JPH06222366A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置及びその製造方法Info
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- JPH06222366A JPH06222366A JP5212722A JP21272293A JPH06222366A JP H06222366 A JPH06222366 A JP H06222366A JP 5212722 A JP5212722 A JP 5212722A JP 21272293 A JP21272293 A JP 21272293A JP H06222366 A JPH06222366 A JP H06222366A
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- liquid crystal
- substrate
- display device
- crystal display
- manufacturing
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—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
- 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
- G02F1/13—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 based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- 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
- G02F1/133788—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 by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
-
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- G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶表示装置に関し、簡単な構造で、液晶の
配向状態が微小な領域毎に異なるような配向処理を容易
且つ確実に行うことができ、そして液晶の配向が安定す
るようにすることを目的とする。 【構成】 配向膜２６を有する第１の基板１８と、該第
１の基板と対向し且つ配向膜２２を有する第２の基板１
６と、該第１及び第２の基板の間に挿入された液晶２０
とからなり、少くとも該第１の基板の配向膜２６が、第
１及び第２の隣接する微小な領域Ａ、Ｂを有する単一層
の配向材層からなり、該単一層の配向材層が該第１及び
第２の微小な領域Ａ、Ｂに沿って一方向に連続的にラビ
ングされているとともに、該第１及び第２の微小な領域
Ａ、Ｂにおいて配向膜に接触する液晶のプレチルト角
α、γが互いに異なるようにラビングとは別の処理、例
えば紫外線照射、赤外線照射、表面改質等、が施されて
いる構成とする。
配向状態が微小な領域毎に異なるような配向処理を容易
且つ確実に行うことができ、そして液晶の配向が安定す
るようにすることを目的とする。 【構成】 配向膜２６を有する第１の基板１８と、該第
１の基板と対向し且つ配向膜２２を有する第２の基板１
６と、該第１及び第２の基板の間に挿入された液晶２０
とからなり、少くとも該第１の基板の配向膜２６が、第
１及び第２の隣接する微小な領域Ａ、Ｂを有する単一層
の配向材層からなり、該単一層の配向材層が該第１及び
第２の微小な領域Ａ、Ｂに沿って一方向に連続的にラビ
ングされているとともに、該第１及び第２の微小な領域
Ａ、Ｂにおいて配向膜に接触する液晶のプレチルト角
α、γが互いに異なるようにラビングとは別の処理、例
えば紫外線照射、赤外線照射、表面改質等、が施されて
いる構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶の配向状態が微小な
領域毎に異なるようにした液晶表示装置に関する。
領域毎に異なるようにした液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、一対の対向する透明な
基板の間に液晶を挿入した液晶パネルからなる。一方の
基板の内面には共通電極及び配向膜が設けられ、他方の
基板の内面には画素電極及び配向膜が設けられる。最近
では、一方の基板に画素電極とともにアクティブマトリ
クス回路を形成することが多くなっている。さらに、こ
れらの基板の外側にはそれぞれ偏光板が設けられる。通
常、これらの偏光板は偏光の透過軸が互いに直交するよ
うに配置される。以下、このノーマリホワイトモードを
例に取り説明するが、ノーマリブラックモード（偏光板
平行）においても、技術的に同様のものについては、適
用されることは言うまでもない。
基板の間に液晶を挿入した液晶パネルからなる。一方の
基板の内面には共通電極及び配向膜が設けられ、他方の
基板の内面には画素電極及び配向膜が設けられる。最近
では、一方の基板に画素電極とともにアクティブマトリ
クス回路を形成することが多くなっている。さらに、こ
れらの基板の外側にはそれぞれ偏光板が設けられる。通
常、これらの偏光板は偏光の透過軸が互いに直交するよ
うに配置される。以下、このノーマリホワイトモードを
例に取り説明するが、ノーマリブラックモード（偏光板
平行）においても、技術的に同様のものについては、適
用されることは言うまでもない。
【０００３】液晶表示パネルでは、液晶分子は両基板の
配向膜のラビング方向に従って配向し、プレチルトす
る。ツイストネマチック型の液晶表示装置では、両基板
の配向膜のラビング方向は相互にほぼ垂直になってお
り、液晶の分子は一方の基板から他方の基板に向かうに
つれて螺旋状にツイストしていく。そして、液晶に電圧
を印加しないときに、液晶の分子は初期のツイスト及び
プレチルトを維持した状態にあり、入射光は液晶のツイ
ストに沿って旋回しながら進み、液晶パネルから出射す
る。このときに、偏光板を直交配置したノーマリホワイ
トモードでは白表示が得られる。電圧を印加すると、液
晶が立ち上がり、液晶の複屈折作用が弱くなり、上記し
た光の旋回作用が弱くなって、入射光が液晶セルを透過
しにくくなり、黒表示が得られるようになる。このよう
にして、液晶への印加電圧を制御しながら、全体で明暗
のコントラストのある画像を形成する。
配向膜のラビング方向に従って配向し、プレチルトす
る。ツイストネマチック型の液晶表示装置では、両基板
の配向膜のラビング方向は相互にほぼ垂直になってお
り、液晶の分子は一方の基板から他方の基板に向かうに
つれて螺旋状にツイストしていく。そして、液晶に電圧
を印加しないときに、液晶の分子は初期のツイスト及び
プレチルトを維持した状態にあり、入射光は液晶のツイ
ストに沿って旋回しながら進み、液晶パネルから出射す
る。このときに、偏光板を直交配置したノーマリホワイ
トモードでは白表示が得られる。電圧を印加すると、液
晶が立ち上がり、液晶の複屈折作用が弱くなり、上記し
た光の旋回作用が弱くなって、入射光が液晶セルを透過
しにくくなり、黒表示が得られるようになる。このよう
にして、液晶への印加電圧を制御しながら、全体で明暗
のコントラストのある画像を形成する。
【０００４】液晶表示装置では、観視者が、画面を見る
方向により、画像の明暗のコントラストが変化する。こ
れは、液晶表示装置の視角特性として一般に認識されて
いる。例えば、液晶表示装置を真正面から見た場合に明
暗のコントラストのよい画像が得られたとしても、同じ
画像を水平に対して３０度の斜め上方及び斜め下方から
見た場合には、明暗のコントラストが低下する。例え
ば、画像を斜め上方から見た場合には全体的に白っぽい
画像となり、画像を斜め下方から見た場合には印加電圧
が低いときにはコントラストの大きい画像が得られる
が、印加電圧の上昇とともにコントラストが悪くなり、
中間色を得るのに不都合なことがある。
方向により、画像の明暗のコントラストが変化する。こ
れは、液晶表示装置の視角特性として一般に認識されて
いる。例えば、液晶表示装置を真正面から見た場合に明
暗のコントラストのよい画像が得られたとしても、同じ
画像を水平に対して３０度の斜め上方及び斜め下方から
見た場合には、明暗のコントラストが低下する。例え
ば、画像を斜め上方から見た場合には全体的に白っぽい
画像となり、画像を斜め下方から見た場合には印加電圧
が低いときにはコントラストの大きい画像が得られる
が、印加電圧の上昇とともにコントラストが悪くなり、
中間色を得るのに不都合なことがある。
【０００５】このような視角特性の影響を解決するため
に、特開昭５４─５７５４号公報や、特開昭６３─１０
６６２４号公報は、１画素分の単位領域を液晶の配向方
向の異なる２つの微小な領域に分割し（画素分割又は配
向分割という）、一方の領域では一方向にラビングを行
い、もう一方の領域では逆の方向にラビングを行うこと
を提案している。このような画素分割により、上記斜め
上方及び斜め下方から見た二つの視角特性を平均化し、
全体としての視角特性の向上を図ることをできる。
に、特開昭５４─５７５４号公報や、特開昭６３─１０
６６２４号公報は、１画素分の単位領域を液晶の配向方
向の異なる２つの微小な領域に分割し（画素分割又は配
向分割という）、一方の領域では一方向にラビングを行
い、もう一方の領域では逆の方向にラビングを行うこと
を提案している。このような画素分割により、上記斜め
上方及び斜め下方から見た二つの視角特性を平均化し、
全体としての視角特性の向上を図ることをできる。
【０００６】画素分割した液晶表示装置では、２つの微
小な領域毎に逆方向のラビングを行わなくてはならな
い。このようなラビング処理はリソグラフィ技術を用い
て次の２回のラビング処理が必要である。すなわち、１
回目のラビング処理は、基板の内面に配向膜を塗布し、
配向膜にレジストを塗布し、このレジストに微小な一方
の領域に相当する開口部を設け、そこで一定の方向にラ
ビングし、そしてレジストを除去するステップからな
る。それから、２回目のラビング処理は、１回目のラビ
ングをした配向膜にレジストを塗布し、このレジストに
前記一方の領域とは逆の領域に相当する開口部を設け、
そこで逆の方向にラビングし、そしてレジストを除去す
るステップからなる。
小な領域毎に逆方向のラビングを行わなくてはならな
い。このようなラビング処理はリソグラフィ技術を用い
て次の２回のラビング処理が必要である。すなわち、１
回目のラビング処理は、基板の内面に配向膜を塗布し、
配向膜にレジストを塗布し、このレジストに微小な一方
の領域に相当する開口部を設け、そこで一定の方向にラ
ビングし、そしてレジストを除去するステップからな
る。それから、２回目のラビング処理は、１回目のラビ
ングをした配向膜にレジストを塗布し、このレジストに
前記一方の領域とは逆の領域に相当する開口部を設け、
そこで逆の方向にラビングし、そしてレジストを除去す
るステップからなる。
【０００７】このようなラビング処理は、各基板の配向
膜に対して、２回のフォトリソグラフィ処理と、２回の
ラビング処理とを行うことが必要である。従って、両方
の基板については、合計４回のフォトリソグラフィ処理
と、４回のラビング処理とを行うことが必要であった。
しかし、このように何回もフォトリソグラフィ処理とラ
ビング処理を行うために、製造コストが上がり、かつ、
配向膜の表面が荒れて液晶の配向が安定しないという問
