JP2000035578A - 配向膜形成方法及び液晶表示素子 - Google Patents
配向膜形成方法及び液晶表示素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】紫外線照射配向法を用いて表面配向力を向上さ
せた配向膜を形成する方法およびこの配向膜を備えた液
晶表示素子を提供する。 【解決手段】対向基板１１およびスイッチング素子アレ
イ基板１２に、感光性高分子膜からなる配向膜１３をそ
れぞれ形成し、これらの配向膜を感光性重合型高分子膜
の重合前のガラス転移点以上、かつ重合後のガラス転移
点以下の温度に加熱した状態で、配向膜に紫外線を照射
して配向処理を行う。
せた配向膜を形成する方法およびこの配向膜を備えた液
晶表示素子を提供する。 【解決手段】対向基板１１およびスイッチング素子アレ
イ基板１２に、感光性高分子膜からなる配向膜１３をそ
れぞれ形成し、これらの配向膜を感光性重合型高分子膜
の重合前のガラス転移点以上、かつ重合後のガラス転移
点以下の温度に加熱した状態で、配向膜に紫外線を照射
して配向処理を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は配向膜形成方法及び
液晶表示素子に関し、特に、表面配向力の向上に関す
る。
液晶表示素子に関し、特に、表面配向力の向上に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子は、薄型、軽量、低消費電
力という大きな利点を持ち、パーソナルコンピュータ等
のＯＡ機器やテレビ用として積極的に用いられている。
力という大きな利点を持ち、パーソナルコンピュータ等
のＯＡ機器やテレビ用として積極的に用いられている。
【０００３】液晶表示素子のほとんどは基板に形成され
た配向膜上で液晶分子をある方向に配向させたものであ
り、その配向方法にはガラス基板をナイロン布などで擦
るラビング法が用いられている。
た配向膜上で液晶分子をある方向に配向させたものであ
り、その配向方法にはガラス基板をナイロン布などで擦
るラビング法が用いられている。
【０００４】このラビング法では静電気や埃が発生し、
それによりスイッチング素子が破壊されたり、信頼性が
低下するといった問題がある。これらの問題を改善する
ために基板に非接触で配向処理を施すことができる、例
えばポリビニルシンナメート（ＰＶＣ）を用いた紫外線
配向法（T. Hashimoto et al. SID 95 DIGEST P. 877）
が提案されている。このＰＶＣ膜に偏光紫外線を照射す
ると、偏光に平行な方向の側鎖どうしが重合（ニ量化）
する。そのＰＶＣ配向膜は液晶分子を偏光と直交方向に
配向させる。ところが、ラビング法に比べ液晶を配向さ
せる力（表面配向力）が弱く、液晶を注入する際の流動
配向や、配向ムラによるコントラス卜の低下などが問題
となっている。
それによりスイッチング素子が破壊されたり、信頼性が
低下するといった問題がある。これらの問題を改善する
ために基板に非接触で配向処理を施すことができる、例
えばポリビニルシンナメート（ＰＶＣ）を用いた紫外線
配向法（T. Hashimoto et al. SID 95 DIGEST P. 877）
が提案されている。このＰＶＣ膜に偏光紫外線を照射す
ると、偏光に平行な方向の側鎖どうしが重合（ニ量化）
する。そのＰＶＣ配向膜は液晶分子を偏光と直交方向に
配向させる。ところが、ラビング法に比べ液晶を配向さ
せる力（表面配向力）が弱く、液晶を注入する際の流動
配向や、配向ムラによるコントラス卜の低下などが問題
となっている。
【０００５】また、従来、紫外線照射配向処理は室温付
近の温度で行っており、この場合、ある紫外線の照射量
までは表面配向力は増加して最大値をとり、それ以上の
照射量では減少するという傾向が見られる。実際に室温
で配向処理を施した基板を用いて液晶セルを作製して表
面配向力の紫外線照射量依存性を調べた結果を図１に●
で示す。安定な液晶配向を得るためには、紫外線照射量
を表面配向力が最大となるところに調節しなければなら
ないため、照射量マージンも狭いといった問題もある。
近の温度で行っており、この場合、ある紫外線の照射量
までは表面配向力は増加して最大値をとり、それ以上の
照射量では減少するという傾向が見られる。実際に室温
で配向処理を施した基板を用いて液晶セルを作製して表
面配向力の紫外線照射量依存性を調べた結果を図１に●
で示す。安定な液晶配向を得るためには、紫外線照射量
を表面配向力が最大となるところに調節しなければなら
