JPH0553118A - 液晶配向膜の製造方法 - Google Patents
液晶配向膜の製造方法Info
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- JPH0553118A JPH0553118A JP3217635A JP21763591A JPH0553118A JP H0553118 A JPH0553118 A JP H0553118A JP 3217635 A JP3217635 A JP 3217635A JP 21763591 A JP21763591 A JP 21763591A JP H0553118 A JPH0553118 A JP H0553118A
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】基板を汚染することなく、且つ静電気の発生を
することなく、短時間で実施可能な、液晶表示素子にお
ける液晶配向膜の製造方法を提供することを目的とす
る。 【構成】基板の液晶と接するべき表面に露光および熱処
理により分解する感光性組成物を塗布し、加熱乾燥して
感光性組成物層を形成する。この感光性組成物層に対
し、ほぼ一定間隔のラインおよびスペースを有するマス
クを介して露光する。次いで、露光後の感光性組成物層
を20〜 150℃で熱処理し、該組成物層に所定パターンの
グルブを形成する。更に、熱処理または熱処理しながら
紫外線照射し、基板上に液晶配向膜を得る。
することなく、短時間で実施可能な、液晶表示素子にお
ける液晶配向膜の製造方法を提供することを目的とす
る。 【構成】基板の液晶と接するべき表面に露光および熱処
理により分解する感光性組成物を塗布し、加熱乾燥して
感光性組成物層を形成する。この感光性組成物層に対
し、ほぼ一定間隔のラインおよびスペースを有するマス
クを介して露光する。次いで、露光後の感光性組成物層
を20〜 150℃で熱処理し、該組成物層に所定パターンの
グルブを形成する。更に、熱処理または熱処理しながら
紫外線照射し、基板上に液晶配向膜を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子に使用さ
れる液晶配向膜の製造方法に関する。
れる液晶配向膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子は、一般的に、一定距離を
隔て対向して配置された一対の基板と、これら夫々の基
板の互いに対向する表面を被覆する液晶配向膜と、前記
基板間に液晶配向膜を介して封入された液晶とにより構
成されている。このような液晶表示素子では、詳しく
は、画素部において前記基板上に透明電極が積層され、
該透明電極上に液晶配向膜が形成されており、透明電極
によって液晶に対し該配向膜を介して電圧の印加がなさ
れる。特に、近年では、アクティブマトリックス型の表
示方式に使用される液晶表示素子として、前記画素部に
おける一方の基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ，Thin
Film Transistor）等の駆動素子が実装された液晶表示
素子が開発され実用化されている。
隔て対向して配置された一対の基板と、これら夫々の基
板の互いに対向する表面を被覆する液晶配向膜と、前記
基板間に液晶配向膜を介して封入された液晶とにより構
成されている。このような液晶表示素子では、詳しく
は、画素部において前記基板上に透明電極が積層され、
該透明電極上に液晶配向膜が形成されており、透明電極
によって液晶に対し該配向膜を介して電圧の印加がなさ
れる。特に、近年では、アクティブマトリックス型の表
示方式に使用される液晶表示素子として、前記画素部に
おける一方の基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ，Thin
Film Transistor）等の駆動素子が実装された液晶表示
素子が開発され実用化されている。
【０００３】上述したような液晶表示素子の構成物のう
ち液晶配向膜とは、その液晶と接する表面において液晶
分子を一定方向に配向させる目的で、絶縁性の膜表面に
各種の配向処理がなされたものである。これら配向処理
として、従来よりラビング法と呼ばれる処理が広く行わ
れている。
ち液晶配向膜とは、その液晶と接する表面において液晶
分子を一定方向に配向させる目的で、絶縁性の膜表面に
各種の配向処理がなされたものである。これら配向処理
として、従来よりラビング法と呼ばれる処理が広く行わ
れている。
【０００４】このラビング法とは、基板上に形成された
絶縁性の高分子膜等における液晶と接する表面を、綿、
布等の繊維状物質を用いて一定方向に擦る（ラビングす
る）ことによって、膜表面に液晶に対する配向能を付与
する方法である。該配向能については、ラビングにより
膜表面に形成される微小な凹凸により液晶分子のチルト
角（液晶分子が基板に対し傾斜して配向する角度）が制
御され、また該膜表面がラビングされる際に延伸されこ
れによって膜を形成する高分子が配向し、この配向に従
って液晶分子の配向の方向性、均一性が制御されるとい
う説が提唱されている。このラビング法による配向処理
は、簡易で且つ非常に単純な製造装置を使用することが
でき、短時間で大量の液晶配向膜の形成が可能で、また
処理された液晶配向膜の液晶分子に対する配向力が極め
て強いという点で、現在の液晶表示素子における液晶配
向膜の製造において最も頻繁に使用されている。しか
し、上記ラビング法による配向処理には、以下のような
欠点がある。まず、ラビングの場合、布の構成成分（糸
屑等）により基板およびその周辺部の汚染が引き起こさ
れる。
絶縁性の高分子膜等における液晶と接する表面を、綿、
布等の繊維状物質を用いて一定方向に擦る（ラビングす
る）ことによって、膜表面に液晶に対する配向能を付与
する方法である。該配向能については、ラビングにより
膜表面に形成される微小な凹凸により液晶分子のチルト
角（液晶分子が基板に対し傾斜して配向する角度）が制
御され、また該膜表面がラビングされる際に延伸されこ
れによって膜を形成する高分子が配向し、この配向に従
って液晶分子の配向の方向性、均一性が制御されるとい
う説が提唱されている。このラビング法による配向処理
は、簡易で且つ非常に単純な製造装置を使用することが
でき、短時間で大量の液晶配向膜の形成が可能で、また
処理された液晶配向膜の液晶分子に対する配向力が極め
て強いという点で、現在の液晶表示素子における液晶配
向膜の製造において最も頻繁に使用されている。しか
し、上記ラビング法による配向処理には、以下のような
欠点がある。まず、ラビングの場合、布の構成成分（糸
屑等）により基板およびその周辺部の汚染が引き起こさ
れる。
【０００５】更に、ラビング法には高分子膜のような誘
電体上を布により摩擦する工程が含まれ、これにより液
晶配向膜上に大量の静電気が発生する。このため基板表
面が帯電し、ゴミが吸着して基板間のギャップが所定の
間隔より広がり、最終的に形成された液晶表示素子にお
いて不良が発生する。この静電気は、特にアクティブマ
トリックス型表示方式に使用される液晶表示素子におい
て、基板上に設けられた電極、駆動素子等を電気的に破
壊する恐れがある。また、前記誘電体上を布により摩擦
する工程では、基板表面に不要な傷が発生し、液晶表示
の画像欠損も生ずる。
電体上を布により摩擦する工程が含まれ、これにより液
晶配向膜上に大量の静電気が発生する。このため基板表
面が帯電し、ゴミが吸着して基板間のギャップが所定の
間隔より広がり、最終的に形成された液晶表示素子にお
いて不良が発生する。この静電気は、特にアクティブマ
トリックス型表示方式に使用される液晶表示素子におい
て、基板上に設けられた電極、駆動素子等を電気的に破
壊する恐れがある。また、前記誘電体上を布により摩擦
する工程では、基板表面に不要な傷が発生し、液晶表示
の画像欠損も生ずる。
【０００６】このように、現行のラビング法を用いて液
晶配向膜を製造する場合、該液晶配向膜を用いた液晶表
示素子の品質にとって多数の問題点が存在する。従っ
て、前記ラビング法に代わる配向処理方法（液晶配向膜
製造方法）が強く要望されており、この要望に応えるた
めに幾つかの研究が報告されている。
晶配向膜を製造する場合、該液晶配向膜を用いた液晶表
示素子の品質にとって多数の問題点が存在する。従っ
て、前記ラビング法に代わる配向処理方法（液晶配向膜
製造方法）が強く要望されており、この要望に応えるた
めに幾つかの研究が報告されている。
【０００７】現在研究されている液晶配向膜の製造方法
は、以下の事実に基づいている。即ち、複数の等間隔に
並んだ直線状のグルブ（溝）を表面に有する基板上に液
晶分子を置いた場合、その溝に沿った方向にこれら液晶
分子が配向するという事実である。この事実について
は、H.V.ケネルらによるPhysical Review A24(5)2713(1
981)、A.SugiyamaらによるJpn.J.Appl.Phys.20(7)1343
(1981) 等に記載されている。例えば、横山和夫らによ
る特開昭60-60624号では、レーザー光の２光束干渉縞を
基板表面に照射することにより、グレーティング状の凹
凸を形成する方法が開示されている。また、田中らによ
る特開昭61-11725号では、ネガ型感光性ＰＶＡ膜にマス
クパターンを転写および露光することにより、液晶配向
膜を形成する方法が開示されている。しかし、これらの
方法は、いまだ工業的な実施レベルに至っていない。例
えば、上記特開昭61-11725号に記載の液晶配向膜は、液
晶表示素子に使用するための充分な耐熱性を有していな
い。また、上述したようなグルブを有する液晶配向膜
は、その製造方法が繁雑である。即ち、グルブの形成
は、複雑な製造装置、および多段階の工程を要する。
は、以下の事実に基づいている。即ち、複数の等間隔に
並んだ直線状のグルブ（溝）を表面に有する基板上に液
晶分子を置いた場合、その溝に沿った方向にこれら液晶
分子が配向するという事実である。この事実について
は、H.V.ケネルらによるPhysical Review A24(5)2713(1
981)、A.SugiyamaらによるJpn.J.Appl.Phys.20(7)1343
(1981) 等に記載されている。例えば、横山和夫らによ
る特開昭60-60624号では、レーザー光の２光束干渉縞を
基板表面に照射することにより、グレーティング状の凹
凸を形成する方法が開示されている。また、田中らによ
る特開昭61-11725号では、ネガ型感光性ＰＶＡ膜にマス
クパターンを転写および露光することにより、液晶配向
膜を形成する方法が開示されている。しかし、これらの
方法は、いまだ工業的な実施レベルに至っていない。例
えば、上記特開昭61-11725号に記載の液晶配向膜は、液
晶表示素子に使用するための充分な耐熱性を有していな
い。また、上述したようなグルブを有する液晶配向膜
は、その製造方法が繁雑である。即ち、グルブの形成
は、複雑な製造装置、および多段階の工程を要する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、基
板を汚染することなく、且つ静電気の発生をすることな
く、短時間で実施可能な、液晶表示素子における液晶配
向膜の製造方法を提供することである。更に詳しくは、
本発明の課題は、従来のラビング法等による物理的な方
法を用いず、膜の化学的処理等を用いた、簡易な工程に
よる液晶配向膜の製造方法を提供することである。
に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、基
板を汚染することなく、且つ静電気の発生をすることな
く、短時間で実施可能な、液晶表示素子における液晶配
向膜の製造方法を提供することである。更に詳しくは、
本発明の課題は、従来のラビング法等による物理的な方
法を用いず、膜の化学的処理等を用いた、簡易な工程に
よる液晶配向膜の製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶配向膜の製
造方法は、基板の液晶と接するべき表面に露光および熱
処理により分解する感光性組成物層を形成する工程と、
前記感光性組成物層に対しほぼ一定間隔のラインおよび
スペースを有するマスクを介して露光する工程と、露光
後の感光性組成物層を熱処理し、該組成物層に所定パタ
ーンのグルブを形成する工程とを具備する。
造方法は、基板の液晶と接するべき表面に露光および熱
処理により分解する感光性組成物層を形成する工程と、
前記感光性組成物層に対しほぼ一定間隔のラインおよび
スペースを有するマスクを介して露光する工程と、露光
後の感光性組成物層を熱処理し、該組成物層に所定パタ
ーンのグルブを形成する工程とを具備する。
【００１０】本発明の液晶配向膜の製造方法は、一般的
な構造の液晶表示素子、即ち、一定距離を隔て対向して
配置された一対の基板と、これら夫々の基板の互いに対
向する表面を被覆する液晶配向膜と、前記基板間に液晶
配向膜を介して封入された液晶とを具備した液晶表示素
子において適用される。また本発明は、一般的な液晶表
示方式、例えば、単純マトリックス方式、アクティブマ
トリックス表示方式等に使用されるどのような液晶表示
素子の液晶配向膜の製造にも適用され得る。
な構造の液晶表示素子、即ち、一定距離を隔て対向して
配置された一対の基板と、これら夫々の基板の互いに対
向する表面を被覆する液晶配向膜と、前記基板間に液晶
配向膜を介して封入された液晶とを具備した液晶表示素
子において適用される。また本発明は、一般的な液晶表
示方式、例えば、単純マトリックス方式、アクティブマ
トリックス表示方式等に使用されるどのような液晶表示
素子の液晶配向膜の製造にも適用され得る。
【００１１】本発明の液晶配向膜の製造方法は、膜の素
材として特定の感光性組成物を使用し、その化学的処理
によって配向処理がなされる点で特徴的である。従っ
て、まず、当該感光性組成物について説明する。
材として特定の感光性組成物を使用し、その化学的処理
によって配向処理がなされる点で特徴的である。従っ
て、まず、当該感光性組成物について説明する。
【００１２】本発明に使用される前記露光および熱処理
により分解する感光性組成物には、膜として形成された
後、露光および熱処理することにより分解反応が生じ、
その結果膜厚が減少するものが使用され得る。特に、未
露光の状態では熱安定性が良好であるものが好ましい。
により分解する感光性組成物には、膜として形成された
後、露光および熱処理することにより分解反応が生じ、
その結果膜厚が減少するものが使用され得る。特に、未
露光の状態では熱安定性が良好であるものが好ましい。
【００１３】このような感光性組成物としては、例え
ば、J.M.フレヒトらによるPolymer J.19（1987）,31.等
に記載の酸触媒化学増幅型レジストが挙げられる。該酸
触媒化学増幅型レジストとは一般的に高分子化合物と酸
発生剤とを有する組成物で、その露光部において酸発生
剤より酸が発生し、続いて熱処理によって前記酸を触媒
として前記高分子化合物が分解する。前記レジストにお
いて、前記高分子化合物としては、ポリカーボネート、
ポリエステル、ポリエーテル、ポリアセタール、ポリ -
α- メチルスチレン等の熱により主鎖の分解する化合
物、ポリ（p-tert-ブトキシカルボニルオキシ -α- メ
チルスチレン）、ポリ（p-tert- ブトキシカルボニルオ
キシスチレン）、ポリ（tert- ブチル -p-ビニルベンゾ
アート）、ポリ（tert- ブチル -p-イソプロペニルフェ
ニルオキシアセタート）等の熱により側鎖の分解する化
合物が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上混合し
て使用され得る。また、前記レジストに含有される酸発
生剤としては、アリールジアゾニウム塩、ジアリールヨ
ードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、1,2-ナフ
トキノンジアジド -4-スルホン酸エステル、ヘキサブロ
モドデカン等が挙げられる。本発明において、前記感光
性組成物は濃度10〜50％のワニスの形で使用され得る。
次に、前記感光性組成物を使用した本発明の液晶配向膜
の製造方法を、その工程に沿って具体的に説明する。
ば、J.M.フレヒトらによるPolymer J.19（1987）,31.等
に記載の酸触媒化学増幅型レジストが挙げられる。該酸
触媒化学増幅型レジストとは一般的に高分子化合物と酸
発生剤とを有する組成物で、その露光部において酸発生
剤より酸が発生し、続いて熱処理によって前記酸を触媒
として前記高分子化合物が分解する。前記レジストにお
いて、前記高分子化合物としては、ポリカーボネート、
ポリエステル、ポリエーテル、ポリアセタール、ポリ -
α- メチルスチレン等の熱により主鎖の分解する化合
物、ポリ（p-tert-ブトキシカルボニルオキシ -α- メ
チルスチレン）、ポリ（p-tert- ブトキシカルボニルオ
キシスチレン）、ポリ（tert- ブチル -p-ビニルベンゾ
アート）、ポリ（tert- ブチル -p-イソプロペニルフェ
ニルオキシアセタート）等の熱により側鎖の分解する化
合物が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上混合し
て使用され得る。また、前記レジストに含有される酸発
生剤としては、アリールジアゾニウム塩、ジアリールヨ
ードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、1,2-ナフ
トキノンジアジド -4-スルホン酸エステル、ヘキサブロ
モドデカン等が挙げられる。本発明において、前記感光
性組成物は濃度10〜50％のワニスの形で使用され得る。
次に、前記感光性組成物を使用した本発明の液晶配向膜
の製造方法を、その工程に沿って具体的に説明する。
【００１４】まず、第一に、ガラス等の素材で形成され
た基板の液晶と接するべき表面に、ＩＴＯ膜等を素材と
する透明電極を介して、前記感光性組成物のワニスを塗
布する。特にアクティブマトリックス型表示方式用の液
晶表示素子の場合、基板上にＴＦＴを形成した後、前記
感光性組成物を塗布する。塗布の方法としては、ロール
コーター、スピンコーターによる方法を用いることがで
きる。
た基板の液晶と接するべき表面に、ＩＴＯ膜等を素材と
する透明電極を介して、前記感光性組成物のワニスを塗
布する。特にアクティブマトリックス型表示方式用の液
晶表示素子の場合、基板上にＴＦＴを形成した後、前記
感光性組成物を塗布する。塗布の方法としては、ロール
コーター、スピンコーターによる方法を用いることがで
きる。
【００１５】第二に、前記感光性組成物が塗布された基
板を乾燥し、基板上に該組成物層を形成する。この乾燥
は、ホットプレート、またはオーブンを使用して行うこ
とができる。乾燥条件は、塗布された感光性組成物の種
類によっても異なるが、ホットプレートを使用する場
合、約50〜 150℃で約 1〜10分、オーブンを使用する場
合、約50〜 150℃で約10〜 100分である。この乾燥条件
が過度に低温または短時間であると、感光性組成物層中
に含まれる溶剤が大量に存在するため、パターンの解像
性が低下する恐れがある。また、過度に高温または長時
間であると、感光性組成物の分解が進行する恐れがあ
る。この乾燥工程は、感光性組成物層中に含まれる溶剤
を減少させ、最終的に形成される液晶配向膜のパターン
の解像性を向上させるためにも必要である。
板を乾燥し、基板上に該組成物層を形成する。この乾燥
は、ホットプレート、またはオーブンを使用して行うこ
とができる。乾燥条件は、塗布された感光性組成物の種
類によっても異なるが、ホットプレートを使用する場
合、約50〜 150℃で約 1〜10分、オーブンを使用する場
合、約50〜 150℃で約10〜 100分である。この乾燥条件
が過度に低温または短時間であると、感光性組成物層中
に含まれる溶剤が大量に存在するため、パターンの解像
性が低下する恐れがある。また、過度に高温または長時
間であると、感光性組成物の分解が進行する恐れがあ
る。この乾燥工程は、感光性組成物層中に含まれる溶剤
を減少させ、最終的に形成される液晶配向膜のパターン
の解像性を向上させるためにも必要である。
【００１６】以上のようにして形成される感光性組成物
層の厚みは、10〜1000nm、好ましくは10〜 100nmとす
る。この厚みが、上記範囲よりも薄いと、最終的に形成
される液晶配向膜としての機能が充分ではなく、更に露
光後の熱処理時に膜の剥離が発生する等の問題が生ず
る。また、上記範囲よりも厚いと液晶配向膜の抵抗値が
大きくなり、これを使用した液晶表示素子の機能に関し
て支障が生ずる。
層の厚みは、10〜1000nm、好ましくは10〜 100nmとす
る。この厚みが、上記範囲よりも薄いと、最終的に形成
される液晶配向膜としての機能が充分ではなく、更に露
光後の熱処理時に膜の剥離が発生する等の問題が生ず
る。また、上記範囲よりも厚いと液晶配向膜の抵抗値が
大きくなり、これを使用した液晶表示素子の機能に関し
て支障が生ずる。
【００１７】第三に、前記感光性組成物層に対しほぼ一
定間隔のラインおよびスペースを有するマスクを介して
露光する。露光方法としては、一般的に、マスクと感光
性組成物層とを密着させるコンタクト露光法、またはレ
ンズを介して縮小したマスクパターンを感光性組成物層
表面に焼き付ける縮小投影露光法が用いられる。露光量
は、使用される感光性組成物の種類に異なるが、 0.1〜
2mJ/cm2 、好ましくは、 1〜500mJ/cm2 である。露光量
が少ないと感光性組成物の露光部の分解が不充分とな
り、最終的にパターンの形成ができない。一方、露光量
が多すぎると、感光性組成物の未露光部においても分解
が発生し、最終的に膜が残存しなくなる恐れがある。
定間隔のラインおよびスペースを有するマスクを介して
露光する。露光方法としては、一般的に、マスクと感光
性組成物層とを密着させるコンタクト露光法、またはレ
ンズを介して縮小したマスクパターンを感光性組成物層
表面に焼き付ける縮小投影露光法が用いられる。露光量
は、使用される感光性組成物の種類に異なるが、 0.1〜
2mJ/cm2 、好ましくは、 1〜500mJ/cm2 である。露光量
が少ないと感光性組成物の露光部の分解が不充分とな
り、最終的にパターンの形成ができない。一方、露光量
が多すぎると、感光性組成物の未露光部においても分解
が発生し、最終的に膜が残存しなくなる恐れがある。
【００１８】一方、本発明において、前記感光性組成物
層の露光に使用されるマスクのほぼ一定間隔のラインお
よびスペースは、直線状模様、または前後で幅の異なる
山形図形が連続した鋸歯状模様等の筋状模様であること
が好ましい。ここで、ほぼ一定間隔とは、ラインおよび
スペースの寸法形状が一定ではあるが多少の誤差を有し
てもよいことを意味する。前記筋状模様の具体例として
は、直線状模様については図１に、鋸歯状模様について
は図２または図３に夫々示すような各パターン図形が挙
げられる。特に、図２および図３の鋸歯状模様は、液晶
分子の液晶配向膜に対する傾きの方向（プレチルト角の
方向）を一定にするのに好ましい。尚、これら図におい
て黒色部分は遮光部、白色部分は透光部である。
層の露光に使用されるマスクのほぼ一定間隔のラインお
よびスペースは、直線状模様、または前後で幅の異なる
山形図形が連続した鋸歯状模様等の筋状模様であること
が好ましい。ここで、ほぼ一定間隔とは、ラインおよび
スペースの寸法形状が一定ではあるが多少の誤差を有し
てもよいことを意味する。前記筋状模様の具体例として
は、直線状模様については図１に、鋸歯状模様について
は図２または図３に夫々示すような各パターン図形が挙
げられる。特に、図２および図３の鋸歯状模様は、液晶
分子の液晶配向膜に対する傾きの方向（プレチルト角の
方向）を一定にするのに好ましい。尚、これら図におい
て黒色部分は遮光部、白色部分は透光部である。
【００１９】上述した露光用マスクにおけるほぼ一定間
隔の筋状模様においては、透光部の幅が 0.1〜50μｍ、
遮光部の幅が 0.1〜 100μｍであることが好ましく、ま
た、透光部の幅が 0.5〜10μｍであり、遮光部の幅が
0.5〜50μｍであれば特に好ましい。本発明のような液
晶配向膜の製造に使用される露光用マスクのパターン
は、微細であるほど、形成される液晶配向膜の液晶分子
に対する配向制御能力を向上させる上で好ましい。
隔の筋状模様においては、透光部の幅が 0.1〜50μｍ、
遮光部の幅が 0.1〜 100μｍであることが好ましく、ま
た、透光部の幅が 0.5〜10μｍであり、遮光部の幅が
0.5〜50μｍであれば特に好ましい。本発明のような液
晶配向膜の製造に使用される露光用マスクのパターン
は、微細であるほど、形成される液晶配向膜の液晶分子
に対する配向制御能力を向上させる上で好ましい。
【００２０】第四に、前記露光後の感光性組成物層に対
して熱処理を行い、該感光性組成物層の露光部を分解さ
せ、該組成物層に所定パターンのグルブを形成する。即
ち、前記感光性組成物層の露光部は、全部もしくは一部
が分解して、除去されるかまたは層の厚みが減少され
る。こうして、前記感光性組成物層には、露光部を凹
部、未露光部を凸部とする所定パターンのグルブが形成
され、液晶配向膜が得られる。前記熱処理の条件は、使
用される感光性組成物の種類に異なるが、通常、約20〜
150℃で約 1〜30分である。この熱処理条件を調節する
ことにより、形成されるグルブの形状、例えば、幅、深
さ等を制御することもできる。
して熱処理を行い、該感光性組成物層の露光部を分解さ
せ、該組成物層に所定パターンのグルブを形成する。即
ち、前記感光性組成物層の露光部は、全部もしくは一部
が分解して、除去されるかまたは層の厚みが減少され
る。こうして、前記感光性組成物層には、露光部を凹
部、未露光部を凸部とする所定パターンのグルブが形成
され、液晶配向膜が得られる。前記熱処理の条件は、使
用される感光性組成物の種類に異なるが、通常、約20〜
150℃で約 1〜30分である。この熱処理条件を調節する
ことにより、形成されるグルブの形状、例えば、幅、深
さ等を制御することもできる。
【００２１】以上のように基板上に形成された液晶配向
膜は、そのまま液晶セルに組込むことにより使用するこ
とが可能である。しかしながら、液晶配向膜の耐熱性、
基板に対する密着性を向上させる目的で、前記熱処理後
の所定パターンのグルブを有する膜に対して各種の後処
理を施すことが好ましい。この後処理として、例えば、
感光性組成物に前記酸触媒化学増幅型レジストを使用す
る場合、前記熱処理後の膜をアルカリ水溶液等に浸漬し
た後、熱処理または熱処理しながら紫外線照射する処理
が行われる。当該後処理に使用されるアルカリ水溶液に
は、特に限定されないが、一般的にポジ型レジストの現
像液として用いられているテトラメチルアンモニウムハ
