JP2005266019A - ラビング方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 連続基板を回転中のラビングロールに接触させてラビング処理を施す際に発生する異物が連続基板やラビングロールに付着することを防止し且つ周辺への異物の飛散、堆積を防止することの可能なラビング方法及び装置を提供する。
【解決手段】 走行中の連続基板２に接触してラビング処理を施すためのラビングロール６を集塵ボックス１１にて覆っておき且つその集塵ボックス１１内を排気手段１４によって常時排気する構成とし、ラビング処理によって生じた異物を集塵ボックスの外に飛散させることなく系外に排出し、連続基板への付着や周辺装置への堆積を防止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配向膜が形成された連続基板を連続的に走行させ、その連続基板にラビングロールなどのラビング手段を接触させてラビング処理する方法及び装置に関する。

光学補償シート又はフィルム（以下単にシートと称する）等に用いられる光学的異方性シート又はフィルム（以下単にシートと称する）の製造工程において、連続基板の表面に配向膜を形成し、その配向膜にラビング処理を施すことによって、その後の工程で配向膜上に塗布した液晶材料の液晶分子の配向方向を規制することが行われている。このラビング処理方法としては、レーヨン等で形成されたラビング布を巻き付けたラビングロールを一定方向に回転させ、このラビングロールを走行中の連続基板の配向膜に軽く接触させてその配向膜を擦る方向が一般的に行われている。

ところが、ラビング工程では、配向膜の表面をラビングロールで擦るため、配向膜の削りかす、ラビング布からの繊維等の異物が発生し、ラビングロール周辺に飛散、堆積し、また、走行中の連続基板に付着したり、ラビングロールに付着したりする。これらの異物の発生量はラビング処理時間が増えるにつれて増大する傾向にある。また、堆積していた異物が再度浮遊して連続基板に付着したり、ラビングロールに付着したりする。配向膜表面に異物が付着すると、後工程で配向膜表面に形成する液晶層の配向状態に欠陥（不均一な配向あるいは配向しない部分の形成）をもらたすことがある。また、浮遊した異物がラビングロールに付着することもあり、連続基板に不均一なラビング強度を与えてすじむらを生じさせたり、適切にラビング処理が行われないことがあり、やはり後工程で形成する液晶層の配向状態に欠陥をもらたす場合がある。

このように液晶層の配向状態に欠陥があると、当然、その液晶層を有する光学的異方性シートを用いて製造した光学装置の品質低下につながり、例えば、液晶表示装置を作製した場合には、表示欠陥が形成されることとなる。液晶表示装置などの光学装置では微細な欠陥も重大な問題となるので、避けなければならない。

従来、ラビング工程における異物付着防止の対策としては、ラビングロールに巻かれているラビング布を定期的に取り替える方法が行われている。しかしながら、この方法では、取り替えてから速い時期には問題なくても、徐々に異物による上記欠陥が発生しやすい傾向となり、比較的短期間で定期的にラビングロールを交換しなければならず、生産性を低下させてしまうとか、ラビングロール交換作業が煩雑になるといった問題を生じる。

また、ラビング処理時には、連続基板をラビングロールで擦るため、静電気が発生しやすく、これによって異物の再付着が多くなるので、ラビング処理を施した際に、連続基板を静電気除去装置と超音波除去装置に通すことによって配向膜表面に付着した異物の除去を行う提案もされている（特開平７−３３３６１３号公報参照）。しかしながら、この方法では、ラビング処理によって生じる異物の飛散を防止することはできない。また、超音波除去装置を用いることにより、装置コストが高くなるという問題もある。
特開平７−３３３６１３号公報

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、ラビング処理中に発生する異物（配向膜のかすやラビング布から生じる脱落繊維など）が連続基板やラビング布に付着することを防止することができ且つ周辺装置への異物の飛散、堆積も防止することの可能なラビング方法及び装置を提供することを課題とする。

本発明方法及び装置は、配向膜が形成された連続基板を連続的に走行させ、その連続基板にラビング布を接触させてラビング処理するラビング方法及び装置において、ラビング処理時に発生する異物による問題を回避するため、ラビング布を備えたラビング手段を集塵ボックスにて覆っておき且つその集塵ボックス内を排気する構成としたものである。この構成により、ラビング処理によって生じた異物は集塵ボックスの外に飛散することなく系外に排出され、連続基板への付着や周辺装置への異物の飛散、堆積を防止できる。本発明に用いるラビング手段は、連続基板をラビング布で擦ってラビング処理できる構成のものであればその形態は任意であり、代表例としては、ロール周面にラビング布を巻き付けた構造のラビングロールを挙げることができる。

ここで、前記集塵ボックス内には、ラビング手段のラビング布に接触して該ラビング布に付着している異物を除去するブラシを設けておくことが好ましい。このブラシを設けておくと、ラビング布に異物が付着してもそれをブラシでかき落とし、排気と共に系外に排出できる。

また、前記集塵ボックス内を排気するための排気手段には、集塵ボックス内の空気を吸引し且つ吸引した空気内の異物を除去する集塵手段と、異物を除去した後の空気をラビング装置を設置した室内に戻す戻し管とを備えた構成とすることが好ましい。この構成とすると、排気した空気を清浄にして再利用することができる。

本発明によれば、ラビング処理で発生した異物が集塵ボックスの外に飛散することを防止できると共に集塵ボックス内の排気により直ちに系外に排出されるので、異物が連続基板に付着することを防止でき、また、ラビング布に再付着してラビングむらを生じさせるということを防止でき、この結果、長時間連続して安定したラビング処理ができ、後工程で形成する液晶層の配向状態に欠陥を生じない高品質の製品を得ることができる。また、ラビング処理で発生した異物を周辺装置に飛散させないことにより、ラビング周辺の環境（クリーン度）汚染を防止できる。

以下、図面に示す本発明の好適な実施の形態を説明する。図１は本発明の実施形態に係るラビング装置１の概略構成を示す模式図である。同図において、２は長尺フィルム等の連続基板であり、表面（図面では下面側の表面）に配向膜が形成されている。この連続基板２は、ラビング処理位置をはさんで配置された一対のガイドロール３ａ、３ｂ及びその他の領域に配置された複数のガイドロール４及び駆動ロールによって所定の経路を連続的に走行するようになっている。一対のガイドロール３ａ、３ｂの間に、連続基板２に対してラビング処理を施すラビング手段として、ロール周面にラビング布を巻き付けた構造のラビングロール６が設けられている。このラビングロール６には、ラビングロール６を所望速度で回転させるための回転駆動装置（図示せず）が連結されている。また、２本のガイドロール３ａ、３ｂはそれぞれ、本体フレーム８に取り付けられた駆動装置９によって上下方向の位置を調整可能となっており、連続基板２のラビングロール６に対する接触圧力を調整可能としている。

ラビングロール６を取り囲む位置には、そのラビングロール６を覆うように集塵ボックス１１が設けられている。この集塵ボックス１１は、連続基板２が通過する位置に開口部１２を備えており、その開口部１２の位置を連続基板２の通過する位置に応じて調整可能な構造としている。集塵ボックス１１には、その内部を排気するための排気手段１４が接続されている。排気手段１４は、集塵ボックス１１に連結された吸引管１５と、その吸引管１５を通じて集塵ボックス１１内の空気を吸引し且つ吸引した空気内の異物を除去する集塵装置１６と、集塵装置１６を出た空気内に残る恐れのある微細な異物を更に除去するための精密フィルター１７と、異物を除去した後の空気をラビング装置を設置した室内に戻す戻し管１８等を備えている。

吸引管１５の集塵ボックス１１に対する連結位置は特に限定するものではないが、図示したように、連続基板２の走行方向に関してラビングロール６よりも下流側とすることが好ましい。ラビングロール６は、通常、連続基板２の走行方向に対して逆方向に回転しているので、連続基板２とラビングロール６の接触位置の下流で且つ連続基板２とラビングロール６で挟まれた領域に異物が集まる傾向があり、この領域の近傍に吸引管１５を接続することで異物を効果的に排出できる。

集塵ボックス１１内には、ラビングロール６に付着した異物の除去を行うため、ラビングロール６に接触するようにブラシ２０が設けられている。このブラシ２０は、ラビングロール６表面のラビング布と同一の材質若しくはラビング布の毛先を痛めつけない程度の材質で作られている。ブラシ２０としては、図１に示すように単に一定位置に固定されたものに限らず、図２に示すように回転可能なロール状のブラシ２０Ａを用いることも可能である。ロール状のブラシ２０Ａを用いる場合は、これを所望の回転速度で回転させる構成としておくことが望ましい。ブラシ２０、２０Ａの材質は前記したように、ラビング布の毛先を痛めつけない程度の材質とするが、更に導電性とすることが、ラビングロール６や連続基板２への静電気蓄積を防止できるので好ましい。

図１において、連続基板２とラビングロール６の接触位置の下流側には、連続基板２と集塵ボックス１１の間で且つ集塵ボックス１１から連続基板２が出てくる位置の近くに除電装置２２が設けられている。なお、この除電装置２２は集塵ボックス１１の内側に配置してもよい。

上記構成のラビング装置において、連続基板２が連続的に一定速度で走行し、その連続基板２が、連続的に一定速度で回転しているラビングロール６に接触することでラビング処理が行われる。このラビング処理動作中、排気手段１４が作動して集塵ボックス１１内を排気しており、ラビング処理によって発生した異物は、集塵ボックス１１内の空気と共に排気手段１４に吸引、除去される。また、発生した異物がラビングロール６に付着することもあるが、ブラシ２０又は２０Ａがラビングロール６に接触して異物をかき落とすため、異物がラビングロール６に堆積することはない。かくして、集塵ボックス１１内には異物がほとんど浮遊しておらず、且つラビングロール６の表面に異物が堆積することもないので、ラビング処理された連続基板２の配向膜上に異物が付着するということがほとんどなく、また、ラビングむらを生じることもない。

更に、前記したように集塵ボックス１１内は排気手段１４によって排気されているので、周辺環境の圧力に比べて低くなっており、集塵ボックス１１の開口部からの空気の流入により、ラビング処理にて生じた異物が集塵ボックス１１の外側に飛散することはなく、集塵ボックス１１の外側で連続基板２に異物が再付着するということがない。また、ラビング処理された後の連続基板２が集塵ボックス１１を出た直後に除電装置２２によって除電されるため、例え、連続基板２に異物が静電気によって付着していても異物が直ちに連続基板２から離れ、集塵ボックス１１の開口部１２から集塵ボックス１１内に流れ込む気流に乗って除去される。更に、その後の連続基板２にはほとんど静電気が無いので、異物の再付着を更に防止できる。

なお、排気手段１４によって集塵ボックス１１から吸引した空気は、集塵装置１６により異物等の塵埃が除去され、精密フィルター１７で更に微細な異物も除去され、戻し管１８によってラビング装置を設置した室内に送り込まれて再利用される。かくして、このラビング装置では、ラビングロール６のラビング布の頻繁な交換を行うことなく、長期間に渡って安定したラビング処理を行うことができる。

以上に説明した実施形態に係るラビング装置１は、その前後に連続基板を繰り出す供給装置と、処理済の連続基板を巻き取る巻取装置を配して、ラビング処理のみを行うラビング専用の機械として用いてもよいし、他の処理を行うラインに組み込んで用いても良い。図３は、図１に示すラビング装置１を、液晶の塗布、乾燥を行うラインに組み込んで形成した光学的異方性シート製造装置２４を示すものである。

図３において、２５は、表面に配向膜を有する連続基板２を繰り出す供給装置であり、その下流に、連続基板２の幅方向の走行位置を安定させるＥＰＣ装置２６、連続基板２に対してラビング処理を行うラビング装置１が設けられている。更に、ラビング装置１の下流には、連続基板２の幅方向の走行位置を安定させるＥＰＣ装置２７、ラビング処理後の連続基板２からごみを除去するフィルム除塵装置２８、２８、連続基板２の配向膜上に液晶材料を塗布する液晶塗布装置２９、塗布した液晶を乾燥、硬化させる乾燥装置３０及びＵＶ硬化装置３１、形成された光学的異方性シートをロール状に巻き取る巻取装置３２等が配置されている。光学的異方性シートの製造工程では、ごみ、ほこり等の異物の付着を嫌うため、この光学的異方性シート製造装置２４はクリーンルーム内に設置されている。

ラビング装置１は、図１に示す構造のものであり、ラビングロール６を覆う集塵ボックス１１と、その中にラビングロール６に接触するように設けられたブラシ２０と、集塵ボックス１１内を排気し、且つ排気した空気から塵埃、異物等を除去した後、クリーンルーム内に戻す構成の排気手段１４等を備えている。この構成になる光学的異方性シート製造装置２４では、供給装置２５から、表面に配向膜を有する連続基板２が引き出され、ラビング装置１によってラビング処理された後、そのラビング処理後の表面に液晶が塗布され、乾燥工程を経て巻取装置３２に巻き取られる。これによって、所定方向に配向した液晶層を備えた光学的異方性シートが連続的に製造される。

ここで、ラビング処理工程では異物が発生するが、ラビングロール６を集塵ボックス１１で覆い、且つその内部を排気する構成としたことで、連続基板２に対する異物の付着を防止することができるのみならず、異物が周囲に飛散することを防止でき、光学的異方性シート製造装置２４を設置したクリーンルーム内に異物を飛散させることがない。このため、ラビング装置１全体をブースで囲って、他の領域への異物の飛散を防止するといった構造を採る必要がなく、ラビング装置１を組み込んだ光学的異方性シート製造装置２４の構造を簡略化して、クリーンルーム内に設置できるといった利点が得られる。また、集塵ボックス１１から排気手段１４で排気した空気は異物を除去してクリーンにした後、再度クリーンルームに戻しているので、クリーンルームの負荷を増大させることもないといった利点も得られる。

本発明の実施形態に係るラビング装置の概略構成を示す模式図 本発明の他の実施形態に係るラビング装置の主要部の概略構成を示す模式図 本発明の実施形態に係るラビング装置を組み込んだ光学的異方性シート製造装置の概略構成を示す模式図

符号の説明

１ ラビング装置
２ 連続基板
３ａ、３ｂ、４ ガイドロール
６ ラビングロール
８ 本体フレーム
９ 駆動装置
１１ 集塵ボックス
１２ 開口部
１４ 排気手段
１５ 吸引管
１６ 集塵装置
１７ 精密フィルター
１８ 戻し管
２０、２０Ａ ブラシ
２２ 除電装置
２４ 光学的異方性シート製造装置
２５ 供給装置
２６、２７ ＥＰＣ装置
２８ フィルム除塵装置
２９ 液晶塗布装置
３０ 乾燥装置
３１ ＵＶ硬化装置
３２ 巻取装置

Claims (4)

1. 配向膜が形成された連続基板を連続的に走行させる工程と、走行中の連続基板に、集塵ボックスにて覆われたラビング手段のラビング布を接触させてラビング処理する工程と、前記集塵ボックス内を排気する工程を有することを特徴とするラビング方法。
2. 配向膜が形成された連続基板を連続的に走行させる手段と、走行中の連続基板にラビング布を接触させてラビング処理するラビング手段と、該ラビング手段を覆うように配置された集塵ボックスと、該集塵ボックス内を排気する排気手段を有することを特徴とするラビング装置。
3. 前記集塵ボックス内に、前記ラビング手段のラビング布に接触して該ラビング布に付着している異物を除去するブラシを設けていることを特徴とする請求項２記載のラビング装置。
4. 前記排気手段が、前記集塵ボックス内の空気を吸引し且つ吸引した空気内の異物を除去する集塵手段と、異物を除去した後の空気をラビング装置を設置した室内に戻す戻し管とを備えたことを特徴とする請求項３記載のラビング装置。

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