JPH09230351A - Alignment layer treatment for alignment layer - Google Patents

Alignment layer treatment for alignment layer

Info

Publication number
JPH09230351A
JPH09230351A JP6002196A JP6002196A JPH09230351A JP H09230351 A JPH09230351 A JP H09230351A JP 6002196 A JP6002196 A JP 6002196A JP 6002196 A JP6002196 A JP 6002196A JP H09230351 A JPH09230351 A JP H09230351A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alignment film
irradiation
alignment
rubbing
alignment layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6002196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Asagi
典生 浅儀
So Kuwabara
創 桑原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
Priority to JP6002196A priority Critical patent/JPH09230351A/en
Publication of JPH09230351A publication Critical patent/JPH09230351A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To harden an alignment layer at lowerer temp. in a shorter time than a conventional method and to increase the visual angle of a liquid crystal display while suppressing production of particles. SOLUTION: The alignment layer treatment includes the following processes. An alignment layer is applied on a glass substrate to form a substrate with an alignment layer (41). Then the alignment layer not hardened on the substrate is irradiated with at least either electron beams or UV rays to be hardened (42). After the hardening process, the film is subjected to alignment layer treatment by (1) rubbing and (2) by at least one of laser irradiation, ion beam irradiation and plasma irradiation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば液晶ディ
スプレイの製造等に利用されるものであって、液晶分子
を所定方向に配向させるための配向膜に対して配向処理
を施す、配向膜の配向処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used, for example, in the manufacture of liquid crystal displays and the like, in which an alignment treatment for aligning liquid crystal molecules in a predetermined direction is performed. Regarding processing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶分子を基板の表面において所定方向
に配向させるために、基板の表面に、ポリイミド等の高
分子有機材料から成る配向膜を塗布することが行われて
いる。
2. Description of the Related Art In order to align liquid crystal molecules on a surface of a substrate in a predetermined direction, an alignment film made of a high molecular organic material such as polyimide is applied to the surface of the substrate.

【0003】この場合、基板の表面に単に配向膜を塗布
しただけでは、液晶分子が基板の表面に対して単に平行
に配列するだけで、液晶分子を所定方向に配列(即ち配
向)させることはできない。
In this case, if the alignment film is simply applied to the surface of the substrate, the liquid crystal molecules are aligned in parallel with the surface of the substrate, and the liquid crystal molecules are aligned (or aligned) in a predetermined direction. Can not.

【0004】そこで従来は、次のような工程で、配向膜
に配向処理を施していた。
Therefore, conventionally, the alignment film has been subjected to the alignment treatment in the following steps.

【0005】基板上に配向膜を塗布する。An alignment film is applied on the substrate.

【0006】当該配向膜に、所定の温度と時間(例え
ば80〜100℃、2分間程度)でプリベークを行う。
焼成前にプリベークを行うのは、簡単に言えば、ウェッ
ト状態の膜を均一にし、均一加熱で溶媒を均一に蒸発さ
せ均一な膜面を得ることと、溶媒の突沸を防いで、配向
膜にクラックや剥がれ等の不具合が生じるのを防止する
ためである。
The alignment film is pre-baked at a predetermined temperature and time (for example, 80 to 100 ° C. for about 2 minutes).
Pre-baking before baking is, to put it simply, to make the film in a wet state uniform, to uniformly evaporate the solvent by uniform heating to obtain a uniform film surface, and to prevent bumping of the solvent to form an alignment film. This is to prevent problems such as cracks and peeling from occurring.

【0007】プリベーク後の配向膜に、所定の温度と
時間(例えば200〜250℃、60分間程度)で焼成
を行う。焼成を行うのは、簡単に言えば、高分子有機材
料を反応させて硬化させるためである。
The alignment film after prebaking is baked at a predetermined temperature and time (for example, 200 to 250 ° C. for about 60 minutes). The firing is simply to react and cure the polymer organic material.

【0008】焼成後の配向膜の表面を、ナイロンやレ
ーヨン等から成るラビング布で一定方向に機械的にラビ
ングする(擦る)ことによって、配向膜に配向処理を施
す。
The alignment film is subjected to an alignment treatment by mechanically rubbing (rubbing) the surface of the alignment film after firing in a certain direction with a rubbing cloth made of nylon, rayon or the like.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に焼成によって配向膜の硬化を行う従来の方法では、配
向膜付基板をオーブン内において上記のような高温度に
長時間曝すことになり、それによって、当該配向膜付基
板に(より具体的には配向膜の下に)焼成前から形成さ
れているカラーフィルタ等に、変形、変質等の悪影響を
与えるという問題がある。しかも、焼成に長時間を要す
るので、そのぶんスループット(単位時間当たりの処理
能力)が低いという問題がある。
However, in the conventional method of curing the alignment film by firing as described above, the substrate with the alignment film is exposed to the above high temperature in the oven for a long time, As a result, there is a problem in that the color filter and the like formed on the substrate with the alignment film (more specifically, below the alignment film) before firing have adverse effects such as deformation and deterioration. In addition, since baking takes a long time, there is a problem that throughput (processing capacity per unit time) is low.

【0010】また、上記のようにラビングによって配向
膜に配向処理を施す方法では、配向膜が一定方向にしか
もほぼ均一に配向処理されるため、液晶分子の配向方向
が一定でしかもそのプレチルト角(液晶分子が配向膜表
面より起き上がる角度を言う)もほぼ均一であるため、
液晶ディスプレイを構成した場合にその視野角が狭いと
いう問題がある。
Further, in the method of subjecting the alignment film to the alignment treatment by rubbing as described above, since the alignment film is subjected to the alignment treatment in a constant direction and almost uniformly, the alignment direction of the liquid crystal molecules is constant and its pretilt angle ( The angle at which liquid crystal molecules rise from the surface of the alignment film) is almost uniform,
There is a problem that the viewing angle is narrow when a liquid crystal display is constructed.

