(57)【要約】【課題】  ラビングローラにキズ等が存在しても液晶表示パネルの表示欠陥が目立たないラビング処理方法及びこのラビング処理方法を用いた液晶表示パネルの製造方法を提供すること。【解決手段】  液晶表示パネルの一対の基板の一主面にラビング処理すべき配向膜を形成させ、前記配向膜の表面にラビングローラを接触させて前記それぞれの基板とラビングローラを相対的に移動させてラビング処理を行うラビング処理方法において、  前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板１０に対するラビングローラの進行方向Ｘに対して、ラビングローラの相対進行方向Ａを実質的に平行にするとともに、前記ラビングローラ１３の回転軸１７に直角な方向Ｚと前記ラビングローラの相対進行方向Ａとの間に僅かな傾斜角θ（ただし、θ≠０°）を有するようにラビング処理を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルの一対の基板の一主面にラビング処理すべき配向膜を形成させ、前記配向膜の表面にラビングローラを接触させて前記それぞれの基板とラビングローラを相対的に移動させてラビング処理を行うラビング処理方法において、
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板に対するラビングローラの進行方向に対して、ラビングローラの相対進行方向を実質的に平行にするとともに、前記ラビングローラの回転軸に直角な方向と前記ラビングローラの相対進行方向との間に僅かな傾斜角θ（ただし、θ≠０°）を有するようにラビング処理を行うことを特徴とするラビング処理方法。
【請求項２】
前記傾斜角θが、絶対値で０°＜θ≦１０°の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のラビング処理方法。
【請求項３】
前記液晶表示パネルはＥＣＢ方式のものであり、前記一対の基板のうち他方の基板のラビングローラの相対進行方向を前記一方の基板のラビングローラの相対進行方向とは逆方向としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のラビング処理方法。
【請求項４】
前記液晶表示パネルはＴＮ方式のものであり、前記一対の基板のうち他方の基板のラビングローラの相対進行方向を前記一方の基板のラビングローラの相対進行方向とは直角な方向としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のラビング処理方法。
【請求項５】
一対の基板の表面に所定の電極等を形成した後に、前記一対の基板の表面にラビング処理された配向膜をそれぞれ形成し、前記一対の基板の表面を対向させて周囲をシール材により貼り合わせ、内部に液晶を封入することからなる液晶表示パネルの製造方法において、
前記ラビング処理は、前記配向膜に対して少なくとも一方の基板に対するラビングローラの進行方向に対して、ラビングローラの相対進行方向を実質的に平行にするとともに、前記ラビングローラの回転軸に直角な方向と前記ラビングローラの相対進行方向との間に僅かな傾斜角θ（ただし、θ≠０°）を有するようにラビング処理を行うことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【請求項６】
前記傾斜角θが、絶対値で０°＜θ≦１０°の範囲であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項７】
前記液晶表示パネルはＥＣＢ方式のものであり、前記一対の基板のうち他方の基板のラビングローラの相対進行方向を前記一方の基板のラビングローラの相対進行方向とは逆方向としたことを特徴とする請求項５又は６に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項８】
前記液晶表示パネルはＴＮ方式のものであり、前記一対の基板のうち他方の基板のラビングローラの相対進行方向は前記一方の基板のラビングローラの相対進行方向とは直角な方向としたことを特徴とする請求項５又は６に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルに使用する基板上の配向膜のラビング処理方法及びのラビング処理方法を用いた液晶表示パネルの製造方法に関し、特に、ラビングローラにキズ等が存在しても液晶表示パネルの表示欠陥が目立たない配向膜のラビング処理方法及びこのラビング処理方法を用いた液晶表示パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの液晶表示パネルは、ガラス等の透明基板からなる一対の基板を備えている。この一対の基板のうち、一方の基板（アレイ基板）上にはマトリクス状に配線が形成され、これらの配線の交差部には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成され、各配線に囲まれた領域には画素電極が形成されている。また、他方の基板（カラーフィルタ基板）上にはマトリクス状にブラックマトリクスが形成され、このブラックマトリクスにより囲まれた領域にＲ、Ｇ、Ｂ等からなるからカラーフィルタが形成されているとともに、これらのカラーフィルタの表面には透明電極からなる共通電極が形成されている。そして、この一対の基板は、周囲をシール材によって貼り合わせ、内部に液晶を封入することにより組み立てられて液晶表示パネルが得られる。
