JPH03174120A - 液晶配向膜、その製造方法及びそれを用いた液晶表示素子 - Google Patents
液晶配向膜、その製造方法及びそれを用いた液晶表示素子Info
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- G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的コ
(産業上の利用分野)
本発明は液晶配向膜、この液晶配向膜を製造する方法、
及びこの液晶配向膜を用いた液晶表示素子に関する。
及びこの液晶配向膜を用いた液晶表示素子に関する。
(従来の技術)
液晶は、従来より小型フラットパネルデイスプレーの本
命として、電卓、時計などに広く用いられている。また
、最近では、自動車用デイスプレー、パーソナルコンピ
ュータ用デイスプレーとしても用いられている。更に、
小型液晶テレビのような動画用デイスプレーにも応用さ
れ始めている。
命として、電卓、時計などに広く用いられている。また
、最近では、自動車用デイスプレー、パーソナルコンピ
ュータ用デイスプレーとしても用いられている。更に、
小型液晶テレビのような動画用デイスプレーにも応用さ
れ始めている。
これらのいずれの場合においても、液晶セルの基本構造
はほとんど共通している。液晶セルは、対向して設けら
れた1対の基板(これらの内面には電極及び液晶配向膜
が形成されている)をスペーサを介在させて所定の間隔
を保持させ、基板の周縁部をシール剤でシールし、液晶
を封入した構造を有している。
はほとんど共通している。液晶セルは、対向して設けら
れた1対の基板(これらの内面には電極及び液晶配向膜
が形成されている)をスペーサを介在させて所定の間隔
を保持させ、基板の周縁部をシール剤でシールし、液晶
を封入した構造を有している。
前述した液晶配向膜は、液晶を一定の方向に並べる作用
を有する。液晶の配向のさせ方は、基板に平行な方向に
配向させる方式と、基板に垂直な方向に配向させる方式
とが知られている。このうち、基板に平行な方向に配向
させる方式が多用されている。
を有する。液晶の配向のさせ方は、基板に平行な方向に
配向させる方式と、基板に垂直な方向に配向させる方式
とが知られている。このうち、基板に平行な方向に配向
させる方式が多用されている。
従来、液晶配向膜は以下のような方法により形成されて
いる。
いる。
(L)基板の表面にポリイミド、ポリビニルアルコール
などの高分子膜を形成し、ベルベットなどの布でこする
ことにより、高分子膜の表面に方向性を持たせる。この
方法はラビング法と呼ばれる。
などの高分子膜を形成し、ベルベットなどの布でこする
ことにより、高分子膜の表面に方向性を持たせる。この
方法はラビング法と呼ばれる。
(2) S i Oのような金属酸化物などを、基板に
対して一定角度をもたせて蒸着させることにより、表面
に方向性を持たせる。この方法は、斜方蒸着法と呼ばれ
る。
対して一定角度をもたせて蒸着させることにより、表面
に方向性を持たせる。この方法は、斜方蒸着法と呼ばれ
る。
これらの方法のうち、(1)のラビング法は最も頻繁に
用いられる。この方法は、基板に高分子膜を形成した後
、布でこするという単純なプロセスであるため、短時間
で、大量の処理が可能であるという利点がある。しかし
、この方法には以下のような欠点があるため、大型で精
密な液晶表示素子への利用には限界があることが指摘さ
れ始めている。すなわち、膜を布でこするため多量の静
電気が蓄積し、この静電気により薄膜トランジスタの破
壊やゴミの付着などが生じる;布が基板に直接接触する
と基板が汚染される;という2点である。
用いられる。この方法は、基板に高分子膜を形成した後
、布でこするという単純なプロセスであるため、短時間
で、大量の処理が可能であるという利点がある。しかし
、この方法には以下のような欠点があるため、大型で精
密な液晶表示素子への利用には限界があることが指摘さ
れ始めている。すなわち、膜を布でこするため多量の静
電気が蓄積し、この静電気により薄膜トランジスタの破
壊やゴミの付着などが生じる;布が基板に直接接触する
と基板が汚染される;という2点である。
一方、(2)の斜方蒸着法は、以下のような欠点がある
ため、はとんど使用されていない。すなわち、蒸着濃程
に長時間を要する;液晶のプレチルト角が大きくなる;
配向制御力が弱い;という3点である。
ため、はとんど使用されていない。すなわち、蒸着濃程
に長時間を要する;液晶のプレチルト角が大きくなる;
配向制御力が弱い;という3点である。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は、表面の汚染、静電気の発生を伴うことなく、
短時間で形成できる優れた液晶配向膜、その製造方法、
及びそれを用いた液晶表示素子を提供することを目的と
する。
短時間で形成できる優れた液晶配向膜、その製造方法、
及びそれを用いた液晶表示素子を提供することを目的と
する。
(課題を解決するための手段と作用)
本発明の液晶配向膜は、一定方向に沿って縞状に形成さ
れた収縮部位と、該収縮部位に隣接して形成された延伸
部位とを有する高分子膜からなることを特徴とするもの
である。
れた収縮部位と、該収縮部位に隣接して形成された延伸
部位とを有する高分子膜からなることを特徴とするもの
である。
本発明の液晶配向膜の製造方法は、高分子膜の表面に、
所定方向に沿って縞状に光を照射し、照射部分に収縮部
位を、該照射部分に隣接する非照射部分に延伸部位を形
成することを特徴とするものである。
所定方向に沿って縞状に光を照射し、照射部分に収縮部
位を、該照射部分に隣接する非照射部分に延伸部位を形
成することを特徴とするものである。
本発明の液晶表示素子は、表面に電極及び液晶配向膜が
形成され、互いに対向して設けられた1対の基板の間に
、液晶を封入した液晶表示素子において、前記液晶配向
膜が、所定方向に沿って縞状に形成された収縮部位と、
該収縮部位に隣接して形成された延伸部位とを有する高
分子膜からなることを特徴とするものである。
形成され、互いに対向して設けられた1対の基板の間に
、液晶を封入した液晶表示素子において、前記液晶配向
膜が、所定方向に沿って縞状に形成された収縮部位と、
該収縮部位に隣接して形成された延伸部位とを有する高
分子膜からなることを特徴とするものである。
本発明において、液晶配向膜を構成する高分子膜は、充
分な強度を有し、液晶に溶解しないことが好ましい。液
晶配向膜を構成する高分子膜としては、例えば光硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を用いることができ
る。
分な強度を有し、液晶に溶解しないことが好ましい。液
晶配向膜を構成する高分子膜としては、例えば光硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を用いることができ
る。
光硬化性樹脂とは、光の照射により、ラジカル重合、カ
チオン重合、アニオン重合などの機構で重合する感光性
官能基を有する樹脂をいう。感光性官能基としては、 アクリロイル基 (CH2−CHCoo−)、メタクリ
ロイル基 (CH2−C(CHs ) −COO−)、アクリルア
ミド基 (CH2■CH−CONH−)、 マレイン酸ジエステル基 (−0COCH−CH−Coo−)、 アリル基 (CH2−CHCH2)、ビニルエ
ーテル基 (CH2冒CH−0−)、ビニルチオエー
テル基(CH,−CH−5−)、ビニルアミノ基 (
CH2−CH−N H−)、アセチレン性不飽和基
(−CEC−)などが挙げられる。これらのうち、
重合速度、膜の密着性及び耐熱性の観点から、アクロイ
ル基、メタクロイル基、又はアクリルアミド基を有する
光硬化性樹脂が特に優れている。これらの樹脂は単独で
用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
チオン重合、アニオン重合などの機構で重合する感光性
官能基を有する樹脂をいう。感光性官能基としては、 アクリロイル基 (CH2−CHCoo−)、メタクリ
ロイル基 (CH2−C(CHs ) −COO−)、アクリルア
ミド基 (CH2■CH−CONH−)、 マレイン酸ジエステル基 (−0COCH−CH−Coo−)、 アリル基 (CH2−CHCH2)、ビニルエ
ーテル基 (CH2冒CH−0−)、ビニルチオエー
テル基(CH,−CH−5−)、ビニルアミノ基 (
CH2−CH−N H−)、アセチレン性不飽和基
(−CEC−)などが挙げられる。これらのうち、
重合速度、膜の密着性及び耐熱性の観点から、アクロイ
ル基、メタクロイル基、又はアクリルアミド基を有する
光硬化性樹脂が特に優れている。これらの樹脂は単独で
用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、塩素化ポリエチ
レン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、
ポリイソブチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニ
ルアセタール、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、
ポリスチレン、アセタール樹脂、ポリアミド、ポリカー
ボネート、セルロース系プラスチック、スチレン・アク
リロニトリル共重合体、ポリイミドなどが挙げられる。
レン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、
ポリイソブチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニ
ルアセタール、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、
ポリスチレン、アセタール樹脂、ポリアミド、ポリカー
ボネート、セルロース系プラスチック、スチレン・アク
リロニトリル共重合体、ポリイミドなどが挙げられる。
これらのうち、膜形成の容易さ、膜の密着性などの観点
から、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、
アクリル樹脂、ポリスチレン、アセタール樹脂、ポリア
ミド、又はポリイミドが特に優れている。これらの樹脂
は単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いても
よい。
から、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、
アクリル樹脂、ポリスチレン、アセタール樹脂、ポリア
ミド、又はポリイミドが特に優れている。これらの樹脂
は単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いても
よい。
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂
、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、ジア
リルフタレート樹脂、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタ
ジェンゴム、スチレン・ブタジェンゴム、クロロプレン
ゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチ
レン◆プロピレンゴムなどが挙げられる。これらのうち
、膜形成の容易さ、膜の密着性及び耐熱性の観点から、
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が特に優れてい
る。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、2種以上を
混合して用いてもよい。
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂
、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、ジア
リルフタレート樹脂、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタ
ジェンゴム、スチレン・ブタジェンゴム、クロロプレン
ゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチ
レン◆プロピレンゴムなどが挙げられる。これらのうち
、膜形成の容易さ、膜の密着性及び耐熱性の観点から、
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が特に優れてい
る。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、2種以上を
混合して用いてもよい。
光硬化性樹脂の場合、その一部に選択的に光を照射する
と、照射部分は光化学的に誘起された重合反応により収
縮する。熱可塑性樹脂の場合、その一部に選択的に光を
照射すると、照射部分は温度が上昇し、引き続き冷却に
より収縮する。熱硬化性樹脂の場合、その一部に選択的
に光を照射すると、照射部分は熱硬化反応により収縮す
る。
と、照射部分は光化学的に誘起された重合反応により収
縮する。熱可塑性樹脂の場合、その一部に選択的に光を
照射すると、照射部分は温度が上昇し、引き続き冷却に
より収縮する。熱硬化性樹脂の場合、その一部に選択的
に光を照射すると、照射部分は熱硬化反応により収縮す
る。
光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、又は熱硬化性樹脂を単独
で用いる場合、光硬化性樹脂を用いることが好ましい。
で用いる場合、光硬化性樹脂を用いることが好ましい。
しかし、光硬化性樹脂は非照射部分の力学的強度及び耐
熱性が充分でないことが多いため、光硬化性樹脂と熱硬
化性樹脂、又は光硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とを組み合
わせて使用することが更に好ましい。光硬化性樹脂と、
熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂とを併用する場合、混合
比率は、樹脂の総量に対して光硬化性樹脂が5〜99重
量%、更に50〜95重量%であることが好ましい。光
硬化性樹脂の比率が小さい場合、光硬化による収縮度合
が充分でなくなる。光硬化性樹脂の比率が大きい場合、
熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂による、光硬化性樹脂の
非照射部分の力学的強度及び耐熱性を補強するという効
果が不充分となる。
熱性が充分でないことが多いため、光硬化性樹脂と熱硬
化性樹脂、又は光硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とを組み合
わせて使用することが更に好ましい。光硬化性樹脂と、
熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂とを併用する場合、混合
比率は、樹脂の総量に対して光硬化性樹脂が5〜99重
量%、更に50〜95重量%であることが好ましい。光
硬化性樹脂の比率が小さい場合、光硬化による収縮度合
が充分でなくなる。光硬化性樹脂の比率が大きい場合、
熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂による、光硬化性樹脂の
非照射部分の力学的強度及び耐熱性を補強するという効
果が不充分となる。
本発明において、液晶配向膜を構成する高分子膜として
は、前述した樹脂のほかに、光硬化性の官能基及び熱硬
化性の官能基の両者を有する樹脂、例えばエポキシ基と
アクリル基とを有するエポキシ−アクリル樹脂を使用し
てもよいSこのような樹脂としては、エポキシ樹脂に、
部分的にアクリル酸、メタクリル酸、ケイ皮酸、マレイ
ン酸などを反応させることにより得られるものが挙げら
れる。この場合、エポキシ樹脂としては、ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂
、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキ
シ樹脂などが挙げられる。また、この他の例として、メ
タクリル基とグリシジル基とを有するグリシジルメタク
リレート(GMA)や、グリシジル基とアクリルアミド
基とを有するAXE (鐘淵化学工業■製商品名)のよ
うな樹脂が挙げられる。
は、前述した樹脂のほかに、光硬化性の官能基及び熱硬
化性の官能基の両者を有する樹脂、例えばエポキシ基と
アクリル基とを有するエポキシ−アクリル樹脂を使用し
てもよいSこのような樹脂としては、エポキシ樹脂に、
部分的にアクリル酸、メタクリル酸、ケイ皮酸、マレイ
ン酸などを反応させることにより得られるものが挙げら
れる。この場合、エポキシ樹脂としては、ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂
、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキ
シ樹脂などが挙げられる。また、この他の例として、メ
タクリル基とグリシジル基とを有するグリシジルメタク
リレート(GMA)や、グリシジル基とアクリルアミド
基とを有するAXE (鐘淵化学工業■製商品名)のよ
うな樹脂が挙げられる。
本発明の液晶配向膜は、多層構造としてもよい。
この場合、下層をシリコーンゴム、天然ゴムのような柔
軟性に富む材料とし、上層を前述した高分子膜とする構
造が好ましい。このような構造では、上層の収縮及び延
伸の度合を、下層によって強めることができる。
軟性に富む材料とし、上層を前述した高分子膜とする構
造が好ましい。このような構造では、上層の収縮及び延
伸の度合を、下層によって強めることができる。
本発明の液晶配向膜は、所定方向に沿って縞状のパター
ンに形成された収縮部位と、該収縮部位に隣接して形成
された延伸部位とを有する高分子膜からなっている。本
発明の液晶配向膜は、高分子膜の表面に、所定方向に沿
って縞状に光を照射し、照射部分に収縮部位を、該照射
部分に隣接する非照射部分に延伸部位を形成することに
より製造することができる。例えば、一定間隔で縞状に
遮光部が形成されたホトマスクの透光部を通して、高分
子膜に平行光線を照射する方法を用いることができる。
ンに形成された収縮部位と、該収縮部位に隣接して形成
された延伸部位とを有する高分子膜からなっている。本
発明の液晶配向膜は、高分子膜の表面に、所定方向に沿
って縞状に光を照射し、照射部分に収縮部位を、該照射
部分に隣接する非照射部分に延伸部位を形成することに
より製造することができる。例えば、一定間隔で縞状に
遮光部が形成されたホトマスクの透光部を通して、高分
子膜に平行光線を照射する方法を用いることができる。
また、光をプリズムを通して干渉縞を発生させた後、高
分子膜に平行光線を照射する方法を用いることもできる
。
分子膜に平行光線を照射する方法を用いることもできる
