JPH0344625A - アクティブマトリクス型液晶表示パネル - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示パネルInfo
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- JPH0344625A JPH0344625A JP18109189A JP18109189A JPH0344625A JP H0344625 A JPH0344625 A JP H0344625A JP 18109189 A JP18109189 A JP 18109189A JP 18109189 A JP18109189 A JP 18109189A JP H0344625 A JPH0344625 A JP H0344625A
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- polyimide
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
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。
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
本発明は画像表示等に用いられるアクティブマトリクス
型液晶表示パネルに関し 特に改良された配向膜に関す
る。
型液晶表示パネルに関し 特に改良された配向膜に関す
る。
従来の技術
従来アクティブマトリックス型液晶表示パネルの配向膜
として（友 芳香族系のポリイミドが実用材料として専
ら用いられている。
として（友 芳香族系のポリイミドが実用材料として専
ら用いられている。
また最近、半導体のパッシベーション膜用や液晶配向膜
用として、非芳香族系のテトラカルボン酸二無水物を用
いたものも市販されている。
用として、非芳香族系のテトラカルボン酸二無水物を用
いたものも市販されている。
発明が解決しようとする課題
画素ごとに例えば薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）等のスイ
ッチング素子を設けたアクティブマトリックス型液晶表
示パネル（よ 液晶テレビ等の種々のデイスプレィ装置
に応用されている。
ッチング素子を設けたアクティブマトリックス型液晶表
示パネル（よ 液晶テレビ等の種々のデイスプレィ装置
に応用されている。
このアクティブマトリックス型液晶表示パネルにおいて
Ｌ 配向膜が設けられている。
Ｌ 配向膜が設けられている。
配向膜材料としては前述したように芳香族系ポリイミド
が実用材料として一般に用いられており、基板上に形成
した配向膜表面を柔らかい布などで一定方向に擦るラビ
ング処理によって、液晶の一軸配向性が付与されていた ところでＴＰＴを用いたアクティブマトリクス型液晶パ
ネルにおいて、連続使用時にＴＰＴのＯＦＦ特性の劣化
が起こり、信頼性の点で問題である。ＯＦＦ特性が劣化
するとＴＰＴのＯＦＦ時にソース−ドレイン間を流れる
リーク電流が増加するた△ 液晶層に加わる実効電圧が
低下してしまＬ＼ 表示画像の劣化となって現われも
この現象にもＴＦＴ側基板上に形成した配向膜が関係し
ていも ま？、ＴＰＴのＯＦＦ特性劣化は配向膜として
用いられるポリイミドのイミド化率が低い場合に著しく
１ そこでイミド化率を高くすることで連続使用時のＯＦＦ
特性劣化をある程度は抑える提案が戊されている爪 イ
ミド化率を１００％近くに高くした場合でもＴＰＴのＯ
ＦＦ特性劣化に対する効果は充分でなく、連続駆動によ
ってＯＦＦ特性の劣化が進行するという課題と、成膜条
件を高温で焼成しなければならないという課題もあつｔ
うまた液晶配向膜に 非芳香族テトラカルボン酸二無水
物を用いてＬ ＴＦＴのＯＦＦ特性劣化は何ら改善さ
れな賎 本発明の目的はＴＰＴのＯＦＦ特性劣化を抑制したアク
ティブマトリクス型液晶表示パネルを提供することであ
る。
が実用材料として一般に用いられており、基板上に形成
した配向膜表面を柔らかい布などで一定方向に擦るラビ
ング処理によって、液晶の一軸配向性が付与されていた ところでＴＰＴを用いたアクティブマトリクス型液晶パ
ネルにおいて、連続使用時にＴＰＴのＯＦＦ特性の劣化
が起こり、信頼性の点で問題である。ＯＦＦ特性が劣化
するとＴＰＴのＯＦＦ時にソース−ドレイン間を流れる
リーク電流が増加するた△ 液晶層に加わる実効電圧が
低下してしまＬ＼ 表示画像の劣化となって現われも
この現象にもＴＦＴ側基板上に形成した配向膜が関係し
ていも ま？、ＴＰＴのＯＦＦ特性劣化は配向膜として
用いられるポリイミドのイミド化率が低い場合に著しく
１ そこでイミド化率を高くすることで連続使用時のＯＦＦ
特性劣化をある程度は抑える提案が戊されている爪 イ
ミド化率を１００％近くに高くした場合でもＴＰＴのＯ
ＦＦ特性劣化に対する効果は充分でなく、連続駆動によ
ってＯＦＦ特性の劣化が進行するという課題と、成膜条
件を高温で焼成しなければならないという課題もあつｔ
うまた液晶配向膜に 非芳香族テトラカルボン酸二無水
物を用いてＬ ＴＦＴのＯＦＦ特性劣化は何ら改善さ
れな賎 本発明の目的はＴＰＴのＯＦＦ特性劣化を抑制したアク
ティブマトリクス型液晶表示パネルを提供することであ
る。
課題を解決するための手段
画素ごとにスイッチング素子を設けた基板上番へ液晶配
向膜としてポリイミド膜を形成したアクティブマトリッ
クス型液晶表示パネルにおいて、ポリイミドの構成単位
の一つであるジアミン成分として非芳香族系のジアミン
成分を含有するポリイミド膜を液晶配向膜に用いる。
向膜としてポリイミド膜を形成したアクティブマトリッ
クス型液晶表示パネルにおいて、ポリイミドの構成単位
の一つであるジアミン成分として非芳香族系のジアミン
成分を含有するポリイミド膜を液晶配向膜に用いる。
作用
ＴＰＴのＯＦＦ特性が劣化する原因として、配向膜の分
極が考えられる。その分極機構として、配向膜ポリイミ
ド中に存在する極性基の配向分極が考えられも また電
極からの電荷注入によっても配向膜が分極する可能性も
考えられもＴＦＴ上に配向膜が存在する場合、液晶パネ
ルの駆動時に発生するＤＣ電圧成分の影響で配向膜の分
極が起こり、この分極の結果発生した電界によってＴＰ
Ｔの特性がシフトすることが考えられる。
極が考えられる。その分極機構として、配向膜ポリイミ
ド中に存在する極性基の配向分極が考えられも また電
極からの電荷注入によっても配向膜が分極する可能性も
考えられもＴＦＴ上に配向膜が存在する場合、液晶パネ
ルの駆動時に発生するＤＣ電圧成分の影響で配向膜の分
極が起こり、この分極の結果発生した電界によってＴＰ
Ｔの特性がシフトすることが考えられる。
いずれにしてもこのような分極が起こる原因を分子構造
の面からみると、分子構造中に含まれる極性基が配向す
ることや、極性基が電荷のトラップ中心となっているこ
とが考えられる。
の面からみると、分子構造中に含まれる極性基が配向す
ることや、極性基が電荷のトラップ中心となっているこ
とが考えられる。
非芳香族系のジアミン成分を含有するポリイミド膜を用
いた場合、より効果的である理由は明かではない八 分
極帯電のしやすさにジアミン成分の分子構造 電子構造
が関係していることが予想される。
いた場合、より効果的である理由は明かではない八 分
極帯電のしやすさにジアミン成分の分子構造 電子構造
が関係していることが予想される。
実施例
アクティブマトリックス型液晶表示パネルにおいて設け
られてい水 配向膜の材料のポリイミド（よ テトラカ
ルボン酸二無水物とジアミンが縮合重合した構造をもっ
ていも 一般のポリイミドはこれらがいずれも芳香族系
であも また最近 半導体のパッシベーション膜用や液晶配向膜
用として、非芳香族系のテトラカルボン酸二無水物を用
いたものも市販されている力交 ジアミン成分として非
芳香族系を用いたものは用いられていなち℃ 以下に示す実施例および比較例において、スイッチング
素子の一例として逆スタガー構造のアモルファスシリコ
ンＴＰＴを有するアクティブマトリクス型フルカラー液
晶パネルを用いた そのサイズ、構成は対角１．１イン
チ、ゲートライン数２２０木 ソースライン数３５２本
であも 対向電極はＲｌＧ、 Ｂのカラーフィルター
上に全面電極として形成されており、ＴＦＴ側基板と対
向基板の間隙に液晶が充填されていも 液晶表示モード
は電圧無印加時に光を遮断するネガタイプのＴＮモード
を用いｔも 第１図は実施例および比較例に用いた液晶パネルの一画
素の等価回路であも 第２図はゲートラインの駆動電圧
波形を示したものであも ゲート電圧Ｖｇを変化させて
ＴＰＴをＯＮ、○ＦＦＬ、。
