JPS594689B2 - 液晶表示装置の水平配向処理法 - Google Patents

液晶表示装置の水平配向処理法

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JPS594689B2
JPS594689B2 JP52005805A JP580577A JPS594689B2 JP S594689 B2 JPS594689 B2 JP S594689B2 JP 52005805 A JP52005805 A JP 52005805A JP 580577 A JP580577 A JP 580577A JP S594689 B2 JPS594689 B2 JP S594689B2
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俊一 佐野
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • 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
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    • 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
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    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液晶表示装置の水平配向処理方法に関する。
液晶表示装置は、現在消費電力が小さく且つ低電圧で動
作する利点があるツイストネマチツク(TN)方式によ
るものが大部分である。
このTN型の液晶表示装置では液晶分子を基板電極面に
水平に配向させ、上下基板間で液晶分子が900ねじれ
た構造をとらせる。そのために液晶を配向させるための
処理をした2枚のガラス板板を配向方向を900に交叉
させてセルを形成する。液晶分子を基板電極面で水平に
配向させるための基板の処理方法には従来から2つの方
法があつた。
そのひとつは基板へのSi0などの斜め蒸着法であり、
他はラピング法である。斜め蒸着法は基板表面に対して
約50の角度でSi0、Pt、Au、Cu、Pb、Al
、、Sn、、Ag)Cr等を蒸着させることを含む。
この斜め蒸着法によれば基板が最初の封止での高温にさ
らされても、液晶の配向性が乱れない利点がある。しか
し、蒸着の角度が極めて小さい為に、いずれかの辺長が
1(V7I以上の大きな基板では蒸着角度のコントロー
ルが困難であつた。例えば、10儂×5(V7!の基板
では蒸着源と基板との距離を50儂以上離さなければ一
定の蒸着の角度が基板全面で得られず、従つて液晶の配
向の一方向性が乱れてしまう。この距離を長くすると飛
散する量が大きくなる、蒸着時間が長くなる及び蒸着装
置も大規模となるなど生産性が極めて悪くなる。更にま
た、斜め蒸着法で処理した基板では、液晶分子と基板と
のなす角度即ち視角が大きいため、コントラストが低く
且つ視角も狭いなどの欠点があつた。他方、基板の電極
面にSiO膜を形成し、この膜表面を脱脂綿等でラピン
グすることにより処理された基板は熱に対して耐久性が
ない。
ラピング法による基板は、原因はまだ不明であるが、セ
ルを最初の封止をすれば液晶の配向性が乱れやすくなり
、液晶表示装置の寿命が著しく短かくなつてしまう。従
つて、装置の安定性や信頼性を得るために最初の封止を
する場合には斜め蒸着法を用いるのが一般的であつた。
本発明の目的は大きな基板であつても液晶の水平配向が
得られる基板の処理方法を提供することである。
本発明の他の目的は最初の封止にも十分な耐久性を有し
、長寿命の液晶表示装置を与えうる基板の処理方法を提
供することである。
本発明に従つて、基板の電極を備えた表面上に透明な酸
化物膜を形成する工程と、この透明な絶縁性酸化膜上に
更にシリコン膜を形成する工程と、この得られたシリコ
ン膜の表面を一定方向にラピングする工程、及びその後
この基板を熱処理する工程を含む、液晶分子を水平配向
させるための液晶表示装置用基板の処理方法が提供され
る。
基板表面上に形成される絶縁性酸化膜は酸化シリコン(
SiO2)、酸化アルミニウム、酸化イツトリウム、酸
化チタニウムが好ましく、特にSiO2が好ましい。好
ましい具体例においては、上記熱処理工程と最初の封止
とを同時に実施してもよい。
次に図面を参照して本発明方法の実施例を説明する。
基板1は透明な基板、例えばガラス基板であつてもよい
基板1上には通常の方法によつて透明電極2が設けられ
る。電極材料には酸化インジウム、酸化錫など通常のも
のを使用してもよい。基板1の電極2が形成された側の
表面上に透明な酸化膜例えばSiO23を形成する。S
iO2膜3は直流電流が流れず且つガラス基板1に含ま
れるアルカリ金属イオンが透過しない程度の膜厚、一般
的には100〜3000λの膜厚を形成する。このSi
O2膜3は通常の方法、例えば蒸着、スパツタリング、
ChemicalvapOrdepOsitiOn、シ
ラン誘導体の塗布及び焼成など、により形成してよい。
得られたSiO2膜3上に更にSi膜4を形成する。
このシリコン膜4の膜厚は50〜300λであり、好ま
しくは70〜100λである。膜厚が50λよりも小さ
いと、望ましい液晶の配向が得られない。逆に、膜厚が
300λよりも大きい場合には、後の熱処理工程でSi
膜4の酸化及び透明化が達成され得ないことがある。し
かし、最初の封止の熱処理とは別に、強い酸化条件下で
上記熱処理工程を実施する場合には、シリコン膜4の膜
厚は300λよりも大きくてもよい。シリコン膜4は通
常の方法、例えば蒸着、スパツタリング、Chemic
alvapOrdOpOsitiOn等により形成して
もよい。かくして第1図に示す如く構成された基板のシ
リコン膜4の表面を通常の方法に従つて脱脂綿、フエル
ト紙等で一定方向にラピングする。
シリコン膜4は大気中で徐々に酸化するので、シリコン
膜4の形成後ラピングするまでの時間は出来るだけ短時
間であることが好ましい。やむを得ず長時間放置する場
合には、酸素又は水の存在しない雰囲気中に保存するこ
とが望ましい。続いて行なう熱処理工程は最初の封止と
兼用するのが好都合である。
即ち、ラピングの終つた2枚の基板を用意し、2枚の基
板のシリコン膜4を対向させ且つ2枚の基板のラピング
の方向がほぼ直交するようにして、適当な間隔に保持す
る。次に、第2図に示すように2枚の基板の間隙を第1
のガラス基板5で封止して、セルを形成する。この最初
の封止には第1のガラス基板の種類に応じて約200〜
600℃の温度での熱処理が必要である。この最初の封
止の熱処理によつて本発明の熱処理工程が同時に達成さ
れる。無論、本発明の熱処理工程を実施してから第2図
に示すようにセルを組み立ててもよい。本発明の熱処理
工程で用いる温度及び時間はシリコン膜の膜厚、雰囲気
条件等によつて変わるが、シリコン膜が酸化されて透明
な膜が得られればよい。最後に、第2図に示すようにセ
ルの間隙に正の誘電異方性を有するネマチツク液晶6を
充填し、セルの外側表面上に偏光板7,8を配置して液
晶表示装置が構成される。
本発明の方法により処理された基板を用いた液晶表示装
置は液晶の配向に乱れがなく、長寿命であり、且つ大型
であつても安定した表示が得られる。
また、ラピング法で液晶を配向させるため、液晶分子と
基板表面との視角が小さく、良好なコントラストと広い
視角が得られる。本発明の方法は本質的にはラピング法
に基づくが、高温での最初の封止を行なつても液晶の配
向性が乱れず、長寿命化高信頼化が達成できた。
本方法において、ガラス基板上にSiO2等の酸化物膜
とシリコン膜とをこの順序に積層することが重要であり
、いずれかの膜が欠けても本発明の効果は得られない。
即ち、最初の封止を行なえば液晶の配向に乱れが生じ、
更にガラス基板からアルカリ金属が浸透して析出し、液
晶の寿命を短かくする。酸化物膜としてSiO2膜を使
用すれば膜形成上好都合である。
即ち、蒸着又はスパツタリングで膜形成する場合には、
SiO2及びシリコンの2つの蒸着源又はターゲツトを
それぞれ用いてひとつの装置で実施できる0chemi
ca1vap0rdep0siti0nによる場合にも
、SiO2膜の形成後反応装置への酸素供給を止めるだ
けでシリコン膜を形成できる。また、これらの膜形成で
使用する膜材料の量は従来の斜め蒸着法に比して大輻に
減少され、製造コストを低減できる。実施例 10CmX5CT!Lのガラス基板にスパツタリングに
より厚さ2000λのIn2O3膜を付着させ、フオト
エツチングして所望の透明電極を形成した。
この透明電極の形成された基板表面全面に厚さ2000
λのSiO2膜をChemicalvapOrdepO
sitiOnにより積層し、更にその上に厚さ90λの
Si膜を同様に形成した。次に、得られた基板のSi膜
表面を脱脂綿で一定方向にラピングした。このようにし
てラピングまで終了した2枚の基板を10μの間隔に保
持し、周囲を第1のガラス基板を用いて封止した。
この最初の封止は大気中にて最高温度520℃で30分
間の熱処理が必要であつた。得られたセルにネマチツク
液晶BBCAを充填し、両側に偏光板を設置して液晶表
示装置を構成した。この装置は大型で且つラピングの後
に最初の封止を行なつたにもかかわらず表示面全体にわ
たつてコントラストの良い安定した表示が得られた。ま
た、この装置は長期間にわたつて高い信頼性が得られた
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の実施例説明図、第2図は第1図の
基板を用いて構成した液晶表示装置の説明図である。 1・・・・・・ガラス基板、2・・・・・・電極、3・
・・・・・SiO2膜、4・・・・・・Si膜、6・・
・・・・液晶。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 基板上に絶縁性酸化膜を形成する工程と、前記酸化
    膜上にシリコン膜を形成する工程と、前記シリコン膜の
    表面を一定方向にラビングする工程と、該工程の後に熱
    処理する工程とを具備してなることを特徴とする液晶表
    示装置の水平配向処理方法。 2 絶縁性酸化膜として酸化シリコン膜を用いることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶表示装置の
    水平配向処理方法。 3 絶縁性酸化膜の膜厚が100〜3000Åである特
    許請求の範囲第1項記載の液晶表示装置の水平配向処理
    方法。 4 シリコン膜の膜厚が50〜300Åである特許請求
    の範囲第1項記載の液晶表示装置の水平配向処理方法。 5 熱処理工程をセル形成のための封止と同時に行なう
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶表示
    装置の水平配向処理方法。 6 ガラス基板の電極が形成された表面上に酸化シリコ
    ン膜を100〜3000Åの厚さに形成する工程と、こ
    の酸化シリコン膜上に更にシリコン膜を50〜300Å
    の厚さに形成する工程と、このシリコン膜の表面を一定
    方向にラビングする工程と、その後この基板をセル形成
    のための封止と同時に熱処理する工程とを具備してなる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶表示
    装置の水平配向処理方法。
JP52005805A 1977-01-24 1977-01-24 液晶表示装置の水平配向処理法 Expired JPS594689B2 (ja)

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JP52005805A JPS594689B2 (ja) 1977-01-24 1977-01-24 液晶表示装置の水平配向処理法
US05/863,048 US4116658A (en) 1977-01-24 1977-12-21 Method of coating substrate for liquid crystal display device

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JPS5391762A JPS5391762A (en) 1978-08-11
JPS594689B2 true JPS594689B2 (ja) 1984-01-31

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JPS5391762A (en) 1978-08-11

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