JP2996897B2 - 液晶配向制御方法及び装置及び前記方法により形成された配向膜を有する液晶表示装置 - Google Patents
液晶配向制御方法及び装置及び前記方法により形成された配向膜を有する液晶表示装置Info
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶分子に接する配向
膜の液晶配向制御方法及び装置に関する。また本発明
は、前記液晶配向制御方法により形成された配向膜を有
する液晶表示装置に関する。
膜の液晶配向制御方法及び装置に関する。また本発明
は、前記液晶配向制御方法により形成された配向膜を有
する液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、液晶表示装置の液晶配向膜の
配向方法としてラビング法が用いられている。ラビング
とは、綿等の毛足の短い布でガラス基板上に塗布された
ポリイミド等の高分子を擦る工程である。摩擦によって
高分子の鎖が一方向に揃い、また微小な溝が表面に形成
されるために液晶分子が配向すると言われている。しか
しながら、ラビング法は製造装置が簡単で済むという利
点を有するものの、製造工程において静電気や埃が発生
するため、これらを取り除く洗浄工程等に工夫を必要と
している。このためラビングに変わる配向方法が幾つか
提案されている。
配向方法としてラビング法が用いられている。ラビング
とは、綿等の毛足の短い布でガラス基板上に塗布された
ポリイミド等の高分子を擦る工程である。摩擦によって
高分子の鎖が一方向に揃い、また微小な溝が表面に形成
されるために液晶分子が配向すると言われている。しか
しながら、ラビング法は製造装置が簡単で済むという利
点を有するものの、製造工程において静電気や埃が発生
するため、これらを取り除く洗浄工程等に工夫を必要と
している。このためラビングに変わる配向方法が幾つか
提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】既に提案されている配
向方法として斜方蒸着、延伸高分子膜、グレーティング
法、ＬＢ膜の貼り付け、有機分子の光異性化の利用等が
ある。以下にこれらの配向方法を簡単に説明する。ま
ず、斜方蒸着は、ＳｉＯ２、Ａｕ、Ａｌ等の金属及びそ
の酸化物をガラス基板に対して傾斜させて蒸着させるも
のであり、ガラス基板表面に斜方構造を形成し、この構
造に沿って液晶分子を配向させるようにしたものであ
る。液晶配向のガラス基板に対する傾き角であるプレチ
ルト角の制御は蒸着の角度を変化させることで可能であ
るが、反面斜方蒸着のための装置は大がかりなものにな
り、さらに所望の配向膜形成に時間がかかってしまうと
いう欠点を有している。
向方法として斜方蒸着、延伸高分子膜、グレーティング
法、ＬＢ膜の貼り付け、有機分子の光異性化の利用等が
ある。以下にこれらの配向方法を簡単に説明する。ま
ず、斜方蒸着は、ＳｉＯ２、Ａｕ、Ａｌ等の金属及びそ
の酸化物をガラス基板に対して傾斜させて蒸着させるも
のであり、ガラス基板表面に斜方構造を形成し、この構
造に沿って液晶分子を配向させるようにしたものであ
る。液晶配向のガラス基板に対する傾き角であるプレチ
ルト角の制御は蒸着の角度を変化させることで可能であ
るが、反面斜方蒸着のための装置は大がかりなものにな
り、さらに所望の配向膜形成に時間がかかってしまうと
いう欠点を有している。
【０００４】また延伸高分子膜を用いた場合には、高分
子膜の膜厚が厚くなってしまうため、製造された液晶表
示パネルの印加電圧が大きくなってしまうという欠点を
有している。
子膜の膜厚が厚くなってしまうため、製造された液晶表
示パネルの印加電圧が大きくなってしまうという欠点を
有している。
【０００５】また、グレーティング法はフォトリソグラ
フィやレプリカによりガラス基板に溝を形成し、溝の方
向に液晶を配向させるものであるが、製造工程が複雑に
なってしまうとともにプレチルト角の制御も困難である
という欠点を有している。
フィやレプリカによりガラス基板に溝を形成し、溝の方
向に液晶を配向させるものであるが、製造工程が複雑に
なってしまうとともにプレチルト角の制御も困難である
という欠点を有している。
【０００６】ＬＢ（ラングミュアー−ブロジェット）膜
は数分子層からなる、よく配向した単分子膜をガラス基
板に貼り付け、ＬＢ膜の分子によって液晶を配向させる
ものであり、プレチルト角の制御はＬＢ膜の分子を変更
させることで可能ではあるがＬＢ膜の作成及びガラス基
板への貼り付けが困難であるという欠点を有している。
は数分子層からなる、よく配向した単分子膜をガラス基
板に貼り付け、ＬＢ膜の分子によって液晶を配向させる
ものであり、プレチルト角の制御はＬＢ膜の分子を変更
させることで可能ではあるがＬＢ膜の作成及びガラス基
板への貼り付けが困難であるという欠点を有している。
【０００７】光異性化の利用は、プレチルト角の制御が
不可能であり、光重合、光分解を用いた配向方法も提案
されてきているが（例えば、平成５年（１９９３年）２
月１２日に出願公開された特開平５−３４６９９号公報
参照）、配向力が弱くしかもプレチルト角を持たないた
めリバースチルト欠陥を生じるという問題を有してい
る。
不可能であり、光重合、光分解を用いた配向方法も提案
されてきているが（例えば、平成５年（１９９３年）２
月１２日に出願公開された特開平５−３４６９９号公報
参照）、配向力が弱くしかもプレチルト角を持たないた
めリバースチルト欠陥を生じるという問題を有してい
る。
【０００８】本発明の目的は、基板上に静電気、埃等の
発生を防止させることができる液晶配向制御方法及び装
置を提供することにある。また本発明の目的は、配向膜
材料としてさまざまな高分子材料を用いることを可能と
し、配向の特性を制御可能である液晶配向制御方法及び
装置を提供することにある。
発生を防止させることができる液晶配向制御方法及び装
置を提供することにある。また本発明の目的は、配向膜
材料としてさまざまな高分子材料を用いることを可能と
し、配向の特性を制御可能である液晶配向制御方法及び
装置を提供することにある。
【０００９】さらに本発明の目的は、配向方向を容易に
変えることができ、基板上で部分的に配向方向を変化さ
せることができる液晶配向制御方法及び装置を提供する
ことにある。またさらに、本発明の目的は、上記液晶配
向制御方法により形成された配向膜を有する液晶表示装
置を提供することにある。
変えることができ、基板上で部分的に配向方向を変化さ
せることができる液晶配向制御方法及び装置を提供する
ことにある。またさらに、本発明の目的は、上記液晶配
向制御方法により形成された配向膜を有する液晶表示装
置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、基板上に形
成された高分子配向膜に直線偏光した紫外線を照射し、
直線偏光の偏光方向を回転させて高分子配向膜に斜めに
紫外線を照射することを特徴とする液晶配向制御方法に
より達成される。
成された高分子配向膜に直線偏光した紫外線を照射し、
直線偏光の偏光方向を回転させて高分子配向膜に斜めに
紫外線を照射することを特徴とする液晶配向制御方法に
より達成される。
【００１１】また上記目的は、基板上に形成された高分
子配向膜に直線偏光した紫外線を所定の偏光方向で照射
して偏光方向に対して直角方向に配向させる配向処理を
し、直線偏光の偏光方向を配向膜面内でほぼ９０°回転
させ、且つ高分子配向膜に偏光面内で斜めから紫外線を
照射してプレチルト角をつける処理をすることを特徴と
する液晶配向制御方法により達成される。
子配向膜に直線偏光した紫外線を所定の偏光方向で照射
して偏光方向に対して直角方向に配向させる配向処理を
し、直線偏光の偏光方向を配向膜面内でほぼ９０°回転
させ、且つ高分子配向膜に偏光面内で斜めから紫外線を
照射してプレチルト角をつける処理をすることを特徴と
する液晶配向制御方法により達成される。
【００１２】さらに上記目的は、直線偏光された紫外線
を照射する紫外線光源と、紫外線光源から照射された直
線偏光の紫外光を基板法線に対して所定の角度だけ相対
的に傾ける照射光傾斜手段と、基板の基準方向に対して
所定の偏光方向で紫外線を照射させる偏光方向変更手段
とを備えたことを特徴とする液晶配向制御装置により達
成される。
を照射する紫外線光源と、紫外線光源から照射された直
線偏光の紫外光を基板法線に対して所定の角度だけ相対
的に傾ける照射光傾斜手段と、基板の基準方向に対して
所定の偏光方向で紫外線を照射させる偏光方向変更手段
とを備えたことを特徴とする液晶配向制御装置により達
成される。
【００１３】またさらに上記目的は、上記いずれかの液
晶配向制御方法により形成された高分子配向膜を備えた
ことを特徴とする液晶表示装置によって達成される。
晶配向制御方法により形成された高分子配向膜を備えた
ことを特徴とする液晶表示装置によって達成される。
【００１４】
【作用】本発明によれば、液晶配向制御装置がガラス基
板及び配向膜に接触しないため、静電気、埃の発生を防
止させることができるようになる。また配向膜材料とし
てさまざまな高分子材料を用いることが可能となるの
で、配向の特性を制御可能である。さらに偏光の方向を
容易に変えることができるので配向方向を変えることが
でき、基板上で部分的に配向方向を変化させることがで
きる。
板及び配向膜に接触しないため、静電気、埃の発生を防
止させることができるようになる。また配向膜材料とし
てさまざまな高分子材料を用いることが可能となるの
で、配向の特性を制御可能である。さらに偏光の方向を
容易に変えることができるので配向方向を変えることが
でき、基板上で部分的に配向方向を変化させることがで
きる。
【００１５】そして、紫外線を照射するだけなので他の
付加的な工程を要することもなく、液晶にプレチルト角
を持たせて配向させることができるから液晶表示パネル
に電圧を印加してもリバースチルト等の配向不良を生じ
ない。従来の光を利用した配向は配向力が弱かったが、
本発明により形成される配向は、ラビング法のそれと同
程度のものを得ることができるようになる。
付加的な工程を要することもなく、液晶にプレチルト角
