JPS5829495B2 - エキシヨウソシ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、表示装置、光変調装置などの各種光学装置に
有用な液晶素子に関し、詳しくは、充填された液晶を基
板の面に対し一定方向に配向させた液晶素子に関する。

一般に、光学装置用の液晶素子の動作原理は、平行に配
置させた２枚の基板の間で形成される液晶層に、電場、
磁場、超音波、熱などの外部場を印加する際に生じる液
晶の光学的緒特性の変化に基づくものであり、この光学
的緒特性の変化は、外部上の無印加時の液晶の特定な配
向（初期配向）が外部場の印加で変形、ないしは乱され
ることにより生じる。

この事情を、現在実用化の段階に入りつつある外部場と
して電場を用いる光学装置、いわゆる電気光学装置にお
ける液晶素子について、更に具体的に以下に述べる。

液晶素子を用いる電気光学装置の主要な方式には、ＤＳ
（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）方式、Ｄ
ＡＰ（Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｖｅｒｔｉｃａ
ｌｌｙ Ａｌｉ−ｇｎｅｄ Ｐｈａｓｅｓ）方式、Ｔ
Ｎ （Ｔｗｉ ５ｔｅｄ Ｎｅｍ−ａｔ ｉｃ）方式、
ＰＣ（Ｐｈａｓｅ Ｃｈａｎｇｅ）方式などがあり、い
づれの方式の液晶素子においても、電場の無印加時にお
ける液晶の特定配向が原理的、ないしは性能的に必要と
なる。

特にＴＮ方式の液晶素子においては、ホモヂニアス（ｈ
ｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ）配向といわれるネマチック液晶
の分子長軸が基板の面に平行になるような配向づけが原
理上必要となる。

このような液晶のホモジニアス配向方法として、今迄に
いくつか発表されており、代表的なものとして、たとえ
ば、綿布や研摩剤などで基板面を研摩する方法、ある種
の界面活性剤や有機シラン化合物などで基板面を処理す
る方法などがあるが、いずれも何らかの欠点を有し、実
用的な液晶配向法とは言えない。

すなわち、研摩法では、基板面の比較的大きな面積にわ
たっての均一な配向づけを実現することは甚だ困難であ
るし、界面活性剤や有機シラン化合物などの処理では永
続性、耐久性や信頼性のある安定な配向づけは不可能で
ある。

本発明は、上記のような欠点を解消したもので、二塩基
性カルボキシル酸クロム錯化合物で処理した基板と、こ
の基板の前記処理面に接触させた液晶とで構成すること
によってガラス板、金属板、ガラス板上に酸化スズ、酸
化インジュウムなどを施したネサガラス板、アルミニウ
ム、クロム、金などを蒸着した金属蒸着ガラス板などど
のような基板面に対しても適用でき、且つ基板面の大き
な面積にわたって均一な配向づけが比較的簡単に実現で
き、しかも一旦実現された液晶の配向性は極めて安定で
永続性耐久性信頼性にすぐれた液晶素子を提供すること
を目的とする。

以下本実施例について詳細に説明すると、第１図は本発
明に係わる液晶素子の断面構造を示すもので、少なくと
も１枚は透明である２枚の基板１゜２が平行に配置され
ており、基板１，２を所定間隔に保持するようにスペー
サー３が挿入され、外部周辺部は接着剤４で固定され、
一方の基板上に設けた注入孔５から液晶を充填し、この
液晶６に接触する基板面に二塩基性カルボキシル酸クロ
ム錯化合物のカップリング処理により形成された配向賦
与層７，７が施されている。

この配向賦与層Ｉによって、ネマチック液晶あるいはス
メクチック液晶ではホモジニアス配向が得られ、またコ
レステリンク液晶ではグランジェン（Ｇａｎｄ ｊｅａ
ｎ）配向が得られる。

