JPH04225325A

JPH04225325A - 液晶分子配向体の製造方法

Info

Publication number: JPH04225325A
Application number: JP41438490A
Authority: JP
Inventors: Toshiyasu Eguchi; 稔康江口
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1990-12-26
Filing date: 1990-12-26
Publication date: 1992-08-14

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置等に用い
られる液晶素子にかかり、特に、液晶分子の垂直方向の
配向に好適な液晶分子配向体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶素子には、接触界面における相互作
用によって液晶分子を配向制御する液晶分子配向膜が一
般に設けられている。例えば、液晶分子の平行配向は、
次のようにして実現される。まず、電気絶縁性の耐熱性
合成樹脂であるポリイミド系樹脂の中間体を、適宜の溶
媒中に溶かす。そして、この溶液を、スピンナあるいは
転写印刷などによって透明基板上に塗布するとともに、
溶媒を揮発，乾燥する。その後に、加熱重合を行ってポ
リイミド系樹脂被膜を基板上に形成する。次に、この得
られた被膜に対して、ナイロンや綿布などの繊維で一定
方向に擦るラビング処理を施す。すると液晶分子は、そ
の長軸方向がラビング方向となるように，すなわち基板
と平行に配列するようになる。

【０００３】これに対し、基板と垂直方向に液晶分子を
配向させる手法としては、たとえば図４及び図５に示す
ものがある。まず、図４に示すものは、ＦＳ１５０（化
１として後述），ＤＭＯＡＰ（化２として後述），レシ
チン，ヘキサデシルアミン，ミリスチン酸錯体などの界
面活性剤やクロム錯体など（以下、「クロム錯体等」と
いう）１０を、基板１２の所要表面上に塗布することに
よって分子配向膜が形成されている。基板１２表面では
、アルキル基１４からクロム錯体等１０が垂直方向に伸
びた状態となる。このため、炭化水素鎖と液晶分子の異
方的な排除体積効果が生じ、液晶分子１６が垂直に配向
するようになる。

【０００４】次に、図５に示すものでは、垂直蒸着法に
よってＳｉＯ等１８が基板１２の表面上に柱状に形成さ
れる。液晶分子１６は、このＳｉＯ等１８によって形成
された凹部に入り込むようになり、これによって液晶分
子１６の垂直配向が実現される。

【０００５】

【化１】

【化２】

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術では、次のような不都合がある。まず、図
４に示したものでは、クロム錯体等１０と液晶分子１６
との相互作用が弱いために、安定した液晶分子配向制御
を行うことが困難である。次に、図５に示すものでは、
配向制御力は優れているが、大面積の基板に均一な柱状
構造を形成することが困難であり、また、工程も複雑で
あるという不都合がある。

【０００７】本発明は、この点に着目したもので、前記
従来技術の不都合を解消し、液晶分子に対する優れた垂
直配向制御力を有するとともに、均一な液晶分子配向を
容易に実現でき、大面積の基板にも適用可能な液晶分子
配向体の製造方法を提供することをその目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、液晶分子を垂
直方向に配向させるために、基板の少なくとも一方の表
面に設けられる液晶分子配向体の製造方法において、前
記基板表面に酸化を行って凹凸を形成することを特徴と
する。

【０００９】

【作用】本発明によれば、液晶を狭持する基板の少なく
とも一方の表面に、たとえば塩酸，硫酸などによって酸
化処理が施される。これによって、基板表面に凹凸が形
成され、この凹凸の方向，すなわち垂直の方向に液晶分
子の長軸方向が配向するようになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明による液晶分子配向体素子の製
造方法の実施例について、添付図面を参照しながら説明
する。本実施例にかかる液晶素子は、たとえば図２に示
すように構成されている。なお、全体としては、極めて
一般的な構成である。同図において、ガラスなどによっ
て形成された２枚の透明な基板２０，２２は、適宜の間
隔で対向配置されている。これらの基板２０，２２の対
向面側には、たとえばＸ，Ｙ方向に連続して所望パタ−
ンの透明電極が形成されている。これらの透明電極の材
料としては、たとえば酸化インジウムや酸化スズなどが
用いられている。

【００１１】次に、基板２０，２２の対向面側の少なく
ともいずれか一方，たとえば基板２０には、液晶分子を
垂直に配向させるための液晶分子配向体２４が図１に示
すように形成されている。この液晶分子配向体２４は、
図３に示すような方法で製造される。まず、同図（Ａ）
に示す方法では、基板２０としてホウケイ酸ソーダガラ
スが用いられる。このような基板２０は、まず５００〜
６００℃に加熱される（同図ステップＳＡ参照）。これ
によって、基板表面がＮａ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３とＳｉＯ２の
組成に分離されるようになる。

【００１２】次に、この分相した基板２０の所望面に対
して、たとえば、Ｈ２ＳＯ４（硫酸），ＨＣｌ（塩酸）
，あるいはＨＮＯ３（硝酸）などによる数秒〜数時間の
浸潰が行われる（ステップＳＢ参照）。これによって、
分離した組成中のＮａ２ＯーＢ２Ｏ３が所望量だけ溶出
するようになる。その後、基板２０は流水によって水洗
いされる（ステップＳＣ参照）。以上のような処理によ
り、基板２０の表面には、ＳｉＯ２が１０−１　〜１０
−２μｍの厚さで残存して凹凸２４Ａ，２４Ｂ（図１参
照）が形成されるようになる。これらの凹凸２４Ａ，２
４Ｂが、液晶分子の配向体２４となる。

【００１３】次に、図３の（Ｂ）に示す方法では、ＨＦ
（フッ化水素），ＨＢＦ４（テトラフルオロホウ酸），
ＨＰＯ３（メタリン酸），またはＨａ２ＣＯ３（炭酸ナ
トリウム）などによって、基板２０の表面が溶解される
（ステップＳＤ参照）。これによっても、同様に基板２
０表面に凹凸２４Ａ，２４Ｂが形成されて液晶分子配向
体２４が得られる。

【００１４】なお、以上のような液晶分子配向体２４は
、必要に応じて基板２２側にも形成される。また、液晶
セル駆動用の透明電極は、液晶分子配向体２４の形成後
の基板表面上に設けられる。しかし、比較的小面積のも
の，たとえばＸＹ走査駆動するための幅の狭い電極のよ
うな場合には、液晶分子配向体２４の形成前に基板上に
設けられていても何ら差し支えない。

【００１５】次に、図２に戻って、液晶分子配向体２４
が形成された基板２０，２２間には、たとえば約３〜１
０μｍの間隙が設けられ、その中には、たとえば負の誘
電異方性を有するネマティック形の液晶２６が注入され
る。また、基板２０，２２の周囲は封止され、これによ
って液晶セル２８が構成されている。液晶セル２８の各
面側（同図の上下方向）には、偏光方向の異なる偏光板
を用いた偏光子３０，検光子３２が各々設けられており
、更に必要に応じてカラー表示を行なうためのカラーフ
ィルタや視角を広げるための位相差フィルムなども併設
される（図示せず）。

【００１６】次に、以上のように構成された液晶素子の
作用を説明する。基板２０（または２２も）の対向面側
には、上述したようにして液晶分子配向体２４，すなわ
ち凹凸２４Ａ，２４Ｂが形成されている。このため、液
晶分子２６は、その長軸方向が凹凸２４Ａ，２４Ｂの形
成方向に一致するようになる。これによって、液晶分子
２６は、図１に示すように基板２０，２２の垂直方向に
安定に配列することとなる。

【００１７】この状態で、たとえば基板２０，２２の対
向面上に設けられた電極に駆動用の電場が印加されたと
すると、それらの電極に挟まれた部位の液晶分子の配向
状態が誘電異方性によって垂直方向から変化する。この
ため、その部位の液晶層中の複屈折率が変化するように
なり、偏光子３０，検光子３２による偏光光を利用する
と、効果的に光透過率の変化が得られることになる。透
明電極をＸ，Ｙ方向に多数配列して走査を行いつつ液晶
セル２８を駆動すると、テレビジョン画像などが表示さ
れることとなる。

【００１８】このように、本実施例によれば、基板表面
の酸化を行って凹凸の液晶分子配向体が形成される。こ
のため、配向制御力は図５の従来例と同様に非常に優れ
ている。また、所定溶液による酸化という手法のため、
大面積の基板に対しても簡便に均一な配向体を形成する
ことが可能である。

【００１９】なお、本発明は、何ら上記実施例に限定さ
れるものではない。たとえば、液晶や透明電極，偏光子
，検光子としてどのようなものを用いるかなど、必要に
応じて適宜の材料を選択すればよい。また、基板の酸化
を行う手段としても、上述したものの他、同様の作用を
奏するものを使用してよく、これらのものも本発明に含
まれる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による液晶
分子配向体の製造方法によれば、基板の所望表面を酸化
させて液晶分子配向体を形成することとしたので、液晶
分子に対する優れた垂直配向制御力によって、均一な液
晶分子配向層を容易に実現できるとともに、大面積の基
板にも良好に適用でき、信頼性も格段に向上するという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶分子配向体の製造方法の実施
例を示す構成図である。

【図２】本実施例による液晶素子の一例を示す斜視図で
ある。

【図３】本実施例における液晶分子配向体の製造方法を
示す説明図である。

【図４】従来の界面活性剤やクロム錯体による液晶分子
配向体の一例を示す構成図である。

【図５】従来のＳｉＯの蒸着による液晶分子配向体の一
例を示す構成図である。

【符号の説明】

２０，２２…基板２４…液晶分子配向体２４Ａ，２４Ｂ…凹凸２６…液晶分子２８…液晶セル３０…偏光子４０…検光子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　液晶分子を垂直方向に配向させるため
に、基板の少なくとも一方の表面に設けられる液晶分子
配向体の製造方法において、前記基板表面に酸化を行っ
て凹凸を形成することを特徴とする液晶分子配向体の製
造方法。