【0011】これを解決するために、上記のようなラビ
ング布を用いて、同じ配向膜の表面を異なった方向へ2
回ラビングして、二方向配向を可能にする配向処理が行
われている。そのようにすれば、コントラストは下がる
ものの、視野角をある程度広くすることができる。
In order to solve this, using the rubbing cloth as described above, the surface of the same alignment film is moved in different directions.
The rubbing process is performed by rubbing once to enable bidirectional alignment. By doing so, although the contrast is lowered, the viewing angle can be widened to some extent.

【0012】ところが、このようにラビング処理を2回
行って視野角を広くする方法では、それぞれのラビング
処理の際にパーティクル(ゴミ)が発生するため、パー
ティクルが大量に発生して、これが液晶ディスプレイの
特性を悪化させ、ひいては歩留まりを低下させる要因に
なるという問題がある。例えば、パーティクルが発生し
てそれが配向膜に付着していると、それによって表示む
らが生じて表示品質が低下したり、電気的にショートす
る個所が生じたりする。
However, in the method in which the rubbing process is performed twice to widen the viewing angle, particles (dust) are generated during each rubbing process, so that a large amount of particles are generated, which results in a liquid crystal display. However, there is a problem that it becomes a factor of deteriorating the characteristics of, and eventually lowering the yield. For example, when particles are generated and adhere to the alignment film, display unevenness is caused thereby, display quality is deteriorated, and an electrically short-circuited portion is generated.

【0013】そこでこの発明は、配向膜を従来よりも低
温度かつ短時間で硬化させることができ、しかもパーテ
ィクルの発生を抑えつつ液晶ディスプレイの視野角を広
げることができる配向膜の配向処理方法を提供すること
を主たる目的とする。
Therefore, the present invention provides an alignment treatment method for an alignment film, which can cure the alignment film at a lower temperature and in a shorter time than before, and can widen the viewing angle of a liquid crystal display while suppressing the generation of particles. The main purpose is to provide.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の配向処理方法は、基板上に設けられた未
硬化の配向膜に対して、電子線照射および紫外線照射の
少なくとも一方を行って当該配向膜を硬化させ、次いで
この硬化後の配向膜に対して、ラビングに加えて、レー
ザー照射、イオンビーム照射およびプラズマ照射の内の
少なくとも一つを行って配向処理を施すことを特徴とす
る。
In order to achieve the above-mentioned object, the alignment treatment method of the present invention performs at least one of electron beam irradiation and ultraviolet irradiation on an uncured alignment film provided on a substrate. And then subjecting the alignment film after curing to at least one of laser irradiation, ion beam irradiation, and plasma irradiation in addition to rubbing, to perform an alignment treatment. To do.

【0015】上記方法によれば、未硬化の配向膜に照射
する電子線または紫外線のエネルギーによって、配向膜
を構成する高分子に架橋反応、重合反応等の化学反応が
起こり、焼成を行う場合よりも低温で、かつ短時間で、
当該配向膜を硬化させることができる。
According to the above method, a chemical reaction such as a cross-linking reaction or a polymerization reaction occurs in the polymer constituting the alignment film due to the energy of the electron beam or the ultraviolet ray with which the uncured alignment film is irradiated, so that the firing is more than At low temperature and in a short time,
The alignment film can be cured.

【0016】また、配向処理において、ラビングに加え
て、レーザー照射、イオンビーム照射およびプラズマ照
射の内の少なくとも一つを併用すると、配向膜は複数の
配向方向を持つようになり、配向方向が複数に分散した
マルチドメイン配向またはランダムドメイン配向を実現
することができるので、液晶ディスプレイを構成した場
合の視野角を広げることができる。しかも、ラビングは
1回で済み、レーザー照射、イオンビーム照射あるいは
プラズマ照射では非接触で配向膜に配向処理を施すこと
ができるのでパーティクルの発生は非常に少なく、従っ
てラビングを2回行う従来法よりもパーティクルの発生
を減少させることができる。
In addition, in the alignment treatment, if at least one of laser irradiation, ion beam irradiation, and plasma irradiation is used in addition to rubbing, the alignment film has a plurality of alignment directions, and a plurality of alignment directions. Since it is possible to realize multi-domain orientation or random domain orientation dispersed in, it is possible to widen the viewing angle when a liquid crystal display is configured. Moreover, the rubbing is performed only once, and since the alignment film can be subjected to the alignment treatment by laser irradiation, ion beam irradiation or plasma irradiation in a non-contact manner, the generation of particles is very small. Therefore, the rubbing is performed twice compared with the conventional method. Can also reduce the generation of particles.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図1は、この発明の一実施例に係
る配向処理方法を示す工程図である。この配向処理方法
は、図2等も参照して、ガラス基板4上に配向膜6を塗
布して配向膜付基板2を形成する第1の工程41と、こ
の配向膜付基板2上の未硬化の配向膜6に対して、電子
線照射および紫外線照射の少なくとも一方を行って当該
配向膜6を硬化させる第2の工程42と、次いでこの硬
化後の配向膜6に対して、ラビングに加えて、レー
ザー照射、イオンビーム照射およびプラズマ照射の内の
少なくとも一つを行って配向処理を施す第3の工程43
とを備えている。この第3の工程43における各種処理
の順序は問わない。
1 is a process diagram showing an alignment treatment method according to an embodiment of the present invention. With reference to FIG. 2 and the like, the alignment treatment method includes a first step 41 of forming the alignment film-attached substrate 2 by applying the alignment film 6 on the glass substrate 4, and a step of forming the alignment film-attached substrate 2. In addition to rubbing, a second step 42 of curing the alignment film 6 by performing at least one of electron beam irradiation and ultraviolet irradiation on the cured alignment film 6 and then curing the alignment film 6 after curing. And at least one of laser irradiation, ion beam irradiation, and plasma irradiation is performed to perform an alignment treatment.
And The order of various processes in this third step 43 does not matter.

