JP3473735B2 - アクティブマトリクス型液晶表示素子の製造方法 - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示素子の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオ・ビジ
ュアル機器、およびパソコンやワープロなどの平面ディ
スプレイに使用される液晶表示素子、特に表示特性に視
野角依存性の少ない横電界モードのアクティブマトリク
ス液晶表示素子の製造方法に関するものである。
ュアル機器、およびパソコンやワープロなどの平面ディ
スプレイに使用される液晶表示素子、特に表示特性に視
野角依存性の少ない横電界モードのアクティブマトリク
ス液晶表示素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子は、液晶テレビ，パソコ
ン，ワープロなどに応用されており、最近ではオフィス
・オートメーション機器用のディスプレイ、あるいはプ
ロジェクションＴＶとしても広く使用され、その表示品
位は年々向上している。
ン，ワープロなどに応用されており、最近ではオフィス
・オートメーション機器用のディスプレイ、あるいはプ
ロジェクションＴＶとしても広く使用され、その表示品
位は年々向上している。
【０００３】特にスイッチング素子として薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型方式の
ＴＮ（Twisted Nematic）液晶表示装置は大容量の表示
を行っても高いコントラストが保たれるという大きな特
徴を有し、近年において市場要望の極めて高いラップト
ップパソコンあるいはノートパソコン、さらにはエンジ
ニアリング・ワークステーション用に対応する大型かつ
大容量のフルカラーディスプレイの候補として開発およ
び商品化が積極的に行われている。
スタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型方式の
ＴＮ（Twisted Nematic）液晶表示装置は大容量の表示
を行っても高いコントラストが保たれるという大きな特
徴を有し、近年において市場要望の極めて高いラップト
ップパソコンあるいはノートパソコン、さらにはエンジ
ニアリング・ワークステーション用に対応する大型かつ
大容量のフルカラーディスプレイの候補として開発およ
び商品化が積極的に行われている。
【０００４】このようなアクティブマトリクス方式の液
晶表示素子において、広く用いられている液晶表示モー
ドとしてＴＮ方式がある。このＴＮ方式は、液晶層を挟
持する電極基板間において液晶分子が９０゜捻れた構造
を採用するパネルを２枚の偏光板により挟持したもので
ある。そして電極基板間に電圧を印加すると液晶分子
は、捻れ構造を解きながら電界の向きに配列しようと
し、この分子の配列状態により、パネルを透過してくる
光の偏光状態が変わって、光の透過率が変調されること
によって表示を行うものである。
晶表示素子において、広く用いられている液晶表示モー
ドとしてＴＮ方式がある。このＴＮ方式は、液晶層を挟
持する電極基板間において液晶分子が９０゜捻れた構造
を採用するパネルを２枚の偏光板により挟持したもので
ある。そして電極基板間に電圧を印加すると液晶分子
は、捻れ構造を解きながら電界の向きに配列しようと
し、この分子の配列状態により、パネルを透過してくる
光の偏光状態が変わって、光の透過率が変調されること
によって表示を行うものである。
【０００５】しかし同じ分子配列状態でも、液晶パネル
に入射してくる光の入射方向によって透過光の偏光状態
は変化するため、入射方向に対応して光の透過率は異な
ってくる。すなわち液晶パネルの特性は視野角依存性を
持つ。この視角特性により、主視角方向（液晶層の中間
層における液晶分子の長軸方向）に対して視点を斜めに
傾けると、輝度の逆転現象を引き起こす。この逆転現象
とは、ある電圧のときの表示輝度が、それより低い電圧
時の輝度よりも明るくなる現象をいい、特に黒表示のた
め高電圧を印加したときの輝度逆転現象は、液晶パネル
の画質上、重要な解決課題となっている。
に入射してくる光の入射方向によって透過光の偏光状態
は変化するため、入射方向に対応して光の透過率は異な
ってくる。すなわち液晶パネルの特性は視野角依存性を
持つ。この視角特性により、主視角方向（液晶層の中間
層における液晶分子の長軸方向）に対して視点を斜めに
傾けると、輝度の逆転現象を引き起こす。この逆転現象
とは、ある電圧のときの表示輝度が、それより低い電圧
時の輝度よりも明るくなる現象をいい、特に黒表示のた
め高電圧を印加したときの輝度逆転現象は、液晶パネル
の画質上、重要な解決課題となっている。
【０００６】この課題を解決するために、ＴＮ型液晶表
示方式のように基板垂直方向に電界を印加するのではな
く、液晶に印加する方向を基板に対してほぼ平行な方向
とする方式（横電界型）があり、この方式に関しては、
例えば特公昭６３−２１９０７号公報および特開平６−
１６０８７８号公報において提案されている。
示方式のように基板垂直方向に電界を印加するのではな
く、液晶に印加する方向を基板に対してほぼ平行な方向
とする方式（横電界型）があり、この方式に関しては、
例えば特公昭６３−２１９０７号公報および特開平６−
