(57)【要約】      （修正有）【課題】帯電を防止するためのアース線を接地するためには、アース線が露出している必要がある。しかし、ラビング布がアース線を擦ることにより、ラビング布が磨耗して劣化し、このラビング布の劣化部で配向処理を行うと、適当なラビング処理が得られない。【解決手段】液晶の配向処理を行うラビング法において、帯電防止のために設けられたアース線と、配向膜の距離をラビングロールの接触幅を乗算した設計値以上にすることにより、ラビング布の劣化に伴う配向欠陥を軽減することができる。【選択図】図２
2005345566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネル用マザー基板の表面に設けられた表示領域を有する液晶表示パネル形成領域と、
前記液晶表示パネル形成領域内であって、前記液晶表示パネル用マザー基板の表面に設けられた電極配線と、
前記表示領域内であって、前記液晶表示パネル用マザー基板の表面に形成された配向膜と、
前記液晶表示パネル用マザー基板の表面に設けられ、前記電極配線を接地電位に接続するアース線とを有する前記液晶表示パネル用マザー基板の前記配向膜の表面に対し、
前記アース線に対し所定角度に設定された中心軸を中心に、ロールに巻かれた布を回転させることにより、摩擦を加える配向ステップからなり、
前記配向ステップは、前記ロールに巻かれた布の前記アース線に接触する領域が、前記表示領域の外側を通過するように行われることを特徴とする液晶配向処理法。
【請求項２】
前記ロールに巻かれた布の前記アースに接触する領域が、前記表示領および前記アース線間の最短距離の領域内を通過することを特徴とする
請求項１に記載の液晶配向処理法。
【請求項３】
前記配向ステップは、前記マザー基板の表面に、前記ロールの半径方向に対して設定された所定幅で布を接しながら、前記アース線に対し所定角度に設定された中心軸を中心に、ロールに巻かれた布を回転させることにより、前記配向膜の表面に摩擦を加えることを特徴とする、
請求項１または２に記載の液晶配向処理法。
【請求項４】
前記表示領域および前記アース線間の最短距離は、前記ロールの半径方向に対して設定された所定幅に、前記アース線に対して設定された所定角度に基づく値を乗算した値に基づいて、設定されることを特徴とする、
請求項２に記載の液晶配向処理法。
【請求項５】
液晶表示パネル用マザー基板の表面に設けられた表示領域を有する液晶表示パネル形成領域と、
前記液晶表示パネル形成領域内であって、前記液晶表示パネル用マザー基板の表面に設けられた電極配線と、
前記表示領域内であって、前記液晶表示パネル用マザー基板の表面に形成された配向膜と、
前記液晶表示パネル用マザー基板の表面に設けられ、前記電極配線を接地電位に接続するアース線と、
前記アース線に対し所定角度に設定された中心軸を中心に、ロールに巻かれた布を回転させることにより、前記配向膜表面が摩擦されて形成される配向層とを備え、
前記ロールに巻かれた布の前記アース線に接触する領域が、前記表示領域および前記アース線間の最短距離の領域内を通過することを特徴とする、液晶表示パネル用マザー基板。
【請求項６】
前記配向層は、前記液晶表示パネル用マザー基板の表面に、前記ロールの半径方向に対して設定された所定幅で布を接しながら、前記アース線に対し所定角度に設定された中心軸を中心に、前記ロールに巻かれた布を回転させることにより、前記配向膜表面が摩擦されて形成されることを特徴とする、
請求項５に記載の液晶表示パネル用マザー基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルの液晶配向処理法および液晶表示パネル用のマザー基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高度な映像・情報化社会の本格的な進展やマルチメディアシステムの急速な普及に伴い、フラットパネルディスプレイの主役を担っている液晶表示装置の重要性はますます増大している。液晶表示装置は、携帯端末機器、音響映像機器などの表示装置として、低消費電力および薄型かつ軽量という利点を有することから、単純マトリクス型液晶表示素子を駆動することにより画像表示を行う単純マトリクス型液晶表示装置が広く使用されている。
【０００３】
