JPH03264928A - 液晶配向膜の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液晶分子を特定方向に配向させる液晶配向膜の
製造方法に関する。

従来の技術 液晶配向膜としてはポリビニルアルコールやポリイミド
が用いられている。ポリイミドに関して言えばポリイミ
ド前駆体のポリアミック酸溶液を基板上に印刷あるいは
スピンコードしたのち加熱してイミド化反応をおこさせ
ポリイミド膜を形成している。イミド化のために必要な
焼成条件は２５０°Ｃ以上で２時間程度であるが、カラ
ーフィルタの耐熱性が高くないため実際には配向膜焼成
温度は２００℃以下で焼成している。焼成温度または焼
成時間が十分でないとイミド化反応が十分に進行しない
、イミド化が十分でないと化学的に不安定なボリアごツ
タ酸構造が残存するため膜の経時変化がおこり表示不良
となる。

発明が解決しようとする課題 配向膜の製造方法において短時間でイミド化反応を十分
進行させてなおかつ焼成温度をさげることが本発明の課
題である。

！！！題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の液晶配向膜の製造方
法は、基体表面に形成したポリイミド系配向膜にマイク
ロ波帯の電磁波を照射する。

作用 ポリイミド系配向膜はマイクロ波を回転運動として吸収
し、活発に分子運動をはしめる。そのためアミド酸のＣ
０ＯＨとＮＨの衝突確率が増大し、イミド化しやすくな
ると考えられる。

実施例 以下本発明の一実施例を説明する。

基体の主な構成要素は、透明基板、透明電極高分子膜で
ある。透明基板はガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂等を用いることができるが、ガラスを用いるの
が耐環境性の点から好ましい、電極としてはＩＴＯ（イ
ンジウムすずオキシド）やＳｎＯ，など公知の透明電極
を用いることができる。また液晶の画素ごとの駆動のた
め透明電極にパターンを形成したり、駆動用のトランジ
スタやダイオードを透明基板上に形成してもよい。

この電極上にポリイミド系配向膜を設ける。ポリイミド
系配向膜は、アミド酸を熱によりイミド化するタイプの
ポリイミド系配向膜ならどのようなものでも用いること
ができる。ポリイミド系配向膜は塗布・予備乾燥・硬化
の３段階で形成できる。塗布工程では、ポリイミド系配
向膜溶液をスピンコード、デイ・２プ２印刷等公知の薄
膜形成法を用いることができる。配向膜のＩＩＩ厚は配
向膜による電圧ロスを防ぐためには薄いほうがよく望ま
しくは１０００Å以下である。さらにこの塗布膜を溶媒
の乾燥のため８０゛Ｃで工０分子備乾燥する。

ポリイミド系配向膜の溶媒は一般にはＮ−メチル−２−
ピロリドンやγ−ブチルラクトンなどの極性をもつ高沸
点溶媒が使われる。そのため８０゛Ｃ程度の予備乾燥が
必要である。

硬化工程ではマイクロ波を用いる。マイクロ波はポリイ
ミド系配向膜が吸収すればどのような周波数でも構わな
いが、２．４５ＧＨｚのマグネトロンで発生させるのが
一般的である。マグネトロンのパワーについては注意が
必要である。マイクロ波のパワーが強すぎると基板上の
電磁部分でアークが飛ぶために電極が破壊される。従っ
て配向膜を迅速にしかも確実に硬化させるためには、マ
イクロ波と同時に加熱することが好ましい。加熱の程度
は用いるポリイミド系配向膜によって大きく異なるが、
１分程度の短時間でも３００°Ｃ以上に加熱するとボリ
イ砧ド系配向膜と透明電極間の熱膨張率の違いにより配
向膜が剥離してしまうことがあるので高温加熱は不適で
ある。また加熱炉を多数用いて徐々に加熱していくこと
も可能である。

なお液晶表示素子を作成するためにはこの配向膜を作成
した基体を２枚用意しこの配向膜に液晶が接するように
基体同士を一定の間隔を保って担持する。さらにこの間
隙へ一定の温度に保ちながら液晶を注入する。この場合
この基体を減圧にして注入しても常圧で注入してもよい
。またこのような液晶注入性以外にも片側の基体上に液
晶を清下したのちもう一方の基体を張り合わせることも
できる。

なお本発明の液晶配向膜の製造方法はツイストネマッテ
ィック（ＴＮ）液晶表示素子、スーパーツイストネマテ
ィック（ＳＴＮ）液晶表示素子、強誘電性液晶表示素子
（ＦＬＣ）などポリイミド系配向膜を用いることのでき
る表示素子であればどのようなタイプの液晶表示素子に
も適用できる。

以下により具体的な実施例を示す。

実施例１，２ 深さ１．１ｍ＋のコーニング社製＃７０５９タイプガラ
ス基板上に直径１５ｍ＋の円形電極をＩＴＯをスパッタ
することによって得た。この基板の電極上にポリイミド
ワニス（日立化成製ＰＩＸ５４００）を１０００人の膜
厚でスピンコードした。この基板を８０°Ｃで１０分間
予備乾燥したのち、２．４５Ｇｋのマイクロ波（出力１
ｋＷ）を３０分又は６０分照射して表に示す実施例１，
２の液晶配向膜を得た。なおイミド化率の測定のために
フッ化カルシウム板上にポリイミドワニスを１０００人
塗布したサンプルも同時にマイクロ波照射した。

実施例３ 実施例１．２と同様の基板上に同しポリイミドワニスを
１０００人スピンコードした。この基板を８０゛Ｃで１
０分間予備乾燥したのち乾燥機で加熱しながら２．４５
ＧＨｚのマイクロ波（出力１ｋＷ）をそれぞれ１５分、
３０分、１５分照射してさらに温度をそれぞれ１３０°
Ｃ，１３０°Ｃ，１７０°Ｃとして表に示す実施例３，
４．５の液晶配向膜を得た。

比較例１．２ 実施例１〜５で用いたのと同様の基板を用いて基板上に
ポリイミド系配向膜（日立化成製ＰＩＸ５４００）をス
ピンコードにより作製した。この基板を１３０″Ｃおよ
び１７０°Ｃで２時間硬化して比較例１，２の液晶配向
膜を作製した。

配向膜の評価 実施例５比較例の液晶配向膜をイミド化率と初期の液晶
配向性で評価した。イミド化率はフッ化カルシウム基板
上に形成したポリイミド系配向膜のｉｒスペクトルを測
定し、１５００Ｃ１１′１の吸収ａｌ（芳香環の伸縮）
と１７２０Ｃ１１４（イミドのカルボニル基）の吸収ａ
２の比ａ２／ａｌより算出した。ここで３５０°Ｃで２
時間硬化したサンプルのイミド化率を１００％と仮定し
、このサンプルのａ　２　／　ａ　１を基準にした。

また液晶配向性に関しては実施例、比較例で作成した配
向膜をラビングしたのちラビング方向が上下基板で反平
行になるように基板を配置し、８μｍのセルギャップで
液晶セルを作成した。液晶はチッソ石油化学社製ＬＩＸ
ＯＮ９１５０を用いた。評価としては、初期の配向性を
偏光顕微鏡観察によりおこなった。

結果を表に示す、マイクロ波照射の実施例は照射しない
場合と比べ同しイミド化率を得るのに短時間ですむ。ま
た加熱しながらマイクロ波照射した実施例３．４．５で
はマイクロ波照射のみの場合よりさらに短時間でイミド
化が進行する。

（以　下　余　白） 発明の効果 基体表面に形成したポリイミド系配向膜にマイクロ波帯
の電磁波を照射することにより短時間でイミド化反応を
十分進行させてなおかつ焼成温度をさげることができた
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶と接する面に電極を設けた一対の基板間に液
   晶が挟持されてなる液晶表示素子において、前記一対の
   基板のうち少なくとも一方の基板の、液晶と直接接する
   表面に形成したポリイミド系配向膜にマイクロ波帯の電
   磁波を照射することを特徴とする液晶配向膜の製造方法
   。
2. （２）配向膜を加熱しながらマイクロ波帯の電磁波を照
   射することを特徴とする請求項（１）記載の液晶配向膜
   の製造方法。
3. （３）配向膜がポリアミド酸の閉環反応によりポリイミ
   ドとなることを特徴とする請求項（１）又は（２）記載
   の液晶配向膜の製造方法。