JPH0764087A - Production of liquid crystal display device - Google Patents
Production of liquid crystal display deviceInfo
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- JPH0764087A JPH0764087A JP5216699A JP21669993A JPH0764087A JP H0764087 A JPH0764087 A JP H0764087A JP 5216699 A JP5216699 A JP 5216699A JP 21669993 A JP21669993 A JP 21669993A JP H0764087 A JPH0764087 A JP H0764087A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、広視野角を持つ液晶表
示装置の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a liquid crystal display device having a wide viewing angle.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶表示装置は、対向する一対の基板の
間に設けられた液晶層における液晶分子の長軸方向と短
軸方向との光学的屈折率差を利用して表示する表示装置
であり、液晶層を挟む基板の液晶層側には配向膜が設け
られている。この配向膜は、液晶分子を一定方向に配列
させるべく、液晶層側の表面にラビング処理が施されて
いる。2. Description of the Related Art A liquid crystal display device is a display device which utilizes an optical refractive index difference between a major axis direction and a minor axis direction of liquid crystal molecules in a liquid crystal layer provided between a pair of opposed substrates. An alignment film is provided on the liquid crystal layer side of the substrates sandwiching the liquid crystal layer. In this alignment film, the surface on the liquid crystal layer side is subjected to rubbing treatment so that liquid crystal molecules are aligned in a certain direction.
【0003】上記配向膜には、酸化物、有機シラン、金
属、金属錯体などの無機配向膜と、ポリイミド樹脂に代
表される有機配向膜の2種類がある。このような配向膜
に施されるラビング処理は、配向膜上の各部分において
均一な方向に行われており、かかるラビング処理が施さ
れた配向膜の存在により、液晶分子が基板に対して均一
なプレチルト角を持って傾き、表示画面内で均一な視角
方向が得られる。There are two types of alignment films, an inorganic alignment film made of oxides, organic silanes, metals, metal complexes, etc., and an organic alignment film represented by a polyimide resin. The rubbing treatment applied to such an alignment film is performed in a uniform direction in each part on the alignment film. Due to the existence of the alignment film subjected to the rubbing treatment, liquid crystal molecules are evenly distributed on the substrate. With a pre-tilt angle, a uniform viewing angle direction can be obtained within the display screen.
【0004】スイッチング素子として薄膜トランジスタ
(TFT)を備えたTFT液晶表示装置においては、液
晶層の厚み方向の各位置で方向を変えて連続的にねじれ
ており、両基板の近傍位置では液晶分子が90゜ねじれ
ている(TNモード)。液晶表示装置の視角方向は、液
晶層の液晶分子の向き、つまり基板に対する方向および
ねじれ方向で決まる。In a TFT liquid crystal display device having a thin film transistor (TFT) as a switching element, the liquid crystal molecules are twisted continuously while changing the direction at each position in the thickness direction of the liquid crystal layer, and 90 liquid crystal molecules are present in the vicinity of both substrates. Twisted (TN mode). The viewing angle direction of the liquid crystal display device is determined by the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer, that is, the orientation with respect to the substrate and the twisting direction.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、TN型液晶
表示装置では、見る角度によってコントラストが変化す
る。電圧非印加時に白色表示となるノーマリホワイトモ
ードでは、基板面に垂直な方向から見ると、図3のL1
のように、印加電圧が高くなるにつれて光の透過率は低
下していく。これに対して、正視角方向に視角を傾ける
と、透過率は一旦下がった後、小さなピークを生じる
(図3のL2)。この付近で階調の逆転が生じ、画像の
白黒が反転する。In the TN type liquid crystal display device, the contrast changes depending on the viewing angle. In the normally white mode in which white is displayed when no voltage is applied, when viewed from the direction perpendicular to the substrate surface, L1 in FIG.
As described above, the light transmittance decreases as the applied voltage increases. On the other hand, when the viewing angle is tilted in the normal viewing angle direction, the transmittance drops once and then a small peak occurs (L2 in FIG. 3). Inversion of gradation occurs around this, and black and white of the image are inverted.
【0006】上述した見る角度により透過率特性が異な
る理由を、図4及び図5を参照して説明する。図4は液
晶表示装置を示す断面図である。この液晶表示装置は、
液晶層3を挟んで一対の基板1、2を有する構造となっ
ている。一方の基板1は、ガラス基板1a、透明電極1
b及び配向膜1cからなり、他方の基板2は、ガラス基
板2a、透明電極2b及び配向膜2cからなる。液晶層
3の液晶分子5は、基板1及び2の間で90度ねじれて
いる。記号δはプレチルト角を示し、番号6は正視角方
向を示す。The reason why the transmittance characteristics differ depending on the viewing angle described above will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a sectional view showing the liquid crystal display device. This liquid crystal display device
The structure has a pair of substrates 1 and 2 with a liquid crystal layer 3 in between. One substrate 1 is a glass substrate 1a, a transparent electrode 1
b and the alignment film 1c, the other substrate 2 is composed of a glass substrate 2a, a transparent electrode 2b and an alignment film 2c. The liquid crystal molecules 5 of the liquid crystal layer 3 are twisted 90 degrees between the substrates 1 and 2. The symbol δ indicates the pretilt angle, and the number 6 indicates the normal viewing angle direction.
