JPH0130130B2

JPH0130130B2 -

Info

Publication number: JPH0130130B2
Application number: JP9758079A
Authority: JP
Inventors: Bunkichi Nakamura
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1979-07-31
Publication date: 1989-06-16
Also published as: JPS5622409A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、携帯時計の表示部などに応用される
電界効果型液晶表示パネルに係り、更に詳しく
は、ネマチツク液晶の水平配向処理剤を有する液
晶表示パネルの製造方法に関するものである。ネマチツク液晶を用いた電界効果型表示パネル
としては種々の方式が提案されているが、その中
で、最も実用化の進んだ方式としては、２枚の透
明基板上で液晶分子の長軸を基板面に平行に、か
つ一定の方向に配列させ、それら２枚の基板での
配列方向を80゜〜90゜ずらすことにより、基板間の
液晶層の配列方向を連続的にねじらせた構造をと
らせた液晶セルを用いた表示装置（TN型表示を
略称する）である。該方式は低電圧で駆動し得る
為に、（２〜５ボルトAC）小型の電池１個で動作
させることが出来、かつ消費電力も少なくてすみ
（10^-6W／cm²程度）連続表示を可能ならしめ、腕
時計、工業計器、小型電卓、等々に実用化が著し
い。しかし、本方式の、液晶の長軸を基板面に平
行に、かつ一定方向に配列させる、いわいる、水
平配向処理においては、いまだ長期品質を充分満
足するまでに至つていない。従来、TN型表示パネルの水平配向処理として
は、透明基板（例えばガラス基板）と液晶両方に
親和する物質の単層膜を形成し、一定方向にこす
る（以後rubbingと記す）ことにより均一な分子
配列を得ている。親和する物質としては、たとえ
ばガラスの表面処理剤として、表−１の様なもの
が有効であつた。また、SiOを真空蒸着により斜
方蒸着して均一な分子配列を得ていた。しかし、
前者の表面処理剤＋rubbing処理では、処理条件
が厳密な為に、安定した水平配向処理を得るのに
困難があつた。特に処理雰囲気の温度、湿度に大
きく左右される為に取り扱いに細心の注意を要し
た。また、rubbing材においても材質に大きな制
約がある。また理論的にも、充分解明されるにい
たつていない。また、表−１に記載した表面処理
剤は、150〜200℃の範囲で分解してしまう為に、
長期品質を充分確保するまでにはいたつていな
い。高温（例えば110℃）によるパネル劣化加速
試験においても、150〜200Hrが平均寿命であつ
た。また後者のSiOの斜方蒸着による配向処理
は、バツチ処理の為に最産性に欠けるという欠点
を有する。また、基板が大型化した場合に処理が
不可能、或いは、SiO自体が物性的に不安定な為
に、この処理においても寿命の長期品質を充分確
保するまでにいたつていない。

【表】本発明は、以上の欠点を除き、最産性、長期品
質を充分満足する水平配向処理を提供するもので
ある。以下実施例を含めて詳細に本発明を説明する。４つの加水分解性基を有する有機シリコン、一
般式＝Si（OR）₄は加水分解して、Si（OH）₄を形成
しアルコール系、エステル系、フツ素系の溶媒に
溶解して安定に存在する。該溶液を透明電極を有
するガラス基板上に塗布し、溶媒乾燥し、シリコ
ンの加水分解皮膜を形成する。該皮膜を脱脂綿等
でrubbingして数Å〜数十Å程度の溝を一定方向
に形成し、500〜550℃で焼成することにより、
SiO₂皮膜とする。しかし該方法では透明電極上
の膜が、密着性に劣る点或いは、熱膨張係数の違
いにより、焼成時に破壊されてしまう。そのため
に、透明電極上では全く液晶分子の配向制御がな
されない。そこで、有機シリコンの処理液中に、
一般式Me（OR）₄（ここでMeはTi又はCe又はSn）
で表わされる加水分解性有機金属を添加すること
により、SiO₂膜を透明電極を有するガラス基板
上に形成することにより、密着性に優れ且つ焼成
時に破壊されることのないSiO膜が得られること
を見い出した。以下その作用について詳述する。一般的に、Si（OR）₄を加水分解する場合は、酸
または塩基を加えるか、強制的に熱を加えて加水
分解を促進させるのが普通である。これに対し、本願発明では、有機シリコンに加
水分解性有機金属、具体的にはTi（OR）₄又はCe
（OR）₄又はSn（OR）₄を昆合することにより、Ti、
Ce、Snのイオンが存在するが、有機シリコンの
加水分解を阻害するものではない。よつて、有機シリコンと前述の有機金属との混
合溶液中では、Si（OR）₄は加水分解して、Si
（OH）₄が形成されている。そして、この溶液が
ガラス基板上に塗布され、塗布された全表面上に
おいてSi（OH）₄のOH基が均一且つ緻密に透明電
極とガラス基板とに結びついているので、これを
加熱処理しても透明電極及びガラス基板と加水分
解生成物との密着性は何等阻害されず、依然とし
て優れた密着性を有するものである。また、加水
分解する際に酸や塩基を使用していないので、透
明電極及びガラス基板を損傷することも全くない
という相乗効果も有している。さらに、SiO₂中にTi、Ce、Snの金属酸化物が
入ることにより、結晶も緻密になり、硬くて強い
被膜となる。実施例１テトラメトキシシラン｛Si（OCH₃）₄｝をメタ
ノールに10％溶解し、テトラオクチルチタン
｛Ti（OC₃H₁₇）₄｝を３％添加する。該溶液を透明
電極の形成されたガラス板上に塗布する。塗布方
法としては、スピンナー法、浸漬等速引き上げ
法、吹き付け法、ロールコータ等の塗布処理が可
能である。塗布したガラス板を120℃〜150℃の恒
温槽で充分乾燥する。次に脱脂綿で数回rubbing
して、更に、500℃で30分焼成した。該処理ガラ
スをエポキン系接着剤或いは低融点ガラスでセル
化して、液晶を注入した結果、透明電極上におい
ても充分な配向制御が確認された。更に、110℃
のパネル劣化加速試験においても、従来より優れ
た密着性が得られた。実施例２テトラエトキシシラン｛Si（OC₂H₅）₄｝をエタ
ノールに13％溶解し、テトラブトキシセリウム
｛Ce（OC₄H₉）₄｝を1.5％添加する。該溶液を透明
電極の形成されたガラス板上に塗布する。塗布し
たガラス板を120℃〜150℃の恒温槽で充分乾燥す
る。次に脱脂綿で数回rubbingして、更に500℃
で30分焼成した。該処理ガラスをエポキシ系接着
剤、或いは低融点ガラスでセル化して、液晶注入
した結果、透明電極上においても充分な配向制御
が確認された。更に110℃のパネル劣化加速試験
においても、従来より優れた密着性が得られた。実施例３テトラブトキシシラン｛Si（OC₄H₉）₄｝をイソ
プロピルアルコールに15％溶解し、テトラブトキ
スズ｛Sn（OC₄H₉）₄｝を５％添加する。該溶液を
透明電極の形成されたガラス板上に塗布する。塗
布したガラス板を120℃〜150℃の恒温槽で充分乾
燥する。次に脱脂綿で数回rubbingして、更に
550℃で30分焼成した。該処理ガラスをエポキン
系接着剤、或いは低融点ガラスでセル化して液晶
注入した結果、透明電極上においても充分な配向
制御が確認された。更に110℃のパネル劣化加速
試験においても、従来より優れた密着性が得られ
た。以上の通り、本発明によれば、Si（OH）₄とMe
（OR）₄（但しMeはTi、Ce、Snを表わす。）との混
合溶液を用いて透明電極を有するガラス基板上に
塗布して、所定の乾燥など焼成することにより、
Me（OR）₄とあいまつた働きをして、混合溶液中
にSi（OH）₄を生成させるので、これが透明電極及
びガラスと極めて緻密に結びついているので、こ
れを乾燥、焼成したものは極めて優れた密着性を
有する。さらに、SiO₂中にTi、Ce、Snの金属酸化膜が
入るので、結晶も緻密となり、硬くて強い被膜を
形成することができる。また、ラビング処理の前に、120℃〜150℃にて
乾燥するのは、この温度範囲で形成される被膜は
やわらかくラビング処理により液晶分子を配向す
る配向溝がムラなく均一に形成でき、しかる後
500〜550℃にて加熱することにより、前記被膜が
完全にガラス化するため、前記溝が極めて安定し
た配向膜が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】１４つの加水分解基を有する有機シリコンSi
（OR）₄〔ただしSiはシリコン元素、Ｏは酸素元素、
Ｒはアルキル基〕と、一般式Me（OR）₄〔ただし
MeはTi又はCe又はSn、Ｏは酸素元素、Ｒはアル
キル基〕で表わせる加水分解性有機金属の溶液混合体を、
透明電極を有するガラス基板上に、塗布し、120
度Ｃ〜150度Ｃにて乾燥し、その表面をラビング
処理した後、500度Ｃ〜550度Ｃにて加熱焼成し無
機化したことを特徴とする液晶パネルの製造方
法。