JP2620815B2 - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JP2620815B2 JP2620815B2 JP2190144A JP19014490A JP2620815B2 JP 2620815 B2 JP2620815 B2 JP 2620815B2 JP 2190144 A JP2190144 A JP 2190144A JP 19014490 A JP19014490 A JP 19014490A JP 2620815 B2 JP2620815 B2 JP 2620815B2
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- crystal display
- display device
- alignment film
- polyester
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/60—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/605—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds the hydroxy and carboxylic groups being bound to aromatic rings
-
- G—PHYSICS
- 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高度な液晶配向能力を有する配向膜を担持
した液晶表示素子に関し特にその配向膜が全芳香族系ポ
リエステルを用いた高コントラスト高品位な液晶表示素
子に関する。
した液晶表示素子に関し特にその配向膜が全芳香族系ポ
リエステルを用いた高コントラスト高品位な液晶表示素
子に関する。
従来の液晶配向膜は、ポリイミド、ポリビニルアルコ
ール、ポリアミド等の高分子の薄膜を、スピンコート、
印刷法、ディッピング法等で形成し、硬化させた後、布
等で一方にラビングすることで得られ、該液晶配向膜に
より液晶分子を一方向に配列させていた。これら高分子
の中でポリビニルアルコールは耐熱性、耐湿性に劣るた
めに実用的には用いられていない。実用的にはポリイミ
ドとポリアミドが一般的に用いられている。それはこれ
ら高分子が ａ） 二枚の基板を重ね合わせシールする際、加熱を行
うが、この加熱に対して化学的にも配向も安定であるこ
と。
ール、ポリアミド等の高分子の薄膜を、スピンコート、
印刷法、ディッピング法等で形成し、硬化させた後、布
等で一方にラビングすることで得られ、該液晶配向膜に
より液晶分子を一方向に配列させていた。これら高分子
の中でポリビニルアルコールは耐熱性、耐湿性に劣るた
めに実用的には用いられていない。実用的にはポリイミ
ドとポリアミドが一般的に用いられている。それはこれ
ら高分子が ａ） 二枚の基板を重ね合わせシールする際、加熱を行
うが、この加熱に対して化学的にも配向も安定であるこ
と。
ｂ） 液晶に対して溶解性や膨潤性を示さないこと。
ｃ） 高い耐湿性を有していること。
ｄ） 製膜性が高いこと。
といった条件を満足しているためである。
しかしながらポリイミド膜は、まずポリアミック酸の
溶液として基板上に塗布され加熱閉環するのが一般的で
あるが、この加熱時に膜が帯色し素子の外観、膜の耐光
性が損なわれる。
溶液として基板上に塗布され加熱閉環するのが一般的で
あるが、この加熱時に膜が帯色し素子の外観、膜の耐光
性が損なわれる。
また閉環反応を行うためには少なくとも250℃以上加
熱する必要が有りプラスチック基板やカラーフィルター
の劣化を引き起こす可能性がある。さらに一般的にポリ
イミドはガラス基板との密着性が良くないのでシランカ
ップリング剤や特開昭58−72924に示されているように
シランを含んだジアミン化合物を用いて基板との密着性
を向上させていた。
熱する必要が有りプラスチック基板やカラーフィルター
の劣化を引き起こす可能性がある。さらに一般的にポリ
イミドはガラス基板との密着性が良くないのでシランカ
ップリング剤や特開昭58−72924に示されているように
シランを含んだジアミン化合物を用いて基板との密着性
を向上させていた。
しかし前者の方法では溶液の安定性に問題が有り、後
者ではモノマーを別に合成しなくてはならずコスト低減
に問題がある。またポリアミドの場合も密着性に問題が
有りポリイミドと同様の問題を有している。これら以外
に液晶ポリマーを配向膜として使用しようとする試みが
ある（特開昭61−42618、特開平１−164922）が、ここ
で例示されるポリエステル系の液晶ポリマーは一般的な
溶媒に対してほとんど溶解性が無いため実用には供しえ
ないものであった。
者ではモノマーを別に合成しなくてはならずコスト低減
に問題がある。またポリアミドの場合も密着性に問題が
