JPH01196020A - プラスチックフィルム基板を有する液晶セル並びに該液晶セルに用いるプラスチックフィルム基板の表面洗浄方法及びその表面処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、プラスチックフィルム基板を用いた液晶表示
素子に俤わり、ＩＪＬ適な表面配向処理がなされたプラ
スチックフィルム基板を用いた液晶セルと、このプラス
チックフィルム基板の表面洗浄方法と、この基板の最適
な表面配向処理方法に関するものである９ 「従来の技術」 従来の液晶表示素子は、ガラス基板による液晶セルが用
いられていた。しかしながら、このガラス製の基板は機
械的強度が低いため割れやすく。

比較的重い上、慣光子との一体化薄型化ができないとい
う問題点があった。このため、近年プラスチック基板を
用いた液晶セルが開発され、実用化が図られている。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記のプラスチックフィルム基板は、表
面配向を施す必要があるが、フィルム基板が高分子のた
め疎水性表面となり、表面処理剤が付着しない場合があ
るという問題点があった９更に、プラスチックフィルム
基板に対してどの様な表面処理剤が最適であるかの研究
は行われておらず、この開発研究が待たれていた。更に
１表面処理工程の前に行う必要のある表面洗浄の研究も
何等行われていないのが実状であった９「課題を解決す
るための手段」 本発明は上記問題点に鑑み案出されたもので、本発明の
液晶セルは、電極基板な有し、外部電圧の印加により色
又は光透過度が変化する素子であって、配向基板が表面
洗浄されたプラスチックフィルム基板から構成されてお
り、このプラスチック基板の表面が、ポリビニルアルコ
ール水溶液とメチルアルコールとの混合液により、表面
配向処理がなされていることを特徴としている９更に本
発明のプラスチックフィルム基板の表面洗浄方法は、こ
のプラスチックフィルム基板を中性洗剤又はメチルアル
コールに浸漬する第１工程と、該プラスチックフィルム
基板を脱イオン水中でＪｆ２波洗浄する第２工程と、該
プラスチックフィルム基板を洗浄剤水溶液に浸漬する第
３工程と、流水中で該プラスチックフィルム基板に付着
した洗浄剤成分を洗浄する第４工程とから構成されてい
る。

また、本発明のプラスチックフィルム基板の表面処理方
法は、表面洗浄が行われたプラスチックフィルム基板を
用意し、０．５ＷＴ％のポリビニルアルコール水、溶液
とメチルアルコールとを、ｌ：２の割合で混合させた表
面配向処理剤に、前記プラスチックフィルム基板を浸漬
させることにより１表面配向を行わせることを特徴とし
ている。

「作用」 以上の様に構成された本発明は、下記の作用を奏する。

（表面洗浄方法） プラスチックフィルム基板を中性洗剤又はメチルアルコ
ールに浸漬させる第１工程において、該基板上に付着し
たゴミ、油等を洗い落とす事ができる。特に指紋等の手
油の様な汚れに対してはメチルアルコールが適当である
。次に該基板を脱イオン水の中に浸漬し、超音波洗浄を
行う第２工程により該基板上に付着している［１な應等
を洗浄することができる。そして、洗浄剤水溶液に浸漬
する第３工程により、前記プラスチックフィルム基板の
表面を洗浄し、第４工程でこのシ先浄剤成分を洗い流す
ことにより、該プラスチックフィルム基板の表面が洗浄
される。

（表面処理方法） 表面洗浄が行われたプラスチックフィルム基板を用意し
１次に、０．５ＷＴ％のポリビニルアルコール水溶液と
メチルアルコールとを、１：２の割合で混合した表面処
理剤を用意して、前記プラスチ・ツクフィルム基板を該
表面処理剤に浸漬することにより、該プラスチックフィ
ルム基板の表面を配向処理することができる。

（液晶セル） 上記の洗浄方法等の洗浄処理がなされたプラスチックフ
ィルム基板を用意し、この基板の表面を上記表面方法等
の配向処理を施せば、配向特性の極めて高い液晶セルを
提供することができる。

「実施例」 本発明の一実施例を図面に基いて説明すると、１は偏光
板一体型ベースフィルムであって、液晶表示素子（ＬＣ
Ｄ）基板用として開発されたものであり、慣光膜が電体
１ヒされた透明導電性フィルムである。この偏光板一体
型ベースフィルム１は、ＩＴＯ薄膜１１とアンダーコー
ト層１２とＰＥＳフィルム１３．１３と偏光フィルム１
４とからなっている。ＩＴＯ薄Ｗ！Ａｌｌはインジウム
やスズ酸化物等から構成された導電層であり、アンダー
コート１１１１２はＩＴＯ薄膜１１との密着強度を向上
させるための物で耐溶剤性向上にも貢献している。

ＰＥＳフィルム１３．１３は、エンジニアリングプラス
チックの１つであるポリエーテルスルフォンであり、こ
の層がベースフィルムを構成している。なお、ＰＥＳフ
ィルム１３．１３はＰＥＴｌ！を脂であってもよいこと
は勿論である。　４Ｎ光フイルム１４は、染料系の偏光
膜で構成されている。ｆＨ光板一体型フィルムｌは、い
わゆるプラスチックフィルム基板の１つである。

本実施例では、この偏光板一体型ベースフィルムｌを用
いて液晶セルを製作する例を説明する９まず、偏光板一
体型ベースフィルム１を所望の形状に切断する。この切
断された偏光板一体型ベースフィルム１を中性洗剤に１
時間程浸漬し、渭光板一体型ベースフイルム１上に付着
している塵や油を洗い落とす必要がある。収汲者の指紋
や油等によって、ベースフィルム１上が極めて汚れてい
る場合には、中性洗剤に代えてメチルアルコールを使用
することが望ましい、従って、ベースフィルムｌ上の汚
れの程度に応じて、中性洗剤とメチルアルコールとを使
い分ける必要がある。次にイオン交換樹脂で精製された
脱イオン水に偏光板−体型ベースフィルム１を浸漬し、
超音波洗浄を１０分程実施して、ベースフィルム１の表
面に付着した倣細な直等を洗浄する。即ち、イオン文Ｉ
ＩＡ樹脂で精製された脱イオン水は、通常の水道水に含
まれる塩素イオンや金属、不純物等を除去しであるので
、精度の高い洗浄を行う事ができる。また超音波洗浄で
は、発生した気泡が潰れる際に生じる音により、表面洗
浄を行うことができる。ここで、偏光板一体型フィルム
１の表面が親水性になっていることを確認する９なぜな
らば、ベースフィルム１の表面が疎水性であると表面配
向剤等が付着しないからである。そして、偏光板一体型
ベースフィルム１に脱イオン水を注ぎ、脱イオン水中に
浸漬する０、更に、化学器具中性洗浄剤である、５ＶＴ
％のデイボッシュ水溶液に償光板一体型ペースフィルム
１を３０分程浸漬する。デイボッシュ水溶液がベースフ
ィルムｌの表面に付着している有機物質を酸化させるこ
とにより、該有機物質が溶解されて洗浄される。そして
、この偏光板一体型ベースフィルム１を水道水の流水で
洗浄し、ベースフィルム１上に付着したデイボッシュ成
分を流し落とす必要がある９更に、蒸留水に偏光板−体
型ベースフィルム１を３０分程浸漬し１表面洗浄を行う
。そして、このベースフィルム１に蒸留水を注いで表面
を洗い流しな後、再び蒸留水中に浸漬する。以上の工程
を２度繰り返すことにより、潰光板一体型ベースフィル
ム１の表面を洗浄することができる。この様に構成され
た実施例は、ベースフィルムｌを効率的に洗浄すること
ができるだけでなく、ベースフィルム１自体を化学的に
侵されることがないという効果がある。