【０００３】
ところで、このような構成からなる液晶表示パネルは、内部に封入される液晶の液晶分子を一定の配列で並べる（配向する）必要がある。そのため、前述のような各構成部材が形成された一対の基板上には、液晶分子を配向するための配向膜が形成される。この配向膜は所定の材料（例えばポリイミド）からなり、液晶を基板に対して垂直方向にもしくは垂直方向からわずかに傾斜した方向に配向させる垂直配向膜と、液晶を基板に対して水平方向もしくは水平方向からわずかに傾斜した方向に配向させる水平配向膜とがあり、種々の表示方式（例えばＴＮモード、ＳＴＮモード、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence：電界制御複屈折）モード等）に応じて使い分けられる。例えば、ＥＣＢモードやＴＮモードでは水平配向膜が用いられる（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００４】
この配向膜を形成する工程は、一般に、配向膜形成材料を溶媒に溶解させた溶液を基板上に所定の方法で塗布し、この基板を加熱することにより溶媒のみを揮発させ（仮焼成）、続いて、溶媒が揮発した配向膜形成材料をさらに高温で加熱することにより配向膜形成材料を硬化させ（本焼成）て配向膜を形成した後、この配向膜にラビング処理を施している（下記特許文献２及び３参照）。
【０００５】
ここで、ラビング処理とは、クロス材等のラビング布を巻着させたラビングローラに、基板表面に形成された配向膜を接触させ、このローラを回転させて配向膜の表面を一方向に擦る（ラビングする）ことにより、配向膜表面を毛羽立たせたり溝を形成したりすることで一定のエネルギー指向性をもたせて液晶分子の配列方向をラビング方向に規制するものである。
【０００６】
図４は、従来のラビング処理工程における被処理基板とラビングローラとの位置関係を示す平面図である。図４において、ステージ上に配置された被処理基板４０は、矩形平板状のガラス基板４１の一主面に透明電極が形成され、それを覆って配向膜４２が形成された構成を有している。また、ラビングローラ４３は、回転ローラ４４の表面にラビング布４５を巻着した構成を有している。
【０００７】
ラビング処理は、ラビングローラ４３を配向膜４２の表面に一定の圧力で接触させ、ラビングローラ４３を回転軸４６を中心として所定の方向４８に所定の速度で回転させながら、たとえば被処理基板４０の長手方向Ｘに移動させて、配向膜４２の表面を一定方向に擦っていく処理である。このとき、ステージ載置面に平行な平面において、ラビングローラ４３の回転軸方向４７と相対移動方向４９とは通常９０°で行われるが、被処理基板４０の長手方向Ｘとラビングローラ４３の相対移動方向のなす角φは種々の表示モードによって変わる。
【０００８】
たとえば、ＴＮモードを使用する場合は、一方の基板に対する配向方向と他方の基板に対する配向方向とは９０°ずれている必要があり、一方の基板に対してはφ＝０°すなわちラビングローラ４３の相対移動方向４９と被処理基板４０の長手方向Ｘが平行となるようにラビング処理を行った場合は、他方の基板に対してはφ＝９０°すなわちラビングローラ４３の相対移動方向４９に対して被処理基板４０長手方向Ｘに直角な方向（幅方向Ｙに平行な方向）にラビング処理を行う必要がある。
【０００９】
これに対してＥＣＢモードの場合には、一方の基板に対する配向方向と他方の基板に対する配向方向とは１８０°ずれている必要があり、一方の基板に対してはφ＝０°すなわちラビングローラ４３の相対移動方向４９と被処理基板４０の長手方向Ｘが平行となるようにラビング処理を行った場合は、他方の基板に対してはφ＝１８０°、すなわち一方の基板に対するラビング方向とは逆の方向にラビング処理を行う必要がある。
【００１０】
なお、ＴＮモード及びＥＣＢモードの何れにおいても、被処理基板４０の長手方向Ｘとラビングローラ４３の相対移動方向のなす角φはφ＝０°の場合だけでなくφ＝４５°も多く使用されるが、この場合においても配向方向に関して上述の関係が成立するようにラビング処理が行われている。
【特許文献１】特開平６−３０１０３６号公報
【特許文献２】特開平５−２０３９５３号公報
