JPH07281188A - 液晶表示素子の製造方法 - Google Patents
液晶表示素子の製造方法Info
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- JPH07281188A JPH07281188A JP7592894A JP7592894A JPH07281188A JP H07281188 A JPH07281188 A JP H07281188A JP 7592894 A JP7592894 A JP 7592894A JP 7592894 A JP7592894 A JP 7592894A JP H07281188 A JPH07281188 A JP H07281188A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cloth
- liquid crystal
- rubbing
- rmax
- rms
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶素子の製造工程におけるラビング配向処
理に用いる布の毛のパイル地の側面の最大表面粗さと、
ラビング後の配向状態の関連性を明らかにする。 【構成】 液晶素子のラビング配向処理時に用いるラビ
ングローラーの布の毛のパイル地の側面の最大表面粗さ
ＲMAXを ＲMAX≧４０Å より好ましくは、 ＲMAX≧２００Å とする。 【効果】 プレチルトの高い安定でムラのない配向を有
する液晶素子を提供する。
理に用いる布の毛のパイル地の側面の最大表面粗さと、
ラビング後の配向状態の関連性を明らかにする。 【構成】 液晶素子のラビング配向処理時に用いるラビ
ングローラーの布の毛のパイル地の側面の最大表面粗さ
ＲMAXを ＲMAX≧４０Å より好ましくは、 ＲMAX≧２００Å とする。 【効果】 プレチルトの高い安定でムラのない配向を有
する液晶素子を提供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶を用いた表示素子
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】パーソナルコンピューター、ワープロ、
ＴＶ等の表示部に液晶を用いた表示素子が多く用いられ
ていた。これらの表示素子には、ＴＮ型の液晶が用いら
れていた。一方、前記ＴＮ型液晶とは別に、一般にカイ
ラルスメクチックＣ相（Ｓｍ*Ｃ）またはＨ相（Ｓｍ
*Ｈ）を有する液晶が用いられたものもあった。このカ
イラルスメクチック液晶は、印加された電界に応じた２
つの光学的な安定状態（双安定性）を有する。しかも、
電界を印加した後にも、前記安定状態は維持されるとい
う特徴をも有している。また、前述の２つの安定状態間
のスイッチング速度、すなわち、外部から印加された電
界に対する反応速度はＴＮ型よりも速い。
ＴＶ等の表示部に液晶を用いた表示素子が多く用いられ
ていた。これらの表示素子には、ＴＮ型の液晶が用いら
れていた。一方、前記ＴＮ型液晶とは別に、一般にカイ
ラルスメクチックＣ相（Ｓｍ*Ｃ）またはＨ相（Ｓｍ
*Ｈ）を有する液晶が用いられたものもあった。このカ
イラルスメクチック液晶は、印加された電界に応じた２
つの光学的な安定状態（双安定性）を有する。しかも、
電界を印加した後にも、前記安定状態は維持されるとい
う特徴をも有している。また、前述の２つの安定状態間
のスイッチング速度、すなわち、外部から印加された電
界に対する反応速度はＴＮ型よりも速い。
【０００３】前記液晶を用いた表示素子の製造工程にお
いては、液晶を挾持する基板の液晶との界面に対して、
液晶を均一に配向させるための処理が施される。この処
理は界面に適切な配向規制力を付与せしめることによ
り、初期分子配列状態を均一にし、ムラのない安定度の
大きな双安定性を得るためのものである。
いては、液晶を挾持する基板の液晶との界面に対して、
液晶を均一に配向させるための処理が施される。この処
理は界面に適切な配向規制力を付与せしめることによ
り、初期分子配列状態を均一にし、ムラのない安定度の
大きな双安定性を得るためのものである。
【０００４】この配向処理方法の簡単で一般に広く行わ
れている一例としては、起毛したナイロンやレーヨン等
のパイル糸、繊維を有する布で基板界面を一方向に擦る
（ラビングする）方法が挙げられる。さらに近年は上記
ラビング法によって、液晶分子を一定方向に配向させる
のみならず、分子が界面に対して有する傾斜角（プレチ
ルト角）を大きくするための試みもなされている。
れている一例としては、起毛したナイロンやレーヨン等
のパイル糸、繊維を有する布で基板界面を一方向に擦る
（ラビングする）方法が挙げられる。さらに近年は上記
ラビング法によって、液晶分子を一定方向に配向させる
のみならず、分子が界面に対して有する傾斜角（プレチ
ルト角）を大きくするための試みもなされている。
【０００５】上記配向処理によって得られる液晶の配向
状態は、ラビングに使用する布の材質、毛の形状および
密度によってかなり異なることがわかっていたが、従来
までは、特開昭６３−１９１１２７号に開示されている
