JPH0416927A - 液晶性高分子の配向制御方法 - Google Patents
液晶性高分子の配向制御方法Info
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- JPH0416927A JPH0416927A JP12228590A JP12228590A JPH0416927A JP H0416927 A JPH0416927 A JP H0416927A JP 12228590 A JP12228590 A JP 12228590A JP 12228590 A JP12228590 A JP 12228590A JP H0416927 A JPH0416927 A JP H0416927A
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- liquid crystalline
- polyimide resin
- coating
- imidization
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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。
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〕
本発明は液晶表示素子用補償板、光記録媒体等における
液晶性高分子の配向制御方法に関するものである。
液晶性高分子の配向制御方法に関するものである。
[従来の技術及び発明が解決しようとする課題]液晶は
、電場や磁場、せん断力などの外場によって配向状態が
変化し、これに伴う光学的性質の変化を利用することに
より各種光エレクトロニクスの分野で利用されている。
、電場や磁場、せん断力などの外場によって配向状態が
変化し、これに伴う光学的性質の変化を利用することに
より各種光エレクトロニクスの分野で利用されている。
このうち液晶性高分子は低分子液晶に較べて液晶状態で
高粘性であるため、液晶状態で配向させたのち、ガラス
転移点以下に冷却することしこよって液晶の配向状態を
固定化することができるという低分子液晶に見られない
特徴を有している。これを利用して、熱書き込みの光メ
モリーや光学フィルターなどの光エレクトロニクス分野
での応用が試みられている。これらを実現するためには
所望の分子配向を高度に制御する必要がある。たとえば
一種の光学位相子であるスーパーツィステッドネマティ
ック(STN)型液晶表示素子用の色補償板は、STN
型液晶表示素子の液晶セルと偏光板の間に挿入され、液
晶セルによって楕円偏光となった光を直線偏光に戻すよ
うに機能する必要があるが、この様な機能は液晶性高分
子を水平に、かつ、一定の方向に高い秩序度と均一性を
持って配向させることによって初めて発現させることが
できる。
高粘性であるため、液晶状態で配向させたのち、ガラス
転移点以下に冷却することしこよって液晶の配向状態を
固定化することができるという低分子液晶に見られない
特徴を有している。これを利用して、熱書き込みの光メ
モリーや光学フィルターなどの光エレクトロニクス分野
での応用が試みられている。これらを実現するためには
所望の分子配向を高度に制御する必要がある。たとえば
一種の光学位相子であるスーパーツィステッドネマティ
ック(STN)型液晶表示素子用の色補償板は、STN
型液晶表示素子の液晶セルと偏光板の間に挿入され、液
晶セルによって楕円偏光となった光を直線偏光に戻すよ
うに機能する必要があるが、この様な機能は液晶性高分
子を水平に、かつ、一定の方向に高い秩序度と均一性を
持って配向させることによって初めて発現させることが
できる。
低分子液晶の場合、配向制御方法はほぼ確立されている
が、液晶性高分子(高分子液晶)の場合、十分には確立
されていない。液晶性高分子の配向制御の例としては、
すり応力のような外力を加える方法、磁場や電場のよう
な外場を与える方法等が知られているが、これらは大面
積の配向制御が不可能であったり、均一性の点で十分と
は言えない。配向処理を施した基板間の空隙に低分子液
晶を注入する方法をそのまま液晶性高分子に適用した場
合には、液晶性高分子の高粘性のため、注入時の流れに
沿って液晶性高分子が配向してしまい、所望の配向が得
られなかったり、大きな面積になると注入すら困難とな
る。
が、液晶性高分子(高分子液晶)の場合、十分には確立
