suitably used for windows, display doors, display walls, and the like.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the relationship between the photo-alignment treatment direction and the pretilt direction of liquid crystal molecules in the first embodiment.
  • FIG. 2 shows the direction of the liquid crystal director in one pixel (sub pixel) and the optical alignment processing direction for a pair of substrates (upper and lower substrates) when the liquid crystal display device of Embodiment 1 has a monodomain. It is a plane schematic diagram to show. Note that FIG. 2 shows a state in which the photo-alignment processing direction is orthogonal between a pair of substrates, and an AC voltage equal to or higher than a threshold is applied between the pair of substrates.
  • FIG. 2 shows a state in which the photo-alignment processing direction is orthogonal between a pair of substrates, and an AC voltage equal to or higher than a threshold is applied between the pair of substrates.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing the direction of the liquid crystal director in one pixel (sub-pixel) and the optical alignment processing direction for a pair of substrates (upper and lower substrates) when the liquid crystal display device of Embodiment 1 has a monodomain.
  • FIG. FIG. 3 shows a state in which the photo-alignment processing direction is antiparallel between the pair of substrates, and an AC voltage equal to or higher than the threshold is applied between the pair of substrates.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the positional relationship between the substrate and the photomask in the optical alignment processing process of Embodiment 1 for performing alignment division by proximity exposure using a alignment mask.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another positional relationship between the substrate and the photomask in the optical alignment processing process of Embodiment 1 for performing alignment division by proximity exposure using a alignment mask.
  • FIG. 6 shows an average liquid crystal display in one pixel (sub-pixel) when the liquid crystal display device of Embodiment 1 has four domains.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing a direction of a substrate, a photo-alignment processing direction with respect to a pair of substrates (upper and lower substrates), and a domain division pattern
  • ( b) is a diagram of the liquid crystal display device shown in FIG. It is a schematic diagram which shows the absorption-axis direction of the polarizing plate provided.
  • FIG. 6 (a) shows a state where an AC voltage of 7V is applied between the pair of substrates.
  • the solid arrow indicates the light irradiation direction (photo-alignment processing direction) with respect to the lower substrate (drive element substrate), and the dotted arrow indicates the light irradiation direction with respect to the upper substrate (color filter substrate) ( Photo-alignment processing direction).
  • a liquid crystal layer including liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy is sandwiched between a pair of substrates (upper and lower substrates).
  • Each of the pair of substrates has an insulating transparent substrate made of glass or the like, and a transparent electrode is formed on each surface in contact with the liquid crystal layer, and a photo-alignment film exhibiting vertical alignment is formed thereon.
  • Each of the pair of substrates includes a drive element substrate in which a drive element is formed for each pixel (sub-pixel), and a color filter substrate in which a color filter is formed corresponding to each pixel (sub-pixel) of the drive element substrate. Function as.
  • one of the pair of substrates is a color filter substrate, and the other substrate is a drive element substrate. Furthermore, a polarizing plate is disposed on each surface of the pair of substrates opposite to the liquid crystal layer, for example, in a cross-cor, and a cell thickness holder (for maintaining a constant cell thickness) between the pair of substrates ( Spacer is placed at a predetermined position (non-display area)!
  • the photo-alignment film 10 is irradiated with ultraviolet light (UV light, white arrow in FIG. 1) polarized parallel to the incident surface, tilted by, for example, 40 ° from the normal direction of the substrate surface. Then, as shown in FIG. 1, the pretilt angle of the liquid crystal molecules 11 can be generated on the UV irradiation direction side.
  • the exposure of the photo-alignment film may be performed by batch exposure or may be performed by scan exposure. That is, the photo-alignment film may be irradiated with the substrate and the light source fixed, or the alignment film is irradiated while scanning the UV light along the UV scanning direction as indicated by the dotted arrow in FIG. May be.
  • the material of the substrate and the transparent electrode, the material of the liquid crystal molecules, and the like are not particularly limited.
  • the wavelength of light for irradiating the photo-alignment film, the presence / absence of polarization, the irradiation angle, and the like can be appropriately set according to the material of the photo-alignment film.
  • the light for irradiating the photo-alignment film usually includes ultraviolet light.
  • a photo-alignment material that can be used in the present embodiment and exhibits vertical alignment properties and can give a pretilt angle to liquid crystal molecules by causing a binding reaction such as a dimerization reaction, an isomerization reaction, or photo-realignment.
  • a binding reaction such as a dimerization reaction, an isomerization reaction, or photo-realignment.
  • the photo-alignment material that gives a pretilt angle to a liquid crystal molecule by causing a photodegradation reaction include polyimide having a polybulucinnamate group, a polybulucinnamoyl group, an azobenzene group or a coumarin group, and a polyamide derivative.
  • Polyvinyl alcohol, polyimide, polyimide and the like can be mentioned.
  • the photo-alignment material a material that exhibits a vertical alignment property and can give a pretilt angle to liquid crystal molecules by causing a binding reaction such as a dimerization reaction, an isomerization reaction, or photo-realignment is preferable.
  • the liquid crystal display device of this embodiment is oriented so that the direction of light irradiation with respect to the pair of substrates (upper and lower substrates 12) is substantially perpendicular when the substrates are viewed in plan view.
  • the film is exposed and bonded to the substrate, and the pretilt angles of the liquid crystal molecules in the vicinity of the photo-alignment film provided on each of the upper and lower substrates 12 are substantially the same, and the liquid crystal layer does not contain a chiral material. Material may be injected.
  • the liquid crystal molecules when an AC voltage higher than the threshold is applied between the upper and lower substrates 12, the liquid crystal molecules have a structure twisted 90 ° in the normal direction of the substrate surface between the upper and lower substrates 12, and most of the liquid crystal molecules 11 are As shown in FIG. 2, when the substrate is viewed in plan, the light irradiation direction with respect to the upper and lower substrates 12 is oriented in half. In this case, the liquid crystal display device of this embodiment has a so-called VATN mode.
  • the light beam irradiation directions with respect to the upper and lower substrates 12 are substantially parallel and reverse (antiparallel) when the substrates are viewed in plan, respectively.
  • the pretilt angles of the liquid crystal molecules in the vicinity of the photo-alignment films provided on the upper and lower substrates 12 are substantially the same.
  • a liquid crystal material that does not contain a chiral material may be injected into the layer.
  • the liquid crystal display device of the present embodiment has a so-called VAE CB (Vertical Alignment Electrically Controlled Birefringence) mode in which the photo-alignment processing direction is an antiparallel direction between the upper and lower substrates and the liquid crystal molecules are vertically aligned.
  • VAE CB Vertical Alignment Electrically Controlled Birefringence
  • each pixel in the liquid crystal display device of the present embodiment is divided into alignment
  • the exposure process for forming four domains in the liquid crystal display device of the present embodiment first, as shown in FIG. 4, the width of one pixel (one pixel or one subpixel) of the liquid crystal display device is divided into two. Using a photomask 13 with a light-shielding part 14 of size, the area corresponding to half of one pixel is exposed in one direction (in FIG. 4, from the front to the back of the page), and the remaining half of the area is shielded. Light is blocked by part 14. In the next step, as shown in FIG.
  • the photomask 13 is shifted by a half pitch of the pixel, and the exposed area is shielded by the shading unit 14 and shielded from light! /, Na! / Expose the unexposed area that has been exposed to the steps shown in Fig. 4 in the direction opposite to that in Fig. 4 (in the direction from the back of the page to the front in Fig. 5).
  • regions that exhibit liquid crystal pretilts in opposite directions are formed in stripes so as to bisect the width of one pixel (one pixel or subpixel) of the liquid crystal display device.
  • each pixel (pixel or sub-pixel) of each substrate is divided in orientation at an equal pitch so as to be divided into two. Then, when the substrates are viewed in plan, both substrates are arranged (bonded) so that the dividing direction (direction of photo-alignment treatment) is perpendicular to each other on the upper and lower substrates 12, and further, the liquid crystal material does not contain a chiral material in the liquid crystal layer As shown in FIG. 6 (a), in the region of four alignment direction forces of liquid crystal molecules located near the center in the thickness direction of the liquid crystal layer (i to iv in FIG. 6 (a)), It is possible to form quadrant domains that are different from each other, more specifically, substantially orthogonal.
  • the photo-alignment processing direction (dotted arrow in Fig. 6 (b)) of the upper substrate is placed on the upper substrate side.
  • the direction of the photo-alignment treatment of the plate (solid arrow in FIG. 6 (b)) is the same as the absorption axis direction 15 of the polarizing plate arranged on the lower substrate side.
  • the alignment direction of the liquid crystal molecules on one substrate coincides with the absorption axis direction of the polarizing plate, and the alignment direction of the liquid crystal molecules on the other substrate is substantially perpendicular to the substrate. It has become. Therefore, when the polarizing plates are arranged in a cross-col, the domain boundary is a dark line (a dark line) because it does not transmit light even when a voltage is applied between the substrates.
  • liquid crystal display device of this embodiment when four domains having different alignment directions of liquid crystal molecules (substantially orthogonal) are formed, excellent viewing angle characteristics, that is, a wide viewing angle. Can be realized.
  • the domain layout in the liquid crystal display device of the present embodiment is not limited to four divisions as shown in FIG. 6 (a), and may be as shown in FIG. 7 (a).
  • Fig. 7 (a) shows the direction of the average liquid crystal director in one pixel (sub pixel) and the pair of substrates (upper and lower substrates) when the liquid crystal display device of Embodiment 1 has another four domains.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing a photo-alignment treatment direction and domain division patterns
  • (b) is a schematic diagram showing an absorption axis direction of a polarizing plate provided in the liquid crystal display device shown in FIG. 7 (a).
  • (C) is a schematic cross-sectional view taken along the line A-B in FIG.
  • FIG. 7 (a) when a voltage is applied between a pair of substrates, and shows the alignment direction of liquid crystal molecules.
  • the dotted arrow indicates the light irradiation direction (photo-alignment processing direction) with respect to the lower substrate (drive element substrate), and the solid line arrow indicates the light irradiation direction with respect to the upper substrate (color filter substrate) ( Photo-alignment processing direction).
  • the dotted line indicates the domain boundary.
  • each pixel (pixel or sub-pixel) of each substrate is divided in orientation at an equal pitch so as to be divided into two. .
  • the dividing direction photo-alignment processing direction
  • the upper substrate color filter substrate
  • i to iv) are different from each other, more specifically, substantially orthogonal A split domain can be formed.
  • the optical alignment processing direction of the upper substrate color filter substrate
  • solid arrow in FIG. 7 (b) is It is the same direction as the absorption axis direction 16 of the polarizing plate arranged on the upper substrate side
  • the photo-alignment processing direction of the lower substrate driving element substrate
  • the liquid crystal molecules are aligned in a direction substantially perpendicular to the upper and lower substrates by the alignment control force of the alignment film.
  • a voltage higher than the threshold value is applied between the upper and lower substrates, as shown in Fig. 7 (c)
  • the liquid crystal molecules twist 90 degrees between the upper and lower substrates and have four different orientations in four domains. A state will exist.
  • FIG. 8 (a) is a schematic perspective view showing the substrate of Embodiment 1 in the solvent application step
  • FIG. 8 (b) is a schematic perspective view showing the substrate of Embodiment 1 after the spacer placement step. .
  • a pair of substrates before alignment film formation is prepared by a general method.
  • a scanning signal line As one substrate, (1) a scanning signal line, (2) a driving element such as a TFT, (3) a data signal line, and (4) a pixel electrode having a transparent electrode force are sequentially formed on a glass substrate.
  • a drive element substrate is prepared in which the scanning signal lines and the data signal lines are arranged on the substrate so as to intersect in a matrix with an insulating film interposed therebetween, and further, a drive element and a pixel electrode are arranged at each intersection. It should be noted that a generally used material may be used as the material of each constituent member in the drive element substrate.
  • a common electrode comprising (1) a black matrix (BM), (2) a color filter, (3) a protective film and (4) a transparent electrode is sequentially formed on a glass substrate.
  • BM black matrix
  • CF substrate color filter substrate
  • an alignment film forming step is performed.
  • photo-alignment with respect to the drive element substrate and CF substrate The solution containing the material is applied by a drum type roll coater, an ink jet printing apparatus or the like. Thereafter, the photo-alignment material is temporarily fired and main-fired at an appropriate temperature and time to form a vertical alignment type photo-alignment film.
  • the firing temperature, firing time, and film thickness of the photo-alignment film are not particularly limited, and may be set as appropriate.
  • the method of applying the alignment film material is not particularly limited, and can be appropriately selected in addition to the above method.
  • a solvent coating step is performed.
