JP4764197B2 - 液晶表示用基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電極を設けた基板上に光配向膜を形成した液晶表示用基板を使用し、露光マスクを介して光を照射して配向方向が異なる複数の配向領域を分割形成する液晶表示用基板の製造方法に関し、詳しくは、上記光配向膜に配向方向が異なる複数の配向領域を容易に分割形成しようとする液晶表示用基板の製造方法に係るものである。

従来、この種の液晶表示用基板の製造方法は、電極を形成した基板上に配向方向が光の照射により制御可能な光配向膜を形成し、基板の大きさと略等しい大きさを有し、且つ複数の開口部を所定間隔で並べて設けた露光マスクを介して上記光配向膜に光を一定の方向から照射し、その照射領域を一定方向に配向して複数の第１の配向領域を形成し、次に、上記露光マスクを複数の開口部の並び方向にその間隔分だけずらして露光位置を変位させ、上記光の照射方向とは反対の方向から光を照射して隣り合う第１の配向領域間に配向方向の異なる第２の配向領域を形成するようになっていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３１８０４号公報（図２）

しかし、このような従来の液晶表示用基板の製造方法においては、複数の開口部を所定間隔で並べて設けた露光マスクを開口部の並び方向にその間隔分だけずらして、光配向膜に配向方向の異なる複数の配向領域を分割形成するものであったので、露光マスクのずらし量（アライメント）を高精度に制御しないと未露光領域が生じ、液晶の配向を乱すおそれがあった。

また、上記露光マスクにおいて、開口部の並び方向の幅と、隣り合う開口部間の遮光部の幅とが高精度に形成されていないと、上述と同様に未露光領域が生じることがあり、液晶の配向を乱すおそれがあった。

したがって、露光マスクのアライメントや複数の開口部の形成に高精度が要求され、光配向膜に配向方向の異なる複数の配向領域を容易に分割形成することができなかった。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、上記光配向膜に配向方向が異なる複数の配向領域を容易に分割形成しようとする液晶表示用基板の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による液晶表示用基板の製造方法は、電極を設けた基板上に光配向膜を形成した液晶表示用基板を一定方向に搬送しながら、前記基板の前記搬送方向の長さよりも短い幅に形成され、且つ前記基板面に平行な面内にて前記搬送方向と直交する方向に前記基板の幅と略等しい長さの開口部を設けた第１の露光マスクを介して前記光配向膜の全面に光を斜め上方から照射する第１の配向処理工程と、前記基板の前記搬送方向の長さよりも短い幅に形成され、且つ前記基板面に平行な面内にて前記搬送方向と直交する方向に複数の開口部を一定間隔で設けた第２の露光マスクを介して前記光配向膜に光を前記照射方向と異なる方向から照射する第２の配向処理工程と、を含み、前記光配向膜に配向方向が異なる複数の配向領域を分割形成するものである。このような構成により、液晶表示用基板上に形成した光配向膜の全面に光を一定方向に照射する配向処理、及び複数の開口部を一定間隔で設けた露光マスクを介して光配向膜に光を上記照射方向と異なる方向に照射する配向処理を行い、光配向膜に配向方向が異なる複数の配向領域を分割形成する。

この場合、配向方向が光の照射方向に応じて可逆的に変化する光配向膜を使用し、該光配向膜の全面に光を一定方向に照射して前記第１の配向処理工程を実施した後、前記露光マスクを介して前記光配向膜に光を前記照射方向と異なる方向に照射して前記第２の配向処理工程を実施してもよく、又は配向方向が光の照射方向に対して非可逆性を有する光配向膜を使用し、前記露光マスクを介して前記光配向膜に光を一定方向に照射して前記第２の配向処理工程を実施した後、前記光配向膜の全面に光を前記照射方向と異なる方向に照射して前記第１の配向処理工程を実施してもよい。これにより、光配向膜に配向方向が異なる複数の配向領域を分割形成する。

そして、前記第１の配向処理工程と第２の配向処理工程とは、前記基板を一方の配向処理工程における基板配置状態から該基板面内にて一定角度だけ回転させた状態で搬送して行なう。これにより、基板を第１の配向処理工程及び第２の配向処理工程のいずれか一方の配向処理における基板配置状態から該基板面内にて一定角度だけ回転させた状態で搬送して第１の配向処理工程又は第２の配向処理工程を行なう。