題点があった。
膜に対して、２回のフォトリソグラフィ処理と、２回の
ラビング処理とを行うことが必要である。従って、両方
の基板については、合計４回のフォトリソグラフィ処理
と、４回のラビング処理とを行うことが必要であった。
しかし、このように何回もフォトリソグラフィ処理とラ
ビング処理を行うために、製造コストが上がり、かつ、
配向膜の表面が荒れて液晶の配向が安定しないという問
題点があった。
【０００８】このような問題点を解決するために、本願
の出願人は、先願において、液晶のプレチルト角を適切
に制御することにより、各基板の配向膜を１回のラビン
グ工程だけで画素分割できることを提案した。最も簡単
化したプロセスにおいては、一方の基板の配向膜はベタ
に形成され、液晶のプレチルト角がある値βになるよう
にラビングされるが、もう一方の基板の配向膜は２層構
造に形成され、上層側の配向材層が上記微小な領域に対
応する開口部を設けられ、その上から１回のラビング処
理を行うようになっていた。下層側の配向材層と上層側
の配向材層とは例えば材料を変えてあり、よって同じよ
うにラビングしたときに、上層側の配向材層では液晶の
プレチルト角がαになり、上層側の配向材層の開口部か
ら露出している下層側の配向材層では液晶のプレチルト
角がγになり、α＞β＞γの関係を満足するようにされ
ていた。なお、ここで、１回のラビング処理というの
は、ラビングローラを同じ方向に複数回移動させること
を含むものである。なお、これで画素分割できること
は、後で詳細に説明される。
の出願人は、先願において、液晶のプレチルト角を適切
に制御することにより、各基板の配向膜を１回のラビン
グ工程だけで画素分割できることを提案した。最も簡単
化したプロセスにおいては、一方の基板の配向膜はベタ
に形成され、液晶のプレチルト角がある値βになるよう
にラビングされるが、もう一方の基板の配向膜は２層構
造に形成され、上層側の配向材層が上記微小な領域に対
応する開口部を設けられ、その上から１回のラビング処
理を行うようになっていた。下層側の配向材層と上層側
の配向材層とは例えば材料を変えてあり、よって同じよ
うにラビングしたときに、上層側の配向材層では液晶の
プレチルト角がαになり、上層側の配向材層の開口部か
ら露出している下層側の配向材層では液晶のプレチルト
角がγになり、α＞β＞γの関係を満足するようにされ
ていた。なお、ここで、１回のラビング処理というの
は、ラビングローラを同じ方向に複数回移動させること
を含むものである。なお、これで画素分割できること
は、後で詳細に説明される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、少く
とも一方の基板について液晶のプレチルト角α、γが互
いに異なる二つの微小な領域を形成することにより、画
素分割を達成でき、製造工程を簡略化できるとともに、
配向膜の表面をいためることがなくて液晶の配向が安定
するという利点があるが、先願においては、これは基板
の配向膜を２層構造に形成することにより達成されてい
た。本発明の目的は、さらに構造を簡単化するために、
一層の配向膜でそれに接触する液晶のプレチルト角が互
いに異なる二つの微小な領域を形成できるようにした液
晶表示装置及びその製造方法を提供することである。
とも一方の基板について液晶のプレチルト角α、γが互
いに異なる二つの微小な領域を形成することにより、画
素分割を達成でき、製造工程を簡略化できるとともに、
配向膜の表面をいためることがなくて液晶の配向が安定
するという利点があるが、先願においては、これは基板
の配向膜を２層構造に形成することにより達成されてい
た。本発明の目的は、さらに構造を簡単化するために、
一層の配向膜でそれに接触する液晶のプレチルト角が互
いに異なる二つの微小な領域を形成できるようにした液
晶表示装置及びその製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置は、配向膜２６を有する第１の基板１８と、該第１の
基板と対向し且つ配向膜２２を有する第２の基板１６
と、該第１及び第２の基板の間に挿入された液晶２０と
からなり、少くとも該第１の基板の配向膜２２が、第１
及び第２の隣接する微小な領域Ａ、Ｂを有する単一層の
配向材層からなり、該単一層の配向材層が該第１及び第
２の微小な領域Ａ、Ｂに沿って一方向に連続的にラビン
グされているとともに、該第１及び第２の微小な領域
Ａ、Ｂにおいて配向膜に接触する液晶のプレチルト角
α、γが互いに異なるようにラビングとは別の処理が施
されていることを特徴とする。
置は、配向膜２６を有する第１の基板１８と、該第１の
基板と対向し且つ配向膜２２を有する第２の基板１６
と、該第１及び第２の基板の間に挿入された液晶２０と
からなり、少くとも該第１の基板の配向膜２２が、第１
及び第２の隣接する微小な領域Ａ、Ｂを有する単一層の
配向材層からなり、該単一層の配向材層が該第１及び第
２の微小な領域Ａ、Ｂに沿って一方向に連続的にラビン
グされているとともに、該第１及び第２の微小な領域
Ａ、Ｂにおいて配向膜に接触する液晶のプレチルト角
α、γが互いに異なるようにラビングとは別の処理が施
されていることを特徴とする。
【００１１】そのような液晶表示装置の製造方法におい
ては、第１及び第２の領域Ａ、Ｂに接触する液晶のプレ
チルト角α、γが互いに異なるように施されるラビング
とは別の処理は、第１及び第２の領域Ａ、Ｂに選択的に
紫外線を照射するステップからなる。あるいは、そのよ
うなラビングとは別の処理は、第１及び第２の領域Ａ、
Ｂの表面のプレチルト角を支配する化学成分の分布を選
択的に変化させるステップからなる。あるいは、そのよ
うなラビングとは別の処理は、第１及び第２の領域Ａ、
Ｂを選択的に加熱するステップからなる。
ては、第１及び第２の領域Ａ、Ｂに接触する液晶のプレ
チルト角α、γが互いに異なるように施されるラビング
とは別の処理は、第１及び第２の領域Ａ、Ｂに選択的に
紫外線を照射するステップからなる。あるいは、そのよ
うなラビングとは別の処理は、第１及び第２の領域Ａ、
Ｂの表面のプレチルト角を支配する化学成分の分布を選
択的に変化させるステップからなる。あるいは、そのよ
うなラビングとは別の処理は、第１及び第２の領域Ａ、
Ｂを選択的に加熱するステップからなる。
【００１２】
【作用】上記した構成においては、第１の基板の配向膜
２６は液晶の配向方向が同じでプレチルト角α、γが互
いに異なった第１及び第２の隣接する微小な領域Ａ、Ｂ
を有する。第２の基板については、例えば第２の基板の
配向膜２２は配向方向及びプレチルト角βが第１及び第
２の隣接する微小な領域Ａ、Ｂについて実質的に同じも
のでよく、α＞β＞γの関係がある。なお、上記構成で
は、第１及び第基板の配向膜はともに一層構造のもので
あり、従来のものよりも構造が簡単になる。また、第２
の基板についても、液晶の配向方向が同じで、プレチル
ト角α、γが互いに異なった第１及び第２の隣接する微
小な領域Ｂ、Ａを有するものとすることができる。
２６は液晶の配向方向が同じでプレチルト角α、γが互
いに異なった第１及び第２の隣接する微小な領域Ａ、Ｂ
を有する。第２の基板については、例えば第２の基板の
配向膜２２は配向方向及びプレチルト角βが第１及び第
２の隣接する微小な領域Ａ、Ｂについて実質的に同じも
のでよく、α＞β＞γの関係がある。なお、上記構成で
は、第１及び第基板の配向膜はともに一層構造のもので
あり、従来のものよりも構造が簡単になる。また、第２
の基板についても、液晶の配向方向が同じで、プレチル
ト角α、γが互いに異なった第１及び第２の隣接する微
小な領域Ｂ、Ａを有するものとすることができる。
【００１３】α＞β＞γの関係がある場合、第１の領域
Ａにおいては、第１の基板に接する液晶のプレチルト角
がαとなり、第２の基板に接する液晶のプレチルト角が
βとなる。第２の領域Ｂにおいては、第１の基板に接す
る液晶のプレチルト角がγとなり、第２の基板に接する
液晶のプレチルト角がβとなる。第１の基板と第２の基
板との間の中間に位置する液晶分子は電圧印加時に第１
の基板及び第２の基板の大きい方のプレチルト角に従っ
て立ち上がるという性質があり、第１の領域Ａにおいて
は第１の基板に接する液晶の方向に従った立ち上がり
（チルト）となり、第２の領域Ｂにおいては第２の基板
に接する液晶の方向に従った立ち上がり（チルト）とな
り、画素分割を達成できる。
Ａにおいては、第１の基板に接する液晶のプレチルト角
がαとなり、第２の基板に接する液晶のプレチルト角が
βとなる。第２の領域Ｂにおいては、第１の基板に接す
る液晶のプレチルト角がγとなり、第２の基板に接する
液晶のプレチルト角がβとなる。第１の基板と第２の基
板との間の中間に位置する液晶分子は電圧印加時に第１
の基板及び第２の基板の大きい方のプレチルト角に従っ
て立ち上がるという性質があり、第１の領域Ａにおいて
は第１の基板に接する液晶の方向に従った立ち上がり
（チルト）となり、第２の領域Ｂにおいては第２の基板
に接する液晶の方向に従った立ち上がり（チルト）とな
り、画素分割を達成できる。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明の第１実施例の液晶表示装置
の液晶パネル１０を示す図である。この液晶パネル１０
の両側には偏光板１２、１４がノーマリホワイトモード
のときに垂直な関係で、あるいはノーマリブラックモー
ドのときに平行な関係で配置される。液晶パネル１０
は、一対の透明なガラス基板１６、１８の間に液晶２０
を封入したものである。図示しない光源からの光は矢印
Ｌの方から液晶パネル１０に入射し、観視者は入射方向
とは逆の方向から液晶パネル１０を見るものとし、以後
の説明においては、光の入射側の基板１６を下基板と呼
び、観視者側の基板１８を上基板と呼ぶことにする。た
だし、光の入射側及び観視者側は逆とすることができ
る。
の液晶パネル１０を示す図である。この液晶パネル１０
の両側には偏光板１２、１４がノーマリホワイトモード
のときに垂直な関係で、あるいはノーマリブラックモー
ドのときに平行な関係で配置される。液晶パネル１０
は、一対の透明なガラス基板１６、１８の間に液晶２０
を封入したものである。図示しない光源からの光は矢印
Ｌの方から液晶パネル１０に入射し、観視者は入射方向
とは逆の方向から液晶パネル１０を見るものとし、以後
の説明においては、光の入射側の基板１６を下基板と呼
び、観視者側の基板１８を上基板と呼ぶことにする。た
だし、光の入射側及び観視者側は逆とすることができ
る。
【００１５】下基板１６の内面にはＩＴＯの共通電極２
１及び配向膜２２が設けられ、上基板１８の内面には画
素電極２４及び配向膜２６が設けられる。カラーフィル
タ層（図示せず）が下基板１６の共通電極２１の下に設
けられる。共通電極２１と画素電極２４を逆に設けるこ
ともできる。図２に示されるように、上基板１８に設け
られた画素電極２４はアクティブマトリクス回路に接続
される。アクティブマトリクス回路は縦、横にマトリク
ス状に延びるデータバスライン３０及びゲートバスライ
ン３２を含み、画素電極２４は薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）３４を介してデータバスライン３０及びゲートバス
ライン３２に接続される。
１及び配向膜２２が設けられ、上基板１８の内面には画
素電極２４及び配向膜２６が設けられる。カラーフィル
タ層（図示せず）が下基板１６の共通電極２１の下に設
けられる。共通電極２１と画素電極２４を逆に設けるこ
ともできる。図２に示されるように、上基板１８に設け
られた画素電極２４はアクティブマトリクス回路に接続
される。アクティブマトリクス回路は縦、横にマトリク
