JPH07287234A

JPH07287234A - 液晶配向剤及びこれを用いた液晶表示素子

Info

Publication number: JPH07287234A
Application number: JP7826094A
Authority: JP
Inventors: Toshimasa Eguchi; 敏正江口; Sumitoshi Asakuma; 純俊朝隈
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1994-04-18
Filing date: 1994-04-18
Publication date: 1995-10-31

Abstract

(57)【要約】【構成】脂肪族ジカルボン酸構造を有するポリアミド
と脂肪族テトラカルボン酸構造を有するポリアミド酸と
を必須成分とする液晶配向剤。【効果】 150℃以下の極めて低温で焼成した場合にも
良好な耐ラビング性を示し、工程の低温化が必要なカラ
ーアクティブマトリクスLCD、プラスティックパネル又
はプラスティックフィルム基板LCDの製造に使用でき特
にプラスティック基板TN-LCDの製造に最適な液晶配向剤
である。更に、本配向剤を用いた液晶表示素子は、低温
での加工において高い歩留まりを実現できるとともに表
示性，電気特性の信頼性に優れた液晶表示素子である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子の製造に使
用する液晶配向剤に関するものであり、更に詳しくは低
温で加工でき基板との密着性と耐ラビング性に優れる液
晶配向膜が得られる液晶配向剤に関するものであり、こ
の液晶配向剤を用いた信頼性に優れる液晶表示素子に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、液晶表示素子は、薄型ディスプレ
イとして広範囲に用いられてきている。一般的に用いら
れている液晶表示素子は、ツイステッドネマティック(T
N)方式とスーパーツイステッドネマティック(STN)方式
であるが、これらの液晶表示素子を作製する場合には特
公昭６２−３８６８９号公報に示されるように透明電極
付き基板に挟まれた液晶を基板に対して一定方向に配向
させる液晶配向膜が必要である。

【０００３】一般的に、液晶表示素子の基板には0.3mm
〜1.0mm程度の厚さのガラス板が用いられている。近
年、液晶表示素子を搭載する電子機器の更なる薄型化、
軽量化のために、基板にポリエチレンテレフタレート
（以下、PETと略す）やポリエーテルスルホン（以下、P
ESと略す）、ポリアリレート等のプラスティック基板を
用いることが検討され、一部で実用化されはじめてい
る。これらのプラスティック基板を用いることにより、
薄型化、軽量化が可能であり、更にプラスティックの特
徴であるフレキシビリティを活かして、表示面が曲面で
あるディスプレイや屈曲性のあるディスプレイを作製す
ることも可能である。

【０００４】しかし、このようなプラスティック液晶表
示素子を製造するにあたり、これに用いる液晶配向剤に
関する問題が生じている。すなわち、プラスティック基
板を用いるため、PETで120℃程度、PESやポリアリレー
トで150℃程度が工程に許容される最高温度となり、良
好な配向膜が得られる焼成温度が200〜350℃である前記
のような液晶配向剤を使用することができないというこ
とである。

【０００５】一方、200℃以下で焼成可能な液晶配向剤
として、特開昭６１−２０５９２４号公報に記載されて
いる可溶性ポリイミドを樹脂成分とする液晶配向剤や、
特開平５−１５８０４７号公報に記載されているシリコ
ーン変性ポリアミド酸を樹脂成分とする液晶配向剤が提
案されている。前者は樹脂成分がポリイミド前駆体では
なく、すでにイミド化が完了したポリイミドであるた
め、溶剤を揮発させれば配向膜が得られるというもので
ある。また後者は、熱イミド化が通常のポリイミド前駆
体より進行し易いため、低温での焼成が可能であるとい
うものである。

