JP2000267103A - Alignment film, method of manufacturing the same, and liquid crystal display device - Google Patents
Alignment film, method of manufacturing the same, and liquid crystal display deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光反応性高分子材料への直線偏光性または部分
偏光性紫外線照射による液晶表示用配向膜および、その
製造方法。
【構成】化学式1または化学式2で示される感光性の構
造単位を主鎖構造中に有する重合体を基板上に塗布し製
膜する。該膜において、感光性成分は等方的であるが、
紫外線ランプからの光を、偏光子を介し直線偏光性また
は部分偏光性とし照射すると、特定方向のみの感光性成
分の光架橋反応が促進され、高度に架橋した異方性の膜
となる。該高分子材料膜に液晶分子が接触すると、相互
作用によって液晶分子が配列し、液晶配向膜となり得
る。該高分子材料では、比較的少ない照射エネルギ量で
液晶の配向が可能なことから、配向処理時間を長くする
ことなく、耐熱性に優れた液晶表示装置に有効な配向膜
を提供できる。
(57) [Summary] [Object] To provide an alignment film for liquid crystal display by irradiating a linear or partially polarized ultraviolet light to a photoreactive polymer material and a method for producing the same. A polymer having a photosensitive structural unit represented by Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2 in a main chain structure is coated on a substrate to form a film. In the film, the photosensitive component is isotropic,
When light from an ultraviolet lamp is irradiated through a polarizer with linear polarization or partial polarization, photocrosslinking reaction of a photosensitive component in only a specific direction is promoted, and a highly crosslinked anisotropic film is formed. When the liquid crystal molecules come into contact with the polymer material film, the liquid crystal molecules are arranged by the interaction, and can form a liquid crystal alignment film. Since the liquid crystal can be aligned with a relatively small amount of irradiation energy by using the polymer material, an alignment film effective for a liquid crystal display device having excellent heat resistance can be provided without extending the alignment processing time.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、感光性の高分子材料の
膜に、比較的少ないエネルギ量の直線偏光性または部分
偏光性の紫外線を照射することによって、耐熱性に優
れ、液晶パネルに封入した液晶を配向させる高分子膜を
提供し、液晶ディスプレイの製造方法の改良に役立つも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal panel having excellent heat resistance by irradiating a photosensitive polymer film with linearly or partially polarized ultraviolet rays having a relatively small energy amount. The present invention provides a polymer film for orienting a sealed liquid crystal, and is useful for improving a method of manufacturing a liquid crystal display.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、液晶パネルに封入した液晶を配向
させるには、図2に示すように基板21に塗布したポリ
イミドなどの高分子化合物22表面をナイロンやポリエ
ステル繊維を植毛した布を巻きつけたドラム(ラビング
ロール)23で擦り、表面に極微細な溝を形成するか、
または延伸配向させる方法や酸化珪素( SiO)を基
板に対して斜めから蒸着して得られるSiO斜方蒸着法
などの方法により作製された配向膜が利用されてきた。
このような前例の中で、高分子化合物表面を植毛した布
で物理的に擦る方法は、微細な埃や静電気による放電の
原因となり、液晶パネルの製造工程において問題となっ
ていた。また、SiOの斜方蒸着法は、基板上での蒸着
角や膜厚の均一性を保つことが難しいことやプロセスが
大掛かりになってしまうなどの問題点があった。近年、
上記のような問題点を解決するために、ノンラビング配
向膜の製法として光を照射して液晶を配向させる技術が
注目されてきている。この液晶光配向技術は、分解型、
2量化型、異性化型などに大別され、いずれも製膜した
感光性の材料に直線偏光性の光を照射することによっ
て、特定方向のみの光反応を進行せしめ、膜自体を異方
性とし液晶の配向を制御するものである。光分解型の配
向膜として、ポリイミド系材料が報告されている。ポリ
イミドは、これまで液晶配向膜に利用されており、印刷
性やセルの電気特性に信頼があるが、本来光に対して安
定であり、感光性が低いことや分解反応を利用している
ため液晶配向の熱的な安定性が不十分となることに問題
がある。光2量化型の配向膜としては、ポリビニルシン
ナメート(PVCi)が報告されている。しかしなが
ら、熱的な安定性が低いことが実用化において問題とな
っている。PVCiでは光照射エネルギ量(313n
m)〜200mJ/cm2で配向性を発現するが、熱的に
安定な膜とするには20〜30J/cm2のエネルギ量
が必要であることが液晶学会討論会予稿集 3D15
(1998)で報告されている。また、光異性化型の配
向膜に用いられるアゾ系ポリマーでも、〜1000mJ
/cm2程度と比較的少ないエネルギ量で光配向を達成
できると液晶学会討論会予稿集 2B05(1998)
で報告されているものの、光異性化を示す化合物は、熱
や光に対する安定性が低く実用には耐え難い。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to align a liquid crystal enclosed in a liquid crystal panel, as shown in FIG. 2, a surface of a polymer compound 22 such as polyimide applied to a substrate 21 is wound around a cloth in which nylon or polyester fibers are planted. Rubbing with a drum (rubbing roll) 23 to form an extremely fine groove on the surface,
Alternatively, an alignment film produced by a method of stretching orientation or a method of oblique vapor deposition of silicon oxide (SiO) obtained by obliquely depositing silicon oxide (SiO) on a substrate has been used.
