JP3209166B2 - 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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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラビングが不要な
液晶配向膜の製造方法に関する。
液晶配向膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶素子は、液晶組成物に電界を印加し
正常に動作させるため電極と液晶との界面に配向膜を設
け、液晶の初期配向を制御することが必要である。この
配向膜として、一般にはポリイミドが用いられており、
このポリイミドの表面をレーヨン、コットン等の布で一
方向に擦ることにより液晶分子を特定の方向に配向させ
る。この方法をラビング法と言う。
正常に動作させるため電極と液晶との界面に配向膜を設
け、液晶の初期配向を制御することが必要である。この
配向膜として、一般にはポリイミドが用いられており、
このポリイミドの表面をレーヨン、コットン等の布で一
方向に擦ることにより液晶分子を特定の方向に配向させ
る。この方法をラビング法と言う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ラビング法においては清浄な電極上の膜表面を布でラビ
ングするため、布のダストが基板に転写され、液晶分子
の配向特性が悪くなる。また、配向膜の表面を十数μｍ
の径の繊維でできた織物で擦るという特徴から、布の織
り方、裁断のし方等の布の不均一性がそのままラビング
の情報として配向膜表面に転写され、ラビング方向にス
ジ状に走る欠陥（ラビングスジ）として表示特性を悪化
させる。さらにアクティブマトリックス型の液晶表示素
子においては、一方の基板に薄膜トランジスタ等のアク
ティブ素子を形成しているが、この素子がラビング時に
生じる静電気によって絶縁破壊してしまう等の種々の問
題が生じる。
ラビング法においては清浄な電極上の膜表面を布でラビ
ングするため、布のダストが基板に転写され、液晶分子
の配向特性が悪くなる。また、配向膜の表面を十数μｍ
の径の繊維でできた織物で擦るという特徴から、布の織
り方、裁断のし方等の布の不均一性がそのままラビング
の情報として配向膜表面に転写され、ラビング方向にス
ジ状に走る欠陥（ラビングスジ）として表示特性を悪化
させる。さらにアクティブマトリックス型の液晶表示素
子においては、一方の基板に薄膜トランジスタ等のアク
ティブ素子を形成しているが、この素子がラビング時に
生じる静電気によって絶縁破壊してしまう等の種々の問
題が生じる。
【０００４】本発明は、このようなラビング処理は必要
とせず、しかも効率的に液晶分子を配向させることがで
きる配向膜の製造方法を提供することを目的としたもの
である。
とせず、しかも効率的に液晶分子を配向させることがで
きる配向膜の製造方法を提供することを目的としたもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の、本発明の第１の液晶配向膜の製造方法は、一方の基
板に形成された電極上に直接もしくは間接的に、誘電率
異方性が０でない液晶構造を有した紫外感光性の高分子
前駆体を塗布する工程と、電極を有する他方の基板と一
方の基板上に塗布された高分子前駆体の界面との間に、
誘電率異方性が０でない液晶分子を挟み込む工程と、２
枚の基板上の電極に電圧を印加することにより、液晶分
子及び液晶構造を有した紫外感光性の高分子前駆体を電
界中にさらして配向させる工程と、２枚の基板に紫外線
を照射して高分子前駆体を硬化させる工程と、を有す
る。
の、本発明の第１の液晶配向膜の製造方法は、一方の基
板に形成された電極上に直接もしくは間接的に、誘電率
異方性が０でない液晶構造を有した紫外感光性の高分子
前駆体を塗布する工程と、電極を有する他方の基板と一
方の基板上に塗布された高分子前駆体の界面との間に、
誘電率異方性が０でない液晶分子を挟み込む工程と、２
枚の基板上の電極に電圧を印加することにより、液晶分
子及び液晶構造を有した紫外感光性の高分子前駆体を電
界中にさらして配向させる工程と、２枚の基板に紫外線
を照射して高分子前駆体を硬化させる工程と、を有す
る。
【０００６】２枚の基板上の電極に電圧を印加すること
により、液晶及び液晶構造を電界中にさらして配向させ
る工程と、２枚の基板に紫外線を照射して高分子前駆体
を硬化させる工程との間には、電圧を下げる工程を有す
ることが好ましい。
により、液晶及び液晶構造を電界中にさらして配向させ
る工程と、２枚の基板に紫外線を照射して高分子前駆体
を硬化させる工程との間には、電圧を下げる工程を有す
ることが好ましい。
【０００７】他方の基板に配向処理が施されていること
も好ましい。
も好ましい。
【０００８】第２の液晶配向膜の製造方法は、基板に形
成された電極上に直接もしくは間接的に、誘電率異方性
が０でない液晶構造を有した紫外感光性の高分子前駆体
を塗布する工程と、高分子前駆体の界面上に誘電率異方
性が０でない液晶分子を配置する工程と、基板を電場下
に置いて液晶分子及び液晶構造を有した紫外感光性の高
分子前駆体を電界中にさらして配向させる工程と、基板
に紫外線を照射して高分子前駆体を硬化させる工程と、
を有する。
成された電極上に直接もしくは間接的に、誘電率異方性
が０でない液晶構造を有した紫外感光性の高分子前駆体
を塗布する工程と、高分子前駆体の界面上に誘電率異方
性が０でない液晶分子を配置する工程と、基板を電場下
に置いて液晶分子及び液晶構造を有した紫外感光性の高
分子前駆体を電界中にさらして配向させる工程と、基板
に紫外線を照射して高分子前駆体を硬化させる工程と、
を有する。
【０００９】第３の液晶配向膜の製造方法は、一方の基
板に形成された電極上に直接もしくは間接的に、誘電率
異方性が０でない液晶構造を有した紫外感光性の高分子