【０００６】しかし、これらの液晶配向剤を使用した場
合にもプラスティック基板を用いるために焼成温度100
〜150℃で液晶配向膜を製膜した場合次のような問題が
生じている。すなわち、可溶性ポリイミドを樹脂成分と
する液晶配向剤を用いると配向膜と基板との密着性が充
分でなくラビング工程で配向膜が剥離する場合がある。
液晶を一軸配向させるためには配向膜とするポリイミド
は直線性の高い剛直な構造が要求されるが、このような
構造のポリイミドは150℃以上のガラス転移温度を持
ち、これ以下の温度では高い密着性を得ることは本質的
に不可能である。一方、シリコーン変性ポリアミド酸を
樹脂成分とする液晶配向剤を用いた場合、製膜時のガラ
ス転移温度は低く密着性は良好であるが、150℃未満で
はイミド化が充分に進行せず液晶を均一に一軸配向させ
る配向性を得ることができない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な液晶配向剤の問題点を解決し、150℃以下の低温で加
工した際にも良好な配向性が得られるとともに基板との
密着性が良好で耐ラビング性に優れる配向膜が得られる
液晶配向剤を提供するとともに、この液晶配向剤を用い
た歩留まりが高く信頼性に優れる液晶表示素子を提供す
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリアミドと
脂肪族テトラカルボン酸構造を有するポリアミド酸とを
必須成分とする液晶配向剤及びこれを用いた液晶表示素
子である。

【０００９】本発明の液晶配向剤は低温焼成でも良好な
配向性が得られるポリアミドと、良好な密着性と電気特
性を示す脂肪族テトラカルボン酸構造を有するポリアミ
ド酸とを必須成分とする液晶配向剤である。これらの特
性を両立するためにはポリアミドと脂肪族テトラカルボ
ン酸構造を有するポリアミド酸との比率は重量比で0.05
／0.95〜0.95／0.05であることが好ましい。

【００１０】前述したように一般的には150℃以下の低
温焼成が可能な液晶配向剤の樹脂成分は可溶性ポリイミ
ドが用いられているが、可溶性ポリイミドはポリアミド
酸とは相溶しないためポリアミド酸と併用することによ
る密着性の向上は不可能である。一方、本発明のポリア
ミドとポリアミド酸は良好な相溶性を示し、溶液の状態
でも配向膜とした状態でも均一で透明な状態が得られ
る。

【００１１】ポリアミド酸の構造としては、特公昭６２
−３８６８９号公報に示されるような芳香族テトラカル
ボン酸構造を有するもののほうが一般的でありこれを用
いても良好な密着性は達成できるが、脂肪族テトラカル
ボン酸構造を有するポリアミド酸に比べ加水分解を受け
易いためイミド化が充分進行しない150℃以下で焼成し
て使用する場合に長期の安定性に欠け、液晶表示素子の
信頼性試験において消費電流の増加を起こすという電気
特性の問題を発生する場合がある。本発明中の脂肪族テ
トラカルボン酸構造を有するポリアミド酸を使用した場
合これらの問題を発生しない。更に、ポリアミドが脂肪
族ジカルボン酸構造を有するものである場合、特に消費
電流を低く抑える作用が良好である。これらの構造のう
ち、ポリアミドが一般式（１）で表される構造であり、
ポリアミド酸が一般式（２）で表される構造である場合
は特に配向性の安定性に優れ好ましい。

【００１２】

【化１】

【００１３】

【化２】

【００１４】一般式（１）中のR₁と一般式（２）中のR₃
が一般式（３）で表される場合は、特に低温焼成性に優
れ100〜120℃で焼成することが可能である。

【００１５】

【化３】

【００１６】更に、一般式（３）中のR₄が -CH₂- で表
される場合、これらの中でも特に配向性の安定性に優れ
る。

【００１７】本発明の液晶配向剤中のポリアミドは、ジ
カルボン酸とジアミンを極性溶媒中で脱水縮合するか、
ジカルボン酸クロライドとジアミンを極性溶媒中で反応
させることにより得ることができる。

【００１８】ジカルボン酸の例としては、1,4-シクロヘ
キサンジカルボン酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン
酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジ
ピン酸、1,6-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプタ
ン、1,8-ジアミノオクタン、1,10-ジアミノデカン、ド
デカン二酸、テレフタル酸、イソフタル酸、4,4'-オキ
シジ安息香酸、4,4'-スルホニルジ安息香酸、2,2-ビス
(4-カルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-カルボ
キシフェニル)ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる
が、これらに限定されるものではない。ジカルボン酸ク
ロライドを用いる場合、の例としては、上記ジカルボン
酸に相当するジカルボン酸クロライドを挙げることがで
きるが、これらに限定されるものではない。また、２種
以上を同時に用いることもできる。これらのジカルボン
酸成分のうち、脂肪族ジカルボン酸構造を与える1,4-シ
クロヘキサンジカルボン酸、1,2-シクロヘキサンジカル
ボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、
アジピン酸、1,6-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプ
タン、1,8-ジアミノオクタン、1,10-ジアミノデカン、
ドデカン二酸又はその酸クロライドを用いることが好ま
しく、更には1,4-シクロヘキサンジカルボン酸又はその
酸クロライドを用いることがより好ましい。

