JPS632094B2 - - Google Patents

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JPS632094B2
JPS632094B2 JP5438981A JP5438981A JPS632094B2 JP S632094 B2 JPS632094 B2 JP S632094B2 JP 5438981 A JP5438981 A JP 5438981A JP 5438981 A JP5438981 A JP 5438981A JP S632094 B2 JPS632094 B2 JP S632094B2
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JP
Japan
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liquid crystal
display element
crystal display
film
alignment control
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JP5438981A
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Japanese (ja)
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Fumio Nakano
Kishiro Iwasaki
Seikichi Tanno
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電界効果型液晶表示素子に係わり、
特に、液晶分子を電極基板面において、垂直に配
向させて用いる液晶表示素子に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a field effect liquid crystal display element,
In particular, the present invention relates to a liquid crystal display element in which liquid crystal molecules are vertically aligned on an electrode substrate surface.

本発明に係わる電界効果型液晶表示素子の一で
ある電界制御複屈折型(ECB型)液晶表示素子
の一例を添付図面で示す。同図に示す表示素子
は、それぞれ透明なガラスなどからなる第1の基
板1と第2の基板1′とが、所定の間隔、例えば、
5〜15μmでほぼ平行に配置され、その周囲は例
えば、フリツトガラス、有機接着剤等からなる封
着部材、すなわちシール材2で封着され、これら
によつて形成される内部空間にネマテイツク相液
相3が封入されている。所定の間隔は、例えばフ
アイバーガラス、ガラス粉末などのスペーサー4
によつて得られる。なお特別にスペーサー4を使
用せず、シール材2をスペーサー4として兼用し
ても良い。
An example of an electric field controlled birefringence type (ECB type) liquid crystal display element, which is one of the field effect type liquid crystal display elements according to the present invention, is shown in the accompanying drawings. In the display element shown in the figure, a first substrate 1 and a second substrate 1' each made of transparent glass or the like are arranged at a predetermined distance, for example,
The peripheries are sealed with a sealing member made of fritted glass, organic adhesive, etc., that is, sealing material 2, and a nematic phase liquid phase is formed in the internal space formed by these. 3 is included. The predetermined distance is determined by a spacer 4 made of fiber glass, glass powder, etc.
obtained by. Note that the sealing material 2 may also be used as the spacer 4 without using the spacer 4 in particular.

上記第1及び第2の基板1,1′は、それぞれ
その対向する内面上に所定のパターンの電極5,
5′が形成され、更に液晶に接する面に、その面
近傍の液晶分子を垂直に配向させる配向制御膜
6,6′が被覆されている。このような配向制御
膜は、適度の撥水性を有している。
The first and second substrates 1 and 1' each have a predetermined pattern of electrodes 5 on their opposing inner surfaces, respectively.
5' is formed, and the surface in contact with the liquid crystal is further coated with alignment control films 6, 6' for vertically aligning the liquid crystal molecules in the vicinity of the surface. Such an alignment control film has appropriate water repellency.

基板1,1′の外側には、それぞれ第1の偏光
板7、及び第2の偏光板7′が配置される。この
場合に、2枚の偏光板7,7′の偏光軸のなす角
度は、通常90度近傍が選ばれる。このような表示
素子は、第1の基板側から見た時に正常の表示を
行う場合に、第2の偏光板7′の裏面に反射体8
を配置した反射型表示素子、又は更に第2の偏光
板と反射体8との間に所望の厚さのアクリル樹脂
板、ガラス板などの導光体を挿入し、その側面の
適宜個所に図示しない光源を配置した夜間表示用
素子として広く利用されている。
A first polarizing plate 7 and a second polarizing plate 7' are arranged on the outside of the substrates 1 and 1', respectively. In this case, the angle formed by the polarization axes of the two polarizing plates 7 and 7' is usually selected to be around 90 degrees. When such a display element performs a normal display when viewed from the first substrate side, a reflector 8 is provided on the back surface of the second polarizing plate 7'.
A light guide such as an acrylic resin plate or a glass plate having a desired thickness is inserted between the reflective display element arranged with the reflective display element, or the second polarizing plate and the reflector 8, and the light guide body such as an acrylic resin plate or a glass plate is inserted at an appropriate position on the side surface of the reflective display element. It is widely used as a nighttime display device equipped with a light source.

