JP2592701B2 - Compensator for liquid crystal display element - Google Patents

Compensator for liquid crystal display element

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JP2592701B2
JP2592701B2 JP2093173A JP9317390A JP2592701B2 JP 2592701 B2 JP2592701 B2 JP 2592701B2 JP 2093173 A JP2093173 A JP 2093173A JP 9317390 A JP9317390 A JP 9317390A JP 2592701 B2 JP2592701 B2 JP 2592701B2
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polymer
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武裕 豊岡
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康之 滝口
明彦 金本
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は液晶表示素子用補償板に関し、さらにスーパ
ーツィステッドネマチック(以下STNと略す)液晶表示
素子用色補償板に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a compensator for a liquid crystal display device, and more particularly to a color compensator for a super twisted nematic (hereinafter abbreviated as STN) liquid crystal display device.

(従来の技術および発明が解決しようとする課題) 液晶ディスプレイは低電圧駆動、軽量、低コストなど
の特徴の故に、ディスプレイ分野において大きな地位を
占めている、なかでもSTN液晶ディスプレイはマルチプ
レックス駆動ドットマトリクス方式で大画面表示が可能
で、従来のツイステッドネマチック(TN)型液晶ディス
プレイに比べてコントラストが高くまた視野角が広いな
どの特徴があるため、パーソナルコンピューター、ワー
ドプロセッサー、各種データターミナルなど大画面表示
を必要とする液晶ディスプレイの分野で広く用いられて
いる。しかしながらSTN方式は、複屈折効果により表示
を行うため、黄色や青の着色が避けられなかった。この
着色モードによる表示は使用する側から好まれないばか
りでなく、カラー化に対応できないという重大な欠点を
有する。着色モードを白黒モードに変換するために、本
来の表示用STN液晶セルの上に、同じセルギャップでね
じれ角を逆にしたもう一層の補償用液晶セルを配置する
ことによって補償するいわゆるダブルSTN方式が実用化
されている。しかしながらこの方式は補償用セルの製造
が困難で歩留まりが悪く、さらに液晶セルを厚く、重く
してしまうという重大な欠点があった。本発明者らは先
に、この補償用セルを透光性基板上にねじれネマチック
液晶構造を固定化した高分子液晶フィルムの層を有する
1枚の補償板で置き換えられることを見いだし提案した
(特願平1−150559)。この補償板は高コントラストの
表示品位の高い白黒表示を実現したものであったが、最
適表示状態の得られる最適電圧を液晶セルに印加した場
合でも、白表示の色調が完全な無彩色ではなくごくわず
かに色づくという問題があった。
(Prior art and problems to be solved by the invention) Liquid crystal displays occupy a large position in the display field due to their features such as low voltage drive, light weight, and low cost. Large-screen display is possible with a matrix method. It has features such as higher contrast and wider viewing angle than conventional twisted nematic (TN) liquid crystal displays. Are widely used in the field of liquid crystal displays that require However, in the STN method, since display is performed by the birefringence effect, coloring of yellow or blue was inevitable. Display in this coloring mode is not only unfavorable from the user's point of view, but also has a serious drawback that it cannot cope with colorization. The so-called double STN method, in which another compensation liquid crystal cell with the same cell gap and a reversed twist angle is arranged above the original display STN liquid crystal cell to convert the coloring mode to the black and white mode. Has been put to practical use. However, this method has serious drawbacks in that it is difficult to manufacture a compensating cell and the yield is low, and the liquid crystal cell is made thick and heavy. The present inventors have previously found and proposed that this compensating cell can be replaced by a single compensating plate having a layer of a polymer liquid crystal film having a twisted nematic liquid crystal structure fixed on a light-transmitting substrate. 1-150559). Although this compensator realized high-contrast, high-quality black-and-white display with high contrast, even when the optimum voltage for obtaining the optimum display state was applied to the liquid crystal cell, the color tone of white display was not completely achromatic. There was a problem of very slight color change.

(課題を解決するための手段) 本発明者らは、この色付きが高分子液晶補償板を搭載
した液晶セルの選択電圧印加時の透過スペクトルがフラ
ットでないことに起因することに着目し、鋭意検討を重
ねた結果遂に本発明に到達した。本発明は、ねじれネマ
チック構造を固定化して成る膜を用いた白表示性に顕著
にすぐれる液晶表示素子用補償板を提供するものであ
る。
(Means for Solving the Problems) The present inventors have paid close attention to the fact that this coloring is caused by the fact that the transmission spectrum of the liquid crystal cell equipped with the polymer liquid crystal compensator when the selection voltage is applied is not flat, and has been diligently studied. Finally, the present invention has been achieved. An object of the present invention is to provide a compensating plate for a liquid crystal display element, which uses a film having a twisted nematic structure fixed thereon, and has remarkably excellent white display properties.

すなわち、本発明は、透光性基板と該基板上に形成さ
れた配向膜と、該配向膜上に形成された、液晶状態でね
じれネマチック配向し、液晶転移点以下ではガラス状態
となる液晶性高分子より成る膜から構成され、かつ該液
晶性高分子よりなる膜中に色素を有していることを特徴
とする液晶表示素子用補償板に関する。
That is, the present invention provides a light-transmitting substrate, an alignment film formed on the substrate, and a liquid crystal material formed on the alignment film, which is twisted nematically aligned in a liquid crystal state and becomes a glassy state at or below a liquid crystal transition point. The present invention relates to a compensator for a liquid crystal display element, which is constituted by a film made of a polymer and has a dye in the film made of a liquid crystalline polymer.

次に本発明について詳しく説明する。 Next, the present invention will be described in detail.

第1図に、色素を含まない高分子液晶より作製したね
じれネマチック構造を固定化した補償板搭載の、ねじれ
角230゜、Δn・d(Δn:複屈折、d:厚さ)が0.87μm
で、1/200デューティのマルチブレックス駆動STN液晶セ
ルの透過スペクトルを示した。1aのスペクトルが選択電
圧印加時、1bのスペクトルが非選択電圧印加時である。
非選択印加時のスペクトルはフラットで黒色だが、選択
電圧印加時のスペクトルはフラットでなく、したがって
白表示がわずかに青っぽい黄色味がかかった色となる。
本発明の補償板は、この白表示の時にわずかに生じる色
と補色関係にある色素を含む高分子液晶を用い、ねじれ
ネチック構造を固定化して製造される。その結果、選択
電圧印加時のスペクトルがフラット化され、より完全な
白表示が達成される。
FIG. 1 shows a twist angle of 230 ° and a Δn · d (Δn: birefringence, d: thickness) of 0.87 μm equipped with a compensator having a twisted nematic structure made of a polymer liquid crystal containing no dye and fixed.
Thus, the transmission spectrum of a 1/200 duty multibrex drive STN liquid crystal cell was shown. The spectrum 1a is when a selection voltage is applied, and the spectrum 1b is when a non-selection voltage is applied.
The spectrum at the time of non-selection application is flat and black, but the spectrum at the time of selection voltage application is not flat, so that the white display has a slightly bluish yellowish color.
The compensator of the present invention is manufactured by fixing a twisted netic structure using a polymer liquid crystal containing a pigment having a complementary color relationship with the color slightly generated during white display. As a result, the spectrum when the selection voltage is applied is flattened, and more complete white display is achieved.

本発明の補償板は、均一でモノドメインなねじれネマ
チック配向性を示し、かつその配向状態を容易に固定化
できる液晶性高分子に、所定量の色素を加えた組成物
を、配向膜上で熱処理し、均一、モノドメインなねじれ
ネマチック構造を形成させたのち冷却することによっ
て、液晶状態における配向を損なうことなく固定化して
製造されるものである。
The compensator of the present invention shows a uniform monodomain twisted nematic alignment, and a liquid crystal polymer capable of easily fixing the alignment state, a composition obtained by adding a predetermined amount of a dye to an alignment film. It is manufactured by heat treatment, forming a uniform, monodomain twisted nematic structure, and then cooling, thereby fixing the alignment in the liquid crystal state without impairing it.

ベースとなる液晶性高分子は、以下のような性質を有
することが必須である。ねじれネマチック配向の安定し
た固定化を行うためには、液晶の相系列でみた場合、ネ
マチック相より低温部に結晶相を持たないことが重要で
ある。これらの相が存在する場合固定化のために冷却す
るとき必然的にこれらの相を通過することになり、結果
的に一度得られたネマチック配向が破壊されてしまう。
したがって本目的のために用いられる液晶性高分子は、
界面効果による良好な配向性を有するばかりでなく、ね
じれネマチック相より低温部にガラス相を有することが
必須である。ねじれネマチック配向する液晶性高分子に
は、自身が光学活性基を有するポリマーおよび自身では
光学活性基を持たず、他の光学活性化合物と混合される
ことによりねじれネマチック液晶性を示すポリマーの二
通りある。
It is essential that the liquid crystalline polymer serving as a base has the following properties. In order to stably fix the twisted nematic alignment, it is important that the crystal has no crystal phase in a lower temperature part than the nematic phase when viewed from the liquid crystal phase series. If these phases are present, they will inevitably pass through these phases when cooled for immobilization, resulting in the destruction of the nematic orientation once obtained.
Therefore, the liquid crystalline polymer used for this purpose is
In addition to having good orientation due to the interface effect, it is essential to have a glass phase at a lower temperature than the twisted nematic phase. Twisted nematic liquid crystal polymers include polymers that have optically active groups themselves and polymers that do not have optically active groups themselves and exhibit twisted nematic liquid crystallinity when mixed with other optically active compounds. is there.

用いられるポリマーとしては、液晶状態ではねじれネ
マチック配向し、液晶転移点以下ではガラス状態となる
ものはすべて使用でき、例えば光学活性なポリエステ
ル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルイミ
ドなどの主鎖型液晶ポリマー、あるいはポリアクリレー
ト、ポリメタクリレート、ポリマトネート、ポリシロキ
サンなどの側鎖型液晶ポリマーなどを例示することがで
きる。また光学活性でないポリエステルポリアミド、ポ
リカーボネート、ポリエステルイミドなどの主鎖型液晶
ポリマー、あるいはポリアクリレート、ポリメタクリレ
ート、ポリマロネート、ポリシロキサンなどの側鎖型液
晶ポリマーなどに、他の光学活性化合物を加えたポリマ
ーなどを例示することができる。なかでも合成の容易
さ、配向性、ガラス転移点などからポリエステルが好ま
しい。用いられるポリエステルとしてはオルソ置換芳香
族単位を構成成分として含むポリマーが最も好ましい
が、オルソ置換芳香族単位の代わりにかさ高い置換基を
有する芳香族、あるいはフッ素または含フッ素置換基を
有する芳香族などを構成成分として含むポリマーもまた
使用することができる。本発明で言うオルソ置換芳香族
単位とは、主鎖をなす結合を互いにオルソ位とする構造
単位を意味する。具体的には次に示すようなカテコール
単位、サリチル酸単位、フタル酸単位およびこれらの基
のベンゼン環に置換基を有するものなどをあげることが
できる。
As the polymer to be used, all those which are twisted nematic in the liquid crystal state and are in the glass state below the liquid crystal transition point can be used, for example, main chain type liquid crystal polymers such as optically active polyester, polyamide, polycarbonate, and polyesterimide, or Examples thereof include side-chain liquid crystal polymers such as polyacrylate, polymethacrylate, polymatonate, and polysiloxane. In addition, non-optically active main chain type liquid crystal polymers such as polyester polyamide, polycarbonate and polyesterimide, or side chain type liquid crystal polymers such as polyacrylate, polymethacrylate, polymalonate, polysiloxane, etc., and other optically active compounds, etc. Can be exemplified. Among them, polyester is preferred from the viewpoint of ease of synthesis, orientation, glass transition point and the like. As the polyester used, a polymer containing an ortho-substituted aromatic unit as a constituent component is most preferable, but an aromatic having a bulky substituent in place of the ortho-substituted aromatic unit, or an aromatic having a fluorine or fluorine-containing substituent, or the like. Polymers containing as a component can also be used. The ortho-substituted aromatic unit referred to in the present invention means a structural unit in which a bond constituting a main chain is ortho-positioned to each other. Specific examples include the following catechol units, salicylic acid units, phthalic acid units, and those having a substituent on the benzene ring of these groups.

など (Xは水素、Cl、Br等のハロゲン、炭素数が1から4の
アルキル基もしくはアルコキシ基またはフェニル基を示
す。またkは0〜2である。)これらのなかでも特に好
ましい例として次のようなものを例示することができ
る。
(X represents hydrogen, halogen such as Cl or Br, an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, and k is 0 to 2.) Among these, particularly preferred examples are Can be exemplified.

Me;メチル基、Et;エチル基、 Ba;ブチル基 本発明で好ましく用いられるポリエステルとしては、 (a) ジオール類より誘導される構造単位(以下、ジ
オール成分という)およびジカルボン酸類より誘導され
る構造単位(以下、ジカルボン酸成分という)および/
または(b)一つの単位中にカルボン酸と水酸基を同時
に含むオキシカルボン酸類より誘導される構造単位(以
下、オキシカルボン酸成分という)を構成成分として含
み、好ましくはさらに前記オルソ置換芳香族単位を含む
ポリマーが例示できる。
Me; methyl group, Et; ethyl group, Ba; butyl group The polyesters preferably used in the present invention include: (a) a structural unit derived from a diol (hereinafter referred to as a diol component) and a structure derived from a dicarboxylic acid. Units (hereinafter referred to as dicarboxylic acid components) and / or
Or (b) a structural unit derived from an oxycarboxylic acid containing a carboxylic acid and a hydroxyl group simultaneously in one unit (hereinafter referred to as an oxycarboxylic acid component) as a constituent component, and preferably further contains the ortho-substituted aromatic unit. Examples of the polymer include.

これらのうち、ジオール成分としては次のような芳香
族および脂肪酸のジオールを挙げることができる。
Among these, examples of the diol component include the following aromatic and fatty acid diols.