In such a precedent, the method of physically rubbing the surface of a polymer compound with a planted cloth causes discharge due to fine dust or static electricity, and has been a problem in a liquid crystal panel manufacturing process. In addition, the oblique deposition method of SiO has problems that it is difficult to maintain the uniformity of the deposition angle and the film thickness on the substrate, and the process becomes large. recent years,
In order to solve the above-mentioned problems, attention has been paid to a technique of aligning liquid crystals by irradiating light as a method for producing a non-rubbing alignment film. This liquid crystal photo-alignment technology is a decomposition type,
It is roughly classified into dimerization type, isomerization type, etc. In each case, by irradiating linearly polarized light to the formed photosensitive material, the photoreaction in only a specific direction progresses, and the film itself becomes anisotropic. It controls the orientation of the liquid crystal. A polyimide-based material has been reported as a photodecomposition type alignment film. Polyimide has been used for liquid crystal alignment films, and has high reliability in printability and cell electrical characteristics.However, it is inherently stable to light, has low photosensitivity, and utilizes decomposition reactions. There is a problem that the thermal stability of the liquid crystal alignment becomes insufficient. As a light dimerization type alignment film, polyvinyl cinnamate (PVCi) has been reported. However, low thermal stability is a problem in practical use. In PVCi, the light irradiation energy amount (313n
m) to 200 mJ / cm 2 , but it is necessary to have an energy amount of 20 to 30 J / cm 2 to obtain a thermally stable film. 3D15
(1998). In addition, even an azo polymer used for a photoisomerization type alignment film has a thickness of up to 1000 mJ.
2B05 (1998) that liquid crystal alignment can be achieved with a relatively small amount of energy of about 2 / cm 2
However, compounds showing photoisomerization have low stability to heat and light and are not practically usable.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ポリイミドのラビング
配向膜は簡便ではあるが、物理的に基板表面を擦ること
によって、静電気、埃などを発生するため液晶ディスプ
レイの組立工程に支障があった。一方、光配向では、液
晶製造ラインにおいて大面積のマザーガラスを一括で照
射すると、エネルギ密度が低くなり、これまで開発され
ている材料では配向処理時間が長くなってしまうという
問題点があった。光源を大型化しエネルギ密度を高める
こともできるが、装置が大掛かりになり実用的ではない
という問題点があった。The polyimide rubbing alignment film is simple, but physically rubs the surface of the substrate to generate static electricity and dust, which hinders the liquid crystal display assembly process. On the other hand, in the case of optical alignment, when a large area of mother glass is irradiated collectively in a liquid crystal production line, the energy density is reduced, and the alignment processing time becomes longer with materials developed so far. Although it is possible to increase the energy density by increasing the size of the light source, there is a problem that the device becomes large and impractical.
【0004】[0004]
【課題を解決する手段】前記の問題に鑑み、本発明で
は、主鎖に化学式1または化学式2で表される光架橋性
を発現する構造を少なくとも1種以上含む重合体を用い
た液晶配向膜および、その製造方法を提供する。In view of the above problems, the present invention provides a liquid crystal alignment film using a polymer having at least one kind of a structure exhibiting photocrosslinkability represented by Chemical Formula 1 or 2 in the main chain. And a method for producing the same.
【化7】 Embedded image
【化8】 但し化学式1、化学式2において、Arは、p(m)−
フェニレン基および/またはp(m)−ビフェニレン
基、R1,R2は、水素基、メチル基及び/またはニトリ
ル基である。本発明における光配向材料は、光架橋性の
不飽和結合を有する芳香族系酸成分と、製膜性を向上す
るための、両末端に反応性基を有するポリエーテル、脂
肪族ポリエステル、脂肪族ポリカーボネート、又は長鎖
アルキレン成分などとカップリングすることで合成でき
る。基本的な合成法としては、溶融重縮合、溶液重縮
合、界面重縮合等が利用できる。該高分子は、光架橋し
液晶配向性を発現するための2重結合を含む必要が有
る。この目的の為には、p(m)−フェニレンビス(ア
クリル酸)、p(m)−フェニレンビス(シアノブタジ
エンカルボン酸)、p(m)−フェニレンビス(シアノ
アクリル酸)、4(3)−ヒドロキシ桂皮酸、p(m)−
ビフェニレンビス(アクリル酸)、p(m)−ビフェニ
レンビス(シアノブタジエンカルボン酸)、p(m)−
ビフェニレンビス(シアノアクリル酸)などが使用され
る。製膜性を向上するための成分としては、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラ
メチレングリコール、プロピレンオキサイド〜エチレン
オキサイド共重合体系グリコール等の、両末端ヒドロキ
シ基を有するポリアルキレングリコールや、両末端アミ
ノ化されたポリアルキレンオキサイド、例えばポリエチ
レンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリテト
ラメチレンオキサイド、プロピレンオキサイド〜エチレ
ンオキサイド共重合体、及びポリエステル系としてポリ
アルキルアジペート、ポリアルキレンオクタノエート、
ポリアルキレンセバゲート等の脂肪族ポリエステルや脂
肪族ポリカーボネートが挙げられる。この高分子材料に
直線偏光性または部分偏光性の紫外線を照射することに
より、光架橋性の不飽和結合を有する芳香族系酸成分が
反応式1に示すように架橋し、耐熱性に優れる配向膜を
形成し得る。この解決手段により、高分子化合物表面を
物理的に擦る場合における、微細な埃、静電気による欠
陥の発生や、光配向における、配向処理時間の長時間化
など、従来技術における問題点が解決される。Embedded image However, in Chemical Formulas 1 and 2, Ar is p (m)-
A phenylene group and / or a p (m) -biphenylene group, R 1 and R 2 are a hydrogen group, a methyl group and / or a nitrile group. The photo-alignment material in the present invention includes a photo-crosslinkable aromatic acid component having an unsaturated bond, and a polyether, an aliphatic polyester, and an aliphatic polyester having a reactive group at both terminals for improving film forming properties. It can be synthesized by coupling with a polycarbonate or a long-chain alkylene component. As a basic synthesis method, melt polycondensation, solution polycondensation, interfacial polycondensation and the like can be used. The polymer needs to include a double bond for photocrosslinking and exhibiting liquid crystal alignment. For this purpose, p (m) -phenylenebis (acrylic acid), p (m) -phenylenebis (cyanobutadienecarboxylic acid), p (m) -phenylenebis (cyanoacrylic acid), 4 (3) -Hydroxycinnamic acid, p (m)-
Biphenylene bis (acrylic acid), p (m) -Biphenylene bis (cyanobutadiene carboxylic acid), p (m)-
Biphenylene bis (cyanoacrylic acid) or the like is used. Examples of components for improving film forming properties include polyalkylene glycols having a hydroxy group at both ends, such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and propylene oxide-ethylene oxide copolymer glycols, and amination at both ends. Polyalkylene oxides, such as polyethylene oxide, polypropylene oxide, polytetramethylene oxide, propylene oxide-ethylene oxide copolymer, and polyalkyl adipate as a polyester system, polyalkylene octanoate,
Examples thereof include aliphatic polyesters such as polyalkylene sebacate and aliphatic polycarbonates. By irradiating this polymer material with a linearly or partially polarized ultraviolet ray, an aromatic acid component having a photocrosslinkable unsaturated bond is crosslinked as shown in Reaction Formula 1, and an alignment having excellent heat resistance. A film may be formed. According to this solution, problems in the related art such as generation of defects due to fine dust and static electricity in the case of physically rubbing the surface of the polymer compound and prolongation of the alignment processing time in optical alignment are solved. .
【化9】 Embedded image
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】以下に、図1を参照して本発明の
詳細を説明する。前述の高分子材料の溶液を基板11上
に塗布(スピンコートないしキャスト)した高分子塗布
膜12を形成する。製膜時には等方性であり、不飽和結
合を有する芳香族系酸成分は特定方向を向いていない。
該膜に直線偏光性または部分偏光性の紫外線Lを照射す
ると、照射紫外線の電界振動方向または電界振動が最も
大きい方向と平行方向に向いた不飽和結合を有する芳香
族系酸成分は、垂直方向に向いた不飽和結合を有する芳
香族系酸成分よりも光反応が促進され、特定方向のみの
架橋反応が進んだ異方性の膜となる。この架橋反応のた
め高分子鎖は固定され、加熱処理によっても異方性が崩
れることがなく耐熱性に優れた膜となる。不飽和結合を
有する芳香族系酸成分の架橋を進めるには、この部分の
反応に適した波長の光を照射する。この波長は、化学式
1または化学式2で示された構造によっても異なるが、
一般に200−500nmであり、中でも250−45
0nmの有効性が高い場合が多い。この配向膜表面に液
晶分子が接触すると、照射した紫外線の電界振動方向ま
たは電界振動が最も大きい方向と垂直方向に液晶分子は
配向するようになる。化学式7で示す本発明の高分子材
料では、高圧水銀ランプを用いた場合、15mJ/cm2
(313nm)と比較的少ない照射エネルギ量で液晶配
向が可能なことが実験により確認された。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to FIG. A polymer coating film 12 is formed by applying (spin coating or casting) the solution of the above-described polymer material on the substrate 11. At the time of film formation, the aromatic acid component having an unsaturated bond is not oriented in a specific direction.
When the film is irradiated with a linearly or partially polarized ultraviolet ray L, the aromatic acid component having an unsaturated bond oriented in a direction parallel to the direction of electric field oscillation or the direction of the largest electric field oscillation of the irradiated ultraviolet ray is directed in the vertical direction. The photoreaction is promoted more than the aromatic acid component having an unsaturated bond, and an anisotropic film in which a crosslinking reaction in only a specific direction has progressed. Due to this crosslinking reaction, the polymer chains are fixed, and a film excellent in heat resistance without anisotropy being destroyed by heat treatment. In order to promote the crosslinking of the aromatic acid component having an unsaturated bond, light having a wavelength suitable for the reaction of this portion is irradiated. This wavelength varies depending on the structure represented by Formula 1 or 2,
Generally 200-500 nm, especially 250-45 nm.
The effectiveness of 0 nm is often high. When the liquid crystal molecules come into contact with the surface of the alignment film, the liquid crystal molecules are aligned in a direction perpendicular to the direction of the electric field vibration of the irradiated ultraviolet light or the direction of the largest electric field vibration. In the case of using the high-pressure mercury lamp, the polymer material of the present invention represented by the chemical formula 7 is 15 mJ / cm 2.
It was confirmed by experiments that liquid crystal alignment was possible with a relatively small irradiation energy amount (313 nm).
【化10】 照射した紫外線の電界振動方向または電界振動が最も大
きい方向と垂直方向に液晶が配向する場合、プレチルト
角が発現しないためTN(捩じれネマチック)型のセル
では配向欠陥が生じ、配向膜としては適さないが、プレ
チルト角を必要としないIPS(インプレーンスイッチ
ング)モードの液晶表示装置の配向膜として十分活用で
きる。本発明の高分子材料では、特定方向のみの不飽和
結合を有する芳香族系酸成分の架橋反応を促進すること
により配向性が発現する。また、膜の耐熱性や強度は不
飽和結合を有する芳香族系酸成分の架強度に依存する。
一方、製膜性は、高分子材料における製膜性を向上する
成分の含有量による。このような観点から、不飽和結合
を有する芳香族系酸成分の含有量は10wt%以上である
ことが望ましい。Embedded image When the liquid crystal is oriented in the direction of electric field oscillation of irradiated ultraviolet light or in a direction perpendicular to the direction of the largest electric field oscillation, a pretilt angle does not appear, so that an alignment defect occurs in a TN (twisted nematic) type cell and is not suitable as an alignment film However, it can be sufficiently used as an alignment film of an IPS (in-plane switching) mode liquid crystal display device that does not require a pretilt angle. In the polymer material of the present invention, orientation is developed by promoting a crosslinking reaction of an aromatic acid component having an unsaturated bond in only a specific direction. Further, the heat resistance and strength of the film depend on the bridging strength of the aromatic acid component having an unsaturated bond.
On the other hand, the film-forming property depends on the content of a component for improving the film-forming property in the polymer material. From such a viewpoint, the content of the aromatic acid component having an unsaturated bond is desirably 10% by weight or more.
【0006】このように、本発明の光配向膜およびその
製造法では、直線偏光性または部分偏光性の紫外線を照
射することにより耐熱性に優れる液晶配向が可能である
ことから、物理的に基板表面を擦るなどの工程を必要と
しないため、静電気、埃などを発生することなく、更
に、比較的少ない照射エネルギ量で液晶の配向機能が発
現することから、配向処理時間を長くすることなく、特
にIPSモードの液晶表示装置に有効な配向膜を提供で
きる。As described above, in the photo-alignment film and the method of manufacturing the same according to the present invention, the liquid crystal alignment excellent in heat resistance can be achieved by irradiating linearly polarized light or partially polarized ultraviolet light. Since a process such as rubbing the surface is not required, static electricity, dust and the like are not generated, and since the alignment function of the liquid crystal is expressed with a relatively small irradiation energy amount, without lengthening the alignment processing time, Particularly, an alignment film effective for an IPS mode liquid crystal display device can be provided.
【0007】高分子材料の原料化合物に関する合成方法
を以下に示す。n−ブチル−p−フェニレンビスアクリ
レート1mol、ヘキサメチレングリコール2〜6mo
l、ポリテトラメチレングリコール0.5〜1.5mo
l(分子量1200)、テトラブチルチタネート0.9
5mol、トリデシルフォスファイト0.74molを
反応容器に入れ、150℃(1時間)、180℃(0.
5時間)、続いて220℃減圧下で反応し、エステル交
換で生成するn−ブタノール及び過剰のヘキサメチレン
グリコールを溜出することで不飽和結合を有する芳香族
系酸成分の含有量がそれぞれ30wt%、25wt%、20
wt%の重合体1、重合体2、重合体3を得た。A method for synthesizing a raw material compound of a polymer material will be described below. n-butyl-p-phenylenebisacrylate 1 mol, hexamethylene glycol 2-6 mo
1, polytetramethylene glycol 0.5-1.5mo
1 (molecular weight 1200), tetrabutyl titanate 0.9
5 mol and 0.74 mol of tridecyl phosphite are put into a reaction vessel, and 150 ° C. (1 hour) and 180 ° C. (0.
5 hours), followed by reaction at 220 ° C. under reduced pressure, and distilling off n-butanol and excess hexamethylene glycol produced by transesterification to reduce the content of the aromatic acid component having an unsaturated bond to 30 wt. %, 25wt%, 20
Polymer 1, Polymer 2 and Polymer 3 in wt% were obtained.
【0008】[0008]
【実施例】(実施例1)重合体1をジクロロエタンに溶
解し、ITO(インジウム錫酸化物)で覆った基板上に
約100 nmの厚さでスピンコートした。該基板に、
1.5mW/cm2(313nm)の偏紫外線を水平面
に対し垂直方向から室温で5〜180秒間照射した。こ
のような基板を2枚作製して液晶ZLI2061〔メル
クジャパン(株)製〕を充填することにより、厚さ4.
5μmのTN型液晶セルを組み立てた。この液晶セルを
直交ニコル、平行ニコル下で観察したところ、照射時間
10秒以上の液晶セルで明瞭な明暗が観察され、液晶分
子の配向が確認された。更に、作製したセルを100℃
の恒温槽中で1.5時間加熱処理した後、室温まで冷却
した。この加熱処理した液晶セルを直交ニコル、平行ニ
コル下で観察したところ、照射時間10秒以上の液晶セ
ルで加熱処理前の液晶配向性能が保たれていることが確
認された。結果を表1にまとめる。表1において上段の
数字は照射エネルギ量(mJ/cm2)を示し、○は配
向性良好、△は配向が不十分、×は配向性が乏しいこと
を示している。EXAMPLES Example 1 Polymer 1 was dissolved in dichloroethane and spin-coated to a thickness of about 100 nm on a substrate covered with ITO (indium tin oxide). On the substrate,
Irradiated with 1.5 mW / cm 2 (313 nm) polarized ultraviolet light at room temperature for 5 to 180 seconds from the direction perpendicular to the horizontal plane. By preparing two such substrates and filling them with a liquid crystal ZLI2061 [manufactured by Merck Japan Ltd.], a thickness of 4.
A TN type liquid crystal cell of 5 μm was assembled. When this liquid crystal cell was observed under crossed Nicols and parallel Nicols, clear light and dark were observed in the liquid crystal cell with an irradiation time of 10 seconds or more, and the orientation of liquid crystal molecules was confirmed. Further, the prepared cell was heated at 100 ° C.
Was heated in a constant temperature bath for 1.5 hours, and then cooled to room temperature. Observation of the heat-treated liquid crystal cell under crossed Nicols and parallel Nicols confirmed that the liquid crystal cell having an irradiation time of 10 seconds or more maintained the liquid crystal alignment performance before the heat treatment. The results are summarized in Table 1. In Table 1, the numbers at the top indicate the irradiation energy (mJ / cm 2 ), ○ indicates good orientation, Δ indicates insufficient orientation, and × indicates poor orientation.
【表1】 [Table 1]
【0009】(実施例2)重合体2をジクロロエタンに
溶解し、ITO(インジウム錫酸化物)で覆った基板上
に約100 nmの厚さでスピンコートした。該基板
に、1.5mW/cm2(313nm)の偏紫外線を水
平面に対し垂直方向から室温で10秒間照射した。この
ような基板を2枚作製して液晶ZLI2061を充填す
ることにより、厚さ4.5μmのTN型液晶セルを組み
立てた。この液晶セルを直交ニコル、平行ニコル下で観
察したところ、明瞭な明暗が観察され、液晶分子の配向
が確認された。Example 2 Polymer 2 was dissolved in dichloroethane and spin-coated to a thickness of about 100 nm on a substrate covered with ITO (indium tin oxide). The substrate was irradiated with polarized ultraviolet light of 1.5 mW / cm 2 (313 nm) from a direction perpendicular to a horizontal plane at room temperature for 10 seconds. By preparing two such substrates and filling the liquid crystal ZLI2061, a TN type liquid crystal cell having a thickness of 4.5 μm was assembled. When this liquid crystal cell was observed under crossed Nicols and parallel Nicols, clear contrast was observed, and the orientation of the liquid crystal molecules was confirmed.
【0010】(実施例3)重合体3をジクロロエタンに
溶解し、ITO(インジウム錫酸化物)で覆った基板上
に約100 nmの厚さでスピンコートした。該基板
に、1.5mW/cm2(313nm)の偏紫外線を水
平面に対し垂直方向から室温で10秒間照射した。この
ような基板を2枚作製して液晶ZLI2061を充填す
ることにより、厚さ4.5μmのTN型液晶セルを組み
立てた。この液晶セルを直交ニコル、平行ニコル下で観
察したところ、明瞭な明暗が観察され、液晶分子の配向
が確認された。Example 3 A polymer 3 was dissolved in dichloroethane and spin-coated to a thickness of about 100 nm on a substrate covered with ITO (indium tin oxide). The substrate was irradiated with polarized ultraviolet light of 1.5 mW / cm 2 (313 nm) from a direction perpendicular to a horizontal plane at room temperature for 10 seconds. By preparing two such substrates and filling the liquid crystal ZLI2061, a TN type liquid crystal cell having a thickness of 4.5 μm was assembled. When this liquid crystal cell was observed under crossed Nicols and parallel Nicols, clear contrast was observed, and the orientation of the liquid crystal molecules was confirmed.
【0011】(比較例1)ポリビニルシンナメートを2
6シンナー〔日産化学(株)製〕に溶解し、ITO(イ
ンジウム錫酸化物)で覆った基板上にスピンコートし、
90℃で30秒間仮焼成し約100 nmの厚さの塗膜
を得た。該基板に、1.5mW/cm2(313nm)
の偏紫外線を水平面に対し垂直方向から室温で300秒
間照射した。このような基板を2枚作製して液晶ZLI
2061を充填することにより、厚さ4.5μmのTN
型液晶セルを組み立てた。この液晶セルを直交ニコル、
平行ニコル下で観察したところ、明瞭な明暗が観察され
るものの、作製したセルを100℃の恒温槽中で1.5
時間加熱処理し、室温まで冷却した後、この液晶セルを
直交ニコル、平行ニコル下で観察すると、液晶配向が乱
れてしまうことが確認された。Comparative Example 1 Polyvinylcinnamate
6 thinner (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), spin-coated on a substrate covered with ITO (indium tin oxide),
Preliminary baking was performed at 90 ° C. for 30 seconds to obtain a coating film having a thickness of about 100 nm. 1.5 mW / cm 2 (313 nm) is applied to the substrate.
Was irradiated at room temperature from the direction perpendicular to the horizontal plane for 300 seconds. A liquid crystal ZLI is prepared by fabricating two such substrates.
Filling with 2061, TN of 4.5 μm thickness
Type liquid crystal cell was assembled. This liquid crystal cell is crossed Nicols,
When observed under parallel Nicols, although clear light and dark were observed, the prepared cell was placed in a thermostat at 100 ° C. for 1.5 hours.
After heating for a period of time and cooling to room temperature, the liquid crystal cell was observed under crossed Nicols and parallel Nicols, and it was confirmed that the liquid crystal alignment was disturbed.
【0012】[0012]
【発明の効果】以上に記述したように、本発明の光配向
膜およびその製造法によれば、直線偏光性または部分偏
光性の紫外線を照射することにより、液晶配向が可能で
あることから、物理的に基板表面を擦るなどの工程が不
要で、静電気、埃などを発生することがないため液晶デ
ィスプレイの組立工程で生じる欠陥が著しく低減され
る。また、比較的少ない照射エネルギ量で液晶の配向が
可能なことから、配向処理時間を長くすることなく、耐
熱性に優れ、液晶表示装置に有効な配向膜を提供でき
る。As described above, according to the photo-alignment film and the method of manufacturing the same of the present invention, the liquid crystal alignment is possible by irradiating linearly polarized light or partially polarized ultraviolet light. Since a process such as physically rubbing the substrate surface is not required and static electricity, dust and the like are not generated, defects generated in a liquid crystal display assembling process are significantly reduced. In addition, since the liquid crystal can be aligned with a relatively small amount of irradiation energy, it is possible to provide an alignment film which is excellent in heat resistance and effective for a liquid crystal display device without lengthening the alignment processing time.
【図1】本発明の配向膜の製造方法を示す概念図。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a method for manufacturing an alignment film according to the present invention.
【図2】従来の配向膜の製造方法を示す例図。FIG. 2 is an example showing a conventional method for manufacturing an alignment film.
11・・・基板 12・・・高分子塗布膜 L・・・自然光 11: substrate 12: polymer coating film L: natural light
Claims (5)
単位を構造中に有する重合体を基板上に塗布する工程お
よび、塗布された重合体に直線偏光性または部分偏光性
の光を照射する操作を含む工程で、作製されることを特
徴とする、配向膜および、その製造方法。 【化1】 【化2】 但し化学式1および化学式2において、Arは、パラ位
ないしメタ位を置換したp(m)−フェニレン基および
/またはp(m)−ビフェニレン基、R1,R2は、水素
基、メチル基及び/またはニトリル基である。1. A step of applying a polymer having a structural unit represented by the chemical formula 1 or 2 in a structure on a substrate, and irradiating the applied polymer with linearly or partially polarized light. An alignment film and a method for manufacturing the alignment film, wherein the alignment film is manufactured in a step including: Embedded image Embedded image In the chemical formulas 1 and 2, Ar is a p (m) -phenylene group and / or p (m) -biphenylene group substituted at the para or meta position, and R 1 and R 2 are a hydrogen group, a methyl group and And / or a nitrile group.
学式6で示される構造単位の中、少なくとも1つを構造
中に有する重合体または共重合体を基板上に塗布する工
程および、塗布された重合体に直線偏光性または部分偏
光性の光を照射する操作を含む工程で、作製されること
を特徴とする、配向膜および、その製造方法。 【化3】 【化4】 【化5】 【化6】 但し化学式3、化学式4、化学式5および化学式6にお
いて、Ar1〜Ar4は、p(m)−フェニレン基および
/またはp(m)−ビフェニレン基、R1〜R8は、水素
基、メチル基及び/またはニトリル基、X,Yは、脂肪
族ポリエステル、脂肪族ポリエーテル、及び/または脂
肪族ポリカーボネート、n,mは、1〜12である。2. A step of applying a polymer or copolymer having at least one of the structural units represented by Chemical Formula 3, Chemical Formula 4, Chemical Formula 5 and Chemical Formula 6 on a substrate, and An alignment film produced by a process including an operation of irradiating a polymer with linearly or partially polarized light, and a method for producing the alignment film. Embedded image Embedded image Embedded image Embedded image However, in Chemical Formula 3, Chemical Formula 4, Chemical Formula 5, and Chemical Formula 6, Ar 1 to Ar 4 are p (m) -phenylene group and / or p (m) -biphenylene group, R 1 to R 8 are hydrogen group, methyl X and Y are aliphatic polyesters, aliphatic polyethers, and / or aliphatic polycarbonates, and n and m are 1 to 12.
学式6で示される構造単位の中、少なくとも1つを構造
中に有する成分とポリアルキレンオキシドからなる成分
とを含む共重合体を基板上に塗布する工程および、塗布
された重合体に直線偏光性または部分偏光性の光を照射
する操作を含む工程で、作製されることを特徴とする、
配向膜および、その製造方法。3. A copolymer comprising a component having at least one of the structural units represented by the chemical formulas 3, 4, 5, and 6 in the structure and a component comprising a polyalkylene oxide is provided on a substrate. It is characterized in that it is produced in a step of applying, and a step including an operation of irradiating linearly polarized light or partially polarized light to the applied polymer,
An alignment film and a method of manufacturing the same.
に記載の製造方法において、基板を加熱ならびに冷却す
る工程を含んで、作製されることを特徴とする、配向膜
および、その製造方法。4. The method according to claim 1, 2 or 3.
3. The method for manufacturing an alignment film according to claim 1, wherein the method includes heating and cooling the substrate.
または請求項4に記載の製造方法により製造された、配
向膜により液晶配向を達成させた液晶表示装置。5. The method according to claim 1, 2 or 3.
5. A liquid crystal display device produced by the production method according to claim 4, wherein liquid crystal alignment is achieved by an alignment film.
Priority Applications (4)
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| JP7489899A JP2000267103A (en) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | Alignment film, method of manufacturing the same, and liquid crystal display device |
| TW089100508A TW500747B (en) | 1999-01-19 | 2000-01-14 | Alignment layer and a liquid crystal display using the same |
| US09/484,698 US6696114B1 (en) | 1999-01-19 | 2000-01-18 | Alignment layer and a liquid crystal display using the same |
| KR1020000002339A KR100639536B1 (en) | 1999-01-19 | 2000-01-19 | Alignmemt layer, and a liquid crystal display using the same |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP7489899A JP2000267103A (en) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | Alignment film, method of manufacturing the same, and liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000267103A true JP2000267103A (en) | 2000-09-29 |
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ID=13560679
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000267103A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003344858A (en) * | 2002-05-29 | 2003-12-03 | Nitto Denko Corp | Ultraviolet polarized light source device and method for manufacturing liquid crystal alignment film using the same |
| US9348073B2 (en) | 2012-02-13 | 2016-05-24 | Samsung Display Co., Ltd. | Photoreactive material layer and method of manufacturing the same |
| WO2019164138A1 (en) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | 주식회사 엘지화학 | Liquid crystal alignment composition, preparation method of liquid crystal alignment film using same, and liquid crystal alignment film and liquid crystal display using same |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP7489899A patent/JP2000267103A/en active Pending
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| US11078424B2 (en) | 2018-02-21 | 2021-08-03 | Lg Chem, Ltd. | Liquid crystal aligning agent composition, method for preparing liquid crystal alignment film using same, and liquid crystal alignment film and liquid crystal display device using same |
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