JP2002090745A - 配向膜の評価方法、および配向処理機能試験体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配向膜形状の状態が評価できる配向膜の評価
方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の配向膜の評価方法はつぎの工程
からなる。まず、基板上に配向膜を形成する。つぎに、
この配向膜に第１の配向処理を第１の方向に施す。つぎ
に、この第１の方向と異なる第２の方向に、第２の配向
処理を施す。つぎに、この第２の配向処理を施した配向
膜をつけた基板を用いて、セルを作製する。つぎに、こ
のセルに液晶を注入する。つぎに、偏光顕微鏡におい
て、偏光子と検光子を直交させた状態で、この偏光子と
検光子の間にセルを設置して、セルを観察する。ここ
で、第１の配向処理は光配向処理である。また、第２の
配向処理はラビング配向処理である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は配向膜の評価方法に
関する。また、本発明は、この評価方法に用いる配向処
理機能試験体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ラビングによる液晶の配向処理は、１９
１１年にフランスのＭａｕｇｕｉｎによって報告された
後、いまだに生産プロセスとして重要である。しかし、
液晶パネルの大型化、高精細化、高視野角化が進み、基
本的なラビングによる配向の均一性が問題になりつつあ
る。ＩＰＳ，ＶＡ，ＯＣＢなどの複屈折を利用したモー
ドでは、特に配向方向、アンカリング強度が表示品質に
与える影響は大きく、現在以上の均一性が要求される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ラビン
グ装置の布による配向膜均一性を直接観察するのは難し
く、アンカリング強度と電圧−透過光強度を測定し、ラ
ビング強度のばらつきによる表示むらができないような
範囲が保たれるように配向膜を選択するという間接的な
方法がとられているに過ぎない。

【０００４】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、配向膜形状の状態が評価できる配向膜の
評価方法、およびこの評価方法に用いる配向処理機能試
験体を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の配向膜の評価方
法は、基板上に配向膜を形成する工程と、配向膜に第１
の配向処理を第１の方向に施す工程と、上記第１の方向
と異なる第２の方向に、第２の配向処理を施す工程と、
上記第２の配向処理を施した配向膜をつけた基板を用い
て、セルを作製する工程と、上記セルに液晶を注入する
工程と、偏光顕微鏡において、偏光子と検光子を直交さ
せた状態で、この偏光子と検光子の間に上記セルを設置
して、上記セルを観察する工程とを有する方法である。

【０００６】上述の第１の配向処理は、光配向処理であ
る。さらに、上述の第２の配向処理は、ラビング配向処
理である。または、上述の第１の配向処理は、ラビング
配向処理である。さらに、上述の第２の配向処理は、ラ
ビング配向処理である。

【０００７】また、本発明の配向処理機能試験体は、以
下の配向処理機能試験体である。（イ）以下のものを有
する。（イ−１）基板（イ−２）上記基板上に形成され
た配向膜（イ−２−１）上記配向膜には第１の方向に第
１の配向処理が施されている。（ロ）配向処理機能を試
験すべき、第２の配向処理を施した第２の方向は、上記
第１の方向と異なる。

【０００８】上述の第１の配向処理は、光配向処理であ
る。または、上述の第１の配向処理は、ラビング配向処
理である。

【０００９】本発明の配向膜の評価方法によれば、配向
膜に第１の配向処理を第１の方向に施す工程と、第１の
方向と異なる第２の方向に、第２の配向処理を施す工程
とがある。または、本発明の配向処理機能試験体によれ
ば、配向膜には第１の方向に第１の配向処理が施されて
おり、配向処理機能を試験すべき、第２の配向処理を施
した第２の方向は、第１の方向と異なる。したがって、
第２の配向処理が不十分である場合には、第２の配向処
理を行っても、配向処理が不十分な部分において、第１
の配向処理の影響が残っている。すなわち、第２の配向
処理が十分に施されている部分は、液晶分子が第２の配
向処理が施された方向に向くが、第２の配向処理が不十
分な部分では、第１の配向処理の影響が残っており、液
晶分子が第１の配向処理の第１の方向を向くか、もしく
は第１の方向に向かないとしても第２の方向以外の方向
を向くものと考えられる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態について
説明する。まず、配向膜の評価方法にかかる発明の実施
の形態について説明する。

【００１１】フラットパネル・ディスプレイの液晶配向
制御法として、古くからポリイミドを布でラビングする
技術が利用されてきた。しかし、パネルの大型化に伴
い、均一な配向処理への要求が大きくなり配向評価が必
要になってきた。

【００１２】我々は光を照射すること等で配向膜に異方
性を与えた後、初期の配向方向と異なる方向へのラビン
グ処理を行った。このような２段階の配向処理をするこ
とで、普段は見えないラビング布による配向膜の表面形
状の状態が均一であるかどうかを評価できることがわか
った。

