JPH0457025A

JPH0457025A - 配向膜及び液晶素子

Info

Publication number: JPH0457025A
Application number: JP16870890A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Jiyouten; 一浩上天; Hiroyuki Onishi; 博之大西; Hideaki Mochizuki; 望月　秀晃; Masao Yamamoto; 雅夫山本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-06-27
Filing date: 1990-06-27
Publication date: 1992-02-24

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、液晶用配向膜及び液晶素子に関するものであ
る。

従来の技術近年液晶表示は、腕時計、電卓等だけでなく映像機器に
も広く使われるようになり、液晶カラーテレビも市場に
出始めている。現在そのカラー表示用液晶パネルはネマ
チック液晶を用いたものがその主流を占めでいる。しか
し、そのネマチック液晶の諸特性は理想的とは言い難く
多くの問題を含んでいる。強誘電性液晶はその速い応答
速度、メモリー性などネマチック液晶にはない諸特性を
有しておりデイスプレィ装置への応用が考えられ、多方
面から研究が進められている（オプトロニクス、　１９
８３、　Ｎｏ、９）。

発明が解決しようとする課題しかしながら、この強誘電性液晶は初期に安定なメモリ
ー特性が得られない、また、初期に安定なメモリー特性
及びしきい値特性を有していても、それらの諸特性が経
時的に劣化するため表示品位が悪くなるといった課題を
有している。

すなわち、従来の表示装置では強誘電性ｔｌ１品素子の
特性は経時的に劣化し、その結果、良好な初期特性を維
持することが困難である。

木０発明は上記従来の液晶素子の課題に鑑み、液晶の配
向制御を容易にし、かつ初期乞こ良好なメモリー特性を
得るための配向膜と、それを用いた、特性の経時変化を
抑えた液晶素子を提供することを目的とするものである
。

課題を解決するための手段請求項１の本発明は、配向膜がアルブミンとポリアラニ
ンの混合物を含むことを特徴とする配向膜である。

請求項２の本発明は、請求項１記載の配向膜を用いるこ
とを特徴とする液晶素子である。

請求項３の本発明は、液晶が強誘電性液晶であることを
特徴とする請求項２記載の強誘電性液晶素子である。

請求項４の本発明は、強誘電性液晶組成物に塩基性の置
換基を有する化合物を少なくとも一種類添加し、かつ液
晶配向膜として請求項１記載の配向膜を使用することを
特徴とする強誘電性液晶素子である。

請求項５０本発明は、強誘電性液晶組成物にエポキシ系
化合物を少なくとも一種類添加し、かつ液晶配向膜とし
て請求項１記載の配向膜を使用することを特徴とする強
誘電性液晶素子である。

作用本発明は上記した配向膜により液晶の配向制御を容易に
し、かつその配向膜と上記した液晶組成物との組合せに
より、特性の経時的な劣化の解消を実現する。

実施例最初に本実施例におい゛Ｃ使用した強誘電性液晶材料の
諸物性値を以下に示す。

液晶材料：　ＺＬ　ｌ−３６５４（ＭＥＢＣＫ社製）相
転移温度：Ｉ　ｓｏ−■ＬＮ　”　−ＬＬ−９Ａ　−ＪＬＳ　Ｃ”
チルト角：　２５Ｌ　　　Ｐｓ：　２９ｎＣ／ｃｍ２相
転移温度は、偏光顕微鏡によるテクスチャー観察及びＤ
ＳＣ（示差走査熱量計）により測定し以下本発明の一実
施例の液晶素子について、図面を参照しながら説明する
。第１図は本発明の液晶素子の概略構成を示す断面図で
ある。ガラスまたは、プラスチックの基板ｌＩＬにイン
ジウＪ１・錫酸化物よりなる透明電極（ＩＴＯ電極）層
１２を形成し、その上に配向膜としてアルブミンとポリ
アラニンの混合物からなる溶液を用いて塗膜を形成する
。塗膜の形成法としては回転塗布（スピンコード）法、
浸漬塗布法、ロールコート法、印刷法、エアーナイフコ
ート決算工業的に行なわれている様々な塗布法が適用可
能である。このようにして塗布されたアルブミンとポリ
アラニンの混合膜にラビング等の配向処理を施すことに
より配向膜１３とする。配向膜１３を形成した一方の基
板の配向膜１３側にガラスあるいはプラスチックからな
る円筒状あるいは球状のスペーサーを樹脂中に分散させ
たスペーサー兼シール樹脂１４を一部のみ液晶の注入の
際の開口部として残し、スクリーン印刷を行う。２枚の
基板を貼合わせ、スペーサー兼シール樹脂１４を硬化し
た後、減圧下で開口部より強誘電性液晶組成物に塩基性
の置換基を有する化合物又はエポキシ系化合物が少なく
とも一種類添加された液晶１５を注入後、間口部を熱硬
化型あるいは光硬化型の樹脂で封止して液晶セルを完成
した。

