JP2000081621A - Manufacture of liquid crystal display device - Google Patents

Manufacture of liquid crystal display device

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JP2000081621A
JP2000081621A JP7208599A JP7208599A JP2000081621A JP 2000081621 A JP2000081621 A JP 2000081621A JP 7208599 A JP7208599 A JP 7208599A JP 7208599 A JP7208599 A JP 7208599A JP 2000081621 A JP2000081621 A JP 2000081621A
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liquid crystal
alignment film
substrate
crystal display
alignment
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Japanese (ja)
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Yasutoshi Tasaka
泰俊 田坂
Hideshi Yoshida
秀史 吉田
Takemune Mayama
剛宗 間山
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suitable alignment treatment without rubbing in a manufacture of a liquid crystal display device. SOLUTION: In a manufacture of a liquid crystal display device equipped with a pair of substrates 12, 14 opposing each other with a certain gap, an electrode 18 and an alignment film 20 formed on one of the substrate 12, an electrode 22 and an alignment film 24 formed on the other substrate 14 and liquid crystal 16 held between the pair of substrates 12, 14, a construction is made by forming the alignment films 20, 24 containing a polymer which realizes vertical alignment properties on the substrates, by irradiating the alignment films with a non-polarized ultraviolet ray with 30-120 mJ/cm2 exposure per 1% content of the polymer realizing vertical alignment properties on the substrates, from an oblique direction with an angle <=45 deg. with respect to surfaces of the alignment films.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関
し、特に液晶表示装置の配向膜の配向処理技術に関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to an alignment processing technique for an alignment film of a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置は、間隔をあけて対向する
一対の基板と、一方の基板に形成される電極及び配向膜
と、他方の基板に形成される電極及び配向膜と、該一対
の基板の間に挿入された液晶とを備えている。一方の基
板の電極は共通電極であり、他方の基板の電極は画素電
極として形成される。画素電極はアクティブマトリクス
とともに設けられることができる。また、電極は一方の
基板のみに設けられることもある(例えば、IPSモー
ド)。また、いずれかの基板に、ブラックマトリクスや
カラーフィルターが設けられる。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device comprises a pair of substrates facing each other at an interval, an electrode and an alignment film formed on one substrate, and an electrode and an alignment film formed on the other substrate. And a liquid crystal inserted between the substrates. The electrode on one substrate is a common electrode, and the electrode on the other substrate is formed as a pixel electrode. The pixel electrode can be provided together with the active matrix. The electrodes may be provided on only one substrate (for example, IPS mode). Further, a black matrix or a color filter is provided on one of the substrates.

【0003】従来のTN液晶表示装置では、配向膜がラ
ビングされ、液晶が所定の方向に配向するようになって
いる。しかし、ラビングは配向膜をレーヨン等の布で擦
ることであり、レーヨン等の布をクリーンルームに持ち
込むことにより発塵が生じる。また、ラビングにより静
電気が発生し、アクティブマトリクスのTFT(薄膜ト
ランジスタ)が破壊される可能性がある。そこで、本願
の先願である特願平9−354940号では、紫外線照
射により配向処理を行うことを提案している。紫外線照
射により配向処理を行えば、ラビングの問題点を解消す
ることができる。この提案では、垂直配向性の配向膜に
無偏光の紫外線を照射することにより、垂直配向性を実
現するアルキル側鎖の一部を破壊し、一部を残すことに
より、配向膜に配向処理を行っている。水平配向膜の場
合には、紫外線を照射することにより配向処理を実現す
るのは難しい。
In a conventional TN liquid crystal display device, the alignment film is rubbed so that the liquid crystal is aligned in a predetermined direction. However, rubbing involves rubbing the alignment film with a cloth such as rayon, and bringing the cloth such as rayon into a clean room generates dust. Further, rubbing generates static electricity, which may destroy the TFT (thin film transistor) of the active matrix. In view of this, Japanese Patent Application No. 9-354940, which is a prior application of the present application, proposes performing an alignment treatment by irradiating ultraviolet rays. The problem of rubbing can be solved by performing the alignment treatment by ultraviolet irradiation. In this proposal, by irradiating non-polarized ultraviolet rays to the vertical alignment film, part of the alkyl side chains that achieve vertical alignment are destroyed, and the alignment film is subjected to alignment treatment by leaving a part. Is going. In the case of a horizontal alignment film, it is difficult to achieve alignment processing by irradiating ultraviolet rays.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】紫外線を照射すること
により、垂直配向性の配向膜の配向処理を行う場合、紫
外線の露光量によって配向性に大きな相違を生じる。検
討の結果、適性な露光量で紫外線を照射することが望ま
しいことが分かった。例えば、露光量が適性値よりも少
ない場合、配向膜が示すプレチルト角は高い(基板面に
対してより垂直に近い)状態になる。これにより、液晶
パネルのセルギャップを維持するためにスペーサを散布
する場合、スペーサの周囲の部分の配向がスペーサによ
り乱されてしまう。このため、表示の際、スペーサを中
心として黒点が発生したような配向になってしまい、表
示不良になる。
In the case where the alignment treatment of the vertical alignment film is performed by irradiating ultraviolet rays, there is a great difference in the alignment depending on the exposure amount of the ultraviolet rays. As a result of the study, it was found that it is desirable to irradiate ultraviolet rays with an appropriate exposure amount. For example, when the exposure amount is smaller than the appropriate value, the pretilt angle indicated by the alignment film is high (closer to the substrate surface). As a result, when the spacers are scattered to maintain the cell gap of the liquid crystal panel, the orientation of the portion around the spacers is disturbed by the spacers. For this reason, during display, the orientation is such that a black spot is generated around the spacer, resulting in display failure.

【0005】逆に、露光量が適性値よりも多い場合、配
向膜が示すプレチルト角は低い状態になる。しかし、露
光量が過度になってしまうことによって、逆に水平配向
してしまう部分が生じ、一部で液晶注入時の注入筋が発
生し、痕跡が残ってしまうことがある。また、所望の垂
直配向性を得ることができず、水平配向になってしまう
問題がある。
On the other hand, when the exposure amount is larger than the appropriate value, the pretilt angle of the alignment film becomes low. However, when the amount of exposure is excessive, a portion that is horizontally oriented is generated, and an injection streak occurs when the liquid crystal is injected, and a trace may be left. Further, there is a problem that desired vertical alignment cannot be obtained and horizontal alignment occurs.

【0006】また、紫外線を配向膜の表面に照射する
際、紫外線の照射角度がどの角度でもよいわけではな
く、配向膜の表面に対して垂直に近い角度で照射を行っ
た場合、配向膜のアルキル側鎖の一部分のみを選択的に
残すことができず、所望の方向への配向性を得ることが
できなくなってしまう。本発明の目的は、ラビングなし
で適切な配向処理を行うことのできる液晶表示装置の製
造方法を提供することである。
Further, when irradiating the surface of the alignment film with ultraviolet light, the angle of irradiation of the ultraviolet light is not limited to any angle. Only a part of the alkyl side chain cannot be selectively left, and the orientation in a desired direction cannot be obtained. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a liquid crystal display device capable of performing an appropriate alignment treatment without rubbing.

【0007】本発明の他の目的は、1回の紫外線照射に
より1画素内に複数のドメインを有する配向膜をもった
液晶表示装置の製造方法を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device having an alignment film having a plurality of domains in one pixel by one irradiation of ultraviolet rays.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置の製造方法は、間隔をあけて対向する一対の基板と、
一方の基板に形成される配向膜と、他方の基板に形成さ
れる配向膜と、該一対の基板の間に挿入された液晶とを
備えた液晶表示装置の製造方法であって、該基板に垂直
配向性を実現するポリマーを含む配向膜を形成し、該配
向膜の垂直配向性を実現するポリマーの含有量1%当た
り30〜120mJ/cm2 の露光量で、該配向膜の表
面に対し45度以下の斜め方向から該配向膜に無偏光の
紫外線を照射することを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: a pair of substrates facing each other at an interval;
An alignment film formed on one substrate, an alignment film formed on the other substrate, and a method of manufacturing a liquid crystal display device including a liquid crystal inserted between the pair of substrates, the method comprising: An alignment film containing a polymer for realizing vertical alignment is formed, and the surface of the alignment film is exposed at an exposure of 30 to 120 mJ / cm 2 per 1% of the content of the polymer for realizing vertical alignment of the alignment film. The alignment film is irradiated with unpolarized ultraviolet light from an oblique direction of 45 degrees or less.

【0009】本発明は、垂直配向膜の表面に対し、無偏
光の紫外線を斜めに照射することにより、ラビング工程
なしに、プレチルト角度をともなった配向を実現する。
本発明による無偏光の紫外線の照射においては、紫外線
の照射方向を配向膜の表面に対し45度以下の斜め方向
とし、配向膜の垂直配向性を実現するアルキル側鎖を有
するポリマーの含有量1%当たり30〜120mJ/c
2 の露光量で、無偏光の紫外線を照射する。つまり、
紫外線の照射量を配向膜の垂直配向性を実現するアルキ
ル側鎖の実際の量に応じて設定する。
According to the present invention, by irradiating the surface of the vertical alignment film obliquely with unpolarized ultraviolet light, an alignment with a pretilt angle is realized without a rubbing step.
In the irradiation of the non-polarized ultraviolet light according to the present invention, the irradiation direction of the ultraviolet light is set to an oblique direction of 45 degrees or less with respect to the surface of the alignment film, and the content of the polymer having an alkyl side chain for realizing the vertical alignment of the alignment film is 1%. 30 to 120 mJ / c per%
Irradiate unpolarized ultraviolet light with an exposure amount of m 2 . That is,
The irradiation amount of the ultraviolet ray is set according to the actual amount of the alkyl side chain for realizing the vertical alignment of the alignment film.

【0010】これにより、スペーサの周囲の配向の乱れ
がなく、かつ、水平配向に転ずることなく、液晶を垂直
配向させるための適切なプレチルト角を配向膜に与える
ことができる。この条件の場合、配向膜中に含有される
垂直配向性を実現するアルキル側鎖を有するポリマーの
量が変化しても、露光量をそれに対応して変更させるこ
とにより、適切なプレチルト角を得ることができる。
[0010] This makes it possible to provide the alignment film with an appropriate pretilt angle for vertically aligning the liquid crystal without disturbing the alignment around the spacer and without changing the alignment to the horizontal alignment. In the case of this condition, even if the amount of the polymer having an alkyl side chain for realizing the vertical alignment contained in the alignment film changes, an appropriate pretilt angle is obtained by changing the exposure correspondingly. be able to.

【0011】上記方法において、好ましくは、配向膜表
面に照射する無偏光の紫外線の露光量が40〜90mJ
/cm2 の範囲である。また、配向膜表面に照射する無
偏光の紫外線の露光量が80〜120mJ/cm2 の範
囲であるとよい。また、紫外線の露光量は配向膜の表面
に対する液晶のプレチルト角が89.5度以下であるよ
うにする。好ましくは、液晶のプレチルト角が89.5
度から89度の範囲内にあるようにする。
In the above method, preferably, the exposure amount of the non-polarized ultraviolet light applied to the alignment film surface is 40 to 90 mJ.
/ Cm 2 . Further, it is preferable that the exposure amount of the unpolarized ultraviolet light applied to the alignment film surface is in the range of 80 to 120 mJ / cm 2 . The amount of exposure to ultraviolet light is such that the pretilt angle of the liquid crystal with respect to the surface of the alignment film is 89.5 degrees or less. Preferably, the liquid crystal has a pretilt angle of 89.5.
Be in the range of degrees to 89 degrees.

【0012】好ましくは、配向膜へ照射される紫外線の
波長が280nm以下の成分を含む。さらに、本発明の
もう1つの特徴による液晶表示装置の製造方法は、間隔
をあけて対向する一対の基板と、一方の基板に形成され
る配向膜と、他方の基板に形成される配向膜と、該一対
の基板の間に挿入された液晶とを備えた液晶表示装置の
製造方法であって、基板に配向膜を形成し、本体部分
と、画素ピッチに対応して該本体部分に設けられ、該本
体部分とは異なる屈折率を有する光路変更部分とを有す
るマスクを用いて該配向膜の各々の表面に斜め方向から
紫外線を照射することを特徴とする。
Preferably, the wavelength of the ultraviolet light applied to the alignment film is 280 nm or less. Further, a method for manufacturing a liquid crystal display device according to another feature of the present invention includes a pair of substrates facing each other at an interval, an alignment film formed on one substrate, and an alignment film formed on the other substrate. A method for manufacturing a liquid crystal display device comprising a liquid crystal inserted between the pair of substrates, wherein an alignment film is formed on the substrate, and the main body is provided in the main body corresponding to the pixel pitch. Each surface of the alignment film is irradiated with ultraviolet light from an oblique direction using a mask having an optical path changing portion having a different refractive index from the main body portion.

【0013】この方法によれば、1回の液晶配向処理に
より、1つの画素内で液晶の分子が互いに異なった方向
に配向する配向分割を行うことができる。好ましくは、
該光路変更部分の各々は画素ピッチの長さを底辺とした
2等辺三角形断面の鋸歯状の形状を有し、該光路変更部
分の該2等辺三角形の頂部に位置する部分に遮光膜が形
成されている。あるいは、該光路変更部分の各々は画素
ピッチの長さを底辺とした台形断面の鋸歯状の断面形状
を有し、該台形の上辺に位置する部分に遮光膜が形成さ
れている。
According to this method, it is possible to perform alignment division in which liquid crystal molecules are aligned in different directions within one pixel by one liquid crystal alignment process. Preferably,
Each of the light path changing portions has a sawtooth shape with an isosceles triangular cross section whose base is the length of the pixel pitch, and a light shielding film is formed on a portion of the light path changing portion located at the top of the isosceles triangle. ing. Alternatively, each of the optical path changing portions has a trapezoidal saw-tooth cross-sectional shape whose bottom is the length of the pixel pitch, and a light shielding film is formed on a portion located on the upper side of the trapezoid.

【0014】この場合、該本体部分の屈折率をn1 、該
光路変更部分の屈折率をn2 、鋸歯状の断面形状の頂角
をθ1 、該光路変更部分を通って配向膜に照射する紫外
線の入射角度をθ2 とすると、θ1 ≦60の場合、下記
式(1)を満足する。 n1 cos (3θ1 /2)=n2 sin(θ2 −θ1 /2) (1) θ1 >60の場合、下記式(2)を満足する。
In this case, the refractive index of the main body portion is n 1 , the refractive index of the optical path changing portion is n 2 , the apex angle of the sawtooth cross section is θ 1 , and the alignment film is irradiated through the optical path changing portion. Assuming that the incident angle of the ultraviolet light to be incident is θ 2 , the following expression (1) is satisfied when θ 1 ≦ 60. n 1 cos (3θ 1/2 ) = n 2 sin (θ 2 -θ 1/2) (1) θ 1> case 60, satisfying the following formula (2).

【0015】 n1 cos (3θ1 /2)=n2 sin(θ1 /2−θ2 ) (2) また、該本体部分の屈折率をn1 、該光路変更部分の屈
折率をn2 、鋸歯状の断面形状の頂角をθ1 の間には下
記の関係がある。 cos θ1 >=n2 /n1 (5) また、該光路変更部分は空気からなることとすることが
できる。
[0015] n 1 cos (3θ 1/2 ) = n 2 sin (θ 1/2-θ 2) (2) In addition, the refractive index of the body portion n 1, the refractive index of the optical path changing portion n 2 The following relationship exists between θ 1 and the apex angle of the sawtooth cross-sectional shape. cos θ 1 > = n 2 / n 1 (5) Further, the optical path changing portion may be made of air.

【0016】好ましくは、該マスクの本体部分は、第1
の平坦な表面と、該第1の表面の反対側の第2の表面
と、該第2の表面に設けられた複数のキャビティとを含
み、各キャビティは、該第1の表面から該第2の表面へ
向かう方向で見て互いに広がるように傾斜する第1及び
第2の斜面を有し、各キャビティは、該第1の斜面及び
該第2の斜面の間に中心線を有し、該光路変更部分は該
キャビティ及び該キャビティ内に含まれる物質により形
成される。該第1の表面から該本体部分に入射し、該第
1の斜面を透過した紫外線が該配向膜に第1の方向から
斜めに照射され、該第2の斜面を透過した紫外線が該配
向膜に該第1の方向とは反対の第2の方向から斜めに照
射されるようにした。
[0016] Preferably, the main body portion of the mask includes a first portion.
A flat surface, a second surface opposite the first surface, and a plurality of cavities provided in the second surface, wherein each cavity is separated from the first surface by the second surface. A first and a second bevel that are inclined so as to widen each other when viewed in a direction toward the surface of the cavities, each cavity having a center line between the first and the second bevels, The optical path changing portion is formed by the cavity and a substance contained in the cavity. Ultraviolet rays that are incident on the main body from the first surface and pass through the first slope are applied to the alignment film obliquely from a first direction, and ultraviolet rays that pass through the second slope are aligned with the alignment film. Irradiation is performed obliquely from a second direction opposite to the first direction.

【0017】さらに、本発明は、間隔をあけて対向する
一対の基板と、一方の基板に形成される配向膜と、他方
の基板に形成される配向膜と、一方の基板に設けられた
複数のバスラインと、該一対の基板の間に挿入された液
晶とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、基板に
配向膜を形成し、本体部分と、画素ピッチに対応して該
本体部分に設けられた複数の光路変更部分とを有するマ
スクを準備し、該マスクの本体部分は、第1の平坦な表
面と、該第1の表面の反対側の第2の表面と、該第2の
表面に設けられた複数のキャビティとを含み、各キャビ
ティは、該第1の表面に対して垂直な垂直面の両側にあ
って、該第1の表面から該第2の表面へ向かう方向で見
て互いに広がるように傾斜する第1及び第2の斜面を有
し、該光路変更部分は該キャビティ及び該キャビティ内
に含まれる物質により形成され、該バスラインを有する
一方の基板については、該第1の斜面と該第2の斜面と
の間の垂直面が該バスライン上にくるようにして該マス
クを該基板に重ね、該基板の該配向膜の表面に該マスク
を介して斜め方向から紫外線を照射することを特徴とす
る液晶表示装置の製造方法を提供する。
The present invention further provides a pair of substrates facing each other at an interval, an alignment film formed on one substrate, an alignment film formed on the other substrate, and a plurality of substrates provided on the one substrate. A liquid crystal display device comprising: a bus line; and a liquid crystal inserted between the pair of substrates, wherein an alignment film is formed on the substrate, and the main body portion and the main body correspond to the pixel pitch. Providing a mask having a plurality of light path altering portions provided on a portion thereof, wherein a body portion of the mask includes a first flat surface, a second surface opposite the first surface, and a second surface. A plurality of cavities provided on the second surface, each cavity being on both sides of a vertical plane perpendicular to the first surface, in a direction from the first surface to the second surface. The first and second slopes are inclined so as to be widened from each other when viewed from above. Is formed by the cavity and a substance contained in the cavity, and for one substrate having the bus line, a vertical plane between the first slope and the second slope is on the bus line. Thus, a method for manufacturing a liquid crystal display device is provided, wherein the mask is superimposed on the substrate, and the surface of the alignment film of the substrate is irradiated with ultraviolet light obliquely through the mask.

【0018】このように、紫外線を配向膜に斜め照射す
るときに、マスクの位置と基板の位置を適切に合わせる
ことによって、使用時にバスラインの近傍に位置する液
晶分子の配向がバスラインの電気力線によって影響され
て乱されることがなくなる。さらに、本発明は、間隔を
あけて対向する一対の基板と、一方の基板に形成される
配向膜と、他方の基板に形成される配向膜と、一方の基
板に設けられた複数のバスラインと、該一対の基板の間
に挿入された液晶とを備えた液晶表示装置の製造方法で
あって、基板に配向膜を形成し、本体部分と、画素ピッ
チに対応して該本体部分に設けられた複数の光路変更部
分とを有するマスクを準備し、該マスクの本体部分は、
第1の平坦な表面と、該第1の表面の反対側の第2の表
面と、該第2の表面に設けられた複数のキャビティとを
含み、各キャビティは、該第1の表面に対して垂直な垂
直面の両側にあって、該第1の表面から該第2の表面へ
向かう方向で見て互いに広がるように傾斜する第1及び
第2の斜面を有し、該光路変更部分は該キャビティ及び
該キャビティ内に含まれる物質により形成され、該バス
ラインを有しない他方の基板については、該第1の斜面
の該第2の表面上の端部及び該第2の斜面の該第2の表
面上の端部が該バスラインを通る線上にくるようにして
該マスクを該基板に重ね、該基板の該配向膜の表面に該
マスクを介して斜め方向から紫外線を照射することを特
徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。
As described above, when the alignment film is obliquely irradiated with the ultraviolet light, the position of the mask and the position of the substrate are appropriately adjusted so that the liquid crystal molecules located in the vicinity of the bus line can be aligned during use. It is no longer disturbed by the influence of the force lines. The present invention further provides a pair of substrates facing each other at an interval, an alignment film formed on one substrate, an alignment film formed on the other substrate, and a plurality of bus lines provided on the one substrate. And a liquid crystal display device comprising a liquid crystal inserted between the pair of substrates, wherein an alignment film is formed on the substrate, and the main body is provided on the main body corresponding to the pixel pitch. Prepare a mask having a plurality of optical path changing portions, the main body portion of the mask,
A first flat surface, a second surface opposite the first surface, and a plurality of cavities provided in the second surface, each cavity being relative to the first surface. A first and a second slope on both sides of a vertical surface which are perpendicular to each other, and which are inclined so as to expand from each other when viewed from the first surface toward the second surface. For the other substrate formed by the cavity and the material contained in the cavity and not having the bus line, an end of the first slope on the second surface and a second end of the second slope are Superimposing the mask on the substrate such that the end on the surface of 2 is on a line passing through the bus line, and irradiating the surface of the alignment film of the substrate with ultraviolet light obliquely through the mask. Provided is a method for manufacturing a liquid crystal display device characterized by the following.

【0019】この場合にも、紫外線を配向膜に斜め照射
するときに、マスクの位置と基板の位置を適切に合わせ
ることによって、使用時にバスラインの近傍に位置する
液晶分子の配向がバスラインの電気力線によって影響さ
れて乱されることがなくなる。そして、上記した、バス
ラインを有する一方の基板についての配向処理と、バス
ラインを有しない他方の基板についての配向処理とは、
組み合わせて利用することができる。あるいは、上記し
た、バスラインを有する一方の基板についての配向処理
と、バスラインを有しない他方の基板についての配向処
理とは、組み合わせることなしに利用することができ
る。
Also in this case, when the alignment film is obliquely irradiated with ultraviolet light, the position of the mask and the position of the substrate are appropriately adjusted so that the liquid crystal molecules located in the vicinity of the bus line during use can be aligned with the bus line. It will not be disturbed by being affected by the electric field lines. And, the above-described alignment processing for one substrate having a bus line and the alignment processing for the other substrate having no bus line,
Can be used in combination. Alternatively, the above-described orientation treatment for one substrate having a bus line and the orientation treatment for the other substrate having no bus line can be used without being combined.

【0020】好ましくは、該キャビティは、2等辺三角
形断面の鋸歯の形状を有し、該2等辺三角形の頂部に位
置する部分に遮光膜が形成されている。あるいは、該キ
ャビティは、台形断面の鋸歯の形状を有し、該台形の上
辺に位置する部分に遮光膜が形成されている。また、該
配向膜は垂直配向性をもつ。該液晶は、Δε<0のもの
である。
Preferably, the cavity has a saw-tooth shape having an isosceles triangular cross section, and a light shielding film is formed at a portion located at the top of the isosceles triangle. Alternatively, the cavity has a sawtooth shape having a trapezoidal cross section, and a light-shielding film is formed at a portion located on the upper side of the trapezoid. Further, the alignment film has a vertical alignment property. The liquid crystal has Δε <0.

【0021】さらに、本発明は、間隔をあけて対向する
一対の基板と、一方の基板に形成される配向膜と、他方
の基板に形成される配向膜と、一方の基板に設けられた
複数のバスラインと、該一対の基板の間に挿入された液
晶とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、基板に
配向膜を形成し、本体部分と、画素ピッチに対応して該
本体部分に設けられた複数の光路変更部分とを有するマ
スクを準備し、該マスクの本体部分は、第1の平坦な表
面と、該第1の表面の反対側の第2の表面と、該第2の
表面に設けられた複数のキャビティとを含み、各キャビ
ティは、該第1の表面に対して垂直で且つ互いに垂直な
第1及び第2の垂直面のうち、第1の垂直面の両側にあ
って、該第1の表面から該第2の表面へ向かう方向で見
て互いに広がるように傾斜する第1及び第2の斜面と、
第2の垂直面の両側にあって、該第1の表面から該第2
の表面へ向かう方向で見て互いに広がるように傾斜する
第3及び第4の斜面とを有し、該光路変更部分は該キャ
ビティ及び該キャビティ内に含まれる物質により形成さ
れ、該マスクを該基板に重ね、該基板の該配向膜の表面
に該マスクを介して斜め方向から紫外線を照射すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供するもので
ある。
The present invention further provides a pair of substrates facing each other at an interval, an alignment film formed on one substrate, an alignment film formed on the other substrate, and a plurality of substrates provided on one substrate. A liquid crystal display device comprising: a bus line; and a liquid crystal inserted between the pair of substrates, wherein an alignment film is formed on the substrate, and the main body portion and the main body correspond to the pixel pitch. Providing a mask having a plurality of light path altering portions provided on a portion thereof, wherein a body portion of the mask includes a first flat surface, a second surface opposite the first surface, and a second surface. A plurality of cavities provided on the second surface, wherein each cavity is on both sides of the first vertical surface among first and second vertical surfaces perpendicular to the first surface and perpendicular to each other. In the direction from the first surface to the second surface. A first and second surface inclined to,
On either side of a second vertical plane, the second surface
A third and a fourth inclined surface which are inclined so as to be widened when viewed in a direction toward the surface of the substrate, wherein the optical path changing portion is formed by the cavity and a substance contained in the cavity, and And irradiating the surface of the alignment film of the substrate with ultraviolet rays from the oblique direction through the mask.

【0022】この方法によれば、1回の液晶配向処理に
より、1つの画素内で液晶の分子が4つの互いに異なっ
た方向に配向する配向分割を行うことができる。好まし
くは、該キャビティは、2等辺三角形断面の鋸歯の形状
及び台形断面の鋸歯の形状の少なくとも一方の形状を有
する。実施例においては、該第1及び第2の斜面は2等
辺三角形の斜面であり、第3及び第4の斜面は台形の斜
面である。バスラインを有する一方の基板は上記したス
テップにより紫外線照射を行って配向処理が行われ、バ
スラインを有しない他方の基板は上記したステップによ
り紫外線照射を行わない。
According to this method, it is possible to perform alignment division in which liquid crystal molecules are aligned in four different directions within one pixel by one liquid crystal alignment process. Preferably, the cavity has at least one of a sawtooth shape having an isosceles triangular cross section and a sawtooth shape having a trapezoidal cross section. In the embodiment, the first and second slopes are isosceles triangle slopes, and the third and fourth slopes are trapezoidal slopes. One substrate having a bus line is subjected to ultraviolet irradiation in the above-described steps to perform alignment processing, and the other substrate having no bus line is not subjected to ultraviolet irradiation in the above-described steps.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1は本発明により得られた液晶
表示装置を示す図である。液晶表示装置10は、間隔を
あけて対向する一対の透明なガラス基板12、14と、
これらの基板12、14の間に挟持される液晶層16と
からなる。一方の基板12には透明な画素電極18及び
透明な配向膜20が形成され、他方の基板14には透明
な共通電極22及び透明な配向膜24が形成されてい
る。基板14にはさらにカラーフィルター26が形成さ
れている。偏光子28、30が基板12及び基板14の
外側に配置される。基板12の画素電極18はアクティ
ブマトリクスとともに形成され、図1には、アクティブ
マトリクスのデータバスライン32が示されている。3
4は絶縁膜である。なお、電極は一方の基板のみに設け
られることもある(例えば、IPSモードの場合)。
FIG. 1 is a view showing a liquid crystal display device obtained according to the present invention. The liquid crystal display device 10 includes a pair of transparent glass substrates 12 and 14 facing each other at an interval,
The liquid crystal layer 16 is sandwiched between the substrates 12 and 14. On one substrate 12, a transparent pixel electrode 18 and a transparent alignment film 20 are formed, and on the other substrate 14, a transparent common electrode 22 and a transparent alignment film 24 are formed. The substrate 14 is further provided with a color filter 26. Polarizers 28 and 30 are disposed outside of substrate 12 and substrate 14. The pixel electrodes 18 of the substrate 12 are formed together with the active matrix, and FIG. 1 shows a data bus line 32 of the active matrix. Three
4 is an insulating film. Note that the electrode may be provided only on one substrate (for example, in the case of the IPS mode).

【0024】この配向膜20、24は垂直配向性を示す
配向膜であり、以下に説明するようにラビングなしでプ
レチルト角度を伴った配向が実現されている。図2はこ
の配向膜20(24)のための配向処理装置60を示し
ている。配向処理装置60は、無偏光の紫外線を照射す
る光源62と、ミラー64と、配向膜20(24)が設
けられた基板12(14)を支持するホルダー66とか
らなる。ホルダー66は光軸に対して斜めに基板12
(14)を支持する。すなわち、光源62からの平行な
紫外線が配向膜20(24)に対して45度(あるいは
45度以下)の角度で入射するようになっている。
Each of the alignment films 20 and 24 is an alignment film exhibiting vertical alignment, and realizes an alignment with a pretilt angle without rubbing as described below. FIG. 2 shows an alignment processing device 60 for the alignment film 20 (24). The alignment processing device 60 includes a light source 62 for irradiating unpolarized ultraviolet light, a mirror 64, and a holder 66 for supporting the substrate 12 (14) provided with the alignment film 20 (24). The holder 66 holds the substrate 12 obliquely with respect to the optical axis.
Support (14). That is, parallel ultraviolet rays from the light source 62 enter the alignment film 20 (24) at an angle of 45 degrees (or 45 degrees or less).

【0025】光源62は放物面リフレクタ62aを含ん
で無偏光の紫外線をほぼ平行に照射する。光源62の好
ましいスペクトル分布が図3に示されている。このスペ
クトル分布は波長250nm付近にピークをもってい
る。照射される紫外線が波長280nm以下の成分を含
むのが好ましい。配向処理装置60で処理された配向膜
20(24)は、垂直配向性を示す配向膜であり、且つ
斜め方向から無偏光の紫外線を照射することによってプ
レチルト角度を伴った配向が実現される。
The light source 62 includes a parabolic reflector 62a and irradiates unpolarized ultraviolet light substantially in parallel. A preferred spectral distribution of the light source 62 is shown in FIG. This spectrum distribution has a peak near a wavelength of 250 nm. It is preferable that the irradiated ultraviolet light contains a component having a wavelength of 280 nm or less. The alignment film 20 (24) processed by the alignment processing device 60 is an alignment film exhibiting vertical alignment, and the alignment with a pretilt angle is realized by irradiating unpolarized ultraviolet light from an oblique direction.

【0026】配向膜20(24)は塗布焼成された状態
で垂直配向性を示す配向膜であり、下記に示されるポリ
マーを含む。
The alignment film 20 (24) is an alignment film exhibiting a vertical alignment when coated and baked, and contains the following polymer.

【0027】[0027]

【化1】 Embedded image

【0028】図4は配向処理の原理を示す図であり、図
5は図4を簡単化した図である。上記化学式1に示され
た配向膜20(24)は垂直配向性を実現するアルキル
側鎖(アルキル基)Rを有するポリマーを含む。アルキ
ル基Rが図4に数字70で示されている。アルキル基7
0は配向膜20(24)の表面にランダムに突出してい
ると考えられる。
FIG. 4 is a view showing the principle of the alignment treatment, and FIG. 5 is a simplified view of FIG. The alignment film 20 (24) shown in Chemical Formula 1 includes a polymer having an alkyl side chain (alkyl group) R for realizing vertical alignment. The alkyl group R is designated by the numeral 70 in FIG. Alkyl group 7
It is considered that 0 is randomly projected on the surface of the alignment film 20 (24).

【0029】紫外線68は配向膜20(24)に対して
Xの方位から斜めに照射され、液晶のプレチルト方向
(方位線)は紫外線68の入射方位と平行な方位にな
る。無偏光の紫外線68はP波とS波の偏光を含むが、
S波は配向の方向性に寄与しない。つまり、S波はX方
向に対しては全く作用を行わず、Y方向には作用するが
その作用はY軸のプラス方向とマイナス方向で作用の大
きさが同じであるので、配向の方向性に寄与しない。
The ultraviolet rays 68 are applied obliquely to the alignment film 20 (24) from the X direction, and the pretilt direction (azimuth line) of the liquid crystal is parallel to the incident direction of the ultraviolet rays 68. The unpolarized ultraviolet light 68 includes P-wave and S-wave polarized light,
The S wave does not contribute to the directionality of the orientation. That is, the S wave does not act at all in the X direction and acts in the Y direction, but the magnitude of the action is the same in the plus direction and the minus direction of the Y axis. Does not contribute to

【0030】P波は紫外線68の入射方向と平行な平面
においてアルキル基70を含んだ部分に作用し、配向の
方向性を左右する。図5は紫外線68の入射方向と平行
な平面、すなわちP波の振動面と平行な平面に沿ってと
った図4の一部である。図5において、アルキル基70
を紫外線68のP波の振動方向に関して互いに逆方向に
傾いた2つに分けて考えことができる。
The P-wave acts on a portion including the alkyl group 70 on a plane parallel to the incident direction of the ultraviolet light 68, and affects the directionality of the orientation. FIG. 5 is a part of FIG. 4 taken along a plane parallel to the incident direction of the ultraviolet rays 68, that is, a plane parallel to the vibration plane of the P wave. In FIG. 5, the alkyl group 70
Can be divided into two inclined in opposite directions with respect to the vibration direction of the P-wave of the ultraviolet light 68.

【0031】アルキル基70のうちの成分aはP波の振
動方向に対して垂直に近くなるように傾いているもので
あり、アルキル基70のうちの成分bはP波の振動方向
に対して水平に近くなるように傾いている。一般に、紫
外線によりアルキル基自体が壊されるとは考えにくい。
アルキル基を支えている部分あるいはアルキル基を傾け
ている部分が紫外線で壊されると考えると分り易い。P
波の振動方向に対して垂直に近くなるようにアルキル基
を傾けさせている部分a(成分aに対応)と、P波の振
動方向に対して平行に近くなるようにアルキル基を傾け
させている部分b(成分bに対応)とは、紫外線により
壊される比率が異なる。
The component a of the alkyl group 70 is inclined so as to be nearly perpendicular to the vibration direction of the P wave, and the component b of the alkyl group 70 is inclined with respect to the vibration direction of the P wave. It is inclined so that it is almost horizontal. In general, it is unlikely that ultraviolet light will destroy the alkyl group itself.
It is easy to understand that it is considered that the part supporting the alkyl group or the part tilting the alkyl group is destroyed by ultraviolet rays. P
A part a (corresponding to the component a) in which the alkyl group is inclined so as to be close to the direction perpendicular to the vibration direction of the wave, and an alkyl group inclining so as to be close to parallel to the vibration direction of the P wave. The part b (corresponding to the component b) has a different ratio of being destroyed by ultraviolet rays.

【0032】アルキル基を傾けさせている部分bはエネ
ルギーを受け易く、紫外線のエネルギーにより壊され易
い。従って、紫外線の照射により、成分bは減少し、成
分aは壊されずに残る。従って、配向膜20(24)を
液晶表示装置10で使用すると、液晶分子は配向膜20
(24)のアルキル基70のうちの成分aの傾きに従っ
てプレチルトするようになる。
The portion b in which the alkyl group is inclined is apt to receive energy and is easily broken by the energy of ultraviolet rays. Therefore, by irradiation with ultraviolet rays, the component b decreases, and the component a remains without being destroyed. Therefore, when the alignment film 20 (24) is used in the liquid crystal display device 10, the liquid crystal molecules
The pretilt is performed according to the gradient of the component a in the alkyl group 70 of (24).

【0033】図6は図5の変形例を示す図である。図5
においては、アルキル基70の成分a、bはそれぞれ一
様に紫外線照射の作用を受けると仮定したが、図6はア
ルキル基70の成分a、bのうちのそれぞれ一部aa、
bbが特に強く紫外線照射の作用を受ける場合である。
これらの部分aa、bbはそれぞれアルキル基70の成
分a、bの大部分に対して反対に屈曲している。
FIG. 6 is a diagram showing a modification of FIG. FIG.
In FIG. 6, it is assumed that the components a and b of the alkyl group 70 are uniformly subjected to the action of ultraviolet irradiation, but FIG. 6 shows the components a and b of the components a and b of the alkyl group 70, respectively.
bb is particularly strongly affected by ultraviolet irradiation.
These portions aa and bb are bent opposite to most of the components a and b of the alkyl group 70, respectively.

【0034】従って、部分aaは紫外線のエネルギーに
より壊されやすいが、部分bbは紫外線のエネルギーに
より壊されにくい。従って、部分bbをもった成分bが
残り、配向膜20(24)を液晶表示装置10で使用す
ると、液晶分子は配向膜20(24)のアルキル基70
のうちの成分bの傾きに従ってプレチルトするようにな
る。図5の場合、及び図6の場合、いずれの場合にも、
液晶分子は一定のプレチルト角度をもって配向するよう
になる。従って、垂直配向膜であれば、ラビングをしな
くても、無偏光の紫外線を斜めに照射することによって
プレチルト角度を伴った配向を実現できる。
Therefore, the portion aa is easily broken by the energy of the ultraviolet light, but the portion bb is hardly broken by the energy of the ultraviolet light. Therefore, the component b having the portion bb remains, and when the alignment film 20 (24) is used in the liquid crystal display device 10, the liquid crystal molecules are changed to the alkyl group 70 of the alignment film 20 (24).
Pretilt according to the gradient of the component b. In each of the cases of FIG. 5 and FIG. 6,
The liquid crystal molecules are oriented with a certain pretilt angle. Therefore, a vertical alignment film can realize alignment with a pretilt angle by obliquely irradiating unpolarized ultraviolet light without rubbing.

【0035】ただし、図5及び図6において、a成分及
びb成分のどちらが壊され易いか紫外線照射前に断定す
ることが難しいことがある。しかし、紫外線を斜めに照
射すれば、a成分及びb成分の一方が壊され、他方が残
り、それによって液晶表示装置10として使用するとき
に、液晶分子はラビングなしでプレチルト角度を伴って
配向するようになる。
However, in FIGS. 5 and 6, it may be difficult to determine which of the component a and the component b is liable to be broken before irradiation with ultraviolet rays. However, when the ultraviolet rays are irradiated obliquely, one of the a component and the b component is destroyed, and the other remains, whereby when used as the liquid crystal display device 10, the liquid crystal molecules are aligned with a pretilt angle without rubbing. Become like

【0036】本発明の特徴として、紫外線を照射する際
の紫外線の露光量が、配向膜20、24の垂直配向性を
実現するポリマーの含有量1%当たり(1重量パーセン
ト当り)30〜120mJ/cm2 の範囲内で定められ
る。上記した化学式(1)は配向膜20、24の垂直配
向性を実現するポリマーの一例を示し、配向膜は化学式
(1)で示したポリマー以外のその他のポリマーを含ん
でいる。その他のポリマーは例えばアルキル基70のよ
うに垂直配向性を実現する成分を含んでいず、例えばア
ルキル基70が水素基に置換されたような構造を有す
る。本発明では、配向膜20、24を構成する全ポリマ
ーに対する垂直配向性を実現するポリマーの含有量を調
べ、その含有量1%当たりについて紫外線の照射量を設
定するものである。
A feature of the present invention is that the amount of exposure to ultraviolet light when irradiating ultraviolet light is 30 to 120 mJ / per 1% (per 1 weight percent) of a polymer content for realizing the vertical alignment of the alignment films 20 and 24. It is determined within the range of cm 2 . The above chemical formula (1) shows an example of a polymer for realizing the vertical alignment of the alignment films 20 and 24, and the alignment film contains another polymer other than the polymer shown in the chemical formula (1). The other polymer does not include a component for realizing vertical alignment like the alkyl group 70, for example, and has a structure in which the alkyl group 70 is substituted with a hydrogen group, for example. In the present invention, the content of the polymer that realizes the vertical alignment with respect to all the polymers constituting the alignment films 20 and 24 is checked, and the irradiation amount of ultraviolet rays is set per 1% of the content.

【0037】実施例においては、配向膜20、24の垂
直配向性を実現するポリマーを25パーセント含有する
サンプルと、65パーセント含有するサンプルとを準備
し、配向膜20、24とした。まず、垂直配向膜20
(24)の材料をスピンコートにより基板12(14)
に1500rpmで塗布した。このときの配向膜20
(24)の膜厚は約500オングストロームである。こ
れを180℃で1時間焼成した。次に、図2の配向処理
装置60を用いて、配向膜20(24)の表面に対して
45度の角度にて、配向膜20(24)に紫外線を照射
した。このとき、光源62としてウシオ電機製のディー
プUV照射装置を用いた。この光源62では紫外線発光
部位の大きさは約5mmであり、リフレクタ62aによ
りほぼ平行な紫外線を得た。
In the examples, samples containing 25% of a polymer realizing the vertical alignment of the alignment films 20 and 24 and samples containing 65% were prepared and used as the alignment films 20 and 24. First, the vertical alignment film 20
The substrate 12 (14) is formed by spin coating the material of (24).
At 1500 rpm. At this time, the alignment film 20
The film thickness of (24) is about 500 angstroms. This was fired at 180 ° C. for 1 hour. Next, the alignment film 20 (24) was irradiated with ultraviolet rays at an angle of 45 degrees with respect to the surface of the alignment film 20 (24) using the alignment processing device 60 of FIG. At this time, a deep UV irradiation device manufactured by Ushio Inc. was used as the light source 62. In this light source 62, the size of the ultraviolet light emitting portion was about 5 mm, and substantially parallel ultraviolet light was obtained by the reflector 62a.

【0038】ここで、配向膜20、24の垂直配向性を
実現するアルキル基70を有するポリマーの含有量1%
当たり30〜120mJ/cm2 の範囲内にある幾つか
の紫外線の露光量で照射した複数のサンプルを作り、液
晶表示装置として組み立てた。第1グループはポリマー
の含有量が25パーセントのサンプルであり、第2グル
ープは65パーセントのサンプルであった。
Here, the content of the polymer having the alkyl group 70 for realizing the vertical alignment of the alignment films 20 and 24 is 1%.
A plurality of samples irradiated with several ultraviolet light exposures in the range of 30 to 120 mJ / cm 2 were prepared and assembled as a liquid crystal display device. The first group was a sample with a polymer content of 25 percent and the second group was a sample with 65 percent.

【0039】図7はこうして作製したサンプルの露光量
とプレチルト角との関係を示す図である。第1グループ
のサンプルは曲線Xでプロットされている。第1グルー
プのサンプルは500〜2500mJ/cm2 の範囲内
の露光量で紫外線を照射されたものである。第2グルー
プのサンプルは曲線Yでプロットされている。第2グル
ープのサンプルは1200〜6000mJ/cm2 の範
囲内の露光量で紫外線を照射されたものである。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the amount of exposure and the pretilt angle of the sample thus manufactured. The first group of samples is plotted with curve X. Samples of the first group were irradiated with ultraviolet light at an exposure within the range of 500 to 2500 mJ / cm 2 . The samples of the second group are plotted with curve Y. Samples in the second group were irradiated with ultraviolet light at an exposure within the range of 1200 to 6000 mJ / cm 2 .

【0040】以上のサンプルについて液晶の配向性の観
察を行うと、概して、露光量が少ない場合(図7の左端
側の領域)においてはセルギャップを維持するために挿
入されたスペーサの周囲の配向乱れによる黒点が発生
し、露光量が多い場合(図7の右端側の領域)において
は液晶注入時の注入筋が表れた。黒点や注入筋のないも
のが液晶の配向性良好と判断される。
Observation of the orientation of the liquid crystal of the above samples reveals that the orientation around the spacer inserted to maintain the cell gap is generally small when the exposure amount is small (the region on the left end side in FIG. 7). In the case where a black spot was generated due to the disturbance and the exposure amount was large (the region on the right end side in FIG. 7), a streak during liquid crystal injection appeared. Those without black spots or injection lines are judged to have good orientation of the liquid crystal.

【0041】第1グループのサンプルについては図7の
範囲Pのものが液晶の配向性良好と判断された。第1グ
ループのサンプルについては、範囲Pのものは1000
〜2200mJ/cm2 の範囲内の露光量で紫外線を照
射されたものである。第2グループのサンプルについて
は図7の範囲Qのものが配向性良好と判断された。第2
グループのサンプルについては、範囲Qのものは240
0〜5500mJ/cm2 の範囲内の露光量で紫外線を
照射されたものである。
With respect to the samples of the first group, those in the range P in FIG. 7 were judged to have good orientation of the liquid crystal. For samples of the first group, those in range P are 1000
UV light was irradiated at an exposure amount within the range of 22200 mJ / cm 2 . Regarding the samples of the second group, those in the range Q in FIG. 7 were determined to have good orientation. Second
For group samples, 240 for range Q
Ultraviolet rays were irradiated at an exposure amount within the range of 0 to 5500 mJ / cm 2 .

【0042】図8は露光量を垂直配向性を実現するアル
キル基を有するポリマー1%当たりの値に変換した図7
の関係を示す図である。つまり、第1のサンプルについ
ては図7の露光量を25で割り、第2のサンプルについ
ては図7の露光量を65で割り、ポリマー1%当たりの
露光量とした。図7の第1グループのサンプルの関係を
示す曲線Xは図8では曲線X′でプロットされている。
液晶の配向性良好な結果を得る露光量P′は、垂直配向
性を実現するアルキル基を有するポリマー1%当たり4
0〜88mJ/cm2 の範囲内のものであった。図7の
第2グループのサンプルの関係を示す曲線Yは図8では
曲線Y′でプロットされている。液晶の配向性良好な結
果を得る露光量Q′は、垂直配向性を実現するアルキル
基を有するポリマー1%当たり37〜85mJ/cm2
の範囲内のものであった。
FIG. 8 is a graph in which the exposure amount is converted into a value per 1% of a polymer having an alkyl group for realizing vertical alignment.
FIG. That is, for the first sample, the exposure amount in FIG. 7 was divided by 25, and for the second sample, the exposure amount in FIG. 7 was divided by 65 to obtain the exposure amount per 1% of the polymer. The curve X indicating the relationship between the samples of the first group in FIG. 7 is plotted as a curve X ′ in FIG.
The exposure dose P 'for obtaining a good result of the alignment of the liquid crystal is 4% per 1% of the polymer having an alkyl group for realizing the vertical alignment.
It was within the range of 0 to 88 mJ / cm 2 . The curve Y showing the relationship between the samples of the second group in FIG. 7 is plotted as a curve Y 'in FIG. The exposure dose Q ′ for obtaining a good result of the alignment of the liquid crystal is 37 to 85 mJ / cm 2 per 1% of the polymer having an alkyl group for realizing the vertical alignment.
Was within the range.

【0043】この結果から、配向膜20、24の材料中
の垂直配向性を実現するアルキル基を有するポリマーの
含有量が変わっても、垂直配向性を実現するアルキル基
を有するポリマー1%当たりの露光量が所定の範囲内に
あれば、液晶の配向性良好な結果を得ることができるこ
とが分かる。好ましい露光量は40〜90mJ/cm 2
の範囲内にあることが分かった。
From these results, it was found that the materials of the alignment films 20 and 24
Of polymers having alkyl groups to achieve vertical alignment
Alkyl group that realizes vertical alignment even if the content changes
Exposure amount per 1% of polymer having
If this is the case, it is possible to obtain good results
I understand. Preferred exposure dose is 40 to 90 mJ / cm Two 
Was found to be within the range.

【0044】液晶表示装置の組み立てにおいて、液晶1
6を一対の基板12、14間に注入し、注入口を封栓す
る。上記の実施例はこの状態で液晶表示装置として電極
18、22間に電圧を印加して試験した結果である。液
晶16を一対の基板12、14間に注入、封栓した後、
液晶パネルに熱をかけてアニーリングを行うと、液晶の
配列が良くなる。その結果、上記した露光量の範囲より
も広い露光量の範囲で液晶の配向性良好な結果を得るこ
とができる。下記の表1はこの場合の結果を示す図であ
る。
In assembling the liquid crystal display device, the liquid crystal 1
6 is injected between the pair of substrates 12 and 14, and the injection port is sealed. The above-described embodiment is a result of a test in which a voltage is applied between the electrodes 18 and 22 as a liquid crystal display device in this state. After injecting and sealing the liquid crystal 16 between the pair of substrates 12 and 14,
Annealing by applying heat to the liquid crystal panel improves the alignment of the liquid crystal. As a result, it is possible to obtain a good result of the orientation of the liquid crystal in the range of the exposure amount wider than the above-mentioned range of the exposure amount. Table 1 below shows the results in this case.

