(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーヨン単糸を四つ目状に織った基布に、油剤付着量が１．０〜２．０重量％であり、かつ起毛の毛長が２．０ｍｍ〜３．０ｍｍ、起毛密度が２００００本／ｃｍ2 〜５００００本／ｃｍ2の導電糸レーヨンからなる単糸を織り込んで構成したラビング布。
【請求項２】
透明基板上に透明電極パターンと配向膜とを積層し、この配向膜を請求項１のラビング布を使用してラビングし、該配向膜上に液晶を配した液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は配向膜の配向処理用のラビング布ならびにこのラビング布を使用して配向膜をラビング処理してなる液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置には、液晶と当たる面に配向膜を設けている。この配向膜は液晶を配向させるためものであって、ラビング布を用いてラビングすることで、配向処理がおこなわれている。
【０００３】
上記ラビング布に使用する単糸材料には、ナイロン・レーヨン等の化学繊維、綿などがある。
【０００４】
しかしながら、このような非導電性の単糸からなるラビング布を使用すると、ラビング時にラビング布に静電気が発生するとともに、基板上のパターニングした透明電極にも静電気が蓄積され、そして、電極間などで放電し、これによって配向膜の一部が損傷をうけ、点灯検査にて白抜けとなるような配向不良（センタースパーク不良）が生じていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記課題に対し、ラビング布を導電性の単糸である炭素成分を含有させた導電性レーヨンで構成したものが使用され、これにより、基板上のパターニングされた透明電極にラビング中、静電気が蓄積されないようにする技術が提案されている。
【０００６】
しかしながら、かかる導電性レーヨンからなるラビング布を使用しても、配向処理工程に起因した表示特性不良が発生し、これによって製造歩留りが低下していた。たとえば、斜め縞やラビング筋が液晶表示画面上に発生していた。
【０００７】
図４は斜め縞を示し、ラビングローラーの回転軸の平行方向に発生する線状の配向異常であり、中間調表示で観察すると表示領域の全域でラビングローラーの進行方向に３ｍｍ前後の等間隔で線状の配向異常が発生する。本発明者はラビングローラー表面の毛長のバラツキが大きかったり、ラビングローラーのバランスが狂うなどして真円度が悪くなったことに起因すると考える。
【０００８】
図５はラビング筋不良を示し、ラビングローラーの回転方向と同一方向に発生する傷状の配向異常であり、中間調表示で観察すると黒い線状に見える。たとえば、ラビングローラーのある一か所にパイルの固まりがある場合、もしくはローラー表面に異物が付着しているとラビング筋がローラーの進行方向に数個連続発生している。他方、ラビングローラーにランダムにパイルの堅い部分があった場合や基板表面に異物が存在していた場合などに起因して、表示領域内にアトランダムに発生する場合もある。
【０００９】
本発明者は上記事情に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、導電糸レーヨンの単糸の加工方法に着目し、精錬工程にておこなわれる油剤処理において、それにともなう油剤付着量が大きく影響を及ぼすことがわかり、その量によって曲げ剛性と曲げヒステリシスの各範囲を限定することで、斜め縞やラビング筋の各不良が発生しなくなることを見出した。
【００１０】
本発明は上記知見に基づいて完成されたものであり、その目的は液晶表示装置などの配向膜を備えた製品に対する製造歩留まりを向上させ、さらに表示品位を高めることができたラビング布を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は本発明のラビング布を使用して製造歩留りを上げ、これによって製造コストを低減させ、さらに優れた表示品位を達成した液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のラビング布は、レーヨン単糸を四つ目状に織った基布に、油剤付着量が１．０〜２．０重量％であり、かつ起毛の毛長が２．０ｍｍ〜３．０ｍｍ、起毛密度が２００００本／ｃｍ2 〜５００００本／ｃｍ2の導電糸レーヨンからなる単糸を織り込んで構成したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の液晶表示装置は、透明基板上に透明電極パターンと配向膜とを積層し、この配向膜を本発明のラビング布を使用してラビングし、この配向膜上に液晶を配したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
ラビング布
図１は本発明のラビング布１の斜視図であって、２はたとえば非導電性のレーヨン単糸を四つ目状に織った基布、３は導電糸レーヨンからなる単糸により構成したパイルである。このパイル３はＷ法もしくはＶ法により打ち込む。
【００１５】
本発明はパイル３を導電糸レーヨンからなる単糸により構成することが特徴であるが、基布２についても、導電糸レーヨンにより構成してもよく、それ以外にナイロン、レーヨン等の化学繊維からなる単糸により作成してもよい。
【００１６】
上記パイル３を構成する導電糸レーヨンは下記のように製造する。
まず、原料のパルプにＮａＯＨ・ＣＳ２  を添加し、これによってビスコースをつくる。このビスコースにＨ２  ＳＯ４  、ＺｎＳＯ４  、顔料（カーボンなど）を添加し、そして、紡糸する。つぎの精錬工程にて脱硫・漂白・油剤処理をおこない、つづけて脱水・乾燥工程を経て、ケークと称する製品をつくる。
【００１７】
上記の精錬工程においては、カチオン性やノニオン性の油剤を用いて油剤処理をおこなうが、この油剤処理によって油剤が付着し、そのような油剤付着量によって曲げ剛性・曲げヒステリシス・動摩擦係数などの単糸特性を決めることができる。通常、油剤付着量が少ないと曲げ剛性が大きくなる傾向があり、逆に油剤付着量が多くなると柔らかくなる。
【００１８】
そこで、本発明者は、上記油剤付着量を幾とおりにも変えて、曲げ剛性・曲げヒステリシスも変えたところ、導電糸レーヨンの曲げ剛性が０．００５〜０．０７ｇ・ｃｍ２  ／ｃｍ、好適には０．０１〜０．０５ｇ・ｃｍ２  ／ｃｍに、さらに曲げヒステリシスが０．０３ｇ・ｃｍ／ｃｍ以下にすると配向膜の配向処理用のラビング布として相応しくなることを知見した。
【００１９】
すなわち、導電糸レーヨンの曲げ剛性が上記の範囲から外れると斜め縞が発生し、さらに曲げ剛性が０．０７ｇ・ｃｍ２  ／ｃｍを越えるとラビング筋が発生する。また、曲げヒステリシスが０．０３ｇ・ｃｍ／ｃｍを越えると斜め縞が発生する。なお、曲げヒステリシスの下限については、測定可能な０．０１ｇ・ｃｍ／ｃｍまでは良好な結果が得られている。
【００２０】
そして、このように限定するには上記油剤付着量を、たとえば１．０〜２．０重量％、好適には１．６〜１．８重量％にするとよく、この量が１．０重量％未満の場合には曲げ剛性・曲げヒステリシスともに大きくなり、これによって斜め縞やラビング筋の不良が発生し、２．０重量％を越えた場合にも斜め縞が発生し易くなる。
【００２１】
ラビング
図２は液晶表示装置を製造する際の配向処理工程のモデル図である。
４は配向膜が塗布形成された基板、５は上記ラビング布１が巻き付けられたローラーである。ローラー５が基板４上、具体的には配向膜上で当接状態にあり、基板４が矢印Ａ方向に移動しながらも、ローラー５が矢印Ｂ方向に回転することで、かかる配向膜に対する配向方向が矢印Ｃとなる。また、ローラー５の回転方向を矢印Ｂ方向とは逆にして、さらにローラー５の回転数が１０００ｒｐｍであり、基板４の移動速度が５０ｍｍ／秒である場合、配向膜に対する配向方向は矢印Ｃと逆になる。
【００２２】
カラー液晶表示装置
図３はＳＴＮ型単純マトリックスタイプのカラー液晶表示装置６の細部構造を示す。
ガラス基板７には、多数平行に配列したＩＴＯからなる透明電極８と、ＳｉＯ２  からなる平滑膜９と、ポリイミド樹脂からなる配向膜１０とを順次形成する。なお、この平滑膜９は設けなくてもよい。
【００２３】
また、ガラス基板１１上には画素ごとに配した多数個の着色樹脂層１２と樹脂遮光膜（もしくはクロム金属でもよい）を配した遮光膜１３を配している。着色樹脂層１２は、顔料分散方式、すなわちあらかじめ顔料により調合された感光性レジストを基板上に塗布し、フォトリソグラフイにより形成している。図中のＲ・Ｇ・Ｂの各表示はそれぞれ赤・緑・青に着色した感光性レジストであることを示す。そして、アクリル系樹脂からなる平滑化膜１４と、多数平行に配列したＩＴＯからなる透明電極１５とを形成している。この透明電極１５は上記透明電極８と直交している。そして、透明電極１５上にポリイミド樹脂からなる配向膜１６を形成している。
【００２４】
さらにまた、両配向膜１０、１６との間に液晶１７（たとえば２５０°の角度でツイストされたカイラルネマチック液晶）を封入し、さらにスペーサ１８を多数個配して、貼り合わせる。また、各ガラス基板７、１１上に、それぞれポリカーボネイトからなる位相差フィルム１９、２０とヨウ素系の偏光子２１、２２とを設けている。
【００２５】
そして、上記構成のカラー液晶表示装置６によれば、各配向膜１０、１６を本発明のラビング布１を使用して一定方向にラビング処理したことで、斜め縞やラビング筋の各不良が発生しなくなり、さらに製造歩留まりが向上した。
【００２６】
実施例
本発明者は表１に示すように油剤付着量を幾とおりにも変えた導電糸レーヨンからなる単糸を作製し（試料Ｎｏ．１〜試料Ｎｏ．６）、これらの曲げ剛性および曲げヒステリシスを測定したところ、同表に示すような結果が得られた。いずれの試料も毛長を２．５ｍｍにした。油剤付着量は製造条件によって決定されるが、曲げ剛性および曲げヒステリシスはＫＥＳ法により測定した。ただし、試料Ｎｏ．４と試料Ｎｏ．５とは同じ油剤付着量であるが、テストロット間に製造上差異があるために、特性上に差異が生じる。
【００２７】
【表１】
0003610227.tif 000002
【００２８】
つぎに、非導電性のレーヨン単糸を四つ目状に織った基布に、各試料の単糸を用いて、図１に示すようにＷ法により打ち込んでパイルとなし、これによって各種ラビング布を作成した。いずれのラビング布も起毛密度を２５０００本／ｃｍ２  にした。そして、これら各ラビング布でもって前記カラー液晶表示装置６の両配向膜１０、１６に対しラビングし、そして、配向表示特性を調べた。
【００２９】
本発明の試料Ｎｏ．３〜試料Ｎｏ．５を使用したラビング布の場合には、導電糸レーヨン単糸の油剤付着量が１．００〜２．００重量％であることで、曲げ剛性が０．０５ｇ・ｃｍ２  ／ｃｍ以下になり、さらに曲げヒステリシスが０．０２ｇ・ｃｍ／ｃｍ以下になり、これによって斜め縞やラビング筋の各不良が発生しなくなった。
【００３０】
これに対する試料Ｎｏ．１および試料Ｎｏ．２では、油剤付着量が少ないことで、曲げヒステリシスが大きくなって、ラビング筋が発生した。とくに試料Ｎｏ．１では曲げ剛性が０．３９ｇ・ｃｍ２  ／ｃｍにまで大きくなったことで、強いラビング筋が発生した。また、試料Ｎｏ．１と試料Ｎｏ．２は単糸の曲げに対する反力が強いので、斜め縞が発生した。
【００３１】
試料Ｎｏ．６については、試料Ｎｏ．５と比べ導電糸レーヨン単糸の製法上に差異があることで（テストロット間の製造上差異）、油剤付着量が多くなり、その結果、単糸の曲げに対する反力が弱くなりすぎて、回転中のラビングローラーの真円度を悪化させ、そのために斜め縞が発生した。
【００３２】
また、本発明の導電糸レーヨン単糸については、毛長が長くなると剛性が小さくなるので、配向膜に対する圧力が小さくなる傾向にあり、また、起毛密度が大きくなると、単位面積当たりの単糸数が増すことで、配向膜に対する圧力が大きくなる傾向にある。そこで、本発明のラビング布に設ける導電糸レーヨンについては、毛長が２．０ｍｍ〜３．０ｍｍにすること、さらに起毛密度が２００００本／ｃｍ２  〜５００００本／ｃｍ２  にすることが望ましく、これによってもっとも優位に斜め縞やラビング筋の発生を防ぐことができた。
【００３３】
なお、本発明は上記の実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更や改善等は何ら差し支えない。たとえば本発明の実施形態例ではＳＴＮ型単純マトリックスタイプのカラー液晶表示装置をあげたが、これに代えてＴＦＴ液晶表示装置やＴＮ型単純マトリックスタイプの液晶表示装置にも適用できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明のラビング布においては、レーヨン単糸を四つ目状に織った基布に、油剤付着量が１．０〜２．０重量％であり、且つ起毛の毛長が２．０ｍｍ〜３．０ｍｍ、起毛密度が２００００本／ｃｍ2 〜５００００本／ｃｍ2の導電糸レーヨンからなる単糸を織り込んで構成したことで、配向膜に損傷を与えず、また、劣化もさせることもなく、これにより、液晶表示画面に斜め縞やラビング筋の各不良が発生しなくなった。
【００３５】
また、本発明によれば、本発明のラビング布を使用することで、液晶表示装置の製造歩留りを上げ、これによって製造コストが低減でき、さらに優れた表示品位も達成できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のラビング布の細部を示す拡大斜視図である。
【図２】配向処理工程を示す概略図である。
【図３】本発明のカラー液晶表示装置の細部構造を示す断面図である。
【図４】液晶表示画面にあらわれた斜め縞を示す概略図である。
【図５】液晶表示画面にあらわれたラビング筋を示す概略図である。
【符号の説明】
１          ラビング布
２          基布
３          パイル
４          基板
５          ローラー
６          カラー液晶表示装置
７、１１    ガラス基板
８、１５    透明電極
９、１４    平滑膜
１０、１６  配向膜
１２        着色樹脂層
１３        遮光膜
１７        液晶
１８        スペーサ
１９、２０  位相差フィルム
２１、２２  偏光子
【図１】
0003610227.tif 000003
【図２】
0003610227.tif 000004
【図３】
0003610227.tif 000005
【図４】
0003610227.tif 000006
【図５】
0003610227.tif 000007