JPH0243517A - 液晶用配向膜の製法 - Google Patents

液晶用配向膜の製法

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JPH0243517A
JPH0243517A JP63194091A JP19409188A JPH0243517A JP H0243517 A JPH0243517 A JP H0243517A JP 63194091 A JP63194091 A JP 63194091A JP 19409188 A JP19409188 A JP 19409188A JP H0243517 A JPH0243517 A JP H0243517A
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JP
Japan
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liquid crystal
substrate
magnetic field
alignment film
film
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Pending
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JP63194091A
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English (en)
Inventor
Shingo Fujita
晋吾 藤田
Shirou Sumida
祉朗 炭田
Isao Ota
勲夫 太田
Hiroshi Yamazoe
山添 博司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH0243517A publication Critical patent/JPH0243517A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高分子樹脂からなる液晶分子の配向膜の製法
に関する。
従来の技術 液晶分子の配向膜は、液晶デイスプレィには必須のもの
である。
前記配向膜としては、無機質の斜方蒸着膜、ラビングさ
れたを機樹脂膜等が使われる(例えば液晶エレクトロニ
クスの基礎と応用、佐々木 昭人編)。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、無機質の斜方蒸着膜については、装置が
比較的高価なこと、真空プロセスなのでプロセス・コス
トが高くつくことに難がある。
一般にラビング法が産業界では多用されているが、液晶
分子の捻り角の大きいモード、すなわちスーパー・ツィ
スティッド・ネマティック・モードでは、ラビング圧が
軽く、密度の高いラビングが必要となる。この条件を得
るためには、厳格な管理が必要となる。
さらに、スーパー・ツィスティッド・ネマティック・モ
ードを用いた大容量表示においては、液晶分子のプレ・
チルト角を太き(する必要がある。
今のところ、−敗した考えはないが、ブレ・チルト角と
しては、15”〜20”は欲しい。現在、配向膜材料と
してを機樹脂を用いた場合、ラビング法においては、再
現性と信鎖性を考慮すると、約10”が限度である。
また強誘電性液晶においては、まさしく液晶分子の配向
が重要である。
!!1題を解決するための手段 本発明は前述のようなi!!!題を解決するために、主
鎖形液晶ポリマーを、液晶状態にして、平行磁場に晒し
、主鎖を配向させ、このあと所定の処理により、この配
向状態を大部分固化させることを特徴とする液晶用配向
膜の製法を提供するものである。
さらに本発明は、無配向性ポリマーと主鎖形液晶ポリマ
ーが基板上に相分離してなり、前記主鎖形液晶ポリマー
を前述のような処理をすることを特徴とする液晶用配向
膜の製法をも提供するものである。
液晶ポリマーとは、融解点以上のある温度範囲でそのも
のが液晶状態をとるか(サーモトロピック液晶)、適当
な溶媒にこのものが高濃度に溶解した場合に液晶状態を
呈する(ライオトロピック液晶)ものがある。主鎖形液
晶ポリマーとは液晶形成に寄与する基、すなわちメソゲ
ン基が分子の主鎖にあるものを指す。
作用 基板表面全体に、または−様に部分的に広がった液晶ポ
リマー・フィルムが液晶状態にある時に、このものを平
行磁場に晒し、ポリマーの分子の主鎖をこの磁場に平行
または直交するように配向させ、この状態をある程度固
定されるようにこのフィルムを固化させる。かくしてこ
のフィルムに接して液晶分子が存在させると、相互作用
によって、液晶分子も配向する0本発明はこのような知
見に基すいている。
磁場と基板との相対的な位置を選ぶことにより、結果と
して、任意の液晶分子のチルトが得られる。
無配向性ポリマーと主鎖形液晶ポリマーが基板上に相分
離してなり、すなわちアロイ・ポリマー的に分散させる
と、液晶分子の配向はより均一になる傾向がある。もっ
とも相分離した単一相の領域の大きさは約1ミクロン以
下が望ましい。
実施例 以下、本発明の一実施例について、説明する。
(実施例1) ライオトロピック液晶ポリマーの例を示す。
デュポン社製のケブラー繊維、化学的にはポリ・バラ・
フェニレン・テレフタル・アラミド(以後、PPTAと
称する)を、ヘキサ・メチル・ホスホル・アミド又の名
をヘキサ・メチル・リン酸・トリアミド(以後、HM 
P Aと称する)とN−メチル・ピロリドン(以後、N
MPと称する)の2:lの混液からなる溶媒に、加熱し
つつ、揺動して溶解させる。PPTAのこの溶液での含
有率は30%とする。なお、HMPAの扱いには注意を
要する。なお、この溶液はこの含有率の近傍でPPTA
の含有率を変動させた場合、液晶特有の粘性挙動を示す
0種々のデーターからこの溶液は大部分、ネマチック液
晶となっていると判断される。
この溶液に、よく洗浄し乾燥させたガラス基板を浸漬し
、その後所定の速度で引き上げて、基板表面にPPTA
を含む前記溶液を付着せしめた。
次に、この基板を医療用のN M R−CT装置の平行
磁場中に磁場が基板と約45°の角度となるように設置
し7、約20にガウスの磁場に晒し続けた。このまま、
ヒーターでもって、基板を室温から約260″Cまで加
熱し、そのあと冷却した。この時、溶媒の性質から考え
て、溶媒はすべて揮発し、基板上にはPPTAのみから
なる膜が存在すると推測される。
この基板上の膜のX線回折測定の結果、若干の配向性が
認められた。このことは膜が配向したPPTAからなる
ことを示すものである。
次に、この様な基板を2枚用意し、配向したPPTAの
膜が約10ミクロン隔てて対向するように、しかも配向
したPPTAの分子の主軸が平行となるように、貼り合
わせ、この基板間に低分子ネマチック液晶を表面張力に
よりしみ込ませた。
磁場法によるチルト測定の結果、低分子ネマチック液晶
分子のプレチルトは約35〜37°であった。このよう
な高いプレチルトは現在のところ、斜方蒸着でしか、再
現性良く得られない。
(実施例2) ライオトロピック液晶ポリマーの例を示す。
ポリ・バラ・フェニレン・ベンズ・ビス・オキサゾール
(以後・PBOと呼ぶ)は2.5−ジアミノ−L 4−
ベンゼン・ジオールとテレフタール酸クロリドとをポリ
・リン酸(PPAと称する)を重合溶媒兼縮合剤として
溶液重合させた。
また、ポリ・パラ・フェニレン・ベンズ・ビス・チアゾ
ール(以後、PBTと称する)は2.5−ジアミノ−1
,4−ベンゼン・チオールとテレフタール酸クロリドと
を前述のように重縮合させた。
重縮合物を濾別し、洗浄後、メタンスルホン酸(以後M
SAと称する)に重縮合物が約40%となるように溶解
させる。この溶液は液晶特有の挙動を示す。これらは文
献等からネマチック液晶であると判断される。かくてP
BOを含む溶液とPBTを含む溶液を得た。
この溶液に、よく洗浄し乾燥させたガラス基板を浸漬し
、その後所定の速度で引き上げて、基板表面にPBOま
たはPBTを含む前記溶液を付着せしめた。
次に、この基板を医療用のNMR−CT装置の平行磁場
中に磁場が基板と約30°の角度となるように設置し、
約20にガウスの磁場に晒し続けた。このまま、ヒータ
ーでもって、基板を室温から約180 ’Cまで徐々に
加熱し、そのあと冷却した。この時、溶媒の性質から考
えて、溶媒はすべて揮発し、基板上にはPBOまたはP
BTのみからなる膜が存在すると推測される。
この基板上の膜のX線回折測定の結果、若干の配向性が
認められた。このことは膜が配向したPBOないしPB
Tの分子からなることを示すものである。
次に、この様な基板を2枚用意し、配向したPBOまた
はPBTの膜が約10ミクロン隔てて対向するように、
しかも配向したPBOないしP 13 Tの分子の主軸
が平行となるように、貼り合わせ、この基板間に低分子
ネマチック液晶を表面張力によりしみ込ませた。
磁場法によるチルト測定の結果、低分子ネマチック液晶
分子のプレチルトは約25°であった、このような高い
プレチルトは現在のところ、斜方蒸着でしか、再現性良
く得られない。
(実施例3) サーモI・ロニックン夜晶ポリマーの例について述べる
。ポリプラスチック社の液晶ポリマー、ヘクトラA−9
50を粉砕し、ペンタ・クロロ・フェノールと混練し、
そのあと約220°Cに加熱、ベクトラA−950を完
全にペンタ・クロロ・フェノールに溶解させてベクトラ
の溶液を得る。
この溶液に、よく洗浄し乾燥させかつ予熱されたガラス
基板を浸漬し、その後所定の速度で引き上げて、基板表
