JPH0463325A - 液晶配向処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示素子の電極基板上に積層される液晶配
向膜の配向処理かできる液晶配向処理装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種液晶配向膜の液晶配向処理装置として、例
えばポリイミドの表面をローラーに巻き付けた布などを
用いて摩擦するラビング装置が知られている。また、別
の方法として、液晶配向膜材であるＳｉＯｘ自体を基板
に対して斜方から蒸着する斜方蒸着機がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記ラビング装置を用いた液晶配向膜の
配向処理法では、ポリイミド等の配向膜が剥れたり、こ
の方法の中で使用する布から発生する繊維状の塵による
表示不良が発生し易いという不都合を有する。

一方、ＳｉＯｘの斜方蒸着機を用いる方法では上記不都
合はないか、生産性が低いという問題点を有する。

本発明は、このような課題を解決するものでその目的と
するところは、液晶配向膜が剥れたりすることなく均一
に液晶配向処理が施されかつダストフリーで生産性の高
い液晶配向処理装置を提供するところにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の液晶配向処理装置は、グロー放電発生室と液晶
配向処理室とを備えた真空容器と、前記グロー放電発生
室と前記液晶配向処理室との間に介在させたイオン引き
出しメツシュ電極と、前記イオン引き出しメツシュ電極
に直流のマイナス電位を印加するための直流電源と、前
記イオン引き出しメツシュ電極より引き出されたイオン
を電気的に中和させる中和電子放出陰極と、前記グロー
放電発生室内にグロー放電を発生させるためのグロー放
電発生用電極と、前記グロー放電発生用電極に電圧を印
加する電源と、前記液晶配向処理室内に液晶配向処理す
べき処理物を保持するための基板ホルダと、前記基板ホ
ルダを保持するためのマニピュレータと、前記マニピュ
レータに設けられた前記基板ホルダの方向を変えること
のできる換向機構とにより構成されることを特徴とする
。

〔実　施　例〕

以下図面に従って本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の液晶配向処理装置の一例を示すもので
、１は真空容器で、真空容器１内はグロ放電発生室２と
液晶配向処理室３の二基に分かれている。４はガス導入
口で、５はガス排気口である。圧力コントロールはマス
フローコントローラを用いるか、排気スピードをコント
ロールしてもよい。６はグロー放電発生室内にグロー放
電を発生させるためのグロー放電発生用電極で、電源７
によりグロー放電発生用電極６に電圧を印加し、グロー
放電を発生させる。このグロー放電の発生方法には、電
源７として直流電源を用いるＤＣ放電、高周波電源を用
いるＲＦ放電がある。さらに磁界との共鳴を用いるＥＣ
Ｒ放電でも可能で、この場合にはグロー放電発生用電極
６は不用で無極放電が可能である。要するにグロー放電
発生室２にグロー放電を発生させることができれば、い
かなる電源７も使用可能で、電源７の種類に合わせてグ
ロー放電発生用電極６が必要な場合は使用し、そうでな
い場合は使用しなくてもよい。８はイオン引き出しメツ
シュ電極で、グロー放電発生室２と液晶配向処理室３と
の間に介在している。９はイオン引き出しメツシュ電極
８に直流のマイナス電位を印加するための直流電源であ
る。１ｏは中和電子放出陰極で、イオン引き出しメツシ
ュ電極８より引き出されたイオンに中和電子放出陰極１
０より電子を供給し、電気的に中和してラジカル及び原
子のシャワーとする。この中和電子放出陰極１０による
イオンの中和には、イオンが引き出し電極８より引き出
された後の空間電荷力によるビームの発散および空間電
荷効果による引き出されるイオン電流の空間電荷制限を
緩和する効果がある。１１は液晶配向処理室３内に位置
し予め処理すべき液晶配向膜を積層した基板で、これを
基板ホルダ１２て保持する。１３は基板ボルダ１２を保
持するためのマニピュレータで、このマニピュレータ１
３には基板ホルダ１２の方向を変えることかできる換向
機構１４が設けられている。

この装置を用いた液晶配向処理の一例を液晶配向膜とし
てポリイミドを、ガス種としてアルゴンを、そしてグロ
ー放電の発生に高周波電源を用いた場合について以下に
説明する。

真空容器１内を１Ｏ−６Ｔｏｒｒ台に排気後、ガス導入
口４よりアルゴンガスを真空容器ｌ内に導入して、所望
の真空度に設定する。その後、１３゜５６ＭＨｚの高周
波電源を用いて、グロー放電発生室２内にアルゴンプラ
ズマを発生させる。発生したアルゴンプラズマ中にはイ
オン、電子、励起原子、励起分子等の活性粒子が生成さ
れ、イオン引き出し電極８によりイオンを引き出す。そ
のイオンを中和電子放出陰極１０で電気的な中性すなわ
ちラジカル及び原子とし、ポリイミド液晶配向膜を予め
形成しである基板１１に晒す。

製造、形成条件は幅広いか一例を示すと、処理ガス圧は
当然放電可能領域である訳だが、ガス圧か高い程イオン
引き出し電極８により引き出されるイオンは多くなり処
理時間は短くなる。反面、イオン量が増すと中和しにく
いという問題が生じる。また、イオン引き出し電極８の
マイナス電位を大きくしても処理時間は短くなる。しか
し、これも上記同様に中和しにくいという間・題ばかり
か、液晶配向膜表面に物理的な衝撃によるダメージか発
生する。このダメージは従来のラビング処理時に強く擦
った場合とよく似ている。結局、イオン引き出しメツシ
ュ電極８に印加するマイナス電位は、従来のラビング処
理時の液晶配向膜へのローラーの加圧に匹敵する。従っ
て、このイオン引き出しメツシュ電極８の電位により液
晶配向力を調整できるのである。また、基板１１の法線
方向に対する原子シャワーの角度は、４０＠〜８０°位
が最も効率的で、角度が大きいほど液晶分子のプレティ
ルト角が小さくなる。すなわち、基板１１の原子シャワ
ーに対する角度により、液晶分子のプレティルト角を調
整できるのである。さらに、電気的に中性な原子シャワ
ーを用いるため、電気的ダメージに弱い基板でも配向処
理が可能である。

以上の方法で、アルゴンガス圧を５Ｘ１０−”Ｔｏｒｒ
、イオン引き出し電位を一１００Ｖ、基板の法線方向に
対する原子シャワーの角度を６０°、処理時間１分とし
て配向処理を行なったところ、均一性の高い配向が得ら
れ、磁界電位法によって測定した液晶分子のプレティル
ト角は１゜であった。

液晶配向膜にポリビニルアルコール、ポリエチレンオキ
サイド、ポリアクリロニトリル、ＳｉＯ□、Ｔａ２Ｏ，
、ＩＴＯを使用した場合もポリイミドと同様均一な配向
が得られるが、５ｉｎ２、Ｔａ２０５　、Ｉ　Ｔｏの場
合は他の有機膜と同等の配向性を得るには、有機膜の配
向処理条件に比べて、イオン引き出しメツシュ電極８に
印加するマイナス電位を大きくするが、処理時間を長く
する必要がある。

ガス種に関しては、水素、ヘリウム、酸素、窒素、水蒸
気、空気のいずれにおいても配向処理の効果があったか
、酸素を含むガス種を使用する場合は、装置を使用し続
けるとイオン引き出しメツシュ電極８の表面が酸化され
引き出し効果が薄れるため、定期的に電極のクリーニン
グあるいは交換を必要とする。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の装置によれば、液晶配向膜
か剥れたりすることなく均一に液晶配向処理が施されか
つダストフリーで生産性の高い液晶配向処理を行なうの
に使用することができる。

また、原子シャワーを用いるためシャワーの指向性が高
くかつ基板に対して電気的ダメージが生じない。

さらに、イオン引き出し電位により液晶配向力を、基板
に対する原子シャワーの角度により液晶分子のプレティ
ルト角をそれぞれ調整できるという多大な効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の液晶配向処理装置の断面図。 ■・・・真空容器 ２・・・グロー放電発生室 ３・・・液晶配向処理室 ４・・・ガス導入口 ５・・・ガス排気口 ６・・・クロー放電発生用電極 ７・・・クロー放電発生用電源 ８・・・イオン引き出しメツシュ電極 ９・・・直流電源 １０・・・中和電子放出陰極 １１・・・基板 １２・・・基板ホルダ １３・・・マニピュレータ １４・・・換向機構 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. グロー放電発生室と液晶配向処理室とを備えた真空容器
   と、前記グロー放電発生室と前記液晶配向処理室との間
   に介在させたイオン引き出しメッシュ電極と、前記イオ
   ン引き出しメッシュ電極に直流のマイナス電位を印加す
   るための直流電源と、前記イオン引き出しメッシュ電極
   より引き出されたイオンを電気的に中和させる中和電子
   放出陰極と、前記グロー放電発生室内にグロー放電を発
   生させるためのグロー放電発生用電極と、前記グロー放
   電発生用電極に電圧を印加する電源と、前記液晶配向処
   理室内に液晶配向処理すべき処理物を保持するための基
   板ホルダと、前記基板ホルダを保持するためのマニピュ
   レータと、前記マニピュレータに設けられた前記基板ホ
   ルダの方向を変えることのできる換向機構とにより構成
   されることを特徴とする液晶配向処理装置。