(57)【要約】  【課題】  液晶表示装置の配向膜に残存する凹凸と画素パターンとが干渉するのを防止し、表示ムラの発生を無くす。  【解決手段】  表面に凹凸部を設けた樹脂凸版に配向液を塗布し、該配向液を液晶表示装置の基板に転写・印刷して配向膜を形成する配向膜形成用の樹脂凸版において、  前記凹凸部をランダムに設け、該凹凸部により生じる配向膜の塗布ムラがランダムとなるように構成している。又、前記凸部の高さ、直径（はば）等を変化させている。  【選択図】  図４
2006145969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凹凸部を設けた樹脂凸版に配向液を塗布し、該配向液を液晶表示装置の基板に転写・印刷して配向膜を形成する配向膜形成用の樹脂凸版において、
前記凹凸部をランダムに設け、該凹凸部により生じる配向膜の塗布ムラがランダムとなるように構成していることを特徴とする液晶表示装置の配向膜形成用樹脂凸版。
【請求項２】
表面に凹凸部を設けた樹脂凸版に配向液を塗布し、該配向液を液晶表示装置の基板に転写・印刷して配向膜を形成する配向膜形成用の樹脂凸版において、
前記樹脂凸版の凹部となるベースより突出する凸部の高さを、少なくとも２種類以上に相違させ、かつ、高さを相違させた凸部をランダムな順序で配置していることを特徴とする液晶表示装置の配向膜形成用樹脂凸版。
【請求項３】
表面に凹凸部を設けた樹脂凸版に配向液を塗布し、該配向液を液晶表示装置の基板に転写・印刷して配向膜を形成する配向膜形成用の樹脂凸版において、
前記樹脂凸版の凹部となるベースより突出する凸部の幅を、少なくとも２種類以上に相違させ、かつ、幅を相違させた凸部をランダムな順序で配置していることを特徴とする液晶表示装置の配向膜形成用樹脂凸版。
【請求項４】
表面に凹凸部を設けた樹脂凸版に配向液を塗布し、該配向液を液晶表示装置の基板に転写・印刷して配向膜を形成する配向膜形成用の樹脂凸版において、
前記樹脂凸版の凹部となるベースより突出する横方向あるいは縦方向の凸部間のビッチを、少なくとも２種類以上に相違させ、かつ、ピッチを相違させた凸部同士をランダムな順序で配置していることを特徴とする液晶表示装置の配向膜形成用樹脂凸版。
【請求項５】
表面に凹凸部を設けた樹脂凸版に配向液を塗布し、該配向液を液晶表示装置の基板に転写・印刷して配向膜を形成する配向膜形成用の樹脂凸版において、
前記樹脂凸版の凹部となるベースより突出する凸部の形状を、断面円形、断面長円、断面多角形等の少なくとも２種類以上に相違させ、かつ、該形状の相違する凸部をランダムな順序で配置していることを特徴とする液晶表示装置の配向膜形成用樹脂凸版。
【請求項６】
表面に凹凸部を設けた樹脂凸版に配向液を塗布し、該配向液を液晶表示装置の基板に転写・印刷して配向膜を形成する配向膜形成用の樹脂凸版において、
前記凹凸部の凹部となるベースとなり突出する凸部をランダムに設け、かつ、該凸部は、高さ、幅、ピッチあるいは／および形状を２種類以上に相違させていることを特徴とする液晶表示装置の配向膜形成用樹脂凸版。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示用基板の電極形成面を覆う配向膜形成用の樹脂凸版に関し、特に、画素パターンと干渉させず、表示ムラを発生させない配向膜が形成できるようにするものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの液晶ユニット部の主要部は、２枚の透明基板を微小間隔を持って対向させ、その内面に電極が形成され、その電極を覆って配向膜が形成されており、さらに内側に液晶が封入されている。配向膜はポリイミドやポリビニルアルコール等の高分子からなる薄膜で形成されており、液晶分子の配向を揃える役割を有する。
【０００３】
基板上に配向膜を形成する方法としては、凸版印刷法が広く用いられている。例えば、（特開昭６３−２１７３２４（特許文献１）では、図１２に示すように、樹脂凸版２を円柱状の印刷ロール１に巻き付けて、配向液５をアニロックスローラ３を介して供給しながら印刷ロール１を回転させ、樹脂凸版２を基板６上に押し付けることによって、配向膜が基板上に転写される。配向膜の印刷後は、仮乾燥・高温焼成の後、配向特性を得るため配向膜の表面がラビング処理される。
