JPH10253962A

JPH10253962A - 液晶装置の製造方法

Info

Publication number: JPH10253962A
Application number: JP5343897A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Maeda; 強前田; Osamu Okumura; 治奥村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-03-07
Filing date: 1997-03-07
Publication date: 1998-09-25
Anticipated expiration: 2017-03-07
Also published as: JP3671578B2

Abstract

(57)【要約】【課題】配向処理のときの粉塵及び静電気の発生を抑
え、高いプレティルト角を有し大画面で均一な液晶分子
配向を実現できる液晶装置の製造方法を提供する。【解決手段】液晶を挟持する一対の基板のうち、少なく
とも一方の基板の対向する表面に有機膜を形成し、真空
下において前記基板を移動させながら前記有機膜にイオ
ンを斜め方向から照射する。このときのイオン照射角度
は４０°以上５０°以下、イオン加速電圧は１００Ｖ以
上２００Ｖ以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶装置の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶装置の製造方法は、均一な液
晶分子配向を得るために電極１００２付きガラス基板１
００１上にポリイミドなどの有機膜１００３を形成し
て、ナイロン系やレーヨン系などの繊維（１００５）で
一定方向に擦り付けるラビング法が用いられている。ラ
ビング配向処理の模式図を図１０に示す。図中の１００
７の方向に基板１００１を移動しながら、回転（１００
６）しているラビングローラー１００４上に巻き付けて
ある繊維（ラビング布）１００５で有機膜１００３を擦
り付ける。このラビング法による配向処理は現在市販さ
れているほぼすべての液晶装置で用いられている。とこ
ろが、ラビング法によって有機膜に配向処理を施すと、
機械的な接触があるため発塵や静電気などの問題が生じ
る。発塵がおこると、ラビング処理後洗浄が必要とな
り、洗浄によって除去されなかったゴミについては液晶
装置の特性を悪化させ、歩留まりを低下させる要因とな
る。また、静電気が発生すると、液晶の配向が乱れた
り、アクティブマトリクス基板では基板上に存在するＴ
ＦＴ（薄膜トランジスタ）素子やＭＩＭ（金属−絶縁膜
−金属）素子が壊れたりする。

【０００３】そこで、特開平２−２２２９２７号公報、
特開平３−８３０１７号公報、特開平４−６３３２３号
公報では、ラビング法に代わる配向処理としてイオン照
射法が提案されている。イオン照射法は基板上に形成さ
れた有機膜に斜め方向からＡｒなどのイオンを照射する
配向処理法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
イオン照射による配向法はすべてプレティルト角が低か
った。例えば、特開平３−８３０１７号公報では明細書
中の表２、表３で「プレティルト角は０．４°〜１．０
°」と記述されている。特開平４−６３３２３号公報で
は明細書２頁７１行目に「プレティルト角は０．５°で
あった」と記述されている。特開平２−２２２９２７号
公報で提案されているイオン照射による液晶分子配向処
理では１×１０^−５Ｔｏｒｒの高真空が必要となるた
め、生産性が悪い。さらに基板面からの照射角が２０°
以上３０°以下であるため、この角度からイオンを照射
すると液晶装置を構成したとき高いプレティルト角（基
板面と液晶分子長軸方向がなす角度）が得られにくい。
図９はプレティルト角について説明した図であるが、プ
レティルト角９０３が小さいと基板９０１間に電圧を印
加した時に液晶分子９０２が一方向９０４からだけでは
なく、逆方向９０５からも応答するいわゆるリバーステ
ィルトドメインが発生して、高画質の液晶装置を実現で
きない。特開平３−８３０１７号公報で提案されている
イオン照射法においても１×１０^−５Ｔｏｒｒの高真空
が必要となり、かつイオン加速電圧が２５０Ｖから２０
００Ｖと高く有機膜に大きなダメージを与えてしまう。
このため、液晶装置を構成したとき電圧保持率が低下し
て、高画質なディスプレイが実現困難となる。さらに、
イオン加速電圧が高いと高いプレティルト角が得られに
くい。また、特開平２−２２２９２７号公報及び特開平
３−８３０１７号公報ともに公報にあるような構成では
基板面内で照射角の角度依存性が生じ大画面で均一な液
晶配向が困難である。特開平４−６３３２３号公報は１
×１０^−５Ｔｏｒｒの高真空が必要となり、同公報のよ
うな構成では基板面内で照射角の角度依存性が生じ大画
面で均一な液晶配向も困難である。

【０００５】そこで、本発明はイオン照射による液晶分
子配向処理において、高いプレティルト角を有し大画面
で均一な液晶分子配向を得ることを目的とする。また、
配向処理のときの発塵や静電気を抑えた液晶装置の製造
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】請求項１記載の液晶装置
の製造方法は、液晶を挟持する一対の基板のうち、少な
くとも一方の基板の対向する表面に有機膜を形成し、真
空下において前記基板面に対し斜め方向からイオンを照
射することを特徴とする。

【０００７】上記構成によれば、発塵がなくクリーンな
配向処理が可能となる。このため、従来の配向処理であ
るラビング法では必要不可欠であった配向処理後の洗浄
工程が不要となる。本発明に用いるイオンは、Ａｒ、Ｈ
ｅ、Ｎｅ、Ｘｅ、Ｋｒが有効である。

【０００８】請求項２記載の液晶装置の製造方法は、前
記基板を移動させながらイオン照射を行なうことを特徴
とする。

【０００９】上記構成によれば、大画面で均一な配向処
理が可能となる。

【００１０】請求項３記載の液晶装置の製造方法は、前
記基板をイオン照射口側に向かって移動させながらイオ
ン照射を行なうことを特徴とする。

【００１１】上記構成によれば、イオン照射時に有機膜
上にゴミ等があった場合でも、配向処理がすでに済んだ
有機膜をそのゴミで汚染する可能性を小さくできる。イ
オン照射口側に向かっての移動とは、図１における１０
９の方向に基板を移動させることである。

【００１２】請求項４記載の液晶装置の製造方法は、液
晶にプレティルトを与えるべき方向からイオンを斜め照
射することを特徴とする。

【００１３】上記構成によれば、イオン照射方向で液晶
のプレティルト方向を制御できる。

【００１４】請求項５記載の液晶装置の製造方法は、前
記基板面に対するイオンの照射角をθとしたとき、４０
°≦θ≦５０°であることを特徴とする。

【００１５】上記構成によれば、高いプレティルト角を
持つ均一な液晶分子配向が実現できる。なお、照射角θ
は図１におけるイオン照射方向と基板のなす角度１０４
のことである。

【００１６】請求項６記載の液晶装置の製造方法は、前
記有機膜を前記基板の一部に塗布し、前記基板全面にイ
オン照射を行なうことを特徴とする。

【００１７】上記構成によれば、通常有機膜を塗布しな
い液晶駆動用ＩＣ実装部分やシール部分ににじみでた有
機膜や汚れ等をイオン照射時にスパッタ洗浄することが
できる。

【００１８】請求項７記載の液晶装置の製造方法は、可
溶性のポリイミド材料を用いて前記有機膜を作製したこ
とを特徴とする。

【００１９】上記構成によれば、塗布後高温での重合が
必要なポリアミック酸タイプのポリイミドよりも高いプ
レティルト角を得ることができる。また、可溶性タイプ
のポリイミド材料は塗布後の焼成を不要とすることもで
きる。これによって、製造工程のスループットを上げる
ことが可能となる。通常、可溶性ポリイミドを用いた時
の焼成はポリイミド膜中に残存する溶剤を蒸発させるた
めであるが、本発明のような構成にすると真空中に有機
膜を露呈することになるので溶剤の蒸発を加速させるこ
とができたり、イオン照射時に発生する熱によって蒸発
を促進させることもできる。

【００２０】請求項８記載の液晶装置の製造方法は、前
記有機膜の膜厚ｄが前記イオン照射後、１０ｎｍ≦ｄ≦
１００ｎｍであることを特徴とする。

【００２１】上記構成によれば、均一な液晶配向を得る
ことができる。この有機膜によって均一な液晶配向を得
ているわけであるから、１０ｎｍより薄くなるのは液晶
分子への配向規制力が弱まり好ましくない。また、液晶
装置に電圧を印加した時の有機膜膜厚分の電圧降下を低
く抑えることができる。つまり、有機膜は液晶駆動電極
と液晶層の間に存在することになるので、厚すぎるのは
好ましくない。

【００２２】請求項９記載の液晶装置の製造方法は、前
記基板のうち、少なくとも一方が凹凸を有し、前記凹凸
の高さψが３００ｎｍ≦ψ≦１０００ｎｍであることを
特徴とする。

【００２３】上記構成によれば、例えば基板表面に大き
な段差を有するｐ−ＳｉＴＦＴなどのアクティブマトリ
クス液晶装置の配向処理に非常に有効である。従来のラ
ビング配向処理は、大きな段差部周辺はラビングでき
ず、液晶配向の不均一な領域が多数発生していた。この
部分を覆い隠すためにｐ−ＳｉＴＦＴ対向基板に広い線
幅のブラックマスクが必要であり液晶装置の開口率を低
下させていたが、本発明を適用するとこうした大きな段
差部周辺も均一に配向処理ができ、ブラックマスクの線
幅を非常に細くすることが可能となる。

【００２４】請求項１０記載の液晶装置の製造方法は、
前記イオン照射におけるイオン加速電圧をＶ_ＩＯＮとし
たとき１００Ｖ≦Ｖ_ＩＯＮ≦２００Ｖであることを特徴
とする。

【００２５】上記構成によれば、高いプレティルト角と
大画面で均一な液晶分子配向を実現できる。また、イオ
ン照射時の有機膜へのダメージを少なくすることがで
き、高い電圧保持率を実現できる。

【００２６】請求項１１記載の液晶装置の製造方法は、
前記イオンがクラスター状態のイオンを含んでいること
を特徴とする。

【００２７】上記構成によれば、有機膜表面に起伏の大
きな表面形状を形成できるので、高いプレティルト角が
実現できる。

【００２８】請求項１２記載の液晶装置の製造方法は、
前記真空下の真空度をξとしたとき１×１０^−４Ｔｏｒ
ｒ≦ξ≦１×１０^−１Ｔｏｒｒであり、かつイオン照射
口から前記有機膜までの距離Ｌが１ｍｍ≦Ｌ≦３００ｍ
ｍであることを特徴とする。

【００２９】上記構成によれば、低真空であるため液晶
装置の製造に要する時間を短縮できる。これは工業的な
生産を考慮すると、大きなメリットとなる。また、イオ
ン照射口から前記有機膜までの距離が３００ｍｍ以下で
あるため、低真空下においてイオンが有機膜までに到達
する間に酸素や窒素などの空気分子と衝突する確率を小
さくでき、例え衝突が起こったとしても大きなダメージ
を受けにくくできる。イオン照射口から有機膜までの距
離を１ｍｍ以下にすると、基板移動時の振動によってイ
オン照射口と有機膜が接触してしまう危険性がある。真
空度ξが１×１０^−４Ｔｏｒｒ≦ξ≦１×１０^−３Ｔｏ
ｒｒで、イオン照射口から前記有機膜までの距離Ｌが１
０ｍｍ≦Ｌ≦１００ｍｍとした時が特に望ましい範囲で
ある。

【００３０】なお、イオン照射口とはイオン源１０１よ
り導き出されたイオンが加速電極１１１間でエネルギー
を受け加速電極１１１間を飛び出した地点のことをい
う。イオン照射口と有機膜１０５までの距離Ｌとは図１
における１０２のことである。

