JP2000131696A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶の分子のプレチルト角の均一化を図る。 【解決手段】液晶を介して互いに対向配置される一対の
基板のそれぞれの液晶側の面に該液晶の分子の配向を規
制する配向膜が形成された液晶表示装置において、この
配向膜は、その材料に側鎖を介して化学結合された液晶
分子が含まれている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に係
り、特に、その配向膜の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、液晶を介して互いに対
向配置される一対の透明基板を外囲器とし、該液晶の広
がり方向に多数の画素が形成されて構成されている。

【０００３】各画素のそれぞれには、それらの液晶内に
独立に電界を発生せしめる手段が備えられ、この電界に
応じて挙動（捻じれ等）する液晶の分子がその内部を通
過する光の透過率を制御できるようになっている。

【０００４】このため、各透明基板の液晶側のそれぞれ
の面には、この液晶と接触するようにして配向膜が形成
され、この配向膜によって液晶の分子の初期配向（方
向）を規制するようになっている。

【０００５】すなわち、液晶の分子の初期配向に対して
電界の強さに応じた挙動が決定され、それによって該液
晶を透過する光の量が決定されるようになっている。

【０００６】そして、前記配向膜にはそれに対する液晶
の分子の接触角（プレチルト角）を均一化させることも
要求され、これにより、表示領域内での液晶の配向の均
一化をも図らんとしている。

【０００７】このような配向膜は、基板に、アルキル基
からなる側鎖を含むポリイミド等の高分子樹脂を溶かし
た溶液を均一に塗布し、それをベークした後、その表面
に布を巻いたローラを特定方向に回転移動させる工程
（ラビング処理）を経ることによって形成している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように構
成された液晶表示装置は、ラビング処理を正確に行って
も、液晶の分子のプレチルト角の均一化が充分に図れて
いないことが指摘されるに到った。

【０００９】このことは、近年の表示画面の大型化の傾
向にあって、画面内に表示のむらが観察されてしまうこ
とになり、その対策が要望されるに到った。

【００１０】そして、この原因を追及した結果、次のこ
とが判明した。すなわち、ポリイミド等の高分子樹脂か
らなる塗布膜をラビングするのは、それに含まれるアル
キル基からなる側鎖を一定方向に並べるためにある。一
定方向に並べられたアルキル基からなる側鎖は液晶の分
子のプレチルト角を所定の値に設定できるからである。

【００１１】しかし、この場合、アルキル基からなる側
鎖は塗布膜の表面から内部に浸透してしまったり、ある
いは密度が不均一になってしまうという現象が確認さ
れ、これが原因で液晶の分子のプレチルト角の均一化が
発生していた。

【００１２】本発明はこのような事情に基づいてなされ
たものであり、その目的は、液晶の分子のプレチルト角
の均一化を図り、これにより、表示品質の向上を図った
液晶表示装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。 手段１．液晶を介して互いに対向配置される一対の基板
のそれぞれの液晶側の面に該液晶の分子の配向を規制す
る配向膜が形成された液晶表示装置において、この配向
膜は、その材料に側鎖を介して化学結合された液晶分子
が含まれていることを特徴とするものである。

【００１４】このように構成された液晶表示装置は、上
述した配向膜に接触して配置される液晶の分子の動作が
該配向膜に対して接合角と自由回転度を追随できる構成
とすることができるようになる。

【００１５】このメカニズムは明確ではないが、配向膜
に接触して配置される液晶の分子の動作が配向膜中の液
晶の分子に相互作用させやすく、この相互作用によって
動作される液晶の分子が側鎖を介して配向膜に追随でき
ると考えられる。このため、表示面において液晶の分子
のプレチルト角の均一化が図れ、表示品質の向上を図る
ことができるようになる。

【００１６】手段２．前記手段２の構成において、前記
膜に化学的に結合された酸素を含むことを特徴とするも
のである。このように構成された液晶表示装置は、手段
１に示される効果を奏するとともに、液晶分子のプレチ
ルト角を大きくすることができるようになることが確認
されている。このため、液晶表示のレスポンスを向上で
き、表示品質の向上を図ることができるようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明による液晶表示装置
の一実施例を図面を用いて説明する。実施例１． 〔ＴＦＴ基板の概略構成〕まず、図１は、液晶を介して
互いに対向配置される一対の透明ガラス基板のうち一方
の透明ガラス基板１、いわゆるＴＦＴ基板と称される透
明ガラス基板１の液晶側の面の構成を示す平面図であ
る。なお、このＴＦＴ基板と対向配置される他の透明ガ
ラス基板（ＴＦＴ基板に対してフィルタ基板と称され
る）は同図では図示していないが、図中一点鎖線枠Ａの
個所を外輪郭として対向配置され、その液晶側の面には
各画素に共通な共通電極（透明電極）が形成されている
とともに、対応する画素毎に色の異なるカラーフィルタ
が形成されている。

