JPS5817418A - 液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子

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JPS5817418A
JPS5817418A JP56115244A JP11524481A JPS5817418A JP S5817418 A JPS5817418 A JP S5817418A JP 56115244 A JP56115244 A JP 56115244A JP 11524481 A JP11524481 A JP 11524481A JP S5817418 A JPS5817418 A JP S5817418A
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liquid crystal
crystal display
polyimide
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display element
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JP56115244A
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JPH0153445B2 (ja
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Yoshi Hiramoto
平本 叔
Masuichi Eguchi
益市 江口
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films

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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液晶表示素子に関し、と<Ic、透明性のすぐ
れた液晶表示素子に関する。
一般に、液晶表示素子社第1図に示すような構造を有し
ガラス基板1,1′上に酸化インジウム(rs、 o、
)などの透明導電膜から成るセグメント電極2,2′を
設け、その上に配向膜(または、絶縁膜) 3 、3’
を形成LAこれをもって液晶4をサンドイツチム周辺部
をシール5によって封止している。さらに、その両側に
偏光板6.6′が配置されている。
従来、液晶表示素子、とくに、電界の作用により動作す
る電気光学効果を利用したネマチック液晶表示素子にお
いては、配向膜としてSiOf)M着膜など無機質材料
が主として用いられていた。その理由祉、これら無機膜
は液晶と接しても液晶に悪影響を与える因子を持たず、
また、ガラス7リツトシールを行なっても液晶を均一に
配向できる利点がある九めである。
一方、配向膜として各種有機高分子材料を用いた液晶表
示素子も提案されている。この場合、高分子膜を布等で
一方向に擦過して配向処理した後、擦過方向が互に直交
するようにして用いるのが一般的である。フッ素樹脂、
ポリビニルアルコール、ポリエステル、ケイ素樹脂、ポ
リアミド、ポリエステルイミド、ポリカーボネートやそ
の他の多くの有機高分子化合物からなる膜が液晶表示素
子用配向膜として提案されてhる。しかし従来知られた
これらの高分子膜は液晶配向の均一性が十分とは言えず
、また長期に亘る通電試験及び劣化試験によって、無機
絶縁膜に比較して配向の不均一性が増加しやすく、個々
の液晶表示素子Kかな夛のバラツ中が発生する欠点があ
る。また、ガラス7リツトシールは約400℃に加熱さ
れるが、従来知られた高分子膜の多くは耐熱性が不十分
なため、配向膜が破壊されて液晶が配向しないという欠
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すぐれ
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
ができる。例えば特開昭51−65960号公報に記載
されているビー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との縮合により得られるポリイミ
ド前駆体であるポリアミド酸を塗布後加熱閉環して得ら
れるボリイξド鉱配向の均一性ならびに劣化試験による
耐久性の点ではかなり良好である。
しかしピロメリット酸二無水物とジアミノジフェニルエ
ーテルから得られるポリイミドで代表されるポリインド
の多くのものは、300℃〜350℃のイミド閉環温度
+′400℃位のガンスフリットシールの温度で加熱す
ると著しく着色する。このため、液晶を封入した後の液
晶表示素子が着色を帯び、同時に視野が暗くな広更には
