JPH0625833U - 液晶素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】配向膜の焼成温度が均一でなくても、液晶分子
をほぼ均一なプレチルト角で配向させて表示むらのない
良好な表示を得る。 【構成】水平配向膜８，９を、液晶分子プレチルト角の
焼成温度依存性が負の第１の配向材料と、液晶分子プレ
チルト角の焼成温度依存性が正の第２の配向材料とを混
合または重合した配向材で形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、液晶分子を水平方向に配向させた液晶素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

液晶分子を水平方向に配向させた液晶素子には、ＴＮ（ツイステッド・ネマテ ィック）モード、ＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマティック）モード、Ｅ ＣＢ（電界制御型複屈折）モードのうちの水平配向型のもの、強誘電性液晶また は反強誘電性液晶を用いたもの等がある。

【０００３】 これらの液晶素子は、液晶層をはさんで対向する一対の透明基板の互いに対向 する面に、透明電極と、液晶分子を水平方向に配向させるための水平配向膜とを 形成した構成となっている。なお、強誘電性液晶または反強誘電性液晶を用いた 液晶素子には、一方の基板のみに水平配向膜を設けているものもある。

【０００４】 これらの液晶素子の基板上に設けられる水平配向膜は、一般に、ポリイミド系 の配向膜とされている。このポリイミド系配向膜は、ポリアミック酸と長鎖アル キルアミンとを反応させてなるポリアミック酸誘導体化合物（ポリアミック酸塩 ）の溶液を基板上にスピンコート法により塗布し、この塗膜を焼成によりイミド 化してポリイミド膜とした後、このポリイミド膜の膜面を一方向にラビング処理 して形成されており、液晶分子は、配向膜の膜面に対しあるプレチルト角をもっ て水平方向に配向されている。

【０００５】 このプレチルト角は、液晶分子の配向の安定性を左右する重要な要素であり、 プレチルト角をある程度大きくしてやれば、配向膜の配向規制力による液晶分子 の配向の安定性を良くすることができる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】 しかしながら、従来の液晶素子は、配向膜面に対する液晶分子のプレチルト角 が均一でなく、そのために、液晶分子の配向の安定性が部分的に悪くなって、表 示むらを発生するという問題をもっていた。

【０００７】 これは、上記ポリイミド系配向膜が、その焼成温度（イミド化温度）によって 異なるプレチルト角で液晶分子を配向させる焼成温度依存性をもっているためで ある。すなわち、ポリイミド系配向膜は、その焼成温度によって特性が異なるた め、ポリイミド系配向膜の焼成温度は、液晶分子のプレチルト角を決定する大き な要因となる。

【０００８】 なお、ポリイミド系配向膜には、液晶分子プレチルト角の焼成温度依存性が負 のものと、正のものとの２種類があり、焼成温度依存性が負のポリイミド系配向 膜では、焼成温度を高くするかあるいは焼成時間が長くするのにともなって液晶 分子のプレチルト角が小さくなり、焼成温度を低くするかあるいは焼成時間を短 くするのにともなって液晶分子のプレチルト角が大きくなる。また、焼成温度依 存性が正のポリイミド系配向膜では、その焼成温度を高くするかあるいは焼成時 間を長くするのにともなって液晶分子のプレチルト角が大きくなり、焼成温度を 低くするかあるいは焼成時間を短くするのにともなって液晶分子のプレチルト角 が小さくなる。

【０００９】 このため、液晶分子を所望のプレチルト角で配向させるには、配向膜の焼成温 度（または焼成時間）を前記焼成温度依存性に応じて制御する必要があるが、配 向膜はその膜厚が極く薄いため、配向膜全域を均一な焼成温度で焼成することは 難しく（特に、アクテイブマトリックス液晶素子のように基板上に薄膜トランジ スタ等の能動素子が形成されている場合は、能動素子上の部分と他の部分とで熱 伝導率が異なるため、均一焼成がより難しくなる）、したがって、液晶分子のプ レチルト角が不均一になってしまう。

【００１０】 そして、配向膜面に対する液晶分子のプレチルト角が均一でないと、プレチル ト角が大きい部分では液晶分子の配向の安定性は良いが、プレチルト角が小さい 部分では液晶分子の配向の安定性が悪くなり、この部分で液晶分子の配列状態が 乱れて（例えばＴＮ型またはＳＴＮ型の液晶素子では液晶分子のねじれ配列が逆 ねじれになる）、表示むらを発生する。

【００１１】 本考案の目的は、配向膜の焼成温度が均一でなくても、液晶分子をほぼ均一な プレチルト角で配向させて表示むらのない良好な表示を得ることができる液晶素 子を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は、液晶層をはさんで対向する一対の透明基板の少なくとも一方に液晶 分子を水平方向に配向させるための水平配向膜を設けた液晶素子において、前記 水平配向膜を、液晶分子プレチルト角の焼成温度依存性が負の第１の配向材料と 、液晶分子プレチルト角の焼成温度依存性が正の第２の配向材料とを混合または 重合した配向材で形成したことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】

上記配向材で形成した配向膜は、第１の配向材料による液晶分子プレチルト角 と、第２の配向材料による液晶分子プレチルト角とを平均化させたプレチルト角 で液晶分子を配向させる。そして、第１の配向材料による液晶分子プレチルト角 の焼成温度依存性と、第２の配向材料による液晶分子プレチルト角の焼成温度依 存性とは互いに逆の特性であるため、配向膜の焼成温度が均一でなくても、第１ と第２の配向材料による液晶分子プレチルト角を平均化させたプレチルト角は、 配向膜全域にわたってほぼ均一になる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１〜図３を参照して説明する。

