JPH0980440A - 液晶配向膜の製造方法及び液晶表示素子 - Google Patents
液晶配向膜の製造方法及び液晶表示素子Info
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Abstract
せることにより、静電気によるほこりの付着、TFT素
子の回路破壊が発生せず、高い歩留まりで面内均一性に
優れた液晶配向膜を製造し、高い表示品位を持つ液晶表
示素子を提供する。 【解決手段】 光励起性を有する構造を持つ液晶配向剤
を用いて透明基板上に薄膜を形成し、直線偏光された紫
外線を照射することによって液晶配向能を発現させる。
Description
方法及び液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、ラビ
ング処理を行わずに、直線偏光された紫外線の照射によ
って液晶配向能を付与することを特徴とする液晶配向膜
の製造方法及びその液晶配向膜を有する液晶表示素子に
関する。
ク型液晶を、液晶配向膜を有する透明電極付き基板でサ
ンドイッチ構造にし、液晶分子の長軸が基板間で90度
以上連続的に捻れるようにしてなるTN(Twisted Nema
tic)型、STN(Super Twisted Nematic)型液晶セル
を有する液晶表示素子が知られている。
手段には、基板表面に有機膜を形成し、次いでその有機
膜表面をレーヨンなどの布材で一方向にこすることによ
り液晶配向能を付与する(ラビング処理を施す)という
方法、基板表面に酸化珪素を斜方蒸着する方法、ラング
ミュア・ブロジェット法(LB法)を用いて長鎖アルキ
ル基を有する分子膜を形成する方法などがあるが、処理
する基板のサイズに制約があったり、処理時間や処理コ
ストの面で工業的にはラビング処理による液晶の配向が
一般的である。
配向をラビング処理によって行うと、その工程中に静電
気が発生しやすいという問題点がある。静電気が発生す
ると、配向膜表面にほこりが付着し、表示不良が発生す
る原因となり、また、TFT(thin film transister)
素子を有する液晶セルの場合、発生した静電気によって
TFT素子の回路破壊が起こり、歩留まり低下の原因と
もなる。さらに、今後ますます高精彩化される液晶表示
素子においては、画素密度が高まるため、ラビング処理
の均一性が問題になる。本発明の目的は、静電気が発生
することがなく、量産性にも優れている液晶配向膜の製
造方法及び、この液晶配向膜を用いた液晶表示素子を提
供するものである。
膜の製造方法は、透明電極付き基板上に紫外線に官能す
る有機化合物を含有する液晶配向剤を塗布、乾燥して形
成した薄膜上に、直線偏光された紫外線を照射すること
によって液晶配向能を付与する液晶配向膜の製造方法で
ある。
記の液晶配向膜を有することを特徴とする。
官能する有機化合物を含有する。ここでいう”官能”と
は、紫外線の照射を受けると、光励起反応によってエネ
ルギー準位が高まり、次いでエネルギーを放出して安定
状態に戻ることを意味する。このような有機化合物とし
ては、ベンゾフェノン構造、カルコン(ベンサールアセ
トフェノン)構造、スチルベン構造、アントラキノン構
造又はカルバゾール構造のいずれかを有する重合体を例
示することができる。好ましくは、 (1)ポリイミド (2)ポリエステル (3)ポリアミド のいずれかから選ばれる。特に、耐熱性に優れている点
からポリイミドが好ましい。
酸二無水物と、(ロ)ジアミン化合物とを反応させ、中
間体のポリアミック酸を経て得られる。本発明において
用いられるポリイミドは、(イ)テトラカルボン酸二無
水物成分と(ロ)ジアミン成分の少なくともひとつの成
分に、ベンゾフェノン構造、カルコン(ベンサールアセ
トフェノン)構造、スチルベン構造、アントラキノン構
造又はカルバゾール構造を有する化合物が用いられる。
ン酸二無水物としては、例えば3,3’,4,4’−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ジ
メチル−3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸二無水物、2,2’5,5’−テトラメチル−
3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物等が挙げられる。カルコン構造をもつテトラカ
ルボン酸二無水物としては、例えば3,3’,4,4’
−カルコンテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。ス
チルベン構造を有するテトラカルボン酸二無水物として
は、例えば3,3’,4,4’−スチルベンテトラカル
ボン酸二無水物が挙げられる。アントラキノン構造を有
するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば2,
3,6,7−アントラキノンテトラカルボン酸二無水物
が挙げられる。カルバゾール構造を有するテトラカルボ
ン酸二無水物としては、例えば2,3,6,7−カルバ
ゾールテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
物としては、例えば3,3’−ジアミノベンゾフェノ
ン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジ
アミノベンゾフェノン、3,4−ジアミノベンゾフェノ
ン等が挙げられる。カルコン構造を有するジアミン化合
物としては、例えば3,3’−ジアミノカルコン、4,
4’−ジアミノカルコン、3,4’−ジアミノカルコ
ン、3,4−ジアミノカルコン等が挙げられる。スチル
ベン構造を有するジアミン化合物としては、例えば3,
3’−ジアミノスチルベン、4,4’−ジアミノスチル
ベン、4,4’−ジアミノスチルベン−2,2’−スル
フォン酸、4,4’−ビス(4−アミノ−1−ナフチル
アゾ)−2,2’−スチルベンスルフォン酸等が挙げら
れる。アントラキノン構造を有するジアミン化合物とし
ては、例えば1,2−ジアミノアントラキノン、1,4
−ジアミノアントラキノン、1,5−ジアミノアントラ
キノン、1,4−ジアミノアントラキノン−2,3−ジ
シアノ−9,10−アントラキノン等が挙げられる。カ
ルバゾール構造を有するジアミン化合物としては、例え
ば3,6−ジアミノカルバゾール等が挙げられる。
は、本発明の効果を損なわない程度に他のテトラカルボ
ン酸二無水物、ジアミン化合物を併用することができ
る。
例えば2,3,5−トリカルボキシシクロペンチルカル
ボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、
1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水
物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸
二無水物、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−
2−酢酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフラ
ンテトラカルボン酸二無水物、1,3,3a,4,5,
9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジ
オキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラ
ン−1,3−ジオン、5−(2,5−ジオキソテトラヒ
ドロフラル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,
2−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]−
オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸
二無水物等の脂肪族及び脂環族テトラカルボン酸二無水
物;
4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、
1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水
物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無
水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラ
カルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジメチルジ
フェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,
4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無
水物、1,2,3,4−フランテトラカルボン酸二無水
物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキ
シ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’−ビス
(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホ
ン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフ
ェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3’,
4,4’−パーフルオロイソプロピリデンテトラカルボ
ン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラ
カルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフ
ィンオキサイド二無水物、p−フェニレン−ビス(トリ
フェニルフタル酸)二無水物、m−フェニレン−ビス
(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニ
ルフタル酸)−4,4’−ジフェニルエーテル二無水
物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェ
ニルメタン二無水物等の芳香族テトラカルボン酸二無水
物を挙げることができる。
シシクロペンチル酢酸二無水物、ブタンテトラカルボン
酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカル
ボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3’,
4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水
物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無
水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二
無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテト
ラカルボン酸二無水物が好ましい。これらは単独で又は
2種以上を組み合わせて使用できる。
フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,
4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ
ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノジフェニルスル
フィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,
3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,
4’−ジアミノベンズアニリド、4,4’−ジアミノジ
フェニルエーテル、1,5−ジアミノナフタレン、3,
3−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、5−ア
ミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−ト
リメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフ
ェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、3,4’
−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス(4−ア
ミノフェノキシ)プロパン、2,2−ビス[4−(4−
アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス
[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフル
オロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘ
キサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミ
ノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,4−ビス(4
−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−ア
ミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ
フェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェ
ニル)−10−ヒドロアントラセン、2,7−ジアミノ
フルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フル
オレン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリ
ン)、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−
ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−
ジアミノ−5,5’−ジメトキシビフェニル、3,3’
−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、1,
4.4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスア
ニリン、4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデ
ン)ビスアニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ
−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキ
サフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ−2,2’−
ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,4’−ビ
ス[(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキ
シ]−オクタフルオロビフェニル等の芳香族ジアミン;
ジアミノテトラフェニルチオフェン等のヘテロ原子を有
する芳香族ジアミン;
−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタ
メチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメ
チレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレ
ンジアミン、4,4−ジアミノヘプタメチレンジアミ
ン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジア
ミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミ
ン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチ
レンジアミン、トリシクロ[6.2.1.02,7]−ウ
ンデシレンジメチルジアミン、4,4’−メチレンビス
(シクロヘキシルアミン)等の脂肪族及び脂環式ジアミ
ン;ジアミノヘキサメチルジシロキサン等のジアミノオ