１６０８７８号公報において提案されている。
【０００７】一般的な横電界方式の液晶表示素子は、櫛
形状の画素電極と共通電極とが咬合された電極基板と、
その対向基板間に液晶を挟持してなるパネルを２枚の偏
光板で挟んだ構造をしている。そして、画素電極と共通
電極間に電圧を印加することによって、電極間の液晶の
分子配列を平面的に変化させ、光の透過率を変調するこ
とによって画像を表示する。この横電界方式では、液晶
分子の配列変化が電極基板に対して平行に変化すること
から、光の変調の視野角依存性が少ない。
形状の画素電極と共通電極とが咬合された電極基板と、
その対向基板間に液晶を挟持してなるパネルを２枚の偏
光板で挟んだ構造をしている。そして、画素電極と共通
電極間に電圧を印加することによって、電極間の液晶の
分子配列を平面的に変化させ、光の透過率を変調するこ
とによって画像を表示する。この横電界方式では、液晶
分子の配列変化が電極基板に対して平行に変化すること
から、光の変調の視野角依存性が少ない。
【０００８】ＴＮ型および横電界型のいずれにおいて
も、液晶を配向させる手段として、電極基板上に形成し
たポリイミド樹脂などの配向層表面を樹脂繊維布を用い
て擦るラビングが一般的に行われている。一般的なラビ
ング方法は、繊維径が数μｍ〜数十μｍで、かつ長さが
１〜５ｍｍ程度のレーヨンやナイロン布を巻き付けたロ
ールを回転させ、毛先が０．１〜０．５ｍｍ程度触れる
ような状態において基板もしくはロールを移動させ、基
板全面を処理する方法であって、この方法によって、毛
先が基板を擦った方向に液晶の配向方位が決まる。
も、液晶を配向させる手段として、電極基板上に形成し
たポリイミド樹脂などの配向層表面を樹脂繊維布を用い
て擦るラビングが一般的に行われている。一般的なラビ
ング方法は、繊維径が数μｍ〜数十μｍで、かつ長さが
１〜５ｍｍ程度のレーヨンやナイロン布を巻き付けたロ
ールを回転させ、毛先が０．１〜０．５ｍｍ程度触れる
ような状態において基板もしくはロールを移動させ、基
板全面を処理する方法であって、この方法によって、毛
先が基板を擦った方向に液晶の配向方位が決まる。
【０００９】しかしながら、実際の基板に対するラビン
グ時には、基板端面の影響、あるいは実際のアクティブ
マトリクス型液晶表示素子用のＴＦＴアレイ基板上に形
成されている画素電極、あるいは外部駆動回路から電気
信号を受けるための電極引き出し電極、あるいは信号を
基板内部に伝えるための信号配線電極により、約０．１
〜１μｍの凹凸段差が存在するため、その影響により、
図４に示すようにラビングロール２１に巻き付けたラビ
ング布２２を回転させ、基板２３を矢印Ａ方向に移動さ
せてラビング処理を行うと、前記基板端面あるいは段差
部が擦られることによって、ラビング布２２の毛先がよ
り分けられてラビング布２２の毛において偏在部２２ａ
が発生する。この偏在部２２ａのため基板２３には、ラ
ビング不均一部（むら部分）２３ａが発生する。
グ時には、基板端面の影響、あるいは実際のアクティブ
マトリクス型液晶表示素子用のＴＦＴアレイ基板上に形
成されている画素電極、あるいは外部駆動回路から電気
信号を受けるための電極引き出し電極、あるいは信号を
基板内部に伝えるための信号配線電極により、約０．１
〜１μｍの凹凸段差が存在するため、その影響により、
図４に示すようにラビングロール２１に巻き付けたラビ
ング布２２を回転させ、基板２３を矢印Ａ方向に移動さ
せてラビング処理を行うと、前記基板端面あるいは段差
部が擦られることによって、ラビング布２２の毛先がよ
り分けられてラビング布２２の毛において偏在部２２ａ
が発生する。この偏在部２２ａのため基板２３には、ラ
ビング不均一部（むら部分）２３ａが発生する。
【００１０】図５はラビング工程を説明するための概略
図、図６は図５における一部拡大図であり、回転させた
ラビングロール２１に巻き付けたラビング布２２に対し
て、電極基板２３を矢印Ａの方向に移動させラビング処
理を行う。このときのラビング布２２の１本の毛２５の
直径は１０〜３０μｍが一般的であり、毛先が矢印Ｂの
方向へ電極基板２３を擦るとき、電極基板２３上に形成
された画素電極などの凸部２７の前後には布が擦れない
領域、すなわち液晶の配向方向が規定できない非配向領
域２８ができる。この非配向領域２８の大きさは、布が
段差部を擦る回数を多くすると、すなわちラビング密度
を高くすることによって小さくなる（非配向領域の大き
さはラビング密度に反比例）。
図、図６は図５における一部拡大図であり、回転させた
ラビングロール２１に巻き付けたラビング布２２に対し
て、電極基板２３を矢印Ａの方向に移動させラビング処
理を行う。このときのラビング布２２の１本の毛２５の
直径は１０〜３０μｍが一般的であり、毛先が矢印Ｂの
方向へ電極基板２３を擦るとき、電極基板２３上に形成
された画素電極などの凸部２７の前後には布が擦れない
領域、すなわち液晶の配向方向が規定できない非配向領
域２８ができる。この非配向領域２８の大きさは、布が
段差部を擦る回数を多くすると、すなわちラビング密度
を高くすることによって小さくなる（非配向領域の大き
さはラビング密度に反比例）。
【００１１】図７に示すような構成の一般的なＴＮモー
ドの液晶表示素子では、対向基板３０に設けた遮光層３
