JPH05281553A - 液晶配向膜用組成物、液晶配向膜の製造法、液晶配向膜、液晶挾持基板および液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶配向膜を形成する場合、２２０℃以下の
温度で、短時間に硬化してイミド化率９５％以上とする
ことができ、またこの液晶配向膜を有する液晶表示基板
を使用して作成した液晶表示素子はドメイン等の配向不
良が発生せず電気光学特性上高い表示品質を有する液晶
配向膜用組成物を提供する。 【構成】 ２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシ
フェノキシ）フェニル〕オクタン二無水物等、２，２−
ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕エーテ
ル等および１，３−ビス（３，４−ジカルボキシフェニ
ル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン二無
水物を反応させて得られるポリアミド酸を含有してなる
液晶配向膜用組成物、この組成物を用いた液晶配向膜の
製造法、この組成物より形成された液晶配向膜、液晶挾
持基板等。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶配向膜用組成物、液
晶配向膜の製造法、液晶配向膜、液晶挾持基板および液
晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示素子用の配向膜として、
例えばピロメリツト酸二無水物と４，４′−ジアミノジ
フェニルエーテル縮合のポリイミド（特公昭５５−１０
１８号公報）をはじめとし、最近では表示素子の透明性
あるいは液晶の高プレチルト角の要求から、これを目的
とするポリイミドが提案されている（特開昭６３−２５
９５１５号公報、特開昭６４−２５１２６号公報）。

【０００３】しかし、最近の液晶表示素子のカラー化に
伴い現行の配向膜ではポリイミド膜の硬化（イミド化率
９０％以上）には、通常、高温（２５０℃以上）で長時
間（３０分以上）の加熱が必要であるためカラーフィル
ターの退色が発生し、低温硬化化が必要となり、また、
最近の液晶表示素子の高精度化に伴い、表示品質の向上
のため液晶挾持基板の構造が変化し、液晶配向膜と液晶
挾持基板との接着力が重要となってきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
技術の欠点を解決し、表示品質を保ったまま比較的低温
（２２０℃以下）で硬化することができる接着力の優れ
た液晶配向膜用組成物、この組成物を用いた液晶配向膜
の製造法、この組成物より得られる液晶配向膜、この配
向膜を有する液晶挾持基板および液晶表示素子を提供す
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
技術の問題に鑑み、鋭意研究した結果、特定のポリイミ
ドを液晶配向膜として用いると、表示品質を保ったまま
接着力に優れ低温硬化化できることを見出し本発明に到
達した。

【０００６】すなわち、本発明は、 （１）一般式〔１〕

【化７】 （式中、Ｘは炭素数１〜４のアルキル基、

【化８】 Ｒ₁およびＲ₂は少なくとも一方が炭素数５以上のアルキ
ル基、ａ、ｂ、ｃおよびｄは０、１または２であり、Ｘ
₁は異なってもよく、Ｒ₁およびＲ₂は同一の場合があ
り、ａ、ｂ、ｃおよびｄは同じでもよい）で表されるテ
トラカルボン酸二無水物、 （２）一般式〔２〕

【化９】 （式中、Ｘ₂はハロゲン原子または炭素数１〜４のアル
キル基、

【化１０】 Ｒ₃およびＲ₄はアルキル基またはパーフルオロアルキル
基を示し、ｅ、ｆ、ｇおよびｈは０、１または２であ
り、Ｘ₂は異なってもよく、Ｒ₃およびＲ₄は同一でもよ
くｅ、ｆ、ｇおよびｈは同じでもよい）で表される芳香
族ジアミン、 （３）一般式〔３〕

【化１１】 （式中、Ａｒは芳香族基、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇およびＲ₈は炭
素数１〜１０のアルキル基、置換された炭素数１〜１０
のアルキル基または芳香族基、Ｘ₃は

【化１２】 （ｐは１〜１０の整数を示す）を示し、ｌ、ｍは０また
は１、ｎは０または１〜５までの整数であり、Ｘ₃は異
なってもよく、Ａｒは異なってもよく、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇
およびＲ₈は同一でもよく、ｌ、ｍおよびｎは同じ場合
がある）で表されるケイ素原子を有するテトラカルボン
酸二無水物ならびに必要に応じて （４）（１）および（３）以外のテトラカルボン酸二無
水物および／または（２）以外のジアミンを反応させて
得られるポリアミド酸を含有してなる液晶配向膜用組成
物、この組成物を用いる液晶配向膜の製造法、この組成
物を用いて形成した液晶配向膜、この配向膜を有する液
晶挾持基板及び液晶表示素子に関する。