前駆体を塗布する工程と、電極を有する他方の基板と一
方の基板上に塗布された高分子前駆体の界面との間に、
誘電率異方性が０でない液晶分子を挟み込む工程と、液
晶分子及び液晶構造を有した紫外感光性の高分子前駆体
を磁界中にさらして配向させる工程と、２枚の基板に紫
外線を照射して高分子前駆体を硬化させる工程と、を有
する。他方の基板に配向処理が施されていることが好ま
しい。
板に形成された電極上に直接もしくは間接的に、誘電率
異方性が０でない液晶構造を有した紫外感光性の高分子
前駆体を塗布する工程と、電極を有する他方の基板と一
方の基板上に塗布された高分子前駆体の界面との間に、
誘電率異方性が０でない液晶分子を挟み込む工程と、液
晶分子及び液晶構造を有した紫外感光性の高分子前駆体
を磁界中にさらして配向させる工程と、２枚の基板に紫
外線を照射して高分子前駆体を硬化させる工程と、を有
する。他方の基板に配向処理が施されていることが好ま
しい。
【００１０】第４の液晶配向膜の製造方法は、基板に形
成された電極上に直接もしくは間接的に、誘電率異方性
が０でない液晶構造を有した紫外感光性の高分子前駆体
を塗布する工程と、高分子前駆体の界面上に誘電率異方
性が０でない液晶分子を配置する工程と、基板を磁場下
に置いて液晶分子及び液晶構造を有した紫外感光性の高
分子前駆体を磁界中にさらして配向させる工程と、基板
に紫外線を照射して高分子前駆体を硬化させる工程と、
を有する。
成された電極上に直接もしくは間接的に、誘電率異方性
が０でない液晶構造を有した紫外感光性の高分子前駆体
を塗布する工程と、高分子前駆体の界面上に誘電率異方
性が０でない液晶分子を配置する工程と、基板を磁場下
に置いて液晶分子及び液晶構造を有した紫外感光性の高
分子前駆体を磁界中にさらして配向させる工程と、基板
に紫外線を照射して高分子前駆体を硬化させる工程と、
を有する。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の電界を用いた液晶配向膜
の製造法は、図１、図２に示すように希釈等で液体状態
にした液晶構造部２０１と紫外感光性部２０２を有した
高分子前駆体２０３を電極１０１付き基板１０２上に、
スピンコート、印刷等で塗布する。
の製造法は、図１、図２に示すように希釈等で液体状態
にした液晶構造部２０１と紫外感光性部２０２を有した
高分子前駆体２０３を電極１０１付き基板１０２上に、
スピンコート、印刷等で塗布する。
【００１４】紫外感光性とは、紫外線を受け、分子が反
応するものであり、直接その分子が紫外線により活性化
され反応を起こすもの、また、最初に別の分子（開始剤
等）が紫外線によって反応しその反応生成物によって２
次的に反応を起こす化合物も含む。
応するものであり、直接その分子が紫外線により活性化
され反応を起こすもの、また、最初に別の分子（開始剤
等）が紫外線によって反応しその反応生成物によって２
次的に反応を起こす化合物も含む。
【００１５】例えば、パーオキサイド構造を有する化合
物は、自ら光を受け反応を開始するが、オレフィン構造
を有するものは、開始剤により発生したラジカルや、カ
チオン、アニオン等により反応が開始される。また、こ
の時の高分子の前駆体とはモノマー、オリゴマー、ポリ
マーのどのような重合度の前駆体でもよく、又これらの
混合物でも良い。
物は、自ら光を受け反応を開始するが、オレフィン構造
を有するものは、開始剤により発生したラジカルや、カ
チオン、アニオン等により反応が開始される。また、こ
の時の高分子の前駆体とはモノマー、オリゴマー、ポリ
マーのどのような重合度の前駆体でもよく、又これらの
混合物でも良い。
【００１６】その後形成された膜１０３を１０００００
Ｖ／ｍ以上の電界１０４中に置く。すると、液晶構造部
２０１の誘電率異方性が正であった場合、高分子前駆体
１０５中の液晶部分１０６の分子のダイレクタは電界方
向と平行に配向する。また負であった場合には電界方向
に垂直になるように配向する。これらの性質を利用し
て、制御したいプレチルト角度、及び方向に液晶構造部
分を配向させてやる。
Ｖ／ｍ以上の電界１０４中に置く。すると、液晶構造部
２０１の誘電率異方性が正であった場合、高分子前駆体
１０５中の液晶部分１０６の分子のダイレクタは電界方
向と平行に配向する。また負であった場合には電界方向
に垂直になるように配向する。これらの性質を利用し
て、制御したいプレチルト角度、及び方向に液晶構造部
分を配向させてやる。
【００１７】例えば、ＥＣＢモード（垂直配向モード）
の素子を作製するときには、誘電率異方性の正の液晶部
分を有する高分子前駆体を塗布し、基板に対してほぼ９
０゜（８７゜〜８９゜が最も良い）に電界をかける方法
が最も容易である。そしてこの電界１０４中で紫外線１
０７を照射し、高分子前駆体を高分子化することによっ
て、高分子膜の液晶構造部１０９が所定の一方向に配向
した配向膜１０８が得られる。
の素子を作製するときには、誘電率異方性の正の液晶部
分を有する高分子前駆体を塗布し、基板に対してほぼ９
０゜（８７゜〜８９゜が最も良い）に電界をかける方法
が最も容易である。そしてこの電界１０４中で紫外線１
０７を照射し、高分子前駆体を高分子化することによっ
て、高分子膜の液晶構造部１０９が所定の一方向に配向
した配向膜１０８が得られる。
【００１８】また上記の高分子前駆体の塗布膜の形成
後、膜上に誘電率異方性を有する液晶分子を塗布し、そ
の後同様の方法で電界中に置き硬化させても良い。この
方法を用いると、電界中では液晶分子、及び高分子前駆
体中の液晶構造部の両方が相互作用を及ぼしながら配向
するため、より配向性が向上する。
後、膜上に誘電率異方性を有する液晶分子を塗布し、そ
の後同様の方法で電界中に置き硬化させても良い。この
方法を用いると、電界中では液晶分子、及び高分子前駆
体中の液晶構造部の両方が相互作用を及ぼしながら配向
するため、より配向性が向上する。
【００１９】さらに上記高分子前駆体の塗布膜形成後、