【００１９】本発明においてポリアミドの原料として用
いられるジアミンとしては、3,4'-ジアミノジフェニル
エーテル、4,4'-ジアミノジフェニルエーテル、4,4'-ジ
アミノジフェニルメタン、4,4'-ジアミノジフェニルス
ルホン、1,3-(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2-ビス
[4,4'-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-
ビス[4,4'-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフル
オロプロパン等の芳香族ジアミン及び1,2-エチレンジア
ミン、テトラメチレンジアミン、1,5-ジアミノペンタ
ン、1,6-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,
8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジア
ミノデカン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、1,3-ビス
(アミノメチル)シクロヘキサン、4,4'-ジアミノジシク
ロヘキシルメタン等の脂肪族ジアミンであるがこれらに
限定されるものではない。更に、一般式（１）中のR₁が
一般式（３）となるジアミンである2,2-ビス(4,4'-(4-
アミノフェノキシ)フェニル)4,4'-ジアミノジフェニル
エーテル、4,4'-ジアミノジフェニルメタン、4,4'-ジア
ミノジフェニルスルホン、2,2-ビス[4,4'-(4-アミノフ
ェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4,4'-(4-アミ
ノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパンである
ことが好ましく、一般式（３）中のR₃が一般式-CH₂-と
なる4,4'-ジアミノジフェニルメタンである場合がより
好ましい。また、本発明においては２種以上のジアミン
を用いることも可能である。

【００２０】本発明中の脂肪族テトラカルボン酸構造を
有するポリアミド酸は、極性溶媒中で脂肪族テトラカル
ボン酸二無水物とジアミンとを反応させることにより得
ることができる。脂肪族テトラカルボン酸二無水物の例
としては、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、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカ
ルボン酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラ
ニル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無
水物、ビシクロ[2,2,2]オクト-7-エン、1,3,3a,4,5,9b-
ヘキサヒドロ-5-(テトラヒドロ-2,5-ジオキソ-3-フラニ
ル)-ナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン、ビシクロ[2,2,
1]ヘプタン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物、2,3,5
-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物等が挙げ
られるがこれらに限定されるものではない。また、２種
類以上を併用してもかまわない。これらの脂肪族テトラ
カルボン酸二無水物のうち、ブタンテトラカルボン酸二
無水物を用いることがより好ましい。

【００２１】本発明において脂肪族テトラカルボン酸構
造を有するポリアミド酸の原料として用いられるジアミ
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、2,5-ジアミノトルエン、3,5-ジアミノトルエン、
2,5-ジアミノキシレン、3,3'-ジメチルベンジジン、3,
4'-ジアミノジフェニルエーテル、4,4'-ジアミノジフェ
ニルエーテル、4,4'-ジアミノジフェニルメタン、4,4'-
ジアミノジフェニルスルホン、1,3-(4-アミノフェノキ
シ)ベンゼン、2,2-ビス[4,4'-(4-アミノフェノキシ)フ
ェニル]プロパン、2,2-ビス[4,4'-(4-アミノフェノキ
シ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、1,4-ジアミノシ
クロヘキサン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサ
ン、4,4'-ジアミノジシクロヘキシルメタン、エチレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,7-ジアミノペン
タン、1,8-ジアミノオクタン等であるがこれらに限定さ
れるものではない。これらのジアミンのうち、一般式
（２）中のR₂が一般式（３）となるジアミンである2,2-
ビス（4,4'-（4-アミノフェノキシ）フェニル）4,4'-ジ
アミノジフェニルエーテル、4,4'-ジアミノジフェニル
メタン、4,4'-ジアミノジフェニルスルホン、2,2-ビス
[4,4'-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-
ビス[4,4'-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフル
オロプロパンであることが好ましく、一般式（３）中の
R₃が一般式-CH₂-となる4,4'-ジアミノジフェニルメタン
である場合がより好ましい。また、本発明においては２
種以上のジアミンを用いることも可能である。

【００２２】液晶配向剤は樹脂成分と溶剤成分からなる
が、本発明の液晶配向剤の溶剤成分として好ましいもの
の例を挙げると、N-メチル-2-ピロリドン（NMP）とブチ
ルセロソルブの混合溶剤，NMPとエチルカルビトールの
混合溶剤、ジメチルアセトアミドとブチルセロソルブの
混合溶剤等があるが、これらに限定されるものではな
い。更に、基板との密着性をより向上させるために、シ
ランカップリング剤やチタン系カップリング剤を微量添
加してもよい。

【００２３】本発明の液晶配向剤を用いて液晶表示素子
を製造する際には、液晶配向剤をフレキソ印刷，スピン
コーティング，ディッピング等により透明電極付き基板
上に塗布し、100℃〜250℃，好ましくは110℃〜150℃で
焼成した後ラビングする。この基板の周囲にシール剤を
印刷したものを対向させスペーサーによってギャップを
保持したセルを組み立て、液晶を注入後注入口を封止
し、偏光板を張り合わせて液晶表示素子とする。配向膜
は焼成後ラビングすることにより配向規制力を発現する
が、ラビング後に焼成温度より高い温度で処理するとそ
の能力が低下する場合がある。そのため、最も高温の工
程は配向膜焼成工程であることが好ましい。

【００２４】本発明の液晶表示素子に用いる透明電極付
き基板には、最も一般的なガラス／ITO基板に比べて耐
熱性の低いカラーフィルター付き基板や、更に耐熱性の
低いプラスティック基板を用いることができる。プラス
ティック基板として好ましいものの例を挙げると、ポリ
エチレンテレフタレート（PETと略）、ポリエーテルス
ルホン（PES）、ポリカーボネート（PC）、ポリアリレ
ート等があるがこれらに限定されるものではない。

【００２５】

【実施例】以下、実施例により詳細を説明するが、本発
明はこれらの実施例によって何等限定されるものではな
い。

【００２６】（合成例１）温度計、撹拌機、原料投入
口、乾燥窒素ガス導入管を備えた四ツ口セパラブルフラ
スコ中、4,4'-ジアミノジフェニルメタン19.83g（0.100
モル）、亜リン酸トリフェニル62.06g（0.200モル）をN
MP300gとピリジン75gの混合溶媒中に溶解させる。この
系に、原料投入口から1,4-シクロヘキサンジカルボン酸
17.22g（0.100モル），塩化リチウム15.0gを投入し、系
の温度を100℃に保ちながら５時間撹拌を続けた。系の
温度を室温に下げ、得られた懸濁液を10リットルのメタ
ノール中に滴下して固形分を濾別した。この固形分をNM
P／メタノール系で溶解／再沈を３回繰り返した後80℃
で24時間減圧乾燥した。乾燥後の固形分５gをNMPとBCS
の７対３混合溶剤95gに溶解し濃度５％のポリアミド溶
液（a）を得た。

【００２７】（合成例２）温度計、撹拌機、原料投入
口、乾燥窒素ガス導入管を備えた四ツ口セパラブルフラ
スコ中、2,2-ビス[4,4'-(4-アミノフェノキシ)フェニ
ル]プロパン41.05g（0.100モル）、トリエチルアミン2
0.24gをNMP400g中に溶解させる。系の温度を５℃に保ち
ながら原料投入口からテレフタル酸クロライド20.31g
（0.100モル）を投入し、系の温度を５℃に保ちながら
５時間撹拌を続けた。系の温度を室温にもどし、得られ
た液を濾過した後10リットルのメタノール中に滴下して
固形分を濾別した。この固形分をNMP／メタノール系で
再び溶解／再沈を行った後80℃で24時間減圧乾燥した。
乾燥後の固形分５gをNMPとBCSの７対３混合溶剤95gに溶
解し濃度５％のポリアミド溶液（b）を得た。

【００２８】（合成例３）合成例１において、4,4'-ジ
アミノジフェニルメタン19.83g（0.100モル）を4,4'-ジ
アミノジフェニルエーテル20.02g（0.100モル）に、1,4
-シクロヘキサンジカルボン酸17.22g（0.100モル）をコ
ハク酸11.81g（0.100モル）に替えた以外は同様にして
合成を行いポリアミド溶液（c）を得た。

【００２９】（合成例４）合成例２において、4,4'-ジ
アミノジフェニルメタン19.83g（0.100モル）をテトラ
メチレンジアミン8.815g（0.100モル）に、テレフタル
酸クロライド20.31g（0.100モル）をテレフタル酸クロ
ライド12.19g（0.060モル）とイソフタル酸クロライド
8.12g（0.040モル）に替えた以外は同様にして合成を行
いポリアミド溶液（d）を得た。

【００３０】（合成例５）温度計、撹拌機、原料投入
口、乾燥窒素ガス導入管を備えた四ツ口セパラブルフラ
スコ中、4,4'-ジアミノジフェニルメタン19.83g(0.100
モル)をNMP300g中に溶解させる。この系に、ブタンテト
ラカルボン酸二無水物19.81g(0.100モル)を投入し乾燥
窒素流入下０〜10℃で12時間反応しポリアミド酸を合成
した。この溶液にNMPとBCSを加え溶剤組成がNMP/BCS=７
/３である濃度５％のポリアミド酸溶液（A）を得た。

【００３１】（合成例６）合成例５において、4,4'-ジ
アミノジフェニルメタン19.83g（0.100モル）を1,4-ビ
ス（4-アミノフェノキシ）ベンゼン29.23g（0.100モ
ル）に替えた以外は同様にしてポリアミド酸溶液（B）
を得た。

【００３２】（合成例７）合成例５において、ブタンテ
トラカルボン酸二無水物19.81g（0.100モル）を5-(2,5-
ジオキソテトラヒドロフラニル)-3-メチル-3-シクロヘ
キセン-1,2-ジカルボン酸無水物26.42g（0.100モル）に
替えた以外は同様にしてポリアミド酸溶液（C）を得
た。

【００３３】（合成例８）合成例５において、4,4'-ジ
アミノジフェニルメタン19.83g(0.100モル)を1,4-ジアミノシ
クロヘキサン11.42g(0.100モル)に替えた以外は同様にしてポ
リアミド酸溶液（D）を得た。

【００３４】（合成例９）合成例５において、ブタンテ
トラカルボン酸二無水物19.81g（0.100モル）をシクロ
ブタンテトラカルボン酸二無水物19.61g（0.100モル）
に替えた以外は同様にしてポリアミド酸溶液（E）を得
た。

【００３５】（実施例１）合成例１で得たポリアミド溶
液（a）50重量部と合成例７で得たポリアミド酸溶液
（A）50重量部を混合し、液晶配向剤とした。

【００３６】この液晶配向剤をフレキソ印刷機を用いて
面積１cm²のITO電極を形成してあるポリエーテルスルホ
ン基板上に印刷し、乾燥機中130℃２時間焼成し基板上
に配向膜を形成した。長さ２mmのナイロン糸を静電植毛
した直径４cmのラビングロールを用い、毛先押し込み長
さ0.5mm、ロール回転数1500rpm、テーブル送り速度10cm
/minでラビングを行ったところ、配向膜の傷、剥離は見
られなかった。

【００３７】この基板を用いてセルギャップ５μm，TN
方式の液晶表示素子を作製した。この際、シール剤の硬
化は120℃で行った。液晶はメルク社製ZLI-1132を用い
た。この液晶表示素子の非駆動時の表示性を目視で確認
したところ、ムラや配向性の不良による欠陥は見られず
良好であった。この液晶表示素子を33Hz,±5Vの矩形波
で駆動した際の消費電流を測定したところ、0.9μAであ
った。更に、駆動した際の表示性を確認したところ、ム
ラや欠陥は見られず良好であった。この液晶表示素子を
90℃の恒温槽中に１週間放置した後消費電流を同様に測
定したところ0.9μAであり、表示性を確認したところム
ラや欠陥は見られず良好であった。