【0007】かかる構造の液晶表示装置において、図5
(a)に示すように、電圧を印加しない時もしくは少し
電圧を印加した時、正視角方向に位置する観測者7に
は、液晶層3の厚み方向中央部分に位置する液晶分子5
は楕円に見えている。次に、電圧を加えていくと、中央
部分の液晶分子5は電界方向に平行になる方向に傾きを
変えていくので、ある時点で真円に見える(図5
(b))。さらに電圧を上げると、図5(c)に示すよ
うに、再び楕円に見えるようになる。他の視角方向にお
いても透過率特性は垂直方向とは異なり、反転現象は生
じないが、視角を傾けていくとコントラスト比が低くな
る。In the liquid crystal display device having such a structure, as shown in FIG.
As shown in (a), when no voltage is applied or when a small voltage is applied, the observer 7 located in the normal viewing angle direction has the liquid crystal molecules 5 located in the central portion in the thickness direction of the liquid crystal layer 3.
Looks like an ellipse. Next, when a voltage is applied, the liquid crystal molecule 5 in the central portion changes its inclination in a direction parallel to the electric field direction, so that it looks like a perfect circle at some point (FIG. 5).
(B)). When the voltage is further increased, it looks like an ellipse again as shown in FIG. In the other viewing angle directions, the transmissivity characteristic is different from that in the vertical direction, and the inversion phenomenon does not occur, but the contrast ratio becomes lower as the viewing angle is tilted.
【0008】このようなTNモード特有の視角特性を改
善する技術としては、以下の2つの方法が提案されてい
る(JAPAN DISPLAY’92のp591〜p
594及びp886)。その一つの方法は、配向膜表面
をある方向にラビングした後、一部をレジストで被膜し
て逆方向にラビングすることにより、被膜した領域と被
膜しない領域とでラビング方向を異ならせ、同一液晶層
内に正逆の視角方向を持たせる方法である。もう一つの
方法は、複数の異なる配向膜を選択的に形成することに
より複数のプレチルト角を形成し、プレチルト角が異な
るものの組合せでは、視角方向は高い方のプレチルト角
で制御されることを利用して、同一液晶層内に正逆の視
角方向を持たせる方法である。The following two methods have been proposed as a technique for improving the viewing angle characteristics peculiar to the TN mode (p591-p of JAPAN DISPLAY '92).
594 and p886). One of the methods is to rub the surface of the alignment film in a certain direction, then partially coat it with a resist and rub it in the opposite direction so that the coated region and the uncoated region have different rubbing directions, and the same liquid crystal This is a method of providing forward and reverse viewing angle directions in a layer. Another method is to form a plurality of pretilt angles by selectively forming a plurality of different alignment films, and in the combination of those with different pretilt angles, the viewing angle direction is controlled by the higher pretilt angle. Then, the same liquid crystal layer is provided with forward and reverse viewing angle directions.
【0009】これらの方法によれば、同一液晶層内に正
逆2方向の視角領域が形成されるので、観察者には2方
向の視角特性が混ざりあって見え、正視角方向の反転現
象や逆視角方向のコントラストの急激な低下が緩和さ
れ、改善される。しかしながら、これらの方法はフォト
リソグライーの工程を含むため、配向膜の汚染が問題と
なる。According to these methods, since the viewing angle regions in the normal and reverse directions are formed in the same liquid crystal layer, the viewing angle characteristics in the two directions are seen by the observer as a mixture, and the inversion phenomenon in the normal viewing angle direction and A sharp decrease in contrast in the reverse viewing angle direction is alleviated and improved. However, since these methods include a photolithography process, the contamination of the alignment film becomes a problem.
【0010】そこで、本願出願人は、配向膜に高いエネ
ルギーの光を照射するとプレチルト角が変化することを
見い出し、これによりプレチルト角の異なる複数の液晶
層領域を形成して、JAPAN DISPLAY発表の
方法による場合と同じ構造を作り、配向膜の汚染なしに
2方向以上の視角方向を持つ液晶表示装置を作製できる
ことを確認した。また、この方式のプレチルト角制御に
は、400nm以下の紫外光が最も効果的であることも
わかった。この光照射によるプレチルト角変化は以下の
2通りの反応により生じる。まず1つは、高エネルギー
付与による配向膜高分子の結合の解離、もしくは新たな
結合の生成である。もう1つは、空気中の酸素が短波長
紫外線を吸収することにより、オゾン・活性酸素の生成
とそれによる配向膜表面の改質である。Therefore, the applicant of the present application found that the pretilt angle was changed by irradiating the alignment film with light having high energy, thereby forming a plurality of liquid crystal layer regions having different pretilt angles, and the method disclosed in JAPAN DISPLAY. It was confirmed that a liquid crystal display device having a viewing angle direction of two or more directions can be manufactured without making the alignment film contaminated by making the same structure as the case of. It was also found that ultraviolet light of 400 nm or less is most effective for controlling the pretilt angle in this system. The change in pretilt angle due to the light irradiation is caused by the following two reactions. The first is the dissociation of the bond of the polymer of the alignment film or the generation of a new bond by applying high energy. The other is the generation of ozone / active oxygen by the absorption of short wavelength ultraviolet rays by oxygen in the air, and the modification of the surface of the alignment film.
