(57)【要約】【課題】本願発明は、配向膜面にスジムラを発生させない製造方法、製造装置、液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】本願発明に係る液晶表示装置の製造方法としての特徴は、一対の相対向する基板に配向膜が設けられた液晶表示装置の製造方法であって、導電性を有するとともに開口部が設けられたマスクを前記基板の表面に載置し、該マスクを所定の電位になるよう外部と電気的に接続している状態で、ラビング処理を行う点にある。該構成からなる製造方法にあっては、ラビング処理時においてラビング布が接触するマスクが導電性を有するとともに外部に電気的に接続されているため、該ラビング布の帯電を抑制することができ、これにより、配向膜面に対して均一にラビング処理を施すことができるため、静電気によるスジムラの発生を防止することができる。【選択図】図２
2006039125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の相対向する基板に配向膜が設けられた液晶表示装置の製造方法であって、
導電性を有するとともに開口部が設けられたマスクを前記基板の表面に載置し、
該マスクを所定の電位になるよう外部と電気的に接続している状態で、
ラビング処理を行うことにより配向処理を行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示装置の製造方法であって、
前記配向膜は液晶分子がおおむね基板法線方向に配向する垂直配向膜であることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の液晶表示装置の製造方法であって、
前記配向膜へ配向処理を行う際に、１画素に少なくとも二つの異なった配向領域を形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の液晶表示装置の製造方法であって、
前記所定の電位はアース電位であることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の液晶表示装置の製造方法であって、
ラビング対象の基板に形成された電極を、前記マスクと同電位になるように電気的に接続していることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の液晶表示装置の製造方法であって、
前記配向膜へ配向処理を施すラビングローラーを、前記マスクと同電位になるように電気的に接続していることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載の製造方法により製造された液晶表示装置。
【請求項８】
液晶表示装置用の基板の表面に設けられた配向膜にラビング処理を行う液晶表示装置の製造装置であって、
ラビング処理の対象である基板の表面側に載置可能で且つ所望の開口が形成されたマスクと、前記マスクの表面側から配向処理を行うラビングローラーとを備え、
前記マスクは、導電性を有するとともに、所定の電位になるよう外部と電気的に接続されていることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
【請求項９】
請求項８記載の液晶表示装置の製造装置であって、
前記所定の電位はアース電位であることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の液晶表示装置の製造装置であって、
前記基板に形成された電極を、前記マスクと同電位になるように電気的に接続可能に設けられていることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
【請求項１１】
請求項８乃至１０の何れかに記載の液晶表示装置の製造装置であって、
前記ラビングローラーは、前記マスクと同電位になるように電気的に接続可能に設けられていることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、液晶表示装置の製造方法及びこれにより得られる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、低消費電力、薄型・省スペースを可能にするため、液晶テレビ、ノートＰＣ、ＰＤＡ、携帯電話等様々な製品に応用されている。液晶表示装置は、透明電極を蒸着し、配向膜を塗布した２枚の基板の間に液晶を狭持した液晶パネルと駆動用のドライバなどにより構成される。液晶は、ガラス基板に塗布された配向膜をラビング布によりラビング処理した方向に配向する。駆動用のドライバで液晶パネル内の液晶に電界をかけることにより液晶の配向方向を変化させ、光の透過量を制御して表示を行う。ラビング方向は、液晶表示装置の視覚特性を決める。これにより、液晶表示装置は、見る方向により見え方が異なる視覚特性を持ち、見る方向によっては視認性が悪くなる問題を有している。
【０００３】
この問題を解決するために、特許文献１所載のものにあっては、微小な開口部を複数有するマスクを用いてラビング処理を行うことが提案されている。この方法は、最初に、配向膜を塗布した基板に、ラビング布を巻きつけているラビングローラーを回転しながら、１回目のラビング処理を全面に対して行う。次に、微小な開口部を複数有する前記マスクを基板の表面に設置し、該開口部から表出する配向膜に１回目とは異なった方向、たとえば、１８０度にラビング処理を行う。以上の作業により、一方の基板上に、ラビング方向の異なった複数の配向処理領域を設けるものである。また、他方の基板も同様のラビング処理が施され、この２枚の基板をラビング方向が９０度異なるように組み合わせる。これらにより、視角特性のすぐれた液晶表示装置を得ることを目的としている。
【０００４】
また、特許文献２には、１回目のラビング処理を全面に対して一定方向に行い、２回目のラビング処理を行う前に感光性レジストを配向膜上に形成し、これをパターン露光し、現像し、これにより一部表出した配向膜面に対して２回目のラビング処理を行い、この後レジストをすべて剥離する方法が開示されている。また、他方の基板も同様のラビング処理が施され、各基板上で１８０度異なったラビング方向の領域が所定の部分に形成された両基板を、ラビング方向が９０度異なるように組み合わせる。これらにより、視角特性のすぐれた液晶表示装置を得ることを目的としている。
【特許文献１】特開平７−２３９４７４号公報
【特許文献２】特開平１１−３５２４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ラビング処理による配向処理方法では、液晶表示装置として完成したときに、その表示品位を極端に落とすスジ状のムラ（スジムラ）が発生し易いという問題がある。この問題に着目し、本願発明者らが鋭意検討したところ、前記スジムラには、太スジと細スジの２種類があるという点を発見した。前記太スジの発生原因は、ラビング布がラビング時に帯電することで、布の毛が捩れ、配向膜面への毛の当たり方が場所により異なるようになり、ラビング密度が不均一になることによるものと考えられる。また、パネル端子部のパターンが静電気転写されることも原因として考えられる。一方、前記細スジの発生原因は、ラビング時に発生する微小なダストを引きずったままでラビング処理を行うことにより、前記配向膜面に微細な線状の傷が付くことによるものと考えられる。
【０００６】
本願発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、前記配向膜面に前記スジムラを発生させない製造方法、製造装置、液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本願発明はなされたものであり、本願発明に係る液晶表示装置の製造方法としての特徴は、一対の相対向する基板に配向膜が設けられた液晶表示装置の製造方法であって、導電性を有するとともに開口部が設けられたマスクを前記基板の表面に載置し、該マスクを所定の電位になるよう外部と電気的に接続している状態で、ラビング処理を行う点にある。該構成からなる製造方法にあっては、ラビング処理時においてラビング布が接触するマスクが導電性を有するとともに外部に電気的に接続されているため、該ラビング布の帯電を抑制することができ、これにより、配向膜面に対して均一にラビング処理を施すことができるため、静電気によるスジムラの発生を防止することができる。
【０００８】
また、本願発明に係る液晶表示装置の製造方法は、水平配向膜の形成に際しても採用することができるが、垂直配向膜を有する液晶表示装置の製造に際して採用されることが好ましい。つまり、前記垂直配向膜が形成された基板により負の誘電異方性を有する液晶を封入して得られる液晶パネルの場合、９０度からわずかに傾いた（典型的には０．１度〜数度）プレチルト角が発現し、この微小なチルトムラが表示品位の低下に繋がりやすい。このため、前記垂直配向膜を採用した場合に前記プレチルト角を制御する必要があり、本願発明に係る液晶表示装置の製造方法を用い前記垂直配向膜を形成することで表示品位の低下を防ぐことができる。
【０００９】
また、本願発明に係る液晶表示装置の製造方法は、前記配向膜へ前記配向処理を行う際に、１画素に少なくとも二つの異なった配向領域を形成することが好ましく、これにより、全方位からの視認性を向上することができる。
【００１０】
また、本願発明に係る液晶表示装置の製造方法は、前記マスクを所定の電位になるよう外部と電気的に接続する「所定の電位」は、アース電位（ＧＮＤ）を用いる構成を採用することが好ましく、これにより、前記ラビング布の帯電を抑制することができる。
【００１１】
また、本願発明に係る液晶表示装置の製造方法は、ラビング対象の基板に形成された電極を、前記マスクと同電位になるように電気的に接続している構成を採用することが好ましく、これにより、前記ラビング布の帯電をより抑制することができる。
【００１２】
また、本願発明に係る液晶表示装置の製造方法は、前記配向膜へ前記配向処理を施すラビングローラーを、前記マスクと同電位になるように電気的に接続している構成を採用することが好ましく、これにより、前記ラビング布の帯電を抑制することができる。
【００１３】
また、本願発明に係る液晶表示装置の製造方法にあっては、ラビングローラーのラビング布と、直接接触する前記配向膜の摩擦帯電圧の差が小さいことが好ましく、これにより、スジムラの発生を抑制することができる。ある物質が正へ帯電するか、負に帯電するかは、その物質（ここでの説明において便宜上「物質Ａ」という）と接触した他の物質（ここでの説明において便宜上「物質Ｂ」という）により決まる。つまり、物質Ａの摩擦帯電圧は、物質Ｂの摩擦帯電圧が物質Ａのそれよりも負極性側にある場合は正極性に、物質Ｂの摩擦帯電圧が物質Ａのそれよりも正極性側にある場合は負極性に帯電する。そして、この帯電量は、摩擦帯電圧の差が小さい物質同士では少なく、大きい物質同士では多くなる。したがって、前記のように配向膜との摩擦帯電圧の差が小さいラビング布を用いることで前記ラビング布の帯電を抑制し、毛の捩れが引き起こす前記スジムラの発生を抑制することができる。
【００１４】
また、本願発明に係る液晶表示装置の製造装置は、液晶表示装置用の基板の表面に設けられた配向膜にラビング処理を行う液晶表示装置の製造装置であって、ラビング処理の対象である基板の表面側に載置可能で且つ所望の開口が形成されたマスクと、前記マスクの表面側から配向処理を行うラビングローラーとを備え、前記マスクは、導電性を有するとともに、所定の電位になるよう外部と電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１５】
上記構成からなる製造装置によれば、処理対象である基板の表面にマスクを載置して、ラビング処理を行うことになるが、このラビング処理時のラビング布の帯電を抑制することができ、配向膜面に均一にラビング処理を施すことができるため、静電気によるスジムラの発生を防止することができる。
【００１６】
また、本願発明に係る液晶表示装置の製造装置は、前記マスクを所定の電位になるよう外部と電気的に接続する際の、所定の電位は、アース電位（ＧＮＤ）を用いる構成を採用することが好ましく、これにより、前記ラビング布の帯電をより抑制することができる。
【００１７】
また、本願発明に係る液晶表示装置の製造装置は、基板の電極を、前記マスクと同電位になるように電気的に接続可能に設けられている構成を採用することが好ましく、これにより、前記ラビング布の帯電を抑制することができる。
【００１８】
また、本願発明に係る液晶表示装置の製造装置は、前記ラビングローラーを、マスクと同電位になるように電気的に接続可能に設けられている構成を採用することが好ましく、これにより、前記ラビング布の帯電を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本願発明に係る実施形態について図面を参酌しつつ、以下説明する。
なお、図１は、本願発明に係る液晶表示装置の概略的断面図である。図２は、本願発明に係る液晶表示装置の製造方法における配向膜にラビングを施すラビング装置の概略的説明図である。図３は、本願発明に係る液晶表示装置の製造方法におけるマスク開口部とラビング方向を説明するための説明図である。図３（ａ）は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板における配向膜へのラビング方向と画素を示し、図３（ｂ）は、ＣＦ（Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）基板における配向膜へのラビング方向と画素を示し、図３（ｃ）は、ＴＦＴ基板とＣＦ基板の両基板を貼り合わせた時の画素内におけるラビング方向の関係を示している。図４は、本願発明に係る液晶表示装置の製造方法におけるマスク開口部とラビング方向のその他の実施例を説明するための説明図である。図４（ａ）は、ＴＦＴ基板における配向膜へのラビング方向と画素を示し、図４（ｂ）は、ＣＦ基板における配向膜へのラビング方向と画素を示し、図４（ｃ）は、ＴＦＴ基板とＣＦ基板の両基板を張り合わせたときの画素内におけるラビング方向の関係を示している。
【００２０】
まず、本実施形態においてラビング処理された後に製造される液晶表示装置の概略構成について説明する。この液晶表示装置は、図１に示すように、相対向する一対の透明な上下基板１，２の間に液晶８が挟持され、この一対の基板のうち、一方の基板１は、全面にカラーフィルター層７と対向電極３と配向膜５とを有し、他方の基板２は、画素電極４と配向膜６とを有している。また、前記基板上の電極は、具体的には、前記ＴＦＴ基板では信号電極線、走査電極線およびそれら接続端子の部、前記ＣＦ基板では対向電極から構成されている。
【００２１】
本実施形態の液晶表示装置のラビング処理装置は、図１に示すように基板を貼り合せる前の基板に対して、該基板の配向膜ラビング処理を施すものである。該ラビング処理装置は、図２に示すように、表面に垂直配向膜をあらかじめ塗布したＴＦＴ基板またはＣＦ基板のガラス基板１，２を載置可能に設けられているステージ１０と、前記ガラス基板１，２の表面側に載置可能で且つ画素毎に対応した開口部が設けられたマスク９と、前記マスク９の表面側から配向膜にラビング処理を行うラビングローラー１１とを備えている。
【００２２】
また、前記ラビングローラー１１は、回転可能に設けられたローラー本体１１ａと、該ローラー本体１１ａの周囲に巻き付けられたラビング布１１ｂとにより構成されており、該ラビングローラー１１は、前記ステージ１０に対して接近離反可能に設けられており、ラビング時には該ラビングローラー１１がステージ側に近接し回転することにより、ラビング布１１ｂが前記配向膜面をラビング処理することになる。なお、ラビング布１１ｂとしては例えばナイロン製のものを用いることができる。
【００２３】
また、前記ステージ１０は、ラビングローラー１１に対して相対的に水平移動可能に設けられており、ラビング処理時にステージ１０が移動することによりラビングローラー１１が配向膜面上を接線方向に移動し、配向膜面がラビング処理されるように構成されている。
【００２４】
また、前記マスク９は、たとえば厚み１００μｍ程度の銅板等の導電性を有する薄板から構成されている。また、該マスク９は、前記ステージ１０、ラビング対象の基板に形成された電極、及び、前記ラビングローラー１１に、何れもと同電位になるべく電気的に接続可能に設けられており、また、この電気的接続はアースされており、これらの部材の電位が何れもアース電位となるように設けられている。
【００２５】
次に、上述の製造装置を用いた液晶表示装置のラビング処理方法（製造方法）について説明する。
【００２６】
まず、処理対象である基板１をステージ１０に載置し、この基板１の表面に前記マスク９を載置する。そして、該基板１の電極とマスク９とが同電位となるように電気的に接続する。そして、この基板１にラビングローラー１１を近接し、ラビングローラー１１を回転させるとともにステージ１０を相対的に移動させることにより、マスク９の開口部から表出した配向膜に対して所望のラビング処理を施す。
【００２７】
この処理後に、開口部の位置を変更せしめるべくマスク９を移動して、そして、同一の基板１の異なる箇所の配向膜に対して再度上記のようなラビング処理を施す。これにより、各領域ごとに異なったラビング方向のラビング処理が行われる。
【００２８】
また、前記基板１の対向基板についても、同様のラビング処理を施す。ここでは、各基板におけるラビング方向が以下のようになるような処理が施される。
【００２９】
つまり、ＴＦＴ基板の画素内におけるラビング方向は、図３（ａ）に示すように、各画素をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４領域に分け、各画素のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４領域を、信号電極線と４５度の角度をなす図中矢印方向にラビング処理を行う。すなわち、４領域に分けたＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの配向処理領域に対してそれぞれラビング処理を行うため、ラビング回数は４回となる。
【００３０】
また、ＣＦ基板の画素内におけるラビング方向を図３（ｂ）より示す。各画素のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４領域を図中矢印方向にラビング処理を行う。すなわち、４領域に分けたＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの配向処理領域に対してそれぞれラビング処理を行うため、ラビング回数は４回である。
【００３１】
ラビングがされたＴＦＴ基板、ＣＦ基板の両基板を例えば４μｍのプラスチックビーズを基板上に散布した後に貼り合わせることにより、両基板を貼り合わせた時の画素内のラビング方向の関係は図３（ｃ）のようになり、各領域内では、ラビング方向は対向する基板同士で反対方向となる。この基板間に負の誘電異方性を有する液晶を封入すると、各領域で液晶はそれぞれの方向にプレチルト角を発現する。該プレチルト角は８９度であり、その方向はラビングされた方向と同じ４方向であるため、出来上がった液晶パネルに信号電圧を印加すると、液晶分子はそれぞれ４方向に倒れる。
【００３２】
液晶パネルには、両側に偏光板を互いの吸収軸が略直交するように、また一方の吸収軸が信号電極線と平行になるように、貼り付ける。これにより、電界無印加時はほぼ垂直配向のため良好な黒表示を実現し、４方向に液晶分子が応答する領域を有するため、視角方向にほとんど依存しない表示特性を示すことができる。
【００３３】
なお、接地を行わずに、各部を電気的にどこにも接続していない状態にして液晶パネルを作成したところ、ラビング方向に沿った前記スジムラが多数発生するが、本実施形態のように接地を行うと前記スジムラは発生せず、均一な表示を得ることができた。
【００３４】
なお、本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本願発明の意図する範囲内で適宜設計変更可能である。
【００３５】
つまり、本実施形態では銅製のマスクを用いたが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、導電性を有するものであれば本発明の意図する範囲内である。
【００３６】
また、本実施形態においてラビング布にナイロン製のものを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。但し、ラビング布は、前記配向膜との摩擦帯電圧の差が小さいラビング布を用いてラビング処理を行うことが好ましい。
【００３７】
また、本実施形態の図３のマスク開口形状およびラビング方向は、必ずしもこれに限らず、たとえば、図４に示すものを採用することも適宜設計変更可能である。この図４に示した例は、ＴＦＴ基板において一方向に沿って二つの領域に区分けし、各領域において反対方向に且つ前記一方向と平行にラビング処理を施し、また、ＣＦ基板において前記一方向に直交する直交方向に沿って二つの領域に区分けし、各領域において反対方向に且つ前記直交方向にラビング処理を施したものである。なお、この図４に示すものにあっても、特許文献２に示された配向状態をスジムラ無く実現することができた。
【００３８】
さらに、マスク９を、基板上の電極、前記ステージ１０、および、前記ラビングローラー１１と電気的に接続させ、アースさせる構成を採用したものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、前記実施形態のようなアースを行わずとも前記マスク９を基板上の電極等に電気的に接続させることにより、マスク９と基板上の電極等と同電位になり、ラビング布の帯電を抑制させる一定の効果が得られる。また、前記マスク９と前記基板上の電極等とを直接接続させるのではなく、これらをそれぞれアースさせることにより間接的に接続することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本願発明に係る液晶表示装置の断面図である。
【図２】本願発明に係る液晶表示装置の製造方法における配向膜にラビングを施すラビング装置の概略的説明図である。
【図３】本願発明に係る液晶表示装置の製造方法におけるマスク開口部とラビング方向を示す図である。（ａ）は、ＴＦＴ基板における配向膜へのラビング方向と画素を示し、（ｂ）は、ＣＦ基板における配向膜へのラビング方向と画素を示し、（ｃ）は、ＴＦＴ基板とＣＦ基板の両基板を貼り合わせた時の画素内におけるラビング方向の関係を示している。
【図４】本願発明に係る液晶表示装置の製造方法におけるマスク開口部とラビング方向のその他の実施例を説明するための説明図である。（ａ）は、ＴＦＴ基板における配向膜へのラビング方向と画素を示し、（ｂ）は、ＣＦ基板における配向膜へのラビング方向と画素を示し、（ｃ）は、ＴＦＴ基板とＣＦ基板の両基板を張り合わせたときの画素内におけるラビング方向の関係を示している。
【符号の説明】
【００４０】
１、２…基板（図２において電極、配向膜など図示せず）
３…対向電極
４…画素電極
５，６…配向膜
７…カラーフィルター
８…液晶
９…マスク
１０…ステージ
１１…ラビングローラー
１１０…ラビング布
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ…配向処理領域
【図１】
2006039125.tif 000003
【図２】
2006039125.tif 000004
【図３】
2006039125.tif 000005
【図４】
2006039125.tif 000006