  • the cell thickness holder is adjusted so that the number of cell thickness holders per ink droplet is a mixed solvent (dispersion medium) such as ethylene glycol, isopropyl alcohol (IPA), or pure water.
  • a solvent in which the cell thickness holder is dispersed by adding 1.1 to 1.2 wt% of the holder and further dispersing the cell thickness holder that agglomerates with an ultrasonic cleaner for about 10 minutes.
  • this ink is loaded into a commercially available ink jet printing apparatus, and as shown in FIG.
  • Ink 17 is printed by an inkjet printing method at a predetermined position (light-shielding portion 14) in a region to be formed.
  • the ink is preferably applied on a CF substrate having a flatness better than that of the drive element substrate.
  • BM is preferable when applying ink to the CF substrate, while when applying ink to the drive element substrate, bus wiring such as scanning signal lines and data signal lines is used. Among them, a scanning signal line is particularly preferable.
  • Examples of the cell thickness holder (spacer) include plastic beads (PB, for example, Micropearl manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.), PB whose surface is coated with an adhesive layer, and the like. However, PB with an adhesive layer coated on the surface is preferred. In addition, as the adhesive layer, a layer containing a cohesive resin having a fixing force (adhesive coagulant layer) is preferable.
  • the cell thickness holder (spacer) diameter may be appropriately set according to the desired cell thickness 1, but from the viewpoint of reducing the cost of the cell thickness holder and the variation in the diameter of the cell thickness holder. From the viewpoint of reducing the cell thickness, the diameter of the cell thickness holder is preferably as large as possible.
  • the material of the fixed resin layer examples include acrylic resin.
  • the fixed resin layer can be formed by spraying a mist-like fixed resin on the PB and coating the fixed resin on the PB surface.
  • the surface properties of the photo-alignment film of the present embodiment include water.
  • the contact angle is preferably approximately 90 °.
  • the ejection amount so that the size of the ink droplet ejected on the substrate is about 80 m or less in diameter. As a result, ink can be easily printed at a predetermined position even in a liquid crystal display device having high-definition pixels.
  • the diameter of the ink droplet is preferably equal to or less than the width of the light-shielding portion (black matrix of the color filter substrate, bus wiring of the drive element substrate, etc.). As a result, it is possible to more effectively suppress the occurrence of spots due to ink in the display area.
  • the physical properties of the ink are the desired viscosity and surface tension (viscosity 12 to 15 cP, surface tension 20 to 30 mNZm), and the ink boiling point is low. It is desirable that the temperature is 100 ° C or higher and 200 ° C or lower.
  • the height of the ink from the substrate that is preferably printed in an area where the height of the substrate force of the light shielding portion is substantially the same is exactly the same. Better to print in a certain area.
  • a spacer placement step is performed. That is, the ink droplets are dried, and the solvent is evaporated and the cell thickness holder 18 is fixed as shown in FIG. 8 (b).
  • the ink droplets may be dried, for example, by leaving them at room temperature of 24 ° C for about 10 minutes. In this drying step, by not applying heat to the substrate, it is possible to drastically reduce the occurrence of alignment failure in the ink dropping trace caused by damage to the alignment film due to ink dropping.
  • PB aggregates as the ink dries in the ink drying process, even if the ink protrudes from the light-shielding portion 14 in the coating process, as shown in FIG. 18 can be disposed on the light shielding portion 14 (more preferably, a position that does not protrude from the light shielding portion 14 when the substrate is viewed in plan).
  • the substrate is heated to a predetermined temperature (for example, 100 to 200 ° C.) after drying the ink droplets.
  • the photo-alignment processing step is performed with the cell thickness holder placed on the substrate. That is, as shown in FIGS. 1, 4 and 5, photo-alignment processing using ultraviolet light (UV light) is performed.
  • UV light ultraviolet light
  • the ink drop mark is hardly visible when a voltage higher than the threshold is applied between the upper and lower substrates.
  • the conditions for removing the ink dropping trace are not particularly limited, and it is possible to use conditions that allow the photo-alignment film to exhibit a certain pretilt angle.
  • a solvent application step for arranging the cell thickness holder in the liquid crystal display device of the present embodiment
  • a spacer arrangement step for arranging the cell thickness holder in the liquid crystal display device of the present embodiment
  • the photo-alignment material is applied onto the substrate after the cell thickness holder is disposed, the photo-alignment material can be easily applied only to a desired region. It is preferable to apply using a method.
  • the cell thickness holder is fixed in the spacer arrangement process. It is particularly preferable to have an adhesive layer on the surface.
  • the liquid crystal display device of Example 1 has the same basic operation (VAT N mode) as the liquid crystal display device of Embodiment 1.
  • VAT N mode the liquid crystal display device of Embodiment 1.
  • a liquid crystal display device having a monodomain in which alignment processing (entire exposure of the photoalignment film) is performed without using an alignment mask as shown in FIG. The case where it is manufactured will be described.
  • a photo-alignment material having a polyburcinnamate group that causes a dimerization reaction by UV irradiation is printed on the upper and lower substrates in a printing process using a drum-type roll coater or an ink-jet printing method. As applied. After that, using a hot plate, the photo-alignment material was pre-fired at a temperature of 90 ° C for 1 minute, and the photo-alignment was about 60 nm thick on the substrate. A film was formed. Next, the photo-alignment film was baked using a hot plate at a temperature of 200 ° C. for 40 minutes.
  • the ink (dispersion liquid, solvent) containing the cell thickness holder is applied to a predetermined position (light shielding outside the display region) on one substrate (in this embodiment, the drive element substrate) by ink jet printing. Applied to the scanning signal line in this embodiment.
  • the cell thickness per ink drop is mixed with a mixed solvent of ethylene glycol 50 to 90 wt%, isopropyl alcohol (IPA) 5 to 30 wt%, propylene glycol 0 to 5 wt%, and diethylene glycol 0 to 5 wt%.
  • IPA isopropyl alcohol
  • a cell thickness holder containing 2.59 wt% was used so that the average number of holders was 32.
  • the ink was subjected to ultrasonic treatment with an ultrasonic cleaner for about 10 minutes so that the cell thickness retention strength S was dispersed in the ink.
  • the physical properties of the ink were a viscosity of 12.2 mPa's, a surface tension of 31.7 mN / m, and a boiling point of 82 to 198 ° C.
  • the diameter of the ink droplets discharged on the substrate was 50-60 / ⁇ ⁇ .
  • the width of the scanning signal line in this example was 40 ⁇ m.
  • plastic beads having a diameter of 2.8 ⁇ m manufactured by Sekisui Fine Chemical, trade name: Micropearl
  • the cell thickness holder was placed on the substrate by drying the ink at room temperature (24 ° C).
  • the light alignment processing step was performed by exposing the alignment film using UV light.
  • the exposure conditions in the photo-alignment process are as follows. That is, the irradiation energy of the UV light is 20 mj / cm 2 , the proximity gap, which is the distance between the photomask and the substrate, is 200 / zm, and the wavelength range of the UV light used as the light source is 280 ⁇
  • the UV light extinction ratio (polarization degree) was 10: 1, and the UV light irradiation direction was 40 ° with respect to the normal direction of the substrate surface.
  • the UV light irradiation energy is set to 22 mjZcm 2 in consideration of the loss in the photomask.
  • the irradiation energy of UV light is the integral value of the emission spectrum in the wavelength range of 280 to 380 nm.
  • a sealing material is printed on the other substrate (CF substrate in this embodiment), and the upper and lower substrates are pasted so that the cell gap (cell thickness) at the pixel opening is 3.4 m.
  • Nn liquid crystal material with negative dielectric anisotropy Merck, product name; MLC6610, ⁇ ⁇ (double refraction); 0.09, ⁇ ⁇ (dielectric anisotropy); 2.4 , Tni (nematic-isotropic phase transition
  • the liquid crystal was injected between the substrates while heating the upper and lower substrates to 60 ° C. using (temperature); 90 ° C), and then the substrates were sealed.
  • the upper and lower substrates into which the liquid crystal material is injected are held in an oven set at 130 ° C. for 30 minutes, and then at room temperature at a speed of about 4 ° C. Zmin.
  • the upper and lower substrates were rapidly cooled to ° C.
  • the average pretilt angle of the liquid crystal molecules was about 87 to 89 °, and excellent display quality was exhibited.
  • a commercially available tilt angle measurement device manufactured by Shintech Co., Ltd., trade name: Optipro
  • the average pretilt angle of the liquid crystal molecules at this time is a force having a certain width such as 87 to 89 °.
  • the width of this average pretilt angle is a relatively wide region on the order of cm (for example, 5 cm or more). This is a continuous change of the average pretilt angle in the range of) and is not visually recognized as a spot. In addition, display unevenness was also visually perceived with such a change in average pretilt angle. Further, when the liquid crystal display device of the present invention is set to the VATN mode, the preferable range of the absolute value of the average pretilt angle is 87 to 89 °.
  • the ink application by the ink jet printing method, the drying of the ink, and the placement of the cell thickness holder on the substrate are performed, and then the light of the alignment film is obtained.
  • An alignment treatment was performed.
  • the display area during white display was not affected by ink spots.
  • the variation in the luminance ratio in the display area of each pixel was less than 1%.
  • the liquid crystal display device of Example 2 has the same basic operation (VA TN mode) as the liquid crystal display device of Embodiment 1.
  • VA TN mode the liquid crystal display device of Embodiment 1.
  • alignment film alignment processing photo alignment film mask exposure
  • FIGS. 4, 5 and 6 alignment film alignment processing
  • FIGS. 4, 5 and 6 alignment film mask exposure
  • Example 1 the ink containing the cell thickness holding material is applied onto the scanning signal lines of the drive element substrate by the ink jet printing method, and the ink is dried to thereby dry the cell thickness holding body.
  • the cell thickness holder is used.
  • plastic beads manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd., trade name: Micropearl
  • the substrate was heated at 130 ° C. for 10 minutes in order to sufficiently fix the PB to the substrate.
  • an alignment division process photo-alignment process
  • the photo-alignment film was performed.
  • the exposure conditions are the same as in Example 1.
  • the drive element substrate and the CF substrate were bonded together and liquid crystal material was injected to produce the liquid crystal display device of this example.
  • Comparative Example 1 describes a case where ink droplets containing a cell thickness holder are printed on the alignment film by inkjet printing after the photo-alignment treatment of the alignment film in Example 1.
  • a photo-alignment material having a polyburcinnamate group that generates a dimerization reaction by UV irradiation is printed on each of the upper and lower substrates in a printing process using a drum-type roll coater or an inkjet printing method.
  • a photo-alignment film layer was applied to the film.
  • the photo-alignment material was temporarily fired at a temperature of 90 ° C. for 1 minute, and a photo-alignment film layer having a thickness of about 60 nm was formed on the substrate.
  • main baking of the photo-alignment film was performed using a hot plate at a temperature of 200 ° C. for 40 minutes.
  • a photo-alignment treatment step was performed by exposing the alignment film using UV light.
  • the exposure conditions in the photo-alignment process are the same as in Example 1.
  • ink (dispersed liquid) containing the cell thickness holding material was subjected to a predetermined position (outside the display area) on one substrate (in this comparative example, the drive element substrate) by ink jet printing.
  • the cell thickness holder was placed on the substrate by applying the ink to the scanning signal line) and drying the ink at room temperature (24 ° C.). Then, a liquid crystal display device was manufactured through the same steps as in Example 1. As described above, in this comparative example and Example 1, the order of the light irradiation process, the solvent application process, and the spacer fixing process is interchanged. [0111] In this way, by applying ink by the ink jet printing method after light irradiation, drying the ink, and disposing the cell thickness holder on the substrate, the ink is applied to the display area during white display. The effect of the stain by the drop occurred. The luminance ratio of the spot area to the normal area other than the spot in the display area of each pixel was less than 99%.
  • the average pretilt angle of the display device When the average pretilt angle of the display device was measured, the average pretilt angle was 89.5 to 90 °. On the other hand, the average pretilt angle of the liquid crystal display device of Example 1 was about 87 to 89 °. Therefore, as in this comparative example, if the surface of the photo-alignment film is treated with an organic solvent such as the ink described above after the photo-alignment process, the effect of the photo-alignment process in the area (contact area) where the ink droplet is in contact is lost. The average pretilt angle in the contact area was 89.5 to 90 °, while the average pretilt angle in the normal area (non-contact area) where the ink droplets did not contact was 87 to 89 °.
  • the non-contact area and the contact area are very close to each other, and the difference in average pretilt angle between the non-contact area and the contact area is as large as 0.5 to 3.0 °. Is clearly visible as a spot on the display screen.
