JP3649824B2

JP3649824B2 - 液晶表示装置の製造方法およびその製造装置

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Publication number: JP3649824B2
Application number: JP27123096A
Authority: JP
Inventors: 秀史吉田
Original assignee: 富士通ディスプレイテクノロジーズ株式会社
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2016-10-15
Also published as: JPH10123521A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の製造方法に関し、詳しくは絶縁基板間に封入される液晶分子の配向を制御する配向処理を簡略化するとともに、視野角度等の表示品質の向上を図ることができる液晶表示装置の製造方法およびその製造方法を実現するための製造装置、ならびにその製造方法により実現される液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ノート型のパーソナルコンピュータ（ノートパソコン）やカーナビゲーションシステム、液晶付きビデオカメラ等の急速な普及に伴って、液晶表示装置（液晶ディスプレイ）が広く利用されるようになっている。特に、ノートパソコンや液晶テレビ等においては、画面サイズの大型化に伴い、視野角度の広角化、すなわち視角特性の向上や高精細化の要求が強くなっている。一般に液晶表示装置は、ガラス等の絶縁基板間に所定の方向に配列された液晶分子が封入された構造を有しているが、絶縁基板上に形成された配向膜に、液晶分子と絶縁基板との接触角であるプレチルト角を設定する配向処理により、液晶分子の配向性を高めることが行なわれている。そして、上述した視角特性や画面精細度を改善する方法として、液晶分子の配向方向を複数混在させた分割配向パネル構造が提案されている。
【０００３】
ところで、従来の液晶表示装置の製造方法は、図６のフローチャートに概要を示すように、配向膜形成工程、配向処理工程、基板組立工程、液晶封入工程からなる。一連の製造工程を説明すると、洗浄処理された（Ｓ５１）絶縁基板上に配向膜材料を塗布（Ｓ５２）、焼成して（Ｓ５３）配向膜を形成し、次いで配向膜表面をバフ布でこすってプレチルト角を設定するラビングを施し（Ｓ５４）、ラビングにより生じる塵埃や静電気を洗浄、乾燥処理（Ｓ５５）により除去して配向処理を行なう。次いで素子基板側にシール接着剤を印刷し（Ｓ５６）、フィルタ基板との間隙を確保するためのスペーサを散布した（Ｓ５７）後、素子基板とフィルタ基板とを貼り合わせ（Ｓ５８）、液晶基板を組み立てる。さらに貼り合わせた絶縁基板の注入口から液晶を注入した（Ｓ５９）後、注入口を封止（Ｓ６０）し、フィルタ基板側に偏光板を取り付け（Ｓ６１）、液晶パネルが完成する。図示していないがこれらの工程の後、液晶パネル周辺の回路が組み立てられ、ノートパソコン等の製品に組み付けられる。この一連の工程のうち、液晶分子と絶縁基板との接触角であるプレチルト角を設定するための配向処理工程（Ｓ５４、Ｓ５５）においては、配向膜表面をバフ布で一定方向にこするラビング法が採用されているため、物理的な接触、摩擦による塵埃の発生や配向膜の損傷、静電気による液晶面の汚染、絶縁基板上に形成されている薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の静電破壊等を生じ、製造歩留まりの低下を招くのみならず、これらの問題を解消するために洗浄、乾燥処理といった後工程を必要とするため、処理工数の増加を招いていた。また、画面サイズの大型化に伴い１枚の絶縁基板上に形成される液晶パネルの数量は、１個あるいは２個にすぎないため、製造歩留まりは不良の有無により０％と１００％の２値、あるいは０％、５０％および１００％の３値しか与えられない。さらに、１つの液晶パネルに形成される表示素子数は、高精細化の要求に伴い、たとえば６４０×４８０ドット、３色表示の場合９２万素子に及び、不良発生に伴う歩留まり低下の問題は顕著となる傾向にある。
【０００４】
