JPS6024447B2 - How to align the LCD - Google Patents

How to align the LCD

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Publication number
JPS6024447B2
JPS6024447B2 JP51060213A JP6021376A JPS6024447B2 JP S6024447 B2 JPS6024447 B2 JP S6024447B2 JP 51060213 A JP51060213 A JP 51060213A JP 6021376 A JP6021376 A JP 6021376A JP S6024447 B2 JPS6024447 B2 JP S6024447B2
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JP
Japan
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liquid crystal
alcohol
amine
mixture
cell
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JP51060213A
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JPS52143854A (en
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レロイ・ジエイ・ミラ−
ジヤン・グリ−ンバ−グ
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Raytheon Co
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Hughes Aircraft Co
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液晶を用いた電気−光学素子に関し、そして特
にそのような素子における液晶を整列させる方法に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to electro-optical devices using liquid crystals, and more particularly to methods of aligning liquid crystals in such devices.

当該分野においては、サブストレートの表面に垂直に、
または垂直方向からわずかに隅つて均一に整列されるこ
とが所望される。
In the field, perpendicular to the surface of the substrate,
Alternatively, it is desired that they be uniformly aligned slightly at a corner from the vertical direction.

液晶整列のための従来技術の製法には溶解性のイオン系
整列剤または重合体表面コーティングのいずれかの使用
が含まれる。
Prior art methods for liquid crystal alignment include the use of either soluble ionic alignment agents or polymeric surface coatings.

イオン系整列剤はたとえば1972王4月18日のHa
ller他による米国特許第5,65ん 8私号に開示
される。重合体表面コーティングの利用による液晶の整
列はDubois他によってAppl.Phys.Le
tt.24,297(1974)に報告されている。イ
オン系整列剤の場合における望ましくない特性は最終的
混合物の導電性が生ずる点にあり、また重合体表面コー
ティングを使用して製造された素子は緩慢なしスポンス
を示しそして整列安定性にも欠けることが知られている
。本発明は、上述のような望ましくない特性を持たない
、改良された電気−光学素子の製造を可能にするもので
ある。本発明によれば、シリコン二酸化物が直接にまた
は先に被層されたインジウム−錫酸化物被層上に重ねて
被層された、電気−光学素子を形成するための表面上に
、所望の液晶整列を誘導するために、被層面は脂肪族ア
ルコールおよびアミンの混合物によって処理され、この
処理された面はその後不活性有機溶剤によって洗浄され
、そして次に液晶はこの面に接触して配置される。
Ionic alignment agents are, for example, published by Ha on April 18, 1972
No. 5,658, to Iller et al. Alignment of liquid crystals by the use of polymeric surface coatings was described by Dubois et al., Appl. Phys. Le
tt. 24, 297 (1974). An undesirable characteristic in the case of ionic alignment agents is that the final mixture becomes electrically conductive, and devices fabricated using polymeric surface coatings exhibit slow response and lack alignment stability. It has been known. The present invention allows for the production of improved electro-optic devices that do not have the undesirable properties mentioned above. According to the invention, silicon dioxide is coated directly or over a previously coated indium-tin oxide coat on a surface for forming an electro-optical element. To induce liquid crystal alignment, the coated surface is treated with a mixture of aliphatic alcohol and amine, this treated surface is then cleaned with an inert organic solvent, and then the liquid crystal is placed in contact with this surface. Ru.

本発明の利点は、液晶の導電性を増加させることなくそ
してなんらそれらの特性を変えることなく被層面にほぼ
垂直(homeotrop言c)に液晶整列を得ること
である。
An advantage of the present invention is that it obtains liquid crystal alignment approximately perpendicular to the coating surface (homeotropic) without increasing the conductivity of the liquid crystals and without changing their properties in any way.

また、本発明は前記表面上に比較的厚い重合体コーティ
ングの形成を不要にする。さりこ、本発明によって処理
された被層表面上に整列された液晶は従来技術による製
法にかかるそのような整列よりもさらに安定であること
が見出された。垂直な方向から離れた液晶のわずかに傾
いた均一整列を達成するためには、被層面は脂肪族アル
コールとアミンの混合物で処理される以前に狭角におい
てイオンビームエッチが行なわれる。
The present invention also eliminates the need to form a relatively thick polymer coating on the surface. It has now been found that liquid crystals aligned on coated surfaces treated according to the invention are more stable than such alignments according to prior art processes. In order to achieve a slightly tilted uniform alignment of the liquid crystals away from the vertical direction, the coating surface is ion beam etched at a narrow angle before being treated with a mixture of aliphatic alcohol and amine.

Sj02によって処理されたサブストレート面がアミン
および長鏡脂肪族アルコールの混合物で処理される場合
、被層サブストレートの表面に垂直に方位づけを受ける
ために液晶の方向の原因となるアルコールからのROグ
ループから成る残留表面コーティングがあることが見出
された。したがって、本発明は最鎖脂肪族アルコールお
よびアミンの混合物を準備し、アルコールーアミン混合
物内にSi02の被層サブストレートを配置しそして少
なくとも数分間、好ましくは1から24時間にわたり約
6ぴから20び○の温度において同一に加熱し、サブス
トレートを取り出しそして不活性有機溶剤によって、遊
離したまたは作用しない過多のアルコールおよびアミン
を洗い落し、そして、表面に液晶素子を調製するために
サブストレートに接して液晶配設することによって実施
される。
When the substrate surface treated by Sj02 is treated with a mixture of amine and long mirror aliphatic alcohol, the RO from the alcohol is responsible for the orientation of the liquid crystal to undergo orientation perpendicular to the surface of the coated substrate. It was found that there was a residual surface coating consisting of groups. Accordingly, the present invention provides a mixture of a most chain aliphatic alcohol and an amine, places a coated substrate of Si02 within the alcohol-amine mixture, and deposits from about 6 to 20 mm over a period of at least several minutes, preferably from 1 to 24 hours. Heat the same at a temperature of This is implemented by disposing a liquid crystal.

好適なアルコールは構造式CH3(CH2)nCH20
日を有していて、ここでnは10に等しいかまたは10
よりも大きいものである。これらのアルコールがすみや
かに活性化するため、1ーオクタデカノール、1−へキ
サデカノール、1ーテトラデカノール、および1ードデ
カノールを使用することが好ましい。最鎖アルコールは
受け入れ得るが、一般に高価でありそしてすみやかな活
性化が少ない。短鎖アルコールはもし真に垂直な整列を
望むならば望ましくなく、実際に、1−ドデカノールは
ある液晶に関しては限界にある。しかし短鏡アルコール
はある液晶には使用可能である。nは、液晶がp一メト
キシベンジルデン−p−n−ブチルアニリンの場合は4
より小さくとも可能である。大てし、の脂肪族アミンは
、それらがアミンの塩基度を下げるために作用する基を
含んでいないかぎり、本発明に適用される。第1ァミン
は好適であり、そして実際のところ、処理が行なわれる
温度において低い揮発性を有するァミンは好適である。
満足しうるアミンは1−オクタデシルアミン、1−へキ
サデシルアミン、1−テトラデシルアミン、1ードデシ
ルアミン、ジドデシルアミン、トリデシルアミン、Nー
メチルオクタデシルアミン、N,Nージメチルオクタデ
シルアミン、および同様のものを含む。サブストレート
は固体シリカの片から構成されることが想起される。
A preferred alcohol has the structure CH3(CH2)nCH20
days, where n is equal to 10 or 10
It is larger than. It is preferred to use 1-octadecanol, 1-hexadecanol, 1-tetradecanol, and 1-dodecanol because these alcohols are quickly activated. Closest chain alcohols are acceptable, but are generally more expensive and less readily activated. Short chain alcohols are undesirable if true vertical alignment is desired, and in fact 1-dodecanol is at the limit for some liquid crystals. However, short mirror alcohol can be used for certain liquid crystals. n is 4 when the liquid crystal is p-methoxybenzyldene-p-n-butylaniline.
It is also possible to make it smaller. Most aliphatic amines are applicable to the present invention, as long as they do not contain groups that act to reduce the basicity of the amine. Primary amines are preferred, and indeed amines that have low volatility at the temperature at which the treatment is carried out are preferred.
Satisfactory amines include 1-octadecylamine, 1-hexadecylamine, 1-tetradecylamine, 1-dodecylamine, didodecylamine, tridecylamine, N-methyloctadecylamine, N,N-dimethyloctadecylamine, and the like. including. It is recalled that the substrate is composed of a piece of solid silica.

