(57)【要約】【課題】筋状の表示ムラの発生を抑制して高品位な表示を実現する。【解決手段】一対の基板２で液晶層を挟持してなる液晶表示パネル１の製造方法である。基板２をラビング布４で一方向に擦りラビング処理を行う際、基板２の進入端部６でのラビング強度を上記基板２の進入端部６より内方位置でのラビング強度に比べて弱める。このように、表示領域等を含む基板２表面をラビングするときに比べて、基板２の進入端部６におけるラビング強度を相対的に弱めることにより、ラビング布４が基板２の進入端部６に接触する際の衝撃が緩和され、ラビング布２表面の毛足の乱れ等の影響が最小限に抑えられる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板で液晶層を挟持してなる液晶表示パネルの製造方法であって、
基板上に形成された配向膜をラビング布を巻き付けたラビングロールによって一方向に擦り配向処理を行う際に、上記基板の進入端部でのラビング強度を上記基板の進入端部より内方位置でのラビング強度に比べて小とすることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【請求項２】
上記基板の進入端部でのラビング強度をゼロとすることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項３】
上記基板の進入端部ではラビング布を非接触とし、上記内方位置から基板表面の配向膜に対してラビング布を接触させてラビングを開始することを特徴とする請求項２記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項４】
上記基板の進入端部でのラビングロールの押し込み量を上記基板の進入端部より内方位置でのラビングロールの押し込み量に比べて小とすることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項５】
上記ラビングロールの回転方向と上記基板の進行方向とが略平行であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項６】
上記基板の表示領域におけるラビング強度は略一定とすることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項７】
上記配向膜がポリイミド膜であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項８】
一方の基板の一主面上には、交差して配置された複数の信号線及び複数の走査線と、これら信号線と走査線の交差部毎に配置されるスイッチング素子とが形成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配向処理された２枚の電極基板間に液晶を注入してなる液晶表示パネルの製造方法に関するものであり、特に、基板上の配向膜をラビング布を巻き付けたラビングロールで一方向に擦ることにより行う配向処理の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネルは、配向膜及び電極が形成された一対の基板を対向配置して液晶セルを構成するとともに、この液晶セル内に液晶材料を注入し液晶層を形成してなるものであり、液晶分子の配向を制御することにより各種表示が行われる。ここで、液晶層の液晶分子を動作モードに適した配列や傾きに配向させるためには、配向膜に対する配向処理が必要不可欠である。配向処理としては、外周面にラビング布と称される緻密な布を巻き付けたラビングロールを用い、このラビングロールを回転させながら基板上を一方向に移動させて配向膜を擦るラビング方法が広く行われている（例えば、特許文献１等を参照。）。
【０００３】
液晶表示パネルでは、このラビング方向により液晶分子のプレチルト方向が決定されることになる。例えば、ホモジニアス配向の液晶セルの場合、上下基板のラビング角度は１８０°であり、液晶分子は捩れることなく基板間に配向される。ＴＮ配向セルの場合、上下基板のラビング方向を９０°交差させることによって、液晶分子が基板間で９０°捩れた状態で配向される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１３５０３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常の配向処理工程では、液晶表示パネルを構成したときに液晶分子が良好に配向するような配向膜を得るために、ラビングロールを基板表面に対して一定量押し込んだ状態、すなわち、ラビングロール表面のラビング布の毛足が基板側に押し込まれて屈曲した状態となるように基板とラビングロールとの間隔を調整し、ラビング布と基板とが面接触した状態でラビング処理（配向処理）を行っている。
【０００６】
しかしながら、このような設定でラビング処理を開始すると、ラビングロールが基板の端部（角部）に進入したときにラビング布が基板端部に衝突し、ラビング布の毛並みを乱す等のダメージを与えることがある。ラビング布にこのようなダメージが加わると、ラビング布の毛並みが乱れた箇所でラビング状態が乱れ、ラビング方向に沿ってラビ筋と称される直線状の軌跡が描かれる等、配向処理が不均一なものとなり、その結果、液晶表示パネルにおいて筋状の表示ムラ等の表示不良を引き起こす原因となる。
【０００７】
ツイストネマチック（ＴＮ）配向の液晶表示パネルにおいては、ラビングロールのラビング方向と基板の搬送方向とを違える斜めラビングと呼ばれる方法により、ラビング布の毛並みの乱れの影響を出難くする方法が提案されているものの、筋状の表示ムラを完全に消去するには至っておらず、根本的な改善策が望まれている。
【０００８】
また、ホモジニアス配向やハイブリッド配向等の基板の端辺に対して垂直又は平行にラビングする必要のあるモードにおいては、かかる不都合を解消する有効な対策はほとんど存在しない。
【０００９】
例えば、上述した特許文献１には、基板表面を一方向に均一に擦ることを目的として、ラビング条件を最適化することは記載されているが、ラビング開始時にラビング布が基板端部に衝突して生ずるラビングムラ（ラビ筋）については何ら考慮されていない。
【００１０】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ラビング開始時にラビング布が基板端部に衝突して生ずる筋状のラビングムラの発生を解消することができ、作製される液晶表示パネルにおいて表示ムラのない高品位な表示を実現することが可能な液晶表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る液晶表示パネルの製造方法は、一対の基板で液晶層を挟持してなる液晶表示パネルの製造方法であって、基板上に形成された配向膜をラビング布を巻き付けたラビングロールによって一方向に擦り配向処理を行う際に、上記基板の進入端部でのラビング強度を上記基板の進入端部より内方位置でのラビング強度に比べて小とすることを特徴とする。
【００１２】
ラビング布を巻き付けたラビングロールによって配向処理を行う場合、配向処理開始時にラビングロールが基板の端部位置まで進入すると、ラビング布が基板端部に衝突する。このとき、ラビング強度、例えばラビングロールの押し込み強度が強いと、ラビング布に大きな衝撃が加わり、毛並みの乱れが生じていわゆるラビ筋が発生する。
【００１３】
本発明の液晶表示パネルの製造方法においては、表示領域等を含む基板表面をラビングするときに比べて、基板の進入端部におけるラビング強度を相対的に弱めているので、ラビング布が基板の進入端部に接触する際の衝撃が緩和され、ラビング布表面の毛足の乱れ等の影響が最小限に抑えられる。その結果、ラビング布の毛並みの乱れに起因する軌跡（ラビ筋）が基板上に形成されることがなく、均一な配向処理が実現される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液晶表示パネルの製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１（ａ）は、本発明により製造される、いわゆるホモジニアス配向のセル構成の液晶表示パネルである。この液晶表示パネル１は、基本的には、一対の基板２間に液晶層３が挟持されてなるものである。基板２は、例えばアクティブマトリクス型のパネルである場合、図示しないＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のスイッチング素子、画素電極、走査線、信号線等が設けられたアレイ基板２ａと、アレイ基板２ａと所定の間隙を有して対向配置されるとともに、図示しないカラーフィルタ、対向電極等が設けられた対向基板２ｂとからなる。また、これらアレイ基板２ａと対向基板２ｂは、液晶層３に接する側の表面に、例えばポリイミド等からなる配向膜２ｃが形成されている。