【００３８】焼成温度を110℃に変えて同様に行ったと
ころ、配向膜の傷，剥離は見られず、90℃放置前後の表
示性についても焼成温度130℃の場合と同様であった。

【００３９】（実施例２〜７）ポリアミドとポリアミド
酸の組み合わせを表１のように変更した以外は実施例１
と同様に行った。

【００４０】

【表１】

【００４１】（比較例１）温度計、撹拌機、原料投入
口、乾燥窒素ガス導入管を備えた四ツ口セパラブルフラ
スコ中、ピロメリット酸二無水物17.45g（0.08モル）を
NMP200gに分散させる。この系に、滴下ロートを用いて
1,2-ビス（アミノプロビル）テトラメチルジシロキサン
9.94g（0.04モル）を滴下し、滴下後１時間系の温度を2
0℃に保ちながら反応させた。つづいて、2,2-ビス(4-(4
-アミノフェノキシ)フェニル)プロパン16.42g(0.04モ
ル)を一気に投入し、20℃に保ちながら５時間撹拌を続
けてシリコーン変性ポリアミド酸溶液を得た。このシリ
コーン変性ポリアミド酸溶液を樹脂分濃度が５％となる
ようにNMPとブチルセロソルブの６対４混合溶剤で希釈
し液晶配向剤を得た。

【００４２】この液晶配向剤を用い、実施例１と同様に
して焼成温度130℃で液晶表示素子を作製した。ラビン
グ時には剥離は認められなかった。液晶表示素子の非駆
動時の表示性を確認したところ、配向性が不良であり、
表示ムラが見られた。

【００４３】（比較例２）温度計、撹拌機、原料投入
口、乾燥窒素ガス導入管を備えた四ツ口セパラブルフラ
スコ中、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラニル)-3-メ
チル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物21.14g
（0.08モル）をNMP250gに溶解させる。つづいて、p-フ
ェニレンジアミン8.651g(0.08モル)を一気に投入し、20
℃に保ちながら３時間撹拌を続けた。この系にトルエン
25gを添加し、乾燥窒素ガス導入管を外して代わりにデ
ィーンスターチ還流冷却管を取り付け、系の温度を上昇
させる。イミド化に伴って生じる水をトルエンとの共沸
により系外へ除去しながら加熱を続け、160〜170℃でイ
ミド化を進めて水が生成しなくなった５時間後に反応を
終了させた。得られたポリイミドワニスを、30リットル
のメタノール中に撹拌しながら１時間かけて滴下し、ポ
リマーを沈澱させ、濾過して固形分のみを回収した後、
乾燥機中にて80℃で８時間乾燥させた。この可溶性ポリ
イミド樹脂５重量部をγ-ブチロラクトン95重量部に溶
解し液晶配向剤を得た。

【００４４】この液晶配向剤を用い、実施例１と同様に
して焼成温度130℃で液晶表示素子を作製したところ、
ラビング時に配向膜の剥離が見られた。液晶表示素子の
非駆動時の表示性を確認したところ、ラビング時の配向
膜の剥離による表示不良が見られた。

【００４５】（比較例３）合成例１で得たポリアミド溶
液（a）を液晶配向剤として用い、実施例１と同様にし
て焼成温度130℃で液晶表示素子を作製したところ、ラ
ビング時に配向膜の剥離が見られた。液晶表示素子の非
駆動時の表示性を確認したところ、ラビング時の配向膜
の剥離による表示不良が見られた。

【００４６】（比較例４）合成例８で得たポリアミド酸
溶液（B）を液晶配向剤として用い、実施例１と同様に
して焼成温度130℃で液晶表示素子を作製したところ、
ラビング時には剥離は認められなかった。更に液晶表示
素子の非駆動時の表示性を確認したところ、配向性が不
良であり、表示ムラが見られた。

【００４７】（比較例５）比較例２において、γ-ブチ
ロラクトン95重量部をNMP95重量部に代えた以外は同様
にしてポリイミド溶液を得た。このポリイミド溶液50重
量部と合成例７で得たポリアミド酸溶液（A）50重量部
を混合して液晶配向剤としたところ、白濁し均一な溶液
を得ることができなかった。実施例１と同様にして焼成
温度130℃で液晶表示素子を作製するために基板上に塗
布・焼成したところ、均一な被膜を得ることができなか
った。