このような問題を解決する手法として、配向膜表面との物理的な接触によりプレチルト角を設定するラビング法を用いることなく、光により配向膜にプレチルト角を設定する光配向法が提案されている。光配向法による配向処理の基本概念を図７に示して説明する。なお、プレチルト角は上述したように絶縁基板と液晶分子の接触角を表すものであり、プレチルト角が設定される方向についてはチルト方向と記載する。以下特に説明しない限り、配向膜に設定されるプレチルト角およびチルト方向を一括してプレチルト角と記載する。
【０００５】
図７（ａ）に示すように、ガラス等の絶縁基板１に有機高分子等の配向膜材料を塗布、焼成して配向膜２を形成し、紙面に垂直方向に偏光した紫外線４ａを絶縁基板１に対し垂直に照射して、配向膜材料の物性を整える前露光を行なう。次いで図７（ｂ）に示すように偏光方向を９０度（紙面と平行方向に）変換した紫外線４ｂを絶縁基板１に対して所定の角度α゜で斜めに照射すると、紫外線の照射方向に起き上がったプレチルト角αが配向膜２に設定され、図７（ｃ）に示すようにプレチルト角と同等の方向および角度に液晶分子６が配向する。このような光配向法を適用した配向処理によれば、ラビング、洗浄、乾燥処理の各工程を省略して、上記問題点を解決することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した光配向法を適用して、液晶パネルの視角特性や画面精細度の向上が期待できる分割配向パネル構造を実現しようとすると、液晶分子の配向方向に対応して配向膜の各領域に照射方向の異なる偏光紫外線を照射して複数のプレチルト角を設定する必要がある。このような同一の配向膜に複数のプレチルト角を設定するためには、偏光紫外線を透過、遮断する光マスクを複数種類作成し、各光マスクを用いて照射角度の異なる偏光紫外線を複数回照射する必要があり、配向処理の所要時間が極めて長くなるという問題があった。たとえば、図８（ｃ）に示すように液晶分子６の配向方向および角度を液晶パネルの領域Ａでは図面右上方α゜とし、また領域Ｂでは図面左上方α゜の２種類混在する分割配向パネルを実現するための配向処理について説明すると、図８（ａ）に示すようにまず光マスク８ａを用いて偏光紫外線４ｂを斜め照射して領域Ａの配向膜２に右上方α゜のプレチルト角３ｂを設定し、次いで図８（ｂ）に示すように光マスク８ｂを用いて偏光紫外線４ｃを斜め照射して行なって領域Ｂの配向膜２に左上方α゜のプレチルト角３ｃを設定する。このように配向膜２に２種類のプレチルト角３ｂ、３ｃが設定された絶縁基板１を、同様に配向処理されたフィルタ基板１０と貼り合わせ、基板間に液晶材料を注入することにより、図８（ｃ）に示すように液晶分子７が、配向膜２に設定されたプレチルト角３ｂ、３ｃにしたがって配向する液晶パネルを得ることができる。
【０００７】
すなわち、液晶分子６の配向方向を２種類混在させた分割配向パネルを実現するためには、２種類の光マスクを必要とし、これらの光マスクを用いた２回の紫外線照射が必要となる。そのため、配向材料の配向特性にもよるが、１回の紫外線照射に要する処理時間を３０分程度とすると、処理終了に至るまでに少なくとも６０分の紫外線照射時間を必要とする。また、同様の配向処理により４分割配向を実現するためには、４種類の光マスクを必要とし、紫外線照射を４回行なう必要があるため、配向処理時間が２時間に及び紫外線照射装置のスループットを悪化させる要因となっていた。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決することを目的とし、光配向技術を適用した液晶表示装置の製造方法において、分割配向パネル構造を実現する場合に、配向膜にプレチルト角を設定する紫外線照射処理を簡略化して処理工程を効率化し、処理時間の大幅な短縮を実現するものである。
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、絶縁基板上に配向膜を形成し、該配向膜に偏光した入射光を照射することによって所定の配向方向および配向角度を設定し、液晶分子の配向を制御する液晶表示装置の製造方法において、前記入射光をホログラフィック回析格子を透過させることにより所定の照射方向および照射角度を有する回析光を生成し、該回析光を前記配向膜に照射することを特徴とし、前記ホログラフィック回折格子を通過した光は２方向以上の方向に分かれて進み、前記配向膜の異なる位置にそれぞれ照射されてなり、異なる方向への配向が一度の光照射で実現されうるように構成されている。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の液晶表示装置の製造方法において、前記ホログラフィック回折格子の回折パターンが、前記液晶分子の配向方向および配向角度に応じて設けられ、前記入射光を前記ホログラフィック回折格子を透過させることにより所定の照射方向および照射角度を有する複数の回折光を生成し、該複数の回折光の各々を前記配向膜に照射するように構成されている。
