JPH05249471A - 液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子

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Publication number
JPH05249471A
JPH05249471A JP8333092A JP8333092A JPH05249471A JP H05249471 A JPH05249471 A JP H05249471A JP 8333092 A JP8333092 A JP 8333092A JP 8333092 A JP8333092 A JP 8333092A JP H05249471 A JPH05249471 A JP H05249471A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
display element
transparent electrode
type resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP8333092A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Yokoyama
浩 横山
Katsunori Shimura
克則 志村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Kayaku Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Nippon Kayaku Co Ltd
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Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology, Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 透明電極上に配向膜を設けた二枚の透明電極
基板を配向膜を内側にして配置し、その間に液晶を封入
してなる液晶表示素子において、前記配向膜の少なくと
も一方が、紫外線硬化型樹脂からなる薄膜であることを
特徴とする液晶表示素子。紫外線硬化型樹脂は、1種ま
たはそれ以上のエチレン性不飽和化合物および光重合開
始剤から形成される紫外線硬化型樹脂であることが好ま
しい。 【効果】 熱による基板の変形や電極の破損が生じない
ので大面積化が容易でかつ不良率が低く、紫外線により
短時間に高分子薄膜を形成できるので量産性に優れてい
る。また、液晶の配向性、信頼性にも優れており、時
計、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、液晶
テレビなどの表示装置に利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電界の作用により駆動する電気光学的効
果を利用した液晶表示素子は、その基本構造として、透
明電極上に配向膜を設けた二枚の透明電極基板が配向膜
を内側にして配置され、その間に液晶が封入される構造
をとっている。一般に、液晶表示素子においては、液晶
を一定方向にそろえて配列させる、すなわち配向させる
必要があるため、上記の構造の液晶表示素子では配向膜
を設けることにより液晶分子を配向させている。
【0003】液晶配向膜としては、SiOx などの無機
化合物を斜方蒸着法により薄膜に形成した無機配向膜が
ある。しかしながら、この無機液晶配向膜は、液晶配向
性において液晶の種類に対する選択性を持っているため
に、全ての液晶組成物の配向を良好に行うことが困難で
ある。また、斜方蒸着法は蒸着装置などの真空装置を必
要とするため製造コストが高くなり、さらに量産性の点
からも十分な形成法とは言えない。
【0004】無機液晶配向膜の形成法には上記のような
問題点があるために、現在工業的には有機液晶配向膜が
主流となっている。この有機液晶配向膜は、透明電極基
板上に有機高分子化合物を薄膜に形成し、その上を布な
どで一方向にラビング処理したものである。
【0005】代表的な有機高分子化合物として、ポリイ
ミドがあげられる。透明電極基板上にポリイミドの薄膜
を形成する方法としては、(1)ポリイミド樹脂をジメ
チルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメ
チルアセトアミド等の溶剤に溶かした溶液を基板上にス
ピンコート、ロールコート、浸漬塗布、スプレー塗布、
グラビア塗布等により塗布した後、溶剤を蒸発させる、
(2)ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸を基板
上にスピンコート等により塗布した後、250℃前後に
加熱してイミド化する等が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の
(1)法では、ポリイミド樹脂を溶解可能な溶剤がいず
れも高沸点であるために、その蒸発時には高温に加熱す
る必要がある。このため、基板の変形や電極の破損が起
こり易く不良率が高い。また大面積にわたって均一な膜
厚で配向膜を形成させることが極めて困難である。上記
の(2)法においても、十分なイミド化反応を行わせる
ために高温に加熱する必要があり、(1)法と同様な欠
点がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決するために鋭意検討した結果、加熱工程を必要
とすることなく紫外線照射により短時間で均一な薄膜を
形成できること及びこの薄膜はラビング処理により液晶
分子に対する優れた配向能力を示し液晶配向膜として有
用であることを見いだし、本発明を完成した。
【0008】すなわち、本発明は 1.透明電極上に配向膜を設けた二枚の透明電極基板を
配向膜を内側にして配置し、その間に液晶を封入してな
る液晶表示素子において、前記配向膜の少なくとも一方
が、紫外線硬化型樹脂からなる薄膜であることを特徴と
する液晶表示素子; 2.紫外線硬化型樹脂が、一種またはそれ以上のエチレ
ン性不飽和化合物および光重合開始剤から形成される紫
外線硬化型樹脂である上記1に記載の液晶表示素子; に関するものである。
【0009】本発明における紫外線硬化型樹脂は、例え
ば、一種またはそれ以上のエチレン性不飽和化合物と光
重合開始剤との組合せ、あるいはビスフェノール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、クレゾールノボラック
型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等のエポキシ化合
物と鉄アレーン錯体、6フッ化アンチモンのスルホニウ
ム塩、6フッ化リンのスルホニウム塩等の光酸発生剤と
の組合せ等から形成されるが、エチレン性不飽和化合物
と光重合開始剤との組合せから形成される紫外線硬化型
樹脂が好ましい。なお、本明細書中、紫外線硬化型樹脂
を形成する材料の組成物、すなわち例えば上記のエチレ
ン性不飽和化合物と光重合開始剤との組合せ等を、以
下、「紫外線硬化型樹脂組成物」と称する。
【0010】エチレン性不飽和化合物とは、分子内に1
つまたはそれ以上のエチレン性不飽和結合を有する化合
物であり、例えば、ブチル(メタ)アクリレート、2−
エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチ
ル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)
アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)ア
クリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリ
レート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレー
ト、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、
ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジ
ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の
(メタ)アクリル酸エステル類;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、クレゾールノボラック
型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂
と(メタ)アクリル酸から得られるエポキシ(メタ)ア
クリレート;1,6−ヘキサンジオール等のアルキレン
ポリオール、ポリエチレングリコール等のポリエーテル
ポリオール、ポリエチレングリコールアジペート等のポ
リエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、
(水添)ポリブタジエンポリオール等のポリオール類
と、トルイレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネート等のポリイ
ソシアネート類と、2−ヒドロキシエチル(メタ)アク
リレート等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル類
から得られるウレタン(メタ)アクリレート等が挙げら
れ、これらの1種類または2種類以上を混合して用いる
ことができる。
【0011】光重合開始剤としては、例えばベンゾイン
エチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベ
ンゾインアルキルエーテル類;2,2−ジエトキシアセ
トフェノン、4′−フェノキシ−2,2−ジクロルアセ
トフェノン等のアセトフェノン類;2−ヒドロキシ−2
−メチルプロピオフェノン、4′−イソプロピル−2−
ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン等のプロピオ
フェノン類;ベンジルジメチルケタール;1−ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトン;2−エチルアントラ
キノン、2−クロルアントラキノン等のアントラキノン
類;チオキサントン類等が挙げられる。これら光重合開
始剤も1種類または2種類以上を混合して用いることが
できる。その使用量は、通常エチレン性不飽和化合物の
総量の0.1〜20重量%であり、好ましくは0.5〜
5重量%である。
【0012】本発明の液晶表示素子に用いられる基板と
しては、ITO、NESA等の透明電極を形成したガラ
ス基板、ポリエステル等のプラスチック基板、更に薄膜
トランジスターや薄膜ダイオード等を形成したガラス基
板またはプラスチック基板、シリコンウエハーなどが挙
げられる。
【0013】本発明においては、紫外線硬化型樹脂組成
物をこれらの透明電極基板上にスピンコート、ロールコ
ート、浸漬塗布、スプレー塗布、グラビア塗布等により
薄く塗布した後、紫外線照射により樹脂組成物を硬化さ
せて薄膜を形成させる。紫外線硬化型樹脂組成物は、場
合により低沸点溶剤で希釈し低粘度化して塗布すること
もできる。樹脂組成物の硬化に用いられる紫外線の光源
としては、例えばメタルハライドランプ、高圧水銀ラン
プ、超高圧水銀ランプ、キセノン−水銀ランプ等が挙げ
られる。また、樹脂組成物の硬化を促進させるために、
窒素雰囲気下あるいは減圧下等酸素濃度の低い条件下で
紫外線照射することもできる。透明電極上に形成させる
紫外線硬化型樹脂からなる薄膜の膜厚は、0.001〜
1μmが好ましい。形成された薄膜の表面は布、紙等で
一方向にラビング処理される。
【0014】このようにして得られる紫外線硬化型樹脂
からなる配向膜を形成した基板を用いる本発明の液晶表
示素子の構造の一例を図1に示す。図1は断面図であ
り、本発明の液晶表示素子は配向膜3a、3bの少なく
とも一方が紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする。
用いられる液晶としては、ネマチック液晶、コレステリ
ック液晶、スメクチック液晶、強誘電性液晶等が挙げら
れ、特にネマチック液晶が好ましい。ネマチック液晶の
例としては、シッフベース系、アゾキシ系、ビフェニル
系、フェニルシクロヘキサン系、エステル系、ターフェ
ニル系、ビフェニルシクロヘキサン系、ピリミジン系、
ジオキサン系、ビシクロオクタン系、キュバン系等の液
晶を挙げることができる。
【0015】本発明の液晶表示素子は図1に示したもの
だけでなく、電気絶縁層を設けたり、スペーサーを使用
したり、偏光板を設けたりといった通常の液晶表示素子
について行われる態様が、すべて可能である。
【0016】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明
するが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。
【0017】実施例1 エピクロルヒドリン変性ビスフェノールAのジアクリレ
ート30重量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート
67重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケ
トン3重量部を混合し紫外線硬化型樹脂組成物を調製し
た。この樹脂組成物の粘度は37.0 cps(25℃)で
あった。
【0018】この樹脂組成物をITO膜からなる透明電
極付きガラス基板上の透明電極面に、スピンコーターを
用い回転数8000 rpm、15秒間で塗布し、窒素雰囲
気下、80W/cm2 の高圧水銀灯で500mJ/cm
2 の紫外線を照射して樹脂を硬化させた。硬化膜の膜厚
は0.8μmであった。次いで、ラビング装置を用いて
硬化膜表面を一定方向にラビング処理した。
【0019】こうして得られた一対の基板の硬化膜面を
ラビング方向が互いに直交するように対向させ、外縁部
に12μmのポリエステルフィルムをスペーサーとして
挟み、外周部をエポキシ系接着剤で液晶注入部を残しシ
ールした。次いで、真空注入法により4−n−ペンチル
−4′−シアノビフェニルを注入し、液晶表示素子とし
た。得られた素子の両側に、偏光面が互いに平行になる
ように偏光板を配置し、タングステンランプを光源とし
て、印加電圧に対する透過光強度を測定した結果を図2
に示す。
【0020】
【発明の効果】本発明の液晶表示素子は液晶配向膜とし
て紫外線硬化型樹脂からなる薄膜を用いており、従来用
いられていたポリイミドにくらべて熱処理が不要である
ために、熱による基板の変形や電極の破損がなく大面積
化が容易であり、しかも不良率が低く、紫外線照射によ
り短時間に高分子薄膜を形成できるので量産性に優れて
いる。
【0021】さらに本発明の液晶表示素子は、液晶の配
向性および信頼性にも優れており、例えば時計、ワード
プロセッサ、パーソナルコンピュータ、液晶テレビなど
の表示装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示素子の構造の一例を示す図で
ある。
【図2】実施例1の液晶表示素子について、印加電圧に
対する透過光強度を測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
1a、1b 透明基板 2a、2b 透明電極 3a、3b 配向膜 4 液晶 5、6 透明電極基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志村 克則 埼玉県与野市上落合1090

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明電極上に配向膜を設けた二枚の透明
    電極基板を配向膜を内側にして配置し、その間に液晶を
    封入してなる液晶表示素子において、前記配向膜の少な
    くとも一方が、紫外線硬化型樹脂からなる薄膜であるこ
    とを特徴とする液晶表示素子。
  2. 【請求項2】 紫外線硬化型樹脂が、1種またはそれ以
    上のエチレン性不飽和化合物および光重合開始剤から形
    成される紫外線硬化型樹脂である請求項1記載の液晶表
    示素子。
JP8333092A 1992-03-05 1992-03-05 液晶表示素子 Pending JPH05249471A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8333092A JPH05249471A (ja) 1992-03-05 1992-03-05 液晶表示素子

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JP8333092A JPH05249471A (ja) 1992-03-05 1992-03-05 液晶表示素子

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ID=13799424

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JP8333092A Pending JPH05249471A (ja) 1992-03-05 1992-03-05 液晶表示素子

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8218114B2 (en) 2004-11-22 2012-07-10 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display and method of manufacturing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8218114B2 (en) 2004-11-22 2012-07-10 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display and method of manufacturing the same

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