JPH0553513A - 液晶配向膜の製造方法 - Google Patents
液晶配向膜の製造方法Info
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- JPH0553513A JPH0553513A JP21362191A JP21362191A JPH0553513A JP H0553513 A JPH0553513 A JP H0553513A JP 21362191 A JP21362191 A JP 21362191A JP 21362191 A JP21362191 A JP 21362191A JP H0553513 A JPH0553513 A JP H0553513A
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
- G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面の汚染や静電気の発生を伴うことなく、
短時間で優れた液晶配向膜を製造することができ、大型
で精密な液晶表示装置への適用も可能となる液晶配向膜
の製造方法を提供すること。 【構成】 液晶を配向制御するための液晶配向膜の製造
方法において、基板１上に形成された高分子膜２の表面
に、所定方向に沿って縞状にエネルギービーム３を照射
し、照射部分と該照射部分に隣接する非照射部分の体積
変化を利用して、高分子膜２に収縮部位４と延伸部位５
を形成することを特徴とする。
短時間で優れた液晶配向膜を製造することができ、大型
で精密な液晶表示装置への適用も可能となる液晶配向膜
の製造方法を提供すること。 【構成】 液晶を配向制御するための液晶配向膜の製造
方法において、基板１上に形成された高分子膜２の表面
に、所定方向に沿って縞状にエネルギービーム３を照射
し、照射部分と該照射部分に隣接する非照射部分の体積
変化を利用して、高分子膜２に収縮部位４と延伸部位５
を形成することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶配向膜の製造方法
に係わり、特に高分子膜に液晶を配向するための配向制
御機構を設けた液晶配向膜の製造方法に関する。
に係わり、特に高分子膜に液晶を配向するための配向制
御機構を設けた液晶配向膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、薄型軽量，低消費電力
等の優れた特徴を有しており、新しい表示装置として様
々な分野から大きな期待が寄せられている。
等の優れた特徴を有しており、新しい表示装置として様
々な分野から大きな期待が寄せられている。
【０００３】従来の液晶表示装置においては、液晶セル
の基本構造は一般に共通している。即ち液晶セルは、対
向して設けられた一対の基板をスペーサを介在させて所
定の間隙を保持させ、基板の周縁部をシール剤でシール
し、基板間に液晶を封入した構造を有している。また、
一対の基板の内面には電極及び液晶配向膜が形成されて
いる。
の基本構造は一般に共通している。即ち液晶セルは、対
向して設けられた一対の基板をスペーサを介在させて所
定の間隙を保持させ、基板の周縁部をシール剤でシール
し、基板間に液晶を封入した構造を有している。また、
一対の基板の内面には電極及び液晶配向膜が形成されて
いる。
【０００４】ところで、基板の内面に形成した液晶配向
膜は、液晶を一定の方向に並べる作用を有する。液晶の
配向のさせ方は、基板に平行な方向に配向させる方式
と、基板に垂直な方向に配向させる方式とが知られてい
る。このうち、基板に平行な方向に配向させる方式が多
用されている。
膜は、液晶を一定の方向に並べる作用を有する。液晶の
配向のさせ方は、基板に平行な方向に配向させる方式
と、基板に垂直な方向に配向させる方式とが知られてい
る。このうち、基板に平行な方向に配向させる方式が多
用されている。
【０００５】従来、液晶配向膜を製造するには、ラビン
グ法又は斜方蒸着法が用いられている。ラビング法と
は、基板の表面にポリイミド，ポリビニルアルコール等
の高分子膜を形成し、ベルベット等の布で擦ることによ
り、高分子膜の表面に方向性を持たせる方法である。斜
方蒸着法とは、ＳｉＯのような金属酸化物等を、基板に
対して一定角度を持たせて蒸着させることにより、表面
に方向性を持たせる方法である。このうち、ラビング法
は単純なプロセスであるため、短時間で大量の処理が可
