(57)【要約】【課題】ラビング布の損耗やラビング毛の脱落を低減して、均一な配向処理を施すことが可能な液晶装置の製造装置を提供すること。【解決手段】液晶装置の製造装置としてのラビング装置２００は、一対の基板のうちの一方の基板としてのマザー基板１１０が載置されるステージ２０１と、ラビング布が捲回されたラビングローラー２０４と、回転するラビングローラー２０４に対して、ラビング布とステージ２０１とを接触させた状態でステージ２０１を所定の方向に相対的に移動させる移動機構２０２と、を備え、ステージ２０１は、ラビングローラー２０４に対向する側の表面のうちの少なくともラビング布と接触する部分（表面２０１ａ）に、ステージ２０１を構成する部材の摩擦係数よりも低い摩擦係数となる表面処理が施されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板に挟持された液晶層と、前記一対の基板の少なくとも一方の基板上に配向処理が施される配向膜とを有する液晶装置の製造装置であって、
前記一方の基板が載置されるステージと、
ラビング布が捲回されたラビングローラーと、
回転する前記ラビングローラーに対して、前記ラビング布と前記ステージとを接触させた状態で前記ステージを所定の方向に相対的に移動させる移動機構と、を備え、
前記ステージは、前記ラビングローラーに対向する側の表面のうちの少なくとも前記ラビング布と接触する部分に、前記ステージを構成する部材の摩擦係数よりも低い摩擦係数となる表面処理が施されていることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【請求項２】
一対の基板に挟持された液晶層と、前記一対の基板の少なくとも一方の基板上に配向処理が施される配向膜とを有する液晶装置の製造装置であって、
前記一方の基板が載置されるステージと、
ラビング布が捲回されたラビングローラーと、
回転する前記ラビングローラーに対して、前記ラビング布と前記ステージとを接触させた状態で前記ステージを所定の方向に相対的に移動させる移動機構と、を備え、
前記ステージは、前記ラビングローラーに対向する側の表面のうちの少なくとも前記ラビング布と接触する部分に、前記配向膜の摩擦係数よりも低い摩擦係数となる表面処理が施されていることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【請求項３】
前記ステージ上に設けられ、前記一方の基板が底面に載置される凹部を有するパレットを備え、
前記底面を除いた前記パレットの表面に前記パレットの部材または前記配向膜の摩擦係数よりも低い摩擦係数となる表面処理が施されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項４】
前記パレットは、前記ラビングローラーに対向する側の表面に複数の前記凹部を有することを特徴とする請求項３に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項５】
前記ステージまたは前記パレットは、前記ラビング布と接触する部分に、前記表面処理が施された部材が配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項６】
前記ステージまたは前記パレットは、少なくとも前記ラビング布と接触する部分に、前記表面処理としてフッ素樹脂、炭化珪素、ダイヤモンドライクカーボンの処理材料うち少なくとも１種を用いた塗装が施されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項７】
前記パレットの部材がアルミニウムであり、前記ラビングローラーに対向する側の表面に陽極酸化皮膜を形成した後に、少なくとも前記ラビング布と接触する部分に、前記表面処理としてフッ素樹脂含浸処理または二硫化モリブデン含浸処理が施されていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の液晶装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置の製造装置に関する。詳しくは、配向膜の配向処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記配向膜の配向処理方法として、基板の少なくとも画面表示領域に相当するラビング対象領域をラビングロールで擦る前または擦った後に、当該ラビングロールをラビング対象領域とは異なる表面形状の慣らし領域で擦る電気光学装置の製造方法が知られている（特許文献１）。
上記電気光学装置の製造方法は、繰り返してラビングを行ううちにラビングロールの表面に凹凸が生じることによる配向むらを防止して、均一に配向処理できるとしている。
【０００３】
また、配向膜が形成された液晶基板が載置されるパレットを有し、配向膜を擦るラビング処理時にラビング布が最初に当接するパレットの側面上端に傾斜部が設けられた液晶装置の製造装置が知られている（特許文献２）。
上記液晶装置の製造装置は、ラビング布がパレットの側面上端に接触してラビング布の毛先にクセが生ずることを防止して、均質なラビング処理を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１８０３号公報
【特許文献２】特開２００２−９８９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記電気光学装置の製造方法では、慣らし領域でラビング布を擦るときに、ラビング布からラビング毛が抜けたり切れたりして飛散する。また、上記液晶装置の製造装置では、パレットに載置された液晶基板の端面とラビング布とが接触してもラビング毛が抜けたり切れたりして飛散する。飛散したラビング毛が配向膜に付着すると、付着した部分が配向処理むらとなるおそれがあるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例の液晶装置の製造装置は、一対の基板に挟持された液晶層と、前記一対の基板の少なくとも一方の基板上に配向処理が施される配向膜とを有する液晶装置の製造装置であって、前記一方の基板が載置されるステージと、ラビング布が捲回されたラビングローラーと、回転する前記ラビングローラーに対して、前記ラビング布と前記ステージとを接触させた状態で前記ステージを所定の方向に相対的に移動させる移動機構と、を備え、前記ステージは、前記ラビングローラーに対向する側の表面のうちの少なくとも前記ラビング布と接触する部分に、前記ステージを構成する部材の摩擦係数よりも低い摩擦係数となる表面処理が施されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、ステージの表面がその部材に比べて低摩擦係数化されているため、ラビング布とステージの表面との接触による摩擦力が軽減される。したがって、ステージとの接触によりラビング布からラビング毛が抜けて飛散することを低減し、配向処理むらが発生し難い液晶装置の製造装置を提供することができる。また、ラビング布の損耗も抑制することができる。
【０００９】
［適用例２］本適用例の他の液晶装置の製造装置は、一対の基板に挟持された液晶層と、前記一対の基板の少なくとも一方の基板上に配向処理が施される配向膜とを有する液晶装置の製造装置であって、前記一方の基板が載置されるステージと、ラビング布が捲回されたラビングローラーと、回転する前記ラビングローラーに対して、前記ラビング布と前記ステージとを接触させた状態で前記ステージを所定の方向に相対的に移動させる移動機構と、を備え、前記ステージは、前記ラビングローラーに対向する側の表面のうちの少なくとも前記ラビング布と接触する部分に、前記配向膜の摩擦係数よりも低い摩擦係数となる表面処理が施されていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、ステージの表面が配向膜に比べて低摩擦係数化されているため、ラビング布とステージの表面との接触による摩擦力が軽減される。したがって、ステージとの接触によりラビング布からラビング毛が抜けて飛散することを低減し、配向処理むらが発生し難い液晶装置の製造装置を提供することができる。また、ラビング布の損耗も抑制することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例の液晶装置の製造装置において、前記ステージ上に設けられ、前記一方の基板が底面に載置される凹部を有するパレットを備え、前記底面を除いた前記パレットの表面に前記パレットの部材または前記配向膜の摩擦係数よりも低い摩擦係数となる表面処理が施されているとしてもよい。
この構成によれば、ラビング布が接触する部分をパレットの表面として、接触範囲を縮小してラビング布の損耗をより抑制することができる。
また、凹部の底面には低摩擦係数化の表面処理が施されないので、該底面に載置された一方の基板が配向処理時にラビング布と接触してむやみに動いてしまうことを防ぐことができる。すなわち、より均一な配向処理が実現できる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例の液晶装置の製造装置において、前記パレットは、前記ラビングローラーに対向する側の表面に複数の前記凹部を有するとしてもよい。
この構成によれば、複数の一方の基板をほぼ同時に且つ均一に配向処理ができる。
【００１３】
［適用例５］上記適用例の液晶装置の製造装置において、前記ステージまたは前記パレットは、前記ラビング布と接触する部分に、前記表面処理が施された部材が配置されているとしてもよい。
この構成によれば、低摩擦係数化の表面処理に適した部材を選択して、ステージやパレットと組み合わせることができる。すなわち、ステージやパレットの部材に係わらず、目的とするところの適正な表面処理を実現できる。
【００１４】
［適用例６］上記適用例の液晶装置の製造装置において、前記ステージまたは前記パレットは、少なくとも前記ラビング布と接触する部分に、前記表面処理としてフッ素樹脂、炭化珪素、ダイヤモンドライクカーボンの処理材料うち少なくとも１種を用いた塗装が施されていることを特徴とする。
この構成によれば、ステージやパレットの部材が金属材料や樹脂材料であったとしても、所望の表面処理が可能である。
【００１５】
［適用例７］上記適用例の液晶装置の製造装置において、前記パレットの部材がアルミニウムであり、前記ラビングローラーに対向する側の表面に陽極酸化皮膜を形成した後に、少なくとも前記ラビング布と接触する部分に、前記表面処理としてフッ素樹脂含浸処理または二硫化モリブデン含浸処理が施されていることを特徴とする。
