JP5939614B2 - Alignment film and liquid crystal display device using the same - Google Patents

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Description

本発明は、2つの基板に挟持された液晶層を配向させる配向膜、およびその配向膜を形成するための配向膜形成用組成物、およびその配向膜を有する液晶表示装置に関する。   The present invention relates to an alignment film for aligning a liquid crystal layer sandwiched between two substrates, an alignment film forming composition for forming the alignment film, and a liquid crystal display device having the alignment film.

液晶表示装置は表示品質が高く、且つ薄型、軽量、低消費電力などといった特長からその用途を広げており、携帯電話用モニター、デジタルスチルカメラ用モニターなどの携帯向けモニターからデスクトップパソコン用モニター、印刷やデザイン向けモニター、医療用モニターさらには液晶テレビなど様々な用途に用いられている。これら用途拡大に伴い、液晶表示装置には高透過率化による高輝度化、低消費電力化、また低コスト化が強く求められている。   Liquid crystal display devices are used in a wide range of applications due to their high display quality, thinness, light weight, low power consumption, and other features such as mobile phone monitors, digital still camera monitors, desktop PC monitors, and printing. It is used in various applications such as monitors for monitors, medical monitors, and LCD TVs. As these applications are expanded, liquid crystal display devices are strongly required to have high luminance, low power consumption, and low cost by increasing transmittance.

通常、液晶表示装置の表示は一対の基板間に挟まれた液晶層の液晶分子に電界を印加することにより液晶分子の配向方向を変化させ、それにより生じた液晶層の光学特性の変化により行われる。電界無印加時の液晶分子の配向方向は、ポリイミド薄膜の表面にラビング処理を施した配向膜により規定されている。従来、画素毎に薄膜トランジスタ(TFT)等のスイッチング素子を備えたアクティブ駆動型液晶表示装置は、液晶層を挟持する一対の基板のそれぞれに電極を設け、液晶層に印加する電界の方向が基板面に対してほぼ垂直になる、所謂縦電界になるように設定され、液晶層を構成する液晶分子の光旋光性を利用して表示を行う。縦電界方式の代表的な液晶表示装置として、ツイステッドネマチック(TN:Twisted Nematic)方式が知られている。   Usually, the display of a liquid crystal display device is performed by changing the alignment direction of the liquid crystal molecules by applying an electric field to the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, and thereby changing the optical characteristics of the liquid crystal layer. Is called. The alignment direction of the liquid crystal molecules when no electric field is applied is defined by an alignment film obtained by rubbing the surface of the polyimide thin film. Conventionally, an active drive type liquid crystal display device provided with a switching element such as a thin film transistor (TFT) for each pixel is provided with electrodes on each of a pair of substrates sandwiching the liquid crystal layer, and the direction of the electric field applied to the liquid crystal layer is determined by the substrate surface Is set to be a so-called vertical electric field that is substantially perpendicular to the liquid crystal display, and display is performed using the optical rotation of liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer. As a typical vertical electric field type liquid crystal display device, a twisted nematic (TN: Twisted Nematic) method is known.

TN方式の液晶表示装置においては視野角が狭いことが大きな課題の一つである。そこで、広視野角化を達成する表示方式としてIPS(In−Plane Switching)方式やVA(Vertically Alignment)方式が知られている。   In a TN liquid crystal display device, a narrow viewing angle is one of the major problems. Therefore, an IPS (In-Plane Switching) method and a VA (Vertical Alignment) method are known as display methods for achieving a wide viewing angle.

いくつかの方式の液晶表示装置において配向膜の体積固有抵抗が高いと液晶表示装置に残留電荷が溜まってしまい、表示画像が焼きつく残像が起こることが知られている。特許文献1にVA方式における配向膜の体積固有抵抗低減に関する提案がある。また、特許文献2に配向膜構造に関する提案がある。   In some types of liquid crystal display devices, it is known that if the volume resistivity of the alignment film is high, residual charges are accumulated in the liquid crystal display device, resulting in an afterimage in which the display image is burned. Patent Document 1 proposes a volume resistivity reduction of an alignment film in the VA method. Patent Document 2 proposes an alignment film structure.

特開2007−241249号公報JP 2007-241249 A 特開2002−162630号公報JP 2002-162630 A

しかしながら、従来の液晶表示装置に用いられる配向膜においては、表示画像の焼き付きの抑制が不十分であるという問題がある。   However, the alignment film used in a conventional liquid crystal display device has a problem that the suppression of image sticking is insufficient.

本発明の目的は、表示画像の焼き付きが少ない配向膜を備えた液晶表示装置を提供することにある。また、本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかにする。   An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device provided with an alignment film in which display images are less burned. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本発明に係る液晶表示装置は、少なくとも一方の基板が透明である第一の基板および第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板との間に配置された液晶層と、前記第一の基板および前記第二の基板の少なくとも一方の基板に形成され、前記液晶層に電界を印加するための電極群と、前記電極群に接続された複数のアクティブ素子と、前記第一の基板および前記第二の基板の少なくとも一方の基板に配置された配向膜と、を含む液晶表示装置において、前記配向膜は、偏光紫外線を照射することにより液晶配向能を付与されており、ポリアミド酸エステルである第一の化合物とポリアミド酸である第二の化合物とを前駆体とするポリイミドを含み、前記第二の化合物の化学構造は下記式(1)で示される、ことを特徴とする。

Figure 0005939614
The liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate and a second substrate, at least one of which is transparent, a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, An electrode group formed on at least one of the first substrate and the second substrate and configured to apply an electric field to the liquid crystal layer; a plurality of active elements connected to the electrode group; And an alignment film disposed on at least one of the second substrate, the alignment film is imparted with a liquid crystal alignment ability by irradiating polarized ultraviolet rays, and polyamide It contains a polyimide having a first compound that is an acid ester and a second compound that is a polyamic acid as a precursor, and the chemical structure of the second compound is represented by the following formula (1): .
Figure 0005939614

但し、nは10〜10000の整数であり、それぞれのXは2価の有機基であり、また、それぞれのYは構造中にシクロブタン構造を含まない4価の有機基で、それぞれのYのうちの30%以上90%以下は、構造中に少なくとも1つの不飽和環状構造を含む、4価の有機基である。 However, n is an integer of 10 to 10000, each X 1 is a divalent organic group, and each Y 1 is a tetravalent organic group that does not contain a cyclobutane structure in the structure. 90% 30% or more of the 1 below, containing at least one unsaturated ring structure in the structure, a tetravalent organic group.

また、前記配向膜は、前記第一の化合物及び前記第一の化合物を前駆体とするポリイミドの合計と、前記第二の化合物及び前記第二の化合物を前駆体とするポリイミドの合計と、を20:80〜80:20のモル比で含む、こととしてもよい。   In addition, the alignment film includes a total of polyimides having the first compound and the first compound as precursors, and a total of polyimides having the second compound and the second compounds as precursors. It may be included in a molar ratio of 20:80 to 80:20.

また、前記不飽和環状構造を含む4価の有機基は、下記化合物群Aに示される化合物から選択されるいずれかの化合物の4価の有機基である、こととしてもよい。

Figure 0005939614
Moreover, the tetravalent organic group containing the unsaturated cyclic structure may be a tetravalent organic group of any compound selected from the compounds shown in the following compound group A.
Figure 0005939614

但し、Aはそれぞれ独立に、炭素数1から3のアルキレン基、−CR−、−CO−、−COO−、−NR−、−NH−CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO−、−Si−、および、−SiR−、から選択される構造であり、前記Aに含まれるRはそれぞれ独立に、水素、炭素数1から8のアルキル基、および、炭素数1から8のフルオロアルキル基から選択される構造である。 However, each A 1 is independently an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, —CR 2 —, —CO—, —COO—, —NR—, —NH—CO—, —O—, —S—, — SO—, —SO 2 —, —Si—, and —SiR 2 —, wherein each R contained in A 1 is independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, And a structure selected from a fluoroalkyl group having 1 to 8 carbon atoms.

また、前記化合物群Aに示される化合物中に含まれる前記不飽和環状構造を含む4価の有機基と結合する水素原子の少なくとも1つは、炭素数1から3のアルキル基、炭素数1から3のアルコキシ基、炭素数1から3のフルオロアルキル基、炭素数1から3のフルオロアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、若しくは、臭素原子で置換されている、こととしてもよい。   In addition, at least one of the hydrogen atoms bonded to the tetravalent organic group containing the unsaturated cyclic structure contained in the compound represented by the compound group A is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, It may be substituted with a 3 alkoxy group, a C 1-3 fluoroalkyl group, a C 1-3 fluoroalkoxy group, a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom.

また、それぞれの前記Xのうちの50%以上は構造中に少なくとも1つの不飽和環状構造を含む2価の有機基である、こととしてもよい。 Further, 50% or more of each X 1 may be a divalent organic group containing at least one unsaturated cyclic structure in the structure.

また、前記第一の化合物はシクロブタンテトラカルボン酸二無水物誘導体と芳香族ジアミンとを用いて形成される、こととしてもよい。   The first compound may be formed using a cyclobutanetetracarboxylic dianhydride derivative and an aromatic diamine.

本発明に係る配向膜は、ポリイミドと前記ポリイミドの前駆体とを含む配向膜であって、前記ポリイミドの前駆体は、ポリアミド酸エステルである第一の化合物とポリアミド酸である第二の化合物を含み、前記第二の化合物の化学構造は下記式(1)で示される、ことを特徴とする。

Figure 0005939614
The alignment film according to the present invention is an alignment film containing polyimide and the polyimide precursor, and the polyimide precursor includes a first compound that is a polyamic acid ester and a second compound that is a polyamic acid. In addition, the chemical structure of the second compound is represented by the following formula (1).
Figure 0005939614

但し、nは10〜10000の整数であり、それぞれのXは2価の有機基であり、また、それぞれのYは構造中にシクロブタン構造を含まない4価の有機基で、それぞれのYのうちの30%以上90%以下は構造中に少なくとも1つの不飽和環状構造を含む4価の有機基である。 However, n is an integer of 10 to 10000, each X 1 is a divalent organic group, and each Y 1 is a tetravalent organic group that does not contain a cyclobutane structure in the structure. 90% 30% or more of the 1 below is a tetravalent organic group containing at least one unsaturated ring structure in the structure.

本発明に係る配向膜形成用組成物は、ポリイミドと前記ポリイミドの前駆体とを含む配向膜を形成する配向膜形成用組成物であって、前記ポリイミドの前駆体は、ポリアミド酸エステルである第一の化合物とポリアミド酸である第二の化合物を含み、前記第二の化合物の化学構造は下記式(1)で示される、ことを特徴とする。

Figure 0005939614
An alignment film forming composition according to the present invention is an alignment film forming composition for forming an alignment film containing polyimide and the polyimide precursor, wherein the polyimide precursor is a polyamic acid ester. One chemical compound and the second compound which is a polyamic acid are included, and the chemical structure of the second compound is represented by the following formula (1).
Figure 0005939614

但し、nは10〜10000の整数であり、それぞれのXは2価の有機基であり、また、それぞれのYは構造中にシクロブタン構造を含まない4価の有機基で、それぞれのYのうちの30%以上90%以下は構造中に少なくとも1つの不飽和環状構造を含む4価の有機基である。 However, n is an integer of 10 to 10000, each X 1 is a divalent organic group, and each Y 1 is a tetravalent organic group that does not contain a cyclobutane structure in the structure. 90% 30% or more of the 1 below is a tetravalent organic group containing at least one unsaturated ring structure in the structure.

本発明により、表示画像の焼き付きが少ない配向膜を備えた液晶表示装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device including an alignment film with less display image burn-in.

実施例1に係る液晶表示装置の1画素付近の模式断面図である。4 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of one pixel of the liquid crystal display device according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る液晶表示装置の1画素付近の構成を示すアクティブマトリクス基板の模式平面図である。3 is a schematic plan view of an active matrix substrate showing a configuration near one pixel of the liquid crystal display device according to Embodiment 1. FIG. 図2Bは図2Aに示す2B線に沿った断面図である。FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line 2B shown in FIG. 2A. 図2Cは図2Aに示す2C線に沿った断面図である。2C is a cross-sectional view taken along line 2C shown in FIG. 2A. 実施例2に係る液晶表示装置の1画素付近の模式断面図である。6 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of one pixel of a liquid crystal display device according to Example 2. FIG. 実施例2に係る液晶表示装置の1画素付近の構成を示すアクティブマトリクス基板の模式平面図である。6 is a schematic plan view of an active matrix substrate showing a configuration near one pixel of a liquid crystal display device according to Example 2. FIG. 図4Aに示す4B線に沿った断面図である。FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line 4B shown in FIG. 4A. 図4Aに示す4C線に沿った断面図である。FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line 4C shown in FIG. 4A. 実施例3に係る液晶表示装置の1画素付近の模式断面図である。6 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of one pixel of a liquid crystal display device according to Example 3. FIG. 実施例4に係る液晶表示装置の1画素付近の模式断面図である。6 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of one pixel of a liquid crystal display device according to Example 4. FIG. 実施例5に係る液晶表示装置の1画素付近の模式断面図である。6 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of one pixel of a liquid crystal display device according to Example 5. FIG. 実施例5に係る液晶表示装置の1画素付近の構成を示すアクティブマトリクス基板の模式平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view of an active matrix substrate showing a configuration near one pixel of a liquid crystal display device according to Example 5.

IPS方式の液晶表示装置における、配向膜(配向制御膜とも言う)の配向処理方法として、配向膜表面を布で擦るラビング配向技術に代わり、配向膜表面に光を照射することにより液晶配向能を付与する光配向技術が注目されている。光配向技術においては、焼き付き(残像とも言う)が大きな課題となっており、焼き付きを解決するため、配向膜に次の二つの特性が必要である点に発明者らは着目した。一つ目は長期間にわたって安定した液晶配向能(高アンカリング特性)であり、もう一つは配向膜の体積比抵抗の低減である。安定した液晶配向能を得るためには、光配向膜材料として化学構造中にシクロブタン誘導体を含むポリアミド酸エステルを用いることが有効である。しかし、ポリアミド酸エステルは体積比抵抗が高く、液晶駆動時に配向膜界面に直流電荷が蓄積し、焼き付きが生じてしまうという問題がある点に発明者らは着目した。   As an alignment treatment method for an alignment film (also referred to as an alignment control film) in an IPS liquid crystal display device, liquid crystal alignment ability can be achieved by irradiating light on the alignment film surface instead of rubbing alignment technology in which the alignment film surface is rubbed with a cloth. Attention has been focused on the optical alignment technology to be applied. In the photo-alignment technique, image sticking (also referred to as an afterimage) has become a major issue, and the inventors have paid attention to the fact that the alignment film requires the following two characteristics in order to solve the image sticking. The first is stable liquid crystal alignment ability (high anchoring characteristics) over a long period of time, and the other is reduction of the volume resistivity of the alignment film. In order to obtain stable liquid crystal alignment ability, it is effective to use a polyamic acid ester containing a cyclobutane derivative in the chemical structure as a photo-alignment film material. However, the inventors paid attention to the problem that the polyamic acid ester has a high volume resistivity, and DC charges accumulate at the interface of the alignment film when the liquid crystal is driven, resulting in burn-in.