【0045】 表1 サンプルの種類 25%のポリマー 65%のポリマー 1%当たり露光量 黒点 注入筋 黒点 注入筋 9.6 ─ ─ × ○ 15.9 ─ ─ ×△ ○ 22.3 △ ○ △ ○ 38.2 ○ ○ ○ ○ 54.1 ○ ○ ○ ○△ 70.1 ○ ○ ○ ○△ 86.0 ○ ○△ ○ △ 101.9 ○ ○△ ○ △ 117.8 ○ △ ○ △ 133.8 ○ × ○ × この結果から、配向膜の垂直配向性を実現するポリマー
の含有量1%当たり30〜120mJ/cm2 の露光量
で紫外線を照射すると、液晶の配向性良好な結果を得る
ことができることが分った。さらに、配向膜20(2
4)の垂直配向性を実現するポリマーの含有量1%当た
り80〜120mJ/cm2 の露光量で紫外線を照射す
ると、液晶分子のプレチルト角が89度以下になって垂
直配向膜の作用が安定し、横電界によるドメインの発生
を防止することができる。この露光量では、プレチルト
角が概ね約89.6度〜約89度の範囲内にあった。
Table 1 Types of Samples 25% Polymer 65% 65% Polymer Exposure Amount per 1% Black Spot Injection Black Spot Injection 9.6 9 ─ × ○ 15.9 ─ ─ × ─ ○ 22.3 △ ○ △ ○ 38 .2 ○ ○ ○ ○ 54.1 ○ ○ ○ ○ △ 70.1 ○ ○ ○ ○ △ 86.0 ○ ○ △ ○ △ 101.9 ○ ○ △ ○ △ 117.8 ○ △ ○ △ 133.8 ○ × × × From this result, it can be seen that when ultraviolet light is irradiated at an exposure amount of 30 to 120 mJ / cm 2 per 1% of the content of the polymer for realizing the vertical alignment of the alignment film, a favorable result of the alignment of the liquid crystal can be obtained. I understand. Further, the alignment film 20 (2
When ultraviolet light is irradiated at an exposure amount of 80 to 120 mJ / cm 2 per 1% of the polymer content for realizing the vertical alignment property of 4), the pretilt angle of the liquid crystal molecules becomes 89 degrees or less, and the function of the vertical alignment film is stabilized. However, generation of a domain due to a lateral electric field can be prevented. At this exposure, the pretilt angle was generally in the range of about 89.6 degrees to about 89 degrees.

【0046】ここで横電界によるドメインの発生につい
て説明すると、配向膜20,24によって垂直に近いプ
レチルト角で配向されている液晶は、TFTを有する基
板のバスラインなどからの横電界の影響を受けやすくな
る。横電界の影響を少なくするためには、配向膜表面に
対する配向膜のプレチルト角をできるだけ小さく設定す
る必要がある。しかし、プレチルト角をただ低くすれば
よいと言うものでもなく、プレチルト角がある程度小さ
くなると(例えば85度程度)、偏光板をクロスニコル
で貼りつけて黒表示をした場合、黒色度が低くなり、コ
ントラストが低下してしまう。
Here, the generation of the domain by the lateral electric field will be described. The liquid crystal which is aligned at a pre-tilt angle close to vertical by the alignment films 20 and 24 is affected by the horizontal electric field from the bus line of the substrate having the TFT. It will be easier. In order to reduce the influence of the lateral electric field, it is necessary to set the pretilt angle of the alignment film with respect to the alignment film surface as small as possible. However, this is not to say that the pretilt angle should just be lowered. If the pretilt angle is reduced to some extent (for example, about 85 degrees), the blackness decreases when a polarizing plate is attached with crossed Nicols to display black. The contrast is reduced.

【0047】図7及び図8に示すように、無偏光の紫外
線を照射した場合のプレチルト角は、照射量が増加する
につれて低下する傾向を示している。また、図9に示す
ように、無偏光の紫外線の照射角度が、配向膜表面に対
して浅くなるほど、プレチルト角は低下する傾向を示し
ている。そこで、あるゆる照射条件にて、アルキル基を
含むポリマーが25%含まれている配向膜を照射し、T
FTパネルに適用した場合、照射角度10度、露光量約
1800mJ/cm2 の照射条件の場合、ドメインの発
生がきわめて小さい良好な表示を得ることができた。こ
のときのプレチルト角は配向膜表面に対して約89度で
あった。
As shown in FIGS. 7 and 8, the pretilt angle when irradiating unpolarized ultraviolet light tends to decrease as the irradiation amount increases. Further, as shown in FIG. 9, the pretilt angle tends to decrease as the irradiation angle of the unpolarized ultraviolet light becomes shallower with respect to the alignment film surface. Then, under certain irradiation conditions, the alignment film containing 25% of the polymer containing an alkyl group is irradiated,
When applied to an FT panel, under the irradiation conditions of an irradiation angle of 10 degrees and an exposure amount of about 1800 mJ / cm 2 , it was possible to obtain a good display in which generation of domains was extremely small. The pretilt angle at this time was about 89 degrees with respect to the alignment film surface.

【0048】横電界の影響をできるだけ小さくするため
には、89度以下のプレチルト角が望まれる。このため
には、配向膜に対する紫外線照射量が配向膜中のアルキ
ル基を含むポリマー1%に対して約80mJ/cm2
上必要になる。しかし、前述したように、紫外線照射量
が多くなりすぎると、液晶を注入した際の注入筋が発生
し、その痕跡が残ってしまう問題がある。図8では90
mJ/cm2 以上で注入筋が残る条件となるが、上記し
たように、注入後のアニーリングを行うことにより、約
80〜120mJ/cm2 の範囲で、注入筋なく、89
度以下のプレチルト角が得られる照射条件となる。
In order to minimize the influence of the lateral electric field, a pretilt angle of 89 degrees or less is desired. For this purpose, the amount of ultraviolet irradiation to the alignment film is required to be about 80 mJ / cm 2 or more per 1% of the polymer containing an alkyl group in the alignment film. However, as described above, if the amount of irradiation of ultraviolet rays is too large, there is a problem that an injection streak occurs when the liquid crystal is injected and traces thereof remain. In FIG. 8, 90
Although the condition where the implanted line remains at mJ / cm 2 or more, as described above, by performing post-injection annealing, 89 to 120 mJ / cm 2 can be obtained without the implanted line.
The irradiation conditions are such that a pretilt angle of less than or equal to degree is obtained.

【0049】図3に示されるスペクトル分布は250n
m付近の波長成分を含んでおり、この成分が有効であっ
た。このように、光源としては、ショートアーク型のラ
ンプを用い、250nm付近の紫外線を主に用い、紫外
線の平行度はリフレクタにより±10度以下、好ましく
は±3度以下にする。図3に示されるスペクトル分布を
もった光源光をそのまま使用した試験と、この光源光の
うちの300nm以上の波長成分をカットした紫外線を
照射した試験を行い、結果を比較したが、同様のプレチ
ルト発現性が確認された。この結果から、垂直配向膜2
0(24)にプレチルトを発現させるためには、280
nm以下の紫外線を照射するのが有効であることが分か
った。
The spectral distribution shown in FIG.
A wavelength component around m was included, and this component was effective. As described above, a short arc lamp is used as a light source, and ultraviolet rays near 250 nm are mainly used. The parallelism of the ultraviolet rays is adjusted to ± 10 degrees or less, preferably ± 3 degrees or less by a reflector. A test in which the light source light having the spectral distribution shown in FIG. 3 was used as it was and a test in which ultraviolet light in which wavelength components of 300 nm or more were cut out of the light source light were performed, and the results were compared. Expression was confirmed. From this result, the vertical alignment film 2
To express the pretilt at 0 (24), 280
Irradiation with ultraviolet light of nm or less was found to be effective.

【0050】図9は紫外線の照射角度とプレチルト角と
の関係を示す図である。上記した第1グループのサンプ
ル(25%)及び第1グループのサンプル(65%)の
配向膜に、露光量が1800mJ/cm2 の露光量で紫
外線を照射し、照射角度の違いによるプレチルト角の変
化について試験した。配向膜表面に対して45度以下の
角度で紫外線照射を行うと、良好な配向が得られること
が分かっている。プレチルト角に関しては、配向膜表面
に対する照射角度が低いほどプレチルト角が低い状態を
得られる。この場合、液晶の配向性が良好となる照射角
度におけるプレチルト角は89.5度以下となってい
る。以上のことから考えると、スペーサによる配向性の
悪影響がないようにするためには89.5度以下のプレ
チルト角となるようにするのがよい。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the irradiation angle of ultraviolet rays and the pretilt angle. The alignment films of the first group of samples (25%) and the first group of samples (65%) were irradiated with ultraviolet light at an exposure of 1800 mJ / cm 2 , and the pretilt angle due to the difference in the irradiation angle was reduced. Tested for change. It has been found that a good alignment can be obtained by irradiating the alignment film surface with ultraviolet rays at an angle of 45 degrees or less. As for the pretilt angle, the lower the irradiation angle with respect to the alignment film surface, the lower the pretilt angle can be obtained. In this case, the pretilt angle at the irradiation angle at which the orientation of the liquid crystal becomes good is 89.5 degrees or less. Considering the above, it is preferable to set the pretilt angle to 89.5 degrees or less in order to prevent the spacer from being adversely affected by the orientation.

【0051】本実施例では、無偏光の紫外線を使用し
て、垂直配向膜20(24)にプレチルト発現性を付与
することができた。実際に有効なのは、無偏光の紫外線
のうちのP波だけであるといえるが、それでも無偏光の
紫外線を使用できることのメリットは大きい。従来は水
平配向膜に偏光した紫外線を照射することによりプレチ
ルト発現性を付与する提案があるが、この場合には無偏
光の紫外線を使用してはプレチルト発現性を得ることは
できなかった。そのために、偏光した紫外線を得るため
の偏光子が必要になり、そのような偏光子は、現在では
グランテイラー型の偏光子しかないが、グランテイラー
型の偏光子は自然に産出する方解石を切り出して製造さ
れたものであり、実際の使用には向いていない。従っ
て、無偏光の紫外線を使用して配向処理を行うことがで
きることは、紫外線照射のために偏光子を使用する必要
性がなくなり、きわめて好ましい。
In this embodiment, the pre-tilt expression was able to be imparted to the vertical alignment film 20 (24) by using unpolarized ultraviolet light. Although it can be said that only the P wave of the unpolarized ultraviolet light is actually effective, the advantage of using the unpolarized ultraviolet light is great. Conventionally, there has been a proposal to impart a pretilt property by irradiating a polarized ultraviolet ray to the horizontal alignment film. In this case, however, it was not possible to obtain a pretilt property using a non-polarized ultraviolet ray. For that purpose, a polarizer for obtaining polarized ultraviolet light is required, and such polarizers are currently only available in the form of a Gran Taylor type polarizer, but the Gran Taylor type polarizer cuts out naturally occurring calcite It is not suitable for actual use. Therefore, it is extremely preferable that the alignment treatment can be performed using non-polarized ultraviolet light, since it is not necessary to use a polarizer for ultraviolet irradiation.

【0052】本実施例においては、無偏光の紫外線は垂
直配向膜20(24)の全面に一様に照射される。従っ
て、1画素内に2つの異なった配向方向のドメインA、
Bを有する配向分割を行うためには、図10に示される
ように、分割されたドメインA、B毎に、反対方向から
紫外線68A、68Bを照射するようにする。こうすれ
ば、図11に示されるように、中間に位置する液晶分子
が反対方向にチルトする2つのドメインA、Bが得られ
る。なお、この場合は、2つのドメインA、Bで液晶分
子のプレチルト角度の差はない。配向分割を行うことに
より、視角特性が改善される。
In this embodiment, the unpolarized ultraviolet light is uniformly applied to the entire surface of the vertical alignment film 20 (24). Therefore, two different orientation domains A in one pixel,
In order to perform orientation division having B, as shown in FIG. 10, ultraviolet rays 68A and 68B are irradiated from opposite directions for each of the divided domains A and B. In this way, as shown in FIG. 11, two domains A and B in which liquid crystal molecules located in the middle are tilted in opposite directions are obtained. In this case, there is no difference between the pretilt angles of the liquid crystal molecules in the two domains A and B. By performing the orientation division, the viewing angle characteristics are improved.

【0053】図12はドメインA、B毎に、反対方向か
ら紫外線68A、68Bを同時に照射する例を示してい
る。この場合には、開口部74Aを有するマスク74を
使用する。一つの開口部74Aから反対方向の紫外線6
8A、68Bが入るが、反対方向の紫外線68A、68
Bが2つのドメインA、Bにちょうど振り分けられる条
件は次の通りである。マスク74の開口部74Aのピッ
チ(1画素のピッチ)をPとし、マスク74と配向膜2
0(24)との間隔をQとし、紫外線68A、68Bの
入射角をθとするとき、Q=(P/4)sin θとする。
FIG. 12 shows an example in which ultraviolet rays 68A and 68B are simultaneously irradiated from the opposite direction for each of the domains A and B. In this case, a mask 74 having an opening 74A is used. Ultraviolet rays 6 in the opposite direction from one opening 74A
8A and 68B enter, but ultraviolet rays 68A and 68 in opposite directions.
The conditions under which B is just distributed to two domains A and B are as follows. The pitch of the openings 74A of the mask 74 (the pitch of one pixel) is P, and the mask 74 and the alignment film 2
When the interval from 0 (24) is Q, and the incident angles of the ultraviolet rays 68A and 68B are θ, Q = (P / 4) sin θ.

【0054】図13に示されるように、この原理を応用
すると、4つの方向から紫外線を同時に照射することに
より、1画素内に4つの異なったドメインAa、Ab、
Ba、Bbを形成することもできる。この場合、1つの
画素が複数のドメインAa、Ab、Ba、Bbに分かれ
ており、複数のドメインAa、Ab、Ba、Bbの液晶
の配向方向が矢印で示されるように画素の中心に対して
放射状に向いている。図13では、液晶の配向方向が矢
印で示されるように画素の中心から外向きに向いてい
る。液晶の配向方向が画素の中心に向かって内向きに向
いているようにすることもできる。このように1画素内
に4つのドメインAa、Ab、Ba、Bbを設けること
により、視角特性を向上させることができる。
As shown in FIG. 13, when this principle is applied, by simultaneously irradiating ultraviolet rays from four directions, four different domains Aa, Ab,
Ba and Bb can also be formed. In this case, one pixel is divided into a plurality of domains Aa, Ab, Ba, and Bb, and the alignment directions of the liquid crystals in the plurality of domains Aa, Ab, Ba, and Bb are set with respect to the center of the pixel as indicated by arrows. It is radial. In FIG. 13, the alignment direction of the liquid crystal is directed outward from the center of the pixel as indicated by the arrow. The alignment direction of the liquid crystal may be directed inward toward the center of the pixel. Thus, by providing four domains Aa, Ab, Ba, and Bb in one pixel, the viewing angle characteristics can be improved.

【0055】図14は本発明の他の実施例による配向膜
の配向処理工程を示す図である。この実施例は、図1に
示されるものと同様に、一対の基板12、14と、一方
の基板に形成される電極18、及び配向膜20と、他方
の基板に形成される電極22、及び配向膜24と、一対
の基板12、14の間に挿入された液晶16とを備えた
液晶表示装置に適用できる。配向膜20、24は、前の
実施例と同様に紫外線を斜めから照射することにより配
向処理されるが、配向膜20、24は、図11に示され
るように、1画素内に2つのドメインA、Bを含むもの
である。
FIG. 14 is a view showing an alignment process of an alignment film according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a pair of substrates 12 and 14, an electrode 18 formed on one substrate, and an alignment film 20, an electrode 22 formed on the other substrate, and The present invention can be applied to a liquid crystal display device including the alignment film 24 and the liquid crystal 16 inserted between the pair of substrates 12 and 14. The alignment films 20 and 24 are subjected to alignment treatment by irradiating ultraviolet rays obliquely in the same manner as in the previous embodiment. However, as shown in FIG. A and B are included.

【0056】この実施例では、液晶表示装置の製造に際
し、基板12(14)上に配向膜20(24)を形成し
た後、紫外線を斜めから照射する際にマスク80を使用
する。マスク80は、本体部分82と、本体部分82に
埋設され、本体部分82とは異なる屈折率を有する光路
変更部分84とを有する。光路変更部分84の各々は2
等辺三角形断面の鋸歯状の形状を有し、底辺の長さhは
画素ピッチの長さに対応する。さらに、光路変更部分8
4の2等辺三角形の頂部に位置する部分に遮光膜86が
形成されている。
In this embodiment, in manufacturing a liquid crystal display device, after forming an alignment film 20 (24) on a substrate 12 (14), a mask 80 is used when irradiating ultraviolet rays obliquely. The mask 80 has a main body portion 82 and an optical path changing portion 84 embedded in the main body portion 82 and having a different refractive index from the main body portion 82. Each of the optical path changing portions 84 is 2
It has a sawtooth shape with an isosceles triangular cross section, and the length h of the base corresponds to the length of the pixel pitch. Further, the optical path changing portion 8
A light-shielding film 86 is formed at a portion located at the top of the isosceles triangle 4.

【0057】図15は図14で使用されるマスク80と
画素との関係を示す図である。第1及び第2の基板1
2、14のうちの一方の基板はTFT基板であり、TF
T基板は画素電極18、ドレインバスライン32、及び
ゲートバスライン33を有する。TFT(図示せず)は
ドレインバスライン32とゲートバスライン33との交
差部に設けられる。画素ピッチhは2つの隣接するドレ
インバスライン32の中心間の距離であり、光路変更部
分84の底辺の長さhは画素ピッチhに対応する。な
お、画素ピッチhは2つの隣接するゲートバスライン3
3の中心間の距離とすることもできる。
FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the mask 80 and the pixels used in FIG. First and second substrates 1
One of the substrates 2 and 14 is a TFT substrate, and TF
The T substrate has a pixel electrode 18, a drain bus line 32, and a gate bus line 33. The TFT (not shown) is provided at the intersection of the drain bus line 32 and the gate bus line 33. The pixel pitch h is the distance between the centers of two adjacent drain bus lines 32, and the length h of the bottom of the optical path changing portion 84 corresponds to the pixel pitch h. It should be noted that the pixel pitch h is set between two adjacent gate bus lines 3.
3 may be the distance between the centers.

【0058】図14において、マスク80は光路変更部
分84の2等辺三角形の底面が配向膜20(24)の上
になるように配置され、平行紫外線が矢印で示されるよ
うに配向膜20に対して垂直な方向にマスク80に入射
される。入射紫外線は光路変更部分84の2等辺三角形
の斜面で反射して、隣の光路変更部分84の2等辺三角
形の斜面に向かい、その斜面から光路変更部分84に入
射する。
In FIG. 14, the mask 80 is arranged so that the bottom surface of the isosceles triangle of the optical path changing portion 84 is on the alignment film 20 (24), and parallel ultraviolet rays are applied to the alignment film 20 as indicated by arrows. Incident on the mask 80 in a vertical direction. The incident ultraviolet light is reflected on the slope of the isosceles triangle of the optical path changing portion 84, travels toward the slope of the isosceles triangle of the adjacent optical path changing portion 84, and enters the optical path changing portion 84 from the slope.

【0059】ここで、3つの光路変更部分84A、84
B、84Cについてみると、左側の光路変更部分84A
の右側の斜面で反射した紫外線は中央の光路変更部分8
4Bの左側の斜面に向かい、その斜面から光路変更部分
84Bに入射する。一方、右側の光路変更部分84Cの
左側の斜面で反射した紫外線は中央の光路変更部分84
Bの右側の斜面に向かい、その斜面から光路変更部分8
4Bに入射する。中央の光路変更部分84Bの左側の斜
面及び右側の斜面から光路変更部分84Bに入射した紫
外線は、配向膜20(24)の表面に斜めに入射する。
従って、上記の実施例と同様に、配向膜20(24)に
斜めに紫外線を照射することにより、配向膜20(2
4)に配向処理を行うことができる。
Here, the three optical path changing portions 84A, 84
Looking at B and 84C, the left optical path changing portion 84A
UV light reflected on the right side of the slope
4B, the light enters the optical path changing portion 84B from the slope. On the other hand, the ultraviolet light reflected on the left slope of the right optical path changing portion 84C is reflected by the central optical path changing portion 84C.
Go to the right slope of B, and from that slope, change the optical path 8
4B. Ultraviolet rays that have entered the optical path changing portion 84B from the left and right slopes of the central optical path changing portion 84B obliquely enter the surface of the alignment film 20 (24).
Therefore, similarly to the above-described embodiment, the alignment film 20 (24) is obliquely irradiated with ultraviolet light, thereby obtaining the alignment film 20 (2).
4) An orientation treatment can be performed.

【0060】光路変更部分84の2等辺三角形の形状及
び遮光膜86は、左側の光路変更部分84Aの右側の斜
面で反射し、中央の光路変更部分84Bの左側の斜面に
入射した紫外線が、その光路変更部分84Bを通って、
配向膜20(24)の1画素の半分の領域に入射するよ
うに形成されている。同様に、右側の光路変更部分84
Cの左側の斜面で反射し、中央の光路変更部分84Bの
右側の斜面に入射した紫外線が、その光路変更部分84
Bを通って、配向膜20(24)の1画素の残りの半分
の領域に入射するように形成されている。従って、図1
0及び図11を参照して説明したように、配向分割が行
われる。
The shape of the isosceles triangle of the light path changing portion 84 and the light shielding film 86 are reflected by the right slope of the left light path changing portion 84A, and the ultraviolet light incident on the left slope of the central light path changing portion 84B is reflected by the light. Through the light path changing portion 84B,
The alignment film 20 (24) is formed so as to be incident on a half area of one pixel. Similarly, the right optical path changing portion 84
Ultraviolet rays reflected on the left slope of C and incident on the right slope of the central light path changing portion 84B are reflected by the light path changing portion 84B.
It is formed so as to pass through B and enter the remaining half region of one pixel of the alignment film 20 (24). Therefore, FIG.
As described with reference to FIG. 0 and FIG. 11, the orientation division is performed.

【0061】ここで、本体部分82の屈折率をn1 、光
路変更部分84の屈折率をn2 、鋸歯状の断面形状の頂
角(2等辺三角形の頂角)をθ1 、光路変更部分84を
通って配向膜20に照射する紫外線の入射角度をθ2
すると、θ1 ≦60の場合、下記式(1)を満足する。 n1 cos (3θ1 /2)=n2 sin(θ2 −θ1 /2) (1) θ1 >60の場合、下記式(2)を満足する。
Here, the refractive index of the main body portion 82 is n 1 , the refractive index of the optical path changing portion 84 is n 2 , the apex angle (vertical angle of an isosceles triangle) of the sawtooth cross section is θ 1 , and the optical path changing portion is Assuming that the incident angle of the ultraviolet light irradiating the alignment film 20 through 84 is θ 2 , the following expression (1) is satisfied when θ 1 ≦ 60. n 1 cos (3θ 1/2 ) = n 2 sin (θ 2 -θ 1/2) (1) θ 1> case 60, satisfying the following formula (2).

【0062】 n1 cos (3θ1 /2)=n2 sin(θ1 /2−θ2 ) (2) さらに、配向分割が成り立つためには、2等辺三角形断
面の鋸歯状の形状の光路変更部分84のピッチをhとす
ると、遮光膜86は2等辺三角形の頂角部から下記の式
(3)に示す高さiをもつ。
[0062] n 1 cos (3θ 1/2 ) = n 2 sin (θ 1/2-θ 2) (2) Further, in order to alignment division is satisfied, the optical path changing serrated shape of isosceles triangle cross-section Assuming that the pitch of the portions 84 is h, the light-shielding film 86 has a height i shown in the following equation (3) from the vertex of the isosceles triangle.

【0063】[0063]

【数1】 (Equation 1)

【0064】図16はマスク80の変形例を示す図であ
る。マスク80は、本体部分82と、本体部分82に埋
設され、本体部分82とは異なる屈折率を有する光路変
更部分84とを有する。この場合、光路変更部分84は
台形断面の鋸歯状の断面形状を有し、台形の上辺に位置
する部分に遮光膜86が形成されている。台形は図14
の2等辺三角形の頂部を切り取ったものと考えると、台
形の斜面及び遮光膜86は図14の実施例と同様に作用
する。
FIG. 16 is a view showing a modification of the mask 80. The mask 80 has a main body portion 82 and an optical path changing portion 84 embedded in the main body portion 82 and having a different refractive index from the main body portion 82. In this case, the optical path changing portion 84 has a sawtooth cross-sectional shape with a trapezoidal cross section, and a light shielding film 86 is formed at a portion located on the upper side of the trapezoid. Figure 14 shows the trapezoid
Assuming that the top of the isosceles triangle is cut out, the trapezoidal slope and the light shielding film 86 operate in the same manner as the embodiment of FIG.

【0065】この場合、台形の2つの斜線を延長し、延
長線の形成する頂角を鋸歯状の断面形状の頂角θ1 とす
ると、上記式(1)、式(2)は台形の場合にもあては
まる。頂角θ1 は延長線の形成しなくても、台形の斜辺
と底辺との間の角度が(π−θ1 )/2になることを利
用して求めてもよい。そして、台形の場合には、遮光膜
86の長さjは台形の上辺の寸法であり、下記の式
(4)で示される。
In this case, if the two oblique lines of the trapezoid are extended and the apex angle formed by the extension line is the apex angle θ 1 of the sawtooth cross-sectional shape, the above equations (1) and (2) are This is also true. The apex angle θ 1 may be determined without forming an extension line, by utilizing the fact that the angle between the hypotenuse and the base of the trapezoid is (π−θ 1 ) / 2. In the case of a trapezoid, the length j of the light shielding film 86 is the dimension of the upper side of the trapezoid, and is expressed by the following equation (4).

【0066】[0066]

【数2】 (Equation 2)

【0067】さらに、2等辺三角形の場合にも、台形の
場合にも、本体部分82の屈折率をn1 、光路変更部分
84の屈折率をn2 、鋸歯状の断面形状の頂角をθ1
間には下記の関係がある。 cos θ1 ≧=n2 /n1 (5) ここで、具体的な例について説明する。マスク80の本
体部分82の材料は、屈折率n1 =1.5のガラスであ
り、光路変更部分84は屈折率n2 =1.0の空気であ
った。すなわち、マスク80の本体部分82は光路変更
部分84に相当する凹部形状を有し、その凹部には空気
が入っていた。
Further, in both the case of an isosceles triangle and a trapezoid, the refractive index of the main body portion 82 is n 1 , the refractive index of the optical path changing portion 84 is n 2 , and the apex angle of the sawtooth cross-sectional shape is θ. There is the following relationship between 1 . cos θ 1 ≧ = n 2 / n 1 (5) Here, a specific example will be described. The material of the main body portion 82 of the mask 80 was glass having a refractive index n 1 = 1.5, and the optical path changing portion 84 was air having a refractive index n 2 = 1.0. That is, the main body portion 82 of the mask 80 had a concave shape corresponding to the optical path changing portion 84, and the concave portion contained air.

【0068】画素ピッチhは例えば100μmであり、
光路変更部分84は同様に100μmのピッチで連続的
に設けられていた。配向膜20(24)を紫外線で照射
するときには、図15に示されるように、マスク80の
光路変更部分84の2等辺三角形の頂部を画素電極18
の中心に位置合わせし(あるいは2等辺三角形の底角部
をバスライン32の中心に位置合わせし)、マスク80
を配向膜20(24)が形成された基板12(14)に
密着させる。
The pixel pitch h is, for example, 100 μm.
The optical path changing portions 84 were similarly provided continuously at a pitch of 100 μm. When irradiating the alignment film 20 (24) with ultraviolet rays, as shown in FIG. 15, the top of the isosceles triangle of the optical path changing portion 84 of the mask 80 is
(Or the base corner of the isosceles triangle is aligned with the center of the bus line 32), and the mask 80
Is adhered to the substrate 12 (14) on which the alignment film 20 (24) is formed.

【0069】マスク80を介して平行紫外線を照射した
場合、紫外線がマスク80の光路変更部分84の斜面に
最初に入射する際の光と光路変更部分84の斜面との間
の角度はθ1 /2になる。2等辺三角形の頂角の角度θ
1 を50度とした場合、平行な紫外線をマスク80の上
面からマスク80の上面に対して垂直に照射すると、光
路変更部分84の斜面に65度(斜面に対して25度)
で入射する。この角度で入射した紫外線は入射角が境界
面における臨界角41.8度(cos θ=0.666)を
越えているため、全反射する。その反射光が隣の光路変
更部分84の斜面に入射角15度で入射し、屈折して光
路変更部分84を入射する。光路変更部分84を透過し
た紫外線は配向膜20(24)の表面に約47.8度の
角度で入射する。光路変更部分84の両斜面から入射す
る紫外線がそれぞれちょうど配向膜20(24)の表面
の半分ずつを照射するためには、遮光膜86の高さiは
23.9μmとする必要がある。遮光膜86はカーボン
ブラックなどで形成する。
When the parallel ultraviolet rays are irradiated through the mask 80, the angle between the light when the ultraviolet rays first enter the slope of the optical path changing portion 84 of the mask 80 and the slope of the optical path changing portion 84 is θ 1 /. It becomes 2. Angle θ of the vertex of an isosceles triangle
When 1 is set to 50 degrees, when parallel ultraviolet rays are irradiated perpendicularly to the upper surface of the mask 80 from the upper surface of the mask 80, the inclined surface of the optical path changing portion 84 is 65 degrees (25 degrees to the inclined surface)
Incident. Ultraviolet rays incident at this angle are totally reflected because the incident angle exceeds the critical angle of 41.8 degrees (cos θ = 0.666) at the boundary surface. The reflected light is incident on the slope of the adjacent optical path changing portion 84 at an incident angle of 15 degrees, is refracted, and enters the optical path changing portion 84. The ultraviolet light transmitted through the optical path changing portion 84 is incident on the surface of the alignment film 20 (24) at an angle of about 47.8 degrees. The height i of the light-shielding film 86 needs to be 23.9 μm so that ultraviolet rays incident from both slopes of the optical path changing portion 84 irradiate exactly half of the surface of the alignment film 20 (24). The light shielding film 86 is formed of carbon black or the like.

【0070】このように、反射と屈折が本体部分82と
光路変更部分84との境界面で発生し、配向膜を約4
7.8度の角度で照射する。これにより、1つの画素内
で、配向膜の半分は約47.8度の角度で照射され、残
りの半分は逆の方向から約47.8度の角度で照射され
る。従って、1回の紫外線照射により、配向膜20(2
4)は相対する方向から約47.8度の角度で分割して
照射される。このようにして形成した配向膜20、24
を有する基板12、14を貼り合わせ、液晶を注入して
パネルを形成する。電極は両方の基板に設けられてもよ
く、あるいは一方の基板のみに設けられてもよい。
As described above, reflection and refraction occur at the interface between the main body portion 82 and the optical path changing portion 84, and the alignment film is reduced by about 4 mm.
Irradiate at an angle of 7.8 degrees. Thus, within one pixel, half of the alignment film is irradiated at an angle of about 47.8 degrees, and the other half is irradiated at an angle of about 47.8 degrees from the opposite direction. Therefore, the alignment film 20 (2
4) is divided and irradiated at an angle of about 47.8 degrees from the opposite direction. The alignment films 20 and 24 thus formed
Are bonded together, and liquid crystal is injected to form a panel. The electrodes may be provided on both substrates, or may be provided on only one substrate.

【0071】2等辺三角形の頂角の角度θ1 を44度と
した場合、配向膜20(24)に対する入射角θ2 は5
9.8度となる。このときは、遮光膜86の高さi=0
を満たすことになり、遮光膜86は必要なくなる。図1
7はこの状態を示している。図14から図17を参照し
て説明した構成は下記のように言いなおすことができ
る。マスク80の本体部分82は、第1の平坦な表面8
2aと、第1の表面82aの反対側の第2の表面82b
と、第2の表面82bに設けられた複数のキャビティ8
2cとを含む。各キャビティ82cは、第1の表面82
aから第2の表面82bへ向かう方向で見て互いに広が
るように傾斜する第1及び第2の斜面82d、82eを
有する。
If the angle θ 1 of the apex angle of the isosceles triangle is 44 degrees, the incident angle θ 2 with respect to the alignment film 20 (24) is 5
9.8 degrees. In this case, the height i = 0 of the light shielding film 86
Is satisfied, and the light shielding film 86 becomes unnecessary. FIG.
7 shows this state. The configuration described with reference to FIGS. 14 to 17 can be restated as follows. The body portion 82 of the mask 80 has a first flat surface 8
2a and a second surface 82b opposite the first surface 82a
And a plurality of cavities 8 provided in the second surface 82b.
2c. Each cavity 82c has a first surface 82
The first and second slopes 82d and 82e are inclined so as to expand from each other when viewed from the direction a to the second surface 82b.

【0072】各キャビティ82cは、第1の斜面82d
及び第2の斜面82eの間に中心線を有し、光路変更部
分84はキャビティ82c及びキャビティ82c内に含
まれる物質(例えば空気)により形成される。従って、
第1の表面82aから本体部分82に入射し、第1の斜
面82dを透過した紫外線が配向膜20に第1の方向か
ら斜めに照射され、第2の斜面82eを透過した紫外線
が配向膜20に第1の方向とは反対の第2の方向から斜
めに照射される。
Each cavity 82c has a first slope 82d.
The optical path changing portion 84 is formed of the cavity 82c and a substance (for example, air) contained in the cavity 82c. Therefore,
Ultraviolet rays that are incident on the main body portion 82 from the first surface 82a and transmitted through the first slope 82d are applied obliquely to the alignment film 20 from the first direction, and ultraviolet rays transmitted through the second slope 82e are emitted from the alignment film 20. Is irradiated obliquely from a second direction opposite to the first direction.

