(57)【要約】【課題】ラビング条件によってラビングテーブル及びラビングロールを全て又は選択的に上昇及び下降させて配向膜とラビングロールとを接触させることにより、配向膜とラビングロールとの間隔を迅速に調節できるだけでなく、大面積の配向膜全体にわたって均一な配向規制力を提供できる配向膜ラビングシステム及びラビング方法、並びにこれを用いた液晶表示素子の製造方法を提供する。【解決手段】液晶表示素子の配向膜ラビングシステムは、配向膜が形成された基板が載置されるラビングテーブルと、ラビング布が巻かれており、ラビングテーブル上に位置し、配向膜に接触して回転することにより配向膜をラビングするラビングロールと、配向膜に形成される配向規制力によってラビングテーブル及びラビングロールを上昇及び下降させて、配向膜とラビングロールとを接触させて配向膜をラビングする制御部とを含む。【選択図】図３Ａ
2007183553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配向膜が形成された基板が載置されるラビングテーブルと、
ラビング布が巻かれており、前記ラビングテーブル上に位置し、前記配向膜に接触して回転することにより前記配向膜をラビングするラビングロールと、
前記配向膜に形成される配向規制力によって前記ラビングテーブル及び前記ラビングロールを上昇及び下降させて、前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させて前記配向膜をラビングする制御部と
を含むことを特徴とする液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記配向膜が形成される液晶パネルの情報が入力される入力部と、
前記入力部により入力された情報に基づいて、前記配向膜に加えられるラビング強度を決定する駆動制御部と、
前記駆動制御部から出力された信号によって、それぞれ前記ラビングテーブル及び前記ラビングロールを上昇及び下降させるラビングテーブル駆動部及びラビングロール駆動部と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項３】
前記情報は、液晶パネルの面積、表示モード、配向膜の材質を含むことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項４】
前記ラビング強度は、前記配向膜に形成される配向規制力によって異なることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項５】
前記ラビング強度は、前記配向膜と前記ラビングロールとの間隔によって異なることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項６】
ラビングロール駆動部により駆動されて前記ラビングロールを回転させる第１モータと、
前記ラビングロール駆動部により駆動されて前記ラビングロールを上昇及び下降させる第２モータと、
前記ラビングテーブル駆動部により駆動されて前記ラビングテーブルを上昇及び下降させる第３モータと
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項７】
配向膜が形成された基板が載置されるラビングテーブルと、
前記ラビングテーブル上に位置し、前記配向膜に接触して回転することにより前記配向膜をラビングするラビングロールとを含み、
前記ラビングテーブル及び前記ラビングロールが全て駆動されて、前記配向膜と前記ラビングロールとが接触することを特徴とする液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項８】
前記配向膜に形成される配向規制力によって、前記ラビングテーブル及び前記ラビングロールを上昇及び下降させる制御部をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項９】
前記制御部は、
前記配向膜が形成される液晶パネルの情報が入力される入力部と、
前記入力部により入力された情報に基づいて、前記配向膜に加えられるラビング強度を決定する駆動制御部と、
前記駆動制御部から出力された信号によって、それぞれ前記ラビングテーブル及び前記ラビングロールを上昇及び下降させるラビングテーブル駆動部及びラビングロール駆動部と
を含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項１０】
配向膜が形成された基板が載置されるラビングテーブルと、
ラビング布が巻かれており、前記ラビングテーブル上に位置し、前記配向膜に接触して回転することにより前記配向膜をラビングするラビングロールとを含み、
前記ラビングテーブル及び前記ラビングロールが選択的に駆動されて、前記配向膜と前記ラビングロールとが接触することを特徴とする液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項１１】