膜上に液晶分子を滴下し、対向基板として電極を有し配
向処理を施した基板で挟み込み、これらの２枚の基板上
の電極に電圧を印加することにより、液晶及び液晶構造
部を電界中にさらし、一方向に配向させても良い、そし
てそのまま２枚の基板を接着して液晶素子としても良い
が、対向基板、及び液晶を除去して配向膜として用いて
も良い。
膜上に液晶分子を滴下し、対向基板として電極を有し配
向処理を施した基板で挟み込み、これらの２枚の基板上
の電極に電圧を印加することにより、液晶及び液晶構造
部を電界中にさらし、一方向に配向させても良い、そし
てそのまま２枚の基板を接着して液晶素子としても良い
が、対向基板、及び液晶を除去して配向膜として用いて
も良い。
【００２０】図３を用いて対向基板を用いる方法を更に
詳しく説明する。例えば、液晶構造部３０１に誘電率異
方性が正の高分子前駆体３０２、誘電率異方性が正の液
晶分子３０３、パターニングされていない全面均一なＩ
ＴＯ電極３０４を有し、ラビング法等でプレチルトを有
した水平配向（ホモジニアス配向）された配向膜３０５
を有した対向基板３０６をそれぞれ用いる。配向処理を
施すべき電極３０７の付いた基板３０８上に高分子前駆
体３０２を塗布し、その後液晶分子３０３を滴下し、対
向基板で液晶の厚みが３μｍになるように挟み込む。
詳しく説明する。例えば、液晶構造部３０１に誘電率異
方性が正の高分子前駆体３０２、誘電率異方性が正の液
晶分子３０３、パターニングされていない全面均一なＩ
ＴＯ電極３０４を有し、ラビング法等でプレチルトを有
した水平配向（ホモジニアス配向）された配向膜３０５
を有した対向基板３０６をそれぞれ用いる。配向処理を
施すべき電極３０７の付いた基板３０８上に高分子前駆
体３０２を塗布し、その後液晶分子３０３を滴下し、対
向基板で液晶の厚みが３μｍになるように挟み込む。
【００２１】次にこの２枚の基板間にそれぞれの電極を
用いて電圧を印加する。例えば１０Ｖの電圧を印加する
と液晶分子と液晶構造部は基板に対してほぼ９０゜に近
い角度で配向する（図３（ａ））。その後徐々に電圧を
下げていくことにより、液晶分子３０９及び液晶構造部
３１０ともに対向基板と反平行方向にチルト角を有して
倒れていく。この過程の適当な位置で紫外線照射を行う
ことで希望のプレチルト角を有した配向膜が作製され
る。
用いて電圧を印加する。例えば１０Ｖの電圧を印加する
と液晶分子と液晶構造部は基板に対してほぼ９０゜に近
い角度で配向する（図３（ａ））。その後徐々に電圧を
下げていくことにより、液晶分子３０９及び液晶構造部
３１０ともに対向基板と反平行方向にチルト角を有して
倒れていく。この過程の適当な位置で紫外線照射を行う
ことで希望のプレチルト角を有した配向膜が作製され
る。
【００２２】本発明の磁場を用いた液晶配向膜の製造方
法は、まず希釈等で液体状にした磁気モーメント、もし
くは磁化率異方性を有した紫外感光性の高分子前駆体
を、電極を有した基板上にスピンコート、印刷等で塗布
する。磁化率異方性を有するもの、磁気モーメントを有
するものは、どのようなものでもかまわないが、ベンゼ
ン環を有するもの、特にベンゼン環を有した液晶は磁場
に対する感受性が高く、良好な配向特性が得られること
から良い。
法は、まず希釈等で液体状にした磁気モーメント、もし
くは磁化率異方性を有した紫外感光性の高分子前駆体
を、電極を有した基板上にスピンコート、印刷等で塗布
する。磁化率異方性を有するもの、磁気モーメントを有
するものは、どのようなものでもかまわないが、ベンゼ
ン環を有するもの、特にベンゼン環を有した液晶は磁場
に対する感受性が高く、良好な配向特性が得られること
から良い。
【００２３】紫外感光性とは、紫外線を受け、分子が反
応するものであり、直接その分子が紫外線により活性化
され反応を起こすもの、また、最初に別の分子（開始剤
等）が紫外線によって反応しその反応生成物によって２
次的に反応を起こす化合物も含む。
応するものであり、直接その分子が紫外線により活性化
され反応を起こすもの、また、最初に別の分子（開始剤
等）が紫外線によって反応しその反応生成物によって２
次的に反応を起こす化合物も含む。
【００２４】例えば、パーオキサイド構造を有する化合
物は、自ら光を受け反応を開始するが、オレフィン構造
を有するものは、開始剤により発生したラジカルや、カ
チオン、アニオン等により反応が開始される。また、こ
の時の高分子の前駆体とはモノマー、オリゴマー、ポリ
マーのどのような重合度の前駆体でもよく、又これらの
混合物でも良い。
物は、自ら光を受け反応を開始するが、オレフィン構造
を有するものは、開始剤により発生したラジカルや、カ
チオン、アニオン等により反応が開始される。また、こ
の時の高分子の前駆体とはモノマー、オリゴマー、ポリ
マーのどのような重合度の前駆体でもよく、又これらの
混合物でも良い。
【００２５】その後形成された膜を０．１テスラ以上の
磁界中に置く。すると磁気モーメントを有する構造部分
は磁気モーメントが磁場と平行になるように向きを変
え、また磁化率異方性を有した構造部分は磁化率の大き
い方が磁場と平行に向こうとする。そして前記と同様に
して、紫外線を照射することにより、磁気モーメントを
有する部分、もしくは磁化率異方性を有する部分を所定
の方向に配向させた状態で高分子化することが可能とな
る。
磁界中に置く。すると磁気モーメントを有する構造部分
は磁気モーメントが磁場と平行になるように向きを変
え、また磁化率異方性を有した構造部分は磁化率の大き
い方が磁場と平行に向こうとする。そして前記と同様に
して、紫外線を照射することにより、磁気モーメントを
有する部分、もしくは磁化率異方性を有する部分を所定
の方向に配向させた状態で高分子化することが可能とな
る。
【００２６】また、電界を用いた本発明と同様に、高分
子前駆体を塗布後に、磁気モーメント、もしくは磁化率
異方性を有する液晶分子を接触させ、磁場中に置くこと
によって配向状態を向上させることができる。
