JPS5855488B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液晶表示装置に関し、特に寿命向上に有効な電
極保護膜を有する液晶表示装置に関する。

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ック液晶表示装置においては、
電極及び液晶の劣化を防止するため、電極と液晶との間
に絶縁性の膜を設けている。

この目的のために通常用いられるのは、ＳｉＯの蒸着膜
あるいはＳｉＯ２のＣＶＤ（気相成長）膜又はスピンナ
ー塗布膜など無機材料が主であった。

その理由は、これら無機膜は液晶と接しても液晶を溶解
するなどの悪影響を与える要因を持たず、又ガラスフリ
ットシールの際の加熱に耐えられるなどの利点があるた
めである。

一方、各種有機高分子材料を用いて布等で一方向にこす
って配向処理した後、こすり方向が互いに直交するよう
にした液晶表示装置が既に提案されている。

例えば、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、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、
レゾルシン樹脂、フラン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢
酸ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、
ポリビニルブチラード、ポリスルホン、ポリアミド、ポ
リカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレン、セル
ロース系樹脂、天然ゴム スチレン−フタジエンゴム、
アクリロニトリル−ブタジェンゴム、ポリブタジェン、
ポリインプレン、メルカソト系シランカップリング剤、
エポキシ系シランカップリング剤、アミノ系シランカッ
プリング剤、ビスコースレーヨン、ポリ−メチル−α−
シアノアクリレート等がある。

しかし、このような高分子溶液は、配向の均−性並びに
長期に亘る通電試験及び劣化試験によっても、無機絶縁
膜に比較して配向が均一でなくなり、個々の液晶表示装
置にかなりのばらつきが生じる。

又、ガラスフリットシールの際に４００℃に加熱される
ため、耐熱性の点で不十分であり配向が破壊されてしま
うという欠点がある。

次に、配向に使用される他の耐熱性の高分子溶液として
は、ポリベンゾイミダゾール、ポリエステルイミド、ポ
リアミドイミド、ポリイミド等の溶液がある。

このような高分子溶液は、前記の耐熱性のない高分子溶
液に比較して、配向の均−性並びに長期に亘る通電試験
及び劣化試験については良好である。

しかし、これまでの耐熱性を有する高分子溶液は、布等
で一方向にこすって配向処理した後、ガラスフリットシ
ールの際に４００℃に加熱されるため液晶を封入した際
に配向不良が生じやすくなり、歩留り良く良好な配向膜
を得ることは困難である。

本発明者等は、このような現状に鑑み、各種高分子材料
について、相性（液晶の性能に悪影響を及ぼすか否か）
を評価し、材料中の可塑剤、硬化剤、触媒あるいは低重
合体等液晶に溶解する成分の存在が相性を悪くすること
を認めた。

そして更に本発明者等は、ポリマ膜の耐熱性をさらに向
上させるためポリマ中にキナゾリン環を有する高分子溶
液を用いた。

本発明で使用する重合体例えばポリイミド−イソインド
ロキナゾリンジオンを合成し、このような重合体を基板
に塗布した後布等で一方向にこすって配向処理すると配
向不良がなく歩留り良く均一な配向膜を形成できること
を見出した。

そしてこのような重合体は前記相性が良好で、塗布後硬
化基板の保存性も良く安定に製造できることが認められ
た。

本発明はこのような観点に立ってなされたものであり、
本発明の目的は性能が良好で寿命向上に有効な電極保護
膜を有する液晶表示装置を提供することである。

本発明は上記の目的を達成するため次の構成をとるもの
である。

すなわち本発明の液晶表示装置は、平行に挾持されその
少なくとも一方が透明な２枚の基板、該基板の間に挿入
された液晶層及び該液晶層に電圧を印加するために該基
板上に設けられた導電膜により形成された電極を具備す
る液晶表示装置において、該液晶と接する基板と導電膜
のうち少なくとも該導電膜面に、一般式 で表わされる繰返し単位を有する重合体の層を設けた構
造を有し、かつエポキシシールを行うことを特徴とする
ものである。

本発明の液晶表示装置に用いる前記高分子重合体は、ア
ゾキシ系、シッフ系、エステル系、ビフェニル系等の液
晶を良好に配向させ、温度、湿度等に影響されず安定で
あり、又布等で一方向にこすって配向処理した後、エポ
キシシールを行っても液晶を封入した際に配向不良がな
く、高〜・歩留りで均一な配向膜を形成することができ
るものである。

本発明で使用する前記一般式で表わされる高分子重合体
としては、ポリイミド−イソインドロキナゾリンジオン
の共重縮合体を挙げることができる。

このような重合体は、例えば、４・４′−ジアミノジフ
ェニルエーテル−３−カルボンアミド、４・４′−ジア
ミノジフェニルエーテル及び３・３′、４・４′−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物をＮ−メチル−２
−ピロリドン、Ｎ−Ｎ’−ジメチルホルムアミド、Ｎ−
Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキサイド、
ヘキサメチルホスホルアミド、クレゾール等の溶媒中で
反応させることにより容易に得られ、又４・４′−ジア
ミノジフェニルエーテル−３−カルボンアミド、４・４
’−ジアミノジフェニルエーテル及び無水ピロメリト酸
を上記溶媒中で反応させることにより容易に得られ、又
４・４１−ジアミノジフェニルエーテル−３−カルボン
アミド、４・４′−ジアミノジフェニルエーテル及び３
°３′、４・４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二
無水物、無水ピロメリト酸を上記溶媒中で反応させるこ
とにより容易に得られる。

本発明において、前記高分子重合体被膜は、基板と導電
膜のうち少なくとも導電膜面を被覆し、導電膜と液晶と
の直接的接触を絶つことが必要である。

しかし、該重合体の被覆は、該導電膜上のみに必ずしも
限定されず、基板上導電膜以外の部分をも被覆してもな
んら支障はない。

むしろ、基板上液晶の接する全面被覆は、ガラス等の基
板材料の影響によって起り得るべき液晶の劣化を予防す
る点で好ましい。

したがって、本発明の高分子重合体溶液を導電膜面に適
用するに当っては特別の配慮を要せず、刷毛塗り、浸漬
、回転塗布その他慣用の手段を用いて行ない。

更に布、ガーゼ、脱脂綿等でこすり操作を加え液晶を封
入して液晶表示装置（液晶セル）を形成することができ
る。

本発明の液晶表示装置における液晶及び配向膜は５ｏ＝
ｃｓ度で長時間放置しても変色は認められず、前記相性
（液晶の性能に悪影響を与えるか否か）の良いものであ
るが、一層強固な密着性を有する配向膜を得るためにエ
ポキシ系、アミノ系、メルカプト系シランカップリング
剤の１種以上を併用することができる。

このようなシランカップリング剤としては、例えば、ｒ
−アミノプロピルトリエトキシシラン、β−（３・４−
エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、
Ｎ−β（アミノエチル）ｒ−アミノプロピルメチルジメ
トキシシラン等を挙げることができる。

又、本発明においては導電膜の内面に下地膜として、一
般に知られている無機化合物例えば、５ｉＯ１ＳｉＯ２
及びＡｌ２Ｏ３等の絶縁性の無機膜を用いて液晶への溶
解、加熱の影響を更に防止することもできる。

液晶表示装置は、周知のように２枚の基板の周辺部分に
ある端子部で二枚の基板が平行に保持されるが、配向膜
の端子部エツチングは本発明においても常用の手段を用
いることができ、例えば、酸素プラズマによりあるいは
又溶媒の使用により行なわれる。

使用しうる溶媒としては、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、ジメチルスルホキサイド、ヒドラジン
とエチレンジアミンの混合物等を挙げることができる。

本発明においては、端子部エツチングにより端子部の重
合体膜を除去し、エポキシ印刷を行ない、前記二枚の基
板を組合わせた後に液晶を封入して液晶表示装置が形成
される。

なおこの場合、二枚の基板を、端子部を除いてレジスト
印刷を行ない、端子部の重合体膜を除去し、更にレジス
トをトリクレン溶媒等によって除去し、ラビングを行な
った後、液晶を封入し二枚の基板を組合わせて液晶表示
装置を形成することもできる。

なお又、本発明においては慣用の液晶を使用できるが、
特にＰ−メトキシ−ｙ−ブチルアゾキシベンゼン（ＭＢ
ＡＺ）等のアゾキシ系液晶を有効に使用することができ
る。

本発明の液晶表示装置は、エポキシシールでも前記の構
成により、長時間の通電に対しても耐久力が優れ、電圧
印加による電極膜の着色、気泡発生等の劣化が全くなく
、又長時間の加熱にも耐え前記相性の良いものであり、
非常に歩留りが高く量産性にも適しているため当該技術
分野で果す役割は犬である。

次に本発明を実施例により説明するが本発明はこれらに
よりなんら限定されるものではない。

実施例 １ 温度計、かくはん機、塩化カルシウム管及びＮ２導入管
をとりつげた３００１１Ｌｌの４０フラスコに、４・４
′−ジアミノジフェニルエーテル−３−カルボンアミド
１．８２ｆ（０，００７５モル）、４・４１−ジアミノ
ジフェニルエーテル１３．５？（０，０６７５モル）、
Ｎ−メチル−２−ピロリドンＩｏｎ及びＮ−Ｎ−ジメチ
ルアセトアミド１００ｆ？を入れ、内容物を良く攪拌し
溶解させる。

内容物が溶解後フラスコを水浴で冷却し、無水ピロメリ
ト酸８．１１’（０，０３７５モル）と３・３′、４・
４／−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物１２．
０１’（０，０３７５モル）を徐々に加え、添加終了後
１５℃で６時間反応させ２５℃の粘度１３０００ＣＰの
溶液を得た。

この溶液を希釈し、０．１％の量のＮ−β−（アミノエ
チル）γ−アミノフロビルメチルメトキシシランを滴下
攪拌し、予めきれいに洗浄したＩｎ２Ｏ３透明電極の付
いたガラス基板に回転塗布を行ない、その後２００℃〜
３５０℃で加熱閉環させ、温度並びに湿度にも影響が非
常に少ない安定なポリイミド−イソインドロキナゾリン
ジオンの被膜を得た。

このようにして得られた２枚の基板をガーゼでラビング
し、強固な密着性を有する配向膜を得た。

またその周辺部分にある端子部の重合体膜を酸素プラズ
マにより除去し、エポキシレジンを印刷し、２枚の基板
を組み合わせた。

その後予め作っておいた注入孔から液晶Ｐ−メトキシー
ｙ−ブチルアゾキシベンゼン（以下ＭＢＡＺという）を
注入し、しかる後に注入口をエポキシ樹脂で封止して液
晶表示装置（以下液晶セルという）を作製した。

この液晶セルに、外部から透明導電膜を介して３０Ｖの
直流電圧を印加したが、電極膜の着色、気泡の発生及び
配向不良等の通常起る劣化はなく、１０００時間以上の
通電に耐えた。

又、前記と同様の工程で得られた重合体膜付きの基板を
細片とし、その細片と液晶ＭＢＡＺとを等量にガラスア
ンプル中に採り、脱気し封止した。

このアンプルを８０℃の電気炉中に２４００時間放置し
た後も、液晶及び重合体膜に変色は認められず、相性の
良いことがわかった。

実施例 ２ 温度計、かくはん機、塩化カルシウム管及びＮ２導入管
をとりつげた３００ｒｒＬｌの４０フラスコに、４・４
′−ジアミノジフェニルエーテル−３カルボンアミド１
．８２′ｉＩ（０，００７５モル）、４・４′−ジアミ
ノジフェニルエーテル１３．５ｆ（０，０６７５モル）
、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１００Ｐ及びＮ−Ｎ−ジ
メチルアセトアミド１００１を入れ、内容物を良く攪拌
し溶解させる。

内容物が溶解後フラスコを水浴で冷却し、３・３′、４
・４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物２４
．１５ｆ （０，０７５モル）を徐々に加え、添加終了
後１５℃で６時間反応させ、２５℃の粘度１２０００Ｃ
Ｐの溶液を得た。

この溶液を希釈し、０．１％の量のＮ−β−（アミノエ
チル）γ−アミノフロビルメチルメトキシシランを滴下
攪拌し、予めきれいに洗浄したＩｎ２Ｏ３透明電極の付
Ｌ・たガラス基板に回転塗布を行ない、その後端子部を
除きレジストを印刷し、端子部をＮ−メチル−２−ピロ
リドンで除去し、さらにレジストをトリクレンで超音波
洗浄し、２００℃〜３５０℃で加熱閉管させ、温度並び
に湿度にも影響が非常に少ない安定なポリイミド−イソ
インドロキナゾリンジオンの被膜を得た。

このようにして得られた２枚の基板をガーゼでラビング
し、さらにエポキシレジンを印刷し、２枚の基板を組み
合せてセル化した。

その後予め作っておいた注入孔から液晶ＰメトキシーＰ
′−ブチルアゾキシベンゼン（ＭＢＡＺ）を注入し、し
かる後に注入口をエポキシ樹脂で封止して液晶表示装置
（液晶セル）を作製した。

この液晶セルに、外部から透明導電膜を介して３０Ｖの
直流電圧を印加したが、電極膜の着色、気泡の発生及び
配向不良等の通常起る劣化はなく、１０００時間以上の
通電に耐えた。

又、前記と同様の工程で得られた重合体膜付きの基板を
細片とし、その細片と液晶ＭＢＡＺとを等量にガラスア
ンプル中に採り、脱気し封止した。

このアンプルを、８０℃の電気炉中に２４００時間放置
した後も、液晶及び重合体膜に変色は認められず、相性
の良いことがわかった。

以上の実施例の結果から明らかなように、本発明の液晶
表示装置は、耐熱性、安定性に特に優れ、寿命向上並び
にエポキシシールで歩留りの高い液晶セル作製の観点か
ら極めて有用性の高いものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シールを介して平行に挾持されその少なくとも一方
   が透明な２枚の基板、該基板の間に挿入された液晶層及
   び該液晶層に電圧を印加するために該基板上に設けられ
   た導電膜により形成された電極を具備する液晶表示装置
   において、前記液晶と接する基板と導電膜のうち少なく
   とも該導電膜面に、一般式 で表わされる繰返し単位を有する重合体の層を設けた構
   造を有し、前記シールがエポキシシールであることを特
   徴とする液晶表示装置。