JP2841792B2 - 液晶配向膜および液晶表示素子 - Google Patents
液晶配向膜および液晶表示素子Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はハイプレチルト配向膜を必要とする分野すな
わちSTN（スーパーツイストネマティック）液晶表示素
子やFLC（強誘電性液晶表示素子）などに用いることが
できる液晶配向膜および液晶表示素子に関する。
わちSTN（スーパーツイストネマティック）液晶表示素
子やFLC（強誘電性液晶表示素子）などに用いることが
できる液晶配向膜および液晶表示素子に関する。
従来の技術 捩れ角180度以上のSTN液晶表示装置では液晶の基板か
らの傾き角（プレチルト角）を５度以上、好ましくは10
度〜30度程度にする必要がある。このため配向膜はハイ
プレチルト角を出現させるもの（ハイプレチルト液晶配
向膜）が種々検討された。特開昭62−174825号公報で
は、フルオロアルキル基を有する直鎖状高分子を配向膜
としている。しかしながら前記先行文献によるポリイミ
ド配向膜では、配向膜を基板上に形成後、イミド化処理
に250℃という高温を必要とする。
らの傾き角（プレチルト角）を５度以上、好ましくは10
度〜30度程度にする必要がある。このため配向膜はハイ
プレチルト角を出現させるもの（ハイプレチルト液晶配
向膜）が種々検討された。特開昭62−174825号公報で
は、フルオロアルキル基を有する直鎖状高分子を配向膜
としている。しかしながら前記先行文献によるポリイミ
ド配向膜では、配向膜を基板上に形成後、イミド化処理
に250℃という高温を必要とする。
発明が解決しようとする課題 しかし、上記の構成では高温処理工程を通らねばなら
ず、工程の簡略化が図れず、又、高温処理に耐えられな
い部品を用いることができないという課題があった。
ず、工程の簡略化が図れず、又、高温処理に耐えられな
い部品を用いることができないという課題があった。
そこで本発明は上記課題に鑑み、低温でイミド化する
ハイプレチルト液晶配向膜および液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。
ハイプレチルト液晶配向膜および液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は一般式（Ｉ） （式中、Ａは４価の有機基、Ｂは２価の有機基をあらわ
す）で表わされる繰り返し単位を含むポリイミド材料に
おいて、２価の有機基が式（II）で示される構成単位と
式（III）で表わされる構成単位を含む液晶配向膜およ
びそれを用いる液晶表示素子である。
す）で表わされる繰り返し単位を含むポリイミド材料に
おいて、２価の有機基が式（II）で示される構成単位と
式（III）で表わされる構成単位を含む液晶配向膜およ
びそれを用いる液晶表示素子である。
（式中ｍは１または２、ｎは４から12の整数をあらわ
す）。
す）。
作用 本発明の配合膜は２つの構成単位からなっている。こ
れらの構成単位はそれぞれ独立した機能を有している。
すなわちフッ素化したベンゼン環を有する構成単位（I
I）は液晶のプレチルト角を高めるために、アルキル鎖
を有する構成単位（III）はイミド化反応する温度を下
げることができる。
れらの構成単位はそれぞれ独立した機能を有している。
すなわちフッ素化したベンゼン環を有する構成単位（I
I）は液晶のプレチルト角を高めるために、アルキル鎖
を有する構成単位（III）はイミド化反応する温度を下
げることができる。
（式中ｍは１または２、ｎは４から12の整数をあらわ
す。） プレチルト角が高くなるのはフッ素による撥水撥油効
果によると考えられる。またイミド化反応する温度が低
下するのは、アルキル鎖の柔軟性により高分子鎖自体が
動きやすくなりイミド化反応の活性化エネルギーが低く
なるためと考えられる。
す。） プレチルト角が高くなるのはフッ素による撥水撥油効
果によると考えられる。またイミド化反応する温度が低
下するのは、アルキル鎖の柔軟性により高分子鎖自体が
動きやすくなりイミド化反応の活性化エネルギーが低く
なるためと考えられる。
実施例 本発明の液晶表示素子について図面を用いて説明す
る。電極１を有する面を向かい合わせた２枚の基板２間
に液晶３を封入する。電極１上には液晶配向膜４が形成
されている。液晶３が基板２間からもれないように上下
基板２の周囲をシール材５で接着してある。また上下基
板２の間隔を一定に保つために、スペーサ６が基板２間
に配置されている。
る。電極１を有する面を向かい合わせた２枚の基板２間
に液晶３を封入する。電極１上には液晶配向膜４が形成
されている。液晶３が基板２間からもれないように上下
基板２の周囲をシール材５で接着してある。また上下基
板２の間隔を一定に保つために、スペーサ６が基板２間
に配置されている。
本発明の液晶配向膜４は基板２上の電極１上に形成さ
れる。基板１はガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂など透明であればどの様なものでも構わないが、
ガラスを用いるのが耐環境性の点から好ましい。また２
枚の向かい合う基板２のうち一方だけであれば、光を反
射する物質たとえば、シリコンウエハーやアルミニウム
などを用いることもできる。電極１はITO（インジウム
すずオキシド）やSnO2など公知の透明電極を用いること
ができる。また２枚の向かい合う基板２上の電極１のう
ち一方だけであれば光を反射する物質、たとえば半導体
シリコンやアルミニウムなどを用いることもできる。さ
らに液晶３の駆動のために電極１を特定のパターンとし
たり、駆動用のトランジスタやダイオードを基板２上に
形成してもよい。
れる。基板１はガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂など透明であればどの様なものでも構わないが、
ガラスを用いるのが耐環境性の点から好ましい。また２
枚の向かい合う基板２のうち一方だけであれば、光を反
射する物質たとえば、シリコンウエハーやアルミニウム
などを用いることもできる。電極１はITO（インジウム
すずオキシド）やSnO2など公知の透明電極を用いること
ができる。また２枚の向かい合う基板２上の電極１のう
ち一方だけであれば光を反射する物質、たとえば半導体
シリコンやアルミニウムなどを用いることもできる。さ
らに液晶３の駆動のために電極１を特定のパターンとし
たり、駆動用のトランジスタやダイオードを基板２上に
形成してもよい。
本発明の液晶配向膜４はポリイミドであるが、 一般式（IV） （式中、Ａは４価の有機基、Ｂは２価の有機基R1,R2は
Ｈまたはアルキル基をあらわす）で表される繰り返し単
位を含むポリアミド酸材料において、２価の有機基が式
（II）で示される構成単位と式（III）で表わされる構
成単位を含むものを前駆体とし、これに加熱などの処理
をすることにより製造する。
Ｈまたはアルキル基をあらわす）で表される繰り返し単
位を含むポリアミド酸材料において、２価の有機基が式
（II）で示される構成単位と式（III）で表わされる構
成単位を含むものを前駆体とし、これに加熱などの処理
をすることにより製造する。
（式中ｍは１または２、ｎは４から12の整数をあらわ
す）。
す）。
本発明のポリアミド酸は通常、下記一般式（Ｖ）およ
び（VI） （式中ｍは１または２、ｎは４から12の整数をあらわ
す）。
び（VI） （式中ｍは１または２、ｎは４から12の整数をあらわ
す）。
で表される二種類のジアミンとチトラカルボン酸類と有
機溶媒中で反応させることにより製造される。ジアミン
（Ｖ）および（VI）の配向割合によって最終生成物であ
るポリイミドのフッ素化芳香族と脂肪族の比率が決定す
る。この配合割合は（VI）がモル比で10％以上70％以下
含まれるのが好ましい。脂肪族ジアミン（VI）が10％未
満になるとイミド化反応温度が高くなってしまい、また
70％より多くなるとプレチルト角が小さくなるので不適
である。
機溶媒中で反応させることにより製造される。ジアミン
（Ｖ）および（VI）の配向割合によって最終生成物であ
るポリイミドのフッ素化芳香族と脂肪族の比率が決定す
る。この配合割合は（VI）がモル比で10％以上70％以下
含まれるのが好ましい。脂肪族ジアミン（VI）が10％未
満になるとイミド化反応温度が高くなってしまい、また
70％より多くなるとプレチルト角が小さくなるので不適
である。
ここでテトラカルボン酸類とは、テトラカルボン酸、
テトラカルボン酸一無水物、テトラカルボン酸二無水
物、テトラカルボン酸モノアルキルエステル、テトラカ
ルボン酸ジアルキルエステル、テトラカルボン酸トリア
ルキルエステルおよびテトラカルボン酸テトラアルキル
エステルをあらわすものである。
テトラカルボン酸一無水物、テトラカルボン酸二無水
物、テトラカルボン酸モノアルキルエステル、テトラカ
ルボン酸ジアルキルエステル、テトラカルボン酸トリア
ルキルエステルおよびテトラカルボン酸テトラアルキル
エステルをあらわすものである。
本発明に使用できるテトラカルボン酸類としてはピロ
メリット酸、3,3′4,4′−ビフェニルテトラカルボン
酸、2,3,3′,4′−テトラカルボキシビフェニル、3,
3′,4,4′−テトラカルボキシビフェニルエーテル、2,
3,3′,4′−テトラカルボキシビフェニルエーテル、3,
3′,4,4′−テトラカルボキシベンゾフェノン、2,3,
3′,4′−テトラカルボキシベンゾフェノン、2,3,6,7−
テトラカルボキシナフタレン、1,4,5,7−テトラカルボ
キシナフタレン、1,2,5,6−テトラカルボキシナフタレ
ン、3,3′,4,4′−テトラカルボキシジフェニルメタ
ン、2,2′−ビス（3,4−ジカルボキシフェニル）プロパ
ン、3,3′,4,4′−テトラカルボキシジフェニルスルホ
ン、1,2,7,8−テトラカルボキシペリレン、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、3,3′,4,4′−ジメチルジフェニルシランテト
ラカルボン酸、3,3′,4,4′−テトラフェニルシランテ
トラカルボン酸などの芳香族テトラカルボン酸、ブタン
テトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロブタンテトラカル
ボン酸、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸、
1,2,3,4−フランテトラカルボン酸などの脂肪族または
脂環族テトラカルボン酸をあげることができる。
メリット酸、3,3′4,4′−ビフェニルテトラカルボン
酸、2,3,3′,4′−テトラカルボキシビフェニル、3,
3′,4,4′−テトラカルボキシビフェニルエーテル、2,
3,3′,4′−テトラカルボキシビフェニルエーテル、3,
3′,4,4′−テトラカルボキシベンゾフェノン、2,3,
3′,4′−テトラカルボキシベンゾフェノン、2,3,6,7−
テトラカルボキシナフタレン、1,4,5,7−テトラカルボ
キシナフタレン、1,2,5,6−テトラカルボキシナフタレ
ン、3,3′,4,4′−テトラカルボキシジフェニルメタ
ン、2,2′−ビス（3,4−ジカルボキシフェニル）プロパ
ン、3,3′,4,4′−テトラカルボキシジフェニルスルホ
ン、1,2,7,8−テトラカルボキシペリレン、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、3,3′,4,4′−ジメチルジフェニルシランテト
ラカルボン酸、3,3′,4,4′−テトラフェニルシランテ
トラカルボン酸などの芳香族テトラカルボン酸、ブタン
テトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロブタンテトラカル
ボン酸、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸、
1,2,3,4−フランテトラカルボン酸などの脂肪族または
脂環族テトラカルボン酸をあげることができる。
これらのテトラカルボン酸類のうち好ましくは芳香族
テトラカルボン酸類、特に好ましいものとしては、ピロ
メリット酸、3,3′,4,4′−テトラカルボキシベンゾフ
ェノン、2,3,3′,4′−テトラカルボキシベンゾフェノ
ン、2,3,3′,4′−テトラカルボキシビフェニルエーテ
ル、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸であ
る。
テトラカルボン酸類、特に好ましいものとしては、ピロ
メリット酸、3,3′,4,4′−テトラカルボキシベンゾフ
ェノン、2,3,3′,4′−テトラカルボキシベンゾフェノ
ン、2,3,3′,4′−テトラカルボキシビフェニルエーテ
ル、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸であ
る。
なお基板との接着性向上のためにシリコーン系ジアミ
ンを共重合させることもできる。
ンを共重合させることもできる。
たとえば （ここでｍ＝１〜３の整数、ｎ＝１〜20の整数、R3は脂
肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基、芳香族基をあらわ
す。）が挙げられる。
肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基、芳香族基をあらわ
す。）が挙げられる。
本発明においてジアミン酸とテトラカルボン酸類との
反応における配合割合はジアミン類１モルにたいしてテ
トラカルボン酸類１モル〜1.1モルの場合に最も高い分
子量でしかも保存安定性の高いポリアミド樹脂が得られ
る。反応条件は通常はN,N−ジメチルホルムアミド、N,N
−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムアミ
ド、N,N−ジエチルアセトアミド、ジメチルスルホキシ
ド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの有機溶媒中にジ
アミン類を溶解し、溶液を撹拌しながらテトラカルボン
酸を加えることで合成できる。反応溶媒は単一でも２種
類以上を混合して用いてもよい。また高分子量の樹脂を
得るためには溶媒を脱水して用いるべきである。
反応における配合割合はジアミン類１モルにたいしてテ
トラカルボン酸類１モル〜1.1モルの場合に最も高い分
子量でしかも保存安定性の高いポリアミド樹脂が得られ
る。反応条件は通常はN,N−ジメチルホルムアミド、N,N
−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムアミ
ド、N,N−ジエチルアセトアミド、ジメチルスルホキシ
ド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの有機溶媒中にジ
アミン類を溶解し、溶液を撹拌しながらテトラカルボン
酸を加えることで合成できる。反応溶媒は単一でも２種
類以上を混合して用いてもよい。また高分子量の樹脂を
得るためには溶媒を脱水して用いるべきである。
反応温度としてはテトラカルボン酸類として酸無水物
を用いる場合は０℃〜50℃程度が好ましくカルボン酸や
エステルを用いる場合は40〜180℃の温度範囲が望まし
い。
を用いる場合は０℃〜50℃程度が好ましくカルボン酸や
エステルを用いる場合は40〜180℃の温度範囲が望まし
い。
以上のような方法ではポリアミド樹脂を得ることがで
きる。この樹脂はN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジ
メチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N
−ジエチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−
メチル−２−ピロリドン等の溶媒に室温で容易に溶解す
るので溶液の状態で基板上に塗布したのちに乾燥させて
使用できる。
きる。この樹脂はN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジ
メチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N
−ジエチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−
メチル−２−ピロリドン等の溶媒に室温で容易に溶解す