【０００４】
図１３（Ａ）（Ｂ）に示すように、樹脂凸版２の表面には、配向液５を付着保持させるため、微小な凸部２aが均一なピッチｐで規則的に多数成形されている。図１４は、樹脂凸版２に配向液５を塗布した状態を表し、図１５は、配向液５が基板６に転写された状態を示し、樹脂凸版２の凸部２aに対応する部分は配向液が少なく配向膜が薄くなり、樹脂凸版のベース部２bに対応する部分は配向液が多く、配向膜が厚くなる。このため、成形された配向膜の表面には、微小凹凸が残存する。
【０００５】
一方、液晶ユニット（後述）には、微小な画素が所要ピッチで規則正しく多数配列されている。近年液晶表示パネルが高精細化されたのに伴い、画素ピッチも微細化されている。このため、画素パターンと配向膜上の凹凸のパターンが相互干渉し、モアレ縞を生じる結果、液晶表示パネルに濃淡の表示ムラが生じる問題があった。
【０００６】
こうした液晶表示パネルの濃淡の表示ムラは、従来は液晶表示パネルの動作確認の時点で初めて判明する現象であったため、樹脂凸版の凸部の配列をいろいろ変更し試行錯誤を繰り返しながら、設計変更を繰替えす必要があり、設計の最適化に至るまで多大の労力と費用がかかっていた。
【０００７】
そこで、本出願人は特開２００２−１６２６１１（特許文献２）により、画素パターンと樹脂凸版の凹凸のパターンの交差角度を種々変化させ、濃淡の表示ムラの目立たない角度を見つける方法を提供した。これは、画素パターンを模した第一の図形と、樹脂凸版の凹凸のパターンを模した第二の図形を作成し、この２つの図形を種々の角度で重ね合わせ、濃淡ムラの評価を繰り返し、目立たない角度を見付ける方法である。
【０００８】
しかしながら、この技術においては、樹脂凸版の一種類のピッチ毎に２枚の図形の作成を含め、多数の工程が必要であった。これをピッチや角度を種々変えながら、何度も繰り返す必要があり、なお多くの労力と費用がかかっていた。
また、モアレ縞の原理としては、ピッチｐで並んだ配列と、ピッチ（１＋e）p  で並んだ配列を重ねた場合、ｐ/e  のピッチの縞が生じるものであり、樹脂凸版の凹凸と画素が規則正しく配列されていれば、角度を変えても濃淡の縞が目立たなくなるだけで、根本的な解決になっていなかった。
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−２１７３２４号公報
【特許文献２】特開２００２−１６２６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、配向膜形成用樹脂凸版の凹凸に起因する濃淡の表示ムラを、設計上や製造準備段階での多大な労力・費用を必要とせず、根本から解決することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明は、表面に凹凸部を設けた樹脂凸版に配向液を塗布し、該配向液を液晶表示装置の基板に転写・印刷して配向膜を形成する配向膜形成用の樹脂凸版において、
前記凹凸部がランダムに設けられ、該凹凸により生じる配向膜の塗布ムラがランダムとなるように構成していることを特徴とする液晶表示装置の配向膜形成用樹脂凸版を提供している。
【００１２】
前記樹脂凸版では凹凸部があるため、該樹脂凸版版上に保持される配向液の量が凹凸の個所に応じて異なり、被印刷体に転写・印刷された配向膜にも、表面に凹凸が残存することになる。前記した本発明の構成では、凹凸部がランダムに構成されているため、転写・印刷された配向膜の表面の凹凸もランダムとなる。配向膜はこの後、仮乾燥、焼成がされるが、やはり表面にランダムな凹凸が残存する。
このように、配向膜が形成された被印刷体（基板）が液晶表示パネルに用いられ、画素表示用の画素パターンと重ね、光を透過させて表示を行う。画素パターンは規則正しく並んだマトリックス状をしているので、配向膜の凹凸も規則正しいパターンであると、相互に干渉しモアレ縞を生じるが、本発明では、配向膜の凹凸がランダムであるためモアレ縞は生じず、表示ムラの発生を防止できる。
【００１３】
また、配向膜形成用の樹脂凸版の凹凸部は、凹部となるベースより突出する凸部とし、該凸部の高さを少なくとも２種類以上に相違させ、この高さの相違する凸部をランダムに配置してもよい。
【００１４】
前記構成とすると、たとえ凸部の幅が同一で配列が規則正しいマトリックス状となっていても、凸部の高さが異なり、しかもランダムな順に並んでいるので、樹脂凸版上への配向液の保持量も凸部毎にランダムになり、転写される配向膜の凹凸もランダムにすることができる。
該構成によると、従来の凸部の形状や配置位置を変更せず、凸部の高さのみの簡易な変更で、表示ムラの発生を抑制、防止することができる。
【００１５】
また、配向膜形成用の樹脂凸版の凹凸部は、凹部となるベースより突出する凸部の幅を少なくとも２種類以上に相違させ、かつ、幅の相違する凸部をランダムな順序で配置してもよい。
【００１６】
前記構成とする場合も、たとえ凸部の高さが同一で配列が規則正しいマトリックス状となっていても、凸部の幅が異なり、しかもランダムな順に並んでいるので、樹脂凸版上への配向液の保持量も凸部毎にランダムになり、転写される配向膜の凹凸もランダムにすることができる。この場合も、従来の凸部の高さや配置は変更せず、凸部の幅のみの簡易な変更で、表示ムラの発生を抑制、防止することができる。
【００１７】
さらに、配向膜形成用の樹脂凸版の凹凸部は、凹部となるベースより突出する凸部同士のピッチを少なくとも２種類以上とし、ピッチの相違する凸部をランダムな順で配置してもよい。
【００１８】
前記構成とした場合も、たとえ凸部の高さ・幅が同一でも、凸部がランダムなピッチで並んでいるので、樹脂凸版上への配向液の保持量もランダムになり、転写される配向膜の凹凸もランダムにすることができる。この場合も、従来の凸部の高さ・幅は変更せず、凸部の配列ピッチのみの簡易な変更で、表示ムラの発生を抑制、防止することができる。
【００１９】
さらに、配向膜形成用の樹脂凸版の凹凸部は、凹部となるベースより突出する凸部の形状を、断面円形の円柱、断面多角形の角柱等の少なくとも２種類以上に相違させ、かつ、形状の相違する凸部をランダムな順序で配置してもよい。
【００２０】
さらに、配向膜形成用の樹脂凸版の凹凸部は、凹部となるベースより突出する凸部はランダムに設け、かつ、凸部の高さ、幅、ピッチあるいは／および形状を２種類以上に相違させてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
前述したように、本発明は、樹脂凸板の凹凸をランダムな構成としているため、転写・印刷された配向膜の凹凸もランダムとなり、画素パターンとの干渉によるモアレ縞がなくなるなり、液晶表示パネルの濃淡の表示ムラを、多くの労力・費用を必要とせず、根本からなくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１０は、本発明の樹脂凸版より形成される配向膜が形成される基板を備えたアクティブマトリックス型の液晶表示装置の断面図を示す。２枚の基板２３と２９を微小間隔を隔てて対向させ、一方の基板２９には対向電極２８と配向膜２７が順に形成されている。他方の基板２３には、画素電極２４がマトリックス型に形成され、それらを覆って配向膜２５が形成されている。２つの配向膜２７と２５の間には、ネマティック液晶が封入され液晶層２６を形成している。両基板２３と２９の外側には、それぞれ偏光板２２、３０が設けられ、背後にはバックライト２１が設置されている。なお、記載を省略するが、カラーの液晶表示パネルの場合はカラーフィルターが追加される。
【００２３】
図１１は、下側の基板２３とその上面に配置された画素電極２４を示す平面図である。ガラスなどからなる絶縁性基板上に複数のゲート配線４２と複数のソース配線４１とが、ゲート絶縁膜（図示せず）を介し、互いに直交するようにピッチＰｘ、Ｐｙを持って等間隔に規則正しく形成されている。その交差する近傍には、ＴＦＴ４３が設けられている。ゲート配線４２からは、ゲート電極４２a が、ソース配線４１からは、ソース電極４１aがそれぞれ分岐している。ゲート電極の上方のゲート絶縁膜上には、半導体層４３aが形成されている。半導体層４３aの両端部にはソース電極４１aとドレイン電極２４aが形成され、ＴＦＴ４３を構成している。画素電極２４は、ドレイン電極２４aに接続されている。
このような構成にすることにより、ゲート配線４２とソース配線４１間に電気信号が入力されると、ＴＦＴ４３が作動し、画素電極２４に電圧が供給される。こうして、画素電極２４と対向電極２８の間に印加する電圧を変化させることにより、液晶粒子の配向を変化させ、２枚の偏光板２２、３０を通す光を透過させたり遮断して、画素表示を行っている。
【００２４】
図１は、本発明の第１実施形態の配向膜形成用の樹脂凸版１０の展開図である。配向液の付着性をよくするために、表面は凹凸形状とし、凹部となるベース１１上に微小な略円柱状の凸部１２を多数突設している。図２は図１のＡで示すコーナーを拡大して示している。
【００２５】
図２に示すように、樹脂凸版１０には凹部となるベース部１１上に、微小な凸部１２を縦横方向のピッチを相違させてランダムに配置している。これら凸部１２は円柱１２ａの上端に半球状の頭部１２ｂを設けた形状とし、配向液の付着性を高めている。これら凸部１２は高さを２種類以上相違させると共に、その直径も２種類以上相違させ、かつ、同一高さおよび同一直径の凸部１２を並列させずにランダム配置としている。前記凸部１２の頭部１２ｂの直径は２００μｍ以下とし、凸部１２の高さは５０μｍ以下として、隣接する凸部１２間の寸法は３０〜１００μｍの範囲で相違させている。
【００２６】
前記樹脂凸版１０を用いて配向膜２５、２７を形成する方法は前記図１２と同様で、樹脂凸版１０を円柱状の印刷ロール１に巻き付け、ポリイミド等の高分子液からなる配向液５をアニロックスローラ３を介して印刷ロール１の樹脂凸版１０の表面に図３に示すように、供給する。
樹脂凸版１０に供給された配向液５は凸部１２の間の凹部で保持されると共に凸部１２の表面にも付着する。このように付着された配向液５の付着量は、凸部１２がある部分とない部分（凹部）で付着量が異なるうえに、凸部１２の高さ・形状・配置が異なることにより、配向液の付着量もランダムとなる。
【００２７】
印刷ロール１により配向液が塗布される基板２３（２９）は、移動テーブル上に載置され、印刷ロール１の回転と同期させて直線移動させ、樹脂凸版１０の凹凸面を基板の電極形成面に押し付けることにより、配向膜２５，２７が転写される。配向膜の印刷後は、仮乾燥・高温焼成の後、配向特性を得るため配向膜の表面がラビング処理される。
【００２８】
前記のように、樹脂凸版１０には、凸部１２なランダム配置されていると共に、高さ、直径を相違させ、配向液の塗布量をランダムとしているため、形成された配向膜２５（２７）には、図４に示すように、ランダムな位置に深さ及び大きさが相違する微小凹部２５ａ、２７ａが残存する。
従来は、同一形状で凸部１２が等ピッチで規則正しいマトリックス状に配置されていたため、転写された配向膜上の凹凸も規則正しいマトリックス状になり、表示画素のパターンと干渉しモアレ縞が生じていた。
本実施形態では、凸部１２の配置位置、高さ、直径がランダムになっているため、転写された配向膜上の凹凸も高さ、大きさ、配置位置もランダムとなる。このため、表示画素のパターンとの干渉が無くなり、モアレ縞の発生を無くすことができる。よって、同一ピッチで形成される画素パターンのピッチが干渉が発生せず、表示ムラの発生を防止することができる。
【００２９】
図５は第２実施形態を示し、樹脂凸版１２の円柱１２ａの先端に頭部１２ｂを設けた凸部１２は縦横方向に同一ピッチＰで配列しているが、その高さを２種類以上に変更し、本第２実施形態では４種類の高さの相違する凸部１２を設けている。
第２実施形態においても、樹脂凸版１０の凸部１２の高さを相違させているため、配向液の付着量がランダムになり、転写される配向膜の凹凸もランダムとなり、深さの相違する凹部がランダムに残存するここととなる。よって、表示画素のパターンとの干渉が低減され、表示ムラの発生を抑制できる。
第２実施形態では、凸部１２の直径や配置を変更することなく、高さのみの変更という簡易な方法で表示ムラの発生を抑制することができる。
【００３０】
図６は第３実施形態を示す。
第３実施形態では、樹脂凸版１０の凸部２は、縦横同一ピッチで配置すると共に同一高さとしているが、凸部１２は、直径（円柱部１２ａおよび頭部１２ｂの直径）を２種類以上に相違させ、且つ、直径を相違させた凸部１２をランダムに配置している。
なお、凸部１２が角柱形状とする場合は幅を相違させる。
【００３１】
このように、凸部１２の直径（幅）が異なることで、樹脂凸版１０への配向液の付着量がランダムになり、転写される配向膜の凹凸もランダムとなり、画素パターンとの干渉を抑制できる。且つ、第２の実施形態と同様に、凸部の高さ、配置を変更することなく、凸部の直径（幅）のみを変更するだけで表示ムラの発生を抑制できる利点がある。
【００３２】
図７は第４実施形態を示す。
第４実施形態においては、凸部１２の高さ・直径（幅）は変更せず、配置の縦横方向のピッチのみを、規則正しいマトリックス状でなく、ランダムに配置している。
【００３３】
図８（Ａ）（Ｂ）は第５実施形態を示す。
第５実施形態の（Ａ）は、凸部１２の高さ、直径（幅）は同一として、縦方向のピッチＰ１は同一としているが、横方向のピッチＰ２を２種類以上相違させている。（Ｂ）では横方向ピッチＰ２は同一としているが、縦方向ピッチＰ１は２種類以上相違させている。
【００３４】
前記第４、第５実施形態のように、凸部１２のピッチをかえるだけでも、転写される配向膜の凹凸と画素パターンのピッチと干渉するのを防止でき、表示ムラの発生を抑制、防止できる。
【００３５】
図９は第６実施形態を示し、高さは同一とし、且つ縦横方向の整列させているが、隣接する形状および大きさを２種類以上に相違させている。
凸部１２−１は前記実施形態と同様の略円柱形状とし、凸部１２−２は断面長円形状とし、凸部１２−３は４角柱形状とし、かつ、凸部１２−１、１２−２、１２−３ともその大きさを相違させたものを２種類以上設けている。
前記のように形状を相違させた場合にも、配向膜の凹凸をランダムとすることができ、画素パターンとの干渉を低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の配向膜形成用樹脂凸版は、形成される配向膜残存する微小な凹凸をランダムに形成できるため、該凹凸により生じるムラが画素パターンの整列ピッチと干渉せず、表示ムラを発生させない利点がある。よって、同様な構成で、凸版印刷を用いて薄膜を転写・印刷したパネルを、他のマトリックス状のものと重ねて用いる場合にも干渉を防止できる利点があるため適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態の樹脂凸版の平面図である。
【図２】第１実施形態のＡ部を拡大して示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図３】第１実施形態の樹脂凸版に配向液を塗布した状態の断面図である。
【図４】図３の配向液が転写・印刷されて形成される配向膜を示す断面図である。
【図５】第２実施形態の樹脂凸版を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図６】第３実施形態の樹脂凸版を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図７】第４実施形態の樹脂凸版を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図８】（Ａ）（Ｂ）は第５実施形態の樹脂凸版の平面図である。
【図９】第６実施形態の樹脂凸版を示す平面図である。
【図１０】液晶表示パネルの一部を示す断面図である。
【図１１】液晶表示パネルの画素電極を示す拡大平面図である。
【図１２】樹脂凸版により、配向膜を転写・印刷をする方法を示す、斜視図である。
【図１３】従来の樹脂凸版を示す平面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。
【図１４】従来の樹脂凸版を用い配向膜を転写する転写前の図である。
【図１５】従来の樹脂凸版を用い配向膜を転写する転写後の図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    印刷用ロール
５    配向液
１０  樹脂凸版
１１  ベース部
１２  凸部
２３、２９  透明基板
２４  画素電極
２５、２７  配向膜
２６  液晶層
２８  対向電極
【図１】
2006145969.tif 000003
【図２】
2006145969.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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