CN102736321A - 液晶显示元件、液晶取向剂和液晶取向膜的制造方法 - Google Patents

液晶显示元件、液晶取向剂和液晶取向膜的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种液晶显示元件、液晶取向剂和液晶取向膜的制造方法。提供一种边缘场开关模式的液晶显示元件,其在驱动时的光线透射率高,不会产生显示不佳。上述液晶显示元件的特征在于:由在一对基板间夹住液晶层而形成;在前述一对基板中的1块的前述液晶层侧的面上依次形成共用电极、绝缘层、信号电极和液晶取向膜;前述液晶层由正型液晶形成,而且前述液晶取向膜的预倾角是0.2°以下。

Description

液晶显示元件、液晶取向剂和液晶取向膜的制造方法
技术领域
本发明涉及边缘场开关模式(Fringe Field Switching Mode,以下,也称作“FF S模式”)的液晶显示元件以及在其中使用的液晶取向剂以及液晶取向膜的形成方法。更详细地,涉及驱动时的光线透射率高,没有产生显示不佳的FFS模式的液晶显示元件。
背景技术
作为液晶显示元件的显示模式,目前已知TN模式(扭曲向列模式)、STN模式(超扭曲向列模式)、VA模式(垂直取向模式)等所谓的纵电场方式,这方式分别以下述方式驱动液晶:在由具有电极的两块基板构成的一对基板间夹住液晶,在相对基板面垂直的方向产生电场。这些纵电场方式的液晶显示元件具有视角窄的问题。作为在维持纵电场方式的同时改善视角问题的模式提出了MVA模式(多畴垂直取向模式)。
与此不同地,作为横电场方式的液晶显示元件提出了IPS模式(面内切换模式)的液晶显示元件(参照专利文献1~3和非专利文献1)。该IPS模式的液晶显示元件为下述方式:只在夹住液晶层的一对基板中的一个上分别形成具有梳型形状的一对电极,在相对基板面水平的方向产生电场,驱动液晶。横电场式的液晶显示元件由于液晶分子只在和基板平行的方向上响应电场,所以液晶分子的长轴方向的折射率变化没有问题,即使改变视角时,观察者确认的对比度和显示颜色的浓度变化也少,因此,可以不限视角地高品质显示。然而,由于在IPS模式的液晶显示元件的电极上(梳型电极的梳齿上部),液晶不进行电场响应,所以与纵电场方式的液晶显示元件相比,具有开口率低的问题。
作为在维持IPS模式的视角性质的同时、解决开口率问题的方式,提出了FFS模式的液晶显示元件(专利文献4~6)。该FFS模式只在夹住液晶层的一对基板中的一个上具有依次形成共用电极、绝缘层和信号电极的结构,可以说是层叠一对电极而构成的。这里,信号电极例如可以是通过一定的间隙排列的具有多个梳齿的梳状电极。然而,如果在这些电极间施加电压,则在共用电极中的上方没有存在梳齿的区域与梳齿间,产生通过液晶层的拱形电场,由此驱动液晶。因此,FFS模式由于液晶在信号电极上进行电场响应,所以可以解决IPS模式中的开口率问题。
然而,FFS模式中,由于驱动时产生了光线透射率变低的现象,所以可能产生显示不佳的情况,需要解决该问题。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】US 5928733A
【专利文献2】日本特开昭56-91277号公报
【专利文献3】日本特开2008-46184号公报
【专利文献4】日本特开2007-264231号公报
【专利文献5】日本特开2008-51846号公报
【专利文献6】日本特开2009-116334号公报
【非专利文献】
【非专利文献1】“Liq.Cryst.”,vol.22,p379(1996)
发明内容
本发明的目的是解决FFS模式的上述问题。即,本发明的目的在于,提供驱动时的光线透射率高、不会产生显示不佳的FFS模式的液晶显示元件。
本发明人等查明FFS模式驱动时的光线透射率低下现象是由于信号电极附近的液晶取向膜界面的液晶分子的相反预倾斜不佳引起的,从而获得不会产生这种问题的液晶显示元件。即,本发明的上述目的和优点通过FFS模式的液晶显示元件实现,其特征在于:
由在一对基板间夹住液晶层而形成;
在前述一对基板中的1块的前述液晶层侧的面上,依次形成共用电极、绝缘层、信号电极和液晶取向膜;
前述液晶层由正型液晶形成,
而且,前述液晶取向膜的预倾角是0.2°以下。
根据本发明,提供在驱动时的光线透射率高、没有产生显示不佳的FFS模式的液晶显示元件。
本发明的液晶显示元件由于视角广而且显示品质极为优异,可以抑制显示不佳的产生,所以适合在例如液晶电视、便携信息终端等中使用。
附图说明
图1是用于说明本发明的液晶显示元件的信号电极的一个例子的概况图。
图2是用于说明本发明的液晶显示元件的信号电极的另一个例子的概况图。
图3是表示实施例和比较例制造的液晶显示元件的结构的剖视图。
具体实施方式
本发明的液晶显示元件是FFS模式的液晶显示元件。
本发明的液晶显示元件在一对基板间夹住液晶层而形成。作为这里使用的基板,可以使用例如由浮法玻璃、钠玻璃等玻璃;聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚醚砜、聚碳酸酯、聚(脂环式烯烃)、聚(脂环式烯烃)的氢化物等塑料形成的透明基板等。作为基板的厚度优选为0.3~2mm,更优选为0.5~1mm。
在本发明的液晶显示元件中的一对基板中的1块的液晶层侧的面上,依次形成共用电极、绝缘层、信号电极和液晶取向膜。
作为上述共用电极,可以使用例如由氧化锡(SnO2)形成的NESA膜(美国PPG公司的注册商标)、由氧化铟-氧化锡(In2O3-SnO2)形成的ITO膜等。作为该共用电极的形状可以是不具有在基板的一面上形成的图案的所谓的“β膜”,或者可以是具有任意图案的图案状电极。作为共用电极的厚度优选为10~200nm,更优选为20~100nm。共用电极可以通过公知的方法,例如溅射法等在基板上形成。
作为上述绝缘层,可以是例如由氮化硅等形成。作为绝缘层的厚度优选为100~1,000nm,更优选为150~750nm。绝缘层可以通过公知的方法,例如化学气相蒸镀法等在共用电极上形成。
上述信号电极可以由和上述共用电极相同的材料形成。信号电极可以是例如具有多个梳齿的梳状电极。该梳状电极的梳齿分别可以具有例如直线状、“く”状等。
以下,参照附图,对本发明的液晶显示元件中的信号电极的优选的形状进行说明。图1和图2表示梳状电极的梳齿形状的例子。
图1的信号电极是具有多个由共通的背部1产生的梳齿2的梳状信号电极。图1的信号电极的梳齿2具有直线状的形状。梳齿2的各个宽度a和邻接的2个梳齿2间的距离b的比a/b优选为0.1~5,更优选为0.5~2。本发明的液晶显示元件由于液晶可以在梳齿2上进行电场响应,所以尽管比a/b的值没有过小,也可以显示高开口率的画面。a和b的各个值应当根据画面大小和像素的精度适当设定,例如可以是1~20μm,进而可以是5~10μm。从背部1产生梳齿2的部分的角度ω可以是例如70~110℃,优选为75~105℃。
梳齿2的长度L和数量,应根据显示面积、像素数量等适当设定。
图2的信号电极和图1的信号电极大致相同,但是在从背部1产生的梳齿2具有“く”形的形状方面是不同的。图2的信号电极中的梳齿2从背部1略微朝向右侧产生,在长度L中间,其方向略微向左侧改变,在整体中具有“く”形的形状。从背部1产生梳齿2的部分的角度θ和长度L的中间改变方向的部分的角度δ分别如下所示。
角度θ优选90~110°,更优选为92~105°,且角度δ优选160~180°,更优选165~178°,其中不包括角度θ是90°且角度δ是180°;或者
角度θ优选70~90°,优选为75~88°,且角度δ优选180~200°,更优选182~195°,其中不包括角度θ是90°且角度δ是180°。
图2的信号电极中的梳齿2优选在长度L的中间改变方向的位置可以是长度L的40~60%的部分,优选为45~55%的部分。
图2的信号电极中的a、b和L的值以及梳齿2的数量和图1的情形相同。
为了形成这种具有梳状图案的信号电极,可以通过例如形成无图电极膜后,通过光蚀刻以形成图案的方法;形成信号电极时,使用具有所希望的图案的掩膜的方法等得到。
本发明的液晶显示元件中的液晶取向膜在将其应用于后述的正型液晶时,预倾角是0.2°以下。这里,所述的预倾角是0.2°以下是指通过该液晶取向膜,正型液晶分子实质上在和膜面平行地取向,是允许液晶取向膜形成面的凹凸等引起的不可避免的液晶分子的少量倾斜的含义。该预倾角优选为0.1°以下,更优选为0.05°以下,最优选为0°。
这种显示出低预倾角的液晶取向膜可以由例如由聚酰胺酸、聚酰胺酸的酰亚胺化聚合物、丙烯酸系树脂和聚有机硅氧烷构成的群组中选出的至少一种有机高分子形成。作为本发明中的液晶取向膜优选为由包含由聚酰胺酸和聚酰胺酸的酰亚胺化聚合物构成的群组中选出的至少一种有机高分子形成的液晶取向膜。这种液晶取向膜可以通过经过在基板上涂布包含上述优选的有机高分子的液晶取向剂,形成涂膜,接着加热该涂膜的工序形成。
以下,对用于形成本发明中优选的液晶取向膜的液晶取向剂进行说明。
上述聚酰胺酸可以通过使四羧酸二酐和二胺反应得到。通过将该聚酰胺酸脱水闭环,可以得到上述酰亚胺化聚合物。
作为上述四羧酸二酐,可以列举出例如脂肪族四羧酸二酐、脂环式四羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。作为它们的具体地例子,分别是作为脂肪族四羧酸二酐,可以列举出例如丁四羧酸二酐等;
作为脂环式四羧酸二酐,可以列举出例如1,2,3,4-环丁四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、3-氧杂二环[3.2.1]辛-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氢呋喃-2’,5’-二酮)、5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二甲酸酐、3,5,6-三羧基-2-羧甲基降冰片烷-2:3,5:6-二酐、2,4,6,8-四羧基二环[3.3.0]辛烷-2:4,6:8-二酐、4,9-二氧杂三环[5.3.1.02,6]十一烷-3,5,8,10-四酮等;
作为芳香族四羧酸二酐,可以列举出例如均苯四酸二酐等。
作为用于合成上述聚酰胺酸的四羧酸二酐,优选它们之中包含脂环式四羧酸二酐的四羧酸二酐,进一步优选为包含由2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐和1,2,3,4-环丁四羧酸二酐构成的群组中选出的至少一种的四羧酸二酐。
作为用于合成上述聚酰胺酸的四羧酸二酐,相对全部四羧酸二酐,优选包含10mol%以上、更优选包含20mol%以上的由2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐和1,2,3,4-环丁四羧酸二酐构成的群组中选出的至少一种;最优选只由从2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐和1,2,3,4-环丁四羧酸二酐构成的群组中选出的至少一种构成。
作为上述二胺,可以列举出例如具有芴结构的二胺、具有9,10-二氢蒽结构的二胺、脂肪族二胺、脂环式二胺、芳香族二胺、二氨基有机硅氧烷等。
分别是,作为上述具有芴结构的二胺,可以列举出例如2,7-二氨基芴、下述式(1)所示的化合物等;
作为具有9,10-二氢蒽结构的二胺,可以列举出例如下述式(2)所示的化合物等。
(式(1)和(2)中的R1分别是单键、亚苯基、基-Ph-O(其中,Ph是亚苯基,连接的方向不限。)
R2分别是碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或卤原子;
a分别是0~4的整数;而且
多个a和多个R1以及存在时的多个R2可以分别相同,也可以不同。)
分别是,作为上述式(1)所示的化合物,可以列举出例如下述式(1-1)~(1-3)分别表示的化合物等;
作为上述式(2)所示的化合物,可以列举出例如下述式(2-1)~(2-3)分别表示的化合物等。
Figure BSA00000696748700091
Figure BSA00000696748700101
作为上述以外的二胺,分别是作为脂肪族二胺,可以列举出例如间苯二甲胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺等;
作为脂环式二胺,可以列举出例如1,4-二氨基环己烷、4,4’-亚甲基二(环己基胺)、1,3-二(氨基甲基)环己烷等;
作为芳香族二胺,可以列举出例如对苯二胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基硫醚、1,5-二氨基萘、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基-2,2’-二(三氟甲基)联苯、4,4’-二氨基二苯基醚、2,2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’-(对亚苯基二亚异丙基)二(苯胺)、4,4’-(间亚苯基二亚异丙基)二(苯胺)、4,4’-二(4-氨基苯氧基)联苯、2,6-二氨基吡啶、3,4-二氨基吡啶、2,4-二氨基嘧啶、3,6-二氨基吖啶、3,6-二氨基咔唑、N-甲基-3,6-二氨基咔唑、N-乙基-3,6-二氨基咔唑、N-苯基-3,6-二氨基咔唑、1,4-二-(4-氨基苯基)-哌嗪、3,5-二氨基苯甲酸、1,1-二(4-((氨基苯基)甲基)苯基)-4-丁基环己烷、1,1-二(4-((氨基苯基)甲基)苯基)-4-庚基环己烷、1,1-二(4-((氨基苯氧基)甲基)苯基)-4-庚基环己烷、1,1-二(4-((氨基苯基)甲基)苯基)-4-(4-庚基环己基)环己烷,以及具有芴结构的二胺和具有9,10-二氢蒽结构的二胺等;
作为二氨基有机硅氧烷,可以列举出例如1,3-二(3-氨基丙基)-四甲基二硅氧烷等。
作为上述二胺优选包含由具有芴结构的二胺和具有9,10-二氢蒽结构的二胺构成的群组中选出的至少一种。作为上述二胺中由具有芴结构的二胺和具有9,10-二氢蒽结构的二胺构成的群组中选出的至少一种的比例,相对于全部二胺,优选为50mol%以上,更优选为70mol%以上,特别优选为90mol%以上。最优选的是,作为二胺只使用由具有芴结构的二胺和具有9,10-二氢蒽结构的二胺构成的群组中选出的至少一种。
另外,作为聚酰胺酸及其酰亚胺化聚合物的原料的四羧酸二酐和二胺分别优选为没有甾族骨架的基团、(烷基)二环己基、(烷基)联苯基、(烷基)环己基苯基、碳原子数为4以上的烷基、碳原子数为2以上的氟代烷基、氰基和氟原子的任意情形的基团。
合成聚酰胺酸时,四羧酸二酐和二胺的使用比例,相对于1当量二胺的氨基,四羧酸二酐的酸酐基优选0.2~2当量的比例,更优选0.3~1.2当量的比例。
聚酰胺酸的合成反应优选在有机溶剂中进行,优选在-20℃~150℃,更优选在0℃~100℃下,优选进行0.1~24小时,更优选进行0.5~12小时。
此处,作为有机溶剂,可以列举出例如非质子性极性溶剂、苯酚及其衍生物、醇、酮、酯、醚、卤代烃、烃等。作为有机溶剂的具体例子,可以列举出例如N-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、丁基溶纤剂、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基咪唑烷酮、二甲基亚砜、四甲基脲、六甲基膦酰三胺等,优选使用选自它们中的一种以上。
通过将如上得到的聚酰胺酸脱水闭环酰亚胺化,可以得到聚酰胺酸的酰亚胺化聚合物。
聚酰胺酸的脱水闭环优选以通过加热聚酰胺酸的方法,或者将聚酰胺酸溶解在有机溶剂中,在该溶液中添加脱水剂和脱水闭环催化剂、根据需要加热的方法进行。其中,优选后一种方法进行。
在上述聚酰胺酸溶液中添加脱水剂和脱水闭环催化剂的方法中,作为脱水剂,可以列举出例如乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。脱水剂的使用比例,相对于1mol聚酰胺酸的酰胺酸结构,优选为0.01~20mol。作为脱水闭环催化剂,可以列举出例如吡啶、三甲基吡啶、二甲基吡啶、三乙胺等叔胺。脱水闭环催化剂的使用比例,相对于1mol使用的脱水剂,优选为0.01~10mol。
作为脱水闭环反应中使用的有机溶剂,可以列举出作为合成聚酰胺酸使用的溶剂例示的有机溶剂。
脱水闭环反应的反应温度优选为0~180℃,更优选为10~150℃。反应时间优选为1.0~120小时,更优选为2.0~30小时。
又,上述聚酰胺酸、聚酰胺酸的酰亚胺化聚合物基于凝胶渗透色谱(GPC)测定所得的聚苯乙烯换算重均分子量(Mw)优选为1000~500000,特别优选为2000~300000。且,Mw与基于凝胶渗透色谱(GPC)测定所得的聚苯乙烯换算数均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)优选为15以下,特别优选为10以下。因处于如此的分子量范围中,可确保液晶显示元件的良好的取向性以及稳定性。
本发明中的液晶取向剂优选包含有机高分子,该有机高分子包含由上述这种聚酰胺酸和聚酰胺酸的酰亚胺化聚合物构成的群组中选出的至少一种;
更优选包含一种有机高分子,该有机高分子包含由聚酰胺酸和前述聚酰胺酸的酰亚胺化聚合物构成的群组中选出的至少一种(以下,称作“特定聚合物”),该聚酰胺酸是四羧酸二酐和由具有芴结构的二胺和具有9,10-二氢蒽结构的二胺构成的群组中选出的至少一种的二胺反应得到的。
有机聚合物在含有特定聚合物以外的其它聚合物时,作为其它聚合物优选为例如由特定聚合物以外的聚酰胺酸、该聚酰胺酸的酰亚胺化聚合物和聚有机硅氧烷构成的群组中选出的至少一种。
相对于液晶取向剂中的有机高分子的总量,作为本发明中的液晶取向剂中的特定聚合物的含有比例,优选为50重量%以上,更优选为80重量%以上,进一步优选为100重量%。
本发明中的液晶取向剂优选将如上有机高分子溶解到适当的溶剂中,作为溶液而制备。作为上述溶剂,可以使用例如由非质子性极性溶剂、苯酚及其衍生物、醇、酮、酯、醚、卤代烃、烃等中选出的至少一种,特别优选使用由N-甲基吡咯烷酮、丁基溶纤剂、γ-丁内酯、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基咪唑烷酮、二甲基亚砜、四甲基脲和六甲基膦酰三胺等构成的群组中选出的一种以上。
作为液晶取向剂中的有机高分子的含有比例,优选为1~10重量%,更优选为1.5~9重量%。
为了形成本发明的液晶显示元件中的液晶取向膜,可以通过经过下述工序的方法进行,该工序是:在依次形成共用电极、绝缘层和信号电极的基板的信号电极上,涂布包含如上所述的液晶取向剂,形成涂膜,接着加热该涂膜的工序。这里,所述的在基板的“信号电极上”形成液晶取向剂的涂膜,不一定要解释为该字的字面含义。例如,在上述信号电极是具有多个梳齿的梳状电极时,由于梳齿和邻接的其它梳齿的间隙露出绝缘层,所以本领域技术人员应当了解不仅是上述文字所述,而且还包含下述情形:由在信号电极上形成液晶取向膜的区域和在绝缘层上形成液晶取向膜的区域构成。
作为在基板的信号电极上涂布液晶取向剂的方法,可以列举出例如辊涂法、旋涂法、印刷法、喷墨法等适当的涂布方法。
形成的涂膜优选通过预加热(预烘焙),然后烧制(后烘焙)形成有机膜。预烘焙条件例如是在40~120℃下进行0.1~5分钟,后烘焙条件优选在120~300℃、更优选为150~250℃下,优选进行5~200分钟,更优选进行10~100分钟。
后烘焙后的有机膜的膜厚优选为0.001~1μm,更优选为0.005~0.5μm。
涂布液晶取向剂时,为了使信号电极或绝缘层与形成的液晶取向膜的粘合性更好,可以在信号电极和绝缘层上预先涂布官能性硅烷化合物、钛酸盐化合物等,加热,进行前处理。
在这样形成的液晶取向膜中可以通过公知方法进行摩擦处理,为了最大限度地发挥出本发明的效果,优选不进行摩擦处理。
本发明的液晶显示元件如下构成:使用如上依次形成共用电极、绝缘层、信号电极和液晶取向膜的基板与没有这些电极的基板(对向电极)作为一对,在该一对基板间夹住液晶层构成。这里,形成共用电极等的基板以形成它们的面侧朝向液晶层而使用。
对向电极可以具有液晶取向膜,也可以没有。为了在对向基板上形成取向膜,除了使用不形成共用电极等的基板作为基板以外,可以和上述同样地进行。对向基板优选具有液晶取向膜。
本发明的液晶显示元件的液晶层优选由正型液晶形成。作为该正型液晶,优选棒状的正型液晶。
液晶层的厚度(信号电极和对向基板的距离)优选为3~10μm。
在制造这种液晶显示元件时,可以列举出例如下述两种方法。
第一种方法是首先通过间隙(盒间隙),将一对基板对向配置,使用密封剂将两块基板的周围部贴合。此时,是在基板上形成液晶取向膜等的基板时,该面朝向对向配置的内侧。然后,在通过基板表面和密封剂区分的盒间隙内注入填充正型液晶后,密封注入孔,通过该方法,可以制造液晶显示元件。
第二种方法是,在一对基板中的一个基板上(在基板上形成液晶取向膜等的基板的情况下所对应的面)的规定位置,例如涂布紫外光固化性密封材料,然后在基板面(或者液晶取向膜的面)上的规定几个位置滴加正型液晶后,贴合和另一个基板(是在基板上形成液晶取向膜等的基板的情况下,是该面的下方),同时将正型液晶在基板整面铺开,然后,对透明基板的整面照射紫外光,将密封剂固化,可以制造液晶显示元件。
然后,在上述一对基板的各外侧表面优选贴合偏振片。
作为上述密封剂,可以使用例如含有作为隔片的氧化铝球和固化剂的环氧树脂等。
作为贴合到一对基板的各外侧表面的偏振片,可以列举出边将聚乙烯醇延展取向,边用醋酸纤维素保护膜夹住已吸收碘的称作“H膜”的偏光膜形成的偏振片或由H膜本身形成的偏振片等。
本发明的液晶显示元件中,对于上述说明以外的事项可以是和现有技术文献中记载的相同的方案,或者加入了本领域技术人员公知的或发挥出一般的想象力引起的变化的方案。
【实施例】
合成例1
将44.83g(0.20mol)的2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐和69.69g(0.20mol)上述式(1-1)所示的化合物溶解到565g的γ-丁内酯中,在60℃下反应6小时。
将得到的反应溶液注入大量过量的甲醇中,使反应产物沉淀后回收沉淀物,用甲醇洗涤、减压、40℃下干燥15小时,得到112.3g聚酰胺酸。该聚酰胺酸的对数粘度(η1n)是1.22dl/g。
将上述得到的聚酰胺酸中的40.0g溶解到800g的γ-丁内酯中,在该溶液中添加35.2g吡啶和27.6g乙酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应(酰亚胺化反应)。接着,和上述聚酰胺酸的情形同样地进行反应产物的沉淀、分离、洗涤、干燥,得到38.5g酰亚胺化聚合物(PI-1)。该酰亚胺化聚合物(PI-1)的对数粘度(η1n)是1.23dl/g。
合成例2
除了在上述合成例1中,使用75.29g(0.20mol)上述式(1-2)所示的化合物代替上述式(1-1)所示的化合物以外,和合成例1同样地得到107.8g对数粘度(η1n)为1.08dl/g的聚酰胺酸。
接着,除了使用上述聚酰胺酸中的40.0g以外,和合成例1同样地进行脱水闭环反应,得到37.5g酰亚胺化聚合物(PI-2)。该酰亚胺化聚合物(PI-2)的对数粘度(η1n)是1.13dl/g。
合成例3
除了在上述合成例1中,使用60.23g(0.16mol)上述式(1-2)所示的化合物和4.32g(0.04mol)对苯二胺代替上述式(1-1)所示的化合物以外,和合成例1同样地,得到107.2g对数粘度为1.15dl/g的聚酰胺酸。
接着,除了使用上述聚酰胺酸中的40.0g以外,和合成例1同样地进行脱水闭环反应,得到38.0g酰亚胺化聚合物(PI-3)。该酰亚胺化聚合物(PI-3)的对数粘度是1.17dl/g。
比较合成例1
除了在上述合成例1中,使用10.8g(0.10mol)对苯二胺和52.3g(0.10mol)的3,5-二氨基苯甲酸3-胆甾烷基酯代替上述式(1-1)所示的化合物以外,和合成例1同样地,得到105.7g对数粘度(η1n)为1.23dl/g的聚酰胺酸。
接着,除了使用上述聚酰胺酸中的40.0g以外,和合成例1同样地进行脱水闭环反应,得到38.0g酰亚胺化聚合物(pi-1)。该酰亚胺化聚合物(rpi-1)的对数粘度(η1n)是1.34dl/g。
比较合成例2
除了在上述合成例1中,使用20.16g(0.20mol)对苯二胺代替上述式(1-1)所示的化合物以外,和合成例1同样地得到63.7g对数粘度为1.25dl/g的聚酰胺酸。
接着,除了使用上述聚酰胺酸中的40.0g以外,和合成例1同样地进行脱水闭环反应,得到37.8g酰亚胺化聚合物(rpi-2)。该酰亚胺化聚合物(rpi-2)的对数粘度是1.28dl/g。
【实施例】
在以下的实施例中,制造本发明的液晶显示元件,进行其运行确认。
图3中表示用于说明实施例和比较例制造的液晶显示元件100的结构的剖视图。该液晶显示元件100在基板101和对向基板102中夹住液晶层103形成,其中基板101是依次形成玻璃基板101a、ITO(In2O3-SnO2)膜的共用电极101b、氮化硅的绝缘层101c、ITO膜的信号电极101d和液晶取向膜101e的基板,对向基板102是只在玻璃基板102a上形成液晶取向膜102b的基板。
该液晶显示元件100的信号电极101d是具有直线状梳齿的梳状电极。共用电极是没有图案的“β膜”。
该液晶显示元件100分别在基板101、对抗基板102的外侧两面配置偏振片(未图示),在图3的下侧的基板101下方配置背光(未图示),和该元件组合使用。
实施例1
<液晶取向剂的制备>
将作为有机高分子的上述合成例1得到的酰亚胺化聚合物(PI-1)溶解到由50重量份N-甲基吡咯烷酮和50重量份丁基溶纤剂形成的混合溶剂中,形成聚合物浓度3重量%的溶液。该溶液使用孔径0.2μm的过滤器过滤,制备液晶取向剂。
<液晶取向膜的形成>
在依次形成共用电极、绝缘层和信号电极的基板的电极等形成面、以及没有形成它们的对向基板的一面上,分别使用旋涂器涂布上述液晶取向剂,形成涂膜,将该涂膜在80℃下预烘焙1分钟,然后,在200℃下后烘焙1小时,形成平均膜厚的液晶取向膜。
<液晶显示元件的制造>
将如上分别形成液晶取向膜的一对基板的液晶取向膜面相对地通过厚度10μm的隔片对向配置后,留出液晶注入口,密封侧面。从液晶注入口注入棒状的正型液晶后,密封液晶注入口。
接着,通过在两基板的外侧面分别贴合偏振片,制造FFS模式的液晶显示元件。这里,两块偏振片是其偏光方向相互正交,而且和信号电极所具有的梳齿的方向平行或垂直地贴合。
<液晶显示元件的运行确认>
对上述制造的液晶显示元件测定未施加电压时的可见光透射率、以及在共用电极和信号电极间施加5V交流电压时的可见光透射率。结果如表1所示。
然后,目视研究驱动时信号电极的梳齿附近有无光漏过时,没有观察到光漏过,推测没有产生相反预倾斜不良。
实施例2和3以及比较例1和2
除了在上述实施例1的<液晶取向剂的制备>中,分别使用表1所记载的有机高分子作为有机高分子以外,和实施例1同样地制备液晶取向剂,使用该液晶取向剂制造液晶显示元件,进行运行确认。
结果如表1所示。
【表1】
Figure BSA00000696748700191

Claims (6)

1.一种边缘场开关模式的液晶显示元件,其特征在于:
由在一对基板间夹住液晶层而形成;
在前述一对基板中的1块的前述液晶层侧的面上,依次形成共用电极、绝缘层、信号电极和液晶取向膜;
前述液晶层由正型液晶形成,
而且,前述液晶取向膜的预倾角是0.2°以下。
2.根据权利要求1所记载的液晶显示元件,其中前述信号电极是具有多个梳齿的梳状电极,前述梳状电极的梳齿分别具有直线状或“く”状的形状。
3.根据权利要求1或2所记载的液晶显示元件,其中前述液晶取向膜由至少一种有机高分子形成,该有机高分子从由聚酰胺酸、聚酰胺酸的酰亚胺化聚合物、丙烯酸系树脂和聚有机硅氧烷构成的群组中选出。
4.根据权利要求3所记载的液晶显示元件,其中前述液晶取向膜由有机高分子形成,该有机高分子包含:由聚酰胺酸和前述聚酰胺酸的酰亚胺化聚合物构成的群组中选出的至少一种,该聚酰胺酸由四羧酸二酐和二胺反应得到,该二胺包含:由具有芴结构的二胺和具有9,10-二氢蒽结构的二胺构成的群组中选出的至少一种。
5.一种液晶取向剂,其特征在于:包含有机高分子,而且,用于形成边缘场开关模式的液晶显示元件的液晶取向膜,该有机高分子包含:由聚酰胺酸和前述聚酰胺酸的酰亚胺化聚合物构成的群组中选出的至少一种,该聚酰胺酸由四羧酸二酐和二胺反应得到,该二胺包含:由具有芴结构的二胺和具有9,10-二氢蒽结构的二胺构成的群组中选出的至少一种。
6.一种液晶取向膜的形成方法,其特征在于,经过下述工序:
在依次形成有共用电极、绝缘层和信号电极的基板的前述信号电极上,涂布液晶取向剂,形成涂膜,然后加热该涂膜,
其中,该液晶取向剂包含有机高分子,该有机高分子包含:由聚酰胺酸和前述聚酰胺酸的酰亚胺化聚合物构成的群组中选出的至少一种,该聚酰胺酸由四羧酸二酐和二胺反应得到,该二胺包含:由具有芴结构的二胺和具有9,10-二氢蒽结构的二胺构成的群组中选出的至少一种。
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