衰 減，一旦穿過膜則再次變?yōu)楹愣?。因此，取向膜中的高分子的光分解在膜表面上很快，而?膜表面越向深的方向行進(jìn)就變得越慢。圖2B和圖2C分別示意性地表示了在膜表面、膜內(nèi) 部中該光切割量的不同。首先，針對膜表面進(jìn)行考慮，在初始階段，由于很簡單，所以將光分 解前的尚分子（在此為非分解尚分子6)設(shè)成以縱橫的網(wǎng)狀存在。
[0132] 與此相對地，若沿橫方向照射偏振紫外線，則橫方向上的非分解高分子6優(yōu)先被 光分解而變成分解后的高分子7。（實際上，由于在偏振紫外線中也稍微混雜有一點相對于 偏振方向垂直的方向上的紫外線成分，所以通過足夠長時間的照射，縱方向上的非分解高 分子6也會一點點地被光分解，但此處為了簡便而忽略。）表面的橫方向上的非分解高分子 6正好被分解而僅剩下縱方向上的非分解高分子6的狀態(tài)是最佳的偏振紫外線照射條件下 的狀態(tài)，但由于在這種狀態(tài)下會殘留很多分解后的高分子7,所以膜表面的各向異性幾乎不 存在，也缺乏液晶取向限制力。
[0133] 與此相對地，若實施熱處理，則橫方向上的分解后的高分子7如果能夠很理想地 100%蒸發(fā)的話，剩余的就只是縱方向上的非分解高分子，在膜表面上會產(chǎn)生各向異性，且 液晶取向限制力變成最大。（實際上還存在難以在大氣中蒸發(fā)的中等程度的分子量的光分 解物，它們會殘留在膜中，但此處忽略。）在這樣的過程中，在膜內(nèi)部的特定深度觀察與膜表 面平行的剖面位置上的高分子的狀態(tài)，則初期在縱橫方向上具有非分解高分子6的網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)當(dāng)然是相同的，但考慮到在表面上照射最佳的偏振紫外線時的膜內(nèi)部的狀態(tài)，橫方向上 成為分解后的高分子7與非分解高分子6混雜的狀態(tài)。
[0134] 在該狀態(tài)下雖然膜內(nèi)部未產(chǎn)生很大的各向異性，但若實施熱處理，則由于膜內(nèi)部 的分解后的高分子7也會與膜表面的分解后的高分子7 -起蒸發(fā)，所以雖然程度上不如表 面，但膜內(nèi)部也會產(chǎn)生一定的各向異性。由于是在整個膜厚方向上累計，所以以往的光取向 膜中會在取向膜整體上產(chǎn)生光學(xué)各向異性，由此會產(chǎn)生延遲量，導(dǎo)致殘留光泄漏等。在本發(fā) 明中提供一種光取向膜，其在不對內(nèi)部的光分解后的高分子造成影響的情況下僅除去表面 的光分解物，雖在表面上產(chǎn)生高各向異性和液晶取向限制力，但不在膜內(nèi)部產(chǎn)生各向異性。
[0135] 具體來說，通過僅對最外表面起作用的氣氛或溶劑處理，已完成光取向處理的取 向膜表面的光分解后的高分子在不擾亂未被光分解而留下的非分解高分子的分子取向的 情況下就能在膜外部被完全除去，但對于膜內(nèi)部的光分解后的高分子，也通過覆膜層（其 防止其從膜表面向膜外部擴散）兼作取向膜表面來進(jìn)行防止，或者，在除去表面的分解后 的高分子之后，通過使留在內(nèi)部的光分解后的高分子化學(xué)鍵合而固定化。
[0136] 這種極薄的覆膜能夠通過例如在已完成光取向處理的取向膜表面上實施適度的 氧化處理而形成。那種元素組成的變化能夠用例如X射線光電子能譜（XPS)、俄歇電子能 譜、飛行時間型二次離子質(zhì)譜裝置（T0F-S頂S)等來對各種薄膜表面進(jìn)行分析。首先，拆解 作為對象的液晶顯示裝置的液晶面板，用環(huán)己烷等烷烴溶劑清洗液晶并使其干燥后作為樣 品，以進(jìn)行各種分析。尤其是，在進(jìn)行膜厚方向的深度方向的分析時，能夠通過一邊用Ar等 氣體離子濺射一邊進(jìn)行各種分析來評價。
