JP2001242465A - Method for manufacturing liquid crystal alignment layer, light irradiation device and liquid crystal display device - Google Patents

Method for manufacturing liquid crystal alignment layer, light irradiation device and liquid crystal display device

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JP2001242465A
JP2001242465A JP2000055684A JP2000055684A JP2001242465A JP 2001242465 A JP2001242465 A JP 2001242465A JP 2000055684 A JP2000055684 A JP 2000055684A JP 2000055684 A JP2000055684 A JP 2000055684A JP 2001242465 A JP2001242465 A JP 2001242465A
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light
liquid crystal
alignment film
light source
crystal alignment
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Japanese (ja)
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Hideya Murai
秀哉 村井
Tomohisa Goto
智久 五藤
Daisaku Nakada
大作 中田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a liquid crystal alignment layer, using an optical alignment technology wherein light irradiation with high light utilizing efficiency is realized, even when using a light source having a wavelength distribution and the like, and a plurality of irradiated regions can be controlled with high precision and superior uniformity and dividability of alignment and easy operations are attained. SOLUTION: An alignment layer 12, in which an isotropic liquid crystal alignment capability is generated by light irradiation, is manufactured on a substrate 11. Light 31 from a light source is refracted, by making the light pass through a light refraction element 21 to convert it into light 32 going into another direction, and the alignment layer 12 is irrandiated with light 32. The use of the light refracting element 21 enables easy change of the light incidence angle on the substrate 11, by changing only the position of the light refraction element 21, while the positions of the light source and the substrate 11 remain fixed.

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、光照射により液晶
配向能を付与する液晶配向膜の製造方法、この製造方法
で使用される光照射装置、及びこの製造方法で製造され
た液晶配向膜を用いた液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a liquid crystal alignment film for imparting liquid crystal alignment ability by light irradiation, a light irradiation device used in this method, and a liquid crystal alignment film produced by this method. The present invention relates to a liquid crystal display device used.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置では、基板界面で液晶分子
を一方向に配向させるための配向膜が、基板と液晶層と
の間に設けられている。現在広く使用されている液晶配
向膜の製造方法は、ポリイミド等の高分子の薄膜を基板
上に作製し、その薄膜の表面をレーヨン布、ナイロン布
等で機械的に擦るラビング法である。しかし、ラビング
法では、高分子の表面を機械的に擦る技術であるため、
配向膜又はラビング布の一部が剥れて微小なゴミとな
る。そのため、これらの微小なゴミによって、製造環境
が汚染されるとともに、このゴミを除去するための洗浄
及び乾燥工程が不可欠となる。また、ラビング法では、
配向膜を摩擦する際に静電気が発生することによりTF
T等のアクティブ素子が破壊される、大型基板において
ムラなく均一に配向させることが困難である、等の問題
もある。
2. Description of the Related Art In a liquid crystal display device, an alignment film for aligning liquid crystal molecules in one direction at a substrate interface is provided between a substrate and a liquid crystal layer. A method of manufacturing a liquid crystal alignment film that is widely used at present is a rubbing method in which a thin film of a polymer such as polyimide is formed on a substrate, and the surface of the thin film is mechanically rubbed with a rayon cloth, a nylon cloth, or the like. However, the rubbing method is a technique of mechanically rubbing the surface of a polymer,
A part of the alignment film or the rubbing cloth is peeled off, resulting in minute dust. Therefore, the manufacturing environment is polluted by these minute dusts, and a washing and drying process for removing the dusts is indispensable. In the rubbing method,
TF is generated by generating static electricity when rubbing the alignment film.
There are also problems such as that active elements such as T are destroyed and that it is difficult to uniformly orient evenly on a large substrate.

【0003】ラビング法のこのような欠点を克服するも
のとして、光を用いた非接触型の液晶配向膜の製造方法
が知られている。例えば、NATURE 351,P.49[1991]や特
開平2-277025号公報に開示されたアゾ染料等の異方性吸
収分子を用いる方法、Proc.IDRC 94 P.213に開示された
ポリイミドを用いる方法、Jpn. J. Appl. Phys., 31,P.
2155[1992]や特開平5-232473号公報に開示されたポリビ
ニルシンナメート等の光反応性基を側鎖に有する高分子
を用いる方法等が知られている。
As a method for overcoming such a disadvantage of the rubbing method, a method for producing a non-contact type liquid crystal alignment film using light is known. For example, a method using an anisotropic absorbing molecule such as an azo dye disclosed in Nature 351, P.49 [1991] or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-277025, and using a polyimide disclosed in Proc. IDRC 94 P.213. Method, Jpn. J. Appl. Phys., 31, P.
A method using a polymer having a photoreactive group in a side chain such as polyvinyl cinnamate disclosed in 2155 [1992] and JP-A-5-232473 is known.

【0004】一方、液晶配向膜においては、一般にプレ
ティルト角が必要とされる。TN(ツイストネマティッ
ク)型又はSTN(スーパーツイストネマティック)型
液晶表示装置では、リバースティルトの発生防止の点か
ら、1゜〜10゜程度のプレティルト角が必要とされ
る。また、垂直配向膜では、電圧印加時に液晶分子の倒
れる方向がランダムになることを避けるために、わずか
に傾いていること、すなわちプレティルト角が90゜よ
りもやや小さいことが必要である。水平配向のラビング
法においては、一般にラビングと同時にプレティルトが
発生するが、上記のラビング法固有の問題がある。一
方、垂直配向膜においても、ラビングすることにより、
一方向にプレティルト角を付与できることが知られてい
るが、ラビング法では均一なプレティルト角を得ること
が困難である。
On the other hand, a liquid crystal alignment film generally requires a pretilt angle. In a TN (twisted nematic) type or STN (super twisted nematic) type liquid crystal display device, a pretilt angle of about 1 ° to 10 ° is required in order to prevent occurrence of reverse tilt. In addition, the vertical alignment film needs to be slightly tilted, that is, the pretilt angle is slightly smaller than 90 °, in order to avoid random orientation of the liquid crystal molecules when a voltage is applied. In the horizontal orientation rubbing method, pretilt generally occurs at the same time as rubbing, but there is a problem inherent in the above rubbing method. On the other hand, by rubbing the vertical alignment film,
It is known that a pretilt angle can be provided in one direction, but it is difficult to obtain a uniform pretilt angle by the rubbing method.

【0005】光を用いた液晶配向膜の製造方法において
は、配向膜に対して光を斜め方向から照射することによ
り、プレティルトを付けることができる。例えば、水平
配向膜については、二回照射によりプレティルトを付与
する方法が特開平8-304828号公報に開示されている。垂
直配向膜については、斜めから光を照射しプレティルト
を付与する方法が特開平9-211468号公報に開示されてい
る。
In the method of manufacturing a liquid crystal alignment film using light, a pretilt can be applied by irradiating the alignment film with light in an oblique direction. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-304828 discloses a method of imparting a pretilt to a horizontal alignment film by irradiating twice. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-211468 discloses a method of imparting a pretilt by irradiating a vertical alignment film with light obliquely.

【0006】更に、視野角改善の点から、各画素内の液
晶分子の配向状態を変化させる画素分割型の液晶表示装
置が知られている。このような分割して光を照射する方
法として、マスクを用いて光照射する方法が特開平8-30
4828号公報及び特開平9-211468号公報に開示されている
(以下、「第一従来技術」という。)。また、1回で光
を照射することができる方法として、ホログラフィク回
折格子を通して複数の方向から光照射する方法が特開平
10-123521号公報に開示されている(以下、「第二従来
技術」という。)。
Further, from the viewpoint of improving the viewing angle, there is known a pixel division type liquid crystal display device in which the alignment state of liquid crystal molecules in each pixel is changed. As a method of irradiating light by dividing as described above, a method of irradiating light by using a mask is disclosed in JP-A-8-30.
No. 4828 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-211468 (hereinafter, referred to as "first prior art"). As a method of irradiating light at one time, a method of irradiating light from a plurality of directions through a holographic diffraction grating is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. Heisei 9 (1999).
It is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-123521 (hereinafter, referred to as "second conventional technique").

【0007】図5は、第一従来技術を示す説明図であ
る。以下、この図面に基づき説明する。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the first conventional technique. Hereinafter, description will be made based on this drawing.

【0008】まず、光の照射により異方的な液晶配向能
が発生する配向膜12を基板11上に形成する。続い
て、光源からの光31を傾けてマスク22に通す。これ
により、マスク22の透光部22aを通った光32を配
向膜12に照射する。このとき、マスクの遮光部22b
によって、配向膜12に光照射を受けていない部分が生
じる。続いて、この部分に、逆に傾いた別の光源からの
光31及び別のマスク22を用いて、光32を照射す
る。
First, an alignment film 12 on which anisotropic liquid crystal alignment ability is generated by light irradiation is formed on a substrate 11. Subsequently, the light 31 from the light source is passed through the mask 22 at an angle. Thereby, the alignment film 12 is irradiated with the light 32 that has passed through the light transmitting portion 22 a of the mask 22. At this time, the light shielding portion 22b of the mask
As a result, a portion where the alignment film 12 is not irradiated with light is generated. Subsequently, this portion is irradiated with light 32 using light 31 from another light source inclined in reverse and another mask 22.

【0009】図6は、第二従来技術を示す説明図であ
る。以下、この図面に基づき説明する。
FIG. 6 is an explanatory view showing a second conventional technique. Hereinafter, description will be made based on this drawing.