【００１６】
液晶層３に用いられる液晶材料としては特に限定されず、公知の液晶材料がいずれも使用可能である。例えば、駆動方法に応じて例えばネマチック液晶やスメクチック液晶等から選択して用いることができ、具体的材料としては、エステル系液晶材料、ビフェニル系液晶材料、ＰＨＣ（フェニルシクロヘキサン）系液晶材料、シクロヘキサン系液晶材料、フェニルピリミジン系液晶材料、ジオキサン系液晶材料等や、これらの混合物が挙げられる。
【００１７】
配向膜２ｃは、液晶層３の液晶分子を所望の方向に配向させるための層であり、後述するラビング処理によって表面に微細な溝（傷）が形成されている。配向膜２ｃを構成する材料としては特に限定されず、ポリマー等の公知の材料がいずれも使用可能であるが、ポリイミド等が好適である。図１（ａ）に示す液晶表示パネル１は、いわゆるホモジニアス配向のセル構成であり、アレイ基板２ａに形成された配向膜２ｃと対向基板２ｂに形成された配向膜２ｃとは、後述するラビング処理工程でのラビング角度が１８０°とされ、図１（ｂ）に示すように、液晶分子が捩れることなく、同一方向且つ基板２に対して平行に配向している。
【００１８】
次に、上述した構成の液晶表示パネル１を製造する方法について説明する。
【００１９】
液晶表示パネル１を作製するには、先ず、ガラス等の基板上にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のスイッチング素子、画素電極、走査線、信号線等を通常の方法で形成し、さらにポリイミド樹脂等を塗布及び加熱することによりアレイ基板２ａを用意する。同様に、ガラス等の基板上にカラーフィルタ、対向電極等を通常の方法で形成することにより対向基板２ｂを用意する。
【００２０】
次に、アレイ基板２ａ及び対向基板２ｂのＴＦＴや対向電極等が設けられた側の主面上に、例えばポリイミド樹脂を塗布及び加熱することにより配向膜２ｃを形成し、この配向膜２ｃに対してラビング布を用いたラビング処理を行う。
【００２１】
ラビング処理には、例えば外周面にラビング布が装着されたラビングロールが用いられる。ラビング布としては特に限定されないが、ポリエステル、ナイロン、アクリル、アセテート、レーヨン、綿、絹、塩化ビニール系繊維等が好ましく、なかでもレーヨンや綿等が好ましい。また、ラビング布の厚みも特に限定されず任意である。
【００２２】
ラビング処理を行う際には、先ず、図２に示すように、ラビングロール５の軸方向に対して基板２の端辺が垂直又は平行となるように、図示しない搬送ステージに矩形状の基板２を固定する。
【００２３】
次に、ラビングロール５を回転させながらラビング布４のラビング方向（すなわちラビングロール５の回転方向）と平行に搬送ステージを移動させ、ラビング布４を基板２（配向膜２ｃ）に接触させることより基板２の表面を均一に擦り、基板２のラビングを行う。なお、ラビングロール５の回転方向は、基板２の搬送方向に対して順方向及び逆方向のどちらであっても構わない。
【００２４】
本実施形態では、前記ラビング処理を行う際に、基板２の進入端部６でのラビング強度を基板２の進入端部６より内方位置でのラビング強度に比べて弱めることとする。すなわち、基板２の進入端部６ではラビング強度を適正値よりも小とし、それより後の液晶分子を均一に配向させる必要のある基板２の表示領域においては、ラビング強度を適正な値とする。具体的には、ラビング布４が外周面に装着されたラビングロール５を回転させながら基板２を一方向に擦りラビング処理を行う際、例えば基板２の進入端部６でのラビング布４の押し込み量を、基板２の進入端部４より後でのラビング布４の押し込み量に比べて小とする。通常、ラビング強度はラビングロール５の押し込み量（ラビング布４の押し込み量）によって決まり、押し込み量が大きければラビング強度は大きくなり、押し込み量が小さくなればラビング強度は小さくなる。
【００２５】
なお、基板２の進入端部６とは、ラビング処理開始後、ラビングロール５と最初に接触する基板２部分を指す。図２に示すようなラビングロール５の軸方向に対して端辺が垂直又は平行となるように基板２を配置したラビング処理においては、ラビングロール５に最初に近接する短辺が基板２の進入端部６に相当する。ラビング処理工程においては、例えば図３に示すように、ラビングロール４の軸に対して基板２を斜めに固定し、次に、ラビングロール４を回転させながらラビングロール４のラビング方向と平行に搬送ステージを移動させて基板２のラビング処理を行ってもよい。この場合、基板２のラビングロール４に最も近接する角部が基板２の進入端部６に相当する。
【００２６】
また、基板２の進入端部６でのラビング強度とは、ラビングロール５に装着されたラビング布４が基板２の進入端部６と接触する瞬間のラビング強度を指す。これに対して、基板２の進入端部６より内方位置でのラビング強度とは、ラビングロール５が基板２の進入端部６を通過した後、基板２の平坦面上をラビングする時点でのラビング強度を指す。
【００２７】
本実施の形態では、ラビング布４が基板２の進入端部６に接触するときのラビング強度を相対的に弱めるので、ラビング布４が基板２の進入端部６に接触する際の衝撃が緩和され、ラビング布４が基板２の進入端部６に衝突することによって受ける毛並みの乱れ等のダメージを最小限に抑制可能である。このため、ラビング布４の毛並みの乱れによって基板２を過剰に摩擦することや、逆に未接触な部分を残すことがなく、ラビング方向下流に望ましくない直線状の軌跡（ラビ筋）の発生を抑制可能である。
【００２８】
通常、基板２の周縁部は、画像表示に関与しない非表示領域とされているため、この領域におけるラビング強度を弱めたとしても画像表示品質に影響を与えることがない。また、一方で、基板２の進入端部６より後ではラビング強度を適正値に戻してラビング処理を行うので、表示領域においては充分なラビング強度及び均一性が確保されることになる。このように、基板２（配向膜２ｃ）表面を均一にラビング可能であるので、液晶表示パネル１を構成したときに液晶分子の均一な配向状態が得られる。したがって、ラビング布４のダメージに起因する筋状の表示ムラを発生することのない、高品位な表示を実現する液晶表示パネルを製造することが可能である。
【００２９】
本実施の形態では、上述のようにラビング布４が基板２の進入端部６に接触するときのラビング強度を相対的に弱めるが、この際、基板２の進入端部６でのラビング強度は、極端な場合、ゼロとすることも可能である。基板２の進入端部６でのラビング強度がゼロであるということは、基板２の進入端部６にラビング布４が接触しないことを意味し、したがってこの場合には、基板２の進入端部６ではラビング布４と基板２とを非接触とし、基板２の進入端部６より後の押し込み量を適正値としてラビング処理を行う。このように基板２の進入端部６でのラビング強度をゼロとすることにより、ラビング布４が基板２の進入端部６に衝突することによって受けるダメージを確実に回避することができ、より高品位な表示の液晶表示パネルが製造可能である。
【００３０】
次に、上述のようにしてラビング処理が施された配向膜２ｃを有するアレイ基板２ａと対向基板２ｂとを対向させ、液晶の注入口を残して周縁部をシールする。周縁部をシールされたアレイ基板２ａと対向基板２ｂとの間隙に、例えば真空注入法により液晶を充填し、注入口を封止することにより図１に示す液晶表示パネル１が得られる。そして、必要に応じて、アレイ基板２ａ及び対向基板２ｂのそれぞれ外側に位相差板及び偏光板を貼り付け、さらにアレイ基板２ａの外側にバックライトを取り付けることにより、液晶表示パネル１が完成する。
【００３１】
実際に、表面にＴＦＴ等が形成されたアレイ基板及び対向基板を用意し、ラビング布のラビング強度（ラビングロールの押し込み量）を、基板の進入端部からの距離に応じて下記表１のように変化させ、基板表面に形成された配向膜のラビング処理を行った。基板の進入端部から表示領域までの距離は、３０ｍｍである。なお、表１中、ゼロ（０）ｍｍは、液晶分子を均一に配向させることが可能なラビング強度が得られるラビング布の押し込み量の適正値である。−０．５ｍｍは、ラビングロールの押し込み量が適正値より０．５ｍｍ不足した状態で基板と接触し、適正値より弱いラビング強度が得られる状態を示す。また、−３ｍｍは、ラビング布の押し込み量が適正値より３ｍｍ不足した状態を示し、この場合ラビング布と基板とは非接触となる。
【００３２】
【表１】
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パターン１では、基板の進入端部においてはラビング強度を弱くし、次に、表示領域においてはラビング強度を適正値として配向処理を行った。このアレイ基板及び対向基板を用いてホモジニアス配向の液晶表示パネルを作製したところ、ラビング処理に起因する筋状の表示ムラの発生が抑えられていることが確認された。
【００３３】
パターン２では、基板の進入端部においてはラビング強度をゼロ、すなわちラビング布と基板とを非接触とし、次に、表示領域においてはラビング強度を適正値として配向処理を行った。このアレイ基板及び対向基板を用いてホモジニアス配向の液晶表示パネルを作製したところ、パターン１と同様に、ラビング処理に起因する筋状の表示ムラの発生が抑えられていることが確認された。
【００３４】
パターン３では、従来の液晶表示パネルの製造方法と同様に、基板の進入端部と表示領域とでラビングロールと基板との距離を変化させることなく、ラビング強度を適正値のままとして配向処理を行った。このアレイ基板及び対向基板を用いてホモジニアス配向の液晶表示パネルを作製したところ、ラビング処理に起因する筋状の表示ムラが発生しており、表示の均一性が損なわれていたことが確認された。
【００３５】
以上の結果からも明らかなように、本実施の形態によれば、ラビング処理工程において、基板の進入端部でのラビング強度を表示領域を含む基板主面でのラビング強度よりも弱くすることで、ラビング布の毛並みの乱れに起因する筋状の表示ムラを発生することが防止され、高い表示均一性を実現する液晶表示パネルを製造可能である。
【００３６】
なお、上述の説明では、液晶層の液晶分子がホモジニアス配向した液晶表示パネルを例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図４（ａ）に示すように、一対の基板間の液晶分子の長軸方向が基板面に平行であり、且つ図４（ｂ）に示すように上下の基板間で９０°捩れているＴＮ配向や、液晶分子の長軸方向が一方の基板側では基板面に対し平行であり、他方の基板側では垂直になっているハイブリッド配向等、いかなる構成の液晶表示パネルにも適用可能である。中でも、ラビング処理工程に起因する筋状の表示ムラが顕著になり易く、これまでに有効な解決策が存在しなかったことから、ホモジニアス配向やハイブリッド配向等の基板の端辺に対して垂直又は平行にラビングを行う必要のあるタイプの液晶表示パネルを製造する場合に、本発明は特に有効である。
【００３７】
また、上述の説明では、回転するラビングロール４を水平方向に固定し、基板２を水平移動させてラビング処理を行う場合を例示したが、回転するラビングロール４と基板２とが相対移動すればよく、例えば基板２を固定して回転するラビングロール４を基板２に対して水平移動させてラビング処理を行うことや、基板２及びラビングロール４をともに移動させてラビング処理を行うこと等も可能である。
【００３８】
また、上述の説明では、アクティブマトリクス型の液晶表示パネルを例示したが、単純マトリクス型の液晶表示パネルに本発明を適用することも勿論可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、ラビング処理工程に起因する筋状のムラ（ラビ筋）の発生を抑制することができ、作製される液晶表示パネルにおいて表示ムラのない高品位な表示を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態を適用して製造されるホモジニアス配向の液晶表示パネルであり、（ａ）は要部概略断面図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｘ方向から見た液晶分子の配向状態を示す模式図である。
【図２】ラビング処理開始前の、基板とラビングロールとの配置を説明するための概略平面図である。
【図３】ラビング処理開始前の基板とラビングロールとの配置の他の例を説明するための概略平面図である。
【図４】本実施の形態を適用して製造されるＴＮ配向の液晶表示パネルであり、（ａ）は要部概略断面図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｘ方向から見た液晶分子の配向状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１  液晶表示パネル、２  基板、３  液晶層、４  ラビング布、５  ラビングロール、６  進入端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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