【００１８】透明ガラス基板１の液晶側の面には、図中
ｘ方向に延在しｙ方向に並設される走査信号線（ゲート
信号線）２が形成され、また、この走査信号線２と絶縁
されてｙ方向に延在しｘ方向に並設される映像信号線
（ドレイン信号線）３が形成されている。これら各信号
線によって囲まれる矩形状の各領域はそれぞれ画素領域
となり、これら各画素領域の集合によって表示領域が構
成されるようになっている。

【００１９】なお、前記各画素領域には、走査信号線２
からの走査信号（電圧）の供給により駆動される薄膜ト
ランジスタ、この駆動された薄膜トランジスタを介して
映像信号線３からの映像信号（電圧）が印加される画素
電極等が形成されているが、これらの詳細な構成は後に
詳述する。

【００２０】それぞれの走査信号線２は、たとえばその
左端が液晶を介して対向配置される他の透明ガラス基板
の外輪郭に相当する部分（この部分にはシール材が形成
されている）の外側にまで延在され、透明ガラス基板１
にフェースダウンボンディングによって搭載された半導
体ＩＣ５の電極に接続されるようになっている。

【００２１】この半導体ＩＣ５は走査信号線２に走査信
号を供給するための走査駆動回路として機能するもので
ある。また、この半導体ＩＣ５は複数個からなり、それ
ぞれの半導体ＩＣ５は適当な数で順次グループ化された
複数の走査信号線２を担当するようになっている。

【００２２】さらに、これら各半導体ＩＣ５を駆動させ
るための信号を入力させるための端子６が透明ガラス基
板１の周辺に形成され、この端子６は半導体ＩＣの電極
に接続されるようになっている。

【００２３】すなわち、この液晶表示装置の外付け部品
となる外部回路からの信号は、透明ガラス基板１の周辺
に形成された端子６から半導体ＩＣ５に入力され、この
半導体ＩＣ５によって形成された走査信号は走査信号線
２に供給されるようになっている。

【００２４】また、それぞれの映像信号線３は、たとえ
ばその下端が液晶を介して対向配置される他の透明ガラ
ス基板の外輪郭に相当する部分（この部分にはシール材
が形成されている）の外側にまで延在され、透明ガラス
基板１に搭載された半導体ＩＣ７の電極に接続されるよ
うになっている。

【００２５】この半導体ＩＣ７は映像信号線３に映像信
号を供給するための映像駆動回路として機能するもので
ある。また、この半導体ＩＣ７は複数個からなり、それ
ぞれの半導体ＩＣ７は適当な数で順次グループ化された
複数の映像信号線３を担当するようになっている。

【００２６】さらに、これら各半導体ＩＣ７を駆動させ
るための信号を入力させるための端子８が透明ガラス基
板１の周辺に形成され、この端子８は半導体ＩＣ７の電
極に接続されるようになっている。

【００２７】すなわち、この液晶表示装置の外付け部品
となる外部回路からの信号は、透明ガラス基板１の周辺
に形成された端子８から半導体ＩＣ７に入力され、この
半導体ＩＣ７によって形成された映像信号は映像信号線
３に供給されるようになっている。

【００２８】〔画素領域の構成〕図２は、互いに隣接す
る走査信号線２と互いに隣接する映像信号線３とで囲ま
れた画素領域の構成の詳細を示した平面図である。な
お、図２のVI−VI線における断面図を図３に示してい
る。

【００２９】図２において、透明ガラス基板１の液晶側
の面に、ｘ方向に延在しｙ方向に並設される走査信号線
２がある。この走査信号線２はたとえばＡｌからなり、
その表面が陽極化成されて酸化膜が生成されたものとな
っている。しかし、この材料に限定されることはなく他
の金属層であってもよいことはいうまでもない。

【００３０】そして、この走査信号線２を覆うようにし
て透明ガラス基板１の面のほぼ全域には、たとえばＳｉ
Ｎ膜からなる絶縁膜１０が形成されている。この絶縁膜
１０は、走査信号線２に対する映像信号線３との交差領
域においては層間絶縁膜として、また、後述の薄膜トラ
ンジスタＴＦＴの形成領域においてはゲート絶縁膜し
て、さらには、後述の付加容量素子Ｃａｄｄの形成領域
においては誘電体膜として、それぞれ機能するようにな
っている。

