DE2548925A1 - METHOD OF ALIGNMENT OF LIQUID CRYSTALS - Google Patents

METHOD OF ALIGNMENT OF LIQUID CRYSTALS

Info

Publication number
DE2548925A1
DE2548925A1 DE19752548925 DE2548925A DE2548925A1 DE 2548925 A1 DE2548925 A1 DE 2548925A1 DE 19752548925 DE19752548925 DE 19752548925 DE 2548925 A DE2548925 A DE 2548925A DE 2548925 A1 DE2548925 A1 DE 2548925A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
organic polymer
liquid crystal
layer
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19752548925
Other languages
German (de)
Inventor
Jean-Claude Dubois
Annie Zann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR7436489A external-priority patent/FR2289931A1/en
Priority claimed from FR7441132A external-priority patent/FR2294462A2/en
Application filed by Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Publication of DE2548925A1 publication Critical patent/DE2548925A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/04Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers only
    • C08G65/22Cyclic ethers having at least one atom other than carbon and hydrogen outside the ring
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

Dipl.-Ing. Egon PrinzDipl.-Ing. Egon Prince Dr. Gertrud Hauser D - eooo Manchen 6o, 30. Oktober 1975Dr. Gertrud Hauser D - eooo Manchen 6o, October 30, 1975 Dipl.-Ing. Gottfried Leiser Em,b.rg.„t,OB. 19Dipl.-Ing. Gottfried Leiser Em, br g . "T, O B. 19

Patenten 2 54892 5Patents 2 54892 5

Telegramm«: labyrinth MünchenTelegram ": labyrinth Munich

Telefon: 8315 10Telephone: 8315 10

Telex: 5212 226 pthl dTelex: 5212 226 pthl d Postschedckoitto: München 117078-800Postschedckoitto: Munich 117078-800 Bank: Deubdie Bank, München 66A)SOOOBank: Deubdie Bank, Munich 66A) SOOO

THOMSON - CSPTHOMSON - CSP

173, Bd. Haussmann173, vol. Haussmann

75008 PARIS / Frankreich75008 PARIS / France

Unser Zeichen: Q? 1874Our reference: Q? 1874

Verfahren zur Ausrichtung von FlüssigkristallenProcess for aligning liquid crystals

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Ausrichtung von Flüssigkristallen und ihre Anwendung auf Anzeigezellen vom "schraubenförmigen nematischen" Typ. Bekanntlich wird in den Anzeigezellen ein Flüssigkristallfilm zwischen den ebenen und parallelen Oberflächen von zwei durchsichtigen Elektroden angebracht. Wenn es sich dabei um einen Flüssigkristall in mesomorpher Phase mit nematischer oder smektischer Struktur handelt, kann man. den länglichen Molekülen der Flüssigkeit parallel zu den Elektrodenebenen verlaufende Orientierungen im Falle der sogenannten "planaren" Ausrichtung verleihen. Im Falle der schraubenförmigen Struktur, die einen Sonderfall der planaren Ausrichtung darstellt, bleiben die Molekülachsen senkrecht zu einer gemeinsamen Richtung, erscheinen jedoch für einen in dieserThe invention relates to methods for aligning liquid crystals and their application to "helical nematic" type display cells. As is well known, in the display cells have a liquid crystal film between the flat and parallel surfaces of two transparent ones Electrodes attached. If it is a liquid crystal in mesomorphic phase with nematic or smectic Structure, you can. the elongated molecules of the liquid running parallel to the electrode planes Give orientations in the case of the so-called "planar" orientation. In the case of the helical structure, which represents a special case of planar alignment, the molecular axes remain perpendicular to a common one Direction, however, appear for one in this

609820/0 Dr.Ha/Gl609820/0 Dr. Ha / Gl

Richtung blickenden Beobachter als in einem vorherbestimmten Sinne regelmäßig versetzt. Diese Struktur verleiht dem Flüssigkristall ein im polarisierten Licht leicht zu beobachtendes Rotationsvermögen. Dieses Rotationsvermögen verschwindet, wenn man an das Gebilde ein elektrisches PeId anlegt, welches im Falle von Flüssigkristallen mit positiver dielektrischer Anisotropie entlang der zu den Molekülachsen gemeinsamen Senkrechten orientiert sein muß.Direction looking observer as regularly displaced in a predetermined sense. This gives structure the liquid crystal has an easily observable ability to rotate in polarized light. This ability to rotate disappears if you apply an electrical pressure to the structure, which in the case of liquid crystals with positive dielectric anisotropy runs along it which must be oriented perpendicular to the molecular axes.

