JPH01211724A - Liquid crystal display element - Google Patents
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- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野〕
本発明は、配向材を塗布した通常の透明電極が形成され
た2枚の基板を配向方向が直交するように対向き−l、
その間に液晶を封入してなる液晶表示素子であっ−で、
基板表面に対するヌレ性及びステノプ力ハレノジ(段差
被覆性)に優れた配向材からなる配向性及び配向安定性
に優れた配向膜を備える液晶表示素子に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention provides two substrates on which ordinary transparent electrodes coated with an alignment material are formed, facing each other so that their alignment directions are perpendicular to each other.
It is a liquid crystal display element with a liquid crystal sealed between them.
The present invention relates to a liquid crystal display element comprising an alignment film having excellent alignment properties and alignment stability, which is made of an alignment material that has excellent wettability and step coverage on a substrate surface.
従来、液晶表示素子、特に電界の作用により動性する電
気光学的効果を利用したネマティック液晶表示素子とし
ては、透明電極を設けたガラス基板上に、各種の有機高
分子材料からなる配向材を塗布した後、布等で一方向に
搾って配向処理した後、擦り方向が互ulに直交するよ
うに基板を対向させ、この基板間に液晶を封入した構成
のものがあった。このような用途に用いられる有機高分
子材料としては、例えは、フッ素樹脂、ポリビニルアル
コール、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポ
リエステル、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル
イミド、ポリアミドイミド、アルキド樹脂、ウレタン樹
脂、レヅルシン樹脂、フラン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポ
リ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレ
ン、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリアミド
、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレン、
セルロース系樹脂、天然ゴ11、スヂレンーブタジエン
ゴム、アクリロニトリル−ブタジェンゴム、ポリブタジ
ェン、ポリイソプレン、メルカプト系シランカップリン
グ剤、エポキシ系シランカップリング剤、アミノ系ンラ
ンカノプリング剤、ビスコース、ポリ−メチル−α−シ
アノアクリレート等が挙げられる。Conventionally, liquid crystal display elements, especially nematic liquid crystal display elements that utilize electro-optic effects that are dynamic due to the action of an electric field, have been produced by applying alignment materials made of various organic polymer materials onto a glass substrate provided with transparent electrodes. There is a structure in which the substrates are faced to each other so that the directions of rubbing are perpendicular to each other, and the liquid crystal is sealed between the substrates. Examples of organic polymer materials used for such purposes include fluororesin, polyvinyl alcohol, urea resin, melamine resin, phenol resin, polyester, silicone resin, epoxy resin, polyesterimide, polyamideimide, alkyd resin, and urethane. Resin, redulucin resin, furan resin, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl alcohol, polysulfone, polyamide, polycarbonate, polyacetal, polyethylene,
Cellulose resin, natural rubber 11, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, polybutadiene, polyisoprene, mercapto-based silane coupling agent, epoxy-based silane coupling agent, amino-based silane coupling agent, viscose, poly- Examples include methyl-α-cyanoacrylate.
しかし、これらを素材とする高分子膜は液晶配向の均一
性が充分とは言えず、また耐熱性及び配向の長期安定性
もまた充分とは言い難い。However, polymer films made from these materials cannot be said to have sufficient uniformity of liquid crystal alignment, and also cannot be said to have sufficient heat resistance and long-term stability of alignment.
このため、これら配向の均−性等が厳しく要求される場
合には、これらに関し優れた物性を有するポリイミドが
用いられていた。ポリイミドを用いた配向膜の製造方法
としては、
(1)ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を溶媒に
溶解したものをスピンコード、印刷等によって塗布後、
加熱環化してポリイミド配向膜を形成する方法、
(2)可溶性のポリイミドを溶媒に溶解したものをスピ
ンコード、印刷等によって塗布後、乾燥してポリイミド
配向膜を形成する方法
等が知られており、溶媒としては、溶解力の強い極性溶
媒、例えばNMP (N−メチル−2−ピロリドン)
、DMAC(ジメチルアセトアミド) 、DMF(ジ
メチルホルムアミド) 、DMSO(ジメチルスルホオ
キシド)等が用いられていた。For this reason, when uniformity of these orientations is strictly required, polyimide having excellent physical properties in these respects has been used. The method for manufacturing an alignment film using polyimide is as follows: (1) After applying a solution of polyamic acid, which is a precursor of polyimide, in a solvent using a spin code, printing, etc.
