配向処理装置、配向処理方法及び液晶パネルの製造方法
【課題】湾曲液晶パネルにおいて、配向処理に伴う画質劣化を改善することができる配向処理装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様に係る配向処理方法は、液晶パネル用基板１上に配向膜７を形成する工程と、液晶パネル用基板１を湾曲状態とした際に、配向膜７のラビング密度が略均一になるように、配向膜７にラビング処理を行う工程とを含む。ラビング処理では、伸曲面となる部分のほうが縮曲面となる部分よりもラビング密度が高くなるようにラビング条件を変更する。
【解決手段】本発明の一態様に係る配向処理方法は、液晶パネル用基板１上に配向膜７を形成する工程と、液晶パネル用基板１を湾曲状態とした際に、配向膜７のラビング密度が略均一になるように、配向膜７にラビング処理を行う工程とを含む。ラビング処理では、伸曲面となる部分のほうが縮曲面となる部分よりもラビング密度が高くなるようにラビング条件を変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの製造に用いられる配向処理装置、配向処理方法及び液晶パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル用基板には、表面に微細な一定方向の溝を持つことにより液晶を配向させる配向膜が形成されている。この様な微細な溝を持つ配向膜を形成するための表面処理としては、一般に表面に微細な毛が植毛された布材であるラビング布により配向膜表面をこするラビング処理が用いられる。
【０００３】
湾曲液晶パネルにおいては、フラットパネル製造時と同様のラビング処理をした場合、ラビング密度の異常によるムラやドメイン不良が発生し、製品歩留りが低下する場合がある。
【０００４】
また、湾曲液晶パネルでは、通常の平面液晶パネルに比べて画質の劣化が発生する。この様な画質劣化に対し、画質劣化の一つの原因であるギャップ変動を改善する方法が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１２６１９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この特許文献１では、基板面内のギャップ変動を押さえることは可能であるが、基板表面に形成される配向膜に対して特別な処理を行っていない。このため、湾曲によって発生する配向膜の配向処理密度バラツキを原因とする画質劣化を改善することができない。
【０００６】
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あり、本発明の目的は、湾曲液晶パネルにおいて、配向処理に伴う画質劣化を改善することができる配向処理装置、配向処理方法及び液晶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】
【０００７】
本発明の一態様に係る配向処理方法は、基板上に配向膜を形成する工程と、前記基板を湾曲状態とした際に、前記配向膜のラビング密度が略均一になるように、前記配向膜にラビング処理を行う工程とを含む。
【０００８】
本発明の他の態様に係る配向処理装置は、配向膜が形成された基板を湾曲状態にして載置することが可能な機構を有するステージと、ラビング布が表面に固定され、回転しながら前記基板の表面に接触されるラビングローラーと、前記基板を湾曲状態とした際に、前記配向膜のラビング密度が略均一になるように、前記配向膜にラビング条件を変更する制御機構とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、湾曲液晶パネルの配向処理に伴う画質劣化を改善することができる配向処理装置、配向処理方法及び液晶パネルの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る配向処理装置の構成について、図１〜３を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る配向処理装置の構成を示す図である。ここでは、製造される湾曲液晶パネルの曲面率がパネル全面で均一な場合について説明する。
【００１１】
図１に示すように、本実施の形態に係る配向処理装置は、ラビングステージ２、ラビングローラー３を備える。ラビングステージ２は、液晶パネルを製造するための液晶パネル用基板１を載置した状態で移動可能に設けられている。なお、ラビングステージ２に載置された液晶パネル用基板１に対して、ラビングローラー３を相対的に移動させることも可能である。
【００１２】
ラビングローラー３は、回転ローラー４、両面テープ５、ラビング布６を有する。回転ローラー４の表面には、両面テープ５により、ラビング布６が貼り付けられ固定されている。ラビング布６の表面には微細な毛が植毛されている。ラビングローラー３を回転させながら、液晶パネル用基板１（配向膜）の表面に接触させることによって、液晶分子を一定方向に並べる効果（配向効果）を得ることができる。
【００１３】
図２は、ラビングローラー３の押し込み量を説明するための図である。図２に示すように、配向処理を行う場合には、ラビング布６の毛足を液晶パネル用基板１に対して押し込む。ラビング布６が液晶パネル用基板１により押し込まれる量を、押し込み量８とする。すなわち、押し込み量８は、ラビング布６の毛足の先端部から液晶パネル用基板１に接触する接触長さの最大値である。
【００１４】
ここで、曲面率がパネル全面で均一な湾曲液晶パネルの製造時の配向処理方法について説明する。図３は、曲面率がパネル全面で均一な湾曲液晶パネルのセル状態の構成を示す図である。図３に示すように、液晶パネル２０は、シール材１４により貼り合わせられた一対の液晶パネル用基板１間に液晶１５が挟持された構成を有する。液晶パネル２０の反視認側には、バックライト１６が配置されている。ここでは、液晶パネル２０の中央部が視認側に凸となるように保持されている。液晶パネル２０の曲面率は、パネル全面で均一であるものとする。
【００１５】
液晶パネル２０を構成する一対の基板の対向する面に、配向膜７が形成されている。一対の基板のうちバックライト１６側に配置される基板は、配向膜７が形成される面が伸曲面９（凸面）になる。このような曲面率がパネル全面で均一な湾曲液晶パネルの作成時において、配向膜７が形成される面側が伸曲面９（凸面）になる基板をフラット液晶パネル作成時と同様のラビングを行うとラビング密度不足による微輝点不良やドメイン不良が発生する場合がある。
【００１６】
本実施の形態においては、このラビング密度不足を補うために、ラビングローラー３の回転数を上げる、ラビングステージ２の移動速度を下げる、押し込み量８（ラビング布先端部の接触長さの最大値）を大きくするなどのパラメータ変更を行う。
【００１７】
これにより、ラビング密度不足を解消し、微輝点不良、ドメイン不良等の発生を防止することができる。なお、このラビング密度不足は曲面率がより高い場合に顕著に起こる。この場合には、上記のパラメータ（ラビングローラー３回転数、ラビングステージ２移動速度、押し込み量８）のうちの複数を変更することができる。
【００１８】
一方、一対の基板のうち視認側に配置される基板は、配向膜７が形成される面が縮曲面１０（凹面）になる。この配向膜７が形成される面側が縮曲面１０（凹面）になる基板をフラット液晶パネル作成時と同様のラビングを行うとラビング密度過剰によるムラ不良やドメイン不良が発生する場合がある。
