JPH01138531A - 液晶表示素子の偏光膜形成方法 - 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、液晶表示素子の偏光膜形成方法に関し、特に
、配向膜としても機能しうる偏光膜の形成方法に関する
。

［従来の技術］ 液晶表示素子において、偏光板は、例えば、ツイストネ
マティック液晶表示素子あるいはゲストホスト型液晶素
子に用いられる。

この偏光板としては、一方向に引き伸ばしたポリビニル
アルコール膜にヨウ素を浸み込ませたフィルム状の偏光
膜を保護フィルムで挟んだものが用いられている［液晶
の最新技術Ｐ１４９〜Ｐ　’１５１：工業調査会刊］。

又、液晶表示素子において、従来、液晶分子の配向を制
御する配向膜が液晶層との界面に形成される。この配向
膜により液晶分子が配向膜に対し、所定の傾きをもって
配列し、この傾きにより液晶分子が外部電界により変形
する方向を規定する。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記フィルム状偏光板を液晶表示素子の基板上に形成す
る場合には、これを粘着剤で貼着することにより行って
いる。

しかし、上記偏光板を貼ることは、手間がかかり、しか
も曲面に貼るのは回能である。又、粘着剤の耐熱性、耐
湿性が劣るため、偏光板がはがれ易い。

本発明は、上記事情に鑑みて案出されたものであり、工
程が簡易で耐久性が高（、かつ配向膜として機能する偏
光膜の形成方法を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の液晶表示素子の偏光膜形成方法は、透引幕板上
に高分子膜を形成し、ラビング処理を施した後、ヨウ素
をドープして形成することを特徴とするものである。

［作用］ 透明基板上に高分子膜を形成し、ラビング処理を施すと
、機械的な溝構造の生成、表面近傍のポリマーの再配列
等が行われると考えられる。

その後、ヨウ素をドープすることにより、ヨウ素はラビ
ング方向に鎮状の高分子として包埋された形で存在する
ようになると考えられ、このヨウ素の伝導電子は、分子
の長さ方向に移動可能で、。

垂直には動けないため、偏光が選択される。

又、上記偏光膜は、ラビング処理を施して形成されてい
るため、液晶層との界面に配設されれば配向膜として機
能する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は実施例に係る液晶表示素子の断面模式第１図に
示すようにこの液晶表示素子は、相対向するように配設
された一対の透明基板１と、透明基板表面に形成された
透明導電膜２と、該透明導電ｌ１２表面に形成された本
実施例に係る偏光膜３と、シール材４と、上記偏光膜３
を介して透明基板１問に封入された誘電異方性が正のネ
マティック液晶層５と、を有する。

透明基板１は、液晶表示素子の外形を規定するもので、
本実施例では、板状のフロートガラス基板を用いている
。尚、曲面状のガラス基板を用いてもよい。

透明導電膜２は、ネマティック液晶層５に電界を印加す
るためのもので、シート抵抗１００〜４００Ω／口のＩ
ＴＯ膜をスパッタにより形成した。

上記偏光Ｉ！！３は、一定方向に直接偏光を行う他、配
向膜としての機能を有するものであり、次のようにして
形成した。

上記透明導電ｙＡ２を形成した透明基板１を、ポリビニ
ルアルコールを５〜２０％舎含有する水溶液中に入れ、
引き上げた後、２０分間１２０℃で加熱して、ポリビニ
ルアルコール膜を形成した。

尚、本実施例では、ポリビニルアルコールを用いたが、
高分子膜であればよく、ポリイミド、ポリエーテルイミ
ド、ポリアミドイミド等を用いてもよい。

次に、従来用いられているラビング装置を使用して、膜
表面をラビングした。尚、ラビング装置を用いることな
く、手でアクリルなどの布を膜表面に押しつけて、一方
向にふくことによって、ラビングを行ってもよい。

このラビングにより、膜の表面に機械的な溝構造を形成
するとともに表面近傍の高分子が、ラビング方向に一軸
的再配列することになると考えられる。

又、このラビング方向は、一対の透明基板の各々が液晶
表示素子を組立てたとき、直交ブるように行った。

上記ラビング後の透明基板を、ヨウ素を含む溶液（ヨウ
化カリウム溶液）に浸漬し、偏光膜３を形成した。

ヨウ化カリウム溶液に浸漬することにより、ヨウ素はポ
リビニルアルコール膜に包埋された形でラビング方向に
鎖状の高分子として存在することになる。

このとき、ヨウ素の伝導電子は、分子の長さ方向に移動
可能で、垂直には動けないため、偏光が選択される。即
ち、この偏光膜３は、ラビング方向に光吸収軸を有する
もので、膜の透過光は、ラビング方向に直交して直線偏
光される。

又、この偏光膜３は液晶層５との界面に配列されるため
、液晶分子の配列を制御する。即ち、上記ラビング方向
に対応して、液晶分子の偏光膜５に対し、所定の傾きを
もって配列する。

以上のようにして配向性を有する偏光膜３′が形成され
る。

シール材４及び正のネマティック液晶Ｗｊ５は、従来と
同様のものである。

上述のようにして形成された偏光１３を有する透明基板
により、液晶注入口を除いて、基板周縁をシール材４に
よってシールし、注入口から空液晶セルの空隙にネマテ
ィック液晶を毛細管現象を利用して注入し、その注入口
を封止してツイストネマティック液晶表示素子を形成し
た。

上記液晶表示素子において相対向する透明導電膜２間に
電圧を印加しない初期状態において、−方の透明基板側
から入射した光は、まず入射側の偏光膜３にて直ｇｉｌ
！光を受け、液晶層５にて、直進行方向に垂直な面内で
９０°施光するため、もう一方の偏光膜３を透過する。

一方、透明導電膜２間に電圧を印加したとき、液晶層５
の胸先性はな（なり、光はそのまま直進するので、直交
する偏光膜を透過しえない。

又、上記相対向する偏光Ｉ！！３のラビング方向を平行
とし、一方の偏光膜上に配向膜を形成し、ラビング方向
を下の偏光軸と直交にすると透明導電層２ｆｌｌに電圧
を印加した状態で光が通過し、電圧を無印加とした際に
は、光を遮断するツイストネマティック液晶表示素子を
形成しうる。

（上記実＃１例の液晶表示素子の効果）本実施例によれ
ば、従来のように偏光フィルムの貼着という工程がない
。このため、従来、偏光フィルムの貼着により生じる手
間や、耐久性の劣化という問題を解消しつる。

又、偏光ＩＩ３は透明基板の内側に液晶層５左接するよ
うに形成されている。このため、従来、例えば、透明基
板１の外側に偏光フィルムを貼着した場合に比し、透明
基板１の内側にあるため、耐久性が向上する。又、従来
の偏光フィルムは耐久性の高い保護膜に挟持され、耐久
性を高めているが、本発明では、上記保護層の必要がな
い。さらに、液晶層５と偏光ＩＩａ３が接しているため
、視角依存性が少なくなる。

（上記実施例に対する言及及び変形例）上記実施例にお
いては、透明基板１上に形成した偏光膜３は一層である
。しかし、偏光度をより高めるためにラビング方向を平
行にした２１ｉ！１以上の膜を種層して形成してもよい
。即ち、偏光膜を形成した後、その膜表面に偏光膜形成
工程を繰返して偏光膜を形成することにより、２１？！
！以上の偏光膜を形成することができる。

又、上記実施例においては、液晶分子の配向方向と偏光
方向とは、ともにラビング方向により同一に規定される
。しかし、偏光膜の偏光軸と液晶の配向方向とを無関係
に規定したい場合には、偏光膜上に通常の配向膜を形成
すればよい。即ち、上述のように偏光膜を形成し、この
上に例えばポリビニルアルコール膜を形成し、単に任意
の角度でラビング処理を施すだけでよい。

又、本発明は、曲面を有る透明基板上に偏光膜を形成す
る場合にも適用できる。例えば、曲率１０００Ｒを有す
る一対の曲面ガラスの内側に、上記と同様に偏光膜を形
成して、液晶表示素子を構成し、これを液晶防眩ドアミ
ラーとして製造した。

実験によれば、耐久性は良好であり、屋外の環境でも長
期間の使用に耐えた。又、従来、曲面に偏光フ、イルム
を貼ることが困難であり、用いることができなかったＴ
Ｎ（ツイストネマティック）、又は、ＧＨ（ゲストホス
ト）方式の曲面素子の製造ができるようになった。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、透明基板表面に配向
性を有する偏光膜を直接形成するものである。

このため、従来のように偏光フィルムの貼着という工程
がない。従って従来、偏光フィルムの貼着により生じる
手間や耐久性の劣化という問題を解消しつる。

又、本発明に係る偏光膜は、配向膜としても機能する。

このため、配向膜を偏光板と別個に形成する必要がない
ため、液晶表示素子の構成及び製造工程が簡易となり、
製造コストを低下、歩留りのアップが行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本宅舒ヒ実施例に係る液晶表示素子の断面模式
図である。 １・・・透明基板　　　　２・・・透明導電層３−・・
偏光ＩＩ＊４・・・液晶層 特許出願人　　　トヨタ自動車株式会社代理人　　　　
弁理士　大　川　　宏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に高分子膜を形成し、ラビング処理を
   施した後、ヨウ素をドープして形成することを特徴とす
   る液晶表示素子の偏光膜形成方法。