を持たせて配向させることができるから液晶表示パネル
に電圧を印加してもリバースチルト等の配向不良を生じ
ない。従来の光を利用した配向は配向力が弱かったが、
本発明により形成される配向は、ラビング法のそれと同
程度のものを得ることができるようになる。
【００１６】
【実施例】本発明の一実施例による液晶配向制御装置の
構成を図１を用いて説明する。本実施例による液晶配向
制御装置は、図１（ａ）に示すような水銀ランプ２とウ
オラストンプリスム等の直線偏光素子４と組み合わせた
紫外線光源６、或は図１（ｂ）に示すような紫外線レー
ザ８等のすでに直線偏光された紫外線を照射できる紫外
線光源６のいずれかと、当該光源６から照射された直線
偏光の紫外光を基板１０法線に対して任意の角度相対的
に傾ける照射光傾斜手段１２と、基板の基準方向に対し
て任意の偏光方向で照射できるようにする偏光方向変更
手段１４からなる。
構成を図１を用いて説明する。本実施例による液晶配向
制御装置は、図１（ａ）に示すような水銀ランプ２とウ
オラストンプリスム等の直線偏光素子４と組み合わせた
紫外線光源６、或は図１（ｂ）に示すような紫外線レー
ザ８等のすでに直線偏光された紫外線を照射できる紫外
線光源６のいずれかと、当該光源６から照射された直線
偏光の紫外光を基板１０法線に対して任意の角度相対的
に傾ける照射光傾斜手段１２と、基板の基準方向に対し
て任意の偏光方向で照射できるようにする偏光方向変更
手段１４からなる。
【００１７】照射光傾斜手段１２及び偏光方向変更手段
１４としては、例えば光源を固定して、光照射されるガ
ラス基板を光源に対して回転／傾斜させる機構であれば
よく、従来の基板保持／搬送テーブル或はＸ−Ｙ−Ｚテ
ーブル等を利用して容易に製造することができるので本
実施例では説明を省略する。
１４としては、例えば光源を固定して、光照射されるガ
ラス基板を光源に対して回転／傾斜させる機構であれば
よく、従来の基板保持／搬送テーブル或はＸ−Ｙ−Ｚテ
ーブル等を利用して容易に製造することができるので本
実施例では説明を省略する。
【００１８】次に、本発明の一実施例による液晶配向制
御装置を用いた液晶配向制御方法を図２を用いて説明す
る。図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ高分子配向膜を塗布
した基板の平面図及び側面図である。
御装置を用いた液晶配向制御方法を図２を用いて説明す
る。図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ高分子配向膜を塗布
した基板の平面図及び側面図である。
【００１９】まず、図２に示すようにガラス基板等の基
板１０に高分子配向膜（ポリイミド、ポリビニルアルコ
ール等）１６をスピンコート等により薄く塗布した後、
乾燥させる。
板１０に高分子配向膜（ポリイミド、ポリビニルアルコ
ール等）１６をスピンコート等により薄く塗布した後、
乾燥させる。
【００２０】次に、図３（ａ）に示すように塗布された
高分子配向膜１６に吸収される波長の紫外線を直線偏光
状態で高分子配向膜１６に照射する。この照射により基
板１０面内の配向方向は偏光方向と垂直になる。本実施
例においてはこれを配向照射と呼ぶこととする。
高分子配向膜１６に吸収される波長の紫外線を直線偏光
状態で高分子配向膜１６に照射する。この照射により基
板１０面内の配向方向は偏光方向と垂直になる。本実施
例においてはこれを配向照射と呼ぶこととする。
【００２１】次に、２回目の紫外線照射を行う。２回目
の紫外線照射は図３（ｂ）に示すように、偏光方向を配
向照射の偏光に対して９０°回転させ、且つ照射方向を
基板に対して偏光方向を含む垂直面内で所定量傾ける。
つまり、偏光方向は基板１０に対して傾いている。この
２回目の照射により液晶にプレチルト角を持った配向を
させることができるようになる。この照射を本実施例で
はチルト照射と呼ぶこととする。
の紫外線照射は図３（ｂ）に示すように、偏光方向を配
向照射の偏光に対して９０°回転させ、且つ照射方向を
基板に対して偏光方向を含む垂直面内で所定量傾ける。
つまり、偏光方向は基板１０に対して傾いている。この
２回目の照射により液晶にプレチルト角を持った配向を
させることができるようになる。この照射を本実施例で
はチルト照射と呼ぶこととする。
【００２２】チルト照射の照射エネルギとポリイミド等
の高分子配向膜の種類によってプレチルト角を制御する
ことができる。また配向照射とチルト照射とを同時に実
施することもできる。使用する高分子配向膜としては、
後述するが紫外線によって分子鎖が切れるものであっ
て、また液晶に対して水平配向を行う高分子配向膜であ
る必要があり、これを満足するものとしてポジ型ポリイ
ミドがある。
の高分子配向膜の種類によってプレチルト角を制御する
ことができる。また配向照射とチルト照射とを同時に実
施することもできる。使用する高分子配向膜としては、
後述するが紫外線によって分子鎖が切れるものであっ
て、また液晶に対して水平配向を行う高分子配向膜であ
る必要があり、これを満足するものとしてポジ型ポリイ
ミドがある。