前記配向膜に形成される配向規制力によって、前記ラビングテーブル及び前記ラビングロールを上昇及び下降させる制御部をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記配向膜が形成される液晶パネルの情報が入力される入力部と、
前記入力部により入力された情報に基づいて前記配向膜に加えられるラビング強度を算出し、前記算出されたラビング強度と閾値とを比較して前記ラビングテーブル及び前記ラビングロールを選択的に駆動する制御信号を出力する駆動制御部と、
前記駆動制御部から出力された制御信号によって、それぞれ前記ラビングテーブル及び前記ラビングロールを上昇及び下降させるラビングテーブル駆動部及びラビングロール駆動部と
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項１３】
前記算出されたラビング強度が前記閾値より大きい場合、前記ラビングテーブルを上昇及び下降させ、前記算出されたラビング強度が前記閾値より小さい場合、前記ラビングロールを上昇及び下降させて、前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項１４】
前記ラビング強度は、液晶パネルの表示モードによって異なることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項１５】
前記液晶パネルの表示モードは、ＴＮモード又はＩＰＳモードを含むことを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項１６】
前記ＩＰＳモードの液晶パネルのラビング強度は、前記ＴＮモードの液晶パネルのラビング強度より高いことを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項１７】
前記ＩＰＳモードの液晶パネルのラビング時に前記ラビングテーブルを上昇及び下降させ、前記ＴＮモードの液晶パネルのラビング時に前記ラビングロールを上昇及び下降させることを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示素子の配向膜ラビングシステム。
【請求項１８】
配向膜が形成された基板を移送してラビングテーブル上に載置する段階と、
前記配向膜に関する情報を入力する段階と、
前記配向膜に関する情報によって前記配向膜にかかるラビング強度を算出する段階と、
前記算出されたラビング強度によって前記ラビングテーブル及びラビングロールを駆動して、前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させる段階と、
前記ラビングロールを回転させて前記配向膜をラビングする段階と
を含むことを特徴とする配向膜ラビング方法。
【請求項１９】
前記配向膜に関する情報は、液晶パネルに形成される配向膜の面積、配向膜の材質、液晶パネルの表示モードを含むことを特徴とする請求項１８に記載の配向膜ラビング方法。
【請求項２０】
前記ラビング強度は、前記配向膜に形成される配向規制力によって異なることを特徴とする請求項１８に記載の配向膜ラビング方法。
【請求項２１】
前記ラビング強度は、前記配向膜と前記ラビングロールとの間隔によって異なることを特徴とする請求項１８に記載の配向膜ラビング方法。
【請求項２２】
前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させる段階は、前記ラビングテーブル及び前記ラビングロールを同時に駆動して、前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させる段階を含むことを特徴とする請求項１８に記載の配向膜ラビング方法。
【請求項２３】
前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させる段階は、
前記ラビングロールを駆動して前記ラビングテーブルに近づける段階と、
前記ラビングテーブルを駆動して前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させる段階と
を含むことを特徴とする請求項１８に記載の配向膜ラビング方法。
【請求項２４】
配向膜が形成された基板を移送してラビングテーブル上に載置する段階と、
前記配向膜に関する情報を入力する段階と、
前記配向膜に関する情報によって前記配向膜にかかるラビング強度を算出する段階と、
前記算出されたラビング強度によって前記ラビングテーブル及びラビングロールの少なくとも１つを上昇及び下降させて、前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させる段階と、
前記ラビングロールを回転させて前記配向膜をラビングする段階と
を含むことを特徴とする配向膜ラビング方法。
【請求項２５】
前記配向膜に関する情報は、液晶パネルに形成される配向膜の面積、配向膜の材質、液晶パネルの表示モードを含むことを特徴とする請求項２４に記載の配向膜ラビング方法。