【００１１】
さらに、請求項３載の発明は、請求項１又は２の構成に加え、前記偏光が紫外光であるように構成されている。
【００１２】
そして、請求項４記載の発明は、請求項１又は２の構成に加え、前記配向膜形成用化合物が感光性基を含む配向膜形成用化合物であるように構成されている。
【００１３】
そして、請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の製造方法を提供するように構成されている。
【００１４】
このような光配向技術を適用した液晶表示装置の製造方法によれば、従来の光マスクに代えて、分割配向される液晶分子に対応するプレチルト角を配向膜の所定の領域に設定するように回折パターンが形成されたホログラフィック回折格子（以下、ホログラム板と記載する）が用いることにより、同一光源からの紫外線等の入射光から所定の照射方向および照射角度を有する回折光を生成し、液晶分子の配向方向および配向角度に対応する各領域に、照射方向および照射角度の異なる傾斜光を一括して照射することができるため、１回の照射により複数のプレチルト角が設定される。
【００１５】
そして、このような製造方法に適用される液晶表示装置の製造装置によれば、従来の光マスクを用いた光学系を有さず、所定の回折パターンが形成されたホログラム板を重ねた絶縁基板に対し、同一光源からの紫外線等の入射光を照射することにより、所定の照射方向および照射角度を有する回折光が生成され、配向膜の各領域に一括して照射することができるため、１回の照射により複数のプレチルト角が設定される。
【００１６】
また、本発明の液晶表示装置の他の製造方法によれば、従来の光マスクに代えて、分割配向される液晶分子に対応するプレチルト角を配向膜の所定の領域に設定するように配向力（照射光に対する配向の容易性）の異なる配向膜を形成することにより、同一の光源からの紫外線等の入射光を配向膜の各領域に一様に照射することができるため、１回の照射により複数のプレチルト角が設定される。
【００１７】
そして、このような製造方法が適用された液晶表示装置によれば、分割配向される液晶分子の配向に対応して配向力の異なる配向膜が所定の領域に設けられることにより、同一光源からの紫外線等の入射光を直接配向膜に照射することができるため、照射光の透過経路誤差を生じず、液晶分子の配向制御性の良い分割配向パネルが実現される。
【００１８】
すなわち、本発明は、ラビング、洗浄、乾燥処理を必要としない光配向技術を適用した液晶表示装置の製造方法において、所定の回折パターン、すなわち格子溝が形成されたホログラム板を用いることにより、あるいは配向力の異なる配向膜材料を所定の領域にパターニングすることにより、同一光源の偏光した入射光による１回の照射で、複数のプレチルト角を配向膜に設定することができるため、処理工程を簡略化し、また処理時間を短縮した液晶分子の分割配向処理を可能とするものである。さらに、本発明の製造方法により、紫外線照射装置等の製造装置の光学系を簡略化できるとともに、液晶分子の配向制御性の良い分割配向パネルを実現することができるものである。
【００１９】
なお、本発明に適用されるホログラム板は、周知のごとく回折格子基板上に塗布したレジストに干渉縞を記録、パターニングし、フォトエッチングにより格子溝を形成した回折格子であって、半導体装置の製造方法に適用されるフォトエッチング技術やレーザー加工技術を用いて微細かつ高精度の格子溝のパターニングが可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴は、光配向技術を適用した液晶表示装置の製造方法において、ホログラム板により所定の照射方向および照射角度の回折光を生成、照射し、プレチルト角を設定する第１の配向処理方法と、配向力の異なる配向膜に一様に傾斜入射光を照射し、プレチルト角を設定する第２の配向処理方法にあり、これらの配向処理により、処理工程を削減、簡略化した液晶分子の分割配向を実現するものである。
【００２１】
以下に、本発明に適用される配向処理方法の基本原理を説明する。
まず、第１の配向処理方法について図１の概略断面図を用いて説明する。
絶縁基板１上に光配向膜材料を塗布、焼成して形成された配向膜２が均一な一層の膜からなり、紙面に垂直方向に偏光した紫外線４ａを配向膜２に垂直に照射する前露光処理を行なう。次いで偏光方向を９０゜変換して紙面と平行方向とした紫外線４ｂを配向膜２上に重ねて設置されたホログラム板６に照射する。このホログラム板６には、分割配向される液晶分子の配向方向に対応して、配向膜に所定のプレチルト角が設定されるように、格子溝がパターニングされている。
【００２２】
このような所定の格子溝がパターニングされたホログラム板をあたかも光マスクと同様に用い、ホログラム板に入射した偏光紫外線４ｂから任意の照射方向および角度を有する回折光５ａを生成し、液晶分子の分割配向に対応する領域の配向膜に照射することにより、所定のプレチルト角３ｂ、３ｃが設定される。そのため、分割配向の各領域に対応してホログラム板にパターニングを施すことによって、同一光源からの偏光紫外線で各領域ごとに異なる照射方向および角度を持つ回折光を照射することができる。
【００２３】
ここで、ホログラム板により生成される回折光について説明すると、通常回折面に対して垂直入射光が入射すると、０次から±ｎ次の回折光が発生するが、入射光の波長、雰囲気媒体また回折格子の屈折率を一定とすると、格子溝の形状およびピッチに応じて、たとえば０次から±ｎ次の回折光のうち、任意の±ｍ次の回折光のみ光強度を最大に設定することができる。また、傾斜入射光が入射した場合には、格子溝の形状およびピッチ、入射角度に応じて、たとえば０次からｎ次の回折光のうち、任意のｍ次の回折光のみ光強度を最大に設定することができる。すなわち、ホログラム板により生成される回折光のうち、所定の照射方向および角度を有する回折光のみを配向膜に照射することができるため、図１に示したように分割配向される液晶分子の配向方向に対応して回折パターンが形成されたホログラム板を使用することにより、同一光源からの１回の紫外線照射で、配向膜に異なるプレチルト角を設定することができる。
【００２４】
図２にホログラム板の回折パターンの他の実施形態を示し、配向膜への回折光の照射角度および方向について説明する。説明を簡単にするために、ホログラム板の回折格子の形状を概略的に示した。
図２（ａ）において、ホログラム板６には、配向膜の領域Ａに対応して透明フィルタ９ａが形成され、また配向膜の領域Ｂに対応して所定のピッチで回折格子６ｂが形成されている。このようなホログラム板６に偏光紫外線４ｂが傾斜入射すると、透明フィルタ９ａは偏光紫外線４ｂを透過し、回折格子６ｂは所定の回折方向および角度、たとえば偏光紫外線の入射方向および角度を反転させた回折光５ａを生成し、それぞれが配向膜２の領域ＡおよびＢに照射される。そのため、配向膜２の領域Ａでは透過光５ｂにより、また領域Ｂでは回折光５ａによりそれぞれチルト方向が異なるプレチルト角が設定される。
【００２５】
次に、図２（ｂ）においては、図２（ａ）に示したホログラム板６の透明フィルタ９ａに代わり、領域Ｂに対応する回折格子６ｂよりもピッチが狭い回折格子６ｃが形成されている。一般に回折格子のピッチが狭いと入射光に対する回折光の出射角度は大きくなり、ピッチが広いと出射角度は小さくなるため、ピッチの狭い回折格子６ｃに対応する配向膜２の領域Ｃには照射角度が小さい回折光５ａが照射される。そのため、配向膜２の領域Ｂでは照射角度が大きい回折光５ａにより、また領域Ｃでは照射角度の小さい回折光５ａにより、それぞれ同一チルト方向で異なるプレチルト角が設定される。
【００２６】
次に、図２（ｃ）においては、図２（ａ）に示したホログラム板６の透明フィルタ９ａに代わり、遮断フィルタ９ｂが形成され、このようなホログラム板６に偏光紫外線４ａが垂直入射すると、透明フィルタ９ｂは偏光紫外線４ａを遮断し、回折格子６ｂは所定の回折方向および角度の±ｎ次の回折光５ａを生成し、それぞれが配向膜２の領域ＡおよびＢに照射される。そのため、配向膜２の領域Ａではたとえば＋ｎ次の回折光により、また領域Ｂでは−ｎ次の回折光５ａによりそれぞれチルト方向が異なるプレチルト角が設定される。
【００２７】
