JPH086026A - 液晶表示素子の製造方法およびそのラビング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ローラ周面に設けられた複数個の吸着穴を通
じローラ周面に均一に固定されたラビング布により配向
膜を均一にラビングする方法とその装置を提供する。 【構成】 ローラ６の周面に複数個の吸着穴９を設け、
この吸着穴９を通しラビング布５をローラ６の周面に真
空吸着する。さらに、ラビング布５の背面をバックコー
トする。さらに真空吸着をするためのファン１６の駆動
を、ローラ６の駆動と共用する構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液晶表示素子の製造
方法およびその製造に使用するラビング装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図４に従来の液晶表示装置の断面図を示
す。図４において、１ａ、１ｂはその表面に液晶駆動用
の薄膜トランジスタと画素電極、或いは対向電極等が形
成されたガラス基板、２はガラス基板１を互いに張り付
け・固定するためのシース材、３はガラス基板１上の上
記薄膜トランジスタ等が形成されたその表面に塗布され
た配向膜、４はガラス基板１の間に注入された液晶であ
る。液晶表示装置では、液晶４の配向を制御すること
で、画像表示が得られる。液晶４を配向させるための工
程はラビングと呼ばれるが、その具体的内容は配向膜３
をラビング布で一定方向に摩擦することである。

【０００３】一般にラビング工程は以下のように行われ
る。 （１）円筒状のローラにラビング布を巻き付け・固定す
る。 （２）ラビング布を巻き付けたローラを回転させる。 （３）配向膜３が塗布されたガラス基板の表面に、回転
したローラ（すなわちラビング布）を接触させる。 （４）接触させたまま、ローラまたはガラス基板を一定
方向に移動させ、配向膜全面をラビング布で摩擦する。

【０００４】図５に、ローラにラビング布を固定すると
きの従来の方法を示す。図５において、５は配向膜３に
直接接触するラビング布であり、６はラビング布を巻き
付け・固定するためのローラ、７はラビング布５をロー
ラ６に固定するための両面テープである。図５の場合
は、先ずラビングローラ６に両面テープ７を張り付け、
次にその上にラビング布５を張り付ける。ラビング布５
は両面テープ７でローラ６に固定されているため、ロー
ラを回転させラビング布をガラス基板と接触・摩擦させ
ても、布の面内においてラビング布がローラからはがれ
たりすることはほとんどない。また、布をローラに均一
に巻けば均一な配向が得られるため、この両面テープ法
は液晶の製造において広く一般に行われている方法であ
る。

【０００５】さらに図６に、別の従来の固定方法の断面
を示す。図６において、８はラビング布５の端部をロー
ラ６に固定するためのネジである。図６においてネジ８
の部分のローラを凹ませているのは、ラビング時にネジ
が配向膜３と接触しないようにするためである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ラビングローラは直径
が１０〜２０ｃｍで長さが１ｍ近くもある。このローラ
自体は数１０μｍ程度の真円度の機械精度で作製されて
いる。このローラの上に布を巻き、配向膜を塗布したガ
ラス基板をラビングする。この時ガラス基板に対し、ラ
ビング布が接触した点から若干押し込んだ状態でラビン
グを行う。この押し込み量は場合によって異なるが１０
０〜５００μｍ程度である。この時重要なのはこの押し
込み量の安定性であり、精密なラビングが要求される場
合には押し込み量の許容変動幅は±１０μｍ程度とかな
りの高精度が要求される。このため、ローラとラビング
布との間に気泡や異物が混入するとその凹凸がたちまち
配向ムラとなって見えてきてしまう。

【０００７】ラビング布は所定の回数使用した後は摩耗
して液晶の配向が悪くなってくるため交換が必要とな
る。この時両面テープはローラに残して布だけを交換す
るが、何度か付け剥しを行うと次第に両面テープの粘着
力が弱くなり布がはずれ易くなってくる。このため数回
毎に両面テープ自体の交換も必要となる。この時一般に
両面テープのローラに対する粘着力はかなり強力なた
め、両面テープを剥すときにテープがちぎれてなかなか
うまく剥がれない。また金属のヘラ等で無理に剥そうと
するとローラに傷をつけてしまう可能性がある。このた
め従来この両面テープをきれいに剥すことはかなりの労
力を要していた。

【０００８】又、両面テープをうまく剥した後で、１ｍ
近くの長さのあるローラに両面テープを気泡や異物の混
入無く均一に張り付け、その後に布をやはり均一に巻き
付けることは熟練を要していた。また、液晶表示装置の
大型化に伴いローラ長が増々長くなり、ローラの長さ方
向全長に渡って均等に巻き付けることは非常に困難とな
ってきた。

