JPH10239691A - 液晶配向膜の形成方法 - Google Patents
液晶配向膜の形成方法Info
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- JPH10239691A JPH10239691A JP3881997A JP3881997A JPH10239691A JP H10239691 A JPH10239691 A JP H10239691A JP 3881997 A JP3881997 A JP 3881997A JP 3881997 A JP3881997 A JP 3881997A JP H10239691 A JPH10239691 A JP H10239691A
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- Paints Or Removers (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】印刷、乾燥工程で形成される液晶配向膜の均一
性は、素子の性能および歩留りを左右する。印刷むら低
減のため配向膜ワニスの印刷版に対するぬれ性の改善が
必要である。 【解決手段】印刷版を予め前処理することによって、極
性表面とし、配向膜ワニスの印刷版に対するぬれ性を向
上した。
性は、素子の性能および歩留りを左右する。印刷むら低
減のため配向膜ワニスの印刷版に対するぬれ性の改善が
必要である。 【解決手段】印刷版を予め前処理することによって、極
性表面とし、配向膜ワニスの印刷版に対するぬれ性を向
上した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高品質の液晶表示装
置を歩留り良く製造するための液晶配向膜の形成方法に
関する。
置を歩留り良く製造するための液晶配向膜の形成方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置の配向膜は量産性に有利な
方法であるポリイミドワニスを用いた印刷法で形成され
ている。一方、液晶表示装置は年々表示品質が向上し、
STN方式やTFTを用いたアクティブマトリックス方
式のパネルが主流になっている。これらのパネルにとっ
ては配向膜を如何に均一に形成するかがパネルの品質お
よび製造歩留りを決める重要な技術課題である。配向膜
の均一性は印刷工程とその後の乾燥工程でほぼ決定され
る。
方法であるポリイミドワニスを用いた印刷法で形成され
ている。一方、液晶表示装置は年々表示品質が向上し、
STN方式やTFTを用いたアクティブマトリックス方
式のパネルが主流になっている。これらのパネルにとっ
ては配向膜を如何に均一に形成するかがパネルの品質お
よび製造歩留りを決める重要な技術課題である。配向膜
の均一性は印刷工程とその後の乾燥工程でほぼ決定され
る。
【0003】一方、配向膜ワニス(以下ワニスと略称す
る)は100nm以下という極薄膜を形成する必要があ
るため、その組成の9割以上が溶剤で構成されている。
したがって、印刷および乾燥性能は使用する溶剤の特性
に大きく依存している。配向膜の均一形成に対しては、
従来から種々の方法が提案されてきた。例えば、ポリイ
ミド溶液またはポリイミド前駆体溶液にセロソルブを添
加することによって基板とのぬれ性を向上し塗布膜の均
一性を得ようとする方法が提案されている(特開平2−
37324号公報)。しかし、この方法はセロソルブが
ポリマの貧溶媒であるため、ポリマの溶解度を低下さ
せ、印刷工程で溶剤の蒸発が起こると、ポリマが析出し
て塗膜の均一性を損なうというプロセス上の新たな問題
が発生することがあった。
る)は100nm以下という極薄膜を形成する必要があ
るため、その組成の9割以上が溶剤で構成されている。
したがって、印刷および乾燥性能は使用する溶剤の特性
に大きく依存している。配向膜の均一形成に対しては、
従来から種々の方法が提案されてきた。例えば、ポリイ
ミド溶液またはポリイミド前駆体溶液にセロソルブを添
加することによって基板とのぬれ性を向上し塗布膜の均
一性を得ようとする方法が提案されている(特開平2−
37324号公報)。しかし、この方法はセロソルブが
ポリマの貧溶媒であるため、ポリマの溶解度を低下さ
せ、印刷工程で溶剤の蒸発が起こると、ポリマが析出し
て塗膜の均一性を損なうというプロセス上の新たな問題
が発生することがあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した問題
点を解決し、むらのない均一な配向膜の形成方法を提供
することにある。
点を解決し、むらのない均一な配向膜の形成方法を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題は、ポリイミド
あるいはポリイミド前駆体の少なくとも一種のポリマを
有機溶剤に溶解して成るワニスを基板上に印刷する工程
と、溶剤を乾燥する工程を含む液晶配向膜の形成方法に
おいて、印刷版表面を予め表面処理することによって印
刷版に対するワニスの接触角を45度以下にすることに
よって達成される。
あるいはポリイミド前駆体の少なくとも一種のポリマを
有機溶剤に溶解して成るワニスを基板上に印刷する工程
と、溶剤を乾燥する工程を含む液晶配向膜の形成方法に
おいて、印刷版表面を予め表面処理することによって印
刷版に対するワニスの接触角を45度以下にすることに
よって達成される。
【0006】また、上記課題は、ポリイミドあるいはポ
リイミド前駆体の少なくとも一種のポリマを有機溶剤に
溶解して成るワニスをアニロックスロールに均一に塗布
する第一の段階と、アニロックスロールから印刷版に転
写する第二の段階と、印刷版から基板上に転写する第三
の段階を含むフレキソ印刷工程と、印刷されたワニスか
ら溶剤を蒸発させて固化する第一の加熱処理工程と、溶
剤の除去あるいはイミド化の少なくとも一つの目的で行
う第二の加熱処理工程とを含む液晶配向膜の形成方法に
おいて、上記印刷版表面を予め表面処理することによっ
て、第二の加熱処理工程後の薄膜の均一表面粗さを膜厚
の10%以下にすることによっても達成される。
リイミド前駆体の少なくとも一種のポリマを有機溶剤に
溶解して成るワニスをアニロックスロールに均一に塗布
する第一の段階と、アニロックスロールから印刷版に転
写する第二の段階と、印刷版から基板上に転写する第三
の段階を含むフレキソ印刷工程と、印刷されたワニスか
ら溶剤を蒸発させて固化する第一の加熱処理工程と、溶
剤の除去あるいはイミド化の少なくとも一つの目的で行
う第二の加熱処理工程とを含む液晶配向膜の形成方法に
おいて、上記印刷版表面を予め表面処理することによっ
て、第二の加熱処理工程後の薄膜の均一表面粗さを膜厚
の10%以下にすることによっても達成される。
【0007】本発明に用いる表面処理法には低温プラズ
マ処理、UV−オゾン処理、コロナ放電処理、紫外線処
理、化学薬品処理、カップリング処理等が挙げられる。
これらの表面処理の目的はフレキソ印刷版の表面を酸化
して、極性を増加させ極性溶剤を主成分とするワニスと
の親和性を向上させることである。配向膜ワニス用のフ
レキソ印刷版はワニスの溶剤に溶解したり膨潤したりし
ないように溶剤とは極性の異なる非極性の合成ゴム系の
材質が用いられる。したがって、印刷工程で印刷版上に
転写されたワニスはぬれが悪くワニスの表面張力により
縮んで印刷むらを発生させる原因になる。ぬれ性は印刷
版に対するワニスの接触角で評価することができる。表
面処理よって印刷版に対するワニスの接触角が45度以
下になると、ぬれ性が改善され印刷むらを防ぐことが可
能となる。
マ処理、UV−オゾン処理、コロナ放電処理、紫外線処
理、化学薬品処理、カップリング処理等が挙げられる。
これらの表面処理の目的はフレキソ印刷版の表面を酸化
して、極性を増加させ極性溶剤を主成分とするワニスと
の親和性を向上させることである。配向膜ワニス用のフ
レキソ印刷版はワニスの溶剤に溶解したり膨潤したりし
ないように溶剤とは極性の異なる非極性の合成ゴム系の
材質が用いられる。したがって、印刷工程で印刷版上に
転写されたワニスはぬれが悪くワニスの表面張力により
縮んで印刷むらを発生させる原因になる。ぬれ性は印刷
版に対するワニスの接触角で評価することができる。表
面処理よって印刷版に対するワニスの接触角が45度以
下になると、ぬれ性が改善され印刷むらを防ぐことが可
能となる。
【0008】また、ぬれが極端に悪いときは、印刷版の
パターン表面で部分的にはじきを生じ、ワニスの付着し
ない部分が形成される。この状態で基板上へのワニスの
転写が行われると、レベリングが十分に行われずに乾燥
し、膜厚の凹凸として残ってしまう。この表面凹凸の値
のばらつきを触針式段差計で測定した値を表面粗さとし
た。印刷版に対するワニスのぬれ性が良好な場合すなわ
ち印刷版に対するワニスの接触角が45度以下の場合
は、硬化膜の均一表面粗さは膜厚の10%以下となる。
パターン表面で部分的にはじきを生じ、ワニスの付着し
ない部分が形成される。この状態で基板上へのワニスの
転写が行われると、レベリングが十分に行われずに乾燥
し、膜厚の凹凸として残ってしまう。この表面凹凸の値
のばらつきを触針式段差計で測定した値を表面粗さとし
た。印刷版に対するワニスのぬれ性が良好な場合すなわ
ち印刷版に対するワニスの接触角が45度以下の場合
は、硬化膜の均一表面粗さは膜厚の10%以下となる。
【0009】
【発明の実施の形態】発明の実施例を図1、図2、図3
および図4を用いて詳細に説明する。図1(a)は配向
膜の印刷を行うフレキソ印刷の工程を断面図で示したも
のであり、図1(b)は印刷に続く乾燥の工程を断面図
で示したものである。図2(a)は印刷工程の第一の段
階である、ワニスをアニロックスロール上に形成した状
態を断面図で示したものであり(図1(a)のアニロッ
クスロール部の部分拡大図)、図2(b)は印刷工程の
第二の段階である、ワニスをアニロックスロールから印
刷版に転写した状態を断面図で示したものである(図1
(b)の印刷版部の部分拡大図)。図3(a)は印刷工
程の第三の段階である、ワニスを印刷版から基板上へ転
写した直後の状態を示した断面図であり、図3(b)は
図3(a)の状態から溶剤を蒸発させて固化する加熱処
理工程を経た後の配向膜の表面凹凸状態を示す断面図で
ある。また、図4は本実施例で使用した低温プラズマ処
理装置の斜視図を示す。
および図4を用いて詳細に説明する。図1(a)は配向
膜の印刷を行うフレキソ印刷の工程を断面図で示したも
のであり、図1(b)は印刷に続く乾燥の工程を断面図
で示したものである。図2(a)は印刷工程の第一の段
階である、ワニスをアニロックスロール上に形成した状
態を断面図で示したものであり(図1(a)のアニロッ
クスロール部の部分拡大図)、図2(b)は印刷工程の
第二の段階である、ワニスをアニロックスロールから印
刷版に転写した状態を断面図で示したものである(図1
(b)の印刷版部の部分拡大図)。図3(a)は印刷工
程の第三の段階である、ワニスを印刷版から基板上へ転
写した直後の状態を示した断面図であり、図3(b)は
図3(a)の状態から溶剤を蒸発させて固化する加熱処
理工程を経た後の配向膜の表面凹凸状態を示す断面図で
ある。また、図4は本実施例で使用した低温プラズマ処
理装置の斜視図を示す。
【0010】本発明では、配向膜ワニスは市販材料を用
いた。少なくともポリイミドワニスあるいはポリイミド
前駆体ワニスを含む材料をN−メチル−2−ピロリドン
やγ−ブチロラクトンなどの極性溶剤を主成分とする溶
剤に溶かしたワニスならばどのようなワニスにも適用可
能である。本実施例では日産化学工業製サンエバー21
70を用いた。硬化膜厚が約100nmに成るように印
刷条件を設定し、フレキソ印刷し、乾燥、硬化したとこ
ろ膜厚105nmの配向膜が得られた。
いた。少なくともポリイミドワニスあるいはポリイミド
前駆体ワニスを含む材料をN−メチル−2−ピロリドン
やγ−ブチロラクトンなどの極性溶剤を主成分とする溶
剤に溶かしたワニスならばどのようなワニスにも適用可
能である。本実施例では日産化学工業製サンエバー21
70を用いた。硬化膜厚が約100nmに成るように印
刷条件を設定し、フレキソ印刷し、乾燥、硬化したとこ
ろ膜厚105nmの配向膜が得られた。
【0011】フレキソ印刷は図1(a)、図1(b)に
示すように行った。所定量のワニス2をディスペンサ1
でアニロックスロール3とドクターバー4の間に供給
し、アニロックスロール3とドクターバー4の押し込み
量(ニップ幅)を調整してアニロックスロール3を回転
させると、第一の段階としてドクターバー4によってア
ニロックスロール3上に均一にワニス2が形成された。
示すように行った。所定量のワニス2をディスペンサ1
でアニロックスロール3とドクターバー4の間に供給
し、アニロックスロール3とドクターバー4の押し込み
量(ニップ幅)を調整してアニロックスロール3を回転
させると、第一の段階としてドクターバー4によってア
ニロックスロール3上に均一にワニス2が形成された。
【0012】次に、第二の段階として、アニロックスロ
ール3の回転と同期して回転する版胴7に取り付けられ
た印刷版5上にワニス2が転写された。この場合もアニ
ロックスロール3と版胴7の押し込み量(ニップ幅)は
予め所定の値に調整されている。
ール3の回転と同期して回転する版胴7に取り付けられ
た印刷版5上にワニス2が転写された。この場合もアニ
ロックスロール3と版胴7の押し込み量(ニップ幅)は
予め所定の値に調整されている。
【0013】本実施例では、印刷版の表面処理は、図4
に示した低温プラズマ処理法を用いた。石英チャンバ1
2に印刷版5を設置し、一旦真空排気してから酸素ガス
を槽内に導入し、圧力を0.5Torrに保ち、高周波電
極11に13.56MHz,300Wの高周波を1分間
印加することにより行った。本発明で使用した印刷版5
は旭化成工業製のフレキソ印刷版APRである。本プラ
ズマ処理によって印刷版に対するワニスの接触角は50
°から27°に低減した。
に示した低温プラズマ処理法を用いた。石英チャンバ1
2に印刷版5を設置し、一旦真空排気してから酸素ガス
を槽内に導入し、圧力を0.5Torrに保ち、高周波電
極11に13.56MHz,300Wの高周波を1分間
印加することにより行った。本発明で使用した印刷版5
は旭化成工業製のフレキソ印刷版APRである。本プラ
ズマ処理によって印刷版に対するワニスの接触角は50
°から27°に低減した。
【0014】第三段階として、図2(a)に示すような
規則的に並んだ柱状の凹凸(400メッシュ)を有する
印刷版5上のワニス2は、版胴7の回転と同期して搬送
される基板6へ転写された。この場合も版胴7と基板6
の押し込み量(ニップ幅)は予め所定の値に調整されて
いる。
規則的に並んだ柱状の凹凸(400メッシュ)を有する
印刷版5上のワニス2は、版胴7の回転と同期して搬送
される基板6へ転写された。この場合も版胴7と基板6
の押し込み量(ニップ幅)は予め所定の値に調整されて
いる。
【0015】図3(a)に示すように、基板上へワニス
が転写された直後は印刷版5の形状を反映して、印刷版
5のメッシュ跡が転写され、直径が数十μmの面積の凹
凸を有する配向膜8が生じるが、図3(b)に示すよう
に、すぐにレベリングして凹凸の均された表面を持つ配
向膜8となる。このとき、ワニスの印刷版5へのぬれ性
が悪いとワニスが孤立した島状になり基板に転写後もう
まくレベリングせず、印刷むらとなる。図3(b)の配
向膜8の表面凹凸の値Aのばらつきを触針式段差計で測
定した値を表面粗さとした。
が転写された直後は印刷版5の形状を反映して、印刷版
5のメッシュ跡が転写され、直径が数十μmの面積の凹
凸を有する配向膜8が生じるが、図3(b)に示すよう
に、すぐにレベリングして凹凸の均された表面を持つ配
向膜8となる。このとき、ワニスの印刷版5へのぬれ性
が悪いとワニスが孤立した島状になり基板に転写後もう
まくレベリングせず、印刷むらとなる。図3(b)の配
向膜8の表面凹凸の値Aのばらつきを触針式段差計で測
定した値を表面粗さとした。
【0016】最後に、図1(b)に示すように、ホット
プレート9上で所定の温度で加熱処理すると、乾燥して
固化した配向膜8になった。本配向膜8は基板6全面に
わたってむらのない均一な膜であり、さらにイミド化の
ために加熱処理を加えた後に、その表面粗さを触針段差
計で測定すると、膜厚105nmに対してばらつきは1
0nmであった。
プレート9上で所定の温度で加熱処理すると、乾燥して
固化した配向膜8になった。本配向膜8は基板6全面に
わたってむらのない均一な膜であり、さらにイミド化の
ために加熱処理を加えた後に、その表面粗さを触針段差
計で測定すると、膜厚105nmに対してばらつきは1
0nmであった。
【0017】なお、ここで印刷版を予め表面処理しない
で前記下と同様のプロセスで作成した配向膜の乾燥・固
化した膜は目視で光の反射が異なるいわゆる印刷むらが
あった。また、この乾燥・固化膜をさらにイミド化のた
めに高温で加熱処理を加えた後、その表面粗さを触針式
段差計で測定すると膜厚105nmに対してそのばらつ
きは±25nmであった。
で前記下と同様のプロセスで作成した配向膜の乾燥・固
化した膜は目視で光の反射が異なるいわゆる印刷むらが
あった。また、この乾燥・固化膜をさらにイミド化のた
めに高温で加熱処理を加えた後、その表面粗さを触針式
段差計で測定すると膜厚105nmに対してそのばらつ
きは±25nmであった。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、配向膜ワニスをフレキ
ソ印刷して極薄膜を形成する場合、印刷むらのない均一
な塗膜を形成できる。また、印刷時の溶剤のわずかな蒸
発によってもポリマが析出してむらを生じることがない
ため、印刷工程におけるプロセス条件のマージンが向上
した。
ソ印刷して極薄膜を形成する場合、印刷むらのない均一
な塗膜を形成できる。また、印刷時の溶剤のわずかな蒸
発によってもポリマが析出してむらを生じることがない
ため、印刷工程におけるプロセス条件のマージンが向上
した。
【0019】さらに、ワニス溶剤の溶解性を落とすこと
なくワニスの調整ができるため、ワニスの径時安定性を
向上することができる。
なくワニスの調整ができるため、ワニスの径時安定性を
向上することができる。
【0020】また、本発明の配向膜を用いて作成した液
晶表示パネルは配向むらのない良好な特性を示した。そ
の結果として、液晶パネルの歩留りの向上ができた。
晶表示パネルは配向むらのない良好な特性を示した。そ
の結果として、液晶パネルの歩留りの向上ができた。
【図1】配向膜形成を行うフレキソ印刷工程、乾燥工程
の断面図。
の断面図。
【図2】ワニスをアニロックスロールから印刷版に転写
した状態の断面図。
した状態の断面図。
【図3】基板上へワニスが転写され、レベリング後の状
態を示す断面図。
態を示す断面図。
【図4】本実施例で使用した低温プラズマ処理装置の斜
視図。
視図。
1…ディスペンサ、 2…ワニス、 3…アニロックスロール、 4…ドクターバー、 5…印刷版、 6…基板、 7…刷胴、 8…配向膜、 9…ホットプレート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼崎 幸男 千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製 作所電子デバイス事業部内
Claims (2)
- 【請求項1】ポリイミドあるいはポリイミド前駆体の少
なくとも一種のポリマを有機溶剤に溶解したワニスをア
ニロックスロールに均一に塗布する第一の段階と、上記
アニロックスロールから印刷版に転写する第二の段階
と、上記印刷版から基板上に転写する第三の段階を含む
フレキソ印刷工程と、印刷されたワニスから溶剤を蒸発
させて固化する加熱処理工程を含む液晶配向膜の形成方
法において、上記印刷版表面を予め表面処理することに
よって、上記印刷版に対するワニスの接触角を45度以
下にすることを特徴とする液晶配向膜の形成方法。 - 【請求項2】ポリイミドあるいはポリイミド前駆体の少
なくとも一種のポリマを有機溶剤に溶解したワニスをア
ニロックスロールに均一に塗布する第一の段階と、上記
アニロックスロールから印刷版に転写する第二の段階
と、上記印刷版から基板上に転写する第三の段階を含む
フレキソ印刷工程と、印刷されたワニスから溶剤を蒸発
させて固化する第一の加熱処理工程と、溶剤の除去ある
いはイミド化の目的で行う第二の加熱処理工程とを含む
液晶配向膜の形成方法において、上記印刷版表面を予め
表面処理することによって、第二の加熱処理工程後の薄
膜の均一表面粗さを膜厚の10%以下にすることを特徴
とする液晶配向膜の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3881997A JPH10239691A (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | 液晶配向膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3881997A JPH10239691A (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | 液晶配向膜の形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10239691A true JPH10239691A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=12535880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3881997A Pending JPH10239691A (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | 液晶配向膜の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10239691A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0982512A2 (en) | 1998-08-26 | 2000-03-01 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Clutch hydraulic controller |
JP2006330636A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Sharp Corp | 液晶表示パネルの製造方法、及び、液晶表示パネルの製造装置 |
KR100959130B1 (ko) | 2005-12-29 | 2010-05-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | 롤 인쇄 장비, 롤 인쇄 방법 및 그를 이용한액정표시소자의 제조방법 |
JP2017060927A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 味の素株式会社 | 樹脂シートの製造方法 |
CN106990617A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-07-28 | 武汉华星光电技术有限公司 | 聚酰亚胺涂布方法 |
-
1997
- 1997-02-24 JP JP3881997A patent/JPH10239691A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0982512A2 (en) | 1998-08-26 | 2000-03-01 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Clutch hydraulic controller |
JP2006330636A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Sharp Corp | 液晶表示パネルの製造方法、及び、液晶表示パネルの製造装置 |
JP4647397B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2011-03-09 | シャープ株式会社 | 液晶表示パネルの製造方法、及び、液晶表示パネルの製造装置 |
KR100959130B1 (ko) | 2005-12-29 | 2010-05-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | 롤 인쇄 장비, 롤 인쇄 방법 및 그를 이용한액정표시소자의 제조방법 |
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CN106990617A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-07-28 | 武汉华星光电技术有限公司 | 聚酰亚胺涂布方法 |
CN106990617B (zh) * | 2017-05-19 | 2019-12-03 | 武汉华星光电技术有限公司 | 聚酰亚胺涂布方法 |
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