TW201243468A - Liquid crystal display - Google Patents

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201243468 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種液晶顯示裝置。更詳言之’將所 S胃的「藍色相」之液晶相作為顯示介質使用，根據於未 施加電壓時與施加電壓時之光學異向性的變化而進行顯 示的液晶顯示裝置。 本發明之液晶顯示裝置係對於所施加的電場變化之 應答為迅速，能夠實現高的對比。 【先前技術】 液晶顯示裝置係具有重量輕、消耗電力小的特徵， 被廣泛用於個人電腦監視器、行動電話、電視等。但是 ，對於所施加的電場之應答慢，動畫顯示之精細度不足 ’由於顯示介質之液晶物質係具有光學異向性，即使於 暗顯示中亦具有漏光等之缺陷，還有，必須為了在配向 狀態下使用液晶物質之配向處理程序。 如此之狀況下’有人提案一種利用所謂液晶物質之 「藍色相」的液晶相之液晶顯示裝置。 用於通常之液晶顯示裝置的液晶物質係向列型液晶 ，於具有光學4向性之相時，雖然失去各分子位置的秩 序，但仍維持配向的秩序。 針對於此，藍色相（BP)係出現於旋光性向列型液晶 與等向性液體之間的極狹窄的溫度範圍（通常為丨κ以下〕 之光學等向相’從尚溫側所出現之順序，分別分類成 ΒΡΙΙΙ、ΒΡΙΙ及ΒΡΙ。習知ΒΡΙ係體心立方、Βρι_具有單 純立方之對稱性，ΒΡΙΠ係非晶質，其詳細之結構則尚未 得知。 201243468 I知係將電場施加至藍色相之情形下引起局部之分 子再配向、晶格歪斜及相轉移（非專利文獻1 )。 局部之分子再配向係在較低的電場下引起且分子係 按照電％強度而局部進行再配向者，所誘導的複折射係 與電％強度之平方成比例（Kerr效果），應答時間係微秒等 級。若增大電場強度時，將引起晶格歪斜，接著發生相 轉移。晶格歪斜係藉電場而改變晶格常數之現象，其應 答時間係毫米秒之等級。相轉移係從藍色相轉移至旋光 f向列相，接著轉移至向列相之現象，其應答時間係秒 以上之等級。 將藍色相作為顯示介質使用之情形下，其狹窄的溫 度乾圍將成為問題。關於此，菊池等報導藉由將高分子 =加於顯示藍色相之液晶材料中而顯著擴大Βρι之溫度 範圍，因局部的再配向所導致的數百微秒等級之高速應 答（非專利文獻2與3)。另外，c〇les等係報導針對源自於 因在一ϊ體液晶組成物中添加旋光性帶所導致的 範圍之擴大、及因施加電場所導致的晶格歪斜之彩色 切換（非專利文獻4)。國立大學法人弘前大學之團隊亦曾 進仃添加旋光性帶之嘗試（專利文獻丨）。還有，有人提案 一種使用藍色相或立方相作為介質而利用“^效果的顯 不裝置（專利文獻2)。除此之外，有人提案一種技術，其 係藉由將液晶配向膜應用於利用藍色相之液晶顯示裝置 的液sa配向膜而欲提高顯示品質（專利文獻3 )。 但是’雖然在上述非專利文獻2及3所記載的顯示方 式具有南速應答之優點，但具有難以作成均一且明亮之 201243468 狀態的缺點。另外’在非專利文獻4及專利文獻丨所記載 之技術，雖然應答時間就高速地達到約丨〇 ms，但具有因 電場之施加所導致的複折射之變化稱不上足夠，難以顯 示明亮狀態之缺點。 還有’右根據專利文獻2之技術的話’有液晶顯示穿 置之電特性並不足夠；若根據專利文獻3之技術的話，有 難以獲得充分的對比之缺點。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本特開2009-8897號公報 [專利文獻2]日本特開2005-2023 90號公報 [專利文獻3]日本特開2005-227759號公報 [非專利文獻] [非專利文獻1]液晶、2005(9)，p82.

[非專利文獻 2]Η· Kikuchi et. al_，Nature Mater., 2002(1), p64.

[非專利文獻 3]Y. Hisakado et_ al.，Adv. Mater., 2005 (17), p96.

[非專利文獻 4]H. Coles & Μ· N. Pivnenko，Nature, 20.

