JPH09244025A - Orientation treatment of oriented film and apparatus therefor - Google Patents

Orientation treatment of oriented film and apparatus therefor

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JPH09244025A
JPH09244025A JP7527396A JP7527396A JPH09244025A JP H09244025 A JPH09244025 A JP H09244025A JP 7527396 A JP7527396 A JP 7527396A JP 7527396 A JP7527396 A JP 7527396A JP H09244025 A JPH09244025 A JP H09244025A
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JP
Japan
Prior art keywords
alignment film
substrate
ion beam
holder
alignment
Prior art date
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Application number
JP7527396A
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Japanese (ja)
Inventor
Norio Asagi
典生 浅儀
So Kuwabara
創 桑原
Taizo Ebara
泰蔵 江原
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.)
II H C KK
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
II H C KK
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to lessen the generation of particles and to simplify treating stages by irradiating the unbaked oriented film formed on a substrate with an ion beam simultaneously with or after the impression of a magnetic field and executing the orientation treatment and curing of the oriented film by the irradiation. SOLUTION: A vacuum vessel 24 is internally equipped with a holder 8 for holding a substrate 2 with the oriented film to be subjected to the orientation treatment. The vessel is provided with a solenoid-like coil 16 which is disposed to enclose the holder 8 and impresses the magnetic field 18 from a prescribed direction on the oriented film 6 of the substrate 2 with the oriented film on the holder 8. The vessel is also provided with an ion source 20 for irradiating the oriented film 6 of the substrate 2 with the oriented film on the holder 8 with the ion beam 22. An exciting current is supplied to the coil 16 from a DC power source. The ion source 20 is arranged on nearly the central axis of the coil 16 to make the magnetic field by the coil 16 and the ion beam 22 from the ion source 20 incident on the oriented film 6 of the substrate 2 with the oriented film on the holder 8 nearly parallel with each other.

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
を施す配向処理方法およびその装置に関し、より具体的
には、パーティクルの発生を減少させると共に処理工程
を簡略化する手段に関する。
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, and an alignment treatment method for subjecting an alignment film for aligning liquid crystal molecules in a predetermined direction, and an alignment treatment method therefor. The present invention relates to an apparatus, and more specifically, to means for reducing the generation of particles and simplifying the processing steps.

【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、塗布や印刷等によって
形成することが行われている。
2. Description of the Related Art In order to align liquid crystal molecules in a predetermined direction on the surface of a substrate, an alignment film made of a high molecular weight organic material such as polyimide is formed on the surface of the substrate by coating or printing. There is.

【0003】この場合、基板の表面に単に配向膜を形成
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 formed on 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等によって形成す
る。
An alignment film is formed on the substrate by coating or the like.

【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
にラビングによって配向膜に配向処理を施す方法では、
ラビング処理の際にパーティクル(ゴミ)が発生するた
め、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 of performing the alignment treatment on the alignment film by rubbing as described above,
Since particles (dust) are generated during the rubbing process, there is a problem in that this deteriorates the characteristics of the liquid crystal display and eventually reduces 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.

【0010】また、配向膜のプリベークおよび焼成を行
う従来の方法では、そのぶん工程が増えるので、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。
Further, in the conventional method of pre-baking and baking the alignment film, there is a problem that throughput (processing capacity per unit time) is low because the number of steps is increased accordingly.

【0011】そこでこの発明は、パーティクルの発生を
減少させることができ、しかも処理工程を簡略化するこ
とができる配向処理方法およびその装置を提供すること
を主たる目的とする。
Therefore, it is a main object of the present invention to provide an alignment treatment method and apparatus capable of reducing the generation of particles and simplifying the treatment process.

【0012】[0012]

【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、基板上に形成された未
焼成の配向膜に対して、磁界を印加すると同時またはそ
の後にイオンビームを照射し、それによって当該配向膜
の配向処理と硬化とを行うことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an alignment treatment method according to the present invention applies an ion beam to a non-baked alignment film formed on a substrate simultaneously with or after applying a magnetic field. It is characterized in that the alignment film is irradiated, and thereby the alignment treatment and curing of the alignment film are performed.

【0013】未焼成の配向膜は、それを構成する高分子
が未だイミド化されていない。従ってこの状態では、当
該高分子の主鎖および側鎖は動き得る状態にあり、この
状態で当該配向膜に磁界を印加すると、その高分子の主
鎖および/または側鎖が磁界に沿って並び、それに沿っ
て液晶分子が配向するようになるので、当該配向膜に配
向処理を施すことができる。このようにして磁界を印加
して配向膜を構成する高分子を配向させた状態で、当該
配向膜にイオンビームを照射すると、このイオンビーム
のエネルギーによって配向膜のイミド化が進み、高分子
を配向させた状態で硬化させることができる。即ち配向
膜の配向状態を固定することができる。
In the unfired alignment film, the polymer constituting the alignment film is not yet imidized. Therefore, in this state, the main chain and side chains of the polymer are in a movable state, and when a magnetic field is applied to the alignment film in this state, the main chain and / or side chains of the polymer are aligned along the magnetic field. Since the liquid crystal molecules are aligned along it, the alignment film can be subjected to the alignment treatment. When the orientation film is irradiated with an ion beam in the state where the polymer constituting the orientation film is oriented by applying a magnetic field in this way, the energy of the ion beam causes the imidization of the orientation film to proceed and It can be cured in the oriented state. That is, the alignment state of the alignment film can be fixed.

【0014】上記のようにして、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を減
少させることができる。しかも、イオンビーム照射の場
合は、焼成の場合のような溶媒の突沸が起こりにくいの
でプリベークの省略が可能であり、かつ焼成を行う場合
よりも短時間で配向膜を硬化させることができるので、
処理工程を簡略化することができる。
As described above, since the alignment film can be subjected to the alignment treatment in a non-contact manner, the generation of particles can be reduced. Moreover, in the case of ion beam irradiation, prebake can be omitted because the bumping of the solvent is less likely to occur as in the case of firing, and since the alignment film can be cured in a shorter time than in the case of firing,
The processing steps can be simplified.

【0015】また、この発明に係る配向処理装置は、上
記のような配向処理方法の実施に適している。
The alignment treatment apparatus according to the present invention is suitable for carrying out the above-described alignment treatment method.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は、この発明に係る配向処理
方法を実施する配向処理装置の一例を示す断面図であ
る。
1 is a sectional view showing an example of an alignment treatment apparatus for carrying out the alignment treatment method according to the present invention.

【0017】この配向処理装置は、図示しない真空排気
装置によって所定の真空度(例えば10-5〜10-7To
rr程度)に排気される真空容器24と、この真空容器
24内に設けられていて、配向処理を施そうとする配向
膜付基板2を保持するホルダ8と、この例では真空容器
24内にホルダ8を取り囲むように設けられていて、ホ
ルダ8上の配向膜付基板2の配向膜6に所定方向から磁
界(18はその磁力線の一例を示す)を印加するソレノ
イド状のコイル16と、真空容器24に取り付けられて
いてホルダ8上の配向膜付基板2の配向膜6にイオンビ
ーム22を照射するイオン源20とを備えている。コイ
ル16には、図示しない直流電源から励磁電流が供給さ
れる。
This orientation processing apparatus has a predetermined degree of vacuum (for example, 10 −5 to 10 −7 To by an unillustrated vacuum exhaust apparatus).
a vacuum container 24 that is evacuated to about rr), a holder 8 that is provided in the vacuum container 24 and holds the substrate 2 with an alignment film to be subjected to an alignment treatment, and a vacuum container 24 in this example. A solenoid-shaped coil 16 that is provided so as to surround the holder 8 and applies a magnetic field (18 indicates an example of a line of magnetic force thereof) to the alignment film 6 of the substrate 2 with an alignment film on the holder 8 from a predetermined direction, and a vacuum. An ion source 20 that is attached to the container 24 and irradiates the alignment film 6 of the substrate 2 with an alignment film on the holder 8 with the ion beam 22 is provided. An exciting current is supplied to the coil 16 from a DC power supply (not shown).

【0018】配向膜付基板2は、この例ではガラス基板
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を塗布等によって形成したものであり、この配向膜
6は未焼成の状態である。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、IT
O(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。
In this example, the substrate 2 with an alignment film is formed by coating an alignment film 6 made of an organic polymer material such as polyimide on the surface of a glass substrate 4, and the alignment film 6 is in an unfired state. Is. In the case of configuring a liquid crystal display, it is necessary to provide IT between the glass substrate 4 and the alignment film 6.
A transparent electrode made of O (tin-doped indium oxide) or the like is formed.