Im folgenden wird als Innenfläche der Elektroden die Seite der mit einer durchsichtigen leitenden Schicht (z.B. aus Zinnoxid) bedeckten dünnen Glasplatte bezeichnet, die mit dem Flüssigkristall beim Zusammenbau der Zelle in Kontakt kommen soll.In the following, the side with a transparent conductive layer is used as the inner surface of the electrodes (e.g. made of tin oxide) covered thin glass plate, which is covered with the liquid crystal when assembling the Cell should come into contact.

Man kennt verschiedene Verfahren, um den Molekülen eines Flüssigkristalls eine mehr oder weniger dauerhafte gemeinsame Ausrichtung parallel zu den Elektroden zu verleihen. Genannt seien insbesondere:Various methods are known to give the molecules of a liquid crystal a more or less permanent joint Alignment parallel to the electrodes impart. In particular, the following are mentioned:

Das vorherige Reiben der Innenfläche der Elektrode, so daß parallel zu einer gemeinsamen Richtung verlaufende Kratzer oder Rillen entstehen; zur Verbesserung der Stabilität muß man ein Schleifmittel verwenden (insbesondere Diamant mit einem Bindemittel), welches Spuren hinterläßt, die zum Teil während der Reinigung der Elektroden mittels Ultraschall die Leiterschicht der dünnen Glasplatte zerstören können. Es existieren auch solche mit Reibung arbeitenden Methoden, die keine Kratzer ergeben; dann wird jedoch die Ausrichtung der Moleküle infolge Materialübertragung des reibenden Körpers, z.B. eines mit SuIfonat behandelten PapierStücks,v auf die geriebene OberflächePreviously rubbing the inner surface of the electrode to create scratches or grooves parallel to a common direction; To improve the stability you have to use an abrasive (especially diamond with a binding agent), which leaves traces which can partly destroy the conductive layer of the thin glass plate during cleaning of the electrodes by means of ultrasound. There are also friction methods that do not produce scratches; However, then the orientation of the molecules due to material transfer the friction body, for example is a sulfonate-treated paper piece, v on the rubbed surface

609820/0763609820/0763

bewirkt. Ein annehmbares Resultat erzielt man dann nur bei sehr häufigem, z.B. 100- bis 200-maligem Reiben der Oberfläche.causes. An acceptable result can only be achieved with frequent, e.g. 100 to 200, rubbing of the Surface.

Die Vakuumaufdampfung einer dünnen Siliciumoxid (Si O)-Schicht unter Wahrung eines sehr geringen Einfallwinkels; diese zweite, technisch nur sehr schwer durchführbare Methode benötigt nicht nur einen kostspieligen Apparat, sondern gibt auch keine sehr stabile Ausrichtung der Moleküle von Flüssigkristallen.The vacuum deposition of a thin silicon oxide (Si O) layer while maintaining a very small angle of incidence; this second, technically very difficult to implement Method not only requires expensive apparatus, but also does not give a very stable alignment of the molecules of liquid crystals.

Die Erfindung beseitigt die Nachteile der vorstehend beschriebenen Methoden.The invention overcomes the disadvantages of those described above Methods.

Das Prinzip des erfindungsgeraäßen Verfahrens beruht auf zwei wesentlichen Punkten, welche das Verfahren von den bekannten unterscheiden:The principle of the method according to the invention is based on two essential points that distinguish the process from the known:

1. Verwendung von organischen Polymerisaten mit funktionellen Gruppen, welche eine parallele Ausrichtung der Moleküle des Flüssigkristalls hervorrufen können, wobei diese Polymerisate in dem Flüssigkristall unlöslich sind und von diesem vollständig benetzt werden; das ermöglicht, ausgehend von einer auf der Oberfläche einer Elektrode ausgebreiteten Polymerschicht, die Erzielung einer ebenen Verteilung der Moleküle des Flüssigkristalle in einer der Elektrode benachbarten Schicht;1. Use of organic polymers with functional groups that have a parallel alignment of the Molecules of the liquid crystal can cause, these polymers being insoluble in the liquid crystal are and are completely wetted by this; that allows, starting from one on the surface an electrode spread out polymer layer, the achievement of an even distribution of the molecules of the liquid crystal in a layer adjacent to the electrode;

"2. Ausrichtung der Moleküle des Polymerisats entlang einer gemeinsamen Richtung in der Ebene der Polymerisatschicht durch eine mechanische Behandlung, die auf einige, sogar nur eine einzige, gradlinige Verschiebungen eines weichen reibenden Körpers beschränkt ist, was eine Orientierung der Moleküle des Flüssigkristalls in einer der Elektrode benachbarten Schicht gewährleistet."2. Alignment of the molecules of the polymer along a common direction in the plane of the polymer layer by a mechanical treatment that results in a few, even a single, straight-line displacements of a soft rubbing body is limited, causing an orientation of the molecules of the liquid crystal in a the layer adjacent to the electrode ensured.