(2) A method in which a soluble polyimide dissolved in a solvent is coated by spin code, printing, etc., and then dried to form a polyimide alignment film. As a solvent, a polar solvent with strong dissolving power, such as NMP (N-methyl-2-pyrrolidone)
, DMAC (dimethylacetamide), DMF (dimethylformamide), DMSO (dimethylsulfoxide), etc. were used.
C発明が解決しようとする課題〕
しかし、前述した方法にて形成される配向膜を備える従
来の液晶表示素子には、基板上に塵、汚れ等が存在して
いる場合、塗布の際にハジキ、凹凸が生し、均一に配向
材を塗布することが困難であるという製造上の問題点が
あった。また、カラーフィルタ、遮光膜等を形成した基
板上に配向材を塗布する場合も、カラーフィルタ、遮光
膜等の材質如何によっては、同様の問題点があった。さ
らに、基板自体に凹凸が存在する場合も、同様の問題点
があった。このため、)容媒中にエチルセロソルブ(正
式名称:ユチレングリコールモノエチルエーテル)、ブ
チルセロソルブ(正式名称:エチレングリコールモノブ
チルエーテル)、酢酸エチルセロソルブ(正式名称、エ
チレングリコールモノエチルエーテルアセテート)、酢
酸ブチルセロソルブ(エチレングリコールモノブチルエ
ーテルアセテート)等を添加することにより、配向材の
塗布性を向上させる等の改良が行われていた。Problems to be Solved by the Invention] However, in conventional liquid crystal display elements equipped with an alignment film formed by the method described above, if dust, dirt, etc. are present on the substrate, repellency may occur during coating. However, there were manufacturing problems in that unevenness occurred and it was difficult to uniformly apply the alignment material. Furthermore, when applying an alignment material onto a substrate on which color filters, light shielding films, etc. are formed, similar problems arise depending on the materials of the color filters, light shielding films, etc. Furthermore, similar problems occur when the substrate itself has irregularities. For this reason,) the medium contains ethyl cellosolve (official name: ethylene glycol monoethyl ether), butyl cellosolve (official name: ethylene glycol monobutyl ether), ethyl cellosolve acetate (official name: ethylene glycol monoethyl ether acetate), butyl cellosolve acetate. (Ethylene glycol monobutyl ether acetate) and the like have been used to improve the applicability of alignment materials.
しかし、これらを添加すると配向材の溶媒に対する溶解
性が低下するという問題があるため、添加量を極端に多
くすることはできず、このため、かかる改良による均一
塗布性の向上には限界があった。However, since there is a problem that the solubility of the alignment material in the solvent decreases when these are added, it is not possible to increase the amount of addition to an extremely large amount, and therefore there is a limit to the improvement of uniform coating properties through such improvements. Ta.
本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであって、カ
ラーフィルタ、遮光膜等が形成されている基板、表面に
凹凸が存在する基板等のような配向材を均一に塗布する
ことが一般に困難とされる基板を素材としても、均−且
つ平坦な配向膜を形成することを実現することにより、
配向性及び配向安定性に優れた液晶表示素子を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is generally common to uniformly apply an alignment material to substrates on which color filters, light-shielding films, etc. are formed, substrates with uneven surfaces, etc. By realizing the formation of an even and flat alignment film using a substrate that is considered difficult,
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element with excellent alignment properties and alignment stability.
上記目的を達成するために、本発明者は配向材としてオ
ルカリポリシロキサン化合物又はフッ素系界面活性剤を
添加したものを用いれば塗布性が改良されるという知見
に基づき本発明を完成した。In order to achieve the above object, the present inventors completed the present invention based on the knowledge that coating properties can be improved by using an alignment material to which an alkaline polysiloxane compound or a fluorosurfactant is added.
すなわち、本発明に係る液晶表示素子は、オルガノポリ
シロキサン化合物群及びフッ素系界面活性剤群の中から
選ばれた少なくとも1種のンロキサン化合物及び/又は
界面活性剤を含む材料からなる配向膜を備えることを特
徴とする。That is, the liquid crystal display element according to the present invention includes an alignment film made of a material containing at least one kind of siloxane compound and/or surfactant selected from the group of organopolysiloxane compounds and the group of fluorosurfactants. It is characterized by
以下、具体的に説明する。This will be explained in detail below.
