JP2003005188A - ラビング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶パネルの基板に高分子膜をラビング処理す
るラビング装置において、ラビング布７のパイル５の方
向を規制しかつ配向膜に配向膜の残さを再付着させな
い。 【解決手段】ラビングする毎に、ラビング布７のパイル
５を規制するとともにパイルに付着する配向膜などの屑
を除去する溝６を有するラビング布７のクリ−ニング機
構を設け、ラビング後に付着した配向膜の残さなどの屑
を除去し、配向膜への再付着による不良発生が低減させ
る。また、ラビリング布７のパイル５の乱れがなく一方
向に規制され、一様な異方性をもつ配向膜が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示基板の配
向膜をラビング処理するラビング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は、大画面化、多画
素および高精細の方向に開発され、表示欠陥のない高品
質の液晶表示基板が求められている。この画質の品質を
高める一つの工程としてラビング処理がある。このラビ
ング処理は、ＴＦＴ素子が形成されたガラス基板を覆う
高分子膜にパイル（毛足）で擦り込み、配向膜に液晶分
子の配向方向を規制するために行う処理である。

【０００３】しかし、このラビング布を配向膜に擦りつ
ける際に、配向膜から微小片が剥離され、その配向膜残
さである微小片がラビング布に付着し、再びラビング処
理する際に配向膜に再付着するという問題があった。こ
の再付着した基板は、配向処理効果を失わずクリ−ング
することが困難であった。この配向膜の残さが再付着し
た基板は、液晶の配向状態が不均一となり表示品質が劣
化するという問題があった。

【０００４】この問題を解消するラビング方法の一例
が、特開平８−８７０１４号公報に開示されている。こ
の開示されたラビング方法は、ステ−ジ上に処理すべき
基板と並べ基板の上面と同一面になるように導電性金属
板を載せ、ラビング布の取付けられたラビングロ−ルで
基板をラビング処理を行う毎に導電性金属板にラビング
布を擦りつけ、剥離した微小片である配向膜の残さを除
去し、配向膜に再付着させることなく安定した配向性を
得ることを特徴としていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方法
は、平坦な面をもつ金属板にラビング布のパイルである
毛足を押しつけ微小片を擦り取つているが、毛足は必ず
しも単一方向に曲がるとは限らず、ラビング布の多くの
パイルは種々の方向に曲がる。従って、微小片が付着し
ている側にパイルが曲げられた場合、金属面に接触する
パイルの背面側の微小片が除去されない恐れがある。

【０００６】また、ラビングする毎に何度となく繰り返
してクリ−ニングを行っている内に、ラビング布のそれ
ぞれのパイルの乱れが馴染み、そのまま変形された状態
になり、パイルの方向の均一性が失われる。その結果、
ラビング処理された基板に配向性の分布が不均一になる
という問題がある。

【０００７】従って、本発明の目的は、ラビング布のパ
イルの方向を規制しかつ配向膜に配向膜の残さを再付着
させないラビング装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、基板に
形成された配向膜にラビング布の複数の毛足を擦り付け
ラビング処理する前記ラビング布が巻き付けられたラビ
ングロ−ルと、前記配向膜が形成された該基板を載置す
るステ−ジと、回転する前記ラビングロ−ルと前記ステ
−ジとを相対的に移動させ前記ラビング布の毛足で前記
基板の該配向膜を擦る移動機構と、前記ステ−ジの前後
のいずれかに配置されるとともに前記ラビング布の毛足
に対応し該毛足が挿入される複数の溝が外周囲に並べて
形成され回転する導電性の回転ロ−ラとを備えるラビン
グ装置である。

【０００９】また、前記回転ロ−ラの軸方向に沿って形
成され前記溝と直交するニゲ溝を有することが望まし
い。さらに、前記回転ロ−ラは接地電位であることが望
ましい。そして、前記回転ロ−ラは、好ましくは、ステ
ンレス鋼で製作されていることである。

【００１０】本発明の他の特徴は、基板に形成された配
向膜にラビング布の複数の毛足を擦り付けラビング処理
する前記ラビング布が巻き付けられたラビングロ−ル
と、前記配向膜が形成された該基板を載置するステ−ジ
と、回転する前記ラビングロ−ルと前記ステ−ジとを相
対的に移動させ前記ラビング布の毛足で前記基板の該配
向膜を擦る移動機構と、前記ステ−ジの前後のいずれか
に配置されるとともに前記ラビング布の毛足に対応し該
毛足が挿入される複数の溝が幅方向に並べて形成される
導電性のテ−プと、このテ−プを外周囲に載せ回転自在
のロ−ラと、前記テ−プを供給する供給ロ−ルと、前記
テ−プを巻き取る巻き取りロ−ルとを備えるラビング装
置である。前記テ−プは、ステンレス鋼であることが望
ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。

【００１２】図１（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施
の形態におけるラビング装置を示す側面図および上面図
でる。このラビング装置は、図１に示すように、回転軸
にラビング布７を巻き付け外方に向け伸びる複数のパイ
ル５を有するとともに一方向に回転しながら配向膜付き
基板１１の表面を複数のパイル５で擦りながら走行する
ラビングロ−ル２と、配向膜付き基板１１を載置するス
テ−ジ３と、ステ−ジ３の前段または後段に配置される
とともにラビングロ−ル２のパイル５に対応しパイル５
が入り込む複数の溝６が形成されラビングロ−ル２の回
転方向と同じ回転方向に回転する金属製の回転ロ−ラ１
とを備えている。

【００１３】また、回転ロ−ラ１の溝６の底面と配向膜
付き基板１１の面とは、同一面になるようにステ−ジ３
の高さ調整をする必要がある。そして、ラビング後に、
ラビングロ−ル２が走行しラビングロ−ル２のラビング
布が回転ロ−ラ１と接触し、ラビングロ−ル２のパイル
５が回転ロ−ラ１の溝６に入り込み、パイル５に付着し
た配向膜の残さが溝５のエッジで除去され確実に収集す
るように吸引機構４を設けることが望ましい。

【００１４】この吸引機構４は、回転ロ−ラ１の下方に
ラッパ状のダクトと、ダクトの配管に接続される真空排
気装置とで構成されている。真空排気装置の真空ポンプ
に配向膜の残さなど異物が入らないように、必要に応じ
てトラップを配管途中に設けることが望ましい。

【００１５】ラビングロ−ル２の回転方向と回転ロ−ラ
１の回転方向とは、同じ方向であるが、ラビングロ−ル
２の角速度を回転ロ−ラ１の角速度より僅かに早くする
ことである。このことにより溝６に入り込むパイル５の
方向を規制し、パイルの乱れが無くなる。さらに、パイ
ル５に付着した配向膜の残さなど確実に除去することが
できる。しかし、この角速度の差を大きくするとパイル
５の摩耗が大きくなり、ラビング布７の寿命を短くす
る。そして、ラビング布７の直径と回転ロ−ラ１の直径
と同じ径にすることが望ましい。このことにより、角速
度差に設定し易くなる。

【００１６】また、ラビングロ−ル２を移動させる駆動
機構は示さないが、２本のガイドレ−ルの間にラビング
ロ−ル２を取付け、パルスモ−タによる精密なねじ送り
機構が望ましい。勿論、ステ−ジ３を移動させても良
い。この場合も精密なねじ送り機構が望ましい。

【００１７】さらに、この回転ロ−ル１は錆びにくいス
テンレス鋼で製作することが望ましい。そして、静電気
を帯びやすいラビングロ−ル２のラビング布から電荷を
ア−スに逃がすように、回転ロ−ラ１を接地することが
望ましい。これには、回転ロ−ラ１の軸受けを介して接
地する。

【００１８】次に、このラビング装置の動作を説明す
る。まず、ステ−ジ３側に向けラビングロ−ル２を走行
させる。そして、ラビングロ−ル２のパイル５が回転ロ
−ラ１の溝６に入り込むように、ラビングロ−ル２と回
転ロ−ラ１と接触させる。こことによりパイル５は溝６
により方向を規制され、前回のラビング処理によりパイ
ル５に付着した配向膜の屑が溝６のエッヂで除去され
る。

【００１９】回転ロ−ラ１から外れたラビングロ−ル２
は配向膜付き基板の配向膜を擦りながら走行しラビング
処理を行う。一方、除去された配向膜の屑が移載された
回転ロ−ラ１は回転し、吸引機構４により配向膜の屑は
吸引される。そして、配向膜付き基板１１を通り過ぎた
ラビングロ−ル２は上に上昇してから元位置（紙面の左
側）に戻る。そして、前述の動作を繰り返して行い次の
基板のラビング処理をする。

【００２０】図２（ａ）〜（ｃ）は回転ロ−ラの変形例
を示す斜視図および回転ロ−ラの外周部の部分横断面図
並びに縦断面図である。この回転ロ−ラは、図２に示す
ように、パイル５を規制する溝６の他に、回転ロ−ラの
外周部に長手方向（回転軸に沿って）に溝６に直交する
ニゲ溝８を形成している。

【００２１】このニゲ溝８を形成することにより、除去
された配向膜の屑が溝６に溜まること無くニゲ溝８に押
しやられ、しかる後ニゲ溝８から下方に落とすことがで
きる。このニゲ溝８は、例えば、図２（ｃ）に示すよう
に、数ミリ程度の広い溝にし外周上等間隔に形成するこ
とである。一方、パイル５の方向を規制する溝６は、例
えば、図２（ｂ）に示すように、溝６は、２０ミクロン
乃至４０ミクロンであって、１０乃至１５ミクロンのラ
ビング布のパイル５が挿入されやすい溝幅にすることで
ある。

【００２２】図３は本発明の他の実施の形態におけるラ
ビング装置を説明するための図である。このラビング装
置は、図３に示すように、パイル５の方向を規制する複
数の溝が幅方向に並べて形成される金属テ−プ１２と、
この金属テ−プ１２にテンションを与え金属テ−プ１２
面を配向膜付き基板１１の表面とほぼ同一面の位置に維
持し回転自在のロ−ラ１３と、金属テ−プ１２を供給す
る供給ロ−ル９と、使用済みの金属テ−プ１２を巻き取
る巻き取りロ−ル１０とを備えている。

【００２３】また、ラビングロ−ル２およびステ−ジ３
は、前述の実施の形態と同じであるから、同じ符号を記
している。このラビング装置の特徴は、前述の実施の形
態と異なり、クリ−ニング機構のクリ−ニング部材であ
る金属テ−プ１２に更新手段を設けたことである。この
更新手段は、金属テ−プを載せるロ−ラ９と巻き取りロ
−ル１０および供給ロ−ル９とで構成される。すなわ
ち、ラビング処理毎に、巻き取りロ−ル１０は、必要な
長さの金属テ−プ１２を供給ロ−ル９から引き出し、汚
れの無い新しい金属テ−プをロ−ラ１３に配置する。

【００２４】金属テ−プ１２は、例えば、０．１ｍｍの
ステンレス鋼を用い、溝の加工には、加工応力が加わる
ことがないように放電加工や電解加工で行うことが望ま
しい。また、供給ロ−ル９には、一方向回転可能なクラ
ッチブレ−キが設けられている。さらに、巻き取りロ−
ル１０には巻き取り用モ−タが取付けられている。

【００２５】次に、このラビング装置の動作を説明す
る。まず、ラビングロ−ル２が回転しながら矢印の方向
に走行する。そして、ラビングロ−ル２のパイル５がロ
−ラ１３上の金属テ−プ１２と接触し、ラビングロ−ル
２の走行に伴って金属テ−プ１２の溝にパイル５が入り
パイル５は規制されると同時にパイル５に付着した配向
膜の屑は溝のエッヂにより除去される。ラビングロ−ル
２は、そのまま走行し配向膜付き基板１１の配向膜をパ
イル５で擦りラビング処理を行う。

【００２６】一方、汚れた金属テ−プ１２は巻き取りロ
−ルで巻き取られ、ロ−ラ１３上の金属テ−プ１２は更
新される。その間、ラビング処理を終えたラビングロ−
ル２は、反転し元の位置に戻る。このように、ラビング
処理毎に、更新された金属テ−プ１２で配向膜の屑の除
去およびパイルの規制を行い、配向膜に一様な異方性を
与えることができる。

【００２７】なお、これまで述べた実施の形態では、ラ
ビングロ−ルのラビング布のクリ−ニング機構は、ステ
−ジ３の前段に配置されていたが、ステ−ジ３の後段に
配置しても良い。また、ラビングロ−ル２を走行させて
いたが、ステ−ジ３を移動させても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ラビング
する毎に、ラビング布のパイルを規制するとともにパイ
ルに付着する配向膜などの屑を除去する溝を有するラビ
ング布のクリ−ニング機構を設けることによって、配向
膜の残さなどの屑の再付着による不良発生が低減すると
いう効果がある。また、ラビリング布のパイルの乱れが
なく一方向に規制され、一様な異方性をもつ配向膜が得
られ、表示品位の優れた液晶表示装置が得られるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態におけるラビング装置を
示す側面図および上面図でる。

【図２】回転ロ−ラの変形例を示す斜視図および回転ロ
−ラの外周部の部分横断面図並びに縦断面図である。

【図３】本発明の他の実施の形態におけるラビング装置
を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 回転ロ−ラ ２ ラビングロ−ル ３ ステ−ジ ４ 吸引機構 ５ パイル ６ 溝 ７ ラビング布 ８ ニゲ溝 ９ 供給ロ−ル １０ 巻き取りロ−ル １１ 配向膜付き基板 １２ 金属テ−プ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に形成された配向膜にラビング布の
   複数の毛足を擦り付けラビング処理する前記ラビング布
   が巻き付けられたラビングロ−ルと、前記配向膜が形成
   された該基板を載置するステ−ジと、回転する前記ラビ
   ングロ−ルと前記ステ−ジとを相対的に移動させ前記ラ
   ビング布の毛足で前記基板の該配向膜を擦る移動機構
   と、前記ステ−ジの前後のいずれかに配置されるととも
   に前記ラビング布の毛足に対応し該毛足が挿入される複
   数の溝が外周囲に並べて形成され回転する導電性の回転
   ロ−ラとを備えることを特徴とするラビング装置。
2. 【請求項２】 前記回転ロ−ラの軸方向に沿って形成さ
   れ前記溝と直交するニゲ溝を有することを特徴とする請
   求項１記載のラビング装置。
3. 【請求項３】 前記回転ロ−ラは接地電位であることを
   特徴とする請求項１または２記載のラビング装置。
4. 【請求項４】 前記回転ロ−ラは、ステンレス鋼で製作
   されていることを特徴とする請求項１、請求項２または
   請求項３記載のラビング装置。
5. 【請求項５】 基板に形成された配向膜にラビング布の
   複数の毛足を擦り付けラビング処理する前記ラビング布
   が巻き付けられたラビングロ−ルと、前記配向膜が形成
   された該基板を載置するステ−ジと、回転する前記ラビ
   ングロ−ルと前記ステ−ジとを相対的に移動させ前記ラ
   ビング布の毛足で前記基板の該配向膜を擦る移動機構
   と、前記ステ−ジの前後のいずれかに配置されるととも
   に前記ラビング布の毛足に対応し該毛足が挿入される複
   数の溝が幅方向に並べて形成される金属製のテ−プと、
   このテ−プを外周囲に載せ回転自在のロ−ラと、前記テ
   −プを供給する供給ロ−ルと、前記テ−プを巻き取る巻
   き取りロ−ルとを備えることを特徴とするラビング装
   置。
6. 【請求項６】 前記テ−プは、ステンレス鋼であること
   を特徴とする請求項５記載のラビング装置。