JPS61129624A - 液晶配向膜 - Google Patents
液晶配向膜Info
- Publication number
- JPS61129624A JPS61129624A JP25090784A JP25090784A JPS61129624A JP S61129624 A JPS61129624 A JP S61129624A JP 25090784 A JP25090784 A JP 25090784A JP 25090784 A JP25090784 A JP 25090784A JP S61129624 A JPS61129624 A JP S61129624A
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- JP
- Japan
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- liquid crystal
- alignment
- alignment film
- orientation film
- substrate
- Prior art date
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- Pending
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は絶縁性に優れ、大面積に互って均一に液晶分子
を配向し得る配向膜の組成に関する。
を配向し得る配向膜の組成に関する。
液晶表示素子はガラス基板の上に透明電極パターンを少
なくとも一方に備えた二枚の基板をそれぞれ電極パター
ンを内側にして対向せしめ、この間に液晶を封入して選
択的に電界印加ができるようにしたものである。
なくとも一方に備えた二枚の基板をそれぞれ電極パター
ンを内側にして対向せしめ、この間に液晶を封入して選
択的に電界印加ができるようにしたものである。
すなわちドツトマトリックス型の場合、平行平板からな
るガラス基板の内側には線幅が２００〜３゜０８ｍ、線
間隔が１００μｍ程度に平行にパターン形成されて透明
電極と対向電極が作られており、これらの電極パターン
は厚さ約１０μｍのマイラフィルムなどからなるセパレ
ータにより微少間隔を隔て一対向すると共に電極パター
ンが互いに直交するように配置されており、この隙間に
液晶が封入されている。
るガラス基板の内側には線幅が２００〜３゜０８ｍ、線
間隔が１００μｍ程度に平行にパターン形成されて透明
電極と対向電極が作られており、これらの電極パターン
は厚さ約１０μｍのマイラフィルムなどからなるセパレ
ータにより微少間隔を隔て一対向すると共に電極パター
ンが互いに直交するように配置されており、この隙間に
液晶が封入されている。
ここで透明電極は酸化インジウム（Ｉｎｚ Ｏ３）など
で形成されており、また対向電極は用途により金（Ａｕ
）などの反射電極或いは透明電極で形成されている。
で形成されており、また対向電極は用途により金（Ａｕ
）などの反射電極或いは透明電極で形成されている。
そして表示素子の駆動は直交するＸ電極とＹ電極とに走
査電圧と信号電圧とを印加して走査し、選択点に一方の
電圧或いは両方の電圧が重畳して加わるようにし、後者
の場合は液晶の相転移が起こるに必要な電界に達するよ
う構成されている。
査電圧と信号電圧とを印加して走査し、選択点に一方の
電圧或いは両方の電圧が重畳して加わるようにし、後者
の場合は液晶の相転移が起こるに必要な電界に達するよ
う構成されている。
液晶表示素子はこのような素子構成をとり、一定の電界
値以上で相転移を起こし、光透過率が変化するのを利用
して表示が行われている。
値以上で相転移を起こし、光透過率が変化するのを利用
して表示が行われている。
ここでコントラスト比が高い表示を行うには封入した液
晶が電極の間で正しく且つ均一に配向していることが必
要である。
晶が電極の間で正しく且つ均一に配向していることが必
要である。
本発明は大面積に互って液晶を正しく一定方向に配列さ
せる配向膜の成分組成に関するものである。
せる配向膜の成分組成に関するものである。
液晶表示素子において表示材料に使用される液晶には垂
直配向性を持つものと水平配向性を持つものがある。
直配向性を持つものと水平配向性を持つものがある。
例えばシアノビフェニル、シッフ塩基などは垂直配向性
をもち、一方シアノシッフ塩基、シアノエステル、シア
ノシクロヘキサン、アゾキシなどは水平配向性を示す材
料である。
をもち、一方シアノシッフ塩基、シアノエステル、シア
ノシクロヘキサン、アゾキシなどは水平配向性を示す材
料である。
然し、液晶分子の配向性はこれを挟んで対向している基
板材料の種類とその表面状態により左右されるので、電
極基板上に絶縁性の配向膜を設けて液晶の配向を助けて
いる。
板材料の種類とその表面状態により左右されるので、電