[0137] 為了構(gòu)成這種取向膜表面的極薄的覆膜形成狀態(tài)，能夠通過以下工序來制作。即， 在基底層上涂敷能夠進(jìn)行光取向的聚酰亞胺的前體，然后通過加熱使其成為聚酰亞胺薄 膜，再通過對該薄膜表面照射偏振紫外線而賦予取向限制力。在該偏振紫外線照射前、或照 射過程中、或偏振紫外線照射后，通過將薄膜表面暴露在氧化氣氛中，而從薄膜表面到內(nèi)部 形成氧原子比例很大的層。
[0138] 關(guān)于氧化處理的方法，可以使用通過紫外線光源從空氣中獲得的臭氧氣體、和各 種氧化劑（雙氧水、次氯酸溶液、臭氧水、次碘酸水溶液、高錳酸水溶液等）。這時，氧原子的 比例從薄膜表面向內(nèi)部以怎樣的分布發(fā)生變化，根據(jù)使用的氧化氣氛和其暴露條件而有 所不同。另外，除了偏振紫外線照射和暴露于氧化氣氛中之外，在這些處理的前后或處理過 程中，還能進(jìn)行加熱干燥和包括紅外線在內(nèi)的其他波長的光照射，或者，還能在其前后進(jìn)行 用于除去表面異物等的包括水在內(nèi)的各種溶劑處理。
[0139] 關(guān)于應(yīng)該以何種程度的比例在光取向膜表面上形成使氧原子比例增加的層，優(yōu)選 為不會使由光取向處理得到的液晶取向限制力降低的程度，具體來說，優(yōu)選為能夠進(jìn)行光 取向的取向膜層的從與液晶相接觸的表面起的膜厚的一半以下，更優(yōu)選為該膜厚的1/10 以下，進(jìn)一步優(yōu)選為該膜厚的1/20以下。通過形成使這種限定于光取向膜表面的氧原子比 例增加的層，使氧原子比例以更大的比例增加，并能抑制因取向膜表面被過度氧化而產(chǎn)生 的不良影響，抑制例如取向膜表面變成親水性、相對于水的接觸角下降20度以上、或者取 向膜與液晶分子的相互作用發(fā)生變化。
[0140] 另一方面，雖然尚未弄清其表達(dá)機制，但通過光取向能夠使液晶取向限制力的保 持特性提高，例如即使在液晶顯示裝置剛剛形成之后具有相同的液晶取向限制力，也能通 過電場長時間在與液晶取向限制力誘導(dǎo)的液晶取向方向不同的方向上持續(xù)對液晶層進(jìn)行 取向，并使在除去電場之后到返回到初始的取向方向為止的余像時間縮短。
[0141] 另外，關(guān)于本發(fā)明的取向膜制造，還能將兩種以上的取向膜重疊來進(jìn)行涂敷、酰亞 胺化，或者將兩種以上的聚酰亞胺前體混合來進(jìn)行涂敷、酰亞胺化，并對其組成進(jìn)行調(diào)整。 完成這種處理后的取向膜能夠通過通常的方法組裝到液晶顯示裝置上。
[0142] 接著，對已制得本取向膜的液晶顯示裝置進(jìn)行說明。圖3A~圖3D是表示本發(fā)明 的實施方式中的液晶顯示裝置的概要結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。圖3A是表示本液晶顯示裝置 的概要結(jié)構(gòu)的一例的示意性框圖。圖3B是表示液晶顯示面板的一個像素的電路結(jié)構(gòu)的一 例的不意性電路圖。圖3C是表不液晶顯不面板的概要結(jié)構(gòu)的一例的不意性俯視圖。圖3D 是表示圖3C的A-A'線上的剖面結(jié)構(gòu)的一例的示意性剖視圖。
[0143] 在維持疏水性狀態(tài)的同時提高表面的氧原子比例的取向膜，例如適用于有源矩陣 方式的液晶顯示裝置。有源矩陣方式的液晶顯示裝置例如應(yīng)用于面向便攜式電子設(shè)備的顯 示器（監(jiān)視器）、個人電腦用的顯示器、面向印刷和設(shè)計的顯示器、醫(yī)療用設(shè)備的顯示器、液 晶電視等。