【0010】まず、光の照射により異方的な液晶配向能
が発生する配向膜12を基板11上に形成する。続い
て、光源からの光31を傾けてホログラフィク回折格子
23に通す。これにより、ホログラフィク回折格子23
の透光部23aを通った光32aと、ホログラフィク回
折格子23の屈折部23bを通った光32bとが、それ
ぞれ異なった角度となって配向膜12に照射される。
First, an alignment film 12 on which anisotropic liquid crystal alignment ability is generated by light irradiation is formed on a substrate 11. Subsequently, the light 31 from the light source is inclined and passed through the holographic diffraction grating 23. Thereby, the holographic diffraction grating 23
The light 32a passing through the light transmitting part 23a and the light 32b passing through the refraction part 23b of the holographic diffraction grating 23 are irradiated on the alignment film 12 at different angles.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第一従
来技術では以下のような問題があった。
However, the first prior art has the following problems.

【0012】照射光線の半分又はそれ以上がマスクの遮
光部において遮蔽されるため、光の利用効率が1/2以
下に著しく低くなるという問題がある。また、異なるマ
スクを用いた複数回の照射が必要であるため、複数個の
マスクと複数回のマスク目合せ工程とが必要である。更
に、異なる方向からの光照射が必要であるため、複数の
光源を用いて照射したり、光源の位置又は基板の傾き若
しくは向きを変化させて複数回光照射したりする必要が
ある。このため、装置の複雑化、並びにこれに伴う生産
性の低下及びコストの増加等の問題がある。
Since half or more of the illuminating light is shielded by the light-shielding portion of the mask, there is a problem that the light use efficiency is significantly reduced to 以下 or less. Further, since a plurality of irradiations using different masks are required, a plurality of masks and a plurality of mask alignment steps are required. Furthermore, since light irradiation from different directions is necessary, it is necessary to perform irradiation using a plurality of light sources, or to perform light irradiation a plurality of times by changing the position of the light source or the inclination or direction of the substrate. For this reason, there are problems such as an increase in the complexity of the apparatus, a decrease in productivity and an increase in cost accompanying the apparatus.

【0013】一方、第二従来技術では以下のような問題
があった。
On the other hand, the second prior art has the following problems.

【0014】ホログラフィック回折格子は、波動光学の
原理に基づく素子であり、入射する特定の波長に対して
機能するように設計されている。しかし、光照射に使用
される光源は、レーザ光のような単一波長光源よりも、
高圧水銀ランプ、キセノンランプ等のように広い波長範
囲にわたる光源が一般的である。そのため、このような
波長分布を有する光源からの光を回折格子を通して照射
すると、波長により回折角度が異なるので、所定の領域
への選択的照射が困難となる。したがって、特に光の照
射角度の異なる領域相互の境界部で異なる方向からの照
射が混入することにより、境界部が不明確になったり、
照射強度が不均一になったりする等の問題がある。これ
らの問題を避けるために、波長分布を有する光源からの
光をバンドパスフィルタ等に通すことにより、波長範囲
を狭めて回折格子を透過させることもできる、しかし、
これでは特定の波長以外の光がバンドパスフィルタによ
ってカットされるため、光の利用効率が著しく低下する
ことになる。
A holographic diffraction grating is an element based on the principle of wave optics, and is designed to function for a specific wavelength incident thereon. However, the light source used for light irradiation is better than a single wavelength light source such as laser light.
Light sources that cover a wide wavelength range, such as high-pressure mercury lamps and xenon lamps, are common. Therefore, when light from a light source having such a wavelength distribution is irradiated through a diffraction grating, the diffraction angle varies depending on the wavelength, and it is difficult to selectively irradiate a predetermined area. Therefore, especially when the irradiation from different directions is mixed at the boundary between the regions having different light irradiation angles, the boundary becomes unclear,
There are problems such as uneven irradiation intensity. To avoid these problems, light from a light source having a wavelength distribution can be passed through a diffraction grating by narrowing the wavelength range by passing the light through a band-pass filter or the like.
In this case, light other than a specific wavelength is cut by the bandpass filter, so that the light use efficiency is significantly reduced.

【0015】また、透過型のホログラフィック回折格子
等では、正面からの照射に対して光が透過する、すなわ
ち0次回折光が発生するのが一般的であり、正面からの
入射光を斜め方向のみの照射光に変換することは困難で
ある。断面形状が矩形状である位相格子では、0次回折
光である正面方向の透過光が0となるように設計するこ
とはできる。しかし、正面方向の透過光を正確に0とす
るためには、その矩形形状の深さを波長オーダーで高精
度に制御する必要がある。また、0次回折光の強度が0
となるのは、やはり特定波長に対してのみである。その
ため、波長分布を有する光源を使用した場合には、透過
光すなわち0次回折光を0とすることができない。
In a transmission type holographic diffraction grating or the like, light is generally transmitted in response to irradiation from the front, that is, zero-order diffracted light is generated. It is difficult to convert the light into irradiation light. A phase grating having a rectangular cross section can be designed so that transmitted light in the front direction, which is the 0th-order diffracted light, is zero. However, in order to accurately reduce the transmitted light in the front direction to zero, it is necessary to control the depth of the rectangular shape with high accuracy in the order of wavelength. Further, the intensity of the 0th-order diffracted light is 0
Again, only for specific wavelengths. Therefore, when a light source having a wavelength distribution is used, transmitted light, that is, 0th-order diffracted light cannot be reduced to zero.

【0016】また、レーザー光のような単一波長光源を
用いた場合でも、透過型回折格子においては、回折格子
の式に従って高次の回折光が同時に生じるのが一般的で
ある(図7参照)。そして、これらの複数の回折光によ
って、入射光は、意図する方向と異なる方向に回折さ
れ、配向膜に照射されることになる。このように、高次
回折光を含めて、配向膜への光の照射方向を制御するこ
とは極めて困難である。一方、複数の回折光が生じない
ように回折格子を設計することも可能ではある。しか
し、回折格子の設計の自由度が著しく減じられるので、
任意の方向及び領域に光を照射する回折格子の設計はや
はり極めて困難である。以上のように回折格子を用いた
場合には、単一波長光源を用いても、望む方向のみから
配向膜に光を照射することや、高精度の分割配向構造を
与えることが困難である。
Even when a single-wavelength light source such as a laser beam is used, in a transmission type diffraction grating, high-order diffracted light is generally generated simultaneously in accordance with the expression of the diffraction grating (see FIG. 7). ). Then, the incident light is diffracted by the plurality of diffracted lights in a direction different from the intended direction, and is irradiated on the alignment film. As described above, it is extremely difficult to control the direction of irradiation of the alignment film with light, including high-order diffracted light. On the other hand, it is also possible to design a diffraction grating so that a plurality of diffracted lights do not occur. However, since the degree of freedom in designing the diffraction grating is significantly reduced,
Designing a diffraction grating that irradiates light in any direction and area is also extremely difficult. As described above, even when a single-wavelength light source is used, it is difficult to irradiate the alignment film with light only from a desired direction and to provide a highly accurate divided alignment structure even when a single-wavelength light source is used.

【0017】更に、液晶表示装置における画素サイズ
は、100μmオーダーから10μmオーダーである。
このサイズで構造の異なるホログラフィック回折格子を
同一基板上に作製することは困難である。また、このよ
うな大きさの回折格子を作製しても、異なる回折格子領
域の光が干渉を起こすことによる回折光の乱れが発生す
るため、分割構造における境界部の高度な制御は困難で
ある。
Further, the pixel size in the liquid crystal display device is on the order of 100 μm to 10 μm.
It is difficult to fabricate holographic diffraction gratings of this size and having different structures on the same substrate. Further, even if a diffraction grating of such a size is manufactured, it is difficult to perform advanced control of a boundary portion in the divided structure because light of different diffraction grating regions causes disturbance of diffracted light due to interference. .

【0018】[0018]

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、ラビング法に
おける微小なゴミの発生や摩擦による静電気の発生等の
問題のない光配向技術を用いた液晶配向膜の製造方法に
おいて、波長分布を有する光源等を用いた場合でも高い
光利用効率で光を照射することでできるとともに、複数
の照射領域を高精度に制御が可能であり、配向の均一性
及び分割性に優れるとともに、操作も容易な液晶配向膜
の製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing a liquid crystal alignment film using an optical alignment technique which has no problem such as generation of minute dust in a rubbing method and generation of static electricity due to friction. Even when a light source or the like is used, it is possible to irradiate light with high light use efficiency, and it is possible to control a plurality of irradiation areas with high accuracy, and it is excellent in uniformity and division of orientation and easy to operate. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a liquid crystal alignment film.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明に係る液晶配向膜
の製造方法は、光の照射により異方的な液晶配向能が発
生する配向膜を基板上に形成し、光を屈折させる光屈折
素子を通して光源からの光を前記配向膜に照射する、と
いうものである。
According to a method of manufacturing a liquid crystal alignment film according to the present invention, an alignment film in which anisotropic liquid crystal alignment ability is generated by light irradiation is formed on a substrate, and a light refraction for refracting light is performed. Light from a light source is applied to the alignment film through the element.

【0020】光屈折素子は、複数の方向に光を屈折させ
るもの、配向膜の一画素分に光の照射方向の異なる複数
(例えば二つ)の領域を形成するもの、三角柱状のも
の、四角錐状のもの、曲面を有するもの、屈折率の異な
る部分からなるもの、等としてもよい。
The light refracting element may be one that refracts light in a plurality of directions, one that forms a plurality of (for example, two) regions with different light irradiation directions for one pixel of the alignment film, a triangular prism, It may be a pyramid, a curved surface, a portion having a different refractive index, or the like.

【0021】また、配向膜に照射する光として偏光を用
いてもよく、光屈折素子の斜面に対してp偏光となるよ
うに光を入射させてもよく、配向膜に照射される光の偏
光面を変化させる偏光面変化素子を用いてもよい。更
に、配向膜は、垂直配向膜、水平配向膜等としてもよ
い。
Polarized light may be used as light to be applied to the alignment film, and light may be incident on the inclined surface of the photorefractive element so as to be p-polarized light. A polarization plane changing element that changes the plane may be used. Further, the alignment film may be a vertical alignment film, a horizontal alignment film, or the like.

【0022】本発明に係る光照射装置は、本発明に係る
液晶配向膜の製造方法において用いられ、光源と光を屈
折させる光屈折素子とを備えている。そして、光源及び
光屈折素子は、光源からの光を、光屈折素子を通して屈
折させた後、液晶配向膜に照射するように、配置されて
いる。また、偏光面を変化させる偏光面変化素子を付け
加えて、光源からの光を、偏光面変化素子及び光屈折素
子を通して屈折させた後、液晶配向膜に照射するよう
に、光源、偏光面変化素子及び光屈折素子を配置しても
よい。
The light irradiation device according to the present invention is used in the method of manufacturing a liquid crystal alignment film according to the present invention, and includes a light source and a light refracting element for refracting light. The light source and the light refraction element are arranged so that the light from the light source is refracted through the light refraction element and then applied to the liquid crystal alignment film. In addition, a light source and a polarization plane changing element are added so that a light from the light source is refracted through the polarization plane changing element and the light refraction element, and then irradiates the liquid crystal alignment film by adding a polarization plane changing element for changing the polarization plane. And a light refracting element.

【0023】本発明に係る液晶表示装置は、二枚の基板
間に液晶層が設けられ、二枚の基板の少なくとも一方と
液晶層との界面に、本発明に係る液晶配向膜の製造方法
によって製造された配向膜が設けられたものである。
In the liquid crystal display device according to the present invention, a liquid crystal layer is provided between two substrates, and an interface between at least one of the two substrates and the liquid crystal layer is formed by the method for manufacturing a liquid crystal alignment film according to the present invention. The manufactured alignment film is provided.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の液晶配向膜の製
造方法の第一実施形態を示す説明図である。以下、この
図面に基づき説明する。
FIG. 1 is an explanatory view showing a first embodiment of a method for producing a liquid crystal alignment film according to the present invention. Hereinafter, description will be made based on this drawing.

【0025】光の照射により異方的な液晶配向能が発生
する配向膜12を、基板11上に形成する。続いて、光
源からの光31を、光屈折素子21を透過させることに
より屈折させ、異なる方向に進む光32に変換し、配向
膜12に照射する。図1においては、垂直入射光が斜め
方向の光に変換されているが、斜め方向からの入射光を
垂直方向の光に変換することも可能である。
An alignment film 12 on which anisotropic liquid crystal alignment ability is generated by light irradiation is formed on a substrate 11. Subsequently, the light 31 from the light source is refracted by being transmitted through the light refraction element 21, converted into light 32 traveling in different directions, and irradiated to the alignment film 12. In FIG. 1, the vertically incident light is converted into light in an oblique direction. However, it is also possible to convert incident light from an oblique direction into light in a vertical direction.

【0026】このような光を屈折させて光の進行方向を
変える光屈折素子21を使用することにより、光源(図
示せず)と基板11との位置を固定したまま、光屈折素
子21の位置のみを変化させることで、基板11への光
の入射角を容易に変化させることができる。
By using such a light refracting element 21 that refracts light and changes the traveling direction of the light, the position of the light refracting element 21 is fixed while the position of the light source (not shown) and the substrate 11 is fixed. By changing only the incident angle, the incident angle of light on the substrate 11 can be easily changed.

【0027】図2は、本発明の液晶配向膜の製造方法の
第二実施形態を示す説明図である。以下、この図面に基
づき説明する。ただし、図1と同じ部分は同じ符号を付
すことにより説明を省略する。
FIG. 2 is an explanatory view showing a second embodiment of the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention. Hereinafter, description will be made based on this drawing. However, the same parts as those in FIG.

【0028】偏光面を変化させる偏光面変化素子として
の1/2波長板41を、偏光素子(図示せず)とプリズ
ム等の光屈折素子21との間に設置する。光源からの光
33は偏光素子によって偏光となっている。これによっ
て、図2[1],[2]のように、光源(図示せず)と
基板11との位置を固定したまま、1/2波長板41及
び光屈折素子21のみを移動及び回転等することで、配
向膜12への偏光面及び照射角度を変化させることがで
きる(照射光34a,34b参照)。
A half-wave plate 41 serving as a polarization plane changing element for changing the polarization plane is provided between a polarization element (not shown) and the light refraction element 21 such as a prism. Light 33 from the light source is polarized by the polarizing element. Thus, as shown in FIGS. 2A and 2B, only the half-wave plate 41 and the photorefractive element 21 are moved and rotated while the position of the light source (not shown) and the substrate 11 are fixed. By doing so, it is possible to change the plane of polarization and the irradiation angle on the alignment film 12 (see irradiation light 34a, 34b).

【0029】図3は、本発明の液晶配向膜の製造方法の
第三実施形態を示す説明図である。以下、この図面に基
づき説明する。ただし、図1と同じ部分は同じ符号を付
すことにより説明を省略する。
FIG. 3 is an explanatory view showing a third embodiment of the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention. Hereinafter, description will be made based on this drawing. However, the same parts as those in FIG.

【0030】光屈折素子21aは、光源からの光31を
複数の進行方向の異なる光32a〜32dに変換する。
したがって、配向膜12には、照射方向の異なる複数の
領域に分割される形で光32a〜32dが照射される。
光屈折素子21aの斜面の大きさを画素サイズの2分の
1とすることによって、1画素を2つの領域に分割させ
た配向膜12が得られる。また、光屈折素子21aがピ
ラミッド状の四角錐である場合には、一画素を四分割し
た配向膜12が得られる。
The light refracting element 21a converts the light 31 from the light source into a plurality of lights 32a to 32d having different traveling directions.
Therefore, the alignment films 12 are irradiated with the light beams 32a to 32d in such a manner as to be divided into a plurality of regions having different irradiation directions.
By setting the size of the slope of the photorefractive element 21a to half the pixel size, the alignment film 12 in which one pixel is divided into two regions can be obtained. When the light refracting element 21a is a pyramid-shaped quadrangular pyramid, the alignment film 12 obtained by dividing one pixel into four is obtained.

【0031】次に、本発明の液晶配向膜の製造方法にお
ける構成及び作用について、更に詳しく説明する。
Next, the configuration and operation of the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention will be described in more detail.

【0032】1.以上説明したような本発明の液晶配向
膜の製造方法では、マスクを用いた方法のような遮光部
分が存在しないため、入射光のほとんどが配向膜に到達
するので、光利用効率が高い。また、異なるマスクを用
いた複数回の照射は不要であるため、複数個のマスク及
び複数回のマスク目合せ工程も不要である。更に、複数
回の光照射又は複数の光源を用いて異なる方向から順次
光照射する工程や、光源の位置又は基板の傾きを変化さ
せて照射方向を変化させる工程も必要なく、装置コスト
の上昇もほとんどない。更にまた、工程が増加する、目
合せしたマスクと基板とがこれらの工程において位置ず
れを起こす、等の問題もない。
1. In the method for manufacturing a liquid crystal alignment film of the present invention as described above, since there is no light-shielding portion unlike the method using a mask, most of the incident light reaches the alignment film, so that the light use efficiency is high. In addition, since a plurality of irradiations using different masks are unnecessary, a plurality of masks and a plurality of mask alignment steps are not required. Further, there is no need for a step of sequentially irradiating light from different directions using a plurality of light irradiations or a plurality of light sources, and a step of changing the irradiation direction by changing the position of the light source or the inclination of the substrate, thereby increasing the apparatus cost. rare. Furthermore, there are no problems such as an increase in the number of steps and a positional shift between the aligned mask and the substrate in these steps.

【0033】2.本発明の液晶配向膜の製造方法では、
光の照射により異方的な液晶配向能が発生する配向膜を
基板上に作製した後、光源からの光を光屈折素子を通し
て配向膜に照射する。屈折現象は、一般にスネルの法則
(n1・sinθ1=n2・sinθ2)に従うため、
入射光の屈折角の波長依存性は、両媒質の屈折率n1,
n2を通して、間接的に影響するのみである。そのた
め、波動光学の原理に基づくホログラフィック回折格子
のような大きな波長依存性はないため、光の進行方向の
波長分散は、従来の方法に比べ小さい。したがって、光
照射に広く使用される高圧水銀ランプ、キセノンランプ
等のように波長分布の広い光源を用いても、光の照射角
度が異なる、所定の領域への選択的照射が困難となる、
照射角度の異なる領域の境界部で異質な照射が混入し境
界部が不明確になる、照射強度が不均一になる、等の問
題がない。
2. In the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention,
After an alignment film in which anisotropic liquid crystal alignment ability is generated by light irradiation is formed on a substrate, light from a light source is irradiated to the alignment film through a photorefractive element. Since the refraction phenomenon generally follows Snell's law (n1 · sin θ1 = n2 · sin θ2),
The wavelength dependence of the refraction angle of the incident light is determined by the refractive indices n1,
It only affects indirectly through n2. Therefore, since there is no large wavelength dependency unlike a holographic diffraction grating based on the principle of wave optics, the chromatic dispersion in the traveling direction of light is smaller than that of the conventional method. Therefore, even when using a light source having a wide wavelength distribution such as a high-pressure mercury lamp widely used for light irradiation, a xenon lamp, or the like, the light irradiation angle is different, and it is difficult to selectively irradiate a predetermined region.
There is no problem such as inconsistency of the mixed portion at the boundary between regions having different irradiation angles, which makes the boundary unclear or uneven irradiation intensity.

【0034】3.波長分散が小さく広範囲の波長分布に
対しても使用できるため、広い波長分布を有する光源か
らの光に対してバンドパスフィルタ等を通すことにより
波長範囲を狭めることも必要なく、光の利用効率が低下
することもない。また、屈折率の波長依存性の小さい材
料を使用することにより、波長依存性を小さくすること
ができる。更に、より適切な波長依存性を有する光屈折
素子を使用することにより、波長分散を完全に押さえる
こともできる。
3. Since the chromatic dispersion is small and can be used for a wide range of wavelength distribution, it is not necessary to narrow the wavelength range by passing a light from a light source having a wide wavelength distribution through a band-pass filter, etc. It does not drop. Further, by using a material having a small wavelength dependence of the refractive index, the wavelength dependence can be reduced. Further, by using a photorefractive element having more appropriate wavelength dependency, chromatic dispersion can be completely suppressed.

【0035】4.本発明の液晶配向膜の製造方法では、
回折格子を用いた場合のような高次回折光の発生もない
ため、意図する方向と異なる方向に光が回折されること
がない。それにより、望ましい分割構造が得られるの
で、回折格子の設計を制御するような困難さもない。な
お、回折格子では、高次回折光が発生するため、配向膜
への照射方向を決めることが困難である。
4. In the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention,
Since there is no generation of higher-order diffracted light as in the case of using a diffraction grating, light is not diffracted in a direction different from the intended direction. Thereby, a desirable division structure is obtained, and there is no difficulty in controlling the design of the diffraction grating. Since a diffraction grating generates higher-order diffracted light, it is difficult to determine the direction of irradiation on the alignment film.

【0036】5.図3において、プリズム形状の光屈折
素子の先端を配向膜に十分近づけて光を照射すること
で、隣接する領域からの光の混入を完全に0とすること
ができる。また、プリズムの頂点を画素電極の中央に来
るように設定することで、画素部に光を集める効果が得
られる。更に、プリズムの頂点又はもっとも彫れた部分
を画素の電極に合わせる等により、目合せも容易である
という利点もある。
5. In FIG. 3, by irradiating light with the tip of the prism-shaped light refracting element sufficiently close to the alignment film, it is possible to completely eliminate mixing of light from an adjacent region. Further, by setting the vertex of the prism to be at the center of the pixel electrode, an effect of collecting light at the pixel portion can be obtained. Furthermore, there is an advantage that alignment is easy by matching the vertex of the prism or the most engraved portion to the electrode of the pixel.

【0037】6.本発明の液晶配向膜の製造方法では、
透過型回折格子等において問題となる正面方向の透過光
の発生の問題もなく、位相格子に見られるような矩形形
状の深さを波長オーダーで制御する等の高精度な加工技
術も必要とされない。
6. In the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention,
There is no problem of generation of transmitted light in the front direction, which is a problem in transmission type diffraction gratings, and no high-precision processing technology such as controlling the depth of a rectangular shape in a wavelength order as seen in a phase grating is required. .

【0038】7.光屈折素子の形状は、画素サイズが1
00μmオーダーから10μmオーダーである場合で
も、このサイズで一つ又は一対の斜面のみを作製すれば
よいので、作製が容易である。また、異なる回折格子領
域の光が干渉を起こして回折光が乱れるため、分割構造
の境界部の制御が困難である、等の問題もない。
7. The shape of the photorefractive element has a pixel size of 1
Even in the case of the order of 00 μm to 10 μm, the production is easy because only one or a pair of slopes need to be produced at this size. In addition, since light in different diffraction grating regions causes interference and diffracted light is disturbed, there is no problem that it is difficult to control the boundary of the divided structure.

【0039】8.本発明の液晶配向膜の製造方法におい
ては、照射する光として偏光を使用することもできる。
界面における光の透過率及び反射率は、フレネルの式に
より与えられる。そのため、偏光を使用する場合には、
光屈折素子の斜面に入射する偏光又は斜面から出射する
偏光がp偏光であるときに、最も有効に光が透過する。
8. In the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention, polarized light can be used as the irradiation light.
The light transmittance and reflectance at the interface are given by the Fresnel equation. Therefore, when using polarized light,
The light is transmitted most effectively when the polarized light incident on the inclined surface of the photorefractive element or the polarized light emitted from the inclined surface is p-polarized light.

【0040】9.本発明で使用する「光」とは、配向膜
に異方的な配向能を発生させるための電磁波をいい、可
視光及び紫外光の他に赤外線やX線も含む。特に、配向
膜に反応等を起こさせる光としては、紫外光が望まし
く、更に配向膜で吸収される波長領域の光がより望まし
い。このような光を発生する光源として、KrF、Ar
F等の紫外光レーザ光源、可視光レーザ光源、赤外レー
ザ光源、又はこれらの光源からの光を非線形素子等を用
いて波長変換した光を使用することができる。本発明の
液晶配向膜の製造方法においては、上記のような単一波
長光源の他、超高圧、高圧、低圧等の水銀ランプ、キセ
ノンランプ等波長分布を有する光源、比較的波長範囲の
狭いエキシマランプ等のUVランプ等も問題なく用いる
ことができる。
9. The “light” used in the present invention refers to an electromagnetic wave for generating anisotropic alignment ability in an alignment film, and includes infrared rays and X-rays in addition to visible light and ultraviolet light. In particular, the light that causes a reaction or the like in the alignment film is preferably ultraviolet light, and more preferably light in a wavelength region that is absorbed by the alignment film. KrF, Ar as a light source for generating such light
An ultraviolet laser light source such as F, a visible light laser light source, an infrared laser light source, or light obtained by wavelength-converting light from these light sources using a nonlinear element or the like can be used. In the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention, in addition to the single-wavelength light source as described above, a light source having a wavelength distribution such as a mercury lamp, a xenon lamp, or the like having an ultra-high pressure, a high pressure, or a low pressure, an excimer having a relatively narrow wavelength range. A UV lamp such as a lamp can be used without any problem.

【0041】10.光の照射は、基板に対して垂直方向
からの照射の他に斜め方向からの照射、2回以上の照
射、2以上の光源からの同時照射等であってもよい。特
に配向膜に対する斜め方向からの照射や、2回照射はプ
レティルトの発生に有効である。
10. The light irradiation may be irradiation in an oblique direction, irradiation twice or more, simultaneous irradiation from two or more light sources, or the like, in addition to irradiation in the vertical direction to the substrate. In particular, irradiation of the alignment film from an oblique direction or irradiation twice is effective for generating pretilt.

【0042】11.本発明で使用する「光」は、偏光で
あってもよい。偏光には、直線偏光の他に部分偏光も含
まれる。また、自然光等の非偏光であっても、光屈折素
子に斜め方向から照射することによって、直交する2方
向の偏光成分の強度が異なることになるので、結果的に
部分偏光を照射した場合と同様の効果を有することにな
る。したがって、このような光も含まれる。
11. “Light” used in the present invention may be polarized light. Polarized light includes partial polarized light in addition to linearly polarized light. In addition, even in the case of non-polarized light such as natural light, by irradiating the light refraction element from an oblique direction, the intensity of polarized light components in two orthogonal directions will be different. It will have the same effect. Therefore, such light is also included.

【0043】12.偏光は、レーザー光源等のように既
に偏光となっているものの他に、非偏光光源からの光
を、偏光フィルム、偏光プリズム、積層した石英基板入
射角に対してブリュースター角で配置した積層型偏光板
等を透過させる等により得ることができる。
12. The polarized light is a laminated type in which light from an unpolarized light source is arranged at a Brewster angle with respect to the incident angle of the polarizing film, the polarizing prism, and the laminated quartz substrate, in addition to the already polarized light such as a laser light source. It can be obtained by transmitting a polarizing plate or the like.

【0044】13.光屈折素子は、所定の光を透過する
特性を有するものである必要がある。その透過性は高い
方が望ましいが、光が透過する限りにおいて使用するこ
とが可能である。このような光屈折素子として、石英、
ガラス等の無機材料、高分子材料等の有機材料等を使用
することができる。特に、紫外光等の短波長の光を使用
するときは、短波長領域まで吸収のない石英等の材料、
短波長領域における吸収の比較的少ない高分子材料を使
用することが望ましい。また、加工の容易さ等の点から
は、高分子材料等の有機材料が望ましい。
13. The photorefractive element needs to have a property of transmitting predetermined light. The higher the transmittance, the better, but it can be used as long as light is transmitted. As such a light refracting element, quartz,
An inorganic material such as glass, an organic material such as a polymer material, or the like can be used. In particular, when using short-wavelength light such as ultraviolet light, a material such as quartz that does not absorb light up to the short-wavelength region,
It is desirable to use a polymer material that absorbs relatively little in the short wavelength region. From the viewpoint of ease of processing and the like, an organic material such as a polymer material is desirable.

【0045】14.「屈折」とは、光が異なる媒質(物
質)を通過するときに進行方向を変えることをいう。明
確な界面を有するものでもよいが、連続的に屈折率の変
化する媒体を用いて光の進行方向を連続的に変化させる
ものであってもよい。また、界面における屈折の場合、
界面は平面でも曲面でもよい。平面の場合としては、プ
リズム形状のもの、ピラミッド形状のもの、これらが連
続的に繰り返されたもの、これらの形状が基板面に作り
込まれたもの等を挙げることができる。曲面を有する場
合としては、凹又は凸の曲面レンズ若しくはフレネルレ
ンズ、これらが連続的に繰り返されたもの、これらの形
状が基板面に作り込まれたもの等を挙げることができ
る。また、これらの材料においては、光屈折素子に入射
する光を複数の方向に分けて照射することもでき、2方
向、4方向又はそれ以上の方向に分けることもできる。
14. “Refraction” refers to changing the traveling direction of light when passing through a different medium (substance). It may have a clear interface, or may have a medium in which the refractive index changes continuously to continuously change the traveling direction of light. In the case of refraction at the interface,
The interface may be flat or curved. Examples of the flat surface include a prism-shaped one, a pyramid-shaped one, one in which these are continuously repeated, and one in which these shapes are formed on the substrate surface. Examples of the curved surface include a concave or convex curved lens or Fresnel lens, a lens in which these are continuously repeated, and a lens in which these shapes are formed on a substrate surface. In these materials, the light incident on the photorefractive element can be irradiated in a plurality of directions, or can be divided into two, four, or more directions.

【0046】15.本発明の液晶配向膜の製造方法にお
いては、各画素に対応する領域が単一領域に処理されて
いるものであってもよいが、各画素が配向方向の異なる
複数の領域に分割された画素分割型のものであってもよ
い。このような画素分割型のものとして、2分割、4分
割等が挙げられる。また、上下の基板それぞれを2分割
し、それらを組み合わせることにより4分割とすること
もできる。
15. In the method of manufacturing a liquid crystal alignment film of the present invention, the region corresponding to each pixel may be processed into a single region, but each pixel is divided into a plurality of regions having different alignment directions. It may be a split type. Examples of such a pixel division type include two divisions and four divisions. Further, each of the upper and lower substrates may be divided into two parts, and these may be combined into four parts.

【0047】16.図3に示した光屈折素子における、
プリズム構造の下側の頂角と配向膜への照射角との関係
を、計算で求めた結果を図4に示す。ここで、光屈折素
子及び空気の屈折率はそれぞれ1.5、1.0とした。
この図より、プリズムの頂角を180゜〜100゜まで
制御することにより、配向膜への入射角を0゜〜40゜
まで制御することが可能であることが分かる。
16. In the photorefractive element shown in FIG.
FIG. 4 shows the relationship between the apex angle on the lower side of the prism structure and the irradiation angle on the alignment film obtained by calculation. Here, the refractive indices of the light refraction element and air were 1.5 and 1.0, respectively.
From this figure, it can be seen that the angle of incidence on the alignment film can be controlled from 0 ° to 40 ° by controlling the vertex angle of the prism from 180 ° to 100 °.

【0048】17.図3のようにプリズム形状を有する
光屈折素子を使用した場合には、入射光が中央に集光さ
れる効果もあり、これにより照射強度が向上するという
利点もある。通常、液晶表示装置においては基板の一部
に不透明の配線等があり、この部分は表示に寄与しない
ので配向が不要である。そのため、図3のプリズム形状
の頂角の部分を画素中央に設定することにより、本来な
らば画素周辺部の配線部に当る光が、画素部分に集光さ
れる。したがって、光利用効率が改善され、しかも2分
割又は4分割の配向構造が得られるという効果がある。
17. When a light refracting element having a prism shape as shown in FIG. 3 is used, there is also an effect that incident light is condensed at the center, and there is also an advantage that irradiation intensity is improved. Usually, in a liquid crystal display device, an opaque wiring or the like is provided on a part of a substrate, and since this part does not contribute to display, alignment is unnecessary. Therefore, by setting the apex angle portion of the prism shape in FIG. 3 at the center of the pixel, light that would otherwise hit the wiring portion around the pixel is focused on the pixel portion. Accordingly, there is an effect that the light use efficiency is improved and a two- or four-part alignment structure can be obtained.

【0049】18.レンズ等の曲面を有する光屈折素子
を使用した場合においても、光を所定の方向に曲げる効
果とともに、光を集光して光利用効率を高める効果が得
られる。また、曲面を用いて光の屈折方向及び集光効果
を適切に制御することにより、部分的に配向効果を異な
らせることもできる。このような高精度の制御は、画素
以外の配線からの横電解による影響を押さえるので、デ
ィスクリの発生を防止する等においても有効である。
18. Even when a light refracting element having a curved surface such as a lens is used, an effect of bending light in a predetermined direction and an effect of condensing light to increase light use efficiency can be obtained. In addition, by appropriately controlling the refraction direction and the light collecting effect of light using a curved surface, the alignment effect can be partially changed. Such high-precision control suppresses the influence of horizontal electrolysis from wiring other than the pixels, and is thus effective in preventing the occurrence of discrimination.

【0050】19.光屈折素子は、広い範囲にわたり均
一配向する場合であれば、通常の又は大型のプリズム
等、数cmから数十cmサイズの平面又は曲面を有する
ものを使用することができる。一方、画素サイズ程度で
の分割配向等を行う場合には、同じ画素サイズ程度の形
状を作製する必要がある。この製造方法として、ダイヤ
モンド等を使用した切削加工、マイクロブラスト法、サ
ンドブラスト法等の噴射加工、レーザー又は超音波を用
いた加工、エッチングを用いた加工等がある。更に、上
記方法で原型を作製し、これを高分子材料等他の方法で
写し取って使用することもできる。なお、本発明で使用
する光屈折素子の凹凸形状等は、画素分割を行う場合に
おいても画素サイズであるため、回折格子の凹凸などに
比べると非常に大きく、これにより作製が容易である。
19. As long as the light refracting element is uniformly oriented over a wide range, an ordinary or large prism or the like having a plane or a curved surface with a size of several cm to several tens cm can be used. On the other hand, when performing a divisional orientation or the like in a pixel size, it is necessary to produce a shape in the same pixel size. Examples of the manufacturing method include cutting using diamond or the like, injection processing such as microblasting and sandblasting, processing using laser or ultrasonic waves, processing using etching, and the like. Furthermore, it is also possible to prepare a prototype by the above method, and copy and use this by another method such as a polymer material. Note that the unevenness of the light refracting element used in the present invention has a pixel size even when pixel division is performed, and is therefore much larger than the unevenness of the diffraction grating, which facilitates fabrication.

【0051】20.偏光面変化素子としては、例えば1
/2波長板を挙げることができる。例えば、図2のよう
な1/2波長板を偏光素子とプリズム等の光屈折素子と
の間に設置することによって、1/2波長板及び偏光素
子のみを回転等することで、偏光面及び照射角度を変化
させることができる。
20. As the polarization plane changing element, for example, 1
/ 2 wavelength plate. For example, by installing a half-wave plate as shown in FIG. 2 between a polarizing element and a light refracting element such as a prism, by rotating only the half-wave plate and the polarizing element, etc. The irradiation angle can be changed.

【0052】21.本発明における「光の照射により異
方的な液晶配向能が発生する配向膜」とは、一般に光配
向膜と呼ばれる配向膜等が含まれるが、これに限定され
るものではない。通常の配向膜であっても光の照射によ
り何らかの液晶配向能が発生するもの、基板自体が液晶
配向能を有するものも、本発明にいう「光の照射により
異方的な液晶配向能が発生する配向膜」に含まれる。
21. The “alignment film that generates anisotropic liquid crystal alignment ability by light irradiation” in the present invention includes, but is not limited to, an alignment film generally called a photo-alignment film. Even when a normal alignment film is used, some liquid crystal alignment ability is generated by light irradiation, and one in which the substrate itself has liquid crystal alignment ability. Of the alignment film.

【0053】22.光の照射により異方的な液晶配向能
が発生する配向膜には、水平配向膜、垂直配向膜のいず
れもが含まれる。水平配向膜では、斜め照射によりプレ
ティルトが発生することにより、液晶分子の立ち上がり
方向が制御される。垂直配向膜では、いずれかの方向に
わずかに倒れるようにプレティルトが付くことにより、
電圧印加時の液晶分子の倒れる方向が制限される。
22. The alignment film in which anisotropic liquid crystal alignment ability is generated by light irradiation includes both a horizontal alignment film and a vertical alignment film. In the horizontal alignment film, the pretilt is generated by the oblique irradiation, so that the rising direction of the liquid crystal molecules is controlled. In the vertical alignment film, pretilt is attached so that it falls slightly in either direction,
The direction in which liquid crystal molecules fall when voltage is applied is limited.

【0054】23.以上、本発明を液晶配向膜の製造方
法として説明したが、これらの内容はそのまま、光照射
装置としてとらえることができる。したがって、本願で
は、このような光照射装置をも開示するものである。
23. As described above, the present invention has been described as a method for manufacturing a liquid crystal alignment film, but these contents can be regarded as a light irradiation device as it is. Therefore, the present application also discloses such a light irradiation device.

【0055】24.本発明で使用する垂直配向膜として
は、長鎖アルキル鎖等の側鎖を有するポリイミド配向膜
その他の高分子配向膜、シランカップリング剤等を挙げ
ることができる。特に光学的に反応する官能基等を有し
ていなくても、ほとんどの垂直配向膜は、斜め方向から
の光照射により、プレティルトの異方性が生じるため本
発明の液晶配向膜の製造方法に使用することができる。
24. Examples of the vertical alignment film used in the present invention include a polyimide alignment film having a side chain such as a long alkyl chain, other polymer alignment films, and a silane coupling agent. Even if it does not have an optically reactive functional group or the like, most of the vertical alignment films have a pretilt anisotropy due to light irradiation from an oblique direction. Can be used.

【0056】25.本発明で使用する水平配向膜として
は、アゾ染料等の異方性吸収分子を用いた配向膜(特開
平2-277025号公報)、アゾベンゼン等の光異性化特性を
有する分子を利用するもの、ポリイミドに紫外光その他
の光を照射することにより分解及び光反応等を利用して
配向させる配向膜(PROC.IDRC 94 P.213等)、ポリビニ
ルシンナメート、カルコン系モノマー等光反応性基を側
鎖に有する高分子(特開平5-232473等)、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエーテルイミド等
の高分子(IDW'99 P.21[1999], IDW'99 P.85[1999])の
いずれをも用いることができる。
25. As the horizontal alignment film used in the present invention, an alignment film using an anisotropic absorbing molecule such as an azo dye (JP-A-2-77025), a film using a molecule having photoisomerization characteristics such as azobenzene, An alignment film (such as PROC. IDRC 94 P.213) that irradiates polyimide with ultraviolet light or other light to make use of decomposition and photoreaction, etc., and photoreactive groups such as polyvinyl cinnamate and chalcone monomers Any of polymers having a chain (JP-A-5-232473, etc.) and polymers such as polyester, polyamide, polyurethane, polyetherimide (IDW'99 P.21 [1999], IDW'99 P.85 [1999]) Can also be used.

【0057】26.本発明で作製した液晶配向膜を用い
て、ネマティック液晶、スメクチック液晶、双安定液晶
等種々の液晶を配向させることができ、これらを用いて
液晶表示装置を作製することができる。この場合、本発
明の製造方法による配向膜は、いずれか一方の基板側に
使用されていても、両方に使用されていてもよい。
26. Various liquid crystals such as a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, and a bistable liquid crystal can be aligned using the liquid crystal alignment film manufactured in the present invention, and a liquid crystal display device can be manufactured using these liquid crystals. In this case, the alignment film according to the manufacturing method of the present invention may be used on one of the substrates or on both.

【0058】27.液晶は、カイラル剤等の添加剤を含
んでいてもよいし、高分子分散液晶等ポリマー固体やポ
リマーネットワーク等を含むものであってもよい。この
ようなポリマーネットワークとしては、光硬化性モノマ
ー、熱硬化性モノマー又はこれらのオリゴマ等を、液晶
材料中に溶解し、基板間に注入した後に反応させる等の
方法により作製することもできる。
27. The liquid crystal may contain an additive such as a chiral agent, or may contain a polymer solid such as a polymer-dispersed liquid crystal or a polymer network. Such a polymer network can also be produced by a method in which a photocurable monomer, a thermosetting monomer, an oligomer thereof, or the like is dissolved in a liquid crystal material, injected between substrates, and then reacted.

【0059】28.本発明の有機薄膜を液晶配向膜とし
て使用した液晶表示装置は、TN型に限られるものでは
なく、STN型、横電界型(IPS)、強誘電液晶等い
ずれにも用いることができる。また、これらの液晶表示
装置において両方の基板の電極に電圧を印加する方法と
しては、一定の電圧を印加するスタティック駆動でもよ
いし、変化する電圧を印加するダイナミック駆動でもよ
い。また、ダイナミック駆動は、単純マトリックスであ
ってもよいし、TFT、MIM等のアクティブマトリッ
クスであってもよい。更に、本発明の液晶表示装置は透
過型に限定されるものではなく、反射型等であってもよ
い。この場合には、一方の基板は透明である必要はな
く、基板が不透明である場合、基板が鏡面その他の反射
面である場合、基板が電極を兼ねている場合等も、本発
明の液晶表示装置に含まれる。
28. The liquid crystal display device using the organic thin film of the present invention as a liquid crystal alignment film is not limited to a TN type, but can be used for any of an STN type, an in-plane switching (IPS) type, a ferroelectric liquid crystal, and the like. In these liquid crystal display devices, a method of applying a voltage to the electrodes of both substrates may be a static drive for applying a constant voltage or a dynamic drive for applying a changing voltage. The dynamic drive may be a simple matrix or an active matrix such as a TFT or MIM. Further, the liquid crystal display device of the present invention is not limited to a transmission type, but may be a reflection type or the like. In this case, one of the substrates does not need to be transparent, and when the substrate is opaque, when the substrate is a mirror surface or other reflective surface, or when the substrate also serves as an electrode, the liquid crystal display of the present invention can be used. Included in the device.

【0060】[0060]

【実施例】次に、本発明の液晶配向膜の製造方法を実施
例を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の
実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々の変形又は変更が可能である。
Next, the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications or changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0061】(実施例1)まず、ポリビニルシンナメー
ト(東京化成製試薬)のメチルセルソルブアセテート溶
液(濃度4wt%)を、ITO(インジウム錫酸化物)
透明電極(10mm幅)を有するガラス基板(25mm
×35mm)にスピンコート法で塗布し(回転数200
0rpm)、100℃で1時間加熱し、薄膜(配向膜)
を得た。続いて、UV光源(ウシオ SPOTCURE VIS2510
0:高圧水銀)からのUV光を、石英ガラスを偏光角で
20枚積層した積層板偏光子を通して偏光とした後、基
板垂直方向から4分間照射した。照射量は、254nm
換算で1.0J/cmであった。続いて、基板を90
゜回転させ、同一光源から同様に得た偏光を、図1に示
すように、光屈折素子(プリズム)を通して基板上の薄
膜に2分間照射した。プリズムの断面は、直角二等辺三
角形であり、斜面の角度は45゜である。光屈折素子を
通った光は、基板上の薄膜に斜め方向から照射され、照
射光は基板平面に対してp偏光となっていた。
Example 1 First, a solution of polyvinyl cinnamate (a reagent manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in methylcellosolve acetate (concentration: 4 wt%) was added to ITO (indium tin oxide).
Glass substrate (25 mm) with transparent electrode (10 mm width)
X 35 mm) by spin coating (rotational speed 200
0 rpm), heated at 100 ° C for 1 hour, thin film (alignment film)
I got Next, use a UV light source (Ushio SPOTCURE VIS2510
0: high-pressure mercury) was polarized through a laminated polarizer in which 20 pieces of quartz glass were laminated at a polarization angle, and then irradiated for 4 minutes from the direction perpendicular to the substrate. The irradiation amount is 254 nm
It was 1.0 J / cm 2 in conversion. Subsequently, the substrate is
(4) The film was rotated and polarized light similarly obtained from the same light source was irradiated onto the thin film on the substrate for 2 minutes through a photorefractive element (prism) as shown in FIG. The cross section of the prism is a right-angled isosceles triangle, and the angle of the slope is 45 °. The light passing through the photorefractive element was applied to the thin film on the substrate in an oblique direction, and the irradiated light was p-polarized with respect to the plane of the substrate.

【0062】続いて、上記と同様に作製したもう1枚の
基板とともに、基板の周辺部にシール剤を塗布した。続
いて、右ねじれの液晶のねじれ方向と整合するようなプ
レティルトとなるようにし、両基板の配向方向が90゜
をなすように加圧しながら、これらを貼り合わせた。セ
ルギャップは、ラテックス球をスペ−サに用い、5μm
に調節した。続いて、作製した空セルを真空槽内に置
き、真空排気後、液晶材料を注入した。液晶には、ネマ
ティック液晶(ZLI4792:メルク社製)にカイラル材S81
1を添加したものを用いた。液晶材料注入完了後、注入
口を封止した。
Subsequently, a sealant was applied to the periphery of the substrate together with another substrate produced in the same manner as described above. Subsequently, the pretilt was adjusted so as to match the twisting direction of the right-handed liquid crystal, and these substrates were bonded together while applying pressure so that the orientation directions of both substrates were 90 °. The cell gap is 5 μm using latex spheres as a spacer.
Was adjusted to Subsequently, the produced empty cell was placed in a vacuum chamber, and after evacuation, a liquid crystal material was injected. The liquid crystal is nematic liquid crystal (ZLI4792: Merck) and chiral material S81
The one to which 1 was added was used. After the injection of the liquid crystal material was completed, the injection port was sealed.

【0063】作製した液晶セルを偏光顕微鏡でクロスニ
コル化で観察したところ、TN型の液晶セルとなってい
た。作製した液晶セルに電圧を印加すると、液晶分子は
一方向から立ち上がっていくのが観察され、ディスクリ
は観察されなかった。また、前記と同様の方法で光を照
射した基板2枚をラビング方向が逆向きになるように貼
り合わせ、カイラル剤を含まない液晶を注入してセルと
した。クリスタルローテーション法を用いてプレティル
ト角を測定した(中央精機OMS使用)。プレティルト
角は、3.0゜であった。
When the manufactured liquid crystal cell was observed by crossed Nicols with a polarizing microscope, it was found to be a TN type liquid crystal cell. When a voltage was applied to the manufactured liquid crystal cell, the liquid crystal molecules were observed to rise from one direction, and no discrimination was observed. Further, two substrates irradiated with light in the same manner as described above were bonded so that the rubbing directions were reversed, and a liquid crystal containing no chiral agent was injected to form a cell. The pretilt angle was measured using the crystal rotation method (using Central Seiki OMS). The pretilt angle was 3.0 °.

【0064】(比較例1)プリズムを用いた斜め方向か
ら2回目の照射を行わなかった以外は、実施例1と同様
にセルを作製した。電圧を印加すると液晶分子が2方向
から立ち上がり、その境界部で白いディスクリが発生
し、良好なコントラストは得られなかった。また、実施
例1と同様の方法でプレティルト角を測定すると0.1
゜であった。
Comparative Example 1 A cell was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the second irradiation from a diagonal direction using a prism was not performed. When a voltage was applied, the liquid crystal molecules started to rise in two directions, white discrimination occurred at the boundary, and good contrast could not be obtained. When the pretilt angle was measured by the same method as in Example 1, the pretilt angle was 0.1%.
Was ゜.

【0065】(実施例2)実施例1と同様に基板上に薄
膜を作製した。続いて、UV光源(ウシオ SPOTCURE VI
S25100:高圧水銀)からのUV光を積層板偏光子を通し
て偏光とした後、1/2波長板を通して、基板垂直方向
から4分間照射した。続いて、同一光源から同様に得た
偏光を、図2に示すように、1/2波長板及びプリズム
を通して基板上の薄膜に2分間照射した。1/2波長板
は1回目の照射時より45゜回転されており、偏光面は1
回目照射と90゜異なって薄膜にp偏光として照射され
た。この実施例においては、プリズム及び1/2波長板
を移動等させるのみで、基板及び光源の状態を固定した
状態で、垂直照射及び斜め照射の二つの照射が可能であ
る。
Example 2 A thin film was formed on a substrate in the same manner as in Example 1. Then, a UV light source (Ushio SPOTCURE VI
UV light from S25100: high pressure mercury) was polarized through a laminate polarizer, and then irradiated through a half-wave plate for 4 minutes from the direction perpendicular to the substrate. Subsequently, the thin film on the substrate was irradiated with polarized light similarly obtained from the same light source through a half-wave plate and a prism for 2 minutes as shown in FIG. The half-wave plate has been rotated by 45 ° since the first irradiation, and the polarization plane is 1
The film was irradiated as p-polarized light at 90 ° different from the first irradiation. In this embodiment, only by moving the prism and the half-wave plate, etc., two irradiations, vertical irradiation and oblique irradiation, are possible with the state of the substrate and the light source fixed.

【0066】実施例1と同様に液晶を注入したセルを作
製した。作製した液晶セルを偏光顕微鏡でクロスニコル
化で観察したところ、TN型の液晶セルとなっていた。
作製した液晶セルに電圧を印加すると、液晶分子は一方
向から立ち上がっていくのが観察され、ディスクリは観
察されなかった。
A cell into which liquid crystal was injected was manufactured in the same manner as in Example 1. Observation of the produced liquid crystal cell by crossed Nicols with a polarizing microscope revealed a TN liquid crystal cell.
When a voltage was applied to the manufactured liquid crystal cell, the liquid crystal molecules were observed to rise from one direction, and no discrimination was observed.

【0067】(実施例3)ポリビニルシンナメート(東
京化成製試薬)のメチルセルソルブアセテート溶液(濃
度4wt%)を、ITO(インジウム錫酸化物)透明電
極(10mm幅)を有する目合せマーカー付きのガラス
基板にスピンコート法で塗布し(回転数2000rp
m)、100℃で1時間加熱することにより、薄膜を得
た。続いて、UV光源(ウシオ SPOTCURE VIS25100)か
らのUV光を積層板偏光子を通して偏光とした後、基板
垂直方向から4分間照射した。続いて、基板を90゜回
転させ、同一光源から同様に得た偏光を、図3に示すよ
うに、プリズムシート状の光屈折素子を通し基板上の薄
膜に2分間照射した。プリズムシート状の光屈折素子
は、石英基板の表面に、ダイヤモンドを用いた切削加工
により一方向に多数の溝を掘ったものである。溝の断面
は図3のような二等辺三角形であり、頂角は105゜、
溝の繰り返し周期は400μmである。プリズムシート
状の光屈折素子が基板にほとんど接する状態で、光を照
射した。光屈折素子を透過した光は、基板に二つの斜め
方向からp偏光として照射された。
Example 3 A solution of polyvinyl cinnamate (a reagent manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in methylcellosolve acetate (concentration: 4 wt%) was prepared using an ITO (indium tin oxide) transparent electrode (10 mm width) with an alignment marker. Spin coating method on glass substrate (2000 rpm)
m) and heating at 100 ° C. for 1 hour to obtain a thin film. Subsequently, after UV light from a UV light source (Ushio SPOTCURE VIS25100) was polarized through a laminated plate polarizer, irradiation was performed for 4 minutes from a direction perpendicular to the substrate. Subsequently, the substrate was rotated by 90 °, and the polarized light similarly obtained from the same light source was irradiated on the thin film on the substrate for 2 minutes through a prism sheet-like light refracting element as shown in FIG. The prism sheet-shaped light refracting element is obtained by digging a large number of grooves in one direction on a surface of a quartz substrate by cutting using diamond. The cross section of the groove is an isosceles triangle as shown in FIG.
The repetition period of the groove is 400 μm. Light was irradiated in a state where the prism sheet-shaped light refracting element was almost in contact with the substrate. The light transmitted through the photorefractive element was applied to the substrate as p-polarized light from two oblique directions.

【0068】上記と同様に作製したもう一つの基板とと
もに、基板の周辺部にシール剤を塗布し、両基板の配向
方向が90゜をなすように加圧しながら、これらを貼り
合わせた。セルギャップは、ラテックス球をスペ−サー
に用い、5μmに調節した。作製した空セルを真空槽内
に置き、真空排気後、液晶材料を注入した。液晶には、
ネマティック液晶(ZLI4792:メルク社製)を使用し
た。カイラル材は添加しなかった。液晶材料注入完了
後、注入口を封止した。
A sealant was applied to the periphery of the substrate together with another substrate produced in the same manner as described above, and they were bonded together while applying pressure so that the orientation directions of both substrates were 90 °. The cell gap was adjusted to 5 μm using a latex sphere as a spacer. The produced empty cell was placed in a vacuum chamber, and after evacuation, a liquid crystal material was injected. In the liquid crystal,
Nematic liquid crystal (ZLI4792: manufactured by Merck) was used. No chiral material was added. After the injection of the liquid crystal material was completed, the injection port was sealed.

【0069】作製した液晶セルを偏光顕微鏡でクロスニ
コル化で観察したところ、分割型のTN型の液晶セルと
なっていた。作製した液晶セルに電圧を印加しながら観
察すると、200μm周期で所定のプレティルトの発生
に対応して、液晶ねじれ方向及び立ち上がり方向の異な
る4分割型の液晶層になっているのが観察された。
When the fabricated liquid crystal cell was observed by crossed Nicols with a polarizing microscope, it was found to be a split-type TN type liquid crystal cell. Observation while applying a voltage to the produced liquid crystal cell revealed that the liquid crystal cell was formed into a four-divided liquid crystal layer having a different liquid crystal twist direction and a rising direction corresponding to the occurrence of a predetermined pretilt at a period of 200 μm.

【0070】(実施例4)垂直配向用ポリイミド溶液
(JALS-682:JSR製)を、ITO(インジウム錫酸化
物)透明電極(10mm幅)を有する目合せマーカー付
きのガラス基板にスピンコート法で塗布し(回転数30
00rpm)、90℃で10分加熱後、200℃で60
分焼成し、ポリイミド薄膜(配向膜)を得た。続いて、
UV光源(ウシオ SPOTCURE VIS25100)からのUV光を
非偏光のまま、実施例3と同様のプリズムシート状の光
屈折素子を通し、基板上の薄膜に20分間照射した。照
射量は、254nm換算で4.0J/cmであった。
プリズムシート状の光屈折素子を基板にほとんど接する
状態に近づけて光を照射することにより、光屈折素子を
透過した光は基板に二つの斜め方向からp偏光として照
射された。
Example 4 A polyimide solution for vertical alignment (JALS-682: manufactured by JSR) was spin-coated on a glass substrate having an alignment marker having a transparent electrode (10 mm width) of ITO (indium tin oxide). Apply (30 rotations)
00 rpm), heating at 90 ° C. for 10 minutes, and then heating at 200 ° C. for 60 minutes.
By calcining for a minute, a polyimide thin film (alignment film) was obtained. continue,
A UV light from a UV light source (Ushio SPOTCURE VIS25100) was irradiated with a non-polarized light through a prism sheet-like photorefractive element similar to that in Example 3 to the thin film on the substrate for 20 minutes. The irradiation amount was 4.0 J / cm 2 in terms of 254 nm.
By irradiating the light with the prism sheet-shaped light refracting element approaching a state almost in contact with the substrate, the light transmitted through the light refracting element was irradiated on the substrate as p-polarized light from two oblique directions.

【0071】上記と同様に作製したもう一つの基板とと
もに、基板の周辺部にシール剤を塗布し、両基板のプレ
ティルト方向が同方向となるように(200μmずらし
て)目合せしつつ両基板を加圧しながら、これらを貼り
合わせた。セルギャップは、ラテックス球をスペ−サー
に用い、5μmに調節した。作製した空セルを真空槽内
に置き、真空排気後、液晶材料を注入した。液晶には、
負の誘電率の異方性を有するネマティック液晶(MLC660
8:メルク社製)を使用した。液晶材料注入完了後、注
入口を封止した。
A sealant is applied to the periphery of the substrate together with another substrate produced in the same manner as above, and both substrates are aligned while pretilt directions of both substrates are the same (shifted by 200 μm). These were bonded together under pressure. The cell gap was adjusted to 5 μm using a latex sphere as a spacer. The produced empty cell was placed in a vacuum chamber, and after evacuation, a liquid crystal material was injected. In the liquid crystal,
Nematic liquid crystal with negative dielectric anisotropy (MLC660
8: Merck). After the injection of the liquid crystal material was completed, the injection port was sealed.

【0072】作製した液晶セルを偏光顕微鏡でクロスニ
コル化で観察したところ、垂直配向の液晶セルとなって
いた。作製した液晶セルに電圧を印加しながら観察する
と、200μm周期で2方向に倒れるのが観察された。
When the fabricated liquid crystal cell was observed by crossed Nicols with a polarizing microscope, it was found to be a vertically aligned liquid crystal cell. When the prepared liquid crystal cell was observed while applying a voltage, it was observed that the liquid crystal cell fell in two directions at a period of 200 μm.

【0073】(実施例5)両基板の向きを90゜ずらし
て貼り合わせた以外は、実施例4と同様に液晶セルを作
製した。作製した液晶セルを偏光顕微鏡でクロスニコル
化で観察したところ、垂直配向の液晶セルとなってい
た。作製した液晶セルに電圧を印加しながら観察する
と、200μm方形の繰返し周期が見られ、四つの方向
に液晶が倒れるのが観察された。
(Example 5) A liquid crystal cell was manufactured in the same manner as in Example 4, except that the two substrates were bonded with the directions shifted by 90 °. When the produced liquid crystal cell was observed by crossed Nicols with a polarizing microscope, the liquid crystal cell was found to be a vertically aligned liquid crystal cell. Observation while applying a voltage to the produced liquid crystal cell showed a 200 μm square repetition period, and it was observed that the liquid crystal fell in four directions.

【0074】(実施例6)プリズムシート状の光屈折素
子の代わりに、実施例1で使用したプリズムを使用した
以外は、実施例4と同様に液晶セルを作製した。作製し
た液晶セルを偏光顕微鏡でクロスニコル化で観察したと
ころ、垂直配向の液晶セルとなっていた。作製した液晶
セルに電圧を印加しながら観察すると、液晶が一方向に
均一に倒れるのが観察された。このセルのプレティルト
角を、クリスタルローテーション法を用いて測定した。
プレティルト角は88゜であった。
Example 6 A liquid crystal cell was manufactured in the same manner as in Example 4 except that the prism used in Example 1 was used instead of the prism sheet-shaped light refracting element. When the produced liquid crystal cell was observed by crossed Nicols with a polarizing microscope, the liquid crystal cell was found to be a vertically aligned liquid crystal cell. When observation was performed while applying a voltage to the manufactured liquid crystal cell, it was observed that the liquid crystal uniformly fell in one direction. The pretilt angle of the cell was measured using a crystal rotation method.
The pretilt angle was 88 °.

【0075】(実施例7)光屈折素子として、石英基板
の表面に、ダイヤモンドを用いた切削加工により2方向
に多数の溝を掘り、ピラミッド形状の突起となったもの
を使用した。この光屈折素子を使用した以外は、実施例
4と同様に配向膜に光を照射した基板を作製した。この
基板と光を照射していない基板とを組合せて、実施例4
と同様に液晶セルを作製した。
(Example 7) As a photorefractive element, an element having a pyramid-shaped projection formed by digging a large number of grooves in two directions on a surface of a quartz substrate by cutting using diamond. A substrate was prepared by irradiating the alignment film with light in the same manner as in Example 4 except that this photorefractive element was used. By combining this substrate with a substrate not irradiated with light,
A liquid crystal cell was prepared in the same manner as described above.

【0076】作製した液晶セルを偏光顕微鏡でクロスニ
コル化で観察したところ、垂直配向の液晶セルとなって
いた。作製した液晶セルに電圧を印加しながら観察する
と、200μm方形の繰返し周期が見られ、四つの方向
に液晶が倒れるのが観察された。
When the manufactured liquid crystal cell was observed by crossed Nicols with a polarizing microscope, it was found that the liquid crystal cell had a vertical alignment. Observation while applying a voltage to the produced liquid crystal cell showed a 200 μm square repetition period, and it was observed that the liquid crystal fell in four directions.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ラビング法における微小なゴミの発生や摩擦による静電
気の発生等の問題のない光配向技術を用いた液晶配向膜
の製造方法において、波長分布を有する光源等を用いた
場合でも高い光利用効率で光を照射することでできると
ともに、複数の照射領域を高精度に制御できる。したが
って、配向の均一性及び分割性に優れるとともに、操作
性も良好である。
As described above, according to the present invention,
In a method of manufacturing a liquid crystal alignment film using an optical alignment technology that does not have problems such as generation of minute dust and generation of static electricity due to friction in a rubbing method, light is used with high light use efficiency even when a light source having a wavelength distribution is used. And a plurality of irradiation areas can be controlled with high accuracy. Therefore, the orientation uniformity and the division property are excellent, and the operability is also good.

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

【図1】本発明の液晶配向膜の製造方法の第一実施形態
を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a first embodiment of a method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention.

【図2】本発明の液晶配向膜の製造方法の第二実施形態
を示す説明図であり、図2[1]は第1の状態を示し、
図2[2]は第2の状態を示す。
FIG. 2 is an explanatory view showing a second embodiment of the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention, and FIG. 2 [1] shows a first state;
FIG. 2B shows the second state.

【図3】本発明の液晶配向膜の製造方法の第三実施形態
を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing a third embodiment of the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention.

【図4】図3に示した光屈折素子における、プリズム構
造の下側の頂角と配向膜への照射角との関係を示すグラ
フである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a vertex angle below a prism structure and an irradiation angle to an alignment film in the photorefractive element shown in FIG.

【図5】第一従来技術を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a first related art.

【図6】第二従来技術を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a second conventional technique.

【図7】回折格子による回折現象を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a diffraction phenomenon caused by a diffraction grating.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 基板 12 配向膜 21,21a 光屈折素子 41 偏光面変化素子 31 入射光 32,32a〜32d 照射光 33 入射光(偏光) 34a,34b 照射光(偏光) DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Substrate 12 Alignment film 21, 21a Light refraction element 41 Polarization plane changing element 31 Incident light 32, 32a-32d Irradiation light 33 Incident light (polarized) 34a, 34b Irradiated light (polarized)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 大作 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 Fターム(参考) 2H042 BA04 BA14 BA20 CA12 CA17 2H049 BC05 BC22 2H090 HB08Y HB12Y HB13Y HC05 HC16 HC18 KA05 KA11 KA14 KA15 LA07 LA09 LA11 LA16 MA01 MA02 MA03 MA15 MB12 MB14  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Daisaku Nakata Inventor F-term (reference) 2H042 BA04 BA14 BA20 CA12 CA17 2H049 BC05 BC22 2H090 HB08Y HB12Y HB13Y HC05, 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo HC16 HC18 KA05 KA11 KA14 KA15 LA07 LA09 LA11 LA16 MA01 MA02 MA03 MA15 MB12 MB14

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光の照射により異方的な液晶配向能が発
生する配向膜を基板上に形成し、 光を屈折させる光屈折素子を通して光源からの光を前記
配向膜に照射する、 液晶配向膜の製造方法。
1. An alignment film that generates anisotropic liquid crystal alignment ability by light irradiation is formed on a substrate, and light from a light source is applied to the alignment film through a light refraction element that refracts light. Manufacturing method of membrane.
【請求項2】 前記光屈折素子が複数の方向に光を屈折
させる、 請求項1記載の液晶配向膜の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the photorefractive element refracts light in a plurality of directions.
【請求項3】 前記光屈折素子が前記配向膜の一画素分
に光の照射方向の異なる複数の領域を形成する、 請求項2記載の液晶配向膜の製造方法。
3. The method for manufacturing a liquid crystal alignment film according to claim 2, wherein the photorefractive element forms a plurality of regions having different light irradiation directions in one pixel of the alignment film.
【請求項4】 前記複数の領域が二つである、 請求項3記載の液晶配向膜の製造方法。4. The method according to claim 3, wherein the plurality of regions are two. 【請求項5】 前記光屈折素子が三角柱状である、 請求項1乃至4のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方
法。
5. The method according to claim 1, wherein the photorefractive element has a triangular prism shape.
【請求項6】 前記光屈折素子が四角錐状である、 請求項1乃至4のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方
法。
6. The method for manufacturing a liquid crystal alignment film according to claim 1, wherein the photorefractive element has a quadrangular pyramid shape.
【請求項7】 前記光屈折素子が曲面を有する、 請求項1乃至6のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方
法。
7. The method according to claim 1, wherein the photorefractive element has a curved surface.
【請求項8】 前記光屈折素子が屈折率の異なる部分か
らなる、 請求項1乃至7のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方
法。
8. The method for manufacturing a liquid crystal alignment film according to claim 1, wherein the photorefractive element includes portions having different refractive indexes.
【請求項9】 前記配向膜に照射する光として偏光を用
いる、 請求項1乃至8のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方
法。
9. The method for producing a liquid crystal alignment film according to claim 1, wherein polarized light is used as light for irradiating the alignment film.
【請求項10】 前記光屈折素子の斜面に対してp偏光
となるように光を入射させる、 請求項1乃至9のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方
法。
10. The method for producing a liquid crystal alignment film according to claim 1, wherein light is incident on the inclined surface of the photorefractive element so as to be p-polarized light.
【請求項11】 前記配向膜に照射される光の偏光面を
変化させる偏光面変化素子を用いる、 請求項1乃至10のいずれかに記載の液晶配向膜の製造
方法。
11. The method for manufacturing a liquid crystal alignment film according to claim 1, wherein a polarization plane changing element that changes a polarization plane of light applied to the alignment film is used.
【請求項12】 前記配向膜が垂直配向膜である、 請求項1乃至11のいずれかに記載の液晶配向膜の製造
方法。
12. The method according to claim 1, wherein the alignment film is a vertical alignment film.
【請求項13】 前記配向膜が水平配向膜である、 請求項1乃至11のいずれかに記載の液晶配向膜の製造
方法。
13. The method for manufacturing a liquid crystal alignment film according to claim 1, wherein said alignment film is a horizontal alignment film.
【請求項14】 光源と、光を屈折させる光屈折素子と
を備え、 前記光源からの光を、前記光屈折素子を通して屈折させ
た後、液晶配向膜に照射するように、前記光源及び前記
光屈折素子が配置された、 光照射装置。
14. A light source, comprising: a light refraction element for refracting light; wherein the light from the light source is refracted through the light refraction element and then applied to a liquid crystal alignment film. A light irradiation device in which a refractive element is arranged.
【請求項15】 光源と、偏光面を変化させる偏光面変
化素子と、光を屈折させる光屈折素子とを備え、 前記光源からの光を、前記偏光面変化素子及び前記光屈
折素子を通して屈折させた後、液晶配向膜に照射するよ
うに、前記光源、前記偏光面変化素子及び前記光屈折素
子が配置された、 光照射装置。
15. A light source comprising: a light source; a polarization plane changing element for changing a plane of polarization; and a light refraction element for refracting light, wherein light from the light source is refracted through the polarization plane change element and the light refraction element. After that, the light source, the polarization plane changing element and the photorefractive element are arranged so as to irradiate the liquid crystal alignment film.
【請求項16】 二枚の基板間に液晶層が設けられ、 前記二枚の基板の少なくとも一方と前記液晶層との界面
に、請求項1乃至13のいずれかに記載の液晶配向膜の
製造方法によって製造された配向膜が設けられた、 液晶表示装置。
16. The production of a liquid crystal alignment film according to claim 1, wherein a liquid crystal layer is provided between two substrates, and at an interface between at least one of the two substrates and the liquid crystal layer. A liquid crystal display device provided with an alignment film manufactured by the method.
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