極基板上に絶縁性の配向膜を設けて液晶の配向を助けて
いる。
例えば液晶分子を基板と平行な方向に配向せしめる（水
平配向）には酸化珪素（Ｓｉ Ｏ）の斜方蒸着やポリビ
ニルアルコール（略称、 ＰＶＡ）或いはポリイミド膜
のラビングなどが用いられている。
平配向）には酸化珪素（Ｓｉ Ｏ）の斜方蒸着やポリビ
ニルアルコール（略称、 ＰＶＡ）或いはポリイミド膜
のラビングなどが用いられている。
また垂直配向にはシランカップリング剤やり、ローム錯
体の塗布などを行い、それぞれ液晶と組合わせて使用さ
れている。
体の塗布などを行い、それぞれ液晶と組合わせて使用さ
れている。
然し、このような方法は従来の小形の表示素子には適用
できるものの、大面積の表示を行う場合は不充分で、液
晶の配向状態が部分的に差異を生じてしまい、また凹凸
が存在すると配向が乱れて配向むらが生じると云う問題
がある。
できるものの、大面積の表示を行う場合は不充分で、液
晶の配向状態が部分的に差異を生じてしまい、また凹凸
が存在すると配向が乱れて配向むらが生じると云う問題
がある。
第３図は液晶表示素子を形成する電極基板１の断面を模
式的に示すものであって、ガラス基板２の上には数多く
の透明電極３がパターン形成されているために、約５０
０人の電極厚さの凹凸が全面に互って存在している。
式的に示すものであって、ガラス基板２の上には数多く
の透明電極３がパターン形成されているために、約５０
０人の電極厚さの凹凸が全面に互って存在している。
、 そのためＰＶＡやポリイミドなどの配向膜４を被覆
すると第４図に示すように膜面が波打った形状になり、
ラビングを行っても大型基板の場合は均一配向させるこ
とが難しく、表示むらを生じてしまう。
すると第４図に示すように膜面が波打った形状になり、
ラビングを行っても大型基板の場合は均一配向させるこ
とが難しく、表示むらを生じてしまう。
一方斜方蒸着を行うと板金凹凸が存在していても液晶の
水平配向が可能であるが、大面積の表示素子に対して適
用する場合には巨大な真空蒸着装置が必要であり実施は
困難である。
水平配向が可能であるが、大面積の表示素子に対して適
用する場合には巨大な真空蒸着装置が必要であり実施は
困難である。
またシランカップリング剤を用いる垂直配向においては
配向膜はできるだけ薄り、原理的には単分子層の形成が
望まれるため電極による段差の影響をなくすることはで
きず配向むらが生じ易い。
配向膜はできるだけ薄り、原理的には単分子層の形成が
望まれるため電極による段差の影響をなくすることはで
きず配向むらが生じ易い。
また大容量の液晶表示を行う方法として薄膜トランジス
タ（ＴＰＴ）を用いたアクティブマトリックス液晶表示
法が提案されているが、ＴＰＴと基板との段差が１μｍ
程度と大きいため均一配向を行わせることは困難である
。
タ（ＴＰＴ）を用いたアクティブマトリックス液晶表示
法が提案されているが、ＴＰＴと基板との段差が１μｍ
程度と大きいため均一配向を行わせることは困難である
。
以上記したように液晶表示素子の電極基板には透明電極
や反射電極の存在による凹凸が存在しており、そのため
配向膜を被覆してラビングを行っても大面積表示の場合
は均一配向が難しく、どうしても配向むらを生じで表示
品質を低下させていることが問題である。
や反射電極の存在による凹凸が存在しており、そのため
配向膜を被覆してラビングを行っても大面積表示の場合
は均一配向が難しく、どうしても配向むらを生じで表示
品質を低下させていることが問題である。
上記の問題は液晶表示素子の基板上にパターン形成され
た透明電極の上に被覆され、液晶を配向せしめるのに使
用する配向膜がオルガノシルセスキオキサン系ポリマよ
りなる液晶配向膜を用いることにより解決することがで
きる。
た透明電極の上に被覆され、液晶を配向せしめるのに使
用する配向膜がオルガノシルセスキオキサン系ポリマよ
りなる液晶配向膜を用いることにより解決することがで
きる。
本発明は大面積に互って液晶分子を均一に配向させるに
は次の諸条件を満すことが必要なことから、これを満た
す材料を検討した結果なされたものである。
は次の諸条件を満すことが必要なことから、これを満た
す材料を検討した結果なされたものである。
（１）電極基板の段差がカバーされて平坦な配向膜を形
成できること。
成できること。
（２）液晶分子と親和性の良いアルキル基など分極の大
きくない官能基が液晶分子と接する側に配置されている
こと。
きくない官能基が液晶分子と接する側に配置されている
こと。
（３）垂直配向では特に分極の小さい官能基が液晶分子
と接する側に幾何学的に配置されていること。
と接する側に幾何学的に配置されていること。
（４）絶縁性が良（、液晶分子と電極とを充分に絶縁で
きること。
きること。
（５）低コストであること。
発明者等は第１図に示す構造式をもつオルガノシルセス
キオキサン系ポリマーが上記の条件を満たすものとして
選定した。
キオキサン系ポリマーが上記の条件を満たすものとして
選定した。
すなわち平坦性が優れ、アルキル基など規則正しい配列
で液晶分子と接することができ、絶縁性が良く、また比
較的安価で施る。
で液晶分子と接することができ、絶縁性が良く、また比
較的安価で施る。
なおこのオルガノシルセスキオキサン系ポリマーを使用
する場合に水平配向膜として使用する時にはラビング処
理を行い、また垂直配向膜として使用する場合はその侭
の状態で使用すればよい。
する場合に水平配向膜として使用する時にはラビング処
理を行い、また垂直配向膜として使用する場合はその侭
の状態で使用すればよい。
第５図は本発明に係る配向膜を使用して形成した液晶表
示装置の断面図である。
示装置の断面図である。
すなわちガラス基板２の上にパターン形成された透明電
極３ （場合によりては何れか一方がＡｕなどの反射電
極）はこの上に被覆した配向膜５によって平坦な表面状
態となると共にスペーサ６により一定の間隙を保持し、
互いに直交する状態に配置されている。
極３ （場合によりては何れか一方がＡｕなどの反射電
極）はこの上に被覆した配向膜５によって平坦な表面状
態となると共にスペーサ６により一定の間隙を保持し、
互いに直交する状態に配置されている。
そしてこの間隙部には液晶７が充填しである。
このように本発明に係るオルガノシルセスキオキサン系
ポリマーを配向膜として使用すれば、大型の液晶表示素
子においても液晶を均一に配向させることができ表示む
らを解消することが可能となる。
ポリマーを配向膜として使用すれば、大型の液晶表示素
子においても液晶を均一に配向させることができ表示む
らを解消することが可能となる。
なお本発明に係るオルガノシルセスキオキサン゛系ポリ
マー（以下略してポリマー）は液晶配向性も優れている
がこの良否は液晶表示素子について電圧ヒステリシス幅
の大小により評価することができる。
マー（以下略してポリマー）は液晶配向性も優れている
がこの良否は液晶表示素子について電圧ヒステリシス幅
の大小により評価することができる。
以下本発明に係るポリマーを用いて配向膜を作る方法と
これを用いて形成した液晶表示素子の配向性能を実施例
について比較説明する。
これを用いて形成した液晶表示素子の配向性能を実施例
について比較説明する。
ガラス基板上に線幅２５０μｍ、線間隔５０μｍのＩｎ
２Ｏ３からなる透明電極パターンを形成し、この上にス
ピンナを用いてポリメチルシルセスキオキサン（以下略
してＰＭＳＳ） １．０ ｇをメチルイソブチルケトン
１０ｃｃに溶解し、この溶液を回転速度２５００ｒｐｍ
、３０秒の条件でスピンコードし、次に窒素（ＮＺ）気
流中で１００°Ｃで１０分また３５０℃で６０分に互っ
て焼成して配向膜を形成した。
２Ｏ３からなる透明電極パターンを形成し、この上にス
ピンナを用いてポリメチルシルセスキオキサン（以下略
してＰＭＳＳ） １．０ ｇをメチルイソブチルケトン
１０ｃｃに溶解し、この溶液を回転速度２５００ｒｐｍ
、３０秒の条件でスピンコードし、次に窒素（ＮＺ）気
流中で１００°Ｃで１０分また３５０℃で６０分に互っ
て焼成して配向膜を形成した。
このようにして作った二枚の電極基板を厚さ１２μｍの
マイラフィルムをスペーサとして第５図に示したような
サンドイッチ構造とし、この間に第２図に示す組成の液
晶組成物を封入した。 。
マイラフィルムをスペーサとして第５図に示したような
サンドイッチ構造とし、この間に第２図に示す組成の液
晶組成物を封入した。 。
この液晶組成物は蓄積型液晶であって配向膜によって駆
動安定性を決める電圧ヒステリシス幅（Δ）が大きく変
化する特徴をもっている。
動安定性を決める電圧ヒステリシス幅（Δ）が大きく変
化する特徴をもっている。
第６図は蓄積型液晶表示素子について光透過率の電圧依
存性を示すもので、印加電圧上昇時の光透過率と下降時
の光透過率はその値が異なり、そのためにヒステリシス
ループを描くことを示している。
存性を示すもので、印加電圧上昇時の光透過率と下降時
の光透過率はその値が異なり、そのためにヒステリシス
ループを描くことを示している。
なおこの場合、電圧ヒステリシス幅（Δ）は上昇時の光
透過率変化の２０％値と下降時の光透過率変化の９０％
値の間の電圧値と定義する。
透過率変化の２０％値と下降時の光透過率変化の９０％
値の間の電圧値と定義する。
ここで比較のために同一構造の表示素子で配向膜をＰｖ
へ、ポリイミドおよびシランカップリング剤と変えたも
のを作り、この電圧ヒステリシス幅（Δ）を測定した。
へ、ポリイミドおよびシランカップリング剤と変えたも
のを作り、この電圧ヒステリシス幅（Δ）を測定した。
表はこの結果を示すものである。
このように本発明に係るオルガノシルセスキオキサン系
ポリマは電圧ヒステリシス幅も従来品に較べてすぐれて
いる。
ポリマは電圧ヒステリシス幅も従来品に較べてすぐれて
いる。
以上説明したように本発明に係るオルガノシルセスキオ
キサン系ポリマを配向剤として使用すれば大面積に互っ
て均一に配向させることができ、且つ電圧ヒステリシス
幅（Δ）の広い液晶表示素子を作ることができる。
キサン系ポリマを配向剤として使用すれば大面積に互っ
て均一に配向させることができ、且つ電圧ヒステリシス
幅（Δ）の広い液晶表示素子を作ることができる。
第１図は本発明に係るオルガノシルセスキオキサン系ポ
リマーの構造式、 第２図は実施例に使用した液晶組成物の組成を説明する
もの、 第３図〜第５図は電極基板の断面図と表示装置の断面図
、 第６図は電圧ヒステリシス幅の説明図、である。 図において、 ■は電極基板、 ２はガラス基板、３は透明
電極、 ４，５は配向膜、７はスペーサ、 である。 廖１ 関 茅 ２ 阿
リマーの構造式、 第２図は実施例に使用した液晶組成物の組成を説明する
もの、 第３図〜第５図は電極基板の断面図と表示装置の断面図
、 第６図は電圧ヒステリシス幅の説明図、である。 図において、 ■は電極基板、 ２はガラス基板、３は透明
電極、 ４，５は配向膜、７はスペーサ、 である。 廖１ 関 茅 ２ 阿
Claims (1)
- 液晶表示素子の基板上にパターン形成された透明電極の
上に被覆され、液晶を配向せしめるのに使用する配向膜
がオルガノシルセスキオキサン系ポリマーよりなること
を特徴とする液晶配向膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25090784A JPS61129624A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 液晶配向膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25090784A JPS61129624A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 液晶配向膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61129624A true JPS61129624A (ja) | 1986-06-17 |
Family
ID=17214796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25090784A Pending JPS61129624A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 液晶配向膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61129624A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5377033A (en) * | 1992-07-17 | 1994-12-27 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Ferroelectric liquid crystal device with an organosilesquioxane alignment layer and a polyamide or polyester alignment layer |
| JP2005023199A (ja) * | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Chisso Corp | 機能性超薄膜およびその形成方法 |
-
1984
- 1984-11-28 JP JP25090784A patent/JPS61129624A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5377033A (en) * | 1992-07-17 | 1994-12-27 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Ferroelectric liquid crystal device with an organosilesquioxane alignment layer and a polyamide or polyester alignment layer |
| KR100304765B1 (ko) * | 1992-07-17 | 2003-09-19 | 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니 | 액정디스플레이장치 |
| JP2005023199A (ja) * | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Chisso Corp | 機能性超薄膜およびその形成方法 |
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