  • Comparative Example 2 as in Comparative Example 1, the printing process of the cell thickness holder is performed after the photo-alignment process, and the driving element substrate is divided into four divided domains as the substrate so as to have the same form as in Example 2.
  • a liquid crystal display device using a plate and a CF substrate and a cell thickness holder on the CF substrate side will be described.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the relationship between the photo-alignment treatment direction and the pretilt direction of liquid crystal molecules in Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a plan view showing the direction of a liquid crystal director in one pixel (sub pixel) and the direction of optical alignment processing for a pair of substrates (upper and lower substrates) when the liquid crystal display device of Embodiment 1 has a monodomain. It is a schematic diagram.
  • FIG. 2 shows a state in which the photo-alignment processing direction is orthogonal between a pair of substrates and an AC voltage equal to or higher than a threshold is applied between the pair of substrates.
  • the solid arrow indicates the light irradiation direction (photo-alignment processing direction) with respect to the lower substrate
  • the dotted arrow indicates the light irradiation direction (photo-alignment processing direction) with respect to the upper substrate.
  • FIG. 3 is a plan view showing the direction of a liquid crystal director in one pixel (sub pixel) and the optical alignment processing direction for a pair of substrates (upper and lower substrates) when the liquid crystal display device of Embodiment 1 has a monodomain. It is a schematic diagram.
  • FIG. 3 shows a state in which the photo-alignment processing direction is antiparallel between the pair of substrates, and an AC voltage equal to or higher than the threshold is applied between the pair of substrates.
  • the solid arrow indicates the light irradiation direction (photo-alignment processing direction) with respect to the lower substrate
  • the dotted arrow indicates the light irradiation direction (photo-alignment processing direction) with respect to the upper substrate.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the positional relationship between a substrate and a photomask in the optical alignment processing process of Embodiment 1 for performing alignment division by proximity exposure using a alignment mask.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another positional relationship between the substrate and the photomask in the photo-alignment treatment process of Embodiment 1 for performing alignment division by proximity exposure using a alignment mask.
  • FIG. 6 (a) shows the direction of an average liquid crystal director in one pixel (sub pixel) and the light with respect to a pair of substrates (upper and lower substrates) when the liquid crystal display device of Embodiment 1 has four domains.
  • FIG. 7B is a schematic plan view showing an alignment treatment direction and domain division patterns
  • FIG. 6B is a schematic diagram showing an absorption axis direction of a polarizing plate provided in the liquid crystal display device shown in FIG.
  • FIG. 6 (a) shows a state where an AC voltage of 7V is applied between the pair of substrates.
  • the solid arrow indicates the light irradiation direction (light alignment treatment direction) on the lower substrate (drive element substrate), and the dotted arrow indicates the light irradiation direction (light alignment) on the upper substrate (color filter substrate). Processing direction).
  • FIG. 7 (a) shows the direction of an average liquid crystal director in one pixel (sub-pixel) and a pair of substrates (upper and lower substrates) when the liquid crystal display device of Embodiment 1 has another four domains.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing a photo-alignment treatment direction and a domain division pattern for (b), and (b) is a schematic diagram showing an absorption axis direction of a polarizing plate provided in the liquid crystal display device shown in FIG. (C) is a schematic cross-sectional view taken along the line AB of FIG. 7 (a) when a voltage is applied between a pair of substrates, and shows the alignment direction of liquid crystal molecules.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing a photo-alignment treatment direction and a domain division pattern for (b)
  • (b) is a schematic diagram showing an absorption axis direction of a polarizing plate provided in the liquid crystal display device shown in FIG. (C) is a schematic cross-sectional view taken along the line
  • the dotted arrow indicates the light irradiation direction (photo-alignment processing direction) with respect to the lower substrate (drive element substrate), and the solid line arrow indicates the light irradiation direction with respect to the upper substrate (color filter substrate) ( Photo-alignment processing direction).
  • the dotted line indicates the domain boundary.
  • FIG. 8 (a) is a schematic perspective view showing the substrate of Embodiment 1 in the solvent application step
  • FIG. 8 (b) is a schematic perspective view showing the substrate of Embodiment 1 after the spacer placement step. is there.

Abstract

本発明は、光照射により配向処理される液晶表示装置において、表示領域にシミが発生することなく優れた表示品位を実現することができる液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置を提供する。本発明は、一対の基板と、上記一対の基板間に狭持された液晶層及びセル厚保持体とを備え、上記一対の基板の液晶層側の表面に配向膜が設けられた液晶表示装置の製造方法であって、上記製造方法は、一対の基板の少なくとも一方の基板の非表示領域となる領域にセル厚保持体が配置された状態で、上記基板に対して光照射による配向膜の配向処理を行う工程を含む液晶表示装置の製造方法である。

Description

明 細 書
液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置に関する。より詳しくは、大 人数に使用される携帯情報端末、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、アミュ ーズメント機器、教育用機器、テレビジョン装置等の平面ディスプレイ、液晶のシャツ ター効果を利用した表示板、表示窓、表示扉、表示壁等に好適な広視野角特性を 有する液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置に関するものである。
背景技術
[0002] 液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を活かし、幅広い分野で 用いられている。液晶表示装置は、液晶層を狭持する一対の基板を備え、液晶層側 の基板上に設けられた電極に対して電圧を適宜印加し、液晶層に含まれる液晶分子 の配向方向を制御することによって液晶表示を可能にしている。また、液晶表示装置 は、通常、液晶層を一定のセル厚で保持するために基板間に設けられるスぺーサビ ーズ等のスぺーサと、液晶分子の配向方向を制御するために基板の液晶層側の表 面に設けられる配向膜とを有する。
