JP2020013124A

JP2020013124A - 配向膜付きカラーフィルタ基板の製造方法および液晶パネルの製造方法

Info

Publication number: JP2020013124A
Application number: JP2019126733A
Authority: JP
Inventors: 康司郎谷池; Koushiro Taniike
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2019-07-08
Publication date: 2020-01-23
Also published as: US20200019024A1; CN110716339A

Abstract

【課題】ムラのない均一な配向規制力と歩留まりとを実現できる配向膜付きＣＦ基板の製造方法および液晶パネルの製造方法を提供する。【解決手段】基板上にＣＦ２２を形成するＣＦ形成工程と、基板上にＰＳ２６を形成するＰＳ形成工程と、ＣＦ２２およびＰＳを覆うように配向膜２５を形成する配向膜形成工程と、配向膜２５を第１ラビングロール３２および第２ラビングロール３３によってラビングするラビング工程とを含み、第１ラビングロール３２は基板を押し戻す方向に回転するとともに、第２ラビングロール３３は基板を押し出す方向に回転し、第２ラビングロール３３の外周に設けられた第２ラビング材３３Ｂは第１ラビングロール３２の外周に設けられた第１ラビング材３２Ｂより比較的にハリ・コシが弱い材質により形成されている配向膜付きカラーフィルタ基板２１Ａの製造方法。【選択図】図１

Description

本明細書に開示される技術は、配向膜付きカラーフィルタ基板の製造方法および液晶パネルの製造方法に関する。

液晶パネルにおいて、液晶分子を一対の基板間で規則性をもって配向させる方法のひとつとして、例えば、基板上に形成したポリイミド系の配向膜の表面を布などで擦るラビング法が広く用いられている。具体的には、ラビング用の布を表面に貼ったローラを回転させながら、当該ローラと配向膜を設けた基板とを相対的に移動させることにより、ラビングを行う技術が広く採用されている。

特開平５−１４２５４２号公報

ところで、一対の基板のうちの一方であるカラーフィルタ基板においては、その表面にミクロン単位の大きい段差となるフォトスペーサが形成されるため、配向膜をラビングする際にこれらのフォトスペーサが邪魔になってラビング材が行き渡り難い領域が生じるという事情がある。このようにラビング不良の領域が生じると、仕上がった液晶パネルにおいて一対の基板間に挟持される液晶の初期配向状態を維持する配向規制力にムラが生じるため、液晶パネルに輝度ムラが生じて表示品位が低下するという問題がある。

また、このようなラビング不良を減らすべく強い押し込み量でラビングを行うと、配向膜の削りカスやパイル屑といった異物が増加するという問題が生じる。さらに、カラーフィルタ基板のパターン転写による配向の乱れや、筋むらが発生するという問題も生じる。このような異物の増加や配向の乱れ、筋むらの発生は、歩留まりの低下につながる。

本明細書に開示される技術は上記事情に鑑み、基板表面に大きい段差を有するカラーフィルタ基板において、ムラのない均一な配向規制力と歩留まりとを実現できる配向膜付きカラーフィルタ基板の製造方法を提供することを目的とするものである。また、本明細書に開示される他の技術は、上記配向膜付きカラーフィルタ基板の製造方法により製造されたカラーフィルタ基板を使用する、ムラのない均一な配向規制力と歩留まりとを実現できる液晶パネルの製造方法である。

（１）本明細書に開示される技術は、基板上にカラーフィルタを形成するカラーフィルタ形成工程と、前記基板上にフォトスペーサを形成するフォトスペーサ形成工程と、前記基板上に形成された前記カラーフィルタおよび前記フォトスペーサを覆うように配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記配向膜を前記基板と平行な回転軸を有する円柱状の第１ラビングロールおよび第２ラビングロールによって順にラビングするラビング工程とを少なくとも含み、前記第１ラビングロールは、前記基板が相対的に進行する方向から当該基板を押し戻す方向に回転するように設定されているとともに、前記第２ラビングロールは、前記基板を相対的に押し出す方向に回転するように設定されており、前記第２ラビングロールの外周に設けられた第２ラビング材は前記第１ラビングロールの外周に設けられた第１ラビング材より比較的にハリ・コシが弱い材質により形成されている配向膜付きカラーフィルタ基板の製造方法である。

