JPH0588185A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配向膜の焼成温度を低温から高温まで変えて
もプレチルト角が一定で、更に、しきい値電圧の周波数
変化も安定な特性を有する有機配向膜、該有機配向膜を
含む液晶表示素子および該有機配向膜を含む液晶表示装
置を提供することにある。 【構成】 透明電極を有し少なくとも一方が透明な一対
の基板間に、正の誘電異方性を示すネマチック液晶が狹
持された液晶表示装置において、分子短軸方向に長鎖ア
ルキル基を有するテトラカルボン酸二無水物と分子長軸
方向に短鎖アルキル基を有するジアミンとを重合して得
られるポリイミド系高分子物質を含む有機配向膜を用い
ることを特徴とする液晶表示装置。 【効果】 本発明の有機配向膜は、ス−パ−ツイスト液
晶ディスプレイ、アクティブマトリックス液晶ディスプ
レイに要求されているプレチルト角の一定化、周波数特
性の安定化が得られ、ドメイン及び輝度ムラが発生せず
最終的には、製品の歩留りを大きく向上させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分子短軸方向に長鎖ア
ルキル基を有するテトラカルボン酸二無水物と分子長軸
方向に短鎖アルキル基を有するジアミンとを重合して得
られる高分子物質を含有する有機配向膜、該有機配向膜
を含む液晶表示素子および該液晶表示素子を含む液晶表
示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ネマチック液晶を用いた配向膜には、例
えば、ス−パ−ツイスト液晶表示素子、アクティブマト
リックス液晶表示素子などと、種々のドメインの発生を
防止する高プレチルト角のポリイミド配向膜が提案され
ている（特開昭６４−２５１２７号公報、特開昭６２−
２６２８２９号公報、特開昭６３−２５９５１５号公
報、特開昭６２−１２７８２７号公報、特開昭６２−１
７４７２５号公報、特開平２−２１０３２８号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示素子において
は、その高精細化が進むに従い、プレチルト角が素子面
内で異なり安定性が劣るために発生する種々のドメイン
の問題がある。これは、素子の大画面化が進むに従い基
板に形成した配向膜は、焼成温度に対しプレチルト角が
異なり一定しないことが主な原因となっている。本発明
の目的は、配向膜の焼成温度を低温から高温まで変えて
もプレチルト角がほぼ一定となり、更に、しきい値電圧
の周波数変化も安定である新たな特性を有する配向膜を
用いた液晶表示装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、分子短軸方向に長鎖ア
ルキル基を有するテトラカルボン酸二無水物と分子長軸
方向に短鎖アルキル基を有するジアミンとを重合して得
られる高分子物質を含む有機配向膜を用いることによ
り、配向膜の分子配向が一定となる安定な界面が得ら
れ、前記課題が解決できることを見出し本発明を完成す
るに至った。本発明の要旨は次のとりである。

【０００５】本発明は、一般式（１）

【０００６】

【化３】

【０００７】（式中、Ｙは

【０００８】

【化４】

【０００９】を示し、Ｒ₁ は炭素数７〜１８のアルキル
基、Ｒ₂は炭素数５〜１８のアルキル基、Ｒ₃ 、Ｒ₄ は
炭素数１〜１８のアルキル基、Ｒ₅ 〜Ｒ₆ は水素または
炭素数１〜１８のアルキル基、Ｘは炭素数１〜４のアル
キル基、ａ、ｂ、ｃおよびｄは０、１または２を示
す。）で表される分子短軸方向に長鎖アルキル基を有す
るテトラカルボン酸二無水物と分子長軸方向に短鎖アル
キル基を有するジアミンとを重合して得られるポリイミ
ド系高分子物質を含む液晶表示素子用の有機配向膜であ
る。

