(57)【要約】【課題】液晶プロジェクタ等で用いられる高強度の光線に長時間暴露されても、当該光線による劣化を起こし難い液晶配向剤、および、当該液晶配向剤が用いられ表示むらの発生やコントラスト比の低下を起こし難い液晶表示素子を提供する。【解決手段】脂肪族テトラカルボン酸二無水物と、脂肪族ジアミンまたは芳香族ジアミンと、をイミド化してポリイミド樹脂とし、前記ポリイミド樹脂の膜厚を１μｍと換算したとき、波長２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの近紫外領域における光透過率が８０％以上あるポリイミド樹脂を含有する液晶配向剤を製造し、さらに、当該液晶配向剤を用いた液晶表示素子を製造した。【選択図】図１
2007147898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂肪族テトラカルボン酸二無水物と、脂肪族ジアミンまたは芳香族ジアミンと、のイミド化物であるポリイミド樹脂を含有する液晶配向剤であって、
前記ポリイミド樹脂は、膜厚１μｍの膜とされたとき、波長２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの光の透過率が８０％以上である膜となるものであることを特徴とする液晶配向剤。
【請求項２】
少なくとも一方が透明な一対の基板と、前記一対の基板間に狭持された液晶組成物を含む液晶組成物層と、前記液晶組成物層中の液晶分子を配向させるために、前記基板の液晶組成物層に対向する表面に形成された液晶配向膜とを有する液晶表示素子であって、
前記液晶配向膜は、請求項１に記載の液晶配向剤が成膜されたものであることを特徴とする液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイミド樹脂を含む液晶配向剤および当該液晶配向剤を用いた液晶表示素子に関し、特に、耐光性に優れた液晶配向剤、および当該液晶配向剤を用いて形成され、液晶プロジェクタのように高強度の光線を発生する光源を使用する装置に適した反射型または透過型の液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子に用いられるネマチック液晶の配向制御法として、ポリイミド樹脂からなる液晶配向剤をフィルム化して液晶配向膜を製造し、当該液晶配向膜をラビング処理した膜によりネマチック液晶の分子へ配向性を付与する方法が広く用いられている。この場合、当該液晶配向剤として、芳香族系のジアミンを反応させて得たポリアミック酸溶液タイプまたはポリイミド溶液タイプを主成分として含有する組成物が用いられている（例えば、特許文献１〜９参照。）。
【特許文献１】特開平5-27244号公報（（0009）〜（0013））
【特許文献２】特開平5-43688号公報（（0012）〜（0015））
【特許文献３】特開平6-82794号公報（（0012））
【特許文献４】特開平7-49501号公報（（0009）〜（0018））
【特許文献５】特開平8-100061号公報（（0006））
【特許文献６】特開平9-176315号公報（（0010）〜（0014））
【特許文献７】特開平11-84391号公報（（0010）〜（0014））
【特許文献８】特開2001-228483号公報（（0013）〜（0016））
【特許文献９】特開2002-20487号公報（（0011）〜（0013））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の技術にかかる液晶表示素子を、高強度の光線を発生する光源を使用する液晶プロジェクタに適用した場合、長時間表示を行うと、前記液晶配向膜が光による劣化を起こし、不均一な表示むらの発生やコントラスト比の低下が起こるという問題があった。
本発明は、上述の状況の下になされたものであり、液晶プロジェクタ等の高強度の光線に長時間暴露されても、光による劣化を起こし難い液晶配向剤、および当該液晶配向剤を用いた表示むらの発生やコントラスト比の低下を起こし難い液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の課題を解決するため本発明者らは研究を重ね、液晶表示装置の小型化等により、高強度の近紫外域光が液晶配向膜に照射されるようになったことが、当該液晶配向膜の劣化の主な原因であることに想到した。
【０００５】
上述の解明結果を基に、本発明者らはさらに研究を進め、液晶プロジェクタ等の高強度の光線に長時間暴露されても、光による劣化を起こし難い液晶配向剤、および当該液晶配向剤を用いた表示むらの発生やコントラスト比の低下を起こし難い液晶表示素子を製造する為には、当該液晶表示素子が、波長２５０ｎｍ〜３８０ｎｍである近紫外領域の光のエネルギーを吸収することなく通過させてしまえば良いという、全く新しい構成に想到した。
【０００６】
即ち、当該液晶表示素子中における前記液晶配向膜の波長２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの近紫外領域における光透過率が、前記液晶配向膜の膜厚を１μｍと換算したとき、８０％以上であれば、当該近紫外領域の光のエネルギーは吸収されることなく通過してしまうため、当該液晶配向膜の劣化が抑止できることに想到したものである。
【０００７】
即ち、上述の課題を解決するための第１の手段は、
脂肪族テトラカルボン酸二無水物と、脂肪族ジアミンまたは芳香族ジアミンと、のイミド化物であるポリイミド樹脂を含有する液晶配向剤であって、
前記ポリイミド樹脂は、膜厚１μｍの膜とされたとき、波長２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの光の透過率が８０％以上である膜となるものであることを特徴とする液晶配向剤である。
【０００８】
第２の手段は、
少なくとも一方が透明な一対の基板と、前記一対の基板間に狭持された液晶組成物を含む液晶組成物層と、前記液晶組成物層中の液晶分子を配向させるために、前記基板の液晶組成物層に対向する表面に形成された液晶配向膜とを有する液晶表示素子であって、
前記液晶配向膜は、第１の手段に記載の液晶配向剤が成膜されたものであることを特徴とする液晶表示素子である。
【発明の効果】
【０００９】
第１の手段に記載の液晶配向剤によれば、波長２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの光の８０％以上を透過させる液晶配向膜を得ることができる。
そして、当該液晶配向膜を用いた第２の手段に記載の液晶表示素子は、高強度の光線を照射される場合においても、耐光性に優れ長寿命である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（液晶配向剤）
本発明に係る液晶配向剤は、脂肪族テトラカルボン酸二無水物と、脂肪族ジアミンまたは芳香族ジアミンと、のイミド化物であるポリイミド樹脂を含有する液晶配向剤であって、前記ポリイミド樹脂は、膜厚１μｍの膜とされたとき、波長２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの光の透過率が８０％以上である膜となるものである。この結果、当該液晶配向剤により製造された液晶配向膜は、前記波長２５０ｎｍ〜３８０ｎｍである近紫外領域における光のエネルギーを吸収することなく通過させてしまうため、当該液晶配向膜の劣化が抑止されているものである。
【００１１】
さらに、当該液晶配向膜には、液晶表示素子の生産性の観点より、基板への印刷性が良好なことや、基板への密着性を求められることから、材質としてはイミド環含有ポリマであるポリイミド樹脂が好ましい。
【００１２】
（ポリイミド樹脂）
まず、本発明で用いられるポリイミド樹脂について説明する。
本発明に係るポリイミド樹脂は、イミド環含有ポリマであって、下記一般式（１）、
【化１】
2007147898.tif 000003
（但し、Ｘは、環状構造、線状構造、環状および線状構造、のいずれかの構造を有する４価の有機脂肪族基であり、Ｙは、環状構造、線状構造、環状および線状構造、のいずれかの構造を有する２価の有機基を示す。）の繰り返し単位を有している。当該イミド環含有ポリマは、加熱した有機溶媒中において、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させることにより、直接イミド化したものである。本発明に係るポリイミド樹脂は、上記（１）式の繰り返し単位におけるＸおよびＹの総数において、芳香族基の占める重量が、全重量の２０％以下であることが望ましい。
【００１３】
ここで、本発明に係るポリイミド樹脂を製造するための、テトラカルボン酸二無水物についてさらに説明する。
本発明に係るテトラカルボン酸二無水物は、脂肪族テトラカルボン酸二無水物であることが好ましく、例えば、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［2.2.2］-オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。これらのテトラカルボン酸二無水物を、１種単独または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００１４】
次に、本発明に係るポリイミド樹脂を製造するための、ジアミンについてさらに説明する。
本発明に係るジアミンは、脂肪族ジアミンであることが好ましく、例えば、ヘキサメチレンジアミン、1,3-ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、1,2-シクロヘキサンジアミン、1,2-ジアミノテトラデカン、1,2-ジアミノヘプタデカン、1,2-ジアミノオクタデカン、1,3-シクロヘキサンジアミン、1,9-ジアミノノナン、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジアミン、1,11-ジアミノウンデカン、3,9-ビス（3-アミノプロピル）-2,4,8,10-テトラオキサスピロ-（5,5）ウンデカン4,4’-ジアミノ-ジシクロヘキシルメタン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノ-ジシクロヘキシルメタン、1,4-ビス（3-アミノプロピル）ピペラジン、アミノプロピル末端ジメチルシリコーン（LowM.W.）、アミノプロピル末端ジメチルシリコーン（HighM.W.）などが挙げられる。これらのジアミンを、１種単独または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００１５】
さらに、本発明に係るジアミンとして、芳香族ジアミンを用いることもでき、例えば、ｐ-フェニレンジアミン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ビス（トリフルオロメチル）-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、1,3-ビス-（4-アミノフェノキシ）ベンゼン、1,3-ビス-（3-アミノフェノキシ）ベンゼン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、ビス{4-（3-アミノフェノキシ）フェニル}スルホン、2,2’-ビス{4-（4-アミノフェノキシ）フェニル}プロパン、2-ドデシルオキシ-1,4-ジアミノベンゼン、2,2’-ビス{4-（4-アミノフェノキシ）フェニル}ヘキサフルオロプロパン、4,4’-ジアミノベンズアニリドなどが挙げられる。これらの芳香族ジアミンを、１種単独または２種以上組み合わせて、さらに上述した脂肪族ジアミンと組み合わせて用いることができる。
【００１６】
（ポリイミド樹脂の製造）
本発明に係るポリイミド樹脂は、脂肪族テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを、加熱した有機溶媒に溶解させ、直接イミド化することによって製造することができる。脂肪族テトラカルボン酸二無水物とジアミンの混合比は１：１（モル比）が好ましい。
ここで、前記有機溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、スルホラン、アニソール、ジオキソラン、ブチルセルソルブアセテート、ラクトン系等が挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で使用することもできるが、２種類以上混合して用いても良い。
【００１７】
上述の混合物を、窒素雰囲気中で攪拌した後、１８０℃に昇温し、５時間攪拌することで直接イミド化しポリイミド溶液を得た。得られたポリイミド溶液をメタノール等の貧溶媒中に投入することによって生成した沈殿を粉砕、ろ過、洗浄および乾燥することにより有機溶媒に可溶性のポリイミド樹脂を得た。
【００１８】
（液晶配向剤の製造）
製造された可溶性のポリイミド樹脂を有機溶媒で希釈することにより、液晶配向剤を得ることができる。液晶配向膜剤には、基板との密着性の向上、膜強度の向上を図るため、所望により、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、δ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ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、チタネートカップリング剤、アルミニウムアルコレート、アルミニウムキレート、ジルコニウムキレートなどの表面処理剤、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂を、単独または２種類以上混合して添加することも好ましい構成である。
そして、当該液晶配向剤中の固形分濃度は、特に規定されないが、１〜１０ｗｔ％の範囲であることが望ましい
【００１９】
（液晶配向膜形成）
液晶配向膜形成は、本発明に係る液晶配向剤を所定の基板に塗布すれば良い。当該基板は少なくとも一方が透明な一対の基板で、当該一対の基板間に、後述する液晶組成物を含む液晶組成物層を挟持し、当該基板の液晶組成物層に対向する表面に形成された液晶配向膜によって、液晶組成物層中の液晶分子を配向させるものである。
塗布方法としては、一般的なスピン塗布法、印刷法、浸漬法、刷毛塗り、ロールコータ法、スプレー法などが適用可能である。
【００２０】
（液晶組成物）
液晶としては、例えば、４−置換フェニル−４′−置換シクロヘキサン、４−置換シクロヘキシル−４′−置換シクロヘキサン、４−置換フェニル−４′−置換ジシクロヘキサン、４−置換ジシクロヘキシル−４′−置換ジフェニル、４−置換−４′−置換ターフェニル、４−置換ビフェニル−４′−置換シクロヘキサン、２−（４−置換フェニル）−５−ピリミジン、２−（４−置換ジオキサン）−５−フェニル、４−置換安息香酸−４′−フェニルエステル、４−置換シクロヘキサンカルボン酸−４′−置換フェニルエステル、４−置換シクロヘキサンカルボン酸−４′−置換ビフェニルエステル、４−（４−置換シクロヘキサンカルボニルオキシ）安息香酸−４′−置換フェニルエステル、４−（４−置換シクロヘキシル）安息香酸−４′−置換フェニルエステル、４−（４−置換シクロヘキシル）安息香酸−４′−置換シクロヘキシルエステル、４−置換−４′−置換ビフェニル、４−置換シクロヘキシルー４′−置換フェニルジオキサン、４−置換シクロヘキシル−４′−置換フェニルピリミジンなどを挙げることができ、これらの化合物の中でも少なくとも分子の一方の末端にアルキル基、アルコキシ基、アルコキシメチレン基、シアノ基、フッ素基、ジフッ素基、トリフッ素基を有する多成分系の混合液晶組成物が、好適に用いられる。
【００２１】
（液晶表示素子の製造）
以上、説明した液晶配向膜が形成された基板間に、公知の方法により、液晶組成物を挟持させることで反射型液晶表示素子および透過形液晶表示素子を製造することができる。
【００２２】
（反射型液晶表示素子を適用した液晶プロジェクタ）
本発明に係る反射型液晶表示素子を適用した液晶プロジェクタの一例を、図１を参照しながら説明する。ここで、図１は、本発明に係る反射型液晶表示素子を適用した液晶プロジェクタの一例の概念的な断面図である。
図１において、単結晶シリコン基板１上に、各々が独立して配置されたＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ２、反射板を兼ねた反射画素電極４、ＭＯＳトランジスタ２を駆動する信号配線および反射画素電極４とＭＯＳトランジスタ２を電気的に接続する配線等からなる配線層３、保護膜である誘電体膜５、および、本発明に係る液晶配向膜６で構成されるアクティブマトリクス基板１２、本発明に係る配向剤を含む液晶配向膜９、透明電極１０を有するガラス基板１１で構成される対向ガラス基板１３とを対向配置し、その間に液晶層８を挟持しセルを構成している。なお、液晶層８はアクティブマトリクス基板１２と対向ガラス基板１３との間に配置された柱状のスペーサ７によってその層厚を均一に保持されている。また、位相板１４と偏光子および検光子を兼ねた偏光ビームスプリッタ１５を備えた構成となっている。
【００２３】
前記反射型アクティブマトリック基板１２は、単結晶シリコン基板１上に液晶駆動用能動素子としてＭＯＳトランジスタ２を用いたもので、シリコン基板、ｐ型ウェハの上にソース拡散層、ソース電極、ドレイン拡散層、ドレイン電極、ポリシリコンゲートなどからＭＯＳトランジスタ２を形成している。また、層間絶縁のためにスピンオングラス絶縁層を設けている。反射画素電極４の材料としては、可視光領域での反射率の良好な金属、例えば、アルミニウムあるいは銀等が挙げられる。上記反射画素電極４は、平坦な面上に形成した方が安定した膜形成が可能であり、かつ、良好な反射特性を得ることができるため、反射画素電極４の下地として設ける絶縁層は、表面研磨し平坦化しておくことが望ましい。
【００２４】
（透過型液晶表示素子を適用した液晶プロジェクタ）
本発明に係る透過型液晶表示素子を適用した液晶プロジェクタの一例を、図２、３を参照しながら説明する。ここで、図２は、本発明に係る透過型液晶表示素子を適用した２灯３板式の液晶プロジェクタの一例の概念的な断面図であり、図３は、当該２灯３板式の液晶プロジェクタ内の液晶ライトバルブ部分の概念的な断面図である。
【００２５】
図２において、照明装置２１は、横並びに配置された二つの光源２１Ａ、２１Ｂから成る。各光源における発光部２２は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その照射光はパラボラリフレクタ２３によって平行光となって出射され、インテグレータレンズ２４へと導かれる。インテグレータレンズ２４は一対のレンズ群から構成されており、図において左側半分は光源２１Ａから出射された光を液晶ライトバルブの前面に導き、右側半分は光源２１Ｂから出射された光を液晶ライトバルブの前面に導くことになる。インテグレータレンズ２４を経た光は、偏光変換装置２５、集光レンズ２６を経た後、第一ダイクロイックミラー２７（２７Ａ、２７Ｂ）へと導かれることになる。
【００２６】
偏光変換装置２５は、複数の偏光ビームスプリッタアレイ（以下、「ＰＢＳアレイ」と記載する場合がある。）によって構成されているものである。ＰＢＳアレイは、偏光分離膜と位相差板（１／２λ板）とを備える（いずれも図示せず。）。偏光分離膜は、インテグレータレンズ２３からの光のうち、例えばＰ偏光を通過させ、Ｓ偏光は９０°光路変更して反射、出射する。ＰＢＳアレイを通過したＰ偏光はその前側（光出射側）に設けられている位相差板によってＳ偏光に変換されて出射される。すなわち、ほぼ全ての光はＳ偏光に変換されるようになっている。
【００２７】
第一ダイクロイックミラー２７は、赤色波長帯域の光を通過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第一ダイクロイックミラー２７は第一分割部２７Ａと第二分割部２７Ｂとから成る。第一ダイクロイックミラー２７を透過した赤色波長帯域の光は、凹レンズ２８を経て反射ミラー２９にて反射されて光路を変更される。反射ミラー２９にて反射された赤色光はレンズ３０を経て赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ３１を通過することによって光変調される。一方、第一ダイクロイックミラー２７にて反射したシアンの波長帯域の光は、凹レンズ３４を経て第二ダイクロイックミラー３５に導かれる。
【００２８】
第二ダイクロイックミラー３５は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第二ダイクロイックミラー３５にて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ３６を経て緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ３２に導かれ、これを透過することで光変調される。また、第二ダイクロイックミラー３５を透過した青色波長帯域の光は、リレーレンズ３７、全反射ミラー３８、リレーレンズ３９、反射ミラー４０およびリレーレンズ４１を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ３３に導かれ、これを透過することで光変調される。
【００２９】
ここで、各液晶ライトバルブ３１、３２、３３は、入射側偏光板３１ａ、３２ａ、３３ａと一対のガラス基板間に液晶を封入して成るパネル部３１ｂ、３２ｂ、３３ｂと、出射側偏光板３１ｃ、３２ｃ、３３ｃを備えて成る。（当該各液晶ライトバルブ３１、３２、３３の構造の詳細については、図３を用いて後述する。）液晶ライトバルブ３１、３２、３３を経ることで変調された変調光（各色映像光）は、ダイクロイックプリズム４１により合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は投写レンズ４２によって拡大投写され、スクリーン４３上に投影表示される。
【００３０】
ここで、各液晶ライトバルブ３１、３２、３３の構造の詳細について、図３を用いて説明するが、当該各液晶ライトバルブ３１、３２、３３は、同様の構造を有しているので、液晶ライトバルブ３１を代表例として説明する。
【００３１】
図３において、液晶ライトバルブ３１は、光の入射側から順に、入射側偏光板３１ａ、パネル部３１ｂ、出射側偏光板３１ｃを備えている。さらにパネル部３１ｂは、透明電極基板６０、アクティブ素子基板７０、透明ガラス基板６１、６７、透明電極６２、本発明に係る配向剤を含む液晶配向膜６３、７３、電圧が印加されない液晶５１、電圧が印加された液晶５２、透明画素電極７４、アクティブ駆動素子７２を備えている。
【００３２】
当該液晶ライトバルブ３１は、透明電極基板６０とアクティブ素子基板７０とで液晶５１、５２を挟持した構成である。透明電極基板６０は、ガラス基板６１の表面に、透明電極６２と、液晶分子を一様に配向させる本発明に係る配向剤を含む液晶配向膜６３とが積層されてなる。一方、アクティブ駆動素子７０は、ガラス基板７１の表面に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のアクティブ駆動素子７２、該アクティブ駆動素子７２からの電圧を液晶５１、５２に印加する透明画素電極７４、および、本発明に係る配向剤を含む液晶配向膜７３が積層されている。
【００３３】
透明画素電極７４は、透明ガラス基板７１面上において、横方向にＭ個、縦方向にＮ個のマトリクス状に配置されており、Ｍ、Ｎの値は、例えばＶＧＡ（ヴィジュアルゲート アレイ(Visual Gate Array)）対応の場合、それぞれ６４０、４８０である。
【００３４】
なお、透明電極６２、透明画素電極７４は、一般にＩＴＯ（インジウムチン オキサイド。ネサ）と呼ばれる膜からなる。
【００３５】
また、液晶５１、５２としては、現在の一般的なＴＦＴ−ＬＣＤで使われているツイステッドネマチック型液晶を用いることができる。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例を用いて本発明をより具体的に説明するが、本発明は当該実施例に限られるものではない。
【００３７】
（実施例１）
攪拌器を取りつけた３００mlのセパラブル4つ口フラスコに、シリコンコック付きトラップを備えた玉付冷却管を取りつけ、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物(以下、「ＣＰＤＡ」と記載する場合がある。)６.３０ｇ、4,4´-ジアミノ-ジシクロヘキシルメタン（以下、「ＤＡＨＭ」と記載する場合がある。）６.３１ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（以下、「ＮＭＰ」と記載する場合がある。）５０ｇ、トルエン２０ｇを加え、室温、窒素雰囲気中で１０分攪拌した後、１８０℃に昇温し、約５時間攪拌し、直接イミド化して、重量平均分子量４８,０００のポリイミド溶液を得た。得られたポリイミド溶液をメタノール中に投入することによって生成した沈殿を粉砕、ろ過、洗浄および減圧乾燥することによりポリイミド樹脂粉末を得た。
【００３８】
次に、当該ポリイミド樹脂粉末へ、ＮＭＰ、ブチルセルソルブアセテート、を加え、固形分濃度５重量％のポリイミド溶液に調整後、孔径１μｍのフィルタで濾過して液晶配向剤を調製した。調製した液晶配向剤を、スピンナー装置を用いて、対向ガラス基板、反射基板および透明基板に塗布し、８０℃で５分間、仮乾燥した後、２２０°Ｃで３０分間加熱し、完全に溶媒を揮発させて、厚さ５００Å（オングストローム）の液晶配向膜を形成した。当該液晶配向膜を形成した対向ガラス基板と、当該液晶配向膜を形成した反射基板との間、および、当該液晶配向膜を形成した対向ガラス基板と当該液晶配向膜を形成した透明基板との間に、ネマチック液晶およびスペーサ材を封入し、反射型液晶表示素子および透過型液晶表示素子をそれぞれ作製した。
【００３９】
（実施例２）
実施例１と同様の装置を用い、ＣＰＤＡ６.３０ g、3,3´-ジメチル-4,4´-ジアミノジシクロヘキシルメタン（以下、「ＤＭＨＭ」と記載する場合がある。）７.１５g、ＮＭＰ５０g、トルエン２０gを加え、室温、窒素雰囲気中で１０分攪拌した後、１８０℃に昇温し、約５時間攪拌し、直接イミド化された重量平均分子量５３,０００のポリイミド溶液を得た。得られたポリイミド溶液を、実施例１と同様に、メタノール中に投入することによって生成した沈殿を粉砕、ろ過、洗浄および減圧乾燥することによりポリイミド樹脂粉末を得た。
【００４０】
次に、当該ポリイミド樹脂粉末を用いて、実施例１と同様の操作を行い、反射型液晶表示素子および透過型液晶表示素子をそれぞれ作製した。
【００４１】
（実施例３）
実施例１と同様の装置を用い、ＣＰＤＡ６.３０g、ＤＡＨＭ５.０４g、p−フェニレンジアミン（以下、「ＰＰＤ」と記載する場合がある。）０.６５g、ＮＭＰ４５g、トルエン２０gを加え、室温、窒素雰囲気中で１０分攪拌した後、１８０℃に昇温し、約８時間攪拌し、直接イミド化された、重量平均分子量５５,０００のポリイミド溶液を得た。得られたポリイミド溶液を、実施例１と同様に、メタノール中に投入することによって生成した沈殿を粉砕、ろ過、洗浄および減圧乾燥することによりポリイミド樹脂粉末を得た。
【００４２】
次に、当該ポリイミド樹脂粉末を用いて、実施例１と同様の操作を行い、反射型液晶表示素子および透過型液晶表示素子をそれぞれ作製した。
【００４３】
（実施例４）
実施例１と同様の装置を用い、ＣＰＤＡ６.３０g、ＤＡＨＭ２.５２g、ＰＰＤ０.９７g、ヘキサメチレンジアミン１.０５g、ＮＭＰ４５g、トルエン２０gを加え、室温で窒素雰囲気中で１０分攪拌した後、１８０℃に昇温し、約１２時間攪拌し、直接イミド化された重量平均分子量６５,０００のポリイミド溶液を得た。得られたポリイミド溶液を、実施例１と同様に、メタノール中に投入することによって生成した沈殿を粉砕、ろ過、洗浄および減圧乾燥することによりポリイミド樹脂粉末を得た。
【００４４】
次に、当該ポリイミド樹脂粉末を用いて、実施例１と同様の操作を行い、反射型液晶表示素子および透過型液晶表示素子をそれぞれ作製した。
【００４５】
（比較例１）
実施例１と同様の装置を用い、4,4’-オキシジフタル酸二無水物１２.４１g、3,5-ジアミノ安息香酸６.０９g、ＮＭＰ６８g、トルエン２０gを加え、室温で窒素雰囲気中で１０分攪拌した後、１８０℃に昇温し、約８時間攪拌し、直接イミド化された重量平均分子量４５,０００のポリイミド溶液を得た。得られたポリイミド溶液を、実施例１と同様に、メタノール中に投入することによって生成した沈殿を粉砕、ろ過、洗浄および減圧乾燥することによりポリイミド樹脂粉末を得た。
【００４６】
次に、当該ポリイミド樹脂粉末を用いて、実施例１と同様の操作を行い、反射型液晶表示素子および透過型液晶表示素子をそれぞれ作製した。
【００４７】
（比較例２）
実施例１と同様の装置を用い、ピロメリット酸二無水物６.５４g、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン０.７４g、ＤＭＨＭ６.４４g、ＮＭＰ５０g、トルエン２０gを加え、室温、窒素雰囲気中で１０分攪拌した後、１８０℃に昇温し、約５時間攪拌し、直接イミド化された重量平均分子量６５,０００のポリイミド溶液を得た。得られたポリイミド溶液を、実施例１と同様に、メタノール中に投入することによって生成した沈殿を粉砕、ろ過、洗浄および減圧乾燥することによりポリイミド樹脂粉末を得た。
【００４８】
次に、当該ポリイミド樹脂粉末を用いて、実施例１と同様の操作を行い、反射型液晶表示素子および透過型液晶表示素子をそれぞれ作製した。
【００４９】
（実施例１〜４、比較例１、２の評価）
１．光透過率の測定
ガラス基板上に、実施例１〜４、比較例１、２で製造した固形分濃度１５%のポリイミド溶液を、スピンコート法により塗布した後、８０℃で仮乾燥し２２０℃で３０分間本乾燥して、膜厚約１μmのポリイミド樹脂膜を形成し、各々光透過率評価用試料とした。当該各々光透過率評価用試料に対し、ＵＶ−可視分光光度計を用いて、波長２８０ｎｍおよび３００ｎｍの光の透過率を測定し、その結果を表１に記載した。但し、当該ポリイミド樹脂膜の各波長域での透過率が８０%以上のとき、当該ポリイミド樹脂膜の透過率が良好と判断した。
【００５０】
表１に示した結果より、実施例１〜４に係るポリイミド樹脂膜は、波長２８０ｎｍおよび３００ｎｍの光の透過率において、いずれも８５％以上を示し、当該ポリイミド樹脂膜の近紫外光の透過率が良好であることが判明した。これに対し、比較例１、２に係るポリイミド樹脂膜は、いずれも７０％以下を示し、当該ポリイミド樹脂膜の近紫外光の透過率が低いことが判明した。
尚、可視光域においては、ポリイミド樹脂膜の透過率は全て９０％以上であった。
【００５１】
２．耐光性・寿命評価
実施例１〜４、比較例１、２で製造した反射型液晶表示素子および透過型液晶表示素子において、ｏｎ状態とｏｆｆ状態との透過率の比であるコントラスト比が５００：１以上あることを確認し、これを初期値とした。
次に、各液晶表示素子へ、出力５Ｗ／ｃｍ2のエネルギー光を５００時間照射した。そして、前記コントラスト比の変化の有無を測定し、その結果を表１に記載した。但し、当該コントラスト比が、初期値の５００：１に対し殆ど低下が認められない場合、耐光性良好と判定した。
【００５２】
表１に示した結果より、実施例１〜４に係る反射型液晶表示素子および透過型液晶表示素子は、出力５Ｗ／ｃｍ2のエネルギー光を５００時間照射した後であってもコントラスト比が５００：１を保持し、十分な耐光性と寿命とを有していることが判明した。これは、「１．光透過率の測定」で説明したように、実施例１〜４に係るポリイミド樹脂膜が、近紫外光の８０％以上を透過させてしまうことによる効果であると考えられる。
【００５３】
これに対し、比較例１に係る反射型液晶表示素子および透過型液晶表示素子は、出力５Ｗ／ｃｍ2のエネルギー光を５００時間照射した後に、ポリイミド樹脂膜が分解してしまっておりコントラスト比の測定を行うことができなかった。さらに、比較例２に係る反射型液晶表示素子および透過型液晶表示素子は、出力５Ｗ／ｃｍ2のエネルギー光を５００時間照射した後に、コントラスト比が５０：１に低下し、十分な耐光性も、寿命も有していないことが判明した。これは、「１．光透過率の測定」で説明したように、比較例１に係るポリイミド樹脂膜が近紫外光の２０％以下を透過させるのみであり、比較例２に係るポリイミド樹脂膜が近紫外光の７０％以下を透過させるのみである為、当該近紫外光のエネルギーにより、ポリイミド樹脂膜が劣化してしまうためであると考えられる。
【００５４】
【表１】
2007147898.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態に係る反射型液晶表示素子を適用した液晶プロジェクタの一例の概念的な断面図である。
【図２】本発明の異なる実施形態に係る透過型液晶表示素子を適用した液晶プロジェクタの一例の概念的な断面図である。
【図３】図２に係る液晶プロジェクタ内における液晶ライトバルブ部分の概念的な断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  単結晶シリコン基板
２  ＭＯＳトランジスタ
３  配線層
４  反射画素電極
５  誘電体膜
６  液晶配向膜
７  柱状スペーサ
８  液晶層
９  液晶配向膜
１０  透明電極
１１  ガラス基板
１２  アクティブマトリックス基板
１３  対向ガラス基板
１４  位相板
１５  偏光ビームスプリッタ
２１  照明装置
２１Ａ  光源
２１Ｂ  光源
２２  発光部
２３  パラボラリフレクタ
２４  インテグレータレンズ
２５  偏光変換装置
２７  第一ダイクロイックミラー
２７Ａ  第一分割部
２７Ｂ  第二分割部
２８  凹レンズ
２９  反射ミラー
３０  レンズ
３１  液晶ライトバルブ
３１ａ  入射側偏光板
３１ｂ  パネル部
３１ｃ  出射側偏光板
３２  液晶ライトバルブ
３２ａ  入射側偏光板
３２ｂ  パネル部
３２ｃ  出射側偏光板
３３  液晶ライトバルブ
３３ａ  入射側偏光板
３３ｂ  パネル部
３３ｃ  出射側偏光板
３４  凹レンズ
３５  第二ダイクロイックミラー
３６  レンズ
３７，３９，４１  リレーレンズ
３８  全反射ミラー
３９  リレーレンズ
４０  反射ミラー
４１  リレーレンズ
４２  ダイクロイックプリズム
４３  投写レンズ
４３  スクリーン
５１  液晶
５２  液晶
６０  透明電極基板
６１  透明ガラス基板
６２  透明電極
６３  液晶配向膜
７０  アクティブ素子基板
７１  ガラス基板
７２  アクティブ駆動素子
７３  液晶配向膜
７４  透明画素電極
【図１】
2007147898.tif 000005
【図２】
2007147898.tif 000006
【図３】
2007147898.tif 000007