【００２３】紫外線の照射時間は、高分子配向膜の紫外
線に対する感度と紫外線の強度によって異なる。上記紫
外線照射を２枚のガラス基板上の高分子配向膜に紫外線
照射を行った後、高分子配向膜側を内側にして２枚のガ
ラス基板を対向させて、所定の間隔（セルギャップ）で
貼り合わせ、液晶を注入して封止する。このとき、所望
の配向状態を得られるように両基板の高分子配向膜の配
向方向を設定するようにする。セルギャップは液晶が配
向できる範囲であればよく通常の液晶表示装置では、数
ミクロンから十数ミクロンである。セルギャップは、フ
ィルムやビーズ球などのスペーサにより実現される。
線に対する感度と紫外線の強度によって異なる。上記紫
外線照射を２枚のガラス基板上の高分子配向膜に紫外線
照射を行った後、高分子配向膜側を内側にして２枚のガ
ラス基板を対向させて、所定の間隔（セルギャップ）で
貼り合わせ、液晶を注入して封止する。このとき、所望
の配向状態を得られるように両基板の高分子配向膜の配
向方向を設定するようにする。セルギャップは液晶が配
向できる範囲であればよく通常の液晶表示装置では、数
ミクロンから十数ミクロンである。セルギャップは、フ
ィルムやビーズ球などのスペーサにより実現される。
【００２４】図４に本実施例による液晶配向制御方法で
製造された液晶表示装置の概略の構造を示す。所定のセ
ルギャップになるように対向する２枚のガラス基板１０
がスペーサ１８により支持されている。両ガラス基板１
０内面に本実施例での配向処理を施された高分子配向膜
１６が形成されその間に液晶２０が封入されている。
製造された液晶表示装置の概略の構造を示す。所定のセ
ルギャップになるように対向する２枚のガラス基板１０
がスペーサ１８により支持されている。両ガラス基板１
０内面に本実施例での配向処理を施された高分子配向膜
１６が形成されその間に液晶２０が封入されている。
【００２５】封入された液晶２０は液晶状態でもアイソ
トロピック状態でもよく、液晶２０注入後液晶相となっ
た液晶２０はガラス基板１０上の高分子配向膜１６によ
りプレチルト角をもって配向する。以上のようにして液
晶の一方向への水平配向がラビングせずに得られる。
トロピック状態でもよく、液晶２０注入後液晶相となっ
た液晶２０はガラス基板１０上の高分子配向膜１６によ
りプレチルト角をもって配向する。以上のようにして液
晶の一方向への水平配向がラビングせずに得られる。
【００２６】上述の構成及び方法の具体例を以下に説明
する。まず紫外線光源６としてＳＨＧ（二次高調波）に
よる紫外線レーザを用いた。波長は２５７ｎｍである。
基板１０としては、透明電極（ＩＴＯ：インジウム・テ
ィン・オキサイド）を形成したガラス基板を用いた。基
板１０上に形成する高分子配向膜１６としては、可溶性
ポリイミド（日本合成ゴム社製のオプトマーＡＬ１２５
６）を用いた。
する。まず紫外線光源６としてＳＨＧ（二次高調波）に
よる紫外線レーザを用いた。波長は２５７ｎｍである。
基板１０としては、透明電極（ＩＴＯ：インジウム・テ
ィン・オキサイド）を形成したガラス基板を用いた。基
板１０上に形成する高分子配向膜１６としては、可溶性
ポリイミド（日本合成ゴム社製のオプトマーＡＬ１２５
６）を用いた。
【００２７】ポリイミドの高分子配向膜１６をスピンコ
ートにより電極付ガラス基板１０のＩＴＯ上に塗布した
後、１８０℃で１時間ベークし乾燥させる。ポリイミド
１６の塗布面を紫外線レーザ６の紫外線照射面に向け、
直線偏光した紫外線光を１８ｍＷの８ｍｍ径のスポット
（３２ｍＷ／ｃｍ２）で２分間、基板１０に垂直に照射
した。
ートにより電極付ガラス基板１０のＩＴＯ上に塗布した
後、１８０℃で１時間ベークし乾燥させる。ポリイミド
１６の塗布面を紫外線レーザ６の紫外線照射面に向け、
直線偏光した紫外線光を１８ｍＷの８ｍｍ径のスポット
（３２ｍＷ／ｃｍ２）で２分間、基板１０に垂直に照射
した。
【００２８】次に、２回目の紫外線照射のため偏光方向
を９０°回転し、さらに基板１０を偏光面内で１０°傾
けて１分間紫外線をポリイミド１６にチルト照射した。
を９０°回転し、さらに基板１０を偏光面内で１０°傾
けて１分間紫外線をポリイミド１６にチルト照射した。
【００２９】このようにして形成された基板１０を２枚
用い、ポリイミド１６側を内側にして１２ミクロンのポ
リエチレンフィルムをスペーサ１８として挟む。このと
き２枚の基板１０は、２回目に照射した紫外線の偏光方
向が互いに平行になるように、つまり液晶のプレチルト
が平行になるように２枚の基板１０を貼り合わせた。液
晶２０を液晶相のまま毛細管現象を利用して注入して液
晶表示装置を完成させた。
用い、ポリイミド１６側を内側にして１２ミクロンのポ
リエチレンフィルムをスペーサ１８として挟む。このと
き２枚の基板１０は、２回目に照射した紫外線の偏光方
向が互いに平行になるように、つまり液晶のプレチルト
が平行になるように２枚の基板１０を貼り合わせた。液
晶２０を液晶相のまま毛細管現象を利用して注入して液
晶表示装置を完成させた。
【００３０】できあがった液晶表示装置の高分子配向膜
１６を偏光顕微鏡で観察し、またクリスタルローテーシ
ョン法を用いてプレチルト角を測定した。紫外線が照射
された部分では偏光方向と直角に配向していた。またプ
レチルト角は０．２°であった。２枚の基板１０のＩＴ
Ｏに電圧を印加すると液晶２０の液晶分子の配向が傾い
たが配向の回転方向は同一でリバースチルトによる欠陥
は生じなかった。
１６を偏光顕微鏡で観察し、またクリスタルローテーシ
ョン法を用いてプレチルト角を測定した。紫外線が照射
された部分では偏光方向と直角に配向していた。またプ
レチルト角は０．２°であった。２枚の基板１０のＩＴ
Ｏに電圧を印加すると液晶２０の液晶分子の配向が傾い
たが配向の回転方向は同一でリバースチルトによる欠陥
は生じなかった。
【００３１】また、チルト照射の角度を３０°にして同
様の実験をしたところプレチルト角は０．６°を得た。
このようにチルト照射の角度によってプレチルト角の制
御が可能である。
様の実験をしたところプレチルト角は０．６°を得た。
このようにチルト照射の角度によってプレチルト角の制
御が可能である。
【００３２】本実施例は原理的に、直線偏光した紫外線
に対する高分子配向膜の吸収の異方性を用いている。即
ち、高分子配向膜に照射した紫外線の偏光方向とほぼ平
行に分子鎖が並んだ高分子配向膜の分子鎖は吸収が大き
くて、紫外線の偏光方向とほぼ直角方向に並ぶ分子鎖よ
り相対的にその分子鎖の切断が生じやすいことを用いて
いる。
に対する高分子配向膜の吸収の異方性を用いている。即
ち、高分子配向膜に照射した紫外線の偏光方向とほぼ平
行に分子鎖が並んだ高分子配向膜の分子鎖は吸収が大き
くて、紫外線の偏光方向とほぼ直角方向に並ぶ分子鎖よ
り相対的にその分子鎖の切断が生じやすいことを用いて
いる。
【００３３】以下に図５を用いて直線偏光した紫外線に
よる高分子配向膜であるポリイミド分子鎖の変化を説明
する。図５（ａ）は基板１０上面から見た平面図であ
り、基板１０上に高分子配向膜１６であるポリイミドを
スピンコートしたときのポリイミド分子鎖の状態を示し
ている。この状態ではポリイミド分子鎖２２、２４等は
あらゆる方向に向いている。
よる高分子配向膜であるポリイミド分子鎖の変化を説明
する。図５（ａ）は基板１０上面から見た平面図であ
り、基板１０上に高分子配向膜１６であるポリイミドを
スピンコートしたときのポリイミド分子鎖の状態を示し
ている。この状態ではポリイミド分子鎖２２、２４等は
あらゆる方向に向いている。
【００３４】図５（ｂ）は、直線偏光した紫外線を基板
面の法線方向から配向照射させた状態を示している。図
中破線３０で示した領域内が偏光照射の領域である。照
射した紫外線の偏光方向は図５（ｂ）の矢印ａで示すよ
うに、図中縦方向である。このような配向照射を行う
と、高分子配向膜１６の分子鎖２２、２４は照射された
紫外線の偏光方向にほぼ平行な分子鎖２４は多く紫外線
を吸収して切れて短くなり、相対的に偏光方向と直角方
向の分子鎖２２は切断されずにそのままの状態を保つ。
面の法線方向から配向照射させた状態を示している。図
中破線３０で示した領域内が偏光照射の領域である。照
射した紫外線の偏光方向は図５（ｂ）の矢印ａで示すよ
うに、図中縦方向である。このような配向照射を行う
と、高分子配向膜１６の分子鎖２２、２４は照射された
紫外線の偏光方向にほぼ平行な分子鎖２４は多く紫外線
を吸収して切れて短くなり、相対的に偏光方向と直角方
向の分子鎖２２は切断されずにそのままの状態を保つ。
【００３５】従って、偏光方向と直交した方向のポリイ
ミドの分子鎖は偏光方向に平行な方向より長くなって液
晶に対する配向力が強くなり、液晶をこのポリイミドの
上に置くと液晶は偏光方向と直交した方向に配向する。
ミドの分子鎖は偏光方向に平行な方向より長くなって液
晶に対する配向力が強くなり、液晶をこのポリイミドの
上に置くと液晶は偏光方向と直交した方向に配向する。
【００３６】図５（ｃ）は図５（ｂ）のＡ−Ａ断面図で
ある。同図に示すように、ポリイミド膜中の積層した分
子鎖２２（主鎖）は側鎖２６、２８を有している。側鎖
は主鎖に対して、その高分子材料で決定される所定の角
度をもって主鎖に対して左右両方向にでている。従っ
て、このままでは液晶は配向はしても、基板１０面に対
して平行にプレチルト角０°で配向している。
ある。同図に示すように、ポリイミド膜中の積層した分
子鎖２２（主鎖）は側鎖２６、２８を有している。側鎖
は主鎖に対して、その高分子材料で決定される所定の角
度をもって主鎖に対して左右両方向にでている。従っ
て、このままでは液晶は配向はしても、基板１０面に対
して平行にプレチルト角０°で配向している。
【００３７】そこで次に、図５（ｄ）に示すように、ま
ず基板１０を基板法線を回転軸として９０°回転させて
から、直線偏向の紫外線が基板１０面に対して偏向方向
に所定角傾斜させた紫外線照射領域３２でチルト照射を
行う。紫外線の偏光方向は図５（ｄ）の矢印ｂで示すよ
うに同図にＸ印で示した１回目の照射における偏光方向
ａに対して直交し、且つポリイミドの表面に対して傾斜
している。
ず基板１０を基板法線を回転軸として９０°回転させて