能であり、最も頻繁に用いられている。
グ法又は斜方蒸着法が用いられている。ラビング法と
は、基板の表面にポリイミド，ポリビニルアルコール等
の高分子膜を形成し、ベルベット等の布で擦ることによ
り、高分子膜の表面に方向性を持たせる方法である。斜
方蒸着法とは、ＳｉＯのような金属酸化物等を、基板に
対して一定角度を持たせて蒸着させることにより、表面
に方向性を持たせる方法である。このうち、ラビング法
は単純なプロセスであるため、短時間で大量の処理が可
能であり、最も頻繁に用いられている。
【０００６】しかしながら、この種の方法にあっては次
のような問題があった。即ち、ラビング法では、膜を布
で擦るため多量の静電気が蓄積し、この静電気により薄
膜トランジスタの破壊やごみの付着等が生じる。さら
に、布が基板に直接接触するために基板の汚染が避けら
れないことである。このような理由から、大型で精密な
液晶表示装置への利用には限界があることが指摘されて
いる。また、斜方蒸着法は、蒸着過程に長時間を要す
る、液晶のプレチルト角が大きくなる、配向制御が弱い
という問題があり、殆ど使用されていないのが現状であ
る。
のような問題があった。即ち、ラビング法では、膜を布
で擦るため多量の静電気が蓄積し、この静電気により薄
膜トランジスタの破壊やごみの付着等が生じる。さら
に、布が基板に直接接触するために基板の汚染が避けら
れないことである。このような理由から、大型で精密な
液晶表示装置への利用には限界があることが指摘されて
いる。また、斜方蒸着法は、蒸着過程に長時間を要す
る、液晶のプレチルト角が大きくなる、配向制御が弱い
という問題があり、殆ど使用されていないのが現状であ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように従来、液晶
配向膜を製造するにはラビング法が多用されているが、
この方法では静電気の発生や基板表面の汚染が生じ、大
型で精密な液晶表示装置に適用することは困難であっ
た。
配向膜を製造するにはラビング法が多用されているが、
この方法では静電気の発生や基板表面の汚染が生じ、大
型で精密な液晶表示装置に適用することは困難であっ
た。
【０００８】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、表面の汚染や静電気の
発生を伴うことなく、短時間で優れた液晶配向膜を製造
することができ、大型で精密な液晶表示装置への適用も
可能となる液晶配向膜の製造方法を提供することにあ
る。
ので、その目的とするところは、表面の汚染や静電気の
発生を伴うことなく、短時間で優れた液晶配向膜を製造
することができ、大型で精密な液晶表示装置への適用も
可能となる液晶配向膜の製造方法を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、高分子
膜の表面に、延伸部位と収縮部位を形成することにあ
る。
膜の表面に、延伸部位と収縮部位を形成することにあ
る。
【００１０】即ち本発明は、液晶を配向制御するための
液晶配向膜の製造方法において、基板上に形成された高
分子膜の表面に、所定方向に沿ってエネルギービームを
照射し、照射部分と該照射部分に隣接する非照射部分の
体積変化を利用して、高分子膜に延伸部位と収縮部位を
形成することを特徴とする。
液晶配向膜の製造方法において、基板上に形成された高
分子膜の表面に、所定方向に沿ってエネルギービームを
照射し、照射部分と該照射部分に隣接する非照射部分の
体積変化を利用して、高分子膜に延伸部位と収縮部位を
形成することを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明のように、高分子膜にエネルギービーム
を照射すると、該照射部分が局所的に加熱されその体積
変化が生じる。ここで、高分子膜としてエネルギービー
ムの照射部分が収縮する材料を用いれば、高分子膜に収
縮部位と延伸部位を形成することが可能となる。さら
に、エネルギービームを縞状（一定間隔で平行）に照射
すれば、収縮部位と延伸部位が一方向に沿って配列され
ることになり、これらの配列方向に沿って液晶が配向す
ることになる。
を照射すると、該照射部分が局所的に加熱されその体積
変化が生じる。ここで、高分子膜としてエネルギービー
ムの照射部分が収縮する材料を用いれば、高分子膜に収
縮部位と延伸部位を形成することが可能となる。さら
に、エネルギービームを縞状（一定間隔で平行）に照射
