WO2017154747A1

WO2017154747A1 - 液晶表示装置及び配向膜

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Publication number: WO2017154747A1
Application number: PCT/JP2017/008396
Authority: WO
Inventors: 博司土屋; 真伸水▲崎▼
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2017-03-03
Publication date: 2017-09-14
Also published as: US10831066B2; US20190064604A1; CN108780244A

Abstract

本発明は、常温環境下だけではなく、高温環境下においても、長期にわたって、良好な電圧保持率を維持でき、焼き付きの発生を抑制できる液晶表示装置を提供する。本発明の液晶表示装置は、一対の基板（２１）と、上記一対の基板間に挟持され液晶分子を含有する液晶層（２３）と、上記一対の基板（２１）の少なくとも一方と上記液晶層（２３）との間に配置された配向膜（２２）とを備え、上記配向膜（２２）は、量子ドットを含有し、好ましくは、上記量子ドットは、表面に有機鎖を有するものである。

Description

液晶表示装置及び配向膜

本発明は、液晶表示装置及び配向膜に関するものである。

液晶表示装置は、表示のために液晶組成物を利用する表示装置であり、その代表的な表示方式は、一対の基板間に液晶組成物を封入した液晶パネルに対して、背面側に配置したバックライトから光を照射するものである。バックライトとしては、発光ダイオード（ＬＥＤ）、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）等が用いられる。液晶組成物に電圧を印加して液晶分子の配向を変化させることにより、液晶パネルを透過する光の量を制御する。このような液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を有することから、スマートフォン、タブレットＰＣ、カーナビゲーション等の電子機器に利用されている。

特許文献１には、面状光源装置の光源に第１原色光を用い、フロント・パネルの第１基板の第１面側には、第２及び第３サブピクセルを通過した第１原色光によって励起されて第２及び第３原色光を発光する第２及び第３原色発光粒子層を備えた第２及び第３原色発光領域、並びに、第１サブピクセルを通過した第１原色光を拡散させる拡散領域が備えられたカラー液晶表示装置組立体が開示されている。また、第２原色発光領域や第３原色発光領域を構成する材料として、０次元量子井戸構造（量子ドット）等の量子井戸構造を適用した発光粒子が挙げられている。量子ドットの製造方法としては、例えば、特許文献２及び３に開示された方法等が挙げられる。

特開２０１０－１３４２７０号公報特開２００３－２２５９００号公報国際公開第２００５／０２３７０４号

液晶表示装置のバックライトとして、青色発光ダイオードと、蛍光体（例えば、ＹＡＧ：イットリウム・アルミニウム・ガーネット（Ｙｔｔｒｉｕｍ　Ａｌｕｍｉｎｕｍ　Ｇａｒｎｅｔ）等）とを用いて白色を得る疑似白色発光ダイオード（以下、疑似白色ＬＥＤともいう。）が広く用いられている。バックライトとして疑似白色ＬＥＤを用いた液晶表示装置では、長期間使用することで、焼付（ｉｍａｇｅ　ｓｔｉｃｋｉｎｇ）が発生し、信頼性が低下することがあった。また、高温環境下では、長期間使用することで、焼き付きの発生がより顕著であった。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、常温環境下だけではなく、高温環境下においても、長期にわたって、良好な電圧保持率を維持でき、焼き付きの発生を抑制できる液晶表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、液晶パネルの表示画面における焼き付きの発生原因について検討を行い、バックライトから射出される光（以下、バックライト光ともいう。）により、液晶パネルを構成する配向膜、液晶材料等の一部がラジカル化し、更にイオン性不純物へと変化し、液晶層へと溶出することにより、液晶パネルの電圧保持率の低下を引き起こし、その結果、焼付きが発生することを見出した。更に、バックライトとして、疑似白色ＬＥＤを用いた場合、蛍光体の発光効率が低く、疑似白色ＬＥＤから出射される光には、高エネルギーの近紫外線が含まれているため、長期間の使用により焼付きが発生し易いことを見出した。

本発明者らは、液晶パネルに入射する近紫外線を低減する方法を検討し、配向膜中に量子ドットを添加することで、液晶パネルへの近紫外線の入射を低減できることを見出した。図１は、配向膜中に量子ドットを添加しない場合の発光スペクトルを示したグラフであり、図２は、配向膜中に量子ドットを添加した場合の発光スペクトルを示したグラフである。図１及び図２では、共にバックライトに疑似白色ＬＥＤを用い、液晶パネルを通過して、観察者側に出射された光のスペクトルを測定した。図１及び図２に示したグラフの縦軸は、発光強度である。図１と図２とを比較すると、配向膜中に量子ドットを添加することで、近紫外～青色のスペクトルが緑～赤のスペクトルに変換されていることが分かる。これにより、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、本発明に到達することができた。

すなわち、本発明の一態様は、一対の基板と、上記一対の基板間に挟持され液晶分子を含有する液晶層と、上記一対の基板の少なくとも一方と上記液晶層との間に配置された配向膜とを備え、上記配向膜は、量子ドットを含有する液晶表示装置であってもよい。また、本発明の他の一態様は、液晶表示装置の液晶の初期配向を制御するために用いられる配向膜であって、量子ドットを含有する配向膜であってもよい。

上記のように、波長変換材料として、量子ドットを用いることで、バックライト光に含まれる高エネルギーの短波長成分を、効率的に低エネルギーの長波長へ変換でき、短波長成分の照射に起因する液晶表示装置の品位・信頼性の低下を改善することができる。

なお、上記特許文献１では、カラーフィルタを用いずに、３原色（ＲＧＢ）のうちの一色（第１原色光）をバックライトとして用い、他の２色を原色発光層で色変換することにより３原色を得てカラー表示を行っている。このような構成により、第１原色光の有効利用効率が向上することが開示されている。しかし、上記特許文献１では、本発明の課題である焼付きの発生等の液晶パネルの品位・信頼性に関してはなんら触れられていない。また、液晶パネルの内部に「原色発光層」を設ける場合には、サブピクセル毎に原色発光層を形成する追加工程が必要であるが、本発明では、配向膜材料に量子ドットを予め添加するため、追加工程が不要あり、通常のパネル作成プロセスを適用することが可能である。

本発明の液晶表示装置によれば、上述した構成を有するので、バックライトから液晶パネルに入射される短波長成分を効率的に長波長へ変換でき、短波長成分に起因する電圧保持率の低下を防止することができる。これにより、良好な電圧保持率を維持することができ、表示画面における焼き付きの発生を抑制することができる。本発明の配向膜によれば、配向膜を介して入射された短波長成分を効率的に長波長へ変換することができる。

配向膜中に量子ドットを添加しない場合の発光スペクトルを示したグラフである。配向膜中に量子ドットを添加した場合の発光スペクトルを示したグラフである。実施形態１の液晶表示装置を模式的に示した断面図である。ＩＰＳモード、４Ｄ－ＲＴＮモード、ＭＶＡモードの液晶表示装置に用いるＴＦＴ基板の断面模式図である。ＦＦＳモードの液晶表示装置に用いるＴＦＴ基板の断面模式図である。ＣｄＳｅの吸収スペクトル分布を示したグラフである。ＣｄＳｅの発光スペクトル分布を示したグラフである。ＣｄＳの吸収スペクトル分布を示したグラフである。ＣｄＳの発光スペクトル分布を示したグラフである。配向膜の吸収スペクトル分布を示したグラフである。量子ドットの構造を説明した模式図である。配向膜を構成する高分子と量子ドット（ＱＤ）との結合様式の一例を示した模式図である。配向膜を構成する高分子と量子ドット（ＱＤ）との結合様式の一例を示した模式図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に記載された内容に限定されるものではなく、本発明の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。

＜実施形態１＞
図３は、本実施形態の液晶表示装置を模式的に示した断面図である。本実施形態の液晶表示装置は、液晶パネル２０及びバックライト１０を有し、液晶パネル２０は、一対の基板２１と、一対の基板２１に挟持された液晶層２３と、一対の基板２１と液晶層２３との間に配置された配向膜２２とを備える。液晶層２３は、液晶分子を含有する。配向膜２２は、量子ドットを含有する。

液晶パネル２０としては、一対の基板２１と、一対の基板２１に挟持された液晶層２３と、一対の基板２１と液晶層２３との間に配置された配向膜２２とを備えるものであればよく、アクティブマトリクス型の表示方式を採用した通常の液晶パネルを用いることができる。アクティブマトリクス型の表示方式では、通常、各画素に設けられた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のアクティブ素子がオンのときに、ＴＦＴを通じて信号電圧が電極に印加され、このときに画素に充電された電荷を、アクティブ素子がオフの期間中に保持する。充電された電荷を１フレーム期間（例えば、１６．７ｍｓ）中に保持した割合を示すのが電圧保持率（ＶＨＲ：Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｈｏｌｄｉｎｇ　Ｒａｔｉｏ）である。すなわち、ＶＨＲが低いということは、液晶層に印加される電圧が時間とともに減衰しやすいことを意味し、アクティブマトリクス型の表示方式においては、ＶＨＲを高くすることが求められる。

一対の基板２１としては、例えば、アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）及びカラーフィルタ（ＣＦ）基板の組み合わせが挙げられる。アクティブマトリクス基板としては、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができる。アクティブマトリクス基板を平面視したときの構成としては、透明基板上に、複数本の平行なゲート信号線；ゲート信号線に対して直交する方向に伸び、かつ互いに平行に形成された複数本のソース信号線；ゲート信号線とソース信号線との交点に対応して配置されたＴＦＴ等のアクティブ素子；ゲート信号線とソース信号線とによって区画された領域にマトリクス状に配置された画素電極等が設けられた構成が挙げられる。水平配向モードの場合には、更に、共通配線；共通配線に接続された対向電極等が設けられる。ＴＦＴは、酸化物半導体であるＩＧＺＯ（インジウム－ガリウム－亜鉛－酸素）でチャネルを形成したものが好適に用いられる。