【０００９】又、図６で示した布をローラにネジ等で固
定する場合は、布の端がラビング中に剥がれてくるとい
う心配はない。しかし、面内において布とローラを接着
させているものはないため布の交換は容易な一方、布を
緩みなく巻き付けることはかなり注意が必要であった。
また初期に布をローラに緩みなく巻き付けても、布とロ
ーラを接着させているものはないため使用中に次第に緩
んでくる欠点があった。これらの緩みによりローラとラ
ビング布との間に隙間が生じると、ガラス基板との接触
圧力が一定でなくなり、安定なラビングが行えないとい
う問題が発生する。このような場合には布巻きの交換が
必要になる。今度の場合には両面テープをきれいに剥し
たり巻き付けたりする手間はないが、毎回布固定用ねじ
の取り付け取り外しに手間がかかり、また布に緩みや捩
れ等が無く張り付けるのには注意が必要である。先ほど
も述べたように、液晶の配向は非常に微妙なため、布に
巻きむらがあったり緩みがあったりするとそこが配向不
良となって現れてしまう。また、ローラの大型化に伴う
巻きムラも生じてきた。

【００１０】本発明は、上記のような問題点を改善する
ためになされたもので、ローラの周面にラビング布をよ
り均等に緩みなく装着することにより、より均等に配向
膜をラビングし、より均等な表示を実現する液晶表示素
子の製造方法を提案するものである。

【００１１】また、本発明は、上記のような問題点を改
善するため、ローラの周面にラビング布をより均等に、
また交換容易に装着する液晶表示素子のラビング装置を
提案するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わる発明で
は、液晶表示素子の製造方法において配向膜をより均等
にラビングするため、周面に複数の吸着穴を有するロー
ラの周面に、ラビング布を配置し、前記吸着穴を通し前
記ラビング布をローラの周面に吸着し、このラビング布
により配向膜をラビングするようにしたものである。

【００１３】請求項２に係わる発明では、液晶表示素子
の製造方法において、複数の吸着穴がローラ周面のラビ
ング布の吸着領域においてほぼ均一に配置し、この吸着
穴を通してローラ周面に吸着されたラビング布により配
向膜をラビングするようにしたものである。

【００１４】請求項３に係わる発明では、液晶表示素子
のラビング装置において、液晶表示装置の製造に使用す
るラビング装置において、ローラの周面に複数の吸着穴
を設け、この吸着穴を通して真空吸着を行いラビング布
をローラに固定するようにしたものである。

【００１５】請求項４に係わる発明では、液晶表示素子
のラビング装置において、ラビング布のローラへの固定
手段として真空吸着とともに布の端部あるいは面内の一
部を固定するために、両面テープ等による粘着あるいは
ネジ、治具等を用いた固定とを併用したものである。

【００１６】請求項５に係わる発明では、液晶表示素子
のラビング装置において、真空吸着状態を作り出す手段
としてローラ側面にファンを設け、ローラの回転により
自発的に負圧を発生させて真空吸着を行うようにしたも
のである。

【００１７】請求項６に係わる発明では、液晶表示素子
のラビング装置において、真空吸着あるいは負圧により
布を効率的に吸着させるために、ローラ周面に接するラ
ビング布の裏面にバックコーティングを施すようにした
ものである。

【００１８】

【作用】請求項１に係わる発明では、配向膜がローラ周
面に設けられた複数個の吸着穴により吸着されたラビン
グ布でラビングされるので、配向膜が均一にラビングさ
れる。

【００１９】請求項２に係わる発明では、ローラ周面に
均一に配置された複数個の吸着穴により吸着されたラビ
ング布でラビングされるので、配向膜がさらに均一にラ
ビングされる。

【００２０】請求項３に係わる発明では、ラビング布が
ローラ周面に設けられた複数個の吸着穴により真空吸着
されるので、ラビング布がローラ面全面にわたり均等に
固定される。

【００２１】請求項４に係わる発明では、ラビング布の
ローラへの固定を真空吸着とラビング布の端部及びラビ
ング布の面内の一部の粘着とを併用したので、ラビング
布をローラに均等に固定する固定力が強化されると共
に、取り外しの容易性も保たれる。

【００２２】請求項５に係わる発明では、ローラ回転に
より自発的に働くローラ側面に設けられたファンにより
ラビング布を吸着するようにしたので、ローラ回転以外
の駆動力を省くことができる。

【００２３】請求項６に係わる発明では、ローラ周面に
接する側のラビング布の面にバックコートを施し気孔を
遮断するようにしたので、小さな真空吸着力でラビング
布を吸着固定できる。

