JPH05150246A - プラステイツク基板液晶表示素子 - Google Patents

プラステイツク基板液晶表示素子

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JPH05150246A
JPH05150246A JP3314991A JP31499191A JPH05150246A JP H05150246 A JPH05150246 A JP H05150246A JP 3314991 A JP3314991 A JP 3314991A JP 31499191 A JP31499191 A JP 31499191A JP H05150246 A JPH05150246 A JP H05150246A
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film
crystal display
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俊生 福地
Hiroshi Takanashi
宏 高梨
Kenji Misono
健司 御園
Makoto Iwamoto
誠 岩本
Kyohei Isohata
恭平 磯畑
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】一対のプラスチック基板３と透明電極５とそれ
を保護する絶縁膜と配向膜７および液晶９よりなる装置
において、ポリイミドよりなる配向膜を溶剤に溶解した
る後、基板に印刷し、加熱および／または減圧加熱によ
って溶剤のみを除去し、基板を２００℃以下で焼成する
ことを特徴とする。 【効果】ポリイミド重縮合処理をインク調整前におこな
うため、１５０〜１８０℃で配向膜処理ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプラスチック基板を用い
た液晶表示素子に関するもので、主にノート型パソコ
ン、ワープロ、パームトップ型パソコン等のＯＡ機器用
の表示素子として使用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】典型的な液晶表示素子は、一対のプラス
チック基板と透明電極とそれを保護する絶縁膜と配向膜
および液晶で構成されている。従来、透明電極にエッチ
ング、パターン化処理後、印刷方式によりシリカコーテ
ィング材料（例えば、東京応化工業(株)製ＭＯＦ Ｔｉ
−Ｓｉ フィルム）を７００〜１４００Åの膜厚で付着
させ、硬度と絶縁性を付与している。
【０００３】この時、約２００℃の低温焼成がはかれる
よう、低圧水銀灯によりＵＶ光を照射し、コーティング
材料中の溶剤を揮発させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
配向膜としてのポリイミドはポリアミック酸の縮合タイ
プであり、その反応には２５０〜３５０℃の焼成温度が
必要とされ、プラスチックスの耐熱温度の２００℃では
到底不足である。このため、プラスチック基板液晶表示
素子加工工程の最大の問題となっており、この焼成温度
が素子電気光学特性、即ち表示品位に顕著に影響し、コ
ントラスト等の品位に致命的な影響を与えていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、一対のプラ
スチック基板と透明電極とそれを保護する絶縁膜と配向
膜および液晶よりなる装置において、ポリイミドよりな
る配向膜を溶剤に溶解したる後、基板に印刷し、加熱お
よび／または減圧加熱によって溶剤のみを除去し、基板
を２００℃以下で焼成することを特徴とするプラステイ
ック基板液晶表示素子に関する。
【０００６】図１にプラステイック基板液晶表示素子の
典型的な概略図を示した。図中の符号は１は偏光板、２
と４はハードコート、３は基板、５は透明電極、６はト
ップコート、７は配向膜、８はシール、９は液晶であ
る。偏光板（１）は特定方向に強く振動する光だけを透
過するのを目的に設置されるもので、一般的な製法はＰ
ＶＡの薄い膜を加熱しながら延伸し、ヨウ素を大量に含
有するＨインキと呼ばれる溶液に接触させる。そして、
ヨウ素を吸収して偏光をもつ膜とする。