以下に、図４及び図５を用いて、ＴＦＴ基板の構成の一例を説明する。図４は、ＩＰＳモード、４Ｄ－ＲＴＮモード、ＭＶＡモードの液晶表示装置に用いるＴＦＴ基板の断面模式図である。図５は、ＦＦＳモードの液晶表示装置に用いるＴＦＴ基板の断面模式図である。図４及び図５はともに、ＴＦＴ付近の構造を拡大したものである。図４及び図５に示したように、ゲート信号線３１上に、ゲート絶縁膜３２を介してソース信号線３３とドレイン電極３４とが配置され、ソース信号線３３とドレイン電極３４との間には、半導体層３５が配置される。半導体層３５が導電すると、ソース信号線３３からの信号は、ドレイン電極３４を介して、第一層間膜３６上に配置された第一電極３７に書き込まれる。第一電極３７は、例えば、画素電極である。ＦＦＳモードでは、第二層間膜３８を介して、第二電極３９が配置されており、第一電極３７とは異なる電圧が印加されてもよい。第二電極３９は、例えば、共通電極である。

上記カラーフィルタ基板としては、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができる。カラーフィルタ基板の構成としては、透明基板上に、格子状に形成されたブラックマトリクス、格子すなわち画素の内側に形成されたカラーフィルタ等が設けられた構成が挙げられる。

なお、一対の基板２１は、カラーフィルタ及びアクティブマトリクスの両方が片側の基板に形成されたものであってもよい。

液晶層２３は、少なくとも１種の液晶材料を含有する層であれば特に限定されないが、通常、サーモトロピック液晶を含み、好適には、ネマティック相を呈する液晶材料（ネマチック液晶）を含むことが好ましい。

上記液晶材料は、下記式で定義される誘電率異方性（Δε）が負の値を有するものであってもよく、正の値を有するものであってもよい。すなわち、液晶分子は、負の誘電率異方性を有するものであってもよく、正の誘電率異方性であってもよい。負の誘電率異方性を有する液晶分子としては、例えば、Δεが－１～－２０のものを用いることができる。正の誘電率異方性を有する液晶分子としては、例えば、Δεが１～２０のものを用いることができる。更に、液晶層２３は、極性を有さない、すなわちΔεが実質的に０である液晶分子（ニュートラル液晶分子）を含有していてもよい。ニュートラル液晶分子としては、アルケン構造を有する液晶分子が挙げられる。
Δε＝（長軸方向の誘電率）－（短軸方向の誘電率）

従来の液晶表示装置では、負の誘電異方性を有する液晶分子を用いたときの方が、正の誘電率異方性を有する液晶分子を用いたときよりも、焼き付き及びシミの不具合はより顕在化して現れる傾向にあった。この理由を検討すると、一般的に、配向膜の構成材料である高分子中でラジカルが発生した場合、その一部は、液晶層中のネガ型液晶分子、及び／又は、アルケン構造を有するニュートラル液晶分子（極性を有さない液晶分子）に転移しやすく、ＶＨＲの低下を引き起こしやすい。そのため、光配向液晶ディスプレイにおいては、光配向膜の光配向性官能基から発生したラジカルが、液晶材料（特にネガ型液晶材料）に転移し、最終的にラジカルがイオン化し、ＶＨＲの低下が起こると考えられる。これは、負の誘電異方性を有する液晶分子では短軸方向に大きな分極が存在するため、イオン化した際のＶＨＲの低下の影響が大きくなるためと推測される。すなわち、本実施形態の液晶表示装置は、負の誘電異方性を有する液晶材料を用いた場合において、正の誘電異方性を有する液晶材料を用いた場合に比べて、より大きな効果を発揮する。

配向膜２２は、液晶層２３中の液晶分子の配向を制御する機能を有し、液晶層２３への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）のときには、主に配向膜２２の働きによって液晶層２３中の液晶分子の配向が制御される。この状態において、一対の基板２１の表面に対して液晶分子の長軸が形成する角度は「プレチルト角」と呼ばれる。なお、本明細書において「プレチルト角」とは、基板面と平行な方向からの液晶分子の傾きの角度を表し、基板面と平行な角度が０°、基板面の法線の角度が９０°である。

配向膜２２によって付与される液晶分子のプレチルト角の大きさは特に限定されず、配向膜２２は、水平配向膜であってもよいし、垂直配向膜であってもよい。

配向膜２２が水平配向膜の場合、配向膜２２に隣接する液晶分子を、配向膜２２の表面に対して水平に配向させることが好ましい。この場合、プレチルト角が実質的に０°（例えば、１０°未満）であることが好ましく、長期にわたって良好なコントラスト特性を維持する効果を得る観点からは、０°であることがより好ましい。表示モードがＩＰＳモード又はＦＦＳモードである場合には、視野角特性の観点からも、プレチルト角は０°であることが好ましいが、表示モードがＴＮモードである場合には、モードとしての制約のため、プレチルト角は例えば約２°に設定される。

配向膜２２が垂直配向膜の場合、配向膜２２に隣接する液晶分子を、配向膜２２の表面に対して垂直に配向させることが好ましい。この場合、プレチルト角が実質的に９０°（例えば、８０°以上、９０°以下であることが好ましく、８５°以上であることがより好ましい。表示モードが４Ｄ－ＲＴＮモードである場合には、プレチルト角は、８８～８９°であることがより好ましい。

配向膜２２は、光配向性官能基を含有する光配向膜であることが好ましい。光配向性官能基とは、紫外光、可視光等の光（電磁波）が照射されることによって構造変化を生じ得る官能基を意味する。光配向性官能基の構造変化としては、例えば、二量化（二量体形成）、異性化、光フリース転移、分解等が挙げられる。光配向性官能基の構造変化に起因して、配向膜２２の配向規制力が発現したり、配向膜２２の配向規制力の大きさ及び／又は向きが変化したりすることとなる。配向規制力とは、配向膜近傍に存在する液晶分子の配向を規制する性質をいう。

配向膜２２が光配向性官能基を含有することにより、配向膜２２に対して光の照射によって配向処理（光配向処理）を施すことができる。光配向処理は、面内均一性に優れ、かつ、ダストレスで信頼性の高い液晶配向方法である。また、配向膜２２に直接配向処理がなされるので、突起物や構造物による配向制御手段が不要となり、透過率低下要因をなくすことができるので、高透過率を得ることができる。

上記光配向性官能基は、シンナメート基、カルコン基、クマリン基、アゾベンゼン基、及び、トラン基からなる群より選ばれる少なくとも１種の光配向性官能基であることが好ましい。本実施形態の液晶表示装置は、配向膜２２中に量子ドットを含有し、バックライト光に含まれる紫外線を、より低エネルギーの可視光成分へ変換できる。そのため、上記光配向性官能基が、３２０ｎｍ以上の波長域で光を吸収しラジカルを生成しやすいシンナメート基、アゾベンゼン基、又は、カルコン基である場合に、より効果的に焼付きの発生を抑制することができる。

配向膜２２は、量子ドットを含有する。配向膜２２が量子ドットを含有することで、バックライト光に含まれる近紫外～青色のスペクトルを、緑～赤のスペクトルに変換できる。そのため、バックライト光の照射により配向膜、液晶材料等の一部がラジカル化することを抑制し、液晶パネルの電圧保持率の低下を抑制することができる。その結果、焼付の発生を抑制することができる。

量子ドットは、量子力学に従う光学特性を持つナノスケール（例えば、平均粒子径が２～１０ｎｍ）の半導体結晶であり、例えば、１０～５０個ほどの原子で構成されたコロイド粒子が挙げられる。量子ドットは、スペクトルの半値幅が狭く、高い量子効率を持ち、広範囲の波長を吸収することができる。

上記量子ドットとしては、カドミウムセレン（ＣｄＳｅ）、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化鉛（ＰｂＳ）、若しくは、リン化インジウム（ＩｎＰ）等の化合物、又は、ＣｄＳｅＳ等の合金を含むものが挙げられる。なかでも、上記量子ドットは、カドミウムセレン（ＣｄＳｅ）、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、及び、リン化インジウム（ＩｎＰ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を含むことが好ましい。

上記量子ドットとしては、コア型量子ドット、合金型量子ドット、コア・シェル型量子ドットが挙げられる。本実施形態では、コア型量子ドット、合金型量子ドット及びコア・シェル型量子ドットいずれも用いることができる。

上記コア型量子ドットは、内部組成が均一な単一組成の半導体結晶から構成されたコロイド粒子である。コア型量子を構成する半導体としては、例えば、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳ、ＰｂＳ、ＩｎＰ等が挙げられる。具体的には、シグマアルドリッチ社製（６６２４２９、６６２３５６、６６２４４５、６６２４８８）等を用いることができる。コア型量子ドットは、粒子径を調整することで、発光波長ピークを調整することができる。

上記合金型量子ドットは、複数種類の半導体の合金からから構成されたコロイド粒子である。上記合金型量子ドットとしては、例えば、ＣｄＳｅＳ等が挙げられる。具体的には、シグマアルドリッチ社製　７５３７４２、７５３７９３等を用いることができる。合金型量子ドットは、組成と内部構造を変えることで、光学的特性、電子的特性を調整することができる。

上記コア・シェル型量子ドットは、上記コア型量子ドット、上記合金型量子ドットの表面を半導体化合物で被覆したものであり、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）で被覆されてものが挙げられる。上記コア・シェル型量子ドットとしては、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ（コア／シェル）、ＣｄＴｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＰｂＳ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＣｄＳｅＳ／ＺｎＳ、等が挙げられる。具体的には、シグマアルドリッチ社製（７７６７５０、７９０１９２、６９４５９２）等が挙げられる。

図６は、ＣｄＳｅの吸収スペクトル分布を示したグラフであり、図７は、ＣｄＳｅの発光スペクトル分布を示したグラフである。図８は、ＣｄＳの吸収スペクトル分布を示したグラフであり、図９は、ＣｄＳの発光スペクトル分布を示したグラフである。図６及び図８は、横軸を波長（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）（ｎｍ）、縦軸を吸光度（Ａｂｓｏｒｂａｎｓｅ）（ａ．ｕ．）とした。図７及び図９は、横軸を波長（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）（ｎｍ）、縦軸を発光強度（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）（ａ．ｕ．）とした。

コア型の量子ドットとして、シグマアルドリッチ社製、Ｌｕｍｉｄｏｔ（登録商標）ＣｄＳ３８０、ＣｄＳ４００、ＣｄＳ４２０、ＣｄＳ４６０、ＣｄＳ４８０、ＣｄＳｅ４８０、ＣｄＳｅ５２０、ＣｄＳｅ５６０、ＣｄＳｅ５９０、ＣｄＳｅ６１０及びＣｄＳｅ６４０を用いた。

図６及び図８に示したように、ＣｄＳｅ、ＣｄＳともに、広範囲の波長を吸収することができ、特に、短波長域での吸収が大きいことが分かる。更に、図７及び図９に示したように、ＣｄＳｅ、ＣｄＳともに、短波長成分を低エネルギーの可視光成分へ変換することができる。

以下の表１に、各量子ドットの発光波長ピークと粒子径をまとめた。

表１に示したように、ＣｄＳｅは、粒子径を２．１ｎｍから７．７ｎｍまで変化させることで、発光ピーク波長を４８０ｎｍから６４０ｎｍまで変化させることができることが分かる。ＣｄＳは、粒子径を１．６ｎｍから７．３ｎｍまで変化させることで、発光ピーク波長を３８０ｎｍから４８０ｎｍまで変化させることができることが分かる。

上記量子ドットは、粒子径が１ｎｍ以上、３０ｎｍ以下であることが好ましい。上記粒子径が上記範囲内である場合、短波長（近紫外～青色）のスペクトルを、長波長（緑～赤）のスペクトルに変換することができる。上記粒子径は、例えば、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）等により測定することができる。本明細書中、「粒子径」とは、コア型量子ドットの場合は、コア部分の直径であり、コア・シェル型量子ドットの場合は、シェル部分を含んだ粒子の直径である。

上記量子ドットは、以下の検討から、発光ピーク波長が、４００ｎｍよりも長波長であることが好ましい。上記発光ピーク波長は、４５０ｎｍよりも長波長であることがより好ましく、５００ｎｍよりも長波長であることが更に好ましい。上記発光ピーク波長の上限は、特に限定されないが、８００ｎｍよりも短波長であることが好ましい。発光ピーク波長が異なる量子ドットを併用してもよい。本明細書中、「発光ピーク波長」とは、量子ドットが放出する光の発光強度が最も高くなるときのピーク波長をいう。なお、上記発光ピーク波長は、例えば、分光光度計等により測定することができる。

図１０は、配向膜の吸収スペクトル分布を示したグラフである。光反応基としてアゾベンゼン構造を含有する光配向膜材料、光反応基としてシクロブタン構造アゾベンゼン化合物を含有する光配向膜材料、光反応基を含有さないラビング配向膜材料を用意し、それぞれガラス基板上に膜厚が１００ｎｍとなるように塗付し、配向膜を成膜した。その後、それぞれの配向膜について、紫外可視近赤外分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ－３１００ＰＣ）を用いて、吸収スペクトルを測定した。図１０より、光配向膜、ラビング配向膜ともに、４００ｎｍ以下で吸収が増大することが分かった。光配向膜中の光反応基が光を吸収するため、ラビング配向膜と比較して、光配向膜は、高波長域でも吸収が増大すると考えられる。そのため、配向膜から発生するラジカルを抑制する観点からは、上述のように、上記発光ピーク波長は、４００ｎｍよりも長波長であることが好ましい。

上記量子ドットの発光ピーク波長は、バックライト光に含まれる、最も短波長側の照射ピーク波長よりも、長波長であることが好ましい。バックライト光に含まれる短波長成分を高波長側に変換することで、バックライトから液晶パネルに入射する近紫外線を低減することができる。

バックライト光に含まれる近紫外線３００ｎｍ～４００ｎｍを低減する観点からは、上記量子ドットは、４００ｎｍ未満の波長域に吸収スペクトルを有することが好ましい。

上記量子ドットは、表面に有機鎖を有することが好ましい。図１１は、量子ドットの構造を説明した模式図である。図１１に示したように、量子ドット（ＱＤ）は、表面に有機鎖が導入されたものが好ましい。上記有機鎖としては、アルキル基が好適に用いられる。アルキル基は、炭素数が２～２０のものが挙げられる。上記有機鎖の末端には、カルボキシル基、ヒドロキシル基、又は、アミノ基等が導入されてもよい。上記コア型量子ドット、合金型量子ドット、及び、コア・シェル型量子ドットのいずれにも、表面に有機鎖を導入することができる。上記量子ドットが、表面に有機鎖を有する（キャッピングされている）ことで、配向膜等の有機膜への相溶性が改善され、配向膜中へ均一に分散させることができる。そのため、凝集等により自己消光して、量子効率が低下することを抑制することができる。

図１２及び図１３は、配向膜を構成する高分子と量子ドット（ＱＤ）との結合様式の一例を示した模式図である。図１２の（ａ）及び（ｂ）に示したように、配向膜２２を構成する一つの高分子に、複数の量子ドットが結合してもよい。また、一つの量子ドットは、複数の高分子鎖と結合していてもよく、図１３の（ａ）及び（ｂ）に示したように、配向膜２２を構成する複数の高分子と複数の量子ドットとが結合してもよい。

上記量子ドットは、配向膜を構成する高分子と化学結合していることが好ましい。例えば、図１２の（ａ）及び図１３の（ａ）に示したように、配向膜２２を構成する高分子と量子ドットとは、高分子が有するスペーサー結合基と量子ドットが表面に有する有機鎖とを介して結合していてもよい。上記化学結合は、例えば、共有結合である。上記スペーサー結合基としては、例えば、エステル基、アミド基、エーテル基又はチオール基等が挙げられる。

上記量子ドットは、図１２の（ｂ）及び図１３の（ｂ）に示したように、配向膜を構成する高分子と相互作用により結合してもよい。上記高分子と量子ドットとの相互作用は、例えば、分子間力である。上記分子間力としては、例えば、水素結合、金属－ｐ電子相互作用、双極子－双極子相互作、又は、疎水性相互作用等が挙げられる。上記水素結合により上記量子ドットと結合する官能基としては、例えば、カルボキシル基、アミド基、エポキシ基、又は、グリシジル基等が挙げられる。上記金属－ｐ電子相互作用又は双極子－双極子相互作用により上記量子ドットと結合する官能基としては、例えば、ハロゲン基が挙げられ、なかでもフッ素基が好ましい。上記疎水性相互作用により上記量子ドットと結合する官能基としては、例えば、アルキル基又はコレステリル基等が挙げられる。

上記量子ドットの含有量は、配向膜材料全体に対して、２重量部以上、５０重量部以下であることが好ましい。上記含有量が、２重量部未満であると、十分な発光強度が得られないことがある。また、バックライト光の短波長成分を長波長化できないことがある。一方、５０重量部を超えると、量子ドットの分散性が低下することがある。また、液晶配向性が低下することがある。

配向膜２２は、水平配向官能基を含有するユニットと量子ドットを含有するユニットを含有することが好ましい。水平配向官能基と量子ドットとは、同一のユニットに存在してもよいし、異なるユニットに存在してもよい。異なるユニットに存在する場合、配向膜２２は、水平配向官能基を含有するユニットと量子ドットを含有するユニットとの共重合体を含有することが好ましい。

配向膜２２は、垂直配向官能基を含有するユニットと量子ドットを含有するユニットを含有することが好ましい。垂直配向官能基と量子ドットとは、同一のユニットに存在してもよいし、異なるユニットに存在してもよい。異なるユニットに存在する場合、配向膜２２は、垂直配向官能基を含有するユニットと量子ドットを含有するユニットとの共重合体を含有することが好ましい。

配向膜２２は、光配向性官能基を含有するユニットと量子ドットを含有するユニットを含有することが好ましい。光配向性官能基と量子ドットとは、同一のユニットに存在してもよいし、異なるユニットに存在してもよい。異なるユニットに存在する場合、配向膜２２は、光配向性官能基を含有するユニットと量子ドットを含有するユニットとの共重合体を含有することが好ましい。更に、配向膜２２は、水平配向官能基又は垂直配向官能基、光配向性官能基、及び、量子ドットを同一のユニットに含有してもよい。

配向膜２２は、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリシロキサン、及び、ポリビニルからなる群より選ばれる少なくとも１種の高分子を含有することが好ましい。該高分子は、配向膜材料を合成する段階で重量平均分子量を大きくできるため、液晶表示装置の使用時に低分子成分が液晶層に溶出することによる不純物由来の焼き付き（ＶＨＲの低下や残留ＤＣの発生）を、より低減することができる。

上記ポリアミック酸は、例えば、下記化学式（Ａ－１）で表される繰り返し構造単位を含むものであってもよい。

（式中、ｍは、０＜ｍ≦０．５の範囲の実数である。ｐは、重合度を示し、１以上の整数である。）

上記Ｘの具体例としては、例えば、下記化学式（Ｘ－Ａ１）～（Ｘ－Ａ１２）で表される構造が挙げられる。各構造に含まれる少なくとも一つの水素原子は、フッ素基、メチル基、エチル基、又は、イソプロピル基に置換されていてもよい。

上記Ｘが光配向性を有する構造である場合、例えば、下記化学式（Ｘ－Ｂ１）～（ＸＦ－Ｂ４）で表される構造が挙げられる。

上記Ｙの具体例としては、例えば、下記化学式（Ｙ－Ａ１）～（Ｙ－Ａ１６）で表される構造が挙げられる。各構造に含まれる少なくとも一つの水素原子は、フッ素基、メチル基、エチル基、又は、イソプロピル基に置換されていてもよい。

上記Ｙが光配向性を有する構造である場合、例えば、下記化学式（Ｙ－Ｂ１）～（Ｙ－Ｂ８）で表される構造が挙げられる。

上記Ｚは、側鎖を表す。上記化学式（Ａ－１）で表される繰り返し構造単位の一部又は全部には、側鎖Ｚが導入されていなくてもよい。

配向膜２２が水平配向膜である場合、上記化学式（Ａ－１）で表される繰り返し構造単位の一部には、Ｚとして、光の照射によらずに略水平に液晶分子を配向可能な官能基（以下、水平配向官能基とも言う。）が別途導入されていてもよい。

