JPS5824763B2 - 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
置された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
晶の光学的諸特性の変化に基づくものであり、この光学
的諸特性の変化は、外部場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、ＤＡ
Ｐ（Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｖｅｒｔｉｃａｌ
ｌｙ ＡｌｉｇｎｅｄＰｈａｓｅｓ）方式、ＴＮ（Ｔｗ
ｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）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、ＤＳ方式とＤＡＰ方式の液晶素子においては、前
者では表示コントラストないしは光変調効率の性能向上
の立場から、後者では原理上から、いづれもホメオト口
ピック（ｈｏｍｅｏｔｒｏｐｉｃ）配向といわれるネマ
チック液晶の分子長軸が液晶セルの基板の面に垂直にな
るような配向づけが必要である。

このような液晶のホメオトロピック配向方法として、今
度にいくつか発表されており、代表的なものとして、ｔ
、−Ｌえば基板面を酸やアルカリで処理する方法、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、いづ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、酸・アルカリ土類金属蒸着膜電極が施されて
いる基板上には適用できないし、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１こもので、上記
ｐ−置換安息香酸クロム錯化合物で処理し１こ基板と、
この基板の前記処理面に接触させ１こ液晶とで構成する
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
明に図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ｐ−置換安息香酸クロム錯化
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７によって、ネマチック液晶、スメクチ
ック液晶にはホメオトロピック（Ｈｏｍｅｏ ｔ ｒｏ
ｐ ｉｃ ）配向が賦与され、ま１こコレステリック液
晶にはホーカルコニック（Ｆｏｃａｌｃｏｎｉｃ ）配
向又はホメオトロピック配向が賦与される。

本発明で言うｐ−置換安息香酸クロム錯化合物は一般構
造式 （但し、Ｙはアルキル、アルコキシ、 （但し、Ｚはアルキル、アルコキシのうち少なくとも一
種）から選択され１こ少なくとも一種、Ｘは陰イオンで
ある。

〕で示される。

具体的には例えば、ｐ−メチル安息香酸、ｐ−エチル安
息香酸、ｐ−ｎ−ブチル安息香酸、ｐ −メトキシ安息
香酸、ｐ−エトキシ安息香酸、ｐ −１−ブトキシ安息
香酸、ｐ−イソプロピル安息香酸・ｐ−ｔ−ブチル安息
香酸、ｐ−ｔ−アルミ安息香酸、ｐ−（Ｎ−（ｐ’−メ
チルベンジリチン）アミン〕安息香酸、ｐ −Ｌ Ｎ
−（ｐ’−エチルベンジリチン）アミノ〕安息香酸、ｐ
−Ｌ Ｎ −（ｐ’−メトキシベンジリチン）アミン
〕安息香酸、ｐ−（Ｎ−（ｐ’−エトキシベンシリテン
）アミン〕安息香酸、ｐ−（ｐ’−メチルフェニルアゾ
）安息香酸、ｐ−（ｐ’−エチルフェニルアゾ）安息香
酸、ｐ−＜ ｐ／−メトキシフェニルアゾ）安息香酸、
ｐ −＜ ｐ／−メチルフェニルアゾキシ）安息香酸、
ｐ−（ｐ′−メトキシフェニルアゾキシ）安息香酸、ｐ
−（ｐ′−メチルフェニル）安息香酸、ｐ−’−＜ｐ’
−エチルフェニル）安息香酸、ｐ−メチル安息香酸−ｐ
／ カルボキシフェニルエステル、ｐ−エチル安息香
酸−ｐ′−カルボキシフェニルエステル、。

−ｎ −フｆル安息香酸−ｐ′−カルボキシフェニルエ
ステル、ｐ−メチル−ｐ′−カルボキシ−ｔｒａｎｓ−
スチルベンｐ−エチル−ｐ′−カルボキシ−ｔｒａｎｓ
−スチルベンｐ−ｎ−アミル−ｐ′−カルボキシ−ｔ
ｒａｎｓ−スチルベン等のクロム錯化合物が挙げられる
が、勿論これらのものに限定されるものではない。

又必要に応じて２種以上の上記クロム錯化合物を混合し
て使用してもよい。

このｐ−置換安息香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、基板きクロム錯化・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１を形成することができる。

同、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てｐＨ調整をしても
その効果は変らない。

ま１こ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Ｓ向賦与層を形成で
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２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、ｐ７Ｆ−Ｎ＜ ｐ
／−メトキシベンジリデン）アミン）−ｎ−３ブチルベ
ンゼン（以下ＭＢＢＡと略記する）、ｐ−〔Ｎ −（ｐ
’−エトキシベンジリデン）アミノクー１−ブチルベン
ゼン（以下ＥＢＢＡと略記する）、ｐ−１，Ｎ−（ｐ’
−メトキシベンジリチン）アミン〕フエニｙｖ−ｊｆレ
ート、ｎ−７チルー・ｐ−（ｐ仁王３トキシフエノキカ
ルボニル）フェニルカルボネート、ｐ−メトキシ−ｐ／
−〇−メチルアゾキシベンゼン、ｐ−エトキシ−ｐ′−
〇ブチルアゾキシベンゼンなどが挙げられる。

コレステリック液晶としては、 ４コレ
ステリルクロライド、 コレステリルノナノエート、 コレステリルオレート、 コレステリル−２−エチルへキナノエート、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）Ｌｙ −ｐ−アブキシベンゾエート、アンモニウ
ムオレエート などが挙られる。

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４０龍、よこ８０朋、
厚さ１．５關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１こめに、
■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
層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
と接触する面を鏡面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て実施した。

この基板はそれぞれｐ−メトキシ安息香酸クロム錯化合
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１こ
。

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、ｐ−メトキシ安息香酸クロム錯化合物と
基板とのカップリング、並びにｐ−メトキシ安息香酸ク
ロム錯化合物の自己架橋を完全にし１こ。

得られた各基板は流水で充分に洗滌した後、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種類の組合せにして、それぞれ平行配置して、その基
板間に液晶の封入されるスペースを設けるために１２μ
のマイラースペーサと更に基板を融着する！こめの封着
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°Ｃの温度雰囲気で１０分間加熱するこ
とによって融着し、液晶素子の構造体が完成する。

この構造体には液晶を注入できる注入孔が設けられてお
り、その注入孔からＭＢＢＡを注入封止して液晶素子を
作成した。

このようにして得られたそれぞれの液晶素子について、
ＭＢＢＡの配向性を観察した結果、いずれの場合もすぐ
れたホメオトロピック配向を示した０ 尚、このホメオトロピック配向性についての確認は、偏
光顕微鏡による直交ニコル間で実施した。

すなわち、オルフスコープによる消光現象の観測とコノ
スコープによる暗黒十字帯（アイソジャイヤー）の観測
とで確認しＴこ。

また該クロム錯化合物の処理液濃度１重量％の水溶液で
処理したネサガラス板とネサガラス板を基板とし１こも
のおよびネサガラス板とアルミ蒸着ガラス板を基板とし
たものとの２種類の液晶素子構造体にネマチック液晶（
ＭＢＢＡ）１／２および（ＥＢＢＡ）１／２を混ぜた混
合液晶を注入した２個の液晶素子にＤＳ方式およびＤＡ
Ｐ方式の表示動作試験を行った。

その結果連続通電で６０００時間経過後においても良好
な表示特性を保っており、封入液晶のホメオトロピック
（ｈｏｍ−ｅｏｔｒｏｐｉｃ）配向はなんらそこなわれ
ていなかった。

【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・曲・接着剤、５・・・・・・注入孔、６・・・・・
・液晶、７・・・・・・配向賦与層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般構造式 ％式％］ （但シ、Ｚはアルキル、アルコキシのうち少なくとも一
   種）から選択された少なくとも一種、Ｘは陰イオンであ
   る。 〕で示されるｐ−置換安息香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
   なることを特徴とする液晶素子。