WO2017217300A1 - 偏光照射装置及び液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

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聖士 藤原
孝志 園田
薫文 富丸
渡邊　仁志
寺下　慎一
下敷領　文一
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シャープ株式会社
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    • G02F1/13624—Active matrix addressed cells having more than one switching element per pixel

Definitions

  • the present invention relates to a polarized light irradiation device and a method for manufacturing a liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a polarized light irradiation device for forming a photo-alignment film and a method for manufacturing a liquid crystal display device using the polarized light irradiation device.
  • a liquid crystal display device is a display device that uses a liquid crystal composition for display, and a typical display method is that light is emitted from a backlight to a liquid crystal display panel in which the liquid crystal composition is sealed between a pair of substrates. The amount of light transmitted through the liquid crystal display panel is controlled by irradiating and applying a voltage to the liquid crystal composition to change the orientation of the liquid crystal molecules.
  • Such a liquid crystal display device has features such as thinness, light weight, and low power consumption, and thus is used in electronic devices such as a television, a smartphone, a tablet PC, and a car navigation system.
  • Patent Document 1 discloses 4D-RTN (4 Domain-Reverse Twisted Nematic) mode, 4D- An ECB (4 Domain-Electrically Controlled Birefringence) mode and the like are being studied.
  • a VA mode liquid crystal display device having a four-part alignment structure has a trunk portion and a plurality of branch portions extending in parallel from the trunk portion, and the plurality of branch portions includes four groups extending in four different directions.
  • the difference between any two of the four orientations is approximately equal to an integral multiple of 90 °, and by using a first electrode that forms an angle of approximately 45 ° with the polarization axis of the two polarizers, A technique for improving the transmittance and further improving the gradation viewing angle characteristics is disclosed.
  • a method for controlling the orientation direction of liquid crystal molecules in a liquid crystal display device it is effective to provide an orientation film by providing an orientation film on a substrate and to give an orientation direction angle to the liquid crystal molecules in advance.
  • the rubbing method is a method in which a roller wrapped with a cloth such as nylon is pressed at a constant pressure against a substrate coated with an alignment film. This is a method of rubbing the surface of the alignment film in a certain direction by rotating it.
  • the angle between the substrate and the rubbing direction may be 45 °.
  • the structure of the photo-alignment film in the polarization direction is selectively changed by irradiating the photo-alignment film formed from a material exhibiting photo-alignment property with linearly polarized ultraviolet rays or the like.
  • anisotropy is generated in the alignment film to give an alignment azimuth angle to the liquid crystal molecules.
  • FIG. 22 is a schematic perspective view showing a state of polarized light irradiation of the polarized light irradiation apparatus according to comparative embodiment 1.
  • the incident angle of the ultraviolet light 230A (the angle formed between the normal line of the surface of the substrate 10A and the ultraviolet light) to the substrate 10A provided with the photo-alignment film is larger than 0 °
  • the angle of the polarization axis 211A of the polarizer 210A when the polarization axis 211A of the polarizer 210A is projected onto the substrate 10A when viewed from the irradiation axis direction of the ultraviolet light 230A.
  • the polarization azimuth was 0 °, and polarized light irradiation was performed while moving the substrate 10A in the transport direction 240A shown in FIG.
  • polarized light is irradiated on the photo-alignment film using the polarized light irradiation apparatus 200A according to the comparative form 1
  • the polarized light that has passed through the polarizer 210A and the light shielding mask 220A is maintained on the substrate while maintaining the polarization azimuth angle of 0 ° of the polarizer 210A.
  • 10A is irradiated. That is, the polarization azimuth angle of the polarizer 210A coincides with the irradiation azimuth angle to the substrate 10A.
  • the irradiation azimuth angle to the substrate represents the angle of polarized light irradiated to the substrate 10A when the longitudinal direction of the substrate 10A is 0 °.
  • FIG. 23 is a schematic perspective view showing a state of polarized light irradiation of the polarized light irradiation apparatus according to Comparative Example 2.
  • the polarized light irradiation is performed by setting the incident angle of the ultraviolet light 230A to the substrate 10A provided with the photo-alignment film to be larger than 0 ° and the polarization azimuth angle of the polarizer 210A to 45 °. went.
  • the orientation azimuth angle of the liquid crystal molecules represents the angle of the major axis of the liquid crystal molecules projected onto the substrate 10A when the longitudinal direction of the substrate 10A is 0 °.
  • FIG. 24 is a diagram showing the relationship between the incident angle of ultraviolet light, the polarization azimuth angle of the polarizer, and the irradiation azimuth angle to the substrate, and (a) is a diagram when the incident angle is 0 °. ) Is a diagram when the incident angle is 40 °.
  • the shape of the substrate 10A viewed from the irradiation axis direction of the ultraviolet light is a square as shown in FIG. 24A, and the polarizer whose polarization azimuth ⁇ is 45 °.
  • the polarized light having passed through 210A is irradiated at an azimuth angle of 45 ° with respect to the substrate 10A. That is, the irradiation azimuth angle to the substrate 10A is 45 °.
  • the shape of the substrate 10A viewed from the irradiation axis direction of the ultraviolet light is a rectangle as shown in FIG. 24B, and the polarized light whose polarization azimuth ⁇ is 45 °. Since the polarization axis of the polarized light having passed through the element 210A reaches the substrate 10A, the polarization axis is shifted, so that the irradiation azimuth angle to the substrate 10A does not become 45 °. That is, the polarization azimuth angle ⁇ of the polarizer 210A does not match the irradiation azimuth angle to the substrate 10A.
  • the present inventors have examined the relationship between the irradiation azimuth angle to the substrate and the alignment azimuth angle of the liquid crystal molecules. Even when the irradiation azimuth angle to the substrate is 45 °, the alignment azimuth of the liquid crystal molecules It was found that the angle was not 45 °. That is, in the photo-alignment method, when the incident angle of ultraviolet light is larger than 0 °, even if the polarization azimuth angle of the polarizer is set to 45 °, the irradiation azimuth angle to the substrate does not become 45 °, Even if the irradiation azimuth angle to the substrate is adjusted to 45 °, the alignment azimuth angle of the liquid crystal molecules does not become 45 °.
  • FIG. 5 of Patent Document 1 discloses a liquid crystal display device having four domains with orientation directions of 225 °, 315 °, 45 °, and 135 °, and FIG. 6 and the like irradiate the substrate with polarized light. However, it is not described in detail how to set the polarization azimuth angle of the polarizer when irradiating polarized light.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and when the incident angle of polarized light is larger than 0 °, the orientation angle of liquid crystal molecules is desired within a range of 45 ° ⁇ 15 ° or ⁇ 45 ° ⁇ 15 °. It is an object of the present invention to provide a polarized light irradiating device that can be set to an angle of 5 mm and a method for manufacturing a liquid crystal display device using the polarized light radiating device.
  • the inventors set the alignment azimuth angle of the liquid crystal molecules in the range of 45 ° ⁇ 15 ° or ⁇ 45 ° ⁇ 15 ° when the incident angle of polarized light is larger than 0 °.
  • Various studies were conducted on the method of obtaining a desired angle. Then, it has been found that the alignment azimuth angle of the liquid crystal molecules can be controlled within a desired range by taking into account the deviation between the polarization azimuth angle of the polarizer and the alignment azimuth angle of the liquid crystal molecules.
  • the inventors have conceived that the above problems can be solved brilliantly and have reached the present invention.
  • one embodiment of the present invention is a polarized light irradiation apparatus used for alignment processing of a photoalignment film provided on a substrate, the stage having a mounting surface on which the substrate is mounted, and the mounting surface described above.
  • a polarized light irradiating unit that irradiates polarized light toward the mounting surface through a polarizer from a direction inclined with respect to the normal line, and the polarized light irradiation when the longitudinal direction of the substrate is 0 °
  • the polarization azimuth angle ⁇ which is the angle of the polarization axis of the polarizer when the polarization axis of the polarizer is projected onto the mounting surface, is 30 ° ⁇ ⁇ 45 °, 45 ° ⁇ .
  • a polarized light irradiation device that satisfies ⁇ 60 °, ⁇ 60 ° ⁇ ⁇ 45 °, or ⁇ 45 ° ⁇ ⁇ 30 ° may be used.
  • the inclined direction may be not less than 30 ° and not more than 60 ° with respect to the normal line of the placement surface.
  • the extinction ratio of the polarizer may be 50: 1 to 500: 1.
  • Integrated exposure amount of the polarized light irradiating the mounting surface may be of 10 mJ / cm 2 or more 100 mJ / cm 2 or less.
  • the stage may include a transport mechanism that transports the substrate.
  • Another aspect of the present invention is a photo-alignment film forming step of providing a photo-alignment film on the surface of at least one of the first substrate and the second substrate, and at least one polarized light that irradiates the photo-alignment film with polarized light
  • the polarization irradiation step is a step of irradiating the photo-alignment film with polarized light through a polarizer from a direction inclined with respect to the normal of the surface.
  • the azimuth angle ⁇ is a method for manufacturing a liquid crystal display device that satisfies 30 ° ⁇ ⁇ 45 °, 45 ° ⁇ ⁇ 60 °, ⁇ 60 ° ⁇ ⁇ 45 °, or ⁇ 45 ° ⁇ ⁇ 30 °. May be.
  • the photo-alignment film may be irradiated with polarized light while transporting the substrate.
  • the manufacturing method of the liquid crystal display device includes a plurality of the polarized light irradiation steps, and at least one of the polarization azimuth angle ⁇ and the transport direction of the substrate is different from each other in at least two polarized light irradiation steps of the polarized light irradiation step. Good.
  • the polarization azimuth angle ⁇ in at least two polarized light irradiation steps of the polarized light irradiation step may be different from each other.
  • the transport direction of the substrate in at least two polarized light irradiation steps of the polarized light irradiation step may be different from each other.
  • the polarized light irradiation device capable of setting the alignment azimuth angle ⁇ of liquid crystal molecules to a desired angle
  • the manufacturing method of the liquid crystal display device using the said polarized light irradiation apparatus can be provided.
  • FIG. It is the isometric view schematic diagram which showed the mode of polarized light irradiation of the polarized light irradiation apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure explaining the polarization azimuth angle of the polarizer seen from the ultraviolet light incident side. It is a figure explaining the irradiation azimuth angle to the board
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of a liquid crystal display device with 4D-ECB alignment.
  • FIG. 3 is a schematic plan view schematically showing an example of a 4D-ECB-aligned liquid crystal display device. It is the plane schematic diagram which showed an example of one pixel. It is the plane schematic diagram which showed an example of the 1st board
  • 4 is a schematic plan view showing a 4D-ECB-aligned liquid crystal display device manufactured in Example 1.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing a 4D-ECB-aligned liquid crystal display device manufactured in Example 2.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing a 4D-ECB-aligned liquid crystal display device manufactured in Example 3.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing a 4D-ECB-aligned liquid crystal display device manufactured in Example 4.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing a 4D-ECB oriented liquid crystal display device manufactured in Example 5.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing a 4D-ECB oriented liquid crystal display device manufactured in Example 6.
  • FIG. It is the isometric view schematic diagram which showed the mode of the polarized light irradiation of the polarized light irradiation apparatus which concerns on the comparison form 1.
  • FIG. It is the isometric view schematic diagram which showed the mode of polarized light irradiation of the polarized light irradiation apparatus which concerns on the comparison form 2.
  • FIG. It is the figure which showed the relationship between the incident angle of an ultraviolet light, the polarization azimuth angle of a polarizer, and the irradiation azimuth angle to a board
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a state of polarized light irradiation of the polarized light irradiation apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the polarization azimuth angle of the polarizer viewed from the ultraviolet light incident side.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the irradiation azimuth angle of polarized light on the substrate.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the orientation azimuth angle of liquid crystal molecules.
  • the polarized light irradiation apparatus 200 is a polarized light irradiation apparatus used for alignment processing of a photo-alignment film provided on the substrate 10, and places the substrate 10 thereon.
  • a stage 250 having a surface 251, and a polarization irradiation unit 260 that irradiates polarized light toward the mounting surface 251 through the polarizer 210 from a direction inclined with respect to the normal line of the mounting surface 251.
  • the angle ⁇ satisfies 30 ° ⁇ ⁇ 45 °, 45 ° ⁇ ⁇ 60 °, ⁇ 60 ° ⁇ ⁇ 45 °, or ⁇ 45 ° ⁇ ⁇ 30 °.
  • the irradiation axis is a straight direction of the ultraviolet light 230 irradiated toward the stage 250.