なお、格子溝の断面形状は図１および図２に示した凹凸形状やのこぎり歯形状に限らず、たとえば階段形状等であっても、所定の照射角度および光強度を設定することができる。
次に、第２の配向処理方法について図３の概略断面図を用いて説明する。図３（ａ）に示すように絶縁基板１上の全面に配向力の低い配向膜２ａを形成し、次いで配向膜２ａより配向力が高い配向膜２ｂを所定の領域Ｃに形成する。すなわち、異なる配向力を有する複数種類の配向膜２ａ、２ｂが積層して形成されているため、領域Ｃでは配向力の高い配向膜２ｂが最上層となり、領域Ａでは配向力の低い配向膜２ａが露出した構成となる。ここで、配向膜２ａ、２ｂを形成する領域ＡおよびＣは、分割配向される液晶分子７の配向方向に対応して設定される。また、図３（ａ）においては配向膜２ａ上に配向膜２ｂをパターニングする構成を示したが、配向膜２ａがあらかじめ領域Ａの形状にパターニングされていても何等支障はない。次いで絶縁基板１上に形成された配向膜２ａ、２ｂに対して所定の照射角度を有する偏光紫外線４ｂを直接照射することにより、領域Ａ、Ｃのそれぞれに異なるプレチルト角３ａ、３ｂが設定される。すなわち、領域Ａにおいては、配向力の低い配向膜２ａが露出しているため、偏光紫外線４ｂの照射方向への順応性が低く、小さなプレチルト角３ａが設定される。一方、領域Ｃにおいては、配向力の高い配向膜２ｂが最上層となっているため、偏光紫外線４ｂの照射方向への順応性が高く、大きなプレチルト角３ｂが設定される。このように、配向力の低い領域Ａではプレチルト角３ａが極めて小さく設定されるため、液晶分子７への配向制御力は弱くなる。そこで、プレチルト角の小さい領域Ａでは、配向処理後の基板組立て行程において、対向して貼り合わせるフィルター基板１０側の相当する領域に配向力の高い配向膜２ｄを形成することにより、フィルター基板１０側で液晶分子７の配向を制御する。またプレチルト角の大きい領域Ｃでは、液晶分子７への配向制御力が強くなるため、対向するフィルター基板１０側の相当する領域には配向力の低い配向膜２ｃを形成するか、あるいは液晶分子６の配向方向が一致するように配向力の高い配向膜を形成する。すなわち、絶縁基板１およびフィルター基板１０に形成された配向膜のいずれか一方、あるいは双方に設定された大きなプレチルト角により液晶分子７の配向を制御する。
【００２８】
以上の本発明に適用される第１および第２の配向処理方法を用いた液晶表示装置の製造方法の実施例を説明する。
まず、ホログラム板を用いた第１の配向処理方法に基づく液晶表示装置の製造方法の一実施例を、図１の概略断面図および図４のフローチャートを参照して説明する。なお、従来技術と同等の処理工程については説明を省略する。
【００２９】
本実施例においては、光配向膜材料として、たとえばアルドリッチ社製のＰＶＣｉを用い、配向膜形成工程として、まずＰＶＣｉをモノクロムベンゼンとジクロロメタンの混合溶液に２ｗｔ％の比率で溶解し、この溶液を絶縁基板１に塗布（Ｓ１２）した後、１００℃で１時間焼成（Ｓ１３）し、配向膜２を形成した。次いで、高圧水銀ランプを光源とする偏光紫外線４ａを紫外線強度１００mW／cm²で配向膜２に垂直に照射して前露光処理（Ｓ１４）を施し、続いて所定の回折パターンが形成されたホログラム板６を絶縁基板１の配向膜２上に重ね、偏光方向が前露光処理時と９０゜変換された紫外線４ｂを所定の入射角度で一様に照射した（Ｓ１５）。ここで、ホログラム板６の回折パターンは、所定の照射方向および角度を有する回折光５ａのみを生成するとともに、液晶分子７の配向を制御する配向膜２の領域Ａ、Ｂに対応するように格子溝のピッチおよび形状が設定される。また、偏光紫外線４ｂのホログラム板への入射角度は格子溝のピッチによるが、たとえば４５゜〜６０゜に設定することにより、出射角度（配向膜２への照射角度）を適切に制御することができる。
【００３０】
このようにホログラム板を介して偏光紫外線を照射することにより、同一の入射光から所定の照射方向および角度を有する複数の回折光を生成し、これらを一括して配向膜２に照射することができるため、配向膜２上に複数のプレチルト角を設定することができ、後工程（Ｓ１９）において注入される液晶分子７の配向を制御して、たとえば２分割配向された液晶パネルを１回の照射処理で実現することができる。
【００３１】
次に、液晶表示装置の製造装置について説明する。