【００３１】請求項１３記載の液晶装置の製造方法は、
前記基板面を重力に対して平行に配置して前記イオン照
射を行なうことを特徴とする。

【００３２】上記構成によれば、イオン照射時に万が一
装置内にゴミ等の異物が存在しても、それらが重力によ
って基板上に落ちる危険性を回避することが可能とな
る。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００３４】（実施例１）図１は、本発明に係る液晶装
置の製造方法の概略図である。図中には記載していない
が、Ａｒイオン照射は５×１０^−３Ｔｏｒｒの真空装置
中で行われる。イオン源１０１より供給されたＡｒイオ
ンは加速電極１１１によって加速され有機膜１０５に照
射される。ガラス基板１０８上には１０６として記載さ
れているように液晶駆動用電極やＴＦＴ素子などスイッ
チング素子が形成されており、さらにその上に可溶性ポ
リイミドからなる有機膜１０５を印刷法によって塗布し
てある。５×１０^−３Ｔｏｒｒの真空装置内でポリイミ
ド膜に図中の１０３の方向より加速電圧１００Ｖ、電流
密度２０μＡ／ｃｍ^２のＡｒイオンを照射した。このと
きの照射角度θ（１０４）は４５°とし、図中の１０９
または１１０の方向に１ｃｍ／秒の速度で移動して配向
処理を行なった。基板面内の方向（方位角方向）が９０
°異なる同様なイオン照射による配向処理を施したカラ
ーフィルタ側基板と組み合わせ、液晶材料を基板間に封
入してＴＮ（ツイストネマティック）液晶装置を構成し
た。このＴＮ液晶装置を構成するために、図１１におけ
る矢印の方位角方向からイオン照射を行なった。図１１
は液晶装置の正面図で、一対のイオン照射配向処理基板
を組み立てた時のイオン照射方向の関係を模式的に表し
たものである。１１０２は上側基板（カラーフィルタ側
基板）の方位角方向の照射方向で、１１０３は下側基板
（ＴＦＴ側基板）の方位角方向の照射方向である。右ね
じれのカイラル剤が少量添加されたネマティック液晶を
封入し、６時明視１１０４のＴＮ液晶装置を作製した。
作製した液晶装置は配向不良もなく均一な液晶配向が得
られ、電圧印加時にリバースティルトドメインの発生も
なく高画質なディスプレイが実現できた。このときのプ
レティルト角は約４°であった。本実施例では基板の移
動方向を特に規定しなかったが、照射時に基板上にゴミ
等があった場合を考慮すると、図１中の１１０方向より
１０９方向の方が望ましい。図１ではイオン照射方向１
０３と基板移動方向１０９、１１０が平行であったが、
図１の紙面垂直方向にイオン照射方向１０３と基板移動
方向１０９、１１０が所定の角度を持ってずれていても
構わない。本発明には、

【００３５】

【化１】

【００３６】

【化２】

【００３７】などの主鎖を持つ可溶性タイプのポリイミ
ドが特に適しており、高い電圧保持率、均一な液晶配向
及び高いプレティルト角が同時に実現できた。本実施例
では、有機膜に可溶性のポリイミドを塗布しただけで恒
温槽での焼成を施さなかったが、高温重合を必要とする
ポリイミドや塗布後焼成を施した可溶性タイプのポリイ
ミドを用いた液晶装置と比較しても全く遜色のない高画
質なディスプレイが実現できた。

【００３８】（実施例２）実施例１においては照射角度
θを４５°として有機膜に配向処理を施して液晶装置を
構成した。照射角度θを変化させた場合におけるプレテ
ィルト角と配向秩序度の変化を図２に示す。プレティル
ト角は培風館発行「液晶応用編」（岡野光治／小林駿
介共編）６３ページに記載されている磁界電位法を用い
て１８０°配向処理方向が異なるアンチパラレル液晶セ
ルで測定を行ない、配向秩序度は同２８ページに記載さ
れているＧＨ（ゲストホスト）液晶を用いて測定を行な
った。測定はイオン照射角度θを１°から７２°まで１
°おきに変化させて行なった。図の曲線はその近似曲線
である。配向秩序度は大きいほど液晶が均一に配向して
いることになる。通常、配向秩序度は配向法によらず一
定であると言われている。ミクロな領域では確かにその
通りであるが、ここではよりマクロな領域での配向ベク
トルの分布を指して、配向秩序度としたい。その場合、
少なくとも１ｃｍ^２以上の領域において、平均的な配向
秩序度を求めることにする。図２中の左側縦軸はプレテ
ィルト角、右側縦軸は配向秩序度、横軸は基板面に対す
るイオン照射角度θである。２０１は照射角度に対する
プレティルト特性であり、２０２は照射角度に対する配
向秩序度特性である。図から明らかなように照射角が４
０°以上５０°以下のとき、高いプレティルト角と均一
な液晶分子配向特性が得られている。プレティルト角２
０１については、照射角度が高くなると有機膜表面に照
射方向への異方的な形状が形成されるためである。配向
秩序度２０２については、照射角度が低いと均一に有機
膜表面に多くのイオンを照射できなくなり、配向秩序度
が低下する。また、照射角度θを高くしすぎると照射方
向への異方的な形状が形成しにくくなり、配向秩序度の
低下をまねく。よって、照射角度は４０°以上５０°以
下が好ましい。さらに、４５°以上５０°以下のときが
特に望ましい範囲である。