第２図は、配向膜１３として牛血清アルブミン（ＢＳＡ
）とポリアラニンの混合物を用い上記の手１１１１１に
従って完成した液晶セルのしきい値特性を示したもので
ある。第２図（ａ）は初期特性、第２図（ｂ）は１００
０時間後のしきい値特性を示したものである。セルギャ
ップは２７．ｔｍである。Ｏは電圧を印加したときの最
大もしくは最小の相対輝度であり、バルクの応答を表し
、×は一連の測定波形を１０００ライン走査後の相対輝
度であり、メモリ一応答を表す。第２図（ａ）より、配
向膜としてＢＳＡとポリアラニンの混合物を用いた素子
において、良好な配向と急峻かつ良好なメモリー性が得
られることがわかった。しかし、第２図（ｂ）より、１
０００時間後のしきい値特性が劣化していることが分か
る。このような特性の劣化は、この配向膜に限らず強誘
電性液晶素子の一般的な問題と考えられる。

この特性の経時的な劣化は、塩基性の置換基を有する化
合物もしくはエポキシ系化合物を少なくとも一種類添加
した強誘電性液晶組成物と、アルブミンとポリアラニン
の混合物からなる配向膜との組合せにより防止すること
ができた。

塩基性の置換基を有する化合物の一例としてポリオキシ
プロピレンジアミン（分子量２３０　）を０．３ｗｔ％
添加したときのＺ　Ｌ　ｌ　　３６５４の相転移温度を
以下に示す。

Ｉ　ｓｏ−兆−Ｎ　”−ｕ−３Ａ　−ガニ、Ｓ　Ｃ”な
お、ポリオキシプロピレンジアミン（分子量である。

第３図（ａ）、（ｈ）はポリオキシプロピレンジアミン
（分子！１ｋ２３０）を０．　３ｗＬ％添加したときの
ＺＬｌ−３６５４の１０００時間後のしきい値特性を示
したものである。１０００時間後も対称かつ急峻な特性
を維持していることがわかる。これはアミンによる配向
膜表面の修飾の結果、配向膜の極性が変化し、液晶と配
向膜の界面状態が変化したためと考えられる。塩基性の
置換基を有する添加剤の添加量は特に限定されないが、
実用上０．Ｏ１〜５ｗｔ％程度が適当である。適量以下
では上記の添加効果はなく、したがっ”Ｃ特性の経時的
な劣化が発生する。塩基性置換基を有する化合物のうち
アミンの種類は、具体的にはベンジルアミン、シクロヘ
キシルアミン、フェニルエチルアミン、フェニルプロピ
ルアミン、ベンジルエタノールアミン、ポリオキシプロ
ピレンジアミン等のアミン系化合物を単独もしくは２種
類以上を組み合わせて用いることができる。

また、塩基性の置換基を有する化合物の代わりにエポキ
シ系化合物を添加した場合も同様に特性の経時的な劣化
を防止することができた。エポキシ系化合物としてはビ
スフェノール型エボキシブレボリマー　脂環式エポキシ
プレポリマーおよび市販のプレポリマーが使用できる。

また、液晶分子の一部にアミノ基あるいはグリシジル基
を導入してもよい。

また本実施例においては液晶材料のセルへの充填をいわ
ゆる真空注入法を用いて行っているが、実際に本発明は
真空注入法に限定されるものではなく毛細管現象を利用
した方法や、あらかじめ液晶材料を滴下しておいてから
２枚の基板を張り合わせるという方式を用いてもよい。

次に、本発明を更に具体的に説明する。

実施例１０．５ｗｔ％のポリアラニンと０．５ｗｔ％のＢＳＡを
重量比でｌ：９の割合で混合して希釈溶液を調製した。

この溶液を用いて実施例に示した方法により上記混合物
からなる配向膜を形成し、これを用いて実施例に示した
方法により強誘電性液晶セルを作成した。強誘電性液晶
は同一の組成物（ＺＬＩ−３６５４）を用い、添加物と
しては０．１ｗｔ％のポリオキシブ１１１ピレンジアミ
ン（分子量４００）を混合した。このようにして作成し
た強誘電性液晶セルは配向ノ、うのない良好な配向状態
を示し、電圧印加により、メモリー性の確保された良好
なしきい値特性がが得られた。また、この良好な初期性
能は、室内放置下で１０００時間後も変化することなく
保持された。

実施例２０．５ｗＬ％のポリアラニンと０．５ｗｔ％のＢＳＡを
重量比でｌ：３の割合で混合して希釈溶液を調製した。

この溶液を用いて実施例に示した方法により上記混合物
からなる配向膜を杉成し、これを用いて実施例に示した
方法により強誘電性液晶セルを作成した。強誘電性液晶
は同一の組成物（ＺＬ　ｌ−３６５４）を用い、添加物
としては０．１ｗｔ％のポリオキシプロピレンジアミン
（分子量４００）を混合した。このようにして作成した
強誘電性液晶セルは配向ムラのない良好な配向状態を示
し、電圧印加により、メモリー性の確保された良好なし
きい値特性がが得られた。また、この良好な初期性能は
、室内放置下で１０００時間後も変化することなく保持
された。

