JP2003161930A

JP2003161930A - 配向膜の洗浄方法およびその装置

Info

Publication number: JP2003161930A
Application number: JP2001362768A
Authority: JP
Inventors: Masaki Umetani; 谷雅規梅
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】配向膜の配向能を低下させることなく配向膜
の表面に付着したゴミ等の異物を効果的に除去すること
ができる、配向膜の洗浄方法を提供する。【解決手段】セーム装着部１６に装着された人工セー
ム３１を洗浄対象物４１のポリイミド膜４３の表面に対
して押し付けた状態で、回転支持台１２上に載置された
洗浄対象物４１を基台１１の表面に平行な水平面内で回
転させながら、スクラブ処理装置１３のアーム部１５を
回転駆動部１４により水平面内の所定の角度範囲内で回
転揺動させつつ、セーム装着部１６をアーム部１５に対
して回転（自転）させる。またこのとき、洗浄液供給装
置１７により、ノズル部１９の先端から洗浄対象物４１
のポリイミド膜４３の表面に対して洗浄液を供給する。
これにより、洗浄対象物４１のポリイミド膜４３の表面
の全面に亘って、スクラブ処理装置１３のセーム装着部
１６に装着された人工セーム３１を用いてスクラブ処理
が施され、ポリイミド膜４３の表面が洗浄される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配向能のある配向
膜の表面を洗浄する方法に係り、とりわけ、配向膜の配
向能を低下させることなく配向膜の表面に付着したゴミ
等の異物を効果的に除去することができる、配向膜の洗
浄方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子や各種の光学素子等の製造
プロセスにおいては、配向能のある配向膜（ラビング処
理により配向能が付与されたポリイミド（ＰＩ）や、配
向能のある延伸フィルム等）の表面に液晶を積層し、配
向膜の配向能を利用して液晶を配向させることが一般的
に行われている。

【０００３】このような製造プロセスにおいて、配向能
のある配向膜の表面にゴミ等の異物が付着すると、配向
膜上に積層される液晶の配向不良等を引き起こすことと
なるので、配向膜上に液晶を積層する前に、配向膜の表
面を洗浄する必要がある。

【０００４】このような配向膜の洗浄方法においては、
配向膜の配向能を低下させないようにすることが必要で
あり、配向膜の表面に液体や気体を接触させて洗浄する
方法や、超音波を用いて洗浄する方法等の非接触式の洗
浄方法が一般的に用いられている。これは、配向能のあ
る配向膜の表面を布やスポンジ等で直接擦る接触式の洗
浄方法を用いると、その擦った方向と同一の方向にラビ
ング処理を施したのと同様の効果が与えられることとな
り、配向膜本来の配向能を損なってしまうからである。
なお、従来の洗浄方法としては例えば、(1)酸性または
アルカリ性のイオン水を用いて浸漬や超音波洗浄等によ
り配向膜を洗浄する方法（特開平７−２９４９２９号公
報および特開平６−１６０８５５号公報）、(2)水また
は有機溶剤等の蒸気中で配向膜を保持した後、シャワー
洗浄や超音波洗浄等により配向膜を洗浄する方法（特開
平６−２３５８９３号公報）、(3)高圧の液体（純水
等）を吹き付けることにより配向膜を洗浄する方法（特
開平６−３６７１号公報および特開平７−６４０９１号
公報）、(4)脱イオン水に接触させながら配向膜に対し
てラビング処理を施す方法（特開平７−２８０６４号公
報）等が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の洗浄方法はいずれも、接触式の洗浄方法に比べ
て洗浄の効果が小さく、配向膜の表面に付着したゴミ等
の異物を完全に除去することができないという問題があ
る。

【０００６】なお、このような問題点を解消することが
可能な洗浄方法として、特開平３−８１７３０号公報に
は、配向膜に対して施されたラビング処理の方向と同一
の方向にスクラブ処理を施す接触式の洗浄方法が記載さ
れている。

【０００７】しかしながら、この洗浄方法では、配向膜
の表面に対するスクラブ処理の方向がラビング処理の方
向から少しでもずれると、配向膜に付与された配向能が
乱れて配向膜上に積層される液晶の配向不良等を引き起
こすという問題がある。また、配向膜の表面に対してス
クラブ処理を施すことに起因して、ラビング処理により
付与された配向能の強度が変わってしまうという問題も
ある。さらに、スクラブ処理の方向が単一（単調）とな
るので、接触式の洗浄方法であるにもかかわらず、洗浄
の効果が小さいという問題もある。

【０００８】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、配向膜の配向能を低下させることなく配向
膜の表面に付着したゴミ等の異物を効果的に除去するこ
とができる、配向膜の洗浄方法およびその装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、配向能のある
配向膜の表面に対して人工セームを用いてスクラブ処理
を施すことにより、当該配向膜の表面を洗浄することを
特徴とする、配向膜の洗浄方法を提供する。

【００１０】なお、本発明による配向膜の洗浄方法にお
いて、前記人工セームは、孔径が６０μｍ以下の複数の
孔を有する多孔質体であることが好ましい。また、前記
人工セームは、最大保水率が１０００％以上であること
が好ましく、より好ましくは１２００％以上であるとよ
い。さらに、前記人工セームは、ポリビニルアルコール
を主原料とする人工セームであることが好ましい。

【００１１】また、本発明による配向膜の洗浄装置にお
いて、前記配向膜の表面に洗浄液を供給しながら当該配
向膜の表面に対してスクラブ処理を施すことが好まし
い。ここで、前記洗浄液は、純水、界面活性剤および有
機溶剤からなる群から選択されることが好ましい。

【００１２】また、本発明は、配向能のある配向膜を載
置する載置体と、前記載置体により載置された前記配向
膜の表面に対して人工セームを用いてスクラブ処理を施
すスクラブ処理装置とを備えたことを特徴とする、配向
膜の洗浄装置を提供する。

【００１３】なお、本発明による配向膜の洗浄装置にお
いては、前記配向膜の表面に対して洗浄液を供給する洗
浄液供給装置をさらに備えることが好ましい。

【００１４】本発明によれば、配向能のある配向膜の表
面に対して人工セームを用いてスクラブ処理を施すよう
にしているので、接触式の洗浄方法でありながら配向膜
の表面を傷つけることがなく、配向膜の配向能を低下さ
せることなく配向膜の表面に付着したゴミ等の異物を効
果的に除去することができる。また、本発明によれば、
配向膜に対して施されたラビング処理の方向にかかわら
ず、スクラブ処理を任意の方向に施すことができるの
で、配向膜の表面を十分にむら無く洗浄することができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００１６】まず、図１により、本発明による配向膜の
洗浄方法を実現するための洗浄装置について説明する。

【００１７】図１に示すように、洗浄装置１０は、基台
１１上に設置された回転支持台（載置体）１２を備え、
その上に載置される洗浄対象物４１を基台１１の表面に
平行な水平面内で回転させることができるようになって
いる。なお、洗浄対象物４１は、ガラス基板４２と、ガ
ラス基板４２上に成膜されたポリイミド膜４３とからな
り、配向膜としてのポリイミド膜４３の表面にはあらか
じめラビングロールによりラビング処理が施されて配向
能が付与されている。

【００１８】また、洗浄装置１０は、基台１１上に設置
されたスクラブ処理装置１３および洗浄液供給装置１７
を備えている。

【００１９】このうち、スクラブ処理装置１３は、回転
支持台１２上に載置された洗浄対象物４１のポリイミド
膜４３の表面に対して人工セーム３１を用いてスクラブ
処理（ポリイミド膜４３の表面を擦る処理）を施すもの
であり、基台１１上に固定された回転駆動部１４と、回
転駆動部１４にてその基端が支持されたアーム部１５
と、アーム部１５の先端に回転自在に取り付けられたセ
ーム装着部１６とを有し、アーム部１５が回転駆動部１
４により水平面内の所定の角度範囲内で回転揺動すると
ともに、セーム装着部１６がアーム部１５に対して回転
（自転）することができるようになっている。なお、セ
ーム装着部１６には、所定の厚さの人工セーム３１が多
重に重ねられた状態で装着されている。

【００２０】ここで、人工セーム３１としては、ポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）を主原料とする人工セームを
用いることが好ましい。特に、このような人工セームと
しては、孔径が６０μｍ以下の複数の孔を有する多孔質
体であることが好ましく、その最大保水率は１０００％
以上（より好ましくは１２００％以上）であることが好
ましい。なお、本明細書中において「最大保水率」と
は、人工セームが水を保持する能力のことを意味し、吸
水前後の人工セームの重さ（ｇ）の比（百分率）として
定義される。すなわち、１００ｇの人工セームが水を吸
って２００ｇになった場合には最大保水率は２００％で
ある。

【００２１】一方、洗浄液供給装置１７は、洗浄対象物
４１のポリイミド膜４３の表面に対して洗浄液を供給す
るものであり、基台１１上に固定された支持部１８と、
支持部１８にてその基端が支持されたノズル部１９とを
有し、ノズル部１９の先端から洗浄対象物４１のポリイ
ミド膜４３の表面に対して洗浄液を供給することができ
るようになっている。

【００２２】ここで、洗浄液としては、純水や、界面活
性剤、有機溶剤（例えばイソプロピルアルコール（ＩＰ
Ａ））等を用いることができる。

【００２３】次に、図１および図２(a)(b)により、この
ような洗浄装置１０を用いて洗浄対象物４１のポリイミ
ド膜４３の表面を洗浄する方法について説明する。

【００２４】まず、図１に示すように、洗浄対象物４１
をポリイミド膜４３が上方を向くような状態で回転支持
台１２上に載置するとともに、スクラブ処理装置１３の
セーム装着部１６、および洗浄液供給装置１７のノズル
部１９の先端を洗浄対象物４１のポリイミド膜４３の上
方に位置付ける。

【００２５】その後、スクラブ処理装置１３のアーム部
１５を下降させることにより、セーム装着部１６に装着
された人工セーム３１を洗浄対象物４１のポリイミド膜
４３の表面に対して押し付ける。なおこのとき、人工セ
ーム３１は、図２(a)に示す自由状態（人工セーム３１
が重力の作用により延びた状態）から、図２(b)に示す
押し付け状態（人工セーム３１の下端部が洗浄対象物４
１のポリイミド膜４３の表面に対して押し付けられた状
態）となる。なお、ここでいう「押し付け深さ」とは、
例えば、押し付け前の人工セーム３１の垂直方向長さＬ
１と、押し付け後の人工セーム３１の垂直方向長さＬ２
との差として定義されるものである。

【００２６】この状態で、回転支持台１２上に載置され
た洗浄対象物４１を基台１１の表面に平行な水平面内で
回転させながら、スクラブ処理装置１３のアーム部１５
を回転駆動部１４により水平面内の所定の角度範囲内で
回転揺動させつつ、セーム装着部１６をアーム部１５に
対して回転（自転）させる。またこのとき、洗浄液供給
装置１７により、ノズル部１９の先端から洗浄対象物４
１のポリイミド膜４３の表面に対して洗浄液を供給す
る。

【００２７】これにより、回転支持台１２上に載置され
た洗浄対象物４１のポリイミド膜４３の表面に対して洗
浄液が供給された状態で、洗浄対象物４１のポリイミド
膜４３の表面の全面に亘って、スクラブ処理装置１３の
セーム装着部１６に装着された人工セーム３１を用いて
スクラブ処理が施され、ポリイミド膜４３の表面が洗浄
される。

【００２８】このように本実施の形態によれば、配向能
のある配向膜としての洗浄対象物４１のポリイミド膜４
３の表面に対して人工セーム３１を用いてスクラブ処理
を施すようにしているので、接触式の洗浄方法でありな
がらポリイミド膜４３の表面を傷つけることがなく、ポ
リイミド膜４３の配向能を低下させることなくポリイミ
ド膜４３の表面に付着したゴミ等の異物を効果的に除去
することができる。また、本実施の形態によれば、ポリ
イミド膜４３に対して施されたラビング処理の方向にか
かわらず、スクラブ処理を任意の方向に施すことができ
るので、ポリイミド膜４３の表面を十分にむら無く洗浄
することができる。

【００２９】なお、上述した実施の形態においては、洗
浄対象となる配向膜として、ガラス基板４２上に成膜さ
れたポリイミド膜４３であってラビング処理により配向
能が付与されたものを用いているが、これに限らず、配
向能のある延伸フィルム等を用いるようにしてもよい。

【００３０】また、上述した実施の形態においては、図
１および図２(a)(b)に示す洗浄装置１０を用いて洗浄対
象物４１のポリイミド膜４３の表面を洗浄するようにし
ているが、これに限らず、図３に示すような洗浄装置２
０を用いるようにしてもよく、また、作業者が手作業に
より行うことも可能である。

【００３１】なお、図３に示す洗浄装置２０は、洗浄対
象物４１を載置するとともに当該洗浄対象物４１を所定
の方向に搬送する搬送ベルト（載置体）２１と、搬送ベ
ルト２１上に載置された洗浄対象物４１のポリイミド膜
４３の表面に対して人工セーム３１を用いてスクラブ処
理を施すスクラブ処理装置２２とを備えている。ここ
で、スクラブ処理装置２２は、揺動支持部２３ａ，２３
ｂと、揺動支持部２３ａ，２３ｂにてその両端が支持さ
れたアーム部２４であって搬送ベルト２１の上方を横切
るよう設置されたコの字状のアーム部２４と、アーム部
２４に回転自在に取り付けられた複数のセーム装着部２
５とを有し、アーム部２４が揺動支持部２３ａ，２３ｂ
により搬送ベルト２１の搬送方向に直交する方向に揺動
するとともに、各セーム装着部２５がアーム部２４に対
して回転（自転）するようになっている。なお、図１お
よび図２(a)(b)に示す洗浄装置１０の場合と同様に、各
セーム装着部２５には、所定の厚さの人工セーム３１が
多重に重ねられた状態で装着されており、各セーム装着
部２５に装着された人工セーム３１を洗浄対象物４１の
ポリイミド膜４３の表面に対して所定の押し付け深さで
押し付けた状態で、各セーム装着部２５をアーム部２４
に対して回転（自転）させることにより、洗浄対象物４
１のポリイミド膜４３の表面の全面に亘って、スクラブ
処理装置２２の各セーム装着部２５に装着された人工セ
ーム３１を用いてスクラブ処理を施し、ポリイミド膜４
３の表面を洗浄することができる。なお、図１および図
２(a)(b)に示す洗浄装置１０の場合と同様に、洗浄対象
物４１のポリイミド膜４３の表面に対して洗浄液を供給
しながらポリイミド膜４３の表面に対してスクラブ処理
を施すようにしてもよい。

【００３２】

【実施例】次に、上述した実施の形態の具体的実施例に
ついて述べる。

【００３３】実施例１実施例１として、ガラス基板上に成膜したポリイミド膜
（ＪＳＲ製のＡＬ１２５４）に対してレーヨン製のラビ
ングロールによりラビング処理を施した後、このように
して得られた配向能のあるポリイミド膜（配向膜）の表
面に対してポリビニルアルコールを主原料とする人工セ
ームを用いて流水下で任意の方向にスクラブ処理を施し
た。ここで、人工セームとしてはカネボウ製のプラスセ
ーム（商品名）を用いた。なお、この人工セームは、各
孔の孔径が６０μｍの多孔質体であり、その最大保水率
は１２００％であった。

【００３４】具体的には、人工セームに十分に水を含ま
せて軟化させ、ポリイミド膜上に純水を流した状態で、
人工セームをラビング方向に対して、水平方向、垂直方
向および円を描くようにと、３〜５回順に手作業により
スクラブ処理を施した。なおこのとき、人工セームは、
数ｍｍ厚のものを４重に重ねた状態で用い、それを半分
に折り曲げた状態でその折り曲げ部から３ｃｍ（図２
(a)のＬ１参照）ほど上部を手で握って固定した。そし
て、手で握って固定した部分とポリイミド膜の表面との
間の距離を２ｃｍ（図２(b)のＬ２参照）ほどに保っ
て、スクラブ処理を施した。

【００３５】（比較例）比較例として、(1)実施例１と
同様の配向膜であって、実施例１と同様の方法でラビン
グ処理を施した後、何ら洗浄を行わなかった配向膜（比
較例１−Ａ）、(2)実施例１と同様の配向膜であって、
実施例１と同様の方法でラビング処理を施した後、超音
波洗浄を行った配向膜（比較例１−Ｂ）、(3)実施例１
と同様の配向膜であって、実施例１と同様の方法でラビ
ング処理を施した後、一般のスポンジ（最大保水率４０
０％）でスクラブ処理を施した配向膜（比較例１−Ｃ）
を準備した。

【００３６】（評価結果）実施例１、比較例１−Ａ〜１
−Ｃのそれぞれの配向膜につき、配向膜上に液晶を成膜
して、液晶の配向状態と、ゴミ等の異物による欠陥数と
を確認した。

【００３７】その結果を以下の表１に示す。表１に示す
ように、実施例１においては、液晶の配向状態は良好で
あり、ゴミ等の異物による欠陥数も非常に少なかった。
これに対し、比較例１−Ａおよび比較例１−Ｂでは、液
晶の配向状態は良好であったものの、ゴミ等の異物によ
る欠陥数が非常に多かった。また、比較例１−Ｃでは、
ゴミ等の異物による欠陥数は少なかったものの、液晶の
配向状態は悪かった。

【００３８】

【表１】

【００３９】実施例２実施例２として、配向能のある配向膜としての延伸フィ
ルム（帝人製のＰＥＴフィルム）に対して、実施例１と
同様の方法で人工セームを用いてスクラブ処理を施し
た。

【００４０】（比較例）比較例として、(1)実施例２と
同様の配向膜であって、実施例２と同様の方法でラビン
グ処理を施した後、何ら洗浄を行わなかった配向膜（比
較例２−Ａ）、(2)実施例２と同様の配向膜であって、
実施例２と同様の方法でラビング処理を施した後、超音
波洗浄を行った配向膜（比較例２−Ｂ）、(3)実施例２
と同様の配向膜であって、実施例２と同様の方法でラビ
ング処理を施した後、一般のスポンジ（最大保水率４０
０％）でスクラブ処理を施した配向膜（比較例２−Ｃ）
を準備した。

【００４１】（評価結果）実施例２、比較例２−Ａ〜２
−Ｃのそれぞれの配向膜につき、配向膜上に液晶を成膜
して、液晶の配向状態と、ゴミ等の異物による欠陥数と
を確認した。

【００４２】その結果を以下の表２に示す。表２に示す
ように、実施例２においては、液晶の配向状態は良好で
あり、ゴミ等の異物による欠陥数も少なかった。これに
対し、比較例２−Ａおよび比較例２−Ｂでは、液晶の配
向状態は良好であったものの、ゴミ等の異物による欠陥
数が非常に多かった。また、比較例２−Ｃでは、ゴミ等
の異物による欠陥数は少なかったものの、液晶の配向状
態は悪かった。

【００４３】

【表２】

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、配
向膜の配向能を低下させることなく配向膜の表面に付着
したゴミ等の異物を効果的に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による配向膜の洗浄方法を実現するため
の洗浄装置の一例を示す斜視図。

【図２】図１に示す洗浄装置における洗浄対象物に対す
る人工セームの押し付け状態を説明するための図。

【図３】本発明による配向膜の洗浄方法を実現するため
の洗浄装置の変形例を示す斜視図。

【符号の説明】

１０洗浄装置１１基台１２回転支持台（載置体）１３スクラブ処理装置１４回転駆動部１５アーム部１６セーム装着部１７洗浄液供給装置１８支持部１９ノズル部２０洗浄装置２１搬送ベルト（載置体）２２スクラブ処理装置２３ａ，２３ｂ揺動支持部２４アーム部２５セーム装着部３１人工セーム４１ポリイミド膜付き基板４２ガラス基板４３ポリイミド膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配向能のある配向膜の表面に対して人工セ
ームを用いてスクラブ処理を施すことにより、当該配向
膜の表面を洗浄することを特徴とする、配向膜の洗浄方
法。
【請求項２】前記人工セームは、孔径が６０μｍ以下の
複数の孔を有する多孔質体であることを特徴とする、請
求項１に記載の洗浄方法。
【請求項３】前記人工セームは、最大保水率が１０００
％以上であることを特徴とする、請求項１または２に記
載の洗浄方法。
【請求項４】前記人工セームは、最大保水率が１２００
％以上であることを特徴とする、請求項１または２に記
載の洗浄方法。
【請求項５】前記人工セームは、ポリビニルアルコール
を主原料とする人工セームであることを特徴とする、請
求項１乃至４のいずれかに記載の洗浄方法。
【請求項６】前記配向膜の表面に洗浄液を供給しながら
当該配向膜の表面に対してスクラブ処理を施すことを特
徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の洗浄方
法。
【請求項７】前記洗浄液は、純水、界面活性剤および有
機溶剤からなる群から選択されることを特徴とする、請
求項６に記載の洗浄方法。
【請求項８】配向能のある配向膜を載置する載置体と、前記載置体により載置された前記配向膜の表面に対して
人工セームを用いてスクラブ処理を施すスクラブ処理装
置とを備えたことを特徴とする洗浄装置。
【請求項９】前記配向膜の表面に対して洗浄液を供給す
る洗浄液供給装置をさらに備えたことを特徴とする、請
求項８に記載の洗浄装置。