609820/0763609820/0763

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausrichtung von Flüssigkristallen kennzeichnet sich durch mindestens die beiden folgenden Verfahrensstufen:The method according to the invention for aligning liquid crystals is characterized by at least the two following procedural steps:

a) Abscheidung einer organischen Polymerisatschicht auf der Innenfläche der zur Ausrüstung von Flüssigkristallzellen bestimmten Elektroden, wobei das organische Polymerisat die nachstehenden drei Eigenschaften aufweist: a) Deposition of an organic polymer layer on the inner surface of the liquid crystal cells certain electrodes, the organic polymer having the following three properties:

- Unlöslichkeit in dem eigentlichen Flüssigkristall;- Insolubility in the actual liquid crystal;

- vollständige Benetzbarkeit durch den Flüssigkristall;- complete wettability by the liquid crystal;

- die Fähigkeit, eine parallele Ausrichtung der Moleküle des Flüssigkristalls zu bewirken·- the ability to bring about a parallel alignment of the molecules of the liquid crystal

b) Reiben der Schicht mit einem darauf gleitenden Körper ohne Zerkratzen der Schicht, wobei die Bewegung in einer vorherbestimmten Richtung erfolgt.b) rubbing the layer with a body sliding thereon without scratching the layer, moving in a predetermined direction.

Nachstehend sei das Prinzip der bekannten Methoden zur Aufbringung einer Polymerisatschicht auf ein Substrat wiederholt.The following is the principle of the known methods for applying a polymer layer to a substrate repeated.

1. Abscheidung durch elektrische Entladung in einer Gasphase 1. Deposition by electrical discharge in a gas phase

Bei dieser Methode erzeugt man ein Plasma aus Monomeren- -dampf mit sehr geringem Druck in einer Vorrichtung mit zwei Metallplatten, zwischen denen das elektrische Entladungspotential angelegt wird. Die Ionen des Plasmas scheiden sich bevorzugt auf einer der Platten ab: aufIn this method, a plasma is generated from monomer vapor at very low pressure in a device two metal plates between which the electrical discharge potential is applied. The ions of the plasma preferentially deposit on one of the plates: on

609820/0763609820/0763

dieser Platte bringt man die Elektrode der zu behandelnden Zelle an. Unter diesen Bedingungen besteht die abgeschiedene Schicht aus langkettigen Molekülen ("in situ" gebildetes Polymerisat) deren Achse senkrecht zur Elektrodenoberfläche verläuft.the electrode of the cell to be treated is attached to this plate. Under these conditions the deposited exists Layer of long-chain molecules (polymer formed "in situ") whose axis is perpendicular to the electrode surface runs.

Diese Abseheidungsmethode ist insbesondere in der deutschen Offenlegungsschrift 24 49 652 beschrieben. Bei der vorliegenden Erfindung wird die Orientierung der Moleküle der Schicht während der Stufe "b" so modifiziert, daß man schließlich eine zur Elektrodenebene parallele Ausrichtung erhält.This separation method is particularly common in the German Offenlegungsschrift 24 49 652 described. In the present invention, the orientation of the molecules of the layer during stage "b" is modified so that one finally has an alignment parallel to the electrode plane receives.

2. Abschgidung durch Wärmeeffekt aus der Gasphase 2. Separation by the thermal effect from the gas phase

Bei dieser Methode richtet man einen monomeren Dampfstrom auf ein in einem auf konstanter Temperatur gehaltenen Ofen befindliches Substrat. Der Dampfstrom soll "laminar" sein, d.h. eine gleichmäßige Geschwindigkeit und einen konstanten Einfall auf die Substratoberfläche besitzen. Das Monomere polymerisiert sich infolge Wärmeeinwirkung beim Kontakt mit dem Substrat.In this method, a monomeric vapor stream is established onto a substrate placed in a constant temperature oven. The steam flow should be "laminar", i.e. have a uniform velocity and constant incidence on the substrate surface. The monomer polymerizes as a result of the action of heat on contact with the substrate.

Diese Abseheidungsraethode ist in der ER-OS 73.46955 beschrieben. In dem dortigen Fall erfolgt der Einfall des Dampfstroms streifend. Bei der vorliegenden Erfindung kann der Einfall anders sein, da im lauf der Stufe "b" die Orientierung der Moleküle so modifiziert wird, daß sie parallel zur Elektrodenebene verläuft.This separation method is described in ER-OS 73.46955. In this case, the incidence of the steam flow is grazing. In the present invention the idea can be different, since in the course of stage "b" the orientation of the molecules is modified in such a way that it runs parallel to the electrode plane.