請求項１、及び２又は３に係る発明によれば、露光マスクのアライメントは、第２の配向処理工程においてのみ行えばよく、露光マスクのアライメントや複数の開口部の形成には、従来技術の場合のような高精度は要求されない。したがって、たとえ露光マスクのアライメント精度や複数の開口部の形成精度が従来技術よりも劣っていても液晶の配向を乱すおそれのある未露光領域を生じさせることなく配向処理を行なうことができるこれにより、光配向膜に配向方向が異なる複数の配向領域を容易に分割形成することができ、製造コストを低減することができる。また、基板を一定方向に搬送しながら露光することができ、使用する露光マスクの形状を小さくすることができる。したがって、大型の液晶表示用基板を製造する露光マスクのコストを安価にすることができる。さらに、光の照射方向を変更する必要が無いので露光光学系を共通化することができ、露光装置のコストを安価にすることができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による液晶表示用基板の製造方法の第１の実施形態を説明する平面図であり、図２はその縦断面図である。この液晶表示用基板の製造方法は、電極を設けた基板上に光配向膜を形成した液晶表示用基板を使用し、露光マスクを介して光を照射して配向方向が異なる複数の配向領域を分割形成するものであり、第１の配向処理工程と、第２の配向処理工程と、を行なう。

先ず、図１（ａ）又は図２（ａ）に示すように、図示省略の電極を形成した基板１上に配向方向が光の照射方向に応じて可逆的に変化する、例えばアゾベンゼン誘導体、桂皮酸エステル、クマリン、カルコン、ベンゾフェノン又はポリイミド等のフォトレジストからなる光配向膜２を塗布形成した液晶表示用基板を準備する。

具体的には、次のようにして光配向膜２を塗布形成する。即ち、先ず、スピンコータ等を使用して、その回転可能なステージ上に上記基板１を吸着保持し、該基板１上に上記フォトレジストを適量滴下する。そして、上記ステージを一定の回転数で回転し、遠心力によりフォトレジストを基板１の全面に引き延ばして一定の厚みの光配向膜２を形成する。次に、約100℃に加熱されたホットプレート上に上記光配向膜２が形成された基板１を約１分間置いて上記光配向膜２を乾燥させる。

次に、第１の配向処理工程においては、図２（ｂ）に示すように、光配向膜２の全面に光を同図に矢印Ａで示すように斜め上方から、例えば基板面の垂線に対して45°の角度で例えば基板１の長手方向に照射して、図１（ｂ）に示すようにその全面を同一方向（矢印Ｂ方向）に配向する。ここで、照射される光は、例えば超高圧水銀ランプから放射される光をフィルタにより波長選択して得られた365nm付近の紫外光であり、例えばコリメータミラーで平行光とした後、偏光フィルタに通して直線偏光とされたものである。

次に、第２の配向処理工程においては、図１（ｃ）に示すように、例えば基板１の長手方向の幅に略等しい長さのストライプ状の複数の開口部３を一定間隔で並べて設けた露光マスク４を介して光配向膜２に光を図２（ｃ）に示すように同図（ｂ）の矢印Ａで示す照射方向とは反対の矢印Ｃ方向に照射する。これにより、図１（ｃ）に示すように、その照射領域の配向が矢印Ｂ方向から反転して矢印Ｄ方向となる。このようにして、図１（ｃ）に示すように、基板１の光配向膜２には、配向方向の異なる第１の配向領域５と第２の配向領域６とが交互に並んで形成されることとなる。

図３及び図４は、本発明による液晶表示用基板の製造方法の第２の実施形態を説明する図である。
先ず、第１の配向処理工程においては、図４（ａ）に示す矢印Ｅ方向に移動可能にされた露光装置のステージ７上に上記光配向膜２の形成された基板１を光配向膜２の形成面を上側にして載置する。さらに、該基板１の一方の端面１ａを先頭として矢印Ｅ方向に一定の速度で搬送しながら、図３（ａ）に示すように基板１の搬送方向（矢印Ｅ方向）の長さよりも短い幅に形成され、且つ基板１の面に平行な面内にて上記搬送方向と直交する方向に基板１の幅と略等しい長さの開口部８を設けた第１の露光マスク９を介して上記光配向膜２の全面に光を図４（ａ）に矢印Ａで示すように斜め上方から照射し、図３（ａ）に示すように光配向膜２の全面を同一方向（矢印Ｂ方向）に配向する。