この構成によれば、加工性のよいアルミニウムを用い、その表面に陽極酸化皮膜を形成することにより、フッ素樹脂含浸処理または二硫化モリブデン含浸処理に適した表面状態として安定した低摩擦係数化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は液晶装置の構成を示す概略正面図、（ｂ）は同図（ａ）のＨ−Ｈ'線で切った断面図。
【図２】（ａ）および（ｂ）は液晶装置の光学設計条件を示す概略図。
【図３】マザー基板を示す概略平面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は素子基板側のラビング装置の構成を示す模式図。
【図５】ラビングローラーに捲きつけられたラビング布の状態を示す概略図。
【図６】ステージの表面処理の状態を示す概略図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は対向基板側のラビング装置の構成を示す模式図。
【図８】ラビングローラーに捲きつけられたラビング布の状態を示す概略図。
【図９】パレットの表面処理の状態を示す概略図。
【図１０】実施例１〜５の表面処理と摩擦係数との関係を示す表。
【図１１】変形例のパレットの構成を示す概略断面図。
【図１２】（ａ）は他の変形例のパレットの構成を示す概略平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ'線で切った概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００１８】
まず、本実施形態の液晶装置の製造装置を適用可能な液晶装置について、図１〜図３を参照して説明する。図１（ａ）は液晶装置の構成を示す概略正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＨ−Ｈ'線で切った断面図、図２（ａ）および（ｂ）は液晶装置の光学設計条件を示す概略図、図３はマザー基板を示す概略平面図である。
【００１９】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、液晶装置１００は、対向配置された一対の基板としての素子基板１０および対向基板２０と、素子基板１０と対向基板２０との間に挟持された液晶層４０とを備えている。素子基板１０および対向基板２０は、例えば透明な石英などの基板であり、例えば熱硬化型または紫外線硬化型の接着剤からなるシール材４２によって貼り合わされている。
【００２０】
液晶装置１００は、表示領域１０ａ内にマトリクス状に配置された複数の画素１０３を有する。素子基板１０上には画素１０３を構成する、例えばＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）などの透明電極からなる画素電極９と、画素電極９を駆動制御するスイッチング素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）３０とが設けられている。また、これら画素電極９などを覆うと共にラビングにより配向処理が施された例えばポリイミド樹脂などからなる配向膜１６が設けられている。
【００２１】
対向基板２０の液晶層４０に面する側には、ほぼ全面に例えばＩＴＯなどの透明電極からなる対向電極２１と、対向電極２１を覆うと共にラビングにより配向処理が施された例えばポリイミド樹脂などからなる配向膜２２が設けられている。
【００２２】
また、対向基板２０には、液晶層４０に向かって対向電極２１の下（図面では上方）に画素１０３を格子状に区画する遮光膜２３と、表示領域１０ａの周辺部に配置された遮光膜２４とが設けられている。遮光膜２３，２４は、例えば遮光性を有するＣｒなどの金属や金属酸化物などの無機化合物、あるいは遮光性を有する有機化合物が用いられている。
【００２３】
素子基板１０と対向基板２０とを接合するシール材４２は、額縁状に設けられた辺部の一部が欠落した注入口１０８を有している。素子基板１０と対向基板２０との隙間に注入口１０８から液晶が注入され、封止材１０９で封止されている。
【００２４】
素子基板１０は対向基板２０に比べて一回り大きく、対向基板２０から突出した一辺部には、データ線駆動回路１０１と、複数の外部接続端子１０２とが設けられている。
素子基板１０のシール材４２の内側には、表示領域１０ａを挟んで一対の走査線駆動回路１０４と、この間を繋ぐ配線１０５とが設けられている。対向基板２０の遮光膜２４は、平面的に走査線駆動回路１０４に重なるように設けられている。
【００２５】
素子基板１０と対向基板２０との間には、シール材４２の４つのコーナー部に上下導通材１０６が配設されており、同じく上下導通材１０６に対応して配設された上下導通端子１０７により、対向基板２０側の対向電極２１が素子基板１０側に電気的に導かれ、複数の外部接続端子１０２のうちの指定された端子に接続されている。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、液晶装置１００の光学設計条件の１例としては、素子基板１０と対向基板２０およびこれらの基板に挟持された液晶層４０とを含む構成を液晶セル１２０とし、液晶セル１２０の一方の面側に配置された偏光板１２１と一方の面側に対して反対側の他方の面側に配置された偏光板１２２とを備える。例えば、偏光板１２２の背後に照明装置からの光が入射する場合、液晶セル１２０に対して偏光板１２１を上偏光板１２１と呼び、偏光板１２２を下偏光板１２２と呼ぶこととする。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、液晶セル１２０における素子基板１０のラビング方向と、対向基板２０のラビング方向とは直交している。すなわち、液晶層４０において液晶分子が９０度ツイストするように配向処理が施されている。これに対して上偏光板１２１の透過軸の方向は対向基板２０のラビング方向と平行となっており、下偏光板１２２の透過軸の方向は素子基板１０のラビング方向と平行となっている。
