CN1090763C - 对液晶元件的定向膜进行摩擦处理的方法和摩擦装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可实现均匀摩擦处理的摩擦处理方法及摩擦装置。它具有如下步骤，传送放置有形成了定向膜12的基板的传送体，使摩擦辊18与定向膜相接触，测定沿传送体的水平方向的力、传送体的传送速度和摩擦辊的转动圈数，并且根据所获得的测定值，按使摩擦作功面密度保持为一定的方式，控制摩擦辊与传送体之间的距离、传送体的传送速度和摩擦辊的转动圈数中的至少一个。

Description

对液晶元件的定向膜进行摩擦处理的方法和摩擦装置

本发明涉及对液晶元件的定向膜进行摩擦处理的方法和摩擦装置，特别涉及到均匀摩擦处理的技术。

可以实现轻型化和薄型化，且可以实现低电压驱动的液晶显示装置，近年来的开发速度相当快，然而如何能提高其显示质量，提高生产效率和降低产生成本，是一个急需解决的问题。

构成液晶显示装置的液晶元件大体构成为，在两个基板之间夹持有液晶材料，并且具有驱动这种液晶材料的开关元件和电极，以及偏振光板，对液晶材料施加全倾斜角的定向膜等等。

定向膜可以由聚酰亚胺树脂等的有机高分子膜构成，通过用聚酰胺等的合成纤维构成的布摩擦定向膜的表面，而实施摩擦处理的方式，可以对其施加预定方向的定向性。

进行这种摩擦处理所使用的摩擦装置，可以如图18所示，其构成大体包括有传送基板14用的传送体10，配置在其上方的、贴附有摩擦用布16的摩擦辊18，驱动摩擦辊18转动的转动电动机20，以及支撑着摩擦辊18的辊体支撑体24等等。

将形成有摩擦处理前的定向膜12的基板14，放置在传送体10上，用移动传送体10的方式传送基板14，同时用适当的压力将摩擦辊18压贴至定向膜12并且转动，从而对定向膜12进行摩擦处理。

为了获得高质量的液晶元件，就需要采用使非翘曲能，即为了使液晶材料定向，获得定向膜而施加至液晶材料的每单位面积的能(下面，简称为表面定向力)，在整个定向膜上分布均匀且具有预定的大小的方式，来形成定向膜。

在一般情况下，是在摩擦辊的转速为一定，并且传送体的传送速度为一定的条件下进行摩擦处理的，然而即使对于一个定向膜，其表面定向力也往往会产生部分差异。

而且，在重复的进行摩擦处理的过程中，摩擦用布会逐渐磨损，布的纤毛将逐渐脱落。如果用这种低质量的摩擦用布进行摩擦处理，将难以使摩擦辊相对于定向膜的接触强度保持为预定值，而且即使接触强度相同，也难以施加足够的表面定向力，从而难以进行预定定向膜的制造。

而且，形成有定向膜的基板往往是由聚碳酸脂和玻璃板等等构成的，由于这种基板会产生弯曲等等缺陷，所以不能够实施均匀的摩擦处理，进而会使摩擦处理后的定向膜质量不良。

对于经验进行了这种不均匀摩擦处理的定向膜的液晶元件，液晶的全倾斜角不均匀，所以显示质量不良，而且还存在有产生效率低下等等的问题。

本发明就是要解决前述的问题，提供出一种可以实施均匀的摩擦处理的摩擦处理方法和摩擦装置。

其解决方案包括

所述的液晶元件的定向膜用的摩擦处理方法，其特点在于具有下述的步骤，移动放置有形成了定向膜的基板的传送体，使转动着的摩擦辊与前述的定向膜相接触，测定沿传送体的水平方向的力(下面简称为″摩擦力″)、传送体的传送速度和摩擦辊的转动圈数，并且根据所获得的沿前述的水平方向的力、传送体的传送速度和摩擦辊的转动圈数的测定值，按使摩擦作功面密度保持为一定的方式，控制摩擦辊与传送体之间的距离、传送体的传送速度和摩擦辊的转动圈数中的至少一个。

而且在本发明中，传送体的移动的含义为传送体和摩擦辊相对移动，它包括着传送体不动，而移动摩擦辊的形式，类似的，传送体的传送速度的含义为传送体和摩擦辊之间的相对速度，它包括着传送体不动，而移动摩擦辊的形式。

所述的液晶元件的定向膜用的摩擦处理方法，其特点在于具有下述的步骤，移动放置有形成了定向膜的基板的传送体，使转动的摩擦辊与前述的定向膜相接触，测定定向膜和摩擦辊之间的接触强度，并且用该检测得到的信息进行反馈控制，部分的改变定向膜与摩擦辊之间的接触强度。