られてい水 配向膜の材料のポリイミド（よ テトラカ
ルボン酸二無水物とジアミンが縮合重合した構造をもっ
ていも 一般のポリイミドはこれらがいずれも芳香族系
であも また最近 半導体のパッシベーション膜用や液晶配向膜
用として、非芳香族系のテトラカルボン酸二無水物を用
いたものも市販されている力交 ジアミン成分として非
芳香族系を用いたものは用いられていなち℃ 以下に示す実施例および比較例において、スイッチング
素子の一例として逆スタガー構造のアモルファスシリコ
ンＴＰＴを有するアクティブマトリクス型フルカラー液
晶パネルを用いた そのサイズ、構成は対角１．１イン
チ、ゲートライン数２２０木 ソースライン数３５２本
であも 対向電極はＲｌＧ、 Ｂのカラーフィルター
上に全面電極として形成されており、ＴＦＴ側基板と対
向基板の間隙に液晶が充填されていも 液晶表示モード
は電圧無印加時に光を遮断するネガタイプのＴＮモード
を用いｔも 第１図は実施例および比較例に用いた液晶パネルの一画
素の等価回路であも 第２図はゲートラインの駆動電圧
波形を示したものであも ゲート電圧Ｖｇを変化させて
ＴＰＴをＯＮ、○ＦＦＬ、。
ソース信号Ｖｓを液晶及び補助容量に充電すも第２図に
示すとおりＴＰＴのＯＮ電圧は１４Ｖ、ＯＦＦ電圧は一
７ｖである。ＴＰＴはＯｖでＯＦＦできるように設計さ
れており、ＯＦＦ電圧が一７Ｖに設定しであるのｉ友
７ＶのＯＦＦマージンを見込んだ設定である。
示すとおりＴＰＴのＯＮ電圧は１４Ｖ、ＯＦＦ電圧は一
７ｖである。ＴＰＴはＯｖでＯＦＦできるように設計さ
れており、ＯＦＦ電圧が一７Ｖに設定しであるのｉ友
７ＶのＯＦＦマージンを見込んだ設定である。
しかし第２図に示す駆動信号を連続して印加していると
、ＯＦＦマージンが減少してくん つまリ、ＴＰＴを実
際にＯＦＦできる電圧レベルがマイナス側へシフトすん
そして、ついには−７ｖよりも小さくなり、設定した
ＯＦＦ電圧レベルではＴＰＴをＯＦＦできなくなってし
まう。こうなるとＴＰＴのＯＮ時に充電された電荷を保
持できず、液晶にかかる電圧が低下してしまｔ、％
正常な表示ができなくなも これが液晶パネルを連続駆
動した場合のＴＰＴ特性の劣化現象であん な紙連続駆
動によってＴＰＴをＯＮするための電圧レベルはほとん
ど変化しな鶏 このようなＴＰＴのＯＦＦ特性劣化を調べる尺度として
Ｖｇ（−、）を次のように定義し九 液晶パネルを最大
透過状態とり、、ＶｇのＯＦＦ電圧レベルをマイナス側
からプラス側に変化させた隊画像に影響を与えない最低
の電圧値をＶｇ（−）としｆ３Ｖｇ＜−）がマイナス側
ヘシフトし７Ｖよりも低くなってしまうとＴＰＴを完全
にＯＦＦすることができなくなり、輝度低下が起こも第
２図の駆動波形を連続して加えた場合のｖｇ（−）のシ
フトはイミド化率と関係があり、イミド化率が高くなる
ほどシフト量が小さくなる傾向がある。しかし芳香族系
のジアミン成分からなるポリイミドではイミド化率１０
０％の場合においてＬ連続駆動によってＶｇ（−）は−
７Ｖより小さくなってしまし＼ 信頼性上問題であも 以下実施例と比較例を挙（デ、本発明をより詳細に説明
すも 実施例１〜３ そこで実施例として配向膜に非芳香族系のジアミン成分
からなるポリイミドＡ、 Ｂ、 Ｃを用いて、６０
℃で１００時間連続駆動したときのＶｇ（−）を調べた 比較例１〜５ また 比較例として芳香族系のジアミン成分からなるポ
リイミドＤ−Ｈを用いて、同様に６０℃で１００時間連
続駆動したときのＶｇ（−）を調べｆ、 Ｖｇ（−）
の値を第１表に示した 尚実施例および比較例に用いた各ポリイミドＡ〜Ｈの酸
二無水物成分とジアミン成分の構造は第２表に示した通
りである。配向膜ポリイミドの膜厚は１００ＯＡであり
、 イ ド化率はいずれも９０％以 上の条件で実験を行なりｒ＝ 第１表 以下余白 ぺ 中 口 ω 山 Φ 工 表より、配向膜として本発明の非芳香族系のジアミン成
分から成るポリイミドＡ、 ＆ Ｃの場合（よ Ｖ
ｇ（−）が高く （シフト量が小さく）、ＴＰＴのＯＦ
Ｆ特性劣化が小さいことがわかったこれに対して比較例
り、 Ｅ、 Ｇの全芳香族系ポリイミドは劣化が大
きしち また比較例の酸二無水物だけが非芳香族系のポ
リイミドＦ、 Ｈを用いた場合にＴＰＴのＯＦＦ特性
劣化が比較的大きいことかｆｉ ＴＦＴのＯＦＦ特性
劣化に対してテトラカルボン酸成分が芳香族系か非芳香
族系かの影響は小さいこともわかっｔも 実施例に示したように 非芳香族系のジアミン成分を配
向膜に用いてアクティブマトリクス型液晶パネルを構成
することによって、ＴＰＴのＯＦＦ特性劣化が小さく、
信頼性に優れたパネルが得られも またＴＦＴ側基板と対向電極基板上の配向膜が同一でな
いと、液晶と配向膜の界面現象によってパネル内部にＤ
Ｃ電場が発生する。そのためフリッカ等の問題が現われ
る。このような配向膜の非対称性に関連する問題を回避
するためｔ；ＴＦＴ側基板と対向電極基板上の配向膜ば
同−組恵同一イミド化率で形成することが好ましく１
配向膜用ポリイミドは基板との接着性を向上させるさせ
る目的等のために シリコンを含む非芳香族系のジアミ
ンを共重合させることが多し１ このようなジアミンも
非芳香族系であるので、ＴＰＴのＯＦＦ特性劣化の防止
に効果がある。
、ＯＦＦマージンが減少してくん つまリ、ＴＰＴを実
際にＯＦＦできる電圧レベルがマイナス側へシフトすん
そして、ついには−７ｖよりも小さくなり、設定した
ＯＦＦ電圧レベルではＴＰＴをＯＦＦできなくなってし
まう。こうなるとＴＰＴのＯＮ時に充電された電荷を保
持できず、液晶にかかる電圧が低下してしまｔ、％
正常な表示ができなくなも これが液晶パネルを連続駆
動した場合のＴＰＴ特性の劣化現象であん な紙連続駆
動によってＴＰＴをＯＮするための電圧レベルはほとん
ど変化しな鶏 このようなＴＰＴのＯＦＦ特性劣化を調べる尺度として
Ｖｇ（−、）を次のように定義し九 液晶パネルを最大
透過状態とり、、ＶｇのＯＦＦ電圧レベルをマイナス側
からプラス側に変化させた隊画像に影響を与えない最低
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ヘシフトし７Ｖよりも低くなってしまうとＴＰＴを完全
にＯＦＦすることができなくなり、輝度低下が起こも第
２図の駆動波形を連続して加えた場合のｖｇ（−）のシ
フトはイミド化率と関係があり、イミド化率が高くなる
ほどシフト量が小さくなる傾向がある。しかし芳香族系
のジアミン成分からなるポリイミドではイミド化率１０
０％の場合においてＬ連続駆動によってＶｇ（−）は−
７Ｖより小さくなってしまし＼ 信頼性上問題であも 以下実施例と比較例を挙（デ、本発明をより詳細に説明
すも 実施例１〜３ そこで実施例として配向膜に非芳香族系のジアミン成分
からなるポリイミドＡ、 Ｂ、 Ｃを用いて、６０
℃で１００時間連続駆動したときのＶｇ（−）を調べた 比較例１〜５ また 比較例として芳香族系のジアミン成分からなるポ
リイミドＤ−Ｈを用いて、同様に６０℃で１００時間連
続駆動したときのＶｇ（−）を調べｆ、 Ｖｇ（−）
の値を第１表に示した 尚実施例および比較例に用いた各ポリイミドＡ〜Ｈの酸
二無水物成分とジアミン成分の構造は第２表に示した通
りである。配向膜ポリイミドの膜厚は１００ＯＡであり
、 イ ド化率はいずれも９０％以 上の条件で実験を行なりｒ＝ 第１表 以下余白 ぺ 中 口 ω 山 Φ 工 表より、配向膜として本発明の非芳香族系のジアミン成
分から成るポリイミドＡ、 ＆ Ｃの場合（よ Ｖ
ｇ（−）が高く （シフト量が小さく）、ＴＰＴのＯＦ
Ｆ特性劣化が小さいことがわかったこれに対して比較例
り、 Ｅ、 Ｇの全芳香族系ポリイミドは劣化が大
きしち また比較例の酸二無水物だけが非芳香族系のポ
リイミドＦ、 Ｈを用いた場合にＴＰＴのＯＦＦ特性
劣化が比較的大きいことかｆｉ ＴＦＴのＯＦＦ特性
劣化に対してテトラカルボン酸成分が芳香族系か非芳香
族系かの影響は小さいこともわかっｔも 実施例に示したように 非芳香族系のジアミン成分を配
向膜に用いてアクティブマトリクス型液晶パネルを構成
することによって、ＴＰＴのＯＦＦ特性劣化が小さく、
信頼性に優れたパネルが得られも またＴＦＴ側基板と対向電極基板上の配向膜が同一でな
いと、液晶と配向膜の界面現象によってパネル内部にＤ
Ｃ電場が発生する。そのためフリッカ等の問題が現われ
る。このような配向膜の非対称性に関連する問題を回避
するためｔ；ＴＦＴ側基板と対向電極基板上の配向膜ば
同−組恵同一イミド化率で形成することが好ましく１
配向膜用ポリイミドは基板との接着性を向上させるさせ
る目的等のために シリコンを含む非芳香族系のジアミ
ンを共重合させることが多し１ このようなジアミンも
非芳香族系であるので、ＴＰＴのＯＦＦ特性劣化の防止
に効果がある。
表の実施例には非芳香族系のジアミン成分の例として脂
環式ジアミン、とくにシクロヘキサン環を含む例を示し
丸 しかし シクロヘキサン環以外の脂環式ジアミン、
または鎖式脂肪族ジアミンでも同様にＴＰＴのＯＦＦ特
性劣化の防止に効果がある。
環式ジアミン、とくにシクロヘキサン環を含む例を示し
丸 しかし シクロヘキサン環以外の脂環式ジアミン、
または鎖式脂肪族ジアミンでも同様にＴＰＴのＯＦＦ特
性劣化の防止に効果がある。
また 非芳香族ジアミンを用いた場合、一般にガラス転
移温度が低下する傾向があり、低温焼成で高イミド化率
が達成できる。従って、ＴＰＴのＯＦＦ特性劣化の防止
に対して大きな効果が得られる。
移温度が低下する傾向があり、低温焼成で高イミド化率
が達成できる。従って、ＴＰＴのＯＦＦ特性劣化の防止
に対して大きな効果が得られる。
急 非芳香族系ジアミン成分をふ（むポリイミドを配向
膜に用いてＬ イミド化率が低い場合はやはりＴＰＴの
ＯＦＦ特性劣化防止の効果は充分とはいえなｌ、％
液晶配向の安定性等の観点からも少なくとも５０％以上
のイミド化率で使用することが好まししも 発明の効果 本発明は液晶配向膜として非芳香族系のジアミン成分を
含有するポリイミドを用いることによって、ＴＰＴのＯ
ＦＦ特性の劣化を抑制し 信頼性に優れたアクティブマ
トリクス型液晶表示パネルを実現できも
膜に用いてＬ イミド化率が低い場合はやはりＴＰＴの
ＯＦＦ特性劣化防止の効果は充分とはいえなｌ、％
液晶配向の安定性等の観点からも少なくとも５０％以上
のイミド化率で使用することが好まししも 発明の効果 本発明は液晶配向膜として非芳香族系のジアミン成分を
含有するポリイミドを用いることによって、ＴＰＴのＯ
ＦＦ特性の劣化を抑制し 信頼性に優れたアクティブマ
トリクス型液晶表示パネルを実現できも
【図面の簡単な説明】
第１図は実施例に用いた液晶パネルの一画素の等倍回路
は 第２図はゲートラインの駆動電圧波形Ｖｇのパルス
印加状態飄
は 第２図はゲートラインの駆動電圧波形Ｖｇのパルス
印加状態飄
Claims (1)
- （１）画素ごとにスイッチング素子を設けた基板上に液
晶配向膜としてポリイミド膜を形成したアクティブマト
リクス型液晶表示パネルにおいて、ポリイミド膜がポリ
イミドの構成単位の一つであるジアミン成分として非芳
香族系のジアミン成分を含有することを特徴とするアク
ティブマトリクス型液晶表示パネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18109189A JPH0344625A (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | アクティブマトリクス型液晶表示パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18109189A JPH0344625A (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | アクティブマトリクス型液晶表示パネル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0344625A true JPH0344625A (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=16094670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18109189A Pending JPH0344625A (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | アクティブマトリクス型液晶表示パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0344625A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1989
- 1989-07-12 JP JP18109189A patent/JPH0344625A/ja active Pending
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