液晶表示装置は、液晶に画像信号に基づく電圧を印加して、液晶分子の配列を変化させることで光学特性を変化させることによって、画像表示を可能にする。電圧を印加していない状態での液晶分子を配向させるために、液晶を狭持している基板の液晶と接する面上に配向膜を形成し、配向処理を施す必要がある。
【０００４】
配向処理法は、接触法と非接触法に分類される。接触法であるラビング法は、安価で大面積の配向処理が可能であることから、広く用いられている。しかし、ラビングによる配向処理法は、さまざまな問題を抱えている。たとえば、ラビング処理中に発生する静電気は、電極の放電破壊や配向膜の損傷などを引き起こす。また、ラビングかすなどのごみの発生により、配向欠陥や電圧保持特性の低下を招く。
【０００５】
以上のような問題を解決するために、特許文献１では、ラビング処理を行う工程の静電気発生防止法について開示している。ラビング後に基板を吸着プレートから引き離す際に発生する剥離帯電による静電気を、接地された電極をガラス基板上のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：透明導電性薄膜）面に接触させておくことにより、発生する静電気をアースに落とすことができる。
【０００６】
また、特許文献２には、電極をショートリングに短絡してラビング処理を行う方法が開示されている。
【０００７】
さらに、ラビングによる帯電を防ぐために非接触法である光配向法やＬＢ膜法、電場・磁場注入法などの方法が提案されている。しかし、量産に受け入れられる手法は確立されておらず、設定プレチルト角を安定に実現することなどの多くの課題が残されている。
【０００８】
一方、ラビング処理中に電極が露出した部分にラビング布を擦り付けると、ラビング布が磨耗して劣化してしまうという問題がある。特許文献３では、ラビングマスクを用い、電極に接触することなく配向欠陥のない液晶素子の作製について開示している。
【特許文献１】特開２００１−３３７３２７号公報
【特許文献２】特開平０９−０９０３０５号公報
【特許文献３】特開平０９−１５６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のように、帯電を防止するためのショートリングをアースに接地するためには、ショートリングが露出している必要がある。しかし、ラビング布がショートリングを擦ることにより、ラビング布が磨耗して劣化し、このラビング布の劣化部分で配向処理を行うと、好ましいラビング処理が得られない。
【００１０】
本発明は上記のような事情を背景としてなされたものであって、本発明の目的は、ラビング布の劣化に伴う配向欠陥を軽減する配向処理法および液晶表示パネル用のマザー基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる液晶配向処理法は、液晶表示パネル用マザー基板の表面に設けられた表示領域を有する液晶表示パネル形成領域と、前記液晶表示パネル形成領域内であって、前記液晶表示パネル用マザー基板の表面に設けられた電極配線と、前記表示領域内であって、前記液晶表示パネル用マザー基板の表面に形成された配向膜と、前記液晶表示パネル用マザー基板の表面に設けられ、前記電極配線を接地電位に接続するアース線とを有する前記液晶表示パネル用マザー基板の前記配向膜の表面に対し、前記アース線に対し所定角度に設定された中心軸を中心に、ロールに巻かれた布を回転させることにより、摩擦を加える配向ステップからなり、前記配向ステップは、前記ロールに巻かれた布の前記アース線に接触する領域が、前記表示領域の外側を通過するように行われることを特徴とする液晶配向処理法である。好ましくは、前記ロールに巻かれた布の前記アース線に接触する領域が、前記表示領域および前記アース線間の最短距離の領域内を通過するようにする。このような特徴を有することにより、ラビング布の劣化に伴う、表示領域内の配向欠陥を軽減することができる。
【００１２】
また、前記配向処理法において、前記配向ステップは、前記マザー基板の表面に、前記ロールの半径方向に対して設定された所定幅で布を接しながら、前記アース線に対し所定角度に設定された中心軸を中心に、ロールに巻かれた布を回転させることにより、前記配向膜の表面に摩擦を加えることを特徴とする、液晶配向処理法である。このような特徴を有することにより、確実に表示領域内の配向欠陥を軽減することができる。
【００１３】
また、前記配向処理法において、前記表示領域および前記アース線間の最短距離は、前記ロールの半径方向に対して設定された所定幅に、前記アース線に対して設定された所定角度に基づく値を乗算した値に基づいて、設定されることを特徴とする液晶配向処理法液である。このような特徴を有することにより、より確実に表示領域内の配向欠陥を軽減することができる。
【００１４】
本発明に係る液晶表示パネル用マザー基板は、液晶表示パネル用マザー基板の表面に設けられた表示領域を有する液晶表示パネル形成領域と、前記液晶表示パネル形成領域内であって、前記液晶表示パネル用マザー基板の表面に設けられた電極配線と、前記表示領域内であって、前記液晶表示パネル用マザー基板の表面に形成された配向膜と、前記液晶表示パネル用マザー基板の表面に設けられ、前記電極配線を接地電位に接続するアース線と、前記アース線に対し所定角度に設定された中心軸を中心に、ロールに巻かれた布を回転させることにより、前記配向膜表面が摩擦されて形成される配向層とを備え、前記ロールに巻かれた布の前記アース線に接触する領域が、前記表示領域および前記アース線間の最短距離の領域内を通過することを特徴とする、液晶表示パネル用マザー基板である。このような構成を有することにより、ラビング布の劣化に伴う、表示領域内の配向欠陥を軽減することができる。
【００１５】
また、前記液晶表示パネル用マザー基板において、前記配向層は、前記液晶表示パネル用マザー基板の表面に、前記ロールの半径方向に対して設定された所定幅で布を接しながら、前記アース線に対し所定角度に設定された中心軸を中心に、前記ロールに巻かれた布を回転させることにより、前記配向膜表面が摩擦されて形成されることを特徴とする、液晶表示パネル用のマザー基板である。このような構成を有することによって、確実に表示領域内の配向欠陥を軽減することができる。
【００１６】
また、前記液晶表示パネル用マザー基板において、前記表示領域および前記アース線間の最短距離は、前記ロールの半径方向に対して設定された所定幅に、前記アース線に対して設定された所定角度に基づく値を乗算した値に基づいて、設定されることを特徴とする液晶表示パネル用マザー基板である。このような構成を有することによって、より確実に表示領域内の配向欠陥を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ラビング布の劣化に伴う配向欠陥を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態を図を使用して説明する。なお、これらの図および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明に合致する限り、他の実施の形態も本発明の範疇に属しえることは言うまでもない。
【００１９】
図１は、本発明に係る液晶表示パネル用のマザー基板と配向処理を行うラビングロールの配置を示す概略図であって、図１（ａ）は、液晶表示パネル用のマザー基板の全体図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のひとつの液晶表示パネル形成領域の拡大図である。
【００２０】
図１（ａ）および（ｂ）において、液晶表示パネル用のマザー基板１００はガラスなどよりなる基板１０１を基体として構成される。液晶表示パネル形成領域１０３は、マザー基板１００上に、マザー基板１００と液晶表示パネルのサイズに応じて一定の間隔を隔てて所定の数だけ形成される。また、液晶表示パネル形成領域１０３は、マザー基板１００表面に設けられた少なくとも１以上の表示領域１０２を有している。表示領域１０２は、液晶表示パネルの画像表示を行うための後述の電極配線の複数の交差部からなる複数の画素で構成されている。
【００２１】
電極配線（不図示）は、液晶表示パネル形成領域１０３内であって、マザー基板１００の表面に設けられている。この電極配線は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：透明導電性薄膜）などを用いて、スパッタ法、イオンプレーティング法などにより成膜し、続いて、フォトリソグラフィおよびエッチングによりＩＴＯ膜をパターニングして形成される。
【００２２】