次に、表面洗浄されたｆ目光板一体型ベースフィルム１
に対して表面配向処理を行う必要がある。

配向処理剤には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）が用
いられるが、偏光板一体型ベースフィルム１の表面は高
分子材料で構成されているので、疎水性表面となってお
り、配向処理剤が付着しない場合が考えられる。そこで
、偏光板一体型ベースフィルム１の表面上で溶液が濡れ
る状態にしなければならない。このためにアルコールを
溶媒に選択し、０　、５　ＷＴ％ＰＶＡ水溶液とメチル
アルコールの混合比率を変化させｆ＆適の混合比率を検
討する実験を行った９実験結果を表１に示す。この結果
、ＰＶＡ　（ポリビニルアルコール）水溶液の比率が高
くなると偏光板一体型ベースフィルムｌの表面を濡らす
ことができず、逆にメチルアルコールの比率が高くなる
とＰＶＡ水溶液が白濁し沈澱してしまうことが判明した
。この実験より、ポリビニルアルコール水溶液とメチル
アルコールとを、１：２の割合で混合させた混合液を表
面配向処理剤に使用することがｌ＆適である。この表面
配向処理剤により、偏光板一体型ベースフィルム１の表
面を平行配向処理することができ、ベースフイルム１が
ＰＶＡ膜によって被膜されるので、ベースフィルム１自
体の影響がなくなり、良好な表面配向が実現される。な
お、配向処理が終了したならば、偏光板一体型ベースフ
ィルム１を無塵環境下において、室温で自然乾燥させる
ことが望ましい。

次に、表面配向処理がなされた偏光板一体型ベースフィ
ルム１を用いて液晶セルを製作する。まず、２枚のイ日
光板一体型ベースフィルム１を用意し、縦、横方向等に
１０回程度ラビングする９そして、ラビングの際に発生
した聾をコンプレッサー等で吹き払う必要がある。この
後、ベースフィルム１上にスペーサーとして使用するマ
イラフィルムを載せ、ネマチック液晶を滴下し、もう一
方のベースフィルム１をＴＮ構造になる様に重ね合わせ
る。更に、エポキシ系の接着剤で液晶セルの周囲をシー
ルし、液晶セルが完成する。この様な構成の液晶セルは
、優れな配向処理がなされており、塵等の付着もないの
で液晶眼鏡や液晶サングラス等の光学機器に最適な液晶
セルとなる。なお、配向処理剤には、ポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ）の代わりにポリイミドを採用することも
できるが。

この場合には、ポリイミドに浸漬する前に旧光板一体型
ベースフィルム１を自然乾燥させる必要がある。

「効果」 以上の様に構成された本発明の液晶セルは、電極基板を
有し、外部電圧の印加により色又は光透過度が変化する
素子であって、配向基板が表面洗浄されたプラスチック
フィルム基板から構成されており、このプラスチック基
板の表面が、ポリビニルアルコール水溶液とメチルアル
コールとの混合液により、表面配向処理がなされる構成
であるため、液晶分子とプラスチックフィルム基板の界
面状態が良好となるので、液晶の分子配向も良好となる
効果がある。更に、ポリビニルアルコール水溶液により
該フィルム基板自身の影響を除く事もできるので高性能
の液晶セルを堤供することができるという効果がある。

そして、本発明のプラスチックフィルム基板の表面洗浄
方法は、このプラスチックフィルム基板を中性洗剤又は
メチルアルコールに浸漬する第１工程と、該プラスチッ
クフィルム基板を脱イオン水中で超音波洗浄する第２工
程と、該プラスチックフィルム基板を洗浄剤水溶液に浸
漬する第３工程と、流水中で該プラス千・ツクフィルム
基板にけ着した洗浄剤成分を洗浄する第４工程とからな
るので、効率よく洗浄することができるだけでなく、該
フィルム基板の表面が親水性にすることができるという
卓越した効果がある９また、プラスチックフィルム基板
自体が薬品等によって侵されることがないという効果も
ある。そして、本発明のプラスチックフィルム基板の表
面処理方法は、表面洗浄が行われたプラスチックフィル
ム基板を用意し、０．５ＷＴ％のポリビニルアルコール
水溶液とメチルアルコールとを。

１：２の割合で混合させた表面配向処理剤に、前記プラ
スチックフィルム基板を浸漬させることにより、表面配
向を行わせる構成を有するので、該フィルム基板の疎水
性である表面を親水性にすることができ、表面配向処理
剤の付着を容易にするだけでなく、ＰＶＡ　（ポリビニ
ルアルコール）水溶液の白濁を防止することができると
いう卓越した効果がある。また、プラスチックフィルム
基板には、ＰＶＡ被膜が形成されるので、基板の影響を
排除し、良好な配向を行うことができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はｆｉ光
板一体型ベースフィルムの構造を示す図であり、第２図
は偏光板一体型ベースフィルムの洗浄・表面処理工程を
説明する図である。 １・・・潰光板一体型ベースフィルム １１・・ｔ’ｒｏ薄膜 １２・・アンダーコート層 １３・・ＰＥＳフィルム １４・・償光フィルム 特許出願人　株式会社　バイオトロン で と ｓＸ色 奔２八 手続補正書（自発） 昭和６３年　２月　９日 ２、発明の名称 プラスチックフィルム基板を有する液晶セル並びに該液
晶セルに用いるプラスチックフィルム基板の表面洗浄方
法及びその表面処理方法 ３゜補正をする者 東京都千代田区神田駿河台１−５−６ 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、ｉＩ正の内容 （１）　明細書第８頁第４行目にある「を使用すること
が望ましい。」と「従って、ベースフィ」の間に「メチ
ルアルコールを使用する場合には、偏光板一体型ベース
フィルム１を約ｌＯ分程度メチルアルコールに浸漬する
ことが好ましい。」を挿入する。 （２）　同書同頁下から第６行目にある「・・・表面洗
浄を行う事ができる。」と「ここ」の間に「即ち、空気
を溶存した溶液に超音波を加えると密度の変化が起きる
ため、液体中の空洞現象により気泡が発生し、この気泡
の圧壊で生じる機械的作用、発熱作用等により、偏光板
一体型フィルム１の表面を洗浄することができる９」を
挿入する９（３）　同書同真下から第６行目にある「こ
こ」から同書同頁下から第２行目にある「付着しないか
らである９」までの５行を削除する。 （４）　同書第１０頁下から第３行目にある「・・・使
用することが最適である。」と「この表面配向処理」の
間に「従って、この混合比率の表面配向処理剤に、偏光
板一体型ベースフィルム１を約１０分秒度浸漬すること
が望ましい。」を挿入する。 （５）　同書第１２頁第４行目にある「ある。」の次に
「そして、偏光板一体型ベースフィルム１をポリイミド
に約５分浸漬した後、約１５０℃の恒温槽中で約２０分
熱処理することが好ましい。」を挿入する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極基板を有し、外部電圧の印加により色又は光
   透過度が変化する素子であって、配向基板が表面洗浄さ
   れたプラスチックフィルム基板から構成されており、こ
   のプラスチック基板の表面が、ポリビニルアルコール水
   溶液とメチルアルコールとの混合液により、表面配向処
   理がなされていることを特徴とするプラスチックフィル
   ム基板を有する液晶セル。
2. （２）電極基板を有し、外部電圧の印加により色又は光
   透過度が変化する素子に用いられるプラスチックフィル
   ム基板の表面洗浄方法において、このプラスチックフィ
   ルム基板を中性洗剤又はメチルアルコールに浸漬する第
   １工程と、該プラスチックフィルム基板を脱イオン水中
   で超音波洗浄する第２工程と、該プラスチックフィルム
   基板を洗浄剤水溶液に浸漬する第３工程と、流水中で該
   プラスチックフィルム基板に付着した洗浄剤成分を洗浄
   する第４工程とからなるプラスチックフィルム基板の表
   面洗浄方法。
3. （３）電極基板を有し、外部電圧の印加により色又は透
   過度が変化する素子に用いられるプラスチックフィルム
   基板の表面処理方法において、表面洗浄が行われたプラ
   スチックフィルム基板を用意し、０．５ＷＴ％のポリビ
   ニルアルコール水溶液とメチルアルコールとを、１：２
   の割合で混合させた表面配向処理剤に、前記プラスチッ
   クフィルム基板を浸漬させることにより、表面配向を行
   わせることを特徴とするプラスチックフィルム基板の表
   面処理方法。