有りポリイミドと同様の問題を有している。これら以外
に液晶ポリマーを配向膜として使用しようとする試みが
ある（特開昭61−42618、特開平１−164922）が、ここ
で例示されるポリエステル系の液晶ポリマーは一般的な
溶媒に対してほとんど溶解性が無いため実用には供しえ
ないものであった。
本発明の目的は、新しい高度な液晶配向能力を有する
配向膜を提供することにあり上記した従来の問題点を解
決し高コントラストで高品位な液晶表示素子を提供する
ことを目的とする。
配向膜を提供することにあり上記した従来の問題点を解
決し高コントラストで高品位な液晶表示素子を提供する
ことを目的とする。
本発明者らは一般的な溶媒に対して溶解性を示す特定
の組成を有するポリエステルが高い液晶配向能力を有す
ること、さらに基板との密着性に優れていることを見い
出して本発明に到達したものである。
の組成を有するポリエステルが高い液晶配向能力を有す
ること、さらに基板との密着性に優れていることを見い
出して本発明に到達したものである。
本発明における液晶表示素子は、繰り返し単位Ｉ 及び、ジオキシアリールである繰り返し単位II −Ｏ−Ar−Ｏ− （II） （式において、Arは少なくとも１つの芳香環を含む二価
の基であり、この芳香環は炭素原子１〜４個のアルキル
基、炭素原子１〜４個のアルコシル基、ハロゲン、フェ
ニルおよび置換フェニルから成る群より選ばれた、一つ
又は一つ以上の置換基を任意に含んでいても良い。） 及び、ジカルボキシアリールである繰り返し単位III （式において、Ar′はArと同じであっても、又は異なっ
ていても良く、Arと同じ定義である）。
の基であり、この芳香環は炭素原子１〜４個のアルキル
基、炭素原子１〜４個のアルコシル基、ハロゲン、フェ
ニルおよび置換フェニルから成る群より選ばれた、一つ
又は一つ以上の置換基を任意に含んでいても良い。） 及び、ジカルボキシアリールである繰り返し単位III （式において、Ar′はArと同じであっても、又は異なっ
ていても良く、Arと同じ定義である）。
から成る芳香族ポリエステルを配向膜として使用したこ
とを特徴とするものである。
とを特徴とするものである。
本発明の液晶表示素子は配向膜として少なくとも上記
３つの繰り返し単位より成るポリエステルを使用してい
る。これらポリエステルは約400℃以下、好ましくは350
℃以下で液晶相を示すものがある。
３つの繰り返し単位より成るポリエステルを使用してい
る。これらポリエステルは約400℃以下、好ましくは350
℃以下で液晶相を示すものがある。
本発明の液晶表示素子に使用されるポリエステルの第
１必須部分（即ち繰り返し単位Ｉ）は次の構造のオキシ
ベンゾイルである。
１必須部分（即ち繰り返し単位Ｉ）は次の構造のオキシ
ベンゾイルである。
この部分は好ましくは20〜45％の濃度（繰り返し単位
I,II及びIII中の組成比）で存在する。好ましくは繰り
返し単位Ｉは４−オキシベンゾイルである。
I,II及びIII中の組成比）で存在する。好ましくは繰り
返し単位Ｉは４−オキシベンゾイルである。
本発明のポリエステルの第２必須部分（即ち繰り返し
単位II）は次の式のジオキシアリール部分である。
単位II）は次の式のジオキシアリール部分である。
−Ｏ−Ar−Ｏ− II 式中のArは少なくとも１つの芳香環を含む二価の基で
あり、対称的であることが好ましい。
あり、対称的であることが好ましい。
部分IIは炭素原子１〜４個のアルキル基、炭素原子１
〜４個のアルコキシ基、ハロゲン、フェニル、置換フェ
ニル、およびこれらの混合物から成る群より選ばれた、
芳香環上に存在する少なくとも数個の水素原子との置換
基を任意に含む。しかしながら、好ましい具体例の場
合、部分IIは環状置換基を含まない。
〜４個のアルコキシ基、ハロゲン、フェニル、置換フェ
ニル、およびこれらの混合物から成る群より選ばれた、
芳香環上に存在する少なくとも数個の水素原子との置換
基を任意に含む。しかしながら、好ましい具体例の場
合、部分IIは環状置換基を含まない。
本発明の液晶表示素子に使用するポリエステルにおい
てジオキシアリール部分として作用する好ましい部分
は、次の基およびそれらの混合物を含む： 特に好ましいジオキシアリール部分は、 （これはヒドロキノンから誘導される） およびその誘導体、並びに （これはp,p′−ビフェノールから誘導される） およびその誘導体である。部分IIIを誘導する環置換化
合物の代表的な例としては、メチルヒドロキノン、クロ
ロヒドロキノンおよびブロモヒドロキノンが挙げられ
る。
てジオキシアリール部分として作用する好ましい部分
は、次の基およびそれらの混合物を含む： 特に好ましいジオキシアリール部分は、 （これはヒドロキノンから誘導される） およびその誘導体、並びに （これはp,p′−ビフェノールから誘導される） およびその誘導体である。部分IIIを誘導する環置換化
合物の代表的な例としては、メチルヒドロキノン、クロ