【請求項２６】
前記ラビング強度は、前記配向膜に形成される配向規制力によって異なることを特徴とする請求項２４に記載の配向膜ラビング方法。
【請求項２７】
前記ラビング強度は、前記配向膜と前記ラビングロールとの間隔によって異なることを特徴とする請求項２４に記載の配向膜ラビング方法。
【請求項２８】
前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させる段階は、
前記配向膜のラビング強度を閾値と比較する段階と、
前記ラビング強度が前記閾値を超過する場合、前記ラビングテーブルを上昇させる段階と、
前記ラビング強度が前記閾値未満の場合、前記ラビングロールを下降させる段階と
からなることを特徴とする請求項２４に記載の配向膜ラビング方法。
【請求項２９】
前記閾値を超過するラビング強度の配向膜は、ＩＰＳモードの液晶パネルに適用されることを特徴とする請求項２８に記載の配向膜ラビング方法。
【請求項３０】
前記閾値未満のラビング強度の配向膜は、ＴＮモードの液晶パネルに適用されることを特徴とする請求項２８に記載の配向膜ラビング方法。
【請求項３１】
駆動素子アレイが形成された第１基板及びカラーフィルタ層が形成された第２基板にそれぞれ第１配向膜及び第２配向膜を形成する段階と、
前記第１基板又は前記第２基板をラビングテーブル上に載置する段階と、
前記第１配向膜又は前記第２配向膜に関する情報を入力する段階と、
前記入力された配向膜に関する情報によって前記第１配向膜又は前記第２配向膜にかかるラビング強度を算出する段階と、
前記算出されたラビング強度によって、前記ラビングテーブル及び前記ラビングロールの少なくとも１つを上昇及び下降させて、前記第１配向膜又は前記第２配向膜と前記ラビングロールとを接触させる段階と、
前記ラビングロールを回転させて前記第１配向膜又は前記第２配向膜をラビングする段階と、
前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる段階と
を含むことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項３２】
前記配向膜に関する情報は、液晶パネルに形成される配向膜の面積、配向膜の材質、液晶パネルの表示モードを含むことを特徴とする請求項３１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項３３】
前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させる段階は、
前記ラビングテーブル及び前記ラビングロールを同時に駆動して、前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させる段階を含むことを特徴とする請求項３１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項３４】
前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させる段階は、
前記ラビングロールを駆動して前記ラビングテーブルに近づける段階と、
前記ラビングテーブルを駆動して前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させる段階と
を含むことを特徴とする請求項３１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項３５】
前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させる段階は、
前記配向膜のラビング強度を閾値と比較する段階と、
前記ラビング強度が前記閾値を超過する場合、前記ラビングテーブルを上昇させる段階と、
前記ラビング強度が前記閾値未満の場合、前記ラビングロールを下降させる段階と
からなることを特徴とする請求項３１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項３６】
前記閾値を超過するラビング強度の配向膜は、ＩＰＳモードの液晶パネルに適用されることを特徴とする請求項３５に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項３７】
前記閾値未満のラビング強度の配向膜は、ＴＮモードの液晶パネルに適用されることを特徴とする請求項３５に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項３８】
前記第１基板と前記第２基板との間に液晶層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子の配向膜ラビングシステムに関し、特に、ラビングテーブル及びラビングロールを移動させて、配向膜とラビングロールとの間隔を迅速に調節でき、配向膜全体にわたって均一な配向規制力を提供できる、液晶表示素子の配向膜ラビングシステム及びラビング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ＰＤＡ、ノートブックコンピュータなどの各種の携帯用電子機器が発展するにつれて、これに適用できる小型・軽量・薄型のフラットパネルディスプレイ装置に対する要求が次第に増大している。
