JPH0695121A - 液晶表示装置用配向膜とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、大面積の配向膜を得易い構造と製
造方法の提供を目的とする。 【構成】 本発明は、配向膜の液晶側の面に、整列状態
の微細な凹凸部が形成され、前記配向膜が複数の領域に
分割されるとともに、これらの分割領域毎に前記凹凸部
が正確に整列され、分割領域の境界部分に、その両側の
分割領域の凹凸部が不整合となる不整合領域が形成さ
れ、前記不整合領域が、液晶の非表示エリアに配置され
てなる。 【効果】 本発明によれば、凹凸部の不整合領域を液晶
の非表示エリアに配置したので、不整合に起因する表示
の乱れは生じない。よって分割領域毎に微細な凹凸部を
整列状態で正確に形成すれば良いことになるので、大面
積の配向膜でも表示に乱れの生じない配向膜を得ること
ができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は大面積化に対応した液晶
表示装置用配向膜およびその配向膜を製造する方法の改
良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、本発明者らが先に提案している
液晶表示装置用基板の一構成例を示す断面図である。こ
の基板４１は、基板本体４２と、この基板本体４２の上
面に被覆された厚さ数百オングストロームの配向膜４３
とから構成されている。前記基板本体４２は、透明ガラ
スなどからなる基板部４４とその上面に積層された透明
電極４５から構成されている。前記配向膜４３は、ポリ
イミド等の高分子樹脂膜を素材としてなるもので、その
表面には多数の微細な凹凸部４３ａが形成されている。

【０００３】本発明者らは、前記の凹凸部４３ａを有す
る配向膜４３を形成する方法として、図１０に示す構成
のプレス装置４７を用いる転写法を先に提案した。この
プレス装置４７は、台座４８とこの台座４８の上方に上
下自在に設けられた上プレート４９とを具備して構成さ
れている。台座４８は、基板本体４２を設置するための
ものであり、この台座４８上に設置される基板本体４２
の上面には凹凸部が形成される以前の平滑な高分子樹脂
膜５０が形成されている。上プレート４９は、図示略の
移動機構により上下に移動して前記高分子樹脂膜５０に
圧力をかけるためのものであり、その下面には凹部５１
が形成され、この凹部５１内にスタンパ（グレーチング
型）５２が取り付けられている。また、凹部５１の周辺
部には、突起状のストッパ５３が形成されていて、この
ストッパ５３が台座４８の上面に当接することで上プレ
ート４９の下降が停止するようになっている。なお、ス
タンパ５２の下面には、配向膜４３の上面に形成しよう
とする凹凸部４３ａを形成するための凹凸部５２ａが形
成されている。

【０００４】前記構成のプレス装置４７を用いて図９に
示す基板４１を製造するには、まず、ポリイミドなどか
らなる高分子樹脂膜５０を形成した基板本体４２を台座
４８上に設置し、次いで上プレート４９を下降させる。
すると、高分子樹脂膜５０の上面にスタンパ５２が押し
付けられるので、スタンパ５２の下面の凹凸部５２ａ
が、高分子樹脂膜５０の上面に転写されて図９に示す凹
凸部４３ａを備えた配向膜４３が得られる。また、上プ
レート４９のストッパ５３が台座４８の上面に当接する
と、上プレート４９の下降は止まり、スタンパ５２の高
分子樹脂膜５０に対する進入は停止されて規定の深さの
凹凸部４３ａが高分子樹脂膜５０の上面に生成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
に示すプレス装置４７を用いて配向膜４３を形成する場
合、以下に説明する不都合を生じる問題があった。ま
ず、スタンパ５２を底面から見ると図１１に示すように
四辺形状をなしていて、その底面には無数の微細な凹凸
部５２ａが形成されている。このスタンパ５２の凹凸部
５２ａの大きさは、現在、１μｍ程度の極めて微細な大
きさに形成され、しかも各凹凸部５２ａの形状が精密に
形成されている関係から、現在の通常の製造技術で得ら
れるスタンパ５２の大きさは、６０ｍｍ角のもので最大
であり、これ以上大きなスタンパ５２は得られない状況
にある。ところが、周知の如く液晶表示装置の画面は年
々大面積化が進められてきているので、前記大きさのス
タンパ５２を用いて前述の転写法で形成できる配向膜の
大きさでは、液晶表示装置の画面の大画面化に対応でき
ない状況になってきている。

【０００６】そこで本発明者らは、例えば、スタンパ５
２よりも大きな図１２に示す配向膜５５を製造する場
合、配向膜５５を複数の領域に分割し、分割領域毎にス
タンパ５２を押し付けて大きな配向膜５５を得ることを
検討している。即ち、図１２に示すようにスタンパ５２
の４倍の大きさの配向膜５５を製造する場合、これを４
つの領域に分割し、４つの領域を区分する境界部分５
６、５６に沿わせて領域毎に順次スタンパ５２を押し付
けることで配向膜１５を得ることができる。なお、図１
０に示すプレス装置４７の凹部５１の大きさは、配向膜
５５の大きさに合わせて従来よりも大きく形成しておく
ことで、大きな配向膜５５の製造用として対応すること
ができる。

【０００７】ところで、前記スタンパ５２を用いて配向
膜５５を形成する際に境界部分５６、５６の部分では、
スタンパ５２の位置合わせを正確に行なわないと、隣接
する凹凸部どうしが境界部分５６、５６で重なるか、凹
凸部が転写されない隙間部分が生じてしまい、不整合部
分を生じる問題がある。ところが、前記スタンパ５２を
左右移動させて位置決めする際の精度を厳格に制御する
ことは極めて困難なことであり、例えば、位置決め精度
を１μｍ程度の大きさの凹凸部５２ａの大きさよりも小
さくすることは困難な問題がある。また、特に、境界部
分５６、５６が交差する部分では、位置決め誤差による
凹凸部の不整合部分を生じる問題がある。そして、前述
のように凹凸部が正確に形成されないと、この部分に対
応する液晶分子の配向性に乱れが生じ、液晶が規定どう
りに配列しなくなり、表示が乱れる。

【０００８】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、一定の大きさのスタンパを用いてスタンパよりも
大きな面積の配向膜を転写法で形成することができ、し
かも表示に悪影響を与えることがない構造の配向膜およ
びその配向膜を製造する方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は前
記課題を解決するために、対向配置された基板の間に液
晶が封入されてなる液晶表示装置に設けられ、基板の液
晶側の面に形成される配向膜において、前記配向膜の液
晶側の面に、整列状態の微細な凹凸部が形成され、前記
配向膜が複数の領域に分割されるとともに、これらの分
割領域毎に前記凹凸部が正確に整列され、分割領域の境
界部分に、その両側の分割領域の凹凸部が不整合となる
不整合領域が形成され、前記不整合領域が、液晶表示装
置の非表示エリアに配置されてなるものである。

【００１０】請求項２記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項１記載の液晶表示装置用配向膜におい
て、基板には液晶を配向させる電極が設けられており、
前記電極は、一方の基板に形成された複数の電極線と他
方の基板に形成された複数の電極線とのマトリックス構
造とされ、前記不整合領域が一方の基板の電極線と他方
の基板の電極線との交差部分を除いた部分に形成されて
なるものである。

【００１１】請求項３記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項１記載の液晶表示装置用配向膜におい
て、基板には液晶を配向させる回路が設けられており、
前記回路が基板上に形成された走査電極線と信号電極線
とスイッチ素子と画素電極とを具備するアクティブマト
リックス回路であって、前記不整合領域が画素電極を除
いた部分に形成されてなるものである。

【００１２】請求項４記載の発明は前記課題を解決する
ために、対向配置された基板の間に液晶が封入されてな
る液晶表示装置に設けられ、基板の液晶側の面に形成さ
れる配向膜を製造する方法において、微細な凹凸部を備
えたスタンパを基板上に形成された樹脂膜に押圧して微
細な凹凸部を有する配向膜を形成する方法であって、液
晶表示装置の非表示エリアに境界部分を位置させるよう
に樹脂膜を境界部分を介して複数の領域に分割し、各領
域毎にスタンパを押圧して樹脂膜の全面に凹凸部を有す
る配向膜を形成するものである。

【００１３】請求項５記載の発明は前記課題を解決する
ために、基板に形成する樹脂膜として熱硬化性樹脂膜を
用い、スタンパを押し付ける領域を熱硬化性樹脂の硬化
温度以上の温度に加熱し、また、凹凸形状が形成されて
いない領域を熱硬化性樹脂の硬化温度以下の温度に保持
して凹凸部を形成するものである。

【００１４】

【作用】配向膜が複数の領域に分割され、分割領域毎に
整列された凹凸部が形成され、分割領域の境界部分が凹
凸部の不整合領域になっているとともに、この不整合領
域が非表示エリアにあるので、凹凸部の不整合に起因す
る液晶の配向の乱れが生じても表示には影響しない。よ
って、大面積の配向膜でもその分割領域ごとに微細な凹
凸部を整列状態で正確に形成すれば良いことになり、大
面積で境界のない状態で連続した凹凸部を形成する必要
のある構造よりも凹凸部の形成が容易にできるようにな
る。なお、不整合領域として好適な非表示エリアとして
具体的には、単純マトリックス回路においては、一方の
基板の複数の電極線と他方の基板の複数の電極線とに挟
まれた部分を除く部分である。なおまた、アクティブマ
トリックス回路において、不整合領域として好適な非表
示エリアとして具体的には画素電極を除く部分である。

【００１５】更に、前記構造によれば、配向膜に凹凸部
をスタンパで転写して製造する場合、スタンパの大きさ
に制限があり、得られる最大の大きさのスタンパよりも
更に大きな配向膜を製造する必要が生じた場合であって
も、配向膜を適切に領域分割して凹凸部を転写すれば良
いので、大面積の配向膜がそれよりも小さいスタンパに
よる転写法でもって容易に得られる。

【００１６】一方、配向膜を形成するための樹脂膜を領
域分割し、分割領域ごとにスタンパを押し付けて順次凹
凸部を形成するならば、凹凸部の不整合部分を分割領域
の境界部分に集中させて形成することができ、これによ
り境界部分以外の凹凸部が完全に整列状態で形成され
る。そして、凹凸部の不整合部分を液晶の非表示エリア
に設定することで不整合部分に起因する表示の乱れは生
じない。