【0073】図18は図14を参照して説明した配向処
理をした基板12を用いた場合の液晶表示装置10にお
ける液晶分子の配向を示している。例えば図1を参照し
て説明したように、一方の基板(TFT基板)12は画
素電極18、データバスライン32、ゲートバスライン
及び配向膜20を有し、他方の基板(カラーフィルタ基
板)14は共通電極22及び配向膜24を有する。他方
の基板14はバスラインを有しない。しかし、他方の基
板14は一方の基板12のデータバスライン32及びゲ
ートバスラインに対応する位置にブラックマトリクス等
32Bを有する。従って、他方の基板14についても、
データバスライン32及びゲートバスラインに対応する
位置を特定することはできる。
FIG. 18 shows the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal display device 10 when the substrate 12 which has been subjected to the orientation process described with reference to FIG. 14 is used. For example, as described with reference to FIG. 1, one substrate (TFT substrate) 12 has a pixel electrode 18, a data bus line 32, a gate bus line, and an alignment film 20, and the other substrate (color filter substrate) 14 Has a common electrode 22 and an alignment film 24. The other substrate 14 has no bus line. However, the other substrate 14 has a black matrix 32B or the like at a position corresponding to the data bus line 32 and the gate bus line on the one substrate 12. Therefore, also for the other substrate 14,
The position corresponding to the data bus line 32 and the gate bus line can be specified.

【0074】図14においては、配向処理工程におい
て、データバスライン32はマスク80の光路変更部分
84を形成する2等辺三角形又は台形の斜辺の底部(底
辺の両端部)に位置している。2つの隣接するデータバ
スライン32の間隔が画素ピッチに対応する。バスライ
ンに対応する位置にあるブラックマトリクス32Bもデ
ータバスライン32を含む垂直面内にある。2等辺三角
形の頂角又は台形の上面の中心は、2つの隣接するデー
タバスライン32の中間にある。
In FIG. 14, in the alignment process, the data bus line 32 is located at the bottom (both ends of the bottom) of the oblique side of the isosceles triangle or trapezoid forming the optical path changing portion 84 of the mask 80. The interval between two adjacent data bus lines 32 corresponds to the pixel pitch. The black matrix 32B at a position corresponding to the bus line is also in the vertical plane including the data bus line 32. The apex angle of the isosceles triangle or the center of the trapezoidal upper surface is located between two adjacent data bus lines 32.

【0075】図14においては1画素内のドメインAに
は紫外線が左上から右下方向に照射され、ドメインBに
は紫外線が右上から左下方向に照射される。紫外線の照
射方向は液晶表示装置10の使用時の液晶分子のプレチ
ルトの方向を決める。その結果、図18に示されるよう
に、1画素内のドメインAの液晶分子16Aは左上から
右下方向にプレチルトしようとし、ドメインBの液晶分
子16Bは右上から左下方向にプレチルトしようとす
る。電圧を印加すると、液晶分子はプレチルトしていた
方向に基づいて矢印の方向に倒れる。他方の基板14の
配向膜の配向処理については示されていないが、他方の
基板14の配向膜の配向処理は液晶分子が各ドメイン
A、Bで同じ挙動をするように一方の基板12の配向膜
の配向処理に準じて行われる。
In FIG. 14, UV light is applied to the domain A in one pixel from upper left to lower right, and UV light is applied to the domain B from upper right to lower left. The irradiation direction of the ultraviolet light determines the direction of pretilt of the liquid crystal molecules when the liquid crystal display device 10 is used. As a result, as shown in FIG. 18, the liquid crystal molecules 16A of the domain A in one pixel tend to pretilt from the upper left to the lower right, and the liquid crystal molecules 16B of the domain B tend to pretilt from the upper right to the lower left. When a voltage is applied, the liquid crystal molecules fall in the direction of the arrow based on the pretilt direction. Although the alignment processing of the alignment film of the other substrate 14 is not shown, the alignment processing of the alignment film of the other substrate 14 is performed so that the liquid crystal molecules behave in the same manner in each of the domains A and B. This is performed according to the orientation treatment of the film.

【0076】図18に示されるように、電圧を印加する
と、画素電極18と共通電極22との間の電界が生じる
ばかりでなく、2つの隣接するデータバスライン32間
(及びゲートバスライン間)で電気力線ELが生じる。
電気力線ELは1つの画素を横に横断するように延び、
データバスライン32(ゲートバスライン)に隣接する
位置にある液晶分子16Cはこの電気力線ELの影響を
受ける。この液晶分子16Cは電気力線ELに沿って倒
れようとし、これは液晶分子16Cの属するドメインA
の液晶分子16Aの倒れる方向とは逆になる。従って、
データバスライン32(ゲートバスライン)に隣接する
部分では、表示にディスクリネーションが生じるという
問題がある。
As shown in FIG. 18, when a voltage is applied, not only an electric field is generated between the pixel electrode 18 and the common electrode 22, but also between two adjacent data bus lines 32 (and between gate bus lines). Generates an electric flux line EL.
The electric lines of force EL extend transversely across one pixel,
The liquid crystal molecules 16C located adjacent to the data bus lines 32 (gate bus lines) are affected by the lines of electric force EL. The liquid crystal molecules 16C try to fall along the lines of electric force EL, and this is caused by the domain A to which the liquid crystal molecules 16C belong.
Is opposite to the direction in which the liquid crystal molecules 16A fall. Therefore,
In a portion adjacent to the data bus line 32 (gate bus line), there is a problem that disclination occurs in display.

【0077】図19は修正した配向処理をした場合の液
晶分子の配向を示す図である。図19においては、1画
素内のドメインAの液晶分子16Aは右上から左下方向
にプレチルトしようとし、ドメインBの液晶分子16B
は左上から右下方向にプレチルトしようとする。電圧を
印加すると、液晶分子はプレチルトしていた方向に基づ
いて矢印の方向に倒れる。すなわち、図19の配向処理
はデータバスライン32を基準とした1画素内では図1
8の配向処理とは逆方向に実施されている。そのため、
図19において、データバスライン32(ゲートバスラ
イン)に隣接する位置にある液晶分子16Cは電気力線
ELに沿った方向に倒れるが、これは液晶分子16Cの
属するドメインAの液晶分子16Aの倒れる方向とは同
じ方向になる。従って、データバスライン32(ゲート
バスライン)に隣接する部分でも、表示のディスクリネ
ーションが生じなくなる。
FIG. 19 is a view showing the alignment of liquid crystal molecules when the corrected alignment processing is performed. In FIG. 19, the liquid crystal molecules 16A of the domain A within one pixel tend to pretilt from the upper right to the lower left, and the liquid crystal molecules 16B of the domain B
Attempts to pretilt from top left to bottom right. When a voltage is applied, the liquid crystal molecules fall in the direction of the arrow based on the pretilt direction. That is, the orientation process of FIG. 19 is performed within one pixel with respect to the data bus line 32 as shown in FIG.
8 is performed in a direction opposite to that of the alignment treatment. for that reason,
In FIG. 19, the liquid crystal molecules 16C located at positions adjacent to the data bus lines 32 (gate bus lines) fall in the direction along the lines of electric force EL, but the liquid crystal molecules 16A in the domain A to which the liquid crystal molecules 16C belong fall. The direction is the same as the direction. Accordingly, display disclination does not occur even in a portion adjacent to the data bus line 32 (gate bus line).

【0078】図20は図19の液晶の配向を得るための
バスラインを有しないカラーフィルタ基板14の配向膜
の配向処理を実施する工程を示す図である。同様に、図
21は図19の液晶の配向を得るためのバスラインを有
するTFT基板12の配向膜の配向処理を実施する工程
を示す図である。この実施例では、基板12、14は配
向膜20、24を形成されるが、配向膜20、24は図
では省略されている。図14から図17を参照して説明
したのと同様に、配向膜20、24には紫外線を斜めか
ら照射して配向処理を行う。この実施例では、配向処理
を行うときに、マスク80とデータバスライン32(及
びゲートバスライン)及びブラックマトリクス等32B
との位置関係を設定する点が前の例と異なっている。
FIG. 20 is a view showing a process of performing an alignment process of the alignment film of the color filter substrate 14 having no bus line for obtaining the alignment of the liquid crystal of FIG. Similarly, FIG. 21 is a view showing a process of performing an alignment process of an alignment film of the TFT substrate 12 having a bus line for obtaining the alignment of the liquid crystal of FIG. In this embodiment, the alignment films 20, 24 are formed on the substrates 12, 14, but the alignment films 20, 24 are omitted in the figure. As described with reference to FIGS. 14 to 17, the alignment films 20 and 24 are irradiated with ultraviolet light obliquely to perform the alignment process. In this embodiment, when the alignment process is performed, the mask 80, the data bus line 32 (and the gate bus line), the black matrix 32B, etc.
This is different from the previous example in that the positional relationship with is set.

【0079】図20及び図21はマスク80の光路変更
部分84が2等辺三角形の場合である。基板12、14
に配向膜20、24を形成した後、本体部分82と、画
素ピッチに対応して該本体部分に設けられた複数の光路
変更部分84とを有するマスク80を準備する。マスク
80の本体部分82は、第1の平坦な表面82aと、第
1の表面82aの反対側の第2の表面82bと、第2の
表面82bに設けられた複数のキャビティ82cとを含
む。各キャビティ84cは、第1の表面82aに対して
垂直な垂直面(図20で紙面に垂直で2等辺三角形の頂
角を通る平面)の両側にあって、第1の表面82aから
第2の表面82bへ向かう方向で見て互いに広がるよう
に傾斜する第1及び第2の斜面82d、82eを有し、
光路変更部分84はキャビティ84c及びキャビティ内
に含まれる物質(空気)により形成される。
FIGS. 20 and 21 show the case where the optical path changing portion 84 of the mask 80 is an isosceles triangle. Substrates 12, 14
After forming the alignment films 20 and 24, a mask 80 having a main body portion 82 and a plurality of optical path changing portions 84 provided on the main body portion corresponding to the pixel pitch is prepared. The body portion 82 of the mask 80 includes a first flat surface 82a, a second surface 82b opposite the first surface 82a, and a plurality of cavities 82c provided in the second surface 82b. Each cavity 84c is located on both sides of a vertical plane perpendicular to the first surface 82a (a plane perpendicular to the plane of FIG. 20 and passing through the apex angle of an isosceles triangle), and is separated from the first surface 82a by the second surface. First and second slopes 82d and 82e that are inclined so as to spread together when viewed in a direction toward the surface 82b,
The optical path changing portion 84 is formed by the cavity 84c and a substance (air) contained in the cavity.

【0080】図20においては、バスラインを有しない
カラーフィルタ基板14については、第1の斜面82d
の第2の表面82b上の端部(2等辺三角形の底角部)
及び第2の斜面82eの第2の表面82b上の端部がブ
ラックマトリクス32b上にくるようにしてマスク80
を該基板14にあてがう。つまり、2等辺三角形の頂角
が2つの隣接するデータバスライン32の中間の位置に
きている。そこで、基板14の配向膜24の表面にマス
ク80を介して斜め方向から紫外線を照射すると、液晶
分子が斜め方向にプレチルトをともなって配向するよう
になる。
In FIG. 20, for the color filter substrate 14 having no bus line, the first slope 82d
Of the second surface 82b (the bottom corner of an isosceles triangle)
The mask 80 is formed such that the end of the second slope 82e on the second surface 82b is on the black matrix 32b.
Is applied to the substrate 14. In other words, the apex angle of the isosceles triangle is located at an intermediate position between two adjacent data bus lines 32. When the surface of the alignment film 24 of the substrate 14 is irradiated with ultraviolet light from a diagonal direction via the mask 80, the liquid crystal molecules are aligned with a pretilt in the diagonal direction.

【0081】図21においては、バスラインを有するT
FT基板12については、第1の斜面82dと第2の斜
面82eとの間の垂直面がデータバスライン32上にく
るようにしてマスク80を基板12にあてがう。つま
り、2等辺三角形の頂角がデータバスライン32の上に
重なる位置にくるようにする。そこで、基板14の配向
膜24の表面にマスク80を介して斜め方向から紫外線
を照射すると、液晶分子が斜め方向にプレチルトをとも
なって配向するようになる。この場合の1画素は、2等
辺三角形の底辺で定められる領域ではなく、2つの隣接
するデータバスライン32で定められる領域である。
In FIG. 21, T having a bus line
As for the FT substrate 12, the mask 80 is applied to the substrate 12 such that the vertical plane between the first slope 82d and the second slope 82e is on the data bus line 32. That is, the apex angle of the isosceles triangle is set at a position overlapping the data bus line 32. When the surface of the alignment film 24 of the substrate 14 is irradiated with ultraviolet light from a diagonal direction via the mask 80, the liquid crystal molecules are aligned with a pretilt in the diagonal direction. In this case, one pixel is not a region defined by the base of the isosceles triangle, but a region defined by two adjacent data bus lines 32.

【0082】図20のカラーフィルタ基板14と図21
のTFT基板12とを貼り合わせ、液晶16をこれらの
基板12、14の間に注入すると、図19に示す液晶の
配向が得られる。データバスライン32とブラックマト
リクス等32Bとは同じ平面内に位置する。もしカラー
フィルタ基板14にブラックマトリクス等32Bがない
場合でも、組み立てたときにカラーフィルタ基板14に
データバスライン32と同一平面内にくる位置決めマー
クを設けておけばよく、露光はステッパ等の精密工具を
使用して行われるので必ずしもそのような位置決めマー
クをデータバスライン32と同じピッチで設ける必要は
ない。
The color filter substrate 14 shown in FIG.
When the liquid crystal 16 is injected between the substrates 12 and 14, the alignment of the liquid crystal shown in FIG. 19 is obtained. The data bus line 32 and the black matrix 32B are located on the same plane. If the color filter substrate 14 does not have the black matrix 32B or the like, the color filter substrate 14 may be provided with a positioning mark that is located on the same plane as the data bus line 32 when assembled, and the exposure is performed by a precision tool such as a stepper. Therefore, it is not always necessary to provide such positioning marks at the same pitch as the data bus lines 32.

【0083】図22及び図23はマスク80の光路変更
部分84が台形である場合の例である。その他の特徴は
図20及び図21の例と同様である。図22において
は、バスラインを有しないカラーフィルタ基板14につ
いては、第1の斜面82dの第2の表面82b上の端部
(台形の底辺の端部)及び第2の斜面82eの第2の表
面82b上の端部がブラックマトリクス32b上にくる
ようにしてマスク80を該基板14にあてがう。つま
り、台形の中心が2つの隣接するデータバスライン32
の中間の位置にきている。そこで、基板14の配向膜2
4の表面にマスク80を介して斜め方向から紫外線を照
射すると、液晶分子が斜め方向にプレチルトをともなっ
て配向するようになる。
FIGS. 22 and 23 show an example in which the optical path changing portion 84 of the mask 80 is trapezoidal. Other features are the same as those in the examples of FIGS. In FIG. 22, with respect to the color filter substrate 14 having no bus line, the end (the end of the base of the trapezoid) of the first slope 82d on the second surface 82b and the second slope 82e of the second slope 82e. The mask 80 is applied to the substrate 14 such that the end on the surface 82b is on the black matrix 32b. That is, the center of the trapezoid is set to the two adjacent data bus lines 32.
Is in the middle of Therefore, the alignment film 2 of the substrate 14
When the surface of No. 4 is irradiated with ultraviolet light from a diagonal direction via a mask 80, the liquid crystal molecules are aligned with a pretilt in the diagonal direction.

【0084】図23においては、バスラインを有するT
FT基板12については、第1の斜面82dと第2の斜
面82eとの間の垂直面がデータバスライン32上にく
るようにしてマスク80を基板12にあてがう。つま
り、台形の中心がデータバスライン32の上に重なる位
置にくるようにする。そこで、基板14の配向膜24の
表面にマスク80を介して斜め方向から紫外線を照射す
ると、液晶分子が斜め方向にプレチルトをともなって配
向するようになる。
In FIG. 23, T having a bus line
As for the FT substrate 12, the mask 80 is applied to the substrate 12 such that the vertical plane between the first slope 82d and the second slope 82e is on the data bus line 32. That is, the center of the trapezoid is located at a position overlapping the data bus line 32. When the surface of the alignment film 24 of the substrate 14 is irradiated with ultraviolet light from a diagonal direction via the mask 80, the liquid crystal molecules are aligned with a pretilt in the diagonal direction.

【0085】一対の対向する配向膜のうち、一方の配向
膜が適切に配向処理されていれば、他方の配向膜は配向
処理されていないても、液晶分子は配向処理されている
配向膜の配向処理に従って配向することが分かってい
る。従って、図20に示された配向処理方法で処理され
た配向膜を有する基板14と図21に示された配向処理
方法で処理された配向膜を有する基板12とを組み合わ
せて液晶表示装置10を作るのは好ましい。しかし、図
20に示された配向処理方法で処理された配向膜を有す
る基板14と配向処理されていない配向膜を有する基板
12とを組み合わせ、あるいは配向処理されていない配
向膜を有する基板14と図21に示された配向処理方法
で処理された配向膜を有する基板12とを組み合わせて
液晶表示装置10を作っても、図19に示した特徴を有
する液晶表示装置10を得ることができる。
When one of the pair of opposed alignment films is properly aligned, the liquid crystal molecules are aligned even if the other alignment film is not aligned. It has been found that the alignment is performed according to the alignment process. Therefore, the liquid crystal display device 10 is formed by combining the substrate 14 having the alignment film processed by the alignment processing method shown in FIG. 20 and the substrate 12 having the alignment film processed by the alignment processing method shown in FIG. It is preferable to make. However, a combination of the substrate 14 having the alignment film processed by the alignment processing method shown in FIG. 20 and the substrate 12 having the alignment film not subjected to the alignment processing, or Even when the liquid crystal display device 10 is manufactured by combining the substrate 12 having the alignment film processed by the alignment processing method shown in FIG. 21, the liquid crystal display device 10 having the characteristics shown in FIG. 19 can be obtained.

【0086】同様に、図22に示された配向処理方法で
処理された配向膜を有する基板14と図23に示された
配向処理方法で処理された配向膜を有する基板12とを
組み合わせて液晶表示装置10を作るのは好ましい。し
かし、図22に示された配向処理方法で処理された配向
膜を有する基板14と配向処理されていない配向膜を有
する基板12とを組み合わせ、あるいは配向処理されて
いない配向膜を有する基板14と図23に示された配向
処理方法で処理された配向膜を有する基板12とを組み
合わせて液晶表示装置10を作っても、図19に示した
特徴を有する液晶表示装置10を得ることができる。
Similarly, a substrate 14 having an alignment film processed by the alignment processing method shown in FIG. 22 and a substrate 12 having an alignment film processed by the alignment processing method shown in FIG. Making the display device 10 is preferred. However, a combination of the substrate 14 having the alignment film processed by the alignment processing method shown in FIG. 22 and the substrate 12 having the alignment film not subjected to the alignment processing, or Even when the liquid crystal display device 10 is made by combining the substrate 12 having the alignment film treated by the alignment treatment method shown in FIG. 23, the liquid crystal display device 10 having the characteristics shown in FIG. 19 can be obtained.

【0087】図24は本発明のさらに他の実施例に関
し、4つのドメインを含む配向処理を行う場合のマスク
80を示す図である。図25は図24のマスク80の1
つの光路変更部分84を示す斜視図、図26は光路変更
部分84を示す平面図、図27及び図28は光路変更部
分84の断面図である。図14から図23の例と同様
に、この実施例のマスク80は液晶表示装置10の基板
12、14の配向膜20、24に紫外線を斜めから照射
するのに使用される。マスク80は本体部分82と、複
数の光路変更部分84とを有する。光路変更部分84は
本体部分82のキャビティ82cとして形成されたもの
である。前の実施例では、各キャビティ82cは、第1
の表面82aから第2の表面82bへ向かう方向で見て
互いに広がるように傾斜する一対の斜面82d、82e
を有するものであったが、この実施例では、各キャビテ
ィ82cは、2対の斜面を有する。
FIG. 24 is a view showing a mask 80 in a case where an alignment process including four domains is performed according to still another embodiment of the present invention. FIG. 25 shows one of the masks 80 of FIG.
26 is a perspective view showing one optical path changing portion 84, FIG. 26 is a plan view showing the optical path changing portion 84, and FIGS. 27 and 28 are sectional views of the optical path changing portion 84. 14 to 23, the mask 80 of this embodiment is used for obliquely irradiating the alignment films 20, 24 of the substrates 12, 14 of the liquid crystal display device 10 with ultraviolet rays. The mask 80 has a main body portion 82 and a plurality of optical path changing portions 84. The optical path changing portion 84 is formed as a cavity 82c of the main body portion 82. In the previous embodiment, each cavity 82c has a first
A pair of slopes 82d and 82e that are inclined so as to spread apart when viewed from the surface 82a toward the second surface 82b.
In this embodiment, each cavity 82c has two pairs of slopes.

【0088】すなわち、各キャビティ82cは、第1の
表面82aに対して垂直で且つ互いに垂直な第1及び第
2の垂直面82x、82yのうち、第1の垂直面82x
の両側にあって、第1の表面82aから第2の表面82
bへ向かう方向で見て互いに広がるように傾斜する第1
及び第2の斜面82d、82eと、第2の垂直面82y
の両側にあって、第1の表面82aから第2の表面82
bへ向かう方向で見て互いに広がるように傾斜する第3
及び第4の斜面82f、82gとを有する。光路変更部
分84はキャビティ82c及びキャビティ82c内に含
まれる物質(空気)により形成される。このマスク80
をカラーフィルタ基板14に重ね、カラーフィルタ基板
14の配向膜24の表面にマスク80を介して斜め方向
から紫外線を照射する。この場合、TFT基板12の配
向膜は配向処理しない方がよい。
That is, each of the cavities 82c is the first vertical surface 82x of the first and second vertical surfaces 82x and 82y which are perpendicular to the first surface 82a and perpendicular to each other.
From the first surface 82a to the second surface 82
b, which are inclined so as to spread toward each other when viewed in the direction toward
And second slopes 82d and 82e, and a second vertical face 82y.
From the first surface 82a to the second surface 82
Third inclined to spread toward each other when viewed in the direction toward b
And fourth slopes 82f and 82g. The optical path changing portion 84 is formed by the cavity 82c and a substance (air) contained in the cavity 82c. This mask 80
Is superimposed on the color filter substrate 14, and ultraviolet light is applied to the surface of the alignment film 24 of the color filter substrate 14 via a mask 80 from an oblique direction. In this case, it is preferable that the alignment film of the TFT substrate 12 is not subjected to the alignment treatment.

【0089】図24から図28に示す実施例において
は、第1及び第2の斜面82d、82eは前の実施例で
示した2等辺三角形の断面形状を有するマスク80と等
しい作用を有する。第3及び第4の斜面82f、82g
は前の実施例で示した台形の断面形状を有するマスク8
0と等しい作用を有する。1つの画素内では、4つの方
向が紫外線が照射され、第1及び第2の斜面82d、8
2eを通って配向膜に斜めに照射される紫外線により2
つの配向の異なったドメインが形成され、第3及び第4
の斜面82f、82gを通って配向膜に斜めに照射され
る紫外線により2つの配向の異なったドメインが形成さ
れる。従って、合計で4つの配向の異なったドメインが
形成され、表示をあらゆる方向からかなりの視角で見て
も、表示をかなり良好に見ることができる。
In the embodiment shown in FIGS. 24 to 28, the first and second slopes 82d and 82e have the same function as the mask 80 having the isosceles triangle cross section shown in the previous embodiment. Third and fourth slopes 82f, 82g
Is a mask 8 having the trapezoidal cross-sectional shape shown in the previous embodiment.
Has an action equal to zero. In one pixel, ultraviolet rays are irradiated in four directions, and the first and second slopes 82d and 82d are provided.
2e by ultraviolet rays obliquely applied to the alignment film through 2e.
Different domains of one orientation are formed, the third and fourth
Ultraviolet rays obliquely applied to the alignment film through the slopes 82f and 82g form domains having two different orientations. Thus, a total of four different domains with different orientations are formed, and the display can be viewed fairly well even if the display is viewed from all directions at a considerable viewing angle.

【0090】図29及び図30は光路変更部分84の変
形例である。図26の光路変更部分84はa×e(aは
短辺の長さ、eは長辺の長さ)の矩形状のベース形状を
有し、台形の上辺に相当するピーク82pを有する。図
29及び図30の光路変更部分84は図26のピーク8
2pの長さを0にしたものに相当する。さらに、図29
及び図30の光路変更部分84を変更し、a×aの正方
形のベース形状を有する光路変更部分84を使用するこ
ともできる。
FIGS. 29 and 30 show modifications of the optical path changing portion 84. FIG. 26 has a rectangular base shape of a × e (a is the length of the short side, e is the length of the long side), and has a peak 82p corresponding to the upper side of the trapezoid. The light path changing portion 84 in FIGS. 29 and 30 corresponds to the peak 8 in FIG.
This corresponds to the case where the length of 2p is set to 0. Further, FIG.
Alternatively, the optical path changing portion 84 in FIG. 30 may be changed to use an optical path changing portion 84 having an a × a square base shape.

【0091】図31は図25及び図26の光路変更部分
84に遮光膜86を設けた例を示す。遮光膜86の作用
は、第1及び第2の斜面82d、82e、及び第3及び
第4の斜面82f、82gを通って1画素相当の配向膜
の部分に入射した紫外線が、互いに重複することなく、
ちょうど1画素相当の配向膜の部分をカバーするように
することである。
FIG. 31 shows an example in which a light shielding film 86 is provided in the optical path changing portion 84 of FIGS. The effect of the light-shielding film 86 is that ultraviolet rays that have passed through the first and second slopes 82d and 82e and the third and fourth slopes 82f and 82g and entered the portion of the alignment film corresponding to one pixel overlap with each other. Not
This is to cover a portion of the alignment film corresponding to exactly one pixel.

【0092】遮光膜86がこの作用を達成するために
は、下記の関係を満足することが望ましい。図32に示
されるように、台形の上辺に相当するピーク82pの両
端部を点A、Bとする。第1及び第2の斜面82d、8
2e内にあって、ピーク82pと平行に延びる遮光膜8
6の部分の角部を点C、D、E、Fとする。点C、D、
Eはピーク82pと垂直で点Aを通る垂直面内にあり、
点D、Fは点82pと垂直で点Bを通る垂直面内にある
ものとする。第3及び第4の斜面82f、82g内にあ
って、ピーク82pを含む垂直面内にある遮光膜86の
部分の角部を点G、Hとする。遮光膜86は、点C、
D、E、F、G、Hから光路変更部分84の矩形状のベ
ース形状の角部を線を引くことによって求められる。
In order for the light shielding film 86 to achieve this function, it is desirable that the following relationship be satisfied. As shown in FIG. 32, both ends of the peak 82p corresponding to the upper side of the trapezoid are points A and B. First and second slopes 82d, 8
2e, a light shielding film 8 extending in parallel with the peak 82p
The corners of the portion 6 are points C, D, E, and F. Points C, D,
E lies in a vertical plane perpendicular to peak 82p and passing through point A;
It is assumed that points D and F are on a vertical plane perpendicular to point 82p and passing through point B. Points G and H are corners of the light-shielding film 86 in the third and fourth slopes 82f and 82g and in the vertical plane including the peak 82p. The light-shielding film 86 has a point C,
It is obtained by drawing a line from D, E, F, G, H to the corner of the rectangular base shape of the optical path changing portion 84.

【0093】点C、D、E、F、G、Hを求めるために
は、距離d、fを定めればよい。距離dはピーク82p
と各点C、D、E、Fとの間の第1の表面82aと平行
な平面内における(上から見た)距離である。距離fは
ピーク82pとを各点G、Hとの間の第1の表面82a
と平行な平面内における(上から見た)距離である。距
離dは下記の関係(6)、(7)から求められ、距離f
は下記の関係(8)、(9)から求められる。
To obtain the points C, D, E, F, G and H, the distances d and f may be determined. Distance d is peak 82p
And the distance between the points C, D, E, and F in a plane parallel to the first surface 82a (as viewed from above). The distance f corresponds to the peak 82p and the first surface 82a between each point G and H.
Is a distance (as viewed from above) in a plane parallel to. The distance d is obtained from the following relations (6) and (7), and the distance f
Is obtained from the following relationships (8) and (9).

【0094】[0094]

【数3】 (Equation 3)

【0095】[0095]

【数4】 (Equation 4)

【0096】ここで、マスク80の本体部分82の屈折
率をn1 、光路変更部分84の屈折率をn2 、垂直面内
における2等辺三角形の頂角をθ1 、配向膜への紫外線
の照射角度をθ2 、垂直面内における台形の底角をθ3
とする。なお、下記式(1)、(2)が成立することも
必要である。
Here, the refractive index of the main body portion 82 of the mask 80 is n 1 , the refractive index of the optical path changing portion 84 is n 2 , the apex angle of an isosceles triangle in a vertical plane is θ 1 , The irradiation angle is θ 2 , and the base angle of the trapezoid in the vertical plane is θ 3
And It is also necessary that the following expressions (1) and (2) hold.

【0097】[0097]

【数5】 (Equation 5)

【0098】[0098]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
紫外線照射を用いた配向処理を、基板全体に、配向不良
を発生させることなく行うことができ、従来のラビング
工程を行うことなく、簡便な配向処理を実施できる。ま
た、1回の紫外線照射により、1つの画素内に2つの配
向方向をもった領域(ドメイン)を形成することがで
き、装置のコストを安価にし、且つ製造タクトを早くす
ることができる。
As described above, according to the present invention,
The alignment treatment using ultraviolet irradiation can be performed on the entire substrate without causing poor alignment, and a simple alignment treatment can be performed without performing a conventional rubbing step. Further, a region (domain) having two alignment directions can be formed in one pixel by one irradiation of ultraviolet light, so that the cost of the apparatus can be reduced and the manufacturing tact can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例による液晶表示装置を示す断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.

【図2】紫外線照射装置を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an ultraviolet irradiation device.

【図3】図2の装置で使用される紫外線のスペクトラム
分布を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a spectrum distribution of ultraviolet light used in the apparatus of FIG. 2;

【図4】配向膜の配向処理の原理を示す図である。FIG. 4 is a view showing the principle of an alignment treatment of an alignment film.

【図5】図4を簡単化した図である。FIG. 5 is a simplified diagram of FIG. 4;

【図6】図4の変形例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a modification of FIG. 4;

【図7】紫外線の露光量とプレチルト角との関係を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between an exposure amount of ultraviolet rays and a pretilt angle.

【図8】露光量を垂直配向性を実現するアルキル基を有
するポリマー1%当たりの値に変換した図7の関係を示
す図である。
8 is a diagram showing the relationship in FIG. 7 in which the exposure amount is converted into a value per 1% of a polymer having an alkyl group for realizing vertical alignment.

【図9】紫外線の照射角度とプレチルト角との関係を示
す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between an irradiation angle of ultraviolet rays and a pretilt angle.

【図10】1つの画素に2つのドメインを有する配向処
理をすることを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing that one pixel is subjected to an alignment process having two domains.

【図11】図10の配向処理により達成された配向分割
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating the orientation division achieved by the orientation process of FIG.

【図12】図10及び図11の配向処理を行うマスクを
示す図である。
FIG. 12 is a view showing a mask for performing the alignment processing shown in FIGS. 10 and 11;

【図13】図10の変形例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a modification of FIG. 10;

【図14】本発明の他の実施例による配向膜の配向処理
工程を示す図である。
FIG. 14 is a view illustrating an alignment process of an alignment film according to another embodiment of the present invention.

【図15】図14で使用されるマスクと画素との関係を
示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a relationship between a mask and pixels used in FIG.

【図16】図14のマスクの変形例を示す図である。FIG. 16 is a view showing a modification of the mask of FIG. 14;

【図17】図14のマスクの変形例を示す図である。FIG. 17 is a view showing a modification of the mask of FIG. 14;

【図18】図14を参照して説明した配向処理をした基
板を用いた場合の液晶表示装置における液晶分子の配向
を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing the orientation of liquid crystal molecules in a liquid crystal display device using a substrate that has been subjected to the orientation process described with reference to FIG.

【図19】本発明の他の実施例に関し、修正した配向処
理をした場合の液晶分子の配向を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing the alignment of liquid crystal molecules when a modified alignment process is performed according to another embodiment of the present invention.

【図20】図19の液晶の配向を得るためのカラーフィ
ルタ基板の配向膜の配向処理を実施する工程を示す図で
ある。
20 is a diagram illustrating a step of performing an alignment process on an alignment film of a color filter substrate to obtain the alignment of the liquid crystal in FIG. 19;

【図21】図19の液晶の配向を得るためのTFT基板
の配向膜の配向処理を実施する工程を示す図である。
21 is a diagram illustrating a process of performing an alignment process on an alignment film of a TFT substrate to obtain the alignment of the liquid crystal in FIG. 19;

【図22】図20の配向処理の変形例を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a modification of the alignment process of FIG.

【図23】図21の配向処理の変形例を示す図である。FIG. 23 is a view showing a modification of the alignment processing of FIG. 21;

【図24】本発明の他の実施例に関し、4つのドメイン
を含む配向処理を行う場合のマスクを示す平面図であ
る。
FIG. 24 is a plan view showing a mask when performing an alignment process including four domains according to another embodiment of the present invention.

【図25】図24のマスクの1つの光路変更部分を示す
斜視図である。
FIG. 25 is a perspective view showing one optical path changing portion of the mask of FIG. 24;

【図26】図25の光路変更部分を示す平面図である。FIG. 26 is a plan view showing an optical path changing portion of FIG. 25.

【図27】図26の光路変更部分の線XXVII ─XXVII に
沿った断面図である。
27 is a cross-sectional view of the optical path changing portion of FIG. 26 taken along the line XXVII-XXVII.

【図28】図26の光路変更部分の線XXVIII─XXVIIIに
沿った断面図である。
28 is a cross-sectional view of the optical path changing portion of FIG. 26 taken along the line XXVIII─XXVIII.

【図29】光路変更部分の変形例を示す平面図である。FIG. 29 is a plan view showing a modification of the optical path changing portion.

【図30】図29の光路変更部分を示す斜視図である。30 is a perspective view showing an optical path changing portion in FIG. 29.

【図31】図25及び図26の光路変更部分に遮光膜を
設けた例を示す斜視図である。
FIG. 31 is a perspective view showing an example in which a light-shielding film is provided in the optical path changing part in FIGS. 25 and 26.

【図32】図31の光路変更部分を示す平面図及び断面
図である。
32A and 32B are a plan view and a cross-sectional view showing an optical path changing portion in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12、14…基板 16…液晶層 18、22…電極 20、24…配向膜 60…配向処理装置 62…光源 68…紫外線 70…アルキル基 80…マスク 82…本体部分 84…光路変更部分 12, 14 ... substrate 16 ... liquid crystal layer 18, 22 ... electrode 20, 24 ... alignment film 60 ... alignment treatment device 62 ... light source 68 ... ultraviolet ray 70 ... alkyl group 80 ... mask 82 ... body part 84 ... optical path changing part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 間山 剛宗 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Takemune Mayama 4-1-1, Kamikodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Fujitsu Limited

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 間隔をあけて対向する一対の基板と、一
方の基板に形成される配向膜と、他方の基板に形成され
る配向膜と、該一対の基板の間に挿入された液晶とを備
えた液晶表示装置の製造方法であって、 該基板に垂直配向性を実現するポリマーを含む配向膜を
形成し、該配向膜の垂直配向性を実現するポリマーの含
有量1%当たり30〜120mJ/cm2 の露光量で、
該配向膜の表面に対し45度以下の斜め方向から該配向
膜に無偏光の紫外線を照射することを特徴とする液晶表
示装置の製造方法。
1. A pair of substrates facing each other at an interval, an alignment film formed on one substrate, an alignment film formed on the other substrate, and a liquid crystal inserted between the pair of substrates. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: forming an alignment film containing a polymer for realizing vertical alignment on the substrate, wherein the content of the polymer for realizing the vertical alignment of the alignment film is 30 to 1%. With an exposure of 120 mJ / cm 2 ,
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising irradiating the alignment film with unpolarized ultraviolet light from an oblique direction of 45 degrees or less with respect to the surface of the alignment film.
【請求項2】 配向膜表面に照射する無偏光の紫外線の
露光量が40〜90mJ/cm2 の範囲であることを特
徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
2. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the exposure amount of unpolarized ultraviolet light applied to the alignment film surface is in a range of 40 to 90 mJ / cm 2 .
【請求項3】 配向膜表面に照射する無偏光の紫外線の
露光量が80〜120mJ/cm2 の範囲であることを
特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the exposure amount of the unpolarized ultraviolet light applied to the alignment film surface is in a range of 80 to 120 mJ / cm 2 .
【請求項4】 紫外線の露光量は配向膜の表面に対する
液晶のプレチルト角が89.5度以下であるようにする
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造
方法。
4. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the amount of exposure to ultraviolet light is such that the pretilt angle of the liquid crystal with respect to the surface of the alignment film is 89.5 degrees or less.
【請求項5】 配向膜へ照射される紫外線の波長が28
0nm以下の成分を含むことを特徴とする請求項1に記
載の液晶表示装置の製造方法。
5. The wavelength of the ultraviolet light applied to the alignment film is 28.
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, comprising a component having a size of 0 nm or less.
【請求項6】 間隔をあけて対向する一対の基板と、一
方の基板に形成される配向膜と、他方の基板に形成され
る配向膜と、該一対の基板の間に挿入された液晶とを備
えた液晶表示装置の製造方法であって、 基板に配向膜を形成し、本体部分と、画素ピッチに対応
して該本体部分に設けられ、該本体部分とは異なる屈折
率を有する複数の光路変更部分とを有するマスクを用い
て該配向膜の各々の表面に斜め方向から紫外線を照射す
ることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
6. A pair of substrates facing each other at an interval, an alignment film formed on one substrate, an alignment film formed on the other substrate, and a liquid crystal inserted between the pair of substrates. A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: forming an alignment film on a substrate; providing a main body portion; and a plurality of main body portions provided in correspondence with the pixel pitch and having a different refractive index from the main body portion A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising irradiating each surface of the alignment film with ultraviolet light from an oblique direction using a mask having an optical path changing portion.
【請求項7】 該光路変更部分の各々は画素ピッチの長
さを底辺とした2等辺三角形断面の鋸歯状の形状を有
し、該光路変更部分の該2等辺三角形の頂部に位置する
部分に遮光膜が形成されていることを特徴とする請求項
6に記載の液晶表示装置の製造方法。
7. Each of the optical path changing portions has a saw-tooth shape having an isosceles triangular cross section with a pixel pitch length as a base, and a portion of the optical path changing portion located at the top of the isosceles triangle. 7. The method according to claim 6, wherein a light shielding film is formed.
【請求項8】 該光路変更部分の各々は画素ピッチの長
さを底辺とした台形断面の鋸歯状の断面形状を有し、該
台形の上辺に位置する部分に遮光膜が形成されているこ
とを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置の製造方
法。
8. Each of the optical path changing portions has a saw-toothed cross-sectional shape having a trapezoidal cross-section with the length of a pixel pitch as a base, and a light-shielding film is formed in a portion located on the upper side of the trapezoid. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 6, wherein:
【請求項9】 該本体部分の屈折率をn1 、該光路変更
部分の屈折率をn2、鋸歯状の断面形状の頂角をθ1
該光路変更部分を通って配向膜に照射する紫外線の入射
角度をθ2 とすると、θ1 ≦60の場合、下記式(1)
を満足し、 n1 cos (3θ1 /2)=n2 sin(θ2 −θ1 /2) (1) θ1 >60の場合、下記式(2)を満足する、 n1 cos (3θ1 /2)=n2 sin(θ1 /2−θ2 ) (2) ことを特徴とする請求項7又は8に記載の液晶表示装置
の製造方法。
9. The refractive index of the main body portion is n 1 , the refractive index of the optical path changing portion is n 2 , the apex angle of the sawtooth cross-sectional shape is θ 1 ,
Assuming that the incident angle of the ultraviolet light irradiating the alignment film through the optical path changing portion is θ 2 , when θ 1 ≦ 60, the following formula (1) is used.
Satisfied, the case of n 1 cos (3θ 1/2 ) = n 2 sin (θ 2 -θ 1/2) (1) θ 1> 60, satisfying the following formula (2), n 1 cos (The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 7, wherein ()) = n 2 sin (θ 1 / 2−θ 2 ) (2).
【請求項10】 該本体部分の屈折率をn1 、該光路変
更部分の屈折率をn 2 、鋸歯状の断面形状の頂角をθ1
の間には下記の関係がある、 cos θ1 >=n2 /n1 (5) ことを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置の製造
方法。
10. The refractive index of said main body portion is n1 , The optical path change
The refractive index of the further part is n Two , The vertex angle of the sawtooth-shaped cross-section is θ1 
Has the following relationship, cos θ1 > = NTwo / N1 (5) The manufacturing of the liquid crystal display device according to claim 9, wherein
Method.
【請求項11】 該マスクの本体部分は、第1の平坦な
表面と、該第1の表面の反対側の第2の表面と、該第2
の表面に設けられた複数のキャビティとを含み、各キャ
ビティは、該第1の表面から該第2の表面へ向かう方向
で見て互いに広がるように傾斜する第1及び第2の斜面
を有し、各キャビティは、該第1の斜面及び該第2の斜
面の間に中心線を有し、該光路変更部分は該キャビティ
及び該キャビティ内に含まれる物質により形成され、 該第1の表面から該本体部分に入射し、該第1の斜面を
透過した紫外線が該配向膜に第1の方向から斜めに照射
され、該第2の斜面を透過した紫外線が該配向膜に該第
1の方向とは反対の第2の方向から斜めに照射されるよ
うにしたことを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装
置の製造方法。
11. The body portion of the mask includes a first flat surface, a second surface opposite the first surface, and a second surface.
And a plurality of cavities provided on the surface of the first surface, each cavity having first and second slopes that are inclined so as to extend from each other when viewed from the first surface toward the second surface. Each cavity has a centerline between the first slope and the second slope, the optical path changing portion is formed by the cavity and a material contained in the cavity, Ultraviolet rays that are incident on the main body portion and pass through the first slope are applied to the alignment film obliquely from a first direction, and ultraviolet rays that pass through the second slope are applied to the alignment film in the first direction. 7. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 6, wherein the irradiation is performed obliquely from a second direction opposite to the above.
【請求項12】 間隔をあけて対向する一対の基板と、
一方の基板に形成される配向膜と、他方の基板に形成さ
れる配向膜と、一方の基板に設けられた複数のバスライ
ンと、該一対の基板の間に挿入された液晶とを備えた液
晶表示装置の製造方法であって、 基板に配向膜を形成し、 本体部分と、画素ピッチに対応して該本体部分に設けら
れた複数の光路変更部分とを有するマスクを準備し、該
マスクの本体部分は、第1の平坦な表面と、該第1の表
面の反対側の第2の表面と、該第2の表面に設けられた
複数のキャビティとを含み、各キャビティは、該第1の
表面に対して垂直な垂直面の両側にあって、該第1の表
面から該第2の表面へ向かう方向で見て互いに広がるよ
うに傾斜する第1及び第2の斜面を有し、該光路変更部
分は該キャビティ及び該キャビティ内に含まれる物質に
より形成され、 該バスラインを有する一方の基板については、該第1の
斜面と該第2の斜面との間の垂直面が該バスライン上に
くるようにして該マスクを該基板に重ね、 該基板の該配向膜の表面に該マスクを介して斜め方向か
ら紫外線を照射することを特徴とする液晶表示装置の製
造方法。
12. A pair of substrates facing each other at an interval,
An alignment film formed on one substrate, an alignment film formed on the other substrate, a plurality of bus lines provided on one substrate, and a liquid crystal inserted between the pair of substrates were provided. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: forming an alignment film on a substrate; preparing a mask having a main body portion and a plurality of optical path changing portions provided in the main body portion corresponding to the pixel pitch; The body portion includes a first flat surface, a second surface opposite the first surface, and a plurality of cavities provided in the second surface, wherein each cavity includes the first surface. First and second slopes on both sides of a vertical plane perpendicular to the first surface, the first and second slopes being inclined so as to extend from each other when viewed from the first surface toward the second surface; The optical path changing portion is formed by the cavity and a substance contained in the cavity. For one substrate having the bus line, the mask is superimposed on the substrate such that a vertical plane between the first slope and the second slope is on the bus line, and A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising irradiating an ultraviolet ray on a surface of an alignment film from an oblique direction through the mask.
【請求項13】 間隔をあけて対向する一対の基板と、
一方の基板に形成される配向膜と、他方の基板に形成さ
れる配向膜と、一方の基板に設けられた複数のバスライ
ンと、該一対の基板の間に挿入された液晶とを備えた液
晶表示装置の製造方法であって、 基板に配向膜を形成し、 本体部分と、画素ピッチに対応して該本体部分に設けら
れた複数の光路変更部分とを有するマスクを準備し、該
マスクの本体部分は、第1の平坦な表面と、該第1の表
面の反対側の第2の表面と、該第2の表面に設けられた
複数のキャビティとを含み、各キャビティは、該第1の
表面に対して垂直な垂直面の両側にあって、該第1の表
面から該第2の表面へ向かう方向で見て互いに広がるよ
うに傾斜する第1及び第2の斜面を有し、該光路変更部
分は該キャビティ及び該キャビティ内に含まれる物質に
より形成され、 該バスラインを有しない他方の基板については、該第1
の斜面の該第2の表面上の端部及び該第2の斜面の該第
2の表面上の端部が該バスラインに対応する線上にくる
ようにして該マスクを該基板に重ね、 該基板の該配向膜の表面に該マスクを介して斜め方向か
ら紫外線を照射することを特徴とする液晶表示装置の製
造方法。
13. A pair of substrates facing each other at an interval,
An alignment film formed on one substrate, an alignment film formed on the other substrate, a plurality of bus lines provided on one substrate, and a liquid crystal inserted between the pair of substrates were provided. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: forming an alignment film on a substrate; preparing a mask having a main body portion and a plurality of optical path changing portions provided in the main body portion corresponding to the pixel pitch; The body portion includes a first flat surface, a second surface opposite the first surface, and a plurality of cavities provided in the second surface, wherein each cavity includes the first surface. First and second slopes on both sides of a vertical plane perpendicular to the first surface, the first and second slopes being inclined so as to extend from each other when viewed from the first surface toward the second surface; The optical path changing portion is formed by the cavity and a substance contained in the cavity. For the other substrate having no said bus line, said first
Stacking the mask on the substrate such that an end of the slope on the second surface and an end of the second slope on the second surface are on a line corresponding to the bus line, A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: irradiating ultraviolet light to a surface of the alignment film of a substrate from an oblique direction through the mask.
【請求項14】 該キャビティは、2等辺三角形断面の
鋸歯の形状を有し、該2等辺三角形の頂部に位置する部
分に遮光膜が形成されていることを特徴とする請求項1
2又は13に記載の液晶表示装置の製造方法。
14. The cavity according to claim 1, wherein the cavity has a saw-tooth shape having an isosceles triangular cross section, and a light-shielding film is formed at a portion located at the top of the isosceles triangle.
14. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to 2 or 13.
【請求項15】 該キャビティは、台形断面の鋸歯の形
状を有し、該台形の上辺に位置する部分に遮光膜が形成
されていることを特徴とする請求項12又は13に記載
の液晶表示装置の製造方法。
15. The liquid crystal display according to claim 12, wherein the cavity has a saw-tooth shape having a trapezoidal cross section, and a light-shielding film is formed in a portion located on an upper side of the trapezoid. Device manufacturing method.
【請求項16】 間隔をあけて対向する一対の基板と、
一方の基板に形成される配向膜と、他方の基板に形成さ
れる配向膜と、一方の基板に設けられた複数のバスライ
ンと、該一対の基板の間に挿入された液晶とを備えた液
晶表示装置の製造方法であって、 基板に配向膜を形成し、 本体部分と、画素ピッチに対応して該本体部分に設けら
れた複数の光路変更部分とを有するマスクを準備し、該
マスクの本体部分は、第1の平坦な表面と、該第1の表
面の反対側の第2の表面と、該第2の表面に設けられた
複数のキャビティとを含み、各キャビティは、該第1の
表面に対して垂直で且つ互いに垂直な第1及び第2の垂
直面のうち、第1の垂直面の両側にあって、該第1の表
面から該第2の表面へ向かう方向で見て互いに広がるよ
うに傾斜する第1及び第2の斜面と、第2の垂直面の両
側にあって、該第1の表面から該第2の表面へ向かう方
向で見て互いに広がるように傾斜する第3及び第4の斜
面とを有し、該光路変更部分は該キャビティ及び該キャ
ビティ内に含まれる物質により形成され、 該マスクを該基板に重ね、 該基板の該配向膜の表面に該マスクを介して斜め方向か
ら紫外線を照射することを特徴とする液晶表示装置の製
造方法。
16. A pair of substrates facing each other at an interval,
An alignment film formed on one substrate, an alignment film formed on the other substrate, a plurality of bus lines provided on one substrate, and a liquid crystal inserted between the pair of substrates were provided. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: forming an alignment film on a substrate; preparing a mask having a main body portion and a plurality of optical path changing portions provided in the main body portion corresponding to the pixel pitch; The body portion includes a first flat surface, a second surface opposite the first surface, and a plurality of cavities provided in the second surface, wherein each cavity includes the first surface. Of the first and second vertical surfaces perpendicular to each other and perpendicular to each other, the first and second vertical surfaces are on both sides of the first vertical surface and viewed from the first surface toward the second surface. First and second slopes that are inclined so as to spread each other, and on both sides of the second vertical surface, Third and fourth slopes that are inclined so as to be widened from each other when viewed from the first surface toward the second surface, wherein the optical path changing portion is formed by the cavity and a substance contained in the cavity. A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: forming the mask on the substrate; and irradiating the surface of the alignment film of the substrate with ultraviolet light obliquely through the mask.
【請求項17】 該キャビティは、2等辺三角形断面の
鋸歯の形状及び台形断面の鋸歯の形状の少なくとも一方
の形状を有することを特徴とする請求項19に記載の液
晶表示装置の製造方法。
17. The method according to claim 19, wherein the cavity has at least one of a sawtooth shape having an isosceles triangular cross section and a sawtooth shape having a trapezoidal cross section.
【請求項18】 該第1及び第2の斜面は2等辺三角形
の斜面であり、第3及び第4の斜面は台形の斜面である
ことを特徴とする請求項19に記載の液晶表示装置の製
造方法。
18. The liquid crystal display device according to claim 19, wherein the first and second slopes are isosceles triangles, and the third and fourth slopes are trapezoidal slopes. Production method.
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