【0011】空気中において短波長紫外線を照射する場
合においては、後者の反応が支配的に起こり、オゾン・
活性酸素による配向膜表面の改質が急速に進む。しか
し、この反応では活性化された酸素が空間を自由に移動
するため、本来遮光され、保護されるべき部分にまで反
応が及ぶ。このようにして遮光部が反応を受けると、そ
の部分と接する液晶分子のプレチルト角が変化するの
で、プレチルト角による視角方向の制御は難しくなる。
また、照射部においても、照射量が多くなると表面の改
質が進行し、膜減りが生じ、さらに照射量を増やすと膜
そのものがなくなることもある。照射部に接する液晶分
子と遮光部に接する液晶分子とのプレチルト角の差を確
保するためには、光照射条件、例えば光強度、照射量を
厳密に管理する必要があった。When irradiating short wavelength ultraviolet rays in air, the latter reaction predominantly occurs, and ozone
Modification of the alignment film surface with active oxygen proceeds rapidly. However, in this reaction, the activated oxygen freely moves in the space, so that the reaction extends to the portion that is originally shielded from light and should be protected. When the light-shielding portion receives a reaction in this way, the pretilt angle of the liquid crystal molecules in contact with the light-shielding portion changes, so that it becomes difficult to control the viewing angle direction by the pretilt angle.
Further, also in the irradiation part, when the irradiation amount increases, the surface modification proceeds and the film loss occurs, and when the irradiation amount further increases, the film itself may disappear. In order to secure the difference in pretilt angle between the liquid crystal molecules in contact with the irradiation part and the liquid crystal molecules in contact with the light shielding part, it is necessary to strictly control the light irradiation conditions, for example, the light intensity and the irradiation amount.
【0012】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、プレチルト角による視角
方向の制御を容易に行うことができる液晶表示装置の製
造方法を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device capable of easily controlling a viewing angle direction by a pretilt angle. And
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置の
製造方法は、表面に配向膜が設けられた一対の基板を、
該配向膜を内側にして一対の基板を対向配設し、両基板
間に液晶層を封入して両基板を貼り合わせて製造する液
晶表示装置の製造方法において、両基板を貼り合わせる
前に、該一対の基板の一方の基板に形成された配向膜に
対し、不活性気体を含む雰囲気下で選択的に光を照射す
る工程を含むので、そのことにより上記目的が達成され
る。A method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention comprises a pair of substrates each having an alignment film formed on the surface thereof.
In a method of manufacturing a liquid crystal display device, in which a pair of substrates are arranged so as to face each other with the alignment film inside, and a liquid crystal layer is sealed between both substrates to be bonded to each other, before bonding the both substrates, Since the alignment film formed on one of the pair of substrates is selectively irradiated with light in an atmosphere containing an inert gas, the above object is achieved thereby.
【0014】この製造方法において、前記雰囲気は不活
性気体を体積比率で85%〜100%含むようにするの
が好ましい。また、光は、紫外光または紫外光のレーザ
光を使用することができる。また、不活性気体は、窒
素、ヘリウム、ネオン又はアルゴンを使用することがで
きる。In this manufacturing method, the atmosphere preferably contains an inert gas in a volume ratio of 85% to 100%. The light may be ultraviolet light or ultraviolet laser light. Further, as the inert gas, nitrogen, helium, neon or argon can be used.
【0015】本発明の液晶表示装置の製造方法は、表面
に配向膜が設けられた一対の基板を、該配向膜を内側に
して一対の基板を対向配設し、両基板間に液晶層を封入
して両基板を貼り合わせて製造する液晶表示装置の製造
方法において、両基板を貼り合わせる前に、該一対の基
板の一方の基板に形成された配向膜に対し、減圧もしく
は真空の雰囲気下で選択的に光を照射する工程を含むの
で、そのことにより上記目的が達成される。According to the method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, a pair of substrates having an alignment film formed on the surface thereof are disposed so as to face each other with the alignment film inside, and a liquid crystal layer is provided between the substrates. In a method for manufacturing a liquid crystal display device in which both substrates are encapsulated and bonded together, in an atmosphere of reduced pressure or vacuum with respect to an alignment film formed on one of the pair of substrates, before the bonding of both substrates. Since the method includes the step of selectively irradiating light with the above method, the above object is achieved thereby.
【0016】この製造方法において、雰囲気は0.5気
圧以下0気圧以上であるようにするのが好ましい。ま
た、光は、紫外光、可視光もしくは赤外光、またはこれ
らと同波長域のレーザ光を使用することができる。In this manufacturing method, the atmosphere is preferably 0.5 atm or less and 0 atm or more. As the light, ultraviolet light, visible light, infrared light, or laser light in the same wavelength range as these can be used.
【0017】[0017]
【作用】本発明によれば、遮光部の配向膜表面に影響を
及ぼす酸素の量を制御することにより、安定したプレチ
ルト角制御が行える。酸素量の制御には次の2つの方法
が適用できる。一つは、不活性気体により一部を置換し
た雰囲気下で配向膜に光照射する方法である。100%
不活性気体中であってもよい。通常の大気中の不活性気
体の割合は80%である。不活性気体を85%含む雰囲
気下での光照射では、反応スピードはそれほど低下しな
いが遮光部に若干の影響がある。100%不活性気体中
での光照射では、遮光部には全く影響しないが、反応ス
ピードは遅くなる。初期のプレチルト角の大きさなどに
より、最適な混合比が求められる。もう一つは、減圧下
で配向膜に光照射する方法である。完全な真空中であっ
てもよい。この場合にも、減圧の程度が高くなると反応
スピードは遅くなる。According to the present invention, stable pretilt angle control can be performed by controlling the amount of oxygen that affects the alignment film surface of the light shielding portion. The following two methods can be applied to control the oxygen amount. One is a method of irradiating the alignment film with light in an atmosphere in which a part thereof is replaced with an inert gas. 100%
It may be in an inert gas. The proportion of inert gas in the normal atmosphere is 80%. Light irradiation in an atmosphere containing 85% of an inert gas does not significantly reduce the reaction speed, but has a slight effect on the light-shielding portion. Light irradiation in 100% inert gas does not affect the light-shielding portion at all, but the reaction speed becomes slow. The optimum mixing ratio is determined by the magnitude of the initial pretilt angle. The other is a method of irradiating the alignment film with light under reduced pressure. It may be in full vacuum. Also in this case, the reaction speed becomes slower as the degree of pressure reduction becomes higher.
【0018】これらの方法で酸素量を制御することによ
り、光による高分子の結合の解離・生成のメカニズムが
支配的となるプレチルト角制御が実現され、光照射条件
にかかわらず、遮光部のプレチルト角変化が抑制され
る。これにより、安定したチルト角制御が可能となり、
広視野角液晶表示装置を安定に、歩留まりよく得ること
ができる。By controlling the amount of oxygen by these methods, pretilt angle control in which the mechanism of dissociation / generation of polymer bonds by light is predominant is realized, and the pretilt of the light shielding portion is controlled regardless of the light irradiation conditions. Angular change is suppressed. This enables stable tilt angle control,
A wide viewing angle liquid crystal display device can be stably obtained with a high yield.
【0019】また、光照射を減圧下もしくは真空中で行
う場合には、紫外光以外に可視光や赤外光を使用でき
る。光照射によるプレチルト角制御を可視光や赤外光な
どで行う場合は、オゾン・活性酸素の発生はないが、空
気中で照射を行うと空気層での吸収・散乱による光の減
衰があるからである。本発明によれば、光照射を減圧も
しくは真空中で行うので、可視光や赤外光を使用しても
配向膜表面に達する光量が増加し、照射効率が向上す
る。When light irradiation is carried out under reduced pressure or in vacuum, visible light or infrared light can be used in addition to ultraviolet light. When the pretilt angle control by light irradiation is performed with visible light or infrared light, ozone and active oxygen are not generated, but when irradiation is performed in the air, light is attenuated by absorption and scattering in the air layer. Is. According to the present invention, since light irradiation is performed under reduced pressure or in vacuum, the amount of light reaching the surface of the alignment film is increased and the irradiation efficiency is improved even when visible light or infrared light is used.
【0020】[0020]
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき具体的
に説明する。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
【0021】(実施例1)図2は本発明を適用した、M
IM、TFT等をスイッチング素子として付加したアク
ティブマトリクス型液晶表示装置の断面図を示す。この
液晶表示装置は、液晶層33を挟んで一対の基板31、
32が対向配設されている。一方(下側)の基板31
は、ガラスやシリコンウェハ等からなるベース用の基板
31a上に電極配線31bが形成され、液晶層33と接
する部分に液晶の配向を規定する配向膜31cが形成さ
れている。この基板31上に設けた電極配線31bは、
帯状をしたものを複数並設して形成されている。(Embodiment 1) FIG.
A sectional view of an active matrix type liquid crystal display device in which IM, TFT, etc. are added as switching elements is shown. This liquid crystal display device includes a pair of substrates 31 with a liquid crystal layer 33 interposed therebetween.
32 are arranged to face each other. One (lower) substrate 31
The electrode wiring 31b is formed on the base substrate 31a made of glass, a silicon wafer, or the like, and the alignment film 31c that defines the alignment of the liquid crystal is formed in the portion in contact with the liquid crystal layer 33. The electrode wiring 31b provided on the substrate 31 is
A plurality of strips are arranged side by side.