【００１５】 図１は液晶素子の断面図である。この液晶素子は、ガラス等からなる一対の透 明基板１，２を枠状のシール材３を介して接着し、この両基板１，２間のシール 材３で囲まれた領域に液晶１０を封入したもので、両方基板１の内面にはそれぞ れ表示用の透明電極４，５が設けられ、さらにその上に、透明な絶縁膜６，７を 介して、液晶分子を水平方向に配向させるための水平配向膜８，９が設けられて いる。

【００１６】 上記水平配向膜８，９はそれぞれ、液晶分子プレチルト角の焼成温度依存性が 負の第１の配向材料と、液晶分子プレチルト角の焼成温度依存性が正の第２の配 向材料とを混合または重合した配向材で形成されており、その膜面にはラビング 処理が施されている。なお、この実施例では、第１の配向材料および第２の配向 材料として、組成の異なるポリイミド系材料を用いている。

【００１７】 図２は、上記第１の配向材料と第２の配向材料の、液晶分子プレチルト角の焼 成温度依存性を示しており、（Ａ）は第１の配向材料の焼成温度依存性、（Ｂ） は第２の配向材料の焼成温度依存性である。

【００１８】 図２（Ａ）のように、第１の配向材料は、焼成温度を高くする（あるいは焼成 時間を長くする）のにともなって液晶分子のプレチルト角が小さくなり、焼成温 度を低くする（あるいは焼成時間を短くする）のにともなって液晶分子のプレチ ルト角が大きくなる、負の焼成温度依存性をもっている。

【００１９】 また、図２（Ｂ）のように、第２の配向材料は、焼成温度を高くする（あるい は焼成時間を長くする）のにともなって液晶分子のプレチルト角が大きくなり、 焼成温度を低くする（あるいは焼成時間を短くする）のにともなって液晶分子の プレチルト角が小さくなる、正の焼成温度依存性をもっている。

【００２０】 そして、上記水平配向膜８，９は、上記第１の配向材料と第２の配向材料とを ほぼ等量ずつ混合または共縮重合した配向材の溶液を基板１，２上にスピンコー ト法により塗布してその塗布膜を焼成した後、その膜面をラビング処理して形成 されている。

【００２１】 この液晶素子においては、その両基板１，２に設ける水平配向膜８，９を、第 １の配向材料と第２の配向材料とを混合または共縮重合した配向材で形成してい るため、この配向膜８，９は、第１の配向材料による液晶分子プレチルト角と、 第２の配向材料による液晶分子プレチルト角とを平均化させたプレチルト角で液 晶分子を配向させる。

【００２２】 そして、第１の配向材料による液晶分子プレチルト角の焼成温度依存性と、第 ２の配向材料による液晶分子プレチルト角の焼成温度依存性とは互いに逆の特性 であるため、配向膜８，９の焼成温度が均一でなくても、第１と第２の配向材料 による液晶分子プレチルト角を平均化させたプレチルト角は、配向膜全域にわた ってほぼ均一になる。

【００２３】 すなわち、図３は、上記第１の配向材料と第２の配向材料とを混合または共縮 重合した配向材からなる配向膜８，９の焼成温度と液晶分子プレチルト角との関 係を示しており、この配向膜８，９は、その焼成温度が変化しても液晶分子をほ ぼ一定のプレチルト角で配向させる特性をもっている。

【００２４】 したがって、上記液晶素子によれば、配向膜８，９の焼成温度が均一でなくて も、液晶分子をほぼ均一なプレチルト角で配向させることができるから、液晶分 子の配向の安定性を配向膜全域において良くし、液晶分子の配列状態の乱れをな くして、表示むらのない良好な表示を得ることができる。

【００２５】 なお、上記実施例の液晶素子は、その両基板１，２に水平配向膜８，９を設け たものであるが、本考案は、一方の基板のみに水平配向膜を設けている液晶素子 （強誘電性液晶または反強誘電性液晶を用いた液晶素子）にも適用することがで きる。

【００２６】

【考案の効果】

本考案の液晶素子は、水平配向膜を、液晶分子プレチルト角の焼成温度依存性 が負の第１の配向材料と、液晶分子プレチルト角の焼成温度依存性が正の第２の 配向材料とを混合または重合した配向材で形成したものであるから、前記配向膜 の焼成温度が均一でなくても、液晶分子をほぼ均一なプレチルト角で配向させて 表示むらのない良好な表示を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶素子の断面図。

【図２】第１の配向材料と第２の配向材料の、液晶分子
プレチルト角の焼成温度依存性を示す図。

【図３】第１の配向材料と第２の配向材料とを混合また
は重合した配向材からなる配向膜の焼成温度と液晶分子
プレチルト角との関係を示す図。

【符号の説明】

１，２…基板 ３…シール材 ４，５…電極 ６，７…絶縁膜 ８，９…配向膜 １０…液晶

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶層をはさんで対向する一対の透明基板
   の少なくとも一方に液晶分子を水平方向に配向させるた
   めの水平配向膜を設けた液晶素子において、前記水平配
   向膜を、液晶分子プレチルト角の焼成温度依存性が負の
   第１の配向材料と、液晶分子プレチルト角の焼成温度依
   存性が正の第２の配向材料とを混合または重合した配向
   材で形成したことを特徴とする液晶素子。