コントラストが低下し表示素子としての機能、とくに高
品位の表示の要求を満さないという問題があった。
また、ポリインドを配向膜として用いた場合、ポリイミ
ドが基板に対して非常に接着性がMiため、配向膜のは
がれを生じて配向不良になった飢液晶表示素子内へ浸透
した水分が基板上に凝集して水滴となシ文字などににじ
みを生ずるとhう問題が起シやすい。
したがって、従来のポリイミドでは透明にすぐれた液晶
表示素子を得ることは困難である。そこで、加熱閉環及
びガラスフリットによるシール時の加熱によっても着色
が少なく透明性にすぐれた配向膜の開発が望まれている
。
本発明はこのような現状を鑑みてなされたものであル、
その目的は、加熱によシ着色せず、透明性のすぐれた液
晶表示素子を提供することにある。
すなわち、本発明の液晶表示素子は液晶配向膜が一般式
 。
し% 5tio又Filを示しR,Fiテトラカルボン
酸の有機残基を示LAR,は結合手又は2価の基を示す
)で示される繰ル返し単位を有するポリイミドからなる
ことを特徴としている。
上紀一般式に相当するジアミンの例として、1・3−ビ
スアミノメチルシクロヘキサン、1・4−ビスアミノメ
チルシクロヘキサン、1・4−ジアミノシクロヘキサン
、トコ−ジアミノシクロヘキサン、4・4′−ジアミノ
ジシクロヘキシルメタン−4・4′−ジアミノジシクロ
ヘキシルイソプロパン、3・3′−ジアミノジシクロヘ
キシルイソプロパンなどが挙げられるが、これらには限
定されない。
テトラカルボン酸二無水物の例としては、ピロメリット
酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボ
ン酸二無水物などの芳香族テトラカルボ/酸二無水物が
例として挙けられる。
本発明で配向膜として用いるポリイミドは一般式H,N
−CCH,)、−Rニー(CH,)、 −M2モ示され
るジアミンと一般式 で示されるテトラカルボン酸二無水物を重縮合反応させ
ることによって得られるtζ通常両者を溶媒中で反応さ
せてポリイミド前駆体であるポリアミド酸溶液をつくり
、次りでこれを液晶表示素子用ガラス基板に塗布、軟帆
熱処理することにより、目的とする上配繰り返し単位を
有する配向膜を形成することができる。
本発明におけるポリイミドの前駆体の合成は、上記した
ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを有機溶媒中で
15℃〜50c程度の温度で数時間攪拌するととKよ飢
好ましく行表われる。生成した重合体の溶液を濃度5s
位に稀釈し1000/1前後(通常約500A〜200
0 A位の範囲内が好んで用いられている)の希望の膜
厚になるように塗布した後、□□□希望のポリイミド膜
を形成することができる。この反応に用いられる有機溶
媒の例としてL N−メチル−2−ピロリドン、N、N
−ジメテルア七ドアミド等の極性有機溶媒が挙げられる
。ポリイミド前駆体の塗布方法としては回転塗布ム浸浸
塗布法、ロール塗布法、印刷法、刷毛塗)法などが例と
して挙げられる。
本発明における前記のポリイミドからなる配向膜は導電
層を設けた基板上に直接形成することができるが、導電
層の下層又は上層に無機絶縁膜を設けた基板を用いるこ
とにより、さらKすぐ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a!i−
形成した配向膜の方が、ソーダガラス中のナトリウムイ
オン等にぶる熱劣化が加速され難いことによる。このよ
りな効果を示す無機絶縁膜としてはsio、が適当であ
る。
又、本発明において、いっそう強固な、配向膜を得るた
めに1エポキシ系及びアンノ系し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7カツプリング
剤の例として、r−アミノプロピルトリエトキシシラン
、T−グリシドキシプレピルトリメトキシシランが挙げ
られる。適用に当っては、前記ポリイミドの前駆体溶液
に添加しても゛よく、又、ガラス基板上にシランカップ
リング剤の膜を形成した上に配向膜を形成してもよい。
液晶表示素子に封入する液晶としては公知のものを適宜
選択して用iてよい。
本発明の液晶表示素子は重合体の加熱閉環を行なっても
黄褐色に着色せず、透明性を保持し、コントラストがす
ぐれているという利点を有する。
さらに1本発明で使用するポリイミドのジアミン残基で
あるジフェニルスルホ7基0−St、 偽は1以上の整数を、各々表わしている)で示されるシ
ロキサン基で置きかえることによム透明性を向上できる
だけでなく、配向膜の拡がれ中にじみの問題を回避する
ことも可能と表る。シロキサン基としては、 CHCH。
C6H5C@Hs が典型的な例として挙けられるが、これらに限定されな
いことは勿論である。シロキサン基と&3′−ジフェニ
ルスルホン基の比は前者が1〜10モル−1後者が99
〜90モルチの範囲から選択することが望ましい。
以下実施例に基づいて本発明を説明する。
実施例 L 4.4′−ジアミノジシクロヘキシルメタン(100モ
ル−)、ベンゾフェノンナト2カルボン酸二無水物(1
00モル%)及びN−メチル−2−ピロリドンをフラス
コに入れ、50℃で3時間攪拌した。30℃の粘度が1
1.0ポアズの17%溶液を得た。この溶液をN−メチ
ル−2−ピロリドンで稀釈し、3−め塗布溶液を得た。
In、O,透明電極付ガラス基板にあらかじめr−7ミ
ノプロビルトリエトキシシランの塗膜を形成し、ついで
、前記塗布溶液をスピンナで塗布し、300C,1時間
加熱して、膜厚約100OAのポリイミド膜を形成した
。綿布で一定方向にこすって配向膜を形成した。こうし
て得た2枚のガラス基板のシール部のポリイミドをプラ
ズマ・エツチングで除去した後、エポキシ樹脂を用いて
シールし、セルを作成した。ついで、シップ型のネマチ
ック液晶を注入し液晶表示素子を完成した。
上記液晶表示素子の4DOrnpの透過率は79チであ
った。
又、70℃、95%RH(D雰囲気中に100#間放置
後、点灯しにじみを調べたが、発生が認められなかった
。
実施例 2 メタキシリレンジアミン(95モルチ)、式0式% で示される化合物(5モル%)、3・3′・4・4′−
ビフェニルナト2カルボン酸二無水物(100七ル饅)
及びN−メチル−2−ピロリドンをフラスコに入れ、S
OCで3時間攪拌した。
30℃での粘度が10.2ポアズの17−溶液を得た。
この溶液をN−メチル−2−ピロリドンで稀釈し、3%
の塗布溶液を得た。
シランカップリング剤の塗膜を形成していないlK2O
3透明電極付ガラス基板を用いて、実施例1と同様にし
て液晶表示素子を形成した。
実施例1と同様な評価を行なったところ、40伽ψの透
過率は5otsで、耐湿テスト後のにじみは観察されな
かった。
比較実施例 1゜ ジアミノジフェニルエーテル(100七ル饅)、ピロメ
リット酸二無水物(100モルts)及びN−メチル−
2−ピロリド/をフラスコに入れ、50℃で3時間攪拌
した。30℃での粘度が10ポアズの17%溶液を得た
。この溶液をN−メチル−2−ピロリドンで稀釈して2
.5−の塗布溶液を得た。
シランカップリング剤の塗膜を形成していないrfi2
o、 透明電極付ガラス基板を用いて、実施例1と同様
にして液晶表示素子を形成した。
実施例1と同様な評価を行なったとζろ%40011L
Fの透過率は65−で、耐湿テスト後に、にじみが観察
された。
【図面の簡単な説明】
第1図は液晶表示素子の断面図である。 1.1’−・・・・・ガラス基板、  2.2’・・・
・・・透明導電膜、  3.3′・・・・・・配向& 
  4−−−−−一液晶、  5・−一・シール剤、 
 6.6′−・・・・偏光板。 犯 1 図 手続補正書 昭和56年8月28日 特許庁長官 島 1)春 樹 殿 り事件の表示 昭和56年特許願第115244号   ゛λ発明の名
称 液晶表示素子 5、補正の対象   明細書の発明の詳細な説明の欄6
、補正の内容 (1)  F!A細書第9頁下から2行〜1行目の[ポ
リイミドの・−一・・・・の一部」t−[ポリイミドの
ジアミン成分の一部」と補正する0 (2)  明細書第1O頁下から2行〜第11頁1行目
の「シロキサ7基と・・・・・・・・・望イしい。」ヲ
「ジアミン成分中のシロキサ7基の含量は1〜10モル
−が望ましい。」と補正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 透明な電極の形成された基板上に液晶配向膜を有する液
    晶Nは0又は1を示しR2はテトラカルボン酸の有機残
    基を示しR3は結合手又は2価の基を示す)で示される
    繰シ返し整位を有するポリイミドからなることを特徴と
    する液晶表示素子。
JP56115244A 1981-07-24 1981-07-24 液晶表示素子 Granted JPS5817418A (ja)

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JP56115244A JPS5817418A (ja) 1981-07-24 1981-07-24 液晶表示素子

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JPS5817418A true JPS5817418A (ja) 1983-02-01
JPH0153445B2 JPH0153445B2 (ja) 1989-11-14

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