【0022】他方(上側)の基板32は、ガラスやシリ
コンウェハ等からなるベース用の基板32a上に電極配
線32bが形成され、液晶層33と接する部分に液晶の
配向を規定する配向膜32cが形成されている。この基
板32上に設けた電極配線32bは、上記基板31上に
設けた電極配線31bとは交差する状態で、帯状をした
ものを複数並設して形成されており、両電極配線31
b、32bが交差する部分で絵素が構成されている。On the other (upper) substrate 32, electrode wiring 32b is formed on a base substrate 32a made of glass, silicon wafer, or the like, and an alignment film 32c for defining the alignment of liquid crystal is provided in a portion in contact with the liquid crystal layer 33. Has been formed. The electrode wiring 32b provided on the substrate 32 is formed by arranging a plurality of strip-shaped ones in parallel while intersecting the electrode wiring 31b provided on the substrate 31.
A picture element is formed at the intersection of b and 32b.
【0023】液晶層33では、1絵素内において配向状
態が異なる領域X、Yが形成されている。領域Xにおい
ては6時視角となっており、領域Yにおいては12時視
角となっている。なお、図2において基板31、32に
接した短い直線が配向膜31c、32cに接する液晶の
プレチルト角の大小を示し、液晶層33中の厚み方向の
中心付近の液晶分子33aの傾きが平均的な液晶のプレ
チルト方向を示す。In the liquid crystal layer 33, regions X and Y having different alignment states are formed in one picture element. The region X has a 6 o'clock viewing angle, and the region Y has a 12 o'clock viewing angle. In FIG. 2, a short straight line in contact with the substrates 31 and 32 indicates the magnitude of the pretilt angle of the liquid crystal in contact with the alignment films 31c and 32c, and the inclination of the liquid crystal molecules 33a near the center of the liquid crystal layer 33 in the thickness direction is average. Shows the pretilt direction of the liquid crystal.
【0024】これらの基板31、32の端部は樹脂等で
シールされ、両基板31、32のうちの少なくとも一方
には、表示を行う表示部の外側の周辺に、駆動回路など
の周辺回路が実装されている。The end portions of these substrates 31 and 32 are sealed with resin or the like, and at least one of the substrates 31 and 32 is provided with a peripheral circuit such as a drive circuit around the outside of the display portion for displaying. It is implemented.
【0025】かかる構造の液晶表示装置の製造方法を以
下に説明する。A method of manufacturing the liquid crystal display device having such a structure will be described below.
【0026】まず、公知の方法により、ベース用の基板
31a、32aの上に電極配線31b、32bを形成
し、更にその上に配向膜31c、32cを形成する。続
いて、配向膜31c、32cに、例えば琢磨布にて所定
方向にラビング処理を施す。First, the electrode wirings 31b and 32b are formed on the base substrates 31a and 32a by a known method, and the alignment films 31c and 32c are further formed thereon. Then, the alignment films 31c and 32c are rubbed in a predetermined direction with a polishing cloth, for example.
【0027】次に、両基板31、32のうちの一方、例
えば基板31を、図示しないチャンバ内に配向膜31c
を上にしてセットし、図1に示すように配向膜31cの
上に、遮光部11aと透光部11bを有するマスク11
を配置する。このマスク11は、ほぼ全体に形成された
遮光部11aに透光部11bがマトリクス状もしくはス
トライプ状に設けられた構成となっており、遮光部11
aが1絵素を構成する電極配線31bの前記領域Xに相
当する領域上に位置する状態に配する。Next, one of the two substrates 31, 32, for example, the substrate 31, is placed in an unillustrated chamber to form an alignment film 31c.
And the mask 11 having the light shielding part 11a and the light transmitting part 11b on the alignment film 31c as shown in FIG.
To place. The mask 11 has a structure in which light-transmitting portions 11b are provided in a matrix or stripe shape on a light-shielding portion 11a formed on almost the entire surface.
It is arranged such that a is located on a region corresponding to the region X of the electrode wiring 31b constituting one picture element.
【0028】次に、前記チャンバ内に、不活性気体とし
て窒素を体積比率で85%含むガスを導入し、そのガス
でチャンバ内の雰囲気を置換する。続いて、マスク11
の上方から光15を配向膜31cに照射する。光15と
しては、紫外光を用いることができる。かかる光照射に
より配向膜31cの光照射部分では、液晶のプレチルト
角を小さくするような表面状態となる。Next, a gas containing 85% by volume of nitrogen as an inert gas is introduced into the chamber, and the atmosphere in the chamber is replaced with the gas. Then, the mask 11
The light 15 is applied to the alignment film 31c from above. Ultraviolet light can be used as the light 15. By such light irradiation, the light irradiation portion of the alignment film 31c has a surface state that reduces the pretilt angle of the liquid crystal.
【0029】したがって、このように光照射された配向
膜31cにおいては、光照射部分、つまり領域Yに相当
する部分ではプレチルト角が小さく、非光照射部分、つ
まり領域Xに相当する部分ではプレチルト角が大きくな
る。Therefore, in the alignment film 31c thus irradiated with light, the pre-tilt angle is small in the light-irradiated portion, that is, the portion corresponding to the region Y, and the pre-tilt angle is in the non-light-irradiated portion, that is, the portion corresponding to the region X. Grows larger.
【0030】次に、もう一方の基板32をチャンバ内に
セットし、前同様にして光照射を行う。これにより、配
向膜32cにおいては、光照射部分、つまり領域Xに相
当する部分ではプレチルト角が小さく、非光照射部分、
つまり領域Yに相当する部分ではプレチルト角が大きく
なる。なお、基板32に光照射する工程は、基板31に
光照射する工程よりも前に行ってもよい。Next, the other substrate 32 is set in the chamber, and light irradiation is performed in the same manner as before. As a result, in the alignment film 32c, the pre-tilt angle is small in the light irradiation portion, that is, the portion corresponding to the region X, and
That is, the pretilt angle becomes large in the portion corresponding to the region Y. The step of irradiating the substrate 32 with light may be performed before the step of irradiating the substrate 31 with light.
【0031】次に、基板31、32を、配向膜31c、
32c側を内側にして対向させ、貼り合わせる。このと
き、基板31、32の端部にシールを施しておく。続い
て、両基板31、32の間に液晶を注入し、液晶層33
を得る。Next, the substrates 31 and 32 are aligned with the alignment films 31c and 31c.
The 32c side is faced to the inside so that they face each other and are bonded together. At this time, the ends of the substrates 31 and 32 are sealed. Subsequently, a liquid crystal is injected between the substrates 31 and 32 to form a liquid crystal layer 33.
To get
【0032】最後に、表示を行う表示部の外側の周辺
に、駆動回路などの周辺回路を実装する。これにより本
実施例の液晶表示装置が完成する。Finally, peripheral circuits such as a drive circuit are mounted around the outside of the display section for displaying. As a result, the liquid crystal display device of this embodiment is completed.
【0033】したがって、本実施例にあっては、窒素を
体積比率で85%含む雰囲気下で配向膜に光照射を行っ
ている。このため、通常20%である大気中の酸素の体
積比率を15%に減らすことができ、遮光部への影響を
抑制できる。このとき、反応スピードの低下は殆どな
く、初期プレチルト角である5度を0度にするのに必要
な紫外光照射量は、10J/cm2程度であった。Therefore, in this embodiment, the alignment film is irradiated with light in an atmosphere containing 85% by volume of nitrogen. Therefore, the volume ratio of oxygen in the atmosphere, which is usually 20%, can be reduced to 15%, and the influence on the light shielding portion can be suppressed. At this time, there was almost no decrease in reaction speed, and the amount of ultraviolet light irradiation required to set the initial pretilt angle of 5 degrees to 0 degrees was about 10 J / cm 2 .
【0034】なお、本発明は、不活性気体の配合比率を
100%としても実施できる。この場合、遮光部への影
響は全くなく、反応スピードは1/5倍程度になり、紫
外光照射量50J/cm2以上必要であった。The present invention can be carried out even when the mixing ratio of the inert gas is 100%. In this case, there was no effect on the light-shielding portion, the reaction speed became about 1/5 times, and the irradiation amount of ultraviolet light was required to be 50 J / cm 2 or more.
【0035】上記実施例では不活性気体として窒素を使
用しているが、本発明はこれに限らず、ヘリウム、ネオ
ンまたはアルゴンなどを使用することができる。その場
合においても、配合比率は窒素の場合と同様にすればよ
い。Although nitrogen is used as the inert gas in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and helium, neon, argon or the like can be used. Even in that case, the compounding ratio may be the same as in the case of nitrogen.
【0036】上記実施例では配向膜に照射する光として
紫外光を用いたが、紫外光のレーザ光を用いることがで
きる。なお、高エネルギーが容易に得られる光として
は、400nm以下の紫外光が好ましい。このような波
長の光は、高圧水銀灯、低圧水銀灯、水銀キセノン灯な
どで得られる。Although ultraviolet light is used as the light for irradiating the alignment film in the above embodiment, it is possible to use laser light of ultraviolet light. Note that ultraviolet light having a wavelength of 400 nm or less is preferable as light from which high energy can be easily obtained. Light having such a wavelength can be obtained by a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a mercury xenon lamp or the like.
【0037】(実施例2)本実施例2は、光照射時に配
向膜の表面周辺を減圧することによって、実施例1と同
様に酸素量を減らす場合である。(Example 2) In Example 2, the amount of oxygen is reduced as in Example 1 by reducing the pressure around the surface of the alignment film during light irradiation.
【0038】本実施例においても、基板構造等は実施例
1の場合と同様のものに対して実施した。具体的には、
内部の圧力を0.5気圧に調整したチャンバ内に、基板
31、32の一方をセットすると共にマスクを配置し、
その状態で配向膜の所定部分に紫外光を照射した。な
お、紫外光に代えて、紫外光と同波長域のレーザ光を使
用することができる。Also in this embodiment, the substrate structure and the like are the same as those in the first embodiment. In particular,
One of the substrates 31 and 32 is set and a mask is placed in a chamber whose internal pressure is adjusted to 0.5 atm.
In that state, a predetermined portion of the alignment film was irradiated with ultraviolet light. Note that laser light in the same wavelength range as ultraviolet light can be used instead of ultraviolet light.
【0039】本実施例による場合には、遮光部への影響
は実施例1において不活性気体の体積比率が85%の場
合とほぼ同程度であり、反応スピードはやや速く、初期
プレチルト角である5度を0度にするのに必要な紫外光
の照射量は9J/cm2程度であった。また、本実施例
による場合には、照射環境を減圧もしくは真空すること
により、気体中で吸収・散乱されていた光が配向膜表面
に到達するので、照射効率が向上し、スループットの短
縮を図ることができる。In the case of this embodiment, the influence on the light-shielding portion is almost the same as in the case of the volume ratio of the inert gas being 85% in the first embodiment, the reaction speed is slightly faster, and the initial pretilt angle is obtained. The irradiation dose of ultraviolet light required to set 5 degrees to 0 degrees was about 9 J / cm 2 . Further, in the case of the present embodiment, by reducing or irradiating the irradiation environment, the light absorbed and scattered in the gas reaches the alignment film surface, so that the irradiation efficiency is improved and the throughput is shortened. be able to.
【0040】なお、本実施例2においては、チャンバ内
の圧力を真空としてもよい。この場合、遮光部への影響
は全くなく、反応スピードは実施例1の100%不活性
気体の場合よりやや速く、紫外光照射量は45J/cm
2程度必要であった。反応スピードの違いは、気体によ
る光の散乱の有無による。In the second embodiment, the pressure inside the chamber may be vacuum. In this case, there was no effect on the light-shielding portion, the reaction speed was slightly faster than that of the 100% inert gas of Example 1, and the ultraviolet light irradiation amount was 45 J / cm.
About 2 was needed. The difference in reaction speed depends on the presence or absence of light scattering by the gas.
【0041】また、上述したように本実施例による場合
には光照射時に減圧もしくは真空にするので、雰囲気中
の気体による吸収や散乱が抑制されて光の減衰が生じる
程度を小さくできる。このため、本実施例による場合に
は、紫外光やそれと同波長域のレーザ光の他に、可視
光、赤外光、またはこれらと同波長域のレーザー光で行
うことができる。Further, as described above, in the case of the present embodiment, since the pressure is reduced or the vacuum is applied at the time of light irradiation, it is possible to suppress the absorption and scattering by the gas in the atmosphere and reduce the degree of light attenuation. Therefore, according to the present embodiment, visible light, infrared light, or laser light in the same wavelength range as these can be used in addition to ultraviolet light and laser light in the same wavelength range as ultraviolet light.
【0042】上述した各実施例1、2で使用できる配向
膜としては、ポリイミド膜や他の材料からなる配向膜を
使用してもよい。窒化ケイ素、酸化ケイ素、フッ化マグ
ネシウムまたは金等を主成分とした無機の配向膜を用い
てもよいが、この場合には、紫外線レーザーなどの高エ
ネルギーの光の照射が必要である。As the alignment film that can be used in each of the first and second embodiments described above, a polyimide film or an alignment film made of another material may be used. An inorganic alignment film containing silicon nitride, silicon oxide, magnesium fluoride, gold or the like as a main component may be used, but in this case, irradiation with high energy light such as an ultraviolet laser is required.
【0043】また、本発明は、上述したアクティブマト
リクス型液晶表示装置に限らず、単純マトリクス型の液
晶表示装置にも適用できる。The present invention is not limited to the active matrix type liquid crystal display device described above, but can be applied to a simple matrix type liquid crystal display device.
【0044】また、本発明で行う光照射工程は、配向膜
形成後の任意の時点で実施できる。具体的には、配向膜
塗布後、仮焼成後、本焼成後、ラビング後、ラビング後
の洗浄後のいつでもよい。The light irradiation step in the present invention can be carried out at any time after the alignment film is formed. Specifically, it may be any time after application of the alignment film, after provisional firing, after main firing, after rubbing, and after washing after rubbing.
【0045】また、本発明で使用することができるマス
クとしては、フォトリソグラフィ技術を用いて配向膜上
に直接マスクパターンを形成し、光を照射した後、マス
クを剥離する方式のものであってもよい。また、マスク
を用いずに、集光された光を所望の領域に照射してもよ
い。As the mask usable in the present invention, a mask pattern is formed by directly forming a mask pattern on the alignment film using a photolithography technique, irradiating with light, and then peeling off the mask. Good. Further, the condensed light may be applied to a desired region without using the mask.
【0046】[0046]
【発明の効果】本発明によれば、光照射時に遮光部への
影響を抑制できるので、照射条件のマージンが広がり、
プレチルト角制御を安定して行うことができる。紫外光
以外の光を用いる場合にも、本発明によれば効率良く光
照射を行うことができ、より容易に広視野角液晶表示装
置が得られる。According to the present invention, it is possible to suppress the influence on the light shielding portion at the time of light irradiation, so that the margin of irradiation conditions is widened,
Pretilt angle control can be stably performed. According to the present invention, light irradiation can be efficiently performed even when light other than ultraviolet light is used, and a wide viewing angle liquid crystal display device can be obtained more easily.
【図1】本発明による液晶表示装置の製造方法における
光照射工程を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a light irradiation step in a method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention.
【図2】本発明を適用したアクティブマトリクス型液晶
表示装置を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an active matrix type liquid crystal display device to which the present invention is applied.
【図3】従来の液晶表示装置における印加電圧−透過率
特性を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing applied voltage-transmittance characteristics in a conventional liquid crystal display device.
【図4】従来の液晶表示装置における反転現象を説明す
る図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a reversal phenomenon in a conventional liquid crystal display device.
【図5】従来の液晶表示装置における視角特性を説明す
る断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating viewing angle characteristics of a conventional liquid crystal display device.
1、2 基板 1a、2a ガラス基板 1b、2b 透明電極 1c、2c 配向膜 3 液晶層 5 液晶分子 6 正視角方向 7 観測者 11 マスク 11a 遮光部 11b 透光部 15 光 31、32 基板 31a、32a ベース用の基板 31b、32b 電極配線 31c、32c 配向膜 1, 2 substrate 1a, 2a glass substrate 1b, 2b transparent electrode 1c, 2c alignment film 3 liquid crystal layer 5 liquid crystal molecule 6 normal viewing angle direction 7 observer 11 mask 11a light shielding portion 11b light transmitting portion 15 light 31, 32 substrate 31a, 32a Base substrate 31b, 32b Electrode wiring 31c, 32c Alignment film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水嶋 繁光 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigemitsu Mizushima 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation
Claims (7)
を、該配向膜を内側にして一対の基板を対向配設し、両
基板間に液晶層を封入して両基板を貼り合わせて製造す
る液晶表示装置の製造方法において、 両基板を貼り合わせる前に、該一対の基板の一方の基板
に形成された配向膜に対し、不活性気体を含む雰囲気下
で選択的に光を照射する工程を含む液晶表示装置の製造
方法。1. A pair of substrates each having an alignment film on the surface thereof, the pair of substrates being opposed to each other with the alignment film inside, and a liquid crystal layer sealed between the substrates to bond the substrates together. In the method for manufacturing a liquid crystal display device to be manufactured, before the two substrates are bonded together, the alignment film formed on one of the pair of substrates is selectively irradiated with light under an atmosphere containing an inert gas. A method of manufacturing a liquid crystal display device, including the steps of :.
5%〜100%含む請求項1に記載の液晶表示装置の製
造方法。2. The atmosphere is an inert gas in a volume ratio of 8
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device contains 5% to 100%.
光を使用する請求項1または2に記載の液晶表示装置の
製造方法。3. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein ultraviolet light or laser light of ultraviolet light is used as the light.
オン又はアルゴンを使用する請求項1乃至3に記載の液
晶表示装置の製造方法。4. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein nitrogen, helium, neon or argon is used as the inert gas.
を、該配向膜を内側にして一対の基板を対向配設し、両
基板間に液晶層を封入して両基板を貼り合わせて製造す
る液晶表示装置の製造方法において、 両基板を貼り合わせる前に、該一対の基板の一方の基板
に形成された配向膜に対し、減圧もしくは真空の雰囲気
下で選択的に光を照射する工程を含む液晶表示装置の製
造方法。5. A pair of substrates provided with an alignment film on the surface thereof, the pair of substrates facing each other with the alignment film inside, and a liquid crystal layer sealed between the substrates to bond the two substrates together. In the method of manufacturing a liquid crystal display device to be manufactured, a step of selectively irradiating the alignment film formed on one of the pair of substrates with light under a reduced pressure or vacuum atmosphere before the substrates are bonded to each other. A method for manufacturing a liquid crystal display device including the following.
である請求項5に記載の液晶表示装置の製造方法。6. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, wherein the atmosphere is 0.5 atm or less and 0 atm or more.
光、またはこれらと同波長域のレーザ光を使用する請求
項5または6に記載の液晶表示装置の製造方法。7. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, wherein ultraviolet light, visible light, infrared light, or laser light having the same wavelength range as these is used as the light.
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US7244627B2 (en) | 2003-08-25 | 2007-07-17 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Method for fabricating liquid crystal display device |
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1993
- 1993-08-31 JP JP21669993A patent/JP2959742B2/en not_active Expired - Fee Related
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