【特許文献３】特開平１０−１６１０７８号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、ラビング処理に用いられるラビングローラにごみ等の微細な異物が付着したり、ラビングローラにキズ等の欠陥が生じる場合がある。この場合、特にＥＣＢモードの場合においてφ＝０°、すなわち一方の基板に対してラビングローラ４３の相対移動方向と被処理基板４０の長手方向Ｘが平行となるようにラビング処理を行う場合、上述のような欠陥が生じたラビングローラのごみやキズの箇所が連続して配向膜の同一線上を擦ることになるので、図５に示すように、ラビング方向に沿った幅狭な線状のキズ５０が生じる。しかも、このキズ５０は細く長いスジ状のキズのため、液晶表示パネルを形成した際に表示欠陥として視認され易いという問題点が存在する。かかる点は、一方の基板に対してラビングローラ４３の相対移動方向と被処理基板４０の長手方向Ｘが平行となるようにラビング処理を行ったＴＮモードの液晶表示装置においても、程度の差はあれ、同様に生じる現象である。
【００１２】
本発明は、上述の従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、ラビング処理を行う際に、ラビングローラにキズ等の欠陥が存在していても、実質的に均質なラビング（擦り）効果を与え、液晶表示パネルの表示欠陥が目立たないラビング処理方法及びこのラビング処理方法を用いた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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願の上記第１の目的は以下のラビング処理方法により達成し得る。すなわち、本願の請求項１のラビング処理方法の発明は、液晶表示パネルの一対の基板の一主面にラビング処理すべき配向膜を形成させ、前記配向膜の表面にラビングローラを接触させて前記それぞれの基板とラビングローラを相対的に移動させてラビング処理を行うラビング処理方法において、
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板に対するラビングローラの進行方向に対して、ラビングローラの相対進行方向を実質的に平行にするとともに、前記ラビングローラの回転軸に直角な方向と前記ラビングローラの相対進行方向との間に僅かな傾斜角θ（ただし、θ≠０°）を有するようにラビング処理を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本願の請求項２にかかる発明は、請求項１のラビング処理方法において、前記傾斜角θが、絶対値で０°＜θ≦１０°の範囲であることを特徴とする。
【００１５】
また、本願の請求項３にかかる発明は、請求項１または請求項２のラビング処理方法において、前記液晶表示パネルはＥＣＢ方式のものであり、前記一対の基板のうち他方の基板のラビングローラの相対進行方向を前記一方の基板のラビングローラの相対進行方向とは逆方向としたことを特徴とする。
また、本願の請求項４にかかる発明は、請求項１または請求項２のラビング処理方法において、前記液晶表示パネルはＴＮ方式のものであり、前記一対の基板のうち他方の基板のラビングローラの相対進行方向を前記一方の基板のラビングローラの相対進行方向とは直角な方向としたことを特徴とする。
【００１６】
さらに、本願の上記第２の目的は以下の製造方法により達成し得る。すなわち、本願の請求項５の液晶表示パネルの製造方法の発明は、一対の基板の表面に所定の電極等を形成した後に、前記一対の基板の表面にラビング処理された配向膜をそれぞれ形成し、前記一対の基板の表面を対向させて周囲をシール材により貼り合わせ、内部に液晶を封入することからなる液晶表示パネルの製造方法において、
前記ラビング処理は、前記配向膜に対して少なくとも一方の基板に対するラビングローラの進行方向に対して、ラビングローラの相対進行方向を実質的に平行にするとともに、前記ラビングローラの回転軸に直角な方向と前記ラビングローラの相対進行方向との間に僅かな傾斜角θ（ただし、θ≠０°）を有するようにラビング処理を行うことを特徴とする。
【００１７】
また、本願の請求項６にかかる発明は、請求項５の液晶表示パネルの製造方法において、前記傾斜角θが、絶対値で０°＜θ≦１０°の範囲であることを特徴とする。
【００１８】
また、本願の請求項７にかかる発明は、請求項５又は６の液晶表示パネルの製造方法において、前記液晶表示パネルはＥＣＢ方式のものであり、前記一対の基板のうち他方の基板のラビングローラの相対進行方向を前記一方の基板のラビングローラの相対進行方向とは逆方向としたことを特徴とする。
【００１９】
また、本願の請求項８にかかる発明は、請求項５又は６の液晶表示パネルの製造方法において、前記液晶表示パネルはＴＮ方式のものであり、前記一対の基板のうち他方の基板のラビングローラの相対進行方向は前記一方の基板のラビングローラの相対進行方向とは直角な方向としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本願発明は上記の方法を採用することにより以下に述べるような優れた効果を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、ラビングローラの回転軸に対して直角な方向をラビングローラの相対的進行方向に対して所定角度θだけ傾斜させることにより、実質的なラビング効果はラビングローラの相対的進行方向によって与えながら、ラビングローラによる配向膜の擦りが進行するにしたがってラビングローラのゴミやキズ等による欠陥位置がラビングローラの相対的進行方向からずれるので、ラビングローラの欠陥部位が連続して配向膜の同一線上を擦ることがなくなり、配向膜上のラビングローラの欠陥部位によって擦られる領域が幅狭な線状とならず、幅広の線状となる。したがって、液晶表示パネルを構成した際、線状のキズに基づく液晶分子のチルト角誤差を拡散させることができるため、他の領域との差異を目立たなくすることができ、表示欠陥として視認され難くなるので、表示品質の著しい低下を防ぐことができる。
【００２１】
また、請求項２の発明によれば、さらに所定の傾斜角度θを絶対値で０°＜θ≦１０°の範囲で選択することにより、請求項１の発明の効果を良好に奏することができるようになる。この場合、所定の傾斜角度θは５°程度が好ましい。
【００２２】
また、請求項３の発明によれば、線状のキズが幅広の線状となるため、特に、配向膜のラビング方向と配向膜の線状のキズが平行になると表示品質に対して強く悪影響が出るＥＣＢモードにおいても表示欠陥として視認され難くなり、表示品質の著しい低下を防ぐことができる。
【００２３】
また、請求項４の発明によれば、線状のキズが幅広の線状となるため、ＴＮモードにおいても、配向膜のラビング方向と配向膜の線状のキズが平行になっても表示欠陥として視認され難くなり、表示品質の著しい低下を防ぐことができる。
【００２４】
また、請求項５〜８の発明によれば、それぞれ請求項１〜４の発明に対応する効果を奏する液晶表示パネルを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例及び図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのラビング処理方法及びこのラビング処理方法を用いた液晶表示パネルの製造方法を例示するものであって、本発明をこの実施例に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。
【００２６】
なお、図１は、実施例にかかるラビング処理工程における被処理基板とラビングローラとの位置関係を示す平面図である。図２は、実施例で使用したラビング装置の概略構成を示す断面図である。図３は、実施例にかかる液晶表示パネルの構成を示す平面図である。
【００２７】
液晶表示パネルの一対の基板上にそれぞれ形成されている配向膜の形成工程はつぎのようにして行われる。すなわち、アクティブマトリクス基板としてのアレイ基板や表面にカラーフィルタ及び共通電極等が設けられたカラーフィルタ基板の表面に対し、印刷法やスピンコート法などの一般的な塗布方法を利用して、溶媒に溶かした配向膜形成材料としてのポリイミド形成材料を塗布して塗膜を形成した後、この塗膜の仮焼成を行って溶媒を揮発させ、その後、塗膜を２００°Ｃ程度の温度で本焼成してポリイミド形成材料を凝固（ポリイミド化）させ、さらにラビング処理が行われる。この溶媒としては、γ−ブチルラクトンやｎ−メチル−２−ピロリドンなどの有機溶媒が使用され、配向膜としてはポリイミドの他にポリビニルアルコールなどの透明樹脂が用いられる。
【００２８】
次いで、このようにして設けられた配向膜に対してラビング処理が行われる。この実施例におけるラビング処理は、図２に示すように、たとえばアレイ基板を例にとると、透明電極２１が形成されたガラス基板１１の一主面に配向膜（たとえばポリイミド）１２が設けられており、この配向膜１２にラビングローラをかけることによって配向膜１２が一方向にラビングされて、液晶分子の配向方向を所定方向に規制するようになされる。
【００２９】
すなわち、まず最初にガラス基板１１上に配向膜１２形成されたアレイ基板からなる被処理基板１０をステージ２２上に載置する。このとき、配向膜１２が上になるようにして被処理基板１０の長手方向Ｘと基板移動方向ＡあるいはＢとが平行になるように載置して固定する。なお、このステージ２２は図示されていない移動手段を駆動することによって必要に応じて載置された被処理基板１０を載置面に平行な矢印Ａにて示す方向及び矢印Ｂにて示す反対の方向に水平移動可能に構成されていてもよい。
【００３０】
そして、ステージ２２に載置された被処理基板１０の配向膜１２面に、ラビングローラ１３を回転軸１７を中心として所定の方向１８に所定の速度で回転させ、一定の圧力で接触させながらたとえばＡ方向に移動させることにより、被処理基板１０及びラビングローラ１３を相対的に移動させ、配向膜１２の表面を一定方向に擦ることによって配向膜１２の表面のラビング処理を行う。
【００３１】