面にベクトラを含む前記溶液を付着せしめた。
次に、この基板を医療用のNMR−CT装置の平行(n
基中に磁場が基板と約30°の角度となるように設置し
、約20にガウスの磁場に晒し続けた。このまま、ヒー
ターでもって、基板を約200°Cから約330°Cま
で徐々に加熱し、約330°Cに約10分保ち、そのあ
と冷却した。この時、溶媒の性質から考えて、溶媒はす
べて揮発ないし分解し、基板上にはベクトラのみからな
る膜が存在すると推測される。なお、実験的には不明瞭
であるが、ヘクトラ樹脂は約330°Cではネマチック
液晶の状態にあることが分かうている。
この基板上の膜のX線回折測定の結果、若干の配向性が
認められた。このことは膜が配向したベクトラの分子か
らなることを示すものである。
次に、この様な基板を2枚用意し、配向したベクトラの
膜が約10ミクロン隔てて対向するように、しかも配向
したベクトラの分子の主軸が平行となるように、貼り合
わせ、この基板間に低分子ネマチック液晶を表面張力に
よりしみ込ませた。
磁場法によるチルト測定の結果、低分子ネマチック液晶
分子のプレチルトは約26@であった。
このような高いプレチルトは現在のところ、斜方蒸着で
しか、再現性良く得られない。
(実施例4) サーモトロピック液晶ポリマーについて述べる。
住友化学株式会社製の液晶ポリマー、エコノールE60
00を入手した。このポリマーを約380℃に加熱、溶
解させた。この熔解物はネマチック液晶になっていた。
この溶解物に、よく洗浄し乾燥さセたかつ予熱された石
英ガラス基板を浸漬し、その後所定の速度で引き上げて
、基板表面に溶融したエコノール樹脂を付着せしめた。
次に、この基板を医療用のNMR−CT装置の平行磁場
中に磁場が基板と約40°の角度となるように設置し、
約20にガウスの磁場に晒し続けた。このまま、ヒータ
ーでもって、を約380″Cに約10分保ち、そのあと
冷却した。
この基板上の膜のX線回折測定の結果、若干の配向性が
認められた。このことは膜が配向したエコノールの分子
からなることを示すものである。
次に、この様な基板を2枚用意し、配向したエコノール
の膜が約10ミクロン隔てて対向するように、しかも配
向したエコノールの分子の主軸が平行となるように、貼
り合わせ、この基板間に低分子ネマチック液晶を表面張
力によりしみ込ませた。
磁場法によるチルト測定の結果、低分子ネマチック液晶
分子のプレチルトは約37°であった。
このような高いプレチルトは現在のところ、斜方蒸着で
しか、再現性良く得られない。
(実施例5) サーモトロピック液晶ポリマーについて述べる。
三菱化成株式会社製の液晶ポリマー、ツバキュレート、
EPE−200を入手した。このポリマーを約200°
Cに加熱、溶解させた。この溶解物は約260°Cに加
熱されるとネマチック液晶になっていた。
この溶解物に、よく洗浄し乾燥させたかつ予熱された石
英ガラス基板を浸漬し、その後所定の速度で引き上げて
、基板表面に溶融したツバキュレート樹脂を付着せしめ
た。
次に、この基板を医療用のNMR−CT装置の平行磁場
中に磁場が基板と約40°の角度となるように設置し、
約20にガウスの磁場に晒し続けた。このまま、ヒータ
ーでもって、約270 ”Cに約20分保ち、そのあと
冷却した。
ごの基板」二の膜のX線回折測定の結果、若干の配向性
が認められた。このことは膜が配向したツバキュレート
の分子からなることを示すものである。
次に、この様な基板を2枚用意し、配向したツバキュレ
ートの膜が約10ミクロン隔てて対向するように、しか
も配向したツバキュレートの分子の主軸が平行となるよ
うに、貼り合わせ、この基板間に低分子ネマチック液晶
を表面張力によりしみ込ませた。
磁場法によるチルト測定の結果、低分子ネマチック液晶
分子のプレチルトは約37°であった。
このような高いプレチルトは現在のところ、斜方蒸着で
しか、再現性良く得られない。
(実施例6) ポリプラスチックス株式会社製の粉砕された液晶ポリマ
ー、ベクトラと日本合成ゴム株式会社製のポリイミド・
レジン、JIB−1と混練した。
JIB−1は重合済みのポリイミドを溶媒に溶解させた
ものである。なお、ポリイミドの樹脂分とベクトラのそ
れとが等量となるようにした。なお、スピナー等で塗布
されたポリ・イミド樹脂、JIB−1は液晶分子に対し
て配向規制力は全くUいことが分かっている。
この混練物を、よく洗浄し乾燥させたガラス基板上にス
ピナーで塗布した。塗れ性の検討が特に重要である。
次に、この基板を医療用のNMR−CT装置の平行磁場
中に磁場が基板と約50″の角度となるように設置し、
約20にガウスの磁場に晒し続けた。このまま、ヒータ
ーでもって、約350 ’Cに約20分保ち、そのあと
冷却した。
基板の観察の結果、基板上の膜はベクトラとポリイミド