そして、発明者らの鋭意検討の結果、ポリアミド酸エステルである第一の化合物を含む光配向膜材料の体積比抵抗を下げるためには、下記化学式(1)で示されるような化学構造のポリアミド酸である第二の化合物を当該光配向膜材料に混合することが有効であることが分かった。

Figure 0005939614
As a result of intensive studies by the inventors, in order to reduce the volume resistivity of the photo-alignment film material containing the first compound that is a polyamic acid ester, a polyamide having a chemical structure represented by the following chemical formula (1) It turned out that it is effective to mix the 2nd compound which is an acid with the said photo-alignment film material.
Figure 0005939614

但し、nは10〜10000の整数であり、それぞれのXは2価の有機基であり、また、それぞれのYのうちの30%以上90%以下は構造中に少なくとも1つの不飽和環状構造を含む4価の有機基である。また、上記化学式(1)におけるnは、高分子量化に伴い配向膜強度が高くなるため、配向膜の削れ耐性などが向上するため、あるいは、表示画像の焼き付きがより少ない配向膜を得るために20〜10000であることが好適であり、30〜10000であることが更に好適である。 However, n is an integer of 10 to 10000, each X 1 is a divalent organic group, and 30% or more and 90% or less of each Y 1 is at least one unsaturated cyclic group in the structure. It is a tetravalent organic group containing a structure. In addition, n in the above chemical formula (1) increases the strength of the alignment film as the molecular weight increases, so that the alignment film is more resistant to abrasion, or to obtain an alignment film with less display image burn-in. It is preferably 20 to 10000, and more preferably 30 to 10000.

また、それぞれのYは4価の有機基で、それぞれのYのうちの40%以上85%以下が構造中に少なくとも1つの不飽和環状構造を含む4価の有機基であることが好ましく、更にはそれぞれのYのうちの50%以上80%以下が構造中に少なくとも1つの不飽和環状構造を含む4価の芳香族基であることが特に好ましい。 Each Y 1 is a tetravalent organic group, and 40% or more and 85% or less of each Y 1 is preferably a tetravalent organic group containing at least one unsaturated cyclic structure in the structure. Furthermore, it is particularly preferred that 50% or more and 80% or less of each Y 1 is a tetravalent aromatic group containing at least one unsaturated cyclic structure in the structure.

また、それぞれのYのうちの30%以上90%以下は構造中に1つの不飽和環状構造を含む4価の有機基であることとしてもよい。また、それぞれのYは4価の有機基で、それぞれのYのうちの40%以上85%以下が構造中に1つの不飽和環状構造を含む4価の有機基であることとしてもよい、更にはそれぞれのYのうちの50%以上80%以下が構造中に1つの不飽和環状構造を含む4価の芳香族基であることとしてもよい。Yに1つの不飽和環状構造のみを含むことは、ポリアミド酸エステルである第一の化合物を含む光配向膜材料の溶媒への溶解安定性の観点から好ましい。 Further, 30% or more and 90% or less of each Y 1 may be a tetravalent organic group containing one unsaturated cyclic structure in the structure. Each Y 1 is a tetravalent organic group, and 40% or more and 85% or less of each Y 1 may be a tetravalent organic group containing one unsaturated cyclic structure in the structure. Further, 50% or more and 80% or less of each Y 1 may be a tetravalent aromatic group containing one unsaturated cyclic structure in the structure. It is preferable that Y 1 contains only one unsaturated cyclic structure from the viewpoint of dissolution stability of the photo-alignment film material containing the first compound that is a polyamic acid ester in a solvent.

また、上述の不飽和環状構造は、ベンゼン環構造、ナフタレン環構造、およびアントラセン環構造から選択される環状構造であることとしてもよい。また、上述の不飽和環状構造は、ベンゼン環構造、および、ナフタレン環構造から選択される環状構造であることが好ましい。不飽和環状構造がアントラセン環構造である場合、形成される配向膜が着色してしまう虞があるためである。また、上述の不飽和環状構造は、ベンゼン環構造であることが特に好ましい。不飽和環状構造がナフタレン環構造である場合、アントラセン環構造よりも顕著ではないが、形成される配向膜が着色してしまう虞があるためである。   The unsaturated cyclic structure described above may be a cyclic structure selected from a benzene ring structure, a naphthalene ring structure, and an anthracene ring structure. The unsaturated cyclic structure described above is preferably a cyclic structure selected from a benzene ring structure and a naphthalene ring structure. This is because when the unsaturated cyclic structure is an anthracene ring structure, the formed alignment film may be colored. The unsaturated cyclic structure is particularly preferably a benzene ring structure. This is because when the unsaturated cyclic structure is a naphthalene ring structure, the alignment film to be formed may be colored, although it is not as remarkable as the anthracene ring structure.

また、それぞれのYは4価の有機基で、それぞれのYのうちの30%以上90%以下は構造中に2つ以下のベンゼン環構造を含む4価の有機基であることとしてもよい。また、それぞれのYのうちの40%以上85%以下が構造中に2つ以下のベンゼン環構造を含む4価の有機基であることとしてもよい。更にはそれぞれのYのうちの50%以上80%以下が構造中に2つ以下のベンゼン環構造を含む4価の有機基であることとしてもよい。 Further, each Y 1 is a tetravalent organic group, and 30% or more and 90% or less of each Y 1 may be a tetravalent organic group containing two or less benzene ring structures in the structure. Good. Further, 40% or more and 85% or less of each Y 1 may be a tetravalent organic group containing two or less benzene ring structures in the structure. Furthermore, 50% or more and 80% or less of each Y 1 may be a tetravalent organic group containing two or less benzene ring structures in the structure.

また、上述の不飽和環状構造は、炭化水素からなる炭素環構造のみならず、環構造に炭素以外の元素を含む複素環構造であることとしてもよい。しかしながら、不飽和環状構造が複素環構造である場合、形成される配向膜のコストが高くなり、また、形成される配向膜が着色してしまう虞があるため、不飽和環状構造は、炭化水素からなる炭素環構造である方がより好ましい。また、不飽和環状構造が複素環構造である場合、複素環構造に窒素原子を含むと、形成される配向膜の着色がより濃くなる虞がある。そのため、複素環構造に窒素原子を含まないことがより好ましい。   The unsaturated cyclic structure described above may be not only a carbocyclic structure composed of hydrocarbons but also a heterocyclic structure containing elements other than carbon in the cyclic structure. However, when the unsaturated cyclic structure is a heterocyclic structure, the cost of the alignment film to be formed is high, and the alignment film to be formed may be colored. A carbocyclic structure consisting of is more preferred. Further, when the unsaturated cyclic structure is a heterocyclic structure, if the heterocyclic structure contains a nitrogen atom, the formed alignment film may be more intensely colored. Therefore, it is more preferable that the heterocyclic structure does not contain a nitrogen atom.

このような構成とすることにより、ポリアミド酸に光導電性を付与することができ、液晶表示装置のバックライト(BL)からの光を吸収して抵抗を下げられるため、残像の解消に有効に作用する。不飽和環状構造の導入により分子構造中の共役系が拡張すると、吸収波長が長波長化してバックライトの可視光の吸収効率が高くなり、また共役電子系が拡張してπ電子が動きやすくなるため、光導電性の向上が期待できる。   By adopting such a configuration, photoconductivity can be imparted to the polyamic acid, and the resistance can be reduced by absorbing light from the backlight (BL) of the liquid crystal display device, which is effective in eliminating afterimages. Works. If the conjugated system in the molecular structure is expanded by introducing an unsaturated cyclic structure, the absorption wavelength becomes longer and the absorption efficiency of the visible light of the backlight increases, and the conjugated electron system expands to facilitate the movement of π electrons. Therefore, improvement in photoconductivity can be expected.

また、ポリアミド酸の構造中に不飽和環状構造を含む4価の有機基であるYの数が多いほど体積比抵抗が下がるが、多すぎると形成される配向膜の透過率の低下、光配向膜材量の溶媒への溶解安定性が低下するという問題がある。 In addition, the volume resistivity decreases as the number of Y 1 which is a tetravalent organic group including an unsaturated cyclic structure in the structure of the polyamic acid decreases. However, if the number is too large, the transmittance of the alignment film formed is reduced. There is a problem that the dissolution stability of the amount of the alignment film material in the solvent decreases.

またそれぞれのYは構造中にシクロブタン構造を含まない4価の有機基であることが好ましい。すなわち、本発明に用いられるポリアミド酸は、その原料としてシクロブタン誘導体を含まないことが好ましい。Yが構造中にシクロブタン構造を含むと、光照射の際にポリアミド酸の高分子鎖が当該シクロブタン構造の部分で切断され、ポリアミド酸の分子量が低下してしまう。分子量低下によって配向膜が脆弱になってしまい、液晶配向能の安定性を低下、残像特性を悪化させてしまうため、Yが構造中にシクロブタン構造を含むことは好ましくない。 Each Y 1 is preferably a tetravalent organic group that does not contain a cyclobutane structure in the structure. That is, it is preferable that the polyamic acid used for this invention does not contain a cyclobutane derivative as the raw material. If Y 1 contains a cyclobutane structure in the structure, the polymer chain of the polyamic acid is cleaved at the cyclobutane structure portion during light irradiation, and the molecular weight of the polyamic acid is lowered. It is not preferable that Y 1 contains a cyclobutane structure in the structure because the alignment film becomes brittle due to the decrease in molecular weight, which decreases the stability of the liquid crystal alignment ability and deteriorates the afterimage characteristics.

本発明の液晶表示装置における配向膜は、ポリアミド酸エステルである第一の化合物及び当該第一の化合物を前駆体とするポリイミドの合計と、ポリアミド酸である第二の化合物及び当該第二の化合物を前駆体とするポリイミドの合計と、を20:80〜80:20のモル比で含むことが好ましく、より好ましくは30:70〜から70:30のモル比で含み、更に好ましくは40:60〜60:40のモル比で含む。配向膜において、ポリアミド酸エステル及びポリアミド酸エステルを前駆体とするポリイミドの比率が高すぎると当該配向膜の抵抗が高くなってしまい、ポリアミド酸及びポリアミド酸を前駆体とするポリイミドの比率が高すぎると当該配向膜の液晶配向能の安定性が低下してしまうため、残像特性が悪化し、好ましくない。   The alignment film in the liquid crystal display device of the present invention includes a total of a first compound that is a polyamic acid ester and a polyimide that uses the first compound as a precursor, a second compound that is a polyamic acid, and the second compound. Is preferably included in a molar ratio of 20:80 to 80:20, more preferably in a molar ratio of 30:70 to 70:30, and still more preferably 40:60. In a molar ratio of ˜60: 40. In the alignment film, if the ratio of the polyamic acid ester and the polyimide having a polyamic acid ester as a precursor is too high, the resistance of the alignment film becomes high, and the ratio of the polyimide having the polyamic acid and the polyamic acid as a precursor is too high. And the stability of the liquid crystal alignment ability of the alignment film is deteriorated, which is not preferable because the afterimage characteristics deteriorate.

また、第二の化合物の化学構造中に含まれるYのうちの、不飽和環状構造を含む4価の有機基はそれぞれ独立に、下記化合物群Aに示される化合物から選択されるいずれかの化合物の4価の有機基であることとしてもよい。 In addition, among Y 1 contained in the chemical structure of the second compound, each of the tetravalent organic groups containing an unsaturated cyclic structure is independently selected from the compounds shown in the following compound group A It may be a tetravalent organic group of the compound.

また、第二の化合物の化学構造中に含まれるYのうちの、不飽和環状構造を含む4価の有機基は、下記化合物群Aに示される化合物から選択されるいずれか1種の化合物の4価の有機基であることとしてもよい。

Figure 0005939614
In addition, among Y 1 contained in the chemical structure of the second compound, the tetravalent organic group containing an unsaturated cyclic structure is any one compound selected from the compounds shown in the following compound group A Or a tetravalent organic group.
Figure 0005939614

但し、Aはそれぞれ独立に、炭素数1から3のアルキレン基、−CR−、−CO−、−COO−、−NR−、−NH−CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO−、−Si−、および、−SiR−、から選択される構造であり、 前記Aに含まれるRはそれぞれ独立に、水素、炭素数1から8のアルキル基、および、炭素数1から8のフルオロアルキル基から選択される構造である。 However, each A 1 is independently an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, —CR 2 —, —CO—, —COO—, —NR—, —NH—CO—, —O—, —S—, — SO—, —SO 2 —, —Si—, and —SiR 2 —, wherein each R contained in A 1 is independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, And a structure selected from a fluoroalkyl group having 1 to 8 carbon atoms.

また、前記化合物群Aに示される化合物の構造中に含まれる不飽和環状構造と結合する水素原子はそれぞれ独立に、炭素数1から3のアルキル基、炭素数1から3のアルコキシ基、炭素数1から3のフルオロアルキル基、炭素数1から3のフルオロアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、若しくは、臭素原子で置換されている、又は、未置換である。すなわち、前記化合物群Aに示される化合物の構造中に含まれる不飽和環状構造と結合する水素原子はそれぞれ独立に、炭素数1から3のアルキル基、炭素数1から3のアルコキシ基、炭素数1から3のフルオロアルキル基、炭素数1から3のフルオロアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、若しくは、臭素原子で置換されていることとしてもよい。   In addition, each hydrogen atom bonded to the unsaturated cyclic structure contained in the structure of the compound represented by the compound group A is independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a carbon number. It is substituted or unsubstituted with a 1 to 3 fluoroalkyl group, a C1 to C3 fluoroalkoxy group, a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom. That is, the hydrogen atom bonded to the unsaturated cyclic structure contained in the structure of the compound represented by the compound group A is independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a carbon number. It may be substituted with a 1 to 3 fluoroalkyl group, a C1 to C3 fluoroalkoxy group, a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom.

以下に、Yの不飽和環状構造を含む4価の有機基の具体的構造を下記化学式(Y−1)〜(Y−32)に示す。但し、これらに限定されるものではない。

Figure 0005939614
Figure 0005939614
Figure 0005939614
Hereinafter, a specific structure of tetravalent organic group containing an unsaturated cyclic structure Y 1 in the following chemical formula (Y-1) ~ (Y -32). However, it is not limited to these.
Figure 0005939614
Figure 0005939614
Figure 0005939614

上記例示した不飽和環状構造を含む4価の有機基に対し、Yに対応する脂肪族基(不飽和環状構造を含まない4価の有機基)の代表例は以下のようなものがある。但し、これらに限定されるものではない。

Figure 0005939614
Typical examples of the aliphatic group corresponding to Y 1 (a tetravalent organic group not containing an unsaturated cyclic structure) with respect to the tetravalent organic group containing the unsaturated cyclic structure exemplified above are as follows. . However, it is not limited to these.
Figure 0005939614

また、上記化学式(1)におけるXのうちの50%以上は構造中に不飽和環状構造を含む2価の有機基であることが好ましい。また、上記化学式(1)におけるXのうちの60%以上は構造中に不飽和環状構造を含む2価の有機基であることがより好ましい。また、上記化学式(1)におけるXのうちの70%以上は構造中に不飽和環状構造を含む2価の有機基であることが特に好ましい。本構成とすることにより、ポリアミド酸である第二の化合物の抵抗を下げることができ、残像特性の向上に有効に作用する。 Further, 50% or more of X 1 in the chemical formula (1) is preferably a divalent organic group containing an unsaturated cyclic structure in the structure. More preferably, 60% or more of X 1 in the chemical formula (1) is a divalent organic group containing an unsaturated cyclic structure in the structure. Moreover, it is particularly preferable that 70% or more of X 1 in the chemical formula (1) is a divalent organic group containing an unsaturated cyclic structure in the structure. By adopting this configuration, the resistance of the second compound, which is a polyamic acid, can be lowered, which effectively acts to improve the afterimage characteristics.

