液晶面板基板的除电装置.pdf

本发明涉及液晶面板基板的除电装置。在通过利用交流电晕放电产生离子的电离器对液晶面板基板进行除电时，通过提高除电效率而提高了除电工序的处理效率。在液晶面板基板的除电装置中，利用电离器对液晶面板基板进行交流电晕放电，能够进行带电的液晶面板基板的除电，该电离器利用由金属细线构成的放电电极和覆盖该放电电极的导电壳体构成、并且该导电壳体的与作为被除电物体的液晶面板基板相面对的一侧开放，其中，将上述电离器以与液晶面板基板的搬送方向正交的方式配置，对上述电离器的放电电极施加除去了直流电流成分的交流高电压。

1.  一种液晶面板基板的除电装置，利用电离器对液晶面板基板进行交流电晕放电，能够进行带电的液晶面板基板的除电，该电离器利用由金属细线构成的放电电极和覆盖该放电电极的导电壳体构成、并且该导电壳体的与作为被除电物体的液晶面板基板相面对的一侧开放，其特征在于，
将上述电离器以与液晶面板基板的搬送方向正交的方式配置，对上述电离器的放电电极施加除去了直流电流成分的交流高电压。

2.  根据权利要求1的液晶面板基板的除电装置，其特征在于，
通过电容器施加上述交流高电压，由此，将交流电晕电流的直流电流成分除去。

3.  根据权利要求1的液晶面板基板的除电装置，其特征在于，
将与交流电晕电流的直流成分相对应的相反极性的直流电流成分偏置到交流高电压上，由此，除去交流电晕电流的直流电流成分。

4.  一种液晶面板基板的除电装置，利用电离器对液晶面板基板进行交流电晕放电，能够进行带电的液晶面板基板的除电，该电离器利用由金属细线构成的放电电极和覆盖该放电电极的导电壳体构成，其特征在于，
在液晶面板基板的横宽度方向，以与搬送方向正交的方式配置多个上述电离器，对上述电离器的各放电电极施加交流高电压。

液晶面板基板的除电装置
技术领域
本发明涉及一种除电装置，在液晶面板基板的制造工序中，除去在该液晶面板基板的表面所带电的电荷。
背景技术
在液晶面板基板的各种制造工序中，与液晶面板基板的加工处理相伴随的带电成为很大的问题。例如，用于在液晶面板基板的表面形成取向膜的研磨处理工序中，用毛刷擦绝缘膜而形成沟槽，因此，由于摩擦而产生非常大的带电。并且，这样带电的电荷破坏液晶面板基板的电路，或产生取向异常，导致各种不良情况。
作为应对这样问题的对策，对电路设计进行研究等，但是，不是完全的对策，需要除去所带电的电荷本身。作为此目的的除电方法，有一种方法是，使用光电离器，利用该光电离器产生的软X射线对空气进行离子化，产生正负离子，利用该离子除去液晶面板基板的表面上所带电的电荷(参照专利文献1)。
此外，提出利用针电极的电离器，在该电离器的情况下，在多个针电极间进行交流电晕放电，产生正负离子，除去液晶面板基板的表面所带电的电荷(参照专利文献2)。
另外，还有在液晶面板基板和电离器之间配置栅格(grid)电极，在液晶面板基板的带电量较大的情况下，液晶面板基板和栅格电极之间的电场变强，很多离子到达液晶面板基板，相反，在液晶面板基板的带电量小的情况下，电场变弱，很多离子从栅格电极流入到地，使通过栅格电极的离子的量减少，根据液晶面板基板的带电量，调整离子的量(参见专利文献3)。
专利文献1：特开平7-294928号公报
专利文献2：特开平6-208898号公报
专利文献3：特许第3522586号公报
在液晶面板基板的除电处理中，为了在短时间内进行较高效率的除电，需要产生大量的离子。因此，在上述专利文献1所公开的技术中，是利用光电离器的软X射线的能量得到正负离子的方式，因此，为了产生很多的离子，需要增大软X射线的能量。但是，在增大该软X射线的能量时，对人体的影响也变大，在与外部的遮蔽或处置管理等中产生较大的成本。
此外，在使用上述专利文献2所公开的针电极的电离器的情况下，增大供给电力，从而使离子产生量增大，因此，成本的负担不那么大，但是，除电存在场所性不均匀的缺点。即，在该电离器的情况下成为如下结构：针电极以适当的间隔配置成一列，在对置的针电极间产生交流电晕放电。
