JPH02223921A - 液晶表示素子 - 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】 〔発明の分野〕 本発明は液晶表示素子の配向膜に関するものである。さ
らに詳しく言えば強訴を性液晶表示累子に用いる配向膜
に関するものである。

〔発明の技術的背景および従来技術〕

従来より、時計、コンピューター　ワープロなどに使用
されている液晶表示素子はネマチック液晶をねじれ構造
にしたライスティドネマチック（ＴＮ）モードやスパー
ライスティドネマチック（ＳＴＮ）モードによる人示が
主流である。ところが、これらの液晶表示素子は応答速
度が遅く、現状でｉｊ：、２０ミリ秒が限度であるとい
う欠点を有しておシ、高速応答性が要求されるテレビジ
ョンノにネルなどに利用する際の大きな問題となってい
る。

これに対して、最近、高速応答性のある強性電性液晶が
新しいデイスプレーの分野を拓くものとして期待され、
研究されている。この強誘電性液晶材料を使用した入水
素子では、液晶分子を均一に一定の方向を向けて配向さ
せることが重要である。

公知の強誘電性液晶配向方法は、強磁場の印加やすり応
力の利用によるものがあるが、これらの方法は生産プロ
セス上実用的とはいえない。また、スイーサエツジから
の配向が提案されている（「自然」／りｔ３年　７月号
第３乙頁〜第４ｔ６頁、　「オプトロニクス（０ＰＴＲ
ＯＮＩＣ８）Ｊ　１Ｐｒ３年　２月号第ｊ４＜頁〜第７
０頁参照）が、これも−様な配向を達成できる領域がエ
ツジからｉｏｏμｍまでと狭く、実用化の面ではまだ不
光分である。

他方、従来のネマティック液晶で用いられているポリイ
ミドやポリ７ツ化ビニリデン等の塗布後、特定の方向に
布等でラビングする方法（特開昭ｔ／−１ｒｔり、特開
昭ｊＪ−２００／Ａ４ｃ）が知られているが、これらの
方法では必ずしも強誘電性液晶は均一に配向せず、いわ
ゆるヂグザグ欠陥と言われるものが発生する。また、ポ
リイミド系樹脂を真空中で蒸着重合したり（特開昭ぶ／
−／３ｔタコダ号）、グロー放電によシ形成した（特開
昭≦７−コ１ｙｏ−２号）ポリイミド膜を配向膜として
使用する方法でも、必ずしも十分に配向せずコントラス
トの低下が問題となる。

ポリスチレンを配向膜とする方法（％開開ｊ／−２３４
！コｔ）も公開されているがポリスチレンはガラス転移
点が約ｔｏ＠ｃであり、１００’Ｃ近傍まで温度を上げ
ると、ラビング効果がなくなシ、配向不良となる。

最近、ＳｉＯを斜め方向から蒸着し、液晶分子を基板か
ら一定角度傾斜（プレチルト）させると、均一に配向す
ることが報告されている（例えば、中野、広島；第ｉａ
回液晶討論会講演予稿集ば一ジ／！０（／りｒｅ））。

しかしながら無機酸化物の斜め蒸着は工業的生産を考え
る時、採算性が非常に悪い。

従って、工業的に採算性のよい有機配向膜のラビング法
で、ＳｉＯ斜め蒸着膜と同程度＜　２０〜３００）のプ
レチルト角を出すことがのぞまれている。しかしながら
通常用いられている有機配向膜の２ピング法ではプレチ
ルト角が−ａ〜３°と小さく、又比較的大きなプレチル
ト角を与える素材は経時変化が太きかつ友シ、配向膜の
塗布、乾燥条件の少しの差でもプレチルト角が大きくば
らつくなどしている。

〔発明の要旨〕

本発明の目的は、強誘電性液晶を均一に配向させる友め
、ラビング法においてもプレチルト角がｊ１′以上とな
シ、かつ経時で安定なポリマー配向膜を提供することで
ある。

上記の目的は、本発明の二枚の透明電極基板の間に液晶
を封入してなる液晶表示素子に設けられる液晶用配向膜
であって、少くとも参−ビニルビフェニルとジビニルベ
ンゼンを含有する共重合体を用いることにより達成でき
る。

本発明の液晶配向膜は従来から行なわれている塗布法に
よって形成することができるので、生産プロセスの上か
らも特殊な工程を新たに増設する必要がない。さらに、
本発明の液晶配向膜は、比較的簡単に広範囲にわたった
付設が可能であるので実用的なものであるといえる。

〔発明の構成〕

本発明の液晶用配向膜は少くともダービニルビフェニル
とジビニルベンゼンを含有する共重合体である。このう
ち好ましい組成の共重合体はｌ−ビニルビフェニルがり
ｏ−ｐｏモル−、ジビニルベンゼンが一〜コＯモルー含
有し、かり参−ビニルビフェニルとジビニルベンゼンの
両者の和が全体の２コモルーからダコモル哄しめるもの
である。

一般式の形であられせば（Ｉ）式のようになる。

一般式（１） ここでｐはりＯ〜参〇 ｑｕコＡ−コＱ ｒは７〜Ｊ７ 凡はビニル系単量体であり、単独又は複数でもよい。

一般式（１）のＲであられしているビニル系単量体は一
種でもよいし、複数でもよい。例えば、スチレン、３又
は弘メチルスチレン、メトキシスチレン、ヒドロキシス
チレン、メチルメタアクリレート、メチルアクリレート
、エチルアクリレート、エチルメタアクリレート、ブチ
ルアクリレート、アクリル酸、イタコン酸、酢酸ビニル
、塩化ビニル、塩化ビニリゾ／、アクリロニトリル、ビ
ニルピリジン、ビニルピロリドン、エチレンなどを挙げ
ることができる。

ジビニルベンゼンは耐熱性を付与するための架橋成分で
あり一〜、２０モル襲の範囲がよく、好ましくは２〜／
Ｊモルチである。

配向膜は従来の公知の方法、例えはニスピンコート、ブ
レードコート、デイツプコート、エアナイフコートなど
により設けることができる。

上ｔピポリマーを塗布する場合の溶剤としては、上記共
重合体を溶解するものならばよく、例えば、ベンセン、
トルエン、キシレン、−２−，７’　ｆルヒｏ　＋）ト
ン、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、ア
セトアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロンルブ
、セロソルブアセテート、酢酸エチル、酢酸ブチル、四
基化エタン、クロロホルム、メチレンジクロライド、エ
チレンジクロライドなど単独でよいし、混合溶剤系とし
て用いてもよい。

配向膜は透明電極上に直接設けてもよいし、透明電極の
上に電気絶縁層など他の機能を有する膜を設け、この層
」＝に設けてもよい。また、使用目的に応じて、偏光板
、カラーフィルターなど、従来の液晶表示素子に設けら
れる機能を設けることができる。また、配向膜の膜厚は
一〇０Ａ−２０ｏｏＡが好ましい。

このようにして設けられた配向膜はナイロン、ポリエス
テル、ポリアクリロニトリロのような合成線維、綿、羊
毛のような天然繊維でラビング処理されることが好まし
い。

プレチＡ−）角の大きさは、共重合体中のグービニルビ
フェニルの含蓄及びラビング条件によって決まる。弘−
ビニルビフェニルが多くなる程プレチルト角は大きくな
り、ラビング回数が多くなる程プレチルト角は小さくな
る。従って必要とするプレチルト角に応じて組成全変化
させるか、ラビング回数を変更することが好ましい。

強訴ｔ！性液晶ｄ、本発明のプレチルト角を与える液晶
用配向膜によって良好な配向金得ることができる。

強訴′ｒｔ性を有する液晶は、具体的にはカイラルスメ
クテイクＣ相（ＳｒｎＣ”）、ｉ−ｆ相（ＳｍＨ＋）、
１相（ＳｍＩ”）、Ｊ相（ＳｍＪ”）、Ｋ相（ＳｍＫ”
）、Ｇ相（ＳｒｎＧ”）ｉたはＦ相（ＳｍＦ”）を有す
液晶である。具体的な液晶組成物としては、チッソ■製
のＣ８−１０１／、Ｃ８−／θ／３、Ｃ８−１ｏｉｊ、
　メルク社製のＺＬＩ−３ｔｔｙｒ、ＺＬＩ−３ｔｔｔ
ｙ、ＺＬＩ−Ｊｔｓ＋、帝国化学産業＠Ｊｐ７）Ｈ８−
４１ｒＰ、　Ｈ８−７Ｊ’Ｐ（いずれも商品名）などを
挙げることができるが、これに限定されるものではない
。これらの液晶の中には液晶に溶解する二色性染料、減
粘剤等を添加しても何ら支障はない。

又、本発明の液晶配向膜を用いた液晶表示素子において
は、液晶層の層厚を確保するために、両透明電極基板間
にはスペーサーが分散介在されることが好ましい。

スペーサーとしては、日本触媒のエポスター触媒化成の
真孫球、積木ファインケミカルのミクロパール、日本電
気硝子のガラスファイバーなどが単独又は混合して使用
できる。

実施例１ ガラス基板（厚さ／、１ｍｍ）上にイ／ジュウムースズ
醇化物（ＩＴ（Ｊ、入面抵抗率／θＯΩ）の透明導電１
ｍを設け、この層の次面に、次の組成の塗布液をスピン
コード法で塗布した。

の共重合体　　　　　　　コ、ｊＣ重量部）キシレン　
　　　　　　　　　３０（＃　　）−−メチルピロリド
７　　　　７０（＃　　）塗布ｉ／ｆｆθｏＣで１時間
熱処理した。次に、この膜をナイロン製の起毛布で３回
ラビング処理して配向膜とした。こうして得た１枚の透
明電極基板をラビング回数が反平行になるようにして、
貼合せた。スペーサーとしてλμの真蒜球（触媒化成製
）を用い、周辺シール材として三片東圧製のストラクト
ボンドを用いた。シール材硬化の九め１ｊｏｏｃで３０
分間熱処理しセルを作成し念。

このセルにメルク社製のネマティック液晶であるＺＬＩ
−Ｊ参ｊコを注入し念。このセルを用い１ユーザーサル
ステージのついた偏光顕微鏡にコン社製）でプレチルト
角を測定したところ／ｊ＠であった。

これと同一条件で作製したもう一ヶのセルに強騎ｒｄｌ
性液晶であるチッソ社製のｃｓｉｏｉｔを注入し、いっ
たんｉｏｏ”ｃまで理屈を上げ、コＪ０Ｃまで徐冷した
。

このようにして得た強誘電性液晶セルを直交ニコル下で
観察した所、ジグザグ欠陥もなく均一な配向を示してい
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明導電層上に配向膜を設けた二枚の透明電極基板が配
   向膜を内側にして配置され、その間に液晶を封入した液
   晶表示において、前記配向膜が少くとも４−ビニルビフ
   ェニルとジビニルベンゼンを含有する共重合体よりなる
   ことを特徴とする液晶表示素子