また、第二の化合物の化学構造中に含まれるXのうちの、不飽和環状構造を含む2価の有機基はそれぞれ独立に、下記化合物群Bに示される化合物から選択されるいずれかの化合物の2価の有機基であることとしてもよい。 In addition, among X 1 contained in the chemical structure of the second compound, each of the divalent organic groups containing an unsaturated cyclic structure is independently selected from the compounds shown in the following compound group B It may be a divalent organic group of the compound.

また、第二の化合物の化学構造中に含まれるXのうちの、不飽和環状構造を含む2価の有機基は、下記化合物群Bに示される化合物から選択されるいずれか1種の化合物の2価の有機基であることとしてもよい。

Figure 0005939614
In addition, among X 1 contained in the chemical structure of the second compound, the divalent organic group containing an unsaturated cyclic structure is any one compound selected from the compounds shown in the following compound group B It is good also as being a divalent organic group.
Figure 0005939614

但し、Aはそれぞれ独立に、炭素数1から3のアルキレン基、−CR−、−CO−、−COO−、−NR−、−NH−CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO−、−Si−、および、−SiR−、から選択される構造であり、前記Aに含まれるRはそれぞれ独立に、水素、炭素数1から8のアルキル基、および、炭素数1から8のフルオロアルキル基から選択される構造である。また、Aは単結合または炭素数1から8のアルキレン基である。 However, A 2 is each independently an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, —CR 2 —, —CO—, —COO—, —NR—, —NH—CO—, —O—, —S—, — SO—, —SO 2 —, —Si—, and —SiR 2 —, wherein each R contained in A 2 is independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, And a structure selected from a fluoroalkyl group having 1 to 8 carbon atoms. A 3 is a single bond or an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms.

また、前記化合物群Bに示される化合物の構造中に含まれる不飽和環状構造と結合する水素原子はそれぞれ独立に、炭素数1から3のアルキル基、炭素数1から3のアルコキシ基、炭素数1から3のフルオロアルキル基、炭素数1から3のフルオロアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヒドロキシル基、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、若しくは、ホスホン酸基で置換されている、又は、未置換である。すなわち、前記化合物群Bに示される化合物の構造中に含まれる不飽和環状構造と結合する水素原子はそれぞれ独立に、炭素数1から3のアルキル基、炭素数1から3のアルコキシ基、炭素数1から3のフルオロアルキル基、炭素数1から3のフルオロアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヒドロキシル基、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、若しくは、ホスホン酸基で置換されていることとしてもよい。   In addition, each hydrogen atom bonded to the unsaturated cyclic structure included in the structure of the compound represented by the compound group B is independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a carbon number. Substituted with 1 to 3 fluoroalkyl group, 1 to 3 fluoroalkoxy group, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, hydroxyl group, carboxylic acid group, sulfonic acid group, phosphoric acid group, or phosphonic acid group Or unsubstituted. That is, each hydrogen atom bonded to the unsaturated cyclic structure contained in the structure of the compound represented by the compound group B is independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a carbon number. Substituted with 1 to 3 fluoroalkyl group, 1 to 3 fluoroalkoxy group, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, hydroxyl group, carboxylic acid group, sulfonic acid group, phosphoric acid group, or phosphonic acid group It is good to be.

また、上述の不飽和環状構造を含む2価の有機基における不飽和環状構造は、ベンゼン環構造、ナフタレン環構造、およびアントラセン環構造から選択される環状構造であることとしてもよい。また、上述の不飽和環状構造を含む2価の有機基における不飽和環状構造は、ベンゼン環構造、および、ナフタレン環構造から選択される環状構造であることが好ましい。不飽和環状構造がアントラセン環構造である場合、形成される配向膜が着色してしまう虞があるためである。また、上述の不飽和環状構造を含む2価の有機基における不飽和環状構造は、ベンゼン環構造であることが特に好ましい。不飽和環状構造がナフタレン環構造である場合、アントラセン環構造よりも顕著ではないが、形成される配向膜が着色してしまう虞があるためである。   In addition, the unsaturated cyclic structure in the divalent organic group including the unsaturated cyclic structure described above may be a cyclic structure selected from a benzene ring structure, a naphthalene ring structure, and an anthracene ring structure. Moreover, it is preferable that the unsaturated cyclic structure in the divalent organic group containing the unsaturated cyclic structure described above is a cyclic structure selected from a benzene ring structure and a naphthalene ring structure. This is because when the unsaturated cyclic structure is an anthracene ring structure, the formed alignment film may be colored. In addition, the unsaturated cyclic structure in the divalent organic group containing the above unsaturated cyclic structure is particularly preferably a benzene ring structure. This is because when the unsaturated cyclic structure is a naphthalene ring structure, the alignment film to be formed may be colored, although it is not as remarkable as the anthracene ring structure.

また、上述の不飽和環状構造を含む2価の有機基における不飽和環状構造は、炭化水素からなる炭素環構造のみならず、環構造に炭素以外の元素を含む複素環構造であることとしてもよい。しかしながら、不飽和環状構造が複素環構造である場合、形成される配向膜のコストが高くなり、また、形成される配向膜が着色してしまう虞があるため、不飽和環状構造は、炭化水素からなる炭素環構造である方がより好ましい。また、不飽和環状構造が複素環構造である場合、複素環構造に窒素原子を含むと、形成される配向膜の着色がより濃くなる虞がある。そのため、複素環構造に窒素原子を含まないことがより好ましい。   In addition, the unsaturated cyclic structure in the divalent organic group containing the unsaturated cyclic structure described above may be not only a carbocyclic structure composed of hydrocarbons but also a heterocyclic structure containing elements other than carbon in the cyclic structure. Good. However, when the unsaturated cyclic structure is a heterocyclic structure, the cost of the alignment film to be formed is high, and the alignment film to be formed may be colored. A carbocyclic structure consisting of is more preferred. Further, when the unsaturated cyclic structure is a heterocyclic structure, if the heterocyclic structure contains a nitrogen atom, the formed alignment film may be more intensely colored. Therefore, it is more preferable that the heterocyclic structure does not contain a nitrogen atom.

以下に、Xの不飽和環状構造を含む2価の有機基の具体的構造を下記化学式(X−1)〜(X−39)に示す。但し、これらに限定されるものではない。

Figure 0005939614
Figure 0005939614
Figure 0005939614
Hereinafter, a specific structure of a divalent organic group containing an unsaturated cyclic structures of X 1 in the following formula (X-1) ~ (X -39). However, it is not limited to these.
Figure 0005939614
Figure 0005939614
Figure 0005939614

但し、上記化学式(X−31)、(X−32)、(X−33)において、mは1から6の整数である。   However, in the said chemical formula (X-31), (X-32), (X-33), m is an integer of 1-6.

上記例示した不飽和環状構造を含む2価の有機基に対し、Xに対応する脂肪族基(不飽和環状構造を含まない2価の有機基)の代表例は以下のようなものがある。但し、これらに限定されるものではない。

Figure 0005939614
Typical examples of the aliphatic group corresponding to X 1 (divalent organic group not containing an unsaturated cyclic structure) with respect to the divalent organic group containing the unsaturated cyclic structure exemplified above are as follows. . However, it is not limited to these.
Figure 0005939614

また、本発明の液晶表示装置に備えられる配向膜に含まれるポリアミド酸エステルである第一の化合物のうちの50モル%は、下記化学式(2)で示される化合物であることは好ましい。また、本発明の液晶表示装置に備えられる配向膜に含まれるポリアミド酸エステルである第一の化合物のうちの70モル%は、下記化学式(2)で示される化合物であることは好ましい。本発明の液晶表示装置に備えられる配向膜に含まれるポリアミド酸エステルである第一の化合物のうちの90モル%は、下記化学式(2)で示される化合物であることは特に好ましい。

Figure 0005939614
Moreover, it is preferable that 50 mol% of the 1st compound which is a polyamic acid ester contained in the alignment film with which the liquid crystal display device of this invention is equipped is a compound shown by following Chemical formula (2). Moreover, it is preferable that 70 mol% of the 1st compound which is a polyamic acid ester contained in the alignment film with which the liquid crystal display device of this invention is equipped is a compound shown by following Chemical formula (2). It is particularly preferable that 90 mol% of the first compound which is a polyamic acid ester contained in the alignment film provided in the liquid crystal display device of the present invention is a compound represented by the following chemical formula (2).
Figure 0005939614

但し、nは10〜10000の整数であり、上記化学式(2)で示される化合物において、Xは構造中に少なくとも1つの不飽和環状構造を含む2価の有機基であり、Yはそれぞれ独立に炭素数1から8のアルキル基または炭素数1から8のアルコキシ基であり、Zはそれぞれ独立に炭素数1から8のアルキル基である。本構成とすることにより、安定した液晶配向能を得ることができ、残像特性の向上に有効に作用する。また、上記化学式(2)におけるnは、高分子量化に伴い配向膜強度が高くなるため、配向膜の削れ耐性などが向上するため、あるいは、表示画像の焼き付きがより少ない配向膜を得るために20〜10000であることが好適であり、30〜10000であることが更に好適である。 However, n is an integer of 10 to 10,000, and in the compound represented by the chemical formula (2), X 2 is a divalent organic group containing at least one unsaturated cyclic structure in the structure, and Y 2 is It is independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and Z 2 is independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. By adopting this configuration, it is possible to obtain a stable liquid crystal alignment ability and effectively act to improve the afterimage characteristics. In addition, n in the above chemical formula (2) increases the strength of the alignment film as the molecular weight increases, so that the alignment film is more resistant to abrasion or to obtain an alignment film with less display image burn-in. It is preferably 20 to 10000, and more preferably 30 to 10000.

また、上記化学式(2)で示される化合物におけるXに対応する、構造中に少なくとも1つの不飽和環状構造を含む2価の有機基の代表例は、上記化学式(1)で示される化合物におけるXに対応する、構造中に少なくとも1つの不飽和環状構造を含む2価の有機基にて例示した、上記化合物群Bに示される化合物から選択されるいずれか1種の化合物の2価の有機基が同様に挙げられる。 In addition, a representative example of a divalent organic group containing at least one unsaturated cyclic structure in the structure corresponding to X 2 in the compound represented by the chemical formula (2) is the compound represented by the chemical formula (1). The divalent compound of any one compound selected from the compounds shown in the compound group B, exemplified by a divalent organic group containing at least one unsaturated cyclic structure in the structure, corresponding to X 1 Organic groups are likewise mentioned.

本発明の目的は、表示画像の焼き付きが少ない液晶表示装置用配向膜および該配向膜を備えた液晶表示装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an alignment film for a liquid crystal display device in which display images are less burned and a liquid crystal display device including the alignment film.

以下、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。これら実施例に用いた本発明による配向制御膜はその一例を示したもので、その他の構造についても同様の効果が確認されている。なお、以下では、薄膜トランジスタ等のアクティブ素子を形成した基板をアクティブマトリクス基板という。また、その対向基板にカラーフィルタを有する場合は、これをカラーフィルタ基板ともいう。また、本発明において、目標として望ましいコントラストは500:1以上であり、目標とする残像が消失する時間は5分以内が望ましい。なお、残像消失時間は下記の実施例において定義される方法にて決定される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. An example of the alignment control film according to the present invention used in these examples is shown, and similar effects have been confirmed for other structures. Hereinafter, a substrate on which an active element such as a thin film transistor is formed is referred to as an active matrix substrate. In addition, when the counter substrate has a color filter, this is also referred to as a color filter substrate. In the present invention, the desired contrast as a target is 500: 1 or more, and the target afterimage disappearance time is preferably within 5 minutes. The afterimage disappearance time is determined by the method defined in the following examples.

図1は、実施例1に係る液晶表示装置の1画素付近の模式断面図である。また、図2は、実施例1に係る液晶表示装置の1画素付近の構成を示すアクティブマトリクス基板の模式平面図である。図2A実施例1に係る液晶表示装置の1画素付近の構成を示すアクティブマトリクス基板の模式平面図である。図2Bは図2Aに示す2B線に沿った断面図である。図2Cは図2Aに示す2C線に沿った断面図である。また、図1は、図2Aに示す2B線に沿った断面の一部に対応する。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of one pixel of the liquid crystal display device according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic plan view of an active matrix substrate showing a configuration in the vicinity of one pixel of the liquid crystal display device according to the first embodiment. 2A is a schematic plan view of an active matrix substrate showing a configuration in the vicinity of one pixel of the liquid crystal display device according to Example 1. FIG. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line 2B shown in FIG. 2A. 2C is a cross-sectional view taken along line 2C shown in FIG. 2A. FIG. 1 corresponds to a part of a cross section taken along line 2B shown in FIG. 2A.

なお、図2Bと図2Cは、要部構成を強調して模式的に示すもので、図2Aの2B線と2C線の切断部に1対1で対応しない。例えば、図2Bでは半導体膜116は図示せず、図2Cではコモン電極103とコモン配線120を接続するスルーホール118は1箇所のみを代表して示してある。   2B and FIG. 2C schematically show the configuration of the main part, and do not correspond one-to-one to the cut portions of the 2B line and the 2C line in FIG. 2A. For example, in FIG. 2B, the semiconductor film 116 is not shown, and in FIG. 2C, only one through hole 118 that connects the common electrode 103 and the common wiring 120 is shown.

本実施例では、アクティブマトリクス基板(第一の基板)としてのガラス基板101上には、Cr(クロム)からなる走査配線(ゲート電極)104及び共通電極配線(コモン配線)120が配置され、このゲート電極104及びコモン配線120を覆うように窒化シリコンからなるゲート絶縁膜107が形成されている。   In this embodiment, a scanning wiring (gate electrode) 104 and a common electrode wiring (common wiring) 120 made of Cr (chromium) are disposed on a glass substrate 101 as an active matrix substrate (first substrate). A gate insulating film 107 made of silicon nitride is formed so as to cover the gate electrode 104 and the common wiring 120.

また、ゲート電極104上には、ゲート絶縁膜107を介してアモルファスシリコン又はポリシリコンからなる半導体膜116が配置され、アクティブ素子として薄膜トランジスタ(TFT)115の能動層として機能するようにされている。また、半導体膜116のパターンの一部に重畳するようにCr・Mo(クロム・モリブデン)よりなる信号配線(ドレイン電極)106と画素電極(ソース電極)105が配置され、これら全てを被覆するように窒化シリコンよりなる保護絶縁膜108が形成されている。   A semiconductor film 116 made of amorphous silicon or polysilicon is disposed on the gate electrode 104 through a gate insulating film 107 so as to function as an active layer of a thin film transistor (TFT) 115 as an active element. In addition, a signal wiring (drain electrode) 106 and a pixel electrode (source electrode) 105 made of Cr / Mo (chromium / molybdenum) are arranged so as to overlap a part of the pattern of the semiconductor film 116 and cover all of them. A protective insulating film 108 made of silicon nitride is formed.

また、図2Cに示すように、ゲート絶縁膜107と保護絶縁膜108を貫通して形成されたスルーホール118を介してコモン配線120に接続するコモン電極103がオーバーコート層(有機保護膜)112上に配置されている。また、図2Aに示すように、平面的には1画素の領域において、その画素電極105に対向するように、コモン配線120からスルーホール118を介して引き出されているコモン電極103が形成されている。   In addition, as shown in FIG. 2C, the common electrode 103 connected to the common wiring 120 through the through hole 118 formed through the gate insulating film 107 and the protective insulating film 108 is an overcoat layer (organic protective film) 112. Is placed on top. As shown in FIG. 2A, the common electrode 103 led out from the common wiring 120 through the through hole 118 is formed so as to face the pixel electrode 105 in the area of one pixel in plan view. Yes.

本実施例においては、画素電極105は、有機保護膜112の下層の保護絶縁膜108のさらに下層に配置され、有機保護膜112上に共通電極103が配置された構成となっている。これらの複数の画素電極105と共通電極103とに挟まれた領域で、1画素が構成される構造となっている。また、以上のように構成した単位画素をマトリクス状に配置したアクティブマトリクス基板の表面、すなわち、共通電極103が形成された有機保護膜112上には配向制御膜109が形成されている。   In this embodiment, the pixel electrode 105 is arranged in a lower layer of the protective insulating film 108 below the organic protective film 112, and the common electrode 103 is arranged on the organic protective film 112. One pixel is configured in a region sandwiched between the plurality of pixel electrodes 105 and the common electrode 103. An alignment control film 109 is formed on the surface of the active matrix substrate in which the unit pixels configured as described above are arranged in a matrix, that is, on the organic protective film 112 on which the common electrode 103 is formed.

一方、図1に示すように、対向基板を構成するガラス基板102には、カラーフィルタ層111が遮光膜(ブラックマトリクス)113で画素毎に区切られて配置され、また、カラーフィルタ層111及び遮光膜113上は、透明な絶縁性材料からなる有機保護膜112で覆われている。さらに、その有機保護膜112上にも配向制御膜109が形成されてカラーフィルタ基板(第二の基板)を構成している。   On the other hand, as shown in FIG. 1, a color filter layer 111 is arranged on a glass substrate 102 constituting a counter substrate so as to be divided for each pixel by a light shielding film (black matrix) 113. The film 113 is covered with an organic protective film 112 made of a transparent insulating material. Further, an alignment control film 109 is also formed on the organic protective film 112 to constitute a color filter substrate (second substrate).

なお、アクティブマトリクス基板(第一の基板)と、カラーフィルタ基板(第二の基板)と、で一対の基板を構成している。したがって本明細書中ではアクティブマトリクス基板(第一の基板)と、カラーフィルタ基板(第二の基板)と、をまとめて一対の基板ということがある。   The active matrix substrate (first substrate) and the color filter substrate (second substrate) constitute a pair of substrates. Therefore, in this specification, the active matrix substrate (first substrate) and the color filter substrate (second substrate) may be collectively referred to as a pair of substrates.

これらの配向制御膜109は、ラビング配向法または高圧水銀ランプを光源とし、石英板を積層したパイル偏光子を用いて取り出される紫外線の直線偏光照射により液晶配向能が付与されている。   These alignment control films 109 are given a liquid crystal alignment ability by irradiation with linearly polarized ultraviolet rays extracted using a rubbing alignment method or a high pressure mercury lamp as a light source and using a pile polarizer laminated with a quartz plate.

アクティブマトリクス基板を構成するガラス基板101とカラーフィルタ基板を構成するガラス基板102とが、配向制御膜109の面で対向配置され、これらの間に液晶分子110aで構成される液晶層(液晶組成物層)110bが配置される。また、アクティブマトリクス基板を構成するガラス基板101及びカラーフィルタ基板を構成するガラス基板102の外側の面のそれぞれには、偏光板114が形成されている。   A glass substrate 101 constituting an active matrix substrate and a glass substrate 102 constituting a color filter substrate are arranged to face each other on the surface of the alignment control film 109, and a liquid crystal layer (liquid crystal composition) composed of liquid crystal molecules 110a therebetween. Layer) 110b is disposed. A polarizing plate 114 is formed on each of the outer surfaces of the glass substrate 101 constituting the active matrix substrate and the glass substrate 102 constituting the color filter substrate.

以上のようにして、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置(TFT液晶表示装置)が構成される。このTFT液晶表示装置では、液晶組成物層110bを構成する液晶分子110aは、電界無印加時には対向配置されているガラス基板101,102面にほぼ平行に配向された状態となり、配向処理で規定された初期配向方向に向いた状態でホモジニアス配向している。   As described above, an active matrix liquid crystal display device (TFT liquid crystal display device) using a thin film transistor (TFT) is configured. In this TFT liquid crystal display device, the liquid crystal molecules 110a constituting the liquid crystal composition layer 110b are aligned substantially parallel to the opposing glass substrates 101 and 102 when no electric field is applied, and are defined by the alignment treatment. Homogeneous alignment is performed in the initial alignment direction.

ここで、ゲート電極104に電圧を印加してTFT115をオンにすると、画素電極105と共通電極103の間の電位差により液晶組成物層110bに電界117が印加され、液晶組成物層110bが持つ誘電異方性と電界との相互作用により液晶組成物層110bを構成する液晶分子110aは電界方向にその向きを変える。このとき液晶組成物層110bの屈折異方性と偏光板114の作用により液晶表示装置の光透過率を変化させ表示を行うことができる。   Here, when a voltage is applied to the gate electrode 104 to turn on the TFT 115, an electric field 117 is applied to the liquid crystal composition layer 110b due to a potential difference between the pixel electrode 105 and the common electrode 103, and the dielectric property of the liquid crystal composition layer 110b. The liquid crystal molecules 110a constituting the liquid crystal composition layer 110b change its direction to the electric field direction by the interaction between the anisotropy and the electric field. At this time, display can be performed by changing the light transmittance of the liquid crystal display device by the refractive anisotropy of the liquid crystal composition layer 110 b and the action of the polarizing plate 114.

また、有機保護膜112は、絶縁性、透明性に優れるアクリル系樹脂、エポキシアクリル系樹脂又はポリイミド系樹脂などの熱硬化性樹脂を用いればよい。また、有機保護膜112として光硬化性の透明な樹脂を用いてもよいし、ポリシロキサン系の樹脂など無機系の材料を用いてもよい。さらには、有機保護膜112が配向制御膜109を兼ねるものであってもよい。   The organic protective film 112 may be made of a thermosetting resin such as an acrylic resin, an epoxy acrylic resin, or a polyimide resin that is excellent in insulation and transparency. In addition, a photocurable transparent resin may be used as the organic protective film 112, or an inorganic material such as a polysiloxane resin may be used. Furthermore, the organic protective film 112 may also serve as the alignment control film 109.

一般的に、IPS方式においては、従来のTN方式に代表される縦電界方式と異なり基板面との界面チルトが原理的に必要なく、界面チルト角が小さいほど視角特性が良いことが知られており、特に1度以下にすることにより、液晶表示装置の視角による色変化、明度変化を大幅に抑制することが出来るため、チルト角が発生しにくい光配向法による配向が効果的である。   In general, in the IPS system, unlike the vertical electric field system represented by the conventional TN system, the interface tilt with the substrate surface is not necessary in principle, and it is known that the viewing angle characteristics are better as the interface tilt angle is smaller. In particular, when the angle is set to 1 degree or less, the color change and the brightness change due to the viewing angle of the liquid crystal display device can be greatly suppressed, so that the alignment by the photo-alignment method in which the tilt angle hardly occurs is effective.

次に、本実施例の液晶表示装置の製造方法として、配向制御膜のラビングレス配向法を用いた配向制御膜の形成について説明する。本実施例による配向制御膜の形成工程のフローは、以下(1)から(4)のようになる。
(1)配向制御膜の塗膜・形成(表示領域全面にわたり均一な塗膜を形成する)
(2)配向制御膜のイミド化焼成(ワニス溶剤の除去と耐熱性の高いポリイミド化を促進
する)
(3)偏光照射による液晶配向能付与(表示領域に均一な配向能を付与する)
(4)(加熱、赤外線照射、遠赤外線照射、電子線照射、放射線照射)による配向能の促進・安定化
Next, as a method for manufacturing the liquid crystal display device of the present embodiment, formation of an alignment control film using a rubbing-less alignment method for the alignment control film will be described. The flow of the alignment control film forming process according to this embodiment is as follows (1) to (4).
(1) Coating / formation of orientation control film (forms a uniform coating over the entire display area)
(2) Imidization firing of orientation control film (promotes removal of varnish solvent and high heat resistance polyimide)
(3) Liquid crystal alignment ability imparted by polarized irradiation (uniform orientation ability is imparted to the display area)
(4) Promotion / stabilization of alignment ability by (heating, infrared irradiation, far infrared irradiation, electron beam irradiation, radiation irradiation)

以上の4段階のプロセスを介して配向制御膜を形成するが、上記(1)から(4)のプロセスの順番に限定されるものではなく、以下(a)(b)のような場合には更なる効果が期待される。
(a)上記(3)(4)を時間的に重なるように処理することにより液晶配向能付与を加速し架橋反応などを誘起することで、更に効果的に配向制御膜を形成することが可能となる。
(b)上記(4)の加熱、赤外線照射、遠赤外線照射などを用いる場合には、上記(2)(3)(4)を時間的にオーバーラップさせることにより、上記(4)のプロセスが上記(2)のイミド化プロセスを兼ねることも可能となり、短時間に配向制御膜の形成が可能となる。
The alignment control film is formed through the above four-stage process, but is not limited to the order of the above processes (1) to (4). In the following cases (a) and (b) Further effects are expected.
(A) By processing the above (3) and (4) so as to overlap in time, the alignment control film can be formed more effectively by accelerating the provision of liquid crystal alignment ability and inducing a crosslinking reaction. It becomes.
(B) When heating (4) above, infrared irradiation, far-infrared irradiation, etc. are used, the above process (4) can be achieved by temporally overlapping (2), (3) and (4). It is also possible to serve as the imidization process (2), and an alignment control film can be formed in a short time.

次に、本実施例の具体的な製造方法について説明する。アクティブマトリクス基板を構成するガラス基板101及びカラーフィルタ基板を構成するガラス基板102として、厚みが0.7mmで表面を研磨したガラス基板を用いる。ガラス基板101に形成する薄膜トランジスタ115は、画素電極(ソース電極)105、信号配線(ドレイン電極)106、走査配線(ゲート電極)104及びアモルファスシリコンからなる半導体膜116から構成される。   Next, a specific manufacturing method of this embodiment will be described. As the glass substrate 101 constituting the active matrix substrate and the glass substrate 102 constituting the color filter substrate, a glass substrate having a thickness of 0.7 mm and a polished surface is used. A thin film transistor 115 formed on the glass substrate 101 includes a pixel electrode (source electrode) 105, a signal wiring (drain electrode) 106, a scanning wiring (gate electrode) 104, and a semiconductor film 116 made of amorphous silicon.

走査配線104、共通電極配線120、信号配線106及び画素電極105は、全てクロム膜をパターニングして形成し、画素電極105と共通電極103との間隔は7μmとした。なお、共通電極103と画素電極105については、低抵抗でパターニングの容易なクロム膜を使用したが、ITO膜を使用することで透明電極を構成して、より高い輝度特性を達成することも可能である。   The scanning wiring 104, the common electrode wiring 120, the signal wiring 106, and the pixel electrode 105 were all formed by patterning a chromium film, and the distance between the pixel electrode 105 and the common electrode 103 was 7 μm. For the common electrode 103 and the pixel electrode 105, a chromium film having a low resistance and easy patterning is used. However, a transparent electrode can be formed by using an ITO film to achieve higher luminance characteristics. It is.

ゲート絶縁膜107と保護絶縁膜108は窒化珪素からなり、膜厚はそれぞれ0.3μmとした。その上にはアクリル系樹脂を塗布し、220℃、1時間の加熱処理により透明で絶縁性のある有機保護膜112を形成した。   The gate insulating film 107 and the protective insulating film 108 were made of silicon nitride, and the film thicknesses were each 0.3 μm. An acrylic resin was applied thereon, and a transparent and insulating organic protective film 112 was formed by heat treatment at 220 ° C. for 1 hour.

次に、フォトリソグラフィ、エッチング処理により、図2Cに示すように、共通電極配線120までスルーホール118を形成し、共通電極配線120と接続する共通電極103をパターニングして形成した。   Next, as shown in FIG. 2C, through holes 118 were formed up to the common electrode wiring 120 by photolithography and etching, and the common electrode 103 connected to the common electrode wiring 120 was formed by patterning.

その結果、単位画素(1画素)内では、図2Aに示すように、画素電極105が3本の共通電極103の間に配置されている構成となり、画素数は1024×3(R、G、Bに対応)本の信号配線106と、768本の走査配線104とから構成される1024×3×768個とするアクティブマトリクス基板を形成した。   As a result, in the unit pixel (one pixel), as shown in FIG. 2A, the pixel electrode 105 is arranged between the three common electrodes 103, and the number of pixels is 1024 × 3 (R, G, (Corresponding to B) An active matrix substrate having 1024 × 3 × 768 pieces composed of signal wirings 106 and 768 scanning wirings 104 was formed.

本実施例において、配向制御膜109として、上記化学式(1)中のXおよびYの構造が下記表1Aに示す構造であるポリアミド酸と、上記化学式(2)中のXが上記化学式(X−1)の構造であり、上記化学式(2)中の4箇所のYのうちの2箇所が水素原子で、2箇所がメチル基であり、上記化学式(2)中の2箇所のZがメチル基であるポリアミド酸エステルと、を50:50の割合(モル比)で混合した配向膜材料を用いて液晶表示装置を作製した。樹脂分濃度(配向膜材料)5重量%、DMAC60重量%、γブチロラクトン20重量%、ブチルセロソルブ15重量%のワニスに調製し、アクティブマトリクス基板の上に印刷形成して熱処理によりイミド化し、膜厚約130nmの緻密な配向制御膜109を形成した。本発明においてイミド化率は25〜100%の範囲にて適宜選択されることとしてよい。本実施例では第一の化合物及び第二の化合物のそれぞれのイミド化率は約90%である。また、第二の化合物における平均重合度はn=30であり、すなわち上記化学式(1)におけるnはn=30を含むものである。 In this example, as the orientation control film 109, the polyamic acid in which the structures of X 1 and Y 1 in the chemical formula (1) are structures shown in Table 1A below, and X 2 in the chemical formula (2) are the chemical formulas shown above. (X-1), two of four Y 2 in the chemical formula (2) are hydrogen atoms, two are methyl groups, and two in the chemical formula (2) A liquid crystal display device was manufactured using an alignment film material in which Z 2 is a polyamic acid ester having a methyl group and mixed at a ratio (molar ratio) of 50:50. The resin content concentration (alignment film material) is 5% by weight, DMAC 60% by weight, γ-butyrolactone 20% by weight, butyl cellosolve 15% by weight varnish, printed on an active matrix substrate, imidized by heat treatment, A dense alignment control film 109 having a thickness of 130 nm was formed. In the present invention, the imidization rate may be appropriately selected within a range of 25 to 100%. In this example, the imidation ratio of each of the first compound and the second compound is about 90%. Moreover, the average degree of polymerization in the second compound is n = 30, that is, n in the chemical formula (1) includes n = 30.

Figure 0005939614
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同様に、ITOを成膜したもう一方のガラス基板102の表面にも同様のポリアミド酸アミドワニスを印刷形成し、約100nmの緻密なポリイミド及びポリアミド酸からなる配向制御膜109を形成した。その表面に液晶配向能を付与するために、偏光UV(紫外線)光を配向制御膜109に照射した。光源には高圧水銀ランプを用い、干渉フィルタを介して、240nm〜320nmの範囲のUV光を取り出し、石英基板を積層したパイル偏光子を用いて偏光比約10:1の直線偏光とし、2.0J/cmの照射エネルギーで照射した。その結果、配向制御膜表面の液晶分子の配向方向は、照射した偏光UVの偏光方向に対し、直交方向であることがわかった。 Similarly, the same polyamic acid amide varnish was printed on the surface of the other glass substrate 102 on which ITO was formed to form an orientation control film 109 made of dense polyimide and polyamic acid having a thickness of about 100 nm. In order to impart liquid crystal alignment ability to the surface, the alignment control film 109 was irradiated with polarized UV (ultraviolet) light. 1. A high pressure mercury lamp is used as a light source, UV light in the range of 240 nm to 320 nm is extracted through an interference filter, and is converted into linearly polarized light having a polarization ratio of about 10: 1 using a pile polarizer with a quartz substrate laminated. Irradiation was performed with an irradiation energy of 0 J / cm 2 . As a result, it was found that the alignment direction of the liquid crystal molecules on the surface of the alignment control film was orthogonal to the polarization direction of the irradiated polarized UV light.

次に、これらの2枚のガラス基板101、102をそれぞれの液晶配向能を有する配向制御膜109を有する表面を相対向させて、分散させた球形のポリマービーズからなるスペーサを介在させ、周辺部にシ−ル剤を塗布し、液晶表示装置となる液晶表示パネル(以下「セル」ともいう。)を組み立てた。2枚のガラス基板101、102の液晶配向方向は互いにほぼ並行とした。このセルに、誘電異方性Δεが正で、その値が10.2(1kHz、20℃)であり、屈折率異方性Δnが0.075(波長590nm、20℃)、ねじれ弾性定数K2が7.0pN、ネマティック−等方相転移温度T(N−I)が約76℃のネマティック液晶組成物Aを真空で注入し、紫外線硬化型樹脂からなる封止材で封止した。液晶層の厚み(ギャップ)は4.2μmの液晶パネルを製作した。   Next, these two glass substrates 101 and 102 are opposed to each other with the surface having the alignment control film 109 having the liquid crystal alignment ability, and spacers made of dispersed spherical polymer beads are interposed therebetween, and the peripheral portion. A sealant was applied to the liquid crystal display panel, and a liquid crystal display panel (hereinafter also referred to as “cell”) to be a liquid crystal display device was assembled. The liquid crystal alignment directions of the two glass substrates 101 and 102 were substantially parallel to each other. This cell has a positive dielectric anisotropy Δε, a value of 10.2 (1 kHz, 20 ° C.), a refractive index anisotropy Δn of 0.075 (wavelength 590 nm, 20 ° C.), and a torsional elastic constant K2. Was 7.0 pN and nematic liquid crystal composition A having a nematic-isotropic phase transition temperature T (N-I) of about 76 ° C. was injected in a vacuum and sealed with a sealing material made of an ultraviolet curable resin. A liquid crystal panel having a liquid crystal layer thickness (gap) of 4.2 μm was produced.

この液晶表示パネルのリタデーション(Δn・d)は、約0.31μmとなる。Δn・dは0.2μm≦Δn・d≦0.5μmの範囲が望ましく、この範囲を超えると白表示が色づいてしまうなどの問題がある。また、このパネルに用いた配向制御膜と液晶組成物とが同等のものを用いてホモジニアス配向の液晶表示パネルを作製し、クリスタルローテーション法を用いて液晶のプレチルト角を測定したところ約0.2度を示した。この液晶表示パネルを2枚の偏光板114で挟み、一方の偏光板の偏光透過軸を上記の液晶配向方向とほぼ平行とし、他方をそれに直交するように配置した。その後、駆動回路、バックライトなどを接続してモジュール化し、アクティブマトリクス型の液晶表示装置を得た。本実施例では、低電圧で暗表示、高電圧で明表示となるノーマリークローズ特性とした。   The retardation (Δn · d) of this liquid crystal display panel is about 0.31 μm. Δn · d is preferably in a range of 0.2 μm ≦ Δn · d ≦ 0.5 μm. If this range is exceeded, there is a problem that white display is colored. Further, a homogeneous alignment liquid crystal display panel was prepared using the same alignment control film and liquid crystal composition used in this panel, and the pretilt angle of the liquid crystal was measured using a crystal rotation method. Showed the degree. This liquid crystal display panel was sandwiched between two polarizing plates 114, and the polarizing transmission axis of one polarizing plate was set substantially parallel to the liquid crystal alignment direction, and the other was arranged so as to be orthogonal thereto. Thereafter, a drive circuit, a backlight, and the like were connected to form a module, and an active matrix liquid crystal display device was obtained. In this embodiment, the normally closed characteristic is such that dark display is performed at a low voltage and bright display is performed at a high voltage.

次に、本実施例による液晶表示装置の表示品位を評価したところ、コントラスト比500対1の高品位な表示が確認されるとともに、中間調表示時における広視野角が確認された。   Next, when the display quality of the liquid crystal display device according to this example was evaluated, a high-quality display with a contrast ratio of 500 to 1 was confirmed, and a wide viewing angle during halftone display was confirmed.

また、本実施例による液晶表示装置の画像の焼き付け、残像を定量的に測定するため、ホトダイオードを組合せたオシロスコープを用いて評価した。まず、画面上に最大輝度でウインドウパターンを100時間表示し、その後、残像が最も目立つ中間調表示、ここでは、輝度が最大輝度の10%となるように全面を切り換え、ウインドウパターンのエッジ部のパターンが消えるまでの時間を残像消失時間として評価した。ただし、ここで許容される残像消失時間は5分以下である。   In addition, in order to quantitatively measure image sticking and afterimage of the liquid crystal display device according to this example, evaluation was performed using an oscilloscope combined with a photodiode. First, the window pattern is displayed on the screen at the maximum brightness for 100 hours, and then the halftone display in which the afterimage is most noticeable. Here, the entire surface is switched so that the brightness is 10% of the maximum brightness, and the edge of the window pattern is displayed. The time until the pattern disappeared was evaluated as the afterimage disappearance time. However, the allowable afterimage disappearance time is 5 minutes or less.

本実施例で作製した液晶表示装置について、残像消失時間を評価した。結果を表1Bに示す。   The afterimage disappearance time was evaluated for the liquid crystal display device manufactured in this example. The results are shown in Table 1B.

Figure 0005939614
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図3は、実施例2に係る液晶表示装置の1画素付近の模式断面図である。図4Aは、実施例2に係る液晶表示装置の1画素付近の構成を示すアクティブマトリクス基板の模式平面図である。図4Bは図4Aに示す4B線に沿った断面図である。図4Cは図4Aに示す4C線に沿った断面図である。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of one pixel of the liquid crystal display device according to the second embodiment. FIG. 4A is a schematic plan view of an active matrix substrate showing a configuration in the vicinity of one pixel of the liquid crystal display device according to the second embodiment. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line 4B shown in FIG. 4A. FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line 4C shown in FIG. 4A.

また、図4は、本実施例による液晶表示装置の1画素付近の構成を説明するアクティブマトリクス基板の模式図であり、図4Aは平面図、図4Bは図4Aに示す4B線に沿った断面図、図4Cは図4Aの4C線に沿った断面図を示す。また、図3は図4Aに示す4B線に沿った断面の一部に対応する。   4A and 4B are schematic views of an active matrix substrate for explaining the configuration of the vicinity of one pixel of the liquid crystal display device according to the present embodiment. FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a cross section taken along line 4B shown in FIG. 4C shows a cross-sectional view along line 4C in FIG. 4A. 3 corresponds to a part of a cross section taken along line 4B shown in FIG. 4A.

なお、図4Bと図4Cは、要部構成を強調して模式的に示すもので、図4Aの4B線と4C線の切断部に1対1で対応しない。例えば、図4Bでは半導体膜116は図示していない。   4B and FIG. 4C schematically show the main part configuration with emphasis, and do not correspond one-to-one with the cut portions of the 4B line and the 4C line in FIG. 4A. For example, the semiconductor film 116 is not shown in FIG. 4B.

本実施例では、アクティブマトリクス基板を構成するガラス基板101上には、Crよりなるゲート電極104及び共通電極配線120が配置され、ゲート電極104と共通電極配線120を覆うように窒化シリコンからなるゲート絶縁膜107が形成されている。また、ゲート電極104上には、ゲート絶縁膜107を介してアモルファスシリコン又はポリシリコンからなる半導体膜116が配置され、アクティブ素子である薄膜トランジスタ115の能動層として機能するようにされている。   In the present embodiment, a gate electrode 104 made of Cr and a common electrode wiring 120 are arranged on a glass substrate 101 constituting an active matrix substrate, and a gate made of silicon nitride so as to cover the gate electrode 104 and the common electrode wiring 120. An insulating film 107 is formed. A semiconductor film 116 made of amorphous silicon or polysilicon is disposed over the gate electrode 104 with a gate insulating film 107 interposed therebetween, and functions as an active layer of the thin film transistor 115 which is an active element.

また、半導体膜116のパターンの一部に重畳するようにクロム・モリブデンよりなるドレイン電極106と画素電極(ソース電極)105が配置され、これら全てを被覆するように窒化シリコンよりなる保護絶縁膜108が形成されている。この保護絶縁膜108上には、有機保護膜112が配置されている。この有機保護膜112は、例えば、アクリル樹脂などの透明な材料から構成する。また、画素電極105はITO(In:Sn)などの透明電極から構成されている。共通電極103は、ゲート絶縁膜107、保護絶縁膜108及び有機保護膜112を貫通するスルーホール118を介して、共通電極配
線120に接続している。
Further, a drain electrode 106 made of chromium / molybdenum and a pixel electrode (source electrode) 105 are arranged so as to overlap a part of the pattern of the semiconductor film 116, and a protective insulating film 108 made of silicon nitride is formed so as to cover all of them. Is formed. An organic protective film 112 is disposed on the protective insulating film 108. The organic protective film 112 is made of a transparent material such as an acrylic resin, for example. The pixel electrode 105 is composed of a transparent electrode such as ITO (In 2 O 3 : Sn). The common electrode 103 is connected to the common electrode wiring 120 through a through hole 118 that penetrates the gate insulating film 107, the protective insulating film 108, and the organic protective film 112.

液晶を駆動する電界を与える場合に、画素電極105と対をなす共通電極103は、平面的に1画素の領域を囲うように形成されている。また、この共通電極103は、有機保護膜112の上に配置されている。そして、この共通電極103は、上部から見たときに下層に配置しているドレイン電極106、走査配線104及び能動素子である薄膜トランジスタ115を隠すように配置され、半導体膜116を遮光する遮光層を兼ねている。   When an electric field for driving the liquid crystal is applied, the common electrode 103 that forms a pair with the pixel electrode 105 is formed so as to surround a region of one pixel in plan view. The common electrode 103 is disposed on the organic protective film 112. The common electrode 103 is disposed so as to hide the drain electrode 106, the scanning wiring 104, and the thin film transistor 115 which is an active element when viewed from above, and includes a light shielding layer that shields the semiconductor film 116 from light. Also serves as.

以上のように構成した単位画素(1画素)をマトリクス状に配置したアクティブマトリクス基板を構成するガラス基板101の表面、すなわち、有機保護膜112上及びその上に形成された共通電極103の上には、配向制御膜109が形成されている。一方、対向基板を構成するガラス基板102にも、カラーフィルタ層111の上に形成される有機保護膜112の上には、配向制御膜109が形成されている。   On the surface of the glass substrate 101 constituting the active matrix substrate in which the unit pixels (one pixel) configured as described above are arranged in a matrix, that is, on the organic protective film 112 and the common electrode 103 formed thereon. The alignment control film 109 is formed. On the other hand, the alignment control film 109 is also formed on the organic protective film 112 formed on the color filter layer 111 on the glass substrate 102 constituting the counter substrate.

ここで、実施例1と同様に、高圧水銀ランプを光源とし、石英板を積層したパイル偏光子を用いて取り出される紫外線の直線偏光照射により、これらの配向制御膜109に液晶配向能が付与されている。   Here, in the same manner as in Example 1, the alignment control film 109 is provided with liquid crystal alignment ability by irradiation with ultraviolet linearly polarized light extracted using a pile polarizer having a quartz plate laminated using a high-pressure mercury lamp as a light source. ing.

そして、ガラス基板101と対向ガラス基板102が、配向制御膜109の形成面で対向配置され、これらの間に液晶分子110aで構成された液晶組成物層110bが配置される。また、ガラス基板101及び対向ガラス基板102の外側の面のそれぞれには偏光板114が形成されている。   And the glass substrate 101 and the opposing glass substrate 102 are opposingly arranged by the formation surface of the alignment control film 109, and the liquid crystal composition layer 110b comprised by the liquid crystal molecule 110a is arrange | positioned among these. A polarizing plate 114 is formed on each of the outer surfaces of the glass substrate 101 and the counter glass substrate 102.

このように、本実施例においても、先に述べた実施例1と同様に、画素電極105は、有機保護膜112及び保護絶縁膜108の下層に配置され、画素電極105と有機保護膜112との上に共通電極103が配置された構成となっている。また、共通電極103の電気抵抗が十分低い場合には、この共通電極103は、最下層に形成されている共通電極配線120も兼ねることができる。その際には、最下層に配置している共通電極配線120の形成及びそれに伴うスルーホール118の加工を省くことができる。   As described above, also in this embodiment, the pixel electrode 105 is disposed under the organic protective film 112 and the protective insulating film 108 as in the first embodiment described above. The common electrode 103 is arranged on the top. Further, when the electric resistance of the common electrode 103 is sufficiently low, the common electrode 103 can also serve as the common electrode wiring 120 formed in the lowermost layer. In that case, the formation of the common electrode wiring 120 arranged in the lowermost layer and the processing of the through hole 118 associated therewith can be omitted.

本実施例では、図4Aに示すように、格子状に形成された共通電極103に囲まれた領域で1画素が構成され、画素電極105と合わせて1画素を4つの領域に分割するように配置されている。また、画素電極105及びそれと対向する共通電極103がお互いに平行に配置されたジグザグな屈曲構造からなり、1画素が2つ以上の複数の副画素を形成している。これにより面内での色調変化を相殺する構造となっている。   In this embodiment, as shown in FIG. 4A, one pixel is formed by a region surrounded by a common electrode 103 formed in a lattice shape, and one pixel is divided into four regions together with the pixel electrode 105. Has been placed. In addition, the pixel electrode 105 and the common electrode 103 facing the pixel electrode 105 have a zigzag bent structure in which the pixel electrode 105 and the common electrode 103 are arranged in parallel with each other, and one pixel forms two or more subpixels. As a result, the color tone change in the plane is offset.

次に、本実施例による液晶表示装置の製造方法について説明する。ガラス基板101及び102としては、厚みが0.7mmで表面を研磨したガラス基板を用いる。薄膜トランジスタ115は、画素電極(ソース電極)105、信号配線(ドレイン電極)106、走査配線(ゲート電極)104及びアモルファスシリコンからなる半導体膜116から構成される。走査配線104は、アルミニウム膜をパターニングし、共通電極配線120及び信号配線106は、クロム膜をパターニングし、画素電極105は、ITO膜をパターニングし、図4Aに示すように、走査配線104以外は、ジグザグに屈曲した電極配線パターンに形成した。その際、屈曲の角度は10度に設定した。ゲート絶縁膜107と保護絶縁膜108は窒化珪素からなり、膜厚はそれぞれ0.3μmとした。   Next, a method for manufacturing the liquid crystal display device according to this embodiment will be described. As the glass substrates 101 and 102, glass substrates having a thickness of 0.7 mm and polished surfaces are used. The thin film transistor 115 includes a pixel electrode (source electrode) 105, a signal wiring (drain electrode) 106, a scanning wiring (gate electrode) 104, and a semiconductor film 116 made of amorphous silicon. The scanning wiring 104 is patterned with an aluminum film, the common electrode wiring 120 and the signal wiring 106 are patterned with a chrome film, and the pixel electrode 105 is patterned with an ITO film. As shown in FIG. The electrode wiring pattern was bent in a zigzag pattern. At that time, the angle of bending was set to 10 degrees. The gate insulating film 107 and the protective insulating film 108 were made of silicon nitride, and the film thicknesses were each 0.3 μm.

次に、フォトリソグラフィ法とエッチング処理により、図4Cに示すように、共通電極配線120まで約10μm径の円筒状にスルーホール118を形成し、その上にはアクリル系樹脂を塗布し、220℃、で1時間の加熱処理により透明で絶縁性のある誘電率約4の有機保護膜112を約1μm厚に形成した。この有機保護膜112により表示領域の画素電極105の段差起因の凹凸を平坦化し、また、隣接する画素間のカラーフィルタ層111の境界部分の段差凹凸を平坦化した。   Next, as shown in FIG. 4C, through holes 118 are formed in a cylindrical shape having a diameter of about 10 μm up to the common electrode wiring 120 by photolithography and etching, and an acrylic resin is applied on the through holes 118 at 220 ° C. The organic protective film 112 having a dielectric constant of about 4 having a dielectric constant of about 4 was formed to a thickness of about 1 μm by heat treatment for 1 hour. The organic protective film 112 flattened the unevenness due to the step of the pixel electrode 105 in the display region, and flattened the unevenness of the step at the boundary portion of the color filter layer 111 between adjacent pixels.

その後、約7μm径にスルーホール118を再度エッチング処理し、その上から共通電極配線120と接続する共通電極103を、ITO膜をパターニングして形成した。その際、画素電極105と共通電極103との間隔は7μmとした。さらに、この共通電極103は、信号配線106、走査配線104及び薄膜トランジスタ115の上部を覆い画素を囲むように格子状に形成し、遮光層を兼ねるようにした。   Thereafter, the through-hole 118 was etched again to a diameter of about 7 μm, and the common electrode 103 connected to the common electrode wiring 120 was formed by patterning the ITO film thereon. At that time, the distance between the pixel electrode 105 and the common electrode 103 was set to 7 μm. Further, the common electrode 103 is formed in a lattice shape so as to cover the upper part of the signal wiring 106, the scanning wiring 104, and the thin film transistor 115 so as to surround the pixel, and also serves as a light shielding layer.

その結果、単位画素内では図4Aに示すように、画素電極105が3本の共通電極103の間に配置されている構成となり、画素数は1024×3(R、G、Bに対応)本の信号配線106と、768本の走査配線104とから構成される1024×3×768個とするアクティブマトリクス基板が得られた。   As a result, in the unit pixel, as shown in FIG. 4A, the pixel electrode 105 is arranged between the three common electrodes 103, and the number of pixels is 1024 × 3 (corresponding to R, G, B). As a result, an active matrix substrate having 1024 × 3 × 768 pieces of the signal wirings 106 and 768 scanning wirings 104 was obtained.

本実施例において、配向制御膜109として、上記化学式(1)中のXおよびYの構造が下記表2Aに示す構造であるポリアミド酸と、上記化学式(2)中のXが上記化学式(X−1)80モル%、(X−26)20モル%の構造であり、上記化学式(2)中の4箇所のYのうちの2箇所が水素原子で、2箇所がメチル基であり、上記化学式(2)中の2箇所のZがメチル基であるポリアミド酸エステルと、を60:40の割合(モル比)で混合した配向膜材料を用いて液晶表示装置を作製した。樹脂分濃度(配向膜材料)5重量%、DMAC60重量%、γブチロラクトン20重量%、ブチルセロソルブ15重量%のワニスに調製し、アクティブマトリクス基板の上に印刷形成して熱処理によりイミド化し、膜厚約130nmの緻密な配向制御膜109を形成した。本実施例では第一の化合物及び第二の化合物のそれぞれのイミド化率は約90%である。また、第二の化合物における平均重合度はn=30であり、すなわち上記化学式(1)におけるnはn=30を含むものである。

Figure 0005939614
In this example, as the orientation control film 109, the polyamic acid in which the structures of X 1 and Y 1 in the chemical formula (1) are structures shown in the following Table 2A, and X 2 in the chemical formula (2) are the chemical formulas described above. (X-1) 80 mol%, (X-26) is a structure of 20 mol%, in two places hydrogen atom of Y 2 at four positions in the above formula (2), two places is a methyl group In addition, a liquid crystal display device was produced using an alignment film material obtained by mixing the polyamic acid ester in which Z 2 in the chemical formula (2) is a methyl group at a ratio (molar ratio) of 60:40. The resin content concentration (alignment film material) is 5% by weight, DMAC 60% by weight, γ-butyrolactone 20% by weight, butyl cellosolve 15% by weight varnish, printed on an active matrix substrate, imidized by heat treatment, A dense alignment control film 109 having a thickness of 130 nm was formed. In this example, the imidation ratio of each of the first compound and the second compound is about 90%. Moreover, the average degree of polymerization in the second compound is n = 30, that is, n in the chemical formula (1) includes n = 30.
Figure 0005939614

その配向処理方法は、実施例1と同様の偏光UVを2.5J/cmの照射エネルギーで照射した。 In the alignment treatment method, the same polarized UV as in Example 1 was irradiated with an irradiation energy of 2.5 J / cm 2 .

次に、これらの2枚のガラス基板101、102をそれぞれの配向制御膜を有する表面を相対向させて、分散させた球形のポリマービーズからなるスペーサを介在させて、周辺部にシール剤を塗布し、液晶表示パネルを組み立てた。2枚のガラス基板101、102の液晶配向方向は互いにほぼ並行とした。   Next, a sealant is applied to the peripheral portion of these two glass substrates 101 and 102 with the surfaces having the respective orientation control films facing each other and interposing spacers made of dispersed spherical polymer beads. The liquid crystal display panel was assembled. The liquid crystal alignment directions of the two glass substrates 101 and 102 were substantially parallel to each other.

この液晶表示パネルに誘電異方性Δεが正でその値が10.2(1kHz、20℃)であり、屈折率異方性Δnが0.075(波長590nm、20℃)、ねじれ弾性定数K2が7.0pN、ネマティック−等方相転移温度T(N−I)が約76℃のネマティック液晶組成物Aを真空で注入し、紫外線硬化型樹脂からなる封止材で封止した。液晶層の厚み(ギャップ)は4.2μmの液晶パネルを製作した。このパネルのリタデーション(Δnd)は、約0.31μmとなる。   This liquid crystal display panel has a positive dielectric anisotropy Δε and a value of 10.2 (1 kHz, 20 ° C.), a refractive index anisotropy Δn of 0.075 (wavelength 590 nm, 20 ° C.), and a torsional elastic constant K2. Was 7.0 pN and nematic liquid crystal composition A having a nematic-isotropic phase transition temperature T (N-I) of about 76 ° C. was injected in a vacuum and sealed with a sealing material made of an ultraviolet curable resin. A liquid crystal panel having a liquid crystal layer thickness (gap) of 4.2 μm was produced. The retardation (Δnd) of this panel is about 0.31 μm.

また、この液晶表示パネルに用いた配向制御膜と液晶組成物とが同等のものを用いてホモジニアス配向の液晶表示パネルを作製し、クリスタルローテーション法を用いて液晶のプレチルト角を測定したところ約0.2度を示した。このパネルを2枚の偏光板114で挟み、一方の偏光板の偏光透過軸を上記の液晶配向方向とほぼ平行とし、他方をそれに直交するように配置した。その後、駆動回路、バックライトなどを接続してモジュール化し、アクティブマトリクス型の液晶表示装置を得た。本実施例では、低電圧で暗表示、高電圧で明表示となるノーマリークローズ特性とした。   Further, a homogeneous alignment liquid crystal display panel was prepared using the same alignment control film and liquid crystal composition used in this liquid crystal display panel, and the pretilt angle of the liquid crystal was measured using the crystal rotation method. . Showed 2 degrees. This panel was sandwiched between two polarizing plates 114, and the polarizing transmission axis of one polarizing plate was set substantially parallel to the liquid crystal alignment direction, and the other was arranged so as to be orthogonal thereto. Thereafter, a drive circuit, a backlight, and the like were connected to form a module, and an active matrix liquid crystal display device was obtained. In this embodiment, the normally closed characteristic is such that dark display is performed at a low voltage and bright display is performed at a high voltage.

本実施例で作製した液晶表示装置について、実施例1と同様にして残像消失時間を評価した。結果を表2Bに示す。   For the liquid crystal display device produced in this example, the afterimage disappearance time was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2B.

Figure 0005939614
Figure 0005939614

図5は、実施例3に係る液晶表示装置の1画素付近の模式断面図である。図中、前記した各実施例の図面と同一符号は同一機能部分に対応する。図5に示すように、本実施例では、保護絶縁膜108の下層に配置した画素電極105を、スルーホール118を介して有機保護膜112上に引き上げて共通電極103と同層に配置した。この構成とした場合には、液晶を駆動する電圧をさらに低減することが可能である。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of one pixel of the liquid crystal display device according to the third embodiment. In the drawing, the same reference numerals as those in the drawings of the respective embodiments described above correspond to the same functional parts. As shown in FIG. 5, in this embodiment, the pixel electrode 105 disposed under the protective insulating film 108 is pulled up on the organic protective film 112 through the through hole 118 and disposed in the same layer as the common electrode 103. In this configuration, the voltage for driving the liquid crystal can be further reduced.

以上のように構成されたTFT液晶表示装置では、電界無印加時には、液晶組成物層110bを構成する液晶分子110aは対向配置されているガラス基板101と102の面にほぼ平行な状態となり、光配向処理で規定された初期配向方向に向いた状態でホモジニアス配向している。ここで、ゲート電極104に電圧を印加して薄膜トランジスタ115をオンにすると、画素電極105と共通電極103との間の電位差により液晶組成物層110bに電界117が印加され、液晶組成物が持つ誘電異方性と電界との相互作用により液晶分子110aは電界方向にその向きを変える。このとき液晶組成物層110bの屈折
異方性と偏光板114の作用により液晶表示装置の光透過率を変化させ表示を行うことができる。
In the TFT liquid crystal display device configured as described above, when no electric field is applied, the liquid crystal molecules 110a constituting the liquid crystal composition layer 110b are in a state substantially parallel to the surfaces of the glass substrates 101 and 102 that are arranged to face each other. Homogenous alignment is performed in a state in which the initial alignment direction defined by the alignment treatment is directed. Here, when a voltage is applied to the gate electrode 104 to turn on the thin film transistor 115, an electric field 117 is applied to the liquid crystal composition layer 110 b due to a potential difference between the pixel electrode 105 and the common electrode 103, and the dielectric property of the liquid crystal composition. Due to the interaction between the anisotropy and the electric field, the liquid crystal molecule 110a changes its direction in the electric field direction. At this time, display can be performed by changing the light transmittance of the liquid crystal display device by the refractive anisotropy of the liquid crystal composition layer 110 b and the action of the polarizing plate 114.

以下、本実施例による液晶表示装置の製造方法について説明する。ガラス基板101と102としては、厚みが0.7mmで表面を研磨したガラス基板を用いる。薄膜トランジスタ115は、画素電極(ソース電極)105、信号配線(ドレイン電極)106、走査配線(ゲート電極)104及びアモルファスシリコンからなる半導体膜116から構成される。走査配線104はアルミニウム膜をパターニングし、共通電極配線120、信号配線106及び画素電極105はクロム膜をパターニングして形成した。ゲート絶縁膜107と保護絶縁膜108は窒化珪素からなり、膜厚はそれぞれ0.3μmとした。その上にアクリル系樹脂を塗布し、220℃、1時間の加熱処理により透明で絶縁性のある誘電率約4の有機保護膜112を約1.0μm厚に形成した。この有機保護膜112により表示領域の画素電極105の段差起因の凹凸を平坦化し、また、隣接する画素間の段差凹凸を平坦化した。   Hereinafter, a method for manufacturing the liquid crystal display device according to this embodiment will be described. As the glass substrates 101 and 102, glass substrates having a thickness of 0.7 mm and polished surfaces are used. The thin film transistor 115 includes a pixel electrode (source electrode) 105, a signal wiring (drain electrode) 106, a scanning wiring (gate electrode) 104, and a semiconductor film 116 made of amorphous silicon. The scanning wiring 104 was formed by patterning an aluminum film, and the common electrode wiring 120, the signal wiring 106, and the pixel electrode 105 were formed by patterning a chromium film. The gate insulating film 107 and the protective insulating film 108 were made of silicon nitride, and the film thicknesses were each 0.3 μm. An acrylic resin was applied thereon, and a transparent and insulating organic protective film 112 having a dielectric constant of about 4 was formed to a thickness of about 1.0 μm by heat treatment at 220 ° C. for 1 hour. The organic protective film 112 flattened the unevenness due to the step of the pixel electrode 105 in the display area, and flattened the unevenness between the adjacent pixels.

次に、フォトリソグラフィ法とエッチング処理により、図5に示すように、ソース電極105まで約10μm径の円筒状にスルーホール118を形成し、その上からソース電極105と接続する画素電極105を、ITO膜をパターニングして形成した。また、共通電極配線120についても約10μm径の円筒状にスルーホール118を形成し、その上からITO膜をパターニングして共通電極103を形成した。その際、画素電極105と共通電極103との間隔は7μmとし、走査配線104以外は、ジグザグに屈曲した電極配線パターンに形成した。その際、屈曲の角度は10度に設定した。さらに、この共通電極103は信号配線106、走査配線104及び薄膜トランジスタ115の上部を覆い画素を囲むように格子状に形成し、遮光層を兼ねるようにした。   Next, as shown in FIG. 5, through holes 118 are formed in a cylindrical shape with a diameter of about 10 μm up to the source electrode 105 by photolithography and etching, and the pixel electrode 105 connected to the source electrode 105 is formed thereon. An ITO film was formed by patterning. The common electrode wiring 120 was also formed with a through hole 118 in a cylindrical shape having a diameter of about 10 μm, and the ITO film was patterned thereon to form the common electrode 103. At that time, the interval between the pixel electrode 105 and the common electrode 103 was set to 7 μm, and the electrode wiring pattern other than the scanning wiring 104 was formed in a zigzag bent electrode wiring pattern. At that time, the angle of bending was set to 10 degrees. Further, the common electrode 103 is formed in a lattice shape so as to cover the upper portion of the signal wiring 106, the scanning wiring 104, and the thin film transistor 115 so as to surround the pixel, and also serves as a light shielding layer.

その結果、単位画素内に2種類のスルーホール118が形成されている以外は、実施例2とほぼ同様に、画素電極105が3本の共通電極103の間に配置されている構成となり、画素数は1024×3(R、G、Bに対応)本の信号配線106と、768本の走査配線104とから構成される1024×3×768個とするアクティブマトリクス基板を形成した。   As a result, except that two types of through holes 118 are formed in the unit pixel, the pixel electrode 105 is disposed between the three common electrodes 103 in substantially the same manner as in the second embodiment. An active matrix substrate having 1024 × 3 × 768 lines composed of 1024 × 3 (corresponding to R, G, and B) signal wirings 106 and 768 scanning wirings 104 was formed.

以上のように、画素構造と、用いる配向制御膜以外は、実施例2と同様として、図5に示すように、液晶表示装置を作製した。   As described above, a liquid crystal display device was manufactured as shown in FIG. 5 in the same manner as in Example 2 except for the pixel structure and the alignment control film to be used.

本実施例において、配向制御膜109として、上記化学式(1)中のXおよびYの構造が次の下記表3Aに示す構造であるポリアミド酸と、上記化学式(2)中のXが上記化学式(X−16)30モル%、(X−25)70モル%の構造であり、上記化学式(2)中の4箇所のYのうちの3箇所が水素原子であり、1箇所がメチル基、上記化学式(2)中の2箇所のZがt−ブチル基であるポリアミド酸エステルと、を20:80の割合で混合した配向膜材料を用いて液晶表示装置を作製した。樹脂分濃度(配向膜材料)5重量%、DMAC60重量%、γブチロラクトン20重量%、ブチルセロソルブ15重量%のワニスに調製し、アクティブマトリクス基板の上に印刷形成して熱処理によりイミド化し、膜厚約130nmの緻密な配向制御膜109を形成した。本実施例では第一の化合物及び第二の化合物のそれぞれのイミド化率は約90%である。また、第二の化合物における平均重合度はn=30であり、すなわち上記化学式(1)におけるnはn=30を含むものである。 In this example, as the orientation control film 109, the polyamic acid in which the structures of X 1 and Y 1 in the chemical formula (1) are structures shown in the following Table 3A, and X 2 in the chemical formula (2) are The chemical formula (X-16) has a structure of 30 mol% and (X-25) 70 mol%, 3 of 4 Y 2 in the chemical formula (2) are hydrogen atoms, and 1 site is A liquid crystal display device was prepared using an alignment film material in which a methyl group and a polyamic acid ester in which two Z 2 in the chemical formula (2) are t-butyl groups were mixed at a ratio of 20:80. The resin content concentration (alignment film material) is 5% by weight, DMAC 60% by weight, γ-butyrolactone 20% by weight, butyl cellosolve 15% by weight varnish, printed on an active matrix substrate, imidized by heat treatment, A dense alignment control film 109 having a thickness of 130 nm was formed. In this example, the imidation ratio of each of the first compound and the second compound is about 90%. Moreover, the average degree of polymerization in the second compound is n = 30, that is, n in the chemical formula (1) includes n = 30.

Figure 0005939614
Figure 0005939614

その配向処理方法は、実施例1と同様の偏光UVを2.5J/cmの照射エネルギーで照射した。 In the alignment treatment method, the same polarized UV as in Example 1 was irradiated with an irradiation energy of 2.5 J / cm 2 .

本実施例で作製した液晶表示装置について、実施例1と同様にして残像消失時間を評価した。結果を表3Bに示す。   For the liquid crystal display device produced in this example, the afterimage disappearance time was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3B.

Figure 0005939614
Figure 0005939614

図6は、実施例4に係る液晶表示装置の1画素付近の模式断面図である。図中、前記した各実施例の図面と同一符号は同一機能部分に対応する。本実施例では、電極などによる段差が大きい構造となっている。図6において、薄膜トランジスタ115のゲート電極104と共通電極103とを同層に形成し、共通電極103と画素電極105による電界117によって、液晶分子110aはその電界方向に向きを変える。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of one pixel of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment. In the drawing, the same reference numerals as those in the drawings of the respective embodiments described above correspond to the same functional parts. In this embodiment, a structure having a large step due to an electrode or the like is employed. In FIG. 6, the gate electrode 104 and the common electrode 103 of the thin film transistor 115 are formed in the same layer, and the liquid crystal molecules 110 a change the direction of the electric field due to the electric field 117 generated by the common electrode 103 and the pixel electrode 105.

また、上記した各実施例においては、1つの画素における共通電極103と画素電極105から構成される表示領域は、複数組設けることが可能である。このように、複数組設けることによって、1つの画素が大きい場合でも、画素電極105と共通電極103との間の距離を短くできるので、液晶を駆動させるために印加する電圧を小さくできる。   Further, in each of the above-described embodiments, a plurality of display areas each including the common electrode 103 and the pixel electrode 105 in one pixel can be provided. In this manner, by providing a plurality of sets, even when one pixel is large, the distance between the pixel electrode 105 and the common electrode 103 can be shortened, so that the voltage applied to drive the liquid crystal can be reduced.

また、上記した各実施例においては、画素電極と共通電極の少なくとも一方を構成する透明導電膜の材料としては、特に制限はないが、加工の容易さ、信頼性の高さ等を考慮して、インジウム・チン・オキサイド(ITO)のようなチタン酸化物にイオンドープされた透明導電膜又はイオンドープされた亜鉛酸化物を用いるのが望ましい。   In each of the embodiments described above, the material of the transparent conductive film constituting at least one of the pixel electrode and the common electrode is not particularly limited, but considering the ease of processing, high reliability, and the like. It is desirable to use a transparent conductive film ion-doped with titanium oxide such as indium tin oxide (ITO) or ion-doped zinc oxide.

本実施例による液晶表示装置の製造方法において、ガラス基板101と102としては、厚みが0.7mmで表面を研磨したガラス基板を用いる。薄膜トランジスタ115は画素電極(ソース電極)105、信号配線(ドレイン電極)106、走査配線(ゲート電極)104及びアモルファスシリコンからなる半導体膜116から構成される。走査配線104、共通電極配線120、信号配線106、画素電極105及び共通電極103は、全てクロム膜をパターニングして形成し、画素電極105と共通電極103との間隔は7μmとした。ゲート絶縁膜107と保護絶縁膜108は窒化珪素からなり、膜厚はそれぞれ0.3μmとした。   In the method for manufacturing a liquid crystal display device according to this embodiment, glass substrates 101 and 102 are glass substrates having a thickness of 0.7 mm and polished surfaces. The thin film transistor 115 includes a pixel electrode (source electrode) 105, a signal wiring (drain electrode) 106, a scanning wiring (gate electrode) 104, and a semiconductor film 116 made of amorphous silicon. The scanning wiring 104, the common electrode wiring 120, the signal wiring 106, the pixel electrode 105, and the common electrode 103 were all formed by patterning a chromium film, and the distance between the pixel electrode 105 and the common electrode 103 was 7 μm. The gate insulating film 107 and the protective insulating film 108 were made of silicon nitride, and the film thicknesses were each 0.3 μm.

本実施例において、配向制御膜109として、上記化学式(1)中のXおよびYの構造が下記表4Aに示す構造であるポリアミド酸と、上記化学式(2)中のXが上記化学式(X−1)90モル%、(X−33)(但し、m=3)10モル%の構造であり、上記化学式(2)中の4箇所のYのうちの2箇所が水素原子であり、2箇所がメチル基であり、上記化学式(2)中の2箇所のZがメチル基であるポリアミド酸エステルを80:20の割合で混合した配向膜材料を用いて液晶表示装置を作製した。樹脂分濃度(配向膜材料)5重量%、DMAC60重量%、γブチロラクトン20重量%、ブチルセロソルブ15重量%のワニスに調製し、アクティブマトリクス基板の上に印刷形成して熱処理によりイミド化し、膜厚約130nmの緻密な配向制御膜109を形成した。本実施例では第一の化合物及び第二の化合物のそれぞれのイミド化率は約90%である。また、第二の化合物における平均重合度はn=30であり、すなわち上記化学式(1)におけるnはn=30を含むものである。 In this example, as the orientation control film 109, polyamic acid in which the structures of X 1 and Y 1 in the chemical formula (1) are structures shown in Table 4A below, and X 2 in the chemical formula (2) are the chemical formulas described above. (X-1) 90 mol%, (X-33) (provided that m = 3) 10 mol%, and two of the four Y 2 in the chemical formula (2) are hydrogen atoms. Yes, a liquid crystal display device is manufactured using an alignment film material in which polyamic acid esters in which two places are methyl groups and Z 2 in the chemical formula (2) is a methyl group are mixed in a ratio of 80:20 did. The resin content concentration (alignment film material) is 5% by weight, DMAC 60% by weight, γ-butyrolactone 20% by weight, butyl cellosolve 15% by weight varnish, printed on an active matrix substrate, imidized by heat treatment, A dense alignment control film 109 having a thickness of 130 nm was formed. In this example, the imidation ratio of each of the first compound and the second compound is about 90%. Moreover, the average degree of polymerization in the second compound is n = 30, that is, n in the chemical formula (1) includes n = 30.

Figure 0005939614
Figure 0005939614

その配向処理方法は、実施例1と同様の偏光UVを2.5J/cmの照射エネルギーで照射した。その結果、画素数は1024×3(R、G、Bに対応)本の信号配線106と、768本の走査配線104とから構成される1024×3×768個とするアクティブマトリクス基板を形成した。 In the alignment treatment method, the same polarized UV as in Example 1 was irradiated with an irradiation energy of 2.5 J / cm 2 . As a result, an active matrix substrate having 1024 × 3 × 768 pixels composed of 1024 × 3 (corresponding to R, G, and B) signal wirings 106 and 768 scanning wirings 104 was formed. .

以上のように、画素構造以外は実施例1と同様として、図6に示す本実施例の液晶表示装置を作製した。   As described above, the liquid crystal display device of this example shown in FIG. 6 was manufactured in the same manner as Example 1 except for the pixel structure.

本実施例で作製した液晶表示装置について、実施例1と同様にして残像消失時間を評価した。結果を表4Bに示す。   For the liquid crystal display device produced in this example, the afterimage disappearance time was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4B.

Figure 0005939614
Figure 0005939614

図7は、実施例5に係る液晶表示装置の1画素付近の模式断面図である。図中、前記した各実施例の図面と同一符号は同一機能部分に対応する。本実施例において、画素電極105と共通電極103は、ITOにより形成されており、共通電極103は画素のほぼ全体を覆うベタ電極で構成されている。本構成により電極上も透過部として利用することができ、開口率を向上することができる。また、電極間隔を短くすることができ、電界を効率よく液晶に印加できる。   FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of one pixel of the liquid crystal display device according to the fifth embodiment. In the drawing, the same reference numerals as those in the drawings of the respective embodiments described above correspond to the same functional parts. In this embodiment, the pixel electrode 105 and the common electrode 103 are made of ITO, and the common electrode 103 is a solid electrode that covers almost the entire pixel. With this configuration, the electrode can be used as a transmission portion, and the aperture ratio can be improved. In addition, the distance between the electrodes can be shortened, and an electric field can be efficiently applied to the liquid crystal.

図8は、実施例5に係る液晶表示装置の1画素付近の構成を示すアクティブマトリクス基板の模式平面図であり、薄膜トランジスタ115、共通電極103、画素電極105、信号配線106の構造を示す。   FIG. 8 is a schematic plan view of an active matrix substrate showing a configuration in the vicinity of one pixel of the liquid crystal display device according to the fifth embodiment, and shows the structure of the thin film transistor 115, the common electrode 103, the pixel electrode 105, and the signal wiring 106.

本実施例による液晶表示装置の製造方法において、ガラス基板101としては、厚みが0.7mmで表面を研磨したガラス基板を用いる。ガラス基板101上には、共通電極103、画素電極105、信号配線106及び走査配線104の短絡を防止するためのゲート絶縁膜107と、薄膜トランジスタ115、画素電極105及び信号配線106を保護する保護絶縁膜108を形成してTFT基板とする。   In the method for manufacturing a liquid crystal display device according to this example, a glass substrate having a thickness of 0.7 mm and a polished surface is used as the glass substrate 101. On the glass substrate 101, a gate insulating film 107 for preventing a short circuit between the common electrode 103, the pixel electrode 105, the signal wiring 106, and the scanning wiring 104, and protective insulation for protecting the thin film transistor 115, the pixel electrode 105, and the signal wiring 106. A film 108 is formed to form a TFT substrate.

薄膜トランジスタ115は、画素電極(ソース電極)105、信号配線(ドレイン電極)106、走査配線(ゲート電極)104及びアモルファスシリコンからなる半導体膜116から構成される。走査配線(ゲート電極)104はアルミニウム膜をパターニングし、信号配線(ドレイン電極)106はクロム膜をパターニングし、そして共通電極103と画素電極105とはITOをパターニングして形成する。   The thin film transistor 115 includes a pixel electrode (source electrode) 105, a signal wiring (drain electrode) 106, a scanning wiring (gate electrode) 104, and a semiconductor film 116 made of amorphous silicon. The scanning wiring (gate electrode) 104 is formed by patterning an aluminum film, the signal wiring (drain electrode) 106 is formed by patterning a chromium film, and the common electrode 103 and the pixel electrode 105 are formed by patterning ITO.

ゲート絶縁膜107と保護絶縁膜108は窒化珪素からなり、膜厚はそれぞれ0.2μmと0.3μmとした。容量素子は画素電極105と共通電極103でゲート絶縁膜107と保護絶縁膜108を挟む構造として形成する。   The gate insulating film 107 and the protective insulating film 108 were made of silicon nitride, and the film thicknesses were 0.2 μm and 0.3 μm, respectively. The capacitor is formed to have a structure in which the gate insulating film 107 and the protective insulating film 108 are sandwiched between the pixel electrode 105 and the common electrode 103.

画素電極105は、ベタ形状の共通電極103の上層に重畳する形で配置されている。画素数は1024×3(R,G,Bに対応)本の信号配線106と、768本の走査配線104とから構成される1024×3×768個とする。   The pixel electrode 105 is arranged so as to overlap the upper layer of the solid-shaped common electrode 103. The number of pixels is 1024 × 3 × 768 including 1024 × 3 (corresponding to R, G, and B) signal wirings 106 and 768 scanning wirings 104.

ガラス基板102上には、実施例1と同様に、ブラックマトリクス113付きカラーフィルタ層111を形成し、対向カラーフィルタ基板とした。   On the glass substrate 102, the color filter layer 111 with the black matrix 113 was formed similarly to Example 1, and it was set as the counter color filter substrate.

本実施例において、配向制御膜109として、上記化学式(1)中のXおよびYの構造が下記表5Aに示す構造であるポリアミド酸と、上記化学式(2)中のXが上記化学式(X−1)75モル%、(X−31)(但し、m=2)25モル%の構造であり、上記化学式(2)中の4箇所のYのうち2箇所が水素原子で、2箇所がメチル基であり上記化学式(2)中の2箇所のZがメチル基であるポリアミド酸エステルを50:50の割合で混合した配向膜材料を用いて液晶表示装置を作製した。樹脂分濃度(配向膜材料)5重量%、DMAC60重量%、γブチロラクトン20重量%、ブチルセロソルブ15重量%のワニスに調製し、アクティブマトリクス基板の上に印刷形成して熱処理によりイミド化し、膜厚約130nmの緻密な配向制御膜109を形成した。本実施例では第一の化合物及び第二の化合物のそれぞれのイミド化率は約90%である。また、第二の化合物における平均重合度はn=30であり、すなわち上記化学式(1)におけるnはn=30を含むものである。 In this example, as the orientation control film 109, the polyamic acid in which the structures of X 1 and Y 1 in the chemical formula (1) are structures shown in the following Table 5A, and X 2 in the chemical formula (2) are the chemical formulas described above. (X-1) 75 mol%, (X-31) (provided that m = 2) 25 mol%, and two of the four Y 2 in the chemical formula (2) are hydrogen atoms, A liquid crystal display device was produced using an alignment film material in which the polyamic acid ester in which two places were methyl groups and Z 2 in the chemical formula (2) was a methyl group was mixed at a ratio of 50:50. The resin content concentration (alignment film material) is 5% by weight, DMAC 60% by weight, γ-butyrolactone 20% by weight, butyl cellosolve 15% by weight varnish, printed on an active matrix substrate, imidized by heat treatment, A dense alignment control film 109 having a thickness of 130 nm was formed. In this example, the imidation ratio of each of the first compound and the second compound is about 90%. Moreover, the average degree of polymerization in the second compound is n = 30, that is, n in the chemical formula (1) includes n = 30.

Figure 0005939614
Figure 0005939614

同様に、ITOを成膜したもう一方のガラス基板102の表面にも同様の配向制御膜109を形成した。   Similarly, a similar orientation control film 109 was formed on the surface of the other glass substrate 102 on which ITO was formed.

その配向処理方法は、実施例1と同様の偏光UVを2.5J/cmの照射エネルギーで照射した。 In the alignment treatment method, the same polarized UV as in Example 1 was irradiated with an irradiation energy of 2.5 J / cm 2 .

TFT基板及びカラーフィルタ基板における配向制御膜109の配向方向は互いにほぼ平行とした。これらの基板間に平均粒径が4μmのポリマービーズをスペーサとして分散し、TFT基板とカラーフィルタ基板との間に液晶分子110aを挟み込んだ。液晶分子110aは、実施例1と同じ液晶組成物Aを用いた。   The alignment directions of the alignment control film 109 on the TFT substrate and the color filter substrate are substantially parallel to each other. Polymer beads having an average particle diameter of 4 μm were dispersed as spacers between these substrates, and liquid crystal molecules 110a were sandwiched between the TFT substrate and the color filter substrate. The same liquid crystal composition A as in Example 1 was used as the liquid crystal molecules 110a.

TFT基板とカラーフィルタ基板とを挟む2枚の偏光板114はクロスニコルに配置した。そして、低電圧で暗状態となり、高電圧で明状態をとるノーマリークローズ特性を採用した。   The two polarizing plates 114 sandwiching the TFT substrate and the color filter substrate were arranged in crossed Nicols. A normally closed characteristic is adopted in which a dark state is obtained at a low voltage and a bright state is obtained at a high voltage.

本実施例で作製した液晶表示装置について、実施例1と同様にして残像消失時間を評価した。結果を表5Bに示す。   For the liquid crystal display device produced in this example, the afterimage disappearance time was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 5B.

Figure 0005939614
Figure 0005939614

101,102 ガラス基板、103 共通電極(コモン電極)、104 走査配線(ゲート電極)、105 画素電極(ソース電極)、106 信号配線(ドレイン電極)、107 ゲート絶縁膜、108 保護絶縁膜、109 配向制御膜、110a 液晶分子、110b 液晶層(液晶組成物層)、111 カラーフィルタ層、112 オーバーコート層(有機保護膜)、113 遮光膜(ブラックマトリクス)、114 偏光板、115 薄膜トランジスタ(TFT)、116 半導体膜(アモルファスシリコン又はポリシリコン)、117 電界(電界方向)、118 スルーホール、120 共通電極配線(コモン配線)。   101, 102 glass substrate, 103 common electrode (common electrode), 104 scanning wiring (gate electrode), 105 pixel electrode (source electrode), 106 signal wiring (drain electrode), 107 gate insulating film, 108 protective insulating film, 109 orientation Control film, 110a liquid crystal molecule, 110b liquid crystal layer (liquid crystal composition layer), 111 color filter layer, 112 overcoat layer (organic protective film), 113 light shielding film (black matrix), 114 polarizing plate, 115 thin film transistor (TFT), 116 Semiconductor film (amorphous silicon or polysilicon), 117 electric field (electric field direction), 118 through hole, 120 common electrode wiring (common wiring).

Claims (6)

少なくとも一方の基板が透明である第一の基板および第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板との間に配置された液晶層と、前記第一の基板および前記第二の基板の少なくとも一方の基板に形成され、前記液晶層に電界を印加するための電極群と、前記電極群に接続された複数のアクティブ素子と、前記第一の基板および前記第二の基板の少なくとも一方の基板に配置された配向膜と、を含む液晶表示装置において、
前記配向膜は、ポリアミド酸エステルである第一の化合物とポリアミド酸である第二の化合物とを前駆体とするポリイミドを含み、
前記第二の化合物の化学構造は下記式(1)で示される、ことを特徴とする液晶表示装置。
Figure 0005939614
(但し、nは10〜10000の整数であり、それぞれのXは2価の有機基であり、また、それぞれのYは構造中にシクロブタン構造を含まない4価の有機基で、それぞれのYのうちの30%以上90%以下は構造中に少なくとも1つの芳香族基を含む4価の有機基である。
また、前記第二の化合物の化学構造中に含まれるYのうちの、前記芳香族基を含む4価の有機基はそれぞれ独立に、下記化合物群Aに示される化合物から選択されるいずれかの化合物の4価の有機基である。
Figure 0005939614
(但し、Aはそれぞれ独立に、炭素数2又は3のアルキレン基、−CR−、−COO−、−NR−、−NH−CO−、−S−、−SO−、−Si−、および、−SiR−、から選択される構造であり、
前記Aに含まれるRはそれぞれ独立に、水素(但し上記−CR−におけるRの場合を除く)、炭素数1から8のアルキル基、および、炭素数1から8のフルオロアルキル基から選択される構造であり、前記芳香族基と結合する水素原子はそれぞれ独立に、炭素数1から3のアルキル基、炭素数1から3のアルコキシ基、炭素数1から3のフルオロアルキル基、炭素数1から3のフルオロアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、若しくは、臭素原子で置換されている、又は、未置換である。))
A first substrate and a second substrate, at least one of which is transparent; a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate; the first substrate and the second substrate; An electrode group for applying an electric field to the liquid crystal layer, a plurality of active elements connected to the electrode group, the first substrate, and the second substrate. In a liquid crystal display device comprising an alignment film disposed on at least one substrate,
The alignment layer comprises a polyimide and a second compound which is the first compound and the polyamic acid is a Polyamide ester precursor,
The chemical structure of the second compound is represented by the following formula (1).
Figure 0005939614
(However, n is an integer of 10 to 10000, each X 1 is a divalent organic group, and each Y 1 is a tetravalent organic group that does not contain a cyclobutane structure in the structure. 30% or more and 90% or less of Y 1 is a tetravalent organic group containing at least one aromatic group in the structure.
In addition, among Y 1 contained in the chemical structure of the second compound, the tetravalent organic group containing the aromatic group is independently selected from the compounds shown in the following compound group A This is a tetravalent organic group of the compound.
Figure 0005939614
(However, A 1 is each independently an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, —CR 2 —, —COO—, —NR—, —NH—CO—, —S—, —SO—, —Si—, and, -SiR 2 -, a structure selected from,
Each R contained in A 1 is independently selected from hydrogen (except for the case of R in —CR 2 —), an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a fluoroalkyl group having 1 to 8 carbon atoms. The hydrogen atom bonded to the aromatic group is independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a carbon number. It is substituted with 1 to 3 fluoroalkoxy groups, a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom, or unsubstituted. ))
前記配向膜は、前記第一の化合物及び前記第一の化合物を前駆体とするポリイミドの合計と、前記第二の化合物及び前記第二の化合物を前駆体とするポリイミドの合計と、を20:80〜80:20のモル比で含む、ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。   The alignment film includes: a total of polyimides using the first compound and the first compound as a precursor; and a total of polyimides using the second compound and the second compound as a precursor. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is contained in a molar ratio of 80 to 80:20. それぞれの前記Xのうちの50%以上は構造中に少なくとも1つの芳香族基を含む2価の有機基である、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。 3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein 50% or more of each X 1 is a divalent organic group containing at least one aromatic group in the structure. 前記第一の化合物はシクロブタンテトラカルボン酸二無水物誘導体と芳香族ジアミンとを用いて形成される、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の液晶表示装置。   4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first compound is formed using a cyclobutanetetracarboxylic dianhydride derivative and an aromatic diamine. 5. ポリイミドと前記ポリイミドの前駆体とを含む液晶配向膜であって、
前記ポリイミドの前駆体は、ポリアミド酸エステルである第一の化合物とポリアミド酸である第二の化合物を含み、
前記第二の化合物の化学構造は下記式(1)で示される、ことを特徴とする液晶配向膜。
Figure 0005939614
(但し、nは10〜10000の整数であり、それぞれのXは2価の有機基であり、また、それぞれのYは構造中にシクロブタン構造を含まない4価の有機基で、それぞれのYのうちの30%以上90%以下は構造中に少なくとも1つの芳香族基を含む4価の有機基である。
また、前記第二の化合物の化学構造中に含まれるYのうちの、前記芳香族基を含む4価の有機基はそれぞれ独立に、下記化合物群Aに示される化合物から選択されるいずれかの化合物の4価の有機基である。
Figure 0005939614
(但し、Aはそれぞれ独立に、炭素数2又は3のアルキレン基、−CR−、−COO−、−NR−、−NH−CO−、−S−、−SO−、−Si−、および、−SiR−、から選択される構造であり、
前記Aに含まれるRはそれぞれ独立に、水素(但し上記−CR−におけるRの場合を除く)、炭素数1から8のアルキル基、および、炭素数1から8のフルオロアルキル基から選択される構造であり、前記芳香族基と結合する水素原子はそれぞれ独立に、炭素数1から3のアルキル基、炭素数1から3のアルコキシ基、炭素数1から3のフルオロアルキル基、炭素数1から3のフルオロアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、若しくは、臭素原子で置換されている、又は、未置換である。))
A liquid crystal alignment film comprising a polyimide and a precursor of the polyimide,
The polyimide precursor includes a first compound that is a polyamic acid ester and a second compound that is a polyamic acid,
The chemical structure of said 2nd compound is shown by following formula (1), The liquid crystal aligning film characterized by the above-mentioned.
Figure 0005939614
(However, n is an integer of 10 to 10000, each X 1 is a divalent organic group, and each Y 1 is a tetravalent organic group that does not contain a cyclobutane structure in the structure. 30% or more and 90% or less of Y 1 is a tetravalent organic group containing at least one aromatic group in the structure.
In addition, among Y 1 contained in the chemical structure of the second compound, the tetravalent organic group containing the aromatic group is independently selected from the compounds shown in the following compound group A This is a tetravalent organic group of the compound.
Figure 0005939614
(However, A 1 is each independently an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, —CR 2 —, —COO—, —NR—, —NH—CO—, —S—, —SO—, —Si—, and, -SiR 2 -, a structure selected from,
Each R contained in A 1 is independently selected from hydrogen (except for the case of R in —CR 2 —), an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a fluoroalkyl group having 1 to 8 carbon atoms. The hydrogen atom bonded to the aromatic group is independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a carbon number. It is substituted with 1 to 3 fluoroalkoxy groups, a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom, or unsubstituted. ))
ポリイミドと前記ポリイミドの前駆体とを含む配向膜を形成する液晶配向膜形成用組成物であって、
前記ポリイミドの前駆体は、ポリアミド酸エステルである第一の化合物とポリアミド酸である第二の化合物を含み、
前記第二の化合物の化学構造は下記式(1)で示される、ことを特徴とする液晶配向膜形成用組成物。
Figure 0005939614
(但し、nは10〜10000の整数であり、それぞれのXは2価の有機基であり、また、それぞれのYは構造中にシクロブタン構造を含まない4価の有機基で、それぞれのYのうちの30%以上90%以下は構造中に少なくとも1つの芳香族基を含む4価の有機基である。
また、前記第二の化合物の化学構造中に含まれるYのうちの、前記芳香族基を含む4価の有機基はそれぞれ独立に、下記化合物群Aに示される化合物から選択されるいずれかの化合物の4価の有機基である。
Figure 0005939614
(但し、Aはそれぞれ独立に、炭素数2又は3のアルキレン基、−CR−、−COO−、−NR−、−NH−CO−、−S−、−SO−、−Si−、および、−SiR−、から選択される構造であり、
前記Aに含まれるRはそれぞれ独立に、水素(但し上記−CR−におけるRの場合を除く)、炭素数1から8のアルキル基、および、炭素数1から8のフルオロアルキル基から選択される構造であり、前記芳香族基と結合する水素原子はそれぞれ独立に、炭素数1から3のアルキル基、炭素数1から3のアルコキシ基、炭素数1から3のフルオロアルキル基、炭素数1から3のフルオロアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、若しくは、臭素原子で置換されている、又は、未置換である。))
A composition for forming a liquid crystal alignment film, which forms an alignment film containing polyimide and a precursor of the polyimide,
The polyimide precursor includes a first compound that is a polyamic acid ester and a second compound that is a polyamic acid,
The chemical structure of said 2nd compound is shown by following formula (1), The composition for liquid crystal aligning film formation characterized by the above-mentioned.
Figure 0005939614
(However, n is an integer of 10 to 10000, each X 1 is a divalent organic group, and each Y 1 is a tetravalent organic group that does not contain a cyclobutane structure in the structure. 30% or more and 90% or less of Y 1 is a tetravalent organic group containing at least one aromatic group in the structure.
In addition, among Y 1 contained in the chemical structure of the second compound, the tetravalent organic group containing the aromatic group is independently selected from the compounds shown in the following compound group A This is a tetravalent organic group of the compound.
Figure 0005939614
(However, A 1 is each independently an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, —CR 2 —, —COO—, —NR—, —NH—CO—, —S—, —SO—, —Si—, and, -SiR 2 -, a structure selected from,
Each R contained in A 1 is independently selected from hydrogen (except for the case of R in —CR 2 —), an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a fluoroalkyl group having 1 to 8 carbon atoms. The hydrogen atom bonded to the aromatic group is independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a carbon number. It is substituted with 1 to 3 fluoroalkoxy groups, a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom, or unsubstituted. ))
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