ないため、照射量マージンも狭いといった問題もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したとおり、ラビ
ング法での静電気や埃の発生を無くす為の手段として、
紫外線照射配向法が知られているが、表面配向力が弱い
という問題があった。本発明は、かかる従来の問題を解
決すべくなされたもので、紫外線照射配向法を用いて表
面配向力を向上させた配向膜を形成する方法およびこの
配向膜を備えた液晶表示素子を提供することを目的とす
る。
ング法での静電気や埃の発生を無くす為の手段として、
紫外線照射配向法が知られているが、表面配向力が弱い
という問題があった。本発明は、かかる従来の問題を解
決すべくなされたもので、紫外線照射配向法を用いて表
面配向力を向上させた配向膜を形成する方法およびこの
配向膜を備えた液晶表示素子を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】配向膜が感光性重合型高
分子膜からなり、前記感光性重合型高分子膜の重合前の
ガラス転移点以上かつ重合後のガラス転移点以下の温度
で紫外線を照射することにより配向処理を行うことを特
徴とする。
分子膜からなり、前記感光性重合型高分子膜の重合前の
ガラス転移点以上かつ重合後のガラス転移点以下の温度
で紫外線を照射することにより配向処理を行うことを特
徴とする。
【０００８】請求項２記載の配向膜の形成方法は、紫外
線照射を基板面内での配向方向を規制するためと基板面
外の配向方向を規制するための少なくとも２回行うこと
を特徴とする。
線照射を基板面内での配向方向を規制するためと基板面
外の配向方向を規制するための少なくとも２回行うこと
を特徴とする。
【０００９】請求項３記載の配向膜の形成方法は、照射
紫外線の少なくとも１回は偏光であることを特徴とす
る。
紫外線の少なくとも１回は偏光であることを特徴とす
る。
【００１０】請求項４記載の配向膜の形成方法は、前記
感光性重合型高分子膜がシンナメート系の材料であるこ
とを特徴とする。
感光性重合型高分子膜がシンナメート系の材料であるこ
とを特徴とする。
【００１１】請求項５記載の配向膜の形成方法は、前記
感光性重合型高分子膜がカルコン系の材料であることを
特徴とする。
感光性重合型高分子膜がカルコン系の材料であることを
特徴とする。
【００１２】請求項６記載の配向膜の形成方法は、前記
感光性重合型高分子膜がポリイミド系の材料であること
を特徴とする。
感光性重合型高分子膜がポリイミド系の材料であること
を特徴とする。
【００１３】請求項７記載の液晶表示素子は、請求項１
ないし６のいずれか１項に記載の形成方法を用いて形成
した配向膜を有することを特徴とする。
ないし６のいずれか１項に記載の形成方法を用いて形成
した配向膜を有することを特徴とする。
【００１４】ＰＶＣの重合前のガラス転移点は約７０℃
であり、重合後のガラス転移点は２５０℃以上である。
そこでガラス基板を室温（約２５℃）〜２５０℃まで加
熱して、１ＯＯＪ／ｃｍ２の偏光紫外線を照射し配向処
理を施した。それらの基板を用いて液晶セルを作製し、
配向観察および表面配向力の評価を行ったところ、２０
０℃で配向状態が悪くなり、２５０℃では均一な配向は
得られなかった。
であり、重合後のガラス転移点は２５０℃以上である。
そこでガラス基板を室温（約２５℃）〜２５０℃まで加
熱して、１ＯＯＪ／ｃｍ２の偏光紫外線を照射し配向処
理を施した。それらの基板を用いて液晶セルを作製し、
配向観察および表面配向力の評価を行ったところ、２０
０℃で配向状態が悪くなり、２５０℃では均一な配向は
得られなかった。
【００１５】また、７０℃以下では配向処理時の基板温
度が下がるにつれ表面配向力は弱くなった。この結果を
図２に示す。また、１００℃について表面配向力の紫外
線照射量依存性を調べたところ、図１の○で示すように
なった。従来の室温での配向処理の時の図１の●で示し
た表面配向力と比較すると１．２〜１．５倍の値が得ら
れた。
度が下がるにつれ表面配向力は弱くなった。この結果を
図２に示す。また、１００℃について表面配向力の紫外
線照射量依存性を調べたところ、図１の○で示すように
なった。従来の室温での配向処理の時の図１の●で示し
た表面配向力と比較すると１．２〜１．５倍の値が得ら
れた。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。なお、以下の図においては、各図共
通する部分には同一符号を付して重複する説明は省略す
る。
施形態を説明する。なお、以下の図においては、各図共
通する部分には同一符号を付して重複する説明は省略す
る。
【００１７】（実施例１）図３は、本発明の一実施例の
ＴＮ型液晶素子の分解図である。この実施例の液晶表示
素子は、図３に示すように、透明電極が形成された矩形
の対向基板１１と、マトリクス状に走査線、信号線、ス
イッチング素子及びスイッチング素子に接続された画素
電極を有する矩形のスイッチング素子アレイ基板１２
と、をスペーサの間隔で対向配置させ、両基板間に液晶
組成物を封入して液晶セルを作製し、この液晶セルの表
側と裏側とにセルの光学特性を補償する補償版１４と偏
光板１５とを貼りつけて構成されている。
ＴＮ型液晶素子の分解図である。この実施例の液晶表示
素子は、図３に示すように、透明電極が形成された矩形
の対向基板１１と、マトリクス状に走査線、信号線、ス
イッチング素子及びスイッチング素子に接続された画素
電極を有する矩形のスイッチング素子アレイ基板１２
と、をスペーサの間隔で対向配置させ、両基板間に液晶
組成物を封入して液晶セルを作製し、この液晶セルの表
側と裏側とにセルの光学特性を補償する補償版１４と偏
光板１５とを貼りつけて構成されている。
【００１８】この液晶表示装置は次のようにして作製し
た。対向基板１１上に透明電極を形成し、スイッチング
素子アレイ基板１２上には、画素サイズ９０×２７０μ
ｍのＩＴＯ電極を基板端に対して平行なマトリクス状
に、かつ走査線及び信号線に接続させて形成した。これ
らの対向基板１１とスイッチング素子アレイ基板１２と
に配向膜１３として感光性高分子ポリビニルシンナメー
ト（ＰＶＣ）をサンエバー２６シンナー（日産化学）に
２ｗｔ％溶解したものを印刷し、１８０℃で１時間焼成
することにより厚さ８５０オングストロームの膜を形成
した。
た。対向基板１１上に透明電極を形成し、スイッチング
素子アレイ基板１２上には、画素サイズ９０×２７０μ
ｍのＩＴＯ電極を基板端に対して平行なマトリクス状
に、かつ走査線及び信号線に接続させて形成した。これ
らの対向基板１１とスイッチング素子アレイ基板１２と
に配向膜１３として感光性高分子ポリビニルシンナメー
ト（ＰＶＣ）をサンエバー２６シンナー（日産化学）に
２ｗｔ％溶解したものを印刷し、１８０℃で１時間焼成
することにより厚さ８５０オングストロームの膜を形成
した。
【００１９】次に、対向基板１１及びスイッチング素子
アレイ基板１２をホットプレート１７上に置き、１００
℃に加熱したまま、図４に示すように、基板に対し法線
方向から主波長３１３ｎｍである３００〜３２０ｎｍの
紫外線を偏光素子１８を通して配向膜に１ＯＯＪ／ｃｍ
２照射した。対向基板１１、アレイ基板１２に対する紫
外線の偏光方向を図３中に点線１９で示す。
アレイ基板１２をホットプレート１７上に置き、１００
℃に加熱したまま、図４に示すように、基板に対し法線
方向から主波長３１３ｎｍである３００〜３２０ｎｍの
紫外線を偏光素子１８を通して配向膜に１ＯＯＪ／ｃｍ
２照射した。対向基板１１、アレイ基板１２に対する紫
外線の偏光方向を図３中に点線１９で示す。
【００２０】次に、対向基板１１に直径約５μｍのスペ
ーサ（図示せず）を散布してアレイ基板１２を対向配置
し、さらに、アレイ基板１２に印刷された配向膜１３の
周辺に沿って接着剤を注入口（図示せず）を除いて印刷
し、アレイ基板１２から対向電極に電圧を印加するため
の電極転移材を接着剤の周辺の電極転移材電極上に形成
した。
ーサ（図示せず）を散布してアレイ基板１２を対向配置
し、さらに、アレイ基板１２に印刷された配向膜１３の
周辺に沿って接着剤を注入口（図示せず）を除いて印刷
し、アレイ基板１２から対向電極に電圧を印加するため
の電極転移材を接着剤の周辺の電極転移材電極上に形成
した。
【００２１】しかる後、配向膜１３どうしが対向するよ
う対向基板１１とアレイ基板１２とを重ね合わせ、１５
０℃で１時間加熱して接着剤を硬化させ両基板を貼り合
わせた。その後、真空注入法によりフッ素系液晶組成物
（ＺＬＩ−４７９２メルク製）にカイラル剤を混合した
ものを注入し、この後、注入口を紫外線硬化樹脂で塞ぎ
約３Ｊ／ｃｍ２の紫外線で硬化させ封止して液晶セルを
作製した。
う対向基板１１とアレイ基板１２とを重ね合わせ、１５
０℃で１時間加熱して接着剤を硬化させ両基板を貼り合
わせた。その後、真空注入法によりフッ素系液晶組成物
（ＺＬＩ−４７９２メルク製）にカイラル剤を混合した
ものを注入し、この後、注入口を紫外線硬化樹脂で塞ぎ
約３Ｊ／ｃｍ２の紫外線で硬化させ封止して液晶セルを
作製した。
【００２２】セル内の液晶分子は９０度ツイストした配
列をなした。このセルの表側と裏側とにセルの光学特性
を補償する補償版１４と偏光板１５とを貼り、液晶モジ
ュールに組み立てた。こうして作製した液晶表示装置
