JP3858618B2 - 液晶装置、その製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラビング密度を一定にして配向規制力を均一化した液晶装置、その製造装置及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ライトバルブ等の液晶装置は、ガラス基板、石英基板等の２枚の基板間に液晶を封入して構成される。液晶ライトバルブでは、一方の基板に、例えば薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴと称す）をマトリクス状に配置し、他方の基板に対向電極を配置して、両基板間に封止した液晶層の光学特性を画像信号に応じて変化させることで、画像表示を可能にする。
【０００３】
ＴＦＴを配置したＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向配置される対向基板とは、別々に製造される。両基板は、パネル組立工程において高精度に貼り合わされた後、液晶が封入される。
【０００４】
パネル組立工程においては、先ず、各基板工程において夫々製造されたＴＦＴ基板と対向基板との対向面、即ち、対向基板及びＴＦＴ基板の液晶層と接する面上に配向膜が形成され、次いでラビング処理が行われる。次に、一方の基板上の端辺に接着剤となるシール部が形成される。ＴＦＴ基板と対向基板とをシール部を用いて貼り合わせ、アライメントを施しながら圧着硬化させる。シール部の一部には切り欠きが設けられており、この切り欠きを介して液晶を封入する。
【０００５】
配向膜を形成してラビング処理を施すことで、電圧無印加時の液晶分子の配列が決定される。配向膜は、例えばポリイミドを約数十ナノメーターの厚さで塗布することにより形成される。液晶層に対向する両基板の面上に配向膜を形成することで、液晶分子を基板面に沿って配向処理することができる。ラビング処理は、形成された配向膜に異方性を発現させるものであり、配向膜に一定方向のラビング処理を施すことで、液晶分子の配列を規定することができる。
【０００６】
図１２はラビング装置を示す模式図である。
【０００７】
ステージ１１０上に液晶基板１０１が載置されている。ステージ１１０は、水平方向に移動して基板１０１を搬送する。ステージ１１０の搬送路の上方にはラビングロール１１２が配設されている。ラビングロール１１２は周面にレーヨンのラビング布１０３が取り付けられている。ラビングロール１１２を回転させながらステージ１１０を搬送させて、ラビングロール１１２の回転及びステージ１１０の搬送によって、ラビング布１０３で基板全面を擦ってラビングを行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、配向膜に付与される配向規制力は、ラビング密度の影響を受ける。ラビング密度が高い場合には強い配向規制力が得られ、ラビング密度が低い場合には配向規制力は弱くなる。
【０００９】
ラビング密度ＲＳは下記（１）式によって与えられる。
【００１０】
ラビング密度ＲＳ＝ＮＭ（２πＲｆ／Ｖ−１） …（１）
なお、Ｎ：擦り回数、Ｍ：ロール押し込み量、Ｒ：ロール径、ｆ：ロール回転数、Ｖ：送り速度（テーブル速度）である。
【００１１】
従って、Ｎ：擦り回数が多いほど、Ｍ：ロール押し込み量が大きいほど、Ｒ：ロール径が大きいほど、ｆ：ロール回転数が多いほど、Ｖ：送り速度（テーブル速度）が小さいほどラビング密度は高くなる。
【００１２】
しかしながら、上記（１）式に従って、Ｎ，Ｍ，Ｒ，ｆ，Ｖを厳密に制御した場合であっても、各基板の配向規制力にむらが生じてしまうという問題点があった。特に、ラビング工程の比較的初期のロットにおいては、配向規制力のムラの発生が頻発する。配向規制力が弱くなると液晶のチルトムラが生じやすく、逆に、配向規制力が強くなるとリバースチルトドメインが生じやすくなる。このようなチルトむらを有する液晶基板を用いて液晶パネルを構成すると、画面内にチルトむらが表示されてしまい表示品質が低下する。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、ラビング時に加熱，冷却する機構を備えることによりラビング密度を一定にして配向規制力にムラが生じることを防止することができる液晶装置、その製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶装置の製造装置は、配向膜が形成された液晶基板が載置されるステージと、ラビング布が取り付けられたラビングロールによって前記配向膜を擦ってラビング処理を行う場合に前記ステージ上の前記液晶基板の温度を制御する温度制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、温度制御手段によって、ラビング処理時には液晶基板の温度が制御される。温度制御によって液晶基板全域のラビング密度を一様に制御することができる。
