JPS60179720A - 液晶分子の配列化方法 - Google Patents
液晶分子の配列化方法Info
- Publication number
- JPS60179720A JPS60179720A JP1237684A JP1237684A JPS60179720A JP S60179720 A JPS60179720 A JP S60179720A JP 1237684 A JP1237684 A JP 1237684A JP 1237684 A JP1237684 A JP 1237684A JP S60179720 A JPS60179720 A JP S60179720A
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- Japan
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- liquid crystal
- crystal molecules
- organic compound
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- Pending
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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。
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
本発明はプラスチック基板上での液晶分子の配列化方法
に関するものである。
に関するものである。
従来例の構成とその問題点
液晶表示用セル（以下、ＬＣＤと略す）の基板としては
従来、ガラスが用いられてきた。ガラス基板は耐熱性、
耐溶剤性がよ（ＬＣＤの性能の安定化には有効な基材で
あるが、ＬＣＤが１ｔｍ以下の超薄型を０指したり、曲
面表示を行わせようとすると、ガラスの加工性の悪さが
大きな障害となってきている。この点プラスチックを基
板とするならば、先のような用途においても加工性は問
題にならない。
従来、ガラスが用いられてきた。ガラス基板は耐熱性、
耐溶剤性がよ（ＬＣＤの性能の安定化には有効な基材で
あるが、ＬＣＤが１ｔｍ以下の超薄型を０指したり、曲
面表示を行わせようとすると、ガラスの加工性の悪さが
大きな障害となってきている。この点プラスチックを基
板とするならば、先のような用途においても加工性は問
題にならない。
最近、円偏光のない高分子フィルムや、個人軸が一方向
にのみ制御された高分子フィルムが造られるようになり
、プラスチックを基板とするＬＣＤの開発が盛んとなり
つつある。ところが、プラスチックは熱および溶剤に対
する耐性が不足しており、従来ガラス基板に用いられて
きた方法をそのまま応用するのには困難が伴なう。例え
ば、従来の配列化法においてポリイミド膜を配向膜とし
て用いる方法があるが、ポリイミドはジメチルホルムア
ミドのような強溶剤にしか溶解せず、かつ、２００〜ｊ
ｏｏ’ｃでの焼き付は処理が必要なため、グラスチック
フィルムには利用できない。また、プラスチックはガラ
スと異り表面の撥水性が高く、界面活性剤を溶解した水
溶液による配列化も困難である。さらには、耐熱性が低
いため、ＳｉＯの斜め蒸着においても潜熱による悪影響
が発生しやすい。以上述べてきたように、プラスチック
フィルムの配列化は従来法では十分な対処ができなかっ
た０ 発明の目的 本発明は、従来の配列化法の欠点をまったく有さない、
液晶分子の新規な配列化法を提供するものであり、熱に
弱く、溶剤にも弱いプラスチックフィルムをベースとす
るＬＣＤ用の配列化法として非常に有用な方法である。
にのみ制御された高分子フィルムが造られるようになり
、プラスチックを基板とするＬＣＤの開発が盛んとなり
つつある。ところが、プラスチックは熱および溶剤に対
する耐性が不足しており、従来ガラス基板に用いられて
きた方法をそのまま応用するのには困難が伴なう。例え
ば、従来の配列化法においてポリイミド膜を配向膜とし
て用いる方法があるが、ポリイミドはジメチルホルムア
ミドのような強溶剤にしか溶解せず、かつ、２００〜ｊ
ｏｏ’ｃでの焼き付は処理が必要なため、グラスチック
フィルムには利用できない。また、プラスチックはガラ
スと異り表面の撥水性が高く、界面活性剤を溶解した水
溶液による配列化も困難である。さらには、耐熱性が低
いため、ＳｉＯの斜め蒸着においても潜熱による悪影響
が発生しやすい。以上述べてきたように、プラスチック
フィルムの配列化は従来法では十分な対処ができなかっ
た０ 発明の目的 本発明は、従来の配列化法の欠点をまったく有さない、
液晶分子の新規な配列化法を提供するものであり、熱に
弱く、溶剤にも弱いプラスチックフィルムをベースとす
るＬＣＤ用の配列化法として非常に有用な方法である。
発明の構成
本発明の液晶分子の配列化法は、あらかじめ透明電極を
形成したプラスチックフィルム上に、有機化合物の気体
もしくは蒸気を含む真空中で発生させたグロー放電下で
前記有機化合物の高分子薄膜を形成させたのち、前記高
分子薄膜の表面をラビング処理するというものである。
形成したプラスチックフィルム上に、有機化合物の気体
もしくは蒸気を含む真空中で発生させたグロー放電下で
前記有機化合物の高分子薄膜を形成させたのち、前記高
分子薄膜の表面をラビング処理するというものである。
実施例の説明
以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
本発明において、配列化のための高分子薄膜は有機化合
物の存在下でグロー放電を発生させたときに固体表面で
有機化合物の高分子薄膜を生じるいわゆるプラズマ重合
法を用いて形成する。プラズマ重合の反応器は、系内に
電極を有する形式と、系外から容量式あるいは誘導式の
いずれかで内部に放電を起させる形式があり、これらの
いずれの方式でも同一の効果がある。本実施例において
は、第１図に示した内部電極形式のプラズマ反応器を用
いた。配列化の効果を評価するため、第２図のようなツ
ィステッドネマチック型液晶表示セル（以下、ＴＮ型Ｌ
ＣＤと略す）を作成し、配向状態を観察した。
物の存在下でグロー放電を発生させたときに固体表面で
有機化合物の高分子薄膜を生じるいわゆるプラズマ重合
法を用いて形成する。プラズマ重合の反応器は、系内に
電極を有する形式と、系外から容量式あるいは誘導式の
いずれかで内部に放電を起させる形式があり、これらの
いずれの方式でも同一の効果がある。本実施例において
は、第１図に示した内部電極形式のプラズマ反応器を用
いた。配列化の効果を評価するため、第２図のようなツ
ィステッドネマチック型液晶表示セル（以下、ＴＮ型Ｌ
ＣＤと略す）を作成し、配向状態を観察した。
本発明において使用するフィルムは、配列処理のみに関
してはフィルムの種類を問わないが、ＬＣＤとしての用
途を考えると、フィルム自体に円偏光がないことが必要
である。あるいは、一方にのみ偏光軸を有するフィルム
も使用できるが、この場合には偏光軸の方向に対し、ラ
ビングの方向を平行または垂直に行なわねばならない。
してはフィルムの種類を問わないが、ＬＣＤとしての用
途を考えると、フィルム自体に円偏光がないことが必要
である。あるいは、一方にのみ偏光軸を有するフィルム
も使用できるが、この場合には偏光軸の方向に対し、ラ
ビングの方向を平行または垂直に行なわねばならない。
ここで第１図の装置を用いた薄膜作成法を説明する。酸
化インジウム（以下、ＩＴＯと略す）の透明電極１２を
形成した前記のプラスチックフィルム１１を下部電極δ
上に置く。このとき、透明電極１２上で外部引き出しの
ため膜形成が不用な部分にはマスク１３をあらかじめ置
いておく。プラスチックフィルム１１をセットした後、
ペルジャー内部７を排気系３によって排気する。内部の
空気を１０−２ｔｏｒｒ以下に排気後、モノマーガスを
導入口８から導入し、排気量を調節して系中のガス圧を
０．０１〜１０ ｔｏｒｒに保つ、モノマーとして、常
温で気体状の有機化合物を用いる場合には、モノマーガ
スのボンベから直接ガスを導入すればよいＯ 室温で液体の有機化合物の場合には、第１図に示すよう
なモノマー容器９にモノマー１０を入れ、アルゴン、水
素、チッ素などのキャリヤーガスを導入部２から送り、
モノマー１０の蒸気をキャリヤーガスと一緒にペルジャ
ー内部７へ導入する。
化インジウム（以下、ＩＴＯと略す）の透明電極１２を
形成した前記のプラスチックフィルム１１を下部電極δ
上に置く。このとき、透明電極１２上で外部引き出しの
ため膜形成が不用な部分にはマスク１３をあらかじめ置
いておく。プラスチックフィルム１１をセットした後、
ペルジャー内部７を排気系３によって排気する。内部の
空気を１０−２ｔｏｒｒ以下に排気後、モノマーガスを
導入口８から導入し、排気量を調節して系中のガス圧を
０．０１〜１０ ｔｏｒｒに保つ、モノマーとして、常
温で気体状の有機化合物を用いる場合には、モノマーガ
スのボンベから直接ガスを導入すればよいＯ 室温で液体の有機化合物の場合には、第１図に示すよう
なモノマー容器９にモノマー１０を入れ、アルゴン、水
素、チッ素などのキャリヤーガスを導入部２から送り、
モノマー１０の蒸気をキャリヤーガスと一緒にペルジャ
ー内部７へ導入する。
この状態で、交流電源１を用すて、電極６，６間に交流
電圧を印加すると、電極６，６０周辺にグロー放電が生
じる。印加電力としては、５〜２００Ｗぐらいが適切で
、５Ｗ以下では放電が安定せず、２００Ｗ以上になると
膜が形成されにくくなる。交流電源は、５ＫＨｚから３
０ＭＨｚの周波数が好捷しく、より均一な膜を形成する
には１Ｍ〜３０ ＭＨｚが適している。発生したグロー
放電を１分〜３０分持続させて、プラスチック基板１１
上に、系中に導入した有機化合物のモノマーガスの重合
膜１４を３ｎｍから５００ ｎｍの厚さに形成する。
電圧を印加すると、電極６，６０周辺にグロー放電が生
じる。印加電力としては、５〜２００Ｗぐらいが適切で
、５Ｗ以下では放電が安定せず、２００Ｗ以上になると
膜が形成されにくくなる。交流電源は、５ＫＨｚから３
０ＭＨｚの周波数が好捷しく、より均一な膜を形成する
には１Ｍ〜３０ ＭＨｚが適している。発生したグロー
放電を１分〜３０分持続させて、プラスチック基板１１
上に、系中に導入した有機化合物のモノマーガスの重合
膜１４を３ｎｍから５００ ｎｍの厚さに形成する。
液晶分子をホモジニアス配列させるためには、形成され
た膜１４上での液晶の接触角は１６°以下であることが
望ましい。モノマーとして、メタン、エタン、プロパン
、ブタン、エチレン、アセチレンなどの炭化水素を用い
ると、単独では膜上での液晶の接触角は１５°を越える
ので、その場合には、ペルジャー内部７に、チッ素、空
気、アンモニアなどのガスをモノマーガスと共存させて
膜を形成する。
た膜１４上での液晶の接触角は１６°以下であることが
望ましい。モノマーとして、メタン、エタン、プロパン
、ブタン、エチレン、アセチレンなどの炭化水素を用い
ると、単独では膜上での液晶の接触角は１５°を越える
ので、その場合には、ペルジャー内部７に、チッ素、空
気、アンモニアなどのガスをモノマーガスと共存させて
膜を形成する。
一方、ピリジン類、ピロリドン類、アミン類。
シラン化合物、ニトリル化合物、アルコールど、分子中
にチノ素，酸素，シリコンなどを含有する有機化合物の
場合は単独でも、液晶の接触角は１５°以下になる。こ
のようにして形成された高分子薄膜１４を有する基板１
１を布を用いてラビングすることにより、プラスチック
のフィルム上で、液晶分子を配列させる本発明は配列化
方式は完成される。
にチノ素，酸素，シリコンなどを含有する有機化合物の
場合は単独でも、液晶の接触角は１５°以下になる。こ
のようにして形成された高分子薄膜１４を有する基板１
１を布を用いてラビングすることにより、プラスチック
のフィルム上で、液晶分子を配列させる本発明は配列化
方式は完成される。
実際に、１ ３．５６ＭＨｚの交流電源を使用し、数種
の有機化合物（モノマー）を用いてプラスチックフィル
ムを配列化処理した具体例を表に示す。
の有機化合物（モノマー）を用いてプラスチックフィル
ムを配列化処理した具体例を表に示す。
以下余白
尚、配列化の効果を確認するため、Ｐ型のネマチック液
晶を用い、第２図に示すようなツィステッドネマチック
型液晶表示セル（以下、ＴＮ型ＬＣＤと略す）を作成し
、液晶分子の配列状態を観察し、同時に、しきい値電圧
（以下、ｖｔｈと略す）を測定した結果を表に示した。
晶を用い、第２図に示すようなツィステッドネマチック
型液晶表示セル（以下、ＴＮ型ＬＣＤと略す）を作成し
、液晶分子の配列状態を観察し、同時に、しきい値電圧
（以下、ｖｔｈと略す）を測定した結果を表に示した。
尚、このときのｖｔｈは、ＴＮ型ＬＣＤをパネルと垂直
の方向から観察し、光透過率が１０チ変化したときの電
圧とする。
の方向から観察し、光透過率が１０チ変化したときの電
圧とする。
表に示されるように、本発明の実施例である煮２．４，
５，６，７，８はいずれもムラのない表示面を与え、液
晶分子がラビングの方向にそって整然と配列しているこ
とがわかる。また、同一のネマチック液晶を用い、ＩＴ
Ｏの電極を有するガラス基板上に、ポリイミド膜を３０
ｏ℃で１時間かけて燃きつけ配向膜とした第２図と同一
構成のＴＮ型ＬＣＤのｖｔｈが２．４ボルトであること
から、特性的にも十分な性能を有していることがわかる
。
５，６，７，８はいずれもムラのない表示面を与え、液
晶分子がラビングの方向にそって整然と配列しているこ
とがわかる。また、同一のネマチック液晶を用い、ＩＴ
Ｏの電極を有するガラス基板上に、ポリイミド膜を３０
ｏ℃で１時間かけて燃きつけ配向膜とした第２図と同一
構成のＴＮ型ＬＣＤのｖｔｈが２．４ボルトであること
から、特性的にも十分な性能を有していることがわかる
。
発明の効果
以上、述べてきたように、本発明になる液晶分子の配列
化法は、熱や溶剤などに弱いプラスチックフィルムに用
いて最適の方法である。
化法は、熱や溶剤などに弱いプラスチックフィルムに用
いて最適の方法である。
第１図は、グロー放電による高分子薄膜製造装置の概念
図、第２図は試作したツイツチノドネマチック型液晶セ
ルの断面図である。 １・・・・・・交流電源装置、２・・・・・・キャリヤ
ーガス導入径路。３・・・・・・排気系、４・・・・・
・ペルジャー、６・・・・・・下部電極、６・・・・・
・上部電極、７・・・・・・ペルジャー内部、８・・・
・・・モノマー導入口、９・・・・・・液体モノマー容
器、１ｏ・・・・・液体モノマー、１１・・・・・・プ
ラスチック基板、１２・・・・・透明電極、１３・・・
・・・マスク材、１４・・・・・・高分子薄膜、１５・
・・・・液晶、１６・・・・・・偏光フィルム、１７・
・・・・・封止剤。
図、第２図は試作したツイツチノドネマチック型液晶セ
ルの断面図である。 １・・・・・・交流電源装置、２・・・・・・キャリヤ
ーガス導入径路。３・・・・・・排気系、４・・・・・
・ペルジャー、６・・・・・・下部電極、６・・・・・
・上部電極、７・・・・・・ペルジャー内部、８・・・
・・・モノマー導入口、９・・・・・・液体モノマー容
器、１ｏ・・・・・液体モノマー、１１・・・・・・プ
ラスチック基板、１２・・・・・透明電極、１３・・・
・・・マスク材、１４・・・・・・高分子薄膜、１５・
・・・・液晶、１６・・・・・・偏光フィルム、１７・
・・・・・封止剤。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）透明電極を形成したプラスチ、ｙクフィルム上に
、有機化合物の気体もしくは蒸気を含む真空中で発生さ
せたグロー放電下で前記有機化合物の高分子薄膜を形成
させたのち、前記高分子薄膜の表面をラビング処理して
なる液晶分子の配列化方法〇（２） プラスチックフィ
ルムとして、透明で円偏光がないか、もしくは一方向に
のみ偏光軸を有する（３）有機化合物の高分子薄膜のノ
早さが３ｎｆｎから５００ ｎｍである特許請求の範囲
第（１）項記載の液晶分子の配列化方法。 （４）有機化合物がチン素原子や酸素原子、シリコン原
子を分子中に含む化合物であり、かつ形成された高分子
薄膜上での使用する液晶の接触角が１５°以下であるよ
うな有機化合物を用いることにより液晶分子をホモジニ
アス配向させる特許請求の範囲第（１）項記載の液晶分
子の配列化方法。 ′□（６）有機化合物が、炭化水素
である場合に、系中に空気、チン素、ア、ンモニアを混
合させて高分子薄膜を形成し、膜中に酸素やチッ素の原
子を取り込み、膜面での使用する液晶の接触角を１６°
以下に抑えてなる特許請求の範囲第（１）項記載の液晶
分子の配列化方法。 （６）真空度が０．０１ ｔｏｒｒから１０ ｔｏｒｒ
である特許請求の範囲第（１）項記載の液晶分子の配列
化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1237684A JPS60179720A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 液晶分子の配列化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1237684A JPS60179720A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 液晶分子の配列化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60179720A true JPS60179720A (ja) | 1985-09-13 |
Family
ID=11803547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1237684A Pending JPS60179720A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 液晶分子の配列化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60179720A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5312346A (en) * | 1976-07-20 | 1978-02-03 | Asahi Glass Co Ltd | Method of surface treating electrode plate for liquid crystal display unit |
-
1984
- 1984-01-26 JP JP1237684A patent/JPS60179720A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5312346A (en) * | 1976-07-20 | 1978-02-03 | Asahi Glass Co Ltd | Method of surface treating electrode plate for liquid crystal display unit |
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