JP2907228B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
液晶表示装置の製造方法Info
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- JP2907228B2 JP2907228B2 JP24610390A JP24610390A JP2907228B2 JP 2907228 B2 JP2907228 B2 JP 2907228B2 JP 24610390 A JP24610390 A JP 24610390A JP 24610390 A JP24610390 A JP 24610390A JP 2907228 B2 JP2907228 B2 JP 2907228B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶表示装置の製造方法に関する。
近年、液晶分子がホメオトロピック方向（垂直方向）
に配向した表示装置が、単純マトリックス方式で大容量
化できる方式として注目を集めている。この表示方式に
求められる液晶分子の配向は、基板に対して完全な垂直
配向ではなく、垂直に極めて近い配向でありながら、な
おかつ、垂直方向から一定の方向にわずかに傾いている
必要がある。
に配向した表示装置が、単純マトリックス方式で大容量
化できる方式として注目を集めている。この表示方式に
求められる液晶分子の配向は、基板に対して完全な垂直
配向ではなく、垂直に極めて近い配向でありながら、な
おかつ、垂直方向から一定の方向にわずかに傾いている
必要がある。
尚、傾斜配列は、液晶表示装置において電場応答時に
液晶分子が傾きはじめるしきい値電圧を低下させる目的
と、液晶分子が傾く方向を一様に揃えてリバースティル
トを防ぐ目的に利用される。
液晶分子が傾きはじめるしきい値電圧を低下させる目的
と、液晶分子が傾く方向を一様に揃えてリバースティル
トを防ぐ目的に利用される。
従来、この様な垂直方向から一定方向にわずかに傾い
た配向を得るには、基板にSiOを斜め方向から蒸着し、
基板面に対してわずかに傾いた多数の微小な傾斜面を作
った後、この傾斜面に対して、垂直配向をするような垂
直配向剤を塗布する方法が用いられてきた（例えば、松
本、角田共著：液晶の最新技術（工業調査会、1983）p.
161〜162）。
た配向を得るには、基板にSiOを斜め方向から蒸着し、
基板面に対してわずかに傾いた多数の微小な傾斜面を作
った後、この傾斜面に対して、垂直配向をするような垂
直配向剤を塗布する方法が用いられてきた（例えば、松
本、角田共著：液晶の最新技術（工業調査会、1983）p.
161〜162）。
また、TNやSTN方式のような、液晶分子がほぼ水平方
向に配向した液晶表示装置の場合、配向膜としてポリイ
ミド等の有機高分子材料の薄膜を基板上に形成し、その
表面を布等による擦るラビング法を用いることによっ
て、液晶分子を所定方向に配向させている。この方法
は、生産性が高く、現在量産に用いられている。
向に配向した液晶表示装置の場合、配向膜としてポリイ
ミド等の有機高分子材料の薄膜を基板上に形成し、その
表面を布等による擦るラビング法を用いることによっ
て、液晶分子を所定方向に配向させている。この方法
は、生産性が高く、現在量産に用いられている。
液晶分子を垂直方向から一定の方向にわずかに傾ける
方法として、従来から用いられているSiOの斜め蒸着法
では、大きな画面全体にわたって均一に、微小な傾斜面
を形成することは極めて難しいため、大型化には限界が
ある。また、小さい画面の場合でも、蒸着では真空操作
を伴うことから生産性が極めて低いという問題がある。
方法として、従来から用いられているSiOの斜め蒸着法
では、大きな画面全体にわたって均一に、微小な傾斜面
を形成することは極めて難しいため、大型化には限界が
ある。また、小さい画面の場合でも、蒸着では真空操作
を伴うことから生産性が極めて低いという問題がある。
さらに、液晶分子をほぼ水平に配向させるTNやSTN方
式に用いられているラビング法を、そのまま垂直配向性
を持つポリイミド配向膜に対して適用した場合、液晶分
子をラビング方向に傾けることはできるものの、垂直か
らの傾きは大きくなり（微少の傾きをつける制御が困
難）、基板と液晶分子の成す角であるプレチルト角が小
さくなりすぎる（プレチルト角＜85゜）といった問題が
生じる。
式に用いられているラビング法を、そのまま垂直配向性
を持つポリイミド配向膜に対して適用した場合、液晶分
子をラビング方向に傾けることはできるものの、垂直か
らの傾きは大きくなり（微少の傾きをつける制御が困
難）、基板と液晶分子の成す角であるプレチルト角が小
さくなりすぎる（プレチルト角＜85゜）といった問題が
生じる。
本発明は、垂直配向性ポリイミド配向膜に対して、水
平配向性の配向膜に通常用いられているラビング法を用
い、しかも垂直方向から一定方向にわずかに傾いた配向
（88゜＜プレチルト角90゜）を大きな画面全体にたり、
均一に、生産性高く実現することを目的とする。
平配向性の配向膜に通常用いられているラビング法を用
い、しかも垂直方向から一定方向にわずかに傾いた配向
（88゜＜プレチルト角90゜）を大きな画面全体にたり、
均一に、生産性高く実現することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明によれば、それ
ぞれが所定パターンの透明電極と垂直配向姓を持った配
向膜とを有する、少なくとも一方が透明な２枚の基板間
に液晶を挟持した液晶表示装置の製造方法において、基
板上に前記配向膜の前駆体であるポリアミック酸溶液を
塗布する工程と、前記ポリアミック酸溶液を複数回に分
けてイミド化処理し、前記配向膜を形成する工程と、前
記複数回のイミド化処理の工程の間にラビング操作を行
う工程とを有し、前記ラビング操作の後のイミド化処理
によって、前記配向膜に液晶が配向する際のプレチルト
角の大きさを、前記ラビング操作直後よりも大きくする
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法が提供され
る。
ぞれが所定パターンの透明電極と垂直配向姓を持った配
向膜とを有する、少なくとも一方が透明な２枚の基板間
に液晶を挟持した液晶表示装置の製造方法において、基
板上に前記配向膜の前駆体であるポリアミック酸溶液を
塗布する工程と、前記ポリアミック酸溶液を複数回に分
けてイミド化処理し、前記配向膜を形成する工程と、前
記複数回のイミド化処理の工程の間にラビング操作を行
う工程とを有し、前記ラビング操作の後のイミド化処理
によって、前記配向膜に液晶が配向する際のプレチルト
角の大きさを、前記ラビング操作直後よりも大きくする
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法が提供され
る。
配向膜のイミド化のために基板を加熱する際に、その
加熱温度はラビング前後のイミド化処理で同じであるか
あるいは、第１回目のイミド化処理時の加熱温度の方が
第２回目のそれより低い。
加熱温度はラビング前後のイミド化処理で同じであるか
あるいは、第１回目のイミド化処理時の加熱温度の方が
第２回目のそれより低い。
第１図に本発明の製造工程を示す。
パターニングを行った透明電極を形成したガラス基板
上に、垂直配向性を示すポリイミド配向膜の原料（ポリ
アミック酸溶液）を塗布し、乾燥する。その後、こうし
て形成されたポリアミック酸の薄膜のイミド化率を第１
回目のイミド化（イミド化Ｉ）により上げる。次に、こ
の配向膜に対して、ラビング操作を行う。ラビング操作
後、再び配向膜のイミド化率を第２回目のイミド化IIに
よって上げ、配向膜形成を完了する。このようなイミド
化率を向上させるためのイミド化処理I,IIは一般に加熱
によって行われる。
上に、垂直配向性を示すポリイミド配向膜の原料（ポリ
アミック酸溶液）を塗布し、乾燥する。その後、こうし
て形成されたポリアミック酸の薄膜のイミド化率を第１
回目のイミド化（イミド化Ｉ）により上げる。次に、こ
の配向膜に対して、ラビング操作を行う。ラビング操作
後、再び配向膜のイミド化率を第２回目のイミド化IIに
よって上げ、配向膜形成を完了する。このようなイミド
化率を向上させるためのイミド化処理I,IIは一般に加熱
によって行われる。
このようにして、形成した配向膜を有する２枚の同一
基板をスペーサを介して所定の間隔で対向させ、シール
材によって貼り合わせパネルとする。このパネル内（両
基板間）に、液晶材料を注入後、注入口を封止し、この
パネルの両側に偏光手段を設け、液晶表示装置とする。
基板をスペーサを介して所定の間隔で対向させ、シール
材によって貼り合わせパネルとする。このパネル内（両
基板間）に、液晶材料を注入後、注入口を封止し、この
パネルの両側に偏光手段を設け、液晶表示装置とする。
本発明では、垂直方向から一定方向にわずかに傾いた
配向を示す配向膜を形成する際、上述の如く、配向膜材
料であるポリアミック酸の配向膜のイミド化を進める操
作を２段階（イミド化Ｉ及びイミド化II）に分け、その
２つのイミド化処理段階の中間にラビング操作を行う。
配向を示す配向膜を形成する際、上述の如く、配向膜材
料であるポリアミック酸の配向膜のイミド化を進める操
作を２段階（イミド化Ｉ及びイミド化II）に分け、その
２つのイミド化処理段階の中間にラビング操作を行う。
このようにすることによりラビング操作により減少し
たプレチルト角が第２回目のイミド化により回復し、高
