JPS63116122A - 液晶素子 - Google Patents

液晶素子

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JPS63116122A
JPS63116122A JP61262520A JP26252086A JPS63116122A JP S63116122 A JPS63116122 A JP S63116122A JP 61262520 A JP61262520 A JP 61262520A JP 26252086 A JP26252086 A JP 26252086A JP S63116122 A JPS63116122 A JP S63116122A
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layer
light
crystal element
film
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JP61262520A
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Shigeki Hamaguchi
浜口 茂樹
Yasuhiro Otsuka
康弘 大塚
Yasunori Taga
康訓 多賀
Tomomi Motohiro
友美 元廣
Tadayoshi Ito
忠義 伊藤
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、反射型の液晶素子に関し、詳しくは、耐久性
及び表示品質(コントラスト)を向上させた液晶素子を
提供するものである。
[従来技術] 従来、ゲストホスト型の液晶素子と1/4λ(波長)位
相差板とを組合せて、液晶素子に入射する光の反射率を
制御する防眩反射鏡であって、該液晶素子の透明基板表
面に1/4;4位相差板として機能する斜め蒸W膜を誘
電体材料により一体的に形成し、以て、?j!認性、耐
久性を向上させたものが提案されている(特開昭61−
84625号公報)。
〔発明が解決しようとする問題点] しかし、1/4λ位相差板として機能する斜め蒸着膜は
、光学的性能を重視するため、WIIIIの付着力が弱
く、又、境界面で接する材料からの影響を受けやすいこ
とが指摘されている。例えば、WO3(Fa化タングス
テン)により斜め蒸着膜を形成すると、隣接して形成さ
れたへ1反射鏡面からのプロトン(H” )の侵入等に
より該斜め蒸着膜が春色(青色)変化し、コントラスト
が低下する等表示品質が劣化する場合がある。また、製
造時の配向膜のラビングなどによる配向膜側からの機械
的衝撃などを受けて劣化する場合もある。
本発明は、上記事情に鑑みて案出されたものであり、上
記斜め蒸@膜が隣接材料からうける彰胃を減少させ、耐
久性が高く、表示品質の劣化が少ない液晶素子を提供し
ようとするものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明に係る液晶素子は、一対の基板と、該基板間に封
入され、透光率に関与する特性を電気的に制御する液晶
層と、 前記一方の基板と積層して形成された金属製の反射部材
及び透過光の位相を1/4波良変化させる斜め蒸着膜と
、 を有する液晶素子に於いて、 前記斜め蒸着膜と隣接部材との境界面に、保護層を形成
したことを特徴とする。
以下、構成要件を説明する。
基板としては、ガラス、プラスチック等従来と同様の透
光体を用いる。
液晶層は、2色性色素を液晶材料に混入したゲストホス
ト型液晶から成り、電界の印加又は不印加により特定波
長の特定方向の成分を吸収し、液晶層への入射光を直線
偏光するものである。
電界の印加は、たとえば、基板内表面に形成した透明電
極により行うことができる。
斜め蒸着膜は、屈折率の大きい材料を斜め蒸着したもの
であり、蒸着物質及びその膜厚と、該物質を蒸着する際
の角度によって、いかなる波長の光を円偏光するかを規
定する。尚、ここに蒸着する際の角度とは、蒸発源から
の蒸着物質の飛来方向に対して透明基板が成す、角度を
いう。
又、蒸着物質としては、導電体であると否とを問わず、
例えば、二酸化珪素(SiOz)、二酸化セリウム(C
eOz)二酸化スズ(SnOt)、酸化アンチモン(S
b*03)、WO3(酸化タングステン)、Tag’s
 (酸化タンタル)、Bizo3(酸化ビスマス)、N
btOs (酸化ニオブ)、LiNb03(ニオブ酸リ
チウム)、LiTao3にオブ酸タンタル)、Zr0t
 (M化ジルコニウム)、Cent (酸化セリウム)
、TiO2(M化チタン)Snowと、9bt03の複
合酸化物、あるいはZn○−Al2O2(2〜3モル%
)ZnO−1rzO3(2〜3モル%)を挙げることが
できる。又、斜め蒸着の方法としては、真空蒸着、電子
ビーム蒸着等の公知の真空する保護層は、斜め蒸着膜を
保護するためのもので、例えば、液晶層からの水分ある
いはプロトン(H+)の侵入による蒸着膜の劣化を防止
する。
又、該保護層は、斜め蒸着膜と異なり、厳密な光学的機
能を果す必要がないため、付着力が強い成膜方法(例え
ば、スパッタリング、イオンプレーティング)によって
形成することができる。
[実施例] 以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。本
実施例は、本発明に係る液晶素子を用いて、防眩反射鏡
を構成した場合の一例である。
(第1実施例) 第1図は、第1実施例で製造した′液晶防眩反射鏡の断
面模式図である。
第1図に示すように、液晶防眩反射鏡は、透明基板とし
て用いるフロート平板ガラス1及び2と、ガラス1の液
晶封入側表面に形成された透明電極であるITO膜3と
、ガラス2の液晶封入側表面に形成した透明電極兼用A
j反射JI4と、該Aj反射層4の表面に形成された保
護WJ5と、該保護層の液晶側表面に形成した斜め蒸W
膜7と、上記ITO膜3及び斜め蒸着膜7の表面に各々
形成された配向J1161.62と、配向1!161,
62間に液晶層を封入するギャップを形成する図示しな
いスペーサと、該ギャップ間に封入されたゲストホスト
型液晶層層11と、該液晶層の周縁部を固着するエポキ
シ系樹脂12と、から成る。
以下、上記液晶素子の製造方法を説明する。
(1)保8115の形成 AJ反射層4を真空蒸着法により一表面に形成した平板
ガラス2(透明基板)のAj反射層表面にスパッタリン
グにより約5000人の酸化アルミニウム(A103)
被膜を形成することにより保護lI!i5を形成した。
(2)斜め蒸着膜7の形成 第2図は平板ガラス(透明基板)2の保護115表面に
1/4λ位相差板として機能する斜めM着膜を形成する
様子を示す説明図である。
まず平板ガラス(透明基板)2 [60mmx250m
mx1.1mm]の保護715表面を表面にして、第2
図に示すように、真空4!71内の基板ホルダー72に
よって蒸発源に対し所定角θ傾けて保持し、電子銃73
を用いた電子ビーム蒸着法によってWO3(ill化タ
ングステン)を、該基板2の法線に対してθ−70度の
入射角度でW:4厚2゜3μmとなるように蒸着した。
該膜厚2.3μm及び上記角度θ−70度はりタープ−
ジョン−1365,25人(波長λ−5461オングス
トロームの光の1/4波長)の1/4波長板の機能を果
たす。
(3)ITOIl*3の形成 平板ガラス1の一端面表面にスパッタリングにより約4
00Ω/DITO膜を形成した。
(4)配向膜の形成 上記ガラス板2の上記斜め蒸着膜7の保護層5が形成さ
れていない側にポリイミドを塗布し、300℃で焼成し
て配向膜62を形成した後、ラビング処理を施し、平行
配向処理を行なった。又同様にして上記もう一方のガラ
ス板1のITO膜3上にも配向1161を形成し、同様
にラビング処理を施した。
(5)液晶の封入 上記ガラス板1の配向1161上にスペーサとして平均
粒径8〜11μmのポリスチレンピーズを散布し、もう
一方のガラス板2の配向膜62の周辺部にエポキシ系接
着剤をスクリーン印刷で後述する注入口の部分のみを残
して塗布し、その後両ガラス板をそれぞれの配向膜が向
き合うように重ね、接着剤を硬化させてガラス板1及び
2を固着した。その後両ガラス板1.2と上記接着剤と
で囲まれる空間内に誘M異方性が正のネマチック液晶(
メルクZL[−1840)と黒色系の二色性染料(三菱
化成LHA−031B、上記液晶に対して7wt%溶解
)を真空注入法によって前記注入口から注入し、その後
該注入口をエポキシ系接着剤で封止した。
以上のようにして第1図に示す液晶防眩績を製造した。
(実施例に係・る液晶素子の作用) 上記実施例において、平板ガラス1側から液晶層11に
入射した光は、液晶層11における吸収により、直線偏
光される。即ち透明電極である■To膜3及びA1反射
WJ4により、液晶層に電界が印加されない状態のネマ
ティック液晶(ホスト)と一致した配列をとる2色性染
料(ゲスト)により、該染料の長軸方向に直交する入射
光が吸収される。
次に直線偏光された光は、斜め蒸着膜7により、右又は
左に円偏光を受け、A1反射鏡m4により、反射されて
円偏光の方向を逆転し、再び斜め蒸着膜を透過して、当
初直線偏光された光と直交する方向で再び液晶I211
に入射して、光吸収をうける。このようにして、入射光
の反射率を制御して、防眩状態とするものである。尚、
電界が印加される状態では液晶層による前記光吸収は生
じず、よって直iil偏光されないため、非防眩状態と
なる。
以上に述べた液晶防眩鏡においては、保護層5により、
A1反!)11114より例えばプロトン(H+)が、
斜め蒸着膜7に浸入することが防止されるため、H+と
WO3が反応してHxWO3となり、蒸着膜が青色に着
色することを防止することができる。
(第2実施例) 第2実施例は、上記第1実施例において、斜め蒸IN!
17の液晶封入側に保護層を設けた場合である。第3図
は、第2実施例で製造した液晶防眩反射鏡の模式的な断
面図である。第3図に示すように、斜め蒸着膜7の両面
に保護層50及び51を設けることにより、へ1反!)
JPII4からのH+の侵入を防止するだけでなく、配
向膜62を通して液晶層11から斜め蒸着Jll 7へ
水分等が侵入することも防止する。このため、水分の侵
入によってしうじるプロトンH+とWO3の反応による
青色着色を防ぐことができ、又、該水分によるWO3の
経時劣化をも防止する。
尚、斜め蒸着fIA7の周縁部からの水分等の侵入によ
る劣化に対しては、エポキシ系別!1llf12が保護
作用を果すが、さらに完全なものとするためには、第4
図の部分模式断面図に示すように、斜め蒸着1II7の
周縁部を保′a層51により包み込むようにしてもよい
(第3実施例)。
(第4実施例) (1)第1実施例の「(1)保護層5の形成」において
Ai反射層4を蒸着法により一表面に形成した平板ガラ
ス2(透明基板)のA文反射層表面にスパッタリングに
より約5000人のアルミナ被膜を形成することにより
保護層5をかわりにA文反o1層に02ガス添加Ar雰
囲気中で反応性スパッタリングにより約3000人のT
a20siil躾を形成することにより保護層5を形成
した。
(2)第1実施例の「(2)斜め蒸着膜7の形成Jにお
いて、まず平板ガラス(透明基板)2[60n+++x
 25 (Mmx 1 、1 mm]の保護層5表面を
表面にして、第2図に示すように、真空槽71内の基板
ホルダー72によって蒸発源に対し所定角θ傾けて保持
し、電子銃73を電子ビーム蒸着法によってWO3(酸
化タングステン)を、該基板2の方線に対してθ−70
度の入射角度で膜厚2.3μmとなるように蒸着するか
わりに、電子銃73を酸素雰囲気中での電子ビーム蒸着
法によってTazos (五酸化タンタル)を、該基板
2の方線に対してθ−70°の入射角度で膜厚1.6[
μm]となるように蒸着した。該膜厚1.6μm及び上
記角度θ=70度はりタープ−ジョン−1365,25
大波長λ−5461オングストロームの光の1/4波長
)の1/4波長板のm能を果たす。
(3)第1実施例の[(実施例に係る液晶素子の作用)
」において、第1実施例では、保護層5により、AR反
射層4より例えばプロトン(H+)が、斜め蒸着膜7に
侵入することが防止させるため、H+とWO3が反応し
てHX W O3となり、蒸@膜が青色に着色すること
を防止することができるのに対し、第4実施例では、保
護層5により、内部応力が大きい斜め蒸着膜7と反射層
4間の密着性が確保されるとともに、化学量論的組成が
らのずれの生じやすい斜め蒸着膜7と、Ai反tA府と
の不測の反応を防ぐことができる。
[発明の効果1 以上述べたように、本発明によれば、保護層により斜め
蒸着膜表面から、例えば、水分、プロトン(H+)等が
侵入することを防ぎ、界面からの影響による斜め蒸着膜
の劣化、変色を防止している。このため、本発明の液晶
素子によれば、耐久性が向上し、経時的な表示品質の低
下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1実施例で製造した液晶防眩反射鏡の断面模
式図である。第2図は、平板ガラス(透明ガラス(透明
基板)2の保護層5表面に斜め蒸着膜を形成する様子を
示す説明図である。第3図は、第2実施例でvJT1シ
た液晶防眩反射鏡の断面模式図である。第4図は、第3
実施例に係る液晶防眩反射鏡の部分模式断面図を示す。 1.2・・・透明基板   3・・・透明電極4・・・
透明電極兼AI反射層 5.50.51・・・保護層 61.62・・・配向膜  7・・・斜め蒸着膜11・
・・液晶層 特許出願人   トヨタ自動車株式会社同     株
式会社豊田中央研究所 代理人    弁理士′大川 宏 同     弁理士 丸山明夫 第2図 排気にン)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一対の基板と、 該基板間に封入され、透光率に関与する特性を電気的に
    制御する液晶層と、 前記一方の基板と積層して形成された金属製の反射部材
    及び透過光の位相を1/4波長変化させる斜め蒸着膜と
    、 を有する液晶素子に於いて、 前記斜め蒸着膜と隣接部材との境界面に、保護層を形成
    したことを特徴とする液晶素子。
  2. (2)前記特許請求の範囲の第1項に於いて、前記隣接
    部材は、前記金属製の反射部材である液晶素子。
  3. (3)前記特許請求の範囲の第1項に於いて、前記隣接
    部材は、前記液晶層である液晶素子。
  4. (4)前記特許請求の範囲第1項において前記保護層は
    TiO_2、ZrO_2、Al_2O_3、SiO_2
    等の金属酸化物、Si_3N_4、TiN等の金属窒化
    物、SiC、WCなどの金属炭化物、Si_2ON_2
    等のオキシナイトライド、メタン、アセチレン、フラン
    、テトラフルオロエチレン等の有機化合物のプラズマ重
    合膜の、いずれかにより形成される液晶素子。
  5. (5)前記特許請求の範囲第1項において、前記保護層
    の膜厚は、100Å〜1μmである液晶素子。
  6. (6)前記特許請求の範囲第1項において、前記保護層
    は、スパッタリング、イオンプレーティング、プラズマ
    重合のいずれかにより形成される液晶素子。
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