は、従来の紫外線配向法に比ベコントラス卜が高く表示
品位は非常に良好であった。
列をなした。このセルの表側と裏側とにセルの光学特性
を補償する補償版１４と偏光板１５とを貼り、液晶モジ
ュールに組み立てた。こうして作製した液晶表示装置
は、従来の紫外線配向法に比ベコントラス卜が高く表示
品位は非常に良好であった。
【００２３】（実施例２）本実施例では、実施例１と同
様の紫外線配向処理を施した後、１回目の照射紫外線の
偏光方向と直交方向かつ基板法線に対し斜め４５度方向
から無偏光の紫外線を約１０Ｊ／ｃｍ２照射した。それ
以外は実施例１と同様の方法で液晶モジュールを作製し
た。こうして作製した液晶表示装置の表示品位は、逆チ
ルトリバースディスクリネーションの発生が無く、光り
漏れのない良好なものであった。
様の紫外線配向処理を施した後、１回目の照射紫外線の
偏光方向と直交方向かつ基板法線に対し斜め４５度方向
から無偏光の紫外線を約１０Ｊ／ｃｍ２照射した。それ
以外は実施例１と同様の方法で液晶モジュールを作製し
た。こうして作製した液晶表示装置の表示品位は、逆チ
ルトリバースディスクリネーションの発生が無く、光り
漏れのない良好なものであった。
【００２４】（実施例の変形） １．配向膜に用いる感光性重合型高分子膜はポリビニル
シンナメートに限らない。例えば、シンナメート系の別
の材料やカルコン系、ポリイミド系などの感光性材料で
あれば良い。
シンナメートに限らない。例えば、シンナメート系の別
の材料やカルコン系、ポリイミド系などの感光性材料で
あれば良い。
【００２５】２．紫外線は３００〜３２０ｎｍでなくて
もよく、材料の吸収帯に合わせればよい。
もよく、材料の吸収帯に合わせればよい。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、紫外線照射配向処理で
液晶を配向させる力の強い配向膜を形成可能な配向膜の
形成方法およびこれを備えた液晶表示素子を提供するこ
とが出来る。
液晶を配向させる力の強い配向膜を形成可能な配向膜の
形成方法およびこれを備えた液晶表示素子を提供するこ
とが出来る。
【図１】表面配向力の紫外線照射量依存性を示す図。
【図２】表面配向力の配向処理時の基板温度依存性を示
す図。
す図。
【図３】本発明を用いて作製したＴＮ型液晶素子の分解
斜視図。
斜視図。
【図４】偏光紫外線照射による配向処理法を示す斜視
図。
図。
１１…対向基板 １２…スイッチング素子アレイ基板 １３…配向膜 １４…光学補償版 １５…偏光板 １６…液晶分子 １７…ホットプレート １８…偏光素子 １９…照射紫外線の偏光方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H090 HB08Y HB13Y HC06 HD14 KA05 LA02 LA04 LA06 LA09 MB14
Claims (7)
- 【請求項１】配向膜が感光性重合型高分子膜からなり、
前記感光性重合型高分子膜の重合前のガラス転移点以上
かつ重合後のガラス転移点以下の温度で紫外線を照射す
ることにより配向処理を行うことを特徴とする配向膜の
形成方法。 - 【請求項２】紫外線照射を基板面内での液晶の配向方向
を規制するためと基板面外の配向方向を規制するための
少なくとも２回行うことを特徴とする請求項１に記載の
配向膜の形成方法。 - 【請求項３】照射紫外線の少なくとも１回は偏光である
ことを特徴とする請求項２に記載の配向膜の形成方法。 - 【請求項４】前記感光性重合型高分子膜がシンナメート
系の材料であることを特徴とする請求項１に記載の配向
膜の形成方法。 - 【請求項５】前記感光性重合型高分子膜がカルコン系の
材料であることを特徴とする請求項１に記載の配向膜の
形成方法。 - 【請求項６】前記感光性重合型高分子膜がポリイミド系
の材料であることを特徴とする請求項１に記載の配向膜
の形成方法。 - 【請求項７】請求項１ないし６のいずれか１項に記載の
配向膜の形成方法を用いて形成した配向膜を有する液晶
