(57)【要約】【課題】液晶表示装置用基板のラビング装置において、不十分な配向処理により生じる配向異常領域を減少させ、液晶表示装置の表示不良といった不具合を防止する。【解決手段】絶縁性基板上に液晶を配向すべく形成された配向膜を備えた液晶表示装置用基板のラビング材であって、基布９と、先端部が凹凸の形状を有するパイル８ａとを備えることを特徴とする。パイル８ａの先端部が凹凸形状を有することによって、配向膜の配向処理をより効果的に行うことができる。その結果、配向不良の抑制、あるいは、配向処理の処理時間を従来よりも短縮することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に液晶を配向すべく形成された配向膜を備えた液晶表示装置用基板をラビング処理するラビング材であって、
基布と、
先端部が凹凸の形状を有するパイルと、
を備えることを特徴とする液晶表示装置用基板のラビング材。
【請求項２】
前記ラビング材は、ポリエステル、ナイロン、アクリル、アセテート、木綿または絹のうちいずれかから選ばれることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置用基板のラビング材。
【請求項３】
前記ラビング材は、レイヨンであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置用基板のラビング材。
【請求項４】
前記ラビング材のパイル先端部は、０．１〜３０μｍの範囲の凹凸の形状を有することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の液晶表示装置用基板のラビング材。
【請求項５】
基板上に液晶を配向すべく形成された配向膜を備えた液晶表示装置用基板のラビング装置であって、
回転ローラーと、
前記回転ローラーに付着され、且つパイル先端部が凹凸の形状を有するラビング材と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置用基板のラビング装置。
【請求項６】
前記ラビング材は、ポリエステル、ナイロン、アクリル、アセテート、木綿または絹のうちいずれかから選ばれることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置用基板のラビング装置。
【請求項７】
前記ラビング材は、レイヨンであることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置用基板のラビング装置。
【請求項８】
前記ラビング材のパイル先端部は、０．１〜３０μｍの範囲の凹凸の形状を有することを特徴とする請求項５乃至７いずれかに記載の液晶表示装置用基板のラビング装置。
【請求項９】
基板上に液晶を配向すべく形成された配向膜を備えた液晶表示装置用基板のラビング方法であって、
回転ローラーと、
前記回転ローラーに付着され、且つパイル先端部が凹凸の形状を有するラビング材と、
を有するラビングローラーにより、液晶表示装置用基板をラビングする工程を含むことを特徴とする液晶表示装置用基板のラビング方法。
【請求項１０】
前記ラビング材はポリエステル、ナイロン、アクリル、アセテート、木綿または絹のうちいずれかから選ばれることを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置用基板のラビング方法。
【請求項１１】
前記ラビング材はレイヨンであることを特徴とすることを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置用基板のラビング方法。
【請求項１２】
前記ラビング材のパイル先端部は、０．１〜３０μｍの範囲の凹凸の形状を有することを特徴とする請求項９乃至１１いずれかに記載の液晶表示装置用基板のラビング方法。
【請求項１３】
液晶表示装置の製造方法であって、
基板上に配向膜材料を付着するステップと、
パイル先端部が凹凸の形状を有するラビング材を、回転ローラーに付着したラビングローラーによって、前記配向膜材料を付着された基板をラビング処理するステップと、
前記ラビング処理された基板と対向基板との間に、液晶を封入するステップと、
を有する液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラビング材、ラビング装置およびラビング方法ならびに液晶表示装置の製造方法に関し、特に、パイル先端部が凹凸の形状を有するラビング材、該ラビング材よりなるラビングローラーを利用した、ラビング装置およびラビング方法ならびに液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下従来の液晶表示装置用基板のラビング材、ラビング装置およびラビング方法について示す。液晶表示装置用基板には、絶縁性基板上に透明電極が形成され、さらに透明電極を覆うように配向膜が形成されている。液晶を配向させるための配向処理としては一般にラビング法が用いられ、ラビング法で用いられるラビング装置には、図７に示すように回転ローラー１に両面粘着材２を用いてラビング材３ｂ（例えば、吉川化工製ＹＡ−２０−Ｒ）を巻着してなるラビングローラー４ｂが備わっており、このラビングローラー４ｂを液晶表示装置用基板上で回転させることにより配向膜の表面をラビングする。従来液晶表示装置用基板のラビング装置において、配向膜の表面をラビングするために用いていたラビング材３ｂのパイル先端部の形状を図６に示す。