【００３１】そして、この絶縁膜の上面であって、薄膜
トランジスタの形成領域には島状の半導体層１１が形成
されている。

【００３２】薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域は、た
とえば図中画素領域の左下の部分に形成され、走査信号
線２の一部に重畳する領域となっている。走査信号線２
の一部が薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極としての
機能をもたせるようにしているからである。

【００３３】半導体層１１としては、いわゆるｉ型のア
モルファスＳｉが使用され、その表面にドレイン電極お
よびソース電極を形成することによっていわゆる逆スタ
ガ構造のＭＩＳ型トランジスタが形成されることにな
る。この場合におけるドレイン電極およびソース電極
は、映像信号線と同時に形成される（したがって材料も
同じ）ようになっている。

【００３４】すなわち、図中ｙ方向に延在しｘ方向に並
設される映像信号線３があり、この映像信号線３の一部
が延在されてドレイン電極３Ｄが形成され、また、この
ドレイン電極と所定のチャネル長に相当する間隙を保っ
てソース電極３Ｓが形成されている。なお、このソース
電極３Ｓは後に詳述する画素電極１３と接続される部分
となり、この接続領域を確保するための延在部が画素領
域側に設けられている。

【００３５】そして、この場合の映像信号線３およびこ
の映像信号線３と同時に形成されるドレイン電極３Ｄお
よびソース電極３Ｓは、ＣｒとＡｌとの順次積層による
積層膜によって形成されている。

【００３６】さらに、このように形成された映像信号線
３等を覆って透明ガラス基板１の表面のほぼ全域には、
たとえばＳｉＮ膜からなる保護膜１２が形成されてい
る。この保護膜１２は、主として薄膜トランジスタＴＦ
Ｔに対する液晶の直接の接触を回避し、これによって、
薄膜トランジスタＴＦＴに特性劣化が生じるのを防止で
きるようになっている。

【００３７】そして、この保護膜１２の上面における画
素領域にはＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）からなる画素電
極１３が形成されている。この場合、保護膜１２には薄
膜トランジスタＴＦＴのソース電極３Ｓの延在部の一部
を露出させるためのコンタクト孔１４が予め形成されて
おり、このコンタクト孔１４を通して該画素電極１３は
ソース電極３Ｓと電気的な接続が図れるようになってい
る。

【００３８】なお、画素電極１３は薄膜トランジスタＴ
ＦＴを駆動する走査信号線２と異なる他の隣接する走査
信号線２に一部重畳されるように形成されている。これ
により該走査信号線２と画素電極１３との間に付加容量
素子Ｃａｄｄが形成されるようになり、その誘電体膜は
絶縁膜１０と保護膜１２とからなる。

【００３９】そして、このように構成されたＴＦＴ基板
の表面には、前記保護膜１２および画素電極１３をも被
って配向膜１５が形成され、この配向膜１５はこれに接
触して配置される液晶の分子の初期配向を規制するよう
になっている。この配向膜１５の詳細は後に説明する。
なお、ＴＦＴ基板の配向膜１５が形成された側とは反対
側の面には偏光板１６が設けられている。

【００４０】このように構成された画素領域は、走査信
号線２からの走査信号（電圧）の供給によって薄膜トラ
ンジスタＴＦＴがオンし、このオンされた薄膜トランジ
スタＴＦＴを介して映像信号線３からの映像信号（電
圧）が画素電極１３に印加できるようになっている。そ
して、薄膜トランジスタＴＦＴがオフした際には、前記
付加容量素子Ｃａｄｄによって映像信号が画素電極１３
に長く蓄積されるようになっている。

【００４１】〔フィルタ基板の概略構成〕図４は、前記
ＴＦＴ基板に液晶ＬＣを介して対向配置されるフィルタ
基板の構成を該ＴＦＴ基板とともに示した断面図で、図
２のV−V線の部分に相当する。同図において、フィルタ
基板に相当する透明ガラス基板２０の液晶ＬＣ側の面に
は、ブラックマトリックス層２１が形成されている。こ
のブラックマトリックス層２１は、画素電極１３に対向
する部分に開口が形成され、全体として格子状からなる
遮光膜からなっている。

【００４２】このブラックマリトリックス層２１は、表
示のコントラストを向上させるための機能と、光の照射
によって特性が変化する薄膜トランジスタＴＦＴに対す
る遮光機能を有するものである。

【００４３】さらに、このブラックマトリックス層２１
の開口部のうちｙ方向に配列されたものを共通として、
同色の帯状のカラーフィルタ２２が被われており、ｘ方
向にたとえばＲ、Ｇ、Ｂの順で各カラーフィルタ２２が
形成されている。

