JPH05181139A - 液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

液晶表示素子の製造方法

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JPH05181139A
JPH05181139A JP4018196A JP1819692A JPH05181139A JP H05181139 A JPH05181139 A JP H05181139A JP 4018196 A JP4018196 A JP 4018196A JP 1819692 A JP1819692 A JP 1819692A JP H05181139 A JPH05181139 A JP H05181139A
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JP
Japan
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liquid crystal
alignment
rubbing
substrate
cloth
Prior art date
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JP4018196A
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English (en)
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Shigehisa Hotta
薫央 堀田
Yasuhito Kodera
泰人 小寺
Tadashi Mihara
正 三原
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレチルト角が大きい液晶素子についてラビ
ング時に配向膜材がラビング布材側へ転移することによ
る摩擦係数の変化を抑制して処理枚数にかかわらず均一
で安定した配向特性が得られる強誘電性液晶素子製造方
法を提供し,さらに基板上に付着した微小異物によるセ
ルギャップ不良やラビング時の基板損傷、ラビングむら
等を防止した強誘電液晶素子製造方法を提供する。 【構成】 各々電極および配向膜を有する一対の対向配
置した基板間に液晶を封入した液晶表示素子の製造方法
であって、前記配向膜の配向処理工程において、配向に
無関係なダミー配向処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子の処理方法
に関し、特に分子のプレチルト角が3°〜5°以上に設
定される配向処理(特にラビング処理)に対する改善を
行った液晶表示素子の処理方法に関するものである。
【0002】さらに本発明は、1〜2μm 程度の狭セル
ギャップからなる液晶パネルの微小異物によるセルギャ
ップ不良を改善した強誘電液晶素子に関するものであ
る。
【0003】
【従来の技術および発明が解決しょうとする課題】従来
の液晶表示素子の配向処理を図2を用いて説明する.従
来、液晶表示素子の配向処理におけるラビング工程で
は、一般的には以下の化学式に示すようなポリイミド
配向膜をコーティングした基板3を、(a)に示すよう
に、ドラム1に巻き付けたパイル布2の毛先で一方向に
摩擦処理を施していた。
【0004】
【化1】 この場合、図2は(d)α0に示すように処理枚数にか
かわらず殆どそのプレチルト角は1〜3°の範囲に入っ
ていた。
【0005】即ち、プレチルト角の設定を2〜3°に設
定する従来のTN液晶素子では、前述のように処理枚数
とプレチルト角の関係にそれ程注意する必要はなかっ
た。
【0006】ところが最近のSTN液晶や一部の強誘電
液晶素子においては、プレチルト角を3〜5°以上に設
定する必要があり、これに対応した配向膜およびラビン
グ布材を用いなければならない。この配向膜としては、
それ自体でプレチルト角が高くなるように、前記化学式
に示すような、フッ素を有する基を導入したポリイミ
ド配向膜が用いられる。このような膜をラビングするこ
とにより、図2(b)および(c)に示すように、パイ
ル糸2の端部に配向膜材5が転移し糸先端の摩擦係数が
変化する。その結果、(d)のグラフに示すように、初
期プレチルト角が高くなるに従い、基板処理枚数に応じ
て摩擦係数が急激な変化を示す。このため、基板の処理
枚数が制限され、パネルの生産に支障をきたしている。
【0007】一方、強誘電性液晶分子の屈折率異方性を
利用して偏光素子との組合わせにより透過光線を制御す
る型の表示素子がクラーク(Clark)およびラガー
ウォル(Lagerwall)により提案されている
(特開昭56−107216号公報、米国特許第436
7924号明細書)。この強誘電性液晶は、一般に特定
の温度域において、非らせん構造のカイラルスメクチッ
クC相(SmC*)またはH相(SmH*)を有し、こ
の状態において、加えられる電界に応答して第1の光学
的安定状態と第2の光学的安定状態のいずれかを取り、
かつ電界の印加のないときはその状態を維持する性質、
すなわち双安定性を有し、また電界の変化に対する応答
も速やかであり、高速ならびに記憶型の表示素子用とし
ての広い利用が期待され、特にその機能から大画面で高
精細なディスプレーへの応用が期待されている。
【0008】この双安定性を有する液晶を用いた光学変
調素子が所定の駆動特性を発揮するためには、一対の平
行基板間に配置される液晶が、電界の印加状態とは無関
係に、上記2つの安定状態の間での変換が効果的に起こ
るような分子配列状態にあることが必要である。
【0009】また、液晶の複屈折を利用した液晶素子の
場合、直交ニコル下での透過率は、以下の数式で表され
る。
【0010】
【数1】 前述の非らせん構造におけるチルト角θは、第1と第2
の配向状態でのねじれ配列した液晶分子の平均分子軸方
向の角度として現れることになる。上式によれば、チル
ト角θが22.5°の角度の時最大の透過率となり、双
安定性を実現する非らせん構造でのチルト角θが22.
5°にできる限り近いことが必要である。
【0011】ところで、強誘電性液晶の配向方向として
は、大きな面積に亘って、スメクチック液晶を形成する
複数の分子で組織された分子層を、その法線に沿って一
軸方向に配向させることができ、しかも製造プロセス
も、簡単なラビング処理により実現できるものが望まし
い。
【0012】強誘電性液晶、特に非らせん構造のカイラ
ルスメクチック液晶のための配向方法としては、例えば
米国特許第4561726号明細書に記載されたものが
知られている。
【0013】しかしながら、上記従来技術では、分子の
配列構造上基板間のセルギャップを1〜2μm の範囲に
設定する必要がある。
【0014】したがって、プロセス上このギャップを確
保するためには、少くとも1〜2μm 以上径の異物は基
板内面に付着することが許されない。またこのような異
物は単に基板上に載っただけであっても、ラビング処理
時に布に巻き込まれて、配向膜面に傷を付け、ラビング
筋状のムラを形成する。
【0015】本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みなさ
れたものであって、前述のプレチルト角が大きい液晶素
子についてラビング時に配向膜材がラビング布材側へ転
移することによる摩擦係数の変化を抑制して処理枚数に
かかわらず均一で安定した配向特性が得られる強誘電性
液晶素子製造方法の提供を目的とする。
【0016】さらに本発明では、基板上に付着した微小
異物によるセルギャップ不良やラビング時の基板損傷、
ラビングむら等を防止した強誘電液晶素子製造方法の提
供を目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段および作用】前記目的を達
成するため、本発明では、各々電極および配向膜を有す
る一対の対向配置した基板間に液晶を封入した液晶表示
素子の製造方法であって、前記配向膜の配向処理工程に
おいて、配向に無関係なダミー配向処理を施すことを特
徴とする液晶表示素子の製造方法を提供する。
【0018】本発明の実施例によれば、配向膜の転移に
よるパイル系の摩擦係数変化を最小限にするために、処
理基板の間に清浄なダミー基板を入れ転移物を拭い去る
処理を行う。これにより一定量以上の膜材質の糸への転
移を抑制することができ処理枚数によるプレチルト角の
上昇を最少限にすることができる。
【0019】本発明の別の実施例によれば、ラビング処
理ローラを複数用意して第1のローラに配向を支配しな
い布を巻付け、このローラで最初にダミーのラビング処
理を施すことにより基板上に付着した微小な異物を機械
的に除去する。前記配向を支配しない布とは、その軟化
温度が配向を支配する布の軟化温度より50°C以上高
い布を言う。
【0020】
【実施例】図1に本発明の第1の実施例を示す。配向処
理工程において、配向処理すべき各処理基板3の間に表
面が清浄な素ガラスのダミー基板4を挿入配置する。こ
れらの基板3、4に対し順番にドラム1に巻き付けたパ
イル布2からなるラビングローラにより配向処理を行
う。
【0021】実際に上記配向処理を行った結果を図1
(B)に示す。グラフから分かるように、20枚の処理
枚数に対し初期プレチルト角5°では1°以下の上昇、
10°ではほぼ1°の上昇に抑えられ、生産上処理枚数
が制限されるという従来の問題を解消できる。
【0022】上記実施例において、ダミー基板4として
素ガラスに代えてスリガラスあるいはプラスチック、セ
ラミックその他適当な材料からなる表面が清浄な基板を
用いてもよい。
【0023】図3は本発明の別の実施例を示す。
【0024】この実施例では第1、第2の2本のラビン
グローラ11、12を用いる。第1のラビングローラの
ローラードラム13に配向を支配しない布14、ここで
はポリエステルの起毛ベルベット(長さ2mm、2.5
デニール、ユニチカ(株)製)を用い、例えば500r
pm、0.5mmの押込み量、送り速度50mm/sに
設定する。
【0025】このとき配向膜として、フッソ系ポリイミ
ドの薄膜が200Åの膜厚で形成されている。この第一
のローラ11で処理した基板3での配向は全く一軸性を
有さない垂直配向を呈する(無処理と同等)。
【0026】次に第2のラビングローラ12のローラー
ドラム15に配向処理用の静電植毛パイル布16(長さ
2mm、1.5デニール、ヒロキ(株)製NF−77)
を用い、例えば1000rpm、0.25mmの押込み
量、送り速度50mm/sに設定する。
【0027】上記構成の2本のラビングローラ11、1
2により順番に基板3をラビング処理する。これにより
第1のラビングローラ11のラビング処理において、基
板3上に付着している微小異物が払拭される。
【0028】第1のラビングローラ11のローラードラ
ム13に設ける、配向を支配しない布14として、PE
EKの起毛布(例えば長さ4mm、6デニール、帝人
(株)製)を用いてもよい。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、ダミーのラビング処理工程を設けることにより、例
えばダミー基板を使用した場合には、ラビングローラ側
への異物転移付着量が減少してプレチルト角の上昇が抑
制され多数の基板処理枚数に対し安定して均一な配向特
性が得られるとともにラビングローラ布の貼り替え周期
が長くなり生産効率が向上する。
【0030】また、ダミーのラビングローラを用いた場
合には、基板表面の異物が除去されるため、異物による
セルギャップ不良が防止されるとともに配向膜表面の損
傷やラビングむらが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)(B)はそれぞれ本発明の一実施例の
説明図であり、(A)は基板処理工程を示し、(B)は
本発明の効果を示す。
【図2】 (a)〜(d)はそれぞれ従来技術の説明図
である。
【図3】 本発明の別の実施例のラビング工程説明図で
ある。
【符号の説明】
1、13、15;ローラドラム、2;パイル布、3;処
理基板、4;ダミー基板、11;第1のラビングロー
ラ、12;第2のラビングローラ、14;配向を支配し
ない布、16;配向処理用の布。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各々電極および配向膜を有する一対の対
    向配置した基板間に液晶を封入した液晶表示素子の製造
    方法であって、前記配向膜の配向処理工程において、配
    向に無関係なダミー配向処理を施すことを特徴とする液
    晶表示素子の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記ダミー配向処理は、複数の配向処理
    すべき基板間に、表面が清浄な配向処理不要ダミー基板
    を挿入して順次配向処理を行うことを特徴とする請求項
    1の液晶表示素子の製造方法。
  3. 【請求項3】 基板表面を擦る第1、第2の配向手段を
    具備し、第1の配向手段は実質上配向を支配しないダミ
    ー配向処理手段として構成し、第2の配向手段は所望の
    配向特性を得るように構成し、該第1、第2の配向手段
    により基板を順番に擦って配向処理を施すことを特徴と
    する請求項1の液晶表示素子の製造方法。
  4. 【請求項4】 表面にラビング布を設けたラビングロー
    ラにより配向処理を施すことを特徴とする請求項1、2
    または3の液晶表示素子の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004205986A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Nippon Petrochemicals Co Ltd フィルムのラビング方法
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