JPH07191321A - ラビング布と液晶パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静電気による帯電圧が小さく、配向特性を劣
化させないラビング布を提供する。 【構成】 ラビング布３５に所定の幅で、導電性繊維よ
りなる糸４１を縞状（または格子状）に織り込む。 【効果】 ラビング布３５に織り込まれた導電性の糸４
１がラビング布３５を複数の容量体に分割するため、個
々の容量体の容量が増加して一定の帯電量に対して個々
の容量体の帯電圧が低下し、結果としてラビング布３５
の配向膜や基板との急激な接触あるいは分離時に移動す
る静電気の電圧値が下げられて配向膜や基板、あるいは
ＴＦＴ等の内部素子が破壊されることは回避される。ま
た織り込まれた導電性の糸は微量であるため、ラビング
布３５中の大部分を占める基本的な糸成分で決定される
配向特性が影響を受けることもないので、配向膜の材質
に合わせて最適の繊維を使用することが可能であり、ラ
ビングによる配向特性の劣化を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像表示機能を有す
る液晶パネル、とりわけ配向処理を必要とする液晶材を
用いた液晶画像表示装置において有効なラビング布の構
成と、液晶パネルの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の微細加工技術、液晶材料および実
装技術等の進歩により３〜１５インチ程度のサイズでは
あるが、液晶パネルで実用上支障ないテレビジョン画像
や各種の画像表示が商業ベースで得られるようになっ
た。液晶パネルを構成する２枚のガラス基板の一方にＲ
ＧＢの着色層を形成しておくことによりカラー表示も容
易に実現され、また絵素毎にスイッチング素子を内蔵さ
せた、いわゆるアクティブ型の液晶パネルではクロスト
ークも少なくかつ高いコントラスト比を有する画像が保
証される。

【０００３】このような液晶パネルは、走査線としては
１２０〜９６０本、信号線としては２４０〜２０００本
程度のマトリクス編成が標準的で、例えば図３に示すよ
うに液晶パネル１を構成する一方のガラス基板２上に形
成された走査線の電極端子群６に駆動信号を供給する半
導体集積回路チップ３を直接接続するＣＯＧ（Chip-On-
Glass）方式や、例えばポリイミド系樹脂薄膜をベース
とし金メッキされた銅箔の端子群（図示せず）を有する
接続フィルム４を信号線の電極端子群５に接着剤で圧接
しながら固着する方式などの実装手段によって、電気信
号が液晶パネル１の中央部の画像表示部に供給される。
ここでは便宜上二つの実装方式を同時に図示している
が、実際にはいずれかの実装方式が適宜選択される。な
お、７，８は液晶パネル１中央の画像表示部と信号線お
よび走査線の電極端子群５，６との間を接続する配線路
で、必ずしも電極端子群５と同じ導電材で構成される必
要はない。

【０００４】９は全ての液晶セルに共通の透明導電性の
対向電極を有するもう１枚のガラス基板で、２枚のガラ
ス基板２，９は石英ファイバやプラスチック・ビーズ等
のスペーサによって数μｍ程度の所定の距離を隔てて形
成され、その間隙（ギャップ）は有機性樹脂よりなるシ
ール材と封口材で封止された閉空間になっており、閉空
間には液晶が充填されている。カラー表示を実現するに
は、ガラス基板９の閉空間側に着色層と称する染料また
は顔料のいずれか一方もしくは両方を含む有機薄膜が被
着されて色表示機能が与えられるので、その場合にはガ
ラス基板９は別名カラーフィルタと呼ばれる。そして、
液晶材の性質によってはガラス基板９の上面またはガラ
ス基板２の下面のいずれかもしくは両面上に偏光板が貼
付され、液晶パネル１は電気光学素子として機能する。