【００４４】さらに、これらカラーフィルタ２２を被っ
て、たとえば樹脂膜からなる平坦膜２３が形成され、こ
の平坦膜の表面の全域には透明導電膜からなる各画素共
通の共通電極２４が形成されている。この共通電極は各
画素における前記画素電極１３に供給される映像信号
（電圧）に対して基準となる電圧が印加されるようにな
っており、これにより、該共通電極と画素電極１３との
間には映像信号に対応した電界が発生するようになって
いる。

【００４５】そして、この共通電極の表面の全域には、
配向膜２５が形成され、この配向膜２５はこれに接触し
て配置される液晶ＬＣの分子の初期配向を規制するよう
になっている。この配向膜２５の詳細は後に説明する。
なお、フィルタ基板の配向膜２５が形成された側とは反
対側の面には偏光板２６が設けられている。

【００４６】〔配向膜〕上述した配向膜１５、２５のそ
れぞれの料は、たとえばポリイミド（分子量〜１２００
０）からなっている。このポリイミドの主鎖はジアミン
である３，３’，４，４’−ベンゾ−フェノンテトラカ
ルボン酸二無水物からなり、次式（１）に示した構造を
有する。

【００４７】

【数１】

【００４８】そして、上式（１）のＶ₁、Ｖ₂位に、下式
（２）に示すように、−ＯＣＨ₂（側鎖基）−を介して
３，４，５−トリフルオロフェニルシクロヘキサン（液
晶分子）が結合されている。

【００４９】

【数２】

【００５０】このような材料は、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン中７％溶液をスピン塗布により２０００ｒｐｍに
おいて４０秒間塗布し、真空中で約７０〜９０度で４０
秒間、乾燥処理の後、２００〜２９０度において１０分
間焼成することによって、液晶表示装置の各透明基板面
に配向膜を形成することができる。このような構成から
なる配向膜は、その材料に側鎖を介して化学結合された
液晶分子が含まれているようになっている。

【００５１】該配向膜に接触して配置される液晶の分子
の動作が該配向膜に対して接合角と自由回転度を追随で
きる構成とすることができるようになる。このメカニズ
ムは明確ではないが、配向膜に接触して配置される液晶
の分子の動作が配向膜中の液晶の分子に相互作用させや
すく、この相互作用によって動作される液晶の分子が側
鎖を介して配向膜に追随できると考えられる。このた
め、表示面において液晶の分子のプレチルト角の均一化
が図れ、表示品質の向上を図ることができるようにな
る。

【００５２】〔配向膜の材料の製造方法〕次に、上述し
た配向膜の材料の製造方法の一実施例を以下に示す。

【００５３】

【数３】

【００５４】上式（３）に示した化合物を硝酸中でニト
ロ化反応させ、下式（４）に示す化合物を得る。

【００５５】

【数４】

【００５６】そして、上式（４）に示した化合物をＦｅ
Ｃｌ₃下で塩素を作用させ、下式（５）に示す化合物を
得る。

【００５７】

【数５】

【００５８】この化合物と下式（６）に示す化合物とを
テトラヒドロフランと加熱還流して反応させ、下式
（７）に示す化合物を得る。

【００５９】

【数６】

【００６０】

【数７】

【００６１】ここで、上式（７）のＶは、下式（８）に
示すように、側鎖基を介して結合される液晶分子であ
る。

【００６２】

【数８】

【００６３】さらに、この化合物をＮ，Ｎ−ジメチルフ
ルムアミド中、Ｐｄ−Ａｌ₂Ｏ₃下でII₂換言することに
よって、下式（９）に示すジアミンを得る。

【００６４】

【数９】

【００６５】そして、このジアミンと下式（１０）で示
す酸二無水物とからポリイミドを合成する。

【００６６】

【数１０】

【００６７】ここで、ジアミンと酸二無水物との合成
は、たとえば、まず、メタクレゾールなどの溶剤を約１
５０℃に熱し、その溶剤にジアミンと酸二無水物を加え
て加熱しながら撹拌する。さらに、これを冷却した後、
多量のメチルエチルケトンを加えて生成したポリイミド
を沈殿させる。そして、これをろ過させた後に得られる
ポリイミドを真空または窒素気流中において乾燥させ
る。

【００６８】ここで、このようにして得られるポリイミ
ドの赤外吸収スペクトルを測定すれば、１７８０ｃｍ~¹
と１７２５ｃｍ~¹付近にカルボニルの吸収が観測され、
１２５０ｃｍ~¹にエーテルの吸収が観測され、さらに、
７２０ｃｍ~¹にイミドの吸収が観測される。なお、上述
のポリイミドの製造における側鎖基の合成は次の反応ス
キームによってなされるようになっている。

