JP3044043B2 - Photoalignable polymer composition, liquid crystal alignment film and liquid crystal display device using the same - Google Patents

Photoalignable polymer composition, liquid crystal alignment film and liquid crystal display device using the same

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JP3044043B2 JP11167959A JP16795999A JP3044043B2 JP 3044043 B2 JP3044043 B2 JP 3044043B2 JP 11167959 A JP11167959 A JP 11167959A JP 16795999 A JP16795999 A JP 16795999A JP 3044043 B2 JP3044043 B2 JP 3044043B2
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に使用
される配向膜に関し、特に、液晶配向膜を構成する光配
向性高分子組成物に関するものである。また、本発明は
前記光配向性高分子組成物を用いてなる液晶配向膜およ
び液晶表示素子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alignment film used for a liquid crystal display device, and more particularly to a photo-alignable polymer composition constituting the liquid crystal alignment film. The present invention also relates to a liquid crystal alignment film and a liquid crystal display device using the photoalignable polymer composition.

【0002】[0002]

【発明の技術的背景】液晶表示素子においては、一般的
に均一な輝度(brightness)と高いコントラスト比(co
ntrast ratio)とを得るためには液晶を均一に配向する
ことが必須である。このため、液晶表示素子(LCD)に
は、配向膜が使用される。配向膜は、主に高分子物質か
らなり、液晶分子の配列に対して方向子(director)と
しての役割を果たす。すなわち、電界(electric fiel
d)の印加により液晶分子が動いて画像を形成する際
に、配向膜は液晶分子を適当な方向に向くようにする。
BACKGROUND OF THE INVENTION Liquid crystal display devices generally have a uniform brightness and a high contrast ratio.
In order to obtain the ntrast ratio), it is essential to uniformly align the liquid crystal. For this reason, an alignment film is used for a liquid crystal display (LCD). The alignment layer is mainly made of a polymer material and functions as a director for the alignment of liquid crystal molecules. That is, the electric fiel
When the liquid crystal molecules are moved by the application of d) to form an image, the alignment film causes the liquid crystal molecules to be oriented in an appropriate direction.

【0003】配向膜を作る方法としては、現在までラビ
ング(rubbing)法、ストレッチング(stretching)
法、光照射法などのような技術が知られている。配向膜
としては、現在まで工業的に一番広く使用されているも
のは、ポリイミド(polyimide)高分子にラビング技術
を使用して得られたラビング配向膜であって、このラビ
ング配向膜は液晶分子の配向を誘導する。
As a method of forming an alignment film, a rubbing method, a stretching method, and the like have been used until now.
Techniques such as a method and a light irradiation method are known. To date, the most widely used alignment film in the industry is a rubbing alignment film obtained by using a rubbing technique on a polyimide polymer, and the rubbing alignment film is composed of liquid crystal molecules. To induce orientation.

【0004】この方法は、前記高分子をコーティングし
た基板を布で擦る簡単な方法であり、大面積化と高速処
理とが可能で、工業的に広く利用されている方法であ
る。このラビング配向膜はポリイミドを使用しているた
め、耐熱性が高く、分子鎖が鋼性であるためラビングす
るのに問題がなく、また、プリチルト角(pretiltangl
e)の調節が単純であるという長所がある。
This method is a simple method of rubbing a substrate coated with the above-mentioned polymer with a cloth, is capable of realizing a large area and high-speed processing, and is a method widely used in industry. Since the rubbing alignment film uses polyimide, it has high heat resistance, and has a problem of rubbing since the molecular chain is steel, and also has a pretilt angle (pretilt angle).
The advantage is that the adjustment of e) is simple.

【0005】しかし、配向布と配向膜との摩擦強度によ
って配向膜に形成される微細溝(microgroove)の形態
が異なるため、液晶分子の配列が不均一になり位相歪曲
(phase distortion)と光散乱(light scattering)と
が発生してしまう。また、高分子表面をラビングするこ
とにより発生する静電気(ESD:electrostatic dischar
ge)は、能動マトリックス液晶表示素子(AM-LCD:acti
ve matrixLCD)に埃を付着させる原因となり、結果的に
コントラスト比が低下したり、基板が破損することがあ
った。
However, since the shape of the microgrooves formed in the alignment film differs depending on the frictional strength between the alignment cloth and the alignment film, the arrangement of the liquid crystal molecules becomes non-uniform, resulting in phase distortion and light scattering. (Light scattering) occurs. In addition, static electricity (ESD) generated by rubbing the polymer surface
ge) is an active matrix liquid crystal display (AM-LCD: acti
ve matrix LCD), resulting in a decrease in contrast ratio and damage to the substrate.

【0006】なお、ラビング技術の使用によっては、LC
Dの様々の短所のうち大きな部分を占める、狭い視野角
の問題を解決するのが難しい。そこで、新たな構造と配
向方式とを使用した配向膜が要求されている。上記した
ようなラビング法の問題を解決するために提案された配
向処理方法が光配向法である。
[0006] Depending on the use of the rubbing technique, LC
Difficult to solve the problem of narrow viewing angle, which accounts for a large part of the various disadvantages of D. Therefore, an alignment film using a new structure and an alignment method is required. An alignment processing method proposed to solve the problem of the rubbing method described above is a photo-alignment method.

【0007】光配向法は、光配向物質が塗布された基板
に線偏光された(linearly polarized)紫外線を照射し
て配向膜に配向方向を付与する方法である。配向方向
は、線偏光された紫外線の偏光方向に対して一定な方向
になる。プリチルト方向は照射された紫外線の入射方向
により、プリチルト角は照射エネルギーにより異なる。
光(紫外線)を用いた配向法は非接触方式であるため、
不純物移入及び静電気発生の問題点を根本的に解決でき
る方法であり、配向処理が簡便であって大量生産に適合
し、光量の調節でプリチルト角を容易に制御できるばか
りでなく、複合的な光照射方式を適用して能動マトリッ
クス液晶表示素子での視野角(viewing angle)を大き
く改善できる方法であり、活発に研究開発されている有
力な次世代配向方式である。
The photo-alignment method is a method in which a substrate coated with a photo-alignment material is irradiated with linearly polarized ultraviolet rays to give an alignment direction to an alignment film. The orientation direction is constant with respect to the polarization direction of the linearly polarized ultraviolet light. The pretilt direction differs depending on the incident direction of the irradiated ultraviolet rays, and the pretilt angle differs depending on the irradiation energy.
Since the alignment method using light (ultraviolet light) is a non-contact method,
It is a method that can fundamentally solve the problems of impurity transfer and static electricity generation. It is easy to align and suitable for mass production, and not only can the pretilt angle be easily controlled by adjusting the amount of light, but also This is a method that can greatly improve the viewing angle of an active matrix liquid crystal display device by applying an irradiation method, and is a promising next-generation alignment method that is being actively researched and developed.

【0008】しかし、今まで知られた光配向法は感光性
が低いため、光照射に多大な時間が所要されるという短
所がある。現在まで知られた光配向膜は、光配向部とし
てカルコン(chalcone)系、シンナミル(cinnamyl)
系、アゾベンゼン(azobenzene)系、クマリン(coumar
in)系などを使用するのだが、これらは共通的にこのよ
うな問題を持っている。
However, the known photo-alignment method has a disadvantage in that a large amount of time is required for light irradiation because of its low photosensitivity. The photo-alignment film known to date has chalcone-based and cinnamyl as the photo-alignment part.
System, azobenzene system, coumarin (coumar)
In) systems are used, but they all have such a problem.

【0009】[0009]

【発明の目的】本発明の目的は、上記のような従来技術
の問題点を解決するために創作されたものであり、光配
向法の適用において光照射時間を短縮させることができ
る、優れた感光性を有する光配向性高分子組成物を提供
することにある。本発明の他の目的のうちの一つは優れ
た感光性を有する液晶配向膜を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an excellent light-emitting device capable of shortening a light irradiation time in the application of a photo-alignment method. An object of the present invention is to provide a photo-alignable polymer composition having photosensitivity. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal alignment film having excellent photosensitivity.

【0010】本発明の更に他の目的のうちの一つは優れ
た表示特性を有する液晶表示素子を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having excellent display characteristics.

【0011】[0011]

【発明の概要】上記の目的を達成するための本発明の第
1の様態は、液晶配向膜の材料として使用される高分子
物質が光反応部と高分子主鎖とからなり、上記光反応部
は炭素−炭素三重結合と、少なくとも2個以上のベンゼ
ン環を含み、上記高分子主鎖はポリアクリレート、ポリ
シロキサン、ポリメタクリレート、ポリサカライド、ポ
リビニルアルコールから構成されるグループから選択さ
れたいずれか一つの物質を含み、上記光反応部と上記高
分子主鎖とがエーテル結合及びエステル結合のうち選択
されたいずれか一つの結合により連結されてなる高分子
物質を含む高分子組成物に関するものである。
According to a first aspect of the present invention, a polymer material used as a material for a liquid crystal alignment film comprises a photoreactive portion and a polymer main chain. The portion includes a carbon-carbon triple bond and at least two or more benzene rings, and the polymer main chain is any one selected from the group consisting of polyacrylate, polysiloxane, polymethacrylate, polysaccharide, and polyvinyl alcohol. The present invention relates to a polymer composition comprising a polymer substance comprising two substances, wherein the photoreactive portion and the polymer main chain are connected by any one selected from an ether bond and an ester bond. .

【0012】また、本発明の高分子組成物は下記の構造
式(1)、(2)及び(3)を有する高分子物質を含む
ことを特徴とする。
Further, the polymer composition of the present invention is characterized by containing a polymer substance having the following structural formulas (1), (2) and (3).