すれば、収縮部位と延伸部位が一方向に沿って配列され
ることになり、これらの配列方向に沿って液晶が配向す
ることになる。
【００１２】そしてこの場合、ラビング法とは異なり基
板表面を布で擦る必要がなくなり、静電気の発生や表面
の汚染を未然に防止することができる。しかも、エネル
ギービームを照射するにはレーザビームや電子ビーム等
を光学的に走査すればよく、エネルギービームの縞状の
照射も短時間に行うことができる。従って、短時間で優
れた液晶配向膜を製造することが可能となる。
板表面を布で擦る必要がなくなり、静電気の発生や表面
の汚染を未然に防止することができる。しかも、エネル
ギービームを照射するにはレーザビームや電子ビーム等
を光学的に走査すればよく、エネルギービームの縞状の
照射も短時間に行うことができる。従って、短時間で優
れた液晶配向膜を製造することが可能となる。
【００１３】本発明において、液晶配向膜を構成する高
分子膜は十分な強度を有し、液晶に溶解しないことが望
ましい。液晶配向膜を構成する高分子膜としては、例え
ば熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いることができる。
分子膜は十分な強度を有し、液晶に溶解しないことが望
ましい。液晶配向膜を構成する高分子膜としては、例え
ば熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００１４】従来のラビング法に用いる配向膜として
は、ポリイミド，ポリビニルアルコールなどの熱可塑性
樹脂が主に用いられてきた。これらの高分子膜は膜形
成，力学的強度，密着性，耐熱性等の点で優れており、
配向膜として既に実績を上げている。これらの高分子膜
にエネルギービームを照射すると、該照射部分は局所的
に加熱され膨脹する。しかし、エネルギービームの照射
停止後の冷却過程により、該照射部分は収縮する。この
結果、高分子膜に収縮部位と、該収縮部位に隣接して延
伸部位を形成することが可能となる。
は、ポリイミド，ポリビニルアルコールなどの熱可塑性
樹脂が主に用いられてきた。これらの高分子膜は膜形
成，力学的強度，密着性，耐熱性等の点で優れており、
配向膜として既に実績を上げている。これらの高分子膜
にエネルギービームを照射すると、該照射部分は局所的
に加熱され膨脹する。しかし、エネルギービームの照射
停止後の冷却過程により、該照射部分は収縮する。この
結果、高分子膜に収縮部位と、該収縮部位に隣接して延
伸部位を形成することが可能となる。
【００１５】一方、熱硬化性樹脂は熱により硬化反応を
するもので、その時収縮を生じる。これらの高分子膜に
エネルギービームを照射すると、該照射部分は硬化収縮
を生じ、その結果配向膜に収縮部位と、該収縮部位に隣
接して延伸部位を形成することが可能となる。なお、熱
硬化性樹脂は、力学的強度，密着性等の点で問題が生じ
る可能性があるが、その場合はポリイミドなどの熱可塑
性樹脂に熱硬化性樹脂を混入することで、力学的強度，
密着性を保ちながら、硬化収縮を引き起こすことが可能
である。
するもので、その時収縮を生じる。これらの高分子膜に
エネルギービームを照射すると、該照射部分は硬化収縮
を生じ、その結果配向膜に収縮部位と、該収縮部位に隣
接して延伸部位を形成することが可能となる。なお、熱
硬化性樹脂は、力学的強度，密着性等の点で問題が生じ
る可能性があるが、その場合はポリイミドなどの熱可塑
性樹脂に熱硬化性樹脂を混入することで、力学的強度，
密着性を保ちながら、硬化収縮を引き起こすことが可能
である。
【００１６】また、本発明の液晶配向膜は多層構造とし
てもよい。この場合、下層をシリコーンゴム、天然ゴム
のような柔軟性に富む材料とし、上層を前述した高分子
膜とする構造が望ましい。このような構造では、上層の
収縮及び延伸の度合を、下層によって強めることができ
る。
てもよい。この場合、下層をシリコーンゴム、天然ゴム
のような柔軟性に富む材料とし、上層を前述した高分子
膜とする構造が望ましい。このような構造では、上層の
収縮及び延伸の度合を、下層によって強めることができ
る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の詳細を図示の実施例によって
説明する。 （実施例１）
説明する。 （実施例１）
【００１８】図１は、本発明の第１の実施例方法に係わ
る液晶配向膜の製造工程を示す断面図である。まず、図
