JP2722234B2 - 液晶配向膜および液晶表示素子 - Google Patents
液晶配向膜および液晶表示素子Info
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- JP2722234B2 JP2722234B2 JP1030861A JP3086189A JP2722234B2 JP 2722234 B2 JP2722234 B2 JP 2722234B2 JP 1030861 A JP1030861 A JP 1030861A JP 3086189 A JP3086189 A JP 3086189A JP 2722234 B2 JP2722234 B2 JP 2722234B2
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
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Description
するポリエーテルイミド液晶配向膜の改良に関する。
上下2枚で一対をなす電極基板の表面でネマチツク液晶
分子の配列方向を90度に捻つた構造のツイスト・ネマチ
ツク(以下TNと略す)モードが主流である。しかし、こ
の表示モードは、高デユーテイー駆動した場合、クロス
トークのため、コントラストが低く、視野角が狭いた
め、表示品質、表示面積の向上を図るためには十分なも
のではなかつた。近年、超捻れ複折効果(super twiste
d birefringence effect)(T.J.Scheffer and J.Nehri
ng,Appl.phys.Lett.45(10),1021(1984))を利用し
た液晶表示装置が発表されて以来、上下電極基板の間で
ネマチツク液晶分子の配列方向を180〜300度に捻つたス
ーパーツイスト・ネマチツク(以下STNと略す)モード
を利用した液晶表示素子が開発され、大画面液晶表示で
も表示品位の満足できるものが開発されつつある。これ
らのものに使用する配向膜においては、単に液晶分子を
配列させるだけでなく、応答性を良くし、双安定性を確
実にするために、基板平面と液晶分子の間に所定の角度
(以下プレチルト角と略す)を持たせなければならな
い。また、捻り角を大きくするにつれて、プレチルト角
も大きくすることが望ましい。これらのうち、捻り角の
比較的小さいもの(180〜200度ツイスト)では、電極基
板上の界面処理は、現在一般に使用されているプレチル
ト角(θと略す)が5度以下の界面を持つ配向膜を備え
たセルで十分である。しかし、より表示品質の良い210
〜300度の捻れ角を持つ方式のものにあつてはより高い
プレチルト角(5°<θ≦30°)の界面を使わねばなら
ず、このため、これらのプレチルト角を満足する配向膜
を備えた液晶表示セルが必要である。
は、工業的規模で生産される表示セルのプレチルト角は
5度が限界である。
た液晶配向膜を備えた液晶表示素子が開示されている。
このポリイミドの原料として なるジアミンを用いた具体例が示されている。
ミド配向膜では、後記する比較例に示すように高いプレ
チルト角が得られないという難点がある。また、STNモ
ード用として高いプレチルト角を持つたポリイミド配向
膜も存在しているが、それらは広い表示面積のセル基板
の全域にわたるプレチルト角の安定性及び再現性に問題
を残している。確実に、高いプレチルト角を得るために
は、SiO等の真空斜方蒸着による薄膜形成が、現在行な
われている最良の方法である。
産する場合、その製造装置の面からコスト的に不利であ
り、従来のTNモードで用いられているのと同じ方法であ
る有機質薄膜のラビングによる界面処理で配向および高
いプレチルト角を得、かつプレチルト角の安定性、再現
性を実現することが切望されている。
ラビング処理により、良好な配向性と高いプレチルト角
を実現しうる液晶配向膜および該配向膜を備えた液晶光
変調素子、液晶表示素子などの液晶素子を提供すること
にある。
ヘキシル基もしくは炭素数1〜15のアルキル基を有する
アルキルシクロヘキシル基であり、相互に同じであつて
も、一部もしくは全部が異なつていてもよい。)で示さ
れる置換シクロヘキシリデン基を分子長鎖に含む重合体
を主成分とすることを特徴とする。 具体的に重合体と
して、芳香族系のポリイミド、ポリアミド、ポリエステ
ル、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリスルフイド、ポ
リフエニレン、ポリカーボネートなどをあげることがで
きる。
シクロヘキシル基もしくは炭素数1〜15のアルキル基を
有するアルキルシクロヘキシル基であり、相互に同じで
あつても、一部もしくは全部が異なつてもよい。またY
は を示し、nは0もしくは1である。そして、R7〜R14は
水素、炭素数1〜3のアルキル基、フツ素または塩素で
あり、相互に同じであつても、一部もしくは全部が異な
つてもよく、Arは4価の芳香族基を示す。)で表わされ
る構造単位を有するポリイミドを主成分とすることを特
徴とする。
カルボン酸二無水物、式(4)、(5)もしくは(6)
で表わされるジアミノ化合物を溶媒中で混合し、反応を
行ない、ポリアミツク酸を生成し、該ポリアミツク酸を
加熱することにより得られる液晶配向膜である。また、
前記反応を行なった後式(7)のシリコン化合物を反応
させて得られるポリアミック酸を加熱することにより得
られる液晶配向膜である。
基、シクロヘキシル基もしくは炭素数1〜15のアルキル
基を有するアルキルシクロヘキシル基であり、相互に同
じであつても、一部もしくは全部が異なつてもよい。ま
た、7〜R14は水素、炭素数1〜3のアルキル基、フツ素
または塩素であり、相互に同じであつても、一部または
全部が異なつてもよく、Arは4価の芳香族基を示し、Z
は炭素数2〜10のアルキレン基もしくはフエニレン基、
R15は炭素数1〜10のアルキル基を示す。) 式(2)で示される化合物としては、つぎの(8)、
(10)式で示されるポリエーテルイミド、(11)で示さ