子前駆体を塗布後に、磁気モーメント、もしくは磁化率
異方性を有する液晶分子を接触させ、磁場中に置くこと
によって配向状態を向上させることができる。
【００２７】以上の本発明の液晶配向膜の製造方法にお
いて、電界、磁界、紫外照射に関しては、全面一括にさ
らす必要はなく、ある領域に電界、磁界を発生させ、同
領域内に紫外線を照射し、順次基板を移動させながらそ
れらの雰囲気にさらしても良い。また、磁界中、電界中
で基板を回転させ所定の方向に配向させても良い。
いて、電界、磁界、紫外照射に関しては、全面一括にさ
らす必要はなく、ある領域に電界、磁界を発生させ、同
領域内に紫外線を照射し、順次基板を移動させながらそ
れらの雰囲気にさらしても良い。また、磁界中、電界中
で基板を回転させ所定の方向に配向させても良い。
【００２８】このようにして作製された液晶配向膜は、
ラビング処理を行っていないため、本発明の配向膜を用
いた液晶素子はダストによる配向不良、ラビングスジ、
アクティブ素子の絶縁破壊等の問題は全く生じない均一
な表示特性が得られる。
ラビング処理を行っていないため、本発明の配向膜を用
いた液晶素子はダストによる配向不良、ラビングスジ、
アクティブ素子の絶縁破壊等の問題は全く生じない均一
な表示特性が得られる。
【００２９】以下に具体的な実施形態を示す。 （実施の形態１）図４に液晶表示素子作製時の配向処理
前の対向側の基板とアクティブ素子を有したアレイ側基
板の断面図を示した。
前の対向側の基板とアクティブ素子を有したアレイ側基
板の断面図を示した。
【００３０】対向側は、ガラス基板４０１、透明電極４
０２からなり、アレイ側はシリコン単結晶基板４０３、
走査線４０４、画素スイッチ素子４０５、絶縁層４０
６、反射画素電極４０７からなっている。
０２からなり、アレイ側はシリコン単結晶基板４０３、
走査線４０４、画素スイッチ素子４０５、絶縁層４０
６、反射画素電極４０７からなっている。
【００３１】まず最初に、対向基板の配向処理について
図５を用いて説明する。対向基板の透明電極４０２上
に、液晶構造を有した紫外感光性の高分子前駆体５０３
である混合物Ａを５００オングストロームの膜厚で印刷
した。混合物Ａとは（化１）、（化２）、（化３）から
なる混合物である。
図５を用いて説明する。対向基板の透明電極４０２上
に、液晶構造を有した紫外感光性の高分子前駆体５０３
である混合物Ａを５００オングストロームの膜厚で印刷
した。混合物Ａとは（化１）、（化２）、（化３）から
なる混合物である。
【００３２】
【化１】
【００３３】
【化２】
【００３４】
【化３】
【００３５】電極５０１、電極５０２を用いて、基板の
法線に対して、例えば２゜の角度で高分子前駆体の一部
を電場雰囲気下に置く。そして電場にさらされた領域内
に紫外線が照射できるように幅１０ｍｍのスリット５０
４を通して紫外線５０５を照射した。
法線に対して、例えば２゜の角度で高分子前駆体の一部
を電場雰囲気下に置く。そして電場にさらされた領域内
に紫外線が照射できるように幅１０ｍｍのスリット５０
４を通して紫外線５０５を照射した。
【００３６】この時の紫外線の照度は、２０ｍＷ／ｃｍ
2（３６５ｎｍ）であった。そしてその後、高分子前駆
体５０３全面が電場雰囲気で紫外照射されるように基板
を毎秒０．５ｍｍの移動速度で移動させた。
2（３６５ｎｍ）であった。そしてその後、高分子前駆
体５０３全面が電場雰囲気で紫外照射されるように基板
を毎秒０．５ｍｍの移動速度で移動させた。
【００３７】これらの処理により透明電極４０２表面の
高分子前駆体は、液晶構造部が一方向に約２゜傾いた高
分子膜となり対向側配向処理が完成した。
高分子前駆体は、液晶構造部が一方向に約２゜傾いた高
分子膜となり対向側配向処理が完成した。
【００３８】次に、アレイ側の基板の配向処理方法につ
いて図６を用いて説明する。反射電極４０７の表面に、
印刷により混合物Ａを５００オングストロームで塗布し
高分子前駆体６０１を形成した。次に、誘電率異方性が
正のネマティック液晶６０２（５０ｍｇ）を高分子前駆
体６０１上に滴下し、別途用意したプレチルト角６゜の
配向処理を施した配向膜６０３と透明電極６０４を有し
たガラス基板６０５で数μｍ〜十数μｍの間隙をもたせ
て挟み込む。
いて図６を用いて説明する。反射電極４０７の表面に、
印刷により混合物Ａを５００オングストロームで塗布し
高分子前駆体６０１を形成した。次に、誘電率異方性が
正のネマティック液晶６０２（５０ｍｇ）を高分子前駆
体６０１上に滴下し、別途用意したプレチルト角６゜の
配向処理を施した配向膜６０３と透明電極６０４を有し
たガラス基板６０５で数μｍ〜十数μｍの間隙をもたせ
て挟み込む。
【００３９】この時、コンタクト露光方式のアライメン
ト装置、またはプロキシキティ露光方式のアライメント
装置を用いて挟み込んでも良い。
ト装置、またはプロキシキティ露光方式のアライメント
装置を用いて挟み込んでも良い。
【００４０】この対向する２つの電極間に、６０Ｈｚ、
プラスマイナス６Ｖの電圧を印加する。この時液晶分子
は図７（ａ）のように、高分子前駆体７０４の液晶構造
部７０１は基板に対してほぼ垂直に向きをそろえている
状態になっていると考えられる。次に３Ｖまで連続的に
電圧を下げる。
プラスマイナス６Ｖの電圧を印加する。この時液晶分子
は図７（ａ）のように、高分子前駆体７０４の液晶構造
部７０１は基板に対してほぼ垂直に向きをそろえている
状態になっていると考えられる。次に３Ｖまで連続的に
電圧を下げる。
【００４１】すると図７（ｂ）に示すように、配向膜６
０３界面近傍の液晶分子７０２は大きく傾き、それにと
もなって高分子前駆体７０４近傍の液晶分子７０３、及
び高分子前駆体７０４の液晶構造部７０５は一方向に僅
かに傾く。この時の傾く方向は、予め配向処理された配
向膜６０３の配向方向と平行で、チルト角を有する向き
が１８０゜反転した方向となっている。この状態でガラ
ス基板６０５の上部から紫外線７０６を全面に照射し高
分子前駆体７０４を硬化させた。照射エネルギーは１．
２Ｊ／ｃｍ2（３６５ｎｍ）である。
０３界面近傍の液晶分子７０２は大きく傾き、それにと
もなって高分子前駆体７０４近傍の液晶分子７０３、及
び高分子前駆体７０４の液晶構造部７０５は一方向に僅
かに傾く。この時の傾く方向は、予め配向処理された配
向膜６０３の配向方向と平行で、チルト角を有する向き
が１８０゜反転した方向となっている。この状態でガラ
ス基板６０５の上部から紫外線７０６を全面に照射し高
分子前駆体７０４を硬化させた。照射エネルギーは１．
２Ｊ／ｃｍ2（３６５ｎｍ）である。
【００４２】配向膜６０３、透明電極６０４を有するガ
ラス基板６０５を取り外し、液晶６０２をイソプロピル
アルコールを用いて超音波洗浄（１５０Ｗ、３８ｋＨ
ｚ）、乾燥（１５０℃、１時間）を行うことにより配向
処理が完成した。この時のプレチルト角は、例えば本実
施例においては基板の法線方向に対して１〜２゜であっ
た。
ラス基板６０５を取り外し、液晶６０２をイソプロピル
アルコールを用いて超音波洗浄（１５０Ｗ、３８ｋＨ
ｚ）、乾燥（１５０℃、１時間）を行うことにより配向
処理が完成した。この時のプレチルト角は、例えば本実
施例においては基板の法線方向に対して１〜２゜であっ
た。
【００４３】このようにして対向側及びアレイ側基板の
配向処理がそれぞれの方法により完成したが、これらの
手法は、対向側、アレイ側に限定したものではなく、そ
れぞれどちらに用いても良い。
配向処理がそれぞれの方法により完成したが、これらの
手法は、対向側、アレイ側に限定したものではなく、そ
れぞれどちらに用いても良い。
【００４４】以上より配向処理を終えたアレイ側の基板
８０１の周辺部に張り合わせ接着用のシール材８０２
（ストラクトボンドＸＮ−２１−Ｓ）をディスペンサー
により塗布した。配向処理を終えた対向側基板８０３に
２．０μｍのビーズ８０４（真絲球；触媒化成工業製）
を均一に分散させ、図８に示すようにそれぞれの液晶構
造部８０５、７０５のチルト角方向が平行でかつ反対方
向になるように貼り合わせ、真空パックで１５０℃２時
間硬化させる。
８０１の周辺部に張り合わせ接着用のシール材８０２
（ストラクトボンドＸＮ−２１−Ｓ）をディスペンサー
により塗布した。配向処理を終えた対向側基板８０３に
２．０μｍのビーズ８０４（真絲球；触媒化成工業製）
を均一に分散させ、図８に示すようにそれぞれの液晶構
造部８０５、７０５のチルト角方向が平行でかつ反対方
向になるように貼り合わせ、真空パックで１５０℃２時
間硬化させる。
【００４５】真空パックを開封し、真空注入により誘電
率異方性が負である液晶（ＭＬＣ−２０１２；ＭＥＲＣ
Ｋ製）を注入、注入口を２液製エポキシ樹脂（ＬＣＢ−
３００，ＬＣＢ６５０ ； イー・エッチ・シー製）で
封口した。こうして垂直配向モード（ＥＣＢモード）を
用いた反射型の表示素子が完成した。
率異方性が負である液晶（ＭＬＣ−２０１２；ＭＥＲＣ
Ｋ製）を注入、注入口を２液製エポキシ樹脂（ＬＣＢ−
３００，ＬＣＢ６５０ ； イー・エッチ・シー製）で
封口した。こうして垂直配向モード（ＥＣＢモード）を
用いた反射型の表示素子が完成した。
【００４６】この素子を反射光学系を備えたプロジェク
ターを用いて投写したところコントラスト１０００：１
で、ダストによる配向欠陥（白点）、ラビングスジのな
い均一な表示が得られた。本実施例は、ＥＣＢモードに
ついての実施例であるが、電界の角度、もしくは電圧制
御によってプレチルト角を選んでやることにより、ＴＮ
モード、ＳＴＮモード、ハイブリッドモード、ＳＳＦＬ
Ｃモード、ＯＣＢモード等すべてのモードに応用が可能
である。
ターを用いて投写したところコントラスト１０００：１
で、ダストによる配向欠陥（白点）、ラビングスジのな
い均一な表示が得られた。本実施例は、ＥＣＢモードに
ついての実施例であるが、電界の角度、もしくは電圧制
御によってプレチルト角を選んでやることにより、ＴＮ
モード、ＳＴＮモード、ハイブリッドモード、ＳＳＦＬ
Ｃモード、ＯＣＢモード等すべてのモードに応用が可能
である。
【００４７】（実施の形態２）磁界による本発明の配向
膜の実施例を以下に説明する。基板は電界による本発明
と同様の配向処理前の対向側の基板とアクティブ素子を
有したアレイ側基板を用いた。対向側は、ガラス基板、
透明電極からなり、アレイ側はシリコン単結晶基板、走
査線、画素スイッチ素子、絶縁層、反射画素電極からな
っている。
膜の実施例を以下に説明する。基板は電界による本発明
と同様の配向処理前の対向側の基板とアクティブ素子を
有したアレイ側基板を用いた。対向側は、ガラス基板、
透明電極からなり、アレイ側はシリコン単結晶基板、走
査線、画素スイッチ素子、絶縁層、反射画素電極からな
っている。
【００４８】まず対向基板の透明電極上に、磁気モーメ
ント有した構造としてベンゼン環を含む液晶分子を有し
た紫外感光性の高分子前駆体である混合物Ａを５００オ
ングストロームの膜厚で印刷する。混合物Ａとは（化
１）、（化２）、（化３）からなる混合物である。
ント有した構造としてベンゼン環を含む液晶分子を有し
た紫外感光性の高分子前駆体である混合物Ａを５００オ
ングストロームの膜厚で印刷する。混合物Ａとは（化
１）、（化２）、（化３）からなる混合物である。
【００４９】基板に対して、例えば、６゜の角度で高分
子前駆体の一部を磁場雰囲気下に置く、そして磁場にさ
らされた領域内に紫外線が照射できるように幅１０ｍｍ
のスリットを通して紫外線を照射する。
子前駆体の一部を磁場雰囲気下に置く、そして磁場にさ
らされた領域内に紫外線が照射できるように幅１０ｍｍ
のスリットを通して紫外線を照射する。
【００５０】この時の紫外線の照度は２０ｍＷ／ｃｍ2
（３６５ｎｍ）である。そしてその後、高分子前駆体全
面が磁場雰囲気で紫外照射されるように基板を毎秒０．
５ｍｍの移動速度で移動させる。
（３６５ｎｍ）である。そしてその後、高分子前駆体全
面が磁場雰囲気で紫外照射されるように基板を毎秒０．
５ｍｍの移動速度で移動させる。