１（ａ）に示すように、電極が形成された基板１の表面
に高分子溶液を塗布する。高分子溶液の塗布方法は、ス
ピンナー法，印刷法のいずれでもよい。この後、高分子
溶液を乾燥して基板１上に高分子膜（液晶配向膜）２を
形成する。
る液晶配向膜の製造工程を示す断面図である。まず、図
１（ａ）に示すように、電極が形成された基板１の表面
に高分子溶液を塗布する。高分子溶液の塗布方法は、ス
ピンナー法，印刷法のいずれでもよい。この後、高分子
溶液を乾燥して基板１上に高分子膜（液晶配向膜）２を
形成する。
【００１９】次いで、図１（ｂ）に示すように、基板１
の上からエネルギービーム３を照射する。また、エネル
ギービーム３は基板１の裏面から照射してもよい。エネ
ルギービーム３は所定方向に沿って縞状に平行に走査す
る。なお、複数のエネルギービームを同時に照射しても
よい。
の上からエネルギービーム３を照射する。また、エネル
ギービーム３は基板１の裏面から照射してもよい。エネ
ルギービーム３は所定方向に沿って縞状に平行に走査す
る。なお、複数のエネルギービームを同時に照射しても
よい。
【００２０】エネルギービーム３が照射された高分子膜
２の部分では、前述したように収縮が生じ、図１（ｃ）
に示すように収縮部位４が形成される。そして、エネル
ギービーム３が照射されなかった高分子膜２の部分で
は、この部分に隣接する収縮部位４の収縮に伴って、図
中矢印で示す方向に応力が働き、延伸が生じて延伸部位
５が形成される。これにより、収縮部位と延伸部位を有
する液晶配向膜が形成される。
２の部分では、前述したように収縮が生じ、図１（ｃ）
に示すように収縮部位４が形成される。そして、エネル
ギービーム３が照射されなかった高分子膜２の部分で
は、この部分に隣接する収縮部位４の収縮に伴って、図
中矢印で示す方向に応力が働き、延伸が生じて延伸部位
５が形成される。これにより、収縮部位と延伸部位を有
する液晶配向膜が形成される。
【００２１】かくして形成された高分子膜２からなる液
晶配向膜上に、図１（ｄ）に示すように液晶分子６が接
触すると、液晶分子６は高分子膜２の収縮方向及び延伸
方向に沿って配向する。また、結果的に収縮部位４の表
面が窪んで高分子膜２の表面に凹凸が生じているので、
形状的な異方性の効果により液晶分子６は高分子膜２の
表面の凹凸に沿ってより配向し易くなる。
晶配向膜上に、図１（ｄ）に示すように液晶分子６が接
触すると、液晶分子６は高分子膜２の収縮方向及び延伸
方向に沿って配向する。また、結果的に収縮部位４の表
面が窪んで高分子膜２の表面に凹凸が生じているので、
形状的な異方性の効果により液晶分子６は高分子膜２の
表面の凹凸に沿ってより配向し易くなる。
【００２２】図２は、上記の液晶配向膜を用いて作成し
た液晶表示素子の概略構成を示す断面図である。この液
晶表示素子は、次のようにして製造される。まず、電極
９が形成された基板１の表面に前述した方法により収縮
部位及び延伸部位が縞状に形成された高分子膜２からな
る液晶配向膜を形成する。これと同様の基板１′を用意
し、一対の基板１，１′を、高分子膜２，２′が形成さ
れた面を対向させてスペーサ７により所定の間隔を保持
した状態で、基板１，１′の周縁部をシール剤８で接着
する。そして、注入口から一対の基板１，１′の間に液
晶を封入したのち、注入口を閉じる。
た液晶表示素子の概略構成を示す断面図である。この液
晶表示素子は、次のようにして製造される。まず、電極
９が形成された基板１の表面に前述した方法により収縮
部位及び延伸部位が縞状に形成された高分子膜２からな
る液晶配向膜を形成する。これと同様の基板１′を用意
し、一対の基板１，１′を、高分子膜２，２′が形成さ
れた面を対向させてスペーサ７により所定の間隔を保持
した状態で、基板１，１′の周縁部をシール剤８で接着
する。そして、注入口から一対の基板１，１′の間に液
晶を封入したのち、注入口を閉じる。
【００２３】このように本実施例方法では、高分子膜２
からなる液晶配向膜を極めて簡単に製造することがで
き、しかもラビング法の欠点である静電気の蓄積による
薄膜トランジスタの破壊、及びごみの付着や基板の汚染
などを避けることができる。このため、大型で精密な液
晶表示装置に適用することが可能となり、その有用性は
絶大である。
からなる液晶配向膜を極めて簡単に製造することがで
き、しかもラビング法の欠点である静電気の蓄積による
薄膜トランジスタの破壊、及びごみの付着や基板の汚染
などを避けることができる。このため、大型で精密な液