イドロオキサイド水溶液等が使用され得る。また、この
場合、熱処理温度は、 100〜 300℃、好ましくは 120〜
250℃に、紫外線の波長は、 200〜 400nm、好ましくは
250〜 365nmである。
膜は、そのまま液晶セルに組込むことにより使用するこ
とが可能である。しかしながら、液晶配向膜の耐熱性、
基板に対する密着性を向上させる目的で、前記熱処理後
の所定パターンのグルブを有する膜に対して各種の後処
理を施すことが好ましい。この後処理として、例えば、
感光性組成物に前記酸触媒化学増幅型レジストを使用す
る場合、前記熱処理後の膜をアルカリ水溶液等に浸漬し
た後、熱処理または熱処理しながら紫外線照射する処理
が行われる。当該後処理に使用されるアルカリ水溶液に
は、特に限定されないが、一般的にポジ型レジストの現
像液として用いられているテトラメチルアンモニウムハ
イドロオキサイド水溶液等が使用され得る。また、この
場合、熱処理温度は、 100〜 300℃、好ましくは 120〜
250℃に、紫外線の波長は、 200〜 400nm、好ましくは
250〜 365nmである。
【００２２】以上のような工程によって液晶配向膜が製
造され、これを使用して一般的な液晶表示素子を形成す
ることができる。尚、上記各工程における諸条件は一般
的なものではあるが、使用される材料に応じて適宜検討
する必要がある。
造され、これを使用して一般的な液晶表示素子を形成す
ることができる。尚、上記各工程における諸条件は一般
的なものではあるが、使用される材料に応じて適宜検討
する必要がある。
【００２３】
【作用】本発明によれば、液晶表示素子における基板上
に感光性組成物層を形成し、これを露光および熱処理す
ることにより液晶配向膜を得ることができる。この結
果、従来のラビング法での布による摩擦によってひきお
こされる基板の汚染、および静電気の発生が防止され、
これら液晶配向膜を使用した液晶表示素子の性能が向上
される。特に、該液晶配向膜がアクティブマトリックス
型表示方式用の液晶表示素子に適用される場合、基板上
に設けられているＴＦＴ等の駆動素子の破壊が防止され
るため、当該液晶表示素子の性能は更に向上される。
に感光性組成物層を形成し、これを露光および熱処理す
ることにより液晶配向膜を得ることができる。この結
果、従来のラビング法での布による摩擦によってひきお
こされる基板の汚染、および静電気の発生が防止され、
これら液晶配向膜を使用した液晶表示素子の性能が向上
される。特に、該液晶配向膜がアクティブマトリックス
型表示方式用の液晶表示素子に適用される場合、基板上
に設けられているＴＦＴ等の駆動素子の破壊が防止され
るため、当該液晶表示素子の性能は更に向上される。
【００２４】また、本発明の方法における各工程は、簡
易な製造装置により容易に連続して行うことができる。
このため、グルブ形成の工程が非常に簡略化され、液晶
表示素子の製造プロセス全体から見ても、液晶配向膜の
製造時間が短縮される。
易な製造装置により容易に連続して行うことができる。
このため、グルブ形成の工程が非常に簡略化され、液晶
表示素子の製造プロセス全体から見ても、液晶配向膜の
製造時間が短縮される。
【００２５】本発明の液晶配向膜の製造方法は、上述し
たように露光および熱処理によって分解する感光性組成
物を使用したものである。即ち、前記基板上に形成され
た感光性組成物層の露光部が熱処理によって分解して除
去され、一方、未露光部は熱処理によっても変化せず残
存する。こうして、上述したような凹部が前記露光部
に、凸部が前記未露光部に夫々相当するグルブを有する
液晶配向膜が得られる。ここで、前記感光性組成物層の
露光部では、熱処理の条件が変化することによって、分
解および除去される量が変化する。従って、熱処理の条
件を適宜選択することによって、前記露光部を完全に除
去させたり、ある程度残膜させることもできる。また、
前記感光性組成物として、上述したような熱により主鎖
の分解する化合物および熱により側鎖の分解する化合物
を混合したものを使用した場合、前記二種の化合物の混
合比を調節することにより、感光性組成物層の露光部の
残膜量を変化させることができる。更に、前記感光性組
成物には、分解して残膜した場合、その残膜部分の極性
が変化する場合がある。従って、本発明では、使用され
る感光性組成物の組成、および熱処理条件等を調節する
ことによって、得られる液晶配向膜のグルブ形状、即
ち、幅および深さ、および表面の極性を制御することが
できる。一方、液晶分子の配向状態は液晶分子と接する
液晶配向膜表面の形状、極性に起因すると推定されるた
め、本発明の液晶配向膜の製造方法では、最終的には、
使用される感光性組成物の組成および熱処理条件等を調
節することによって、得られる液晶配向膜の配向能を容
易に制御することができる。こうして、あらゆる配向制
御能を有する液晶配向膜を自在に得ることも可能にな
る。
たように露光および熱処理によって分解する感光性組成
物を使用したものである。即ち、前記基板上に形成され
た感光性組成物層の露光部が熱処理によって分解して除
去され、一方、未露光部は熱処理によっても変化せず残
存する。こうして、上述したような凹部が前記露光部
に、凸部が前記未露光部に夫々相当するグルブを有する
液晶配向膜が得られる。ここで、前記感光性組成物層の
露光部では、熱処理の条件が変化することによって、分
解および除去される量が変化する。従って、熱処理の条
件を適宜選択することによって、前記露光部を完全に除
去させたり、ある程度残膜させることもできる。また、
前記感光性組成物として、上述したような熱により主鎖
の分解する化合物および熱により側鎖の分解する化合物
を混合したものを使用した場合、前記二種の化合物の混
合比を調節することにより、感光性組成物層の露光部の
残膜量を変化させることができる。更に、前記感光性組
成物には、分解して残膜した場合、その残膜部分の極性
が変化する場合がある。従って、本発明では、使用され
る感光性組成物の組成、および熱処理条件等を調節する
ことによって、得られる液晶配向膜のグルブ形状、即
ち、幅および深さ、および表面の極性を制御することが
できる。一方、液晶分子の配向状態は液晶分子と接する
液晶配向膜表面の形状、極性に起因すると推定されるた
め、本発明の液晶配向膜の製造方法では、最終的には、
使用される感光性組成物の組成および熱処理条件等を調
節することによって、得られる液晶配向膜の配向能を容
易に制御することができる。こうして、あらゆる配向制
御能を有する液晶配向膜を自在に得ることも可能にな
る。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の液晶配向膜の製造方法の実施
例によって詳細に説明する。 実施例１
例によって詳細に説明する。 実施例１
【００２７】表面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を蒸着
した硬質ガラス NA-45（商品名：HOYA社製）をウェハー
状に切出し、過酸化水素水および硫酸の混合物で処理し
た。これを、水洗後、リンサードライヤーにより乾燥
し、更に 150℃30分間加熱乾燥した。
した硬質ガラス NA-45（商品名：HOYA社製）をウェハー
状に切出し、過酸化水素水および硫酸の混合物で処理し
た。これを、水洗後、リンサードライヤーにより乾燥
し、更に 150℃30分間加熱乾燥した。
【００２８】次に、上記処理後のガラス基板のＩＴＯ面
上に、ポリ -α- メチルスチレン20重量部、トリフェニ
ルスルフォニウムトリフレート 0.2重量部、キシレン8
9.8重量部を含有する感光性組成物を3000rpm.でスピン
コートし、90℃で 5分間、ホットプレート上で加熱乾燥
して、感光性組成物層を形成した。
上に、ポリ -α- メチルスチレン20重量部、トリフェニ
ルスルフォニウムトリフレート 0.2重量部、キシレン8
9.8重量部を含有する感光性組成物を3000rpm.でスピン
コートし、90℃で 5分間、ホットプレート上で加熱乾燥
して、感光性組成物層を形成した。
【００２９】こうして形成された感光性組成物層に、図
４に示したマスクを介してコンタクト露光を行った。露
光光源は水銀−キセノンランプ、露光量は 100mj／cm2
とした。尚、図４において黒色部分は遮光部、白色部分
は透光部である。続いて、露光後の感光性組成物層に対
して 150℃で10分間熱処理を行って、該組成物層に所定
パターンのグルブを形成した。更に、グルブ形成後の基
板を、アルカリ現像液NMD-3 （商品名：東京応化工業
（株）製）に 3分間浸漬した後、 200℃で30分間熱処理
した。こうして、ガラス基板上に所定パターンのグルブ
を有する液晶配向膜を形成した。 実施例２〜１２
４に示したマスクを介してコンタクト露光を行った。露
光光源は水銀−キセノンランプ、露光量は 100mj／cm2
とした。尚、図４において黒色部分は遮光部、白色部分
は透光部である。続いて、露光後の感光性組成物層に対