ここで、反射型の場合の液晶表示素子の表示動
作原理について説明する。今、液晶層に電界が存
在しない時は、外来光(この液晶表示素子の第1
の偏光板7へ入射する周囲光)は、まず第1の偏
光板7を通過した時、その偏光軸に沿つた直線偏
光となり、液晶層3へ入射するが、液晶分子は、
この偏光光に対して何ら変調を与えず、第2の偏
光板7′に達するため、ほとんどこの偏光板を透
過せず、反射光が微弱となり、観察者には暗く見
える。
Here, the principle of display operation of a reflective liquid crystal display element will be explained. Now, when there is no electric field in the liquid crystal layer, external light (the first
When the ambient light incident on the first polarizing plate 7 first passes through the first polarizing plate 7, it becomes linearly polarized light along its polarization axis and enters the liquid crystal layer 3, but the liquid crystal molecules
Since this polarized light reaches the second polarizing plate 7' without any modulation, it hardly passes through this polarizing plate, and the reflected light becomes weak and appears dark to the observer.

このような表示素子において、所定の選択され
た電極5,5′に所定の電圧を印加し、液晶層の
所定の領域に電界を与えると、その領域における
液晶分子は、ある臨界条件を越えると、電界に対
して傾きを持つて配向する。その結果、その傾き
に応じて、入射した偏光光は変調を受け、楕円偏
光となるため、反射光は着色して観察される。
In such a display element, when a predetermined voltage is applied to predetermined selected electrodes 5, 5' and an electric field is applied to a predetermined region of the liquid crystal layer, the liquid crystal molecules in that region will change when a certain critical condition is exceeded. , the orientation is inclined with respect to the electric field. As a result, the incident polarized light is modulated according to the inclination and becomes elliptically polarized light, so that the reflected light is observed as colored.

したがつて、所望の選択された電極に電圧を印
加することによつて、所望の表示を行うことがで
きる。
Therefore, a desired display can be performed by applying a voltage to desired selected electrodes.

以上述べたように、ECB型液晶表示素子にお
いて、両ガラス基板間に封止される液晶は、その
液晶分子がガラス基板面にほぼ垂直に配向される
必要がある。この液晶配向特性は、液晶と対向す
る側のガラス基板面に形成された配向制御膜6,
6′によつて遂行される。
As described above, in the ECB type liquid crystal display element, the liquid crystal molecules sealed between both glass substrates must be oriented substantially perpendicular to the glass substrate surface. This liquid crystal alignment characteristic is determined by the alignment control film 6 formed on the glass substrate surface facing the liquid crystal.
6'.

この配向制御膜の材質としては、一般に表面エ
ネルギーの小さい、すなわち撥水性の大きいもの
が用いられる。この種材料としては、各種の提案
がされている。例えば、無機の酸化物、フツ化物
が用いられているが、これらは、蒸着法など複雑
な製膜法を採らなければならないために、連続的
な処理が難しい。
As a material for this alignment control film, a material having low surface energy, that is, having high water repellency is generally used. Various proposals have been made for this type of material. For example, inorganic oxides and fluorides are used, but these require complicated film-forming methods such as vapor deposition, making continuous processing difficult.

一方、簡便な方法として、レシチン膜、界面活
性剤単分子膜があるが、これらは耐熱性に乏しく
且つ、所定の個所のみに選択的に製膜することが
難しいため、シール部を汚染し、シール強度を低
下させるという難点がある。シリコーンオイルな
どの撥水処理膜も有用であるが、やはりシール部
汚染を防止することが難しい。
On the other hand, lecithin membranes and surfactant monomolecular membranes are simple methods, but these have poor heat resistance and are difficult to selectively form only on predetermined areas, so they contaminate the sealing area. This has the disadvantage of reducing seal strength. A water-repellent film such as silicone oil is also useful, but it is still difficult to prevent sealing from contamination.

更に、配向制御膜として重要な特性は、基板に
形成された電極部が、他の領域よりも目立つて見
える現象(以後「電極見え」という)を解消しな
ければならないことである。これは、従来の配向
制御膜を用いた場合に、共通して生ずる問題点で
あつた。これに対しては、あらかじめ「電極見
え」を解消しうる膜を、配向制御膜と基板との間
に挿入することによつても解決しうるが、その場
合には、製膜工程が増えて、コスト上昇を招くこ
とになる。
Furthermore, an important characteristic of an alignment control film is that it must eliminate a phenomenon in which the electrode portions formed on the substrate appear more conspicuous than other areas (hereinafter referred to as "electrode visibility"). This is a problem that commonly occurs when conventional alignment control films are used. This problem can be solved by inserting a film that can eliminate the "electrode visibility" between the alignment control film and the substrate, but in that case, the film forming process will increase. , which will lead to an increase in costs.