【００１６】
本発明に係る液晶装置の製造装置は、基板上に形成された配向膜を擦ってラビング処理を行うためのラビング布が取り付けられたラビングロールと、ステージ上に載置された前記基板が前記ラビングロールによってラビング処理される場合に前記ラビング布の温度を制御する温度制御手段とを具備したことを特徴とする。
また、本発明に係る液晶装置の製造装置は、基板上に形成された配向膜を擦ってラビング処理を行うためのラビング布が取り付けられたラビングロールと、
ステージ上に載置された前記基板が前記ラビングロールによってラビング処理される場合に、前記ラビングロールに設けられた加熱手段を含めて前記ラビング布の温度を制御する温度制御手段とを具備したことを特徴とする。
また、本発明に係る液晶装置の製造装置は、前記加熱手段は、電熱線であることを特徴とする。
また、本発明に係る液晶装置の製造装置は、前記加熱手段は、前記ラビングロールの表面近傍に内臓されていることを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、温度制御手段によって、ラビング処理時にはラビング布の温度が制御される。温度制御によって液晶基板全域のラビング密度を一様に制御することができる。
【００１８】
本発明に係る液晶装置の製造装置は、配向膜が形成された液晶基板が載置されるステージと、前記配向膜を擦ってラビング処理を行うラビング布が取り付けられたラビングロールと、前記ステージ上の液晶基板を前記ラビングロールによってラビング処理する場合に前記ステージ上の前記液晶基板及び前記ラビング布の少なくとも一方の温度を制御する温度制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、ラビング処理時には、ステージ上に載置された液晶基板及びラビングロールに取り付けられたラビング布の少なくとも一方の温度が温度制御手段によって制御される。これにより、液晶基板全域のラビング密度を一様に制御することができる。
【００２０】
前記温度制御手段は、加熱手段であることを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、液晶基板、ラビング布又は液晶基板及びラビング布の温度を加熱することができる。これにより、ラビング工程の例えば初期においても、適正な温度を得ることができ、ラビング密度を均一にすることができる。
【００２２】
また、前記温度制御手段は、加熱手段及び放熱手段であることを特徴とする。
【００２３】
このような構成によれば、液晶基板、ラビング布又は液晶基板及びラビング布の温度を加熱すると共に放熱させることができる。これにより、ラビング工程の例えば初期及び所定時間経過後であっても、適正な温度を得ることができ、ラビング密度を均一にすることができる。
【００２４】
また、前記温度制御手段は、ラビング工程中において、前記液晶基板、前記ラビング布又は前記液晶基板及びラビング布の温度を所定の温度範囲内に設定することを特徴とする。
【００２５】
このような構成によれば、ラビング工程中には、常に適正な温度が得られ、ラビング密度を均一にすることができる。
【００２６】
本発明に係る液晶装置の製造方法は、ステージ上に載置される液晶基板の温度を制御する温度制御手順と、ステージ又はラビング布が取り付けられたラビングロールを移動させて、前記ラビング布によって前記液晶基板上に形成された配向膜を擦ってラビング処理を行う手順とを具備したことを特徴とする。
【００２７】
このような構成によれば、ラビング処理を行う前に、ステージ上に載置される液晶基板の温度が制御される。液晶基板の温度が所定の温度に到達すると、ステージ又はラビングロールを移動させて、ラビング布によって配向膜を擦ってラビング処理が行われる。ラビング処理時には液晶基板の温度が所定の温度に到達しているので、基板全域で一定のラビング密度が得られる。
【００２８】
本発明に係る液晶装置の製造方法は、ラビングロールに取り付けられたラビング布の温度を制御する温度制御手順と、配向膜が形成された液晶基板が載置されるステージ又は前記ラビングロールを移動させて、前記ラビング布によって前記配向膜を擦ってラビング処理を行う手順とを具備したことを特徴とする。
【００２９】
このような構成によれば、ラビング処理を行う前に、ラビングロールに取り付けられたラビング布の温度が制御される。ラビング布の温度が所定の温度に到達すると、ステージ又はラビングロールを移動させて、ラビング布によって配向膜を擦ってラビング処理が行われる。ラビング処理時にはラビング布の温度が所定の温度に到達しているので、基板全域で一定のラビング密度が得られる。
【００３０】
