JPS6261244B2 - - Google Patents
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- JPS6261244B2 JPS6261244B2 JP17843880A JP17843880A JPS6261244B2 JP S6261244 B2 JPS6261244 B2 JP S6261244B2 JP 17843880 A JP17843880 A JP 17843880A JP 17843880 A JP17843880 A JP 17843880A JP S6261244 B2 JPS6261244 B2 JP S6261244B2
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Description
本発明は、液晶パネルの水平配向処理方法に関
するものである。 液晶パネルは、低消費電力で、明るいところ程
良く見える、コントラストが良好等の理由で、時
計・電卓等に広く用いられている。液晶には、表
示モードとして、FETN、DSM、GH等がある
が、ここではFETN方式を例に、本発明を詳細に
説明する。 従来、FETN方式の水平配向処理方法には、斜
め蒸着法とラビング法があるが、前者は、製造コ
ストが高い、チルト角が大きく電圧−コントラス
トカーブの急峻性が失なわれダイナミツク駆動が
困難等の理由で、後者の配向処理方法が主流とな
つている。ラビング配向には、電極付き基板に、
より配向性を良くするために、シラン系、チタン
系等のカツプリング剤、テフロン、ポリイミド等
の高分子樹脂をコーテイングし、キユアー後、綿
布等で一定方向にラビングする方法がとられてい
る。後者の高分子樹脂コートした配向剤は、基板
全面にコーテイングするとシール強度が著しく低
下し、耐湿下の信頼性が損なわれるため、シール
の内側だけにコートする必要がある。そのため、
印刷法、マスク蒸着法等を必要とし、ランニング
コストが増加する。前者のカツプリング剤による
方法は、有機シールの密着性も良く、コストも安
いのであるが、以下の欠点を有している。 (1) ラビング角度と液晶の配向方向がいくぶんず
れている。（ラビング角度より５゜程度狭くな
る。） (2) 耐湿下におけるツイスト角度が徐々に狭くな
る。 (3) 電圧−コントラスト特性を損なわない程度の
コレステリツク液晶の添加した液晶を用いたと
き、ツイスト角度が90゜に近ずくにつれて、リ
バースツイストによるバブルドメインが多発す
る。FETN方式においては、コントラストアツ
プ及び電圧−コントラスト特性の急峻性を高め
るうえでも、90゜ツイストが望ましい。 (4) 点灯時における電極の輪郭部に逆チルトによ
るドメインが発生し、電圧印加を行なうと進行
する。 これらの欠点は、特にシラン系のカツプリング
剤、例えばアミノシラン（東レシリコーン製
SH6020）、エポキシシラン（東レシリコーン製
SH6040）等を単独で用いたときおこる。本発明
者は、シラン系カツプリング剤に四官能基を有す
るチタン系カツプリング剤、例えばテトラブトキ
シチタン（日本曹達製アトロンNTi16）を混合す
ることにより、これらの欠点の(1)、(3)は解決でき
ることはわかつたが、(2)、(4)は解決できなかつ
た。一方、四官能のシラン系カツプリング剤、例
えばテトラメトキシシランに四官能のチタン系カ
ツプリング剤、例えばテトラブトキシチタンの混
合被膜により、(1)、(2)、(3)、(4)全て解決すること
はできたが、セル組立時のエポキシ樹脂のシール
強度が著しく弱く、60℃、90％等の耐湿下におい
てシールのパンクとか、著しい表示のにじみ現象
を引きおこす。本発明者は、(1)〜(4)を満足し、し
かも耐湿下における不良現象を生じない配向剤を
検討した結果、本発明を生むに至つた。 本発明に述べる少なくとも一方が透明な絶縁基
板とは、ガラス、セラミツク等の無機物、ポリエ
ステル、三酢酸セルロース等のセルロース類、エ
ポキシ樹脂等の少なくとも耐液晶性に優れた高分
子物質から成る。これらの絶縁基板上に、