本発明は、これら従来技術の欠点を克服すべく
なされたもので、その目的は第1に、パターン化
された電極が実質的に目立たなくなる配向制御膜
を提供するものである。第2には、耐熱性が高
く、フリツトガラスでシールする工程にも耐えう
る配向制御膜を提供するものである。第3には、
シール部を汚染させることなく、任意の所望する
個所にのみ配向制御膜を設けることのできる配向
制御膜材料を提供するものである。 本発明は、
所望の表示パターンに従つた電極を有する2板の
透明なガラス基板の周辺をシール材でシールし、
ガラス基板間に液晶を封入してなる液晶表示素子
において、電極面全面に、フルオロアルキルシラ
ン変性シラノールオリゴマーと、膜形成性高分子
物質とからなる配向制御膜を形成したことを特徴
とする、液晶表示素子に関する。
The present invention has been made to overcome these drawbacks of the prior art, and its first purpose is to provide an alignment control film in which patterned electrodes become substantially inconspicuous. Second, it provides an alignment control film that has high heat resistance and can withstand the process of sealing with frit glass. Thirdly,
An object of the present invention is to provide an alignment control film material that allows an alignment control film to be provided only at any desired location without contaminating a sealing part. The present invention
The periphery of two transparent glass substrates having electrodes according to a desired display pattern is sealed with a sealing material,
A liquid crystal display element comprising a liquid crystal sealed between glass substrates, characterized in that an alignment control film made of a fluoroalkylsilane-modified silanol oligomer and a film-forming polymer substance is formed on the entire electrode surface. Related to display elements.

まず、基本的に耐熱性の高い配向制御膜用材料
として、側鎖の一部にフルオロアルキル基を導入
したシラノールオリゴマーを選択した。シラノー
ルオリゴマーは、SOGと呼ばれており、溶液か
ら塗膜形成後、高温で焼成することによつて酸化
ケイ素を造るもので、本質的に耐熱性が高い。こ
れに撥水性を付与するため、側鎖にフルオロアル
キル基を導入している。
First, we selected a silanol oligomer with fluoroalkyl groups introduced into some of its side chains as a material for the alignment control film that basically has high heat resistance. Silanol oligomer is called SOG, and silicon oxide is produced by forming a coating film from a solution and then baking it at high temperature, and it is inherently highly heat resistant. In order to impart water repellency to this product, a fluoroalkyl group is introduced into the side chain.

本明細書における、「フルオロアルキル基」と
は、パーフルオロカーボン基を含有して、その他
に置換基を有することあるアルキル基を総称する
ものである。したがつて、例えば、パーフルオロ
カーボン基が、直接結合で、又は―O―、若しく
は―COO―等を介して、アルキル基に結合して
いる場合を包含する。
The term "fluoroalkyl group" as used herein is a general term for alkyl groups that contain a perfluorocarbon group and may have other substituents. Therefore, for example, cases where a perfluorocarbon group is bonded to an alkyl group through a direct bond or via -O-, -COO-, etc. are included.

フルオロアルキル基は、ケイ素と結合している
が、この結合は、通常の未置換アルキル基とケイ
素との結合よりも強く、高温処理されても結合が
切れずに撥水性が保持されるため、耐熱性の高い
配向制御膜となるものである。
The fluoroalkyl group is bonded to silicon, and this bond is stronger than the bond between a normal unsubstituted alkyl group and silicon, and the bond does not break even when treated at high temperatures, and water repellency is maintained. This provides an alignment control film with high heat resistance.

このようなフルオロアルキルシラン変性シラノ
ールオリゴマーは、シラノールオリゴマー溶液中
に、フルオロアルキル基を有するシランを添加し
て、かくはんしながら反応させることによつて得
られる。
Such a fluoroalkylsilane-modified silanol oligomer can be obtained by adding a silane having a fluoroalkyl group to a silanol oligomer solution and reacting the solution with stirring.

しかしながら、これだけでは、「電極見え」は
解消し得ず、しかも粘性が小さいため、印刷法の
ような局部塗布法が適用できず、局部的な膜形成
が難しい。
However, this alone cannot eliminate the "electrode visibility" problem, and furthermore, since the viscosity is low, local coating methods such as printing methods cannot be applied, and local film formation is difficult.

これを同時に解決するため、粘度の高い、膜形
成性高分子物質溶液と、フルオロアルキルシラン
変性シラノールオリゴマー溶液とを混合して塗布
する方法を見出した。
In order to solve this problem at the same time, we have found a method in which a highly viscous film-forming polymeric substance solution and a fluoroalkylsilane-modified silanol oligomer solution are mixed and applied.

高分子物質として、耐熱性が高く、且つ混合膜
としたときの屈折率が高くなるような材質を選択
すれば、その効果は顕著である。
If a material with high heat resistance and a high refractive index when formed into a mixed film is selected as the polymer substance, the effect will be significant.