3. Abscheidung durch Übertragung eines homogenen Dünnfilms auf das Substrat, gefolgt von einer Wärmepolymerisation 3. Deposition by transferring a homogeneous thin film onto the substrate, followed by thermal polymerization

Es ist bekannt, auf der Oberfläche einer Flüssigkeit, z.B. auf dem Wasser in einer Wanne eine dünne und homogene (z.B.It is known to apply a thin and homogeneous (e.g.

609820/0763609820/0763

5 "bis 50 Angström dicke) Schicht aus einem in der Flüssigkeit unlöslichen Monomeren oder Vorpolymerisat (schwach polymerisierte Polymerisat) zu bilden. Eine solche Schicht kann man auf die beiden Hauptflächen eines vorher unter die Schicht getauchten Substrats übertragen. Zu diesem Zweck wird das Substrat sehr langsam (10 cm/sek.) quer durch die Schicht unter Mitnahme derselben (welche das Substrat benetzt) "gezogen". Zu diesem Zweck verwendet man eine mechanische Vorrichtung mit einem langsamen und regelmäßigen Kolbenabsenksystem (dank einer als Puffer wirkenden viskosen Flüssigkeit), das in der anglosächsischen Literatur als "dash-pot" bezeichnet wird. In einer solchen Vorrichtung bleibt das Substrat in Wirklichkeit ortsfest, während die Wanne langsam nach unten gesenkt wird, so daß sich ein dem Ziehen äquivalenter Vorgang abspielt. TJm des Übergangs einer Schicht mit homogener Dicke sicher zu sein, soll die Vorrichtung durch ein sogenanntes "Schwimmbarriere"· System vervollständigt werden, das einen konstanten seitlichen Druck auf die auf der Wasseroberfläche befindliche Schicht ausübt und eine Ausdehnung derselben während des "Ziehens" verhindert.5 "to 50 Angstroms thick) layer of one in the liquid to form insoluble monomers or prepolymer (weakly polymerized polymer). Such a layer can be transferred to the two main surfaces of a substrate previously immersed under the layer. To this For this purpose, the substrate is very slowly (10 cm / sec.) Across the layer while taking the same (which the Substrate wetted) "pulled". For this purpose one uses a mechanical device with a slow and regular Piston lowering system (thanks to a viscous liquid acting as a buffer), which in the Anglo-Saxon Literature is referred to as a "dash-pot". In such a device the substrate actually remains stationary, while the tub is slowly lowered so that a process equivalent to pulling takes place. TJm des To be safe transition of a layer with a homogeneous thickness, the device should by a so-called "floating barrier" · System to be completed, which a constant lateral pressure on the water surface Layer exerts and prevents expansion of the same during "pulling".

Nach der Übertragung wird der Film, d.h. die Schicht aus dem Monomeren oder dem Vorpolymerisat durch Einwirkung von Wärme in einem Ofen polymerisiert.After the transfer, the film, i.e. the layer of the monomer or the prepolymer, becomes effective polymerized by heat in an oven.

Abscheidung durch Ziehen eines in eine Lösung von Vorpolymerisat getauchten Substrats 4 · Deposition by drawing a substrate immersed in a solution of prepolymer

Diese der vorstehend beschriebenen Methode analoge Methode, "bei der ebenfalls eine Vorrichtung vom "dash pot"-Typ zur Anwendung kommt, ermöglicht die Herstellung von dicken Schichten (einige tausend Angström).This method, which is analogous to the method described above, "in which a device of the" dash pot "type is also used for Application enables the production of thick layers (several thousand angstroms).

609820/0763609820/0763

Sie wird von einer Wärmepolytnerisation gefolgt, welche den Polymerisationsgrad der auf dem Substrat abgeschiedenen Schicht erhöht.It is followed by a thermal polymerization, which increases the degree of polymerization of the layer deposited on the substrate.

Die in den nachstehenden Beispielen genannten Polymerisate können nach mindestens einer der vorstehend beschriebenen Methoden abgeschieden werden. Aufgrund ihrer chemischen Natur wird ihre parallel zur AbseheidungsfIache erfolgende Ausrichtung begünstigt. Diese Ausrichtung wird durch ein- oder mehrmaliges Reiben (im Prinzip erfolgt die Ausrichtung bei einem einzigen Übergang des Gleitkörpers) bewirkt, wobei die Ausrichtung in vorherbestimmter Richtung erfolgt und man die Schicht mit einem Körper reibt, der entweder mit Papier von sogenannter "optischer Qualität" (wie es zum Reinigen optischer Gläser verwendet wird) oder mit sehr weichem Stoff bedeckt ist, reibt.The polymers mentioned in the examples below can be deposited by at least one of the methods described above. Because of their chemical Nature becomes its parallel to the separation area Orientation favors. This alignment is through one or more rubbing (in principle, the alignment takes place with a single transition of the sliding body) causes, whereby the alignment takes place in a predetermined direction and one rubs the layer with a body, either with so-called "optical quality" paper (such as is used to clean optical glasses) or covered with very soft fabric, rubs.

