(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラビングロールの周面下端と液晶基板が載置されるラビングステージ上の所定の基準位置との間の距離を測定し距離真値とする測定手段と、
前記ラビングステージと前記ラビングロールとを相対的に移動させる駆動部を制御する制御値を算出するものであって、前記距離真値に基づいて、前記基準位置と前記ラビングロールの周面下端との距離が所定値である場合における前記駆動部の制御値を制御オフセット値として算出する算出手段と、
前記制御オフセット値に基づいて、前記液晶基板を所定のラビング強度でラビング処理するための制御値を求めて前記駆動部を制御する制御手段とを具備し、
前記測定手段は、前記ラビングロールの周面下端と前記基準位置との間よりも広い範囲に、前記基準位置に平行な平行光を出射して照明する照明手段と、
前記ラビングロールの周面下端と前記基準位置との間を通過した前記照明手段からの照明光を検出する照明光検出手段と、
前記照明光検出手段によって検出された、前記ラビングロールの周面下端と前記基準位置との間を通過した光の幅に基づいて前記距離真値を得る距離検出手段とを有し、
前記ラビング処理の前に、前記ラビングロールを回転しながら複数の測定ポイントについて前記距離真値を測定して前記制御値を求め、その後、前記液晶基板を前記所定のラビング強度でラビング処理することを特徴とする液晶装置の製造装置。
【請求項２】
前記照明光検出手段は、前記ラビングロールの周面下端と所定の基準位置との間の長さよりも長い撮像領域を有する撮像手段によって構成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項３】
前記照明光検出手段は、ＣＣＤによって構成され、
前記距離検出手段は、ＣＣＤによる前記照明光の撮像画像に基づいて前記距離真値を得ることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項４】
前記距離検出手段は、ラビングロールの周面下端と所定の基準位置との間の距離を前記ＣＣＤの画素数に換算して検出することを特徴とする請求項３に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項５】
前記所定の基準位置は、前記ラビングステージの表面上に位置することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項６】
前記所定の基準位置は、前記ラビングステージ上に載置された液晶基板の表面上に位置することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項７】
前記算出手段は、前記距離真値が０である場合における前記駆動部の制御値を制御オフセット値として算出し、
前記制御手段は、前記制御オフセット値、前記液晶基板の板厚及び前記ラビングロール押し込み量に基づいて、前記駆動部を制御する制御値を求めることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項８】
前記液晶基板の板厚は既知であることを特徴とする請求項７に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項９】
前記測定手段は、前記距離真値を前記基準位置の左右で行い、
前記ラビングロールのチルト調整を行うチルト駆動部を、前記基準位置左右の距離真値を用いてフィードバック制御するチルト制御手段を更に具備したことを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項１０】
前記算出手段の算出結果をラビングロール毎に記憶するメモリを更に具備し、
前記制御手段は、前記メモリに記憶された情報を読み出して、ラビングロール毎に制御値を求めて前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項１１】
ラビングロールの周面下端と液晶基板が載置されるラビングステージ上の所定の基準位置との間よりも広い範囲に該基準位置に平行な平行光を出射して照明するとともに、前記ラビングロールの周面下端と前記基準位置との間を通過した光の幅を検出し、該検出した幅に基づいて前記ラビングロールの周面下端と前記基準位置との間の距離を測定し距離真値を得る手順と、
前記ラビングステージと前記ラビングロールとを相対的に移動させる駆動部を制御する制御値を算出するものであって、前記距離真値に基づいて、前記基準位置と前記ラビングロールの周面下端との距離が所定値である場合における前記駆動部の制御値を制御オフセット値として算出する手順と、
前記制御オフセット値に基づいて、前記液晶基板を所定のラビング強度でラビング処理するための制御値を求めて前記駆動部を制御する手順とを具備し、
前記ラビング処理の前に、前記ラビングロールを回転させながら複数の測定ポイントについて前記距離真値を測定して前記制御値を求め、その後、前記液晶基板を前記所定のラビング強度でラビング処理することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラビング工程において発生するラビング強度のばらつきを低減し、所定のラビング強度を高精度で処理するようにした液晶装置の製造装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ライトバルブ等の液晶装置は、ガラス基板、石英基板等の２枚の基板間に液晶を封入して構成される。このような液晶装置は、一方の基板に、例えば薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴと称す）をマトリクス状に配置し、他方の基板に対向電極を配置して、両基板間に封止した液晶層の光学特性を画像信号に応じて変化させることで、画像表示を可能にする。