【００１０】さらに本発明は、一般式（１）で表される
分子短軸方向に長鎖アルキル基を有するテトラカルボン
酸二無水物と分子長軸方向に短鎖アルキル基を有するジ
アミンとを重合して得られるポリイミド系高分子物質を
含む液晶表示素子である。さらに本発明は、透明電極を
有し少なくとも一方が透明な一対の基板間に、正の誘電
異方性を示すネマチック液晶が狹持された液晶表示装置
において、一般式（１）で表される分子短軸方向に長鎖
アルキル基を有するテトラカルボン酸二無水物と分子長
軸方向に短鎖アルキル基を有するジアミンとを重合して
得られるポリイミド系高分子物質を含む有機配向膜を用
いることを特徴とする液晶表示装置である前記分子長軸
方向に短鎖アルキル基を有するジアミンの炭素鎖長は好
ましくは８以下のものが用いられる。また、前記一般式
（１）で表される分子短軸方向に長鎖アルキル基を有す
るテトラカルボン酸二無水物の含有量はモル比で好まし
くは３０以下であり、前記分子長軸方向に短鎖アルキル
基を有するジアミンの含有量はモル比で好ましくは６０
以上である。

【００１１】また、前記有機配向膜においては、さらに
トリフルオロメチル基を有するジアミンもしくはジヒド
ラジド化合物がモル比で２０以下含むことができる。さ
らに本発明には、上記有機配向膜を含み、かつ透明電極
を備え少なくとも一方が透明な一対の基板間に正の誘電
異方性を示し、旋光性物質が添加されたネマチック液晶
が２４０度以上ねじれた構造を有するス−パ−ツイスト
液晶表示装置も含まれる。

【００１２】さらに本発明には、上記有機配向膜を含
み、かつ電極がアクティブマトリックス型電極である基
板を用いているアクティブマトリックス液晶表示装置も
含まれる。。本発明においては、分子短軸方向に炭素鎖
長が９以上の長鎖アルキル基を有するテトラカルボン酸
二無水物と、分子長軸方向に炭素鎖長が８以下の短鎖ア
ルキル基を有するジアミンを組み合わせ重合した有機配
向膜を用いることがプレチルト角を比較的高くし、焼成
温度に対するプレチルト角を一定にするために重要であ
る。更には分子短軸方向に炭素鎖長が９以上の長鎖アル
キル基を有するテトラカルボン酸二無水物はモル比で３
０以下、分子長軸方向に炭素鎖長が８以下の短鎖アルキ
ル基を有するジアミンはモル比で６０以上含むことも配
向膜の焼成温度に対するプレチルト角の安定性を得るた
め重要である。