【0018】配向膜付基板2は、ガラス基板4の表面に
ポリイミド等の有機高分子材料から成る配向膜6を塗布
したものである。なお、液晶ディスプレイを構成する場
合は、ガラス基板4と配向膜6との間に、ITO(スズ
をドープした酸化インジウム)等から成る透明電極が形
成される。また、カラーの液晶ディスプレイを構成する
場合は、配向膜6の下にカラーフィルタが形成される。
The substrate 2 with an alignment film is obtained by coating the surface of a glass substrate 4 with an alignment film 6 made of an organic polymer material such as polyimide. In the case of configuring a liquid crystal display, a transparent electrode made of ITO (tin-doped indium oxide) or the like is formed between the glass substrate 4 and the alignment film 6. Further, in the case of forming a color liquid crystal display, a color filter is formed under the alignment film 6.

【0019】この未硬化の配向膜6に対する硬化処理
は、例えば図2に示すように、電子線8の照射、または
紫外線10の照射、またはこれらの両方を行う。
The uncured alignment film 6 is cured by, for example, as shown in FIG. 2, electron beam 8 irradiation, ultraviolet ray 10 irradiation, or both.

【0020】この場合の電子線8の照射条件は、例えば
次のとおりである。加速電圧:150kV以下、照射線
量:1〜500Mrad、照射雰囲気:窒素ガス中。窒
素ガス雰囲気中で行うのは、電子線照射によって配向膜
中に生成されるラジカルが大気中の酸素と反応して配向
膜表面の硬化が完全に行われなくなる現象を避けるため
である。
The irradiation conditions of the electron beam 8 in this case are as follows, for example. Accelerating voltage: 150 kV or less, irradiation dose: 1 to 500 Mrad, irradiation atmosphere: in nitrogen gas. The reason for carrying out in a nitrogen gas atmosphere is to avoid the phenomenon that radicals generated in the alignment film by electron beam irradiation react with oxygen in the atmosphere and the surface of the alignment film is not completely cured.

【0021】紫外線10の照射条件は、例えば次のとお
りである。波長:200〜250nm、エネルギー密
度:30J/cm2 以下、照射時間:10秒〜10分。
The irradiation conditions of the ultraviolet rays 10 are as follows, for example. Wavelength: 200 to 250 nm, energy density: 30 J / cm 2 or less, irradiation time: 10 seconds to 10 minutes.

【0022】未硬化の配向膜6に電子線8または紫外線
10を照射すると、それらのエネルギーによって、配向
膜6を構成する高分子に架橋反応、重合反応等の化学反
応が起こり、焼成を行う場合よりも低温で(例えば室温
程度で)、かつ短時間に(例えば10分以下で)、当該
配向膜6を硬化させることができる。従って、配向膜付
基板2にカラーフィルタ等が形成されていても、それら
に熱による変形、変質等の悪影響を与えない。しかも、
処理時間が短縮されるので、そのぶんスループットが向
上する。
When the uncured alignment film 6 is irradiated with an electron beam 8 or an ultraviolet ray 10, a chemical reaction such as a cross-linking reaction or a polymerization reaction occurs in the polymer constituting the alignment film 6 due to the energy of the irradiation, and firing is performed. The orientation film 6 can be cured at a lower temperature (eg, about room temperature) and in a shorter time (eg, 10 minutes or less). Therefore, even if a color filter or the like is formed on the substrate 2 with an alignment film, the color filter or the like is not adversely affected by deformation or deterioration due to heat. Moreover,
Since the processing time is shortened, the throughput is improved accordingly.

【0023】また、電子線照射や紫外線照射による場
合、それらのエネルギー利用による化学反応によって配
向膜6を硬化させるので、焼成の場合のような溶媒の突
沸が起こりにくく、従って焼成の場合に行っていたプリ
ベークの省略が可能になる。その結果、工程の簡略化に
よってスループットが一層向上する。
Further, in the case of electron beam irradiation or ultraviolet irradiation, since the alignment film 6 is cured by a chemical reaction due to the energy utilization thereof, bumping of the solvent unlike in the case of firing does not easily occur, and therefore, it is performed in the case of firing. Pre-baking can be omitted. As a result, the throughput is further improved by simplifying the process.

【0024】上記のようにして硬化させた後の配向膜6
に対するラビングは、例えば図3を参照して、移動テー
ブル12上に配向膜付基板2を載せ、移動テーブル12
を例えば矢印A方向に移動させることによって、その上
方に設けたロール状のラビング布14で配向膜6の表面
をラビングする(擦る)ことによって行う。ラビング布
14は、例えばナイロン、レーヨン等から成る。このラ
ビング布14は、通常は矢印Bのように、移動テーブル
12の移動とは逆方向に回転させる。このラビング処理
の条件は、例えば次のとおりである。テーブル速度:1
20mm/秒以下、押込量:0.7mm以下、パス回
数:1〜2回。
Alignment film 6 after being cured as described above
For example, referring to FIG. 3, the rubbing with respect to FIG.
Is moved in the direction of arrow A, for example, and the surface of the alignment film 6 is rubbed (rubbed) with the roll-shaped rubbing cloth 14 provided thereabove. The rubbing cloth 14 is made of, for example, nylon or rayon. The rubbing cloth 14 is normally rotated in the direction opposite to the movement of the moving table 12, as indicated by arrow B. The conditions of this rubbing process are as follows, for example. Table speed: 1
20 mm / sec or less, pushing amount: 0.7 mm or less, number of passes: 1-2 times.

【0025】硬化後の配向膜6に対するレーザー16ま
たはイオンビーム18の照射は、例えば図4に示すよう
に、配向膜6のほぼ真上から行っても良いし、例えば図
5に示すように、配向膜表面に対して90度未満の照射
角度θで(即ち斜めに)行っても良い。配向膜6の全面
にレーザー16またはイオンビーム18を照射するため
に、レーザー16またはイオンビーム18を必要に応じ
てXY方向にスキャンしても良い。斜め照射する場合、
例えば図6に示すように、ラビング方向D(これは図3
の移動方向Aと等しい)と、レーザー16またはイオン
ビーム18の照射方向Eとの間に所定の方位角度φを持
たせて、ラビング方向Dと照射方向Eとを互いに異なら
せるのが好ましい。その理由は以下に述べる。レーザー
16またはイオンビーム18を配向膜6のほぼ真上から
照射する場合は、上記方位角度φは存在せず、従ってラ
ビング方向は任意である。
Irradiation of the laser 16 or the ion beam 18 to the cured alignment film 6 may be performed almost directly above the alignment film 6 as shown in FIG. 4, or as shown in FIG. 5, for example. The irradiation may be performed at an irradiation angle θ of less than 90 degrees (that is, obliquely) with respect to the surface of the alignment film. In order to irradiate the entire surface of the alignment film 6 with the laser 16 or the ion beam 18, the laser 16 or the ion beam 18 may be scanned in the XY directions as needed. For oblique irradiation,
For example, as shown in FIG. 6, the rubbing direction D (this is shown in FIG.
It is preferable that the rubbing direction D and the irradiation direction E are different from each other by providing a predetermined azimuth angle φ between the irradiation direction E of the laser 16 or the ion beam 18). The reason is described below. When irradiating the laser 16 or the ion beam 18 from just above the alignment film 6, the azimuth angle φ does not exist, and therefore the rubbing direction is arbitrary.

【0026】レーザー16の照射条件は、例えば次のと
おりである。波長:248nm(KrFレーザー)〜1
0.6μm(CO2 レーザー)、エネルギー密度:50
0mJ/cm2 以下、ショット回数:1〜10ショッ
ト。
The irradiation conditions of the laser 16 are as follows, for example. Wavelength: 248 nm (KrF laser) ~ 1
0.6 μm (CO 2 laser), energy density: 50
0 mJ / cm 2 or less, number of shots: 1 to 10 shots.

【0027】イオンビーム18の照射条件は、例えば次
のとおりである。イオン種:ヘリウム、ネオン、アルゴ
ン等の不活性ガスイオン、エネルギー:100〜500
eV、ビーム電流:1〜10mA、照射時間:10秒〜
3分。
The irradiation conditions of the ion beam 18 are as follows, for example. Ion species: Inert gas ions such as helium, neon, argon, energy: 100-500
eV, beam current: 1 to 10 mA, irradiation time: 10 seconds to
3 minutes.

【0028】配向膜6にレーザー16を照射することに
よって、配向膜6に配向処理を施すことができる。これ
は、レーザー16のエネルギーによって、配向膜6を構
成する高分子の主鎖または側鎖が切断されて所定方向に
並ぶようになり、それに沿って液晶分子が配向するよう
になるからであると考えられる。しかも、ラビングとは
違って、非接触で配向膜6に配向処理を施すことができ
るため、パーティクルの発生を防止することができる。
By irradiating the alignment film 6 with a laser 16, the alignment film 6 can be subjected to an alignment treatment. This is because the main chain or side chain of the polymer forming the alignment film 6 is cut by the energy of the laser 16 and aligned in a predetermined direction, and the liquid crystal molecules are aligned along it. Conceivable. Moreover, unlike rubbing, the alignment film 6 can be subjected to an alignment treatment without contact, so that the generation of particles can be prevented.

【0029】配向膜6にイオンビーム14を照射するこ
とによっても、配向膜6に配向処理を施すことができ
る。これは、イオンビーム14を照射することで、配
向膜6の表面が改質され、配向膜6を構成する高分子の
主鎖または側鎖が一定方向に並び、それに沿って液晶分
子が配向するようになる、あるいはイオンビーム照射
によるスパッタリングによって配向膜6の表面に多数の
微小な溝状のものが形成され、それに沿って液晶分子が
配向するようになるためであると考えられる。しかも、
ラビング法とは違って、非接触で配向膜6に配向処理を
施すことができるため、パーティクルの発生を防止する
ことができる。
The alignment film 6 can also be subjected to the alignment treatment by irradiating the alignment film 6 with the ion beam 14. This is because the surface of the alignment film 6 is modified by irradiating with the ion beam 14, the main chains or side chains of the polymers forming the alignment film 6 are aligned in a certain direction, and the liquid crystal molecules are aligned along the same. It is considered that this is because, or a large number of minute groove-like things are formed on the surface of the alignment film 6 by the sputtering by the ion beam irradiation, and the liquid crystal molecules are aligned along it. Moreover,
Unlike the rubbing method, since the alignment film 6 can be subjected to the alignment treatment without contact, the generation of particles can be prevented.

【0030】従って、上記のようにレーザー16または
イオンビーム18の照射角度θを90度未満にし、かつ
それらの照射方向Eとラビング方向Dとを方位角度φを
持たせて互いに異ならせることにより、配向膜6は互い
に異なる二つ以上の配向方向を持つようになり、マルチ
ドメイン配向を実現することができる。その結果、液晶
ディスプレイの視野角を広げることができる。
Therefore, as described above, the irradiation angle θ of the laser 16 or the ion beam 18 is set to less than 90 degrees, and the irradiation direction E and the rubbing direction D are made different from each other by providing the azimuth angle φ. The alignment film 6 has two or more alignment directions different from each other, and can realize multi-domain alignment. As a result, the viewing angle of the liquid crystal display can be widened.

