JPH02309323A - 液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子

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JPH02309323A
JPH02309323A JP13364789A JP13364789A JPH02309323A JP H02309323 A JPH02309323 A JP H02309323A JP 13364789 A JP13364789 A JP 13364789A JP 13364789 A JP13364789 A JP 13364789A JP H02309323 A JPH02309323 A JP H02309323A
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JP
Japan
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liquid crystal
mol
crystal display
diamine
polyimide
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Pending
Application number
JP13364789A
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English (en)
Inventor
Masaaki Yamada
政明 山田
Mitsuyuki Fukahori
深堀 光雪
Sakae Kiriyama
桐山 栄
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、液晶表示素子に関するものであり、さらに詳
しくは特定のポリイミド系高分子膜を配向膜に用いた液
晶表示素子に関するものである。
[従来技術] 従来、液晶表示素子の構造としては、通常2枚のガラス
またはフィルム基板上に酸化インジウム酸化スズなどの
透明導電膜からなるセグメント電極を設け、その上に常
法により液晶配向膜を形成し、これらをもって液晶をサ
ンドイッチするとともに、周辺部をシール剤によって封
止し、さらにその両側に偏光板を配置した構造のものが
知られている。
かかる液晶表示素子の配向膜としては、ポリイミド系高
分子膜がそのすぐれたラビング性能および液晶表示素子
のシール時に要求される耐熱性や使用時の耐久性が良好
なことなどから広く使用されている。
しかし、例えばピロメリット酸二無水物とジアミノジフ
ェニルエーテルから得られるポリイミドで代表されるポ
リイミドの多くのものは、300℃〜350℃のイミド
閉環温度を必要とし、このの熱処理工程で基板(ガラス
)が、熱ひずみにより破損して製品の歩留まりが悪くな
ったり、形成されたポリイミド膜が褐色味を帯びて視野
が暗くなったり、イミド閉環する際に用いられる装置の
材料も制約を受けるなどの問題があった。
また、基板の破損を防止するため、イミド閉環温度を2
50℃に下げると、得られる配向膜は耐熱性が低下する
のみならず、配向性の乱れから液晶表示素子の点灯時に
文字等を表示しているセグメント電極周辺に「にじみ」
がでたり、あるいは近接するセグメント間が点灯して「
くっつき」が生じるという欠点があった。
このため当業界では250℃より低い温度で加熱してイ
ミド閉環した場合でも、配向性がすぐれ「にじみ」や「
くっつき」が発生しないポリイミド系高分子膜の出現が
渇望されていた。
本発明者らはかかる従来技術の現状に鑑み、上述の「に
じみ」や「くっつき」の発生原因について鋭意検討した
結果、これらの欠点は液晶表示素子が高湿度雰囲気中で
保存された時、侵入してきた水分によってポリイミド系
高分子膜からなる配向膜が何らかの化学変化を受けてセ
グメント電極間の抵抗値が低下したことに起因するもの
であることを知見するとともに、さらにその解決策につ
いて検討を進めた結果、以下に述べるような特定構造を
有するポリイミド系高分子膜を配向膜に使用した場合に
は前述の問題点を同時に解決できることを知見し、本発
明に到達したものである。
[発明が解決しようとする課題] したがって、本発明の目的は、イミド閉環を低温で行な
え、かつ配向性が優れ「にじみ」や「くっつき」等が発
生しないポリイミド系配向膜を備えた液晶表示素子を提
供することにある。
[課題を解決するための手段] かかる本発明の目的は、電極が形成された基板上に液晶
配向膜を有する液晶表示素子において、該配向膜が下記
一般式(I)および(II)でそれぞれ表わされる構造
単位を有する芳香族ジアミン化合物を含むジアミン成分
とテトラカルボン酸二無水物とからなるポリイミド系高
分子膜で形成さくただし、nはOまたは1である。) で表わされる構造単位を有する芳香族ジアミン化合物と
しては、例えば次のものが挙げられる。これらは1種ま
たは2種以上混合して用いることができる。
(ただし、nはOまたは1である。) で表される構造単位を有する芳香族ジアミン化合物とし
ては、例えば次のものが挙げられ、これらは1種または
2種以上混合して用いることができ本発明において使用
されるテトラカルボン酸二無水物は次の一般式で表され
るものである。
(Rは4価の有機基) 具体的には、ピロメリット酸二無水物、2,3゜6.7
−ナフタリンテトラカルボン酸二無水物、3.4.3’
 、4’ −ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2
. 3. 2’ 、  3’ −ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル
)メタンニ無水物、ビス(3,4=ジカルボキシフエニ
ル)エーテルニ無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフ
ェニル)スルホンニ無水物、2.2−ビス(3,4−ジ
カルボキシフェニル)プロパンニ無水物、3,4.3’
 、4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
エチレンテトラカルボン酸二無水物、1. 2. 3゜
4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタン−
1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、デカヒド
ロナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無
水物などが挙げられ、これらの1種または2種以上が混
合して用いられる。
本発明によるポリイミド系高分子の前駆体化合物である
ポリアミド酸は、一般式Iおよび■でそれぞれ表わされ
る構造単位を有する芳香族ジアミンを含むジアミン成分
とテトラカルボン酸二無水物とを公知の方法により有機
溶媒中で反応させることにより製造することができる。
ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物の組成比は特
に限定されないが、好ましくはジアミン成分:テトラカ
ルボン酸二無水物−1,0:0゜9〜1.1(モル比)
の範囲が好ましい。
一般式lおよび■の構造単位を有する芳香族ジアミン化
合物の配合量は特に限定されないが、好ましくは全ジア
ミン成分中70モル%以上配合することか好ましい。一
般式IおよびHの構造単位を有する芳香族ジアミン化合
物が70モル%より低い共重合物の場合は、「にじみ」
や「くっつき」が発生しやす(なる。
また一般式IおよびHの構造単位を有する芳香族ジアミ
ン化合物の共重合比としては特に限定されないが、配向
性および高湿度雰囲気保存時におの ける「にじみ」および「くっつき」防止性に点か−ら、
一般式Iのジアミン化合物ニ一般式■のジアミン化合物
=2〜8:8〜2(モル比)の範囲が好ましい。
一般式Iおよび■で表わされる構造単位を有する芳香族
ジアミン化合物以外のジアミン化合物としては、例えば
3,3′ −または4.4′−ジアミノジフェニルメタ
ン、3. 3’ −または4.4′−ジアミノジフェニ
ルエタン、3.3’  −または4,4′−ジアミノジ
フェニルプロパン、3゜3′−または4.4′ −ジア
ミノジフェニルスルホン、3,3′−または4.4′ 
−ジアミノジフ工二ルスルフィド、ビス−(3−アミノ
プロピル)テトラメチルシロキサン、ビス−(4−アミ
ノフェニル)ジエチルシランおよびヘキサメチレンジア
ミンなどが挙げられ、これらは必要に応じて共重合する
ことができる。
重合方法としては、例えばポリアミド酸の濃度が1〜5
0重量%になるように有機溶媒中で5〜100°Cの温
度で1〜24時間反応させる方法が挙げられる。
この反応に用いられる有機溶媒の例としては、N−メチ
ル−2−ピロリドン、N、N’  −ジメチルアセトア
ミド、N、N’ −ジメチルホルムアミド、ジメチルス
ルホオキシド、テトラメチル尿素などのポリアミド酸の
良溶媒が挙げられるが、塗膜性の改良、乾燥速度の改良
などの1」的で他の溶媒例えばトルエン、キシレン、テ
トラハイドロフラン、ジオキサン、ジグライム、メチル
セロソルブ、エチルセロソルブ、メタノールおよびエタ
ノールなどを混合してもよい。
次に、所定濃度のポリアミド酸溶液を透明導電膜からな
るセグメント電極を設けたガラス基板上に、浸漬、回転
塗布、印刷などの方法により塗布した後、熱処理するこ
とにより、本発明のいうポリイミド系高分子膜が形成さ
れる。通常50〜2000A前後の膜厚になるよう塗布
され、150°C〜250℃の温度で、30分〜6時間
熱処理される。配向膜は、該熱処理膜を綿布などで軽く
ラビングすることにより得られる。このようにして得た
2枚の基板を常法により組合せ、セルを作成する。 な
お、ポリアミド酸溶液には配向性を損なわない範囲で電
極基板やシール剤等との接着性改良剤成分や、配向性制
御剤、着色剤等を添加してもよい。
液晶表示素子に封入する液晶としては公知のものを適宜
選択してよい。ネマチック型液晶でもよいし、強誘電性
のスメクチック型液晶でもよい。
以上のようにして、本発明の液晶表示素子を得ることが
できる。
[実施例コ 以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は
これらに限定されない。
実施例1 146.2g (0,5モル)、 124.1g (0,5モル)、 ピロメリット酸二無水物 218.1g (1,0モル) をN−メチル−2−ピロリドン3581.6gに溶解し
、50℃で8時間反応させることにより、濃度12重量
%のポリアミド酸溶液を得た。この溶液をN−メチル−
2−ピロリドンで5重量%に希釈して25℃における粘
度1.12ボイズの塗布液とした。
この塗布液をオフセット印刷機を用いて酸化インジウム
・スズ膜からなる透明電極が形成されたガラス基板上に
印刷した後、200℃で1時間熱風オーブン中で加熱し
て厚さ800人のポリイミド膜を得た。次いで該被膜を
ナイロン植毛布でラビング処理して、配向膜を形成した
。こうして得た2枚のガラス基板をスペーサを挾んでラ
ビング方向が上下基板で90°になるようにセルを組み
立て、ついでネマチック液晶(ビフェニル型液晶)を注
入し、液晶表示素子を作成した。なおシール剤としては
エポキシ樹脂を使用した。
この液晶表示素子を85℃で相対湿度85%の雰囲気中
に168時間保存した後、点灯し、「にじみ」と「くっ
つき」の有無を調べた結果、これらは全く観察されなか
った。また保存前後のセグメント電極間の抵抗をDC2
5Vで測定した結果、保存前は3.0XIO”Ωであっ
たのに対し、保存後は1.0XIO”であり、僅かに低
下したのみであった。
実施例2 259.3g (0,6モル)、 3.4.3’ 、4’ −ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物 294.2g (1,0モル) を実施例1と同条件で重合し、さらに希釈して25℃に
おける粘度が1,08ポイズのポリアミド酸溶液を得た
。この溶液を用いて実施例1と同様にして液晶表示素子
を作成し、保存テストを行なったところ、「にじみ」お
よび「くっつき」の発生は全くなく、またセグメント電
極間の抵抗は7x i Q +2Ωが、2X10”に低
下したのみであった。
40. 0g (0,2モル)、 116.9g (0,4モル)、 99.3g (0,4モル) ピロメリット酸二無水物 109.1g (0,5モル)、 3.4.3’ 、4’ −ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸二無水物 161.1g (0,5モル) を実施例1と同条件で重合した後、希釈して25℃にお
ける粘度が0.93ボイズのポリアミド酸溶液を得た。
この溶液を用いて実施例1と同様にして液晶表示素子を
作成し、保存テストを行なったところ、「にじみ」およ
び「くっつき」の発生は全くなく、またセグメント電極
間の抵抗は2×1013Ωが、8×1012に低下した
のみであった。
216.1g (0,5モル)1 、49.6g (0,2モル)、 3.4.3’ 、4’ −ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物 294.2g (1,0モル) を実施例1と同条件で重合し、さらに希釈して25°C
における粘度が  ボイスのポリアミド酸溶液を得た。
この溶液を用いて実施例1と同様にして液晶表示素子を
作成し、保存テストを行なったところ、「にじみ」およ
び「くっつき」の発生は全くなく、またセグメント電極
間の抵抗は4×1012Ωが、2×1012に低下した
のみであった。
実施例5 40.0g (0,2モル)、 58.5g (0,2モル)、 86.4g (0,2モル)、 49、 6g (0,2モル)、 21.6g (0,2モル)、 ピロメリット酸二無水物 109.1g (0,5モル)、 3.4.3’ 、4’ −ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物水物 147.1g (0,5モル) を実施例1と同条件で重合し、さらに希釈して25℃に
おける粘度が0.81ボイズのポリアミド酸溶液を得た
。この溶液を用いて実施例1と同様にして液晶表示素子
を作成し、保存テストを行なったところ、「にじみ」お
よび「くっつき」の発生は全くなく、またセグメント電
極間の抵抗は3x l Q l 3Ωが、7X1012
に低下したのみであった。
g(1,0モル)とピロメリット酸二無水物218.1
g (1,0モル)を実施例1と同条件で重合し、つい
で希釈して25℃における粘度が0゜90ポイズのポリ
アミド酸溶液を得た。この溶液を用いて実施例1と同様
にして液晶表示素子を作成し、保存テストを行なったと
ころ、「にじみ」および「くっつき」が発生しており、
また、セグメント電極間の抵抗は4X1013Ωが、2
×1011に低下していた。
比較例2 248.2g (1,0モル)、 3,4.3’ 、4’ −ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物 294.2g (1,0モル) を実施例1と同条件で重合し、さらに希釈して粘度が1
.21ボイズのポリアミド酸溶液を得た。
この溶液を用いて実施例1と同様にして液晶表示素子を
作成し、保存テストを行なったところ、「にじみ」およ
び「くっつき」が発生しており、またセグメント電極間
の抵抗は3X1113Ωが、3×1010に低下してい
た。
1g(0,5モル)および3. 4. 3’ 、  4
’ −ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物294
゜2g (1,0モル)を実施例1と同条件で重合し、
さらに希釈して25℃における粘度が0.79ボイズの
ポリアミド酸溶液を得た。この溶液を用いて実施例1と
同様にして液晶表示素子を作成し、保存テストを行なっ
たところ、「くっつき」は発生していないものの「にじ
み」が発生しており、またセグメント電極間の抵抗は6
 X 10 ”Ωが、4X10”に低下していた。
[発明の効果] 本発明は、上述のごとく構成したので、イミド閉環を2
50℃の低温で行うことができるうえ、配向性が優れ「
にじみ」や「くっつき」等が発生しないポリイミド系配
向膜を備えた液晶表示素子を確実に得ることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電極が形成された基板上に液晶配向膜を有する液晶
    表示素子において、該配向膜が下記一般式( I )およ
    び(II)でそれぞれ表わされる構造単位を有する芳香族
    ジアミン化合物を含むジアミン成分とテトラカルボン酸
    二無水物とからなるポリイミド系高分子膜で形成されて
    なる液晶表示素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (ただし、mは0、1または2である。) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (ただし、nは0または1である。)
JP13364789A 1989-05-25 1989-05-25 液晶表示素子 Pending JPH02309323A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0772074A1 (en) * 1995-11-01 1997-05-07 E.I. Du Pont De Nemours And Company Polyimide film from pyromellitic dianhydride and bis(4-aminophenoxy) aromatic compound as an alignment layer for liquid crystal displays

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