JPH046926B2 - - Google Patents

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JPH046926B2
JPH046926B2 JP56189175A JP18917581A JPH046926B2 JP H046926 B2 JPH046926 B2 JP H046926B2 JP 56189175 A JP56189175 A JP 56189175A JP 18917581 A JP18917581 A JP 18917581A JP H046926 B2 JPH046926 B2 JP H046926B2
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JP
Japan
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liquid crystal
formula
crystal display
display element
alignment film
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JP56189175A
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English (en)
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JPS5891430A (ja
Inventor
Susumu Era
Koji Fujisaki
Seikichi Tanno
Masashi Shidara
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Hitachi Ltd
Resonac Corp
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Hitachi Chemical Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5891430A publication Critical patent/JPS5891430A/ja
Publication of JPH046926B2 publication Critical patent/JPH046926B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は液晶表示素子に関する。 従来、液晶セル、特に電界の作用により動作す
る電気光学的効果を利用したネマチツク液晶表示
素子においては、配向膜として二酸化珪素の斜め
蒸着膜等の無機質材料が主に用いられていた。そ
の理由は、これらの無機膜は液晶と接しても液晶
に溶解しないので悪影響を与える要因を持たず、
シツフ型液晶及びビフエニル型液晶等を均一に配
向できる利点があるためである。しかし、二酸化
珪素の斜め蒸着膜は、透明性には優れているが、
ネサパターンが見えると云う欠点がある。一方、
配向膜に有機高分子材料を用いて布等で一方向に
こすつて配向処理した液晶表示素子が開発されて
いる。 しかし有機高分子材料の大部分のものは、これ
らを配向膜として用いた場合、液晶配向の均一性
が十分なものが得難く、また長期に亘る通電劣化
によつて、配向の不均一性が増加し易い欠点があ
る。 これまでの有機高分子材料の中で比較的配向性
に優れた配向膜を形成する材料としてポリイミド
を挙げることができ、例えば特開昭51−65960号
公報に記載されている4,4′−ジアミノジフエニ
ルエーテルとピロメリツト酸二無水物との縮合に
より得られるポリイミドは、配向の均一性ならび
に劣化試験による耐久性の点でかなり良好であ
る。しかし、このようなポリイミド系膜は溶剤の
除去並びに脱水閉環する際の加熱により著しく褐
色化が進むため、液晶を封入した後の液晶表示素
子が褐色味を帯び、同時に視野が暗くなり、更に
はコントラストが低下し、表示素子としての機
能、特に高品質の表示の要求を満たさないという
問題があつた。 また近年液晶層が透明な基板を介して二層以上
積層された構造の多層構造液晶セルの需要が増大
する中で、これまでのポリイミド配向膜ではその
着色が問題となつている。 本発明はこのような現状に鑑みて成されたもの
で、その目的は、溶剤の除去並びに脱水閉環の加
熱によつても着色せず透明性に優れ且つネサパタ
ーンの目立たない配向膜を有する液晶表示素子を
提供することである。 本発明は、電極が形成された基板上に液晶配向
膜を有する液晶表示素子において、該配向膜が次
〔但し、式中、Rはトリフルオロメチル基を示
し、Ar方向は芳香族テトラカルボン酸残基を示
す。〕で表されるくり返し単位を有する芳香族ポ
リイミド重合体からなることを特徴とする液晶表
示素子を提供することにある。 本発明者等は、従来のポリイミド膜の欠点であ
つた着色を低減し透明性を向上させるため、着色
の原因及びその解決方法につき種々検討を重ね
た。その結果、従来のポリイミド膜が着色する大
きな原因がポリイミドの合成に用いられる原料、
特にジアミン化合物にあることをつきとめ、着色
の少ない特殊なジアミンを用いることにより、閉
環時の加熱によつても着色が少なく、透明性に優
れ、ネサパターンが目立たず十分な液晶配向性を
有する配向膜を形成しうることを見出し本発明を
完成するに至つた。 本発明の配向膜は、透明度が高いので多層構造
の液晶表示素子用としても優れている。 本発明で用いられる芳香族ポリイミド重合体
は、式 〔但し、式中、Rはトリフルオロメチル基を示
す。〕で表されるジアミンと芳香族テトラカルボ
ン酸二無水物との反応によつて得られる。 前記ジアミンとしては、1,1,1,3,3,
3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス〔4−(4−
アミノフエノキシ)フエニル〕プロパンがある。 次に芳香族テトラカルボン酸二無水物の具体例
をあげると、ピロメリツト酸二無水物、3,3′,
4,4′−ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水
物、3,3′,4,4′−ジフエニルテトラカルボン
酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二
無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカル
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、2,3,5,6−ピリ
ジ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、3,