ス状に延びるデータバスライン３０及びゲートバスライ
ン３２を含み、画素電極２４は薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）３４を介してデータバスライン３０及びゲートバス
ライン３２に接続される。
【００１６】図２に示されるように、画素電極２４で代
表される各画素領域は、２つの微小な領域Ａ、Ｂに分割
されている。図２に示される分割パターンは、横一列の
画素電極２４の中央を通る線によりストライプ状になっ
ているが、例えば横一列の画素電極２４において２つの
微小な領域Ａ、Ｂを交互に配置した千鳥状のパターンと
することもできる。
表される各画素領域は、２つの微小な領域Ａ、Ｂに分割
されている。図２に示される分割パターンは、横一列の
画素電極２４の中央を通る線によりストライプ状になっ
ているが、例えば横一列の画素電極２４において２つの
微小な領域Ａ、Ｂを交互に配置した千鳥状のパターンと
することもできる。
【００１７】液晶２０はツイストネマチック型液晶を使
用している。ツイストネマチック型液晶を使用する場合
のラビングの基本、及び配向分割の基本について、図１
８から図２４を参照して説明する。図１８は、（配向分
割なしの）ツイストネマチック型液晶を使用する場合の
ラビングの一例を示し、実線の矢印２２ａは下基板１８
の配向膜２２に施されるラビング方向を示し、破線の矢
印２６ａは上基板１６の配向膜２６に施されるラビング
方向を示する。
用している。ツイストネマチック型液晶を使用する場合
のラビングの基本、及び配向分割の基本について、図１
８から図２４を参照して説明する。図１８は、（配向分
割なしの）ツイストネマチック型液晶を使用する場合の
ラビングの一例を示し、実線の矢印２２ａは下基板１８
の配向膜２２に施されるラビング方向を示し、破線の矢
印２６ａは上基板１６の配向膜２６に施されるラビング
方向を示する。
【００１８】図１９は、このようなラビング処理をした
場合の、下基板１６の配向膜２２に接する液晶分子２０
Ｌと、上基板１８の配向膜２６に接する液晶分子２０Ｕ
と、下基板１６と上基板１８との中間に位置する液晶分
子２０Ｃとをそれぞれ別々に示したものである。図１９
において、各段の左側の図は図１８に対応して見た液晶
分子の配向方向を示す平面図、各段の右側の図はそれぞ
れ左側の図の矢印の方向から見た断面図である。下基板
１６の配向膜２２に接する液晶分子２０Ｌの配向方向は
下基板１６の配向膜２２のラビング方向２２ａと一致
し、右下がり方向を向いており、上基板１８の配向膜２
６に接する液晶分子２０Ｕの配向方向は上基板１８の配
向膜２６のラビング方向２６ａと一致し、左上がり方向
を向いている。液晶は下基板１６と上基板１８との間で
左まわりツイストし、中間の液晶分子２０Ｃは左上がり
の向きとなるユニフォーム配向である。
場合の、下基板１６の配向膜２２に接する液晶分子２０
Ｌと、上基板１８の配向膜２６に接する液晶分子２０Ｕ
と、下基板１６と上基板１８との中間に位置する液晶分
子２０Ｃとをそれぞれ別々に示したものである。図１９
において、各段の左側の図は図１８に対応して見た液晶
分子の配向方向を示す平面図、各段の右側の図はそれぞ
れ左側の図の矢印の方向から見た断面図である。下基板
１６の配向膜２２に接する液晶分子２０Ｌの配向方向は
下基板１６の配向膜２２のラビング方向２２ａと一致
し、右下がり方向を向いており、上基板１８の配向膜２
６に接する液晶分子２０Ｕの配向方向は上基板１８の配
向膜２６のラビング方向２６ａと一致し、左上がり方向
を向いている。液晶は下基板１６と上基板１８との間で
左まわりツイストし、中間の液晶分子２０Ｃは左上がり
の向きとなるユニフォーム配向である。
【００１９】図２０は図１８で示されるラビング処理を
した液晶パネル１０を図１８の線ＸＸ─ＸＸに沿って見
た断面図である。矢印Ｃは液晶パネル１０を上基板１８
の法線方向から見ることを示し、矢印Ｕは液晶パネル１
０を斜め上３０度の方向から見ることを示し、矢印Ｌは
液晶パネル１０を斜め下３０度の方向から見ることを示
ている。
した液晶パネル１０を図１８の線ＸＸ─ＸＸに沿って見
た断面図である。矢印Ｃは液晶パネル１０を上基板１８
の法線方向から見ることを示し、矢印Ｕは液晶パネル１
０を斜め上３０度の方向から見ることを示し、矢印Ｌは
液晶パネル１０を斜め下３０度の方向から見ることを示
ている。
【００２０】図２１は図１８に示されるラビング処理を
した液晶パネル１０の視角特性を示す図であり、一点鎖
線Ｃは図２０の矢印Ｃの方向から液晶パネル１０を見た
場合の電圧─透過率曲線である。破線Ｕ、Ｌはそれぞれ
図２０の矢印Ｕ、Ｌの方向から液晶パネル１０を見た場
合の電圧─透過率曲線である。破線Ｌの場合には、電圧
を高くしても透過率の低下が少ないので、黒い表示を得
ようとしても、比較的に明るい表示になってしまう。破
線Ｕの場合には、電圧をわずかにかけると透過率が大幅
に低下し、コントラスト比の大きい画像が得られるが、
電圧の増加とともに再び透過率が上昇し、電圧と透過率
の対応関係が反転し、白と黒の間の中間色を得るのに不
都合なことがある。
した液晶パネル１０の視角特性を示す図であり、一点鎖
線Ｃは図２０の矢印Ｃの方向から液晶パネル１０を見た
場合の電圧─透過率曲線である。破線Ｕ、Ｌはそれぞれ
図２０の矢印Ｕ、Ｌの方向から液晶パネル１０を見た場
合の電圧─透過率曲線である。破線Ｌの場合には、電圧
を高くしても透過率の低下が少ないので、黒い表示を得
ようとしても、比較的に明るい表示になってしまう。破
線Ｕの場合には、電圧をわずかにかけると透過率が大幅
に低下し、コントラスト比の大きい画像が得られるが、
電圧の増加とともに再び透過率が上昇し、電圧と透過率
の対応関係が反転し、白と黒の間の中間色を得るのに不
都合なことがある。
【００２１】このような視角特性を改善するために、図
２２に示されるような画素分割が行われる。図２２は微
小な領域Ａと微小な領域Ｂとを有する画素分割の基本形
を示し、この微小な領域Ａでは図１８と同じラビング処
理が行われる。微小な領域Ｂでは微小な領域Ａと逆のラ
ビング処理が行われる。すなわち、微小な領域Ｂの破線
の矢印２６ａの向きは微小な領域Ａの破線の矢印２６ａ
の向きとは逆であり、微小な領域Ｂの実線の矢印２２ａ
の向きは微小な領域Ａの実線の矢印２２ａの向きとは逆
である。その結果、微小な領域Ｂの下基板１６と上基板
１８との中間に位置する液晶分子２０Ｃは、微小な領域
Ａのものとは逆を向くことになり、視角特性も逆にな
る。
２２に示されるような画素分割が行われる。図２２は微
小な領域Ａと微小な領域Ｂとを有する画素分割の基本形
を示し、この微小な領域Ａでは図１８と同じラビング処
理が行われる。微小な領域Ｂでは微小な領域Ａと逆のラ
ビング処理が行われる。すなわち、微小な領域Ｂの破線
の矢印２６ａの向きは微小な領域Ａの破線の矢印２６ａ
の向きとは逆であり、微小な領域Ｂの実線の矢印２２ａ
の向きは微小な領域Ａの実線の矢印２２ａの向きとは逆
である。その結果、微小な領域Ｂの下基板１６と上基板
１８との中間に位置する液晶分子２０Ｃは、微小な領域
Ａのものとは逆を向くことになり、視角特性も逆にな
る。
【００２２】このような微小な領域Ａと微小な領域Ｂを
隣り合わせて配置すると、図２０の矢印Ｕ又はＬの方向
から液晶表示パネル１０を見た場合、図２１の実線Ｉの
特性が得られる。実線Ｉの特性は破線Ｌと破線Ｕの特性
を加えて２で割ったものになり、法線方向から見た一点
鎖線Ｃの特性に近くなり、極端に透過率の高い視角方向
と極端に透過率の低い視角方向とがなくなって視角特性
が改善される。これが画素分割の効果である。しかし、
図２２に示されるラビングを処理を行うためには、上記
したように、各基板について２回のラビングを行うこと
が必要である。このような処理は面倒であり、そこで本
願の出願人は上記した先願において図２３及び図２４に
示す配向処理（一例）を提案した。
隣り合わせて配置すると、図２０の矢印Ｕ又はＬの方向
から液晶表示パネル１０を見た場合、図２１の実線Ｉの
特性が得られる。実線Ｉの特性は破線Ｌと破線Ｕの特性
を加えて２で割ったものになり、法線方向から見た一点
鎖線Ｃの特性に近くなり、極端に透過率の高い視角方向
と極端に透過率の低い視角方向とがなくなって視角特性
が改善される。これが画素分割の効果である。しかし、
図２２に示されるラビングを処理を行うためには、上記
したように、各基板について２回のラビングを行うこと
が必要である。このような処理は面倒であり、そこで本
願の出願人は上記した先願において図２３及び図２４に
示す配向処理（一例）を提案した。
【００２３】図２３においては、微小な領域Ａのラビン
グ処理は、微小な領域Ｂのラビング処理と同じである。
すなわち、下基板１６の配向膜２２については微小な領
域Ａ、Ｂを通して矢印２２ａの方向にラビングを行えば
よく、また上基板１８の配向膜２６については微小な領
域Ａ、Ｂを通して矢印２６ａの方向にラビングを行えば
よい。ただし、液晶のプレチルト角が図２４に示される
ようにすることが必要である。
グ処理は、微小な領域Ｂのラビング処理と同じである。
すなわち、下基板１６の配向膜２２については微小な領
域Ａ、Ｂを通して矢印２２ａの方向にラビングを行えば
よく、また上基板１８の配向膜２６については微小な領
域Ａ、Ｂを通して矢印２６ａの方向にラビングを行えば
よい。ただし、液晶のプレチルト角が図２４に示される
ようにすることが必要である。
【００２４】図２４においては、下基板１６の配向膜２
２は一層構造のものであり、ラビングされたときにそれ
に接する液晶のプレチルト角がβになるようにされてい
る。上基板１８の配向膜２６は下層側の配向材層５１と
上層側の配向材層５２とからなる二層構造のものであ
り、上層側の配向材層５２は微小な領域Ａ又はＢに対応
して開口するようにパターニングされている。上層側の
配向材層５２はラビングされたときにそれに接する液晶
のプレチルト角αが比較的に大きくなる材料で作られ、
下層側の配向材層５１はラビングされたときにそれに接
する液晶のプレチルト角γが比較的に小さくなる材料で
作られる。ここで、α＞β＞γの関係がある。
２は一層構造のものであり、ラビングされたときにそれ
に接する液晶のプレチルト角がβになるようにされてい
る。上基板１８の配向膜２６は下層側の配向材層５１と
上層側の配向材層５２とからなる二層構造のものであ
り、上層側の配向材層５２は微小な領域Ａ又はＢに対応
して開口するようにパターニングされている。上層側の
配向材層５２はラビングされたときにそれに接する液晶
のプレチルト角αが比較的に大きくなる材料で作られ、
下層側の配向材層５１はラビングされたときにそれに接
する液晶のプレチルト角γが比較的に小さくなる材料で
作られる。ここで、α＞β＞γの関係がある。
【００２５】すると、微小な領域Ａにおいては、下基板
１６側の液晶分子のプレチルト角はβであり、上基板１
８側の液晶分子のプレチルト角はγであり、β＞γであ
る。また、微小な領域Ｂにおいては、下基板１６側の液
晶分子のプレチルト角はβであり、上基板１８側の液晶
分子のプレチルト角はαであり、α＞βである。本願の
発明者らは、先願において、このように上下でプレチル
ト角に確実な差があると、下基板１６と上基板１８との
間の中間の液晶分子２０Ｃは、電圧印加時にプレチルト
角の大きい方のラビングに従って立ち上がる（チルト）
ことを発見した。液晶の光透過特性は主として中間の液
晶分子２０Ｃの挙動により定められることが分かってい
る。
１６側の液晶分子のプレチルト角はβであり、上基板１
８側の液晶分子のプレチルト角はγであり、β＞γであ
る。また、微小な領域Ｂにおいては、下基板１６側の液
晶分子のプレチルト角はβであり、上基板１８側の液晶
分子のプレチルト角はαであり、α＞βである。本願の
発明者らは、先願において、このように上下でプレチル
ト角に確実な差があると、下基板１６と上基板１８との
間の中間の液晶分子２０Ｃは、電圧印加時にプレチルト
角の大きい方のラビングに従って立ち上がる（チルト）
ことを発見した。液晶の光透過特性は主として中間の液
晶分子２０Ｃの挙動により定められることが分かってい
る。
【００２６】従って、図２４において、微小な領域Ａの
中間の液晶分子２０Ｃは下基板１６の配向膜２２のラビ
ング方向に従って立ち上がる。図２４の下基板１６の配
向膜２２のラビング方向は、図２３のラビング方向２２
ａに対応し、そしてこれは図２２の微小な領域Ａのラビ
ング方向２２ａと同じである。従って、図２３及び図２
４の微小な領域Ａの視角特性は図２２の微小な領域Ａの
視角特性と同じである。
中間の液晶分子２０Ｃは下基板１６の配向膜２２のラビ
ング方向に従って立ち上がる。図２４の下基板１６の配
向膜２２のラビング方向は、図２３のラビング方向２２
ａに対応し、そしてこれは図２２の微小な領域Ａのラビ
ング方向２２ａと同じである。従って、図２３及び図２
４の微小な領域Ａの視角特性は図２２の微小な領域Ａの
視角特性と同じである。
【００２７】同様に、図２４の微小な領域Ｂの中間の液
晶分子２０Ｃは上基板１８の配向膜２６のラビング方向
に従って配向する。図２４の上基板１８の配向膜２６の
ラビング方向は、図２３のラビング方向２６ａに対応
し、そしてこれは図２２の微小な領域Ｂのラビング方向
２６ａと同じである。従って、図２３及び図２４の微小
な領域Ｂの視角特性は図２２の微小な領域Ｂの視角特性
と同じである。すなわち、図２３及び図２４の処理によ
り、図２２と同じ画素分割の効果を達成でき、図２３及
び図２４の方が各基板について１回のラビングでよいた
めに製造が簡単であり、且つ液晶の配向が安定する。
晶分子２０Ｃは上基板１８の配向膜２６のラビング方向
に従って配向する。図２４の上基板１８の配向膜２６の
ラビング方向は、図２３のラビング方向２６ａに対応
し、そしてこれは図２２の微小な領域Ｂのラビング方向
２６ａと同じである。従って、図２３及び図２４の微小
な領域Ｂの視角特性は図２２の微小な領域Ｂの視角特性
と同じである。すなわち、図２３及び図２４の処理によ
り、図２２と同じ画素分割の効果を達成でき、図２３及
び図２４の方が各基板について１回のラビングでよいた
めに製造が簡単であり、且つ液晶の配向が安定する。
【００２８】本発明は、この先願をさらに改善し、図１
に示されるように、例えば少くとも上基板１８の配向膜
２６を単一層構造として微小な領域Ａ、Ｂ毎に異なるプ
レチルト角α、γを実現できるようにするものである。
また、図３２に示されるように、上基板１８、下基板１
６の配向膜２６、２２をともに単一層構造として微小な
領域Ａ、Ｂ毎に異なるプレチルト角α、γを形成するこ
ともできる。上下で、プレチルト角α、γが対向する。
以下、主として図１の構成について説明する。このた
め、本発明では、図２３に示されるように、単一層の配
向膜２６が二つの微小な領域Ａ、Ｂに沿って一方向に連
続的にラビングされているとともに、これから説明する
ように、二つの微小な領域Ａ、Ｂにおいて配向膜２６に
接触する液晶のプレチルト角α、γが互いに異なるよう
にラビングとは別の処理が施されている。
に示されるように、例えば少くとも上基板１８の配向膜
２６を単一層構造として微小な領域Ａ、Ｂ毎に異なるプ
レチルト角α、γを実現できるようにするものである。
また、図３２に示されるように、上基板１８、下基板１
６の配向膜２６、２２をともに単一層構造として微小な
領域Ａ、Ｂ毎に異なるプレチルト角α、γを形成するこ
ともできる。上下で、プレチルト角α、γが対向する。
以下、主として図１の構成について説明する。このた
め、本発明では、図２３に示されるように、単一層の配
向膜２６が二つの微小な領域Ａ、Ｂに沿って一方向に連
続的にラビングされているとともに、これから説明する
ように、二つの微小な領域Ａ、Ｂにおいて配向膜２６に
接触する液晶のプレチルト角α、γが互いに異なるよう
にラビングとは別の処理が施されている。
【００２９】図３は、上基板１８の配向膜２６の液晶の
プレチルト角α、γを異ならせる処理の第１実施例を示
す図である。図３においては、（ａ）において上基板１
８の表面に配向膜２６をスピンコートにより塗布する。
ここで、上基板１８の表面に配向膜２６を塗布するとい
うことは、上基板１８の上に画素電極２４あるいはその
他のものが形成されていればその表面に配向膜２６を塗
布するということである。配向膜２６は高いプレチルト
角を示すイミド化率１００パーセントのポリイミドを用
いた。この種のポリイミドは通常可溶性ポリイミドと言
われ、種々の種類のポリイミド成分を溶剤に溶かしたも
のである。ポリイミド成分の中には、ジアミン成分等
の、特にプレチルト角を支配する化学成分が含まれる。
そのような配向材としては、例えば日本合成ゴム製のＪ
ＡＬＳ２１９、２１４等を使用することができる。
プレチルト角α、γを異ならせる処理の第１実施例を示
す図である。図３においては、（ａ）において上基板１
８の表面に配向膜２６をスピンコートにより塗布する。
ここで、上基板１８の表面に配向膜２６を塗布するとい
うことは、上基板１８の上に画素電極２４あるいはその
他のものが形成されていればその表面に配向膜２６を塗
布するということである。配向膜２６は高いプレチルト
角を示すイミド化率１００パーセントのポリイミドを用
いた。この種のポリイミドは通常可溶性ポリイミドと言
われ、種々の種類のポリイミド成分を溶剤に溶かしたも
のである。ポリイミド成分の中には、ジアミン成分等
の、特にプレチルト角を支配する化学成分が含まれる。
そのような配向材としては、例えば日本合成ゴム製のＪ
ＡＬＳ２１９、２１４等を使用することができる。
【００３０】図３（ｂ）においては、上基板１８の配向
膜２６をオーブン等でキュアリングし、溶剤をとばすと
ともに、配向膜２６を硬化させる。それから図３（ｃ）
において、マスク６０を用いて微小な領域Ａ、Ｂに選択
的に紫外線を照射する。マスク６０は紫外線を透過せし
める石英又は合成石英からなる材料で作られた板６０ａ
と、微小な領域Ａ、Ｂの一方に対応して該板に設けたら
れたクロム等の紫外線遮断材料層６０ｂとからなる。そ
れから図３（ｄ）において、ラビングローラ５７を用い
て配向膜２６を図２３のようにラビングする。
膜２６をオーブン等でキュアリングし、溶剤をとばすと
ともに、配向膜２６を硬化させる。それから図３（ｃ）
において、マスク６０を用いて微小な領域Ａ、Ｂに選択
的に紫外線を照射する。マスク６０は紫外線を透過せし
める石英又は合成石英からなる材料で作られた板６０ａ
と、微小な領域Ａ、Ｂの一方に対応して該板に設けたら
れたクロム等の紫外線遮断材料層６０ｂとからなる。そ
れから図３（ｄ）において、ラビングローラ５７を用い
て配向膜２６を図２３のようにラビングする。
【００３１】図４は、上基板１８の配向膜２６の液晶の
プレチルト角α、γを異ならせる処理の第２実施例を示
す図である。この実施例では、図３の実施例と同様に、
（ａ）において上基板１８の表面に配向膜２６を塗布
し、（ｂ）において上基板１８の配向膜２６をキュアリ
ングする。それから、図３の実施例とは逆に、（ｃ）に
おいて配向膜２６をラビングし、（ｄ）においてマスク
６０を用いて微小な領域Ａ、Ｂに選択的に紫外線を照射
する。
プレチルト角α、γを異ならせる処理の第２実施例を示
す図である。この実施例では、図３の実施例と同様に、
（ａ）において上基板１８の表面に配向膜２６を塗布
し、（ｂ）において上基板１８の配向膜２６をキュアリ
ングする。それから、図３の実施例とは逆に、（ｃ）に
おいて配向膜２６をラビングし、（ｄ）においてマスク
６０を用いて微小な領域Ａ、Ｂに選択的に紫外線を照射
する。
【００３２】図３及び図４においては、微小な領域Ａ、
Ｂに選択的に紫外線を照射することにより、紫外線を照
射されなかった微小な領域Ａは配向材として使用された
ポリイミドの性質に従って且つその前後のラビングに従
って高いプレチルト角αを示すようになる。一方、紫外
線を照射された微小な領域Ｂはその部分の配向膜２６の
表面エネルギーが増加し、当初のポリイミドの性質及び
所定のラビングをした場合よりもプレチルト角γが小さ
くなる。これによって、例えば、プレチルト角αが８
度、プレチルト角βが４度、プレチルト角γが１度の組
合せを作ることができる。
Ｂに選択的に紫外線を照射することにより、紫外線を照
射されなかった微小な領域Ａは配向材として使用された
ポリイミドの性質に従って且つその前後のラビングに従
って高いプレチルト角αを示すようになる。一方、紫外
線を照射された微小な領域Ｂはその部分の配向膜２６の
表面エネルギーが増加し、当初のポリイミドの性質及び
所定のラビングをした場合よりもプレチルト角γが小さ
くなる。これによって、例えば、プレチルト角αが８
度、プレチルト角βが４度、プレチルト角γが１度の組
合せを作ることができる。
【００３３】紫外線を照射することによりプレチルト角
γが小さくなることは、図５及び図６の関係に示され
る。図５に示されるように、紫外線の照射時間が長くな
るほどプレチルト角は小さくなる。紫外線の照射は配向
膜２６の表面エネルギーを増加させるが、図６に示され
るように、配向膜２６の表面エネルギーが大きくなるほ
ど、配向膜２６の濡れ性が改善され、接触角が低下し，
そしてプレチルト角は小さくなる。なお、配向膜２６の
表面エネルギーが大きくなるほど、プレチルト角は小さ
くなるという実験的事実は、後の実施例で使用される。
γが小さくなることは、図５及び図６の関係に示され
る。図５に示されるように、紫外線の照射時間が長くな
るほどプレチルト角は小さくなる。紫外線の照射は配向
膜２６の表面エネルギーを増加させるが、図６に示され
るように、配向膜２６の表面エネルギーが大きくなるほ
ど、配向膜２６の濡れ性が改善され、接触角が低下し，
そしてプレチルト角は小さくなる。なお、配向膜２６の
表面エネルギーが大きくなるほど、プレチルト角は小さ
くなるという実験的事実は、後の実施例で使用される。
【００３４】紫外線照射を利用してプレチルト角を小さ
くするためには、配向膜２６の表面のポリイミド結合を
切るほどのエネルギーをもった紫外線を使用することが
必要である。このためには、３００ｎｍ以下の波長の紫
外線を使用することが望ましく、さらには２６０ｎｍ以
下の波長の紫外線を使用することが好ましい。実施例に
おいては、主として２５３．７ｎｍおよび１８４．９ｎ
ｍの波長の紫外線を発生する低圧水銀ランプを１０ｍＷ
／cm2 で使用した。
くするためには、配向膜２６の表面のポリイミド結合を
切るほどのエネルギーをもった紫外線を使用することが
必要である。このためには、３００ｎｍ以下の波長の紫
外線を使用することが望ましく、さらには２６０ｎｍ以
下の波長の紫外線を使用することが好ましい。実施例に
おいては、主として２５３．７ｎｍおよび１８４．９ｎ
ｍの波長の紫外線を発生する低圧水銀ランプを１０ｍＷ
／cm2 で使用した。
【００３５】図７は紫外線照射を利用して、図１に示す
ような上基板１８の配向膜２６及び下基板１６の配向膜
２２の組合せを得る例を示す図である。この実施例で
は、上基板１８の配向膜２６及び下基板１６の配向膜２
２として、同じようなラビング処理をした場合には液晶
が同じようなプレチルト角を示すような同じ配向材を使
用している。
ような上基板１８の配向膜２６及び下基板１６の配向膜
２２の組合せを得る例を示す図である。この実施例で
は、上基板１８の配向膜２６及び下基板１６の配向膜２
２として、同じようなラビング処理をした場合には液晶
が同じようなプレチルト角を示すような同じ配向材を使
用している。
【００３６】図７（ａ）は上基板１８の配向膜２６の配
向処理を示し、先にラビングローラ５７で全面をラビン
グし、配向膜２６に接触する液晶がプレチルト角αとな
るようにする。それからマスク６０を使用して紫外線を
照射し、紫外線が当たらなかった微小な領域Ｂではプレ
チルト角がαのままとし、紫外線が当たった微小な領域
Ａではプレチルト角がγとなるようにする。なお、ラビ
ングと紫外線照射とは逆の順序で行ってもよい。図７
（ｂ）は下基板１６の配向膜２２の配向処理を示し、先
にラビングローラ５７で全面をラビングし、配向膜２６
に接触する液晶がプレチルト角αとなるようにし、それ
からマスクを使用することなく紫外線を照射し、それに
よってプレチルト角がβとなるようにする。なお、この
場合にも、ラビングと紫外線照射とは逆の順序で行って
もよい。このようにして、α＞β＞γの関係を満足する
配向膜２２、２６を得ることができる。
向処理を示し、先にラビングローラ５７で全面をラビン
グし、配向膜２６に接触する液晶がプレチルト角αとな
るようにする。それからマスク６０を使用して紫外線を
照射し、紫外線が当たらなかった微小な領域Ｂではプレ
チルト角がαのままとし、紫外線が当たった微小な領域
Ａではプレチルト角がγとなるようにする。なお、ラビ
ングと紫外線照射とは逆の順序で行ってもよい。図７
（ｂ）は下基板１６の配向膜２２の配向処理を示し、先
にラビングローラ５７で全面をラビングし、配向膜２６
に接触する液晶がプレチルト角αとなるようにし、それ
からマスクを使用することなく紫外線を照射し、それに
よってプレチルト角がβとなるようにする。なお、この
場合にも、ラビングと紫外線照射とは逆の順序で行って
もよい。このようにして、α＞β＞γの関係を満足する
配向膜２２、２６を得ることができる。
【００３７】図８は、上基板１８の配向膜２６及び下基
板１６の配向膜２２の組合せの別の実施例を示す。図８
（ａ）は上基板１８の配向膜２６の配向処理を示し、先
にラビングローラ５７で全面をラビングし、配向膜２６
に接触する液晶がプレチルト角αとなるようにする。そ
れからマスク６０を使用して紫外線を照射し、紫外線が
当たらなかった微小な領域Ｂではプレチルト角がαのま
まとし、紫外線が当たった微小な領域Ａではプレチルト
角がγとなるようにする。
板１６の配向膜２２の組合せの別の実施例を示す。図８
（ａ）は上基板１８の配向膜２６の配向処理を示し、先
にラビングローラ５７で全面をラビングし、配向膜２６
に接触する液晶がプレチルト角αとなるようにする。そ
れからマスク６０を使用して紫外線を照射し、紫外線が
当たらなかった微小な領域Ｂではプレチルト角がαのま
まとし、紫外線が当たった微小な領域Ａではプレチルト
角がγとなるようにする。
【００３８】図８（ｂ）は下基板１６の配向膜２２の配
向処理を示し、配向膜２６に接触する液晶がプレチルト
角βとなるようにラビングする。この場合には、配向膜
２６及び配向膜２２の配向材として同じ材料を使用して
も、あるいは異なった材料をしてもよい。要するに、配
向材とラビングとの組合せによりプレチルト角に差がで
るようにする。同じ配向材を使用する場合には、ラビン
グ回数を増減してプレチルト角に差がでるようにする。
そして、この場合にも、α＞β＞γの関係を満足するこ
とが必要である。
向処理を示し、配向膜２６に接触する液晶がプレチルト
角βとなるようにラビングする。この場合には、配向膜
２６及び配向膜２２の配向材として同じ材料を使用して
も、あるいは異なった材料をしてもよい。要するに、配
向材とラビングとの組合せによりプレチルト角に差がで
るようにする。同じ配向材を使用する場合には、ラビン
グ回数を増減してプレチルト角に差がでるようにする。
そして、この場合にも、α＞β＞γの関係を満足するこ
とが必要である。
【００３９】図９は上記した紫外線照射によりプレチル
ト角α、γを異ならせるのに使用されるマスク６０の改
善に関するものである。マスク６０は紫外線を透過する
石英もしくは、合成石英からなる板６０ａに紫外線を遮
断するクロムからなる紫外線遮断材料層６０ｂを張りつ
けたものである。この実施例では、紫外線を透過せしめ
る板６０ａが突起６０ｃを有し、紫外線遮断材料層６０
ｂはこの突起６０ｃの表面に取り付けられている。従っ
て、紫外線遮断材料層６０ｂの表面は、紫外線を透過せ
しめる板６０ａの紫外線遮断材料層６０ｂの間に開口す
る部分の表面６０ｄよりも突出している。
ト角α、γを異ならせるのに使用されるマスク６０の改
善に関するものである。マスク６０は紫外線を透過する
石英もしくは、合成石英からなる板６０ａに紫外線を遮
断するクロムからなる紫外線遮断材料層６０ｂを張りつ
けたものである。この実施例では、紫外線を透過せしめ
る板６０ａが突起６０ｃを有し、紫外線遮断材料層６０
ｂはこの突起６０ｃの表面に取り付けられている。従っ
て、紫外線遮断材料層６０ｂの表面は、紫外線を透過せ
しめる板６０ａの紫外線遮断材料層６０ｂの間に開口す
る部分の表面６０ｄよりも突出している。
【００４０】この構成によれば、紫外線遮断材料層６０
ｂを上基板１８の配向膜２６にできるだけ近づけ、ある
いは接触させて紫外線照射を行うことができる。このよ
うにすることにより、矢印Ｐで示されるように、紫外線
が斜めにマスク６０に入射した場合に紫外線遮断材料層
６０ｂの下の領域に入るのを防止することができる。も
し、紫外線遮断材料層６０ｂが破線６０ｅで示される位
置にあると、矢印Ｐで示される紫外線は紫外線遮断材料
層６０ｅを回り込んで配向膜２６の紫外線を遮断したい
領域に入射することになり、好ましくない。
ｂを上基板１８の配向膜２６にできるだけ近づけ、ある
いは接触させて紫外線照射を行うことができる。このよ
うにすることにより、矢印Ｐで示されるように、紫外線
が斜めにマスク６０に入射した場合に紫外線遮断材料層
６０ｂの下の領域に入るのを防止することができる。も
し、紫外線遮断材料層６０ｂが破線６０ｅで示される位
置にあると、矢印Ｐで示される紫外線は紫外線遮断材料
層６０ｅを回り込んで配向膜２６の紫外線を遮断したい
領域に入射することになり、好ましくない。
【００４１】板６０ａが平坦な場合、紫外線が紫外線遮
断材料層６０ｅを回り込むのを防止するためには、板６
０ａ全体を配向膜２６にできるだけ近づけるのが望まし
いが、そうすると板６０ａの紫外線遮断材料層６０ｂの
間に開口する部分の表面６０ｄが配向膜２６に近づきす
ぎる。マスク６０の開口部分の表面６０ｄと上基板１８
の配向膜２６との間のギャップが小さいと、同ギャップ
内でオゾンの発生量が少なくなり、紫外線照射により配
向膜２６の表面を改質する効果が低下することが分かっ
た。すなわち、図１０は、マスク６０の開口部分の表面
６０ｄと上基板１８の配向膜２６との間のギャップと、
配向膜２６の表面エネルギー（プレチルト角に関係す
る）との関係を示し、前記ギャップが小さいほど配向膜
２６の表面エネルギーは小さくなる。従って、紫外線遮
断材料層６０ｂは配向膜２６にできるだけ近づけ、開口
部分の表面６０ｄと上基板１８の配向膜２６との間には
適切なギャップがあるのが望ましいのである。
断材料層６０ｅを回り込むのを防止するためには、板６
０ａ全体を配向膜２６にできるだけ近づけるのが望まし
いが、そうすると板６０ａの紫外線遮断材料層６０ｂの
間に開口する部分の表面６０ｄが配向膜２６に近づきす
ぎる。マスク６０の開口部分の表面６０ｄと上基板１８
の配向膜２６との間のギャップが小さいと、同ギャップ
内でオゾンの発生量が少なくなり、紫外線照射により配
向膜２６の表面を改質する効果が低下することが分かっ
た。すなわち、図１０は、マスク６０の開口部分の表面
６０ｄと上基板１８の配向膜２６との間のギャップと、
配向膜２６の表面エネルギー（プレチルト角に関係す
る）との関係を示し、前記ギャップが小さいほど配向膜
２６の表面エネルギーは小さくなる。従って、紫外線遮
断材料層６０ｂは配向膜２６にできるだけ近づけ、開口
部分の表面６０ｄと上基板１８の配向膜２６との間には
適切なギャップがあるのが望ましいのである。
【００４２】図１１は、マスク６０の紫外線を透過する
板６０ａに取り付けられる紫外線遮断材料層６０ｂが比
較的に厚さが大きいもので作られ、よって図９のものと
同様の作用を行うようにした例を示す図である。この場
合、紫外線遮断材料層６０ｂは紫外線遮光レジンからな
るのが望ましい。
板６０ａに取り付けられる紫外線遮断材料層６０ｂが比
較的に厚さが大きいもので作られ、よって図９のものと
同様の作用を行うようにした例を示す図である。この場
合、紫外線遮断材料層６０ｂは紫外線遮光レジンからな
るのが望ましい。
【００４３】図１２は、マスク６０の紫外線を透過する
板６０ａと紫外線遮断材料層６０ｂとの間にスペーサ６
０ｆが設けられ、よって図９のものと同様の作用を行う
ようにした例を示す図である。この場合、紫外線遮断材
料層６０ｂはクロムからなり、スペーサ６０ｆは適当な
レジンからなる。
板６０ａと紫外線遮断材料層６０ｂとの間にスペーサ６
０ｆが設けられ、よって図９のものと同様の作用を行う
ようにした例を示す図である。この場合、紫外線遮断材
料層６０ｂはクロムからなり、スペーサ６０ｆは適当な
レジンからなる。
【００４４】図１３は、上基板１８の配向膜２６の液晶
のプレチルト角α、γを異ならせる処理の第３実施例を
示す図である。この実施例では、微小な領域Ａ、Ｂの表
面のプレチルトを支配する化学成分の分布を選択的に変
化させる。図１３においては、（ａ）において上基板１
８の表面に配向膜２６を塗布し、（ｂ）において上基板
１８の配向膜２６をキュアリングし、（ｃ）において配
向膜２６にレジストマスク５４を形成して配向膜２６の
微小な領域Ａに相当する部分の表面を少しエッチング
し、そして（ｄ）においてラビングローラ５７を用いて
配向膜２６を図２３のようにラビングする。
のプレチルト角α、γを異ならせる処理の第３実施例を
示す図である。この実施例では、微小な領域Ａ、Ｂの表
面のプレチルトを支配する化学成分の分布を選択的に変
化させる。図１３においては、（ａ）において上基板１
８の表面に配向膜２６を塗布し、（ｂ）において上基板
１８の配向膜２６をキュアリングし、（ｃ）において配
向膜２６にレジストマスク５４を形成して配向膜２６の
微小な領域Ａに相当する部分の表面を少しエッチング
し、そして（ｄ）においてラビングローラ５７を用いて
配向膜２６を図２３のようにラビングする。
【００４５】図１４は図１３の（ｃ）においてエッチン
グされた配向膜２６の一部を拡大して示す図である。ポ
リイミドからなる配向膜２６の材料は、上記したように
通常可溶性ポリイミドと言われ、種々の種類のポリイミ
ド成分を溶剤に溶かしたものである。ポリイミド成分の
中には、ジアミン成分等の、特にプレチルト角を支配す
る化学成分と、プレチルト角にはあまり影響を与えない
化学成分とが含まれる。プレチルト角を支配する化学成
分は通常疏水性を示し、空気や窒素等の低湿度雰囲気で
は、表面に集中しやすい。配向膜２６のキュアリングに
おけるプリキュアの温度をできるだけ低温度で行うと、
プレチルト角を支配する化学成分はかなり表面に集中す
るようになる。
グされた配向膜２６の一部を拡大して示す図である。ポ
リイミドからなる配向膜２６の材料は、上記したように
通常可溶性ポリイミドと言われ、種々の種類のポリイミ
ド成分を溶剤に溶かしたものである。ポリイミド成分の
中には、ジアミン成分等の、特にプレチルト角を支配す
る化学成分と、プレチルト角にはあまり影響を与えない
化学成分とが含まれる。プレチルト角を支配する化学成
分は通常疏水性を示し、空気や窒素等の低湿度雰囲気で
は、表面に集中しやすい。配向膜２６のキュアリングに
おけるプリキュアの温度をできるだけ低温度で行うと、
プレチルト角を支配する化学成分はかなり表面に集中す
るようになる。
【００４６】図１４では、ハッチングにより、プレチル
ト角を支配する化学成分が配向膜２６の表面に集中して
いることを示している。プレチルト角を支配する化学成
分が集中している配向膜２６の表面を選択的に変化させ
ると、プレチルト角を支配する化学成分が多く含まれる
部分とそのような成分がなくなっている部分とが形成さ
れ、それによって液晶のプレチルト角α、γを異ならせ
ることができる。実施例においては、配向膜２６の表面
の形状を変化させる手段としてエッチングが利用され、
図１４では図１３の（ｃ）におけるエッチングにより配
向膜２６の微小な領域Ａに相当する表面部分２６ｘが少
しだけ削りとられている。隣接の微小な領域Ｂでは、プ
レチルト角を支配する化学成分が多く含まれている。な
お、レジストパターニング時の現像液によるダメージを
少くするため配向膜２６のキュアリングにおけるポスト
キュアの温度をできるだけ高温度（例えば約３００℃）
で行うようにしている（配向材料、ＪＡＬＳ−２１４
（日本合成ゴム）の場合、２５０℃〜３００℃）。な
お、ポリアミック酸タイプのポリイミドを使用した場合
には、比較的耐薬品性が高いのでキュア温度を２００℃
以下におさえることも可能である（例えば、住友ベーク
ライト製、ＣＲＤ４０２２）。
ト角を支配する化学成分が配向膜２６の表面に集中して
いることを示している。プレチルト角を支配する化学成
分が集中している配向膜２６の表面を選択的に変化させ
ると、プレチルト角を支配する化学成分が多く含まれる
部分とそのような成分がなくなっている部分とが形成さ
れ、それによって液晶のプレチルト角α、γを異ならせ
ることができる。実施例においては、配向膜２６の表面
の形状を変化させる手段としてエッチングが利用され、
図１４では図１３の（ｃ）におけるエッチングにより配
向膜２６の微小な領域Ａに相当する表面部分２６ｘが少
しだけ削りとられている。隣接の微小な領域Ｂでは、プ
レチルト角を支配する化学成分が多く含まれている。な
お、レジストパターニング時の現像液によるダメージを
少くするため配向膜２６のキュアリングにおけるポスト
キュアの温度をできるだけ高温度（例えば約３００℃）
で行うようにしている（配向材料、ＪＡＬＳ−２１４
（日本合成ゴム）の場合、２５０℃〜３００℃）。な
お、ポリアミック酸タイプのポリイミドを使用した場合
には、比較的耐薬品性が高いのでキュア温度を２００℃
以下におさえることも可能である（例えば、住友ベーク
ライト製、ＣＲＤ４０２２）。
【００４７】図１５は、また、微小な領域Ａ、Ｂの表面
のプレチルト角を支配する化学成分の分布を選択的に変
化させる手段として、上基板１８と配向膜２６との間に
配向膜２６の疏水性を選択的に変化させる処理が施され
ている。より詳細には、微小な領域Ａに相当する領域に
配向膜２６の下地としてアモルファスシリコンの層６１
が形成されている。表面酸化膜の存在しないアモルファ
スシリコンは疏水性を示す。従って、微小な領域Ａにあ
るアモルファスシリコンの層６１に接する配向膜２６
は、プレチルト角を支配する化学成分がアモルファスシ
リコンの層６１の近くに集中し、総体的に配向膜２６の
表面側にはプレチルト角を支配する化学成分が少なくな
る。図１５においても、ハッチングにより、プレチルト
角を支配する化学成分が集中している部分が示されてい
る。隣接の微小な領域Ｂでは、プレチルト角を支配する
化学成分が多く含まれているのが分かる。
のプレチルト角を支配する化学成分の分布を選択的に変
化させる手段として、上基板１８と配向膜２６との間に
配向膜２６の疏水性を選択的に変化させる処理が施され
ている。より詳細には、微小な領域Ａに相当する領域に
配向膜２６の下地としてアモルファスシリコンの層６１
が形成されている。表面酸化膜の存在しないアモルファ
スシリコンは疏水性を示す。従って、微小な領域Ａにあ
るアモルファスシリコンの層６１に接する配向膜２６
は、プレチルト角を支配する化学成分がアモルファスシ
リコンの層６１の近くに集中し、総体的に配向膜２６の
表面側にはプレチルト角を支配する化学成分が少なくな
る。図１５においても、ハッチングにより、プレチルト
角を支配する化学成分が集中している部分が示されてい
る。隣接の微小な領域Ｂでは、プレチルト角を支配する
化学成分が多く含まれているのが分かる。
【００４８】図１６は上基板１８の配向膜２６の液晶の
プレチルト角α、γを異ならせる処理の第４実施例を示
し、微小な領域Ａ、Ｂの表面の形状を選択的に変化（表
面積を変化）させる手段として、微小な領域Ａの表面に
凹凸を設けている。微小な領域Ａの表面に凹凸を設ける
と配向膜２６の表面エネルギーが増大し、図６を参照し
て説明したように、プレチルト角は小さくなる。図１６
は、上基板１８の表面に凹凸を設け、その結果として配
向膜２６の表面に凹凸が現れる例である。凹凸を有する
基板としてＮＯ４００、６００、８００、１０００の擦
りガラス（サンドブラスト処理）を用い、又平滑なガラ
スを用いて、その上に配向膜を形成し、ラビングしてプ
レチルト角（度）を測定した結果は次の通りであった。
サンプルは番号が大きいほど目が細かくなる。 平滑 ４００ ６００ ８００ １０００ ６ １ １ １．５ １．５
プレチルト角α、γを異ならせる処理の第４実施例を示
し、微小な領域Ａ、Ｂの表面の形状を選択的に変化（表
面積を変化）させる手段として、微小な領域Ａの表面に
凹凸を設けている。微小な領域Ａの表面に凹凸を設ける
と配向膜２６の表面エネルギーが増大し、図６を参照し
て説明したように、プレチルト角は小さくなる。図１６
は、上基板１８の表面に凹凸を設け、その結果として配
向膜２６の表面に凹凸が現れる例である。凹凸を有する
基板としてＮＯ４００、６００、８００、１０００の擦
りガラス（サンドブラスト処理）を用い、又平滑なガラ
スを用いて、その上に配向膜を形成し、ラビングしてプ
レチルト角（度）を測定した結果は次の通りであった。
サンプルは番号が大きいほど目が細かくなる。 平滑 ４００ ６００ ８００ １０００ ６ １ １ １．５ １．５
【００４９】図１７は、図１６の変形例として配向膜２
６に直接凹凸を設けた例を示している。配向膜２６に凹
凸を設けるために、ＲＩＥ─Ｏ（リアクティブイオンエ
ッチング─酸素）、ＲＩＥ─Ａｒ（リアクティブイオン
エッチング─アルゴン）、ＣＤＥ（ケミカルドライエッ
チング）、ＯＡ（オゾンアッシング）等の半導体プロセ
スで公知の処理が利用できる。ガラス基板の上に配向膜
を形成し、これらの処理をしたもの、並びにこれらの処
理をしたものについて、ラビングしてプレチルト角
（度）を測定した結果は次の通りであった。 処理なし ＲＩＥ─Ｏ ＲＩＥ─Ａｒ ＣＤＥ ＯＡ ６ １ １ １．５ ０．５ 以上の処理は全て市販のポジ型レジストをマスクとして
使用し、レジストのベーク処理はその後にレジストが容
易に剥離できるように低温（例えば１２０℃以下）で行
った。なお、上記ドライ処理は、凹凸のみの効果ではな
く、ＵＶ照射と同等の表面改質効果を、多分に含んでい
るものと考えられる。
６に直接凹凸を設けた例を示している。配向膜２６に凹
凸を設けるために、ＲＩＥ─Ｏ（リアクティブイオンエ
ッチング─酸素）、ＲＩＥ─Ａｒ（リアクティブイオン
エッチング─アルゴン）、ＣＤＥ（ケミカルドライエッ
チング）、ＯＡ（オゾンアッシング）等の半導体プロセ
スで公知の処理が利用できる。ガラス基板の上に配向膜
を形成し、これらの処理をしたもの、並びにこれらの処
理をしたものについて、ラビングしてプレチルト角
（度）を測定した結果は次の通りであった。 処理なし ＲＩＥ─Ｏ ＲＩＥ─Ａｒ ＣＤＥ ＯＡ ６ １ １ １．５ ０．５ 以上の処理は全て市販のポジ型レジストをマスクとして
使用し、レジストのベーク処理はその後にレジストが容
易に剥離できるように低温（例えば１２０℃以下）で行
った。なお、上記ドライ処理は、凹凸のみの効果ではな
く、ＵＶ照射と同等の表面改質効果を、多分に含んでい
るものと考えられる。
【００５０】図２５は、上基板１８の配向膜２６の液晶
のプレチルト角α、γを異ならせる処理の第５実施例を
示す図である。この実施例では、微小な領域Ａ、Ｂの表
面に選択的にプレチルト角を増減させる材料層を付着さ
せるステップを備える。より詳細には、プレチルト角を
増減させる材料層を付着させるステップは、液晶を基板
面に対して垂直方向に配向させる性質を有する材料層を
選択的に付着させるステップからなる。
のプレチルト角α、γを異ならせる処理の第５実施例を
示す図である。この実施例では、微小な領域Ａ、Ｂの表
面に選択的にプレチルト角を増減させる材料層を付着さ
せるステップを備える。より詳細には、プレチルト角を
増減させる材料層を付着させるステップは、液晶を基板
面に対して垂直方向に配向させる性質を有する材料層を
選択的に付着させるステップからなる。
【００５１】図２５においては、（ａ）において上基板
１８の表面に配向膜２６を塗布し、（ｂ）において上基
板１８の配向膜２６をキュアリングし、（ｃ）において
上基板１８をチャンバ６３内に入れ、チャンバ６３内に
シロキサンガスを１０００ｐｐｍ含んだ窒素ガスを導入
してシロキサンを配向膜２６に付着させ、そして（ｄ）
においてラビングローラ５７を用いて配向膜２６を図２
３のようにラビングする。
１８の表面に配向膜２６を塗布し、（ｂ）において上基
板１８の配向膜２６をキュアリングし、（ｃ）において
上基板１８をチャンバ６３内に入れ、チャンバ６３内に
シロキサンガスを１０００ｐｐｍ含んだ窒素ガスを導入
してシロキサンを配向膜２６に付着させ、そして（ｄ）
においてラビングローラ５７を用いて配向膜２６を図２
３のようにラビングする。
【００５２】（ｃ）の前に、配向膜２６にレジストマス
ク５４を形成し、配向膜２６の微小な領域Ａに相当する
部分を被覆しておくとともに、微小な領域Ｂに相当する
部分を露出させておく。従って、（ｃ）においては、シ
ロキサンが配向膜２６の微小な領域Ｂに相当する部分に
付着する。シロキサンは液晶を基板面に対して垂直方向
に配向させる性質を有する材料として知られており、よ
って微小な領域Ｂにおける液晶のプレチルト角がシロキ
サンの付着していない微小な領域Ａよりも大きい５〜１
０度となる。この場合には、配向材は通常のラビング処
理をすればプレチルト角が１〜２度となるものを使用
し、微小な領域Ａのプレチルト角が１〜２度である。シ
ロキサンを１０００ｐｐｍ含んだ窒素ガス中に配向膜２
６を１０分間放置した処理の場合、微小な領域Ｂのプレ
チルト角が６〜７度となる。なお、配向膜２６をシロキ
サンガス中で処理する代わりに、配向膜２６をシロキサ
ン溶液中に浸漬することもできる。
ク５４を形成し、配向膜２６の微小な領域Ａに相当する
部分を被覆しておくとともに、微小な領域Ｂに相当する
部分を露出させておく。従って、（ｃ）においては、シ
ロキサンが配向膜２６の微小な領域Ｂに相当する部分に
付着する。シロキサンは液晶を基板面に対して垂直方向
に配向させる性質を有する材料として知られており、よ
って微小な領域Ｂにおける液晶のプレチルト角がシロキ
サンの付着していない微小な領域Ａよりも大きい５〜１
０度となる。この場合には、配向材は通常のラビング処
理をすればプレチルト角が１〜２度となるものを使用
し、微小な領域Ａのプレチルト角が１〜２度である。シ
ロキサンを１０００ｐｐｍ含んだ窒素ガス中に配向膜２
６を１０分間放置した処理の場合、微小な領域Ｂのプレ
チルト角が６〜７度となる。なお、配向膜２６をシロキ
サンガス中で処理する代わりに、配向膜２６をシロキサ
ン溶液中に浸漬することもできる。
【００５３】図２６は、上基板１８の配向膜２６の液晶
のプレチルト角α、γを異ならせる処理の第６実施例を
示し、微小な領域Ａ、Ｂを選択的に加熱するステップか
らなる。図２６においては、（ａ）において上基板１８
の表面に配向膜２６を塗布し、（ｂ）において上基板１
８の配向膜２６をキュアリングし、（ｃ）においてラビ
ングローラ５７を用いて配向膜２６を図２３のようにラ
ビングし、そして（ｄ）において赤外線ヒータ等の熱源
からマスク６５を介して配向膜２６を選択的に加熱する
（例えば２００℃）。配向膜２６をラビングしたときに
配向膜２６に接触する液晶のプレチルト角がαとなると
すれば、ラビング後に赤外線ヒータを用いて微小な領域
Ａを加熱すると、配向膜２６上のラビングの痕跡が若干
緩和され、プレチルト角がαからγに低下することにな
る。
のプレチルト角α、γを異ならせる処理の第６実施例を
示し、微小な領域Ａ、Ｂを選択的に加熱するステップか
らなる。図２６においては、（ａ）において上基板１８
の表面に配向膜２６を塗布し、（ｂ）において上基板１
８の配向膜２６をキュアリングし、（ｃ）においてラビ
ングローラ５７を用いて配向膜２６を図２３のようにラ
ビングし、そして（ｄ）において赤外線ヒータ等の熱源
からマスク６５を介して配向膜２６を選択的に加熱する
（例えば２００℃）。配向膜２６をラビングしたときに
配向膜２６に接触する液晶のプレチルト角がαとなると
すれば、ラビング後に赤外線ヒータを用いて微小な領域
Ａを加熱すると、配向膜２６上のラビングの痕跡が若干
緩和され、プレチルト角がαからγに低下することにな
る。
【００５４】図２７は図２６の加熱手段が赤外線ヒータ
６６からなる例を示す。この場合、マスク６５は熱を透
過せしめる部分６５ａと、熱を遮断する部分６５ｂとを
有する櫛歯状のものとなっている。熱を透過せしめる部
分６５ａ及び熱を遮断する部分６５ｂはそれぞれ実質的
に画素ピッチの半分の大きさからなる。図２８は図２６
の加熱手段がレーザー源６７からなる例を示す。さら
に、レーザー源６７から発射されたレーザー光線を選択
的に走査する走査手段が使用される。走査手段はポリゴ
ンミラー６８からなり、ポリゴンミラー６８は自己の軸
線の周りで回転可能であり、加熱されるべき微小な領域
Ａの幅方向（Ｙ方向）にレーザー光線を走査する。さら
に、レーザー源６７とポリゴンミラー６８とは加熱され
るべき微小な領域Ａの長さ方向（Ｚ方向）に移動可能に
なっている。従って、微小な領域Ａを帯状に加熱するこ
とができる。
６６からなる例を示す。この場合、マスク６５は熱を透
過せしめる部分６５ａと、熱を遮断する部分６５ｂとを
有する櫛歯状のものとなっている。熱を透過せしめる部
分６５ａ及び熱を遮断する部分６５ｂはそれぞれ実質的
に画素ピッチの半分の大きさからなる。図２８は図２６
の加熱手段がレーザー源６７からなる例を示す。さら
に、レーザー源６７から発射されたレーザー光線を選択
的に走査する走査手段が使用される。走査手段はポリゴ
ンミラー６８からなり、ポリゴンミラー６８は自己の軸
線の周りで回転可能であり、加熱されるべき微小な領域
Ａの幅方向（Ｙ方向）にレーザー光線を走査する。さら
に、レーザー源６７とポリゴンミラー６８とは加熱され
るべき微小な領域Ａの長さ方向（Ｚ方向）に移動可能に
なっている。従って、微小な領域Ａを帯状に加熱するこ
とができる。
【００５５】図２９は、上基板１８の配向膜２６の液晶
のプレチルト角α、γを異ならせる処理の第５実施例を
示す図であり、（ａ）において上基板１８に配向材２６
を塗布した後で、（ｂ）溶剤揮発時間が変わるように微
小な領域Ａ、Ｂを選択的にプリキュアする。この場合に
も、上基板１８をホットプレート６９上に置き、上方か
ら赤外線ヒータで加熱する。マスク６５を使用し、微小
な領域Ｂを遮蔽しつつ微小な領域Ａを積極的に加熱す
る。
のプレチルト角α、γを異ならせる処理の第５実施例を
示す図であり、（ａ）において上基板１８に配向材２６
を塗布した後で、（ｂ）溶剤揮発時間が変わるように微
小な領域Ａ、Ｂを選択的にプリキュアする。この場合に
も、上基板１８をホットプレート６９上に置き、上方か
ら赤外線ヒータで加熱する。マスク６５を使用し、微小
な領域Ｂを遮蔽しつつ微小な領域Ａを積極的に加熱す
る。
【００５６】プレチルト角はプリキュア処理により変化
し、図３０に示されるように、プリキュア温度が低いほ
ど（プリキュア時間が長いほど）プレチルト角は大きく
なる。従って、プリトキュアの後で、（ｃ）においてポ
ストキュアを行い、（ｄ）においてラビングを行うと、
マスク６５で遮蔽されつつプリキュアされた微小な領域
Ｂのプレチルト角がαとなり、微小な領域Ａのプレチル
ト角がγになる。
し、図３０に示されるように、プリキュア温度が低いほ
ど（プリキュア時間が長いほど）プレチルト角は大きく
なる。従って、プリトキュアの後で、（ｃ）においてポ
ストキュアを行い、（ｄ）においてラビングを行うと、
マスク６５で遮蔽されつつプリキュアされた微小な領域
Ｂのプレチルト角がαとなり、微小な領域Ａのプレチル
ト角がγになる。
【００５７】図３１は図２９の変形例を示し、図２９の
（ｂ）において赤外線ヒータにより上基板１８の配向膜
２６を選択的に加熱する代わりに、上基板１８の配向膜
２６を選択的に冷却している。ただし、上基板１８はホ
ットプレート６９上に置いてあるので、全体としては加
熱され、冷風はプリキュア温度を調節するものである。
（ｂ）において赤外線ヒータにより上基板１８の配向膜
２６を選択的に加熱する代わりに、上基板１８の配向膜
２６を選択的に冷却している。ただし、上基板１８はホ
ットプレート６９上に置いてあるので、全体としては加
熱され、冷風はプリキュア温度を調節するものである。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一方の基板の配向膜が一層だけでそれに接触する液晶の
プレチルトが互いに異なる第１及び第２の微小な領域を
形成することができ、構造が簡単で画像の安定した、視
角特性及びコントラストの優れた液晶表示装置を得るこ
とができる。
一方の基板の配向膜が一層だけでそれに接触する液晶の
プレチルトが互いに異なる第１及び第２の微小な領域を
形成することができ、構造が簡単で画像の安定した、視
角特性及びコントラストの優れた液晶表示装置を得るこ
とができる。
【図１】本発明による液晶表示装置を示す断面図であ
る。
る。
【図２】図１の画素電極の配置を示す図である。
【図３】プレチルトを異ならせる第１実施例を示す図で
ある。
ある。
【図４】プレチルトを異ならせる第２実施例を示す図で
ある。
ある。
【図５】ＵＶ照射時間とプレチルトとの関係を示す図で
ある。
ある。
【図６】表面エネルギーとプレチルトとの関係を示す図
である。
である。
【図７】ＵＶ照射により上下基板を製造する一例を示す
図である。
図である。
【図８】ＵＶ照射により上下基板を製造する他の例を示
す図である。
す図である。
【図９】ＵＶ照射で使用するマスクの変形例を示す図で
ある。
ある。
【図１０】図９の作用を説明するための図である。
【図１１】図９の変形例を示す図である。
【図１２】図９の他の変形例を示す図である。
【図１３】プレチルトを異ならせる第３実施例を示す図
である。
である。
【図１４】図１３の基板の拡大図である。
【図１５】図１４の変形例を示す図である。
【図１６】プレチルトを異ならせる第４実施例を示す図
である。
である。
【図１７】図１６の変形例を示す図である。
【図１８】ツイストネマチック型液晶のラビングを示す
図である。
図である。
【図１９】図１９の液晶分子の配向を示す図である。
【図２０】図１８の線ＸＸ−ＸＸに沿った断面図であ
る。
る。
【図２１】ツイストネマチック型液晶表示装置の視角特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図２２】画素分割の基本形を示す図である。
【図２３】画素分割の進歩形を示す図である。
【図２４】先願の液晶表示装置を示す図である。
【図２５】プレチルトを異ならせる第５実施例を示す図
である。
である。
【図２６】プレチルトを異ならせる第６実施例を示す図
である。
である。
【図２７】図２６の加熱手段の一例を示す図である。
【図２８】図２６の加熱手段の他の例を示す図である。
【図２９】プレチルトを異ならせる第７実施例を示す図
である。
である。
【図３０】キュアリング温度きプレチルト角との関係を
示す図である。
示す図である。
【図３１】図２９の変形例を示す図である。
【図３２】図１の変形例を示す図である。
１６、１８…基板 ２０…液晶 ２２、２６…配向膜 Ａ、Ｂ…微小な領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 露木 俊 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 長谷川 正 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 鎌田 豪 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 笹林 貴 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 田沼 清治 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 間山 剛宗 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 大室 克文 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 増田 茂 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (32)
- 【請求項１】 配向膜（２６）を有する第１の基板（１
８）と、該第１の基板と対向し且つ配向膜（２２）を有
する第２の基板（１６）と、該第１及び第２の基板の間
に挿入された液晶（２０）とからなり、少くとも該第１
の基板の配向膜（２６）が、第１及び第２の隣接する微
小な領域（Ａ、Ｂ）を有する単一層の配向材層からな
り、該単一層の配向材層が該第１及び第２の微小な領域
（Ａ、Ｂ）に沿って一方向に連続的にラビングされてい
るとともに、該第１及び第２の微小な領域（Ａ、Ｂ）に
おいて配向膜に接触する液晶のプレチルト角（α、γ）
が互いに異なるようにラビングとは別の処理が施されて
いることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 第１の基板の配向膜（２６）は液晶の配
向方向が同じでプレチルト角（α、γ）が互いに異なっ
た第１及び第２の隣接する微小な領域（Ａ、Ｂ）を有
し、第２の基板の配向膜（２２）は配向方向及びプレチ
ルト角（β）が実質的に同じであり、α＞β＞γの関係
があることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項３】 該第１及び第２の基板の一方は共通電極
（２１）を有し、他方の基板は複数の微小な画素電極
（２４）を有することを特徴とする請求項１に記載の液
晶表示装置。 - 【請求項４】 前記ラビングとは別の処理は、該第１及
び第２の微小な領域（Ａ、Ｂ）に選択的に紫外線を照射
するステップからなることを特徴とする請求項１に記載
の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記ラビングとは別の処理は、該第１の
基板の表面に配向材層を塗布し、該配向材層をラビング
し、そして該第１及び第２の微小な領域（Ａ、Ｂ）に選
択的に紫外線を照射するステップからなることを特徴と
する請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記ラビングとは別の処理は、該第１の
基板の表面に配向材層を塗布し、該第１及び第２の微小
な領域（Ａ、Ｂ）に選択的に紫外線を照射し、そして該
配向材層をラビングするステップからなることを特徴と
する請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項７】 第１の基板の配向膜（２６）及び第２の
基板の配向膜（２２）の表面に同じようなラビング処理
をした場合には液晶が同じようなプレチルト角を示すよ
うな同じような配向材を使用し、該第１の基板に塗布し
た配向材を該第１及び第２の微小な領域（Ａ、Ｂ）に接
触する液晶が第１のプレチルト角（α）及び該第１のプ
レチルト角よりも小さい第２のプレチルト角（γ）とな
るようにラビング及び紫外線照射を行い、該第２の基板
に塗布した配向材をそれに接触する液晶が該第１の基板
の配向膜（２２）の第１のプレチルト角（α）及び第２
のプレチルト角（γ）に対してα＞β＞γの関係となる
第３のプレチルト角（β）となるようにラビングするこ
とを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置の製造方
法。 - 【請求項８】 該第１の基板に塗布した配向材（２６）
を該第１及び第２の微小な領域（Ａ、Ｂ）に接触する液
晶が第１のプレチルト角（α）及び該第１のプレチルト
角よりも小さい第２のプレチルト角（γ）となるように
ラビング及び紫外線照射を行い、該第２の基板に塗布し
た配向材（２２）をそれに接触する液晶が該第１の基板
の配向膜（２６）の第１のプレチルト角（α）及び第２
のプレチルト角（γ）に対してα＞β＞γの関係となる
第３のプレチルト角（β）となるようにラビングするこ
とを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置の製造方
法。 - 【請求項９】 前記第１の基板の配向材層を３００ｎｍ
以下の波長の紫外線で照射することを特徴とする請求項
４に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項１０】 前記第１の基板の配向材層を２６０ｎ
ｍ以下の波長の紫外線で照射することを特徴とする請求
項９に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項１１】 前記紫外線を照射するステップにおい
て、該第１及び第２の微小な領域（Ａ、Ｂ）の一方に向
かって紫外線を透過せしめ且つ他方に向かう紫外線を遮
断せしめるマスクを使用することを特徴とする請求項４
に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項１２】 前記紫外線を照射するステップにおい
て、該第１及び第２の微小な領域（Ａ、Ｂ）の一方に向
かって紫外線を透過せしめ且つ他方に向かう紫外線を遮
断せしめるマスクを使用し、大気中（酸素を含む）にて
これを行なうことを特徴とする請求項４に記載の液晶表
示装置の製造方法。 - 【請求項１３】 前記マスクが紫外線を透過する材料で
作られた板と、該第１の基板の該第１及び第２の微小な
領域（Ａ、Ｂ）の一方に対応して該板に設けたられた紫
外線遮断材料層とからなることを特徴とする請求項１１
に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項１４】 前記紫外線遮断材料層の表面が、前記
紫外線を透過する板の前記紫外線遮断材料層の間に開口
する部分の表面よりも突出していることを特徴とする請
求項１３に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項１５】 前記紫外線を透過する材料で作られた
板が石英もしくは合成石英からなることを特徴とする請
求項１３に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項１６】 前記紫外線遮断材料層がクロム及び紫
外線遮光レジンの少なくとも一方からなることを特徴と
する請求項１３に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項１７】 前記ラビングとは別の処理は、該第１
及び第２の微小な領域（Ａ、Ｂ）の表面の形状（表面
積）を選択的に変化させるステップからなることを特徴
とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項１８】 前記第１及び第２の微小な領域（Ａ、
Ｂ）の表面の形状を選択的に変化させるステップは、該
第１及び第２の微小な領域（Ａ、Ｂ）の一方の表面に凹
凸を増加させるステップからなることを特徴とする請求
項１７に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項１９】 前記ラビングとは別の処理は、該第１
及び第２の微小な領域（Ａ、Ｂ）の表面のプレチルト角
を支配する化学成分の濃度分布を選択的に変化させるス
テップからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶
表示装置の製造方法。 - 【請求項２０】 前記第１及び第２の微小な領域（Ａ、
Ｂ）の表面のプレチルト角を支配する化学成分の濃度分
布を選択的に変化させるステップは、該第１及び第２の
微小な領域（Ａ、Ｂ）の一方の表面を削りとるステップ
からなることを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示
装置の製造方法。 - 【請求項２１】 前記第１及び第２の微小な領域（Ａ、
Ｂ）の表面のプレチルト角を支配する化学成分の濃度分
布を選択的に変化させるステップは、該第１の基板と該
配向膜との間に該配向膜の疏水性を選択的に変化させる
ステップからなることを特徴とする請求項１９に記載の
液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項２２】 前記第１及び第２の微小な領域（Ａ、
Ｂ）の表面のプレチルト角を支配する化学成分の濃度分
布を選択的に変化させるステップは、該第１及び第２の
微小な領域（Ａ、Ｂ）の表面に選択的にプレチルト角を
増減させる材料層を付着させるステップからなることを
特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装置の製造方
法。 - 【請求項２３】 前記第１及び第２の微小な領域（Ａ、
Ｂ）の表面に選択的にプレチルト角を増減させる材料層
を付着させるステップは、液晶を基板面に対して垂直方
向に配向させる性質を有する材料層を選択的に付着させ
るステップからなることを特徴とする請求項２２に記載
の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項２４】 前記ラビングとは別の処理は、該第１
及び第２の微小な領域（Ａ、Ｂ）を選択的に加熱するス
テップからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶
表示装置の製造方法。 - 【請求項２５】 前記加熱ステップは、赤外線ヒータ及
びレーザーの一方を使用することを特徴とする請求項２
４に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項２６】 前記加熱ステップは、ヒータと第１の
基板との間に熱を透過せしめる部分と、熱を遮断する部
分とを有するマスクを使用することを特徴とする請求項
２４に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項２７】 前記マスクの熱を透過せしめる部分は
実質的に画素ピッチの半分の大きさからなることを特徴
とする請求項２６に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項２８】 前記加熱ステップは、レーザー源と、
該レーザー源から発射されたレーザー光線を選択的に走
査する走査手段とを使用することを特徴とする請求項２
４に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項２９】 前記第１の基板の第１及び第２の微小
な領域（Ａ、Ｂ）の加熱されるべき微小な領域は長さと
幅とを有し、前記走査手段は該加熱されるべき微小な領
域の幅方向にレーザー光線を走査するとともに、該走査
手段は該加熱されるべき微小な領域の長さ方向に移動可
能になっていることを特徴とする請求項２８に記載の液
晶表示装置の製造方法。 - 【請求項３０】 前記ラビングとは別の処理は、前記第
１の基板に配向材を塗布した後で溶剤揮発時間が変わる
ように該第１及び第２の微小な領域（Ａ、Ｂ）を選択的
にプリキュアすることを特徴とする請求項１に記載の液
晶表示装置の製造方法。 - 【請求項３１】 前記加熱プリキュアステップは、ヒー
タと第１の基板との間に熱を透過せしめる部分と、熱を
遮断する部分とを有するマスクを使用することを特徴と
する請求項３０に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項３２】 前記加熱プリキュアステップは、ヒー
タにより該第１の基板を加熱するとともに、該第１及び
第２の微小な領域（Ａ、Ｂ）を選択的に冷却することを
特徴とする請求項３０に記載の液晶表示装置の製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5212722A JP2914851B2 (ja) | 1992-12-04 | 1993-08-27 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| US08/593,380 US5796458A (en) | 1992-09-01 | 1996-01-29 | Element division liquid crystal display device and its manufacturing method |
| US08/667,365 US5629056A (en) | 1992-09-01 | 1996-06-21 | Liquid crystal display panel and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32455992 | 1992-12-04 | ||
| JP4-324559 | 1992-12-04 | ||
| JP5212722A JP2914851B2 (ja) | 1992-12-04 | 1993-08-27 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06222366A true JPH06222366A (ja) | 1994-08-12 |
| JP2914851B2 JP2914851B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=26519394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5212722A Expired - Fee Related JP2914851B2 (ja) | 1992-09-01 | 1993-08-27 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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