から、直線偏向の紫外線が基板１０面に対して偏向方向
に所定角傾斜させた紫外線照射領域３２でチルト照射を
行う。紫外線の偏光方向は図５（ｄ）の矢印ｂで示すよ
うに同図にＸ印で示した１回目の照射における偏光方向
ａに対して直交し、且つポリイミドの表面に対して傾斜
している。
【００３８】こうすることにより、基板に対してさまざ
まな方向に傾いて並んでいた分子鎖のうち、偏光方向に
平行な分子鎖が短くなり、偏光方向から大きく傾いてい
る分子鎖ほど長く残るようになる。主鎖２２についてい
る側鎖２６、２８のうち偏光方向と平行に近い側鎖２８
は図中破線で示すように紫外線の吸収が大きく、短く切
断される。
まな方向に傾いて並んでいた分子鎖のうち、偏光方向に
平行な分子鎖が短くなり、偏光方向から大きく傾いてい
る分子鎖ほど長く残るようになる。主鎖２２についてい
る側鎖２６、２８のうち偏光方向と平行に近い側鎖２８
は図中破線で示すように紫外線の吸収が大きく、短く切
断される。
【００３９】このため反対方向に並んでいる側鎖２６の
配向力の法が強くなり、２回目の紫外線照射により紫外
線の入射方向と平行な方にプレチルト角を生じさせるこ
とができる（図５（ｅ））。
配向力の法が強くなり、２回目の紫外線照射により紫外
線の入射方向と平行な方にプレチルト角を生じさせるこ
とができる（図５（ｅ））。
【００４０】以上説明したように本実施例の配向制御方
法及び装置を用いれば、ラビングを用いずに配向が実現
できるため静電気や埃の発生が防止でき、紫外線を照射
するだけなので他の付加的な工程を要しない。
法及び装置を用いれば、ラビングを用いずに配向が実現
できるため静電気や埃の発生が防止でき、紫外線を照射
するだけなので他の付加的な工程を要しない。
【００４１】また上記方法によれば、配向膜材料として
さまざまな高分子材料を用いることができ、従って配向
特性を容易に御可能となる。さらに、配向方向を容易に
変えることができ、基板上で部分的に配向方向を変化さ
せることもできるので、偏光方向を変えながら紫外線を
ガラス基板上に走査しつつ照射することにより、液晶表
示画素の１画素内を分割し各領域で異なる配向方向を形
成するマルチドメイン法に容易に適用することができ
る。
さまざまな高分子材料を用いることができ、従って配向
特性を容易に御可能となる。さらに、配向方向を容易に
変えることができ、基板上で部分的に配向方向を変化さ
せることもできるので、偏光方向を変えながら紫外線を
ガラス基板上に走査しつつ照射することにより、液晶表
示画素の１画素内を分割し各領域で異なる配向方向を形
成するマルチドメイン法に容易に適用することができ
る。
【００４２】本発明は、上記実施例に限らず種々の変形
が可能である。例えば、上記実施例においては光源から
の光として波長２００〜３００ｎｍの範囲の深紫外線を
用いたが、本発明はこれに限られず、高分子材料の吸収
特性に対応させて他の電磁波、例えば真空紫外線（波長
２００ｎｍ以下）或は紫外線（波長３００〜４００ｎ
ｍ）等を用いることももちろん可能である。
が可能である。例えば、上記実施例においては光源から
の光として波長２００〜３００ｎｍの範囲の深紫外線を
用いたが、本発明はこれに限られず、高分子材料の吸収
特性に対応させて他の電磁波、例えば真空紫外線（波長
２００ｎｍ以下）或は紫外線（波長３００〜４００ｎ
ｍ）等を用いることももちろん可能である。
【００４３】
【発明の効果】以上の通り本発明によれば、基板上に静
電気、埃等の発生を防止させずに配向膜を形成すること
ができ、また、配向方向及びプレチルト角を容易に変え
ることができ、基板上で部分的に配向方向を変化させる
ことができるようになる。
電気、埃等の発生を防止させずに配向膜を形成すること
ができ、また、配向方向及びプレチルト角を容易に変え
ることができ、基板上で部分的に配向方向を変化させる
ことができるようになる。
【図１】本発明の一実施例による液晶配向制御装置を示
す図である。
す図である。
【図２】高分子配向膜を塗布した基板を示す図である。
【図３】本実施例の液晶配向制御方法を示す図である。
【図４】本発明の一実施例による液晶表示装置を示す図
である。
である。
【図５】直線偏向した紫外線を照射することによるポリ
イミド分子鎖の変化を説明する図である。
イミド分子鎖の変化を説明する図である。
２ 水銀ランプ ４ 直線偏光素 ６ 紫外線光源子 ８ 紫外線レーザ １０ 基板 １２ 照射光傾斜手段 １４ 偏光方向変更手段 １８ スペーサ ２０ 液晶 ２２ 分子鎖（主鎖） ２４ 分子鎖（主鎖） ２６ 側鎖 ２８ 側鎖 ３０ 紫外線照射領域 ３２ 紫外線照射領域
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−34699（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−318942（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1337 500
Claims (5)
- 【請求項１】基板上に形成された高分子配向膜に直線偏
光した紫外線を照射し、 前記直線偏光の偏光方向を回転させて前記高分子配向膜
に斜めに紫外線を照射することを特徴とする液晶配向制
御方法。 - 【請求項２】請求項１記載の液晶配向制御方法におい
て、 前記偏光方向の回転角がほぼ９０°であることを特徴と
する液晶配向制御方法。 - 【請求項３】基板上に形成された高分子配向膜に直線偏
光した紫外線を所定の偏光方向で照射して前記偏光方向
に対して直角方向に配向させる配向処理をし、 前記直線偏光の偏光方向を前記配向膜面内でほぼ９０°
回転させ、且つ前記高分子配向膜に偏光面内で斜めから
紫外線を照射してプレチルト角をつける処理をすること
を特徴とする液晶配向制御方法。 - 【請求項４】直線偏光された紫外線を照射する紫外線光
源と、 前記紫外線光源から照射された直線偏光の紫外光を基板
法線に対して所定の角度だけ相対的に傾ける照射光傾斜
手段と、 前記基板の基準方向に対して所定の偏光方向で前記紫外
線を照射させる偏光方向変更手段とを備えたことを特徴
とする液晶配向制御装置。 - 【請求項５】請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶配
向制御方法により形成された高分子配向膜を備えたこと
を特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7156429A JP2996897B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 液晶配向制御方法及び装置及び前記方法により形成された配向膜を有する液晶表示装置 |
| CA002178865A CA2178865A1 (en) | 1995-06-22 | 1996-06-12 | Method and apparatus for controlling a liquid crystal alignment |
| EP96304583A EP0750212A3 (en) | 1995-06-22 | 1996-06-20 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7156429A JP2996897B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 液晶配向制御方法及び装置及び前記方法により形成された配向膜を有する液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095747A JPH095747A (ja) | 1997-01-10 |
| JP2996897B2 true JP2996897B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=15627561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7156429A Expired - Lifetime JP2996897B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 液晶配向制御方法及び装置及び前記方法により形成された配向膜を有する液晶表示装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0750212A3 (ja) |
| JP (1) | JP2996897B2 (ja) |
| CA (1) | CA2178865A1 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0182876B1 (ko) | 1996-01-09 | 1999-05-01 | 구자홍 | 액정셀의 프리틸트방향 제어방법 |
| KR0182116B1 (ko) * | 1996-02-01 | 1999-05-01 | 구자홍 | 액정셀의 배향방향 제어방법 |
| US5889571A (en) * | 1996-02-01 | 1999-03-30 | Lg Electronics Inc. | Ultraviolet irradiating device for photo-alignment process and an irradiating method using the same |
| JP3146998B2 (ja) * | 1996-09-12 | 2001-03-19 | ウシオ電機株式会社 | 液晶表示素子の配向膜光配向用偏光光照射装置 |
| US6191836B1 (en) | 1996-11-07 | 2001-02-20 | Lg Philips Lcd, Co., Ltd. | Method for fabricating a liquid crystal cell |
| JP4805290B2 (ja) * | 1997-02-27 | 2011-11-02 | シャープ株式会社 | 配向処理方法および配向処理装置 |
| JP4201862B2 (ja) | 1997-02-27 | 2008-12-24 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| US6292296B1 (en) | 1997-05-28 | 2001-09-18 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Large scale polarizer and polarizer system employing it |
| KR100259258B1 (ko) | 1997-11-21 | 2000-06-15 | 구본준 | 액정표시소자 |
| KR100301853B1 (ko) | 1999-03-25 | 2001-09-26 | 구본준, 론 위라하디락사 | 액정표시소자용 배향막 |
| KR100357214B1 (ko) | 1999-04-21 | 2002-10-18 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시소자 |
| KR100475107B1 (ko) | 1999-10-14 | 2005-03-09 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 멀티도메인 액정셀의 제조방법 |
| JP2002014233A (ja) * | 2000-04-28 | 2002-01-18 | Konica Corp | 光学補償シート、楕円偏光板及び液晶表示装置 |
| KR100673265B1 (ko) | 2000-10-04 | 2007-01-22 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치 |
| KR100565739B1 (ko) | 2000-10-28 | 2006-03-29 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 광배향성 물질 및 이를 이용한 액정표시소자 |
| KR100595300B1 (ko) | 2000-10-28 | 2006-07-03 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 광배향성 물질 및 이를 이용한 액정표시소자 |
| KR100685944B1 (ko) | 2000-12-05 | 2007-02-23 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 광배향성 물질 및 이를 이용한 액정표시소자 |
| KR100628261B1 (ko) | 2001-04-25 | 2006-09-27 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 폴리페닐렌프탈아미드계 물질로 이루어진 배향막을 구비한액정표시소자 및 그 제조방법 |
| US7248318B2 (en) * | 2002-05-31 | 2007-07-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and method of producing the same |
| US7244627B2 (en) | 2003-08-25 | 2007-07-17 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Method for fabricating liquid crystal display device |
| JP4549833B2 (ja) * | 2004-12-13 | 2010-09-22 | 富士フイルム株式会社 | 配向膜及びその製造技術、並びに液晶装置 |
| JP6160073B2 (ja) | 2011-12-26 | 2017-07-12 | 旭硝子株式会社 | 液晶配向膜の製造方法、光学素子の製造方法および光記録媒体処理装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP7156429A patent/JP2996897B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-06-12 CA CA002178865A patent/CA2178865A1/en not_active Abandoned
- 1996-06-20 EP EP96304583A patent/EP0750212A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH095747A (ja) | 1997-01-10 |
| EP0750212A3 (en) | 1997-05-28 |
| CA2178865A1 (en) | 1996-12-23 |
| EP0750212A2 (en) | 1996-12-27 |
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