JPH0713168A - 液晶表示素子用配向膜およびその形成方法 - Google Patents

液晶表示素子用配向膜およびその形成方法

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JPH0713168A
JPH0713168A JP15843693A JP15843693A JPH0713168A JP H0713168 A JPH0713168 A JP H0713168A JP 15843693 A JP15843693 A JP 15843693A JP 15843693 A JP15843693 A JP 15843693A JP H0713168 A JPH0713168 A JP H0713168A
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JP
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film
polarization
precursor
liquid crystal
alignment film
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JP15843693A
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Yoshihide Kojima
美英 小島
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Casio Computer Co Ltd
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Casio Computer Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ラビング処理を行なうことなく液晶分子を一方
向に配向させる配向性をもたせることができ、しかも能
率良く形成することができる配向膜を得る。 【構成】基板1上に電子吸引基を備えた分極構造を有す
るポリイミド前駆体を塗布した後、この前駆体膜3′を
磁場掃引してその分極構造の分極の向きを一方向に揃
え、その後前記ポリイミド前駆体をイミド化して、ポリ
イミド誘導体からなる配向膜とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子用配向膜
およびその形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子に用いる透明基板の上に設
けられる配向膜(水平配向膜)は一般にポリイミドで形
成されており、このポリイミドからなる配向膜として
は、従来、ラビングによる配向処理を施した配向膜(以
下、ラビング処理膜という)、あるいは、LB法(ラン
グミュア・ブロジェット法)により形成された配向膜
(以下、LB膜という)が用いられている。
【0003】上記ラビング処理膜は、上記透明基板の上
にポリアミック酸と長鎖アルキルアミンとを反応させて
なるポリイミド前駆体を塗布し、この塗布膜をイミド化
してポリイミド膜とした後、その膜面をラビング布によ
って一方向にラビングする方法で形成されており、この
ラビング処理膜は、一方向に液晶分子を配向させる配向
性をもっている。
【0004】また、上記LB膜は、透明基板の上にLB
法によって上記ポリイミド前駆体の単分子膜を複数層に
積層し、この積層膜をイミド化してポリイミド膜とする
方法で形成されている。
【0005】上記LB法は、静水面上に単分子膜を作
り、あらかじめ水中に垂直に浸漬させておいた基板を一
定速度で引上げながら、水面上の単分子膜を基板上に被
着させて行く方法であり、この方法で基板上に被着させ
た単分子膜は、その分子の向きが基板の引上げ方向に揃
った膜であるため、このLB膜は、その膜面をラビング
処理しなくても、液晶分子を一方向に配向させる配向性
をもっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ラ
ビング処理膜は、その膜面をラビング布でラビングして
配向処理されるものであるため、ラビング時に塵が発生
して膜表面が汚れ、液晶分子の配向性が悪くなるという
問題をもっている。
【0007】また、アクティブマトリックス型の液晶表
示素子では、その一方の基板に薄膜トランジスタ等のア
クティブ素子を形成しているが、このアクティブ素子を
形成した基板上に設ける配向膜を上記ラビング処理膜と