  • the stage 250 has a placement surface 251 on which the substrate 10 provided with the photo-alignment film is placed, and has a plane portion having an area equal to or larger than that of the substrate 10.
  • the stage 250 may be provided with a transport mechanism so that the substrate 10 can be transported. Examples of the transport mechanism include a structure in which the stage 250 moves on a rail.
  • the substrate 10 provided with the photo-alignment film can be irradiated with polarized light on the photo-alignment film while being transported in the transport direction 240, for example.
  • the polarized light irradiation unit 260 includes a light source that generates ultraviolet light 230, a polarizer 210 that extracts polarized light from the ultraviolet light 230, and a light shielding mask 220.
  • Examples of the light source that generates the ultraviolet light 230 include a UV lamp.
  • polarizer 210 for example, a polarizing plate in which an anisotropic material such as an iodine complex having dichroism is adsorbed and oriented on a polyvinyl alcohol (PVA) film, a wire grid type polarizing plate provided with a fine metal lattice ( A WGP (Wire Grid Polarizer), a polarization beam splitter (PBS) that splits randomly polarized light into s-polarized reflected light and p-polarized transmitted light, respectively, are used.
  • the light shielding mask 220 shields a part of the ultraviolet light 230 and is used for performing polarized light irradiation in a desired range.
  • the present inventors have conducted various studies on the influence of polarized irradiation conditions on the orientation azimuth angle ⁇ of liquid crystal molecules, and have found that the following four parameters are important. That is, (1) the incident angle of ultraviolet light, (2) the extinction ratio of the polarizer, (3) the type of the photo-alignment film, and (4) the integrated exposure amount to the photo-alignment film.
  • Table 1 below shows the relationship between the polarization azimuth angle ⁇ of the polarizer 210, the irradiation azimuth angle ⁇ to the substrate, and the orientation azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules.
  • Table 1 below shows the result of irradiating polarized light onto the photo-alignment film for 4D-RTN mode with the incident angle of ultraviolet light being 40 ° and the extinction ratio of the polarizer being 80: 1.
  • the polarization azimuth angle ⁇ of the polarizer, the irradiation azimuth angle ⁇ to the substrate, and the alignment azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules represent the angles shown in FIGS.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the polarization azimuth angle of the polarizer viewed from the ultraviolet light incident side.
  • the polarization azimuth angle ⁇ of the polarizer represents the angle of the polarization axis 212 of the polarizer projected onto the substrate 10 when the longitudinal direction 91 of the substrate 10 is 0 °.
  • FIG. 2 also shows the lateral direction 92 of the substrate.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the irradiation azimuth angle of polarized light on the substrate.
  • the irradiation azimuth angle ⁇ to the substrate represents the angle of the irradiation direction 213 of the polarized light on the substrate 10 when the longitudinal direction 91 of the substrate 10 is 0 °.
  • FIG. 3 also shows the lateral direction 92 of the substrate.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the orientation azimuth angle of liquid crystal molecules.
  • the orientation azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules represents the angle of the orientation azimuth 214 of the liquid crystal molecules projected onto the substrate 10 when the longitudinal direction 91 of the substrate 10 is 0 °.
  • the orientation direction 214 of the liquid crystal molecules means the direction of the major axis of the liquid crystal molecules.
  • FIG. 4 also shows the short direction 92 of the substrate in addition to the long direction 91 of the substrate.
  • Example 1 when the polarization azimuth ⁇ of the polarizer 210 is rotated by 52.6 °, the irradiation azimuth ⁇ to the substrate 10 can be set to 45 °. Is 47 ° and does not coincide with the irradiation azimuth angle ⁇ to the substrate 10.
  • Example 2 when the polarization azimuth ⁇ of the polarizer 210 is 51.0 °, the irradiation azimuth ⁇ to the substrate 10 is 43.4 °, but the orientation azimuth of the liquid crystal molecules ⁇ can be 45 °.
  • the present inventors do not agree the polarization azimuth angle ⁇ of the polarizer with the irradiation azimuth angle ⁇ on the substrate, and the irradiation azimuth on the substrate. It has been found that the following (1) to (4) can be considered as the cause of the mismatch between the angle ⁇ and the orientation azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules.
  • the alignment azimuth angle of liquid crystal molecules shifts depending on the exposure amount of the photo-alignment film.
  • the alignment azimuth angle of the liquid crystal molecules is shifted due to the extinction ratio of the polarizer.
  • the alignment azimuth angle of the liquid crystal molecules is shifted depending on the type of the photo-alignment film.
  • the irradiation azimuth angle ⁇ to the substrate 10 is related to the incident angle of ultraviolet light and the polarization azimuth angle ⁇ of the polarizer 210, and the orientation azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules is in addition to the irradiation azimuth angle ⁇ to the substrate 10.
  • the present inventors have found that the extinction ratio of the polarizer, the type of the photo-alignment film, and the integrated exposure amount to the photo-alignment film are related.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the polarization azimuth angle of the polarizer and the irradiation azimuth angle to the substrate.
  • the incident angle of polarized light is larger than 0 °
  • the polarization azimuth angle ⁇ of the polarizer and the irradiation azimuth angle ⁇ to the substrate do not match.
  • the relationship of the following formula 1 is established by geometric calculation, and the relationship between the polarization azimuth angle ⁇ of the polarizer and the irradiation azimuth angle ⁇ to the substrate is the relationship shown in the graph of FIG.
  • ⁇ represents the polarization azimuth angle of the polarizer
  • ⁇ represents the incident angle of polarized light
  • ⁇ represents the irradiation azimuth angle to the substrate.
  • the irradiation azimuth angle ⁇ to the substrate can be obtained, but the irradiation azimuth angle ⁇ to the substrate does not coincide with the alignment azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules.
  • the following reason can be considered as the reason why the irradiation azimuth angle ⁇ to the substrate does not coincide with the orientation azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining vector synthesis of polarization axes.
  • FIG. 6 shows the result of irradiating polarized light onto the photo-alignment film for 4D-RTN mode with an ultraviolet light incident angle of 40 ° and a polarizer extinction ratio of 80: 1.
  • Example 1 of FIG. 6 when the polarization azimuth ⁇ of the polarizer is 52.6 °, the irradiation azimuth ⁇ 1 to the substrate corresponding to the polarization axis ⁇ 1 of the long axis component is 45.0 °, The irradiation azimuth angle ⁇ 2 to the substrate corresponding to the polarization axis ⁇ 2 of the short axis component is 30.4 °, and the irradiation azimuth angle ⁇ v to the substrate after combining the vectors of the irradiation azimuth angles ⁇ 1 and ⁇ 2 is 44.3 °. It becomes. Further, as shown in Example 2 of FIG.
  • the irradiation azimuth ⁇ 1 to the substrate corresponding to the polarization axis ⁇ 1 of the long axis component is 43.4.
  • the irradiation azimuth angle ⁇ 2 to the substrate corresponding to the polarization axis ⁇ 2 of the minor axis component is 31.8 °, and the irradiation azimuth angle ⁇ v to the substrate after combining the vectors of the irradiation azimuth angles ⁇ 1 and ⁇ 2 is 42.degree. 7 °.
  • the irradiation azimuth angle to the substrate needs to be considered by combining the vectors of ⁇ 1 and ⁇ 2. Therefore, the orientation azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules is affected by the extinction ratio of the polarizer.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the extinction ratio of the polarizer and the irradiation azimuth angle to the substrate for each incident angle.
  • the irradiation azimuth angle ⁇ to the substrate is the irradiation azimuth angle after vector synthesis. As shown in FIG. 7, even when the incident angle ⁇ of the ultraviolet light is the same, the irradiation azimuth angle ⁇ to the substrate varies depending on the extinction ratio of the polarizer.
  • the second cause of the inconsistency between the irradiation azimuth angle ⁇ on the substrate and the alignment azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules is that the alignment azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules changes depending on the exposure amount to the photoalignment film.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the exposure amount to the photo-alignment film and the orientation azimuth angle of the liquid crystal molecules. As shown in FIG. 8, the alignment azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules decreases as the exposure amount to the photo-alignment film increases.
  • the amount of change in orientation azimuth ⁇ of liquid crystal molecules relative to the amount of exposure to the photo-alignment film varies depending on the type of photo-alignment film. This is because the azimuth angle ⁇ of the substrate matches the orientation azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules. It is cited as the third cause.
  • the irradiation azimuth angle ⁇ to the substrate does not coincide with the orientation azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules.
  • the present inventors have conducted the above-described studies and found a preferable range for setting the orientation azimuth angle ⁇ of liquid crystal molecules to ⁇ 45 ° in particular for various parameters.
  • the substrate 10 is irradiated with polarized light from a direction inclined with respect to the normal line of the mounting surface 251 and preferably from a direction inclined with respect to the normal line of the mounting surface 251 by 30 ° or more and 60 ° or less.
  • the extinction ratio of the polarizer 210 is preferably 50: 1 to 500: 1, and more preferably 100: 1 to 500: 1.
  • the extinction ratio is expressed as the performance inherent to the polarizer and is defined as the following formula 2.
  • Extinction ratio (polarization transmittance in the direction of the polarizer transmission axis) / (polarization transmittance in the direction of the polarizer absorption axis)) (Formula 2)
  • polarized light transmittance refers to the transmittance when ideal polarized light is incident using a Glan laser prism.
  • the extinction ratio of the grand laser prism is preferably 5 ⁇ 10 ⁇ 5 or more.
  • the accumulated exposure amount of polarized light irradiated on the surface of the substrate 10 is preferably 10 mJ / cm 2 or more and 100 mJ / cm 2 or less.
  • the integrated exposure amount is the time integral value of the exposure amount per unit area of the irradiated light, and is obtained by multiplying the illuminance measured using a spectral irradiance meter with the time of irradiation with light. Can do.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a method for manufacturing a liquid crystal display device according to the second embodiment.
  • FIG. 9A is a schematic side view illustrating a state in which the photo-alignment film is provided on the substrate in the photo-alignment film forming step.
  • (B) is a schematic perspective view showing a polarized light irradiation process for irradiating a photo-alignment film with polarized light.
  • the polarization irradiation device according to the first embodiment can be used.
  • the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present embodiment includes a photo-alignment film forming step of providing a photo-alignment film 70 on the surface of at least one of the first substrate 10B and the second substrate 50B, and irradiating the photo-alignment film 70 with polarized light.
  • the polarization irradiation step irradiates the photo-alignment film 70 with polarized light through the polarizer 210 from a direction inclined with respect to the normal line of the surface.
  • the polarization axis 211 of the polarizer 210 when viewed from the polarization irradiation axis direction when the longitudinal direction of the substrate (at least one of the first substrate 10B and the second substrate 50B) is 0 °.
  • Is the angle of the polarization axis 211 of the polarizer 210 when projected onto the substrate is 30 ° ⁇ ⁇ 45 °, 45 ° ⁇ ⁇ 60 °, ⁇ 60 ° ⁇ ⁇ 45 °. Or, ⁇ 45 ° ⁇ ⁇ 30 ° is satisfied.
  • the photo-alignment film forming process will be described.
  • the photo-alignment film forming step in the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present embodiment as shown in FIG. 9A, the photo-alignment film 70 is formed on the surface of at least one of the first substrate 10B and the second substrate 50B. Is provided.
  • a liquid crystal aligning agent is prepared by dissolving a material exhibiting photo-alignment property in a solvent such as an organic solvent.
  • the liquid crystal aligning agent may contain other optional components as necessary, and is preferably prepared as a solution-like composition in which each component is dissolved in a solvent.
  • dissolves the material which shows photo-alignment property, and another arbitrary component, and the thing which does not react with these are suitable.
  • curing agent, a hardening accelerator, a catalyst etc. can be mentioned, for example.
  • the material exhibiting photoalignment a material having an azobenzene group, a chalcone group, or a cinnamate group is suitable.
  • a liquid crystal aligning agent is applied on the surface of at least one of the first substrate 10B and the second substrate 50B. That is, a liquid crystal aligning agent is applied on the surface of the first substrate 10B and / or the second substrate 50B.
  • the coating method is not particularly limited, and examples thereof include a roll coater method, a spinner method, a printing method, and an ink jet method.
  • the first substrate 10B and / or the second substrate 50B applied with the liquid crystal aligning agent are heated. Thereby, the solvent in the liquid crystal aligning agent is volatilized and the photo-alignment film 70 is formed. Heating may be performed in two stages of pre-baking (pre-baking) and main baking (post-baking).
  • the photo-alignment film 70 may be formed only on one of the first substrate 10B and the second substrate 50B. Moreover, you may perform a division
  • the polarizer 210 is viewed from a direction inclined with respect to the normal line of the surface of the first substrate 10B and / or the second substrate 50B provided with the photo-alignment film 70.
