JPH0255332A - 液晶配向方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液晶配向方法に関し特に高画質液晶デイスプ
レーに適した液晶配向方法に関するものである。

従来の技術 液晶表示素子は、一般に２枚の透明基板と前記透明基板
に挟持された液晶と前記透明基板上に形成された透明電
極あるいは駆動素子とさらに前記透明電極あるいは駆動
素子上に形成された配向膜を主な構成要素としている。

従来の液晶表示素子は主にネマティック液晶を用い、Ｔ
Ｎ（ＴＷｌｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｌｃ　）方式によって
画像表示をおこなっている。

この場合ネマティック液晶の分子長軸方向は平均的には
電界無印加時には基板と平行で配向膜によって規制され
る方向へ向いている。配向膜としてはポリイミド薄膜を
一方向にラビングしたものがもちいられてきた。

また最近はＴＮ液晶にはない高速応答性およびメモリー
性を特徴とする強誘電液晶表示素子がＮ。

Ａ、クラーク（Ｎ　、Ａ　、Ｃ１ａｒｋ）とＳ、　　Ｔ
、　　ラガウォール（Ｓ　、Ｔ　、　Ｌａｇｅｒｗａ　
ｌ　ｌ　）らによって米国特許第４３ｆｔ７９２４号明
細書で提案されているが、この強誘電液晶の配向はＴＮ
液晶を配向させる場合よりも困難である。すなわち表示
素子はパネル全面にわたる均一なモノドメインを必要と
するが、強誘電性を示す液晶相（主にスメクティックＣ
相）はネマティック相に比べより結晶に近いため転位や
回位等の構造欠陥を起こしやすい。従って均一モノドメ
インを得るのが困難であり現在は均一配向の実現にむけ
て多くの研究開発がなされている。

発明が解決しようとする課題 本発明における課題は、液晶の配向を表示素子全面にわ
たって均一にすることである。

課題を解決するための手段 液晶に接する側の少なくとも一方の表面に、水酸基を有
する薄膜を作成する工程と、液晶物質のコアの部分を有
する化合物と表面水酸基とを反応させる工程をもちいて
液晶を配向させる。

作用 液晶の配向は配向膜表面の分子と配向膜に接する液晶間
での相互作用によって実現されると思われる。本発明で
は基体の種類にかかわらず液晶と接する表面に液晶物質
のコアの部分を結合させるため、その高分子フィルム表
面が液晶分子と密接な相互作用をするようになり液晶が
配向すると思われる。

実施例 本発明の液晶配向方法は、液晶を挟持してなる液晶表示
素子で基板表面の配向処理を必要とする液晶表示素子に
適用できる。すなわちネマティック液晶を用いたＴＮ液
晶表示素子、ネマティック液晶またはコレステリック液
晶と染料を用いたＧＨ液晶表示素子、カイラル成分を含
んだネマティック液晶を用いたＳＢＥ液晶表示素子、カ
イラルスメクティックＣ液晶を用いた強誘電液晶表示素
子等、初期配列として基板に平行に液晶を配向させる方
式の素子であればどのような種類の液晶表示素子に対し
ても適用できるが、均一配向制御が困難な強誘電液晶表
示素子について最も効果をあられす。

図は本発明の液晶配向方法の一実施例のプロセスを示す
図である。以下本発明の液晶配向方法を図により説明す
る。

１は透明基板、２は水酸基ををする薄膜、３は液晶のコ
アの部分の薄膜である。本発明において透明基板１はガ
ラス、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート
樹脂等透明なものであれば特に制限はない。

まず図の（Ａ）に示すように透明基板１上に水酸基を有
する薄膜２を作成する。水酸基を有する薄膜２はポリビ
ニルアルコール、プラズマ処理した透明高分子膜、５１
０２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｌＯ２、ＩＴＯ等の金属酸化物膜
および金属アルコレートを用いて作成した薄膜等種々の
薄膜を利用できるが、ポリビニルアルコールがその水酸
基の反応性が高く、好ましい。

次に図（Ｂ）に示すようにこの水酸基を有する薄膜２を
液晶のコアの部分を有する化合物と反応させ、液晶のコ
アの部分の薄膜３を作成する。液晶のコアの部分とは、
液晶の分子構造中、アルキル鎖ないしアルコキシ鎖より
なる末端基を除いた環状基および中央基の部分のかなり
の程度の剛直性を持つ部分を指す。たとえば以下に示す
構造が液晶のコアの部分である。

ｍ、ｎ＝ｏ、１．ただしｍ＋ｎ≠０ ｍ、ｎ＝ｏ、１．ただしｍ＋ｎ≠０ ｎ＝１．２ ｍ＝１．２、　　ｎ＝１．２ ただし、ｍ＋ｎ≠０ ｍ＝ｏ、１．　　　ｎ＝１，２ 無論、配向膜として用いる液晶のコアの部分は実際に液
晶表示素子に封入している液晶と異なるものであっても
構わない。また水酸基を有する薄膜と液晶のコアの部分
を有する化合物との反応の形式はどのようなものでもか
まわない。すなわちエステル化反応、エーテル化反応、
アセタール化反応など多くの反応をもちいることができ
る。

最後に図（Ｃ）に示すように（Ａ）、　（Ｂ）で処理を
おこなった面を液晶４と接触させるが、この工程に関し
ては処理をおこなった面を向かい合わせて適当な間隔を
とって挟持した透明基板１間に毛細管現象を利用して液
晶を注入する方法、透明基板１の処理面に液晶４を印刷
したのちこの透明基板１を貼り合わせる方法など公知の
方法を利用できる。

以下に具体的な実施例で説明する。

実施例１〜５ 厚さ１．ｌｍｍ−辺５０ｍｍのコーニング社製！７０５
９タイプガラス基板上にピッチ１００μｍで幅６２．５
μｍのストライプ状電極をＩＴＯをスパッタすることに
よって得た。この基板上に付着している不純物をアセト
ンを溶媒として洗浄した。つづいてイオン交換処理を施
した蒸留水で基板を洗浄した。つづいて酸素プラズマ処
理装置で基板上の有機物を除去した。

次にポリビニルアルコール（９１クラレ’１ＰＶＡ１１
７）の２．５％水溶液を基板上にスピンコードして０．
１μｍのポリビニルアルコ、−ル薄膜を作成した。

さらに以下に示す処理液を７０℃に加熱した溶液中にポ
リビニルアルコール薄膜を有する薄膜を３０分浸せきし
実施例１の液晶のコアの部分の薄膜を作成した。

処理液組成 Ｐ−フェニルベンズアルデヒド　　５ｇ硫酸　　　　　
　　　　　　　　１ｇ エタノール　　　　　　　　　１００ｇ以下処理液中の
アルデヒドを第１表に示すようにかえて実施例１〜５の
液晶のコアの部分の薄膜を作成した。

第　　１　　表 実施例６〜１０ 実施例１〜５と同様のＩＴＯパターンを有する基板をも
ちいて以下の処理をおこなった。

ポリビニルアルコール（９１クラレ製ＰＶＡ１１７）の
２．５％水溶液を基板上にスピンコードして０．１　μ
ｍのポリビニルアルコール薄膜を作成した。

さらに以下に示す処理液を５０℃に加熱した溶液中にポ
リビニルアルコール薄膜を有する薄膜を１時間浸せきし
液晶のコアの部分の薄膜を作成し処理液組成 ４−ビフェニルカルボニルクロリド　１０ｇジメチルホ
ルムアミド　　　　　　１００ｇピリジン　　　　　　
　　　　　　５ｇ以下処理液中の酸クロライドを第２表
に示すようにかえて実施例６〜１０の液晶のコアの部分
の薄膜を作成した。

第　　２　　表 なった。

このラビング処理した一対の基板を上下のラビング方向
が平行になるように重ねあわせ、チッソ和製強誘電液晶
ＣＳ　−１０１４を加熱して等方相とし、減圧下で基板
間に注入し、実施例の液晶表示セルを作成した。

比較例１〜３ 実施例１〜１０と同様の基板を用い、第３表に示す材料
を基板上に作成した。　　この基板をもちいて実施例１
〜１０と同様にして比較例液晶表示セルを作成した。

第３表 以上のように処理した基板に対して、ナイロン不織布を
一定方向にこすってラビング処理をおこ日　　７で　　
ｍ　　：　　・ 以上の実施例および比較例で作成した液晶表示素子につ
いてクロスニコル下で観察しながら上下の電極間に±Ｉ
ＱＶの矩形波パルスをかけてそのときの透過光量の変化
からコントラストを測定した。

また顕微鏡観察に関しては９０％以上均一モノドメイン
の場合を◎、８０％以上を０１６０％以上を△、６０％
未満×とした。結果を第４表に示す。この結果より、実
施例の液晶表示素子のコントラストは比較例の液晶表示
素子のコントラストより高く、このことから実施例の方
が比較例よりも液晶の配向が良好であるといえる。

第　　４　　表 発明の効果 本発明の液晶配向方法をもちいることによって液晶表示
パネルの全面均一配向を実現できる。

プロセスを示す断面図である。

１・・・透明基板 ２φ・Φ水酸基を有する薄膜 ３・・・液晶のコアの部分の薄膜 ４・Φ・液晶 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝 ほか１名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶に接する側の少なくとも一方の表面に、水酸
   基を有する薄膜を作成する工程と、液晶物質のコアの部
   分を有する化合物と前記水酸基とを反応させる工程とを
   含むことを特徴とする液晶配向方法。
2. （２）水酸基を有する薄膜がポリビニルアルコールより
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶
   配向方法。