4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水
物、4,4′−ジスルホニルジフタル酸二無水物な
どが挙げられ、1種もしくは2種以上用いられ
る。 本発明における重合体の合成は、前記ジアミン
化合物、及びテトラカルボン酸二無水物を、通常
有機溶媒中、10℃程度の温度で数時間撹拌して縮
合させることにより行なわれる。生成した重合体
溶液を濃度5〜10重量%程度に希釈し、150〜300
℃の温度に加熱して溶媒除去並びに閉環すること
により得られる。 この反応における有機溶剤としては、N−メチ
ル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトア
ミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチル
スルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド等が
適している。なお配向膜の形成に当つて、上記に
より調製した重合体溶液の取扱いは特別の配慮は
不要であり、刷毛塗り、浸漬、回転塗布、印刷そ
の他慣用の手段により行なうことができる。 本発明の配向膜は、導電層を設けた基板上に直
接形成することができるが、導電層の下層または
上層に無機絶縁膜を設けたものを用いることによ
り、更に優れた液晶表示素子を得ることができ
る。これは、導電層を有するガラス基板上に直接
形成するよりも無機絶縁膜上に形成した方が、ソ
ーダガラス中のナトリウムイオン等による硬化時
の熱劣化が防止できることが実験により確認され
た。このような効果を示す無機絶縁膜としては、
SiO2,Al2O3及びTiO2の膜が適当である。 また、本発明においては、いつそう強固な配向
膜を得るために、エポキシ系及びアミノ系シラン
カツプリング剤の1種以上を併用することができ
る。シランカツプリング剤としては、例えば、γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン及びγ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げ
ることができる。適用に当つては、上記重合体溶
液中に滴下添加しても良く、また、シランカツプ
リング剤の膜を形成した上に更に配向膜を形成し
ても良い。 本発明の液晶表示素子に封入する液晶の一例と
しては、次のものを挙げることができる。これら
は通常二成分以上の混合物として適用される。(1)
ビフエニル型液晶として
【式】
【式】
【式】
【式】の混合物、 (2)エステル型液晶としては
【式】の混合 物、(3)シクロヘキサン型液晶としては
【式】
【式】
の混合物がある。 次に、本発明を実施例により説明する。 実施例 1 1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−
2,2−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フ
エニル〕プロパン0.1モル、ピロメリツト酸二無
水物0.1モル及びN−メチル−2−ピロリドンを
フラスコに入れ、5℃で3時間撹拌し、25℃にお
ける粘度が10000cp、濃度12重量%の重合体溶液
を得た。これにプロピルトリエトキシシラン0.1
重量%を添加し7重量%に希釈した該溶液を、液
晶セル基板上にオフセツト印刷機を用いて印刷
し、さらに200℃、1時間加熱して溶剤除去並び
に閉環を行つて500、1000、1500Åの厚さの配向
膜を形成した。その後、綿布で一定方向にこすり
操作を行ない、該基板の2枚をスペーサを介し
て、ガラスフリツトシールを施し液晶セルを形成
した。該セルに前記の(1)ビフエニル型液晶、(2)エ
ステル型液晶、(3)シクロヘキサン型液晶をそれぞ
れ別個に注入した後、各注入口をエポキシ樹脂で
封止し、液晶表示素子を作製してその透明性並び
にネサパターン有無を調べた。 いずれも非常に透明性に優れ、かつネサパター
ンの目立たない高品質の素子を得ることができ
た。なお、前記素子の配向膜の厚さが1000Åのも
のについて、波長400nmと500nmの光透過率を
測定した結果、前者が86%、後者が92%であり、
両透過率の比は0.93であり、ほとんど無色の液晶
表示素子が得られた。 実施例 2 1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−
2,2−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フ
エニル)プロパン0.1モル、ピロメリツト酸二無
水物0.05モル、3,3′,4,4′−ベンゾフエノン
テトラカルボン酸二無水物0.05モル及びN,N−
ジメチルアセトアミドをフラスコ容器に入れ、10
℃で5時間反応させて、25℃における粘度
12500cp、濃度14重量%の重合体溶液を得た。こ
の溶液を5重量%に希釈し、予めSiO2の無機絶
縁膜を1200Åの厚さに形成し、更にIn2O3を主成
分とする透明電極を形成した基板上に、この重合
体溶液を用いてオフセツト印刷機で500、1000、
1500Åの配向膜を形成した。いずれも非常に透明
性に優れ、且つネサパターンの目立たない高品質
の素子を得ることができた。なお、実施例1と同
様に測定した波長400nmと500nmの光透過率の
比は、0.90であり、ほとんど無色の液晶表示素子
が得られた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電極が形成された基板上に液晶配向膜を有す
    る液晶表示素子において、該配向膜が次式 〔但し、式中、Rはトリフルオロメチル基を示
    し、Arは芳香族テトラカルボン酸残基を示す。〕
    で表されるくり返し単位を有する芳香族ポリイミ
    ド重合体からなることを特徴とする液晶表示素
    子。 2 前記Arが【式】または 【式】であることを特徴 とする特許請求の範囲第1項記載の液晶表示素
    子。
JP56189175A 1981-11-27 1981-11-27 液晶表示素子 Granted JPS5891430A (ja)

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JPS5891430A JPS5891430A (ja) 1983-05-31
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US5215677A (en) * 1985-09-27 1993-06-01 Sanyo Electric Co., Ltd. Liquid crystal display device
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