しかしながら、実際のところ大てし、の液晶素子は液晶
層または液晶膜を通して電界が与えられるから、サブス
トレートはシリカの薄い上部彼層を施した透明電極が一
般的である。たとえばそのような電極は表面上の少なく
とも一部分にインジウム−錫酸化物のコーティングを有
し、そしてその上に約100オングストロームから数千
オングストロームの厚さのSi02の上部被層を有する
ガラス板から構成することができる。
However, in reality, in most liquid crystal devices, an electric field is applied through a liquid crystal layer or film, so the substrate is generally a transparent electrode with a thin upper layer of silica. For example, such an electrode may consist of a glass plate having an indium-tin oxide coating on at least a portion of its surface and a top coat of Si02 thereon with a thickness of about 100 angstroms to several thousand angstroms. be able to.

このように薄い、透明なSi02コーティングは高周波
プラズマによる一般技術によって枕穣することができる
。他の適用のために、鏡面または他のサブストレート上
にSi02表面コーティングを施すことが所望される。
シリカ表面以外のサブストレートの構成または構造は本
発明においては重要でない。処理は、本反応のための触
媒の機能を発揮するアミンとともに、シリカ表面上のア
ルコールおよびヒドロキシル基間の反応の原因となると
信じられている。
Such thin, transparent Si02 coatings can be deposited by conventional radio frequency plasma techniques. For other applications, it is desirable to apply Si02 surface coatings on mirror surfaces or other substrates.
The composition or structure of the substrate other than the silica surface is not important to the invention. The treatment is believed to cause a reaction between the alcohol and hydroxyl groups on the silica surface, with the amine acting as a catalyst for the reaction.

これは次式で表わすことができる。上式のおいて、シリ
コン原子はシリカ表面の一部でありそしてシリカコーテ
イングにおける他の原子に付着している。6ぴ0または
それ以上の温度が使用されるが、処理は60午0におけ
る効果が限界である。
This can be expressed by the following equation. In the above formula, the silicon atoms are part of the silica surface and are attached to other atoms in the silica coating. Temperatures of 60:00 or above are used, but the treatment is limited in effectiveness at 60:00.

100℃を越える温度は好適であり、上式の副産物とし
て示された水はおそらくアルコールーアミン混合物から
蒸発し逃げる。
Temperatures in excess of 100° C. are preferred, and the water shown as a by-product in the above formula will likely evaporate and escape from the alcohol-amine mixture.

上限温度範囲は、大量の温度分解または混合物の有機要
素の酸化が生ずるほど高くない場合を除き重要ではない
。1000から150qoの範囲における温度は適切で
ある。
The upper temperature range is not critical unless it is so high that significant temperature decomposition or oxidation of the organic components of the mixture occurs. Temperatures in the range 1000 to 150 qo are suitable.

もし、処理が開放容器内で行なわれた場合は、実際の上
限温度限界は混合物の沸点である。普通は空気排除を必
要としないが、しかしそのような排除は有機要素の酸化
を妨げる。高温のアルコールーアミン混合物においては
、60qoでわずかに15分間でサブストレートの整列
効果が観察される。
If processing is carried out in an open vessel, the actual upper temperature limit is the boiling point of the mixture. Air exclusion is not normally required, but such exclusion prevents oxidation of the organic elements. In hot alcohol-amine mixtures, substrate alignment effects are observed in as little as 15 minutes at 60 qo.

しかしながら、少なくとも1時間の間処理を持続し、反
応表面位置の重要な部分が反応を保証されることが好ま
しい。明らかに、温度とそしてアルコールおよびアミン
の濃度との関数である所望の量の反応が完了する時間が
要求される。なんらの溶剤または非反応希釈剤を使用す
ることなくアルコールおよびアミンの混合物を使用する
ことが都合がよいが、しかしそのような溶剤または希釈
剤の使用も不可能ではない。
However, it is preferred to continue the treatment for at least 1 hour to ensure that a significant portion of the reaction surface locations are reacted. Obviously, a desired amount of time is required to complete the reaction, which is a function of temperature and concentration of alcohol and amine. It is convenient to use mixtures of alcohols and amines without any solvents or non-reactive diluents, but it is not impossible to use such solvents or diluents.

明らかに、反応は、もし溶剤または希釈剤が使用されな
い場合は迅速に進行する。アルコールとアミンの比は臨
界的ではない。おそらく反応は1つの表面位置における
変化を起こすアルコールの1分子およびアミンの1分子
が含まれているから、アルコールとアミンの大略等しい
モル量が含まれることが好ましい。もし分子量が大幅に
相違しなければ、重量によって等量を使用することが容
易である。アミンが使用されないときも整列効果が観察
されるが、しかしこの効果は限界的であるためアミンの
十分な量を使用することが好ましい。処理されたサブス
トレートは、アルコールおよびアミンに溶解する通常の
不活性有機溶剤によって洗浄される。
Obviously, the reaction will proceed rapidly if no solvent or diluent is used. The ratio of alcohol to amine is not critical. Preferably, approximately equal molar amounts of alcohol and amine are involved, since the reaction likely involves one molecule of alcohol and one molecule of amine that causes a change in one surface location. If the molecular weights do not differ significantly, it is easy to use equal amounts by weight. An alignment effect is also observed when no amine is used, but this effect is marginal and it is preferred to use sufficient amounts of amine. The treated substrate is washed with common inert organic solvents that are soluble in alcohols and amines.

一般に、たとえばへキサンのような炭化水素溶剤が一次
溶剤として使用される。たとえばメタノールまたはエタ
ノールのようなアルコール溶剤は過多のアルコールおよ
びァミンの除去を助ける。ケトン溶剤、芳香族溶剤、炭
化水素塩化物溶剤およびその他同様の他の溶剤もまた使
用し得る。液晶の構成は、前述のように短鎖アルコール
がいくつかの液晶とともに使用可能であることを除き本
発明の主題ではない。
Generally, a hydrocarbon solvent such as hexane is used as the primary solvent. Alcohol solvents such as methanol or ethanol help remove excess alcohol and amines. Other solvents such as ketone solvents, aromatic solvents, hydrocarbon chloride solvents, and the like may also be used. The composition of the liquid crystals is not the subject of this invention except that short chain alcohols can be used with some liquid crystals as mentioned above.