【００１９】
このラビング密度過剰を修正するために、ラビングローラー３の回転数を下げる、ラビングステージ２の移動速度を上げる、押し込み量８（ラビング布の毛足の先端部からの接触長さの最大値）を小さくなどのパラメータの変更を行う。
【００２０】
これにより、ラビング密度過剰を修正し、ムラ不良、ドメイン不良等の発生を防止することができる。なお、この密度過剰は曲面率がより高い場合に顕著に起こるため、その場合には、上記のパラメータ（ラビングローラー３回転数、ラビングステージ２移動速度、押し込み量８）の複数を変更することができる。
【００２１】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る配向処理方法について図４〜６を参照して説明する。ここでは、曲面率がパネル面内で不均一な湾曲液晶パネルの製造時の配向条件について説明する。図４は、曲面率がパネル面内で不均一な湾曲液晶パネルのセル状態の構成を示す図である。なお、本実施の形態において、配向処理を行う配向処理装置として図１に示したものと同様のものを用いることができる。
【００２２】
図３に示す液晶パネルと同様に、図４に示すように、液晶パネル２０は、シール材１４により貼り合わせられた一対の液晶パネル用基板１間に液晶１５が挟持された構成を有する。液晶パネル２０の反視認側には、バックライト１６が配置されている。ここでは、液晶パネル２０の中央部が視認側に凸となるように保持されている。液晶パネル２０の曲面率は、パネル面内で不均一であるものとする。
【００２３】
図４に示す例では、液晶パネル２０の中央部が曲面率の高い高曲面部１１であり、周辺部が曲面率の低い低曲面部１２である。液晶パネル２０を構成する一対の基板の対向する面に、配向膜７が形成されている。一対の基板のうちバックライト１６側に配置される基板は、配向膜７が形成される面が伸曲面９（凸面）になる。
【００２４】
曲面率がパネル面内で不均一な湾曲液晶パネルの作成時においては、パネル内の曲面率の変化に応じてラビング条件を変動させる必要がある。図４において、配向膜７が形成される面側が伸曲面９（凸面）となる基板の高曲面部１１においては、フラット液晶パネル作成時と同様のラビング処理を行うとラビング密度不足が発生する。
【００２５】
本実施の形態においては、このラビング密度不足を補うために、ラビングローラー３の回転数を上げる、ラビングステージ２の移動速度を下げる、押し込み量８（ラビング布先端部の接触長さの最大値）を大きくするなどのパラメータ変更を行う。
【００２６】
これにより、高曲面部１１のラビング密度不足を解消することができる。また、このラビング密度不足がより顕著な場合には、上記パラメータ（ラビングローラー３の回転数、ラビングステージ２の移動速度、押し込み量８）の複数を変更することができる。
【００２７】
図５に、本実施の形態に係る配向処理装置の構成の一例を示す。図５に示すように、ラビングステージ２には、ピンアップ機構１３が設けられている。ピンアップ機構１３は、液晶パネル用基板１をラビングステージ２上に載置した際に、液晶パネル用基板１の中央部近傍に配置される。ピンアップ機構１３により液晶パネル用基板１の中央部を押し上げることにより、液晶パネル用基板１は上に凸の状態で保持される。
【００２８】
このような状態でラビング処理を行うことにより、ラビングローラー３の各パラメータを変更することなく、液晶パネル用基板１の中央部近傍の押し込み量８を大きくすることができる。これにより、低曲面部１２のラビング密度を変えずに、高曲面部１１のラビング密度を増加させることができる。
【００２９】
一方、一対の基板のうち視認側に配置される基板は、配向膜７が形成される面が縮曲面１０（凹面）になる。配向膜７が形成された面側が縮曲面１０（凹面）となる高曲面部１１においては、フラット液晶パネル作成時と同様のラビング処理を行うとラビング密度過剰が発生する。
【００３０】
このラビング密度過剰を修正するために、ラビングローラー３の回転数を下げる、ラビングステージ２の速度を上げる、押し込み量８（ラビング布先端部の接触長さの最大値）を小さくするなどのパラメータ変更を行う。
【００３１】
これにより、ラビング密度過剰を修正することができる。なお、この密度過剰がより顕著な場合には、上記のパラメータ（ラビングローラー３回転数、ラビングステージ２移動速度、押し込み量８）の複数を変更することができる。
【００３２】
図６に、本実施の形態に係る配向処理装置の構成の他の例を示す。図６に示すように、ラビングステージ２には、２つのピンアップ機構１３が設けられている。ピンアップ機構１３は、液晶パネル用基板１をラビングステージ２上に載置した際に、液晶パネル用基板１の周辺部の対向する２辺に配置される。ピンアップ機構１３により液晶パネル用基板１の周辺部を押し上げることにより、液晶パネル用基板１は下に凸の状態で保持される。
【００３３】
このような状態でラビング処理を行うことにより、ラビングローラー３の各パラメータを変更することなく、液晶パネル用基板１の中央部近傍の押し込み量８を小さくすることができる。これにより、低曲面部１２のラビング密度を変えずに、高曲面部１１のラビング密度を減少させることができる。
【００３４】
以上説明したように、本発明によれば、湾曲液晶パネルにおける画質劣化を改善することができ、低コストで高い製造歩留を達成することができる配向処理装置、配向処理方法を得ることができる。なお、湾曲状態でラビング処理を行うとともに、ラビング条件を変更してもよい。また、低曲面部１２においてはラビング密度の不足・過剰は発生しないため、フラット液晶パネル作成時と同様のラビングを行ってもよい。
【００３５】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る上述した配向処理装置又は方法を用いて製造される湾曲液晶パネルの構成について、図７を参照して説明する。図７は、本実施の形態に係る湾曲液晶パネル２００の構成を示す図である。なお、ここでは、液晶パネルの一例としてＴＦＴ（Thin Film Transistor）方式の液晶パネルについて説明する。ここでは、湾曲液晶パネルの曲面率がパネル全面で均一な場合について説明する。
【００３６】
図７に示すように、湾曲液晶パネル２００は、スイッチング素子基板２１０、カラーフィルタ基板２２０、液晶２３０を備える液晶セル２４０を有する。スイッチング素子基板２１０とカラーフィルタ基板２２０との間にはシール２３３が配置されており、両基板はシール２３３により貼り合わされている。スイッチング素子基板２１０とカラーフィルタ基板２２０との間は、図示しないスペーサによって維持されている。
【００３７】
スイッチング素子基板２１０、カラーフィルタ基板２２０、シール２３３で形成される空間に液晶２３０が充填されている。液晶セル２４０の反視認側には、光源となるバックライト１６が設けられている。本実施の形態では、カラーフィルタ基板２２０側が凸となる方向に所定の曲率に液晶セル２４０が湾曲されている。
【００３８】
スイッチング素子基板２１０は、ガラス基板２１１、配向膜２１２、画素電極２１３、スイッチング素子２１４、絶縁膜２１５、端子２１６、トランスファ電極２１７等を備えている。ガラス基板２１１の一方の面上には、ＴＦＴからなるスイッチング素子２１４及びスイッチング素子２１４に信号を供給するための図示しない配線が形成されている。スイッチング素子２１４及び配線上には、これらを覆うように絶縁膜２１５が形成されている。