【００１７】また、配向膜を形成するための樹脂膜とし
て熱可塑性樹脂を用いても本発明の効果は得られるが、
熱硬化性樹脂を用い、樹脂膜を領域分割し、分割領域ご
とに順次熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱して順次ス
タンパを押し付けて凹凸部を形成することで、乱れのな
い正確な大きさと形状の凹凸部が形成される。更に、樹
脂膜の分割領域ごとにスタンパを順次押し付ける場合、
凹凸形状が形成されていない領域を熱硬化性樹脂の硬化
温度以下にしておくことで、隣接する領域にスタンパを
押し付けても硬化温度以下に保持した領域にはスタンパ
による影響が出ないので、乱れのない正確な大きさと形
状の凹凸部が得られる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は、薄膜トランジスタをスイッチ素子
として用いたアクティブマトリックス液晶表示装置の等
価回路の一構成例を示すものである。図１において、多
数の走査電極線Ｇ1，Ｇ2，…，Ｇnと、多数の信号電極
線Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓmとがマトリックス状に配線され、
各走査電極線Ｇはそれぞれ走査回路１に、各信号電極線
Ｓはそれぞれ信号供給回路２に接続され、各線の交差部
分の近傍にトランジスタ３が設けられ、このトランジス
タ３のドレインにコンデンサとなる容量部４と液晶素子
５が接続されて回路が構成されている。図１に示す回路
においては、走査電極線Ｇ1，Ｇ2，…，Ｇnと信号電極
線Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓmとをそれぞれ利用して必要な液晶
素子５を信号により制御して表示を行なうようになって
いる。

【００１９】図２と図３（ａ）は、図１に等価回路で示
されたアクティブマトリックス液晶表示装置において走
査電極線Ｇと信号電極線Ｓなどを備え、更に本発明に係
る配向膜を備えたアクティブマトリックス基板の一構造
例の要部を示すものである。図２と図３（ａ）に示すア
クティブマトリックス基板において、ガラスなどの透明
基板６上に、走査電極線Ｇと信号電極線Ｓとが互いの交
差部分を絶縁層を介してマトリックス状に配線されてい
る。また、走査電極線Ｇと信号電極線Ｓとの交差部分の
近傍に薄膜トランジスタ３が設けられている。

【００２０】図２と図３（ａ）に示す薄膜トランジスタ
３は最も一般的な構成のものであり、走査電極線Ｇから
引き出して設けたゲート電極８上に、図３に示すゲート
絶縁膜９を設け、このゲート絶縁膜９上にアモルファス
シリコン（ａ-Ｓｉ）からなる半導体層１０を設け、更
にこの半導体層１０上にアルミニウムなどの導電体から
なるドレイン電極１１とソース電極１２とを設けて構成
されている。また、前記ドレイン電極１１は、ゲート絶
縁層９にあけられたコンタクトホール１４を介して画素
電極１５に接続されている。そして、前記各層の上にレ
ベリング層１７が形成され、その上方に配向膜１９が形
成され、その上方に液晶２０が設けられ、液晶２０の上
方には配向膜２１と電極層２２を備えた透明基板２３が
設けられて液晶表示装置が構成されている。

【００２１】そして、液晶表示装置の特定の１つの走査
電極線Ｇの上方に位置する配向膜１９の一部分に境界部
分１９ａが、また、特定の１つの信号電極線Ｓの上方に
位置する配向膜１９の一部分に境界部分１９ａがそれぞ
れ設けられている。また、配向膜１９の上方の配向膜２
１において、境界部分１９ａに対応する位置に境界部分
２１ａが形成されている。前記境界部分１９ａ、２１ａ
は、配向膜１９、２１の表面に形成されている微細な凹
凸部の不整合部分である。即ち、配向膜１９、２１の表
面には、液晶分子の配向性を制御するために、幅１μｍ
程度の微細な凹凸部が整列状態で形成されているが、前
記境界部分１９ａ、２１ａはこの凹凸部の整列状態が乱
れている部分である。この境界部分１９ａ、２１ａの位
置を図２と図４に一点鎖線で示す。なお、境界部分１９
ａは、例えば配向膜１９の全体を図６（ａ）に示すよう
に長方形状として見た場合、これを４分割するように形
成され、境界部分１９ａが前記した如く液晶表示装置の
走査信号線Ｇ上と信号電極線Ｓ上に、換言すれば、非表
示エリアに位置している。

【００２２】ここで非表示エリアについて説明すると、
前記構成の液晶表示装置においては、画素電極１５が前
記液晶２０の分子に電界を印加すると液晶分子の配向制
御ができるようになっている。従って、画素電極１５の
上方領域が表示エリアとなり、その他の部分は非表示エ
リアとなっている。従って前記境界部分１９ａ、２１ａ
は非表示エリアの一部に形成されている。前記境界部分
１９ａ、２１ａは配向膜１９、２１の凹凸部の非整合部
分であるので、液晶分子の配向性に乱れを生じさせるお
それがあるが、境界部分１９ａ、２１ａは非表示部分に
対応して設けられているので、実際の表示に悪影響を与
えることはない。

【００２３】なお、現在のアクティブマトリックス液晶
表示装置において、走査電極線Ｇあるいは信号電極線Ｓ
の幅は７μｍ程度であり、画素電極１５と各電極線との
間の間隔は１０μｍ程度はあるので、これらのスペース
を利用して境界部分１９ａ、２１ａを容易に配置するこ
とができる。この場合に従来方法では、凹凸部の寸法に
合わせて１μｍ程度の誤差でスタンパの位置合わせを行
なって凹凸部を転写する必要があったが、前記構造を採
用することで、位置合わせの際の許容限度が大幅に広が
る。例えば、電極線の幅を７μｍと仮定し、隣接する画
素電極１５までの間隔を１０μｍと仮定すると、合計２
７μｍ程度の許容限度となり、格段に許容限度が広がる
ので、後述するように転写法により配向膜を製造する際
にスタンパの位置決めが容易にできるようになる。

【００２４】なお、図３（ｂ）は、アクティブマトリッ
クス液晶表示装置の他の例を示すものであり、この例の
構造にも本発明を適用することができる。この例の構造
は、図３（ａ）に示すアクティブマトリックス液晶表示
装置とほぼ同等の構成であるが、異なっているのは、レ
ベリング層１７上に第２画素電極１５’を設け、ゲート
絶縁膜９とレベリング層１７を貫通する接続電極１６を
設け、接続電極１６により第２画素電極１５’と画素電
極１５とを接続して構成している点である。この例の構
造においても図３（ａ）に示す構造のものと同等の部分
に境界部分１９’ａが設けられて目的を達成できるよう
になっている。

【００２５】図５は本発明に係る配向膜を単純マトリッ
クス型の液晶表示装置に適用した一実施例を説明するた
めのものである。単純マトリックス液晶表示装置にあっ
ては、基板２５上に図５の右下がり斜線領域で示すよう
に複数の電極線２６が整列形成され、この基板２５に対
向配置された基板２７に、図５の左下がり斜線領域で示
すように複数の電極線２８が前記電極線２６に対してマ
トリックス状になるように整列形成され、電極線２６と
電極線２８とに挟まれる図５の２重斜線部分が表示エリ
ア２９となり、基板２５と基板２７との間に液晶が設け
られ、この表示エリア２９に対応する部分で表示がなさ
れる。よってこの単純マトリックス液晶表示装置に適用
する配向膜の場合は、この表示エリア２９を避けるよう
に境界部分１９ａ’を配置することによって目的を達成
することができる。具体的には隣接する特定の電極線２
６、２６の間および隣接する特定の電極線２８、２８の
間を通過するように境界部分１９ａ’が配置される。

【００２６】なお、通常の単純マトリックス型の液晶表
示装置では、電極線の間のスペースとして１０〜３０μ
ｍ程度のスペースがとれるので、このスペースを利用す
れば十分な余裕をもって境界部分１９ａ’を配置するこ
とができる。そして、この場合にスタンパを押し付ける
際の位置の誤差もこのスペースの範囲内で許容され、し
かも表示には影響がでないので、後述するようにスタン
パを位置合わせして樹脂膜に押し付けて凹凸部を転写し
て配向膜を形成する際の作業が容易になる。

【００２７】次に前記凹凸部を備えた配向膜１９の製造
方法について説明する。本発明方法を実施して配向膜を
製造するには、図１０に示すようなプレス装置４７と同
等の構成のプレス装置を用い、このプレス装置の上プレ
ート４９にスタンパ５２を装着し、台座４８上に基板４
２を設置して行なう。ただし、上プレート４９を左右移
動できるように移動機構を設け、スタンパ５２を左右移
動できるように改良したプレス装置４７を用いるものと
する。また、製造しようとする配向膜は、スタンパ５２
よりも数倍大きなものであるので、スタンパ５２を収納
する凹部５１はそれに応じて大きく形成するものとす
る。

【００２８】まず仮に、配向膜１９がスタンパ５２の４
倍の大きさを有するものとし、配向膜として熱可塑性樹
脂を用いたものについて説明する。最初に、図６（ａ）
に示すように長方形状の透明基板上にポリエーテルサル
ホン（三井東圧（株）製３６００Ｐ）などの熱可塑性樹
脂膜を被覆したものを用意し、これをスタンパ５２と同
一形状の４つの領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4に境界部分１９
ａを介して４分割する。なお、この境界部分１９ａは、
製造された配向膜が液晶表示装置に組み込まれる場合、
先の実施例で説明したようにアクティブマトリックス基
板の場合であれば、走査電極線Ｇと信号電極線Ｓの上方
などのように、非表示エリアに対応するように位置決め
する。

【００２９】次に前記樹脂膜の領域のうち、左上の領域
Ｒ1をその樹脂膜のガラス転移点よりも１０℃以上、よ
り好ましくは２０℃以上高い温度に加熱し、他の領域の
温度をガラス転移点以下、より好ましくは２０℃以上低
い温度に保持する。具体的には、樹脂膜を被覆した基板
を領域ごとに裏面側から加熱ヒータ、赤外線、あるいは
レーザ光線などで加熱し、必要な領域Ｒ1をガラス転移
点よりも１０℃以上高い温度に加熱するとともに、その
他の領域Ｒ2〜Ｒ4は加熱しないようにするか積極的に冷
却することで温度調節を行なう。この際、赤外線あるい
はレーザー光線のような光学的手段を用いると、加熱領
域を正確に制御することができる。続いて前記領域Ｒ1
に、スタンパ５２の位置合わせを行なってスタンパ５２
を押し付けてその表面に凹凸部を形成する。スタンパ５
２を押し付けた領域を図６（ｂ）の斜線で示す。前述の
ように加熱されている領域Ｒ1の樹脂膜はスタンパ５２
の押し付けにより容易に変形して凹凸部が転写される。
ここで領域Ｒ1をガラス転移点よりも１０℃以上高い温
度に加熱しておくことで凹凸部の転写が容易になされ
る。なお、領域Ｒ1の加熱温度をガラス転移点よりも１
０℃高い温度よりも低くしたのでは、凹凸部の転写が円
滑になされずに配向膜上の凹凸部の深さが浅くなる場合
があるので好ましくない。

【００３０】次に、前記領域Ｒ1の加熱を停止してガラ
ス転移点よりも低い温度、より好ましくは２０℃以上低
い温度まで冷却し、続いて領域Ｒ2を加熱してガラス転
移点よりも１０℃以上高い温度に加熱する。この操作に
より先にスタンパ５２を押圧した領域Ｒ1の凹凸部は完
全に固化する。そして、図６（ｃ）に示すように領域Ｒ
2にスタンパ５２を押し付けて領域Ｒ2の表面に凹凸部を
形成する。この際、領域Ｒ1と領域Ｒ2との境界部分１９
ａにおいては、所定幅においてスタンパ５２を重複して
押し付けるようにスタンパ５２の位置調節を行なうこと
が好ましい。

【００３１】続いて同様に各領域Ｒ3、Ｒ4を順次加熱し
てそれぞれに順次スタンパ５２を押し付けることで、４
つの領域Ｒ1〜Ｒ4の全てに凹凸部を形成することがで
き、最終的に全面に凹凸部を有する図６（ｄ）に示す配
向膜１９を得ることができる。なお、スタンパ５２の押
し付けの際に、各領域の境界部分１９ａではスタンパ５
２を重複して押し付けることが好ましい。また、スタン
パ５２を押し付けない領域あるいは既に押し付け終了し
た領域にあっては、ガラス転移点よりも低い温度、より
好ましくは２０℃以上低い温度にしておかないと、他の
領域に押し付けたスタンパ５２の圧力による樹脂流動等
の影響により境界部分１９ａを越える部分で樹脂層が変
形するおそれがあるので、ガラス転移点以下、より好ま
しくは２０℃以上低い温度に保持する。これにより特定
の領域でスタンパ５２を押し付けても隣接する他の領域
にスタンパ５２の影響が及ばないようにすることができ
る。

【００３２】以上の方法において境界部分１９ａにおい
てはスタンパ５２が２回以上重複して押されるので、凹
凸部が乱れる不整合部分になる。しかしながらこの不整
合部分を図１〜図５を基に先に説明した構造のように非
表示エリアに対応する位置に位置させるならば、この不
整合部分が表示に悪影響を与えることはない。ところ
で、前記実施例においては、配向膜１９を４分割する例
について説明したが、領域分割する数は２以上であれば
任意で良く、また分割した各領域全てが同一形状である
必要もない。また、各領域ごとに同一大のスタンパを複
数用いてスタンパを使い分けて押し付けても良い。

【００３３】次に、配向膜として、熱硬化性樹脂を用い
たものについて説明する。前記実施例と同様に、最初
に、図７（ａ）に示すように長方形状の透明基板上にポ
リイミド（日産化学製サンエバー）などの熱硬化性樹脂
膜を被覆したものを用意し、これをスタンパ５２と同一
形状の４つの領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4に境界部分１９ａ
を介して４分割する。なお、この境界部分１９ａは、製
造された配向膜が液晶表示装置に組み込まれる場合、先
の実施例で説明したようにアクティブマトリックス基板
の場合であれば、走査電極線Ｇと信号電極線Ｓの上方な
どのように、非表示エリアに対応するように位置決めす
る。

【００３４】前記樹脂膜の領域のうち、左上の領域Ｒ1
に、スタンパ５２の位置合わせを行なってスタンパ５２
を押し付ける。その後、領域Ｒ1をその樹脂膜の硬化温
度以上の高い温度に加熱し、他の領域の温度を硬化温度
よりも２０℃以上、好ましくは３０℃以上低い温度に保
持する。具体的には、樹脂膜を被覆した基板を領域ごと
に裏面側から赤外線加熱ヒータ、あるいはレーザ光線な
どで加熱し、必要な領域Ｒ1を硬化温度よりも高い温度
に加熱するとともに、その他の領域Ｒ2〜Ｒ4は加熱しな
いようにするか積極的に冷却することで温度調節を行な
う。

【００３５】スタンパ５２を押し付けた領域を図７
（ｂ）の斜線で示す。前述の領域Ｒ1の樹脂加熱膜はス
タンパ５２の押し付けによりスタンパ表面形状に沿った
膜表面形状を有した状態で加熱し硬化されるために、硬
化温度よりも高い温度に加熱しておくことで凹凸部の転
写が容易になされる。なお、領域Ｒ1の加熱温度を硬化
温度よりも低くしたのでは、凹凸部の転写が円滑になさ
れずに配向膜上の凹凸部の形状が崩れる場合があるので
好ましくない。

【００３６】次に、図７（ｃ）に示すように領域Ｒ2に
スタンパ５２を押し付けて領域Ｒ2の表面に凹凸部を形
成する。この際、領域Ｒ1と領域Ｒ2との境界部分１９ａ
においては、非表示エリア内において所定幅の間隔をあ
けてスタンパ５２を押し付けるようにスタンパ５２の位
置調節を行なうことが好ましい。

【００３７】続いて同様に各領域Ｒ3、Ｒ4に順次スタン
パ５２を押し付けることで、４つの領域Ｒ1〜Ｒ4の全て
に凹凸部を形成することができ、最終的に全面に凹凸部
を有する図７（ｄ）に示す配向膜１９を得ることができ
る。なお、スタンパ５２の押し付けの際に、各領域の境
界部分１９ａでは非表示エリア内において所定幅の間隔
をあけてスタンパ５２を押し付けることが好ましい。ま
た、まだ凹凸形状が形成されていない領域にあっては、
硬化温度よりも２０℃以上、より好ましくは３０℃以上
低い温度にしておかないと、転写する前に膜が硬化して
しまい形状を転写できなくなるおそれがあるので、硬化
温度よりも２０℃以上、より好ましくは３０℃以上低い
温度に保持する。これにより特定の領域でスタンパ５２
を押し付けても隣接する他の領域にこの領域の影響が及
ばないようにすることができる。

【００３８】以上の方法において境界部分１９ａにおい
てはスタンパ５２が所定幅の間隔をあけて押されるの
で、凹凸部が乱れる不整合部分になる。しかしながらこ
の不整合部分を図１〜図５を基に先に説明した構造のよ
うに非表示エリアに対応する位置に位置させるならば、
この不整合部分が表示に悪影響を与えることはない。と
ころで、前記実施例においては、配向膜１９を４分割す
る例について説明したが、領域分割する数は２以上であ
れば任意で良く、また分割した各領域全てが同一形状で
ある必要もない。また、各領域ごとに同一大のスタンパ
を複数用いてスタンパを使い分けて押し付けても良い。

【００３９】次に配向膜として、熱硬化性樹脂を用いた
別の例について説明する。前記例と同様に、最初に、図
７（ａ）に示すように長方形状の透明基板上にポリイミ
ド（東レ（株）製セミコファイン）などの熱硬化性樹脂
膜を被覆したものを用意し、これをスタンパ５２と同一
形状の４つの領域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4に境界部分１９ａ
を介して４分割する。なお、この境界部分１９ａは、製
造された配向膜が液晶表示装置に組み込まれる場合、先
の実施例で説明したようにアクティブマトリックス基板
の場合であれば、走査電極線Ｇと信号電極線Ｓの上方な
どのように、非表示エリアに対応するように位置決めす
る。

【００４０】次に前記樹脂膜の領域のうち、左上の領域
Ｒ1をその樹脂膜のガラス転移点よりも５℃以上高い温
度に加熱し、他の領域の温度をガラス転移点以下、より
好ましくは２０℃以上低い温度に保持する。具体的に
は、樹脂膜を被覆した基板を領域ごとに裏面側から赤外
線加熱ヒータ、あるいはレーザ光線などで加熱し、必要
な領域Ｒ1をガラス転移点よりも５℃以上高い温度に加
熱するとともに、その他の領域Ｒ2〜Ｒ4は加熱しないよ
うにするか積極的に冷却することで温度調節を行なう。
続いて前記領域Ｒ1に、スタンパ５２の位置合わせを行
なってスタンパ５２を押し付けてその表面に凹凸部を形
成する。スタンパ５２を押し付けた領域を図７（ｂ）の
斜線で示す。前述のように加熱されている領域Ｒ1の樹
脂膜はスタンパ５２の押し付けにより容易に変形して凹
凸部が転写される。ここで領域Ｒ1をガラス転移点より
も５℃以上高い温度に加熱しておくことで凹凸部の転写
が容易になされる。なお、領域Ｒ1の加熱温度をガラス
転移点よりも５℃高い温度よりも低くしたのでは、凹凸
部の転写が円滑になされずに配向膜上の凹凸部の深さが
浅くなる場合があるので好ましくない。

【００４１】次に、前記領域Ｒ1の加熱を停止してガラ
ス転移点よりも低い温度、より好ましくは２０℃以上低
い温度まで冷却し、続いて領域Ｒ2を加熱してガラス転
移点よりも５℃以上高い温度に加熱する。この操作によ
り先にスタンパ５２を押圧した領域Ｒ1の凹凸部は完全
に固化する。そして、図７（ｃ）に示すように領域Ｒ2
にスタンパ５２を押し付けて領域Ｒ2の表面に凹凸部を
形成する。この際、領域Ｒ1と領域Ｒ2との境界部分１９
ａにおいては、非表示エリアにおいて所定幅の間隔をあ
けてスタンパ５２を押し付けるようにスタンパ５２の位
置調節を行なうことが好ましい。

【００４２】続いて同様に各領域Ｒ3、Ｒ4を順次加熱し
てそれぞれに順次スタンパ５２を押し付けることで、４
つの領域Ｒ1〜Ｒ4の全てに凹凸部を形成することがで
き、最終的に全面に凹凸部を有する図７（ｄ）に示す配
向膜１９を得ることができる。なお、スタンパ５２の押
し付けの際に、各領域の境界部分１９ａでは非表示エリ
ア内において所定幅の間隔をあけてスタンパ５２を押し
付けることが好ましい。また、スタンパ５２を押し付け
ない領域あるいは既に押し付け終了した領域にあって
は、ガラス転移点よりも低い温度にしておかないと、他
の領域に押し付けたスタンパ５２の圧力による樹脂流動
等の影響により境界部分１９ａを越える部分で樹脂層が
変形するおそれがあるので、ガラス転移点より低い温
度、より好ましくは２０℃以上低い温度に保持する。こ
れにより特定の領域でスタンパ５２を押し付けても隣接
する他の領域にスタンパ５２の影響が及ばないようにす
ることができる。

【００４３】以上の方法において境界部分１９ａにおい
てはスタンパ５２が所定幅の間隔をあけて押されるの
で、凹凸部が乱れる不整合部分になる。しかしながらこ
の不整合部分を図１〜図５を基に先に説明した構造のよ
うに非表示エリアに対応する位置に位置させるならば、
この不整合部分が表示に悪影響を与えることはない。と
ころで、前記実施例においては、配向膜１９を４分割す
る例について説明したが、領域分割する数は２以上であ
れば任意で良く、また分割した各領域全てが同一形状で
ある必要もない。また、各領域ごとに同一大のスタンパ
を複数用いてスタンパを使い分けて押し付けても良い。

【００４４】次に基板上に形成する熱硬化性樹脂とし
て、ＵＶ硬化樹脂を用いる場合の例について図７を基に
説明する。まず、図７（ａ）に示すように長方形状の基
板上にスリーボンド製ＴＢー３０５２などのＵＶ樹脂膜
（紫外線硬化樹脂）を被覆したものを用意し、これを先
の例の場合と同様にスタンパ５２と同一形状の４つの領
域Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4に境界部分１９ａを介して４分割
する。なお、この境界部分１９ａは、製造された配向膜
が液晶表示素子に組み込まれる場合、先の実施例で説明
したようにアクティブマトリックス基板の場合であれ
ば、走査電極線Ｇと信号電極線Ｓの上方などのような非
表示エリアに対応するように位置決めするものとする。

【００４５】次に前記ＵＶ樹脂膜の領域のうち、左上の
領域Ｒ1を除いた他の領域Ｒ2〜Ｒ4にマスクを被せ、前
記領域Ｒ1にスタンパ５２の位置合わせを行なってスタ
ンパ５２を押し付けて表面に凹凸部を形成するとともに
領域Ｒ1のみに紫外線を照射してＵＶ樹脂層を硬化させ
る。このスタンパ５２を押し付けた領域を図７（ｂ）に
斜線で示す。なお、ＵＶ樹脂膜を形成した基板の裏面側
に所望形状のマスクを被覆し、裏面側から紫外線を照射
しても良い。次いで前記領域Ｒ1に対する紫外線の照射
を停止し、続いて領域Ｒ1にマスクを被せ、更に領域Ｒ2
のマスクを排除して領域Ｒ2にスタンパ５２を押し付
け、領域Ｒ2のみに紫外線を照射する。そして、図７
（ｃ）に示すように領域Ｒ2にスタンパ５２を押し付け
て表面に凹凸部を形成する。この際、領域Ｒ1と領域Ｒ2
との境界部分においては、所定幅においてスタンパ５２
が重複しないように押し付けられるようにスタンパ５２
の位置調節を行なうことが好ましい。続いて同様に各領
域Ｒ3、Ｒ4に順次スタンパ５２の押し付けと、紫外線の
照射を行ない、紫外線を照射しない部分にはマスクを被
せておき、図７（ｄ）に示す配向膜１９を得る。以上の
操作を行なうことで４つの領域の全てに凹凸部を転写す
ることができ、表面全部に凹凸部を有する大面積の配向
膜１９を形成することができる。

【００４６】次に本発明の配向膜を得るための他の方法
の例について説明する。図８（ａ）にこの例で使用する
スタンパ３０を示す。このスタンパ３０を用いてスタン
パ３０より大きな配向膜を製造するには、まず、図９と
図１０を基に先に説明した従来方法を実施してスタンパ
３０と同一の大きさのスタンパ３１を複数（図８（ｂ）
に示す場合に４つ）形成する。次にこれらのスタンパ３
１を４枚つなぎ合わせ、そのつなぎ合わせた大型の型か
ら形状を転写した図８（ｄ）に示すような大型のスタン
パ３２を製造する。そして、この大型のスタンパ３２を
図８（ｄ）に示す大きさの樹脂膜に押し付けることでス
タンパ３０よりも大きな形状の配向膜１９’を１回の押
し付け作業で得ることができる。そして、この配向膜１
９’においてもスタンパ３１、３１の境界部分に対応す
る部分には凹凸部の不整合部分の境界部分１９ａ’’が
生じるが、この境界部分１９’’を先に説明した例の場
合と同様に非表示エリアに位置させることで表示に影響
の出ないものでスタンパ３０よりも大きな配向膜１９’
を得ることができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、配
向膜を複数の領域に分割し、分割領域毎に整列された微
細な凹凸部を形成し、分割領域の境界部分を凹凸部の不
整合領域にするとともに、この不整合領域を液晶の非表
示エリアに配置したので、凹凸部の不整合に起因する液
晶の配向乱れを生じても実際の表示に乱れは生じない。
また、本発明に係る構造によれば、配向膜の分割領域ご
とに微細な凹凸部を整列状態で正確に形成すれば良いこ
とになるので、大面積の配向膜でも表示に乱れの生じな
い配向膜を得ることができるようになる。更に、本発明
に係る構造を採用するならば、配向膜の凹凸部をスタン
パで転写して製造する場合、スタンパの大きさに制限が
あり、得られる最大の大きさのスタンパよりも更に大き
な配向膜を製造する必要が生じた場合であっても、配向
膜を領域分割して凹凸部を形成すれば良いので、大面積
の配向膜をそれよりも小さい面積のスタンパでもって容
易に得ることができる。

【００４８】一方、非表示エリアとして具体的には、単
純マトリックス回路を備えた液晶表示装置において、一
方の基板の電極線と他方の基板の電極線とに挟まれた部
分を除く部分とすることができる。なおまた、非表示エ
リアとして具体的には、アクティブマトリックス回路を
備えた液晶表示装置において、画素電極を除く部分とす
ることができる。

【００４９】一方、本発明方法によれば、配向膜を形成
するための樹脂膜を領域分割し、分割領域ごとにスタン
パを押し付けて順次凹凸部を形成することで凹凸部の不
整合部分を分割領域の境界部分に集中させて形成するこ
とができ、これにより境界部分以外の凹凸部を乱れのな
い状態で正確な形状に精密に形成できる。従って表示の
乱れの生じない大面積の配向膜を配向膜よりも小さいス
タンパでもって製造できる効果がある。

【００５０】また、配向膜を形成するための樹脂膜とし
て熱硬化性樹脂を用い、樹脂膜を領域分割し、分割領域
ごとに熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱してスタンパ
を押し付けて凹凸部を形成することで、熱硬化性樹脂膜
に確実に凹凸部を転写することができ、乱れのない正確
な大きさと形状の凹凸部を形成することができる。更
に、樹脂膜の分割領域においてまだ凹凸形状が形成され
ていない領域を熱硬化性樹脂の硬化温度以下にしておく
ことで、特定の領域にスタンパを押し付けてもその周囲
の硬化温度以下に保持した領域の形状が変化することは
ないので、既に形成した特定の分割領域の凹凸部をそれ
に隣接する他の領域へのスタンパの押し付けにより変形
させてしまうことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はアクティブマトリックス液晶表示装置用
基板の等価回路を示す回路図である。

【図２】図２は本発明に係る配向膜が設けられるアクテ
ィブマトリックス液晶表示装置用基板の要部の一構造例
を示す平面図である。

【図３】図３（ａ）は本発明に係る配向膜が設けられた
アクティブマトリックス液晶表示装置の一構造例を示す
平面図、図３（ｂ）は本発明に係る配向膜が設けられた
アクティブマトリックス液晶表示装置の他の構造例を示
す平面図である。

【図４】図４は本発明に係る配向膜が設けられるアクテ
ィブマトリックス液晶表示装置用基板の一構造例を示す
平面図である。

【図５】図５は本発明に係る配向膜が設けられる単純マ
トリックス液晶基板の一構造例を示す平面図である。

【図６】図６は本発明方法の一例を説明するためのもの
で、図６（ａ）は配向膜の領域分割状態を示す平面図、
図６（ｂ）はスタンパを第１の領域に押圧した状態を説
明するための平面図、図６（ｃ）はスタンパを第２の領
域に押圧した状態を説明するための平面図、図６（ｄ）
は得られた配向膜を示す平面図である。

【図７】図７は本発明方法の他の例を説明するためのも
ので、図７（ａ）は配向膜の領域分割状態を示す平面
図、図７（ｂ）はスタンパを第１の領域に押圧した状態
を説明するための平面図、図７（ｃ）はスタンパを第２
の領域に押圧した状態を説明するための平面図、図７
（ｄ）は得られた配向膜を示す平面図である。

【図８】図８は本発明の別の例を説明するためのもの
で、図８（ａ）はスタンパを示す平面図、図８（ｂ）は
スタンパを複数複製した状態を示す平面図、図８（ｃ）
は複数のスタンパを用いてスタンパを形成した状態を説
明するための平面図、図８（ｄ）は得られた配向膜の平
面図である。

【図９】図９は従来の配向膜を備えた基板の一構成例を
示す断面図である。

【図１０】図１０はスタンパと基板を備えたプレス装置
の一例を示す断面図である。

【図１１】図１１は従来のスタンパを示す底面図であ
る。

【図１２】図１２は大面積の配向膜を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

Ｇ、 走査電極線、 Ｓ、
信号電極線、３、 薄膜トランジスタ、
６、２３、 基板、９、 ゲート絶縁膜、
１０、 半導体層、 １２、
ソース電極、１５、 画素電極、
１９、２１、 配向膜、１９ａ、２１ａ、 境界
部分、 ２０、 液晶、２５、２７、
基板、 ２６、２８、 電極線、２９、
表示エリア、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、 領
域、４１、 基板、 ４２、
基板本体、４３、 配向膜、
４４、 基板部、４５、 基
板、 ４３ａ、 凹凸部、４７、
プレス装置、 ４８、 台座、４９、
上プレート、 ５０、 高分
子樹脂膜、５１、 凹部、 ５
２、 スタンパ、５３、 ストッ
パ、 ５５、 配向膜、５６、
境界部分、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒川 英夫 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向配置された基板の間に液晶が封入さ
   れてなる液晶表示装置に設けられ、基板の液晶側の面に
   形成される配向膜において、前記配向膜の液晶側の面
   に、整列状態の微細な凹凸部が形成され、前記配向膜が
   複数の領域に分割されるとともに、これらの分割領域毎
   に前記凹凸部が正確に整列され、分割領域の境界部分
   に、その両側の分割領域の凹凸部が不整合となる不整合
   領域が形成され、前記不整合領域が、液晶表示装置の非
   表示エリアに配置されてなることを特徴とする液晶表示
   装置用配向膜。
2. 【請求項２】 請求項１記載の液晶表示装置用配向膜に
   おいて、基板には液晶を配向させる電極が設けられてお
   り、前記電極は一方の基板に形成された複数の電極線と
   他方の基板に形成された複数の電極線とのマトリックス
   構造とされ、前記不整合領域が一方の基板の電極線と他
   方の基板の電極線との交差部分を除いた部分に形成され
   てなることを特徴とする液晶表示装置用配向膜。
3. 【請求項３】 請求項１記載の液晶表示装置用配向膜に
   おいて、基板には液晶を配向させる回路が設けられてお
   り、前記回路が基板上に形成された走査電極線と信号電
   極線とスイッチ素子と画素電極とを具備するアクティブ
   マトリックス回路であって、前記不整合領域が画素電極
   を除いた部分に形成されてなることを特徴とする液晶表
   示装置用配向膜。
4. 【請求項４】 対向配置された基板の間に液晶が封入さ
   れてなる液晶表示装置に設けられ、基板の液晶側の面に
   形成される配向膜を製造する方法において、 微細な凹凸部を備えたスタンパを基板上に形成された樹
   脂膜に押圧して微細な凹凸部を有する配向膜を形成する
   方法であって、液晶表示装置の非表示エリアに境界部分
   を位置させるように樹脂膜を境界部分を介して複数の領
   域に分割し、各領域毎にスタンパを押圧して樹脂膜の全
   面に凹凸部を有する配向膜を形成することを特徴とする
   液晶表示装置用配向膜の製造方法。
5. 【請求項５】 基板に形成する樹脂膜として熱硬化性樹
   脂膜を用い、スタンパを押し付ける領域を熱硬化性樹脂
   の硬化温度以上の温度に加熱し、まだ、凹凸形状が形成
   されていない領域を熱硬化性樹脂の硬化温度以下の温度
   に保持して凹凸部を形成することを特徴とする請求項４
   記載の液晶表示装置用配向膜の製造方法。