【0019】この実施例では、コイル16のほぼ中心軸
上にイオン源20を配置して、ホルダ8上の配向膜付基
板2の配向膜6に、コイル16による磁界とイオン源2
0からのイオンビーム22とを互いにほぼ平行に入射さ
せるようにしている。このようにすれば、イオンビーム
22はコイル16の磁界に沿って配向膜6に入射するの
で、当該磁界によって曲げられることなく、即ち当該磁
界によって乱されることなく、配向膜6に入射すること
ができ、配向膜に均一性の高い処理を施すことができ
る。
In this embodiment, the ion source 20 is arranged substantially on the central axis of the coil 16, and the magnetic field generated by the coil 16 and the ion source 2 are applied to the alignment film 6 of the substrate 2 with the alignment film on the holder 8.
The ion beam 22 from 0 is made to enter substantially parallel to each other. With this configuration, the ion beam 22 is incident on the alignment film 6 along the magnetic field of the coil 16, so that the ion beam 22 can be incident on the alignment film 6 without being bent by the magnetic field, that is, without being disturbed by the magnetic field. Therefore, the alignment film can be subjected to highly uniform treatment.

【0020】ホルダ8は、配向膜6と磁力線18との成
す角度αおよび配向膜6表面に対するイオンビーム22
の照射角度θを変えることができるように、回転軸10
を中心にして矢印Aのように回転可能に、即ちその傾き
角度を可変にしている。更にこの実施例では、配向膜6
に対する磁力線18およびイオンビーム22の入射方向
を変えることができるように、上記回転軸10に直交す
る中心軸12を中心にして矢印Bのように(即ち自転方
向に)回転可能にしている。但しこれは必須ではない。
The holder 8 has an ion beam 22 with respect to the surface of the alignment film 6 and the angle α formed by the alignment film 6 and the magnetic lines of force 18.
The rotation axis 10 so that the irradiation angle θ of the
Is rotatable about the center as indicated by an arrow A, that is, its inclination angle is variable. Further, in this embodiment, the alignment film 6
In order to change the incident directions of the magnetic force line 18 and the ion beam 22 with respect to the axis of rotation, the central axis 12 orthogonal to the rotation axis 10 can be rotated as shown by an arrow B (that is, in the rotation direction). However, this is not mandatory.

【0021】また、このようなホルダ8を、イオンビー
ム22が配向膜6に照射される範囲内で、コイル16内
においてXYZの三次元方向に移動させるようにしても
良く、そのようにすれば、配向膜6に印加する磁界の状
態を変化させることができる。
Further, such a holder 8 may be moved in the three-dimensional XYZ directions within the coil 16 within the range where the ion beam 22 is irradiated to the alignment film 6, and by doing so. The state of the magnetic field applied to the alignment film 6 can be changed.

【0022】コイル16は、この実施例のように真空容
器24内に設けても良いし、真空容器24外に設けても
良い。コイル16を真空容器24内に設けると、配向膜
6に近くから効率良く磁界を印加することができるの
で、コイル16の小型化を図ることができる。一方、コ
イル16を真空容器24外に設けると、コイル16から
のアウトガスによって真空容器24内の真空度を悪化さ
せる恐れがなくなる。
The coil 16 may be provided inside the vacuum container 24 as in this embodiment or outside the vacuum container 24. When the coil 16 is provided in the vacuum container 24, a magnetic field can be efficiently applied from the vicinity of the alignment film 6, so that the coil 16 can be downsized. On the other hand, when the coil 16 is provided outside the vacuum container 24, there is no fear that the outgas from the coil 16 deteriorates the degree of vacuum in the vacuum container 24.

【0023】イオンビーム22には、そのイオンが配向
膜6と反応して配向膜6の性質を変えないようにするた
めに、例えばヘリウム、ネオン、アルゴン等の不活性ガ
スイオンビームを用いるのが好ましい。
As the ion beam 22, an inert gas ion beam of, for example, helium, neon, or argon is used so that the ions do not react with the alignment film 6 and change the properties of the alignment film 6. preferable.

【0024】イオンビーム22の加速エネルギーは、例
えば100eV〜500eV程度であるが、これに限定
されるものではない。
The acceleration energy of the ion beam 22 is, for example, about 100 eV to 500 eV, but is not limited to this.

【0025】また、配向膜6に対するイオンビーム照射
の際には、それと同時に、フィラメント等(図示省略)
から引き出した電子を配向膜6に供給して、イオンビー
ム22による正電荷を中和させるようにしても良い。
When the alignment film 6 is irradiated with the ion beam, at the same time, a filament or the like (not shown) is used.
It is also possible to supply the electrons extracted from the alignment film 6 to neutralize the positive charges generated by the ion beam 22.

【0026】このような装置を用いて配向膜6に配向処
理を施す方法は次のとおりである。即ち、ホルダ8に未
焼成の配向膜6を有する配向膜付基板2を装着し、この
配向膜6に対して、コイル16から磁界を印加すると同
時に、またはその後に、イオン源20からイオンビーム
22を照射する。
The method of performing the alignment treatment on the alignment film 6 using such an apparatus is as follows. That is, the substrate 2 with an alignment film having the unbaked alignment film 6 is mounted on the holder 8, and a magnetic field is applied to the alignment film 6 from the coil 16, or at the same time, the ion beam 22 is emitted from the ion source 20. Irradiate.

【0027】未焼成の配向膜6は、それを構成する高分
子が未だイミド化されていない。従ってこの状態では、
当該高分子の主鎖および側鎖は動き得る状態にあり、こ
の状態で当該配向膜6に磁界を印加すると、その高分子
の主鎖および/または側鎖が磁界に沿って並び、それに
沿って液晶分子が配向するようになるので、当該配向膜
6に配向処理を施すことができる。
In the unfired alignment film 6, the polymer constituting the alignment film 6 is not yet imidized. Therefore, in this state,
The main chain and side chains of the polymer are in a movable state, and when a magnetic field is applied to the alignment film 6 in this state, the main chain and / or side chains of the polymer are aligned along the magnetic field and Since the liquid crystal molecules are aligned, the alignment film 6 can be subjected to alignment treatment.

【0028】図2は、磁力線18に沿って配向膜6を構
成する高分子(より具体的にはその主鎖)7が並んだ様
子を平面的に示すものであり、図3はそれを断面的に示
すものである。
FIG. 2 is a plan view showing a state in which macromolecules (more specifically, the main chain) 7 constituting the alignment film 6 are arranged along the lines of magnetic force 18, and FIG. It is intended to be shown.

【0029】そして上記のようにして磁界を印加して配
向膜6を構成する高分子を配向させた状態で、当該配向
膜6にイオンビーム22を照射すると、このイオンビー
ム22のエネルギーによって配向膜6のイミド化が進
み、高分子を配向させた状態で硬化させることができ
る。即ち配向膜6の配向状態を固定することができる。
When the orientation film 6 is irradiated with the ion beam 22 in the state where the polymer forming the orientation film 6 is oriented by applying the magnetic field as described above, the energy of the ion beam 22 causes the orientation film to be oriented. The imidization of 6 proceeds, and the polymer can be cured in an oriented state. That is, the alignment state of the alignment film 6 can be fixed.

【0030】このようにして、非接触で配向膜6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を減
少させることができる。その結果、液晶ディスプレイの
歩留まりの向上および表示品質の向上を図ることができ
る。
In this way, since the alignment film 6 can be subjected to the alignment treatment in a non-contact manner, the generation of particles can be reduced. As a result, it is possible to improve the yield of the liquid crystal display and the display quality.

【0031】しかも、イオンビーム照射の場合は、焼成
の場合のような溶媒の突沸が起こりにくいのでプリベー
クの省略が可能であり、かつ焼成を行う場合よりも遙か
に短時間で(例えば10秒程度で)配向膜6を硬化させ
ることができるので、処理工程を簡略化することができ
る。その結果、スループットが大幅に向上する。
Moreover, in the case of ion beam irradiation, the pre-baking can be omitted because the bumping of the solvent unlike in the case of firing is less likely to occur, and in a much shorter time than in the case of firing (for example, 10 seconds). Since the alignment film 6 can be cured (to some degree), the processing steps can be simplified. As a result, the throughput is significantly improved.

【0032】また、イオンビーム照射の場合は、イオン
ビーム22のエネルギーによって配向膜6を硬化させる
ので、焼成を行う場合よりも低温で配向膜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。
Further, in the case of ion beam irradiation, the alignment film 6 is cured by the energy of the ion beam 22, so that the alignment film 6 can be cured at a lower temperature than in the case of firing. 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.

【0033】更にこの配向処理方法によれば、配向膜6
に印加する磁界の強さや角度等によって、配向秩序度や
プレチルト角の制御も可能である。配向秩序度とは、ど
の程度の割合の液晶分子が同一方向に配向しているかを
示すものであり、1の場合が100%である。プレチル
ト角とは、液晶分子が配向膜表面より起き上がる角度を
言う。
Further, according to this alignment treatment method, the alignment film 6
It is also possible to control the orientation order and the pretilt angle depending on the strength and angle of the magnetic field applied to the substrate. The degree of orientational order indicates what proportion of liquid crystal molecules are oriented in the same direction, and is 100% in the case of 1. The pretilt angle means an angle at which liquid crystal molecules rise above the surface of the alignment film.

【0034】配向膜6に印加する磁束密度の大きさを変
えた場合の配向秩序度の測定結果を図4に示す。このと
きの処理条件は次のとおりである。 配向膜と磁力線との成す角度α:30度 イオンビームの照射角度θ:30度(即ち磁力線とイオ
ンビームは互いにほぼ平行) 磁界印加時間:10秒 イオンビーム照射時間:10秒 イオンビームエネルギー:500eV イオンビーム電流:10mA 同図中には、比較のために、従来のラビング法によって
得られる配向秩序度も示した。
FIG. 4 shows the measurement results of the orientation order degree when the magnitude of the magnetic flux density applied to the orientation film 6 was changed. The processing conditions at this time are as follows. Angle α between the alignment film and the magnetic force line α: 30 ° Ion beam irradiation angle θ: 30 ° (that is, the magnetic force line and the ion beam are substantially parallel to each other) Magnetic field application time: 10 seconds Ion beam irradiation time: 10 seconds Ion beam energy: 500 eV Ion beam current: 10 mA In the figure, the degree of orientational order obtained by the conventional rubbing method is also shown for comparison.

【0035】この図に示すように、磁束密度が約0.0
35テスラ以上で、液晶ディスプレイを構成した場合に
満足できる値である0.7以上の配向秩序度が得られ
た。また、磁束密度が0.05テスラ付近から配向秩序
度が飽和する傾向が見られた。
As shown in this figure, the magnetic flux density is about 0.0.
At 35 Tesla or more, a degree of orientation order of 0.7 or more, which is a satisfactory value when a liquid crystal display is constructed, was obtained. In addition, the orientation order tended to be saturated when the magnetic flux density was around 0.05 Tesla.

【0036】ホルダ8の傾き角度を変えて、配向膜6と
磁力線18との成す角度αおよびイオンビーム照射角度
θ(但しα≒θ)を変えた場合のプレチルト角の測定結
果を図5に示す。このときの処理条件は次のとおりであ
る。 印加磁束密度:0.1テスラ 磁界印加時間:10秒 イオンビーム照射時間:10秒 イオンビームエネルギー:500eV イオンビーム電流:10mA 同図中には、比較のために、従来のラビング法によって
得られるプレチルト角も示した。
FIG. 5 shows the measurement results of the pretilt angle when the tilt angle of the holder 8 is changed and the angle α formed by the alignment film 6 and the magnetic force lines 18 and the ion beam irradiation angle θ (where α≈θ) are changed. . The processing conditions at this time are as follows. Applied magnetic flux density: 0.1 tesla Magnetic field application time: 10 seconds Ion beam irradiation time: 10 seconds Ion beam energy: 500 eV Ion beam current: 10 mA In the figure, a pretilt obtained by a conventional rubbing method for comparison. The corners are also shown.

【0037】この図に示すように、上記角度αおよびθ
を大きくすると、それに応じて大きなプレチルト角が得
られた。特に、約20度以上で従来のラビング法による
場合よりも大きなプレチルト角が得られた。しかし、角
度αおよびθが60度を超えると、プレチルト角が減少
する傾向が生じた。これは、基本的には、磁界の方向に
沿って配向膜構成高分子の主鎖が並んでプレチルト角が
大きくなるけれども、角度αおよびθが60度を超える
と、イオンビーム照射によって同高分子の側鎖が切れる
傾向が強くなり、その影響でプレチルト角が減少するか
らであると考えられる。
As shown in this figure, the angles α and θ are
When was increased, a large pretilt angle was obtained accordingly. Particularly, a pretilt angle larger than that obtained by the conventional rubbing method was obtained at about 20 degrees or more. However, when the angles α and θ exceed 60 degrees, the pretilt angle tends to decrease. This is basically because although the main chains of the alignment film-constituting polymer are aligned along the direction of the magnetic field to increase the pretilt angle, when the angles α and θ exceed 60 degrees, the same polymer is irradiated by ion beam irradiation. It is considered that this is because the side chain of is more likely to be broken, and the pretilt angle is reduced due to the effect.

【0038】ところで、配向膜6に、方向の揃った磁界
(即ち磁力線18が互いに平行に近い磁界)を印加すれ
ば、配向膜6の面内における高分子7の配向方向も当該
磁界に沿って一様に揃うので、一様な配向処理を施すこ
とができる。これに対して、配向膜6に、方向の揃って
いない磁界(即ち磁力線18が互いに平行でない磁界)
を印加しても良く、例えば図6に示すように、磁力線1
8が曲がった曲率磁界を配向膜6に印加しても良く、そ
のようにすれば、配向膜6の面内における高分子7も当
該磁界に沿って多様な方向に配列するので、ランダム配
向を実現することができる。これによって、液晶分子が
ランダムな配向を示す度合いが強くなり、液晶ディスプ
レイの視野角を広げることができる。
By applying a magnetic field having a uniform direction (that is, magnetic fields in which the magnetic force lines 18 are substantially parallel to each other) to the alignment film 6, the alignment direction of the polymer 7 in the plane of the alignment film 6 also follows the magnetic field. Since they are uniformly aligned, a uniform alignment treatment can be performed. On the other hand, in the alignment film 6, magnetic fields whose directions are not aligned (that is, magnetic fields in which the magnetic force lines 18 are not parallel to each other)
May be applied, for example, as shown in FIG.
A curved magnetic field in which 8 bends may be applied to the alignment film 6, and if so, the macromolecules 7 in the plane of the alignment film 6 are also arranged in various directions along the magnetic field, so that random alignment is performed. Can be realized. As a result, the degree of random alignment of the liquid crystal molecules is increased, and the viewing angle of the liquid crystal display can be widened.

【0039】[0039]

【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.

【0040】請求項1記載の配向処理方法によれば、従
来のラビングと違って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を減少させるこ
とができる。その結果、液晶ディスプレイの歩留まりの
向上および表示品質の向上を図ることができる。
According to the alignment treatment method of the first aspect, unlike the conventional rubbing, since the alignment film can be subjected to the alignment treatment without contact, the generation of particles can be reduced. As a result, it is possible to improve the yield of the liquid crystal display and the display quality.

【0041】しかも、イオンビーム照射の場合は、焼成
の場合のような溶媒の突沸が起こりにくいのでプリベー
クの省略が可能であり、かつ焼成を行う場合よりも遙か
に短時間で配向膜を硬化させることができるので、処理
工程を簡略化することができる。その結果、スループッ
トが大幅に向上する。
Moreover, in the case of ion beam irradiation, the pre-baking can be omitted because the bumping of the solvent is unlikely to occur in the case of firing, and the alignment film is cured in a much shorter time than in the case of firing. Therefore, the processing steps can be simplified. As a result, the throughput is significantly improved.

【0042】また、イオンビーム照射の場合は、イオン
ビームのエネルギーによって配向膜を硬化させるので、
焼成を行う場合よりも低温で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。
In the case of ion beam irradiation, the alignment film is cured by the energy of the ion beam, so
The alignment film can be cured at a lower temperature 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.

【0043】また、印加する磁界の強さによって配向秩
序度の制御が可能であり、かつ配向膜に入射させる磁界
およびイオンビームの角度によってプレチルト角の制御
も可能である。
The degree of orientational order can be controlled by the strength of the applied magnetic field, and the pretilt angle can also be controlled by the angle of the magnetic field and the ion beam incident on the orientation film.

【0044】請求項2記載の配向処理装置によれば、簡
単な構成で請求項1記載の配向処理方法を実施すること
ができる。
According to the alignment treatment apparatus of the second aspect, the alignment treatment method of the first aspect can be implemented with a simple structure.

【0045】請求項3記載の配向処理装置によれば、イ
オンビームを磁界によって乱すことなく配向膜に入射さ
せることができるので、配向膜に均一性の高い処理を施
すことができる、という更なる効果を奏する。
According to the third aspect of the alignment treatment apparatus, since the ion beam can be made incident on the alignment film without being disturbed by the magnetic field, it is possible to perform highly uniform treatment on the alignment film. Produce an effect.