。
前者の方法を、第1図(a)〜(d)及び第2図を参照
して、より具体的に説明する。第1図(a)に示すよう
に、基板1(図示しない電極が形成されている)の表面
に高分子溶液を塗布する。高分子溶液の塗布方法は、ス
ピンナー法、印刷法のいずれでもよい。この後、乾燥し
て高分子膜(液晶配向膜)2を形成する。第1図(b)
に示すように、基板1上にホトマスク3を設置して、ホ
トマスク3を通して高分子膜2に光4を照射する。ホト
マスク3は、第2図に示すように、マスク基板11の表
面に、所定方向に沿って縞状に遮光部12が形成され、
これら遮光部12に隣接する部分が縞状の透光部13と
なっている。第1図(C)に示すように、ホトマスク3
の透光部13を通過した光4が照射され−た高分子膜2
の部分では、前述したように例えば光硬化性樹脂の光硬
化が起こり、収縮が生じて収縮部位5が形成される。そ
して、光が照射されなかった高分子膜2の部分では、こ
の部分に隣接する収縮部位5の収縮に伴って、図中矢印
で示す方向に応力が働き、延伸が生じて延伸部位6が形
成される。第1図(d)に示すように、このようにして
形成された高分子膜2に液晶分子9が接触すると、液晶
分子9は高分子膜2の収縮方向及び延伸方向に沿って配
向する。また、結果的に、収縮部位5の表面が窪んで高
分子膜2の表面に凹凸が生じているので、形状的な異方
性の効果により液晶分子9は高分子膜2の表面の凹凸に
沿って配向しやすくなる。
して、より具体的に説明する。第1図(a)に示すよう
に、基板1(図示しない電極が形成されている)の表面
に高分子溶液を塗布する。高分子溶液の塗布方法は、ス
ピンナー法、印刷法のいずれでもよい。この後、乾燥し
て高分子膜(液晶配向膜)2を形成する。第1図(b)
に示すように、基板1上にホトマスク3を設置して、ホ
トマスク3を通して高分子膜2に光4を照射する。ホト
マスク3は、第2図に示すように、マスク基板11の表
面に、所定方向に沿って縞状に遮光部12が形成され、
これら遮光部12に隣接する部分が縞状の透光部13と
なっている。第1図(C)に示すように、ホトマスク3
の透光部13を通過した光4が照射され−た高分子膜2
の部分では、前述したように例えば光硬化性樹脂の光硬
化が起こり、収縮が生じて収縮部位5が形成される。そ
して、光が照射されなかった高分子膜2の部分では、こ
の部分に隣接する収縮部位5の収縮に伴って、図中矢印
で示す方向に応力が働き、延伸が生じて延伸部位6が形
成される。第1図(d)に示すように、このようにして
形成された高分子膜2に液晶分子9が接触すると、液晶
分子9は高分子膜2の収縮方向及び延伸方向に沿って配
向する。また、結果的に、収縮部位5の表面が窪んで高
分子膜2の表面に凹凸が生じているので、形状的な異方
性の効果により液晶分子9は高分子膜2の表面の凹凸に
沿って配向しやすくなる。
本発明の液晶配向膜は、非常に簡単に製造することがで
き、しかもラビング法の欠点である、静電気の蓄積によ
る薄膜トランジスタの破壊及びゴミの付着や、基板の汚
染などを避けることができる。
き、しかもラビング法の欠点である、静電気の蓄積によ
る薄膜トランジスタの破壊及びゴミの付着や、基板の汚
染などを避けることができる。
本発明においては、膜全体、特に光の非照射部分の力学
的強度及び耐熱性を高めるために、光照射による加工の
前又は後に、加熱処理を施してもよい。また、同様の目
的で、光照射による加工の前又は後に、それよりも弱い
光で全面露光してもよい。
的強度及び耐熱性を高めるために、光照射による加工の
前又は後に、加熱処理を施してもよい。また、同様の目
的で、光照射による加工の前又は後に、それよりも弱い
光で全面露光してもよい。
本発明において、液晶配向膜を構成する高分子膜の収縮
部位及び延伸部位の幅は、0.1〜100−1好ましく
は1〜50μである。0.1μ未満では、大きな面積を
有する高分子膜に微細なパターンを描くことが困難とな
る。100−を超えると、粗雑なパターンとなり、液晶
を充分に配向させることができなくなる。また、延伸部
位の収縮部位に対する比率は、1〜100、好ましくは
5〜ioの範囲である。
部位及び延伸部位の幅は、0.1〜100−1好ましく
は1〜50μである。0.1μ未満では、大きな面積を
有する高分子膜に微細なパターンを描くことが困難とな
る。100−を超えると、粗雑なパターンとなり、液晶
を充分に配向させることができなくなる。また、延伸部
位の収縮部位に対する比率は、1〜100、好ましくは
5〜ioの範囲である。
本発明において、液晶配向膜を構成する高分子膜の厚み
は、10〜100口11好ましくはlO〜100n■で
ある。1Ona+未満では、液晶を充分に配向させるこ
とができなくなる。1000niを超えると、配向膜の
抵抗が増加するため、液晶表示素子の動作に悪影響を与
える。
は、10〜100口11好ましくはlO〜100n■で
ある。1Ona+未満では、液晶を充分に配向させるこ
とができなくなる。1000niを超えると、配向膜の
抵抗が増加するため、液晶表示素子の動作に悪影響を与
える。
本発明に係る液晶表示素子は、第3図に示すような構造
を有しており、以下のようにして製造される。まず、電
極(図示せず)が形成された基板1の表面に前述した方
法により収縮部位及び延伸部位が縞状に形成された液晶
配向膜2を形成する。
を有しており、以下のようにして製造される。まず、電
極(図示せず)が形成された基板1の表面に前述した方
法により収縮部位及び延伸部位が縞状に形成された液晶
配向膜2を形成する。
1対の基板1を、液晶配向膜2が形成された面を対向さ
せてスペーサ7により所定の間隔を保持した状態で、基
板1の周縁部をシール剤8で接着する。注入口から1対
の基板1の間に液晶9を封入し、注入口を封じる。
せてスペーサ7により所定の間隔を保持した状態で、基
板1の周縁部をシール剤8で接着する。注入口から1対
の基板1の間に液晶9を封入し、注入口を封じる。
本発明において、基板表面に形成される電極は、単純マ
トリックス方式でも、アクティブマトリックス方式でも
よい。このうち後者では、基板上の各画素ごとに薄膜ト
ランジスタ(T P T)が形成されているので、表示
特性を改善することができる。
トリックス方式でも、アクティブマトリックス方式でも
よい。このうち後者では、基板上の各画素ごとに薄膜ト
ランジスタ(T P T)が形成されているので、表示
特性を改善することができる。