  • a certain polarization azimuth angle ⁇ satisfies 30 ° ⁇ ⁇ 45 ° or 45 ° ⁇ ⁇ 60 °.
  • the optical alignment film 70 may be irradiated with polarized light while transporting the first substrate 10B and / or the second substrate 50B.
  • the first substrate 10B and / or the second substrate 50B is placed on the stage 250, and the stage 250 is moved to move the first substrate 10B and / or the second substrate 50B.
  • substrate 50B to the conveyance direction 240 is mentioned.
  • the alignment light 70 is irradiated with polarized light, and a desired alignment regulating force is imparted to the alignment layer 70.
  • the photo-alignment film 70 is irradiated (exposed) with light such as ultraviolet light.
  • light such as ultraviolet light.
  • the photo-alignment film 70 can control the alignment of liquid crystal molecules in contact with the surface.
  • the polarized light irradiation step can be performed using, for example, an apparatus having a light source that irradiates light to the photo-alignment film 70 and a function capable of performing continuous scan exposure over a plurality of pixels.
  • a specific aspect of scan exposure for example, an aspect of irradiating the substrate surface with a light beam emitted from the light source while moving the substrate, an aspect of irradiating the substrate surface with a light beam emitted from the light source while moving the light source, And the aspect which irradiates the light ray emitted from a light source on a substrate surface, moving a light source and a board
  • the method for manufacturing a liquid crystal display device includes a plurality of polarized light irradiation processes, and at least one of the polarization azimuth angle ⁇ and the substrate transport direction 240 is different from each other in at least two polarized light irradiation processes of the polarized light irradiation process. Also good.
  • the liquid crystal display device which has a division alignment structure can be produced more easily.
  • the polarization azimuth ⁇ and the substrate transport direction 240 in at least two polarization irradiation steps of the polarization irradiation step may be different from each other.
  • liquid crystal display device for example, a liquid crystal display device with 4D-ECB alignment can be given.
  • a liquid crystal display device with 4D-ECB alignment will be described below.
  • the liquid crystal display device according to the third embodiment can be manufactured by using the method for manufacturing the liquid crystal display device according to the second embodiment, and thus the description of overlapping points is omitted as appropriate.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating an example of a liquid crystal display device with 4D-ECB alignment
  • FIG. 11 is a schematic plan view schematically illustrating an example of a liquid crystal display device with 4D-ECB alignment.
  • the liquid crystal display device 100 of this embodiment includes a first substrate 10 ⁇ / b> B having a pixel electrode 31, a liquid crystal layer 40 containing liquid crystal molecules, and a second substrate 50 ⁇ / b> B having a counter electrode 51. Have in order.
  • the liquid crystal layer 40 contains liquid crystal molecules, and a sealing material 80 is provided around the liquid crystal layer 40.
  • a plurality of pixels 30 are arranged in a matrix.
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing an example of one pixel.
  • the pixels included in the liquid crystal display device 100 of this embodiment include at least the first alignment region 30a, the second alignment region 30b, the third alignment region 30c, and the fourth alignment region.
  • the alignment region 30d includes four alignment regions. In the four alignment regions, the tilt directions of the liquid crystal molecules 41 are different from each other, and the first alignment region 30a, the second alignment region 30b, the third alignment region 30c, and the fourth alignment region are arranged along the longitudinal direction of the pixel. Arranged in the order of 30d.
  • the number of alignment regions included in one pixel can be reduced compared to a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display device in which one pixel is aligned and divided into two columns and four rows. Since the area where the orientation of 41 is discontinuous can be reduced, the transmittance can be increased.
  • the first substrate 10B has pixel electrodes 31, and may be, for example, an active matrix substrate (TFT substrate).
  • TFT substrate those commonly used in the field of liquid crystal display devices can be used.
  • the pixel electrode 31 includes a first pixel electrode 31a that applies a voltage to the first alignment region 30a and the second alignment region 30b, a third alignment region 30c, and a fourth alignment region.
  • a second pixel electrode 31b that applies a voltage to the region 30d, and the first pixel electrode 31a and the second pixel electrode 31b can apply different voltages to the liquid crystal layer 40, respectively.
  • the first substrate 10B may further include a gate signal line (signal wiring 11), and the signal wiring 11 may be disposed across the pixels 30 along the short direction.
  • the configuration of the TFT substrate in plan view includes a plurality of parallel gate signal lines on a transparent substrate; a plurality of source signals extending in a direction perpendicular to the gate signal lines and formed in parallel to each other. Active elements such as TFTs arranged corresponding to the intersections of the gate signal lines and the source signal lines; pixel electrodes arranged in a matrix are provided in a region defined by the gate signal lines and the source signal lines The structure which was made is mentioned.
  • a TFT in which a channel is formed using an oxide semiconductor is preferably used as the TFT.
  • oxide semiconductor examples include a compound (In—Ga—Zn—O), indium (In), indium (In), gallium (Ga), zinc (Zn), and oxygen (O).
  • a compound composed of tin (Tin), zinc (Zn), and oxygen (O) (In-Tin-Zn-O), or indium (In), aluminum (Al), zinc (Zn), and A compound composed of oxygen (O) (In—Al—Zn—O) or the like can be used.
  • An alignment stabilization region may be provided between the first alignment region 30a and the second alignment region 30b, and between the third alignment region 30c and the fourth alignment region 30d.
  • the alignment stabilization region between the first alignment region 30a and the second alignment region 30b is a dark line region generated between the first alignment region 30a and the second alignment region 30b.
  • the alignment stabilization region between the alignment region 30c and the fourth alignment region 30d is a dark line region generated between the third alignment region 30c and the fourth alignment region 30d.
  • the liquid crystal molecules 41 are aligned in an energetically stable state, and the alignment of the liquid crystal molecules 41 in the two alignment regions sandwiching the alignment stabilization region is stabilized.
  • FIGS. 13 to 15 are schematic plan views schematically showing an example of the first substrate. As shown in FIGS. 13 to 15, one pixel includes two alignment division parts, and the first pixel electrode 31a and the second pixel electrode 31b can be sent through different TFTs 13a and 13b. Good.
  • a single gate signal line G is arranged so as to cross the center of the pixel along the short direction of the pixel, and a plurality of sources are orthogonal to the gate signal line G.
  • Signal lines S1, S2, S3, and S4 may be arranged.
  • Capacitor wirings CS1 and CS2 may be arranged in parallel with the gate signal line G.
  • Two TFTs 13a and 13b may be arranged corresponding to the intersection of the gate signal line G and the source signal line S1. When the TFT 13a is on, the drain wiring D connected to the TFT 13a is electrically connected to the first pixel electrode 31a.
  • the drain wiring D connected to the TFT 13b is connected to the second pixel electrode 31b. It may be electrically connected. Further, a capacitor wiring CS1 is formed at a position where the drain wiring D connected to the TFT 13a and the first pixel electrode 31a are connected, and the drain wiring D connected to the TFT 13b and the second pixel electrode 31b are connected. Capacitor wiring CS2 may be formed at a certain position.
  • the capacitor lines CS1 and CS2 are preferably arranged so as to cross the center of the half pixel along the short direction of the pixel. By forming the capacitor wirings CS1 and CS2 so as to overlap with the boundary between two adjacent alignment regions, dark lines can be hardly observed.
  • a single gate signal line G is disposed so as to cross the center of the pixel along the short direction of the pixel, and a plurality of sources are orthogonal to the gate signal line G.
  • the signal lines S1a, S1b, S2a, S2b, S3a, and S3b may be arranged, and one gate signal line G and two source signal lines may be arranged for one pixel.
  • the capacitor wiring CS may be arranged in parallel with the gate signal line G.
  • the TFT 13a may be disposed corresponding to the intersection between the gate signal line G and the source signal line S1a
  • the TFT 13b may be disposed corresponding to the intersection between the gate signal line G and the source signal line S1b.
  • the drain wiring connected to the TFT 13a is electrically connected to the second pixel electrode 31b.
  • the drain wiring connected to the TFT 13b is electrically connected to the first pixel electrode 31a. May be connected.
  • the capacitor wiring CS is formed at a position where the drain wiring connected to the TFT 13a and the second pixel electrode 31b are connected, and at a position where the drain wiring connected to the TFT 13b and the first pixel electrode 31a are connected. May be.
  • two gate signal lines G1a and G1b are arranged so as to cross the center of the pixel along the short direction of the pixel, and are orthogonal to the gate signal lines G1a and G1b.
  • a plurality of source signal lines S1, S2, and S3 may be arranged.
  • You may have three TFT13a, 13b, 13c with respect to one pixel.
  • the TFT 13a and the TFT 13b may be arranged corresponding to the intersection of the gate signal line G1a and the source signal line S1.
  • the drain wiring connected to the TFT 13a is electrically connected to the first pixel electrode 31a.
  • the drain wiring connected to the TFT 13b is electrically connected to the second pixel electrode 31b. May be connected. Further, a TFT 13c may be formed between the drain wiring connected to the TFT 13b and the gate signal line G1b, and the drain wiring connected to the TFT 13c may be connected to the capacitor wiring CS.
  • the second substrate 50B includes the counter electrode 51, and may be, for example, a color filter substrate (CF substrate).
  • CF substrate color filter substrate
  • those usually used in the field of liquid crystal display devices can be used.
  • Examples of the configuration of the color filter substrate include a configuration in which a black matrix formed in a lattice shape, a color filter formed inside a lattice, that is, a pixel, and the like are provided on a transparent substrate.
  • the black matrix may be formed in a grid pattern for each pixel so as to overlap with the pixel boundary, and further formed in a grid pattern for each half pixel so as to cross the center of each pixel along the lateral direction. May be.
  • the black matrix so as to overlap the dark line generation region, the dark line can be made difficult to be observed.
  • the counter electrode 51 is disposed so as to face the pixel electrode 31 with the liquid crystal layer 40 interposed therebetween. Display can be performed by forming a vertical electric field between the counter electrode 51 and the pixel electrode 31 and tilting the liquid crystal molecules 41.
  • the color filters may be arranged in order of red (R), green (G), and blue (B) for each column, or yellow (Y), red (R), green (G), and blue They may be arranged in the order of (B), or may be arranged in the order of red (R), green (G), blue (B), and green (G).
  • the counter electrode 51 is preferably a planar electrode.
  • the counter electrode 51 may be a transparent electrode, for example, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), or the like. It can be made of an alloy.
  • Photo alignment films 70 are provided between the first substrate 10B and the liquid crystal layer 40 and between the second substrate 50B and the liquid crystal layer 40, respectively.
  • the photo-alignment film 70 has a function of controlling the alignment of the liquid crystal molecules 41 in the liquid crystal layer 40, and when the voltage applied to the liquid crystal layer 40 is less than the threshold voltage (including no voltage applied), The alignment of the liquid crystal molecules 41 in the liquid crystal layer 40 is controlled mainly by the action of the photo-alignment film 70.
  • the photo-alignment film 70 may be one that aligns the liquid crystal compound in the liquid crystal layer 40 substantially horizontally (horizontal alignment film), or one that aligns the liquid crystal compound in the liquid crystal layer 40 substantially vertically (vertical alignment film). ).
  • horizontal alignment film “substantially horizontal” means that the pretilt angle is preferably 0 ° or more and 5 ° or less.
  • vertical alignment film the term “substantially perpendicular” preferably means that the pretilt angle is not less than 85 ° and not more than 90 °.
  • the present embodiment can be applied to both a horizontal alignment mode liquid crystal display device and a vertical alignment mode liquid crystal display device.
  • the photo-alignment film 70 is formed from a material that exhibits photo-alignment.
  • a material exhibiting photo-alignment properties causes structural changes when irradiated with light (electromagnetic waves) such as ultraviolet light, and develops a property (alignment regulating force) that regulates the orientation of liquid crystal molecules 41 existing in the vicinity thereof. It means all materials whose materials and orientation regulating force change in size and / or direction.
  • Examples of the material exhibiting photo-alignment include those containing a photoreactive site in which a reaction such as dimerization (dimer formation), isomerization, photofleece transition, or decomposition occurs due to light irradiation.
  • photoreactive sites (functional groups) that are dimerized and isomerized by light irradiation include cinnamate, chalcone, coumarin, and stilbene.
  • Examples of the photoreactive site (functional group) that isomerizes by light irradiation include azobenzene.
  • Examples of the photoreactive site that undergoes a light fleece transition upon light irradiation include a phenol ester structure.
  • photoreactive sites that are decomposed by light irradiation include a cyclobutane structure.
  • the photo-alignment film 70 preferably contains a polymer selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide, polysiloxane, polyvinyl, and polymaleimide.
  • the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 can be imparted by performing an alignment process on the photo-alignment film 70, and it is preferable to perform a photo-alignment process that irradiates light (electromagnetic waves) such as ultraviolet light.
  • the first polarizing plate 20 may be disposed on the opposite side of the liquid crystal layer 40 of the first substrate 10B, and the second polarizing plate 60 may be disposed on the opposite side of the liquid crystal layer 40 of the second substrate 50B.
  • the polarization axis may be the absorption axis of the polarizing plate or the transmission axis of the polarizing plate.
  • the first polarizing plate 20 and the second polarizing plate 60 include a polyvinyl alcohol (PVA) film adsorbed and oriented with an anisotropic material such as an iodine complex having dichroism.
  • a protective film such as a triacetyl cellulose film is laminated on both sides of the PVA film and put to practical use.
  • An optical film such as a retardation film may be disposed between the first polarizing plate 20 and the first substrate 10B and between the second polarizing plate 60 and the second substrate 50B.
  • the first substrate 10B and the second substrate 50B are bonded together by a sealing material 80 provided so as to surround the periphery of the liquid crystal layer 40, and the liquid crystal layer 40 is placed in a predetermined region. Retained.
  • a sealing material 80 for example, an epoxy resin containing an inorganic filler or an organic filler and a curing agent can be used.
  • a backlight may be disposed on the back side.
  • a liquid crystal display device having such a configuration is generally called a transmissive liquid crystal display device.
  • the backlight is not particularly limited as long as it emits light including visible light, may emit light including only visible light, and emits light including both visible light and ultraviolet light. There may be.
  • a backlight that emits white light is preferably used.
  • a light emitting diode (LED) is preferably used.
  • visible light means light (electromagnetic wave) having a wavelength of 380 nm or more and less than 800 nm.
  • the liquid crystal display device of the present embodiment further includes external circuits such as TCP (tape carrier package) and PCB (printed wiring board); optical films such as viewing angle widening films and brightness enhancement films; bezels (frames) and the like. It is composed of a plurality of members, and some members may be incorporated in other members. Members other than those already described are not particularly limited, and those normally used in the field of liquid crystal display devices can be used, and thus description thereof is omitted.
  • the display mode of the liquid crystal display device 100 of the present embodiment is not particularly limited.
  • a twisted nematic (TN) mode an electric field controlled birefringence (ECB) mode, an in-plane switching (IPS: In-Plane Switching (FPS) mode, Fringe Field Switching (FFS) mode, Vertical Alignment (VA) mode, or Twisted Nematic Vertical Alignment (VATN) mode.
  • IPS In-Plane Switching
  • FFS Fringe Field Switching
  • VA Vertical Alignment
  • VATN Twisted Nematic Vertical Alignment
  • Example 1 the 4D-ECB-aligned liquid crystal display device of Embodiment 3 was manufactured using the method for manufacturing the liquid crystal display device of Embodiment 2 described above, that is, using the polarized light irradiation device of Embodiment 1 described above.
  • FIG. 16 is a schematic plan view showing a 4D-ECB oriented liquid crystal display device manufactured in Example 1.
  • Example 1 In order to fabricate a 4D-ECB-aligned liquid crystal display device, in Example 1, first, irradiation conditions under which the liquid crystal alignment azimuth angle ⁇ was 45 ° were examined.
  • the incident angle of ultraviolet light is 30 °
  • the extinction ratio of the polarizer is 100: 1
  • a photo-alignment film for vertical alignment is used, and the polarization azimuth ⁇ of the polarizer is changed in the range of 45 ° to 57 °, thereby liquid crystal
  • the molecular orientation azimuth ⁇ was measured.
  • the orientation azimuth ⁇ of the liquid crystal molecules could be 45 °.
  • a Glan laser prism having an extinction ratio of 5 ⁇ 10 ⁇ 5 was used.
  • the polarization azimuth ⁇ of the polarizer is 51 °
  • the incident angle of ultraviolet light is 30 °
  • the extinction ratio of the polarizer is 100: 1
  • the TFT substrate (first substrate) and the counter substrate (second substrate) are mounted.
  • the provided vertical alignment photo-alignment film was irradiated with polarized light.
  • the polarized light irradiation was performed while changing the substrate transport direction and the light irradiation direction in the direction shown in FIG. 16, and four times of polarized light irradiation were performed on each of the TFT substrate and the counter substrate.
  • the TFT substrate subjected to polarized light irradiation and the counter substrate were bonded to each other, and a liquid crystal layer was provided between the two substrates to produce a 4D-ECB aligned liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device with 4D-ECB alignment produced in Example 1 includes four regions (first alignment region 30a, second alignment region 30b, third alignment region 30c, and The fourth alignment region 30d) exists, and the signal wiring 11 is provided between the second alignment region 30b and the third alignment region 30c.
  • FIG. 17 is a schematic plan view showing a 4D-ECB oriented liquid crystal display device manufactured in Example 2.
  • a 4D-ECB-aligned liquid crystal display device of Example 2 was produced using the above.
  • FIG. 18 is a schematic plan view showing a 4D-ECB oriented liquid crystal display device manufactured in Example 3.
  • a 4D-ECB-aligned liquid crystal display device of Example 3 was produced using the above.
  • FIG. 19 is a schematic plan view showing a 4D-ECB oriented liquid crystal display device manufactured in Example 4.
  • a 4D-ECB-aligned liquid crystal display device of Example 4 was produced using the above.
  • FIG. 20 is a schematic plan view showing a 4D-ECB-aligned liquid crystal display device manufactured in Example 5.
  • a 4D-ECB-aligned liquid crystal display device of Example 5 was produced using the above.
  • FIG. 21 is a schematic plan view showing a 4D-ECB aligned liquid crystal display device manufactured in Example 6.
  • a 4D-ECB-aligned liquid crystal display device of Example 6 was produced using the above.
  • One embodiment of the present invention is a polarization irradiation apparatus 200 used for an alignment process of a photo-alignment film 70 provided over a substrate 10, which includes a stage 250 having a mounting surface 251 on which the substrate 10 is mounted, A polarization irradiation unit 260 that irradiates polarized light toward the mounting surface 251 through the polarizer 210 from a direction inclined with respect to the normal line of the surface 251, when the longitudinal direction of the substrate 10 is set to 0 °
  • the polarization azimuth angle ⁇ which is the angle of the polarization axis 211 of the polarizer 210 when the polarization axis 211 of the polarizer 210 is projected onto the mounting surface 251 when viewed from the irradiation axis direction of polarized light, is 30 ° ⁇ ⁇ 45.
  • the polarized light irradiation device 200 may satisfy °, 45 ° ⁇ ⁇ 60 °, ⁇ 60 ° ⁇ ⁇ 45 °, or ⁇ 45 ° ⁇ ⁇ 30 °.
  • the orientation azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules is set to a desired angle even when the incident angle of the polarized light to the substrate 10 is not 0 °. Is possible.
  • the inclined direction may be 30 ° or more and 60 ° or less with respect to the normal line of the placement surface 251.
  • the orientation azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules can be ⁇ 45 °.
  • the extinction ratio of the polarizer 210 may be 50: 1 to 500: 1.
  • the orientation azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules can be ⁇ 45 °.
  • the integrated exposure amount of the polarized light applied to the mounting surface 251 may be 10 mJ / cm 2 or more and 100 mJ / cm 2 or less.
  • the orientation azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules can be ⁇ 45 °.
  • the stage 250 may include a transport mechanism that transports the substrate 10.
  • polarized light can be irradiated on the photo-alignment film 70, for example, conveying the board
  • Another aspect of the present invention is a photo-alignment film forming step in which a photo-alignment film 70 is provided on the surface of at least one of the first substrate 10B and the second substrate 50B, and at least the photo-alignment film 70 is irradiated with polarized light.
  • a method of manufacturing a liquid crystal display device including one polarized light irradiation step, wherein the polarized light irradiation step is configured to polarize the photo-alignment film 70 via a polarizer 210 from a direction inclined with respect to the normal of the surface. This is an irradiation step.
  • the polarization of the polarizer 210 is viewed from the irradiation axis direction of the polarized light.
  • the polarization azimuth angle ⁇ which is the angle of the polarization axis 211 of the polarizer 210 when the axis 211 is projected onto the substrate, is 30 ° ⁇ ⁇ 45 °, 45 ° ⁇ ⁇ 60 °, ⁇ 60 ° ⁇ ⁇ .
  • Liquid crystal table satisfying 45 ° or -45 ° ⁇ ⁇ -30 ° The manufacturing method of a display apparatus may be sufficient.
  • the orientation azimuth angle ⁇ of the liquid crystal molecules is set to a desired angle even when the incident angle of the polarized light on the substrate is not 0 °. Is possible.
  • the photo-alignment film 70 in the polarized light irradiation step, may be irradiated with polarized light while the substrate is transported.
  • the method for manufacturing a liquid crystal display device includes a plurality of the polarized light irradiation steps, and the polarization azimuth angle ⁇ and the transport of the substrate in at least two polarized light irradiation steps of the polarized light irradiation step. At least one of the directions may be different from each other.
  • the polarization azimuth angle ⁇ in at least two polarized light irradiation steps of the polarized light irradiation step may be different from each other.
  • the transport direction of the substrate in at least two polarized light irradiation steps of the polarized light irradiation step may be different from each other.
