CN105278168A - 光取向处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光取向处理装置(1)，通过对形成于基板(S)上的取向膜照射紫外线而对取向膜进行取向处理。光取向处理装置具备：多个基板支承体(7)，支承基板；行驶机构(5)，使各个基板支承体沿着相同的行驶路径(RR)行驶；紫外线照射装置(9)，对由沿着行驶路径行驶的基板支承体支承的基板照射紫外线；以及退避机构(11)，使基板支承体从上述行驶路径退避，以免行驶中的基板支承体彼此碰撞。

Description

光取向处理装置
技术领域
本发明涉及在液晶显示元件的制造中使用的光取向处理装置，此外详细地讲，涉及在通过紫外线照射进行的取向膜的光取向处理中使用的光取向处理装置。
背景技术
以往，在液晶显示元件中，通过电场等的作用使液晶的分子排列的状态变化，并在光学上利用该变化而应用到显示中。为了使液晶在特定的方向上排列而实施取向处理，但近年来，进行了对取向膜照射偏振紫外线而进行取向处理的光取向处理。
以往的光取向处理装置1如图5所示，使载置着在其表面形成有取向膜的基板S的基板支承体7在基台3上，例如通过线性马达等的周知的驱动机构向箭头MD的方向行驶固定于基台3上的由光源和偏振板构成的紫外线照射装置9之下。结果，对在紫外线照射装置9的下方被输送的基板S照射紫外线而进行取向处理。
在以往的光取向处理装置中，由于不能对基板连续地进行取向处理，所以作为对1个基板进行取向处理所需要的时间的节拍时间较长，所以有生产性较低的问题。
所以，提出了具备两个基板支承体(台)的光取向处理装置(例如，参照专利文献1)。这样的光取向处理装置与图5所示的仅具有1个基板支承体的光取向处理装置相比，能够一边在一个基板支承体上对基板进行光取向处理，一边在另一个基板支承体上进行基板的更换作业，所以节拍时间缩短。
但是，在这样具备两个基板支承体的光取向处理装置中，如专利文献1的图6所示，至少需要5个台位置。结果，在隔着紫外线照射装置(照射单元)的光取向处理装置的两侧需要两个基板支承体的空间。因此，专利文献1所公开的光取向处理装置为非常长的装置。
专利文献1：日本专利第5344105号公报
发明内容
所以，本发明的目的是提供一种在光取向处理装置中通过缩小装置的设置面积并进一步缩短节拍时间来提高吞吐量(生产量)的光取向处理装置。
为了达到上述目的，本发明提供一种光取向处理装置，通过对构成液晶显示元件的基板上形成的取向膜照射紫外线，对上述取向膜进行取向处理，具备：多个基板支承体，支承上述基板；行驶机构，使各个上述基板支承体沿着相同的行驶路径行驶；紫外线照射装置，对由沿着上述行驶路径行驶的上述基板支承体支承的上述基板照射紫外线；以及退避机构，使上述基板支承体从上述行驶路径退避，以免行驶中的上述基板支承体彼此碰撞。
发明效果
根据本发明，通过上述退避机构，由于能够对基板几乎连续地进行光取向处理，所以能够提供一种缩小装置的设置面积并提高吞吐量的光取向处理装置。
附图说明
图1是有关本发明的实施方式的光取向处理装置的立体图。
图2是图1的光取向处理装置的侧视图。
图3是说明图1的光取向处理装置的取向处理的顺序的概略俯视图。
图4是说明图1的光取向处理装置的取向处理的顺序的概略纵截面图。
图5是以往的光取向处理装置的立体图。
附图标记说明
1光取向处理装置
5行驶机构
7、7’、7”基板支承体
9紫外线照射装置
11升降装置(退避机构)
RR行驶路径
S基板
具体实施方式
以下，参照图1及图2对有关本发明的实施方式的光取向处理装置的结构进行说明。参照图1及图2，光取向处理装置1具备分别在大致相同方向上延伸而设置的两个基台3、以及在基台3的相互对置的侧面3S安装成例如通过线性马达等的周知的驱动机构能够在光取向处理装置1的长度方向DL上行驶的行驶机构5。
具体而言，行驶机构5可滑动地安装于从侧面3S突出且沿着光取向处理装置1的长度方向DL延伸的各两个突出部3P。
光取向处理装置1还在基台3彼此之间具备支承基板S的两个基板支承体7。基板支承体7由与各个行驶机构5连接的底部7B、以及安装在底部7B上且上表面在大致水平方向上展开的台7S构成。
在本实施方式中，台7S具有销型的基板保持机构，用于保持基板S的许多销7SP从台7S的上表面突出。此外，优选的是在一部分销7SP的前端形成有与通过真空泵等抽真空的真空线路(line)(未图示)连通的开口(未图示)，能够将载置在销7SP上的基板S真空吸附而保持。