【００２４】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例を図に従って説明す
る。図１において、５はベルベット等からなるラビング
布、６はラビング布を固定するローラ、９はローラ６表
面のほぼ全周およびほぼ全長に渡って設けられた複数の
例えば０．５φで、５〜１０ミリメートルピッチで形成
された真空吸着用穴、１０は真空ポンプであり中空のロ
ーラと回転フランジ１１を通してつながっている。この
回転フランジ１１はローラが回転しても真空が漏れない
ような構造となっている。また１２はラビングステー
ジ、１３はラビングされるガラス基板であり、１４はロ
ーラ６を回転させるモーターである。図２はローラ部に
おける図１の断面図である。ローラ６の内部には空洞１
５が設けられており、これは真空吸着用穴９と真空ポン
プ１０につながっている。

【００２５】次に動作について説明する。真空ポンプ１
０を動作させると空洞１５の空気圧が減圧される。この
状態でラビング布５をローラ６に巻き付けると、外部の
大気圧との差でラビング布５はローラ６に吸着される。
本実施例ではローラ６のほぼ全周およびほぼ全長に渡っ
て複数の真空吸着用の穴９が設けられているので、ラビ
ング布５はローラ６の全周および全長に渡り均等に吸着
される。これでラビング布５はローラ６に固定され、ガ
ラス基板１との接触・摩擦が可能となる。ラビング布５
の交換時は、真空ポンプ１０の動作を停止することで吸
着が止まるため、容易にラビング布５をローラ６から取
り外せる。

【００２６】実施例２．真空の吸着だけでは布の保持力
が充分でない場合、剥がれ易い布の端部にだけ両面テー
プを使用したり、あるいはローラのところどころに間引
いて両面テープを使用しても良い。このようにすれば確
実に密着でき、また両面テープを剥したり張り付ける場
合も小面積なため容易に作業が行えるメッリトがある。
また、図６のように布の端部をネジで固定する方法と併
用しても良い。この場合ネジの取り付け取り外しの手間
は従来と変わらないが、布を巻き付ける時真空吸着をし
ながら行えば簡単に布を緩みなく張り付けることが可能
である。いずれの場合でも本発明の最大の特徴は、真空
の力により布をローラ全長に渡り密着させているため、
従来問題であったラビング中に布の緩みや捩れ等がなく
均一にラビングできることである。

【００２７】実施例３．ラビング布のきめは細かく、そ
れ自体でローラへの吸着は可能であるが、さらに、真空
による布の吸着をより確実にするために布の裏面に漏れ
防止用のバックコーティングをすることが有効である。
このバックコーティングの方法としては様々なものが可
能であるが、アクリル或いは酢酸ビニール等による樹脂
製のコーティング剤が容易な方法である。このようなバ
ックコーティングを行えば、より容量の小さな真空ポン
プでも充分に使用可能となり、また大きな容量の真空ポ
ンプの場合には布の密着力をより高めることができる。
またバックコーティングの代わりにラビング布５とロー
ラ６との間に例えば合成樹脂等の薄膜材よりなるバック
シール材を挿入しても同様な効果を得ることができる。

【００２８】さらに従来は布の交換の時には一旦ローラ
をラビング装置から外して布の巻き変えをする必要があ
ったが、本発明によれば布の取り付け取り外しは真空吸
着のＯＮ／ＯＦＦで行えるため、ローラをラビング機か
ら外すこと無く布の交換をする事も可能であり、きわめ
て作業性が良くなる。また、本実施例ではローラに真空
吸着用穴９を設けた例を示したが、丸穴に限らず楕円
形、長方形等の形状でも良い。また、本発明によるラビ
ング装置は液晶表示装置のモードには関係しないので、
ＴＮやＳＴＮあるいは強誘電液晶のような単純マトリッ
クス方式にも、ＴＦＴやＭＩＭのようなアクティブマト
リックス方式のどちらにも使用可能である。

【００２９】実施例４．図３に他の実施例を示す。実施
例１では布を吸着するために真空を発生させる装置が必
要であった。一方、本実施例では空洞のローラ６の側面
に１６のように負圧発生用ファン１６を設けてあり、ロ
ーラ６の空洞は真空吸着用穴９およびファン１６とつな
がっている。このためローラ６の回転によりファン１６
が回転し自動的に負圧が発生するため、真空を発生させ
る装置が不要となる。この負圧発生用のファン１６はロ
ーラ６の片側でも良いし両側でも良いが、両側につけた
方がより強力な負圧が発生するため好ましい。また、ロ
ーラ６の回転数は高々１０００ｒｐｍ程度なのでこの程
度の回転数では布を吸引するだけの負圧を発生させるこ
とが困難な場合には、ファン１６とローラ６の間に回転
数の増速機構１７を設けファン１６だけは高速回転させ
ローラ６は低速回転にして充分に負圧を発生させること
も可能である。