【００５１】これらの処理により透明電極表面の高分子
前駆体は、磁気モーメントを有する液晶構造部が一方向
に約６゜傾いた高分子膜となり対向側配向処理が完成し
た。
前駆体は、磁気モーメントを有する液晶構造部が一方向
に約６゜傾いた高分子膜となり対向側配向処理が完成し
た。
【００５２】次に、アレイ側の基板の配向処理方法につ
いて説明する。反射電極の表面に、混合物Ａを５００オ
ングストロームの膜厚で印刷し高分子前駆体を形成し
た。
いて説明する。反射電極の表面に、混合物Ａを５００オ
ングストロームの膜厚で印刷し高分子前駆体を形成し
た。
【００５３】次に磁気モーメントを有する液晶を高分子
前駆体の上に滴下し、別途用意したプレチルト角６゜の
配向処理を施した配向膜と透明電極を有したガラス基板
で数μｍ〜十数μｍの間隙をもたせて挟み込んだ。この
時、コンタクト露光方式のアライメント装置、またはプ
ロキシキティ露光方式のアライメント装置を用いて挟み
込んでも良い。また別途用意する基板は配向処理がされ
てなくてもいいが、配向処理がされている方が配向性が
向上する。
前駆体の上に滴下し、別途用意したプレチルト角６゜の
配向処理を施した配向膜と透明電極を有したガラス基板
で数μｍ〜十数μｍの間隙をもたせて挟み込んだ。この
時、コンタクト露光方式のアライメント装置、またはプ
ロキシキティ露光方式のアライメント装置を用いて挟み
込んでも良い。また別途用意する基板は配向処理がされ
てなくてもいいが、配向処理がされている方が配向性が
向上する。
【００５４】この２枚の基板と液晶に１．５テスラの磁
場を基板に対して６゜の角度でかけた。この時液晶分
子、磁気モーメントを有する構造部ともに磁場に対して
平行に配向した。この状態で対向側のガラス基板上部か
ら紫外線を全面に照射し高分子前駆体を硬化させた。
場を基板に対して６゜の角度でかけた。この時液晶分
子、磁気モーメントを有する構造部ともに磁場に対して
平行に配向した。この状態で対向側のガラス基板上部か
ら紫外線を全面に照射し高分子前駆体を硬化させた。
【００５５】照射エネルギーは１．２Ｊ／ｃｍ2（３６
５ｎｍ）である。配向膜、透明電極を有する対向側ガラ
ス基板を取り外し、液晶をイソプロピルアルコールを用
いて超音波洗浄（１５０Ｗ、３８ｋＨｚ）、乾燥（１５
０℃、１時間）を行うことにより配向処理が完成した。
この時のプレチルト角は、例えば本実施例においては基
板の法線方向に対して１〜２゜であった。
５ｎｍ）である。配向膜、透明電極を有する対向側ガラ
ス基板を取り外し、液晶をイソプロピルアルコールを用
いて超音波洗浄（１５０Ｗ、３８ｋＨｚ）、乾燥（１５
０℃、１時間）を行うことにより配向処理が完成した。
この時のプレチルト角は、例えば本実施例においては基
板の法線方向に対して１〜２゜であった。
【００５６】このようにして対向側及びアレイ側基板の
配向処理がそれぞれの方法により完成したが、これらの
手法は、対向側、アレイ側に限定したものではなく、そ
れぞれどちらに用いてもいい。
配向処理がそれぞれの方法により完成したが、これらの
手法は、対向側、アレイ側に限定したものではなく、そ
れぞれどちらに用いてもいい。
【００５７】以上より配向処理を終えたアレイ側の基板
の周辺部に張り合わせ接着用のシール材（ストラクトボ
ンドＸＮ−２１−Ｓ）をディスペンサーにより塗布し
た。
の周辺部に張り合わせ接着用のシール材（ストラクトボ
ンドＸＮ−２１−Ｓ）をディスペンサーにより塗布し
た。
【００５８】配向処理を終えた対向側基板に２．０μｍ
のビーズ（真絲球；触媒化成工業製）を均一に分散さ
せ、それぞれの磁気モーメントを有する構造部のチルト
角方向が４５゜になるように貼り合わせ、真空パックで
１５０℃２時間硬化させた。
のビーズ（真絲球；触媒化成工業製）を均一に分散さ
せ、それぞれの磁気モーメントを有する構造部のチルト
角方向が４５゜になるように貼り合わせ、真空パックで
１５０℃２時間硬化させた。
【００５９】真空パックを開封し、強誘電性液晶を注
入、注入口を２液製エポキシ樹脂（ＬＣＢ−３００，Ｌ
ＣＢ６５０ ； イー・エッチ・シー製）で封口する。
入、注入口を２液製エポキシ樹脂（ＬＣＢ−３００，Ｌ
ＣＢ６５０ ； イー・エッチ・シー製）で封口する。
【００６０】こうしてＳＳＦＬＣモードを用いた反射型
の表示素子が完成した。この素子を、反射光学系を備え
たプロジェクターを用いて投写したところ、コントラス
ト５００：１で、ダストによる配向欠陥（白点）、ラビ
ングスジのない均一な表示が得られた。本実施例は、Ｓ
ＳＦＬＣモードについての実施例であるが、磁界の角度
によってプレチルト角を選んでやることにより、ＥＣＢ
モード、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ハイブリッドモー
ド、ＯＣＢモード等すべてのモードに応用が可能であ
る。
の表示素子が完成した。この素子を、反射光学系を備え
たプロジェクターを用いて投写したところ、コントラス
ト５００：１で、ダストによる配向欠陥（白点）、ラビ
ングスジのない均一な表示が得られた。本実施例は、Ｓ
ＳＦＬＣモードについての実施例であるが、磁界の角度
によってプレチルト角を選んでやることにより、ＥＣＢ
モード、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ハイブリッドモー
ド、ＯＣＢモード等すべてのモードに応用が可能であ
る。
【００６１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、液晶構造
部、磁化率異方性、もしくは磁気モーメントを有する構
造のある紫外感光性高分子を用い、電場、もしくは磁場
雰囲気下で紫外線を照射してやることにより配向処理を
行うというものである。
部、磁化率異方性、もしくは磁気モーメントを有する構
造のある紫外感光性高分子を用い、電場、もしくは磁場
雰囲気下で紫外線を照射してやることにより配向処理を
行うというものである。
【００６２】これはラビング処理により生じる、ダスト
の混入、ラビングスジ等問題が一切発生せず、非常に均
一な配向が得られるという極めて優れたものである。
の混入、ラビングスジ等問題が一切発生せず、非常に均
一な配向が得られるという極めて優れたものである。
【図１】（ａ）本発明の塗布後の高分子前駆体の概念断
面図 （ｂ）本発明の電界中の高分子前駆体の概念断面図 （ｃ）本発明の紫外線照射時の高分子前駆体の概念断面
図
面図 （ｂ）本発明の電界中の高分子前駆体の概念断面図 （ｃ）本発明の紫外線照射時の高分子前駆体の概念断面
図
【図２】本発明の高分子前駆体の概念図
【図３】（ａ）本発明の一実施例の製造工程の概念断面
図 （ｂ）本発明の一実施例の製造工程の概念断面図
図 （ｂ）本発明の一実施例の製造工程の概念断面図
【図４】本発明の一実施例における配向処理前の液晶素
子の断面図
子の断面図
【図５】本発明の一実施例における配向処理法の概念断
面図
面図
【図６】本発明の一実施例における配向処理法の概念断
面図
面図
【図７】（ａ）本発明の一実施例における配向処理法の
概念断面図 （ｂ）本発明の一実施例における配向処理法の概念断面
図
概念断面図 （ｂ）本発明の一実施例における配向処理法の概念断面
図
【図８】本発明の一実施例における液晶素子の概念断面
図
図
１０１ 透明電極 １０２ ガラス基板 １０３ 高分子前駆体 １０４ 電界 １０５ 高分子前駆体 １０６ 液晶構造部 １０７ 紫外線 １０８ 配向膜 １０９ 配向した液晶構造部 ２０１ 液晶構造部 ２０２ 紫外感光性部 ２０３ 高分子前駆体 ３０１ 液晶構造部 ３０２ 高分子前駆体 ３０３ 液晶分子 ３０４ ＩＴＯ電極 ３０５ 配向膜 ３０６ 対向基板 ３０７ 電極 ３０８ 基板 ３０９ 液晶分子 ３１０ 液晶構造部 ４０１ ガラス基板 ４０２ 透明電極 ４０３ シリコン単結晶基板 ４０４ 走査線 ４０５ 画素スイッチ素子 ４０６ 絶縁層 ４０７ 反射画素電極 ５０１ 電極 ５０２ 電極 ５０３ 高分子前駆体 ５０４ スリット ５０５ 紫外線 ５０６ 移動方向 ６０１ 高分子前駆体 ６０２ 液晶 ６０３ 配向処理された配向膜 ６０４ 透明電極 ６０５ ガラス基板 ７０１ 液晶構造部 ７０２ 液晶 ７０３ 液晶 ７０４ 高分子前駆体 ７０５ 液晶構造部 ７０６ 紫外線 ８０１ アレイ側基板 ８０２ シール材 ８０３ 対向基板 ８０４ ２．０μｍビーズ ８０５ 液晶構造部 ８０６ 液晶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 幸生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−45656（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−350822（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−43716（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−43689（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−313887（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−313886（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−181140（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−43517（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1337
Claims (7)
- 【請求項１】 一方の基板に形成された電極上に直接も
しくは間接的に、誘電率異方性が０でない液晶構造を有
した紫外感光性の高分子前駆体を塗布する工程と、 電極を有する他方の基板と前記一方の基板上に塗布され
た高分子前駆体の界面との間に、誘電率異方性が０でな
い液晶分子を挟み込む工程と、 前記２枚の基板上の電極に電圧を印加することにより、
前記液晶分子及び前記液晶構造を有した紫外感光性の高
分子前駆体を電界中にさらして配向させる工程と、 前記２枚の基板に紫外線を照射して高分子前駆体を硬化
させる工程と、 を有する、液晶配向膜の製造方法 。 - 【請求項２】 前記２枚の基板上の電極に電圧を印加す
ることにより、前記液晶及び前記液晶構造を電界中にさ
らして配向させる工程と、前記２枚の基板に紫外線を照
射して高分子前駆体を硬化させる工程との間に、前記電
圧を下げる工程を有する、請求項１に記載の液晶配向膜
の製造方法。 - 【請求項３】 前記他方の基板に配向処理が施されてい
る、請求項１または２に記載の液晶配向膜の製造方法。 - 【請求項４】 基板に形成された電極上に直接もしくは
間接的に、誘電率異方性が０でない液晶構造を有した紫
外感光性の高分子前駆体を塗布する工程と、 前記高分子前駆体の界面上に誘電率異方性が０でない液
晶分子を配置する工程と、 前記基板を電場下に置いて前記液晶分子及び前記液晶構
造を有した紫外感光性の高分子前駆体を電界中にさらし
て配向させる工程と、 前記基板に紫外線を照射して高分子前駆体を硬化させる
工程と、 を有する、液晶配向膜の製造方法 。 - 【請求項５】 一方の基板に形成された電極上に直接も
しくは間接的に、誘電率異方性が０でない液晶構造を有
した紫外感光性の高分子前駆体を塗布する工程と、 電極を有する他方の基板と前記一方の基板上に塗布され
た高分子前駆体の界面 との間に、誘電率異方性が０でな
い液晶分子を挟み込む工程と、 前記液晶分子及び前記液晶構造を有した紫外感光性の高
分子前駆体を磁界中にさらして配向させる工程と、 前記２枚の基板に紫外線を照射して高分子前駆体を硬化
させる工程と、 を有する、液晶配向膜の製造方法 。 - 【請求項６】 前記他方の基板に配向処理が施されてい
る、請求項５に記載の液晶配向膜の製造方法。 - 【請求項７】 基板に形成された電極上に直接もしくは
間接的に、誘電率異方性が０でない液晶構造を有した紫
外感光性の高分子前駆体を塗布する工程と、 前記高分子前駆体の界面上に誘電率異方性が０でない液
晶分子を配置する工程と、 前記基板を磁場下に置いて前記液晶分子及び前記液晶構
造を有した紫外感光性の高分子前駆体を磁界中にさらし
て配向させる工程と、 前記基板に紫外線を照射して高分子前駆体を硬化させる
工程と、 を有する、液晶配向膜の製造方法 。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29384997A JP3209166B2 (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | 液晶配向膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29384997A JP3209166B2 (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | 液晶配向膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11133430A JPH11133430A (ja) | 1999-05-21 |
| JP3209166B2 true JP3209166B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=17799963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29384997A Expired - Fee Related JP3209166B2 (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | 液晶配向膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3209166B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB2388201A (en) * | 2002-04-30 | 2003-11-05 | Hewlett Packard Co | Liquid crystal device |
| KR100960496B1 (ko) | 2003-10-31 | 2010-06-01 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시소자의 러빙방법 |
| KR100971384B1 (ko) | 2005-02-07 | 2010-07-21 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시소자용 배향막 형성방법 및 형성장치 |
| KR100933453B1 (ko) | 2005-02-07 | 2009-12-23 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시소자용 배향막 형성방법 |
| KR101166831B1 (ko) * | 2005-09-27 | 2012-07-23 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시소자의 제조방법 및 제조장치 |
| JP5256714B2 (ja) * | 2007-12-04 | 2013-08-07 | ソニー株式会社 | 液晶表示素子及びその製造方法 |
| JP5045930B2 (ja) * | 2008-01-22 | 2012-10-10 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | 液晶素子の製造方法 |
| JP5358143B2 (ja) * | 2008-08-28 | 2013-12-04 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | 液晶表示装置の製造方法 |
| JP2010107536A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Sony Corp | 液晶表示素子、液晶表示装置およびそれらの製造方法 |
| JP5630014B2 (ja) | 2009-01-30 | 2014-11-26 | ソニー株式会社 | 液晶表示装置の製造方法 |
| JP5630013B2 (ja) | 2009-01-30 | 2014-11-26 | ソニー株式会社 | 液晶表示装置の製造方法 |
| JP5416537B2 (ja) * | 2009-07-15 | 2014-02-12 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | 液晶表示装置の製造方法 |
| KR101688687B1 (ko) * | 2010-02-26 | 2016-12-21 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | 액정 배향제 |
| CN106773330A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 液晶面板及其液晶配向方法、液晶显示器 |
-
1997
- 1997-10-27 JP JP29384997A patent/JP3209166B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11133430A (ja) | 1999-05-21 |
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