るので溶液の状態で基板上に塗布したのちに乾燥させて
使用できる。
上記ポリアミド樹脂は170℃程度の温度が加熱するこ
とにより閉環反応がおこりポリイミド樹脂を得ることが
できる。通常はイミド化率（ポリアミド酸からイミドへ
の反応進行率）は100％に近い方が好ましいが、加熱温
度を調節して必要に応じてイミド化率をコントロールし
たフィルムを作成することも可能である。
とにより閉環反応がおこりポリイミド樹脂を得ることが
できる。通常はイミド化率（ポリアミド酸からイミドへ
の反応進行率）は100％に近い方が好ましいが、加熱温
度を調節して必要に応じてイミド化率をコントロールし
たフィルムを作成することも可能である。
以下により具体的な実施例を示す。
（実施例１） 容量200mlの丸底フラスコに4,4′−ジアミノオクタフ
ロロビフェニル（3.0g,12mmolおよびジアミノドデカン
（0.6g,3mmol）をいれ、そこへＮ−メチル−２−ピロリ
ドン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹拌しなが
ら昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g,15mmol）を
約15分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌して反応
させた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィルタでろ
過した。
ロロビフェニル（3.0g,12mmolおよびジアミノドデカン
（0.6g,3mmol）をいれ、そこへＮ−メチル−２−ピロリ
ドン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹拌しなが
ら昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g,15mmol）を
約15分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌して反応
させた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィルタでろ
過した。
この溶液を、厚さ1.1mmのコーニング社製＃7059タイ
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。
同時にNaCL上に作成した実施例のポリイミドフィルム
について赤外吸収スペクトルを測定した。170℃加熱前
の試料ではアミドのNH伸縮およびカルボン酸のOH伸縮に
基づく吸収が3200cm−１付近に幅広くみられた。またCO
伸縮に基づく吸収が1670cm−１と1712cm−１にみられ
た。170℃加熱後では、イミドカルボニルのCO伸縮に基
づく吸収が1718cm−１と1740cm−１にみられた。1718cm
−１の吸収はフッ素化ビフェニル部分の近傍のイミド
環、1740cm−１の吸収は脂肪族ポリイミドの近傍のイミ
ド環のカルボニルである。これらの吸収の吸光度は250
℃加熱のサンプルの吸光度とほとんどかわらなかった。
共重合体であるのでイミド化率を算出しにくいが、170
℃でほとんどイミド化しているといえる。
について赤外吸収スペクトルを測定した。170℃加熱前
の試料ではアミドのNH伸縮およびカルボン酸のOH伸縮に
基づく吸収が3200cm−１付近に幅広くみられた。またCO
伸縮に基づく吸収が1670cm−１と1712cm−１にみられ
た。170℃加熱後では、イミドカルボニルのCO伸縮に基
づく吸収が1718cm−１と1740cm−１にみられた。1718cm
−１の吸収はフッ素化ビフェニル部分の近傍のイミド
環、1740cm−１の吸収は脂肪族ポリイミドの近傍のイミ
ド環のカルボニルである。これらの吸収の吸光度は250
℃加熱のサンプルの吸光度とほとんどかわらなかった。
共重合体であるのでイミド化率を算出しにくいが、170
℃でほとんどイミド化しているといえる。
この液晶配向膜の表面をラビングしたのち、配向膜面
が向かい合うようにして間隔２μｍに保ってシール材で
二枚の基板を貼り合わせた。このときラビング方向は上
下基板で平行とした。この貼り合わせた２枚の基板間に
E.メルク社製強誘電性液晶ZLI−3654を100℃で注入して
実施例１の液晶表示素子を作成した。
が向かい合うようにして間隔２μｍに保ってシール材で
二枚の基板を貼り合わせた。このときラビング方向は上
下基板で平行とした。この貼り合わせた２枚の基板間に
E.メルク社製強誘電性液晶ZLI−3654を100℃で注入して
実施例１の液晶表示素子を作成した。
また、同じ作成法で基板の間隔を16μｍに保って貼り
合わせた２枚の基板間にチッソ石油化学製リクソン9150
ネマティック液晶を注入した。このときラビング方向は
上下基板で反平行とした。この液晶セルはプレチルト角
測定用として用いた。
合わせた２枚の基板間にチッソ石油化学製リクソン9150
ネマティック液晶を注入した。このときラビング方向は
上下基板で反平行とした。この液晶セルはプレチルト角
測定用として用いた。
（実施例２） 容量200mlの丸底フラスコに4,4′−ジアミノオクタフ
ロロビフェニル（2.5g,7.6mmolおよびジアミノドデカン
（1.5g,7.5mmol）をいれ、そこへＮ−メチル−２−ピロ
リドン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹拌しな
がら昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g,15mmol）
を約15分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌して反
応させた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィルタで
ろ過した。
ロロビフェニル（2.5g,7.6mmolおよびジアミノドデカン
（1.5g,7.5mmol）をいれ、そこへＮ−メチル−２−ピロ
リドン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹拌しな
がら昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g,15mmol）
を約15分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌して反
応させた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィルタで
ろ過した。
この溶液を、厚さ1.1mmのコーニング社製＃7059タイ
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。この170℃加熱の
ポリイミドの赤外吸収スペクトルは250℃加熱のポリイ
ミド赤外吸収スペクトルとほぼ同じだった。
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。この170℃加熱の
ポリイミドの赤外吸収スペクトルは250℃加熱のポリイ
ミド赤外吸収スペクトルとほぼ同じだった。
この液晶配向膜の表面をラビングしたのち配向膜面が
向かい合うようにして間隔２μｍに保ってシール材で二
枚の基板を貼り合わせた。このときラビング方向は上下
基板で平行とした。この貼り合わせた２枚の基板間にE.
メルク社製強誘電性液晶ZLI−3654を100℃で注入して実
施例１の液晶表示素子を作成した。
向かい合うようにして間隔２μｍに保ってシール材で二
枚の基板を貼り合わせた。このときラビング方向は上下
基板で平行とした。この貼り合わせた２枚の基板間にE.
メルク社製強誘電性液晶ZLI−3654を100℃で注入して実
施例１の液晶表示素子を作成した。
また、同じ作成法で基板の間隔を16μｍに保って貼り
合わせた２枚の基板間にチッソ石油化学製リクソン9150
ネマティック液晶を注入した。このときラビング方向は
上下基板で反平行とした。この液晶セルはプレチルト角
測定用として用いた。
合わせた２枚の基板間にチッソ石油化学製リクソン9150
ネマティック液晶を注入した。このときラビング方向は
上下基板で反平行とした。この液晶セルはプレチルト角
測定用として用いた。
（実施例３） 容量200mlの丸底フラスコに4,4′−ジアミノオクタフ
ロロビフェニル（3.9g,12mmolおよびジアミノデカン
（0.52g,3.0mmol）をいれ、そこへＮ−メチル−２−ピ
ロリドン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹拌し
ながら昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g,15mmo
l）を約15分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌し
て反応させた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィル
タでろ過した。
ロロビフェニル（3.9g,12mmolおよびジアミノデカン
（0.52g,3.0mmol）をいれ、そこへＮ−メチル−２−ピ
ロリドン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹拌し
ながら昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g,15mmo
l）を約15分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌し
て反応させた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィル
タでろ過した。
この溶液を、厚さ1.1mmのコーニング社製＃7059タイ
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。この170℃加熱の
ポリイミドの赤外吸収スペクトルは250℃加熱のポリイ
ミド赤外吸収スペクトルとほぼ同じだった。
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。この170℃加熱の
ポリイミドの赤外吸収スペクトルは250℃加熱のポリイ
ミド赤外吸収スペクトルとほぼ同じだった。
この液晶配向膜の表面をラビングしたのち配向膜面が
向かい合うようにして間隔２μｍに保ってシール材で二
枚の基板を貼り合わせた。このときラビング方向は上下
基板で平行とした。この貼り合わせた２枚の基板間にE.
メルク社製強誘電性液晶ZLI−3654を100℃で注入して実
施例１の液晶表示素子を作成した。
向かい合うようにして間隔２μｍに保ってシール材で二
枚の基板を貼り合わせた。このときラビング方向は上下
基板で平行とした。この貼り合わせた２枚の基板間にE.
メルク社製強誘電性液晶ZLI−3654を100℃で注入して実
施例１の液晶表示素子を作成した。
また、同じ作成法で基板の間隔を16μｍに保って貼り
合わせた２枚の基板間にチッソ石油化学製リクソン9150
ネマティック液晶を注入した。このときラビング方向は
上下基板で反平行とした。この液晶セルはプレチルト角
測定用として用いた。
合わせた２枚の基板間にチッソ石油化学製リクソン9150
ネマティック液晶を注入した。このときラビング方向は
上下基板で反平行とした。この液晶セルはプレチルト角
測定用として用いた。
（実施例４） 容量200mlの丸底フラスコに4,4′−ジアミノオクタフ
ロロビフェニル（3.9g,12mmolおよびジアミノオクタン
（0.43g,3.0mmol）をいれ、そこへＮ−メチル−２−ピ
ロリドン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹拌し
ながら昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g,15mmo
l）を約15分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌し
て反応させた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィル
タでろ過した。
ロロビフェニル（3.9g,12mmolおよびジアミノオクタン
（0.43g,3.0mmol）をいれ、そこへＮ−メチル−２−ピ
ロリドン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹拌し
ながら昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g,15mmo
l）を約15分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌し
て反応させた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィル
タでろ過した。
この溶液を、厚さ1.1mmのコーニング社製＃7059タイ
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。この170℃加熱の
ポリイミドの赤外吸収スペクトルは250℃加熱のポリイ
ミド赤外吸収スペクトルとほぼ同じだった。
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。この170℃加熱の
ポリイミドの赤外吸収スペクトルは250℃加熱のポリイ
ミド赤外吸収スペクトルとほぼ同じだった。
この液晶配向膜の表面をラビングしたのち配向膜面が
向かい合うようにして間隔２μｍに保ってシール材で二
枚の基板を貼り合わせた。このときラビング方向は上下
基板で平行とした。この貼り合わせた２枚の基板間にE.
メルク社製強誘電性液晶ZLI−3654を100℃で注入して実
施例１の液晶表示素子を作成した。
向かい合うようにして間隔２μｍに保ってシール材で二
枚の基板を貼り合わせた。このときラビング方向は上下
基板で平行とした。この貼り合わせた２枚の基板間にE.
メルク社製強誘電性液晶ZLI−3654を100℃で注入して実
施例１の液晶表示素子を作成した。
また、同じ作成法で基板の間隔を16μｍに保って貼り
合わせた２枚の基板間にチッソ石油化学製リクソン9150
ネマティック液晶を注入した。このときラビング方向は
上下基板で反平行とした。この液晶セルはプレチルト角
測定用として用いた。
合わせた２枚の基板間にチッソ石油化学製リクソン9150
ネマティック液晶を注入した。このときラビング方向は
上下基板で反平行とした。この液晶セルはプレチルト角
測定用として用いた。
（実施例５） 容量200mlの丸底フラスコに4,4′−ジアミノオクタフ
ロロビフェニル（3.9g,12mmolおよびジアミノブタン
（0.26g,3.0mmol）をいれ、そこへＮ−メチル−２−ピ
ロリドン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹拌し
ながら昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g,15mmo
l）を約15分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌し
て反応させた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィル
タでろ過した。
ロロビフェニル（3.9g,12mmolおよびジアミノブタン
（0.26g,3.0mmol）をいれ、そこへＮ−メチル−２−ピ
ロリドン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹拌し
ながら昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g,15mmo
l）を約15分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌し
て反応させた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィル
タでろ過した。
この溶液を、厚さ1.1mmのコーニング社製＃7059タイ
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。この170℃加熱の
ポリイミドの赤外吸収スペクトルは250℃加熱のポリイ
ミド赤外吸収スペクトルとほぼ同じだった。
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。この170℃加熱の
ポリイミドの赤外吸収スペクトルは250℃加熱のポリイ
ミド赤外吸収スペクトルとほぼ同じだった。
この液晶配向膜の表面をラビングしたのち配向膜面が
向かい合うようにして間隔２μｍに保ってシール材で二
枚の基板を貼り合わせた。このときラビング方向は上下
基板で平行とした。この貼り合わせた２枚の基板間にE.
メルク社製強誘電性液晶ZLI−3654を100℃で注入して実
施例１の液晶表示素子を作成した。
向かい合うようにして間隔２μｍに保ってシール材で二
枚の基板を貼り合わせた。このときラビング方向は上下
基板で平行とした。この貼り合わせた２枚の基板間にE.
メルク社製強誘電性液晶ZLI−3654を100℃で注入して実
施例１の液晶表示素子を作成した。
また、同じ作成法で基板の間隔を16μｍに保って貼り
合わせた２枚の基板間にチッソ石油化学製リクソン9150
ネマティック液晶を注入した。このときラビング方向は
上下基板で反平行とした。この液晶セルはプレチルト角
測定用として用いた。
合わせた２枚の基板間にチッソ石油化学製リクソン9150
ネマティック液晶を注入した。このときラビング方向は
上下基板で反平行とした。この液晶セルはプレチルト角
測定用として用いた。
（実施例６） 容量200mlの丸底フラスコに1,4′−ジアミノテクタフ
ロロベンゼン（2.2g,12mmolおよびジアミノドデカン
（0.6g,3.0mmol）をいれ、そこへＮ−メチル−２−ピロ
リドン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹拌しな
がら昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g,15mmol）
を約15分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌して反
応させた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィルタで
ろ過した。
ロロベンゼン（2.2g,12mmolおよびジアミノドデカン
（0.6g,3.0mmol）をいれ、そこへＮ−メチル−２−ピロ
リドン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹拌しな
がら昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g,15mmol）
を約15分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌して反
応させた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィルタで
ろ過した。
この溶液を、厚さ1.1mmのコーニング社製＃7059タイ
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。この170℃加熱の
ポリイミドの赤外吸収スペクトルは250℃加熱のポリイ
ミド赤外吸収スペクトルとほぼ同じだった。
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。この170℃加熱の
ポリイミドの赤外吸収スペクトルは250℃加熱のポリイ
ミド赤外吸収スペクトルとほぼ同じだった。
この液晶配向膜の表面をラビングしたのち配向膜面が
向かい合うようにして間隔２μｍに保ってシール材で二
枚の基板を貼り合わせた。このときラビング方向は上下
基板で平行とした。この貼り合わせた２枚の基板間にE.
メルク社製強誘電性液晶ZLI−3654を100℃で注入して実
施例１の液晶表示素子を作成した。
向かい合うようにして間隔２μｍに保ってシール材で二
枚の基板を貼り合わせた。このときラビング方向は上下
基板で平行とした。この貼り合わせた２枚の基板間にE.
メルク社製強誘電性液晶ZLI−3654を100℃で注入して実
施例１の液晶表示素子を作成した。
また、同じ作成法で基板の間隔を16μｍに保って貼り
合わせた２枚の基板間にチッソ石油化学製リクソン9150
ネマティック液晶を注入した。このときラビング方向は
上下基板で反平行とした。この液晶セルはプレチルト角
測定用として用いた。
合わせた２枚の基板間にチッソ石油化学製リクソン9150
ネマティック液晶を注入した。このときラビング方向は
上下基板で反平行とした。この液晶セルはプレチルト角
測定用として用いた。
（実施例７） 容量200mlの丸底フラスコに1,4′−ジアミノテトラフ
ロロベンゼン（2.2g,12mmolおよびジアミノデカン（1.5
g,3.0mmol）をいれ、そこへＮ−メチル−２−ピロリド
ン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹拌しながら
昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g,15mmol）を約1
5分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌して反応さ
せた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィルタでろ過
した。
ロロベンゼン（2.2g,12mmolおよびジアミノデカン（1.5
g,3.0mmol）をいれ、そこへＮ−メチル−２−ピロリド
ン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹拌しながら
昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g,15mmol）を約1
5分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌して反応さ
せた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィルタでろ過
した。
この溶液を、厚さ1.1mmのコーニング社製＃7059タイ
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。この170℃加熱の
ポリイミドの赤外吸収スペクトルは250℃加熱のポリイ
ミド赤外吸収スペクトルとほぼ同じだった。
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。この170℃加熱の
ポリイミドの赤外吸収スペクトルは250℃加熱のポリイ
ミド赤外吸収スペクトルとほぼ同じだった。
この液晶配向膜の表面をラビングしたのち配向膜面が
向かい合うようにして間隔２μｍに保ってシール材で二
枚の基板を貼り合わせた。このときラビング方向は上下
基板で平行とした。この貼り合わせた２枚の基板間にE.
メルク社製強誘電性液晶ZLI−3654を100℃で注入して実
施例１の液晶表示素子を作成した。
向かい合うようにして間隔２μｍに保ってシール材で二
枚の基板を貼り合わせた。このときラビング方向は上下
基板で平行とした。この貼り合わせた２枚の基板間にE.
メルク社製強誘電性液晶ZLI−3654を100℃で注入して実
施例１の液晶表示素子を作成した。
また、同じ作成法で基板の間隔を16μｍに保って貼り
合わせた２枚の基板間にチッソ石油化学製リクソン9150
ネマティック液晶を注入した。このときラビング方向は
上下基板で反平行とした。この液晶セルはプレチルト角
測定用として用いた。
合わせた２枚の基板間にチッソ石油化学製リクソン9150
ネマティック液晶を注入した。このときラビング方向は
上下基板で反平行とした。この液晶セルはプレチルト角
測定用として用いた。
（比較例） 容量200mlの丸底フラスコに4,4′−ジアミノオクタフ
ロロビフェニル（4.9g）をいれ、そこへＮ−メチル−２
−ピロリドン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹
拌しながら昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g）を
約15分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌して反応
させた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィルタでろ
過した。
ロロビフェニル（4.9g）をいれ、そこへＮ−メチル−２
−ピロリドン（NMP）100mlを加えて溶解した。溶液を撹
拌しながら昇華精製した無水ピロメリット酸（3.3g）を
約15分かけて加えた。さらに室温で２時間撹拌して反応
させた。この溶液を0.2μｍのメンブレンフィルタでろ
過した。
この溶液を、厚さ1.1mmのコーニング社製＃7059タイ
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。
プガラス基板上にITO電極をスパッタした基板のITO作成
面にスピンコートした。続いてこの基板を80℃で加熱し
て溶媒を除去し基板上にポリアミド酸フィルムを作成し
た。さらに基板を170℃で２時間加熱し液晶配向膜とし
てのポリイミドフィルムを作成した。
このフィルムの赤外吸収スペクトルを測定したとこ
ろ、この170℃の加熱条件ではイミド化率は約65％であ
った。イミド化率は250℃で加熱した比較例のポリイミ
ドフィルムを100％イミド化が進行したものと仮定し、
この時のイミドカルボニルの吸光度／ベンゼン環の伸縮
振動の吸光度で、170℃加熱のサンプルのイミドカルニ
ルの吸光度／ベンゼン環の伸縮振動の吸光度を割った値
として算出した。比較例のポリイミドでは170℃加熱で
充分にイミド化していなかった。
ろ、この170℃の加熱条件ではイミド化率は約65％であ
った。イミド化率は250℃で加熱した比較例のポリイミ
ドフィルムを100％イミド化が進行したものと仮定し、
この時のイミドカルボニルの吸光度／ベンゼン環の伸縮
振動の吸光度で、170℃加熱のサンプルのイミドカルニ
ルの吸光度／ベンゼン環の伸縮振動の吸光度を割った値
として算出した。比較例のポリイミドでは170℃加熱で
充分にイミド化していなかった。
（プレチルト角測定およびセル評価） 本発明の実施例及び比較例について、磁場容量法を用
いてプレチルト角を測定した。また強誘電性液晶表示素
子について、クロスニコル下での偏向顕微鏡観察によ
り、ジグザグ欠陥の多少を調べた。結果を表に示す。ど
の実施例のものも充分なプレチルト角である、５度以上
のプレチルト角を得た。またジグザグ欠陥もほとんど見
られず良好な配向性であった。
いてプレチルト角を測定した。また強誘電性液晶表示素
子について、クロスニコル下での偏向顕微鏡観察によ
り、ジグザグ欠陥の多少を調べた。結果を表に示す。ど
の実施例のものも充分なプレチルト角である、５度以上
のプレチルト角を得た。またジグザグ欠陥もほとんど見
られず良好な配向性であった。
発明の効果 本発明によって170℃という比較的低温でイミド化す
るハイプレチルト液晶配向膜が提供され、この液晶配向
膜を用いることにより、高温処理工程を通らずに液晶表
示素子を作成することができる。これはカラーフィルタ
などの250℃工程に耐えられない部品を用いるカラー液
晶表示素子の製造に特に有効である。
るハイプレチルト液晶配向膜が提供され、この液晶配向
膜を用いることにより、高温処理工程を通らずに液晶表
示素子を作成することができる。これはカラーフィルタ
などの250℃工程に耐えられない部品を用いるカラー液
晶表示素子の製造に特に有効である。
図は本発明の液晶配向膜を用いた液晶表示素子の一実施
例の断面図である。 １……電極、２……基板、３……液晶、４……液晶配向
膜、５……シール材、６……スペーサ。
例の断面図である。 １……電極、２……基板、３……液晶、４……液晶配向
膜、５……シール材、６……スペーサ。
Claims (3)
- 【請求項１】一般式（Ｉ） （式中、Ａは４価の有機基、Ｂは２価の有機基をあらわ
す）で表わされる繰り返し単位を含むポリイミド材料に
おいて、２価の有機基が式（II）で示される構成単位と
式（III）で表わされる構成単位を含むことを特徴とす
る液晶配向膜。 （式中ｍは１または２、ｎは４から12の整数をあらわ
す）。 - 【請求項２】式（III）で示される構成単位が10％以上
含まれることを特徴とする請求項（１）記載の液晶配向
膜。 - 【請求項３】液晶と接する面に電極を設けた一対の基板
間に液晶が挟み込まれている液晶表示素子において少な
くとも基板上に、式（Ｉ）で表されるポリイミド材料で
なおかつ２価の有機基が式（II）で示される構成単位と
式（III）で示される構成単位を含むポリイミド材料を
液晶配向膜として有していることを特徴とする液晶表示
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22939690A JP2841792B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 液晶配向膜および液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22939690A JP2841792B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 液晶配向膜および液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04109222A JPH04109222A (ja) | 1992-04-10 |
| JP2841792B2 true JP2841792B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=16891549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22939690A Expired - Fee Related JP2841792B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 液晶配向膜および液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2841792B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2814157B2 (ja) * | 1991-11-08 | 1998-10-22 | キヤノン株式会社 | カイラルスメクチック液晶素子 |
-
1990
- 1990-08-29 JP JP22939690A patent/JP2841792B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04109222A (ja) | 1992-04-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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