すると、そのラビング時に発生する静電気によってアク
ティブ素子が絶縁破壊してしまう。
【0008】一方、上記LB膜は、その膜面のラビング
処理が不要であるため、塵の発生による膜表面の汚れや
静電気によるアクティブ素子の絶縁破壊は生じないが、
その反面、所望の膜厚の配向膜を得るには、基板上への
LB法による単分子膜の被着を繰返してこの単分子膜を
所定層に積層する必要があり、したがって、配向膜の形
成能率が悪いという問題をもっている。
【0009】本発明は、ラビング処理を行なうことなく
液晶分子を一方向に配向させる配向性をもたせることが
でき、しかも能率良く形成することができる液晶表示素
子用配向膜を提供するとともに、あわせてその形成方法
を提供することを目的としたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の配向膜は、分極
構造を有するポリイミド誘導体からなり、かつその分極
構造の分極の向きが一方向に揃っていることを特徴とす
るものである。なお、前記ポリイミド誘導体としては、
例えば、芳香族ジアミン誘導体と多価カルボン酸無水物
との反応物がある。
【0011】また、本発明の配向膜の形成方法は、透明
基板の上に電子吸引基を備えた分極構造を有するポリイ
ミド前駆体を塗布した後、このポリイミド前駆体の膜を
磁場掃引してその分極構造の分極の向きを一方向に揃
え、その後前記ポリイミド前駆体をイミド化することを
特徴とするものである。
【0012】
【作用】本発明の配向膜は、電子吸引基を備えた分極構
造を有するポリイミド誘導体からなっており、かつその
分極構造の分極の向きが一方向に揃っているため、液晶
分子の自発分極との相互作用によって、液晶分子を一方
向に配向させる。したがって、この配向膜は、ラビング
処理を行なわなくても液晶分子を一方向に配向させる配
向性をもっている。
【0013】また、この配向膜は、上記本発明の形成方
法のように、透明基板の上に電子吸引基を備えた分極構
造を有するポリイミド前駆体を塗布した後、このポリイ
ミド前駆体の膜を磁場掃引してその分極構造の分極の向
きを一方向に揃え、その後前記ポリイミド前駆体をイミ
ド化することによって得ることができ、したがって、こ
の配向膜は、能率良く形成することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の配向膜について、その一実施
例を図1〜図5を参照し説明する。図1は配向膜を形成
した透明基板の平面図、図2は図1の一部分の拡大断面
図である。
【0015】図1および図2において、1はガラス等か
らなる透明基板であり、この基板1上には透明電極2が
形成され、その上に配向膜3が形成されている。この配
向膜3は、電子吸引基を備えた分極構造を有するポリイ
ミド誘導体からなっており、その分子aの向きはほぼ一
方向に揃っている。
【0016】上記ポリイミド誘導体としては、例えば、
芳香族ジアミン誘導体と多価カルボン酸無水物との反応
物があり、この実施例では、前記芳香族ジアミン誘導体
の一種であるメチルジアニリン誘導体と、多価カルボン
酸無水物の一種である無水トリメリット酸とを脱水閉環
反応させて得た、ポリアミド・イミド誘導体を用いてい
る。
【0017】次の[化1]は、上記ポリアミド・イミド
誘導体を得る反応式を示しており、(1)の構造式で示さ
れるメチルジアニリン誘導体と、 (2)の構造式で示され
る無水トリメリット酸とを脱水閉環反応させると、 (3)
の構造式で示されるポリアミド・イミド誘導体が得られ
る。
【0018】
【化1】
【0019】上記 (1)の構造式で示されるメチルジアニ
リン誘導体は、その構造の中心に、磁場配向をとり得る
磁場配向ブロックをもっており、この磁場配向ブロック
は、その置換基Rが電子吸引基(塩素,弗素,シアノ
等)であり、次の[化2]に示すように、電子吸引基側
が負(δ−)に片寄り、反対側が正(δ+)に片寄った
電子密度分布をもっている。
【0020】
【化2】
【0021】そして、上記メチルジアニリン誘導体の磁
場配向ブロックに相当する部分は、このメチルジアニリ
ン誘導体と上記無水トリメリット酸とを脱水閉環反応さ
せてポリアミド・イミド誘導体を得た後も存在してお
り、この部分は上記[化2]に示したように分極してい
る。
【0022】このため、上記ポリアミド・イミド誘導体
からなる配向膜3は、δ−極とδ+極とに分極した部分
が配向膜全体にわたって分布した構造をなしており、そ
の分極と液晶分子の自発分極との相互作用によって液晶
分子を配向させる配向性をもっている。
【0023】すなわち、図3は上記配向膜3に分布して
いる磁場配向ブロック部の分極の向きと、この配向膜3
によって配向規制される液晶分子の分極の向きとの関係
を示す模式図であり、Aは配向膜3の分極の向きを示
し、Bは液晶分子の分極の向きを示している。なお、配
向膜3の分極の向きAは、そのδ−極とδ+極が図4に
示す方向にある向きであり、液晶分子の分極の向きB
は、そのδ−極とδ+極が図5に示す方向にある向きで
ある。
【0024】そして、上記配向膜3のδ−極は液晶分子
のδ+極と引き合い、配向膜3のδ+極は液晶分子のδ
−極と引き合うため、配向膜3に分布している分極の向
きが一方向に揃っていれば、液晶分子が図3に示したよ
うに一方向に配向する。
【0025】したがって、上記配向膜3は、ラビング処
理を行なわなくても、液晶分子を一方向に配向させる配
向性をもっている。次に、本発明の配向膜の形成方法に
ついて、その一実施例を図6〜図8を参照し説明する。
【0026】[工程1]まず、透明電極2を形成した基
板1(図2参照)を洗浄した後、図6の(a)に示すよ
うに、前記基板1の電極形成面上に、電子吸引基を備え
た分極構造を有するポリイミド前駆体、例えば、上記
[化1]における (1)の構造式で示されるメチルジアニ
リン誘導体と (2)の構造式で示される無水トリメリット
酸とを所定の割合で混合したポリアミド・イミド前駆体
を、転写印刷法やスピンコート法等によって所望の膜厚
に塗布し、前駆体膜3′を形成する。
【0027】なお、ポリアミド・イミド前駆体の塗布を
スピンコート法によって行なうと、基板1の全面に前駆
体が塗布されるため、基板1上にその全面わたって配向
膜が形成されるが、基板周縁部の不要な配向膜は、後工
程でフォトリソグラフィ法により除去すればよい。
【0028】この状態では、上記前駆体膜3′はその分
子a′がランダムな向きにある構造をなしており、した
がって、この前駆体膜3′の各部(メチルジアニリン誘
導体の磁場配向ブロックに相当する部分)の分極の向き
もランダムになっている。図7は、基板1上に塗布され
た前駆体膜3′の各部の分極の向きA′を模式的に示し
ている。
【0029】[工程2]次に、図6の(b)に示すよう
に、上記ポリアミド・イミド前駆体を塗布した基板1
を、例えばN極とS極を対向させて互いに平行に配置し
た棒状磁極4a,4bの間に通し、前記棒状磁極4a,
4b間に形成された一定方向の磁場によって前記前駆体
膜3′を磁場掃引する。
【0030】なお、この磁場掃引は、前駆体膜3′にか
かる磁場強度G(ガウス)を、数KG〜20KGに設定
し、数mm/sec 〜数mm/sec の掃引速度(基板移動速
度)で行なう。
【0031】このようにして、上記前駆体膜3′を一方
向に磁場掃引すると、この前駆体膜3′の各磁場配向ブ
ロック部の分極の向きが磁場掃引方向に沿って一方向に
揃い、それに連れて、分子a′の向きも揃う。図8は、
磁場掃引後の前駆体膜の各部の分極の向きA′を模式的
に示している。
【0032】[工程3]この後は、上記磁場掃引後の状
態、つまり前駆体膜3′の各部の分極の向きが一方向に
揃っている状態のまま、この前駆体膜3′を焼成してポ
リアミド・イミド前駆体をイミド化し、図6の(b)に
示すように、上述したポリアミド・イミド誘導体からな
る配向膜3を形成する。
【0033】このポリアミド・イミド前駆体のイミド化
は、例えばポリアミド・イミド前駆体の膜厚が0.1μ
mの場合で、焼成温度150〜250℃、焼成時間30
〜60分の焼成条件で行なう。
【0034】このようにしてポリアミド・イミド前駆体
を焼成すると、上記[化1]の反応式のように、メチル
ジアニリン誘導体と無水トリメリット酸とが脱水閉環反
応し、ポリアミド・イミド誘導体となる。
【0035】そして、上記メチルジアニリン誘導体の磁
場配向ブロックに相当する部分は、上記脱水閉環反応に
よりポリアミド・イミド誘導体となった後も存在してお
り、この部分は上記[化2]に示したように分極してい
るため、上記のようにして形成されたポリアミド・イミ
ド誘導体からなる配向膜3は、δ−極とδ+極とに分極
した部分が配向膜全体にわたって分布した構造をなして
いる。
【0036】なお、上記ポリアミド・イミド前駆体を焼
成すると、その分子a′の向きがさらに揃い、形成され
た配向膜3が、その分子(ポリアミド・イミド誘導体の
分子)aの向きがほぼ一方向に揃った膜となる。
【0037】すなわち、上記配向膜の形成方法は、基板
1上に電子吸引基を備えた分極構造を有するポリイミド
前駆体(上記実施例ではポリアミド・イミド前駆体)を
塗布した後、このポリイミド前駆体の膜を磁場掃引して
その分極構造の分極の向きを一方向に揃え、その後前記
ポリイミド前駆体をイミド化するものである。
【0038】この製造方法によれば、形成する配向膜3
の膜厚に応じてポリイミド前駆体を基板1上に塗布する
だけで所望の膜厚の配向膜3を得ることができるから、
従来のLB膜からなる配向膜を形成する場合のように、
基板上へのLB法による単分子膜の被着を繰返してこの
単分子膜を所定層に積層する必要はない。
【0039】また、この形成方法では、基板1上に塗布
したポリイミド前駆体の膜を磁場掃引することによって
その分極構造の分極の向きを一方向に揃えているため、
従来のラビング処理膜からなる配向膜を形成する場合の
ように、配向膜面をラビングして配向処理する必要もな
い。
【0040】したがって、この形成方法によれば、液晶
分子を一方向に配向させる配向性をもつ配向膜3を能率
良く形成することができる。また、この形成方法によれ
ば、配向膜面のラビング処理は不要であるから、ラビン
グによる発塵で膜表面が汚れて液晶分子の配向性が悪く
なることはないし、また配向膜面をラビング処理する場
合のように静電気が発生することもないため、アクティ
ブマトリックス型の液晶表示素子に用いる基板のよう
に、配向膜を形成する面に薄膜トランジスタ等のアクテ
ィブ素子がある場合でも、このアクティブ素子を静電気
によって絶縁破壊させてしまうことはない。
【0041】なお、上記実施例では、配向膜3を、芳香
族ジアミン誘導体の一種であるメチルジアニリン誘導体
と、多価カルボン酸無水物無水トリメリット酸の一種で
あるとの反応物(ポリアミド・イミド誘導体)で形成し
たが、この配向膜3は、他の芳香族ジアミン誘導体と多
価カルボン酸無水物との反応物であるポリイミド誘導体
で形成してもよいし、また、電子吸引基を備えた分極構
造を有するものであれば、他のポリイミド誘導体で形成
してもよい。
【0042】
【発明の効果】本発明の配向膜は、分極構造を有するポ
リイミド誘導体からなり、かつその分極構造の分極の向
きが一方向に揃っていることを特徴とするものであるか
ら、ラビング処理を行なうことなく液晶分子を一方向に
配向させる配向性をもたせることができる。
【0043】また、本発明の配向膜の形成方法は、透明
基板の上に電子吸引基を備えた分極構造を有するポリイ
ミド前駆体を塗布した後、このポリイミド前駆体の膜を
磁場掃引してその分極構造の分極の向きを一方向に揃
え、その後前記ポリイミド前駆体をイミド化することを
特徴とするものであるから、上記本発明の配向膜を能率
良く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の配向膜の一実施例を示す、配向膜を形
成した基板の平面図。
【図2】図1の一部分の拡大断面図。
【図3】配向膜に分布している分極の向きと、この配向
膜によって配向される液晶分子の分極の向きを示す模式
図。
【図4】配向膜のδ−極とδ+極の方向を示す図。
【図5】液晶分子のδ−極とδ+極の方向を示す図。
【図6】本発明の配向膜の形成方法の一実施例を示す、
(a)は基板上にポリイミド前駆体を塗布した状態の平
面図、(b)は磁場掃引を行なった状態の平面図、
(c)はイミド化状態の平面図。
【図7】基板上に塗布された前駆体膜の各部の分極の向
きを模式的に示す図。
【図8】磁場掃引後の前駆体膜の各部の分極の向きを模
式的に示す図。
【符号の説明】
1…透明基板 2…透明電極 3…配向膜 a…配向膜の分子 A…配向膜の分極の向き B…液晶分子の分極の向き 3′…前駆体膜 a′…前駆体の分子 A′…前駆体膜の分極の向き

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液晶表示素子に用いる透明基板の上に設け
    られる配向膜であって、電子吸引基を備えた分極構造を
    有するポリイミド誘導体からなり、かつその分極構造の
    分極の向きが一方向に揃っていることを特徴とする液晶
    表示素子用配向膜。
  2. 【請求項2】前記ポリイミド誘導体は、芳香族ジアミン
    誘導体と多価カルボン酸無水物との反応物であることを
    特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子用配向膜。
  3. 【請求項3】液晶表示素子に用いる透明基板の上に配向
    膜を形成する方法であって、前記透明基板の上に電子吸
    引基を備えた分極構造を有するポリイミド前駆体を塗布
    した後、このポリイミド前駆体の膜を磁場掃引してその
    分極構造の分極の向きを一方向に揃え、その後前記ポリ
    イミド前駆体をイミド化することを特徴とする液晶表示
    素子用配向膜の形成方法。
JP15843693A 1993-06-29 1993-06-29 液晶表示素子用配向膜およびその形成方法 Pending JPH0713168A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1384743A1 (en) * 2002-07-25 2004-01-28 Polymatech Co., Ltd. Polybenzazole precursor film, polybenzazole film and method of producing the same
EP1557440A1 (en) * 2004-01-20 2005-07-27 Polymatech Co., Ltd. Article formed of polybenzazole and production method for the same
US7656484B2 (en) 2005-02-07 2010-02-02 Lg Display Co., Ltd. Method and apparatus for forming alignment layer for liquid crystal display
US7728933B2 (en) 2005-02-07 2010-06-01 Lg Display Co., Ltd. Method and apparatus of forming alignment layer for liquid crystal display device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1384743A1 (en) * 2002-07-25 2004-01-28 Polymatech Co., Ltd. Polybenzazole precursor film, polybenzazole film and method of producing the same
US7122617B2 (en) 2002-07-25 2006-10-17 Polymatech Co., Ltd. Polybenzazole precursor film, polybenzazole film and method of producing the same
EP1829915A1 (en) * 2002-07-25 2007-09-05 Polymatech Co., Ltd. Polybenzazole precursor film, polybenzazole film and method of producing the same
EP1557440A1 (en) * 2004-01-20 2005-07-27 Polymatech Co., Ltd. Article formed of polybenzazole and production method for the same
US7656484B2 (en) 2005-02-07 2010-02-02 Lg Display Co., Ltd. Method and apparatus for forming alignment layer for liquid crystal display
US7728933B2 (en) 2005-02-07 2010-06-01 Lg Display Co., Ltd. Method and apparatus of forming alignment layer for liquid crystal display device
US8184248B2 (en) 2005-02-07 2012-05-22 Lg Display Co., Ltd. Apparatus for fabricating liquid crystal display panels
US8692965B2 (en) 2005-02-07 2014-04-08 Lg Display Co., Ltd. Method and apparatus of forming alignment layer for liquid crystal display device

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