JPH0659264A

JPH0659264A - 液晶配向膜

Info

Publication number: JPH0659264A
Application number: JP4209279A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamazoe; 博司山添
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-08-05
Filing date: 1992-08-05
Publication date: 1994-03-04

Abstract

(57)【要約】【目的】均一配向性や低電圧化を実現できる液晶配向
膜の提供。【構成】ラビングされ、側鎖にラジカルを有する非共
役系高分子膜、例えば、ポリ−Ｎ−ビニールカルバゾー
ル膜で構成され、あるいは、ラビングされ、垂直配向剤
と、側鎖にラジカルを有する非共役系高分子、例えばポ
リ−Ｎ−ビニールカルバゾール膜の混成膜で構成されて
いる液晶配向膜。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶を利用した装置、
例えば強誘電性液晶パネル、特にユニフォーム状態間転
移を使ったメモリー状態を有する表面安定化・強誘電性
液晶パネル、また、ＳＴＮ等、ネマティック液晶を使っ
た液晶パネル等の装置に用いられる液晶分子の配向膜に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、表面安定化・強誘電性液晶パネル
に関する技術においては、その液晶分子のユニフォーム
配列の信頼性や、メモリーの安定性について大きな精力
が注がれて来た。すなわち、ポリイミド系を中心とし
て、数多くの配向膜が検討されてきた。

【０００３】また、捻れネマティック液晶パネル、特に
ＳＴＮパネルの特性向上を目指し、この方面でもポリイ
ミド系配向膜を中心として検討が盛んである。

【０００４】配向膜のごく一般的な概要は、「液晶・基
礎編」、岡野光治、小林駿介共編、培風館刊に明かにさ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の強誘電性液晶技
術においては、ユニフォーム配列の信頼性や、メモリー
の安定性に難があり、実用化への障害となっていた。す
なわち、ポリイミド系配向膜は、通常、フレキソ印刷法
で形成される。ところが、この印刷法は、極薄膜、例え
ば、約５０オングストローム厚の膜を形成することは、
全く不向きである。従って、通常、この技術が到達可能
な下限の約３００オングストローム厚の配向膜では、反
電場の効果により、書き込み、ないしメモリー性が著し
く損なわれる。これは、この種の配向膜材料の体積抵抗
値が大きすぎるためである。

【０００６】ＳＴＮ等のネマティック液晶パネルにおい
ても、通常のポリイミド膜では、イオンの吸着等が生起
し、イメージの焼付け等を起こす課題がある。

【０００７】これらの点から、極薄で、基板電極と容易
に電荷交換が容易な配向膜の方が、この点で望ましい。
より具体的には、反電場的な影響を避けるため、カップ
ラー等の極薄膜が検討されている。ここで、カップラー
膜等においての問題は、ラビングした効果が、通常のポ
リイミド膜と比べて、熱にやや不安定であることであ
る。

【０００８】更に、強誘電性液晶技術においても、ＳＴ
Ｎ技術においても、液晶分子のプレティルトを持たせる
ことが比較的、望ましい。しかし、この技術はいままで
成功していない。

【０００９】本発明は、このような従来の液晶配向膜の
課題を解決するものであって、液晶の均一配向性や低電
圧化を実現できる液晶配項膜の提供を目的とするもので
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ラビングされ
た、側鎖にラジカルを有する非共役系高分子膜で構成さ
れた液晶配向膜である。

【００１１】また、ラビングされた、垂直配向剤と側鎖
にラジカルを有する非共役系高分子の混成膜で構成され
た液晶配向膜である。

【００１２】また、ラビングされた、ポリ−Ｎ−ビニー
ルカルバゾール膜で構成された液晶配向膜である。

【００１３】また、ラビングされた、垂直配向剤とポリ
−Ｎ−ビニールカルバゾールの混成膜で構成された液晶
配向膜である。

【００１４】

【作用】液晶表示装置において、反電場の悪影響やイオ
ンの吸着等、悪影響を低減するためには、カップラー膜
等、配向膜を極薄とするか、配向膜の体積抵抗率を下げ
る必要がある。

【００１５】カップラー膜等、単分子膜に類似する膜
は、前述の如く、ラビングした効果が、通常のポリイミ
ド膜と比べて、熱にやや不安定である。

【００１６】また、配向膜の抵抗値を下げることは、ポ
リピロール系高分子やポリアニリン系高分子等、材料と
して使われるが、ドーピングしない場合、それほど、電
気抵抗は下がらない。また、この材料系にドーピングす
る場合、ドーピング剤はほとんどの場合、有機酸であ
り、液晶への溶出等、悪影響が心配される。

【００１７】例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポ
リアセチレン等は、ドーピングすることにより、導電性
高分子として注目されている。これらは、体積抵抗率と
して、約１オーム・ｃｍ以下にし得る。望ましい配向膜
材料としては、これほど低い抵抗値は不必要と考える。
従って、導電性獲得のため、共役系高分子、たとえば、
ポリアニリン、ポリピロール、ポリアニリン等は、ドー
ピング等の電気化学的処理の必要性から、液晶配向膜と
しては使いずらい。

【００１８】そこで、本発明では、ドーピング等の電気
化学的処理の必要性のない、側鎖にラジカルを有する非
共役系高分子膜からなるような液晶配向膜を提供するも
のである。具体的には、ポリ−Ｎ−ビニールカルバゾー
ル膜等が望ましい。ポリ−Ｎ−ビニールカルバゾール膜
の体積抵抗率は例えば、約１０⁵オーム・ｃｍ程度であ
る。