（２）上記（１）の構成に加え、前記第１ラビング材は綿であり、前記第２ラビング材はレーヨンであってもよい。

（３）ある実施形態は、上記（１）または（２）に記載の製造方法により製造された配向膜付きカラーフィルタ基板と、前記配向膜付きカラーフィルタ基板の前記配向膜側に対向して配置され、前記配向膜付きカラーフィルタ基板に対向する面側に対向側配向膜が形成された配向膜付き対向基板と、の間に液晶を挟持させる液晶挟持工程を含む、液晶パネルの製造方法である。

（４）上記（３）の構成に加え、前記配向膜付き対向基板は、基板上にＴＦＴおよび画素電極が形成されたアレイ基板に前記対向側配向膜が形成されたものであるとともに、前記アレイ基板と平行な回転軸を有する円柱状の対向側第１ラビングロールおよび対向側第２ラビングロールによって順にラビングする対向側ラビング工程を少なくとも経たものであって、前記対向側第１ラビングロールの外周に設けられた対向側第１ラビング材は、前記対向側第２ラビングロールの外周に設けられた対向側第２ラビング材より比較的にハリ・コシが強い材質により形成され、前記対向側第１ラビングロールおよび前記対向側第２ラビングロールは、ともに、前記アレイ基板が相対的に進行する方向に向けて、当該アレイ基板を押し出す方向に回転するように設定されていてもよい。

（５）上記（４）の構成に加え、前記対向側第１ラビングロールおよび前記対向側第２ラビングロールは、単数の前記対向側第２ラビングロールによりラビングされた前記基板のリタデーション（Δnd2）が、単数の前記対向側第１ラビングロールによりラビングされた前記基板のリタデーション（Δnd1）の５０〜６０％となる組み合わせとされていてもよい（Δnd2／Δnd1×１００＝５０〜６０（％））。

本明細書に開示される配向膜付きカラーフィルタ基板の製造方法および液晶パネルの製造方法によれば、ムラのない均一な配向規制力および歩留まりを実現することができる。

一実施形態の配向膜付きカラーフィルタ基板の製造方法を示す概略図液晶パネルの断面構成を示す概略断面図アレイ基板の構成を概略的に示す平面図カラーフィルタ基板の構成を概略的に示す平面図配向膜付きアレイ基板の製造方法を示す概略図

一実施形態について説明する。本実施形態の製造方法により形成される配向膜付きＣＦ（カラーフィルタ）基板２１Ａは、図２に示す周知の構成とされた液晶パネル１０の一対の基板のうちの一方側を構成するものである。なお、配向膜付きＣＦ基板２１Ａとは、ラビング工程を経た配向膜２０が形成されているＣＦ基板１１Ａのことを指すこととする。

まず、液晶パネル１０について説明する。液晶パネル１０は、図２に示すように、一対の基板１１Ａ，１１Ｂと、両基板１１Ａ，１１Ｂ間の内部空間に配されて電界印加に伴って光学特性が変化する（誘電率異方性を有し電界印加によりその向きを変える）物質である液晶分子を含む液晶層（液晶の一例）１２と、を有しており、液晶層１２が両基板１１Ａ，１１Ｂ間に介在する図示しないシール部によって取り囲まれて封止が図られている。一対の基板１１Ａ，１１Ｂのうち表側がＣＦ基板１１Ａとされ、裏側がアレイ基板１１Ｂ（対向基板の一例）とされる。ＣＦ基板１１Ａ及びアレイ基板１１Ｂは、いずれもガラス製の基板の内面側に各種の膜が積層形成されてなるものとされる。なお、両基板１１Ａ，１１Ｂの外面側には、それぞれ偏光板１３Ａ，１３Ｂが貼り付けられている。

アレイ基板１１Ｂには、図２および図３に示すように、スイッチング素子である多数のＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ）１４および画素電極１５がマトリクス状に並んで設けられるとともに、これらＴＦＴ１４および画素電極１５の周りに、格子状をなすゲート配線１６およびソース配線１７が取り囲むようにして配設されている。各配線には、図示しない制御回路から所定の画像信号が供給されるようになっている。画素電極１５は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウム錫）、ＺｎＯ（Zinc Oxide：酸化亜鉛）、ＩＺＯ（Indium Zink Oxide：酸化インジウム亜鉛）或いはＩＧＺＯ（Indium Gallium Zink Oxide：酸化インジウムガリウム亜鉛）といった透明電極からなり、アレイ基板１１Ｂ上に約３０〜８０ｎｍの高低差を形成している。