[非專利文獻 5]JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE, VOL. 13, PP. 1 74 1 -1 747( 1 969). 【發明内容】 [發明所欲解決之課題] 本發明係有鑒於上述之事實所完成者，其目的係在 201243468 於提供：種液晶顯示裝置’其對比為良好且能夠高速應 答，顯不介質同時也須顯示非晶質性（米學等向性）之情 形下’藉由女疋地維持其非晶質性而能夠實現高的對比 顯示。 [解決課題之手段] —:根據本發明，本發明之上述課題係藉由一種液晶 顯示裝置所達成，其特微发 代為藉由將電場施加至被夾持於 間的液晶性物質而進行顯示的液晶顯示 液晶性物質係於未施加色相之液晶性物質’且此 電場時顯示光學異向性顯示光學等向性、於施加 學異向性、於施加電場時句是於未施加電場時顯示光 -對透明基板之中的光學等向性者，而且在該 形成有機膜，，是此有二~片液晶性物質側之表面上已 性能。 -疋此有機犋不具有配向該液晶性物質之 上述液晶顯示裝置較佳一 兩面。 為進一步將偏光板貼附於其 [發明之效果] 本發明之液晶顯 速應答，，員干八睹…、裝置係由於對比為良好，能夠高 安定地維持介暂 ......先予荨向性之情形下， 光的顯示。 1 質性’能夠實現在暗狀態之無漏 藍色相之液晶===示對於習知作為利用 。 在對比兩的觀點上為有利 201243468 【實施方式】 [用以實施發明之形態] 本發明之液晶顯示裝置係具有在一對透明基板夾持 液晶性物質之結構。在一對透明基板之單側或兩側的液 晶性物質側面已形成電極。 就基板而言，例如能夠使用如漂浮玻璃、鈉辦破壤 之玻璃；由如聚對苯二曱酸乙二酯、聚對苯二曱酸 ' ，| I丨丨_ 酯、聚醚砜、聚碳酸酯、聚（脂環式烯烴）、聚（脂環式烯 丈生）之氫添加物之合成樹脂等所構成的透明基板等。 於本發明中，使如上述二片之基板成對而使用。 於此’僅在一對透明基板之單側形成電極之情步 ’該電極係由已圖案化為梳齒型的一對電極所構成 4 由將電壓施加至此一對電極間，相對於透明基板面 \ ’於是在水平方向產生電場。另一方面，在一 5 牡 對透明烏 板之兩側形成電極之情形下，此等之電極係分別具土 縫狀、魚骨狀等形狀之電極，藉由將電壓施加至此狹 極間’相對於透明基板面而言’會產生垂直電場。電 電極較佳為透明電極’例如，可與也丨.丄 口J举例.由氧 (Sn〇2)所構成的NESA(美國PPG公司 踢 j 冊商標）、氧化細 氧化錫（In2〇3-Sn〇2)所構成的汀〇等作 如- 電極的材料。 明 馮f獲得經圖案

…W ,月&列利用T XI 法等而獲得：形成無圖案電極後， 1丨方 圖案之方法；於形成電極之際右1虫刻而形成 光罩之方法。 和用具有所要之圖案的 201243468 在本發明之液晶顯示裝置之基板較佳為藉由在一對 透明基板之中的一片（僅單侧）之單面形成已圖案化為梳 齒型之—對電極’將電壓施加至此一對電極間，相對於 透明基板面而言’形成產生水平電場之結構。 在如上 少一片液晶性物 側面形成不具有配向該液晶性物質之性能的有機膜。 於此，僅在一對透明基板之單側形成電極之情形^ 丄有機骐係形成於至少具有該電極之透明基板的電極形 =。此情形下’較佳亦在不具有電極之透明基板液 :f側面形成不具有配向該液晶性物質之性能的有 :膜。另-方面，在一對透明基板之兩側形成電極之情 :下：：機膜係形成於透明基板之令的單側電極形成面 切下’較佳亦在另—側透明基板之電極形成面 不具有配向該液晶性物質之性能的有機膜。 之性：上述中，所謂有機膜為「不具有配向液晶性物質 月b」係指該有機膜不具有 留類骨牟之其、以《 「幻I甲的任種·具有 €己A二其土 70 土）二環己基、（烷基）聯苯基、（烷基） %己基本基、碳數4以 ) 氰基與氟原子。 之坑基、奴數2以上之氟烧基' 夢由^有機膜係其表面張力較佳為40 dyne/cm以下。 稭由使用具有如此之 r 與液晶分子之相互作用：力的有機膜而減低該有機膜 質性之情形下，能夠安M =果’顯示介f須顯示非晶 Μ ^ ^ ^ ^ , 疋地維持其非晶質性’在可獲得 …、漏先的暗顯示之觀點故較佳。 上述有機膜較佳為人 ^3有由包含聚醯胺酸、聚醯胺酸 201243468 之醯亞胺化聚合物、丙烯酸系樹脂及聚有機矽氧烷之族 群中所選出的至少一種有機高分子者。更佳為含有由包 含聚醯胺酸、聚醯胺酸之醯亞胺化聚合物及聚有機石夕氧 烷之族群中所選出的至少一種有機高分子者。上述之有 機膜高分子係不具有配向任一種該液晶性物質之性能。 上述聚醯胺酸能夠藉由使四羧酸與二胺反應後所# 得。藉由脫水閉環此聚醯胺酸而能夠獲得上述醯亞胺化 聚合物。作為聚醯胺酸及其醯亞胺化聚合物之原料的四 羧酸與二胺較佳為分別不具有下列之中的任一種：具有 ^體骨架之基、（烷基）二環己基、（烷基）聯苯基、（烷基） 裱己基笨基、碳數4以上之烷基、碳數2以上之氟烷基、 氰基與氟原子。 & ' 例如’可舉例：脂肪族讀酸二奸、脂環式四緩酸 二奸、芳香族讀酸二㈣作為上述就此等之 個別之具體例而言，脂肪族四羧酸 院四羧酸二酐等； 了舉例.例如丁 脂環式四羧酸二酐可舉