本発明において、使用される液晶は特に限定されず、ツ
ィステッドネマティック(TN)fi晶、スーパーツィ
ステッドネマチック(STN)液晶、強誘電性液晶(キ
ラルスメクティック液晶)など、どのような液晶をもち
いてもよい。ただし、TN液晶は従来から広く用いられ
ているが、この液晶を用いた表示方式では応答速度が不
充分であることや、クロストークが発生するなどの問題
があるため、動画用の大画面デイスプレーなど、速い応
答速度が要求されるものへの応用は困難である。
ィステッドネマティック(TN)fi晶、スーパーツィ
ステッドネマチック(STN)液晶、強誘電性液晶(キ
ラルスメクティック液晶)など、どのような液晶をもち
いてもよい。ただし、TN液晶は従来から広く用いられ
ているが、この液晶を用いた表示方式では応答速度が不
充分であることや、クロストークが発生するなどの問題
があるため、動画用の大画面デイスプレーなど、速い応
答速度が要求されるものへの応用は困難である。
STN液晶はねじれ角が250〜360@であり、ねじ
れ角が90°であるTN液晶と比較して、コントラスト
を増大させるのに有利である。強誘電性液晶を用いた素
子は、液晶材料と配向膜との相互作用により自発分極を
発生させ、この自発分極と電場との相互作用により液晶
を駆動させる方式であるので、応答速度を改善するのに
有利である。
れ角が90°であるTN液晶と比較して、コントラスト
を増大させるのに有利である。強誘電性液晶を用いた素
子は、液晶材料と配向膜との相互作用により自発分極を
発生させ、この自発分極と電場との相互作用により液晶
を駆動させる方式であるので、応答速度を改善するのに
有利である。
(実施例)
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例1〜11
以下の原料を用い、これらを第1表に示す組成比(重量
部)で配合してA−Fの6種の高分子組成物を調製した
。
部)で配合してA−Fの6種の高分子組成物を調製した
。
熱可塑性樹脂:ポリイミド樹脂(住友ベークライト■製
商品名CRC−8011A) 光硬化性樹脂:固体アクリル系樹脂I(三菱油化■製商
品名ユビマーυV 5A−4100)光硬化性樹脂:液
状アクリル系樹脂■(新中村化学工業■製商品名NKE
ESTERU−8PHA)増感剤:ベンジルジメチル
ケタール(長潮産業製商品名イメガキュア−631) 溶媒:N−メチルピロリドン 得られた高分子組成物A−Fを、洗浄されたガラス基板
上に、スピンナーにより塗布した後、180℃で60分
間加熱して溶媒を飛散させ、厚さl−の高分子膜を形成
した。この膜上にホトマスクを配置し、高圧水銀灯より
ホトマスクを通して1400m J / cm 2の平
行光線を照射した。ホトマスクのパターンは、第2表に
示す延伸部位の幅に対応する幅を有する遮光部が、収縮
部位の幅に対応する幅の間隔を隔てて縞状に形成された
ものである。この結果、収縮部位及びこれに隣接する延
伸部位を有する成品配向膜が形成される。
商品名CRC−8011A) 光硬化性樹脂:固体アクリル系樹脂I(三菱油化■製商
品名ユビマーυV 5A−4100)光硬化性樹脂:液
状アクリル系樹脂■(新中村化学工業■製商品名NKE
ESTERU−8PHA)増感剤:ベンジルジメチル
ケタール(長潮産業製商品名イメガキュア−631) 溶媒:N−メチルピロリドン 得られた高分子組成物A−Fを、洗浄されたガラス基板
上に、スピンナーにより塗布した後、180℃で60分
間加熱して溶媒を飛散させ、厚さl−の高分子膜を形成
した。この膜上にホトマスクを配置し、高圧水銀灯より
ホトマスクを通して1400m J / cm 2の平
行光線を照射した。ホトマスクのパターンは、第2表に
示す延伸部位の幅に対応する幅を有する遮光部が、収縮
部位の幅に対応する幅の間隔を隔てて縞状に形成された
ものである。この結果、収縮部位及びこれに隣接する延
伸部位を有する成品配向膜が形成される。
2枚の基板を、スペーサを介して10μ間隔を隔てて保
持し、これらの周縁部をシール剤でシールし、ネマティ
ック液晶(Merk社製、ZLI−1370)を封入し
て液晶セルを作製した。各セルを偏光顕微鏡を用いて観
察し、液晶の配向性を評価した。これらの結果を第2表
に示す。第2表から、液晶の配向性が良好であることが
わかる。
持し、これらの周縁部をシール剤でシールし、ネマティ
ック液晶(Merk社製、ZLI−1370)を封入し
て液晶セルを作製した。各セルを偏光顕微鏡を用いて観
察し、液晶の配向性を評価した。これらの結果を第2表
に示す。第2表から、液晶の配向性が良好であることが
わかる。
また、実施例1〜11では、液晶配向膜表面の汚染、キ
ズなどの欠陥は全く観察されず、静電気の発生も全く観
察されなかった。
ズなどの欠陥は全く観察されず、静電気の発生も全く観
察されなかった。
第
表
第
表
◎:非常に良好、
0:良好
実施例12〜19
以下の原料を用い、これらを第3表に示す組成比(重量
部)で配合してG−Mの7種の高分子組成物を調製した
。
部)で配合してG−Mの7種の高分子組成物を調製した
。
光硬化性樹脂:固体アクリル系樹脂III l化シェル
エポキシ製商品名エピコート1001のグリシジル基に
対し1等量のアクリル酸を反応させて得られた樹脂) 光硬化性樹脂:固体アクリル系樹脂I (三菱油化■製
商品名ユピ7− UV 5A−4100)増感剤:ベン
ジルジメチルケタール(長瀬産業製商品名イメガキュア
−631) 溶媒二N−メチルピロリドン 得られた高分子組成物G−Mを用い、実施例1〜1tと
同様にして、液晶配向膜を形成し、更に液晶セルを作製
して、液晶の配向性を評価した結果を第4表に示す。第
4表から、液晶の配向性が良好であることがわかる。
エポキシ製商品名エピコート1001のグリシジル基に
対し1等量のアクリル酸を反応させて得られた樹脂) 光硬化性樹脂:固体アクリル系樹脂I (三菱油化■製
商品名ユピ7− UV 5A−4100)増感剤:ベン
ジルジメチルケタール(長瀬産業製商品名イメガキュア
−631) 溶媒二N−メチルピロリドン 得られた高分子組成物G−Mを用い、実施例1〜1tと
同様にして、液晶配向膜を形成し、更に液晶セルを作製
して、液晶の配向性を評価した結果を第4表に示す。第
4表から、液晶の配向性が良好であることがわかる。
また、実施例12〜19でも実施例1〜11と同様に、
液晶配向膜表面の汚染、キズなどの欠陥は全く観察され
ず、 静電気の発生も全く観察されなかった。
液晶配向膜表面の汚染、キズなどの欠陥は全く観察され
ず、 静電気の発生も全く観察されなかった。
第
表
第
表
実施例20〜27
実施例12〜19で調製された高分子組成物G−Mを用
い、洗浄されたガラス基板上に、スピンナーにより塗布
した後、100℃で30分間加熱して溶媒を飛散させ、
厚さ1μの高分子膜を形成した。この膜上にホトマスク
を配置し、高圧水銀灯よりホトマスクを通して1400
m J / cm 2の平行光線を照射した。この膜の
全面に100mJ/cm2の平行光線を照射して膜全体
の耐熱性を向上させた。実施例1〜11と同様にして、
液晶セルを作製して、液晶の配向性を評価した結果を第
5表に示す。第5表から、液晶の配向性が良好であるこ
とがわかる。
い、洗浄されたガラス基板上に、スピンナーにより塗布
した後、100℃で30分間加熱して溶媒を飛散させ、
厚さ1μの高分子膜を形成した。この膜上にホトマスク
を配置し、高圧水銀灯よりホトマスクを通して1400
m J / cm 2の平行光線を照射した。この膜の
全面に100mJ/cm2の平行光線を照射して膜全体
の耐熱性を向上させた。実施例1〜11と同様にして、
液晶セルを作製して、液晶の配向性を評価した結果を第
5表に示す。第5表から、液晶の配向性が良好であるこ
とがわかる。
実施例28〜35
実施例12〜19で調製された高分子組成物G−Mを用
い、洗浄されたガラス基板上に、スピンナーにより塗布
した後、100℃で30分間加熱して溶媒を飛散させ、
厚さtμの高分子膜を形成した。この膜の全面に100
mJ/c+n2の平行光線を照射して膜全体の耐熱性を
向上させた。この膜上にホトマスクを配置し、高圧水銀
灯よりホトマスクを通して1400m J / cm
2の平行光線を照射した。実施例1〜11と同様にして
、液晶セルを作製して、液晶の配向性を評価した結果を
第6表に示す。第6表から、液晶の配向性が良好である
ことがわかる。
い、洗浄されたガラス基板上に、スピンナーにより塗布
した後、100℃で30分間加熱して溶媒を飛散させ、
厚さtμの高分子膜を形成した。この膜の全面に100
mJ/c+n2の平行光線を照射して膜全体の耐熱性を
向上させた。この膜上にホトマスクを配置し、高圧水銀
灯よりホトマスクを通して1400m J / cm
2の平行光線を照射した。実施例1〜11と同様にして
、液晶セルを作製して、液晶の配向性を評価した結果を
第6表に示す。第6表から、液晶の配向性が良好である
ことがわかる。
第
表
第
表
実施例36〜43
以下の原料を用い、これらを第7表に示す組成比(重量
部)で配合してN−Tの7種の高分子組成物を調製した
。
部)で配合してN−Tの7種の高分子組成物を調製した
。
光硬化性樹脂:固体アクリル系樹脂■(油化シェルエポ
キシ製商品名エピコート1001のグリシジル基に対し
1等量のアクリル酸を反応させて得られた樹脂) 熱硬化性樹脂:固体エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ
製商品名エピコート1001) 増感剤;ベンジルジメチルケタール(長潮産業製商品名
イメガキュア−631) 硬化剤=2−エチルー4−メチルイミダゾール(四国化
成工業■製) 溶媒二N−メチルピロリドン 得られた高分子組成物N−Tを、洗浄されたガラス基板
上に、スピンナーにより塗布した後、100℃で30分
間加熱して溶媒を飛散させ、厚さI Armの高分子膜
を形成した。この膜上にホトマスクを配置し、高圧水銀
灯よりホトマスクを通して1400m J /(1)2
の平行光線を高分子膜に照射した。
キシ製商品名エピコート1001のグリシジル基に対し
1等量のアクリル酸を反応させて得られた樹脂) 熱硬化性樹脂:固体エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ
製商品名エピコート1001) 増感剤;ベンジルジメチルケタール(長潮産業製商品名
イメガキュア−631) 硬化剤=2−エチルー4−メチルイミダゾール(四国化
成工業■製) 溶媒二N−メチルピロリドン 得られた高分子組成物N−Tを、洗浄されたガラス基板
上に、スピンナーにより塗布した後、100℃で30分
間加熱して溶媒を飛散させ、厚さI Armの高分子膜
を形成した。この膜上にホトマスクを配置し、高圧水銀
灯よりホトマスクを通して1400m J /(1)2
の平行光線を高分子膜に照射した。
更に、150℃で120分間加熱して膜の耐熱性を向上
させた。実施例1〜11と同様にして、液晶セルを作製
して、液晶の配向性を評価した結果を第8表に示す。第
8表から、液晶の配向性が良好であることがわかる。
させた。実施例1〜11と同様にして、液晶セルを作製
して、液晶の配向性を評価した結果を第8表に示す。第
8表から、液晶の配向性が良好であることがわかる。
部
7
表
第
表
実施例44〜51
実施例36〜43で調製された高分子組成物N−Tを、
洗浄されたガラス基板上に、スピンナーにより塗布した
後、100℃で30分間加熱して溶媒を飛散させ、厚さ
1μの高分子膜を形成した。更に、150℃で120分
間加熱して膜の耐熱性を向上させた。この膜上にホトマ
スクを配置し、高圧水銀灯よりホトマスクを通して14
00m J / am 2の平行光線を高分子膜に照射
した。実施例1〜11と同様にして、液晶セルを作製し
て、液晶の配向性を評価した結果を第9表に示す。第9
表から、液晶の配向性が良好であることがわかる。
洗浄されたガラス基板上に、スピンナーにより塗布した
後、100℃で30分間加熱して溶媒を飛散させ、厚さ
1μの高分子膜を形成した。更に、150℃で120分
間加熱して膜の耐熱性を向上させた。この膜上にホトマ
スクを配置し、高圧水銀灯よりホトマスクを通して14
00m J / am 2の平行光線を高分子膜に照射
した。実施例1〜11と同様にして、液晶セルを作製し
て、液晶の配向性を評価した結果を第9表に示す。第9
表から、液晶の配向性が良好であることがわかる。
第
表
実施例52〜57
以下の原料を用い、これらを第10表に示す組成比(重
量部)で配合してU−Zの6種の高分子組成物を調製し
た。
量部)で配合してU−Zの6種の高分子組成物を調製し
た。
光硬化性及び熱硬化性を有する樹脂:固体エポキシ−ア
クリレート樹脂(油化シェルエポキシ製商品名エピコー
ト1001のグリシジル基に対し0.5等量のアクリル