本発明の実施に用いるオルガノポリシロキサン化合物と
しては、例えばジアルキルシロキザン単位とオキシアル
キレン単位とが交互に直鎖状に現れる下記一般式で表さ
れるンロキサンポリマーが挙げられる。Examples of the organopolysiloxane compound used in the practice of the present invention include a polysiloxane polymer represented by the following general formula in which dialkylsiloxane units and oxyalkylene units appear alternately in a linear chain.
オルガノポリシロキサン化合物としては、重量平均分子
量(以下、「平均分子量」という。)が1800〜.+
0000のものを用い得いることができ、3500〜1
6000のものが好ましい。The organopolysiloxane compound has a weight average molecular weight (hereinafter referred to as "average molecular weight") of 1800 to . +
0000 can be used, and 3500 to 1
6000 is preferred.
また、フッ素系界面活性剤としては、パーフル第1」カ
ルホン酸とポリアルキレングリコールとの反応により得
られるエステル、高フツ素化アルカノール又は過フッ素
化アルカノールとポリアルキレンゲリコールとの反応よ
り得られる下記一般弐で表されるエーテル等を用いるこ
とができる。In addition, examples of fluorinated surfactants include esters obtained by the reaction of perfluorinated carbonic acid and polyalkylene glycol, and the following esters obtained by the reaction of highly fluorinated alkanols or perfluorinated alkanols and polyalkylene gelylcols. Ether, etc., generally represented by 2, can be used.
一般式:訂(Co)p(ocヨH2□)+1ORここで
、フン素化アルキル基Rfは下記一般式で表されるもの
が好ましい。General formula: (Co)p(ocyoH2□)+1OR Here, the fluorinated alkyl group Rf is preferably represented by the following general formula.
一般式 Ch F zk、+c qII 2qかかるフ
ッ素界面活性剤の好ましい平均分子量は300〜350
0であるが、より好ましくは450〜2600である。General formula Ch F zk, +c qII 2q The preferred average molecular weight of the fluorosurfactant is 300 to 350
0, but more preferably 450-2600.
また、他のフッ素系界面活性剤として、40重量%(以
下、「%」という。)以上のフッ素を含有し、末端の少
なくとも3個以上の炭素原子が充分にフン素化されてい
る炭素数3〜20のRf5を含有するアクリレート又は
メククリレートと、ポリオキシアルキレンアクリレ−1
・又はポリオ;トシアルキレンメタクリレ−1・との共
重合体であって、llf基含有アクリレ−I・モノマー
単位又はRf基基含有メタアクリレ−トモモノマー中位
共重合体の重量に裁づいて25〜70%のものを用い得
る。ここでRf基は一価の飽和脂肪族基であり、直鎖又
は技別れ、さらに分子量が充分に大きい場合は環式又は
これらを組み合わせた構造を有しているものであっても
良い。なお、フルオロ炭素基間に安定な結合を与え、し
かも充分な効果を発揮するためには、Rf基の炭素数は
3〜20、好ましくは6〜12であって、且つ40%以
上、好ましくは50%以上の炭素原子にフッ素原子が結
合していることが望ましい。40%未満では本発明の効
果を充分に奏することができない。また、フン素原子は
Rf基の末端に局在していることが好ましい。なお、R
f基を構成する炭素数が2以下でもRflf有モノマー
の共重合体に対する比率を高くすれば、フッ素含有率を
高くずろごとはできるが、フッ素原子の絶対含有量が不
足するため、また、共重合体中のフッ素が局在化してい
ないため、本発明の効果を充分に奏することができない
。また、Rf基の末端の炭素原子が充分にフッ素化され
ている必要がある。すなわち、Rf基はその末端が例え
ば、CF3CF2CF、−の如く、訂基が一般式C7F
2゜。+(nは3以上の整数)で表されるように完全に
又はほぼ完全にフッ素化されたアルキル基でなければな
らない。In addition, as other fluorine-based surfactants, the number of carbon atoms containing 40% by weight (hereinafter referred to as "%") or more of fluorine and at least three or more terminal carbon atoms are sufficiently fluorinated. Acrylate or meccrylate containing Rf5 of 3 to 20 and polyoxyalkylene acrylate-1
- or polio; a copolymer with tosialkylene methacrylate-1, which is 25 to 25% depending on the weight of the Ilf group-containing acrylate-I monomer unit or the Rf group-containing methacrylate tomomonomer medium copolymer. 