JPH11352481A

JPH11352481A - 配向処理方法

Info

Publication number: JPH11352481A
Application number: JP15716698A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamamoto; 本武志山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-06-05
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 1999-12-24

Abstract

(57)【要約】【課題】基板上の配向膜に非接触で配向性を与える工
程において、光照射強度のムラをなくし均一な配向性が
得られる製造方法を提案する。【解決手段】基板１上に形成された配向膜２に斜方か
ら光照射を行って配向性を与える工程において、基板１
の表面と光源１１との距離が遠い領域Ａから距離が近い
領域Ｂになるにつれて光強度が低下するように光照射を
行うことで、配向膜２の表面上の光強度が均一で配向性
にむらが生じるのを防止し、表示品位を向上させること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は配向処理方法に係わ
り、特に非接触により配向膜に配向性を与える処理の方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】薄型で軽量、低消費電力という大きな利
点を有する液晶表示素子（Liquid Crystal Device 、以
下、ＬＣＤという）は、近年では日本語ワードプロセッ
サやデスクトップパーソナルコンピュータ等のパースナ
ルユースのＯＡ（Office Automation ）機器における表
示装置として、積極的に用いられている。これらのＬＣ
Ｄの殆どには、液晶配向処理が施されている。

【０００３】液晶に配向を与える代表的な方法として、
配向膜の表面を布で擦るラビング法がある。ラビング法
は、簡単な工程により容易に配向処理を行うことができ
るので、最も幅広く用いられている。しかし、配向膜の
表面を擦る際に、基板表面に形成されたＴＦＴ（Thin F
ilm Transistor）やＴＦＤ（Thin Film Diode ）等の能
動素子に衝撃や静電気を与えて素子の破壊を起こす場合
があった。また、布から発生した塵埃等によって液晶表
示素子の歩留まりを低下させることもあった。

【０００４】そこで、このような問題を解決するため
に、非接触により配向膜に配向性を与える技術の開発が
行われるに至っている。なかでも、偏光紫外線等を配向
膜の表面に照射する技術の開発は活発である。図５に、
従来の斜方照射法により配向膜に配向性を与える技術に
ついて説明する。ＴＦＴ基板１の表面に配向膜２が形成
されており、光源１１から光がＴＦＴ基板１に対して斜
方向から照射される。

【０００５】このような斜方照射法により、ラビング法
では困難であったプレチルト角を液晶に与え、かつラビ
ング法と同レベルの配向性を有する液晶表示素子を得る
ことが可能になってきた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な従来の斜方照射法では、ＴＦＴ基板１に対して光源１
１を傾けるだけであり、基板１と光源１１との距離が配
向膜２の面内で異なっていた。光源１１との距離が大き
い領域Ａと距離が小さい領域Ｂとでは、領域Ｂの方が照
射強度が高くなる。領域Ｂに対して最適な照射量を与え
ると領域Ａでは照射量が不足し、逆に領域Ａに対して最
適な照射量を与えると領域Ｂでは照射量が過剰になる。
よって、いずれの場合においても配向膜２の面内での照
射強度にムラが生じて、均一な配向性が得られないとい
う問題があった。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、均一な配向性を与えることで表示品質に優れた液晶
表示素子を得ることが可能な配向処理方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の配向処理方法
は、基板上に形成された配向膜に対し、面状の光源から
発せされる光を照射して配向処理を行う方法であって、
前記光の照射は、前記光源の面に対して前記基板を相対
的に傾けて行い、前記光源から発せられる光を前記配向
膜までの距離に応じて調整し、前記配向膜全面に略均一
な光強度または均一な光量の光を照射することを特徴と
している。

【０００９】ここで、前記配向処理を行う工程では、前
記光源から階調性を有するフォトマスクを介して前記配
向膜の表面に光照射を行うことで光強度を配向膜の表面
で均一にさせてもよく、あるいは、前記光源と前記配向
膜表面との間において遮光性を有する光シャッタを移動
させながら前記配向膜の表面に光照射を行うことで光強
度の違いに応じて照射量を変化させてもよい。

【００１０】さらには、前記配向処理を行う工程では、
前記光源としてライン状のものを使用し、この光源と前
記基板とを相対的に移動させながら前記配向膜の表面で
光強度が均一になるように光照射を行ってもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のー実施の形態について図
面を参照して説明する。以下に説明する各々の実施の形
態では、光源から基板までの距離に応じて配向膜の面内
での照射強度が均一になるように調整して照射強度のム
ラを解消し、これにより均一な配向性を実現する点に特
徴がある。照射強度を変化させる具体的な方法が、それ
ぞれの実施の形態によって異なる。

【００１２】先ず、本発明の第１の実施の形態による配
向処理方法について、図１を用いて説明する。本実施の
形態は、階調性を有するフォトマスク１２を用いて配向
膜表面での照射強度を面内で均一にする点に特徴があ
る。

【００１３】例えば、３００ｍｍ×４００ｍｍ×０．７
ｍｍのカラーフィルタ基板と同一寸法のＴＦＴ基板１を
中性洗剤を用いて洗浄し、ポリイミド配向膜２（日本合
成ゴム社製ＡＬ−３０４６）を印刷して形成した後、摂
氏１８０度で３０分間焼成する。配向膜２の表面に、入
射角０度で光源１１からの光照射を１回行う。光源１１
は、例えば出力１ｋＷの超高圧水銀ランプに２５４ｎｍ
用のバンドパスフィルタを配置させ、基板１の表面の光
強度を１００ｍＷ／ｃｍ²に設定して５分間光の照射処
理を行う。

【００１４】次に、７０度の入射角が得られるように、
光源１１と基板１における領域Ａの中央部までの距離を
１５０ｍｍ、領域Ｂの中央部までの距離を５０ｍｍに設
定する。そして階調性を有するフォトマスク１２を光源
１１に装着する。このフォトマスク１２は、基板１が光
源に近い側ほど光強度を減少させるものである。この状
態で、２回目の光照射を斜方より５分間行う。この場
合、面内均一に２０ｍＷ／ｃｍ² の光強度であった。

【００１５】フォトマスク１２を装着しない場合は、照
射される光強度は領域Ａでおよそ３０ｍＷ／ｃｍ² 、領
域Ｂでおよそ９０ｍＷ／ｃｍ² であった。

【００１６】このような光照射を行い配向膜２に配向処
理を施した基板１に、液晶組成物を注入する空間を確保
するためのスペーサを散布する処理と、シールを塗布す
る処理を行う。さらに、図示されていない対向基板と配
向膜が形成された対向基板と基板１とが電極側が内側に
なるように対向させ、２枚の基板を封着する封着工程、
カット工程、液晶注入工程、偏向板貼り付け工程を経て
液晶表示素子を得る。

【００１７】本実施の形態により液晶表示素子を作製
し、さらに比較例として、階調性フォトマスクを用いな
い点を除いて他は上記第１の実施の形態と同様である工
程を経て液晶表示素子を作製した。比較例では、配向膜
２の領域Ａから領域Ｂにかけて配向規制力の違いが原因
と思われる配向ムラが観察され、良好な表示品位を得る
ことはできなかった。これに対し、上記第１の実施の形
態により得られた液晶表示素子の表示品位を評価したと
ころ、領域Ａから領域Ｂにかけて配向膜２の全体の配向
性が均一であり、比較例よりも良好な表示品位が得られ
た。

【００１８】本発明の第２の実施の形態は、図２に示さ
れたように、階調性フォトマスクの替わりに遮光性シャ
ッタ１３を用いて基板１上の配向膜２に光照射を行う。
遮光性シャッタ１３により光源１１からの光が完全に遮
光された状態から開始し、領域Ａから領域Ｂに向かって
速度１ｍｍ／秒で遮光性シャッタ１３を矢印Ｘの方向に
移動させる。この状態から、領域Ａから領域Ｂに向かっ
て徐々に遮光性シャッタ１３を開放していき、配向膜２
上に５分間光を照射する。この後、上記第１の実施の形
態と同様な工程を経て液晶表示素子を得る。