【００３０】また、ファン１６の方向やローラ６の回転
方向はローラ６の内に負圧が発生するように設定するこ
とは言うまでもない。本実施例ではローラが回転しない
と布をローラに密着できないため、布の張り替え時には
布の継ぎ目に両面テープや固定用のネジを併用する必要
があるが、使用中に布が緩む現象はこの方法でも充分に
防止できる。特に実施例３で述べたように、布に漏れ防
止用のバックコーティングを施せばさらに効果が高ま
る。

【００３１】

【発明の効果】請求項１に係わる発明では、ローラ周面
に均一に吸着されたラビング布により配向膜がラビング
されるようにしたので、配向膜が均一にラビングされ、
液晶を均等に配向させることができる。

【００３２】請求項２に係わる発明では、ローラ周面に
均一に配置された吸着穴により固定されたラビング布に
より配向膜がラビングされるようにしたので、配向膜が
均等にラビングされ、液晶を均等に配向させることがで
きる。

【００３３】請求項３に係わる発明では、ローラの周面
に設けられた複数個の吸着穴によりラビング布が真空吸
着されるようにしたので、ラビング布が全面にわたり均
等にローラ面に固定することが出来ると共に、吸着を停
止することによりラビング布の着脱が容易にできる。

【００３４】請求項４に係わる発明では、ラビング布の
ローラ周面への固定を真空吸着と、ラビング布端部或い
は面内の一部を両面テープによる粘着とを併用して行っ
たので、ラビング布の固定を均等でかつ確実とすると共
に、ラビング布の着脱の容易性を保つことができる。

【００３５】請求項５に係わる発明では、ローラ回転に
より自発的に働くファンによりラビング布を吸着するよ
うにしたので、ローラ回転用以外の駆動力を省くことが
でき、低コストでラビング布を均等にローラに固定する
ことができる。

【００３６】請求項６に係わる発明では、ラビング布の
背面にバックコートして気孔を遮断するようにしたの
で、小さな真空吸着力の装置でラビング布を均等にロー
ラに固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１におけるローラ部の構成を
示す斜視図である。

【図２】 実施例１におけるローラ部の断面図である。

【図３】 本発明の実施例２におけるローラ部の構成図
である。

【図４】 液晶表示装置の断面図である。

【図５】 従来のラビング装置におけるローラ部の構成
を示す斜視図である。

【図６】 従来のラビング装置におけるローラ部の断面
図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ ガラス基板、２ シール剤、３ 配向膜、
４ 液晶、５ ラビング布、６ ローラ、７ 両面テー
プ、８ ネジ、９ 真空吸着用穴、１０ 真空ポンプ、
１１ 回転フランジ、１２ ラビングステージ、１３
ガラス基板、１４ モーター、１５ 空洞、１６ 負圧
発生用ファン、１７ 回転数の増速機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大寺 進 熊本県菊池郡西合志町御代志997番地 株 式会社アドバンスト・ディスプレイ内 (72)発明者 井上 一樹 熊本県菊池郡西合志町御代志997番地 株 式会社アドバンスト・ディスプレイ内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周面に複数の吸着穴を有するローラの周
   面にラビング布を配置し、前記吸着穴を通し前記ラビン
   グ布をローラの周面に吸着し、このラビング布により配
   向膜をラビングすることを特徴とする液晶表示素子の製
   造方法。
2. 【請求項２】 複数の吸着穴がローラ周面のラビング布
   の吸着領域においてほぼ均一に配置されている請求項１
   記載の液晶表示素子の製造方法。
3. 【請求項３】 液晶表示装置の製造に使用するラビング
   装置において、ローラの周面に複数の吸着穴を設け、こ
   の吸着穴を通して真空吸着を行いラビング布をローラに
   固定することを特徴とする液晶表示素子のラビング装
   置。
4. 【請求項４】 真空吸着とともに布の端部あるいは面内
   の一部を固定するために、両面テープ等による粘着ある
   いはネジ、治具等を用いた固定と併用したことを特徴と
   する請求項３記載の液晶表示素子のラビング装置。
5. 【請求項５】 ローラ側面にファンを設け、ローラの回
   転により自発的に負圧を発生させて真空吸着を行うこと
   を特徴とする請求項３或いは請求項４記載の液晶表示素
   子のラビング装置。
6. 【請求項６】 ローラ周面に接するラビング布の裏面に
   バックコーティングを施したことを特徴とする請求項３
   から請求項５のいずれかに記載の液晶表示素子のラビン
   グ装置。