摩擦輥以及使用它進行定向處理的液晶顯示元件的製作方法
2023-07-06 17:29:01 2
專利名稱：摩擦輥以及使用它進行定向處理的液晶顯示元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示元件製造工序之一的定向處理工序中所用的摩擦輥以及應用此摩擦輥進行定向處理的液晶顯示元件。
背景技術：
液晶顯示元件的基本結構是在液晶顯示元件基片的表面上形成通過施加電壓控制液晶分子排列的開關元件或電極。而在其上面形成有給予液晶分子以預設傾角的定向膜的兩塊液晶顯示元件晶片，為了能以定向膜介於中間與開關元件和電極相對，則用分散的隔件保持距離用密封材料固定。在由密封材料與兩塊液晶元件顯示基片所圍的部分中設置液晶層，再在各液晶顯示元件基片的外側設置偏振片。在這種液晶顯示元件的結構中，定向膜由聚醯亞胺系樹脂等的有機高分子膜組成，通過以聚醯胺系的合成纖維摩擦等定向處理，使液晶分子有預定的取向。
作為用於這種定向處理中的摩擦裝置，如圖1所示，是使於圓柱狀金屬輥21上粘貼上摩擦布料22的摩擦輥沿箭頭方向轉動。同時沿一個方向摩擦液晶顯示元件基片1上形成的定向膜13的表面，由此使設於兩塊液晶顯示元件基片間的液晶層分子的配列方向限制到摩擦方向(例如參考特許文獻1)。
特許文獻1特開平5-88179號公報(第2～3頁，圖3)。
液晶顯示元件的定向處理工序的目的在於，通過以摩擦布摩擦定向膜，使液晶分子分布均勻且按同一方向取向，以在液晶顯示元件的整個表面上進行均勻的顯示。但是近年來液晶顯示元件有大型化的傾向，縱橫尺寸都在1100mm以上的顯示元件業已工業生產，相應地，定向處理工序的摩擦裝置所用的摩擦輥也計劃大型化。這時，如圖2所示，在使用已有的金屬輥的摩擦輥31中，隨著圓筒的長度增長，摩擦輥縱向的中央部分將因自重而撓曲。當以不均勻的壓力摩擦液晶顯示元件基片32上形成的定向膜33，結果會使液晶顯示元件整個面上的顯示喪失均勻性而損害顯示質量。此外，當以通常的粘合劑粘合上摩擦布的摩擦輥進行定向處理時，因摩擦輥的轉動使摩擦布與定向膜摩擦將產生靜電，致空中浮遊的塵埃與摩擦布上脫落下的絨毛吸附到定向膜，這樣的部分妨礙了液晶的存在，成為存在著針孔部分的顯示。
發明內容
本發明是在考慮到上述問題後提出的，目的在於提供顯示質量高的這樣的液晶顯示元件，即在液晶顯示元件製造工序之一的定向處理工序中，採用這樣的能進行定向處理的摩擦輥並應用此摩擦輥進行定向處理，使得即使是在液晶顯示元件大型化時，也能通過此均勻的壓力於液晶顯示元件基片的整個面上摩擦定向膜，且能於液晶顯示元件基片的定向膜上進行摩擦時不會使由於靜電而吸附塵埃與絨毛等。
為了實現上述目的，本發明的權利要求1所述的發明是這樣的摩擦輥，它用於為了覆蓋設置於液晶顯示元件基片表面上的開關元件和/或電極，而對形成有定向膜的液晶顯示元件基片進行此定向膜的定向處理工序中，其特徵在於，所述摩擦輥為圓筒形的，且至少是使用了碳纖維增強塑料。
本發明權利要求2所述的發明是使權利要求1中所述的摩擦輥具有下述特徵形成上述碳纖維增強塑料的外圓筒的部件採用進行了電鍍的不鏽鋼材。
本發明權利要求3所述的發明是使權利要求2中所述的摩擦輥具有下述特徵於所述在不鏽鋼上進行了電鍍的表面上用導電性粘合劑粘合上摩擦布。
本發明權利要求4所述的發明的特徵在於，使用權利要求1～3中任一項所述的摩擦輥進行定向處理。
本發明具有下述的效果。
過去一般實行的用鋁的摩擦輥作為安裝有摩擦布的輥，它與本發明的應用了碳纖維強化塑料的摩擦輥在重量與撓曲量方面的比較值如以下所示。比較樣本的尺寸同為，外徑140mm、筒厚7.5mm、長度2400mm，而材料分別使用比重1.7、重21.5kg的碳纖維增強塑料與比重2.7、重28.8kg的鋁，圖3是使用本發明的摩擦輥的情形，而圖5是把鋁用於輥的已有摩擦輥的結構的情形。結果，在重量上本發明的採用碳纖維增強塑料的摩擦輥與已有的使用鋁材的相比約能減輕約25～40％；而最大撓曲量是在把兩端部作為支承部的等分荷重下，使用碳纖維增強塑料的摩擦輥為0.021mm而使用鋁的為0.078mm，可知使用碳纖維增強塑料的摩擦輥要比使用鋁的輕重化為後者的約1/3～1/4。