[0003] このような液晶表示装置においては、配向膜は、一般的にラビング処理により配向処 理が行われていた。しカゝしながら、ラビング処理を用いた場合には、ごみ、静電気等 によるスイッチング素子の破壊、特性シフト、劣化等の不良が発生することがあった。
[0004] それに対して、配向材料 (配向膜材料）に光配向材料 (光配向膜材料)を用い、その 光配向材料を光照射することによって配光膜の配光処理を行う方法が提案されてい る。これによれば、配向膜の配向処理を非接触で行うことができるので、汚れの発生 、ごみの混入等を抑制することができる。また、光照射時にフォトマスクを用いることに よって、容易に配向分割された液晶表示装置を実現することができるという点で非常 に有用な方法である。なお、光照射により配向分割された液晶表示装置としては、互 いの基板で配向処理方向が略直交する垂直配向膜を用いることにより液晶分子がッ ィスト構造となり、かつ液晶分子の配向方向が異なるドメインを一画素内に複数有す るマルチドメイン VATN (Vertical Alignment Twisted Nematic)モードが知ら れている。このモードによれば、少ないプロセス回数で広視野角及び高速応答性を 有する液晶表示装置を実現することができる。
[0005] また、液晶表示装置においては、均一な表示品位と高コントラストとを実現するため に、特にスぺーサが高い位置精度と厚み精度で制御されることが要求される。この要 求を満たす手法としては、フォトリソグラフイエ程を用いてカラーフィルタ基板の表示 領域外の遮光部にフォトスぺーサを形成する手法と、プラスチックビーズを散布する 手法とが多用されている。
[0006] しかしながら、フォトスぺーサは、感光性榭脂材料であるため、フォトスぺーサを形成 するためには、感光性榭脂材料の塗布、焼成、露光、現像、洗浄及び乾燥工程と多 くの工程を行う必要があり、プロセスタイムが長くなつてしまう。また、使用する露光装
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、つた点で改善の余地があった。
[0007] 一方、プラスチックビーズを散布する手法は、フォトリソグラフイエ程を使用する手法 に比べて製造コストを低くすることができる。し力しながらが、この技術では、表示領域 外の遮光部といった所望の位置にプラスチックビーズを散布することは不可能である ため、均一な表示品位が得られないとともに、表示領域内においてプラスチックビー ズによる黒表示時の光漏れが発生しコントラスト比の低下を招くといった点で工夫の 余地があった。
[0008] このような状況の中、スぺーサ配設方法として、特許文献 1には、互いに直交する第 1 の信号線 (縦方向信号線)と第 2の信号線 (横方向信号線)と少なくともいずれか一方 の信号線上にビーズスぺーサを配置する技術が開示されている。し力しながら、この 技術では、完全に表示エリア外の遮光部に高精度にビーズスぺーサを配置すること は実際には非常に困難である。
[0009] また、特許文献 2には、基板上の所定位置の表面を改質し、上記所定位置における スぺーサ分散用溶剤に対する接触角を、上記所定位置の周辺部よりも低くする表面 改質工程と、表面改質された上記所定位置に上記スぺーサ分散液を付着させるェ 程とを含む電子光学パネルの製造方法が開示されている。し力しながら、この技術を 光配向膜を有する液晶表示装置に用いた場合には、表示領域にシミが発生し、表示 品位が著しく低下してしまうという点で更に改善の余地があった。なお、この文献にお いては、表面改質工程の好適な態様として、所定位置に紫外線を照射する態様が記 載されて!、るが、紫外線の照射は非表示領域であるスぺーサ配置部を照射するもの であり、配向膜の配向処理はラビング処理により行われている。
[0010] 更に、特許文献 3には、沸点 150〜250°C、粘度 10〜40mPa' sの溶媒にスぺーサ を懸濁させた液滴を電気光学装置用基板に吐出する工程を含むスぺーサ配設方法 が開示されている。しかしながら、この方法を光配向膜を有する液晶表示装置に用い た場合にも、やはり表示領域にシミが発生し、表示品位が著しく低下してしまうことが めつに。
特許文献 1 :特開 2002— 372717号公報
特許文献 2 :特開 2004— 145227号公報
特許文献 3：特開 2004— 94194号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] 本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、光照射により配光膜の配向処理 が行われる液晶表示装置において、表示領域にシミが発生することなく優れた表示 品位を実現することができる液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置を提供す ることを目的とするものである。
課題を解決するための手段
[0012] 本発明者らは、光照射により配光膜の配向処理が行われる液晶表示装置において、 優れた表示品位を実現する方法につ!、て種々検討したところ、配向膜を光照射する 工程と、スぺーサ (セル厚保持体)が分散された溶剤 (スぺーサ分散液)を配向膜上 へ塗布する工程とに着目した。そして、光照射による配向膜の配向処理 (光配向処 理)後に、非表示領域にスぺーサ分散液を塗布した場合、通常、非表示領域となる 遮光部は非常に微細であるため、スぺーサ分散液が表示領域にもはみ出してしまう ことを見いだした。また、表示領域の配向膜がこのスぺーサ分散液の溶媒 (分散媒） を吸収し、膨潤するとともに、その配向規制力が弱くなることを見いだした。そして、配 光膜の溶剤を吸収した領域では、電圧印加時の液晶分子の配向方向が無秩序とな るため、この領域が表示画面上にシミとして視認されることを見いだすとともに、基板 の非表示領域となる領域にセル厚保持体が配置された状態で、基板に対して光照 射による配向膜の配向処理を行うことにより、光照射により配光膜の配向処理が行わ れる液晶表示装置において、非表示領域にセル厚保持体を配置しつつ、表示領域 にシミが発生するのを抑制することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決 することができることに想到し、本発明に到達したものである。
[0013] すなわち、本発明は、一対の基板と、上記一対の基板間に狭持された液晶層及びセ ル厚保持体とを備え、上記一対の基板の液晶層側の表面に配向膜が設けられた液 晶表示装置の製造方法であって、上記製造方法は、一対の基板の少なくとも一方の 基板の非表示領域となる領域にセル厚保持体が配置された状態で、上記基板に対 して光照射による配向膜の配向処理を行う工程を含む液晶表示装置の製造方法で ある。
以下に本発明の液晶表示装置の製造方法を詳述する。
[0014] 本発明の液晶表示装置の製造方法により製造される液晶表示装置は、一対の基板 と、上記一対の基板間に狭持された液晶層及びセル厚保持体とを備え、上記一対の 基板の液晶層側の表面に配向膜が設けられたものである。このように、本発明の液 晶表示装置の製造方法により製造される液晶表示装置におていは、一方の基板の 液晶層側の表面に第 1配向膜が設けられ、他方の基板の液晶層側の表面に第 2配 向膜が設けられる。
[0015] 本発明の液晶表示装置の製造方法により製造される液晶表示装置の構成としては、 このような液晶表示装置の標準的な構成要素を必須とするものである限り、その他の 構成要素につ 、ては特に限定されるものではな 、。
[0016] なお、本明細書において、セル厚保持体とは、基板間（一対の基板間の間隙)の厚 み（セル厚、セルギャップ）を略一定に保っためのものであり、一般的にはスぺーサと も呼ばれる。また、上記セル厚保持体は、形状が球状であることが好ましい。すなわ ち、上記セル厚保持体としては、球状スぺーサが好適である。
[0017] 上記製造方法は、一対の基板の少なくとも一方の基板の非表示領域となる領域にセ ル厚保持体が配置された状態で、上記基板に対して光照射による配向膜の配向処 理を行う工程を含む。これにより、セル厚保持体を配置する工程において、表示領域 の配向膜がスぺーサ分散液の溶媒を吸収して、膨潤したとしても、その後に光照射 による配向膜の配向処理が行われることとなるため、溶媒を吸収した配向膜も配向規 制力を発現することが可能となる。したがって、光照射により配光膜の配向処理が行 われる液晶表示装置において、表示領域にシミが発生するのを抑制することができ、 優れた表示品位を実現することができる。
[0018] 本発明の液晶表示装置の製造方法において、光照射による配向処理が行われる配 向膜は、光照射により配向規制力が変化する材料 (光配向材料)を含んで構成され る膜であり、いわゆる光配向膜である。これにより、配向膜の配向処理工程において 汚れの発生、ごみの混入等を効果的に抑制することができる。また、フォトマスクを用 V、て配向分割を容易に行うことができる。
[0019] 上記非表示領域となる領域とは、本発明の液晶表示装置の製造方法により製造され た液晶表示装置において、光を透過しない領域、すなわち液晶表示に関係しない領 域である。非表示領域となる領域としては、ブラックマトリクス、バス配線等の遮光部 材が配置された遮光領域 (遮光部）、及び、各画素 (サブ画素)を区画する境界領域 が好適である。
[0020] 上記製造方法において、セル厚保持体が配置された状態で配向処理が行われる基 板は、両方の基板であってもよいが、製造プロセスの簡略ィ匕の観点から、セル厚保持 体が配置された状態で配向処理が行われる基板は、一対の基板の!/、ずれか一方の 基板であることが好ましい。
[0021] また、上記製造方法において、セル厚保持体は、一対の基板のうち、どちらに配置さ れてもよいが、本発明の液晶表示装置の製造方法を一般的な構成を有するァクティ ブマトリクス型液晶表示装置の製造方法として適用し、上記一対の基板が駆動素子 基板及びカラーフィルタ基板カゝらなる場合には、上記セル厚保持体は、カラーフィル タ基板に配置されることが好ましい。カラーフィルタ基板は、通常、駆動素子基板より も平坦性に優れているため、セル厚保持体をより高精度に配置することができる。ま た、セル厚をより均一にすることができる。
[0022] なお、駆動素子基板とは、マトリクス状に形成された各画素 (サブ画素）に薄膜トラン ジスタ (TFT)等の駆動素子が配置された基板である。
[0023] また、カラーフィルタ基板とは、各画素（サブ画素）に対応して赤色、緑色、青色等の カラーフィルタが形成された基板であり、通常、各カラーフィルタ間は、ブラックマトリク スで遮光される。
[0024] 液晶表示装置の表示品位をより高品位にする観点から、上記製造方法において、光 照射による配向膜の配向処理は、両方の基板に対して行われることが好ましい。した がって、製造プロセスの簡略化と表示品位の向上との観点からは、上記製造方法は 、一方の基板の非表示領域となる領域にセル厚保持体が配置された状態で、一方 の基板に対して光照射による配向膜の配向処理を行う工程と、他方の基板にセル厚 保持体が配置されない状態で、他方の基板に対して光照射による配向膜の配向処 理を行う工程とを含むことが好ま Uヽ。
[0025] 本発明の液晶表示装置の製造方法としては、上述の工程を必須として含むのである 限り、その他の工程については特に限定されるものではないが、本発明の作用効果 を容易かつ充分に実現する観点から、以下（1)又は（2)の態様であることが好ま 、
[0026] すなわち、上記液晶表示装置の製造方法は、（1)光配向材料を用いて一対の基板 の少なくとも一方の基板上に配向膜を形成する配向膜形成工程と、配向膜形成工程 の後、上記基板の非表示領域となる領域にセル厚保持体が分散された溶剤を塗布 する塗布工程 (溶剤塗布工程)と、溶剤を蒸発させ、上記基板上にセル厚保持体を 配置する配置工程 (スぺーサ配置工程)と、配置工程の後、上記基板に対して光照 射により配向膜の配向処理を行う工程 (光配向処理工程)とを含む態様、（2)—対の 基板の少なくとも一方の基板の非表示領域となる領域にセル厚保持体が分散された 溶剤を塗布する塗布工程 (溶剤塗布工程)と、溶剤を蒸発させ、上記基板上にセル 厚保持体を配置する配置工程 (スぺーサ配置工程)と、配置工程の後、光配向材料 を用いて上記基板上に配向膜を形成する配向膜形成工程と、配向膜形成工程の後 、上記基板に対して光照射により配向膜の配向処理を行う工程 (光配向処理工程)と を含む態様が好ましい。
[0027] 上記（1)の態様によれば、光照射前の基板上に溶剤を塗布するので、溶剤が接触 するのは光配向処理前の光配向膜となる。また、上記（2)の態様によれば、配向膜 形成前の基板上に溶剤を塗布するので、溶剤が接触するのは基板上に通常形成さ れる電極、遮光部材等の配向膜以外の部材となる。したがって、上記（1)及び（2)の 態様によれば、溶剤が光配向処理後の配向膜に接触することがないので、表示領域 にシミが発生するのを充分に抑制することができる。
[0028] また、上記（1)及び (2)の態様によれば、溶剤塗布工程後に、溶剤の蒸発を行うこと から、溶剤が乾燥し、その体積及び表面積が小さくなるとともに溶剤中に分散された セル厚保持体も凝集することになる。したがって、セル厚保持体を非表示領域内に 高精度に配置することが可能となる。
[0029] 上記（1)及び（2)の態様にぉ 、て、上記溶剤塗布工程は、インクジェット印刷法を用 いて溶剤を吐出することが好ましい。すなわち、上記溶剤塗布工程は、インクジェット 印刷装置を用いて溶剤を吐出することが好ましい。これにより、溶剤を非表示領域の 所望の位置に容易かつ高精度に塗布することができるので、セル厚保持体を非表示 領域の所望の位置に容易かつ高精度に配置することができる。また、セル厚保持体 として、フォトリソグラフィ技術を用いてフォトスぺーサ (柱状スぺーサ）を形成する場合 に比べて、スぺーサを基板上に配置するための工程数を少なくすることができる。し たがって、プロセスタクトタイムの短縮とスループットの向上とを実現することができる。 更に、インクジェット印刷法は高価な装置を必要としないので、溶剤塗布工程を低コ ストに行うことができる。