Im übrigen sind die genannten Polymerisate in dem Flüssigkristall unlöslich, was praktisch beim Überschreiten eines bestimmten Polymerisationsgrads gewährleistet ist: Die Anzahl von im Mittelwert in den Ketten des Polymerisats verbundenen monomeren Molekülen übersteigt beispielsweise 100.In addition, the polymers mentioned are in the liquid crystal insoluble, which is practically guaranteed when a certain degree of polymerization is exceeded: The The number of monomeric molecules linked on average in the chains of the polymer exceeds, for example 100.

Schließlich bleiben die genannten Polymerisate unabhängig von ihrem Polymerisationsgrad durchsichtig.Finally, the polymers mentioned remain transparent regardless of their degree of polymerization.

Beispiel 1example 1

Das Monomere ist Paraxylol, dessen verwendbares Polymerisat unter der Handelsbezeichnung "Parylen" verkauft wird.The monomer is paraxylene, the usable polymer of which is sold under the trade name "Parylene".

Man wendet die zweite Abseheidungsmethode an (Polymerisation in Gasphase durch Wärmewirkung).The second method of deposition is used (polymerization in gas phase due to the effect of heat).

6Q9820/07636Q9820 / 0763

Die Dicke der Schicht kann mehrere Mikron erreichen.The thickness of the layer can reach several microns.

Das Ausrichten der Moleküle erfolgt mit einem Reibkörper, der einen Druck von etwa 50 g/cm ausübt.The molecules are aligned with a friction body that exerts a pressure of around 50 g / cm.

Ausgezeichnete Ergebnisse erhält man mit dem folgenden Flüssigkristall: 4-Pentyl-4'-cyanobiphenyl.Excellent results are obtained with the following liquid crystal: 4-pentyl-4'-cyanobiphenyl.

Man erhält eine Anzeigezelle vom "schraubenförmigen nematischen" Typ bei Durchführung von zwei Abscheidungen (eine auf jeder Elektrode) und Ausrichtung der Moleküle in zwei senkrechten Richtungen.A "helical nematic" type display cell is obtained by making two depositions (one on each electrode) and aligning the molecules in two perpendicular directions.

Beispiel 2Example 2

Das Monomere ist Methylmethacrylat, das nach der ersten vorstehend angegebenen Methode polymerisiert wird (Entladung in Gasphase).The monomer is methyl methacrylate, which after the first above-mentioned method is polymerized (discharge in gas phase).

Die Dicke der Schicht erreicht 500 Angström.The thickness of the layer reaches 500 angstroms.

Ausgezeichnete Ergebnisse erzielt man bei Anwendung der gleichen Methode zur Ausrichtung der Moleküle und unter Verwendung des gleichen Plüssigkristails wie im ersten Beispiel. Zellen vom sogenannten "schraubenförmigen" Typ werden auf die gleiche Weise hergestellt.Excellent results are obtained using the same method of aligning the molecules and under Use of the same plush crystal as in the first one Example. So-called "helical" type cells are made in the same way.

Beispiel 3Example 3

Das Monomere ist Methylsiloxan, das nach der dritten Methode abgeschieden wird (Übertragung auf das Substrat 4urch Ziehen eines !Films).The monomer is methylsiloxane, which is deposited by the third method (transfer to the substrate 4by pulling a! Film).

Die Polymerisation erfolgt durch einstündige Wärmebehandlung bei 100° 0.The polymerization takes place by heat treatment at 100 ° 0 for one hour.

609820/0763609820/0763

Nach dieser Methode erhielt man eine Schichtdicke von 50 Angström.This method gave a layer thickness of 50 angstroms.

Die erzielten Resultate sind bei Anwendung der gleichen Behandlungen wie in dem ersten Beispiel und "bei Verwendung des gleichen Flüssigkristalle ausgezeichnet.The results obtained are when the same treatments are applied as in the first example and "when used." of the same liquid crystals excellent.

Beispiel 4Example 4

Man verwendet eine lösung von Polystyrol in Divinylbenzol und man scheides das Polymerisat nach der Methode Nr. 4 ab.A solution of polystyrene in divinylbenzene is used and the polymer is separated according to method no. 4 away.

Die Dicke der Schicht erreicht einige tausend* Angström.The thickness of the layer reaches a few thousand * angstroms.

Bei gleicher Behandlung und bei Verwendung des gleichen Flüssigkristalle wie im ersten Beispiel erzielt man ausgezeichnete Ergebnisse.With the same treatment and use of the same Liquid crystals as in the first example give excellent results.

Beispiel 5Example 5

Man verwendet ein Polymerisat von Gamma-Glyeidoxy-propyltrimethoxysilan: CH2O = CH - CH2O - CH2 - CH2 - CH2 -Si (0A polymer of gamma-glyeidoxy-propyltrimethoxysilane is used: CH 2 O = CH - CH 2 O - CH 2 - CH 2 - CH 2 -Si (0

Man erhält aus dem genannten Monomeren eine dünne Schicht (50 bis 500 Angström) aus organischem Polymerisat z.B. nach der folgenden Methode:A thin layer (50 to 500 Angstroms) of organic polymer, e.g. by the following method:

Das Monomere wird vorher in einer Mischung aus Methanol und Wasser (4 Volumina Methanol auf 1 Volumen Wasser) in einem Verhältnis von 1 auf 200 Gewichtsteile gelöst. Der pH Wert der Lösung wird durch allmähliche Zugabe von Essigsäure auf 4,0 gebracht. Diese letztere katalysiert die Hydrolyse der Methoxygruppen des Monomeren.The monomer is previously in a mixture of methanol and water (4 volumes of methanol to 1 volume of water) in a ratio of 1 to 200 parts by weight. Of the The pH of the solution is brought to 4.0 by the gradual addition of acetic acid. The latter catalyzes the hydrolysis the methoxy groups of the monomer.

609820/0783609820/0783

Die zu behandelnden, für Plüssigkristallzellen bestimmten Elektroden werden dann in die vorstehende Lösung eingetaucht und während etwa einer Stunde so gehalten. Dann werden sie herausgezogen und anschließend zwei Stunden lang bei einer Temperatur von 80° C unter Vakuum getrocknet. Die Polymerisation wird schließlich vollendet, indem man die Elektroden eine Stunde unter neutraler Atmosphäre in einem 120° C heißen Ofen hält.The ones to be treated, intended for pluid-crystal cells Electrodes are then immersed in the above solution and held for about an hour. then they are pulled out and then dried for two hours at a temperature of 80 ° C under vacuum. The polymerization is finally completed by leaving the electrodes under a neutral atmosphere for one hour keeps in a 120 ° C oven.

Das so erhaltene organische Polymerisat ist in den üblichen organischen Lösungsmitteln und insbesondere in einer Anzahl von kristallinen Flüssigkeiten unlöslich. Dies trifft zu für die Biphenyle, die Schiff'sehen Basen, die Azoxyverbindungen und die Ester.The organic polymer thus obtained is in the usual organic solvents and especially insoluble in a number of crystalline liquids. this applies to the biphenyls, the ship's view bases Azoxy compounds and the esters.

Die dünne Polymerisatschicht besitzt eine gute Benetzberkeit, was eine unerläßliche Bedingung dafür ist, daß die Hauptachse der Flüssigkristallmoleküle sieh parallel zu den Hauptflächen der Elektroden ausrichten. Die gemessene kritische Oberflächenspannung beträgt etwa 42 Dyn/cm, was höher ist als die kritische Oberflächenspannung zahlreicher Flüssigkristalle (30 Dyn/cm).The thin polymer layer has good wettability, which is an indispensable condition for the major axis of the liquid crystal molecules to be parallel align with the main surfaces of the electrodes. The measured critical surface tension is approximately 42 dynes / cm, which is higher than the critical surface tension of numerous liquid crystals (30 dynes / cm).

Beispielsweise erzielte man ausgezeichnete Resultate, insbesondere im Falle der Anzeigezellen vom "schraubenförmigen nematischen" Typ mit den folgenden Flüssigkristallen: For example, excellent results have been obtained, particularly in the case of the "helical display cells" nematic "type with the following liquid crystals:

Biphenyle, Para-Nitrile; Biphenyls, para-nitriles ;

das unter der Handelsbezeichnung "PRIlTOEiEOlT LG 360» als Flüssigkristall verkaufte Produkt. -under the trade name "PRIlTOEiEOlT LG 360" as Liquid crystal product sold. -

Außer den vorstehend angegebenen Vorteilen ermöglicht die Erfindung die vereinfachte Herstellung von nematischenIn addition to the advantages indicated above, the invention enables the simplified production of nematic

6098^0/07636098 ^ 0/0763

schraubenförmigen Strukturen; wenn man nämlich einen 3Flüssigkristalltropfen zwischen zwei in senkrechten Richtungen orientierten Elektroden einschließt, erhält man sofort und in dauerhafter Weise die für diesen Zelltyp charakteristische Anordnung in Schraubenform.helical structures; if you have a 3Liquid crystal droplets between two in vertical Directionally oriented electrodes includes, one receives immediately and in a permanent manner for this Cell type characteristic arrangement in the form of a screw.