  • Substrate 10B First substrate 11: Signal wiring 13, 13a, 13b, 13c: TFT 20: first polarizing plate 30: pixel 30a: first alignment region 30b: second alignment region 30c: third alignment region 30d: fourth alignment region 31: pixel electrode 31a: first pixel electrode 31b: Second pixel electrode 40: Liquid crystal layer 41: Liquid crystal molecule 50B: Second substrate 51: Counter electrode 60: Second polarizing plate 70: Photo-alignment film 80: Sealing material 91: Longitudinal direction 92 of substrate; Short direction of substrate 100: Liquid crystal display device 200, 200A: Polarized light irradiation device 210, 210A: Polarizer 211, 211A: Polarization axis of polarizer 212: Polarization axis of polarizer projected onto substrate 213: Irradiation direction of polarized light 214: Orientation of liquid crystal molecules Direction 220, 220A: Light shielding mask 230, 230A: Ultraviolet light

Abstract

本発明は、光配向膜に偏光を照射する際、基板への偏光の入射角が０°ではない場合でも、液晶分子の配向方位角θを所望の角度にすることができる偏光照射装置及び上記偏光照射装置を用いた液晶表示装置の製造方法を提供する。 本発明の偏光照射装置は、基板（１０）上に設けられた光配向膜の配向処理に用いられる偏光照射装置であって、上記基板（１０）を載置する載置面（２５１）を有するステージ（２５０）と、上記載置面（２５１）の法線に対して傾斜した方向から、偏光子（２１０）を介して上記載置面（２５１）に向けて偏光を照射する偏光照射部（２６０）とを備え、上記基板（１０）の長手方向を０°としたときに、上記偏光の照射軸方向から見て、上記偏光子（２１０）の偏光軸を上記載置面（２５１）に投影したときの上記偏光子（２１０）の偏光軸の角度である偏光方位角αは、３０°＜α＜４５°、４５°＜α＜６０°、－６０°＜α＜－４５°又は－４５°＜α＜－３０°を満たす。

Description

偏光照射装置及び液晶表示装置の製造方法
本発明は、偏光照射装置及び液晶表示装置の製造方法に関する。より詳しくは、光配向膜を形成するための偏光照射装置及び上記偏光照射装置を用いた液晶表示装置の製造方法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表示パネルに対してバックライトから光を照射し、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、液晶表示パネルを透過する光の量を制御するものである。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、テレビジョン、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。
従来、一つの画素を複数の配向領域（ドメイン）に分割し、配向領域ごとに液晶分子を異なる方位に配向させることで、視野角特性を向上させる配向分割技術が検討されている。画素を配向分割する方法としては、例えば、半画素を２行２列の４つの配向領域に分割する方法が挙げられ、特許文献１には４Ｄ－ＲＴＮ（４Ｄｏｍａｉｎ－Ｒｅｖｅｒｓｅ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、４Ｄ－ＥＣＢ（４Ｄｏｍａｉｎ－Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌｅｄ　Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード等が検討されている。
特許文献１では、４分割配向構造を有するＶＡモードの液晶表示装置について、幹部と幹部から平行に伸びる複数の枝部とを有し、複数の枝部は４つの異なる方向に延びる４つの群を含み、４つの方位の内の任意の２つの方位の差は９０°の整数倍に略等しく、且つ、２つの偏光板の偏光軸と略４５°の角をなす第一電極を用いることにより、透過率を向上させ、更に、階調視野角特性を改善する技術が開示されている。
特開２０１１－８５７３８号公報
液晶表示装置において液晶分子の配向方位を制御する方法としては、基板に配向膜を設けて配向処理を行い、液晶分子に予め配向方位角を付与しておくことが有効である。液晶分子に配向方位角を付与する方法としてはラビング方式と光配向方式とがあり、ラビング方式は、配向膜を塗布した基板に対して、ナイロンなどの布を巻いたローラーを一定圧力で押し込みながら回転させることによって、配向膜表面を一定方向に擦る方法である。ラビング方式を用いて液晶分子に４５°の配向方位角を付加する場合は、基板とラビング方向の角度を４５°にすればよい。
一方、光配向方式は、光配向性を示す材料から形成された光配向膜上に直線偏光紫外線等を照射することによって、偏光方向の光配向膜の構造を選択的に変化させ、これによって光配向膜に異方性を発生させて液晶分子に配向方位角を付与する方法である。
図２２は、比較形態１に係る偏光照射装置の偏光照射の様子を示した斜視模式図である。比較形態１に係る偏光照射装置２００Ａでは、光配向膜を設けた基板１０Ａへの紫外光２３０Ａの入射角（基板１０Ａの表面の法線と紫外光とのなす角）を０°より大きくし、かつ、基板１０Ａの長手方向を０°としたときに、紫外光２３０Ａの照射軸方向から見て、偏光子２１０Ａの偏光軸２１１Ａを基板１０Ａに投影したときの偏光子２１０Ａの偏光軸２１１Ａの角度である偏光方位角を０°として、図２２に示した搬送方向２４０Ａに基板１０Ａを移動させながら偏光照射を行った。比較形態１に係る偏光照射装置２００Ａを用いて光配向膜に偏光照射を行った場合、偏光子２１０Ａ及び遮光マスク２２０Ａを通過した偏光は、偏光子２１０Ａの偏光方位角０°を保ったまま基板１０Ａへ照射される。すなわち、偏光子２１０Ａの偏光方位角と基板１０Ａへの照射方位角は一致する。ここで、基板への照射方位角は、基板１０Ａの長手方向を０°としたときの、基板１０Ａに照射された偏光の角度を表す。
本発明者らは、光配向膜への紫外光の入射角が０°より大きい場合について、更なる検討を行った。図２３は、比較形態２に係る偏光照射装置の偏光照射の様子を示した斜視模式図である。比較形態２に係る偏光照射装置２００Ａでは、光配向膜を設けた基板１０Ａへの紫外光２３０Ａの入射角を０°より大きくし、かつ、偏光子２１０Ａの偏光方位角を４５°として偏光照射を行った。その結果、偏光子２１０Ａの偏光方位角を４５°としても、基板１０Ａへの照射方位角は４５°とならず、更に、液晶分子に４５°の配向方位角を付与することができないことを見出した。ここで、液晶分子の配向方位角は、基板１０Ａの長手方向を０°としたときの、基板１０Ａに投影した液晶分子の長軸の角度を表す。
図２４は、紫外光の入射角、偏光子の偏光方位角及び基板への照射方位角の関係を示した図であり、（ａ）は入射角が０°の場合の図であり、（ｂ）は入射角が４０°の場合の図である。紫外光の入射角が０°である場合、紫外光の照射軸方向から見た基板１０Ａの形状は図２４（ａ）に示したような正方形となり、偏光方位角αが４５°である偏光子２１０Ａを通過した偏光は、基板１０Ａに対して４５°の方位角で照射される。すなわち、基板１０Ａへの照射方位角が４５°となる。
一方、紫外光の入射角が４０°である場合、紫外光の照射軸方向から見た基板１０Ａの形状は図２４（ｂ）に示すような長方形となり、偏光方位角αが４５°である偏光子２１０Ａを通過した偏光は、基板１０Ａに到達した際に偏光軸がずれるため、基板１０Ａへの照射方位角が４５°とならない。すなわち、偏光子２１０Ａの偏光方位角αと基板１０Ａへの照射方位角が一致しない。
更に、本発明者らが、基板への照射方位角と液晶分子の配向方位角との関係について検討を行ったところ、基板への照射方位角を４５°とした場合でも、液晶分子の配向方位角が４５°とならないことが分かった。すなわち、光配向方式において、紫外光の入射角が０°よりも大きい場合、偏光子の偏光方位角を４５°に設定しても、基板への照射方位角は４５°にならず、また、基板への照射方位角を４５°に調整しても、液晶分子の配向方位角は４５°とはならない。
以上のように、紫外光の入射角が０°より大きい場合、偏光子の偏光方位角と液晶分子の配向方位角との間にずれが生じるため、液晶分子の配向方位角を狙いの角度とすることが困難であり、液晶分子の配向方位角を所望の角度とすることができる偏光照射方法が求められていた。
また、特許文献１の図５では、配向方位が２２５°、３１５°、４５°及び１３５°の４つのドメインを有する液晶表示装置が開示されており、図６等では基板に対して偏光を照射する様子が示されているが、偏光を照射する際に偏光子の偏光方位角をどのように設定するか等については詳細に記載されていない。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、偏光の入射角が０°より大きい場合に、液晶分子の配向方位角を４５°±１５°又は－４５°±１５°の範囲において所望の角度とすることができる偏光照射装置及び上記偏光照射装置を用いた液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、光配向方式を用いた配向処理において、偏光の入射角が０°より大きい場合に、液晶分子の配向方位角を４５°±１５°又は－４５°±１５°の範囲において所望の角度とする方法について種々の検討を行った。そして、偏光子の偏光方位角と液晶分子の配向方位角とのずれを考慮することで、液晶分子の配向方位角を所望の範囲に制御できることを見出した。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、基板上に設けられた光配向膜の配向処理に用いられる偏光照射装置であって、上記基板を載置する載置面を有するステージと、上記載置面の法線に対して傾斜した方向から、偏光子を介して上記載置面に向けて偏光を照射する偏光照射部とを備え、上記基板の長手方向を０°としたときに、上記偏光の照射軸方向から見て、上記偏光子の偏光軸を上記載置面に投影したときの上記偏光子の偏光軸の角度である偏光方位角αは、３０°＜α＜４５°、４５°＜α＜６０°、－６０°＜α＜－４５°又は－４５°＜α＜－３０°を満たす偏光照射装置であってもよい。
上記傾斜した方向は、上記載置面の法線に対して３０°以上６０°以下であってもよい。
上記偏光子の消光比は、５０：１～５００：１であってもよい。
上記載置面に照射される上記偏光の積算露光量は、１０ｍＪ／ｃｍ２以上１００ｍＪ／ｃｍ２以下であってもよい。
上記ステージは、上記基板を搬送する搬送機構を備えてもよい。
本発明の別の一態様は、第一基板及び第二基板の少なくとも一方の基板の表面に光配向膜を設ける光配向膜形成工程と、上記光配向膜に偏光を照射する、少なくとも１つの偏光照射工程とを含む液晶表示装置の製造方法であって、上記偏光照射工程は、上記表面の法線に対して傾斜した方向から、偏光子を介して上記光配向膜に偏光を照射する工程であり、上記基板の長手方向を０°としたときに、上記偏光の照射軸方向から見て、上記偏光子の偏光軸を上記基板に投影したときの上記偏光子の偏光軸の角度である偏光方位角αは、３０°＜α＜４５°、４５°＜α＜６０°、－６０°＜α＜－４５°又は－４５°＜α＜－３０°を満たす液晶表示装置の製造方法であってもよい。
上記偏光照射工程では、上記基板を搬送しながら上記光配向膜に偏光を照射してもよい。
上記液晶表示装置の製造方法は、複数の上記偏光照射工程を含み、上記偏光照射工程の少なくとも２つの偏光照射工程における、上記偏光方位角α及び上記基板の搬送方向の少なくとも一方は互いに異なってもよい。
上記偏光照射工程の少なくとも２つの偏光照射工程における、上記偏光方位角αは互いに異なってもよい。
上記偏光照射工程の少なくとも２つの偏光照射工程における、上記基板の搬送方向は互いに異なってもよい。
本発明によれば、光配向膜に偏光を照射する際、基板への偏光の入射角が０°ではない場合でも、液晶分子の配向方位角θを所望の角度にすることができる偏光照射装置及び上記偏光照射装置を用いた液晶表示装置の製造方法を提供することができる。
実施形態１に係る偏光照射装置の偏光照射の様子を示した斜視模式図である。 紫外光入射側から見た偏光子の偏光方位角を説明した図である。 偏光の基板への照射方位角を説明した図である。 液晶分子の配向方位角を説明した図である。 偏光子の偏光方位角と基板への照射方位角との関係を示したグラフである。 偏光軸のベクトル合成について説明した図である。 偏光子の消光比と基板への照射方位角との関係を入射角度別に示したグラフである。 光配向膜への露光量と液晶分子の配向方位角との関係を示したグラフである。 実施形態２に係る液晶表示装置の製造方法を示した模式図であり、（ａ）は、光配向膜形成工程において、基板上に光配向膜を設けた様子を示した側面模式図であり、（ｂ）は、光配向膜に偏光を照射する偏光照射工程を示した斜視模式図である。 ４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置の一例を模式的に示した断面模式図である。 ４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置の一例を模式的に示した平面模式図である。 一画素の一例を示した平面模式図である。 第一基板の一例を模式的に示した平面模式図である。 第一基板の一例を模式的に示した平面模式図である。 第一基板の一例を模式的に示した平面模式図である。 実施例１で作製した４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を示した平面模式図である。 実施例２で作製した４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を示した平面模式図である。 実施例３で作製した４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を示した平面模式図である。 実施例４で作製した４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を示した平面模式図である。 実施例５で作製した４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を示した平面模式図である。 実施例６で作製した４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を示した平面模式図である。 比較形態１に係る偏光照射装置の偏光照射の様子を示した斜視模式図である。 比較形態２に係る偏光照射装置の偏光照射の様子を示した斜視模式図である。 紫外光の入射角、偏光子の偏光方位角及び基板への照射方位角の関係を示した図であり、（ａ）は入射角が０°の場合の図であり、（ｂ）は入射角が４０°の場合の図である。