１が、アレイ基板３２に形成した電極あるいは配線部の
凸部３３によって発生する非配向領域３４が隠れるよう
に貼り合わされるため、非配向領域が表示品位に影響し
ない。なお、図７において、３５は対向共通電極、３６
は液晶層、３７は配向層、３８はカラーフィルター層、
３９は画素電極を示している。
ドの液晶表示素子では、対向基板３０に設けた遮光層３
１が、アレイ基板３２に形成した電極あるいは配線部の
凸部３３によって発生する非配向領域３４が隠れるよう
に貼り合わされるため、非配向領域が表示品位に影響し
ない。なお、図７において、３５は対向共通電極、３６
は液晶層、３７は配向層、３８はカラーフィルター層、
３９は画素電極を示している。
【００１２】しかしながら、図８に示すような一般的な
横電界型の液晶表示素子では、光透過量をより大きくと
るために、対向基板４０に形成される遮光層４１は、配
線段差部４５のみを隠すように配置され貼り合わされ
る。よって、アレイ基板４３に形成した画素電極である
櫛形状電極の段差部４５に発生する非配向領域４２は、
完全に対向基板４０の遮光層４４に隠れず、非配向領域
４２の大きさが表示品位に直接影響する。なお、図８に
おいて、４６は配向層、４７はカラーフィルター層、４
８は液晶層を示している。
横電界型の液晶表示素子では、光透過量をより大きくと
るために、対向基板４０に形成される遮光層４１は、配
線段差部４５のみを隠すように配置され貼り合わされ
る。よって、アレイ基板４３に形成した画素電極である
櫛形状電極の段差部４５に発生する非配向領域４２は、
完全に対向基板４０の遮光層４４に隠れず、非配向領域
４２の大きさが表示品位に直接影響する。なお、図８に
おいて、４６は配向層、４７はカラーフィルター層、４
８は液晶層を示している。
【００１３】また前記したようにラビング工程において
は、ラビング処理を行うことによって基板端面あるいは
基板表面の凹凸の影響によりラビング布の偏在が発生
し、この状態において、横電界モードの液晶表示素子に
対してラビングすると、ラビング布の偏在部と通常部と
では非配向領域の大きさが異なり、ロールまたは基板の
進行方向に影響を与えるために、図４に示すように、表
示領域上にスジ状のむら部分２３ａが発生する。このス
ジ状のむら部分２３ａはラビング密度を多くするとより
顕著に現われる。
は、ラビング処理を行うことによって基板端面あるいは
基板表面の凹凸の影響によりラビング布の偏在が発生
し、この状態において、横電界モードの液晶表示素子に
対してラビングすると、ラビング布の偏在部と通常部と
では非配向領域の大きさが異なり、ロールまたは基板の
進行方向に影響を与えるために、図４に示すように、表
示領域上にスジ状のむら部分２３ａが発生する。このス
ジ状のむら部分２３ａはラビング密度を多くするとより
顕著に現われる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】このように、液晶表示
素子において、段差部の配向性を得るには、密度の高い
ラビング処理が必要であるが、布の遍在によるスジ状の
むらの発生を抑制するには、低密度のラビング処理が必
須であるなど、段差部の配向性とスジ状のむら発生との
関係はトレードオフの関係にある（表１参照）。
素子において、段差部の配向性を得るには、密度の高い
ラビング処理が必要であるが、布の遍在によるスジ状の
むらの発生を抑制するには、低密度のラビング処理が必
須であるなど、段差部の配向性とスジ状のむら発生との
関係はトレードオフの関係にある（表１参照）。
【００１５】
【表１】
【００１６】これらの対策としては、非配向領域の低
減、すなわち段差部を低減させることが考えられ、その
一つの方法として櫛形状電極上に平坦層を形成する方法
が考えられる。しかし、工程の増加によるコスト上昇や
歩留まりの低下、あるいは平坦層により液晶に印加され
る実効的電圧の現象が起こるという問題がある。
減、すなわち段差部を低減させることが考えられ、その
一つの方法として櫛形状電極上に平坦層を形成する方法
が考えられる。しかし、工程の増加によるコスト上昇や
歩留まりの低下、あるいは平坦層により液晶に印加され
る実効的電圧の現象が起こるという問題がある。
【００１７】また前記ラビング法に代わる配向方法とし
て、酸化硅素の斜方蒸着、あるいはラングミュア・プロ
ジェット膜、あるいは化学吸着法による配向膜形成が試
みられているが、量産性の点でラビング法に大きく劣
る。
て、酸化硅素の斜方蒸着、あるいはラングミュア・プロ
ジェット膜、あるいは化学吸着法による配向膜形成が試
みられているが、量産性の点でラビング法に大きく劣
る。
【００１８】本発明は、前記従来技術の問題を解決し、
ラビング法を用いても表示むらのない高品位な表示素子
を得ることができるアクティブマトリクス型液晶表示素
子の製造方法を提供することを目的にする。
ラビング法を用いても表示むらのない高品位な表示素子
を得ることができるアクティブマトリクス型液晶表示素
子の製造方法を提供することを目的にする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のアクティブマトリクス型液晶表示素子の製
造方法は、繊維布を巻き付けたロールを回転させ基板上
の配向層に対して、所定のラビング強度（ラビング強度
＝ラビング回数×ロール回転数÷基板の送り速度）にて
ラビング処理を行うことにより、液晶の配向方位を規定
するアクティブマトリクス型液晶表示素子の製造方法に
おいて、ラビング処理方位が同じで、かつ基板進行角度
が異なり、しかもラビング強度が基準値未満の強度によ
り複数回のラビング処理を行い、その結果、ラビング強
度が前記基準値以上の強度に相当するラビング処理を行
うようにして、液晶の配向方位を規定することを特徴と
し、この方法によって、ラビング処理方向の同じ弱いラ
ビングを複数回繰り返すことによって、段差部の配向性
を向上させることができ、そして前記複数回のラビング
において、基板の進行方向を変えることによって、ラビ
ング布の偏りによって起こるスジ状むらの発生がない、
高品位の液晶表示素子を製造することができる。
め、本発明のアクティブマトリクス型液晶表示素子の製
造方法は、繊維布を巻き付けたロールを回転させ基板上
の配向層に対して、所定のラビング強度（ラビング強度
＝ラビング回数×ロール回転数÷基板の送り速度）にて
ラビング処理を行うことにより、液晶の配向方位を規定
するアクティブマトリクス型液晶表示素子の製造方法に
おいて、ラビング処理方位が同じで、かつ基板進行角度
が異なり、しかもラビング強度が基準値未満の強度によ
り複数回のラビング処理を行い、その結果、ラビング強
度が前記基準値以上の強度に相当するラビング処理を行
うようにして、液晶の配向方位を規定することを特徴と
し、この方法によって、ラビング処理方向の同じ弱いラ
ビングを複数回繰り返すことによって、段差部の配向性
を向上させることができ、そして前記複数回のラビング
において、基板の進行方向を変えることによって、ラビ
ング布の偏りによって起こるスジ状むらの発生がない、
高品位の液晶表示素子を製造することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、マトリクス状に配置された複数の信号配線および走
査配線、その各交差点に対応して少なくとも一つ以上の
スイッチング素子、このスイッチング素子に接続された
画素電極、及び、この画素電極に対応して設けられた共
通電極を有するアレイ基板と、前記アレイ基板に対向し
て配置された対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基
板との間に挟持された液晶層と、前記アレイ基板と前記
対向基板の外部に配置された二枚の偏光板と、からな
り、前記画素電極と前記共通電極との間に、前記アレイ
基板と前記対向基板に対して平行な電界を発生させるこ
とにより、液晶分子の配列を変化させるアクティブマト
リクス型液晶表示素子を製造する製造方法であって、繊
維布を巻き付けたロールを回転させ前記アレイ基板また
は前記対向基板に形成された配向層に対して、所定のラ
ビング強度（ラビング強度＝ラビング回数×ロール回転
数÷基板の送り速度）にてラビング処理を行うことによ
り、液晶の配向方位を規定する工程において、ラビング
処理方位が同じで、かつ前記アレイ基板または前記対向
基板の進行角度が異なり、しかも前記ラビング強度が基
準値未満の強度により複数回のラビング処理を行い、そ
の結果、前記ラビング強度が前記基準値以上の強度に相
当するラビング処理を行う方法であり、この方法によっ
て、前記条件のラビングを複数回繰り返し、結果とし
て、ラビング強度が基準値以上の強度のラビング処理を
行うことによって、段差部の配向性を向上させることが
でき、また、ラビング布の偏りによって生じるスジ状む
らの発生がない、高品位の液晶表示素子を製造すること
ができる。
は、マトリクス状に配置された複数の信号配線および走
査配線、その各交差点に対応して少なくとも一つ以上の
スイッチング素子、このスイッチング素子に接続された
画素電極、及び、この画素電極に対応して設けられた共
通電極を有するアレイ基板と、前記アレイ基板に対向し
て配置された対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基
板との間に挟持された液晶層と、前記アレイ基板と前記
対向基板の外部に配置された二枚の偏光板と、からな
り、前記画素電極と前記共通電極との間に、前記アレイ
基板と前記対向基板に対して平行な電界を発生させるこ
とにより、液晶分子の配列を変化させるアクティブマト
リクス型液晶表示素子を製造する製造方法であって、繊
維布を巻き付けたロールを回転させ前記アレイ基板また
は前記対向基板に形成された配向層に対して、所定のラ
ビング強度（ラビング強度＝ラビング回数×ロール回転
数÷基板の送り速度）にてラビング処理を行うことによ
り、液晶の配向方位を規定する工程において、ラビング
処理方位が同じで、かつ前記アレイ基板または前記対向
基板の進行角度が異なり、しかも前記ラビング強度が基
準値未満の強度により複数回のラビング処理を行い、そ
の結果、前記ラビング強度が前記基準値以上の強度に相
当するラビング処理を行う方法であり、この方法によっ
て、前記条件のラビングを複数回繰り返し、結果とし
て、ラビング強度が基準値以上の強度のラビング処理を
行うことによって、段差部の配向性を向上させることが
でき、また、ラビング布の偏りによって生じるスジ状む
らの発生がない、高品位の液晶表示素子を製造すること
ができる。
【００２１】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
アクティブマトリクス型液晶表示素子の製造方法におい
て、ラビング強度が基準値未満の強度である複数回のラ
ビング処理を、ラビング処理の前記アレイ基板または前
記対向基板の進行速度を早くしてラビング密度を低下さ
せることによって行うことにより、ラビング処理時間が
短くなり、量産性が良好でかつ高品位の液晶表示素子を
製造することができる。
アクティブマトリクス型液晶表示素子の製造方法におい
て、ラビング強度が基準値未満の強度である複数回のラ
ビング処理を、ラビング処理の前記アレイ基板または前
記対向基板の進行速度を早くしてラビング密度を低下さ
せることによって行うことにより、ラビング処理時間が
短くなり、量産性が良好でかつ高品位の液晶表示素子を
製造することができる。
【００２２】以下、本発明の好適な実施形態を図面を参
照しながら詳細に説明する。
照しながら詳細に説明する。
【００２３】図２は本発明の第１実施形態を説明するた
めの液晶表示素子に用いた横電界モードのＴＦＴアレイ
基板の概略図、図３は図２におけるアレイ基板の表示領
域内外の境界部（Ａ部分）の拡大図である。
めの液晶表示素子に用いた横電界モードのＴＦＴアレイ
基板の概略図、図３は図２におけるアレイ基板の表示領
域内外の境界部（Ａ部分）の拡大図である。
【００２４】図２において、アレイ基板１１上には、マ
トリクス状にスイッチング素子（ＴＦＴ）と画素電極と
が配置された表示領域１２と、その信号線の引き出し部
１３と、走査線の引き出し部１４とが形成されている。
トリクス状にスイッチング素子（ＴＦＴ）と画素電極と
が配置された表示領域１２と、その信号線の引き出し部
１３と、走査線の引き出し部１４とが形成されている。
【００２５】図３によりアレイ基板１１の製造方法を説
明する。アレイ基板１１上に、走査電極１６をクロムを
用いて図のような形状にパターン形成し、同時に共通電
極１７を画素長辺方向に沿って図のような形状に形成す
る。なお、共通電極１７の幅は５μｍであり、その材料
としてはクロムに限定されず、アルミニウム、あるいは
アルミニウムを主成分とする金属などの導電性単層膜ま
たは多層膜を用いてもよい。
明する。アレイ基板１１上に、走査電極１６をクロムを
用いて図のような形状にパターン形成し、同時に共通電
極１７を画素長辺方向に沿って図のような形状に形成す
る。なお、共通電極１７の幅は５μｍであり、その材料
としてはクロムに限定されず、アルミニウム、あるいは
アルミニウムを主成分とする金属などの導電性単層膜ま
たは多層膜を用いてもよい。
【００２６】両電極１６，１７上に、ＴＦＴのゲート絶
縁膜として窒化シリコン（ＳｉＮx）が積層させ、次
に、ＴＦＴのスイッチ機能を司る半導体層１８をプラズ
マＣＶＤ法によってアモルファスシリコン（α−Ｓｉ）
を積層させ、再び、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）の絶縁層
を形成してパターン化した後、スパッタリング法によっ
てチタン／アルミニウム（Ｔｉ／Ａｌ）の二層を堆積さ
せ、その後、ドライエッチングによって半導体層と共
に、信号電極１９および画素電極１５をパターン形成す
る。なお、画素電極１５の幅は５μｍであり、材料はチ
タン／アルミニウム（Ｔｉ／Ａｌ）に限定されず、導電
性金属の単層膜または多層膜を用いてもよい。本例では
共通電極１７と画素電極１５との間隔は１０μｍとし
た。
縁膜として窒化シリコン（ＳｉＮx）が積層させ、次
に、ＴＦＴのスイッチ機能を司る半導体層１８をプラズ
マＣＶＤ法によってアモルファスシリコン（α−Ｓｉ）
を積層させ、再び、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）の絶縁層
を形成してパターン化した後、スパッタリング法によっ
てチタン／アルミニウム（Ｔｉ／Ａｌ）の二層を堆積さ
せ、その後、ドライエッチングによって半導体層と共
に、信号電極１９および画素電極１５をパターン形成す
る。なお、画素電極１５の幅は５μｍであり、材料はチ
タン／アルミニウム（Ｔｉ／Ａｌ）に限定されず、導電
性金属の単層膜または多層膜を用いてもよい。本例では
共通電極１７と画素電極１５との間隔は１０μｍとし
た。
【００２７】このように完成したＴＦＴを有するアレイ
基板１１と、遮光帯を形成したカラーフィルターを有す
る対向基板に、ポリイミド膜をフレキソ印刷し、乾燥硬
化して配向層とし、ラビング処理を行った。
基板１１と、遮光帯を形成したカラーフィルターを有す
る対向基板に、ポリイミド膜をフレキソ印刷し、乾燥硬
化して配向層とし、ラビング処理を行った。
【００２８】ラビング処理は、その条件として１本の繊
維径が２０μｍで２００００本／ｃｍ2の密度のレーヨ
ン布を直径１００ｍｍのロールに巻き付け、ロールを４
００ｒｐｍにて回転させ、そして毛足が基板に対して
０．２ｍｍ押し込まれた状態で、かつ前記アレイ基板と
対向基板とを２０ｍｍ／ｓｅｃの送り速度に設定して行
った。
維径が２０μｍで２００００本／ｃｍ2の密度のレーヨ
ン布を直径１００ｍｍのロールに巻き付け、ロールを４
００ｒｐｍにて回転させ、そして毛足が基板に対して
０．２ｍｍ押し込まれた状態で、かつ前記アレイ基板と