於是，使用碳纖維增強塑料的摩擦輥與已有的使用鋁的摩擦輥相比實現了輕量化。這在更換摩擦輥本身、為更換摩擦布而將摩擦輥卸下、安裝與運送過程，都有助於提高作業性、此外，即使是在隨著液晶顯示元件大型化而需使摩擦輥大型化時，與過去使用鋁的摩擦輥相比，也可以減小撓曲量，在整個定向膜面上較少損害摩擦壓力的均勻性，即令液晶顯示元件大型化也能保持良好的顯示質量。再由於在結構上採取了不使摩擦時發生的靜電放電於摩擦輥上積累的對策，就能在液晶顯示元件基片上所設的定向膜的定向處理中，減少空中浮遊的塵埃與從摩擦布上脫落下的絨毛等吸附於定向膜上，而能減少因液晶顯示元件的顯示不適造成的缺陷而得以提高成品率。如此等等，可以取得以上所述多方面的效果。
圖1即參考文獻1(特開平5-88179號公報)中的圖3。
圖2概示使用鋁輥時一般的摩擦輥的撓曲。
圖3為本發明的摩擦輥的縱剖圖。
圖4為圖3的A-A部的部分剖面圖。
圖5為使用鋁輥的一般摩擦輥的縱剖圖。
圖中各標號的意義如下40，摩擦輥；41，碳纖維增強塑料；42，粘合劑；43，不鏽鋼；44，電鍍層，45，導電性粘合劑；46，摩擦布。
具體實施形式下面參考圖3與4詳述本發明的最佳實施形式(各圖中對於相同的部分附以相同的標號)。又，以下所述的實施形式是本發明的恰當的具體例子，因而從技術上加有所需的種種限定。但本發明的範圍並不限於以下說明中為明確本發明而作的記述，是不受這些具體實施形式之限的。
圖3為示明本發明實施例的摩擦輥的縱剖圖，圖4為圖3中A-A部的部分剖面圖。為了覆蓋液晶顯示元件基片表面上所設的開關元件和/或電極，在對形成有定向膜的液晶顯示元件基片進行定向膜的定向處理工序中，使與所用摩擦輥40的縱向正交的剖面如圖3所示成為同心圓狀，成為此摩擦輥芯料的這種同心圓形狀的最內圓筒部則由碳纖維增強塑料41形成，它是使摩擦輥輕量化最關鍵的部分。
外圓筒部是由約0.5～0.7mm厚的不鏽鋼43(具體為SUS 304)形成，內圓筒部的碳纖維增強塑料41則由環氧樹脂等粘合劑42與不鏽鋼43粘合。此外，於不鏽鋼43的表面設有約50μm厚的鎳和/或鉻等的電鍍層44。在此之上由導電性粘合劑45粘合摩擦布46以減小接觸電阻。這樣，由於形成了在摩擦輥轉動時因摩擦布與定向膜的摩擦發生的靜電放電電路，就不會有靜電荷積聚，從而能防止空中浮遊的塵埃與摩擦布上掉落下的絨毛等吸附到定向膜上。另外，在本實施例中不鏽鋼43雖然使用的是SUS 304而電鍍材料雖然採用了鎳和/或鉻，但這都並非限定如此不可，它們是可以通過功能、作業性、成本等方面的考慮而適當選定的。
再有，摩擦輥的兩個端面，為了傳遞摩擦時的轉動力以及將摩擦定向膜時發生的靜電放電到外部，採用了以安裝有不鏽鋼凸緣47的不鏽鋼板48堵塞並由碳纖維增強塑料41覆蓋的結構。於是，在摩擦輥的轉動中不會對碳纖維增強塑料直接加力，故能在確保機械強度的同時形成對外部進行靜電放電的電路。
此外，在碳纖維增強塑料41的表面上通過電鍍鎳和/或鉻將有助於增強碳纖維增強塑料的機械強度。此時如用導電性粘合劑粘合經過電鍍的碳纖維增強塑料與不鏽鋼43，就能更可靠地確保形成靜電放電電路。上面對於電鍍材料雖然採用了鎳和/或鉻，但這終究並非局限於此而是可以在考慮功能、作業性與成本等等方面的基礎上作適當地選擇的。
權利要求
1.摩擦輥，它用於為了覆蓋設置於液晶顯示元件基片表面上的開關元件和/或電極，而對形成有定向膜的液晶顯示元件基片進行此定向膜的定向處理工序中，其特徵在於，所述摩擦輥為圓筒形的，且至少是使用了碳纖維增強塑料。
2.權利要求1所述的摩擦輥，其特徵在於所述摩擦輥包含由上述碳纖維增強塑料形成的內圓筒和由進行了電鍍的不鏽鋼形成的外圓筒。
3.權利要求2中所述的摩擦輥，其特徵在于于所述在不鏽鋼上進行了電鍍的表面上用導電性粘合劑粘合上摩擦布。
4.液晶顯示元件，其特徵在於，它是使用權利要求1～3中任一項所述的摩擦輥進行定向處理。
全文摘要
本發明提供了相對於液晶顯示元件的大型化能以均勻壓力對液晶顯示元件基板上形成的定向膜進行定向處理的，可施行防塵處理的輕量化摩擦輥，以及使用這種摩擦輥作定向處理的顯示質量高的液晶顯示元件。上述輥取下述結構在以碳纖維增強塑料41形成的圓筒外側由粘合劑42固定加有電鍍層44的不鏽鋼43的外圓筒，於電鍍層44的表面上由導電性粘合劑45粘合摩擦布46成為多層結構的輥，而在此輥的兩端部則由設置了不鏽鋼的凸緣47的不鏽鋼板48封閉。
文檔編號G02F1/1337GK1525222SQ03145719
公開日2004年9月1日 申請日期2003年6月27日 優先權日2003年2月25日
發明者小野瀨隆, 巖田洋文, 那須一正, 文, 正 申請人:常陽工學株式會社