【０００７】液晶表示装置の配向膜として用いる場合
は、液晶分子のプレチルト角を高めるために、前記一般
式〔１〕で示されるテトラカルボン酸二無水物のＲ₁お
よびＲ₂の少なくとも一方が炭素数５以上のアルキル基
とされる。通常はこれらの炭素数は１８以下とされる。

【０００８】本発明に用いられる上記の一般式〔１〕で
表されるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば
２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキ
シ）フェニル〕オクタン二無水物、２，２−ビス〔４−
（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕デカン
二無水物、２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシ
フェノキシ）フェニル〕トリデカン二無水物、２，２−
ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニ
ル〕ドデカン二無水物、２，２−ビス〔４−（３，４−
ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕ヘプタン二無水
物、１，１−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノ
キシ）フェニル〕−２−メチルオクタン二無水物、１，
１−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フ
ェニル〕−２−メチルドデカン二無水物、１，１−ビス
〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕
−２−エチルペンタデカン二無水物、２，２−ビス
〔３，５−ジメチル−４−（３，４−ジカルボキシフェ
ノキシ）フェニル〕トデカン二無水物、２，２−ビス
〔３，５−ジメチル−４−（３，４−ジカルボキシフェ
ノキシ）フェニル〕オクタン二無水物、２，２−ビス
〔３，５−ジメチル−４−（３，４−ジカルボキシフェ
ノキシ）フェニル〕デカン二無水物、２，２−ビス
〔３，５−ジエチル−４−（３，４−ジカルボキシフェ
ノキシ）フェニル〕トリデカン二無水物、１，１−ビス
〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕
シクロヘキサン二無水物などが挙げられ、これらは１種
または２種以上を組み合わせて使用することが出来る。
上記の一般式〔１〕で表されるテトラカルボン酸二無水
物は、例えばケトンとフェノール化合物を反応させて対
応する炭素鎖数のジオール化合物を合成し、これによっ
てニトロフタルイミドのニトロ基をアルカリ中で置換さ
せて対応するビスイミドを形成し、次いでこのビスイミ
ドを加水分解してテトラカルボン酸を得、さらに、この
テトラカルボン酸を無水酢酸中で脱水反応処理して製造
される。

【０００９】本発明に用いられる上記の一般式〔３〕で
表されるケイ素原子を有するテトラカルボン酸二無水物
のＲ₅〜Ｒ₈のアルキル基の炭素数は接着性の効果から１
〜１０の範囲とされる。例えば、１，３−ビス（３，４
−ジカルボキシフェニル）−１，１，３，３−テトラメ
チルジシロキサン二無水物、１，３−ビス（３，４−ジ
カルボキシフェニル）−１，１，３，３−テトラエチル
ジシロキサン二無水物、１，３−ビス（３，４−ジカル
ボキシフェニル）−１，１，３，３−テトラフェニルジ
シロキサン二無水物、１，３−ビス｛３−（３，４−ジ
カルボキシベンゾイルオキシ）プロピル｝−１，１，
３，３−テトラメチルジシロキサン二無水物、１，３−
ビス｛２−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）
エチル｝−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン
二無水物、１，３−ビス｛５−（３，４−ジカルボキシ
ベンゾイルオキシ）ペンチル｝−１，１，３，３−テト
ラメチルジシロキサン二無水物、１，３−ビス｛３−
（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）プロピル｝
−１，１，３，３−テトラフェニルジシロキサン二無水
物、ビス（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）ジ
メチルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシベ
ンゾイルオキシ）ジエチルシラン二無水物、１，３−ビ
ス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，３−ジエチ
ル−１，３−ジマチルジシロキサン二無水物、１，５−
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，３，
３，５，５−ヘキサメチルジシロキサン二無水物、１，
７−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，
３，３，５，５，７，７−オクタメチルジシロキサン二
無水物、１，９−ビス（３，４−ジカルボキシフェニ
ル）−１，１，３，３，５，５，７，７，９，９−デカ
メチルジシロキサン二無水物、１，１１−ビス（３，４
−ジカルボキシフェニル）−１，１，３，３，５，５，
７，７，９，９，１１，１１−ドデカメチルジシロキサ
ン二無水物などが挙げられ、これらは１種または２種以
上を組み合わせて使用できる。

