JPS62286020A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
液晶表示装置の製造方法Info
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- JPS62286020A JPS62286020A JP12896186A JP12896186A JPS62286020A JP S62286020 A JPS62286020 A JP S62286020A JP 12896186 A JP12896186 A JP 12896186A JP 12896186 A JP12896186 A JP 12896186A JP S62286020 A JPS62286020 A JP S62286020A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は液晶表示装置において、液晶分子を配列せしめ
る配向層の形成方法に関する。
る配向層の形成方法に関する。
従来の液晶表示装置の配向処理方法としては特開昭５５
−１４３５２５の様にポリアミック酸を溶剤に溶解し基
板上に塗布した後、加熱処理により脱水閉環してイミド
結合を行なわせポリイミド系高分子被膜を形成する工程
及び前記ポリイミド糸列分子被膜をそれぞれ一方向に配
向処理する工程とからなっていた。
−１４３５２５の様にポリアミック酸を溶剤に溶解し基
板上に塗布した後、加熱処理により脱水閉環してイミド
結合を行なわせポリイミド系高分子被膜を形成する工程
及び前記ポリイミド糸列分子被膜をそれぞれ一方向に配
向処理する工程とからなっていた。
先ず従来技術の問題点を挙げる前に、本発明が必要に至
った背景を述べて、なぜ従来技術では問題なのかをより
明らかにしたい。
った背景を述べて、なぜ従来技術では問題なのかをより
明らかにしたい。
最近の液晶表示装置の発展はめざましくポータプルＴＶ
やパーソナルコンピュータの表示用としてＣＲＴに継ぐ
表示装置に成長してきている。ところで、特にパーソナ
ルコンピュータ用の表示装置として大型で大容量の液晶
表示装置の要求が強く出されており、この要求を実現す
るためにはダイナミック駆動特性を現在のＴＮタイプよ
り著しく改善させ、表示品質を高めたものを低コストで
作る必要がある。そこで前記要求を満足する表示方式と
して、液晶分子のツイスト角を従来のＴＮタイプより大
幅に大きくして複屈折性を利用するスーパーＴＮ方式（
以下ＳＴＮ方式と称す）が提案され、現在各社で勢力的
に研究されている。
やパーソナルコンピュータの表示用としてＣＲＴに継ぐ
表示装置に成長してきている。ところで、特にパーソナ
ルコンピュータ用の表示装置として大型で大容量の液晶
表示装置の要求が強く出されており、この要求を実現す
るためにはダイナミック駆動特性を現在のＴＮタイプよ
り著しく改善させ、表示品質を高めたものを低コストで
作る必要がある。そこで前記要求を満足する表示方式と
して、液晶分子のツイスト角を従来のＴＮタイプより大
幅に大きくして複屈折性を利用するスーパーＴＮ方式（
以下ＳＴＮ方式と称す）が提案され、現在各社で勢力的
に研究されている。
Ｓ’Ｉ’Ｎ方式で最も重要な技術として、大きなツイス
ト角（通常１８０°〜２７０° ）でも液晶分子を安定
均一に配向せしめる配向技術と、複屈折性を利用するた
めに高精度のセル厚制御技術の２点が挙げられる。本発
明は前者に関するので後者についての説明は省略する。
ト角（通常１８０°〜２７０° ）でも液晶分子を安定
均一に配向せしめる配向技術と、複屈折性を利用するた
めに高精度のセル厚制御技術の２点が挙げられる。本発
明は前者に関するので後者についての説明は省略する。
前者の技術において、最大のポイントは液晶分子のチル
ト角（電圧無印加状態において液晶分子が基板平面とな
す角度）を少なくとも５度以上、好ましくは１０〜３０
°の範囲で安定的に形成できる配向処理方法を確立する
ことである。
ト角（電圧無印加状態において液晶分子が基板平面とな
す角度）を少なくとも５度以上、好ましくは１０〜３０
°の範囲で安定的に形成できる配向処理方法を確立する
ことである。
しかし前述の従来技術では液晶分子のチルト角がせいぜ
い数度程であり、ＳＴＮ方式の配向処理に用いると、低
チルト角のためツイスト状態が不安定になり逆ツイスト
による低ツイスト角現象が生じてしまい、目的の性能が
得られないという問題点を有する。
い数度程であり、ＳＴＮ方式の配向処理に用いると、低
チルト角のためツイスト状態が不安定になり逆ツイスト
による低ツイスト角現象が生じてしまい、目的の性能が
得られないという問題点を有する。
また一般的に知られている方法として、Ｓ１０を基板に
対して斜め方向から真空蒸着して一定の規則性を持たせ
た蒸着膜により液晶分子を配向せしめる斜蒸着法があり
、この方法によれば液晶分子のチルト角を０〜６０°の
範囲で制御できるが、欠点として大型基板上に均一に蒸
着膜を形成することが困難のために均一配向が得られな
いこと、さらには真空装置内での基板のセット位置、角
度をシビアーに管理しなければならず工数が増えて高コ
ストになってしまうこと等により蓋産技術には不適であ
る。
対して斜め方向から真空蒸着して一定の規則性を持たせ
た蒸着膜により液晶分子を配向せしめる斜蒸着法があり
、この方法によれば液晶分子のチルト角を０〜６０°の
範囲で制御できるが、欠点として大型基板上に均一に蒸
着膜を形成することが困難のために均一配向が得られな
いこと、さらには真空装置内での基板のセット位置、角
度をシビアーに管理しなければならず工数が増えて高コ
ストになってしまうこと等により蓋産技術には不適であ
る。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは液晶分子のチルト角の大きな均一
配向を量産的な方法により低コストで提供するところに
ある。
の目的とするところは液晶分子のチルト角の大きな均一
配向を量産的な方法により低コストで提供するところに
ある。
本発明による液晶表示装置の製造方法は、液晶分子を一
方向に配列せしめる配向層を性質の異なる２種類以上の
高分子樹脂により形成することを特徴とし、さらに前記
高分子樹脂として硬度あるいは表面張力の異なる樹脂を
用いたことを特徴とする。
方向に配列せしめる配向層を性質の異なる２種類以上の
高分子樹脂により形成することを特徴とし、さらに前記
高分子樹脂として硬度あるいは表面張力の異なる樹脂を
用いたことを特徴とする。
また前記配向層を形成する工程が、少なくとも高分子樹
脂を塗布する工程およびラビング処理する工程、あるい
は、少なくとも高分子樹脂を塗布する工程、該高分子樹
脂層を選択エツチングする工程およびラビング処理工程
からなることを特徴とする。
脂を塗布する工程およびラビング処理する工程、あるい
は、少なくとも高分子樹脂を塗布する工程、該高分子樹
脂層を選択エツチングする工程およびラビング処理工程
からなることを特徴とする。
本発明の上記構成による作用を説明する。
２種類以上の異なるポリマーを組み合わせて材料特性を
改善する方法として、一方または両方のポリマーを他の
ポリマーの存在下で架橋結合させる方法がある。この場
合両ポリマーとも熱硬化性ポリマーであると両方とも架
橋結合し、一方が熱可塑性ポリマー、他方が熱硬化性ポ
リマーの場合は、前者の相が線状分子構造のままで残り
、後者の相が架橋結合する。この様にして形成した混合
ポリマー相中では、各々のポリマーが互いに相手の相中
に分散して、各々の分子構造の独自性はそのまま保持し
ている。これにより各々のポリマーの特性を失うことな
しにポリマーブレンド層を形成することができる。
改善する方法として、一方または両方のポリマーを他の
ポリマーの存在下で架橋結合させる方法がある。この場
合両ポリマーとも熱硬化性ポリマーであると両方とも架
橋結合し、一方が熱可塑性ポリマー、他方が熱硬化性ポ
リマーの場合は、前者の相が線状分子構造のままで残り
、後者の相が架橋結合する。この様にして形成した混合
ポリマー相中では、各々のポリマーが互いに相手の相中
に分散して、各々の分子構造の独自性はそのまま保持し
ている。これにより各々のポリマーの特性を失うことな
しにポリマーブレンド層を形成することができる。
本発明者が鋭意研究した結果、前記手法を液晶分子を配
列せしめる配向層に応用することをこより、液晶分子の
チルト角を制御でき、均一配向を達成できることがわか
った。
列せしめる配向層に応用することをこより、液晶分子の
チルト角を制御でき、均一配向を達成できることがわか
った。
本発明の詳細な作用を第１図および第２図を用い説明す
る。
る。
第１図はポリマーブレンド層を形成後ラビング処理する
場合の作用を示す。
場合の作用を示す。
基板１上に硬度の異なる２種類の高分子樹脂をブレンド
した混合層２を形成する（第１図−（α））。該混合層
２中では、硬い高分子樹脂相２− ａと軟かい高分子樹
脂相２−ｂがお互いに分散し合った状態になっており、
該混合層２０表面を布等で一方向にラビング処理すると
、硬い高分子樹脂相部２−αはあまり削られず、軟かい
高分子樹脂相部２−ｂはかなり削られて、結局第１図−
（ｂ）に示すように方向性を有する微細な凹凸が形成さ
れる。この場合、方向性を有する凹凸の形状は前記２種
類の高分子樹脂の混合比及び硬度、前記混合層２の厚み
、ラビングの圧力等により決定される。前記２種類の高
分子樹脂の混合比は、高分子樹脂の種類により最適比が
存在し、最適比から極端にずれると液晶分子のチルト角
がほとんど０゜になってしまう。また前記２種類の高分
子樹脂の硬度差が大きい程、前記混合層２の厚みが大き
い程液晶分子のチルト角は大きくなる傾向を示す。
した混合層２を形成する（第１図−（α））。該混合層
２中では、硬い高分子樹脂相２− ａと軟かい高分子樹
脂相２−ｂがお互いに分散し合った状態になっており、
該混合層２０表面を布等で一方向にラビング処理すると
、硬い高分子樹脂相部２−αはあまり削られず、軟かい
高分子樹脂相部２−ｂはかなり削られて、結局第１図−
（ｂ）に示すように方向性を有する微細な凹凸が形成さ
れる。この場合、方向性を有する凹凸の形状は前記２種
類の高分子樹脂の混合比及び硬度、前記混合層２の厚み
、ラビングの圧力等により決定される。前記２種類の高
分子樹脂の混合比は、高分子樹脂の種類により最適比が
存在し、最適比から極端にずれると液晶分子のチルト角
がほとんど０゜になってしまう。また前記２種類の高分
子樹脂の硬度差が大きい程、前記混合層２の厚みが大き
い程液晶分子のチルト角は大きくなる傾向を示す。
さらにラビング圧力の効果は、前記２種類の高分子樹脂
の硬度差が大きい場合には、ラビング圧力が大きい程液
晶分子のチルト角は大きくなり、硬度差が小さい場合に
は、最適なラビング圧力が存在する。ラビングの総圧力
として数ｔ〜数百９の範囲が適当である。最終的に第１
図−（Ｃ）に示すように液晶分子３は方向性の有する凹
凸のためにチルト角θで一方向に安定的に配列する。ま
た２棟類の高分子樹脂として表面張力の異なる高分子樹
脂を用いた場合、ミクロ的な表面エネルギーの違いから
やはり同様の効果が得られる。第２図はポリマーブレン
ド層を形成後、一方のポリマー相を選択的にエツチング
し、ラビング処理する場合の作用を示す。
の硬度差が大きい場合には、ラビング圧力が大きい程液
晶分子のチルト角は大きくなり、硬度差が小さい場合に
は、最適なラビング圧力が存在する。ラビングの総圧力
として数ｔ〜数百９の範囲が適当である。最終的に第１
図−（Ｃ）に示すように液晶分子３は方向性の有する凹
凸のためにチルト角θで一方向に安定的に配列する。ま
た２棟類の高分子樹脂として表面張力の異なる高分子樹
脂を用いた場合、ミクロ的な表面エネルギーの違いから
やはり同様の効果が得られる。第２図はポリマーブレン
ド層を形成後、一方のポリマー相を選択的にエツチング
し、ラビング処理する場合の作用を示す。
基板１上に所定のエツチング液に溶解する高分子樹脂１
２−αと溶解しない高分子樹脂１２−ｂをブレンドした
場合層１２を形成する（第２図−（α））。前記例と同
様に該混合層１２中では、前記２種類の高分子樹脂相が
相互に分散した状態になっている。次に所定のエツチン
グ液で高分子樹脂相１２−ａをエツチングしく第２図−
（ｂ））、残った高分子樹脂相１２−ｂの表面を布等で
一方向にラビング処理すると、方向性の有する微細な凹
凸が形成される（第２図−（Ｃ））。この場合、前記凹
凸の形状は前記高分子樹脂相１２−ｂの厚みとラビング
圧力により大部分決定される。
２−αと溶解しない高分子樹脂１２−ｂをブレンドした
場合層１２を形成する（第２図−（α））。前記例と同
様に該混合層１２中では、前記２種類の高分子樹脂相が
相互に分散した状態になっている。次に所定のエツチン
グ液で高分子樹脂相１２−ａをエツチングしく第２図−
（ｂ））、残った高分子樹脂相１２−ｂの表面を布等で
一方向にラビング処理すると、方向性の有する微細な凹
凸が形成される（第２図−（Ｃ））。この場合、前記凹
凸の形状は前記高分子樹脂相１２−ｂの厚みとラビング
圧力により大部分決定される。
前記樹脂の膜厚として数百又〜故μｍ１総ラビング圧力
として数し〜数百９が望ましい。最終的に液晶分子３は
方向性の有する凹凸によりチルト角θで一方向に安定的
に配列する第２図−（ｄ））これにより本発明を用いた
場合、液晶分子のチルト角θは約０〜３０°の範囲で制
御可能となる。
として数し〜数百９が望ましい。最終的に液晶分子３は
方向性の有する凹凸によりチルト角θで一方向に安定的
に配列する第２図−（ｄ））これにより本発明を用いた
場合、液晶分子のチルト角θは約０〜３０°の範囲で制
御可能となる。
１、 透明電極が所定の形状にバターニングされたガラ
ス基板上に、ポリイミド系高分子樹脂（軟かい樹脂）と
エポキシ系高分子樹脂（硬い樹脂）を１：１に均一混合
した高分子樹脂液をフレキソ印刷により塗布した後、加
熱処理により前記２種類の高分子樹脂が相互に分散した
５００１厚の混合被膜を形成した。次にサツシをロール
鳴巻き付は総圧カフ０４で４回一方向にラビング処理し
配向層を形成した。この後、通常の方法により液晶セル
を作り磁場中で液晶分子のチルト角を測定したところ１
０°程度であった。同様の基板を用いて第３図に示す液
晶分子のツイスト角を上下基板１のラビング方向及び液
晶３′に添加する光学活性剤の量の条件により２４０度
になるようにし、一方の偏光板６の偏光軸をラビング方
向に対し４５度ずらし、他方の偏光板６′の偏光軸を前
記偏光板６の偏光軸に対し９０度にするように配置して
、複屈折性を利用するＳＴＮタイプの液晶表示装置を製
作した。該液晶表示装置の配向性を調べたところ均−配
向状態であり、さらに’／２００デユーティによる駆動
を行なったところ、ＴＮタイプに比ベコントラストが高
く視野角の広い表示が安定的に得られた。
ス基板上に、ポリイミド系高分子樹脂（軟かい樹脂）と
エポキシ系高分子樹脂（硬い樹脂）を１：１に均一混合
した高分子樹脂液をフレキソ印刷により塗布した後、加
熱処理により前記２種類の高分子樹脂が相互に分散した
５００１厚の混合被膜を形成した。次にサツシをロール
鳴巻き付は総圧カフ０４で４回一方向にラビング処理し
配向層を形成した。この後、通常の方法により液晶セル
を作り磁場中で液晶分子のチルト角を測定したところ１
０°程度であった。同様の基板を用いて第３図に示す液
晶分子のツイスト角を上下基板１のラビング方向及び液
晶３′に添加する光学活性剤の量の条件により２４０度
になるようにし、一方の偏光板６の偏光軸をラビング方
向に対し４５度ずらし、他方の偏光板６′の偏光軸を前
記偏光板６の偏光軸に対し９０度にするように配置して
、複屈折性を利用するＳＴＮタイプの液晶表示装置を製
作した。該液晶表示装置の配向性を調べたところ均−配
向状態であり、さらに’／２００デユーティによる駆動
を行なったところ、ＴＮタイプに比ベコントラストが高
く視野角の広い表示が安定的に得られた。
Ｚ 透明電極が所定の形状にバターニングされたガラス
基板上に、ポリイミド系高分子樹脂とポリエーテルサル
フォン樹脂（ＰＥＳ樹脂）を１；１に均一混合した高分
子樹脂液をフレキソ印刷により塗布した後、第１ステツ
プとして１５０℃で５０分間、第２ステツプとして２５
０℃で６０分間のステップキュアーを行ない前記２柚類
の高分子樹脂が密に相互分散した１ ０００に厚の被膜
を形成した。次にジメチルアセトアミドを用いてＰＥＳ
樹脂相だけをエツチングしたところ、ポリイミド樹脂相
が凸状に微細に残っているのが確認された。次にサラシ
をロールに巻き付は総圧力５０聾で４回一方向にラビン
グ処理し配向層を形成した。この後、通常の方法により
液晶セルを作り磁場中で液晶分子のチルト角を測定した
ところ２０゜程度であった。上記基板を用いて実施例１
と同様な方法により液晶分子のツイスト角を２７０度に
したＳＴＮタイプの液晶表示装置を製作したところ、均
一配向が達成されているのはもちろんであり、表示品質
としては実施例１よりもやや改善された品質が得られた
。
基板上に、ポリイミド系高分子樹脂とポリエーテルサル
フォン樹脂（ＰＥＳ樹脂）を１；１に均一混合した高分
子樹脂液をフレキソ印刷により塗布した後、第１ステツ
プとして１５０℃で５０分間、第２ステツプとして２５
０℃で６０分間のステップキュアーを行ない前記２柚類
の高分子樹脂が密に相互分散した１ ０００に厚の被膜
を形成した。次にジメチルアセトアミドを用いてＰＥＳ
樹脂相だけをエツチングしたところ、ポリイミド樹脂相
が凸状に微細に残っているのが確認された。次にサラシ
をロールに巻き付は総圧力５０聾で４回一方向にラビン
グ処理し配向層を形成した。この後、通常の方法により
液晶セルを作り磁場中で液晶分子のチルト角を測定した
ところ２０゜程度であった。上記基板を用いて実施例１
と同様な方法により液晶分子のツイスト角を２７０度に
したＳＴＮタイプの液晶表示装置を製作したところ、均
一配向が達成されているのはもちろんであり、表示品質
としては実施例１よりもやや改善された品質が得られた
。
以上述べたように本発明によれば、液晶分子を一方向に
配列させる配向層を、硬度または表面張力などの特性の
異なる２種類以上の高分子樹脂の混合被膜を作り、該被
膜表面を一方向にラビング処理するか、あるいはエツチ
ング特性の異なる２種類以上の高分子樹脂の混合被膜を
作り、該被膜中の特定の高分子樹脂相をエツチングした
後一方向にラビング処理することにより形成するため、
方向性の有する微細な凹凸形状を制御できるようになる
。これにより液晶分子のチルト角を０〜３０度の範凹で
決定でき、液晶分子のツイスト角を９０度以上大きくし
ても安定的に均一配向を提供することが可能となる。
配列させる配向層を、硬度または表面張力などの特性の
異なる２種類以上の高分子樹脂の混合被膜を作り、該被
膜表面を一方向にラビング処理するか、あるいはエツチ
ング特性の異なる２種類以上の高分子樹脂の混合被膜を
作り、該被膜中の特定の高分子樹脂相をエツチングした
後一方向にラビング処理することにより形成するため、
方向性の有する微細な凹凸形状を制御できるようになる
。これにより液晶分子のチルト角を０〜３０度の範凹で
決定でき、液晶分子のツイスト角を９０度以上大きくし
ても安定的に均一配向を提供することが可能となる。
ゆえに本発明は、特に大型大容墓表示に適するＳＴＮタ
イプの液晶表示装置に有効である。
イプの液晶表示装置に有効である。
第１図ｃａ＞ｃ、ｂ＞ｃｃ＞及び第２図（α）（ｈ）（
Ｃ）（ｄ）は本発明の作用を示す模式図。 第３図は本発明による液晶表示装置の断面図。 １・・・・・・ガラス基板 ２・・・・・・高分子樹脂混合層あるいは配向層２−α
・・・・・・硬い高分子樹脂層 ２−ｂ・・・・・・軟かい高分子樹脂層１２−α、１２
−ｂ・・・・・・高分子樹１１′ｆｉ層６・・・・・・
液晶分子 ５１・・・・・・液晶層 ４・・・・・・西明電極 ５・・・・・・シール剤 ６．６１・・・・・・偏光板 第１図 第３図
Ｃ）（ｄ）は本発明の作用を示す模式図。 第３図は本発明による液晶表示装置の断面図。 １・・・・・・ガラス基板 ２・・・・・・高分子樹脂混合層あるいは配向層２−α
・・・・・・硬い高分子樹脂層 ２−ｂ・・・・・・軟かい高分子樹脂層１２−α、１２
−ｂ・・・・・・高分子樹１１′ｆｉ層６・・・・・・
液晶分子 ５１・・・・・・液晶層 ４・・・・・・西明電極 ５・・・・・・シール剤 ６．６１・・・・・・偏光板 第１図 第３図
Claims (5)
- （１）基板上に透明電極、該電極上に配向層を設けた一
対の基板間に液晶を封入してなる液晶表示装置において
、前記配向層が性質の異なる２種類以上の高分子樹脂混
合層により形成されたことを特徴とする液晶表示装置の
製造方法。 - （２）前記高分子樹脂混合層が硬度の異なる２種類以上
の高分子樹脂により形成されたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の液晶表示装置の製造方法。 - （３）前記高分子樹脂混合層が表面張力の異なる２種類
以上の高分子樹脂により形成されたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の液晶表示装置の製造方法。 - （４）前記配向層を形成する工程が、少なくとも高分子
樹脂を塗布する工程、およびラビング処理する工程から
なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶
表示装置の製造方法。 - （５）前記配向層を形成する工程が、少なくとも高分子
樹脂を塗布する工程、該高分子樹脂層を選択エッチング
する工程、およびラビング処理する工程からなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12896186A JPS62286020A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 液晶表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12896186A JPS62286020A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 液晶表示装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62286020A true JPS62286020A (ja) | 1987-12-11 |
Family
ID=14997693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12896186A Pending JPS62286020A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 液晶表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62286020A (ja) |
-
1986
- 1986-06-03 JP JP12896186A patent/JPS62286020A/ja active Pending
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