JPH07201486A - 静電気除去方法および静電気除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高電圧を用いる必要が無く、コロナ放電に伴
うオゾンが発生せず、微粒子の発生が無い静電気除去方
法及び静電気除去装置を提供する。 【構成】 電子装置を構成する絶縁物部材を５０℃以上
に加熱された雰囲気に保持することを特徴とする。さら
に効果的には、絶縁物部材に風速１ｍ／秒以上の５０℃
以上に加熱された気体を吹き付けることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶素子に用い
られる絶縁性の基板に発生した静電気を除去する方法お
よびそのための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電気の対策として、適宜アース
を取ることや導電性の材料を用いること等が行われてき
た。しかし、絶縁物部材を用いざるを得ない場合には、
この手の対策は不可能であり、電離した空気を対象物に
吹き付けるエアーイオナイザーが多用されていた。この
エアーイオナイザーは、先尖電極に高電圧を印加し、コ
ロナ放電を発生させ、空気中の気体分子を電離し、イオ
ン化するものであり、高電圧の印加方法により、直流型
やパルス型等が用いられている。これらの装置では、人
体に気流が当たり寒く感じることを防ぐために、気体を
４０℃程度まで加熱する徐熱機構が備えられている場合
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらのエアーイオナ
イザーでは、その駆動原理から高電圧を用いる必要があ
り、漏電や不用意な電撃を防止するための特別の工夫が
不可欠であった。また、コロナ放電に伴い、オゾンが発
生するため、発生したオゾンを除去する装置が不可欠で
あった。このため、高価な装置となっていた。さらに、
先尖電極に微粒子が付着する。この付着した微粒子が脱
落・飛散し対象物を汚染する問題があった。

【０００４】また、直流型やパルス型の除電方法・装置
では、発生させる正負のイオンの生成量がアンバランス
であったり、対象物の帯電量や極性との整合性が悪い
と、かえって帯電量を増やしてしまうため、対象物に帯
電している静電気を正しく除去することが非常に困難で
あった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の静電気除去方法は、電子装置を構成する少
なくとも一部が絶縁性である絶縁物部材の表面の静電気
を除去するに際して、前記絶縁物部材を５０℃以上に加
熱された雰囲気に保持することを特徴とする（請求項
１）。また、上記方法で絶縁物部材に風速１ｍ／秒以上
の５０℃以上に加熱された気体を吹き付けることを特徴
とする（請求項２）。また、上記静電気除去方法を液晶
素子の除電に適用することを特徴とする（請求項３）。
さらにまた、上記静電気除去方法を一部に電極が形成さ
れた基板の除電に適用することを特徴とする（請求項
４）。

【０００６】また、上記課題を解決するために、本発明
の静電気除去装置は、電子装置を構成する少なくとも一
部が絶縁物である絶縁物部材の表面の静電気を除去する
装置であって、気体を５０℃以上に加熱する気体加熱機
構と、前記気体を風速１ｍ／秒以上の気流にし前記気体
を前記絶縁物部材に吹き付ける送風機構とを有すること
を特徴とする（請求項５）。また、上記装置で上記気体
を清浄化する除塵機構を有することを特徴とする（請求
項６）。さらにまた、上記絶縁物部材が液晶素子または
液晶素子を構成する少なくとも一部が絶縁性である基板
であり、前記絶縁物部材を保持または搬送する保持機構
を有することを特徴とする（請求項７）。

【０００７】

【作用】絶縁物部材を５０℃以上に加熱された雰囲気に
保持することにより、この絶縁物部材表面の静電気に起
因する表面電位が低下する。この除電源理の詳細は不明
であるが、雰囲気温度が上がることによる、除電対象物
である絶縁物部材および雰囲気気体の抵抗値の低下、雰
囲気気体の誘電率の上昇、気体分子のブラウン運動の活
性化等による作用であろうと考察している。

【０００８】このとき、風速１ｍ／秒以上の５０℃以上
に加熱された気体を吹き付けると、さらに効果的に除電
される。加熱しない風だけを用いたのでは、除電効果が
得られない。このことは、上記作用により絶縁物部材か
らその極近傍の気体に放電された電荷が、風速１ｍ／秒
以上の気流により拡散され、絶縁物部材表面に常に新鮮
な気体が供給されるため効果的に除電されるためと考え
られる。

【０００９】またその駆動原理より、オゾンの発生が無
くなると同時に、微粒子の発生が皆無となる。上記静電
気除去方法は、ガラス基板や偏光板等の絶縁物部材を多
用しており、その製造過程で静電気が帯電しやすい液晶
素子の除電方法として最適に作用する。また、薄膜トラ
ンジスタを絶縁物基板表面に形成したような、各種電極
が形成された基板の除電方法としても最適に作用する。

【００１０】上記静電気除去装置を用いると、加熱され
た気体が絶縁物部材に確実に吹き付けられるため、絶縁
物部材の静電気の帯電を確実に除電することができる。
また、さらに除塵機構を有する上記静電気除去装置を用
いると、清浄な気体が除電対象物である絶縁物部材に吹
き付けられるため、除電対象物である絶縁物部材を汚染
することがなくなる。このため、あらゆる除電対象物に
対して汚染を気にする事なく本装置を用いることができ
る。また、例えば表面を清浄に保つ必要があり、薄膜ト
ランジスタが多数絶縁物基板表面に形成されたアクティ
ブマトリックス液晶素子の薄膜トランジスタ基板や、確
実に基板に密着されることが要求され特に汚染されるこ
とを嫌う偏光板等の除電に、この装置は特に有効とな
る。この際、液晶素子や液晶素子を構成する基板等に代
表される絶縁物部材を、搬送しながら除電処理すること
が可能となる。また絶縁物部材を、上記装置内に格納保
管しながら除電処理することが可能となる。

【００１１】さらに、全くオゾンの発生がなく、微粒子
の発生も皆無となる。

【００１２】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明がこれら実施例に限定されることはな
い。 （実施例１）図１は、本発明の実施例を示す概念図であ
る。１０ｃｍ角で厚みが１ｍｍであるガラス製の基板３
３（コーニング社製＃７０５９）を、断熱壁１８内に保
存した。基板３３は本発明の効果がより顕著に確認でき
るように、あらかじめ表面を２ｋＶに帯電しておき、保
持機構１５により倒れたり互いに接触しないように保持
した。そして、断熱壁１８内は、気体加熱機構１１によ
り、温度を５０℃に保持した。このとき断熱壁１８内部
の湿度は約５０％ＲＨであり、空気の流れは自然対流が
有るのみであった。

【００１３】この様な構成で、基板３３表面の表面電位
の経時変化を測定した。なお、表面電位の測定は、トレ
ック社製Ｍｏｄｅｌ３４４を用いて行った。その結果
を、図１０に実線で示した。縦軸は基板３３表面の表面
電位を、横軸は保持した時間を示した。図１０には、比
較例として、同様に２ｋＶに帯電させた後、実験室内
（２３℃・５０％ＲＨ）に静置したガラス製の基板の表
面電位の経時変化を破線で示した。さらに断熱壁１８内
部の温度だけを７０℃（５０％ＲＨ）として保持処理し
たガラス製の基板３３の表面電位の経時変化を一点鎖線
で示した。

【００１４】図１０より明らかなように、２３℃の雰囲
気内に保持したのではほとんど除電がされていないのに
対して、５０℃の雰囲気に保持した場合には、１０分間
の保持時間で、２ｋＶであった表面電位が６００Ｖまで
減少した。除電効果は雰囲気温度が高いほど顕著で、７
０℃の雰囲気に保持した場合には、１０分間の保持によ
り表面電位は１００Ｖまで減少した。また、雰囲気温度
が高い方が、表面電位の収束値（保持していても表面電
位がほとんど減少しなくなる値）が低くなることが確認
された。また図１１に、本装置を用い、除電処理温度を
種々変化させた際の、１０分後の表面電位を示した。図
１１より、温度と１０分後の表面電位とは必ずしも比例
関係にはなく、表面電位として一般的に安全なレベルで
ある６００Ｖ以下とするためには、５０℃以上の雰囲気
に保持することが効果的であることが確かめられた。こ
の表面電位の経時変化は、図９に例示した、表面に薄膜
トランジスタ３４や電極３２が形成された基板３３であ
っても、同様の傾向であった。また、図８に例示した、
表面に電極３２が形成された、２枚の絶縁性の基板を組
み合わせた液晶素子３１においても同様であった。

【００１５】（実施例２）本実施例が上記実施例１と異
なる点は、ガラス製の基板３３に、風速１ｍ／秒の５０
℃に加熱された空気を吹き付けたことである。まず除電
処理に用いた静電気除去装置２０に付いて図２を用いて
説明する。図２で、前記実施例と同じ部位には同じ符号
を付して説明を省略した。図２において符号１２は空気
を圧送するための送風機構、符号１３は空気中の浮遊塵
を除去するための除塵機構、符号１６は断熱壁１８の外
部から空気を取り入れるための外部吸気口、符号２１は
断熱壁１８内部の空気を取り入れるための内部吸気口、
符号１７は基板３３に加熱された気流を吹き付けるため
の吹き出し口、さらに符号１９は内部の空気と外部の空
気とを適宜選択するための吸気制御弁である。

【００１６】この様な構成の静電気除去装置２０内に、
前記実施例１と同様に、２ｋＶに帯電させたガラス製の
基板３３を設置した。このガラス製の基板３３に、外部
吸気口１６または内部吸気口２１から吸い込まれた空気
を、吸気制御弁１９により適宜混合し、気体加熱機構１
１により５０℃に加熱し、さらに送風機構１２により、
風速１ｍ／秒に加速して、除塵機構１３により空気中の
浮遊塵を除去して、吹き出し口１７より吹き付けた。風
速１ｍ／秒の５０℃に加熱された空気を吹き付けて、基
板３３の表面電位の経時変化を測定した。この結果を図
１２に実線で示した。図１２には、図１０と同様に比較
例として、２ｋＶに帯電させた後、実験室内（２３℃・
５０％ＲＨ）に静置し、このガラス製の基板３３に、風
速１ｍ／秒の室温の空気を吹き付けて、表面電位の経時
変化を測定し、破線で示した。さらに断熱壁１８内部の
温度だけを７０℃（５０％ＲＨ）として保持処理したガ
ラス製の基板３３の表面電位の経時変化を一点鎖線で示
した。

【００１７】図１２より明らかなように、２３℃・１ｍ
／秒の気流雰囲気内に保持したのではほとんど除電がさ
れていないのに対して、５０℃・１ｍ／秒の気流雰囲気
に保持した場合には、１０分間の保持時間で、２ｋＶで
あった表面電位が５００Ｖまで減少した。除電効果は雰
囲気温度が高いほど顕著で、７０℃・１ｍ／秒の気流雰
囲気に保持した場合には、１０分間の保持により表面電
位は１００Ｖまで減少した。また図１２と図１０とを比
較すると、１０分間後の表面電位および表面電位の収束
値とも同じ温度条件であれば１ｍ／秒の気流があった方
が除電効果が高いことが確認された。また図１３に、本
装置を用い、除電処理温度を５０℃に固定し、吹き付け
る空気の流速を種々変化させた際の、１０分後の表面電
位を示した。図１３より空気の流速を１ｍ／秒以上とす
ることが表面電位の除電に効果的であることが確かめら
れた。

【００１８】この表面電位の経時変化は前記実施例１と
同様に、図９に例示した、表面に薄膜トランジスタ３４
や電極３２が形成された基板３３であっても、同様の傾
向であった。また、図８に例示した、表面に電極３２が
形成された、２枚の絶縁性の基板を組み合わせた液晶素
子３１においても同様であった。本実施例では、ＨＥＰ
Ａフィルターよりなる除塵機構１３を用いたため、空気
中の浮遊塵を効果的に除去することが出来た。このた
め、図９に例示したような、表面を清浄に保つ必要があ
り、薄膜トランジスタ３４が多数絶縁物の基板表面に形
成されたアクティブマトリックス液晶素子の基板３３
に、基板３３の汚染を心配すること無く本装置を用いる
ことができた。なお、除電能力はこの除塵機構１３の有
無により影響を受けるものではなかった。

【００１９】（実施例３）本実施例が上記実施例２と異
なる点は、ガラス製の基板３３に吹き付ける空気を電離
した空気としたことである。まず除電処理に用いた静電
気除去装置２０に付いて図３を用いて説明する。図３
で、前記実施例と同じ部位には同じ符号を付して説明を
省略した。図３において符号１４は加熱圧送された空気
を電離するための気体電離機構（エアーイオナイザー除
電装置）である。

【００２０】この様な構成の静電気除去装置２０内に、
前記実施例２と同様に、２ｋＶに帯電させたガラス製の
基板３３を設置し、このガラス製の基板３３に、風速１
ｍ／秒の５０℃に加熱され、さらに従来技術で示したエ
アーイオナイザー除電装置を用いた気体電離機構１４に
より電離された空気を吹き出し口１７より吹き付けて、
表面電位の経時変化を測定した。この結果を図１４に示
した。１０分間の保持時間で、２ｋＶであった表面電位
が２００Ｖまで減少した。

【００２１】この表面電位の経時変化は前記実施例１と
同様に、図９に例示した、表面に薄膜トランジスタ３４
や電極３２が形成された基板３３であっても、同様の傾
向であった。また、図８に例示した、表面に電極３２が
形成された、２枚の絶縁性の基板を組み合わせた液晶素
子３１においても同様であった。ただし、本実施例で除
塵機構１３を用い無い場合には、基板３３の表面が汚染
されないように充分注意する必要がある。

【００２２】（実施例４）本実施例が前記実施例２と異
なる点は、断熱壁１８を用いなかった点である。図４に
概念図を示した静電気除去装置２０で、外部吸気口１６
から取り込んだ空気は、気体加熱機構１１により５０℃
に加熱され、さらに送風機構１２により、風速１ｍ／秒
に加速され、吹き出し口１７よりガラス製の基板３３に
吹き付けられた。基板３３は、前記実施例２と同様にあ
らかじめ２ｋＶに帯電されていた。

【００２３】本静電気除去装置２０を用いて、風速１ｍ
／秒の５０℃に加熱された空気を吹き付けて、基板３３
の表面電位の経時変化を測定した。この結果を図１５に
実線で示した。図１５には、図１０と同様に比較例とし
て、２ｋＶに帯電させた後、実験室内（２３℃・５０％
ＲＨ）に静置し、このガラス製の基板３３に、風速１ｍ
／秒の室温の空気を吹き付けて、表面電位の経時変化を
測定し、破線で示した。

【００２４】図１５より、明らかなように、５０℃・１
ｍ／秒の気流の空気を吹き付けることにより、１０分間
の処理時間で、２ｋＶであった表面電位が５００Ｖまで
減少した。これに対し、２３℃・１ｍ／秒の気流の空気
を吹き付けたのではほとんど除電がされなかった。本実
施例でも５０℃・１ｍ／秒の気流の空気を吹き付けるこ
とにより、短時間に表面電位の収束値に達することが確
認された。また図１６に、本装置を用い、除電処理温度
を種々変化させた際の、１０分後の表面電位を示した。
この結果、表面電位を６００Ｖ以下とするためには、５
０℃以上の空気を吹き付けることが効果的であることが
確かめられた。図１６より、本実施例でも吹き付ける気
体の温度と１０分後の表面電位とは必ずしも比例関係に
はなく、５０℃以上・１ｍ／秒の気流の空気を吹き付け
ることが効果的であることが確認された。この表面電位
の経時変化は前記実施例２と同様に、図９に例示した、
表面に薄膜トランジスタ３４や電極３２が形成された基
板３３であっても、同様の傾向であった。また、図８に
例示した、表面に電極３２が形成された、２枚の絶縁性
の基板を組み合わせた液晶素子３１においても同様であ
った。また図５に示したように、気体加熱機構１１と送
風機構１２の配置を逆にしたとしても、得られる除電効
果に差異は認められなかった。

【００２５】（実施例５）本実施例が前記実施例３と異
なる点は、断熱壁１８を用いなかった点である。図６に
概念図を示した静電気除去装置２０で、ガラス製の基板
３３に、外部吸気口１６から取り込んだ空気は、気体加
熱機構１１および送風機構１２により、風速１ｍ／秒の
５０℃に加熱され、さらにエアーイオナイザー除電装置
を用いた気体電離機構１４により電離された空気を吹き
出し口１７より吹き付けて、表面電位の経時変化を測定
した。この結果を図１７に示した。１０分間の保持時間
で、２ｋＶであった表面電位が効果的に除電され２００
Ｖまで減少した。この表面電位の経時変化は前記実施例
１と同様に、図９に例示した、表面に薄膜トランジスタ
３４や電極３２が形成された基板３３であっても、同様
の傾向であった。また、図８に例示した、表面に電極３
２が形成された、２枚の絶縁性の基板を組み合わせた液
晶素子３１においても同様であった。ただし、本実施例
では、基板３３の表面が汚染されないように充分注意す
る必要がある。

【００２６】（実施例６）本実施例が上記実施例５と異
なる点は、図７に概念図を示した、保持機構１５を有す
る静電気除去装置を用いて、ガラス製の基板３３を移動
させながら除電したことである。本実施例においては、
図１７に示した実施例５と同様の効果が得られる上、保
持機構をエンドレスベルトまたはターンテーブルにする
ことにより、流れ作業でガラス製の基板３３の除電が行
え、非常に能率的であった。

【００２７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
静電気除去方法では、高電圧を用いる必要がなく、漏電
や不用意な電撃を防止するための特別の工夫が不要とな
る。また、コロナ放電に伴う、オゾンの発生が皆無とな
るためオゾンを除去する装置が不要となる。さらに放電
現象に起因して放電電極に微粒子が付着することが皆無
になり、微粒子が脱落・飛散し対象物を汚染する問題が
無くなる。さらには、対象物の帯電量や極性との整合性
を考慮する必要がなく、常に安定して除電することが可
能となる。

【００２８】また、本発明による静電気除去装置では、
安価に上記静電気除去方法を確実に実施することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す概念図である。

【図２】本発明の実施例を示す概念図である。

【図３】本発明の実施例を示す概念図である。

【図４】本発明の実施例を示す概念図である。

【図５】本発明の実施例を示す概念図である。

【図６】本発明の実施例を示す概念図である。

【図７】本発明の実施例を示す概念図である。

【図８】液晶素子の斜視図である。

【図９】表面に薄膜トランジスタが形成された基板の概
念図である。

【図１０】基板表面の表面電位の経時変化を示す図であ
る。

【図１１】基板表面の表面電位と除電処理温度との関係
を示す図である。

【図１２】基板表面の表面電位の経時変化を示す図であ
る。

【図１３】基板表面の表面電位と空気圧送速度との関係
を示す図である。

【図１４】基板表面の表面電位の経時変化を示す図であ
る。

【図１５】基板表面の表面電位の経時変化を示す図であ
る。

【図１６】基板表面の表面電位と除電処理温度との関係
を示す図である。

【図１７】基板表面の表面電位の経時変化を示す図であ
る。

【符号の説明】

１１ 気体加熱機構 １２ 送風機構 １３ 除塵機構 １４ 気体電離機構 １５ 保持機構 １６ 外部吸気口 １７ 吹き出し口 １８ 断熱壁 １９ 吸気制御弁 ２０ 静電気除去装置 ２１ 内部吸気口 ３１ 液晶素子 ３２ 電極 ３３ 基板 ３４ 薄膜トランジスタ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子装置を構成する少なくとも一部が絶
   縁性である絶縁物部材の表面の静電気を除去する方法で
   あって、前記絶縁物部材を５０℃以上に加熱された雰囲
   気に保持することを特徴とする静電気除去方法。
2. 【請求項２】 電子装置を構成する少なくとも一部が絶
   縁性である絶縁物部材の表面の静電気を除去する方法で
   あって、前記絶縁物部材に風速１ｍ／秒以上の５０℃以
   上に加熱された気体を吹き付けることを特徴とする静電
   気除去方法。
3. 【請求項３】 前記電子装置は、液晶素子であることを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の静電気除去
   方法。
4. 【請求項４】 前記絶縁物部材は、一部に電極が形成さ
   れた基板であることを特徴とする請求項１ないし請求項
   ３のいずれかに記載の静電気除去方法。
5. 【請求項５】 電子装置を構成する少なくとも一部が絶
   縁物である絶縁物部材の表面の静電気を除去する装置で
   あって、気体を５０℃以上に加熱する気体加熱機構と、
   前記気体を風速１ｍ／秒以上の気流にし前記気体を前記
   絶縁物部材に吹き付ける送風機構とを有することを特徴
   とする静電気除去装置。
6. 【請求項６】 前記気体を清浄化する除塵機構を有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の静電気除去装置。
7. 【請求項７】 前記絶縁物部材が液晶素子または液晶素
   子を構成する少なくとも一部が絶縁性である基板であ
   り、前記絶縁物部材を保持または搬送する保持機構を有
   することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の
   静電気除去装置。