【００３９】（実施例３）図７に示すように、通常有機
膜７０２は基板７０１全体に塗布されるのではなく、液
晶駆動用のＩＣ実装部分７０３やシール部分７０４など
の表示エリア外には塗布されない。しかし、印刷法など
によってポリイミドなどの有機膜７０２を基板７０１に
選択的に塗布しても、にじみが生じ有機膜や有機膜の溶
剤がＩＣ実装部分７０３やシール部分７０４に付着して
しまう。そこで有機膜７０２に配向処理をする時のイオ
ンをこのＩＣ実装部分７０３やシール部分７０４まで照
射することによって、にじみ出した有機膜や溶剤、ゴミ
等の付着物を除去した。このようなイオン照射配向処理
を行なった液晶装置は、シール剤の密着強度が高く、ま
たＩＣ実装時における不良も全く発生しなかった。

【００４０】（実施例４）実施例１と同様な真空中にお
いて、Ａｒイオンをガラス基板上に形成されたポリアミ
ック酸タイプのポリイミドに照射した。このガラス基板
上には液晶駆動用電極、ＭＩＭ素子などが形成されてお
り、さらにその上にポリアミック酸タイプのポリイミド
をスピンナ法によって塗布し、２８０℃２時間重合を行
いイミド化した。このポリイミドの主鎖部の構造式は、

【００４１】

【化３】

【００４２】である。５×１０^−３ｔｏｒｒの真空装置
内で図１と同様に、加速電圧１００Ｖ、電流密度２０μ
Ａ／ｃｍ^２のＡｒイオンを照射した。このときの照射角
度θは４５°とし、１．５ｃｍ／秒の速度で基板を移動
して配向処理を行なった。基板面内の方向（方位角方
向）が９０°異なる同様なイオン照射による配向処理を
施したカラーフィルタ側基板とイオン照射による配向処
理面が互いに向かい合うように組み合わせ、液晶材料を
基板間に封入してＴＮ液晶装置を構成した。作製した液
晶装置は配向不良もなく均一な液晶配向が得られ、電圧
印加時にリバースティルトドメインの発生もなく高画質
なディスプレイが実現できた。このときのプレティルト
角は約３°であった。

【００４３】（実施例５）有機膜の膜厚を変化させて実
施例１の条件でイオン照射法による配向処理を行ない、
液晶の配向状態を調べた。有機膜の膜厚が１０ｎｍより
薄くなると液晶装置の一部に配向不良の領域が生じてき
た。液晶装置はこの有機膜（配向膜）によって均一な液
晶配向を得ているわけであるから、１０ｎｍより薄くな
るのは液晶分子への配向規制力が弱まり好ましくない。
次に、有機膜の膜厚の上限について説明する。図５に液
晶装置１ドットの模式図を示す。簡単化するために抵抗
成分については省略してある。液晶装置１ドットは液晶
容量Ｃ_（ＬＣ）５０１と有機膜容量Ｃ_（ＡＬ）５０２が
直列に接続されている。このドットに電圧Ｖ５０３を印
加すると、有機膜部分でＶ_（ＡＬ）＝Ｃ_（ＬＣ）・Ｖ／
（Ｃ_（ＬＣ）＋Ｃ_（ＡＬ））だけの電圧降下５０５が生
じる。有機膜の膜厚が１００ｎｍより厚くなると、液晶
に印加される電圧５０４が低下し、十分な電圧を液晶層
に印加できなくなる。つまり、有機膜は液晶駆動電極と
液晶層の間に存在することになるので、薄い方が好まし
い。以上のことを考慮して実験を行なった結果、１００
ｎｍ以下が適当であった。よって、イオン照射後の有機
膜の膜厚ｄは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましい。
さらに実用上特に望ましい範囲は、４０ｎｍ以上７０ｎ
ｍ以下である。