本発明で云う二塩基性カルボキシル酸クロム錯化合物は
一般構造式 の中から選択された少なくとも一種であり、ｎは１以上
の整数、Ｘは陰イオンである。

〕を有するものであり、具体的には例えば、ｐ−フエニ
レンニ酢酸、ｐ−フエニレンニプロピオン酸ｐ−フエニ
レンニ酪酸、ｐ−（Ｎ−（ｐ’−力ルボキシメチルベン
ジリデン）アミノコフェニル酢酸、ｐ−（Ｎ−（ｐ’−
力ルボキシエチルベンジリデン）アミノコフェニルプロ
ピオン酸、ｐ、ｐ′−ジカルボキシメチルアゾベンゼン
、ｐ、ｐ′−ジカルボキシエチルアゾベンゼン、ｐ、ｐ
’−ジカルボキシメチルアゾキシベンゼン、ｐ、ｐ′−
ジカルボキシエチルアゾキシベンゼン、ｐ（ｐ’−力ル
ボキシメチルベンゾイロキシ）フェニル酢酸、ｐ−（ｐ
’−力ルボキシエチルベンゾイロキシ）フェニルプロピ
オン酸、ｐ、ｐＬビフェニルニ酢酸、ｐ、ｐ’−ビフェ
ニルニプロピオン酸、ｐ、ｐ’−ビフェニル二酪酸、ｐ
、 ｐ’−ジカルボキシメチル−ｔ ｒａｎｓ−スチ
ルベン、ｐ、ｐ′−ジカルボキシエチル−ｔｒａ−ｎｓ
−スチルベン、等のクロム錯化合物が挙げられる。

勿論、これらに限定されるものではなく、また必要に応
じて、上記錯化合物の２種以上を混合してもよい。

この二塩基性カルボキシル酸クロム錯化合物を基板上に
カップリング処理を施すには、該クロム錯化合物を水や
適当な有機溶剤によって０．０１〜１０重量％の溶液と
し、この溶液を処理液として浸漬法、スプレー法、ブラ
ッシング法、スピンナー法、引き上げ法、ロール法など
の公知の方法によって塗布し、乾燥することによって、
基板とクロム錯化合物とのカップリングとこのクロム錯
化合物の自己架橋が達成され、極めて容易にかつ一様に
配向賦与層７を形成することができる。

尚、必要に応じて、上記処理液は酸性を中和するために
アンモニア、苛性ソーダ、ヘキサメチレンテトラミン、
尿素などのアルカリ性物質を加えｐＨ調整をしてもその
効果は変らない。

捷た塗布した処理液の乾燥は常温による自然乾燥のみで
あってもカップリング効果は充分に得られるが、必要に
応じて加熱乾燥すれば短時間に配向賦与層７を形成でき
る。

更に該クロム錯化合物の基板処理効果を最大とするには
、カップリング処理基板を水や適当な有機溶剤で洗滌す
ることが望ましい。

しかしながら、基板処理工程上、あるいは液晶素子の構
造上、洗滌できない場合には、省略しても良い。

本発明に係る液晶は、特に限定されるものではなく、あ
らゆるものが使用できる。

たとえば、ネマチック液晶としては、 ｐ−（Ｎ−（ｐ’−メトキシベンジリデン）アミノ）−
ｎ−ブチルベンゼン（以下ＭＢＢＡと略記する） ｐ−Ｃ，Ｎ−（ｐ’−エトキシベンジリデン）アミンツ
ー１−ブチルベンゼン ｐ−ＣＮ−（ｐ’−メトキシベンジリデン）アミン、〕
フェニルブチレート ｎ−ブチル−ｐ−（ｐ’−エトキシフェノキシカルボニ
ル）フェニルカルホネート ｐ−メトキシ−ｐ ／ −ｎ−フ゛チルアソ゛キシベン
ゼンｐ−エトキシ−ｐ／ ｎ−ブチルアゾキシベンゼ
ン ｐ−（Ｎ−（ｐ′−メトキシベンジリデン）アミン〕ベ
ンゾニドＩＪル（以下ＢＢＣＡと略記する）ｐ −（Ｎ
−（ｐ’−へキシルベンジリデン）アミノ〕ベンゾニ
ド’Ｊル、ｐ−ｎ−へブチル−ｐ′−シアノビフェニル
（以下ＨＣＢＰと略記する）、ｐ−ｎ−へキシル−ｐ／
−シアノビフェニル コレステリンク液晶としては、 コレステリルクロライド、 コレステ１ノルノナノエート、 コレステリルオレート、 コレステリル−２−エチルヘキサノエート、コレステリ
ルベンゾエート、 コレステリルアセテート、 スメクチック液晶としては、 Ｎ−（ｐ−シアノベンジリデン） ｐ／ ｎ−オク
チルアニリン、 エチル−ｐ−アゾキシベンゾエート、 アンモニウムオレエート、 などが挙げられる。

また、上記液晶の混合物であっても良い。

次に本発明の具体的実施例について液晶素子を用いて説
明する。

実施例 １ この実施例で示す液晶素子はたて４０ｍｍ、よこ８０ｍ
ｍ、厚さ１．５■、の基板を平行配置して両基板間に液
晶を封入したものである。

ここで用いた基板はその作用効果を比較するために、■
液晶と接触する面がガラスであるような単なるガラス板
、■電極板として作動させるために酸化錫の透明導電膜
を液晶と接触する面に施しであるネサガラス板、■金属
反射電極板として作動させるために液晶と接触する面に
アルミニウムを蒸着したアルミ蒸着ガラス板、■液晶と
接触する面を鏡伺研磨したクロム金属板の４種類につい
てそれぞれの組合せも含・めで実施した。

この基板は−１れぞれｐ−フェニレンジアセチックアシ
ッドクロム錯化合物溶液に更に水を加え、１０重量％、
１重量％、０．１重量％とした３種類の処理液に１０分
間浸漬塗布した。

浸漬塗布後、１５０℃の雰囲気で１時間の加熱により乾
燥処理をして、該クロム錯化合物と基板とのカップリン
グ、並びに該クロム錯化合物の自己架橋を行ない、基板
とのカップリングを完全なものとした。

さらにこの基板を流水で洗滌し乾燥させた後、基板表面
を綿布（ガーゼ）で一定方向に２〜３回軽く摩擦研磨し
た。

得られた各基板は、ガラス板とガラス板、ネサガラス板
とネサガラス板ネサガラス板とアルミ蒸着ガラス板、ネ
サガラス板とクロム金属板の４種類に組合わせ、摩擦研
磨方向を直交するように配置し、１２μのマイラースペ
ーサと更に基板を融着するために、封着用ナイロン接着
シートを所定の位置に挾んで均一に加圧しながら１４０
℃の温度雰囲気で１０分間加圧する事により融着し、液
晶素子構造体を構成した。

その中にＭＢＢＡ８０重量％、ＢＢＣＡ２０重量％の混
合液晶を注入して液晶素子を完成した。

この液晶素子の液晶の配向性はすぐれたＴｗ−ｉｓｔ配
向されていることが、偏光顕微鏡によって色調の一様陛
の検査、並びに直交ニコル、並行ニコル間における明視
野、暗視野の検査から確認された。

この液晶素子でＴＮ方式表示動作試験を行なった結果、
交流５Ｖ、５０Ｈｚで連続通電９０００時間経過後にお
いても良好の表示特性を保っており、ツイスト（Ｔｗｉ
ｓｔ）配向は全くそこなわれず、永続性、耐久性、安定
性の優秀さを呈している。

実施例 ２ ｐ−フェニレンジプロピオニックアシッドクロム錯化合
物の各２．５ 、１．０ 、０．５、重量％水溶液を用
いて、実施例１と同様の液晶素子構造体を構成した。

これにＨＣＢＰを注入した所、室温で６ケ月後において
も安定なツイスト配向を示していた。

なお、比較例として、綿布で摩擦研磨した無処理の基板
より、構成した液晶素子構造体にＨＣＢＰを注入した所
、均一なツイスト配向が得られず、放置しおくと、ツイ
スト配向孔れが犬きくなり、さらに室温１ケ月後におい
ては、ツイスト配向がほとんど消滅した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液晶素子の一実施例を示す一部切
欠断面図である。 １．２・・・・・・基板、３・・・・・・スペーサー
４・・・・・・接着剤、５・・・・・・注入子Ｌ６・・
・・・・液晶、７・・・・・・配向賦与層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １−殻構造式 た少なくとも一種であり、ｎは１以上の整数、Ｘは陰イ
   オンである。 〕で示される二塩基性カルボキシル酸クロム錯化合物で
   処理した基板とこの基板の前記処理面に接触させた液晶
   とからなる事を特徴とする液晶素子。