して 150℃で10分間熱処理を行って、該組成物層に所定
パターンのグルブを形成した。更に、グルブ形成後の基
板を、アルカリ現像液NMD-3 （商品名：東京応化工業
（株）製）に 3分間浸漬した後、 200℃で30分間熱処理
した。こうして、ガラス基板上に所定パターンのグルブ
を有する液晶配向膜を形成した。 実施例２〜１２
【００３０】露光時において、図５〜図１５に示した寸
法形状のマスクを使用することを除いては、実施例１と
同じ方法に従って、ガラス基板上にグルブを有する液晶
配向膜を形成した。尚、図５〜図１５において黒色部分
は遮光部、白色部分は透光部である。 比較例１ ガラス基板上に、熱硬化性ポリイミド 5％溶液を塗布お
よび焼き付け、この表面を前記ラビング法により処理す
ることによって液晶配向膜を形成した。 比較例２
法形状のマスクを使用することを除いては、実施例１と
同じ方法に従って、ガラス基板上にグルブを有する液晶
配向膜を形成した。尚、図５〜図１５において黒色部分
は遮光部、白色部分は透光部である。 比較例１ ガラス基板上に、熱硬化性ポリイミド 5％溶液を塗布お
よび焼き付け、この表面を前記ラビング法により処理す
ることによって液晶配向膜を形成した。 比較例２
【００３１】前記露光時において、遮光部幅 150μｍ、
および透光部幅60μｍの直線状のパターン形状のマスク
を使用することを除いては、実施例１と同じ方法に従っ
て、ガラス基板上に感光性組成物による液晶配向膜を形
成した。 比較例３
および透光部幅60μｍの直線状のパターン形状のマスク
を使用することを除いては、実施例１と同じ方法に従っ
て、ガラス基板上に感光性組成物による液晶配向膜を形
成した。 比較例３
【００３２】前記露光時において、遮光部幅 150μｍ、
および透光部幅 5μｍの直線状のパターン形状のマスク
を使用することを除いては、実施例１と同じ方法に従っ
て、ガラス基板上に感光性組成物による液晶配向膜を形
成した。 比較例４
および透光部幅 5μｍの直線状のパターン形状のマスク
を使用することを除いては、実施例１と同じ方法に従っ
て、ガラス基板上に感光性組成物による液晶配向膜を形
成した。 比較例４
【００３３】前記露光時において、遮光部幅10μｍ、お
よび透光部幅60μｍの直線状のパターン形状のマスクを
使用することを除いては、実施例１と同じ方法に従っ
て、ガラス基板上に感光性組成物による液晶配向膜を形
成した。
よび透光部幅60μｍの直線状のパターン形状のマスクを
使用することを除いては、実施例１と同じ方法に従っ
て、ガラス基板上に感光性組成物による液晶配向膜を形
成した。
【００３４】尚、比較例２〜４は、露光用マスクの遮光
部および透光部の寸法形状が、上述したような本発明で
通常使用され得る露光用マスクの寸法形状の範囲とは異
なるため、比較例として記載した。
部および透光部の寸法形状が、上述したような本発明で
通常使用され得る露光用マスクの寸法形状の範囲とは異
なるため、比較例として記載した。
【００３５】以上の実施例１〜１２および比較例１〜４
によって得られた液晶配向膜を有する基板の夫々を、 2
cm平方の大きさに切出し、これを２枚使用して常法に従
い、液晶セルＥ１〜Ｅ１２（実施例１〜１２に相当）、
液晶セルＣ１〜Ｃ４（比較例１〜１２に相当）を形成し
た。これら液晶セルにおいて、シール剤には常温硬化二
液性エポキシ樹脂を、スペーサーには径が 6μｍのグラ
スファイバーを夫々使用し、セル内部にはネマティック
液晶組成物（Merck 社製、ZLI-1370）を封入した。各実
施例、比較例に対応する液晶セルＥ１〜Ｅ１２、Ｃ１〜
Ｃ４について、以下のような特性に関する観察および試
験を行った。
によって得られた液晶配向膜を有する基板の夫々を、 2
cm平方の大きさに切出し、これを２枚使用して常法に従
い、液晶セルＥ１〜Ｅ１２（実施例１〜１２に相当）、
液晶セルＣ１〜Ｃ４（比較例１〜１２に相当）を形成し
た。これら液晶セルにおいて、シール剤には常温硬化二
液性エポキシ樹脂を、スペーサーには径が 6μｍのグラ
スファイバーを夫々使用し、セル内部にはネマティック
液晶組成物（Merck 社製、ZLI-1370）を封入した。各実
施例、比較例に対応する液晶セルＥ１〜Ｅ１２、Ｃ１〜
Ｃ４について、以下のような特性に関する観察および試
験を行った。
【００３６】まず、これら液晶セルを偏光板間に挟み、
液晶分子の配向の様子を目視もしくは偏光顕微鏡により
観察した。これによると、液晶セルＥ１〜Ｅ１２、Ｃ１
については同様に良好な配向状態が得られていた。しか
し、液晶セルＣ２については、全面に白濁状態が生じて
おり、顕微鏡での観察によるとこの白濁部分で配向が乱
れていた。液晶セルＣ３およびＣ４についても、液晶セ
ル中の大部分において、液晶分子が配向していなかっ
た。
液晶分子の配向の様子を目視もしくは偏光顕微鏡により
観察した。これによると、液晶セルＥ１〜Ｅ１２、Ｃ１
については同様に良好な配向状態が得られていた。しか
し、液晶セルＣ２については、全面に白濁状態が生じて
おり、顕微鏡での観察によるとこの白濁部分で配向が乱
れていた。液晶セルＣ３およびＣ４についても、液晶セ
ル中の大部分において、液晶分子が配向していなかっ
た。
【００３７】次に、これら液晶セルの電圧−透過光量の
関係（Ｖ−Ｔ特性）を調べたところ、本発明による液晶
セルＥ１〜Ｅ１２は、通常のラビング法により形成され
た液晶セルＣ１と殆ど同等の特性を示した。
関係（Ｖ−Ｔ特性）を調べたところ、本発明による液晶
セルＥ１〜Ｅ１２は、通常のラビング法により形成され
た液晶セルＣ１と殆ど同等の特性を示した。
【００３８】また、液晶セルＥ２〜Ｅ８においては、液
晶分子の液晶配向膜に対する傾斜角（プレティルト角）
が逆転し、このため画像欠陥が頻繁に生じたが、Ｅ９〜
１２についてはこのような欠陥が殆ど発生しなかった。
晶分子の液晶配向膜に対する傾斜角（プレティルト角）
が逆転し、このため画像欠陥が頻繁に生じたが、Ｅ９〜
１２についてはこのような欠陥が殆ど発生しなかった。
【００３９】一方、従来のラビング法により形成された
液晶配向膜を有するＣ１の液晶セルについては、液晶配
向膜であるポリイミド膜または基板上に傷が発生し易い
こと、ラビング法の摩擦による静電気発生のため表面に
ゴミが発生し易いこと、またこれが付着し易いこと等の
問題点があった。以下に、本発明の液晶配向膜の製造方
法を、アクティブマトリックス型表示方式用液晶表示素
子を構成する液晶セルに適用した実施例について説明す
る。 実施例１３
液晶配向膜を有するＣ１の液晶セルについては、液晶配
向膜であるポリイミド膜または基板上に傷が発生し易い
こと、ラビング法の摩擦による静電気発生のため表面に
ゴミが発生し易いこと、またこれが付着し易いこと等の
問題点があった。以下に、本発明の液晶配向膜の製造方
法を、アクティブマトリックス型表示方式用液晶表示素
子を構成する液晶セルに適用した実施例について説明す
る。 実施例１３
【００４０】表面にＴＦＴが形成されたガラス基板（以
下、ＴＦＴ基板と記す）上に、ポリ-α- メチルスチレ
ン20重量部、トリフェニルスルフォニウムトリフレート
0.2重量部、キシレン89.8重量部を含有する感光性組成
物を3000rpm.でスピンコートし、90℃で5分間、ホット
プレート上で加熱乾燥して、感光性組成物層を形成し
た。
下、ＴＦＴ基板と記す）上に、ポリ-α- メチルスチレ
ン20重量部、トリフェニルスルフォニウムトリフレート
0.2重量部、キシレン89.8重量部を含有する感光性組成
物を3000rpm.でスピンコートし、90℃で5分間、ホット
プレート上で加熱乾燥して、感光性組成物層を形成し
た。
【００４１】こうして形成された感光性組成物層に、図
４に示したマスクを介して露光を行った。露光光源は水
銀−キセノンランプ、露光量は 100mj／cm2 とし、マス
クと感光性組成物層との間隔を 6μｍに設定した。
４に示したマスクを介して露光を行った。露光光源は水
銀−キセノンランプ、露光量は 100mj／cm2 とし、マス
クと感光性組成物層との間隔を 6μｍに設定した。
【００４２】続いて、露光後の感光性組成物層に対して
150℃で10分間熱処理を行って、該組成物層に所定パタ
ーンのグルブを形成した。更に、グルブ形成後のＴＦＴ
基板を、アルカリ現像液 NMD-3（商品名：東京応化工業
（株）製）に 3分間浸漬した後、 200℃で30分間熱処理
した。こうして、ＴＦＴ基板上に所定パターンのグルブ
を有する液晶配向膜を形成した。 実施例１４〜２４
150℃で10分間熱処理を行って、該組成物層に所定パタ
ーンのグルブを形成した。更に、グルブ形成後のＴＦＴ
基板を、アルカリ現像液 NMD-3（商品名：東京応化工業
（株）製）に 3分間浸漬した後、 200℃で30分間熱処理
した。こうして、ＴＦＴ基板上に所定パターンのグルブ
を有する液晶配向膜を形成した。 実施例１４〜２４
【００４３】露光時において、図５〜図１５に示した寸
法形状のマスクを使用することを除いては、実施例１３
と同じ方法に従って、ＴＦＴ基板上にグルブを有する液
晶配向膜を形成した。以上の実施例１３〜２４によって
得られた、液晶配向膜を有するＴＦＴ基板の夫々を、 2
cm平方の大きさに切出した。
法形状のマスクを使用することを除いては、実施例１３
と同じ方法に従って、ＴＦＴ基板上にグルブを有する液
晶配向膜を形成した。以上の実施例１３〜２４によって
得られた、液晶配向膜を有するＴＦＴ基板の夫々を、 2
cm平方の大きさに切出した。
【００４４】一方、保護膜をオーバーコートしたカラー
フィルター（以下、カラーフィルター基板と記す）表面
に、熱硬化性ポリイミドの 5％溶液をロールコーターに
より塗布した後、 200℃、 1時間、加熱乾燥した。得ら
れたポリイミド膜表面を、布を装着したローラーにより
擦り、ラビング法による処理を行った。このように処理
されたカラーフィルター基板上に、シール剤として常温
硬化二液性エポキシ樹脂をスクリーン印刷した。
フィルター（以下、カラーフィルター基板と記す）表面
に、熱硬化性ポリイミドの 5％溶液をロールコーターに
より塗布した後、 200℃、 1時間、加熱乾燥した。得ら
れたポリイミド膜表面を、布を装着したローラーにより
擦り、ラビング法による処理を行った。このように処理
されたカラーフィルター基板上に、シール剤として常温
硬化二液性エポキシ樹脂をスクリーン印刷した。
【００４５】上記実施例１３〜２４で形成された液晶配
向膜を有するＴＦＴ基板の夫々、および前記ラビング法
により処理されたカラーフィルター基板を、ＴＦＴ基板
の液晶配向膜表面とカラーフィルター基板のラビング面
が対向し、且つＴＦＴ基板の液晶配向膜表面のグルブの
方向と、カラーフィルター基板のラビング方向とが直交
するように組合せ、加圧下、乾燥機内で、 180℃、 1時
間加熱後、室温まで除熱しセルを形成した。
向膜を有するＴＦＴ基板の夫々、および前記ラビング法
により処理されたカラーフィルター基板を、ＴＦＴ基板
の液晶配向膜表面とカラーフィルター基板のラビング面
が対向し、且つＴＦＴ基板の液晶配向膜表面のグルブの
方向と、カラーフィルター基板のラビング方向とが直交
するように組合せ、加圧下、乾燥機内で、 180℃、 1時
間加熱後、室温まで除熱しセルを形成した。
【００４６】次に、このセルを真空チャンバー内に入
れ、真空条件下において、セル空間内部にネマティック
液晶組成物（Merk社製、ZLI-1370）を封入した。前記液
晶封入時に使用した注入口を、紫外線硬化型接着剤で封
口した後、セルを洗浄してＴＦＴ基板外側およびカラー
フィルター基板外側に、偏向子が直交するように張設し
た。
れ、真空条件下において、セル空間内部にネマティック
液晶組成物（Merk社製、ZLI-1370）を封入した。前記液
晶封入時に使用した注入口を、紫外線硬化型接着剤で封
口した後、セルを洗浄してＴＦＴ基板外側およびカラー
フィルター基板外側に、偏向子が直交するように張設し
た。
【００４７】こうして、一方の基板（ＴＦＴ基板）が本
発明の方法によって形成された液晶配向膜を有し（実施
例１３〜２４に相当）、もう一方の基板（カラーフィル
ター基板）がラビング法による配向処理が施された配向
膜を有する、アクティブマトリックス型表示方式用液晶
表示素子を構成する液晶セルＥ１３〜Ｅ２４を形成し
た。 実施例２５〜３６ カラーフィルター基板上に、夫々前記実施例１〜１２に
対応した感光性組成物による液晶配向膜の形成を行っ
た。
発明の方法によって形成された液晶配向膜を有し（実施
例１３〜２４に相当）、もう一方の基板（カラーフィル
ター基板）がラビング法による配向処理が施された配向
膜を有する、アクティブマトリックス型表示方式用液晶
表示素子を構成する液晶セルＥ１３〜Ｅ２４を形成し
た。 実施例２５〜３６ カラーフィルター基板上に、夫々前記実施例１〜１２に
対応した感光性組成物による液晶配向膜の形成を行っ
た。
【００４８】次いで、前記液晶セルＥ１３〜Ｅ２４と同
様の方法で、一方の基板が実施例１３〜２４で形成され
た液晶配向膜を有するＴＦＴ基板であり、もう一方の基
板が前記実施例２５〜３６で形成された液晶配向膜を有
するカラーフィルター基板である、アクティブマトリッ
クス型表示方式用液晶表示素子を構成する液晶セルＥ２
５〜Ｅ３６を形成した。即ち、液晶セルＥ１３では、一
方の基板が実施例１３で形成された液晶配向膜を有する
ＴＦＴ基板であり、他方の基板が実施例２５で形成され
た液晶配向膜を有するカラーフィルター基板であり、以
下、Ｅ２５〜Ｅ３６では、同様に対応したＴＦＴ基板と
カラーフィルター基板とにより、夫々構成されている。
これら液晶セルＥ１３〜Ｅ３６について、以下のような
特性に関する観察および試験を行った。 （１）電圧無印加時における配向状態 （２）Ｖ−Ｔ特性（液晶セルの電圧−透過光量の関係） （３）動画表示状態（画像欠陥の有無） （４）高温（85℃）ライフテスト 500時間後の動画表示
状態
様の方法で、一方の基板が実施例１３〜２４で形成され
た液晶配向膜を有するＴＦＴ基板であり、もう一方の基
板が前記実施例２５〜３６で形成された液晶配向膜を有
するカラーフィルター基板である、アクティブマトリッ
クス型表示方式用液晶表示素子を構成する液晶セルＥ２
５〜Ｅ３６を形成した。即ち、液晶セルＥ１３では、一
方の基板が実施例１３で形成された液晶配向膜を有する
ＴＦＴ基板であり、他方の基板が実施例２５で形成され
た液晶配向膜を有するカラーフィルター基板であり、以
下、Ｅ２５〜Ｅ３６では、同様に対応したＴＦＴ基板と
カラーフィルター基板とにより、夫々構成されている。
これら液晶セルＥ１３〜Ｅ３６について、以下のような
特性に関する観察および試験を行った。 （１）電圧無印加時における配向状態 （２）Ｖ−Ｔ特性（液晶セルの電圧−透過光量の関係） （３）動画表示状態（画像欠陥の有無） （４）高温（85℃）ライフテスト 500時間後の動画表示
状態
【００４９】これに関する下記表１に示す。本発明の方
法により形成された液晶配向膜を有するアクティブマト
リックス型液晶表示素子に使用され得る液晶セルＥ１３
〜Ｅ３６は、上記各特性について良好な結果を示した。
法により形成された液晶配向膜を有するアクティブマト
リックス型液晶表示素子に使用され得る液晶セルＥ１３
〜Ｅ３６は、上記各特性について良好な結果を示した。
【００５０】しかし、液晶セルＥ１３〜Ｅ２４について
は、同Ｅ２５〜Ｅ３６に比べ、若干のゴミ、傷による画
像欠陥が見られた。これは、一方の基板がラビング法に
より処理された液晶配向膜を有していることに起因した
ものと考えられる。
は、同Ｅ２５〜Ｅ３６に比べ、若干のゴミ、傷による画
像欠陥が見られた。これは、一方の基板がラビング法に
より処理された液晶配向膜を有していることに起因した
ものと考えられる。
【００５１】
【表１】 実施例３７（液晶セルＥ３７）
【００５２】感光性組成物として、ポリ -α- メチルス
チレンに代って、ポリフタルアルデヒドを使用すること
を除いては、実施例１３と同じ方法に従って、ＴＦＴ基
板上に液晶配向膜を形成した。
チレンに代って、ポリフタルアルデヒドを使用すること
を除いては、実施例１３と同じ方法に従って、ＴＦＴ基
板上に液晶配向膜を形成した。
【００５３】こうして得られた液晶配向膜を有するＴＦ
Ｔ基板を一方の基板に、前記実施例２５で形成された液
晶配向膜を有するカラーフィルター基板を他方の基板に
夫々配置して、前記液晶Ｅ１３と同様に、アクティブマ
トリックス型液晶表示素子に使用され得る液晶セルＥ３
７を形成した。この液晶セルＥ３７における電圧無印加
時の配向状態は、部分的に白濁したムラが観察された
が、画像としては概ね良好な表示品位であった。 実施例３８（液晶セルＥ３８）
Ｔ基板を一方の基板に、前記実施例２５で形成された液
晶配向膜を有するカラーフィルター基板を他方の基板に
夫々配置して、前記液晶Ｅ１３と同様に、アクティブマ
トリックス型液晶表示素子に使用され得る液晶セルＥ３
７を形成した。この液晶セルＥ３７における電圧無印加
時の配向状態は、部分的に白濁したムラが観察された
が、画像としては概ね良好な表示品位であった。 実施例３８（液晶セルＥ３８）
【００５４】感光性組成物として、ポリ -α- メチルス
チレンに代って、ポリフェニルシリルエーテルを使用す
ることを除いては、実施例１３と同じ方法に従って、Ｔ
ＦＴ基板上に液晶配向膜を形成した。
チレンに代って、ポリフェニルシリルエーテルを使用す
ることを除いては、実施例１３と同じ方法に従って、Ｔ
ＦＴ基板上に液晶配向膜を形成した。
【００５５】こうして得られた液晶配向膜を有するＴＦ
Ｔ基板を一方の基板に、前記実施例２５で形成された液
晶配向膜を有するカラーフィルター基板を他方の基板に
夫々配置して、前記液晶セルＥ１３と同様に、アクティ
ブマトリックス型液晶表示素子に使用され得る液晶セル
Ｅ３８を形成した。この液晶セルＥ３８における電圧無
印加時の配向状態は、部分的に白濁したムラが観察され
たが、画像としては概ね良好な表示品位であった。 実施例３９（液晶セルＥ３９）
Ｔ基板を一方の基板に、前記実施例２５で形成された液