[0030] 上記（1)及び（2)の態様において、上記スぺーサ配置工程は、セル厚保持体を固着 することが好ましい。これにより、セル厚保持体を基板に配置した後の製造プロセス におけるセル厚保持体の不本意な移動を抑制することができるので、表示領域にセ ル厚保持体が移動してしまうのを効果的に抑制することができる。したがって、黒表 示時の表示領域におけるセル厚保持体に起因する光漏れの発生を抑制することが できるので、コントラスト比を向上することができる。
[0031] 上記（1)及び (2)の態様において、上記スぺーサ配置工程は、溶剤を室温で蒸発さ せることが好ましい。このように基板に熱をかけないことによって、溶剤が配向膜に接 触し、配向膜の配向規制力にダメージが加わることに起因する溶剤跡における配向 不良の発生を激減することができる。
[0032] なお、本明細書において、室温とは、 22°C以上、 28°C以下であることを意味し、 24
°C以上、 26°C以下であることが好ましい。
[0033] 上記（1)及び（2)の態様において、上記スぺーサ配置工程は、溶剤を真空中にて蒸 発させることが好ましい。これにより、スぺーサ配置工程の処理スピードを上げること ができるので、プロセスタクトタイムを短くすることが可能となる。
[0034] なお、本明細書において、真空とは、 1. 33Pa以下を意味し、 0. 133Pa以下である ことが好ましい。
[0035] 本発明の液晶表示装置の製造方法において、セル厚保持体を配置するための態様 としては特に限定されないが、上記セル厚保持体が、その表面に接着層を有する形 態が好適である。これにより、セル厚保持体を基板の所望の位置に容易に固着する ことができる。また、このとき、セル厚保持体をより確実に基板に固着する観点からは 、上記配置工程は、溶剤を蒸発させた後、基板を加熱した状態で保持することが好 ましい。
[0036] なお、本明細書において、接着層とは、当該接着層を介して接する二つの面を接着 する層を意味し、接着とは、化学的若しくは物理的な力又はその両者によって二つ の面が結合することを意味する。すなわち、接着層は、接着剤の層である。なお、接 着層は、粘着層も含む。また、粘着層とは、接着層の一種で、一時的な接着を行う層 のことをいう。
[0037] 本発明の液晶表示装置の製造方法により製造される液晶表示装置の液晶モードとし ては特に限定されな 、が、 1画素が 4つのドメインに配向分割された VATN (4VAT N)モードであることが好ましい。すなわち、本発明の液晶表示装置の製造方法にお いて、上記液晶表示装置は、一方の基板の液晶層側にマトリクス状に配置された画 素電極と、他方の基板の液晶層側に配置された共通電極とを備えるマトリクス状の表 示画素を有し、上記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、上記 一方の基板は、液晶層側の表面に第 1配向膜を有し、上記他方の基板は、液晶層 側の表面に第 2配向膜を有し、上記第 1配向膜及び第 2配向膜は、一対の基板間に 電圧が印加されないときに、平均プレチルト角が約 87〜89° となるように液晶分子 を配向させ、一対の基板の間に印加される電圧が閾値電圧以上であり、かつ基板を 平面視したときに、表示画素内にお!、て互いに略直交する 4方向に液晶層の厚み方 向における中央付近の液晶分子を配向させることが好ましい。これにより、広視野角 及び高速応答性を有する液晶表示装置を容易に作製することができる。
[0038] 本発明の液晶表示装置の製造方法において、光照射による配向処理が行われる配 向膜は、光配向材料を含んで構成されれば特に限定されないが、光照射により二量 化反応等の結合反応を生じる材料 (光結合型配向材料)を含むことが好ま ヽ。より 具体的には、上記液晶表示装置は、一方の基板に第 1配向膜が設けられ、他方の基 板に第 2配向膜が設けられ、上記第 1配向膜及び第 2配向膜の少なくとも一方 (より 好適には、上記第 1配向膜及び第 2配向膜)は、 4 カルコン基 (下記化学式（1) )、 4 ' カルコン基 (下記化学式 (2) )、クマリン基 (下記化学式 (3) )、シンナメート基 (下 記化学式 (4) )、及び、シンナモイル基 (下記化学式 (5) )からなる群より選ばれる少 なくとも一つの感光性基を有する光配向材料から形成された光配向膜であることが 好ましい。なお、下記化学式（1)〜（5)の感光性基は、ベンゼン環に置換基が結合し た構造であってもよい。
[0039] 下記化学式 (1)〜(5)の感光性基は、架橋反応 (二量化反応を含む)、異性化反応 、光再配向等を生じるものであり、これらの感光性基によれば、低エネルギーの紫外 光を用いて容易かつ短時間で配向膜の配向規制力を発現することができるので、ス ループットの向上が可能となる。また、光配向材料としてこのような光結合型配向材 料を用いることによって、液晶分子のプレチルト角のばらつきを効果的に抑制するこ とができる。したがって、特に VATNモード等の垂直配向モードの液晶表示装置に おいて、プレチルト角のばらつきに起因して発生する表示品位の低下を抑制すること ができる。
[0040] 例えば、シンナメート基を有する光配向材料は、光の照射により下記化学式 (6)及び
(7)に示すように二量ィ匕反応を行い、また、下記化学式 (8)に示すようにトランス体か らシス体への異性化反応を行う。
[0041] なお、光再配向とは、光配向材料の構成分子に含まれる感光性基が異性化すること なく光の照射によってその感光性基の方向のみが変化することを意味する。 [9^] [ 00]
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TlZCS0/.00Zdf/X3d 8661^動0 OAV [0050] なお、本明細書において、平均プレチルト角とは、基板間に電圧が印加されない状 態における液晶層の厚み方向での液晶分子の平均のプロファイル (ダイレクター）の 方向（極角方向）と基板表面とのなす角である。平均プレチルト角を測定するための 装置としては特に限定されないが、例えば、市販のチルト角測定装置 (シンテック社 製、商品名；ォプチプロ）が挙げられる。このチルト角測定装置は、基板表面を 0° 、 基板表面に対して垂直な方向を 90° とし、液晶層の厚み方向における液晶分子の 平均のプロファイルをプレチルト角として 、ることから、平均プレチルト角の測定する ための装置として好適である。なお、平均プレチルト角を決める因子は、配向膜近傍 (界面）の液晶分子のプロファイルであり、界面の液晶分子は、液晶層のバルタ（中層 )の液晶分子に弾性変形を与えていると考えられている。また、配向膜近傍 (界面)と 液晶層のバルタ（中層）とでは、液晶分子のプロファイルが異なるため、液晶分子の プロファイルの方向（極角方向）での角度は、異なると考えられる。
[0051] また、本発明の液晶表示装置の製造方法において説明した各好適な形態や変形形 態は、適宜組み合わせることが可能である。
[0052] 本発明はまた、一対の基板と、上記一対の基板間に狭持された液晶層及びセル厚 保持体とを備え、一方の基板の液晶層側の表面に第 1配向膜が設けられ、他方の基 板の液晶層側の表面に第 2配向膜が設けられた液晶表示装置であって、上記第 1配 向膜及び第 2配向膜の少なくとも一方は、光配向材料を含んで構成され、上記液晶 表示装置は、非表示領域にセル厚保持体を備える液晶表示装置でもある。
以下に本発明の液晶表示装置を詳述する。
[0053] 本発明の液晶表示装置は、一対の基板と、上記一対の基板間に狭持された液晶層 及びセル厚保持体とを備え、一方の基板の液晶層側の表面に第 1配向膜が設けら れ、他方の基板の液晶層側の表面に第 2配向膜が設けられる。
[0054] 本発明の液晶表示装置の構成としては、このような液晶表示装置の標準的な構成要 素を必須とするものである限り、その他の構成要素については特に限定されるもので はない。
[0055] 上記第 1配向膜及び第 2配向膜の少なくとも一方は、光配向材料を含んで構成され る。すなわち、上記第 1配向膜及び第 2配向膜の少なくとも一方は、光配向膜である 。これにより、配向処理工程において汚れの発生、ごみの混入等を抑制することがで きるので、これらの異物に起因する表示品位の低下を効果的に抑制することができる
。このような効果をより発揮する観点力 は、上記第 1配向膜及び第 2配向膜の少なく とも一方は、光配向材料を含んで構成されることが好ましい。
[0056] 上記液晶表示装置は、非表示領域にセル厚保持体を備える。このように、表示領域 にセル厚保持体が配置されないことによって、優れた表示品位と高コントラスト比とを 実現することができる。
[0057] 上記非表示領域とは、本発明の液晶表示装置にぉ 、て、光を透過しな 、領域、すな わち液晶表示に関係しない領域である。非表示領域としては、ブラックマトリクス、バ ス配線等の遮光部材が配置された遮光領域 (遮光部）、及び、各画素 (サブ画素）を 区画する境界領域が好適である。
[0058] 本発明の液晶表示装置を製造する方法としては特に限定されないが、上述の本発 明の製造方法が好適である。これにより、少なくとも一方の基板に設けられた配向膜 が光配向膜であり、かつ非表示領域にセル厚保持体を備える本発明の液晶表示装 置を容易に製造することができる。
本発明の液晶表示装置における好ましい形態について以下に詳しく説明する。
[0059] 本発明の液晶表示装置は、セル厚保持体近傍の表示領域にシミ (染み)を有さな ヽ ことが好ましい。これにより、表示領域におけるシミの発生を充分に抑制することがで きるので、均一な表示品位を実現することができる。液晶表示装置の表示領域内に、 正常な表示領域に対する輝度比の差が 1%以上である異常な領域が存在すると、異 常な領域はシミとして視認される。したがって、本明細書において、シミとは、一対の 基板の間に閾値以上の電圧が印加された状態 (オン状態)で、正常な表示領域と比 ベたときの輝度比の差が 1%以上である領域を意味する。より具体的には、ノーマリ 一ブラックモードの場合、シミはオン状態において周りよりも暗い領域 (正常な表示領 域の輝度を 100%としたときに輝度が 99%以下である領域)であり、ノーマリーホワイ トモードの場合、シミはオン常態において周りよりも明るい領域 (正常な表示領域の輝 度を 100%としたときに輝度が 101%以上である領域)である。すなわち、上記液晶 表示装置は、セル厚保持体近傍の表示領域とそれ以外の表示領域とにおける輝度 比の差が 1%未満であることが好ましい。なお、シミュレーション及び実測の結果、本 明細書におけるシミは、シミとそれ以外の領域とにおける液晶分子のプレチルト角の 差に起因して発生するものであることが分力つた。より具体的には、シミとそれ以外の 領域とにおける液晶分子の平均プレチルト角の差が 0. 05° 以上であると、輝度比 の差が 1%以上となり、シミが視認された。したがって、上記液晶表示装置は、セル厚 保持体近傍の表示領域とそれ以外の表示領域とにおける液晶分子の平均プレチル ト角の差 (平均プレチルト角差）が 0. 05° 未満であることが好ましいとも言える。また 、平均プレチルト角差は、 0. 02° 以下であることがより好ましい。なお、実施例 1で後 述するように、表示領域において輝度が連続的に変化したときは、例え表示領域内 に正常な表示領域に対する輝度比の差が 1%以上である領域が存在したとしても、 その領域はシミとして視認されない。したがって、シミと正常な表示領域との間におけ る平均プレチルト角の差、すなわち輝度比は、通常、不連続的に変化する。
[0060] なお、上記表示領域は、各画素において光を透過し、表示を行う領域であり、通常、 遮光部材で区画された領域である。すなわち、上記表示領域は、いわゆる画素開口 部である。
[0061] 上記セル厚保持体は、その表面に接着層を有することが好ましい。これにより、インク ジェット印刷法等を用いて、セル厚保持体を基板上の所望の位置に容易に配置する ことができる。また、上記セル厚保持体は、形状が球状であることが好ましい。すなわ ち、上記セル厚保持体としては、球状スぺーサが好適である。
[0062] 本発明の液晶表示装置の液晶モードとしては特に限定されないが、 1画素が 4つのド メインに配向分割された VATN (4VATN)モードであることが好まし!/、。すなわち、 本発明の液晶表示装置において、上記液晶表示装置は、一方の基板の液晶層側に マトリクス状に配置された画素電極と、他方の基板の液晶層側に配置された共通電 極とを備えるマトリクス状の表示画素を有し、上記液晶層は、負の誘電率異方性を有 する液晶分子を含み、上記一方の基板は、液晶層側の表面に第 1配向膜を有し、上 記他方の基板は、液晶層側の表面に第 2配向膜を有し、上記第 1配向膜及び第 2配 向膜は、一対の基板間に電圧が印加されないときに、平均プレチルト角が約 87〜89 ° となるように液晶分子を配向させ、一対の基板の間に印加される電圧が閾値電圧 以上であり、かつ基板を平面視したのときに、表示画素内において互いに略直交す る 4方向に液晶層の厚み方向における中央付近の液晶分子を配向させることが好ま しい。これにより、本発明の液晶表示装置の視野角特性及び応答性を効果的に向上 することができる。
[0063] 本発明の液晶表示装置において、上記第 1配向膜及び第 2配向膜の少なくとも一方 は、光配向材料を含んで構成されれば特に限定されないが、光照射により二量ィ匕反 応等の結合反応を生じる材料 (光結合型配向材料)を含むことが好ま ヽ。より具体 的には、上記第 1配向膜及び第 2配向膜の少なくとも一方 (より好適には、上記第 1配 向膜及び第 2配向膜)は、 4 カルコン基 (上記化学式（1) )、 4' カルコン基 (上記 化学式 (2) )、クマリン基 (上記化学式 (3) )、シンナメート基 (上記化学式 (4) )、及び 、シンナモイル基 (上記化学式（5) )力 なる群より選ばれる少なくとも一つの感光性 基を有する光配向材料力 形成された光配向膜であることが好ましい。これにより、 本発明の液晶表示装置の製造方法にぉ 、て説明したように、低エネルギーの紫外 光を用いて容易かつ短時間で配向膜の配向規制力を発現することができる。また、 光配向材料としてこのような光結合型配向材料を用いることによって、液晶分子のプ レチルト角のばらつきを効果的に抑制することができる。したがって、特に VATNモ ード等の垂直配向モードの液晶表示装置において、プレチルト角のばらつきに起因 して発生する表示品位の低下を抑制することができる。