ェステルのネマチック混合物は本法の大部分に使用され
るが、しかしそれらは本質ではない。もし、コレステリ
ック液晶が使用されると、整列効果は、ヘリックスの軸
が表面に平行に方位づけられるようになる。もし液晶が
スメクチック材質であれば、分子軸は表面にネ礎略平行
に方位づけられる。ネマチック液晶の垂直またはホメオ
トロピック整列はしかしながら最も重要である。液晶は
もし望む場合は各種のドープ剤(dopant)を含ま
せることができる。以下のいくつかの実施例は本発明の
実際を説明するために与えられる。実施例 1 インジウム−錫酸化物を被層されたガラス板はインブロ
ピルアルコール除油剤で清浄にされ、クロム酸でエッチ
され、そして水およびトランセン(Tra船ene)に
よって洗浄される。
Nematic mixtures of esters are used in most of the methods, but they are not essential. If cholesteric liquid crystals are used, the alignment effect is such that the axes of the helices are oriented parallel to the surface. If the liquid crystal is a smectic material, the molecular axes are oriented substantially parallel to the surface. The vertical or homeotropic alignment of nematic liquid crystals is however most important. The liquid crystal can contain various dopants if desired. The following several examples are given to illustrate the practice of the invention. Example 1 A glass plate coated with indium-tin oxide is cleaned with inbropyl alcohol degreaser, etched with chromic acid, and rinsed with water and traene.

洗浄されたインジウム一錫酸化物表面にはSi02が上
部被層される。これらのサブストレートは、1ーヘキサ
デカノールおよび1ーヘキサデシルアミンの重量比1:
1の混合物中で以下のように加熱される。すなわち、1
000から130℃で1時間、105ooで15時間、
そして1050から125o0で5時間である。これら
は、次に川アセトン、■メタノール、そして‘3’へキ
サンを通して洗浄され、そして乾燥される。セルは2ー
ブトキシフエニル2一ブトキシベンゾエート、2−−プ
トキシフエニルIZ−へキシルオキシベンゾエート、1
と−ブトキシフエニルIZ−オクチルオキシベンゾエー
ト、および2−ブチルフェニルP−トルェートが各々重
量比で5:9:9:15のネマチック混合物で構成され
た。液晶は周縁において1′2ミルのマイラー離隔材に
よって分離された2つの処理されたサブストレート間に
薄い層を含んでいた。セルは偏光顕微鏡によって検査さ
れ、そして、分子の長軸と一致する光学軸はサブストレ
ートの表面に垂直に整列していることが確認された。光
の最少量は交差した偏光子間のセルを通して透過するの
みであり、そして伝達量はセルを回転させても一定値に
持続した。実施例 2実施例1において開示されたと同
様の透明なSj02上部被層雲極は以下の諸物質の各々
が加熱されそして液晶セルの調製のために使用された。
The cleaned indium tin oxide surface is overcoated with Si02. These substrates contain 1-hexadecanol and 1-hexadecylamine in a weight ratio of 1:
1 in a mixture as follows. That is, 1
000 to 130℃ for 1 hour, 105oo for 15 hours,
And it is 5 hours from 1050 to 125o0. These are then washed through acetone, methanol, and '3' hexane and dried. Cells are 2-butoxyphenyl 2-butoxybenzoate, 2-butoxyphenyl IZ-hexyloxybenzoate, 1
A nematic mixture was composed of -butoxyphenyl IZ-octyloxybenzoate and 2-butylphenyl P-toluate in a weight ratio of 5:9:9:15, respectively. The liquid crystal contained a thin layer between two treated substrates separated at the periphery by a 1'2 mil Mylar standoff. The cells were examined by polarized light microscopy and the optical axis, coinciding with the long axis of the molecules, was confirmed to be aligned perpendicular to the surface of the substrate. A minimal amount of light was only transmitted through the cell between the crossed polarizers, and the amount of transmission remained constant as the cell was rotated. Example 2 A transparent Sj02 upper cloud pole similar to that disclosed in Example 1 was heated with each of the following materials and used for the preparation of liquid crystal cells.

セルは、導電性ドープ材、テトラエチルアンモニウムが
飽和していることを除いて、実施例1において開示され
たと同様の液晶混合物によって調製された。このドープ
材は液晶整列には作用しない。厚み1/2ミルのマイラ
ー離隔材が使用された。偏光顕微鏡を用いた検査で以下
のような結果が判明した。セルA:良好な垂直整列で、
交差した偏光子間では真黒である。
A cell was prepared with a liquid crystal mixture similar to that disclosed in Example 1, except that the conductive dopant, tetraethylammonium, was saturated. This dopant does not affect liquid crystal alignment. A 1/2 mil thick Mylar standoff was used. Inspection using a polarizing microscope revealed the following results. Cell A: with good vertical alignment,
It is pitch black between the crossed polarizers.

セルB:非常に種々の方向に鏡し、ているが、整列は垂
直に近い。
Cell B: mirrors in very different directions, but the alignment is close to vertical.

交差した偏光間には各種の灰色の陰がある。There are various shades of gray between the crossed polarizations.

これは垂直整列の限界値である。This is the limit for vertical alignment.

セルC:セルBと同じ。Cell C: Same as cell B.

セルD:非垂直整列で、交差偏光子間は明るい色である
Cell D: Non-vertical alignment, light color between crossed polarizers.

液晶の方位づけは未処理サブストレートに得られるもの
と同様である。
The orientation of the liquid crystal is similar to that obtained on untreated substrates.

セルE:最初観察したときは垂直整列であった。Cell E: Vertical alignment when first observed.

6日後の整列は非常に各種の方向に大き く鏡斜してし、た。The alignment after 6 days is very large in various directions. I tilted the mirror.

セルF:非垂直整列で、セルDと同様である。Cell F: Similar to cell D with non-vertical alignment.

これらの結果は、12炭素アルコールは垂直整列のため
の臨界的鎖長であり、そして長鎖脂肪族アルコールが優
れていることを教示している。これらはまた第1アミン
および第2アミンの双方が触媒として作用可能であり、
そしていくつかの整列効果はアミンを含まない長鎖脂肪
族アルコールと共にサブストレートを加熱することによ
っても得ることができることをも示す。アミンのみによ
る処理では整列効果を示さない。実施例 3 実施例1と同様でそして厚さ1500オングストローム
のコーティングを有する透明電極は、各種の温度におい
て1ーヘキサデカノールおよび1−へキサデシルアミン
の重量比1:1の混合物中において1時間処理された。
These results teach that 12 carbon alcohols are the critical chain length for vertical alignment and that long chain aliphatic alcohols are superior. They also have both primary and secondary amines capable of acting as catalysts;
We also show that some alignment effects can also be obtained by heating the substrate with amine-free long-chain aliphatic alcohols. Treatment with amine alone shows no alignment effect. Example 3 Transparent electrodes similar to Example 1 and having a 1500 angstrom thick coating were treated for 1 hour in a 1:1 weight ratio mixture of 1-hexadecanol and 1-hexadecylamine at various temperatures. Ta.

この電極は次にメタノ−ルおよびへキサンで洗浄され、
そして液晶セルを調整するために使用された。液晶は室
温で飽和の20%に等しいレベルにおけるへキサデシル
トリメチルアンモニウムステアレートのドープ材を含む
ことを除いて実施例1において使用されたと同様である
。このドープ材はまた整列剤であるが、しかしこの濃度
における整列効果は小さい。温度は以下の通りである。
550から6び○790から85q○ 10が○ 1170から121℃ 13830 セルが顕微鏡によって交差偏光子間に見られたとき、そ
れらは灰色の異なった陰の模様が表われ、種々の方向に
煩いて表された。
The electrode was then cleaned with methanol and hexane,
It was then used to adjust liquid crystal cells. The liquid crystal is similar to that used in Example 1 except that it contains a dopant of hexadecyltrimethylammonium stearate at a level equal to 20% of saturation at room temperature. This dopant is also an alignment agent, but the alignment effect at this concentration is small. The temperatures are as follows.
550-6 and ○ 790-85q ○ 10 is ○ 1170-121°C 13830 When the cells were viewed through a microscope between crossed polarizers, they appeared as patterns of different shades of gray and were tilted in different directions. expressed.

煩斜は高温によって処理された電極においては少なく、
79oから85qoと102℃において処理されたセル
の間には最大の差異が見られた。処理は100℃以上で
行なわれると好ましいことが結論づけられた。実施例
4 実施例1で開示されたと同様の電極がへキサデカノール
およびへキサデシルアミンの重量比1:1の混合物と共
に約1時間加熱され、次いで、メタノールおよびへキサ
ンによって洗浄された。
The clumps are less in electrodes treated at high temperatures;
The greatest difference was seen between cells treated at 79o to 85qo and 102°C. It was concluded that the treatment is preferably carried out at temperatures above 100°C. Example
4 An electrode similar to that disclosed in Example 1 was heated with a 1:1 weight ratio mixture of hexadecanol and hexadecylamine for about 1 hour and then washed with methanol and hexane.

液晶セルは、テトラブチルアンモニウムスルホン化トリ
フルオルメタンによって約50%飽和している以外は実
施例1と同様の液晶混合物を使用して構成された。これ
は、誘導整列でない議電性ドープ材であり、そして液晶
混合物は未処理サブストレート上には垂直に整列しない
が、しかし表面に平行に不規則な方位づけが見られる。
処理された電極のセルにおいては、煩きの小さいかまた
は含まれないそして整列欠陥がない液晶が垂直に整列さ
れた。実施例 5 実施例1において開示されたと同様な透明Si02上部
被層電極はそれぞれ下記の混合物中で加熱されそしてテ
トラブチルアンモニウム過塩酸塩の重量比0.05%を
含むN−(pーメトキシベンジリジェン)−p−n−ブ
チルアニリンが液晶の調製のために使用された。
A liquid crystal cell was constructed using a liquid crystal mixture similar to Example 1 except that it was approximately 50% saturated with tetrabutylammonium sulfonated trifluoromethane. This is an electrolytic dopant that is not inductively aligned, and the liquid crystal mixture is not vertically aligned on the untreated substrate, but shows an irregular orientation parallel to the surface.
In the cells of the treated electrodes, the liquid crystals were vertically aligned with little or no nuisance and no alignment defects. Example 5 Transparent Si02 top coated electrodes similar to those disclosed in Example 1 were heated in the following mixture and treated with N-(p-methoxybenzene) containing 0.05% by weight of tetrabutylammonium perchloride. p-n-butylaniline was used for the preparation of liquid crystals.

アルコール 温度 時間 セルく主事へ重キ量サま裏ノ客ア錫ン) GC〕 0時
0A I‐テトラデカノール 116〜123 208
1‐ ドデカ ノール 1・16〜123
20C I−デ カ ノ ー ル 11.6〜1
23 20D I−ノナノール 110〜140 2
3耳 Iーオクタノール 110〜140 23F
I‐へブタノール 110〜140 23G I−
へキサノール こ1570* 20日 I−ペンタ
ノール こ1380* 201 1‐プタノール
二1180* 8*印 混合物の繰返し温度 セルAからGを適して実質的に垂直に整列された。
Alcohol, Temperature, Time, Weight, Weight, Time, and Weight to the Head of the Cell.) GC] 0:00A I-Tetradecanol 116-123 208
1-Dodecanol 1.16-123
20C I-decanol 11.6~1
23 20D I-nonanol 110-140 2
3 ears I-octanol 110-140 23F
I-hebutanol 110-140 23G I-
Hexanol Ko1570* 20th I-Pentanol Ko1380* 201 1-Pentanol
Two 1180* 8* markings suitable for repeated temperature cells A to G of the mixture were aligned substantially vertically.

セル印こおける液晶は実質的に垂直から大きく傾いてお
り、セル1における液晶はほとんど整列しなかった。確
かな用途(たとえばテレビ投射ディスプレーまたは光弁
(ライトバルブ)等)のためには、サブストレートの表
面にほとんど垂直に整列するか、わずかに垂直方向から
離れて均一に傾斜していることが望ましい。
The liquid crystal in the cell markings was substantially tilted significantly from the vertical, and the liquid crystal in cell 1 was hardly aligned. For reliable applications (e.g. television projection displays or light valves), it is desirable to be aligned almost perpendicular to the surface of the substrate, or evenly tilted slightly away from the vertical. .

本発明はおのずからそのような傾斜した垂直整列を得、
さらに該傾斜角を精確にそして再生可能に制御すること
を許容するものである。液晶分子は、それらが電界の不
存在において単一方向へわずかに傾斜する以外は、表面
にほとんど垂直に整列し得る。電界が与えられたとき、
液晶分子はさらに同一方向に傾斜する。懐斜整列したS
i02表面を得ることはアルゴンイオンとともにイオン
ビームエッチングが使用され得る。表面に対するイオン
ビーム角は好ましくは1oo〜300であるべきである
。表面は次いで脂肪族アルコールおよびアミンの混合物
で、好ましくは10000を超える温度において4時間
よりも長く、特に120ooにおいて12時間から2卵
黄間処理される。実質的には完全な反応は、傾斜角が再
生可能に制御されることが望ましい。反応が完了するた
めに必要な時間は、温度とそしてアルコールおよびアミ
ンの濃度との関数である。アルコールは構造式CH8(
CH2)nCH20日であって、ここにnは10に等し
いかまたはそれ以上である。
The present invention naturally obtains such a tilted vertical alignment;
Furthermore, it allows precise and reproducible control of the tilt angle. Liquid crystal molecules can be aligned almost perpendicular to the surface, except that they are tilted slightly in a single direction in the absence of an electric field. When an electric field is given,
The liquid crystal molecules are further tilted in the same direction. S aligned diagonally
Ion beam etching with argon ions can be used to obtain the i02 surface. The ion beam angle with respect to the surface should preferably be between 10 and 300 degrees. The surface is then treated with a mixture of aliphatic alcohols and amines, preferably at temperatures above 10,000° C. for more than 4 hours, especially at 120° C. for 12 hours to 2 yolks. Substantially complete reactions are desirable with reproducibly controlled tilt angles. The time required for the reaction to complete is a function of temperature and alcohol and amine concentrations. Alcohol has the structural formula CH8 (
CH2) nCH20 days, where n is equal to or greater than 10.

短鎖アルコールはある混合物またはある液晶混合物に対
してあるし、は大傾斜角を得るためには使用可能である
が、一般に、10またはそれ以上の炭素のアルコールは
1ooまたはそれ以下の傾斜角の獲得のために十分であ
り、そしてほとんどの現実的適用において十分である。
18またはそれ以上の炭素原子を有するアルコールは非
常に小さい煩斜角を得る煩向があるが、あまり望ましく
ない。
Short chain alcohols can be used for some mixtures or for some liquid crystal mixtures to obtain large tilt angles, but in general alcohols of 10 or more carbons are suitable for tilt angles of 1oo or less. is sufficient for acquisition and in most practical applications.
Alcohols with 18 or more carbon atoms tend to yield very small anclination angles, which are less desirable.

しかしながらもし真実に垂直整列を望む場合は、上述の
ようにそれらは有用である。好適なアミンとしては、1
ーオクタデシルアミン、1ーヘキサデシルアミン、1−
テトラデシルアミン、1−ドデシルアミン、ジドデシル
アミン、トリドデシルアミン、Nーメチルオクタデ′シ
ルアミン、N,Nージメチルオクタデシルアミン、およ
び同様のものがある。液晶セルの間の液晶の薄い層を開
示されたように処理された2つの面を結合することによ
って液晶セルが作られるとき、液晶はセル全体にわたっ
て後斜した垂直整列であることが見出された。
However, if true vertical alignment is desired, they are useful as described above. Suitable amines include 1
-octadecylamine, 1-hexadecylamine, 1-
These include tetradecylamine, 1-dodecylamine, didodecylamine, tridodecylamine, N-methyloctadecylamine, N,N-dimethyloctadecylamine, and the like. It has been found that when a liquid crystal cell is made by joining two surfaces treated as disclosed with a thin layer of liquid crystal between them, the liquid crystals are in a back-slanted vertical alignment throughout the cell. Ta.

しかしながら、表面は反応方向にイオンビームエッチン
グされることが必要である。これは第1図に示される。
第1図は規則的処理法を示し、la図の矢印はエッチ方
向を示す。lb図の処理されたセルには懐斜した垂直整
列が得られた。もしセルが同一方向においてエッチされ
た表面に処理されたならば、均一鏡斜はセル全体を通し
ては生じない。
However, the surface needs to be ion beam etched in the reaction direction. This is shown in FIG.
FIG. 1 shows the regular processing method, and the arrows in the la diagram indicate the etch direction. An oblique vertical alignment was obtained in the treated cells of the lb diagram. If the cell is processed with etched surfaces in the same direction, uniform mirror skew will not occur throughout the cell.

不規則処理法が第2図に示される。第2図は不規則処理
法を示し、2a図の矢印はエッチ方向を示す。2b図の
処理されたセルには図のような液晶方位が得られた。
The irregularity processing method is shown in FIG. FIG. 2 shows the irregular processing method, with the arrow in FIG. 2a indicating the etch direction. In the treated cell shown in Figure 2b, a liquid crystal orientation as shown in the figure was obtained.

電界が第1図の液晶と交差して与えられたとき、分子は
、同一方向に全て煩斜する。
When an electric field is applied across the liquid crystal of FIG. 1, the molecules are all tilted in the same direction.

鰭界が第2図の液晶と交差して与えられたとき、ある面
においては液晶を1つの方向に頃斜させる煩向があり、
同時に他の面においては反対方向に頃斜させる傾向があ
る。実際に、液晶は差異に適合する量における旋回をと
もなって種々の方向に煩斜する。第3図に示すように、
サブストレートの垂線と8で限定されている垂直から離
れた傾斜角はある液晶素子においては重要な特性である
When the fin boundary is given to intersect with the liquid crystal in Figure 2, there is a tendency in a certain plane to tilt the liquid crystal in one direction,
At the same time, there is a tendency to tilt in the opposite direction on other surfaces. In fact, the liquid crystal tilts in different directions with a swirl in an amount that matches the difference. As shown in Figure 3,
The tilt angle away from the perpendicular, defined by the substrate normal and 8, is an important characteristic in some liquid crystal devices.

ここに第3図の実線は液晶分子の方向を示す。傾斜角は
以下のような特性すなわち、‘1}交差偏光子間にはさ
まれた(サンドウィッチ構造)セルから構成される素子
を通る光の伝達、特に、懐斜方向に対して45度の角度
を成す各偏光子を通過した偏光の面であるときの光の伝
達、{2)電圧を上昇させそしてスレツショールド電圧
を通過させるようなレスポンス曲線の鉄どさ、剛レスポ
ンス時間、そして(4}横方向成分が存在する与えられ
た電界の端部において対向方向の傾斜を妨げる能力、の
それぞれに対して影響を与える。
Here, the solid line in FIG. 3 indicates the direction of liquid crystal molecules. The tilt angle is a characteristic of the transmission of light through an element consisting of cells sandwiched between crossed polarizers, specifically at an angle of 45 degrees with respect to the oblique direction. the transmission of light when the plane of polarization passes through each polarizer, {2) the stiffness of the response curve as the voltage increases and passes the threshold voltage, the rigid response time, and ( 4} the ability to prevent slopes in opposing directions at the edges of a given electric field in which the lateral component is present.

傾斜角における変化決定のための判定条件として上記観
察の用途において、与えられた液晶構造のための傾斜角
は、アルコールーアミン処理において使用されるアルコ
ールの炭素鎖の長さを減少させるにつれて増加すること
が見出された。
In application of the above observation as a criterion for determining changes in the tilt angle, the tilt angle for a given liquid crystal structure increases with decreasing carbon chain length of the alcohol used in the alcohol-amine treatment. It was discovered that

与えられたアルコールーアミン処理のために、懐斜角は
、液晶またはドーブ材を含んだ液晶混合物の成分に関連
する。表面における液晶の方位づけは、Kahn,Ta
ylor,およびShoMom〔IM.Cit.〕等に
よって議論されるように液晶の表面張力(yL)および
固体の臨界表面張力(yc)の両者の関数であると信じ
られる。しかしながら、表面に平行または垂直のいずれ
かの単一の方位づけにもかかわらず、額斜した方位方向
はまた、与えられたyLの値に対してycの値の狭い範
囲を超えることも可能である。表面に付着したアルコキ
シ基の長さの変化はycにおける微細な変化をもたらし
、その結果傾斜角における微細な変化を作ることができ
る。逆に、与えられたycの値のために、液晶の成分に
おける小さな変化を作ることによって鏡斜角における微
細な変化を作ることができる。液晶の構成は、本発明の
主題ではないが、液晶構成および表面処理は所望の煩斜
角を得るために適合しなければならない。鏡斜した垂直
整列のネマチツク液晶の煩斜角を測定することを試みた
For a given alcohol-amine treatment, the oblique angle is related to the liquid crystal or to the components of the liquid crystal mixture, including the daub material. The orientation of liquid crystals at the surface is described by Kahn, Ta
ylor, and ShoMom [IM. Cit. ] and others, it is believed to be a function of both the surface tension of the liquid crystal (yL) and the critical surface tension of the solid (yc). However, despite a single orientation either parallel or perpendicular to the surface, the forehead-oblique azimuth direction can also exceed a narrow range of values of yc for a given value of yL. be. Changes in the length of the alkoxy groups attached to the surface can lead to minute changes in yc and, as a result, make minute changes in the tilt angle. Conversely, for a given value of yc, minute changes in the mirror oblique angle can be made by making small changes in the liquid crystal composition. Although the configuration of the liquid crystal is not the subject of the present invention, the liquid crystal configuration and surface treatment must be matched to obtain the desired oblique angle. An attempt was made to measure the oblique angle of a mirror-tilted vertically aligned nematic liquid crystal.

この測定は、1対の交差した偏光子の間に置かれた透明
液晶セルを通過する伝達光の違いによって行なわれる。
この装置は第4図に図示される。第4a図は側面図で、
それぞれ、10は光源、12は偏光子、14は液晶セル
、16は検光子、そして18はホトダイオード検出器を
示す。第4b図は端面図で、偏光および鏡斜方向の平面
図表示であり、さらに20は偏光子、22は検光子、そ
して24は液晶セルにおける頃斜方向をそれぞれ示す。
セルは、また額斜した分子が回転の軸に垂直な面に存在
するように回転される。
This measurement is made by the difference in transmitted light passing through a transparent liquid crystal cell placed between a pair of crossed polarizers.
This device is illustrated in FIG. Figure 4a is a side view;
10 is a light source, 12 is a polarizer, 14 is a liquid crystal cell, 16 is an analyzer, and 18 is a photodiode detector. FIG. 4b is an end view showing a plane view of the polarization and oblique directions, and 20 indicates a polarizer, 22 an analyzer, and 24 the oblique direction in the liquid crystal cell.
The cell is also rotated so that the tilted molecules lie in a plane perpendicular to the axis of rotation.

理論的には、光が光学軸(分子軸と同一である)に平行
なセルを通過するとき、伝達光は長4・になる。この最
4・に達したセル回転の角度の測定によって、煩斜角を
決定することができる。液晶の屈折率と空気の屈折率と
の間の差のために、煩斜角はセル回転の角度の約2/3
となる。データは、測定誤差を許容したとき、豊観測と
一致するこれらの測定によって得られる。
Theoretically, when light passes through a cell parallel to the optical axis (which is the same as the molecular axis), the transmitted light has a length of 4. By measuring the angle of cell rotation that reaches this maximum, the oblique angle can be determined. Due to the difference between the refractive index of the liquid crystal and the refractive index of the air, the oblique angle is approximately 2/3 of the angle of cell rotation.
becomes. Data are obtained by these measurements that, when measurement errors are allowed, are in agreement with the abundance observations.

アルコールの鎖の長さが減少するにつれて頬斜角は増大
する。以下の諸実施例は本発明の実際の説明のために与
えられる。実施例 6 液晶光弁のための光導電電極および対向電極は高周波プ
ラズマのスパッタリングによってSi02の薄い層(2
700オングストローム)が上部被層された。
The buccal oblique angle increases as the alcohol chain length decreases. The following examples are given for a practical illustration of the invention. Example 6 Photoconductive electrodes and counter electrodes for a liquid crystal light valve were fabricated by sputtering a thin layer of Si02 (2
700 angstroms) was topcoated.

電極はスパッタリングの間大地電位におかれ、かつアル
ゴン雰囲気が使用された。結果的Si02面はビームと
表面によって形成される角度200によってイオンビー
ムエッチが施された。これらの電極は、最初にアルコー
ルおよびアミンによる表面の処理をすることなく、そし
て次にアルコールーアミン処理後に光弁を作るために使
用された。光弁が最初に作られたとき、4つのフェニル
ベンゾェートェステルから構成された液晶が使用され、
そして混合物は垂直整列剤であるへキサデシルトリメチ
ルアンモニウムステアレートによつて飽和している。
The electrode was placed at ground potential during sputtering and an argon atmosphere was used. The resulting Si02 surface was ion beam etched with an angle of 200 formed by the beam and the surface. These electrodes were used to make light valves first without surface treatment with alcohol and amine and then after alcohol-amine treatment. When light valves were first created, a liquid crystal composed of four phenylbenzoate esters was used;
The mixture is then saturated with the vertical alignment agent hexadecyltrimethylammonium stearate.

電極は対向電極の周緑部における厚さ2ミクロンのSi
02離隔材によって離隔された。光弁が投射ビームによ
って交差偏光子を用いて最初に作動させられたとき、セ
ルの半分だけはほぼ垂直(ホモェトロピック整列)に整
列し、そして残部はほぼ平行(ホモジェニアス整列)に
整列したのが見られた。動作の最初の数分の間、面積は
寸法の垂直方向に緩んで整列しそしてすぐに全体のセル
は永久的平行に整列した。整列剤はこの薄いセルにおい
ては無効果であった。セルは離隔されそして電極は液晶
を除去するためにへキサンおよびメタノールで洗浄され
た。
The electrode is made of Si with a thickness of 2 microns around the green part of the counter electrode.
02 separated by a separating material. When the light valve was first activated with crossed polarizers by the projection beam, only half of the cells were aligned nearly perpendicular (homoetropic alignment) and the rest were aligned nearly parallel (homogeneous alignment). It was observed. During the first few minutes of operation, the areas were loosely aligned perpendicular to the dimension and soon the entire cell was permanently aligned in parallel. Aligning agents were ineffective in this thin cell. The cell was isolated and the electrodes were cleaned with hexane and methanol to remove the liquid crystals.

次いでそれらは1ーヘキサデカノールと1ーヘキサデシ
ルァミンとの1:1の重量比の混合物中において、12
000の温度で約18時間加熱された。処理の後、未反
応アルコールおよびアミンは再びへキサンおよびアミン
を通して洗浄することによって除去された。セルは、前
に用いたと同様の、しかしへキサデシルトリメチルーア
ソモニウムステアレートで半分だけ飽和している液晶混
合物を用いて再調整された。このステアレートは、この
場合では整列剤としては効果がないが、導電性ドープ材
として作用する。セルの作動の間、液晶は垂直(ホモェ
トロピック)整列と事実上区別されないような方位づけ
において良好に整列していることを確認した。しかしな
がら、液晶分子は、電界が与えられたとき、すべて同一
方向に傾き、懐斜した垂直整列が現れたことが示された
。光弁の作動の数時間の間整列変化は生じなかった。実
施例 7 アルコールーアミン処理を含む実施例6と同機の光弁が
構成された。
They were then mixed with 12
000 for approximately 18 hours. After treatment, unreacted alcohol and amine were removed by washing through hexane and amine again. The cell was reconditioned using a liquid crystal mixture similar to that used before, but only half saturated with hexadecyltrimethyl-asomonium stearate. The stearate is ineffective as an alignment agent in this case, but acts as a conductive dopant. During cell operation, the liquid crystals were found to be well aligned in an orientation that was virtually indistinguishable from vertical (homoetropic) alignment. However, it was shown that the liquid crystal molecules all tilted in the same direction when an electric field was applied, resulting in an oblique vertical alignment. No alignment changes occurred during several hours of light valve activation. Example 7 A light valve similar to Example 6 including alcohol-amine treatment was constructed.

電極は、イオンビームエッチングが両面上の同一方向に
施され、前述のような方法によって互に配置された。セ
ルが投射ビームによって交差偏光子を通して作動したと
き、黒い線はスクリーン上の投射像を横切って現われた
。これらの黒い線は、液晶の傾斜が偏光子または検光子
のいずれかの偏光の面と平行であるような光弁の位置に
対応する。これは、液晶が与えられた電界において種々
の方向に額斜することを示す。セルは、2表面上のエッ
チングが反対方向にならないように1電極を逆に振りか
えることによって再調整される。いま、黒い線は像領域
に現われず、そして特性は、電界が均一であるような状
態において均一であった。これは、分子は電界によって
均一な方向に懐斜し、そしてそれによって煩斜は、オフ
状態においても方向が均一であることを示している。実
施例 8 インジウム−錫酸化物を被層したガラス板はインプロピ
ルアルコール除油剤によって清浄化され、クロム酸でエ
ッチングされ、そして水およびトランセンで洗浄された
The electrodes were ion beam etched in the same direction on both sides and placed relative to each other in the manner described above. When the cell was driven through crossed polarizers by the projection beam, a black line appeared across the projected image on the screen. These black lines correspond to the positions of the light valve where the slope of the liquid crystal is parallel to the plane of polarization of either the polarizer or analyzer. This indicates that the liquid crystal tilts in various directions in a given electric field. The cell is realigned by reversing one electrode so that the etching on the two surfaces is not in opposite directions. Now, no black lines appeared in the image area, and the characteristics were uniform under conditions where the electric field was uniform. This shows that the molecules are tilted in a uniform direction by the electric field, and that the tilt is therefore uniform in orientation even in the off state. Example 8 An indium-tin oxide coated glass plate was cleaned with inpropyl alcohol degreaser, etched with chromic acid, and rinsed with water and transene.

この清浄化されたインジウム−錫酸化物表面はSi02
によって上部被層され、そして実施例6で開示されたよ
うな狭い角度によってイオンビームでエッチングされた
。これらのサンプルは、次に一次アルコールおよび1ー
ヘキサデシルアミンの重量比1:1の混合物中で125
つ○±100 によって17時間加熱された。この処理
された表面はへキサンおよびメタノールを通して洗浄さ
れた。透明セルは、厚さ1/2ミルのマィラー離隔材お
よび4コンポーネントェステル液晶混合物(HRL−が
10)を使用することによって構成された。傾斜角は、
次に第4図に示されたと同様の装置によって決定された
。下表は使用されたアルコールおよびセルが作られてか
ら約1伍週間後に得られた結果を示す。アルコール
傾斜角 1−オクタデ力/ール 0.2 1ーヘキサデカノール 0.5 1ーテトラデカノール 0.3 1ードデカノール 3.7 1−デカノール 6.5 短鎖アルコールでは大きな煩斜角となる傾向が明らかで
ある。
This cleaned indium-tin oxide surface is Si02
and etched with an ion beam through a narrow angle as disclosed in Example 6. These samples were then injected into a 1:1 mixture by weight of primary alcohol and 1-hexadecylamine.
Heated for 17 hours at ○±100°C. The treated surface was washed through hexane and methanol. A transparent cell was constructed by using a 1/2 mil thick Mylar standoff and a 4-component ester liquid crystal mixture (HRL-10). The inclination angle is
It was then determined by an apparatus similar to that shown in FIG. The table below shows the alcohols used and the results obtained approximately one week after the cells were made. alcohol
Inclination angle 1-octade force/r 0.2 1-hexadecanol 0.5 1-tetradecanol 0.3 1-dodecanol 3.7 1-decanol 6.5 Short-chain alcohols tend to have large oblique angles is clear.

測定混誤差は約0.20と見積っている。実施例 9 本実施例は、液晶混合物が異なった混合物内においてま
た大きな傾斜を作り得るために、十分な懐斜を作るアル
コールーアミン処理について説明する。
The measurement error is estimated to be approximately 0.20. Example 9 This example describes an alcohol-amine treatment that produces sufficient phasic gradients so that liquid crystal mixtures can also produce large gradients within different mixtures.

Si02上部被層の感光性光弁サプストレートおよびS
i02上部被層対向電極は実施例6において開示された
ように狭い角度によるイオンビームエッチングが施され
た。
Photosensitive light valve substrate with Si02 top coating and S
The i02 top overcoat counter electrode was subjected to narrow angle ion beam etching as disclosed in Example 6.

これらは、1ーテトラデカノールと1−へキサデシルア
ミンの重量比1:1の混合物中において1150から1
25qoで1期時間処理され、次いで未反応アルコール
およびアミンを除去するために有機溶剤を通して洗浄さ
れた。対向電極は周辺において厚さ2〆のSi02離隔
材を有する。セルは最初に6フェニルベンゾェートェス
テル(HRL−が13)の混合物を用いて構成された。
These range from 1150 to 1 in a 1:1 weight ratio mixture of 1-tetradecanol and 1-hexadecylamine.
25 qo for one period and then washed through organic solvent to remove unreacted alcohol and amine. The counter electrode has a 2 mm thick Si02 spacer at its periphery. The cell was first constructed using a mixture of 6 phenylbenzoate esters (HRL-13).

光弁は、像が交差偏光子によって投射されたとき良好な
コントラストを有する。セルは間隔が保たれ、そして電
極は、液晶を除去するために有機溶剤によって洗浄され
た。電極は次に他の液晶混合物(HRL−が12)によ
って光弁を作るために再び使用され、HRL−が13と
異なる分だけ6‐ェステルの1つが不足した。低コント
ラストは、オフ状態において装置が十分多い光を伝達す
るために得られた。また、伝達光対電圧曲線のスレッシ
ョールドはあまり鋭くない。これらの特性は、液晶の整
列における十分多い傾斜をもたらすものとする。再び、
セルが分解および洗浄され、・そして電極は、HRL−
が13が光弁を作るために再使用された。高コントラス
トが再び得られ、セルを分離し、電極を洗浄し、そして
セルを分解する手法に対しても整列には変化がないこと
が証明された。実施例 10 本実施例は、整列における懐斜の正しい度合を得るため
の混合物の使用を説明する。
The light valve has good contrast when images are projected by crossed polarizers. The cells were kept spaced and the electrodes were cleaned with an organic solvent to remove the liquid crystal. The electrode was then used again to make a light valve with another liquid crystal mixture (HRL- of 12), missing one of the 6-esters by the amount that HRL- differed from 13. The low contrast was obtained because the device transmits enough light in the off state. Also, the threshold of the transmitted light versus voltage curve is not very sharp. These properties should result in a sufficiently large gradient in the alignment of the liquid crystals. again,
The cell is disassembled and cleaned, and the electrodes are HRL-
13 were reused to make light valves. High contrast was again obtained, demonstrating no change in alignment despite cell separation, electrode cleaning, and cell disassembly techniques. Example 10 This example illustrates the use of a mixture to obtain the correct degree of oscillation in alignment.

3つの類似Si02上部被層感光性光弁サプストレート
および対向電極は実施例6に開示されたような狭角イオ
ンビームエッチングが施されそして、各々の場合におけ
る混合物の重量の半分から構成されるアミンと共に、ア
ルコールおよび1ーヘキサデシルアミンの混合物によっ
て処理された。
Three similar Si02 top-coated photosensitive light valve substrates and counter electrodes were narrow-angle ion beam etched as disclosed in Example 6 and amines made up of half the weight of the mixture in each case. with a mixture of alcohol and 1-hexadecylamine.

この処理は、1170から136〕○で16〜21時間
行なわれた。セルは重量比0.05%のテトラブチルア
ンモニウム過塩素酸塩の付加された、重量比2:1のN
−(p−工トキシベンジリジエン)一pーブチルアニリ
ン(M旧BA)との混合物を用いて構成された。(この
液晶は、アルコールーアミン処理を受けない表面と同機
に平行配列される。)このセルは、嫁投射ビームにおけ
る交差偏光子と同じに作動した。この像は、「黒い線の
端部効果」のために比較され、これは与えられた電界に
よって形成された形状の端部において異なった方向に頃
斜することが原因となる。これらの黒い線の端部効果は
おそらく電界の横方向成分によって影響される。この結
果は次表のように現わされる。実施例 11実施例6お
よび8において教示するように前もってエッチングされ
た透明なSi02一上部被層電極は以下のアルコールー
アミン混合物のそれぞれにおいて加熱されそして重量比
0.05%のテトラブチルアンモニウム過塩素酸塩を含
んだ、N−(p一メトキシベンジルジン)一p−nーブ
チルアニリンが液晶を調整するために使用される。
This treatment was carried out for 16-21 hours at 1170-136]. The cell contains 2:1 N by weight with addition of 0.05% by weight tetrabutylammonium perchlorate.
-(p-toxybenzylidiene) was constructed using a mixture with p-butylaniline (M former BA). (The liquid crystal is aligned parallel to the surface that does not undergo the alcohol-amine treatment.) This cell operated in the same way as crossed polarizers in the projection beam. The images are compared due to the "black line edge effect", which is caused by the edges of the shape formed by the applied electric field being tilted in different directions. These black line edge effects are probably influenced by the lateral component of the electric field. The results are shown in the table below. EXAMPLE 11 A transparent Si02 topcoat electrode, previously etched as taught in Examples 6 and 8, was heated in each of the following alcohol-amine mixtures and 0.05% by weight of tetrabutylammonium perchlorine. N-(p-methoxybenzyldine)-p-n-butylaniline containing acid salts are used to prepare liquid crystals.

*印は混合物の繰返し温度である。*mark is the cyclic temperature of the mixture.

セルAからGまでは、0.50かそれよりも小さい測定
傾斜角を示した。
Cells A through G exhibited measured tilt angles of 0.50 or less.

セル日は040の煩斜角を示した。The cell date showed an oblique angle of 040.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は規則的処理法であって、la図はエッチング方
向を示し、lb図は液晶分子整列を示す。 第2図は不規則的処理法であって、2a図はエッチング
方向を示し、2b図は液晶方位を示す。第3図はサブス
トレート鉛直に対する液晶分子方位を示す。第4図は、
ネマチック液晶の額斜角測定装置で、4a図は配置側面
図を、そして4b図は端面図をそれぞれ示す。なお図中
の参照数字の対応は次の通りである。 10:光源、12:偏光子、14:液晶セル、16:検
光子、18:ホトダィオード検出器、20:検光子方向
、22:偏光子方向、24:液晶セルにおける懐斜方向
。 第lo図 篤lb図 第2o図 繋2b図 鰭S図 第4G図 第4b図
FIG. 1 shows a regular processing method, where the la diagram shows the etching direction and the lb diagram shows the alignment of liquid crystal molecules. FIG. 2 shows the irregular processing method, where FIG. 2a shows the etching direction and FIG. 2b shows the liquid crystal orientation. FIG. 3 shows the orientation of liquid crystal molecules relative to the substrate vertical. Figure 4 shows
FIG. 4a shows a side view of the arrangement, and FIG. 4b shows an end view of the nematic liquid crystal forehead oblique angle measuring device. The correspondence of reference numbers in the figure is as follows. 10: light source, 12: polarizer, 14: liquid crystal cell, 16: analyzer, 18: photodiode detector, 20: analyzer direction, 22: polarizer direction, 24: nostalgic direction in the liquid crystal cell. Fig. lo Atsushi lb Fig. 2 o Fig. 2 b Fig. Fin S Fig. 4 G Fig. 4 b

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 シリコン二酸化物が直接に、または先に被層された
インジウム−錫酸化物被層上に重ねて、被層された電気
−光学素子を形成するための表面上に、所望の液晶整列
を誘導させる方法において、 前記被層された表面を脂
肪族アルコールとアミンの混合物によつて処理する工程
と、 該処理された表面を不活性有機溶剤によつて洗浄
する工程と、そして 該洗浄された表面に接して液晶を
配置する工程と、から成ることを特徴とする液晶を整列
させる方法。 2 特許請求の範囲第1項に記載の方法において、 前
記アルコール−アミン混合物が構造式CH_3(CH_
2)_nCH_2OHであつて、式中のnが4に等しい
かまたはそれよりも大きい脂肪族アルコールと、そして
脂肪族アミンとから構成される方法。 3 特許請求の範囲第2項に記載の方法において、前記
アルコール−アミン混合物が、ほぼ等しい重量のアルコ
ールおよびアミンから構成され、そして前記構造式中の
nが10に等しいかまたはそれよりも大きいアルコール
を使用する方法。 4 特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1項
に記載された方法において、 前記液晶が導電性ドープ
材を含有する方法。 5 特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれか1項
に記載された方法において、 前記アミンが1−ヘキサ
デシルアミンであり、そして前記液晶がN−(p−メト
キシベンジルジン)−p−n−ブチルアニリンである方
法。 6 特許請求の範囲第1項に記載の方法において、 前
記アルコール−アミン混合物が、構造式CH_3(CH
_2)_nOHであつてかつnが3に等しいかまたはそ
れよりも大きいアルコールと、そして構造式CH_3(
CH_2)_nCH_2NH_2であつてかつnが2に
等しいかまたはそれよりも大きい第1アミンとの等しい
重量部から構成される方法。
Claims: 1. Silicon dioxide directly or overlying a previously applied indium-tin oxide coating on a surface to form a coated electro-optical element; A method for inducing desired liquid crystal alignment, comprising the steps of: treating the coated surface with a mixture of an aliphatic alcohol and an amine; and cleaning the treated surface with an inert organic solvent. and arranging liquid crystals in contact with the cleaned surface. 2. The method according to claim 1, wherein the alcohol-amine mixture has the structural formula CH_3(CH_
2) A process consisting of an aliphatic alcohol of the formula _nCH_2OH, where n is equal to or greater than 4, and an aliphatic amine. 3. The method of claim 2, wherein the alcohol-amine mixture is comprised of approximately equal weights of alcohol and amine, and wherein n in the structural formula is greater than or equal to 10. How to use. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid crystal contains a conductive dopant. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the amine is 1-hexadecylamine, and the liquid crystal is N-(p-methoxybenzyldine)-p -n-butylaniline. 6. The method according to claim 1, wherein the alcohol-amine mixture has the structural formula CH_3(CH
_2)_nOH and an alcohol with n equal to or greater than 3 and having the structural formula CH_3(
CH_2)_nCH_2NH_2 and n equal to or greater than 2 in equal parts by weight of a primary amine.
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