JPH09113909A - 液晶の配向処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電気を発生させることなく、液晶表示素子
の配向膜に配向溝を形成する。 【解決手段】 スリット状の開口部５を等間隔に有する
紫外線不透過材料からなるマスク４を基板１の配向膜３
に密着させ、紫外線ランプ６から紫外線を照射し、紫外
線の照射によって発生したオゾンにより開口部５に面し
た配向膜３の領域のみを凹ませて配向溝を形成する。配
向溝を形成するために配向膜３の表面を機械的に擦る必
要がなく、静電気が発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子（Ｌ
ｉｑｕｉｄ Ｃｒｉｓｔａｌ Ｄｅｖｉｃｅ、以下ＬＣ
Ｄと略記する。）の液晶分子を所定の方向に配向させる
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６はＬＣＤの基本構造を示し、上下の
透明基板１１、１２の対向面に、それぞれ透明電極１
３、１４と、各透明電極１３、１４を被覆する配向膜１
５、１６とが形成されており、対向する配向膜１５、１
６の間に液晶１７が封入されている。図７はこのＬＣＤ
における下側の基板１１の配向膜１５の拡大図を示し、
上側の基板１２の配向膜１６も同様となっている。配向
膜１５、１６の表面には、製造段階で微細な配向溝１８
が形成され、この配向溝１８の形成により、液晶分子の
長軸方向が配向溝と平行な方向に配向する。このよう
に、液晶分子の配向方向を制御することで、ＬＣＤの光
学的特性を制御できる。

【０００３】かかる配向溝１８の形成は従来より、刊行
物「電子技術 １９９３ Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．２」に
記載される方法が用いられている。図８はこの従来の形
成方法を示す。透明基板１１上の透明電極１３に積層さ
れた配向膜１５に対して、表面にベルベットのような毛
足の長いバフ布１９を巻き付けたローラー２０を回転さ
せながら走行させ、この走行で配向膜１５表面を特定の
方向に擦る、所謂、ラビングを行う。このラビングは、
バフ布１９の毛で配向膜１５の表面を擦ることでローラ
ー２０の回転方向に沿った溝を配向膜の表面に形成する
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のラビング方法は
配向膜の表面をバフ布で擦るため、静電気が発生し、こ
の静電気によって配向膜の表面に異物が付着し易いと共
に、静電気放電で配向膜が破壊されるおそれがあった。
配向膜の表面に付着する異物としては、例えばローラー
表面のバフ布から発生した繊維クズがあり、この繊維ク
ズはラビング後の洗浄処理で取りきれず、配向膜上に付
着したままとなり、２枚の基板間のギャップ不良を引き
起す原因となっていた。また、多数の配向膜をラビング
することからバフ布の汚れや繊維毛の摩耗が進行し、結
果として基板毎に配向溝の状態が異なり、同一の基板内
においても配向状態が異なる不具合が発生していた。

【０００５】本発明はこのような従来技術の問題点を考
慮してなされたものであり、静電気に起因する不良及び
配向溝の不均一性を解決することが可能な液晶の配向処
理方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の配向処理方法は、スリット状の開口部が等間隔で形成
された紫外線不透過材料からなるマスクを基板上の配向
膜に密着させ、前記マスクの上方から紫外線を照射し、
当該紫外線の照射によって発生したオゾンにより配向膜
における開口部に面した領域のみを凹ませることを特徴
とする。

【０００７】上述した配向処理用マスクは紫外線を透過
しない材料によって形成されているため、紫外線はマス
クの開口部のみを透過する。この開口部を透過した紫外
線は雰囲気の酸素をオゾンとする作用を有している。配
向膜の成分はポリイミド樹脂であり、この樹脂の表面は
オゾンによって炭化され、気体となって除去される。こ
の反応が進行することにより、配向膜におけるオゾンと
接している部分だけ、その厚みが薄くなる。このオゾン
と接する部分はマスクの開口部であり、これにより配向
膜には開口部のピッチと同等のピッチの溝、すなわち配
向溝が形成される。このため、静電気を発生させること
なく、均一な配向処理を行うことができる。

【０００８】上述した処理において、配向溝間の間隔は
マスクの開口部のピッチを変更することで、任意に変更
することができる。また、配向溝の深さは用いる紫外線
の波長、強度、照射時間（ずなわち反応時間）、紫外線
の照射源と基板との距離、雰囲気の酸素濃度等の条件を
調整することで、任意に設定することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１〜図５は本発明の実施の形態
を示す。図１は配向処理の状態を示し、４はマスクであ
る。このマスク４はアルミニウム、銅等の金属のように
紫外線を透過しない材質によって板状に成形されてい
る。かかるマスク４にはスリット状の複数の開口部５が
等間隔で形成されている。図１において、１はガラス等
からなる透明な基板であり、その表面には酸化インジウ
ム錫（ＩＴＯ）などからなる透明電極２が形成されると
共に、この透明電極２の上面にはポリイミド樹脂からな
る配向膜３が被覆されている。６はマスク４の上方に配
置された紫外線ランプであり、電力の投入によって点灯
して、紫外線を発する。

【００１０】図２〜図４は配向処理を工程順に示し、ま
ず図２のように、マスク４を基板１の配向膜３に密着さ
せる。この状態で紫外線ランプ６を点灯して、紫外線を
マスク４の上方から照射する。マスク４は開口部５をの
ぞいて紫外線が透過せず、紫外線ランプ６から照射され
る紫外線はマスク４の開口部５のみを透過する。紫外線
は雰囲気の酸素をオゾンとする作用を有しており、開口
部５を透過した紫外線によって発生したオゾンは配向膜
３の表面を炭化し、ガス化する。これにより開口部５に
臨む配向膜３の部分は図２から図３の状態に移行し、オ
ゾンと接する箇所だけ、その厚みが薄くなる。さらに反
応を続行させて、反応時間が経過することにより、図３
から図４の状態に移行し、オゾンと接している配向膜の
部分だけ、その厚みがますます薄くなる。かかるオゾン
と接している箇所はマスク４の開口部５であり、これに
より配向膜３には開口部５のピッチと同等のピッチの配
向溝７が形成される。

【００１１】図５は上述した処理を終了した基板１を示
し、配向膜３の表面にはマスク４の開口部５に対応した
平行な複数の配向溝７が形成されている。以上の処理で
は、配向膜を擦ることなく、配向溝を形成でき、これに
より静電気を発生させることなく配向溝を均一に形成す
ることができる。

【００１２】

【発明の効果】本発明の配向処理は、紫外線のオゾン化
作用によって配向溝を形成するものであり、配向膜を機
械的に擦ることがないので、静電気が発生することがな
い。このため静電気に起因する不良をなくすことができ
ると共に、繰り返し処理における配向溝の不均一性を解
消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】配向処理の状態を示す斜視図である。

【図２】配向処理過程を示す断面図である。

【図３】配向処理過程を示す断面図である。

【図４】配向処理過程を示す断面図である。

【図５】配向処理過後の斜視図である。

【図６】ＬＣＤの基本構造を示す断面図である。

【図７】ＬＣＤの下側の基板の配向膜部分を示す斜視図
である。

【図８】従来の配向処理を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 基板ス ２ 透明電極 ３ 配向膜 ４ マスク ５ 開口部 ６ 紫外線ランプ ７ 配向溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリット状の開口部が等間隔で形成され
   た紫外線不透過材料からなるマスクを基板上の配向膜に
   密着させ、前記マスクの上方から紫外線を照射し、当該
   紫外線の照射によって発生したオゾンにより配向膜にお
   ける開口部に面した領域のみを凹ませることを特徴とす
   る液晶の配向処理方法。