【００４８】（比較例６）温度計、撹拌機、原料投入
口、乾燥窒素ガス導入管を備えた四ツ口セパラブルフラ
スコ中、2,2-ビス(4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)プ
ロパン32.84g(0.08モル)をNMP200gに溶解させる。つづい
て、ピロメリット酸二無水物17.45g（0.08モル）を一気
に投入し、20℃に保ちながら５時間撹拌を続けてポリア
ミド酸溶液を得た。このポリアミド酸溶液50重量部と合
成例１で得たポリアミド溶液（a）50重量部を混合して
液晶配向剤とした。実施例１と同様にしてラビングを行
ったところ、配向膜の傷，剥離は見られなかった。

【００４９】続いて実施例１と同様にして焼成温度130
℃で液晶表示素子を作製し、消費電流の評価を行ったと
ころ、90℃１週間放置前が1.2μAで90℃１週間放置後が
3.0μAであった。表示性は、90℃１週間放置前には非駆
動時，駆動時とも良好であったが、90℃１週間放置後は
駆動時に表示不良を発生した。

【００５０】実施例１〜７では、焼成温度が130℃と極
めて低いにもかかわらずいずれも耐ラビング性が良好で
配向膜の剥離やそれに基づく表示不良が発生しておら
ず、液晶表示素子の表示性及び消費電流も良好であっ
た。また、90℃／１週間の高温放置試験後にも表示性の
低下，消費電流の増加といった性能の劣化はほとんど起
こらず、良好であった。更に、実施例１〜４では焼成温
度110℃の場合にも表示性の低下が起こらず良好であっ
た。

【００５１】比較例１では、シリコーン変性ポリアミド
を樹脂成分とする液晶配向剤を用いたところ、焼成温度
が低いため、配向性が不良で良好な表示性が得られなか
った。

【００５２】比較例２では、可溶性ポリイミドを樹脂成
分とする液晶配向剤を用いたところ、密着性が不足でラ
ビング時に剥離を生じ液晶表示素子とした場合にはこれ
に基づく表示不良を発生し良好な表示が得られなかっ
た。

【００５３】比較例３では、芳香族基を有するポリアミ
ドのみを樹脂成分とする液晶配向剤を用いたところ、密
着性が不足でラビング時に剥離を生じ液晶表示素子とし
た場合にはこれに基づく表示不良を発生し良好な表示が
得られなかった。

【００５４】比較例４では、脂肪族テトラカルボン酸構
造を有するポリアミド酸のみを樹脂成分とする液晶配向
剤を用いたところ、焼成温度が低いため、配向性が不良
で良好な表示性が得られなかった。

【００５５】比較例５では、ポリイミド溶液とポリアミ
ド酸溶液を混合して用いようとしたところ、均一な配向
剤を得ることができず、配向膜とした場合にも不均一で
使用不可能であった。

【００５６】比較例６では脂肪族テトラカルボン酸構造
を有するポリアミド酸を用いず芳香族テトラカルボン酸
構造を有するポリアミド酸を用いたため、90℃／１週間
の高温放置試験前には良好な性能を示したもの、高温放
置試験後には消費電流の大幅な増大，駆動時の表示性不
良が発生し、信頼性に問題があった。

【００５７】

【発明の効果】本発明の液晶配向剤は、150℃以下の極
めて低温で焼成した場合にも良好な耐ラビング性を示
し、工程の低温化が必要なカラーアクティブマトリクス
LCD、プラスティックパネル又はプラスティックフィル
ム基板LCDの製造に使用でき特にプラスティック基板TN-
LCDの製造に最適な液晶配向剤である。更に、本配向剤
を用いた液晶表示素子は、低温での加工において高い歩
留まりを実現できるとともに表示性，電気特性の信頼性
に優れた液晶表示素子である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリアミドと脂肪族テトラカルボン酸構
造を有するポリアミド酸とを必須成分とする液晶配向
剤。
【請求項２】ポリアミドが脂肪族ジカルボン酸構造を
有するポリアミドである請求項１記載の液晶配向剤。
【請求項３】ポリアミドが一般式（１）で表される構
造であり、ポリアミド酸が一般式（２）で表される構造
である請求項２記載の液晶配向剤。【化１】【化２】
【請求項４】一般式（１）中のR₁及び一般式（２）中
のR₃が、一般式（３）で表される請求項３記載の液晶配
向剤。【化３】
【請求項５】 R₄が -CH₂- で表される請求項４記載の
液晶配向剤。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載の液
晶配向剤を用いた液晶表示素子。