されていない。液晶性高分子の配向制御の例としては、
すり応力のような外力を加える方法、磁場や電場のよう
な外場を与える方法等が知られているが、これらは大面
積の配向制御が不可能であったり、均一性の点で十分と
は言えない。配向処理を施した基板間の空隙に低分子液
晶を注入する方法をそのまま液晶性高分子に適用した場
合には、液晶性高分子の高粘性のため、注入時の流れに
沿って液晶性高分子が配向してしまい、所望の配向が得
られなかったり、大きな面積になると注入すら困難とな
る。
本発明者らはポリイミド系などの配向処理膜を基板に塗
布し、これをラビングした後、液晶性高分子の良好な配
向が得られることを見出したが、液晶性高分子の溶剤に
よって配向処理膜が変質し、配向させる能力を失ってし
まうことがあるため。
布し、これをラビングした後、液晶性高分子の良好な配
向が得られることを見出したが、液晶性高分子の溶剤に
よって配向処理膜が変質し、配向させる能力を失ってし
まうことがあるため。
配向処理膜材料、溶剤、さらには液晶性高分子材料その
ものにも大きな制約が課せられてしまう。
ものにも大きな制約が課せられてしまう。
また、耐溶剤性の特に強い配向処理膜材料を使用すると
、そのような材料は一般に硬度が高いために、ラビング
によってキズがつきやすいという問題があった。
、そのような材料は一般に硬度が高いために、ラビング
によってキズがつきやすいという問題があった。
本発明は以上のような従来技術の問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、液晶性高分子を大面積にわ
たって均一で、高度に配向させることのできる液晶性高
分子の配向制御方法を提供することにある。
たものであり、その目的は、液晶性高分子を大面積にわ
たって均一で、高度に配向させることのできる液晶性高
分子の配向制御方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段及び作用〕上記目的を達成
するため、本発明によれば、透光性基板上に配向処理膜
を形成し、液晶性高分子を有機溶剤に溶かして成る溶液
を該配向処理膜上に塗布し、加熱処理によって該液晶性
高分子を配向させる液晶性高分子の配向制御方法であっ
て、該配向処理膜として、ポリイミド系樹脂の前駆物質
または部分的にイミド化されたポリイミド系樹脂の前髪
物質の状態でラビング処理された後、加熱もしくは触媒
の作用によってほぼ完全にイミド化された配向処理膜を
用いることを特徴とする液晶性高分子の配向制御方法が
提供される。
するため、本発明によれば、透光性基板上に配向処理膜
を形成し、液晶性高分子を有機溶剤に溶かして成る溶液
を該配向処理膜上に塗布し、加熱処理によって該液晶性
高分子を配向させる液晶性高分子の配向制御方法であっ
て、該配向処理膜として、ポリイミド系樹脂の前駆物質
または部分的にイミド化されたポリイミド系樹脂の前髪
物質の状態でラビング処理された後、加熱もしくは触媒
の作用によってほぼ完全にイミド化された配向処理膜を
用いることを特徴とする液晶性高分子の配向制御方法が
提供される。
本発明の方法では、ポリイミド系樹脂の前駆物質または
部分的にイミド化したポリイミド系樹脂の前翻物質を基
板上に塗布し、ラビング処理を施した後に、加熱や触媒
によってイミド化を進めるので、ラビング時には配向処
理膜の硬度はそれほど高くなく、キズをつけることなく
ラビングでき、その後のイミド化によって耐溶剤性も飛
躍的に高くなるために、液晶性高分子溶液を塗布する際
にも変質せず、良好な配向性を保つことができる。
部分的にイミド化したポリイミド系樹脂の前翻物質を基
板上に塗布し、ラビング処理を施した後に、加熱や触媒
によってイミド化を進めるので、ラビング時には配向処
理膜の硬度はそれほど高くなく、キズをつけることなく
ラビングでき、その後のイミド化によって耐溶剤性も飛
躍的に高くなるために、液晶性高分子溶液を塗布する際
にも変質せず、良好な配向性を保つことができる。
以下第1図を参照しながら本発明の詳細な説明する。
基板1はガラスやプラスチック等で、熱処理によって配
向処理膜の乾燥やイミド化を行うのであれば、耐熱性で
ある必要がある。基板l上に、ポリイミド系樹脂の前髪
物質または部分的にイミド化したポリイミド系樹脂の前
髪物質の溶液を印刷やスピンナーによって塗布する。こ
れを、イミド化が起きないような比較的低温(〜150
’C以下)で乾燥させ、ラビング処理を施す。この後、
イミド化が起きるような高温(〜150℃以上)処理を
施す。酸無水物などの触媒によってもイミド化を進める
ことができるが、高温処理を施さなければ配向処理膜表
面のみがイミド化されるので、信頼性の点で劣り、高温
処理の方が好ましい。
向処理膜の乾燥やイミド化を行うのであれば、耐熱性で
ある必要がある。基板l上に、ポリイミド系樹脂の前髪
物質または部分的にイミド化したポリイミド系樹脂の前
髪物質の溶液を印刷やスピンナーによって塗布する。こ
れを、イミド化が起きないような比較的低温(〜150
’C以下)で乾燥させ、ラビング処理を施す。この後、
イミド化が起きるような高温(〜150℃以上)処理を
施す。酸無水物などの触媒によってもイミド化を進める
ことができるが、高温処理を施さなければ配向処理膜表
面のみがイミド化されるので、信頼性の点で劣り、高温
処理の方が好ましい。
次に、配向処理膜2面上に液晶性高分子の溶液を印刷や
スピンナーで塗布する。乾燥後、液晶性高分子のガラス
転移点以上で等六相への転移点以下の温度範囲に加熱す
ると、良好に配向した液晶性高分子層3が得られる。
スピンナーで塗布する。乾燥後、液晶性高分子のガラス
転移点以上で等六相への転移点以下の温度範囲に加熱す
ると、良好に配向した液晶性高分子層3が得られる。
用いることのできる液晶性高分子はサーモトロピックな
液晶性高分子であり、構造は特に限定されないが、例え
ばポリエステル、ポリエステルアミド、ポリカーボネー
ト、ポリエーテル等で主鎖に液晶性残基を有する主鎖型
液晶性高分子:÷”−X″←A”−X2) x”、x”ニー剪、−ω■−9−浄、−)等M” ニー
Ph−coo−Ph−、−Ph−N”N−Ph−、−P
h−Ph−。
液晶性高分子であり、構造は特に限定されないが、例え
ばポリエステル、ポリエステルアミド、ポリカーボネー
ト、ポリエーテル等で主鎖に液晶性残基を有する主鎖型
液晶性高分子:÷”−X″←A”−X2) x”、x”ニー剪、−ω■−9−浄、−)等M” ニー
Ph−coo−Ph−、−Ph−N”N−Ph−、−P
h−Ph−。
−Ph−Ph−COO−Ph−、−Ph−N=CH−P
h−等A’ニー(CH2斥、<o2co、OTh、−C
CHzα20)Fl 。
h−等A’ニー(CH2斥、<o2co、OTh、−C
CHzα20)Fl 。
CH3
M” ニーPh−Ph−R’ 、+Ph−Ph−R3,
−Ph−Coo−Ph−R3,+Ph−C0O−Ph−
R’ 。
−Ph−Coo−Ph−R3,+Ph−C0O−Ph−
R’ 。
CH3
CH。
数を表わす。)
あるいはビニル系高分子、ポリシロキサンなどで側鎖に
液晶性残基を有する下記構造の側鎖型液晶性高分子: (但し、R3はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原
子、ニトロ基又はシアノ基であり、nは0〜18の整数
を表わす。) などを例示することができる。液晶性高分子は単独でま
たは混合して用いられる。液晶性高分子中に光学活性基
を導入したり、光学活性な化合物を添加することもでき
る。
液晶性残基を有する下記構造の側鎖型液晶性高分子: (但し、R3はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原
子、ニトロ基又はシアノ基であり、nは0〜18の整数
を表わす。) などを例示することができる。液晶性高分子は単独でま
たは混合して用いられる。液晶性高分子中に光学活性基
を導入したり、光学活性な化合物を添加することもでき
る。
液晶性高分子の溶媒としては、用いる液晶性高分子の種
類、重合度等によって異なるが、通常下記の物より選ば
れる。
類、重合度等によって異なるが、通常下記の物より選ば
れる。
クロロホルム、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、
トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、オルソジ
クロロベンゼンなどのハロゲン系炭化水素、フェノール
、0−クロロフェノール、クレゾールなどのフェノール
系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド
、ジメチルスルホキシドなどの非プロトン性極性溶媒、
テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒お