光取向处理装置1还在光取向处理装置1的长度方向DL的大致中央部分具备架设在两个基台3上的紫外线照射装置9。紫外线照射装置9是由1个或多个至少包括光源(未图示)和偏振板(未图示)的紫外线照射单元构成的装置。在本实施方式中，紫外线照射装置9将偏振后的紫外线朝下照射。
通过将光取向材料涂敷在其表面上而形成有取向膜的基板S在紫外线照射装置9的下方行驶，并被照射偏振的紫外线，从而进行取向处理。这里，在本发明中，所谓“进行取向处理”，具体而言，是指通过对涂敷在基板S上的例如由各向同性的聚合物构成的光取向材料照射偏振后的紫外线，取向为偏振方向的聚合物分解，由此仅在与偏振方向正交的方向上形成聚合物链。
本实施方式的光取向处理装置1还具备作为本发明的退避机构的升降机构11，该升降机构11能够通过例如滚珠丝杠驱动机构等的周知的驱动机构使基板支承体7在大致铅直方向上升降。
以下，参照图3及图4，对通过有关实施方式的光取向处理装置1对形成在基板S上的取向膜进行取向处理的顺序进行说明。图3(a)～图3(h)及图4(a)～图4(e)分别沿着时间序列记载。另外，在图3及图4及以下的顺序的说明中，请留意关于两个基板支承体7识别为第一基板支承体7’及第二基板支承体7”。
首先，如图3(a)及图4(a)所示，将第一基板支承体7’在光取向处理装置1的长度方向DL的一方的端部侧，配置在作为接受取向处理前的基板S的位置的接受位置PR处。
接着，如图3(b)及图4(b)所示，将在上游工序中通过在表面上涂敷光取向材料而形成了取向膜的基板S例如通过机械臂等载置到位于接受位置PR的第一基板支承体7’上。具体而言，在本实施方式中，将基板S载置到在第一基板支承体7’的台7S上设置的销7SP的前端上，经由设置在与真空线路(未图示)连通的一部分销7SP的前端部上的开口(未图示)吸引固定。此时，将第一基板支承体7’通过升降装置11调节其高度位置，以使紫外线照射装置9与基板S距离适合于取向处理。
接着，如图3(c)所示，通过例如伺服马达等的周知的旋转驱动机构(未图示)使台7S相对于底部7B旋转，以使基板S能够取希望的偏振角度。此时，也可以通过照相机等检测基板S的旋转角度，进行基板S的旋转角度的校准(微调)。
接着，如图3(d)～图3(f)及图4(c)所示，通过行驶机构5使第一基板支承体7’在光取向处理装置1的长度方向DL的另一方端部侧朝向将取向处理后的基板S排出的排出位置PD沿着基板支承体的行驶路径RR行驶。由此，对第一基板支承体7’上的基板S在穿过紫外线照射装置9的下方时用紫外线照射装置9照射紫外线而进行取向处理。
并且，如图3(g)所示，如果基板S的取向处理结束而第一基板支承体7’到达排出位置PD，则如图3(h)及图4(d)所示，台7S旋转驱动以回到原来的角度位置，例如通过机械臂等将取向处理后的基板S向下游工序排出。
接着，如果在该状态下使第一基板支承体7’从排出位置PD朝向接受位置PR沿着行驶路径RR行驶，则第一基板支承体7’与后述的后续的第二基板支承体7”碰撞。所以，如图4(e)所示通过升降装置11使第一基板支承体7’下降，从行驶路径RR退避。然后，通过行驶机构5使第一基板支承体7’沿着光取向处理装置1的长度方向DL朝向接受位置PR、沿着基板支承体的退避路径RE行驶。
接着，通过如图4(a)所示由升降装置11使第一基板支承体7’上升，使其回到原来的高度位置，再次配置到接受位置PR。
第一基板支承体7’以上述行程行驶，载置于其上的基板S被进行取向处理，另一方面，在有关本实施方式的光取向处理装置1中，第二基板支承体7”也在与第一基板支承体7’相同的行驶路径RR中行驶。第二基板支承体7”在载置于第一基板支承体7’上的基板S被取向处理的期间中，与第一基板支承体7’同样，行驶到接受位置PR(图3(a)～图3(e))，将基板S载置到第二基板支承体7”上(图3(e))，使台7S旋转驱动到希望的角度位置(图3(f))，以便能够在载置于第一基板支承体7’上的基板S的取向处理的结束后立即开始载置于第二基板支承体7”上的基板S的取向处理。
根据以上，有关本实施方式的光取向处理装置1由于能够几乎连续地对基板S进行取向处理，所以能够大幅减少节拍时间，改善其吞吐量。