ロヒドロキノンおよびブロモヒドロキノンが挙げられ
る。
本発明の液晶表示素子に使用されるポリエステルの第
３必須部分（即ち繰り返し単位III）は次式のジカルボ
キシアリール部分である。
３必須部分（即ち繰り返し単位III）は次式のジカルボ
キシアリール部分である。
式中のAr′は少なくとも１つの芳香環から成る二価の
基である。部分IIIのAr′は、 であってもよく、この場合ポリマーの主鎖において部分
IIIを他の部分に結合させる二価の結合手は、メタおよ
び／またはパラの関係で配置される。
基である。部分IIIのAr′は、 であってもよく、この場合ポリマーの主鎖において部分
IIIを他の部分に結合させる二価の結合手は、メタおよ
び／またはパラの関係で配置される。
部分IIIは、炭素原子１〜４個のアルキル基、炭素原
子１〜４個のアルコキシ基、ハロゲン、フェニル、置換
フェニル、およびこれらの混合物から成る群より選ばれ
た、芳香環上に存在する少なくとも数個の水素原子との
置換基を任意に含む。しかしながら、好ましい具体例の
場合、部分IIIは環状置換基を含まない。
子１〜４個のアルコキシ基、ハロゲン、フェニル、置換
フェニル、およびこれらの混合物から成る群より選ばれ
た、芳香環上に存在する少なくとも数個の水素原子との
置換基を任意に含む。しかしながら、好ましい具体例の
場合、部分IIIは環状置換基を含まない。
本発明の液晶表示素子に使用されるポリエステルにお
いてジカルボキシアリール部分として作用する好ましい
部分は、次の基およびそれらの混合物を含む： 部分Ｉ、II、およびIIIの特定されたもの以外の他の
エステル生成部分（例えばジオキシ単位、ジカルボキシ
単位および／または他のオキシおよびカルボキシ結合単
位）は、本発明のポリエステル中にわずかな濃度で付加
的に含まれる。代表的な付加的エステル生成部分は、置
換オキシナフトエ酸、ｍ−オキシ安息香酸、置換オキシ
安息香酸、脂環式ジカルボン酸等から誘導される。アミ
ド生成部分もまた本発明のポリエステル中にわずかな濃
度で含まれる。このようなアミド生成部分を生成する代
表的な反応体としては、ｍ−アミノフェノール、ｐ−ア
ミノフェノール、ｍ−アミノ安息香酸、ｐ−アミノ安息
香酸、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミ
ド等が挙げられる。付加的なエステル生成部分および／
またはアミド生成部分は、これら部分が生成ポリマーの
融解温度を所定レベル以上に引上げることのない限り、
または溶融液中において望ましい異方性を発揮すること
を妨げない限りにおいて、本発明のポリエステル中に含
まれる。このような付加的なエステル生成およびアミド
生成部分が存在するならば、その全体のわずかな濃度
は、ポリマー全体の10モルパーセント以下である。本発
明のポリエステルは、各存在する部分が少なくとも１つ
の芳香環をポリマーの主鎖に提供しているような「完全
な芳香族系」が好ましい。
いてジカルボキシアリール部分として作用する好ましい
部分は、次の基およびそれらの混合物を含む： 部分Ｉ、II、およびIIIの特定されたもの以外の他の
エステル生成部分（例えばジオキシ単位、ジカルボキシ
単位および／または他のオキシおよびカルボキシ結合単
位）は、本発明のポリエステル中にわずかな濃度で付加
的に含まれる。代表的な付加的エステル生成部分は、置
換オキシナフトエ酸、ｍ−オキシ安息香酸、置換オキシ
安息香酸、脂環式ジカルボン酸等から誘導される。アミ
ド生成部分もまた本発明のポリエステル中にわずかな濃
度で含まれる。このようなアミド生成部分を生成する代
表的な反応体としては、ｍ−アミノフェノール、ｐ−ア
ミノフェノール、ｍ−アミノ安息香酸、ｐ−アミノ安息
香酸、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミ
ド等が挙げられる。付加的なエステル生成部分および／
またはアミド生成部分は、これら部分が生成ポリマーの
融解温度を所定レベル以上に引上げることのない限り、
または溶融液中において望ましい異方性を発揮すること
を妨げない限りにおいて、本発明のポリエステル中に含
まれる。このような付加的なエステル生成およびアミド
生成部分が存在するならば、その全体のわずかな濃度
は、ポリマー全体の10モルパーセント以下である。本発
明のポリエステルは、各存在する部分が少なくとも１つ
の芳香環をポリマーの主鎖に提供しているような「完全
な芳香族系」が好ましい。
本発明の液晶表示素子に使用されるポリエステルは、
選ばれる合成方法によるが、通常次の末端基を有する： 当業者にとって明らかなように、末端基は任意に保護
することができ、例えば酸性末端基は種々のアルコール
で保護され、且つヒドロキシル末端基は種々の有機酸に
よって保護される。例えば、フェニルエステル およびメチルエステル のような末端保護単位がポリマーの鎖の末端に含まれ
る。また、ポリマーは、所望ならば、酸素含有雰囲気中
で（例えば空気中で）未包装の形で、またはあらかじめ
形成された物品の形で、その融点以下の温度で所定時間
（例えば数分）にわたって加熱することにより、酸化的
に少なくともある程度架橋することができる。このよう
な本発明で使用されるポリエステルは米国特許第3,637,
595号等に示される方法により合成される。
選ばれる合成方法によるが、通常次の末端基を有する： 当業者にとって明らかなように、末端基は任意に保護
することができ、例えば酸性末端基は種々のアルコール
で保護され、且つヒドロキシル末端基は種々の有機酸に
よって保護される。例えば、フェニルエステル およびメチルエステル のような末端保護単位がポリマーの鎖の末端に含まれ
る。また、ポリマーは、所望ならば、酸素含有雰囲気中
で（例えば空気中で）未包装の形で、またはあらかじめ
形成された物品の形で、その融点以下の温度で所定時間
（例えば数分）にわたって加熱することにより、酸化的
に少なくともある程度架橋することができる。このよう
な本発明で使用されるポリエステルは米国特許第3,637,
595号等に示される方法により合成される。
本発明の液晶表示素子に使われるポリエステルは通常
約2000−200,000,好ましくは約5000−50,000の平均分子
量を有する。このような分子量は、ポリマーを解重合す
ることなしに標準的な技術によって例えば成形フィルム
について赤外分光学的に末端基を検出することにより測
定される。
約2000−200,000,好ましくは約5000−50,000の平均分子
量を有する。このような分子量は、ポリマーを解重合す
ることなしに標準的な技術によって例えば成形フィルム
について赤外分光学的に末端基を検出することにより測
定される。
本発明の液晶表示素子は、これらポリエステル化合物
を適当な溶媒に溶解し、基板上にスピンコート又は印刷
等で塗布し180℃程度で溶媒を乾燥した後ラビング処理
や温度勾配加熱処理等を施すことにより配向膜を得、そ
の基板２枚を配向が対向するように平行に配置し、その
間に液晶を封入させることにより、高コントラストで高
い表示品位であることを特徴とする。
を適当な溶媒に溶解し、基板上にスピンコート又は印刷
等で塗布し180℃程度で溶媒を乾燥した後ラビング処理
や温度勾配加熱処理等を施すことにより配向膜を得、そ
の基板２枚を配向が対向するように平行に配置し、その
間に液晶を封入させることにより、高コントラストで高
い表示品位であることを特徴とする。
本発明による利点は、通常の全芳香族系エステルポリ
マーは有機溶媒に難溶であるが今回の系統のポリマーは
Ｎ−メチル−ピロリドンに加熱することにより溶解しそ
の後その溶液は室温でも長期にわたり安定である。その
ためこの溶液を用いることによりスピンコート、印刷等
の方法で容易に所望の膜厚を得ることができる。図−１
に今回の典型的な材料の含量濃度と溶液粘性を示し、ま
た、図−２にスピンコートで回転数を変化させた場合の
形成膜厚変化を示す。このように形成した配向膜は高温
においても安定した高い液晶配向能を有している。これ
は全芳香族系結晶性高分子の高い熱安定性が寄与してい
るためと考えられる。
マーは有機溶媒に難溶であるが今回の系統のポリマーは
Ｎ−メチル−ピロリドンに加熱することにより溶解しそ
の後その溶液は室温でも長期にわたり安定である。その
ためこの溶液を用いることによりスピンコート、印刷等
の方法で容易に所望の膜厚を得ることができる。図−１
に今回の典型的な材料の含量濃度と溶液粘性を示し、ま
た、図−２にスピンコートで回転数を変化させた場合の
形成膜厚変化を示す。このように形成した配向膜は高温
においても安定した高い液晶配向能を有している。これ
は全芳香族系結晶性高分子の高い熱安定性が寄与してい
るためと考えられる。
またこれら配向膜のガラス基板上への密着性も非常に
高く、シランカップリング剤を添加しなくてもシランカ
ップリング剤を使用したポリイミド膜やシラン系ジアミ
ン化合物を含有したポリイミドと同等の基板密着性を示
した。従って余分な組成がなくても同等以上の配向能を
得ることができコストの低減が可能である。またガラス
基板のみならず他のプラスチック基板およびシートにも
低温で（120℃程度）成膜できるため使用できるという
利点を持つ。
高く、シランカップリング剤を添加しなくてもシランカ
ップリング剤を使用したポリイミド膜やシラン系ジアミ
ン化合物を含有したポリイミドと同等の基板密着性を示
した。従って余分な組成がなくても同等以上の配向能を
得ることができコストの低減が可能である。またガラス
基板のみならず他のプラスチック基板およびシートにも
低温で（120℃程度）成膜できるため使用できるという
利点を持つ。
また組成によっては本発明の高分子が液晶性を示すこ
とからも分かるように液晶分子に対して非常に高い配向
能を示しておりプレチルトも２゜で安定に出現する。
とからも分かるように液晶分子に対して非常に高い配向
能を示しておりプレチルトも２゜で安定に出現する。
これらポリエステル用の溶剤としてはジメチルスルホ
キシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ブチロラクトン及び
シクロヘキサノン等の溶媒を単独もしくは混合したもの
を用いることができる。
キシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ブチロラクトン及び
シクロヘキサノン等の溶媒を単独もしくは混合したもの
を用いることができる。
実施例 １ イソフタル酸0.24molヒドロキノン0.24molp−ヒドロ
キシ安息香酸0.12molを重縮合反応して得た淡褐色の高
分子をＮ−メチル−ピロリドンに4wt％150℃で溶解し溶
液を作成した。この溶液の粘性は8cSt（25℃）であっ
た。図−１に種々の濃度における溶液の粘度を示した
が、スピンコート法で塗布する場合には３〜5wt％位が
よく印刷法では６〜7.5wt％程度が望ましい。この4wt％
溶液を透明電極付きのガラス基板に3000回転30秒間スピ
ンコートし180℃で焼成したところ約1000A膜厚の配向膜
を得ることができた。もちろん回転数を変えることによ
り種々の膜厚を得ることができる。これら基板をナイロ
ン布により一定方向にラビングし、ラビングした方向が
反平行となるように二枚の基板を対じさせ、液晶の注入
口を開けた形でエポキシ樹脂でシールし150℃1hr加熱し
た。その後、ネマティク液晶であるZLI1565（MERCK社
製）を注入し注入口を封止した。偏光顕微鏡下での配向
は非常に良好でありドメインは観察されなかった。また
磁場容量法によりプレチルト角を測定したが2.4゜を示
した。通常のツイスティッドネマティク液晶表示素子で
は1.5〜３゜くらいが望ましいプレチルトといわれてお
り本配向膜はその条件を満たしている。また70℃90％RH
試験500時間後のプレチルト角もほとんど変化がなかっ
た。膜の着色に関しても調べたところ、2000A膜厚でも
透過率は400〜700nmの前波長領域で95％以上示した。こ
れは現在液晶表示素子に使用されているポリイミドより
も高い透過率を示した。またクロスカットによる密着性
のテストを行ったところ、100カット中一つも剥離しな
かった。
キシ安息香酸0.12molを重縮合反応して得た淡褐色の高
分子をＮ−メチル−ピロリドンに4wt％150℃で溶解し溶
液を作成した。この溶液の粘性は8cSt（25℃）であっ
た。図−１に種々の濃度における溶液の粘度を示した
が、スピンコート法で塗布する場合には３〜5wt％位が
よく印刷法では６〜7.5wt％程度が望ましい。この4wt％
溶液を透明電極付きのガラス基板に3000回転30秒間スピ
ンコートし180℃で焼成したところ約1000A膜厚の配向膜
を得ることができた。もちろん回転数を変えることによ
り種々の膜厚を得ることができる。これら基板をナイロ
ン布により一定方向にラビングし、ラビングした方向が
反平行となるように二枚の基板を対じさせ、液晶の注入
口を開けた形でエポキシ樹脂でシールし150℃1hr加熱し
た。その後、ネマティク液晶であるZLI1565（MERCK社
製）を注入し注入口を封止した。偏光顕微鏡下での配向
は非常に良好でありドメインは観察されなかった。また
磁場容量法によりプレチルト角を測定したが2.4゜を示
した。通常のツイスティッドネマティク液晶表示素子で
は1.5〜３゜くらいが望ましいプレチルトといわれてお
り本配向膜はその条件を満たしている。また70℃90％RH
試験500時間後のプレチルト角もほとんど変化がなかっ
た。膜の着色に関しても調べたところ、2000A膜厚でも
透過率は400〜700nmの前波長領域で95％以上示した。こ
れは現在液晶表示素子に使用されているポリイミドより
も高い透過率を示した。またクロスカットによる密着性
のテストを行ったところ、100カット中一つも剥離しな
かった。
溶液の安定性に関しては図−３に示したように３ケ月
間室温放置、でも粘性にほとんど変化が認められなかっ
た。
間室温放置、でも粘性にほとんど変化が認められなかっ
た。
実施例 ２ 実施例１と同じ組成物でｐ−ヒドロキシ安息香酸の添
加量を30mol％にして重縮合反応を行い淡褐色の高分子
を得た。この高分子をDSCで測定したところ295℃に融点
が認められ更に330℃にネマティク−イソトロビック転
移点と考えられるピークが観察された。また分子量を測
定したところ32,000であった。この高分子を用いて実施
例１と同様に液晶表示素子を作成したところ、プレチル
ト角2.1゜で非常に良好な配向を示す液晶表示素子を得
ることができた。また密着性も良好であった。
加量を30mol％にして重縮合反応を行い淡褐色の高分子
を得た。この高分子をDSCで測定したところ295℃に融点
が認められ更に330℃にネマティク−イソトロビック転
移点と考えられるピークが観察された。また分子量を測
定したところ32,000であった。この高分子を用いて実施
例１と同様に液晶表示素子を作成したところ、プレチル
ト角2.1゜で非常に良好な配向を示す液晶表示素子を得
ることができた。また密着性も良好であった。
実施例 ３ 実施例１と同じ組成物でｐ−ヒドロキシ安息香酸の添
加量を40mol％に増やして重縮合反応を行ったところ同
様に淡褐色を高分子を得た。この高分子を使い実施例１
と同様に配向膜を形成した後、350℃1hrで再度熱処理を
行ったが、膜には色の変化は認められなく、またそれを
実施例１と同様に液晶表示素子にしたところ実施例１と
同様な配向性を示した。
加量を40mol％に増やして重縮合反応を行ったところ同
様に淡褐色を高分子を得た。この高分子を使い実施例１
と同様に配向膜を形成した後、350℃1hrで再度熱処理を
行ったが、膜には色の変化は認められなく、またそれを
実施例１と同様に液晶表示素子にしたところ実施例１と
同様な配向性を示した。
実施例 ４ イソフタル酸0.24mol.4,4′−ビスフェノール0.24mol
p−ヒドロクス安息香酸0.12molを重縮合反応して得た
高分子を使い実施例１と同様に配向膜を形成し、液晶表
示素子を作成した。この素子では液晶としてゲスト・ホ
スト液晶を注入した。このゲスト・ホスト液晶はポリイ
ミド配向膜上で10.5の二色比を示すが、このセル中では
11.2の二色比を示した。またプレチルト角は1.9゜であ
った。
p−ヒドロクス安息香酸0.12molを重縮合反応して得た
高分子を使い実施例１と同様に配向膜を形成し、液晶表
示素子を作成した。この素子では液晶としてゲスト・ホ
スト液晶を注入した。このゲスト・ホスト液晶はポリイ
ミド配向膜上で10.5の二色比を示すが、このセル中では
11.2の二色比を示した。またプレチルト角は1.9゜であ
った。
実施例 ５ イソフタル酸0.20mol、テレフタル酸0.04mol、ヒドロ
キノン0.24mol、ｐ−ヒドロキシ安息香酸0.12molを重縮
合反応して得た高分子を使い実施例１と同様に配向膜を
形成し液晶表示素子を形成した。実施例１と比較すると
Ｎ−メチルピロリドンに対して溶解性が減少したが、配
向膜の耐熱性が向上した。パーキンエルマー製のTGA−
７で測定したところ窒素雰囲気下で測定したところ実施
例１より50℃高い380℃より熱分解が開始した。この配
向膜を使用して液晶表示素子を作成したところプレチル
ト角2.2゜で偏光顕微鏡下での配向は良好であった。
キノン0.24mol、ｐ−ヒドロキシ安息香酸0.12molを重縮
合反応して得た高分子を使い実施例１と同様に配向膜を
形成し液晶表示素子を形成した。実施例１と比較すると
Ｎ−メチルピロリドンに対して溶解性が減少したが、配
向膜の耐熱性が向上した。パーキンエルマー製のTGA−
７で測定したところ窒素雰囲気下で測定したところ実施
例１より50℃高い380℃より熱分解が開始した。この配
向膜を使用して液晶表示素子を作成したところプレチル
ト角2.2゜で偏光顕微鏡下での配向は良好であった。
実施例 ６ 実施例１のヒドロキノンの代わりにクロロヒドロキノ
ンを用い実施例１と同モル％で反応を行った。その結果
褐色の高分子化合物を得た。この化合物は実施例１の化
合物に比較して溶解性が高くＮ−メチル−ピロリドンに
100℃で8wt％程度溶解しその溶液は非常に安定である。
この化合物を用いて実施例１と同様に液晶表示素子を作
成したところ、プレチルト3.3゜とやや高い値を得た。
また液晶配向性も良好であった。
ンを用い実施例１と同モル％で反応を行った。その結果
褐色の高分子化合物を得た。この化合物は実施例１の化
合物に比較して溶解性が高くＮ−メチル−ピロリドンに
100℃で8wt％程度溶解しその溶液は非常に安定である。
この化合物を用いて実施例１と同様に液晶表示素子を作
成したところ、プレチルト3.3゜とやや高い値を得た。
また液晶配向性も良好であった。
実施例 ７ 実施例２と同様の組成物で、実施例１と同様な手法に
よりガラス基板上に液晶性ポリエステルの薄膜を形成し
た。この基板を最高温度が310℃、最低温度が200℃に設
定された温度勾配型ホットプレート上に設置し、基板を
一定方向にスライドさせた。（移動速度は1cm/minであ
った。）この基板２枚を上記スライドの方向が反平行に
なるように対峙させ、その後は実施例１と同様にして液
晶表示素子を作成した。この表示素子のプレチルトは1.
6゜であった。また、偏光顕微鏡下で観察したところ良
好な配向性を示すことがわかった。
よりガラス基板上に液晶性ポリエステルの薄膜を形成し
た。この基板を最高温度が310℃、最低温度が200℃に設
定された温度勾配型ホットプレート上に設置し、基板を
一定方向にスライドさせた。（移動速度は1cm/minであ
った。）この基板２枚を上記スライドの方向が反平行に
なるように対峙させ、その後は実施例１と同様にして液
晶表示素子を作成した。この表示素子のプレチルトは1.
6゜であった。また、偏光顕微鏡下で観察したところ良
好な配向性を示すことがわかった。
比較例−１ 全芳香族系ポリエステルで液晶相を示す液晶高分子
（ヘキストセラニーズ製ベクトラ）をＮ−メチルピロリ
ドンで溶解させようとしたが180℃においても全く溶解
しなかった。
（ヘキストセラニーズ製ベクトラ）をＮ−メチルピロリ
ドンで溶解させようとしたが180℃においても全く溶解
しなかった。
比較例−２ 芳香族ポリエステルであるポリエチレンテレフタレー
トをトリフロロ酢酸に1wt％溶解させ、実施例１と同様
にして液晶表示素子を作成したが、シール剤を加熱する
過程で配向が劣化し良好な配向を得ることができなかっ
た。
トをトリフロロ酢酸に1wt％溶解させ、実施例１と同様
にして液晶表示素子を作成したが、シール剤を加熱する
過程で配向が劣化し良好な配向を得ることができなかっ
た。
比較例−３ で示される芳香族ポリアミドをＮ−メチルピロリドンに
溶解し実施例１と同様の方法で配向膜を形成した。クロ
スカットによる密着性テストを行ったところ100カット
中34部が剥離した。また実施例１と同様な方法で液晶表
示素子を作成したところ初期のプレチルトは2.0゜と良
好であったが70℃95RH％500時間後には1.0゜に低下し若
干のドメインが素子中に観察された。
溶解し実施例１と同様の方法で配向膜を形成した。クロ
スカットによる密着性テストを行ったところ100カット
中34部が剥離した。また実施例１と同様な方法で液晶表
示素子を作成したところ初期のプレチルトは2.0゜と良
好であったが70℃95RH％500時間後には1.0゜に低下し若
干のドメインが素子中に観察された。
本発明の実施の態様は次の通りである。
１） 内面に透明電極及び配向膜が順次形成された一対
の基板間に液晶層を挾持してなる液晶表示素子に於て、
前記基板間の少なくとも一方の対向面上の配向膜材料と
して、以下に示す繰り返し単位I,IIおよびIIIを有する
ポリエステルを使用したことを特徴とする液晶表示素
子： 繰り返し単位Ｉは であり 繰り返し単位IIは次式のジオキシアリール部分であ
り、 −Ｏ−Ar−Ｏ− （式において、Arは少なくとも１つの芳香環を含む二価
の基であり、この芳香環は炭素原子１〜４個のアルキル
基、炭素原子１〜４個のアルコシル基、ハロゲン、フェ
ニル及び置換フェニルから成る群より選ばれた１つ又は
１つ以上の置換基を任意に含んでいても良い） 繰り返し単位IIIは次式のジカルボキシアリール部分
であり、 （式において、Ar′はArと同じであっても又は異なって
いても良く、Arと同じ定義である）。
の基板間に液晶層を挾持してなる液晶表示素子に於て、
前記基板間の少なくとも一方の対向面上の配向膜材料と
して、以下に示す繰り返し単位I,IIおよびIIIを有する
ポリエステルを使用したことを特徴とする液晶表示素
子： 繰り返し単位Ｉは であり 繰り返し単位IIは次式のジオキシアリール部分であ
り、 −Ｏ−Ar−Ｏ− （式において、Arは少なくとも１つの芳香環を含む二価
の基であり、この芳香環は炭素原子１〜４個のアルキル
基、炭素原子１〜４個のアルコシル基、ハロゲン、フェ
ニル及び置換フェニルから成る群より選ばれた１つ又は
１つ以上の置換基を任意に含んでいても良い） 繰り返し単位IIIは次式のジカルボキシアリール部分
であり、 （式において、Ar′はArと同じであっても又は異なって
いても良く、Arと同じ定義である）。
２） 繰り返し単位IIがｐ−ヒドロキノンから誘導され
る二価の基であることを特徴とする上記第一項に記載の
液晶表示素子。
る二価の基であることを特徴とする上記第一項に記載の
液晶表示素子。
３） 繰り返し単位IIIがイソフタル酸から誘導される
二価の基であることを特徴とする上記第一項及び第二項
に記載の液晶表示素子 ４） 前記ポリエステル分子量が5000〜50,000であるこ
とを特徴とする、上記第一項、第二項及び第三項に記載
の液晶表示素子 ５） 前記ポリエステルをＮ−メチルピロリドン等の溶
媒に溶解させたのちに基板上に塗布し配向膜を形成した
ことを特徴とする上記第一項、第二項、第三項及び第四
項記載の液晶表示素子 ６） 前記ポリエステルはある一定の温度範囲で液晶状
態を示すことを特徴とする上記上記第一項、第二項、第
三項、第四項及び第五項に記載の液晶表示素子
二価の基であることを特徴とする上記第一項及び第二項
に記載の液晶表示素子 ４） 前記ポリエステル分子量が5000〜50,000であるこ
とを特徴とする、上記第一項、第二項及び第三項に記載
の液晶表示素子 ５） 前記ポリエステルをＮ−メチルピロリドン等の溶
媒に溶解させたのちに基板上に塗布し配向膜を形成した
ことを特徴とする上記第一項、第二項、第三項及び第四
項記載の液晶表示素子 ６） 前記ポリエステルはある一定の温度範囲で液晶状
態を示すことを特徴とする上記上記第一項、第二項、第
三項、第四項及び第五項に記載の液晶表示素子
第１図は、実施例１のポリエステルの溶液濃度と粘性の
関係を示すグラフ、第２図はスピンコーターの回転数と
膜厚の関係を示すグラフ、第３図は本発明のポリエステ
ルの溶液粘性の経時変化を示すグラフである。
関係を示すグラフ、第２図はスピンコーターの回転数と
膜厚の関係を示すグラフ、第３図は本発明のポリエステ
ルの溶液粘性の経時変化を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】内面に透明電極及び配向膜が順次形成され
た一対の基板間に液晶層を挾持してなる液晶表示素子に
於て、前記基板間の少なくとも一方の対向面上の配向膜
材料として、以下に示す繰り返し単位Ｉ、IIおよびIII
を有するポリエステルを使用したことを特徴とする液晶
表示素子： 繰り返し単位Ｉは であり 繰り返し単位IIは次式のジオキシアリール部分であり、 −Ｏ−Ar−Ｏ− （式において、Arは少なくとも１つの芳香環を含む二価
の基であり、この芳香環は炭素原子１〜４個のアルキル
基、炭素原子１〜４個のアルコシル基、ハロゲン、フェ
ニル及び置換フェニルから成る群より選ばれた１つ又は
１つ以上の置換基を任意に含んでいても良い） 繰り返し単位IIIは次式のジカルボキシアリール部分で
あり、 （式において、Ar′はArと同じであっても又は異なって
いても良く、Arと同じ定義である）。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2190144A JP2620815B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 液晶表示素子 |
| US07/946,375 US5408347A (en) | 1990-07-18 | 1991-07-17 | Polyester based liquid-crystal display device |
| DE69128625T DE69128625T2 (de) | 1990-07-18 | 1991-07-17 | Flüssigkristall-anzeigevorrichtung auf basis von polyester |
| EP91912426A EP0539409B1 (en) | 1990-07-18 | 1991-07-17 | Polyester based liquid-crystal display device |
| PCT/EP1991/001339 WO1992001728A1 (en) | 1990-07-18 | 1991-07-17 | Polyester based liquid-crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2190144A JP2620815B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0476522A JPH0476522A (ja) | 1992-03-11 |
| JP2620815B2 true JP2620815B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=16253139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2190144A Expired - Lifetime JP2620815B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 液晶表示素子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5408347A (ja) |
| EP (1) | EP0539409B1 (ja) |
| JP (1) | JP2620815B2 (ja) |
| DE (1) | DE69128625T2 (ja) |
| WO (1) | WO1992001728A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05281548A (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-29 | Hoechst Japan Ltd | 液晶表示素子 |
| JPH0643457A (ja) * | 1992-05-27 | 1994-02-18 | G T C:Kk | 液晶用配向膜の形成方法 |
| JP3071147B2 (ja) * | 1996-08-30 | 2000-07-31 | 株式会社島精機製作所 | 衿付衣服の編成方法 |
| TWI256959B (en) * | 2000-07-31 | 2006-06-21 | Sumitomo Chemical Co | Aromatic liquid-crystalline polyester solution composition |
| KR100752505B1 (ko) * | 2000-12-30 | 2007-08-28 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 강유전성 액정표시장치 |
| JP2004083777A (ja) * | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Sumitomo Chem Co Ltd | 液晶性ポリエステル及びその製造方法 |
| JP4510420B2 (ja) * | 2003-10-02 | 2010-07-21 | 上野製薬株式会社 | 液晶ポリエステル樹脂 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3884876A (en) * | 1973-08-31 | 1975-05-20 | Carborundum Co | Partially crosslinked linear aromatic polyesters |
| DE3066823D1 (en) * | 1979-06-25 | 1984-04-12 | Teijin Ltd | Biaxially oriented wholly aromatic polyester film and process for producing same |
| US4436894A (en) * | 1980-07-31 | 1984-03-13 | Teijin Limited | Novel wholly aromatic copolyester, process for production thereof, and film melt-shaped therefrom |
| US4377681A (en) * | 1982-03-04 | 1983-03-22 | Monsanto Company | Liquid crystal copolyesters |
| JPH0754381B2 (ja) * | 1984-08-07 | 1995-06-07 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示装置の製造方法 |
| US4796979A (en) * | 1986-04-07 | 1989-01-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Ferroelectric liquid crystal device having dual laminated alignment films |
| JPS62299816A (ja) * | 1986-06-19 | 1987-12-26 | Alps Electric Co Ltd | 液晶表示素子用配向膜材料 |
| JPH0795123B2 (ja) * | 1987-02-10 | 1995-10-11 | 三菱化学株式会社 | 偏光フイルム |
| JPH01164922A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 配向膜 |
| JPH0819236B2 (ja) * | 1988-09-30 | 1996-02-28 | 出光石油化学株式会社 | 全芳香族共重合ポリイミドエステル及びその製法 |
-
1990
- 1990-07-18 JP JP2190144A patent/JP2620815B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-07-17 US US07/946,375 patent/US5408347A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-17 DE DE69128625T patent/DE69128625T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-17 WO PCT/EP1991/001339 patent/WO1992001728A1/en active IP Right Grant
- 1991-07-17 EP EP91912426A patent/EP0539409B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0539409B1 (en) | 1998-01-07 |
| EP0539409A1 (en) | 1993-05-05 |
| DE69128625D1 (de) | 1998-02-12 |
| JPH0476522A (ja) | 1992-03-11 |
| DE69128625T2 (de) | 1998-07-16 |
| WO1992001728A1 (en) | 1992-02-06 |
| US5408347A (en) | 1995-04-18 |
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