JPH0440695B2 - - Google Patents
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- JPH0440695B2 JPH0440695B2 JP56082430A JP8243081A JPH0440695B2 JP H0440695 B2 JPH0440695 B2 JP H0440695B2 JP 56082430 A JP56082430 A JP 56082430A JP 8243081 A JP8243081 A JP 8243081A JP H0440695 B2 JPH0440695 B2 JP H0440695B2
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- JP
- Japan
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- liquid crystal
- state
- display device
- alkyl
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- Prior art date
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-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
- C09K2323/02—Alignment layer characterised by chemical composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
- C09K2323/02—Alignment layer characterised by chemical composition
- C09K2323/027—Polyimide
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
この発明は液晶層が二枚の基板の間にはさま
れ、基板の互に対向する表面にそれぞれ表面にそ
れぞれ一つの導電性の電極層と配向層とが設けら
れ、両配向層の少くとも一方がポリマーで作られ
ている液晶表示装置に関するものである。ポリマ
ー層が研摩され板に平行な配向構造を持つこの種
の表示装置は西独国特許出願公開第2548925号明
細書に記載されてれいる。 ほとんど総ての型式の液晶表示装置において液
晶分子は休止状態で特定の配向構造を示していな
ければならない。この休止配向構造は通常適当な
配向層を基板上に設けることによつて作られる。
これに対しては一連の技術が開発され、それによ
つて実質上任意の分子配向を組織しそれを長期間
に亘つて維持することができる。このような高度
の開発段階においても猶次の様な副次的の現象の
発生を抑えることができない：予め液晶の配向を
作る配向層は一般に極めて強い指向力を及ぼし軌
道電圧を印加したとき隣接する液晶分子は新しい
配置状態に移ることができない。した遷移区域に
おいて電圧・コントラスト特性曲線が平坦になり
周縁部の表示の質が悪化して画像コントラストの
低下や観察角度範囲の縮小等が起り可能のマルチ
プレクス段の数が制限される。配向構造のみだれ
を制御電圧の上昇によつて防ぐことは可能である
が制御電圧を高くすると制御装置が複雑になるだ
けではなくダイナミツクアドレツシングが極めて
狭い範囲に限定されるようになる。これはマルチ
プレツクス制御の場合実効オン電圧が実効オフ電
圧と連関しこれらの電圧が共に電圧・コントラス
ト特性曲線の遷移区間を含んでいなければならな
いことに基く。 この発明の目的は液晶表示装置に対して乱れの
ない出発配向構造が作られると共に励起時の液晶
の配向状態の形成を妨害することのない配向形成
手段を得ることである。この目的は特許請求の範
囲第１項に特徴として記載した構造を採用するこ
とによつて達成される。 液晶特性を示すポリマーは既に公知である（例
えばMakromol.Chem180，S.803，1979）。従来
この化合物は固相に移動する際にも液晶構造を凍
結維持し、しかも変形が容易であるため簡単に
層、膜又は、繊維の形に加工することができる点
で便利な材料であると認められていたが状態切換
え可能の配向層に使用することは考えられていな
かつた。更にホメトロピツク構造を作る配向層を
固体スメクテイツク結晶から構成することは早く
から考えられていたがこのような被覆材はポリマ
ーではなく又状態切換えも不可能である。 この発明の装置に使用される配向層の特徴はそ
の配向作用が液晶の状態に適合し、オフ状態にお
いては従来使用されている配向層と同様にそれ自
体で所望の組織が形成されるようにし、オン状態
においては新らしい分子配向が妨害されることな
くむしろ助長されるようにすることである。 すなわちオフ（電圧無印加）状態では配向層
は、液晶のオフ配向（例えば基板面に平行又は垂
直な配列）を作る状態であり、これに対しオン
（電圧印加）状態では液晶配向層は、液晶が電場
で配向することによつて又はポリマーが電場によ
り配向することによつて作動される状態にある。
ポリマー層が状態切換えに際して反応が遅く上記
の状態の切換えを必要な速さで完遂させることが
できないことも障害とはならない。これまでに調
べられている液晶ポリマーの動作時間は秒のオー
ダーであるがこの発明の装置では切換え過程はこ
れよりも相当早く完了する。これは配向層中の配
向作用を示す成分だけが転向したとき既に配向層
がその配向作用を転換し、この成分は液晶分子と
直接接触するメソゲン側鎖であつて層の表面に存
在し、その周囲の液晶媒質と同様に急速に回転す
ることによるものである。 ポリマーは原則的に主となる鎖状結合を持ち、
この主鎖にたわみ性の橋かけ結合を介してメソゲ
ン側鎖が付加されている。主鎖の配向は統計的分
布を示しているが側鎖はその方向が主鎖の方向に
よつて実質上左右されることなく液晶相を構成す
る。しかしメソゲン側鎖を持つたわみ性橋かけ結
合との直接の重合によつて層を作ることも可能で