例えば、ポリイミド系の高分子物質は、本発明
の目的に好適な材料である。ポリイミド系高分子
物質は、一般に他の高分子物質に比べて、屈折率
が高く、フルオロアルキルシラン変性シラノール
オリゴマーと混合した場合の膜の屈折率が高く、
構成材料の屈折率差が大きいことによつて生じて
いる「電極見え」を解消するのに有効であつた。
For example, a polyimide-based polymer is a suitable material for the purpose of the present invention. Polyimide polymer materials generally have a higher refractive index than other polymer materials, and when mixed with fluoroalkylsilane-modified silanol oligomers, the refractive index of the film is high.
This was effective in eliminating the "electrode visibility" caused by the large difference in refractive index of the constituent materials.

しかしながら、耐熱性の良否は、本発明の他の
目的のためには必須条件ではなく、耐熱性が十分
でなくても、屈折率の高い高分子物質は、広く使
用することが可能である。具体的物質を例示すれ
ば、脂肪族ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹
脂、芳香族ポリエーテルアミド樹脂、ポリアミド
イミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリヒド
ラジドイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹
脂、ポリアミノビスマレイミド樹脂などが挙げら
れる。
However, the quality of heat resistance is not an essential condition for other purposes of the present invention, and even if heat resistance is not sufficient, polymeric substances with a high refractive index can be widely used. Examples of specific substances include aliphatic polyamide resin, aromatic polyamide resin, aromatic polyetheramide resin, polyamideimide resin, polyesterimide resin, polyhydrazidoimide resin, polybenzimidazole resin, polyamino bismaleimide resin, etc. It will be done.

更に、「電極見え」を解消しない程度に粘度調
整、接着性向上などの目的で他の成分が配合され
うる。特に、セルロース系の高分子物質は、粘度
調節に有用である。
Furthermore, other components may be added for the purpose of adjusting viscosity, improving adhesiveness, etc., to the extent that "electrode visibility" is not eliminated. In particular, cellulosic polymeric substances are useful for controlling viscosity.

「電極見え」は、屈折率が大きく異なる媒質界
面における反射の特異性によつて説明される。本
発明者等の1人は、これに対して明確な解明をし
ており、膜の屈折率が、1.65〜1.85の場合に「電
極見え」がなくなることを見出している。したが
つて、屈折率がその範囲に調整された配向制御膜
は、本発明の目的に好適なものである。
The "electrode visibility" is explained by the specificity of reflection at the interface of media with greatly different refractive indices. One of the inventors of the present invention has clearly elucidated this problem and found that "electrode visibility" disappears when the refractive index of the film is 1.65 to 1.85. Therefore, an alignment control film whose refractive index is adjusted within this range is suitable for the purpose of the present invention.

本発明におけるシラノールオリゴマーは、式: (nは、5〜10の数を示す) で表わされるシリコーン系化合物である。 The silanol oligomer in the present invention has the formula: (n is a number from 5 to 10) It is a silicone compound represented by:

これは、例えば以下のようにして製造される。 This is manufactured, for example, as follows.

温度計、かくはん機、冷却管付の200mlフラス
コ中に、エチルシリケート Si(OC2H6)を20.5
g、エタノール37.4g、酢酸エチルを14.4g、無
水酢酸1.5g、五酸化リン150mgを同時に仕込み、
70℃で1.5時間反応させ、その後、イオン交換水
7gを添加し、70℃で1.5時間反応させシラノー
ルオリゴマー溶液とする。
In a 200 ml flask equipped with a thermometer, stirrer, and condenser, add 20.5 ml of ethyl silicate Si (OC 2 H 6 ).
g, 37.4 g of ethanol, 14.4 g of ethyl acetate, 1.5 g of acetic anhydride, and 150 mg of phosphorus pentoxide were simultaneously charged.
The mixture is reacted at 70°C for 1.5 hours, and then 7 g of ion-exchanged water is added, and the mixture is reacted at 70°C for 1.5 hours to obtain a silanol oligomer solution.

次に、フルオロアルキルシランとは、前記定義
したフルオロアルキル基を含有するシラン化合物
を意味し、その代表的なものは、下記一般式で表
わされる。
Next, fluoroalkylsilane means a silane compound containing a fluoroalkyl group as defined above, and a typical one thereof is represented by the following general formula.

(ここで、Rfはパーフルオロカーボン基を、
Zは直接結合、又は―O―、―COO―を、Xは
低級アルキル基を、Yは低級アルコキシ基を表わ
し、pは1〜3の数、qは0〜2の数を示す)。
(Here, R f is a perfluorocarbon group,
Z represents a direct bond or -O-, -COO-, X represents a lower alkyl group, Y represents a lower alkoxy group, p represents a number from 1 to 3, and q represents a number from 0 to 2).

具体的に例示すると、下記の化合物が挙げられ
る: シラノールオリゴマーとの反応で、フルオロア
ルキルシラン変性シラノールオリゴマーが生成す
る反応工程は、8Dシランを用いて模式的に示す
と、下記のようになると推定される。
Specific examples include the following compounds: The reaction process in which a fluoroalkylsilane-modified silanol oligomer is produced by reaction with a silanol oligomer is estimated to be as follows when schematically shown using 8D silane.

上記反応は、比較的容易に進行するため、50〜
70℃で混合かくはんすることによつて反応は完結
する。フルオロアルキル基の濃度は、混合時の配
合比によつて決定されるが、垂直配向を実現する
ためには、10%程度シラノールオリゴマー中に結
合していれば、最小限目的を達成しうる。逆に、
あまりにもフルオロアルキル基の濃度が高くなる
と、液の安定性に影響を及ぼし、析出する場合が
生じるので、10〜80%の範囲が適当である。これ
は、シラノールオリゴマー中のケイ素の数対フル
オロアルキルシラン中のケイ素の数の比で、20対
1〜1対1に相当する。
The above reaction progresses relatively easily, so
The reaction is completed by mixing and stirring at 70°C. The concentration of the fluoroalkyl group is determined by the blending ratio at the time of mixing, but in order to achieve vertical alignment, if it is bound to the silanol oligomer by about 10%, the objective can be achieved at the minimum. vice versa,
If the concentration of the fluoroalkyl group becomes too high, it will affect the stability of the liquid and may cause precipitation, so a range of 10 to 80% is appropriate. This corresponds to a ratio of the number of silicon in the silanol oligomer to the number of silicon in the fluoroalkylsilane of 20:1 to 1:1.

このようにオリゴマー化することによつて、混
合する高分子物質との相溶性も良くなり、均一な
溶液を造り易いという、副次的な効果もあること
がわかつた。
It has been found that oligomerization in this manner improves compatibility with the polymeric substance to be mixed, and also has the secondary effect of making it easier to create a uniform solution.

膜形成性高分子物質と、フルオロアルキルシラ
ン変性シラノールオリゴマーとの配合比は、任意
の値に設定することができる。フルオロアルキル
基の含有量を極端に小さくしないように、また混
合膜の屈折率が本発明の目的に合致するように配
合量比は決定される。
The blending ratio of the film-forming polymeric substance and the fluoroalkylsilane-modified silanol oligomer can be set to an arbitrary value. The blending ratio is determined so as not to make the content of fluoroalkyl groups extremely small and so that the refractive index of the mixed film meets the objective of the present invention.

なお、本発明による配向制御膜を用いた液晶表
示素子は、封入される液晶を変えることにより、
他の用途にも適用することができる。例えば、二
色性色素を添加したゲスト―ホスト型液晶を用い
たカラー表示素子、コレステリツク液晶を用いた
相転移型表示素子、スメクテイツク液晶を用いた
表示素子、更には、動的散乱効果を利用した
DSM型表示素子などにも有用である。
In addition, the liquid crystal display element using the alignment control film according to the present invention can be improved by changing the liquid crystal to be sealed.
It can also be applied to other uses. For example, color display devices using guest-host liquid crystals doped with dichroic dyes, phase change display devices using cholesteric liquid crystals, display devices using smectic liquid crystals, and display devices using dynamic scattering effects.
It is also useful for DSM type display elements.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明
する。
Hereinafter, the present invention will be specifically explained based on Examples.

各例において、配向制御膜の屈折率は、シリコ
ンウエフア上に、所定の膜を形成し、ルドルフー
リサーチ社製の自動エリプソメーターAUTOEL
―を用いて、測定波長6328Åで測定した。
In each example, the refractive index of the alignment control film was determined by forming a predetermined film on a silicon wafer and using an automatic ellipsometer AUTOEL manufactured by Rudolph Research.
- was used for measurement at a measurement wavelength of 6328 Å.

実施例 1 ソーダガラス基板に透明電極を形成し、所定の
処理により、所定の形状に透明電極をパターン化
した後、その上に配向制御膜を形成した。配向制
御膜としては、8Dシランをオリゴマー化した、
8Dシラン変性シラノールオリゴマーと、ポリイ
ミド系樹脂(日立化成製 PIQ登録商標)との混
合物を用いた。
Example 1 A transparent electrode was formed on a soda glass substrate, and after patterning the transparent electrode into a predetermined shape by a predetermined process, an alignment control film was formed thereon. As the orientation control film, we used oligomerized 8D silane.
A mixture of 8D silane-modified silanol oligomer and polyimide resin (PIQ registered trademark, manufactured by Hitachi Chemical) was used.

8Dシラン変性シラノールオリゴマーは、ブチ
ルセロソルブを溶媒とした6%シラノールオリゴ
マー溶液に、8Dシランを重量で固形分濃度が40
%となるように加え、70℃で2時間かくはんしな
がら反応させることによつて得たものである。
8D silane-modified silanol oligomer is made by adding 8D silane to a 6% silanol oligomer solution using butyl cellosolve as a solvent, with a solid content concentration of 40% by weight.
% and reacted with stirring at 70°C for 2 hours.

また、PIQは、3.5重量%N―メチル―2―ピ
ロリドン溶液である。両者を、固形分の重量比
で、1対1となるように混合溶液を造つた。
Further, PIQ is a 3.5% by weight N-methyl-2-pyrrolidone solution. A mixed solution of both was prepared so that the weight ratio of solid content was 1:1.

このようにして形成した配向制御膜は、450℃
まで、フエニルシクロヘキサン系液晶(メルク社
製、ZLI―1132)を、垂直配向させる能力を失わ
なかつた。また電極パターンが目立つ現象もなか
つた。
The orientation control film formed in this way was heated to 450°C.
Up to this point, the ability to vertically align phenylcyclohexane liquid crystals (manufactured by Merck & Co., Ltd., ZLI-1132) was not lost. Further, there was no phenomenon in which the electrode pattern was noticeable.

しかして、フリツトガラスの組成が、例えば、
B2O3:28モル%、P2O5:61モル%、ZnO:5モ
ル%、CuO:5モル%、Bi2O3:1モル%を基本
組成とし、この基本組成100重量部に対して、
SiO2:1.5重量部、Al2O3:2.0重量部混合したも
のである、低融点フリツトガラスを使用した場合
は、400℃で30分間焼成して、ガラス基板1,
1′をシールする。この場合にも、本実施例では
良好な配向膜が得られ、且つ「電極見え」も全く
なかつた。
However, if the composition of the fritted glass is, for example,
The basic composition is B 2 O 3 : 28 mol %, P 2 O 5 : 61 mol %, ZnO: 5 mol %, CuO: 5 mol %, Bi 2 O 3 : 1 mol %, and this basic composition is 100 parts by weight. for,
When using low melting point fritted glass, which is a mixture of 1.5 parts by weight of SiO 2 and 2.0 parts by weight of Al 2 O 3 , the glass substrate 1
Seal 1'. In this case as well, a good alignment film was obtained in this example, and there was no "electrode visibility" at all.

なお、本実施例による配向制御膜の屈折率は、
1.70であつた。
Note that the refractive index of the alignment control film according to this example is:
It was 1.70.

実施例 2 脂肪族ポリアミド〔ダイナマイトノーベル社製
トログアミド(Trogamid)―T〕の5.0重量%ジ
メチルホルムアミド溶液を造り、実施例1で用い
たと同じ8Dシラン変性シラノールオリゴマー溶
液と、固形分重量比で1対1になるように混合し
て溶液を造り、回転塗布法により配向制御膜を形
成した。この膜の屈折率は、1.72であつた。
Example 2 A 5.0% by weight dimethylformamide solution of aliphatic polyamide (Trogamid-T manufactured by Dynamite Nobel) was prepared, and the same 8D silane-modified silanol oligomer solution used in Example 1 was mixed in a solid content weight ratio of 1:1. 1 to form a solution, and an alignment control film was formed by spin coating. The refractive index of this film was 1.72.

実施例 3 ポリブタジエン(日本曹達製BC―1000)の5
重量%トルエン溶液を造り、実施例1で用いたと
同じ8Dシラン変性シラノールオリゴマー溶液と、
固形分重量比で1対1になるように混合して溶液
を造り、回転塗布法により配向制御膜を形成し
た。この膜の屈折率は、1.65であつた。
Example 3 Polybutadiene (BC-1000 manufactured by Nippon Soda) 5
Create a wt% toluene solution and add the same 8D silane-modified silanol oligomer solution used in Example 1,
A solution was prepared by mixing at a solid content weight ratio of 1:1, and an alignment control film was formed by spin coating. The refractive index of this film was 1.65.

実施例 4 2,2―ビス〔4―(4―アミノフエノキシ)
―フエニル〕―プロパンとイソフタル酸塩化物と
を溶液重合法で反応させて、芳香族エーテルポリ
アミドを合成し、その3.0重量%ジメチルホルム
アミド溶液を造り、それを実施例1で用いたと同
じ8Dシラン変性シラノールオリゴマー溶液と、
固形分重量比で1対1となるように混合して溶液
を造り、回転塗布法により配向制御膜を形成し
た。この膜の屈折率は、1.85であつた。
Example 4 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)
-Phenyl]-Propane and isophthalic acid chloride are reacted by a solution polymerization method to synthesize aromatic ether polyamide, and a 3.0% by weight solution of the same in dimethylformamide is prepared, which is then modified with the same 8D silane used in Example 1. a silanol oligomer solution,
A solution was prepared by mixing at a solid content weight ratio of 1:1, and an orientation control film was formed by spin coating. The refractive index of this film was 1.85.

実施例 5 イソブチレン―無水マレイン酸共重合物(クラ
レ・イソプレン・ケミカル製イソバン―04)の
5.0重量%エタノール溶液を造り、実施例1で用
いたと同じ8Dシラン変性シラノールオリゴマー
溶液と、固形分重量比で1対1になるように混合
して溶液を造り、回転塗布法により、配向制御膜
を形成した。この膜の屈折率は、1.75であつた。
Example 5 Isobutylene-maleic anhydride copolymer (Isoban-04 manufactured by Kuraray Isoprene Chemical)
A 5.0% by weight ethanol solution was prepared and mixed with the same 8D silane-modified silanol oligomer solution used in Example 1 at a solid content weight ratio of 1:1 to form a solution, and an alignment control film was prepared using a spin coating method. was formed. The refractive index of this film was 1.75.

実施例 6 実施例1で述べたと同じ方法により、4Dシラ
ン変性シラノールオリゴマー溶液を造り、実施例
4で用いたと同じ芳香族エーテルポリアミド溶液
と固形分重量比で1対1になるように混合して溶
液を造り、回転塗布法により配向制御膜を形成し
た。この膜の屈折率は、1.85であつた。
Example 6 A 4D silane-modified silanol oligomer solution was prepared by the same method as described in Example 1, and mixed with the same aromatic ether polyamide solution used in Example 4 at a solid content weight ratio of 1:1. A solution was prepared and an orientation control film was formed by spin coating. The refractive index of this film was 1.85.

実施例2から6までの配向制御膜の付いた基板
を用いて、それぞれ、エポキシ系接着剤でシール
し、ZLI―1132を注入し、添付図面のような液晶
表示素子とした。これら素子は、いずれも良好な
垂直配向を示し、「電極見え」は全くなかつた。
Using the substrates provided with the alignment control films of Examples 2 to 6, each was sealed with an epoxy adhesive and injected with ZLI-1132 to produce a liquid crystal display element as shown in the attached drawings. All of these devices showed good vertical alignment and no "electrode visibility" at all.

実施例 7〜11 実施例1で述べたのと同じ造り方で、4Tシラ
ン変性シラノールオリゴマー溶液(実施例7)、
8Tシラン変性シラノールオリゴマー溶液(実施
例8)、4FDシラン変性シラノールオリゴマー溶
液(実施例9)、14Tシラン変性シラノールオリ
ゴマー溶液(実施例10)、14Dシラン変性シラノ
ールオリゴマー溶液(実施例11)をそれぞれ造つ
た。これらを、それぞれ、実施例1で用いたと同
じPIQと、固形分重量比で1対1になるように混
合して溶液を造り、配向制御膜を造つた。これら
の基板を用いて、それぞれ低融点フリツトガラス
でシールし、ZLI―1132を注入して、液晶表示素
子とした。これらは、いずれも良好な垂直配向を
示し、且つ「電極見え」は全くなかつた。なお、
各膜の屈折率は、1.65(実施例7)、1.70(実施例
8)、1.70(実施例9)、1.70(実施例10)、1.68(実
施例11)であつた。
Examples 7 to 11 Using the same method as described in Example 1, a 4T silane-modified silanol oligomer solution (Example 7),
8T silane-modified silanol oligomer solution (Example 8), 4FD silane-modified silanol oligomer solution (Example 9), 14T silane-modified silanol oligomer solution (Example 10), and 14D silane-modified silanol oligomer solution (Example 11) were produced. Ivy. Each of these was mixed with the same PIQ used in Example 1 at a solid content weight ratio of 1:1 to prepare a solution, and an alignment control film was prepared. Using these substrates, each was sealed with low-melting fritted glass and injected with ZLI-1132 to create a liquid crystal display element. All of these exhibited good vertical alignment, and there was no "electrode visibility" at all. In addition,
The refractive index of each film was 1.65 (Example 7), 1.70 (Example 8), 1.70 (Example 9), 1.70 (Example 10), and 1.68 (Example 11).

比較例 1 実施例1で用いたと同じ8Dシラン変性シラノ
ールオリゴマー溶液を用い、回転塗布法により配
向制御膜を形成した。これら基板を用い、低融点
フリツトガラスでシールし、ZLI―1132を注入し
て、液晶表示素子とした。この素子は、良好な垂
直配向を示したが、電極パターンが顕著に目立つ
た。なお、この膜の屈折率は、1.52であつた。
Comparative Example 1 Using the same 8D silane-modified silanol oligomer solution as used in Example 1, an alignment control film was formed by spin coating. Using these substrates, they were sealed with low-melting frit glass and injected with ZLI-1132 to create a liquid crystal display element. This device showed good vertical alignment, but the electrode pattern was noticeable. Note that the refractive index of this film was 1.52.

比較例 2 8Dシランの20%エタノール溶液を用いて配向
制御膜を形成した。これを用い、エポキシ系接着
剤でシールし、ZLI―1132を注入して、液晶表示
素子とした。この素子は、良好な垂直配向を示し
たが、電極パターンが顕著に目立つた。
Comparative Example 2 An alignment control film was formed using a 20% ethanol solution of 8D silane. Using this, we sealed it with epoxy adhesive and injected ZLI-1132 to create a liquid crystal display element. This device showed good vertical alignment, but the electrode pattern was noticeable.

この膜の屈折率は、測定不能であつた。 The refractive index of this film was not measurable.

比較例 3 比較例2と同じ配向制御膜の付いた基板を用い
たが、低融点フリツトガラスでシールし、ZLI―
1132を注入して、液晶表示素子とした。この素子
は、一様な垂直配向を示さず、むしろランダムな
配向状態であつた。
Comparative Example 3 A substrate with the same alignment control film as in Comparative Example 2 was used, but it was sealed with low melting point fritted glass and ZLI-
1132 was injected to create a liquid crystal display element. This device did not exhibit a uniform vertical alignment, but rather a random alignment.

以上の実施例、比較例からも明らかなように、
本発明による配向制御膜を用いた液晶表示素子
は、良好な垂直配向を示し、且つ耐熱性が高く、
有機接着剤シール、及びガラスフリツトシールの
いずれも適用可能であり、しかも電極パターンが
目立たない良好な品質のものである。
As is clear from the above examples and comparative examples,
A liquid crystal display element using the alignment control film according to the present invention exhibits good vertical alignment and has high heat resistance.
Both organic adhesive seals and glass frit seals are applicable and are of good quality with inconspicuous electrode patterns.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

添付図面は、本発明で使用する液晶表示素子の
一例を示す断面図である。1,1′…ガラス基板、
2…シール材、3…液晶層、4…スペーサ、5,
5′…透明電極、6,6′…配向制御膜、7,7′
…偏光板、8…反射体。
The accompanying drawing is a sectional view showing an example of a liquid crystal display element used in the present invention. 1,1'...Glass substrate,
2...Sealing material, 3...Liquid crystal layer, 4...Spacer, 5,
5'...Transparent electrode, 6,6'...Orientation control film, 7,7'
...Polarizing plate, 8...Reflector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 所望の表示パターンに従つた電極を有する2
枚の透明なガラス基板の周辺をシール材でシール
し、ガラス基板間に液晶を封入してなる液晶表示
素子において、電極面全面に、フルオロアルキル
シラン変性シラノールオリゴマーと膜形成性高分
子物質とからなる配向制御膜を形成したことを特
徴とする液晶表示素子。 2 配向制御膜の屈折率が、1.65〜1.85である、
特許請求の範囲第1項に記載の液晶表示素子。 3 配向制御膜に一定方向の摩耗溝が設けられて
いる、特許請求の範囲第1項に記載の液晶表示素
子。 4 シール材が、ガラスフリツトよりなる、特許
請求の範囲第1項に記載の液晶表示素子。 5 シール材が、有機接着剤よりなる、特許請求
の範囲第1項に記載の液晶表示素子。
[Claims] 1. Having electrodes according to a desired display pattern. 2.
In a liquid crystal display element in which the periphery of two transparent glass substrates is sealed with a sealant and a liquid crystal is sealed between the glass substrates, the entire electrode surface is coated with a fluoroalkylsilane-modified silanol oligomer and a film-forming polymer substance. A liquid crystal display element comprising an alignment control film formed thereon. 2. The refractive index of the alignment control film is 1.65 to 1.85.
A liquid crystal display element according to claim 1. 3. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the alignment control film is provided with wear grooves in a certain direction. 4. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the sealing material is made of glass frit. 5. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the sealing material is made of an organic adhesive.
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