【0031】その場合、照射角度θを小さくするほど、
レーザー16またはイオンビーム18の照射によって得
られる配向秩序度(どの程度の割合の液晶分子が同一方
向に配向するかを示す度合い)およびプレチルト角(液
晶分子が配向膜表面より起き上がる角度)が大きくなる
ので、ラビングによって得られるそれらと合わせて、よ
り明確なマルチドメイン配向を実現することができる。
In that case, the smaller the irradiation angle θ,
The degree of orientational order (degree of indicating the proportion of liquid crystal molecules aligned in the same direction) and the pretilt angle (angle at which the liquid crystal molecules rise above the surface of the alignment film) obtained by irradiation with the laser 16 or the ion beam 18 are increased. Therefore, a clearer multi-domain alignment can be realized in combination with those obtained by rubbing.

【0032】レーザー16またはイオンビーム18を配
向膜6のほぼ真上から照射すると、それによって得られ
る配向秩序度は小さくなるけれども、これは見方を変え
れば、配向膜は多数に分散したランダムな配向方向を持
っていることであり、従ってランダムドメイン配向を実
現することができる。これによって液晶分子はランダム
な配向を示すため、光が散乱される度合いが強くなり、
これによっても液晶ディスプレイの視野角を広げること
ができる。但し、その場合のプレチルト角は小さいの
で、プレチルト角の大きいラビングと併用する必要があ
り、この発明ではそのようにしている。
When the laser 16 or the ion beam 18 is irradiated from almost directly above the alignment film 6, the degree of alignment order obtained thereby becomes small, but from a different point of view, this is because the alignment film has a large number of random alignments. It has a direction, and thus a random domain orientation can be realized. As a result, the liquid crystal molecules show a random orientation, and the degree of light scattering becomes stronger,
This can also widen the viewing angle of the liquid crystal display. However, since the pretilt angle in that case is small, it is necessary to use together with the rubbing having a large pretilt angle, and this is done in the present invention.

【0033】硬化後の配向膜6に対するプラズマ照射
は、例えば図7に示すようなプラズマ処理装置を用いて
行う。このプラズマ処理装置は、真空に排気されかつガ
ス26が導入される真空容器20内にホルダ兼電極22
と電極24とを相対向させて配置し、両者間に高周波電
源28から高周波電力を供給して高周波放電によってプ
ラズマ30を生成するものである。このホルダ兼電極2
2上に前述したような配向膜付基板2を載せておくと、
その配向膜6にプラズマ30が入射する。ガス26は例
えばアルゴン等の不活性ガスである。真空容器20内の
真空度は例えば0.6〜0.2Torr程度にする。投
入高周波電力は例えば100〜300W程度にする。
The plasma irradiation of the cured alignment film 6 is performed by using a plasma processing apparatus as shown in FIG. 7, for example. This plasma processing apparatus has a holder / electrode 22 inside a vacuum container 20 that is evacuated to a vacuum and a gas 26 is introduced.
And the electrode 24 are arranged so as to face each other, and high frequency power is supplied from a high frequency power supply 28 between them to generate plasma 30 by high frequency discharge. This holder and electrode 2
When the substrate 2 with an alignment film as described above is placed on the substrate 2,
Plasma 30 is incident on the alignment film 6. The gas 26 is an inert gas such as argon. The degree of vacuum in the vacuum container 20 is, for example, about 0.6 to 0.2 Torr. The applied high frequency power is, for example, about 100 to 300W.

【0034】配向膜6にプラズマ30を入射させること
によっても、配向膜6に配向処理を施すことができる。
これは、プラズマ30のエネルギーによって、配向膜6
を構成する高分子の主鎖または側鎖が切断されて所定方
向に並ぶようになり、それに沿って液晶分子が配向する
ようになるからであると考えられる。しかも、ラビング
とは違って、非接触で配向膜6に配向処理を施すことが
できるため、パーティクルの発生を防止することができ
る。
The alignment treatment can be performed on the alignment film 6 also by making the plasma 30 incident on the alignment film 6.
This is due to the energy of the plasma 30 and the alignment film 6
It is considered that this is because the main chain or side chain of the polymer constituting the is cleaved so as to be aligned in a predetermined direction, and the liquid crystal molecules are aligned along it. Moreover, unlike rubbing, the alignment film 6 can be subjected to an alignment treatment without contact, so that the generation of particles can be prevented.

【0035】ラビングの他に、上記レーザー照射、イオ
ンビーム照射およびプラズマ照射の内の少なくとも一つ
を行えば、上記のような作用による、マルチドメイン配
向またはランダムドメイン配向を実現することができる
ので視野角を広げることができるけれども、ラビングに
加えて、レーザー照射、イオンビーム照射およびプラズ
マ照射の内の複数の処理を行えば、配向膜6により多様
な配向処理を施すことができるので、マルチドメイン配
向またはランダムドメイン配向をより強力に実現するこ
とができ、視野角をより広げることができる。
In addition to rubbing, if at least one of the above laser irradiation, ion beam irradiation and plasma irradiation is carried out, multi-domain alignment or random domain alignment can be realized by the above-mentioned action, so that the visual field can be improved. Although the angle can be widened, various processes can be performed by the alignment film 6 by performing a plurality of processes of laser irradiation, ion beam irradiation, and plasma irradiation in addition to rubbing, so that multi-domain alignment can be performed. Alternatively, the random domain alignment can be more strongly realized, and the viewing angle can be further widened.

【0036】次に、より具体的な実施例を説明すると、
図8に示すように、ラビング方向Dが90度異なる上下
2枚の配向膜付基板2を用いて構成した、ツイスト角9
0度のTN(ツイストネマティック)型のセル組の視野
角を測定した結果を図9に示す。この視野角は、コント
ラスト比が10の領域を示したものである。
Next, a more specific embodiment will be described.
As shown in FIG. 8, a twist angle 9 formed by using two upper and lower substrates 2 with an alignment film in which the rubbing direction D is different by 90 degrees
FIG. 9 shows the result of measuring the viewing angle of a 0-degree TN (twisted nematic) type cell set. This viewing angle shows a region having a contrast ratio of 10.

【0037】図9中に一点鎖線で示す視野角は、配向膜
6に実施例1の処理を施した場合に得られたものであ
り、実線で示す視野角は、配向膜6に実施例2の処理を
施した場合に得られたものであり、破線で示す視野角
は、従来法によって得られたものである。
The viewing angle shown by the alternate long and short dash line in FIG. 9 is obtained when the alignment film 6 is subjected to the treatment of Example 1, and the viewing angle shown by the solid line is shown in FIG. The viewing angle shown by the broken line is obtained by the conventional method.

【0038】実施例1の処理条件は次のとおりである。The processing conditions of Example 1 are as follows.

【0039】(1)硬化処理:電子線照射 加速電圧:150kV 照射線量:20Mrad 照射雰囲気:窒素ガス中 照射角度:垂直 コンベア速度:5m/分(1) Curing treatment: electron beam irradiation Accelerating voltage: 150 kV Irradiation dose: 20 Mrad Irradiation atmosphere: in nitrogen gas Irradiation angle: vertical Conveyor speed: 5 m / min

【0040】(2)配向処理:ラビング後レーザー照射 ラビング テーブル速度:120mm/秒 押込量:0.5mm パス回数:1回 レーザー照射 種類:KrFレーザー エネルギー密度:60mJ/cm2 ショット回数:10ショット 照射角度θ:45度 方位角度φ:90度(2) Alignment treatment: laser irradiation after rubbing Rubbing table speed: 120 mm / sec Pushing amount: 0.5 mm Number of passes: 1 time Laser irradiation type: KrF laser Energy density: 60 mJ / cm 2 Number of shots: 10 shots Angle θ: 45 degrees Azimuth angle φ: 90 degrees

【0041】実施例2の処理条件は次のとおりである。The processing conditions of Example 2 are as follows.

【0042】(1)硬化処理:紫外線照射 波長:253nm エネルギー密度:30J/cm2 照射角度:垂直 照射時間:30秒(1) Curing treatment: UV irradiation Wavelength: 253 nm Energy density: 30 J / cm 2 Irradiation angle: Vertical Irradiation time: 30 seconds

【0043】(2)配向処理:レーザー照射後プラズマ
照射、その後ラビング レーザー照射 種類:KrFレーザー エネルギー密度:60mJ/cm2 ショット回数:10ショット 照射角度:垂直 プラズマ照射 ガス種:アルゴン 真空度:0.4Torr 高周波電力:150W ラビング テーブル速度:120mm/秒 押込量:0.5mm パス回数:2回
(2) Alignment treatment: laser irradiation followed by plasma irradiation, followed by rubbing laser irradiation Type: KrF laser Energy density: 60 mJ / cm 2 Number of shots: 10 shots Irradiation angle: Vertical plasma irradiation Gas type: Argon Vacuum degree: 0. 4 Torr High frequency power: 150 W Rubbing table speed: 120 mm / sec Pushing amount: 0.5 mm Number of passes: 2 times

【0044】従来法の処理条件は次のとおりである。The processing conditions of the conventional method are as follows.

【0045】(1)硬化処理:プリベーク後、焼成 プリベーク 温度:80℃ 時間:120秒 焼成 温度:250℃ 時間:60分(1) Curing treatment: pre-baking and baking pre-baking temperature: 80 ° C. time: 120 seconds baking temperature: 250 ° C. time: 60 minutes

【0046】(2)配向処理:ラビング テーブル速度:120mm/秒 押込量:0.5mm パス回数:1回(2) Orientation treatment: rubbing Table speed: 120 mm / sec Pushing amount: 0.5 mm Number of passes: 1 time

【0047】図9から、従来法よりも実施例1の方が、
それよりも更に実施例2の方が、視野角が広がっている
ことが分かる。
From FIG. 9, the first embodiment is more advantageous than the conventional method.
It can be seen that the viewing angle of Example 2 is wider than that.

【0048】[0048]

【発明の効果】この発明は、上記のとおり構成されてい
るので、次のような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0049】請求項1記載の配向処理方法によれば、未
硬化の配向膜に照射する電子線または紫外線のエネルギ
ーによって、配向膜を構成する高分子に架橋反応、重合
反応等の化学反応が起こり、焼成を行う場合よりも低温
で、かつ短時間で、当該配向膜を硬化させることができ
る。従って、配向膜付基板にカラーフィルタ等が形成さ
れていても、それらに熱による変形、変質等の悪影響を
与えない。しかも、処理時間が短縮されるのでそのぶん
スループットが向上する。
According to the alignment treatment method of the first aspect, a chemical reaction such as a crosslinking reaction or a polymerization reaction occurs in the polymer constituting the alignment film by the energy of the electron beam or the ultraviolet ray with which the uncured alignment film is irradiated. The alignment film can be cured at a lower temperature and in a shorter time than when firing is performed. Therefore, even if the color filter or the like is formed on the substrate with the alignment film, the color filter or the like is not adversely affected by heat such as deformation or deterioration. Moreover, since the processing time is shortened, the throughput is improved accordingly.

【0050】また、電子線照射や紫外線照射による場
合、それらのエネルギー利用による化学反応によって配
向膜を硬化させるので、焼成の場合のような溶媒の突沸
が起こりにくく、従って焼成の場合に行っていたプリベ
ークの省略が可能になる。その結果、工程の簡略化によ
ってスループットが一層向上する。
Further, in the case of electron beam irradiation or ultraviolet ray irradiation, since the alignment film is cured by a chemical reaction by utilizing those energy, bumping of the solvent unlike in the case of firing does not easily occur. Pre-baking can be omitted. As a result, the throughput is further improved by simplifying the process.

【0051】また、配向処理において、ラビングに加え
て、レーザー照射、イオンビーム照射およびプラズマ照
射の内の少なくとも一つを併用すると、配向膜は複数の
配向方向を持つようになり、配向方向が複数に分散した
マルチドメイン配向またはランダムドメイン配向を実現
することができるので、液晶ディスプレイを構成した場
合の視野角を広げることができる。しかも、ラビングは
1回で済み、レーザー照射、イオンビーム照射あるいは
プラズマ照射では非接触で配向膜に配向処理を施すこと
ができるのでパーティクルの発生は非常に少なく、従っ
てラビングを2回行う従来法よりもパーティクルの発生
を減少させることができる。その結果例えば、液晶ディ
スプレイの特性を悪化させる要因が少なくなるので、液
晶ディスプレイの歩留まりを向上させることができるよ
うになる。
In addition, when at least one of laser irradiation, ion beam irradiation and plasma irradiation is used in addition to rubbing in the alignment treatment, the alignment film has a plurality of alignment directions and a plurality of alignment directions. Since it is possible to realize multi-domain orientation or random domain orientation dispersed in, it is possible to widen the viewing angle when a liquid crystal display is configured. Moreover, the rubbing is performed only once, and since the alignment film can be subjected to the alignment treatment by laser irradiation, ion beam irradiation or plasma irradiation in a non-contact manner, the generation of particles is very small. Therefore, the rubbing is performed twice compared with the conventional method. Can also reduce the generation of particles. As a result, for example, the factors that deteriorate the characteristics of the liquid crystal display are reduced, so that the yield of the liquid crystal display can be improved.

【0052】請求項2記載の配向処理方法によれば、ラ
ビングに加えて、レーザー照射、イオンビーム照射およ
びプラズマ照射の内の複数の処理を行うことによって、
配向膜により多様な配向処理を施すことができるので、
マルチドメイン配向またはランダムドメイン配向をより
強力に実現することができ、視野角をより広げることが
できる。
According to the alignment treatment method of the second aspect, by performing a plurality of treatments of laser irradiation, ion beam irradiation and plasma irradiation in addition to rubbing,
Since various alignment treatments can be performed with the alignment film,
The multi-domain orientation or the random domain orientation can be more strongly realized, and the viewing angle can be further widened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例に係る配向処理方法を示す
工程図である。
FIG. 1 is a process chart showing an alignment treatment method according to an embodiment of the present invention.

【図2】配向膜に電子線または紫外線を照射する状態の
一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a state in which an alignment film is irradiated with an electron beam or ultraviolet rays.

【図3】配向膜にラビングを施す状態の一例を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a state in which an alignment film is rubbed.

【図4】配向膜にレーザーまたはイオンビームを照射す
る状態の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a state in which an alignment film is irradiated with a laser or an ion beam.

【図5】配向膜にレーザーまたはイオンビームを照射す
る状態の他の例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing another example of a state in which an alignment film is irradiated with a laser or an ion beam.

【図6】ラビング方向に対するレーザーまたはイオンビ
ームの方位角度φを示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing an azimuth angle φ of a laser or an ion beam with respect to a rubbing direction.

【図7】プラズマ処理装置の一例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a plasma processing apparatus.

【図8】液晶ディスプレイを構成するセル組の一例を拡
大して示す斜視図である。
FIG. 8 is an enlarged perspective view showing an example of a cell set constituting a liquid crystal display.

【図9】図8に示したようなセル組において、実施例の
方法によって得られた視野角範囲と、従来法によって得
られた視野角範囲とを示す図である。
9 is a view showing a viewing angle range obtained by the method of the example and a viewing angle range obtained by the conventional method in the cell set shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 配向膜付基板 4 ガラス基板 6 配向膜 8 電子線 10 紫外線 14 ラビング布 16 レーザー 18 イオンビーム 30 プラズマ 41〜43 工程 2 substrate with alignment film 4 glass substrate 6 alignment film 8 electron beam 10 ultraviolet ray 14 rubbing cloth 16 laser 18 ion beam 30 plasma 41 to 43 steps

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に設けられた未硬化の配向膜に対
して、電子線照射および紫外線照射の少なくとも一方を
行って当該配向膜を硬化させ、次いでこの硬化後の配向
膜に対して、ラビングに加えて、レーザー照射、イオン
ビーム照射およびプラズマ照射の内の少なくとも一つを
行って配向処理を施すことを特徴とする配向膜の配向処
理方法。
1. An uncured alignment film provided on a substrate is irradiated with at least one of electron beams and ultraviolet rays to cure the alignment film, and then the alignment film after curing is cured. In addition to rubbing, at least one of laser irradiation, ion beam irradiation, and plasma irradiation is performed to perform an alignment treatment, and an alignment treatment method for an alignment film.
【請求項2】 前記硬化後の配向膜に対して、ラビング
に加えて、レーザー照射、イオンビーム照射およびプラ
ズマ照射の内の複数の処理を行って配向処理を施す請求
項1記載の配向膜の配向処理方法。
2. The alignment film according to claim 1, wherein the alignment film after the curing is subjected to a plurality of processes of laser irradiation, ion beam irradiation and plasma irradiation in addition to rubbing to perform the alignment process. Alignment treatment method.
JP6002196A 1996-02-21 1996-02-21 Alignment layer treatment for alignment layer Pending JPH09230351A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6002196A JPH09230351A (en) 1996-02-21 1996-02-21 Alignment layer treatment for alignment layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6002196A JPH09230351A (en) 1996-02-21 1996-02-21 Alignment layer treatment for alignment layer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09230351A true JPH09230351A (en) 1997-09-05