70% can be used. Here, the Rf group is a monovalent saturated aliphatic group, and may have a straight chain or a branched chain structure, and if the molecular weight is sufficiently large, a cyclic structure or a combination thereof. In addition, in order to provide a stable bond between fluorocarbon groups and to exhibit a sufficient effect, the number of carbon atoms in the Rf group is 3 to 20, preferably 6 to 12, and 40% or more, preferably It is desirable that fluorine atoms are bonded to 50% or more of the carbon atoms. If it is less than 40%, the effects of the present invention cannot be sufficiently exhibited. Further, it is preferable that the fluorine atom is localized at the terminal of the Rf group. In addition, R
Even if the number of carbon atoms constituting the f group is 2 or less, it is possible to increase the fluorine content by increasing the ratio of the Rflf-containing monomer to the copolymer, but since the absolute content of fluorine atoms is insufficient, Since fluorine in the polymer is not localized, the effects of the present invention cannot be fully exerted. Further, the terminal carbon atom of the Rf group must be sufficiently fluorinated. That is, the terminal of the Rf group is, for example, CF3CF2CF, -, and the radical is the general formula C7F.
2°. It must be a completely or almost completely fluorinated alkyl group as represented by + (n is an integer of 3 or more).
一方、Rf基の炭素数が21以北では、フッ素含有量が
多いものでは、得られる共重合体の溶媒に対する溶解性
が低くなり、また、フッ素含有量が少ないものでは、炭
素原子に結合づ−るフッ素原子の局在化が充分でないた
め、いずれの場合も充分な効果を奏し得なくなる。On the other hand, if the number of carbon atoms in the Rf group is north of 21, the solubility of the resulting copolymer in a solvent will be low if the fluorine content is high, and if the fluorine content is low, it will not bond to carbon atoms. In either case, sufficient effects cannot be achieved because the fluorine atoms are not sufficiently localized.
なお、共重合体中の可溶性部分は、ポリオキシアルキレ
ン基(OR’ ) xであって、−011□C1+、−
1−C)■Cl1J)C11□−−−1−C1l(C1
h)C)l(C1h)−−1等で表される炭素数2〜4
のものが好ましい。ポリオキシアルキレン基中のオキシ
アルキレン単位は、ポリオキシプロピレンのポモポリマ
ー、2種以上のオキシアルキレンが不規則に分布したポ
リマー、直鎖又は分枝鎖のオートジプロピレン及びオキ
ソエチレン単位又は直鎖又は分枝鎖のオキシプロピレン
単位又はオキソエチレン単位がブロックとして存在する
ものであっても良い。このポリオキシアルキレン鎖は1
又は2以上の連鎖結合、例えば、
−S −
等で結合され、又はこれらを分子内に含むものであって
も良い。ここで、原子価が3以上の連鎖結合を用いると
、分枝したオキシアルキレン単位を得ることができる。The soluble portion in the copolymer is a polyoxyalkylene group (OR') x, -011□C1+, -
1-C)■Cl1J)C11□---1-C1l(C1
h) C) 2 to 4 carbon atoms represented by l(C1h)--1, etc.
Preferably. The oxyalkylene units in the polyoxyalkylene group include pomopolymers of polyoxypropylene, polymers in which two or more oxyalkylenes are randomly distributed, linear or branched autodipropylene, and oxoethylene units or linear or branched oxyalkylene units. Branched oxypropylene units or oxoethylene units may exist as blocks. This polyoxyalkylene chain is 1
Alternatively, it may be bonded by two or more chain bonds, such as -S-, or may contain these in the molecule. Here, if a chain bond with a valence of 3 or more is used, a branched oxyalkylene unit can be obtained.
また、この共重合体を配向材に添加する場合に、所望の
溶解度を得るためには、ポリオキシアルキレン基の分子
量は250〜2500であることが望ましい。Further, when this copolymer is added to an alignment material, the molecular weight of the polyoxyalkylene group is preferably 250 to 2,500 in order to obtain the desired solubility.