【0013】[0013]

【化5】 Embedded image

【0014】本発明の第2の様態は、上記した高分子組
成物を利用して製造される液晶配向膜に関するものであ
る。本発明の第3の様態は、上記した高分子組成物を利
用して製造される液晶表示素子に関するものである。本
発明の他の目的及び長所などは下記に説明され、本発明
の実施によりわかることになるはずである。なお、本発
明の目的及び長所などは特許請求の範囲に表した手段及
び組合せによって実現され得る。
A second embodiment of the present invention relates to a liquid crystal alignment film manufactured using the above-described polymer composition. A third embodiment of the present invention relates to a liquid crystal display device manufactured using the above-described polymer composition. Other objects and advantages of the present invention will be described below, and will be understood by the practice of the present invention. The objects, advantages, and the like of the present invention can be realized by means and combinations described in the claims.

【0015】[0015]

【発明の具体的説明】本発明は、液晶配向膜の材料とし
て使用される高分子物質の光反応部を炭素−炭素三重結
合で形成したことが特徴である。すなわち、本発明の具
体的な態様である光配向物質は光配向の感度を増加さ
せ、この物質からなる膜を用いて液晶分子の配向を得る
ために炭素−炭素三重結合が使用される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is characterized in that a photoreactive portion of a polymer substance used as a material for a liquid crystal alignment film is formed by a carbon-carbon triple bond. That is, a photo-alignment material according to a specific embodiment of the present invention increases the sensitivity of photo-alignment, and a carbon-carbon triple bond is used to obtain alignment of liquid crystal molecules using a film made of this material.

【0016】従って、多様な種類の誘導体が、光反応部
のベンゼン環の数、該ベンゼン環上の置換基、高分子主
鎖のポリマーの種類、および該ポリマーと炭素−炭素三
重結合との間の炭素数を変えることにより得られる。な
お、本発明の高分子物質は少なくとも一個以上、好まし
くは二個以上のベンゼン環を含み、高分子主鎖にはポリ
アクリレート、ポリシロキサン、ポリメタクリレート、
ポリサカライド、ポリビニルアルコールなどが用いられ
る。
Accordingly, various kinds of derivatives are produced by changing the number of benzene rings in the photoreactive portion, the substituents on the benzene ring, the type of polymer of the polymer main chain, and the number of benzene rings between the polymer and carbon-carbon triple bond. Can be obtained by changing the number of carbon atoms. Incidentally, the polymer substance of the present invention contains at least one or more, preferably two or more benzene rings, the polymer main chain polyacrylate, polysiloxane, polymethacrylate,
Polysaccharide, polyvinyl alcohol and the like are used.

【0017】本発明の光反応部と高分子主鎖とは、エス
テル結合またはエーテル結合を介して連結される。上記
光反応部のベンゼン環は、H、F、Cl、CN、C
3、OCF3、Cn2 n+1(n=1〜7)およびOCn
2n+1(n=1〜7)からなる群より選択された置換基を
含む。
The photoreactive portion of the present invention and the polymer main chain are connected via an ester bond or an ether bond. The benzene ring of the photoreaction part is H, F, Cl, CN, C
F 3 , OCF 3 , C n H 2 n + 1 (n = 1 to 7) and OC n H
2n + 1 (n = 1 to 7) including a substituent selected from the group consisting of

【0018】上述した高分子物質の具体的な化学的構造
は下記の構造式1、構造式2、構造式3に挙げられる。
Specific chemical structures of the above-mentioned polymer substances are shown in the following structural formulas 1, 2 and 3.

【0019】[0019]

【化6】 Embedded image

【0020】ここで、上記P1はポリサカライド、或は
ポリビニルアルコールであり、上記P2はポリアクリレ
ート、或はポリメタクリレートであり、P3はポリシロ
キサンである。また、上記構造式のX、Y、Zは、H、
F、Cl、CN、CF3、OCF3、C n2n+1(n=1
〜7)またはOCn2n+1(n=1〜7)であり、k=
0〜1であり、m=0〜7である。
Here, the above P1Is polysacharide, or
Polyvinyl alcohol;TwoIs polyacryle
Or polymethacrylate, PThreeIs polysilo
It is a xan. X, Y, and Z in the above structural formula are H,
F, Cl, CN, CFThree, OCFThree, C nH2n + 1(N = 1
7) or OCnH2n + 1(N = 1 to 7) and k =
0 to 1 and m = 0 to 7.

【0021】次に、上記したような構造式を有する高分
子物質を合成する方法を詳細に説明する。まず、上記構
造式1の高分子物質は、炭素−炭素三重結合を含んだカ
ルボン酸とポリマー末端のアルコールとが縮合反応を介
して合成される。具体的な合成反応は下記の反応式1を
通じて理解される。
Next, a method for synthesizing a polymer having the above structural formula will be described in detail. First, in the polymer substance of the above structural formula 1, a carboxylic acid containing a carbon-carbon triple bond and an alcohol at the polymer end are synthesized through a condensation reaction. The specific synthesis reaction is understood through the following reaction formula 1.

【0022】[0022]

【化7】 Embedded image

【0023】なお、上記構造式2の高分子物質は炭素−
炭素三重結合を含んだアルコールとポリマー末端のカル
ボン酸とが縮合反応を介して合成される。具体的な合成
反応は下記の反応式2を通じて理解される。
The polymer of the structural formula 2 is carbon-
An alcohol containing a carbon triple bond and a carboxylic acid at the terminal of the polymer are synthesized through a condensation reaction. The specific synthesis reaction is understood through the following reaction formula 2.

【0024】[0024]

【化8】 Embedded image

【0025】上記構造式3の高分子物質は炭素−炭素三
重結合を含んだ二重結合基がポリシロキサンと反応して
合成される。具体的な合成反応は下記の反応式3を通じ
て理解される。
The polymer represented by the structural formula 3 is synthesized by reacting a double bond group containing a carbon-carbon triple bond with polysiloxane. The specific synthesis reaction is understood through the following reaction formula 3.

【0026】[0026]

【化9】 Embedded image

【0027】[0027]

【実施例】以下では、本発明の光配向性高分子組成物を
構成するための高分子物質を製造するための実施例など
を説明する。後述する実施例はただ例証のためのもので
あり、本発明が以下に言及する条件、物質、または装置
に限定されるものではない。
EXAMPLES Examples for producing a polymer for constituting the photo-alignable polymer composition of the present invention will be described below. The examples described below are for illustration only, and the invention is not limited to the conditions, materials, or devices mentioned below.

【0028】[0028]

【実施例1】セルロースp−メトキシフェニルプロピオ
ル酸の合成 0.1モルのp−メトキシフェニルプロピオル酸を1リ
ットルフラスコに入れ、SOCl20.12モルを加
え、触媒量のDMF(dimethylformamide)を加えた。常温
で6時間反応後、過量のSOCl2を減圧下で取り除い
た。
Example 1 Cellulose p-methoxyphenylpropio
Synthesis of Luic Acid 0.1 mol of p-methoxyphenylpropiolic acid was placed in a 1 liter flask, 0.12 mol of SOCl 2 was added, and a catalytic amount of DMF (dimethylformamide) was added. After reacting at room temperature for 6 hours, excess SOCl 2 was removed under reduced pressure.

【0029】得られた酸塩化物をメチレンクロライド
(methylene chloride)50mlに溶かした溶液を、ピ
リジン(pyridine)500mlおよびセルロース0.0
3モルが入っているフラスコに30分かけてゆっくり加
えた。24時間の間還流した。この溶液をメタノール2
リットルに、2時間かけてゆっくり注いで再沈殿させて
濾過した。更に、濾過物を最小量のメチレンクロライド
に溶かしてメタノール上で再沈殿させて濾過した。得ら
れた濾過物を、真空下で24時間乾燥した。
A solution prepared by dissolving the obtained acid chloride in 50 ml of methylene chloride was mixed with 500 ml of pyridine and 0.04 ml of cellulose.
It was added slowly over 30 minutes to the flask containing 3 moles. Refluxed for 24 hours. This solution was added to methanol 2
Re-precipitated by slowly pouring into liters for 2 hours and filtering. Further, the filtrate was dissolved in a minimum amount of methylene chloride, reprecipitated over methanol, and filtered. The resulting filtrate was dried under vacuum for 24 hours.

【0030】このような方法でポリサカライドとポリビ
ニルアルコールを主鎖とする光配向高分子物質を合成し
た。
In this way, a photo-aligned polymer having polysaccharide and polyvinyl alcohol as main chains was synthesized.

【0031】[0031]

【実施例2】3−(p−メトキシフェニル)プロパルギ
ルポリアクリレートの合成 0.1モルの3−(p−メトキシフェニル)プロパルギ
ルアルコールを1リットルフラスコに入れ、メチレンク
ロライド500mlに溶かした後、DCC(1,3-dicyclohe
xyl carbodimide)0.2モルを加え、0.03モルの
ポリアクリル酸を加えた。常温で24時間反応後、この
溶液をメタノール2リットルに2時間かけてゆっくり注
いで再沈殿させて濾過した。更に、濾過物を最小量のメ
チレンクロライドに溶かしてメタノール上で再沈殿させ
て濾過した。得られた濾過物を、真空下で24時間乾燥
した。
Example 2 3- (p-methoxyphenyl) propargy
Synthesis of polyacrylate 0.1 mol of 3- (p-methoxyphenyl) propargyl alcohol was placed in a 1 liter flask and dissolved in 500 ml of methylene chloride, and then DCC (1,3-dicyclohe
0.2 mol of xyl carbodimide) and 0.03 mol of polyacrylic acid. After reacting at room temperature for 24 hours, the solution was slowly poured into 2 liters of methanol over 2 hours to reprecipitate and filtered. Further, the filtrate was dissolved in a minimum amount of methylene chloride, reprecipitated over methanol, and filtered. The resulting filtrate was dried under vacuum for 24 hours.

【0032】このような方法でポリアクリレートとポリ
メタクリレートを主鎖とする光配向性高分子物質を合成
した。
In this manner, a photo-alignable polymer having a main chain of polyacrylate and polymethacrylate was synthesized.

【0033】[0033]

【実施例3】2−プロピルp−メトキシペニルプロピオ
レートポリシロキサンの合成 0.1モルのp−メトキシフェニルプロピオル酸を1リ
ットルフラスコに入れ、メチレンクロライド500ml
に溶かした後、DCC(1,3-ディシクロヘキシルカルボデ
ィイミド)0.2モルを加え、0.1モルのアリルアル
コール(allylalcohol)を加えた。常温で24時間反応
後、水を加えて抽出した。有機層から減圧下でメチレン
クロライドを取り除き、エチルアセテート/ヘキサン溶
液を用いて再結晶した。
Example 3 2-propyl p-methoxyphenylpropion
Synthesis of Rate Polysiloxane 0.1 mol of p-methoxyphenylpropiolic acid was placed in a 1 liter flask and 500 ml of methylene chloride was added.
Then, 0.2 mol of DCC (1,3-dicyclohexylcarbodiimide) was added, and 0.1 mol of allyl alcohol was added. After reacting at room temperature for 24 hours, water was added for extraction. Methylene chloride was removed from the organic layer under reduced pressure, and recrystallized using an ethyl acetate / hexane solution.

【0034】このように得られた化合物0.05モルを
1リットルフラスコに入れて、トルエン500mlを加
え、ポリメチルシロキサン(polymethyl siloxane)
0.02モルを加えた後、PtHCl0.0001モル
をイソプロピルアルコール(isopropyl alcohol)に溶
かして加えた。100℃で24時間反応させた。この溶
液をメタノール2リットルに2時間かけてゆっくり注い
で再沈殿させて濾過した。更に、濾過物を最小量のメチ
レンクロライドに溶かしてメタノール上で再沈殿させて
濾過した。得られた濾過物を、真空下で24時間乾燥し
た。
[0034] 0.05 mol of the compound thus obtained is placed in a 1 liter flask, 500 ml of toluene is added, and polymethyl siloxane is added.
After adding 0.02 mol, 0.0001 mol of PtHCl was dissolved in isopropyl alcohol and added. The reaction was performed at 100 ° C. for 24 hours. The solution was slowly poured into 2 liters of methanol over 2 hours to reprecipitate and filtered. Further, the filtrate was dissolved in a minimum amount of methylene chloride, reprecipitated over methanol, and filtered. The resulting filtrate was dried under vacuum for 24 hours.

【0035】このような方法によりポリシロキサンを主
鎖とする光配向性高分子物質を合成した。次に、このよ
うにして作られた高分子物質を使用して液晶配向膜を製
造する過程を説明する。上記実施例を通じて合成された
高分子物質をTHF(テトラヒドロフラン)に溶解させて
光配向性高分子物質が2〜10wt%含有された溶液を
作り、この溶液をITO(indium tin oxide)ガラス基板
にスピンコーティングして500〜2000Åの厚さを
有するフィルムを形成させた。このように形成されたフ
ィルムを100〜250℃で0.1〜6時間加熱乾燥さ
せた。
According to such a method, a photo-alignable polymer having polysiloxane as a main chain was synthesized. Next, a process of manufacturing a liquid crystal alignment film using the polymer material thus manufactured will be described. The polymer synthesized through the above embodiment was dissolved in THF (tetrahydrofuran) to prepare a solution containing 2 to 10 wt% of the photo-alignable polymer, and the solution was spun on an ITO (indium tin oxide) glass substrate. It was coated to form a film having a thickness of 500-2000 °. The film thus formed was dried by heating at 100 to 250 ° C. for 0.1 to 6 hours.

【0036】本発明の高分子物質が塗布された上記フィ
ルムの塗布面に、紫外線を照射して光配向することによ
り液晶配向膜を完成した。この時、光源には180Wの
マーキュリーランプを使用し、グラントムソン偏光子で
線形偏光を作って照射した。波長は365nm以下のみ
照射した。塗布面に照射された光量は、照射時間と光源
の強さにより決定した。
The liquid crystal alignment film was completed by irradiating ultraviolet rays on the coated surface of the film coated with the polymer substance of the present invention to perform photo alignment. At this time, a Mercury lamp of 180 W was used as a light source, and linearly polarized light was formed with a Glan-Thompson polarizer for irradiation. The wavelength was irradiated only at 365 nm or less. The amount of light applied to the coating surface was determined by the irradiation time and the intensity of the light source.

【0037】次に、上記した過程を通じて作られた配向
膜を用いて液晶表示素子用液晶セルを製造する過程を説
明する。上記のように製造された二つの配向膜フィルム
を互いの配向方向が平行になるようにテフロンスペーサ
(teflon spacer)を両方で重ねて間隔が5〜50μm
になるようにし、ここに毛細管現状を用いて液晶を注入
した。セル間隙(cell gap)が小さい場合、注入を容易
にするために液晶とセルを高い温度(約100℃以上)
に維持しながら注入した。
Next, a process of manufacturing a liquid crystal cell for a liquid crystal display device using the alignment film formed through the above process will be described. The two alignment film films manufactured as described above are overlapped with both teflon spacers so that the alignment directions are parallel to each other, and the interval is 5 to 50 μm.
, And liquid crystal was injected using the current state of the capillary. When the cell gap is small, the liquid crystal and the cell are heated to a high temperature (about 100 ° C or higher) to facilitate injection
While maintaining the injection.

【0038】上記のように製造された液晶セルのプリチ
ルト角を評価するために、図1に示したような試験装置
を用いて配向膜によって誘導される液晶セルのプリチル
ト角をクリスタルロテーション法により測定した。(Li
quid Cristal Applicationsand Uses.vol.3,Birendra B
ahadur,World Scientific,1992)図1において、参照符
号1は紫外線光源を示し、2は偏光器を、3はレンズ
を、4は線形偏光された平行光を、5は液晶配向膜を、
6はセルホルダーを表わす。
In order to evaluate the pretilt angle of the liquid crystal cell manufactured as described above, the pretilt angle of the liquid crystal cell induced by the alignment film was measured by a crystal rotation method using a test apparatus as shown in FIG. It was measured. (Li
quid Cristal Applicationsand Uses.vol.3, Birendra B
ahadur, World Scientific, 1992) In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an ultraviolet light source, 2 denotes a polarizer, 3 denotes a lens, 4 denotes a linearly polarized parallel light, 5 denotes a liquid crystal alignment film,
6 represents a cell holder.

【0039】本発明による各実施例の配向膜は下記の表
1のような特性を示した。
The alignment films of the examples according to the present invention exhibited characteristics as shown in Table 1 below.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】上記の表1からわかるように、本発明の配
向膜は優れた配向特性を示し、適当な範囲のプリチルト
角を得るのに多光量を必要としない。この分野の知識を
持つ者には、追加の利点及び変形の有効性が明らかであ
る。従って、広汎な様態において本発明は本明細書に明
示、説明された特定な詳細及び代表的な装置に限定され
ない。
As can be seen from Table 1 above, the alignment film of the present invention exhibits excellent alignment characteristics and does not require a large amount of light to obtain an appropriate range of pretilt angle. Additional advantages and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the invention, in its broader aspects, is not limited to the specific details and representative devices shown and described herein.

【0042】従って、いろいろな変形が、特許請求の範
囲及びその均等物によって定義された全般的な発明概念
の精神、或は範囲から外れない範囲で可能である。ま
た、上述した実施例に本発明が限定されるものではな
く、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によ
って本発明の技術思想と下記に特許請求の範囲の均等範
囲内で多様な修正及び変形が可能であることは勿論であ
る。
Accordingly, various modifications may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and equivalents thereof. In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains may have various modifications within the scope of the technical idea of the present invention and the scope of the following claims. Modifications and variations are, of course, possible.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明は、配向
処理が簡便で、大量生産に適合し、光配向の際に照射す
る光の光量の調節によりプリチルト角を容易に制御でき
るばかりでなく、光量を変動させることのできる複合的
な光照射方式を適用して、プリチルト角を制御すること
で能動マトリックス液晶表示素子での視野角を大きく改
善することができる。
As described above, according to the present invention, the alignment process is simple, suitable for mass production, and the pretilt angle can be easily controlled by adjusting the amount of light to be irradiated at the time of photo alignment. Instead, by applying a complex light irradiation method capable of varying the amount of light and controlling the pretilt angle, the viewing angle in the active matrix liquid crystal display device can be greatly improved.

【0044】特に、本発明の光配向性高分子組成物は、
感光性が高いため、光照射にかかる時間を節約ことがで
きる。
In particular, the photo-alignable polymer composition of the present invention comprises
Because of high photosensitivity, time required for light irradiation can be saved.

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

【図1】図1は、本発明の光配向性高分子組成物を含む
液晶配向膜のプリチルト角を測定するための装置の概略
的な構成を図示した図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an apparatus for measuring a pretilt angle of a liquid crystal alignment film containing a photoalignable polymer composition of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:紫外線光源 2:偏光器 3:レンズ 4:線形偏光された平行光 5:液晶配向膜 6:セルホルダー 1: Ultraviolet light source 2: Polarizer 3: Lens 4: Parallel polarized light 5: Liquid crystal alignment film 6: Cell holder

フロントページの続き (72)発明者 リー キュング ジョーン 大韓民国 キョンギ−ドー 431−080 アニアング−シ ドンガン−グ ホグィ ェ−ドング 555 (72)発明者 キム タエ ミン 大韓民国 キョンギ−ドー 431−080 アニアング−シ ドンガン−グ ホグィ ェ−ドング 555 (72)発明者 リー ヒョク ジン 大韓民国 キョンギ−ドー 431−080 アニアング−シ ドンガン−グ ホグィ ェ−ドング 555 (72)発明者 ジョ ジェオング ホ 大韓民国 キョンギ−ドー 431−080 アニアング−シ ドンガン−グ ホグィ ェ−ドング 555 (72)発明者 キム ジン ヨウル 大韓民国 キョンギ−ドー 431−080 アニアング−シ ドンガン−グ ホグィ ェ−ドング 555 (72)発明者 キム キー ホーン 大韓民国 キョンギ−ドー 431−080 アニアング−シ ドンガン−グ ホグィ ェ−ドング 555 (72)発明者 キム サング ヒー 大韓民国 キョンギ−ドー 431−080 アニアング−シ ドンガン−グ ホグィ ェ−ドング 555 (56)参考文献 特開 平6−157441(JP,A) 特開 平6−306040(JP,A) 特開 平10−142608(JP,A) 特開 平10−123531(JP,A) 特開 平9−211456(JP,A) 特開 平9−197406(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1337 520 C08F 2/48 C08F 238/00 Continuing on the front page (72) Inventor Lee Kyun Joan Gyeonggi-Do 431-080 Aniang-Shi Donggang-gu Hogyeh-Dong 555 (72) Inventor Kim Tae-min Korea Gyeonggi-Do 431-080 Anyang-Shi Donggang- Gu Ho Guy Dong 555 (72) Inventor Lee Hyeok Jin Republic of Korea Gyeonggi-do 431-080 Aniang-si Donggang-gu Ho Guy-Do Dong 555 (72) Inventor Jo Jeon-gu Ho Republic of Korea Gyeonggi-do 431-080 Anyang-si Donggang-gu Hoguiye-Dong 555 (72) Inventor Kim Jin Yo-ul Republic of Korea Gyeonggi-do 431-080 Aniang-Shi Donggang-gu Hogui-e-Dong 555 (72) Inventor Kim Key-Horn Republic of Korea Gyeonggi-do 431-080 Annie -Shi Dongan-G Hoguje-Dong 555 (72) Inventor Kim Sang Hee Republic of Korea Gyeonggi-do 431-080 Aniang-shi Dongang-gu Hogya-dong 555 (56) References JP-A-6-157441 (JP, A) JP-A-6-306040 (JP, A) JP-A-10- 142608 (JP, A) JP-A-10-125331 (JP, A) JP-A-9-211456 (JP, A) JP-A-9-197406 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/1337 520 C08F 2/48 C08F 238/00

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 液晶配向膜の材料として使用される高分
子物質が光反応部と高分子主鎖とからなり、 前記光反応部は炭素−炭素三重結合と、少なくとも一個
以上のベンゼン環を含み、 前記高分子主鎖はポリアクリレート、ポリシロキサン、
ポリメタクリレート、ポリサカライド、ポリビニルアル
コールから構成されるグループから選択されたいずれか
一つの物質を含み、 前記光反応部と前記高分子主鎖とがエーテル結合及びエ
ステル結合のうちから選択されたいずれか一つの結合に
より連結されてなることを特徴とする光配向性高分子組
成物。
1. A polymer substance used as a material for a liquid crystal alignment film comprises a photoreactive portion and a polymer main chain, wherein the photoreactive portion contains a carbon-carbon triple bond and at least one benzene ring. The polymer main chain is polyacrylate, polysiloxane,
The photoreactive portion and the polymer main chain include any one selected from an ether bond and an ester bond, the material including any one substance selected from the group consisting of polymethacrylate, polysaccharide, and polyvinyl alcohol. A photo-alignable polymer composition characterized by being connected by two bonds.
【請求項2】 前記光配向性高分子組成物が次のような
構造式を有することを特徴とする請求項1に記載の光配
向性高分子組成物。 【化1】 ここで、上記X、Y、Zは、H、F、Cl、CN、CF
3、OCF3、Cn2n+ 1(n=1〜7)またはOCn
2n+1(n=1〜7)であり、上記k=0〜1であり、上
記m=0〜7である。
2. The photo-alignable polymer composition according to claim 1, wherein the photo-alignable polymer composition has the following structural formula. Embedded image Here, the above X, Y, and Z are H, F, Cl, CN, CF
3, OCF 3, C n H 2n + 1 (n = 1~7) or OC n H
2n + 1 (n = 1 to 7), the above k = 0 to 1, and the above m = 0 to 7.
【請求項3】 前記P1がポリサカライド(polysaccha
ride)であることを特徴とする請求項2に記載の光配向
性高分子組成物。
3. The method according to claim 1, wherein the P1 is polysacchalide.
3. The photo-alignable polymer composition according to claim 2, wherein the composition is a ride.
【請求項4】 前記P1がポリビニルアルコール(poly
vinyl alcohol)であることを特徴とする請求項2に記
載の光配向性高分子組成物。
4. The method according to claim 1, wherein P1 is polyvinyl alcohol (poly).
3. The photo-alignable polymer composition according to claim 2, wherein the composition is vinyl alcohol).
【請求項5】 前記光配向性高分子組成物が次のような
構造式を有することを特徴とする請求項1に記載の光配
向性高分子組成物。 【化2】 ここで、上記X、Y、Zは、H、F、Cl、CN、CF
3、OCF3、Cn2n+ 1(n=1〜7)またはOCn
2n+1(n=1〜7)であり、上記k=0〜1であり、上
記m=0〜7である。
5. The photo-alignable polymer composition according to claim 1, wherein the photo-alignable polymer composition has the following structural formula. Embedded image Here, the above X, Y, and Z are H, F, Cl, CN, CF
3, OCF 3, C n H 2n + 1 (n = 1~7) or OC n H
2n + 1 (n = 1 to 7), the above k = 0 to 1, and the above m = 0 to 7.
【請求項6】 前記P2がポリアクリレート(polyacry
late)であることを特徴とする請求項5に記載の光配向
性高分子組成物。
6. The method according to claim 1, wherein said P2 is a polyacrylate.
6. The photo-alignable polymer composition according to claim 5, which is late).
【請求項7】 前記P2がポリメタクリレート(polyme
thacrylate)であることを特徴とする請求項5に記載の
光配向性高分子組成物。
7. The method according to claim 7, wherein the P2 is polymethacrylate (polyme
The photo-alignable polymer composition according to claim 5, wherein the composition is a thacrylate).
【請求項8】 前記光配向性高分子組成物が次のような
構造式を有することを特徴とする請求項1に記載の光配
向性高分子組成物。 【化3】 ここで、上記X、Y、Zは、H、F、Cl、CN、CF
3、OCF3、Cn2n+ 1(n=1〜7)またはOCn
2n+1(n=1〜7)であり、上記k=0〜1であり、上
記m=0〜7である。
8. The photo-alignable polymer composition according to claim 1, wherein the photo-alignable polymer composition has the following structural formula. Embedded image Here, the above X, Y, and Z are H, F, Cl, CN, CF
3, OCF 3, C n H 2n + 1 (n = 1~7) or OC n H
2n + 1 (n = 1 to 7), the above k = 0 to 1, and the above m = 0 to 7.
【請求項9】 前記P3がポリシロキサン(polysiloxa
ne)であることを特徴とする請求項8に記載の光配向性
高分子組成物。
9. The method according to claim 9, wherein P3 is a polysiloxane.
9. The photo-alignable polymer composition according to claim 8, wherein the composition is ne).
【請求項10】 液晶配向膜の材料として使用される高
分子物質が次の(1)、(2)及び(3)のうち、少な
くともいずれか一つの構造式を有することを特徴とする
光配向性高分子組成物。 【化4】 ここで、上記X、Y、ZはH、F、Cl、CN、C
3、OCF3、Cn2n+1(n=1〜7)またはOCn
2n+1(n=1〜7)であり、上記k=0〜1であり、上
記m=0〜7である。
10. A photo-alignment, wherein the polymer substance used as a material of the liquid crystal alignment film has at least one of the following structural formulas (1), (2) and (3): Polymer composition. Embedded image Here, the above X, Y, Z are H, F, Cl, CN, C
F 3 , OCF 3 , C n H 2n + 1 (n = 1 to 7) or OC n H
2n + 1 (n = 1 to 7), the above k = 0 to 1, and the above m = 0 to 7.
【請求項11】 前記構造式(1)のP1がポリサカラ
イド及びポリビニルアルコールのうち選択されたいずれ
か一つであることを特徴とする請求項10に記載の光配
向性高分子組成物。
11. The photo-alignable polymer composition according to claim 10, wherein P 1 in the structural formula (1) is one selected from polysaccharide and polyvinyl alcohol.
【請求項12】 前記構造式(2)のP2がポリアクリ
レート及びポリメタクリレートのうち選択されたいずれ
か一つであることを特徴とする請求項10に記載の光配
向性高分子組成物。
12. The photo-alignable polymer composition according to claim 10, wherein P 2 in the structural formula (2) is one selected from a polyacrylate and a polymethacrylate.
【請求項13】 前記構造式(3)のP3がポリシロキ
サンであることを特徴とする請求項10に記載の光配向
性高分子組成物。
13. The photo-alignable polymer composition according to claim 10, wherein P 3 in the structural formula (3) is a polysiloxane.
【請求項14】 前記請求項1項乃至13項のうちいず
れか一つの高分子組成物を使用して製造される液晶配向
膜。
14. A liquid crystal alignment film manufactured using the polymer composition according to claim 1. Description:
【請求項15】 前記請求項1項乃至13項のうちいず
れか一つの高分子組成物を使用して製造される液晶表示
素子。
15. A liquid crystal display device manufactured using the polymer composition according to claim 1. Description:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017126060A (en) * 2016-01-07 2017-07-20 Jsr株式会社 Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element, and liquid crystal alignment film and method for manufacturing liquid crystal element

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