【００１０】本発明に用いられる上記の一般式〔２〕で
表される芳香族ジアミンとしては、２，２−ビス〔４−
（４−アミノフェノキシ）フェニル〕エーテル、２，２
−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕ケト
ン、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェ
ニル〕エステル、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェ
ノキシ）フェニル〕スルホン、２，２−ビス〔４−（３
−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホン、２，２−ビ
ス〔４−（４−アミノフェノキシ）〕ビフェニル、２，
２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プ
ロパン、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）
フェニル〕ペンタン、２，２−ビス〔４−（４−アミノ
フェノキシ）フェニル〕オクタン、２，２−ビス〔４−
（４−アミノフェノキシ）フェニル〕−１，１，１，
３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス
〔３，５−ジメチル−４−（４−アミノフェノキシ）フ
ェニル〕−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプ
ロパン、２，２−ビス〔３，５−ジブロモ−４−（４−
アミノフェノキシ）フェニル〕−１，１，１，３，３，
３−ヘキサフルオロプロパン、３，３−ビス〔４−（４
−アミノフェノキシ）フェニル〕−１，１，１，２，
２，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタン、２，
２−ビス（４−アミノフェニル）−１，１，１，３，
３，４，４，４−オクタフルオロブタンなどが挙げら
れ、これらは１種でまたは２種以上を組み合わせて使用
することが出来る。

【００１１】硬化温度を低温化し、かつ十分な重合度を
得るために、一般式〔１〕で表されるテトラカルボン酸
二無水物のモル数を反応に用いられる全テトラカルボン
酸二無水物のモル数の１０〜８０％、一般式〔３〕で示
されるケイ素原子を有するテトラカルボン酸二無水物の
モル数を反応に用いられる全テトラカルボン酸二無水物
のモル数の５〜４０％、および一般式〔２〕で示される
芳香族ジアミンのモル数を反応に用いられる全ジアミン
のモル数の１０〜８０％とすることが好ましい。

【００１２】また上記の一般式〔１〕および〔３〕で表
されるテトラカルボン酸二無水物以外のテトラカルボン
酸二無水物および上記の一般式〔２〕で表される芳香族
ジアミン以外のジアミンについては特に制限はない。こ
のテトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸
二無水物、メチルピロメリット酸二無水物、ジメチルピ
ロメリット酸二無水物、ジ（トリフルオロメチル）ピロ
メリット酸二無水物、３，３′，４，４′−ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物、５，５′−ジメチル−３，
３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物、４−（３，４−ジカルボキシフェニル）ベンゼン二
無水物、２，３，３′，４′−テトラカルボキシジフェ
ニル二無水物、３，３′，４，４′−テトラカルボキシ
ジフェニルエーテル二無水物、２，３，３′，４′−テ
トラカルボキシジフェニルエーテル二無水物、３，
３′，４，４′−テトラカルボキシベンゾフェノン二無
水物、２，３，３′，４′−テトラカルボキシベンゾフ
ェノン二無水物、２，３，６，７−テトラカルボキシナ
フタレン二無水物、１，４，５，７−テトラカルボキシ
ナフタレン二無水物、１，２，５，６−テトラカルボキ
シナフタレン二無水物、３，３′，４，４′−テトラカ
ルボキシジフェニルメタン二無水物、２，３，３′，
４′−テトラカルボキシジフェニルメタン二無水物、
２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパ
ン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェ
ニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロ
パン二無水物、３，３′，４，４′−テトラカルボキシ
ジフェニルスルホン二無水物、３，４，９，１０−テト
ラカルボキシペリレン二無水物、ブタンテトラカルボン
酸二無水物、３，３′，４，４′−エチレングリコール
ビス（フェニル）テトラカルボン酸二無水物、シクロブ
タンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラ
カルボン酸二無水物などが挙げられ、これらは２種以上
を併用することもできる。

【００１３】また上記の一般式〔２〕で表される芳香族
ジアミン以外のジアミンとしては、ｐ−フェニレンジア
ミン、ｍ−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエ
ーテル、ジアミノジフェニルメタン、２，２−ジアミノ
ジフェニルプロパン、ジアミノジフェニルスルホン、ジ
アミノベンゾフェノン、ジアミノナフタレン、ジアミノ
ターフェニル、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）
ベンゼンなどの芳香族ジアミン、ジアミノジシクロヘキ
シルエーテル、ジアミノシクロヘキサンなどの脂環式ジ
アミン、１，６−ジアミノヘキサン、１，８−ジアミノ
オクタンなどの脂肪族ジアミン、ジアミノシランなどが
挙げられ、これらは２種以上を併用することもできる。

【００１４】本発明においては、上記の（１）（３）お
よび（４）のテトラカルボン酸二無水物のモル数の総和
と、上記の（２）および（４）のジアミンのモル数の総
和とをほぼ等モルにして反応させることが好ましい。

【００１５】上記の（１）一般式〔１〕で表されるテト
ラカルボン酸二無水物、（２）一般式〔２〕で表される
芳香族ジアミン、（３）一般式〔３〕で表されるケイ素
原子を有するテトラカルボン酸二無水物および必要に応
じて、（４）（１）および（３）以外のテトラカルボン
酸二無水物および／または（２）以外のジアミンは不活
性溶媒に溶解され、反応させてポリアミド酸とされる。

【００１６】不活性溶媒としては、前記単量体の全てを
溶解する必要はないが、生成するポリアミド酸を溶解す
るものが好ましく、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリド
ン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル
アセトアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチルス
ルホン、１，４−ジオキサンなどの１種または２種以上
が用いられる。これらの溶媒以外に、ガラス基板への塗
れ性を良くするための溶媒を、反応前または反応終了後
に添加することもできる。これらの溶媒としては、例え
ばブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート、キ
シレン、トルエンなどが用いられる。

【００１７】本反応で得られたポリアミド酸は１００〜
４００℃に加熱することおよび／または無水酢酸などの
脱水剤で化学処理することによりポリイミドとされる。
液晶挾持基板上の液晶に面する側に電極を設け、該基板
および電極上に液晶配向膜組成物より得られる液晶配向
膜を形成して液晶表示素子とされる。

【００１８】本発明のポリイミド層の液晶基板上の形成
は上記の液晶配向膜用組成物を、予め例えばＩＴＯ（Ｉ
ｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極が形成
されたガラス基板上に塗布した後、乾燥、脱水閉環させ
てポリイミド層とすることにより行われる。塗布方法と
しては、浸漬法、印刷法、吹き付け法等が用いられる。
脱水閉環温度は１００〜４００℃、好ましくは１５０〜
３００℃の範囲で任意に選択することができる。また加
熱時間は１分〜６時間、好ましくは１分〜３時間とされ
る。

【００１９】このようにして形成されたポリイミド層
は、表面をラビングすることによって液晶配向膜として
用いられる。液晶配向膜を有する液晶表示基板を用いて
公知の方法により液晶表示素子を得ることができる。

【００２０】

【作用】本発明におけるポリイミドは、テトラカルボン
酸二無水物と芳香族ジアミンの両者が、ビス〔（ジフェ
ノキシ）フェニル〕型の基本骨格を有するため、従来の
ポリイミドに比べてフレキシブルなコンフォメーション
を有する。そして、テトラカルボン酸二無水物の中央結
合基Ｙ₁の分子短軸方向にも、長鎖のアルキル基を導入
したことによって、更にポリマのフレキシブルな性質が
高まると共に、ガラス転移温度も低下し、低温硬化性が
可能になったものと考えられる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 ２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキ
シ）フェニル〕トリデカン二無水物の合成 ２−トリデカノン５１．３ｇとフェノール９８．３ｇを
混合し、室温で激しく撹拌しながら塩化水素ガスを吹き
込み、３時間激しく撹拌し、さらに２４時間室温で放置
した。反応したことを確認後、反応混合物をジエチルエ
ーテルに溶解し、水洗、留去、水蒸気蒸留、ジエチルエ
ーテル抽出を繰返し行い、カラムクロマトグラフィー、
減圧乾燥処理でオイル状の２，２−ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）トリデカン５８．３ｇを得た。２，２−ビ
ス（４−ヒドロキシフェニル）トリデカン５８．３ｇ、
ジメチルスルホキシド７５０ｍｌを撹拌しながら、Ｎａ
ＯＨ１４．３ｇ、Ｈ₂Ｏ１４ｍｌ、トルエン１１０ｍｌ
を加熱撹拌還流し、共沸脱水した。その後、トルエン、
軽留分を留去し、Ｎ−フェニル−４−ニトロフタルイミ
ドを９４ｇ添加し６０℃で２時間撹拌した。更に、水に
注加、ベンゼン溶液で乾燥後、留去、カラムクロマトグ
ラフィーを通して、淡黄色の２，２−ビス〔４−（Ｎ−
フェニルフタルイミド−４−オキシ）フェニル〕トリデ
カンの結晶を８０．４ｇを得た。２，２−ビス〔４−
（Ｎ−フェニルフタルイミド−４−オキシ）フェニル〕
トリデカン８０．４ｇ、ＮａＯＨ３３．４ｇ、水５００
ｍｌをオートクレーブ中で１７０℃で１８時間反応させ
た。冷却後、減圧でオートクレーブから反応液を出し、
水洗、ジエチルエーテル抽出を繰返し、ジエチルエーテ
ル留去、減圧乾燥して赤褐色の２，２−ビス〔４−
（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕トリデ
カン６２．７ｇを得た。この化合物の赤外吸収（ＩＲ）
スペクトルを図１に示す。２，２−ビス〔４−（３，４
−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕トリデカン６
２．７ｇ、酢酸５５０ｍｌ、無水酢酸３３．３ｇを６時
間加熱還流撹拌した。その後、常圧蒸留して酢酸、過剰
の無水酢酸を留去、ジエチルエーテル溶液にして、自然
ろ過によりジエチルエーテル不溶物を除去後、留去、減
圧乾燥して２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシ
フェノキシ）フェニル〕トリデカン二無水物５４．７ｇ
を得た。この化合物の赤外吸収（ＩＲ）スペクトルを図
２に示す。

【００２２】出発原料の２−トリデカノン、フェノール
およびＮ−フェニル−４−ニトロフタルイミドを、それ
ぞれ対応する化合物に変更したほかは上記に準じた操作
を行って２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフ
ェノキシ）フェニル〕オクタン二無水物（図３に赤外線
吸収スペクトルを示す）、２，２−ビス〔４−（３，４
−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕ヘプタン二無水
物（図４に赤外線吸収スペクトルを示す）、１，１−ビ
ス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニ
ル〕−２−メチルヘプタン二無水物（図５に赤外線吸収
スペクトルを示す）および１，１−ビス〔４−（３，４
−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕シクロヘキサン
二無水物（図６に赤外線吸収スペクトルを示す）を合成
した。

【００２３】実施例１ ２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕プロパン２８．７ｇ（０．０７モル）および４，
４′−ジアミノジフェニルエーテル６．０ｇ（０．０３
モル）にＮ−メチル−２−ピロリドン４５１ｇを添加
し、充分撹拌した後、２，２−ビス〔４−（３，４−ジ
カルボキシフェノキシ）フェニル〕オクタン二無水物２
８．８ｇ（０．０５モル）、３，３′，４，４′−ビフ
ェニルテトラカルボン酸二無水物１１．８ｇ（０．０４
モル）および１，３−ビス（３，４−ジカルボキシフェ
ニル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン二
無水物４．３ｇ（０．０１モル）を加え、１５℃で１２
時間反応させたところ、淡黄色の粘稠な液体となった。
この溶液を粘度調整し、２枚のＩＴＯ透明電極付きガラ
ス基板上にスピンナーで塗布し、２２０℃で１０分加熱
し、溶媒の除去およびポリアミド酸の脱水閉環を行い、
８００Åのポリイミド層を形成した。２枚のガラス基板
上のこの層の表面をラビング処理して液晶配向膜として
液晶挾持基板を得、これをラビング方向がアンチパラレ
ルになるように２枚のポリイミド層を対向させて組み合
わせ、周りをエポキシ系シール剤ＥＮ−１０００（日立
化成工業株式会社製商品名）で封止し、内部に液晶ＺＬ
Ｉ−２２９３（メルク社製商品名）を封入し、液晶セル
を形成した。次にこの液晶セルを安定させるためエージ
ング処理として液晶ＺＬＩ−２２９３のＴ_NI（８５℃）
以上の温度である１３０℃で１時間加熱した後、プレチ
ルト角をクリスタルローテーション法で測定したとこ
ろ、プレチルト角は４．７°であった。次に前記溶液を
用いて前記と同様の方法で６４０×２００ドットになる
ようにＩＴＯ透明電極が形成された基板上にポリイミド
層を形成し、この表面をラビング処理し、上記と同様に
して２４０°ツイストになるようにセルを組み立てて、
カイラル剤ＣＢ−１５（メルク社製商品名）を添加した
上記の液晶を封入し、エージング処理を行って液晶表示
素子を作製した。該液晶表示素子は、６４０×２００ド
ットで駆動でき、ドメイン等の配向不良が発生せずコン
トラスト良好で高表示品質であった。この液晶挟持基板
を用いて接着性試験を行った。試験法はＪＩＳ Ｋ５４
００準拠碁盤目法を用いた。１２１℃、１気圧で促進試
験を行ったところ、２４時間後でも配向膜の剥離はみら
れなかった。なお、前記の２，２−ビス〔４−（３，４
−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕オクタン二無水
物のＩＲスペクトル図３には、２９３０ｃｍ^-1、２８５
０ｃｍ^-1にアルキル基に基づく吸収が、また、１７８０
ｃｍ^-1、１８５０ｃｍ^-1にカルボニル基に基づく吸収が
みられる。なお、上記ポリイミド層のイミド化率は９５
％以上であり、２２０℃で５分加熱することにより充分
硬化が起こっていることが確認できた。