水平配向官能基の具体例としては、例えば、下記化学式（Ｚ－Ａ１）～（Ｚ－Ａ８）で表される構造が挙げられる。

配向膜２２が垂直配向膜である場合、上記化学式（Ａ－１）で表される繰り返し構造単位の一部には、Ｚとして、光の照射によらずに略垂直に液晶分子を配向可能な官能基（以下、垂直配向官能基とも言う。）が別途導入されていてもよい。

垂直配向官能基の具体例としては、例えば、下記化学式（Ｚ－Ｂ１）～（Ｚ－Ｂ７）で表される構造が挙げられる。

配向膜２２が水平配向膜である場合、上記化学式（Ａ－１）で表される繰り返し構造単位の一部には、Ｚとして、光の照射によって略水平に液晶分子を配向可能な官能基（以下、光配向性水平配向官能基とも言う。）が別途導入されていてもよい。

光配向性水平配向官能基の具体例としては、例えば、下記化学式（Ｚ－Ｃ１）又は（Ｚ－Ｃ２）で表される構造が挙げられる。

配向膜２２が垂直配向膜である場合、上記化学式（Ａ－１）で表される繰り返し構造単位の一部には、Ｚとして、光の照射によって略垂直に液晶分子を配向可能な官能基（以下、光配向性垂直配向官能基とも言う。）が別途導入されていてもよい。

光配向性垂直配向官能基の具体例としては、例えば、下記化学式（Ｚ－Ｄ１）～（Ｚ－Ｄ２１）で表される構造が挙げられる。

上記Ｗ１は、特に限定されず、量子ドットと化学結合できるスペーサー結合基を含む構造であればよい。上記スペーサー結合基としては、例えば、エステル基、アミド基、エーテル基又はチオール基等が挙げられる。上記化学式（Ａ－１）で表される繰り返し構造単位の一部又は全部には、Ｗ１が導入されていなくてもよい。

上記量子ドットは、配向膜２２を構成する高分子と化学結合していることが好ましい。具体的には、下記化学式（Ａ－２）で表されるように、ポリアミック酸のカルボキシル基と量子ドットの表面の有機鎖の末端のヒドロキシル基とが脱水縮合し、共有結合により結合してもよい。

上記量子ドットは、配向膜を構成する高分子と化学結合ではなく、例えば、下記化学式（Ａ－３）で表されるように、側鎖Ｚと量子トッドとが分子間力によって結合していてもよいし、主鎖の官能基と分子間力によって結合していてもよい。

上記ポリアミック酸は、一部がイミド化していてもよい。上記ポリアミック酸の初期化学イミド化率は、０％以上、５０％以下であることが好ましい。上記ポリアミック酸の初期化学イミド化率のより好ましい上限は、４０％である。ポリアミック酸は、加熱又は触媒により脱水閉環することでイミド化することができる。

上記ポリアミック酸は、その重量平均分子量は、２，５００以上であることが好ましく、１，０００，０００以下であることが好ましい。重量平均分子量が１，０００，０００を超えると、配向膜材料の粘度が配向膜２２を成膜できないほど大きくなるおそれがある。なお、重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー）により決定できる。

上記ポリイミドは、例えば、下記化学式（Ｂ－１）で表される繰り返し構造単位を含むものであってもよい。

上記ポリイミドは、上記化学式（Ａ－１）で表される繰り返し構造単位を含むポリアミック酸を、加熱又は触媒により脱水閉環（イミド化）したものであってもよい。なお、上記化学式（Ａ－１）で表される繰り返し構造単位の全てがイミド化していることが好ましいが、一部がイミド化していない部分があってもよい。上記ポリイミドの初期化学イミド化率は、５０％を超えることが好ましい。

上記Ｚは、側鎖を表す。上記化学式（Ｃ－１）で表される繰り返し構造単位の一部又は全部には、側鎖Ｚが導入されていなくてもよい。上記Ｚには、水平配向官能基、垂直配向官能基、光配向性水平配向官能基、又は、光配向性垂直配向官能基が別途導入されていてもよい。水平配向官能基の具体例としては、上記化学式（Ｚ－Ａ１）～（Ｚ－Ａ８）で表される構造が挙げられる。垂直配向官能基の具体例としては、上記化学式（Ｚ－Ｂ１）～（Ｚ－Ｂ７）で表される構造が挙げられる。光配向性水平配向官能基の具体例としては、上記化学式（Ｚ－Ｃ１）又は（Ｚ－Ｃ２）で表される構造が挙げられる。光配向性垂直配向官能基の具体例としては、上記化学式（Ｚ－Ｄ１）～（Ｚ－Ｄ２１）で表される構造が挙げられる。

上記Ｗ１は、特に限定されず、量子ドットと化学結合できるスペーサー結合基を含む構造であればよい。上記スペーサー結合基としては、例えば、エステル基、アミド基、エーテル基又はチオール基等が挙げられる。上記量子ドットは、配向膜を構成する高分子と化学結合していることが好ましい。上記化学式（Ｂ－１）で表される繰り返し構造単位の一部又は全部には、Ｗ１が導入されていなくてもよい。

上記ポリイミドは、その重量平均分子量は、２，５００以上であることが好ましく、１，０００，０００以下であることが好ましい。重量平均分子量が１，０００，０００を超えると、配向膜材料の粘度が配向膜２２を成膜できないほど大きくなるおそれがある。

上記量子ドットは、配向膜を構成する高分子と化学結合ではなく、例えば、下記化学式（Ｂ－２）で表されるように、側鎖Ｚと量子トッドとが分子間力によって結合していてもよいし、主鎖の官能基と分子間力によって結合していてもよい。

上記ポリシロキサンは、例えば、下記化学式（Ｃ－１）で表される繰り返し構造単位を含むものであってもよい。

（式中、αは、－Ｈ基、－ＯＨ基、メトキシ基、又は、エトキシ基を表す。ｐは、重合度を示し、１以上の整数である。）

ｍは、０．００１～０．５の範囲の実数であることが好ましく、０．０１～０．０５の範囲の実数であることがより好ましい。ｒは、０～０．７の範囲の実数であることが好ましく、０．０５～０．５の範囲の実数であることがより好ましい。

上記Ｗ１は、特に限定されず、量子ドットと化学結合できるスペーサー結合基を含む構造であればよい。上記スペーサー結合基としては、例えば、エステル基、アミド基、エーテル基又はチオール基等が挙げられる。上記量子ドットは、配向膜を構成する高分子と化学結合していることが好ましい。上記化学式（Ｃ－１）で表される繰り返し構造単位の一部又は全部には、Ｗ１が導入されていなくてもよい。

化学式（Ｃ－１）で表される繰り返し構造単位の一部には、末端にエポキシ基を含有する構造が導入されていてもよい。上記Ｗ２は、末端にエポキシ基を含有する構造であることが好ましい。配向膜を構成する高分子がエポキシ基を有することで、量子トッドが有する有機鎖と化学結合することができるためである。

上記化学式（Ｃ－１）で表される繰り返し構造単位のより具体的な例としては、例えば、下記化学式（Ｃ－２）又は（Ｃ－３）で表される繰り返し構造単位が挙げられる。

Ｚは、下記化学式（Ｚ－Ｄ１３）又は（Ｚ－Ｅ１）で表されるシンナメート基を含む構造を表す。

上記化学式（Ｃ－２）で表される繰り返し構造単位では、ポリシロキサンの側鎖のエポキシ基と、量子ドットが表面に有する有機鎖（例えば、カルボキシル基等）との間で共有結合が形成されている。上記化学式（Ｃ－３）で表される繰り返し構造単位では、ポリシロキサンと、量子ドットとは、共有結合により結合している。

ポリシロキサンの場合も、上記量子ドットと配向膜を構成するポリシロキサンとが化学結合ではなく、分子間力によって結合していてもよい。

上記光反応基含有ポリマーがポリシロキサンである場合、その重量平均分子量は、２，５００以上であることが好ましく、１，０００，０００以下であることが好ましい。重量平均分子量が１，０００，０００を超えると、配向膜材料の粘度が配向膜２２を成膜できないほど大きくなるおそれがある。

上記ポリビニルは、下記化学式（Ｄ－１）で表される繰り返し構造単位を含むものであってもよい。

（式中、βは、－Ｈ基、－ＣＨ_３基、又は、－Ｃ_２Ｈ_５基を表す。ｐは、重合度を示し、１以上の整数である。）

上記ｍは、０．００１～０．５の範囲の実数であることが好ましく、０．０１～０．０５の範囲の実数であることがより好ましい。上記ｒは、０～０．７の範囲の実数であることが好ましく、０．０５～０．５の範囲の実数であることがより好ましい。

上記Ｚは、側鎖を表す。上記化学式（Ｄ－１）で表される繰り返し構造単位の一部又は全部には、側鎖Ｚが導入されていなくてもよい。上記Ｚには、水平配向官能基、垂直配向官能基、光配向性水平配向官能基、又は、光配向性垂直配向官能基が別途導入されていてもよい。水平配向官能基の具体例としては、上記化学式（Ｚ－Ａ１）～（Ｚ－Ａ８）で表される構造が挙げられる。垂直配向官能基の具体例としては、上記化学式（Ｚ－Ｂ１）～（Ｚ－Ｂ７）で表される構造が挙げられる。光配向性水平配向官能基の具体例としては、上記化学式（Ｚ－Ｃ１）又は（Ｚ－Ｃ２）で表される構造が挙げられる。光配向性垂直配向官能基の具体例としては、上記化学式（Ｚ－Ｄ１）～（Ｚ－Ｄ２１）で表される構造が挙げられる。

上記Ｗ１は、特に限定されず、量子ドットと化学結合できるスペーサー結合基を含む構造であればよい。上記スペーサー結合基としては、例えば、エステル基、アミド基、エーテル基又はチオール基等が挙げられる。上記量子ドットは、配向膜を構成する高分子と化学結合していることが好ましい。上記化学式（Ｄ－１）で表される繰り返し構造単位の一部又は全部には、Ｗ１が導入されていなくてもよい。

上記化学式（Ｄ－１）で表される繰り返し構造単位の一部には、末端にカルボキシル基を含有する構造が導入されていてもよい。上記Ｗ３は、末端にカルボキシル基を含有する構造であることが好ましい。配向膜を構成する高分子がカルボキシル基を有することで、量子トッドが有する有機鎖と化学結合することができるためである。