れるポリイミドである。
を示すと、 (ここでnは0〜10を示す。)などをあげることができ
る。
いプレチルト角を実現しうる配列制御膜すなわち液晶配
向膜を備えていることが特徴であり、通常、基板、電圧
印加手段、配列制御膜、液晶層などにより構成される。
と、液晶配向膜となるポリイミドまたはポリエーテルイ
ミドは、一般に溶媒に不溶である。そのため、基板上に
均一なポリエーテルイミド高分子膜を設けるためには、
その前駆体で通常テトラカルボン酸二無水物とジアミノ
化合物との縮合によつて得られるポリアミツク酸をN−
メチル−2−ピロリドン(NMP)、ジメチルアセトアミ
ド(DMAc)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチル
スルホキシド(DMSO)などの溶剤に溶解し、この溶液を
刷毛塗り法、浸漬法、回転塗布法、スプレー法、印刷法
などの方法で基板に塗布した後、100〜450℃、好ましく
は150〜300℃で加熱処理を行ない、脱水閉環反応させて
イミド結合を持たせる方法によるのが好ましい。
トラカルボン酸二無水物とジアミノ化合物との縮合によ
り合成される。これらの縮合反応は無水の条件下、N−
メチル−2−ピロリドン(NMP)、ジメチルアセトアミ
ド(DMAc)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチル
スルホキシド(DMSO)、硫酸ジメチル、スルホラン、ブ
チロラクトン、クレゾール、フエノール、ハロゲン化フ
エノール、シクロヘキサノン、ジオキサン、テトラヒド
ロフランなど、好ましくはN−メチル−2−ピロリドン
(NMP)の溶媒中50℃またはそれ以下の温度で行なわれ
る。ただし、ポリイミドが溶媒への溶解性に問題がない
物である場合には、基板に塗布する前の段階で高温で反
応させ、ポリイミドワニスとして使用してもよい。
合物であり、具体的にはつぎの化合物をあげることがで
きる。
で示される1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)
フエニル〕−4−置換シクロヘキサンであり、具体的に
はつぎの化合物をあげることができる。
シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−メチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−エチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nプロピルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nブチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nペンチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nヘキシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nヘプチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nオクチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nノニルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nウンデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nドデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nトリデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nテトラデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nペンタデシルシクロヘキサン、 (2)式 (こゝで、Rは前記と同じ)で示される1,1−ビス〔4
−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメチルフエニ
ル〕−4−置換シクロヘキサンであり、具体的にはつぎ
の化合物をあげることができる。
チルフエニル〕−4−メチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−エチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nプロピルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nブチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nペンチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nヘキシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nヘプチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nオクチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nノニルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nウンデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nドデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nトリデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nテトラデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nペンタデシルシクロヘキサン、 (3)式 (こゝで、Rは前記と同じ)で示される1,1−ビス〔4