【０００３】
しかしながら、上述した従来の技術において、ラビング不良に伴う表示不良が発生するという問題があった。発明者らは、この不良の原因が、不十分な配向処理により生じた配向異常領域に起因するものであることを見出し、ラビングローラー４ｂの回転数と、ラビングステージの速度を落とし、押し込み量６を大きくする方法を実施したが、ラビング処理に時間がかかり、生産能力も低下する。尚、従来のラビング材として、パイル先端位置が不均一であるラビング材が知られている（例えば、特許文献１参照）。このラビング材は、多数のフィラメントが互いに捩れることによりパイルを構成するものであり、パイルそのものの形状の変化に関しては、開示または示唆は一切なされていない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３３４７６９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、ラビング材による不十分な配向処理により生じた配向異常領域に起因する、液晶表示装置の表示不良発生を抑制し、製造時間の短縮、製造歩留まりの向上、あるいは、製品品質を向上させることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明記載の液晶表示装置用基板のラビング材は、基板上に液晶を配向すべく形成された配向膜を備えた液晶表示装置用基板をラビング処理するラビング材であって、基布と、先端部が凹凸の形状を有するパイルとを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明記載の液晶表示装置用基板のラビング装置は、基板上に液晶を配向すべく形成された配向膜を備えた液晶表示装置用基板のラビング装置であって、回転ローラーと、前記回転ローラーに付着され、且つパイル先端部が凹凸の形状を有するラビング材とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明記載の液晶表示装置用基板のラビング方法は、基板上に液晶を配向すべく形成された配向膜を備えた液晶表示装置用基板のラビング方法であって、回転ローラーと、前記回転ローラーに付着され、且つパイル先端部が凹凸の形状を有するラビング材とを有するラビングローラーにより、液晶表示装置用基板をラビングする工程を含むことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明記載の液晶表示装置の製造方法は、基板上に配向膜材料を付着するステップと、パイル先端部が凹凸の形状を有するラビング材を、回転ローラーに付着したラビングローラーによって、前記配向膜材料を付着された基板をラビング処理するステップと、前記ラビング処理された基板と対向基板との間に、液晶を封入するステップとを有するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明が適用されうる、実施の形態を以下に説明する。本形態のラビング処理において使用されるラビングローラーは、パイル先端部が凹凸の形状をしたラビング材を有している。尚、以下の説明は、本発明の一つの実施形態を説明するものであって、本発明の範囲が以下の形態に限定されるものではない。又、以下の記載は、説明の明確化のため、実際の構成から、適宜、簡略もしくは変形がなされている。
【００１１】
液晶表示装置の製造方法について、典型的な例を説明する。典型的なカラー液晶表示装置は、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に液晶材料が封入されている。アレイ基板はマトリックス状に配置された複数の画素を有している。各画素は、一般的に、液晶材料に電界を与える画素電極、画素電極への信号の入出力を制御するＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのスイッチング素子、スイッチング素子を制御する走査線、及び画素電極へ表示信号を与える信号線を有している。
【００１２】
アレイ基板の画素構造は、ガラスや樹脂などの絶縁基板上に、広く知られた堆積プロセス及びフォトリソグラフィプロセスを利用することで、形成することができる。アレイ基板の内側表面上には、下に詳細に説明するラビング処理を施された、配向膜が形成される。この配向膜は液晶材料を配向する。カラーフィルタ基板は、典型的には、ＲＧＢからなるカラーフィルタ層と、液晶材料に電界を加える対向電極を有している。これらは、広く知られた技術によって、形成することが可能である。さらに、カラーフィルタ基板の内側表面上には、下に詳細に説明するラビング処理を施された、配向膜が形成される。
【００１３】
上記のように製造されたアレイ基板とカラーフィルタ基板とをシール材によって固着し、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に液晶材料を注入する。液晶材料が注入された後、注入口を封止材によって封止し、液晶表示パネルが形成される。この液晶表示パネルに、走査線に接続されＴＦＴを制御するドライバＩＣと、信号線に接続され画素に表示信号を与えるドライバＩＣが実装される。さらに、例えば透過型液晶表示装置の場合は、バックライト・ユニットはドライバＩＣが実装された液晶表示パネルの背面に設置される。
【００１４】
本実施の形態におけるラビング処理を、図１〜図５により説明する。尚、本形態のラビング処理は、透過タイプ、反射タイプ、半透過タイプ、アクティブマトリックス・タイプ、単純マトリックス・タイプ、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）タイプ、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）タイプなど、様々なタイプの液晶表示装置に適用することができるが、特に、透過部と反射部との間に段差を有する半透過タイプの液晶表示装置に有用である。本形態のラビング布を使用することによって、上記段差部における配向処理を効果的に行うことができる。
【００１５】
図１は本形態のラビング布とそのパイル先端部の形状を示す図であり、ラビング布の一部構成と、パイル先端部の拡大図が示されている。図２は本形態の回転ローラーと両面粘着材とラビング材および液晶表示装置用基板との関係を説明する図、図３は本形態のラビングローラーを用いて液晶表示装置用基板をラビングする方法を説明する図、図４は本形態のラビング材のパイルの状態を示す図、図５は本形態のラビング材を研磨基板を用いて作成する方法を示す図である。
【００１６】
図１〜図５において、１は回転ローラー、２は回転ローラーに付着された両面粘着材、３ａは両面粘着材２に付着されたラビング材を示している。４ａはラビングローラーであって、回転ローラー１、両面粘着材２及びラビング材３ａを有している。５は液晶表示装置用基板、６は押し込み量（ラビング材３ａのパイル先端が液晶表示装置用基板５と接触を開始する点からラビング材３ａを液晶表示装置用基板１へ近づけた長さ）、７はラビングステージ、８ａはパイル、９は基布、１０は研磨用基板、Ｘはパイル８ａ先端部の凹凸部の長さ（高さ）、Ｙはパイル８ａ先端部の凹部から隣接する凹部までの距離（凸部の底辺）を示している。
【００１７】
本実施の形態では、従来の課題を解決するため、図１に示す通り、液晶表示装置用基板をラビング処理するためのラビング材が、先端部が凹凸の形状を有したパイル８ａを有する。本形態のラビング材は、好ましくは、ポリエステル、ナイロン、アクリル、アセテート、木綿または絹のいずれかの材料によって形成される。ラビング材を形成する材料としては、特にレイヨンが好ましい。
【００１８】
パイル８ａの先端部の凹凸状態を形成する方法として、図５に示す通り、回転ローラー１にラビング材３ａを両面粘着材２により巻着してなるラビングローラー４ａにより、表面に砥粒としてシリコンカーバイトを用いた研磨材（例えば、住友スリーエム株式会社製ラッピングフィルムシート＃６００）を、ガラス基板に貼り付けた研磨用基板１０上をラビングし、パイル８ａを研磨処理する方法がある。ランビング時の条件として、例えば、押し込み量０．０１ｍｍ、ラビングローラー回転数５００ｒｐｍ、ラビングステージ速度４０ｍｍ／ｓｅｃとすることによって、効果的にパイル８ａの先端部の凹凸状態を形成することができる。
【００１９】
本形態のラビング布は、図４に示す通り、ラビング材３ａのパイル８ａが基布９にダブル織りにて織り込まれている。これによって、研磨処理中やラビング処理中にパイルが抜けるのを抑制することができる。
【００２０】
また、ラビング材３ａのパイル８ａ先端部の凹凸部の高さＸは、０．１〜３０μｍの範囲の凹凸の形状を有することが好ましい。パイル８ａ先端部の凹凸の高さＸが０．１μｍ以上であることによって十分な配向処理がなされ、特に効果的に配向異常領域に起因する液晶表示装置の表示不良の発生を抑制することができる。一方、パイル８ａ先端部の凹凸部の高さＸが３０μｍ以下であることによって、研磨用基板１０によるパイル８ａ先端部の凹凸形成を容易に行うことができる。
【００２１】
そのため、上記パイル８ａ先端部の凹凸部の高さＸが、０．１〜３０μｍの範囲であることが好ましい。これにより、ラビング材による不十分な配向処理により生じた配向異常領域に起因する、液晶表示装置の表示不良の発生を、より効果的に防止することが可能となる。また、ラビング材３ａのパイル先端部の凹部から隣接する凹部までの距離Ｙもまた０．５〜１．０μｍの範囲であることが好ましく、研磨用基板１０によるパイル８ａの先端部の凹凸形成を容易に行うことができる。これによりラビング材による不十分な配向処理により生じた配向異常領域に起因する、液晶表示装置の表示不良をより効果的に防止することが可能となる。
【００２２】
配向材塗布装置を使用して絶縁性基板である液晶表示装置用基板５に配向膜剤を塗布し、液晶表示装置用基板５上に配向膜を形成する。配向膜材料としては、典型的には、ポリイミドを使用することができる。配向膜が形成された液晶表示装置用基板５は、ラビングステージ７上に配置される。ラビングステージ７とラビングローラー４ａとを相対的に移動させ、回転するラビングローラー４ａによって液晶表示装置用基板５上の配向膜がラビング処理される。