【００２４】実施例２ ２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパ
ン１５．６ｇ（０．０３モル）および１，６−ジアミノ
ヘキサン８．１ｇ（０．０７モル）にＮ−メチル−ピロ
リドン３６８ｇを添加し、充分撹拌した後、２，２−ビ
ス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニ
ル〕トリデカン二無水物１９．８ｇ（０．０３モル）、
ピロメリット酸二無水物８．７ｇ（０．０４モル）およ
び１，３−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−
１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン二無水物１
２．８ｇ（０．０３モル）を加え、２５℃で１０時間反
応させたところ、淡黄色の粘稠な液体となった。この溶
液を用いて実施例１と同様な方法で処理して２００℃で
１０分加熱して液晶セルを形成し、１３０℃で１時間加
熱することによりエージング処理した後、プレチルト角
をクリスタルローテーション法で測定したところ、プレ
チルト角は６．７°であった。さらにこの溶液を用いて
実施例１と同様の方法で２６０°ツイストの液晶表示素
子を形成したが、該液晶表示素子は、６４０×２００ド
ットで駆動でき、ドメイン等の配向不良が発生せずコン
トラスト良好で高表示品質であった。なお、前記の２，
２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フ
ェニル〕トリデカン二無水物のＩＲスペクトル図２には
２９３０ｃｍ^-1、２８５０ｃｍ^-1にアルキル基に基づく
吸収が、また、１７８０ｃｍ^-1、１８５０ｃｍ^-1にカル
ボニル基に基づく吸収がみられる。なお、上記ポリイミ
ド層のイミド化率は９５％以上であり、２００℃で１０
分加熱することにより充分硬化が起こっていることが確
認できた。

【００２５】実施例３ ２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパ
ン３６．３ｇ（０．０７モル）および４，４′−ジアミ
ニジフェニルエーテル６．０ｇ（０．０３モル）にＮ−
メチル−２−ピロリドン５３０ｇを添加し、充分撹拌し
た後、２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェ
ノキシ）フェニル〕ヘプタン二無水物３１．５ｇ（０．
０５５モル）、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフ
ェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプ
ロパン二無水物１３．３ｇ（０．０３モル）および１，
３−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，
３，３−テトラメチルジシロキサン二無水物６．４ｇ
（０．０１５モル）を加え、２０℃で６時間反応させた
ところ、淡黄色の粘稠な液体となった。この溶液を用い
て実施例１と同様な方法で処理して２１０℃で１０分加
熱して液晶セルを形成し、１３０℃で１時間加熱するこ
とによりエージング処理した後、プレチルト角をクリス
タルローテーション法で測定したところ、プレチルト角
は５．０°であった。さらにこの溶液を用いて実施例１
と同様の方法で２４０°ツイストの液晶表示素子を形成
したが、該液晶表示素子は、６４０×２００ドットで駆
動でき、ドメイン等の配向不良が発生せずコントラスト
良好で高表示品質であった。なお、前記の２，２−ビス
〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕
ヘプタン二無水物のＩＲスペクトル図４には、２９３０
ｃｍ^-1、２８５０ｃｍ^-1にアルキル基に基づく吸収が、
また、１７８０ｃｍ^-1、１８５０ｃｍ^-1にカルボニル基
に基づく吸収がみられる。なお、上記ポリイミド層のイ
ミド化率は９５％以上であり、２１０℃で１０分加熱す
ることにより充分硬化が起こっていることが確認でき
た。

【００２６】実施例４ ２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕ケトン１１．９ｇ（０．０３モル）および１，８−
ジアミノオクタン１０．１ｇ（０．０７モル）にＮ−メ
チル−２−ピロリドン３８４ｇを添加し、充分撹拌した
後、１，１−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノ
キシ）フェニル〕−２−メチルヘプタン二無水物３５．
４ｇ（０．０６モル）、シクロブタンテトラカルボン酸
二無水物５．９ｇ（０．０３モル）およびビス（３，４
−ジカルボキシベンゾイルオキシ）ジメチルシラン二無
水物４．４ｇ（０．０１モル）を加え、４５℃で９時間
反応させたところ、淡黄色の粘稠な液体となった。この
溶液を用いて実施例１と同様な方法で処理して２２０℃
で１０分加熱して液晶セルを形成し、１３０℃で１時間
加熱することによりエージング処理した後、プレチルト
角をクリスタルローテーション法で測定したところ、プ
レチルト角は５．３°であった。さらにこの溶液を用い
て実施例１と同様の方法で２４０°ツイストの液晶表示
素子を形成したが、該液晶表示素子は、６４０×２００
ドットで駆動でき、ドメイン等の配向不良が発生せずコ
ントラスト良好で高表示品質であった。上記液晶挟持基
板を用いて実施例１と同様の方法で接着力試験を行った
ところ、２４時間後でも配向膜の剥離はみられなかっ
た。なお、前記の１，１−ビス〔４−（３，４−ジカル
ボキシフェノキシ）フェニル〕−２−メチルヘプタン二
無水物のＩＲスペクトル図５には、２９３０ｃｍ^-1、２
８５０ｃｍ^-1にアルキル基に基づく吸収が、また、１７
８０ｃｍ^-1、１８５０ｃｍ^-1にカルボニル基に基づく吸
収がみられる。なお、上記ポリイミド層のイミド化率は
９５％以上であり、２２０℃で１０分加熱することによ
り充分硬化が起こっていることが確認できた。

【００２７】実施例５ ２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕オクタン３３．６ｇ（０．０７モル）および１，４
−ジアミノシクロヘキサン３．４ｇ（０．０３モル）に
Ｎ−メチル−２−ピロリドン４３１ｇを添加し、充分撹
拌した後、１，１−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシ
フェノキシ）フェニル〕シクロヘキサン二無水物２８．
０ｇ（０．０５モル）、ピロメリット酸二無水物６．５
ｇ（０．０３モル）および１，３−ビス（３，４−ジカ
ルボキシフェニル）−１，１，３，３−テトラメチルジ
シロキサン二無水物８．５ｇ（０．２モル）を加え、５
℃で１５時間反応させたところ、淡黄色の粘稠な液体と
なった。この溶液を用いて実施例１と同様な方法で処理
して２２０℃で１０分加熱して液晶セルを形成し、１３
０℃で１時間加熱することによりエージング処理した
後、プレチルト角をクリスタルローテーション法で測定
したところプレチルト角は９．２°であった。さらにこ
の溶液を用いて実施例１と同様の方法で２６０°ツイス
トの液晶表示素子を形成したが、該液晶表示素子は、６
４０×２００ドットで駆動でき、ドメイン等の配向不良
が発生せずコントラスト良好で高表示品質であった。な
お、前記の１，１−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシ
フェノキシ）フェニル〕シクロヘキサン二無水物のＩＲ
スペクトル図６は、２９３０ｃｍ^-1、２８５０ｃｍ^-1に
アルキル基に基づく吸収が、また、１７８０ｃｍ^-1、１
８５０ｃｍ^-1にカルボニル基に基づく吸収がみられる。
なお、上記ポリイミド層のイミド化率は９５％以上であ
り、２２０℃で１０分加熱することにより充分硬化が起
こっていることが確認できた。

【００２８】比較例１ ２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕プロパン２８．７ｇ（０．０７モル）および４，
４′−ジアミノジフェニルエーテル６．０ｇ（０．０３
モル）にＮ−メチル−２−ピロリドン４４３ｇを添加
し、充分撹拌した後、２，２−ビス〔４−（３，４−ジ
カルボキシフェノキシ）フェニル〕オクタン二無水物２
８．８ｇ（０．０５モル）および３，３′，４，４′−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物１４．７ｇ（０．
０５モル）を加え、２０℃で８時間反応させたところ、
淡黄色の粘稠な液体となった。この溶液を用いて実施例
１と同様な方法で処理して２２０℃で５分加熱して液晶
セを形成し、１３０℃で１時間加熱することによりエー
ジング処理した後、プレチルト角をクリスタルローテー
ション法で測定したところ、プレチルト角は４．１°で
あった。さらにこの溶液を用いて実施例１と同様の方法
で２４０°ツイストの液晶表示素子を形成したが、該液
晶表示素子は、６４０×２００ドットで駆動でき、ドメ
イン等の配向不良が発生せずコントラスト良好で高表示
品質であった。上記液晶挟持基板を用いて実施例１と同
様の方法で接着力試験を行ったところ、配向膜は２時間
後に剥離した。

【００２９】

【発明の効果】本発明の液晶配向膜用組成物によって液
晶配向膜を形成する場合、良好な接着力のまま２２０℃
以下の温度で、短時間に硬化してイミド化率９５％以上
とすることができる。またこの液晶配向膜を有する液晶
表示基板を使用して作製した液晶表示素子はドメイン等
の配向不良が発生せず電気光学特性上高い表示品質を有
するため、本発明の液晶配向膜用組成物は、高表示品質
の液晶表示素子に用いることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフ
ェノキシ）フェニル〕トリデカンの赤外線吸収スペクト
ルである。

【図２】２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフ
ェノキシ）フェニル〕トリデカン二無水物の赤外線吸収
スペクトルである。

【図３】２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフ
ェノキシ）フェニル〕オクタン二無水物の赤外線吸収ス
ペクトルである。

【図４】２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフ
ェノキシ）フェニル〕ヘプタン二無水物の赤外線吸収ス
ペクトルである。

【図５】１，１−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフ
ェノキシ）フェニル〕−２−メチルヘプタン二無水物の
赤外線吸収スペクトルである。

【図６】１，１−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフ
ェノキシ）フェニル〕シクロヘキサン二無水物の赤外線
吸収スペクトルである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥田 直紀 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化 成工業株式会社山崎工場内 (72)発明者 川上 正洋 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化 成工業株式会社山崎工場内 (72)発明者 佐藤 任廷 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化 成工業株式会社山崎工場内 (72)発明者 横倉 久男 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 大原 周一 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （１）一般式〔１〕 【化１】 （式中、Ｘ₁は炭素数１〜４のアルキル基、 【化２】 Ｒ₁およびＲ₂は少なくとも一方が炭素数５以上のアルキ
   ル基、ａ、ｂ、ｃおよびｄは０、１または２であり、Ｘ
   ₁は異なってもよく、Ｒ₁およびＲ₂は同一の場合があ
   り、ａ、ｂ、ｃおよびｄは同じでもよい）で表されるテ
   トラカルボン酸二無水物、 （２）一般式〔２〕 【化３】 （式中、Ｘ₂はハロゲン原子または炭素数１〜４のアル
   キル基、 【化４】 Ｒ₃およびＲ₄はアルキル基またはパーフルオロアルキル
   基を示し、ｅ、ｆ、ｇおよびｈは０、１または２であ
   り、Ｘ₂異なってもよく、Ｒ₃およびＲ₄は同一でもよく
   ｅ、ｆ、ｇおよびｈは同じでもよい）で表される芳香族
   ジアミン、 （３）一般式〔３〕 【化５】 （式中、Ａｒは芳香族基、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇およびＲ₈は炭
   素数１〜１０のアルキル基、置換された炭素数１〜１０
   のアルキル基または芳香族基、Ｘ₃は 【化６】 （ｐは１〜１０の整数を示す）を示し、ｌ、ｍは０また
   は１、ｎは０または１〜５の整数であり、Ｘ₃は異なっ
   てもよく、Ａｒは異なってもよく、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇およ
   びＲ₈は同一でもよく、ｌ、ｍおよびｎは同じ場合があ
   る）で表されるケイ素原子を有するテトラカルボン酸二
   無水物ならびに必要に応じて （４）（１）および（３）以外のテトラカルボン酸二無
   水物および／または（２）以外のジアミンを反応させて
   得られるポリアミド酸を含有してなる液晶配向膜用組成
   物。
2. 【請求項２】 一般式〔１〕で表されるテトラカルボン
   酸二無水物のモル数を反応に用いられる全テトラカルボ
   ン酸二無水物のモル数の１０〜８０％、一般式〔３〕で
   示されるケイ素原子を有するテトラカルボン酸二無水物
   のモル数を反応に用いられる全テトラカルボン酸二無水
   物のモル数の５〜４０％、および一般式〔２〕で示され
   る芳香族ジアミンのモル数を反応に用いられる全ジアミ
   ンのモル数の１０〜８０％とした請求項１記載の液晶配
   向膜用組成物。
3. 【請求項３】 液晶挾持基板の電極を形成した面上に、
   請求項１記載の液晶配向膜用組成物を塗布後、乾燥、脱
   水閉環させてポリイミド層を形成し、ついでラビングす
   る液晶配向膜の製造法。
4. 【請求項４】 液晶挾持基板の電極を形成した面上に、
   請求項２記載の液晶配向膜用組成物を塗布後、乾燥、脱
   水閉環させてポリイミド層を形成し、ついでラビングす
   る液晶配向膜の製造法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の液晶配向膜組成物より形
   成された液晶配向膜。
6. 【請求項６】 請求項２記載の液晶配向膜組成物より形
   成された液晶配向膜。
7. 【請求項７】 請求項５記載の液晶配向膜を有する液晶
   挾持基板。
8. 【請求項８】 請求項６記載の液晶配向膜を有する液晶
   挾持基板。
9. 【請求項９】 液晶挾持基板上の液晶に面する側に電極
   を設け、該基板および電極上に請求項１記載の液晶配向
   膜用組成物より得られる液晶配向膜を形成した液晶表示
   素子。
10. 【請求項１０】 液晶挾持基板上の液晶に面する側に電
    極を設け、該基板および電極上に請求項２記載の液晶配
    向膜用組成物より得られる液晶配向膜を形成した液晶表
    示素子。