[0064] なお、本発明の液晶表示装置において説明した各好適な形態や変形形態は、適宜 組み合わせることが可能である。
発明の効果
[0065] 本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、配向膜の光配向処理前に、基板の表 示領域外 (非表示領域）にセル厚保持体を配置することから、シミ等の表示ムラが発 生しないので、高コントラスト比と均一な表示とが得られる。また、インクジェット印刷法 でセル厚保持体を含有する溶剤 (インク）を基板に塗布（印刷)した場合には、インク ジェット印刷法は高価な装置は必要としないので低コストで溶剤の塗布を行うことが できるとともに、フォトリソグラフィ技術を用いたフォトスぺーサの形成等に比べて工程 数を少なくすることができるのでスループットを向上することができる。また、本発明の 液晶表示装置によれば、表示領域にセル厚保持体を有さないので、優れた表示品 位と高コントラスト比とを実現することができる。このような本発明の液晶表示装置の 製造方法と本発明の液晶表示装置とは、パーソナルコンピュータ、ワープロ、アミユー ズメント機器、テレビジョン装置等の平面ディスプレイ、液晶のシャッター効果を利用 した表示板、表示窓、表示扉、表示壁等に好適に用いることができる。
発明を実施するための最良の形態
[0066] 以下に実施形態を掲げ、本発明を図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明 はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
[0067] (実施形態 1)
図 1は、実施形態 1における光配向処理方向と液晶分子のプレチルト方向との関係 を示す斜視模式図である。図 2は、実施形態 1の液晶表示装置がモノドメインを有す る場合における、一画素（サブ画素）内の液晶ダイレクターの方向と一対の基板 (上 下基板）に対する光配向処理方向とを示す平面模式図である。なお、図 2は、光配向 処理方向が一対の基板の間で直行し、かつ一対の基板の間に閾値以上の AC電圧 が印加された状態を示す。また、図 2中、実線矢印は、下基板に対する光照射方向（ 光配向処理方向）を示し、点線矢印は、上基板に対する光照射方向（光配向処理方 向）を示す。図 3は、実施形態 1の液晶表示装置がモノドメインを有する場合における 、一画素（サブ画素）内の液晶ダイレクターの方向と一対の基板 (上下基板）に対する 光配向処理方向とを示す平面模式図である。なお、図 3は、光配向処理方向が一対 の基板の間で反平行であり、かつ一対の基板の間に閾値以上の AC電圧が印加され た状態を示す。また、図 3中、実線矢印は、下基板に対する光照射方向（光配向処 理方向）を示し、点線矢印は、上基板に対する光照射方向（光配向処理方向）を示 す。図 4は、ァライメントマスクを用いるプロキシミティ露光法によって配向分割を行う ための実施形態 1の光配向処理プロセスにおける基板及びフォトマスクの配置関係 を示す断面模式図である。図 5は、ァライメントマスクを用いるプロキシミティ露光法よ つて配向分割を行うための実施形態 1の光配向処理プロセスにおける基板及びフォ トマスクの別の配置関係を示す断面模式図である。図 6 (a)は、実施形態 1の液晶表 示装置が 4ドメインを有する場合における、一画素（サブ画素）内の平均の液晶ダイレ クタ一の方向と、一対の基板 (上下基板）に対する光配向処理方向と、ドメインの分割 パターンとを示す平面模式図であり、（b)は、図 6 (a)で示した液晶表示装置に設けら れる偏光板の吸収軸方向を示す模式図である。なお、図 6 (a)は、一対の基板の間 に 7Vの AC電圧が印加された状態を示す。また、図 6 (a)中、実線矢印は、下基板（ 駆動素子基板）に対する光照射方向（光配向処理方向）を示し、点線矢印は、上基 板 (カラーフィルタ基板）に対する光照射方向（光配向処理方向）を示す。
以下に、図 1〜6を参照しながら、本実施形態の液晶表示装置の動作原理を説明す る。
[0068] 本実施形態の液晶表示装置は、一対の基板 (上下基板)の間に、誘電率異方性が 負の液晶分子を含む液晶層が挟持されている。一対の基板は、ガラス等からなる絶 縁性の透明基板を有し、液晶層に接する側の面にそれぞれ透明電極が形成され、 更に、その上に垂直配向性を示す光配向膜がそれぞれ形成されている。また、一対 の基板はそれぞれ、一画素 (サブ画素）毎に駆動素子が形成された駆動素子基板と 、駆動素子基板の各画素 (サブ画素）に対応してカラーフィルタが形成されたカラー フィルタ基板として機能する。すなわち、本実施形態の液晶表示装置において、一対 の基板（上下基板）のうち、一方の基板はカラーフィルタ基板であり、他方の基板は駆 動素子基板である。更に、一対の基板の液晶層と反対側の面にはそれぞれ偏光板 が例えばクロス-コルに配置されるとともに、一対の基板の間には、セル厚を一定に 保っためのセル厚保持体 (スぺーサ）が所定の位置 (非表示領域）に配置されて!、る
[0069] 光配向膜 10は、図 1に示すように、入射面に平行に偏光した紫外線 (UV光、図 1中 の白抜き矢印）が基板面法線方向から、例えば 40° 傾けて照射されると、図 1に示 すように、その UV照射方向側に液晶分子 11のプレチルト角を発生することができる 。なお、光配向膜の露光は、一括露光により行われてもよいし、スキャン露光により行 われてもよい。すなわち、基板及び光源を固定した状態で光配向膜を照射してもよい し、図 1中の点線矢印に示すように、 UV光を UV走査方向に沿って走査しながら配 向膜を照射されてもよい。
[0070] なお、基板及び透明電極の材質、液晶分子の材料等としては特に限定されない。ま た、光配向膜を照射する光の波長、偏光の有無、照射角度等も光配向膜の材質に 応じて適宜設定することができる。光配向膜を照射する光としては、通常、紫外光を 含む。
[0071] 垂直配向性を示し、かつ二量化反応等の結合反応、異性化反応や光再配向を生じ て液晶分子にプレチルト角を与えることができる本実施形態で使用可能な光配向材 料としては、ポリビュルシンナメート基、ポリビュルシンナモイル基、ァゾベンゼン基又 はクマリン基を有するポリイミド、ポリアミド誘導体等が挙げられ、光分解反応を生じて 液晶分子にプレチルト角を与える光配向材料としては、ポリビニルアルコール、ポリイ ミド、ポリイミド等が挙げられる。なかでも、光配向材料としては、垂直配向性を示し、 かつ二量化反応等の結合反応、異性化反応や光再配向を生じて液晶分子にプレチ ルト角を与えることができる材料が好ま 、。
[0072] 本実施形態の液晶表示装置は、図 2に示すように、一対の基板 (上下基板 12)に対 する光線照射方向が、基板を平面視したときに、それぞれ略直行するように配向膜 の露光と基板の貼り合わせとが行われ、また、上下基板 12それぞれに設けられた光 配向膜近傍の液晶分子のプレチルト角が略同一であり、更に、液晶層にカイラル材 を含まない液晶材料が注入されてもよい。この場合、上下基板 12の間に閾値以上の AC電圧が印加されると、液晶分子は上下基板 12間の基板面法線方向において 90 ° ねじれた構造を有するとともに、液晶分子 11のほとんどは、図 2に示すように、基板 を平面視したときに、上下基板 12に対する光照射方向を二分する向きに配向する。 この場合には、本実施形態の液晶表示装置は、いわゆる VATNモードを有すること になる。
[0073] また、本実施形態の液晶表示装置は、図 3に示すように、上下基板 12に対する光線 照射方向が、基板を平面視したときに、それぞれ略平行であり、かつ逆向き (反平行 )となるように配向膜の露光と基板の貼り合わせとを行われ、また、上下基板 12それ ぞれに設けられた光配向膜近傍の液晶分子のプレチルト角が略同一であり、更に、 液晶層にカイラル材を含まない液晶材料が注入されてもよい。この場合、上下基板 1 2の間に電圧が印加されないとき、上下基板と液晶層との界面付近の液晶分子は、 プレチルト角力 程度のホモジ-ァスの構造（ホモジ-ァス配向）になり、図 3に示 すように、基板を平面視したときに、上下基板 12に対する光線照射方向に沿った向 きに配向する。この場合には、本実施形態の液晶表示装置は、光配向処理方向が 上下基板の間で反平行方向となり、かつ液晶分子が垂直配向されたいわゆる VAE CB (Vertical Alignment Electrically Controled Birefringence)モ ~~トを 有することになる。なお、図 3中、実線矢印は、下基板に対する光照射方向（光配向 処理方向）を示し、点線矢印は、上基板に対する光照射方向（光配向処理方向）を 示す。
[0074] 次に、図 6に示すように、本実施形態の液晶表示装置における各画素が配向分割さ れた場合につ!、て説明する。本実施形態の液晶表示装置に 4ドメインを形成するた めの露光工程においては、まず、図 4に示すように、液晶表示装置の 1画素（1ピクセ ル又は 1サブピクセル）の幅を二分する大きさの遮光部 14を有するフォトマスク 13を 用いて、 1画素の半分に相当する領域を一方向（図 4中、紙面手前から奥の方向）に 露光するとともに、残りの半分の領域を遮光部 14によって遮光する。次のステップで は、図 5に示すように、フォトマスク 13を画素の半ピッチ程ずらして、露光済みの領域 を遮光部 14で遮光して、遮光して!/、な!/、ところ（図 4で示したステップにお!/、て露光さ れな力つた未露光領域)を図 4とは逆方向（図 5中、紙面奥から手前の方向）に露光 する。これにより、液晶表示装置の 1画素（1ピクセル又はサブピクセル)の幅を二分 するように、互いに逆方向に液晶プレチルトを発現する領域がストライプ状に形成さ れること〖こなる。
[0075] 上述のように、それぞれの基板の各画素（ピクセル又はサブピクセル)を 2分割するよ うに等ピッチで配向分割しておく。そして、基板を平面視したときに、上下基板 12で 分割方向（光配向処理方向）が互いに直行するように両基板を配置し (貼り合わせ)、 更に、液晶層にカイラル材を含まない液晶材料をすることによって、図 6 (a)に示すよ うに、液晶層の厚み方向における中央付近に位置する液晶分子の配向方向力 4つ の領域（図 6 (a)中、 i〜iv)において、互いに異なる、より具体的には略直交する 4分 割ドメインを形成することができる。また、図 6 (b)に示すように、基板を平面視したとき に、上基板 (カラーフィルタ基板)の光配向処理方向（図 6 (b)中、点線矢印）は、上 基板側に配置された偏光板の吸収軸方向 16と同一方向となり、下基板 (駆動素子基 板)の光配向処理方向（図 6 (b)中、実線矢印）は、下基板側に配置された偏光板の 吸収軸方向 15と同一方向となっている。
[0076] なお、それぞれのドメイン境界においては、一方の基板上の液晶分子の配向方向が 偏光板の吸収軸方向と一致し、他方の基板上の液晶分子の配向方向は基板に対し てほぼ垂直となっている。したがって、ドメイン境界は、偏光板をクロス-コルに配置し た場合には、基板間に電圧を印加した時にぉ 、ても光を透過しな 、ので暗線（喑 ヽ 線）となる。
[0077] 以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置において、液晶分子の配向方向 が互いに異なる（略直交する) 4つのドメインを形成した場合には、優れた視角特性、 すなわち広視野角を実現することができる。
[0078] なお、本実施形態の液晶表示装置におけるドメインのレイアウトは、図 6 (a)に示した ような 4分割〖こ限らず、図 7 (a)に示すような形態であってもよい。図 7 (a)は、実施形 態 1の液晶表示装置が別の 4ドメインを有する場合における、一画素（サブ画素）内の 平均の液晶ダイレクターの方向と、一対の基板 (上下基板）に対する光配向処理方 向と、ドメインの分割パターンとを示す平面模式図であり、（b)は、図 7 (a)で示した液 晶表示装置に設けられる偏光板の吸収軸方向を示す模式図であり、（c)は、一対の 基板の間に電圧を印加した時の図 7 (a)の A— B線における断面模式図であり、液晶 分子の配向方向を示す。なお、図 7 (a)中、点線矢印は、下基板 (駆動素子基板）に 対する光照射方向（光配向処理方向）を示し、実線矢印は、上基板 (カラーフィルタ 基板）に対する光照射方向（光配向処理方向）を示す。また、図 7 (c)中、点線は、ド メイン境界を示す。
[0079] この形態の作製方法としては、まず、図 7 (a)に示すように、それぞれの基板の各画 素（ピクセル又はサブピクセル)を 2分割するように等ピッチで配向分割しておく。そし て、基板を平面視したときに、上下基板 12で分割方向（光配向処理方向）が互いに 直行させ、かつ上基板 (カラーフィルタ基板)を図 7 (a)中の点線方向に画素ピッチの 1Z4ほどずらして両基板を配置する（貼り合わせる）ことによって、図 7 (a)に示すよう に、液晶層の厚み方向における中央付近に位置する液晶分子の配向方向力 4つ の領域（図 7 (a)中、 i〜iv)において、互いに異なる、より具体的には略直交する 4分 割ドメインを形成することができる。また、図 7 (b)に示すように、この形態においては、 基板を平面視したときに、上基板 (カラーフィルタ基板)の光配向処理方向（図 7 (b) 中、実線矢印）は、上基板側に配置された偏光板の吸収軸方向 16と同一方向となり 、下基板 (駆動素子基板)の光配向処理方向（図 7 (b)中、点線矢印）は、下基板側 に配置された偏光板の吸収軸方向 15と同一方向となつて 、る。