对液晶元件的定向膜进行摩擦处理的摩擦装置，其特点在于具有移动放置有形成了定向膜的基板的传送体，具有可压住定向膜的摩擦用布和安装有该摩擦用布的圆柱型辊体的摩擦辊，以及支撑着摩擦辊并且使其转动的辊体支撑体，使前述的传送体和摩擦辊中的一个相对于另一个移动的传送机构，检测传送体与摩擦辊之间的接触强度用的接触强度检测组件，部分的改变传送体和摩擦辊之间的接触强度用的接触强度改变组件，和可以根据用前述的接触强度检测组件检测出的接触强度信息，控制接触强度改变组件的接触强度控制装置。

这里，前述的接触强度检测组件可以采用能够检测定向膜和摩擦用布由于接触所产生的温度变化的组件。

而且，前述的接触强度检测组件可以采用能够检测定向膜和摩擦用布由于接触所产生的音场变化的组件。

前述的接触强度改变组件可以采用可部分的改变摩擦辊的外型的组件。

这里，接触强度改变组件最好还具有在表面上形成有若干个细孔的筒状辊体，与各个细孔相连通的配置在前述的辊体内的若干个供给管，以及与该供给管相连接的、向前述的各个细孔供给空气用的部件。

而且，前述的接触强度改变组件可以设置在传送体处，并且可以采用可部分的上下移动形成有定向膜的基板的上下位置改变组件。

上下位置改变元件最好为压电元件。

图1为表示摩擦作功面密度ω与表面定向力之间的关系的曲线图。

图2为表示摩擦力Fx的侧面图。

图3为表示定向膜与摩擦辊的接触区域的斜视图。

图4为说明控制摩擦辊转速的示意图。

图5为说明摩擦辊的转动速度控制和传送体的传送速度控制的示意图。

图6为说明斜向摩擦过程中的接触面积S用的平面图。

图7为说明斜向摩擦过程中的接触面积S随时间变化的曲线图。

图8为表示实施例A的摩擦装置的正视图。

图9为表示实施例A的摩擦装置的侧视图。

图10为表示实施例B的摩擦装置的斜视图。

图11为表示音频传感器的斜视图。

图12为表示摩擦用布与定向膜之间的接触模式示意图。

图13为表示摩擦用布与定向膜之间的接触模式示意图。

图14为表示辊体的一个实例的透视斜视图。

图15为表示摩擦辊的一个实例的侧面剖面图。

图16为表示摩擦辊的变形实例的斜视图，图16(a)表示的是平坦的摩擦辊，图16(b)表示的是中央部分突出的摩擦辊，图16(c)表示的是端部附近突出的摩擦辊。

图17为表示传送体的一个实例的斜视图。

图18为表示原有的摩擦装置的正面图。

下面参考附图说明本发明的最佳实施例。

(实施形式A)

本发明人对于定向膜的表面定向力进行了深入的研究，其结果表明，在用摩擦辊进行摩擦处理时，施加至液晶定向膜的每单位面积的摩擦能(以下简称为摩擦作功面密度)ω与表面定向力之间满足一定的关系，由此可知，为了能制作出具有预定表面定向力的定向膜，就应该采用使摩擦作功面密度ω具有与前述的预定表面定向力相对应的值的方式，进行摩擦处理。

表1和图1示出了表示表面定向力和摩擦作功面密度ω之间关系的一个实例。

这里，表面定向力与摩擦作功面密度ω之间的关系，是对于形成有由聚酰亚胺(PSI-A-2501，日本チッソ社制造)构成的定向膜的基板，按照适当设定的摩擦处理条件进行摩擦处理，并利用这一基板和液晶材料(AP-4161XX，日本チッソ社制造)制作元件，用扭矩平衡法对该元件进行测试而获得的。前述的摩擦处理条件的设定，可以通过适当的改变摩擦辊的转速和基板的传送速度，以及将缠绕在摩擦辊上的摩擦用布压向定向膜的力，而适当的加以改变。

表1示出了在不同的摩擦处理条件下，摩擦作功面密度ω与由前述测定获得的表面定向力之间的关系曲线，表面定向力由前述的测定测定值的平均值、最大值和最小值表示。因此在表1中，对于测定用的元件为一个的场合，前述的平均值、最大值和最小值为同一个值，而当测定用的元件为多个(比如说为三个)时，前述的平均值、最大值和最小值分别为不同的值。

在图1中，纵轴表示表面定向力，横轴表示摩擦作功面密度ω，从而将表1所示的表面定向力和摩擦作功面密度ω之间的关系曲线化了。

                      表1

摩擦作功面密度ω(N/m)	表面定向力  (μN/m)平均值    最大值    最小值
		212989213031504260519014200149001850061107252941130008010560010500	57.981    92.4      33.11198.66    267.96    71.61121.66    140.91    101.64204.82    204.82    204.82251.02    251.02    251.02557.48    793.1     321.86684.53    847       521.29432.74    432.74    432.74415.03    465.08    364.2119.25     24.64     13.0930.8      30.8      30.824.64     24.64     24.64132.44    133.98    130.9346.5     346.5     346.5318.01    318.01    318.01189.42    189.42    189.42538.23    556.71    518.98