上記光反応基含有ポリマーがポリビニルである場合、その重量平均分子量は、２，５００以上であることが好ましく、１，０００，０００以下であることが好ましい。重量平均分子量が１，０００，０００を超えると、配向膜材料の粘度が配向膜２２を成膜できないほど大きくなるおそれがある。

ポリビニルの場合も、上記量子ドットと配向膜を構成するポリビニルとが化学結合ではなく、分子間力によって結合していてもよい。

上記化学式（Ａ－１）～（Ａ－３）、（Ｂ－１）、（Ｂ－２）、（Ｃ－１）～（Ｃ－３）又は（Ｄ－１）で表される高分子が、光反応基を含有する場合、一分子の高分子鎖において、全ての繰り返し構造単位が光配向性官能基を有する必要はなく、少なくとも一部の繰り返し構造単位が光配向性官能基を含んでいればよい。上記高分子は、一種の光配向性官能基を含む繰り返し構造単位のみで構成されていてもよいし、一分子中に異なる光配向性官能基を含む繰り返し構造単位が混在してもよい。更に、一種の光配向性官能基を含む高分子鎖と、異なる他の光配向性官能基を含む高分子鎖とを混合してもよい。

また、上記化学式（Ａ－１）～（Ａ－３）、（Ｂ－１）、（Ｂ－２）、（Ｃ－１）～（Ｃ－３）又は（Ｄ－１）で表される高分子は、繰り返し構造単位の一部のみに側鎖が導入され、その他の構造単位に側鎖が導入されていない場合、これらの構造単位の配列は特に限定されない。例えば、側鎖が導入された構造単位と、側鎖が導入されていない構造単位とが、交互に配列されていてもよいし、ランダムに配列されていてもよいし、複数の構造単位が連続してブロック単位で配列されていてもよい。

配向膜２２は、上記高分子及び量子ドットのほかに、他の成分を更に含有していてもよい。他の成分としては、例えば、硬化剤、硬化促進剤、触媒等を挙げることができる。また、上記高分子以外に、配向膜材料の溶液特性や、配向膜の電気特性をより向上するため、例えば、光配向性官能基、垂直又は水平配向官能基を有さない一般的な配向膜用高分子を含有してもよい。

上記液晶表示装置の表示モードは、ねじれネマティック（ＴＮ）モード、イン・プレーン・スイッチング（ＩＰＳ）モード、フリンジ・フィールド・スイッチング（ＦＦＳ）モード、電界制御複屈折（ＥＣＢ）モード、マルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ）モード、又は、４ドメイン・リバース・ねじれネマティック（４Ｄ－ＲＴＮ）モードであることが好ましい。

ＴＮモードでは、一対の基板２１の一方に画素電極が設けられ、一対の基板２１の他方に共通電極が設けられ、液晶層２３中に縦電界が形成される。一対の基板２１上の配向膜２２は水平配向膜であり、電圧無印加時において、液晶分子の捩れ角が９０°となるように配向処理を行う。

ＦＦＳモードでは、一対の基板２１の少なくとも一方に、面状電極と、スリット電極と、面状電極及びスリット電極の間に配置された絶縁膜とを含む構造（ＦＦＳ電極構造）が設けられ、液晶層２３中に斜め電界（フリンジ電界）が形成される。通常では、液晶層２３側から、スリット電極、絶縁膜、面状電極の順に配置される。スリット電極としては、例えば、その全周を電極に囲まれた線状の開口部をスリットとして備えるものや、複数の櫛歯部を備え、かつ櫛歯部間に配置された線状の切れ込みがスリットを構成する櫛型形状のものを用いることができる。

ＩＰＳモードでは、一対の基板２１の少なくとも一方に一対の櫛形電極が設けられ、液晶層２３中に横電界が形成される。一対の櫛形電極としては、例えば、それぞれ複数の櫛歯部を備え、かつ櫛歯部が互いに噛み合うように配置された電極対を用いることができる。

ＥＣＢモードは、誘電異方性が正のネマティック液晶を用いた複屈折性を利用したもので、液晶分子への印加電圧によってリタデーションを変化させ、位相差フィルムとの組合せにより液晶層の光の透過及び不透過をコントロールすることにより画像を表示するものである。

ＭＶＡモードでは、一対の基板２１の一方に画素電極が設けられ、一対の基板２１の他方に共通電極が設けられ、液晶層２３中に縦電界が形成される。一対の基板２１の少なくとも一方に、スリット又リブ等の配向制御手段を設けることで液晶分子の配向方向を制御し、複数のドメインに配向分割させることができる。

４Ｄ－ＲＴＮモードでは、上記ＴＮモードにおいて、液晶分子の配向方位を４つのドメインに配向分割したものである。配向膜に対して処理方向を行うことで、任意の２つの方向の差が９０°の整数倍に略等しい４つの方向に配向分割を行うことができる。

本実施形態の液晶パネル２０は、通常では、液晶層２３の周囲を囲むように設けられたシール材（図示せず）によって一対の基板２１同士が貼り合わされ、液晶層２３が所定の領域に保持される。シール材としては、例えば、無機フィラー又は有機フィラー及び硬化剤を含有するエポキシ樹脂等を用いることができる。

また、一対の基板２１の液晶層２３とは反対側にはそれぞれ、偏光板（直線偏光子）が配置されてもよい。偏光板としては、典型的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムに、二色性を有するヨウ素錯体等の異方性材料を、吸着配向させたものが挙げられる。通常は、ＰＶＡフィルムの両面にトリアセチルセルロースフィルム等の保護フィルムをラミネートして実用に供される。また、偏光板と一対の基板２１との間には、位相差フィルム等の光学フィルムが配置されていてもよい。

図１に示したように、本実施形態の液晶表示装置においては、バックライト１０が液晶パネルの背面側に配置されている。このような構成を有する液晶表示装置は、一般的に、透過型の液晶表示装置と呼ばれる。バックライト１０としては、可視光を含む光を発するものであれば特に限定されず、可視光のみを含む光を発するものであってもよく、可視光及び紫外光の両方を含む光を発するものであってもよい。液晶表示装置によるカラー表示が可能とするためには、白色光を発するバックライト１０が好適に用いられる。バックライト１０の種類としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）が好適に用いられる。なお、本明細書において、「可視光」とは、波長３８０ｎｍ以上、８００ｎｍ未満の光（電磁波）を意味する。

本実施形態の液晶表示装置は、青色発光ダイオードを含むバックライトを備えることが好ましい。バックライト１０が近紫外線を放出する青色発光ダイオードと、ＹＡＧ等の蛍光体とを用いて白色を得る疑似白色発光ダイオードを用いた場合、射出光が近紫外線を含むため、液晶パネルを構成する配向膜、液晶材料等の一部がラジカル化しやすく、長期間の使用によりＶＨＲの低下を引き起こし、その結果、焼き付きが発生しやすい。本実施形態の液晶表示装置は、配向膜２２が量子ドットを含有するため、青色発光ダイオードを含むバックライトから射出された近紫外～青色のスペクトルを緑～赤のスペクトルに変換することができ、より効果的に焼付きの発生を抑制することができる。

本実施形態の液晶表示装置は、液晶パネル２０及びバックライト１０の他、ＴＣＰ（テープ・キャリア・パッケージ）、ＰＣＢ（プリント配線基板）等の外部回路；視野角拡大フィルム、輝度向上フィルム等の光学フィルム；ベゼル（フレーム）等の複数の部材により構成されるものであり、部材によっては、他の部材に組み込まれていてもよい。既に説明した部材以外の部材については特に限定されず、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができるので、説明を省略する。

本発明の他の一態様は、液晶表示装置の液晶の初期配向を制御するために用いられる配向膜であって、量子ドットを含有する配向膜であってもよい。配向膜の構成は、上記配向膜２２と同様であるため詳細な説明は省略する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、説明された個々の事項は、すべて本発明全般に対して適用され得るものである。

以下に実施例及び比較例を掲げて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。

（合成例１）
合成例１では、ポリアミック酸を主鎖とし、量子ドットが化学結合した水平光配向膜材料を合成した。
合成例１では、トルエンを分散媒とし、分散質として、ＣｄＳｅから構成されるコロイド粒子がＺｎＳで被覆されたコア・シェル構造（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）を有し、キャッピング剤として、ヘキサデシルアミン（ＨＤＡ）が導入された量子ドット（下記構造（１））を含有する蛍光材料（シグマアルドリッチ社製、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ４８０）を用いた。上記量子ドットの発光ピーク波長は、５２０ｎｍであり、コロイド粒子の粒子径は、２．５ｎｍであった。上記蛍光材料中の固形分量は、５ｍｇ／ｍＬであった。

下記反応式に示したように、上記量子ドットを含有する蛍光材料５ｍＬをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）５０ｍＬ中に添加し、続いて、３－メルカプト－１－プロパノールを過剰量（０．３ｇ）溶解させたＴＨＦ溶液をゆっくり滴下することで、沈殿物が得られた。得られた沈殿物をろ過により回収し、更にＴＨＦで洗浄することで、キャッピング剤の交換を行い、下記構造（２）に示す量子ドットを１２ｍｇ得た。下記構造（２）に示す量子ドットは、ＣｄＳｅから構成されるコロイド粒子がＺｎＳで被覆されたコア・シェル構造（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）であり、ＺｎＳ被膜の表面に、末端にヒドロキシ基を有する有機鎖を有するものであった。

続いて、ポリアミック酸（下記構造（３））が２ｇの含まれる１－メチルピロリドン溶液（２０ｍＬ）中に、得られた有機鎖の末端にヒドロキシル基を有するＣｄＳｅ量子ドット（下記構造（２））が１００ｍｇ含まれる１－メチルピロリドン溶液５ｍＬを滴下した。続いて、Ｎ，Ｎ’－ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）１００ｍｇとトリエチルアミン（ＴＥＡ）１００ｍｇとが含まれる１－メチルピロリドン溶液５ｍＬを滴下し、窒素雰囲気下、６０℃で２４時間反応させた。