晶配向膜を有するカラーフィルター基板を他方の基板に
夫々配置して、前記液晶セルＥ１３と同様に、アクティ
ブマトリックス型液晶表示素子に使用され得る液晶セル
Ｅ３８を形成した。この液晶セルＥ３８における電圧無
印加時の配向状態は、部分的に白濁したムラが観察され
たが、画像としては概ね良好な表示品位であった。 実施例３９（液晶セルＥ３９）
【００５６】感光性組成物として、ポリ -α- メチルス
チレンに代って、ポリ-p- t-ブトキシカルボニルオキシ
-α- メチルスチレンを使用することを除いては、実施
例１３と同じ方法に従って、ＴＦＴ基板上に液晶配向膜
を形成した。
チレンに代って、ポリ-p- t-ブトキシカルボニルオキシ
-α- メチルスチレンを使用することを除いては、実施
例１３と同じ方法に従って、ＴＦＴ基板上に液晶配向膜
を形成した。
【００５７】こうして得られた液晶配向膜を有するＴＦ
Ｔ基板を一方の基板に、前記実施例２５で形成された液
晶配向膜を有するカラーフィルター基板を他方の基板に
夫々配置して、前記液晶セルＥ１３と同様に、アクティ
ブマトリックス型液晶表示素子に使用され得る液晶セル
Ｅ３９を形成した。この液晶セルＥ３９における電圧無
印加時の配向状態は、部分的に白濁したムラが観察され
たが、画像としては概ね良好な表示品位であった。 実施例４０（液晶セルＥ４０）
Ｔ基板を一方の基板に、前記実施例２５で形成された液
晶配向膜を有するカラーフィルター基板を他方の基板に
夫々配置して、前記液晶セルＥ１３と同様に、アクティ
ブマトリックス型液晶表示素子に使用され得る液晶セル
Ｅ３９を形成した。この液晶セルＥ３９における電圧無
印加時の配向状態は、部分的に白濁したムラが観察され
たが、画像としては概ね良好な表示品位であった。 実施例４０（液晶セルＥ４０）
【００５８】感光性組成物として、ポリ -α- メチルス
チレンに代って、ポリフェニルカーボネートを使用する
ことを除いては、実施例１３と同じ方法に従って、ＴＦ
Ｔ基板上に液晶配向膜を形成した。
チレンに代って、ポリフェニルカーボネートを使用する
ことを除いては、実施例１３と同じ方法に従って、ＴＦ
Ｔ基板上に液晶配向膜を形成した。
【００５９】こうして得られた液晶配向膜を有するＴＦ
Ｔ基板を一方の基板に、前記実施例２５で形成された液
晶配向膜を有するカラーフィルター基板を他方の基板に
夫々配置して、前記液晶セルＥ１３と同様に、アクティ
ブマトリックス型液晶表示素子に使用され得る液晶セル
Ｅ４０を形成した。この液晶セルＥ４０における電圧無
印加時の配向状態は、部分的に白濁したムラが観察され
たが、画像としては概ね良好な表示品位であった。 参考例１
Ｔ基板を一方の基板に、前記実施例２５で形成された液
晶配向膜を有するカラーフィルター基板を他方の基板に
夫々配置して、前記液晶セルＥ１３と同様に、アクティ
ブマトリックス型液晶表示素子に使用され得る液晶セル
Ｅ４０を形成した。この液晶セルＥ４０における電圧無
印加時の配向状態は、部分的に白濁したムラが観察され
たが、画像としては概ね良好な表示品位であった。 参考例１
【００６０】感光性組成物として、光硬化性ポリイミド
CRC-6081x を使用することを除いては、実施例１３と同
じ方法に従って、ＴＦＴ基板上に液晶配向膜を形成し
た。即ち、この感光性組成物は、露光および熱処理によ
り分解するものではない。
CRC-6081x を使用することを除いては、実施例１３と同
じ方法に従って、ＴＦＴ基板上に液晶配向膜を形成し
た。即ち、この感光性組成物は、露光および熱処理によ
り分解するものではない。
【００６１】こうして得られた液晶配向膜を有するＴＦ
Ｔ基板を一方の基板に、前記実施例２５で形成された液
晶配向膜を有するカラーフィルター基板を他方の基板に
夫々配して、前記液晶セルＥ１３と同様に、アクティブ
マトリックス型液晶表示素子に使用され得る液晶セルＲ
１を形成した。この液晶セルＲ１における電圧無印加時
の配向状態は、部分的に白濁したムラが観察されたが、
画像としては概ね良好な表示品位であった。 参考例２
Ｔ基板を一方の基板に、前記実施例２５で形成された液
晶配向膜を有するカラーフィルター基板を他方の基板に
夫々配して、前記液晶セルＥ１３と同様に、アクティブ
マトリックス型液晶表示素子に使用され得る液晶セルＲ
１を形成した。この液晶セルＲ１における電圧無印加時
の配向状態は、部分的に白濁したムラが観察されたが、
画像としては概ね良好な表示品位であった。 参考例２
【００６２】感光性組成物として、光硬化性ポリイミド
PIMEL F-5000を使用することを除いては、実施例１３と
同じ方法に従って、ＴＦＴ基板上に液晶配向膜を形成し
た。即ち、この感光性組成物は、露光および熱処理によ
り分解するものではない。
PIMEL F-5000を使用することを除いては、実施例１３と
同じ方法に従って、ＴＦＴ基板上に液晶配向膜を形成し
た。即ち、この感光性組成物は、露光および熱処理によ
り分解するものではない。
【００６３】こうして得られた液晶配向膜を有するＴＦ
Ｔ基板を一方の基板に、前記実施例２５で形成された液
晶配向膜を有するカラーフィルター基板を他方の基板に
夫々配して、前記液晶セルＥ１３と同様に、アクティブ
マトリックス型液晶表示素子に使用され得る液晶セルＲ
２を形成した。この液晶セルＲ２における電圧無印加時
の配向状態は、部分的に白濁したムラが観察されたが、
画像としては概ね良好な表示品位であった。 比較例５（液晶セルＣ５）
Ｔ基板を一方の基板に、前記実施例２５で形成された液
晶配向膜を有するカラーフィルター基板を他方の基板に
夫々配して、前記液晶セルＥ１３と同様に、アクティブ
マトリックス型液晶表示素子に使用され得る液晶セルＲ
２を形成した。この液晶セルＲ２における電圧無印加時
の配向状態は、部分的に白濁したムラが観察されたが、
画像としては概ね良好な表示品位であった。 比較例５（液晶セルＣ５）
【００６４】表面にＴＦＴが形成されたガラス基板上
に、熱硬化性ポリイミドの 5％溶液をロールコーターに
より塗布した後、 200℃、 1時間、加熱乾燥した。得ら
れたポリイミド膜表面を、布を装着したローラーにより
擦り、ラビング法による処理を行った。こうしてラビン
グ法による処理のなされた液晶配向膜を有するＴＦＴ基
板を形成した。
に、熱硬化性ポリイミドの 5％溶液をロールコーターに
より塗布した後、 200℃、 1時間、加熱乾燥した。得ら
れたポリイミド膜表面を、布を装着したローラーにより
擦り、ラビング法による処理を行った。こうしてラビン
グ法による処理のなされた液晶配向膜を有するＴＦＴ基
板を形成した。
【００６５】一方、保護膜をオーバーコートしたカラー
フィルター表面に、熱硬化性ポリイミドの 5％溶液をロ
ールコーターにより塗布した後、 200℃、 1時間、加熱
乾燥した。得られたポリイミド膜表面を、布を装着した
ローラーにより擦り、ラビング法による処理を行った。
このように処理されたカラーフィルター基板上に、シー
ル剤として常温硬化二液性エポキシ樹脂をスクリーン印
刷した。
フィルター表面に、熱硬化性ポリイミドの 5％溶液をロ
ールコーターにより塗布した後、 200℃、 1時間、加熱
乾燥した。得られたポリイミド膜表面を、布を装着した
ローラーにより擦り、ラビング法による処理を行った。
このように処理されたカラーフィルター基板上に、シー
ル剤として常温硬化二液性エポキシ樹脂をスクリーン印
刷した。
【００６６】以上２枚の共にラビング法により配向処理
された液晶配向膜を有する基板を使用し、実施例１３と
同様の方法に従って、アクティブマトリックス型液晶表
示素子に使用され得る液晶セルＣ５を形成した。
された液晶配向膜を有する基板を使用し、実施例１３と
同様の方法に従って、アクティブマトリックス型液晶表
示素子に使用され得る液晶セルＣ５を形成した。
【００６７】この液晶セルＣ５における、液晶の配向の
様子は欠陥のない良好なものであった。しかし、前記液
晶セルＥ１３〜４０では見られなかったラビング配向処
理でのＴＦＴの破壊に起因すると考えられる画像の欠陥
が頻繁に観察された。また、ゴミ、傷に起因する画像欠
陥も液晶セルＥ１３〜４０に比べ多く見られた。
様子は欠陥のない良好なものであった。しかし、前記液
晶セルＥ１３〜４０では見られなかったラビング配向処
理でのＴＦＴの破壊に起因すると考えられる画像の欠陥
が頻繁に観察された。また、ゴミ、傷に起因する画像欠
陥も液晶セルＥ１３〜４０に比べ多く見られた。
【００６８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
基板を汚染することなく、且つ静電気の発生をすること
なく、短時間で容易に、液晶表示素子における液晶配向
膜を製造することができる。こうして得られた液晶配向
膜を有する液晶表示素子は、高品質の液晶表示装置を提
供し、その製造において製品事故率を低減させる。ま
た、このような液晶表示装置には、優れたＶ−Ｔ特性、
動画表示状態等の性能が付与される。
基板を汚染することなく、且つ静電気の発生をすること
なく、短時間で容易に、液晶表示素子における液晶配向
膜を製造することができる。こうして得られた液晶配向
膜を有する液晶表示素子は、高品質の液晶表示装置を提
供し、その製造において製品事故率を低減させる。ま
た、このような液晶表示装置には、優れたＶ−Ｔ特性、
動画表示状態等の性能が付与される。
【００６９】更に、本発明では、あらゆる形状のグルブ
または極性を表面に有する液晶配向膜を自在に得ること
ができ、これによって容易に液晶配向膜の配向能を制御
することができる。
または極性を表面に有する液晶配向膜を自在に得ること
ができ、これによって容易に液晶配向膜の配向能を制御
することができる。
【図１】本発明の液晶配向膜の製造方法において使用さ
れる露光用マスクの模様形状図。
れる露光用マスクの模様形状図。
【図２】本発明の液晶配向膜の製造方法において使用さ
れる露光用マスクの模様形状図。
れる露光用マスクの模様形状図。
【図３】本発明の液晶配向膜の製造方法において使用さ
れる露光用マスクの模様形状図。
れる露光用マスクの模様形状図。
【図４】本発明の液晶配向膜の製造方法の実施例におい
て使用される露光用マスクの模様形状図。
て使用される露光用マスクの模様形状図。
【図５】本発明の液晶配向膜の製造方法の実施例におい
て使用される露光用マスクの模様形状図。
て使用される露光用マスクの模様形状図。
【図６】本発明の液晶配向膜の製造方法の実施例におい
て使用される露光用マスクの模様形状図。
て使用される露光用マスクの模様形状図。
【図７】本発明の液晶配向膜の製造方法の実施例におい
て使用される露光用マスクの模様形状図。
て使用される露光用マスクの模様形状図。
【図８】本発明の液晶配向膜の製造方法の実施例におい
て使用される露光用マスクの模様形状図。
て使用される露光用マスクの模様形状図。
【図９】本発明の液晶配向膜の製造方法の実施例におい
て使用される露光用マスクの模様形状図。
て使用される露光用マスクの模様形状図。
【図１０】本発明の液晶配向膜の製造方法の実施例にお
いて使用される露光用マスクの模様形状図。
いて使用される露光用マスクの模様形状図。
【図１１】本発明の液晶配向膜の製造方法の実施例にお
いて使用される露光用マスクの模様形状図。
いて使用される露光用マスクの模様形状図。
【図１２】本発明の液晶配向膜の製造方法の実施例にお
いて使用される露光用マスクの模様形状図。
いて使用される露光用マスクの模様形状図。
【図１３】本発明の液晶配向膜の製造方法の実施例にお
いて使用される露光用マスクの模様形状図。
いて使用される露光用マスクの模様形状図。
【図１４】本発明の液晶配向膜の製造方法の実施例にお
いて使用される露光用マスクの模様形状図。
いて使用される露光用マスクの模様形状図。
【図１５】本発明の液晶配向膜の製造方法の実施例にお
いて使用される露光用マスクの模様形状図。
いて使用される露光用マスクの模様形状図。
Claims (1)
- 【請求項１】液晶表示素子における液晶配向膜の製造方
法であって、 基板の液晶と接するべき表面に、露光および熱処理によ
り分解する感光性組成物層を形成する工程と、 前記感光性組成物層に対しほぼ一定間隔のラインおよび
スペースを有するマスクを介して露光する工程と、 露光後の感光性組成物層を熱処理し、該組成物層に所定
パターンのグルブを形成する工程とを具備する液晶配向
膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3217635A JPH0553118A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 液晶配向膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3217635A JPH0553118A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 液晶配向膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0553118A true JPH0553118A (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=16707359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3217635A Pending JPH0553118A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 液晶配向膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0553118A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5681675A (en) * | 1994-05-18 | 1997-10-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fabricating method of liquid crystal display apparatus |
| US6327018B1 (en) | 1996-12-30 | 2001-12-04 | Samsung Display Device Co., Ltd. | Method for manufacturing a liquid crystal display by using non-rubbing method on polyimide orientation film |
| US6451392B1 (en) | 1999-07-05 | 2002-09-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Chemical adsorbate compound, organic film, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display device utilizing the chemical adsorbate compound |
| US6495221B1 (en) | 1997-07-31 | 2002-12-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Chemisorptive substance, aligned liquid-crystal film and liquid-crystal display element both made by using the same, and processes for producing these |
| JP2007226097A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置の製造方法 |
| JP2007226122A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置の製造方法およびこの製造方法で製造された液晶表示装置 |
-
1991
- 1991-08-29 JP JP3217635A patent/JPH0553118A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5681675A (en) * | 1994-05-18 | 1997-10-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fabricating method of liquid crystal display apparatus |
| US6043857A (en) * | 1994-05-18 | 2000-03-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Liquid crystal display apparatus |
| US6120943A (en) * | 1994-05-18 | 2000-09-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fabricating method of liquid crystal display apparatus |
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| JP2007226097A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置の製造方法 |
| JP2007226122A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置の製造方法およびこの製造方法で製造された液晶表示装置 |
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