前述的摩擦作功面密度ω可表示为每单位面积的摩擦力Px与摩擦强度L的积(ω＝Px·L)。

而且，每单位面积的摩擦力Px可以用下式表示。

Px＝Fx/al

在这儿，Fx为摩擦力，正如图2所示，在进行摩擦处理时，摩擦辊18的摩擦用布将对定向膜12施加力F，如果将力F分解为垂直方向和水平方向的分力，则Fx表示的是沿水平方向的力。而且，沿垂直方向的力表示为Fz。如图3所示，当摩擦辊18的轴向方向与定向膜12的传送方向相垂直时，在定向膜12与摩擦辊18的接触区域11中的沿摩擦辊18的轴线方向的长度为a。1为该接触区域11中的沿定向膜12的传送方向的长度。

摩擦强度L可以用下式表示。

L＝N1(1+2πrn/60v)

这里，N为摩擦次数。也就是说，如果对一个定向膜进行若干次往复的摩擦处理，则它表示的是定向膜与摩擦辊之间的接触次数。比如说，如果进行一次往复的定向膜移动，则N等于2。r为摩擦辊半径，n为每单位时间里的摩擦辊转动圈数，v为传送体的传送速度。

因此，ω可以用下述的公式表示。

数学公式1

                   ω＝PxL $=\left(\frac{\mathrm{Fx}}{a1}\right)\·\left\{N1(1+\frac{2\mathrm{\πrn}}{60v})\right\}$ $=\left(\frac{N}{a}\right)\mathrm{Fx}(1+\frac{2\mathrm{\πrn}}{60v})---\left(1\right)$

因此，可以通过摩擦力Fx、传送体的传送速度v和摩擦辊的转动圈数n这三个参数，来控制摩擦作功面密度ω。而且对于所述的发明，还可以在摩擦处理过程中，检测摩擦力Fx、传送速度v和转动圈数n，并根据这些检测数据进行反馈控制，从而可以按使摩擦作功面密度ω保持为一定值的方式，使定向膜的表面定向力均匀的保持为预定值。

由上述的公式1可知，当摩擦力Fx和转动圈数n变大时，摩擦作功面密度ω也会变大，而当传送速度v变大时，摩擦作功面密度ω将会减小。

如举例来说，当摩擦力Fx的测定值比较高时，它比较小，而当摩擦力Fx的测定值比较低时，它比较大。摩擦力Fx在相当大的程度上，会受到摩擦辊与定向膜之间的距离，即摩擦辊与传送体之间的距离的影响。可以通过改变摩擦辊和传送体的高度的方式，调整这一距离。

因此在摩擦力Fx比较高时，为了减低摩擦力Fx，可以提高摩擦辊的位置，或是降低传送体的位置，当然也可以同时提高摩擦辊的位置并降低传送体的位置。

与此相反，在摩擦力Fx比较低时，为了增大摩擦力Fx，可以降低摩擦辊的位置，或是提高传送体的位置，当然也可以同时降低摩擦辊的位置并提高传送体的位置。

为了能够进行摩擦辊和传送体的高度调整，还可以设置有用于沿高度方向分别移动它们的驱动组件，比如说电动机和油压组件等等，还可以将反馈信息等等的信号送入至这种驱动组件，使其进行动作。

而且当摩擦辊的转动圈数n增大时，应该使其下降，而当转动圈数n减少时，应该使其增大。

可以采用下述的方式获得由步进电动机给出的测定值的反馈信号，并进行反馈控制。正如图4所示，设置在步进电动机20上的编码器的输出信号，即脉冲数，输入至激励器62。在该激励器62中，首先由A/D转换器64进行A/D转换，用时序回路66将这一变换后的数字信号换算为转动圈数，在进行监测显示的同时，计算出转动圈数与预定值之间的差，用D/A转换器68进行D/A转换，并将该模拟信号反馈至步进电动机20，使其转动圈数为预定值。

而且，为了能够保持表面定向力的均匀性而将控制摩擦作功面密度ω保持为最合适的值，它是根据在摩擦处理的过程中测定的摩擦力、传送速度和摩擦辊的转动圈，来进行反馈、控制的，所以在需要的时候，也可以不仅仅对变化了的那一个参数进行控制。如举例来说，当摩擦力增大时，由于摩擦作功面密度ω会增大，所以可以增大摩擦辊与传送体之间的距离，还可以与此同时降低摩擦辊的转动圈数n，并且增大传送体的传送速度v。

当采用如图5所示的构成时，是用步进电动机20转动驱动摩擦辊18的，与步进电动机20输出的转动圈数相关的模拟信号输入至具有A/D转换接口的激励回路80，并变换为数字信号。类似的，与传送体10的移送电动机72给出的电动机转动圈数相关的模拟信号，也输入至激励回路80，并变换为数字信号。而且，对转动圈数n和传送速度v进行监测显示。

由激励回路80输出的数字信号输入至由计算机等等构成的运算装置82，并将各个参数值与相应的预定值相比较。如果判断为参数值的变化使得摩擦作功面密度ω与预定值不再相同，则将与这一参数值的变化量相对应的数字信号，传递至D/A转换器78，在变换为模拟信号后，反馈至步进电动机20和移送电动机72，进而对摩擦辊18的转动圈数n和传送体10的传送速度v进行控制。

这里，是以摩擦辊18的转动圈数n和传送体10的传送速度v为例进行说明的，但如果对摩擦力Fx、转动圈数n和传送速度v这三个参数进行复合运算处理，则可以更适当的、高精度的且为瞬时的将摩擦作功面密度ω保持为预定值。

如上所述，本发明，是在摩擦处理过程中，检测摩擦力Fx、传送体的传送速度v和摩擦辊的转动圈数n，并进行反馈处理的，所以可以长时间的保持摩擦作功面密度ω的稳定，进而可以使定向膜的表面定向力保持均匀。

在进行摩擦处理的过程中，相对于摩擦辊的轴向方向，形成有定向膜的矩形基板的边缘可能与其即不平行也不垂直，而是倾斜着的，并且使摩擦辊与定向膜相接触，以进行倾斜的摩擦处理。

在进行这种倾斜摩擦处理时，摩擦辊与定向膜的接触面积S将相应于基板的传送而发生变化。

下面参考图6说明接触面积S随时间的变化情况。

假定相对于传送体或摩擦辊的行进方向，对形成有宽度为a、长度为b的定向膜12的基板，进行倾斜角度为θ的摩擦处理。摩擦辊18与定向膜12之间的接触时间t，可以用l_o、δ、γ，按下述的方式加以定义。

数学公式2 $\mathrm{lo}=2\sqrt{2\mathrm{rM}}$ $\mathrm{\δ}=\tan \mathrm{\θ}+\frac{1}{\tan \mathrm{\θ}}$ $\mathrm{\γ}\left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{1}{2}{a}^2\sin 2\mathrm{\θ}[\frac{\{\frac{2\mathrm{lo}}{a\sin \mathrm{\θ}}-{\left(\frac{\mathrm{lo}}{a\sin \mathrm{\θ}}\right)}^2}{2}-1]$

M为挤压量，即当定向膜与摩擦辊相接触时，摩擦辊压入至定向膜的深度(定向膜被压缩的长度)。

如果基板的传送距离为x，则接触面积S如下所示。数学公式3

(I)   0＜x＜lo $S=\frac{1}{2}{x}^2\·\mathrm{\σ}$

(II)  lo＜x＜asinθ $S=\frac{1}{2}{x}^2\·\mathrm{\σ}(\frac{2\mathrm{lo}}{x}-{\left(\frac{\mathrm{lo}}{x}\right)}^2)$

(III)asinθ＜x＜asinθ+lo

     S＝axcosθ+γ(θ)

(IV) asinθ+lo＜x＜bcosθ $S=\frac{\mathrm{alo}}{\cos \mathrm{\θ}}$

(V)  bcosθ＜x＜bcosθ+lo

     S＝axcosθ+γ(θ)

(VI) bcosθ+lo＜x＜asinθ+bcosθ $S=\frac{1}{2}{x}^2\mathrm{\δ}\{\frac{2\mathrm{lo}}{x}-{\left(\frac{\mathrm{lo}}{x}\right)}^2\}$

(VII)asinθ+bcosθ＜x＜asinθ+bcosθ+lo $S=\frac{1}{2}{x}^2\mathrm{\δ}$

而且，接触长度l按下述的方式变化。

(i)当0＜x＜l_o时，

   l＝x

    ＝vt

(ii)当l_o＜x＜asinθ+bcosθ时

   l＝l_o

(iii)当asinθ+bcosθ＜x＜asinθ+bcosθ+l_o时

   l＝x-(asinθ+bcosθ)

    ＝vt-(asinθ+bcosθ)

因此，在进行倾斜摩擦处理时，接触面积S如图7所示的那样随时间变化。

在进行这种倾斜摩擦处理的过程中，摩擦作功面密度ω可以用下述的公式表示。

ω＝Px·L＝(Fx/S)N1{1+(2πrn/v)}

因此，摩擦作功面密度ω随时间的变化可以用下述的公式表示。数学公式4

由于可以通过上述的预先计算获得其接触面积，所以即使是进行倾斜的摩擦处理，也可以在摩擦处理过程中，对摩擦力Fx、摩擦辊的转动圈数n和传送速度v进行控制，进而可以长时间的将摩擦作功面密度ω保持为一定。

(实施形式B)

本发明所述的摩擦装置，具有检测定向膜和摩擦用布之间的接触强度用的接触强度检测组件，部分的改变定向膜和摩擦用布之间的接触强度用的接触强度改变组件，以及可以根据接触强度检测组件检测出的接触强度信息，控制接触强度改变组件的接触强度控制装置，所以在进行摩擦处理的过程中，可以检测出摩擦处理状态的变化，并且可以通过直接对不合适的地方进行修正的方式，实施均匀的摩擦处理。

而且，接触强度检测组件可以由定向膜和摩擦用布之间的接触产生的温度变化和音场变化，检测出摩擦处理状态的变化，所以不影响该摩擦处理过程，便可以瞬时的把握住摩擦处理的状态。

接触强度改变组件可以部分的改变摩擦辊的外型，以部分的改变摩擦处理时的接触强度，所以可以制造出均匀定向的定向膜。

这里的摩擦辊具有表面上形成有若干个细孔的辊体，而这些细孔与诸如空气压缩机和空气供给管等等的供给空气的部件相连接，且在辊体上安装有摩擦用布，所以可以很容易的改变摩擦辊的外型，进而部分的调整接触强度。

接触强度改变组件也可以是设置在传送体上的、可以部分的上下移动基板的上下位置改变组件，它仅仅在这一方面使装置复杂化。

这里的上下位置改变组件可以是压电元件，它可以高精度的对接触强度进行修正。

如果采用上述的摩擦装置对定向膜进行摩擦处理，则可以制造出进行了均匀的摩擦处理的定向膜，所以可以提高液晶元件的显示质量，进而可以提高生产效率。

(实施例A)

下面参考图8和图9，说明在进行摩擦处理时，检测摩擦力Fx、传送体的传送速度v和摩擦辊的转动圈数n，根据这些检测数据进行反馈控制，以使摩擦作功面密度ω保持为一定的一个实施例。

在如图8、图9所示的摩擦装置中，是在放置有形成了定向膜的基板的传送体10处，设置有可检测出沿水平方向施加的力的摩擦力传感器84。

由于传送体10呈平板状，所以可以以不产生运动的方式固定保持住所放置的基板。

摩擦力传感器84可通过高度调整台86设置在传送体垂直移动装置88上。传送体垂直移动装置88具有设置高度调整台86用的基台89，以及由步进电动机构成的可上下移动该基台89的垂直移动电动机90。

还设置有传送体水平移动装置，后者具有传送台71，与该传送台71相连接的圆头螺栓，以及转动驱动该圆头螺栓的、由步进电动机构成的传送体移送用电动机72。传送体垂直移动装置88设置在传送体水平移动装置的传送台71上。因此，可以通过用传送体移送电动机72进行驱动的方式，沿水平方向(沿图8中的左右方向)传送传送体10。

在传送体10的上方，配置有轴向支撑在辊体支撑体24上的摩擦辊18。

在摩擦辊18的表面上，设置有由聚酰胺、人造丝等等的布类材料构成的摩擦用布，而这些摩擦用布可以用植毛处理方式设置在其表面上。这类摩擦用布可以与形成在基板上的、由聚酰胺、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚氨基甲酸脂、聚乙烯对酞酸脂等等的有机高分子薄膜构成的定向膜相接触。

摩擦辊18与由步进电动机等等构成的摩擦辊驱动电动机20相连接，后者可以对摩擦辊18进行转动驱动。

摩擦力传感器84、摩擦辊驱动电动机20和传送体移送电动机72，分别与摩擦作功面密度控制器(未示出)相连接，从而可以把摩擦力Fx、摩擦辊的转动圈数n和传送体10的传送速度v，分别输入至摩擦作功面密度控制器。

摩擦作功面密度控制器可以根据所获得的摩擦力Fx、摩擦辊的转动圈数n和传送体10的传送速度v的检测数据，计算出摩擦作功面密度ω，当其与预定值不相同时，可以立刻发出下述的一个或多个用于控制的信号，即对传送体垂直移动装置88的垂直移动电动机90发出上下移动传送体10的控制信号，对摩擦辊驱动电动机20发出增加或减少转动圈数的控制信号，对传送体移送电动机72发出增加或减少传送速度的控制信号。

在如图所示的该摩擦装置的实例中，上述的传送体10和传送传送体10的机构，以及摩擦辊18和驱动摩擦辊18转动的机构等等，均配置在对外界屏蔽的处理箱体94中。由于在进行摩擦处理时会产生粉尘，采用这种方式可以防止粉尘的扩散。在该处理箱体94处设置有开关门96，可以打开开关门96，进行将处理基板放置在传送体10上或是将其取出的操作。在处理箱体94的顶板95处，还设置有磁铁97，当用把手98向上打开开关门96时，可以用磁铁97固定住开关门96。

在使用这种摩擦装置时，首先要将需要进行摩擦处理的已形成有定向膜的基板，放置固定在传送体10上。调整高度调整台86至预定的适当位置处。然后，驱动传送体移送电动机72，使传送体10沿水平方向移动，同时驱动摩擦辊转动电动机20，使摩擦辊18转动，并且使摩擦辊18与定向膜相接触，以进行摩擦处理。传送体10的传送可以仅仅为一次单向的移动，但为了施加良好的定向性，往往均进行若干次的往复移动。

在进行摩擦处理的过程中，始终用摩擦力传感器84检测着传送体处的摩擦力Fx，并且将该摩擦力Fx、摩擦辊转动电动机20的转动圈数n和传送体移送电动机72给出的传送体10的传送速度，输入至摩擦作功面密度控制器。然后，按使摩擦作功面密度ω保持为预定值的方式，对垂直移动电动机90进行上下移动传送体10，以控制传送体10和摩擦辊18之间的距离的控制，对摩擦辊驱动电动机20进行增加或减少其转动圈数n的控制，对传送体移送电动机72进行增加或减少传送体10的传送速度的控制。而且在本实施例中，是用上下移动传送体的方式对传送体10和摩擦辊18的距离进行调整的，但也可以上下移动摩擦辊18，来调整传送体10和摩擦辊18之间的距离。

类似的，这里是固定摩擦辊18的位置，而使传送体10沿水平方向移动的，但也可以固定住传送体10的位置，而使摩擦辊18沿水平方向移动。

这样，即使在摩擦处理的过程中，摩擦作功面密度ω发生了变化，也可以根据在摩擦处理时获得的信息，进行使摩擦作功面密度ω瞬态保持一定的控制，从而可以使定向膜上的表面定向力均匀，并且保持为预定值。

(实施例B)

如图10所示的摩擦装置，具有可在其上面放置形成有定向膜的基板14的传送体10，具有可压住定向膜的摩擦用布16和安装有该摩擦用布16的圆柱型辊体22的摩擦辊18，及支撑着摩擦辊18并且使其转动的辊体支撑体24。

在这一实施例中，可通过图中未示出的传送机构，使传送体10相对于摩擦辊18移动。而且，传送体10与摩擦辊18之间的相对移动，也可以是固定住传送体10，使摩擦辊18相对于传送体10移动。

摩擦辊18以可以自由转动的方式安装在辊体支撑体24上，并可以由设置在支撑体24上的摩擦辊驱动电动机20驱动转动。

辊体支撑体24支撑着摩擦辊18，同时可以调节其与传送体10之间的距离，所以当摩擦辊18压向定向膜时，还可以调节接触强度。

而且在如图10所示的摩擦装置中，还设置有配置在传送体10下方的红外线传感器26，和与红外线传感器26相连接的、由温度分布检测装置34构成的接触强度检测装置。红外线传感器26大体上可以具有红外线发射检测器28，以及形成有狭缝30的框体32等等。

红外线发射检测器28可以由位于摩擦辊18下方的狭缝30，向摩擦辊18与定向膜之间的接触面发射出红外线，同时可以对反射回来的红外线进行检测，并且测定摩擦辊18与定向膜的接触面处的温度。温度分布检测装置34可以由这一测定到的温度，检测出摩擦辊18与定向膜接触面处的温度分布，从而计算出接触强度分布。

由于摩擦辊18与定向膜的摩擦结合，使得在它们之间的接触强度比较大时，会发热，使温度上升，而当接触强度不足的地方的温度会比较低，所以采用测定温度的方式，可以判断出接触强度的强弱。

由温度分布检测装置34检测出来的接触强度分布信息，送入至接触强度控制装置36。

接触强度检测组件，可以采用上述的红外线传感器26，也可以采用诸如音频传感器等等的其它类型的传感器。

当摩擦用布16和定向膜开始摩擦结合时，如图12所示，种植在转动着的摩擦用布16上的纤毛38，依次冲击到定向膜12的表面处，然后如图13所示，纤毛38、38…由定向膜12上卷起。这时，由于纤毛38和定向膜12之间的冲击和卷起，会产生声音。

产生这一声音的音场，在摩擦用布16与定向膜的接触强度为一定时，也保持为一定，而当由于摩擦用布16的磨损和基板的歪曲等等产生的接触强度的变化时，会使音场发生改变。

因此，采用由音频传感器等等构成的传感器检测这一音场的变化，也可以检测出接触强度的变化。

音频传感器可以象如图11所示的那样使用。如果采用这种方式，则音场传感元件40与相位处理回路装置42相连接，相位处理回路装置42与强弱处理回路装置44相连接，从而可以检测在摩擦用布和定向膜之间产生的特定的频率声音，进而可以检测出接触强度。对于这种任意频率的音场分布，将音频传感器反向配置则更合适些。

音场传感元件40可以收装、配置在摩擦辊18内，并且配置在基板下方的传送体等等处。通过音场变化而检测出的接触强度分布信息，输入至接触强度控制装置36。

而且，在本实施例的摩擦装置中，还设置有接触强度改变组件，它可以部分的改变定向膜与摩擦用布之间的接触强度。如图14、图15所示，这种接触强度改变组件可以是一种能利用空气压力部分的改变摩擦辊的外型的组件。

在图示的这种摩擦辊的圆筒状辊体22的表面上，形成有许多个细孔46、46、…。而且在辊体22的内部还配置有与图中未示出的空气压缩机相连接的空气供给管。供给管由与辊体22的纵向方向相平行的若干个主管48，和在各个主管48的未端处呈放射性分叉的放射管50、50、…构成，而且各个放射管50与辊体22上的细孔46相连通。

由于摩擦用布16多少会使一些空气流过，所以在摩擦辊18的辊体22与摩擦用布16之间，最好还夹持设置有不允许空气流过的膨胀膜52。

对于这种构成的摩擦辊，当向供给管的主管48a供给空气时，便将压缩空气送入至如图14中的A部分所示的细孔46、46、…中，该空气将使膨胀膜52向外侧膨出，从而使摩擦用布16中的A部分的外型比较大。类似的，如果向主管48a和主管48b供给空气，可以使这两个部分处的摩擦辊的外型比较大。

因此，通过控制由空气压缩机供给的空气，便可以对摩擦辊外径的增大的部位和增大的尺度进行调整。

如举例来说，图16(a)示出的是并没有向任何一个供给管供给空气时的圆筒状摩擦辊，图16(b)表示的是向中央部分附近供给空气时的摩擦辊，图16(c)表示的是向端部附近供给空气时的摩擦辊，后两者的外径相对增大了。

通过使摩擦辊的外径相对增大的方式，可以增大该部位处的接触强度。

空气压缩机与接触强度控制装置相连接，并且控制着接触强度控制装置。

接触强度改变组件也可以不设置在摩擦辊上，而是设置在传送体处。

如举例来说，正如图17所示，也可以在传送体10上的放置有基板14的部分处，配置有若干个上下位置改变元件54、54、…。

如举例来说，这种上下位置改变元件54可以是某种空气连杆。各个空气连杆与空气压缩机相连接，从而可以对任意位置处的空气连杆提供压缩空气，使其张伸或收缩。在形成有定向膜的基板14放置在其上时，还可以用向空气连杆供给空气的方式，仅使位于该张伸的空气连杆上部位置处的基板14向上方移动。

因此，对于接触强度不足的位置，如果采用使空气连杆动作的方式，而提供这部分基板的位置，便可以提高其接触强度。

也可以不采用空气连杆，而是采用压电元件构造上下位置改变元件54。由于压电元件可以通过施加电压而发生伸缩，所以可以使张伸的压电元件位置处上放置的基板，部分的向上方实现位置移动，从而可以提高接触强度。

这种上下位置改变元件也可以与接触强度控制装置相连接，并且控制该接触强度控制装置。

本实施例的摩擦装置，还设置有可以根据接触强度检测组件检测到的接触强度信息，对接触强度改变组件进行控制的接触强度控制装置。

因此，在用摩擦辊对定向膜进行摩擦处理时，可以利用由上述的红外线传感器和音频传感器等等构成的接触强度检测组件，检测接触强度，对于检测到的接触强度过大或不足的部位，可以立刻通过接触强度控制装置，控制上述的可改变外型的摩擦辊和由上下位置改变元件等等构成的接触强度改变组件，从而可以对定向膜实现均匀的摩擦处理。

在这种定向膜摩擦处理的过程中，可以检测出定向膜和摩擦辊之间的接触强度，并可以根据检测到的信息进行反馈控制，部分的改变定向膜和摩擦辊之间的接触强度，来进行均匀的摩擦处理，所以即使在由于摩擦用布的损耗而产生了局部接触强度不足，或是由于基板的弯曲等等原因，而使接触强度过大或不足而不能保持为一定的场合，也可以对这部分的接触强度进行修正，所以可以防止定向膜的质量下降。因此，可以形成品质良好的定向膜，进而可以提高使用了这种定向膜的液晶元件的质量。

而且在进行摩擦处理的过程中，可以直接检测出所产生的温度变化和音场变化，进而检测出摩擦处理的状态，所以和诸如检测由摩擦力的变化而产生的摩擦辊的转动转距的变化的方式相比，可以更准确的检测出摩擦处理过程中的部分变化，从而可以实施特别均匀的摩擦处理。

而且由于可以部分的修正接触强度，所以和调整摩擦辊的转动转距的方式相比，可以进行更加均匀的摩擦处理。

本发明所述的一种液晶元件的定向膜用的摩擦处理方法，具有下述的步骤，传送放置有形成了定向膜的基板的传送体，使转动的摩擦辊与前述的定向膜相接触，测定沿传送体的水平方向的力、传送体的传送速度和摩擦辊的转动圈数，并且根据所获得的沿前述的水平方向的力、传送体的传送速度和摩擦辊的转动圈数的测定值，按使摩擦作功面密度保持为一定的方式，控制摩擦辊与传送体之间的距离、传送体的传送速度和摩擦辊的转动圈数中的至少一个。由于可以在摩擦处理过程中，测定摩擦力、传送体的传送速度和摩擦辊的转动圈数，并可以根据这些测定值控制摩擦作功面密度保持为一定，所以它可以使定向膜的表面定向力均匀，并且具有预定的大小。因此，可以使液晶元件的液晶的全倾斜角的大小均匀，并且具有预定的大小，进而可以提高显示质量。

本发明所述的一种液晶元件的定向膜用的摩擦处理方法，具有下述的步骤，传送放置有形成了定向膜的基板的传送体，使转动的摩擦辊与前述的定向膜相接触，测定定向膜和摩擦辊之间的接触强度，用该检测得到的信息进行反馈控制，部分的改变定向膜与摩擦辊之间的接触强度。由于可以制造出摩擦处理均匀的定向膜，所以可以提高液晶元件的显示质量，并且可以提高生产效率。

本发明所述的一种摩擦装置，具有由传送放置有形成了定向膜的基板的传送体，具有可压在定向膜的摩擦用布和安装有该摩擦用布的圆柱型辊体的摩擦辊，以及支撑着摩擦辊并且使其转动的辊体支撑体，使前述的传送体和摩擦辊中的一个相对于另一个移动的传送机构，检测传送体与摩擦辊之间的接触强度的接触强度检测组件，部分的改变传送体和摩擦辊之间的接触强度的接触强度改变组件，和可以根据用前述的接触强度检测组件检测出的接触强度信息，控制接触强度改变组件的接触强度控制装置。该摩擦装置设置有检测定向膜和摩擦用布之间的接触强度的接触强度检测组件，可以部分的改变定向膜和摩擦用布之间的接触强度的接触强度改变组件，以及可以根据由接触强度检测组件检测到的接触强度信息，控制接触强度改变组件的接触强度控制装置，所以在进行摩擦处理的过程中，可以检测出摩擦处理状态的变化，并且可以通过立刻对不合适的地方进行修正的方式，实施均匀的摩擦处理。

本发明所述的摩擦装置，前述的接触强度检测组件为用于检测定向膜和摩擦用布由于接触所产生的温度变化的组件；或者为检测定向膜和摩擦用布由于接触所产生的音场变化的组件，可以不影响摩擦处理的进行，而把握住瞬时的摩擦处理状态。

本发明所述摩擦装置，前述的接触强度改变组件为部分的改变摩擦辊的外型的组件。由于可以在摩擦处理的过程中，部分的改变接触强度，所以可以制造出均匀定向的定向膜。

本发明所述的摩擦装置，接触强度改变组件具有在表面上形成有若干个细孔的圆筒状辊体，与各个细孔相连通的配置在前述的辊体内的若干个供给管，以及与该供给管相连接的、向前述的各个细孔供给空气的部件。由于可以方便的改变摩擦辊的外型，所以可以部分的调整接触强度。

本发明所述的摩擦装置，前述的接触强度改变组件设置在传送体处，为可以部分的上下移动形成有定向膜的基板的上下位置改变组件，可以抑制装置的进一步复杂化。

本发明所述的摩擦装置，上下位置改变元件为压电元件，可以高精度的修正接触强度。

Claims (9)

1.一种液晶元件的定向膜用的摩擦处理方法，其特征在于具有下述的步骤，传送放置有形成了定向膜的基板的传送体，使转动的摩擦辊与前述的定向膜相接触，连续地监视并测定沿传送体的水平方向的力、传送体的传送速度和摩擦辊的转动圈数，并且根据所获得的沿前述的水平方向的力、传送体的传送速度和摩擦辊的转动圈数的测定值，按使摩擦作功面密度保持为一定的方式，对应于该摩擦作功面密度的变化，按照使摩擦辊与传送体之间的距离、传送体的传送速度和摩擦辊的转动圈数中的至少一个发生变化的方式进行控制。

2.一种液晶元件的定向膜用的摩擦处理方法，其特征在于具有下述的步骤，传送放置有形成了定向膜的基板的传送体，使转动的摩擦辊与前述的定向膜相接触，测定定向膜和摩擦辊之间的接触强度，用该检测得到的信息连续地进行反馈控制，部分的改变定向膜与摩擦辊之间的接触强度。

3.一种摩擦装置，其特征在于具有由传送放置有形成了定向膜的基板的传送体，具有可压在定向膜的摩擦用布和安装有该摩擦用布的圆柱型辊体的摩擦辊，以及支撑着摩擦辊并且使其转动的辊体支撑体，使前述的传送体和摩擦辊中的一个相对于另一个移动的传送机构，检测传送体与摩擦辊之间的接触强度的接触强度检测组件，部分的改变传送体和摩擦辊之间的接触强度的接触强度改变组件，和可以根据用前述的接触强度检测组件检测出的接触强度信息，控制接触强度改变组件的接触强度控制装置。

4.如权利要求3所述的摩擦装置，其特征在于前述的接触强度检测组件为用于检测定向膜和摩擦用布由于接触所产生的温度变化的组件。

5.如权利要求3所述的摩擦装置，其特征在于前述的接触强度检测组件为检测定向膜和摩擦用布由于接触所产生的音场变化的组件。

6.如权利要求3所述的摩擦装置，其特征在于前述的接触强度改变组件为部分的改变摩擦辊的外型的组件。

7.如权利要求6所述的摩擦装置，其特征在于接触强度改变组件具有在表面上形成有若干个细孔的圆筒状辊体，与各个细孔相连通的配置在前述的辊体内的若干个供给管，以及与该供给管相连接的、向前述的各个细孔供给空气的部件。

8.如权利要求3所述的摩擦装置，其特征在于前述的接触强度改变组件设置在传送体处，为可以部分的上下移动形成有定向膜的基板的上下位置改变组件。

9.如权利要求8所述的摩擦装置，其特征在于上下位置改变组件为压电元件。

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