JPS6273231A - 液晶表示素子 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、液晶表示素子に関し、さらに詳しくは特定の
芳香族ポリエステルアミドを配向膜として具備する高い
コントラスト比を与える液晶表示素子に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、液晶表示素子の配向膜としては高い耐熱性を有す
るポリイミドが使用されている。そして、この配向膜は
、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸溶液を基板上
に塗布し、溶剤を除去した後３５０〜４００℃の高温下
に熱処理してポリイミド膜を形成し、膜表面を布等で一
定方向に擦るラビング処理を施して形成されている。こ
こで、配向膜とは、液晶分子を基板に対して水平方向に
配向せしめる膜をいう。

しかし、液晶表示素子については軽薄短小、省エネルギ
ーを達成することが時流であり、次第に基板はガラス基
板から樹脂フィルムへ移りつつある。しかしながら、基
板に樹脂フィルムを用いた場合、樹脂基板は高温処理に
耐えることができずに処理過程で変形し正常な液晶表示
素子を得ることができなかった。一方、ガラス基板は２
００℃以下の熱処理で配向膜を形成するプロセス上の要
望が強い。

そこで、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリ
スルホン、ポリエーテル、スルホンをはじめとする種々
の熱可塑性樹脂の利用が試みられたが、いずれも液晶を
配向させることができず、配向膜としては不適当であっ
た。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上記した問題点の解消にあり、良好な
配向性を与える配向膜を備えた液晶表示素子を提供する
ことにある。

［発明の概要］ 本発明の液晶表示素子は、 配向膜が、次式： （式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、同一であっても
異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、塩素原子、
臭素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基又は炭素原子
数１〜４のアルコキシ基を表わし、Ａは二価の芳香族基
を表わす） で示される繰り返し単位を有する芳香族ポリエステルア
ミド（重合体）からなることを特徴とするものである。

本発明の液晶表示素子は、一般に知られている液晶表示
素子であって、その配向膜が前記の重合体から構成され
ていれば、それらのすべての液晶表示素子を含むもので
ある。すなわち、例えば、基板、透明導電性膜、接着剤
及び液晶などより構成される形態は格別限定されず、ま
た、それらの材料の種類等にも限定されるものではない
。

本発明の係る配向膜は芳香族ポリエステルアミドの膜で
あるが、その芳香族ポリエステルアミドは後述する芳香
族アミノヒドロキシ化合物と芳香族ジカルボン酸誘導体
とを重合反応させて得られる。

この芳香族アミノヒドロキシ化合物は、次式：％式％ （式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、前記と同義であ
る） で示される化合物である。この化合物の具体例としては
、　２−（４’−７ミノフエニル）−２−（４″−ヒド
ロキシフェニル）プロパン、２−（３’−メチル−４′
−アミノフェニル）−２−（じ−ヒドロキシフェニル）
フロパン、２−（３’−メトキシ−４°−アミノフェニ
ル）−２−（４”−ヒドロキシフェニル）プロパン、　
２−（３’−クロロ−４′−アミノフェニル）−２−（
４″−ヒドロキシフェニル）プロパン、　２−（３’−
ブロモ−４′−７ミノフエニル）−２−（４”−ヒドロ
キシフェニル）プロパン、２−（４″−アミノフェニル
）−２−（３”−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プ
ロパン、　２−（４°−アミノフェニル）−２−（３″
−メトキシ−じ−ヒドロキシフェニル）プロパン、２−
（４−７ミノフエニル）−２−（３″−ブロモ−４′−
ヒドロキシフェニル）プロパン、２−（３°、５°−ジ
メチル−４′−７ミノフエニル）−２−（４″−ヒドロ
キシフェニル）プロパンが挙げられ、これらの化合物は
１種もしくは２種以上の混合系で使用される。これらの
化合物の中でも、２−（４’−７ミノフエニル）−２−
（４″−ヒドロキシフェニル）プロパンは好ましいもの
である。

芳香族ジカルボン酸誘導体は、次式： ％式％ （式中、Ｘは塩素原子又は臭素原子を表わし、Ａは前記
と同義である） で示される化合物である。この化合物の具体例としては
、イソフタル酸ジクロリド、テレフタル酸ジクロリド、
イソフタル酸ジブロミド、テレフタル酸ジブロミド、１
．３−、１．４−１１，５−又は２，８−ナフタリンジ
カルボン酸ジクロリド、　３．３’−又は４．４′−ジ
フェニルエーテルジカルボン酸ジクロリＦ、　３，３°
−又は４，４−ベンゾフェノンジカルボン酸ジクロリド
、３，３−又は４，４′−ジフェニルスルホンジカルボ
ン酸ジクロリド、３，３゛−又は４．４’−ビフェニル
ジ力ルポ酸ジクロリドが挙げられ、さらにこれら化合物
の芳香族核の水素原子が重合に不活性な、メチル基、メ
トキシ基、塩素原子、臭素原子、シアノ基等で置換され
た化合物も挙げられる、これらの化合物は　１種又は２
種以上の混合系で使用される。

この重合反応には、界面重合法、低温溶液重合法を始め
とする公知の方法を適用すればよい。反応原料の使用綴
は、モル比（前者／後者）で、通常、９０／　１００〜
１００７９０であり、好ましくは８８／　１００〜１０
０　／９８でる。また１反応条件は、通常、−２０〜８
０℃の温度で０．１〜２４時間、好ましくは一１Ｏ〜８
０℃で０．５〜２０時間である。さらにまた、使用され
る溶媒としては、テトラヒドロフラン、ｌ、４−ジオキ
サン、シクロヘキサン、ジメチルスルホキシド、Ｎ、Ｎ
−ジメチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられ、これら
は　１種もしくは２種以上の混合系で使用される。また
、これらの有機溶媒は、メタノール、エタノール、イン
プロパツール、トルエン、キシレン類、セロソルフ類、
塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素類を適宜に併用さ
れていてもよい。さらにまた、使用される脱酸剤として
は、トリエチルアミンが挙げられる。

本発明に係る配向膜の厚さは、通常、５０人〜２戸であ
る。この厚さが前記の範囲を外れる場合には、配向性能
、光の透過性が劣る傾向にあり望ましくない。好ましく
は　１１００Ａ−ＩＪｉである。

すなわち、本発明の液晶表示素子の製造方法について説
明する。−上記した芳香族ポリエステルアミドを上記し
た溶媒に溶解する。この溶液の濃度は、通常、０．５〜
３０重量％となるように調整される。この範囲を外れる
場合には、基板への塗膜性が悪くなり平滑な好ましい膜
厚の配向膜が得られず望ましくない。好ましくは　１〜
２０重量％である。この溶液を酸化インジウム等の透明
導電性膜を有する基板に塗布し、８０〜１５０℃の低温
下で加熱乾燥した後、ラビング処理して配向膜を作成す
る。なお、配向膜と基板との接着性を改善するために、
アミノシラン、エポキシシラン、ビニルシランなどのシ
ランカップリング剤：チタネートカップリング剤を前記
した溶液に適宜配合してもよい。本発明の配向膜は、単
に有機溶剤を除去するのみで成膜することができ、しか
も膜厚が１００人〜１μ程度ときわめて薄いものである
ため、低温かつ短時間に成膜することが可能となる。つ
ぎに、このようにして形成した配向膜を有する　２枚の
基板を対向させて平行に配置し、その間に液晶を封入し
て本発明の液晶表示素子を得る。

なお、本発明の液晶表示素子は、常法により、カラー表
示とすることも可能である。

以下、実施例を掲げ、本発明を更に詳しく説明する。

［発明の実施例］ 撹拌棒、温度計及び滴加ロートを備えた反応フラスコ（
内容積５００−文）に、２−（４°−アミノフェニル）
−２−（４″−ヒドロキシフェニル）プロパン１１．３
６ｇ（０，０５モル）、テトラヒドロフラン８０ｇ及び
トリエチルアミン１１．１ｇを投入し、十分に攪拌して
０℃まで冷却した。ついで、得られた溶液を０℃に保持
したままここに、イソフタル酸ジクロリド５．０７８ｇ
（０，Ｃｌ２５モル）及びチルフタル酸ジクロリド５．
０７６ｇ（０，０２５モル）をテトラヒドロフランＥｌ
Ｏｇに溶解した溶液を滴下ロートで徐々に滴下した。滴
下終了後、　０〜１０℃で４時間攪拌を行い、潤製した
トリエチルアミン塩酸塩を炉別し、反応液をメタノール
中に注入して芳香族ポリエステルアミドを単離した。つ
いで、水及びメタノールの混合液で十分に洗浄し、減圧
下で乾燥した。得られた芳香族ポリエステルアミドの対
数粘度（トメチル−２−ピロリドン０．５重量％溶液中
、３０℃で測定した）は、１．２１であった。

（２）　　　の　　　よび 上記より得られた芳香族ポリエステルアミドをＮ、Ｎ−
ジメチルアセトアミド及びブチルセロソルブアセテート
（混合重量比８：４）の混合溶媒に５重量％溶解した。

この溶液を、十分に洗浄された透明導電膜を有するガラ
ス基板にスピンナーを用いて３０００ｒｐｍで均一に塗
布した。ついで、全体を　１５０℃で２０分間乾燥して
溶剤を除去し、膜厚９３０への配向膜を形成した。形成
された配向膜をフェルトで一定方向にラビング処理し、
配向膜を有するガラス基板を作成した。

得られたガラス基板２枚を、適当なセル間隔を保持しつ
つ配向膜が向い合うように配向し、エポキシ系接着剤を
用いて貼り合わせた。この状態でその電極基板間にＺＬ
Ｉ−１５６５（商品名、フェニルシクロヘキサン系の液
晶、メルク社製）を注入充填して本発明の液晶表示素子
を作成した。

得られた液晶表示素子の配向膜の評価は、基板と液晶分
子の長袖との傾きであるチルト角により行った。すなわ
ち、得られた液晶表示素子を２枚の直交偏向板の間に設
置して測定した。この１１１定結果は２．３度であり、
良好な配向性を有することが判明した。一般に、良好な
配向性とはチルト角が１．４〜３，２の範囲であり、こ
の範囲内であれば高いコントラスト比ガ（りられる。

支ム１」 基材としてポリエチレンテレフタレートフィルムを用い
た以外は、実施例１と同様にして樹脂フィルム基板の本
発明の液晶表示素子を作成した。

得られた液晶表示素子に対し実施例１と同様の評価測定
を行った。そして、チルト角が２．１度という良好な配
向性を示す結果を得た。

［発明の効果１ 以−Ｈに詳述したとおり、本発明の液晶表示素子は、低
温で熱処理される配向膜を用いるため、プロセスが簡略
化され、かつ基材として熱可塑性樹脂フィルムを用いる
ことができる。また、本発明に係る配向膜は基材との接
着性が優れ、液晶の良好な配向特性及び高いコントラス
ト比を与える。

このため、軽酸、薄型化された液晶表示素子及び従来法
より安価な液晶表示素子である。さらにまた、従来のポ
リイミドに比べ透明性が極めて優れ、明るい表示が得ら
れる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 配向膜が、次式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３及びＲ＿４は、同一で
   あっても異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、塩
   素原子、臭素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基又は
   炭素原子数１〜４のアルコキシ基を表わし、Ａは二価の
   芳香族基を表わす） で示される繰り返し単位を有する芳香族ポリエステルア
   ミドからなることを特徴とする液晶表示素子。