JPH0462522A - 電気光学用電極基板 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、耐熱性、配向性、耐久性に優れた電気光学用
電極基板に関する。

（従来の技術） 最近、液晶の光学的異方性を利用した表示装置の応用が
各方面で進められている。　この表示方法として主に用
いられているのは、負の誘電異方性を持ったネマチック
液晶化合物が電場の印加により光を散乱するダイナミッ
クスキャタリング現象を表示に利用したもの（ＤＳ型デ
バイスという）と、正の誘電異方性を持ったネマチック
液晶化合物を配向させることによって、旋光性を変化さ
せて表示に利用したもの（ＦＢ型デバイスという）があ
る、　ＤＳ型デバイスでは、動作原理上、液晶化合物の
初期配向の均一性を必ずしも必要としないが、ＦＥ型デ
バイスでは動作原理が電場により液晶化合物の初期配合
を制＃もしくは再配列させ、その際の光学的性質の変化
を利用するものであるため、液晶化合物の初期配向の均
一性か特に重要である。

従来、液晶化合物の初期配向の均一性を得る手段として
、電極基板を布などで一方向にＩ擦する方法が知られて
いる。　しかし、この方法では部分的に液晶化合物分子
の配向が貰なって配向の均一性は十分でなく、また配向
が短時間のうちに失われてしまう欠点がある。　この欠
点を改善するものとして、ある種の界面活性剤を併用し
て電極基板を一方向に摩擦する方法があるが、配向の均
一性はある程度改善されるものの、併用する界面活性剤
に耐熱性がなく、またこれが液晶化合物の劣化をまねく
という欠点がある。　さらに、電界を印加し続けると界
面活性剤が電界により分解、変質を起こして配向が破壊
されてしまう欠点がある。

また、従来の網台型ポリイミド樹脂を被覆した電極基板
を一方向に摩擦する方法が用いられている。　この場合
は液晶化合物に対する配向効果および耐熱性に優れてい
るという利点をもっているが、ポリイミド樹脂の硬化温
度が高くかつ樹脂が硬いため、フレキシブルな電極基板
には適用できないという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもので
、耐熱性、配向性、耐久性に優れるとともに、フレキシ
ブルな電極基板にも使用可能な電気光学用＠極基板を提
供することを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明者は、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重ね
た結果、新規なポリイミド樹脂を用いることによって、
上記目的を達成できることを見いだし、本発明を完成し
たものである。

すなわち、本発明は、 透明導電性膜を有する基板表面の一部又は全部に、（Ａ
）　　（ａ　）次の一般式で示されるイミド基とエポキ
シ基を有する化合物及び（ｂ）フェニレンジアクリル酸
を反応してなるポリイミド樹脂、（但し、式中Ｒは、 を表す） （Ｂ）増感剤及び光開始剤 を含む耐熱感光性組成物の塗膜を有し、前記塗膜が配向
処理されてなることを特徴とする電気光学用を極基板で
ある。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いる透明導電膜としては、例えば、酸化イン
ジウム、酸化スズ、酸化スズと酸化インジウムの混合物
、酸化スズと酸化アンチモンの混合物、酸化チタン、酸
化ロジウム、酸化白金等の金属酸化物の金属性薄膜が挙
げられる。　この透明導電膜が被覆される基板としては
、ガラス、セラミック、プラスチックフィルム等が使用
され、これらの基板上に蒸着法、スパッタリング法、Ｃ
ＶＤ法、スプレィ法等によって透明導電性膜が被覆され
る。

本発明に用いる耐熱感光性組成物としては、（Ａ）ポリ
イミド樹脂と（Ｂ）増感剤及び光開始剤とからなるもの
を使用する。　ここで用いる（Ａ）ポリイミド樹脂は（
ａ　）イミド基とエポキシ基を有する化合物と（ｂ　）
フェニレンジアクリル酸を付加反応させてなるものであ
る。

（ａ　）イミド基とエポキシ基を有する化合物としては
、次の一般式で示されるものを使用する。

造式で示されるものである （但し、式中Ｒは を表す） また（ｂ　）フェニレンジアクリル酸は、次の構この付
加反応は、上述したイミド基とエポキシ基を有する化合
物と、光重合性不飽和基を有するフェニレンジアクリル
酸の略等モルを、有機溶媒中で１５０〜２００℃の温度
下で３〜１２時間付加反応させるものであり、ポリイミ
ドが得られる。　この時、３級アミンのような塩基性の
反応触媒を使用することが好ましい。　この付加反応で
必要であれば溶剤を使用することもできる。　この場合
の溶剤としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチ
ルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、
ジグライム等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混
合して使用することができる。

本発明に用いる（Ｂ）増感剤及び光開始剤としては、ベ
ンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソ
プロピルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベ
ンゾインアルキルエーテル類、ベンゾインチオエーテル
類、ベンゾフェノン、アセトフェノン、２−エチル−ア
ン）〜ラキノン、塩化デシル、チオキサントン類等が挙
げられ、これは単独又は２種以上混合して使用すること
ができる。