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１は、実施形態１に係る偏光照射装置の偏光照射の様子を示した斜視模式図である。図２は、紫外光入射側から見た偏光子の偏光方位角を説明した図である。図３は、偏光の基板への照射方位角を説明した図である。図４は、液晶分子の配向方位角を説明した図である。
図１に示したように、実施形態１に係る偏光照射装置２００は、基板１０上に設けられた光配向膜の配向処理に用いられる偏光照射装置であって、基板１０を載置する載置面２５１を有するステージ２５０と、載置面２５１の法線に対して傾斜した方向から、偏光子２１０を介して載置面２５１に向けて偏光を照射する偏光照射部２６０とを備え、基板１０の長手方向を０°としたときに、偏光の照射軸方向から見て、偏光子２１０の偏光軸２１１を載置面２５１に投影したときの偏光子２１０の偏光軸２１１の角度である偏光方位角αは、３０°＜α＜４５°、４５°＜α＜６０°、－６０°＜α＜－４５°又は－４５°＜α＜－３０°を満たす。なお、上記照射軸とは、ステージ２５０に向かって照射される紫外光２３０の直進方向である。
ステージ２５０は、光配向膜を設けた基板１０を載置する載置面２５１を有しており、基板１０と同等あるいはそれ以上の面積の平面部を有している。ステージ２５０は、基板１０を搬送することができるよう搬送機構が設けられていてもよい。搬送機構としては、レール上をステージ２５０が移動する構造等が挙げられる。ステージ２５０が搬送機構を備えることにより、光配向膜を設けた基板１０を、例えば搬送方向２４０へ搬送しながら光配向膜上に偏光を照射することができる。
偏光照射部２６０は、紫外光２３０を発生させる光源と、紫外光２３０から偏光を取り出す偏光子２１０と、遮光マスク２２０とを有する。紫外光２３０を発生させる光源としては、例えば、ＵＶランプが挙げられる。偏光子２１０としては、例えば、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偏光板、微細な金属格子が設けられたワイヤーグリッド型偏光板（ＷＧＰ：Ｗｉｒｅ　Ｇｒｉｄ　Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）、ランダム偏光の光をｓ偏光の反射光とｐ偏光の透過光に各々分割する偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ　Ｂｅａｍ　Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）等が用いられる。遮光マスク２２０は、紫外光２３０の一部を遮光するものであり、所望の範囲に偏光照射を行うために用いられる。
本発明者らは、偏光照射の条件が液晶分子の配向方位角θに与える影響について種々の検討を行い、次の４つのパラメータが重要であることを見出した。すなわち、（１）紫外光の入射角、（２）偏光子の消光比、（３）光配向膜の種類、及び、（４）光配向膜への積算露光量である。
下記の表１に、偏光子２１０の偏光方位角α、基板への照射方位角φ及び液晶分子の配向方位角θの関係を示す。なお、下記表１は、紫外光の入射角を４０°、偏光子の消光比を８０：１とし、４Ｄ－ＲＴＮモード用の光配向膜に偏光を照射した結果である。
下記表１における偏光子の偏光方位角α、基板への照射方位角φ及び液晶分子の配向方位角θはそれぞれ、図２～図４に示す角度を表す。
図２は、紫外光入射側から見た偏光子の偏光方位角を説明した図である。図２に示したように、偏光子の偏光方位角αは、基板１０の長手方向９１を０°としたときの、基板１０に投影した偏光子の偏光軸２１２の角度を表す。なお、図２には基板の長手方向９１に加えて基板の短手方向９２も示した。
図３は、偏光の基板への照射方位角を説明した図である。図３に示したように、基板への照射方位角φは、基板１０の長手方向９１を０°としたときの、基板１０における偏光の照射方位２１３の角度を表す。なお、図３には基板の長手方向９１に加えて基板の短手方向９２も示した。
図４は、液晶分子の配向方位角を説明した図である。図４に示したように、液晶分子の配向方位角θは、基板１０の長手方向９１を０°としたときの、基板１０に投影した液晶分子の配向方位２１４の角度を表す。ここで、液晶分子の配向方位２１４とは、液晶分子の長軸の向きを意味する。なお、図４には基板の長手方向９１に加えて基板の短手方向９２も示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
例１に示したように、偏光子２１０の偏光方位角αを５２．６°回転した場合、基板１０への照射方位角φを４５°にすることができるが、液晶分子の配向方位角θは４７°となり基板１０への照射方位角φとは一致しない。一方、例２に示したように、偏光子２１０の偏光方位角αを５１．０°とした場合、基板１０への照射方位角φは４３．４°となるが、液晶分子の配向方位角θを４５°とすることができる。
本発明者らは、上記のように偏光の入射角が０°より大きい場合に、偏光子の偏光方位角αと基板への照射方位角φとが一致せず、又、基板への照射方位角φと液晶分子の配向方位角θとが一致しない原因として、以下の（１）～（４）が考えられることを見出した。
（１）偏光の入射角が０°ではないために、基板に偏光が照射された際に偏光軸がずれる、（２）光配向膜の露光量により液晶分子の配向方位角がずれる、（３）偏光子の消光比により液晶分子の配向方位角がずれる、（４）光配向膜の種類により液晶分子の配向方位角がずれる。
そして、基板１０への照射方位角φは、紫外光の入射角度及び偏光子２１０の偏光方位角αに関係し、液晶分子の配向方位角θは、基板１０への照射方位角φに加えて、偏光子の消光比、光配向膜の種類及び光配向膜への積算露光量が関係することを見出した。
図５は、偏光子の偏光方位角と基板への照射方位角との関係を示したグラフである。偏光の入射角が０°より大きい場合、偏光子の偏光方位角αと、基板への照射方位角φが一致しなくなる。具体的には、幾何学計算により下記式１の関係が成り立ち、偏光子の偏光方位角αと基板への照射方位角φとの関係は、図５のグラフに示した関係となる。なお、下記式１において、αは偏光子の偏光方位角を表し、βは偏光の入射角を表し、φは基板への照射方位角を表す。
α＝９０°－ａｒｃｔａｎ｛１／（ｃｏｓβ－ｔａｎφ）｝　　（式１）
上記式１を考慮することで、基板への照射方位角φを求めることができるが、基板への照射方位角φと液晶分子の配向方位角θとは一致しない。基板への照射方位角φと液晶分子の配向方位角θとが一致しない原因として下記の理由が考えられる。
１点目の原因として、偏光子は必ず消光比を有しており、長軸成分の偏光軸に対して、短軸成分が必ず存在することが挙げられる。図６は、偏光軸のベクトル合成について説明した図である。なお、図６は、紫外光の入射角を４０°、偏光子の消光比を８０：１とし、４Ｄ－ＲＴＮモード用の光配向膜に偏光を照射した結果である。
図６の例１に示したように、偏光子の偏光方位角αを５２．６°とした場合、長軸成分の偏光軸α１に対応する基板への照射方位角φ１は４５．０°、短軸成分の偏光軸α２に対応する基板への照射方位角φ２は３０．４°となり、照射方位角φ１及びφ２のベクトルを合成した後の、基板への照射方位角φｖは４４．３°となる。また、図６の例２に示したように、偏光子の偏光方位角αを５１．０°とした場合、長軸成分の偏光軸α１に対応する基板への照射方位角φ１は４３．４°、短軸成分の偏光軸α２に対応する基板への照射方位角φ２は３１．８°となり、照射方位角φ１及びφ２のベクトルを合成した後の、基板への照射方位角φｖは４２．７°となる。このように、偏光子には必ず消光比が存在するため、基板への照射方位角は上記φ１及びφ２のベクトルを合成して考える必要がある。したがって、液晶分子の配向方位角θは、偏光子の消光比に影響を受けることになる。
図７は、偏光子の消光比と基板への照射方位角との関係を入射角度別に示したグラフである。基板への照射方位角φは、ベクトル合成後の照射方位角である。図７に示したように、紫外光の入射角度αが同じであっても、偏光子の消光比によって基板への照射方位角φは異なる。
基板への照射方位角φと液晶分子の配向方位角θとが一致しない２点目の原因としては、光配向膜への露光量により液晶分子の配向方位角θが変化することが挙げられる。図８は、光配向膜への露光量と液晶分子の配向方位角との関係を示したグラフである。図８に示したように、光配向膜への露光量が増加するに従い、液晶分子の配向方位角θは減少する。
また、光配向膜への露光量に対する液晶分子の配向方位角θの変化量は光配向膜の種類によって異なり、これは、基板への照射方位角φと液晶分子の配向方位角θとが一致しない３点目の原因として挙げられる。
以上に示した理由から、基板への照射方位角φと液晶分子の配向方位角θとは一致しないと考えられる。
本発明者らは上記のような検討を行い、各種のパラメータについて、液晶分子の配向方位角θを特に±４５°とするための好ましい範囲を見出した。
基板１０への偏光照射は、載置面２５１の法線に対して傾斜した方向からなされ、載置面２５１の法線に対して３０°以上６０°以下傾斜した方向からなされることが好ましい。
偏光子２１０の消光比は、５０：１～５００：１であることが好ましく、１００：１～５００：１であることがより好ましい。消光比は偏光子に固有の性能として表され、下記式２のように定義される。
消光比＝（偏光子透過軸方向の偏光透過率）／（偏光子吸収軸方向の偏光透過率））　　（式２）
ここで、「偏光透過率」とは、グランレーザープリズムを用いて、理想的な偏光を入射したときの透過率を指す。グランレーザープリズムの消光比は５×１０－５以上であることが好ましい。
基板１０の表面に照射する偏光の積算露光量は、１０ｍＪ／ｃｍ２以上１００ｍＪ／ｃｍ２以下であることが好ましい。ここで、積算露光量とは、照射される光の単位面積あたりの露光量の時間積分値であり、分光放射照度計を用いて測定した照度に、光を照射した時間を掛けることにより求めることができる。
＜実施形態２＞
図９は、実施形態２に係る液晶表示装置の製造方法を示した模式図であり、（ａ）は、光配向膜形成工程において、基板上に光配向膜を設けた様子を示した側面模式図であり、（ｂ）は、光配向膜に偏光を照射する偏光照射工程を示した斜視模式図である。実施形態２の液晶表示装置の製造方法では、実施形態１の偏光照射装置を用いることができるため、重複する点については説明を適宜省略する。
本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、第一基板１０Ｂ及び第二基板５０Ｂの少なくとも一方の基板の表面に光配向膜７０を設ける光配向膜形成工程と、光配向膜７０に偏光を照射する偏光照射工程とを含む液晶表示装置の製造方法であって、上記偏光照射工程は、上記表面の法線に対して傾斜した方向から、偏光子２１０を介して光配向膜７０に偏光を照射する工程であり、上記基板（第一基板１０Ｂ及び第二基板５０Ｂの少なくとも一方の基板）の長手方向を０°としたときに、偏光の照射軸方向から見て、偏光子２１０の偏光軸２１１を上記基板に投影したときの偏光子２１０の偏光軸２１１の角度である偏光方位角αは、３０°＜α＜４５°、４５°＜α＜６０°、－６０°＜α＜－４５°又は－４５°＜α＜－３０°を満たす。
まず、光配向膜形成工程について説明する。本実施形態の液晶表示装置の製造方法における光配向膜形成工程では、図９（ａ）に示したように、第一基板１０Ｂ及び第二基板５０Ｂの少なくとも一方の基板の表面に光配向膜７０を設ける。
以下、光配向膜形成工程の具体例を説明する。
まず、光配向性を示す材料を例えば有機溶媒等の溶剤に溶解させて液晶配向剤を準備する。上記液晶配向剤は、必要に応じて他の任意成分を含有してもよく、好ましくは各成分が溶媒に溶解された溶液状の組成物として調製される。上記有機溶媒としては、光配向性を示す材料、及び、他の任意成分を溶解し、これらと反応しないものが好適である。上記他の任意成分としては、例えば、硬化剤、硬化促進剤、触媒等を挙げることができる。上記光配向性を示す材料としては、アゾベンゼン基、カルコン基、又は、シンナメート基を有する材料が好適である。
次に、第一基板１０Ｂ及び第二基板５０Ｂの少なくとも一方の基板の表面上に液晶配向剤を塗布する。すなわち、第一基板１０Ｂ及び／又は第二基板５０Ｂの表面上に液晶配向剤を塗布する。塗布方法としては特に限定されず、ロールコーター法、スピンナー法、印刷法、インクジェット法等が挙げられる。
第一基板１０Ｂ及び／又は第二基板５０Ｂの表面上に液晶配向剤を塗布した後、上記液晶配向剤を塗布した第一基板１０Ｂ及び／又は第二基板５０Ｂを加熱する。これにより、液晶配向剤中の溶剤が揮発し、光配向膜７０が形成される。加熱は、仮焼成（プリベーク）及び本焼成（ポストベーク）の２段階で行ってもよい。
なお、第一基板１０Ｂ及び第二基板５０Ｂのいずれか一方のみに光配向膜７０を形成してもよい。また、マルチドメイン化のために分割配向処理を行ってもよい。
次に、光配向膜７０に偏光を照射する偏光照射工程について説明する。図９（ｂ）に示したように、偏光照射工程は、光配向膜７０を設けた第一基板１０Ｂ及び／又は第二基板５０Ｂの表面の法線に対して傾斜した方向から、偏光子２１０を介して光配向膜７０に偏光を照射する工程であり、光配向膜７０を設けた第一基板１０Ｂ及び／又は第二基板５０Ｂの長手方向を０°としたときに、上記偏光の照射軸方向から見て、偏光子２１０の偏光軸２１１を上記基板（光配向膜７０を設けた第一基板１０Ｂ及び／又は第二基板５０Ｂ）に投影したときの偏光子２１０の偏光軸２１１の角度である偏光方位角αは、３０°＜α＜４５°又は４５°＜α＜６０°を満たす。
偏光照射工程では、第一基板１０Ｂ及び／又は第二基板５０Ｂを搬送しながら光配向膜７０に偏光を照射してもよい。第一基板１０Ｂ及び／又は第二基板５０Ｂを搬送する方法としては、例えば、第一基板１０Ｂ及び／又は第二基板５０Ｂをステージ２５０上に載置し、ステージ２５０を移動させることにより、第一基板１０Ｂ及び／又は第二基板５０Ｂを搬送方向２４０に搬送する方法が挙げられる。
偏光照射工程では、光配向膜７０に偏光が照射され、光配向膜７０に所望の配向規制力が付与される。具体的には、紫外光等の光を光配向膜７０に照射（露光）する。この結果、光配向性を示す材料において構造変化が生じ、光配向性を示す材料の少なくとも一部の分子構造及び／又は配向が変化する。そして、光配向膜７０は、その表面に接する液晶分子の配向を制御できるようになる。
偏光照射工程は、例えば、光配向膜７０に対して光を照射する光源を持ち、複数の画素にわたる連続的なスキャン露光を行うことができる機能を持つ装置を用いて行うことができる。スキャン露光の具体的態様としては、例えば、基板を移動させながら光源から発せられる光線を基板面上に照射する態様、光源を移動させながら該光源から発せられる光線を基板面上に照射する態様、及び、光源及び基板を移動させながら光源から発せられる光線を基板面上に照射する態様が挙げられる。
実施形態２に係る液晶表示装置の製造方法は、複数の偏光照射工程を含み、偏光照射工程の少なくとも２つの偏光照射工程における、偏光方位角α及び基板の搬送方向２４０の少なくとも一方は互いに異なってもよい。このような態様とすることで、分割配向構造を有する液晶表示装置をより容易に作製することができる。
また、偏光照射工程の少なくとも２つの偏光照射工程における、偏光方位角α及び基板の搬送方向２４０はそれぞれ互いに異なっていてもよい。このような態様とすることで、分割配向構造を有する液晶表示装置をより容易に作製することができる。
＜実施形態３＞
実施形態３に係る液晶表示装置として、例えば、４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置が挙げられる。以下に４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置について説明する。なお、実施形態３に係る液晶表示装置は、実施形態２に係る液晶表示装置の製造方法を用いて作製することができるため、重複する点については説明を適宜省略する。
図１０は、４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置の一例を模式的に示した断面模式図であり、図１１は、４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置の一例を模式的に示した平面模式図である。図１０に示したように、本実施形態の液晶表示装置１００は、画素電極３１を有する第一基板１０Ｂと、液晶分子を含有する液晶層４０と、対向電極５１を有する第二基板５０Ｂとを順に有する。液晶層４０は、液晶分子を含有し、液晶層４０の周囲にはシール材８０が設けられている。また、図１１に示したように、本実施形態の液晶表示装置１００は、複数の画素３０がマトリクス状に配列されている。
図１２は、一画素の一例を示した平面模式図である。図１１及び図１２に示したように、本実施形態の液晶表示装置１００に含まれる画素は、少なくとも第一の配向領域３０ａ、第二の配向領域３０ｂ、第三の配向領域３０ｃ及び第四の配向領域３０ｄの４つの配向領域を含む。４つの配向領域において、液晶分子４１の傾斜方位が互いに異なり、画素の長手方向に沿って、第一の配向領域３０ａ、第二の配向領域３０ｂ、第三の配向領域３０ｃ及び第四の配向領域３０ｄの順で配置される。このような配置とすることで、例えば、従来の一画素を２列４行に配向分割した４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶表示装置よりも、一画素に含まれる配向領域の数を少なくし、液晶分子４１の配向が不連続となった領域を少なくすることができるため、透過率を高くできる。
第一基板１０Ｂは、画素電極３１を有し、例えば、アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）であってもよい。ＴＦＴ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。画素電極３１は、図１２に示したように、第一の配向領域３０ａ及び第二の配向領域３０ｂに電圧を印加する第一の画素電極３１ａと、第三の配向領域３０ｃ及び第四の配向領域３０ｄに電圧を印加する第二の画素電極３１ｂとを含み、第一の画素電極３１ａと第二の画素電極３１ｂとは、それぞれ液晶層４０に対して異なる電圧を印加することができる。
第一基板１０Ｂは、更に、ゲート信号線（信号配線１１）を有してもよく、信号配線１１は、画素３０を短手方向に沿って横切って配置されてもよい。ＴＦＴ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。上記ＴＦＴとしては、酸化物半導体を用いてチャネルを形成したものが好適に用いられる。
上記酸化物半導体としては、例えば、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、及び、酸素（Ｏ）から構成される化合物（Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｔｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、及び、酸素（Ｏ）から構成される化合物（Ｉｎ－Ｔｉｎ－Ｚｎ－Ｏ）、又は、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、及び、酸素（Ｏ）から構成される化合物（Ｉｎ－Ａｌ－Ｚｎ－Ｏ）等を用いることができる。
第一の配向領域３０ａと第二の配向領域３０ｂとの間、及び、第三の配向領域３０ｃと第四の配向領域３０ｄとの間に、配向安定化領域を有してもよい。第一の配向領域３０ａと第二の配向領域３０ｂとの間の配向安定化領域は、第一の配向領域３０ａと第二の配向領域３０ｂとの間に発生する暗線領域であり、第三の配向領域３０ｃと第四の配向領域３０ｄとの間の配向安定化領域は、第三の配向領域３０ｃと第四の配向領域３０ｄとの間に発生する暗線領域である。上記配向安定化領域では、液晶分子４１がエネルギー的に安定した状態で配向しており、上記配向安定化領域を挟む２つの配向領域での液晶分子４１の配向を安定させる。
図１３～図１５は、第一基板の一例を模式的に示した平面模式図である。図１３～図１５に示すように、一つの画素は、２つの配向分割部を含み、第一の画素電極３１ａと第二の画素電極３１ｂとは、異なるＴＦＴ１３ａ及び１３ｂを通じて信号が送られてもよい。
図１３に示したように、例えば、画素の短手方向に沿って、画素の中央を横切るように一本のゲート信号線Ｇが配置され、ゲート信号線Ｇと直交するように、複数のソース信号線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が配置されてもよい。ゲート信号線Ｇと平行に、容量配線ＣＳ１、ＣＳ２が配置されてもよい。ゲート信号線Ｇとソース信号線Ｓ１との交点に対応して、２つのＴＦＴ１３ａ、１３ｂが配置されもよい。ＴＦＴ１３ａがオンのとき、ＴＦＴ１３ａに接続されたドレイン配線Ｄは第一の画素電極３１ａと電気的に接続され、ＴＦＴ１３ｂがオンのとき、ＴＦＴ１３ｂに接続されたドレイン配線Ｄは第二の画素電極３１ｂと電気的に接続されてもよい。更に、ＴＦＴ１３ａに接続されたドレイン配線Ｄと第一の画素電極３１ａとが接続される位置に容量配線ＣＳ１が形成され、ＴＦＴ１３ｂに接続されたドレイン配線Ｄと第二の画素電極３１ｂとが接続される位置に容量配線ＣＳ２が形成されてもよい。容量配線ＣＳ１、ＣＳ２は、画素の短手方向に沿って、半画素の中央を横切るように配置することが好ましい。隣り合う２つの配向領域の境界と重なるように容量配線ＣＳ１、ＣＳ２を形成することで、暗線を観察され難くすることができる。
図１４に示したように、例えば、画素の短手方向に沿って、画素の中央を横切るように一本のゲート信号線Ｇが配置され、ゲート信号線Ｇと直交するように、複数のソース信号線Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂが配置されてもよく、一つの画素に対して、一本のゲート信号線Ｇと、二本のソース信号線が配置されてもよい。ゲート信号線Ｇと平行に、容量配線ＣＳが配置されてもよい。ゲート信号線Ｇとソース信号線Ｓ１ａとの交点に対応して、ＴＦＴ１３ａが配置され、ゲート信号線Ｇとソース信号線Ｓ１ｂとの交点に対応して、ＴＦＴ１３ｂが配置されてもよい。ＴＦＴ１３ａがオンのとき、ＴＦＴ１３ａに接続されたドレイン配線は第二の画素電極３１ｂと電気的に接続され、ＴＦＴ１３ｂがオンのとき、ＴＦＴ１３ｂに接続されたドレイン配線は第一の画素電極３１ａと電気的に接続されてもよい。更に、ＴＦＴ１３ａに接続されたドレイン配線と第二の画素電極３１ｂが接続される位置、及び、ＴＦＴ１３ｂに接続されたドレイン配線と第一の画素電極３１ａが接続される位置に容量配線ＣＳが形成されてもよい。
図１５に示したように、例えば、画素の短手方向に沿って、画素の中央を横切るように二本のゲート信号線Ｇ１ａ、Ｇ１ｂが配置され、ゲート信号線Ｇ１ａ、Ｇ１ｂと直交するように、複数のソース信号線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が配置されてもよい。一つの画素に対して、３つのＴＦＴ１３ａ、１３ｂ、１３ｃを有してもよい。ゲート信号線Ｇ１ａとソース信号線Ｓ１との交点に対応して、ＴＦＴ１３ａ及びＴＦＴ１３ｂが配置されてもよい。ＴＦＴ１３ａがオンのとき、ＴＦＴ１３ａに接続されたドレイン配線は第一の画素電極３１ａと電気的に接続され、ＴＦＴ１３ｂがオンのとき、ＴＦＴ１３ｂに接続されたドレイン配線は第二の画素電極３１ｂと電気的に接続されてもよい。更に、ＴＦＴ１３ｂに接続されたドレイン配線は、ゲート信号線Ｇ１ｂとの間にＴＦＴ１３ｃを形成し、ＴＦＴ１３ｃに接続されたドレイン配線は、容量配線ＣＳと接続されてもよい。
第二基板５０Ｂは、対向電極５１を有し、例えば、カラーフィルタ基板（ＣＦ基板）であってもよい。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。上記ブラックマトリクスは、画素の境界と重なるように一画素ごとに格子状に形成されてもよく、更に、一画素の中央を短手方向に沿って横切るように、半画素ごとに格子状に形成されてもよい。暗線の発生領域に重なるようにブラックマトリクスを形成することで、暗線が観察され難くすることができる。
対向電極５１は、液晶層４０を介して、画素電極３１と向かい合うように配置されている。対向電極５１と画素電極３１との間で縦電界を形成して、液晶分子４１を傾けることで、表示を行うことができる。カラーフィルタは、例えば、列ごとに、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の順で配置されてもよいし、黄色（Ｙ）、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の順で配置されてもよいし、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）順で配置されてもよい。
対向電極５１は、面状電極であることが好ましい。対向電極５１は、透明電極であってもよく、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等の透明導電材料、又は、それらの合金で形成することができる。
第一基板１０Ｂと液晶層４０との間、及び、第二基板５０Ｂと液晶層４０との間にそれぞれ光配向膜７０を有する。光配向膜７０は、上述のように、液晶層４０中の液晶分子４１の配向を制御する機能を有し、液晶層４０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、主に光配向膜７０の働きによって液晶層４０中の液晶分子４１の配向が制御される。
光配向膜７０は、液晶層４０中の液晶化合物を略水平に配向させるもの（水平配向膜）であってもよいし、液晶層４０中の液晶化合物を略垂直に配向させるもの（垂直配向膜）であってもよい。水平配向膜の場合、略水平とは、プレチルト角が０°以上、５°以下であることが好ましい。垂直配向膜の場合、略垂直とは、プレチルト角が８５°以上、９０°以下であることが好ましい。このように、本実施形態は、水平配向モードの液晶表示装置及び垂直配向モードの液晶表示装置のいずれにも適用することができる。
また、光配向膜７０は、光配向性を示す材料から形成される。光配向性を示す材料とは、紫外光等の光（電磁波）が照射されることによって構造変化を生じ、その近傍に存在する液晶分子４１の配向を規制する性質（配向規制力）を発現する材料や、配向規制力の大きさ及び／又は向きが変化する材料全般を意味する。光配向性を示す材料としては、例えば、二量化（二量体形成）、異性化、光フリース転移、分解等の反応が光照射によって起こる光反応部位を含むものが挙げられる。光照射によって二量化及び異性化する光反応部位（官能基）としては、例えば、シンナメート、カルコン、クマリン、スチルベン等が挙げられる。光照射によって異性化する光反応部位（官能基）としては、例えば、アゾベンゼン等が挙げられる。光照射によって光フリース転移する光反応部位としては、例えば、フェノールエステル構造等が挙げられる。光照射によって分解する光反応部位としては、例えば、シクロブタン構造等が挙げられる。また、光配向膜７０は、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリシロキサン、ポリビニル、及び、ポリマレイミドからなる群から選ばれるポリマーを含有することが好ましい。
液晶分子４１の傾斜方位は、光配向膜７０に対して配向処理を行うことで付与することができ、紫外光等の光（電磁波）を照射する光配向処理を行うことが好ましい。
第一基板１０Ｂの液晶層４０の反対側に、第一偏光板２０を配置してもよく、第二基板５０Ｂの液晶層４０の反対側に、第二偏光板６０を配置してもよい。偏光軸は、偏光板の吸収軸であってもよく、偏光板の透過軸であってもよい。第一偏光板２０及び第二偏光板６０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。なお、第一偏光板２０と第一基板１０Ｂとの間、及び、第二偏光板６０と第二基板５０Ｂ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。
本実施形態の液晶表示装置１００は、通常では、液晶層４０の周囲を囲むように設けられたシール材８０によって第一基板１０Ｂ及び第二基板５０Ｂが貼り合わされ、液晶層４０が所定の領域に保持される。シール材８０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。
本実施形態の液晶表示装置は、背面側にバックライトを配置してもよい。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が好適に用いられる。バックライトの種類としては、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、更に、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。
なお、本実施形態の液晶表示装置１００の表示モードは特に限定されず、例えば、ねじれネマティック（ＴＮ：Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、電界制御複屈折（ＥＣＢ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、イン・プレーン・スイッチング（ＩＰＳ：Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、フリンジ・フィールド・スイッチング（ＦＦＳ：Ｆｒｉｎｇｅ　Ｆｉｅｌｄ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、垂直配向（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、又は、ねじれネマティック垂直配向（ＶＡＴＮ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）モードが挙げられる。
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。
（実施例１）
実施例１では、上記実施形態２の液晶表示装置の製造方法を用いて、すなわち、上記実施形態１の偏光照射装置を用いて、実施形態３の４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を作製した。図１６は、実施例１で作製した４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を示した平面模式図である。図中、矢印及び円錐は液晶分子の配向方位を表し、円錐の底面が観察者側である。
４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を作製するために、実施例１では、まず、液晶の配向方位角θが４５°となる照射条件を検討した。紫外光の入射角を３０°、偏光子の消光比を１００：１とし、垂直配向用の光配向膜を用い、偏光子の偏光方位角αを４５°～５７°の範囲で変化させて液晶分子の配向方位角θを測定した。その結果、偏光子の偏光方位角αを５１°としたときに、液晶分子の配向方位角θを４５°とすることができた。なお、偏光子の消光比を求める際は、消光比が５×１０－５のグランレーザープリズムを使用した。
次に、偏光子の偏光方位角αを５１°、紫外光の入射角を３０°、偏光子の消光比を１００：１とし、ＴＦＴ基板（第一基板）及び対向基板（第二基板）に設けられた垂直配向用の光配向膜に偏光を照射した。偏光照射は、基板の搬送方向及び光の照射方向を図１６に示す方向に変化させながら行い、ＴＦＴ基板及び対向基板の各々で４回の偏光照射を実施した。続いて、偏光照射を行ったＴＦＴ基板及び対向基板を貼り合わせて両基板間に液晶層を設け、４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を作製した。
実施例１で作製した４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置には、液晶分子４１の配向方位が異なる４つの領域（第一の配向領域３０ａ、第二の配向領域３０ｂ、第三の配向領域３０ｃ及び第四の配向領域３０ｄ）が存在し、第二の配向領域３０ｂと第三の配向領域３０ｃとの間には、信号配線１１が設けられていた。
（実施例２）
図１７は、実施例２で作製した４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を示した平面模式図である。図中、矢印及び円錐は液晶分子の配向方位を表し、円錐の底面が観察者側である。第一の配向領域３０ａ～第四の配向領域３０ｄを偏光照射により形成する際、基板の搬送方向及び光の照射方向を図１７に示した方向に変更した以外は、実施例１と同様の方法を用いて実施例２の４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を作製した。
（実施例３）
図１８は、実施例３で作製した４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を示した平面模式図である。図中、矢印及び円錐は液晶分子の配向方位を表し、円錐の底面が観察者側である。第一の配向領域３０ａ～第四の配向領域３０ｄを偏光照射により形成する際、基板の搬送方向及び光の照射方向を図１８に示した方向に変更した以外は、実施例１と同様の方法を用いて実施例３の４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を作製した。
（実施例４）
図１９は、実施例４で作製した４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を示した平面模式図である。図中、矢印及び円錐は液晶分子の配向方位を表し、円錐の底面が観察者側である。第一の配向領域３０ａ～第四の配向領域３０ｄを偏光照射により形成する際、基板の搬送方向及び光の照射方向を図１９に示した方向に変更した以外は、実施例１と同様の方法を用いて実施例４の４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を作製した。
（実施例５）
図２０は、実施例５で作製した４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を示した平面模式図である。図中、矢印及び円錐は液晶分子の配向方位を表し、円錐の底面が観察者側である。第一の配向領域３０ａ～第四の配向領域３０ｄを偏光照射により形成する際、基板の搬送方向及び光の照射方向を図２０に示した方向に変更した以外は、実施例１と同様の方法を用いて実施例５の４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を作製した。
（実施例６）
図２１は、実施例６で作製した４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を示した平面模式図である。図中、矢印及び円錐は液晶分子の配向方位を表し、円錐の底面が観察者側である。第一の配向領域３０ａ～第四の配向領域３０ｄを偏光照射により形成する際、基板の搬送方向及び光の照射方向を図２１に示した方向に変更した以外は、実施例１と同様の方法を用いて実施例６の４Ｄ－ＥＣＢ配向の液晶表示装置を作製した。
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。
［付記］
本発明の一態様は、基板１０上に設けられた光配向膜７０の配向処理に用いられる偏光照射装置２００であって、基板１０を載置する載置面２５１を有するステージ２５０と、載置面２５１の法線に対して傾斜した方向から、偏光子２１０を介して載置面２５１に向けて偏光を照射する偏光照射部２６０とを備え、基板１０の長手方向を０°としたときに、偏光の照射軸方向から見て、偏光子２１０の偏光軸２１１を載置面２５１に投影したときの偏光子２１０の偏光軸２１１の角度である偏光方位角αは、３０°＜α＜４５°、４５°＜α＜６０°、－６０°＜α＜－４５°又は－４５°＜α＜－３０°を満たす偏光照射装置２００であってもよい。このような態様とすることにより、光配向膜７０に偏光を照射する際、基板１０への偏光の入射角が０°ではない場合でも、液晶分子の配向方位角θを所望の角度にすることが可能となる。
本発明の一態様において、上記傾斜した方向は、載置面２５１の法線に対して３０°以上６０°以下であってもよい。このような態様とすることにより、液晶分子の配向方位角θを±４５°とすることができる。
本発明の一態様において、偏光子２１０の消光比は、５０：１～５００：１であってもよい。このような態様とすることにより、液晶分子の配向方位角θを±４５°とすることができる。
本発明の一態様において、載置面２５１に照射される上記偏光の積算露光量は、１０ｍＪ／ｃｍ２以上１００ｍＪ／ｃｍ２以下であってもよい。このような態様とすることにより、液晶分子の配向方位角θを±４５°とすることができる。
本発明の一態様において、ステージ２５０は、基板１０を搬送する搬送機構を備えていてもよい。このような態様とすることにより、光配向膜７０を設けた基板１０を、例えば搬送方向２４０へ搬送しながら光配向膜７０上に偏光を照射することができる。
本発明の他の一態様は、第一基板１０Ｂ及び第二基板５０Ｂの少なくとも一方の基板の表面に光配向膜７０を設ける光配向膜形成工程と、光配向膜７０に偏光を照射する、少なくとも１つの偏光照射工程とを含む液晶表示装置の製造方法であって、上記偏光照射工程は、上記表面の法線に対して傾斜した方向から、偏光子２１０を介して光配向膜７０に偏光を照射する工程であり、上記基板（第一基板１０Ｂ及び第二基板５０Ｂの少なくとも一方の基板）の長手方向を０°としたときに、上記偏光の照射軸方向から見て、偏光子２１０の偏光軸２１１を上記基板に投影したときの偏光子２１０の偏光軸２１１の角度である偏光方位角αは、３０°＜α＜４５°、４５°＜α＜６０°、－６０°＜α＜－４５°又は－４５°＜α＜－３０°を満たす液晶表示装置の製造方法であってもよい。このような態様とすることにより、光配向膜７０に偏光を照射する際、上記基板への偏光の入射角が０°ではない場合でも、液晶分子の配向方位角θを所望の角度にすることが可能となる。
本発明の他の一態様において、上記偏光照射工程では、上記基板を搬送しながら光配向膜７０に偏光を照射してもよい。
本発明の他の一態様において、上記液晶表示装置の製造方法は、複数の上記偏光照射工程を含み、上記偏光照射工程の少なくとも２つの偏光照射工程における、上記偏光方位角α及び上記基板の搬送方向の少なくとも一方は互いに異なっていてもよい。このような態様とすることにより、分割配向構造を有する液晶表示装置をより容易に作製することができる。
本発明の他の一態様において、上記偏光照射工程の少なくとも２つの偏光照射工程における、上記偏光方位角αは互いに異なっていてもよい。
本発明の他の一態様において、上記偏光照射工程の少なくとも２つの偏光照射工程における、上記基板の搬送方向は互いに異なっていてもよい。
１０、１０Ａ：基板
１０Ｂ：第一基板
１１：信号配線
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ：ＴＦＴ
２０：第一偏光板
３０：画素
３０ａ：第一の配向領域
３０ｂ：第二の配向領域
３０ｃ：第三の配向領域
３０ｄ：第四の配向領域
３１：画素電極
３１ａ：第一の画素電極
３１ｂ：第二の画素電極
４０：液晶層
４１：液晶分子
５０Ｂ：第二基板
５１：対向電極
６０：第二偏光板
７０：光配向膜
８０：シール材
９１：基板の長手方向
９２；基板の短手方向
１００：液晶表示装置
２００、２００Ａ：偏光照射装置
２１０、２１０Ａ：偏光子
２１１、２１１Ａ：偏光子の偏光軸
２１２：基板に投影した偏光子の偏光軸
２１３：偏光の照射方位
２１４：液晶分子の配向方位
２２０、２２０Ａ：遮光マスク
２３０、２３０Ａ：紫外光
２４０、２４０Ａ：搬送方向
２５０：ステージ
２５１：載置面
２６０：偏光照射部
α：偏光子の偏光方位角
α１：長軸成分の偏光軸
α２：短軸成分の偏光軸
φ：基板への照射方位角
θ：液晶分子の配向方位角
ＣＳ、ＣＳ１、ＣＳ２：容量配線
Ｄ：ドレイン配線
Ｇ、Ｇ１ａ、Ｇ１ｂ：ゲート信号線
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ：ソース信号線

Claims (10)

  1. 基板上に設けられた光配向膜の配向処理に用いられる偏光照射装置であって、
    前記基板を載置する載置面を有するステージと、
    前記載置面の法線に対して傾斜した方向から、偏光子を介して前記載置面に向けて偏光を照射する偏光照射部とを備え、
    前記基板の長手方向を０°としたときに、前記偏光の照射軸方向から見て、前記偏光子の偏光軸を前記載置面に投影したときの前記偏光子の偏光軸の角度である偏光方位角αは、
    ３０°＜α＜４５°、４５°＜α＜６０°、－６０°＜α＜－４５°又は－４５°＜α＜－３０°を満たすことを特徴とする偏光照射装置。
  2. 前記傾斜した方向は、前記載置面の法線に対して３０°以上６０°以下であることを特徴とする請求項１に記載の偏光照射装置。
  3. 前記偏光子の消光比は、５０：１～５００：１であることを特徴とする請求項１又は２に記載の偏光照射装置。
  4. 前記載置面に照射される前記偏光の積算露光量は、１０ｍＪ／ｃｍ２以上１００ｍＪ／ｃｍ２以下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偏光照射装置。
  5. 前記ステージは、前記基板を搬送する搬送機構を備えることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の偏光照射装置。
  6. 第一基板及び第二基板の少なくとも一方の基板の表面に光配向膜を設ける光配向膜形成工程と、
    前記光配向膜に偏光を照射する、少なくとも１つの偏光照射工程とを含む液晶表示装置の製造方法であって、
    前記偏光照射工程は、前記表面の法線に対して傾斜した方向から、偏光子を介して前記光配向膜に偏光を照射する工程であり、
    前記基板の長手方向を０°としたときに、前記偏光の照射軸方向から見て、前記偏光子の偏光軸を前記基板に投影したときの前記偏光子の偏光軸の角度である偏光方位角αは、
    ３０°＜α＜４５°、４５°＜α＜６０°、－６０°＜α＜－４５°又は－４５°＜α＜－３０°を満たすことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  7. 前記偏光照射工程では、前記基板を搬送しながら前記光配向膜に偏光を照射することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
  8. 前記液晶表示装置の製造方法は、複数の前記偏光照射工程を含み、
    前記偏光照射工程の少なくとも２つの偏光照射工程における、前記偏光方位角α及び前記基板の搬送方向の少なくとも一方は互いに異なることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法。
  9. 前記偏光照射工程の少なくとも２つの偏光照射工程における、前記偏光方位角αは互いに異なることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
  10. 前記偏光照射工程の少なくとも２つの偏光照射工程における、前記基板の搬送方向は互いに異なることを特徴とする請求項８又は９に記載の液晶表示装置の製造方法。
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