(57)【要約】【課題】２つ以上のプレチルト角を有するＬＣＤの製作方法を提供する。【解決手段】液晶ディスプレイの製作方法を、一対の基板を供給するステップ、前記基板の上にそれぞれ配向膜を形成するステップ、少なくとも１つの配向膜の既定域にエネルギービームを照射するステップ、前記エネルギービームを受けた前記既定域に第１プレチルト角を形成し、前記エネルギービームを受けていない領域に第２プレチルト角を形成するよう前記配向膜をラビングするステップ、および一定の間隔を保持して前記一対の基板をボンディングし、該一対の基板の間に液晶層を注入するステップを含み、前記第１プレチルト角領域に対応する液晶は、第１プレチルト角θ1を有し、前記第２プレチルト角領域に対応する液晶は、第２プレチルト角θ2を有するように構成する。【選択図】図１
2005115321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板を供給するステップ、
前記基板の上にそれぞれ配向膜を形成するステップ、
少なくとも１つの配向膜の既定域にエネルギービームを照射するステップ、
前記エネルギービームを受けた前記既定域に第１プレチルト角を形成し、前記エネルギービームを受けていない領域に第２プレチルト角を形成するよう前記配向膜をラビングするステップ、および
一定の間隔を保持して前記一対の基板をボンディングし、該一対の基板の間に液晶層を注入するステップを含み、
前記第１プレチルト角領域に対応する液晶は、第１プレチルト角θ1を有し、前記第２プレチルト角領域に対応する液晶は、第２プレチルト角θ2を有する液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項２】
前記エネルギービームが、非偏光電磁波のビームからなる請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項３】
前記エネルギービームが、偏光電磁波のビームからなる請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項４】
前記エネルギービームが、電子ビームからなる請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項５】
前記エネルギービームが、レーザービームからなる請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項６】
前記エネルギービームが、プラズマビームからなる請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項７】
前記エネルギービームが、イオンビームからなる請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項８】
前記エネルギービームが、前記既定域の法線方向に入射する請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項９】
前記エネルギービームが、前記既定域の斜め方向に入射する請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項１０】
前記基板が、ガラス基板または高分子基板からなる請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項１１】
前記一対の基板が、それぞれ、薄膜トランジスタ基板、およびカラーフィルター基板からなる請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項１２】
前記配向膜が、ポリイミド（ＰＩ）を含む請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項１３】
前記配向膜が、対応する液晶に作用する垂直配向膜、または平面配向膜である請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項１４】
前記第１プレチルト角θ1が、０゜と前記第２プレチルト角θ2との間にある請求項１３記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項１５】
前記第２プレチルト角θ2が、前記第１プレチルト角θ1と９０゜との間にある請求項１３記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項１６】
前記液晶層が、前記一対の基板をボンディングしたのち、該一対の基板の間に注入される請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項１７】
前記液晶層が、前記一対の基板をボンディングする前に、少なくとも１つの前記基板の上に形成される請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項１８】
前記一対の基板の上の両方の配向膜が、照射され、ラビングされて多種のプレチルト角領域を形成する請求項１記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項１９】
一対の基板を供給するステップ、
前記基板の上にそれぞれ配向膜を形成するステップ、
少なくとも１つの配向膜の既定域に非偏光電磁波のビームを照射するステップ、
前記非偏光電磁波のビームを受けた前記既定域に第１プレチルト角を形成し、前記非偏光電磁波のビームを受けていない領域に第２プレチルト角を形成するよう、前記配向膜をラビングするステップ、および
一定の間隔を保持して前記一対の基板をボンディングし、該一対の基板の間に液晶層を注入するステップを含み、
前記第１プレチルト角領域に対応する液晶は、第１プレチルト角θ1を有し、前記第２プレチルト角領域に対応する液晶は、第２プレチルト角θ2を有する液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項２０】
前記基板が、ガラス基板または高分子基板からなる請求項１９記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項２１】
前記一対の基板が、それぞれ、薄膜トランジスタ基板、およびカラーフィルター基板からなる請求項１９記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項２２】
前記配向膜が、ポリイミド（ＰＩ）を含む請求項１９記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項２３】
前記配向膜が、対応する液晶に作用する垂直配向膜、または平面配向膜からなる請求項１９記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項２４】
前記第１プレチルト角θ1が、０゜と前記第２プレチルト角θ2との間にある請求項２３記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項２５】
前記第２プレチルト角θ2が、前記第１プレチルト角θ1と９０゜との間にある請求項２３記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項２６】
前記液晶層が、前記一対の基板をボンディングしたのち、該一対の基板の間に注入される請求項１９記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項２７】
前記液晶層が、前記一対の基板をボンディングする前に、少なくとも１つの前記基板の上に形成される請求項１９記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【請求項２８】
前記一対の基板の上の両方の配向膜が、照射され、ラビングされて多種のプレチルト角領域を形成する請求項１９記載の液晶ディスプレイの製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイの製作方法に関し、特に、少なくとも２つのプレチルト角を有する液晶ディスプレイの製作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤ）は、フラットパネルディスプレイに一般的に用いられている。液晶分子の誘電体異方性と導電異方性により、液晶の分子配向は、外部電場の下で、転換することができ、各種の電気光学効果が作り出される。
【０００３】
ＬＣＤパネルは、一般的に、間に一定の隙間を保持した２つの基板で構成され、液晶層がその隙間に注入されている。それぞれの電極は、２つの基板の上にそれぞれ形成され、液晶分子の配向と方向転換をコントロールする。
【０００４】
薄膜トランジスタＬＣＤパネルは、一般的に、薄膜トランジスタアレイとカラーフィルター基板で構成される。配向膜は、通常、それぞれの基板の内側に設置され、隙間が充填された液晶層の配向を制御する。
【０００５】
従来の配向膜の形成方法は、例えば、蒸着法、ラビング法および光配向法（photo-alignment）などである。大きなサイズのパネル製作には、その成熟した技術、連続した生産性、および低コストにより、ラビング法が今もなお主に用いられている。
【０００６】
ラビング法は、以下のように行われる。ＬＣＤパネルの一対の基板の向かい合う面に、まず、高分子溶液が塗布され、配向膜を形成する。次に、配向膜は、一定方向の羽毛（ｐｉｌｅ）の摩擦布でカバーされたローラーを一定方向にこすりつけることによってラビングされる。配向膜の配向性によって、配向膜に接する液晶は、分子間の作用により配向される。ローラーのラビング方向を制御することで、液晶は、一定のプレチルト角に配向され、ＬＣＤの各種駆動モードの利点を増進する。
【０００７】
配向膜でマルチドメイン（プレチルト角の）を作り出すには、光配向法が通常用いられる（特許文献１参照）。しかし、光配向法は、偏光した光を斜め方向に入射することが必要とされ、低い配向性と低いアンカリングエネルギーをもたらす。先にラビングしたのち、露光するプロセス（特許文献２参照）が提供されているが、偏光ビームを用いらなけらばならないのと、平行配向しか形成することができない。この露光ステップによって、高分子側鎖を破断し、プレチルト角を低下させることができるが、現段階で提供されている偏光の機械による偏光に限界があることから（１００％の偏光ビームを得るのは難しい）、偏光への局部露光は、かえってラビング後の配向性に影響する。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１４２６０８号公報
【特許文献２】特開平８−１２２７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述に鑑みて、本発明の目的は、少なくとも２つのプレチルト角領域の配向膜を備えたＬＣＤを、シンプルかつ低コストの製作方法にて提供することにある。
【００１０】
本発明のもう１つの目的は、法線方向の入射で非偏光電磁波のビームを用いることができ、ラビング法と合せて多種のプレチルト角領域を備えた配向膜を形成し、液晶を多種のプレチルト角で配向させることができるＬＣＤの製作方法を提供することである。さらに、偏光電磁波のビームと、斜め方向の入射も用いることができるＬＣＤの製作方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
よって、本発明のＬＣＤ製作方法は、一対の基板を供給するステップ、前記基板の上にそれぞれ配向膜を形成するステップ、少なくとも１つの配向膜の既定域にエネルギービームを照射するステップ、前記エネルギービームを受けた前記既定域に第１プレチルト角を形成し、前記エネルギービームを受けていない領域に第２プレチルト角を形成するよう前記配向膜をラビングするステップ、および一定の間隔を保持して前記一対の基板をボンディングし、該一対の基板の間に液晶層を注入するステップを含み、前記第１プレチルト角領域に対応する液晶は、第１プレチルト角θ1を有し、前記第２プレチルト角領域に対応する液晶は、第２プレチルト角θ2を有するように構成される。
【００１２】
さらに、本発明のＬＣＤ製作方法は、一対の基板を供給するステップ、前記基板の上にそれぞれ配向膜を形成するステップ、少なくとも１つの配向膜の既定域に非偏光電磁波のビームを照射するステップ、前記非偏光電磁波のビームを受けた前記既定域に第１プレチルト角を形成し、前記非偏光電磁波のビームを受けていない領域に第２プレチルト角を形成するよう前記配向膜をラビングするステップ、および一定の間隔を保持して前記一対の基板をボンディングし、該一対の基板の間に液晶層を注入するステップを含み、前記第１プレチルト角領域に対応する液晶は、第１プレチルト角θ1を有し、前記第２プレチルト角領域に対応する液晶は、第２プレチルト角θ2を有するよう構成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のＬＣＤ製作方法では、ラビングは、エネルギービームの露光後に行われる。配向膜の既定域は、エネルギービームに露光され、高分子側鎖を破断することでこのエリアに対応する液晶のプレチルト角を減少し、次に、全配向膜は、強いアンカリングエネルギーでラビングされ、エネルギービームを受けた既定域に第１プレチルト角を形成し、エネルギービームを受けていない残りのエリアに第２プレチルト角を形成する。本発明に基づくと、エネルギービームの露光は、ラビングの前に行われるため、線形偏光のエネルギービームは必要なくなり、配向性への露光の好ましくない影響を避けることができる。露光したのちラビングする方法は、全体的な配列の配向性を確保する。
【００１４】
さらに、非偏光のエネルギービーム、および／または法線方向の入射を用いることによって、配向性とアンカリングエネルギーが増進される上に、設備が簡易化されるため、コストが減少する。
【００１５】
さらに、エネルギービームで高分子側鎖を破断することによって、元の垂直配向の配向膜を平面配向へと転換することができる。すなわち、平面配向域を露光を受けたエリアに形成し、垂直配向域を露光を受けていないエリアに形成することができる。よって、第１プレチルト角と第２プレチルト角との間の差異を広い範囲で設定することができ、必要とされる仕様に適合するように調整できる。
【００１６】
本発明に基づくと、法線方向の入射で、非偏光の電磁波ビームを用ることができ、ラビング法と合せて多種のプレチルト角領域を備えた配向膜を形成し、液晶を多種のプレチルト角で配向することができる。
【００１７】
さらに、本発明は、安定した材料（配向膜に適切な商業用材料）、強いアンカリングエネルギーでラビング（強いアンカリングエネルギーのラビング法は、弱いアンカリングエネルギーの光配向法と一緒に用いられる）、簡易な工程（１ステップの露光のみを要する）、容易な配向（法線方向入射に適する）、および一般の露光機械での適用（非偏光エネルギービームに適する）といった利点を示す。したがって、製作コストおよびプロセスの簡易化によって、本発明のＬＣＤの製作方法は、量産に適する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照しながら、詳細に説明する。
【００１９】
実施の形態
本実施の形態では、薄膜トランジスタＬＣＤが本発明の製作方法の説明をする例として用いられる。本発明に基づくと、エネルギービームが配向膜に照射され、高分子側鎖を破断することで、例えば、非偏光電磁波のビーム、偏光電磁波のビーム、電子ビーム、レーザービーム、イオンビーム、またはプラズマビームなど、どの形態にも用いることができるようになる。エネルギービームは、配向膜に法線方向に入射、または斜め方向に入射することができる。
【００２０】
まず、一対の基板１０、２０（ＬＣＤパネルの）が供給され、基板は、例えば、ガラスまたは、高分子基板からなる。薄膜トランジスタとカラーフィルターが、それぞれの基板の上に製作される。次に、配向膜１１、１２は、ポリイミドを含み、基板１０、２０の上にそれぞれ形成される。
【００２１】
本実施の形態では、垂直配向の配向膜を形成する場合、第１プレチルト角θ1は、０゜と第２プレチルト角θ2との間に形成し、平行配向の配向膜を形成する場合、第２プレチルト角θ2は、第１プレチルト角θ1と９０゜との間に形成する。
【００２２】
下記の基板１０は、詳細な製作方法を説明するのに用いられる。
【００２３】
図２ａでは、薄膜トランジスタ（図示せず）の基板１０は、例えばポリイミドの配向膜１１が塗布されている。ポリイミドの側鎖の高密度により、配向膜１１は、垂直配向の配向膜である。焼成したのち、配向膜１１は、通常、マスク１２を通して非偏光紫外光３０を受け、非偏光紫外光３０を受けたエリア１１ａでポリイミド側鎖を破断し、そのエリアの第１プレチルト角θ1を低下させる。
【００２４】
図２ｂでは、布で覆われたローラー１３は、配向膜１１をラビングするのに用いられ、多種のプレチルト角θ1とθ2のエリアが形成される。非偏光紫外光３０を受けたエリア１１ａは、第１プレチルト角領域を形成し、非偏光紫外光３０を受けていない配向膜１１の残りの領域は、第２プレチルト角領域を形成する。
【００２５】
第１プレチルト角領域に対応する液晶の第１プレチルト角θ1は、０゜と第２プレチルト角θ2との間にあり、第２プレチルト角領域に対応する液晶の第２プレチルト角θ2は、第１プレチルト角θ1と９０゜との間にある。非偏光紫外光３０を５００Ｗの電力で２０−２００分、露光することによって、第１プレチルト角θ1は、０．５゜下降され、平行配向の配向膜のプレチルト角に近づく。
【００２６】
次に、一般のＬＣＤパネルの製作プロセスのように、カラーフィルター基板２０と、薄膜トランジスタ基板１０は、位置合せされて貼り合わされる（ボンディングされる）。
【００２７】
その後、液晶３は、ＬＣＤパネルの中へ注入され、続いて図３に示されたように、パネルを密封する。
【００２８】
本発明に基づくと、ラビングは、エネルギービームの露光後に行われる。配向膜１１のエリア１１ａは、非偏光紫外光３０を受け、ポリイミド側鎖を破断することで、そのエリアに対応する液晶の第１プレチルト角θ1を低下させ、次に、全配向膜１１は、強いアンカリングエネルギーでラビングされ、エリア１１ａに第１プレチルト角を形成し、非偏光紫外光ビーム３０を受けていない残りのエリアに第２プレチルト角を形成する。本発明に基づくと、非偏光紫外光３０の露光は、ラビングの前に行われるため、線形偏光のエネルギービームは必要なくなり、配向性への露光の好ましくない影響が避けられる。露光したのちラビングする方法は、全体的な配列の配向性を確保する。
【００２９】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神および範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の製作方法の流れ図である。
【図２ａ】本発明の配向膜の製作方法（露光ステップ）を示す図である。
【図２ｂ】本発明の配向膜の製作方法（ラビングステップ）を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかわるＬＣＤの断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０、２０    液晶ディスプレイの基板
１１、２１    配向膜
１１ａ  非偏光紫外光３０を受けた配向膜の領域
１２    マスク
１３    ローラー
３０    非偏光紫外光
３、３ａ、３ｂ  液晶
【図１】
2005115321.tif 000003
【図２ａ】
2005115321.tif 000004
【図２ｂ】
2005115321.tif 000005
【図３】
2005115321.tif 000006