【０００７】ハードコート（２、４）はガスバリア及び
ＩＴＯアンダーコート膜の働きをするものでシロキサン
系コーティング膜が使用されている。基板（３）は透明
なプラスチック樹脂板で、エポキシ系またはアクリル系
のプラスチック樹脂より作られる。透明電極は低温スパ
ッタリング法によりＩＴＯ膜を蒸着した後、ホトエッチ
ングやレーザ光線を用いるなどの方法によりパターン化
し、電極形状を作製する。
【０００８】トップコート（絶縁膜 ６）は基板電極表
面に薄い保護層として設けられている。ＴｉやＳｉの酸
化物が皮膜として利用され、例えば印刷方式によりシリ
カコーティング材料（例えば、東京応化工業(株)製ＭＯ
Ｆ Ｔｉ−Ｓｉ フィルム）を７００〜１４００Åの膜
厚で付着させ、硬度と絶縁性を付与している。さらに、
このＴｉやＳｉの酸化物にアクリル系樹脂を合体した皮
膜が硬度、絶縁性に加えて可撓性も付加されるのが好ま
しい。
【０００９】この他トップコート樹脂としてはエポキシ
系の適用も可能であり、無機物としてはＳｉＯx の他に
ＳｉＯ2,ＴｉＯ2 やその混合物の適用も可能である。配
向膜（７）はガラス基板上の液晶分子の配向を一方向に
揃えるために使用するものであり、材料としてはシラン
カップリング剤やＳｉＯx などの無機物、ポリイミドや
ＰＶＡなどの有機物が知られている。これらの中で現在
工業的にはポリイミドを一方向にラビングして用いる場
合が多い。
【００１０】シール（８）は熱融着によってシールする
もので、材料は無機物としてはガラス、有機物としては
ナイロン、ポリエステル、ポリイミド、熱硬化エポキシ
などが使用されている。このうち、熱硬化エポキシが好
ましい。液晶（９）はネマティック、コレステリック、
スメクティック液晶など多数が提案されている。代表的
なものはノナン酸コレステリンなど多数ある。
【００１１】上記ポリイミドを形成する縮合重合の昇華
し易いジアミン成分としては、１、４−フェニレンジア
ミン、４、４’−メチレンジアニリン、４−アミノフェ
ニルエーテル、ジアミノジフェニルエ−テル、ジアミノ
ジフェニルメチレン等があげられる。このうち、ジアミ
ノジフェニルエ−テルとジアミノジフェニルメチレンが
好ましい。
【００１２】また、昇華し易いテトラカルボン酸成分と
しては、無水ピロメリット酸、１，２，３，４−シクロ
ブタンテトラカルボン酸類、１，２，３，４−シクロペ
ンタンテトラカルボン酸類、２，３，５−トリカルボキ
シシクロペンチル酸類、３，５，６−トリカルボキシ−
ノルボルナン−２−酢酸類、５−（２，５−ジオキソテ
トラヒドロフリル）−３−メチル−シクロヘキセンジカ
ルボン酸類、ビシクロ−（２，２，２）−オクト−７−
エン−テトラカルボン酸、１，２，３，４−フランテト
ラカルボン酸類、３，３’，４，４’−パーフルオロイ
ソプピリデンテトラカルボン酸類などがある。このう
ち、無水ピロメリット酸が好ましい。
【００１３】またモノマーの種類を選択することにより
ポリアミド、ポリユレア、ポリウレタンといった配向膜
を形成することが可能であるが、配向の安定性の点でポ
リイミドが最も優れている。上記重合反応を実施する装
置は公知のもの、例えば特開昭61-78463のものが利用で
きる。
【００１４】この装置では減圧中でポリイミドの原料モ
ノマーを蒸発させて電極基板の電極側表面にポリアミッ
クの皮膜を形成し、そのポリアミックをポリイミドに重
合することができる。ここでポリイミドの原料モノマー
の蒸発を減圧中で行うのは、蒸発したモノマーが互い
に、あるいは重合装置内壁に衝突するのを防ぎ、モノマ
ー蒸気を直接電極基板上に付着させて、均一なポリアミ
ックの皮膜を形成するためで、一般に１×１０-6Ｔｏｒ
ｒ程度の減圧度に設定する。
【００１５】また、グロー放電を併用する方法によって
重合されたポリイミドは液晶配向性を示す。これはグロ
ー放電中に発生イオンや電子等が電場によってポリアミ
ックの皮膜表面に水平に近い角度で入射し、これにより
ラビング処理と同じ効果を生じ、その状態でポリイミド
に重合されるためであると考えられる。さらに重合反応
するモノマーを加熱する必要あるときは、予め保温した
モノマーを使用したり、室温で基板上に堆積させた後そ
の基板を加熱するような方法が適用されている。
【００１６】即ち、減圧中への昇華を促進するため、基
板加熱用熱源によりテトラカルボン酸モノマー側を１６
０℃程度に加熱、ジアミンモノマーを１４０℃程度に加
熱することが好適である。さらにポリアミック反応を促
進するため、電極基板を４０℃以上に加熱することが好
適である。既成の減圧蒸着重合装置としては、日本真空
技術株式会社製真空蒸着重合装置ＶＥＰ−100 Ａ型など
が利用できる。
【００１７】ポリイミドを溶解する溶剤は加熱または減
圧加熱によって蒸発するものであれば好適に利用でき
る。例えばＮ−メチルピロリドン（ｂｐ；約２０３
℃）、エチルカルビトール（ｂｐ；約２００℃）、ブチ
ルセルソルブアセテート（ｂｐ；１６４℃）、ｎ，ｎ−
ジメチルアセトアミド（ｂｐ；１６４℃）、ジオキサン
（ｂｐ；１６４）などが挙げられる。
【００１８】さらにこれら溶剤を適宜混合して、混合溶
剤として利用してもよい。これら材料を使用して、印
刷、蒸発、焼成する方法は次の手順で実施する。 前記重縮合したポリイミドを前記溶剤に溶解しインク
を作製する。 従来法の凸版により、プラスチックス基板に印刷し、
配向膜パターンを形成後、約７０℃で仮焼成する。 仮焼成後、約８０〜１００℃で加熱および／または１
×１０-1〜１０-2Ｔｏｒｒの減圧にて溶剤を除去する。 溶剤除去後、１５０〜１８０℃で焼成し、配向膜を形
成する。
【００１９】
【実施例】以下実施例について具体的に説明するが、こ
の実施例に限定されない。図１に示した液晶表示素子を
用い、前述した手順に従って以下の実施例を行った。さ
らに、印刷、蒸発、焼成条件としては仮焼成を７０℃×
３０分実施し、１×１０-1Ｔｏｒｒの減圧下で３０分間
放置後、１８０℃で１時間３０分焼成を行い配向膜を形
成した。
【００２０】このようにして得られた素子について、初
期特性、信頼性を評価した結果、フォーカルコニック、
ドメイン等の不良は認められず、コントラストもガラス
基板での液晶と同レベルであることが確認された。
【００２１】
【発明の効果】この発明はポリイミド重縮合処理をイン
ク調整前におこなうため、１５０〜１８０℃で配向膜処
理ができ、従来のガラス基板液晶表示素子と同レベルの
光学特性をもつプラスチック液晶表示素子が提供でき
た。
【図面の簡単な説明】
【図１】プラスチック液晶素子の断面概念図である。
【符号の説明】
１ 偏光板 ２、４ ハードコート ３ 基板 ５ 透明電極 ６ トップコート ７ 配向膜 ８ シール ９ 液晶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 誠 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 磯畑 恭平 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一対のプラスチック基板と透明電極とそ
    れを保護する絶縁膜と配向膜および液晶よりなる装置に
    おいて、ポリイミド又はポリイミド等高温焼成有機高分
    子配向膜を溶剤に溶解したる後、基板に印刷し、加熱お
    よび／または減圧加熱によって溶剤のみを除去し、基板
    を２００℃以下で焼成することを特徴とするプラステイ
    ック基板液晶表示素子。
JP3314991A 1991-11-28 1991-11-28 プラステイツク基板液晶表示素子 Pending JPH05150246A (ja)

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TW081108345A TW237524B (en) 1991-11-28 1992-10-20 Method of producing liquid crystal display device
US07/981,393 US5637359A (en) 1991-11-28 1992-11-25 Plastic substrate liquid crystal display device, method of making, and product produced by the method

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