−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕−4−(4−置
換シクロヘキシル)シクロヘキサンであり、具体的には
つぎの化合物をあげることができる。
−4−シクロヘキシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−メチルシクロヘキシル)シクロ
ヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−エチルシクロヘキシル)シクロ
ヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nプロピルシクロヘキシル)シ
クロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nブチルシクロヘキシル)シク
ロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nペンチルシクロヘキシル)シ
クロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nヘキシルシクロヘキシル)シ
クロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nヘプチルシクロヘキシル)シ
クロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nオクチルシクロヘキシル)シ
クロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nノニルシクロヘキシル)シク
ロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nデシルシクロヘキシル)シク
ロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nウンデシルシクロヘキシル)
シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nドデシルシクロヘキシル)シ
クロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nトリデシルシクロヘキシル)
シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nテトラデシルシクロヘキシ
ル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nペンタデシルシクロヘキシ
ル)シクロヘキサン、 (4)式 (こゝで、Rは前記と同じ)で示される1,1−ビス〔4
−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメチルフエニ
ル〕−4−(トランス−4−置換シクロヘキシル)シク
ロヘキサンであり、具体的にはつぎの化合物をあげるこ
とができる。
チルフエニル〕−4−シクロヘキシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−メチルシクロヘ
キシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−エチルシクロヘ
キシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nプロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nブチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nペンチルシク
ロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nヘキシルシク
ロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nヘプチルシク
ロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nオクチルシク
ロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nノニルシクロ
ヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nデシルシクロ
ヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nウンデシルシ
クロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nドデシルシク
ロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nトリデシルシ
クロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nテトラデシル
シクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(4−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nペンタデシル
シクロヘキシル)シクロヘキサン また、前記式(5)で示される化合物として、つぎの
化合物をあげることができる。
−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕−4−(トラン
ス−4−置換シクロヘキシル)であり、具体的にはつぎ
の化合物をあげることができる。
−4−シクロヘキシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−メチルシクロヘキシル)シクロ
ヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−エチルシクロヘキシル)シクロ
ヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nプロピルシクロヘキシル)シ
クロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nブチルシクロヘキシル)シク
ロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nペンチルシクロヘキシル)シ
クロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nヘキシルシクロヘキシル)シ
クロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nヘプチルシクロヘキシル)シ
クロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nオクチルシクロヘキシル)シ
クロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nノニルシクロヘキシル)シク
ロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nデシルシクロヘキシル)シク
ロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nウンデシルシクロヘキシル)
シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nドデシルシクロヘキシル)シ
クロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nトリデシルシクロヘキシル)
シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nテトラデシルシクロヘキシ
ル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−(トランス−4−nペンタデシルシクロヘキシ
ル)シクロヘキサン、 (6)式 (こゝで、Rは前記と同じ)で示される1,1−ビス〔4
−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメチルフエニ
ル〕−4−(トランス−4−置換シクロヘキシル)シク
ロヘキサンであり、具体的にはつぎの化合物を示すこと
ができる。
チルフエニル〕−4−シクロヘキシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−メチルシクロヘ
キシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−エチルシクロヘ
キシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nプロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nブチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nペンチルシク
ロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nヘキシルシク
ロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nヘプチルシク
ロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nオクチルシク
ロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nノニルシクロ
ヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nデシルシクロ
ヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nウンデシルシ
クロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nドデシルシク
ロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nトリデシルシ
クロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−(トランス−4−nテトラデシル
シクロヘキシル)シクロヘキサン、 (7)式 (こゝで、Rは前記と同じ)で示される1,1−ビス〔4
−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕−4−置換シク
ロヘキサンであり、具体的にはつぎの化合物をあげるこ
とができる。
−4−メチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−エチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nプロピルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nブチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nペンチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nヘキシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nヘプチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nオクチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nノニルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nウンデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nドデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nトリデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nテトラデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)フエニル〕
