JPS5833217A - 電気光学用電極基板 - Google Patents
電気光学用電極基板Info
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- JPS5833217A JPS5833217A JP56130253A JP13025381A JPS5833217A JP S5833217 A JPS5833217 A JP S5833217A JP 56130253 A JP56130253 A JP 56130253A JP 13025381 A JP13025381 A JP 13025381A JP S5833217 A JPS5833217 A JP S5833217A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- solution
- liquid crystal
- silane
- electrode substrate
- Prior art date
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- Granted
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
- G02F1/133719—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films with coupling agent molecules, e.g. silane
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
- C09K2323/02—Alignment layer characterised by chemical composition
- C09K2323/023—Organic silicon compound, e.g. organosilicon
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電気光学用電極基板に係わり、特にツイスト
ネマティック形（ＴＮ形）液晶表示素子の電極基板に関
する。
ネマティック形（ＴＮ形）液晶表示素子の電極基板に関
する。
ＴＮ形液晶表示素子を図面により説明する。
添付図面の第１図は、ＴＮ形液晶表示素子の一例の断面
図であり、該素子は、同図に示すように、それぞれ透明
なガラスなどからなる第１．の基板１と第２の基板１′
とが所定の間隙、例えば５〜１５μの でほぼ平行に配
置され、その周囲は、例えばフリットガラス、有機接着
剤等からなる封着部材２で封着され、これらによって形
成される内部空間にネマチック液晶５が封入されている
。所定の間隙は、例えばファイバーグラス、ガラス粉末
等のスペーサ４によって得られる。なお特別なスペーサ
４を使用せず、封着部材２をスペーサとして兼用しても
良い。
図であり、該素子は、同図に示すように、それぞれ透明
なガラスなどからなる第１．の基板１と第２の基板１′
とが所定の間隙、例えば５〜１５μの でほぼ平行に配
置され、その周囲は、例えばフリットガラス、有機接着
剤等からなる封着部材２で封着され、これらによって形
成される内部空間にネマチック液晶５が封入されている
。所定の間隙は、例えばファイバーグラス、ガラス粉末
等のスペーサ４によって得られる。なお特別なスペーサ
４を使用せず、封着部材２をスペーサとして兼用しても
良い。
上記第１及び第２の基板１，１′は、それぞれその対向
する内面上に所定のパターンの電極５゜５′が形成され
、更に液晶に接する面に、その面付近の液晶分子を所望
の一定方向に配向させる液晶配向制御面６，６′が形成
された液晶配向制御膜７，７′が被覆されている。この
ような配向制御面６，６′はそれぞれ電極を有する基板
面上に例えば、有機高分子物質の配向制御膜７，７′？
被覆し、その表面を布などで一定方向にこする、いわゆ
るラビング処理を施すことによって作られる。
する内面上に所定のパターンの電極５゜５′が形成され
、更に液晶に接する面に、その面付近の液晶分子を所望
の一定方向に配向させる液晶配向制御面６，６′が形成
された液晶配向制御膜７，７′が被覆されている。この
ような配向制御面６，６′はそれぞれ電極を有する基板
面上に例えば、有機高分子物質の配向制御膜７，７′？
被覆し、その表面を布などで一定方向にこする、いわゆ
るラビング処理を施すことによって作られる。
ＴＮ形液晶表示素子では、両ガラス基板間に封止される
液晶は、その液晶分子が、ガラス基板面にほぼ平行に配
向されると共に、液晶層において液晶分子が所定の角度
、一般的にほぼ９０度のねじれをもつ様に配向させる必
要がある。この液晶配向特性は、液晶と対向する側のガ
ラス基板面に形成された配向制御面６ｒ６’に有する配
向制御膜７．７’ＩＣよって遂行される。
液晶は、その液晶分子が、ガラス基板面にほぼ平行に配
向されると共に、液晶層において液晶分子が所定の角度
、一般的にほぼ９０度のねじれをもつ様に配向させる必
要がある。この液晶配向特性は、液晶と対向する側のガ
ラス基板面に形成された配向制御面６ｒ６’に有する配
向制御膜７．７’ＩＣよって遂行される。
この配向制御膜としては、一般に有機高分子材料が用い
られている。更に、この有機高分子材料として種々のも
のが提案されているが、イミド環及びキナゾリン環を含
む有機高分子材料を用いたものは、良好な配向制御力を
有し、しかも高温処理によってもその能力が低下しない
配向制御膜が得られ優れたものである。
られている。更に、この有機高分子材料として種々のも
のが提案されているが、イミド環及びキナゾリン環を含
む有機高分子材料を用いたものは、良好な配向制御力を
有し、しかも高温処理によってもその能力が低下しない
配向制御膜が得られ優れたものである。
一方、シール材２としては、一般にフリットガラス又は
有機系の接着剤が用いられる。そこでシール材２として
フリットガラスを用いた場合、フリットガラスを酵解さ
せるためには低融点フリットガラスを用いても約４００
’Ｃの高温処理が必要となる。このため配向制御膜７
，７′として例えば耐熱性を有する前記イミド環及びキ
ナゾリン環の少なくとも一方を含む有機高分子材料より
なる配向制御膜を用いた場合、本来その有機高分子膜が
４００ ’Ｃ以上の耐熱性を有するものであってもガラ
ス基板１，１′と接する部分では、それよりも低い温度
で劣化し、前記４００℃の熱処理で、一定方向につけら
れた摩耗溝が損傷するか、あるいは有機高分子膜自体が
揮散してしまい、配向制御膜７，７′の液晶を配向させ
る性質が失われてしまう欠点があった。
有機系の接着剤が用いられる。そこでシール材２として
フリットガラスを用いた場合、フリットガラスを酵解さ
せるためには低融点フリットガラスを用いても約４００
’Ｃの高温処理が必要となる。このため配向制御膜７
，７′として例えば耐熱性を有する前記イミド環及びキ
ナゾリン環の少なくとも一方を含む有機高分子材料より
なる配向制御膜を用いた場合、本来その有機高分子膜が
４００ ’Ｃ以上の耐熱性を有するものであってもガラ
ス基板１，１′と接する部分では、それよりも低い温度
で劣化し、前記４００℃の熱処理で、一定方向につけら
れた摩耗溝が損傷するか、あるいは有機高分子膜自体が
揮散してしまい、配向制御膜７，７′の液晶を配向させ
る性質が失われてしまう欠点があった。
例えば有機高分子膜としてポリイミドイソインドロキナ
ゾリンジオン（日立化成製ＰＩ。、以下Ｐ、Ｉ Ｑと呼
ぶ）膜を用いた場合、ＰＩＱ自体は熱天秤分析、赤外分
析などにより、約４５０℃の耐熱性を持つことがわかっ
ている。しかし、第１図のごとく、ソーダ、ガラス基板
１，１′に、下地膜を介さずに約＋ｏｏｏＸのＰＩ。膜
を形成し、布などでラビングして摩耗溝を設けて、配向
制御膜７，７′とした場合、約５５０ ’Ｃの熱処理で
液晶分子を配向させる能力が失われた。
ゾリンジオン（日立化成製ＰＩ。、以下Ｐ、Ｉ Ｑと呼
ぶ）膜を用いた場合、ＰＩＱ自体は熱天秤分析、赤外分
析などにより、約４５０℃の耐熱性を持つことがわかっ
ている。しかし、第１図のごとく、ソーダ、ガラス基板
１，１′に、下地膜を介さずに約＋ｏｏｏＸのＰＩ。膜
を形成し、布などでラビングして摩耗溝を設けて、配向
制御膜７，７′とした場合、約５５０ ’Ｃの熱処理で
液晶分子を配向させる能力が失われた。
この熱劣化する部分は、ガラス基板１．１′と配向制御
膜７，７′が直接接触している部分である。
膜７，７′が直接接触している部分である。
このような劣化を防止する目的で第２図のように下地膜
８，８′が用いられる。添付図面の第２図は、ＴＮ形液
晶表示素子の他の例の断面図であり、８．８′は下地膜
を示す。
８，８′が用いられる。添付図面の第２図は、ＴＮ形液
晶表示素子の他の例の断面図であり、８．８′は下地膜
を示す。
一方、シール材として有機高分子系接着剤を用いた場合
は、熱処理温度が低いために耐熱性は大きな問題になら
ない。しかし、有機高分子系接着剤は、水を透過させる
ために、液晶表示素子に用いた場合、耐湿寿命が問題と
なる。第１図の様に下地膜を用いない場合には、配向制
御膜７，７′とガラス基板１，１′とは、加湿時の接着
性が悪いため、配向制御膜７，７′とガラス基板１，１
′の間にシール材２を通して外部より浸透した水分が入
りガラス基板１，１′の沿面抵抗を下げる。このため液
晶表示素子に電圧を印加して、表示部を点灯させたとき
、表示部周辺の本来点灯すべきでない場所も点灯すると
いう不良現象（以下にじみ不良と呼ぶ）が発生する。
は、熱処理温度が低いために耐熱性は大きな問題になら
ない。しかし、有機高分子系接着剤は、水を透過させる
ために、液晶表示素子に用いた場合、耐湿寿命が問題と
なる。第１図の様に下地膜を用いない場合には、配向制
御膜７，７′とガラス基板１，１′とは、加湿時の接着
性が悪いため、配向制御膜７，７′とガラス基板１，１
′の間にシール材２を通して外部より浸透した水分が入
りガラス基板１，１′の沿面抵抗を下げる。このため液
晶表示素子に電圧を印加して、表示部を点灯させたとき
、表示部周辺の本来点灯すべきでない場所も点灯すると
いう不良現象（以下にじみ不良と呼ぶ）が発生する。
例えば、第１図のごとくソーダガラス基板１゜１′に透
明電極５，５′を形成し、その上に約１０００χのＰＩ
Ｑ膜を形成し、ラビングにより摩耗溝を設けて配向制御
膜７，７′とし、エポキシ系接着剤アシールし、アゾキ
シ系液晶を母体とし、正の誘電異方性を持つエステル系
液晶を添加した液晶５を注入して素子を構成し、この素
子を７０℃、９５％ＲＨの条件で加湿試験したところ、
約５０時間でＫじみ不良が発生した。これは通常の環境
条件に・換算すると６か月〜１か年の寿命であり、実用
上問題となる。この欠点を克服するために、第２図の様
に下地膜８，８′が設けられる。すなわち、第２図に示
す様に、ガラス基板１，１′と透明電極５，５′の間に
金属酸化物の下地膜８，８′を形成し、その上に有機高
分子材料よりなる配向制御膜７，７′を形成する。
明電極５，５′を形成し、その上に約１０００χのＰＩ
Ｑ膜を形成し、ラビングにより摩耗溝を設けて配向制御
膜７，７′とし、エポキシ系接着剤アシールし、アゾキ
シ系液晶を母体とし、正の誘電異方性を持つエステル系
液晶を添加した液晶５を注入して素子を構成し、この素
子を７０℃、９５％ＲＨの条件で加湿試験したところ、
約５０時間でＫじみ不良が発生した。これは通常の環境
条件に・換算すると６か月〜１か年の寿命であり、実用
上問題となる。この欠点を克服するために、第２図の様
に下地膜８，８′が設けられる。すなわち、第２図に示
す様に、ガラス基板１，１′と透明電極５，５′の間に
金属酸化物の下地膜８，８′を形成し、その上に有機高
分子材料よりなる配向制御膜７，７′を形成する。
このように下地膜８，８′を介在させることによつ７て