次に、第２の配向処理工程においては、図４（ｂ）に示すように、上記基板１を上記第１の配向処理工程の基板配置状態から基板１の面内にて180°回転した状態でステージ７上に載置する。さらに、他方の端面１ｂを先頭にして矢印Ｅ方向に一定の速度で搬送しながら、図３（ｂ）に示すように基板１の搬送方向（矢印Ｅ方向）の長さよりも短い幅に形成され、且つ基板１の面に平行な面内にて矢印Ｅで示す搬送方向と直交する方向に複数の開口部１０を一定間隔で並べて設けた第２の露光マスク１１を介して上記光配向膜２に光を照射する。この場合、基板１を反転しているので、光の照射方向は、図４（ｂ）に示すように上記第１の配向処理工程と同じ矢印Ａ方向となる。これにより、図３（ｂ）に示すように、光配向膜２の照射領域が第１の配向処理工程による配向方向（矢印Ｂ方向）と異なる矢印Ｄ方向に配向される。このようにして、基板１の光配向膜２には、配向方向の異なる第１の配向領域５と第２の配向領域６とが交互に並んで形成されることとなる。なお、上記第１の配向処理工程と第２の配向処理工程とでは、基板１の向きが互いに反対向きとなっているため、矢印Ｂで示す配向方向が反転して示されている。

なお、上記実施形態においては、第１の配向領域５と第２の配向領域６の配向方向が180°異なる場合について説明したが、これに限られず、両領域の配向方向が異なっていればそのずれ角度は何度でもよい。この場合、第２の配向処理工程において、基板１をその面内にて一定角度だけ回転して搬送すればよい。

そして、本発明の液晶表示用基板の製造方法においては、配向方向が光の照射方向に応じて可逆的に変化する光配向膜２を用いた場合について説明したが、これに限られず、配向方向が光の照射方向に対して非可逆性を有する光配向膜を用いてもよい。この場合、第１の配向処理工程においては、複数の開口部を一定間隔で設けた露光マスクを介して光配向膜に光を一定方向に照射して複数の第１の配向領域５を形成し、次に、光配向膜２の全面に光を上記照射方向と異なる方向に照射して、第１の配向領域５と配向方向の異なる第２の配向領域６を形成するようにするとよい。

本発明による液晶表示用基板の製造方法の実施形態を説明する平面図である。 図１の縦断面図である。 本発明による液晶表示用基板の製造方法の第２の実施形態を説明する平面図である。 図３の縦断面図である。

符号の説明

１…基板
２…光配向膜
３，８，１０…開口部
４…露光マスク
５…第１の配向領域
６…第２の配向領域
９…第１の露光マスク
１１…第２の露光マスク

Claims (4)

1. 電極を設けた基板上に光配向膜を形成した液晶表示用基板を一定方向に搬送しながら、
   前記基板の前記搬送方向の長さよりも短い幅に形成され、且つ前記基板面に平行な面内にて前記搬送方向と直交する方向に前記基板の幅と略等しい長さの開口部を設けた第１の露光マスクを介して前記光配向膜の全面に光を斜め上方から照射する第１の配向処理工程と、
   前記基板の前記搬送方向の長さよりも短い幅に形成され、且つ前記基板面に平行な面内にて前記搬送方向と直交する方向に複数の開口部を一定間隔で設けた第２の露光マスクを介して前記光配向膜に光を前記照射方向と異なる方向から照射する第２の配向処理工程と、
   を含み、前記光配向膜に配向方向が異なる複数の配向領域を分割形成することを特徴とする液晶表示用基板の製造方法。
2. 配向方向が光の照射方向に応じて可逆的に変化する光配向膜を使用し、該光配向膜の全面に光を一定方向に照射して前記第１の配向処理工程を実施した後、前記露光マスクを介して前記光配向膜に光を前記照射方向と異なる方向に照射して前記第２の配向処理工程を実施することを特徴とする請求項１記載の液晶表示用基板の製造方法。
3. 配向方向が光の照射方向に対して非可逆性を有する光配向膜を使用し、前記露光マスクを介して前記光配向膜に光を一定方向に照射して前記第２の配向処理工程を実施した後、前記光配向膜の全面に光を前記照射方向と異なる方向に照射して前記第１の配向処理工程を実施することを特徴とする請求項１記載の液晶表示用基板の製造方法。
4. 前記第１の配向処理工程と第２の配向処理工程とは、前記基板を一方の配向処理工程における基板配置状態から該基板面内にて一定角度だけ回転させた状態で搬送して行なうことを特徴とする請求項１記載の液晶表示用基板の製造方法。