本発明で用いる上記共重合体は、例えばフルオロ脂肪族
基含有アクリレート又はフルオロ脂肪族基含有メタアク
リレートと、ポリオキシアルキレンアクリレート又はポ
リオキシアルキレンメタクリレート、例えばモノアクリ
レート、ジアクリレート又はこれらの混合物とをラジカ
ル開始重合させることによって製造することができる。The above-mentioned copolymer used in the present invention includes, for example, a fluoroaliphatic group-containing acrylate or a fluoroaliphatic group-containing methacrylate and a polyoxyalkylene acrylate or a polyoxyalkylene methacrylate, such as monoacrylate, diacrylate, or a mixture thereof. It can be produced by initial polymerization.
なお、開始剤の濃度及び活性度、モノマー濃度、重合反
応温度及びチオール化合物、例えばn−オクチルメルカ
プタンのような連鎖移動剤の添加量等を調節することに
より共重合体(ポリアクリレートオリゴマー)の分子量
を調節することができる。The molecular weight of the copolymer (polyacrylate oligomer) can be adjusted by adjusting the concentration and activity of the initiator, the monomer concentration, the polymerization reaction temperature, and the amount of a chain transfer agent such as a thiol compound such as n-octyl mercaptan. can be adjusted.
共重合体の一例として、フルオロ脂肪族基含有アクリレ
ート
Rf−R“ −〇□C(Jl 1I−cllz例えば
C8F、7303N(C4+19)C11゜CIl□0
COCII・CI+□をポリオキシアルキレンモノアク
リレート
CH2=Cl1CO(OR’ ) X OCH3と共重
合させると下記の一般式で表される繰り返し単位を有す
る共重合体が得られる。As an example of the copolymer, fluoroaliphatic group-containing acrylate Rf-R"
When COCII•CI+□ is copolymerized with polyoxyalkylene monoacrylate CH2=Cl1CO(OR')XOCH3, a copolymer having repeating units represented by the following general formula is obtained.
−(CH2−C)l−)−1−(CH2−CH−)−c
=o c=。-(CH2-C)l-)-1-(CH2-CH-)-c
=oc=.
(OR’)x 。(OR’) x .
OR#
l
CH3Rf
上記フルオロ脂肪族基含有アクリレートは米国特許第2
803615号、同第2642416号、同第2826
564号、同第3102103号、同第3282905
号および同第33042’78号の各明細書に記載され
ている。上記共重合体の製造に使用されるポリオキシア
ルキレンアクリレート及び他の有用なアクリレートは市
販のヒドロキシポリオキシアルキレン材料を用いること
ができ、例えば次のようなものが市販されている。OR# l CH3Rf The above fluoroaliphatic group-containing acrylate is disclosed in U.S. Pat.
No. 803615, No. 2642416, No. 2826
No. 564, No. 3102103, No. 3282905
No. 33042'78. Commercially available hydroxypolyoxyalkylene materials can be used as the polyoxyalkylene acrylate and other useful acrylates used in the production of the above copolymer, and for example, the following are commercially available.
商品名“プルロニンク”
[Pluronic (旭電化工業■製)]、“アデカ
ポリエーテル”(旭電化工業■製)、“カルボフックス
” (Carbowax (グリコ・プロダクツ)(
Glyc。Product name “Pluronic” (manufactured by Asahi Denka Kogyo ■), “ADEKA Polyether” (manufactured by Asahi Denka Kogyo ■), “Carbowax” (manufactured by Glico Products) (
Glyc.
ProductsCo、製)〕、 “トライトン” (
Triton(ローム・アンド・ハース)(Rohm
and Haas Co。ProductsCo)], “Triton” (
Triton (Rohm & Haas)
and Haas Co.
製)〕、“P、E、G”(第一工業製薬■製)これらを
公知の方法でアクリル酸、メタクリル酸、アクリルクロ
リド又は無水アクリル酸と反応させることによって製造
できる。別に、公知の方法で製造したポリオキンアルキ
レンジアクリレート
CH2= CHCOO(R’ O)x C0C)
l=c)lz例えばC)+2 =C11COz(C2H
40)to(CJ60)zz(CzllJ)+。(manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku)], "P, E, G" (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku ■) These can be produced by reacting them with acrylic acid, methacrylic acid, acrylic chloride, or acrylic anhydride by a known method. Separately, polyochine alkylene diacrylate CH2=CHCOO(R'O)x C0C) produced by a known method
l=c)lzFor example C)+2 =C11COz(C2H
40)to(CJ60)zz(CzllJ)+.