【００３９】
スイッチング素子２１４には、画素電極２１３が接続されている。スイッチング素子２１４により、画素電極２１３に供給される電圧が制御される。画素電極２１３は、液晶２３０を駆動する電圧を印加する。複数の画素電極２１３が形成されている領域が表示領域となる。
【００４０】
画素電極２１３の上層には、液晶２３０を配向させる配向膜２１２が形成されている。ガラス基板２１１の端部には、端子２１６及びトランスファ電極２１７が形成されている。端子２１６は、スイッチング素子２１４に供給される信号を外部から受けとる。また、トランスファ電極２１７は、端子２１６から入力された信号をカラーフィルタ基板２２０側に形成された共通電極に伝達する。また、ガラス基板２１１の他方の面には偏光板２３１が設けられている。
【００４１】
カラーフィルタ基板２２０は、ガラス基板２２１、配向膜２２２、共通電極２２３、着色層２２４、遮光層２２５等を有している。ガラス基板２２１上には、着色層２２４及び遮光層２２５からなるカラーフィルタが形成されている。遮光層２２５は、着色層２２４間及び表示領域を囲む周辺領域に設けられている。着色層２２４及び遮光層２２５の上には、共通電極２２３が形成されている。
【００４２】
共通電極２２３はスイッチング素子基板２１０上に形成された画素電極２１３との間に電界を生じ、液晶２３０を駆動する。共通電極２２３の上には、液晶２３０を配向させる配向膜２２２が形成されている。また、ガラス基板２２１の他方の面には、偏光板２３２が設けられている。偏光板２３２としては、偏光板２３１と同種の素材からなる偏光板が用いられる。
【００４３】
また、スイッチング素子基板２１０とカラーフィルタ基板２２０とは、シール２３３を介して貼り合わされている。更に、トランスファ電極２１７と共通電極２２３は、トランスファ材２３４により電気的に接続されており、端子２１６から入力された信号が共通電極２２３に伝達される。また、湾曲液晶パネル２００は、制御基板２３５、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）２３６を備えている。制御基板２３５は、液晶セル２４０の駆動信号を生成する。ＦＦＣ２３６は、制御基板２３５を端子２１６に電気的に接続する。
【００４４】
湾曲液晶パネル２００は、次のように動作する。例えば、制御基板２３５から駆動信号が入力されると、画素電極２１３及び共通電極２２３に駆動電圧が印加される。この印加された駆動電圧に合わせて、液晶２３０の分子の方向が変化する。そして、バックライト１６の発する光がスイッチング素子基板２１０、液晶２３０及びカラーフィルタ基板２２０を介して外部へ透過或いは遮断されることにより、湾曲液晶パネル２００に映像などが表示される。
【００４５】
なお、この湾曲液晶パネル２００は、一例であり他の構成でも良い。湾曲液晶パネル２００の動作モードは、ＴＮ（Twisted Nematic）モードや、ＳＴＮ（Supper Twisted Nematic）モード、強誘電性液晶モードなどでもよい。また、駆動方法は、単純マトリックスやアクティブマトリックスなどでもよい。さらに、カラーフィルタ基板２２０に設けた共通電極２２３をスイッチング素子基板２１０側に設置して、画素電極２１３との間に横方向に液晶２３０に対して電界をかける横電界方式を用いた液晶パネルでも良い。
【００４６】
次に、本実施の形態３における湾曲液晶パネルの製造方法について説明する。ここでは、１枚のマザー基板上に複数の液晶セルを形成する場合について説明するが、個々の液晶セルを別々に形成することも可能である。なお、液晶表示装置用基板であるスイッチング素子基板２１０及びカラーフィルタ基板２２０の製造方法については、一般的な方法を用いるため、簡単に説明する。
【００４７】
スイッチング素子基板２１０は、ガラス基板２１１の一方の面に、成膜、フォトリソグラフィー法によるパターンニング、エッチングなどのパターン形成工程を繰り返し用いて、スイッチング素子２１４や画素電極２１３、端子２１６、トランスファ電極２１７を形成することにより製造される。また、カラーフィルタ基板２２０は、同様に、ガラス基板２２１の一方の面に着色層２２４や共通電極２２３を形成することにより製造される。
【００４８】
続いて、図８を参照して、湾曲液晶パネル２００の組み立て工程について説明する。図８は、本実施の形態に係る湾曲液晶パネル２００の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【００４９】
まず、基板洗浄工程において、画素電極２１３が形成されているスイッチング素子基板２１０を洗浄する（Ｓ１）。次に、配向膜材料塗布工程において、スイッチング素子基板２１０の一方の面に、例えば印刷法により配向膜２１２の材料となるポリイミドからなる有機膜を塗布し、ホットプレートなどにより焼成処理し乾燥させる（Ｓ２）。その後、配向膜材料の塗布されたスイッチング素子基板２１０に対して配向処理を行い、配向膜２１２を形成する（Ｓ３）。
【００５０】
配向処理においては、実施の形態１で説明した配向処理方法を用いた配向処理工程を行う。すなわち、配向膜が形成される面が湾曲されることによって発生するラビング密度の不足・過剰を修正するために、ラビング処理の各パラメータ（ラビングローラー３の回転数、ラビングステージ２の移動速度、押し込み量８）のうちの１つ若しくは組み合わせを変更する。
【００５１】
したがって、本実施の形態においては、配向膜２１２が形成される面が伸曲面となるスイッチング素子基板２１０では、ラビング密度不足を補うために、ラビングローラー３の回転数を上げる、ラビングステージ２の移動速度を下げる、押し込み量８を大きくするなどのパラメータ変更を行う。
【００５２】
一方、配向膜２２２が形成される面が縮曲面となるカラーフィルタ基板２２０では、ラビング密度過剰を修正するために、ラビングローラー３の回転数を下げる、ラビングステージ２の移動速度を上げる、押し込み量８を小さくなどのパラメータの変更を行う。
【００５３】
また、Ｓ１からＳ３と同様に、共通電極２２３が形成されているカラーフィルタ基板２２０についても、洗浄、有機膜の塗布、及び配向処理を行うことにより配向膜２２２を形成する。カラーフィルタ基板２２０の配向処理においても同様に、配向膜が形成される面が伸曲面であるか、縮曲面であるか、曲面率等に応じて各パラメータを変更する。これにより、湾曲液晶パネルにおける画質劣化を改善することができ、
【００５４】
続いて、シールパターンを形成するシール塗布工程において、シール印刷を用いスイッチング素子基板２１０或いはカラーフィルタ基板２２０の一方の面に、シール２３３の塗布処理を行う（Ｓ４）。また、シール２３３には、例えばエポキシ系接着剤などの熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂を用いることができる。
【００５５】
次に、トランスファ材塗布工程において、スイッチング素子基板２１０或いはカラーフィルタ基板２２０の一方の面にトランスファ材２３４の塗布処理を行う（Ｓ５）。そして、スペーサ散布工程において、スイッチング素子基板２１０或いはカラーフィルタ基板２２０の一方の面にスペーサを散布する（Ｓ６）。この工程は、例えば湿式法や乾式法によりスペーサを分散させることにより行われる。なお、この工程は、スイッチング素子基板２１０或いはカラーフィルタ基板２２０の一方の面に予め基板間の距離を決定する突起状の柱スペーサを形成しておくことにより、省略することも可能である。
【００５６】
その後、貼り合わせ工程において、スイッチング素子基板２１０とカラーフィルタ基板２２０を貼り合わせる（Ｓ７）。続いて、シール硬化工程において、スイッチング素子基板２１０とカラーフィルタ基板２２０を貼り合わせた状態でシール２３３を完全に硬化させる（Ｓ８）。この工程は、例えばシール２３３の材質に合わせて熱を加えることや、紫外線を照射することにより行われる。なお、シール２３３は、後の液晶注入工程で、液晶２３０を注入するための液晶注入口を有するパターン形状とする。
【００５７】
次に、湾曲液晶表示装置を得るために、湾曲が容易になる様に、ガラス基板２１１及びガラス基板２２１を削る薄型化研磨工程を行う（Ｓ９）。この工程は、例えば薬液を用いた化学研磨や研磨材により擦る物理研磨によりガラス基板表面を削ることにより行われる。
【００５８】
次に、セル分断工程において、貼り合わせた基板を個別セルに分解する（Ｓ１０）。そして、液晶注入工程において、液晶注入口から液晶を注入する（Ｓ１１）。この工程は、例えば、液晶２３０を液晶注入口から真空注入により充填することにより行われる。更に、封止工程において、液晶注入口を封止する（Ｓ１２）。この工程は、例えば光硬化型樹脂で封じ、光を照射することにより行われる。以上の様にして液晶セル２４０が製造される。
【００５９】
以上のＳ７〜Ｓ１２の貼り合わせから液晶封止までの工程については、通常の液晶注入口からの液晶注入方法を一例として説明した。しかし、別の液晶注入方法として、所謂、滴下注入方式を用いても構わない。滴下注入方式では、例えば、シール２３３を注入口の無いパターン形状とし、液晶２３０をスイッチング素子基板２１０或いはカラーフィルタ基板２２０の上に液滴状態で滴下する。そして、この滴下した液晶２３０を挟む様にスイッチング素子基板２１０とカラーフィルタ基板２２０を貼り合わせた後に、シール２３３を硬化させる。
【００６０】
続いて、Ｓ１２までに製造された液晶セル２４０に偏光板２３１、２３２を貼り付ける（Ｓ１３）。最後に、制御基板実装工程において、制御基板２３５を実装し（Ｓ１４）、液晶セル２４０を湾曲する様に変形された状態で筐体内に組み込み保持することによって湾曲液晶パネル２００が完成する。
【００６１】
以上説明した実施の形態３に係る湾曲液晶パネル２００においては、上記の説明の通り、実施の形態１で説明した配向処理方法を用いた配向処理工程を行うことにより製造される。このため、スイッチング素子基板２１０の凸面側に形成された配向膜２１２、カラーフィルタ基板２２０の凹面側に形成された配向膜２２２に対して、それぞれに応じたラビング密度の過不足のない適切な条件で配向処理がなされる。これにより、湾曲した最終形状の状態で、配向処理のバランスが取れた湾曲液晶パネル２００を得ることができ、画質劣化の無い液晶パネルを低コスト、高製造歩留で製造することができる。
【００６２】
なお、実施の形態３においては、実施の形態１の配向処理方法を用いて製造した液晶パネルについて説明した。実施の形態１の配向処理方法に代えて、実施の形態２において説明した配向処理方法あるいは配向処理装置を用いることにより、曲面率がパネル面内で不均一な液晶パネルを製造した場合においても、同様の効果を得ることができる。なお、液晶パネルは、バックライト１６側に凸状に湾曲されてもよいし、凹状に湾曲されていてもよい。また、湾曲箇所が複数箇所ある場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施の形態１に係る配向処理装置の構成を示す図である。
【図２】ラビングローラーの押し込み量を説明するための図である。
【図３】実施の形態１に係る湾曲液晶パネルのセル状態の構成を示す図である。
【図４】実施の形態２に係る湾曲液晶パネルのセル状態の構成を示す図である。
【図５】実施の形態２に係る配向処理装置の構成の一例を示す図である。
【図６】実施の形態２に係る配向処理装置の構成の他の例を示す図である。
【図７】実施の形態３に係る湾曲液晶パネルの構成を示す図である。
【図８】実施の形態３に係る湾曲液晶パネルの製造方法における組み立て工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１ 液晶パネル用基板
２ ラビングステージ
３ ラビングローラー
４ 回転ローラー
５ 両面テープ
６ ラビング布
７ 配向膜
８ 押し込み量
９ 伸曲面
１０ 縮曲面
１１ 高曲面部
１２ 低曲面部
１３ ピンアップ機構
１４ シール材
１５ 液晶
１６ バックライト
２０ 液晶パネル
２００ 湾曲液晶パネル
２１０ スイッチング素子基板
２１１ ガラス基板
２１２ 配向膜
２１３ 画素電極
２１４ スイッチング素子
２１５ 絶縁膜
２１６ 端子
２１７ トランスファ電極
２２０ カラーフィルタ基板
２２１ ガラス基板
２２２ 配向膜
２２３ 共通電極
２２４ 着色層
２２５ 遮光層
２３０ 液晶
２３１、２３２ 偏光板
２３３ シール材
２３４ トランスファ材
２３５ 制御基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの製造に用いられる配向処理装置、配向処理方法及び液晶パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル用基板には、表面に微細な一定方向の溝を持つことにより液晶を配向させる配向膜が形成されている。この様な微細な溝を持つ配向膜を形成するための表面処理としては、一般に表面に微細な毛が植毛された布材であるラビング布により配向膜表面をこするラビング処理が用いられる。
【０００３】
湾曲液晶パネルにおいては、フラットパネル製造時と同様のラビング処理をした場合、ラビング密度の異常によるムラやドメイン不良が発生し、製品歩留りが低下する場合がある。
【０００４】
また、湾曲液晶パネルでは、通常の平面液晶パネルに比べて画質の劣化が発生する。この様な画質劣化に対し、画質劣化の一つの原因であるギャップ変動を改善する方法が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１２６１９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この特許文献１では、基板面内のギャップ変動を押さえることは可能であるが、基板表面に形成される配向膜に対して特別な処理を行っていない。このため、湾曲によって発生する配向膜の配向処理密度バラツキを原因とする画質劣化を改善することができない。
【０００６】
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あり、本発明の目的は、湾曲液晶パネルにおいて、配向処理に伴う画質劣化を改善することができる配向処理装置、配向処理方法及び液晶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】
【０００７】
本発明の一態様に係る配向処理方法は、基板上に配向膜を形成する工程と、前記基板を湾曲状態とした際に、前記配向膜のラビング密度が略均一になるように、前記配向膜にラビング処理を行う工程とを含む。
【０００８】
