JPH04291235A - 液晶表示素子 - Google Patents
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- JPH04291235A JPH04291235A JP8076491A JP8076491A JPH04291235A JP H04291235 A JPH04291235 A JP H04291235A JP 8076491 A JP8076491 A JP 8076491A JP 8076491 A JP8076491 A JP 8076491A JP H04291235 A JPH04291235 A JP H04291235A
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリイミド配向膜を有
する液晶表示素子に関する。
する液晶表示素子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、時計あるいはコンピューター
、ワードプロセッサーなどのディスプレーに使用されて
いる液晶表示素子は、その基本構造として、透明電極上
に配向膜を設けた二枚の透明電極基板が配向膜を内側に
して配置され、その間に液晶が封入される構造をとって
いるものが普通である。このような液晶表示素子の透明
電極は、一般に、基板上にストライプ状または格子状な
どの表示パターンの形で形成されており、また配向膜は
この透明電極及び露出した(表示パターン以外の)基板
の全面に塗布または蒸着により設けられている。この二
枚の透明電極基板はそれぞれ配向膜を内側にして配置し
、その間に液晶を封入することにより液晶表示素子が製
造される。一般に、上記配向膜は、液晶をある方向にそ
ろえて配列させる、すなわち配向させる必要があるため
に設けられており、これにより液晶分子を配向させてい
る。
、ワードプロセッサーなどのディスプレーに使用されて
いる液晶表示素子は、その基本構造として、透明電極上
に配向膜を設けた二枚の透明電極基板が配向膜を内側に
して配置され、その間に液晶が封入される構造をとって
いるものが普通である。このような液晶表示素子の透明
電極は、一般に、基板上にストライプ状または格子状な
どの表示パターンの形で形成されており、また配向膜は
この透明電極及び露出した(表示パターン以外の)基板
の全面に塗布または蒸着により設けられている。この二
枚の透明電極基板はそれぞれ配向膜を内側にして配置し
、その間に液晶を封入することにより液晶表示素子が製
造される。一般に、上記配向膜は、液晶をある方向にそ
ろえて配列させる、すなわち配向させる必要があるため
に設けられており、これにより液晶分子を配向させてい
る。
【0003】このような液晶表示素子はネマチック液晶
をねじれ構造にしたツイスティドネマチック(TN)モ
ードによる表示が主流である。ところが、このTN型液
晶表示素子は、しきい値が急峻でないため高マルチプレ
ックス駆動(一般に、ドットマトリックスに用いられる
時分割駆動)による大容量表示に適していない。またT
N型液晶表示素子は応答速度が遅く、現状では20ミリ
秒が限度であるという欠点を有しており、高速応答性が
要求されるテレビジョンパネルなどに利用する際の大き
な問題となっている。
をねじれ構造にしたツイスティドネマチック(TN)モ
ードによる表示が主流である。ところが、このTN型液
晶表示素子は、しきい値が急峻でないため高マルチプレ
ックス駆動(一般に、ドットマトリックスに用いられる
時分割駆動)による大容量表示に適していない。またT
N型液晶表示素子は応答速度が遅く、現状では20ミリ
秒が限度であるという欠点を有しており、高速応答性が
要求されるテレビジョンパネルなどに利用する際の大き
な問題となっている。
【0004】最近、電界の変化に対して速やかに応答す
る上記高速応答性を有し、さらに加えられる電界に応答
して第一の光学的安定状態と第二の光学的安定状態のい
ずれかをとり、且つ電圧の印加のないときはその状態を
維持する性質、すなわちメモリー性(双安定性ともいう
)をも有する強誘電性液晶が注目されている。そして、
これを利用した液晶表示素子は、簡単な構造で、高速応
答性を実現できることから検討されている。
る上記高速応答性を有し、さらに加えられる電界に応答
して第一の光学的安定状態と第二の光学的安定状態のい
ずれかをとり、且つ電圧の印加のないときはその状態を
維持する性質、すなわちメモリー性(双安定性ともいう
)をも有する強誘電性液晶が注目されている。そして、
これを利用した液晶表示素子は、簡単な構造で、高速応
答性を実現できることから検討されている。
【0005】前記TNモードの動作原理は、ねじれ角度
90度前後の液晶セルの旋光性を利用しているが、ネマ
テック液晶を用いたSBE(超ねじれ複屈折)モードを
利用すれば、急峻なしきい値が得られることから高マル
チプレックス駆動による大容量表示が可能となる。この
ような急峻なしきい値が得られるSBE(超ねじれ複屈
折)モードは、上記液晶を用いてねじれ角度180度以
上の液晶セルの複屈折性を利用している。すなわち、液
晶を配向方向に上下基板間で180度以上のねじれを起
こさせる必要がある。このためには、液晶分子が、基板
電極界面で3度〜30度のプレチルト角を有することが
要求される。一般にこのようなプレチルト角の付与は配
向膜により行なわれる。一方、このようなプレチルト角
を与える配向膜を使用すれば、一般に上記強誘電性液晶
などのスメクテック液晶の配向欠陥が極度に減少させる
ことができ、双安定性についても向上させことができる
。
90度前後の液晶セルの旋光性を利用しているが、ネマ