【０００３】
液晶層の光学特性は、液晶層に映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制御する。電圧無印加時の液晶分子の配列を規定するために、一方の基板（アクティブマトリクス基板）及び他方の基板（対向基板）の液晶層に接する面上に配向膜を形成し、配向膜にラビング処理を施す。
【０００４】
即ち、配向膜は、例えばポリイミド等の有機膜を約数十ナノメーターの厚さで両基板の面上に形成したものであり、配向膜によって液晶分子を基板面に沿って配向処理することができる。更に、配向膜表面にラビング処理を施すことで、配向膜を配向異方性の膜にして液晶分子の配列を規定するのである。
【０００５】
具体的なラビング方法としては、先ず、ラビング装置の載置台上にポリイミド膜を有する基板をポリイミド膜を上にして配置する。次に、ロールの周りにラビング布が取り付けられたラビングロールをポリイミド膜と接するように配置し、ラビングロールを所定の方向に移動させて、ポリイミド膜を擦ることにより、ラビング処理された配向膜を形成する。
【０００６】
ところで、ラビングロールとポリイミド膜との位置関係によって、ラビング強度が決定される。ラビング強度は液晶の配向特性に影響を与える。従って、ラビングロールとポリイミド膜（基板）との位置関係（相対距離）は厳密に規定する必要があり、従来、所定の基板を基準にしてラビングロールと基板との位置関係を所定の値に設定することで、配向特性のばらつきを抑制するようにしている。
【０００７】
即ち、下記（１）式にて定義されるラビング強度ＲＳに応じて、各パラメータを設定することで、良好なラビング条件を決定するようになっている。
【０００８】
ＲＳ＝ＮＭ（２πＲｆ／ｖ−１）    …（１）
ただし、Ｒ…ロール径、ｆ…ロール回転数ｆ、Ｍ…ロール押し込み量、ｖ…基板の送り速度、Ｎ…ラビング回数である。
【０００９】
なお、ロール押し込み量Ｍは、ラビングロール周面が基板表面に接する垂直位置を基準として、基板表面の押圧前の状態におけるラビングロール周面の垂直位置を示している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ラビング材の巻き付けばらつき、ラビング材そのもののばらつき等によって、ロール間でラビング強度がばらついてしまうという問題点があった。更に、ラビング強度のばらつきの原因としては、押し込み量Ｍの管理が不十分であるという理由もある。押し込み量Ｍは、液晶基板とロールとの接触ポイントを目視にて確認することによって設定されており、確認時のばらつきが押し込み量Ｍのばらつきの要因となっていた。
【００１１】
また、ラビングロールの押し込み量Ｍをラビングロール周面と基板表面との接触長（ニップ幅）によって管理する手法もある。しかしながら、ラビングロールの径に対して押し込み量Ｍは極めて小さいことから、ニップ幅の変化幅が小さく管理能力が低いという問題があった。
【００１２】
このように、従来、ラビング強度を高精度に管理することはできなかった。例えば、ラビング強度が適正値よりも小さくなると、液晶分子の配向が弱くなり、液晶分子のチルトむら、及びリバースツイストドメインが発生する原因となる。逆に、ラビング強度が適正値よりも大きくなると、液晶の配向が強くなりすぎて、配向膜の削れによる微小な異物の発生、及び液晶分子のチルト低下の要因となる。
【００１３】
このようなチルトむらやリバースツイスト、及び配向膜の削れは、液晶装置の表示品位を低下させる原因となる。特に、液晶装置を投射型表示装置のライトバルブとして用いた場合には、投射型表示装置では画像を拡大投影されるので、液晶の配向むらによる表示不良は顕著になる。
【００１４】
そこで、近年、ラビング時のトルクによる管理、摩擦熱の検出による管理等が提案されている。しかし、これらの管理では精度が低く、実用に至っていない。
【００１５】
更に、ラビング材の巻き付けの状態等によっては、ロールの左右で液晶基板との垂直位置が異なることがある。そうすると、液晶基板の左右でラビング強度が異なり、基板内で液晶の配向状態が不均一になってしまうという問題もあった。
【００１６】
このように、従来、常に一定した表示特性を有する液晶装置を得ることができず、生産効率が悪いという問題点があった。
【００１７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、最適なラビング強度の設定を可能にして、常に一定の表示特性を有する液晶装置を得ることができる液晶装置の製造装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶装置の製造装置は、ラビングロールの周面下端と液晶基板が載置されるラビングステージ上の所定の基準位置との間の距離を測定し距離真値とする測定手段と、前記ラビングステージと前記ラビングロールとを相対的に移動させる駆動部を制御する制御値を算出するものであって、前記距離真値に基づいて、前記基準位置と前記ラビングロールの周面下端との距離が所定値である場合における前記駆動部の制御値を制御オフセット値として算出する算出手段と、前記制御オフセット値に基づいて、前記液晶基板を所定のラビング強度でラビング処理するための制御値を求めて前記駆動部を制御する制御手段とを具備し、前記測定手段は、前記ラビングロールの周面下端と前記基準位置との間よりも広い範囲に、前記基準位置に平行な平行光を出射して照明する照明手段と、前記ラビングロールの周面下端と前記基準位置との間を通過した前記照明手段からの照明光を検出する照明光検出手段と、前記照明光検出手段によって検出された、前記ラビングロールの周面下端と前記基準位置との間を通過した光の幅に基づいて前記距離真値を得る距離検出手段とを有し、前記ラビング処理の前に、前記ラビングロールを回転しながら複数の測定ポイントについて前記距離真値を測定して前記制御値を求め、その後、前記液晶基板を前記所定のラビング強度でラビング処理することを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、測定手段によって、ラビングロールの周面下端と所定の基準位置との間の距離真値が求められる。算出手段は、基準位置とラビングロールの周面下端との距離が所定値である場合における駆動部の制御値を制御オフセット値として算出する。観察等では求めることが困難な制御値も、演算によって高精度に求められる。制御手段は、制御オフセット値に基づいて、所定のラビング強度を得るための制御値を求めて、駆動部を制御する。これにより、安定した均一のラビング強度を得ることができる。また、照明手段によって、ラビングロールの周面下端と所定の基準位置との間が照明され、照明光検出手段によって、ラビングロールの周面下端と所定の基準位置との間を通過した照明光が検出される。この照明光検出手段の検出結果に基づいて、距離検出手段は距離真値を得る。
【００２０】
前記照明光検出手段は、前記ラビングロールの周面下端と所定の基準位置との間の長さよりも長い撮像領域を有する撮像手段によって構成されることを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、撮像手段の撮像領域に撮像された画像の長さによって、距離真値を得ることができる。
【００２４】
前記照明光検出手段は、ＣＣＤによって構成され、前記距離検出手段は、ＣＣＤによる前記照明光の撮像画像に基づいて前記距離真値を得ることを特徴とする。
【００２５】
このような構成によれば、ＣＣＤの撮像画像によって、容易に距離真値を得ることができる。
【００２６】
前記距離検出手段は、ラビングロールの周面下端と所定の基準位置との間の距離を前記ＣＣＤの画素数に換算して検出することを特徴とする。
【００２７】
このような構成によれば、ＣＣＤの撮像画像のうち照明光を撮像した部分の画素数を計数することで、容易に距離真値が得られる。
【００２８】
前記所定の基準位置は、前記ラビングステージの表面上又は前記ラビングステージ上に載置された液晶基板の表面上に位置することを特徴とする。
【００２９】
このような構成によれば、基準面の位置精度が高く、演算が容易である。
【００３０】
前記算出手段は、前記距離真値が０である場合における前記駆動部の制御値を制御オフセット値として算出し、前記制御手段は、前記制御オフセット値、前記液晶基板の板厚及び前記ラビングロール押し込み量に基づいて、前記駆動部を制御する制御値を求めることを特徴とする。
【００３１】
このような構成によれば、距離真値が０、即ち、ラビングロールの周面下端と所定の基準位置、例えば液晶基板の表面との間の距離が０の場合の駆動部の制御値（制御オフセット値）を高精度に算出することができる。制御手段は、制御オフセット値、液晶基板の板厚及び押し込み量に基づいて、駆動部を制御する制御値を高精度に求める。
【００３２】
前記液晶基板の板厚は既知であることを特徴とする。
【００３３】
このような構成によれば、基準位置として液晶基板を使用することが可能となる。
【００３４】
前記算出手段は、２つ以上の測定ポイントの前記距離真値を用いて前記制御オフセット値を算出することを特徴とする。
【００３５】
このような構成によれば、算出手段は、線形処理によって制御オフセット値を算出する。
【００３６】
前記算出手段は、３つ以上の測定ポイントの前記距離真値を用いて最小２乗法により前記制御オフセット値を算出することを特徴とする。
【００３７】
このような構成によれば、制御オフセット値を一層高精度に算出可能である。
【００３８】
前記測定手段は、前記距離真値の測定時に、前記ラビングロールを回転させることを特徴とする。
【００３９】
このような構成によれば、ラビングロールの周面の凹凸が平均化され、測定精度が向上する。
【００４０】
前記測定手段は、前記距離真値を前記基準位置の左右で行い、前記ラビングロールのチルト調整を行うチルト駆動部を、前記基準位置左右の距離真値を用いてフィードバック制御するチルト制御手段を更に具備したことを特徴とする。
【００４１】
このような構成によれば、チルト制御手段は、液晶基板の左右のラビング強度を均一にする。
【００４２】
前記算出手段の算出結果をラビングロール毎に記憶するメモリを更に具備し、前記制御手段は、前記メモリに記憶された情報を読み出して、ラビングロール毎に制御値を求めて前記駆動部を制御することを特徴とする。
【００４３】
このような構成によれば、メモリは、ラビングロール毎に算出手段の算出結果を記憶する。制御手段は、ラビングロール毎にメモリに記憶された情報に基づいて駆動部を制御しており、ラビングロールの相違に拘わらず、安定したラビング強度を得ることができる。
【００４４】