【００２３】
本形態のラビング装置によって液晶表示装置用基板５上の配向膜をラビングすると、従来のラビング装置に比べ配向異常領域が減少し、液晶表示装置の表示不良の発生率を低下させることができる。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
表１は、押し込み量を０．５ｍｍで一定とし、ラビング強度が一定となるように、▲１▼ラビングローラーの回転数２５０ｒｐｍ、ラビングステージの速度２０ｍｍ／ｓｅｃ、▲２▼ラビングローラーの回転数５００ｒｐｍ、ラビングステージの速度４０ｍｍ／ｓｅｃ、▲３▼ラビングローラーの回転数７５０ｒｐｍ、ラビングステージの速度６０ｍｍ／ｓｅｃ、▲４▼ラビングローラーの回転数１０００ｒｐｍ、ラビングステージの速度８０ｍｍ／ｓｅｃ、の４条件で液晶表示装置用基板をラビング処理し、表示不良の発生の有無について調べた結果を示している。
【００２６】
本形態のパイル８ａよりなるラビング材３ａを用いてラビング処理した場合、表１に示す通り、従来のパイル８ｂよりなるラビング材３ｂを用いてラビング処理した場合と比べて、ラビング処理に要する時間が３分の１に短縮されたことがわかる。
【００２７】
上記のように、本実施形態のラビング処理によって、製造工程を増加させることなく、不十分な配向処理により生じる配向異常領域を減少させ、液晶表示装置の表示不良を抑制することが可能となる。これにより、製造時間の短縮、製造歩留まりの向上あるいは、製品品質を向上させることができる。
【００２８】
また、本実施形態おいては、パイル先端部の形状変更方法として研磨処理をおこなっているが、それに限定されることなく、熱処理をおこなった場合でも、不十分な配向処理により生じる配向異常領域を減少させ、液晶表示装置の表示不良を抑制することが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明記載の液晶表示装置用基板のラビング材は、基板上に液晶を配向すべく形成された配向膜を備えた液晶表示装置用基板をラビング処理するラビング材であって、基布と、先端部が凹凸の形状を有するパイルとを備えることを特徴とするものであるので、不十分な配向処理により生じる配向異常領域を減少させ、液晶表示装置の表示不良を抑制することが可能となる。
【００３０】
本発明記載の液晶表示装置用基板のラビング装置は、基板上に液晶を配向すべく形成された配向膜を備えた液晶表示装置用基板のラビング装置であって、回転ローラーと、前記回転ローラーに付着され、且つパイル先端部が凹凸の形状を有したラビング材とを備えることを特徴とするものであるので、不十分な配向処理により生じる配向異常領域を減少させ、液晶表示装置の表示不良を抑制することが可能となる。
【００３１】
本発明記載の液晶表示装置用基板のラビング方法は、基板上に液晶を配向すべく形成された配向膜を備えた液晶表示装置用基板のラビング方法であって、回転ローラーと、前記回転ローラーに付着され、且つパイル先端部が凹凸の形状を有したラビング材とを有するラビングローラーにより、液晶表示装置用基板をラビングする工程を含むことを特徴とするものであるので、不十分な配向処理により生じる配向異常領域を減少させ、液晶表示装置の表示不良を抑制することが可能となる。
【００３２】
本発明記載の液晶表示装置の製造方法は、基板上に配向膜材料を付着するステップと、パイル先端部が凹凸の形状を有するラビング材を、回転ローラーに付着したラビングローラーによって、前記配向膜材料を付着された基板をラビング処理するステップと、前記ラビング処理された基板と対向基板との間に、液晶を封入するステップとを有するものであるので、不十分な配向処理により生じる配向異常領域が減少され、表示不良が抑制された液晶表示装置を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本形態のパイルの先端部の形状を示す図である。
【図２】本形態の回転ローラーと両面粘着材とラビング材および液晶表示装置用基板との関係を説明する図である。
【図３】本形態のラビングローラーを用いて液晶表示装置用基板をラビングする方法を説明する図である。
【図４】本形態のラビング材のパイルの状態を示す図である。
【図５】本形態のラビング材を、研磨基板を用いて作成する方法を示す図である。
【図６】従来のパイルの先端部の形状を示す図である。
【図７】従来の回転ローラーと両面粘着材とラビング材および液晶表示装置用基板との関係を説明する図である。
【符号の説明】
１  回転ローラー
２  両面粘着材
３ａ、３ｂ  ラビング材
４ａ、４ｂ  ラビングローラー
５  液晶表示装置用基板
６  押し込み量
７  ラビングステージ
８ａ、８ｂ  パイル
９  基布
１０  研磨用基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004252341.tif 000008
【図６】
2004252341.tif 000009
【図７】
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