[0144] 例如如圖3A所示，有源矩陣方式的液晶顯示裝置具有液晶顯示面板101、第一驅(qū) 動電路102、第二驅(qū)動電路103、控制電路104、和背光源105。
[0145] 液晶顯示面板101具有多條掃描信號線GL (柵極線）及多條影像信號線DL (漏極 線），影像信號線DL與第一驅(qū)動電路102相連接，掃描信號線GL與第二驅(qū)動電路103相連 接。此外，圖3A中示出了多條掃描信號線GL中的一部分，而在實際的液晶顯示面板101上 密集地配置有更多條掃描信號線GL。同樣地，圖3A中示出了多條影像信號線DL中的一部 分，而在實際的液晶顯示面板101上密集地配置有更多條影像信號線DL。
[0146] 另外，液晶顯示面板101的顯示區(qū)域DA由多個像素的集合構(gòu)成，在顯示區(qū)域DA 中，一個像素占有的區(qū)域例如相當(dāng)于由相鄰的兩條掃描信號線GL與相鄰的兩條影像信號 線DL包圍而成的區(qū)域。這時，一個像素的電路結(jié)構(gòu)例如為圖3B所示的結(jié)構(gòu)，具有作為有源 元件發(fā)揮作用的TFT元件Tr、像素電極PX、公共電極CT (也稱為對置電極）、和液晶層IX。 另外這時，在液晶顯示面板101上，例如設(shè)有使多個像素的公共電極CT公共化的公共布線 CL〇
[0147] 另外，例如如圖3C及圖3D所示，液晶顯示面板101的結(jié)構(gòu)為在有源矩陣基板（TFT 基板）106和對置基板107的表面上分別形成有取向膜606及705,并在這些取向膜之間配 置有液晶層LC(液晶材料）。另外，在此雖未特別圖示，但還可以在取向膜606與有源矩陣 基板106之間、或取向膜705與對置基板107之間設(shè)置適當(dāng)?shù)闹虚g層（例如相位差板或色 彩轉(zhuǎn)換層、光擴散層等光學(xué)中間層）。
[0148] 這時，有源矩陣基板106與對置基板107由設(shè)于顯示區(qū)域DA外側(cè)的環(huán)狀密封材料 108粘接；液晶層LC密封在由有源矩陣基板106側(cè)的取向膜606、對置基板107側(cè)的取向膜 705及密封材料108包圍而成的空間內(nèi)。另外這時，具有背光源105的液晶顯示裝置的液晶 顯示面板101具有隔著有源矩陣基板106、液晶層LC及對置基板107而相對配置的一對偏 振片 109a、109b。
[0149] 此外，有源矩陣基板106是在玻璃基板等絕緣基板上方配置有掃描信號線GL、影 像信號線DL、有源元件（TFT元件Tr)、像素電極PX等的基板。另外，在液晶顯示面板101 的驅(qū)動方式為IPS方式等橫向電場驅(qū)動方式的情況下，公共電極CT及公共布線CL配置在 有源矩陣基板106上。另外，在液晶顯示面板101的驅(qū)動方式為TN方式或VA (垂直取向、 Vertical Alignment)方式等縱向電場驅(qū)動方式的情況下，公共電極CT配置在對置基板 107上。在縱向電場驅(qū)動方式的液晶顯示面板101的情況下，公共電極CT通常是所有像素 共有的大面積的一枚平板電極，未設(shè)置公共布線CL。
[0150] 另外，在本發(fā)明的實施方式的液晶顯示裝置中，在密封有液晶層LC的空間內(nèi)，例 如設(shè)有多個用于使各像素中的液晶層LC的厚度（也稱為單元間隙（cell gap))均勻化的 柱狀間隔件110。該多個柱狀間隔件110例如設(shè)置在對置基板107上。
[0151] 第一驅(qū)動電路102是生成經(jīng)由影像信號線DL對各像素的像素電極PX施加的影像 信號（也稱為灰度電壓）的驅(qū)動電路，通常是稱為源極驅(qū)動器、數(shù)據(jù)驅(qū)動器等的驅(qū)動電路。 另外，第二驅(qū)動電路103是生成對掃描信號線GL施加的掃描信號的驅(qū)動電路，通常是稱為 柵極驅(qū)動器、掃描驅(qū)動器等的驅(qū)動電路。另外，控制電路104是對第一驅(qū)動電路102的動 作、第二驅(qū)動電路103的動作、及背光源105的亮度等進(jìn)行控制的電路，通常是稱為TFT控 制器、定時控制器等的控制電路。另外，背光源105例如為冷陰極熒光燈等熒光燈、或發(fā)光 二極管（LED)等光源，該背光源105發(fā)出的光通過未圖不的反射板、導(dǎo)光板、光擴散板、棱鏡 片等而轉(zhuǎn)換成面狀光線并向液晶顯示面板101照射。
[0152] 圖4是表示本發(fā)明的實施方式中的液晶顯示裝置的IPS方式液晶顯示面板的概要 結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。有源矩陣基板106在玻璃基板601等絕緣基板的表面上形成有掃描 信號線GL及在此未圖示的公共布線CL、和覆蓋它們的第一絕緣層602。在第一絕緣層602 上方，形成有TFT元件Tr的半導(dǎo)體層603、影像信號線DL及像素電極PX、和覆蓋它們的第 二絕緣層604。半導(dǎo)體層603配置在掃描信號線GL上方，掃描信號線GL中的位于半導(dǎo)體層 603下部的部分作為TFT元件Tr的柵電極發(fā)揮作用。
[0153] 另外，半導(dǎo)體層603例如形成如下結(jié)構(gòu)：在由第一非晶硅構(gòu)成的有源層（溝道形成 層）上方，層疊有由與第一非晶硅相比雜質(zhì)種類和濃度不同的第二非晶硅構(gòu)成的源極擴散 層及漏極擴散層。另外這時，影像信號線DL的一部分及像素電極PX的一部分分別搭上半 導(dǎo)體層603,且搭上該半導(dǎo)體層603的部分作為TFT元件Tr的漏極及源極發(fā)揮作用。
[0154] 另外，TFT元件Tr的源極和漏極，通過偏壓關(guān)系（即TFT元件Tr導(dǎo)通時的像素電 極PX的電位與影像信號線DL的電位的高低關(guān)系）來調(diào)換。然而，在本說明書的以下說明 中，將與影像信號線DL相連接的電極稱為漏極，并將與像素電極相連接的電極稱為源極。 在第二絕緣層604上方形成有表面平坦化的第三絕緣層605 (有機鈍化膜）。在第三絕緣層 605上方形成有公共電極CT、和覆蓋公共電極CT及第三絕緣層605的取向膜606。
[0155] 公共電極CT經(jīng)由貫穿第一絕緣層602、第二絕緣層604及第三絕緣層605的接觸 孔（貫通孔）與公共布線CL相連接。另外，公共電極CT例如以與平面內(nèi)的像素電極PX之 間的間隙Pg為7 μ m左右的方式形成。取向膜606涂敷有下述實施例中記載的高分子材料， 并實施了用于對表面賦予液晶取向功能的表面處理（光取向處理）及氧化處理，在維持疏 水性的狀態(tài)下提高了取向膜表面的氧原子比例。
[0156] 另一方面，在對置基板107中的玻璃基板701等絕緣基板的表面上，形成有黑色矩 陣702及彩色濾光片（703R、703G、703B)、和覆蓋它們的外涂層704。黑色矩陣702例如為 用于在顯示區(qū)域DA內(nèi)設(shè)置以像素為單位的開口區(qū)域的格子狀遮光膜。另外，彩色濾光片 (703R、703G、703B)例如為僅供來自背光源105的白光中的特定波長區(qū)域（顏色）的光透過 的膜，在液晶顯示裝置與RGB方式的彩色顯示對應(yīng)的情況下，配置透過紅色光的彩色濾光 片703R、透過綠色光的彩色濾光片703G、及透過藍(lán)色光的彩色濾光片703B(在此以一種顏 色的像素為代表進(jìn)行圖示）。
[0157] 另外，外涂層704的表面被平坦化。在外涂層704上方形成有多個柱狀間隔件110 及取向膜705。柱狀間