JPH03126013A - 液晶素子製造用ラビング布帛および液晶素子の製造方法 - 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、時計、パソコン、ワープロなどの表爪板に使
用される液晶表示素子、また、光路切り替えスイッチ、
光シヤツター、光プリンタヘッドなどに用いられる液晶
光学素子、さらにまた各種センサとしての液晶センサ素
子など、液晶エレクトロニクス素子を製造する際に好適
に用いられる液晶素子製造用ラビング布帛と、該布帛を
用いた液晶素子の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 液晶エレクトロニクス素子は、低電圧動作と低電力消費
のためＬＳＩ駆動回路との適合性に優れているという利
点を有していることから、液晶表示素子、液晶光学素子
、液晶センサ素子などの開発が非常に活発に行なわれて
いる。

中でも、液晶表示素子においては、上記低電圧動作と低
電力消費という利点の他にも、薄形・軽量であり小型表
示から大形表示まで可能である、また、受光形表示なの
で明るい場所でも表示が鮮明である、また、表示のマル
チカラー化が容易に図れる、投影表示や集積表示ができ
るので大画面表示が容易である等の各種長所があり、既
にワープロや小型テレビにおいて実用化されている。

しかしながら、液晶を用いたデイスプレィは、将来的に
は従来のＣＲＴを用いたデイスプレィ方式に比較して、
大画面化や薄型化に有利ではあるものの、現状では小画
面のものしか実用化されておらず、また、価格において
もＣＲＴに比べてそれほど優位には立っていない。これ
は、液晶パネルの製造工程において歩留まりが低いこと
に起因するものである。

かかる歩留まりを下げる要因として、製造工程中に混入
するゴミ、製造工程中に発生する静電気、カラーフィル
ター製造上の欠陥等が挙げられる。

これら歩留りを下げる要因、問題点のうち、静電気は、
偏向膜の張り付け、偏向板の保護シートの剥離、さらに
は各工程でのハンドリングなどにより生じるが、主とし
てパネルの基板となる透明電極付きのガラス板に配向膜
をつけた後のラビング工程で発生する。

すなわち、この工程は、ポリビニルアルコール、ポリイ
ミドなどの配向膜を、ナイロンやレーヨンの布帛で擦る
工程であるが、この布帛の絶縁性が高いために摩擦によ
り静電気を生じ、文献によればこのとき発生する静電気
は１２０ｏボルト程度にも及ぶとされている。

この静電気は、ゴミを引き寄せるばかりでなく、例えば
、今後主流になると推定される３端子アクティブマトリ
クス駆動力式において、しきい値電圧をドリフトさせる
、また、ＴＰＴの絶縁膜を破壊するといった問題を引き
起こし、素子の歩留まりを低下させている。

このため、種々の対策がとられており、例えば、ＴＰＴ
ゲート絶縁膜の静電破壊耐圧よりも配線の交叉点の絶縁
膜の耐圧を上げる、また、駆動ＩＣをパネルに接続する
工程の直前まで全ての端子を同じ電圧に保つ等のことが
行なわれているが、工程が複雑になる上、その効果も満
足とはいえないのが実状であった。

また、液晶表示素子分野以外にも、液晶の配向が必要と
される液晶光学素子、液晶センサ素子などの分野におい
て、現状の液晶の配向は満足な程度ではなくより高い液
晶の配向が求められており、前述のラビングをより効果
的に行ない得る新規なラビング物質の実現が強く望まれ
ていたものである。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上述したような従来技術における問題
点を解決し、液晶素子製造工程中のラビング工程におけ
る静電気発生を抑制する布帛を提供せんとするものであ
り、特に、液晶素子の電気的破壊、ゴミの混入などによ
る素子の歩留まりの低下抑制に著しい効果を発揮し得る
液晶素子製造用ラビング布帛と、該布帛を用いた液晶素
子の製造方法を提供せんとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、次の構成を有する
。

すなわち、本発明の布帛は、２０℃、相対湿度３０％に
おける摩擦帯電圧が、３ｋｖ以下である繊維布帛からな
ることを特徴とする液晶素子製造用ラビング布帛である
。

また、本発明の液晶素子の製造方法は、基板の透明電極
に形成された配向膜にラビング処理を施して液晶素子を
製造するに際して、２０℃、相対湿度３０％における摩
擦帯電圧が３ｋｖ以下である制電性ラビング布帛を用い
てラビング処理を行なうことを特徴とする液晶素子の製
造方法である。

また、上述の本発明にかかる液晶素子製造用ラビング布
帛において、好ましくは、繊維布帛を構成する繊維の一
部もしくは全部が、制電性繊維であるものであり、また
、好ましくは該制電性繊維が芯鞘構造を有する複合繊維
であって制電性を担う物質が芯部に存在しているもので
あり、また、好ましくは、制電性繊維における制電性を
担う物質が高分子であるものであり、また、好ましくは
、制電性繊維がポリエチレングリコールもしくはその誘
導体の共重合物を主成分とするものであり、また、好ま
しくは、制電性繊維が単繊維繊度１デニール以下の極細
繊維であるものであり、また、好ましくは、布帛を構成
する繊維がフィラメント繊維である液晶素子製造用ラビ
ング布帛である。

［作用］ 以下、本発明の詳細な説明する。

本発明にかかる液晶素子製造用ラビング布帛（以下、単
にラビング布帛と言う）は、特に繊維布帛に制電性を付
与することでラビング時の静電気発生を押さえるもので
ある。

本発明者らの各種知見によれば、布帛全体としての摩擦
帯電圧が、２０℃、相対湿度３０％の条件下において３
ｋＶ以下であれば、特に制限なく使用できる。

かかる摩擦帯電圧が３ｋＶ以下という繊維布帛は、制電
性繊維を布帛中にうまく用いることにより実現すること
ができる。もちろん、布帛を構成する繊維全てが制電性
繊維であっても構わないが、布帛を構成する繊維の一部
が制電性繊維であり、−部他の繊維が混じっていても布
帛全体として３ｋｖ以下の摩擦帯電圧を示すものであれ
ば、何ら差支えなく本発明のラビング布帛として使用す
ることができる。

本発明において使用できる制電性繊維は、特に制限はな
いが、その効果が通常十分現れるレベルとして、１０１
】０ｃｍ以下の体積比抵抗を有するものを用いるのが好
ましい。

また、布帛としての摩擦帯電圧が３ｋｖ以下という上記
条件を満たすためには、該制電性繊維の制電レベルに応
じて、布帛を構成する全繊維中における制電性繊維の含
有割合が決定される。例えば、１０９Ωｃｍ程度の制電
性繊維を用いる場合には、布帛を構成する繊維の５０％
以上が制電性繊維であることが好ましいものである。ま
た、１０３Ωｃｍ程度の制電性繊維を用いる場合には、
布帛を構成する繊維の１０％程度でもその効果は出現し
、含有率は小さくてもよい。

本発明に使用できる制電性繊維としては、従来から公知
のものが各種使用でき、具体的には、ポリエステル、ナ
イロン、アクリルといった合成繊維に導電性を有する微
粒子を混入した繊維や、繊維の表面に物理処理または化
学処理を施し制電性を付与した繊維などが使用できる。

また、合成繊維を構成する高分子に対して、制電性を有
する別成分の高分子をブレンドした繊維、あるいは繊維
を化学的に改質した繊維、さらには繊維に親水性を有す
る官能基を共重合した繊維なども使用できる。さらにま
た、ステンレス細線のような金属を用いることも可能で
はあるが、これはラビングによる配向効果が一般に優れ
ないために好ましくなく、布帛の風合いやラビング性能
を損ねない程度の混入に押さえるのがよい。

また、カーボンブラックを数％〜４０％程度添加した合
成繊維は、その制電性や価格の点から非常に好ましい繊
維であるが、微粒子を用いているため、ラビング処理に
おいて該微粒子が繊維から脱落する恐れがあり、また、
このような微粒子添加繊維を単独で用いた場合、繊維強
度は概して弱く、使用中フィブリル化したり、・ケバを
生じる恐れがある。したがって、これらは前述のように
ゴミとして素子の歩留まりを下げるため好ましくない。

したがって、微粒子添加の制電性繊維を用いる場合には
、該繊維を芯鞘構造を有する複合繊維としかつ制電性を
担う微粒子を含む成分を芯部に配置することが好ましい
。これにより、糸の強度を高め得るとともに微粒子の脱
落が防止できる。

また、繊維の表面に物理処理または化学処理を施し制電
性を付与した繊維を用いる場合にも、微粒子添加繊維と
同様、使用中に制電性を担う物質が繊維表面から剥離す
る問題がある。したがって、この場合も繊維を芯鞘構造
を有する複合繊維とし、制電性を担う物質を繊維表面に
露出しないようすることは好ましいことである。

一方、合成繊維を構成する高分子に対して、制電性を有
する別成分の高分子をブレンドした場合は、両者とも高
分子であるから、一般に界面の接着性が高（、該繊維を
そのまま使用してもゴミの原因となる一成分の脱離とい
った問題は微粒子添加のものに比べては起こりにくいが
、場合によってはフィブリル化を起こすこともあり得る
ので、好ましくは、芯鞘構造を有する複合繊維とするこ
とが望まれる。制電性を有する高分子としては、ポリエ
チレングリコールもしくはその誘導体が代表的な化合物
であり、具体的には、ポリエチレングリコール系化合物
を数％ブレンドしたナイロン、ポリエステル、アクリル
が挙げられる。

さらに、繊維を化学的に改質したり、繊維に親水基など
の制電性を有する官能基を共重合したものは、上述の点
でさらに好ましくなる。共重合成分の例としても、ポリ
エチレングリコールもしくはその誘導体が代表的な化合
物であり、具体例としては、アミド結合にポリエチレン
グリコールをグラフトさせたナイロン−６、ポリエチレ
ングリコール系化合物にアクリル共重合体をグラフトさ
せたアクリル共重合体、側鎖にポリエチレングリコール
成分を有するアクリル共重合体などのグラフト共重合体
、ポリエチレングリコールをブロック状に共重合させた
ブロックポリエーテル−ボリアミド、ブロックポリエー
テル−ポリエステル、ブロックポリエーテル一二ステル
ーポリアミドなどのブロック共重合体がぜ挙げられる。

もちろん、これらの共重合体に、抗酸化やドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム剤などの制電助剤を添加する
ことは何ら差し支えない。

合成繊維を構成する高分子に対して、制電性を有する別
成分の高分子をブレンドした場合や、繊維を化学的に改
質したり、繊維に親水基などの制電性を有する官能基を
共重合した場合においては、その繊維を単独で用いるこ
とはもちろん可能であるが、糸の強度を高めるなどの目
的で、上記の場合と同様に芯鞘構造にするなどは何ら差
支えない。

本発明における制電性ラビング布帛を構成する制電性繊
維の繊度、断面形状については、特に制限はないが、コ
ロナ放電を起こさせやすくするために、繊維を極細化し
たり、異形断面にして尖鋭部を設けるなどの配慮をする
ことはより好ましくなる。具体的な単繊維繊度としては
、１デニール（ｄ）以下が好ましく、本発明者らの知見
によれば、より好ましくは０．４ｄ以下である。

本発明における制電性ラビング布帛の目的の一つは、静
電気によるゴミの付着を押さえることであるので、布帛
構造自体もゴミを発生しないものであることが望ましい
。このためには、布帛を構成する繊維はフィラメント繊
維であることが好ましく、フィラメント繊維ないしはマ
ルチフィラメント糸から布帛が構成されるのが好ましい
ものである。

本発明における制電性ラビング布帛の構造は、とくに制
限なく任意のものが使用できるが、ラビングにより効果
的に作用するある程度の立毛部を有していればさらに望
ましく、この場合、織物、編み物、不織布いずれのもの
も使用可能である。

立毛部を有する立毛布帛の場合、ラビング性能を高める
ために、立毛部の密度を高めようとすれば織物がより好
ましくなる。該布帛の一部に制電性繊維が使用されてい
る場合、制電性繊維は立毛部に存在していてもよいし、
ベースとなる基布に存在していてもよい。

また、本発明における立毛布帛とは、特に制限なく、例
えば、単パイル、複パイル、二重ビロード、チンチラ織
などパイル織機によって得られるパイル織物や、トリコ
ット、ラッセル編機により得られる立毛編物、さらにパ
フ加工や針布起毛などの後加工により得られる立毛布帛
などあらゆるものが適用できる。さらにシェニール糸を
用いた織編物や、植毛加工によって得られる布帛も使用
可能である。また立毛部の脱落を防ぐために、基布にウ
レタン加工を施したり、裏打ち糸を打ち込むことなどは
もちろん差支えない。

本発明におけるラビング布帛の立毛部を構成する繊維は
、上述のように制電性繊維が全部もしくは一部に含まれ
ていてもよいし、そうでなくてもよい。また、立毛部と
基布を構成する繊維の材質は同種であってもそうでなく
てもよい。

本発明にかかるラビング布帛に用いられ得る非制電性繊
維のポリマーの具体例としては、ポリアミド、ポリアク
リロニトリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン
、ポリエーテル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、
ポリビニルピロリドン、ポリスルホン、ポリフェニレン
サルファイド、ポリウレタン、ポリアクリル酸、ボリア
リレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレ
ートなどの合成繊維や、セルロース、レーヨンなどの再
生繊維が挙げられ、特にポリエステル、ナイロン、レー
ヨンが好ましく用いられる。

本発明にかかる液晶素子の製造方法は、基板の透明電極
に形成された配向膜にラビング処理を施す従来から行な
われている液晶素子の製造方法において、特にラビング
処理をする布帛として上述の本発明にがかる制電制布帛
を用いるものである。

該処理は、通常、ローラーにラビング布帛を巻きつけ、
所定速度で回転させながら基板に接触させる方法で行い
得る。本発明の布帛を用いて、従来のやり方に準拠して
ラビング処理をすることにより、簡単に歩留まり良（液
晶素子を製造できるものである。

［実施例］ 以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。

実施例１ 芯鞘構造を有する２成分口金を使い、芯成分にカーボン
ブラックを重量で３５％含有したナイロン−６を、鞘成
分としてナイロン−６を単独ニ用いて複合紡糸を行った
。紡糸条件は芯鞘比１５：８５で、紡糸温度２８５℃、
引取り１０００ｍ／分で行なった。次いで、通常の熱板
延伸により３゜０倍に該糸を延伸し、１７フイラメント
、７５デニールの制電性複合繊維糸を得た。

こうして得られた繊維の比抵抗を常法により測定したと
ころ、２．０ＸＩＯ３Ωｃｍと優れた導電性を示した。

次いで、島成分が、ナイロン−６、海成分がポリスチレ
ンの海鳥型複合繊維（島数１６、島対海比率＝８０：２
０）よりなる７５デニール、１８フイラメントのマルチ
フィラメント糸を立毛タテ糸に用いて立毛長３ｍｍから
なるタテ二重立毛織物を得た。このとき、１７フイラメ
ント、７５デニールのナイロン繊維糸を地タテ糸および
地ヨコ糸として使用し、かつ、上述の制電性繊維糸を地
タテ糸および地ヨコ糸において１５本おきに混入した。

また、該布帛の織密度は、立毛糸４５．５本／吋、地タ
テ糸９１本／吋、地ヨコ糸９２本／吋とした。また、こ
のとき、裏打ちタテ糸として、ベース地で使用したナイ
ロン−６繊維糸と制電性繊維糸を地タテ糸と同密度で使
用した。

次いで、該布帛をトリクロルエチレンで処理し、立毛繊
維の海成分を除去し、単繊維繊度０．２ｄ（デニール）
の極細立毛繊維からなる制電性布帛を得た。

こうして得られた布帛は、非常にソフトで、全体の風合
いも柔らかく光沢に富んでおり、さらにケバ発生もなく
、外観特性は非常に良好な状態を示していた。

該布帛の摩擦帯電圧を常法により２０℃、相対湿度３０
％において測定したところ、１．０ｋＶであり優れた制
電性を示した。

次いで、該制電性布帛を液晶セル製造工程においてラビ
ング布帛として使用した。

このとき、透明電極基板上に加工した配向膜には、東し
■製のセミコファイン（ＳＰ−７１０）を用い、ラビン
グ条件としては、ローラーの回転数７０Ｏｒｐｍ、ロー
ラー径５０ｍｍφ、ステージ速度１５ｍｍ／秒、ラビン
グ深さ０．５ｍｍで行なった。その結果、布帛からの繊
維の脱落はもちろんなく、静電気発生による液晶素子の
電気的破壊、ゴミの混入なども著しく低下でき、歩留ま
りが通常の１，４倍となった。また、液晶を注入したと
ころ優れた配向になることが認められた。

実施例２ 海島複合繊維であり、かつ島が更に芯鞘構造を有してい
る３成分複合繊維製造口金を用いて溶融紡糸を行った。

このとき、島の芯成分としてブロックポリエーテルアミ
ド組成物を重量で１％ブレンドしたナイロン−６を、島
の鞘成分としてナイロン−６を、海成分として５−ラジ
ウムスルホネート５．５％モル含有するポリエチレンテ
レフタレートを用い、芯鞘比１０／９０、海島比２０／
８０とした。このときのブロックポリエーテルアミド組
成物は、平均分子ｆｆ１４０００のポリオキシエチレン
グリコールジアミンとアジピン酸を反応させて得られた
ポリエチレングリコールジアンモニウムアジペート水溶
液とカプロラクタム水溶液およびヘキサメチレンジアン
モニウムイソフタレート水溶液とを用い、さらに、ドデ
シルベンゼンスルホン酸ソーダと１．３．５トリメチル
−２゜４．６−）す（３，５ジーｔｅｒｌ−ブチル４−
ヒドロキシベンジル）ベンゼンを添加して重合させて得
た。

なお、紡糸条件は紡糸温度２８５℃、引取り速度１００
０ｍ／分で行なった。

次いで、通常の熱板延伸により、３．２倍に該糸を延伸
し、３６フイラメント、７５デニールの複合繊維糸を得
た。

得られた延伸糸の海成分を常法により除去し、該繊維の
比抵抗を常法により測定したところ、１０×１０８Ωｃ
ｍと優れた制電性を示した。

次いで、実施例１と同様に制電性布帛を製織するにあた
り、立毛タテ糸、地タテ糸および地ヨコ糸、また裏打ち
タテ糸の全てを該制電性繊維糸を用いて製織した。この
布帛は、立毛長５ｍｍのタテ二重立毛織物であり、また
織密度は、立毛糸４５．５本／吋、地タテ糸９１本／吋
、地ヨコ糸９２本／吋であった。

該布帛の摩擦帯電圧を常法により２０℃、相対湿度３０
％において測定したところ９７０ｖであり、優れた制電
性を示した。

該制電性布帛を液晶セル製造工程において、実施例１と
同様の方法でラビング布帛として使用したところ、布帛
からの繊維の脱落はもちろんなく、静電気発生による液
晶素子の電気的破壊、ゴミの混入なども著しく低下でき
歩留まりが通常の１゜３倍となった。

［発明の効果］ 以上述べた通りの本発明にかかる液晶素子製造用ラビン
グ布帛、液晶素子の製造方法によれば、従来問題となっ
ていた静電気発生による液晶素子の電気的破壊、ゴミの
混入などが非常に良好に防止でき、歩留まりの高い液晶
素子の製造が簡単に可能となり、その工業的価値は非常
に大きなものである。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）２０℃、相対湿度３０％における摩擦帯電圧が、
   ３ｋｖ以下である繊維布帛からなることを特徴とする液
   晶素子製造用ラビング布帛。
2. （２）繊維布帛を構成する繊維の一部もしくは全部が、
   制電性繊維であることを特徴とする請求項１記載の液晶
   素子製造用ラビング布帛。
3. （３）制電性繊維が芯鞘構造を有する複合繊維であり、
   制電性を担う物質が芯部に存在していることを特徴とす
   る請求項１または２記載の液晶素子製造用ラビング布帛
   。
4. （４）制電性繊維における制電性を担う物質が、高分子
   であることを特徴とする請求項２記載の液晶素子製造用
   ラビング布帛。
5. （５）制電性繊維が、ポリエチレングリコールもしくは
   その誘導体の共重合物を主成分とするものであることを
   特徴とする請求項２記載の液晶素子製造用ラビング布帛
   。
6. （６）制電性繊維が、単繊維繊度が１デニール以下の極
   細繊維であることを特徴とする請求項２記載の液晶素子
   製造用ラビング布帛。
7. （７）布帛を構成する繊維が、フィラメント繊維である
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶素子製造用ラビン
   グ布帛。
8. （８）基板の透明電極に形成された配向膜にラビング処
   理を施して液晶素子を製造するに際して、２０℃、相対
   湿度３０％における摩擦帯電圧が３ｋｖ以下である制電
   性ラビング布帛を用いてラビング処理を行なうことを特
   徴とする液晶素子の製造方法。
9. （９）制電性ラビング布帛が、単繊維繊度が１デニール
   以下の制電性極細繊維からなるものであることを特徴と
   する請求項８記載の液晶素子の製造方法。