本発明に係る液晶装置の製造方法は、ラビングロールの周面下端と液晶基板が載置されるラビングステージ上の所定の基準位置との間よりも広い範囲に該基準位置に平行な平行光を出射して照明するとともに、前記ラビングロールの周面下端と前記基準位置との間を通過した光の幅を検出し、該検出した幅に基づいて前記ラビングロールの周面下端と前記基準位置との間の距離を測定し距離真値を得る手順と、前記ラビングステージと前記ラビングロールとを相対的に移動させる駆動部を制御する制御値を算出するものであって、前記距離真値に基づいて、前記基準位置と前記ラビングロールの周面下端との距離が所定値である場合における前記駆動部の制御値を制御オフセット値として算出する手順と、前記制御オフセット値に基づいて、前記液晶基板を所定のラビング強度でラビング処理するための制御値を求めて前記駆動部を制御する手順とを具備し、前記ラビング処理の前に、前記ラビングロールを回転させながら複数の測定ポイントについて前記距離真値を測定して前記制御値を求め、その後、前記液晶基板を前記所定のラビング強度でラビング処理することを特徴とする。
【００４５】
このような構成によれば、実際のラビング処理前に、ラビングロールの周面下端と所定の基準位置との間の距離真値を求め、基準位置とラビングロールの周面下端との距離が所定値である場合における駆動部の制御値を制御オフセット値として算出する。ラビング時には、制御手段は、制御オフセット値に基づいて、所定のラビング強度を得るための制御値を求めて、駆動部を制御する。これにより、安定した均一のラビング強度を得る。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置の製造装置を示す説明図である。図２は液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。図３はＴＦＴ基板等の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図であり、図４は素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図３のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断面図である。また、図５は液晶装置を詳細に示す断面図である。図６はパネル組立工程を示すフローチャートである。図７は図１中の照明ユニット８５及びＣＣＤ８４の配置並びにＣＣＤ８４による検出画像を説明するための説明図である。
【００４７】
先ず、図２乃至図５を参照して、液晶パネルの構造について説明する。
【００４８】
液晶パネルは、図３及び図４に示すように、ＴＦＴ基板等の素子基板１０と対向基板２０との間に液晶５０を封入して構成される。素子基板１０上には画素を構成する画素電極等がマトリクス状に配置される。図２は画素を構成する素子基板１０上の素子の等価回路を示している。
【００４９】
図２に示すように、画素領域においては、複数本の走査線３ａと複数本のデータ線６ａとが交差するように配線され、走査線３ａとデータ線６ａとで区画された領域に画素電極９ａがマトリクス状に配置される。そして、走査線３ａとデータ線６ａの各交差部分に対応してＴＦＴ３０が設けられ、このＴＦＴ３０に画素電極９ａが接続される。
【００５０】
ＴＦＴ３０は走査線３ａのＯＮ信号によってオンとなり、これにより、データ線６ａに供給された画像信号が画素電極９ａに供給される。この画素電極９ａと対向基板２０に設けられた対向電極２１との間の電圧が液晶５０に印加される。また、画素電極９ａと並列に蓄積容量７０が設けられており、蓄積容量７０によって、画素電極９ａの電圧はソース電圧が印加された時間よりも例えば３桁も長い時間の保持が可能となる。蓄積容量７０によって、保持特性が改善され、コントラスト比の高い画像表示が可能となる。
【００５１】
図５は、一つの画素に着目した液晶パネルの模式的断面図である。
【００５２】
ガラスや石英等の素子基板１０には、ＬＤＤ構造をなすＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は、チャネル領域１ａ、ソース領域１ｄ、ドレイン領域１ｅが形成された半導体層に絶縁膜２を介してゲート電極をなす走査線３ａが設けられてなる。ＴＦＴ３０上には第１層間絶縁膜４を介してデータ線６ａが積層され、データ線６ａはコンタクトホール５を介してソース領域１ｄに電気的に接続される。データ線６ａ上には第２層間絶縁膜７を介して画素電極９ａが積層され、画素電極９ａはコンタクトホール８を介してドレイン領域１ｅに電気的に接続される。
【００５３】
走査線３ａ（ゲート電極）にＯＮ信号が供給されることで、チャネル領域１ａが導通状態となり、ソース領域１ｄとドレイン領域１ｅとが接続されて、データ線６ａに供給された画像信号が画素電極９ａに与えられる。
【００５４】
また、半導体層にはドレイン領域１ｅから延びる蓄積容量電極１ｆが形成されている。蓄積容量電極１ｆは、誘電体膜である絶縁膜２を介して容量線３ｂが対向配置され、これにより蓄積容量７０を構成している。画素電極９ａ上にはポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜１６が積層され、図１の装置によって所定方向にラビング処理されている。
【００５５】
一方、対向基板２０には、ＴＦＴアレイ基板のデータ線６ａ、走査線３ａ及びＴＦＴ３０の形成領域に対向する領域、即ち各画素の非表示領域において第１遮光膜２３が設けられている。この第１遮光膜２３によって、対向基板２０側からの入射光がＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ、ソース領域１ｄ及びドレイン領域１ｅに入射することが防止される。第１遮光膜２３上に、対向電極（共通電極）２１が基板２０全面に亘って形成されている。対向電極２１上にポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜２２が積層され、図１の装置と同様の装置によって所定方向にラビング処理されている。
【００５６】
そして、素子基板１０と対向基板２０との間に液晶５０が封入されている。これにより、ＴＦＴ３０は所定のタイミングでデータ線６ａから供給される画像信号を画層電極９ａに書き込む。書き込まれた画素電極９ａと対向電極２１との電位差に応じて液晶５０の分子集合の配向や秩序が変化して、光を変調し、階調表示を可能にする。
【００５７】
図３及び図４に示すように、対向基板２０には表示領域を区画する額縁としての第２遮光膜４２が設けられている。第２遮光膜４２は例えば第１遮光膜２３と同一又は異なる遮光性材料によって形成されている。
【００５８】
第２遮光膜４２の外側の領域に液晶を封入するシール材４１が、素子基板１０と対向基板２０間に形成されている。シール材４１は対向基板２０の輪郭形状に略一致するように配置され、素子基板１０と対向基板２０を相互に固着する。シール材４１は、素子基板１０の１辺の一部において欠落しており、貼り合わされた素子基板１０及び対向基板２０相互の間隙に液晶５０を注入するための液晶注入口７８を形成する。液晶注入口７８より液晶が注入された後、封止材７９で封止される。
【００５９】
素子基板１０のシール材４１の外側の領域には、データ線駆動回路６１及び実装端子６２が素子基板１０の一辺に沿って設けられており、この一辺に隣接する２辺に沿って、走査線駆動回路６３が設けられている。素子基板１０の残る一辺には、画面表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路６３間を接続するための複数の配線６４が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、素子基板１０と対向基板２０との間を電気的に導通させるための導通材６５が設けられている。
【００６０】
次に、図６を参照してパネル組立工程について説明する。素子基板１０（ＴＦＴ基板）と対向基板２０とは、別々に製造される。ステップＳ1 ，Ｓ6 で夫々用意されたＴＦＴ基板及び対向基板２０に対して、次のステップＳ2 ，Ｓ7 では、配向膜１６，２２となるポリイミド（ＰＩ）を塗布する。次に、ステップＳ3 ，Ｓ8 において、素子基板１０表面の配向膜１６及び対向基板２０表面の配向膜２２に対して、ラビング処理を施す。
【００６１】
次に、ステップＳ4 ，Ｓ9 において、洗浄工程を行う。この洗浄工程は、ラビング処理によって生じた塵埃を除去するためのものである。
【００６２】
洗浄工程が終了すると、ステップＳ5 において、シール材４１、及び導通材６５（図２参照）を形成する。シール材４１を形成した後、次に、ステップＳ10で、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせ、ステップＳ11でアライメントを施しながら圧着し、シール材４１を硬化させる。最後に、ステップＳ12において、シール材４１の一部に設けた切り欠きから液晶を封入し、切り欠きを塞いで液晶を封止する。
【００６３】
図１において、ラビング装置は、ラビングステージ８１及びラビングロール８３を有している。ラビングステージ８１上には液晶基板８２が載置されるようになっている。基板８２は、例えば、貼り合わせ前のポリイミド塗布後の素子基板１０（図５参照）である。ラビングステージ８１とラビングロール８３とは相対的に移動自在であり、図１では、例えば、ラビングステージ８１がラビングロール８３に対して矢印にて示す水平方向に相対的に移動することを示している。
【００６４】
ラビングステージ８１の移動によって、液晶基板８２はその表面に平行で、ラビングロール８３の回転軸に略垂直な方向に移動自在である。液晶基板８２の搬送路の上方に、ラビングロール８３が設けられている。
【００６５】
ラビングロール８３は、円柱形状に構成され、円中心を軸にして周方向に回動自在である。ラビングロール８３の周面には、例えばレーヨンで形成されたラビング布８８が取り付けられている。ラビングステージ８１及びラビングロール８３の少なくとも一方は垂直方向にも移動自在である。図１の例では、ラビングステージ８１が垂直方向に移動自在である例を示している。
【００６６】
ラビングステージ８１の水平及び垂直方向の移動は、夫々基板面方向移動モータ９２及び上下移動モータ９１によって行われるようになっている。基板面方向移動モータ９２は、制御回路９０に制御されて、ラビングステージ８１を水平方向（基板面方向）に駆動する。また、上下移動モータ９１は、制御回路９０に制御されて、ラビングステージ８１を垂直方向に駆動する。
【００６７】
制御回路９０は、ラビング強度を安定化させるために一定の最適な押し込み量Ｍが得られるように、ラビングステージ８１の垂直方向の移動を制御する。本実施の形態においては、押し込み量Ｍの制御のために、ＣＣＤ８４及び照明ユニット８５が設けられている。
【００６８】
ラビング時におけるラビングステージ８１の上方であって、液晶基板８２及びラビングロール８３から外れた位置には、液晶基板８２及びラビングロール８３を挟んだ両側に照明ユニット８５及びＣＣＤ８４が設けられている。照明ユニット８５は、略水平に照明光を出射することができ、垂直方向には、少なくとも液晶基板８２の表面とラビングロール８３の周面下端との間よりも広い範囲を照明することができるようになっている。例えば、照明ユニット８５は、液晶基板８２の表面に平行な平行光を出射するレーザー光出射装置によって構成される。
【００６９】
ラビングロール８３の周面下端が液晶基板８２の表面に当接していない状態では、ラビングステージ８１の一端上の照明ユニット８５からの照明光は、液晶基板８２とラビングロール８３との間を通過して、ラビングステージ８１の他端上のＣＣＤ８４の撮像面に導かれるようになっている。
【００７０】
ＣＣＤ８４は、垂直方向に所定数の画素数を有しており、少なくとも液晶基板８２の表面とラビングロール８３の周面下端との間よりも広い範囲を撮像することができるようになっている。照明ユニット８５からの光が液晶基板８２表面に平行な平行光であるものとすると、ＣＣＤ８４に入射した光の垂直方向の幅が、液晶基板８２表面とラビングロール８３周面下端との間の距離に一致する。
【００７１】
図７はこのようなＣＣＤ８４による距離の測定を示している。照明ユニット８５からの照明光は、液晶基板８２表面とラビングロール８３周面下端との間を通過してＣＣＤ８４の撮像面に導かれる。図７の破線矢印は、液晶基板８２とラビングロール８３との間を通過した光を示している。ＣＣＤ８４は、図７の検出画像９５に示すように、光が直接供給される画像中央部分（斜線部）と直接光が入射しない画像上下部分とに分割される。
【００７２】
ＣＣＤ８４からの検出画像は距離検出回路８６に供給される。距離検出回路８６は、例えば、直接光が入射した画像中央部分の垂直方向画素数によって、液晶基板８２表面とラビングロール８３周面下端との間の距離を検出する。距離検出回路８６は距離検出結果をコンピュータ８７に出力する。
【００７３】
コンピュータ８７は、距離検出回路８６の検出結果（以下、距離真値という）をメモリ８９に与えて記憶させる。メモリ８９に記憶させた距離真値に基づいて、コンピュータ８７は、最適な押し込み量Ｍを得るためのラビングステージ８１の垂直方向位置を決定する。即ち、コンピュータ８７は、ラビングステージ８１の垂直方向位置を規定する装置距離設定値と実際の距離検出結果（距離真値）との関係を求め、これにより、押し込み量Ｍを得るために必要な装置距離設定値を算出する。
【００７４】
押し込み量Ｍを得るために必要な装置距離設定値は、ラビングロール毎に異なる。コンピュータ８７は、ラビングロール毎に装置距離設定値と距離真値との関係を求め、求めた関係をラビングロールを特定する番号（以下、ロールＮｏという）に対応させてメモリ８９に記憶させるようになっている。
【００７５】
コンピュータ８７は、ラビング処理前に、装置距離設定値と距離真値との関係を求めてメモリ８９に記憶させる。ラビング処理時には、コンピュータ８７にはロールＮｏが入力され、メモリ８９から対応する情報を読出して制御回路９０を制御する。制御回路９０は、コンピュータ８７に制御されて、上下移動モータ９１及び基板面方向移動モータ９２を駆動するようになっている。
【００７６】
次に、このように構成された実施の形態の動作について図８乃至図１１を参照して説明する。図８は装置距離設定値と距離真値との関係を算出するためのフローを示すフローチャートであり、図９は図６中の「ラビング工程」の具体的なフローを示すフローチャートである。図１０は所定のラビングロールについての装置距離設定値と距離真値との関係を示すグラフである。また、図１１は図１中のメモリ８９の記憶内容を説明するための説明図である。
【００７７】
本実施の形態においては、実際のラビング工程に先立って、装置距離設定値と距離真値との関係が算出される。即ち、図８のステップＳ21において、新規のラビングロール８３をセットする。次に、コンピュータ８７によってロールＮｏを登録する（ステップＳ22）。
【００７８】
コンピュータ８７は、制御回路９０を制御して上下移動モータ９１を駆動し、ラビングステージ８１の基準面を測定ポイントまで移動させる。なお、基準面としては、いずれの面を設定してもよく、例えばラビングステージ８１の表面を基準面に設定する。なお、図８のフローは、液晶基板８２を載置した状態で行ってもよく、この場合には、基準面を液晶基板８２の表面に設定することも可能である。
【００７９】
次に、コンピュータ８７は、ステップＳ23において、ラビングステージ８１の基準面を装置距離設定値Ａ1 まで移動させる。次に、コンピュータ８７は、ステップＳ24において距離を測定する。先ず、コンピュータ８７は、照明ユニット８５を点灯させる。照明ユニット８５からの照明光はラビングステージ８１の表面（基準面）とラビングロール８３周面下端との間を通過して、ＣＣＤ８４の撮像面に導かれる。ＣＣＤ８４は検出画像９５の画像信号を距離検出回路８６に出力する。距離検出回路８６は、検出画像９５中央の照明光が直接入射した部分（斜線部）の垂直方向画素数から、基準面とラビングロール８３周面下端との距離真値を検出してコンピュータ８７に出力する。
【００８０】
コンピュータ８７は装置距離設定値Ａ1 における距離真値の情報をメモリ８９に記憶させる（図１１参照）。次に、予め設定された測定ポイントについての距離測定が終了したか否かが判定される（ステップＳ25）。終了していない場合には、コンピュータ８７は、次の測定ポイントにラビングステージ８１を移動させる（ステップＳ26）。以後、ステップＳ24乃至Ｓ26が処理が繰返されて、設定された複数の測定ポイントについての距離真値が求められる。
【００８１】
図１０は横軸に装置距離設定値をとり縦軸に距離真値をとって、複数の測定ポイントにおける装置距離設定値と距離真値との関係を示している。コンピュータ８７は、複数の測定ポイント（図１０ではＡ1 〜Ａ5 ）における測定結果を用いて、例えば、最小２乗法によって、装置距離設定値と距離真値との関係を算出し、算出した関係を用いて、距離真値が０である場合の装置距離設定値Ａ0 （以下、装置距離設定オフセット値という）を得る（ステップＳ27）。そして、コンピュータ８７は、ロールＮｏに対応させて算出結果をメモリ８９に記憶させる。以後、コンピュータ８７は、各ロールについてステップＳ21乃至Ｓ28の処理を行ってデータをメモリ８９に記憶させる。
【００８２】
ラビングロール８３の周面下端と液晶基板８２表面とが接触又は押圧されている場合の垂直位置の検出を観察等によって直接行うことは、上述したように極めて困難である。これに対し、本実施の形態においては、接触していない状態の距離真値を求め、演算によって例えば接触時の垂直位置を検出しており、接触時の垂直位置の検出精度は極めて高い。
【００８３】
なお、コンピュータ８７は、ラビングロール８３を回転させながら、ステップＳ24乃至Ｓ26の処理を行う。これにより、ラビング布８８の毛先の凹凸に拘わらず、ラビングロール８３周面下端の垂直位置が平均化されて、安定した距離真値の測定が可能である。
【００８４】
次に、図９のラビング工程について説明する。
【００８５】
先ず、コンピュータ８７には、ラビング処理に使用されるラビングロール８３のロールＮｏが入力される（ステップＳ31）。コンピュータ８７は、メモリ８９から、指定されたロールＮｏのデータを読出す。即ち、コンピュータ８７は、メモリ８９から距離真値が０となるように基準面（例えば、ラビングステージ８１表面）を位置させるための装置距離設定オフセット値を取得する。
【００８６】
次に、図６のステップＳ2 において配向膜となるポリイミドが塗布された基板８２を、ラビングステージ８１上に載置して表面に吸着させる。
【００８７】
コンピュータ８７は、液晶基板８２の板厚を検出し（ステップＳ34）、ステップＳ35において押し込み量Ｍを設定する。即ち、コンピュータ８７は、ラビングステージ８１表面を距離真値０に位置させる装置距離設定オフセット値Ａ0 及び板厚Ｌに基づいて、最適な押し込み量Ｍを得るために必要な装置距離設定値ＡM を求める（ステップＳ35）。装置距離設定値ＡM は、ＡM ＝Ａ0 −Ｍ＋Ｌで与えられる。なお、液晶基板８２の板厚が予め既知である場合には、板厚の検出を行うことなく、コンピュータ８７に板厚を入力すればよい。
【００８８】
ラビングロール８３の周面下端と液晶基板８２の表面との距離が０、即ち、両者が接触していると考えられる装置距離設定オフセット値Ａ0 が演算によって高精度に求められているので、最適な押し込み量Ｍを得る装置距離設定値ＡM も高精度に設定可能である。コンピュータ８７は、求めた装置距離設定値ＡM を制御回路９０に指示する。制御回路９０は上下移動モータ９１を制御してラビングステージ８１を上又は下方向に移動させる。
【００８９】
この状態で、コンピュータ８７は、ラビングロール８３を回転させながらラビングステージ８１を水平に移動させる。こうして、液晶基板８２表面に対するラビング処理が行われる。
【００９０】
このように本実施の形態においては、照明光が通過する幅をＣＣＤによって検出することで、ラビングステージ（又は液晶基板）とラビングロール周面下端との距離真値を求め、複数の測定ポイントにおける距離真値から、距離真値が０の場合の装置距離設定オフセット値Ａ0 を求める。求めた装置距離設定オフセット値Ａ0 を用いて、押し込み量Ｍを得るための装置距離設定値ＡM を設定しており、極めて正確な押し込み量Ｍの設定が可能である。また、装置距離設定オフセット値Ａ0 をラビングロール毎に記憶しており、ラビングロールを取り替えた場合でも、常に一定した押し込み量を得ることができる。これにより、常に一定の表示特性を有する液晶装置を得ることができる。
【００９１】
なお、コンピュータ８７は、少なくとも２点以上の測定ポイントにおける距離真値を用いて装置距離設定オフセット値Ａ0 を算出しているが、最小２乗法を用いる場合には、少なくとも３点の測定ポイントにおける距離真値の測定が必要である。また、装置距離設定オフセット値Ａ0 の算出は、新規のラビングロールに対して１回のみ行えばよいが、ラビングロールの摩耗等を考慮した場合には、所定の期間毎等で装置距離設定オフセット値Ａ0 を求めた方がラビング強度の精度が向上することは明らかである。
【００９２】
ところで、照明ユニット８５及びＣＣＤ８４の配置については種々の方法が考えられる。図１２乃至図１４は照明ユニット８５及びＣＣＤ８４の各種配置を示す説明図である。図１２乃至図１４は図１の装置を液晶基板８２表面に対して垂直上方から見て模式的に示している。図１２乃至図１４の矢印は照明光の照射方向を示している。
【００９３】
図１２においては、照明ユニット８５及びＣＣＤ８４を、液晶基板８２の左右方向（ラビングロール８３の長軸方向）の中央近傍に配置した例を示している。また、図１３は照明ユニット８５からの照明光が液晶基板８２を、左右方向に対して斜めに横切ってＣＣＤ８４の撮像面に入射するように、照明ユニット８５及びＣＣＤ８４を配置した例である。また、図１４は液晶基板８２の左右方向の両端に照明ユニット８５及びＣＣＤ８４を配置した例である。
【００９４】
特に、図１４の例では、液晶基板８２表面とラビングロール８３周面下端との距離を、液晶基板８２の左右方向についても正確に測定することができるので、液晶基板８２の左右方向における押し込み量を均一にする場合に有効である。
【００９５】
図１５は本発明の第２の実施の形態を示す説明図であり、液晶基板の左右方向の押し込み量を均一にするために、ラビングロール８３のチルト方向の位置を調整可能にした例である。図１５において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００９６】
本実施の形態は、ラビングロール８３のチルト調整を可能にするための回転軸移動モータ１０１を付加した点が第１の実施の形態と異なる。回転軸移動モータ１０１は、コンピュータ８７によって制御されて、ラビングロール８３の回転軸の左右の垂直位置を相互に独立して制御可能になっている。
【００９７】
このように構成された実施の形態においては、図１６及び図１７の動作フローが採用される。図１６及び図１７は装置距離設定オフセット値の算出フロー及びラビング工程のフローを示すフローチャートである。図１６及び図１７において夫々図８及び図９と同一の手順には同一符号を付して説明を省略する。
【００９８】
図１６のフローは、左右のオフセット量を算出するステップＳ29が追加された点が図８のフローと異なる。ステップＳ29において、コンピュータ８７は、液晶基板８２の左右のオフセット量を算出する。左右のオフセット量は、コンピュータ８７によって、装置距離設定オフセット値と共に、メモリ８９に記憶される。
【００９９】
図１７のフローはチルト調整ステップＳ37が付加された点が図９のフローと異なる。コンピュータ８７は、ステップＳ32において、メモリ８９から装置距離設定オフセット値だけでなく、左右のオフセット量の情報も読出す。コンピュータ８７は、読出した情報に基づいて、ステップＳ37において、回転軸移動モータ１０１を制御して、ラビングロール８３の回転軸を左右独立して制御し、ラビングロール８３の回転軸を液晶基板８２の表面に平行にする。
【０１００】
他の作用は第１の実施の形態と同様である。
【０１０１】
このように本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の効果を有すると共に、ラビングロールのチルト制御が可能であり、液晶基板の全面に亘って一定したラビング強度を得ることができる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、最適なラビング強度の設定を可能にして、常に一定の表示特性を有する液晶装置を得ることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置の製造装置を示す説明図。
【図２】液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図。
【図３】ＴＦＴ基板等の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図。
【図４】素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図３のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断面図。
【図５】液晶装置を詳細に示す断面図。
【図６】パネル組立工程を示すフローチャート。
【図７】図１中の照明ユニット８５及びＣＣＤ８４の配置並びにＣＣＤ８４による検出画像を説明するための説明図。
【図８】装置距離設定値と距離真値との関係を算出するためのフローを示すフローチャート。
【図９】図６中の「ラビング工程」の具体的なフローを示すフローチャート。
【図１０】所定のラビングロールについての装置距離設定値と距離真値との関係を示すグラフ。
【図１１】図１１は図１中のメモリ８９の記憶内容を説明するための説明図。
【図１２】照明ユニット８５及びＣＣＤ８４の各種配置を示す説明図。
【図１３】照明ユニット８５及びＣＣＤ８４の各種配置を示す説明図。
【図１４】照明ユニット８５及びＣＣＤ８４の各種配置を示す説明図。
【図１５】本発明の第２の実施の形態を示す説明図。
【図１６】第２の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図１７】第２の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
８１…ラビングステージ
８２…液晶基板
８３…ラビングロール
８４…ＣＣＤ
８５…照明ユニット
８６…距離検出回路
８７…コンピュータ
８９…メモリ
９０…制御回路
９１…上下移動モータ
【図１】
0003855646.tif 000002
【図２】
0003855646.tif 000003
【図３】
0003855646.tif 000004
【図４】
0003855646.tif 000005
【図５】
0003855646.tif 000006
【図６】
0003855646.tif 000007
【図７】
0003855646.tif 000008
【図８】
0003855646.tif 000009
【図９】
0003855646.tif 000010
【図１０】
0003855646.tif 000011
【図１１】
0003855646.tif 000012
【図１２】
0003855646.tif 000013
【図１３】
0003855646.tif 000014
【図１４】
0003855646.tif 000015
【図１５】
0003855646.tif 000016
【図１６】
0003855646.tif 000017
【図１７】
0003855646.tif 000018