【００６９】

【数１１】

【００７０】〔配向膜の効果〕このようにしてエーテル
基を液晶分子との接合部に側鎖に持つポリイミドを基板
を備えた液晶表示装置を作製した結果、配向が固定され
安定化して、プレチルト角変動による配向揺らぎに関す
る配向性の課題が解決した。

【００７１】事実、配向膜の側鎖により、クリスタルロ
ーテイション法により測定したプレチルト角が７±0.8
°と角度の変動が小さくガラス転移温度が290℃と耐熱
性に優れているために表示均一性が良好であり、液晶の
プレチルト角やアンカーリング力の変動によるコントラ
スト低下や表示むらおよび残像などを低減させることが
できた。

【００７２】また溶解性が良いために塗布均一性が良好
で塗布むらが発生しにくく、さらに電圧保持率が98.7％
向上した。そして、ゲートとコモン電極間に4Vの交流電
圧および500mVの直流電圧を印加して1V電圧差のフリッ
カー消去する残留直流電圧を測定したところ100mVと低
電圧で、残像も軽減されていることが確認された。以上
の残像の低減と配向の安定化により黒表示の沈みが良好
となり、液晶表示装置コントラスト280と表示性能が向
上した。

【００７３】〔配向膜の物理的性質〕上述のように構成
した液晶表示装置を分解して配向膜上に付着している液
晶をアセトンで洗浄した後乾燥させた。そして、その配
向膜を削りＫＢｒ錠剤にして赤外分光スペクトルを測定
した結果、１３７０ｃｍ~¹付近にイミド環と思われるＮ
ＣＯ変角振動が確認された。これは主鎖がポリイミドで
構成されていることを意味する。

【００７４】さらに、（ＣＨ₃）₄Ｓｉを基準物質として
測定したＣ¹³−ＮＭＲの結果、主鎖中の−ＣＨ₂−が１
０ｐｐｍ付近に、側鎖基−ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−の各Ｃ
Ｈ₂部と思われるスペクトルが５０ｐｐｍ付近にブロー
ドなピークが観測された。側鎖基のピークは３種類の質
量数１３の炭素ピークが重なってブロードになったもの
と推測される。

【００７５】さらに、ＴＯＦ−ＳＩＭＳを測定した結
果、質量数２７１のフラグメント負イオンが観測され、
Ｃ₆Ｈ₃Ｆ₃−Ｃ₆Ｈ₁₂−（ＣＨ₂）₃Ｏと定性できた。これ
より配向膜主鎖と側鎖の接続部の化学構造が−Ｏ（ＣＨ
₂）₃−であることが判明した。

【００７６】他の実施例 以上説明したことから明らかなように、本発明に適用可
能な配向膜は、次式（１２）に示される一般式で表せ
る。

【００７７】

【数１２】

【００７８】ここで、Ａは配向膜の主鎖構造を、Ｘはア
ンカーリングの化学構造を、を○は環状基の化学構造、
Ｌ１、Ｌ２は接続基の化学構造、Ｔは終端置換基の化学
構造、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３は側面置換基の化学構造を示し
ている。以下、これらの材料を例示する。