続いて、水酸化ナトリウム溶液を滴下し、未反応のカルボキシル基をカルボン酸ナトリウム塩にし、沈殿物を得た。得られた沈殿物を、エバポレーターを用いて回収し、回収物をさらにメタノールを貧溶媒、水を良溶媒とし、溶解再沈を行うことで、量子ドットで修飾した高分子（下記構造（４））を得た。最後に、カチオン交換クロマトグラフィーを用いることで、カルボン酸ナトリウム塩をカルボン酸に戻し、目的の水平光配向膜材料（下記構造（５））を得た。

得られた水平光配向膜材料は、下記化学式（６－１）に示す高分子を含有するものであった。下記化学式（６－１）中、Ｘは、下記化学式（７）に示す構造であり、Ｙは、下記化学式（８）に示す構造であった。量子ドットとポリアミック酸とは、量子ドットの表面に有する有機鎖の末端のヒドロキシル基と、ポリアミック酸が有するカルボキシル基とが、エステル結合により結合していた。

（式中、ｐは重合度を示し、１以上の整数である。）

（合成例２）
合成例２では、ポリアミック酸を主鎖とし、量子ドットが相互作用により結合した垂直配向膜材料を合成した。
合成例２では、トルエンを分散媒とし、分散質として、ＣｄＳｅから構成されるコロイド粒子に、キャッピング剤としてヘキサデシルアミン（ＨＤＡ）が導入されたコア型量子ドット（下記構造（１０））を含有する蛍光材料（シグマアルドリッチ社製、６６２４３７）を用いた。上記量子ドットの発光ピーク波長は、５２０ｎｍであり、コロイド粒子の粒子径は、２．５ｎｍであった。上記蛍光材料中の固形分量は、５ｍｇ／ｍＬであった。ポリアミック酸としては、下記化学式（９）に示すポリアミック酸を用いた。下記化学式（９）に示すポリアミック酸は、Ｘとして、下記化学式（１２）に示す構造を有し、Ｙとして、下記化学式（１３）に示す構造を有し、Ｚとして、下記化学式（１４）に示すステロイド系垂直配向側鎖を有する。

下記反応式に示したように、上記ポリアミック酸が２ｇの含まれるＮＭＰ／γ－ブチロラクトン混合溶液１０ｍＬに、上記量子ドットを含有する蛍光材料１０ｍＬを添加した。続いて、エバポレーターを用いて溶媒を濃縮することでトルエンを除去し、下記化学式（１１）に示す高分子を含有する垂直配向膜材料を得た。

下記化学式（１１）中、Ｘは、下記化学式（１２）に示す構造であり、Ｙは、下記化学式（１３）に示す構造であり、Ｚは、下記化学式（１４）に示す構造であった。量子ドットとポリアミック酸とは、量子ドットの表面に有するヘキサデシル基と、ポリアミック酸の側鎖のステロイド骨格とが分子間力（疎水性相互作用）により結合していた。下記化学式（１１）に示す高分子は、下記化学式（１４）に示す垂直配向官能基と量子ドットとを含有するユニットを含有するものであった。下記化学式（９）及び（１１）中、ｐは重合度を示し、１以上の整数である。

（合成例３）
合成例３では、ポリシロキサンを主鎖とし、量子ドットが化学結合した垂直光配向膜材料を合成した。
合成例３では、トルエンを分散媒とし、分散質として、ＣｄＳｅから構成されるコロイド粒子に、キャッピング剤として、カルボキシル基が導入されたコア型量子ドット（下記構造（１６））を含有する蛍光材料（シグマアルドリッチ社製）を用いた。上記量子ドットの発光ピーク波長は、５２０ｎｍであり、コロイド粒子の粒子径は、２．５ｎｍであった。上記蛍光材料中の固形分量は、５ｍｇ／ｍＬであった。ポリシロキサンとしては、下記化学式（１５）に示すポリシロキサンを用いた。下記化学式（１５）に示すポリシロキサンは、Ｚとして、下記化学式（１８）に示すシンナメート基を有する光配向性垂直配向側鎖を有する。

下記反応式に示したように、上記ポリシロキサンが２ｇの含まれるトルエン溶液１０ｍＬ中に、上記量子ドットを含有する蛍光材料１０ｍＬを滴下し、その後、７０℃で５時間反応させた。反応終了後、エーテルを貧溶媒、ＮＭＰを良溶媒とし、溶解再沈を行うことで、量子ドットを約２５ｍｏｌ％修飾した下記化学式（１７）に示した高分子を含有する垂直光配向膜材料を得た。下記化学式（１５）及び（１７）中、ｐは重合度を示し、１以上の整数である。

下記化学式（１７）中、Ｚは、下記化学式（１８）に示す構造であった。量子ドットとポリシロキサンとは、量子ドットの表面に有する有機鎖の末端のカルボキシル基と、ポリシロキサンが有するエポキシ基とが、エステル結合により結合していた。

（実施例１－１）
イン・プレーン・スイッチング（ＩＰＳ）モードの液晶表示装置を以下の方法により実際に作製した。まず、図４に示したような、ＴＦＴ、ＩＰＳ電極構造等を備えるＴＦＴ基板、及び、電極を有さず、ブラックマトリクス、カラーフィルタ等を備えるカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）を用意した。

ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の各々の表面上に、合成例１で得られた水平光配向膜材料を塗布し、６０℃９０秒間の仮焼成を行った。続いて、光配向処理として、両基板の表面に塗布した配向膜材料に対して、主波長が３６５ｎｍである直線偏光紫外光を２Ｊ／ｃｍ^２の強度で照射した。直線偏光紫外光の照射により、アゾベンゼン構造においてトランス－シス異性化反応が生じ、配向規制力が発現した。その後、２３０℃４０分間の本焼成を行った。本焼成により、ポリアミック酸構造の一部においてイミド化（脱水閉環反応）が起こり、ポリイミド構造が形成された。以上によって、光照射によって充分な配向規制力を発現させた水平光配向膜が得られた。本焼成後の上記配向膜の膜厚は１００ｎｍであった。

得られた水平光配向膜は、下記化学式（６－１）に示す構造を有するものであった。下記化学式（６－１）中、Ｘは、下記化学式（７）に示す構造であり、Ｙは、下記化学式（８）に示す構造であった。

上記化学式（６－１）に示す高分子は、ポリアミック酸を主鎖とし、量子ドットの表面に有する有機鎖の末端のヒドロキシル基と、ポリアミック酸が有するカルボキシル基とが、エステル結合により結合していた。また、上記化学式（６－１）に示す高分子は、上記化学式（８）に示す光配向性官能基（アゾベンゼン基）及び水平配向官能基（－Ｈ）を含有するユニットと、上記化学式（８）に示す光配向性官能基、水平配向官能基（－Ｈ）、及び、量子ドットを含有するユニットとの共重合体であった。

続いて、一方の基板に、ディスペンサを用いて、紫外線硬化性シール剤（積水化学社製、商品名：フォトレックＳ－ＷＢ）を描画した。もう一方の基板上の所定の位置に、誘電率異方性が負（△ε＝－３．７）である液晶分子を含有する液晶組成物を滴下した。その後、真空下にて両基板を貼り合わせ、シール剤を紫外光にて硬化させた。最後に、１３０℃で４０分間加熱し、液晶を等方相にする再配向処理を行い、その後室温まで冷却した。

更に、偏光軸がクロスニコルの関係になるように、ＴＦＴ基板の裏面側（バックライト光の入射面側）及びＣＦ基板の観察面側（バックライト光の出射面側）に、一対の偏光板を貼り付け、液晶パネルを作製した。続いて、液晶パネルの背面側に、疑似白色ＬＥＤを備えるバックライトを取り付け、実施例１－１の液晶表示装置が完成した。

（実施例１－２）
発光ピーク波長及び粒子径が異なる量子ドットを用いた点以外は、実施例１－１と同様にして、実施例１－２の液晶表示装置を作製した。

量子ドットとして、ＣｄＳｅから構成されるコロイド粒子がＺｎＳで被覆されたコア・シェル構造（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）を有し、キャッピング剤としてヘキサデシルアミン（ＨＤＡ）が導入され、発光ピーク波長が、６１０ｎｍであり、コロイド粒子の粒子径が、５．０ｎｍであるコア・シェル型量子ドット（シグマアルドリッチ社製、６６２４８８）を用いた点以外は、合成例１と同様にして、水平光配向膜材料を合成した。得られた水平光配向膜材料を用いて、実施例１－１と同様にして、実施例１－２の液晶表示装置を作製した。

（比較例１）
量子ドットを含有する蛍光材料を添加しなかった点以外は、実施例１－１と同様にして、比較例１の液晶表示装置を作製した。

＜バックライト上での高温試験＞
実施例１－１、１－２、及び、比較例１で作製したＩＰＳモードの液晶セルの耐熱性を評価するため、点灯したバックライト上に液晶セルを配置し、液晶セルの温度を７５℃に昇温した状態で５０００時間放置する試験を行った。放置の前後で電圧保持率（ＶＨＲ）及びコントラストの測定を行った。結果を下記表２に示した。なお、ＶＨＲは東陽テクニカ社製の６２５４型ＶＨＲ測定システムを用いて、１Ｖ、７０℃の条件で測定した。コントラスト測定は、トプコンテクノハウス社製の分光放射計のＳＲ－ＵＬ１Ｒを用いて、２５℃環境下で測定した。

上記表２に示したように、量子ドットを配向膜材料中に導入していない比較例１では、上記高温試験後に、ＶＨＲおよびコントラストが顕著に低下した。これは、光源として青色ＬＥＤを含むバックライト光に含まれる紫外線成分により、ネガ型液晶成分内の芳香環とアルコキシ基よりラジカルが形成され、不純物イオンが生成し、液晶層内に溶出したためと考えられる。一方、量子ドットを配向膜材料中に化学結合により導入した実施例１－１及び１－２では、上記バックライト上での高温試験を行った後も、比較的高いＶＨＲとコントラスト値を示した。これは、バックライト光に含まれる紫外線成分が、量子ドットにより低エネルギーの可視光成分へ変換され、ネガ型液晶成分からのラジカル発生を抑制したためと考えられる。