図中の破線で示される配向膜１０７は、表示領域１０２の内であって、マザー基板１００の表面に形成される。この配向膜１０７は、たとえば、ポリイミドなどの有機膜を約数十ナノメーター（ｎｍ）の厚さでマザー基板１００の表面に印刷されて形成される。また、後述するように、この配向膜表面に配向処理（ラビング処理）を施すことにより、配向膜を配向異方性の膜にして、液晶表示パネルに注入される液晶分子を基板１０１表面に沿って配向させることができる。
【００２３】
駆動回路配設領域１０４は、画像表示信号電圧を表示領域１０２へ入力するための駆動回路が配設される領域である。この駆動回路配設領域１０４には、駆動回路の電極と接続される引き回し配線１０５の一方の端部である電極端子が形成されている。
【００２４】
液晶表示パネルは、次のように構成される。
図１（ｂ）の液晶表示パネル形成領域１０３は、液晶表示パネルを構成する一方の基板である。上述のように、電極配線（不図示）および配向膜１０７が形成され、２枚のマザー基板１００が、電極配線、配向膜１０７が形成された面を相対向させて、シール剤を用いて貼り合わせられた後、液晶表示パネルの所定の大きさにカットされる。その後、２枚の基板の間に液晶を注入し、封止することで、液晶表示パネルは構成される。
【００２５】
なお、駆動回路配設領域１０４が２枚のマザー基板１００のどちらか一方の基板に形成されている例を示したが、駆動回路配設領域１０４はどちらの基板上に形成されていてもよい。また、駆動回路の接続方式は、基板上の周辺に直接駆動回路を搭載したチップ・オン・グラス方式に限らず、ＴＡＢ（Tape automated bonding）によって基板に接続されることもある。
【００２６】
アース線１０６は、電極配線（不図示）を接地電位に接続して、電極配線（不図示）の帯電を防止する。アース線１０６は、マザー基板１００上で液晶表示パネル形成領域１０３の外側に形成され、アース補助配線１０６１を介して電極配線の端子部（不図示）それぞれに接続される。通常、アース線１０６は、表示領域１０２、マザー基板１００の端面と平行に配列されて形成される。電極配線とアース線１０６の接続のために、液晶表示パネル形成領域１０３の駆動回路配設領域１０４が形成された端面に平行に延在することが好ましい。また、このアース線１０６は接地されていることが好ましいが、隣接する電極配線間の帯電量が等しくなるように、全ての電極配線にそれぞれ接続されているだけでもよい。
【００２７】
ラビングロール１０８は、ラビング布（不図示）が巻きつけられており、図１（ａ）に示されるように、ラビングロール１０８の中心軸Ｂ−Ｂ’は、アース線１０６に対して所定角度θに設定されている。また、ラビングロール１０８を回転させて、ラビング布（不図示）で、表示領域１０２内に形成された配向膜１０７の表面を摩擦して、配向膜１０７を配向異方性の膜にする。ラビング布としては、耐久性、パイル系の均一性等を考慮して綿、レーヨン材質等が主流となっている。なお、所定角度θは、液晶表示パネルの表示特性に応じて自在に変更可能である。
【００２８】
ここで、ラビングロール１０８の半径方向に対して設定された所定の接触幅Ｈの算出方法について説明する。図２は、ラビングロールの半径方向に対して設定された所定の接触幅Ｈの算出方法を説明するための図であって、図２（ａ）はラビングロールの断面図であり、図２（ｂ）はラビング時のマザー基板およびラビングロールの配置図である。
【００２９】
図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、ラビングロール１０８は、ロール１０８１、配向処理を行うラビング布１０８３、ロール１０８１にラビング布１０８３を貼り付ける接着剤１０８２からなる。ロール１０８１の半径をｒ、ロール１０８１にラビング布を貼り付ける接着剤１０８２の厚みをｔ、ラビング布１０８３の厚みをＴとすると、ラビングロール１０８の最大半径Ｒは、
【数１】
2005345566.tif 000003
となる。
【００３０】
また、ラビングロール１０８の押し込み量をｈとすると、ラビングロール１０８の接触幅Ｈは、
【数２】
2005345566.tif 000004
となる。
【００３１】