[0080] そして、上下基板の間に電圧が印加されない時には、液晶分子は、配向膜の配向規 制力によって、上下基板に略垂直な方向に配向している。一方、上下基板の間に閾 値以上の電圧を印加した時には、図 7 (c)に示すように、液晶分子は、上下基板間で ほぼ 90° ツイストし、かつ 4つのドメインで異なる 4つの配向状態が存在することにな る。
[0081] (セル厚保持体を含有するインクの印刷）
以下に、上述の実施形態 1の液晶表示装置におけるセル厚保持体の配置方法につ いて説明する。図 8 (a)は、溶剤塗布工程における実施形態 1の基板を示す斜視模 式図であり、 (b)は、スぺーサの配置工程後における実施形態 1の基板を示す斜視 模式図である。
まず、一般的な方法にて配向膜形成前の一対の基板を準備する。一方の基板として は、ガラス基板上に、（1)走査信号線、（2)TFT等の駆動素子、（3)データ信号線及 び (4)透明電極力もなる画素電極を順次形成することによって、基板上に走査信号 線及びデータ信号線が絶縁膜を介してマトリクス状に交差するように配置され、更に その交点毎に駆動素子及び画素電極が配置された駆動素子基板を準備する。なお 、駆動素子基板における各構成部材の材質は、一般的に用いられる材料を用いれ ばよい。
[0082] 一方、他方の基板としては、ガラス基板上に、（1)ブラックマトリクス (BM)、 （2)カラー フィルタ、（3)保護膜及び (4)透明電極からなる共通電極を順次形成することによつ て、基板上に BMが格子状に配置され、更にその BMで区切られた領域にカラーフィ ルタが配置されたカラーフィルタ基板 (CF基板)を準備する。なお、 CF基板における 各構成部材の材質は、一般的に用いられる材料を用いればょ 、。
[0083] 次に、配向膜形成工程を行う。まず、駆動素子基板及び CF基板に対して、光配向 材料を含む溶液をドラム式ロールコーター、インクジェット印刷装置等により塗布する 。その後、適当な温度及び時間にて光配向材料の仮焼成及び本焼成を行うことによ つて、垂直配向型の光配向膜を形成する。焼成温度、焼成時間及び光配向膜の膜 厚は特に限定されず、適宜設定すればよい。また、配向膜材料の塗布方法も特に限 定されず、上記方法以外にも適宜選択することができる。
[0084] 次に、溶剤塗布工程を行う。まず、セル厚保持体をエチレングリコール、イソプロピル アルコール (IPA)、純水等の混合溶媒 (分散媒）〖こインク滴あたりのセル厚保持体の 個数が 1〜10個となるように、セル厚保持体を 1. 1〜1. 2wt%含有させ、更に、 10 分程度、超音波洗浄機で凝集して ヽるセル厚保持体をよく分散させることによって、 セル厚保持体が分散された溶剤 (インク)を準備する。そして、市販のインクジェット印 刷装置にこのインクを装填し、図 8に示すように、光配向膜の本焼成後、 UV配向処 理前の駆動素子基板及び Z又は CF基板上の非表示領域となる領域における所定 の位置 (遮光部 14)に、インクジェット印刷法でインク 17を印刷する。インクは、駆動 素子基板よりも平坦度の良い CF基板上に塗布されることが好ましい。また、遮光部 1 4としては、 CF基板にインクを塗布する場合は、 BMが好適であり、一方、駆動素子 基板にインクを塗布する場合は、走査信号線、データ信号線等のバス配線が好適で あり、なかでも、走査信号線が特に好適である。
[0085] なお、セル厚保持体 (スぺーサ）としては、プラスチックビーズ (PB、例えば積水フアイ ンケミカル社製のミクロパール）、表面に接着層がコーティングされた PB等が挙げら れるが、なかでも、表面に接着層がコーティングされた PBが好ましい。なお、接着層 としては、固着力のある榭脂を含む層（固着榭脂層）が好適である。また、セル厚保 持体 (スぺーサ）の直径は所望のセル厚に応じて適宜設定すればよ 1、が、セル厚保 持体のコストを安くする観点と、セル厚保持体の直径のばらつきを小さくする観点とか らは、セル厚保持体の直径は、できるだけ大きいことが好ましい。
[0086] また、固着榭脂層の材質としては、アクリル榭脂等が挙げられる。更に、固着榭脂層 は、ミスト状の固着力のある榭脂を PBに噴霧し、 PB表面に固着力のある榭脂をコー ティングすること〖こよって形成することができる。
[0087] また、光漏れを防止する観点から、本実施形態の光配向膜の表面特性としては、水 の接触角が略 90° であることが好ましい。
[0088] また、基板上に吐出されるインク滴のサイズは直径 80 m以下程度になるように吐出 量を調整することが好ましい。これにより、高精細な画素を有する液晶表示装置にお Vヽても、容易にインクを所定の位置に印刷することができる。
[0089] また、インク滴の径は、遮光部 (カラーフィルタ基板のブラックマトリクス、駆動素子基 板のバス配線等）の幅以下であるであること好ましい。これにより、表示領域における インクによるシミの発生をより効果的に抑制することができる。
[0090] 更に、インクジェット印刷法におけるインクの着弾精度を向上させるためには、インク の物性が所望の粘度、表面張力（粘度 12〜15cP、表面張力 20〜30mNZm)にあ り、インクの沸点が 100°C以上、 200°C以下であることが望ましい。
[0091] そして、セルギャップを一定にする観点から、インクは、遮光部の基板力 の高さが略 同一である領域に印刷されることが好ましぐ基板からの高さが正確に同一である領 域に印刷されることがより好ま 、。
[0092] 次に、スぺーサ配置工程を行う。すなわち、インク滴の乾燥を行い、図 8 (b)に示すよ うに、溶剤の蒸発とセル厚保持体 18の固着とを行う。インク滴の乾燥は、例えば室温 24°Cで 10分程度放置することによって行えばよい。この乾燥工程において、基板に 熱をかけないことで、インクの滴下による配向膜のダメージが原因であるインクの滴下 跡における配向不良の発生を激減することができる。また、インクの乾燥工程でインク が乾燥するに従って PBが凝集するので、例え、塗布工程においてインクが遮光部 1 4からはみ出していたとしても、図 8 (b)に示すように、セル厚保持体 18を遮光部 14 上 (より好適には、基板を平面視したときに、遮光部 14からはみ出さない位置）に配 置することができる。
[0093] なお、インク滴の乾燥は、必要であれば真空乾燥装置にインク印刷後の基板を入れ て乾燥することが好ましぐこれにより、より乾燥処理スピードを上げることができる。
[0094] また、セル厚保持体を配向膜に充分に固着する観点から、必要であればインク滴の 乾燥後、基板を所定の温度 (例えば、 100〜200°C)に加熱する。
[0095] そして、上述のようにセル厚保持体を基板上に配置した状態で光配向処理工程を行 う。すなわち、図 1、 4及び 5で示したように紫外光 (UV光）を用いた光配向処理を行 う。この光配向処理により、上下基板の間に閾値以上の電圧を印加した時におけるィ ンクの滴下跡がほとんど見えなくなる。なお、インクの滴下跡を消すため条件としては 特に限定されず、光配向膜がある一定のプレチルト角を発現する程度の条件を用い ることがでさる。
[0096] なお、このように準備した基板を用いて作製した液晶表示装置を用いて高温通電試 験 (温度 80°C、 7V— AC印加）、保存試験 (温度 80°C、電圧無印加）、及び、焼付け 試験 (温度 70°C、 2V— DC印カロ）を行ったところ、それぞれの試験開始から 24時間 後においても表示画面上にインク滴によるシミは観察されな力つた。
[0097] また、本実施形態の液晶表示装置におけるセル厚保持体の配置方法としては、上述 の方法にて上下基板の作製を行った後、溶剤塗布工程、スぺーサ配置工程、配向 膜形成工程及び光配向処理工程をこの順に行ってもよい。ただしこの場合には、セ ル厚保持体が配置された後に光配向材料を基板上に塗布することになるので、光配 向材料は、所望の領域のみに容易に塗布することができるインクジェット印刷法を用 いて塗布することが好ましい。また、配向膜形成工程においてスぺーサが移動するの を効果的に抑制する観点から、スぺーサ配置工程は、セル厚保持体を固着すること が特に好ましぐまた、セル厚保持体は、その表面に接着層を有することが特に好ま しい。
[0098] 以下に実施例を掲げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例 のみに限定されるものではない。
[0099] (実施例 1)
実施例 1の液晶表示装置は、実施形態 1の液晶表示装置と同様の基本動作 (VAT Nモード）を有する。なかでも、本実施例では、特に図 1で示したようにァライメントマス クを用いな 、で配向膜の配向処理 (光配向膜の全面露光）が行われたモノドメインを 有する液晶表示装置を作製した場合にっ ヽて述べる。
[0100] まず、 UV照射により二量ィ匕反応を生じるポリビュルシンナメート基を有する光配向材 料をドラム式ロールコーター又はインクジェット印刷法による印刷工程で、上下基板 上のそれぞれに光配向膜層として塗布した。その後、ホットプレートを用い、温度 90 °C、 1分間の条件で光配向材料の仮焼成を行い、基板上に厚さ約 60nmの光配向 膜を形成した。次に、ホットプレートを用い、温度 200°C、 40分間の条件で光配向膜 の本焼成を行った。
[0101] 次に、セル厚保持体を含有するインク (分散液体、溶剤）をインクジヱット印刷法により 、一方の基板 (本実施例では、駆動素子基板)上の所定の位置 (表示領域外の遮光 部、本実施例では走査信号線）に塗布した。なお、インクとしては、エチレングリコー ル 50〜90wt%、イソプロピルアルコール（IPA) 5〜30wt%、プロピレングリコール 0 〜5wt%、ジエチレングリコール 0〜5wt%が混合された混合溶媒に、インク滴あたり のセル厚保持体の個数が平均 32個となるように、セル厚保持体を 2. 59wt%含有さ せたものを用いた。また、セル厚保持体力 Sインク中で分散されるように、インクには、 超音波洗浄機により 10分間程度、超音波処理を行った。また、インクの物性は、粘度 12. 2mPa' s、表面張力 31. 7mN/m,沸点 82〜198°Cであった。また、基板上に 吐出されるインク滴の直径は、 50〜60 /ζ πιとした。一方、本実施例における走査信 号線の幅は、 40 μ mであった。また、セル厚保持体としては、直径 2. 8 μ mのプラス チックビーズ (積水ファインケミカル社製、商品名；ミクロパール)を用いた。
[0102] 次に、室温（24°C)でインクの乾燥を行うことによって、セル厚保持体を基板上に配置 した。次に、図 1で示したように、 UV光を用いて配向膜の露光を行うことによって光配 向処理工程を行った。なお、光配向処理工程における露光条件は、以下に示すとお りである。すなわち、 UV光の照射エネルギーは、 20mj/cm2とし、フォトマスクと基 板間との間隔であるプロキシミティギャップは、 200 /z mとし、光源としては、 UV光の 使用波長範囲は、 280〜380nmとし、 UV光の消光比（偏光度）は、 10 : 1とし、 UV 光の照射方向は、基板面法線方向に対して 40° とした。なお、分割配向用のフォト マスクを使用する場合には、フォトマスクでのロス分を考慮して、 UV光の照射エネル ギ一は、 22mjZcm2とした。また、 UV光の照射エネルギーは、 280〜380nmの波 長範囲における発光スペクトルの積分値である。
[0103] 次に、他方の基板 (本実施例では、 CF基板）にシール材を印刷し、画素開口部にお けるセルギャップ (セル厚）が 3. 4 mとなるように上下基板を貼り合わせた。次に、 誘電率異方性が負である Nn液晶材料 (メルク社製、商品名； MLC6610、 Δ η (複屈 折）； 0. 09、 Δ ε (誘電率異方性）； 2. 4、 Tni (ネマチックーァイソトロピック相転移 温度）；90°C)を用いて、上下基板を 60°Cに加熱しながら基板間に液晶を注入した 後、基板を封止した。次に、液晶分子の再配向処理工程として、液晶材料が注入さ れた上下基板を 130°Cに設定したオーブンにて加熱した状態で 30分間保持した後 、約 4°CZminのスピードで室温 24°Cまで上下基板を急冷した。このときの液晶分子 の平均プレチルト角は、約 87〜89° であり、優れた表示品位を発揮した。なお、平 均プレチルト角の測定には、上下基板間に電圧を印加しない状態で、市販のチルト 角測定装置 (シンテック社製、商品名；ォプチプロ)を用いた。また、このときの液晶分 子の平均プレチルト角は、 87〜89° というように、ある幅を有している力 この平均プ レチルト角の幅は、 cmオーダーの比較的広い領域（例えば 5cm以上の範囲）におけ る平均プレチルト角の連続的な変化であり、シミとして視認されるものではない。また 、この程度の平均プレチルト角の変化では表示ムラが視認されることもな力つた。また 、本発明の液晶表示装置を VATNモードとした場合、平均プレチルト角の絶対値の 好ましい範囲は 87〜89° である。
[0104] このように、本実施例の液晶表示装置においては、インクジェット印刷法によるインク の塗布と、インクの乾燥と、セル厚保持体の基板上への配置とを行い、その後配向膜 の光配向処理を行った。その結果、白表示時における表示領域に、インク滴によるシ ミの影響は発生しな力つた。なお、本実施例において、各画素の表示領域における 輝度比のばらつきは 1 %未満であった。
[0105] (実施例 2)
本実施例 2の液晶表示装置は、実施形態 1の液晶表示装置と同様の基本動作 (VA TNモード）を有する。なかでも、本実施例では、特〖こ図 4、 5及び 6で示したようにァラ ィメントマスクを使用して配向膜の配向処理 (光配向膜のマスク露光）が行われた 4分 割ドメインを有する液晶表示装置を作製した場合について述べる。なお、本実施例と 実施例 1とは、配向分割を行うか行わないかだけの違いであり、本実施例と実施例 1 とはほぼ同様の工程により作製される。