【００１３】レーヨンや綿などからなる短い毛足のベル
ベット状の布を巻き付けたドラムを毎分数百回転速度で
回転させながら配向膜上を移動した時の配向膜の均一さ
はラビング装置の性能によって決められると考えられ
る。また、たとえ同じラビング装置を使ったとしても、
ラビング用の布の使用回数によって性能は落ちてくると
考えられる。

【００１４】本発明はラビング布を含めたラビング装置
の性能を評価するための方法を提案するものである。す
なわち、あらかじめ均一に異方性が作られている配向膜
に別な方向のラビング処理を施し、その界面を用いたセ
ルでの液晶配向を観察することによってその配向膜形状
の状態が評価できる。このような方法によって目的にあ
った使用環境（条件）をあらかじめ設定することが可能
になる。これによってラビングの性能がデバイスの歩留
まりに及ぼす影響を低減することが出来る。

【００１５】一方向に配向した配向膜にその最大異方性
方向と異なる方向にラビング処理をすることで、液晶を
注入した後にラビング操作時に生じたむらが見える。こ
のような２段階の配向制御を同じ配向膜に行うと初期に
行った配向異方性が残る部分があるのでラビング処理が
均一ではない場合、セルの偏光顕微鏡観察をしたときに
ラビング方向に沿って明暗のむらが生じることからラビ
ング処理の均一さが評価できると考えられる。

【００１６】液晶を配向させるためには配向膜に異方性
を与える必要があって、初期の配向制御を光で行うこと
により配向膜表面の全体に均一な異方性が作られ、ラビ
ング処理による配向膜表面形状を効果的に観察すること
が可能になる。また、２段階ともにラビングしても配向
変化を観察することが可能である。光配向の実施にはア
ゾ基を主鎖に含むポリアミク酸を用いる。この膜は偏光
照射によって光配向基板を作ることが出来ると同時にラ
ビングによっても良配向を与えることが出来る。

【００１７】つぎに、本実施の形態について具体的に説
明する。最初に、配向膜材料の準備について説明する。
図１は、本実施の形態にかかる配向膜の評価方法に用い
た配向膜材料の化学構造を示す図である。合成したアゾ
ベンゼンを主鎖に持つポリアミク酸の粉末を３重量％の
割合でＮＭＰ（Ｎ−ｍｅｔｈｙ１−２−ｐｙｒｒｏｌｉ
ｄｉｎｏｎｅ）に溶解した。

【００１８】その後、攪拌を２４時間行った後、０．４
５μｍのフィルタを用いてわずかの不純物を取り除い
た。配向膜は光に反応しやすいので、上の過程中及び終
った後での保管はできるだけ光に露出しないようにアル
ミホイルを使って光を遮蔽した。

【００１９】なお、本実施の形態においては配向膜の材
料として、アゾベンゼンを主鎖に持つポリアミク酸を用
いたが、配向膜の材料はこれに限定されるわけではな
い。このほか、配向膜の材料として、一般に液晶用配向
膜として用いられているすべての配向膜や、アゾメチン
基など光異性化が可能な基を主鎖に含む高分子膜などを
採用することができる。

【００２０】つぎに、ガラス基板の作製について説明す
る。ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）付ガ
ラス基板をカッターで２ｃｍ×１ｃｍと１．５ｃｍ×１
ｃｍの大きさに切ったもの数枚づつを用意した。基板を
エキストラン（蒸留水に３０％程度の濃度で解けている
中性洗剤）が入っているシャーレの中に入れ、超音波洗
浄を３０分間２回行った。続いて蒸留水を用い、基板を
１０分間６回超音波洗浄することでエキストランを完全
に洗い落とした。洗浄が終ったら、クリンルーム内で、
基板をピンセットで取り出しドライヤーを使って乾燥さ
せた。

【００２１】つぎに、基板上に配向膜を形成する工程に
ついて説明する。完全にガラスが乾燥したら、用意した
高分子配向処理剤をＩＴＯ基板に塗布する。配向膜を基
板上に均一に塗布するためには高分子配向処理剤をピペ
ットで１〜２滴基板の真ん中に落とした後、３０００ｒ
ｐｍの回転速度で３分間基板を高速回転（スピンコー
ト）させた。スピンコートの後、基板上の溶媒を飛ばす
ためにオーブンに入れ７０℃で６０分間乾燥させた。

【００２２】なお、本実施の形態においては基板とし
て、ＩＴＯ付ガラス基板を用いたが、基板はこれに限定
されるわけではない。このほか、基板として、ＩＴＯの
ついていないガラス基板、溶融石英などの透明な固体基
板などを採用することができる。

