JPH02308222A - 液晶配向膜の製造法とその製造装置 - 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（友　液晶表示素子用の透明絶縁基板の表面に斜
方蒸着により積層される液晶配向膜の製造法ならびにそ
の製造装置に関する。

従来の技術 従来液晶配向処理法にはいくつかありその中で傾斜配向
処理に関しては斜め蒸着法が知られている。この斜め蒸
着法ＧＥＬ　　液晶分子の傾斜角度を設定出来る唯一の
ものであも　節板　基板面にＳｉＯを被蒸発物質として
選び、該蒸発物質の蒸気流を斜めの角度から導きいれる
ものである。該斜め蒸着法で（友　入射角θを大きく　
（一般的にはθ〉７０度であることが知られている。）
すると傾斜したコラムが形成され　液晶分子の長軸が該
コラム方向に沿（＼　ある一定の傾斜角をもって液晶分
子は傾斜配向すム そして該ＳｉＯの蒸気流を得る方法として、ＳｉＯを石
英ルッペ　タンタルルツボ等の蒸発源内に充填させ適当
な加熱手段を使ってｍ５ｉｏの蒸気流を得てい九 発明が解決しようとする課題 しか（、ＳｉＯが被蒸発物質として選択され咳ＳｉＯに
適当な加熱手段を使って該ＳｉＯの蒸気流を得ようとし
だ賑　次の様な問題が生じてい九 被蒸発物質としのＳｉＯの形態が粉末もしくは塊状であ
り、しかもＳｉＯが昇華性の性質を呈しているため低　
バルクの状態で該ＳｉＯが突沸する現象が発生し　被蒸
発物質としのＳｉＯが真空装置内に飛散してその一部が
基板上に直撃するケースがあっ九　さらく　基板上に積
層される薄膜はＳｉＯｘ　（但し　１≦Ｘ≦２ンで表示
されるものであり、酸素の数は不定であり九 これらの問題の発生にともなり＼　基板内での膜厚制御
ならびに均一でしかも再現性のある傾斜配向膜を得るこ
とができなかっ九 さらく　従来の方法による傾斜配向ＳｉＯ＋膜は基板に
対する付着強度が弱かったため（ミ　液晶パネルを組み
立てる時に機械的な衝撃が加わった雅該傾斜配向ＳｉＯ
ｘ膜の一部が破壊されて欠陥を含む配向膜となった しかＬ　複数枚の基板や大面積の基板上に咳傾斜配向層
を処理しようとした暇　上記の問題がより顕著に発生す
るため番ヘ　　従来の方法では生産性及び実用性にそし
て信頼性にとばしかつ九本発明（上　このような従来技
術の課題を解決することを目的とすム 課題を解決するための手段 本発明は　斜め蒸着法による傾斜配向処理において、基
板内での膜厚制御並びに均一で再現性のある傾斜配向層
を形成させる事により生産性そして実用性を改善し　基
板に対する付着強度を強くすることにより信頼性を改善
するものであって、透明絶縁基板側に少なくさも開口窓
を有した反応槽を真空装置内の下部に配設させ、該反応
槽内に蒸発源並びに酸素を主成分としたガスを噴出させ
るガス噴出口を設け、前記蒸発源内にＳｉ元素を充填さ
せてＳｉを加熱蒸発させ、前記反応槽内で該Ｓｉの蒸気
流と酸素とを反応させて、ＳｉＯｘ　ｈは特定の数値）
を生成させる。そして、前記反応槽中の開口窓から該Ｓ
ｉＯ＋の蒸気流を放出させ、咳ＳｉＯｘの蒸気流とは０
度と異なった入射角に傾斜させた透明絶縁基板の表面に
ＳｉＯｘの蒸気流を慕露させてＳｉＯｘ膜を形成させて
いる。

そして、上記の製造法を実現させる装置に関する本発明
ｃヨ　　高真空用排気ポンプを備えた真空装置と、後記
の透明絶縁基板側に少なくとも開口窓を有し該真空装置
の下部に配設された反応槽と、該反応槽内に配設された
蒸発源並びに酸素を主成分としたガスを噴出させるガス
噴出口と、該蒸発源内に充填されたＳｉ元素と、該化合
物Ｓｉを加熱蒸発させる手段と、前記Ｓｉと酸素との反
応で生成された５ｉＣｈ　（ｘは特定の数値）の蒸気流
とは０度と異なった入射角に傾斜させた透明絶縁基板と
、該透明絶縁基板を連続もしくは間欠的に移動させる手
段を具備していも 蒸発源に充填されたＳｉ元素を加熱しその加熱エネルギ
ーを制御する即ちＳｉの蒸気流を持続的に制御する手段
として電子ビームもしくはレーザーを用いることが効果
的である。本発明はＳｉ以外にＺｒ、　ＡＬ、　Ｔｉ、
　Ｂｅ、　Ｙから選択された元素もしくはそれらから選
択された２種類以上の元素からなる化合物を蒸発源内に
充填してその酸化膜を傾斜配向層として処理することが
できも 作用 上記のように構成した製法並びに製造装置を適用すると
、蒸発源内に充填させたＳｉ元素は持続して安定に溶解
することそして反応槽内において、Ｓｉに加える加熱エ
ネルギーの大きさやガスの流量を制御することによって
ＳｉＯｘを形成させ、前記反応槽中の開口窓から該５ｉ
（ｈを放出させているので所望の酸化度すなわち一義的
に定まったＸからなるＳｉＯｘ傾斜配向層を形成するた
めに透明絶縁基板の移動速度の制御を同時に行うと、基
板内での膜厚制御が解決し　しかも均一で再現性のある
傾斜配向膜を得ることができも　また　該反応槽内で生
成された５ｉＯｘｌ；ｔ、、　　活性であるために透明
絶縁基板の表面に対する付着強度が向上する。

実施例 以下へ　本発明の実施例について図面を参照しながら説
明すも 第１図は本発明の一実施例の製造装置の概要を示す平面
図であり、第２図は第１図の一部を拡大した斜視図であ
ム　真空装置２の高真空ポンプ１は真空装置２の上部２
曽に設けられ　該真空装置２の下部２ｂに（よ　透明絶
縁基板側に少なくとも開口窓を有した反応槽４が配設さ
ｈ　　該反応槽４内に蒸発源３並びに酸素を主成分とし
たガスを噴出させるガス噴出口を設けたガス導入系２１
が配設されていも 該ガス導入系２１（上　大気中に配設され酸素を主成分
としたガスを充填しているボンベ２１υと前記真空装置
２とを連結させたパイプＡ系２１．と、前記真空装置２
の内部で前記パイプＡ系２１自と連結して前記反応槽４
内の前記蒸発源３の近傍に延長されその先端で矢印２１
ｂの様に前記ガスを噴出させる口を設けたバイブＢ系２
１ｏから構成されていも　同図中の２１ｄ（よ　パイプ
系２１内に流れる前記ガスの流量を調整するバルブであ
る。

前記蒸発源３内にはＳｉ元素３ａが充填される。該Ｓｉ
元素３．に加えられる加熱エネルギーを持続的に制御出
来る電子ビームもしくはレーザーにからなる加熱手段に
よって前記Ｓｉの蒸気流かえられるのが望ましく−矢印
３ｂは偏向タイプの電子ビーム蒸発源に於ける電子の軌
跡を示していも Ｓｉに加える加熱エネルギーの大きさやガスの流量を制
御することによって反応槽４内でＳｉの蒸気流と酸素ガ
スとの反応で生成され特定の値Ｘを有した５ｉＣｈの蒸
気流が形成される。

そして、前記反応槽４の開口窓４むから該ＳｉＯにの蒸
気流が放出される。

前記反応槽４の上部に配設された５はシャッターと呼ば
れ前記反応槽４の開口窓４自から放出されるＳｉＯｘの
蒸気流を随時遮断するのに用いられる。

そして前記シャッター５が開いている時へ　前記ＳｉＯ
ｘの蒸気流に対して０度と異なる入射角θ（一般的には
θ〉７０度であることが知られている）に傾斜された透
明絶縁基板６バ　該シャッター５の上部に配設され　該
透明絶縁基板６の表面に咳ＳｉＯ＋の蒸気流が曝されこ
とによってＳｉＯｘ傾斜配向層が形成される。同図では
詳細に記載されていないが本発明では　前記透明絶縁基
板６を連続的もしくは間欠的に移動させる手段を具備し
ている。基板供給場所６・に位置した透明絶縁基板６は
所定の速度で所定の角度に傾けられ、基板置き場所６ｂ
まで移動する間（矢印６ｄは移動する方向の一例を示し
ている）前記ＳｉＯｘの蒸気流に曝される。

同図中の６．ｉＬ　　該透明絶縁基板６が前記５１ｙｘ
の蒸気流に曝される場所を限定するのに用いられる暴露
限定窓と呼ばれａ　な抵　咳暴露限定窓６ｏと前記シャ
ッター５の間に配されている５ｂｉ上　　絞り窓とよば
れるものであり、前記反応槽の開口窓４゜から放出され
かつ前記透明絶縁基板６に入射するＳｉ帆の蒸気流を特
定するのに用いられる。同図中の２６１ヨ　　保持板と
呼ばれ　前記蒸発源３、反応槽４、シャッター５、絞り
窓５ｂ、透明絶縁基板６等を真空装置２内で保持並びに
移動させるのに用いられる。２ｄ並びに２゜で示される
真空計器は各々真空装置２内の上部２．並びに下部２ｂ
に於ける真空度を測定するのに用いられる。

上記した本発明の製造法並びに製造装置は蒸発源３内に
Ｓｉ以外にＺｒ、　ＡＩ、　Ｔｊ、、　Ｂｅ、　Ｂｅ、
　Ｙを選択して充填させ透明絶縁基板６の表面にこれら
と酸素ガスとの反応生成膜を傾斜配向層として処理する
ことができるのし　しかも上記の元素から選択された２
種類以上の元素からなる化合物についてもその化合物と
酸素ガスとの反応生成膜を傾斜配向層として処理するこ
とが出来も な抵　上記の説明では傾斜配向される基板として透明絶
縁基板を例にしているがプラスティックの様なフレキシ
ブルな透明絶縁基板Ｌ　本発明の主旨を十分活かすこと
ができる。

発明の効果 本発明は以上説明した様態　蒸発源内に充填させたＳｉ
元素は持続して安定に溶解することそして反応槽内にお
いて、Ｓｉに加える加熱エネルギーの大きさやガスの流
量を制御することによって５ｉ（ｂ＋の蒸気流を形成さ
せ、前記反応槽の開口窓から咳ＳｉＯｘの蒸気流を放出
させているので所望の酸化度すなわち一義的に定まった
ＸからなるＳｉＯｘ傾斜配向層を形成するために透明絶
縁基板の移動速度の制御を同時に行うと、基板内での膜
厚制御が解決し　しかも均一で再現性のある傾斜配向膜
を得ることができも　また　該反応槽内で生成されたＳ
ｉＯｘ蒸気流（上　活性であるために透明絶縁基板の表
面に対する付着強度が向止すも　従って、本発明（戴　
複数枚の基板や大面積の基板上に該傾斜配向層を処理出
来る生産性及び実用性を改善させ、そして傾斜配向層の
信頼性を改善した液晶配向膜の製造法並びに製造装置で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の液晶配向膜の製造装置の概
要を示す部分断面阻　第２図は第１図の実施例の一部を
拡大した斜視図である。 ｌ・・・高真空ポンプ、　２・・・真空装置　３・・・
蒸発縁　４・・・反応搗　５・・・シャッター、　６・
・・透明絶縁基板 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝はか１名第１図 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明絶縁基板側に少なくとも開口窓を有した反応
   槽を真空装置内の下部に配設させ、該反応槽内に蒸発源
   並びに酸素を主成分としたガスを噴出させるガス噴出口
   を設け、前記蒸発源内にＳｉ、Ｚｒ、ＡＬ、Ｔｉ、Ｂｅ
   、Ｙから選択された元素もしくはそれらから選択された
   ２種類以上の元素を含む化合物Ｍを充填させて該化合物
   Ｍを加熱蒸発させ、前記反応槽内で化合物Ｍと酸素とを
   反応させて、ＭＯ＿ｘ（ｘは特定の数値）を生成させ、
   前記反応槽中の開口窓から該ＭＯ＿ｘの蒸気流を放出さ
   せ、該ＭＯ＿ｘの蒸気流とは０度と異なった入射角に傾
   斜させた透明絶縁基板の表面にＭＯ＿ｘの蒸気流を暴露
   させてＭＯ＿ｘに膜を形成させた事を特徴とした液晶配
   向膜の製造法。
2. （２）蒸発源に充填された化合物Ｍを加熱蒸発させる手
   段として電子ビームもしくはレーザーを用いたことを特
   徴とする請求項１記載の液晶配向膜の製造法。
3. （３）高真空用排気ポンプを備えた真空装置と、後記の
   透明絶縁基板側に少なくとも開口窓を有し該真空装置の
   下部に配設された反応槽と、該反応槽内に配設された蒸
   発源並びに酸素を主成分としたガスを噴出させるガス噴
   出口と、該蒸発源内に充填されたＳｉ、Ｚｒ、ＡＬ、Ｔ
   ｉ、Ｂｅ、Ｙから選択された元素もしくはそれらから選
   択された２種類以上の元素を含む化合物Ｍと、該化合物
   Ｍを加熱蒸発させる手段と、前記Ｍと酸素との反応で生
   成されたＭＯ＿ｘ（ｘは特定の数値）の蒸気流とは０度
   と異なった入射角に傾斜させた透明絶縁基板と、該透明
   絶縁基板を連続もしくは間欠的に移動させる手段を具備
   した事を特徴とした液晶配向膜の製造装置。
4. （４）蒸発源に充填された化合物Ｍを加熱蒸発させる手
   段として電子ビームもしくはレーザーを用いたことを特
   徴とした請求項３記載の液晶配向膜の製造装置。