また、画素電極１５の下層には、絶縁層１８を介して、画素電極１５と同様に透明電極膜からなる共通電極１９が設けられている。このようにアレイ基板１１Ｂには、画素電極１５と共通電極１９とが共に形成されており、両電極１５，１９間に電位差が生じると、液晶層１２には、アレイ基板１１Ｂの板面に沿う成分に加えて、アレイ基板１１Ｂの板面に対する法線方向の成分を含むフリンジ電界が印加されるようになっている。つまり、この液晶パネル１０は、動作モードがＩＰＳ（In-Plane Switching）モードをさらに改良したＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードとされている。

またこのアレイ基板１１Ｂの上面には、ＴＦＴ１４および画素電極１５を覆うように、配向膜２０（対向側配向膜の一例）である例えばポリイミド膜が形成されている。

一方、ＣＦ基板１１Ａには、図２に示すように、アレイ基板１１Ｂ側の各画素電極１５と対向状をなす位置にカラーフィルタ２２が設けられている。カラーフィルタ２２は、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の三色の着色部がマトリクス状に繰り返し並んで配列されてなる。マトリクス状に配列されるカラーフィルタ２２の各着色部（各画素）の間は、遮光部（ブラックマトリクス）２３によって仕切られており、この遮光部２３によって各着色部を透過する各色の光同士が混ざり合う混色が防がれるようになっている。カラーフィルタ２２及び遮光部２３の表面には、オーバーコート膜２４が内側に重なって設けられている。また、その上に所定の間隔でアレイ基板１１Ｂとのギャップを保ち、液晶層１２を挟持する為の柱状のＰＳ（フォトスペーサ）２６が遮光部２３に所定密度で配されている。また、オーバーコート膜２４およびフォトスペーサ２６の表面には、配向膜２５が内側に重なって設けられている。

一対の基板のうちアレイ基板１１Ｂには、上述したように画素電極１５が設けられているため、一対の基板１１Ａ，１１Ｂ間に挟持される液晶の初期配向状態を維持するための高い配向規制力が必要である。これに対しＣＦ基板１１Ａは、画素電極が形成されないため、配向規制力はアレイ基板１１Ｂの半分程度で十分である。一方ＣＦ基板１１Ａでは、上述したように、フォトスペーサ２６により形成される段差が３μｍ程度と比較的に大きいため、ラビングを行った際にフォトスペーサ２６の影となってラビング材が充分に行き渡り難い領域があり、そのような領域によって液晶パネル１０に表示ムラが引き起こされるという問題がある。本実施形態は、このようなＣＦ基板１１Ａに特有の問題を解決すべく、最適な配向膜付きＣＦ基板２１Ａの製造方法を見出したものである。

以下、配向膜付きＣＦ基板２１Ａの製造方法を説明する。なお図１は、一実施形態の、配向膜２５が形成されたＣＦ基板１１Ａの配向処理方法（ラビング工程）を示す概略図である。まず、基板上に複数のＣＦ（カラーフィルタ）２２およびＰＳ（フォトスペーサ）２６等を形成し（カラーフィルタ形成工程およびフォトスペーサ形成工程）、これらのＣＦ２２およびＰＳ２６等を覆うように、配向膜２５を形成する（配向膜形成工程）。そして、この配向膜２５が形成されたＣＦ基板１１Ａを、全体は図示しないラビング装置に設けられた搬送装置のステージ３１上に水平な状態で吸着保持する。ステージ３１は、その送り速度（ステージ移動速度）を変化させることが可能であり、後述するラビングロール３２，３３の回転速度と併せて、配向膜２５を擦る回数を調整することができる。本実施形態において、ステージ３１は、一方向（図１に示す右から左）にのみ動くように設定されている。

ラビング装置は、ステージ３１の搬送経路の上方に、回転可能な一対のラビングロール３２，３３を備えている。一対のラビングロール３２，３３のうち一方は、搬送方向の上流側に配される第１ラビングロール３２であり、他方は、第１ラビングロール３２よりも搬送方向の下流側に配される第２ラビングロール３３である。第１ラビングロール３２および第２ラビングロール３３はいずれも円柱状をなしており、その回転軸は、ＣＦ基板１１Ａと平行かつ搬送方向と直交する方向に配されている。また第１ラビングロール３２および第２ラビングロール３３は、長さおよび直径が同寸法とされている。

第１ラビングロール３２は、円柱状の第１ロール３２Ａの外面に綿素材からなる布（第１ラビング材の一例）３２Ｂが巻き付けられたものである。また、第２ラビングロール３３は、円柱状の第２ロール３３Ａの外面にレーヨン素材からなる布（第２ラビング材の一例）３３Ｂが巻き付けられたものである。これにより、第２ラビングロール３３の表面のハリ・コシは、第１ラビングロール３２の表面のハリ・コシと比較して弱いものとされている。

なお、これらの第１ラビングロール３２および第２ラビングロール３３のラビング材３２Ｂ，３３Ｂは、それぞれ、綿およびレーヨンに限らず所望のラビング材を使用することが可能である。また、第１ラビングロール３２および第２ラビングロール３３は、それぞれ、回転方向、回転速度、ＣＦ基板１１Ａ（ステージ３１）に対する高さ等を個別に設定することができるものとする。このうち回転速度は、単位時間あたりにラビングロール３２，３３が回転する回数で規定される（rpm／revolutions per minute：１分あたりの回転数）。また、ラビングロール３２，３３の高さは、各ラビングロール３２，３３のラビング材３２Ｂ，３３ＢがＣＦ基板１１Ａに接触する押し込み量（毛当り）を調整するだけでなく、一方のラビングロール３２または３３のみＣＦ基板１１Ａに接触させ、他方をＣＦ基板１１Ａから離れた状態とすることで巻き付けたラビング材３２Ｂ，３３Ｂの一方をＣＦ基板１１Ａに接触させないようにすることも可能とされている。

表面に配向膜２５が形成されたＣＦ基板１１Ａが搬送装置により搬送方向（図１の右から左）に搬送されると、上述した第１ラビングロール３２および第２ラビングロール３３が回転しながら配向膜２５の表面に順に宛がわれ、ラビングが行われる（ラビング工程）。この時、第１ラビングロール３２は、ＣＦ基板１１Ａの進行方向（搬送方向）から当該ＣＦ基板１１Ａを押し戻す方向に回転する（図１において反時計回りに回転する。以下、この方向に回転してラビングを行うことをアッパーラビングと称することとする。）。一方、第２ラビングロール３３は、ＣＦ基板１１Ａを押し出す方向に回転する（図１において時計回りに回転する。以下、この方向に回転してラビングを行うことをダウンラビングと称することとする。）ように設定されている。

このように、ＣＦ２２やＰＳ２６、および、これらを覆う配向膜２５が形成されたＣＦ基板１１Ａに対し、まず、比較的にハリ・コシが強い表面の第１ラビングロール３２でラビングを行うことによって、ＣＦ基板１１Ａの広い領域にわたってＣＦ基板１１Ａに適切な配向規制力を発現させることができる。この時、段差の大きいＰＳ２６により、ＰＳ２６の影となって第１ラビングロール３２が行き渡り難い領域が生じ、一部がラビング不良となる場合がある。しかし本実施形態においては、その後、比較的にハリ・コシが弱くしなやかな表面の第２ラビングロール３３でラビングを行うことによって、第１ラビングロール３２でのラビングの際にラビング不良となった領域にも第２ラビングロール３３が行き届き、全体としてムラが抑制された均一に近い状態の配向膜付きＣＦ基板２１Ａを形成することができる。

またこの時、第１ラビングロール３２はアッパーラビング、第２ラビングロール３３はダウンラビングと、回転方向を逆にすることにより、回転方向を同じ方向に設定する場合と比較して、ＰＳ２６による大きな段差の影までラビングロールをより行き渡らせ易くすることができる。

さらに、上述したように第２ラビングロール３３の第２ラビング材３３Ｂとして比較的にハリ・コシが弱い材質を使用することにより、第１ラビングロール３２によるラビングで発塵した異物を効果的に取り除くことができる。この異物除去効果は、アッパーラビングよりもダウンラビングの方が大きいため、第２ラビングロール３３をダウンラビングとし、第１ラビングロール３２はアッパーラビングとする構成が好ましい。このような本実施形態の配向膜付きＣＦ基板２１Ａの製造方法によれば、全体としてムラが抑制された均一な配向規制力が得られるとともに、歩留まりが向上する。