【００２３】つぎに、配向膜の配向制御について説明す
る。配向膜の表面に異方性を与えるために光配向処理、
ラビング処理、そして２段階配向処理を行った過程を説
明する。

【００２４】比較例１ ここでは、まず１枚の基板を用意した。この基板の配向
膜全面について一方向に光配向処理を施した。その後、
配向膜の半分の面について、この一方向に対して＋４５
°の方向にさらに光配向処理を施した。つぎに、もう１
枚の基板を用意した。この基板の配向膜全面について一
方向に光配向処理を施した。その後、配向膜の半分の面
について、この一方向に対して−４５°の方向にさらに
光配向処理を施した。なお、＋４５°とは、上述の一方
向に対して時計回りに４５°回転することと定義し、−
４５°とは、上述の一方向に対して反時計回りに４５°
回転することと定義する。

【００２５】ここで、光配向処理について詳細に説明す
る。機械的に配向膜表面へマイクログルーブを作るラビ
ング操作に対し、光配向処理はごみの付着や静電気の発
生を防止できる非接触法として知られている。今回用い
た光配向膜は光異性化膜で、直線偏光した紫外線によっ
て可逆的に分子の形状が変化する。直線偏光照射によ
り、ネマチック液晶は直線偏光の垂直方向に配向する。

【００２６】図２は、本実施の形態において、配向膜に
光配向処理を施すのに使用する、光照射を行うための光
学系を示す図である。光源は水銀ランプ（５００ｍＷ）
を用い、凸レンズで集光した。光は偏光子を通し配向膜
が塗布されている基板側を垂直に１５分間照射するよう
にした。基板上で照射光のパワーは２７ｍＷ／ｃｍ²で
あった。

【００２７】比較例２ ここでは、２枚の基板を用意した。この２枚の基板につ
いて、基板の配向膜全面に一方向にラビング処理を施し
た。ここで、ラビング処理について詳細に説明する。ラ
ビング装置は短い毛足のベルベット状の布が巻き付けら
れているドラムを回転すると同時に、ドラムの下にある
ステージがローラーの回転する方向に沿って移動するよ
うになっている。

【００２８】配向膜のついている側が上向きになるよう
にステージ上に基板を置いた後、真空で基板を固定し
た。ローラーを毎分７００ｒｐｍの速度で高速回転させ
ながらステージを５００ｍｍ／ｍｉｎの移動速度で３回
移動させた。この時にラビング処理は一方向に擦るよう
にした。

【００２９】実施例１ ここでは、２段階配向処理を行った。すなわち、配向膜
に第１の配向処理を第１の方向に施す工程と、この第１
の方向と異なる第２の方向に、第２の配向処理を施す工
程とからなっている。初期の配向制御を行った後、さら
に初期の方向と異なる方向への配向処理を行うことによ
って得られる液晶配向の変化から配向制御の様子を観察
することができる。

【００３０】ここで、第１の配向処理は光配向処理であ
り、第２の配向処理はラビング配向処理である。ここで
は、まず１枚の基板を用意した。この基板の配向膜全面
について一方向に光配向処理を施した。その後、配向膜
全面について、この一方向に対して＋４５°の方向にラ
ビング処理を施した。すなわち、最初に光を用いて配向
膜表面の全体に均一な異方性を作った後、続いて初期の
配向方向とは異なる方向（初期配向方向に対して＋４５
°）へラビング処理を行った。

【００３１】つぎに、もう１枚の基板を用意した。この
基板の配向膜全面について一方向に光配向処理を施し
た。その後、配向膜全面について、この一方向に対して
−４５°の方向にさらにラビング処理を施した。なお、
光配向の条件は比較例１における条件と同様である。ま
た、ラビング処理の条件は比較例２における条件と同様
である。

【００３２】比較例３ ここでは、２枚の基板を用意した。この２枚の基板につ
いて、基板の配向膜全面に一方向に傾斜ラビング処理を
施した。ここで、傾斜ラビング処理について詳細に説明
する。ラビング強度が液晶の配向に影響を与えることが
知られている。ローラーに巻いた布を回転するラビング
装置の場合、ラビング強度はラビング布の押し込み量、
ラビングローラーの回転数、基板の移動速度、ラビング
回数などで決められる。

【００３３】図３は、本実施の形態において、配向膜に
傾斜ラビング処理を施すのに使用する、装置と傾斜用ス
ペーサーを示す図である。ここでは、ステージに対して
ガラス基板をやや傾けて置くために基板の片側にだけ傾
斜用スペーサー（厚さは３５０μｍ）を置いた。その
後、回転するラビングローラーに対してやや傾いている
基板を移動させると、同じ基板上でラビング布の押し込
み量を線形的に変化させることができた。なお、ラビン
グ処理について、その他の条件は比較例２における条件
と同様である。

【００３４】実施例２ ここでは、もっと詳しいラビング強度に関する２段階処
理の影響を調べるため、初期は光照射し、続いて傾斜ラ
ビング処理を行った。ここでは、まず１枚の基板を用意
した。この基板の配向膜全面について一方向に光配向処
理を施した。その後、配向膜全面について、この一方向
に対して＋４５°の方向に傾斜ラビング処理を施した。

【００３５】つぎに、もう１枚の基板を用意した。この
基板の配向膜全面について一方向に光配向処理を施し
た。その後、配向膜全面について、この一方向に対して
−４５°の方向にさらに傾斜ラビング処理を施した。な
お、光配向の条件は比較例１における条件と同様であ
る。また、傾斜ラビング処理の条件は比較例３における
条件と同様である。

【００３６】実施例３ ここでは、２段階配向処理を行った。すなわち、配向膜
に第１の配向処理を第１の方向に施す工程と、この第１
の方向と異なる第２の方向に、第２の配向処理を施す工
程とからなっている。ここで、第１の配向処理はラビン
グ処理であり、第２の配向処理もラビング配向処理であ
る。ここでは、まず１枚の基板を用意した。この基板の
配向膜全面について一方向にラビング処理を施した。そ
の後、配向膜全面について、この一方向に対して＋４５
°の方向にラビング処理を施した。

【００３７】つぎに、もう１枚の基板を用意した。この
基板の配向膜全面について一方向にラビング処理を施し
た。その後、配向膜全面について、この一方向に対して
−４５°の方向にさらにラビング処理を施した。なお、
ラビング処理の条件は比較例２における条件と同様であ
る。

【００３８】ここで、２段階配向処理の場合における、
第１の配向処理の方向と第２の配向処理の方向がなす角
度の範囲について説明する。上述の実施例１〜３では第
１の配向処理の方向と第２の配向処理の方向は４５度に
なっている。もし、一軸性試料をクロスニコル（直交偏
光子）間にその光軸が偏光子に対して角度φになるよう
に置いた時の透過率Ｉは Ｉ＝Ｉ₀ ｓｉｎ² ２φｓｉｎ² （πｄΔｎ／λ） で与えられる。従ってφが４５度の時が一番強い明るさ
が得られる。この２割程度の明るさがあれば評価可能で
あるとすると、φは１３度から７７度くらいの範囲で許
されることになる。

【００３９】なお、上述の実施例１〜３においては、２
段階配向処理に用いる配向処理法として、光配向処理と
ラビング処理について説明した。しかし、配向処理法は
この光配向処理とラビング処理に限定されるものではな
い。このほかの配向処理法として、他の光配向法、斜め
蒸着法、スタンプ法などを採用することができる。ここ
で他の光配向法としては光反応型の方法がある。光配向
法は大きく分けて光異性化型と光反応型とがある。比較
例１、並びに、実施例１および２で採用したのは光異性
化型の方法である。光異性化型の方法は、光で異性化す
る分子を含む配向膜を光異性化によって向きを制御する
方法である。光反応型の方法は、光で配向膜分子を切断
した後、２量化させたり、再結合したりして異方性を付
与する方法である。

【００４０】また、斜め蒸着法は、ＳｉＯをガラス基板
に斜方から蒸着させる方法である。スタンプ法は、高分
子塗布後、溝を持った基板を押しつけ配向膜に溝を付け
る方法である。

【００４１】つぎに、セルの作製について説明する。上
述した比較例２および３については、配向処理を施した
基板を用いてセルを作製する。また、比較例１、並び
に、実施例１〜３については、第１の配向処理を施した
後に第２の配向処理を施した配向膜をつけた基板を用い
てセルを作製する。

【００４２】セルの作製について具体的に説明する。表
面配向処理が終ったら１２μｍのスペーサーを１５ｍｍ
×１ｍｍ程度で切って表面配向処理した側が互いに向き
合うようにして２枚のスペーサーを挟んだ。ここで、２
段階配向処理の場合はそれぞれの段階の配向処理の方向
が平行になるようにした。

【００４３】スペーサー同士の間隔は６ｍｍ〜７ｍｍ
で、セルを固定するために挟んだ基板の側面をエポキシ
樹脂（硬化剤と主剤の比率は１：１）で塗って７０℃で
３０分間放置した。ただし、液晶注入のためにエポキシ
樹脂の塗っていない所を２カ所残した。

【００４４】つぎに、上述のセルに液晶を注入する。ネ
マチック液晶である５ＣＢ（４−ｎ−ｐｅｎｔｙｌ−４
−ｃｙａｎｏｂｉｐｈｅｎｙｌ）を注入した。液晶５Ｃ
Ｂが等方相になる温度は３５．３℃なのでホットプレー
トを４０℃近傍に保持し、エポキシ樹脂で閉じていない
ところにスパチュラで液晶を付け、毛細管現象によって
液晶を注入した。

【００４５】なお、セルに注入する液晶は上述のネマチ
ック液晶に限定されるわけではない。ネマチック液晶ば
かりではなく、スメクチック液晶も用いることができ
る。

【００４６】つぎに、偏光顕微鏡観察について説明す
る。ここでは、偏光顕微鏡において、偏光子と検光子を
直交させた状態で、この偏光子と検光子の間にセルを設
置して、セルを観察する。すなわち、偏光子（ポーララ
イザ）と検光子（アナライザ）を直交させた状態で液晶
セルを観察してみると、液晶の配向ベクトルの方向（一
般的にラビング方向）が偏光子と平行あるいは垂直な所
で、入射する直線偏光がセルを透過した後でも偏光状態
が変化せず、光は検光子で吸収されてしまい暗視野にな
る。しかし、平行あるいは垂直な所から液晶の配向がず
れると入射直線偏光の偏光状態が変わるために透過成分
が出現し明るく見えるようになる。

【００４７】具体的に種々の２段階配向処理の効果を観
察するため、液晶配向の様子を偏光顕微鏡で観察した結
果が図４〜７に示してある。まず、比較例１について説
明する。図４は、配向膜に第１の光配向処理を施した領
域と、さらに４５度傾けた方向に第２の光配向処理を施
した領域の、偏光顕微鏡による観察結果を示す図であ
る。

【００４８】図４ＡおよびＢにおいて、左側の領域は、
光配向を一方向だけ行った領域である。また、右側の領
域は、光配向後、初期の光配向軸に対し４５°傾けて光
配向した領域である。すなわち、図４Ａにおいては、ま
ず配向膜全面に一方向（紙面の上下の矢印方向）に光配
向させる。その後、配向膜の半分（右斜め上側の明るい
領域）だけを初期の配向方向に対して４５°傾けて（２
個の重なっている矢印の内、上の矢印の方向）再び光配
向させた。

【００４９】図４Ｂは、図４Ａの状態でステージを４５
°回転した時の観察結果である。左側の領域は配向方向
が偏光子の軸と４５°になり明視野となり、右側の領域
では２回目の光配向の方向が偏光子の軸と一致した時に
暗視野になった。

【００５０】これらのことからわかるように、光配向を
１回した領域と２回行った領域とも配向によるむらは見
えなかった。光配向を２回行った領域では、第１回目の
光配向の影響は全く残っておらず、第２回目の配向によ
り配向の方向が決定されていることが分かる。このよう
に、光配向のように均一に配向できる方法を採用すれ
ば、以前に行われた配向処理の影響はすべて取り消すこ
とができることが明らかになった。逆に言うと、第２回
目の配向処理が均一であれば、以前の配向処理の影響を
打ち消して、第２回目の配向処理の方向に配向すること
ができるが、第２回目の配向処理が均一でなければ、以
前の配向処理の影響が残ることが予想される。

【００５１】つぎに、比較例２と実施例１について説明
する。図５は、配向膜にラビング処理を施したもの
（Ａ）と、配向膜に光配向処理を施した後にさらに４５
度傾けた方向にラビング処理を施したもの（Ｂ）につい
ての、偏光顕微鏡による観察結果を示す図である。図５
Ａは比較例２の結果を示すものであり、図５Ｂは実施例
１の結果を示すものである。

【００５２】まず、ラビング処理だけ行ったセルの場合
である比較例２においては、図５Ａに示すように、ラビ
ング軸と検光子の軸が平行である時一番暗視野で、ステ
ージを回すことでラビング軸が検光子の軸からずれるに
したがってだんだん明るくなった。図５Ａからもわかる
ように、ラビング処理によるむらは観察されなかった。
なお、実線の矢印はラビング軸を示すものである。ま
た、αは検光子の軸とラビング軸がなす角を示してい
る。

【００５３】つぎに、実施例１について説明する。光照
射後、光による配向容易軸に対し４５°傾けた状態でラ
ビングを行った時の配向写真が図５Ｂである。ラビング
軸と検光子の軸が一致したものの暗視野は得られず、し
かもラビングの布によるむらがはっきり認められる。す
なわち、このセルのクロスニコル下での偏光顕微鏡観察
により、ラビング処理したところに明暗のむらがはっき
りと観察できた。これはラビングむらを示すものであ
る。なお、点線の矢印は光配向軸であり、実線の矢印は
ラビング軸を示している。