本発明は、第１の配向処理方法に基づく製造方法を適用して良好な製造装置であって、紫外線照射機構における光源を削減して光学系を簡略化した構成を有していることを特徴としている。すなわち、配向膜へのプレチルト角の設定は偏光紫外線の斜め照射により行われるが、液晶分子の配向が２分割あるいは４分割された液晶パネルを実現する際にはプレチルト角のチルト方向を反転して設定する必要があるため、たとえば２方向に光源を設置するか、あるいは単一光を屈折反射させて所定の傾斜光を生成する光学系を備える必要がある。本発明の製造装置によれば、絶縁基板上に重ねられたホログラム板により、所望の照射方向および角度の回折光（照射光）を生成することができるため、単一の光源が設置されていればよい。また、光マスクを使用しないため分割配向を実現するための光マスクの交換機構を必要としない。このように、従来技術に示した複数の光マスクを使用した紫外線照射処理を必要としないため、光学系および光マスク交換機構系を大幅に簡略化することができるとともに、紫外線照射工程の所用時間を短縮して、スループットの改善を図ることができる。
【００３２】
次に、配向力の異なる配向膜を用いた第２の配向処理方法に基づく液晶表示装置の製造方法の一実施例、またこの製造方法により実現される液晶表示装置について、図３の概略断面図および図５のフローチャートを用いて説明する。
本実施例においては、配向力の低い第１の光配向膜材料として上記実施例で示したＰＶＣｉを用い、また配向力の高い第２の光配向膜材料として、たとえば日産化学製のＳＴＮ用ハイプレチルト材料ｓ６１０を用いた。配向膜形成工程として、まず絶縁基板１上に第１の光配向膜材料であるＰＶＣｉを上記実施例同様に塗布（Ｓ３２）、焼成（Ｓ３３）して配向膜２ａを形成し、次いで第２の光配向膜材料ｓ６１０を全面に塗布した後、フォトレジストを用いて所定のパターニング（Ｓ３４）を行ない、２５０℃で焼成（Ｓ３５）して配向膜２ｂを形成した。次いで、偏光紫外線４ｂを配向膜２ａ、２ｂに対して４５゜傾斜させて照射した（Ｓ３６）。なお、上記の実施例で示した偏光紫外線を配向膜２に垂直に照射する前露光処理は形成された配向膜の物性を理想状態とするために行うものであって、必須の処理ではないので本実施例では省略した。このような偏光紫外線４ｂの斜め照射（Ｓ３６）により、下層の配向膜２ａ（ＰＶＣｉ）が露出している領域Ａでは、たとえば０．５゜のプレチルト角３ａが得られ、最上層の配向膜２ｂ（ｓ６１０）が被覆している領域Ｃでは、たとえば１０゜のプレチルト角３ｂを得ることができた。
【００３３】
このように配向力の異なる配向膜をあらかじめ絶縁基板上にパターニングして形成することにより、同一の偏光紫外線で絶縁基板１上にプレチルト角がほとんど０゜に等しい領域Ａとプレチルト角が大きい領域Ｃとを１回の照射処理で実現することができる。ここで、液晶分子７への配向制御力は配向膜に設定されたプレチルト角に依存するため、プレチルト角がほとんど０゜に等しい領域Ａにおいては、液晶分子７への配向制御力が極めて弱い。この領域Ａの液晶分子７を領域Ｃとは異なる配向方向に制御するためには、基板組立て工程で絶縁基板１に対向して貼り合わされるフィルタ基板１０側の配向膜２ｄに配向制御力を持たせる処理を施せば良い。本実施例と同様の配向膜形成工程において、配向力の強弱が絶縁基板１の場合とは反転するように、フィルタ基板１０側の領域Ａの配向膜２ｄに大きなプレチルト角を設定し、領域Ｃの配向膜２ｃに小さなプレチルト角を設定することにより、フィルタ基板１０側で液晶分子７の配向制御を行なうことができる。
【００３４】
このように配向力の異なる配向膜に偏光紫外線を直接照射することにより、配向膜上にプレチルト角の異なる複数の領域を設定することができるため、後工程（Ｓ４０）において注入される液晶分子７への配向制御力が対向するフィルタ基板との間で決定される分割配向構造の液晶パネルを実現することができる。
また、このような製造方法により実現された液晶表示装置においては、分割配向される液晶分子７の配向を制御する配向膜があらかじめ領域Ａ、Ｃごとに設けられ、偏光紫外線を直接配向膜に照射することができるため、偏光紫外線（入射光）の斜め照射に対して、光の入射経路に屈折、反射等を生じることなく、寸法誤差を抑制した分割配向パネルを実現することができる。
【００３５】