【０００５】図４はスイッチング素子として絶縁ゲート
型トランジスタ１０を絵素毎に配置したアクティブ型液
晶パネルの等価回路図である。実線で描かれた素子は一
方のガラス基板２上に、そして破線で描かれた素子はも
う一方のガラス基板９上に形成されている。走査線１１
（８）と信号線１２（７）は、例えば非晶質シリコン
（ａ−Ｓｉ）を半導体層とし、シリコン窒化層（ＳｉＮ
_X ）をゲート絶縁層とするＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
１０の形成と同時にガラス基板２上に作製される。液晶
セル１３はガラス基板２上に形成された透明導電性の絵
素電極１４と、カラーフィルタであるガラス基板９上に
形成された同じく透明導電性の対向電極１５と、２枚の
ガラス基板２，９で構成された閉空間を満たす液晶とで
構成され、電気的にはコンデンサと同じ扱いを受ける。
蓄積容量の構成に関してはいくつかの選択が可能で、例
えば図４では蓄積容量２２は前段のゲート（走査線）と
絵素電極１４とで構成されている。

【０００６】図５はカラー液晶画像表示装置の要部断面
図である。染色された感光性ゼラチンまたは着色性感光
性樹脂等よりなる着色層１８は、先述したようにカラー
フィルタであるガラス基板９の閉空間側で絵素電極１４
に対応してＲＧＢの三原色で所定の配列に従って配置さ
れている。全ての絵素電極１４に共通の対向電極１５
は、着色層１８の存在による電圧配分損失を避けるため
には図示したように着色層１８上に形成される。液晶１
６に接して２枚のガラス基板２，９上に被着された、例
えば０．１μｍ程度の膜厚のポリイミド系樹脂薄膜層１
９は液晶分子を決められた方向に揃えるための配向膜で
ある。加えて、液晶１６にツイスト・ネマチック（Ｔ
Ｎ）型のものを用いる場合には、上下に２枚の偏光板２
０を必要とする。

【０００７】ＲＧＢの着色層１８の境界に低反射性の不
透明膜２１を配置すると、ガラス基板２上の信号線１２
等の配線層からの反射光を防止できてコントラスト比が
向上し、またスイッチング素子１０（図４参照）の外部
光照射によるオフ時のリーク電流の増大が防げて強い外
光の下でも動作させることが可能となり、ブラックマト
リクスとして実用化されている。ブラックマトリクス材
の構成も多数考えられるが、着色層の境界における段差
の発生状況と光の透過率を考慮すると、コスト高にはな
るが、０．１μｍ程度の膜厚のＣｒ薄膜が簡便である。

【０００８】なお、図５において理解を簡単にするた
め、薄膜トランジスタ１０、走査線１１、および蓄積容
量２２に加えてバックライト光源やスペーサ等の主要因
子は記載されていない。２３は絵素電極１４と薄膜トラ
ンジスタ１０のドレインとを接続するための導電性薄膜
で、一般的には信号線１２と同一の材質で信号線と同時
に形成される。ここでは図示しなかったが、対向電極１
５は画像表示部より僅かに外よりの隅部で適当な導電性
ペーストを介してガラス基板（ＴＦＴ基板）２上の適当
な導電性パターンに接続され、電極端子群５，６の一部
に組み込まれて電気的接続が与えられる。

【０００９】図６は配向膜１９を塗布された２枚のガラ
ス基板２，９に対する配向処理の方向を示す概念図であ
り、何れのガラス基板２，９も配向膜１９が塗布された
主面を紙面上にして表示されている。配向膜１９には一
般的には耐熱性の観点から専らポリイミド系樹脂が用い
られ、オフセット印刷で必要な領域（画像表示部）にの
み０．１μｍ程度の膜厚で塗布され、１５０〜３００℃
の加熱処理によって熱硬化または希釈溶剤の蒸発が実行
される。そして図７に示したように、液晶材がＴＮ型の
場合にはレーヨン等の繊維よりなる布３５を巻き付けた
回転ドラム３６にガラス基板２またはガラス基板９をそ
の移動方向３０−１，３０−２が概ね直交するように適
当な圧力で押しつけて摺動させることによって、配向処
理が実施される。

【００１０】上記した配向処理は、ガラス基板等絶縁性
基板上に塗布された配向膜という絶縁性の高い樹脂薄膜
層に乾燥した布を摺動させる工程であり、当然のごとく
摩擦によって大量の静電気が発生する。その発生量は、
配向膜やラビング布の材質、温度・湿度等の環境条件、
摺動時間・回転ドラムの回転数・押し付け圧等の処理条
件によって変化することはあっても、基本的に配向膜や
絶縁性基板が帯電することは避けられない。絶縁性基板
の帯電圧は１〜２０ｋＶと比較的大きな値であり、高電
圧であるが故に、様々な障害が発生する。

【００１１】静電気による配向膜や基板の帯電のため、
例えば配向処理後の周囲雰囲気中の微小なダスト・異物
が配向膜上に吸い寄せられて付着し、配向膜上の異物と
してセルギャツプを点状に変化させる結果、点状の白ま
たは黒点欠陥として表示不良を生じ、甚だしい場合には
不良品として歩留りを下げてしまう。またそれらの異物
が液晶中に溶け込んで有機汚染として画像斑の原因とな
ったり、あるいは配向処理以降の工程で帯電した基板が
冶具や生産設備の一部に接触して放電した結果、配向膜
に微小な放電痕が形成されてやはり表示不良をもたら
す。極端な場合にはＴＦＴ等の内部素子が破壊されてし
まい、線欠陥や点欠陥の原因となることも周知の事実で
ある。

【００１２】静電気による品質不良を回避するため、一
つの手段としては配向処理の前後にイオナイザを設置し
基板を除電する取組や、あるいは特開昭６２−３３０２
３０号公報に記載されているように、導電性の繊維で構
成された糸を全面に織り込んだラビング布を用いると
か、または特開昭６３−１１８２７９号公報に記載され
ているように、正帯電を与える材質と負帯電を与える材
質とを複合したラビング布によって静電気の発生を抑制
しようとする技術が公知である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、配向処
理の前後にイオナイザを設置するだけでは配向処理中に
生じる静電気破壊を防止できず、またラビング布の構成
材を複合化、複雑化して帯電を抑制できても、配向膜と
ラビング布との相性から必ずしも対象としている配向膜
に最適の配向状態を確保できるとは限らず、逆に配向の
不均一性が問題となることも多く、未だ最適化された状
態とは言い難いのが現状である。

【００１４】この発明の目的は、配向処理中に生じる静
電気破壊を防止することができるとともに、配向特性の
劣化を防止することができるラビング布と、液晶パネル
の製造方法を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記した現況
に鑑みてなされたものであり、この発明のラビング布は
配向膜の特性に合致したラビング布に、例えば所定の幅
毎に縞状または格子状に、導電性の糸を部分的に織り込
んだ構成としたものであり、またこの発明の液晶パネル
の製造方法は、導電性を有する繊維よりなる糸を所定の
幅毎に縞状または格子状に織り込んだラビング布と配向
膜が塗布された基板とを相互に摺動させることによって
配向処理を行うというものである。

【００１６】

【作用】この発明によれば、所定の幅毎に縞状または格
子状に織り込まれた導電性の糸はラビング布を電気的な
容量体とみなした場合、容量体を分割したことと等価で
ある。容量体が分割される結果、分割された容量体の静
電容量が増大するので、一定の帯電量が発生した場合に
分割された容量体が帯電する電圧が低下し、結果として
静電気による破壊や障害が抑制される。また織り込まれ
た導電性の糸の含有量はラビング布全体から見れば極め
て微量であるため、配向状態を大きく乱すことも無い。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例について図１と図２
に示したラビング布の概略図を参照しながら説明する。
なお便宜上同一の部位には従来例と同じ符号を付すこと
とする。 〔第１の実施例〕この発明の第１の実施例においては、
図１（ａ），（ｂ）に示したように、所定の、例えば５
ｃｍ程度の幅毎に導電性繊維よりなる糸４１を縞状４２
に織り込んだラビング布３５を回転ドラム３６に装着
し、図７に示したように従来と同様の方法で、回転ドラ
ム３６を回転させてラビング布３５をガラス基板２また
はガラス基板９と摺動させながら、ガラス基板２または
ガラス基板９を移動させることにより配向処理を行う。
第１の実施例においては、回転ドラム３６の円周方向に
ラビング布３５が導電性繊維よりなる糸４１によって電
気的に分割されているので、ラビング布３５に発生した
静電荷は分割して帯電し、帯電圧は分割数に比例して低
下する。

【００１８】ラビング布３５としては、例えばレーヨン
をパイル長数ｍｍ、密度１０〜２０万フィラメント／平
方インチ（１インチは２．５４ｃｍ）、パイル径１００
〜３００デニール／５０フィラメント程度に形成したも
のが一般的であり、その場合単径デニールとしては１０
〜３０μｍになり、織り込んでおく導電性繊維の本数は
消耗による脱毛等を考慮して、せいぜい数本から数十本
もあれば十分であろう。

【００１９】導電性繊維が配向膜をラビングする影響を
徹底的に排除しようとするならば、導電性繊維を１ｍｍ
程度に短く織り込んでおけば、主成分である大量のレー
ヨン糸材に埋もれてしまい、導電性の糸材が直接配向膜
に触れることは無くなるので好都合であろう。 〔第２の実施例〕この発明の第２の実施例においては、
図２（ａ），（ｂ）に示したように、所定の、例えば５
ｃｍ程度の間隔で導電性繊維よりなる糸４１を格子状４
３に織り込んだラビング布３５を回転ドラム３６に装着
し、従来と同様の方法でラビング布を摺動させながらガ
ラス基板２またはガラス基板９を移動させることにより
配向処理を行う。第２の実施例においてはラビング布を
容量体とみなした時、格子状の導電性繊維よりなる糸に
よって２次元の微小体に分割されているために静電容量
が極めて大きくなり、帯電圧をほぼ数Ｖ程度に低下させ
ることが可能である。

【００２０】ただし、第２の実施例においては回転ドラ
ム３６の円周方向に常時、導電性繊維よりなる糸４１が
存在するために、糸４１による配向特性への影響が生じ
易い。上述したように、織り込む本数を最低限にした
り、パイル長を短くする等の工夫が必要である。

【００２１】なお、この発明は導電性の糸が部分的に織
り込まれていることが最大の要点で、折り込み方につい
ては、取り扱う基板上のパネルサイズや電極配置に対応
して最適化すればよく、必ずしも実施例で説明したよう
な縞状、格子状に限定されず、また回転ドラムへの装着
時の相対的な角度も同様な理由で最適化が必要である。

【００２２】

【発明の効果】この発明によれば、ラビング布に織り込
まれた導電性の糸がラビング布を複数の容量体に分割す
るため、個々の容量体の容量が増加し、一定の帯電量に
対して個々の容量体の帯電圧が低下し、結果としてラビ
ング布の配向膜や基板との急激な接触あるいは分離時に
移動する静電気の電圧値が下げられて配向膜や基板、あ
るいはＴＦＴ等の内部素子が破壊されることは回避され
る。また織り込まれた導電性の糸は微量であるため、ラ
ビング布中の大部分を占める基本的な糸成分で決定され
る配向特性が影響を受けることもないので、配向膜の材
質に合わせて最適の繊維を使用することが可能であり、
ラビングによる配向特性の劣化を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はこの発明の第１の実施例によるラビン
グ布の概略図、（ｂ）は同じく回転ドラムに巻き付けた
状態のラビング布の概略図である。

【図２】（ａ）はこの発明の第２の実施例によるラビン
グ布の概略図、（ｂ）は同じく回転ドラムに巻き付けた
状態のラビング布の概略図である。

【図３】液晶パネルへの実装手段を示す斜視図である。

【図４】アクティブ型液晶パネルの等価回路図である。

【図５】カラー表示用アクティブ型液晶パネルの要部断
面図である。

【図６】液晶パネルを構成する２枚の基板に対する配向
処理の概念図である。

【図７】回転ドラムによる配向処理の概念図である。

【符号の説明】

３５ ラビング布 ３６ 回転ドラム ４１ 糸 ４２ 糸 ４３ 糸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性を有する繊維よりなる糸を部分的
   に織り込んだことを特徴とするラビング布。
2. 【請求項２】 導電性を有する繊維よりなる糸を所定の
   幅毎に縞状に織り込んだことを特徴とするラビング布。
3. 【請求項３】 導電性を有する繊維よりなる糸を所定の
   幅毎に格子状に織り込んだことを特徴とするラビング
   布。
4. 【請求項４】 導電性を有する繊維よりなる糸を所定の
   幅毎に縞状または格子状に織り込んだラビング布と配向
   膜が塗布された基板とを相互に摺動させることによって
   配向処理を行うことを特徴とする液晶パネルの製造方
   法。