ところで、ロール１０８１に巻かれたラビング布１０８３が、アース線１０６を通過する領域が、表示領域１０２およびアース線１０６間の最短距離Ｌの領域内に常に配置されている。すなわち、図２（ｂ）において、ラビング布１０８３がアース線１０６を通過する領域のラビングロール１０８の進行方向に対する幅はＷで表せ、次のように算出される。すなわち、ラビングロール１０８の中心軸が、アース線に対し所定の角度θに設定されている場合、
【数３】
2005345566.tif 000005
となる。
【００３２】
なお、ラビングロール１０８は、アース線１０６が延在するＡ方向に進行する。また、アース線１０６に対するラビングロール１０８の中心軸の所定角度θは、液晶表示パネルの配向方向に応じて設定されるものであって、どのような角度をとってもかまわない。
【００３３】
次に、本発明に係る液晶配向処理法を説明する。
配向処理法としては、一般に広く用いられているラビング法を用いる。配向膜１０７として、ポリイミド膜を例に挙げて説明する。まず、ラビング装置（不図示）のステージ上にポリイミド膜が表面に印刷された基板をポリイミド膜を上にして配置する。次に、ロール１０８１の周りにラビング布１０８３が取り付けられたラビングロール１０８をポリイミド膜の表面と接するように配置し、所定の圧力をかけながら、ラビングロール１０８の軸をアース線１０６に対して所定の角度θに保ちつつ、図２（ｂ）のＡ方向に移動させて、ポリイミド膜を擦ることにより、表面が配向処理された配向膜を形成する。なお、この配向膜表面が摩擦されて形成される層を配向層とする。
【００３４】
このとき、常にラビング布１０８３のアース線１０６に接触する領域を、表示領域１０２の外側を通過するようにする。特に、アース線１０６が接触する領域幅Ｗを、アース線１０６と表示領域１０２の間の最短距離Ｌよりも小さくなるように設定することが好ましい。このように設定し配向処理を行うことにより、アース線１０６への接触により劣化したラビング布１０８３が、表示領域１０２内の配向膜１０７に接触することなく配向処理を行うことができ、表示領域１０２内の配向欠陥を軽減することができる。
【００３５】
本発明にかかる液晶表示パネル用のマザー基板は、ラビング布１０８３がアース線１０６を通過する領域のラビングロール１０８の進行方向に対する幅Ｗが、アース線１０６と表示領域１０２の間の距離Ｌよりも小さくなるように設定されていることを特徴とする。このように設定し配向処理を行うことにより、アース線１０６への接触により劣化したラビング布が、配向膜に接触することなく配向処理を行うことができ、表示領域内の配向欠陥を軽減することができる。
【００３６】
以下に、本発明の実施例を示す。
【００３７】
図２（ａ）において、半径（ｒ）４５ｍｍのロール１０７１に、厚さ（ｔ）０．５ｍｍの両面テープ１０７２を用いて、厚さ（Ｔ）２．２ｍｍのラビング布１０８３を固定した。ラビング押し込み量（ｈ）を１．１ｍｍとすると、上述の計算式（１）の計算値では、ラビングロール１０８半径方向のロール接触幅Ｈは、２０．４ｍｍとなり、θ＝６０°のときのラビングロール１０８の進行方向に対する接触幅Ｗは１０．２ｍｍとなる。したがって、表示領域１０２とアース線１０６の距離Ｌは、少なくとも１０．２ｍｍ以上離すとよい。押し込み量ばらつき、ラビングかすの飛散などを考慮すると、若干の余分を見て１３ｍｍ離すことにより、さらにラビング布の劣化に伴う配向欠陥を軽減することができる。
【００３８】
以上のように、表示領域１０３とアース線１０６の距離を離すことによって、ラビング布の劣化に伴う配向欠陥を軽減することができる。また、表示領域中のラビングを均一にすることができ、表示不良を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る液晶表示パネル用のマザー基板と配向処理を行うラビングロールの配置を示す図である。
【図２】ラビングロールの半径方向に対して設定された所定の接触幅Ｈの算出方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４０】
１００  マザー基板、１０２  表示領域、１０３  液晶表示パネル形成領域
１０４  駆動回路配設領域、１０５  配線、１０６  アース線
１０７  配向膜、１０８  ラビングロール
【図１】
2005345566.tif 000006
【図２】
2005345566.tif 000007