CVD、スパツタリング、蒸着、スプレー法等で
酸化スズ、酸化インジウム等の透明導電膜を形成
し、リングラフイー技術により所定のパターニン
グを行なう。このようなパターニングされた透明
導電膜付絶縁基板上に、一般式Si（OR1）4とTi
（OR2）4とSi（OR3）3R4（R1、R2、R3：C1〜C8の
アルキル基、R4：エポキシ基を含む有機基を示
す）を含む有機溶媒を塗布後、250℃以下で加水
分解被膜を形成させる。Si（OR1）4とは、テトラ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ
ブトキシシラン等である。Ti（OR2）4とは、テト
ライソプロキシチタン、テトラブトキシチタン、
２−エチルヘキシルオキシチタン等である。Si
（OR3）3R4とは、トリメトキシブチルグリシジル
シラン、トリエトキシモリフオリルシラン等であ
る。これらの混合割合は任意に選ばれるが、Si
（OR1）4：30〜80wt％、Ti（OR2）4：１％〜5wt
％、Si（OR3）3R4：１〜20wt％程度である。ただ
しSi（OR1）4は、一番リツチにする必要がある。
Ti（OR2）4が多くなると、被膜が黄色味を帯びる
と共に液が不安定となる。又、耐熱agingが悪く
なる。Si（OR3）3R4は20wt％を越えると、前記(3)
の不良が生じやすくなる。これらを原液で混合す
るか、又、別々に次の有機溶媒に溶解させる。メ
タノール、エタノール等のアルコール類、酢酸メ
チル、酢酸エチル等のエステル類、アセトン、メ
チルエチルケトン等のケトン類、エチルセルソル
ブ等のセルソルブ類、ジプロピレングリコール等
の多価アルコール類、トリフルオロトリクロルエ
タン等のハロゲン化炭化水素類等から選ばれた単
独又は混合溶媒である。これらの有機溶媒に溶か
す前記混合物は、トータルで10wt％以下であ
る。又、場合によつては、液の安定性を増すため
に、酢酸、過塩素酸、硫酸等を原液又は水に
10wt％以下溶解して溶かしても良い。これらを
含んだ有機溶媒は、等速引き上げ法、スプレー
法、スピンナー法、浸漬法、ロールコーター法、
印刷法等により電極付き絶縁基板に塗布する。空
気中で50〜250℃で加熱すると、これらのカツプ
リング剤のアルコキシ基が加水分解反応して、被
膜が形成される。温度が低ければ30分〜３時間、
150℃以上では５分〜30分で十分である。250℃以
上になると、エポキシ基が熱分解してしまう。こ
のように被膜形成されたパターニング透明導電膜
付き絶縁基板を、綿布、スポンジ、ハケ等で上下
基板を90゜になるように一定方向にラビングす
る。このようにした基板間に液晶を封入すると、
水平配向するとともに90゜ツイストする。 以下、実施例に従つて本発明を詳細に説明す
る。 実施例 １ パイレツクスガラスにCVD法で酸化スズ透明
導電膜を400Å被膜後、リソグラフイー技術によ
りZn−HClを用いて所定のエツチングパターンを
形成した。洗浄・乾燥後、テトラメトキシシラン
0.5部、テトラブトキシチタン0.1部、エポキシシ
ラン（東レシリコーン製SH6040）0.05部を含
む、ダイワロン93％、エタノール７％（いづれも
容量比）の共沸有機溶媒に浸漬し、５cm／minの
引き上げスピードで塗布した。オーブン中、180
℃１時間で加水分解させ被膜を形成させた。上・
下基板を90゜異なる方向にサラシを用いて40Kgの
圧力で一定方向にラビングした。10μのアルミナ
ギヤツプ剤を含むエポキシ樹脂で上下基板をシー
ルし、ビフエニール系液晶E7（BDH社製）にCB
−15（BDH社製）0.03％添加したネマチツク液晶
を注入した。直交ニコル間で配向状態を観察した
ところ、ラビング方向と配向軸は全く同一で、90
゜方向であつた。又、リバースツイストによるバ
ブルドメインも全く存在しなかつた。次に、この
パネルを60℃90％の耐湿エイジングを行なつたと
ころ、500時間経過後も全く不良が発生せず、又
ツイスト角度の変化もなかつた。高温aging試験
110℃でも同様の結果が得られた。 表１は、各種液晶と配向剤の組み合わせによる
初期の配向状態を示す。
するものである。 液晶パネルは、低消費電力で、明るいところ程
良く見える、コントラストが良好等の理由で、時
計・電卓等に広く用いられている。液晶には、表
示モードとして、FETN、DSM、GH等がある
が、ここではFETN方式を例に、本発明を詳細に
説明する。 従来、FETN方式の水平配向処理方法には、斜
め蒸着法とラビング法があるが、前者は、製造コ
ストが高い、チルト角が大きく電圧−コントラス
トカーブの急峻性が失なわれダイナミツク駆動が
困難等の理由で、後者の配向処理方法が主流とな
つている。ラビング配向には、電極付き基板に、
より配向性を良くするために、シラン系、チタン
系等のカツプリング剤、テフロン、ポリイミド等
の高分子樹脂をコーテイングし、キユアー後、綿
布等で一定方向にラビングする方法がとられてい
る。後者の高分子樹脂コートした配向剤は、基板
全面にコーテイングするとシール強度が著しく低
下し、耐湿下の信頼性が損なわれるため、シール
の内側だけにコートする必要がある。そのため、
印刷法、マスク蒸着法等を必要とし、ランニング
コストが増加する。前者のカツプリング剤による
方法は、有機シールの密着性も良く、コストも安
いのであるが、以下の欠点を有している。 (1) ラビング角度と液晶の配向方向がいくぶんず
れている。（ラビング角度より５゜程度狭くな
る。） (2) 耐湿下におけるツイスト角度が徐々に狭くな
る。 (3) 電圧−コントラスト特性を損なわない程度の
コレステリツク液晶の添加した液晶を用いたと
き、ツイスト角度が90゜に近ずくにつれて、リ
バースツイストによるバブルドメインが多発す
る。FETN方式においては、コントラストアツ
プ及び電圧−コントラスト特性の急峻性を高め
るうえでも、90゜ツイストが望ましい。 (4) 点灯時における電極の輪郭部に逆チルトによ
るドメインが発生し、電圧印加を行なうと進行
する。 これらの欠点は、特にシラン系のカツプリング
剤、例えばアミノシラン（東レシリコーン製
SH6020）、エポキシシラン（東レシリコーン製
SH6040）等を単独で用いたときおこる。本発明
者は、シラン系カツプリング剤に四官能基を有す
るチタン系カツプリング剤、例えばテトラブトキ
シチタン（日本曹達製アトロンNTi16）を混合す
ることにより、これらの欠点の(1)、(3)は解決でき
ることはわかつたが、(2)、(4)は解決できなかつ
た。一方、四官能のシラン系カツプリング剤、例
えばテトラメトキシシランに四官能のチタン系カ
ツプリング剤、例えばテトラブトキシチタンの混
合被膜により、(1)、(2)、(3)、(4)全て解決すること
はできたが、セル組立時のエポキシ樹脂のシール
強度が著しく弱く、60℃、90％等の耐湿下におい
てシールのパンクとか、著しい表示のにじみ現象
を引きおこす。本発明者は、(1)〜(4)を満足し、し
かも耐湿下における不良現象を生じない配向剤を
検討した結果、本発明を生むに至つた。 本発明に述べる少なくとも一方が透明な絶縁基
板とは、ガラス、セラミツク等の無機物、ポリエ
ステル、三酢酸セルロース等のセルロース類、エ
ポキシ樹脂等の少なくとも耐液晶性に優れた高分
子物質から成る。これらの絶縁基板上に、
CVD、スパツタリング、蒸着、スプレー法等で
酸化スズ、酸化インジウム等の透明導電膜を形成
し、リングラフイー技術により所定のパターニン
グを行なう。このようなパターニングされた透明
導電膜付絶縁基板上に、一般式Si（OR1）4とTi
（OR2）4とSi（OR3）3R4（R1、R2、R3：C1〜C8の
アルキル基、R4：エポキシ基を含む有機基を示
す）を含む有機溶媒を塗布後、250℃以下で加水
分解被膜を形成させる。Si（OR1）4とは、テトラ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ
ブトキシシラン等である。Ti（OR2）4とは、テト
ライソプロキシチタン、テトラブトキシチタン、
２−エチルヘキシルオキシチタン等である。Si
（OR3）3R4とは、トリメトキシブチルグリシジル
シラン、トリエトキシモリフオリルシラン等であ
る。これらの混合割合は任意に選ばれるが、Si