ある。いずれの場合にも実効層は極めて薄く極限
の場合には単分子層となる。 配向層による液晶分子の転向角は主としてメソ
ゲン側鎖の配置密度に関係する。メソゲン側鎖が
比較的密に並んでいるとそれらは液晶層内に垂直
に突き出し板垂直配向となるが、大きな間隔を保
つて配置されていると板平行になりホモジニアス
配向を作る。この場合配向層が指向性の方法例え
ば浸漬法又はローラー・コーテイング法等によて
とりつけられていると板に平行に置かれた液晶分
子は一様な優先方向を持つ。 液晶層上のポリマー層は液晶よりも先に状態を
転換するようにしてもあるいは液晶の転換の後で
転換するようにしてもよい。更に電界の作用によ
つて状態を転換するのではなくポリマー層の状態
転換に伴つて動作する液晶を使用することも可能
である。この場合デイスプレイの起動と停止の時
間は従来のデイスプレイの停止時間と同程度にな
る。従つて従来の表示形式と比べて静電制御によ
る投入時間の点では不利であるがマルチプレツク
ス制御を行なう場合には極めて魅力的である。 ポリマー層を状態転換可能の偏光子として動作
するようにすることも場合によつては合理的であ
る。この場合ポリマーはオフ状態で直線偏光し、
オン状態では光を減衰することなく透過させるよ
うにすると有利である。これは多くの場合偏光子
は二つの状態の中の一方だけが要求され他方の状
態においては光の強度とコントラストを低減させ
るだけの無用な素子となるからである。 図面を参照し実施例についてこの発明を更に詳
細に説明する。図面はこの発明の二種類の実施例
を図式的に示すものでこの発明の要旨に直接関係
のない部品例えば電気導線等は除かれている。又
対応部分は同じ番号で示されている。 第１図に示した実施例は透過型の７セグメント
キヤラクタデイスプレイであつて前面直線偏光子
１、前面基板２、背面基板３および背面直線偏光
子４から構成される。両基板は枠６によつて結合
され枠６と基板でかこまれた室には液晶層７が満
たされている。基板２，３の互に対向する表面に
は導電層が設けられ個別に制御されるセグメント
電極８から構成された前面電極と連続した背面電
極９となつている。これらの電極の上に状態切換
え可能のポリマー層１１，１２が液晶層７に対応
する配向層として設けられる。 ポリマー層が持つ配向形成特性と状態転換特性
は表示装置の電気光学効果の種類に関係し、この
点にこの発明による改良の重点が置かれている。
多くの可能性の中から次の四種類の例を選んで説
明する。 例 １ 表示は回転セル型式で実施される。即ち液晶層
は休止状態でホモジニアスに板平行であり板の法
線の方向に回転角90°のらせん構造を示し、制御
電圧の印加により板垂直配列構造に移る。液晶層
はポリマー層より先に状態を切換える。従つてこ
れらの層はゆるく結合されている。この表示装置
は従来の回転セル表示装置に比べて特に画像のコ
ントラストが高い点で勝れ、斜め方向からの読取
りが可能でありより良好なマルチプレツクス特性
を持つ。 例 ２ 液晶セルは逆回転セルであつて液晶分子は休止
状態でホメオトロピツク配向であり電界の作用で
板平行らせん組織となる。ポリマー層は液晶より
も後で転向するゆるやかな結合であり例１と同様
な改良構造である。 例 ３ 位相変化表示とよばれている表示方式のもので
ある。コレステリツク液晶が使用され励起状態で
ホメオトロピツク形である。ポリマー層はオフ状
態で基板平行、オン状態で基板垂直となり液晶層
よりも遅れて状態を転向する。その結果電圧・コ
ントラスト・ダイヤグラムはヒステレシスを示す
がステレシス環の幅は周縁部がホメオトロツピツ
ク配列となつているもので観測されるものよりも
広い。この二安定性効果が極めて高いマルチプレ
ツクス比を可能にすることは良く知られている。 例 ４ ポリマー層が液晶層より先に状態を転換する点
が異るだけでその他は例３と同様である。この場
合配合層の作用によりコレステリツク−ホメオト
ロピツク転換が鮮鋭となり又いくらか低い電界で
起る。これによつてもマルチプレツクス比が改善
される。 ポリマー層は上記の例に示すように種々の用途
に使用されるだけではなく非常に多くの方法によ
つて作ることができる。一般的に言えばメソゲン
側鎖をたわみ性の橋かけ結合を介して主鎖に結合
する第一法と〔−たわみ性橋かけ結合−メソゲン
側鎖〕という構成単位を橋かけ結合の重合化によ
つて互に結合する第二法とに分かれる。この外に
橋かけ結合と別のオレフイン不飽和結合との共重
合によることも可能である。これらの場合重合反
応を最初に基板上に発生させるかあるいは反応生
成物を溶液中から基板上に移すかの二つの中いず
れかを選ぶ。 第一法では結合は通常互に結合する部分に対す
る付加反応又縮合反応可能の官能基を介して行わ
れる。付加反応可能の官能基として適当な組合せ
は次の通りである： −OH＋−NCO：−NHR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−
NCO； −NCO＋−NCO： 縮合反応可能の官能基としては特に次の組合せ
が考えられる： −OH＋−COOR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）；−OH＋−
COCl；−OH＋−CONH2： −OH＋−SO2Cl：−OH＋−SO2OR（Ｒ＝Ｈ，
Alkyl）； −NHR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−COOR； −NHR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−COCl；−NHR（Ｒ
＝Ｈ，Alkyl）＋−CONH2； −NHR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−SO2Cl； −NHR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−SO2OR（Ｒ＝Ｈ，
Alkyl）； −COOR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−COOR（Ｒ＝Ｈ，
Alkyl） −COOR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−COCl；−COOR
（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−CONH2； −CONH2＋−CONH2；−SO2Cl＋−SO2OR（Ｒ
＝Ｈ，Alkyl）； −SO2OR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−SO2OR（Ｒ＝Ｈ，
Alkyl） たわみ性の橋かけ結合は通常アルキレン又はア
ルキレンエーテルから構成される。 第二法においてはブリツジの重合は重合可能の
官能基を介して次の図式に従つて行われる： 官能基Ｐはオレフイン不飽和であるのがよいが
通常次の型式である：
れ、基板の互に対向する表面にそれぞれ表面にそ
れぞれ一つの導電性の電極層と配向層とが設けら
れ、両配向層の少くとも一方がポリマーで作られ
ている液晶表示装置に関するものである。ポリマ
ー層が研摩され板に平行な配向構造を持つこの種
の表示装置は西独国特許出願公開第2548925号明
細書に記載されてれいる。 ほとんど総ての型式の液晶表示装置において液
晶分子は休止状態で特定の配向構造を示していな
ければならない。この休止配向構造は通常適当な
配向層を基板上に設けることによつて作られる。
これに対しては一連の技術が開発され、それによ
つて実質上任意の分子配向を組織しそれを長期間
に亘つて維持することができる。このような高度
の開発段階においても猶次の様な副次的の現象の
発生を抑えることができない：予め液晶の配向を
作る配向層は一般に極めて強い指向力を及ぼし軌
道電圧を印加したとき隣接する液晶分子は新しい
配置状態に移ることができない。した遷移区域に
おいて電圧・コントラスト特性曲線が平坦になり
周縁部の表示の質が悪化して画像コントラストの
低下や観察角度範囲の縮小等が起り可能のマルチ
プレクス段の数が制限される。配向構造のみだれ
を制御電圧の上昇によつて防ぐことは可能である
が制御電圧を高くすると制御装置が複雑になるだ
けではなくダイナミツクアドレツシングが極めて
狭い範囲に限定されるようになる。これはマルチ
プレツクス制御の場合実効オン電圧が実効オフ電
圧と連関しこれらの電圧が共に電圧・コントラス
ト特性曲線の遷移区間を含んでいなければならな
いことに基く。 この発明の目的は液晶表示装置に対して乱れの
ない出発配向構造が作られると共に励起時の液晶
の配向状態の形成を妨害することのない配向形成
手段を得ることである。この目的は特許請求の範
囲第１項に特徴として記載した構造を採用するこ
とによつて達成される。 液晶特性を示すポリマーは既に公知である（例
えばMakromol.Chem180，S.803，1979）。従来
この化合物は固相に移動する際にも液晶構造を凍
結維持し、しかも変形が容易であるため簡単に
層、膜又は、繊維の形に加工することができる点
で便利な材料であると認められていたが状態切換
え可能の配向層に使用することは考えられていな
かつた。更にホメトロピツク構造を作る配向層を
固体スメクテイツク結晶から構成することは早く
から考えられていたがこのような被覆材はポリマ
ーではなく又状態切換えも不可能である。 この発明の装置に使用される配向層の特徴はそ
の配向作用が液晶の状態に適合し、オフ状態にお
いては従来使用されている配向層と同様にそれ自
体で所望の組織が形成されるようにし、オン状態
においては新らしい分子配向が妨害されることな
くむしろ助長されるようにすることである。 すなわちオフ（電圧無印加）状態では配向層
は、液晶のオフ配向（例えば基板面に平行又は垂
直な配列）を作る状態であり、これに対しオン
（電圧印加）状態では液晶配向層は、液晶が電場
で配向することによつて又はポリマーが電場によ
り配向することによつて作動される状態にある。
ポリマー層が状態切換えに際して反応が遅く上記
の状態の切換えを必要な速さで完遂させることが
できないことも障害とはならない。これまでに調
べられている液晶ポリマーの動作時間は秒のオー
ダーであるがこの発明の装置では切換え過程はこ
れよりも相当早く完了する。これは配向層中の配
向作用を示す成分だけが転向したとき既に配向層
がその配向作用を転換し、この成分は液晶分子と
直接接触するメソゲン側鎖であつて層の表面に存
在し、その周囲の液晶媒質と同様に急速に回転す
ることによるものである。 ポリマーは原則的に主となる鎖状結合を持ち、
この主鎖にたわみ性の橋かけ結合を介してメソゲ
ン側鎖が付加されている。主鎖の配向は統計的分
布を示しているが側鎖はその方向が主鎖の方向に
よつて実質上左右されることなく液晶相を構成す
る。しかしメソゲン側鎖を持つたわみ性橋かけ結
合との直接の重合によつて層を作ることも可能で
ある。いずれの場合にも実効層は極めて薄く極限
の場合には単分子層となる。 配向層による液晶分子の転向角は主としてメソ
ゲン側鎖の配置密度に関係する。メソゲン側鎖が
比較的密に並んでいるとそれらは液晶層内に垂直
に突き出し板垂直配向となるが、大きな間隔を保
つて配置されていると板平行になりホモジニアス
配向を作る。この場合配向層が指向性の方法例え
ば浸漬法又はローラー・コーテイング法等によて
とりつけられていると板に平行に置かれた液晶分
子は一様な優先方向を持つ。 液晶層上のポリマー層は液晶よりも先に状態を
転換するようにしてもあるいは液晶の転換の後で
転換するようにしてもよい。更に電界の作用によ
つて状態を転換するのではなくポリマー層の状態
転換に伴つて動作する液晶を使用することも可能
である。この場合デイスプレイの起動と停止の時
間は従来のデイスプレイの停止時間と同程度にな
る。従つて従来の表示形式と比べて静電制御によ
る投入時間の点では不利であるがマルチプレツク
ス制御を行なう場合には極めて魅力的である。 ポリマー層を状態転換可能の偏光子として動作
するようにすることも場合によつては合理的であ
る。この場合ポリマーはオフ状態で直線偏光し、
オン状態では光を減衰することなく透過させるよ