St - af > 2 ^ A s j 環丁烷四羧 酸一酐2,3,5-二叛基環戊基乙酸二奸殘 六氫-5-(四氫 _2,5-二側氧 ，3,3a，4,5,9b- -ι，3-二酮、…并[1，2<]夫。南 …喃基)_蔡并〜夫 [3.2.1]辛烷 _2.4_ 二酮 _6 锏、3-污一環 % _3 -(四虱呋喃 __ 5-(2,5-二側氧四氫-3·呋。南 _2 ’5 _—酮）、 闲丞）-3 -曱基_3_璟？，咕1〇 _ 酸酐、3,5,6-三羧基卜、烯一羧 η “ 殘甲基降$燒-2:3,5:6-二酐、 M，6,8-四緩基二環[3.3.0]辛烧·2:4,6:8_ 二針、4,9_ 二今三 •10- 201243468 環[5丄 i.O2’6]十一烧-3,5,8，1〇_四_ 等； 芳香族四羧酸二酐可盤私丨.7 ,, 町j舉例.例如均苯四酸二酐等。 此專之中，較佳為含右肖ti p 4 有知％式四羧酸二酐之物作為 用以合成上述聚醯胺酸所用之 ^琰Θ欠一酐，還有，鮫佳 為由包含2,3,5-三羧基環戍基 文—酐及1，2,3,4-環丁烷 四羧酸二酐之二胺之族群中所選出的至少一種者。 相對於全部四羧酸二酐而 Λ u 用以合成上述聚醯胺 酸所用之四羧酸二酐較祛盔八士 权佳為含有丨〇莫耳°/。以上之由包含 2，3,5 -二叛基環戊基乙酸二肝及1。^ ^成 夂一針及1，2,3,4-環丁烷四羧酸二 針之二胺之族群中所選出的 ^ ^ 種者，更佳為含有20 莫耳％以上者，最好為僅由包含 U 3 二羧基環戊基乙酸 二酐及1，2,3,4-環丁烷四羧酸__ 硬0文—酐之族群中所選出的至 少一種者。 例如，可舉例：脂肪族二胺、脂環式二胺、芳香族 二胺、二胺基有機發氧烧等作為上述二胺。就此等個別 之具體例而言，脂肪施-吐沉斑 肪族一胺可舉例：例如1，1 -偏亞矽二 胺、1，3_丙·一胺、四亞甲-妝 —— 兑ψ 一月女、五亞曱二胺、六亞甲二 胺等； — 月曰^式一胺可舉例：例如1，4_二胺基環己烷、4,4，-亞甲基雙（壤己胺）、丨，3-雙（胺曱基）環己烷等； 方香族二胺可舉例：例如對伸笨二胺、4,4，-二胺基 一苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基硫醚、1，5-二氰基萘、 2,2 一甲基_4,4、二胺基聯苯、4,4，-二胺基_2,2，_雙（三氟 土）聯笨4，4 ~二胺基二苯基醚、2，2-雙[4-(4 -胺基苯氧 基）苯基]丙烷、4,4，·（對伸苯基二亞異丙基）雙苯胺、4,4，-( -11- 201243468 間伸苯基二亞異丙基）雙苯胺、4,4’-雙（4-胺基苯氧基）聯 苯、2,6-二胺基吡啶、3,4-二胺基吡啶、2,4-二胺基吡啶 、3,6-二胺基吖啶、3,6-二胺基咔唑、N-甲基-3,6-二胺基 咔唑、N-乙基- 3,6-二胺基咔唑、N-苯基-3，6-二胺基咔唑 、1，4-雙（4-胺基苯基）哌畊、3,5-二胺基安息香酸、1,1-雙（4-((胺基苯基）甲基）苯基）-4-丁基環己烷、1,1-雙（4-(( 胺基苯基）甲基）苯基）-4-庚基環己烷、1,1-雙（4-((胺基苯 氧基）曱基）苯基）-4-庚基環己烷、1，1-雙（4-((胺基苯基） 曱基）苯基）-4-(4-庚基環己基）環己烷、及具有苐構造之二 胺及具有9,10-二氫化蒽構造之二胺等； 二胺基有機矽氧烷可舉例：例如1，3-雙（3-胺基丙基） 四曱基二環己烷等。 個別地，具有上述苐構造之二胺可舉例：例如2,7-二胺基第、以下式（1)所代表之化合物等； 具有9,1 0-二氫化蒽構造之二胺可舉例：例如以下式 (2)所代表之化合物等。 (R2)； (R2)a

1 -12- 201243468

(式（1)及（2)中之R1分別為單鍵、伸苯基、基-Ph-0-(其中 ’ Ph係伸苯基，不管鍵結之方向）；R2分別為碳數1至6之 烧基、碳數1至6之烷氧基或齒素原子；a分別為〇至4之整 數；而且，在複數之3及複數之Ri並存之情形下，複數之 R2分別可相同亦可不同。） 以上式（1)所代表之化合物分別可舉例：例如以下式 (1-1)至（1-3)各自所代表之化合物等；

1 — 2) -13- 201243468 h2 h2 H 2

Hz N

上 有 9，10 述二胺較佳為含有由包含具有苐構造之二胺與具 二氫化蒽構造之二胺之族群中所選出的至少一 -14- 201243468 種者。相對於全部二胺而言’在上述二胺之由包含且有 苐構造之二胺與具有9，10_二氫化蒽構造之二胺之族群 中所選出的至少-種的比例較佳設為5〇莫耳％以上更 佳設為70莫耳％以上’特佳設為9〇莫耳％以上。二胺最好 為僅使用由包含具有第構造之二胺與具有9，1()_二氣化 蒽構造之二胺之族群中所選出的至少一種。 於合成聚醯胺酸時，相對於二胺之胺基丨當量而古， 較佳設為使四m酸二軒之酸酐基成為〇 · 2至2當量之比°例 ’進-步較佳成為0.3至1_2當量之比例來設定四羧酸二酐 與二胺之使用比例。 聚酿胺酸之合成反應係較佳於有機溶劑中且較 在-20U15(TC下，更佳為在〇t^i〇〇t下；較佳為進 行0.1至24小時，更佳為進行〇 5至12小 於此，有機溶劑可舉例：例如非質子性極性溶劑' 齡及其衍生物'醇、酮、醋、趟、齒化煙、烴等。有機 溶劑之具體例可料"例如Ν，η比…、γ_ 丁内醋 、丁基溶纖素、Ν，Ν-二甲芙7硫的 、 Τ丞乙醯胺' Ν，Ν_二曱基曱醯胺 、Ν，Ν-二甲基味。坐。定嗣、二甲基亞碾、四甲基脲、六甲 基偶磷基三醯胺等，較祛銥豹庶1 率又佳犯夠使用由此等之中所選出的 —種以上。 上述所獲得的聚醯胺酸 聚合物。 利用加熱聚醯胺酸之方 每觸媒添加於聚醯胺酸 且必要時進行加熱之方 藉由脫水閉環而醯亞胺化如 ’能夠獲得聚醯胺醆之酿亞胺化 聚醯胺酸之脫水閉環較佳為 法’或是藉由將脫水劑及脫水閉 溶解於有機溶劑而成之溶液中， -15- 201243468 法所進行。其中，較^去或各丨m τ权佳為利用後者之方法。 水劑及脫水閉環觸媒添加於上 =中之方法’能夠將例如乙酸軒、丙酸軒、二 肝專之酸奸作為脫水劑使用。相對於聚 構造1莫耳而言，脫水劑之 欠之醯胺酸 川又使用比例較佳設為0 〇 } 耳。能夠將例如吼咬 '三甲基。比。定、至0莫 基胺等之3級胺作為脫水閉環觸媒使用。相i於乙 脫水劑1莫耳而言，脫水閉環觸媒之使用比例j使用的 0.0 1至10莫耳。 例較佳設為 脫水閉環反應所用之有機溶劑 合成所用者所例示之有機溶劑。 I醯胺酸之 脫水閉環反應之反應溫度較佳為〇至18〇 1〇 至 + ^ c’ 更佳為 i 150C。反應時間較佳為1 〇至12〇小 Θ 至3 0小時。 更佳為2. 〇 較佳為將具有環氧基之聚有機矽氧烷作 機矽氧焓祛田 „匕， 卜馬上迷聚有 ^氧烷使用。以環氧當量而言，作為为 之環fjAAA, 機石夕氧貌中 衣氧基的比例較佳設為U00 g/莫耳以下， 15〇至300 g/莫耳。 佳设為 針對聚有機錢炫，藉由„滲透層析儀所測 ， 烯換算之重量平均分子量Mw較佳為5〇〇至5〇,〇 更佳為1，000至20 000。 ’ 夠利聚有機彻係在二㈣及醇之存在下，能 用使具有環氧基之矽烷化合物、或是具 石夕Ρ儿人 ^、有衣氧基之 (製、:i·】、反應之方法 k法1)、或進行水解•縮合之方法（製造法2)來製造。 -16 · 201243468 作為原料所用之具有環氧基的矽烷化合物及其他矽烷化 合物較佳分別不具有下列之中任一種：具有留類骨架之 山（土）一 &己基、（烷基）聯苯基、（烷基）環己基苯基 ::气4以上，烷基、碳數2以上之氟烷基、氰基與氟原 、-疋此等作為直接鍵結於矽原子之烷氧基一部分而 被包含之情形下，則非此限制）。 一具有如上述之環氧基的矽烷化合物，可舉例：例如 3·環氧丙氧基丙基三甲氧基錢、3·環氧丙氧基丙基三 乙氧基钱、3·環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基錢、3_ 環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基石夕院、3·環氧丙氧基丙基 =曱基甲氧基石夕院、3_環氧丙氧基丙基二甲基乙氧基石夕 =、2-(3,4-環氧環己基）乙基三甲氧基石夕烧、2(3,4環氧 環己基）乙基三乙氧基矽烷等，能夠使用由此等之中所選 出的一種以上。 所選 上述之其他矽烷化合物，較佳為使用由 基三甲氧基以、乙基三乙氧基…曱基…基： 烧、甲基三乙氧基石夕烧、四甲氧基石夕炫及四乙氧基石夕烧 之族群中所選出的一種以上。特佳為使用由包含四甲氧 基矽烷及四乙氧基矽烷之族群中所選出的一種以上。 由於本發明中之聚有機矽氧烷較佳為具有如上述之 =當'量二為原料所使用的錢化合物之使用比例較 佳為以欲獲得所要夕备木旦l 作要之缞氧當量的方式來適當予以設定。 如後所述’藉由使聚有機矽氧烷所具有的環氧基與適告 之缓酸反應而能夠製成具有所要之基的聚有機石夕氧燒： 此情形下’ 比例之環氧基將被消耗。因而，此情形 -17- 201243468 下’較佳為除了考量所消耗的部分之環氧基的比例之外 ’亦設定上述矽烷化合物之使用比例。 以下’針對在用以製造聚有機矽氧烷之製造法丨之在 二缓酸及醇之存在下’使矽烷化合物反應之方法進行說 明。 於此所使用的二羧酸能夠為草酸、丙二酸、由2個缓 基鍵結於碳數2至4之伸烷基而成之化合物、苯二緩酸等 。具體而言，可舉例：例如草酸、丙二酸、琥珀酸广戊 二酸、己二酸、鄰苯二甲酸、間苯甲二酸、對苯二甲酸 等，較佳為使用由此等之中所選出的一種以上。特佳為 二羧酸之使用比例係相對於作為原料所使用之矽烷 化合物戶斤具有的烧氧基合^莫耳的缓基量較佳為設定 成為U至2.〇莫导之量，更佳為設為〇5jli 5莫耳之量。 此，適田使用1級醇作為上述醇，較佳為使用碳數i 至4之脂肪族1級醇，更佳為蚀田上4人田 ▲ 又住马使用由包含甲醇、乙醇、異 丙醇、正丙醇、異丁醇、- 一級丁％與二級丁醇之族群中 所、出的一種以上，特隹 為使用由包含甲醇與乙醇之族 群中所選出的一種以上。 在製造法1之醇的佶田_ ^ ^ , ^ R ^ 用比例係占反應溶液全部量之 /说化合物及二羧酸之 之比如_ 匕例較佳設定成為3至80重量％ 之比例，更佳設定成為 5至7 0重；g %之比例。 反應溫度較佳設A】x m . 至1 〇 〇 〇C ’更佳為1 5至8 0 °C 0反 應時間較佳設為0.5至24 , + 至8 C反 ^ 24小時，更佳為1至8小時〇 在臬造法1之石夕燒化八礼a 5物的反應中，較佳係除了如上 -18- 201243468 述之醇以外，不使用其他溶劑。 r化=述之製造法中’據推測係藉由使醇與藉“夕 -化口物與二羧酸之反應所生成的中間物起作 石夕烧化合物之（共）縮合物的聚有機矽氧燒。 接著針對在製造法2之矽烷化合物之水解. 應進行說明。 鮮 ％ 〇反 此水解.縮合反應較佳藉由在觸媒 佳於適當之有機溶劑中，使碎烧 且車乂 進行。 明只水反應而能夠 相對於作為原料使用之矽烷化合 合計1莫耳之旦而二 ^ lL 斤具有的烷氧基 、 里而s，於此所使用的水之比仓丨& 〇·5至2.5莫耳之量。 比例較佳為設為 上述觸媒能夠列舉酸、鹼、金 之觸媒的具體例而言，酸可舉例· " α物專。就如此 酸、乙酸、甲酸…I 鹽酸、硫酸、硝 Τ馱卓酸、順丁烯二酸等。 鹼能夠使用無機鹼與有機鹼之中 無機鹼可舉例：例如氨、氣氧化 二個別地’ 二醇卸、乙醇納、乙醇鉀等；有機上醇鈉 乙基胺、三正丙基胺、三正 舉例如二 吡咬之3級有機胺、氫氧化四甲録等。比咬、4_二甲胺基 金屬化合物可舉例：例如鈦化八 相對於作為原料所使用之°物、錯化合物等。 篁份而言，觸媒之使用比例較佳：σ物的合計100重 佳設為〇.〇〇1至10重量份， 二為10重量份以下，更 份。 ''步較佳設為0.001至1重量 -19- 201243468 可舉例：例如醇、酮、醯胺、 合物作a卜叶·古嫵〜卡丨 八他非質子性化 。物作為上述有機洛劑。能夠使用 有複數個經基之醇、及具有複數個經基之：基二醇：具 的任—種作為上述醇n夠較佳 。刀酉曰令 上述之酮使用。此等之中，較佳為使用早：：：㈣為 :!的部分醋，特佳為可舉例：乙二:單=個:基 知早乙基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙-丙二醇呈甲其-r- ^ „ 早乙基越、 、二丙-料乙基=料乙基n二醇單甲基醚 的-種：： 特佳為使用從此等之中所選出 佳：ΓΓ，1之使用比例係佔反應溶液全部量之比例較 佳為使反應溶液中之有機溶劑以外 之比例。 王/U更重/0 夠斷：：：化合物之水解·縮合反應之際所添加的水能 °續也或it續地添加於原#之矽烷化合 化合物溶解於有機溶劑而成之溶液中。 成疋夕说 觸媒亦可預先添加於原料之矽炫化合物中或是矽烧 化口物冷解於有機溶劑而成之溶液中，或是亦可使其溶 解或分散於所添加的水中。 反應/Jtt度較佳設為1至1 0 0 °C，更佳為1 5至8 0^反 應時間較佳％ 1 Λ 住。又為0·5至24小時，更佳為1至8小時。 進行々上述方式所製造的聚有機矽氧燒為具有環氧 "之情形’藉由使此環氧基與適當之羧酸反應而能夠 冷寻目-名-卢斤亦 、 之基的聚有機石夕氧烧。能夠於此使用之緩 -20- 201243468 δλ #乂佳為不具有下列之巾任—種之幾酸：具有留類骨架 之基/燒基）二環己基、（烷基）聯苯基、（烷基）環己基苯 基叙數4以上之烧基、碳數2以上之氣烧基、氰基與敗 原子。可舉例：例如以下式(3)所代表之化合物： R3'C〇〇H (3) (3)中，R3係氫原子、碳數1至3之烷基或碳數3至8之脂 衣式基，或是亦可為被碳數丨至3之烷基或烷氧基所取代 之苯基）。 相對於聚有機矽氧烷所具有的環氧基1莫耳而言，羧 西夂之使用t匕例較佳設為i莫耳％以下更佳 莫耳％。 ‘ 羽A ’、有％氧基之聚有機矽氧烷與羧酸之反應能夠依照 °之f法作為環氧基與羧基之反應方法而進行。 '备:卡上述方式所製造的有機高分子係視需要而藉 =法進行精製後，再用於本發明之液晶顯示裝置 之製造。 在本發明之有機膜係可藉-有機膜高分子溶解於適A" 仃如上述之 、、田/谷劑而成之溶液的塗布及加熱 而形成。能夠使用例如ώ 由非質子性極性溶劑'酚及其衍 生物、醇、酮、酯、齡 一 帖、南素化烴、烴等所選出的至少 -種作為上述溶劑’特 、丁基溶纖素、γ-丁内gt、二由甲基°比°各咬酮 —g N，N - 一甲基乙醯胺、nn- -甲 基曱醯胺' N，N-二甲式吨Λ〜 妝Ν，Ν 一甲 土米嗤。疋酮、二曱基亞碼、四 脲及六甲基偶磷基三醯 醞恥之族群中所選出的— 在此溶液中之有檣古八7 機巧刀子之含有比例較佳 -21- 201243468 1 0重吾〇/ _ 里里/〇 ’更佳設為1 5至9重量％ 〇 針對有機膜之形成方法的詳細内容係敘述如後。 於上述液晶性物質係顯示藍色相，且此液晶性物質係 學未施加電場時顯示光學等向性、於施加電場時顯示光 、向1·生者，或是於未施加電場時顯示光學異向性、於 施加電場時顯示光學等向性者。 ^其中，較佳為於未施加電場時顯示光學等向性、於 加電場時顯示光學異向性之介電異向性為負的液晶性 環可舉例.例如丨，2-二氟-4_[反·4-(反-4-正丙基環己基） 義已—基]本、1，2_二氟_4_[反_4-(反_4·正戊基環己基）環己 ^ ]本、丨，2-二氟[反_4_(反-4-正庚基環己基）環己基]笨 作為顯不藍色相之如此液晶性物質，較佳為使用從此 、之中所選出的一種以上，亦較佳為使用從此等之中所 、、出的一種以上，特佳為混合所有的此等後使用。 亦可與如此之液晶性物質一併混合上述以外之液曰 H 〜丨〜叹日日 、紋光性劑、高分子化合物、聚合性單體及聚合 起始劑、適當之溶劑等而使用。 〇 本發明之液晶顯示裝置能夠依照習#之液晶顯 置之製造方法而製造》 、

極 面 形 首先，在一對透明基板之中的至少一片之單面上 成不具有配向液晶性物質之性能的有機膜。 在透明基板上已形成電極之情形下在該基板之電 ;成面上’在未形成電極之情形下則在透明基板之單 ’可藉由分別塗布上彼夕灰士 > 一、_ -22- 201243468 成塗膜，接者加熱該塗膜而在 -Γ與々，丨./ ,， 丞板上形成有機膜。 可舉例.例如滾筒塗布棬 A胰 法、喷黑法等、高A'、旋轉塗布機法、印刷 .法、噴墨忐寻適當的塗布方法 布方法。 為有機高分子溶液之塗 所形成的塗膜較佳為藉 ,A 稽田預熱（預烤），接著進杆煻制 (後烤）而能夠作成有機膜。預

& η 1石 八妙 巧之條件例如在4 0至1 2 〇 〇C 為0.1至5分4里；後烤之條 法I '、牛車乂佳為在120至300〇C ，更佳 為在150至250°C;軔估史佳 分鐘。 ’、’、 00分鐘，更佳為10至1 〇〇 後烤後之有機膜的膜屋妨4^ 、較佳為0.001至Ιμιη，更佳為 υ.υυ：)主 〇·5 μηι。 於塗布有機高分子滋 之之際，為了進一步使透明基 板或電極與有機膜之接荃 換者吐成為良好，亦可在透明基板 及電極上預先實施官能性 注矽烷化合物、鈦酸鹽化合物等 ▲布後加熱的前處理。 一〃此進行而形成的有機膜上，亦可利用習知方法 ，：％平磨處理’但為了最大限度地發揮本發明之效果 ’車父佳為不進行平磨處理。 將接著’製造如此進行而獲得的下列構成之液晶胞： 曰上述之液晶性物質配置於含有已形成不具有配向液 J·生物質之性能的有機膜之透明基板 基板之 間隙Λ 、 、°液晶性物質層之厚度（透明基板間隙之寬度）較 作成〇.001至1陶，更佳作成0.005至0.5 μιη。 十對製造如此之液晶胞，可舉例：例如下列之二種 方法。 -23- 201243468 第一種方法係首先隔著間隙（液晶朐 B日腮間隙）而對向配 置一對透明基板，使用密封劑使二片其扭 々丞板之周邊部貼合 。此時，在透明基板上已形成有機骐及/蠖 4电極之情形下 ，使其面朝向對向配置之内側的方戎艰4 — 式來進仃。然後，將 液晶性物貝注入填充於藉由基板表面及密封劑所區 液晶胞間隙内之後’密封注入孔之方法，藉此而能 造液晶胞。 第二種方法係將例如紫外光硬化性之片材塗布於〜 對基板之中的一側透明基板上（已报士、士 1匕形成有機膜及/或雷k 之情形係其表面）之既定位置，進—牛 〇 ^ 步將液晶性物質滴於 基板面（或有機膜面）上的既定數處之後，貼合（已形成有 機膜及/或電極之情形下，使其面成為下方的方式）另〜 側之基板，同時將液晶性物質擠壓擴展於基板整^ : 著，藉由將紫外光照射於透明基板整面後硬化密封劑而 能夠製造液晶胞。 然後’較佳藉由使偏先你卜 , 询九板貼合於上述液晶胞之外伽 表面而能夠獲得本發明之液晶顯示裝置。 上述密封劑能夠使用含古 3有例如作為間隙物之氧化 球及硬化劑的環氧樹脂等。 6 可舉例··一面使聚乙烯酶 斗 呵醇拉伸配向且一面利用乙酴 纖維素保護膜夹住已吸收碘 上a丄 的所謂「Η膜」之偏光膜的偏 光板、或疋由H膜本身所構成 、偏光板等作為在液晶胞之 外側所使用的偏光板。 〈 如此進行而製造的·本發 边土姑入 月之液晶顯示裝置係與適當 之彦光’置、，且s後使用。本称η 口 +發明之液晶顯示裝置較佳為 -24- 201243468 如下的方式來動作。 場並未施加，液晶性物 性’不會使來自背光板 於在本發明所使用的液 實質上不會漏光而能夠 Ο /土 < 吋，| 質顯示藍色相’由於為光學等# 之光通過而顯示暗色。此時，,