テック液晶を用いたSBE(超ねじれ複屈折)モードを
利用すれば、急峻なしきい値が得られることから高マル
チプレックス駆動による大容量表示が可能となる。この
ような急峻なしきい値が得られるSBE(超ねじれ複屈
折)モードは、上記液晶を用いてねじれ角度180度以
上の液晶セルの複屈折性を利用している。すなわち、液
晶を配向方向に上下基板間で180度以上のねじれを起
こさせる必要がある。このためには、液晶分子が、基板
電極界面で3度〜30度のプレチルト角を有することが
要求される。一般にこのようなプレチルト角の付与は配
向膜により行なわれる。一方、このようなプレチルト角
を与える配向膜を使用すれば、一般に上記強誘電性液晶
などのスメクテック液晶の配向欠陥が極度に減少させる
ことができ、双安定性についても向上させことができる
。
【0006】しかしながら、従来のTNモードなどで用
いられていた、ポリマーなどの有機物からなる配向膜を
電極基板上に形成してラビング処理した場合は、配向し
た液晶分子のプレチルト角は最大で2度程度で、大きな
値は得られない。また、配向膜としてSiOなどの斜方
蒸着膜を用いた場合は、大きなプレチルト角が得られる
が、蒸着により配向膜を形成することは量産性が低く、
製造上有利とは言えない。
いられていた、ポリマーなどの有機物からなる配向膜を
電極基板上に形成してラビング処理した場合は、配向し
た液晶分子のプレチルト角は最大で2度程度で、大きな
値は得られない。また、配向膜としてSiOなどの斜方
蒸着膜を用いた場合は、大きなプレチルト角が得られる
が、蒸着により配向膜を形成することは量産性が低く、
製造上有利とは言えない。
【0007】大きなプレチルト角が得られる塗布型の配
向膜材料として、カルボン酸無水物およびジアミンの少
なくとも一方に弗素原子を有する成分からなるポリアミ
ド酸の組成物(特開昭62−127827号公報)、お
よびジアミン、テトラカルボン酸二無水物および特定の
モノアミンから得られるポリイミド樹脂の配向処理材(
特開昭62−297819号公報)が開示されている。
向膜材料として、カルボン酸無水物およびジアミンの少
なくとも一方に弗素原子を有する成分からなるポリアミ
ド酸の組成物(特開昭62−127827号公報)、お
よびジアミン、テトラカルボン酸二無水物および特定の
モノアミンから得られるポリイミド樹脂の配向処理材(
特開昭62−297819号公報)が開示されている。
【0008】しかしながら、上記配向膜を用いて液晶を
配向させた場合、必ずしも常に大きなプレチルト角が得
られず、ラビング処理等の後処理の条件により変化し易
いとの問題がある。
配向させた場合、必ずしも常に大きなプレチルト角が得
られず、ラビング処理等の後処理の条件により変化し易
いとの問題がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶に大き
なプレチルト角を付与できるポリイミド配向膜を有する
液晶表示素子を提供することを目的とする。
なプレチルト角を付与できるポリイミド配向膜を有する
液晶表示素子を提供することを目的とする。
【0010】また本発明は、マルチプレックス駆動に適
したポリイミド配向膜を有する液晶表示素子を提供する
ことを目的とする。
したポリイミド配向膜を有する液晶表示素子を提供する
ことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的は、基板上に、
ストライプ状または格子状の透明電極が積層された透明
電極基板二枚を、それぞれの透明電極を内側にして配置
し、その間に液晶を封入してなる液晶表示素子において
、該透明電極上の少なくとも一方に、下記の一般式(I
)または(II):
ストライプ状または格子状の透明電極が積層された透明
電極基板二枚を、それぞれの透明電極を内側にして配置
し、その間に液晶を封入してなる液晶表示素子において
、該透明電極上の少なくとも一方に、下記の一般式(I
)または(II):
【化2】
[ただし、R1 およびR2 は、それぞれ独立に二価
の有機基を表わし、R3 およびR4 は、それぞれ独
立に炭素原子数1〜24のアルキル基を表わし、そして
R3 とR4 とは結合して環を形成していても良い。 ]で表わされるジアミン化合物とテトラカルボン酸また
はその誘導体とから得られるポリイミドからなる配向膜
が形成されていることを特徴とする液晶表示素子により
達成することができる。
の有機基を表わし、R3 およびR4 は、それぞれ独
立に炭素原子数1〜24のアルキル基を表わし、そして
R3 とR4 とは結合して環を形成していても良い。 ]で表わされるジアミン化合物とテトラカルボン酸また
はその誘導体とから得られるポリイミドからなる配向膜
が形成されていることを特徴とする液晶表示素子により
達成することができる。
【0012】本発明の液晶表示素子の好ましい態様は以
下の通りである。
下の通りである。
【0013】1)R1 およびR2 は、それぞれ独立
に炭素原子数1〜24の、アルキレン基、シクロアルキ
レン基、アリーレン基、アルキレンオキシ基、シクロア
ルキレンオキシ基およびアリーレンオキシ基のいずれか
であることを特徴とする上記液晶表示素子。
に炭素原子数1〜24の、アルキレン基、シクロアルキ
レン基、アリーレン基、アルキレンオキシ基、シクロア
ルキレンオキシ基およびアリーレンオキシ基のいずれか
であることを特徴とする上記液晶表示素子。
【0014】2)R1 およびR2 は、それぞれ独立
に炭素原子数1〜24の、無置換の直鎖アルキレン基、
シクロヘキシレン基、フェニレン基、ビフェニレン基、
無置換の直鎖アルキレンオキシ基、フェニレンオキシ基
およびビフェニレンオキシ基のいずれかであることを特
徴とする上記液晶表示素子。
に炭素原子数1〜24の、無置換の直鎖アルキレン基、
シクロヘキシレン基、フェニレン基、ビフェニレン基、
無置換の直鎖アルキレンオキシ基、フェニレンオキシ基
およびビフェニレンオキシ基のいずれかであることを特
徴とする上記液晶表示素子。
【0015】3)R3 が、炭素原子数1〜12のアル
キル基であることを特徴とする上記液晶表示素子。
キル基であることを特徴とする上記液晶表示素子。
【0016】4)R3 が、炭素原子数1〜5のアルキ
ル基であることを特徴とする上記液晶表示素子。
ル基であることを特徴とする上記液晶表示素子。
【0017】5)R4 が、炭素原子数3〜24のアル
キル基であることを特徴とする上記液晶表示素子。
キル基であることを特徴とする上記液晶表示素子。
【0018】6)R4 が、炭素原子数3〜24の無置
換のアルキル基または炭素原子数3〜24のハロゲンも
しくはアルコキシ基で置換されたアルキル基であること
を特徴とする上記液晶表示素子。
換のアルキル基または炭素原子数3〜24のハロゲンも
しくはアルコキシ基で置換されたアルキル基であること
を特徴とする上記液晶表示素子。
【0019】7)R3 とR4 とが結合して環を形成
していることを特徴とする上記液晶表示素子。
していることを特徴とする上記液晶表示素子。
【0020】8)テトラカルボン酸誘導体またはその誘
導体が、テトラカルボン酸二無水物であることを特徴と
する上記液晶表示素子。
導体が、テトラカルボン酸二無水物であることを特徴と
する上記液晶表示素子。
【0021】9)透明電極が、ストライプ状に形成され
ていることを特徴とする上記液晶表示素子の製造方法。
ていることを特徴とする上記液晶表示素子の製造方法。
【0022】
【発明の効果】本発明の液晶表示素子は、封入された液
晶を配向させるための配向膜に、上記一般式(I)また
は(II)で表わされる本発明のジアミン化合物をアミ
ン成分として用いて得られるポリイミドを使用している
。このような配向膜を用いることにより、液晶を、Si
Oの斜方蒸着による配向膜でしか得ることができないよ
うな大きなプレチルト角で配向させることができる。 また、上記配向膜はラビング処理等の後処理の条件によ
り変化し難いので、大きなプレチルト角の液晶を安定し
て得ることができる。さらに、本発明の配向膜は塗布に
より形成することができるので製造上有利である。また
、本発明の配向膜を有するセルに強誘電性液晶を封入し
た素子は、配向欠陥がほとんどなく、双安定性について
も向上したものである。
晶を配向させるための配向膜に、上記一般式(I)また
は(II)で表わされる本発明のジアミン化合物をアミ
ン成分として用いて得られるポリイミドを使用している
。このような配向膜を用いることにより、液晶を、Si
Oの斜方蒸着による配向膜でしか得ることができないよ
うな大きなプレチルト角で配向させることができる。 また、上記配向膜はラビング処理等の後処理の条件によ
り変化し難いので、大きなプレチルト角の液晶を安定し
て得ることができる。さらに、本発明の配向膜は塗布に
より形成することができるので製造上有利である。また
、本発明の配向膜を有するセルに強誘電性液晶を封入し
た素子は、配向欠陥がほとんどなく、双安定性について
も向上したものである。
【0023】[発明の構成]添付図面を参照しながら本
発明の製造方法により得られる液晶表示素子の構成につ
いて説明する。
発明の製造方法により得られる液晶表示素子の構成につ
いて説明する。
【0024】図1は、本発明の液晶表示素子の一例の断
面図である。
面図である。
【0025】透明基板1a、1b上に、透明電極2a、
2bおよび配向膜3a、3bが、それぞれこの順に積層
され、二枚の透明電極基板を構成している。二枚の透明
電極基板はそれぞれ配向膜3a、3bを向い合せるよう
に配置され、その間に強誘電性液晶4が封入されている
。所望により、透明電極と配向膜との間に絶縁層が設け
られていても良い。透明電極2a、2bは、それぞれ透
明基板1a上および1b上にストライプ状の表示パター
ンの形で形成されている。
2bおよび配向膜3a、3bが、それぞれこの順に積層
され、二枚の透明電極基板を構成している。二枚の透明
電極基板はそれぞれ配向膜3a、3bを向い合せるよう
に配置され、その間に強誘電性液晶4が封入されている
。所望により、透明電極と配向膜との間に絶縁層が設け
られていても良い。透明電極2a、2bは、それぞれ透
明基板1a上および1b上にストライプ状の表示パター
ンの形で形成されている。
【0026】上記のように透明電極2a、2bは、スト
ライプ状に形成されており、その際ストライブの形が互
いに直交するように形成されている。これによりマトリ
ックス表示が可能となる。また、上記透明電極は、一方
のみストライプ状に形成されていてもよい。また、配向
膜は両方共ある必要は無く片方だけでも良い。
ライプ状に形成されており、その際ストライブの形が互
いに直交するように形成されている。これによりマトリ
ックス表示が可能となる。また、上記透明電極は、一方
のみストライプ状に形成されていてもよい。また、配向
膜は両方共ある必要は無く片方だけでも良い。
【0027】本発明の液晶表示素子は、上記配向膜3a
および3bが上記一般式(I)または(II)のジアミ
ン化合物をジアミン成分として用いたポリイミドから形
成されている。この配向膜を用いることにより、液晶、
特に強誘電性液晶を、SiOの斜方蒸着による配向膜で
しか得ることができないような大きなプレチルト角で配
向させることができる。
および3bが上記一般式(I)または(II)のジアミ
ン化合物をジアミン成分として用いたポリイミドから形
成されている。この配向膜を用いることにより、液晶、
特に強誘電性液晶を、SiOの斜方蒸着による配向膜で
しか得ることができないような大きなプレチルト角で配
向させることができる。
【0028】本発明の液晶表示素子は、図1に示したも
のだけでなく、スペーサーを使用したりなどの通常の液
晶表示素子について行なわれる態様が、すべて可能であ
る。特に、両配向膜間の間隙(すなわち液晶層の層厚)
を確保するためにスペーサーが使用されることは好まし
い。スペーサーとしては、ガラスファイバー、ガラス・
ビーズ、プラスチック・ビーズ、アルミナやシリカなど
の金属酸化物粒子が用いられる。スペーサーの粒径は、
用いられる液晶、配向膜材料、セルギャップの設定、ス
ペーサーとして用いる粒子などによって異なるが1.2
μmから6μmが一般的である。
のだけでなく、スペーサーを使用したりなどの通常の液
晶表示素子について行なわれる態様が、すべて可能であ
る。特に、両配向膜間の間隙(すなわち液晶層の層厚)
を確保するためにスペーサーが使用されることは好まし
い。スペーサーとしては、ガラスファイバー、ガラス・
ビーズ、プラスチック・ビーズ、アルミナやシリカなど
の金属酸化物粒子が用いられる。スペーサーの粒径は、
用いられる液晶、配向膜材料、セルギャップの設定、ス
ペーサーとして用いる粒子などによって異なるが1.2
μmから6μmが一般的である。
【0029】本発明の液晶表示素子は、例えば下記のよ
うにして製造することができる。
うにして製造することができる。
【0030】本発明の透明基板としては、例えば平滑性
の良好なフロートガラスなどガラスの他、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリ
エステル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド
、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスル
ホン、ポリエーテルイミド、アセチルセルロース、ポリ
アミノ酸エステル、芳香族ポリアミド等の耐熱樹脂、ポ
リスチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル
酸エステル、ポリアクリルアミド、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等のビニル系ポリマー、ポリフッ化ビニリデ
ン等の含フッ素樹脂及びそれらの変性体等から形成され
たプラスチックフィルムを挙げることができる。
の良好なフロートガラスなどガラスの他、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリ
エステル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド
、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスル
ホン、ポリエーテルイミド、アセチルセルロース、ポリ
アミノ酸エステル、芳香族ポリアミド等の耐熱樹脂、ポ
リスチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル
酸エステル、ポリアクリルアミド、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等のビニル系ポリマー、ポリフッ化ビニリデ
ン等の含フッ素樹脂及びそれらの変性体等から形成され
たプラスチックフィルムを挙げることができる。
【0031】上記基板上には、常法によりストライブ状
あるいは格子状などの表示パターンの透明電極が形成さ
れる。透明電極としては、例えば、酸化インジウム(I
n2O3 )、酸化スズ(SnO2)およびITO(イ
ンジウム・スズ・オキサイド)等を挙げることができる
。
あるいは格子状などの表示パターンの透明電極が形成さ
れる。透明電極としては、例えば、酸化インジウム(I
n2O3 )、酸化スズ(SnO2)およびITO(イ
ンジウム・スズ・オキサイド)等を挙げることができる
。
【0032】なお、基板表面にカラーフィルターおよび
保護層をこの順に形成しても良い。上記透明電極(及び
基板)上には、本発明の配向膜が、例えば下記のように
して形成される。
保護層をこの順に形成しても良い。上記透明電極(及び
基板)上には、本発明の配向膜が、例えば下記のように
して形成される。
【0033】本発明の配向膜は、下記の一般式(I)ま
たは(II)で表わされるジアミン化合物とテトラカル
ボン酸誘導体とから得られるポリアミック酸をさらに一
部または全部を脱水縮合させることにより得られるポリ
イミドからなる。
たは(II)で表わされるジアミン化合物とテトラカル
ボン酸誘導体とから得られるポリアミック酸をさらに一
部または全部を脱水縮合させることにより得られるポリ
イミドからなる。
【0034】
【化3】
[ただし、R1 およびR2 は、それぞれ独立に二価
の有機基を表わし、R3 およびR4 は、それぞれ独
立に炭素原子数1〜24のアルキル基を表わし、そして
R3 とR4 とは結合して環を形成していても良い。 ]
の有機基を表わし、R3 およびR4 は、それぞれ独
立に炭素原子数1〜24のアルキル基を表わし、そして
R3 とR4 とは結合して環を形成していても良い。 ]
【0035】一般式(I)および(II)において、
R1 およびR2 は、それぞれ独立に炭素原子数1〜
24の、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレ
ン基、アルキレンオキシ基、シクロアルキレンオキシ基
またはアリーレンオキシ基であることが一般的であり、
それぞれ独立に炭素原子数1〜24の、無置換の直鎖ア
ルキレン基、シクロヘキシレン基、フェニレン基、ビフ
ェニレン基、無置換の直鎖アルキレンオキシ基、フェニ
レンオキシ基またはビフェニレンオキシ基であることが
好ましい。
R1 およびR2 は、それぞれ独立に炭素原子数1〜
24の、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレ
ン基、アルキレンオキシ基、シクロアルキレンオキシ基
またはアリーレンオキシ基であることが一般的であり、
それぞれ独立に炭素原子数1〜24の、無置換の直鎖ア
ルキレン基、シクロヘキシレン基、フェニレン基、ビフ
ェニレン基、無置換の直鎖アルキレンオキシ基、フェニ
レンオキシ基またはビフェニレンオキシ基であることが
好ましい。
【0036】R1 およびR2 の具体的な基の例とし
ては、
ては、
【0037】
【化4】
などの直鎖アルキレン基;
【0038】
【化5】
などのシクロアルキレン基;
【0039】
【化6】
などのアリーレン基;
【0040】
【化7】
などのアルキレンオキシ基;
【0041】
【化8】
などのアリーレンオキシ基;を挙げることができる。
【0042】一般式(I)および(II)において、R
3 は、炭素原子数1〜12のアルキル基であることが
好ましく、特に炭素原子数1〜5のアルキル基であるこ
とが好ましい。R4 は、炭素原子数3〜24のアルキ
ル基であることが好ましく、特に炭素原子数3〜24の
無置換のアルキル基または炭素原子数3〜24のハロゲ
ンもしくはアルコキシ基で置換されたアルキル基である
ことが好ましい。またR3とR4 とは結合して5員環
、6員環などの環を形成していても良い。
3 は、炭素原子数1〜12のアルキル基であることが
好ましく、特に炭素原子数1〜5のアルキル基であるこ
とが好ましい。R4 は、炭素原子数3〜24のアルキ
ル基であることが好ましく、特に炭素原子数3〜24の
無置換のアルキル基または炭素原子数3〜24のハロゲ
ンもしくはアルコキシ基で置換されたアルキル基である
ことが好ましい。またR3とR4 とは結合して5員環
、6員環などの環を形成していても良い。
【0043】R3 としては、例えば、メチル基、エチ
ル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基
、i−ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル基等を挙げる
ことができる。
ル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基
、i−ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル基等を挙げる
ことができる。
【0044】テトラカルボン酸誘導体としては、テトラ
カルボン酸二無水物であることが好ましく、例えば、
カルボン酸二無水物であることが好ましく、例えば、
【
0045】
0045】
【化9】
【0046】
【化10】
【0047】
【化11】
【0048】
【化12】
【0049】
【化13】
【0050】
【化14】
【0051】
【化15】
【0052】
【化16】
を挙げることができる。
【0053】本発明の配向膜は、上記の一般式(I)ま
たは(II)で表わされるジアミン化合物と上記テトラ
カルボン酸誘導体とから合成されたポリアミック酸(P
AA)を溶剤に溶解して配向膜形成用塗布液を調製し、
これを基板上に塗布し、乾燥、加熱処理することにより
さらに重合したポリイミド膜とすることにより形成され
る。
たは(II)で表わされるジアミン化合物と上記テトラ
カルボン酸誘導体とから合成されたポリアミック酸(P
AA)を溶剤に溶解して配向膜形成用塗布液を調製し、
これを基板上に塗布し、乾燥、加熱処理することにより
さらに重合したポリイミド膜とすることにより形成され
る。
【0054】上記ポリアミック酸(PAA)の合成例を
下記に示す。
下記に示す。
【0055】[合成例1]
【0056】
【化17】
【0057】上記反応式に示すように、アミン化合物[
2]5.72g(0.04モル)とトリエチルアミン5
.6mlとをCHCl3 40mlに溶かした溶液に、
酸ハロゲン化物[1]9.44g(0.04モル)をC
HCl3 60mlに溶かした溶液を加え、室温で3時
間反応させ、ジニトロ化合物[3]を得た。
2]5.72g(0.04モル)とトリエチルアミン5
.6mlとをCHCl3 40mlに溶かした溶液に、
酸ハロゲン化物[1]9.44g(0.04モル)をC
HCl3 60mlに溶かした溶液を加え、室温で3時
間反応させ、ジニトロ化合物[3]を得た。
【0058】鉄(Fe)62.6g、塩化アンモニウム
(NH4 Cl)3.2g、水(H2O)20ml、イ
ソプロピルアルコール(IPA)120mlおよびジメ
チルアセトアミド(DMAc)80mlの中で、ジニト
ロ化合物[3]10gを85°Cにて4時間還元した。 次いで、反応液を水中に投入し、得られた固体をCH3
OH−H2 Oで再結晶させ、ジアミン化合物[4]3
.37gを得た。
(NH4 Cl)3.2g、水(H2O)20ml、イ
ソプロピルアルコール(IPA)120mlおよびジメ
チルアセトアミド(DMAc)80mlの中で、ジニト
ロ化合物[3]10gを85°Cにて4時間還元した。 次いで、反応液を水中に投入し、得られた固体をCH3
OH−H2 Oで再結晶させ、ジアミン化合物[4]3
.37gを得た。
【0059】
【化18】
【0060】上記反応式に示すように、ジアミン化合物
[4]1.39g(0.005モル)をNMP(N−メ
チル−2−ピロリドン)14mlに溶解したその中に、
NMP16mlにベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物[5]1.62g(0.005モル)を溶解した溶
液を加え室温で6時間重合させてポリアミック酸(PA
A)を得た。
[4]1.39g(0.005モル)をNMP(N−メ
チル−2−ピロリドン)14mlに溶解したその中に、
NMP16mlにベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物[5]1.62g(0.005モル)を溶解した溶
液を加え室温で6時間重合させてポリアミック酸(PA
A)を得た。
【0061】配向膜形成用塗布液を、たとえば、上記で
得られたポリアミック酸をピリジン、N−メチル−2−
ピロリドン、ジオキサン、THF、グリコール誘導体な
どの適当な溶媒に溶かした溶液を調製する。この塗布液
には、前記成分以外にも基板との接着を増したり、ある
いは塗布液の粘度を調整する目的などで、副成分として
他の高分子重合体や有機金属などが添加されていてもよ
い。
得られたポリアミック酸をピリジン、N−メチル−2−
ピロリドン、ジオキサン、THF、グリコール誘導体な
どの適当な溶媒に溶かした溶液を調製する。この塗布液
には、前記成分以外にも基板との接着を増したり、ある
いは塗布液の粘度を調整する目的などで、副成分として
他の高分子重合体や有機金属などが添加されていてもよ
い。
【0062】上記配向膜形成用塗布液を、透明電極上お
よび露出した基板上に、スピンコーターなどによって塗
布し、常温〜150°Cにて1〜120分(好ましくは
80〜120°Cにて10〜60分)にて乾燥する。次
いで、塗布膜は150〜300°Cで0.5〜3時間加
熱処理が行なわれる。加熱は、後の150〜300°C
で0.5〜3時間の加熱だけでも良い。これによりポリ
イミドの配向膜が形成される。
よび露出した基板上に、スピンコーターなどによって塗
布し、常温〜150°Cにて1〜120分(好ましくは
80〜120°Cにて10〜60分)にて乾燥する。次
いで、塗布膜は150〜300°Cで0.5〜3時間加
熱処理が行なわれる。加熱は、後の150〜300°C
で0.5〜3時間の加熱だけでも良い。これによりポリ
イミドの配向膜が形成される。
【0063】得られる配向膜の膜厚は、用いる液晶およ
び配向膜の種類により異なるが、一般に10〜800n
mであり、好ましくは20〜100nmである。
び配向膜の種類により異なるが、一般に10〜800n
mであり、好ましくは20〜100nmである。
【0064】透明電極基板(および保護層)上に設けら
れた配向膜は、ナイロン、ポリエステル、ポリアクリロ
ニトリルのような合成繊維、綿、羊毛のような天然繊維
などでラビング処理される。
れた配向膜は、ナイロン、ポリエステル、ポリアクリロ
ニトリルのような合成繊維、綿、羊毛のような天然繊維
などでラビング処理される。
【0065】このようにして形成された本発明のポリイ
ミド配向膜により、液晶を大きなプレチルト角で配向さ
せることができる。このポリイミド配向膜は、ポリイミ
ドのジアミン成分として上記一般式(I)または(II
)で表わされるジアミン化合物を用いている。この化合
物は、2つのアミノ基を有する有機基が直接また酸素を
介して中央のベンゼン環に結合した構造を有している。 特に、中央のバルキーな構造ベンゼン環からの大きな極
性のアミド基の置換基が突き出た構造に特徴があり、こ
れが液晶の配向性に寄与しているのではないかと推測さ
れる。
ミド配向膜により、液晶を大きなプレチルト角で配向さ
せることができる。このポリイミド配向膜は、ポリイミ
ドのジアミン成分として上記一般式(I)または(II
)で表わされるジアミン化合物を用いている。この化合
物は、2つのアミノ基を有する有機基が直接また酸素を
介して中央のベンゼン環に結合した構造を有している。 特に、中央のバルキーな構造ベンゼン環からの大きな極
性のアミド基の置換基が突き出た構造に特徴があり、こ
れが液晶の配向性に寄与しているのではないかと推測さ
れる。
【0066】上記のようにして製造された、透明基板、
透明電極および配向膜からなる透明電極基板二枚をそれ
ぞれの配向膜が内側になるようにして、間隙をあけて相
対させ、セルとする。この間隙の大きさ、すなわちセル
・ギャップは0.5μm〜6μm程度が一般的である。
透明電極および配向膜からなる透明電極基板二枚をそれ
ぞれの配向膜が内側になるようにして、間隙をあけて相
対させ、セルとする。この間隙の大きさ、すなわちセル
・ギャップは0.5μm〜6μm程度が一般的である。
【0067】次ぎに、このセル内に下記の液晶(好まし
くは強誘電性液晶)を注入、封止した後に徐冷して液晶
表示素子を作成する。
くは強誘電性液晶)を注入、封止した後に徐冷して液晶
表示素子を作成する。
【0068】本発明に用いられる上記液晶は従来より知
られているものが使用できる。
られているものが使用できる。
【0069】また、本発明に用いられる液晶は、SBE
モードに使用できるものや強誘電性液晶好ましい、これ
らは従来より知られているものが使用できる。
モードに使用できるものや強誘電性液晶好ましい、これ
らは従来より知られているものが使用できる。
【0070】強誘電性を有する液晶は、具体的にはカイ
ラルスメクティクC相(SmC* )、H相(SmH*
)、I相(SmI* )、J相(SmJ* )、K相
(SmK* )、G相(SmG* )またはF相(Sm
F* )を有する液晶である。たとえば、『高速液晶技
術』(シーエムシー発行)p. 127〜161 に記
載されているような公知の強誘電性液晶がすべて、本発
明に使用することができる。
ラルスメクティクC相(SmC* )、H相(SmH*
)、I相(SmI* )、J相(SmJ* )、K相
(SmK* )、G相(SmG* )またはF相(Sm
F* )を有する液晶である。たとえば、『高速液晶技
術』(シーエムシー発行)p. 127〜161 に記
載されているような公知の強誘電性液晶がすべて、本発
明に使用することができる。
【0071】また、具体的な液晶組成物としては、チッ
ソ(株)のCS−1018、CS−1023、CS−1
025、CS−1026、ロディック(株)製のDOF
0004、DOF0006、DOF0008、メルク社
製のZLI−4237−000、ZLI−4237−1
00、ZLI−4654−100、ZLI−2293な
どを挙げることができる。これらの液晶の中には液晶に
溶解する二色性染料、減粘剤等を添加しても何ら支障は
ない。
ソ(株)のCS−1018、CS−1023、CS−1
025、CS−1026、ロディック(株)製のDOF
0004、DOF0006、DOF0008、メルク社
製のZLI−4237−000、ZLI−4237−1
00、ZLI−4654−100、ZLI−2293な
どを挙げることができる。これらの液晶の中には液晶に
溶解する二色性染料、減粘剤等を添加しても何ら支障は
ない。
【0072】このようにして得られた液晶表示素子は、
本発明の特定の配向膜を有している。このため、封入さ
れた液晶は大きなプレチルト角にて配向することができ
る。液晶のプレチルト角は、3度〜90度が一般的であ
る。5度〜40度が好ましい。
本発明の特定の配向膜を有している。このため、封入さ
れた液晶は大きなプレチルト角にて配向することができ
る。液晶のプレチルト角は、3度〜90度が一般的であ
る。5度〜40度が好ましい。
【0073】上記のようにして製造された、液晶表示素
子は、使用目的に応じて、セルの両方の基板上に、偏光
板を設けても良い。透明電極と配向膜の間には、絶縁層
、カラーフィルター、保護層などが設けられても良い。 さらに、本発明の液晶表示素子は、使用目的に応じて反
射板、位相差板など、従来の液晶表示素子に設けられる
構成を設けることができる。
子は、使用目的に応じて、セルの両方の基板上に、偏光
板を設けても良い。透明電極と配向膜の間には、絶縁層
、カラーフィルター、保護層などが設けられても良い。 さらに、本発明の液晶表示素子は、使用目的に応じて反
射板、位相差板など、従来の液晶表示素子に設けられる
構成を設けることができる。
【0074】
【実施例】次に本発明の実施例、比較例を記載する。た
だし、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
だし、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【0075】[実施例1]二枚の厚さ1.1mmガラス
基板上に、インジウム−スズ酸化物(ITO)の透明電
極をストライプ状(電極の幅:100μm、電極間の間
隙:15μm)に形成した。
基板上に、インジウム−スズ酸化物(ITO)の透明電
極をストライプ状(電極の幅:100μm、電極間の間
隙:15μm)に形成した。
【0076】この二枚の透明電極付ガラス基板の上に、
層厚100nmの絶縁層をSiOを蒸着することにより
形成した。
層厚100nmの絶縁層をSiOを蒸着することにより
形成した。
【0077】上記絶縁層上に、下記のジアミン化合物、
【0078】
【化19】
下記のテトラカルボン酸二無水物、
【0079】
【化20】
との反応により得られる下記の構造、
【0080】
【化21】
のポリアミック酸3重量部N、N−ジメチルアセトアミ
ド97重量部に溶解した塗布液をスピナーで塗布した。
ド97重量部に溶解した塗布液をスピナーで塗布した。
【0081】スピナーの条件は、回転数2500r.p
.m.、時間30秒であった。塗布後、280°C、1
時間乾燥してポリイミド配向膜を形成した。
.m.、時間30秒であった。塗布後、280°C、1
時間乾燥してポリイミド配向膜を形成した。
【0082】この塗膜の両方の面を、ナイロン起毛布で
ラビング処理し、それぞれのラビング処理面を内側にし
て、ラビング方向が反平行に且つ電極パターンが直交す
るように二枚のガラス板を3μmのスペーサーを介して
重ね合せて、セル・ギャップが3μmのセルを作成した
。このセルにメルク社製の液晶ZLI−2293を10
0℃で注入し、約2℃/分の速度で室温まで徐冷した。
ラビング処理し、それぞれのラビング処理面を内側にし
て、ラビング方向が反平行に且つ電極パターンが直交す
るように二枚のガラス板を3μmのスペーサーを介して
重ね合せて、セル・ギャップが3μmのセルを作成した
。このセルにメルク社製の液晶ZLI−2293を10
0℃で注入し、約2℃/分の速度で室温まで徐冷した。
【0083】得られた液晶表示素子を、(株)ニコン製
の偏光顕微鏡を用いてクリスタルローテーション法にて
プレチルト角を測定したところ、42°であった。
の偏光顕微鏡を用いてクリスタルローテーション法にて
プレチルト角を測定したところ、42°であった。
【0084】[実施例2]実施例1において、ポリアミ
ック酸として、下記のジアミン化合物、
ック酸として、下記のジアミン化合物、
【0085】
【化22】
と下記のテトラカルボン酸二無水物、
【0086】
【化23】
との反応により得られる下記の構造、
【0087】
【化24】
のポリアミック酸を用い、そして乾燥温度を280°C
から200°Cに変えた以外は実施例1と同様にして液
晶表示素子を製造した。
から200°Cに変えた以外は実施例1と同様にして液
晶表示素子を製造した。
【0088】得られた液晶表示素子を、実施例1と同様
にしてプレチルト角を測定したところ、25°であった
。
にしてプレチルト角を測定したところ、25°であった
。
【0089】[実施例3]実施例1において、ポリアミ
ック酸として、下記のジアミン化合物、
ック酸として、下記のジアミン化合物、
【0090】
【化25】
と下記のテトラカルボン酸二無水物、
【0091】
【化26】
との反応により得られる下記の構造、
【0092】
【化27】
のポリアミック酸を用いた以外は実施例1と同様にして
液晶表示素子を製造した。
液晶表示素子を製造した。
【0093】得られた液晶表示素子を、実施例1と同様
にしてプレチルト角を測定したところ、30°であった
。
にしてプレチルト角を測定したところ、30°であった
。
【0094】[実施例4]実施例2において、ナイロン
起毛布でのラビング処理の際、それぞれのラビング処理
面を内側にして行なうラビングの方向を反平行から同一
方向に変え、スペーサーを3μmから2μmに変え、そ
して液晶をメルク社製のZLI−2293からチッソ(
株)製の強誘電液晶CS−1023に変えた以は実施例
2と同様にして液晶表示素子を製造した。
起毛布でのラビング処理の際、それぞれのラビング処理
面を内側にして行なうラビングの方向を反平行から同一
方向に変え、スペーサーを3μmから2μmに変え、そ
して液晶をメルク社製のZLI−2293からチッソ(
株)製の強誘電液晶CS−1023に変えた以は実施例
2と同様にして液晶表示素子を製造した。
【0095】また上記液晶表示素子の配向状態を観察し
たところ、ジグザグ欠陥のない良好な配向状態が得られ
た。さらに上記液晶表示素子をマルチプレックス駆動し
たところ、良好なコントラストが得られた。
たところ、ジグザグ欠陥のない良好な配向状態が得られ
た。さらに上記液晶表示素子をマルチプレックス駆動し
たところ、良好なコントラストが得られた。
【図1】図1は、本発明の液晶表示素子の構成例を模式
的に示す断面図である。
的に示す断面図である。
1a、1b 透明基板
2a、2b 透明電極
3a、3b 配向膜
4 液晶
Claims (1)
- 【請求項1】 基板上に、ストライプ状または格子状
の透明電極が積層された透明電極基板二枚を、それぞれ
の透明電極を内側にして配置し、その間に液晶を封入し
てなる液晶表示素子において、該透明電極上の少なくと
も一方に、下記の一般式(I)または(II):【化1
】 [ただし、R1 およびR2 は、それぞれ独立に二価
の有機基を表わし、R3 およびR4 は、それぞれ独
立に炭素原子数1〜24のアルキル基を表わし、そして
R3 とR4 とは結合して環を形成していても良い。 ]で表わされるジアミン化合物とテトラカルボン酸また
はその誘導体とから得られるポリイミドからなる配向膜
が形成されていることを特徴とする液晶表示素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8076491A JPH04291235A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8076491A JPH04291235A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04291235A true JPH04291235A (ja) | 1992-10-15 |
Family
ID=13727493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8076491A Withdrawn JPH04291235A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04291235A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006028098A (ja) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Chisso Corp | フェニレンジアミン、それを用いて形成される配向膜、および該配向膜を含む液晶表示素子 |
WO2022172962A1 (ja) * | 2021-02-12 | 2022-08-18 | 富士フイルム株式会社 | 樹脂組成物、硬化物、積層体、硬化物の製造方法、及び、半導体デバイス、並びに、環化樹脂の前駆体 |
-
1991
- 1991-03-19 JP JP8076491A patent/JPH04291235A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006028098A (ja) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Chisso Corp | フェニレンジアミン、それを用いて形成される配向膜、および該配向膜を含む液晶表示素子 |
JP4595417B2 (ja) * | 2004-07-16 | 2010-12-08 | チッソ株式会社 | フェニレンジアミン、それを用いて形成される配向膜、および該配向膜を含む液晶表示素子 |
WO2022172962A1 (ja) * | 2021-02-12 | 2022-08-18 | 富士フイルム株式会社 | 樹脂組成物、硬化物、積層体、硬化物の製造方法、及び、半導体デバイス、並びに、環化樹脂の前駆体 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |