本案是申請日為2012年8月1日、申請?zhí)枮?u>201280042376.8、發(fā)明名稱為液晶顯示裝置的制造方法的專利申請的分案申請。

本發(fā)明涉及液晶顯示裝置的制造方法。更詳細而言，涉及在通過光取向處理形成的水平取向膜上形成用于改善特性的聚合物層的液晶顯示裝置的制造方法。

背景技術：

液晶顯示裝置(lcd：liquidcrystaldisplay)為通過控制具有雙折射性的液晶分子的取向來控制光的透射/遮斷(顯示的開/關)的顯示裝置。作為lcd的顯示方式，可列舉使具有負的介電常數(shù)各向異性的液晶分子相對于基板面垂直取向的垂直取向(va：verticalalignment)模式、使具有正或負的介電常數(shù)各向異性的液晶分子相對于基板面水平取向并對液晶層施加橫向電場的面內開關(ips：in-planeswitching)模式和條紋狀電場開關(ffs：fringefieldswitching)模式等。

其中，使用具有負的介電常數(shù)各向異性的液晶分子、并設置有堤岸(肋)或電極的除去部(狹縫)作為取向限制用構造物的mva(multi-domainverticalalignment：多疇垂直取向)模式，即使不對取向膜實施摩擦處理，也能夠將施加電壓時的液晶取向方位控制為多個方位，視角特性優(yōu)異。但是，在以往的mva-lcd中，有突起上方或狹縫上方成為液晶分子的取向分割的邊界，白顯示時的透射率降低，在顯示中看到暗線的情況，因此，有改善的余地。

對此，作為得到高亮度并且能夠高速響應的lcd的方法，提出了采用使用聚合物的取向穩(wěn)定化技術(以下也稱為ps(polymersustained：聚合物穩(wěn)定)技術)(例如參照專利文獻1～8)。其中，在使用聚合物的預傾角賦予技術(以下也稱為psa(polymersustainedalignment：聚合物穩(wěn)定取向)技術)中，將混合有具有聚合性的單體、低聚物等聚合性成分的液晶組合物封入基板間，在對基板間施加電壓使液晶分子傾斜的狀態(tài)下使單體聚合，形成聚合物。由此，能夠得到即使在解除了電壓施加之后，也以規(guī)定的預傾角傾斜的液晶分子，能夠將液晶分子的取向方位規(guī)定為一定方向。作為單體，可以選擇利用熱、光(紫外線)等進行聚合的材料。另外，也有在液晶組合物中混入用于引發(fā)單體的聚合反應的聚合引發(fā)劑的情況(例如參照專利文獻4)。

作為使用聚合性單體的其他液晶顯示元件，可以列舉例如pdlc(polymerdispersedliquidcrystal：聚合物分散液晶)和pnlc(polymernetworkliquidcrystal：聚合物網(wǎng)絡液晶)(例如參照專利文獻9)。這些液晶顯示元件具備在液晶中加入聚合性單體、通過照射紫外線等而形成的聚合物，利用液晶與聚合物的折射率匹配不匹配來進行光散射的開關。另外，作為其他液晶顯示元件，還可以列舉高分子穩(wěn)定化強介電性(flc(ferroelectricsliquidcrystal：強介電性液晶))液晶相(例如參照專利文獻10)、高分子穩(wěn)定化ocb(opticallycompensatedbend：光學補償彎曲)(例如參照非專利文獻1)等。

另一方面，作為得到優(yōu)異的視角特性的技術，近年來，研究了即使不對取向膜實施摩擦處理也能夠將施加電壓時的液晶取向方位控制為多個方位、能夠得到優(yōu)異的視角特性的光取向技術。光取向技術是使用對光具有活性的材料作為取向膜的材料，通過對形成的膜照射紫外線等光線而使取向膜產(chǎn)生取向限制力的技術(例如參照專利文獻11)。

另外，研究了在使用光取向技術的情況下，通過在一個像素區(qū)域內形成液晶分子的取向方向不同的2個以上的區(qū)域(疇)來實現(xiàn)視角特性優(yōu)異的顯示的vatn模式的液晶顯示裝置(例如參照專利文獻12)。在專利文獻12中，著眼于特別是在液晶顯示裝置為大型的情況下，無法通過一次工序進行全部曝光這一點，公開了將對一個基板的曝光區(qū)域分成多個區(qū)域、并且在作為這些區(qū)域間的接縫的部分調節(jié)曝光量的方法。

另外，最近，研究發(fā)表了對將光取向技術與上述使用聚合物的高分子穩(wěn)定化技術組合時的遲滯的產(chǎn)生進行抑制的方法(例如參照非專利文獻2和3)。在非專利文獻2和3中，研究了在對一個基板進行了摩擦處理、并對另一個基板進行了光取向處理的ips模式單元中，調整與液晶混合的單體的濃度。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特許第4175826號說明書

專利文獻2：日本特許第4237977號說明書

專利文獻3：日本特開2005-181582號公報

專利文獻4：日本特開2004-286984號公報

專利文獻5：日本特開2009-102639號公報

專利文獻6：日本特開2009-132718號公報

專利文獻7：日本特開2010-33093號公報

專利文獻8：美國專利第6177972號說明書

專利文獻9：日本特開2004-70185號公報

專利文獻10：日本特開2007-92000號公報

專利文獻11：國際公開第2006/043485號

專利文獻12：國際公開第2007/086474號

非專利文獻

非專利文獻1：h.kikuchi,etal.,naturematerials,1,64-68,2002

非專利文獻2：長竹他、液晶討論會2010予稿集、「高分子安定化技術を用いた光配向lcdのヒステリシス特性改善の研究」、2010.9(長竹等，液晶討論會2010預稿集，“使用高分子穩(wěn)定化技術的光取向lcd的遲滯特性改善的研究”，2010.9)

非專利文獻3：y.nagatake,etal,iteandsid,“hysteresisreductionineocharacteristicsofphoto-alignedips-lcdswithpolymer-surface-stabilizedmethod”,idw’10,89-92,lctp2-5,2010.12

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術問題

如專利文獻12中也表明的那樣，在對大型基板實現(xiàn)光取向處理的情況下，從光源尺寸和裝置尺寸的觀點出發(fā)，需要將一個基板分割成多個曝光區(qū)域進行處理。但是，本發(fā)明人進行了研究發(fā)現(xiàn)，在為了形成水平取向膜而進行分割曝光的情況下，僅應用以往的在形成垂直取向膜時對作為多個曝光區(qū)域的接縫的部分的曝光量進行調節(jié)的方法，有無法充分消除接縫部分的不均勻的情況。

本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)狀而做出的，其目的是提供在進行用于形成水平取向膜的光取向處理時，在相互相鄰的曝光區(qū)域重疊的接縫部分使顯示不均勻難以產(chǎn)生的液晶顯示裝置的制造方法。

用于解決技術問題的手段

本發(fā)明人對在將曝光區(qū)域分成多個區(qū)域進行光取向處理來形成水平取向膜的情況下，用于將該多個曝光區(qū)域間的接縫消除的條件進行了各種研究，著眼于需要考慮曝光裝置的偏光板設置精度的極限和偏光板在液晶顯示面板上的貼合精度的極限而計算出最佳值這一點。

本發(fā)明人進行了潛心研究，結果發(fā)現(xiàn)，在將曝光區(qū)域分為多個區(qū)域并且在各區(qū)域設置有接縫時，通過使該接縫寬度為20mm以上，能夠使接縫部分的顯示不均勻難以被看到。以下對該研究結果進行詳細說明。

圖1是表示對涂敷有水平取向膜材料的基板面進行光取向處理的工序的立體示意圖。在設置接縫區(qū)域并進行光取向處理的情況下，例如，如圖1所示，優(yōu)選從光源11通過偏光板12和照度調整板13向基板14的表面射出光。從光源11射出的光在通過偏光板12時成為偏振光，進一步由照度調整板13調整照射到基板14面上的光的照射強度。照度調整板是能夠根據(jù)區(qū)域的不同使透射的光的強度變化的部件，在兩端部實施了使透射的光的強度降低的措施(以下也稱為灰色調區(qū)域)?；疑{區(qū)域例如通過實施使狹縫的數(shù)量減少、使狹縫的面積減小、使遮光部件的膜厚變薄等措施而構成為：隨著向照度調整板13的末端去，透射的光的強度變小?；疑{區(qū)域配置成與作為相鄰的曝光區(qū)域的接縫的部分重疊。具體而言，圖1中由a線和b線包圍的區(qū)域是作為接縫的區(qū)域，并且是與灰色調區(qū)域重疊的區(qū)域。

圖2和圖3是表示曝光區(qū)域中的光的照射強度的示意圖和曲線圖。圖2表示第一次曝光，圖3表示第二次曝光。圖2和圖3所示的范圍表示相同區(qū)域，圖2中的雙向箭頭表示的范圍是第一次曝光區(qū)域，圖3中的雙向箭頭表示的范圍是第二次曝光區(qū)域。在此，假定光源和基板中的一方或雙方向一個方向移動的掃描曝光。圖中用粗箭頭表示的方向為掃描方向。

如圖2的曲線圖所示，在第一次曝光中，接縫區(qū)域的照射強度隨著從a點接近b點而逐漸減小，如圖3的曲線圖所示，在第二次曝光中，照射強度被調整為隨著從a點接近b點而逐漸增加。從照度調整板的沒有形成灰色調區(qū)域的區(qū)域透射的光的強度是均勻的。a點與b點之間的照射強度的變化量遵循正弦函數(shù)。通過這樣，不會產(chǎn)生照射強度的變化明顯的點，難以表現(xiàn)出顯示不均勻。

首先，假定圖4所示的測試畫面進行研究。第一次曝光的區(qū)域為t1，第二次曝光的區(qū)域為t2。t1與t2部分重疊，t1與t2重疊的區(qū)域(圖4中由兩條虛線包圍的區(qū)域)為接縫區(qū)域。

進行設定使得t1和t2中亮度相互不同。另外，設接縫區(qū)域的寬度為lmm。設位置p的亮度t的值由下述公式表示，設t1與t2相互重疊的區(qū)域(接縫區(qū)域)的亮度平滑地變化。

t(p)＝(t2-t1)/(t2+t1)×2×sin((p/l)×90°)

p表示0～l的范圍的任意值。

采用正弦函數(shù)的理由是因為，兩端的微分系數(shù)為0并且t(p)單調遞增，因此能夠使亮度平滑地變化。將基于這樣的測試畫面的圖像模擬地顯示在32英寸液晶電視機上進行試驗。

具體而言，讓36名試驗對象觀察通過使t1和t2的值分別變化而使l的值變化的各顯示畫面，驗證能夠識別出t1與t2的邊界的人數(shù)為何種程度，以60％為閾值來判斷良好(不能識別出)還是不良(能夠識別出)。

圖5是表示進行上述驗證的結果的曲線圖。根據(jù)上述驗證的結果知道，當接縫寬度為20mm時需要將變化率抑制為3.8％以下，當接縫寬度為45mm時需要將變化率抑制為8.7％以下，當接縫寬度為77mm時需要將變化率抑制為16.2％以下。將這些結果畫在圖中，并將各點彼此連接，結果得到圖5中的曲線。即，根據(jù)圖5中的曲線能夠得到識別極限的接縫寬度與變化率的關系，上述曲線的上側的范圍表示不良，下側的范圍表示良好。

圖6是表示取向方向與偏光板的軸方向之間的角度偏差與對比度的關系的曲線圖。圖7是表示根據(jù)圖6計算出的基于取向方向與偏光板軸方向之間的角度偏差的對比度的變化率(％)的曲線圖。本發(fā)明人進行了研究發(fā)現(xiàn)，曝光裝置的偏光板的軸方向設置精度的極限為±0.1°。另外，偏光板在液晶顯示器上的貼合精度的極限為±0.1°。因此，需要假定取向方向與偏光板的軸方向之間的角度偏差為±0.2°的情況。根據(jù)圖7，取向方向與偏光板的軸方向之間的角度偏差為0.2°時的對比度的變化率為3.8％。因此可知，為了使顯示不均勻充分減少所需要的照射區(qū)域的接縫部分的重疊寬度為20mm以上。這樣，本發(fā)明人想到能夠很好地解決上述技術問題，從而實現(xiàn)了本發(fā)明。

即，本發(fā)明的一個方面提供一種液晶顯示裝置的制造方法，其具有對在一對基板中的至少一個基板上涂敷的光取向膜材料進行照射偏振光的光取向處理，形成水平取向膜的工序，該光取向處理通過在一個基板面上對多個區(qū)域進行曝光來進行，該進行曝光的多個區(qū)域中相鄰的兩個區(qū)域具有重疊部分，對該重疊部分的該偏振光的照射量，均處于從該相鄰的兩個區(qū)域中的一個區(qū)域向該相鄰的兩個區(qū)域中的另一個區(qū)域側逐漸減少的關系，該相鄰的兩個區(qū)域的重疊部分具有20mm以上的寬度。

作為上述液晶顯示裝置的制造方法的構成要素，只要包含這樣的構成要素作為必須構成要素，就不由其他構成要素特別限定。以下，對上述液晶顯示裝置的制造方法及其優(yōu)選方法進行詳細說明。此外，將2個以上的在以下記載的上述液晶顯示裝置的制造方法的各個優(yōu)選方法組合而得到的方法也是上述液晶顯示裝置的制造方法的優(yōu)選方法。

上述液晶顯示裝置的制造方法，具有對在一對基板中的至少一個基板上涂敷的光取向膜材料進行照射偏振光的光取向處理，形成水平取向膜的工序。優(yōu)選在一對基板中的兩個基板上涂敷水平取向膜材料。光取向膜是具有通過偏振光或非偏振光的照射使膜產(chǎn)生各向異性、并對液晶產(chǎn)生取向限制力的性質的高分子膜。在本發(fā)明中，作為光取向處理中使用的光，使用偏振光。光取向膜材料使用通過光的照射而活化的材料。

上述光取向膜材料優(yōu)選包含選自三聯(lián)苯衍生物、萘衍生物、菲衍生物、并四苯衍生物、螺吡喃衍生物、螺萘嵌間二氮雜苯衍生物、紫羅堿衍生物、二芳基乙烯衍生物、蒽醌衍生物、偶氮苯衍生物、肉桂酰衍生物、查耳酮衍生物、肉桂酸酯衍生物、香豆素衍生物、茋衍生物和蒽衍生物中的至少一種化學結構。此外，這些衍生物中含有的苯環(huán)也可以為雜環(huán)。在此“衍生物”是指：用特定的原子或官能團取代而得到的產(chǎn)物；和1價或2價以上的官能團被導入到分子結構中而得到的產(chǎn)物。這些衍生物可以存在于聚合物主鏈的分子結構中，也可以存在于聚合物側鏈的分子結構中，可以為單體或低聚物。在光取向膜材料中包含這些具有光活性官能團的單體或低聚物(優(yōu)選3重量％以上)的情況下，構成光取向膜的聚合物自身可以為非光活性的。構成光取向膜的聚合物，從耐熱性的觀點出發(fā)，優(yōu)選聚硅氧烷、聚酰胺酸或聚酰亞胺。