本発明の他の態様に係る配向処理装置は、配向膜が形成された基板を湾曲状態にして載置することが可能な機構を有するステージと、ラビング布が表面に固定され、回転しながら前記基板の表面に接触されるラビングローラーと、前記基板を湾曲状態とした際に、前記配向膜のラビング密度が略均一になるように、前記配向膜にラビング条件を変更する制御機構とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、湾曲液晶パネルの配向処理に伴う画質劣化を改善することができる配向処理装置、配向処理方法及び液晶パネルの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る配向処理装置の構成について、図１〜３を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る配向処理装置の構成を示す図である。ここでは、製造される湾曲液晶パネルの曲面率がパネル全面で均一な場合について説明する。
【００１１】
図１に示すように、本実施の形態に係る配向処理装置は、ラビングステージ２、ラビングローラー３を備える。ラビングステージ２は、液晶パネルを製造するための液晶パネル用基板１を載置した状態で移動可能に設けられている。なお、ラビングステージ２に載置された液晶パネル用基板１に対して、ラビングローラー３を相対的に移動させることも可能である。
【００１２】
ラビングローラー３は、回転ローラー４、両面テープ５、ラビング布６を有する。回転ローラー４の表面には、両面テープ５により、ラビング布６が貼り付けられ固定されている。ラビング布６の表面には微細な毛が植毛されている。ラビングローラー３を回転させながら、液晶パネル用基板１（配向膜）の表面に接触させることによって、液晶分子を一定方向に並べる効果（配向効果）を得ることができる。
【００１３】
図２は、ラビングローラー３の押し込み量を説明するための図である。図２に示すように、配向処理を行う場合には、ラビング布６の毛足を液晶パネル用基板１に対して押し込む。ラビング布６が液晶パネル用基板１により押し込まれる量を、押し込み量８とする。すなわち、押し込み量８は、ラビング布６の毛足の先端部から液晶パネル用基板１に接触する接触長さの最大値である。
【００１４】
ここで、曲面率がパネル全面で均一な湾曲液晶パネルの製造時の配向処理方法について説明する。図３は、曲面率がパネル全面で均一な湾曲液晶パネルのセル状態の構成を示す図である。図３に示すように、液晶パネル２０は、シール材１４により貼り合わせられた一対の液晶パネル用基板１間に液晶１５が挟持された構成を有する。液晶パネル２０の反視認側には、バックライト１６が配置されている。ここでは、液晶パネル２０の中央部が視認側に凸となるように保持されている。液晶パネル２０の曲面率は、パネル全面で均一であるものとする。
【００１５】
液晶パネル２０を構成する一対の基板の対向する面に、配向膜７が形成されている。一対の基板のうちバックライト１６側に配置される基板は、配向膜７が形成される面が伸曲面９（凸面）になる。このような曲面率がパネル全面で均一な湾曲液晶パネルの作成時において、配向膜７が形成される面側が伸曲面９（凸面）になる基板をフラット液晶パネル作成時と同様のラビングを行うとラビング密度不足による微輝点不良やドメイン不良が発生する場合がある。
【００１６】
本実施の形態においては、このラビング密度不足を補うために、ラビングローラー３の回転数を上げる、ラビングステージ２の移動速度を下げる、押し込み量８（ラビング布先端部の接触長さの最大値）を大きくするなどのパラメータ変更を行う。
【００１７】
これにより、ラビング密度不足を解消し、微輝点不良、ドメイン不良等の発生を防止することができる。なお、このラビング密度不足は曲面率がより高い場合に顕著に起こる。この場合には、上記のパラメータ（ラビングローラー３回転数、ラビングステージ２移動速度、押し込み量８）のうちの複数を変更することができる。
【００１８】
一方、一対の基板のうち視認側に配置される基板は、配向膜７が形成される面が縮曲面１０（凹面）になる。この配向膜７が形成される面側が縮曲面１０（凹面）になる基板をフラット液晶パネル作成時と同様のラビングを行うとラビング密度過剰によるムラ不良やドメイン不良が発生する場合がある。
【００１９】
このラビング密度過剰を修正するために、ラビングローラー３の回転数を下げる、ラビングステージ２の移動速度を上げる、押し込み量８（ラビング布の毛足の先端部からの接触長さの最大値）を小さくなどのパラメータの変更を行う。
【００２０】
これにより、ラビング密度過剰を修正し、ムラ不良、ドメイン不良等の発生を防止することができる。なお、この密度過剰は曲面率がより高い場合に顕著に起こるため、その場合には、上記のパラメータ（ラビングローラー３回転数、ラビングステージ２移動速度、押し込み量８）の複数を変更することができる。
【００２１】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る配向処理方法について図４〜６を参照して説明する。ここでは、曲面率がパネル面内で不均一な湾曲液晶パネルの製造時の配向条件について説明する。図４は、曲面率がパネル面内で不均一な湾曲液晶パネルのセル状態の構成を示す図である。なお、本実施の形態において、配向処理を行う配向処理装置として図１に示したものと同様のものを用いることができる。
【００２２】
図３に示す液晶パネルと同様に、図４に示すように、液晶パネル２０は、シール材１４により貼り合わせられた一対の液晶パネル用基板１間に液晶１５が挟持された構成を有する。液晶パネル２０の反視認側には、バックライト１６が配置されている。ここでは、液晶パネル２０の中央部が視認側に凸となるように保持されている。液晶パネル２０の曲面率は、パネル面内で不均一であるものとする。
【００２３】
図４に示す例では、液晶パネル２０の中央部が曲面率の高い高曲面部１１であり、周辺部が曲面率の低い低曲面部１２である。液晶パネル２０を構成する一対の基板の対向する面に、配向膜７が形成されている。一対の基板のうちバックライト１６側に配置される基板は、配向膜７が形成される面が伸曲面９（凸面）になる。
【００２４】
曲面率がパネル面内で不均一な湾曲液晶パネルの作成時においては、パネル内の曲面率の変化に応じてラビング条件を変動させる必要がある。図４において、配向膜７が形成される面側が伸曲面９（凸面）となる基板の高曲面部１１においては、フラット液晶パネル作成時と同様のラビング処理を行うとラビング密度不足が発生する。
【００２５】
本実施の形態においては、このラビング密度不足を補うために、ラビングローラー３の回転数を上げる、ラビングステージ２の移動速度を下げる、押し込み量８（ラビング布先端部の接触長さの最大値）を大きくするなどのパラメータ変更を行う。
【００２６】
これにより、高曲面部１１のラビング密度不足を解消することができる。また、このラビング密度不足がより顕著な場合には、上記パラメータ（ラビングローラー３の回転数、ラビングステージ２の移動速度、押し込み量８）の複数を変更することができる。
【００２７】
図５に、本実施の形態に係る配向処理装置の構成の一例を示す。図５に示すように、ラビングステージ２には、ピンアップ機構１３が設けられている。ピンアップ機構１３は、液晶パネル用基板１をラビングステージ２上に載置した際に、液晶パネル用基板１の中央部近傍に配置される。ピンアップ機構１３により液晶パネル用基板１の中央部を押し上げることにより、液晶パネル用基板１は上に凸の状態で保持される。
【００２８】
このような状態でラビング処理を行うことにより、ラビングローラー３の各パラメータを変更することなく、液晶パネル用基板１の中央部近傍の押し込み量８を大きくすることができる。これにより、低曲面部１２のラビング密度を変えずに、高曲面部１１のラビング密度を増加させることができる。