よびこれらの混合溶媒。
トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、オルソジ
クロロベンゼンなどのハロゲン系炭化水素、フェノール
、0−クロロフェノール、クレゾールなどのフェノール
系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド
、ジメチルスルホキシドなどの非プロトン性極性溶媒、
テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒お
よびこれらの混合溶媒。
ポリイミド系樹脂の前駆物質としては、テトラカルボン
酸二無水物とジアミン化合物やジヒドラジド化合物から
生成される、ポリアミド酸、ポリヒドラジド酸、ポリヒ
ドラジド酸アミド、ポリヒドラジド酸シロキサン、ポリ
アミド酸シロキサン、ポリヒドラジド酸シロキサン、ア
ミド酸シロキサンなどがあげられる。イミド化後に、液
晶性高分子の溶液を塗布することになるので、イミド化
した場合に耐溶剤性の高い材料が好ましい。
酸二無水物とジアミン化合物やジヒドラジド化合物から
生成される、ポリアミド酸、ポリヒドラジド酸、ポリヒ
ドラジド酸アミド、ポリヒドラジド酸シロキサン、ポリ
アミド酸シロキサン、ポリヒドラジド酸シロキサン、ア
ミド酸シロキサンなどがあげられる。イミド化後に、液
晶性高分子の溶液を塗布することになるので、イミド化
した場合に耐溶剤性の高い材料が好ましい。
次に本発明を実施例により更に詳し戦く説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。
発明はこれら実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
透明導電膜をパターニングしたガラス基板上に、ポリイ
ミド系樹脂の前腫物質を主成分とするサンエバー150
(日照化学社製)をスピンコードした。
ミド系樹脂の前腫物質を主成分とするサンエバー150
(日照化学社製)をスピンコードした。
濃度は、ブチルセロソルブとN)IPを主剤とする溶媒
で、2wt%に調製した。これを120℃のオーブンで
1時間乾燥させ、室温まで放冷した後、ナイロンの植毛
布でラビング処理をした。次に260℃のオーブンで1
時間加熱し、イミド化を完結させた。
で、2wt%に調製した。これを120℃のオーブンで
1時間乾燥させ、室温まで放冷した後、ナイロンの植毛
布でラビング処理をした。次に260℃のオーブンで1
時間加熱し、イミド化を完結させた。
この基板上に、ポリシロキサン系の液晶性高分子をスピ
ンナーで塗布した。高分子の濃度は約20%で、溶媒は
γ−ブチロラクトンを主剤として用いた。90°Cのオ
ーブンで2時間乾燥した後、オーブンの温度を120℃
まで上げ、5分経過したところで試料をオーブンからと
りだし、室温まで放冷した。
ンナーで塗布した。高分子の濃度は約20%で、溶媒は
γ−ブチロラクトンを主剤として用いた。90°Cのオ
ーブンで2時間乾燥した後、オーブンの温度を120℃
まで上げ、5分経過したところで試料をオーブンからと
りだし、室温まで放冷した。
これをクロスニコルの偏光顕微鏡で観察したところラビ
ング方向とその垂直方向に消光位を持った、均一な配向
層が得られたことが確認された。
ング方向とその垂直方向に消光位を持った、均一な配向
層が得られたことが確認された。
(実施例2)
ポリイミド系樹脂の前駆物質LQ5200(日立化成社
製)をジメチルフォルムアミドとブチルセロソルブを主
剤とする溶媒で2wt%に希釈し、実施例1と同様に配
向処理膜をガラス基板上に成膜した。
製)をジメチルフォルムアミドとブチルセロソルブを主
剤とする溶媒で2wt%に希釈し、実施例1と同様に配
向処理膜をガラス基板上に成膜した。
次に、ポリエステル系の液晶性高分子をブチルセロソル
ブとN−メチルピロリドンを主剤とする溶媒に5wt%
まで溶解し、この溶液を配向処理膜上にスピンナー塗布
した後、乾燥と熱処理を施した。これを2枚の偏光板の
間にはさんで観察したところ、基板端部以外は均一な複
屈折色が見られ、液晶性高分子層の厚さが一様であるこ
とがわかった。
ブとN−メチルピロリドンを主剤とする溶媒に5wt%
まで溶解し、この溶液を配向処理膜上にスピンナー塗布
した後、乾燥と熱処理を施した。これを2枚の偏光板の
間にはさんで観察したところ、基板端部以外は均一な複
屈折色が見られ、液晶性高分子層の厚さが一様であるこ
とがわかった。
本発明の方法で(よ、ポリイミド系樹脂の前髪物質また
は部分的にイミド化したポリイミド系樹脂の前駆物質を
基板に塗布し、完全にイミド化する前にラビング処理を
施し、その後にイミド化を起こさせるので、ラビング時
に配向処理膜がキズつくのが防止でき、欠陥などが無く
、−様に配向した液晶性高分子層を得ることができる。
は部分的にイミド化したポリイミド系樹脂の前駆物質を
基板に塗布し、完全にイミド化する前にラビング処理を
施し、その後にイミド化を起こさせるので、ラビング時
に配向処理膜がキズつくのが防止でき、欠陥などが無く
、−様に配向した液晶性高分子層を得ることができる。
第1図は本発明の方法により作製される液晶性高分子膜
付き基板を示す断面図である。 1・・・基板 2・・・配向処理膜 3・・・液晶性高分子層 特許出願人 株式会社 リ コ
付き基板を示す断面図である。 1・・・基板 2・・・配向処理膜 3・・・液晶性高分子層 特許出願人 株式会社 リ コ
Claims (1)
- (1)透光性基板上に配向処理膜を形成し、液晶性高分
子を有機溶剤に溶かして成る溶液を該配向処理膜上に塗
布し、加熱処理によって該液晶性高分子を配向させる液
晶性高分子の配向制御方法であって、該配向処理膜とし
て、ポリイミド系樹脂の前駆物質または部分的にイミド
化されたポリイミド系樹脂の前駆物質の状態でラビング
処理された後、加熱もしくは触媒の作用によってほぼ完
全にイミド化された配向処理膜を用いることを特徴とす
る液晶性高分子の配向制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12228590A JP2913110B2 (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | 液晶性高分子の配向制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12228590A JP2913110B2 (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | 液晶性高分子の配向制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0416927A true JPH0416927A (ja) | 1992-01-21 |
| JP2913110B2 JP2913110B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=14832173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12228590A Expired - Fee Related JP2913110B2 (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | 液晶性高分子の配向制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913110B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0772069A1 (de) * | 1995-10-31 | 1997-05-07 | Rolic AG | Optisches Bauelement |
-
1990
- 1990-05-11 JP JP12228590A patent/JP2913110B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0772069A1 (de) * | 1995-10-31 | 1997-05-07 | Rolic AG | Optisches Bauelement |
| SG79925A1 (en) * | 1995-10-31 | 2001-04-17 | Rolic Ag | Liquid crystal cells for integrated optical components |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2913110B2 (ja) | 1999-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |