[发明专利]液晶取向处理方法及使用该方法的液晶显示器件

说明书

本发明涉及能够实现在液晶显示器件的阈值电压附近或中间色调显示时没有能看到的不均匀条纹、有良好的显示质量的研磨处理方法及使用该方法的液晶显示器件。

最近，液晶显示器件一面在扩大其显示容量(像素数目)，一面在开发大显示画面。特别是为了获得均匀的显示质量的大显示区域，取向处理成了关键。向来，液晶显示器件的取向处理，通过用在布上植有短纤维的研磨抛光轮打磨将聚酰胺酸热固化的聚酰亚胺取向膜表面进行。这种取向处理方法既简单又节省处理时间，成本也低。

但是在这种取向处理方法中，带有通过取向膜表面与研磨抛光轮前端的机械接触进行的磨削。这种接触的强弱和磨削的程度对于基板表面的高低差、特别对边缘部分影响很大，其影响将很容易在取向膜表面上作为信息留存下来。

特别是由彩色滤光片基板表面的取向处理引起的不均匀条纹，不可能用将研磨抛光轮表面垂直地压向取向膜表面、改变提高研磨密度等研磨条件的方法来解决。

考虑研磨辊与基板表面之间的接触点为一点的薄圆片模型时，较易理解在玻璃基板的移动方向看到的不均匀条纹的产生。图7是圆片状模型的模式图。薄圆片模型21与基板7以一点相接触，以研磨辊19的转轴19b为中心在箭头b的方向上旋转。表示玻璃基板7的移动方向(箭头a方向)的线20与辊的旋转方向在玻璃基板表面投影的线20a之间所成的角为θ。日本专利特开平2-22624号公报中提出通过设定角θ在±1°～45°的范围，以解决不均匀条纹的方法。

但是在上述取向处理方法中，薄圆片模型由于接触点为一点，因此易受基板表面高低差的影响。特别是显示容量增大、为减少透明导电膜(ITO)的电阻值，作为由交调失真(cross talk)和电极衰减引起的阈值不均的对策，倾向于加厚ITO的膜厚。一旦这样在加厚膜厚度的ITO上形成电极图形，就直线形地并排形成由数千高低差造成的沟。使用根据圆片模型接触点为一点的以往的基底纤维方向与研磨辊旋转方向一致的研磨抛光轮时，由这种沟的影响产生不均匀条纹。

而且，研磨辊每旋转一转的沟造成的影响是连续的，这些影响一个接一个相连，造成液晶显示器件在工作时看得出条纹。这样的不均匀条纹如图11(a)中所示是与基板移动方向平行地发生的不均匀显示条a1、不均匀显示带a2那样的产生位置以及宽度的随机性不均匀。24是液晶显示器件。

本发明的目的在于提供在液晶显示器件的阈值电压附近和中间色调显示时不存在能看到的不均匀条纹，能实现良好显示质量的液晶取向处理方法以及使用该方法的液晶显示器件。

本发明的液晶取向处理方法，是在液晶显示器件用的上下基板上形成的取向膜上，通过使卷绕用短纤维植毛的研磨抛光轮的圆筒形研磨辊的旋转轴与所述基板的移动方向成斜交，一边旋转所述研磨辊，一边打磨所述取向膜，对所述取向膜进行研磨处理，其特征在于，所述研磨抛光轮被粘贴成使基底纤维方向与所述研磨辊的旋转切线方向斜交，在所述上下基板的各正常取向方向的交叉角内，且对所述各正常取向方向成5～30°的范围内的研磨方向进行第1次研磨处理后，进行决定取向方向的第2次研磨处理。如采用所述液晶取向处理方法，则能防止不均匀条纹的发生，对全部液晶显示器件得到良好的显示质量。

设相对于所述研磨辊旋转方向，所述研磨抛光轮的基底纤维方向与研磨辊的旋转方向所成的角度α、辊的旋转速度N(rpm)、工作台的移动速度S(mm/s)、ITO电极宽度D满足

    D＜(60×S/N)tgα的关系时，不均匀条纹变得不连续而不被看出来。

此外，最好所述取向膜是聚酰亚胺系取向膜，预倾角大于3度。

图1是示出彩色滤光片侧基板的ITO电极图形形成后的状态的模式图。

图2是示出彩色滤光片配置的平面图。

图3是示出与彩色滤光片相对的基板的ITO电极图形形成后的状态的模式图。

图4是示出将液晶材料注入做成的空显示板中的状态的剖面图。

图5(a)、5(b)是示出第1和第2研磨处理方向的模式图。

图6是示出不均匀条纹的产生机理与消除条件的模式图。

图7为说明不均匀条纹的圆片状模型的模式图。

图8是示出在本发明的研磨方法中使用的研磨布的裁剪方法图。

图9是示出本发明的研磨方法的研磨工艺中的研磨辊与基板之间的关系图。

图10是示出本发明的研磨辊的1实施例的剖面图。

图11示出在以往的研磨方法制作的液晶显示器件中产生的显示不均匀。

图12示出用以往的研磨方法制作的液晶显示器件中产生的显示不均匀(亮度不匀)。

图13为研磨布的模式图。