Family

ID=13130003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6002196A Pending JPH09230351A (en) 1996-02-21 1996-02-21 Alignment layer treatment for alignment layer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09230351A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6346975B2 (en) 1998-08-04 2002-02-12 International Business Machines Corporation Liquid crystal display having alignment layer using ion bombarded amorphous material 100Å thickness or less
WO2004104682A1 (en) * 2003-05-19 2004-12-02 Kent State University Method of plasma beam bombardment of aligning films for liquid crystals
JP2005070788A (en) * 2003-08-25 2005-03-17 Lg Phillips Lcd Co Ltd Method for fabricating liquid crystal display device
US6967340B2 (en) 2003-08-19 2005-11-22 Alps Electric Co., Ltd. Ion beam irradiation device and operating method thereof
JP2008040491A (en) * 2006-08-01 2008-02-21 Ind Technol Res Inst Liquid crystal alignment system
US7488430B2 (en) 2003-03-24 2009-02-10 Lg Display Co., Ltd. Method of fabricating in-plane switching mode LCD
US7595091B2 (en) 2003-05-14 2009-09-29 Lg. Display Co., Ltd. Method of forming multi-domain alignment layer
US7733451B2 (en) 2005-07-12 2010-06-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display, method of manufacturing the same, and apparatus manufacturing the same
US8064020B2 (en) 2003-05-14 2011-11-22 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of fabricating the same

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6346975B2 (en) 1998-08-04 2002-02-12 International Business Machines Corporation Liquid crystal display having alignment layer using ion bombarded amorphous material 100Å thickness or less
US7488430B2 (en) 2003-03-24 2009-02-10 Lg Display Co., Ltd. Method of fabricating in-plane switching mode LCD
US7595091B2 (en) 2003-05-14 2009-09-29 Lg. Display Co., Ltd. Method of forming multi-domain alignment layer
US8064020B2 (en) 2003-05-14 2011-11-22 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of fabricating the same
US8780304B2 (en) 2003-05-14 2014-07-15 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of fabricating the same
US8274629B2 (en) 2003-05-14 2012-09-25 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of fabricating the same
US7777850B2 (en) 2003-05-19 2010-08-17 Kent State University Method of plasma beam bombardment of aligning films for liquid crystals
US7714965B2 (en) 2003-05-19 2010-05-11 Kent State University Method of plasma beam bombardment of aligning films for liquid crystals
WO2004104682A1 (en) * 2003-05-19 2004-12-02 Kent State University Method of plasma beam bombardment of aligning films for liquid crystals
US6967340B2 (en) 2003-08-19 2005-11-22 Alps Electric Co., Ltd. Ion beam irradiation device and operating method thereof
DE102004040520B4 (en) * 2003-08-25 2016-03-03 Lg Display Co., Ltd. Method for producing an LCD
JP2005070788A (en) * 2003-08-25 2005-03-17 Lg Phillips Lcd Co Ltd Method for fabricating liquid crystal display device
JP4625288B2 (en) * 2003-08-25 2011-02-02 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド Manufacturing method of liquid crystal display element
US7733451B2 (en) 2005-07-12 2010-06-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display, method of manufacturing the same, and apparatus manufacturing the same
JP4583416B2 (en) * 2006-08-01 2010-11-17 財団法人工業技術研究院 Liquid crystal alignment system
JP2008040491A (en) * 2006-08-01 2008-02-21 Ind Technol Res Inst Liquid crystal alignment system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06222366A (en) Liquid crystal display device and its production
JPH09211468A (en) Production of liquid crystal display element and liquid crystal display element
JPH0383017A (en) Production of liquid crystal display device
JPH09230351A (en) Alignment layer treatment for alignment layer
KR100928857B1 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP3738990B2 (en) Liquid crystal alignment film, method for manufacturing the liquid crystal alignment film, liquid crystal panel, and liquid crystal display device
US6967340B2 (en) Ion beam irradiation device and operating method thereof
US7288153B2 (en) Method of fabricating orientation film for crystal display device
JPH05224206A (en) Orientation treatment device and method for oriented film for liquid crystal
JP3123647B2 (en) Method and apparatus for aligning liquid crystal alignment film
JP2005010408A (en) Photo-alignment treatment method and manufacturing method of liquid crystal display
KR101097537B1 (en) fabrication method for in-plane switching mode LCD
JPH01210932A (en) Orientation of liquid crystal display device
JPH02309321A (en) Orientation treating device
US7291218B2 (en) Method of fabricating orientation film for liquid crystal display device
JP2000227595A (en) Production of liquid crystal display device
JP2000187221A (en) Production of liquid crystal element and production apparatus thereof
KR20050121674A (en) Sealing material curing method and sealing material curing device
KR100191135B1 (en) Light irradiation method
JPH1054988A (en) Orientation treatment of oriented film
JP3707269B2 (en) Manufacturing method of liquid crystal device
US6358572B1 (en) Method for manufacturing a nonlinear optical thin film
JPH09218408A (en) Orientation treatment of oriented film
US20240069263A1 (en) Method of manufacturing optical component, apparatus of manufacturing optical component and optical component
JPH09244025A (en) Orientation treatment of oriented film and apparatus therefor