【0046】請求項4記載の配向処理装置によれば、ホ
ルダの少なくとも傾き角度が可変であるので、配向膜と
磁力線との成す角度および配向膜に対するイオンビーム
照射角度が可変であり、従ってプレチルト角の制御を簡
単に行うことができる、という更なる効果を奏する。
According to the alignment treatment apparatus of the fourth aspect, at least the inclination angle of the holder is variable, so that the angle formed by the alignment film and the magnetic force line and the ion beam irradiation angle with respect to the alignment film are variable, and therefore the pretilt angle. The further effect is that the control of can be performed easily.

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

【図1】この発明に係る配向処理方法を実施する配向処
理装置の一例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an alignment treatment apparatus for carrying out an alignment treatment method according to the present invention.

【図2】配向膜に磁界を印加したときの配向膜構成高分
子の向きを模式的に示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view schematically showing the orientation of a polymer constituting an alignment film when a magnetic field is applied to the alignment film.

【図3】配向膜に磁界を印加したときの配向膜構成高分
子の向きを模式的に示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the orientation of a polymer constituting an alignment film when a magnetic field is applied to the alignment film.

【図4】配向膜に印加する磁束密度の大きさを変えた場
合の配向秩序度の測定結果の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a measurement result of orientation order when the magnitude of magnetic flux density applied to an orientation film is changed.

【図5】配向膜と磁力線との成す角度αおよびイオンビ
ーム照射角度θを変えた場合のプレチルト角の測定結果
の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of measurement results of a pretilt angle when an angle α formed by an alignment film and a magnetic force line and an ion beam irradiation angle θ are changed.

【図6】配向膜に曲率磁界を印加したときの配向膜構成
高分子の向きを模式的に示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view schematically showing the orientation of an alignment film-constituting polymer when a curvature magnetic field is applied to the alignment film.

【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 7 配向膜構成高分子 8 ホルダ 10 回転軸 16 コイル 18 磁力線 20 イオン源 22 イオンビーム 24 真空容器 2 substrate with alignment film 4 glass substrate 6 alignment film 7 polymer with alignment film 8 holder 10 rotating shaft 16 coil 18 magnetic field line 20 ion source 22 ion beam 24 vacuum container

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江原 泰蔵 東京都日野市日野1164番地 株式会社イ ー・エッチ・シー内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Taizo Ehara, 1164 Hino, Hino, Tokyo

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に形成された未焼成の配向膜に対
して、磁界を印加すると同時またはその後にイオンビー
ムを照射し、それによって当該配向膜の配向処理と硬化
とを行うことを特徴とする配向膜の配向処理方法。
1. An unburned alignment film formed on a substrate is irradiated with an ion beam at the same time as or after a magnetic field is applied, thereby performing alignment treatment and curing of the alignment film. Alignment treatment method for an alignment film.
【請求項2】 真空に排気される真空容器と、この真空
容器内に設けられていて、未焼成の配向膜を基板上に形
成して成る配向膜付基板を保持するホルダと、このホル
ダ上の配向膜付基板の配向膜に磁界を印加するコイル
と、前記ホルダ上の配向膜付基板の配向膜にイオンビー
ムを照射するイオン源とを備えることを特徴とする配向
処理装置。
2. A vacuum container evacuated to a vacuum, a holder provided in the vacuum container for holding a substrate with an alignment film formed by forming an unbaked alignment film on the substrate, and a holder on the holder. An alignment treatment apparatus comprising: a coil for applying a magnetic field to the alignment film of the substrate with the alignment film and an ion source for irradiating the alignment film of the substrate with the alignment film on the holder with an ion beam.
【請求項3】 前記コイルとイオン源とを、前記ホルダ
上の配向膜付基板の配向膜に磁界とイオンビームとを互
いにほぼ平行に入射させるように配置している請求項2
記載の配向処理装置。
3. The coil and the ion source are arranged so that the magnetic field and the ion beam are made to enter the alignment film of the substrate with the alignment film on the holder substantially in parallel with each other.
The alignment treatment device described.
【請求項4】 前記ホルダの少なくとも傾き角度を可変
にしている請求項2または3記載の配向処理装置。
4. The orientation processing apparatus according to claim 2, wherein at least the tilt angle of the holder is variable.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7728933B2 (en) 2005-02-07 2010-06-01 Lg Display Co., Ltd. Method and apparatus of forming alignment layer for liquid crystal display device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7728933B2 (en) 2005-02-07 2010-06-01 Lg Display Co., Ltd. Method and apparatus of forming alignment layer for liquid crystal display device
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