晶表示装置に適用することが可能となり、その有用性は
絶大である。
【００２４】なお、高分子膜２に照射するエネルギービ
ームとしてはレーザがあげられ、例えばＹＡＧ，Ａｒ，
ＣＯ2 などが考えられる。但し、レーザに限定されるも
のではない。さらに、複数のエネルギービームを用いて
同時に複数の収縮部位を形成することも可能であり、こ
れによりスループットを向上させることができる。
ームとしてはレーザがあげられ、例えばＹＡＧ，Ａｒ，
ＣＯ2 などが考えられる。但し、レーザに限定されるも
のではない。さらに、複数のエネルギービームを用いて
同時に複数の収縮部位を形成することも可能であり、こ
れによりスループットを向上させることができる。
【００２５】液晶配向膜を構成する高分子膜２の収縮部
位及び延伸部位の幅は、１〜５０μｍが適当である。１
μｍ以下では、エネルギービームにより高分子膜２に微
細なパターンを描くことが困難となる。１００μｍを越
えると、粗雑なパターンとなり、液晶を十分に配向させ
ることができなくなる。また、延伸部位の収縮部位に対
する比率は、１〜１００、望ましくは５〜１０の範囲で
ある。
位及び延伸部位の幅は、１〜５０μｍが適当である。１
μｍ以下では、エネルギービームにより高分子膜２に微
細なパターンを描くことが困難となる。１００μｍを越
えると、粗雑なパターンとなり、液晶を十分に配向させ
ることができなくなる。また、延伸部位の収縮部位に対
する比率は、１〜１００、望ましくは５〜１０の範囲で
ある。
【００２６】液晶配向膜を構成する高分子膜２の厚み
は、１０〜１０００ｎｍ、望ましくは１０〜１００ｎｍ
である。１０ｎｍ未満では、液晶を十分に配向させるこ
とができなくなる。１０００ｎｍを越えると、配向膜の
抵抗が増加するため、液晶表示素子の動作に悪影響を与
える。
は、１０〜１０００ｎｍ、望ましくは１０〜１００ｎｍ
である。１０ｎｍ未満では、液晶を十分に配向させるこ
とができなくなる。１０００ｎｍを越えると、配向膜の
抵抗が増加するため、液晶表示素子の動作に悪影響を与
える。
【００２７】また、図２に示す液晶表示素子において、
基板表面に形成される電極９は、単純マトリックス方式
でも、アクティブマトリックス方式でもよい。このうち
後者では、基板上の画素毎に薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）が形成されているので、表示特性を改善することが
できる。
基板表面に形成される電極９は、単純マトリックス方式
でも、アクティブマトリックス方式でもよい。このうち
後者では、基板上の画素毎に薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）が形成されているので、表示特性を改善することが
できる。
【００２８】使用する液晶は特に限定されず、ツイステ
ッドネマティック（ＴＮ）液晶，スーパーツイステッド
ネマティック（ＳＴＮ）液晶，強誘電性液晶（キラルス
メクティック液晶）など、どのような液晶を用いてもよ
い。但し、ＴＮ液晶は従来から広く用いられているが、
この液晶を用いた表示方式では応答速度が不十分である
ことや、クロストークが発生するなどの問題があるた
め、動画用の大画面ディスプレイなど、速い応答速度が
要求されるものへの応用は困難である。ＳＴＮ液晶はね
じれ角が２５０〜３６０度であり、ねじれ角が９０度で
あるＴＮ液晶と比較して、コントラストを増大させるの
に有利である。強誘電性液晶を用いた素子は、液晶材料
と配向膜との相互作用により自発分極を発生させ、この
自発分極と電場との相互作用により液晶を駆動させる方
式であるので、応答速度を改善するのに有効である。次
に、本発明のより具体的な実施例（第２の実施例，第３
の実施例）について説明する。 （実施例２）まず、以下の原料を用い、高分子組成物を
調整した。 熱可塑性樹脂：ポリイミド樹脂（日立化成製，商品名Ｐ
ＩＸ−５４００） 溶媒：γ−ブチロラクトン
ッドネマティック（ＴＮ）液晶，スーパーツイステッド
ネマティック（ＳＴＮ）液晶，強誘電性液晶（キラルス
メクティック液晶）など、どのような液晶を用いてもよ
い。但し、ＴＮ液晶は従来から広く用いられているが、
この液晶を用いた表示方式では応答速度が不十分である
ことや、クロストークが発生するなどの問題があるた
め、動画用の大画面ディスプレイなど、速い応答速度が
要求されるものへの応用は困難である。ＳＴＮ液晶はね