したがって、下偏光板１２２の背面側から入射した光は、まず下偏光板１２２により直線偏光に変換されて液晶セル１２０に入射する。液晶セル１２０に入射した直線偏光は、液晶層４０における液晶分子のツイストによって９０度旋光し、対向基板２０側から射出して上偏光板１２１を透過する。
ゆえに、液晶装置１００が非駆動状態のとき、表示領域１０ａの各画素１０３は光が透過する白表示状態となっている。このような光学設計に基づく表示モードをノーマリーホワイトという。
なお、液晶装置１００における表示モード（光学設計）は、これに限定されず、非駆動時に画素１０３が光を透過しないノーマリーブラックでもよい。
【００２８】
図３に示すように、上記液晶装置１００の製造方法としては、例えば複数個分の素子基板１０が面付けされたマザー基板１１０に対して対向基板２０を個々に貼り合わせ、その隙間に液晶を注入・封止してから、これを所定の位置で切断することにより、個々の液晶装置１００を取り出す方法が挙げられる。
【００２９】
マザー基板１１０は、例えば大きさが８インチのウェハ状であって、厚みが１．２ｍｍの石英基板である。四角形（長方形）の素子基板１０はマザー基板１１０の表面にマトリクス状に面付けされている。１つの素子基板１０の大きさは対角線の長さにしておよそ１インチ程度である。この場合の面付け数は４０個である。このような設計条件の下に、マザー基板１１０の表面に、前述した画素電極９およびＴＦＴ３０、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、これらを繋ぐ配線等が形成されている。さらにこれらの構成要素を覆う配向膜１６は、各素子基板１０に対応して設定された膜形成領域内に設けられている。同様に対向基板２０側の対向電極２１を覆う配向膜２２は、上記膜形成領域に対応した領域に設けられている。
なお、ウェハ状とは、図３に示したように平面的に円形であることに限定されず、例えば円周の一部が切り欠かれたオリフラを有するものを含む概念である。
【００３０】
上記液晶装置１００において、素子基板１０側の配向膜１６および対向基板２０側の配向膜２２は後述する本実施形態の液晶装置の製造装置を用いた配向処理が施されている。詳細は、後述するがほぼ均一に配向処理が施されている。
【００３１】
＜液晶装置の製造装置＞
本実施形態の液晶装置の製造装置について、図４〜図１０を参照して説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は素子基板側のラビング装置の構成を示す模式図、図５はラビングローラーに捲きつけられたラビング布の状態を示す概略図、図６はステージの表面処理の状態を示す概略図、図７（ａ）〜（ｃ）は対向基板側のラビング装置の構成を示す模式図、図８はラビングローラーに捲きつけられたラビング布の状態を示す概略図、図９はパレットの表面処理の状態を示す概略図である。
【００３２】
図４（ａ）に示すように、本実施形態の液晶装置の製造装置としてのラビング装置２００は、液晶装置１００の一対の基板のうちの一方の基板としてのマザー基板１１０（複数の素子基板１０）が載置されるステージ２０１と、ラビング布が捲回され、所定の方向に回転するラビングローラー２０４と、回転するラビングローラー２０４に対して、ラビング布とステージ２０１とを接触させた状態でステージ２０１を所定の方向に相対的に移動させる移動機構２０２と、これらを制御する制御部２１０とを備えている。
【００３３】
図４（ｂ）はステージ２０１を上方から見た平面図であり、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＡ−Ａ'線で切った概略断面図である。
図４（ｂ）に示すように、ステージ２０１は四角形の平板状であって、その上面に、面付けされた素子基板１０の長辺がラビングローラー２０４の回転軸２０４ａに沿うようにマザー基板１１０が載置され、例えば真空吸着などの方法を用いて吸着固定されている。
移動機構２０２は、ラビングローラー２０４の回転軸２０４ａに対して直交する方向にステージ２０１を相対的に移動させる。したがって、回転ラビングによるラビング方向は、ラビングローラー２０４の回転軸２０４ａに直交するステージ２０１の移動方向であって、この場合は素子基板１０の短辺に沿った方向となる。
図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、ステージ２０１は、例えば鉄やステンレスなどの鋼材を用いて加工したものであり、その表面のうちマザー基板１１０が載置される領域以外の表面２０１ａ（図４（ｂ）の斜線部）がステージ２０１を構成する部材の摩擦係数よりも低い摩擦係数となる表面処理が施されている。
【００３４】