【００７９】〔高分子主鎖構造Ａを構成する酸二無水
物〕高分子主鎖構造Ａを構成する酸二無水物の具体名を
例示すると酸二無水物としてピロメリット酸二無水物、
メチルピロメリット酸二無水物、２，２−ビス〔４−
（３−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕プロパンテ
トラカルボン酸二無水物、２，２−ビス〔４−(３，４
−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロ
プロパンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス〔４
−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕オク
チルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス〔4−（3,4
−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕トリデカンテト
ラカルボン酸二無水物、2,2−ビス〔4−（3,4−ジカル
ボキシフェノキシ）フェニル〕オクタン二無水物、2,2
−ビス〔4−（3,4−ジカルボキシフェノキシ）フェニ
ル〕ヘプタン二無水物、1,1−ビス〔4−（3,4−ジカル
ボキシフェノキシ）フェニル〕−2−メチルヘプタン二
無水物、1,1−ビス〔4−（3,4−ジカルボキシフェノキ
シ）フェニル〕シクロヘキサン二無水物、3,3',4,4'-ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，
４，４′−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水
物、３，３′，４，４′−ジフェニルプロパンテトラカ
ルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ジフェニル−
テルテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'-ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'-ジフェニルエー
テルテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'-ジフェニル
テトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'-ジフェニルスル
ホンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテ
トラカルボン酸二無水物、1,4,5,8,-ナフタレンテトラ
カルボン酸二無水物、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボ
ンサン二無水物、2,2'-ビス（ジカルボキシフェニル）
エーテル二無水物、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン
酸二無水物、2,2-ビス（ジカルボニルフェニル）ヘキサ
フルオロプロパン二無水物、1,2,5,6-ブタンテトラカル
ボン酸二無水物、1,2,5,6-シクロペンタンテトラカルボ
ン酸二無水物、5-（2,5-ジオキソテトラヒドロフリル）
-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸二無水
物、２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシベンゾ
イルオキシ）フェニル〕プロパンテトラカルボン酸二無
水物、２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシベン
ゾイルオキシ）フェニル〕トリデカンテトラカルボン酸
二無水物、2，2-ビス〔2-（3，4-ジカルボキシベンゾイ
ルオキシ）フェニル〕トリデカンテトラカルボン酸二無
水物、2,2-ビス〔4-（3,4−ジカルボキシフェノキシ）
フェニル〕プロパンテトラカルボン酸二無水物、1,2-ビ
ス（3,4-ジカルボキキシフェニル）エタン二無水物、1,
3-ビス（3,4-ジカルボキキシフェニル）プロパン二無水
物、1,3-ビス（3,4-ジカルボキキシフェニル）エタン二
無水物、1,3-ビス（3,4-ジカルボキキシフェニル）プロ
パン二無水物、ヘキサメチレンビストリメリテート二無
水物、ヘキサデカメチレンビストリメリテート、1,3-ビ
ス（3,4-ジカルボキキシフェニル）プロパンジエステル
二無水物、1,2-ビス（3,4-ジカルボキキシフェニル）パ
ーフルオロエタン二無水物、1,3-ビス（3,4-ジカルボキ
キシフェニル）パーフルオロプロパン二無水物、1,2,3,
4-テトラシクロブタン酸二無水物、1,2-ビス（3,4-ジカ
ルボキキシフェニル）エタンジエステル二無水物、シク
ロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテ
トラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無
水物、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−
シクロヘキサンジカルボン酸クロライド、４，４′−ジ
フェニルエーテルジカルボン酸、４，４′−ジフェニル
エーテルジカルボン酸クロライド、４，４′−ジフェニ
ルメタンジカルボン酸、４，４′−ジフェニルメタンジ
カルボン酸クロライド、イソフタル酸、イソフタル酸ク
ロライド、アジピン酸、アジピン酸クロライド、ステア
リン酸、ステアリン酸クロライドなどを挙げることがで
き、また、ジアミンとしては３，３'−ジアミノベンゾ
フェノン，オルトトリジン、パラフェニレンジアミン、
メタフェニレンジアミン、2,4-ジアミノトルエン、4,4'
-ジアミノジフェニルエーテル、4,4'-ジアミノジフェニ
ルスルホン、4,4'-ジアミノジフェニルメタン、4,4'-ジ
アミノジフェニル、4,4'-ジアミノジフェニルスルファ
イド、4,4'-ジアミノターフェニル、4,4'-ジアミノジシ
クロヘキシルメタン、1,5-ジアミノナフタレン、4,4'-
ビス（パラアミノフェノキシ）ビフェニル、4,4'-ビス
（メタアミノフェノキシ）ビフェニルスルホン、4,4'-
ビス（パラアミノフェノキシ）ビフェニルスルホン、3,
3'-ジメチル-4,4'-ジアミノビフェニルメタン、3,3'-ジ
メチル-4,4'-ジアミノビフェニル、3,3'-ジメトキシ-4,
4'-ジアミノビフェニル、2,7-ジアミノフルオレン、3,
3'-ジアミノジフェニルスルホン、ベンジン、c-トリジ
ン、3,3'-ジアミノベンゾフェノン、アセトグアナミ
ン、3,3'-ジメトキシベンジン、2,2'-ビス｛4-（パラア
ミノフェノキシ）フエニル｝プロパン、2,2-ビス｛4-
（パラアミノフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプ
ロパン、2,2-ビス｛4-（パラアミノフェノキシ）フエニ
ル｝スルファイド、2,6-ジアミノアントラキノン、1,4-
ジアミノデュレン、2,6-ジアミノトルエン、2,5-ジアミ
ノトルエン、2,5-ジアミノピリジン、2,6-ジアミノピリ
ジン、2,3-ジアミノピリジン、3,4-ジアミノピリジン、
4,4'-ジアミノベンゾフェノン、ベンゾグアナミン、2,7
-ジアミノナフタレン、1,5-ジアミノナフタレン、3,4-
ジアミノトルエン、メタキシリレンジアミン、パラキシ
リレンジアミン、4,4'-ジチオジアニリン、オルトフェ
ニレンジアミン、ジアミノフェニルインデン、4,4'-ジ
アミノスチルベン、ヘキサメチレンジアミン、フェニル
インダンジアミン、o-トルイジンスルホン、1,4-ビス
（4-アミノフェノキシ）ベンゼン、1,3-ビス（4-アミノ
フェノキシ）ベンゼン、3,4'-ジアミノジフェニルエー
テル、9,9-ビス（4-アミノフェニル）アントラセン、9,
9-ビス（4-アミノフェニル）フルオレン、4,4-シ゛アミノヘ゛ンス゛ア
ニリト゛、4,4-ジ-（3-アミノフェノキシ）ジフェニルスルホ
ン、4,4'-{1,3-フェニレンビス（1-メチルエチリデ
ン）｝、4,4'-{1,4-フェニレンビス（1-メチルエチリデ
ン）｝、4,4'-（メタフェニレンジイソプロピリデン）
ビス（メタトルイジン）、4,4'-（パラフェニレンジイ
ソプロピリデン）ビス（メタトルイジン）、1-ヘプチル
=3,5-ジアミノベンゾアート、1,3-ジ（パラ-ジアミノフ
ェニル）テトラメチルジシロキサン、ビス（γ-アミノ
プロピル）テトラメチルジシロキサン、1,4-ジアミノア
ントラキノン、9,9-ビス（4-アミノフェニル）-10-アン
スロン、1,2-ビス（4-アミノフェニル）エタン、1,3-ビ
ス（4-アミノフェニル）プロパン、1-ヘプチル=3,5-ジ
アミノベンゾアート、パラ-フェニレンジアミン，ｗ-
（4-アルキルビフェニル）オキシアルキル=3,5-ジアミ
ノベンゾアート、ｗ-（トランス-4-アルキルシクロヘキ
シル）フェノキシアルキル=3,5-ジアミノベンゾアー
ト、などがある。また４−ｎ−プロピルーシクロヘキシ
ル−４’−エトキシベンゼン、ポリ−[４−シアノフェ
ニル４−（６アクリロイロキシ−ヘキシロイロキシ）ベ
ンゾエイト]、４−シアノ−４'−ｎ−メチルビフェニル
などが挙げられるが、本実施例は上記の化合物に限定さ
れるものではない。