CHCl−1=C)12を前記のフルオロ脂肪族基含有
アクリレートと共重合させると、下記の繰り返し単位を
有するポリアクリレート共重合体が得られる。When CHCl-1=C)12 is copolymerized with the above fluoroaliphatic group-containing acrylate, a polyacrylate copolymer having the following repeating units is obtained.
−(CH2−CH−)−1−(CI−12−CH−)−
c=o c=。-(CH2-CH-)-1-(CI-12-CH-)-
c=o c=.
(OR’)X O
OR“
C=ORf
一(CH2−CH−)−
本発明に使用される共重合体を製造するのに適する他の
フルオロ脂肪族基含有末端エチレン系不飽和モノマーに
ついては、米国特許第2592069号、第同2995
542 、同第3078245号、同第3081274
号、同第3291843号及び同第3325163月の
各明細書に、また、前記フルオロ脂肪族基含有末端エチ
レン系不飽和単量体を製造するのに適したエチレン系不
飽和材料については米国特許第3574791号の明細
書に記載されている。(OR') U.S. Patent No. 2,592,069, U.S. Patent No. 2,995
542, same No. 3078245, same No. 3081274
No. 3,291,843 and No. 3,325,163, and U.S. Pat. It is described in the specification of No. 3574791.
本発明の実施に使用される共重合体はフルオロ脂肪族基
含有アクリレート又はフルオロ脂肪族基含有メクアクリ
レートとポリオキシアルキレンアクリレ−1・との共重
合体であってオリゴマー重量全体に対して25〜70%
のフルオロ脂肪族基含有モノマー単位を含有している。The copolymer used in the practice of the present invention is a copolymer of fluoroaliphatic group-containing acrylate or fluoroaliphatic group-containing meacrylate and polyoxyalkylene acrylate-1. ~70%
fluoroaliphatic group-containing monomer units.
フルオロ脂肪族基含有モノマー単位が25%未満である
と効果が十分てなく、逆に70%を越えると溶媒に対す
る溶解性が低下して好ましくない。If the fluoroaliphatic group-containing monomer unit is less than 25%, the effect will not be sufficient, and if it exceeds 70%, the solubility in the solvent will decrease, which is not preferable.
本発明に使用される共重合体の平均分子量は2500〜
100000が好ましく 100000を越えると溶媒
に対する溶解性が低■するので好ましくない。The average molecular weight of the copolymer used in the present invention is 2500~
100,000 is preferable; exceeding 100,000 is not preferable because the solubility in solvents decreases.
本発明に使用される共重合体は、フルオロ脂肪族基含有
モノマー単位に対してフルオロ脂肪族基含有アクリレー
トを50〜100%含み、且つ、Rf基を含まないポリ
オキソアルキレンアクリレートモノマー単位を共重合体
の全重量に対して15%以上有するものが好ましく、フ
ルオロ脂肪族基含有アクリレートとポリオキシアルキレ
ンアクリレ−1・との共重合体が特に好ましい。フルオ
ロ脂肪族基含有メタクリレ−1・がフルオロ脂肪族基含
有モノマー単位に対して50%以上になると溶媒に対す
る溶解性が低下する。またポリオキシアルキレンアクリ
レートモノマー単位が共重合体の全重量に対して15%
未満の場合、配向膜にピンホールが発生しやすい。The copolymer used in the present invention contains 50 to 100% of the fluoroaliphatic group-containing acrylate to the fluoroaliphatic group-containing monomer units, and copolymerizes polyoxoalkylene acrylate monomer units that do not contain Rf groups. It is preferable that the amount is 15% or more based on the total weight of the polymer, and a copolymer of a fluoroaliphatic group-containing acrylate and polyoxyalkylene acrylate-1 is particularly preferable. When the fluoroaliphatic group-containing methacrylate-1. accounts for 50% or more of the fluoroaliphatic group-containing monomer unit, the solubility in the solvent decreases. In addition, polyoxyalkylene acrylate monomer units account for 15% of the total weight of the copolymer.
If it is less than that, pinholes are likely to occur in the alignment film.
本発明で使用されるオルガノポリシロキサン化合物又は
フッ素系界面活性剤の好ましい配合比は、配向材(溶媒
を除いた塗布成分)に対して0.0002〜5%の範囲
であり、0.001〜3%の範囲がより好ましい。オル
ガノポリシロキサン化合物又はフッ素系界面活性剤の配
合比は0.0002%未満では効果が不十分であり、ま
た5%を越えると配向性が悪化する。The preferred blending ratio of the organopolysiloxane compound or fluorosurfactant used in the present invention is in the range of 0.0002 to 5%, and 0.001 to 5% relative to the alignment material (coating component excluding solvent). A range of 3% is more preferred. If the blending ratio of the organopolysiloxane compound or fluorosurfactant is less than 0.0002%, the effect will be insufficient, and if it exceeds 5%, the orientation will deteriorate.
本発明では、配向材にオルガノポリシロキサン化合物及
び/又はフッ素系界面活性剤を添加したので、配向材の
基板に対するヌレ性 ステップカバレッジが改善され、
液晶表示素子が備える配向膜の配向性及び配向安定性が
向上する。In the present invention, since an organopolysiloxane compound and/or a fluorine-based surfactant are added to the alignment material, the wettability of the alignment material to the substrate and the step coverage are improved.
The alignment properties and alignment stability of an alignment film included in a liquid crystal display element are improved.
アルカリ溶出防止のためのSiO□膜を常法により10
00人の厚さに形成した1、1m+n厚のソーダガラス
基板−ヒに透明電極であるITO膜を常法により130
0人の厚さに形成する。このITO膜を常法によりエツ
チングし、幅0.2mmで電極と電極のすきまが20μ
mであるストライプ電極を形成する。SiO
An ITO film, which is a transparent electrode, is formed on a 1.1m+n thick soda glass substrate formed to a thickness of 130mm by a conventional method.
Form to a thickness of 0 people. This ITO film was etched using a conventional method, with a width of 0.2mm and a gap of 20μ between the electrodes.
A stripe electrode of m is formed.
透明電極上に特願昭62−239777号(P87−2
620)記載の顔料を含む有機感光性組成物によりスト
ライプ状のカラーフィルタパターンを形成する。カラー
フィルタパターンの形状は幅0.2mmで厚さは1.5
μmである。Patent application No. 62-239777 (P87-2) is placed on the transparent electrode.
A striped color filter pattern is formed using an organic photosensitive composition containing the pigment described in 620). The shape of the color filter pattern is 0.2mm wide and 1.5mm thick.
It is μm.
このカラーフィルタパターン上にポリアミド酸溶液タイ
プの配向材である“PIX”(日立化成工業■製)を常
法により塗布する。PIXは乾燥後の膜厚が1000人
になるように溶液中の塗布成分の濃度は6%に調整され
ている。また溶媒はNMPである。On this color filter pattern, "PIX" (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is a polyamic acid solution type alignment material, is applied by a conventional method. For PIX, the concentration of coating components in the solution is adjusted to 6% so that the film thickness after drying is 1000%. Further, the solvent is NMP.
塗布直後は均一に塗布されているが、配向材のカラーフ
ィルタに対するヌレ性が不十分なためカラーフィルタパ
ターンの端からハジキが発生し、均−且つ平坦に塗布す
ることは困難であった。第2図はかかる従来方法によっ
て得られた液晶表示素子の断面図を表している。図にお
いて、1はSiO2を形成したソーダガラス基板であり
、該基板l上にストライプ状の透明電極2が形成され、
該透明電極2上には、カラーフィルタ3が形成され、透
明電極2及びカラーフィルタ3には配向膜4が形成され
ている。図より明らかなように、凹凸のある配向膜が形
成されていることが分かる。Immediately after coating, the coating was uniform, but due to insufficient wettability of the alignment material to the color filter, repelling occurred from the edges of the color filter pattern, making it difficult to coat evenly and flatly. FIG. 2 shows a cross-sectional view of a liquid crystal display element obtained by such a conventional method. In the figure, 1 is a soda glass substrate on which SiO2 is formed, and a striped transparent electrode 2 is formed on the substrate 1.
A color filter 3 is formed on the transparent electrode 2, and an alignment film 4 is formed on the transparent electrode 2 and the color filter 3. As is clear from the figure, it can be seen that an uneven alignment film is formed.
一方、配向材中に塗布成分に対してフッ素系界面活性剤
を0.5%添加したものを用いるとヌレ性が充分なため
ハジキが生じず容易に塗布することができた。第1図は
本発明に係る薄膜形成方法によって得られた液晶表示素
子の断面図を表している。図において第2図と同一の番
号が付された部材は第2図のものと同−又は対応する部
材である。On the other hand, when an alignment material containing 0.5% of a fluorine-based surfactant added to the coating components was used, it had sufficient wettability and could be easily coated without causing repellency. FIG. 1 shows a cross-sectional view of a liquid crystal display element obtained by the thin film forming method according to the present invention. In the drawings, parts designated by the same numbers as in FIG. 2 are the same as or corresponding to those in FIG. 2.
図より明らかなように、凹凸のない配向膜が形成されて
いることが分かる。As is clear from the figure, it can be seen that an alignment film with no unevenness is formed.
対向する基板にも同様に幅0.5mmのストライブ電極
を形成し、配向膜を形成した。Similarly, stripe electrodes with a width of 0.5 mm were formed on the opposing substrate, and an alignment film was formed.
両方の基板を常法によりラビングし、配向膜の間のすき
まが8μmになるようにスペーサを介して貼り合わせ、
液晶を封入した。なお、基板としては、ガラス基板を用
いたが、この他、プラスチックボード、プラスチックフ
ィルム等を用いることができる。Both substrates were rubbed using a conventional method and bonded together via a spacer so that the gap between the alignment films was 8 μm.
Enclosed with liquid crystal. Note that although a glass substrate is used as the substrate, other materials such as a plastic board, a plastic film, etc. can be used.
その結果、界面活性剤を添加しない配向材を塗布した方
は、配向膜のハジキ部で配向不良が発生し、均一な配向
を得ることができなかったが、本発明による界面活性剤
を添加した配向材を塗布した方は均一な配向が得られ、
また配向の長期安定性も十分であった。As a result, when applying the alignment material without adding surfactant, poor alignment occurred at the repellent part of the alignment film and it was not possible to obtain uniform alignment, but when the surfactant according to the present invention was added. Uniform alignment can be obtained by applying alignment material,
Furthermore, the long-term stability of orientation was also sufficient.
以上詳述したように、本発明における液晶表示素子にお
いては、配向材中にオルガノポリシロキサン化合物及び
又はフッ素系界面活性剤が配合されているので、基板に
対する配向材の塗布性が向上し、均一かつ平坦な配向膜
を形成することが可能になるため、配向性及び配向安定
性に優れている。As detailed above, in the liquid crystal display element of the present invention, since the organopolysiloxane compound and/or the fluorine-based surfactant are blended in the alignment material, the applicability of the alignment material to the substrate is improved and uniformity is achieved. Moreover, since it becomes possible to form a flat alignment film, the alignment property and alignment stability are excellent.
第1図は本発明に係る液晶表示素子の断面図、第2図は
従来の液晶表示素子の断面図である。
1・・・SiO□を形成したソーダガラス基板2・・・
透明電極
3・・・カラーフィルタ
4・・本発明の液晶表示素子の配向膜
4′・・・従来の液晶表示素子の配向膜時 許 出願人
三洋電機株式会社
外1名
代理人 弁理士 河 野 登 夫
蓼 1 図
¥−2口FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display element according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a conventional liquid crystal display element. 1... Soda glass substrate on which SiO□ is formed 2...
Transparent electrode 3...Color filter 4...Alignment film 4' of the liquid crystal display element of the present invention...Alignment film of conventional liquid crystal display element Applicant: Sanyo Electric Co., Ltd. and one other representative Patent attorney Kono Noboru 1 figure ¥-2 mouth
Claims (1)
活性剤群の中から選ばれた少なくとも1種のシロキサン
化合物及び/又は界面活性剤を含む材料からなる配向膜
を備えることを特徴とする液晶表示素子。1. A liquid crystal display element comprising an alignment film made of a material containing at least one siloxane compound and/or surfactant selected from the group of organopolysiloxane compounds and the group of fluorine-based surfactants.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3777288A JPH01211724A (en) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | Liquid crystal display element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3777288A JPH01211724A (en) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | Liquid crystal display element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01211724A true JPH01211724A (en) | 1989-08-24 |
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ID=12506762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3777288A Pending JPH01211724A (en) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | Liquid crystal display element |
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JP (1) | JPH01211724A (en) |
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1988
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