いプレチルト角（＞88゜）、即ち、液晶分子の傾斜角を
小さくすることができる。
たプレチルト角が第２回目のイミド化により回復し、高
いプレチルト角（＞88゜）、即ち、液晶分子の傾斜角を
小さくすることができる。
即ち、第２図に示す如く、イミド化IIによる配向膜の
イミド化率変化により、プレチルト角が回復する。第２
図から明らかなように、ラビング操作により一旦は減少
したプレチルト角がイミド化IIにより回復し、高いプレ
チルト角（プレチルト角＞88゜）が得られる。
イミド化率変化により、プレチルト角が回復する。第２
図から明らかなように、ラビング操作により一旦は減少
したプレチルト角がイミド化IIにより回復し、高いプレ
チルト角（プレチルト角＞88゜）が得られる。
第３図は本発明の一実施例により製造される液晶表示
装置の基本構成を示す。この液晶表示装置は、一対の同
一ガラス基板11A,11Bから成り、基板の対面するそれぞ
れの一側面に、所定パターンの透明電極13A,13Bと、そ
の上に垂直配向膜15A,15Bとが夫々形成される。両垂直
配向膜15A,15B間にネマティック液晶10が充填される。
そして、このセルの両側に互いに直交した直線偏光板19
A,19Bを取付けることにより完成する。
装置の基本構成を示す。この液晶表示装置は、一対の同
一ガラス基板11A,11Bから成り、基板の対面するそれぞ
れの一側面に、所定パターンの透明電極13A,13Bと、そ
の上に垂直配向膜15A,15Bとが夫々形成される。両垂直
配向膜15A,15B間にネマティック液晶10が充填される。
そして、このセルの両側に互いに直交した直線偏光板19
A,19Bを取付けることにより完成する。
尚、17は両基板11A,11Bを所定の距離に隔てるための
シール材を兼ねたスペーサである。
シール材を兼ねたスペーサである。
透明電極13A,13Bはスパッタリングによりガラス基板1
1A,11B上に形成され、パターニングされる。その後、垂
直配向性ポリイミド材料（日産化学:RN−722）の溶液を
基板の一側面上に塗布する。そして、溶媒を80℃で乾燥
し、170℃10分間加熱（イミド化Ｉ）する。次に、周知
の方法により特殊な布を用いてラビング操作（液晶分子
はラビング方向に傾くようになる）を行い、続いて170
℃60分間加熱（イミド化II）する。この様にして形成さ
れた垂直配向膜15A,15Bを有する一対のガラス基板をス
ペーサ17を介して対向させ、貼り合わせてパネルとし、
液晶材料10を注入後、注入口を封止する。このパネルの
両外側面に、配向膜のラビング方向と偏光板の偏光方向
が45゜をなし、２枚の偏光板19A,19Bを取り付け、液晶
表示装置とする。
1A,11B上に形成され、パターニングされる。その後、垂
直配向性ポリイミド材料（日産化学:RN−722）の溶液を
基板の一側面上に塗布する。そして、溶媒を80℃で乾燥
し、170℃10分間加熱（イミド化Ｉ）する。次に、周知
の方法により特殊な布を用いてラビング操作（液晶分子
はラビング方向に傾くようになる）を行い、続いて170
℃60分間加熱（イミド化II）する。この様にして形成さ
れた垂直配向膜15A,15Bを有する一対のガラス基板をス
ペーサ17を介して対向させ、貼り合わせてパネルとし、
液晶材料10を注入後、注入口を封止する。このパネルの
両外側面に、配向膜のラビング方向と偏光板の偏光方向
が45゜をなし、２枚の偏光板19A,19Bを取り付け、液晶
表示装置とする。
第２図は実験結果を示すもので、第１回目のイミド化
Ｉにより略90゜のプレチルト角（略垂直）が得られる
が、ラビング処理によりプレチルト角が80゜近くまで低
下してしまう。前述の如くラビングは生産性が高いが、
プレチルト角が低下してしまうという問題がある。そこ
で本発明によれば第２回目のイミド化II（加熱）を行う
ことによりプレチルト角が89゜程度まで回復する。
Ｉにより略90゜のプレチルト角（略垂直）が得られる
が、ラビング処理によりプレチルト角が80゜近くまで低
下してしまう。前述の如くラビングは生産性が高いが、
プレチルト角が低下してしまうという問題がある。そこ
で本発明によれば第２回目のイミド化II（加熱）を行う
ことによりプレチルト角が89゜程度まで回復する。
尚、第１回目のイミド化Ｉと第２回目のイミド化IIと
はその加熱温度は同一でもよいが、第２回目の方を高く
するとより効果的であることが確認された。
はその加熱温度は同一でもよいが、第２回目の方を高く
するとより効果的であることが確認された。
また、本発明によればイミド化処理はラビング回数に
合わせて２回以上に分割してもよく、いずれにしろラビ
ング処理後に再度イミド化処理（加熱）すればよい。イ
ミド化処理は加熱によるものが一般的だが、それに限定
されない。
