JPH02222927A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、液晶表示装置の製造方法に関し、さらに詳し
くは液晶表示セル内に封入される液晶分子を一方向に配
向させる配向膜の製造方法に関する。

〈従来の技術〉 液晶表示装置は、−船釣に、一対の透明基板間に液晶を
充填したパネルに偏光板を配設して構成される。充填さ
れた液晶を初期配向させるにあた−ては、通常、前記一
対の透明基板の相互に対向する表面、すなわち液晶の接
する表面に配向処理と呼ばれる液晶分子の配列規制処理
が施される。

配向処理の一例としては、たとえばポリイミドなどの有
機材料を透明基板上に塗布して硬化した膜に対して、ナ
イロン系またはビニル系の繊維を一定方向にこす〕付け
るいわゆるラビング法と称されるものがある。また他の
配向処理としては、たとえば酸化シリコン（Ｓ　ｉＯ）
などの無機材料を透明基板に対して斜めの方向から蒸着
する斜め蒸着法と呼ばれるものがある。

〈発明が解決しようとする課題〉 前述したラビング処理では、ラビング布′ｆｔｍ向膜の
表面に機械的にこすり付けるために、ラビング布から脱
落した繊維やごみなどによって透明基板が汚れたシ、ま
た配向膜の表面に異常なスクラッチが生じることがある
。またラビング布の耐久性が良くないために、使用回数
を重ねる毎にその配向性能が劣化りで配向の不均一が生
じるなどの問題点がある。さらに、表示絵素に薄膜トラ
ンジスタ等を付加したいわゆるアクティブ・マトリクス
型の液晶表示装置にラビング法を用いると、ラビングに
よる帯電によってスイッチング用の薄膜トランジスタを
静電破壊させてしまうことがある。

斜め蒸着による配向処理では、前述したラビング法によ
る配向処理よりも比較的良好な配向性能を得ることがで
きるが、液晶分子が扇状に配向するためにその配向均一
性が悪く、しかも基板の温度、蒸着温度などの最適条件
の範囲が比較的狭いなどの問題点がある。

さらに他のｄ、同感理法としては、無機絶縁膜または無
機金属膜の表面に加速粒子を衝突させて方向性を有する
溝を形成する配向処理がある。この方法では、たとえば
ビフェニール系の液晶材料を用いた場合には良好な配向
均一性を得ることがでキルカ、シクロへキンルシクロヘ
キサン化合物（ＣＣＨ）系の液晶材料を用いた場合には
良好な配向均一性を得ることができない。

本発明の目的は、液晶表示装置に用いられる液晶の材料
の種類に拘わらず良好な配向均一性を得ることができる
とともに、透明基板などの汚染と防止することができる
液晶表示装置の製造方法に提供することである。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、一対の透明基板の相互に対向する表面に配向
膜全形成し、その間に液晶を封入して成る液晶表示装置
の製造方法において。

前記各透明基板の相互に対向する表面にそれぞれ有機膜
を形成し素抜、有機膜の一部または全面にイオンを衝突
させてその表面を液晶分子の配向処理面とすることを特
徴とする液晶表示装置の製造方法である。

く作　用〉 本発明に従えば、透明基板の表面に有機膜を形成した後
、イオンを衝突させて液晶分子に対する配向性を付与し
ている。このような配向処理を行うことによって、液晶
表示装置に用いられる液晶の材料として、たとえばビフ
ェニール系の液晶材料を用いた場合とシクロへキシルシ
クロヘキサン系化合物（ＣＣＨ）系の液晶材料を用いた
場合とではどちらも良好な配向均一性を得ることができ
る。

〈実施例〉 第１図は本発明の一実施例に用いられるイオンビームエ
ツチング装置１の原理的構成を示す模式構成図であり、
第２図は本実施例に適用されるツィステッドネマティッ
ク型液晶表示装置２の構成を示す断面図である。

第２図を参照して、ツィステッドネマティック型液晶表
示装置２の構成について説明する。一対のガラス基板３
．４の相互に対向する表面には酸化インジウム〔ＩＯ）
から収る透明電極５．６が形成され、この透明電極５．
６の相互に対向する面には、第１図に示されるイオンビ
ームエツチング装置１で配向処理が施された配向膜７，
８が形成される。このようにして形成される一対の基板
１１．１２はシール材１４を用いて挟着し、この間に液
晶１５を封入する。基板１１．１２の相互に反対側の表
面には偏光板９．１０’！！″形成して液晶表示装置２
が構成される。

第１図において、イオンビームエツチング装置１はイオ
ンビーム発生部２０とイオンビームを衝突させて基板に
エツチングを行なうドライエツチング部２１どがそれぞ
れ一体的に形成された真空筐体２２内に収納される。エ
ツチング部２１では治具２４によ−て移動自在に支持さ
れる基板ホルダ２５が設けられる。この基板ホルダ２５
には。

基板材料１１ａが装填される。この基板材料１１ａは、
液晶表示装置２を製造する途中の段階において、透明電
極５が形成されたガラス基板３の表面に配向膜７の材料
となる有機膜を塗布したものである。

ビーム発生部２０では、イオン供給ガスとして封入され
たアルゴン（Ａｒ）ガスからアルゴンプラズマを発生さ
せるためのアノード３０およびカソード３１が設けられ
る。カソード３１の前記エツチング部２１側には、アル
ゴンプラズマから引出されたイオンを加速するための加
速電極３２゜アルゴンプラズマからイオンを引出すだめ
のイオン引出し電極３８およびアース８４がこの順序で
配列される。なお、この集空筐体２２には排気口８５を
介して内部圧力を調整するための排気系３６が設けられ
ている。

次に、このビームエツチング装置１を用いたエツチング
動作について説明する。

エツチング部２１において基板ホルダ２５に前記基板材
料１１ａが装填された後に、このエツチング部２１の内
部を前記排気系ａ６によってＩ　Ｐ５ｔｏｒｒ以下に減
圧する。次にビーム発生部２０にイオン源としてアルゴ
ンガスを導入し、前＆［、熱系８６とのバランスを考慮
してこのアルゴンガスの圧力を１０−’　ｔｏｒｒに保
つ。

このような状態において、前記７ノード電極３０とカソ
ード電極３１との間に交流電圧を印加してアルゴンプラ
ズマＢを発生させる。この後にイオン引出し電極８３に
負電圧５００Ｖを印加することによって前記アルゴンプ
ラズマＢからアルゴンイオンＣを引出し、加速電極ａ２
にｉＫＶの電圧を印加することによってアルゴンイオン
Ｃに運動エネルギを与え、前記基板材料１１ａに衝突さ
せる。このときの入射角りは、６０°〜７０’に選ばれ
る。このようにアルゴンイオンＣを衝突させることによ
って基板材料１１ａの表面に塗布された有機膜の一部分
をエツチングすることができる。基板材料１１ａの全表
面に亘ってエツチングを行うためには、治具２４を適宜
移動させればよい。

以上により有機膜の表面に液晶分子に対する方向性が付
与され、これによって配向膜７が構成される。このよう
にして基板１１が形成される。基板１２も同様にして形
成される。

尚、上記実施例において、配向膜７の形成に用いるイオ
ンとしてアルゴンイオンについて説明したが、アルゴン
イオン以外に酸素（０２）イオン、クリプトン（Ｋｒ）
イオンあるいはキセノン（Ｘｅ　）イオン等を用いても
同様の配向膜を形成することができる。

配向膜７となる有機膜材料としては次の構造式％式％ ここでＸ、Ｙは、それぞれテトラカルボン酸二無水物、
ジアミンの骨格となる連結基であり、ｎは１以上の整数
である。これの前駆体であるポリアミック酸アルキルア
ミン塩の合成に用いることのできるテトラカルボン酸と
しては、ピロメリ・ント酸二無水物％　１−（２，８，
５−シクロペンタントリカルボン酸）酢酸二煎、水物、
２．　　ｉ３．６゜７−ナフタレンテトラカルボン酸二
無水物、８゜４．８’４’−ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物、２．８．２’、ｉｎ’−ビフェニルテトラ
カルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェ
ニル）メタンニ無水物などを例示することができる。ジ
アミンとしては、メタフェニレンジアミン、パラフェニ
レンジアミン、８．Ｂ’−ジアミノビフェニル、　４．
　４’−シアノアミノビフェニル、４．４’−１アミノ
ビフエニル、８．３’−メチレンジアニリン、４．４’
−メチレンジニアリンなどを例示することができる。

次に、配向膜の材料として有機材料および無機材料の２
つを選び、液晶表示装置に用いられる液晶の材料として
ビフェニール系液晶およびＣＣＨ系液晶をそれぞれ用い
た場合の配向領域率を第１表に示す。配向領域率とはド
メインやディスクリネーションのない均一なツイステフ
ドネマティブク配向が得られている領域の全配向領域に
対する割合である。

第１表 第１表から明らかなように配向材料として無機膜を用い
た場合には、ビフェニール系液晶では８０％の配向領域
率を示すのにかかわらず、ＣＣＨ系では配向領域率がＯ
チである。すなわち、無機膜を用いて配向）莫を形成し
、ＣＣＨ系液晶を注入した液晶表示装置では、その配向
領域率が０俤。

すなわち、ランダムな方向性を持つことになる。

一方、配向膜の材料として有機膜を用いた場合には、ビ
フェニール系液晶およびＣＣＨ系液晶のどちらを用いて
も１００％の配向領域率を得ることができる。

換言すれば、配向材料として無機膜を選んだ場合には、
ＣＣＩ（系液晶をその材料として用いることができず、
液晶表示装置の汎用性がなかった。

しかしながら、配向膜の材料として有機膜を用いた場合
には、液晶の材料としてはビフェニール系およびＣＣ）
（系のどちらを用いてもきわめて良好な配向領域率を得
ることができるので１本実施例の製造方法による液晶表
示装置に汎用性が付加されることになる。

〈発明の効果〉 以上のように本発明の製造方法では、有機膜にイオンを
衝突させて液晶分子の配向に際しての方向性を付与して
配向処理を行なうようにしだので良好な配向性能を得る
ことができる液晶材料の適用範囲が多くなる。、またこ
のような製造方法では透明基板などを汚染することなく
、高度な品質の液晶セル基板を・得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に用いられるビーｌ、エツチ
ング装置の構成を示す図、第２図は本発明の一実施例に
用いられるツイステツドネマテイ・Ｊり型液晶表示装置
２の構成を示す断面図である。 １・・・イオンビームエツチングｉｆｉ、２・・・ツイ
ステブドネマテイツク型液晶表示装置、３．４・・・ガ
ラス基板、５．６・・・透明基板、７．８・・−配向膜
。 １１．１２・・・基板、ｌｌａ・・・基板材料、、１５
・・・液晶、２ｏ・・・ビーム発生部、２１・・・ビー
ムエツチング部。 代理人　弁理士　杉　山　毅　至（他１名）−２二

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対の透明基板の相互に対向する表面に配向膜を形
   成し、その間に液晶を封入して成る液晶表示装置の製造
   方法において、 前記各透明基板の相互に対向する表面にそれぞれ有機膜
   を形成した後、 該各有機膜の一部または全面にイオンを衝突させてその
   表面を液晶分子の配向処理面とすることを特徴とする液
   晶表示装置の製造方法。