JPS6190134A - 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Ｍ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膜と
して形成したものが知られている（特開昭５８−１４２
２０号）。この配向制御膜は、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（１３０〜１５０℃
）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ｆｌｕ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］ 上記問題点を解決するために講じられた第一の手段は、
インジウムアセチルアセトネートと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（以下「第一発明
」という）とすることである。第二の手段は、インジウ
ムアセチルアセトネート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（以下「第二発
明」゛という）とすることである。

［作　用］ 木第−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、インジウムアセチルアセトネートとエポキシ
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。更に、イン
ジウムアセチルアセトネートはナイロンの配向作用を補
足する作用も成すものである。

これら王者の結合状態は必ずしも明確ではないが、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のに対し、
インジウムアセチルアセトネートとナイロンは直接反応
しにくいものであることから、まずナイロンとエポキシ
樹脂が縮重合し、このナイロンと結び付いたエポキシ樹
脂にインジウムアセチルアセトネートが前位結合のよう
な形態で結び付いて全体を安定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膜とすることができるもので
ある。

一方、第二発明においては、カップリング剤であるイン
ジウムアセチルアセトネートが、配向制御膜であるナイ
ロンとエポキシ樹脂の反応生成物を主成分とする被膜と
結び付いて、当該被膜全体を基板に安定して定着させて
いると考えられる。

また、この場合、インジウムアセチルアセトネートがカ
ップリング剤として働くこと以外は、はぼ各成分は第一
発明と同様の作用を成すものと考えられる。

［実施例］ まず第二発明について説明すると、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は配向制御膜、４はシール材層、５は上下導通
層、６はギャップ剤、７は液晶物質である。

基板ｌは、少なくとも一力が透明で、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ｌ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３は、基板ｌ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１上に設けられている電極２は１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、後述するインジウムアセ
チルアセトネート、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３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３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キャップ剤６
と共に液晶物質７が封入されているものである。

次に、配向制御ＪＩＳ！　３について更に詳細に説明す
る。。

インジウムアセチルアセトネートは、オクチル酸インジ
ウムを添加して使用し、ナイロン及びエポキシ樹脂の反
応生成物の被膜にオクチル酸インジウムが含まれるもの
としてもよい。オクチル酸インジウムを添加しておくこ
とによって配向制御作用を向上させることができる。こ
のオクチル酸インジウムとしては、一般式Ｉｎ＋ＯＲ）
　３　　（但しＲはアルキル基を表わす）で表わされる
インジウムの化合物を指し、具体的にはＩｎ（ＯＣ２Ｈ
５）　３、Ｉｎ”（００３Ｈ７）　３　、　Ｉｎ（ＯＣ
５Ｈｌｌ）　３等が挙げられ、特に製造上及び取扱い上
の点からＲ＝　Ｃ３Ｈ７のものが好ましい。また、配向
制御膜３中のインジウムアセチルアセトネートとオクチ
ル酸インジウムの比率は、５〜１０：０．２〜１（重量
比）、特に溶液の安定性の点から８：０．３（重量比）
前後が好ましい。

ナイロンとしては、扱い易さの点からナイロン共重合体
が好ましく、具体的には６−ナイロン、８．６−ナイロ
ン、１２−ナイロンが挙げられ、中でも被膜形成の容易
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
能力に優れた被膜か得られるよう、メルティングポイン
トが８０〜１３０’Ｃ程度のナイロンを用いることが好
ましい。

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、被膜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ＣＨ３ ＯＨ−ＣＨ２）がＯ〜３の液状のものが好ましい。

インジウムアセチルアセトネー）（Ａ）、ナイロン（Ｂ
）、エポキシ樹脂（Ｃ）の配向制御膜３中の成分比は、
Ａ／Ｂ／Ｃ＝　５〜３０／１０〜５０／１−１０（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＝　１８／３／２前後である。また、前
記比率でＡ成分としてオクチル酸インジウムを含めるこ
とも好ましい。

次に、第２図で第二発明を説明すると、図示されるよう
に、カップリング剤８を介して配向制御膜３が基板ｌ上
に形成されている。このカップリング剤８はインジウム
アセチルアセトネートで、配向制御膜３はナイロンとエ
ポキシ樹脂の反応生成物を主成分とする被膜で、インジ
ウムアセチルアセトネート、ナイロン及びエポキシ樹脂
は、各々第１図で説明した第一発明と同様のものである
。また、第一発明と同様に、インジウムアセチルアセト
ネートにオクチル酸インジウムを添加してもよい。尚、
第２図において、第１図と同じ符号の部材は第１図と同
じ部材を表わすものである。

上記のように、インジウムアセチルアセトネート（Ａ）
をカップリング剤８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１１１２を配
向制御膜３として形成した場合、これらの成分比は、Ａ
／Ｂ／Ｃ＝３０〜５０１５〜１５／２５０〜３００（重
量比でＡは１１１２０３換算）であることが好ましく、
最適にはＡ／Ｂ／Ｃ＝３５／１１／２８０前後である。

、第−及び第二発明における各配向制御膜３の形成は、
次のようにして容易に行うことができる。即ち、第一発
明においては、インジウムアセチルアセトネートとナイ
ロンとエポキシ樹脂を溶媒に溶解させ、この溶液を基板
ｌの表面に塗布した後、また第二発明においては、イン
ジウムアセチルアセトネート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ｌの表面に塗布した後、各々加熱乾燥させ
゛ることによって配向制御膜３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。この溶媒に
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３重量％以下が好ましい。

上記溶液の基板ｌ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℃で３０〜３００分程度行うことが好
ましい０部分的配向不良防止の点から、特に１００〜２
００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１００　ｇ／ｃｍ２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３が得られるので好ましい。

水弟−及び第二発明における配向制ｇ！Ｊｆｆｉ３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、パクリ）工程や印刷
工程を必要としないので、連続へ：、産が容易である。

実施例１ 厚さ１００　ｐＬ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、１２０
℃で８０分間乾燥した。また、電極は、低温スパッタ装
置でフィルム表面温度を１２０℃以下に抑えて取付けた
。

（溶液） エタノール　　　　　　　　　　１０ｇＩｎ−（ＡＡ）
溶液　　　　　　　　　３０ｇ１２−ナイロンのコポリ
マー （商品名：ダイアミド ダイセル化学工業株式会　　０．１ｇ 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 （２５℃）エポキシ当量 １８４〜１８４ 但し、Ｉｎ−（ＡＡ）溶液は、以下の溶媒系に２．５重
量％（Ｉｎ２０３換算）でＩｎ−（’ＡＡ）を溶解させ
たものである。この溶液を用いたのは、Ｉｎ（ＡＡ）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爪量％イソプ
ロピルアルコール　　　１２．０　７ｒアセチルアセト
ン　　　　　　１，２　　ｔｔプロピオン酸　　　　　
　　　１４．４　　／／エタノール　　　　　　　　　
１９．２　　／／テレピン油　　　　　　　　　３．６
　　／／酢酸エチル　　　　　　　　　４０．Ｑ　　／
／上述の溶液を基板に塗布して乾燥させた後、１００　
ｇ／ｃｍ２の押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に２枚重ね、間隙
にＬｏｃｈｅ　ＲＯ−ＴＮ−８１９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 下記の溶液■を基板に塗布した後溶液■を重ねて塗布し
、１２０℃で１２０分間乾燥を施した他は実施例１と同
様にして液晶パネルを製作した。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■） ブタノール　　　　　　　　　　１０ｇＩｎ（ＡＡ）溶
液　　　　　　　　０．７３Ｉｎ（ＯＣ３Ｈ７）　３溶
液　　　　　０．０２ｇ（溶液Ｈ） エタノール／ メチルエチルケトン　　８ｇ／２ｇ ナイロン　　　　　　　　　０．００３ｇエポキシ樹脂
　　　　　　　０．００２ｇ但し、Ｉｎ（ＡＡ）溶液、
ナイロン及びエポキシ樹脂としては実施例１で用いたも
のと同じものを使用した。また、Ｉｎ−（ＱＣ＋ａ　Ｈ
７）　３溶液は、以下の溶媒系に２．５重量％（Ｉｎ２
０Ｂ換算）でＩｎ（Ｏｌ：３　Ｈ７）３を溶解させたも
のである。この溶液を用いたのは、Ｉｎ）０（：３　Ｈ
７）　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　　　　　　　　　　１６重量％イソプ
ロピルアルコール　　　　２０〃アセチルアセトン　　
　　　　　２　／／プロピオン酸　　　　　　　　　２
４〃エタノール　　　　　　　　　　３２１！テレピン
油　　　　　　　　　　６　〃比較例１ 実施例１で用いたＩｎ−（ＡＡ）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２で用いたＩｎ（ＡＡ）をテトラオクチルチタネ
ートに代え、それ以外は実施例２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、ラビングすじ等のダ４
つ×：水平配向しないか配向領脚Ｏ％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
をパネル而に対する法線方向より目視観察して行った。

［発明の効果１ 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図は本第二発明に係る液晶パネルの一例を示す縦断
面図、第２図は本第二発明に係る液晶パ、ネルの一例を
示す縦断面図である。 ｌ：基板、２：電極、３：配向制御膜、４：シール材層
、５：上下導通層、 ６：ギャップ剤、７：液晶物質、 ８：カップリング剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）インジウムアセチルアセトネートとナイロンとエポ
   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）反応生成物にオクチル酸インジウムが含まれている
   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）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　。 ５）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４項記載の液晶
   パネル。 ６）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４項記載の液晶パネ
   ル。 ７）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。 ８）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。 ９）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。 １０）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９項記載
   の液晶パネル。 １１）インジウムアセチルアセトネートをカップリング
   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。 １２）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１１項記載の液晶パネル。 １３）カップリング剤にオクチル酸インジウムが含まれ
   てい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。 １４）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。 １５）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１４項記載の
   液晶パネル。 １８）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１４項記載の液晶
   パネル。 １７）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１１項記載の液晶パネ
   ル。 １８）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１１項記載の液晶パネル。 １９）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１８項記載の液晶パネル。 ２０）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１９項記
   載の液晶パネル。