【００１９】本発明の第３の実施の形態では、図３に示
されたような１０ｍｍ×４００ｍｍのライン状の光源２
１を用いて光源２１の光強度を変化させる点に特徴があ
る。基板１上に形成された配向膜２において、領域Ａに
照射される光源２１の光強度から領域Ｂに照射される光
源２１の光強度が徐々に低下するように、光源２１を速
度１ｍｍ／秒で矢印Ｘの方向に移動させる。図４に、配
向膜２の領域Ａから領域Ｂに至る光源２１の光強度の変
化の一例を示す。領域Ａ上において、光源の光強度が例
えば１００ｍＷ／ｃｍ²という最大値をとり、領域Ｂ上
に向かって光源の光強度が徐々に低下して領域Ｂ上にお
いて例えば３０ｍＷ／ｃｍ²という最小値をとる。

【００２０】このような光照射を行った後、上記第１、
第２の実施の形態と同様な工程を経て液晶表示素子を得
る。

【００２１】第２、第３の実施の形態により得られた液
晶表示素子の表示品質を評価したところ、いずれも比較
例より良好な特性を得ることができた。

【００２２】上述した実施の形態はいずれも一例であ
り、本発明を限定するものではない。例えば、第１の実
施の形態として述べた各種材料や条件に限らず、他の材
料や他の条件による液晶表示素子に対しても本発明を適
用することが可能である。また、液晶セルの構成は、例
えばＯＣＢ（Optical Compensated Bend）モード、１８
０度ツイストモード、ＳＴＮ（Super Twist Nematic ）
モード、ハイブリッドモード、強誘電モードというよう
に、いずれのものであっても本発明を適用することがで
きる。

【００２３】さらに、上記実施の形態ではいずれもＴＦ
Ｔ基板側の配向膜に対してのみ、光源までの距離に応じ
て光源の光強度を変化させながら斜方照射を行ってい
る。しかし、対向基板側に対してのみ同様に光源の光強
度を変化させながら斜方照射を行ってもよく、あるいは
ＴＦＴ基板と対向基板の両方の配向膜に対してそれぞれ
光源の光強度を変化させながら斜方照射を行ってもよ
い。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の配向処理
方法によれば、配向膜に配向処理を行う工程において、
配向膜表面と光を照射する光源との距離が遠くなるに従
い光源の光強度が高くなるように光強度を変化させて光
照射を行うことにより、光源までの距離の相違にかかわ
らす配向膜表面での光の照射強度を均一化させて配向性
にむらが生じるのを防止し、高い表示品位を得ることが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による配向処理方法
を示した縦断面図。

【図２】本発明の第２の実施の形態による配向処理方法
を示した縦断面図。

【図３】本発明の第３の実施の形態による配向処理方法
を示した縦断面図。

【図４】上記第３の実施の形態により光照射を行う場合
における光源から配向膜表面までの距離と光源の光強度
との関係を示したグラフ。

【図５】従来の配向処理方法を示した縦断面図。

【符号の説明】

１ＴＦＴ基板２配向膜１１光源１２階調性フォトマスク１３遮光性シャッタ２１ライン状光源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成された配向膜に対し、面状の
光源から発せられる光を照射して配向処理を行う配向処
理方法において、前記光の照射は、前記光源の面に対し
て前記基板を相対的に傾けて行い、前記光源から発せら
れる光を前記配向膜までの距離に応じて調整し、前記配
向膜全面に略均一な光強度または均一な光量の光を照射
することを特徴とする配向処理方法。
【請求項２】前記調整は、階調性を有するマスクを前記
光源と前記配向膜との間に介在させ、前記光源から前記
配向膜までの距離が長い領域ほど前記マスクの透過率を
高くして調整することを特徴とする請求項１記載の配向
処理方法。
【請求項３】前記調整は、遮光性を有する光シャッタを
前記光源と前記配向膜との間に介在させ、前記光源から
前記配向膜までの距離が長い側から前記光シャッタを開
けていくことを特徴とする請求項１記載の配向処理方
法。
【請求項４】前記面状の光源は、ライン状の光源を走査
させて面状とすることを特徴とする請求項１記載の配向
処理方法。