表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20180698A JP2000035578A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 配向膜形成方法及び液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20180698A JP2000035578A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 配向膜形成方法及び液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000035578A true JP2000035578A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=16447238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20180698A Pending JP2000035578A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 配向膜形成方法及び液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000035578A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001154196A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-08 | Agency Of Ind Science & Technol | 液晶配向処理方法および液晶表示素子 |
| JP2001290155A (ja) * | 2000-04-10 | 2001-10-19 | Agency Of Ind Science & Technol | 液晶配向膜の形成方法 |
| JP2006350347A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Lg Phillips Lcd Co Ltd | 液晶表示素子及びその製造方法 |
| JP2007164153A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-28 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
| WO2015050132A1 (ja) * | 2013-10-02 | 2015-04-09 | Dic株式会社 | 液晶配向膜の製造方法およびそれを使用した液晶表示素子 |
-
1998
- 1998-07-16 JP JP20180698A patent/JP2000035578A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001154196A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-08 | Agency Of Ind Science & Technol | 液晶配向処理方法および液晶表示素子 |
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| JP2001290155A (ja) * | 2000-04-10 | 2001-10-19 | Agency Of Ind Science & Technol | 液晶配向膜の形成方法 |
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| JP2007164153A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-28 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
| WO2015050132A1 (ja) * | 2013-10-02 | 2015-04-09 | Dic株式会社 | 液晶配向膜の製造方法およびそれを使用した液晶表示素子 |
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| CN105593755A (zh) * | 2013-10-02 | 2016-05-18 | Dic株式会社 | 液晶取向膜的制造方法及使用其的液晶显示元件 |
| CN105593755B (zh) * | 2013-10-02 | 2019-03-22 | Dic株式会社 | 液晶取向膜的制造方法及使用其的液晶显示元件 |
| US10423033B2 (en) | 2013-10-02 | 2019-09-24 | Dic Corporation | Method for producing liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using same |
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