JPH06186571A - 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

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

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JPH06186571A
JPH06186571A JP34084692A JP34084692A JPH06186571A JP H06186571 A JPH06186571 A JP H06186571A JP 34084692 A JP34084692 A JP 34084692A JP 34084692 A JP34084692 A JP 34084692A JP H06186571 A JPH06186571 A JP H06186571A
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JP
Japan
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liquid crystal
alignment film
crystal alignment
composition
oriented film
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JP34084692A
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English (en)
Inventor
Naoki Okuda
直紀 奥田
Masahiro Kawakami
正洋 川上
Hiroyuki Odagiri
弘幸 小田桐
Nintei Sato
任廷 佐藤
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示素子の素子特性を変えることなくプ
レチルト角を変更できる液晶配向膜用組成物を提供す
る。 【構成】 (1)ジアミン化合物およびテトラカルボン
酸二無水物を溶媒中で反応させて得られるポリアミド酸
溶液および(2)一般式〔1〕 【化1】 (式中、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4およびAr5は芳
香族基、a、bおよびcは0または1の整数を示す)で
表されるジアミン化合物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、
例えばピロメリット酸二無水物と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,特開昭64−25126号公報)。
【0003】しかし、最近の液晶表示素子の高精細化に
伴い、液晶配向膜にはプレチルト角以外に表示の残像特
性、電圧保持特性、ラビング時の帯電特性等の種々の特
性を改良することが要求されるようになってきた。その
ため、従来用いられてきたポリアミド酸の主鎖骨格の側
鎖の導入でプレチルト角を変更する方法では残像特性、
その他の特性を変更することなくプレチルト角のみを制
御することが困難になってきた。
【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、残像特性、その他の特性を変更す
ることなくプレチルト角を制御することができる液晶配
向膜用組成物、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、前記の従
来技術の問題に鑑み、鋭意研究した結果、ポリアミド酸
溶液中に特定のジアミン化合物を含む組成物を用いれ
ば、他の特性を低下させることなくプレチルト角を制御
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)ジアミン化合物およびテトラカルボン酸二無水物
を溶媒中で反応させて得られるポリアミド酸溶液および
(2)一般式〔1〕
【化2】 (式中、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、およびAr5
芳香族基、a、bおよびcは0または1の整数を示す)
で表されるジアミン化合物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】本発明に用いられる上記の一般式〔1〕で
表されるジアミン化合物としては、例えば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−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル)プロパン、2,2−ビス(3−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノ
フェノキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−
アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−アミノ
フェニル)プロパン、1,4−ビス(1−(4−アミノ
フェニル)−1−メチルエチル)ベンゼン、1,4−ビ
ス(1−(3−アミノフェニル)−1−メチルエチル)
ベンゼン、1,3−ビス(1−(4−アミノフェニル)
−1−メチルエチル)ベンゼン、1,3−ビス(1−
(3−アミノフェニル)−1−メチルエチル)ベンゼン
などが挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を組み
合わせて使用することができる。
【0008】本発明に用いられるポリアミド酸は、ジア
ミン化合物およびテトラカルボン酸二無水物を溶媒中で
反応させて得られるものであれば特に制限はない。ジア
ミン化合物とテトラカルボン酸二無水物とはほぼ等モル
として反応させることが好ましい。
【0009】ジアミン化合物としては、例えば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、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)−1,1,1,
3,3,3−ヘキサフルオロプロパ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、ジアミノシロキサン、ジアミノシランなどが挙げ
られる。一般式〔1〕で表されるジアミン化合物を用い
てもよい。これらは2種以上を組み合わせて使用するこ
ともできる。
【0010】またテトラカルボン酸二無水物としては、
例えば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、3,3′,4,
4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,
3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水
物、1,2,5,6−テトラカルボキシナフタレン二無
水物、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′−ジフェニル
スルホンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10
−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカ
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、シク
ロヘキサ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種以上を組み合わせて使用することもでき
る。
【0011】また反応溶媒としては、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−ジオキサンなどが
単独でまたは2種以上を組み合わせて使用される。
【0012】本発明の液晶配向膜用組成物は、前記反応
によって得られたポリアミド酸溶液に前記一般式〔1〕
で表されるジアミン化合物を添加し、充分混合すること
によって得られる。
【0013】一般式〔1〕で表されるジアミン化合物の
添加量は、液晶配向膜の成膜性の観点から、ポリアミド
酸に対して0.05〜40重量%の範囲にすることが好
ましい。
【0014】本発明になる液晶配向膜用組成物は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。
【0015】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。
【0016】本発明のポリイミド層にはガラス基板とポ
リイミド層との密着性をよくするためにこの間にシラン
カップリング剤、チタンカップリング剤等のカップリン
グ剤を用いてもよい。
【0017】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。
【0018】
【作用】本発明におけるポリイミドは、特定のジアミン
化合物をポリアミド酸に添加しているため、ポリアミド
酸に固有の特性を損なうことなしにプレチルト角を制御
することが可能になるものと考えられる。
【0019】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。
【0020】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41.1g(0.1モル)にN−メチル−
2−ピロリドン378gを添加し、充分攪拌した後、ピ
ロメリット酸二無水物10.9g(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、5℃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。
この溶液に2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル〕プロパン10.0g(15重量%)を添
加し、8時間充分混合した。この溶液を粘度調整し2枚
のITO付きガラス基板上にスピンナーで塗布し、25
0℃で30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、700Å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ZLI−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
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5.4°であり、2,
2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プ
ロパン10.0g(15重量%)を添加しない場合のプ
レチルト角4.6°よりプレチルト角が高くなってい
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
り、表示素子特性は添加しない場合と同じであった。
【0021】実施例2 日立化成工業株式会社製STN用液晶配向膜材料LQ−
1800(ポリアミド酸溶液、樹脂分14.7重量%)
100gに1,4−ビス(1−(4−アミノフェニル)
−1−メチルエチル)ベンゼン0.74g(5重量%)
を添加し、10時間充分混合した。この溶液を用いて実
施例1と同様の方法で処理して250℃で60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、プレチルト角を測定したと
ころ、プレチルト角は7.2°であり、LQ−1800
を用いた場合のプレチルト角6.3°よりプレチルト角
が高くなっていた。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り、表示素子特性は添加前しない場
合と同じであった。
【0022】
【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、液晶表示素子の素子特性を変
えることなくプレチルト角を変更できる。またこの液晶
配向膜を有する液晶挾持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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (1)ジアミン化合物およびテトラカル
    ボン酸二無水物を溶媒中で反応させて得られるポリアミ
    ド酸溶液および(2)一般式〔1〕 【化1】 (式中、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4およびAr5は芳
    香族基、a、bおよびcは0または1の整数を示す)で
    表されるジアミン化合物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〕で表されるジアミン化合物
    をポリアミド酸に対して0.05〜40重量%としてな
    る請求項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、ついでこのポリイ
    ミド層を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、ついでこのポリイ
    ミド層を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。
JP34084692A 1992-12-22 1992-12-22 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 Pending JPH06186571A (ja)

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