进而，在本实施方式的光取向处理装置1中，通过升降装置11，能够将这些基板支承体7、7’的高度位置错开，以免从接受位置PR朝向排出位置PD行驶的基板支承体7’、7”与从排出位置PD朝向接受位置PR行驶的基板支承体7”、7’碰撞。即，通过作为本发明的退避机构的升降装置11，能够使基板支承体7’、7”从基板支承体的行驶路径RR退避到退避路径RE。结果，行驶的基板支承体7’、7”彼此能够交错，所以相对于在隔着紫外线照射装置的两侧需要两个基板支承体的空间的上述专利文献1所公开的光取向处理装置能够削减装置的设置面积。
此外，有关本实施方式的光取向处理装置与作为以往的取向处理装置使用的摩擦装置相比，节拍时间和装置的大小几乎相同。因而，当从以往的摩擦装置变更为有关本实施方式的光取向处理装置时，不需要将生产线整体变更，仅通过这些装置的更换就足够，能够削减关于设备变更的成本。
[实施例]
在本实施例中，表示测量了有关上述实施方式的光取向处理装置、图5所记载的以往的光取向处理装置及专利文献1所公开的类型的具备两个基板支承体的光取向处理装置的节拍时间的结果。
本实施例的试验条件如下。所使用的基板的尺寸是1300mm×1500mm×0.5mm，在该基板的表面上，作为光取向材料而涂敷PhotoAL―1(JSR社制，商标)而形成取向膜。通过紫外线照射装置对基板照射波长为313nm的紫外线，将紫外线的所需累积光量设定为2000mJ/cm2。紫外线照射装置中使用3个光照射单元，将使基板在紫外线照射装置的下方穿过的速度设为21.8mm/sec。将基板的旋转角度α(图3(c))设为105°。
另外，将有关上述实施方式的光取向处理装置的基板支承体的从排出位置向接受位置的行驶速度为800mm/sec。
在以上的条件下，计测各光取向处理装置的节拍时间。结果，节拍时间在有关本实施方式的光取向处理装置中是87秒，在图5所记载的以往的光取向处理装置中是141秒，在专利文献1所公开的类型的光取向处理装置中是107秒。因而，可以说有关本实施方式的光取向处理装置相对于其他光取向处理装置大幅减少节拍时间，能够改善吞吐量。
此外，相对于有关上述实施方式的光取向处理装置的长度方向尺寸是7400mm，专利文献1所公开的类型的光取向处理装置的长度方向尺寸是11400mm。因而，可以说有关本实施方式的光取向处理装置相对于专利文献1所公开的类型的光取向处理装置能够削减设置面积。
有关上述实施方式的光取向处理装置1具备作为本发明的退避机构的升降装置11。但是，退避机构只要是行驶的基板支承体7彼此不碰撞那样的机构，则任何机构都可以。例如，也可以代替升降装置11而将行驶机构5和基板支承体7经由铰链连接，当行驶的基板支承体7彼此交错时将一方的基板支承体7朝下放倒，从而使得基板支承体7彼此不碰撞。此外，通过退避机构使基板支承体7从移动路径RR退避的方向也不仅是如上述实施方式那样是上下方向，向任何方向以任何路径退避都可以。
这样，只要是采用基板支承体7彼此不碰撞那样的构造，则光取向处理装置1不仅可以具备两个基板支承体7，而且可以具备3个以上的基板支承体7。
在上述实施方式中，在光取向处理装置1的长度方向DL的一方的端部侧设置接受位置PR，并且在光取向处理装置1的长度方向DL的另一方的端部侧设置排出位置PD，但接受位置PR及排出位置PD也可以是相同的位置。
在上述实施方式中，台7S具有销型的基板保持机构，但作为基板保持机构，也可以选择手、叉型、台型等的其他类型的基板保持机构。但是，从防止因剥离带电带来的静电的观点看，台7S的基板保持机构与基板的接触面积最小的销型最为优选。此外，如果如上述实施方式那样能够将基板S真空吸附到台7S上，则能够将基板S牢固地固定，所以是优选的。
在上述实施例中，在紫外线照射装置9中使用3个紫外线照射单元，但本发明并不限定于此。在有关本发明的光取向处理装置中，在紫外线照射装置9中也可以使用一个紫外线照射单元，也可以使用两个或4个以上的紫外线照射单元。

Claims (2)

1.一种光取向处理装置，通过对构成液晶显示元件的基板上形成的取向膜照射紫外线，对上述取向膜进行取向处理，其特征在于，具备：
多个基板支承体，支承上述基板；
行驶机构，使各个上述基板支承体沿着相同的行驶路径行驶；
紫外线照射装置，对由沿着上述行驶路径行驶的上述基板支承体支承的上述基板照射紫外线；以及
退避机构，使上述基板支承体从上述行驶路径退避，以免行驶中的上述基板支承体彼此碰撞。
2.如权利要求1所述的光取向处理装置，其特征在于，
上述退避机构具备使上述基板支承体升降的升降装置。
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