JPH02309321A

JPH02309321A - 配向処理装置

Info

Publication number: JPH02309321A
Application number: JP13244889A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Kimura; 正和木村
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-05-25
Filing date: 1989-05-25
Publication date: 1990-12-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は液晶表示素子の製造に利用され、特に、液晶分
子を液晶表示用基板に対して所定の方向に配向させるた
めの配向処理装置に関する。

〔概要〕

本発明は、液晶分子を基板に対して所定の方向に配向せ
るための配向処理装置において、紫外線レーザ発生装置
から発射された紫外線レーザ゛を前記基板上の液晶配向
膜に照射して、前記紫外線レーザによる化学反応を用い
て配向処理を行うようにすることにより、均一かつ再現性のよい配向処理が行われるようにしたも
のである。

〔従来の技術〕

液晶表示素子では、液晶の電気光学的特性を制御するた
めに液晶分子を特定の方向に配向させる必要がある。一
般的には一１配向膜として例えばポリイミドのような高
分子樹脂が用いられ、特定の材料で特定の方向に擦る（
ラビング）方式が用いられる。

第４図はその代表例を示すもので、表面に布織布１９を
有するローラー２０を用い“Ｃ、ポリイミド配自模２１
の表面を矢印の方向に擦る方式である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述した従来の配向処理方式では、ローラー表面の布織
布から繊維クズが発生する。通常ラビング後洗浄処理を
施すが、この繊維クズがとりきれず、ポリイミド配向膜
上に付着したまま次工程に進む場合もしばしば発生し、
２枚の基板間のギャップ不良をひきおこす。また、この
繊維クズの発生しないローラーのみを用いる清浄な配向
処理方式では、ローラーで擦るため、基板表面段差の影
響を受けやすく、隅々まで微細に配向処理を施すことが
困難である。

すなわち、従来の配向処理装置には、均一で再現性のあ
る配向処理が困難である欠点がある。

本発明の目的は、前記の欠点を除去することにより、均
一で再現性のある配向処理ができる配向処理装置を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、液晶分子を基板に対して所定の方向に配向さ
せるための配向処理装置において、前記基板を取り付け
移動させるためのステージと、紫外線レーザ発生装置と
、この紫外線レーザ発生装置から発射された紫外線レー
ザを線状に整形する整形レンズと、前記紫外線レーザを
前記基板上の液晶配向膜に対して縞状に照射するための
マスクとを備えたことを特徴とする。

〔作用〕

紫外線レーザが照射された配向膜表面領域では、紫外線
レーザ照射で生成された雰囲気中のオゾンにより高分子
樹脂表面が酸化されて気化する。このため、紫外線レー
ザが照射された領域のみ表面が凹む。このように本発明
では、化学反応を利用して非接触で配向膜表面に凹凸を
設けるため、従来法で発生した繊維クズによる工程不良
および配向処理の不均一性の問題を解決でき、均一で再
現性のある配向処理を行うことが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例の構成を示す説明図である。

本実施例は、液晶分子を基板６に対して所定の方向に配
向させるた約の配向処理装置において、本発明の特徴と
するところの、基板６を取り付け移動させるためのＸ　
−、Ｙステージ７と、紫外線レーザ発生装置１と、この
紫外線レーザ発生装置１から発射された紫外線レーザ８
を線状に整形する整形レンズ２と、この整形レンズ２に
よって整形された紫外線レーザ８を反射するミラー３と
、このミラー３により反射された紫外線レーザ８を基板
６上の液晶配向膜５に対して縞状に照射するためのマス
ク４とを備えている。

次に、本実施の構成の詳細と動作の概要について説明す
る。

紫外線レーザ発生装置ｌからでた紫外線レーザ８を整形
レンズ２に通して線状ビームに整形する。

本実施例では紫外線レーザとしてＫｒＦエキシマレーザ
（波長２４８ｎｍ）を用いた。また、整形レンズ２によ
り幅２市長さ３０＋ｎｍの線状に整形した。線状に整形
された紫外線レーザ８をミラー３で反射させた後、マス
ク４を通して基板６上の液晶配向膜５の表面に縞状に紫
外線レーザ８を照射させる。マスク４のパターン形状と
しては、基本的にラインアンドスペース状のものが用い
られる。本実施例では寸法として１μｍピッチを用い、
マスク４のパターン領域の大きさとして４０　ｍｍ　Ｘ
　２０　ｍ＋ｎを用いた。

基板６は、Ｘ−Ｙステージ７上に載置され、基板６上の
必要領域に紫外線レーザが照射されるように基板６を移
動させる。

第２図は本実施例の装置を用いて配向処理を行った一例
を示す基板断面図である。厚さ１．１ｎ＋ｍのガラス基
板ｌｌ上に、厚さ１０００　ＡのＩＴＯ膜からなる透明
電極１０をスパッタリング法で形成し、透明電極、ＩＯ
上に液晶配向膜として厚さ１０００人のポリイミド配向
膜９を印刷法により形成した。

次に、ガラス基板１１をＸ−Ｙステージ７上に載置し、
清浄な空気中で、ガラス基板１１をマスク４のライン方
向に毎秒２０ｍｍの速度で移動させながら、ＫｒＦエキ
シマレーザをポリイミド配向膜９の表面に照射した結果
、深さ約２００人、ｌＪＬ［Ｉｌピンチの表面凹凸が形
成された。

このような配向処理方式を用いて液晶ディスプレイパネ
ルを作成した。第３図は液晶表示セル構成を示す断面図
で、アクティブ素子層１７とポリイミド配向膜Ａ１６と
が順次積層された構造を有するガラス基板１８と、ＩＴ
Ｏからなる透明電極１３と、ポリイミド配向膜Ｂ１４が
順次積層された構造を有するガラス基板１２との間に層
厚４μｌの液晶１５が封入されている。

このような液晶ディスプレイパネルを作成して光学特性
を評価した結果、従来のラビング処理方式で配向処理し
た場合よりも均一性の優れた良好な液晶配向状態が得ら
れた。またこのようなパネルを２０個作成したところ、
いずれも良好な表示特性が得られ、再現性の点でも従来
の方式に比べて優れていた。

また、紫外線レーザとして＾ｒＦエキシマレーザ（波長
１９３１ｍ）を用だ場合も検討したつ紫外線レーザ照射
時における基板６の移動速度２０ｍｍ／ｓｅｃの場合に
、ポリイミド配向膜表面に深さ１５０Ａ、１μ０ピツチ
の表面凹凸を形成できた。さらにこれを用いて液晶ディ
スプレイパネルを作成し、表示特性を評価した結果、良
好な液晶配向状態がｖ１認された。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、配向処理方式として紫
外線レーザによる化学反応を利用しているため、従来の
方式でみられたような繊維クズの発生が全くなく、従っ
て、このような異物に起因した表示不良発生率を従来に
比べて低減できる効果がある。

また、本発明では、配向処理後の洗浄が不要となり、工
程が簡略化できる効果がある。

さらに、従来の方式では基板表面の段差の影響を受けや
すいため、隅々まで微細な配向処理を施すことが困難で
、繊維クズのような異物がなくても局所的に配向不良が
生じやすかったが、本発明の装置を用いることにより、
このような問題からも解放され、従来よりも均一かつ再
現性良く配向処理を行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す説明図。第２図は本発明の一実施例による配向処理後の状態を示
す基板断面図。第３図は本発明の一実施例による液晶表示セル断面図。第４図は従来例の構成を示す説明図。 ■・・・紫外線レーザ発生装置、２・・・整形レンズ、
３・・・ミラー、４・・・マスク、５・・・液晶配向膜
、６・・・基板、７・・・Ｘ−Ｙステージ、８・・・紫
外線レーザ、９．２１・・・ポリイミド配向膜、１０．
１３．２２・・・透明電極、１１．１２．１８．２３・
・・ガラス基板、１４・・・ポリイミド配向膜Ｂ１１５
・・・液晶、１６・・・ポリイミド配向膜Ａ１１７・・
・アクティブ素子層、１９・・・布織布、２０・・・ロ
ーラー〇

Claims

【特許請求の範囲】１、液晶分子を基板に対して所定の方向に配向させるた
めの配向処理装置において、前記基板を取り付け移動させるためのステージと、紫外線レーザ発生装置と、この紫外線レーザ発生装置から発射された紫外線レーザ
を線状に整形する整形レンズと、前記紫外線レーザを前記基板上の液晶配向膜に対して縞
状に照射するためのマスクとを備えたことを特徴とする配向処理装置。