図５に示すように、ラビングローラー２０４の周上には、ラビング布２０５が捲きつけられ、両面テープなどの接着手段により固定されている。ラビング布２０５は、可撓性の基材に例えばレーヨンなどの繊維（ラビング毛）が植毛され所定の長さに切り揃えられたものである。また、ラビングローラー２０４をほぼ１周するように捲きつけられ、その周上で重なることによって凹凸が生じないように予めラビングローラー２０４の周長に応じた長さに切断されている。このため、その周上でわずかに隙間２０５ｂ（数ミリ程度）を有している。
このようなラビングローラー２０４は、ラビング布２０５の損耗による交換を考慮して、予備を含め複数本用意され、ラビングローラー２０４を回転させる例えばサーボモーターなどの回転機構に対して着脱可能な形態を備えている。
【００３５】
制御部２１０は、ラビングローラー２０４が取り付けられた回転機構を駆動制御して、ラビングローラー２０４を所定の方向に所定の回転速度（単位時間当たりの回転数）で回転させる。また、ステージ２０１に設けられた移動機構２０２を駆動制御して、ステージ２０１をラビングローラー２０４に対して所定の速度で相対的に移動させる。
この場合、ラビングローラー２０４は矢印で示したステージ２０１の移動方向に対して抗する方向に回転している。
マザー基板１１０の配向膜１６をラビング処理（配向処理）するにあたり、所定の押し込み量でラビング布２０５がマザー基板１１０の表面に押し付けられるように、マザー基板１１０の表面に対してラビングローラー２０４の高さが調整されている。
【００３６】
ラビング毛２０５ａの長さは、およそ０．５〜１．５ｍｍ程度であって、ラビング処理時には、マザー基板１１０の表面だけでなく、ステージ２０１の表面をも擦る状態となる。マザー基板１１０が載置されたステージ２０１の表面には凹凸が生じており、このような凹凸を有するステージ２０１の表面を擦るときに摩擦力でラビング布２０５が損耗したり、基材から抜けて飛散する現象が起こる。
【００３７】
特に、本実施形態の液晶装置１００は対角で１インチ程度の大きさであり、投写型映像表示装置に用いられ、光源から光が照射されスクリーン等に拡大投影される所謂ライトバルブとよばれる表示デバイスである。したがって、携帯型電話機やパーソナルコンピューター等に搭載される液晶装置に比べて、わずかな配向処理のむらでも目立ってしまうので、より均一な配向処理が求められる。
【００３８】
本実施形態のラビング装置２００では、ラビング布２０５が接触するステージ２０１の表面２０１ａに、ステージ２０１を構成する部材よりも低い摩擦係数となる表面処理が施されている。なお、マザー基板１１０に形成された配向膜１６の摩擦係数よりも低い摩擦係数となる表面処理を施すことがより好ましい。これにより、ラビング布２０５の損耗やラビング毛２０５ａの脱落（抜け毛や切れ毛）による飛散を低減し、均一な配向処理を実現している。以降、図６を参照して説明する。
【００３９】
図６に示すように、図４（ｂ）のＡ−Ａ'線で切った断面において、ラビング布２０５が接触する部分は、ステージ２０１の上面と配向膜１６が形成されたマザー基板１１０の表面である。
ステージ２０１を構成する部材を例えば鉄またはステンレスとすると、ラビング布２０５とステージ２０１とが接触する部分の摩擦係数μは、ポリイミド樹脂などからなる配向膜１６が形成されたマザー基板１１０の表面における摩擦係数μよりも大きい。
【００４０】
ラビング方向におけるラビング布２０５とステージ２０１およびマザー基板１１０の接触に伴う摩擦仕事Ｗは、次の数式（１）で与えられると考えられる。
摩擦仕事Ｗ＝摩擦力Ｆ×摩擦距離Ｌ・・・（１）
一方、摩擦力Ｆは、次の数式（２）で与えられることが知られている。
摩擦力Ｆ＝摩擦係数μ×荷重Ｍ・・・・・（２）
この場合、ステージ２０１上の摩擦係数をμｓ、マザー基板１１０の摩擦係数をμｍとすると、実際の摩擦仕事Ｗは、ラビング布２０５の押圧力すなわち荷重Ｍが一定であるため、次の数式（３）のようになる。
摩擦仕事Ｗ＝（摩擦係数μｓ×（Ｌ１＋Ｌ３）＋摩擦係数μｍ×Ｌ２）Ｍ・・・（３）
Ｌ１＋Ｌ３は、ラビング方向におけるラビング布２０５が接触するステージ２０１の長さ、同じくＬ２はマザー基板１１０の長さである。この場合、マザー基板１１０がウェハ状であることから、ラビング布２０５が接触するステージ２０１の表面２０１ａおよびマザー基板１１０の面積に比例することになる。
【００４１】
ラビング布２０５の損耗やラビング毛２０５ａの脱落（抜け毛）は、摩擦仕事Ｗに比例すると考えられるので、ラビング布２０５が接触するステージ２０１の部分（表面２０１ａ）に摩擦係数を低下させる表面処理を施すことにより、該表面処理がない場合に比べて、摩擦仕事Ｗを減らすことができる。すなわち、ラビング布２０５の損耗やラビング毛２０５ａの脱落を軽減することができる。
【００４２】
このように低摩擦係数化する表面処理は、マザー基板１１０が載置される領域には施されていない。ステージ２０１の表面をすべて表面処理する場合に比べて、マザー基板１１０がステージ２０１の表面に確実に吸着固定され、ラビング時にラビング布２０５との接触による応力で動いてしまうことを防ぐことができる。すなわち、回転ラビングによる均一な配向処理が実現される。
【００４３】
次に本実施形態の対向基板２０側の配向膜２２を配向処理する液晶装置１００の製造装置としてのラビング装置３００について説明する。
図７（ａ）に示すように、ラビング装置３００は、液晶装置１００の一対の基板のうちの一方の基板としての対向基板２０が載置されるステージ３０１と、ラビング布が捲回され、所定の方向に回転するラビングローラー２０４と、回転するラビングローラー２０４に対して、ラビング布と少なくとも配向膜２２とを接触させた状態でステージ３０１を所定の方向に相対的に移動させる移動機構３０２と、これらを制御する制御部３１０とを備えている。
【００４４】
ステージ３０１の上面には平板状のパレット３０３が配置されている。図７（ｂ）はパレット３０３を上方から見た平面図であり、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ'線で切った概略断面図である。
図７（ｂ）および（ｃ）に示すように、パレット３０３は、例えばアルミニウムなどの板状部材を切削加工したものであり、その表面には対向基板２０の形状とその大きさに合わせて設けられた複数の凹部３０３ａと、凹部３０３ａごとにその底面中央付近に設けられた吸引口３０３ｂとを有している。
平面視で四角形の凹部３０３ａは、パレット３０３の短辺と長辺とに沿って複数配列しており、この場合、短辺に沿った縦方向に５個、長辺に沿った横方向に８個、合計４０個が設けられている。
また、図７（ｃ）に示すように、凹部３０３ａは、その底面に対向基板２０が載置されたときに、パレット３０３の表面から対向基板２０の表面がわずかに突出する深さで設けられている。各吸引口３０３ｂはパレット３０３の表面に対して背面側に設けられた気体流路３０３ｃに繋がっている。気体流路３０３ｃはパレット３０３がステージ３０１上に密着して配置されることにより、ステージ３０１の上面との間で密閉された空間を構成して、例えば真空ポンプなどの吸引手段（図示省略）に繋がっている。対向基板２０はパレット３０３の凹部３０３ａに収まるように配置され、吸引手段によって吸着固定される。
ラビングローラー２０４は回転軸２０４ａがパレット３０３の長辺方向に沿った方向に配設されている。それゆえ、対向基板２０は、ステージ３０１上においてラビングローラー２０４の回転軸２０４ａに沿った方向と、回転軸２０４ａに対して交差（直交）する方向とに合計４０個配置される。
すなわち、マザー基板１１０に面付けされた素子基板１０の数と同数の対向基板２０をほぼ同時に回転ラビングして配向処理を施すことができるようになっている。回転ラビングによるラビング方向は、ラビングローラー２０４の回転軸２０４ａに直交するステージ３０１の移動方向であって、この場合は対向基板２０の長辺に沿った方向となる。
【００４５】
図８に示すように、ラビングローラー２０４の周上には、前述したラビング装置２００と同様にラビング布２０５が捲きつけられ、両面テープなどの接着手段により固定されている。したがって、詳細の説明は省略するが、ラビングローラー２０４は、やはりラビング布２０５の損耗による交換を考慮して、予備を含め複数本用意され、後述する回転機構に対して着脱可能な形態を備えている。
【００４６】
制御部３１０は、ラビングローラー２０４に取り付けられた、例えばサーボモーターなどの回転機構（図示省略）を駆動制御して、ラビングローラー２０４を所定の方向に所定の回転速度（単位時間当たりの回転数）で回転させる。
また、ステージ３０１に設けられた移動機構３０２を駆動制御して、ステージ３０１をラビングローラー２０４に対して所定の速度で相対的に移動させる。
この場合、制御部３１０は、ステージ３０１の相対移動の方向（矢印で示す）に対して抗するようにラビングローラー２０４を回転させる。ステージ３０１上にパレット３０３が配置されているため、ラビング布２０５はステージ３０１の上面には接触せず、パレット３０３に接触する。すなわち、ステージ３０１の上面に直接に対向基板２０を吸着固定させる場合に比べて、ラビング布２０５が接触する面積を減らすことができる。
【００４７】
本実施形態のラビング装置３００では、ラビング布２０５が接触するパレット３０３の表面３０３ｄに、パレット３０３を構成する部材または配向膜２２の摩擦係数よりも低い摩擦係数となる表面処理が施されている。以降、図９を参照して説明する。
【００４８】
図９に示すように、図７（ｂ）のＢ−Ｂ'線で切った断面において、ラビング布２０５が接触する部分は、パレット３０３の上面と配向膜２２が形成された各対向基板２０の表面である。
パレットの部材を例えばアルミニウムとすると、ラビング布２０５とパレット３０３とが接触する部分の摩擦係数μは、ポリイミド樹脂などからなる配向膜２２が形成された対向基板２０の表面における摩擦係数μよりも大きい。
【００４９】
ラビング方向におけるラビング布２０５とパレット３０３および対向基板２０の接触に伴う摩擦仕事Ｗｔは、前述した数式（１）および数式（２）に基づいて考察すると、つぎの数式（４）で与えられると考えられる。なお、パレット３０３の摩擦係数をμｐとする。配向膜２２が形成された対向基板２０の摩擦係数は、マザー基板１１０と同じとして扱えるのでμｍとする。
摩擦仕事Ｗｔ＝（摩擦係数μｐ×（Ｌ４＋５×Ｌ６＋Ｌ７）＋摩擦係数μｍ×５×Ｌ５）Ｍ・・・（４）
Ｌ４＋５×Ｌ６＋Ｌ７は、ラビング方向におけるラビング布２０５が接触するパレット３０３の長さ、同じくＬ５はラビング方向における対向基板２０の長さにほぼ等しい。すなわち、ラビング布２０５が接触するパレット３０３の長さおよび対向基板２０の長さに比例する。
【００５０】