对于该交流电晕放电的离子来说，离针电极越近越多，距离针电极越远越少。因此，与针电极间的间距相比，不使从针电极到液晶面板基板的距离非常大，就不能够得到横向的离子的均匀性。但是，在从针电极到液晶面板基板的距离较大时，存在如下问题：液晶面板基板附近的离子变少，并且，液晶面板基板上所带电的电荷的吸引离子的力变弱。
为了解决上述问题，也考虑增大供给电力，但是，离子分也布伴随着供给电力的大小而变化，其结果是，从针电极到液晶面板基板的距离不进一步增大时，产生离子的不均匀性。作为弥补这个问题的方法，以使离子流向液晶面板基板的方向的方式附设送风的装置，但是，现状是由于离子的移动时间延迟而不能得到完全的除电效果。
此外，在上述专利文献3所公开的技术中，使离子分布平均化，因此只使除电所需的离子到达液晶面板基板。这是栅格电极以使除电不需要的离子不到达液晶面板基板的方式进行控制，从而根据液晶面板基板的带电量来调整离子量。但是，为了使该栅格电极的上述作用有效果，不能使扫描速度为所确定的速度以上，存在不能够提高除电处理的效率的问题。
此外，如图5所示，对于交流电晕放电的特性来说，在放电电极上施加没有直流电流成分的交流高电压，负离子也为优势，负的直流电流成分被偏置的放电电流流过。这能够从针对该图所示的正以及负的施加电压的放电电流特性判断。在放电开始以后等的电压值中，在同等电压下负放电一方的电流大，所以，对于不含直流电流成分的交流高电压来说，尽管正、负都与以相似形进行电压变化，但是，从上述交流电晕放电独特的特性来看，存在成为流过的电流含有负的直流电流成分的状况的问题。
此外，存在平板显示器的需要逐年增大的倾向，液晶面板基板的制造中的节拍时间也缩短，因此，要求一种能够在短时间内进行高效率的除电的除电装置。但是，电离器的除电能力是液晶面板基板上所带电的电荷吸引离子的力，即，受带电电压的影响，这是除电中需要时间的因素，成为要解决的问题。此外，伴随着显示器的大型化，液晶面板基板也大型化，在用于对其进行除电的电离器的放电电极是金属细线的情况下，存在中央部分松弛而不能维持直线性、或容易受到振动的影响而使离子分布不均匀的问题。
发明内容
因此，本发明通过下述各手段来解决上述问题。即，在方案1的发明中，提供一种液晶面板基板的除电装置，利用电离器对液晶面板基板进行交流电晕放电，能够进行带电的液晶面板基板的除电，该电离器利用由金属细线构成的放电电极和覆盖该放电电极的导电壳体构成、并且该导电壳体的与作为被除电物体的液晶面板基板相面对的一侧开放，其中，将上述电离器以与液晶面板基板的搬送方向正交的方式配置，对上述电离器的放电电极施加除去了直流电流成分的交流高电压。
在方案2中的发明中，根据上述方案1的液晶面板基板的除电装置，通过电容器施加上述交流高电压，由此，将交流电晕放电的直流电流成分除去。
在方案3的发明中，根据上述权利要求1的液晶面板基板的除电装置，将与交流电晕放电的直流成分相对应的相反极性的直流电流成分偏置到交流高电压上，由此，除去交流电晕电流的直流电流成分。
在方案4的发明中，提供一种液晶面板基板的除电装置，利用电离器对液晶面板基板进行交流电晕放电，能够进行带电的液晶面板基板的除电，该电离器利用由金属细线构成的放电电极和覆盖该放电电极的导电壳体构成，其中，在液晶面板基板的横宽度方向，以与搬送方向正交的方式配置多个上述电离器，对上述电离器的各放电电极施加除去了直流电流成分的交流高电压。
根据本发明的方案1的液晶面板基板的除电装置，将除去了直流电流成分的交流高电压施加在电离器的放电电极上，所以，使正离子以及负离子相等，并且与液晶面板基板相面对的一侧开放，所以，有助于除电的离子成为大量，得到较高的除电效果，能够提高除电工序中处理效率。此外，电离器的放电电极是金属细线，该放电电极由导电壳体覆盖进行放电，因此放电面积大并且产生的离子量多，并且，沿着金属细线的方向的放电均匀。
根据本发明的方案2的液晶面板基板的除电装置，只用电容器就能够除去直流电流成分，因此能够以低成本达到初始的目的。
根据本发明的方案3的液晶面板基板的除电装置，利用加到交流高电压上的直流电压所引起的偏置量，能够除去直流电流成分，能够根据带电的状态实现有效的除电。
根据本发明的方案4的发明，利用多个电离器构成除电装置，且放电电极不是长条化，因此，不会松弛或受到振动的影响，能够使交流电晕放电的离子分布均匀。
附图说明
图1是表示本发明的除电装置的结构的概要的图。
图2是表示本发明的除电装置的另一结构的例子的图。
图3是表示本发明的除电装置的验证实验的结果的图。
图4是表示本发明的除电装置的又一结构的例子的图。
图5是说明交流电晕放电的特性的图。
具体实施方式
以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的基本结构的一例的图，在该图中，电离器1由放电电极2和覆盖该放电电极2的导电壳体3构成，该放电电极2由金属细线构成。在搬送载体C上载置液晶面板基板W，在该液晶面板基板W的上方，以与液晶面板基板W的搬送方向D正交的方式配置电离器1。通过电容器5向上述放电电极2施加交流高压电源4的交流高电压，进行直流电流成分利用该电容器5被除去的放电。并且，在搬送载体C上载置的液晶面板基板W以与电离器1正交的方式在导电壳体3的开口下搬送，进行电离器1的扫描。
图2表示本发明的另一结构的一例，与图1所示的结构不同仅在于，向电离器1的放电电极2施加由直流电源6偏置的交流高电压并进行直流电流成分被除去的放电。并且，在导电壳体3的开口下对在搬送载体C上放置的液晶面板基板W进行搬送，进行电离器1的扫描。
图3示出用于验证本发明的电离器1的性能的实验结果，实验装置A是在液晶面板基板和电离器之间未配置栅格电极而直接在放电电极上施加交流高电压的结构，实验装置B是在液晶面板基板和电离器之间配置了栅格电极、并且直接向放电电极施加交流高电压的结构。此外，实验装置C利用本发明的图1结构，不在液晶面板基板W和电离器1之间配置栅格电极，通过电容器5施加交流高压电源4的交流高电压。此外，实验装置D利用图2的结构，不在液晶面板基板W和电离器1之间配置栅格电极，施加由直流电源6偏置的交流高电压。
而且，在实验的所有装置中，从交流高压电源4施加的交流高电压相同，是有效值5KV、500Hz的正弦波。此外，各板电流是在与电离器1之下的液晶面板基板W相当的位置上放置导电板并测量其中流过的交流电流和直流电流成分得到的电流，交流综合放电电流是测量将从放电电极2向导电壳体3以及板流过的电流相加后的综合交流电流得到的电流。通过测量这些电流，从而能够知道各实验装置的基本特性。
此外，“带电(V)”一项是贴上被除电的膜厚50μm的聚酯膜、并测量以各个装置带电时的带电电位得到的值。这是测量各装置中产生的放电电流引起怎样的带电。
对于实验1以及实验2的项来说，也同样地是在板上贴上膜厚50μm的聚酯膜，并且分别预先带电为-1000V，在实验1中以较慢的扫描速度即50mm/sec对板进行扫描，在实验2中以较快的扫描速度即100mm/sec的速度进行扫描，测量由实验装置A～D除电后的带电电位。对于液晶面板基板来说，在玻璃基板上构成半导体层或取向膜、电极等，材质因厂商而不同，作为带电体，具有怎样的容量不是唯一确定的，假想这些，以膜厚50μm的聚酯膜代替。根据该测量，能够测量各实验装置的实质的除电能力。
在实验装置A的结果中，板直流电流流过-2.0μA，表示与交流电流的正成分相比负成分较多。其结果是，在聚酯膜上产生-60V～-70V的带电电位，在实验1以及实验2中成为-250V～-300V的带电电位，表示在对放电电极直接施加交流高电压的情况下产生负电荷。
在实验装置B的结果中，板直流电流为0.0μA，表示取得交流电流的正成分和负成分的平衡。但是，交流综合放电电流为190μA，尽管比其它实验装置的结果大，但板中流过的交流电流为5.0μA，与其它实验装置的结果相比，仅流过一半以下的电流。这是因为，放电电流流到栅格，交流综合放电电流增多，但是，成为栅格屏蔽，流到板侧的电流被限制。其结果是，实验1的以较慢的扫描速度除电后的带电电位为-20V～-40V，具有除电效果，但是，在实验2的较快的扫描速度下为-190V～-200V的带电电位，表示来不及除电。
在实验装置C的结果中，板直流电流为0.0μA，尽管取得交流电流的正成分和负成分的平衡，但是，交流综合放电电流为160μA，板电流为19.0μA，成为与实验装置A相比基本不变的电流值。其结果是，对于带电电位来说，在实验1的较慢的扫描速度下为+20V～+30V，在实验2的较快的扫描速度下为-30V～-40V。即，在除电装置C中，由于是960V～970V的除电，因此实验装置C示出96～97％的除电能力。对于在实验1的较慢的扫描速度下偏移到正侧的原因来说，大概被认为是所使用的电容器的特性引起的，但是，其影响较小，不需要限定电容器的种类、性能。
在实验装置D的结果中，板直流电流也为0.0μA，取得交流电流的正成分和负成分的平衡，交流综合放电电流以及板交流电流都示出与实验装置C大致相等的值。其结果是，对于带电电位来说，在实验1的较慢的扫描速度下是-30V～-40V，在实验2的较快的扫描速度下是-50V～-70V。即，在实验装置D中，是930V～950V的除电，因此实验装置D示出93～95％的除电能力。
从以上的实验结果可知，在与液晶面板基板W相面对的一侧开放的电离器中，如实验装置A所示，在仅以交流高电压进行放电的情况下，成为负的较高的带电，如实验装置B所示，利用栅格加以限制时，示出电力增大而除电效果较低。并且，如实验装置C或实验装置D所示，在与液晶面板基板W相面对的一侧开放的电离器中，利用电容器或直流电压偏置除去交流放电电流的直流电流成分，由此，除电能力和效率较好，成为示出本发明的功能有效地起作用的结果。
此外，在实验中，利用一条金属细线的放电电极来进行，但是，在要求进一步高速扫描的情况下等，也能够在一个导电壳体中以适当的间隔配置多个放电电极，此外，也可以是并列配置多个电离器的方法。
此外，在将大型的液晶面板基板(例如，宽度2500mm以上)作为对象进行除电的情况下，由一条长条状的电离器来构成，这存在金属细线的张力的极限，受到松弛或振动等的影响，确保稳定性是很困难的。因此，在本发明中，如图4所示，采用多个电离器1A～1E解决这样的问题。
即，具备与图1所示的电离器1的情况相同地起作用的放电电极2A～2E的5个基本的电离器1A～1E以与液晶面板基板W的运送方向D正交的方式配置在横宽度方向，并以在彼此邻接的部分不产生非放电部分的方式配置。通过电容器5A向上述放电电极2A施加交流高电压4A，通过电容器5B向放电电极2B施加交流高电压4B，通过电容器5C向放电电极2C施加交流高电压4B。此外，通过电容器5D向放电电极2D施加交流高电压4C，通过电容器5E向放电电极5E施加交流高电压4C。
这样，进行分割，使电离器变短，从而抑制放电电极细线的松弛，能够提高针对振动的耐性，在电离器的制作中也能够进行稳定的组装。由此，即使在将大型的液晶面板基板作为对象的情况下，利用本发明的结构，电晕放电的离子分布均匀，能够进行稳定的除电。并且，作为本发明的其他实施例，可以作成如下结构：使用三个图2所示的直流电源6，将各个直流电源分别与图5的交流高电压4A～4C串联连接。
符号说明：1是电离器，1A～1E是电离器，2是放电电极，2A～2E是放电电极，3是导电壳体，4是交流高电压，4A～4C是交流高电压，5是电容器，5C～5E是电容器，6是直流电源，C是搬送载体，D是液晶面板基板的搬送方向，W是液晶面板基板。