609820/0763609820/0763

Claims (1)

PatentansprücheClaims yVerfahren zur Ausrichtung von Flüssigkristallen, gekennzeichnet durch mindestens die beiden folgenden Verfahrensstufen: yMethod for aligning liquid crystals, marked through at least the following two process stages: a) Abscheidung einer Schicht aus organischem Polymerisat auf der Innenfläche der Elektroden für Flüssigkristallzellen, wobei das organische Polymerisat die nachstehenden drei Eigenschaften besitzt:a) Deposition of a layer of organic polymer on the inner surface of the electrodes for liquid crystal cells, where the organic polymer has the following three properties: Unlöslichkeit in dem eigentlichen Flüssigkristall; vollständige Benetzbarkeit durch den Flüssigkristall;Insolubility in the actual liquid crystal; complete wettability by the liquid crystal; die Fähigkeit, eine parallele Ausrichtung der Moleküle des Flüssigkristalls durch die Polymerisatraoleküle zu bewirken,the ability to align the molecules of the liquid crystal in parallel through the polymerizatraolecules cause, b) Reiben der Schicht in einer vorherbestimmten Richtung mit einem auf der Schicht kratzfrei gleitenden Körper.b) rubbing the layer in a predetermined direction with a body that glides scratch-free on the layer. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reiben in Stufe b) auf eine einmalige Verschiebung des Körpers b.eschränkt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the rubbing in step b) is based on a single displacement of the Body b. Is restricted. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polymerisat durch Polymerisation eines der nachstehenden Monomeren erhalten wird:3. The method according to claim 1, characterized in that the organic polymer by polymerization of one of the the following monomers is obtained: Para-Xylol,
Methylmethacrylat,
Methylsiloxan.
Para-xylene,
Methyl methacrylate,
Methylsiloxane.
0-9 820/07630-9 820/0763 4·. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polymerisat ein Copolyinerisat aus Styrol und Divinylbenzol ist.4 ·. Method according to claim 1, characterized in that the organic polymer is a copolymers of styrene and divinylbenzene. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glätten unter einem konstanten Druck von einigen5. The method according to claim 1, characterized in that the smoothing under a constant pressure of some zig g/cm erfolgt und daß die Verschiebung des Gleitkörpers einige Zentimeter beträgt.tens of g / cm takes place and that the displacement of the sliding body is a few centimeters. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polymerisat aus dampfförmigen Monomeren gebildet wird, in welchem man eine elektrische Entladung erzeugt.6. The method according to claim 1, characterized in that the organic polymer consists of vaporous monomers is formed by generating an electrical discharge. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polymerisat gebildet wird, indem man einen monomeren Dampfstrom auf die in einem Ofen angeordnete Elektrode richtet.7. The method according to claim 1, characterized in that the organic polymer is formed by applying a stream of monomeric vapor to the placed in an oven Electrode aligns. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abscheidung des organischen Polymerisats auf der Elektrode auf diese eine auf einer Plüssigkeitsoberfläche gebildeten Monomerenschieht übertragen wird, welche anschließend durch Wärmebehandlung polymerisiert wird.8. The method according to claim 1, characterized in that for the deposition of the organic polymer on the Electrode on this one on a liquid surface formed monomers is transferred, which subsequently is polymerized by heat treatment. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung auf der Elektrode durch Eintauchen der Elektrode in eine Lösung aus Vorpolymerisat und anschließenden Wärmepolymerisation der erhaltenen Schicht gebildet wird. 9. The method according to claim 1, characterized in that the deposit on the electrode is formed by immersing the electrode in a solution of prepolymer and subsequent heat polymerization of the layer obtained . 10· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung einer Schicht aus organischem Polymerisat auf einer zu behandelnden Elektrode durch 10 · The method according to claim 1, characterized in that the deposition of a layer of organic polymer on an electrode to be treated by 609 820/07 63609 820/07 63 25489752548975 a) Herstellung einer Lösung von gamma-Grlycidoxy-propyltriraethoxysilan in einem Gemisch, aus Methanol und Wasser unter allmählicher Erhöhung des pH Werts der Lösung;a) Preparation of a solution of gamma-grlycidoxy-propyltriraethoxysilane in a mixture of methanol and water, gradually increasing the pH of the Solution; b) Eintauchen der zu behandelnden Elektrode in die Lösung und Vakuumtrocknung bei 80° C;b) immersing the electrode to be treated in the solution and vacuum drying at 80 ° C; c) Erhitzen der so getrockneten Elektrode in einem 120° C heißen Trockenofen während einer Stunde erfolgt.c) The electrode dried in this way is heated in a drying oven at 120 ° C. for one hour. 11. Flüssigkristallvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgerichtet wurde.11. A liquid crystal device characterized in that it has been aligned according to any one of claims 1 to 10. 12. Nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 erhaltene, mit einem nematischen schraubenförmigen ■Flüssigkristall betriebene Anzeigezelle.12. Obtained by the method according to one of claims 1 to 10, with a nematic helical ■ liquid crystal operated display cell. 609820/0763609820/0763
DE19752548925 1974-10-31 1975-10-31 METHOD OF ALIGNMENT OF LIQUID CRYSTALS Withdrawn DE2548925A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7436489A FR2289931A1 (en) 1974-10-31 1974-10-31 Orienting liquid crystals - by depositing org polymer layer on electrodes, and rubbing polymer layer in predefined direction
FR7441132A FR2294462A2 (en) 1974-12-13 1974-12-13 Orienting liquid crystals - by depositing org polymer layer on electrodes, and rubbing polymer layer in predefined direction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2548925A1 true DE2548925A1 (en) 1976-05-13

Family

ID=26218581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752548925 Withdrawn DE2548925A1 (en) 1974-10-31 1975-10-31 METHOD OF ALIGNMENT OF LIQUID CRYSTALS

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS5167149A (en)
DE (1) DE2548925A1 (en)
GB (1) GB1526246A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4469408A (en) * 1980-05-30 1984-09-04 Siemens Aktiengesellschaft Liquid-crystal display having orienting polymer with flexible bridges
DE4028244A1 (en) * 1989-10-26 1991-05-02 Alps Electric Co Ltd METHOD FOR ALIGNING LIQUID CRYSTALS (LCD)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4469408A (en) * 1980-05-30 1984-09-04 Siemens Aktiengesellschaft Liquid-crystal display having orienting polymer with flexible bridges
DE4028244A1 (en) * 1989-10-26 1991-05-02 Alps Electric Co Ltd METHOD FOR ALIGNING LIQUID CRYSTALS (LCD)

Also Published As

Publication number Publication date
GB1526246A (en) 1978-09-27
JPS5167149A (en) 1976-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69937479T3 (en) Thin film compensator with polymerized liquid crystals in planar arrangement in the air interface
DE69011166T2 (en) Method of manufacturing a thin film of organic material for an optical device.
DE4434321C2 (en) Optical waveguide with a polymer core and its manufacturing process
DE3020645C2 (en) Liquid crystal displays and processes for their manufacture
EP0525478B1 (en) Liquid crystal display cell
DE69032018T2 (en) Liquid crystal device
DE3508169C2 (en)
DE3427597C2 (en)
DE19637924A1 (en) Method of manufacturing a liquid crystal cell with tilted liquid crystal molecules using light
DE68919044T2 (en) Ferroelectric liquid crystal cell.
CH655804A5 (en) METHOD FOR PRODUCING A DISPLAY DEVICE WITH GUEST HOST LIQUID CRYSTAL.
DE2904052A1 (en) ELECTROCHROME DEVICE
DE3789216T2 (en) Counter.
EP0772069A1 (en) Optical device
DE10216187A1 (en) Process for forming a liquid crystal polymer layer
DE3909704A1 (en) LIQUID CRYSTAL DISPLAY CELL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE3855857T2 (en) Liquid crystal cell
DE2457465A1 (en) ELECTRO-OPTICAL DISPLAY UNIT
DE4007144A1 (en) METHOD FOR ORIENTING LIQUID CRYSTAL POLYMERS AND THEIR USE AS AN ORIENTATION LAYER IN LIQUID CRYSTAL, SWITCHING AND DISPLAY DEVICES
DE10191420B4 (en) Polymer blend for preparing liquid crystal alignment layers comprises a predetermined amount of cinnamate polymers and polyimide polymer
Vickers et al. An investigation of liquid-crystal side-chain polymeric Langmuir-Blodgett films as optical waveguides
EP0308801B1 (en) Film consisting of at least one monomolecular layer
DE2444483A1 (en) MANUFACTURE OF LIQUID CRYSTAL COMPONENTS
DE102014119601B4 (en) Alignment method and liquid crystal display panel
DE60028802T2 (en) LIQUID CRYSTAL ORIENTATION LAYER

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination