液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件的制作方法_5

文档序号:9560212阅读:来源:国知局
;f形成的NESA膜、由In 203-Sn0^形成的ΙΤ0膜等。 为了形成这些透明导电膜图案可以采用光蚀刻技术(photo-etching)、在形成透明导电膜 时使用光罩(mask)的方法等。
[0186] 在涂布液晶配向剂时,为了使基板或透明导电膜与涂膜的密着性更加良好,可以 在基板和透明导电膜上预先涂布官能性硅烷化合物、钛酸酯化合物(titanate)等。
[0187] 接着,通过对涂膜照射偏光或非偏光的放射线而赋予液晶配向能,由前述涂膜形 成液晶配向膜。此处,放射线可以使用例如包括150~800nm波长光的紫外线和可见光,并 较佳包括300~400nm波长光的紫外线。在所用的放射线为偏光(直线偏光或部分偏光) 时,可以从相对于涂膜面垂直的方向上进行照射,而为了赋予预倾角,也可以从倾斜方向进 行照射。另一方面,在照射非偏光的放射线时,必须从相对于涂膜面倾斜的方向上进行照 射。
[0188] 照射放射线的光源可以使用例如低压水银灯、高压水银灯、氘灯、金属卤化物灯、 氩气共振灯、氙灯或准分子雷射器等。前述较佳波长区域的紫外线,可以通过将前述光源与 例如滤光片、衍射光栅等并用的方法等而得到。
[0189] 放射线的照射量较佳为lj/m2以上且小于10000J/m2,更佳为10~3000J/m 2。另 外,在通过光配向法对由以往已知的液晶配向剂所形成的涂膜赋予液晶配向能时,需要 10000J/m2以上的放射线照射量。然而,如果使用本发明的液晶配向剂,则即使光配向法时 的放射线照射量为3000J/m2以下,进一步为1000J/m2以下,再进一步为300J/m 2以下,也可 以赋予良好的液晶配向能,从而有助于降低液晶显示元件的制造成本。
[0190] [液晶显示元件]
[0191] 本发明的液晶显示元件包括由本发明的液晶配向剂所形成的液晶配向膜。本发明 的液晶显示元件可以如下述方法制造。
[0192] 准备两块如上所述形成了液晶配向膜的基板,并在这两炔基板间配置液晶,制造 液晶胞。为了制造液晶胞(cell),可以列举例如以下两种方法。
[0193] 第一种方法:首先,将两炔基板隔着间隙(胞间隙)相对配置,使各自的液晶配向 膜相对向;使用密封剂将两炔基板的周边部位贴合在一起;向由基板表面和密封剂所划分 的胞间隙内注入填充液晶;并且封闭注入孔,如此可以制造液晶胞。
[0194] 第二种方法:被称作为0DF(0ne Drop Fill,滴注)方式的方法。首先,在形成液 晶配向膜的两炔基板中的一炔基板上的规定部位,涂布例如紫外线固化性密封材料;在液 晶配向膜面上滴下液晶;然后,贴合另一炔基板,使液晶配向膜相对向;接着,对基板整面 照射紫外线,使密封剂固化,藉此可以制造液晶胞。
[0195] 在采用上述任一方法的情况下,都希望接着将液晶胞加热至所用液晶呈各向同性 相的温度后,缓慢冷却至室温,藉此除去填充液晶时的流动配向。
[0196] 然后,通过在液晶胞的外侧表面上贴合偏光板,由此可以得到本发明的液晶显示 元件。此处,当液晶配向膜为水平配向性时,通过调整形成了液晶配向膜的两片基板中照 射的直线偏光放射线的偏光方向所成角度以及各个基板与偏光板的角度,可以得到具有TN 型或STN型液晶胞的液晶显示元件。另一方面,当液晶配向膜为垂直配向性时,通过构成液 晶胞,使形成了液晶配向膜的两片基板的配向容易轴(easy-to-align axis)的方向平行, 并将偏光板与该液晶胞贴合在一起,使其偏光方向与配向容易轴成45°角,可以形成具有 垂直配向型液晶胞的液晶显示元件。
[0197] 密封剂的具体例包括含有作为间隔物的氧化铝球或固化剂的环氧树脂等。
[0198] 液晶的具体例包括向列型液晶或碟状型液晶等。
[0199] 在TN型或STN型液晶胞情况下,较佳具有正介电异方向性的向列型液晶,其可以 使用例如联苯类液晶(biphenyl-based liquid crystals)、苯基环己烧类液晶(phenyl cyclohexane-based liquid crystal)、酯类液晶、三耳关苯类液晶(terphenyl liquid crystal)、联苯基环己烧类液晶(biphenyl cyclohexane-based liquid crystals)、啼啶 类液晶(pyrimidine-based liquid crystals)、二恶烧类液晶(dioxane-based liquid crystals)、双环辛烧类液晶(bicyclooctane-based liquid crystals)、立方烧类液晶 (cubane-based liquid crystals)等。此外,在前述液晶中还可以进一步添加例如氯化 胆留醇(cholesteryl chloride)、胆留醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、胆留醇碳酸 酯(cholesteryl carbonate)等胆留型液晶(cholesteric liquid crystal);以商品名 "C-15"、"CB-15"(默克公司制造)进行销售的手性剂;对癸氧基苯亚甲基-对氨基-2-甲 基丁基肉桂酸酯(P_decyloxybenzylidene-p-amin〇-2_methyl butyl cinnamate)等强介 电性液晶(ferroelectric liquid crystal)等进行使用。
[0200] 另一方面,在垂直配向型液晶胞情况下,较佳具有负介电异方向性的向列型液 晶,其可以使用例如二氰基苯类液晶(dicyanobenzene-based liquid crystal)、?达嗪类 液晶(pyridazine-based liquid crystal)、希夫喊类液晶(Schiff base-based liquid crystal)、氧化偶氮类液晶(azoxy-based liquid crystal)、联苯类液晶(biphenyl-based liquid crystal)、苯基环己烧类液晶(phenyl cyclohexane-based liquid crystal)等。
[0201] 液晶胞外侧使用的偏光板可以列举用乙酸纤维素 (cellulose acetate)保护膜夹 住使聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)拉伸配向的同时吸收碘所得的称作为"H膜"的偏光膜 而形成的偏光板或者Η膜自身所形成的偏光板。
[0202] 如此制造的本发明的液晶显示元件,其显示性能优良,并且即使长时间使用,显示 性能也不会变差。
[0203] 图1是根据本发明一实施例的液晶显示元件的侧视图。液晶显示元件100包括第 一单元110、第二单元120及液晶单元130,其中第二单元120与第一单元110分离配置,且 液晶单元130设置在第一单元110与第二单元120之间。
[0204] 第一单元110包括第一基板112、第一导电膜114及第一液晶配向膜116,其中第 一导电膜114位于第一基板112与第一液晶配向膜116之间,并且第一液晶配向膜116位 于液晶单元130的一侧。
[0205] 第二单元120包括第二基板122、第二导电膜124及第二液晶配向膜126,其中第 二导电膜124位于第二基板122与第二液晶配向膜126之间,并且第二液晶配向膜126位 于液晶单元130的另一侧。换言之,液晶单元130是位于第一液晶配向膜116与第二液晶 配向膜126之间。
[0206] 第一基板112与第二基板122是选自于透明材料等,其中,透明材料包括但不限于 用于液晶显示装置的无碱玻璃、钠钙玻璃、硬质玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃、聚乙烯对苯 二甲酸酯、聚丁烯对苯二甲酸酯、聚醚砜或聚碳酸酯等。第一导电膜114与第二导电膜124 的材质是择自于氧化锡(Sn02)、氧化铟-氧化锡(In203-Sn0 2)等。
[0207] 第一液晶配向膜116及第二液晶配向膜126各自为上述的液晶配向膜,其作用在 于使液晶单元130形成预倾角。此外,当施予第一导电膜114与第二导电膜124电压时,第 一导电膜114与第二导电膜124之间可产生电场。此电场可驱动液晶单元130,进而使液晶 单元130中的液晶分子的排列发生改变。
[0208] 本发明将就以下实施例来作进一步说明,但应了解的是,该等实施例仅为例示说 明,而不应被解释为本发明实施的限制。
[0209] [实施例]
[0210] [聚合物组成物的制备]
[0211] 〈合成例 A-1-1〉
[0212] 在容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、冷凝管及温度计,并导入氮 气。然后,加入7. 47克(0· 015摩尔)的式(II-1-3)二胺化合物(b-1-l)、3· 78克(0· 035 摩尔)的对-二胺苯(b-2-l)以及80克的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下简称NMP),并于室 温下搅拌至溶解。接着,加入10. 91克(0. 05摩尔)的苯均四羧酸二酐(a-Ι)及20克的 NMP,并于室温下反应2小时。反应结束后,将反应溶液倒入1500毫升的水中,以析出聚合 物,过滤所得的聚合物,并以甲醇重复进行清洗及过滤的步骤三次。之后,将产物置入真空 烘箱中,并以温度60°C进行干燥,即可得聚合物组成物(A-1-1)。
[0213] 〈合成例 A-1-2 ~A-1-12〉
[0214] 除了四羧酸二酐组份(a)以及二胺组份(b)的种类及其使用量不同之外,以与合 成例A-1-1相同的方式分别制备聚合物组成物A-1-2~A-1-12。聚合物组成物A-1-2~ A-1-12中所使用的四羧酸二酐组份(a)以及二胺组份(b)的种类及其使用量如表1所示, 其中表1中标号所对应的化合物如下所不:
[0215] 〈合成例 A-2-1〉
[0216] 在容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、冷凝管及温度计,并导入氮 气。然后,加入7. 47克(0· 015摩尔)的式(II-1-3)二胺化合物(b-1-l)、3· 78克(0· 035 摩尔)的对-二胺苯(b-2-l)以及80克的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下简称NMP),并于室 温下搅拌至溶解。接着,加入10. 91克(0. 05摩尔)的苯均四羧酸二酐(a-Ι)及20克的 NMP,于室温下反应6小时后,加入97克的NMP、2. 55克的乙酸酐及19. 75克的吡啶,升温至 60°C,且持续搅拌2小时,以进行酰亚胺化反应。反应结束后,将反应溶液倒入1500毫升的 水中,以析出聚合物,过滤所得的聚合物,并以甲醇重复进行清洗及过滤的步骤三次。之后, 将产物置入真空烘箱中,并以温度60°C进行干燥,即可得聚合物组成物(A-2-1)。
[0217] 〈合成例 A-2-2 ~A-2-5〉
[0218] 除了四羧酸二酐组份(a)以及二胺组份(b)的种类及其使用量不同之外,以与合 成例A-2-1相同的方式分别制备聚合物组成物A-2-2~A-2-5。聚合物组成物A-2-2~ A-25中所使用的四羧酸二酐组份(a)以及二胺组份(b)的种类及其使用量如表1所示,其 中表1中标号所对应的化合物如下所不。
[0219]

[0221 ][液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件的制备]
[0222]〈实施例1>
[0223] 将100重量份的聚合物组成物(A-1-1)以及10重量份的式(1-43)光聚合性化合 物(B-1),加入1200重量份的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下简称为C-1)及600重量份的乙 二醇正丁基醚(以下简称为C-2)中,并于室温下,以搅拌装置持续搅拌至溶解,可制得一液 晶配向剂。
[0224] 将该液晶配向剂以旋转涂布的方式,涂布于一片具有由ΙΤ0构成的导电膜的玻璃 基板,然后在加热板上以温度l〇〇°C、时间5分钟进行预
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