合わせて２回以上に分割してもよく、いずれにしろラビ
ング処理後に再度イミド化処理（加熱）すればよい。イ
ミド化処理は加熱によるものが一般的だが、それに限定
されない。
以上説明した様に、本発明によれば、ホメオトロピッ
ク方向に液晶分子が配向した液晶表示装置において、垂
直方向から一定の方向にわずかに傾いた（傾斜角２゜以
下）非常に高いプレチルト角（88゜＜プレチルト角＜90
゜）を持った配向を、生産性の高いラビングにより大画
面にわたって、均一に、生産性高く実現することができ
る。
ク方向に液晶分子が配向した液晶表示装置において、垂
直方向から一定の方向にわずかに傾いた（傾斜角２゜以
下）非常に高いプレチルト角（88゜＜プレチルト角＜90
゜）を持った配向を、生産性の高いラビングにより大画
面にわたって、均一に、生産性高く実現することができ
る。
第１図は本発明の液晶表示装置の製造工程を示すブロッ
ク図、第２図は、２回目のイミド化により配向膜のイミ
ド化率変化により、プレチルト角が回復することを示す
実験結果のグラフ、第３図は本発明により得られる液晶
表示装置の一例を示す断面図である。 10……ネマティック液晶層、 11A,11B……ガラス基板、 13A,13B……透明電極、 15A,15B……垂直配向性ポリイミド配向膜。
ク図、第２図は、２回目のイミド化により配向膜のイミ
ド化率変化により、プレチルト角が回復することを示す
実験結果のグラフ、第３図は本発明により得られる液晶
表示装置の一例を示す断面図である。 10……ネマティック液晶層、 11A,11B……ガラス基板、 13A,13B……透明電極、 15A,15B……垂直配向性ポリイミド配向膜。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−260623（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1337
Claims (2)
- 【請求項１】それぞれが所定パターンの透明電極と垂直
配向性を持った配向膜とを有する、少なくとも一方が透
明な２枚の基板間に液晶を挟持した液晶表示装置の製造
方法において、 基板上に前記配向膜の前駆体であるポリアミック酸溶液
を塗布する工程と、 前記ポリアミック酸溶液を複数回に分けてイミド化処理
し、前記配向膜を形成する工程と、 前記複数回のイミド化処理の工程の間にラビング操作を
行う工程とを有し、 前記ラビング操作の後のイミド化処理によって、前記配
向膜に液晶が配向する際のプレチルト角の大きさを、前
記ラビング操作直後よりも大きくすることを特徴とする
液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項２】前記イミド化処理が、加熱であることを特
徴とする請求項１に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24610390A JP2907228B2 (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 液晶表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24610390A JP2907228B2 (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 液晶表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04125521A JPH04125521A (ja) | 1992-04-27 |
| JP2907228B2 true JP2907228B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=17143533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24610390A Expired - Lifetime JP2907228B2 (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 液晶表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2907228B2 (ja) |
-
1990
- 1990-09-18 JP JP24610390A patent/JP2907228B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04125521A (ja) | 1992-04-27 |
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