（OR1）4：30〜80wt％、Ti（OR2）4：１％〜5wt
％、Si（OR3）3R4：１〜20wt％程度である。ただ
しSi（OR1）4は、一番リツチにする必要がある。
Ti（OR2）4が多くなると、被膜が黄色味を帯びる
と共に液が不安定となる。又、耐熱agingが悪く
なる。Si（OR3）3R4は20wt％を越えると、前記(3)
の不良が生じやすくなる。これらを原液で混合す
るか、又、別々に次の有機溶媒に溶解させる。メ
タノール、エタノール等のアルコール類、酢酸メ
チル、酢酸エチル等のエステル類、アセトン、メ
チルエチルケトン等のケトン類、エチルセルソル
ブ等のセルソルブ類、ジプロピレングリコール等
の多価アルコール類、トリフルオロトリクロルエ
タン等のハロゲン化炭化水素類等から選ばれた単
独又は混合溶媒である。これらの有機溶媒に溶か
す前記混合物は、トータルで10wt％以下であ
る。又、場合によつては、液の安定性を増すため
に、酢酸、過塩素酸、硫酸等を原液又は水に
10wt％以下溶解して溶かしても良い。これらを
含んだ有機溶媒は、等速引き上げ法、スプレー
法、スピンナー法、浸漬法、ロールコーター法、
印刷法等により電極付き絶縁基板に塗布する。空
気中で50〜250℃で加熱すると、これらのカツプ
リング剤のアルコキシ基が加水分解反応して、被
膜が形成される。温度が低ければ30分〜３時間、
150℃以上では５分〜30分で十分である。250℃以
上になると、エポキシ基が熱分解してしまう。こ
のように被膜形成されたパターニング透明導電膜
付き絶縁基板を、綿布、スポンジ、ハケ等で上下
基板を90゜になるように一定方向にラビングす
る。このようにした基板間に液晶を封入すると、
水平配向するとともに90゜ツイストする。 以下、実施例に従つて本発明を詳細に説明す
る。 実施例 １ パイレツクスガラスにCVD法で酸化スズ透明
導電膜を400Å被膜後、リソグラフイー技術によ
りZn−HClを用いて所定のエツチングパターンを
形成した。洗浄・乾燥後、テトラメトキシシラン
0.5部、テトラブトキシチタン0.1部、エポキシシ
ラン（東レシリコーン製SH6040）0.05部を含
む、ダイワロン93％、エタノール７％（いづれも
容量比）の共沸有機溶媒に浸漬し、５cm／minの
引き上げスピードで塗布した。オーブン中、180
℃１時間で加水分解させ被膜を形成させた。上・
下基板を90゜異なる方向にサラシを用いて40Kgの
圧力で一定方向にラビングした。10μのアルミナ
ギヤツプ剤を含むエポキシ樹脂で上下基板をシー
ルし、ビフエニール系液晶E7（BDH社製）にCB
−15（BDH社製）0.03％添加したネマチツク液晶
を注入した。直交ニコル間で配向状態を観察した
ところ、ラビング方向と配向軸は全く同一で、90
゜方向であつた。又、リバースツイストによるバ
ブルドメインも全く存在しなかつた。次に、この
パネルを60℃90％の耐湿エイジングを行なつたと
ころ、500時間経過後も全く不良が発生せず、又
ツイスト角度の変化もなかつた。高温aging試験
110℃でも同様の結果が得られた。 表１は、各種液晶と配向剤の組み合わせによる
初期の配向状態を示す。
【表】
なお、ラビング角は90゜で、ドメイン消去剤と
してCB−15を0.03％添加した液晶を用いた。表
中の数字は、90゜よりツイスト角の狭い場合は、
マイナス数字で示してある。表中、有無はバブル
ドメインを示す。 表２は、同様にして60℃90％で500Hr Aging試
験した場合の変化を示す。
してCB−15を0.03％添加した液晶を用いた。表
中の数字は、90゜よりツイスト角の狭い場合は、
マイナス数字で示してある。表中、有無はバブル
ドメインを示す。 表２は、同様にして60℃90％で500Hr Aging試
験した場合の変化を示す。
【表】
【表】
又、表中で、大・中・小・ナシは、通電したと
きの表示のにじみの程度を示す。この結果から明
らかなように、本発明の配向剤は、初期及び
Aging後も全く問題なく、理想的配向剤と言え
る。表中には示さなかつたが、前記(1)〜(4)の不良
内容も全く観察されなかつた。ここでは、FETN
のみを例に説明したが、相転移型表示、相転移型
ゲストホスト、負液晶を用いたゲストホストでも
全く不良は観察されなかつた。 以上、実施例に従つて本発明を説明したが、本
発明を用いた液晶表示パネルは、時計・電卓・自
動車・カメラ等に用いられる。
きの表示のにじみの程度を示す。この結果から明
らかなように、本発明の配向剤は、初期及び
Aging後も全く問題なく、理想的配向剤と言え
る。表中には示さなかつたが、前記(1)〜(4)の不良
内容も全く観察されなかつた。ここでは、FETN
のみを例に説明したが、相転移型表示、相転移型
ゲストホスト、負液晶を用いたゲストホストでも
全く不良は観察されなかつた。 以上、実施例に従つて本発明を説明したが、本
発明を用いた液晶表示パネルは、時計・電卓・自
動車・カメラ等に用いられる。
Claims (1)
- １ 少なくとも一方が透明な絶縁基板上に電極を
有し、該基板間に水平配向した液晶をサンドウイ
ツチして成る液晶パネルにおいて、該電極基板上
に、一般式Si（OR1）4とTi（OR2）4とSi
（OR3）3R4（R1、R2、R3：C1〜C8のアルキル基、
R4：エポキシ基を含む有機基を示す）を含む有
機溶媒を塗布後、250℃以下で加水分解反応させ
被膜形成後、一定方向にラビングして水平配向せ
しめたことを特徴とする液晶パネルの配向処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17843880A JPS57101817A (en) | 1980-12-17 | 1980-12-17 | Orienting method for liquid crystal panel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17843880A JPS57101817A (en) | 1980-12-17 | 1980-12-17 | Orienting method for liquid crystal panel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57101817A JPS57101817A (en) | 1982-06-24 |
| JPS6261244B2 true JPS6261244B2 (ja) | 1987-12-21 |
Family
ID=16048513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17843880A Granted JPS57101817A (en) | 1980-12-17 | 1980-12-17 | Orienting method for liquid crystal panel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57101817A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59121023A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-12 | Casio Comput Co Ltd | 液晶配向膜の形成方法 |
| US4802740A (en) * | 1985-02-13 | 1989-02-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal alignment layer containing polyvinyl-alcohol and titanium-alkoxide |
-
1980
- 1980-12-17 JP JP17843880A patent/JPS57101817A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57101817A (en) | 1982-06-24 |
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