うにすると有利である。これは多くの場合偏光子
は二つの状態の中の一方だけが要求され他方の状
態においては光の強度とコントラストを低減させ
るだけの無用な素子となるからである。 図面を参照し実施例についてこの発明を更に詳
細に説明する。図面はこの発明の二種類の実施例
を図式的に示すものでこの発明の要旨に直接関係
のない部品例えば電気導線等は除かれている。又
対応部分は同じ番号で示されている。 第１図に示した実施例は透過型の７セグメント
キヤラクタデイスプレイであつて前面直線偏光子
１、前面基板２、背面基板３および背面直線偏光
子４から構成される。両基板は枠６によつて結合
され枠６と基板でかこまれた室には液晶層７が満
たされている。基板２，３の互に対向する表面に
は導電層が設けられ個別に制御されるセグメント
電極８から構成された前面電極と連続した背面電
極９となつている。これらの電極の上に状態切換
え可能のポリマー層１１，１２が液晶層７に対応
する配向層として設けられる。 ポリマー層が持つ配向形成特性と状態転換特性
は表示装置の電気光学効果の種類に関係し、この
点にこの発明による改良の重点が置かれている。
多くの可能性の中から次の四種類の例を選んで説
明する。 例 １ 表示は回転セル型式で実施される。即ち液晶層
は休止状態でホモジニアスに板平行であり板の法
線の方向に回転角90°のらせん構造を示し、制御
電圧の印加により板垂直配列構造に移る。液晶層
はポリマー層より先に状態を切換える。従つてこ
れらの層はゆるく結合されている。この表示装置
は従来の回転セル表示装置に比べて特に画像のコ
ントラストが高い点で勝れ、斜め方向からの読取
りが可能でありより良好なマルチプレツクス特性
を持つ。 例 ２ 液晶セルは逆回転セルであつて液晶分子は休止
状態でホメオトロピツク配向であり電界の作用で
板平行らせん組織となる。ポリマー層は液晶より
も後で転向するゆるやかな結合であり例１と同様
な改良構造である。 例 ３ 位相変化表示とよばれている表示方式のもので
ある。コレステリツク液晶が使用され励起状態で
ホメオトロピツク形である。ポリマー層はオフ状
態で基板平行、オン状態で基板垂直となり液晶層
よりも遅れて状態を転向する。その結果電圧・コ
ントラスト・ダイヤグラムはヒステレシスを示す
がステレシス環の幅は周縁部がホメオトロツピツ
ク配列となつているもので観測されるものよりも
広い。この二安定性効果が極めて高いマルチプレ
ツクス比を可能にすることは良く知られている。 例 ４ ポリマー層が液晶層より先に状態を転換する点
が異るだけでその他は例３と同様である。この場
合配合層の作用によりコレステリツク−ホメオト
ロピツク転換が鮮鋭となり又いくらか低い電界で
起る。これによつてもマルチプレツクス比が改善
される。 ポリマー層は上記の例に示すように種々の用途
に使用されるだけではなく非常に多くの方法によ
つて作ることができる。一般的に言えばメソゲン
側鎖をたわみ性の橋かけ結合を介して主鎖に結合
する第一法と〔−たわみ性橋かけ結合−メソゲン
側鎖〕という構成単位を橋かけ結合の重合化によ
つて互に結合する第二法とに分かれる。この外に
橋かけ結合と別のオレフイン不飽和結合との共重
合によることも可能である。これらの場合重合反
応を最初に基板上に発生させるかあるいは反応生
成物を溶液中から基板上に移すかの二つの中いず
れかを選ぶ。 第一法では結合は通常互に結合する部分に対す
る付加反応又縮合反応可能の官能基を介して行わ
れる。付加反応可能の官能基として適当な組合せ
は次の通りである： −OH＋−NCO：−NHR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−
NCO； −NCO＋−NCO： 縮合反応可能の官能基としては特に次の組合せ
が考えられる： −OH＋−COOR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）；−OH＋−
COCl；−OH＋−CONH2： −OH＋−SO2Cl：−OH＋−SO2OR（Ｒ＝Ｈ，
Alkyl）； −NHR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−COOR； −NHR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−COCl；−NHR（Ｒ
＝Ｈ，Alkyl）＋−CONH2； −NHR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−SO2Cl； −NHR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−SO2OR（Ｒ＝Ｈ，
Alkyl）； −COOR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−COOR（Ｒ＝Ｈ，
Alkyl） −COOR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−COCl；−COOR
（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−CONH2； −CONH2＋−CONH2；−SO2Cl＋−SO2OR（Ｒ
＝Ｈ，Alkyl）； −SO2OR（Ｒ＝Ｈ，Alkyl）＋−SO2OR（Ｒ＝Ｈ，
Alkyl） たわみ性の橋かけ結合は通常アルキレン又はア
ルキレンエーテルから構成される。 第二法においてはブリツジの重合は重合可能の
官能基を介して次の図式に従つて行われる： 官能基Ｐはオレフイン不飽和であるのがよいが
通常次の型式である：
【式】
【式】
−CH2−CH＝CH2：−OCH2−CH＝CH2：
製造例 １
４−メトキシ4′−ヒドロキシビフエニルをカリ
の水−アルコール溶液中でエチレンクロルヒドリ
ンと置換した後ｐトルオルスルフオン酸を触媒と
してクロロフオルム中メタクリル酸による共沸エ
ステル化により４−（メタクリロイルオキシ）エ
トキシ−4′−メトキシビフエニルを作る。これを
ベンゼンに溶かし窒素雰囲気中で１モル％の
2.2′−アゾイソブチロニトリルを加えて８時間65
℃に加熱する。反応生成物をクロロフオルムに溶
かしアセトンとメタノールの混合液を加えて沈殿
させる。液晶質のポリマーのＮ−メチル・ピロリ
ドン溶液をゴムロールによつて導体路構造が作ら
れているガラス基板上に運び100℃に加熱して乾
燥する。 製造例 ２ ジアミノジフエニルエーテルとピロメリト酸−
β−ヒドロキシエチルメタクルレートエステルク
ロライドから作られたポリアミドカルボンエステ
ル100ｇ、４−（メタクリロイルオキシ）エツツオ
キシド−4′−メトキシビフエニル100ｇ、ミヒラ
ー・ケトン４ｇおよびＮ−フエニルマレインミツ
ド10ｇをＮ−メチルピロリドンに溶かした溶液を
ゴムロールによつて導体路構造がつくられている
ガラス基板上に運び100℃で乾燥した後4000w超
高圧水銀燈で照射する。 製造例 ３ ジアミノジフエニルメタンとピロメリト酸無水
物とから作られたポリアミドカルボン酸100ｇ、
４−（メタクリロイルオキシ）エトキシ−4′−メ
トキシ−ピフエニル100ｇおよび２，2′−アゾイ
ソブチロニトリル100ｇをＮ−メチルピロリドン
に溶かれた溶液をゴムロールによつて導体路構造
が作られているガラス基板上に運び100℃で乾燥
した後30分間200℃に加熱する。 製造例 ４ ４−アリルオキシベンゾエ酸クロライドをｐ−
メリキシフエノールで置換して作つた４−アリル
オキシベンゾエ酸−4′−メトキシ−フエニルエス
テル270ｇを重合度110のポリオキシ（メチル−シ
リレン）55ｇと共にテトラヒドロフランに溶かし
た後ヘキサクロルプラチン酸100ppmを触媒と
して加え、この溶液を12時間50℃に保持する。反
応生成物はメタノール中で沈殿させる。反応生成
物を含む溶液をロールによつて導体路構造が作ら
れているガラス基板上に運び乾燥する。 第２図に示した表示装置はポリマー層１２がオフ
状態においても偏光子として作用するため偏光子
４が除かれている点で第１図の実施例と異つてい
る。更に基板２又は配向層１１に偏光特性を持た
せると偏光子１も除くことができる。この場合表
示装置は互に平行する偏光子を持つ回転セル動作
となり、ポリマー層１２は制御電圧が印加される
と光を減衰せずに透過させる。これによつて光は
オン状態では一つの偏光子を通過するだけでよ
く、通常の回転セルの場合よりも光が強くなる。
（偏光子は実際上完全に偏光するものではないか
ら平行に置かれた二枚の偏光子は単一の偏光子よ
りも常に光を強く吸収する。）このような偏光性
のポリマー層は例えばメソゲン側鎖の特定部分を
適当な色素ユニツトによつて置き換えることによ
つて作ることができる。組込まれた色素は配向層
に電圧を印加したとき転向するメソゲン側鎖に伴
つて転向する。 この発明は図に示した実施例に限定されること
なく、状態切換え可能の配向層を使用して必要に
応じて偏光子として作用させる考えは予め配向構
造が作られる液晶層を備えた総ての型式の表示装
置にとつて有利である。これによつて応用分野と
製作技術において広範な自由度が得られる。ただ
配向と状態転向の様式とその程度の外別の観点例
えば各状態においてのポリマーと液晶の間の電圧
の分割、ポリマー層の機械的、熱的および電気的
特性更には複合層の反射能等を考慮して個々の場
合に要求される特殊条件に注意するだけでよい。
例えば配向層にその二つの状態において異つた抵
抗を与える場合には電圧・コントラスト特性曲線
をいくらか急峻にする。ポリマー層は重合、付加
又は縮合の可能な基を持つ耐熱性のポリマーおよ
びメソゲン化合物の全段階物が混合され必要に応
じてイニシエーター、触媒又は増感剤を含むとき
は機械力、熱負荷に対して極めて高い耐性を持
つ。各層の厚さを互に適合させることにより表示
装置の内部反射を除くことができる。そのために
必要なポリマーの厚さはその他の点で要求される
ポリマー特性を考えて選定した厚さの範囲内にあ
る。
の水−アルコール溶液中でエチレンクロルヒドリ
ンと置換した後ｐトルオルスルフオン酸を触媒と
してクロロフオルム中メタクリル酸による共沸エ
ステル化により４−（メタクリロイルオキシ）エ
トキシ−4′−メトキシビフエニルを作る。これを
ベンゼンに溶かし窒素雰囲気中で１モル％の
2.2′−アゾイソブチロニトリルを加えて８時間65
℃に加熱する。反応生成物をクロロフオルムに溶
かしアセトンとメタノールの混合液を加えて沈殿
させる。液晶質のポリマーのＮ−メチル・ピロリ
ドン溶液をゴムロールによつて導体路構造が作ら
れているガラス基板上に運び100℃に加熱して乾
燥する。 製造例 ２ ジアミノジフエニルエーテルとピロメリト酸−
β−ヒドロキシエチルメタクルレートエステルク
ロライドから作られたポリアミドカルボンエステ
ル100ｇ、４−（メタクリロイルオキシ）エツツオ
キシド−4′−メトキシビフエニル100ｇ、ミヒラ
ー・ケトン４ｇおよびＮ−フエニルマレインミツ
ド10ｇをＮ−メチルピロリドンに溶かした溶液を
ゴムロールによつて導体路構造がつくられている
ガラス基板上に運び100℃で乾燥した後4000w超
高圧水銀燈で照射する。 製造例 ３ ジアミノジフエニルメタンとピロメリト酸無水
物とから作られたポリアミドカルボン酸100ｇ、
４−（メタクリロイルオキシ）エトキシ−4′−メ
トキシ−ピフエニル100ｇおよび２，2′−アゾイ
ソブチロニトリル100ｇをＮ−メチルピロリドン
に溶かれた溶液をゴムロールによつて導体路構造
が作られているガラス基板上に運び100℃で乾燥
した後30分間200℃に加熱する。 製造例 ４ ４−アリルオキシベンゾエ酸クロライドをｐ−
メリキシフエノールで置換して作つた４−アリル
オキシベンゾエ酸−4′−メトキシ−フエニルエス
テル270ｇを重合度110のポリオキシ（メチル−シ
リレン）55ｇと共にテトラヒドロフランに溶かし
た後ヘキサクロルプラチン酸100ppmを触媒と
して加え、この溶液を12時間50℃に保持する。反
応生成物はメタノール中で沈殿させる。反応生成
物を含む溶液をロールによつて導体路構造が作ら
れているガラス基板上に運び乾燥する。 第２図に示した表示装置はポリマー層１２がオフ
状態においても偏光子として作用するため偏光子
