JP3227624B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置の製造方法

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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、液晶セルの配向処理
にラビング法を用いた液晶表示装置の製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】図7は従来のTN−LCDのセル構造の
一例を示す断面図である。同図において、1a,1bは
上下の二枚のガラス基板、2a,2bはITO電極、3
a,3bは配向膜、4は内部に封入された液晶で、以上
により液晶セルが構成され、ITO電極2a,2bへの
通電制御によって種々の表示が行われるようになってい
る。
【0003】ここで、TN−LCDは視角依存性があ
り、見る方向によって視認性が異なるという性質を持っ
ている。また、液晶分子を配向制御する方法として、一
般的にラビング法が採用されているが、これによって生
じるプレチルト(pretilt)角θが上記視角依存性の原因
となっている。
【0004】図8は上記LCDセルの製造工程を模式的
に示す図であり、ここではラビングの前工程と後工程は
省略し、上述の配向処理を行うラビング工程のみを示し
ている。
【0005】このラビング工程では、ITO電極2及び
配向膜3を設けたガラス基板1を固定しておき、円板状
のラビングローラ5をX方向に回転させながらY方向に
平行移動させる。これによって、ラビングローラ5の外
周に取り付けられたナイロンやレーヨンなどのラビング
布6が配向膜3を一定方向に擦り、ラビング処理が行わ
れる。そして、このラビング処理により、液晶分子はそ
の方向に配向制御される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の液晶表示装置の製造方法では、全ての液晶
分子がある方向に一定のプレチルト角を持って配向制御
されるため、印加電圧に対して液晶分子が立つ方向が決
まってしまい、観察者の見る方向によって表示品位が異
なり、視角特性が悪いという問題点があった。
【0007】この発明は、上記のような問題点に着目し
てなされたもので、同じ表示品位の視角が拡大し、また
視角の対称性も得られ、視角特性が向上する液晶表示装
置の製造方法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示装置
の製造方法は、ラビング工程において、周方向が複数の
領域に分割され、隣接する領域のラビング条件が異なる
ように設定されたラビングローラを用いて、液晶セル基
板の配向膜を形成するようにしたものである。
【0009】
【作用】この発明の液晶表示装置の製造方法において
は、ラビング条件の異なる複数の領域を持つラビングロ
ーラを用いてセル基板の配向膜を形成することで、容易
に液晶セル内にプレチルト角の異なる複数の領域を設け
ることができる。
【0010】
【実施例】図1はこの発明の第1実施例による液晶表示
装置の製造方法を模式的に示す工程図であり、図7,図
8と同一符号は同一要素を示している。図において、1
a,1bは液晶を封入した液晶セルのガラス基板、2
a,2bは液晶を駆動するためのITO電極、3a,3
c,3dは液晶を配向制御する配向膜、5は周囲にラビ
ング布6を有したラビングローラ、7は周方向が複数
(ここでは二つ)の領域に分割され、隣接する領域のラ
ビング条件が異なるように設定されたラビングローラ
で、分割された領域にはそれぞれ材質の異なるラビング
布8aと8bが設けられている。
【0011】上記の液晶セルの製造工程を示す工程図で
は、ラビング工程の前工程と後工程は従来と同様省略さ
れている。そして、このラビング工程に入ると、液晶セ
ルの上下のガラス基板1aと1b(基板AとB)は、そ
れぞれ別に形成される。
【0012】すなわち、一方のガラス基板1aに対して
は、図8と同様のラビングローラ5によるラビング処理
が行われ、ある方向に一様なプレチルト角を持つような
配向膜3aが形成される。
【0013】また、もう一方のガラス基板1bに対して
は、周方向にラビング条件の異なる二つの領域、つまり
異なるラビング布8a,8bを有した二つの領域を持つ
ラビングローラ7によりラビング処理が行われる。この
結果、ガラス基板1bには図に示すような二つの領域が
交互に表われる配向膜3c,3dが形成される。この配
向膜3c,3dの二つの領域の幅は、ラビングローラ7
のX方向の回転速度とY方向への移動速度によって決定
される。
【0014】図2は上記のようにして形成された液晶セ
ルの構造を示す断面図である。図示のように、上側の基
板Aの液晶分子のプレチルト角θ2は一定であるが、下
側の基板Bでは異なる配向膜3c,3dが形成されてお
り、各々のプレチルト角θ1,θ3は異なっている。そ
して、TN−LCDセルの場合は、この関係を保ったま
ま90度ツイストしている。
【0015】このように、簡単な処理部材及び工程で、
バルク液晶分子のチルト角が反対の二つの領域が形成さ
れ、液晶セル内にマルチドメインが形成されるので、従
来のような視角の狭い領域が改善され、同じ表示品位の
視角が拡大される。また、視角の良好な対称性も得ら
れ、視角特性が向上したものとなる。
【0016】ここで、上記の例では、(i) 配向膜の材質
あるいは種類が異なると液晶分子のダイレクタの傾斜角
(プレチルト角)が異なることと、(ii)ラビング配向処
理の強度(rubbing strength) が異なるとプレチルト角
が異なることを利用している。そして、これらの(i) と
(ii)によって、図2に示すように、上下基板の界面での
液晶分子のダイレクタのプレチルト角θ1,θ2,θ3
はそれぞれ異なり、θ3>θ2>θ1となるような条件
に制御することができるようになる。つまり、上下基板
の界面でのプレチルト角が上記のような関係であれば、
連続体理論によってセル中央の液晶分子は二つの領域で
逆方向のプレチルト角を持つようになる。
【0017】このように、図1の工程で配向処理された
上下の基板をプレチルト角が逆になるように貼り合わせ
ることにより、セルのバルク液晶分子のダイレクタの傾
きが逆になり、これによりマルチドメインが形成され
る。そして、このバルク部分子ダイレクタの傾きが反対
になることで、印加電圧に対する液晶分子の立ち上がり
方向も反対になる。
【0018】したがって、観察者にあっては上述のよう
に左右対称の視角特性を得ることができ、視角を改善す
ることができる。また、上述のように、ラビングローラ
7の回転速度、移動速度及びローラ径等の各種ラビング
条件により、上記マルチドメインの幅を制御することが
できる。
【0019】図3はこの発明の第2実施例を示す側面図
であり、ここではラビング工程に使用するラビングロー
ラ9の形状のみを示している。このラビングローラ9
は、周方向を四つの領域に等分割し、各領域に材質の異
なる二種以上のラビング布10a,10bを隣り合う領
域で相違するように設けたものである。
【0020】このような形状のラビングローラ9を用い
てガラス基板の配向膜を形成しても、上述の実施例と同
様液晶セル内にマルチドメインを形成することができ、
上記と同様の作用効果を得ることができる。
【0021】図4はこの発明の第3実施例を示す図であ
る。この実施例におけるラビングローラ11は、材質が
同じで毛足の相違する二種類のラビング布12a,12
bを使用し、これを外周に巻いたものであり、図では周
方向を2等分割した例を示している。
【0022】図5はこの発明の第4実施例を示す図であ
る。ここに示すラビングローラ13は、周方向を二つの
領域に等分割して、両者の間に段差を設けてあり、その
周囲にラビング布14を巻いた形状となっている。この
場合、二つの領域でラビング布14の材質、毛足を変え
るようにしても良い。
【0023】また、図6はこの発明の第5実施例を示し
たものである。この実施例のラビングローラ15は、上
記の段差を複数等分割して設けたものであり、図5の実
施例と同様、周囲のラビング布16は段差毎の各領域で
同じであっても相違しても良い。そして、このような形
状のラビングローラ15を使用しても、上述の各実施例
と同様の作用効果が得られ、視角特性の改善された液晶
セルを得ることができる。
【0024】なお、以上の各実施例では、片側の基板に
ラビングの強さによって二つのプレチルト角を発生させ
る場合について説明したが、反対側の基板で前述のよう
なプレチルト角θ1,θ2,θ3の関係を得るために
は、次のような処理を行えば良い。
【0025】すなわち、図2に示した基板Aと基板B
にそれぞれ異なる配向膜材料を使用し、液晶分子のプレ
チルト角を制御するか、あるいは、図2に示した基板
Aと基板Bに同じ配向膜材料を使用し、ラビングの強さ
によってプレチルト角を制御する。そして、このか
の処理によって、θ3>θ2>θ1の関係を得ることが
できる。
【0026】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、周方
向にラビング条件の異なる複数の領域を持つラビングロ
ーラを用いて液晶セル基板の配向膜を形成するようにし
たため、簡単な処理部材及び工程で、同じ表示品位の視
角を拡大し、また視角の対称性も得られ、視角特性が向
上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1実施例を示す工程図
【図2】 図1の工程で形成された液晶セルの構造を示
す断面図
【図3】 この発明の第2実施例を示す工程図
【図4】 この発明の第3実施例を示す工程図
【図5】 この発明の第4実施例を示す工程図
【図6】 この発明の第5実施例を示す工程図
【図7】 TN−LCDのセル構造の一例を示す断面図
【図8】 従来例を示す工程図
【符号の説明】
1a,1b ガラス基板 3a,3c,3d 配向膜 4 液晶 7,9,11,13,15 ラビングローラ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶を封入した液晶セルの基板に配向膜
    を設けた液晶表示装置の製造方法において、周方向が複
    数の領域に分割され、隣接する領域のラビング条件が異
    なるように設定されたラビングローラを用いて、前記基
    板の配向膜を形成することを特徴とする液晶表示装置の
    製造方法。
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KR100415506B1 (ko) * 1996-06-12 2004-04-29 삼성전자주식회사 광시야각형성을위한러빙공정용천
CN106462013B (zh) * 2016-06-17 2019-04-23 京东方科技集团股份有限公司 摩擦辊及其制造方法,以及利用摩擦辊摩擦液晶显示基板的取向层的摩擦方法

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