本発明に係る液晶装置の製造方法は、ステージ上に載置される液晶基板の温度及びラビングロールに取り付けられたラビング布の温度の少なくとも一方を制御する温度制御手順と、前記ステージ又は前記ラビングロールを移動させて、前記ラビング布によって前記配向膜を擦ってラビング処理を行う手順とを具備したことを特徴とする。
【００３１】
このような構成によれば、ラビング処理を行う前に、液晶基板及びラビング布の少なくとも一方の温度が制御される。液晶基板及びラビング布の少なくとも一方の温度が所定の温度に到達すると、ステージ又はラビングロールを移動させて、ラビング布によって配向膜を擦ってラビング処理が行われる。ラビング処理時には液晶基板及びラビング布の少なくとも一方の温度が所定の温度に到達しているので、基板全域で一定のラビング密度が得られる。
【００３２】
前記温度制御手順は、加熱処理によって温度を変化させることを特徴とする。
【００３３】
このような構成によれば、例えば、ラビング処理を行う前に、液晶基板、ラビング布又は液晶基板及びラビング布の温度が加熱される。これにより、ラビング工程の例えば初期においても、適正な温度を得ることができ、ラビング密度は均一となる。
【００３４】
また、前記温度制御手順は、加熱処理及び放熱処理によって温度を変化させることを特徴とする。
【００３５】
このような構成によれば、例えば、ラビング処理を行う前に、液晶基板、ラビング布又は液晶基板及びラビング布の温度が加熱され、ラビング処理の開始から所定の時間が経過すると放熱される。これにより、ラビング工程の例えば初期及び所定時間経過後であっても、適正な温度を得ることができ、ラビング密度は均一となる。
【００３６】
本発明に係る液晶装置は、前記液晶装置の製造装置によってラビング処理されて製造されたことを特徴とする。
【００３７】
このような構成によれば、ラビング密度が均一であるので、配向規制力が一様であり、チルトムラやリバースチルトが防止される。
【００３８】
本発明に係る液晶装置は、前記液晶装置の製造方法によってラビング処理されて製造されたことを特徴とする。
【００３９】
このような構成によれば、ラビング密度が均一であるので、配向規制力が一様であり、チルトムラやリバースチルトが防止される。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置の製造装置を示す説明図である。図２は液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。図３はＴＦＴ基板等の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図であり、図４は素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図３のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断面図である。また、図５は液晶装置を詳細に示す断面図である。図６はパネル組立工程を示すフローチャートである。図７及び図８は配向規制力のムラの原因を説明するための説明図である。
【００４１】
先ず、図７及び図８を参照して、配向規制力のムラの原因について説明する。図７及び図８は複数の液晶基板が形成されたマザーガラス基板を示しており、図１２の従来装置によって製造したものを示している。図７（ａ）乃至（ｆ）はマザーガラス基板の状態で配向膜にラビング処理を施す場合のラビング工程の最初のマザーガラス基板から６枚目までのマザーガラス基板のラビング処理後の状態を夫々示している。
【００４２】
配向規制力のムラの原因を調べるために、ラビング工程による経時的なむらの変化を計測した。各マザーガラス基板はラビングステージ上において、位置決め用の切り欠きであるオリエンテーション・フラットを利用して位置決めされる。ラビングロールによって、矢印に示すように、図７の上方から下方（オリエンテーション・フラット側）に向かってラビングを行う。そうすると、図７（ａ）の工程最初のマザーガラス基板では、楕円で囲った部分、即ち、ラビングロールが基板表面を擦り始める部分において配向規制力が低い部分（以下、配向規制力低下領域という）が生じる。そして、図７（ａ）乃至（ｅ）に示すように、配向規制力低下領域は工程が進行するにつれて次第に小さくなり、図７（ｆ）に示すよう、工程の開始から６枚目のマザーガラス基板では、配向規制力のムラは生じない。
【００４３】
また、図８（ａ）乃至（ｆ）はラビング工程の開始から所定の時間経過後のマザーガラス基板からそれ以後の６枚目までのマザーガラス基板のラビング処理後の状態を夫々示している。
【００４４】
図８（ａ）に示すように、ラビング工程の開始から所定時間経過後では、配向規制力にムラは生じていない。図８（ｂ）に示す次のマザーガラス基板には、楕円で囲った部分、即ち、ラビングロールが基板表面を擦り終わる部分において配向規制力が高い部分（以下、配向規制力増大領域という）が生じる。そして、図８（ｂ）乃至（ｆ）に示すように、配向規制力増大領域は工程が進行するにつれて次第に大きくなる。
【００４５】
即ち、ラビング工程の初期にはラビングロールの擦り始めの領域において配向規制力が低い部分が生じ、ラビング工程の中期には配向規制力は一様で、ラビング工程の開始から所定の期間が経過するとラビングロールの擦り終わりの領域において配向規制力が高い部分が生じていることから、配向規制力の変化はラビングロールの摩擦熱が関係するものと考えられる。ラビング時の熱が高いほど、エネルギーが供給量が大きくなって分子の揺らぎが大きくなり、配向膜を形成するポリイミド分子の配列状態、即ち、ラビング密度が高くなるものと考えられる。
【００４６】
ラビング時の熱が所定の値よりも小さい場合には、配向規制力が低下し、ラビング時の熱が所定の値よりも大きい場合には、配向規制力が増大してしまうのである。
【００４７】
そこで、本実施の形態は、温度管理を行うことで配向規制力のむらの発生を防止するようにしたものである。
【００４８】
次に、図２乃至図５を参照して、液晶パネルの構造について説明する。
【００４９】
液晶パネルは、図３及び図４に示すように、ＴＦＴ基板等の素子基板１０と対向基板２０との間に液晶５０を封入して構成される。素子基板１０上には画素を構成する画素電極等がマトリクス状に配置される。図２は画素を構成する素子基板１０上の素子の等価回路を示している。
【００５０】
図２に示すように、画素領域においては、複数本の走査線３ａと複数本のデータ線６ａとが交差するように配線され、走査線３ａとデータ線６ａとで区画された領域に画素電極９ａがマトリクス状に配置される。そして、走査線３ａとデータ線６ａの各交差部分に対応してＴＦＴ３０が設けられ、このＴＦＴ３０に画素電極９ａが接続される。
【００５１】
ＴＦＴ３０は走査線３ａのＯＮ信号によってオンとなり、これにより、データ線６ａに供給された画像信号が画素電極９ａに供給される。この画素電極９ａと対向基板２０に設けられた対向電極２１との間の電圧が液晶５０に印加される。また、画素電極９ａと並列に蓄積容量７０が設けられており、蓄積容量７０によって、画素電極９ａの電圧はソース電圧が印加された時間よりも例えば３桁も長い時間の保持が可能となる。蓄積容量７０によって、電圧保持特性が改善され、コントラスト比の高い画像表示が可能となる。
【００５２】
図５は、一つの画素に着目した液晶パネルの模式的断面図である。
【００５３】
ガラスや石英等の素子基板１０には、ＬＤＤ構造をなすＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は、チャネル領域１ａ、ソース領域１ｄ、ドレイン領域１ｅが形成された半導体層に絶縁膜２を介してゲート電極をなす走査線３ａが設けられてなる。ＴＦＴ３０上には第１層間絶縁膜４を介してデータ線６ａが積層され、データ線６ａはコンタクトホール５を介してソース領域１ｄに電気的に接続される。データ線６ａ上には第２層間絶縁膜７を介して画素電極９ａが積層され、画素電極９ａはコンタクトホール８を介してドレイン領域１ｅに電気的に接続される。
【００５４】
走査線３ａ（ゲート電極）にＯＮ信号が供給されることで、チャネル領域１ａが導通状態となり、ソース領域１ｄとドレイン領域１ｅとが接続されて、データ線６ａに供給された画像信号が画素電極９ａに与えられる。
【００５５】
また、半導体層にはドレイン領域１ｅから延びる蓄積容量電極１ｆが形成されている。蓄積容量電極１ｆは、誘電体膜である絶縁膜２を介して容量線３ｂが対向配置され、これにより蓄積容量７０を構成している。画素電極９ａ上にはポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜１６が積層され、図１の装置によって所定方向にラビング処理されている。
【００５６】
一方、対向基板２０には、ＴＦＴアレイ基板のデータ線６ａ、走査線３ａ及びＴＦＴ３０の形成領域に対向する領域、即ち各画素の非表示領域において第１遮光膜２３が設けられている。この第１遮光膜２３によって、対向基板２０側からの入射光がＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ、ソース領域１ｄ及びドレイン領域１ｅに入射することが防止される。第１遮光膜２３上に、対向電極（共通電極）２１が基板２０全面に亘って形成されている。対向電極２１上にポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜２２が積層され、図１の装置によって所定方向にラビング処理されている。
【００５７】
そして、素子基板１０と対向基板２０との間に液晶５０が封入されている。これにより、ＴＦＴ３０は所定のタイミングでデータ線６ａから供給される画像信号を画素電極９ａに書き込む。書き込まれた画素電極９ａと対向電極２１との電位差に応じて液晶５０の分子集合の配向や秩序が変化して、光を変調し、階調表示を可能にする。
【００５８】
図３及び図４に示すように、対向基板２０には表示領域を区画する額縁としての第２遮光膜４２が設けられている。第２遮光膜４２は例えば第１遮光膜２３と同一又は異なる遮光性材料によって形成されている。
【００５９】
第２遮光膜４２の外側の領域に液晶を封入するシール材４１が、素子基板１０と対向基板２０間に形成されている。シール材４１は対向基板２０の輪郭形状に略一致するように配置され、素子基板１０と対向基板２０を相互に固着する。シール材４１は、素子基板１０の１辺の一部において欠落しており、貼り合わされた素子基板１０及び対向基板２０相互の間隙には、液晶５０を注入するための液晶注入口７８が形成される。液晶注入口７８より液晶が注入された後、液晶注入口７８を封止材７９で封止するようになっている。
【００６０】
素子基板１０のシール材４１の外側の領域には、データ線駆動回路６１及び実装端子６２が素子基板１０の一辺に沿って設けられており、この一辺に隣接する２辺に沿って、走査線駆動回路６３が設けられている。素子基板１０の残る一辺には、画面表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路６３間を接続するための複数の配線６４が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、素子基板１０と対向基板２０との間を電気的に導通させるための導通材６５が設けられている。
【００６１】
次に、図６を参照してパネル組立工程について説明する。素子基板１０（ＴＦＴ基板）と対向基板２０とは、別々に製造される。ステップＳ1 ，Ｓ6 で夫々用意されたＴＦＴ基板及び対向基板２０に対して、次のステップＳ2 ，Ｓ7 では、配向膜１６，２２となるポリイミド（ＰＩ）を形成する。次に、ステップＳ3 ，Ｓ8 において、素子基板１０表面の配向膜１６及び対向基板２０表面の配向膜２２に対して、ラビング処理を施す。
【００６２】
次に、ステップＳ4 ，Ｓ9 において、洗浄工程を行う。この洗浄工程は、ラビング処理によって生じた塵埃を除去するためのものである。
【００６３】
洗浄工程が終了すると、ステップＳ5 において、シール材４１、及び導通材６５（図３参照）を形成する。次に、ステップＳ10で、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせ、ステップＳ11でアライメントを施しながら圧着し、シール材４１を硬化させる。最後に、ステップＳ12において、シール材４１の一部に設けた切り欠きから液晶を封入し、切り欠きを塞いで液晶を封止する。
【００６４】
図１において、ステージ１１０は、上面に基板１０１が配置されるようになっている。基板１０１は、例えば、アレイ製造によって図５の素子基板１０が多数形成されているマザーガラス基板である。基板１０１は図６のステップＳ2 における配向膜形成工程までが終了したものである。ステージ１１０は、基板１０１の表面に平行な所定方向に移動自在である。ステージ１１０の移動路、即ち、基板１０１の搬送路の上方には、ラビングロール１１２が設けられている。
【００６５】
ラビングロール１１２は、円柱形状に構成され、円中心を軸にして周方向に回動自在である。ラビングロール１１２の周面には、例えばレーヨンで形成されたラビング布１０３が取り付けられている。ラビング布１０３の表面からは毛先１０４が伸びている。ラビングロール１１２とステージ１１０とは、ラビング布１０３による基板１０１へのラビング圧が所定値になるように、垂直方向の位置決めが行われている。
【００６６】
ラビング時には、ラビング布１０３が基板１０１に接する部分では、ステージ１１０の進行方向（図１では紙面右方向）の逆方向となるように、ラビングロール１１２を回転させる（図１では時計方向）。基板１０１がラビング布１０３に所定の圧力で接しながら、その表面全体が擦られるように、ラビングロール１１２を回転させながら、ステージ１１０を搬送する。
【００６７】
本実施の形態においては、ステージ１１０は、表面近傍において電熱線１１３が内蔵されており、基板１０１が載置される表面はホットプレートを構成するようになっている。電熱線１１３は発熱してステージ１１０の表面の温度を上昇させて、載置された基板１０１を加熱することができるようになっている。
【００６８】
また、ラビングロール１１２には、表面近傍において電熱線１１５が内蔵されている。電熱線１１５は発熱してラビングロール１１２の表面の温度を上昇させて、ラビング布１０３を加熱することができるようになっている。
【００６９】
次に、このように構成された実施の形態の作用について説明する。
【００７０】
複数の素子基板が形成された基板１０１のラビング処理について説明する。図６の配向膜形成工程を終了した基板１０１をステージ１１０上に載置する。次いで、ステップＳ3 のラビング工程が実施される。
【００７１】
本実施の形態においては、電熱線１１３の発熱によって、ステージ１１０表面の温度は比較的高い温度になっており、基板１０１は、ステージ１１０上に載置されることによって加熱されて、温度が所定の温度に到達する。一方、ラビングロール１１２に設けた電熱線１１５も発熱しており、ラビングロール１１２表面のラビング布１０３も加熱されて所定の温度に到達する。
【００７２】
従って、ラビング工程の開始時点において、基板１０１表面及びラビング布１０３は所定の温度に到達している。なお、電熱線１１３，１１５の発熱タイミングは、ラビング工程の開始時点において基板１０１表面及びラビング布１０３の温度が所定値になるように適宜設定する。また、基板１０１表面及びラビング布１０３の温度が所定値に到達するまで、ラビング処理の開始を遅らせてもよい。
【００７３】
この状態で、ステージ１１０をラビングロール１１２側に搬送する。また、ラビングロール１１２を回転させる。ラビングロール１１２が回転することによって、ラビング布１０３の毛先１０４によって基板１０１表面が擦られ、ステージ１１０の進行に伴って、ラビング布１０３は基板１０１の表面を擦りながら進行する。こうして、基板１０１の全面がラビング処理される。
【００７４】
ラビング布１０３と基板１０１表面との摩擦によって摩擦熱が発生し、ラビング布１０３が最初に接触する基板１０１表面端部（以下、接触開始点という）での温度に比べて、ラビング布１０３が離間する基板１０１表面端部（以下、接触終了点という）での温度は高い。しかし、電熱線１１３，１１５の発熱によって、基板１０１表面及びラビング布１０３は所定の温度に到達しており、ラビング工程の初期においても、接触開始点の温度と接触終了点の温度との差は、比較的小さい。
【００７５】
従って、熱の影響の点では、接触開始点から接触終了点までの基板１０１表面全域に亘って、略均一のラビング密度が得られる。
【００７６】
このように本実施の形態においては、電熱線１１３，１１５によって基板１０１及びラビング布１０３を加熱しており、ラビング工程初期において基板１０１上の全域において一様な温度分布を得ることができる。これにより、ラビング工程の初期から基板全域に亘って一様なラビング密度を得ることができる。従って、ラビング工程の初期に製造した基板であっても、画面全域で一様な配向規制力を得ることができる。また、工程のいずれのロットにおける基板同士の配向規制力についても均一にすることができる。これにより、本実施の形態の装置によって製造した基板によって液晶パネルを構成すると、チルトむらの発生が抑制された高い表示品質の液晶パネルを得ることができる。
【００７７】
なお、マザーガラス基板の状態でのラビング処理だけでなく、素子基板又は対向基板単体でのラビング処理にも適用可能である。また、複数の対向基板をパレット上に配置した状態でのラビング処理にも適用可能である。また、ラビング処理のためにステージ１１０を水平方向に移動させたが、ラビングロール１１２側を移動させるようにしてもよい。
【００７８】
また、本実施の形態においては、ステージ１１０とラビングロール１１２の両方に電熱線を設けたが、いずれか一方に設けても同様の効果が得られることは明らかである。
【００７９】
更に、本実施の形態においては、加熱することによってラビング密度を変更することも可能である。一般的には、ロール押し込み量を強くすることでラビング密度を大きくしている。しかし、この場合には、配向膜（ポリイミド）の削れカスが多くなってしまう。これに対し、本実施の形態においては、加熱によってラビング密度を変更することができるので、ラビング密度を大きくする場合でも削れカスが増大するという問題は発生しない。
【００８０】
図９は本発明の第２の実施の形態に係る液晶装置の製造装置を示す説明図である。図９において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００８１】
本実施の形態は温度を測定して電熱線の発熱をフィードバック制御することによって配向規制力のむらの発生を確実に防止すると共に、ラビング工程の時間が長くなった場合でも、配向規制力の過剰付与を防止するものである。
【００８２】
図７及び図８の測定結果から明らかなように、基板全域で配向規制力を一様にすることを可能とするためには、温度が所定の下限温度と上限温度との間の所定の温度範囲に制御される必要がある。本実施の形態をこの制御のために、温度を測定するセンサ１２１，１２２を有している。また、ステージ１１０表面近傍には電熱線１２６が内蔵されており、電熱線１２６は通電量が制御されることによって、ステージ１１０表面の温度を適宜設定することができるようになっている。また、ラビングロール１１２の表面近傍には電熱線１２７が内蔵されており、電熱線１２７は通電量が制御されることによって、ラビングロール１１２表面のラビング布１０３の温度を適宜設定することができるようになっている。
【００８３】
センサ１２１は、ステージ１１０表面の温度を検出する。また、センサ１２２はラビングロール１１２の表面温度を検出する。センサ１２１，１２２の位置は、電熱線１２６，１２７の影響を直接受けない所定の位置に設定可能である。なお、センサ１２１はステージ１１０表面の温度を、センサ１２２はラビングロール１１２の表面温度を検出するようになっているが、図１０に示すように、夫々基板１０１の表面温度とラビング布１０３の表面温度を、非接触式の赤外放射温度計１３１，１３２などにより直接検出してもよい。
【００８４】
センサ１２１，１２２が検出する温度と、実際の工程において配向規制力を基板全域で一様にすることが可能な温度範囲との関係を予め求め、センサ１２１，１２２の検出温度によって、配向規制力を基板全域で一様にすることが可能な下限温度と上限温度とを判断する。計測部１２３は、センサ１２１，１２２の出力が与えられて、温度の測定結果をコントローラ１２４に出力する。
【００８５】
コントローラ１２４は、温度の測定結果に従って、センサ１２１，１２２の検出温度が配向規制力を基板全域で一様にすることが可能な下限温度と上限温度との範囲内の温度になるように、温度制御部１２５を制御する。
【００８６】
温度制御部１２５は、コントローラ１２４に制御されて、電熱線１２６，１２７のオン，オフ制御及び通電量の制御を行うことで、電熱線１２６，１２７の発熱量を制御するようになっている。駆動制御部１２８は、コントローラ１２４に制御されて、ステージ１１０上への基板１０１の搬送、ステージ１１０の移動及びラビングロール１１２の回転等の駆動制御を行うようになっている。
【００８７】
次に、このように構成された実施の形態の動作について図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００８８】
図１１に示すラビング工程においては、ステップＳ21において、図６のステップＳ2 の配向膜形成工程を終了した基板１０１がステージ１１０上に搬送されて載置される。次のステップＳ22では、温度の測定が行われる。センサ１２１，１２２の温度検出結果は計測部１２３に供給されて、ステージ１１０表面の温度及びラビングロール１１２表面の温度が計測される。
【００８９】
温度の計測結果はコントローラ１２４に供給される。コントローラ１２４は、ステップＳ23において、温度計測結果が下限温度以下であるか否かを判定する。いま、ラビング工程の初期では、下限温度以下であることが多く、この場合には、コントローラ１２４は温度制御部１２５を制御して電熱線１２６，１２７を発熱させる。
【００９０】
温度制御部１２５は、ステップＳ24において電熱線１２６，１２７に通電を行って発熱させる。これにより、ステージ１１０表面及びラビングロール１１２表面の温度が上昇する。ステップＳ22，Ｓ23において、センサ１２１，１２２の検出温度が下限温度以下であるか否かが判定される。所定時間経過して温度が下限温度よりも大きくなると、コントローラ１２４は加熱を停止させ、ステップＳ25において上限温度以上になったか否かを判定する。上限温度に到達していない場合には、コントローラ１２４は、駆動制御部１２８を制御してラビングを開始させる。
【００９１】
即ち、駆動制御部１２８はステージ１１０を進行させると共に、ラビングロール１１２を回転させる。これにより、ラビングロール１１２表面のラビングロール１１２によって、ステージ１１０上の基板１０１表面がラビング処理される。この場合には、ステージ１１０及びラビング布１０３の加熱によって、ラビング時の温度は十分な温度になっており、ラビング布１０３と基板１０１表面との摩擦熱が発生しても、接触開始点と接触終了点における温度差は比較的小さい。これにより、基板１０１表面で均一なラビング密度が得られ、基板全域に亘って一様な配向規制力が得られる。
【００９２】
ラビング処理すべき基板が残っている場合には、処理をステップＳ28からステップＳ21に移行して、次の基板をステージ１１０上に載置する。以後、ステップＳ21〜Ｓ28の処理が繰返される。
【００９３】
ラビング工程が所定時間経過すると、摩擦熱の影響によってラビング時の温度が上昇する。コントローラ１２４は、ステップＳ25において、センサ１２１，１２２の出力によって、均一な配向規制力が得られなくなる上限温度以上になったことを検出すると、ステップＳ26に移行して放熱を行う。コントローラ１２４は、ステップＳ25，Ｓ26によって、基板１０１及びラビング布１０３の温度が適正な温度に低下するまで待機する。
【００９４】
コントローラ１２４は、ステップＳ25において、温度が上限温度よりも低くなったことを検出すると、次のステップＳ27に移行して、ラビング処理を開始させる。これにより、ラビング処理は常に下限温度と上限温度との間の適正な温度範囲で行われ、確実に配向規制力が一様な基板を製造することができる。
【００９５】
このように、本実施の形態においては、温度を検出してフィードバック制御を行っており、確実に配向規制力が一様な基板を製造することができる。
【００９６】
なお、本実施の形態においても、電熱線１２６，１２７のいずれか一方は省略可能であり、同様に、センサ１２１，１２２のいずれか一方も省略可能である。
【００９７】
また、上記実施の形態においては、上限温度以上になった場合には、放熱するようにしたが、強制的に冷却することによって、工程に要する時間を短縮することも可能である。例えば、送風装置や冷却装置を備えることで、強制的に冷却してラビング処理が中断されることを防止することができる。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ラビング時に加熱，冷却する機構を備えることによりラビング密度を一定にして配向規制力にムラが生じることを防止することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置の製造装置を示す説明図。
【図２】液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図。
【図３】ＴＦＴ基板等の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図。
【図４】素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図３のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断面図。
【図５】液晶装置を詳細に示す断面図。
【図６】パネル組立工程を示すフローチャート。
【図７】配向規制力のムラの原因を説明するための説明図。
【図８】配向規制力のムラの原因を説明するための説明図。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る液晶装置の製造装置を示す説明図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る液晶装置の製造装置を示す説明図。
【図１１】第２の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図１２】従来例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０１…基板
１１２…ラビングロール
１０３…ラビング布
１１３，１１５…電熱線
１１０…ステージ

Claims (7)

1. 基板上に形成された配向膜を擦ってラビング処理を行うためのラビング布が取り付けられたラビングロールと、
   ステージ上に載置された前記基板が前記ラビングロールによってラビング処理される場合に、前記ラビングロールに設けられた加熱手段を含めて前記ラビング布の温度を制御する温度制御手段とを具備したことを特徴とする液晶装置の製造装置。
2. 前記加熱手段は、電熱線であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造装置。
3. 前記加熱手段は、前記ラビングロールの表面近傍に内臓されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか一つに記載の液晶装置の製造装置。
4. 前記温度制御手段は、ラビング工程中において、前記基板、前記ラビング布又は前記基板及びラビング布の温度を所定の温度範囲内に設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の液晶装置の製造装置。
5. ラビングロールに取り付けられたラビング布の温度を、前記ラビングロールに設けられた加熱手段を含めて制御する温度制御手順と、
   配向膜が形成された基板が載置されるステージ又は前記ラビングロールを移動させて、前記ラビング布によって前記配向膜を擦ってラビング処理を行う手順とを具備したことを特徴とする液晶装置の製造方法。
6. 請求項１乃至４のいずれか１つの液晶装置の製造装置によってラビング処理されて製造されたことを特徴とする液晶装置。
7. 請求項５の液晶装置の製造方法によってラビング処理されて製造されたことを特徴とする液晶装置。

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