【００４４】（実施例６）従来のｐ−ＳｉＴＦＴ基板の
配向処理は図６に示すようにソース線６０３（図６中の
ｙ方向）またはゲート線６０２（図６中のｘ方向）に沿
ってラビングをしていた。これは、最大８００ｎｍにも
達する表面段差によってラビング配向処理ができない領
域を極力小さくするためである（特開昭６２−１５９１
２６号公報）。このように従来のラビング処理ではＴＮ
液晶装置の明視方向を６時または１２時方向にできない
ため、左右で非対称の視角特性となってしまう。本発明
によれば、４０°以上５０°以下の高角度からイオンを
照射しているので、その凹凸による影は最大でも１μｍ
に満たない。よって、表面段差の影響を受けにくく、配
向処理の方向を任意に設定することができる。配向処理
方向が任意に設定できるということは、視角特性を持つ
液晶装置の最も特性がよい方向を任意の方向に設定でき
るということである。これは、投射型液晶プロジェクタ
ーの光学設計や直視型液晶装置を作製する上で非常に有
効である。表面凹凸が非常に大きいプロジェクター用の
ｐ−ＳｉＴＦＴ液晶装置に本発明を適用して、照射角度
５０°でイオン照射を図１１の方位角方向から行なっ
た。図１１は液晶装置の正面図で、一対のイオン照射配
向処理基板を組み立てた時のイオン照射方向の関係を模
式的に表したものである。１１０２は上側基板の方位角
方向の照射方向で、１１０３は下側基板の方位角方向の
照射方向である。右ねじれのカイラル剤が少量添加され
たネマティック液晶を封入し、６時明視１１０４のＴＮ
液晶装置を作製した。作製した液晶装置は配向不良もな
く均一な液晶配向が得られ、電圧印加時にリバースティ
ルトドメインの発生もなく高画質なディスプレイが実現
でき、高開口率化を可能とした。また、左右対称の視角
特性を実現できたので、投射型液晶プロジェクターの光
学設計が容易となった。

【００４５】（実施例７）実施例１においてはイオン加
速電圧を１００Ｖとして有機膜にイオン照射配向処理を
施して液晶装置を構成した。イオン加速電圧に対するプ
レティルト角と配向秩序度の変化を図３に示す。図３中
の左側縦軸はプレティルト角、右側縦軸は配向秩序度、
横軸はイオン加速電圧である。３０１はイオン加速電圧
に対するプレティルト特性であり、３０２はイオン加速
電圧に対する配向秩序度特性である。イオン加速電圧は
２０Ｖから８４０Ｖまで２０Ｖ刻みで変化させた。３０
１、３０２は実験結果の近似曲線である。図から明らか
なように加速電圧が１００Ｖ以上２００Ｖ以下のとき、
高いプレティルト角と均一な液晶分子配向特性が得られ
ている。特に１２０Ｖ以上１８０Ｖ以下が望ましい範囲
である。本実施例では照射角度θ＝４５°であるが、こ
れをθ＝２０°とするとイオン加速電圧をどう変化させ
てもプレティルト角は１°以上にならなかった。つま
り、プレティルト角の発現にはイオン加速電圧が重要で
あるとともに照射角度も同様に重要であることが分かっ
た。

【００４６】（実施例８）実施例１と同様な真空中にお
いて、中性ＡｒとＡｒイオンを含むクラスターをガラス
基板上に形成されたポリイミド有機膜に照射した。この
ときの加速電圧は２００Ｖ、電流密度は１０μＡ／ｃｍ
^２、照射角度θは５０°とし、１．５ｃｍ／秒の速度で
基板を移動して配向処理を行なった。同様な処理を施し
た基板と照射方向が１８０°異なるように組み合わせ、
液晶材料を基板間に封入してアンチパラレル液晶セルを
構成した。この液晶セルのプレティルト角は５．５°で
あり、クラスターを照射しないイオン照射液晶配向パネ
ルと比較すると約２°程高いプレティルト角が実現でき
た。

