JP2006220741A - 液晶表示装置製造用のラビングローラおよび液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ラビング布の剥離事故を確実に防止できるようにする。
【解決手段】ガラス基板３１上の透明電極３２に被覆される配向膜３３をラビング処理するためのラビングローラ１０であって、ロール本体１１の外周面に、第1両面粘着テープ１２と、第１両面粘着テープ１２よりも接着カが強い第２両面粘着テープ１３とを介してラビング布１４を粘着しており、第２両面粘着テープ１３は、ロール本体１の軸線方向に連続するラビング布１４の継ぎ目１４ａの位置に配置し、継ぎ目１４ａ部分のラビング布１４の両側縁を第２両面粘着テープ１３でロール本体１１に固定している。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置製造用のラビングローラおよび液晶表示装置の製造方法に関し、詳しくは、ロール本体の外周面にラビング布を接着しているラビングローラにおいて、ラビング布の継ぎ目位置からの剥離が防止できるようにするものである。

液晶表示装置では、対向するガラス基板の間に挟持された液晶分子を所定方向に規則正しく配向させるため、ガラス基板の液晶層側の表面にポリイミド等からなる配向膜が被覆されている。この配向膜を形成する方法として実用化されているものにラビング法があり、液晶表示装置の製造時に、ロール本体にラビング布を巻いたラビングローラを用いて薄膜層の表面を特定の方向に擦る（ラビングする）ことによって配向処理が行われている。

詳しくは、ガラス基板上に透明電極を形成し、この透明電極上に前記ポリイミド等で成膜した後、ラビング台にガラス基板を載せ、ラビングローラを一定位置で回転させると共にラビング台を移動させる（あるいはラビング台は固定し、ラビングローラを移動させながら回転させる）ことにより、ラビングローラとの摩擦で前記膜の表面が特定方向にラビングされる。このラビング処理で配向膜を形成することにより、ガラス基板に挟持された液晶分子の長軸がラビング方向と平行な方向に配向されるようになる。
前記ラビングローラでは、ロール本体に巻き付けられるラビング布は長方形にカットされた１枚布からなり、ロール本体の外周面に貼り付けられる両面粘着テープの表面にラビング布が貼り付けられている。

前記ラビングローラでは、ロール本体とラビング布との間の接着力が不十分であると、ラビング作業中にラビング布がロール本体から剥がれる剥離事故が生じる恐れがある。特にラビング布の継ぎ目位置から剥離が発生しやすい問題がある。

この問題を解決するため、例えば、特開平３−２６４９２６号公報（特許文献１）、特開平１１−３２６９０８号公報（特許文献２）が提案されている。
特開平３−２６４９２６号公報や特開平１１−３２６９０８号公報では、両面粘着テープの粘着層の膜厚をロール本体側とラビング布側とで相違させる工夫を行うことにより、両面粘着テープの接着カを改善して前記問題点の解決を図っている。

しかしながら、ラビング布を両面粘着テープを介してロール本体に巻き付けて貼り付ける場合、ラビング布の基材の材質と、両面粘着テープの粘着剤の種類との組み合わせによっては接着力が弱くなり、粘着層の膜厚を変えただけではラビングローラの回転中にラビング布の継ぎ目の端縁から剥離を起こすことがある。
例えば、ラビング中に発生する静電気への対策として、両面粘着テープに導電牲粘着剤を使用することがあるが、導電性を確保するために粘着剤に導電粉を混入しているために粘着力が犠牲にされ、ラビング布との接着力が低下する。また、ラビング布の基材に太い地糸を用いた場合には、両面粘着テープとの接着面の凹凸が大きくなるため、ラビング布と両面粘着テープとの接着面積が小さくなり接着力が低下する。
以上のようなラビング布と両面粘着テープとを組み合わせて使用する場合には、ラビング布と両面粘着テープの界面でラビング布の継ぎ目位置を起点として生じる剥離の問題は解決されていない。
特開平３−２６４９２６号公報 特開平１１−３２６９０８号公報