前述したように、ラビング布２０５の損耗やラビング毛２０５ａの脱落（抜け毛や切れ毛）は、摩擦仕事Ｗｔに比例すると考えられるので、ラビング布２０５が接触するパレット３０３の部分（表面３０３ｄ）に摩擦係数を低下させる表面処理を施すことにより、該表面処理がない場合に比べて、摩擦仕事Ｗｔを減らすことができる。すなわち、ラビング布２０５の損耗やラビング毛２０５ａの脱落を軽減することができる。この場合、その軽減の割合は、次の数式（５）で表すことができる。
（Ｌ４＋５×Ｌ６＋Ｌ７）／（Ｌ４＋５×Ｌ６＋Ｌ７＋５×Ｌ５）・・・・（５）
【００５１】
このように低摩擦係数化する表面処理は、対向基板２０が載置される凹部３０３ａのとりわけ底面３０３ｅ（図８参照）には施されていない。パレット３０３の表面をすべて表面処理する場合に比べて、対向基板２０が底面３０３ｅに確実に吸着固定され、ラビング時にラビング布２０５との接触による応力で動いてしまうことを防ぐことができる。すなわち、マザー基板１１０の場合と同様に、回転ラビングによる均一な配向処理が実現される。
【００５２】
次に、より具体的な表面処理について、実施例１〜実施例５を参照して説明する。図１０は実施例１〜５の表面処理と摩擦係数との関係を示す表である。なお、本実施形態における摩擦係数とは、所謂、動摩擦係数であって、例えばカトーテック株式会社製のＫＥＳ−ＦＢ４−ＡＵＴＯ−Ａ自動化表面試験機を用い、平均表面摩擦係数として計測することができる。この他にもＪＩＳ規格−Ｋ−７１２５やＡＳＴＭ規格−Ｄ−１８９４などの摩擦係数の計測方法が挙げられる。
【００５３】
（実施例１〜実施例３）
マザー基板１１０が載置されるステージ２０１の表面２０１ａを低摩擦係数化する表面処理としては、実施例１から実施例３が挙げられる。
鉄またはステンレスの鋼材を用いてステージ２０１を構成した場合、その表面における摩擦係数は、およそ０．５〜０．６である。また、マザー基板１１０に形成されたポリイミドからなる配向膜１６の摩擦係数は、およそ０．３である（図１０参照）。
実施例１の表面処理方法は、フッ素樹脂をコーティングする方法であって、テフロン（登録商標）と呼ばれる、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン重合体などのフッ素樹脂を、例えば水などの溶媒中に分散させた溶液を被処理面に吹き付けて塗布する。塗布された液膜を乾燥・焼成（通常４００℃程度）することにより被膜を形成する方法が挙げられる。被膜の厚みとしては数十μｍ〜数百μｍが適当である。これにより、表面２０１ａの摩擦係数をおよそ０．０４程度とすることができる（図１０参照）。
実施例１の表面処理方法によれば、被処理物が上記焼成に耐えられるものであれば、比較的に簡単且つ安価な方法で、ステージ２０１の表面２０１ａを低摩擦係数化することができる。
【００５４】
実施例１に対して形成された被膜の耐擦性をさらに向上させる方法としては、実施例２や実施例３が挙げられる。
実施例２の表面処理方法は、炭化珪素（ＳｉＣ）を例えば化学蒸着法（ＣＶＤ法）により被処理面に成膜する方法であって、数十μｍの薄膜であっても緻密で耐擦性に優れた被膜を形成することができる。その摩擦係数はおよそ０．１である（図１０参照）。
【００５５】
実施例３の表面処理方法は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を例えばスパッタ法により被処理面に成膜する方法であって、数μｍの薄膜であっても緻密で耐擦性に優れた被膜を形成することができる。その摩擦係数はおよそ０．０５である（図１０参照）。
【００５６】
実施例１〜実施例３の表面処理によれば、いずれも配向膜１６の摩擦係数よりも低い摩擦係数とすることができる。また、処理対象物が金属材料などの無機物や樹脂材料などの有機物であっても、その表面を低摩擦係数化することが可能である。
【００５７】
一方、対向基板２０が載置されるパレット３０３の表面３０３ｄを低摩擦係数化する表面処理としては、実施例４および実施例５が挙げられる。
【００５８】
アルミニウムを用いてパレット３０３を形成した場合、その表面を化学的に安定化させるために陽極酸化皮膜を形成する所謂アルマイト処理を行う。アルマイト処理されたパレット３０３の表面は多孔質な状態となっており、その摩擦係数は、およそ０．４６〜０．５４である。また、対向基板２０に形成されたポリイミドからなる配向膜２２の摩擦係数はおよそ０．３である（図１０参照）。
【００５９】
アルマイト処理され多孔質なパレット３０３の表面３０３ｄを低摩擦係数化する表面処理方法としては、実施例２または実施例３の表面処理に比べて実施例４および実施例５が適している。
【００６０】
実施例４の表面処理方法は、実施例１で説明したテフロン（登録商標）などのフッ素樹脂を多孔質な表面３０３ｄに含浸させるフッ素樹脂含浸処理（テフロン（登録商標）含浸処理）である。これによれば、被処理面の摩擦係数をおよそ０．１〜０．２とすることができる（図１０参照）。
【００６１】
実施例５の表面処理方法は、二硫化モリブデンを多孔質な表面３０３ｄに含浸させる二硫化モリブデン含浸処理である。より具体的には、例えばモリブデンのチオ酸塩を主成分とする水溶液中で、アルマイト処理した被処理物を陽極にして電解を行う電解法が挙げられる。微細な多孔内にモリブデン硫化物が析出して固定される。また、例えば有機モリブデン化合物を含む溶液に被処理物を浸漬させた後に有機モリブデン化合物を加熱分解して、二硫化モリブデンを生成させる処置方法もある。これによれば、被処理面の摩擦係数をおよそ０．０４とすることができる（図１０参照）。また、実施例４に比べて高い耐擦性が得られる。
【００６２】
実施例４および実施例５の表面処理方法によれば、アルマイト処理が施されたパレット３０３の表面３０３ｄを、いずれも配向膜２２の摩擦係数よりも低い摩擦係数とすることができる。
【００６３】
なお、実施例１〜実施例５において、被処理面に対して選択的に低摩擦係数処理化する方法としては、被処理面以外の部分をマスキングする方法が挙げられる。
また、実施例１〜実施例５の表面処理のうちから少なくとも２つを組み合わせた表面処理としてもよい。
【００６４】
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【００６５】
（変形例１）上記実施形態のラビング装置２００およびラビング装置３００において、低摩擦係数化処理が施されたステージ２０１やパレット３０３の構成は、これに限定されない。図１１は変形例のパレットの構成を示す概略断面図である。例えば、図１１に示すように、パレット３１３は、平板状の第１の基材３１３ａと、対向基板２０の大きさに対応した複数の開口部３１３ｃを有する第２の基材３１３ｂとが積層された構造となっている。開口部３１３ｃに対向基板２０が挿入され第１の基材３１３ａの表面に吸着固定される。開口部３１３ｃを除く第２の基材３１３ｂの表面３１３ｄに低摩擦係数化処理が施されている。
この構成によれば、低摩擦係数化する表面処理に適した部材を選択して第２の基材３１３ｂとすることができる。なお、このような積層構造は、ラビング装置２００におけるステージ２０１にも採用可能である。
【００６６】
（変形例２）上記実施形態のラビング装置３００において、パレット３０３の構成はこれに限定されない。図１２（ａ）は他の変形例のパレットの構成を示す概略平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ'線で切った概略断面図である。
図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、平面視で四角形のパレット３２３は、一方の表面側にマザー基板１１０の大きさに対応した円形の凹部３２３ａを有している。凹部３２３ａの底面には同心円状の溝３２３ｂが設けられ、さらにその底面には二つの吸引孔３２３ｃが設けられている。吸引孔３２３ｃは、上記一方の表面に対して反対側の他方の表面側に形成された気体流路３２３ｅに連通している。パレット３２３はステージ３０１に載置され、ステージ３０１の上面との間で密閉された気体流路３２３ｅが吸引手段により吸引されることにより、凹部３２３ａにマザー基板１１０を吸着固定できる。
パレット３２３の表面３２３ｄ（斜線部）は、パレット３２３の部材または配向膜の摩擦係数よりも低い摩擦係数となる表面処理が施されている。
これによれば、ラビング装置３００を用いてマザー基板１１０を配向処理することができる。また、ステージ２０１の上面にマザー基板１１０を載置するラビング装置２００に対して、ラビング布２０５が接触する面積をさらに小さくすることが可能である。その点では、パレット３２３の外形をウェハ状のマザー基板１１０に合わせて平面視で円形としてもよい。すなわち、ラビング布２０５の損耗やラビング毛２０５ａの脱落をより低減可能である。
【００６７】
（変形例３）上記実施形態のラビング装置２００およびラビング装置３００を用いたマザー基板１１０（素子基板１０）および対向基板２０の配向処理方法すなわち液晶装置１００の製造方法は、これに限定されない。マザー基板１１０または対向基板２０のいずれか一方の配向処理において上記実施形態のラビング装置を適用すればよい。
特に、ラビング布２０５が接触する表面に凹凸が多いほどラビング布２０５の損耗が進み易いので、対向基板２０の配向処理においてラビング装置３００を適用することが効果的である。
【００６８】
（変形例４）上記実施形態のラビング装置２００（ラビング装置３００）において、ステージ２０１（ステージ３０１）に対するラビングローラー２０４の相対的な配置は、これに限定されない。例えば、配向処理が施される被処理基板が載置されたステージ２０１の相対的な移動方向に対して回転軸２０４ａが交差するように傾けてラビングローラー２０４を配置してもよい。すなわち、光学設計に基づく配向処理方向（ラビング方向）に応じてラビングローラー２０４と被処理基板との相対的な位置を決めればよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０…一対の基板のうちの素子基板、１６，２２…配向膜、２０…一対の基板のうちの対向基板、４０…液晶層、１００…液晶装置、１１０…一方の基板としてのマザー基板、２００，３００…液晶装置の製造装置としてのラビング装置、２０１，３０１…ステージ、２０２，３０２…移動機構、２０４…ラビングローラー、２０５…ラビング布、３０３，３１３，３２３…パレット、３０３ａ，３２３ａ…凹部、３０３ｄ，３１３ｄ，３２３ｄ…パレットの表面、３０３ｅ…凹部の底面、３１３ｂ…パレットを構成する表面処理が施された部材としての第２の基材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010281931.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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