この実施例の場合、ラビングローラ１３は、ステージ載置面２２に平行な平面において、図１に示すように、ラビングローラ１３のローラ回転軸１７に直交する方向Ｚがラビングローラ１３の相対進行方向Ａに対して所定の角度θ傾斜した状態で配置されている。この場合、傾斜角度θは、絶対値で０°＜θ≦１０°の範囲で選ばれるが、特に５°程度が好ましい。
【００３２】
これにより、ラビングローラ１３のパイル２３によって配向膜１２の表面が一方向にラビング処理される。このラビング処理は、液晶表示パネル用の対向する一対のアレイ基板とカラーフィルタ基板のそれぞれについて行われる。
【００３３】
液晶表示パネルの表示モードの一つであるＥＣＢモードには、初期の液晶分子配向が水平配向のもの（ホモジニアス配向）と、垂直配向のもの（ホメオトロピック配向）との２種類が存在している。このうち、特に前者のＥＣＢモードを用いた液晶表示パネルは、電圧無印加時では一対のガラス基板間に封入された液晶分子が両基板に対して水平に配向されるノーマリーホワイト型の液晶表示パネルであり、電圧印加が行われることにより表示が行われるものである。このため、このＥＣＢモードにおいては、一対の被処理基板１０（アレイ基板又はカラーフィルタ基板）に施されるラビング処理のラビング方向は互いに１８０°回転した逆方向となる。すなわち、図２に示すように、一対の被処理基板のうち、一方の被処理基板、例えば、アレイ基板に対してラビングローラ１３をＡ方向に移動させてラビング処理を施した場合には、他方の被処理基板、例えばカラーフィルタ基板に対してはラビングローラ１３をＢ方向に移動させてラビング処理を施す。
【００３４】
このように、ステージ２２に載置した被処理基板１０に対してラビングローラ１３を適宜の角度θだけ傾斜させて被処理基板１０とラビングローラ１３とを相対的に移動させると、ラビングローラ１３にごみやキズ等の欠陥がある場合、図３に示すように、ラビングローラの擦りが進行するにしたがって、少しずつラビング膜１２に生じる欠陥３０の位置がずれていくため、この欠陥３０は、同一線上に生じることがなくなり、幅が広い線状となる。
【００３５】
そして、図示しない液晶表示パネルの製造装置により、配向膜１２がラビング処理された一対の基板を、配向膜側を内方側にして互いに対向させ、周囲にシール材を塗布して貼り合わせ、両基板間に液晶を封入することにより液晶表示パネルが製造される。
【００３６】
したがって、得られた液晶表示パネルにおいては、たとえラビングローラ１３に欠陥があっても、ラビング膜１２に生じる欠陥３０は幅の広い線状となるため、この欠陥３０の存在に基づく液晶分子のチルト角誤差を小さくできるとともに、この誤差領域が広く分散するため、他の領域との差異を目立たなくすることができ、液晶表示パネルの表示品質の著しい低下を防ぐことができる。
【００３７】
なお、上述の実施例では、ラビングローラ１３を固定したステージ２２に載置した被処理基板１０に接触するように移動させることによりラビング処理を行うものを示したが、ステージ２２を移動させてこのステージ２２に載置された被処理基板１０を固定されたラビングローラ１３に接触するようにしても良く、あるいは、ラビングローラ１３及びステージ２２に載置した被処理基板１０をともに相対的に移動させても良い。
【００３８】
また、上述の実施例では、ＥＣＢモードで表示を行う液晶表示パネルを例に挙げたが、本発明はこれに限らず、ＴＮモードで表示を行う液晶表示パネルに適用しても良く、その他の表示モードで表示を行う液晶表示パネルに適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例にかかるラビング処理工程における被処理基板とラビングローラとの位置関係を示す平面図である。
【図２】実施例にかかるラビング装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】実施例により得られた液晶表示パネルの構成を示す平面図である。
【図４】従来のラビング処理工程における被処理基板とラビングローラとの位置関係を示す平面図である。
【図５】従来の液晶表示パネルの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０・・・・被処理基板
１１・・・・ガラス基板
１２・・・・配向膜
１３・・・・ラビングローラ
１４・・・・回転ローラ
１５・・・・ラビング布
１６・・・・回転軸
１７・・・・回転軸方向
１８・・・・回転方向
１９・・・・回転軸の一方端部
２１・・・・透明電極
２２・・・・ステージ
２３・・・・パイル
３０・・・・異物によって配向膜に生じる欠陥
【図１】
2007017475.tif 000003
【図２】
2007017475.tif 000004
【図３】
2007017475.tif 000005
【図４】
2007017475.tif 000006
【図５】
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