JPH0416928A - 液晶表示素子用補償板およびその製造方法 - Google Patents

液晶表示素子用補償板およびその製造方法

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JPH0416928A
JPH0416928A JP2122281A JP12228190A JPH0416928A JP H0416928 A JPH0416928 A JP H0416928A JP 2122281 A JP2122281 A JP 2122281A JP 12228190 A JP12228190 A JP 12228190A JP H0416928 A JPH0416928 A JP H0416928A
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Yasuyuki Takiguchi
康之 滝口
Akihiko Kanemoto
金本 明彦
Haruo Iimura
治雄 飯村
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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〕 本発明は液晶性高分子を利用した液晶表示素子用補償板
とその製造方法に関する。
〔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。
このうち液晶性高分子は低分子液晶に較へて液晶状態で
高粘性であるため、液晶状態で配向させたのち、ガラス
転移点以下しこ冷却することに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しこ
は所望の分子配向を高度に制御するとともに正確な膜厚
制御を行う必要がある。一種の光学フィルターであるス
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つて配向させるとともに
、補償板の光学異方性へ〇と膜厚dの積であるレターデ
ーションΔn−dを厳密に制御する必要がある。また、
この様な表示デバイスに用いるためには大面積にわたる
レターデーションの均一性も要求される。
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。また、低分
子液晶の場合、ギャップ制御用の微粒子を片側の基板上
に分散させ、対向基板を重ね合わせることによって基板
間のギャップを制御し、それによって液晶層の厚さを均
一に制御する方法が広く用いられているが、この方法を
液晶性高分子に適用した場合にも、注入の困難さに加え
、微粒子によって注入中の液晶性高分子の配向が乱され
てしまい、配向欠陥を生しるという問題もある。
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、大面積にわたって膜厚が均
一で、高度に配向制御された液晶性高分子を利用した液
晶表示素子用補償板およびその製造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、液晶性高分子を一方向に配
向させるような配向処理の施された一対の基板と、該基
板間に挾持されたギャップ制御用の微粒子が分散された
液晶性高分子膜とから構成される液晶表示素子用補償板
が提供される。
また、本発明によれば、液晶性高分子を一方向に配向さ
せるような配向処理の施された第一の基板上にギャップ
制御用の微粒子を含む液晶性高分子膜を形成し、液晶性
高分子を配向させた後、同様に配向処理された第二の基
板をその配向処理面が液晶性高分子に密接するように重
ね合わせることを特徴とする液晶表示素子補償板の製造
方法が提供される。
次に本発明を図面を用いて詳細に説明する。
第1図は本発明に係る補償板の構成を示す断面図であり
、ガラス、プラスチック等の透光性基板1.11の間に
配向した液晶性高分子層3が形成されている。液晶性高
分子層3中には該層3の厚さを制御するための微粒子6
が分散されている。
第2図は本発明に係る補償板の製造工程を模式%式% まず、ガラス、プラスチック等の基板lに配向処理層2
を形成する。配向処理の方法としては、ポリイミド、ポ
リエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイ
ミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリロニトリル等の高分子被膜を形成後、ラ
ビング処理をする方法、アルコキシシラン、有機チタネ
ートなどの有機金属化合物などの塗膜またはその熱処理
膜をラビング処理する方法、酸化珪素などの斜め蒸着法
などを例示することができる。またプラスチック基板を
直接ラビング処理することによって配向処理することも
可能で、この場合、配向処理層2は不要となる。
ついで、配向処理面に液晶高分子を塗布し液晶性高分子
層3を形成する。液晶性高分子にはギャップ制御用の微
粒子6が分散されている。微粒子6としては、ポリスチ
レン、ポリジビニルベンゼン、および両者の共重合体、
ベンゾグアナミン等の高分子化合物の球状微粒子、シリ
カ、酸化ジルコニウムなどの球状微粒子、切断したガラ
スファイバー等が例示できる。微粒子6の粒径は所望の
膜厚により異なるが2〜10声の範囲が一般的である。
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下記構造
の主鎖型液晶性高分子ニ ーe11−X”8A1−X2)− Xl、X2: −Cm−、−CONH−、−0CO−、
−# 等性高分子: A1: 4H2Th、 −+c)12C82%、 −(
CH,CH2(h。
C)13 M2ニーPh−Ph−R3,−()Ph−Ph−R3,
−Ph−cOO−Ph−R’ 、−0−Ph−CO[)
−Ph−R3゜↓ 整数を表わす。) 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(但し、R″
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O〜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。
塗布法としては微粒子を混練した液晶性高分子を、ガラ
ス転移点以上の温度で直接塗布する方法、または溶媒中
に液晶性高分子を溶解させるとともに、微粒子を分散さ
せた塗布液を塗布または印刷する方法を用いることがで
きる。膜厚の均一性と制御のしやすさおよび分散の均一
性の点で後者を特に好ましく用いる。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1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。
溶液濃度は塗布法、高分子の粘性、目的とする膜厚等に
より異なるが、通常は2〜50wt%の範囲で使用され
、好ましくは5〜30すし%の範囲で使用される。微粒
子の添加量は塗布法及び分散量に依存する。好ましい分
散量は1平方画当り数個〜200個程度であり、塗布法
にスピンコード法を用いた場合の好ましい添加量は1威
あたり20−300個程度である。塗布法としてはスピ
ンコード法、ロールコート法、グラビアコート法、ディ
ッピング法、スクリーン印刷法などを採用できる。液晶
性高分子を塗布後、溶媒を乾燥して除去し、液晶性高分
子が液晶性を示す温度で熱処理して液晶性高分子を配向
させる。
この様に本発明では液晶性高分子の片面のみを配向層と
接触させ、他方は外気に接触させている。
かりに5両側を配向層と接触させると十分な配列は行わ
れない。これは、液晶性高分子が低分子液晶に較べて高
粘性であるため、配向層と接触することによって配向膜
界面の流動性が大きく低下してしまう結果、分子の再配
列が行われにくいものと考えられる。本発明では配向膜
界面が1つてあるため、容易に再配列がおこり、均一配
向が起こり易い。また、液晶性高分子の配向は、微粒子
が分散された状態で行われ、このとき液晶性高分子はほ
とんど流動しない。そのため、微粒子が原因となる配向
欠陥はほとんど生じない。
液晶性高分子を配向させるときの温度は、液晶性高分子
のガラス転移点以上で、かつ液晶性高分子の等方性液体
への転移温度より低いことが必要である。配向膜の界面
効果による配向を助ける意味でポリマーの粘性は低い方
がよく、したがって温度は高い方がよいが、あまり高い
とコストの増大と作業性の悪化を招き好ましくない。−
船釣には50℃〜300℃の範囲が好ましい。
以上のようにして得られた液晶性高分子膜はモノドメイ
ン配向した優れた配向性を有しているが、塗布法である
ため厚さ分布は避けられず、所望の厚みに対して0.5
%以下の面精度を得ることは困難である。本発明におい
ては一旦、液晶性高分子を基板上で配向させた後、第1
図のように他の配向処理の施された第二の基板11を重
ね合わせることにより、ギャップ剤の粒径にほぼ等しい
高精度のギャップ制御を可能にするものである。なお、
この際、微粒子6の粒径と塗膜の厚さはほぼ等しいこと
が必要である。粒径が大きい場合には気泡の混入を生じ
、また小さい場合には微粒子を混入させた効果が失われ
る。
第二の基板11はガラス、プラスチック等の透光性のも
のであり、その液晶性高分子と接触する面には液晶性高
分子をほぼ水平にかつ一方向に配列させるための配向処
理が施されている。配向処理の方法は第一の基板1につ
いて述へた方法を用いることができる。配向処理の方向
は、所望のねじれ角ωによって決まる第二の基板面に接
する液晶性高分子の所望の配列方向にほぼ等しく設定す
る。
第二の基板11を重ね合わせたのち、液晶性高分子が液
晶相をとる温度に再度加熱し、一定時間保持するととに
よって、第二の基板11に接する液晶性高分子の分子を
第二の基板11の配向処理方向に揃えることができる。
すなわち、第一の基板1上においてねしれ角が面内分布
を有していたとじても、第二の基板11の配向規制によ
って全面的に均一なわじれ角が得られる。ωと、両基板
1,11の配向処理方向の成す角とはおおむね等しいか
、または同者の差が概ね180°の整数倍であることが
特に好ましい。この条件からのずれが大きくなると、液
晶分子の再配列が困難となりドメイン分割を生じ易くな
る。許容されるずれ角は概ね45°以下で、好ましくは
30°以下、特に好ましくは20’以下である。
本発明では液晶性高分子は一旦、片面のみが配向膜に配
列し易い状態で第一の配向処理がなされ、その後、液晶
性高分子の再配列に必要な動きが小さい条件で両面から
の界面規制が働くため、容易にねじれ角が高精度で制御
されたモノドメイン配向が得ら九るという特徴がある。
得られた配向状態は、ガラス転移点以下に急冷すること
により保持されるので、きわめて安定である。
本発明において液晶性高分子にねじれ構造を導入するに
は、液晶性高分子としてコレステリック液晶相を呈する
ものを用い九ばよい。コレステリック液晶相を呈する液
晶性高分子は前述のようにネマティック相を呈する液晶
性高分子中に光学活性基を導入するか、光学活性な物質
