(57)【要約】【課題】耐磨耗性及び配向均斉度が高く、配向規制力が大きい特性を有するラビング布を提供する。【解決手段】経糸及び緯糸で製織された地布組織と、地布組織に植毛され、綿繊維及びレーヨン繊維の複合繊維からなるパイル糸とを含んでなるラビング布、及び駆動装置により回転するラビングローラーと、ラビングロールに巻き付いて液晶表示装置の配向膜をラビングするラビング布とを含んで構成されるラビング装置を特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
経糸及び緯糸で製織された地布組織と、
前記地布組織に植毛され、綿繊維及びレーヨン繊維の複合繊維からなるパイル糸とを含んでなるラビング布。
【請求項２】
前記パイル糸は、前記綿繊維とレーヨン繊維とを紡績段階で混合して紡績することにより製造されることを特徴とする請求項１に記載のラビング布。
【請求項３】
前記パイル糸は、前記レーヨン繊維の長さが２０ｍｍ以上のものを使用して形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のラビング布。
【請求項４】
前記レーヨン繊維の長さは、３２ｍｍ〜５４ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載のラビング布。
【請求項５】
前記レーヨン繊維の混用率は、すべてのパイル糸に対して２５％〜７５％であることを特徴とする請求項１に記載のラビング布。
【請求項６】
前記パイル糸は、綿繊維及びレーヨン繊維の複合短繊維を使用して、Ｖ字型に製織されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のラビング布。
【請求項７】
駆動装置により回転するラビングローラーと、
前記ラビングローラーに巻き付いて液晶表示装置の配向膜をラビングするラビング布とを含んで構成され、
前記ラビング布は、経糸及び緯糸で製織された地布組織と、前記地布組織に植毛され、綿繊維及びレーヨン繊維の複合繊維からなるパイル糸とを含んでなるラビング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はラビング用布材(Rubbing  cloth)に関し、特に液晶表示装置の液晶分子の配向を制御するために、ラビング工程で用いられるラビング布に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に液晶表示装置は、低電圧駆動、低消費電力、フルカラーの具現、及び軽薄短小などの特徴を有し、時計、計算機、ＰＣ用モニター、ノートパソコンなどから航空用モニター、個人携帯用端末などに至るまで、多様な分野に適用されている。
【０００３】
このような液晶表示装置は大きく、画像を表示する液晶表示パネルと、液晶表示パネルを駆動する回路部とに分かれる。
ここで、液晶表示パネルは、薄膜トランジスタ(Thin  Film  Transistor:  ＴＦＴ)アレイが形成されたＴＦＴ基板と、カラーフィルターアレイが形成されたカラーフィルター基板(以下、ＣＦ基板とも略称)とを、互いに微小な間隔をおいて並べた後、これらの間に液晶を注入することによって形成される。
【０００４】
ＴＦＴ基板の表面には画素電極としてパターン化されたＩＴＯ電極が形成され、ＩＴＯ電極の表面上には配向膜をコーティング処理する。また、ＣＦ基板の表面には共通電極としてＩＴＯ電極が位置し、ＩＴＯ電極の表面上には同様に配向膜をコーティング処理する。これらＴＦＴ基板とＣＦ基板は、互いに配向膜が対向するように配置され、両基板の配向膜はいずれも液晶に接している。
【０００５】
なお、上記のように構成された液晶表示装置は、ガラス基板上に配線パターン又は薄膜トランジスタなどのスイッチング素子などを形成するアレイ工程、配向処理又はスペーサ(spacer)の配置及び互いに対向する基板間への液晶の封止を行うセル工程、及びドライバーＩＣの付着又はバックライトの装着などを行うモジュール工程によって製作される。
【０００６】
ここで、セル工程は、液晶配向を誘導するためのラビング工程を含み、基板の貼り合わせ、液晶の注入などのような一連の段階を経て実施される。なお、ラビング工程は、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の配向膜に対して、配向処理を行うために施される。
上記のような配向膜の配向処理方法としては、主にラビング布を用いて配向膜の表面をこする、いわゆるラビング方法が利用されている。
【０００７】
図１を参照すれば、ラビング布１０は通常、ステンレスからなるラビングローラー１の外周面に巻き付いており、ラビングローラー１を回転しながらラビング布１０を配向膜２の表面に接触させることによって配向膜２の表面をこすれば、配向膜２表面のラビング処理が施される。
【０００８】
なお、一般的にラビング布１０は、経糸と緯糸とからなる地布組織にパイル糸１１を植毛した形態で起毛工程によって製造される。また、ラビング布１０は、パイルの太さ及び地布に使用する糸の太さを変化させることによってパイルの密度が調整され、地布における切毛方法によってパイルの長さが決定される。
【０００９】
ここで、パイル糸１１に使用される繊維としては、レーヨン及びナイロンのような長繊維を用いたものと、綿のような短繊維を用いたものとが知られている。
しかし、パイル糸１１としてレーヨンフィラメントを使用した場合、耐磨耗性が不十分であるという問題がある。すなわち、レーヨンパイル糸を有するラビング布は、ラビング工程中にパイルが磨耗されて異物が発生しやすく、このようにして形成された異物は配向膜の表面に配向不良を引き起こすため、液晶表示装置の画面に表示むらのような不良を発生させる。
【００１０】
また、ラビング工程中に磨耗によって発生した異物はラビング布１０に残存しやすいが、異物が残存している状態で他の基板をラビングした場合には、配向膜２の表面に損傷を与え、液晶表示装置の画面に縦線のような不良を発生させる原因となる。
また、上記のようにして与えられた損傷は、液晶表示装置の画面が白く表示されるなどの不具合を引き起こす原因となる。さらに、耐磨耗性の少ないパイル糸を有するラビング布は、ラビング品質の均一性が低いため、液晶表示装置の画面表示むらなどの不良発生を防止するためには、頻繁に切り替える必要がある。
【００１１】
なお、パイルの耐磨耗性においては、パイル糸１１が綿からなるラビング布が、レーヨンからなるパイル糸よりも優れる。これは、綿、レーヨンはともにセルロース系繊維であるものの、綿の方がレーヨンより分子量が大きく、磨耗強度が高いためである。
【００１２】
しかし、綿は、天然繊維でありかつ短繊維であるため、紡績して使用しなければならず、また綿からなるパイル糸は、レーヨンやナイロンに比べて太い。また、綿からなるパイル糸は短繊維であるため、ラビング工程中に摩擦によって短繊維が脱落しやすい。
さらに、綿は天然繊維であるため、産地、生産時期などによって、繊維それ自体の品質にバラツキがあり、レーヨンやナイロンのような長繊維に比べて、縦線のような不良が発生しやすい。このように綿パイル糸からなるラビング布は、レーヨンパイル糸からなるラビング布に比べて耐久性は多少改善するが、ラビング工程中の摩擦による繊維脱落の発生可能性はかえって大きくなる。
【００１３】
なお、特許文献１は、アラミド(aramid)繊維を用いたラビング布を開示しており、パイル糸の耐磨耗性を改善できるとしているが、アラミド繊維は、結晶化度が高く引張強度が優れるものの、パイル糸の剪断強度が弱い。これにより、ラビング工程の際に、パイル糸が縦方向に割れてしまい、多量の小線維(fibril)脱落を引き起こして配向膜不良の原因となる。
【００１４】
また、特許文献２には、繊維型たんぱく質をラビング布として使用する方法が記載されているが、繊維型たんぱく質は絹及び羊毛などであるため、耐熱性が足りない。したがって、繊維型たんぱく質からなるラビング布は、ラビング工程で発生する摩擦熱によって容易に変形されてしまい、ラビング布として不適切である。
【特許文献１】特開平７-２７０７９８号公報
【特許文献２】特開平６-１９４６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は上述した問題を解決するためのもので、本発明の目的は、耐磨耗性及び配向均斉度が高く、配向規制力が大きい特性を有するラビング布を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、経糸及び緯糸で製織された地布組織と、地布組織に植毛され、綿繊維及びレーヨン繊維の複合繊維からなるパイル糸とを含んでなるラビング布を提供する。
【００１７】
パイル糸は、綿繊維とレーヨン繊維とを紡績段階で混合して紡績することにより製造されることを特徴とする。
【００１８】
ここで、パイル糸は、レーヨン繊維の長さが２０ｍｍ以上のものを使用して形成されることが望ましい。
より好ましくは、レーヨン繊維の長さは３２ｍｍ〜５４ｍｍである。
【００１９】
また、レーヨン繊維の混用率は、すべてのパイル糸に対して２５％〜７５％であることが好ましい。
【００２０】
なお、パイル糸は、綿繊維及びレーヨン繊維の複合短繊維を使用して、Ｖ字型に製織される。
【００２１】
他の一実施形態として本発明は、駆動装置により回転するラビングローラーと、ラビングローラーに巻き付いて液晶表示装置の配向膜をラビングするラビング布とを含んで構成されるラビング装置を提供し、ラビング布は、経糸及び緯糸で製織された地布組織と、地布組織に植毛され、綿繊維及びレーヨン繊維の複合繊維からなるパイル糸とを含んでなる。
【００２２】
上述した本発明のラビング布及びラビング装置によれば、基板のラビング工程においてパイル糸の結束力が向上し、微細なラビングが可能である。また、耐磨耗性及び配向均斉度が向上し、これによって優れた品質の液晶表示装置を製造できる。
【発明の効果】
【００２３】
上記のように綿繊維とレーヨン繊維とで構成されるパイル糸を有する本発明に係るラビング布、及びこれを有するラビング装置によれば、以下のような効果がある。
【００２４】
第一に、本発明に係るラビング布及びラビング装置によれば、パイル糸として使用される短繊維を綿−レーヨンの複合短繊維とすることによって、ラビング工程におけるパイル糸の結束力を高め、微細なラビングが可能である。また、耐磨耗性及び配向均斉度を向上させ、優れた品質の液晶表示装置を製造できる。
第二に、本発明によれば、ラビング布の切り替え周期が長くなるため、ラビング工程の生産性が向上し、ラビング布１枚当りの工程不良率が低下する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、上記目的を具体的に実現できる本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態を説明するにおいて、同一構成には同一名称及び同一符号を付け、その説明を省略する。
【００２６】
液晶表示装置のラビング工程に用いられるラビング布１００、１００ａはベルベット形態であって、経糸１１０と緯糸１２０とからなる地布組織にパイル糸１３０、１３０ａを植毛した形態で構成されている。経糸１１０及び緯糸１２０としては、その繊維素材に特に制限はないが、一般的にはパイル糸１３０、１３０ａと同じ地糸を使用する。ここで、経糸はラビング布の長さ方向の糸をいい、緯糸はラビング布の幅方向の糸をいう。
【００２７】
図２及び図３を参照すれば、一般的にラビング布１００、１００ａのためのベルベットの製織の際、パイル糸１３０、１３０ａの組織は、Ｖ字型の組織とＷ字型の組織とで織られる。
ここで、パイル糸１３０、１３０ａとして短繊維を使用した場合は、製織によってパイル糸の小線維が発生しやすいため、Ｖ字型組織に製織し、パイル糸として長繊維を使用した場合には、パイル糸の密度を高めることができ、またパイル脱落が少ないＷ字型組織に製織することが好ましい。
【００２８】
本発明において、パイル糸１３０、１３０ａとしては、天然繊維である綿繊維１３１とレーヨン繊維１３２とを混合して構成した綿−レーヨンの複合糸(混紡糸)を使用する。また、パイル糸は、経糸方向又は緯糸方向に傾くように構成される。
ここで、パイル糸１３０、１３０ａは、綿繊維と半合成繊維であるレーヨン繊維１３２とを紡績段階で混合紡績して製造したものである。図４には綿繊維１３１とレーヨン繊維１３２とを撚って製造したラビング布１００、１００ａが示されており、図５には上記のように構成されたパイル糸１３０、１３０ａの拡大断面図が示されている。
【００２９】
また、天然繊維である綿繊維１３１は、短繊維状態の長さを特に制限してはいないが、レーヨン繊維の場合には、３０ｍｍ以上の長さに切断したものを使用する。
レーヨン繊維１３２の長さは特に制限していないが、３２〜５４ｍｍ範囲のものを使用することが望ましい。これは、実験の結果、レーヨン繊維１３２の長さが短ければ、結束力の向上に支障をきたし、長ければ、紡績の際に均一な紡績が困難であったためである。
【００３０】
また、パイル糸１３０、１３０ａとして使用される綿−レーヨンの混合紡績糸の太さは、２０ｓ'(番数)以上のものを使用する。これは、パイル糸１３０、１３０ａが太すぎると、均一なラビングが困難であるためである。
【００３１】
なお、パイル糸１３０、１３０ａを構成するレーヨン繊維１３２の混用率にも特に制約はないが、すべてのパイル糸に対して２５％以上７５％以下であることが好ましい。
これは、実験の結果、パイル糸１３０、１３０ａを構成するレーヨン繊維１３２の混用率が、すべてのパイル糸に対して２５％以下である場合には、パイル糸の結束力と配向均斉度、配向規制力が多少低下し、レーヨン繊維の混用率が７５％を超える場合には、耐磨耗性が低下したためである。
【００３２】
本発明の一実施形態においては、ラビング布の製織のために短繊維をパイル糸として用いることによって、Ｖ字型組織を用いてラビング布を製織している。
【００３３】
また、経糸１１０及び緯糸１２０の構成においては、綿単独で構成された短繊維、あるいは綿−レーヨン複合で構成された短繊維を使用することができる。
【００３４】
地布組織の密度構成においては、パイルの配列方向と関連があるため、綿ラビング布の場合、緯糸密度が経糸密度よりも高く構成される。なお、本発明でのように綿−レーヨンの複合パイル糸１３０、１３０ａを使用する場合は、特に制限はないが、パイルの安定性の面で、緯糸密度の方を経糸密度よりも高くして製織している。
【００３５】
上記のように製織された地布は、剪毛工程を経て、太さ及び長さを均一に合わせる。また、このようにして準備された地布は、公知の精錬、樹脂工程を経て、パイルを配列させる。
より詳しくは、洗浄工程で地布に残存する油剤、糊剤などを除去した後、予備乾燥を行い、その後の地布を樹脂浸漬工程で樹脂を浸漬させて熱によって硬化させながら、ブラシ装置を用いてパイルを一定の方向に配列固定させる。
【００３６】
また、上記のように製造されたラビング布を円筒状のラビングローラーに巻き付いてラビング装置を構成し、ラビング装置の回転によって基板配向膜のラビングを行う。ここで、ラビングローラーは、モーターのような駆動装置によって回転するように構成される。
【００３７】
以下、本発明に係るラビング布の多様な実施形態、及び比較例を記載する。但し、後述する実施形態は本発明を例示しているだけであり、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。
【００３８】
[実施形態１]
経糸１１０及び緯糸１２０として綿繊維とレーヨン繊維との複合短繊維で構成された４０ｓ'の短繊維を使用し、パイル糸１３０、１３０ａとして綿繊維１３１とレーヨン繊維１３２との複合短繊維で構成された４０ｓ'を使用して、経糸密度４３本／ｉｎｃｈ、緯糸密度８１本／ｉｎｃｈとなるように、ベルベット製織機を使用して図２に示されるＶ字型に製織した。
【００３９】
ここで、パイル糸として使用されたレーヨン短繊維１３２の単位長さが５２ｍｍのものを使用し、紡績工程で図４及び図５に示される形態で複合して製造した。
また、パイル糸１３０、１３０ａ短繊維中のレーヨン短繊維の比率が２５％のものを使用した。上記のように製織されたラビング布の地布は、樹脂を浸漬した後、経糸方向に１０回、緯糸方向に５回の起毛処理を行い、１５０℃で３分間熱処理機で加熱処理した。
【００４０】
[実施形態２]
経糸１１０及び緯糸１２０として綿繊維とレーヨン繊維との複合短繊維で構成された４０ｓ'の短繊維を使用し、パイル糸１３０、１３０ａとして綿繊維とレーヨン繊維との複合短繊維で構成された４０ｓ'使用して、経糸密度４３本／ｉｎｃｈ、緯糸密度８１本／ｉｎｃｈとなるようにベルベット製織機を使用して図２に示されるＶ字型に製織した。
【００４１】
ここで、パイル糸１３０、１３０ａの形成のために使用されたレーヨン短繊維１３２の単位長さが５２ｍｍのものを使用し、パイル糸中のレーヨン短繊維１３２の比率が５０％のものを使用した。
また、上記のように製織されたラビング布地布は、樹脂を浸漬した後、経糸方向に１０回、緯糸方向に５回の起毛処理を行い、１５０℃で３分間熱処理機で加熱処理した。
【００４２】
[実施形態３]
経糸１１０及び緯糸１２０として綿繊維とレーヨン繊維との複合短繊維で構成された４０ｓ'の短繊維を使用し、パイル糸１３０、１３０ａとして綿繊維１３１とレーヨン繊維１３２との複合短繊維で構成された４０ｓ'を使用して、経糸密度４３本／ｉｎｃｈ、緯糸密度８１本／ｉｎｃｈとなるようにベルベット製織機を使用して図２に示されるＶ字型に製織した。
【００４３】
ここで、パイル糸１３０、１３０ａとして使用されたレーヨン短繊維１３２の単位長さが５２ｍｍのものを使用し、パイル糸中のレーヨン短繊維１３２の比率が７５％のものを使用した。
また、上記のように製織された地布は、樹脂を浸漬した後、経糸方向に１０回、緯糸方向に５回の起毛処理を行い、１５０℃で３分間熱処理機で加熱処理した。
【００４４】
[比較例１]
経糸１１０及び緯糸１２０として綿短繊維４０ｓ'を使用し、パイル糸として綿短繊維４０ｓ'を使用して、経糸密度４３本／ｉｎｃｈ、緯糸密度８１本／ｉｎｃｈとなるように公知のベルベット製織機を使用して図２に示されるＶ字型に製織した。
【００４５】
上記のように製織されたラビング布地布は、樹脂を浸漬した後、経糸方向に１０回、緯糸方向に５回の起毛処理を行い、１５０℃で３分間熱処理機で加熱処理した。
【００４６】
[比較例２]
経糸１１０として銅アンモニア(cuprammonium)の長繊維１２０デニールを使用し、緯糸１２０として銅アンモニアの長繊維７５デニールを使用して製織される地布組織に、パイル糸１３０、１３０ａとしてレーヨン長繊維１００デニールを使用して、経糸密度６０本／ｉｎｃｈ、緯糸密度１２２本／ｉｎｃｈとなるように、公知のベルベット製織機を使用して図３に示されるＷ字型に製織した。
【００４７】
上記のように製織された地布は、樹脂を浸漬した後、経糸方向に１０回、緯糸方向に５回の起毛処理を行い、１５０℃で３分間熱処理機で加熱処理した。
【００４８】
実施形態及び比較例について、以下のようにラビング布の特性を実験し、比較分析を行った。
表１に、ラビング布のラビング耐久性、配向均斉度、残留落毛のようなラビング布の特性を、実施形態と比較例に区分して示す。
* ラビング耐久性: ＩＰＳ方式の液晶表示装置を製造し、液晶表示装置の製造工程中のラビング工程において、配向膜の品質によるラビング布の切り替え周期を測定して、１０回の平均値で評価。(ラビング布の切り替え周期をガラス枚数で表示)
* 配向均斉度: ＩＰＳ方式の液晶表示装置を製造し、液晶表示装置の製造工程におけるラビング布による不良率を測定して、配向均斉度を評価。(ラビング布による不良率を算出してラビング工程の合格率で配向均斉度を評価)
* 残留落毛: ＩＰＳ方式の液晶表示装置を製造し、液晶表示装置の製造工程において、配向膜に残留する落毛の発生程度を測定。
【００４９】
【表１】
2009015278.tif 000003
【００５０】
上記の表から分かるように、本発明に係る実施形態によれば、比較例１及び２に比べて耐久性、配向均斉度、及び落毛の発生程度がいずれも均等に優れる。
【００５１】
上述した実施形態以外にも本発明の趣旨及び範疇内で他の実施形態として具体化できることは、当該技術分野における通常の知識を有する者にとって明らかである。
したがって、上述した実施形態は制限的なものではなく、例示的なものとしてみなされるべきであり、本発明は上述した詳細な説明に限定されるものではなく、添付する請求の範囲の範疇及びその同等範囲内で様々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】一般的なラビング装置を示した断面図である。
【図２】本発明に係るラビング布の一実施形態を示した斜視図である。
【図３】本発明に係るラビング布の他の実施形態を示した斜視図である。
【図４】本発明に係るラビング布のパイル糸を示した構成図である。
【図５】本発明に係るラビング布のパイル糸を示した断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  ラビングローラー
１００、１００ａ  ラビング布
１１０  経糸
１２０  緯糸
１３０、１３０ａ  パイル糸
１３１  綿繊維
１３２  レーヨン繊維
【図１】
2009015278.tif 000004
【図２】
2009015278.tif 000005
【図３】
2009015278.tif 000006
【図４】
2009015278.tif 000007
【図５】
2009015278.tif 000008