【００１９】他方、本発明では、強誘電性液晶のユニフ
ォーム配向を確実にするために、またＳＴＮモードで
は、液晶分子のプレティルトを比較的、高くするのが望
ましい。このために、所望量の垂直配向剤、例えば、Ｚ
ＬＩ−３３３４等を、側鎖にラジカルを有する非共役系
高分子膜を混入させて、配向膜を形成している。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２１】（実施例１）ストライプ状の複数の透明電
極（ＩＴＯ）を有する多数の基板を購入した。

【００２２】ポリ−Ｎ−ビニールカルバゾール樹脂を、
関東化学（株）から入手した。これを、ノーマル−メテ
ィル−２ピロリドン（ＮＭＰ）に加熱、濃度が０．３重
量％となるように溶解させた。溶解速度は遅く、撹拌が
必要である。それぞれ一対の基板にスピナーで塗布し
た。

【００２３】ラビングは、レーヨン・バフ材で行った。
これを、ＩＴＯが対向するように、約１．５ミクロンの
間隙を保って、各一対の基板を貼り合わせて、空セルを
得た。各空セルはそれぞれ、ラビング方向が、平行にな
っている。

【００２４】次に、常温でキラル・スメクティックＣ相
を示す液晶を、前記間隙に充填し、封孔した。かくて、
Ａ種液晶パネルを得た。

【００２５】偏光板を貼りつけ、光学特性を評価した。
すべて、ユニフォーム配向を示し、しかも駆動マージン
（走査線数５００本として）は実用には十分であった。
これは、液晶充填後、そのままのパネルで、すなわち層
構造等を変化させることなく、このような優れた特性が
得られることは珍しい。また、駆動電圧も従来に比較し
て、低下した。

【００２６】また、さらにそれぞれ一対の基板に前記溶
液の各々をスピナーで塗布した。

【００２７】ラビングは、レーヨン・バフ材で行った。
これを、ＩＴＯが対向するように、しかも約７．０ミク
ロンの間隙を保って、各一対の基板を貼り合わせて、空
セルを得た。各空セルはそれぞれ、上下基板のラビング
方向が、２４０゜に交差するようになっている。

【００２８】これに、所望のＳＴＮ用液晶を、前記間隙
に充填し、封孔した。かくて、Ｂ種液晶パネルを得た。

【００２９】偏光板を貼りつけ、光学特性を評価した。
従来の方法によるＳＴＮパネルより、均一性に優れ、ま
た駆動電圧も、比較して約１０％低くなった。

【００３０】（実施例２）ストライプ状の複数の透明電
極（ＩＴＯ）を有する多数の基板を購入した。

【００３１】ポリ−Ｎ−ビニールカルバゾール樹脂を、
関東化学（株）から入手した。更に、メルク社から、Ｎ
ＭＰ溶媒の垂直配向剤、ＺＬＩ−３３３４溶液を入手し
た。ポリ−Ｎ−ビニールカルバゾール樹脂を、ノーマル
−メティル−２ピロリドン（ＮＭＰ）に加熱、濃度が
０．３重量％となるように溶解させた。更に、ＺＬＩ−
３３３４を全量に対して０．０５重量％となるように溶
解させた。それぞれ一対の基板にスピナーで塗布した。

【００３２】ラビングは、レーヨン・バフ材で行った。
これを、ＩＴＯが対向するように、約１．５ミクロンの
間隙を保って、各一対の基板を貼り合わせて、空セルを
得た。各空セルはそれぞれ、ラビング方向が、平行にな
っている。

【００３３】次に、常温でキラル・スメクティックＣ相
を示す液晶を、前記間隙に充填し、封孔した。かくて、
Ａ種液晶パネルを得た。

【００３４】偏光板を貼りつけ、光学特性を評価した。
すべて、ユニフォーム配向を示し、しかも駆動マージン
（走査線数５００本として）は実用には十分であった。
配向においては、ジグザグ欠陥等、全く無かった。これ
は、液晶充填後、そのままのパネルで、すなわち層構造
等を変化させることなく、このような優れた特性が得ら
れることは珍しい。また、駆動電圧も従来に比較して、
低下した。

【００３５】また、さらにそれぞれ一対の基板に前記溶
液の各々をスピナーで塗布した。

【００３６】ラビングは、レーヨン・バフ材で行った。
これを、ＩＴＯが対向するように、しかも約７．０ミク
ロンの間隙を保って、各一対の基板を貼り合わせて、空
セルを得た。各空セルはそれぞれ、上下基板のラビング
方向が、２４０゜に交差するようになっている。

【００３７】これに、所望のＳＴＮ用液晶を、前記間隙
に充填し、封孔した。かくて、Ｂ種液晶パネルを得た。

【００３８】偏光板を貼りつけ、光学特性を評価した。
従来の方法によるＳＴＮパネルより、均一性に優れ、ま
た駆動電圧も、比較して約１３％低くなった。

【００３９】なお、本発明の、側鎖にラジカルを有する
非共役系高分子膜は、ポリ−Ｎ−ビニールカルバゾール
膜に限られることはない。

【００４０】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、均一性に優れ、また低電圧化できる液晶配向
膜を実現できるものであり、産業に貢献するところ大で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ラビングされ、側鎖にラジカルを有する非
共役系高分子膜で構成されていることを特徴とする液晶
配向膜。
【請求項２】ラビングされ、垂直配向剤と、側鎖にラジ
カルを有する非共役系高分子との混成膜で構成されてい
ることを特徴とする液晶配向膜。
【請求項３】側鎖にラジカルを有する非共役系高分子膜
は、ポリ−Ｎ−ビニールカルバゾール膜であることを特
徴とする請求項１又は２記載の液晶配向膜。