とは相分離し、ベクトラは約1ミクロン弱の径の領域が
分散して存在している。この基板上の膜のX線回折測定
の結果、若干の配向性が認められた。このことは膜のベ
クトラの分子が配向していることを示すものである。
次に、この様な基板を2枚用意し、配向した膜が約10
ミクロン隔てて対向するように、しかも配向したベクト
ラの分子の主軸が平行となるように、貼り合わせ、この
基板間に低分子ネマチック液晶を表面張力によりしみ込
ませた。
磁場法によるチルト測定の結果、低分子ネマチック液晶
分子のプレチルトは約471であった。
このような高いプレチルトは現在のところ、斜方蒸着で
しか、再現性良く得られない。
(実施例7) ポリ・バラ・フェニレン・ベンズ・ビス・チアゾール(
以後、PBTと称する)は2.5−ジアミノ−1,4−
ベンゼン・チオールとテレフタール酸クロリドとを溶液
重縮合させて得た。
重縮合物を濾別し、洗浄後、メタン・スルホン酸(以後
MSAと称する)に重縮合物が約40%となるように溶
解させる。この溶液は液晶特有の挙動を示す、これらは
文献等からネマヂック液晶であると判断される。かくて
PBTを含む溶液を得た。
この溶液と実施例6におけるポリイミド樹脂レジンとを
、PBTとポリイミドの樹脂分が等しくなるように混練
した。
この混練物を、よく洗浄し乾燥させたガラス基板上にス
ピナーで塗布した。塗れ性の検討が特に重要である。
次に、この基板を医療用のNMR−CT装置の平行磁場
中に磁場が基板と約30”の角度となるように設置し、
約20にガウスの磁場に晒し続けた。このまま、ヒータ
ーでもって、基板を室温から約180°Cまで徐々に加
熱し、そのあと冷却した。この時、溶媒の性質から考え
て、溶媒はすべて揮発すると思われる。
観察の結果、PBTとポリイミドは相分離を起こし、P
BTの領域は一様に分布していることが分かった。この
基板上の膜のX線回折測定の結果、若干の配向性が認め
られた。このことは膜が配向したPBTの分子を含むこ
とを示すものである。
次に、この様な基板を2枚用意し、配向したPBTの膜
が約10ミクロン隔てて対向するように、しかも配向し
たPBTの分子の主軸が平行となるように、貼り合わせ
、この基板間に低分子ネマチック液晶を表面張力により
しみ込ませた。
磁場法によるチルト測定の結果、低分子ネマチック液晶
分子のプレチルトは約25″であった。
このような高いプレチルトは現在のところ、斜方蒸着で
しか、再現性良く得られない。
発明の効果 以上本発明は液晶分子配向用膜を得るための方法を提供
するものであり、産業上の価値は大なるものがある。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)主鎖形液晶ポリマーを、液晶状態にして、平行磁
    場に晒し、主鎖を配向させ、このあと所定の処理により
    、この配向状態を大部分固化させることを特徴とする液
    晶用配向膜の製法。
  2. (2)無配向性ポリマーと主鎖形液晶ポリマーが基板上
    に相分離してなることを特徴とする、請求項(1)記載
    の液晶用配向膜の製法。
  3. (3)主鎖形液晶ポリマーが、ある温度範囲でネマチッ
    クなサーモトロピック液晶になることを特徴とする請求
    項(1)、(2)のいずれかに記載の液晶用配向膜の製
    法。
  4. (4)主鎖形液晶ポリマーが、このものの高濃度溶液に
    おいてネマチックなライオトロピック液晶となることを
    特徴とする請求項(1)、(2)のいずれかに記載の液
    晶用配向膜の製法。
JP63194091A 1988-08-03 1988-08-03 液晶用配向膜の製法 Pending JPH0243517A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5742370A (en) * 1996-09-12 1998-04-21 Korea Institute Of Science And Technology Fabrication method for liquid crystal alignment layer by magnetic field treatment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5742370A (en) * 1996-09-12 1998-04-21 Korea Institute Of Science And Technology Fabrication method for liquid crystal alignment layer by magnetic field treatment

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