実施例３０．５ｗｔ％のポリアラニンと０．５ｗｔ％のＢ　Ｓ八
を重量比でｌ：　ｌの割合で混合して希釈溶液を調製し
た。この溶液を用いて実施例に示した方法により上記混
合物からなる配向膜を形成し、これを用いて実施例に示
した方法により強誘電性液晶セルを作成［）た。強誘電
性液晶は同一の組成物（Ｚ　Ｌ　ｌ　　３　Ｇ　５　／
Ｌ　）を用い、添加物としては０．１ｗｔ％のポリオキ
シプロピレンジアミン（分子１１４００）を混合した。

このようにして作成した強誘電性液晶セルは配向ムラの
ない良好な配向状態を示し、電ｔ−Ｌ印加により、メモ
リー性の確保された良好なしきい（ｉ５特性がが得られ
た。また、この良好な初期性能は、室内放置下で１００
０時間後も変化することなく保持された。

実施例４０．５ｗｔ％のポリアラニンと（１，５ｗｔ％のＢ　Ｓ
　Ａを重量比で３：　１の割合で混合して希釈溶液を調
製した。この溶液を用いて実施例に示した方法により上
記混合物からなる配向膜を形成し、これを用いて実施例
に示した方法により強誘電性液晶セルを作成した。強誘
電性液晶は同一の組成物（Ｚ　１．　！　−３に　５４
　）を用い、添加物としては０．１ｗｔ％のポリオキシ
プロピレンジアミン（分７１１４００）を混合した。こ
のようにして作成した強誘電性液晶セルは配向ムラのな
い良好な配向状態を示し、電圧印加により、メモリー性
の確保された良好なしきい値特性がが得られた。また、
この良好な初期性能は、室内放置下で１０００時間後も
変化することなく保持された。

実施例５０．５ｗｔ、％のポリアラニンと０．５ｗｔ％のＢＳ八
を重量比でｌ：　１の割合で混合して希釈溶液を調製し
た。この溶液を用いて実施例に示した方法により上記混
合物からなる配向膜を形成し、これを用いて実施例に示
した方法により強誘電性液晶セルを作成した。強誘電性
液晶は同一の組成物（ＺＬ　ｌ−３６５４）を用い、添
加物と１ノでは０．３ｗｔ％のエポキシプレポリマー（
エビコー）８２０：　シェル化学製）を混合した。この
ようにして作成した強誘電性液晶セルは配向ムラのない
良好な配向状態を示しへ電圧印加により、メモリー性の
確保された良好なしきい値特性かが得られた。また、こ
の良好な初期性能は、室内放置下で１０００時間後も変
化することなく保持された。

発明の効果以上の説明から明らかなように、本発明は、アルブミン
とポリアラニンの混合物を液晶の配向膜として用いるこ
とによって、初期の特性を良好にできる。また、塩基性
の置換基を有する化合物もしくはエポキシ系化合物を少
なくとも一種類含有した強誘電性液晶組成物とその配向
膜との組合せにより特性を良くし、しかもその優れた特
性を長時間にわたり安定して保持させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる液晶素子の概略構成
を示す断面図、第２図は、本発明の一実施例の液晶セル
のしきい値特性を示したものであって、第２図（ａ）は
本発明の液晶配向膜を用いた液晶素子の初期特性を示す
グラフ、第２図（１））はその１０００時間後のしきい
値特性を示したグラフ、第３図（ａ）、　　（ｂ）は本
発明の一実施例の１０００時間後のしきい値特性を示し
たものである。１１・・・基板、１２・・・透明電極層、１３・・・配
向膜、１４．３５・・・スペーサ兼シール樹脂、１５・
・・液晶。代理人　弁理士　　松　１）正　道１／ｌ− 第区Ｃａ）の１（ａ）の２（ｂ）の］（ｂ）の２印加電圧＜Ｖ’）第図（ａ）印加電圧（Ｖ）（ｂ）印加電圧（Ｖ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）配向膜がアルブミンとポリアラニンの混合物を含
むことを特徴とする配向膜。
（２）請求項１記載の配向膜を用いることを特徴とする
液晶素子。
（３）液晶が強誘電性液晶であることを特徴とする請求
項２記載の液晶素子。
（４）強誘電性液晶組成物に塩基性の置換基を有する化
合物が少なくとも一種類添加され、液晶配向膜として請
求項１記載の配向膜が使用されたことを特徴とする強誘
電性液晶素子。
（５）強誘電性液晶組成物にエポキシ系化合物が少なく
とも一種類添加され、液晶配向膜として請求項１記載の
配向膜が使用されたことを特徴とする強誘電性液晶素子
。