【００８０】〔アンカーリングＸの化学構造〕アンカー
リングＸとしては下式（１３）のように、

【００８１】

【数１３】

【００８２】でｎは１〜８の整数、の化学構造などが挙
げられ、さらに下式（１４）のように、

【００８３】

【数１４】

【００８４】ｎまたはｍは１〜８の整数でｍ＜ｎである
構造などが挙げられ、さらに下式（１５）のように、

【００８５】

【数１５】

【００８６】でn，ｍまたはｋは１〜８の整数でｍ＋ｋ
＜ｎである構造なども挙げられる。

【００８７】ただし本実施例は上記の化合物に限定され
るものではない。

【００８８】〔終端置換基Ｔの化学構造〕終端置換基Ｔ
として下式（１６）のように、

【００８９】

【数１６】

【００９０】ｎは１〜２０の整数の化学構造などが挙げ
られ、また前記化学式（１６）を組み合わせて、下式
（１７）のように、

【００９１】

【数１７】

【００９２】でｎまたはｍは１〜１２の整数である化学
構造などが挙げられる。しかし、本実施例は上記の化合
物に限定されるものではない。

【００９３】〔環状化学構造〕○の環状化学構造を形成
するものとしては、シクロプロパン、シクロペンタン、
オキシラン、チーラン、シクロブタン、シクロペンタノ
ン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン−２−オン、フ
ラン、ピロール、チオフェン、チアゾール、チアジアオ
ール、セレノフェン、テルロフェン、トリアジン、ベン
ゼン、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピリダジン、
テトラジン、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、
トリフルオロベンゼン、テトラフルオロベンゼン、ジハ
イドロオキサジン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、
シクロヘキサジエン、シクロヘキサノン、ピペリジン、
ピペラジン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、テトラ
ヒドロピラン、ジチアン、オキサチアン、ジオキサボリ
ナン、ビプェニル、ナフタレン、フェナントレン、ジオ
キサナフタレン、テトラレン、キノリン、クロマン、キ
ノキサリン、デカリン、ビシクロオクタン、ビシクロト
リオキサン、キュウバン、インダン、フェニルベンゾキ
サゾール、フェニルベンゾチアゾール、パーヒドロクリ
セン、パーヒドロテトラセン、コレステリル、ジヒドロ
フェナントレン、パーヒドロフェナントレン、ジオキサ
パーヒドロフェナントレン、フルオレン、フルオレノ
ン、１，５−ジオキサスピロ（５，５）ウンデカン，
１，５−ジチアスピロ（５，５）ウンデカン、シクロヘ
プタン、シクロヘプタトリエノン、ジアザアズレン、ト
ロポンなどが挙げられるが、本実施例は上記の化合物に
限定されるものではない。ただし−Ｈ基はその他のＴで
挙げたその他の基に置き換えてもよい。

【００９４】〔接続基の化学構造〕また、接続基Ｌ１、
Ｌ２としては剛直な化学構造が一般的に多く適用され、
下式（１８）のように、

【００９５】

【数１８】

【００９６】などの化学構造、及びこれらの化学構造の
組み合わせて、下式（１９）のように、

【００９７】

【数１９】

【００９８】などの化学構造が挙げられる。しかし、本
実施例は上記の化合物に限定されるものではない。ただ
し−Ｈ基はその他のＴで挙げたその他の基に置き換えて
もよい。

【００９９】〔側面置換基〕側面置換基Ｚ１、Ｚ２、Ｚ
３としては化学構造はＴで挙げた化学式とほぼ同じであ
るが，小さな分子が一般的に多く適用され、nまたはｍ
が１〜６までの整数であるのが一般的である。しかし，
本実施例は上記の化合物に限定されるものではない。さ
らに−Ｈ基はその他のＴで挙げたその他の基に置き換え
てもよい。

【０１００】配向膜は前記の骨格構造を有するポリイミ
ドおよびシロキサン系ポリイミド、ポリアミド、ポリア
ミック酸などの配向膜が考えられるが、本発明は上記に
例示した化合物に限定されるものではない。

【０１０１】〔比較例１〕上述した実施例において、ジ
アミンのV1，V2位に従来のアルキル側鎖であるプロピル
基を持つ配向性ポリイミド膜をポリアミク酸のNMP溶液
から基板対向面上に塗布した構造を備えた液晶表示装置
を作製した。その結果、プレチルト角が６±２°と角度
の変動が大きく、電圧保持率66.7％、残留直流電圧が90
0mV、コントラスト170と本発明の実施例と比較して悪化
し、重度の残像も確認され、本発明の目的を達成不可能
であることが判る。

【０１０２】なお、上述した実施例における液晶表示装
置は、液晶を介した配置される各透明基板のそれぞれに
おいて画素電極および対向電極を配置させた構成（いわ
ゆる縦電界方式と称する）のものを説明したものであ
る。

【０１０３】しかし、液晶を介した配置される各透明基
板の一方において画素電極および対向電極を離間させて
配置させた構成（いわゆる横電界方式と称する）のもの
にも適用できることはいうまでもない。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による液晶表示装置によれば、液晶の分子のプレ
チルト角の均一化を図り、これにより、表示品質の向上
を図ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す概
略平面図である。

【図２】本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を
示す概略平面図である。

【図３】図２のVI−VI線における断面図である。

【図４】図２のV−V線における断面図である。

【符号の説明】

１５、２５……配向膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 節郎 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 松山 茂 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 Ｆターム(参考） 5C094 AA00 AA03 AA06 AA13 BA03 BA43 CA19 EA04 EA07 ED20 FB01 FB15 GB10 JA20

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶を介して互いに対向配置される一対
   の基板のそれぞれの液晶側の面に該液晶の分子の配向を
   規制する配向膜が形成された液晶表示装置において、 この配向膜は、その材料に側鎖を介して化学結合された
   液晶または液晶から派生した分子が含まれていることを
   特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 配向膜の側鎖に酸素が含まれていること
   を特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 配向膜の側鎖は、その化学構造式が−Ｏ
   ＣＨ₂−、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＣＨ₂−のうちいずれかであ
   ることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 配向膜は高分子膜からなり、その側鎖炭
   素数が２〜１０の整数であることを特徴とする請求項１
   記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 液晶を介して互いに対向配置される一対
   の基板のそれぞれの液晶側の面に該液晶の分子の配向を
   規制する配向膜を備える液晶表示装置において、 前記配向膜は、その原料に側鎖のついた液晶または液晶
   から派生した分子を結合させる工程と、該液晶分子が結
   合された原料にアルキルを合成させる工程を経て得られ
   る材料からなることを特徴とする液晶表示装置の製造方
   法。
6. 【請求項６】 配向膜の側鎖に酸素が含まれていること
   を特徴とする請求項５記載の液晶表示装置の製造方法。
7. 【請求項７】 配向膜の側鎖は、その化学構造式が−Ｏ
   ＣＨ₂−、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＣＨ₂−のうちいずれかであ
   ることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置の製造
   方法。
8. 【請求項８】 配向膜は高分子膜からなり、その直鎖炭
   素数が２〜１０の整数であることを特徴とする請求項５
   記載の液晶表示装置の製造方法。