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、特に、ラビング布の継ぎ目位置から剥離の発生を防止することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、絶縁性基板上の透明電極に被覆される配向膜をラビング処理するためのラビングローラであって、
ロール本体の外周面に、第１両面粘着テープと、該第１両面粘着テープよりも接着力が強い第２両面粘着テープとを介してラビング布を粘着しており、
前記第２両面粘着テープは、前記ロール本体の軸線方向に連続する前記ラビング布の継ぎ目の位置に配置し、該継ぎ目部分のラビング布の両側縁を前記第２両面粘着テープでロール本体に固定していることを特徴とする液晶表示装置製造用のラビングローラを提供している。

前記構成とすると、ラビング布の継ぎ目部分の両側縁をロール本体に固定する部位には、他部位の接着に用いられる第１両面粘着テープよりも接着力が強い第２両面粘着テープを使用しているので、剥離の起点となりやすいラビング布の継ぎ目箇所の接着が強化され、ラビング布がロール本体から剥離することを確実に防止することができる。
前記第２両面粘着テープの接着力は第１両面粘着テープの接着力の２〜５倍程度が好ましい。より詳しくは、第２両面粘着テープのラビング布側の接着力は、第１両面粘着テープのラビング布側の接着力の２〜５倍であることが好ましい。２倍未満とするとラビング布１４の剥離が生じ、５倍を超えると使用済みのラビング布１４をローラ本体１１から剥がし難くなるからである。
さらに、ラビング布の継ぎ目箇所からの第２両面粘着テープの周方向のオーバラップ量は、１０ｍｍ〜１２．５ｍｍとしていることが好ましい。１０ｍｍ未満であると接着力不足となり、１２．５ｍｍを超えると第１両面テープのエリアが小さくなり導電性が十分でなくなるからである。

前記第１両面粘着テープは、導電箔からなる基材の両面に一定厚さの導電性粘着剤からなる粘着層を備えている一方、
前記第２両面粘着テープは、前記第１両面粘着テープの基材よりも薄肉とされた非導電性の基材の両面に、前記第１両面粘着テープの粘着層よりも厚肉で非導電性粘着剤からなる粘着層を備えていることが好ましい。

前記構成とすると、第１両面粘着テープが導電性を備えているのでラビング作業時に発生する静電気を低減できる。一方、第２両面粘着テープは接着力の強化を図るために接着力が低下する導電性粘着剤を用いずに、接着力を強くできる非導電性粘着剤を用いて剥離の起点となりやすいラビング布の継ぎ目をロール本体に強固に接着している。かつ、第２両面粘着テープはラビング布の継ぎ目位置に用いているだけで面積が小さいため、静電気対策まで施す必要はない。
即ち、静電気対策のために導電性粘着剤を用いると高い接着力が望めなくなるところを、ラビング布の継ぎ目部分のみを非導電性で粘着力の強い第２両面粘着テープを使用することで、静電気対策時のラビング布の剥離を防止している。

また、第２両面粘着テープの粘着層の厚さを、第１両面粘着テープの粘着層の厚さよりも大きくしているので、ラビング布の両側縁のロール本体への接着力を更に強めることができる。その際、第２両面粘着テープの基材は、第１両面粘着テープの基材よりも薄肉としているので、第１両面粘着テープと第２両面粘着テープの全体の肉厚を略同一とすることができ、ラビングローラの外周面（ラビング面）を均一に保つことができる。

本発明は、前記ラビングローラを用い、
絶縁性基板上に透明電極を被覆する配向膜を形成した後、該配向膜の表面に前記ラビングローラを回転させ、前記ラビング布により前記配向膜をラビングしていることを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供している。

前記ラビングローラはラビング布の継ぎ目位置から剥離が発生しにくいため、ラビング処理時にラビング布がロール本体から剥離してラビング処理を中断しなければならなくなる事故の発生を防止でき、配向膜のラビング処理工程の生産性を高めることができる。