【０００３】
このようなフラットパネルディスプレイ装置として、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)、ＦＥＤ(Field Emission Display)、ＶＦＤ(Vacuum Fluorescent Display)などが活発に研究されているが、量産化技術、駆動手段の容易性、高画質の実現という理由により、現在は液晶表示素子(ＬＣＤ)が脚光を浴びている。
【０００４】
このような液晶表示素子は、透過型表示素子であって、液晶層を透過する光の量を液晶分子の配列方向によって調節することにより画像を表示する。従って、液晶表示素子においては、液晶分子が均一な方向性を有するように配向処理することが必須である。このような配向処理方法としては様々な方法が知られているが、現在最も多く用いられている方法はラビングによる配向方法である。
【０００５】
ラビングによる配向方法は、基板に配向膜を形成した後、ラビング布を利用してラビングを行うことにより前記配向膜の表面に均一な微細溝（microgroove）を形成させて配向する方法である。これは、ラビングにより微細溝が形成された配向膜と液晶分子の相互作用により液晶分子に配向規制力を提供することにより、配向膜の表面全体にわたって液晶分子を所望の方向に一定に配向する方法である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このようなラビングによる配向方法には次のような問題があった。
ラビングは、基板に形成された配向膜にラビング布が巻かれたラビングロールを接触させた状態で、ラビングロールを一方向に回転させることにより行われる。近年、液晶表示素子がノートブックコンピュータなどの携帯用電子機器だけでなく、テレビなどの電子機器に適用されることによって、液晶表示素子のサイズが大幅に大きくなっており（液晶パネルを製作する母基板はさらに大きい）、大面積の液晶表示素子を配向処理するために、ラビングロールの幅と重量も増加している。
【０００７】
一方、ラビングロールによりラビングされる配向膜の配向規制力又は表面固定力は、配向膜に形成される微細溝により決定され、微細溝の深さは、配向膜に印加されるラビングロールの圧力によって異なることになる。しかし、ラビングロールの幅と重量が増加することによって、母基板に印加される圧力を均一に維持することが難しくなり、その結果、配向膜の配向不良による液晶表示素子の不良を引き起こす。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、ラビングテーブル及びラビングロールを同時に上昇及び下降させて、配向膜とラビングロールとの間隔を迅速に調節すると共に、配向膜全体にわたって均一な配向規制力を提供できる、液晶表示素子の配向膜ラビングシステム及びラビング方法、並びに液晶表示素子の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明による液晶表示素子のラビングシステムは、配向膜が形成された基板が載置されるラビングテーブルと、ラビング布が巻かれており、前記ラビングテーブル上に位置し、前記配向膜に接触して回転することにより前記配向膜をラビングするラビングロールと、前記配向膜に形成される配向規制力によって前記ラビングテーブル及び前記ラビングロールを上昇及び下降させて、前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させて前記配向膜をラビングする制御部とを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による配向膜ラビング方法は、配向膜が形成された基板を移送してラビングテーブル上に載置する段階と、前記配向膜に関する情報を入力する段階と、前記配向膜に関する情報によって前記配向膜にかかるラビング強度を算出する段階と、前記算出されたラビング強度によって前記ラビングテーブル及びラビングロールを駆動して、前記配向膜と前記ラビングロールとを接触させる段階と、前記ラビングロールを回転させて前記配向膜をラビングする段階とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、ラビングを行うために、ラビング条件によってラビングテーブル及びラビングロールを全て又は選択的に上昇及び下降させて配向膜とラビングロールとを接触させることにより、配向膜とラビングロールとの間隔を迅速に調節できるだけでなく、大面積の配向膜全体にわたって均一な配向規制力を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