[0106] すなわち、実施例 1と同様に、セル厚保持材を含有するインクをインクジェット印刷法 により、駆動素子基板の走査信号線上に塗布するとともに、インクの乾燥を行うことに よってセル厚保持体を基板上に配置した。なお、本実施例では、セル厚保持体とし て、表面に固着榭脂層が設けられたプラスチックビーズ (積水ファインケミカル社製、 商品名；ミクロパール)を用いた。そして、インクの乾燥後に、 PBを基板に充分に固着 するため、基板を 130°Cで 10分間加熱した。次に、フォトマスクを用いて、光配向膜 の配向分割処理 (光配向処理工程)を行った。なお、露光条件は実施例 1と同様であ る。その後、実施例 1と同様の工程で、駆動素子基板及び CF基板を貼り合わせと、 液晶材料の注入とを行 ヽ、本実施例の液晶表示装置を作製した。
[0107] このように、インクジェット印刷法によるインクの塗布と、インクの乾燥と、セル厚保持 体の基板上への配置とを行い、その後配向膜の光配向処理を行うことによって、実 施例 1と同様に、白表示時における表示領域に、インク滴によるシミの影響は発生し なかった。なお、本実施例において、各画素のドメイン境界付近以外の表示領域に おける輝度比のばらつきは 1 %未満であった。
[0108] (比較例 1)
比較例 1は、実施例 1において配向膜の光配向処理後にセル厚保持体を含有するィ ンク滴を配向膜上にインクジェット印刷法で印刷を行った場合を述べる。
[0109] 本比較例においては、まず、例えば UV照射により二量ィ匕反応を生じるポリビュルシ ンナメート基等を有する光配向材料をドラム式ロールコーター又はインクジェット印刷 法による印刷工程で、上下基板上のそれぞれに光配向膜層を塗布した。その後、ホ ットプレートを用い、温度 90°C、 1分後間の条件で光配向材料の仮焼成を行い、基 板上に膜厚約 60nmの光配向膜層を形成した。次に、ホットプレートを用い、温度 20 0°C、 40分間の条件で光配向膜の本焼成を行った。
[0110] 次に、 UV光を用いて配向膜の露光を行うことによって光配向処理工程を行った。な お、光配向処理工程における露光条件は、実施例 1と同様である。そして、実施例 1 と同様に、セル厚保持材を含有するインク (分散液体)をインクジヱット印刷法により、 一方の基板 (本比較例では、駆動素子基板)上の所定の位置 (表示領域外の遮光部
、本比較例では走査信号線）に塗布した後、室温（24°C)でインクの乾燥を行うことに よって、セル厚保持体を基板上に配置した。そして、実施例 1と同様の工程を経て、 液晶表示装置を作製した。このように、本比較例と実施例 1とにおいては、光照射ェ 程と溶剤の塗布工程及びスぺーサの固着工程との順序が入れ替わつている。 [0111] このように、光照射後にインクジェット印刷法によるインクの塗布と、インクの乾燥と、セ ル厚保持体の基板上への配置とを行うことによって、白表示時における表示領域に、 インク滴によるシミの影響が発生した。なお、各画素の表示領域におけるシミ以外の 正常な領域に対するシミの領域の輝度比は 99%未満であった。
[0112] また、一対の基板を光配向処理した後に、上述したインクと同じインクを用いて処理（ 基板をインク中にデイブ後、 Nブロー乾燥する処理)することによって作製した液晶
2
表示装置の平均プレチルト角を測定したところ、平均プレチルト角は、 89. 5〜90° であった。一方、実施例 1の液晶表示装置の平均プレチルト角は、約 87〜89° であ つた。したがって、本比較例のように、光配向処理後に、上述のインク等の有機溶剤 で光配向膜の表面を処理すると、インク滴が接触した領域 (接触領域）における光配 向処理の効果はなくなり、接触領域の平均プレチルト角は 89. 5〜90° となり、一方 、インク滴が接触しない正常な領域 (非接触領域）における平均プレチルト角は 87〜 89° となることがわ力つた。このように、非接触領域と接触領域とが非常に近接し、か つ非接触領域と接触領域とにおける平均プレチルト角の差が 0. 5〜3. 0° と非常に 大きいために、接触領域が表示画面上にシミとして視認されることが明ら力となった。
[0113] (比較例 2)
比較例 2は、比較例 1と同様に、セル厚保持体の印刷工程を光配向処理後に行い、 また、実施例 2と同様の形態となるように、基板として 4分割ドメインされた駆動素子基 板及び CF基板を用い、更に、 CF基板側にセル厚保持体を形成した場合の液晶表 示装置について述べる。
[0114] 本比較例においても、比較例 1同様に、光照射後にインクジェット印刷法によるインク の塗布と、インクの乾燥と、セル厚保持体の基板上への配置とを行ったために、遮光 部よりもはみ出たインク滴の影響により、白表示時における表示領域に、シミが発生し た。なお、各画素の表示領域におけるシミ及びドメイン境界付近以外の正常な表示 領域に対するシミの領域の輝度比は 99%未満であった。
[0115] なお、本願は、 2006年 6月 13曰に出願された曰本国特許出願 2006— 163951号 を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するも のである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。 [0116] また、本願明細書における「以上」及び「以下」は、当該数値 (境界値)を含むもので ある。
図面の簡単な説明
[0117] [図 1]実施形態 1における光配向処理方向と液晶分子のプレチルト方向との関係を示 す斜視模式図である。
[図 2]実施形態 1の液晶表示装置がモノドメインを有する場合における、一画素（サブ 画素）内の液晶ダイレクターの方向と一対の基板 (上下基板）に対する光配向処理方 向とを示す平面模式図である。なお、図 2は、光配向処理方向が一対の基板の間で 直行し、かつ一対の基板の間に閾値以上の AC電圧が印加された状態を示す。また 、図 2中、実線矢印は、下基板に対する光照射方向（光配向処理方向）を示し、点線 矢印は、上基板に対する光照射方向（光配向処理方向）を示す。
[図 3]実施形態 1の液晶表示装置がモノドメインを有する場合における、一画素（サブ 画素）内の液晶ダイレクターの方向と一対の基板 (上下基板）に対する光配向処理方 向とを示す平面模式図である。なお、図 3は、光配向処理方向が一対の基板の間で 反平行であり、かつ一対の基板の間に閾値以上の AC電圧が印加された状態を示す 。また、図 3中、実線矢印は、下基板に対する光照射方向（光配向処理方向）を示し 、点線矢印は、上基板に対する光照射方向（光配向処理方向）を示す。
[図 4]ァライメントマスクを用いるプロキシミティ露光法によって配向分割を行うための 実施形態 1の光配向処理プロセスにおける基板及びフォトマスクの配置関係を示す 断面模式図である。
[図 5]ァライメントマスクを用いるプロキシミティ露光法よつて配向分割を行うための実 施形態 1の光配向処理プロセスにおける基板及びフォトマスクの別の配置関係を示 す断面模式図である。
[図 6] (a)は、実施形態 1の液晶表示装置が 4ドメインを有する場合における、一画素（ サブ画素）内の平均の液晶ダイレクターの方向と、一対の基板 (上下基板）に対する 光配向処理方向と、ドメインの分割パターンとを示す平面模式図であり、（b)は、図 6 (a)で示した液晶表示装置に設けられる偏光板の吸収軸方向を示す模式図である。 なお、図 6 (a)は、一対の基板の間に 7Vの AC電圧が印加された状態を示す。また、 図 6 (a)中、実線矢印は、下基板 (駆動素子基板）に対する光照射方向（光配向処理 方向）を示し、点線矢印は、上基板 (カラーフィルタ基板）に対する光照射方向（光配 向処理方向）を示す。
[図 7] (a)は、実施形態 1の液晶表示装置が別の 4ドメインを有する場合における、一 画素（サブ画素）内の平均の液晶ダイレクターの方向と、一対の基板 (上下基板）に 対する光配向処理方向と、ドメインの分割パターンとを示す平面模式図であり、 (b) は、図 7 (a)で示した液晶表示装置に設けられる偏光板の吸収軸方向を示す模式図 であり、（c)は、一対の基板の間に電圧を印加した時の図 7 (a)の A—B線における断 面模式図であり、液晶分子の配向方向を示す。なお、図 7 (a)中、点線矢印は、下基 板 (駆動素子基板）に対する光照射方向（光配向処理方向）を示し、実線矢印は、上 基板 (カラーフィルタ基板）に対する光照射方向（光配向処理方向）を示す。また、図 7 (c)中、点線は、ドメイン境界を示す。
[図 8] (a)は、溶剤塗布工程における実施形態 1の基板を示す斜視模式図であり、 (b )は、スぺーサの配置工程後における実施形態 1の基板を示す斜視模式図である。 符号の説明
10 :光配向膜
11 :液晶分子
12 :上下基板
13 :フォトマスク
14 :遮光部
15 :下基板側に配置された偏光板の吸収軸方向
16：上基板側に配置された偏光板の吸収軸方向
17 :インク
18 :セル厚保持体

Claims

請求の範囲
[1] 一対の基板と、該一対の基板間に狭持された液晶層及びセル厚保持体とを備え、該 一対の基板の液晶層側の表面に配向膜が設けられた液晶表示装置の製造方法で あって、
該製造方法は、一対の基板の少なくとも一方の基板の非表示領域となる領域にセル 厚保持体が配置された状態で、該基板に対して光照射による配向膜の配向処理を 行う工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
[2] 前記液晶表示装置の製造方法は、光配向材料を用いて一対の基板の少なくとも一 方の基板上に配向膜を形成する配向膜形成工程と、
配向膜形成工程の後、該基板の非表示領域となる領域にセル厚保持体が分散され た溶剤を塗布する塗布工程と、
溶剤を蒸発させ、該基板上にセル厚保持体を配置する配置工程と、
配置工程の後、該基板に対して光照射により配向膜の配向処理を行う工程とを含む ことを特徴とする請求項 1記載の液晶表示装置の製造方法。
[3] 前記液晶表示装置の製造方法は、一対の基板の少なくとも一方の基板の非表示領 域となる領域にセル厚保持体が分散された溶剤を塗布する塗布工程と、
溶剤を蒸発させ、該基板上にセル厚保持体を配置する配置工程と、
配置工程の後、光配向材料を用いて該基板上に配向膜を形成する配向膜形成工程 と、
配向膜形成工程の後、該基板に対して光照射により配向膜の配向処理を行う工程と を含むことを特徴とする請求項 1記載の液晶表示装置の製造方法。
[4] 前記塗布工程は、インクジェット印刷法を用いて溶剤を吐出することを特徴とする請 求項 2又は 3記載の液晶表示装置の製造方法。
[5] 前記配置工程は、セル厚保持体を固着することを特徴とする請求項項 2又は 3記載 の液晶表示装置の製造方法。
[6] 前記配置工程は、溶剤を室温で蒸発させることを特徴とする請求項 2又は 3記載の液 晶表示装置の製造方法。
[7] 前記配置工程は、溶剤を真空中にて蒸発させることを特徴とする請求項 2又は 3記載 の液晶表示装置の製造方法。
[8] 前記セル厚保持体は、その表面に接着層を有することを特徴とする請求項 1記載の 液晶表示装置の製造方法。
[9] 前記液晶表示装置は、一方の基板の液晶層側にマトリクス状に配置された画素電極 と、他方の基板の液晶層側に配置された共通電極とを備えるマトリクス状の表示画素 を有し、
前記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、
該一方の基板は、液晶層側の表面に第 1配向膜を有し、
該他方の基板は、液晶層側の表面に第 2配向膜を有し、
該第 1配向膜及び第 2配向膜は、一対の基板間に電圧が印加されないときに、平均 プレチルト角が約 87〜89° となるように液晶分子を配向させ、一対の基板の間に印 加される電圧が閾値電圧以上であり、かつ基板を平面視したときに、表示画素内に お ヽて互いに略直交する 4方向に液晶層の厚み方向における中央付近の液晶分子 を配向させることを特徴とする請求項 1記載の液晶表示装置の製造方法。
[10] 前記液晶表示装置は、一方の基板に第 1配向膜が設けられ、他方の基板に第 2配向 膜が設けられ、
該第 1配向膜及び第 2配向膜の少なくとも一方は、 4 カルコン基、 4' カルコン基、 クマリン基、シンナメート基、及び、シンナモイル基カ なる群より選ばれる少なくとも 一つの感光性基を有する光配向材料から形成された光配向膜であることを特徴とす る請求項 1記載の液晶表示装置の製造方法。
[11] 一対の基板と、該一対の基板間に狭持された液晶層及びセル厚保持体とを備え、一 方の基板の液晶層側の表面に第 1配向膜が設けられ、他方の基板の液晶層側の表 面に第 2配向膜が設けられた液晶表示装置であって、
該第 1配向膜及び第 2配向膜の少なくとも一方は、光配向材料を含んで構成され、 該液晶表示装置は、非表示領域にセル厚保持体を備えることを特徴とする液晶表示 装置。
[12] 前記液晶表示装置は、セル厚保持体近傍の表示領域にシミを有さな！/ヽことを特徴と する請求項 11記載の液晶表示装置。
[13] 前記セル厚保持体は、その表面に接着層を有することを特徴とする請求項 11記載 の液晶表示装置。
[14] 前記液晶表示装置は、一方の基板の液晶層側にマトリクス状に配置された画素電極 と、他方の基板の液晶層側に配置された共通電極とを備えるマトリクス状の表示画素 を有し、
前記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、
該一方の基板は、液晶層側の表面に第 1配向膜を有し、
該他方の基板は、液晶層側の表面に第 2配向膜を有し、
該第 1配向膜及び第 2配向膜は、一対の基板間に電圧が印加されないときに、平均 プレチルト角が約 87〜89° となるように液晶分子を配向させ、一対の基板の間に印 加される電圧が閾値電圧以上であり、かつ基板を平面視したときに、表示画素内に お ヽて互いに略直交する 4方向に液晶層の厚み方向における中央付近の液晶分子 を配向させることを特徴とする 11記載の液晶表示装置。
[15] 前記第 1配向膜及び第 2配向膜の少なくとも一方は、 4 カルコン基、 4' カルコン 基、クマリン基、シンナメート基、及び、シンナモイル基カ なる群より選ばれる少なく とも一つの感光性基を有する光配向材料力 形成された光配向膜であることを特徴 とする請求項 11記載の液晶表示装置。
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