JP2759581B2 - ラビング装置及びラビング方法 - Google Patents

ラビング装置及びラビング方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶素子の液晶を配向
させるための配向制御膜のラビング処理に用いるラビン
グ装置及びこのラビング装置を用いたラビング方法、特
に強誘電性液晶を用いて表示を行う強誘電性液晶素子の
液晶を配向させるための配向制御膜のラビング処理に用
いるラビング装置及びこのラビング装置を用いたラビン
グ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、強誘電性液晶素子は、それぞれ
透明電極を設けた一対の基板間に強誘電性を有する液晶
を挟持しており、上記基板の透明電極上には強誘電性液
晶と直接接して該液晶の配向性を制御する配向制御膜が
設けられている。
【０００３】図１に強誘電性液晶素子の一例を示す。
【０００４】図１で示すセル構造体は、ガラス基板１０
１と１０１’をスペーサ１０４で所定の間隔に保持して
対向させ、この一対の基板１０１と１０１’をシーリン
グするために接着剤１０６で接着したセル構造を有して
いる。さらに基板１０１上には、複数の透明電極１０２
からなる電極群（例えば、マトリックス電極構造のうち
の走査電圧印加用電極群）が例えば帯状パターン等の所
定パターンで形成されている。基板１０１’の上には、
前述の透明電極１０２と交差させた複数の透明電極１０
２’からなる電極群（例えば、マトリックス電極構造の
うちの信号電圧印加用電極群）が形成されている。１０
３は基板１０１と基板１０１’に挟持された液晶を示
す。このようなセル構造体を１組の偏光子１０７、１０
８で挟み液晶表示装置が構成される。
【０００５】１０９、１０９’はショート防止用絶縁体
膜で、その上に配向制御膜１０５、１０５’が配置され
る。この配向制御膜１０５、１０５’は、無機絶縁膜又
は有機絶縁物質を被膜形成した後、表面を配向処理して
得られる。
【０００６】従来、このような配向制御膜を形成する配
向処理方法の一つとしてラビング法が用いられてきた。
ラビング法はパイル糸を有する布等で一方向に基板を擦
り、その擦った方向に液晶を配向させる手法である。ラ
ビングは基板全面に均一な配向処理を施すことが必要で
ある。また、生産性の点からラビング処理は図１５に示
すように行なわれる。同図において、円柱形のラビング
ローラ３０１にラビング布３０２を貼りつけ、このラビ
ング布３０２上のパイル糸を基板１０１或いは１０１’
に接触させる。ローラ３０１はＡまたはＢ方向に回転さ
せ、同時に基板１０１（１０１’）又はラビングローラ
３０１をＣ又はＤ方向に平行移動することで、基板１０
１（１０１’）全面に配向処理を施す。このような手法
が従来行なわれていた。
【０００７】また、量産に当り同一の配向処理を行なう
ため、ラビングローラ３０１の回転方向（Ａ又はＢ方
向）、基板１０１もしくはラビングローラ３０１の移動
方向（Ｃ又はＤ方向）を固定して多数の基板をラビング
処理している。
【０００８】しかしながら、従来のラビングローラの回
転方向を固定する方法は、パイル糸の一方向のみで基板
を擦りつづけるため、パイル糸の消耗が激しい。また、
パイル糸が一方向に傾き、基板に付加する一軸性配向規
制力が基板のラビング処理を行なうたびに徐々に弱まっ
ていき、液晶の均一な配向状態が得られなくなるという
問題がある。したがって、ラビング布の早期交換が必要
であった。
【０００９】そこで、パイル糸のある一方向の面で１枚
の基板を擦り、次にラビング処理する基板をパイル糸の
反対方向の面で擦り、これを交互に繰り返しラビング処
理を行なう製造方法が提案されている。これによりパイ
ル糸が傾くことを防ぎ、一軸配向規制力を弱めることな
くより多くの基板のラビング処理を行なうことができ
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ラ
ビング方法では、パイル糸がラビング処理前に完全に起
立していることが望ましいが、パイル糸を有するラビン
グ布の製造法上、パイル糸が傾くことを防げない。この
様な場合、パイル糸のある一方向の面でラビング処理し
た時の一軸配向規制力とパイル糸の反対方向の面で処理
した時の一軸配向規制力とが異なることが本発明の発明
者らの実験によって判明した。これは、パイル糸が傾い
ている時ローラの回転方向によって基板（配向制御膜）
とパイル糸の摩擦力が異なるためであると思われる。こ
れにより上下の基板での配向規制力が異なり、液晶パネ
ル全体の配向均一性または双安定性が得られなくなる問
題を引き起こしている。
【００１１】本発明の目的は、上述した従来例における
問題点に鑑み、一軸配向規制力を弱めることなくより多
くの基板をラビング処理することが可能で、かつ上下の
基板での一軸配向規制力をより等しくするラビング方法
を提供することにある。
【００１２】本発明の第１は、液晶素子の配向制御膜に
配向規制力を付与するラビング装置であって、同一方向
に回転する円柱形のラビングローラを２本以上偶数本有
し、この偶数本のラビングローラのうち、半数のローラ
に巻き付けたラビング布のパイルの傾き方向が該ローラ
の回転方向であり、残りの半数のローラに巻き付けたラ
ビング布のパイルの傾き方向が該ローラの回転方向とは
逆方向であることを特徴とするラビング装置であり、本
発明の第２は、上記のラビング装置を用い、ラビングロ
ーラの回転方向を１回毎に反転させながら基板のラビン
グ処理を行うことを特徴とするラビング方法である。
【００１３】図２に２本のローラを用いた本発明のラビ
ング装置の主要部を示す。本図に示す通り、第１のロー
ラ２０１及び第２のローラ２０２が同時にＡ方向又はＢ
方向に回転可能に取り付けられている。ローラ２０１、
２０２がＡ方向に回転した時には基板１０１はＣ方向
に、Ｂ方向に回転した時にはＤ方向に移動する。図３は
これらのローラの断面図であり、パイル糸３１の傾き方
向が第１のローラ２０１と第２のローラ２０２で逆方向
になるようにそれぞれにラビング布が貼りつけてある。
【００１４】本発明においては、１枚目の基板をＣ方向
に移動させてラビング処理の後、次の基板はＤ方向に、
３枚目の基板はＣ方向に、と順次反転させながらラビン
グ処理を行う。
【００１５】
【実施例】
実施例１〜５ 図１に示した構成の基板を作製した。先ず、１．１ｍｍ
厚のガラス基板を用意し、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉ
ｎ Ｏｘｉｄｅ）のストライプ状電極を形成、次にショ
ート防止用絶縁体膜としてＳｉＯ2 をスパッタ法により
６００Å積層した上にポリイミド形成液を塗布した。そ
の後、約１時間３００℃の加熱焼成処理を施しポリイミ
ド配向制御膜を形成した。
【００１６】上記の方法で作製した基板を１００枚用意
した。図２に示すラビング装置のローラに、ナイロンの
パイル糸を有するラビング布を図３に示したようにパイ
ル糸の傾き方向が逆になるように巻き付けた。次に１０
０枚の基板を連続にラビング処理した。前記したよう
に、１００枚の基板のうちラビング順番が奇数番目の基
板１０１は、ラビングローラをＡ方向に回転させながら
Ｃ方向に平行移動してラビング処理を行った。ラビング
順番が偶数番目の基板１０１は、ラビングローラを逆回
転させＢ方向に回転させながらＤ方向に平行移動してラ
ビング処理を行った。これにより、図３に示すパイル糸
のＦ面とＨ面で奇数番目の基板を擦り、反対側のＥ面と
Ｇ面で偶数番目の基板を擦ることになる。
【００１７】次に、ラビング処理を行った第１番目と第
２番目、第９番目と第１０番目、第２９番目と第３０番
目、第５９番目と第６０番目、第９９番目と第１００番
目それぞれの基板を、粒径１．５μｍのシリカビーズを
介して２枚の一軸性配向軸がほぼ平行になるように貼り
合わせた。以上により５つのセルを作製した。これらの
セルにフェニルピリミジンを主成分とする混合強誘電性
液晶を注入して双安定性を評価した。双安定の評価は、
パネルをクロスニコル下で２０Ｖの矩形波をパルス巾を
変えながら印加し、白→黒のしきい値（パルス巾）を測
定し、次に逆極性の矩形波をパルス巾を変えながら黒→
白のしきい値を測定する。測定したそれぞれのしきい値
の差が小さいほど双安定性が良好であることを示してい
る。上記５つのセルのしきい値の測定結果を表１に示
す。
【００１８】
【表１】 比較例１〜５ 実施例と同様の方法で配向制御膜まで形成した基板を１
００枚用意した。ラビング方法は、実施例と同様の形態
で行った。ただし、ローラに巻き付けるラビング布のパ
イルの傾き方向が実施例とは異なり、図４に示すように
巻き付けた。次に実施例と同様に１００枚の基板を連続
にラビング処理した。２本のラビングローラの回転方向
と基板の移動方向は実施例と同様で、１００枚の基板の
うちラビング順番が奇数番目の基板１０１は、ラビング
ローラをＡ方向に回転させながらＣ方向に平行移動して
ラビング処理を行い、ラビング順番が偶数番目の基板１
０１は、ラビングローラを逆回転させＢ方向に回転させ
ながらＤ方向に平行移動してラビング処理を行った。こ
れにより、図４に示すパイル糸のＪ面とＬ面で奇数番目
の基板を擦り、反対側のＩ面とＫ面で偶数番目の基板を
擦ることになる。
【００１９】次に、ラビング処理を行った第１番目と第
２番目、第９番目と第１０番目、第２９番目と第３０番
目、第５９番目と第６０番目、第９９番目と第１００番
目それぞれの基板を、粒径１．５μｍのシリカビーズを
介して２枚の一軸性配向軸がほぼ平行になるように貼り
合わせた。以上により５つのセルを作製した。これらの
セルにフェニルピリミジンを主成分とする混合強誘電性
液晶を注入して双安定性を評価した。上記５つのセルの
しきい値の測定結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】 以上の結果より、比較例では白→黒、黒→白のしきい値
に差が見られたが、実施例ではこの差がほぼなくなっ
た。これは実施例において双安定性が良好であることを
示している。
【００２１】
【発明の効果】本発明によると、傾き方向の異なる複数
のパイル糸でラビング処理されるため、配向規制力が強
く、特に強誘電性液晶素子に対して用いると、良好な双
安定性を示す強誘電性液晶素子を製造することができ
る。又、ローラの回転方向が１枚毎に反転するため、パ
イル糸の一方向面のみでのラビングが防止され、ラビン
グ布を長期使用できるだけでなく、良好な液晶素子を、
均一に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る強誘電性液晶素子の断面図であ
る。
【図２】本発明のラビング装置及びラビング方法を表す
模式図である。
【図３】本発明のラビング装置におけるパイル糸の傾き
方向を表す、ラビングローラの断面図である。
【図４】比較例のパイル糸の傾き方向を表す、ラビング
ローラの断面図である。
【図５】従来のラビング方法を表す模式図である。
【符号の説明】
１０１、１０１’ 基板 １０２、１０２’ 透明電極 １０３ 液晶 １０４ スペーサ １０５ 配向制御膜 １０６ 接着剤 １０７、１０８ 偏光子 １０９ ショート防止用絶縁体膜 ２０１ 第１のローラ ２０２ 第２のローラ ３０１ ラビングローラ ３０２ ラビング布
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−147325（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−69920（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−24626（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1337 500 G02F 1/13 101

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液晶素子の配向制御膜に配向規制力を付
    与するラビング装置であって、同一方向に回転する円柱
    形のラビングローラを２本以上偶数本有し、この偶数本
    のラビングローラのうち、半数のローラに巻き付けたラ
    ビング布のパイルの傾き方向が該ローラの回転方向であ
    り、残りの半数のローラに巻き付けたラビング布のパイ
    ルの傾き方向が該ローラの回転方向とは逆方向であるこ
    とを特徴とするラビング装置。
  2. 【請求項２】 液晶素子が強誘電製液晶を用いた液晶素
    子であることを特徴とする請求項１のラビング装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のラビング装置を用い、ラ
    ビングローラの回転方向を１回毎に反転させながら基板
    のラビングを行うことを特徴とするラビング方法。
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