酸を反応させて得られた樹脂)光硬化性及び熱硬化性を
有する樹脂:固体エポキシ−アクリルアミド樹脂(鐘淵
化学工業■製商品名AXE) 増感剤:ベンジルジメチルケタール(長潮産業製商品名
イメガキュア−631) 硬化剤=2−エチルー4−メチルイミダゾール(四国化
成工業■製) 溶媒二N−メチルピロリドン 得られた高分子組成物U−Zを、洗浄されたガラス基板
上に、スピンナーにより塗布した後、100℃で30分
間加熱して溶媒を飛散させ、厚さ1μの高分子膜を形成
した。この膜上にホトマスりを配置し、高圧水銀灯より
ホトマスクを通して1400m J / cm 2の平
行光線を高分子膜に照射した。
クリレート樹脂(油化シェルエポキシ製商品名エピコー
ト1001のグリシジル基に対し0.5等量のアクリル
酸を反応させて得られた樹脂)光硬化性及び熱硬化性を
有する樹脂:固体エポキシ−アクリルアミド樹脂(鐘淵
化学工業■製商品名AXE) 増感剤:ベンジルジメチルケタール(長潮産業製商品名
イメガキュア−631) 硬化剤=2−エチルー4−メチルイミダゾール(四国化
成工業■製) 溶媒二N−メチルピロリドン 得られた高分子組成物U−Zを、洗浄されたガラス基板
上に、スピンナーにより塗布した後、100℃で30分
間加熱して溶媒を飛散させ、厚さ1μの高分子膜を形成
した。この膜上にホトマスりを配置し、高圧水銀灯より
ホトマスクを通して1400m J / cm 2の平
行光線を高分子膜に照射した。
更に、150℃で120分間加熱して膜の耐熱性を向上
させた。実施例1〜11と同様にして、液晶セルを作製
して、液晶の配向性を評価した結果を第11表に示す。
させた。実施例1〜11と同様にして、液晶セルを作製
して、液晶の配向性を評価した結果を第11表に示す。
第11表から、成品の配向性が良好であることがわかる
。
。
第
0
表
第
1
表
比較例
ポリイミド樹脂を用い、ラビング法により液晶配向膜を
形成した。この液晶配向膜の表面には、汚染及びラビン
グによる多数のキズが観察された。
形成した。この液晶配向膜の表面には、汚染及びラビン
グによる多数のキズが観察された。
また、20kV程度の静電気が発生していることが確認
された。
された。
[発明の効果]
以上詳述したように本発明によれば、極めて簡便な方法
により、液晶配向膜及びこれを用いた液晶表示素子が得
られる。また、得られた液晶配向膜は、汚染、キズ、静
電気の発生など従来のラビング法の欠点を回避すること
ができ、その工業的価値は非常に高い。
により、液晶配向膜及びこれを用いた液晶表示素子が得
られる。また、得られた液晶配向膜は、汚染、キズ、静
電気の発生など従来のラビング法の欠点を回避すること
ができ、その工業的価値は非常に高い。
第1図(a)〜(d)は本発明による液晶配向膜の製造
方法を示す断面図、第2図は本発明により液晶配向膜を
製造する際に用いられるホトマスクの平面図、第3図は
本発明の液晶表示素子の断面図である。 1・・・基板、2・・・高分子膜(液晶配向膜)、3ホ
トマスク、4・・・光、5・・・収縮部′位、6・・・
延伸部位、7・・・スペーサ、8・・・シール剤、9・
・・液晶、11・・・マスク基板、12・・・遮光部、
13・・・透光部。
方法を示す断面図、第2図は本発明により液晶配向膜を
製造する際に用いられるホトマスクの平面図、第3図は
本発明の液晶表示素子の断面図である。 1・・・基板、2・・・高分子膜(液晶配向膜)、3ホ
トマスク、4・・・光、5・・・収縮部′位、6・・・
延伸部位、7・・・スペーサ、8・・・シール剤、9・
・・液晶、11・・・マスク基板、12・・・遮光部、
13・・・透光部。
Claims (3)
- (1)所定方向に沿って縞状に形成された収縮部位と、
該収縮部位に隣接して形成された延伸部位とを有する高
分子膜からなることを特徴とする液晶配向膜。 - (2)高分子膜の表面に、所定方向に沿って縞状に光を
照射し、照射部分に収縮部位を、該照射部分に隣接する
非照射部分に延伸部位を形成することを特徴とする液晶
配向膜の製造方法。 - (3)表面に電極及び液晶配向膜が形成され、互いに対
向して設けられた1対の基板の間に、液晶を封入した液
晶表示素子において、前記液晶配向膜が、所定方向に沿
って縞状に形成された収縮部位と、該収縮部位に隣接し
て形成された延伸部位とを有する高分子膜からなること
を特徴とする液晶表示素子。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1-252126 | 1989-09-29 | ||
JP25212689 | 1989-09-29 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03174120A true JPH03174120A (ja) | 1991-07-29 |
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Family
ID=17232837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02247445A Expired - Fee Related JP3015434B2 (ja) | 1989-09-29 | 1990-09-19 | 液晶配向膜、その製造方法及びそれを用いた液晶表示素子 |
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---|---|
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EP (1) | EP0420670B1 (ja) |
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JP2008122562A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Jsr Corp | 液晶配向剤および液晶表示素子 |
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JP2877601B2 (ja) * | 1992-01-10 | 1999-03-31 | 松下電器産業株式会社 | 液晶表示装置とその製造法 |
