(57)【要約】【課題】反射型の液晶モバイルディスプレイにおいて、コントラストアップを目的とした位相差膜のインセル化が考案されている。位相差膜は重合性の液晶からなり、液晶を架橋硬化させるため、下地の配向膜とのハジキが発生しやすい。反射エリアでハジキが発生すると、その部分の偏光制御がきかなくなり、大きな不良となる。【解決手段】本発明では、配向膜のオーブン焼成後にエキシマＵＶを照射し、その後にラビング処理を実施することによって、ハジキを回避する方法を提供する。本方法を用いることによって、ハジキを回避すると同時に、ラビング時の基板の帯電も低減することが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示素子に用いる配向膜を形成する方法であって、該配向膜の塗布、焼成の後、ラビング処理前にＵＶ（紫外線）を照射することを特徴とする配向膜形成方法。
【請求項２】
前記配向膜が、位相差膜用の配向膜であることを特徴とする請求項１記載の配向膜形成方法。
【請求項３】
前記照射する紫外線が、波長１００〜２００ｎｍの真空紫外域にピークを有するＵＶ照射方式であることを特徴とする請求項１または２に記載の配向膜形成方法。
【請求項４】
前記照射する紫外線が、１７２ｎｍ付近の単一波長にピークを有するＸｅ（キセノン）ガスを用いたエキシマＵＶ照射方式であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配向膜形成方法。
【請求項５】
前記Ｘｅガスを用いたエキシマＵＶ照射方式において、照射する紫外線の光量が、１０ｍＪ／ｃｍ2〜２００ｍＪ／ｃｍ2の範囲内にあることを特徴とする請求項４記載の配向膜形成方法。
【請求項６】
前記Ｘｅガスを用いたエキシマＵＶ照射方式において、ＵＶ照射窓面と被照射基板面との距離を、１ｍｍ〜５ｍｍの範囲とすることを特徴とする請求項４または５に記載の配向膜形成方法。
【請求項７】
液晶配向膜、もしくはラビングにより配向性を有する膜を形成する際に用いる装置であって、該膜のラビング処理前にＵＶ（紫外線）を照射する手段を具備するラビング装置。
【請求項８】
前記照射する紫外線を、波長１００〜２００ｎｍの真空紫外域にピークを有するＵＶ照射手段から発することを特徴とする請求項７記載のラビング装置。
【請求項９】
前記照射する紫外線を、１７２ｎｍ付近の単一波長にピークを有するＸｅ（キセノン）ガスを封したエキシマＵＶ照射手段から発することを特徴とする請求項７または８に記載のラビング装置。
【請求項１０】
前記Ｘｅガスを封したエキシマＵＶ照射手段において、ＵＶ照射窓面と被照射基板面との距離を、１ｍｍ〜５ｍｍの範囲に設定できることを特徴とする請求項９記載のラビング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ分野に関わる配向膜、とりわけ位相差膜用の配向膜の形成方法とラビング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイに用いられる配向膜は、液晶を整列させる機能を持つ。電圧ＯＮ時、またはＯＦＦ時に液晶をある方向に整列させることにより、光通過時に位相差を付与し、さらに偏光板を用いることによって黒白表示を実現している。また、カラーフィルタを利用することにより、カラー表示を実現している。
【０００３】
配向膜は、布等で一定方向に擦ることによって、配向膜上に注入、もしくは塗布された液晶を整列させることができる。前記の擦る工程はラビング工程と呼ばれている。
【０００４】
液晶は、ラビング処理された配向膜の上ではラビング方向に整列し、液晶層は異方性を生じる。
【０００５】
偏光板を通った光が、ある角度で異方性を持った液晶層に入射した場合、液晶の遅延相に対応する光成分のみ位相差を生じる。これにより、光は円偏光に変化したり、９０°回転した直線偏光になったりする。
【０００６】
以上のメカニズムを用いることによって、液晶に電圧を印加する状態（ＯＮ）と印加しない状態（ＯＦＦ）で通過する光の偏光状態を操作することができる。