【００５４】つぎに、比較例３および実施例２について
説明する。ラビング強度が液晶の配向に影響を与えてい
るのはよく知られているので、２段階配向処理に対して
もその影響を調べてみた。図６は、配向膜に傾斜ラビン
グ処理を施したもの（Ａ）と、配向膜に光配向処理を施
した後にさらに４５度傾けた方向に傾斜ラビング処理を
施したもの（Ｂ）についての、偏光顕微鏡による観察結
果を示す図である。図６Ａは比較例３を示すものであ
り、図６Ｂは実施例２を示すものである。

【００５５】図６Ａは、傾斜ラビング処理のみが行われ
たものである。紙面の左の方が強いラビングがかかって
いる領域である。図６Ａと、比較例２におけるラビング
のみを行った時（図５Ａ）に比べてほとんど差はなくラ
ビング強度の影響はほとんど見られない。

【００５６】図６Ｂは光配向の後に、傾斜ラビング処理
したものである。点線の矢印が光配向軸で、実線の矢印
がラビング軸を示している。図６Ａの左側に強いラビン
グを施している。光配向を行った後に傾斜ラビングを行
った時には、実施例１に示す光配向とラビング処理した
時より明瞭なラビングの布によるむらが観察できた。ま
た、むらは紙面の左側よりも右側の方が顕著であること
が分かる。これは右側の方が左側に比べてラビング強度
が小さいので配向が不十分であり、その結果偏光顕微鏡
の観察によりむらが大きく見えるものと考えられる。こ
れに比べて左側の方は、ラビング強度が大きいので、観
察の結果むらはあるものの右側に比べると相対的にむら
が小さくなると考えられる。

【００５７】つぎに、実施例３について説明する。図７
は、配向膜にラビング処理を施した後にさらに４５度傾
けた方向にラビング処理を施したものについての、偏光
顕微鏡による観察結果を示す図である。実施例３は２回
ともラビング処理を行ったものである。なお、図７にお
いて、点線の矢印は一番目のラビングの方向を示し、実
線の矢印は２番目のラビングの方向を示している。

【００５８】ここでは、２段階配向処理によるむらは光
配向とラビング処理の組み合わせに限り起こるのではな
く普遍的な現象であることが次の実験からわかった。例
えば図７でわかるように、ラビングを２回することでも
ラビングステップごとの跡が残っていることが確認でき
た。最後のラビング方向が検光子の軸と離れているとこ
ろは全体的に明るくなっていたのは１回ラビングと似て
いたが、α＝０°の所では検光子の軸と平行な方向でも
かなり明るい領域（しま模様）であることが確認でき
た。これはいずれのラビング処理も液晶の均一な配向を
もたらさないため、前段階のラビングの効果が二度目の
ラビング処理の後にも残っていると考えることができ
る。

【００５９】以上のことから、本実施の形態によれば、
配向膜に第１の配向処理を第１の方向に施す工程と、第
１の方向と異なる第２の方向に、第２の配向処理を施す
工程とがある。または、配向膜には第１の方向に第１の
配向処理が施されており、配向処理機能を試験すべき、
第２の配向処理を施した第２の方向は、第１の方向と異
なる。

【００６０】したがって、第２の配向処理が不十分であ
る場合には、第２の配向処理を行っても、配向処理が不
十分な部分において、第１の配向処理の影響が残ってい
る。すなわち、第２の配向処理が十分に施されている部
分は、液晶分子が第２の配向処理が施された方向に向く
が、第２の配向処理が不十分な部分では、第１の配向処
理の影響が残っており、液晶分子が第１の配向処理の第
１の方向を向くか、もしくは第１の方向に向かないとし
ても第２の方向以外の方向を向くものと考えられる。し
たがって、これにより配向膜形状の状態が評価できる。

【００６１】本発明によって、目的にあったラビングの
使用環境（条件）をあらかじめ設定することが可能にな
る。これによってラビングの性能がデバイスの歩留まり
に及ぼす影響を低減させることができる。

【００６２】なお、上述の実施の形態では液晶の例につ
いて説明したが、本発明の適用範囲は液晶に限定される
わけではない。本発明は、液晶ばかりではなく、フタロ
シアニン等の有機分子の配向制御膜としても用いること
が出来る。すなわち、基板に高分子を塗布し、ラビング
した後、有機分子を蒸着すると良質の配向膜が得られる
ことがある。

【００６３】つぎに、配向処理機能試験体にかかる発明
の実施の形態について説明する。上述した実施例１およ
び３における、第１の配向処理をした基板は、配向処理
機能試験体として用いることができる。すなわち、あら
かじめ配向処理をしてある配向膜を設けた基板は、任意
のラビング装置の性能を評価するための試験体として使
用することができる。

【００６４】本実施の形態にかかる配向処理機能試験体
は、以下のものを有している。まず、基板であり、また
この基板上に形成された配向膜である。この配向膜には
第１の方向に第１の配向処理が施されている。配向処理
機能を試験すべき、第２の配向処理を施す第２の方向
は、上記第１の方向と異なる。すなわち、この試験体を
用いて、任意のラビング装置の機能を試験する際の、ラ
ビングの方向は、基板上の配向膜にあらかじめ施された
配向の方向とは異なっている。

【００６５】つぎに、配向処理機能試験体ついて具体的
に説明をする。実施例４本実施例の配向処理機能試験体
は、第１の配向処理が光配向処理であるものである。こ
の配向処理機能試験体は、上述の実施例１において用い
た、第１の配向処理を施した配向膜付き基板に相当す
る。

【００６６】この配向処理機能試験体の製造方法につい
て説明する。最初に、アゾベンゼンを主鎖に持つポリア
ミク酸の粉末を３重量％の割合でＮＭＰ（Ｎ−ｍｅｔｈ
ｙ１−２−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｏｎｅ）に溶解した。

【００６７】その後、攪拌を２４時間行った後、０．４
５μｍのフィルタを用いてわずかの不純物を取り除い
た。配向膜は光に反応しやすいので、上の過程中及び終
った後での保管はできるだけ光に露出しないようにアル
ミホイルを使って光を遮蔽した。

【００６８】なお、本実施の形態においては配向膜の材
料として、アゾベンゼンを主鎖に持つポリアミク酸を用
いたが、配向膜の材料はこれに限定されるわけではな
い。このほか、配向膜の材料として、一般に液晶用配向
膜として用いられているすべての配向膜や、アゾメチン
基など光異性化が可能な基を主鎖に含む高分子膜などを
採用することができる。

【００６９】つぎに、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−
Ｏｘｉｄｅ）付ガラス基板をカッターで２ｃｍ×１ｃｍ
と１．５ｃｍ×１ｃｍの大きさに切ったもの数枚づつを
用意した。基板をエキストラン（蒸留水に３０％程度の
濃度で解けている中性洗剤）が入っているシャーレの中
に入れ、超音波洗浄を３０分間２回行った。続いて蒸留
水を用い、基板を１０分間６回超音波洗浄することでエ
キストランを完全に洗い落とした。洗浄が終ったら、ク
リンルーム内で、基板をピンセットで取り出し、ドライ
ヤーを使って乾燥させた。

【００７０】完全にガラスが乾燥したら、用意した高分
子配向処理剤をＩＴＯ基板に塗布する。配向膜を基板上
に均一に塗布するためには高分子配向処理剤をピペット
で１〜２滴基板の真ん中に落とした後、３０００ｒｐｍ
の回転速度で３分間基板を高速回転（スピンコート）さ
せた。スピンコートの後、基板上の溶媒を飛ばすために
オーブンに入れ７０℃で６０分間乾燥させた。

【００７１】なお、本実施の形態においては基板とし
て、ＩＴＯ付ガラス基板を用いたが、基板はこれに限定
されるわけではない。このほか、基板として、ＩＴＯの
ついていないガラス基板、溶融石英などの透明な固体基
板などを採用することができる。

【００７２】ここでは、配向膜に第１の配向処理を第１
の方向に施す。試験すべきラビング装置の配向処理方向
と、異なる方向への配向処理を行うことによって得られ
る液晶配向の変化から配向制御の様子を観察することが
できる。

【００７３】ここで、第１の配向処理は光配向処理であ
る。ここでは、まず１枚の基板を用意した。この基板の
配向膜全面について、試験時の配向方向に対して＋４５
°の方向に光配向処理を施した。つぎに、もう１枚の基
板を用意した。この基板の配向膜全面について、試験時
の配向方向に対して−４５°の方向に光配向処理を施し
た。これらにより、配向処理機能試験体を得ることがで
きた。なお、光配向の条件は比較例１における条件と同
様である。

【００７４】実施例５本実施例の配向処理機能試験体
は、第１の配向処理がラビング配向処理である。ここで
は、配向膜に第１の配向処理を第１の方向に施す。この
配向処理機能試験体は、上述の実施例３において用い
た、第１の配向処理を施した配向膜付き基板に相当す
る。

【００７５】ここでは、まず１枚の基板を用意した。こ
の基板の配向膜全面について試験の際の配向方向に対し
て＋４５°の方向にラビング処理を施した。つぎに、も
う１枚の基板を用意した。この基板の配向膜全面につい
て試験の際の配向方向に対して−４５°の方向にラビン
グ処理を施した。なお、ラビング処理の条件は比較例２
における条件と同様である。その他の条件は実施例４と
同様である。

【００７６】なお、上述の実施例４および５において
は、配向処理法として光配向処理とラビング処理につい
て説明した。しかし、配向処理法はこの光配向処理とラ
ビング処理に限定されるものではない。このほかの配向
処理法として、上述したように、他の光配向法、斜め蒸
着法、スタンプ法などを採用することができる。

【００７７】以上のことから、本実施の形態によれば、
配向処理機能試験体を用いることにより、任意のラビン
グ装置の機能を評価することができる。すなわち、本実
施の形態にかかる配向処理機能試験体を任意のラビング
装置でラビング処理を行い、この試験体からセルを作製
し、このセルを偏光顕微鏡により観察することができ
る。この観察から、ラビング処理のむらを観察すること
により、配向処理表面の形状を評価することができる。

【００７８】この結果、従来は困難であったラビング装
置の評価ができるとともに、ラビング装置の長期の運転
によるラビング機能の低下状況を追跡することができ
る。これにより、安定したラビング装置の運転ができる
ようになり、均一で安定した配向膜を有する基板を製造
することができる。

【００７９】なお、本発明は上述の実施の形態に限らず
本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採
り得ることはもちろんである。

【００８０】

【発明の効果】本発明は、以下に記載されるような効果
を奏する。配向膜に第１の配向処理を第１の方向に施す
工程と、第１の方向と異なる第２の方向に、第２の配向
処理を施す工程とがあるので、または、配向膜には第１
の方向に第１の配向処理が施されており、配向処理機能
を試験すべき、第２の配向処理を施した第２の方向は、
第１の方向と異なるので、配向膜形状の状態が評価でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態にかかる配向膜の評価方法、およ
び配向処理機能試験体に用いた配向膜の化学構造を示す
図である。

【図２】本実施の形態において、配向膜に光配向処理を
施すのに使用する、光照射を行うための光学系を示す図
である。

【図３】本実施の形態において、配向膜に傾斜ラビング
処理を施すのに使用する、装置と傾斜用スペーサーを示
す図である。

【図４】配向膜に第１の光配向処理を施した領域と、さ
らに４５度傾けた方向に第２の光配向処理を施した領域
の、偏光顕微鏡による観察結果を示す図である。

【図５】配向膜にラビング処理を施したもの（Ａ）と、
配向膜に光配向処理を施した後にさらに４５度傾けた方
向にラビング処理を施したもの（Ｂ）についての、偏光
顕微鏡による観察結果を示す図である。

【図６】配向膜に傾斜ラビング処理を施したもの（Ａ）
と、配向膜に光配向処理を施した後にさらに４５度傾け
た方向に傾斜ラビング処理を施したもの（Ｂ）について
の、偏光顕微鏡による観察結果を示す図である。

【図７】配向膜にラビング処理を施した後にさらに４５
度傾けた方向にラビング処理を施したものについての、
偏光顕微鏡による観察結果を示す図である。

【符号の説明】

１‥‥水銀ランプ、２‥‥レンズ、３‥‥ピンホール、
４‥‥ポーラライザ、５‥‥セル、６‥‥ローラー、７
‥‥ガラス基板、８‥‥傾斜用スペーサー、９‥‥ステ
ージ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に配向膜を形成する工程と、上記
   配向膜に第１の配向処理を第１の方向に施す工程と、上
   記第１の方向と異なる第２の方向に、第２の配向処理を
   施す工程と、上記第２の配向処理を施した配向膜をつけ
   た基板を用いて、セルを作製する工程と、上記セルに液
   晶を注入する工程と、偏光顕微鏡において、偏光子と検
   光子を直交させた状態で、この偏光子と検光子の間に上
   記セルを設置して、上記セルを観察する工程とを有する
   配向膜の評価方法。
2. 【請求項２】 第１の配向処理は、光配向処理である請
   求項１記載の配向膜の評価方法。
3. 【請求項３】 第２の配向処理は、ラビング配向処理で
   ある請求項２記載の配向膜の評価方法。
4. 【請求項４】 第１の配向処理は、ラビング配向処理で
   ある請求項１記載の配向膜の評価方法。
5. 【請求項５】 第２の配向処理は、ラビング配向処理で
   ある請求項４記載の配向膜の評価方法。
6. 【請求項６】 以下の配向処理機能試験体。 （イ）以下のものを有する （イ−１）基板 （イ−２）上記基板上に形成された配向膜 （イ−２−１）上記配向膜には第１の方向に第１の配向
   処理が施されている （ロ）配向処理機能を試験すべき、第２の配向処理を施
   した第２の方向は、上記第１の方向と異なる。
7. 【請求項７】 第１の配向処理は、光配向処理である請
   求項６記載の配向処理機能試験体。
8. 【請求項８】 第１の配向処理は、ラビング配向処理で
   ある請求項６記載の配向処理機能試験体。