（実施例２－１）
フリンジ・フィールド・スイッチング（ＦＦＳ）モードの液晶表示装置を以下の方法により実際に作製した。まず、図４に示したような、ＴＦＴ、ＦＦＳ電極構造等を備えるＴＦＴ基板、及び、電極を有さず、ブラックマトリクス、カラーフィルタ等を備えるカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）を用意した。

量子ドットとして、ＩｎＰから構成されるコロイド粒子に、キャッピング剤としてヘキサデシルアミン（ＨＤＡ）が導入され、発光ピーク波長が、５３０ｎｍであり、コロイド粒子の粒子径が、２．７ｎｍであるコア型量子ドット（シグマアルドリッチ社製）を用いた点以外は、合成例１と同様にして、水平光配向膜材料を合成した。

得られた水平光配向膜材料を用いて、実施例１－１と同様にして、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の各々の表面上に水平光配向膜を形成した。本焼成後の上記配向膜の膜厚は１００ｎｍであった。その後、実施例１－１と同様にして、液晶パネルを作製し、液晶パネルの背面側に、疑似白色ＬＥＤを備えるバックライトを取り付け、実施例２－１の液晶表示装置が完成した。

（実施例２－２）
発光ピーク波長及び粒子径が異なる量子ドットを用いた点以外は、実施例２－１と同様にして、実施例２－２の液晶表示装置を作製した。

量子ドットとして、ＩｎＰから構成されるコロイド粒子に、キャッピング剤としてヘキサデシルアミン（ＨＤＡ）が導入され、発光ピーク波長が、６００ｎｍであり、コロイド粒子の粒子径が、５．４ｎｍであるコア型量子ドット（シグマアルドリッチ社製）を用いた点以外は、合成例１と同様にして、水平光配向膜材料を合成した。得られた水平光配向膜材料を用いて、実施例２－１と同様にして、実施例２－２の液晶表示装置を作製した。

（比較例２）
量子ドットを含有する蛍光材料を添加しなかった点以外は、実施例２－１と同様にして、比較例２の液晶表示装置を作製した。

＜バックライト上での高温試験＞
実施例２－１、２－２及び比較例２で作製したＦＦＳモードの液晶セルについて、実施例１－１と同様の評価試験を行った結果を下記表３に示した。

上記表３に示したように、量子ドットを配向膜材料中に導入していない比較例２では、上記高温試験後に、ＶＨＲ及びコントラストが顕著に低下した。一方、量子ドットを配向膜材料中に化学結合により導入した実施例２－１及び２－２では、上記高温試験を行った後も、比較的高いＶＨＲとコントラスト値を示した。これにより、配向膜中に量子ドットを含有することで、ＶＨＲ及びコントラストの低下を抑制できることがわかった。更に、実施例１－１、１－２と、実施例２－１、２－２との比較により、吸収波長に紫外領域を含み、発光波長が可視光領域（５００ｎｍ以上）である量子ドットであれば、量子ドットの原子種・組成への依存性がなく、ＶＨＲ及びコントラストの低下を抑制する信頼性改善効果があることが示された。

（実施例３－１）
フリンジ・フィールド・スイッチング（ＦＦＳ）モードの液晶表示装置を以下の方法により実際に作製した。まず、図４に示したような、ＴＦＴ、ＦＦＳ電極構造等を備えるＴＦＴ基板、及び、電極を有さず、ブラックマトリクス、カラーフィルタ等を備えるカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）を用意した。

水平光配向膜材料としては、光官能基としてアゾベンゼン基を有するポリアミック酸に、量子ドットを添加したものを用いた。量子ドットとして、ＣｄＳｅから構成されるコロイド粒子がＺｎＳで被覆されたコア・シェル構造（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）を有し、キャッピング剤としてヘキサデシルアミン（ＨＤＡ）が導入され、発光ピーク波長が、５３０ｎｍであり、コロイド粒子の粒子径が、３．３ｎｍであるコア・シェル型量子ドット（シグマアルドリッチ社製、６９４６４９）を用いた。

上記水平光配向膜材料を用いて、実施例１－１と同様にして、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の各々の表面上に水平光配向膜を形成した。本焼成後の上記配向膜の膜厚は１００ｎｍであった。

得られた水平光配向膜は、下記化学式（６－２）に示す構造を有するものであった。下記化学式（６－２）中、Ｘは、下記化学式（７）に示す構造であり、Ｙは、下記化学式（８）に示す構造であった。

上記化学式（６－２）に示す高分子は、ポリアミック酸を主鎖とし、量子ドットの表面に有する有機鎖の末端のヒドロキシル基と、ポリアミック酸が有するカルボキシル基とが、分子間力（水素結合）により結合していた。また、上記化学式（６－２）に示す高分子は、上記化学式（８）に示す光配向性官能基（アゾベンゼン基）を含有するユニットと、上記化学式（８）に示す光配向性官能基、及び、量子ドットを含有するユニットとの共重合体から成る水平配向用高分子であった。

その後、実施例１－１と同様にして、液晶パネルを作製し、液晶パネルの背面側に、疑似白色ＬＥＤを備えるバックライトを取り付け、実施例３－１の液晶表示装置が完成した。

（実施例３－２）
発光ピーク波長及び粒子径が異なる量子ドットを用いた点以外は、実施例３－１と同様にして、実施例３－２の液晶表示装置を作製した。

量子ドットとして、ＣｄＳｅから構成されるコロイド粒子がＺｎＳで被覆されたコア・シェル構造（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）を有し、キャッピング剤としてヘキサデシルアミン（ＨＤＡ）が導入され、発光ピーク波長が、６１０ｎｍであり、コロイド粒子の粒子径が、５．２ｎｍであるコア・シェル型量子ドット（シグマアルドリッチ社製）を用いた。実施例３－１と同様に、光官能基としてアゾベンゼン基を有するポリアミック酸に、上記量子トッドを添加して、水平配向膜材料を得た。得られた水平光配向膜材料を用いて、実施例３－１同様にして、実施例３－２の液晶表示装置を作製した。

（比較例３）
量子ドットを含有する蛍光材料を添加しなかった点以外は、実施例３－１と同様にして、比較例３の液晶表示装置を作製した。

＜バックライト上での高温試験＞
実施例３－１、３－２及び比較例３で作製したＦＦＳモードの液晶セルについて、実施例１－１と同様の評価試験を行った結果を下記表４に示した。

上記表４に示したように、量子ドットを配向膜材料中に導入していない比較例３では、上記高温試験後に、ＶＨＲ及びコントラストが顕著に低下した。一方、量子ドットを配向膜材料中に分子間力（水素結合）により導入した実施例３－１及び３－２では、上記高温試験を行った後も、比較的高いＶＨＲとコントラスト値を示した。これにより、配向膜中に量子ドットを含有することで、ＶＨＲ及びコントラストの低下を抑制できることが分かった。更に、実施例１－１、１－２と、実施例３－１、３－２との比較により、配向膜を構成する高分子と量子ドットとが、化学結合していても、分子間力により結合していても、ＶＨＲ及びコントラストの低下を抑制する信頼性改善効果があることが分かった。また、吸収波長に紫外領域を含み、発光波長が可視光領域（５００ｎｍ以上）である量子ドットであれば、量子ドットの原子種・組成への依存性がなく、上記信頼性改善効果があることが示された。

（実施例４－１）
マルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ）モードの液晶表示装置を以下の方法により実際に作製した。まず、図３に示したような、ＴＦＴ、画素電極等を備えるＴＦＴ基板、及び、スリットを有する対向電極、ブラックマトリクス、カラーフィルタ等を備えるカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）を用意した。

ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の各々の表面上に、合成例２で得られた垂直配向膜材料を塗布し、９０℃５分間の仮焼成を行い、続いて、２００℃４０分間の本焼成を行った。本焼成により、ポリアミック酸構造の一部においてイミド化（脱水閉環反応）が起こり、ポリイミド構造が形成された。本焼成後の上記配向膜の膜厚は１００ｎｍであった。

得られた垂直配向膜は、下記化学式（１１）に示す高分子を含有するものであった。下記化学式（１１）中、Ｘは、下記化学式（１２）に示す構造であり、Ｙは、下記化学式（１３）に示す構造であり、Ｚは、下記化学式（１４）に示す構造であった。

上記化学式（１１）に示す高分子は、ポリアミック酸を主鎖とし、量子ドットの表面に有するヘキサデシル基と、ポリアミック酸の側鎖のステロイド骨格とが分子間力（疎水性相互作用）により結合していた。また、上記化学式（１１）に示した高分子は、上記式（１４）に示す光配向性垂直配向官能基（ステロイド骨格）及び量子ドットを含有するユニットを含有するものであった。

その後、実施例１－１と同様にして、液晶パネルを作製し、液晶パネルの背面側に、疑似白色ＬＥＤを備えるバックライトを取り付け、実施例４－１の液晶表示装置が完成した。

（実施例４－２）
発光ピーク波長及び粒子径が異なる量子ドットを用いた点以外は、実施例４－１と同様にして、実施例４－２の液晶表示装置を作製した。

量子ドットとして、ＣｄＳｅから構成されるコロイド粒子に、キャッピング剤としてヘキサデシルアミン（ＨＤＡ）が導入され、発光ピーク波長が、６１０ｎｍであり、コロイド粒子の粒子径が、５．０ｎｍであるコア型量子ドット（シグマアルドリッチ社製、６６２４８８）を用いた点以外は、合成例２と同様にして、垂直配向膜材料を合成した。得られた垂直配向膜材料を用いて、実施例４－１同様にして、実施例４－２の液晶表示装置を作製した。

（比較例４）
量子ドットを含有する蛍光材料を添加しなかった点以外は、実施例４－１と同様にして、比較例４の液晶表示装置を作製した。

＜バックライト上での高温試験＞
実施例４－１、４－２及び比較例４で作製したＭＶＡモードの液晶セルについて、実施例１－１と同様の評価試験を行った結果を下記表５に示した。

上記表５に示したように、垂直配向膜材料中に量子ドットを導入した実施例４－１及び４－２では、上記高温試験を行った後も、ＶＨＲ及びコントラストの低下は、ほぼ確認されなかった。一方、量子ドットを導入しなかった比較例４では、上記高温試験後に、ＶＨＲ及びコントラストが低下した。配向膜材料中に量子ドットを導入しない場合、バックライト光に含まれる紫外線成分により、ネガ型液晶成分内の芳香環とアルコキシ基よりラジカルが形成され、不純物イオンが生成し、液晶層内に溶出したため、ＶＨＲ及びコントラストが低下したと考えられる。一方、配向膜材料中に量子ドットを導入すると、バックライト光に含まれる紫外線成分が量子ドットにより低エネルギーの可視光成分へ変換され、ネガ型液晶成分からのラジカル発生を抑制したため、ＶＨＲ及びコントラストの低下が抑制されたと考えられる。

（実施例５－１）
４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶表示装置を以下の方法により実際に作製した。まず、図３に示したような、ＴＦＴ、画素電極等を備えるＴＦＴ基板、及び、ＩＴＯ電極、ブラックマトリクス、カラーフィルタ等を備えるカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）を用意した。

ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の各々の表面上に、合成例３で得られた垂直光配向膜材料と、下地層としてポリアミック酸系配向剤を混合した配向膜材料を塗布し、６０℃５分間の仮焼成を行った。続いて、光配向処理として、両基板の表面に塗布した配向膜材料に対して、主波長が３３０ｎｍである直線偏光紫外光を５０ｍＪ／ｃｍ^２の強度で照射した。直線偏光紫外光の照射により、配向処理を施し、チルト角が８８．６°程度になるように、４つの配向領域に光配向処理を行った。以上によって、配向規制力を発現させた垂直光配向膜が得られた。上記配向膜の膜厚は１００ｎｍであった。なお、下地層として用いたポリアミック酸は、光反応基及び垂直又は水平配向官能基を有さないものであった。

得られた垂直光配向膜は、下記化学式（１７）に示す構造を有するものであった。下記化学式（１７）中、Ｚは、下記化学式（１８）に示す構造であった。

上記化学式（１７）に示す高分子は、ポリシロキサンを主鎖とし、ポリシロキサンが有するエポキシ基と、量子ドットの表面に有する有機鎖の末端のカルボキシル基とが、エステル結合により結合していた。また、上記化学式（１７）に示す高分子は、上記式（１８）に示す光配向性官能基（シンナメート基）を含む垂直配向官能基を含有するユニットと、量子ドットを含有するユニットとの共重合体であった。

その後、実施例１－１と同様にして、液晶パネルを作製し、液晶パネルの背面側に、疑似白色ＬＥＤを備えるバックライトを取り付け、実施例５－１の液晶表示装置が完成した。

（実施例５－２）
発光ピーク波長及び粒子径が異なる量子ドットを用いた点以外は、実施例５－１と同様にして、実施例５－２の液晶表示装置を作製した。

量子ドットとして、ＣｄＳｅから構成されるコロイド粒子に、キャッピング剤としてヘキサデシルアミン（ＨＤＡ）が導入され、発光ピーク波長が、６１０ｎｍであり、コロイド粒子の粒子径が、５．０ｎｍであるコア型量子ドット（シグマアルドリッチ社製、６６２４８８）を用いた点以外は、合成例３と同様にして、垂直光配向膜材料を合成した。得られた垂直光配向膜材料を用いて、実施例５－１同様にして、実施例５－２の液晶表示装置を作製した。

（比較例５）
量子ドットを含有する蛍光材料を添加しなかった点以外は、実施例５－１と同様にして、比較例５の液晶表示装置を作製した。

＜バックライト上での高温試験＞
実施例５－１、５－２及び比較例５で作製した４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶セルについて、実施例１－１と同様の評価試験を行った結果を下記表６に示した。

上記表６に示したように、垂直光配向膜材料中に量子ドットを導入した実施例５－１及び５－２では、上記高温試験を行った後も、ＶＨＲ及びコントラストの低下は、ほぼ確認されなかった。一方、量子ドットを導入しなかった比較例５では、上記高温試験後に、ＶＨＲ及びコントラストが低下した。配向膜材料中に量子ドットを導入しない場合、バックライト光に含まれる紫外線成分により、ネガ型液晶成分内の芳香環とアルコキシ基よりラジカルが形成され、不純物イオンが生成し、液晶層内に溶出したため、ＶＨＲ及びコントラストが低下したと考えられる。一方、配向膜材料中に量子ドットを導入すると、バックライト光に含まれる紫外線成分が量子ドットにより低エネルギーの可視光成分へ変換され、ネガ型液晶成分からのラジカル発生を抑制したため、ＶＨＲ及びコントラストの低下が抑制されたと考えられる。

［付記］
本発明の一態様は、一対の基板と、上記一対の基板間に挟持され液晶分子を含有する液晶層と、上記一対の基板の少なくとも一方と上記液晶層との間に配置された配向膜とを備え、上記配向膜は、量子ドットを含有する液晶表示装置であってもよい。

上記一態様において、上記量子ドットは、表面に有機鎖を有することが好ましい。上記量子ドットは、配向膜を構成する高分子と化学結合していることが好ましい。上記量子ドットは、発光ピーク波長が、４００ｎｍよりも長波長であることが好ましい。上記量子ドットは、カドミウムセレン、カドミウムテルル、硫化カドミウム、及び、リン化インジウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を含むことが好ましい。

上記一態様において、上記配向膜は、上記配向膜に隣接する上記液晶分子を、上記配向膜の表面に対して水平に配向させることが好ましい。上記配向膜は、水平配向官能基を含有するユニットと量子ドットを含有するユニットを含有することが好ましい。

上記一態様において、上記配向膜は、上記配向膜に隣接する上記液晶分子を、上記配向膜の表面に対して垂直に配向させることが好ましい。上記配向膜は、垂直配向官能基を含有するユニットと量子ドットを含有するユニットを含有することが好ましい。

上記一態様において、上記配向膜は、光配向性官能基を含有する光配向膜であることが好ましい。上記光配向性官能基は、シンナメート基、カルコン基、クマリン基、アゾベンゼン基、及び、トラン基からなる群より選ばれる少なくとも１種の光配向性官能基であることが好ましい。上記光配向性官能基は、シンナメート基であることがより好ましい。上記光配向膜は、光配向性官能基を含有するユニットと量子ドットを含有するユニットを含有することが好ましい。

上記一態様において、上記配向膜は、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリシロキサン、及び、ポリビニルからなる群より選ばれる少なくとも１種の高分子を含有することが好ましい。

上記一態様において、上記液晶分子は、負の誘電率異方性を有することが好ましい。

上記液晶表示装置は、更に、青色発光ダイオードを含むバックライトを備えることが好ましい。

本発明の他の一態様は、液晶表示装置の液晶の初期配向を制御するために用いられる配向膜であって、量子ドットを含有する配向膜であってもよい。

上記他の一態様において、上記量子ドットは、表面に有機鎖を有することが好ましい。上記量子ドットは、配向膜を構成する高分子と化学結合していることが好ましい。上記量子ドットは、カドミウムセレン、カドミウムテルル、硫化カドミウム、及び、リン化インジウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を含むことが好ましい。

上記他の一態様において、上記配向膜は、垂直配向官能基又は水平配向官能基を含有するユニットと、量子ドットを含有するユニットを含むことが好ましい。

上記他の一態様において、上記配向膜は、光配向性官能基を含む光配向膜であることが好ましい。上記光配向性官能基は、シンナメート基、カルコン基、クマリン基、アゾベンゼン基、及び、トラン基からなる群より選ばれる少なくとも１種の光配向性官能基であることが好ましい。上記光配向性官能基は、シンナメート基であることがより好ましい。

上記他の一態様において、上記配向膜は、光配向性官能基を含有するユニットと量子ドットを含有するユニットを含むことが好ましい。

上記他の一態様において、上記配向膜は、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリシロキサン、及び、ポリビニルからなる群より選ばれる少なくとも１種の高分子を含むことが好ましい。

以上に示した本発明の各態様は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。

１０：バックライト
２０：液晶パネル
２１：基板
２２：配向膜
２３：液晶層
３１：ゲート信号線
３２：ゲート絶縁膜
３３：ソース信号線
３４：ドレイン電極
３５：半導体層
３６：第一層間膜
３７：第一電極
３８：第二層間膜
３９：第二電極

Claims

一対の基板と、前記一対の基板間に挟持され液晶分子を含有する液晶層と、前記一対の基板の少なくとも一方と前記液晶層との間に配置された配向膜とを備え、
前記配向膜は、量子ドットを含有することを特徴とする液晶表示装置。
前記量子ドットは、表面に有機鎖を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記量子ドットは、配向膜を構成する高分子と化学結合していることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
前記量子ドットは、発光ピーク波長が、４００ｎｍよりも長波長であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記量子ドットは、カドミウムセレン、カドミウムテルル、硫化カドミウム、及び、リン化インジウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を含むことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記配向膜は、前記配向膜に隣接する前記液晶分子を、前記配向膜の表面に対して水平に配向させることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の液晶表示装置。　
前記配向膜は、水平配向官能基を含有するユニットと量子ドットを含有するユニットを含有することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
前記配向膜は、前記配向膜に隣接する前記液晶分子を、前記配向膜の表面に対して垂直に配向させることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記配向膜は、垂直配向官能基を含有するユニットと量子ドットを含有するユニットを含有することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
前記配向膜は、光配向性官能基を含有する光配向膜であることを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記光配向性官能基は、シンナメート基、カルコン基、クマリン基、アゾベンゼン基、及び、トラン基からなる群より選ばれる少なくとも１種の光配向性官能基であることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
前記光配向性官能基は、シンナメート基であることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
前記光配向膜は、光配向性官能基を含有するユニットと量子ドットを含有するユニットを含有することを特徴とする請求項１０～１２のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記配向膜は、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリシロキサン、及び、ポリビニルからなる群より選ばれる少なくとも１種の高分子を含有することを特徴とする請求項１～１３のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記液晶分子は、負の誘電率異方性を有することを特徴とする請求項１～１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
更に、青色発光ダイオードを含むバックライトを備えることを特徴とする請求項１～１５のいずれかに記載の液晶表示装置。
液晶表示装置の液晶の初期配向を制御するために用いられる配向膜であって、
量子ドットを含有することを特徴とする配向膜。