ところで、一般的に一対のラビングロールの回転方向を基板に対して互いに逆回転となるように設定した場合には、上述したように、大きい段差によるラビング不良を回避できる一方、個々のラビングロールのラビング効果は互いに打ち消され、配向規制力（配向膜のリタデーションで示される）が低くなる傾向がある。このような問題に対し、本実施形態のように、第１ラビング材３２Ｂおよび第２ラビング材３３Ｂの材質を変更してラビング材自体のハリ・コシの違いを利用しつつ逆回転のラビングを行う場合には、第１ラビング材３２Ｂおよび第２ラビング材３３Ｂで同じものを使用した場合と比較して、ラビング効果の打ち消し効果が半減されることが確認できた。これにより、ＰＳ２６の影によるラビング不良を抑制しながらも、ＣＦ基板１１Ａとして従来より良好な配向規制力を発現させることができる。

一方、本実施形態で使用する配向膜２０が形成されたアレイ基板１１Ｂは、上述したＣＦ基板１１Ａのラビング装置と同様に、円柱状の第１ロール１３２Ａの外周に比較的にハリ・コシが強い第１ラビング材１３２Ｂ（対向側第1ラビング材の一例）が設けられた第１ラビングロール１３２（対向側第１ラビングロールの一例）と、円柱状の第２ロール１３３Ａの外周に比較的にハリ・コシが弱い第２ラビング材１３３Ｂ（対向側第２ラビング材の一例）が設けられた第２ラビングロール１３３（対向側第２ラビングロールの一例）とを有するラビング装置によりラビング処理を行った（対向側ラビング工程）ものとされるが、第１ラビングロール１３２および第２ラビングロール１３３は、ともに、ダウンラビングとされるところがＣＦ基板１１Ａ用ラビング装置と相違している（図５参照）。

アレイ基板１１Ｂにおいては画素電極１５が形成されるため、上述したように、ＣＦ基板１１Ａと異なり高い配向規制力（配向膜のリタデーション）が必要とされる。また、アレイ基板１１Ｂ表面の段差は、画素電極１５が形成する３０〜８０ｎｍとされており、ＣＦ基板１１ＡのＰＳ２６が形成する３μｍ程度と比較して小さい。一方、アレイ基板１１ＢではＣＦ基板１１Ａとは異なり表面が複雑な凹凸形状とされるため、ラビング材が凹凸の隅々にまで充分に行き渡らず、高い配向規制力が得られ難い傾向がある。

このような問題に対し、本実施形態では、アレイ基板１１Ｂを作製するのに際し、ラビング工程において比較的にハリ・コシが強い表面の第１ラビングロール１３２と、比較的にハリ・コシが弱い表面の第２ラビングロール１３３とを組み合わせて使用するとともに、第１ラビングロール１３２および第２ラビングロール１３３はともにダウンラビングとするようにしている。このような構成とすることにより、第１ラビングロール１３２によって広範囲で配向に必要な高い配向規制力を発現させ、次に、第２ラビングロール１３３によって、第１ラビングロール１３２ではラビングしきれなかった複雑な凹凸の隅々までラビングを行って配向規制力を発現させることができる。また同時に、ハリ・コシが弱い表面の第２ラビングロール１３３によって、第１ラビングロール１３２によるラビングで発塵した異物を取り除くことができる。したがって、アレイ基板１１Ｂ全体としてムラが抑制された高い配向規制力が得られるとともに、歩留まりが向上する。

また、このように比較的にハリ・コシが強い表面の第１ラビングロール１３２と、比較的にハリ・コシが弱い表面の第２ラビングロール１３２とを組み合わせるとともに、回転方向をともにダウンラビングとすることで、配向処理効果について相乗効果が得られ、高い配向規制力を発現させることができる。詳細には、アレイ基板１１Ｂのラビングで使用する第１ラビングロール１３２および第２ラビングロール１３３の組み合わせは、単数の第２ラビングロール１３３によりラビングされたアレイ基板１１Ｂのリタデーション（Δnd2）が、単数の第１ラビングロール１３２によりラビングされたアレイ基板１１Ｂのリタデーション（Δnd1）の５０〜６０％となる組み合わせとする（Δnd2／Δnd1×１００＝５０〜６０（％））ことが最も好ましく、このような組み合わせとした場合に、最も効率よく各ラビングロール１３２，１３３のリタデーションの合計値（Δnd1＋Δnd2）以上のリタデーション（Δnd）が得られる。

ラビング工程の後、得られた配向膜付きＣＦ基板２１Ａおよび配向膜付きアレイ基板２１Ｂを配向膜同士が対向するように配置し、各配向膜２０，２５の間に液晶（液晶層１２）を封入してシールで封止することにより、一対の基板２１Ａ，２１Ｂの間に液晶（液晶層１２）を挟持させた液晶パネル１０を製造する（液晶挟持工程）。

このようにして製造された液晶パネル１０は、ムラのない均一で高い配向規制力と、高い歩留りを備えている。

次に、上述した実施形態の製造方法を具体的に実施した実施例および比較例について以下に詳細に説明する。

１．単数のラビングロールを使用したラビング処理による配向膜付きＣＦ基板、配向膜付きダミー基板、および、液晶パネルの検証
実施例に先立ち、単数のラビングロールを使用したラビング処理による配向膜付きＣＦ基板、配向膜付きダミー基板、および、この配向膜付きＣＦ基板を使用した液晶パネルの評価を以下の方法で行った。

まず、基板上に複数のカラーフィルタ（ＣＦ）２２およびフォトスペーサ（ＰＳ）２６等を形成した（カラーフィルタ形成工程およびフォトスペーサ形成工程）ＣＦ基板１１Ａ、および、基板上にこれらのパターンを備えていないダミー基板の表面にフレキソ印刷法により膜厚約１００ｎｍでポリイミド膜を形成し（配向膜形成工程）、これらの膜付き基板を搬送装置のステージ３１上の所定位置に載置して吸着保持させた。そして、２０ｍｍ／ｓｅｃの速度で搬送し、表１に示す条件の下、直径１５０ｍｍφのロールにラビング材を巻き付けた単数のラビングロールよって、膜付きＣＦ基板および膜付きダミー基板にラビング処理を行った。また、ラビング処置により得られたこれらの各配向膜付きＣＦ基板と、表２に示す条件で作製した配向膜付きアレイ基板とを用いて、液晶パネルを作製した。

このようにして得られた各配向膜付きＣＦ基板および液晶パネルについて、ムラの発生頻度を観察した。ムラの発生頻度は、配向膜付きＣＦ基板においては、配向処理面に水蒸気を当て、ハロゲンランプ及びグリーンランプ等を用いて目視確認を行った。また液晶パネルにおいては、外面にクロスニコルの二枚の偏光板を配したものをバックライト上で配向検査することによって確認した。このような配向検査では、ラビング材が行き渡らないＰＳ２６の影が遮光部２３に遮光されずに液晶パネルのアクティブ領域にまで広がった場合に、光漏れとして視認されるので、検査が容易である。また、表に示すムラの評価結果は、配向膜付きＣＦ基板および液晶パネルの双方に関する結果である。さらに、発塵頻度は、配向膜付きＣＦ基板上の異物数を、クボテック社製の異物検査機を用いてカウントした。

また、各配向膜付きダミー基板にて、配向規制力の指標となるリタデーション（Δnd）を測定した。測定には、Axo Metrics社製の「Axo Scan FAA-3series」を用い、配向膜付きダミー基板の配向処理面の上方から光を照射して、透過光のリタデーションを測定した。またリタデーションは配向膜面内において１２ポイント測定し、平均、標準偏差、および、標準偏差／平均を算出した。なお、リタデーションの測定を配向膜付きダミー基板で行うのは、配向膜付きＣＦ基板で測定した場合、ＣＦやＰＳ等の凹凸パターンにより測定用の光が乱反射し、配向膜そのものの正確な測定値が得られないためである。

各サンプルの作製条件および測定結果を表１に示す。

また、本実施形態にて使用したアレイ基板の作製条件および測定結果を表２に示す。

表１に示すように、ラビング材として綿を使用し、回転速度４５０ｒｐｍでアッパーラビングを行った比較例１および比較例２を比較すると、毛当りが短い（押し込み量が小さい）比較例１ではムラが多く、毛当りが長い比較例２では発塵が多かった。一方、リタデーションに関しては、比較例２は比較例１より平均がやや優れており、ばらつき（標準偏差／平均）は比較例１の半分以下と小さかった。

また、ラビング材として綿を使用し、回転速度６５０ｒｐｍでダウンラビングを行った比較例３および比較例４を比較すると、毛当りが短い比較例３ではムラが多く、毛当りが長い比較例４ではムラは若干改善するものの、発塵が多くなった。一方、リタデーションは、比較例４は比較例３より平均が優れており、ばらつき（標準偏差／平均）も小さかった。すなわち、比較例１および比較例２と同様の傾向が観察された。

一方、ラビング材としてハリ・コシが比較的に綿より弱いレーヨンを使用して回転速度１２００ｒｐｍでダウンラビングを行った比較例５および比較例６を比較した場合も、同様の傾向が観察された。すなわち、毛当りが短い比較例５は毛当りが長い比較例６より発塵は少なかった。ムラはあまり変わらなかった。また、ムラ、発塵ともに、ラビング材として綿を利用するより良好であった。一方、リタデーションは、毛当りが短い方が平均値、ばらつきともに良好であり、綿とは逆の結果となった。

２．２本のラビングロールを使用したラビング処理による配向膜付きＣＦ基板、配向膜付きダミー基板、および、液晶パネルの評価
表１に示した単数のラビングロールによるラビング処理の結果をふまえ、表３に示す条件の下、２本のラビングロール３２，３３を使用したラビング処理（ラビング工程）による配向膜付きＣＦ基板２１Ａ、配向膜付きダミー基板、および、この配向膜付きＣＦ基板２１Ａを使用した液晶パネル１０の評価を行った。ラビング処理前の膜付き基板の形成方法および液晶パネルの製造方法（加えて使用した配向膜付きアレイ基板）は上記１と同様とし、搬送速度も上記１と同様に２０ｍｍ／ｓｅｃとした。また、測定方法も上記１と同様の方法で行った。

各サンプルの作製条件および測定結果を表３に示す。

表３に示すように、ラビングロールの回転方向を第１ラビングロール３２でアッパーラビングとし、第２ラビングロール３３でダウンラビングとした場合には、ＰＳ（フォトスペーサ）２６がある場合でもＰＳ２６の影となってラビングが行われ難い領域が生じ難く、ムラが生じ難いことがわかった（比較例７、比較例８、実施例１参照）。

ただし、第１ラビング材３２Ｂおよび第２ラビング材３３Ｂとしてともに綿を使用した比較例７および比較例８では発塵が多く、歩留まりが悪かった。また、各ラビングロールを単独で使用した場合よりも２本ロールでのラビング後のリタデーションの測定値が小さくなった。これは、各ラビングロール３２，３３の回転方向を逆にしたことで、リタデーションに関してはラビング効果が相殺されたためと考えられる。

上述した比較例７および比較例８に対し、第１ラビング材３２Ｂとして比較的にハリ・コシが強い綿を使用し、その後、第２ラビング材３３Ｂとして比較的にハリ・コシが弱いレーヨンを使用した実施例１では、ムラをさらに改善することができた。これは、第１ラビングロール３２および第２ラビングロール３３の回転方向だけでなく、第１ラビング材３２Ｂおよび第２ラビング材３３Ｂの材質の違いによるラビング材自体のハリ・コシの強さの違いにより、ＰＳ２６に起因するラビング不良が改善されたためであると考えられる。

また、第２ラビング材３３Ｂとしてレーヨンを使用することにより、ハリ・コシが弱いレーヨンが、第１ラビングロール３２により発生した削りカスやパイル屑といった異物を箒のように除去する機能を有するため、発塵も大幅に改善された。

さらに実施例１では、第１ラビングロール３２または第２ラビングロール３３をそれぞれ単独で使用した場合の各リタデーション（Δnd1やΔnd2）よりも高いリタデーション（平均）が得られた。これは、第１ラビング材３２Ｂおよび第２ラビング材３３Ｂの材質を変更してラビング材自体のハリ・コシの強さを利用しつつラビング強度を変更することにより、逆回転によるラビング効果の打ち消し効果が半減されたためである。

以上の結果により、まず比較的にハリ・コシが強い綿によりアッパーラビングを行い、その後、比較的にハリ・コシが弱いレーヨンによりダウンラビングを行った場合に、ＰＳ２６の段差に起因するＣＦ基板１１Ａのラビング不良が改善され、ムラが抑制された均一なリタデーションが得られるとともに、発塵が抑えられることが確認できた。

＜他の実施形態＞
本明細書に開示される技術は上記記述および図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施例では、第１ラビングロール３２，１３２および第２ラビングロール３３，１３３に対する基板の相対的な搬送方向を一方向とし、一対のラビングロールを基板に対して同方向から接触させる構成としたが、一対のラビングロールに対して基板を往復させることによりラビングを行うようにしてもよい。ただし、そのような構成においては、タクトが低下する。

（２）上記実施例では、第１ラビングロール３２，１３２および第２ラビングロール３３，１３３の直径を同寸法としたが、直径が異なるものを使用してもよい。

（３）上記実施例では、第１ラビングロール３２，１３２および第２ラビングロール３３，１３３の回転軸を搬送方向と直交する方向に設定したが、回転軸は搬送方向と直交していなくてもよい。

（４）各ラビングロールの押し込み量や回転速度は上記実施例に限らず、適宜変更することができる。また搬送装置の移動速度も、上記実施形態に限るものではない。

（５）液晶パネルに使用する配向膜付きアレイ基板は、上記実施形態に限るものでなく、作製条件が異なるものを使用することができる。

１０：液晶パネル、１１Ａ：ＣＦ基板、１１Ｂ：アレイ基板（対向基板）、１２：液晶層（液晶）、１４：薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、１５：画素電極、２０：配向膜（対向側配向膜）、２１Ａ：配向膜付きＣＦ基板、２１Ｂ：配向膜付きアレイ基板（配向膜付き対向基板）、２２：カラーフィルタ（ＣＦ）、２５：配向膜、２６：フォトスペーサ（ＰＳ）、３２：第１ラビングロール、３２Ｂ：第１ラビング材、３３：第２ラビングロール、３３Ｂ：第２ラビング材、１３２：第１ラビングロール（対向側第１ラビングロール）、１３２Ｂ：第１ラビング材（対向側第１ラビング材）、１３３：第２ラビングロール（対向側第２ラビングロール）、１３３Ｂ：第２ラビング材（対向側第２ラビング材）

Claims

基板上にカラーフィルタを形成するカラーフィルタ形成工程と、
前記基板上にフォトスペーサを形成するフォトスペーサ形成工程と、
前記基板上に形成された前記カラーフィルタおよび前記フォトスペーサを覆うように配向膜を形成する配向膜形成工程と、
前記配向膜を前記基板と平行な回転軸を有する円柱状の第１ラビングロールおよび第２ラビングロールによって順にラビングするラビング工程とを少なくとも含み、
前記第１ラビングロールは、前記基板が相対的に進行する方向から当該基板を押し戻す方向に回転するように設定されているとともに、前記第２ラビングロールは、前記基板を相対的に押し出す方向に回転するように設定されており、
前記第２ラビングロールの外周に設けられた第２ラビング材は前記第１ラビングロールの外周に設けられた第１ラビング材より比較的にハリ・コシが弱い材質により形成されている配向膜付きカラーフィルタ基板の製造方法。
前記第１ラビング材は綿であり、前記第２ラビング材はレーヨンである請求項１に記載の配向膜付きカラーフィルタ基板の製造方法。
請求項１または請求項２に記載の製造方法により製造された配向膜付きカラーフィルタ基板と、前記配向膜付きカラーフィルタ基板の前記配向膜側に対向して配置され、前記配向膜付きカラーフィルタ基板に対向する面側に対向側配向膜が形成された配向膜付き対向基板と、の間に液晶を挟持させる液晶挟持工程を含む、液晶パネルの製造方法。
前記配向膜付き対向基板は、基板上にＴＦＴおよび画素電極が形成されたアレイ基板に前記対向側配向膜が形成されたものであるとともに、前記アレイ基板と平行な回転軸を有する円柱状の対向側第１ラビングロールおよび対向側第２ラビングロールによって順にラビングする対向側ラビング工程を少なくとも経たものであって、
前記対向側第１ラビングロールの外周に設けられた対向側第１ラビング材は、前記対向側第２ラビングロールの外周に設けられた対向側第２ラビング材より比較的にハリ・コシが強い材質により形成され、
前記対向側第１ラビングロールおよび前記対向側第２ラビングロールは、ともに、前記アレイ基板が相対的に進行する方向に向けて、当該アレイ基板を押し出す方向に回転するように設定されている、請求項３に記載の液晶パネルの製造方法。
前記対向側第１ラビングロールおよび前記対向側第２ラビングロールは、単数の前記対向側第２ラビングロールによりラビングされた前記基板のリタデーション（Δnd2）が、単数の前記対向側第１ラビングロールによりラビングされた前記基板のリタデーション（Δnd1）の５０〜６０％となる組み合わせとされている請求項４記載の液晶パネルの製造方法。