配向制御膜７．７′の耐熱性及びガラス基板１．１′と
の接着性が向上する。下地膜としては、金属酸化物特に
酸化ケイ素、酸化アルミニウムなどが用いられている（
特開昭５４−９５２６４号公報参照）。従来は、このよ
うな方法で信頼性の高い、実用上問題のない素子が作ら
れてきた。しかし、この方法では、下地膜を設ける工程
が不可欠となり、工程が必然的に複雑になりコスト上昇
を招いている。
配向制御膜７．７′の耐熱性及びガラス基板１．１′と
の接着性が向上する。下地膜としては、金属酸化物特に
酸化ケイ素、酸化アルミニウムなどが用いられている（
特開昭５４−９５２６４号公報参照）。従来は、このよ
うな方法で信頼性の高い、実用上問題のない素子が作ら
れてきた。しかし、この方法では、下地膜を設ける工程
が不可欠となり、工程が必然的に複雑になりコスト上昇
を招いている。
本発明は、このような従来技術の難点を克服すべくなさ
れたもので、下地膜を設けることなく、配向制御膜の耐
熱性及びガラス基板との接着性の向上を図り得る液晶表
示素子を提供することを目的とする。
れたもので、下地膜を設けることなく、配向制御膜の耐
熱性及びガラス基板との接着性の向上を図り得る液晶表
示素子を提供することを目的とする。
すなわち本発明分概説すれば、本発明は、電気光学用電
極基板に用いつる基板の上に、炭素数１〜Ｂのアルキル
基含有シラン変性又は芳香族環含有シラン変性のシラノ
ールオリゴマーと有機高分子材料との混合物を塗布し、
乾燥し、配向処理してなる被膜を有することを特徴とす
る、電気光学用電極基板に関する。
極基板に用いつる基板の上に、炭素数１〜Ｂのアルキル
基含有シラン変性又は芳香族環含有シラン変性のシラノ
ールオリゴマーと有機高分子材料との混合物を塗布し、
乾燥し、配向処理してなる被膜を有することを特徴とす
る、電気光学用電極基板に関する。
本発明は、従来下地膜形成に用いられていたシラノール
オリゴマーが、その水酸基の一部を、炭素数１〜８のア
ルキル基又は芳香族環含有基で置換することによって、
配向制御膜を形成するのに用いられる多くの有機高分子
材料と共通の溶媒中で相溶し、均質な溶液を作るという
発見に基づいている。しかもこの溶液から作られた膜は
１１．配向制御膜としての性能は、従来の有機高分子材
料のみを用ｐた配向制御膜と何ら変るところがなく、そ
の上、従来の様な下地膜を介在させなくても配向の耐熱
性が失われることなく、ガラス基板との接着性も高いも
のであることがわかった。
オリゴマーが、その水酸基の一部を、炭素数１〜８のア
ルキル基又は芳香族環含有基で置換することによって、
配向制御膜を形成するのに用いられる多くの有機高分子
材料と共通の溶媒中で相溶し、均質な溶液を作るという
発見に基づいている。しかもこの溶液から作られた膜は
１１．配向制御膜としての性能は、従来の有機高分子材
料のみを用ｐた配向制御膜と何ら変るところがなく、そ
の上、従来の様な下地膜を介在させなくても配向の耐熱
性が失われることなく、ガラス基板との接着性も高いも
のであることがわかった。
更に詳細に調べた結果では、いくつかの従来にはない利
点を有していることもわかった。例えば、前述した配向
制御膜であるＰＩＱ膜は、若干着色しているため液晶表
示素子としての外観品質に難点があったが、本発明の様
に、シラノールオリゴマーと組合せて製膜することによ
り、同じ膜厚での透明度は大幅に向上し、外観品質を向
上させ得ることがわかった。
点を有していることもわかった。例えば、前述した配向
制御膜であるＰＩＱ膜は、若干着色しているため液晶表
示素子としての外観品質に難点があったが、本発明の様
に、シラノールオリゴマーと組合せて製膜することによ
り、同じ膜厚での透明度は大幅に向上し、外観品質を向
上させ得ることがわかった。
シラノールオリゴマーは、次式で示されるオリゴマーで
ある。
ある。
ｎは５〜１０程度のもので、これを適当な溶媒に溶かし
た溶液とし、ガラス基板に塗布して焼成することによっ
て酸化シリコン膜となるもので、従来下地膜としてよく
用いられてきたものである。従って、本質的にガラス基
板とのなじみが良く、密着性の良ψ膜を作ることができ
る。
た溶液とし、ガラス基板に塗布して焼成することによっ
て酸化シリコン膜となるもので、従来下地膜としてよく
用いられてきたものである。従って、本質的にガラス基
板とのなじみが良く、密着性の良ψ膜を作ることができ
る。
上記シラノールオリゴマーは、そのままでは、配向制御
膜として使用される多くの有機高分子材料と相溶するこ
とができないため、均一な混合膜を作ることが出来ない
。有機高分子材料との相溶性を向上させるため、水酸基
の一部に、アルキル基あるいは、芳香族環を含む基を導
入する方法がとられる。すなわち、アルキルシランある
いは了り−ルシランなどをシラノールオリゴマーと反応
させたアルキルシランあるいはアリールシラン変性シラ
ノールオリゴマーヲ作る。
膜として使用される多くの有機高分子材料と相溶するこ
とができないため、均一な混合膜を作ることが出来ない
。有機高分子材料との相溶性を向上させるため、水酸基
の一部に、アルキル基あるいは、芳香族環を含む基を導
入する方法がとられる。すなわち、アルキルシランある
いは了り−ルシランなどをシラノールオリゴマーと反応
させたアルキルシランあるいはアリールシラン変性シラ
ノールオリゴマーヲ作る。
例えば、アルキルシランとして
Ｒ−ｓｉ ４０ＣＨ，）。
ＲＳｉ ４０Ｃ２Ｈ５）５
ＲＳｉ ％ ０ＣＨ５）２
ＣＨ。
箔−８１モ０Ｃ２Ｈ５）２
ＣＨ。
などのアルキルトリメトキシシラン、アルキルトリエト
キシシラン、アルキルメチルジメトキシシラン、アルキ
ルメチルジェトキシシランの様なメトキシ基あるいはエ
トキシ基を有するアルキルシランが好適である。Ｈの炭
素数は５〜゛８位が望ましい範囲である。
キシシラン、アルキルメチルジメトキシシラン、アルキ
ルメチルジェトキシシランの様なメトキシ基あるいはエ
トキシ基を有するアルキルシランが好適である。Ｈの炭
素数は５〜゛８位が望ましい範囲である。
芳香族環を含むシランとしてもメトキシ基あるいはエト
キシ基を有するものが良く、などが挙げられる。なお、
芳香族環としては、下記一般式： 〔式中Ｒは、Ｈ又は炭素数１〜８のアルキル基を示す〕
で表される基のいずれかであることが望ｔＬい。
キシ基を有するものが良く、などが挙げられる。なお、
芳香族環としては、下記一般式： 〔式中Ｒは、Ｈ又は炭素数１〜８のアルキル基を示す〕
で表される基のいずれかであることが望ｔＬい。
これらの化合物は、下記一般式
〔式中Ｂは、炭素数１〜８のアルキル基、又は芳香族環
含有基、Ｘは、同−又は異なり、メチル又はエチル基、
ａ−０〜２を示す〕で表される。
含有基、Ｘは、同−又は異なり、メチル又はエチル基、
ａ−０〜２を示す〕で表される。
これらのシランは、シラノールオリゴマーと下式のよう
に反応して、シラン変性シラノールオリゴマーになると
推定される。ここでは、メチルブチルジェトキシシラン
（Ｃ４Ｈ９−υン０Ｃ２Ｈ５）２〕を例として示す。
に反応して、シラン変性シラノールオリゴマーになると
推定される。ここでは、メチルブチルジェトキシシラン
（Ｃ４Ｈ９−υン０Ｃ２Ｈ５）２〕を例として示す。
ＣＨ３Ｃ４Ｈ。
この反応は、はぼ定量的に進み、シランの配合量によっ
て、アルキル基により置換されるＯＨの数が決まること
になる。厳密なことは言えないが、シラノールに含まれ
るＯＨ基のモル数に対して、１０モル％がアルキル基に
よって置換されていれば、多くの有機高分子材料と相溶
し得る。また、１００％アルキル基によって置換されて
しまうと、ガラス基板との密着性に難が生ずるため、９
０モル％程度がアルキル基で置換されたものが上限と考
えられる。これらの条件は芳香族環を含むシランを反応
させたシラノールの場合にも当てはまる。
て、アルキル基により置換されるＯＨの数が決まること
になる。厳密なことは言えないが、シラノールに含まれ
るＯＨ基のモル数に対して、１０モル％がアルキル基に
よって置換されていれば、多くの有機高分子材料と相溶
し得る。また、１００％アルキル基によって置換されて
しまうと、ガラス基板との密着性に難が生ずるため、９
０モル％程度がアルキル基で置換されたものが上限と考
えられる。これらの条件は芳香族環を含むシランを反応
させたシラノールの場合にも当てはまる。
上述の反応は、比較的緩和な条件で行われる。゛シラノ
ールオリゴマー溶液に、所望のシランを所定量投入し、
５０〜７０℃で約２〜６時間、不活性ガス雰囲気中でか
くはんすることによってシラン変性シラノールオリゴマ
ーが得られる。
ールオリゴマー溶液に、所望のシランを所定量投入し、
５０〜７０℃で約２〜６時間、不活性ガス雰囲気中でか
くはんすることによってシラン変性シラノールオリゴマ
ーが得られる。
この反応の過程は、ガスクロマトグラフィによッテ追跡
すれ、反応終了後は、シランモノマーのピークが全く検
出されな？なることによって確認される。なお、本発明
において、アルキルシラン変性の場合、有機高分子材−
料を使用するので、その変性度は小さくてよい。
すれ、反応終了後は、シランモノマーのピークが全く検
出されな？なることによって確認される。なお、本発明
において、アルキルシラン変性の場合、有機高分子材−
料を使用するので、その変性度は小さくてよい。
次に本発明で用いられる有機高分子材・料には種々のも
のがある。配向制御膜としての作用効果があるものであ
ればいずれも使用し得る。配向性に関与するのは、有機
高分子材料であるからである。基本要件は、液晶に溶け
ないことである。しかしその他にもいくつかの重要な要
件が考慮されなければならない。まず、有機高分子材料
それ自体、耐熱性の高いものでなければならない。そ９
点で閉環することによって、ポリイミ ド、ポリアミ
ドイミ ド、ポリヒドラジドイミド、ポリイミドイソイ
ンドロキナゾリンなどを作るポリアミド酸が有用な材料
である。更に、比較的耐熱性が高い材料としては、溶媒
に可溶な脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、芳香族
ポリエーテルアミドなどが挙げられる。
のがある。配向制御膜としての作用効果があるものであ
ればいずれも使用し得る。配向性に関与するのは、有機
高分子材料であるからである。基本要件は、液晶に溶け
ないことである。しかしその他にもいくつかの重要な要
件が考慮されなければならない。まず、有機高分子材料
それ自体、耐熱性の高いものでなければならない。そ９
点で閉環することによって、ポリイミ ド、ポリアミ
ドイミ ド、ポリヒドラジドイミド、ポリイミドイソイ
ンドロキナゾリンなどを作るポリアミド酸が有用な材料
である。更に、比較的耐熱性が高い材料としては、溶媒
に可溶な脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、芳香族
ポリエーテルアミドなどが挙げられる。
もう一つ、重要な特性としては、膜自体の透明性である
。透明性の高い材料は、表示素子とした場合良好な外観
品質を与えるからである。
。透明性の高い材料は、表示素子とした場合良好な外観
品質を与えるからである。
更に、高度な特性として、屈折率の高い有機高分子材料
が有用である。これは、ガラス基板上にパターン化され
た透明電極が、非点灯時にも目立つという現象を防止す
るために不可欠な特性である。この特性については、既
に発明者らの一人が、特願昭５４−１２７，９６４号に
おいて詳細に説明しているので、詳しい説明は省略する
が、成膜された状態での屈折率が１．６５〜１．８５の
範囲にあるのが望ましい。シラン変性シラノールオリゴ
マーの屈折率が１．５程度と考えられるので、混合され
る有機高分子材料の屈折率としては、１．７以上あるこ
とが必要と考えられる。幸いにして、上述した耐熱性の
高い高分子材料群は、望ましい屈折率を有しており、り その点でも有用な材料であることがわかった。
が有用である。これは、ガラス基板上にパターン化され
た透明電極が、非点灯時にも目立つという現象を防止す
るために不可欠な特性である。この特性については、既
に発明者らの一人が、特願昭５４−１２７，９６４号に
おいて詳細に説明しているので、詳しい説明は省略する
が、成膜された状態での屈折率が１．６５〜１．８５の
範囲にあるのが望ましい。シラン変性シラノールオリゴ
マーの屈折率が１．５程度と考えられるので、混合され
る有機高分子材料の屈折率としては、１．７以上あるこ
とが必要と考えられる。幸いにして、上述した耐熱性の
高い高分子材料群は、望ましい屈折率を有しており、り その点でも有用な材料であることがわかった。
更に、ある種の用途には、低温で成膜できる材料が望ま
しい場合がある。例えば、基板としてプラスチックフィ
ルムなど熱変形しやすい材料を用いる場合には、１５０
℃以下で成膜しなければならない。上記した材料の中で
は、閉環反応を必要としない後者の有機高分子材料が、
この目的のためには有用であり、シラン変性シラノール
オリゴマーと混合した場合にもその特性は保持し得るこ
とがわかった。
しい場合がある。例えば、基板としてプラスチックフィ
ルムなど熱変形しやすい材料を用いる場合には、１５０
℃以下で成膜しなければならない。上記した材料の中で
は、閉環反応を必要としない後者の有機高分子材料が、
この目的のためには有用であり、シラン変性シラノール
オリゴマーと混合した場合にもその特性は保持し得るこ
とがわかった。
シラン変性シラノールオリゴマーと有機高分子材料との
配合比は、任意でよいが、一般的に言って、１：１付近
の配合比が良い結果をもたらした。
配合比は、任意でよいが、一般的に言って、１：１付近
の配合比が良い結果をもたらした。
以下、本発明を、実施例に基づき、更に説明するが、本
発明はこれらに限定されない。
発明はこれらに限定されない。
参考例（シラノールオリゴマーの製造例）溶液重合法に
より、以下の手順で鱒造した。
より、以下の手順で鱒造した。
温度計、かくはん機、冷却管材の２ｏｏｍｌフラスコ中
に、エチルシリケー） ５ｉ（００２Ｈ５）４を２０．
５ｇ、エタノール５７．４ ｐ、酢酸エチルヶ１４．４
９、無水酢酸１．５ｐ、五酸化リン１５０ｍｇを同時に
仕込み、７０”Ｃで１．５時間反応させ、その後、イオ
ン交換水７１１を添加し、７０’Ｃで１．５時間反応さ
せシラノールオリゴマーを４た。
に、エチルシリケー） ５ｉ（００２Ｈ５）４を２０．
５ｇ、エタノール５７．４ ｐ、酢酸エチルヶ１４．４
９、無水酢酸１．５ｐ、五酸化リン１５０ｍｇを同時に
仕込み、７０”Ｃで１．５時間反応させ、その後、イオ
ン交換水７１１を添加し、７０’Ｃで１．５時間反応さ
せシラノールオリゴマーを４た。
実施例１
参考例に示したようにして得たシラノールオリゴマーの
１０％ブチルセロソルブ溶液に、ブチルトリメトキシシ
ランを添加し、５０〜７０℃で、窒素ガス雰囲気でかく
はんしながら反応サセ、ブチルシラン変性シラノールオ
リゴマー溶液とした。この時のブチルシラン配合量は、
シラノールオリゴマー中の一〇Ｈ基に対して１１モル％
とした。
１０％ブチルセロソルブ溶液に、ブチルトリメトキシシ
ランを添加し、５０〜７０℃で、窒素ガス雰囲気でかく
はんしながら反応サセ、ブチルシラン変性シラノールオ
リゴマー溶液とした。この時のブチルシラン配合量は、
シラノールオリゴマー中の一〇Ｈ基に対して１１モル％
とした。
これと、閉環反応によってポリイミドイソインドロキナ
ゾリンジオンを作るポリアミド酸の溶液（日立化成製Ｐ
ＩＱ）を、固形分重量比で１：１になる様に混合し、均
一な溶液とし、配向制御膜形成用原液とした。
ゾリンジオンを作るポリアミド酸の溶液（日立化成製Ｐ
ＩＱ）を、固形分重量比で１：１になる様に混合し、均
一な溶液とし、配向制御膜形成用原液とした。
この原液を用いて、パターン化された透明電極膜を有す
るガラス基板の上に、スピンナー塗布により、塗膜を形
成し、２５０ ’Ｃで１時間乾燥し、約８００χの配向
制御膜を得た。次にこの膜面をガーゼでラビング処理を
施し、摩耗溝を形成した。このようにして形成した配向
制御膜は、４５０℃付近まで液晶分子を配向させる能力
を失わなかった。そこでシール材６として、低融点フリ
ットガラスを用い、フリットガラスの組成として、例え
ば、 Ｂ２Ｏ５： ２Ｂモル％、Ｐ２Ｏ５：６１モル
％、ＺｎＯ：５モル％、ＯｕＯ：５モル％、Ｂ１２Ｏ３
：１モル％を基本組成とし、前記基本組成１００重量部
に対して、５ｘ０２ ： Ｉ−５重量部、Ａｚ、、ｏ５
： ２．０重量部を混合したものを使用した場合は、
４００℃で５０分焼成してガラス基板１，１′をシール
する必要がある。本実施例の配向制御膜は、上記したフ
リットシールで作った表示素子においても配向性は失わ
れず良好な表示品質であった。
るガラス基板の上に、スピンナー塗布により、塗膜を形
成し、２５０ ’Ｃで１時間乾燥し、約８００χの配向
制御膜を得た。次にこの膜面をガーゼでラビング処理を
施し、摩耗溝を形成した。このようにして形成した配向
制御膜は、４５０℃付近まで液晶分子を配向させる能力
を失わなかった。そこでシール材６として、低融点フリ
ットガラスを用い、フリットガラスの組成として、例え
ば、 Ｂ２Ｏ５： ２Ｂモル％、Ｐ２Ｏ５：６１モル
％、ＺｎＯ：５モル％、ＯｕＯ：５モル％、Ｂ１２Ｏ３
：１モル％を基本組成とし、前記基本組成１００重量部
に対して、５ｘ０２ ： Ｉ−５重量部、Ａｚ、、ｏ５
： ２．０重量部を混合したものを使用した場合は、
４００℃で５０分焼成してガラス基板１，１′をシール
する必要がある。本実施例の配向制御膜は、上記したフ
リットシールで作った表示素子においても配向性は失わ
れず良好な表示品質であった。
同じ配向制御膜を形成した基板を用いて、エポキシ系接
着剤でシールし、アゾキシ系液晶を母体として、正の誘
電異方性をもつエステル系液晶を添加した液晶材料を注
入しそ液晶表示素子とした。この素子を７０℃、９５ｇ
ＲＨの条件で加湿したところ、５００時間以上もに
じみ不良が発生しなかった。これは通常の環境条件に換
算すると１０年以上の寿命に相当する。
着剤でシールし、アゾキシ系液晶を母体として、正の誘
電異方性をもつエステル系液晶を添加した液晶材料を注
入しそ液晶表示素子とした。この素子を７０℃、９５ｇ
ＲＨの条件で加湿したところ、５００時間以上もに
じみ不良が発生しなかった。これは通常の環境条件に換
算すると１０年以上の寿命に相当する。
また、いずれの場合も電極パターンの目立たない良好な
外観を示した。
外観を示した。
しかも、その４００ ｎｍ における透過率は８０％
であり、透明性も良好であった。
であり、透明性も良好であった。
なお、この膜の屈賛率は、１．７０であった。
屈折率の測定は、以下の各例共、自動エリプソメータ（
情況光学製）を用いて行った。
情況光学製）を用いて行った。
実施例２〜１５
第１表に示す様な各種のシラン化合物を用いて、実施例
１と同様のシラン変性シラノールオリゴマー溶液を作り
、実施例１と同様ＰＩＱと混合しく配合比１：１）、配
向制御膜用塗布液を調製した。これら塗布液を用いて実
施例１と同様に配向制御膜を形成し、フリットシール素
子を形成したところ、いずれも配向能力を保持し、良好
な表示品質の素子が得られた。
１と同様のシラン変性シラノールオリゴマー溶液を作り
、実施例１と同様ＰＩＱと混合しく配合比１：１）、配
向制御膜用塗布液を調製した。これら塗布液を用いて実
施例１と同様に配向制御膜を形成し、フリットシール素
子を形成したところ、いずれも配向能力を保持し、良好
な表示品質の素子が得られた。
また、エポキシ系接着剤でシールした素子を形成し、７
０℃、９５％ＲＨで加湿試験を行ったが、第１表に示し
た様にいずれも５００時間以上にじみ不良が発生しなか
った。また、いずれの場合も、電極パターンの目立たな
い良好な外観を具した。なお、これらの膜の屈折率は、
いずれも１．７０であった。
０℃、９５％ＲＨで加湿試験を行ったが、第１表に示し
た様にいずれも５００時間以上にじみ不良が発生しなか
った。また、いずれの場合も、電極パターンの目立たな
い良好な外観を具した。なお、これらの膜の屈折率は、
いずれも１．７０であった。
実施例１６〜１８
次に、低湿処理できる配向制御膜の例を示す。
実施例１で用いた。と同じブチルシラン変性シラノール
オリゴマー溶液と、第２表に示す有機高分子材料とを、
変性シラノールオリゴマーと有機高分子材料との重量比
が１：１になる様に調製混合し、配向制御膜用塗布液と
した。これらの塗布液を基板に塗布後、第２表に示す温
度で乾燥し、その上を布でラビング処理し、配向制御膜
とした。これを１２０℃で硬化し得るエポキシ系接着剤
をシール材として液晶表示素子とした。いずれもこれら
の素子は良好な配向状態を示した。これを、７０℃、９
５％ＲＨで加湿試験したが、５００時間以上にじみ不良
は生じなかった。
オリゴマー溶液と、第２表に示す有機高分子材料とを、
変性シラノールオリゴマーと有機高分子材料との重量比
が１：１になる様に調製混合し、配向制御膜用塗布液と
した。これらの塗布液を基板に塗布後、第２表に示す温
度で乾燥し、その上を布でラビング処理し、配向制御膜
とした。これを１２０℃で硬化し得るエポキシ系接着剤
をシール材として液晶表示素子とした。いずれもこれら
の素子は良好な配向状態を示した。これを、７０℃、９
５％ＲＨで加湿試験したが、５００時間以上にじみ不良
は生じなかった。
第２表
＊） ２．２−ビス（ａ−（４−アミノフェノキシ）
フェニル〕−プロパンとイソフタル酸ジクロライドとよ
り溶液重合法により合成したもの。
フェニル〕−プロパンとイソフタル酸ジクロライドとよ
り溶液重合法により合成したもの。
比較例１
ＰＩＱ（７）８％Ｎ−メチルピロ１ノドン溶液を用いて
、パターン化された透明電極膜を有するガラス基板の上
に、スピンナー塗布により塗膜を形成し、２５０℃で１
時間乾燥し、約８０ＯＡの配向制御膜を得た。次にこの
膜面をガーゼでラビング処理を施し、摩耗溝を形成した
。この基板を用いて、シール材６として、低融点フリッ
トガラスを用いて第１図に示すごとき素子を作ったとこ
ろ、ドメインの多い外観品質の劣る素子であった。
、パターン化された透明電極膜を有するガラス基板の上
に、スピンナー塗布により塗膜を形成し、２５０℃で１
時間乾燥し、約８０ＯＡの配向制御膜を得た。次にこの
膜面をガーゼでラビング処理を施し、摩耗溝を形成した
。この基板を用いて、シール材６として、低融点フリッ
トガラスを用いて第１図に示すごとき素子を作ったとこ
ろ、ドメインの多い外観品質の劣る素子であった。
また同じ基板を用いて、シール材６として、エポキシ系
接着剤でシールした素子とした。この素子分７０℃、９
５％ＲＨの条件で加湿試験したところ約５０時間でにじ
み不良が発生した。
接着剤でシールした素子とした。この素子分７０℃、９
５％ＲＨの条件で加湿試験したところ約５０時間でにじ
み不良が発生した。
なお、この時の４００ｎ＋ｎにおける透過率は７０％で
あり、若干黄色化着色した外観を与えた。この膜の屈折
率は１．７５であった。
あり、若干黄色化着色した外観を与えた。この膜の屈折
率は１．７５であった。
比較例２
ソータガラス基板をアルコールを主体とする溶剤にシラ
ノールオリゴマーを溶解した溶液中に浸漬し、引上げた
後５００℃で焼成し、約＋５ｏｏＸの酸化ケイ素膜を形
成した後、透明電極を形成し、その上に比較例１と同じ
く約８００スのＰＩＱ配向制御膜を形成した。この基板
を用いてシール材として低融点フリットガラスを用いて
第２図の様な素子を作成した。この素子はドメインもな
く良好な表示品質であった。
ノールオリゴマーを溶解した溶液中に浸漬し、引上げた
後５００℃で焼成し、約＋５ｏｏＸの酸化ケイ素膜を形
成した後、透明電極を形成し、その上に比較例１と同じ
く約８００スのＰＩＱ配向制御膜を形成した。この基板
を用いてシール材として低融点フリットガラスを用いて
第２図の様な素子を作成した。この素子はドメインもな
く良好な表示品質であった。
また、同じようにして作った基板を用いて、シール材と
してエポキシ系接着剤を用い、第２図の様な素子とした
。この素子を、７０℃、９５％ＲＨの条件で加湿試験を
行ったところ５００時間までにじみ不良が発生しなかっ
た。
してエポキシ系接着剤を用い、第２図の様な素子とした
。この素子を、７０℃、９５％ＲＨの条件で加湿試験を
行ったところ５００時間までにじみ不良が発生しなかっ
た。
以上のように本発明は、従来の様に下地膜を設けること
なく、耐熱性が高く、耐湿性に優れた高品質の液晶表示
素子を作るのに有効な電極基板を作り得る技術であるこ
とが明らかである。
なく、耐熱性が高く、耐湿性に優れた高品質の液晶表示
素子を作るのに有効な電極基板を作り得る技術であるこ
とが明らかである。
本発明になる電極基板は、ＴＮ形表示素子のみでなく、
ゲストホスト形表示素子、コレステリック液晶の相転移
を利用した表示素子、更にはスメクチック液晶を用いた
表示素子などにも広く適用し得るものであることは当業
者なら容易に知り得るところである。
ゲストホスト形表示素子、コレステリック液晶の相転移
を利用した表示素子、更にはスメクチック液晶を用いた
表示素子などにも広く適用し得るものであることは当業
者なら容易に知り得るところである。
第１図及び第２図は、いずれもＴＮ形液晶表示素子を例
示した断面図である。 ＋、１／ニガラス基板、２：シール材、５；液晶層、４
ニスペーサ、５．５’：透明電極、６．６’：配向制御
面、７．７’：配向制御膜、８．８’：下地膜。 特許出願人 株式会社 日立製作所 代 理 人 中 本 宏箆 ｌ 図 糖 ２ 図
示した断面図である。 ＋、１／ニガラス基板、２：シール材、５；液晶層、４
ニスペーサ、５．５’：透明電極、６．６’：配向制御
面、７．７’：配向制御膜、８．８’：下地膜。 特許出願人 株式会社 日立製作所 代 理 人 中 本 宏箆 ｌ 図 糖 ２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電気光学用電極基板に用いつる基板の上に、炭素数
１〜Ｂのアルキル基含有シラン変性又は芳香族環含有シ
ラン変性のシラノールオリゴマーと有機高分子材料との
混合物を塗布し、乾燥し、配向処理してなる被膜を有す
ることを特徴とする、電気光学用電極基板。 ２ 該芳香族環含有シラン変性のシラノールオリゴマー
中の芳香族環が、下記一般式：〔式中Ｒは、Ｈ又は炭素
数１〜８のアルキル基を示す〕で表される基のいずれか
である、特許請求の範囲第１項に記載の電気光学用電極
基板。 ３ 該被膜の屈折率が１，６５〜１．８５である、特許
請求の範囲第１項に記載の電気光学用電極基板。 ４、 該有機高分子材料が、閉環反応罠よりポリイミド
を形成するポリアミド酸である、特許請求の範囲第１項
に記載の電気光学用電極基板。 ５ 該有機高分子材料が、可溶性の芳香族ポリアミド、
芳香族ポリエーテルアミド及び脂肪族ポリアミドよりな
る群から選択したものである、特許請求の範囲第１項に
記載の電気光学用電極基板。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56130253A JPS5833217A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 電気光学用電極基板 |
| KR1019820003697A KR840001341A (ko) | 1981-08-21 | 1982-08-18 | 전기광학용 전극기판(電氣光學用 電極基板) |
| US06/409,058 US4469409A (en) | 1981-08-21 | 1982-08-18 | Homogeneous alignment layer for liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56130253A JPS5833217A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 電気光学用電極基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5833217A true JPS5833217A (ja) | 1983-02-26 |
| JPS6235094B2 JPS6235094B2 (ja) | 1987-07-30 |
Family
ID=15029822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56130253A Granted JPS5833217A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 電気光学用電極基板 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4469409A (ja) |
| JP (1) | JPS5833217A (ja) |
| KR (1) | KR840001341A (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2009096598A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Jsr Corporation | 液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示素子 |
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| CH669678A5 (ja) * | 1986-11-17 | 1989-03-31 | Inventa Ag | |
| US4759611A (en) * | 1986-12-19 | 1988-07-26 | Polaroid Corporation, Patent Department | Liquid crystal display having silylated light polarizers |
| US5157107A (en) * | 1987-01-31 | 1992-10-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Heat-resistant insulating coating material and thermal head making use thereof |
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| JP3649818B2 (ja) * | 1996-09-19 | 2005-05-18 | 富士通ディスプレイテクノロジーズ株式会社 | 液晶表示装置 |
| US5885669A (en) * | 1997-08-08 | 1999-03-23 | Acheson Industries, Inc. | Liquid crystal device and method |
| KR100673265B1 (ko) * | 2000-10-04 | 2007-01-22 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치 |
| KR101157338B1 (ko) * | 2007-08-21 | 2012-06-18 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 액정 배향제, 액정 배향막의 제조 방법 및 액정 표시 소자 |
| WO2009025388A1 (ja) * | 2007-08-21 | 2009-02-26 | Jsr Corporation | 液晶配向剤、液晶配向膜の製造方法および液晶表示素子 |
| US8062812B2 (en) * | 2008-04-24 | 2011-11-22 | Corning Incorporated | Image mask and image mask assembly |
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| US3854793A (en) * | 1972-06-27 | 1974-12-17 | Bell Telephone Labor Inc | Liquid crystal cells |
| JPS5435779B2 (ja) * | 1974-06-10 | 1979-11-05 | ||
| CA1100615A (en) * | 1974-06-29 | 1981-05-05 | Kazuo Totani | Liquid crystal electro-optical device |
| JPS5510180B2 (ja) * | 1974-12-04 | 1980-03-14 | ||
| JPS5220847A (en) * | 1975-08-09 | 1977-02-17 | Sharp Corp | Base panel for holding liquid crystal |
| JPS5495264A (en) * | 1978-01-11 | 1979-07-27 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display element |
| JPS54143246A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-08 | Citizen Watch Co Ltd | Liquid crystal display device |
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-
1981
- 1981-08-21 JP JP56130253A patent/JPS5833217A/ja active Granted
-
1982
- 1982-08-18 US US06/409,058 patent/US4469409A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-08-18 KR KR1019820003697A patent/KR840001341A/ko unknown
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| WO2009096598A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Jsr Corporation | 液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示素子 |
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| KR101157353B1 (ko) | 2008-01-30 | 2012-06-15 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자 |
| US8496849B2 (en) | 2008-01-30 | 2013-07-30 | Jsr Corporation | Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6235094B2 (ja) | 1987-07-30 |
| KR840001341A (ko) | 1984-04-30 |
| US4469409A (en) | 1984-09-04 |
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