【００２９】
一方、一対の基板のうち視認側に配置される基板は、配向膜７が形成される面が縮曲面１０（凹面）になる。配向膜７が形成された面側が縮曲面１０（凹面）となる高曲面部１１においては、フラット液晶パネル作成時と同様のラビング処理を行うとラビング密度過剰が発生する。
【００３０】
このラビング密度過剰を修正するために、ラビングローラー３の回転数を下げる、ラビングステージ２の速度を上げる、押し込み量８（ラビング布先端部の接触長さの最大値）を小さくするなどのパラメータ変更を行う。
【００３１】
これにより、ラビング密度過剰を修正することができる。なお、この密度過剰がより顕著な場合には、上記のパラメータ（ラビングローラー３回転数、ラビングステージ２移動速度、押し込み量８）の複数を変更することができる。
【００３２】
図６に、本実施の形態に係る配向処理装置の構成の他の例を示す。図６に示すように、ラビングステージ２には、２つのピンアップ機構１３が設けられている。ピンアップ機構１３は、液晶パネル用基板１をラビングステージ２上に載置した際に、液晶パネル用基板１の周辺部の対向する２辺に配置される。ピンアップ機構１３により液晶パネル用基板１の周辺部を押し上げることにより、液晶パネル用基板１は下に凸の状態で保持される。
【００３３】
このような状態でラビング処理を行うことにより、ラビングローラー３の各パラメータを変更することなく、液晶パネル用基板１の中央部近傍の押し込み量８を小さくすることができる。これにより、低曲面部１２のラビング密度を変えずに、高曲面部１１のラビング密度を減少させることができる。
【００３４】
以上説明したように、本発明によれば、湾曲液晶パネルにおける画質劣化を改善することができ、低コストで高い製造歩留を達成することができる配向処理装置、配向処理方法を得ることができる。なお、湾曲状態でラビング処理を行うとともに、ラビング条件を変更してもよい。また、低曲面部１２においてはラビング密度の不足・過剰は発生しないため、フラット液晶パネル作成時と同様のラビングを行ってもよい。
【００３５】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る上述した配向処理装置又は方法を用いて製造される湾曲液晶パネルの構成について、図７を参照して説明する。図７は、本実施の形態に係る湾曲液晶パネル２００の構成を示す図である。なお、ここでは、液晶パネルの一例としてＴＦＴ（Thin Film Transistor）方式の液晶パネルについて説明する。ここでは、湾曲液晶パネルの曲面率がパネル全面で均一な場合について説明する。
【００３６】
図７に示すように、湾曲液晶パネル２００は、スイッチング素子基板２１０、カラーフィルタ基板２２０、液晶２３０を備える液晶セル２４０を有する。スイッチング素子基板２１０とカラーフィルタ基板２２０との間にはシール２３３が配置されており、両基板はシール２３３により貼り合わされている。スイッチング素子基板２１０とカラーフィルタ基板２２０との間は、図示しないスペーサによって維持されている。
【００３７】
スイッチング素子基板２１０、カラーフィルタ基板２２０、シール２３３で形成される空間に液晶２３０が充填されている。液晶セル２４０の反視認側には、光源となるバックライト１６が設けられている。本実施の形態では、カラーフィルタ基板２２０側が凸となる方向に所定の曲率に液晶セル２４０が湾曲されている。
【００３８】
スイッチング素子基板２１０は、ガラス基板２１１、配向膜２１２、画素電極２１３、スイッチング素子２１４、絶縁膜２１５、端子２１６、トランスファ電極２１７等を備えている。ガラス基板２１１の一方の面上には、ＴＦＴからなるスイッチング素子２１４及びスイッチング素子２１４に信号を供給するための図示しない配線が形成されている。スイッチング素子２１４及び配線上には、これらを覆うように絶縁膜２１５が形成されている。
【００３９】
スイッチング素子２１４には、画素電極２１３が接続されている。スイッチング素子２１４により、画素電極２１３に供給される電圧が制御される。画素電極２１３は、液晶２３０を駆動する電圧を印加する。複数の画素電極２１３が形成されている領域が表示領域となる。
【００４０】
画素電極２１３の上層には、液晶２３０を配向させる配向膜２１２が形成されている。ガラス基板２１１の端部には、端子２１６及びトランスファ電極２１７が形成されている。端子２１６は、スイッチング素子２１４に供給される信号を外部から受けとる。また、トランスファ電極２１７は、端子２１６から入力された信号をカラーフィルタ基板２２０側に形成された共通電極に伝達する。また、ガラス基板２１１の他方の面には偏光板２３１が設けられている。
【００４１】
カラーフィルタ基板２２０は、ガラス基板２２１、配向膜２２２、共通電極２２３、着色層２２４、遮光層２２５等を有している。ガラス基板２２１上には、着色層２２４及び遮光層２２５からなるカラーフィルタが形成されている。遮光層２２５は、着色層２２４間及び表示領域を囲む周辺領域に設けられている。着色層２２４及び遮光層２２５の上には、共通電極２２３が形成されている。
【００４２】
共通電極２２３はスイッチング素子基板２１０上に形成された画素電極２１３との間に電界を生じ、液晶２３０を駆動する。共通電極２２３の上には、液晶２３０を配向させる配向膜２２２が形成されている。また、ガラス基板２２１の他方の面には、偏光板２３２が設けられている。偏光板２３２としては、偏光板２３１と同種の素材からなる偏光板が用いられる。
【００４３】
また、スイッチング素子基板２１０とカラーフィルタ基板２２０とは、シール２３３を介して貼り合わされている。更に、トランスファ電極２１７と共通電極２２３は、トランスファ材２３４により電気的に接続されており、端子２１６から入力された信号が共通電極２２３に伝達される。また、湾曲液晶パネル２００は、制御基板２３５、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）２３６を備えている。制御基板２３５は、液晶セル２４０の駆動信号を生成する。ＦＦＣ２３６は、制御基板２３５を端子２１６に電気的に接続する。
【００４４】
湾曲液晶パネル２００は、次のように動作する。例えば、制御基板２３５から駆動信号が入力されると、画素電極２１３及び共通電極２２３に駆動電圧が印加される。この印加された駆動電圧に合わせて、液晶２３０の分子の方向が変化する。そして、バックライト１６の発する光がスイッチング素子基板２１０、液晶２３０及びカラーフィルタ基板２２０を介して外部へ透過或いは遮断されることにより、湾曲液晶パネル２００に映像などが表示される。
【００４５】
なお、この湾曲液晶パネル２００は、一例であり他の構成でも良い。湾曲液晶パネル２００の動作モードは、ＴＮ（Twisted Nematic）モードや、ＳＴＮ（Supper Twisted Nematic）モード、強誘電性液晶モードなどでもよい。また、駆動方法は、単純マトリックスやアクティブマトリックスなどでもよい。さらに、カラーフィルタ基板２２０に設けた共通電極２２３をスイッチング素子基板２１０側に設置して、画素電極２１３との間に横方向に液晶２３０に対して電界をかける横電界方式を用いた液晶パネルでも良い。
【００４６】
次に、本実施の形態３における湾曲液晶パネルの製造方法について説明する。ここでは、１枚のマザー基板上に複数の液晶セルを形成する場合について説明するが、個々の液晶セルを別々に形成することも可能である。なお、液晶表示装置用基板であるスイッチング素子基板２１０及びカラーフィルタ基板２２０の製造方法については、一般的な方法を用いるため、簡単に説明する。
【００４７】
スイッチング素子基板２１０は、ガラス基板２１１の一方の面に、成膜、フォトリソグラフィー法によるパターンニング、エッチングなどのパターン形成工程を繰り返し用いて、スイッチング素子２１４や画素電極２１３、端子２１６、トランスファ電極２１７を形成することにより製造される。また、カラーフィルタ基板２２０は、同様に、ガラス基板２２１の一方の面に着色層２２４や共通電極２２３を形成することにより製造される。
【００４８】
続いて、図８を参照して、湾曲液晶パネル２００の組み立て工程について説明する。図８は、本実施の形態に係る湾曲液晶パネル２００の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【００４９】
まず、基板洗浄工程において、画素電極２１３が形成されているスイッチング素子基板２１０を洗浄する（Ｓ１）。次に、配向膜材料塗布工程において、スイッチング素子基板２１０の一方の面に、例えば印刷法により配向膜２１２の材料となるポリイミドからなる有機膜を塗布し、ホットプレートなどにより焼成処理し乾燥させる（Ｓ２）。その後、配向膜材料の塗布されたスイッチング素子基板２１０に対して配向処理を行い、配向膜２１２を形成する（Ｓ３）。
【００５０】
配向処理においては、実施の形態１で説明した配向処理方法を用いた配向処理工程を行う。すなわち、配向膜が形成される面が湾曲されることによって発生するラビング密度の不足・過剰を修正するために、ラビング処理の各パラメータ（ラビングローラー３の回転数、ラビングステージ２の移動速度、押し込み量８）のうちの１つ若しくは組み合わせを変更する。
【００５１】
したがって、本実施の形態においては、配向膜２１２が形成される面が伸曲面となるスイッチング素子基板２１０では、ラビング密度不足を補うために、ラビングローラー３の回転数を上げる、ラビングステージ２の移動速度を下げる、押し込み量８を大きくするなどのパラメータ変更を行う。
【００５２】
一方、配向膜２２２が形成される面が縮曲面となるカラーフィルタ基板２２０では、ラビング密度過剰を修正するために、ラビングローラー３の回転数を下げる、ラビングステージ２の移動速度を上げる、押し込み量８を小さくなどのパラメータの変更を行う。
【００５３】
また、Ｓ１からＳ３と同様に、共通電極２２３が形成されているカラーフィルタ基板２２０についても、洗浄、有機膜の塗布、及び配向処理を行うことにより配向膜２２２を形成する。カラーフィルタ基板２２０の配向処理においても同様に、配向膜が形成される面が伸曲面であるか、縮曲面であるか、曲面率等に応じて各パラメータを変更する。これにより、湾曲液晶パネルにおける画質劣化を改善することができ、
【００５４】
続いて、シールパターンを形成するシール塗布工程において、シール印刷を用いスイッチング素子基板２１０或いはカラーフィルタ基板２２０の一方の面に、シール２３３の塗布処理を行う（Ｓ４）。また、シール２３３には、例えばエポキシ系接着剤などの熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂を用いることができる。
【００５５】
次に、トランスファ材塗布工程において、スイッチング素子基板２１０或いはカラーフィルタ基板２２０の一方の面にトランスファ材２３４の塗布処理を行う（Ｓ５）。そして、スペーサ散布工程において、スイッチング素子基板２１０或いはカラーフィルタ基板２２０の一方の面にスペーサを散布する（Ｓ６）。この工程は、例えば湿式法や乾式法によりスペーサを分散させることにより行われる。なお、この工程は、スイッチング素子基板２１０或いはカラーフィルタ基板２２０の一方の面に予め基板間の距離を決定する突起状の柱スペーサを形成しておくことにより、省略することも可能である。
【００５６】
その後、貼り合わせ工程において、スイッチング素子基板２１０とカラーフィルタ基板２２０を貼り合わせる（Ｓ７）。続いて、シール硬化工程において、スイッチング素子基板２１０とカラーフィルタ基板２２０を貼り合わせた状態でシール２３３を完全に硬化させる（Ｓ８）。この工程は、例えばシール２３３の材質に合わせて熱を加えることや、紫外線を照射することにより行われる。なお、シール２３３は、後の液晶注入工程で、液晶２３０を注入するための液晶注入口を有するパターン形状とする。
【００５７】
次に、湾曲液晶表示装置を得るために、湾曲が容易になる様に、ガラス基板２１１及びガラス基板２２１を削る薄型化研磨工程を行う（Ｓ９）。この工程は、例えば薬液を用いた化学研磨や研磨材により擦る物理研磨によりガラス基板表面を削ることにより行われる。
【００５８】
次に、セル分断工程において、貼り合わせた基板を個別セルに分解する（Ｓ１０）。そして、液晶注入工程において、液晶注入口から液晶を注入する（Ｓ１１）。この工程は、例えば、液晶２３０を液晶注入口から真空注入により充填することにより行われる。更に、封止工程において、液晶注入口を封止する（Ｓ１２）。この工程は、例えば光硬化型樹脂で封じ、光を照射することにより行われる。以上の様にして液晶セル２４０が製造される。
【００５９】
以上のＳ７〜Ｓ１２の貼り合わせから液晶封止までの工程については、通常の液晶注入口からの液晶注入方法を一例として説明した。しかし、別の液晶注入方法として、所謂、滴下注入方式を用いても構わない。滴下注入方式では、例えば、シール２３３を注入口の無いパターン形状とし、液晶２３０をスイッチング素子基板２１０或いはカラーフィルタ基板２２０の上に液滴状態で滴下する。そして、この滴下した液晶２３０を挟む様にスイッチング素子基板２１０とカラーフィルタ基板２２０を貼り合わせた後に、シール２３３を硬化させる。
【００６０】
続いて、Ｓ１２までに製造された液晶セル２４０に偏光板２３１、２３２を貼り付ける（Ｓ１３）。最後に、制御基板実装工程において、制御基板２３５を実装し（Ｓ１４）、液晶セル２４０を湾曲する様に変形された状態で筐体内に組み込み保持することによって湾曲液晶パネル２００が完成する。
【００６１】
以上説明した実施の形態３に係る湾曲液晶パネル２００においては、上記の説明の通り、実施の形態１で説明した配向処理方法を用いた配向処理工程を行うことにより製造される。このため、スイッチング素子基板２１０の凸面側に形成された配向膜２１２、カラーフィルタ基板２２０の凹面側に形成された配向膜２２２に対して、それぞれに応じたラビング密度の過不足のない適切な条件で配向処理がなされる。これにより、湾曲した最終形状の状態で、配向処理のバランスが取れた湾曲液晶パネル２００を得ることができ、画質劣化の無い液晶パネルを低コスト、高製造歩留で製造することができる。
【００６２】
なお、実施の形態３においては、実施の形態１の配向処理方法を用いて製造した液晶パネルについて説明した。実施の形態１の配向処理方法に代えて、実施の形態２において説明した配向処理方法あるいは配向処理装置を用いることにより、曲面率がパネル面内で不均一な液晶パネルを製造した場合においても、同様の効果を得ることができる。なお、液晶パネルは、バックライト１６側に凸状に湾曲されてもよいし、凹状に湾曲されていてもよい。また、湾曲箇所が複数箇所ある場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施の形態１に係る配向処理装置の構成を示す図である。
【図２】ラビングローラーの押し込み量を説明するための図である。
【図３】実施の形態１に係る湾曲液晶パネルのセル状態の構成を示す図である。
【図４】実施の形態２に係る湾曲液晶パネルのセル状態の構成を示す図である。
【図５】実施の形態２に係る配向処理装置の構成の一例を示す図である。
【図６】実施の形態２に係る配向処理装置の構成の他の例を示す図である。
【図７】実施の形態３に係る湾曲液晶パネルの構成を示す図である。
【図８】実施の形態３に係る湾曲液晶パネルの製造方法における組み立て工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１ 液晶パネル用基板
２ ラビングステージ
３ ラビングローラー
４ 回転ローラー
５ 両面テープ
６ ラビング布
７ 配向膜
８ 押し込み量
９ 伸曲面
１０ 縮曲面
１１ 高曲面部
１２ 低曲面部
１３ ピンアップ機構
１４ シール材
１５ 液晶
１６ バックライト
２０ 液晶パネル
２００ 湾曲液晶パネル
２１０ スイッチング素子基板
２１１ ガラス基板
２１２ 配向膜
２１３ 画素電極
２１４ スイッチング素子
２１５ 絶縁膜
２１６ 端子
２１７ トランスファ電極
２２０ カラーフィルタ基板
２２１ ガラス基板
２２２ 配向膜
２２３ 共通電極
２２４ 着色層
２２５ 遮光層
２３０ 液晶
２３１、２３２ 偏光板
２３３ シール材
２３４ トランスファ材
２３５ 制御基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配向膜を形成する工程と、
前記基板を湾曲状態とした際に、前記配向膜のラビング密度が略均一になるように、前記配向膜にラビング処理を行う工程と、
を含む配向処理方法。
【請求項２】
前記ラビング処理においては、伸曲面となる部分のほうが縮曲面となる部分よりもラビング密度が高くなるようにラビング条件を変更することを特徴とする請求項１に記載の配向処理方法。
【請求項３】
前記ラビング条件は、ラビングローラーの回転速度、前記基板と前記ラビングローラーの相対移動速度、前記ラビングローラーの押し込み量の少なくとも１つであることを特徴とする請求項２に記載の配向処理方法。
【請求項４】
前記配向膜が形成された基板を湾曲状態に保持する工程をさらに備え、
前記基板を湾曲状態に保持して、前記配向膜をラビング処理することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の配向処理方法。
【請求項５】
伸曲面となる部分を凸状態とし縮曲面となる部分を凹状態とするように、前記基板を湾曲状態に保持することを特徴とする請求項４に記載の配向処理方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の配向処理方法により、基板上の配向膜をラビング処理する工程を含む液晶パネルの製造方法。
【請求項７】
配向膜が形成された基板を湾曲状態にして載置することが可能な機構を有するステージと、
ラビング布が表面に固定され、回転しながら前記基板の表面に接触されるラビングローラーと、
前記基板を湾曲状態とした際に、前記配向膜のラビング密度が略均一になるように、前記配向膜にラビング条件を変更する制御機構と、
を備える配向処理装置。
【請求項８】
前記制御機構は、伸曲面となる部分のほうが縮曲面となる部分よりもラビング密度が高くなるようにラビング条件を変更することを特徴とする請求項７に記載の配向処理装置。
【請求項９】
前記ラビング条件は、前記ラビングローラーの回転速度、前記基板と前記ラビングローラーの相対移動速度、前記ラビングローラーの押し込み量の少なくとも１つであることを特徴とする請求項８に記載の配向処理装置。
【請求項１０】
前記基板を湾曲状態に保持して、前記配向膜をラビング処理することを特徴とする請求項７、８又は９に記載の配向処理装置。
【請求項１１】
伸曲面となる部分を凸状態とし、縮曲面となる部分を凹状態とするように、前記基板を湾曲状態に保持することを特徴とする請求項１０に記載の配向処理方法。
【請求項１】
基板上に配向膜を形成する工程と、
前記基板を湾曲状態とした際に、前記配向膜のラビング密度が略均一になるように、前記配向膜にラビング処理を行う工程と、
を含む配向処理方法。
【請求項２】
前記ラビング処理においては、伸曲面となる部分のほうが縮曲面となる部分よりもラビング密度が高くなるようにラビング条件を変更することを特徴とする請求項１に記載の配向処理方法。
【請求項３】
前記ラビング条件は、ラビングローラーの回転速度、前記基板と前記ラビングローラーの相対移動速度、前記ラビングローラーの押し込み量の少なくとも１つであることを特徴とする請求項２に記載の配向処理方法。
【請求項４】
前記配向膜が形成された基板を湾曲状態に保持する工程をさらに備え、
前記基板を湾曲状態に保持して、前記配向膜をラビング処理することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の配向処理方法。
【請求項５】
伸曲面となる部分を凸状態とし縮曲面となる部分を凹状態とするように、前記基板を湾曲状態に保持することを特徴とする請求項４に記載の配向処理方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の配向処理方法により、基板上の配向膜をラビング処理する工程を含む液晶パネルの製造方法。
【請求項７】
配向膜が形成された基板を湾曲状態にして載置することが可能な機構を有するステージと、
ラビング布が表面に固定され、回転しながら前記基板の表面に接触されるラビングローラーと、
前記基板を湾曲状態とした際に、前記配向膜のラビング密度が略均一になるように、前記配向膜にラビング条件を変更する制御機構と、
を備える配向処理装置。
【請求項８】
前記制御機構は、伸曲面となる部分のほうが縮曲面となる部分よりもラビング密度が高くなるようにラビング条件を変更することを特徴とする請求項７に記載の配向処理装置。
【請求項９】
前記ラビング条件は、前記ラビングローラーの回転速度、前記基板と前記ラビングローラーの相対移動速度、前記ラビングローラーの押し込み量の少なくとも１つであることを特徴とする請求項８に記載の配向処理装置。
【請求項１０】
前記基板を湾曲状態に保持して、前記配向膜をラビング処理することを特徴とする請求項７、８又は９に記載の配向処理装置。
【請求項１１】
伸曲面となる部分を凸状態とし、縮曲面となる部分を凹状態とするように、前記基板を湾曲状態に保持することを特徴とする請求項１０に記載の配向処理方法。
【図１】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−５４６７５（Ｐ２０１０−５４６７５Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１７９３１（Ｐ２００８−２１７９３１）
【出願日】平成２０年８月２７日（２００８．８．２７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２７日（２００８．８．２７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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