【００４７】（実施例９）イオン照射配向処理における
イオン照射口と有機膜までの距離Ｌをパラメータとした
時の真空度と配向秩序度の関係を図４に示す。横軸は真
空度であり、縦軸は配向秩序度である。図中の４０１は
イオン照射口と有機膜までの距離Ｌが１００ｍｍのとき
の真空度に対する液晶の配向秩序度、４０２はイオン照
射口と有機膜までの距離Ｌが３００ｍｍのときの真空度
に対する液晶の配向秩序度、４０３はイオン照射口と有
機膜までの距離Ｌが５００ｍｍのときの真空度に対する
液晶の配向秩序度である。イオン照射口と有機膜までの
距離Ｌが３００ｍｍ以下であれば、真空度ξが１×１０
^−４Ｔｏｒｒ≦ξ≦１×１０^−１Ｔｏｒｒの範囲で均一
な液晶分子配向を得ることができた。さらに、真空度ξ
が１×１０^−４Ｔｏｒｒ≦ξ≦１×１０^−３Ｔｏｒｒ
で、イオン照射口から前記有機膜までの距離Ｌが１０ｍ
ｍ≦Ｌ≦１００ｍｍとした時が特に望ましい範囲であ
る。

【００４８】（実施例１０）図８に示すように、有機膜
８０５を塗布した基板８０３を重力８０８に対して平行
に配置して、基板８０３を図中の８０６または８０７の
方向に移動させながらイオンを照射を行なった。イオン
源８０１より供給されたＡｒイオンは加速電極８０９に
よって加速され有機膜８０５に照射される。本発明のよ
うな構成にすると、イオン照射時に万が一装置内にゴミ
等の異物が存在しても、それらが重力８０８によって基
板上に落ちる危険性を回避することができる。図８のよ
うにして、配向処理された基板を用いてＳＴＮ（スーパ
ーツイストネマティック）液晶装置を構成した。このＳ
ＴＮ液晶装置は、ゴミ等の異物混入による不良が全く見
られなかった。本発明により、歩留まりを大きく向上さ
せることができた。本実施例では基板の移動方向を特に
規定しなかったが、照射時に基板上にゴミ等があった場
合を考慮すると、図８中の８０７方向より８０６方向の
方が望ましい。図８ではイオン照射方向８０２と基板移
動方向８０６、８０７が平行であったが、図８の紙面垂
直方向にイオン照射方向８０２と基板移動方向８０６、
８０７が所定の角度を持ってずれていても構わない。

【００４９】

【発明の効果】以上述べてきたように、本願の液晶装置
の製造方法によれば、発塵がなくクリーンな配向処理が
可能となり、高いプレティルト角が実現できる。このた
め、従来の配向処理であるラビング法では必要不可欠で
あった配向処理後の洗浄工程が不要となる。

【００５０】また、配向膜に隣接する液晶分子のプレテ
ィルト角を一定にすることができるため、プレティルト
角のばらつきによる配向不良がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のイオン照射による配向処理の模式図。

【図２】イオン照射に対するプレティルト角と液晶の配
向秩序度の変化を示す図。

【図３】イオン加速電圧に対するプレティルト角と液晶
の配向秩序度の変化を示す図。

【図４】イオン照射時の真空度に対する液晶の配向秩序
度を示す図。

【図５】電圧Ｖを印加した時の液晶セル１ドットの模式
図。

【図６】ＴＦＴ基板の正面図。

【図７】基板上に有機膜を選択的に塗布した時の模式
図。

【図８】基板を重力と平行に配置してイオン照射を行な
う時の模式図。

【図９】プレティルト角の説明図。

【図１０】従来のラビング配向処理の模式図。

【図１１】液晶装置におけるイオン照射方向を示す図。

【符号の説明】

１０１・・・イオン源１０２・・・イオン照射口と有機膜までの距離Ｌ１０３・・・イオン照射方向１０４・・・照射角度θ １０５・・・有機膜１０６・・・電極１０７・・・有機膜の膜厚ｄ１０８・・・基板１０９・・・基板移動方向（１）１１０・・・基板移動方向（２）１１１・・・イオン加速電極２０２・・・照射角度に対するプレティルト角特性２０２・・・照射角度に対する液晶の配向秩序度３０１・・・イオン加速電圧に対するプレティルト角特
性３０２・・・イオン加速電圧に対する液晶の配向秩序度４０１・・・イオン照射口と有機膜の距離が１００ｍｍ
の時の真空度に対する液晶の配向秩序度４０２・・・イオン照射口と有機膜の距離が３００ｍｍ
の時の真空度に対する液晶の配向秩序度４０３・・・イオン照射口と有機膜の距離が５００ｍｍ
の時の真空度に対する液晶の配向秩序度５０１・・・１ドットの液晶容量Ｃ_（ＬＣ）５０２・・・１ドットの有機膜（配向膜）容量Ｃ
_（ＡＬ）５０３・・・１ドットの印加電圧Ｖ５０４・・・液晶に印加される電圧Ｖ_（ＬＣ）５０５・・・有機膜（配向膜）に印加される電圧Ｖ
_（ＡＬ）６０１・・・ＴＦＴ素子６０２・・・ゲート線６０３・・・ソース線（信号線）６０４・・・絶縁膜６０５・・・液晶駆動電極７０１・・・基板７０２・・・有機膜７０３・・・ＩＣ実装部７０４・・・シール部（破線）８０１・・・イオン源８０２・・・イオン照射方向８０３、９０１、１００１・・・基板８０４、１００２・・・電極８０５、１００３・・・有機膜８０６・・・基板移動方向（３）８０７・・・基板移動方向（４）８０８・・・重力８０９・・・イオン加速電極９０２・・・液晶分子９０３・・・プレティルト角９０４・・・液晶分子の電界への応答方向（１）９０５・・・液晶分子の電界への応答方向（２）９０６・・・電界１００４・・・ラビングローラー１００５・・・ラビング布１００６・・・ラビングローラーの回転方向１００７・・・基板の移動方向（５）１１０１・・・ＴＮ液晶パネル１１０２・・・上側基板における照射方向１１０３・・・下側基板における照射方向１１０４・・・ＴＮ液晶の明視方向（６時）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶を挟持する一対の基板のうち、少なく
とも一方の基板の対向する表面に有機膜を形成し、真空
下において前記基板面に対し斜め方向からイオンを照射
することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項２】前記基板を移動させながらイオン照射を行
なうことを特徴とする請求項１記載の液晶装置の製造方
法。
【請求項３】前記基板をイオン照射口側に向かって移動
させながらイオン照射を行なうことを特徴とする請求項
２記載の液晶装置の製造方法。
【請求項４】液晶にティルトを与えるべき方向からイオ
ンを斜め照射することを特徴とする請求項１、又は請求
項２に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項５】前記基板面に対するイオンの照射角をθと
したとき、４０°≦θ≦５０°であることを特徴とする
請求項４記載の液晶装置の製造方法。
【請求項６】前記有機膜を前記基板の一部に塗布し、前
記基板全面にイオン照射を行なうことを特徴とする請求
項１乃至請求項５のいずれかに記載の液晶装置の製造方
法。
【請求項７】可溶性のポリイミド材料を用いて前記有機
膜を作製したことを特徴とする請求項１乃至請求項６の
いずれかに記載の液晶装置の製造方法。
【請求項８】前記有機膜の膜厚ｄが前記イオン照射後、
１０ｎｍ≦ｄ≦１００ｎｍであることを特徴とする請求
項１乃至請求項７のいずれかに記載の液晶装置の製造方
法。
【請求項９】前記基板のうち、少なくとも一方が凹凸を
有し、前記凹凸の高さψが３００ｎｍ≦ψ≦１０００ｎ
ｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいず
れかに記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１０】前記イオン照射におけるイオン加速電圧
をＶ_ＩＯＮとしたとき、１００Ｖ≦Ｖ_ＩＯＮ≦２００Ｖ
であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれ
かに記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１１】前記イオンがクラスター状態のイオンを
含んでいることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の
いずれかに記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１２】前記真空下の真空度をξとしたとき１×
１０^−４Ｔｏｒｒ≦ξ≦１×１０^−１Ｔｏｒｒであり、
かつイオン照射口から前記有機膜までの距離Ｌが１ｍｍ
≦Ｌ≦３００ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至
請求項１１のいずれかに記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１３】前記基板面を重力に対して平行に配置し
て前記イオン照射を行なうことを特徴とする請求項１乃
至請求項１２のいずれかに記載の液晶装置の製造方法。