(Yは水素、CI、Br等ハロゲン、炭素数1から4のアル
キル基もしくはアルコキシまたはフェニル基を示す。l
は0〜2である。) −O−(CH2−O− (nは2から12の整数を表わす) なかでも −O−CH2CH2−O−、−O(CH24O、 −O(CH26O−、 などが好ましく用いられる。
(Y represents hydrogen, halogen such as CI or Br, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy or phenyl group.
Is 0-2. ) —O— (CH 2 ) n —O— (n represents an integer of 2 to 12) Especially -O-CH 2 CH 2 -O - , - O (CH 2) 4 O, —O (CH 2 ) 6 O—, And the like are preferably used.

またジカルボン酸成分としては次のようなものを例示
することができる。
The following can be exemplified as the dicarboxylic acid component.

(Zは水素、CI、Br等のハロゲン、炭素数が1から4の
アルキル基もしくはアルコキシ基またはフェニル基を示
す。mは0〜2である。)、 なかでも、 などが好ましい。
(Z represents hydrogen, a halogen such as CI or Br, an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group. M is 0 to 2), Above all, Are preferred.

オキシカルボン酸成分としては、具体的には次のよう
な単位を例示することができる。
Specific examples of the oxycarboxylic acid component include the following units.

ジカルボン酸とジオールのモル比、一般のポリエステ
ルと同様、大略1:1である(オキシカルボン酸を用いて
いる場合は、カルボン酸基と水酸基の割合)。またポリ
エステル中に占めるオルソ置換芳香族単位の割合は通常
5モル%から40モル%の範囲が好ましく、さらに好まし
くは10モル%から30モル%の範囲である。5モル%より
少ない場合は、ネマチック相の下に結晶相が現れる傾向
があり好ましくない。また40モル%より多い場合は、ポ
リマーが液晶性を示さなくなる傾向があり好ましくな
い。代表的なポリエステルとしては次のようなポリマー
を例示することができる。
The molar ratio of dicarboxylic acid to diol is approximately 1: 1 as in the case of general polyesters (when oxycarboxylic acid is used, the ratio of carboxylic acid groups to hydroxyl groups). The proportion of the ortho-substituted aromatic unit in the polyester is usually preferably in the range of 5 mol% to 40 mol%, more preferably in the range of 10 mol% to 30 mol%. If the amount is less than 5 mol%, a crystal phase tends to appear below the nematic phase, which is not preferable. If it is more than 40 mol%, the polymer tends to exhibit no liquid crystallinity, which is not preferable. The following polymers can be exemplified as typical polyesters.

の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー。 A polymer composed of structural units of A polymer composed of structural units of A polymer composed of structural units of A polymer composed of structural units of A polymer composed of structural units of A polymer composed of structural units of A polymer composed of structural units of A polymer composed of the structural units of

オルソ置換芳香族単位に変えて次に示すようなかさ高
い置換基を含む芳香族単位、あるいはフッ素または含フ
ッ素置換基を含む芳香族単位を構成成分とするポリマー
もまた好ましく用いられる。
In place of the ortho-substituted aromatic unit, a polymer containing, as a constituent, an aromatic unit containing a bulky substituent or an aromatic unit containing a fluorine or fluorine-containing substituent as shown below is also preferably used.

これらのポリマーの分子量は、各種溶媒中たとえばフ
ェノール/テトラクロロエタン(60/40(重量比))混
合溶媒中、30℃で測定した対数粘度が通常0.05から3.
0、が好ましく、さらに好ましくは0.07から2.0の範囲で
ある。対数粘度が0.05より小さい場合、得られた高分子
液晶の強度が弱くなり好ましくない。また3.0より大き
い場合、液晶形成時の粘性が高すぎて、配向性の低下や
配向に要する時間の増加など問題点が生じる。またこれ
らポリエステルのガラス転移点も重要であり、配向固定
化した後の配向の安定性に影響を及ぼす。用途にもよる
が、一般的には室温付近で使用すると考えれば、ガラス
転移点が30℃以上であることが望ましく、特に50℃以上
であることが望ましい。ガラス転移点が30℃より低い場
合、室温付近で使用すると一度固定化した液晶構造が変
化する場合があり、液晶構造に由来する機能が低下して
しまい好ましくない。
The molecular weight of these polymers is such that the logarithmic viscosity measured at 30 ° C. in various solvents such as a phenol / tetrachloroethane (60/40 (weight ratio)) mixed solvent is usually 0.05 to 3.
0, more preferably in the range of 0.07 to 2.0. When the logarithmic viscosity is less than 0.05, the strength of the obtained polymer liquid crystal becomes weak, which is not preferable. On the other hand, if it is larger than 3.0, the viscosity at the time of liquid crystal formation is too high, causing problems such as a decrease in alignment and an increase in the time required for alignment. The glass transition point of these polyesters is also important and affects the stability of orientation after the orientation is fixed. Although it depends on the application, it is generally desirable that the glass transition point is 30 ° C. or higher, especially 50 ° C. or higher, when it is considered to be used near room temperature. When the glass transition point is lower than 30 ° C., the liquid crystal structure once fixed may change when used near room temperature, and the function derived from the liquid crystal structure is undesirably reduced.

これらポリエステルの合成法は特に制限されるもので
はなく、当該分野で公知の重合法、例えば溶融重合法あ
るいは対応するジカルボン酸の酸クロライドを用いる酸
クロライド法で合成される。溶融重合法で合成する場
合、例えば対応するジカルボン酸と対応するジオールの
アセチル化物を、高温、高真空下で重合させることによ
って製造でき、分子量は重合時間のコトロールあるいは
仕込組成のコントロールによって容易に行える。重合反
応を促進させるためには、従来から公知の酢酸ナトリウ
ムなどの金属塩を使用することもできる。また溶液重合
法を用いる場合は、所定量のジカルボン酸ジクロライド
とジオールとを溶融に溶解し、ピリジンなどの酸受容体
の存在下に加熱することにより、容易に目的のポリエス
テルを得ることができる。
The method for synthesizing these polyesters is not particularly limited, and they are synthesized by a polymerization method known in the art, for example, a melt polymerization method or an acid chloride method using a corresponding acid chloride of dicarboxylic acid. When synthesized by a melt polymerization method, for example, an acetylated product of the corresponding dicarboxylic acid and the corresponding diol can be produced by polymerizing under high temperature and high vacuum, and the molecular weight can be easily controlled by controlling the control of the polymerization time or the charge composition. . In order to accelerate the polymerization reaction, a conventionally known metal salt such as sodium acetate can be used. When the solution polymerization method is used, a desired polyester can be easily obtained by dissolving a predetermined amount of dicarboxylic acid dichloride and diol in a melt and heating in the presence of an acid acceptor such as pyridine.

これらネマチック液晶性ポリマーにねじれを与えるた
めに混合される光学活性化合物について説明すると、代
表的な例としてまず光学活性な低分子化合物をあげるこ
とができる。光学活性を有する化合物であればいずれも
本発明に使用することができるが、ベースポリマーとの
相溶性の観点から光学活性な液晶性化合物であることが
望ましい。具体的には次のような化合物を例示すること
ができる。
The optically active compound to be mixed to impart a twist to these nematic liquid crystalline polymers will be described. First, a typical example is an optically active low molecular weight compound. Any compound having optical activity can be used in the present invention, but an optically active liquid crystalline compound is desirable from the viewpoint of compatibility with the base polymer. Specifically, the following compounds can be exemplified.

コレステロール誘導体、など、 本発明で用いられる光学活性化合物として、次に光学
活性な高分子化合物をあげることができる。分子内に光
学活性な基を有する高分子化合物であればいずれも使用
することができるが、ベースポリマーとの相溶性の観点
から液晶性を示す高分子化合物であることが望ましい。
例として光学活性な基を有する液晶性のポリアクリレー
ト、ポリメタクリレート、ポリマロネート、ポリシロキ
サン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルアミ
ド、ポリカーボネート、あるいはポリペプチド、セルロ
ースなどをあげることができる。なかでもベースとなる
ネマチック液晶性ポリマーとの相溶性から、芳香族主体
の光学活性なポリエステルが最も好ましい。具体的には
次のようなポリマーを例示することができる。
As the optically active compound used in the present invention, such as a cholesterol derivative, the following optically active polymer compounds can be mentioned. Any polymer compound having an optically active group in the molecule can be used, but a polymer compound exhibiting liquid crystallinity is desirable from the viewpoint of compatibility with the base polymer.
Examples thereof include liquid crystalline polyacrylates, polymethacrylates, polymalonates, polysiloxanes, polyesters, polyamides, polyesteramides, polycarbonates, polypeptides, and celluloses having an optically active group. Above all, an aromatic-based optically active polyester is most preferable because of its compatibility with the base nematic liquid crystalline polymer. Specifically, the following polymers can be exemplified.

の構造体から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 O(CH2nO(n=2〜12)の構造単位から構成さ
れるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 OCH2CH2O、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 これらのポリマー中に占める光学活性な基の割合は、
通常0.5モル%〜80モル%であり、好ましくは5モル%
〜60モル%が望ましい。
A polymer composed of a structure of A polymer composed of structural units of A polymer composed of structural units of O (CH 2 ) n O (n = 2 to 12), A polymer composed of structural units of A polymer composed of structural units of OCH 2 CH 2 O, A polymer composed of structural units of A polymer composed of structural units of A polymer composed of structural units of A polymer composed of structural units of A polymer composed of structural units of A polymer composed of structural units of the following formula: The ratio of optically active groups in these polymers is
Usually 0.5 mol% to 80 mol%, preferably 5 mol%
~ 60 mol% is desirable.

また、これらのポリマーの分子量は、たとえばフェノ
ール/テトラクロロエタン中、30℃で測定した対数粘度
が0.05から5.0の範囲が好ましい。対数粘度が5.0より大
きい場合は粘性が高すぎて結果的に配向性の低下を招く
ので好ましくない、また0.05より小さい場合は組成のコ
ントロールが難しくなり好ましくない。
Further, the molecular weight of these polymers is preferably such that the logarithmic viscosity measured at 30 ° C. in phenol / tetrachloroethane is in the range of 0.05 to 5.0. If the logarithmic viscosity is greater than 5.0, the viscosity is too high, resulting in a decrease in the orientation, which is not preferred. If the logarithmic viscosity is less than 0.05, composition control becomes difficult, which is not preferred.

本発明の液晶状態でねじれネマチック配向をし、液晶
転移点以下の温度でガラス状態となる液晶性高分子の調
製は、ネマチック液晶性ポリエステルと光学活性化合物
を所定の割合で、固体混合、溶液混合あるいはメルト混
合などの方法によって行える。組成物中に占める光学活
性化合物の割合は、光学活性化合物中の光学活性な基の
比率、あるいはその光学活性化合物のネマチック液晶に
ねじれを与えるときのねじれ力によって異なるが、一般
的には0.1から50wt%の範囲が好ましく、特に0.5から30
wt%の範囲が好ましい。0.1wt%より少ない場合はネマ
チック液晶に十分なねじれを与えることができず、また
50wt%より多い場合は配向性に悪影響をおよぼす。
The liquid crystalline polymer of the present invention, which has a twisted nematic alignment in a liquid crystal state and becomes a glassy state at a temperature equal to or lower than a liquid crystal transition point, is prepared by mixing a nematic liquid crystalline polyester and an optically active compound at a predetermined ratio, by solid mixing and solution mixing Alternatively, it can be performed by a method such as melt mixing. The proportion of the optically active compound in the composition varies depending on the ratio of the optically active group in the optically active compound or the torsional force of the optically active compound when the nematic liquid crystal is twisted. A range of 50 wt% is preferred, especially 0.5 to 30
A range of wt% is preferred. If the amount is less than 0.1 wt%, sufficient twist cannot be given to the nematic liquid crystal, and
If it is more than 50 wt%, the orientation is adversely affected.

本発明の補償板はまた、他の光学活性化合物を用いる
ことなく自身で均一でモノドメインなねじれネマチック
配向をし、かつその配向状態を容易に固定化できる液晶
性高分子を用いることによっても製造できる。これらの
ポリマーは主鎖中に光学活性基を有し自身が光学活性で
あることが必須であり、具体的には光学活性なポリエス
テル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルイ
ミドなどの主鎖型液晶ポリマー、あるいはポリアクリレ
ート、ポリメタクリレート、ポノシロキサンなどの側鎖
型液晶ポリマーなどを例示することができる。なかでも
合成の容易さ、配向性、ガラス転移点などからポリエス
テルが好ましい。用いられるポリエステルとしてはオル
ソ置換芳香族単位を構成成分として含むポリマーが最も
好ましいが、オルソ置換芳香族単位の代わりにかさ高い
置換基を有する芳香族、あるいはフッ素または含フッ素
置換基を有する芳香族などを構成成分として含むポリマ
ーもまた使用することができる。これらの光学活性なポ
リエステルは、今まで説明してきたネマチック液晶性ポ
リエステルに、さらに光学活性なジオール、ジカルボン
酸、オキシカルボン酸を用いて次に示すような光学活性
基を導入することにより得られる。(式中、*印は光学
活性炭素を示す) など。
The compensator of the present invention can also be manufactured by using a liquid crystalline polymer that can form a uniform, monodomain twisted nematic alignment by itself without using other optically active compounds, and that can easily fix the alignment state. it can. It is essential that these polymers have an optically active group in the main chain and are themselves optically active.Specifically, optically active polyesters, polyamides, polycarbonates, main chain type liquid crystal polymers such as polyesterimide, or Examples thereof include side-chain type liquid crystal polymers such as polyacrylate, polymethacrylate, and ponosiloxane. Among them, polyester is preferred from the viewpoint of ease of synthesis, orientation, glass transition point and the like. As the polyester used, a polymer containing an ortho-substituted aromatic unit as a constituent component is most preferable, but an aromatic having a bulky substituent in place of the ortho-substituted aromatic unit, or an aromatic having a fluorine or fluorine-containing substituent, or the like. Polymers containing as a component can also be used. These optically active polyesters can be obtained by introducing the following optically active groups into the nematic liquid crystalline polyester described so far using an optically active diol, dicarboxylic acid or oxycarboxylic acid. (In the formula, * indicates optically active carbon) Such.

これら光学活性な基のポリマー中に占める割合は、0.
1から20モル%の範囲が好ましく、特に0.5から10モル%
の範囲が好ましい。光学活性な基の割合が0.1%より少
ない場合は補償板に必要なねじれ構造が得られず、また
20モル%より多い場合はねじれ力が強すぎて補償効果の
低下を来し好ましくない。これらのポリマーの分子量
は、各種溶媒中たとえばフェノール/テトラクロロエタ
ン(60/40)混合溶媒中、30℃で測定した対数粘度が0.0
5から3.0が好ましく、さらに好ましくは0.07から2.0の
範囲である。対数粘度が0.05より小さい場合、得られた
高分子液晶の強度が弱くなり好ましくない。また3.0よ
り大きい場合、液晶形成時の粘性が高すぎて、配向性の
低下や配向に要する時間の増加などの問題が生じる。ま
たこれらポリエステルのガラス転移点も重要であり、配
向固定化した後の配向の安定性に影響を及ぼす。用途に
もよるが、一般的には室温付近で使用すると考えれば、
ガラス転移点が30℃以上であることが望ましく、特に50
℃以上であることが望ましい。ガラス転移点が30℃より
低い場合、室温付近で使用すると一度固定化した液晶構
造が変化する場合があり、液晶構造に由来する機能が低
下してしまい好ましくない。
The ratio of these optically active groups in the polymer is 0.
It is preferably in the range of 1 to 20 mol%, especially 0.5 to 10 mol%
Is preferable. If the ratio of the optically active group is less than 0.1%, the twist structure required for the compensator cannot be obtained, and
If the amount is more than 20 mol%, the torsional force is too strong and the compensation effect is lowered, which is not preferable. The molecular weight of these polymers is such that the logarithmic viscosity measured at 30 ° C. in various solvents, for example, in a phenol / tetrachloroethane (60/40) mixed solvent is 0.0
It is preferably from 5 to 3.0, more preferably from 0.07 to 2.0. When the logarithmic viscosity is less than 0.05, the strength of the obtained polymer liquid crystal becomes weak, which is not preferable. On the other hand, if it is larger than 3.0, the viscosity at the time of forming the liquid crystal is too high, causing problems such as a decrease in alignment and an increase in the time required for alignment. The glass transition point of these polyesters is also important and affects the stability of orientation after the orientation is fixed. Although it depends on the application, it is generally considered to be used near room temperature.
The glass transition point is desirably 30 ° C. or higher, especially 50 ° C.
It is desirable that the temperature is not less than ° C. When the glass transition point is lower than 30 ° C., the liquid crystal structure once fixed may change when used near room temperature, and the function derived from the liquid crystal structure is undesirably reduced.

これらのポリエステルは前述した溶融重縮合法、ある
いは酸クロライド法を用いることによって行うことがき
る。
These polyesters can be produced by using the above-mentioned melt polycondensation method or acid chloride method.

以上述べてきた本発明の液晶性高分子の代表的な例と
しては、具体的には、 Ch;コレステリル基で示されるポリマー(m/n=99.5/0.5
〜90/10、好ましくは99/1〜95/5) で示されるポリマー(m/n=99.5/0.5〜90/10、好ましく
は99/1〜95/5) で示されるポリマー(m/n=99.5/0.5〜90/10、好ましく
は99/1〜95/5、p,q;2〜20の整数) で示されるポリマー(m/n=99.5/0.5〜90/10、好ましく
は99/1〜95/5、p,q;2〜20の整数) で示されるポリマー(m/n=99.5/0.5〜90/10、好ましく
は99/1〜95/5) で示されるポリマー(m/n=0.5/99.5〜10/90、好ましく
は1/99〜5/95) で示されるポリマー(k=l+m+n、k/n=99.5/0.5
〜90/10、好ましくは、99/1〜95/5、l/m=5/95〜95/5) で示されるポリマー(k÷l+m+n、k/n=99.5/0.5
〜90/10、好ましくは、99/1〜95/5、l/m=5/95〜95/5) で示されるポリマー混合物((A)/(B)=99.5/0.5
〜85/5(重量比)、好ましくは99/1〜95/5、k=l+
m、、l/m=75/25〜25/75、p=q+r、p/q=80/20〜2
0/80) (B)コレステリルベンゾエート で示されるポリマー混合物((A)/(B)=99.5/0.5
〜80/20(重量比)、好ましくは99/1〜90/10、m=k+
l、k/l=80/20〜20/80) で示されるポリマー混合物((A)/(B)=99.5/0.5
〜80/20、好ましくは99/1〜90/10、k=l+m、、l/m
=25/75〜75/25、p=q+r、q/r=20/80〜80/20) (なお、*印は光学活性炭素を示す) などが挙げられる。
As typical examples of the liquid crystalline polymer of the present invention described above, specifically, Ch; a polymer represented by a cholesteryl group (m / n = 99.5 / 0.5
~ 90/10, preferably 99/1 ~ 95/5) (M / n = 99.5 / 0.5 to 90/10, preferably 99/1 to 95/5) (M / n = 99.5 / 0.5 to 90/10, preferably 99/1 to 95/5, p, q; an integer of 2 to 20) (M / n = 99.5 / 0.5 to 90/10, preferably 99/1 to 95/5, p, q; an integer of 2 to 20) (M / n = 99.5 / 0.5 to 90/10, preferably 99/1 to 95/5) (M / n = 0.5 / 99.5 to 10/90, preferably 1/99 to 5/95) (K = 1 + m + n, k / n = 99.5 / 0.5)
~ 90/10, preferably 99/1 ~ 95/5, l / m = 5/95 ~ 95/5) (K ÷ l + m + n, k / n = 99.5 / 0.5)
~ 90/10, preferably 99/1 ~ 95/5, l / m = 5/95 ~ 95/5) (A) / (B) = 99.5 / 0.5
8585/5 (weight ratio), preferably 99/1 to 95/5, k = 1 +
m, 1 / m = 75 / 25-25 / 75, p = q + r, p / q = 80 / 20-2
0/80) (B) a polymer mixture represented by cholesteryl benzoate ((A) / (B) = 99.5 / 0.5)
~ 80/20 (weight ratio), preferably 99/1 ~ 90/10, m = k +
l, k / l = 80/20-20/80) (A) / (B) = 99.5 / 0.5
~ 80/20, preferably 99/1 to 90/10, k = l + m, l / m
= 25/75 to 75/25, p = q + r, q / r = 20/80 to 80/20) (* indicates optically active carbon).

これらのポリマーの分子量は、各種溶媒中たとえばテ
トラヒドロフラン、アセトン、シクロヘキサノン、フェ
ノール/タトラクロロエタン(60/40)混合溶媒など
で、30℃で測定した対数粘度が0.05から3.0、好まし
く、さらに好ましくは0.07から2.0の範囲である。対数
粘度が0.05より小さい場合、得られた高分子液晶の強度
が弱くなり好ましくない。また3.0より大きい場合、液
晶形成時の粘性が高すぎて、配向性の低下や配向に要す
る時間の増加など問題点が生じる。
The molecular weight of these polymers is such that the logarithmic viscosity measured at 30 ° C. in various solvents such as tetrahydrofuran, acetone, cyclohexanone, phenol / tatrachloroethane (60/40) mixed solvent is 0.05 to 3.0, more preferably 0.07 to 3.0. 2.0 range. When the logarithmic viscosity is less than 0.05, the strength of the obtained polymer liquid crystal becomes weak, which is not preferable. On the other hand, if it is larger than 3.0, the viscosity at the time of liquid crystal formation is too high, causing problems such as a decrease in alignment and an increase in the time required for alignment.

また用いられる色素としては第1図に例示した選択電
圧印加時のスペクトルのピークが吸収され、スペクトル
がフラット化できるものであればよい。すなわちこの状
態でセルが呈している色と補色関係にある色素であれば
使用できる。一般的には2色性色素が好ましく採用さ
れ、たとえばジアルキルアゾベンゼン系、ビスアゾベン
ゼン系、フェニルアゾチアゾール系、フェニルアゾベン
ゾチアゾール系、アゾベンゼン系、ニトロチアゾール
系、アミノアントラキノン系、メロシアニン系などの色
素が好ましく用いられる。これらの添加量はポリマーに
たいして通常0.01〜0.5wt%の範囲が好ましく、特に0.0
3〜0.2wt%の範囲が好ましい。0.01%より添加量が少な
い場合、スペクトルをフラット化する効果が十分に得ら
れず、また0.5%より添加量が多くなると、今度は色素
自身の色が強くなり白表示が得られなくなってしまう傾
向がある。
Further, any dye may be used as long as it can absorb the peak of the spectrum at the time of applying the selection voltage illustrated in FIG. 1 and flatten the spectrum. That is, any colorant having a complementary color relationship with the color of the cell in this state can be used. Generally, dichroic dyes are preferably used, for example, dyes such as dialkylazobenzene, bisazobenzene, phenylazothiazole, phenylazobenzothiazole, azobenzene, nitrothiazole, aminoanthraquinone, and merocyanine dyes. It is preferably used. The amount of these additives is usually preferably in the range of 0.01 to 0.5 wt% with respect to the polymer, and particularly preferably 0.0 to 0.5 wt%.
A range of 3 to 0.2 wt% is preferred. When the addition amount is less than 0.01%, the effect of flattening the spectrum cannot be sufficiently obtained, and when the addition amount is more than 0.5%, the color of the dye itself becomes strong, and the white display tends not to be obtained. There is.

本発明の補償板は基本的に透光性基板、透光性基板上
に形成された配向膜および配向膜上に形成された液晶性
高分子膜の積層構造よりなる。透光性基板としてはガラ
ス、透光性プラスチックフィルム、プラスチックシート
などを用いることができる。これらのうちプラスチック
基板については光学的に等方性であることが好ましく、
たとえばポリメチルメタクレート、ポリスチレン、ポリ
カーボネート、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレ
ンサルファイド、ポリオレフインあるいはエポキシ樹脂
などを用いることができる。また配向膜としてはラビン
グ処理したポリイミドフィルムが好適に用いられるが、
二酸化珪素の斜め蒸着膜、ポリビニルアルコールのラビ
ング処理膜など当該分野で公知の配向膜ももちろん用い
ることができる。この透光性基板上に形成された配向膜
上に補償効果を有する高分子液晶層を形成して本発明の
補償板が製造される。
The compensator of the present invention basically has a laminated structure of a light-transmitting substrate, an alignment film formed on the light-transmitting substrate, and a liquid crystalline polymer film formed on the alignment film. As the light-transmitting substrate, glass, a light-transmitting plastic film, a plastic sheet, or the like can be used. Of these, the plastic substrate is preferably optically isotropic,
For example, polymethyl methacrylate, polystyrene, polycarbonate, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyolefin, epoxy resin, or the like can be used. A rubbed polyimide film is preferably used as the alignment film.
Oriented films known in the art, such as obliquely deposited silicon dioxide films and rubbed films of polyvinyl alcohol, can of course be used. A compensating plate of the present invention is manufactured by forming a polymer liquid crystal layer having a compensating effect on the alignment film formed on the translucent substrate.

ねじれネマチック液晶性ポリマーと色素とを所定の割
合で溶媒に溶かして溶液を調製する。この際の溶媒はポ
リマーおよび色素の種類によって異なるが、通常はアセ
トン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケ
トン類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテ
ル類、クロロホルム、ジクロロエタン、テトラクロロエ
タン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、オ
ルソジクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、これ
らとフェノールとの混合溶媒、ジメチルホルムアミド、
ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなどを用
いることができる。溶液の濃度はポリマーの粘性によっ
て大きく異なるが、通常は5から50%の範囲で使用さ
れ、好ましくは10から30%の範囲である。この溶液を次
に配向処理した透光性ガラス板上、プラスチック板上あ
るいはプラスチックフィルム上に塗布する。配向処理の
方法は特に制限されるものではないが、液晶分子を界面
と平行に配向させるものであればよく、例えば基板上に
ポリイミドを塗布し、ラビング処理したポリイミドラビ
ング処理ガラスあるいはフィルムなどが好適に用いられ
る。
A solution is prepared by dissolving a twisted nematic liquid crystalline polymer and a dye in a solvent at a predetermined ratio. The solvent at this time varies depending on the type of the polymer and the dye, but usually, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, and halogens such as chloroform, dichloroethane, tetrachloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene and orthodichlorobenzene. Hydrocarbons, mixed solvents of these with phenol, dimethylformamide,
Dimethylacetamide, dimethylsulfoxide and the like can be used. The concentration of the solution varies greatly depending on the viscosity of the polymer, but is usually used in the range of 5 to 50%, preferably in the range of 10 to 30%. This solution is then applied on a translucent glass plate, plastic plate or plastic film that has been subjected to an orientation treatment. The method of the alignment treatment is not particularly limited, but any method may be used as long as the liquid crystal molecules are aligned in parallel with the interface.For example, a polyimide rubbed glass or film obtained by applying polyimide on a substrate and rubbing is suitable. Used for

塗布の方法としては、スピンコート法、ロールコート
法、プリント法、浸漬引き上げ法などを採用できる。塗
布後溶媒を乾燥により除去し、所定温度で所定時間熱処
理してモノドメインなねじれネマチック配向を完成させ
る。界面効果による配向を助ける意味でポリマーの粘性
は低いほうが良く、したがって温度は高いほうが好まし
いが、あまり温度が高いとコストの増大と作業性の悪化
を招き好ましくない。またポリマーの種類によっては、
ネマチック相より高温部に等方相を有するので、この温
度域で熱処理しても配向は得られない。以上のようにそ
のポリマーの特性にしたがい、ガラス転移点以上で等方
相への転移点以下の温度で熱処理することが好ましく、
一般的には50℃から300℃の範囲が好適で、特に100℃か
ら250℃の範囲が好適である。配向膜上で液晶状態にお
いて十分な配向を得るために必要な時間は、ポリマーの
組成、分子量によって異なり一概にはいえないが、10秒
から60分の範囲が好ましく、特に30秒から30分の範囲が
好ましい。10秒より短い場合は配向が不十分となり、ま
た60分より長い場合は生産性が低下し好ましくない。ま
たポリマーを溶融状態で、配向処理した基板上に塗布し
たのち熱処理をすることによっても、同様の配向状態を
得ることができる。本発明の液晶性高分子を用いてこれ
らの処理を行うことによって、まず液晶状態で配向膜上
全面にわたって均一なねじれネマチック配向を得ること
ができる。この時のねじれ角あるいはねじれの方向は、
ポリマー中の光学活性単位の比率あるいは混合する光学
活性化合物の量を調節することによって調節することが
できる。
As a coating method, a spin coating method, a roll coating method, a printing method, an immersion pulling method and the like can be adopted. After the application, the solvent is removed by drying, and heat treatment is performed at a predetermined temperature for a predetermined time to complete a monodomain twisted nematic alignment. The lower the viscosity of the polymer is, the better the temperature is, in order to assist the orientation by the interfacial effect. Therefore, the higher the temperature, the better. However, if the temperature is too high, it increases the cost and deteriorates the workability. Also, depending on the type of polymer,
Since it has an isotropic phase at a higher temperature part than the nematic phase, no orientation can be obtained even if heat treatment is performed in this temperature range. According to the properties of the polymer as described above, it is preferable to heat-treat at a temperature equal to or higher than the glass transition point and equal to or lower than the transition point to an isotropic phase,
Generally, the range of 50 ° C. to 300 ° C. is preferable, and the range of 100 ° C. to 250 ° C. is particularly preferable. The time required to obtain sufficient alignment in the liquid crystal state on the alignment film is different depending on the composition and molecular weight of the polymer and cannot be unconditionally determined, but is preferably in the range of 10 seconds to 60 minutes, particularly 30 seconds to 30 minutes. A range is preferred. When the time is shorter than 10 seconds, the orientation becomes insufficient, and when the time is longer than 60 minutes, the productivity is lowered, which is not preferable. A similar orientation state can also be obtained by applying a polymer in a molten state on an oriented substrate and then performing a heat treatment. By performing these treatments using the liquid crystalline polymer of the present invention, first, a uniform twisted nematic alignment can be obtained over the entire surface of the alignment film in a liquid crystal state. At this time, the twist angle or the direction of the twist is
It can be adjusted by adjusting the ratio of the optically active units in the polymer or the amount of the optically active compound to be mixed.

こうして得られた配向状態を、次に色素を含む該液晶
性高分子のガラス転移点以下の温度に冷却することによ
って、配向を全く損なわずに固定化できる。一般的に液
晶相より低温部に結晶相を持っているポリマーを用いた
場合、液晶状態における配向は冷却することによって壊
れてしまう。本発明の方法によれば液晶相の下にガラス
相を有するポリマー系を使用するためにそのような現象
が生ずることなく、完全にねじれネマチック配向を固定
化できる。冷却速度は特に制限はなく、加熱雰囲気中か
らガラス転移点以下の雰囲気中に出すだけで固定化され
る。また生産の効率を高めるために、空冷、水冷などの
強制冷却を行っても良い。固定化後の膜厚は100μmま
での範囲が好ましく、特に50μmまでの範囲が好まし
い。膜厚が100μmを越えると配向膜の効果が弱くな
り、均一な配向が得られにくくなる。
By cooling the thus obtained alignment state to a temperature equal to or lower than the glass transition point of the liquid crystalline polymer containing the dye, the alignment state can be fixed without impairing the alignment at all. Generally, when a polymer having a crystal phase in a lower temperature portion than a liquid crystal phase is used, the orientation in the liquid crystal state is broken by cooling. According to the method of the present invention, since a polymer system having a glass phase below a liquid crystal phase is used, such a phenomenon does not occur, and the twisted nematic alignment can be completely fixed. There is no particular limitation on the cooling rate, and the cooling rate is fixed only by taking out from the heating atmosphere into an atmosphere below the glass transition point. In order to increase production efficiency, forced cooling such as air cooling or water cooling may be performed. The thickness of the film after immobilization is preferably up to 100 μm, particularly preferably up to 50 μm. When the film thickness exceeds 100 μm, the effect of the alignment film is weakened, and it is difficult to obtain uniform alignment.

このようにして得られた補償板は、そのままで使用し
ても良いし、表面保護のために透明プラスチックの保護
層を設けてもよい。この補償板を2枚以上使用すること
もできる。また偏光板などの他の光学素子と組み合わせ
た形で使用してもよい。以上のように本発明の製造方法
によって製造された表示素子用補償板、特にSTN液晶デ
ィスプレイ用色補償板は、白の優れた高い表示品位の白
黒表示を可能にするばかりでなく、軽くて薄い。また製
造コストが安く生産性が高いため、きわめて工業的な価
値の大きなものである。
The compensator thus obtained may be used as it is, or may be provided with a transparent plastic protective layer for surface protection. Two or more compensating plates can be used. Further, it may be used in combination with another optical element such as a polarizing plate. As described above, the display element compensator produced by the production method of the present invention, in particular, a color compensator for an STN liquid crystal display not only enables monochrome display with excellent white display quality, but also is light and thin. . Further, since the production cost is low and the productivity is high, it is of great industrial value.

(実施例) 以下に実施例を述べるが、本発明は何らこれらに限定
されるものではない。
(Examples) Examples will be described below, but the present invention is not limited thereto.

実施例1 一般式 (かっこ該の数字はモル組成比を示す)で表されるポリ
エステル97wt%と、 一般式 で表される光学活性基を有するポリエステル3wt%とか
らなる。
Example 1 General formula (The number in parentheses indicates the molar composition ratio) 97% by weight of polyester represented by the following general formula: 3% by weight of a polyester having an optically active group represented by

混合ポリマー(ベースポリマーの対数粘度0.15、光学
活性ポリマーの対数粘度0.13)およびポリマーに対して
0.1wt%の赤色色素G202を含む15wt%のフェノール/テ
トラクロロエタン(60/40重量比)溶液を調製した。こ
の溶液を用いて、15cm×23cmの大きさで厚さが0.1cmの
ラビング処理したポリイミド層を有するガラス板上に、
スクリーン印刷機を用いてキャストしたのち乾燥し、20
0℃×30分熱処理を行い、次に冷却して固定化した。こ
の補償板のねじれ角は−230゜、Δn・dは0.84μmで
あった。
For mixed polymer (logarithmic viscosity of base polymer 0.15, logarithmic viscosity of optically active polymer 0.13) and polymer
A 15 wt% phenol / tetrachloroethane (60/40 weight ratio) solution containing 0.1 wt% red dye G202 was prepared. Using this solution, on a glass plate having a rubbed polyimide layer having a size of 15 cm × 23 cm and a thickness of 0.1 cm,
Cast using a screen printing machine, and then dry.
A heat treatment was performed at 0 ° C. for 30 minutes, and then cooled and fixed. The twist angle of this compensator was -230 °, and Δn · d was 0.84 μm.

こうして作製した補償板を、第2図に示す位置にした
がい1/200デューティー比のマルチプレックス駆動のね
じれ角が230゜、Δn・dは0.87μmのSTN液晶セルの上
面に配置し、さらにその上に偏光板を貼付けて液晶セル
を作製した。この際の上下偏光板の方向、上下電極基板
のラビング方向、補償板の分子の配向方向は第3図に示
すとうりである。上下偏光板の偏光軸のなす角度は90
゜、下偏光板と下電極基板のラビング方向のなす角度は
45゜、上電極基板ラビング方向と補償板ラビング方向と
のなす角度は90゜、補償層の上偏光板と接する面の分子
の配向方向と上偏光板の透過軸のなす角度は45゜であ
る。
The compensator thus produced was placed on the top surface of an STN liquid crystal cell having a twist angle of 230 ° and a Δn · d of 0.87 μm for a multiplex drive with a 1/200 duty ratio according to the position shown in FIG. A polarizing plate was pasted on to prepare a liquid crystal cell. At this time, the directions of the upper and lower polarizers, the rubbing directions of the upper and lower electrode substrates, and the orientation directions of the molecules of the compensator are as shown in FIG. The angle between the polarization axes of the upper and lower polarizers is 90
角度, the angle between the rubbing direction of the lower polarizer and the lower electrode substrate is
45 °, the angle between the rubbing direction of the upper electrode substrate and the rubbing direction of the compensator is 90 °, and the angle between the orientation direction of the molecule of the surface in contact with the upper polarizer and the transmission axis of the upper polarizer is 45 °. .

この液晶セル選択電圧印加時のスペクトルを第4図
(18a)に示したが、色素を入れずにあとはまったく同
様の方法で作製した補償板を用いた同一配置の液晶セル
のスペクトル(18b)と比べて、選択電圧印加時のスペ
クトルがフラットで、実際の表示もより無彩色に近い白
表示が得られた。
The spectrum when this liquid crystal cell selection voltage is applied is shown in FIG. 4 (18a). The spectrum of the same arrangement of liquid crystal cells using a compensator manufactured in exactly the same manner without adding a dye (18b) As compared with the case, the spectrum when the selection voltage was applied was flat, and the white display which was closer to an achromatic color was obtained in the actual display.

実施例2 一般式 Ch;コレステリル基で表されるポリマー([ ]かっこ
う外の数字はモル組成比を示す) 20wt%およびポリマーに対して0.08wt%のメロシアニ
ン系赤色色素を含むジメチルホルムアミド溶液を用い
て、スピンコート法でキャスト、乾燥し、100℃×20分
熱処理した後冷却してねじれネマチック構造を固定化し
た高分子液晶補償板を作製した。ねじれ角は−231゜、
Δn・dは0.83μmであった。この補償板を用いて実施
例1と同様のSTN液晶セルおよび配置で透過スペクトル
を調べた結果、色素を用いない場合に比べてスペクトル
がフラット化されており、実際の表示色も無彩色に近い
白表示が得られた。
Example 2 General formula Ch; polymer represented by cholesteryl group (numbers in brackets [] indicate molar composition ratio) Spin coating method using dimethylformamide solution containing 20 wt% and 0.08 wt% merocyanine red dye based on polymer , And heat-treated at 100 ° C. for 20 minutes, and then cooled to produce a polymer liquid crystal compensator having a twisted nematic structure fixed. The helix angle is -231 °,
Δn · d was 0.83 μm. Using this compensator, the transmission spectrum was examined in the same STN liquid crystal cell and arrangement as in Example 1. As a result, the spectrum was flattened compared to the case where no dye was used, and the actual display color was also close to achromatic. A white display was obtained.

(発明の効果) 本発明の補償板は色素を少量添加するという簡単な方
法で無彩色に近い白表示が得られ、かつ1枚の透光性基
板を用いるだけの簡単な構造で製造が容易であり、液晶
ディスプレイの薄型化、軽量化に役立ち、きわめて工業
的価値が大きい。
(Effect of the Invention) The compensator of the present invention can provide a nearly achromatic white display by a simple method of adding a small amount of a dye, and is easy to manufacture with a simple structure using only one translucent substrate. This is useful for reducing the thickness and weight of the liquid crystal display, and is of great industrial value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は色素を添加しない高分子液晶補償板を搭載した
液晶セルの透過スペクトルを示す。 第2図は本発明の実施例で用いた液晶セルの断面図を示
す。 第3図は本発明の実施例で用いた液晶セルを構成する材
料の各軸の相互の関係を示す。 第4図は本発明の色素を添加した高分子液晶補償板を搭
載した液晶セルの透過スペクトルを示す。 1b……非選択電圧印加時 2……上偏光板 3……高分子液晶層(補償層) 4……基板ガラス 5……液晶セル 6……下偏光板 7……下偏光板透過軸 8……上偏光板透過軸 9……下電極基板ラビング方向 10……上電極基板板ラビング方向 11……補償板基板のラビング方向 12……補償層の上偏光板と接する面の分子の配向方向 13……液晶セル分子のねじれ角 14……補償層の分子のねじれ角 15……7と9のなす角度 16……10と11のなす角度 17……7と8のなす角度 18a……色素を添加したとき 18b……色素を添加しないとき。
FIG. 1 shows a transmission spectrum of a liquid crystal cell equipped with a polymer liquid crystal compensator to which no dye is added. FIG. 2 is a sectional view of a liquid crystal cell used in the embodiment of the present invention. FIG. 3 shows the mutual relationship of each axis of the material constituting the liquid crystal cell used in the embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a transmission spectrum of a liquid crystal cell equipped with a polymer liquid crystal compensator to which the dye of the present invention is added. 1b: When a non-selection voltage is applied 2: Upper polarizing plate 3: Polymer liquid crystal layer (compensation layer) 4: Substrate glass 5: Liquid crystal cell 6: Lower polarizing plate 7: Lower polarizing plate transmission axis 8 ... transmission axis of upper polarizing plate 9 ... rubbing direction of lower electrode substrate 10 ... rubbing direction of upper electrode substrate 11 ... rubbing direction of compensator substrate 12 ... orientation direction of molecules on the surface of compensation layer in contact with upper polarizer 13 ... twist angle of liquid crystal cell molecules 14 ... twist angle of molecules of compensation layer 15 ... angle between 7 and 9 16 ... angle between 10 and 11 17 ... angle between 7 and 8 18a ... dye 18b …… When no dye is added.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 宏之 神奈川県横浜市中区千鳥町8番地 日本 石油株式会社中央技術研究所内 (72)発明者 滝口 康之 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 金本 明彦 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 飯村 治雄 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭52−2541(JP,A) 特開 昭62−232409(JP,A) 特開 昭64−519(JP,A) 特開 平2−47625(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyuki Ito 8 Chidori-cho, Naka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Japan Inside the Central Research Laboratory of Petroleum Corporation (72) Inventor Yasuyuki Takiguchi 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Akihiko Kanemoto 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Incorporation Ricoh Co., Ltd. (72) Haruo Iimura 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Ricoh Co., Ltd. (56) References JP-A-52-2541 (JP, A) JP-A-62-232409 (JP, A) JP-A-64-519 (JP, A) JP-A-2-47625 ( JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】透光性基板と該基板上に形成された配向膜
と、該配向膜上に形成された、液晶状態でねじれネマチ
ック配向し、液晶転移点以下ではガラス状態となる液晶
性高分子より成る膜から構成され、かつ該液晶性高分子
よりなる膜中に色素を含有していることを特徴とする液
晶表示素子用補償板。
1. A translucent substrate, an alignment film formed on the substrate, and a liquid crystal material formed on the alignment film, which is twisted nematic in a liquid crystal state and has a glassy state below a liquid crystal transition point. A compensator for a liquid crystal display element, comprising a film made of molecules, and containing a dye in the film made of the liquid crystalline polymer.
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