を添加すればよい。この場合、液晶性高分子は配向膜面
では配向処理の方向に配列し、厚み方向に自然ピッチに
相当するねじれ角、すなわち自然ピッチをPo、膜厚を
d、ねじれ角をωとしたときにω:360 X d/P
(°)なるねしれ角を形成する。
[実施例〕 次に本発明の詳細な説明するが、本発明はここに例示の
実施例に限定されるものてはない。
(実施例) ガラス基板上に日立化成製のポリイミドワニスPIQを
スピンコード法で約1000人の厚さに塗布し、ついで
270 ’Cで焼成してポリイミド膜を形成した。
ついでポリイミド膜上をテトロン植毛布で一方向にこす
り、ラビング処理を行った。
下記式aの繰返し単位を持つネマティック液晶性ポリシ
ロキサン系液晶性高分子と下記式すの繰返し単位を持つ
光学活性基を有するポリシロキサン系液晶性高分子をフ
ェノール/テトラク口ロエタン混合溶媒(重量比50 
: 50)に25重量2となるように溶解させた。高分
子aと高分子すの割合は3:l(重量比)とした。この
溶液にさらに粒径4.5卯のジビニルベンゼンの球体を
溶液1−当り0.2■の割合で添加し、超音波分散を行
った。
(ch :コレステリル) この溶液を先の配向膜上にスピンコード法により塗布し
、ついで70’Cで真空乾燥した後、高分子aがネマテ
ィック相を呈する170℃で30分熱処理を行った。こ
の状態で室温に急冷し、膜厚的4.6Rで約220°ね
じれた配向固定化された液晶性高分子膜が得られた。ジ
ビニルベンゼン球体の分散密度は1平方m当り約10個
であった。
ついて、同様の配向処理を施した第二のガラス基板を、
ラビング方向が220°の角度をなすように真空中で配
向膜面が液晶性高分子に接するように重ね、再度170
℃で30分間熱処理を行った。そして室温に急冷するこ
とにより本発明の補償板とした。この補償板の配向組織
を観察したところ、モノドメインな均一配向であり、ね
じれ角は22o°で、らせん軸は基板に対して垂直方向
であった。レターデーションΔn−dは0.82/Ia
であった。
150mm X 150nnの補償板においてねしれ角
の分布は全くなく、膜厚の分布は0.2pm以下できわ
めて優れた均一性を示した。
〔発明の効果〕
本発明の液晶表示素子用補償板は、レターデーションが
均一でねじれ角も高度に制御されているため、液晶表示
素子の表示をきわめて均一にすることができる。また、
液晶性高分子膜が基板の間に挾まれているために信頼性
が高い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る液晶表示素子用補償板の構成を示
す断面図、第2図は第1図の補償板の製造工程を示す図
である。 1・・第一の基板 3・・液晶性高分子層 6・微粒子 11  第二の基板 特許出願人 株式会社 リ  コ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)液晶性高分子を一方向に配向させるような配向処
    理の施された一対の基板と、該基板間に挾持されギャッ
    プ制御用の微粒子が分散された液晶性高分子膜とから構
    成される液晶表示素子用補償板。
  2. (2)液晶性高分子を一方向に配向させるような配向処
    理の施された第一の基板上にギャップ制御用の微粒子を
    含む液晶高分子膜を形成し、液晶性高分子を配向させた
    後、同様に配向処理された第二の基板をその配向処理面
    が液晶性高分子に密接するように重ね合わせることを特
    徴とする液晶表示素子用補償板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000155320A (ja) * 1998-11-19 2000-06-06 Nec Corp アクティブマトリクス液晶表示装置
WO2002050581A1 (en) * 2000-12-20 2002-06-27 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Circularly polarized light extraction optical element and method of manufacturing the optical element
JP2002189124A (ja) * 2000-12-20 2002-07-05 Dainippon Printing Co Ltd 円偏光抽出光学素子及びその製造方法、偏光光源装置、液晶表示装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000155320A (ja) * 1998-11-19 2000-06-06 Nec Corp アクティブマトリクス液晶表示装置
WO2002050581A1 (en) * 2000-12-20 2002-06-27 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Circularly polarized light extraction optical element and method of manufacturing the optical element
JP2002189124A (ja) * 2000-12-20 2002-07-05 Dainippon Printing Co Ltd 円偏光抽出光学素子及びその製造方法、偏光光源装置、液晶表示装置
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