JP2914889B2 - 液晶表示素子および製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】現在使用されている液晶表示素子は、上
下２枚で一対をなす電極基板の表面でネマチック液晶分
子の配列方向を９０度に捻った構造のツイスト・ネマチ
ック（以下、ＴＮと略す）モードを利用したもの、上下
電極基板の間でネマチック分子の配列方向を１８０〜３
００度に捻り、複屈折効果を利用したスーパーツイスト
・ネマチック（以下、ＳＴＮと略す）モードを利用した
もの、また、強誘電性液晶を用いたものなどが存在する
が、これらの素子は液晶を配列するために、電極基板上
に液晶配向膜を形成している。

【０００３】図２は従来の液晶表示素子を示す。１１は
ガラス基板、１２は透明電極、１３は液晶配向膜、１４
はスペーサー兼シール樹脂、１５は液晶である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、液晶パネルを
製造する工程においては、様々な不純物がパネル内に混
入し配向膜表面を汚染したり、液晶の比抵抗値を低下さ
せるため、液晶表示素子の光学特性がパネル面内でばら
つき表示品位を低下させるといった課題が挙げられる。

【０００５】最近は配向膜をラビング処理した後の純水
洗浄により、配向膜表面に付着した不純物を取り除くこ
とが検討されているが、依然として上記問題が発生して
おり、表示品位の向上が切望されている。

【０００６】本発明は不純物のパネル内混入による表示
品位の低下を回避した表示品位の良好な液晶表示素子を
提供することを目的とする。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、相対する液晶配向膜の相互間に液晶が充填される液
晶表示素子であって、前記液晶配向膜がポリイミド膜で
形成され、このポリイミド膜の表面にジオクチルフタレ
ートまたはジブチルフタレートにより表面修飾膜を形成
したことを特徴とする。

【０００８】本発明の液晶表示素子の製造方法は、ポリ
イミド膜で形成された液晶配向膜にラビング処理を行う
ラビング工程を含む液晶表示素子の製造であって、前記
液晶配向膜の表面をフタル酸エステルまたはシロキサン
により修飾する表面修飾工程を有することを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】本発明の液晶表示素子は、液晶配向膜の表面が
フタル酸エステルまたはシロキサンで修飾されており、
液晶配向膜の表面が不純物によって不均一になることを
防止できる。

【００１０】本発明の液晶表示素子の製造方法は、液晶
を注入する前工程で液晶配向膜の修飾を実施することに
よって、液晶配向膜の表面がフタル酸エステルまたはシ
ロキサンで均一に修飾される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の液晶表示素子および製造方法
を各実施例に基づいて説明する。 〔実験例１〕図１は本発明の液晶表示素子を示す。ガラ
ス基板１１は、通常基板上に電極、具体的にはＩＴＯ
（酸化インジウム一酸化スズ）や酸化スズの透明電極１
２が形成されている。また、この透明電極１２の下にガ
ラス基板１１からのアルカリの溶出の防止の目的の絶縁
膜、カラーフィルター、カラーフィルタオーバーコート
等のアンダーコート膜を形成していてもよく、また透明
電極１２の上に絶縁膜、カラーフィルタ膜などのオーバ
ーコート膜を形成してもよく、ＴＦＴ（薄膜トランジス
タ）、非線形抵抗素子などの能動素子を形成していても
良い。

【００１２】これらの電極、アンダーコート、その他の
セル内の構成は従来の液晶表示素子の構成と同様のもの
が使用可能である。透明電極１２を設けた透明のガラス
基板１１の上に、ポリイミド膜の液晶配向膜１３を印刷
により塗布し、ホットプレート上で加熱乾燥した後、１
８０℃〜３００℃のホットプレートまたはオーブンで加
熱処理を行った。

【００１３】なお、液晶配向膜１３が形成された２枚の
ガラス基板１１の塗膜面はフタル酸エステルの表面修飾
膜１６で覆われている。このようなガラス基板１１の一
方のガラス基板１１に、スペーサー兼シール樹脂１４を
施してツイスト角が２４０度の液晶セルを組み立て、液
晶１５を封入した。封入後に等方性液体温度まで加熱
し、徐冷することによって液晶表示素子を得た。

【００１４】〔実験例２〕比較のため、〔実験例１〕と
同じ条件で表面修飾膜１６だけを形成しない液晶表示素
子を作成した。

【００１５】表面修飾膜１６だけを形成しない〔実験例
２〕の液晶表示素子の配向性は、〔実験例１〕の液晶表
示素子に比べて不均一であり、電気光学特性が面内でば
らつき表示品位の低下をもたらした。

【００１６】これはラビング後の洗浄の後、液晶を注入
する間に不純物がパネル内に混入したことにより、局所
的に液晶分子のプレチルト角が変化していることに起因
している。また、液晶の比抵抗値の部分的な低下も要因
と考えられる。

【００１７】したがって、ラビング後の洗浄の後、液晶
を注入する前工程として配向膜の表面を均一にする必要
があることを示している。〔実験例１〕の具体的な製造
方法は、液晶配向膜１３を形成済みの２枚のガラス基板
１１，１１をフタル酸エステルの雰囲気下に放置した後
に液晶セルを組み立て、液晶を封入した。封入後、等方
性液体温度まで加熱し、徐冷することによって同様に液
晶表示素子を得た。これによって、液晶配向膜１３の表
面に均一な単分子の数オングストロームの表面修飾膜１
６が得られた。

【００１８】なお、配向膜表面へのフタル酸エステルの
修飾方法についてはこの限りではない。これらの液晶表
示素子の配向性は均一であり、局所的な配向ムラもパネ
ル面内での光学特性のばらつきも発生しなかった。フタ
ル酸エステルで液晶配向膜１３の表面を修飾することに
よる液晶分子のプレチルト角変化は、フタル酸エステル
のアルキル鎖長を変えることにより調整することができ
る。

【００１９】２４０度〜２７０度の捻り角を有するＳＴ
Ｎモードの場合は、アルキル鎖長が４であるジブチルフ
タレートおよびアルキル鎖長が８であるジオクチルフタ
レートで十分に対応可能であるが、その限りではない。

【００２０】上記の実施例では透明電極１２の上にフタ
ル酸エステルの表面修飾膜１６を形成したが、フタル酸
エステルに代えてシロキサンで透明電極１２の上に表面
修飾膜１６を形成しても同様の効果が得られた。シロキ
サンで配向膜表面を修飾することによる液晶分子のプレ
チルト角変化はアルキル鎖長を変えることにより調整す
ることができる。適用できるシロキサンは、ポリジメチ
ルシロキサン、ポリジプロピルシロキサン等であるが、
その限りではない。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明の液晶表示素子は、
相対する液晶配向膜の相互間に液晶が充填される液晶表
示素子であって、前記液晶配向膜がポリイミド膜で形成
され、このポリイミド膜の液晶と接する表面がジオクチ
ルフタレートまたはジブチルフタレートにより修飾され
ており、液晶配向膜の表面が不純物によって不均一にな
ることを防止でき、配向性が均一であり、局所的な配向
ムラおよび電気光学特性のばらつきのない良好な表示品
位が得られる。

【００２２】本発明の液晶表示素子の製造方法は、液晶
を注入する前工程で液晶配向膜の修飾を実施することに
よって、液晶配向膜の表面をフタル酸エステルまたはシ
ロキサンで均一に修飾することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示素子の断面図。

【図２】従来の液晶表示素子の断面図。

【符号の説明】

１１ ガラス基板 １２ 透明電極 １３ 液晶配向膜 １４ スペーサー兼シール樹脂 １５ 液晶 １６ 表面修飾膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02F 1/1337

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相対する液晶配向膜の相互間に液晶が充填
   される液晶表示素子であって、前記液晶配向膜がポリイ
   ミド膜で形成され、このポリイミド膜の表面にジオクチ
   ルフタレートまたはジブチルフタレートにより表面修飾
   膜を形成した液晶表示素子。
2. 【請求項２】ポリイミド膜で形成された液晶配向膜にラ
   ビング処理を行うラビング工程を含む液晶表示素子の製
   造であって、ラビング処理後にフタル酸エステルまたは
   シロキサンにより前記液晶配向膜の表面を修飾した一対
   のガラス基板で液晶セルを組み立て、液晶セルに液晶を
   注入する液晶表示素子の製造方法。
3. 【請求項３】フタル酸エステルがジオクチルフタレート
   またはジブチルフタレートであることを特徴とする請求
   項２記載の液晶表示素子の製造方法。