−4−nペンタデシルシクロヘキサン、 (8)式 (こゝで、Rは前記と同じ)で示される1,1−ビス〔4
−(3−アミノフエノキシ)3,5−ジメチルフエニル−
4−置換シクロヘキサンであり、具体的にはつぎの化合
物をあげることができる。
チルフエニル〕−4−メチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−エチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nプロピルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nブチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nペンチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nヘキシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nヘプチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nオクチルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nノニルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nウンデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nドデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nトリデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nテトラデシルシクロヘキサン、 1,1−ビス〔4−(3−アミノフエノキシ)−3,5−ジメ
チルフエニル〕−4−nペンタデシルシクロヘキサン さらに、式(6)で示される化合物として、つぎの化
合物をあげることができる。
−アミノフエニル)−置換シクロヘキサンであり、具体
的にはつぎの化合物をあげることができる。
ヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−エチルシクロ
ヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−nプロピルシ
クロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−nブチルシク
ロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−nペンチルシ
クロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−nヘキシルシ
クロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−nヘプチルシ
クロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−nオクチルシ
クロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−nノニルシク
ロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−nデシルシク
ロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−nウンデシル
シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−nドデシルシ
クロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−nトリデシル
シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−nテトラデシ
ルシクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−nペンタデシ
ルシクロヘキサン、 (10)式 (こゝで、Rは前記と同じ)で示される1,1−ビス(4
−アミノフエニル)−4−シクロヘキシルシクロヘキサ
ンであり、具体的にはつぎの化合物をあげることができ
る。
ルシクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−メチルシクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−エチルシクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−nプロピルシクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−nブチルシクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−nペンチルシクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−nヘキシルシクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−nヘプチルシクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−nオクチルシクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−nノニルシクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−nデシルシクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−nウンデシルシクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−nドデシルシクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−nトリデシルシクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−nテトラデシルシクロヘキシル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(4−アミノフエニル)−4−(トランス−
4−nペンタデシルシクロヘキシル)シクロヘキサン テトラカルボン酸二無水物は前記の式(3)で示され
る化合物であり、具体的には、ピロメリツト酸二無水
物、3,3′,4,4′−ビフエニルテトラカルボン酸二無水
物、2,2′,3,3′−ビフエニルテトラカルボン酸二無水
物、2,3,3′,4′−ビフエニルテトラカルボン酸二無水
物、3,3′,4,4′−ベンゾフエノンテトラカルボン酸二
無水物、2,3,3′,4′−ベンゾフエノンテトラカルボン
酸二無水物、2,2′,3,3′−ベンゾフエノンテトラカル
ボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフエニル)
エーテル二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフエニ
ル)スルホン二無水物、1,2,5,6−ナフタリンテトラカ
ルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタリンテトラカルボ
ン酸二無水物等をあげることができる。
アミノシリコン化合物またはジアミノシリコン化合物を
ポリエーテルイミドもしくはポリイミドに導入して変性
することも可能である。具体的には、シリコン化合物で
基板を表面処理して後、ポリアミツク酸溶液を塗布し加
熱する方法、ポリアミツク酸とシリコン化合物の混合溶
液を塗布する方法があげられる。
示される置換イミノ基を有するポリエーテルイミド、ポ
リイミドからなる液晶配向膜が形成される。
り、Zは炭素数2〜10のアルキレン基、もしくはフエニ
レン基、R15は炭素数1〜10のアルキル基を示す。) また、一般式(2)、(8)、(10)および(11)で
示される構造単位を主成分として、つぎの一般式(15)
で示される構造単位を0.1〜50%、好ましくは0.1〜30%
以下を含む液晶配向膜があげられる。
エニレン基、R16は炭素数1〜6のアルキル基であり、A
rは4価の芳香族基、lは0〜4の整数を示す。) アミノシリコン化合物としては前記一般式(7)で示
される化合物であり、具体的にはつぎの化合物をあげる
ことができる。
導入する場合、その含有量は、ポリイミド原料との間に
つぎの関係が満足される範囲内が好ましい。
(4)、(5)、(6)で表わされるジアミノ化合物、
Cはアミノシリコン化合物のモル数を示す。) また、式(13)で示される構造単位を生成するための
ジアミノシリコン化合物としては、 (式中、lは0〜4の整数を示す。) (式中、lは0〜4の整数を示す。) をあげることができ、ポリイミド系重合体に導入する場
合、前記(4)、(5)もしくは(6)式で表わされる
ジアミノ化合物の50モル%以下を、好ましくは30モル%
以下をジアミノシリコン化合物で置き換えて用いること
ができる。
はポリイミドは、前記成分の他に芳香族ジアミノ化合
物、脂環式ジアミノ化合物およびその誘導体を導入して
変成することも可能である。
ーテル、4,4′−ジアミノジフエニルメタン、4,4′−ジ
アミノジフエニルスルホン、4,4′−ジアミノジフエニ
ルスルフイド、4,4′−ジ(メタ−アミノフエノキシ)
ジフエニルスルホン、4,4′−ジ(パラ−アミノフエノ
キシ)ジフエニルスルホン、オルト−フエニレンジアミ
ン、メタ−フエニレンジアミン、パラ−フエニレンジア
ミン、ベンジジン、2,2′−ジアミノベンゾフエノン、
4,4′−ジアミノベンゾフエノン、4,4′−ジアミノジフ
エニル−2,2′−プロパン、1,5−ジアミノナフタレン、
1,8−ジアミノナフタレン等の芳香族ジアミノ化合物、
1,4−ジアミノシクロヘキサンなどの脂環式ジアミノ化
合物がある。
ミドまたはポリエーテルイミドの前駆体であるテトラカ
ルボン酸二無水物とジアミノ化合物との縮合によつて得
られるポリアミツク酸を基板上に塗布し、加熱処理し
て、脱水反応をさせてポリイミド系高分子膜を基板上に
形成する方法が好ましい。具体的に説明すると、ポリア
ミツク酸をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)、キメ
チルアセトアミド(DMAc)、ジメチルホルムアミド(DM
F)、ジメチルスルホキシド(DMSO)などの溶剤に溶解
し、0.1〜30重量%溶液、好ましくは1〜10重量%溶液
に調製し、この溶液を刷毛塗り法、浸漬法、回転塗布
法、スプレー法、印刷法などにより塗布し、基板上に塗
膜を形成する。塗布後、100〜450℃、好ましくは150〜3
00℃で加熱処理を行ない、脱水閉環反応させてポリイミ
ド系高分子膜からなる液晶配向膜を設ける。もし得られ
たポリイミド系高分子膜の基板への接着性が良好でない
場合には、事前に基板表面上にシランカツプリング剤で
表面処理を行なつた後、ポリイミド系高分子膜を形成す
れば改善される。しかる後、この被膜面を布などで一方
向にラビングして、液晶配列制御膜を得る。
(酸化インジウム−酸化スズ)や酸化スズの透明電極が
形成されている。更に、この電極の下に基板からのアル
カリの溶出の防止の目的の絶縁膜、偏光板、カラーフイ
ルター等のアンダーコート膜を形成していてもよく、電
極の上に絶縁膜、カラーフイルター膜、光透過防止膜等
のオーバーコート膜を形成していてもよい。これらの電
極を絶縁膜を介して2層構造にしても良い。TFT、非直
線抵抗素子等の能動素子を形成していても良い。これら
の電極、アンダーコート、その他のセル内の構成は従来
の液晶素子の構成が使用可能である。
液晶を注入して、注入口を封止する。この封入される液
晶としては、通常のネマチツク液晶のほか、二色性色素
を添加した液晶や、強誘電性液晶(SmC液晶)等種々の
液晶が使用できる。
基板上に設けられたポリイミド系高分子膜をラビング装
置(飯沼ゲージ(株)製液晶セラビング装置)で一方向
にラビングし、セル厚が約20μmのラビング方向が平行
で、かつ互いに対向するように液晶素子を組み立て、ク
リスタルローテーシヨン法(T.J.Scheffer and J.Nehri
ng,J.Appl.Phys.48(5)1783(1977))により行なつ
た。
が、本発明はこれらの実施例に限定されない。
のセパラブルフラスコに、撹拌装置、温度計、コンデン
サーおよび窒素置換装置を付し、フラスコ内を窒素で置
換した後、脱水精製したN−メチル−2−ピロリドン20
0mlを添加した。ついで、1,1−ビス〔4−(4−アミノ
フエノキシ)フエニル〕−4−nプロピルシクロヘキサ
ン29.96g(60.81ミリモル)を仕込み撹拌溶解した後、
氷浴により5℃に冷却した。つぎにピロメリツト酸二無
水物15.16g(69.51ミリモル)を一度に投入し、冷却し
ながら撹拌反応すると、反応系は徐々に粘度が上昇しな
がら17℃まで発熱した。1時間30分反応後、パラアミノ
フエニルメトキシシラン3.36g(5.75ミリモルを加え、1
0℃1時間撹拌反応して後、N−メチルピロリドンで希
釈し、ピロメリツト酸二無水物、1,1−ビス〔4−(4
−アミノフェノキシ)フェニル〕−4−nプロピルシク
ロヘキサンおよびパラアミノフエニルトリメトキシシラ
ンのモル比がそれぞれ8:7:1.8からなるポリアミツク酸1
0重量%透明溶液が得られた。この溶液の25℃での粘度
(東京計器(株)製E型粘度計を使用し、温度25±0.1
℃で測定した。)は576センチポイズであつた。この溶
液を更に45℃で加熱撹拌し、25℃で粘度228センチポイ
ズの溶液を得た。この溶液をブチルセロソルブ、NMPで
それぞれ1:2:2の割合で希釈した後、片面にITO透明電極
を設けた透明ガラス基板上に回転塗布法(スピンナー
法)で塗布した。塗布条件は回転数1,500rpm、20秒で予
備乾燥し、200℃90分で加熱処理を行ない、塗膜の厚さ
約1,000Aのポリエーテルイミド高分子膜を得た。
し、ラビング方向が平行で、かつ互いに対向するように
セル厚20μmの液晶セルを組み立て、メルク社製液晶ZL
I−1132を封入した。封入後、等方性液体温度まで加熱
し、徐冷することによつて液晶素子を得た。
ト角の測定法により得られたこの液晶のプレチルト角は
11.8度であつた。
シ)フエニル〕−4−nプロピルシクロヘキサンを他の
ジアミノ化合物に置き換える以外は、実施例1とまつた
く同様の操作で、10重量%でピロメリツト酸二無水物、
ジアミノ化合物およびパラアミノフエニルトリメトキシ
シランのモル比がそれぞれ8:7:1.8からなるポリアミツ
ク酸透明溶液が得られた。この溶液を実施例1と同様の
操作で希釈、塗布、加熱処理を行い、膜厚約1,000Aのポ
リエーテルイミド高分子膜を作成し、セル厚20μmの液
晶素子を得た。この液晶素子の配向性は良好であつた。
表1に、使用したジアミノ化合物とポリアミツク酸溶液
の25℃での粘度および得られた液晶素子のプレチルト角
を示す。
(4−アミノフエノキシ)フエニル〕プロパン2.16g
(5.27ミリモル)を撹拌溶解した後、氷浴により5℃に
冷却した。つぎに、ピロメリツト酸二無水物1.15g(5.2
7ミリモル)を1度に投入し、冷却しながら撹拌反応を
した。2時間反応後、6.67重量%で2,2−ビス〔4−
(4−アミノフエノキシ)フエニル〕プロパン、ピロメ
リツト酸二無水物のモル比が1:1からなるポリアミツク
酸透明溶液が得られた。この溶液の25℃での粘度は203
センチポイズであつた。この溶液をブチルセロソルブで
希釈し、ポリアミツク酸の2.5%溶液とした後、実施例
1と同様の操作で膜厚約1,000Aのポリエーテルイミド高
分子膜を作成し、液晶素子を得た。この液晶素子の配向
性は良好であり、得られたプレチルト角は5度であつ
た。
ル〕プロパン24.92gと無水ピロメリツト酸15.16g及びパ
ラアミノフエニルトリメトキシシラン8.36gをN−メチ
ル−2−ピロリドン380.3mlを溶媒として5℃〜10℃で
重合し、ポリアミツク酸溶液(10%、η20=113cps)を
得た。この溶液をN−メチル−2−ピロリドン1部、ブ
チルセロソルブ1部を混合した溶媒で3%に希釈した
後、回転塗布法(スピンナー法)で塗布した。塗布条件
は回転数3,000rpm、20秒であつた。塗布後100℃で10分
間予備加熱を行つた後、200℃、1時間で加熱処理を行
い膜厚約600Åのポリイミド膜を得た。さらに、これに
ラビング処理を施し、液晶セルを組み立てた液晶素子
は、電気容量測定からプレチルト角を求めると5度であ
つた。
が容易に得られる。高いプレチルト角は(2)式の構造
単位を有するポリエーテルイミド高分子膜をラビング処
理することにより容易に得られるので工業的規模で液晶
素子を製造するのに好適である。また、プレチルト角
は、(2)式におけるR1〜R6のアルキル鎖長を変えるこ
とにより、7度から垂直まで可変することが可能であ
る。
良好なSTNモードの液晶デイスプレーが実現できる。
Claims (10)
- 【請求項1】一般式 (式中、R1〜R6は、炭素数1〜15のアルキル基、シクロ
ヘキシル基もしくは炭素数1〜15のアルキル基を有する
アルキルシクロヘキシル基であり、相互に同じであって
も、一部もしくは全部が異なっていてもよい。)で示さ
れる置換シクロヘキシリデン基を分子長鎖に有する重合
体(ただし、該重合体が芳香族系の、ポリイミド、ポリ
アミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリスルホン、
ポリスルフィド、ポリフェニレンおよびポリカーボネー
トから選ばれたもの)を主成分とすることを特徴とする
液晶配向膜。 - 【請求項2】一般式 (式中、R1〜R6は、水素、炭素数1〜15のアルキル基、
シクロヘキシル基もしくは炭素数1〜15のアルキル基を
有するアルキルシクロヘキシル基であり、相互に同じで
あっても、一部もしくは全部が異なってもよい。またY
は を示し、nは0もしくは1である。そして、R7〜R14は
水素、炭素数1〜3のアルキル基、フッ素または塩素で
あり、相互に同じであっても、一部もしくは全部が異な
ってもよく、Arは4価の芳香族基を示す。)で表される
構造単位を有するポリイミドを主成分とする液晶配向
膜。 - 【請求項3】下記の式(3)で示されるテトラカルボン
酸二無水物、式(4)、(5)もしくは(6)で表され
るジアミノ化合物を溶媒中で混合し、反応を行い、ポリ
アミック酸を生成し、該ポリアミック酸を加熱すること
により得られる請求項(2)記載の液晶配向膜。 (ここで、R1〜R6は、水素、炭素数1〜15のアルキル
基、シクロヘキシル基もしくは炭素数1〜15のアルキル
基を有するアルキルシクロヘキシル基であり、相互に同
じであっても、一部もしくは全部が異なってもよい。ま
た、R7〜R14は水素、炭素数1〜3のアルキル基、フッ
素または塩素であり、相互に同じであっても、一部もし
くは全部が異なってもよく、そして、Arは4価の芳香族
基を示す。) - 【請求項4】下記の式(3)で示されるテトラカルボン
酸二無水物、式(4)、(5)もしくは(6)で表わさ
れるジアミノ化合物を溶媒中で混合し、反応を行って
後、式(7)で表されるシリコン化合物を反応させて得
られるポリアミック酸を加熱することにより得られる請
求項(2)記載の液晶配向膜。 (ここで、R1〜R6は、水素、炭素数1〜15のアルキル
基、シクロヘキシル基もしくは炭素数1〜15のアルキル
基を有するアルキルシクロヘキシル基であり、相互に同
じであっても、一部もしくは全部が異なってもよい。ま
た、R7〜R14は水素、炭素数1〜3のアルキル基、フッ
素または塩素であり、相互に同じであっても、一部もし
くは全部が異なってもよく、そして、Arは4価の芳香族
基、Zは炭素数2〜10のアルキレン基もしくはフェニレ
ン基、R15は炭素数1〜10のアルキル基を示す。) - 【請求項5】一般式 (式中、R1〜R6は、水素、炭素数1〜15のアルキル基、
シクロヘキシル基または炭素数1〜15のアルキル基を有
するアルキルシクロヘキシル基であり、相互に同じであ
っても、一部もしくは全部が異なってもよい。また、R7
〜R14は水素、炭素数1〜3のアルキル基、フッ素また
は塩素であり、相互に同じであっても、一部もしくは全
部が異なってもよい。そして、Arは4価の芳香族基を示
す。)で表される構造単位を有するポリエーテルポリイ
ミドを主成分とする請求項(2)、(3)もしくは
(4)記載の液晶配向膜。 - 【請求項6】一般式 (ここで、Zは炭素数2〜10のアルキレン基もしくはフ
ェニレン基、R15は炭素数1〜10のアルキル基を示
す。)で表される置換イミド基を有する請求項(5)記
載の液晶配向膜。 - 【請求項7】一般式 (式中、R1〜R6は、水素、炭素数1〜15のアルキル基、
シクロヘキシル基または炭素数1〜15のアルキル基を有
するアルキルシクロヘキシル基であり、相互に同じであ
っても、一部もしくは全部が異なってもよい。また、R7
〜R10は水素、炭素数1〜3のアルキル基、フッ素また
は塩素を示し、相互に同じであっても、一部もしくは全
部が異なってもよい。そして、Arは4価の芳香族基を示
す。)で表される構造単位を有するポリエーテルポリイ
ミドを主成分とする請求項(2)、(3)もしくは
(4)記載の液晶配向膜。 - 【請求項8】一般式 (式中、R1〜R6は、水素、炭素数1〜15のアルキル基、
シクロヘキシル基または炭素数1〜15のアルキル基を有
するアルキルシクロヘキシル基であり、相互に同じであ
っても、一部もしくは全部が異なってもよい。また、R7
〜R10は水素、炭素数1〜3のアルキル基、フッ素また
は塩素であり、相互に同じであっても、一部もしくは全
部が異なってもよい。そして、Arは4価の芳香族基を示
す。)で表される構造単位を有するポリイミドを主成分
とする請求項(2)、(3)もしくは(4)記載の液晶
配向膜。 - 【請求項9】一般式 (ここで、Zは炭素数2〜10のアルキレン基もしくはフ
ェニレン基、R15は炭素数1〜3のアルキル基を示
す。)で表される置換イミノ基を有する請求項(8)記
載の液晶配向膜。 - 【請求項10】請求項(1)、(2)、(3)、
(4)、(5)、(6)、(7)、(8)もしくは
(9)記載の液晶配向膜からなる液晶表示素子。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6462616A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-09 | Hitachi Chemical Co Ltd | Liquid crystal display element |
JPH01219718A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-09-01 | Hitachi Chem Co Ltd | 液晶表示素子 |
-
1989
- 1989-02-09 JP JP1030861A patent/JP2722234B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02210328A (ja) | 1990-08-21 |
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