本発明に用いる耐熱感光性組成物は、ポリイミド樹脂、
増感剤及び光開始側を含むが、本発明の目的に反しない
限度において、また必要に応じて、熱重合防止剤等を添
加配合することができる。

このような熱重合防止剤としては、ｐ−メトキシフェノ
ール、ハイドロキノン、２，６−ジｔ−ブチル−４−メ
チルフェノール、メチルエーテルハイドロキノン、ベン
ゾエート、ベンゾキノン、４−しドロキシメチル−２，
６−ジｔ−ブチルフェノール等が挙げられ、これらは単
独又は２種以上混合して使用することができる。　熱重
合防止剤の配合割合は、耐熱感光性組成物１００重量部
に対して０，０５〜２，０重量部の範囲とすることがよ
い。

耐熱感光性組成物は有機溶剤可溶性であり、絶縁保護膜
形成材料等として使用される場合には、有機溶媒に５〜
４０重量％、好ましくは１５〜３０重量％の割合で溶解
した溶液（感光性樹脂液）として用いる。　この有機溶
媒としては、Ｎ、Ｎ−ジメチルスルホオキシド、Ｎ、Ｎ
−ジメチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジエチルホルムアミ
ド、Ｎ、Ｎジメチルアセトアミド、Ｎ、Ｎ−ジエチルア
セトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジグライム
、ヘキサメチレンホスホアミド、γ−ブチルラクトン、
シクロヘキサノン等か挙げられ、これらは単独又は２種
以上混合して使用することができる。

感光性樹脂液を用いて電極基板上にｇｌ、護塗膜を形成
するには通常次のようにして形成する。　感光性樹脂液
を溶媒に溶解して０．０１〜２５重量％の樹脂溶液とし
、刷は塗り法、浸漬法、オフセットやスタンプ等の印刷
法、回転塗布法、スプレー法等により電極基板上に塗布
した後、６０〜１００℃の温度で加熱処理して溶剤乾燥
を行い、その後例えば低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水
銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線を照射
することにより硬化塗膜を形成する。　次いでこの塗膜
面を布等で一定方向に摩擦、配向させて、電気光学用電
極基板を製造することができる。

こうして製造された電気光学用電極基板一対の配向処理
面の間に、例えば正の誘電具カ性を有するネマチック液
晶化合物を公知の方法で封入シールすることにより電気
光学的表示デバイスを作ることができる。　このような
電極基板は、例えば電卓、腕時計、置時計、計数表示板
、パソコン等の電気光学的な種々の装！に有効に使用す
ることができる。

（作用） 本発明の電気光学用電極基板は、新規なポリイミド樹脂
を使用することによって耐熱性、配向性、耐久性に優れ
たものとすることができな。

本発明は、前述した一般式で示されるイミド基とエポキ
シ基を有する化合物と光重合性不飽和基を有するフェニ
レンジアクリル酸を反応させて、分子内に閉環したイミ
ド基と光硬化性の基を有するポリイミド樹脂とすること
によって、界面活性側の併用を必要としないで耐熱性が
付与され、まな配向性に優れたものとすることができる
。　まな低温で加熱乾燥した後、短時間で光硬化させる
ことができるため、被膜が硬くならすにフレキシブルな
基板にも適用できる。

（実施例） 次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない、　以下
の実施例および比較例において「部」とは「重量部」を
意味する。

実施例　１ 三ロフラスコに乾燥窒素を通じてフラスコ内を窒素で置
換した後、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物から
誘導されたイミド基とエポキシ基を有する化合物２７．
５０部とフェニレンジアクリル酸６．９７部とに、トリ
エチルアミン０．０３部を加えた。　フラスコを１５０
℃の温度に加熱した後、２０°Ｃ／１時間の昇温速度で
２００℃まで上げ、反応による発熱を抑えながらそのま
ま２００°Ｃで４時間攪拌反応させた。　反応終了後、
ジグライムを加えて冷却し、それをメタノールと水の混
合溶液に投入してポリイミド樹脂を析出させた。　析出
物を乾燥して茶色のポリイミド樹脂粉末３４．　ＯＱを
得た。　このポリイミド樹脂粉末２０部をジグライム８
０部に溶解し、光開始剤としてベンゾインイソプロピル
エーテル２部を添加配合して感光性樹脂液を製造した。

実施例　２ 三ロフラスコに乾燥窒素を通じてフラスコ内を窒素で置
換した後、ピロメリット酸無水物から誘導されたイミド
基とエポキシ基を有する化合物２３、９３部とフ二二レ
ンジアクリル酸６．９７部とに、トリエチルアミン０．
０３部を加えた。　フラスコ内を１５０℃の温度に加熱
した後、２０℃／１時間の昇温速度で２００℃まで上げ
、反応による発熱を抑えなからその、ｔま２００°Ｃで
４時間攪拌反応させた。

反応終了後、ジグライムを加えて冷却し、それをメタノ
ールと水の混合溶液に投入してポリイミド樹脂を析出さ
せた。　析出物を乾燥し茶色のポリイミド樹脂粉末２９
．８３ｇを得た。　このポリイミド樹脂粉末２０部をジ
グライム８０部に溶解し、光開始剤としてベンゾインイ
ソプロピルエーテル２部を添加配合して感光性樹脂液を
製造した。

実施例　３ 三ロフラスコに乾燥窒素を通じてフラスコ内を窒素で置
換した後、４．４′−オキシシフタル酸無水物から誘導
されたイミド基とエポキシ基を有する化合物２６．８８
部とフェニレンジアクリル酸６．９７部とに、トリエチ
ルアミン０．０３部を加えた。

フラスコを１５０℃の温度に加熱した後、２０℃／１時
間の昇温速度で２００’Ｃまで上げ、反応による発熱を
抑えながらそのまま２００℃で４時間攪拌反応させた。

　反応終了後、ジグライムを投入して冷却し、それをメ
タノールと水との混合溶液に投入してポリイミド樹脂を
析出させた。　析出物を乾燥し茶色のポリイミド樹脂粉
末３３．　ＯＱを得た。

このポリイミド樹脂粉末２０部をジグライム８０部に溶
解し、光開始剤としてベンゾインイソプロピルエーテル
２部を添加配合して感光性樹脂液を製造した。

酸化インジウムの透明導電性膜を有するネサガラスをパ
ターン状にエツチングした後に通常の方法で洗浄した電
極基板を、実施例１〜３で製造した感光性樹脂液に浸漬
した。　浸漬から引き上げて１００℃の温度で３０分間
乾燥行った後、２５０Ｗの高圧水銀灯で感光硬化させ、
＠極基板上に厚さ１０００Ａの耐熱感光性組成物の塗膜
を形成しな。

この塗膜を形成した一対の電極基板を布で一方向に摩擦
し配向処理して電気光学用電極基板を製造した。　その
後、摩擦方向が互いに直交するようにセル組みし、正の
誘電異方性を有するネマチック液晶化合物を封入し、さ
らにセルの外側の両面に偏光膜を、偏光膜の偏光方位が
それぞれ隣接する基板の摩擦方向に平行になるように貼
り合わせて、表示デバイスを製造した。　これらの表示
デバイスについて耐湿性（６０℃×９５％ＲＨｘ　５０
０Ｈ）、耐熱性（８０℃ｘ５００Ｈ）の試験をしたが、
いずれの試験においても配向の破壊は見られず、配向の
均一性が良好で、耐久性にも優れており、本発明の効果
が確認された。

比較例　１ 酸化インジウムの透明導電膜を有するネサガラスを洗浄
後、配向処理剤としてポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテルの０．５％水溶液に浸漬して塗布した後、真
空加熱乾燥し塗布面を布で一方向に摩擦して配向処理し
たネサガラスを作製した。　こうして得られた一対のネ
サガラスを、その摩擦方向が互いに直交するようにセル
組みし、正の誘電異方性を有するネマチック液晶化合物
を封入し、さらにセルの外側の両面に偏光膜を、偏光膜
の偏光方位がそれぞれ隣接する基板のＷｊ擦力方向平行
になるように貼り合わせて表示デバイスを製造した。　
この表示デバイスは電極印加時に表示部分に明暗の配向
ムラがあり、また６０℃×９５％ＲＨｘ１００Ｈ経過後
、配向が破壊し耐久性が悪かった。

比較例　２ 比較例１において、配向処理剤を使用せず、直接ネサガ
ラス面を布で一方向に摩擦して配向処理した以外は比較
例１と同一にして表示デバイスを作製した。　この表示
デバイスは！極印加時に表示部分に明暗の配向ムラがあ
り、また５０℃ｘ３Ｈ経過後、配向が破壊しはじめ２日
後で完全に破壊してしまい、耐熱性、耐久性が悪かった
。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかなように、本発明の電気光学用電
極基板は、耐熱性、配向性、耐久性、耐湿性に優れてお
り、特に液晶化合物の初期配向の均一性が極めて良く、
かつ塗膜形成を光硬化で行うためにポリエステル等の熱
に弱いフィルム基板にも応用できるという特別の利点が
ある。　また電極基板の温度が上昇しても液晶化合物の
分子の配向効果に影響を与えることがなく、セル中の液
晶化合物の分子を長期間安定して存在させることができ
た。

特許出願人　東芝ケミカル株式会社 代理人　　　弁理士　諸１）英二

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　透明導電性膜を有する基板表面の一部又は全部に、 （Ａ）（ａ）次の一般式で示されるイミド基とエポキシ
   基を有する化合物及び（ｂ）フェニレンジアクリル酸を
   反応してなるポリイミド樹脂、 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、式中Ｒは、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
   、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼ を表す） （Ｂ）増感剤及び光開始剤 を含む耐熱感光性組成物の塗膜を有し、前記塗膜が配向
   処理されてなることを特徴とする電気光学用電極基板。