上述光取向膜材料，只要具有上述的性質，可以是單一的高分子，也可以是還包含其他分子的混合物。例如，可以為在含有能夠進行光取向的官能團的高分子中包含添加劑等其他低分子或非光活性的其他高分子的方式。例如，可以為在非光活性的高分子中混合有包含能夠進行光取向的官能團的添加劑的方式。光取向膜材料可以選擇發(fā)生光分解反應、光異構化反應或光二聚化反應的材料。與光分解反應相比，光異構化反應和光二聚化反應通常能夠在長波長并且以少的照射量實現(xiàn)取向，因此，量產(chǎn)性優(yōu)異。

即，形成上述光取向膜的材料優(yōu)選具有光異構化型、光二聚化型或這兩種類型的官能團。發(fā)生光異構化反應或光二聚化反應的代表性的材料為偶氮苯衍生物、肉桂酰衍生物、查耳酮衍生物、肉桂酸酯衍生物、香豆素衍生物、二芳基乙烯衍生物、茋衍生物和蒽衍生物。發(fā)生光分解反應的代表性的材料為具有環(huán)丁烷骨架的材料。這些光反應性官能團中包含的苯環(huán)也可以為雜環(huán)。

另外，上述光異構化型或光二聚化型的材料更優(yōu)選為肉桂酸酯基或其衍生物。肉桂酸酯基在進行光取向處理時反應性特別優(yōu)異。

通過對上述光取向膜材料進行光照射的工序形成的取向膜是水平取向膜。水平取向膜是指使接近的液晶分子相對于該水平取向膜面實質上水平地取向的膜。水平取向膜的取向限制力主要由光取向膜材料(光官能團)的種類決定，能夠通過光的種類、光的照射時間、光的照射強度、光官能團的種類等來調節(jié)液晶分子的取向方位、預傾角的大小等。作為通過上述液晶顯示裝置的制造方法制作的液晶顯示裝置的例子，可以列舉ips型、ffs型、ocb型、tn(twistednematic：扭轉向列)型、stn(supertwistednematic：超扭轉向列)型、flc型、aflc(anti-ferroelectric：反強介電性液晶)型、pdlc型和pnlc(polymernetworkliquidcrystal：聚合物網(wǎng)絡液晶)型。優(yōu)選為ips型或ffs型，因為能夠通過從基板正面照射1次偏振光而實現(xiàn)期望的取向，所以工藝簡單，量產(chǎn)性優(yōu)異。

上述取向類型也適合于為了改善視野角特性而在上述一對基板中的至少一個基板上形成有多疇結構的方式。多疇結構是指在不施加電壓時和/或施加電壓時，存在液晶分子的取向方式(例如ocb中的彎曲方向、tn和stn中的扭轉方向)或取向方向的不同的多個區(qū)域的結構。為了實現(xiàn)多疇結構，需要積極地進行將電極圖案化為適當形態(tài)的處理或在對光活性材料的光照射時使用光掩模等的處理或這兩者的處理。

上述光取向處理通過在一個基板面上對多個區(qū)域進行曝光來進行，該進行曝光的多個區(qū)域中相鄰的兩個區(qū)域具有重疊部分，對該重疊部分的該偏振光的照射量，均處于從該相鄰的兩個區(qū)域中的一個區(qū)域向該相鄰的兩個區(qū)域中的另一個區(qū)域側逐漸減少的關系。在上述驗證試驗中采用了正弦函數(shù)，但是趨勢是相同的，在本發(fā)明中，只要上述相鄰的兩個區(qū)域的重疊部分的各偏振光的照射量的趨勢滿足上述條件，例如，也可以為上述相鄰的兩個區(qū)域的重疊部分的照射量的變化率滿足一次函數(shù)的情況。但是，從得到更平滑的變化這一點出發(fā)，上述相鄰的兩個區(qū)域的重疊部分的照射量的變化率優(yōu)選滿足正弦函數(shù)。通過這樣，不會產(chǎn)生照射強度的變化明顯的點，難以表現(xiàn)出顯示不均勻。

上述相鄰的兩個區(qū)域的重疊部分具有20mm以上的寬度。如上所述，通過設為這樣的條件，即使對水平取向膜進行在一部分設置重疊部位并進行多次曝光的接續(xù)曝光，也難以看到接縫區(qū)域的顯示不均勻。從防止顯示不均勻的觀點出發(fā)，上述相鄰的兩個區(qū)域的重疊部分的寬度越大，能夠得到越良好的結果。

上述相鄰的兩個區(qū)域的重疊部分優(yōu)選具有65mm以下的寬度。如上所述(由圖5可知)，當僅考慮使接縫區(qū)域的顯示不均勻減少時，通過使上述相鄰的兩個區(qū)域的重疊部分盡可能擴大，接縫處的顯示不均勻會難以表現(xiàn)出來。但是，使相鄰的兩個區(qū)域的重疊寬度不必要地擴大，由于以下原因不優(yōu)選：(1)曝光裝置結構上的浪費增大，裝置成本增加；(2)在使用一個光源進行曝光的情況下，曝光次數(shù)增加，因此，會產(chǎn)生生產(chǎn)節(jié)拍變長和良品率下降的風險；(3)在排列使用多個光源的情況下，其光源數(shù)量(重疊部位的數(shù)量)增加，因此，產(chǎn)生不均勻的風險增加等。從這樣的觀點出發(fā)，優(yōu)選使上述相鄰的曝光區(qū)域的重疊部分盡可能窄。

本發(fā)明人進行了研究發(fā)現(xiàn)，曝光裝置的偏光板的軸方向的設置精度最差也在±0.2°的范圍內。另外，偏光板的貼合精度最差也在±0.2°的范圍內。因此，取向方向與偏振軸方向之間的偏差，至少在±0.4°的范圍內。根據(jù)圖7，±0.4°時的對比度的變化率為13.5％，根據(jù)圖5，對比度的變化率為13.5％時能夠充分消除顯示不均勻的接縫寬度為65mm。因此，重疊寬度最大為65mm就足夠，當考慮到上述的不利點時，可得出更優(yōu)選具有65mm以下的寬度的結論。

上述液晶顯示裝置的制造方法優(yōu)選還具有：對被注入到上述一對基板間的含有液晶材料和單體的液晶組合物照射光，使上述單體聚合而在上述水平取向膜上形成對接近的液晶分子進行取向控制的聚合物層的工序。以下，對其理由進行詳細說明。

目前的光取向技術，主要是用于va模式等使用垂直取向膜的類型的tv的量產(chǎn)而導入的，在ips模式等使用水平取向膜的類型的tv的量產(chǎn)中尚未導入。其理由是因為，由于使用水平取向膜，在液晶顯示中會顯著發(fā)生影像殘留。影像殘留是指對液晶單元的一部分施加相同電壓持續(xù)一定時間，然后將顯示整體改變?yōu)槠渌娘@示時，在持續(xù)施加電壓的部分和未施加電壓的部分，明亮度看起來不同的現(xiàn)象。

圖8是表示進行光取向處理而制作的ips模式的液晶單元的影像殘留的狀況的示意圖。如圖8所示可知，在施加電壓(ac)部和未施加電壓(ac)部，明亮度大大不同，在施加電壓(ac)部發(fā)生了嚴重的影像殘留。

因此，本發(fā)明人進行了以下研究：在制作使用光取向處理的ips模式的液晶單元時，導入在液晶中添加聚合性單體，利用熱或光使聚合性單體聚合從而在構成與液晶層的界面的面上形成聚合物層的高分子穩(wěn)定化(ps)工序。圖9是表示導入光取向處理、并且采用ps工序而制作的ips模式的液晶單元的影像殘留的狀況的示意圖。如圖9所示可知，在施加電壓(ac)部和未施加電壓(ac)部，明亮度幾乎沒有變化，施加電壓(ac)部的影像殘留得到改善。這樣，通過對以往的方法增加ps工序，影像殘留大大改善。

另外，本發(fā)明人對在ips模式的液晶單元中發(fā)生特別嚴重的影像殘留的原因進行了各種研究，發(fā)現(xiàn)在ips模式的液晶單元和va模式的液晶單元中，影像殘留的發(fā)生的機理不同。得知，影像殘留的發(fā)生，在va模式中，是由于極角方向的傾斜殘留(記憶)，而在ips模式中，是由于方位角方向的取向殘留(記憶)、并且形成雙電荷層，這些現(xiàn)象是由光取向膜所使用的材料引起的。

另外，本發(fā)明人進行了更詳細的研究，得知：由ps工序帶來的改善效果，在使用由具有光活性的材料形成的取向膜時特別有效，例如，在利用摩擦法對由非光活性的材料形成的取向膜進行處理時，或者在不進行取向處理本身時，不能得到由ps工序帶來的改善效果。

根據(jù)本發(fā)明人的考察，優(yōu)選由具有光活性的材料形成的取向膜與ps工序的組合的理由如下。圖10是對在由非光活性的材料形成的取向膜中進行ps工序時的聚合性單體的聚合的狀況進行比較的示意圖，圖11是對將由具有光活性的材料形成的取向膜與ps工序組合時的聚合性單體的聚合的狀況進行比較的示意圖。如圖10和圖11所示，在ps工序中，對一對基板和被填充在該一對基板間的液晶組合物進行紫外線等的光照射，液晶層內的聚合性單體33、43引發(fā)自由基聚合等連鎖聚合，其聚合物堆積在取向膜32、42的液晶層30側的表面上，形成液晶分子的取向控制用的聚合物層(以下也稱為ps層)。

在取向膜42對光為非活性的情況下，如圖10所示，通過光照射而被激發(fā)的液晶層30中的聚合性單體43a在液晶層30中均勻地產(chǎn)生。然后，被激發(fā)的聚合性單體43b產(chǎn)生光聚合，在取向膜42與液晶層30的界面，通過發(fā)生相分離而形成聚合物層。即，在ps工序中，存在在主體中被激發(fā)的聚合性單體43b在光聚合后向取向膜42與液晶層30的界面移動的過程。

另一方面，在取向膜32對光為活性的情況下，如圖11所示，激發(fā)狀態(tài)的聚合性單體33b更多地形成。這是因為在取向膜32中由于光照射而發(fā)生光吸收，其激發(fā)能被傳遞給聚合性單體33a的緣故，接近取向膜32的聚合性單體33a容易接受激發(fā)能而變化為激發(fā)狀態(tài)的聚合性單體33b。即，通過光照射而被激發(fā)的液晶層中的聚合性單體33a偏向取向膜32與液晶層30的界面附近，并且更大量地存在。因此，在取向膜32對光為活性的情況下，被激發(fā)的聚合性單體33b在光聚合后向取向膜32與液晶層30的界面移動的過程能夠忽略。因此，聚合反應和聚合物層的形成速度提高，能夠形成具有穩(wěn)定的取向限制力的ps層。

另外，本發(fā)明人進行了研究得知，由ps層帶來的減少影像殘留的效果，對水平取向膜比對垂直取向膜更有效果。其理由可以認為是以下理由。圖12是表示對于垂直取向膜使聚合性單體聚合時的狀況的示意圖。圖13是表示對于水平取向膜使聚合性單體聚合時的狀況的示意圖。

如圖12所示，在取向膜為垂直取向膜的情況下，構成垂直取向膜的光活性基團52通過疏水基團55間接地與液晶分子54或聚合性單體53接觸，難以發(fā)生從光活性基團52向聚合性單體53的激發(fā)能的傳遞。

另一方面，如圖13所示，在取向膜為水平取向膜的情況下，構成水平取向膜的光活性基團62直接與液晶分子64或聚合性單體63接觸，因此，容易發(fā)生從光活性基團62向聚合性單體63的激發(fā)能的傳遞。因此，聚合反應和聚合物層的形成速度提高，能夠形成具有穩(wěn)定的取向限制力的ps層。

因此，通過對由光活性材料形成的取向膜進行ps工序、并且在該取向膜為水平取向膜的情況下進行，激發(fā)能的傳遞飛躍性地提高，能夠使影像殘留的發(fā)生大大減少。于是，能夠得到影像殘留減少的、具有優(yōu)異的顯示特性的液晶顯示裝置。

上述單體的聚合性官能團優(yōu)選為丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基或環(huán)氧基。另外，優(yōu)選上述單體為通過光的照射引發(fā)聚合反應(光聚合)的單體、或通過加熱引發(fā)聚合反應(熱聚合)的單體。即，優(yōu)選上述聚合物層通過光聚合形成、或通過熱聚合形成。特別優(yōu)選光聚合，由此，能夠在常溫下容易地引發(fā)聚合反應。光聚合所使用的光優(yōu)選為紫外線、可見光或它們兩者。

用于形成上述聚合物層的聚合反應沒有特別限定，包括：二官能性的單體在形成新鍵的同時分階段地高分子量化的“逐步聚合”；和單體陸續(xù)地與由少量的催化劑(引發(fā)劑)產(chǎn)生的活性種結合，連鎖地增長的“連鎖聚合”。作為上述逐步聚合，可以列舉縮聚、加聚等。作為上述連鎖聚合，可以列舉自由基聚合、離子聚合(陰離子聚合、陽離子聚合等)等。

上述聚合物層形成在水平取向膜上，由此能夠使水平取向膜的取向限制力穩(wěn)定。其結果，能夠使顯示的影像殘留的發(fā)生大大減少，使顯示品質大大改善。另外，在對液晶層施加閾值以上的電壓，液晶分子預傾斜取向的狀態(tài)下使單體聚合形成聚合物層的情況下，上述聚合物層以具有使液晶分子預傾斜取向的結構的形式形成。

上述單體優(yōu)選為在骨架中具有芳香環(huán)并且該芳香環(huán)為直線狀的棒狀分子。當為棒狀分子時，成為與液晶分子接近的結構，因此，能夠得到容易溶解于液晶的優(yōu)點。作為具有成為棒狀分子的骨架的單體，可以列舉聯(lián)苯類、萘類、菲類和蒽類的單體。上述單體中包含的氫原子的一部分或全部可以被鹵原子、烷基或烷氧基取代。另外，上述烷基或烷氧基中包含的氫原子的一部分或全部可以被鹵原子取代。

另外，上述單體優(yōu)選為通過光的照射進行聚合的帶聚合引發(fā)劑功能的單體。當液晶層中殘留有未反應的單體和聚合引發(fā)劑那樣的容易帶電荷的物質時，有可能由于制造完成后的通常的使用狀態(tài)下的背光源光的影響、或組裝工序后的檢查用老化工序的影響而產(chǎn)生離子性雜質，使液晶顯示產(chǎn)生影像殘留或顯示不均勻。當使用帶聚合引發(fā)劑功能的單體時，帶聚合引發(fā)劑功能的單體本身成為構成聚合物層的成分，因此，在聚合反應結束后不會作為雜質殘留在液晶層中。作為能夠作為帶聚合引發(fā)劑功能的單體的單體，可以列舉具有甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、乙烯氧基、丙烯酰氨基或甲基丙烯酰氨基作為聚合性官能團的單體。這些聚合性官能團通過紫外線(具有300～380nm范圍的波長的光)自發(fā)地生成自由基，因此，即使另外沒有聚合引發(fā)劑也能夠引發(fā)聚合。上述聚合性官能團具有的氫原子的一部分或全部可以被鹵原子、烷基或烷氧基取代。另外，上述烷基或上述烷氧基具有的氫原子的一部分或全部可以被鹵原子取代。

另外，當在ps工序中生成的聚合物的尺寸過大時，有不是在取向膜表面而是在整個液晶層中構成具有巨大分子的聚合物網(wǎng)絡結構的情況，其結果，有可能引起作為主體的液晶取向固定化和液晶有效施加電壓降低，導致v-t特性的高電壓偏移。當使聚合引發(fā)劑為高濃度時，能夠增加聚合反應引發(fā)點，因此，能夠使通過光照射生成的聚合物尺寸減小，但是，如上所述，液晶中會殘留聚合引發(fā)劑，由此可能產(chǎn)生影像殘留等技術問題。

對此，當使用上述帶聚合引發(fā)劑功能的單體時，能夠不使用聚合引發(fā)劑而使反應引發(fā)點的密度提高，在剛進行光照射后容易形成聚合物尺寸小的低聚物狀物質，另外，也能夠使其生成數(shù)量增加。這樣生成的低聚物狀物質，由于在液晶層中的溶解度降低引起的析出效應，作為聚合物層迅速地堆積在取向膜表面上。

上述帶聚合引發(fā)劑功能的單體，可以與不具有光聚合引發(fā)功能的丙烯酸酯單體、二丙烯酸酯單體等組合使用，由此能夠調整光聚合反應速度。這樣的光聚合反應速度的調整，在抑制聚合物網(wǎng)絡生成的情況下，能夠作為有效的手段之一。

上述單體優(yōu)選為通過可見光的照射引發(fā)聚合的單體。當使用可見光時，與紫外光不同，能夠減少對液晶層和取向膜的損傷。作為這樣的單體，可以列舉通過光致斷裂或奪氫而生成自由基的苯偶酰類、安息香醚類、苯乙酮類、苯偶酰縮酮類和酮類的單體。這些單體具有聚合性官能團，例如可以列舉甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、乙烯氧基、丙烯酰氨基和甲基丙烯酰氨基。即，上述單體優(yōu)選通過紫外光或可見光的照射而發(fā)生光致斷裂反應或發(fā)生奪氫反應。

上述電極優(yōu)選為透明電極。作為本發(fā)明中的電極材料，能夠使用鋁等遮光性的材料和氧化銦錫(ito：indiumtinoxide)、氧化銦鋅(izo：indiumzincoxide)等透光性的材料，但是，例如，在一對基板中的一個基板具有彩色濾光片的情況下，為了使單體聚合而進行的紫外線的照射需要從不具有彩色濾光片的另一個基板側進行，因此，當上述另一個基板具有的電極具有遮光性時，會導致單體的聚合不能高效率地進行。

上述液晶材料優(yōu)選含有在分子結構中包含苯環(huán)的共軛雙鍵以外的重鍵的液晶分子。這是因為，如上所述，液晶分子本身的重鍵能夠由光活化，能夠作為能夠進行活化能或自由基等的傳遞的輸送體(載體)。即，通過使液晶為光活性的或為輸送自由基等的輸送體(載體)，能夠使聚合性單體的反應速度和ps層的形成速度進一步提高，形成穩(wěn)定的ps層。

上述液晶分子可以為具有正的介電常數(shù)各向異性的液晶分子(正型)或具有負的介電常數(shù)各向異性的液晶分子(負型)。上述液晶分子優(yōu)選為在液晶層中具有高對稱性的向列型液晶分子。作為上述液晶分子具有的骨架的例子，可以列舉具有2個環(huán)結構和與該環(huán)結構結合的基團呈直線狀連接的結構的骨架。上述重鍵不包括苯環(huán)的共軛雙鍵。這是因為苯環(huán)缺乏反應性。此外，上述液晶分子只要具有苯環(huán)的共軛雙鍵以外的重鍵，也可以具有苯環(huán)的共軛雙鍵，該鍵并不被特別除外。另外，上述液晶分子可以為將多種液晶分子混合而得到的混合物。為了確?？煽啃?，提高響應速度，以及調整液晶相溫度范圍、彈性常數(shù)、介電常數(shù)各向異性和折射率各向異性，能夠使液晶材料為多種液晶分子的混合物。

上述重鍵優(yōu)選為雙鍵，并且優(yōu)選包含在酯基或烯基中。就上述重鍵而言，雙鍵的反應性比三鍵的反應性優(yōu)異。此外，上述重鍵可以為三鍵，在該情況下，上述三鍵優(yōu)選包含在氰基中。另外，上述液晶分子優(yōu)選具有兩種以上的上述重鍵。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，即使在對涂敷有水平取向膜材料的表面進行光取向處理時進行接續(xù)曝光，也能夠得到難以產(chǎn)生接縫區(qū)域的顯示不均勻的液晶顯示裝置。

附圖說明

圖1是表示對涂敷有水平取向膜材料的基板面進行光取向處理的工序的立體示意圖。

圖2是表示曝光區(qū)域(第一次)中的光的照射強度的示意圖和曲線圖。

圖3是表示曝光區(qū)域(第二次)中的光的照射強度的示意圖和曲線圖。

圖4是本發(fā)明人進行研究的測試畫面的示意圖。

圖5是表示本發(fā)明人進行驗證的結果的曲線圖。

圖6是表示取向方向與偏光板的軸方向之間的角度偏差與對比度的關系的曲線圖。

圖7是表示根據(jù)圖6計算出的基于取向方向與偏光板軸方向之間的角度偏差的對比度的變化率(％)的曲線圖。

圖8是表示進行光取向處理而制作的ips模式的液晶單元的影像殘留的狀況的示意圖。

圖9是表示導入光取向處理并且采用ps工序而制作的ips模式的液晶單元的影像殘留的狀況的示意圖。

圖10是對在由非光活性的材料形成的取向膜中進行ps工序時的聚合性單體的聚合的狀況進行比較的示意圖。

圖11是對將由具有光活性的材料形成的取向膜與ps工序組合時的聚合性單體的聚合的狀況進行比較的示意圖。

圖12是表示對于垂直取向膜使聚合性單體聚合時的狀況的示意圖。

圖13是表示對于水平取向膜使聚合性單體聚合時的狀況的示意圖。

圖14是實施方式1中的tft基板的平面示意圖。

圖15是實施方式1中的對置基板的平面示意圖。

圖16是表示實施方式1中使用的曝光裝置的平面示意圖。

圖17是表示實施方式1中使用的曝光裝置的截面示意圖。

圖18是實施方式1中使用的曝光裝置具備的光掩模的立體示意圖。

圖19是實施方式1中使用的光掩模的平面示意圖。

圖20是表示在實施方式1中對基板面進行曝光的狀況的概略圖。

圖21是表示在實施方式1中隔著照度調整板對基板面實施光取向處理的狀況的平面示意圖。

圖22是實施方式1中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。

圖23是表示實施方式1中對基板面實際進行掃描曝光的狀況的平面示意圖。

圖24是表示掃描曝光后的各曝光區(qū)域的平面示意圖。

圖25是表示在實施方式1中對tft基板面進行曝光的狀況的平面示意圖。

圖26是實施方式2中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。

圖27是實施方式2(第一變形例)中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。

圖28是實施方式2(第二變形例)中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。

圖29是實施方式2(第三變形例)中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。

圖30是實施方式3中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。

圖31是實施方式4中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。

圖32是實施方式4(第一變形例)中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。

圖33是實施方式4(第二變形例)中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。

圖34是實施方式4(第三變形例)中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。

圖35是實施方式5中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。

圖36是實施方式6中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。

圖37是實施方式7中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。

圖38是表示在實施方式8中對tft基板面進行曝光的狀況的平面示意圖。

圖39是表示在實施方式9中對tft基板面進行曝光的狀況的平面示意圖。

圖40是通過實施方式1～9的制造方法制作的液晶顯示裝置的截面示意圖，表示ps聚合工序前。

圖41是通過實施方式1～9的制造方法制作的液晶顯示裝置的截面示意圖，表示ps聚合工序后。

圖42是表示實施例1～4、6、7的ips基板的平面示意圖。

圖43是表示實施例5的ffs基板的平面示意圖。

圖44是表示由下述化學式(34)和(35)表示的單體的吸收光譜的曲線圖。

具體實施方式

以下給出實施方式，參照附圖對本發(fā)明進一步進行詳細說明，但是本發(fā)明并不僅限定于這些實施方式。

實施方式1

以下對實施方式1的液晶顯示裝置的制造方法進行說明。通過實施方式1的液晶顯示裝置的制造方法制造的液晶顯示裝置，能夠適合用于tv面板、數(shù)字標牌、醫(yī)療用監(jiān)視器、電子書、pc用監(jiān)視器、平板式終端用面板、便攜式電話終端用面板等。

在進行光取向處理前，首先，準備夾持液晶層的tft基板和對置基板這一對基板。圖14是實施方式1中的tft基板的平面示意圖，圖15是實施方式1中的對置基板的平面示意圖。

如圖14所示，作為tft基板，例如使用在玻璃基板上隔著絕緣膜分別配置有掃描信號線21、數(shù)據(jù)信號線22、tft23和像素電極24的基板。掃描信號線21和數(shù)據(jù)信號線22以相互交叉的方式配置，并且分別與tft(薄膜晶體管)23具備的各電極連接。當在規(guī)定的定時脈沖式地供給的掃描信號被施加于tft23時，在該定時，從數(shù)據(jù)信號線22供給的數(shù)據(jù)信號被供給到像素電極24。像素電極24呈矩陣狀配置有多個。當為ips模式或ffs模式時，像素電極24為如圖14所示的梳型電極，當為其他模式時，沒有特別限定。

如圖15所示，作為對置基板，例如使用在玻璃基板上分別配置有bm(黑矩陣)26和著色層(彩色濾光片)27的基板，其中著色層(彩色濾光片)27包括紅色(r)的著色層27r、藍色(b)的著色層27b和綠色(g)的著色層27g。bm26以遮蓋tft基板的掃描信號線21和數(shù)據(jù)信號線22的方式形成為格子狀，彩色濾光片27形成在由bm26分隔的區(qū)域中。在實施方式1中，采用相同顏色的著色層排列在同一列的條狀排列。

另外，雖然在圖14和圖15中沒有圖示，但是，在tft基板和/或對置基板上，除了像素電極以外還形成有共用電極。共用電極在ips模式的情況下為梳型電極，在ffs模式的情況下為平板電極。

接著，利用旋涂法等對各基板的表面涂敷包含光取向膜材料的溶液，然后例如在180℃進行60分鐘的涂敷液的燒制，由此形成水平取向膜。作為光取向膜材料，可以列舉包含感光性基團的樹脂等。更具體而言，優(yōu)選包含感光性基團的聚酰亞胺、聚酰胺酸、聚馬來酰亞胺、乙烯基聚合物(polyvinyl)、聚硅氧烷等聚合物，其中感光性基團為含有偶氮基(-n＝n-)的偶氮苯基(下述化學式(1))、茋基(下述化學式(2))、4-查耳酮基(下述化學式(3))、4’-查耳酮基(下述化學式(4))、香豆素基(下述化學式(5))、肉桂?；?下述化學式(6))、肉桂酸酯基(下述化學式(7))等。下述化學式(1)～(7)的感光性基團是通過光(優(yōu)選紫外線)的照射而發(fā)生交聯(lián)反應(包括二聚化反應)、異構化反應、光再取向等的基團，利用這些感光性基團，與光分解型的光取向膜材料相比，能夠使取向膜面內的預傾角的波動有效地減小。此外，下述化學式(1)～(7)的感光性基團也包括在苯環(huán)上結合有取代基的結構。另外，在下述化學式(6)的肉桂?；械聂驶线M一步結合有氧原子的肉桂酸酯基(下述化學式(7))，反應效率特別高，能夠通過低照射能量實現(xiàn)水平取向。作為苯環(huán)上的取代基的例子，優(yōu)選氟、烷基、烷氧基、苯甲基、苯氧基、苯甲酰基、苯甲酸酯基、苯甲酰氧基或它們的衍生物，能夠提高電特性或取向穩(wěn)定性。另外，在低照射能量的情況下，還具有能夠抑制彩色濾光片等其他部件的劣化的進行的優(yōu)點。因此，作為光取向膜材料，更優(yōu)選包含具有肉桂酸酯基的化合物的材料。用于形成取向膜的燒制溫度、燒制時間和光取向膜的膜厚沒有特別限定，只要適當設定即可。

接著，對實施方式1中使用的曝光裝置進行說明。圖16是表示實施方式1中使用的曝光裝置的平面示意圖。圖17是表示實施方式1中使用的曝光裝置的截面示意圖。

如圖16和圖17所示，實施方式1中使用的曝光裝置是單曝光臺型的曝光裝置，具備：包括多個曝光頭81的曝光臺82；和載置基板(母玻璃)80并使其在規(guī)定方向上移動的工作臺83?；?0按照面板尺寸被劃分為多個區(qū)域。曝光裝置可以具備僅使曝光臺82或載置基板80的工作臺83移動的機構，也可以具備使載置基板80的工作臺83和曝光臺82兩者移動的移動機構。

多個曝光頭81沿著與基板80的移動方向(掃描方向)a1正交的方向b1，相互隔開間隔配置。各曝光頭81以能夠沿著與基板80的被照射面平行的面在方向a1或b1上移動的狀態(tài)被支承。

各曝光頭81具備產(chǎn)生紫外線的光源84、光掩模70和設置在光源84與光掩模70之間的偏振濾光片、光學透鏡等光學部件，構成為能夠隔著光掩模70對基板80的表面照射偏振紫外線。各光學部件能夠將光源產(chǎn)生的紫外線轉換為期望的狀態(tài)。光源84只要根據(jù)照射對象適當選擇即可，也可以是發(fā)出可見光線的光源。

接著，對光掩模(照度調整板)的結構進行詳細說明。圖18是實施方式1中使用的曝光裝置具備的光掩模的立體示意圖。另外，圖19是實施方式1中使用的光掩模的平面示意圖。光掩模70，例如如圖18所示，能夠使用由以石英玻璃等為材料的透明基板和在透明基板上圖案化形成的遮光部件構成的板狀的部件。遮光部件所在的部位成為遮光部72，由遮光部72包圍的部位成為透光部71。透光部71具有兩末端逐漸變細的狹縫形狀。另外，光掩模70的透光部71的形狀，具有以將光掩模70的透光部71上下二等分的線為邊界線的線對稱形狀，并且具有以將光掩模70的透光部71左右二等分的線為邊界線的線對稱形狀。

更具體而言，如圖19所示，光掩模70的透光部71具有主區(qū)域73和副區(qū)域74。主區(qū)域73的寬度均勻，副區(qū)域74的寬度隨著遠離主區(qū)域73而逐漸變窄。由此，經(jīng)副區(qū)域74透射的光的量，比經(jīng)主區(qū)域73透射的光的量少。此外，透光部71并不限于由透光性部件構成的情況，例如也可以是貫通透明基板的開口部。

圖20表示在實施方式1中對基板面進行曝光的狀況的概略圖。當基板80通過光掩模70下方時，如圖20所示，在基板80的表面，與光掩模70的透光部71的形狀相應的區(qū)域75被曝光。

接著，對取向膜的曝光方法進行說明。圖21是表示在實施方式1中隔著照度調整板對基板面實施光取向處理的狀況的平面示意圖。在實施方式1中進行光取向處理時，例如通過隔著光掩模(照度調整板)70的掃描方式進行曝光。通過進行掃描曝光，基板面內的照射量的穩(wěn)定性優(yōu)異，因此，能夠有效地抑制取向方位和預傾角賦予特性等取向膜特性出現(xiàn)波動。通過上述曝光，能夠在基板表面上形成使接近的液晶分子相對于基板面實質上水平(相對于基板面成0～2°)地取向的光取向膜。

首先，準備第一光掩模70a和第二光掩模70b，其中，第一光掩模70a形成有具有透射率不同的主區(qū)域73a和副區(qū)域74a的透光部，第二光掩模70b形成有具有透射率不同的主區(qū)域73b和副區(qū)域74b的透光部。

接著，如圖21所示，配置光掩模70a、70b，使得副區(qū)域74a、74b在x軸方向上為相同位置，在y軸方向上相互錯開。

在光掩模70a、70b的上方配置有光源，光源與光掩模70a、70b一體地直線移動，或者，光源或光掩模70a、70b保持固定，基板80直線移動。在光掩模70a、70b的旁邊設置有圖像檢測用攝像機，能夠讀取數(shù)據(jù)信號線、掃描信號線等總線，并使基板80以追蹤的方式移動。

圖22是實施方式1中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。實施方式1中使用的曝光裝置具備在x軸方向和y軸方向上分別錯開的2個光掩模(第一光掩模70a和第二光掩模70b)。遮光部件所在的部位成為遮光部72a、72b，由遮光部72a、72b包圍的部位成為透光部71a、71b。透光部71a、71b具有兩末端逐漸變細的狹縫形狀。第一光掩模70a的透光部71a具有：寬度均勻的直線狀的主區(qū)域73a；和透光部71a的寬度隨著向光掩模70a的端部去而減小的副區(qū)域74a。另外，第二光掩模70b的透光部71b具有：寬度均勻的直線狀的主區(qū)域73b；和寬度隨著向光掩模70b的端部去而減小的副區(qū)域74b。

對構成光掩模70a、70b的透光部71a、71b的兩端部的副區(qū)域74a、74b的形狀進行詳細說明。副區(qū)域74a、74b的外緣，由從主區(qū)域73a、73b與副區(qū)域74a、74b之間的邊界線的兩末端起向與主區(qū)域73a、73b相反的一側延伸的第一直線和第二直線構成。該第一直線和第二直線，相對于構成主區(qū)域73a、73b的外緣的直線為傾斜方向，并且具有相互不同的角度。第一直線和第二直線在將主區(qū)域73a、73b上下二等分的線上相交。即，副區(qū)域74a、74b的外緣由具有遵循一次函數(shù)的變化率的兩條直線構成。

光掩模70a的透光部71a的副區(qū)域74a與光掩模70b的透光部71b的副區(qū)域74b的尺寸(面積)分別相同。另外，透光部71a的副區(qū)域74a的形狀與透光部71b的副區(qū)域74b的形狀，在將這些光掩模70a、70b橫向排列配置時，以它們的邊界線為基準處于線對稱的關系。由此，能夠使隔著各副區(qū)域74a、74b照射的光的照射量平均化，能夠使顯示不均勻難以產(chǎn)生。

圖23是表示在實施方式1中對基板面實際進行掃描曝光的狀況的平面示意圖。另外，圖24是表示掃描曝光后的各曝光區(qū)域的平面示意圖。首先，在將光掩模70a、70b進行對位后，在使基板80向+y方向移動的同時，隔著光掩模70a、70b使用偏振紫外線對設置在基板80面上的取向膜從一端曝光至另一端。此時，基板80以數(shù)據(jù)信號線或掃描信號線的延伸方向與光掩模70a、70b的狹縫的長邊方向一致的方式被移動。另外，偏振紫外線從法線方向對基板面照射。在光掩模70a、70b與基板80之間設置有一定的間隔(proximitygap：貼近間隙)。由此，基板80的移動能夠順暢地進行，并且即使光掩模70a、70b由于自重而彎曲，也能夠抑制其與基板80接觸。通過這樣，能夠一次進行由一個光掩模無法完成的范圍的面積的光取向處理。

通過這樣的工序進行了光取向處理的基板，如圖24所示，具有：隔著光掩模的主區(qū)域被掃描曝光的曝光區(qū)域77a(第一曝光)；隔著光掩模的主區(qū)域被掃描曝光的曝光區(qū)域77b(第二曝光)；和隔著光掩模的副區(qū)域和光掩模的副區(qū)域被掃描曝光的接縫區(qū)域76。在接縫區(qū)域76中，隔著副區(qū)域進行2次曝光，但是，它們處于從相鄰的兩個曝光區(qū)域中的一個曝光區(qū)域向該相鄰的兩個曝光區(qū)域中的另一個曝光區(qū)域側逐漸減小的關系，因此，使曝光量平均化，并且能夠使顯示不均勻難以產(chǎn)生。

接著，說明對母玻璃基板的具體曝光方法。在實施方式1中，采用了同時使用多個光掩模的1次曝光方式。在此，對不使光掩模移動而使基板移動來進行掃描曝光的情況進行說明。另外，在此，對使基板以數(shù)據(jù)信號線的長度方向為掃描方向的方式移動的情況進行說明。圖25是表示在實施方式1中對tft基板面進行曝光的狀況的平面示意圖。如圖25所示，曝光所使用的光掩模70a、70b的透光部71a、71b的形狀，均為兩末端逐漸變細的狹縫形狀。配置掩模，使得透光部的長邊方向與掃描信號線的長度方向一致，即與數(shù)據(jù)信號線的長度方向正交。光掩模70a、70b在+y軸方向上相差由光掩模70a、70b的透光部71a、71b的主區(qū)域和副區(qū)域各1個相加而得到的量的長度。

然后，如圖25所示，在使基板80向+x軸方向勻速移動的同時，隔著光掩模70a、70b對基板80的涂敷有光取向膜材料的區(qū)域從一端至另一端照射偏振紫外線。由此，形成通過光掩模70a的透光部的主區(qū)域被曝光的第一區(qū)域101、和通過光掩模70a的透光部的副區(qū)域被曝光的第二區(qū)域102和第三區(qū)域103。另外，同時形成通過光掩模70b的透光部的主區(qū)域被曝光的第四區(qū)域104、和通過光掩模70b的透光部的副區(qū)域被曝光的第五區(qū)域105和第六區(qū)域106。此外，通過第三區(qū)域103和第五區(qū)域105被曝光的區(qū)域相互重疊，該區(qū)域成為接縫區(qū)域。另外，通過第二區(qū)域102和第六區(qū)域106被曝光的區(qū)域相互重疊，該區(qū)域成為接縫區(qū)域。這些接縫區(qū)域的寬度均為20mm以上65mm以下。這樣，通過準備具有呈向末端去逐漸變細的形狀的副區(qū)域的兩個光掩模，能夠使接縫區(qū)域的邊界模糊，抑制取向不均勻的發(fā)生。

通過對具備tft基板結構的母玻璃基板和具備對置基板結構的母玻璃基板分別進行以上工序，能夠完成對各基板的光取向處理。在實施方式1中，一次使用至少4個光掩模，因此，曝光作業(yè)非常高效率，能夠最短通過1次工序完成光取向處理。

實施方式2

實施方式2的制造方法，在使用的光掩模的透光部的形狀不同這一點上與實施方式1不同，除此以外，與實施方式1同樣。

圖26是實施方式2中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。對構成光掩模70a、70b的透光部71a、71b的兩端部的副區(qū)域74a、74b的形狀進行詳細說明。副區(qū)域74a、74b的外緣，由從主區(qū)域73a、73b與副區(qū)域74a、74b之間的邊界線的兩末端起向與主區(qū)域73a、73b相反的一側延伸的第一直線和第二直線構成。第一直線與構成主區(qū)域73a、73b的外緣的直線平行，第二直線相對于構成主區(qū)域73a、73b的外緣的直線為傾斜方向。第一直線和第二直線在構成主區(qū)域的外緣的直線的延長線上相交。即，在實施方式2中，副區(qū)域74a、74b的外緣由具有遵循一次函數(shù)的變化率的兩條直線構成。

光掩模70a的透光部71a的副區(qū)域74a與光掩模70b的透光部71b的副區(qū)域74b的尺寸(面積)分別大致相同。另外，透光部71a的副區(qū)域73a的形狀與透光部71b的副區(qū)域73b的形狀，在將這些光掩模70a、70b橫向排列配置時，以它們的邊界線為基準處于線對稱的關系。由此，能夠使隔著各副區(qū)域73a、73b照射的光的照射量平均化，能夠使顯示不均勻難以產(chǎn)生。

此外，實施方式2中的第一光掩模70a的透光部71a的形狀與第二光掩模70b的透光部71b的形狀也可以不是相互線對稱的形狀，例如可以為如圖27所示的形狀(實施方式2的第一變形例)、如圖28所示的形狀(實施方式2的第二變形例)或如圖29所示的形狀(實施方式2的第三變形例)。在上述第一～第三變形例中，光掩模70a的透光部71a的副區(qū)域74a與光掩模70b的透光部71b的副區(qū)域74b的尺寸(面積)也分別大致相同。

實施方式3

實施方式3的制造方法，在使用的光掩模的透光部的形狀不同這一點上與實施方式1不同，除此以外，與實施方式1同樣。

圖30是實施方式3中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。對構成光掩模70a、70b的透光部71a、71b的兩端部的副區(qū)域74a、74b的形狀進行詳細說明。副區(qū)域74a、74b的外緣，由從主區(qū)域73a、73b與副區(qū)域74a、74b之間的邊界線的兩末端起向與主區(qū)域73a、73b相反的一側延伸的第一曲線和第二曲線構成。第一曲線和第二曲線的變化率遵循正弦函數(shù)。第一曲線和第二曲線在將主區(qū)域73a、73b上下二等分的線上相交。即，副區(qū)域74a、74b的外緣由具有遵循正弦函數(shù)的變化率的兩條曲線構成。

光掩模70a的透光部71a的副區(qū)域74a與光掩模70b的透光部71b的副區(qū)域74b的尺寸(面積)分別大致相同。另外，透光部71a的副區(qū)域74a的形狀與透光部71b的副區(qū)域74b的形狀，在將這些光掩模70a、70b橫向排列配置時，以它們的邊界線為基準處于線對稱的關系。由此，能夠使隔著各副區(qū)域74a、74b照射的光的照射量平均化，能夠使顯示不均勻難以產(chǎn)生。特別是在實施方式3中，使用遵循正弦函數(shù)的曲線作為構成副區(qū)域的外緣的線，與使用遵循一次函數(shù)的直線作為構成副區(qū)域的外緣的線的實施方式1或實施方式2相比，變化更平滑，因此，能夠進一步抑制接縫區(qū)域的顯示不均勻。

實施方式4

實施方式4的制造方法，在使用的光掩模的透光部的形狀不同這一點上與實施方式1不同，除此以外，與實施方式1同樣。

圖31是實施方式4中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。對構成光掩模70a、70b的透光部71a、71b的兩端部的副區(qū)域74a、74b的形狀進行詳細說明。副區(qū)域74a、74b的外緣，由從主區(qū)域73a、73b與副區(qū)域74a、74b之間的邊界線的兩末端起向與主區(qū)域73a、73b相反的一側延伸的直線和曲線構成。

上述直線與構成主區(qū)域73a、73b的外緣的直線平行，上述曲線相對于構成主區(qū)域73a、73b的外緣的直線為傾斜方向。上述直線和上述曲線，在構成主區(qū)域的外緣的直線的延長線上相交。即，在實施方式4中，副區(qū)域74a、74b由具有遵循一次函數(shù)的變化率的直線和具有遵循正弦函數(shù)的變化率的曲線構成。

光掩模70a的透光部71a的副區(qū)域74a與光掩模70b的透光部71b的副區(qū)域74b的尺寸(面積)分別大致相同。另外，透光部71a的副區(qū)域74a的形狀與透光部71b的副區(qū)域74b的形狀，在將這些光掩模70a、70b橫向排列配置時，以它們的邊界線為基準處于線對稱的關系。由此，能夠使隔著各副區(qū)域74a、74b照射的光的照射量平均化，能夠使顯示不均勻難以產(chǎn)生。特別是在實施方式4中，使用遵循正弦函數(shù)的曲線作為構成副區(qū)域的外緣的線，與使用遵循一次函數(shù)的直線作為構成副區(qū)域的外緣的線的實施方式1或實施方式2相比，變化更平滑，因此，能夠進一步抑制接縫區(qū)域的顯示不均勻。

此外，實施方式4中的第一光掩模70a的透光部71a的形狀與第二光掩模70b的透光部71b的形狀也可以不是相互線對稱的形狀，例如可以為如圖32所示的形狀(實施方式4的第一變形例)、如圖33所示的形狀(實施方式4的第二變形例)或如圖34所示的形狀(實施方式4的第三變形例)。在上述第一～第三變形例中，光掩模70a的透光部71a的副區(qū)域74a與光掩模70b的透光部71b的副區(qū)域74b的尺寸(面積)也分別大致相同。

實施方式5

實施方式5的制造方法，在使用的光掩模的透光部的形狀不同這一點上與實施方式1不同，除此以外，與實施方式1同樣。

圖35是實施方式5中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。對構成光掩模70a、70b的透光部71a、71b的兩端部的副區(qū)域74a、74b的形狀進行詳細說明。在實施方式5中光掩模70a、70b的副區(qū)域74a、74b被分割為多個點狀，利用與各點相應的遮光部和透光部的數(shù)量和大小，調節(jié)主區(qū)域73a、73b與副區(qū)域74a、74b的透射率的不同。這樣的點圖案，能夠當在透明基板上對遮光部件進行圖案化時形成。

構成透光部71a、71b的各點的尺寸，足夠小至不能分辨的程度。即，在實施方式5中，不是如圖20所示的曝光區(qū)域按照狹縫的形狀直接投影的形式。具體而言，優(yōu)選2μm以下四方的尺寸。各點的嚴格的形狀沒有特別限定。在實施方式5中，通過進行掃描曝光，能夠使得容易被分辨。這樣的點中，構成透光部的各點，越遠離主區(qū)域，數(shù)量和/或大小逐漸減少，另一方面，構成遮光部的各點，越遠離主區(qū)域，數(shù)量和/或大小逐漸增大。圖35概略地表示了各點的配置場所，但是各點的具體配置場所沒有特別限定。

光掩模70a的透光部71a的副區(qū)域74a與光掩模70b的透光部71b的副區(qū)域74b的尺寸(面積)分別大致相同。另外，透光部71a的副區(qū)域74a的形狀與透光部71b的副區(qū)域74b的形狀，在將這些光掩模70a、70b橫向排列配置時，以它們的邊界線為基準處于線對稱的關系。由此，能夠使隔著各副區(qū)域74a、74b照射的光的照射量平均化，能夠使顯示不均勻難以產(chǎn)生。

實施方式6

實施方式6的制造方法，在使用的光掩模的透光部的形狀不同這一點上與實施方式1不同，除此以外，與實施方式1同樣。

圖36是實施方式6中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。對構成光掩模70a、70b的透光部71a、71b的兩端部的副區(qū)域74a、74b的形狀進行詳細說明。在實施方式6中光掩模的副區(qū)域被分割為多個長條狀，利用與各長條相應的遮光部和透光部的數(shù)量和大小，調節(jié)主區(qū)域73a、73b與副區(qū)域74a、74b的透射率的不同。這樣的長條圖案，能夠當在透明基板上對遮光部件進行圖案化時形成。

構成透光部的各長條的橫向寬度，足夠小至不能分辨的程度。即，在實施方式6中，不是如圖20所示的曝光區(qū)域按照狹縫的形狀直接投影的形式。具體而言，優(yōu)選2μm以下的寬度。各長條的嚴格的形狀沒有特別限定。在實施方式6中，與實施方式5不同，即使進行掃描曝光，也不會變得容易被分辨。這樣的長條中，構成透光部的各長條的數(shù)量和/或大小向與主區(qū)域相反的一側逐漸減少，另一方面，構成遮光部的各長條的數(shù)量和/或大小向與主區(qū)域相反的一側逐漸增加。圖36概略地表示了各長條的配置場所，但是各點的具體配置場所沒有特別限定。

光掩模70a的透光部71a的副區(qū)域74a與光掩模70b的透光部71b的副區(qū)域74b的尺寸(面積)分別大致相同。另外，透光部71a的副區(qū)域74a的形狀與透光部71b的副區(qū)域74b的形狀，在將這些光掩模70a、70b橫向排列配置時，以它們的邊界線為基準處于線對稱的關系。由此，能夠使隔著各副區(qū)域74a、74b照射的光的照射量平均化，能夠使顯示不均勻難以產(chǎn)生。

實施方式7

實施方式7的制造方法，在使用的光掩模的結構不同這一點上與實施方式1不同，除此以外，與實施方式1同樣。

圖37是實施方式7中使用的光掩模(照度調整板)的平面示意圖。對構成光掩模70a、70b的透光部71a、71b的兩端部的副區(qū)域74a、74b的形狀進行詳細說明。在實施方式7中，在光掩模的副區(qū)域粘貼有能夠調節(jié)透光量的半透射膜。利用半透射膜的明亮度的不同，調節(jié)主區(qū)域73a、73b與副區(qū)域74a、74b的透射率的不同。這樣的半透射膜在制造成本和明亮度的變化率的調節(jié)的困難性的方面，比不上實施方式1～4那樣通過狹縫的寬度進行調整的手段，但是，具有不需要圖案化、僅通過在透明基板上粘貼膜就能夠容易地制作的優(yōu)點。

副區(qū)域的透射率向與主區(qū)域相反的一側逐漸減少。但是，光掩模70a的透光部71a的副區(qū)域74a的變化，與光掩模70b的透光部71b的副區(qū)域74b的透射率的變化分別大致相同。由此，能夠使隔著各副區(qū)域74a、74b照射的光的照射量平均化，能夠使顯示不均勻難以產(chǎn)生。實施方式8

在實施方式8中，不是像實施方式1那樣同時使用4個光掩模，而是同時使用至少2個光掩模反復進行同樣的工序，除此以外，與實施方式1同樣。此外，在實施方式8中也可以采用與實施方式2～7及其變形例同樣的光掩模。

圖38是表示在實施方式8中對tft基板面進行曝光的狀況的平面示意圖。如圖38所示，曝光所使用的光掩模70a、70b的透光部71a、71b的形狀，均為兩末端逐漸變細的狹縫形狀。配置掩模，使得透光部71a、71b的長邊方向與掃描信號線的長度方向一致，即與數(shù)據(jù)信號線的長度方向正交。光掩模70a、70b被配置成在+y軸方向上隔開由光掩模70a、70b的透光部71a、71b的主區(qū)域和副區(qū)域各1個相加而得到的量的間隔。

然后，如圖38所示，在使基板80向+x軸方向勻速移動的同時，隔著光掩模70a、70b對基板80的涂敷有光取向膜材料的區(qū)域從一端至另一端照射偏振紫外線(第一曝光)。該第一曝光的結果，對通過第一光掩模70a的透光部的主區(qū)域被曝光的第一區(qū)域101、和通過光掩模70a的透光部的副區(qū)域被曝光的第二區(qū)域102和第三區(qū)域103分別進行曝光。另外，形成通過第二光掩模70b的透光部的主區(qū)域被曝光的第一區(qū)域101、和通過光掩模70b的透光部的副區(qū)域被曝光的第二區(qū)域102和第三區(qū)域103。

當?shù)谝黄毓馔瓿蓵r，接著，使基板80向-x軸方向移動，返回到曝光臺的跟前的位置(起始地點)。然后，使各曝光頭向+y軸方向移動1個曝光頭的量，即，移動由光掩模70a、70b的透光部71a、71b的主區(qū)域和副區(qū)域各1個相加而得到的量的長度。

接著，如圖38所示，按照與第一曝光時相同的要領，在使基板80向+x軸方向勻速移動的同時，隔著光掩模70a、70b對基板80的涂敷有光取向膜材料的區(qū)域從一端至另一端照射偏振紫外線(第二曝光)。此時，使基板80在與光掩模70a、70b的透光部71a、71b的長邊方向正交的方向上移動。該第二曝光的結果，形成通過第一光掩模70a的透光部71a的主區(qū)域被曝光的第四區(qū)域104、和通過光掩模70b的透光部71b的副區(qū)域被曝光的第五區(qū)域105和第六區(qū)域106。另外，形成通過第二光掩模70b的透光部71b的主區(qū)域被曝光的第四區(qū)域104、和通過光掩模70b的透光部71b的副區(qū)域被曝光的第五區(qū)域105和第六區(qū)域106。

通過上述第一曝光和上述第二曝光，通過第三區(qū)域103和第五區(qū)域105被曝光的區(qū)域相互重疊，該區(qū)域成為接縫區(qū)域。另外，通過第二區(qū)域102和第六區(qū)域106被曝光的區(qū)域相互重疊，該區(qū)域成為接縫區(qū)域。這些接縫區(qū)域的寬度均為20mm以上65mm以下。這樣，通過準備具有呈向末端去逐漸變細的形狀的副區(qū)域的兩個光掩模，并進行多次曝光，能夠使接縫區(qū)域的邊界模糊，抑制取向不均勻的發(fā)生。

通過對具備tft基板結構的母玻璃基板和具備對置基板結構的母玻璃基板分別進行以上工序，能夠完成對各基板的光取向處理。在實施方式8中，一次使用2個光掩模，因此，曝光作業(yè)效率高，能夠最短通過2次工序完成光取向處理。

此外，在此，對具有1個曝光臺的曝光裝置進行了說明，但是曝光裝置也可以具有多個曝光臺。例如，在需要2次曝光的情況下，可以對第一曝光和第二曝光分別設置合計2個曝光臺。

實施方式9

在實施方式9中，不是像實施方式1那樣同時使用4個光掩模，而是使用至少1個光掩模反復進行同樣的工序，除此以外，與實施方式1同樣。此外，在實施方式9中，也可以采用與實施方式2～7及其變形例同樣的光掩模。

圖39是表示在實施方式9中對tft基板面進行曝光的狀況的平面示意圖。如圖39所示，曝光所使用的光掩模70的透光部71的形狀，為兩末端逐漸變細的狹縫形狀。配置掩模，使得透光部的長邊方向與掃描信號線的長度方向一致，即與數(shù)據(jù)信號線的長度方向正交。光掩模70被配置成在+y軸方向上隔開由光掩模70的透光部的主區(qū)域和副區(qū)域各1個相加而得到的量的間隔。

然后，如圖39所示，在使基板80向+x軸方向勻速移動的同時，隔著光掩模70對基板80的涂敷有光取向膜材料的區(qū)域從一端至另一端照射偏振紫外線(第一曝光)。該第一曝光的結果，形成通過光掩模70的透光部71的主區(qū)域被曝光的第一區(qū)域101、和通過光掩模70的透光部71的副區(qū)域被曝光的第二區(qū)域102和第三區(qū)域103。

當?shù)诙毓馔瓿蓵r，接著，使基板80向-x軸方向移動，返回到曝光臺的跟前的位置(起始地點)。然后，使各曝光頭向+y軸方向移動1個曝光頭的量，即，移動由光掩模70的透光部71的主區(qū)域和副區(qū)域各1個相加而得到的量的長度。

然后，如圖39所示，按照與第一曝光時相同的要領，在使基板80向+x軸方向勻速移動的同時，隔著光掩模70對基板80的涂敷有光取向膜材料的區(qū)域從一端至另一端照射偏振紫外線(第二曝光)。此時，使基板80在與光掩模70的透光部71的長邊方向正交的方向上移動。該第二曝光的結果，形成通過光掩模70的透光部71的主區(qū)域被曝光的第四區(qū)域104、和通過光掩模70的透光部71的副區(qū)域被曝光的第五區(qū)域105和第六區(qū)域106。

通過上述第一曝光和上述第二曝光，通過第三區(qū)域103和第五區(qū)域105被曝光的區(qū)域相互重疊，該區(qū)域構成接縫區(qū)域。另外，通過第二區(qū)域102和第六區(qū)域106被曝光的區(qū)域相互重疊，該區(qū)域構成接縫區(qū)域。這些接縫區(qū)域的寬度均為20mm以上65mm以下。這樣，通過準備具有呈向末端去逐漸變細的形狀的副區(qū)域的兩個光掩模，并進行多次曝光，能夠使接縫區(qū)域的邊界模糊，抑制取向不均勻的發(fā)生。

然后，按照與上述第一曝光和上述第二曝光相同的要領，反復進行第三曝光和第四曝光以對基板80整體進行曝光，由此完成實施方式9的光取向處理。

通過對具備tft基板結構的母玻璃基板和具備對置基板結構的母玻璃基板分別進行以上工序，能夠完成對各基板的光取向處理。在實施方式9中，使用1個光掩模，因此，作業(yè)時間增加，但是從抑制接縫區(qū)域的取向不均勻的發(fā)生的觀點來看，與其他實施方式同樣能夠得到優(yōu)異的效果。

此外，在此，對具有1個曝光臺的曝光裝置進行了說明，但是曝光裝置也可以具有多個曝光臺。例如，在需要4次曝光的情況下，可以對第一曝光、第二曝光、第三曝光和第四曝光分別設置合計4個曝光臺。

以下，對通過實施方式1～9的制造方法制作的液晶顯示裝置的特征進行詳細說明。

圖40和圖41是通過實施方式1～9的制造方法制作的液晶顯示裝置的截面示意圖。圖40表示ps聚合工序前，圖41表示ps聚合工序后。如圖40和圖41所示，上述液晶顯示裝置具備：陣列基板110；彩色濾光片基板120；和被夾持在由陣列基板110和彩色濾光片基板120構成的一對基板間的液晶層130。陣列基板110具有以玻璃等為材料的絕緣性的透明基板111，還具備在透明基板111上形成的各種配線、像素電極、tft等。彩色濾光片基板120具備以玻璃等為材料的絕緣性的透明基板121和在透明基板121上形成的彩色濾光片、黑矩陣、共用電極等。例如，在為ips模式的情況下，僅在陣列基板110上形成電極，在為其他模式等情況下，根據(jù)需要在陣列基板110和彩色濾光片基板120兩者上形成電極。

陣列基板110具備水平取向膜112，另外，彩色濾光片基板120也具備水平取向膜122。水平取向膜112、122是以聚酰亞胺、聚酰胺、乙烯基聚合物、聚硅氧烷等為主成分的膜，通過形成水平取向膜112、122，能夠使液晶分子在一定方向上取向。另外，水平取向膜112、122由光活性材料形成，例如使用上述的包含具有光活性官能團的化合物的材料。

如圖40所示，在ps聚合工序前，液晶層130中存在聚合性單體3。通過ps聚合工序，聚合性單體133引發(fā)聚合，如圖41所示，在水平取向膜112、122上形成ps層113、123，使水平取向膜112、122具有的取向限制力的穩(wěn)定性提高。

ps層113、123能夠通過將包含液晶材料和聚合性單體的液晶組合物注入到陣列基板110與彩色濾光片基板120之間，對液晶層130進行一定量的光照射或加熱，使聚合性單體133聚合而形成。此外，此時，通過在不對液晶層130施加電壓的狀態(tài)或對液晶層130施加低于閾值的電壓的狀態(tài)下進行聚合，形成保持液晶分子的初始取向的ps層113、123，因此，能夠得到取向穩(wěn)定性更高的ps層113、123。此外，液晶組合物中可以根據(jù)需要添加聚合引發(fā)劑。

作為在實施方式1～9中能夠使用的聚合性單體133，可以列舉包含具有一種以上的環(huán)結構的單官能或多官能的聚合性基團的單體。作為這樣的單體，例如可以列舉由下述化學式(8)表示的化合物：

p¹-sp¹-r²-a¹-(z-a²)n-r¹(8)

(式中，

r¹為-r²-sp¹-p¹基、氫原子、鹵原子、-cn基、-no2基、-nco基、-ncs基、-ocn基、-scn基、-sf5基、或者碳原子數(shù)1～12的直鏈狀或支鏈狀的烷基。

p¹表示聚合性基團。

sp¹表示碳原子數(shù)1～6的直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀的亞烷基或亞烷氧基、或者直接結合。

r¹具有的氫原子可以被氟原子或氯原子取代。

r¹具有的-ch2-基，只要氧原子和硫原子相互不相鄰，可以被-o-基、-s-基、-nh-基、-co-基、-coo-基、-oco-基、-o-coo-基、-och2-基、-ch2o-基、-sch2-基、-ch2s-基、-n(ch3)-基、-n(c2h5)-基、-n(c3h7)-基、-n(c4h9)-基、-cf2o-基、-ocf2-基、-cf2s-基、-scf2-基、-n(cf3)-基、-ch2ch2-基、-cf2ch2-基、-ch2cf2-基、-cf2cf2-基、-ch＝ch-基、-cf＝cf-基、-c≡c-基、-ch＝ch-coo-基或-oco-ch＝ch-基取代。

r²表示-o-基、-s-基、-nh-基、-co-基、-coo-基、-oco-基、-o-coo-基、-och2-基、-ch2o-基、-sch2-基、-ch2s-基、-n(ch3)-基、-n(c2h5)-基、-n(c3h7)-基、-n(c4h9)-基、-cf2o-基、-ocf2-基、-cf2s-基、-scf2-基、-n(cf3)-基、-ch2ch2-基、-cf2ch2-基、-ch2cf2-基、-cf2cf2-基、-ch＝ch-基、-cf＝cf-基、-c≡c-基、-ch＝ch-coo-基、-oco-ch＝ch-基或直接結合。

a¹和a²相同或不同，表示1,2-亞苯基、1,3-亞苯基、1,4-亞苯基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-2,6-二基、1,4-亞環(huán)己基、1,4-亞環(huán)己烯基、1,4-二環(huán)[2.2.2]亞辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫化萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基、茚滿-1,3-二基、茚滿-1,5-二基、茚滿-2,5-二基、菲-1,6-二基、菲-1,8-二基、菲-2,7-二基、菲-3,6-二基、蒽-1,5-二基、蒽-1,8-二基、蒽-2,6-二基或蒽-2,7-二基。

a¹和a²具有的-ch2-基，只要相互不相鄰，可以被-o-基或-s-基取代。

a¹和a²具有的氫原子可以被氟原子、氯原子、-cn基、或者碳原子數(shù)1～6的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基取代。

z相同或不同，表示-o-基、-s-基、-nh-基、-co-基、-coo-基、-oco-基、-o-coo-基、-och2-基、-ch2o-基、-sch2-基、-ch2s-基、-n(ch3)-基、-n(c2h5)-基、-n(c3h7)-基、-n(c4h9)-基、-cf2o-基、-ocf2-基、-cf2s-基、-scf2-基、-n(cf3)-基、-ch2ch2-基、-cf2ch2-基、-ch2cf2-基、-cf2cf2-基、-ch＝ch-基、-cf＝cf-基、-c≡c-基、-ch＝ch-coo-基、-oco-ch＝ch-基或直接結合。

n為0、1或2。)。

更具體而言，例如可以列舉由下述化學式(9-1)～(9-5)表示的任一種化合物：

(式中，p¹相同或不同，表示聚合性基團。苯環(huán)具有的氫原子的一部分或全部可以被鹵原子、或者碳原子數(shù)1～12的烷基或烷氧基取代。另外，上述碳原子數(shù)1～12的烷基或烷氧基具有的氫原子的一部分或全部可以被鹵原子取代。)。

由上述化學式(9-1)～(9-5)表示的單體為通過照射紫外線而產(chǎn)生光致斷裂、生成自由基的化合物，因此，即使沒有聚合引發(fā)劑也能夠使聚合反應進行，能夠防止由于ps工序結束后聚合引發(fā)劑等殘留而引起的影像殘留等顯示品質的降低。

作為上述p¹，例如可以列舉丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、乙烯氧基、丙烯酰氨基或甲基丙烯酰氨基。

作為在實施方式1～9中能夠使用的其他聚合性單體133，例如可以列舉由下述化學式(10-1)～(10-8)表示的任一種化合物：

(式中，

r³和r⁴相同或不同，表示-sp²-p²基、氫原子、鹵原子、-cn基、-no2基、-nco基、-ncs基、-ocn基、-scn基、-sf5基、或者碳原子數(shù)1～12的直鏈狀或支鏈狀的烷基、芳烷基或苯基。

r³和r⁴中的至少一個包含-sp²-p²基。

p²表示聚合性基團。

sp²表示碳原子數(shù)1～6的直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀的亞烷基或亞烷氧基、或者直接結合。

在r³和r⁴中的至少一個為碳原子數(shù)1～12的直鏈狀或支鏈狀的烷基、芳烷基或苯基時，上述r³和r⁴中的至少一個具有的氫原子可以被氟原子、氯原子或-sp²-p²基取代。

r¹和r²具有的-ch2-基，只要氧原子、硫原子和氮原子相互不相鄰，可以被-o-基、-s-基、-nh-基、-co-基、-coo-基、-oco-基、-o-coo-基、-och2-基、-ch2o-基、-sch2-基、-ch2s-基、-n(ch3)-基、-n(c2h5)-基、-n(c3h7)-基、-n(c4h9)-基、-cf2o-基、-ocf2-基、-cf2s-基、-scf2-基、-n(cf3)-基、-ch2ch2-基、-cf2ch2-基、-ch2cf2-基、-cf2cf2-基、-ch＝ch-基、-cf＝cf-基、-c≡c-基、-ch＝ch-coo-基或-oco-ch＝ch-基取代。

苯環(huán)具有的氫原子的一部分或全部可以被鹵原子、或者碳原子數(shù)1～12的烷基或烷氧基取代。另外，上述碳原子數(shù)1～12的烷基或烷氧基具有的氫原子的一部分或全部可以被鹵原子取代。)

作為上述p²，例如可以列舉丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、乙烯氧基、丙烯酰氨基或甲基丙烯酰氨基。

由上述化學式(10-1)～(10-8)表示的化合物為通過照射可見光，氫被奪取而生成自由基的化合物，因此，即使沒有聚合引發(fā)劑，也能夠使聚合反應進行，能夠防止由于ps工序結束后聚合引發(fā)劑殘留而引起的影像殘留等顯示品質的降低。

在上述液晶顯示裝置中，陣列基板110、液晶層130和彩色濾光片基板120從液晶顯示裝置的背面?zhèn)认蛴^察面?zhèn)纫来委B層而構成液晶單元。在陣列基板110的背面?zhèn)群筒噬珵V光片基板120的觀察面?zhèn)仍O置有偏光板?？梢詫@些偏光板進一步配置相位差板，構成圓偏光板。

上述液晶顯示裝置可以為透射型、反射型和反射透射兩用型中的任一種。當為透射型或反射透射兩用型時，實施方式1的液晶顯示裝置還具備背光源。背光源配置在液晶單元的背面?zhèn)?，配置成使得光依次透過陣列基板110、液晶層130和彩色濾光片基板120。當為反射型或反射透射兩用型時，陣列基板110具備用于反射外部光的反射板。另外，至少在將反射光用于顯示的區(qū)域中，彩色濾光片基板120的偏光板需要為圓偏光板。

上述液晶顯示裝置也可以為在陣列基板110上具備彩色濾光片的陣列上彩色濾光片(colorfilteronarray)的方式。另外，也可以為在陣列基板110上具備黑矩陣的陣列上黑矩陣(blackmatrixonarray)的方式。另外，實施方式1的液晶顯示裝置也可以為單色顯示器或場序彩色方式，在該情況下，不需要配置彩色濾光片。

液晶層130中填充有液晶材料，該液晶材料具有通過被施加一定電壓而在特定方向上取向的特性。液晶層130內的液晶分子的取向性通過施加閾值以上的電壓來控制。作為液晶分子，例如可以列舉具有以下結構的液晶分子：以苯環(huán)、亞環(huán)己基和環(huán)己烯中的至少1種環(huán)結構2個直接結合或通過連接基團在對位連接的結構為核心部，在該核心部的兩側(對位)結合有碳原子數(shù)1～30的烴基和氰基中的至少1種。該核心部可以具有取代基，也可以具有不飽和鍵。

液晶層中填充的液晶材料優(yōu)選含有包含選自下述化學式(11-1)～(11-6)中的至少一種分子結構的液晶分子。特別優(yōu)選為包含下述化學式(11-4)的分子結構。

更具體而言，優(yōu)選含有選自下述化學式(12)～(16)中的至少一種液晶分子。

上述化學式(13)和(16)中，r和r’相同或不同，表示碳原子數(shù)1～30的烴基。上述烴基可以具有取代基，也可以具有不飽和鍵。

通過將上述液晶顯示裝置分解，使用氣相色譜-質譜分析法(gc-ms：gaschromatographmassspectrometry)、飛行時間二次離子質譜分析法(tof-sims：time-of-flightsecondaryionmassspectrometry)等進行化學分析，能夠確認取向膜的成分的解析、ps層中存在的單體的成分的解析等。另外，通過stem(scanningtransmissionelectronmicroscope：掃描型透射電子顯微鏡)、sem(scanningelectronmicroscope：掃描型電子顯微鏡)等的顯微鏡觀察，能夠確認包含取向膜和ps層的液晶單元的截面形狀。

以下，給出使用實施方式1的制造方法實際制作液晶單元的例子。

實施例1

實施例1是ips模式的液晶單元的制作例。準備ips基板和裸玻璃基板(對置基板)，其中ips基板具備作為透明電極的一對梳齒電極(像素電極和共用電極)和tft，利用旋涂法在各個基板上涂敷作為水平取向膜的材料的聚肉桂酸乙烯酯溶液。圖42是表示實施例1的ips基板的平面示意圖。玻璃使用#1737(康寧公司(corningincorporated)制造)。梳齒電極，如圖42所示，像素電極371和共用電極372相互大致平行地延伸，并且各自曲折地形成。由此，施加電場時的電場矢量與電極的長度方向大致正交，因此，形成多疇結構，能夠得到良好的視野角特性。圖42的雙向箭頭表示照射偏振方向(使用負型液晶分子的情況)。作為梳齒電極的材料，使用izo。另外，梳齒電極的電極寬度l為3μm，電極間距離s為9μm。聚肉桂酸乙烯酯溶液通過在將n-甲基-2-吡咯烷酮和乙二醇單丁醚以等量混合而得到的溶劑中，溶解聚肉桂酸乙烯酯使得聚肉桂酸乙烯酯成為整體的3重量％而制備。

利用旋涂法涂敷后，在90℃進行1分鐘臨時干燥，接著，在進行氮氣吹掃的同時在200℃進行60分鐘燒制。燒制后的取向膜的膜厚為100nm。

接著，作為取向處理，使用上述實施方式3的方法從各個基板的法線方向對各基板的表面照射波長313nm的偏振紫外線，使得達到5j/cm²(接續(xù)曝光)。接縫區(qū)域的寬度為約45mm。另外，此時的梳齒電極的長度方向與偏振方向所成的角度為±15°。由此，液晶分子74在未施加電壓時在與偏振紫外線的偏振方向大致正交的方向上具有取向性，在施加閾值以上的電壓時在與梳齒電極的長度方向大致正交的方向上具有取向性。

接著，使用絲網(wǎng)印版在ips基板上印刷熱固性密封材料(hc1413ep：三井化學株式會社制造)。進一步，為了使液晶層的厚度為3.5μm，在對置基板上散布直徑3.5μm的珠(sp-2035：積水化學工業(yè)株式會社制造)。然后，對該兩種基板的配置進行調整，使得照射的紫外線的偏振方向在各基板一致，將它們貼合。

接著，將貼合后的基板在以0.5kgf/cm²的壓力加壓的同時，在氮氣吹掃后的爐內在200℃加熱60分鐘，使密封材料固化。

在真空下向利用以上方法制作的單元中注入包含液晶材料和單體的液晶組合物。作為液晶材料，使用由除苯環(huán)以外包含重鍵的液晶分子構成的負型液晶，作為單體，使用聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)。此外，聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)添加為液晶組合物整體的1重量％。

注入液晶組合物后的單元的注入口，用紫外線固化樹脂(tb3026e：三鍵株式會社(threebondco.,ltd.)制造)封閉，通過照射紫外線進行密封。密封時照射的紫外線為365nm，對像素部進行遮光以盡可能去除紫外線的影響。另外，此時，為了液晶取向不會由于外場而紊亂，將電極間短路，對玻璃基板的表面也進行除電處理。

接著，為了消除液晶分子的流動取向，將液晶單元在130℃加熱40分鐘，進行使液晶分子成為各向同性相的再取向處理。由此，得到在與照射到取向膜上的紫外線的偏振方向垂直的方向、并且在基板面內單軸取向的液晶單元。

接著，為了對該液晶單元進行ps處理，用黑光燈(fhf32blb：東芝株式會社制造)照射2j/cm²的紫外線。由此，聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)的聚合進行。

實施例1中的ps處理的反應體系(丙烯酸酯自由基生成的路徑)如以下所述。

(反應體系1)

首先，如下述化學反應式(18)所示，聯(lián)苯類的二官能甲基丙烯酸酯單體(聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)，由下述化學式(17)表示的化合物，以下簡稱為m)通過紫外線的照射而激發(fā)，形成自由基(以下用*表示激發(fā)狀態(tài))。即，實施例1中使用的單體，是即使沒有聚合引發(fā)劑也自發(fā)地引發(fā)聚合的帶聚合引發(fā)劑功能的單體。

(反應體系2)

另一方面，如下述化學反應式(20)所示，作為光取向膜材料的聚肉桂酸乙烯酯(由下述化學式(19)表示的化合物，以下簡稱為pvc)也通過紫外線的照射被激發(fā)。

(n表示自然數(shù)。)

另外，如下述化學反應式(21)所示，通過來自激發(fā)的聚肉桂酸乙烯酯的能量轉移，作為單體的聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)激發(fā)，形成自由基。

m+pvc＊→m＊+pvc(21)

作為ps工序的反應性提高的理由，可以認為是下述理由。在作為單體的聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)通過紫外線進行聚合的過程中，可以認為自由基等中間體發(fā)揮重要的作用。中間體通過紫外線產(chǎn)生，但是單體在液晶組合物中僅存在1重量％，僅通過上述化學反應式(18)的路徑，聚合效率不充分。在僅通過上述化學反應式(18)的路徑進行ps化的情況下，在液晶主體中激發(fā)狀態(tài)的單體中間體彼此需要接近，因此，本來聚合概率就低，另外，引發(fā)聚合的單體中間體需要在聚合反應后移動到取向膜界面附近，因此，可以認為ps化的速度慢。在該情況下，可以認為ps化速度大大依賴于溫度和擴散系數(shù)。

但是，在存在光取向膜的情況下，如上述化學反應式(20)和(21)所示，像本實施例中的聚肉桂酸乙烯酯那樣，作為光官能團包含很多雙鍵，因此，可以認為光官能團容易被紫外線激發(fā)，與液晶中的單體進行了激發(fā)能的傳遞。而且，該能量傳遞在取向膜界面附近進行，因此，取向膜界面附近的單體的中間體的存在概率大大上升，聚合概率和ps化速度顯著上升。因此，在該情況下，可以認為ps化速度難以依賴于溫度和擴散系數(shù)。

另外，光取向膜中，光活性部位的電子通過光照射被激發(fā)。除此以外，在水平取向膜的情況下，光活性部位與液晶層直接相互作用使液晶取向，因此，與垂直取向膜相比，光活性部位與聚合性單體的分子間距離短，激發(fā)能的傳遞的概率飛躍性地增大。在垂直取向膜的情況下，光活性部位與聚合性單體之間必然存在疏水基團，因此，分子間距離變長，難以發(fā)生能量傳遞。因此，可以說ps處理特別適合于水平取向膜。

用偏振顯微鏡觀察通過以上方法制作的進行了ps處理的光取向ips單元(實施例1的液晶單元)內的液晶分子的取向時，與ps處理前同樣，良好地單軸取向。另外，施加閾值以上的電場使液晶響應時，液晶沿著曲折的梳齒電極取向，通過多疇結構得到了良好的視野角特性。

接著，進行實施例1的液晶單元的影像殘留評價。影像殘留的評價方法如以下所述。在實施例1的液晶單元內制作2個能夠施加不同的電壓的區(qū)域x和區(qū)域y，在對區(qū)域x施加6v、30hz的矩形波，對區(qū)域y什么也不施加的狀態(tài)下經(jīng)過48小時。然后，對區(qū)域x和區(qū)域y分別施加矩形波2.4v、30hz，分別測定區(qū)域x的亮度t(x)和區(qū)域y的亮度t(y)。亮度測定使用數(shù)字攝像機(eoskissdigitalnef-s18-55iiu：佳能(canon)株式會社制造)。作為影像殘留的指標的值δt(x，y)(％)利用下述公式計算。

δt(x，y)＝(|t(x)-t(y)|/t(y))×100

其結果，實施例1的液晶單元的影像殘留率δt僅為24％。

由實施例1可知，通過進行ps處理，能夠不損害取向性能而顯著地改善由光取向膜的材料引起的嚴重的影像殘留。此外，因為影像殘留顯著地改善，所以也能夠減少ps處理中的紫外線照射量(時間)。在液晶面板的生產(chǎn)中，通過減少紫外線照射量(時間)，生產(chǎn)率提高。另外，能夠使紫外線照射裝置更小型，因此，也能夠削減投資金額。

參考例1

在液晶組合物中不添加單體，不用黑光燈對液晶層進行紫外線照射，除此以外，用與實施例1同樣的方法制作參考例1的ips液晶單元。

其結果，影像殘留率為800％以上，成為嚴重的影像殘留。

即，參考例1的ips液晶單元與實施例1的ips液晶單元之間的不同點僅為有無ps工序。影像殘留的產(chǎn)生是由液晶分子與光取向膜分子的相互作用引起的，通過在其原因部位形成作為緩沖層的ps層，能夠防止影像殘留。在此應當關注的是，雖然光取向膜的取向性能能夠被沒有進行取向處理的ps層繼承而使液晶分子取向，但是能夠大大地抑制由光取向膜引起的影像殘留。

參考例2

在參考例2中，使用包含三鍵的正型液晶4-氰基-4’-戊基聯(lián)苯作為液晶材料，在液晶組合物中不添加單體。另外，作為光取向處理，使梳齒電極的長度方向與偏振紫外線的偏振方向所成的角度為±75°，不用黑光燈進行紫外線照射。除此以外，利用與實施例1同樣的方法制作參考例2的ips液晶單元。

其結果，影像殘留率為800％以上，成為嚴重的影像殘留。

實施例2

圖42是表示實施例2的ips基板的平面示意圖。在正型液晶4-氰基-4’-戊基聯(lián)苯中添加聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)作為單體，使得聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)相對于液晶組合物整體成為1重量％，除此以外，用與參考例2同樣的方法制作實施例2的ips液晶單元。用偏振顯微鏡觀察液晶分子的取向時，良好地單軸取向。另外，施加閾值以上的電場使液晶響應時，液晶沿著曲折的梳齒電極取向，通過多疇結構得到了良好的視野角特性。另外，用與參考例2同樣的方法測定影像殘留率時，影像殘留率為11％，得到了大的改善效果。

實施例2中的ps處理的反應體系(丙烯酸酯自由基生成的路徑)如以下所述。

(反應體系1)

首先，如下述化學反應式(22)所示，作為單體的聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)通過紫外線的照射而激發(fā)，形成自由基。

(反應體系2)

另一方面，如下述化學反應式(23)所示，作為光取向膜材料的聚肉桂酸乙烯酯也通過紫外線的照射被激發(fā)。

另外，如下述化學反應式(24)所示，通過來自激發(fā)的聚肉桂酸乙烯酯的能量轉移，作為單體的聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)激發(fā)，形成自由基。

m+pvc＊→m＊+pvc(24)

(反應體系3)

另一方面，如下述化學反應式(26)所示，作為分子內包含三鍵的液晶材料的4-氰基-4’-戊基聯(lián)苯(由下述化學式(25)表示的化合物，以下簡稱為cb)也通過紫外線的照射被激發(fā)。

另外，如下述化學反應式(27)所示，通過來自激發(fā)的4-氰基-4’-戊基聯(lián)苯的能量轉移，作為單體的聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)激發(fā)，形成自由基。

m+cb＊→m＊+cb(27)

(反應體系4)

另一方面，如下述化學反應式(28)所示，作為光取向膜材料的聚肉桂酸乙烯酯也通過紫外線的照射被激發(fā)。

另外，也可以考慮如下述化學反應式(29)所示，通過來自激發(fā)的聚肉桂酸乙烯酯的能量轉移，作為分子內包含三鍵的液晶材料的4-氰基-4’-戊基聯(lián)苯被激發(fā)的路徑。

cb+pvc＊→cb＊+pvc(29)

與實施例1的不同點為使用正型液晶4-氰基-4’-戊基聯(lián)苯作為液晶材料這一點。將實施例1和實施例2進行比較可知，實施例2中看到了更大的改善效果?？梢哉J為這是因為液晶分子內的氰基具有三鍵。沒有取代基的苯環(huán)雙鍵對反應沒有貢獻，因此，能夠得出結論：氰基的三鍵發(fā)揮了重要的作用。

這樣，在液晶分子包含重鍵的情況下，通過ps處理，影像殘留改善。作為其理由，可以認為是下述的理由。如上述化學反應式(20)和(21)所示，實施例1的單體的激發(fā)中間體通過來自紫外線和光取向膜的能量傳遞而產(chǎn)生。但是，4-氰基-4’-戊基聯(lián)苯在分子內包含氰基的三鍵，因此，液晶分子本身能夠被自由基等激發(fā)。另外，可以認為除了上述化學反應式(20)和(21)所示的反應體系以外，通過例如上述化學反應式(26)和(27)那樣的生成路徑，ps化被促進。另外，也可以考慮如上述化學反應式(28)和(29)所示，能量從被激發(fā)的光取向膜傳遞至液晶分子，液晶分子被激發(fā)的路徑。即，與實施例1相比，單體通過多種路徑被激發(fā)，因此，有助于進一步促進ps化。

實施例3

圖42是表示實施例3的ips基板的平面示意圖。在作為正型液晶材料的4-氰基-4’-戊基聯(lián)苯中添加液晶性分子反式-4-丙基-4’-乙烯基-1,1’-雙環(huán)己烷，使得液晶性分子反式-4-丙基-4’-乙烯基-1,1’-雙環(huán)己烷相對于液晶組合物整體成為37重量％，并且添加聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)作為單體，使得聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)相對于液晶組合物整體成為1重量％，除此以外，用與實施例2同樣的方法制作單元。即，在本實施例中，液晶組合物中的液晶成分為混合液晶。用偏振顯微鏡觀察液晶分子的取向時，良好地單軸取向。另外，施加閾值以上的電場使液晶響應時，液晶沿著曲折的梳齒電極取向，通過多疇結構得到了良好的視野角特性。另外，用與實施例2同樣的方法測定影像殘留率時，僅為3％。因此，根據(jù)實施例3能夠確認，與實施例2相比，影像殘留進一步得到改善。

實施例3中的ps處理的反應體系(丙烯酸酯自由基生成的路徑)如以下所述。

首先，如下述化學反應式(31)所示，作為液晶材料的反式-4-丙基-4’-乙烯基-1,1’-雙環(huán)己烷(由下述化學式(30)表示的化合物，以下用cc表示)通過紫外線的照射被激發(fā)。

另外，如下述化學反應式(32)所示，通過來自激發(fā)的反式-4-丙基-4’-乙烯基-1,1’-雙環(huán)己烷的能量轉移，作為單體的聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)激發(fā)，形成自由基。

m+cc＊→m＊+cc(32)

如上述化學反應式(31)和(32)所示，包含重鍵的液晶分子通過ps處理影像殘留顯著地改善。包含雙鍵的液晶分子，該效果特別大。即，可以說，反式-4-丙基-4’-乙烯基-1,1’-雙環(huán)己烷與實施例1～3中使用的4-氰基-4’-戊基聯(lián)苯相比，紫外線的激發(fā)效率高，并且光取向膜和液晶分子間的能量傳遞的效率高。兩種分子的反應性的不同為分子內是含有氰基的三鍵還是含有烯基的不同。換言之，可以說雙鍵的反應效率比三鍵的反應效率高。

實施例4

圖42是表示實施例4的ips基板的平面示意圖。使黑光燈的照射時間為實施例3中的照射時間的1/6，使照射量為350mj/cm²，除此以外，用與實施例3同樣的方法制作ips液晶單元。用偏振顯微鏡觀察液晶分子的取向時，良好地單軸取向。另外，施加閾值以上的電場使液晶響應時，液晶沿著曲折的梳齒電極取向，通過多疇結構得到了良好的視野角特性。另外，用與實施例2同樣的方法測定影像殘留率時，僅為8％。因此可知，即使減少ps工序中的紫外線照射的能量和時間，也能夠得到充分的防止影像殘留的效果。

以上，對實施例1～4進行了研究，作為這些例子共同的優(yōu)點，可以列舉以下方面。

作為實際的使用方式，在暴露于可見光的使用用途(例如液晶tv等)中，作為光取向膜的取向處理中使用的光，應當盡可能避免可見光，但是，在實施例1～4中，通過進行ps處理，ps層覆蓋取向膜的表面，取向被固定化，因此，具有可以使用靈敏度波長包含可見光區(qū)域的材料作為光取向膜的材料的優(yōu)點。

另外，在光取向膜的材料的靈敏度波長包含紫外光區(qū)域的情況下，需要為了隔斷來自背光源和周圍環(huán)境的微弱紫外線而設置紫外線吸收層，當考慮這一點時，還可以列舉通過ps化不需要設置紫外線吸收層的優(yōu)點。

另外，在利用紫外線進行ps處理的情況下，有可能由于紫外線照射到液晶而引起電壓保持率(vhr)降低，但是，通過如實施例1～4那樣高效率地進行ps化，能夠縮短紫外線照射時間，因此，也能夠避免電壓保持率的降低。

另外，因為影像殘留顯著地改善，所以也能夠減少ps照射量(時間)。在液晶面板生產(chǎn)中，通過減少照射量(時間)，生產(chǎn)率提高。另外，能夠使照射裝置更小型，因此，也能夠削減投資金額。

實施例5

實施例5是ffs模式的液晶單元的制作例。圖43是表示實施例5的ffs基板的平面示意圖。準備ffs基板和具有彩色濾光片的對置基板，其中ffs基板具備tft、設有狹縫的電極(像素電極)471和平板狀的整面電極(共用電極)472，利用旋涂法在各個基板上涂敷作為水平取向膜的材料的聚肉桂酸乙烯酯溶液。玻璃使用#1737(康寧公司制造)。作為設有狹縫的電極471的材料，使用ito。設有狹縫的電極471的狹縫的形狀為v字狀，狹縫471a的寬度l為5μm，狹縫471a間的距離s為5μm。聚肉桂酸乙烯酯溶液通過在將n-甲基-2-吡咯烷酮和乙二醇單丁醚以等量混合而得到的溶劑中，溶解聚肉桂酸乙烯酯使得聚肉桂酸乙烯酯成為3重量％而制備。

利用旋涂法涂敷后，在90℃進行1分鐘臨時干燥，接著，在進行氮氣吹掃的同時在200℃進行60分鐘燒制。燒制后的取向膜的膜厚為100nm。

接著，作為取向處理，使用上述實施方式3的方法從各個基板的法線方向對各基板的表面照射波長313nm的偏振紫外線，使得達到100mj/cm²(接續(xù)曝光)。接縫區(qū)域的寬度為約45mm。另外，此時的狹縫的長度方向與偏振方向所成的角度為±7°。由此，液晶分子474在未施加電壓時在與偏振紫外線的偏振方向大致正交的方向上具有取向性，在施加閾值以上的電壓時在與設有狹縫的電極471的狹縫471a的長度方向大致正交的方向上具有取向性。

接著，使用絲網(wǎng)印版在ffs基板上印刷熱固性密封材料(hc1413ep：三井化學株式會社制造)。進一步，為了使液晶層的厚度為3.5μm，在對置基板上散布直徑3.5μm的珠(sp-2035：積水化學工業(yè)株式會社制造)。然后，對該兩種基板的配置進行調整，使得照射的紫外線的偏振方向在各基板一致，將它們貼合。

接著，將貼合后的基板在以0.5kgf/cm²的壓力加壓的同時，在氮氣吹掃后的爐內在200℃加熱60分鐘，使密封材料固化。

在真空下向利用以上方法制作的單元中注入包含液晶材料和單體的液晶組合物。作為液晶組合物，使用：在作為正型液晶材料的4-氰基-4’-戊基聯(lián)苯中添加反式-4-丙基-4’-乙烯基-1,1’-雙環(huán)己烷，使得反式-4-丙基-4’-乙烯基-1,1’-雙環(huán)己烷成為液晶組合物整體的37重量％，并且添加聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)作為單體，使得聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)成為液晶組合物整體的0.5重量％而得的物質。即，在本實施例中，液晶成分為混合液晶。

作為單體的聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)，更具體而言，如下述化學反應式(33-1)或(33-2)所示通過紫外線的照射而激發(fā)，形成自由基。即，實施例5中使用的單體，是即使沒有聚合引發(fā)劑也自發(fā)地引發(fā)聚合的帶聚合引發(fā)劑功能的單體。

注入液晶組合物后的單元的注入口，用紫外線固化樹脂(tb3026e：三鍵株式會社制造)封閉，通過照射紫外線進行密封。密封時照射的紫外線的波長為365nm，對像素部進行遮光以盡可能去除紫外線的影響。另外，此時，為了液晶取向不會由于外場而紊亂，將電極間短路，對玻璃基板的表面也進行除電處理。

接著，為了消除液晶分子的流動取向，將液晶面板在130℃加熱40分鐘，進行使液晶分子成為各向同性相的再取向處理。由此，得到在與照射到取向膜上的紫外線的偏振方向垂直的方向、并且在基板面內單軸取向的液晶單元。

接著，為了對該液晶單元進行ps處理，用黑光燈(fhf32blb：東芝株式會社制造)照射2j/cm²的紫外線。由此，聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)的聚合進行。

使用實施例5的液晶單元進行面板的組裝時，沒有驅動電壓的上升、對比度的降低和電壓保持率的顯著降低，能夠得到取向的穩(wěn)定化、特別是影像殘留特性的改善。

實施例6

圖42也是表示實施例6的ips基板的平面示意圖。實施例6是ips模式的液晶單元的制作例。準備ips基板和對置基板，其中ips基板在表面具備一對ito梳齒電極(像素電極和共用電極)和tft，利用旋涂法在各基板的整體上涂敷作為取向膜的材料的包含肉桂酸酯基作為光反應性官能團的乙烯基聚合物溶液。作為上述光反應性官能團，除上述以外還能夠使用查耳酮基、香豆素基、茋基等。另外，作為成為主鏈的高分子，除上述以外還能夠使用部分或完全酰亞胺化的聚酰亞胺、或聚硅氧烷。玻璃基板使用#1737(康寧公司制造)。接著，將各基板在90℃的條件下放置1分鐘，進行涂敷的溶液的臨時干燥。接著，將各基板在氮氣氣氛中在200℃的條件下放置40分鐘，進行臨時干燥后的膜的燒制。

接著，作為取向處理，使用上述實施方式3的方法從各個基板的法線方向對各基板的表面照射波長313nm的偏振紫外線(p偏振光)，使得達到100mj/cm²(接續(xù)曝光)。接縫區(qū)域的寬度為約45mm。另外，此時的梳齒電極的長度方向與偏振方向所成的角度為±15°。

接著，在一個基板上使用絲網(wǎng)印版印刷熱固性密封材料(hc1413fp：三井化學株式會社制造)。另外，在另一個基板上散布直徑3.5μm的珠(sp-2035：積水化學工業(yè)株式會社制造)。然后，對上述一對基板的配置進行調整，使得照射的紫外線的偏振方向在各基板正交，將上述一對基板相互貼合。

接著，將貼合后的基板在以0.5kgf/cm²的壓力加壓的同時，在氮氣吹掃后的爐內在200℃加熱60分鐘，使密封材料固化。

在真空下向利用以上方法制作的單元中注入包含正型液晶材料和由下述化學式表示的psa用單體的液晶組合物。psa用單體的混合比相對于液晶組合物整體為0.5重量％。

注入液晶組合物后的單元的注入口，用紫外線固化樹脂(tb3026e：三鍵株式會社制造)封閉，通過照射紫外線進行密封。上述紫外線的波長為365nm，對像素部進行遮光以盡可能去除紫外線的影響。

接著，為了消除液晶分子的流動取向，將單元在130℃加熱40分鐘，進行使液晶層成為各向同性相的再取向處理。

然后，在上述一對基板中的各個基板上粘貼偏光板，完成ips模式的液晶顯示面板。兩基板的偏光板的偏振軸被調整為相互正交。

接著，為了對該液晶單元進行psa聚合工序，在不對上述液晶層施加電壓的狀態(tài)下隔著偏光板照射100小時的背光源光，使液晶層中的單體聚合。從背光源照射的光為可見光，因此，不會被偏光板隔斷。

在實施例6中，將由下述化學式(34)和(35)表示的單體按1：1的重量比混合使用。由下述化學式(34)表示的化合物是苯偶酰類的二官能甲基丙烯酸酯單體(4,4’-二甲基丙烯酰氧基苯偶酰)，由下述化學式(35)表示的化合物是菲類的二官能甲基丙烯酸酯單體(菲-2,7-二基雙(2-甲基丙烯酸酯))。由下述化學式(35)表示的化合物即使照射可見光也幾乎不發(fā)生聚合反應，由下述化學式(34)表示的化合物具有通過可見光的照射生成自由基的結構，也作為引發(fā)劑發(fā)揮作用。

圖44是表示由上述化學式(34)和(35)表示的單體的吸收光譜的曲線圖。在本實施方式中，利用通過偏光板后的背光源光進行psa聚合工序，因此，波長比380nm短的光被偏光板隔斷(圖44中的380nm的邊界線左側的部分)。如圖44所示，由上述化學式(34)表示的苯偶酰類單體吸收380nm以上的波長的光。另一方面，由上述化學式(35)表示的菲類單體幾乎不吸收380nm以上的波長的光。即使在這樣的情況下，在本實施方式中，由上述化學式(34)表示的苯偶酰類單體產(chǎn)生作為活性種的自由基，使由上述化學式(35)表示的菲類單體的聚合進行。另外，由上述化學式(34)表示的苯偶酰類單體本身也通過自由基而進行聚合，構成psa層的一部分。即，實施例6中使用的由上述化學式(34)表示的單體，是即使沒有聚合引發(fā)劑也自發(fā)地引發(fā)聚合的帶聚合引發(fā)劑功能的單體。

使用實施例6的液晶單元進行面板的組裝時，沒有驅動電壓的上升、對比度的降低和電壓保持率的顯著降低，能夠得到取向的穩(wěn)定化、特別是影像殘留特性的改善。

在實施例6中，ps工序中照射可見光，由此，與使用紫外光時相比，能夠抑制對液晶層和光取向膜的損傷。另外，實施例6的光取向膜中使用了具有雙鍵的聚肉桂酸乙烯酯，該肉桂酸酯基也能夠被光激發(fā)而提供自由基，因此，能夠有助于ps層的光聚合反應的進一步促進和均勻形成。

在實施例6中，光取向處理中使用的光的照射能量為100mj/cm²，但是，即使是該照射能量以下的照射能量，也能夠實現(xiàn)由ps工序帶來的取向穩(wěn)定化，因此，在實際使用上不會產(chǎn)生問題。反而能夠抑制其他部件的光劣化，因此優(yōu)選降低照射能量。具體而言，可以認為即使將照射能量降低至10mj/cm²，也能夠得到同樣的效果。

實施例7

圖42也是表示實施例7的ips基板的平面示意圖。實施例7是ips模式的液晶單元的制作例。準備ips基板和裸玻璃基板(對置基板)，其中ips基板具備作為透明電極的一對梳齒電極(像素電極和共用電極)和tft，利用旋涂法在各個基板上涂敷作為水平取向膜的材料的具有環(huán)丁烷骨架的聚酰亞胺溶液。玻璃使用#1737(康寧公司制造)。梳齒電極，與實施例1同樣，共用電極和像素電極相互大致平行地延伸，并且各自曲折地形成。由此，施加電場時的電場矢量與電極的長度方向大致正交，因此，形成多疇結構，能夠得到良好的視野角特性。作為梳齒電極的材料，使用izo。另外，梳齒電極的電極寬度l為3μm，電極間距離s為9μm。具有環(huán)丁烷骨架的聚酰亞胺溶液，通過1,2,3,4-環(huán)丁烷四甲酸二酐與二胺化合物的等摩爾的聚合反應而制備。在實施例7中，取向原理是環(huán)丁烷的光分解。

利用旋涂法涂敷后，在90℃進行1分鐘臨時干燥，接著，在進行氮氣吹掃的同時在200℃進行60分鐘燒制。燒制后的取向膜的膜厚為100nm。

接著，作為取向處理，使用上述實施方式3的方法從各個基板的法線方向對各基板的表面照射波長254nm的偏振紫外線(p偏振光)，使得達到500mj/cm²(接續(xù)曝光)。接縫區(qū)域的寬度為約45mm。另外，此時的梳齒電極的長度方向與偏振方向所成的角度為±15°。

接著，使用絲網(wǎng)印版在ips基板上印刷熱固性密封材料(hc1413ep：三井化學株式會社制造)。進一步，為了使液晶層的厚度為3.5μm，在對置基板上散布直徑3.5μm的珠(sp-2035：積水化學工業(yè)株式會社制造)。然后，對該兩種基板的配置進行調整，使得照射的紫外線的偏振方向在各基板一致，將它們貼合。

接著，將貼合后的基板在以0.5kgf/cm²的壓力加壓的同時，在氮氣吹掃后的爐內在200℃加熱60分鐘，使密封材料固化。

在真空下向利用以上方法制作的單元中注入包含液晶材料和單體的液晶組合物。作為液晶材料，使用由除苯環(huán)以外包含重鍵的液晶分子構成的負型液晶，作為單體，使用聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)。此外，聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)添加成為液晶組合物整體的0.5重量％。

注入液晶組合物后的單元的注入口，用紫外線固化樹脂(tb3026e：三鍵株式會社制造)封閉，通過照射紫外線進行密封。密封時照射的紫外線為365nm，對像素部進行遮光以盡可能去除紫外線的影響。另外，此時，為了液晶取向不會由于外場而紊亂，將電極間短路，對玻璃基板的表面也進行除電處理。

接著，為了消除液晶分子的流動取向，將液晶單元在130℃加熱40分鐘，進行使液晶分子成為各向同性相的再取向處理。由此，得到在與照射到取向膜上的紫外線的偏振方向垂直的方向、并且在基板面內單軸取向的液晶單元。

接著，為了對該液晶單元進行ps處理，用黑光燈(fhf32blb：東芝株式會社制造)照射2j/cm²的紫外線。由此，聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)的聚合進行。

使用實施例7的液晶單元進行面板的組裝時，沒有驅動電壓的上升、對比度的降低和電壓保持率的顯著降低，能夠得到取向的穩(wěn)定化、特別是影像殘留特性的改善。

在實施例7中，作為單體使用了聯(lián)苯-4,4’-二基雙(2-甲基丙烯酸酯)，但是，即使使用實施例6中所示的各單體，也能夠得到同樣的效果。

在實施例7中，光取向處理中使用的光的照射能量為500mj/cm²，但是，即使是該照射能量以下的照射能量，也能夠實現(xiàn)由ps工序帶來的取向穩(wěn)定化，因此，在實際使用上不會產(chǎn)生問題。反而能夠抑制其他部件的光劣化，因此優(yōu)選降低照射能量。具體而言，可以認為即使將照射能量降低至100mj/cm²，也能夠得到同樣的效果。

參考例3

除了不進行ps工序以外，使用與實施例7同樣的方法制作參考例3的液晶單元。其結果，取向特性不充分，觀察到了影像殘留。

進一步進行研究發(fā)現(xiàn)，為了不進行ps工序而得到充分的取向特性，需要2j/cm²左右的照射能量。但是，具有254nm附近的波長的光的高能量照射會引起取向膜的其他部分的光分解、彩色濾光片的光分解等，因此，長期可靠性存在問題。因此可知，通過像實施例7那樣使用ps工序的方法，能夠消除可靠性的問題。

另外，作為實施例1～7的tft具備的半導體層的材料，優(yōu)選igzo(銦-鎵-鋅-氧)等遷移率高的氧化物半導體。通過使用igzo，與使用非晶硅的情況相比，能夠使tft元件的尺寸減小，因此，適合于高精細的液晶顯示器。此外，在對具備這樣的tft元件的基板應用摩擦處理的情況下，因為摩擦布的絨毛密度的極限，所以難以在像素內實現(xiàn)高精細并且均勻的摩擦，顯示品質有可能降低。在這一點上，可以說在均勻取向方面優(yōu)異的光取向技術對于igzo那樣的氧化物半導體的實用化是有用的。但是，另一方面，igzo那樣的氧化物半導體，有可能由于光取向處理時的紫外線照射而導致半導體閾值特性的偏移。該特性偏移會帶來像素的tft元件特性的變化，有可能對顯示品質造成影響。另外，對于在這樣的遷移率高的氧化物半導體基板上形成的單片驅動元件，有可能受到更大的影響。對此，根據(jù)實施例1～7，能夠使光取向所需要的短波長的紫外線照射量為最小限度，因此，可以說在使用igzo那樣的氧化物半導體的情況下特別有用。

此外，本申請以2011年8月29日申請的日本專利申請2011-186446號為基礎，主張基于巴黎公約和進入國的法規(guī)的優(yōu)先權。該申請的全部內容被納入本申請中作為參照。

符號說明

11：光源

12：偏光板

13：照度調整板

14：基板

21：掃描信號線

22：數(shù)據(jù)信號線

23：tft

24：像素電極

26：黑矩陣

27：彩色濾光片

27r：彩色濾光片(紅色)

27g：彩色濾光片(綠色)

27b：彩色濾光片(藍色)

30、130：液晶層

32、42：取向膜

33a、43a：聚合性單體(未激發(fā))

33b、43b：聚合性單體(激發(fā)狀態(tài))

52：光活性基團(垂直取向膜分子)

53、63：聚合性單體

54、64：液晶分子

55：疏水基團

62：光活性基團(水平取向膜分子)

70、70a、70b：光掩模

71、71a、71b：透光部

72、72a、72b：遮光部

73、73a、73b：主區(qū)域

74、74a、74b：副區(qū)域

75：與透光部的形狀相應的區(qū)域

76：接縫區(qū)域

77a、77b：曝光區(qū)域

80：基板

81：曝光頭

82：曝光臺

83：工作臺

84：光源

101：第一區(qū)域

102：第二區(qū)域

103：第三區(qū)域

104：第四區(qū)域

105：第五區(qū)域

106：第六區(qū)域

110：陣列基板

111、121：透明基板

120：彩色濾光片基板

112、122：取向膜

113、123：ps層(聚合物層)

133：聚合性單體

371、471：像素電極

372、472：共用電極

374、474：液晶分子

471a：狹縫