JPS5817417A - 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】 本発明は液晶表示素子Ｋ１１ｉＬ、％とくに、透明性の
すぐれた液晶表示素子に関する。

一般に、液晶表示素子は第１図に示す工うな構造ｔ−Ｖ
ＬＡガラス基板１，１′りに酸化インジウム（Ｉｎ２０
．）などの透明導電膜から成るセグメント電極２．２’
ｔ−設け、その上に配向膜（または、絶縁ｊｌ）　３　
、３’を形成し、これをもって液晶４Ｑｔンドイツチレ
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、電界の作用によ多動作す
る電気光学効果上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ＳｉＯの蒸着膜など無機質材料が
主として用いられていた。その理由は、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會持たず、ま
た、ガラスフリットクール金石なっても液晶會均−に配
向できる利点があるためである。

一方、配向膜として各種有機高分子材料を用Ｉ／％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１５にして用−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、ポリエステルインド、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いる。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
々の液晶表示素子にかなルのバラツキが発生する欠点が
ある。また、ガラスフリットシールは約４００℃に加熱
されるが、従来知られた高分子膜の多く線耐熱性が不十
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＊ｒ影形成る材料としてポリイミドを挙げること
ができる。例えば％開昭５１−６５９６０号公報に記載
されているピロ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シ得られるポリイミ
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
れるポリイミド祉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シ良好である。

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ミ
ドの多くのものは、３００℃〜３５０℃のイミド閉環温
度や４００℃位のガラスフリットシールの温度で加熱す
ると著しく着色する。仁のため、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ｐ１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、ポリイミ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悪いため、配向膜のは
がれを生じて配向不良になった〕、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にな）文字などにＫ
じみを生ずるとい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性にすぐれた液
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７リツ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広そ
の目的は、加熱により着色せず、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
（式中、Ｒ□は２価のＶａＩ基である）で示される繰少
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
＾る。

上記式中、Ｒは２価の有機基でＴｏシ％　Ｒ，の代表的
な例トシて杜、フェニレン基、ジフェニルエーテル基、
ジフェニルメタン基、ジフェニルスルホン基、ジフェニ
ルスルフィト基、キシリレン基等の芳香族基、シクロヘ
キシル龜ジシクはヘキシルメタン基等の脂環族基がある
が、勿論これらに限定されない。

本発明で用いるポリイミドは３．４・３′、４′−ビフ
ェニルテトラカルボン酸二無水物又は２　、３’、　３
　、４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と有機
ジアミンとの縮重合反応で得られる力ζ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
液をつくシ、次いでこれを液晶表示素子用ガラス基板に
塗布、乾燥、熱処理することにより％目的とする上記繰
返し単位を有する配向膜を形成することができる。

本発明にお妙るポリイミドの前駆体の合成社、前記した
両成分を有機溶媒中で１５Ｃ〜５０Ｃ＠度の温度で数時
間攪拌するととによシ好ましく行なわれる。生成重合体
の重合度紘塗膜形成能があればよく、特に制限されない
。

生成した重合体の溶液を濃度５チ位に稀釈ＩＡ　１００
ＯＡ前後（通常５００〜２０００Ａ位）の希望の膜厚に
なるように塗布した後、２００〜３５０′ｃ＠変の温度
で３０〜６０分程度加熱するととにより希望のポリイミ
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、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、　Ｎ
−Ｎ−ジメチルアセトアンド等の極性有機溶剤を挙げる
ことができる。ポリイミド前駆体の塗布方法としてＦｉ
回転塗布法、浸漬塗布法、ロール塗布法、印刷法、刷毛
塗９法などが例として挙けられる。

本発明のポリイミドは、目的とする特性を大きく損わな
い範囲内で、ビフェニルナト２カルボン酸残基の一部を
他のテトラカルボン酸残基で置きかえたものてもよい。

ビフェニルナト２カルボン酸残基の一部を置きかえうる
テトラカルボン酸残基の例として、ピロメリット酸残基
、べｙシフエノンテトラカルボン敗残基などが挙げられ
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出来る臥導電層
の下層又ヰ上層に無機絶縁膜を設けた基板を用いること
により、さらにすぐれ九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し
た配向膜の１臥ソーダガラス中のナトリウムイオン等に
よる熱劣化が加速され難いことによる。このような効果
を示す無機絶縁膜としては８４０．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、エポキシ系及びアミノ系シランカップリング剤の１
種以上を併用することかで酋る。シランカップリング剤
の例として、γ−アンノプロビルトリエトキシシツン、
ｒ−グリシドキシプ四ピルトリメトキシシランが挙げら
れる。適用に１つては、前記ポリイミドの前駆体溶液に
添加しても良く、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良い。

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
選択して用いてよい。

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、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ｙ基ノーａｔ、 （ここで、Ｒ２は２価の有機基、Ｒ８は１価の炭化水素
基、謡は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り、透明性を向上
できるだけでまく、配向膜のはがれ中にじみの問題を回
避することも可能トする。シロキサン基としては、 ｃＨｓ　　ＣＨｓ Ｃ、Ｈ，Ｃ＠Ｚｆ。

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３．３′−ジフェ
ニルスルホン基の比は前者が１〜１０モル−１後者が９
９〜９０モル−〇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　１゜ ３・３′−ジアミノジフェニルスルホン（１００モルチ
）、３・４・３′・４′−ビフェニルテトラカルポン酸
二無水物及びＮ−メテルートビ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１０．２
ポアズの２３チ溶液を得た。

この溶液なＮ−メチル−２−ピロリドンで稀釈し、３９
Ｇの塗布溶液を得た。

１％２’３透明電極付ガラス基板にあらかじめｒ−アミ
ノプロピ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、３００℃、１時間
加熱して、膜厚的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、シッフ型のネマチ
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４０伽すの透過率は７９チであった
。

又、７０℃、９５４ＲＨの雰囲気中に１００時間放置後
、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　λ ４・４′−ジアミノジフェニルエーテル（９５モル−）
、弐ｕＣｔＩｓ で示される化合物（５モルチ）、３・４・３′・４′−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（１００モル％）
及びＮ−メチル−２−ピロリドンをフラスコに入れ、５
０℃で３時間攪拌した。

３０℃での粘度が１０．５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ＬＡ　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ＩＮ、０
．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、４００１１１
ｐの透過率Ｆｉ７４−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モル％）、ピロメ
リツ）酸二無水物（１％モルＳ＞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℃での粘度が１０ポアズの１７チ溶液を得た。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ＩＮ、０
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、４００ｍｐの
透過率は６５チで、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′・・・・・・配向膜、
　　４・・・・・・液晶、　　５・・・・・・シール剤
、６゜６′・・・−・偏光板。 ′Ｉ！Ｊｊ　　図 手続補正書 昭和５６年８月２８日 特許庁長官　島　１）春　樹　殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第１１５２４３号 λ発明の名称 液晶表示素子 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　（３１５）　　東し株式会社 表代理人 ５、補正の対象　　　明ｌＮａ１ｌ’の発明の詳細な説
明の欄６、補正の内容 （１）　　明細書第９頁８行〜９行目の「ポリイミドの
・・・・・・・−・一部」會「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１０頁下か
ら８行〜６行目の「シロキサ７基と・・・・・・・・・
望ましい。」を「ジアミン成分中のシロキサン基の含量
は４〜１０モル参が望ましい。」と補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透ｇＡ表電極の形成された基板上に液晶配向膜１有する
   液晶（式中、Ｒ１＃ｉ２価の有機基である）で示される
   繰多返し単位金有するポリインドからなることｔ特徴と
   する液晶表示素子。