JP3248511B2 - 液晶配向剤および液晶表示素子 - Google Patents
液晶配向剤および液晶表示素子Info
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- JP3248511B2 JP3248511B2 JP10471299A JP10471299A JP3248511B2 JP 3248511 B2 JP3248511 B2 JP 3248511B2 JP 10471299 A JP10471299 A JP 10471299A JP 10471299 A JP10471299 A JP 10471299A JP 3248511 B2 JP3248511 B2 JP 3248511B2
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- Japan
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- formula
- display device
- crystal display
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶配向剤および液
晶表示素子に関する。さらに詳しくは、例えばＴＮ型配
列セルを有する液晶表示素子（以下ＴＮ型表示素子とい
う）の液晶配向膜を与えるために好適に使用しうる液晶
配向剤およびそれを用いた液晶表示素子に関する。
晶表示素子に関する。さらに詳しくは、例えばＴＮ型配
列セルを有する液晶表示素子（以下ＴＮ型表示素子とい
う）の液晶配向膜を与えるために好適に使用しうる液晶
配向剤およびそれを用いた液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、正の誘電異方性を有するネマチッ
ク型液晶がポリイミドなどからなる液晶配向膜を有する
透明電極付き基板でサンドイッチにされて、液晶分子の
長軸が基板間で９０度連続的にねじれるようにしてなる
ＴＮ型配向セルを有する液晶表示素子（ＴＮ型表示素
子）が知られている。このＴＮ型表示素子における液晶
の配向は、ラビング処理が施された液晶配向膜により形
成されている。
ク型液晶がポリイミドなどからなる液晶配向膜を有する
透明電極付き基板でサンドイッチにされて、液晶分子の
長軸が基板間で９０度連続的にねじれるようにしてなる
ＴＮ型配向セルを有する液晶表示素子（ＴＮ型表示素
子）が知られている。このＴＮ型表示素子における液晶
の配向は、ラビング処理が施された液晶配向膜により形
成されている。
【０００３】しかしながら、従来のポリイミドを用いた
液晶配向膜は、ポリイミドが有機溶媒不溶性であるた
め、ポリイミドの前駆体である、有機溶媒可溶性のポリ
アミック酸を透明電極付き基板に塗布し、その後２５０
〜３５０℃に加熱して該基板上でポリイミドに変換する
方法により調製されてきた。
液晶配向膜は、ポリイミドが有機溶媒不溶性であるた
め、ポリイミドの前駆体である、有機溶媒可溶性のポリ
アミック酸を透明電極付き基板に塗布し、その後２５０
〜３５０℃に加熱して該基板上でポリイミドに変換する
方法により調製されてきた。
【０００４】しかしながら、ポリアミック酸は有機溶媒
溶液として保存する際に、不溶性成分を析出したりある
いは粘度の低下を起こすなど保存安定性が悪く、またポ
リイミドへ転換する際上記の如く比較的高温に加熱する
ため、他の素子や部品の耐熱性にも配慮する必要を生じ
たりする欠点がある。後者の欠点を回避すべく、ポリア
ミック酸からポリイミドへの転換および焼成を１５０〜
２５０℃の温度で実施することもできるが、その際には
ポリイミド化が不十分でカルボキシル基を残留し、この
カルボキシル基が液晶分子の配向性を乱すという新たな
問題を生じるようになる。特開昭６１−２０５９２４号
公報には、下記式
溶液として保存する際に、不溶性成分を析出したりある
いは粘度の低下を起こすなど保存安定性が悪く、またポ
リイミドへ転換する際上記の如く比較的高温に加熱する
ため、他の素子や部品の耐熱性にも配慮する必要を生じ
たりする欠点がある。後者の欠点を回避すべく、ポリア
ミック酸からポリイミドへの転換および焼成を１５０〜
２５０℃の温度で実施することもできるが、その際には
ポリイミド化が不十分でカルボキシル基を残留し、この
カルボキシル基が液晶分子の配向性を乱すという新たな
問題を生じるようになる。特開昭６１−２０５９２４号
公報には、下記式
【０００５】
【化２】 ここで、Ｒ4は２価の有機酸である、
【０００６】で表されるモノマーユニットを有するポリ
イミドからなる液晶配向膜を備えた液晶表示素子が開示
されている。このポリイミドは有機溶媒に可溶性であ
り、有機溶媒溶液として塗工することができる利点があ
る。
イミドからなる液晶配向膜を備えた液晶表示素子が開示
されている。このポリイミドは有機溶媒に可溶性であ
り、有機溶媒溶液として塗工することができる利点があ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は有機溶
媒に可溶なポリイミドを含有する新規な液晶配向剤を提
供することにある。本発明の他の目的は、液晶の良好な
配向を生じる液晶配向膜を与える新規な液晶配向剤を提
供することにある。
媒に可溶なポリイミドを含有する新規な液晶配向剤を提
供することにある。本発明の他の目的は、液晶の良好な
配向を生じる液晶配向膜を与える新規な液晶配向剤を提
供することにある。
【０００８】本発明のさらに他の目的は、２００℃以下
の温度で焼成して上記の如き優れた液晶配向膜を与える
新規な液晶配向剤を提供することにある。本発明のさら
に他の目的は、本発明の液晶配向剤を用いた液晶表示素
子を提供することにある。本発明のさらに他の目的およ
び利点は、以下の説明から明らかとなろう。
の温度で焼成して上記の如き優れた液晶配向膜を与える
新規な液晶配向剤を提供することにある。本発明のさら
に他の目的は、本発明の液晶配向剤を用いた液晶表示素
子を提供することにある。本発明のさらに他の目的およ
び利点は、以下の説明から明らかとなろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、本発明
の上記目的および利点は、第１に、下記式（１）
の上記目的および利点は、第１に、下記式（１）
【００１０】
【化３】 ここでＲ1は２価の有機基であり、Ｒ2はフッ素原子また
は１価の有機基でありそしてａは０〜２の整数である、
は１価の有機基でありそしてａは０〜２の整数である、
【００１１】で表される構造単位からなる可溶性ポリイ
ミド（以下、「重合体（Ｉ）」という）を含有すること
を特徴とする液晶配向剤によって達成される。また、本
発明の上記目的および利点は、第２に、本発明の液晶配
向剤からなる液晶配向膜を有することを特徴とする液晶
表示素子によって達成される。上記式（１）で表される
構造単位は、下記式（１）−ａの
ミド（以下、「重合体（Ｉ）」という）を含有すること
を特徴とする液晶配向剤によって達成される。また、本
発明の上記目的および利点は、第２に、本発明の液晶配
向剤からなる液晶配向膜を有することを特徴とする液晶
表示素子によって達成される。上記式（１）で表される
構造単位は、下記式（１）−ａの
【００１２】
【化４】 ここで、Ｒ2およびａの定義は上記式（１）に同じであ
る、
る、
【００１３】で表されるテトラカルボン酸二無水物と下
記式（１）−ｂ Ｈ2Ｎ−Ｒ1−ＮＨ2 …（１）−ｂ ここで、Ｒ1の定義は上記式（１）と同じである、で表
されるジアミン化合物を出発原料とし、両者を反応させ
ることにより製造することができる。
記式（１）−ｂ Ｈ2Ｎ−Ｒ1−ＮＨ2 …（１）−ｂ ここで、Ｒ1の定義は上記式（１）と同じである、で表
されるジアミン化合物を出発原料とし、両者を反応させ
ることにより製造することができる。
【００１４】上記式（１）−ｂのジアミン化合物に関
し、式（１）−ｂ中Ｒ1は２価の有機酸であり、好まし
くは２価の芳香族基、ヘテロ原子を有する芳香族基、脂
肪族基、脂環族基およびオルガノシロキシ基を有する脂
肪族基を挙げることができる。
し、式（１）−ｂ中Ｒ1は２価の有機酸であり、好まし
くは２価の芳香族基、ヘテロ原子を有する芳香族基、脂
肪族基、脂環族基およびオルガノシロキシ基を有する脂
肪族基を挙げることができる。
【００１５】かかるジアミン化合物としては、例えばパ
ラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、４,
４’−ジアミノジフェニルメタン、４,４’−ジアミノ
ジフェニルエタン、４,４’−ジアミノジフェニルスル
フィド、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エーテル、１,５−ジアミノ
ナフタレン、３,３’−ジメチル−４,４’−ジアミノビ
フェニル、３,４’−ジアミノベンズアニリド、３,４’
−ジアミノジフェニルエーテル、３,３’−ジアミノベ
ンゾフェノン、３,４’−ジアミノベンゾフェノン、４,
４’−ジアミノベンゾフェニン、２,２−ビス［４−
（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、ビス
［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフル
オロプロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フ
ェニル］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、１,３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベン
ゼン、９,９−ビス（４−アミノフェニル）−１０−ヒ
ドロ−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’−メチレン−ビス（２−クロ
ロアニリン）、２,２’,５,５’−テトラクロロ−４,
４’−ジアミノビフェニル、２,２’−ジクロロ−４,
４’−ジアミノ−５,５’−ジメトキシビフェニル、３,
３’−ジメトキシ−４,４’−ジアミノビフェニル、２,
２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパ
ン、４,４’−ジアミノベンザニリドなどの芳香族ジア
ミン；ジアミノテトラフェニルチオフェンなどのヘテロ
原子を有する芳香族ジアミン；１,１−メタキシリレン
ジアミン、１,３−プロパンジアミン、テトラメチレン
ジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジ
アミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジア
ミン、ノナメチレンジアミン、４,４−ジアミノヘプタ
メチレンジアミン、１,４−ジアミノシクロヘキサン、
イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエ
ニレンジアミン、ヘキサヒドロ−４,７−メタノインダ
ニレンジメチレンジアミン、トリシクロ［６,２,１,０
2.7］−ウンデシレンジメチルジアミンなどの脂肪族ま
たは脂環族ジアミン；および
ラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、４,
４’−ジアミノジフェニルメタン、４,４’−ジアミノ
ジフェニルエタン、４,４’−ジアミノジフェニルスル
フィド、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エーテル、１,５−ジアミノ
ナフタレン、３,３’−ジメチル−４,４’−ジアミノビ
フェニル、３,４’−ジアミノベンズアニリド、３,４’
−ジアミノジフェニルエーテル、３,３’−ジアミノベ
ンゾフェノン、３,４’−ジアミノベンゾフェノン、４,
４’−ジアミノベンゾフェニン、２,２−ビス［４−
（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、ビス
［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフル
オロプロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フ
ェニル］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、１,３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベン
ゼン、９,９−ビス（４−アミノフェニル）−１０−ヒ
ドロ−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’−メチレン−ビス（２−クロ
ロアニリン）、２,２’,５,５’−テトラクロロ−４,
４’−ジアミノビフェニル、２,２’−ジクロロ−４,
４’−ジアミノ−５,５’−ジメトキシビフェニル、３,
３’−ジメトキシ−４,４’−ジアミノビフェニル、２,
２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパ
ン、４,４’−ジアミノベンザニリドなどの芳香族ジア
ミン；ジアミノテトラフェニルチオフェンなどのヘテロ
原子を有する芳香族ジアミン；１,１−メタキシリレン
ジアミン、１,３−プロパンジアミン、テトラメチレン
ジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジ
アミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジア
ミン、ノナメチレンジアミン、４,４−ジアミノヘプタ
メチレンジアミン、１,４−ジアミノシクロヘキサン、
イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエ
ニレンジアミン、ヘキサヒドロ−４,７−メタノインダ
ニレンジメチレンジアミン、トリシクロ［６,２,１,０
2.7］−ウンデシレンジメチルジアミンなどの脂肪族ま
たは脂環族ジアミン；および
【００１６】
【化５】
【００１７】（式中、Ｒ3はメチル基、エチル基、プロ
ピル基などの炭素数１〜１２のアルキル基、シクロヘキ
シル基などのシクロアルキル基、またはフェニル基など
のアリール基、ｐは１〜３の整数そしてｑは１〜２０の
整数を示す）等で表されるジアミノオルガノシロキサン
を挙げることができる。
ピル基などの炭素数１〜１２のアルキル基、シクロヘキ
シル基などのシクロアルキル基、またはフェニル基など
のアリール基、ｐは１〜３の整数そしてｑは１〜２０の
整数を示す）等で表されるジアミノオルガノシロキサン
を挙げることができる。
【００１８】これらの中で、パラフェニレンジアミン、
メタフェニレンジアミン、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エーテル、２,
２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プ
ロパン、２,２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフ
ルオロプロパン、４,４’−ジアミノベンザニリド、ビ
ス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフ
ルオロプロパン、９,９−ビス（４−アミノフェニル）
フルオレンが好ましい。
メタフェニレンジアミン、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エーテル、２,
２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プ
ロパン、２,２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフ
ルオロプロパン、４,４’−ジアミノベンザニリド、ビ
ス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフ
ルオロプロパン、９,９−ビス（４−アミノフェニル）
フルオレンが好ましい。
【００１９】上記式（１）−ａのテトラカルボン酸二無
水物と上記式（１）−ｂのジアミン化合物との反応は、
先ず両化合物を有機溶媒中で接触せしめてポリアミック
酸を生成し、次いで生成したポリアミック酸を有機溶媒
中でそのまま加熱するかまたは脱水剤および塩基性触媒
の存在下で処理してイミド化せしめることにより実施す
ることができる。
水物と上記式（１）−ｂのジアミン化合物との反応は、
先ず両化合物を有機溶媒中で接触せしめてポリアミック
酸を生成し、次いで生成したポリアミック酸を有機溶媒
中でそのまま加熱するかまたは脱水剤および塩基性触媒
の存在下で処理してイミド化せしめることにより実施す
ることができる。
【００２０】テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合
物とは、ジアミン化合物１モル当りテトラカルボン酸二
無水物を通常０.４〜４モルの割合で使用するが、０.６
〜２.４モルの割合で使用するのが好ましい。ポリアミ
ック酸を生成する反応は通常０〜１５０℃、好ましくは
０〜１００℃の温度で実施される。また反応溶媒はテト
ラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の総量が０.１
〜３０重量％の濃度となるように用いられる。
物とは、ジアミン化合物１モル当りテトラカルボン酸二
無水物を通常０.４〜４モルの割合で使用するが、０.６
〜２.４モルの割合で使用するのが好ましい。ポリアミ
ック酸を生成する反応は通常０〜１５０℃、好ましくは
０〜１００℃の温度で実施される。また反応溶媒はテト
ラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の総量が０.１
〜３０重量％の濃度となるように用いられる。
【００２１】また上記反応により得られたポリアミック
酸を有機溶媒中でイミド化せしめる際の反応温度は、通
常６０〜２００℃、好ましくは１００〜１７０℃であ
る。６０℃未満ではイミド化反応の進行が遅れ、また２
００℃を超えるとポリイミド化合物の分子量が低下する
ことがある。また脱水剤と塩基性触媒の存在下でイミド
化を行う際の反応温度は、通常０〜１８０℃、好ましく
は６０〜１５０℃である。脱水剤としては例えば無水酢
酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸
無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリ
アミック酸の繰返し単位１モル当り１.６〜２０モルが
好ましい。
酸を有機溶媒中でイミド化せしめる際の反応温度は、通
常６０〜２００℃、好ましくは１００〜１７０℃であ
る。６０℃未満ではイミド化反応の進行が遅れ、また２
００℃を超えるとポリイミド化合物の分子量が低下する
ことがある。また脱水剤と塩基性触媒の存在下でイミド
化を行う際の反応温度は、通常０〜１８０℃、好ましく
は６０〜１５０℃である。脱水剤としては例えば無水酢
酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸
無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリ
アミック酸の繰返し単位１モル当り１.６〜２０モルが
好ましい。
【００２２】また塩基性触媒としては特に限定されない
が、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチル
アミンなどの３級アミンを用いることができる。塩基性
触媒の使用量は、使用する脱水剤１モル当り０.５〜１
０モルが好ましい。
が、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチル
アミンなどの３級アミンを用いることができる。塩基性
触媒の使用量は、使用する脱水剤１モル当り０.５〜１
０モルが好ましい。
【００２３】イミド化反応に用いている有機溶媒として
は、イミド化生成物を溶解させるものであれば特に制限
はなく、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ,Ｎ−
ジメチルアセトアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テト
ラメチル尿素、ヘキサメチルホスホリルトリアミドなど
の非プロトン系極性溶媒、ｍ−クレゾール、キシレノー
ル、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノー
ル系溶媒を挙げることができる。
は、イミド化生成物を溶解させるものであれば特に制限
はなく、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ,Ｎ−
ジメチルアセトアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テト
ラメチル尿素、ヘキサメチルホスホリルトリアミドなど
の非プロトン系極性溶媒、ｍ−クレゾール、キシレノー
ル、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノー
ル系溶媒を挙げることができる。
【００２４】かくして得られる、本発明で用いられる重
合体（Ｉ）は固有粘度 〔ηｉｎｈ＝ ｌｎ（ηｒｅｌ／Ｃ）、 Ｎ−メチル−２−ピロリドン中、 Ｃ＝０.５／ｄｌ、３０℃〕 が０.０５〜１０ｄｌ／ｇであるものが好ましく、０.０
５〜５ｄｌ／ｇであるものがより好ましい。
合体（Ｉ）は固有粘度 〔ηｉｎｈ＝ ｌｎ（ηｒｅｌ／Ｃ）、 Ｎ−メチル−２−ピロリドン中、 Ｃ＝０.５／ｄｌ、３０℃〕 が０.０５〜１０ｄｌ／ｇであるものが好ましく、０.０
５〜５ｄｌ／ｇであるものがより好ましい。
【００２５】本発明の液晶配向剤は、重合体（Ｉ）の、
好ましくは有機溶媒溶液からなる。該有機溶媒溶液は、
固形分濃度が好ましくは０.１〜３０重量％、より好ま
しくは０.５〜２０重量％のものである。
好ましくは有機溶媒溶液からなる。該有機溶媒溶液は、
固形分濃度が好ましくは０.１〜３０重量％、より好ま
しくは０.５〜２０重量％のものである。
【００２６】使用される有機溶媒としては、上記イミド
化反応に使用しうる有機溶媒およびそれを下記の如き一
般的有機溶媒との混合溶媒を挙げることができる。すな
わち一般的有機溶媒であるアルコール類、ケトン類、エ
ステル類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水
素類、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、１,４−ブタンジ
オール、トリエチレングリコール、エチレングリコール
モノメチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチ
ル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、マロ
ン酸ジエチル、ジエチルエーテル、エチレングリコール
メチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、
エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、エチレン
グリコール−ｉ−プロピルエーテル、エチレングリコー
ル−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチル
エーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテー
ト、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン、ジクロルメタン、１,２−ジクロルエタ
ン、１,４−ジクロルブタン、トリクロルエタン、クロ
ルベンゼン、ｏ−ジクロルベンゼン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどを用
いることができる。これらの一般的有機溶媒は重合体
（Ｉ）を析出させない割合で使用されることは当然であ
る。本発明の液晶配向剤は、重合体（Ｉ）の他に基盤と
の接着性を改善する目的で、官能性シラン含有化合物ま
たはチタネートを含有することができる。
化反応に使用しうる有機溶媒およびそれを下記の如き一
般的有機溶媒との混合溶媒を挙げることができる。すな
わち一般的有機溶媒であるアルコール類、ケトン類、エ
ステル類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水
素類、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、１,４−ブタンジ
オール、トリエチレングリコール、エチレングリコール
モノメチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチ
ル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、マロ
ン酸ジエチル、ジエチルエーテル、エチレングリコール
メチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、
エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、エチレン
グリコール−ｉ−プロピルエーテル、エチレングリコー
ル−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチル
エーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテー
ト、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン、ジクロルメタン、１,２−ジクロルエタ
ン、１,４−ジクロルブタン、トリクロルエタン、クロ
ルベンゼン、ｏ−ジクロルベンゼン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどを用
いることができる。これらの一般的有機溶媒は重合体
（Ｉ）を析出させない割合で使用されることは当然であ
る。本発明の液晶配向剤は、重合体（Ｉ）の他に基盤と
の接着性を改善する目的で、官能性シラン含有化合物ま
たはチタネートを含有することができる。
【００２７】官能性シラン含有化合物としては例えば３
−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、２−アミノプロピルトリメト
キシシラン、２−アミノプロピルトリエトキシシラン、
Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノ−プロピルトリ
メトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミ
ノ−プロピルメチルジメトキシシラン、３−ウレイド−
プロピルトリメトキシシラン、３−ウレイド−プロピル
トリエトキシシラン、Ｎ−エトキシカルボニル−３−ア
ミノ−プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−エトキシカル
ボニル−３−アミノ−プロピルトリエトキシシラン、Ｎ
−トリメトキシシリルプロピル−トリエチレントリアミ
ン、Ｎ−トリエトキシシリルプロピル−トリエチレント
リアミン、１０−トリメトキシシリル−１,４,７−トリ
アザデカン、１０−トリエトキシシリル−１,４,７−ト
リアザデカン、９−トリメトキシシリル−３,６−ジア
ザノニルアセテート、９−トリエトキシシリル−３,６
−ジアザノニルアセテート、Ｎ−ベンジル−３−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ベンジル−３−アミ
ノ−プロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−
アミノ−プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−
３−アミノ−プロピルトリエトキシシラン、Ｎ−ビス
（オキシエチレン）−３−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、Ｎ−ビス（オキシエチレン）−３−アミノ−プ
ロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらは単
独でまたは２種以上併用することができる。
−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、２−アミノプロピルトリメト
キシシラン、２−アミノプロピルトリエトキシシラン、
Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノ−プロピルトリ
メトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミ
ノ−プロピルメチルジメトキシシラン、３−ウレイド−
プロピルトリメトキシシラン、３−ウレイド−プロピル
トリエトキシシラン、Ｎ−エトキシカルボニル−３−ア
ミノ−プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−エトキシカル
ボニル−３−アミノ−プロピルトリエトキシシラン、Ｎ
−トリメトキシシリルプロピル−トリエチレントリアミ
ン、Ｎ−トリエトキシシリルプロピル−トリエチレント
リアミン、１０−トリメトキシシリル−１,４,７−トリ
アザデカン、１０−トリエトキシシリル−１,４,７−ト
リアザデカン、９−トリメトキシシリル−３,６−ジア
ザノニルアセテート、９−トリエトキシシリル−３,６
−ジアザノニルアセテート、Ｎ−ベンジル−３−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ベンジル−３−アミ
ノ−プロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−
アミノ−プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−
３−アミノ−プロピルトリエトキシシラン、Ｎ−ビス
（オキシエチレン）−３−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、Ｎ−ビス（オキシエチレン）−３−アミノ−プ
ロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらは単
独でまたは２種以上併用することができる。
【００２８】また、チタネート化合物としては、例えば
イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプ
ロピルトリミリスチルチタネート、ビス（トリエタノー
ルアミン）ジイソプロピルチタネート、ビス（トリエタ
ノールアミン）ジブチルチタネートなどを挙げることが
できる。これらのチタネートは単独でまたは２種以上併
用することができる。本発明では、本発明の液晶配向剤
を用いた液晶表示素子が同様に提供される。
イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプ
ロピルトリミリスチルチタネート、ビス（トリエタノー
ルアミン）ジイソプロピルチタネート、ビス（トリエタ
ノールアミン）ジブチルチタネートなどを挙げることが
できる。これらのチタネートは単独でまたは２種以上併
用することができる。本発明では、本発明の液晶配向剤
を用いた液晶表示素子が同様に提供される。
【００２９】本発明の液晶配向剤を用いて得られる液晶
表示素子は、例えば次の方法によって製造することがで
きる。まず透明導電膜が設けられた基板の透明導電膜側
に、本発明の液晶配向剤をロールコーター法、スピンナ
ー法、印刷法などで塗布し、好ましくは８０〜２００
℃、より好ましくは１２０〜２００℃の温度で加熱して
塗膜を形成させる。この塗膜の膜厚は、通常、０.００
１〜１μｍ、好ましくは０.００５〜０.５μｍである。
表示素子は、例えば次の方法によって製造することがで
きる。まず透明導電膜が設けられた基板の透明導電膜側
に、本発明の液晶配向剤をロールコーター法、スピンナ
ー法、印刷法などで塗布し、好ましくは８０〜２００
℃、より好ましくは１２０〜２００℃の温度で加熱して
塗膜を形成させる。この塗膜の膜厚は、通常、０.００
１〜１μｍ、好ましくは０.００５〜０.５μｍである。
【００３０】形成された塗膜は、重合体（Ｉ）からな
り、ナイロンなどの合成繊維からなる布を巻きつけたロ
ールでラビング処理を行うことにより、液晶配向膜とさ
れる。上記基板としては、例えばフロートガラス、ソー
ダガラスなどのガラス、ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、
ポリカーボネートなどのプラスチックフィルムなどから
なる透明基板を用いることができる。
り、ナイロンなどの合成繊維からなる布を巻きつけたロ
ールでラビング処理を行うことにより、液晶配向膜とさ
れる。上記基板としては、例えばフロートガラス、ソー
ダガラスなどのガラス、ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、
ポリカーボネートなどのプラスチックフィルムなどから
なる透明基板を用いることができる。
【００３１】上記透明導電膜としては、ＳｎＯ2からな
るＮＥＳＡ膜、Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2からなるＩＴＯ膜な
どを用いることができる。これらの透明導電膜のパター
ニングには、フォト・エッチング法、予めマスクを用い
る方法などが用いられる。液晶配向剤の塗布に際して
は、基板および透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良
好にするために、基板および透明導電膜上に、あらかじ
め官能性シラン含有化合物、チタネートなどを塗布する
こともできる。
るＮＥＳＡ膜、Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2からなるＩＴＯ膜な
どを用いることができる。これらの透明導電膜のパター
ニングには、フォト・エッチング法、予めマスクを用い
る方法などが用いられる。液晶配向剤の塗布に際して
は、基板および透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良
好にするために、基板および透明導電膜上に、あらかじ
め官能性シラン含有化合物、チタネートなどを塗布する
こともできる。
【００３２】液晶配向膜が形成された基板は、その２枚
を液晶配向膜面をラビング方向が直交または逆平行とな
るように対向させ、基板の間の周辺部をシール剤でシー
ルし、液晶を充填し、充填口を封止して液晶セルとし、
その両面に偏光方向がそれぞれ基板の液晶配向膜のラビ
ング方向と一致または直交するように偏光板を張り合わ
せることにより液晶表示素子とされる。
を液晶配向膜面をラビング方向が直交または逆平行とな
るように対向させ、基板の間の周辺部をシール剤でシー
ルし、液晶を充填し、充填口を封止して液晶セルとし、
その両面に偏光方向がそれぞれ基板の液晶配向膜のラビ
ング方向と一致または直交するように偏光板を張り合わ
せることにより液晶表示素子とされる。
【００３３】上記シール剤としては、例えば硬化剤およ
びスペーサとしての酸化アルミニウム球を含有したエポ
キシ樹脂などを用いることができる。上記液晶として
は、ネマチック型液晶を形成させるものが好ましく用い
られる。例えばシッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、
ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エ
ステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロ
ヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液
晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶などが用
いられる。
びスペーサとしての酸化アルミニウム球を含有したエポ
キシ樹脂などを用いることができる。上記液晶として
は、ネマチック型液晶を形成させるものが好ましく用い
られる。例えばシッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、
ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エ
ステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロ
ヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液
晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶などが用
いられる。
【００３４】またこれらの液晶に、例えばコレスチルク
ロリド、コレステリルノナエート、コレステリルカーボ
ネートなどのコレステリック液晶や商品名Ｃ−１５、Ｃ
Ｂ−１５（ブリティッシュドラックハウス社製）として
販売されているようなカイラル剤などを添加して使用す
ることもできる。さらにｐ−デシロキシベンジリデン−
ｐ’−アミノ−２−メチルブチルシンナメートなどの強
誘電性液晶も使用することができる。
ロリド、コレステリルノナエート、コレステリルカーボ
ネートなどのコレステリック液晶や商品名Ｃ−１５、Ｃ
Ｂ−１５（ブリティッシュドラックハウス社製）として
販売されているようなカイラル剤などを添加して使用す
ることもできる。さらにｐ−デシロキシベンジリデン−
ｐ’−アミノ−２−メチルブチルシンナメートなどの強
誘電性液晶も使用することができる。
【００３５】液晶セルの外側に使用される偏光板として
は、ポリビニルアルコールを延伸配向させながら、ヨウ
素を吸収させたＨ膜と呼ばれる偏光膜を酢酸セルロース
保護膜で挟んだ偏光板、またはＨ膜そのものからなる偏
光板などを挙げることができる。
は、ポリビニルアルコールを延伸配向させながら、ヨウ
素を吸収させたＨ膜と呼ばれる偏光膜を酢酸セルロース
保護膜で挟んだ偏光板、またはＨ膜そのものからなる偏
光板などを挙げることができる。
【００３６】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるもの
ではない。また液晶セルの配向性評価は、電圧をオン・
オフさせた時の液晶セル中の異常ドメイン（リバースツ
イスト・リバースチルト）の有無を、偏光顕微鏡で観察
し、異常ドメインのないものを配向性良好と判定した。
説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるもの
ではない。また液晶セルの配向性評価は、電圧をオン・
オフさせた時の液晶セル中の異常ドメイン（リバースツ
イスト・リバースチルト）の有無を、偏光顕微鏡で観察
し、異常ドメインのないものを配向性良好と判定した。
【００３７】合成例１ ４,４’−ジアミノジフェニルメタン１９.７ｇをγ−ブ
チロラクトン３６６ｇに溶解し、２５℃で十分に撹拌し
た後、ビシクロ［２.２.２］オクト−７−エンテトラカ
ルボン酸二無水物２４.８ｇを加え、６０℃で５時間反
応させた。次いで３９.５ｇのピリジンと３０.６ｇの無
水酢酸を添加し、１２０℃で３時間反応させた。次いで
反応液を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈
殿させた後、メタノールで洗浄し、減圧下４０℃で１５
時間乾燥させて、固有粘度１.１５ｄｌ／ｇの重合体
（Ｉａ）３１.１ｇを得た。得られた重合体（Ｉａ）の
赤外吸収スペクトル（ＫＢｒペレット法）を測定したと
ころ、１７２０ｃｍ-1および１７８０ｃｍ-1にイミド基
特性吸収が認められ、ポリイミドであることを確認し
た。
チロラクトン３６６ｇに溶解し、２５℃で十分に撹拌し
た後、ビシクロ［２.２.２］オクト−７−エンテトラカ
ルボン酸二無水物２４.８ｇを加え、６０℃で５時間反
応させた。次いで３９.５ｇのピリジンと３０.６ｇの無
水酢酸を添加し、１２０℃で３時間反応させた。次いで
反応液を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈
殿させた後、メタノールで洗浄し、減圧下４０℃で１５
時間乾燥させて、固有粘度１.１５ｄｌ／ｇの重合体
（Ｉａ）３１.１ｇを得た。得られた重合体（Ｉａ）の
赤外吸収スペクトル（ＫＢｒペレット法）を測定したと
ころ、１７２０ｃｍ-1および１７８０ｃｍ-1にイミド基
特性吸収が認められ、ポリイミドであることを確認し
た。
【００３８】合成例２ 合成例１において、テトラカルボン酸二無水物をピロメ
リット酸二無水物２１.８ｇに変え、０℃で３時間反応
させた。次いで反応液を大過剰のメタノールで洗浄し、
減圧下４０℃で１５時間乾燥させて固有粘度１.５１ｄ
ｌ／ｇのポリアミック酸３１.１ｇを得た。
リット酸二無水物２１.８ｇに変え、０℃で３時間反応
させた。次いで反応液を大過剰のメタノールで洗浄し、
減圧下４０℃で１５時間乾燥させて固有粘度１.５１ｄ
ｌ／ｇのポリアミック酸３１.１ｇを得た。
【００３９】実施例１ 合成例１で得られた重合体（１ａ）６.１２ｇを、Ｎ−
メチル−２−ピロリドン１４６.９ｇに溶解させ、固形
分濃度４重量％の溶液を調製した。この溶液を孔径１μ
ｍのフィルタで濾過し、液晶配向剤溶液を調整した。こ
の溶液を、ＩＴＯ膜からなる透明電極付きガラス基板上
の透明電極面に、スピナーを用いて塗布し、１８０℃で
１時間乾燥し、乾燥膜厚０.０５μｍの塗膜を形成し
た。形成した塗膜にナイロン型の布を巻きつけたロール
を有するラビングマシーンにより、ロール回転数５００
ｒｐｍ、ステージ移動速度１ｃｍ／秒でラビング処理を
行った。
メチル−２−ピロリドン１４６.９ｇに溶解させ、固形
分濃度４重量％の溶液を調製した。この溶液を孔径１μ
ｍのフィルタで濾過し、液晶配向剤溶液を調整した。こ
の溶液を、ＩＴＯ膜からなる透明電極付きガラス基板上
の透明電極面に、スピナーを用いて塗布し、１８０℃で
１時間乾燥し、乾燥膜厚０.０５μｍの塗膜を形成し
た。形成した塗膜にナイロン型の布を巻きつけたロール
を有するラビングマシーンにより、ロール回転数５００
ｒｐｍ、ステージ移動速度１ｃｍ／秒でラビング処理を
行った。
【００４０】次に、一対のラビング処理された基板の液
晶配向膜を有する側のそれぞれの外縁に、直径１７μｍ
の酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリ
ーン印刷塗布したのち、一対の基板を上下にラビング方
向が互いに直交するように重ね合わせて圧着し、接着剤
を硬化させた。次に、液晶注入口より一対の基板間に、
ネマチック型液晶（メルク社製、ＺＬＩ−１１３２）を
充填したのち、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止
し、得られた素子の外側の両面に偏光板を、偏光板の偏
光方向がそれぞれの基板の液晶配向膜のラビング方向と
一致するように貼り合わせ、液晶表示素子を作製した。
得られた液晶表示素子に電圧を印加したところ、異常ド
メインの発生のない良好な表示が得られた。
晶配向膜を有する側のそれぞれの外縁に、直径１７μｍ
の酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリ
ーン印刷塗布したのち、一対の基板を上下にラビング方
向が互いに直交するように重ね合わせて圧着し、接着剤
を硬化させた。次に、液晶注入口より一対の基板間に、
ネマチック型液晶（メルク社製、ＺＬＩ−１１３２）を
充填したのち、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止
し、得られた素子の外側の両面に偏光板を、偏光板の偏
光方向がそれぞれの基板の液晶配向膜のラビング方向と
一致するように貼り合わせ、液晶表示素子を作製した。
得られた液晶表示素子に電圧を印加したところ、異常ド
メインの発生のない良好な表示が得られた。
【００４１】比較例１ 合成例２で得られたポリアミック酸を用いて実施例１と
同様にして液晶表示素子を作製した。得られた液晶表示
素子に電圧を印加したところ、ラビング方向に沿って異
常ドメインが観察された。
同様にして液晶表示素子を作製した。得られた液晶表示
素子に電圧を印加したところ、ラビング方向に沿って異
常ドメインが観察された。
【００４２】
【発明の効果】本発明の液晶配向剤によれば、２００℃
以下の温度での焼成が可能である。この液晶配向剤は液
晶配向性が良好なため、特にＴＮ型表示素子用として好
適に用いることができる。また本発明の液晶配向剤を用
いて形成されたポリイミドからなる配向膜を有する液晶
表示素子は、使用する液晶を選択することにより、強誘
電表示素子にも好適に使用することができる。さらに、
本発明の液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜を有す
る液晶表示素子は、液晶の配向性および信頼性に優れて
いるため、例えば卓上計算機、腕時計、置時計、係数表
示板、ワードプロセッサ、パーソナルコンピューター、
液晶テレビなどの表示装置に特に有用である。
以下の温度での焼成が可能である。この液晶配向剤は液
晶配向性が良好なため、特にＴＮ型表示素子用として好
適に用いることができる。また本発明の液晶配向剤を用
いて形成されたポリイミドからなる配向膜を有する液晶
表示素子は、使用する液晶を選択することにより、強誘
電表示素子にも好適に使用することができる。さらに、
本発明の液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜を有す
る液晶表示素子は、液晶の配向性および信頼性に優れて
いるため、例えば卓上計算機、腕時計、置時計、係数表
示板、ワードプロセッサ、パーソナルコンピューター、
液晶テレビなどの表示装置に特に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 泰明 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェ イエスアール株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−242631（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08L 79/00 - 79/08 C08G 73/00 - 73/26 G02F 1/1337
Claims (2)
- 【請求項１】 下記式（１） 【化１】 ここでＲ1は２価の有機基であり、Ｒ2はフッ素原子また
は１価の有機基でありそしてａは０〜２の整数である、 で表される構造単位からなる可溶性ポリイミドを含有す
ることを特徴とする液晶配向剤。 - 【請求項２】 請求項１の液晶配向剤からなる液晶配向
膜を有す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 |
|---|---|---|---|
| JP10471299A JP3248511B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 液晶配向剤および液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10471299A JP3248511B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 液晶配向剤および液晶表示素子 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28196390A Division JP3150332B2 (ja) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | 液晶配向剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000001614A JP2000001614A (ja) | 2000-01-07 |
| JP3248511B2 true JP3248511B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=14388101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10471299A Expired - Lifetime JP3248511B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 液晶配向剤および液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3248511B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5086526B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2012-11-28 | 富士フイルム株式会社 | ポリマー、該ポリマーの製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置 |
-
1999
- 1999-04-13 JP JP10471299A patent/JP3248511B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000001614A (ja) | 2000-01-07 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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