US5796458A (en) * | 1992-09-01 | 1998-08-18 | Fujitsu Limited | Element division liquid crystal display device and its manufacturing method |
US5529818A (en) * | 1993-09-01 | 1996-06-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
US5378494A (en) * | 1994-02-18 | 1995-01-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method of applying a thin coating on the lower surface of a bilevel substrate |
JP3075917B2 (ja) * | 1994-05-27 | 2000-08-14 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置、その製造方法およびその製造装置 |
TW523630B (en) * | 1997-05-16 | 2003-03-11 | Hitachi Ltd | Active matrix type liquid crystal display device |
CN112334822B (zh) * | 2018-07-25 | 2024-04-16 | Dic株式会社 | 光散射型液晶设备 |
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DE2256317B2 (de) * | 1972-11-16 | 1977-05-26 | Ausscheidung in: 22 65 253 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur erzeugung einer homogenen orientierung von fluessigkristallmolekuelen in einer fluessigkristallanordnung |
DE2824798A1 (de) * | 1978-06-06 | 1979-12-13 | Siemens Ag | Fluessigkristallzelle |
DE2931293C2 (de) * | 1979-08-01 | 1982-05-06 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeige |
DE2931259C2 (de) * | 1979-08-01 | 1982-05-06 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeige |
JPS58196524A (ja) * | 1982-05-13 | 1983-11-16 | Fujitsu Ltd | 液晶表示パネルの製造方法 |
US4763995A (en) * | 1983-04-28 | 1988-08-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Spacers with alignment effect and substrates having a weak alignment effect |
JPS6145224A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-05 | Alps Electric Co Ltd | 液晶表示素子の製造方法 |
US4878742A (en) * | 1986-08-04 | 1989-11-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal optical modulator |
JP2604729B2 (ja) * | 1986-08-20 | 1997-04-30 | 松下電器産業株式会社 | 液晶パネルの製造方法 |
DE3871639T2 (de) * | 1987-07-23 | 1993-01-21 | Philips Nv | Bildwiedergabezelle. |
JPH01210932A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-24 | Nec Corp | 液晶表示装置の配向処理方法 |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP02247445A patent/JP3015434B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-26 US US07/589,781 patent/US5128788A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-28 DE DE69023868T patent/DE69023868T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-28 EP EP90310643A patent/EP0420670B1/en not_active Expired - Lifetime
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JP2008122562A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Jsr Corp | 液晶配向剤および液晶表示素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0420670A2 (en) | 1991-04-03 |
EP0420670B1 (en) | 1995-11-29 |
DE69023868T2 (de) | 1996-05-15 |
US5128788A (en) | 1992-07-07 |
DE69023868D1 (de) | 1996-01-11 |
JP3015434B2 (ja) | 2000-03-06 |
EP0420670A3 (en) | 1992-02-26 |
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