以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ラビング布の継ぎ目部分をロール本体に固定する部位には、他部位の接着に用いられる第１両面粘着テープよりも接着力が強い第２両面粘着テープを使用しているため、剥離の起点となりやすいラビング布の継ぎ目箇所の接着が強化され、ラビング布の剥離事故を防止することができる。また、第１両面粘着テープに導電性粘着剤を用いることで同時に静電気対策も可能となる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
本実施形態のラビングローラ１０は、図１に示すように、ロール本体１１の外周面に第１両面粘着テープ１２を貼り付けていると共に、第１両面粘着テープ１２の両端部１２ａ、１２ｂの間に第２両面粘着テープ１３を貼り付けている。第１両面粘着テープ１２および第２両面粘着テープ１３の外周面に巻き付けて接着するラビング布１４は、継ぎ目１４ａ、１４ｂを第２両面粘着テープ１３の位置にセットし、第２両面粘着テープ１３を介してラビング布１４の継ぎ目１４ａ、１４ｂの部分をロール本体１１に接着固定している。

ロール本体１１はアルミニウム製の円柱形状で、軸線方向の中心軸穴に貫通する回転軸１１ａを備え、回転軸１１ａはラビング処理時に回転駆動手段（図示せず）と接続される。

第１両面粘着テープ１２は、図３に示すように、厚さｔ１が５０μｍのアルミニウム箔からなる基材１５の両面に、厚さｔ２、ｔ３が５０μｍの導電牲ゴム系粘着剤である導電性粘着剤１６、１７（粘着層）を塗布している。ラビング布１４側の導電牲粘着剤１６の接着力（剥離力）は６．５Ｎ／ｃｍ（１８０度剥離力、被着体：ステンレス）で、ロール本体１１側の導電性粘着剤１７の接着力（剥離力）は３．５Ｎ／ｃｍ（１８０度剥離力、被着体：ステンレス）としている。なお、この際の剥離力の測定方法はＪＩＳ Ｚ １５２８−１９９１を用い、試験条件は以下の通りである。
圧着：２ｋｇゴムローラ×１往復
放置時間：２３℃×２０分
被着体：ステンレス３０４（ＪＩＳ）
剥離速度：３００ｍｍ／分

第２両面粘着テープ１３は、図４に示すように、厚さｔ４が２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の基材１９の両面に、厚さｔ５、ｔ６が６０μｍのアクリル系粘着剤である非導電性粘着剤２０、２１を塗布して（粘着層）を備えている。ラビング布１４側の非導電性粘着剤２０の接着力（剥離力）は１．６Ｎ／ｃｍ（９０度剥離力、被着体：ポリエチレン板）、ロール本体１１側の非導電性粘着剤２１の接着力（剥離力）は１．６Ｎ／ｃｍ（１８０度剥離力、被着体：ステンレス）としている。なお、この際の剥離力の測定方法はＪＩＳ Ｚ １５２８−１９９１を用い、試験条件は以下の通りである。
圧着：２ｋｇゴムローラ×１往復
放置時間：２３℃×２０分
被着体：ポリエチレン板、ステンレス３０４（ＪＩＳ）
剥離速度：３００ｍｍ／分

また、第２両面粘着テープ１３の周方向の長さＬは２５ｍｍで、図５に示すように、第２両面粘着テープ１３のラビング布１４の継ぎ目１４ａからの周方向のオーバラップ量Ｗを１１ｍｍとしている。

さらに、第２両面粘着テープ１３の非導電性粘着剤２０、２１の厚さｔ５、ｔ６を、第１両面粘着テープ１２の導電性粘着剤１６、１７の厚さｔ２、ｔ３よりも大とする一方、第２両面粘着テープ１３の基材１９の厚さｔ４を、第１両面粘着テープ１２の基材１５の厚さｔ１よりも小とし、第１両面粘着テープ１２の全体厚さ（ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）と第２両面粘着テープ１３の全体厚さ（ｔ４＋ｔ５＋ｔ６）とを略同一としている。これにより、ラビング布１４を貼り付ける面が略平滑化され、ラビングローラ１０の外周面（ラビング面）の断面形状を略真円形状としている。
前記ラビング布１４として、地糸太さが４０番双糸のコットン素材を用いている。

ラビングローラ１０は、ローラ本体１１の外周面に第１、第２両面粘着テープ１２、１３を接着した後、第２両面粘着テープ１３の位置にラビング布１４の継ぎ目１４ａ、１４ｂを位置あわせして、ラビング布１４を接着させて形成している。

前記構成のラビングローラ１０を用いてラビング処理を行う基板３０は、絶縁性基板であるガラス基板３１上にＩＴＯ膜からなる透明電極３２がパターン形成されており、この透明電極３２を覆ってポリイミド等の高分子材料からなる配向膜３３が成膜されている。
前記基板３０を載置するラビング台４０は図示しない水平駆動手段に接続されて水平移動可能となっており、ラビング処理中に一定位置で回転駆動させるラビングローラ１０に対して基板３０を水平方向に相対移動させる構成としている。

次に、ラビング処理の手順について説明する。
まず、基板３０を配向膜３３が上面となるようにラビング台４０に載置する。
ついで、ラビングローラ１０を定位置で図１中の時計回りに回転させると共に、ラビング台４０を図１中の左方向に水平移動させ、ラビング布１４を配向膜３３の表面に擦りつけることで、配向膜３３の表面を特定方向にラビング処理している。

前記ラビング処理工程時、ラビングローラ１０のラビング布１４の継ぎ目１４ａは、第１両面粘着テープ１２よりも強力な接着力を有する第２両面粘着テープ１３でローラ本体１１に固定されているので、ラビング布が継ぎ目から剥離するのを最小限に抑えることができる。

本発明者らの実験によれば、第１両面粘着テープ１２のみでラビング布１４をロール本
体１１に固定した場合は、２００回のラビング処理でラビング布１４が剥離した。これに
対して、本発明の２種類の両面粘着テープ１２、１３を用いた前記実施形態のラビングロ
ーラ１０では１０００回のラビング処理でもラビング布１４の剥離は生じなかった。

本発明は前記実施形態に限定されず、第１両面粘着テープの基材は必ずしもアルミニウ
ム箔等の導電箔に限定されず、第２両面粘着テープの基材と同様な樹脂シートとして、同
一基材としてもよいが、静電対策の点からは実施形態のように導電箔とすることが好まし
い。

本発明の実施形態に係るラビングローラを用いた配向処理を示す断面図である。 第１両面粘着テープおよび第２両面粘着テープをロール本体に貼り付ける前の状態を示す平面図である。 第１両面粘着テープの要部断面図である。 第２両面粘着テープの断面図である。 ラビングローラの要部断面図である。

符号の説明

１０ ラビングローラ
１１ ロール本体
１２ 第１両面粘着テープ
１３ 第２両面粘着テープ
１４ ラビング布
１４ａ 継ぎ目
１５、１９ 基材
１６、１７ 導電牲粘着剤
２０、２１ 非導電性粘着剤
３０ 基板
３１ ガラス基板
３２ 透明電極
３３ 配向膜
４０ ラビング台

Claims (3)

1. 絶縁性基板上の透明電極に被覆される配向膜をラビング処理するためのラビングローラであって、
   ロール本体の外周面に、第１両面粘着テープと、該第１両面粘着テープよりも接着力が強い第２両面粘着テープとを介してラビング布を粘着しており、
   前記第２両面粘着テープは、前記ロール本体の軸線方向に連続する前記ラビング布の継ぎ目の位置に配置し、該継ぎ目部分のラビング布の両側縁を前記第２両面粘着テープでロール本体に固定していることを特徴とする液晶表示装置製造用のラビングローラ。
2. 前記第１両面粘着テープは、導電箔からなる基材の両面に一定厚さの導電性粘着剤からなる粘着層を備えている一方、
   前記第２両面粘着テープは、前記第１両面粘着テープの基材よりも薄肉とされた非導電性の基材の両面に、前記第１両面粘着テープの粘着層よりも厚肉で非導電性粘着剤からなる粘着層を備えている請求項１に記載の液晶表示装置製造用のラビングローラ。
3. 請求項１または請求項２に記載のラビングローラを用い、
   絶縁性基板上に透明電極を被覆する配向膜を形成した後、該配向膜の表面に前記ラビングローラを回転させ、前記ラビング布により前記配向膜をラビングしていることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

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