ルガノシロキサンが挙げられる。
4,4’−ジアミノジフェニルメタン、1,5−ジアミ
ノナフタレン、2,7−ジアミノフルオレン、4,4’
−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−(p−フェ
ニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2−ビス
[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフル
オロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘ
キサフルオロプロパン、2,2’−ビス[4−(4−ア
ミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]
ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ−2,
2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,
4’−ビス[(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)
フェノキシ]−オクタフルオロビフェニルが好ましい。
これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用でき
る。
前記(イ)テトラカルボン酸二無水物成分と(ロ)ジア
ミン成分を重縮合させてポリアミック酸を得て、次いで
必要に応じて脱水剤及びイミド化触媒の存在下で加熱し
て、イミド化することにより得られる。加熱によりイミ
ド化する場合の反応温度は、通常60〜300℃、好ま
しくは100〜170℃である。反応温度が60℃未満
では反応の進行が遅れ、また300℃を越えるとポリア
ミック酸の分子量が大きく低下することがある。また、
脱水剤及びイミド化触媒の存在下でイミド化する場合の
反応は、有機溶媒中で行うことができる。反応温度は、
通常0〜180℃、好ましくは60〜150℃である。
前記脱水剤としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無
水トリフルオロ酢酸等の酸無水物を用いることができ
る。また、イミド化触媒としては、例えばピリジン、コ
リジン、ルチジン、トリエチルアミン等の3級アミンを
用いることができるが、これらに限定されるものではな
い。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸の繰り返し単位
1モルに対して1.6〜20モルとするのが好ましい。
また、イミド化触媒の使用量は使用する脱水剤1モルに
対し、0.5〜10モルとするのが好ましい。このイミ
ド化触媒、脱水剤の使用量によって、ポリイミド中のア
ミック酸残基の含率を調整することができる。
類(ジカルボン酸、ジカルボン酸エステルまたはジカル
ボン酸ハロゲン化物)と、(ニ)2つの水酸基を有する
ビフェニル化合物とを反応させて得られる。本発明にお
いて用いられるポリエステルは、(ハ)ジカルボン酸類
化合物成分と、(ニ)2つの水酸基を有するビフェニル
成分の少なくともひとつの成分に、ベンゾフェノン構
造、カルコン(ベンサールアセトフェノン)構造、スチ
ルベン構造、アントラキノン構造又はカルバゾール構造
を有する化合物が用いられる。
化合物としては、例えばベンゾフェノン−2,4’−ジ
カルボン酸及びそのアルキルエステル等のエステル化合
物、カルボン酸クロリド等のカルボン酸ハロゲン化物が
挙げられる。カルコン構造を持つカルボン酸類化合物と
しては、例えばカルコン−3,3’−ジカルボン酸、カ
ルコン−3,4’−ジカルボン酸、カルコン−4,4’
−ジカルボン酸及びそれぞれのアルキルエステル等のエ
ステル化合物、カルボン酸クロリド等のカルボン酸ハロ
ゲン化物が挙げられる。スチルベン構造を有するカルボ
ン酸類化合物としては、例えば4,4’−スチルベンジ
カルボン酸、2,2’−trans−スチルベンジカル
ボン酸、2,4’−trans−スチルベンジカルボン
酸及びそれぞれのアルキルエステル等のエステル化合
物、カルボン酸クロリド等のカルボン酸ハロゲン化物が
挙げられる。アントラキノン構造を有するカルボン酸化
合物としては、例えば1,2−アントラキノンジカルボ
ン酸、1,3−アントラキノンジカルボン酸、1,4−
アントラキノンジカルボン酸、1,5−アントラキノン
ジカルボン酸、1,6−アントラキノンジカルボン酸、
1,7−アントラキノンジカルボン酸、1,8−アント
ラキノンジカルボン酸、2,3−アントラキノンジカル
ボン酸、2,7−アントラキノンジカルボン酸及びそれ
ぞれのアルキルエステル等のエステル化合物、カルボン
酸クロリド等のカルボン酸ハロゲン化物が挙げられる。
カルバゾール構造を有するカルボン酸化合物としては、
例えば3,6−カルバゾールジカルボン酸及びそのアル
キルエステル等のエステル化合物、カルボン酸クロリド
等のカルボン酸ハロゲン化物が挙げられる。
合物としては、例えば2,2’−ジヒドロキシベンゾフ
ェノン、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,
2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェ
ノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシ
ベンゾフェノン等が挙げられる。カルコン構造を有する
ビフェニル化合物としては、例えば3,3’−ジヒドロ
キシカルコン、4,4’−ジヒドロキシカルコン、3,
4’−ジヒドリキシカルコン、3,4−ジヒドロキシカ
ルコン等が挙げられる。スチルベン構造を有するビフェ
ニル化合物としては、例えば3,3’−ジヒドロキシス
チルベン、4,4’−ジヒドロキシスチルベン、3,
4’−ジヒドロキシスチルベン等が挙げられる。アント
ラキノン構造を有するビフェニル化合物としては、例え
ば1,2−ジヒドロキシアントラキノン、1,4−ジヒ
ドロキシアントラキノン、1,5−ジヒドロキシアント
ラキノン、等が挙げられる。カルバゾール構造を有する
ビフェニル化合物としては、例えば3,6−ジヒドロキ
シカルバゾール等が挙げられる。
は、本発明の効果を損なわない程度に他のジカルボン酸
類化合物、2つの水酸基を有するビフェニル化合物を併
用することができる。
ばシュウ酸、マロン酸、ジフルオロマロン酸、アルキル
マロン酸、コハク酸、テトラフルオロコハク酸、アルキ
ルコハク酸、(±)−リンゴ酸、meso−酒石酸、イ
タコン酸、マレイン酸、メチルマレイン酸、フマル酸、
メチルフマル酸、アセチレンジカルボン酸、グルタル
酸、ヘキサフルオログルタル酸、メチルグルタル酸、グ
ルタコン酸、アジピン酸、ジチオアジピン酸、メチルア
ジピン酸、ジメチルアジピン酸、テトラメチルアジピン
酸、メチレンアジピン酸、ムコン酸、ガラクタル酸、ピ
メリン酸、スベリン酸、パーフルオロスベリン酸、3,
3,6,6−テトラメチルスベリン酸、アゼライン酸、
セバシン酸、パーフルオロセバシン酸、ブラシル酸、ド
デシルジカルボン酸、トリデシルジカルボン酸、テトラ
デシルジカルボン酸等の脂肪族カルボン酸;
酸、ヘキサヒドロフタル酸、1,4−(ノルボルネン)
ジカルボン酸、ビシクロアルキルジカルボン酸、アダマ
ンタンジカルボン酸、スピロヘプタンジカルボン酸等の
脂環族カルボン酸;
ソフタル酸、メチルイソフタル酸、ジメチルイソフタル
酸、クロロイソフタル酸、ジクロロイソフタル酸、テレ
フタル酸、メチルテレフタル酸、ジメチルテレフタル
酸、クロロテレフタル酸、ブロモテレフタル酸、ナフタ
レンジカルボン酸、オキソフルオレンジカルボン酸、ア
ントラセンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、ビ
フェニレンジカルボン酸、ジメチルビフェニレンジカル
ボン酸、4,4’’−p−テレフェニレンジカルボン
酸、4、4’’’ーp−クワレルフェニルジカルボン
酸、ビベンジルジカルボン酸、アゾベンゼンジカルボン
酸、ホモフタル酸、フェニレン二酢酸、フェニレンジプ
ロピオン酸、ナフタレンジカルボン酸、ナフタレンジプ
ロピオン酸、ビフェニル二酢酸、ビフェニルジプロピオ
ン酸、3,3’−[4,4’−(メチレンジ−p−ビフ
ェニレン)ジプロピオン酸、4,4’−ビベンジル二酢
酸、3,3’−(4,4’−ビベンジル)ジプロピオン
酸、オキシジ−p−フェニレン二酢酸等の芳香族ジカル
ボン酸及びそれぞれのアルキルエステル等のエステル化
合物、カルボン酸クロリド等のカルボン酸ハロゲン化物
が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わ
せて使用できる。
テコール、アルキルカテコール、ヒドロキノン等の多価
フェノ−ル類;メチレンビスフェノール、イソプロピリ
デンビスフェノール、ブチリデンビスフェノール、チオ
ビスフェノール、スルフィニルビスフェノール、スルフ
ォニルンビスフェノール、オキシビスフェノール等のビ
スフェノール類が挙げられる。これらは単独で又は2種
以上を組み合わせて使用できる。
は、前記(ハ)ジカルボン酸類化合物成分と(ニ)2つ
の水酸基を有するビフェニル化合物成分とを、必要に応
じて触媒存在下で加熱し重縮合させて得られる。ジカル
ボン酸とビフェニル化合物との重縮合の場合は、触媒と
して、硫酸、p−トルエンスルフォン酸等のプロトン
酸、重金属の酸化物又は塩、チタン、スズ、鉛等の有機
金属化合物等が用いられる。ジカルボン酸エステルとビ
フェニル化合物との場合は、触媒として、鉛、亜鉛、マ
ンガン、カルシウム、コバルト、カドミウム等の酢酸塩
や炭酸塩化合物、金属マグネシウム、亜鉛、鉛、アンチ
モン、ゲルマニウム等の酸化物が用いられる。ジカルボ
ン酸ハロゲン化物とビフェニル化合物との場合は、触媒
として、ピリジン、トリエリルアミン等の塩基性触媒が
用いられる。
(ジカルボン酸、ジカルボン酸エステル、ジカルボン酸
ハロゲン化物)化合物と、(ヘ)ジアミン化合物とを反
応させて得られる。本発明において用いられるポリアミ
ドは、(ホ)ジカルボン酸類化合物成分と(ヘ)ジアミ
ン化合物成分の少なくともひとつの成分に、ベンゾフェ
ノン構造、カルコン(ベンサールアセトフェノン)構
造、スチルベン構造、アントラキノン構造又はカルバゾ
ール構造を有する化合物が用いられる。
ルベン構造、アントラキノン構造又はカルバゾール構造
を有するジカルボン酸類化合物としては、先に挙げたジ
カルボン酸類(ハ)が用いられる。
ルベン構造、アントラキノン構造又はカルバゾール構造
を有するジアミン化合物としては、先に挙げたジアミン
化合物(ロ)が用いられる。
は、本発明の効果を損なわない程度に他のジカルボン酸
類化合物、ジアミン化合物を併用することができる。
物としては、先に挙げた他のジカルボン酸類化合物及び
ジアミン化合物が用いられる。これらは単独で又は2種
以上を組み合わせて使用できる。
前記(ホ)ジカルボン酸類化合物成分と(ヘ)ジアミン
成分とを、必要に応じて、ピリジン、トリエリルアミン
等の塩基性触媒存在下で重縮合させて得られる。
外線に官能する有機化合物を含有する重合体の溶液から
成る。この際用いられる溶剤としては、該重合体を溶解
し得る有機溶剤であれば特に制限はなく、単独又は2種
以上の溶剤を組み合わせて使用できる。
の安定化及び塗膜強度アップのために、種々の熱硬化性
の架橋剤を含有することもできる。熱硬化架橋剤として
は、多官能エポキシ含有化合物が有効であり、ビスフェ
ノールA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、環状
脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹
脂、グリシジルジアミン系エポキシ樹脂、複素環式エポ
キシ樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂等が使用でき
る。市販品では、例えばエポライト400E、同300
2(共栄社油脂化学工業(株)製)、エピコート82
8、同152、エポキシノボラック180S(油化シェ
ルエポキシ(株)製)等を挙げることができる。
を使用する際、架橋反応を効率良く起こす目的で、1−
ベンジル−2−メチルイミダゾール等の塩基触媒を添加
することができる。
剤は、基板との接着性を改善する目的で、官能性シラン
含有化合物を含有することができる。官能性シラン含有
化合物としては、例えば3−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2
−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−
3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−ア
ミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシ
ラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−
ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカ
ルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N
−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレ
ントリアミン、N−トリメトキシシリルプロピルトリエ
チレントリアミン、10−トリメトキシイシリル−1,
4,7−トリアザデカン、10−トリエトキシシリル−
1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル
−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリエトキシ
シリル−3,6−ジアザノニルアセテート、N−ベンジ
ル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベン
ジル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フ
ェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−
フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N
−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができ、
さらに特開昭63ー291922号公報記載のテトラカ
ルボン酸二無水物とアミノ基含有シラン化合物との反応
物等を挙げることができる。
ることができる。まず、透明導電膜が設けられた基板の
透明導電膜側に、前記液晶配向剤をロールコーター法、
スピンナー法、印刷法等により塗布し、40〜200℃
の温度で加熱して塗膜を形成させる。塗膜の膜厚は、通
常0.001〜1μm、好ましくは0.005〜0.5
μmである。
ス、ソーダガラス等のガラス、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスル
ホン、ポリカーボネート等のプラスチックフィルム等か
らなる透明基板を用いることができる。
るNESA膜、In2O3−SnO2からなるITO膜等
を用いることができ、これらの透明導電膜のパターニン
グには、フォト・エッチング法、予めマスクを用いる方
法等が用いられる。
明導電膜と塗膜との接着性をさらに良好にするために、
基板及び透明導電膜上に、予め官能性シラン含有化合
物、チタネート等を塗布することもできる。
照射し、場合によってはさらに150〜250℃の温度
で加熱処理を行い、液晶配向能を付与する。本発明にお
いて使用される紫外線は、150nm〜450nmの波
長を有するものであり、中でも190nm〜380nm
の波長を有する紫外線が好ましい。
プ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドラ
ンプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマ
ーレーザー等が使用できる。
基板を、その2枚を液晶配向膜を照射した直線偏光紫外
線の偏光方向が所定の角度となるよう対向させ、基板の
間の周辺部をシール剤でシールし、液晶を充填し、充填
孔を封止して液晶セルを構成する。そして、その両面に
偏光板の偏光方向がそれぞれ基板の液晶配向膜を照射し
た直線偏光紫外線の偏光方向と所定の角度を成すように
偏光板を張り合わせることにより、液晶表示素子とす
る。液晶配向膜が形成された2枚の基板における、照射
した直線偏光紫外線の偏光方向の成す角度及び、それぞ
れの基板と偏光板との角度を調整することにより、TN
型又はSTN型液晶セルを有する液晶表示素子を任意に
得ることができる。
びスペーサーとしての酸化アルミニウム球を含有したエ
ポキシ樹脂等を用いることができる。
スメクティック型液晶などを用いることができる。TN
型液晶セルの場合、ネマティック型液晶を形成させるも
のが好ましく、例えばシッフベース系液晶、アゾキシ系
液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液
晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニル
シクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン
系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶等が
用いられる。またSTN型液晶セルの場合、前記液晶
に、例えばコレスチルクロライド、コレステリルノナエ
ート、コレステリルカーボネート等のコレステリック液
晶や商品名C−15,CB−15(メルク社製)として
販売されているようなカイラル剤等をさらに添加して使
用することもできる。さらに、p−デシロキシベンジリ
デン−p−アミノ−2−メチルブチルシンナメート等の
強誘電性液晶も使用することができる。
は、ポリビニルアルコールを延伸配向させながら、ヨウ
素を吸収させたH膜と呼ばれる偏光膜を酢酸セルロース
保護膜で挟んだ偏光板、又はH膜そのものからなる偏光
板等を挙げることができる。
ば、従来のラビング処理の際に発生する静電気によるほ
こりの付着、TFT素子の回路破壊が発生しないため、
高い歩留まりで配向膜が製造できる。
に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるも
のではない。
物22.42gと3,3’−ジアミノベンゾフェノン2
1.2gをN−メチル−2−ピロリドン400gに溶解
させ、60℃で6時間反応させた。次いで、反応混合物
を大過剰のメタノールに注ぎ、反応生成物を沈澱させ
た。その後、メタノールで洗浄し、減圧下40℃で15
時間乾燥させて、重合体Ia40.21gを得た。イミド化反応 得られた重合体Ia20.00gにN−メチル−2−ピ
ロリドン380g、ピリジン7.25g及び無水酢酸
9.36gを添加し、120℃で4時間イミド化反応を
させた。次いで、反応混合液を大過剰のメタノールに注
ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後メタノールで洗浄
し減圧下で15時間乾燥させて、重合体IIa15.5
5gを得た。
物22.42gとp−フェニレンジアミン5.41gお
よび3,3’−ジアミノベンゾフェノン10.61gを
N−メチル−2−ピロリドン350gに溶解させ、60
℃で6時間反応させた。次いで、反応混合物を大過剰の
メタノールに注ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後、
メタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させ
て、重合体Ib30.78gを得た。イミド化反応 得られた重合体Ib20.00gにN−メチル−2−ピ
ロリドン380g、ピリジン8.23g及び無水酢酸1
0.62gを添加し、120℃で4時間イミド化反応を
させた。次いで、反応混合液を大過剰のメタノールに注
ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後メタノールで洗浄
し減圧下で15時間乾燥させて、重合体IIb14.3
3gを得た。
物22.42gと4,4’−ジアミノスチルベン21.
02gをN−メチル−2−ピロリドン400gに溶解さ
せ、60℃で6時間反応させた。次いで、反応混合物を
大過剰のメタノールに注ぎ、反応生成物を沈澱させた。
その後、メタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間
乾燥させて、重合体Ic35.21gを得た。イミド化反応 得られた重合体Ic20.00gにN−メチル−2−ピ
ロリドン380g、ピリジン7.28g及び無水酢酸
9.40gを添加し、120℃で4時間イミド化反応を
させた。次いで、反応混合液を大過剰のメタノールに注
ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後メタノールで洗浄
し減圧下で15時間乾燥させて、重合体IIc12.6
1gを得た。
物22.42gと4,4’−ジアミノアントラキノン2
3.83gをN−メチル−2−ピロリドン400gに溶
解させ、60℃で6時間反応させた。次いで、反応混合
物を大過剰のメタノールに注ぎ、反応生成物を沈澱させ
た。その後、メタノールで洗浄し、減圧下40℃で15
時間乾燥させて、重合体Id40.00gを得た。イミド化反応 得られた重合体Id20.00gにN−メチル−2−ピ
ロリドン380g、ピリジン6.84g及び無水酢酸
8.83gを添加し、120℃で4時間イミド化反応を
させた。次いで、反応混合液を大過剰のメタノールに注
ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後メタノールで洗浄
し減圧下で15時間乾燥させて、重合体IId16.6
7gを得た。
無水物32.22gとp−フェニレンジアミン10.8
1gをN−メチル−2−ピロリドン400gに溶解さ
せ、60℃で6時間反応させた。次いで、反応混合物を
大過剰のメタノールに注ぎ、反応生成物を沈澱させた。
その後、メタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間
乾燥させて、重合体Ie36.00gを得た。イミド化反応 得られた重合体Ie20.00gにN−メチル−2−ピ
ロリドン380g、ピリジン6.19g及び無水酢酸
7.71gを添加し、120℃で4時間イミド化反応を
させた。次いで、反応混合液を大過剰のメタノールに注
ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後メタノールで洗浄
し減圧下で15時間乾燥させて、重合体IIe15.3
0gを得た。
物22.42gとp−フェニレンジアミン10.81g
をN−メチル−2−ピロリドン300gに溶解させ、6
0℃で6時間反応させた。次いで、反応混合物を大過剰
のメタノールに注ぎ、反応生成物を沈澱させた。その
後、メタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥
させて、重合体Ix27.44gを得た。イミド化反応 得られた重合体Ix20.00gにN−メチル−2−ピ
ロリドン380g、ピリジン9.52g及び無水酢酸1
2.29gを添加し、120℃で4時間イミド化反応を
させた。次いで、反応混合液を大過剰のメタノールに注
ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後メタノールで洗浄
し減圧下で15時間乾燥させて、重合体IIx15.2
7gを得た。
トンに溶解させて、固形分濃度4重量%の溶液とし、こ
の溶液を孔径1μmのフィルターで濾過し、液晶配向剤
溶液を調製した。この溶液を、ITO膜からなる透明電
極付きガラス基板の上に透明電極面に、膜厚が0.1μ
mになるようにスピンナーを用いて塗布し、180℃で
1時間乾燥し薄膜を形成した。この薄膜に、ナイロン製
の布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンによ
り、ロールの回転数500rpm、ステージの移動速度
1cm/秒でラビング処理を行った。次に、一対のラビ
ング処理された基板の液晶配向膜を有するそれぞれの外
縁に、直径17μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ
樹脂接着剤をスクリーン印刷塗布した後、一対の基板を
液晶配向膜面が相対するように、しかもラビング方向が
直交するように重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化させ
た。次いで、液晶注入口より一対の基板間に、ネマティ
ック型液晶(メルク社製、ZLI−1565)を充填し
た後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止し、基板の
外側の両面に偏光板を、偏光板の偏光方向がそれぞれの
基板の液晶配向膜のラビング方向と一致するように張り
合わせ、液晶表示素子を作製したところ、液晶の配向性
は良好であった。電圧5Vを印加したところ、印加した
電圧のON−OFFに応答して、液晶表示素子の明暗の
変化が観察された。
同様に基板上に薄膜を形成した。薄膜表面に、Hg−X
eランプより、グランレーザープリズムGLP−0−1
0−15−AN(シグマ光機製)により、365nmの
波長を主とする、直線偏光した紫外線0.5J/cm2
を照射した。次に、液晶配向膜を重ね合わせる向きをラ
ビング方向の代わりに紫外線の偏光方向に従った以外
は、比較例1と同様の方法で液晶表示素子を作製したと
ころ、液晶の配向性は良好であった。比較例1と同様の
条件で電圧を印加したところ、印加した電圧のON−O
FFに応答して、液晶表示素子の明暗の変化が観察され
た。
は、実施例1と同様に液晶表示素子を作製したところ、
液晶の配向性は良好であった。実施例1と同様の条件で
電圧を印加したところ、印加した電圧のON−OFFに
応答して、液晶表示素子の明暗の変化が観察された。
1と同様に基板上に薄膜を形成し、直線偏光紫外線を照
射して液晶配向膜を作成し、それを用いて液晶表示素子
を作製したところ、液晶の配向は観察されなかった。
よれば、従来のラビング処理の際に発生する静電気によ
るほこりの付着、TFT素子の回路破壊が発生しないた
め、高い歩留まりで配向膜が製造できる。また、本発明
における液晶配向膜は面内均一性に優れているため、T
N型、STN型等の表示用として用いた場合に高い表示
品位を持つ液晶表示素子が得られ、種々の装置に有効に
使用でき、例えば卓上計算機、腕時計、置時計、係数表
示板、ワードプロセッサ、パーソナルコンピューター、
液晶テレビ等の表示装置に好適に用いられる。
Claims (3)
- 【請求項1】 紫外線に官能する有機膜に、直線偏光さ
れた紫外線を照射することによって液晶配向能を付与す
る工程を有することを特徴とする液晶配向膜の製造方
法。 - 【請求項2】 ベンゾフェノン構造、カルコン(ベンサ
ールアセトフェノン)構造、スチルベン構造、アントラ
キノン構造又はカルバゾール構造のいずれかを有する重
合体から成る有機膜に、直線偏光された紫外線を照射す
ることによって液晶配向能を付与する工程を有すること
を特徴とする液晶配向膜の製造方法。 - 【請求項3】 直線偏光された紫外線を照射することに
よって液晶配向能を付与した液晶配向膜を有する液晶表
示素子。
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