【００１３】本発明の分子短軸方向に長鎖アルキル基を
有するテトラカルボン酸二無水物について、それを例示
すると、２、２−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフ
ェノキシ）フェニル〕ノナン、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、２、２−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフェノ
キシ）フェニル〕ウンデカン、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、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、２、２−ビス〔４−
（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕テトラ
デカン、２、２−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフ
ェノキシ）フェニル〕ペンタデカン、２、２−ビス〔４
−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕ヘキ
サデカン、２、２−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシ
フェノキシ）フェニル〕ヘプタデカン、２、２−ビス
〔４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕
オクタデカン、２、２−ビス〔４−（３、４−ジカルボ
キシフェノキシ）フェニル〕オクタデカン、２、２−ビ
ス〔４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニ
ル〕ノナデカン、１、１−ビス〔４−（３、４−ジカル
ボキシフェノキシ）フェニル〕−２−メチルノナン、
１、１−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフェノキ
シ）フェニル〕−２−メチルデカン、１、１−ビス〔４
−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕−２
−メチルウンデカン、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、１、１−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフェノ
キシ）フェニル〕−２−メチルトリデカン、１、１−ビ
ス〔４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニ
ル〕−２−メチルテトラデカン、１、１−ビス〔４−
（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕−２−
メチルペンタデカン、１、１−ビス〔４−（３、４−ジ
カルボキシフェノキシ）フェニル〕−２−メチルヘキサ
デカン、１、１−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフ
ェノキシ）フェニル〕−２−メチルヘプタデカン、１、
１−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フ
ェニル〕−２−メチルオクタデカン、１、１−ビス〔４
−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕−２
−メチルノナデカン、１、１−ビス〔４−（３、４−ジ
カルボキシフェノキシ）フェニル〕−２−メチルノナデ
カン、１、１−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフェ
ノキシ）フェニル〕−２−エチルノナン、１、１−ビス
〔４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕
−２−エチルデカン、１、１−ビス〔４−（３、４−ジ
カルボキシフェノキシ）フェニル〕−２−エチルウンデ
カン、１、１−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフェ
ノキシ）フェニル〕−２−エチルドデカン、１、１−ビ
ス〔４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニ
ル〕−２−エチルトリデカン、１、１−ビス〔４−
（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕−２−
エチルテトラデカン、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、１、１−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフ
ェノキシ）フェニル〕−２−エチルヘキサデカン、１、
１−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フ
ェニル〕−２−エチルヘプタデカン、１、１−ビス〔４
−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕−２
−エチルオクタデカン、１、１−ビス〔４−（３、４−
ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕−２−エチルノナ
デカン、２、２−ビス〔３、５−ジメチル−４−（３、
４−ジカルボキフェノキシ）フェニル〕ノナン、２、２
−ビス〔３、５−ジメチル−４−（３、４−ジカルボキ
フェノキシ）フェニル〕デカン、２、２−ビス〔３、５
−ジメチル−４−（３、４−ジカルボキフェノキシ）フ
ェニル〕ウンデカン、２、２−ビス〔３、５−ジメチル
−４−（３、４−ジカルボキフェノキシ）フェニル〕ド
デカン、２、２−ビス〔３、５−ジメチル−４−（３、
４−ジカルボキフェノキシ）フェニル〕トリデカン、
２、２−ビス〔３、５−ジメチル−４−（３、４−ジカ
ルボキフェノキシ）フェニル〕テトラデカン、２、２−
ビス〔３、５−ジメチル−４−（３、４−ジカルボキフ
ェノキシ）フェニル〕ペンタデカン、２、２−ビス
〔３、５−ジメチル−４−（３、４−ジカルボキフェノ
キシ）フェニル〕ヘキサデカン、２、２−ビス〔３、５
−ジメチル−４−（３、４−ジカルボキフェノキシ）フ
ェニル〕ヘプタデカン、２、２−ビス〔３、５−ジメチ
ル−４−（３、４−ジカルボキフェノキシ）フェニル〕
オクタデカン、２、２−ビス〔３、５−ジメチル−４−
（３、４−ジカルボキフェノキシ）フェニル〕ノナデカ
ン、１、１−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフェノ
キシ）フェニル〕ノナシクロヘキサン、１、１−ビス
〔４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕
デカシクロヘキサン、１、１−ビス〔４−（３、４−ジ
カルボキシフェノキシ）フェニル〕ウンデカシクロヘキ
サン、１、１−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフェ
ノキシ）フェニル〕ドデカシクロヘキサン、１、１−ビ
ス〔４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニ
ル〕トリデカシクロヘキサン、１、１−ビス〔４−
（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕テトラ
デカシクロヘキサン、１、１−ビス〔４−（３、４−ジ
カルボキシフェノキシ）フェニル〕ペンタデカシクロヘ
キサン、１、１−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフ
ェノキシ）フェニル〕ヘキサデカシクロヘキサン、１、
１−ビス〔４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フ
ェニル〕ヘプタデカシクロヘキサン、１、１−ビス〔４
−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕オク
タデカシクロヘキサン、１、１−ビス〔４−（３、４−
ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕ノナデカシクロヘ
キサンなどを挙げることができる。（なお、これらの化
合物の物性については本発明者等の同日付の特許出願に
記載している。） これらの分子短軸方向に長鎖アルキル基を有するテトラ
カルボン酸二無水物化合物は、対応する炭素鎖数のジオ
−ル化合物にニトロフタルイミドをアルカリ中でニトロ
置換を行い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、更に、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テト
ラカルボン酸二無水物とする一般的な方法で製造され
る。

【００１４】一方、分子長軸方向に炭素鎖長が８以下の
短鎖アルキル基を有するジアミンを例示すると、ジアミ
ノエタン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジアミ
ノペンタン、ジアミノヘキサン、ジアミノヘプタン、ジ
アミノオクタンなどをあげることができ、ジヒドラジド
を例示するとコハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒド
ラジド、アジピン酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラ
ジド、ピコリン酸ジヒドラジド、アゼライン酸ジヒドラ
ジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラ
ジドなどをあげることができる。

【００１５】本発明の有機配向膜は、ポリイミド系高分
子物質の前駆体であるポリアミック酸を分子短軸方向に
長鎖アルキル基を有するテトラカルボン酸二無水物と分
子長軸方向に短鎖アルキル基を有するジアミンとを重合
して得、これをＮ−メチル−２−ピロリドン、ジメチル
アセトアミドなどの溶剤に溶解し、この溶液を刷毛塗り
法、回転塗布法、スプレー法、印刷法などの方法により
基板上に塗布する。次いでこれを100〜450 ℃、好まし
くは150〜300℃で加熱処理することにより作製される。

【００１６】上記ポリアミック酸は分子短軸方向に長鎖
アルキル基を有するテトラカルボン酸二無水物と分子長
軸方向に短鎖アルキル基を有するジアミンとを無水の条
件下、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、ジメチルスルホキシド、
スルホラン、フェノール、シクロヘキサノン、ジオキサ
ンなどの溶剤中50℃またはそれ以下の温度で重合させる
ことにより得られる。

【００１７】このポリアミック酸は、100〜450℃の温度
で加熱処理することによりポリイミド系高分子物質とな
る。

【００１８】

【作用】本発明の分子短軸方向に長鎖アルキル基を有す
るテトラカルボン酸二無水物と分子長軸方向に短鎖アル
キル基を有するジアミンを組み合わせ重合した有機配向
膜は、ポリマのフレキシブルな性質と低温でのイミド化
を高めた最適組み合わせの検討により、低温から高温ま
で焼成温度、焼成時間を変えても配向膜の界面状態がほ
とんど変わらず、よりプレチルト角が一定になり液晶の
配向性が基板面内で均一になったものと考えられる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。ただし、これら実施例によって本発明の技術的範
囲が限定されるものではない。

【００２０】

【実施例１】２、２−ビス〔４−（３、４−ジカルボキ
シフェノキシ）フェニル〕トリデカン二無水物０．２モ
ル％とピロメリット酸二無水物０．８モル％及び１、６
−ジアミノヘキサン０．８モル％、１、１、１、３、
３、３−ヘキサフルオロ−２、２−ビス〔４−（４−ア
ミノフェノキシ）フェニル〕プロパン０．２モル％をＮ
−メチル−２−ピロリドン中で２０℃で８時間重合し、
ポリイミド前駆体ワニスを得た。このワニスを４％濃度
に希釈後、ＩＴＯ基板上に回転塗布し、焼成温度を１６
０〜２８０℃／１０ｍｉｎと種々変えて配向膜を形成
後、０．４ｍｍの切り込み条件でラビングを行い、メル
ク社のＺＬＩ−１１３２等の液晶材料を封入し液晶素子
を作製した。一般的なクリスタルロ−テション法でプレ
チルト角を測定した結果、４．５〜４．６度とほとんど
一定な値を示した。

【００２１】次に、上記のポリイミド前駆体溶液を基板
の透明電極上にＳｉＯ−ＴｉＯ 無機膜を形成した面上
にスピンコ−トし、１８０℃／１０ｍｉｎ熱処理して５
００Åのポリイミド膜を形成した。該基板によって狹持
する液晶分子のツイスト角を２６０度にするために、上
記の上下基板をそれぞれの角度でラビングを行い、該基
板間にシ−ル印刷を行ってギャップ６μｍの液晶セルを
組立た。該セルにビフェニル系液晶、フェニルシクロヘ
キサン系液晶、エステルシクロヘキサン系液晶を主成分
とするネマチック液晶に旋光性物質（メルク社製：Ｓ８
１１）を０．５重量％添加した液晶材料を真空封入し
た。該液晶セルのしきい値電圧の周波数変化（３０Ｈｚ
／５００Ｈｚ）を測定したところ０．９９以上の値を示
し、種々のドメイン及び輝度ムラが低減された。

【００２２】

【実施例２】２、２−ビス〔４−（３、４−ジカルボキ
シフェノキシ）フェニル〕ペンタデカン二無水物０．２
モル％とピロメリット酸二無水物０．８モル％及び１、
５−ジアミノペンタン０．８モル％、１、１、１、３、
３、３−ヘキサフルオロ−２、２−ビス〔４−（４−ア
ミノフェノキシ）フェニル〕プロパン０．２モル％をジ
メチルアセトアミド中で２０℃で８時間重合し、ポリイ
ミド前駆体ワニスを得た。このワニスを４％濃度に希釈
後、ＩＴＯ基板上に回転塗布し、焼成温度を１６０〜２
８０℃／３０ｍｉｎと種々変えて配向膜を形成後、０．
４ｍｍの切り込み条件でラビングを行い、メルク社のＺ
ＬＩ−１１３２等の液晶材料を封入し液晶素子を作製し
た。一般的なクリスタルロ−テション法でプレチルト角
を測定した結果、４．１〜４．２度とほとんど一定な値
を示した。

【００２３】次に、上記のポリイミド前駆体溶液を基板
の透明電極上にＳｉＯ−ＴｉＯ 無機膜を形成した面上
にスピンコ−トし、２４０℃／３０ｍｉｎ熱処理して５
００Åのポリイミド膜を形成した。該基板によって狹持
する液晶分子のツイスト角を２４０度にするために、上
記の上下基板をそれぞれの角度でラビングを行い、該基
板間にシ−ル印刷を行ってギャップ６μｍの液晶セルを
組立た。該セルに実施例１と同様に液晶材料を真空封入
した。該液晶セルのしきい値電圧の周波数変化（３０Ｈ
ｚ／５００Ｈｚ）を測定したところ０．９９以上の値を
示し、種々のドメイン及び輝度ムラが低減された。

【００２４】

【実施例３】１、１−ビス〔４−（３、４−ジカルボキ
シフェノキシ）フェニル〕オクチルシクロヘキサン二無
水物０．３モル％と３、３´、４、４´−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物０．７モル％及び１、４−ジア
ミノブタン０．９５モル％、１、１、１、３、３、３−
ヘキサフルオロ−２、２−ビス〔４−（４−アミノフェ
ノキシ）フェニル〕プロパン０．０５モル％をジメチル
ホルムアミド中で２０℃で８時間重合し、ポリイミド前
駆体ワニスを得た。このワニスを６％濃度に希釈後、Ｉ
ＴＯ基板上に回転塗布し、焼成温度を１６０〜２８０℃
／３０ｍｉｎと種々変えて配向膜を形成後、０．４ｍｍ
の切り込み条件でラビングを行い、メルク社のＺＬＩ−
１１３２等の液晶材料を封入し液晶素子を作製した。一
般的なクリスタルロ−テション法でプレチルト角を測定
した結果、３．１〜３．２度とほとんど一定な値を示し
た。

【００２５】次に、上記のポリイミド前駆体溶液をアク
ティブマトリックス型電極上およびカラ−フイルタ上に
該溶液をスピンコ−トし、１８０℃／３０ｍｉｎ熱処理
して１０００Åのポリイミド膜を形成した。該基板によ
って狹持する液晶分子のツイスト角を９０度にするラビ
ングを行い、該基板間にシ−ル印刷を行ってギャップ７
μｍの液晶セルを組立た。該セルに実施例１と同様に液
晶材料を真空封入した。該液晶セルのしきい値電圧の周
波数変化（３０Ｈｚ／５００Ｈｚ）を測定したところ
０．９９以上の値を示し、種々のドメイン及び輝度ムラ
が低減された。

【００２６】

【実施例４】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０．１モル％と３、３´、４、４´−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物０．９モル％及び１、７−ジ
アミノヘプタン０．７モル％、ピコリン酸ジヒドラジド
０．２モル％１、１、１、３、３、３−ヘキサフルオロ
−２、２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕プロパン０．１モル％をＮ−メチル−２−ピロリド
ン、ジメチルアセトアミドの混合溶剤中で２０℃で８時
間重合し、ポリイミド前駆体ワニスを得た。このワニス
を５％濃度に希釈後、ＩＴＯ基板上に回転塗布し、焼成
温度を１６０〜２８０℃／３０ｍｉｎと種々変えて配向
膜を形成後、０．４ｍｍの切り込み条件でラビングを行
い、メルク社のＺＬＩ−１１３２等の液晶材料を封入し
液晶素子を作製した。一般的なクリスタルロ−テション
法でプレチルト角を測定した結果、３．８〜３．９度と
ほとんど一定な値を示した。

【００２７】次に、上記のポリイミド前駆体溶液を基板
の透明電極上にＳｉＯ−ＴｉＯ 無機膜を形成した面上
にスピンコ−トし、２２０℃／３０ｍｉｎ熱処理して５
００Åのポリイミド膜を形成した。該基板によって狹持
する液晶分子のツイスト角を２４０度にするために、上
記の上下基板をそれぞれの角度でラビングを行い、該基
板間にシ−ル印刷を行ってギャップ６μｍの液晶セルを
組立た。該セルに実施例１と同様に液晶材料を真空封入
した。該液晶セルのしきい値電圧の周波数変化（３０Ｈ
ｚ／５００Ｈｚ）を測定したところ０．９９以上の値を
示し、種々のドメイン及び輝度ムラが低減された。

【００２８】

【実施例５】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０．２モル％とピロメリット酸二無水物０．８
モル％及び１、８−ジアミノオクタン０．６モル％、ア
ジピン酸ジヒドラジド０．３モル％１、１、１、３、
３、３−ヘキサフルオロ−２、２−ビス〔４−（４−ア
ミノフェノキシ）フェニル〕プロパン０．１モル％をＮ
−メチル−２−ピロリドン中で２０℃で８時間重合し、
ポリイミド前駆体ワニスを得た。このワニスを５％濃度
に希釈後、ＩＴＯ基板上に回転塗布し、焼成温度を１６
０〜２８０℃／３０ｍｉｎと種々変えて配向膜を形成
後、０．４ｍｍの切り込み条件でラビングを行い、メル
ク社のＺＬＩ−１１３２等の液晶材料を封入し液晶素子
を作製した。一般的なクリスタルロ−テション法でプレ
チルト角を測定した結果、４．０〜４．１度とほとんど
一定な値を示した。

【００２９】次に、上記のポリイミド前駆体溶液を基板
の透明電極上にＳｉＯ−ＴｉＯ 無機膜を形成した面上
にスピンコ−トし、２００℃／３０ｍｉｎ熱処理して５
００Åのポリイミド膜を形成した。該基板によって狹持
する液晶分子のツイスト角を２４０度にするために、上
記の上下基板をそれぞれの角度でラビングを行い、該基
板間にシ−ル印刷を行ってギャップ６μｍの液晶セルを
組立た。該セルに実施例１と同様に液晶材料を真空封入
した。該液晶セルのしきい値電圧の周波数変化（３０Ｈ
ｚ／５００Ｈｚ）を測定したところ０．９９以上の値を
示し、種々のドメイン及び輝度ムラが低減された。

【００３０】

【比較例１】シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
０．５モル％、ピロメリット酸二無水物０．５モル％及
び２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕ペンタン０．５モル％、１、１、１、３、３、３−
ヘキサフルオロ−２、２−ビス〔４−（４−アミノフェ
ノキシ）フェニル〕プロパン０．５モル％をＮ−メチル
−２−ピロリドン中で２０℃で８時間重合し、ポリイミ
ド前駆体ワニスを得た。このワニスを５％濃度に希釈
後、ＩＴＯ基板上に回転塗布し、焼成温度を１６０〜２
８０℃／３０ｍｉｎと種々変えて配向膜を形成後、０．
４ｍｍの切り込み条件でラビングを行い、メルク社のＺ
ＬＩ−１１３２等の液晶材料を封入し液晶素子を作製し
た。一般的なクリスタルロ−テション法でプレチルト角
を測定した結果、２．３〜４．５度と配向膜の焼成温度
で大きく変化した。

【００３１】次に、上記のポリイミド前駆体溶液を基板
の透明電極上にＳｉＯ−ＴｉＯ 無機膜を形成した面上
にスピンコ−トし、２４０℃／３０ｍｉｎ熱処理して５
００Åのポリイミド膜を形成した。該基板によって狹持
する液晶分子のツイスト角を２６０度にするために、上
記の上下基板をそれぞれの角度でラビングを行い、該基
板間にシ−ル印刷を行ってギャップ６μｍの液晶セルを
組立た。該セルに実施例１と同様に液晶材料を真空封入
した。該液晶セルのしきい値電圧の周波数変化（３０Ｈ
ｚ／５００Ｈｚ）を測定したところ０．９７の値を示
し、種々のドメイン及び輝度ムラが発生した。

【００３２】

【比較例２】３、３´、４、４´−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物０．５モル％、ピロメリット酸二
無水物０．５モル％及び２，２−ビス〔４−（ｐ−アミ
ノフェノキシ）フェニル〕オクタン０．５モル％、１、
１、１、３、３、３−ヘキサフルオロ−２、２−ビス
〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン
０．５モル％をジメチルアセトアミド中で２０℃で８時
間重合し、ポリイミド前駆体ワニスを得た。このワニス
を５％濃度に希釈後、ＩＴＯ基板上に回転塗布し、焼成
温度を１６０〜２８０℃／３０ｍｉｎと種々変えて配向
膜を形成後、０．４ｍｍの切り込み条件でラビングを行
い、メルク社のＺＬＩ−１１３２等の液晶材料を封入し
液晶素子を作製した。一般的なクリスタルロ−テション
法でプレチルト角を測定した結果、１．８〜４．２度と
配向膜の焼成温度で大きく変化した。

【００３３】次に、上記のポリイミド前駆体溶液を基板
の透明電極上にＳｉＯ−ＴｉＯ 無機膜を形成した面上
にスピンコ−トし、２２０℃／３０ｍｉｎ熱処理して５
００Åのポリイミド膜を形成した。該基板によって狹持
する液晶分子のツイスト角を２４０度にするために、上
記の上下基板をそれぞれの角度でラビングを行い、該基
板間にシ−ル印刷を行ってギャップ６μｍの液晶セルを
組立た。該セルに実施例１と同様に液晶材料を真空封入
した。該液晶セルのしきい値電圧の周波数変化（３０Ｈ
ｚ／５００Ｈｚ）を測定したところ０．９７の値を示
し、種々のドメイン及び輝度ムラが発生した。

【００３４】

【発明の効果】本発明の有機配向膜は、焼成温度を低温
から高温まで変えてもプレチルト角がほぼ一定で、且
つ、しきい値電圧の周波数変化も安定である新たな特性
を有する配向膜を提供し、これらをス−パ−ツイスト液
晶素子並びにアクティブマトリックス液晶素子に用いス
−パ−ツイスト液晶表示装置並びにアクティブマトリッ
クス液晶装置を作製した結果、ドメイン、輝度ムラがは
発生せず最終的には、製品の歩留まりを大きく向上させ
ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 克己 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 (72)発明者 北村 輝夫 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 (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（１） 【化１】 （式中、Ｙは 【化２】 を示し、Ｒ₁ は炭素数７〜１８のアルキル基、Ｒ₂ は炭
   素数５〜１８のアルキル基、Ｒ₃ 、Ｒ₄ は炭素数１〜１
   ８のアルキル基、Ｒ₅ 〜Ｒ₆ は水素または炭素数１〜１
   ８のアルキル基、Ｘは炭素数１〜４のアルキル基、ａ、
   ｂ、ｃおよびｄは０、１または２を示す。）で表される
   分子短軸方向に長鎖アルキル基を有するテトラカルボン
   酸二無水物と分子長軸方向に短鎖アルキル基を有するジ
   アミンとを重合して得られるポリイミド系高分子物質を
   含む液晶表示素子用の有機配向膜
2. 【請求項２】 前記分子長軸方向に短鎖アルキル基を有
   するジアミンの炭素鎖長が８以下であることを特徴とす
   る請求項１記載の液晶表示素子用の有機配向膜。
3. 【請求項３】 前記一般式（１）で表される分子短軸方
   向に長鎖アルキル基を有するテトラカルボン酸二無水物
   はモル比で３０以下および前記分子長軸方向に短鎖アル
   キル基を有するジアミンはモル比で６０以上含まれるこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示素子用
   の有機配向膜
4. 【請求項４】 トリフルオロメチル基を有するジアミン
   もしくはジヒドラジド化合物がモル比で２０以下含まれ
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項記載
   の液晶表示素子用の有機配向膜
5. 【請求項５】 前記一般式（１）で表される分子短軸方
   向に長鎖アルキル基を有するテトラカルボン酸二無水物
   と分子長軸方向に短鎖アルキル基を有するジアミンとを
   重合して得られるポリイミド系高分子物質を含む液晶表
   示素子。
6. 【請求項６】 前記分子長軸方向に短鎖アルキル基を有
   するジアミンの炭素鎖長が８以下であることを特徴とす
   る請求項５記載の液晶表示素子。
7. 【請求項７】 前記分子短軸方向に長鎖アルキル基を有
   するテトラカルボン酸二無水物はモル比で３０以下およ
   び前記分子長軸方向に短鎖アルキル基を有するジアミン
   はモル比で６０以上含まれることを特徴とする請求項５
   または６記載の液晶表示素子。
8. 【請求項８】 トリフルオロメチル基を有するジアミン
   もしくはジヒドラジド化合物がモル比で２０以下含まれ
   ることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかの項記載
   の液晶表示素子。
9. 【請求項９】透明電極を有し少なくとも一方が透明な一
   対の基板間に、正の誘電異方性を示すネマチック液晶が
   狹持された液晶表示装置において、前記一般式（１）で
   表される分子短軸方向に長鎖アルキル基を有するテトラ
   カルボン酸二無水物と分子長軸方向に短鎖アルキル基を
   有するジアミンとを重合して得られるポリイミド系高分
   子物質を含む有機配向膜を用いることを特徴とする液晶
   表示装置。
10. 【請求項10】前記分子長軸方向に短鎖アルキル基を有す
    るジアミンの炭素鎖長が８以下であることを特徴とする
    請求項９記載の液晶表示装置。
11. 【請求項11】前記分子短軸方向に長鎖アルキル基を有す
    るテトラカルボン酸二無水物はモル比で３０以下および
    前記分子長軸方向に短鎖アルキル基を有するジアミンは
    モル比で６０以上含まれることを特徴とする請求項９ま
    たは10記載の液晶表示装置。
12. 【請求項12】前記有機配向膜にトリフルオロメチル基を
    有するジアミンもしくはジヒドラジド化合物がモル比で
    ２０以下含まれることを特徴とする請求項９乃至11のい
    ずれかの項記載の液晶表示装置。
13. 【請求項13】透明電極を備え少なくとも一方が透明な一
    対の基板間に、正の誘電異方性を示し、旋光性物質が添
    加されたネマチック液晶が２４０度以上ねじれた構造を
    有する請求項９乃至12のいずれかの項記載の液晶表示装
    置。
14. 【請求項14】電極がアクティブマトリックス型電極であ
    る基板を用いている請求項９乃至12のいずれかの項記載
    の液晶表示装置。