【０００７】
現在、液晶ディスプレイは主にテレビ用途とモバイル用途に分けられる。モバイル用途では、比較的暗い屋内であっても、屋外の明るい場所であっても、いづれも見易くするように、反射型とは言え、使用される液晶セル内部に透過部と反射部の両方のディスプレイ機能が搭載される等、複雑な構成となっている。
【０００８】
図１は、通常の反射型モバイルディスプレイの層構成概要を示す断面模式図である。反射部では、視認側からの外光が液晶層を通過後、反射ミラー６にて反射するため、液晶層を２度通過することになるので、液晶層となる液晶セルギャップｄ/２が透過部の液晶セルギャップｄと同等の機能を果たすことになる。更に詳しく述べると、視認側の偏光板１、カラーフィルター３、視認側の透明電極４、視認側の液晶配向膜５、液晶層をいずれも２度通過することになる。カラーフィルタ３は、視認側の透明基板３ａと画素配列された着色層３ｂとから成る。
【０００９】
反射型ディスプレイでは、上記層構成に更に視認側の位相差膜２を追加することによって、光の位相を揃えて駆動するようにしなければならない。また、透過部を考慮した視認対面側の構造も必要であり、視認対面側の液晶配向膜７、視認対面側の透明電極８、視認対面側の透明基板９、視認対面側の位相差膜１０、視認対面側の偏光板１１、および液晶セル外部に設置されるバックライト１２を含めた主な構成要素が配置される。なお、液晶駆動方式に対応して種々の電極配置が必要になるが、図１には、そのための電気的機構の詳細は省略し、光学的な構成要素を主に示している。
【００１０】
反射型ディスプレイのデメリットとして、位相差膜を液晶層の上下に挟む必要があるため、透過部の明るさが低下するという点が挙げられる。
【００１１】
上記の問題を改善するため、最近では、反射部のみに位相差をつける方式が考案されている。この方式は、重合性液晶より成る位相差膜をカラーフィルターに塗布して、パターニング技術により、反射部のみに位相差が出現するようにパターニングする方法で、位相差膜をカラーフィルターの液晶セル内面側に形成してインセル化することが特徴である。層構成を図２に示す。
【００１２】
図２は、位相差膜をインセル化した反射型モバイルディスプレイの層構成概要を示す断面模式図である。図１に表示された、視認側の位相差膜２と視認対面側の位相差膜１０を含まず、替わって、カラーフィルタ３の液晶セル内面側の反射部に対応した位置に異方性の位相差膜１４を形成している。透過部に対応した位置に形成される等方性の位相差膜１５は、後述のように、位相差膜としての機能を除去した結果であって、物質として除去することも可能である。また、位相差膜を形成するための手段として、位相差膜用の配向膜１３を予めカラーフィルタ上に形成しておくことが必要である。
【００１３】
反射部のみに位相差を持たせる方法としては、フォトリソ方式により透過部の位相差膜を現像除去してしまう方法と、現像工程を要しないで、露光と焼成のみで形成する方法がある。
【００１４】
前者は、透過部の位相差膜を露光と現像のパターニング手段により選択除去する技術、後者は、現像溶解性を持たない重合性液晶を配向膜上で配向させて異方性を持たせた後、反射部に対応する位置の重合性液晶のみを露光で硬化させて異方性を固定する一方、露光されていない透過部に対応する位置の重合性液晶は焼成時に等方相に戻るという技術を採用する。
【００１５】
どちらの技術も、透過部で本来の異方性を有する位相差膜をはさむ必要が無くなるため、光の透過を阻害しなくなる。したがって、透過部の明るさ向上という特性が得られ、コントラストの向上にも寄与する。
【００１６】
また、後述のように、位相差膜インセル化の技術を採用することによって、反射部についても、コントラストを向上させることができる。
【００１７】
元来、位相差膜は、光の波長λに対して主にλ/４の位相差を補正するものであるが、カラーフィルターディスプレイの画素は赤、青、緑等の各波長の光を生じるため、最も適正な位相差膜が異なる。つまり、赤は波長が長いため、長波長用の位相差膜、逆に青は波長が短いため、短波長用の位相差膜を用いることが望ましい。
【００１８】
通常の位相差膜をはさむ方式では、赤、青、緑、全ての画素で同一の位相差膜を使用することが前提となっている。しかし、位相差膜をインセル化して、反射部の各画素の色に対応させた位相差膜を形成することにより、位相差補正効果が最適となり、反射部のコントラストを向上させることができる。反射部の各画素の色に対応させた位相差膜とは、赤の画素、青の画素、緑の画素で位相差に階調をつけるものである。
【００１９】
位相差膜に階調をつける方法としては、各画素での膜厚に変化をつける方法、または、露光量を制御することによって、位相差膜を構成する重合性液晶の重合性に階調をつけ、結果的に異方性に階調をつける方法がある。
【００２０】
近年のモバイルディスプレイへの画質向上需要が高まる中で、位相差膜のインセル化技術によるコントラスト向上は益々求められている。上記の異方性の位相差膜１４を高品質で製造するためには、前述のとおり、位相差膜用の配向膜１３を予めカラーフィルタ上に高品質で形成しておくことが必要である。
【００２１】
前述の位相差膜は、重合性液晶からなるが、通常の駆動用の液晶材料と同様に、異方性を持たせるためには下地に配向膜が必要となる。配向膜には、主にポリイミド（ＰＩ）が用いられており、ラビングと呼ばれる処理によって、その上に塗られる重合性液晶を配向させる。
【００２２】
しかし、通常の駆動用液晶材は、硬化していない低粘度状態で液性の高いものが封入されるのに対して、重合性液晶は、形成過程において光、熱によって次第に硬化していくため、液晶材の面内流動によりハジキを発生してしまう。配向膜上に塗られた重合性液晶剤がハジキを生じると、その部分は全く異方性を失ってしまい、光の偏向を制御できなくなる重大な欠陥となる。
【００２３】
また、ラビング工程は、基板を布等で擦るドライ工程であるため、被ラビング基板は帯電しやすい。帯電した基板には塵埃が付着しやすくなる等の不具合を発生する。ラビング装置には帯電除去のためのイオナイザーを付帯することが多いが、それでも十分な帯電除去対策とは言えない。
【００２４】
一方、半導体基板や液晶表示基板の表面処理方法に関して、多くの提案がなされており、紫外線を基板に照射して基板表面の清浄度を高める工夫も行われている（特許文献１参照）。中でも、真空紫外光と呼ばれる波長１００〜２００ｎｍの光は、殆どの物質の原子間結合力より大きく、結合を直接切断することが可能である。近年、Ｘｅ（キセノン）ガスを代表とする希ガスを用いたエキシマランプの実用化が進み、基板の洗浄等の表面処理技術への応用が図られている。
【特許文献１】特開２００１−３００４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明が解決しようとする課題は、液晶表示素子に用いる配向膜の表面に高い清浄度を実現させ、ハジキ等の生じない均一な配向膜を形成し、ラビング工程とその後の工程に高品質の部材を提供するための方法と、それを実現するためのラビング装置を提供することである。特に、重合性液晶から成る異方性の位相差膜を形成するための配向膜の表面に高い清浄度を実現して、異方性の位相差膜がハジキによる欠陥を発生させないことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
請求項１記載の発明は、液晶表示素子に用いる配向膜を形成する方法であって、該配向膜の塗布、焼成の後、ラビング処理前にＵＶ（紫外線）を照射することを特徴とする配向膜形成方法である。
【００２７】
また、請求項２記載の発明は、前記配向膜が、位相差膜用の配向膜であることを特徴とする請求項１記載の配向膜形成方法である。
【００２８】
また、請求項３記載の発明は、前記照射する紫外線が、波長１００〜２００ｎｍの真空紫外域にピークを有するＵＶ照射方式であることを特徴とする請求項１または２に記載の配向膜形成方法である。
【００２９】
また、請求項４記載の発明は、前記照射する紫外線が、１７２ｎｍ付近の単一波長にピークを有するＸｅ（キセノン）ガスを用いたエキシマＵＶ照射方式であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配向膜形成方法である。
【００３０】
また、請求項５記載の発明は、前記Ｘｅガスを用いたエキシマＵＶ照射方式において、照射する紫外線の光量が、１０ｍＪ／ｃｍ2〜２００ｍＪ／ｃｍ2の範囲内にあることを特徴とする請求項４記載の配向膜形成方法である。
【００３１】
また、請求項６記載の発明は、前記Ｘｅガスを用いたエキシマＵＶ照射方式において、ＵＶ照射窓面と被照射基板面との距離を、１ｍｍ〜５ｍｍの範囲とすることを特徴とする請求項４または５に記載の配向膜形成方法である。
【００３２】
また、請求項７記載の発明は、液晶配向膜、もしくはラビングにより配向性を有する膜を形成する際に用いる装置であって、該膜のラビング処理前にＵＶ（紫外線）を照射する手段を具備するラビング装置である。
【００３３】
また、請求項８記載の発明は、前記照射する紫外線を、波長１００〜２００ｎｍの真空紫外域にピークを有するＵＶ照射手段から発することを特徴とする請求項７記載のラビング装置である。
【００３４】
また、請求項９記載の発明は、前記照射する紫外線を、１７２ｎｍ付近の単一波長にピークを有するＸｅ（キセノン）ガスを封したエキシマＵＶ照射手段から発することを特徴とする請求項７または８に記載のラビング装置である。
【００３５】
また、請求項１０記載の発明は、前記Ｘｅガスを封したエキシマＵＶ照射手段において、ＵＶ照射窓面と被照射基板面との距離を、１ｍｍ〜５ｍｍの範囲に設定できることを特徴とする請求項９記載のラビング装置である。
【発明の効果】
【００３６】
本発明は以上の構成であるから、以下に示す如き効果がある。すなわち、請求項１に係わる発明によれば、配向膜を塗布し、焼成した後に、ラビング処理前に紫外線を照射することによって、配向膜の表面を改質、親水化処理した後にラビングすることが可能となるので、配向膜に十分なラビング効果を付与することができる。また、配向膜表面のラビングによる帯電も、事前の紫外線照射によって緩和されるという除電効果が得られ、帯電による塵埃付着を回避できるので、高品質の部材を提供することができる。
【００３７】
また、請求項２に係わる発明によれば、配向膜の焼成後、ラビング処理前に紫外線を照射すると、焼成により配向膜中より配向膜最表面に染み出し（ブリードアウト）した添加剤等に選択的に紫外線が作用し、例えばコート性向上のためのレベリング剤等の添加剤は塗布後は不要となるものであり、添加剤を酸化除去、もしくは親水化することが可能となる。これにより、配向性の阻害因子を除去した状態でラビング処理が可能となり、より効率的なラビング処理が実現する。特に、位相差膜用の配向膜においては、平坦化機能を兼ね備えて比較的厚い膜とすることが多いので、配向膜最表面にブリードアウトする添加剤の影響が無視できないため、とりわけ、顕著な効果を得ることができる。しかも、ラビング後の塗布工程でハジキを生じやすい重合性液晶に対する影響は、通常の駆動用液晶材に対する影響より厳しいだけに、その効果も顕著となる。
【００３８】
また、請求項３に係わる発明によれば、真空紫外域に強度のピークを有する紫外線は殆どの物質の原子間結合力より大きく、結合を直接切断することが可能なので、請求項１および２に関して述べた上述の表面改質効果を効率よく確実に得ることができる。
【００３９】
また、請求項４に係わる発明によれば、１７２ｎｍ付近の単一波長を有するＸｅエキシマＵＶ照射を利用すれば、表面改質に必要となる活性種「Ｏ・」、「Ｏ3」、「ＨＯ・」を効率的に生成することが可能となり、最も安定して使用できる。すなわち、紫外線の被
照射基板全体に対するダメージが少なく、被照射基板の表面付近のみで表面改質反応が促進するという特徴がある。
【００４０】
また、請求項５に係わる発明によれば、照射する紫外線の光量は、１０ｍＪ/ｃｍ2〜２００ｍＪ/ｃｍ2の範囲内で照射することにより、基板ダメージが無く、表面改質が良好に、すなわちハジキを回避して行うことができる。１０ｍＪ/ｃｍ2未満ではハジキに対して効果が低く、２００ｍＪ/ｃｍ2を超えて照射するとラビング効果が低下する。
【００４１】
また、請求項６に係わる発明によれば、Ｘｅガスを用いたエキシマＵＶ照射方式において、ＵＶ照射窓面と被照射基板面との距離は１ｍｍ〜５ｍｍの範囲としている。これにより、照射窓面と被照射基板の表面が離れるにつれて、大気吸収により紫外線が急速に減衰して表面改質効果が減少する影響を防ぐとともに、逆に距離が近過ぎて、照射窓面と被照射基板が接触する恐れや表面改質効果が不均一になることを避けることができる。
【００４２】
また、請求項７〜１０に係わる発明によれば、前述の請求項１〜６に述べた配向膜形成方法を実施するための実用的な生産装置をラビング装置として提供することにより、ＵＶ照射をラビング処理前に確実に安定して実施するための一体となる手段を得ることができ、工程を安定化させ、高品質の部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下に、本発明における配向膜形成方法およびラビング装置について、その実施の形態に基づいて説明する。
【００４４】
図３は、本発明の配向膜形成方法を説明するためのライン構成図であり、配向膜の塗布、焼成、紫外線照射、ラビングまでの各処理の流れを簡潔に示した図である。１６は塗布装置、１７は焼成のためのオーブン、１８はラビング装置、１９はＵＶ照射手段を示すものであり、矢印２０の向きに処理基板を通過させる。塗布装置１６は、塗布膜の材質や厚さ等の条件により、適宜選択でき、スピンコート、ダイコート、カーテンコート、フレキソ印刷、グラビア印刷、インクジェット塗布、等により、可能である。オーブン１７はバッチ式の熱循環式でもホットプレート式でも良く、乾燥から焼成に至る条件に応じてそれらを使い分ける。ラビング装置１８は回転式のラビング布の機構と基板送りステージとそれらの位置および角度の調整機能を有している一般的なもので良い。
【００４５】
焼成オーブンとラビング装置の間にＵＶ照射手段１９として、エキシマＵＶ照射装置を配置することができるが、エキシマＵＶ照射装置は焼成オーブン内やラビング装置内に設けられていてもかまわない。しかし、ラビング装置内に設ける方が、ラビングまでの条件を一定に保ち易く、より好ましい。本発明では、配向膜の焼成後から配向膜のラビング開始までにＵＶ照射をすることが必須である。配向膜の焼成前のＵＶ照射では、ＵＶ照射後に焼成により配向膜中からの添加剤等のブリードアウトが発生して、表面改質の効果は不十分となる。また、ラビング処理後のＵＶ照射では、ラビング処理そのものの効果を打ち消す方向のダメージを与える。
【００４６】
ＵＶ照射手段１９として、１７２ｎｍの単一波長のピークをもつＸｅガスを用いたエキシマＵＶランプが望ましい。Ｘｅガスを用いたエキシマＵＶランプを採用する場合は、照射光量を１０ｍＪ／ｃｍ2〜２００ｍＪ／ｃｍ2程度とすることが好ましい。少な過ぎれば、照射の効果が充分に得られず、また、多過ぎれば、エネルギー効率が悪いだけでなく、過剰な表面改質効果が行過ぎて表面へのダメージを引き起こす。また、この時のＵＶ照射窓面と被照射基板面との距離は１ｍｍ〜５ｍｍの範囲が適当である。照射窓面と被照射基板の表面が離れるにつれて、大気吸収により紫外線が急速に減衰して表面改質効果が減少するので、５ｍｍ以下とし、逆に距離が近過ぎて、照射窓面と被照射基板が接触する恐れや表面改質効果が不均一になることを避けるために、１ｍｍ以上の距離を保つ。
【００４７】
ＵＶ照射手段１９として、１８５ｎｍ、２５４ｎｍを含む低圧水銀ランプを搭載してもかまわない。低圧水銀ランプを採用する場合は、照射光量を１００ｍＪ／ｃｍ2〜１０００ｍＪ／ｃｍ2程度が好ましく、照射距離に関しても表面改質効果が敏感ではないため、１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲が適当である。
【００４８】
Ｘｅガスを用いたエキシマＵＶを照射する場合、酸素濃度４％程度が最も表面改質効果が高い。したがって図３中の２１に示すＮ2ガス供給スリットを設ける方法もある。しかし、請求項５で提示した光量１０ｍＪ／ｃｍ2〜２００ｍＪ／ｃｍ2は大気雰囲気下の条件であり、酸素濃度を調整する場合には、光量も随時調整する必要がある。
【００４９】
本発明の配向膜形成方法を実施するためのラビング装置は、液晶配向膜、もしくはラビングにより配向性を有する膜を形成する際に用いる装置であって、該膜のラビング処理前にＵＶ（紫外線）を照射する手段を具備するラビング装置である。ＵＶを照射するランプの本数やランプ固有の照度は特に限定するものではないが、Ｘｅガスを用いたエキシマＵＶ照射手段の場合は、照射する紫外線の光量が、１０ｍＪ／ｃｍ2〜２００ｍＪ／ｃｍ2の照射光量を確保できるようにランプと本数を選択して搭載することが望ましい。また、光量の調整はＵＶ照射手段の下のコンベア搬送速度にて調整可能であるものとし、ＵＶランプの点灯本数も任意に設定できる機構とする。
【００５０】
エキシマＵＶランプは経時で照度低下を生じる。したがって、エキシマＵＶランプの照度は常時モニタリングできるものとし、減衰した分をランプ出力調整で自動フィードバックできることが望ましい。また照度を測定する受光器も経時で劣化し、正しい照度を算出できなくなる。受光器の交換頻度は１回／年以上の頻度で実施する必要がある。照度モニタリングの機構は図４のエキシマＵＶランプの構造説明図に示す。
【００５１】
図４中の２４はＵＶ反射ミラーであって、ＵＶランプ２５から上方に照射されたＵＶを反射し、ＵＶランプ２５からの直接光とともに、基板側に設けられたＵＶ照射窓２６の方に均一に照射する。また、２２が受光器、２３が受光部であり、２３は反射ミラーに穴が開いた構造となっている。
【００５２】
本発明の実施形態を説明したＵＶ照射手段の内、１７２ｎｍ付近の単一波長を有するＸｅ（キセノン）ガスを用いたエキシマＵＶ照射手段は、各種の希ガスを用いるエキシマＵＶランプの中で最も一般的に使用されるものであり、一般に希ガスエキシマＵＶランプは真空紫外光と呼ばれる波長１００〜２００ｎｍの光を放射する。真空紫外光のエネルギーは殆どの物質の原子間結合力より大きく、結合を直接切断することが可能なので、表面処理の手段として適していることが、一般に知られているが、本発明は、液晶表示素子に用いる配向膜を形成する方法において、塗布、焼成された配向膜のラビング処理前にエキシマＵＶ照射による表面改質を行うことが有効であることを提案するものである。
【実施例】
【００５３】
以下、実施形態に沿った具体的な運用方法について説明する。配向膜の塗布、焼成からラビングまでの流れは既述の図３に示した通りであるが、実施例においては、各装置は単独の評価用装置であり、各工程は手搬送で処理を実施した。
【００５４】
位相差膜用の配向膜は図２の１３に示す通り、カラーフィルターの上に形成する。しかし、実際のカラーフィルター表面は図２に示すような平坦ではなく、凹凸を持っている。この凹凸は図２の１４に示す位相差膜の特性に不具合を引き起こすため、平坦化膜と配向膜双方の機能を有する平坦化配向膜として使用した。
【００５５】
カラーフィルターに平坦化配向膜をスピンコート法で塗布し、到達圧１３３Ｐａにて減圧乾燥した後、９０℃にて６０ｓｅｃプレベークを実施した。なお、プレベークにはホットプレートを使用した。プレベーク後は、熱循環式のオーブンにて２００℃、６０ｍｉｎの焼成を実施した。
【００５６】
焼成後は、１７２ｎｍ単一波長のＸｅエキシマＵＶをギャップ２ｍｍにて７０ｍＪ／ｃｍ2照射し、純水超音波にて１０ｍｉｎ洗浄、その後、ラビング処理を実施した。なお、ラビング条件にはラビング布回転速度５００ｒｐｍ、送り速度５０ｍｍ／ｓｅｃを採用した。
【００５７】
その後、再度純水にて１０ｍｉｎ洗浄し、重合性液晶をスピンコート法で塗布、平坦化配向膜と同一の条件にて減圧乾燥、プレベーク処理をした。重合性液晶材は現像液溶解性のものではなく、露光量で階調制御するものを採用した。オーブン処理も平坦化配向膜と同一の条件にて処理し、ハジキの有無と配向性を確認した。
【００５８】
上記プロセスにて作製したサンプルを確認した結果、ハジキは確認されず、配向性にも問題はなかった。一方で、リファレンスとして作製したエキシマＵＶ処理のみを無くしたサンプルではハジキが多発していることも確認できた。
【００５９】
平坦化配向膜へのエキシマＵＶの照射量と水の接触角の関係を図５に示す。水の接触角は任意単位で表示した。照射量を多くすると接触角が低下し、表面改質が進んでいることが分かる。８０ｍＪ／ｃｍ2程度でほぼ定常に達していることがわかる。
【００６０】
また、配向性を示す黒輝度とエキシマＵＶ照射量との関係を図６に示す。黒輝度は液晶セル反射部の値であり、任意単位で表示した。重合性液晶から成る異方性の位相差膜の配向状態が良好であると低い黒輝度を示すはずであるが、本実施例では、照射量８０ｍＪ／ｃｍ2以上で急激に黒輝度が上がっていることが分かり、これは配向性の悪化を示す。図６は、配向膜性能に対するエキシマＵＶ照射量の依存性は少なくとも表している。
【００６１】
平坦化配向膜、もしくは配向膜の材料によってエキシマＵＶへの耐性は異なる。今回使用した平坦化配向膜は８０ｍＪ／ｃｍ2がＵＶ照射量としては適正であり、ハジキも配向性不良も発生しなかった。
【００６２】
上述のように、液晶表示素子に用いる配向膜、特に重合性液晶から成る異方性の位相差膜を形成するための配向膜の表面に高い清浄度を実現させ、異方性の位相差膜がハジキによる欠陥を発生させないことが確認できた。これにより、本発明は、ハジキ等の生じない均一な配向膜を形成し、ラビング工程とその後の工程に高品質の部材を提供するための方法と、それを実現するためのラビング装置を提供できることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】通常の反射型モバイルディスプレイの層構成概要を示す断面模式図である。
【図２】位相差膜をインセル化した反射型モバイルディスプレイの層構成概要を示す断面模式図である。
【図３】本発明の配向膜形成方法を説明するためのライン構成図である。
【図４】エキシマＵＶランプの構造説明図である。
【図５】位相差膜用の配向膜へのエキシマＵＶ照射量と水の接触角との関係を説明するための説明図である。
【図６】位相差膜用の配向膜へのエキシマＵＶ照射量と液晶セル反射部の黒輝度との関係を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１・・・・視認側の偏光板
２・・・・視認側の位相差膜
３・・・・カラーフィルター
３ａ・・・視認側の透明基板
３ｂ・・・着色層
４・・・・視認側の透明電極
５・・・・視認側の液晶配向膜
６・・・・反射ミラー
７・・・・視認対面側の液晶配向膜
８・・・・視認対面側の透明電極
９・・・・視認対面側の透明基板
１０・・・視認対面側の位相差膜
１１・・・視認対面側の偏光板
１２・・・バックライト
１３・・・位相差膜用の配向膜
１４・・・異方性の位相差膜
１５・・・等方性の位相差膜
１６・・・塗布装置
１７・・・オーブン
１８・・・ラビング装置
１９・・・ＵＶ照射手段
２０・・・基板通過ライン
２１・・・Ｎ2ガス供給スリット
２２・・・ＵＶ照度モニター受光器
２３・・・ＵＶ照度モニター受光器の受光部
２４・・・ＵＶ反射ミラー
２５・・・ＵＶランプ
２６・・・ＵＶ照射窓
２７・・・Ｎ2ガス供給口
２８・・・Ｎ2ガス排出口
ｄ、ｄ/２・・・液晶セルギャップ
【図３】
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【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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