JPS6190133A - 液晶パネル - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、各種ディスプレー等に使用される、一対の基
板間に液晶物質を封入した液晶パネルに関するもので、
特にかかる液晶パネルにおいて、液晶分子の配向を整え
るために基板面に形成される配向制御膜に関する。

〔従来の技術］ 一般に液晶パネルは、例えば酸化スズや酸化インジウム
を主体とする電極を設けた、少なくとも一方が透明な一
対の基板間に液晶物質を封入し、電極間に電圧を印加で
きるようにしたものとなっている。この液晶パネルは、
各種ディスプレー用として広く利用されており、表示画
像の鮮明度を向上させるために、液晶分子の配向を整え
ることが行われている。そしてこの液晶分子の配向を整
えるための一手段として、液晶分子の配向制御作用を有
する超薄膜、即ち配向制御膜を基板面に形成することが
知られている。

従来、上記配向制御膜としては、ナイロンとエポキシ樹
脂と有機チタネートの反応生成物の被膜を配向制御ｆｆ
Ｑとして形成したものが知られている（特開昭５８−１
４２２０号）。この配向制御Ｉ＋！、！は、上記三者の
混合溶液を基板に塗布した後、比較的低温の加熱（１３
０〜１５０°Ｃ）で形成することができるので、量産性
に優れたプラスチック基板とした場合や熱に弱いスイッ
チング素子を併設した場合にも適用できる利点がある。

しかしながら、本発明者等の実験によれば、上述のよう
な配向制御膜を形成した液晶パネルとした場合、十分な
耐エージング性が得にくいという問題がある。耐エージ
ング性が不十分であると、経時的に液晶分子の配向に乱
れを生じ、画像にすしが入ったりして鮮明度の低下を来
たすことになる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、基板がプラスチックの場合や熱に弱いスイッ
チング素子を併設した場合にも十分耐え得る比較的低温
の加熱にて形成することができ、しかも優れた耐エージ
ング性を発揮する液晶パネルが得られるようにすること
をその解決すべき問題点とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明において上記問題点を解決するために講じられた
手段は、アルコキシ有機インジウムをカップリング剤と
して、ナイロンとエポキシ樹脂を主成分とする被膜が基
板面に配向制御膜として形成されている液晶パネルとす
ることにある。

［作　用］ 本発明において、′ナイロンは優れた配向作用を奏する
と共に、エポキシ樹脂は、ナイロンの配向作用を損うこ
となく安定した被膜を形成させる、いわば補強剤的作用
を成すものである。一方、カップリング剤であるアルコ
キシ有機インジウムは、上記ナイロンとエポキシ樹脂を
主成分とする被膜全体を基板面に安定して定着させると
共にその被膜形成を助けるものである。更に、アルコキ
シ有機インジウムは、それ自体配向制御作用を発揮し得
るので、前記ナイロンの配向制御作用を補足し得るもの
でもある。

上記三成分の結合状態は必ずし１も明らかではないが、
本発明者等は次のように推測している。即ち、ナイロン
とエポキシ樹脂は縮重合することが知られていることか
ら、配向制御膜は主にナイロンとエポキシ樹脂の縮重合
体の被膜によって形成されていると考えられる。一方、
カップリング剤であるアルコキシ有機インジウムは、ナ
イロンとは直接結合しにくいので、ナイロンと縮重合し
たエポキシ樹脂と前位結合のような状態で結び付いて、
被膜全体を基板に安定して定着させているのではないか
と考えられる。そして、これらの反応は比較的低温にて
得ることができるので、比較的低温の加熱にて配向性に
優れた安定した配向制御ＩＩりとすることができるもの
である。

［実施例］ 第１図において、ｌは基板、２は基板１上に設けられた
透明導電膜より成る電極、３はカップリング剤、４は配
向制御膜、５はシール材層、６は上下導通層、７はギャ
ップ剤、８は液晶物質である。

基板ｌは、少なくとも一方が透明で、無機ガラスの他、
例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレート等の芳香族系耐熱性ポリエステル、ポリエ
ーテルサルフォン、ポリサルフォン、ポリカーボネイト
、酢酸セルロース、ジエン系ゴム、アクリル系樹脂、ウ
レタン系樹脂等のプラスチックフィルムが利用できる。

基板１をプラスチックフィルムとすると液晶パネルの量
産性が向上し、特に後述する配向制御膜４は、カップリ
ング剤３と相俟って基板１をプラスチックフィルムとし
た場合に有益なものとなっている。

上記基板ｌ上に設けられている電極２は、例えば酸化ス
ズ、酸化インジウム等を主体とした透明導電膜で、蒸着
、低温スパッタ、ＣＶＤ等によって基板ｌ上に取付けら
れている。また、基板１には、後述するようにアルコキ
シ有機インジウムをカップリング剤３として、ナイロン
、エポキシ樹脂の反応生成物を主成分とする被膜が配向
制御膜４として設けられている。そして、上記電極２及
び配向制御膜４が設けられた基板１間に、基板１間の間
隔を維持するためのギャップ剤７と共に液晶物質８が封
入されているものである。

次に、カップリング剤３及び配向制御膜４について更に
詳細に説明する。

まずカップリング剤３は、Ｉｎ（ＯＲ）　３　（Ｒはエ
チル、プロピル、ブチル等のアルキル２！ｉ）で表わさ
れるアルコキシ有機インジウムで、製造上の純度が高い
こと、配向制御能力及びカップリング剤３としての作用
に優れること等の理由から、Ｒがイソプロ基のものが好
ましい。また、アルコキシ有機インジウムとしては、エ
ステル系溶媒に可溶のものが好ましい。、カップリング
剤３は溶液として基板ｌに塗布することになるが、この
アルコキシ有機インジウムをエステル系の溶媒溶液とし
て塗布すると、同時に高い配向制御作用が得られ、配向
制御膜４の配向制御作用を補足することができる。また
、アルコキシ有機インジウムをエステル系溶媒に溶解さ
せたものは、保存安定性も良い利点がある。更に好まし
くは、例えば酢酸エチル、酢酸イソアミル等の洟点が１
２０℃以下のエステル系溶媒に可溶なことである。でき
るだけ低温加熱で溶媒を気散させてカップリング剤３と
して機能し得るものとするためである。

上記カップリング剤３を介して基板ｌ上に形成される配
向制御膜４は、前述のようにナイロンとエポキシ樹脂の
反応生成物の被膜で、そのナイロンとしては、扱い易さ
の点からナイロン共重合体が好ましい。具体的には６−
ナイロン、６，６−ナイロン、１２−ナイロンが挙げら
れ、中でも被■り形成の容易性から１２−ナイロンが好
ましい。更にナイロンは、被膜形成の作業性から、アル
コール可溶性のナイロン共重合体が好ましい。また、特
にプラスチックの基板１とした場合や熱に弱いスイッチ
ング素子を併設する場合には、できるだけ低温加熱にて
配向制御能力に優れた被膜が得られるよう、メルティン
グポイントが８０〜１３０℃程度のナイロンを用いるこ
とが好まし１、Ｘ。

エポキシ樹脂としては、グリシジルエーテル型、グリシ
ジルエステル型、ビスフェノール型、グリシジルアミン
型、環状脂肪族型、線状脂肪族型等が挙げられ、取扱い
の容易性、被ｆ？ｉｆ形成時の反応性等の点からビスフ
ェノールＡ型が好ましい。特に、被膜の配向制御能力を
十分引きＣＨ−ＣＨ２）−が０〜３の液状のものか好ま
しい。

アルコキシ有機インジウム（Ａ）をカップリング剤３と
して、ナイロン（Ｂ）とエポキシ樹脂（Ｃ）を主成分と
する反応生成物の被膜を配向制御＋１！ｌ！　４として
形成した場合、これらの成分比は、Ａ／Ｂ／Ｃ＝　　５
〜３０／１〜６０／１〜５　（重量比でＡはＩｎ２０３
換算）であることが好ましく、最適にはＡ／Ｂ／Ｃ＝　
７１５／２前後である。

以上のようなアルコキシ有機インジウムをカップリング
剤３として、ナイロンとエポキシ樹脂の反応生成物を主
成分とする被膜を配向制御膜４として基板ｌ上に形成す
ることは、次のようにして容易に行うことができる。即
ち、アルコキシ有機インジウムを溶媒に溶解させる一方
、ナイロンとエポキシ樹脂を別途溶媒に溶解させ、この
溶液を順次基板１の表面に塗布した後に加熱乾燥させる
ことによって配向制御膜４を形成することができる。

上記溶媒としては、例えばエタノール、メタノール、ブ
タノール、イソプロピルアルコール、プロパツール等の
アルコール系、例えばアセトンメチルエチルケトン、ジ
メチルケトン等のケトン系、例えばテトラヒドロフラン
、ジオキサン等の環式エーテル並びにこれらの混合液で
、各成分に対する溶解性と共に、各成分との非反応性や
被膜形成時の蒸発性等を考慮して選択する。また、アル
コキシ有機インジウムの溶媒として、例えば酢酸エチル
、酢酸イソアミル等のエステル系溶媒を加えることがで
きる。これらの溶媒に対する固形分としての溶解成分の
比率は、０．１〜５重量％が好ましく、特に優れた配向
性能と被膜の均一性を得るためには２．５取量％以下が
好ましい。

上記溶液の基板１への塗布は、浸漬法や吹き付は法によ
って容易に行うことができる。基板１への塗布後の乾燥
は、６０〜１５０°Ｃで３０〜３００分程度行うことが
好ましい。部分的配向不良防１Ｆの点から、特に１００
〜２００分が適当である。また、この乾燥後、綿布等で
２０〜２００　ｇ／ｃｍ２．最適には１００ｇＩＣＩＩ
＋２程度の静圧下でラビングを施すと、一層配向状態の
良い配向制御膜４が得られるので好ましい。

本発明における配向制御膜４は、以上のようにして容易
に形成することができ、真空工程やパターニング（現象
エツチング、ハクリ）工程や印刷工程を必要としないの
で、連続量産が容易である。

実施例１ 厚さ１００　ＪＬのポリエチレンテレフタレートフィル
ムに酸化インジウムを主成分とする透明導電膜を電極と
して設けた基板に、以下の組成の溶液【を塗布した後溶
液■を重ねて塗布し、１２０℃で１２０分間乾燥した。

また、電極は、低温スパッタ！ｌ装置でフィルム表面温
度を１２０℃以下に抑えて取付けた。

（溶液Ｉ） 酢酸エチル　　　　　　７ｇ Ｉｎ（ＯＣ３Ｈ７）　３溶液　　３ｇ　　（Ｉｎ２０３
換算で０．０７５ｇ） 但し、Ｉｎ　（００３Ｈ７）　３溶液は、以下の溶媒系
に２．５重量％（Ｉｎ２０３換３ｙ、）でＩｎ　（００
３Ｈ７）　３を溶解させたものである。この溶液を用い
たのは、Ｉｎ　（ｏｃ３Ｈ７）　３が空気中放置下では
加水分解してしまうためである。

溶媒系 ｎ−ブタノール　　　　　　　　　８．６重量％イソプ
ロピルアルコール　　　１２．０　　／１アセチルアセ
トン　　　　　　１．２〃プロピオン酸　　　　　　　
　１４．４　　／／エタノール　　　　　　　　　１９
．２　　ｔｔテレピン油　　　　　　　　　３．１３　
　ｔｔ酢酸エチル　　　　　　　　　　４Ｑ　　／１（
溶液■） エタノール　　　　　　　　　　　　　６ｇブタノール
　　　　　　　　　　　　　４ｇ１２−ナイロンのコポ
リマー （商品名：ダイアミト ダイセル化学工業株式会　　　０．０５ｇ社製）分子量
１０００〜１５００ 融点ピーク１０５℃ ビスフェノールＡ型エポキ シ樹脂（商品名：エピコー ト８２８　　シェル化学株式 ％式％ （２５℃）エポキシ当量 １８４〜１９４ 上述の溶液を基板に塗布して乾燥させた後、１００　ｇ
／ｃｍ２の抑圧下で一方向にラビングを施し、この基板
を上下ラビング方向が直交するようをと２枚重ね、間隙
にＬｏｃｈｅ　ＲＯ−ＴＮ−６１９液晶（ピリミジン系
Δε〉０ネマチツク液晶）を充填し、液晶パネルとした
。この液晶パネルの耐久テストの結果を第１表に示す。

実施例２ 実施例１で用いたエポキシ樹脂であるエピコー）８２８
（商品名、シェル化学株式会社製）を、粘度８〜ＩＬｃ
ｐ（２５℃）、エポキシ当量１８３〜１９３のエピコー
ト８１５（商品名、シェル化学−株式会社製）に代え、
それ以外は実施例１と同様にして液晶パネルを作製した
。この液晶パネルの耐久テストの結果を第１表に示す。

実施例３ 実施例１の溶液■を以下の溶液■の組成に代える以外は
実施例１と同様にして液晶パネル、を作製した。この液
晶パネルの耐久テストの結果を第１表に示す。

（溶液■） 酢酸エチル　　　　　　　　　９８ｇ Ｉｎ−（ＱＣｓ　ＨＩ７　）　３　　　　　　４ｇ比較
例１ 実施例１で用いたアルコキシ有機インジウムをテトラオ
クチルチタネートに代え、それ以外は実施例１と同様に
して液晶パネルを作製した。この液晶パネルの耐久テス
トの結果を第１表に示す。

比較例２ 実施例１で用いたアルコキシ有機インジウムをオクチル
酸有機アルミニウムに代え、それ以外は実施例１と同様
にして液晶パネルを作製した。この液晶パネルの耐久テ
ストの結果を第１表に示す。

第１表 Ｏニ一様な配向 Δ：部分的配向不良（ドメイン、ラビングすじ等のＮつ
×：水平配向しないか配向領域５０％以下尚、評価は、
偏光方向が直交する様に配置された２枚の偏光板の間に
液晶パネルを置き、透過光による液晶パネルの配向状態
をパネル面に対する法線方向より目視観察して行った。

〔発明の効果〕

本発明によれば、極めて耐久性に優れた液晶パネルを得
ることができる。しかも当該液晶パネルの配向制御膜は
、低温加熱によって上記耐久性と優れた配向制御作用を
発揮するので、プラスチックの基板や熱に弱いスイッチ
ング素子を併設する場合にも利用でき、液晶パネルの生
産性を向上させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る液晶パネルの一例を示す縦断面図
である。 １：基板、２：電極、３ニカツプリング剤、４：配向制
御ｎり、５：シール材層、 ６：上下導通層、７：ギャップ剤、 ８：液晶物質。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）アルコキシ有機インジウムをカップリング剤として
   、ナイロンとエポキシ樹脂を主成分とする被膜が基板面
   に配向制御膜として形成されていることを特徴とする液
   晶パネル。 ２）基板がプラスチックフィルムであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の液晶パネル。 ３）Ｉｎ−（ＯＲ）＿３で表わされるアルコキシ有機イ
   ンジウムのＲはイソプロ基であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の液晶パネル。 ４）アルコキシ有機インジウムは、エステル系溶媒に可
   溶なものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の液晶パネル。 ５）エステル系溶媒が、沸点が１２０℃以下のものであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の液晶パ
   ネル。 ６）ナイロンがナイロン共重合体であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の液晶パネル。 ７）ナイロン共重合体が１２−ナイロンを有するもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の液晶
   パネル。 ８）ナイロン共重合体がアルコール可溶性のものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の液晶パネ
   ル。 ９）ナイロンの融点ピークが８０〜１３０℃であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶パネル。 １０）エポキシ樹脂がビスフェノール型であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶パネル。 １１）ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂であることを
   特徴とする特許請求の範囲第８項記載の液晶パネル。 １２）ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂における▲数
   式、化学式、表等があります▼が０ 〜３であることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記
   載の液晶パネル。