ようにパイル糸のどの部分でラビングすれば均一な配向
が得られるか等についての知見が得られていたにすぎ
ず、配向処理時に用いる布、毛の選定条件と、得られる
配向状態の間に明確な関連性に関しては、未だ不明確な
ままであった。
状態は、ラビングに使用する布の材質、毛の形状および
密度によってかなり異なることがわかっていたが、従来
までは、特開昭６３−１９１１２７号に開示されている
ようにパイル糸のどの部分でラビングすれば均一な配向
が得られるか等についての知見が得られていたにすぎ
ず、配向処理時に用いる布、毛の選定条件と、得られる
配向状態の間に明確な関連性に関しては、未だ不明確な
ままであった。
【０００６】
【課題を解決するための手段（及び作用）】本願は、ラ
ビング配向処理に用いる布の毛のパイル地の側面の最大
表面粗さと、ラビング後の配向状態の関連性を明らかに
することで、表示素子として、プレチルトが高い、安定
でムラのない配向状態を呈する液晶素子の製造方法を提
供するものである。
ビング配向処理に用いる布の毛のパイル地の側面の最大
表面粗さと、ラビング後の配向状態の関連性を明らかに
することで、表示素子として、プレチルトが高い、安定
でムラのない配向状態を呈する液晶素子の製造方法を提
供するものである。
【０００７】以下、配向状態の評価に用いた液晶セルに
ついて説明する。
ついて説明する。
【０００８】図２に示す様に透明なガラス基板２１、２
２上にスパッタ法により透明電極２３、２４を約７００
Å付け所望の形状にパターニングした。更に電極上に上
下電極のショート防止のために平均粒径４５ｎｍのＳｉ
Ｏ2微粒子をセラメード“ＲＴＺ−６”（商品名、触媒
化成製、Ｔｉ，Ｓｉ，Ｚｒ系）に２０ｗｔ％分散安定化
させた塗布型絶縁膜コーティング液を用い、転写印刷法
にて成膜した。高圧水銀灯による６Ｊ／ｃｍ2程度のＵ
Ｖ照射の後、３００℃にて１時間加熱焼成することによ
り膜厚１７ｎｍの透明微粒子を含む無機絶縁膜を２５、
２６形成した。この膜は透明電極の表面凹凸を緩和させ
る働きをも兼ね備えている。この上に液晶用配向処理膜
としてフッ素含有ポリイミド樹脂（日立化成（株）製型
名ＬＱ−１８０２）を印刷法により約２００Å設けた。
（２７、２８）この配向膜を後に述べる布によって常法
によりラビング処理を施した。更に１．２μｍのＳｉＯ
2ビーズｓｐａｃｅｒ２９を約３００個／ｍｍ2の密度で
分散し、周囲にエポキシ系接着剤を配して、二枚の基板
２１、２２を対向配置し液晶セルを形成した。この時ラ
ビング処理の向きは上下の基板間で約８°の角度でもっ
て交差しかつほぼ平行向きになる様にした。
２上にスパッタ法により透明電極２３、２４を約７００
Å付け所望の形状にパターニングした。更に電極上に上
下電極のショート防止のために平均粒径４５ｎｍのＳｉ
Ｏ2微粒子をセラメード“ＲＴＺ−６”（商品名、触媒
化成製、Ｔｉ，Ｓｉ，Ｚｒ系）に２０ｗｔ％分散安定化
させた塗布型絶縁膜コーティング液を用い、転写印刷法
にて成膜した。高圧水銀灯による６Ｊ／ｃｍ2程度のＵ
Ｖ照射の後、３００℃にて１時間加熱焼成することによ
り膜厚１７ｎｍの透明微粒子を含む無機絶縁膜を２５、
２６形成した。この膜は透明電極の表面凹凸を緩和させ
る働きをも兼ね備えている。この上に液晶用配向処理膜
としてフッ素含有ポリイミド樹脂（日立化成（株）製型
名ＬＱ−１８０２）を印刷法により約２００Å設けた。
（２７、２８）この配向膜を後に述べる布によって常法
によりラビング処理を施した。更に１．２μｍのＳｉＯ
2ビーズｓｐａｃｅｒ２９を約３００個／ｍｍ2の密度で
分散し、周囲にエポキシ系接着剤を配して、二枚の基板
２１、２２を対向配置し液晶セルを形成した。この時ラ
ビング処理の向きは上下の基板間で約８°の角度でもっ
て交差しかつほぼ平行向きになる様にした。
【０００９】次に、配向処理に用いたラビング布の比較
手法について述べる。
手法について述べる。
【００１０】布の毛のパイルの表面粗さはＦＥ−ＳＥＭ
でもその程度を比較することができるが、本発明ではコ
ーティングが不要の原子間力顕微鏡（米国ＰＳＩ社製Ａ
ＦＭ装置）を使用した。観察は図１に示す様にパイル先
端からわずかに根元側に位置する部分を１μｍ2につい
て測定を行い、数値化としてＲMAX（ピークツーピー
ク）ＲＭＳ（自乗平均）粗さを得、６〜９コの測定結果
の平均値を算出した（図３）。
でもその程度を比較することができるが、本発明ではコ
ーティングが不要の原子間力顕微鏡（米国ＰＳＩ社製Ａ
ＦＭ装置）を使用した。観察は図１に示す様にパイル先
端からわずかに根元側に位置する部分を１μｍ2につい
て測定を行い、数値化としてＲMAX（ピークツーピー
ク）ＲＭＳ（自乗平均）粗さを得、６〜９コの測定結果
の平均値を算出した（図３）。
【００１１】またラビング時の配向膜とパイルの接触状
態をシミュレーションするとパイルの幅はわずかに１〜
２μｍが寄与しパイルの真円度やレーヨンのような異形
度は影響がないことが分かった。このためＡＦＭの測定
を１μｍ平方に限定し、断面形状に伴ううねり成分や組
織の亀裂構造等を除外した。
態をシミュレーションするとパイルの幅はわずかに１〜
２μｍが寄与しパイルの真円度やレーヨンのような異形