４が除かれている点で第１図の実施例と異つてい
る。更に基板２又は配向層１１に偏光特性を持た
せると偏光子１も除くことができる。この場合表
示装置は互に平行する偏光子を持つ回転セル動作
となり、ポリマー層１２は制御電圧が印加される
と光を減衰せずに透過させる。これによつて光は
オン状態では一つの偏光子を通過するだけでよ
く、通常の回転セルの場合よりも光が強くなる。
（偏光子は実際上完全に偏光するものではないか
ら平行に置かれた二枚の偏光子は単一の偏光子よ
りも常に光を強く吸収する。）このような偏光性
のポリマー層は例えばメソゲン側鎖の特定部分を
適当な色素ユニツトによつて置き換えることによ
つて作ることができる。組込まれた色素は配向層
に電圧を印加したとき転向するメソゲン側鎖に伴
つて転向する。 この発明は図に示した実施例に限定されること
なく、状態切換え可能の配向層を使用して必要に
応じて偏光子として作用させる考えは予め配向構
造が作られる液晶層を備えた総ての型式の表示装
置にとつて有利である。これによつて応用分野と
製作技術において広範な自由度が得られる。ただ
配向と状態転向の様式とその程度の外別の観点例
えば各状態においてのポリマーと液晶の間の電圧
の分割、ポリマー層の機械的、熱的および電気的
特性更には複合層の反射能等を考慮して個々の場
合に要求される特殊条件に注意するだけでよい。
例えば配向層にその二つの状態において異つた抵
抗を与える場合には電圧・コントラスト特性曲線
をいくらか急峻にする。ポリマー層は重合、付加
又は縮合の可能な基を持つ耐熱性のポリマーおよ
びメソゲン化合物の全段階物が混合され必要に応
じてイニシエーター、触媒又は増感剤を含むとき
は機械力、熱負荷に対して極めて高い耐性を持
つ。各層の厚さを互に適合させることにより表示
装置の内部反射を除くことができる。そのために
必要なポリマーの厚さはその他の点で要求される
ポリマー特性を考えて選定した厚さの範囲内にあ
る。
第１図と第２図はこの発明のそれぞれ異る実施
例の断面の概略図である。 １……前面偏光子、２……前面基板、３……背
前基板、４……背面偏光子、７……液晶層、８…
…前面セグメント電極、９……背面連続電極、１
１および１２……配向層。
例の断面の概略図である。 １……前面偏光子、２……前面基板、３……背
前基板、４……背面偏光子、７……液晶層、８…
…前面セグメント電極、９……背面連続電極、１
１および１２……配向層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 二つの異なる光学状態の間で切換え可能の液
晶層が二枚の基板の間にはさまれ、基板の対向面
にそれぞれ電極導電層と配向層が設けられる液晶
表示装置において、配向層の少なくとも一方は液
晶性のポリマーからなり、該液晶性のポリマーは
たわみ性橋かけ結合を介して主鎖状結合にメソゲ
ン側鎖が結合されているものであつて、オフ（電
圧無印加）状態とオン（電圧印加）状態に切換え
可能であり、オフ状態においては液晶層の休止状
態を作り、オン状態においては液晶層の励起状態
を助成することを特徴とする液晶表示装置。 ２ 制御電圧の印加又は遮断又はその双方におい
て最初に液晶層が転向し続いてポリマー層が転向
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の液晶表示装置。 ３ ポリマー層はオフ状態においてそのメソゲン
側鎖が基板面に平行なホモジニアス配列となりオ
ン状態においては基板面に垂直な配列となり、液
晶層は休止状態において基板面法線に沿つて90°
ねじられていることを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の液晶表示装置。 ４ ポリマー層はオフ状態においてそのメソゲン
側鎖が基板面に垂直な配列でありオン状態におい
て基板面に平行な配列であること、液晶層は励起
状態において板の法線に沿つて90°ねじられてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
液晶表示装置。 ５ ポリマー層はオフ状態においてそのメソゲン
側鎖が基板面に平行なホモジニアス配列でありオ
ン状態において基板面に垂直な配列であること、
液晶層が休止状態においてコレステリツク構造で
あり励起状態においてネマテイツク構造であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の液晶
表示装置。 ６ 液晶層が電気制御可能であり制御電圧の印加
又は遮断又はその双方においてまずポリマー層
が、続いて液晶層が転向することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の液晶表示装置。 ７ ポリマー層はオフ状態においてそのメソゲン
側鎖が基板面に平行なホモジニアス配列でありオ
ン状態において基板面に垂直な配列であること、
液晶層が休止状態においてコレステリツク構造で
あり励起状態においてネマテイツク構造であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の液晶
表示装置。 ８ 液晶層がポリマー層の状態切換えだけによつ
て二つの状態に移されることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の液晶表示装置。 ９ ポリマー層が主鎖状結合を持ち、この主鎖に
次の式： −OH＋−NCO；−NHR（Ｒ＝Ｈ，アルキル）＋
−NCO； NCO＋−NCO；−CR＝CH2（Ｒ＝Ｈ，アルキ
ル） で表される付加反応可能の官能基の組合わせを介
してメソゲン側鎖が結合されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項乃至第８項の一つに記
載の液晶表示装置。 １０ ポリマー層が主鎖状結合を持ち、この主鎖
に次の式： −OH＋−COOR（Ｒ＝Ｈ，アルキル）；−OH＋
−COCl： −OH＋−CONH2；−OH＋−SO2Cl； −OH＋−SO2OR（Ｒ＝Ｈ，アルキル）； −NHR（Ｒ＝Ｈ，アルキル）＋−COOR； −NHR（Ｒ＝Ｈ，アルキル）＋−COOl； −NHR（Ｒ＝Ｈ，アルキル）＋−CONH2； −NHR（Ｒ＝Ｈ，アルキル）＋−SO2OCl； −NHR（Ｒ＝Ｈ，アルキル）＋−SO2OR（Ｒ＝Ｈ，
アルキル）； −COOR（Ｒ＝Ｈ，アルキル）＋−COOR（Ｒ＝Ｈ，
アルキル）； −COOR（Ｒ＝Ｈ，アルキル）＋−COCl； −COOR（Ｒ＝Ｈ，アルキル）＋−CONH2；
COOH＋−NCO； −COCl＋−CONH2； −CONH2＋−CONH2；−SO2Cl＋−SO2OR（Ｒ
＝Ｈ，アルキル）； −SO2OR（Ｒ＝Ｈ，アルキル）＋−SO2OR（Ｒ＝
Ｈ，アルキル） で表される結合反応可能の官能基の組合せを介し
てメソゲン側鎖が結合されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第８項の一つに記載
の液晶表示装置。 １１ ポリマー層が〔−たわみ性橋かけ結合−メ
ソゲン側鎖〕形式の成分から成り、橋かけ結合は
次の式：【式】 【式】 −CH2−CH＝CH2；−OCH2−CH＝CH2； で表される官能基を介して相互に重合されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８
項の一つに記載の液晶表示装置。 １２ たわみ性の橋かけ結合がアルキレン鎖又は
アルキンレンエーテル鎖であることを特徴とする
特許請求の範囲９項記載乃至第１１項の一つに記
載の液晶表示装置。 １３ ポリマー層の厚さとその他の基板層の厚さ
が液晶表示装置に内部反射が起こらないように互
いに結合して選定されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項乃至第１２項の一つに記載の
液晶表示装置。 １４ 二つの異なる光学状態の間で切換え可能の
液晶層が二枚の基板の間にはさまれ、基板の対向
面にそれぞれ電極導電層と配向層が設けられる液
晶表示装置において、配向層の少なくとも一方は
液晶性のポリマーから成り、該液晶性のポリマー
はたわみ性橋かけ結合を介して主鎖状結合にメソ
ゲン側鎖が結合されているものであつて、オフ
（電圧無印加）状態とオン（電圧印加）状態に切
換え可能であり、オフ状態においては液晶層の休
止状態を作り、オン状態においては液晶層の励起
状態を助成し、ポリマー層が二つの状態の中の少
なくとも一方において透過光を偏向するため、そ
のメソゲン側鎖の特定部分が適当な色素ユニツト
により置換されていることを特徴する液晶表示装
置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3020645A DE3020645C2 (de) | 1980-05-30 | 1980-05-30 | Flüssigkristallanzeige und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5740228A JPS5740228A (en) | 1982-03-05 |
| JPH0440695B2 true JPH0440695B2 (ja) | 1992-07-03 |
Family
ID=6103627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8243081A Granted JPS5740228A (en) | 1980-05-30 | 1981-05-29 | Liquid crystal display unit and method of manufacturing same |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4469408A (ja) |
| EP (1) | EP0041184B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5740228A (ja) |
| DE (2) | DE3020645C2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4615962A (en) * | 1979-06-25 | 1986-10-07 | University Patents, Inc. | Diacetylenes having liquid crystal phases |
| US4522691A (en) * | 1982-12-22 | 1985-06-11 | Seiko Instruments & Electronics Ltd. | Method for manufacturing a multicolor filter and a multicolor display device |
| DE3331515A1 (de) * | 1983-09-01 | 1985-03-21 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | Trialkanoyloxysilane |
| JPS60252486A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-13 | Toray Silicone Co Ltd | 液晶性有機けい素化合物 |
| WO1987002715A1 (en) * | 1985-10-29 | 1987-05-07 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Or | Composite electrodes for use in solid electrolyte devices |
| JPS62124525A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶装置 |
| US4726659A (en) * | 1986-02-24 | 1988-02-23 | Rca Corporation | Display device having different alignment layers |
| US4850681A (en) * | 1986-04-07 | 1989-07-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical modulation device |
| DE3635331A1 (de) * | 1986-10-17 | 1988-04-28 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Fluessigkristallzelle |
| DE3636059A1 (de) * | 1986-10-23 | 1988-04-28 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Bildwiedergabeanordnung mit einer bildroehre und verfahren zur herstellung |
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| US5067797A (en) * | 1988-03-25 | 1991-11-26 | Hitachi, Ltd. | Liquid crystal display cell and process for producing the same |
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| TW349320B (en) * | 1993-12-09 | 1999-01-01 | Methode Electronics Inc | Printed plastic circuits and contracts and method for making same |
| KR0185213B1 (ko) * | 1994-05-27 | 1999-04-01 | 김정배 | 폴리에스테르계 주쇄 고분자 액정 화합물 및 이를 이용한 액정표시 소자 |
| TW472081B (en) * | 1996-09-17 | 2002-01-11 | Merck Patent Gmbh | Optical retardation film |
| KR20020010211A (ko) * | 2000-07-27 | 2002-02-04 | 윤종용 | 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법 |
| KR100883004B1 (ko) * | 2000-11-23 | 2009-02-12 | 메르크 파텐트 게엠베하 | 호메오트로픽 얼라인먼트 층 |
| KR101040457B1 (ko) * | 2003-12-30 | 2011-06-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | 코팅형 보상필름을 적용한 액정표시장치 및 그 제조방법 |
| KR20060075502A (ko) * | 2004-12-28 | 2006-07-04 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 광시야각을 갖는 액정표시장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3930716A (en) * | 1972-03-31 | 1976-01-06 | Commissariat A L'energie Atomique | Method of collecting orientation of the molecules of a liquid crystal and a liquid-crystal cell for carrying out said method |
| US4101207A (en) * | 1973-02-12 | 1978-07-18 | Owens-Illinois, Inc. | Preparation of liquid crystal containing polymeric structure |
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| US3941901A (en) * | 1974-02-15 | 1976-03-02 | Hoffmann-La Roche Inc. | Surface alignment method for liquid crystal cells and production of polarizers therefor |
| GB1526246A (en) * | 1974-10-31 | 1978-09-27 | Thomson Csf | Method of aligning liquid crystalline materials and its application to helical nematic display cells |
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-
1980
- 1980-05-30 DE DE3020645A patent/DE3020645C2/de not_active Expired
-
1981
- 1981-05-20 EP EP81103896A patent/EP0041184B1/de not_active Expired
- 1981-05-20 US US06/265,628 patent/US4469408A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-05-20 DE DE8181103896T patent/DE3163588D1/de not_active Expired
- 1981-05-29 JP JP8243081A patent/JPS5740228A/ja active Granted
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