対向基板とを２０ｍｍ／ｓｅｃの送り速度に設定して行
った。
【００２９】このときのラビングロール１と基板２の進
行方向６の関係を図１（ａ），（ｂ）に示す。図１
（ａ）に示す１回目のラビング処理として、ラビングロ
ール１の角度を４０゜とし、基板２の送り方向の角度を
４５゜にして処理を行った。図１（ｂ）に示す２回目の
ラビング処理として、ラビングロール１を角度５゜で基
板２の送り方向の角度１０゜にて処理を行った。ここ
で、ラビング方向５は１回目と２回目共に同じ方向であ
る。
行方向６の関係を図１（ａ），（ｂ）に示す。図１
（ａ）に示す１回目のラビング処理として、ラビングロ
ール１の角度を４０゜とし、基板２の送り方向の角度を
４５゜にして処理を行った。図１（ｂ）に示す２回目の
ラビング処理として、ラビングロール１を角度５゜で基
板２の送り方向の角度１０゜にて処理を行った。ここ
で、ラビング方向５は１回目と２回目共に同じ方向であ
る。
【００３０】ラビング布の偏りの影響により発生するス
ジ状のむらは、ロール回転数が８００ｒｐｍ、基板の送
り速度が２０ｍｍ／ｓｅｃの通常行われている基準強さ
のラビング強度（ラビング強度＝ラビング回数×ロール
回転数÷基板の送り速度）によってラビング処理を１回
行うと、基板進行方向６の方向にスジ状のむらが発生す
るが、本実施形態における設定条件のように弱いラビン
グ処理（ラビング強度が基準値以下）を２回実施した場
合は発生しなかった。
ジ状のむらは、ロール回転数が８００ｒｐｍ、基板の送
り速度が２０ｍｍ／ｓｅｃの通常行われている基準強さ
のラビング強度（ラビング強度＝ラビング回数×ロール
回転数÷基板の送り速度）によってラビング処理を１回
行うと、基板進行方向６の方向にスジ状のむらが発生す
るが、本実施形態における設定条件のように弱いラビン
グ処理（ラビング強度が基準値以下）を２回実施した場
合は発生しなかった。
【００３１】ラビング強度としては、前記のように（ラ
ビング強度＝ラビング回数×ロール回転数÷基板の送り
速度）として示すことができるが、本実施形態のよう
に、ラビング方向５が同じで、かつ基板進行角度が異な
り、しかもラビング強度が基準値未満の強度により複数
回のラビング処理を行い、その結果、ラビング強度が前
記基準値以上の強度に相当するラビング処理を行うよう
にして、液晶の配向方位を規定すること、すなわち、本
実施形態の具体例では、ロールを４００ｒｐｍにて回転
させ、アレイ基板を２０ｍｍ／ｓｅｃの送り速度に設定
した弱いラビング強度で、かつ基板２の進行角度を変え
たラビング処理を２回実施することによって、スジ状む
らの発生を抑えることができるのである。また段差部に
おける配向性については、布が基板２を擦る方向（＝ラ
ビング方向５）が１回目と２回目で同じ方向であるため
良好な結果が得られる。
ビング強度＝ラビング回数×ロール回転数÷基板の送り
速度）として示すことができるが、本実施形態のよう
に、ラビング方向５が同じで、かつ基板進行角度が異な
り、しかもラビング強度が基準値未満の強度により複数
回のラビング処理を行い、その結果、ラビング強度が前
記基準値以上の強度に相当するラビング処理を行うよう
にして、液晶の配向方位を規定すること、すなわち、本
実施形態の具体例では、ロールを４００ｒｐｍにて回転
させ、アレイ基板を２０ｍｍ／ｓｅｃの送り速度に設定
した弱いラビング強度で、かつ基板２の進行角度を変え
たラビング処理を２回実施することによって、スジ状む
らの発生を抑えることができるのである。また段差部に
おける配向性については、布が基板２を擦る方向（＝ラ
ビング方向５）が１回目と２回目で同じ方向であるため
良好な結果が得られる。
【００３２】前記のようなラビング処理後のアレイ基板
と対向基板を貼り合わせ、液晶を真空注入法にて注入
し、液晶表示素子を作製した結果、段差部の配向性が良
好でスジ状のむらの発生は見られなかった。また、１本
のロールに対して２０００枚のラビング処理を行い液晶
表示素子を作製したが、表示品位の劣化は見られなかっ
た。
と対向基板を貼り合わせ、液晶を真空注入法にて注入
し、液晶表示素子を作製した結果、段差部の配向性が良
好でスジ状のむらの発生は見られなかった。また、１本
のロールに対して２０００枚のラビング処理を行い液晶
表示素子を作製したが、表示品位の劣化は見られなかっ
た。
【００３３】なお、第１実施形態ではラビング回数を２
回としたが、前記ラビング強度の範囲で、３回以上のラ
ビング処理を行っても同様な結果が得られた。
回としたが、前記ラビング強度の範囲で、３回以上のラ
ビング処理を行っても同様な結果が得られた。
【００３４】前記第１実施形態にて説明したのと同様な
方法および電極構成により、比較例１として、横電界Ｔ
ＦＴアレイ基板を作成し、回転数８００ｒｐｍ，基板送
り速度２０ｍｍ／ｓｅｃの条件によって、ロール角度１
０゜，基板投入角度１５゜にて１回のラビング処理を行
い液晶表示素子を作製した。この結果、段差部の配向性
は良好であったが、基板進行方向にスジ状のむらが発生
した。また、１本のラビングローラーにおいてラビング
回数を重ねる度に徐々にスジの発生が顕著になった。
方法および電極構成により、比較例１として、横電界Ｔ
ＦＴアレイ基板を作成し、回転数８００ｒｐｍ，基板送
り速度２０ｍｍ／ｓｅｃの条件によって、ロール角度１
０゜，基板投入角度１５゜にて１回のラビング処理を行
い液晶表示素子を作製した。この結果、段差部の配向性
は良好であったが、基板進行方向にスジ状のむらが発生
した。また、１本のラビングローラーにおいてラビング
回数を重ねる度に徐々にスジの発生が顕著になった。
【００３５】次に、比較例２として、前記第１実施形態
にて説明したのと同様な方法および電極構成により、横
電界ＴＦＴアレイ基板を作成し、回転数８００ｒｐｍ，
基板送り速度４０ｍｍ／ｓｅｃの条件で、ロール角度１
０゜，基板投入角度１５゜にて１回のラビング処理を行
い液晶表示素子を作製した。この結果、段差部の配向性
が悪く、表示品位は低い。しかし基板進行方向のスジ状
のむらは見られなかった。
にて説明したのと同様な方法および電極構成により、横
電界ＴＦＴアレイ基板を作成し、回転数８００ｒｐｍ，
基板送り速度４０ｍｍ／ｓｅｃの条件で、ロール角度１
０゜，基板投入角度１５゜にて１回のラビング処理を行
い液晶表示素子を作製した。この結果、段差部の配向性
が悪く、表示品位は低い。しかし基板進行方向のスジ状
のむらは見られなかった。
【００３６】次に本発明の第２実施形態について説明す
る。
る。
【００３７】この第２実施形態としては、作成した横電
界モードの電極基板を、ラビングロール回転数８００ｒ
ｐｍ、基板の送り速度４０ｍｍ／ｓｅｃの条件によっ
て、ラビング工程を実施した。そして、ラビング処理後
のアレイ基板と対向基板を貼り合わせ、液晶を真空注入
法にて注入し、液晶表示素子を作製した結果、段差部の
配向性が良好でスジ状のむらの発生は見られなかった。
また、１本のロールに対して２０００枚のラビング処理
を行い液晶表示素子を作製したが、表示品位の劣化は見
られなかった。
界モードの電極基板を、ラビングロール回転数８００ｒ
ｐｍ、基板の送り速度４０ｍｍ／ｓｅｃの条件によっ
て、ラビング工程を実施した。そして、ラビング処理後
のアレイ基板と対向基板を貼り合わせ、液晶を真空注入
法にて注入し、液晶表示素子を作製した結果、段差部の
配向性が良好でスジ状のむらの発生は見られなかった。
また、１本のロールに対して２０００枚のラビング処理
を行い液晶表示素子を作製したが、表示品位の劣化は見
られなかった。
【００３８】なお、第２実施形態において、第１実施形
態と同様に、３回以上のラビング処理を行っても、２回
のラビング処理の場合と同様な結果が得られた。
態と同様に、３回以上のラビング処理を行っても、２回
のラビング処理の場合と同様な結果が得られた。
【００３９】このように第２実施形態のように、基板の
送り速度によってラビング密度を調整することによっ
て、ラビング処理時間が短くなり、第１実施形態のよう
にロール回転数によってラビング密度を調整した場合に
比べて、量産性よく高品位液晶表示素子を製造すること
ができる。
送り速度によってラビング密度を調整することによっ
て、ラビング処理時間が短くなり、第１実施形態のよう
にロール回転数によってラビング密度を調整した場合に
比べて、量産性よく高品位液晶表示素子を製造すること
ができる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアクティ
ブマトリクス型液晶表示素子の製造方法によれば、ラビ
ング処理方向の同じ弱いラビングを複数回繰り返すこと
によって、段差部の配向性を向上させることができ、ラ
ビング布の偏りによって起こるスジ状むらの発生がな
い、表示性能の高い高品位の液晶表示素子を提供するこ
とができる。
ブマトリクス型液晶表示素子の製造方法によれば、ラビ
ング処理方向の同じ弱いラビングを複数回繰り返すこと
によって、段差部の配向性を向上させることができ、ラ
ビング布の偏りによって起こるスジ状むらの発生がな
い、表示性能の高い高品位の液晶表示素子を提供するこ
とができる。
【００４１】また、基板の送り速度によってラビング密
度を調整することによって、ラビング処理時間が短く、
量産性よく高品位の液晶表示素子を提供することができ
る。
度を調整することによって、ラビング処理時間が短く、
量産性よく高品位の液晶表示素子を提供することができ
る。
【図１】本発明の実施形態におけるラビング時のラビン
グロールと基板における進行方向の関係を説明するため
の説明図
グロールと基板における進行方向の関係を説明するため
の説明図
【図２】本実施形態を説明するための液晶表示素子に用
いた横電界モードのＴＦＴアレイ基板の概略図
いた横電界モードのＴＦＴアレイ基板の概略図
【図３】図２におけるアレイ基板の表示領域内外の境界
部（Ａ部分）の拡大図
部（Ａ部分）の拡大図
【図４】従来のラビング処理の問題点を説明するための
説明図
説明図
【図５】従来のラビング工程を説明するための概略図
【図６】図５における一部拡大図
【図７】従来の一般的なＴＮモードの液晶表示素子の構
成を示す断面図
成を示す断面図
【図８】従来の一般的な横電界型の液晶表示素子の構成
を示す断面図
を示す断面図
１ ラビングローラ
２ 基板
５ ラビング方向
６ 基板進行方向
１１ ＴＦＴアレイ基板
１２ 表示領域
１３，１４ 引き出し部
１５ 画素電極
１６ 走査電極
１７ 共通電極
１８ 半導体層
１９ 信号電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−160878（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−273772（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−273801（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−259949（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−187321（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−35430（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−84222（ＪＰ，Ａ)
特公 昭63−21907（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/1337 505
G02F 1/1368
Claims (2)
- 【請求項１】 マトリクス状に配置された複数の信号配
線および走査配線、その各交差点に対応して少なくとも
一つ以上のスイッチング素子、このスイッチング素子に
接続された画素電極、及び、この画素電極に対応して設
けられた共通電極を有するアレイ基板と、前記 アレイ基板に対向して配置された対向基板と、前記 アレイ基板と前記対向基板との間に挟持された液晶
層と、前記 アレイ基板と前記対向基板の外部に配置された二枚
の偏光板と、からなり、 前記画素電極と前記共通電極との間に、前記アレイ基板
と前記対向基板に対して平行な電界を発生させることに
より、液晶分子の配列を変化させるアクティブマトリク
ス型液晶表示素子を製造する製造方法であって、 繊維布を巻き付けたロールを回転させ前記アレイ基板ま
たは前記対向基板に形成された配向層に対して、所定の
ラビング強度（ラビング強度＝ラビング回数×ロール回
転数÷基板の送り速度）にてラビング処理を行うことに
より、液晶の配向方位を規定する工程において、 ラビング処理方位が同じで、かつ前記アレイ基板または
前記対向基板の進行角度が異なり、しかも前記ラビング
強度が基準値未満の強度により複数回のラビング処理を
行い、その結果、前記ラビング強度が前記基準値以上の
強度に相当するラビング処理を行うことを特徴とするア
クティブマトリクス型液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項２】 ラビング強度が基準値未満の強度である
複数回のラビング処理を、ラビング処理の前記アレイ基
板または前記対向基板の進行速度を早くしてラビング密
度を低下させることによって行うことを特徴とする請求
項１記載のアクティブマトリクス型液晶表示素子の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34475197A JP3473735B2 (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | アクティブマトリクス型液晶表示素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34475197A JP3473735B2 (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | アクティブマトリクス型液晶表示素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11174455A JPH11174455A (ja) | 1999-07-02 |
| JP3473735B2 true JP3473735B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=18371703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34475197A Expired - Fee Related JP3473735B2 (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | アクティブマトリクス型液晶表示素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3473735B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6119289B2 (ja) * | 2013-02-14 | 2017-04-26 | 株式会社リコー | 強誘電体膜の成膜方法および製造装置 |
-
1997
- 1997-12-15 JP JP34475197A patent/JP3473735B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11174455A (ja) | 1999-07-02 |
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Legal Events
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