じれ角が２５０〜３６０度であり、ねじれ角が９０度で
あるＴＮ液晶と比較して、コントラストを増大させるの
に有利である。強誘電性液晶を用いた素子は、液晶材料
と配向膜との相互作用により自発分極を発生させ、この
自発分極と電場との相互作用により液晶を駆動させる方
式であるので、応答速度を改善するのに有効である。次
に、本発明のより具体的な実施例（第２の実施例，第３
の実施例）について説明する。 （実施例２）まず、以下の原料を用い、高分子組成物を
調整した。 熱可塑性樹脂：ポリイミド樹脂（日立化成製，商品名Ｐ
ＩＸ−５４００） 溶媒：γ−ブチロラクトン
【００２９】得られた高分子組成物を、洗浄されたガラ
ス基板にスピンナーにより塗布した後、１５０℃で６０
分間加熱して溶媒を飛散させ、厚さ１μｍの高分子膜を
形成した。この膜の上方から、ＣＷ−ＹＡＧレーザをビ
ーム径を２μｍに絞り、２０μｍ間隔で一定方向に縞状
に照射した。このときのパワー密度は１ｋＷ／ｃｍ2 で
ある。この結果、収縮部位及びこれに隣接する延伸部位
を有する液晶配向膜が形成された。
ス基板にスピンナーにより塗布した後、１５０℃で６０
分間加熱して溶媒を飛散させ、厚さ１μｍの高分子膜を
形成した。この膜の上方から、ＣＷ−ＹＡＧレーザをビ
ーム径を２μｍに絞り、２０μｍ間隔で一定方向に縞状
に照射した。このときのパワー密度は１ｋＷ／ｃｍ2 で
ある。この結果、収縮部位及びこれに隣接する延伸部位
を有する液晶配向膜が形成された。
【００３０】次いで、上記のようにして得られた２枚の
基板を、スペーサを介して５μｍ間隔で隔てて保持し、
これらの周縁部をシール剤でシールし、基板間にネマテ
ィック液晶（Ｍｅｒｋ社製，ＺＬＩ−１３７０）を封入
して液晶セルを作成した。各セルを偏光顕微鏡を用いて
観察し、液晶の配向性を評価した。この結果、液晶の配
向が良好であることが確認された。また、液晶配向膜表
面の汚染、きずなどの欠陥は全く観察されず、静電気の
発生も全く観察されなかった。なお、レーザのパワー密
度は、液晶配向膜，基板の材質などで最適値が変わる。 （実施例３）図３は、本発明の第３の実施例に係わる液
晶表示素子の概略構成を示す断面図である。この素子を
製造方法に従って説明する。
基板を、スペーサを介して５μｍ間隔で隔てて保持し、
これらの周縁部をシール剤でシールし、基板間にネマテ
ィック液晶（Ｍｅｒｋ社製，ＺＬＩ−１３７０）を封入
して液晶セルを作成した。各セルを偏光顕微鏡を用いて
観察し、液晶の配向性を評価した。この結果、液晶の配
向が良好であることが確認された。また、液晶配向膜表
面の汚染、きずなどの欠陥は全く観察されず、静電気の
発生も全く観察されなかった。なお、レーザのパワー密
度は、液晶配向膜，基板の材質などで最適値が変わる。 （実施例３）図３は、本発明の第３の実施例に係わる液
晶表示素子の概略構成を示す断面図である。この素子を
製造方法に従って説明する。
【００３１】まず、洗浄されたガラス基板１上に、例え
ばスパッタ法でＭｏ−Ｔａ合金を３００ｎｍ成膜し、ゲ
ート電極，ゲート線２０及び負荷容量線１７をパターニ
ングする。次いで、ゲート絶縁膜（ＳｉＯ膜）１０を３
５０ｎｍ、ＳｉＮ膜１１を５０ｎｍ、ａ−Ｓｉ膜１２を
１００ｎｍ、エッチングストッパとして機能する保護膜
（ＳｉＮ膜）１３を１００ｎｍ連続成膜する。続いて、
保護膜１３をパターニングし、さらにＳｉＮ膜１１及び
ａ−Ｓｉ膜１２を縞状にパターニングする。次いで、Ｉ
ＴＯ膜１８を１００ｎｍ成膜したのち、これを画素電極
形状にパターニングし、さらにソース・ドレイン領域の
オーミックコンタクト層である燐等の不純物をドープし
たｎ+ 型ａ−Ｓｉ膜１４を５０ｎｍ成膜する。
ばスパッタ法でＭｏ−Ｔａ合金を３００ｎｍ成膜し、ゲ
ート電極，ゲート線２０及び負荷容量線１７をパターニ
ングする。次いで、ゲート絶縁膜（ＳｉＯ膜）１０を３
５０ｎｍ、ＳｉＮ膜１１を５０ｎｍ、ａ−Ｓｉ膜１２を
１００ｎｍ、エッチングストッパとして機能する保護膜
（ＳｉＮ膜）１３を１００ｎｍ連続成膜する。続いて、
保護膜１３をパターニングし、さらにＳｉＮ膜１１及び
ａ−Ｓｉ膜１２を縞状にパターニングする。次いで、Ｉ
ＴＯ膜１８を１００ｎｍ成膜したのち、これを画素電極
形状にパターニングし、さらにソース・ドレイン領域の
オーミックコンタクト層である燐等の不純物をドープし
たｎ+ 型ａ−Ｓｉ膜１４を５０ｎｍ成膜する。
【００３２】次いで、ゲート電極の端子部分の上の第１
の絶縁膜であるＳｉＯ膜１０をエッチング除去する。そ