度は影響がないことが分かった。このためＡＦＭの測定
を１μｍ平方に限定し、断面形状に伴ううねり成分や組
織の亀裂構造等を除外した。
【００１２】評価はセル特性として配向良否のランクと
セルのＳｗｉｔｃｈｉｎｇ状態を観察した。またプレチ
ルト角についてはラビング処理の方向が互いに反対方向
を向く様に対向させた約２０μｍ ｇａｐのテストセル
を作り、ピリミジン系の標準液晶を注入しクリスタルロ
ーテーション法と呼ばれる方法によって測定した。今回
用いたフッ素系配向膜ＬＱ−１８０２はラビングされな
い時は垂直配向特性を示しかつプレチルト角も高い値を
示すものがある。
セルのＳｗｉｔｃｈｉｎｇ状態を観察した。またプレチ
ルト角についてはラビング処理の方向が互いに反対方向
を向く様に対向させた約２０μｍ ｇａｐのテストセル
を作り、ピリミジン系の標準液晶を注入しクリスタルロ
ーテーション法と呼ばれる方法によって測定した。今回
用いたフッ素系配向膜ＬＱ−１８０２はラビングされな
い時は垂直配向特性を示しかつプレチルト角も高い値を
示すものがある。
【００１３】以下、測定した表面の粗さの値と配向状態
との対比をすべく、実施例および比較例を示す。
との対比をすべく、実施例および比較例を示す。
【００１４】
〔実施例１〜３および比較例１−Ａ，１−Ｂ〕パイルの
材質としてレーヨンを用い、径の異なる３種類のものに
ついて、面粗さ、プレチルト角、および得られた配向状
態とスイッチングムラなどセル特性等の程度を調べた。
結果は表２に示すとおりである。
材質としてレーヨンを用い、径の異なる３種類のものに
ついて、面粗さ、プレチルト角、および得られた配向状
態とスイッチングムラなどセル特性等の程度を調べた。
結果は表２に示すとおりである。
【００１５】〔実施例４，５〕実施例１〜３において用
いたレーヨン材料パイル地にかえて、実施例４ではアク
リル、実施例５ではアセテート製のラビング布を用い
た。評価の結果は表２の通りである。
いたレーヨン材料パイル地にかえて、実施例４ではアク
リル、実施例５ではアセテート製のラビング布を用い
た。評価の結果は表２の通りである。
【００１６】〔比較例２〕ナイロン製のパイル地による
ラビングを施した以外は上記実施例と同様である。この
結果は、表２に示すように、配向、セル特性ともに悪か
った。
ラビングを施した以外は上記実施例と同様である。この
結果は、表２に示すように、配向、セル特性ともに悪か
った。
【００１７】
【表１】
【００１８】また、それぞれの配向の程度、および、駆
動前後における配向特性は、以下のとおり。
動前後における配向特性は、以下のとおり。
【００１９】
【表２】
【００２０】このように、本願で述べたラビング布の表
面の凹凸が、 ＲMAX（最大表面粗さ）≧１５０Å ＲＭＳ（平均表面粗さ）≧４０Å であることが好ましく、より好ましくは ＲMAX≧４００Å ＲＭＳ≧１５０Å であれば、このような布を用いた配向処理によって、容
易に所望の良好な配向状態が得られる。
面の凹凸が、 ＲMAX（最大表面粗さ）≧１５０Å ＲＭＳ（平均表面粗さ）≧４０Å であることが好ましく、より好ましくは ＲMAX≧４００Å ＲＭＳ≧１５０Å であれば、このような布を用いた配向処理によって、容
易に所望の良好な配向状態が得られる。
【００２１】また表面凹凸を大きくすることによって、
ラビング時のローラー回転数や基板面へのローラーの押
し込み圧といった条件を小さく抑えることも可能とな
る。
ラビング時のローラー回転数や基板面へのローラーの押
し込み圧といった条件を小さく抑えることも可能とな
る。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、ラビング布の選定
条件として、布の毛の表面の粗さを示すパラメーターＲ
MAX，ＲＭＳをＡＦＭによって数値化し、この数値と、
得られる配向処理状態、プレチルト角の間の関係を一概
化することにより、良好な配向状態が、常に確実に得ら
れることとなった。
条件として、布の毛の表面の粗さを示すパラメーターＲ
MAX，ＲＭＳをＡＦＭによって数値化し、この数値と、
得られる配向処理状態、プレチルト角の間の関係を一概
化することにより、良好な配向状態が、常に確実に得ら
れることとなった。
【図１】ラビング布の毛の拡大模式図
【図２】本願実施例における液晶素子の断面図
【図３】本願実施例２におけるラビング布の毛のパイル
表面のＡＦＭ像で１μｍ×１μｍの領域の拡大図
表面のＡＦＭ像で１μｍ×１μｍの領域の拡大図
【図４】本願におけるセルの基板のラビング方法を示す
概略図
概略図
１１ ラビング布の毛のパイルの表面粗さをＡＦＭで算
出するときの測定領域 ２１，２２ ガラス基板 ２３，２４ 透明電極 ２５，２６ 無機絶縁膜 ２７，２８ 配向膜 ２９ スペーサ ４１ ラビングローラー ４２ 基板
出するときの測定領域 ２１，２２ ガラス基板 ２３，２４ 透明電極 ２５，２６ 無機絶縁膜 ２７，２８ 配向膜 ２９ スペーサ ４１ ラビングローラー ４２ 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 正道 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 対向する２枚の基板間に液晶を挾持し、
前記基板の前記液晶との界面には配向膜が形成されてい
る液晶素子の製造方法であって、 布をまきつけたローラーを用いたラビングにより前記配
向膜に対して前記液晶に対する配向規制力を付与する工
程において、使用するラビング布の毛のパイル側面の表
面が、凹凸を有し、かつ前記表面の最大表面粗さ値Ｒ
MAXが、 ＲMAX≧４０Å であることを特徴とする液晶素子の製造方法。 - 【請求項２】 前記ＲMAX値が、 ＲMAX≧２００Å である請求項１記載の液晶素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7592894A JPH07281188A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 液晶表示素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7592894A JPH07281188A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 液晶表示素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07281188A true JPH07281188A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13590436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7592894A Pending JPH07281188A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 液晶表示素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07281188A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6313897B1 (en) | 1996-10-23 | 2001-11-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Rubbing treatment apparatus having roller with specific implanting directions of the pile yarns and method of rubbing |
| KR100537878B1 (ko) * | 1998-09-11 | 2006-03-20 | 삼성전자주식회사 | 강유전성 액정을 이용한 액정 표시 장치용 배향막 및 그 제조방법 |
| JP2009294609A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Fujifilm Corp | ラビング処理方法 |
| JP2009294608A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Fujifilm Corp | ラビング用布材 |
| JP2010002535A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Fujifilm Corp | ラビング用布材 |
-
1994
- 1994-04-14 JP JP7592894A patent/JPH07281188A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6313897B1 (en) | 1996-10-23 | 2001-11-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Rubbing treatment apparatus having roller with specific implanting directions of the pile yarns and method of rubbing |
| KR100537878B1 (ko) * | 1998-09-11 | 2006-03-20 | 삼성전자주식회사 | 강유전성 액정을 이용한 액정 표시 장치용 배향막 및 그 제조방법 |
| JP2009294609A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Fujifilm Corp | ラビング処理方法 |
| JP2009294608A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Fujifilm Corp | ラビング用布材 |
| JP2010002535A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Fujifilm Corp | ラビング用布材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000704 |