液晶表示素子は、液晶の屈折率異方性を利用して画面に情報を表示する装置であって、液晶層に印加される信号により液晶の配列方向を変化させて、液晶層を透過する光の透過率を制御することにより画像を表示する。
【００１３】
図１に示すように、このような液晶表示素子１は、下部基板５と、上部基板３と、下部基板５と上部基板３との間に形成された液晶層７とから構成される。下部基板５は、駆動素子アレイ基板であって、図には示していないが、複数の画素が形成されており、それぞれの画素には、薄膜トランジスタなどの駆動素子が形成されている。また、上部基板３は、カラーフィルタ基板であって、実際にカラーを実現するためのカラーフィルタ層が形成されている。さらに、下部基板５及び上部基板３には、それぞれ画素電極及び共通電極が形成されており、液晶層７の液晶分子を配向するための配向膜が塗布されている。
【００１４】
下部基板５と上部基板３とは、シール材９により貼り合わせられており、その間に液晶層７が形成されて、下部基板５に形成された駆動素子により液晶分子を駆動して、液晶層を透過する光の量を制御することにより情報を表示する。
【００１５】
液晶表示素子の製造工程は、下部基板５に駆動素子を形成する駆動素子アレイ工程と、上部基板３にカラーフィルタを形成するカラーフィルタ工程と、セル工程とに区分されるが、このような液晶表示素子の製造工程について図２を参照して説明する。
【００１６】
まず、駆動素子アレイ工程により、下部基板５上に配列されて画素領域を定義する複数のゲートライン及び複数のデータラインを形成し、前記画素領域のそれぞれに前記ゲートライン及び前記データラインに接続される駆動素子である薄膜トランジスタを形成する（Ｓ１０１）。そして、前記駆動素子アレイ工程により、前記薄膜トランジスタに接続されて、前記薄膜トランジスタを介して信号が供給されることによって液晶層を駆動する画素電極を形成する。
【００１７】
また、カラーフィルタ工程により、上部基板３に、カラーを実現するＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ層及び共通電極を形成する（Ｓ１０４）。
【００１８】
次に、上部基板３及び下部基板５にそれぞれ配向膜を塗布した後、上部基板３と下部基板５との間に形成される液晶層の液晶分子に配向規制力又は表面固定力（即ち、プレチルト角及び配向方向）を提供するために、前記配向膜をラビングする（Ｓ１０２、Ｓ１０５）。
【００１９】
次に、下部基板５にセルギャップを一定に維持するためのスペーサを散布し、上部基板３の外郭部にシール材９を塗布した後、下部基板５と上部基板３とを加圧して貼り合わせる（Ｓ１０３、Ｓ１０６、Ｓ１０７）。
【００２０】
一方、下部基板５及び上部基板３は、大面積のガラス基板からなり、大面積のガラス基板に複数のパネル領域が形成され、前記パネル領域のそれぞれに駆動素子である薄膜トランジスタ及びカラーフィルタ層が形成されるため、個々の液晶パネルを製作するために、前記ガラス基板を切断及び加工する（Ｓ１０８）。
【００２１】
次に、前記加工された個々の液晶パネルに液晶注入口から液晶を注入し、前記液晶注入口を封止して液晶層を形成した後、それぞれの液晶パネルを検査することにより、液晶パネルを製作する（Ｓ１０９、Ｓ１１０）。
【００２２】
前記液晶パネルの配向膜は、主に、ポリイミド又はポリアミドからなるが、スピンコーティング又はスクリーンプリンティングにより塗布され、所定時間乾燥させた後にラビング工程により配向方向が決定される。
【００２３】
前記ラビング工程は、ラビング布が巻かれたラビングロールにより行われるが、前記ラビングロールを含む配向膜ラビングシステムを図３に示す。
【００２４】
図３に示すように、本発明による配向膜ラビングシステムは、配向膜１０が形成された基板３が載置され、複数の脚部３２により支持されるラビングテーブル３０と、ラビングテーブル３０上に位置し、下降により基板３の配向膜１０に接触して回転することにより配向膜１０に微細溝を形成して、配向膜１０に配向規制力又は表面固定力を提供するラビングロール３５とから構成される。
【００２５】
ラビングロール３５の表面には、実際に配向膜１０に接触して配向膜１０との摩擦により配向膜１０に微細溝を形成するラビング布３８が巻かれている。ここで、ラビングロール３５は、回転軸３６を中心に回転して配向膜１０上で所定方向に移動する。
【００２６】
ラビングテーブル３０には、ラビングテーブル３０を上昇及び下降させて、基板３に形成された配向膜１０をラビングロール３５に接触させるモータ（図示せず）が備えられている。ここで、前記モータは、ラビングテーブル３０の脚部３２に設置して、脚部３２の上昇及び下降によりラビングテーブル３０を上昇及び下降させることもできるが、他の箇所に設置することもできる。
【００２７】
ラビングロール３５の回転軸３６もモータ（図示せず）に連結されており、前記モータの駆動によりラビングロール３５が回転する。また、図３Ｂに示すように、回転軸３５の両側にはそれぞれガイドバー４０が形成されており、回転軸３５がガイドバー４０に沿って移動することによってラビングロール３５が下降して、ラビングロール３５が基板３に形成された配向膜１０に接触する。
【００２８】
前述のように、ラビングテーブル３０及びラビングロール３５を上昇及び下降させて、ラビングテーブル３０に載置された基板３の配向膜１０とラビングロール３５のラビング布３８とを接触させることができる。このように、ラビングテーブル３０及びラビングロール３５を全て上昇及び下降させることにより、配向膜１０とラビングロール３５との間隔を迅速に調節してラビングを迅速に行うことができるという利点があるが、この他にも次のような利点がある。
【００２９】
第１に、ラビングシステムの重量を減らすことができる。ラビングテーブル３０及びラビングロール３５を全て上昇及び下降させず、ラビングテーブル３０のみを移動させる場合、重いラビングテーブル３０を駆動させるために、駆動装置が相対的に大きくなり、重くなる。従って、ラビングテーブル３０全体のサイズと重量が増加する。それに対し、本発明においては、ラビングテーブル３０及びラビングロール３５を同時に移動させることができるため、ラビングテーブル３０の駆動装置が相対的に小さくなり（ここで、ラビングロール３５の駆動装置はラビングテーブル３０の駆動装置に比べて非常に小さい。）、ラビングシステムのサイズと重量を減らすことができる。
【００３０】
第２に、配向膜１０とラビングロール３５との間隔を均一に調節できる。配向膜１０とラビングロール３５との間隔は、配向膜１０に加えられるラビングロール３５の圧力を決定するので、配向膜１０とラビングロール３５との間隔は、配向膜１０に形成される微細溝のサイズを決定する重要な要素である。しかし、基板３が大きくなる場合、ラビングロール３５の幅も大きくなり、重力により重いラビングロール３５はわずかに撓む。従って、このようなラビングロール３５を上下方向に移動させて配向膜１０に接触させた場合、配向膜１０とラビングロール３５との間隔が均一にならない。しかし、本発明のように、ラビングテーブル３０及びラビングロール３５を同時に移動させると、ラビングロール３５の移動が相対的に少なくなり、ラビング時、配向膜１０とラビングロール３５との間隔を均一にして、配向膜１０に微細溝を均一に形成できる。
【００３１】
一方、このように構成された本発明によるラビングシステムのラビングテーブル３０及びラビングロール３５の駆動は制御部により行われるが、前記制御部の構造を図４に示す。
【００３２】
図４に示すように、制御部５０は、外部（例えば、駆動素子アレイ工程ライン及び／又はカラーフィルタ工程ライン）から液晶パネルの面積、表示モード、配向膜の種類などの基板情報及びラビング情報が入力される入力部５１と、入力部５１により入力された各種情報に基づいて、ラビングテーブル３０及び／又はラビングロール３５を駆動するための制御信号を出力する駆動制御部５３と、駆動制御部５３から出力された制御信号によって、それぞれ第１モータ６２及び第２モータ６４を駆動させるラビングロール駆動部５５及び第３モータ６６を駆動させるラビングテーブル駆動部５７とから構成される。
【００３３】
駆動制御部５３は、前記入力された情報に基づいて、配向膜１０に形成される配向規制力又は表面固定力を決定する。ここで、前記配向規制力は、配向膜１０とラビングロール３５との間隔、すなわち、ラビングロール３５のラビング強度によって異なり、駆動制御部５３は、前記配向規制力に基づいて、配向膜１０とラビングロール３５との間隔、すなわち、ラビング強度を算出する。このような配向規制力（又は、これに基づいて算出されたラビング強度）は、駆動制御部５３により決定されることもあり、外部で決定された後に入力部５１により制御部５０に入力されることもある。
【００３４】
前述のように、制御部５０は、前記入力された情報に基づいてラビングテーブル３０及びラビングロール３５の上下方向の移動条件を判断した後、これに基づいてラビングテーブル３０及びラビングロール３５を上下方向に移動させる。ここで、ラビングロール駆動部５５により動作する第１モータ６２は、ラビングロール３５を回転させるモータであり、第２モータ６４は、ラビングロール３５をガイドバー４０に沿って上昇及び下降させるモータである。
【００３５】
以下、このように構成された本発明によるラビングシステムを利用したラビング方法を説明する。
図５は本発明による配向膜ラビングシステムを利用したラビング方法を示すフローチャートである。
【００３６】
図５に示すように、まず、駆動素子アレイ工程及びカラーフィルタ工程により、薄膜トランジスタや画素などの各種アレイが形成された第１基板、又はカラーフィルタが形成された第２基板が、ラビングシステムに移送されると共に、該当基板に関する各種情報が入力される（Ｓ２０１）。ここで、前記基板に関する各種情報は、例えば、製作される液晶パネルの面積、表示モード、配向膜の材質などであり、これらは、配向膜に形成される配向規制力（すなわち、微細溝のサイズ）を決定する変数である。
【００３７】
次に、駆動制御部５３は、前記基板に関する各種情報に基づいて配向膜の配向規制力を決定し、これに基づいて配向膜１０とラビングロール３５との間隔、すなわち、配向膜１０に加えられるラビングロール３５のラビング強度を算出する（Ｓ２０２、Ｓ２０３）。
その後、駆動制御部５３は、前記ラビング強度でラビングロール３５及びラビングテーブル３０を駆動する（Ｓ２０４、Ｓ２０５）。このとき、ラビングロール３５及びラビングテーブル３０を同時に駆動することもできるが、ラビングロール３５を駆動した後にラビングテーブル３０を駆動することが好ましい。
【００３８】
ラビングロール３５はラビングテーブル３０に比べて相対的に軽い。これにより、ラビングロール３５を移動させる方がラビングテーブル３０を移動させるより、駆動速度が速いだけでなく、駆動モータにかかる負荷が少ないため電力消費や騒音などが少ない。しかし、ラビングロール３５は重力により撓んで両側が曲がっているため、ラビングロール３５を移動させてラビングテーブル３０とラビングロール３５との間隔を均一に調節することは難しい。一方、ラビングテーブル３０を移動させる場合、ラビングテーブル３０とラビングロール３５との間隔を細かく調節することができる。
【００３９】
このように、ラビングテーブル３０とラビングロール３５との駆動時の利点を組み合わせて、配向膜にラビングロール３５を接触させる場合、まず、ラビングロール３５を所定距離移動させてラビングテーブル３０に近づけることによりこれらの間隔を狭くし、次に、ラビングテーブル３０を駆動してラビングテーブル３０とラビングロール３５との間隔を調節する。
【００４０】
このように、ラビングロール３５及びラビングテーブル３０を順次駆動することにより、配向膜とラビングロール３５とを迅速に接触させるだけでなく、その間隔を均一に調節できる。前述のように、配向膜とラビングロール３５とが接触した状態でラビングロール３５を駆動して配向膜１０をラビングする（Ｓ２０６）。図には示していないが、ラビングが終了した基板を次の工程に移送して対向する他の基板と貼り合わせ（すなわち、第１基板と第２基板の貼り合わせ）、その間に液晶層を形成することにより液晶表示素子を完成する。
【００４１】
前述のように、本発明においては、製作される液晶パネルの情報によって配向膜１０とラビングロール３５との間隔を設定した後（ラビング強度を設定した後）、ラビングロール３５及びラビングテーブル３０を順次駆動して、前記設定された間隔になるように配向膜１０とラビングロール３５を移動させた状態で、ラビングロール３５を回転させて配向膜１０をラビングする。このように、基板が載置されたラビングテーブル３０及びラビングロール３５を全て駆動して配向膜１０とラビングロール３５との間隔を調節するため、間隔を迅速に調節できるだけでなく、間隔を均一に維持できる。
【００４２】
一方、ラビングテーブル３０及びラビングロール３５は、同時に駆動せず、必要に応じて別途に駆動することもできる。ラビングテーブル３０のみを駆動する場合は、配向膜１０とラビングテーブル３０との間隔を均一に調節できるので、配向膜１０全体にわたって微細溝を均一に形成できる。従って、ラビングロール３５と配向膜１０間の圧力が大きい場合、すなわち、微細溝を大きく形成する配向膜ラビング処理の場合は、ラビングテーブル３０のみを駆動することが好ましい。
【００４３】
また、ラビングロール３５を駆動する場合（すなわち、上昇及び下降させる場合）は、ラビングテーブル３０に比べて軽くて駆動が容易であるので、ラビングロール３５と配向膜１０との間隔を迅速に調節でき、駆動モータのサイズを減少させることができ、工場の面積を減少させることができ（その結果、製造コストを低減でき）、騒音が発生しないという利点がある。
【００４４】
従って、本発明による配向膜ラビングシステムは、ラビングテーブル３０及びラビングロール３５を必要に応じて選択的に駆動して配向膜１０をラビング処理できるが、このような方法を図６に示す。
【００４５】
図６に示すように、まず、駆動素子アレイ工程及びカラーフィルタ工程により、薄膜トランジスタや画素などの各種アレイが形成された第１基板、又はカラーフィルタが形成された第２基板が、ラビングシステムのラビングテーブル３０上に移送されると共に、該当基板に関する各種情報が入力される（Ｓ３０１）。ここで、前記基板に関する各種情報は、例えば、製作される液晶パネルの面積、表示モード、配向膜の材質などであり、これらは、配向膜に形成される配向規制力（すなわち、微細溝のサイズ）を決定する変数である。
【００４６】
次に、駆動制御部５３は、前記基板に関する各種情報に基づいて配向膜の配向規制力を決定し、これに基づいて配向膜１０とラビングロール３５との間隔、すなわち、配向膜１０に加えられるラビングロール３５のラビング強度を算出する（Ｓ３０２、Ｓ３０３）。
駆動制御部５３には、ラビング強度の閾値（配向膜１０に加えられるラビングロール３５のラビング強度の閾値）が保存されているが、これは、ラビングテーブル３０及びラビングロール３５を選択的に駆動するときに、ラビングテーブル３０及びラビングロール３５の選択の基準になる値である。すなわち、前記算出されたラビング強度が前記閾値より大きいか小さいかによって、ラビングテーブル３０を駆動するかラビングロール３５を駆動して、配向膜１０とラビングロール３５とを接触させる。
【００４７】
図６に示すように、前記算出されたラビング強度が前記閾値より小さいと、駆動制御部５３がラビングロール駆動部５５に信号を印加して第２モータ６４を駆動することにより、ラビングロール３５を下降させて配向膜１０とラビングロール３５とを接触させ（Ｓ３０６）、前記算出されたラビング強度が前記閾値より大きいと、駆動制御部５３がラビングテーブル駆動部５７に信号を印加して第３モータ６６を駆動することにより、ラビングテーブル３０を上昇させて配向膜１０とラビングロール３５とを接触させる（Ｓ３０５）。このように、配向膜１０とラビングロール３５とが接触した状態で、第１モータ６２を駆動してラビングロール３５を回転させることにより、配向膜１０に配向規制力を提供する（Ｓ３０７）。
【００４８】
一方、ラビング強度は、様々な条件によって異なるが、特に、液晶表示素子の表示モードによって大きく異なる。例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）モード液晶表示素子の場合、液晶層に印加される電界により基板と所定角度で配向された液晶分子が基板と垂直に配向されるため、相対的に小さい配向規制力を有することが好ましい。従って、ＴＮモードでは、配向膜１０とラビングロール３５との間隔を大きくしてラビング強度を小さくすることが好ましい。
【００４９】
また、ＩＰＳ（In Plane Switching）モード液晶表示素子においては、液晶層に電界が印加された場合も、液晶分子が基板の表面と水平な面に沿って回転するため、相対的に大きい配向規制力を有することが好ましい。従って、ＩＰＳモードでは、配向膜１０とラビングロール３５との間隔を小さくしてラビング強度を大きくすることが好ましい。
【００５０】
従って、製作される液晶表示素子がＴＮモードの場合は、設定された配向規制力、すなわち、ラビング強度が閾値より小さいため、ラビングロール３５を下降させて配向膜１０とラビングロール３５とを接触させた状態でラビングロール３５を回転させ、製作される液晶表示素子がＩＰＳモードの場合は、設定された配向規制力、すなわち、ラビング強度が閾値より大きいため、ラビングテーブル３０を上昇させて配向膜１０とラビングロール３５とを接触させた状態でラビングロール３５を回転させる。その後、ラビングが終了した基板を次の工程に移送して対向する他の基板と貼り合わせ（すなわち、第１基板と第２基板の貼り合わせ）、その間に液晶層を形成することにより液晶表示素子を完成する。
【００５１】
このように、本発明においては、ラビングテーブル３０及びラビングロール３５を同時に上昇及び下降させて、配向膜１０とラビングロール３５との間隔を調節して、均一な配向規制力を有するラビング工程を迅速に行うこともでき、ラビングテーブル３０及びラビングロール３５を選択的に移動させて、配向膜１０とラビングロール３５との間隔を調節して、均一な配向規制力を提供することもできる。
【００５２】
以上、ラビングテーブル３０及びラビングロール３５の上昇及び下降のための条件を示しているが、これは本発明を説明するための一例にすぎない。つまり、ラビングテーブル３０及びラビングロール３５の上下方向の移動は、多様な条件で行うことができる。また、ラビングテーブル３０及びラビングロール３５の選択的駆動も、単にＴＮモードやＩＰＳモードなどの表示モードによって決定されるものではなく、多様な表示モードによって、かつ多様な条件によって決定される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による液晶表示素子の構造を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明による液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図３Ａ】本発明による配向膜ラビングシステムの構造を示す図である。
【図３Ｂ】本発明による配向膜ラビングシステムの構造を示す図である。
【図４】本発明による配向膜ラビングシステムの制御部の構造を示すブロック図である。
【図５】本発明による配向膜ラビング方法を示すフローチャートである。
【図６】ラビングテーブル及びラビングロールを選択的に駆動する本発明による配向膜ラビング方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
３  基板
１０  配向膜
３０  ラビングテーブル
３５  ラビングロール
３６  駆動軸
３８  ラビング布
４０  ガイドバー
【図１】
2007183553.tif 000003
【図２】
2007183553.tif 000004
【図３Ａ】
2007183553.tif 000005
【図３Ｂ】
2007183553.tif 000006
【図４】
2007183553.tif 000007
【図５】
2007183553.tif 000008
【図６】
2007183553.tif 000009