(57)【要約】【課題】液晶表示基板３の配向膜５を配向処理するラビング装置およびその方法においてラビング時に発生する偏芯むらを視認できなくなるようにしかつ高速回転による配向膜の削れを無くすとともに削れ屑に起因する問題を解消する。【解決手段】ラビング布１の周方向の長さは、回転ロ−ル２ａの外周囲長の半分以下にし、ラビングロ−ル２の継目によって発生する偏芯むらを視認し難くするとともにラビング布１の長さを短くすることによりラビング密度を減らし、配向膜の削れを防止している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ロ−ルの外周にラビング布を貼り付けたラビングロールによって液晶パネルの配向膜をラビングする配向処理装置であって、前記ラビングロールは高速回転に保持され、かつ前記ラビング布は、その周方向の長さまたはそのフィラメント密度を規定することにより前記配向膜の削れを抑制するように構成されていることを特徴とするラビング配向処理装置。
【請求項２】
前記ラビングロ−ルと前記配向膜との相対移動速度および前記ラビングロ−ルの回転数は、偏芯むらのピッチが１．２ｍｍ以下となるように選択されていることを特徴とする請求項１記載のラビング配向処理装置。
【請求項３】
回転ロ−ルの外周にラビング布を貼り付けたラビングロ−ルによって液晶パネルの配向膜をラビングするラビング配向処理装置であって、前記回転ロ−ルの周方向における前記ラビング布の長さが前記回転ロ−ルの外周囲長の半分以下であることを特徴とするラビング配向処理装置。
【請求項４】
前記ラビング布の周方向長さの下限は１．２ｍｍであることを特徴とする請求項３記載のラビング配向処理装置。
【請求項５】
前記ラビング布は継ぎ目を残して前記回転ロ−ルの外周囲長のほぼ全長に貼り付けられ、かつ前記ラビング布のフィラメント密度が１００００本／ｃｍ2から１４０００本／ｃｍ2の範囲であることを特徴とする請求項１記載のラビング配向処理装置。
【請求項６】
前記ラビング布の周方向長さが、前記回転ロ−ルの外周長の１／８から１／４の範囲であることを特徴とする請求項３記載のラビング配向処理装置。
【請求項７】
前記ラビングロ−ルの回転速度は毎分１２００回転以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のラビング配向処理装置。
【請求項８】
前記液晶パネルは横電界駆動方式のパネル構成を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載のラビング配向処理装置。
【請求項９】
回転ロ−ルの外周にラビング布を貼り付けたラビングロ−ルによって液晶パネルの配向膜をラビングするラビング配向処理方法であって、前記回転ロ−ルの一回転における前記ラビング布と前記配向膜とが接触しない非接触期間を有し、前記非接触期間が前記回転ロ−ルの一回転における前記ラビング布と前記配向膜とが接触する接触期間よりも長くなるように前記回転ロ−ルに前記ラビング布の周方向長さを調整して貼り付けていることを特徴とするラビング配向処理方法。
【請求項１０】
偏芯むらのピッチが１．２ｍｍ以下となるように前記ラビングロ−ルと前記配向膜との相対移動速度、前記ラビングロ−ルの回転数、前記非接触期間が選択されていることを特徴とする請求項９記載のラビング配向処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶パネルのラビング配向処理装置およびラビング配向処理方法に関し、特に、横電界駆動方式であるＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇの略称である。以下ＩＰＳと記す）方式の液晶表示素子基板の配向膜をラビングするラビング配向処理装置およびラビング配向処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、液晶表示素子基板の配向膜に液晶配向性能を付与するには、細かい毛を縫いつけた布を回転ロ−ルに巻きつけたラビングロ−ルを用い、基板の配向膜にラビングロ−ルを回転させながら走行させ、配向膜面をラビングロ−ルの毛で擦りラビング処理していた。
【０００３】
また、ＩＰＳ方式の液晶表示素子基板のラビング処理には、後述する偏芯むらを視認できなくするために、ラビングロ−ルの回転を高速に回転する必要があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ラビングロ−ルを高速回転すると、単位時間当たりの毛の接触本数（ラビング密度）が増加し、配向膜の削れやその屑が表示面内に再付着することに起因する様々な問題がある。例えば、基板内面に付着する屑のサイズのばらつきや付着する屑の密度によるコントラストむらや、屑が基板間に挟まれることによるギャップむら、屑による異常配向などが生じて表示品位を低下させる問題がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、偏芯むらを視認できなくする高速回転数を維持してもなお配向膜の削れを抑制することができる液晶表示基板のラビング装置およびラビング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴は、回転ロ−ルの外周にラビング布を貼り付けたラビングロールによって液晶パネルの配向膜をラビングする配向処理装置であって、前記ラビングロールは高速回転に保持され、かつ前記ラビング布は、その周方向の長さまたはそのフィラメント密度を規定することにより前記配向膜の削れを抑制するように構成されている配向処理装置である。
【０００７】
また、前記ラビングロ−ルと前記配向膜との相対移動速度および前記ラビングロ−ルの回転数は、偏芯むらのピッチが１．２ｍｍ以下となるように選択されていることが望ましい。
【０００８】
本発明の第２の特徴は、回転ロ−ルの外周にラビング布を貼り付けたラビングロ−ルによって液晶パネルの配向膜をラビングするラビング配向処理装置であって、第１の特徴で示した前記回転ロ−ルの周方向における前記ラビング布の長さが前記回転ロ−ルの外周囲長の半分以下であるラビング配向処理装置である。また、前記ラビング布の周方向長さの下限は１．２ｍｍであることが望ましい。さらに、前記ラビング布の周方向長さが、前記回転ロ−ルの外周長の１／８から１／４の範囲であることが望ましい。
【０００９】
本発明の第３の特徴は、  前記ラビング布は継ぎ目を残して前記回転ロ−ルの外周囲長のほぼ全長に貼り付けられ、かつ第１の特徴で示した前記ラビング布のフィラメント密度が１００００本／ｃｍ2から１４０００本／ｃｍ2の範囲であるラビング配向処理装置である。
【００１０】
一方、第１の特徴、第２の特徴、および第３の特徴であるラビング配向処理装置において、前記ラビングロ−ルの回転速度は毎分１２００回転以上であることが望ましい。また、これらの特徴のラビング配向処理装置において、前記液晶パネルは横電界駆動方式のパネル構成を有することが望ましい。
【００１１】
本発明の第４の特徴は、回転ロ−ルの外周にラビング布を貼り付けたラビングロ−ルによって液晶パネルの配向膜をラビングするラビング配向処理方法であって、前記回転ロ−ルの一回転における前記ラビング布と前記配向膜とが接触しない非接触期間を有し、前記非接触期間が前記回転ロ−ルの一回転における前記ラビング布と前記配向膜とが接触する接触期間よりも長くなるように前記回転ロ−ルに前記ラビング布の周方向長さを調整して貼り付けているラビング配向処理方法である。
【００１２】
また、偏芯むらのピッチが１．２ｍｍ以下となるように前記ラビングロ−ルと前記配向膜との相対移動速度、前記ラビングロ−ルの回転数、前記非接触期間が選択されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高速回転を保持しながらラビング密度を低下させるたに、本発明のラビング配向処理装置では、ラビング布の周方向の長さを短くするかフィラメント密度を低減した。ラビング布の周方向の長さを短くすることにより、高速回転による偏芯むらが視認できなくなるとともに配向膜へのラビングロ−ルの１回転当たりのラビング布の毛の接触数を少なくする。すなわち、ラビング密度が低減され、従来、過剰なラビング密度により起きていた配向膜の削れが低減され、配向膜の削れ屑に起因する問題も無くなり、良好な表示品位の液晶表示基板が得られるという効果がある。
【００１４】
とくに、ラビングロ−ルに貼り付けられるラビング布の長さをラビングロールの外周囲長の半分以下にすることによって、ラビング布の交換がラビングロ−ルを装置に取り付けた状態で可能なので、メンテナンスが短時間で行え装置の稼働率も向上するという効果がある。
【００１５】
一方、ラビング密度を低下させる方法としては、ラビング布の毛の密度（一センチ平方当たりの毛の本数）を小さくすることである。そこで、本発明の他のラビング装置は、高速回転する回転ロ−ル１０ａの全周囲に巻きつけられるラビング布のフィラメント密度を従来の半分にし、ラビング密度の過剰を抑制し、前述のラビング配向処理装置と同様に効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図２および図３は本発明にいたる過程を説明するための図である。
【００１７】
従来のラビング方法では、図２に示すように、回転ロール１０ａの外周囲にフィラメント密度が２８０００本／ｃｍ2のラビング布１１を巻きつけ、一方向に移動する液晶表示基板１２に回転するラビングロール１０を押し付け配向処理していた。このとき、ラビング布の継目の存在や周方向のバランスの不均一などにより、図３に示すように、偏芯むらが生じていた。この偏芯むらは、ラビング布の継目などによりラビングロール１０の回転周期に同期したピッチを持ち、ラビング方向に直交した縞模様として現れる。
【００１８】
ここで、例えば、配向膜への押し込みによって生ずる接触幅（以下ニップと呼ぶ）を１０ｍｍ程度に設定し、液晶表示基板１２の移動速度を毎秒２５ｍｍ、ラビングロ−ル１０の回転数を従来の５００ｒｐｍから高速回転である１２５０ｒｐｍに上げてラビング処理したところ、偏芯むらが１．２ｍｍ以下と狭くなった。このように、偏芯むらのピッチを狭くすれば、偏芯むらが視認できなくなるという知見を得た。
【００１９】
しかしながら、偏芯むらが視認できなくなるという効果が得られるものの、ラビング密度（ラビングロ−ルの外周囲長（ｍｍ）＊回転数（ｒｐｍ）／基板の移動速度（ｍｍ／ｓｅｃ））が高速回転により過剰となり配向膜の削れが大量に発生し、前述したように配向膜の削れによる屑の発生による問題がある。
【００２０】
そこで、高速回転を保持したままラビング密度を低下させるために、本発明のラビング配向処理装置では、ラビング布の周方向長さを短くするか、フィラメント密度を低減した。とくに本発明の好ましい実施の形態は、回転ロ−ル１０ａの外周に貼り付けられるとともに液晶表示素子基板の配向膜に前記ラビング布を擦り付けながら回転するラビングロ−ルを備えるラビング配向処理装置において、前記ラビング布の周方向の長さを前記回転ロ−ル１０ａの外周囲長の半分以下に短くし、ラビング密度を低くしている。
【００２１】
また、本発明の他の実施形態では、回転ロ−ルに巻きつけられるラビング布の従来のフィラメントの密度（一平方センチメ−トル当たりのラビング布の毛の本数）よりも半分の密度にし、低いフィラメント密度でラビングロールを高速回転しラビングするラビング配向処理装置である。
【００２２】
このようにして、配向膜における偏芯むらを視認できないようにしかつ配向膜の削れを回避している。
【実施例１】
【００２３】
次に、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は本発明の一概要を説明するためのラビング装置の構成を示す図である。このラビング装置は、図１に示すように、矢印に示す方向に回転するラビングロ−ル２と、回転ロ−ル２ａの外周囲長の半分以下の周方向の長さでラビング布１が回転ロ−ル２ａに貼り付けられるラビング布１とを備えている。
【００２５】
そして、ラビングロール２を回転させると同時にステ−ジ４を矢印の方向に移動させ、液晶表示基板３の配向膜５をラビング布の毛で擦りラビング配向処理を行う。このときラビングロ−ルの一回転におけるラビングロ−ル２のラビング布１と配向膜と接触しない非接触期間と、ラビングロ−ル２のラビング布１と配向膜と接触する接触期間がある。この接触期間は、ラビング布の周方向の長さで調整できる。
【００２６】
勿論、偏芯むらを視認できなくするために、偏芯むらのピッチが１．２ｍｍ以下になるようにラビング布１と配向膜との相対速度、ラビングロ−ルの回転数および非接触期間を任意に設定できる。
【００２７】
また、ラビング布２としては、コットン製布やナイロン製布やレーヨン製布を使用できるがレ−ヨン製布が望ましい。一方、このラビング布１を、例えば、の長さによりラビング密度を調節することができる。ラビング布１を、例えば、ラビング布１を取り扱いし易いように、回転ロ−ル２ａの外周囲長の４分の１にし、ラビング密度を減らし配向膜５の削れを防止している。
【００２８】
前述したように、ラビング布１を短くすれば配向膜５の削れはより抑制できるが、ラビング密度の低下による配向規制力の低下の懸念がある。ラビング布１の短さに限度がある。ここで、ラビング布１の長さをラビングロ−ル２の外周囲長の８分の１にして実験してみた。このとき配向処理条件は、１／４布長のラビング布の場合とおなじように、ラビングロ−ルの回転数１２５０ｒｐｍ、基板送り速度２５ｍｍ／ｓとした。その結果、表示上通常のパネルとの差異は見られず、ラビングの屑の発生は殆んど無くなった。また、配向膜の配向規制力の指標である配向性指標ＤΔ値をエリプソメータで測定したところ２（ｄｅｇ）以上の値が得られ、配向規制力も十分実用可能な範囲であった。試みに、さらに、ラビング布を短くして同一条件で実験してみると、配向規制力の低下が見られた。
【実施例２】
【００２９】
この実施例は、配向膜の削れを無くすためにフィラメント密度を低減させることによってもラビング密度を低減できる。例えば、従来の２８０００本／ｃｍ2から１００００本／ｃｍ2から１４０００本／ｃｍ2の範囲に減らし、ラビングロ−ルの回転数を１２５０ｒｐｍ、基板送り速度２５ｍｍ／ｓ、ニップを１０ｍｍ程度で配向処理したところ、前述のラビング布を半分の長さにした実施例と同様に良好な結果が得られた。
【００３０】
以上説明したように、過剰なラビング密度を減らすために、実施例１ではラビング布の周方向の長さを短くし、実施例２においては、フィラメント密度を減らしている。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、ＩＰＳ方式の液晶表示パネル以外のＴＮ方式などの液晶表示パネルの配向処理にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一概要を説明するためのラビング装置の構成を示す図である。
【図２】本発明にいたる過程を説明するためのラビング装置を示す図である。
【図３】本発明にいたる過程を説明するためのラビング状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    ラビング布
２    ラビングロ−ル
３    液晶表示基板
４    ステ−ジ
５    配向膜
【図１】
2005084200.tif 000003
【図２】
2005084200.tif 000004
【図３】
2005084200.tif 000005