なお、本発明を明確にするために種々の図面を示したが、これらはいずれも説明を簡素化するために、光マスク、ホログラム板、配向膜、プレチルト角、配向方向、マスク−基板間距離、ホログラム板−基板間距離等について、模式的に大きく描画してあることはいうまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、配向膜の配向処理において、紫外線を照射してプレチルト角を設定する光配向技術を適用しているため、従来の配向膜に対するラビング、洗浄、乾燥処理が省略され、製造工程の簡略化、処理時間の削減を図ることができるとともに、ラビング処理に伴い発生していた塵埃、静電気による汚染や破損を完全に防止することができる。
【００３７】
また、従来の光マスクを用いた配向処理とは異なり、１回の紫外線照射で異なる配向方向を有する領域の配向処理を一括して行うことができるため、大幅な処理時間の短縮、スループットの改善を図ることができる。
加えて、本発明の液晶表示装置の製造装置によれば、分割配向パネル構造を実現するために、従来技術において示したような複数の光マスクを順次用いた照射処理を必要とせず、格子溝の形状やピッチ等を有する所定の回折パターンが形成された１枚のホログラム板を用いて１回の紫外線照射を施せば、所望のプレチルト角を設定することができるため、光学系の構造を簡略化することができる。また、光マスクを使用しないため分割配向を実現するための光マスクの交換機構を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の製造方法に適用される第１の配向処理の基本原理を説明する図である。
【図２】本発明に係るホログラム板の回折パターンの他の実施形態を説明する図である。
【図３】本発明に係る液晶表示装置の製造方法に適用される第２の配向処理の基本原理を説明する図である。
【図４】本発明に係る第１の配向処理を適用した液晶表示装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る第２の配向処理を適用した液晶表示装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図６】従来の液晶表示装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図７】光配向技術の基本概念を説明する図である。
【図８】光配向技術を適用した従来の配向処理を説明する図である。
【符号の説明】
１絶縁基板
２、２ａ〜２ｄ配向膜（光配向性配向膜）
３ａ〜３ｃプレチルト角（初期配向）
４ａ偏光紫外線（垂直入射光）
４ｂ、４ｃ偏光紫外線（傾斜入射光）
５ａ回折光
５ｂ透過光
６ホログラフィック回折格子（ホログラム板）
６ａ回折面
６ｂ回折格子（広ピッチ）
６ｃ回折格子（狭ピッチ）
７液晶分子
８ａ、８ｂ光マスク
９ａ透明フィルタ
９ｂ遮断フィルタ
１０フィルタ基板

Claims

絶縁基板上に配向膜を形成し、該配向膜に偏光した入射光を照射することによって所定の配向方向および配向角度を設定し、液晶分子の配向を制御する液晶表示装置の製造方法において、前記入射光をホログラフィック回析格子を透過させることにより所定の照射方向および照射角度を有する回析光を生成し、該回析光を前記配向膜に照射することを特徴とし、前記ホログラフィック回折格子を通過した光は２方向以上の方向に分かれて進み、前記配向膜の異なる位置にそれぞれ照射されてなり、異なる方向への配向が一度の光照射で実現されうることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
前記請求項１記載の液晶表示装置の製造方法において、前記ホログラフィック回折格子の回折パターンが、前記液晶分子の配向方向および配向角度に応じて設けられ、前記入射光を前記ホログラフィック回折格子を透過させることにより所定の照射方向および照射角度を有する複数の回折光を生成し、該複数の回折光の各々を前記配向膜に照射することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
前記偏光が紫外光であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記配向膜形成用化合物が感光性基を含む配向膜形成用化合物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置の製造方法。
請求項１から４のいずれかに記載の製造方法を提供する液晶表示装置の製造装置。