の後、Ｃｒを１００ｎｍ，Ａｌを４００ｎｍ成膜し、信
号線及びドレイン電極１５とソース電極１６を形成す
る。続いて、ドレイン電極１５及びソース電極１６をマ
スクとしてｎ+ 型ａ−Ｓｉ膜１４をエッチング除去して
ドレイン電極１５とソース電極１６を電気的に分離し、
これによりアクティブマトリックス基板を形成する。最
後に、パッシベーション膜としてＳｉＮ膜１９を１５０
ｎｍ成膜し、パターニングする。
の絶縁膜であるＳｉＯ膜１０をエッチング除去する。そ
の後、Ｃｒを１００ｎｍ，Ａｌを４００ｎｍ成膜し、信
号線及びドレイン電極１５とソース電極１６を形成す
る。続いて、ドレイン電極１５及びソース電極１６をマ
スクとしてｎ+ 型ａ−Ｓｉ膜１４をエッチング除去して
ドレイン電極１５とソース電極１６を電気的に分離し、
これによりアクティブマトリックス基板を形成する。最
後に、パッシベーション膜としてＳｉＮ膜１９を１５０
ｎｍ成膜し、パターニングする。
【００３３】次に、従来技術であるラビング法により液
晶配向膜及び対向基板に配向処理を施した。この対向基
板と図３に示す基板を、液晶配向膜が形成された面を対
向させ、スペーサにより所定の間隔を保持した状態で、
基板の周縁部をシール材で接着した。注入口から一対の
基板の間に液晶を封入したのち、注入口を閉じる。
晶配向膜及び対向基板に配向処理を施した。この対向基
板と図３に示す基板を、液晶配向膜が形成された面を対
向させ、スペーサにより所定の間隔を保持した状態で、
基板の周縁部をシール材で接着した。注入口から一対の
基板の間に液晶を封入したのち、注入口を閉じる。
【００３４】ところで、一般にラビング法ではアクティ
ブマトリックス基板の凹凸があるため、ラビング方向に
よっては液晶配向膜がラビング用布でうまく擦られない
箇所が生じることが知られている。この配向不良は、液
晶表示素子では輝点として視認される。輝点状欠陥は表
示上かなり目立つため、配向不良を修正することが必要
である。
ブマトリックス基板の凹凸があるため、ラビング方向に
よっては液晶配向膜がラビング用布でうまく擦られない
箇所が生じることが知られている。この配向不良は、液
晶表示素子では輝点として視認される。輝点状欠陥は表
示上かなり目立つため、配向不良を修正することが必要
である。
【００３５】そこで本実施例では、まず輝点欠陥にＣＷ
−ＹＡＧレーザを、アクティブマトリックス基板の裏面
から、ビーム径２０μｍ，パワー密度０．１ｋＷ／ｃｍ
2 で液晶配向膜に焦点を合わせて画素内全面を照射し
た。これにより、アクティブマトリックス基板上で液晶
は配向されなくなった。
−ＹＡＧレーザを、アクティブマトリックス基板の裏面
から、ビーム径２０μｍ，パワー密度０．１ｋＷ／ｃｍ
2 で液晶配向膜に焦点を合わせて画素内全面を照射し
た。これにより、アクティブマトリックス基板上で液晶
は配向されなくなった。
【００３６】その後、ビーム径を２μｍに絞り、２０μ
ｍ間隔で基板の裏面から初期に配向された方向と９０度
ずれた方向に縞状に照射した。このときのエネルギー密
度は１ｋＷ／ｃｍ2 とした。その結果、液晶はレーザビ
ームを照射した方向と９０°ずれた方向に沿って配向さ
れ、配向を制御することができた。なお、レーザビーム
の照射による周辺の液晶の損傷は見られなかった。ま
た、レーザビームのパワー密度は、液晶配向膜，基板の
材質などで最適値が変わる。
ｍ間隔で基板の裏面から初期に配向された方向と９０度
ずれた方向に縞状に照射した。このときのエネルギー密
度は１ｋＷ／ｃｍ2 とした。その結果、液晶はレーザビ
ームを照射した方向と９０°ずれた方向に沿って配向さ
れ、配向を制御することができた。なお、レーザビーム
の照射による周辺の液晶の損傷は見られなかった。ま
た、レーザビームのパワー密度は、液晶配向膜，基板の
材質などで最適値が変わる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ネルギービームの照射により高分子膜の表面に、延伸部
位と収縮部位を形成することによって液晶の配向を制御
することができる。従って、表面の汚染や静電気の発生
を伴うことなく、短時間で優れた液晶配向膜を製造する
ことができ、大型で精密な液晶表示装置への適用も可能
となる。
ネルギービームの照射により高分子膜の表面に、延伸部
位と収縮部位を形成することによって液晶の配向を制御
することができる。従って、表面の汚染や静電気の発生
を伴うことなく、短時間で優れた液晶配向膜を製造する
ことができ、大型で精密な液晶表示装置への適用も可能
となる。
【図１】本発明の第１の実施例方法に係わる液晶配向膜
の製造工程を示す断面図、
の製造工程を示す断面図、
【図２】第１の実施例の液晶配向膜を用いた液晶表示素
子の概略構成を示す断面図、
子の概略構成を示す断面図、
【図３】本発明の第３の実施例に係わる液晶表示素子の
概略構成を示す断面図。
概略構成を示す断面図。
１…基板、 ２…高分子膜、 ３…エネルギービーム、 ４…収縮部位、 ５…延伸部位、 ６…液晶分子、 ７…スペーサ、 ８…シール剤、 ９…電極。
Claims (1)
- 【請求項１】基板上に形成された高分子膜の表面に、所
定方向に沿ってエネルギービームを照射し、照射部分と
該照射部分に隣接する非照射部分の体積変化を利用し
て、前記高分子膜に延伸部位と収縮部位を形成すること
を特徴とする液晶配向膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21362191A JP3267989B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 液晶配向膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP21362191A JP3267989B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 液晶配向膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0553513A true JPH0553513A (ja) | 1993-03-05 |
| JP3267989B2 JP3267989B2 (ja) | 2002-03-25 |
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ID=16642203
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP21362191A Expired - Fee Related JP3267989B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 液晶配向膜の製造方法 |
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| JP (1) | JP3267989B2 (ja) |
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| EP0684500A2 (en) | 1994-05-27 | 1995-11-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device, method for producing the same, and apparatus for producing the same |
| EP0875781A3 (en) * | 1997-04-30 | 2000-05-10 | JSR Corporation | Liquid crystal alignment layer, production method for the same, and liquid crystal display device comprising the same |
| US6191836B1 (en) | 1996-11-07 | 2001-02-20 | Lg Philips Lcd, Co., Ltd. | Method for fabricating a liquid crystal cell |
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| US7460200B2 (en) | 2000-03-27 | 2008-12-02 | Helwett-Packard Development Company, L.P. | Liquid crystal alignment |
-
1991
- 1991-08-26 JP JP21362191A patent/JP3267989B2/ja not_active Expired - Fee Related
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