晶性物質完全不具右A _ 卜丹有配向秩序， 顯示均一之暗色。 但是’若將電壓搞4 s i t ^ BS ^ ^ Λ Φ 加至本發明之液晶顯示裝置時， 奴Μ所施加的電壓而竑 读明某# A h,、 加電場（藉電極之構造而相對於 透月基板為水平或垂言 夏之方向的電場藉此，從藍舍相 而相轉移至旋光性向 b從藍色相 .# ^ £ 進一步相轉移至向列相而成 為先學異向性，使來自背 取 月亢板之先通過而顯示明亮色。 刀別與所習知之液晶顯示裝置作一比較，p荽觉 施加之從暗至亮的變化及”=:比較’隨者電壓 〜的艾化及隨者電壓解除之從亮至暗 化之應答速度能夠成為非常的快速。 如上所述，本發明之液晶顧护 、 饮日日顯不裝置係顯示快的應答 速度’同時也顯示高的對比者。 [實施例] 合成例1 將2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐44 83 g(〇 2〇莫耳）及 以上式（1-1)所代表之化合物69·69 g(〇 2〇莫耳）溶解於 丁内酯5 6 5 g中’於6 0 °C進行6小時反應。 藉由將所獲得的反應溶液注入極過量之甲醇中，使 反應生成物沉澱後，回收沉澱物，並利用甲醇洗爭於 減壓下、40°C乾燥15小時而獲得聚醯胺酸112.3 。 ^ • δ。此聚 醯胺酸之對數黏度（ηιη)為1.22 dl/g。 -25- 201243468 於將上述所獲得的聚醯胺酸中的40·〇 g溶解於”丁 内酯8〇〇g之溶液中，添加吡啶35.2§及乙酸酐27 6厂於 1 1 or進行4小時之脫水閉環反應（醯亞胺化反應）。接著 ，藉由相同於上述聚醯胺酸之情形，進行反應生成物之 沉澱•分離.洗淨•乾燥而獲得醯亞胺化聚合物 (Β-1)38·5 此醯亞胺化聚合物（B_1}之對數黏度（ηιη)為 1.23 dl/g。 合成例2 於上述合成例丨中，使用以上式（1_2)所表示之化合物 75.29 g(0.2莫耳）以取代以上式（M)所表示之化合物之 外’進行相同於上述合成例i的方式，獲得對數黏度（In) 為1.08 dl/g之聚醯胺酸107.8 g。 接著，除了使用上述聚醯胺酸中的4〇 〇 g之外，藉由 進行相同於上述合成例i之脫水閉環反應而獲得醯^胺 化聚合物（B-2)37_5 g。此醯亞胺化聚合物（B2)之對數黏 度（ηΐη)為 1.13 dl/g。 合成例3 藉由將1，2,3,4-環丁炫四敌酸二酐196 g(1〇莫耳）及 2,2’-二甲基_4,4’_二胺基聯苯212 g(1 〇莫耳）溶解於N_甲 基-2m定4，G5G g中，於4Gt進行3小時反應而獲得含有 10重量％之聚醯胺酸(A-D之溶液3,7〇〇 g。此聚醯胺酸溶 液之炫融黏度為170 mPa . s。 合成例4 將2-(3,4-環氧環己基）乙基三曱氧基矽烷1〇〇 〇 曱 基異丁基嗣500 g與三乙基胺1〇.〇 g進料於反應容器中， -26- 201243468 在室溫中混合。接著，從滴液漏斗，花費3 0分鐘滴入去 離子水100 g後’ 一面在回流下攪拌且一面在80 °C進行6 小時反應。反應結束後，取出有機層，利用0.2重量°/〇硝 酸銨水溶液而使洗淨後之水直到成為中性進行洗淨後， 減壓下蒸餾去除溶劑及水而獲得具有環氧基之聚有機矽 氧炫。將具有此環氧基之聚有機矽氧烷10.〇g、曱基異丁 基酮 30.28 g、丁酸 1.18 g及 UCAT18X(商品名、SunApro( 股）製）0.10 g進料於200 mL之三頸燒瓶内，於100°C48小 時攪拌下進行反應。反應結束後，將乙酸乙酯加入反應 混合物中，3次水洗所獲得的溶液，在使用硫酸鎂乾燥有 機層後，藉由蒸餾去除溶劑而獲得8.1 g之聚有機矽氧烷 (S-l)〇 比較合成例1 於上述合成例1中，除了使用對伸苯基二胺10 · 8 g(0.10莫耳）及3,5 -二胺基安息香酸-3 -膽巢烷酯52.3 g(0.10莫耳）取代以上式（1-1)所表示之化合物以外，進行 相同於合成例1的方式而獲得對數黏度（ηln)為1.23 dl/g之 聚醯胺酸105.7 g。 接著，除了使用上述聚醯胺酸中的40.0 g之外，藉由 進行相同於上述合成例1之脫水閉環反應而獲得醯亞胺 化聚合物（b-1)38.0 g。此醯亞胺化聚合物（b-1)之對數黏 度（ηιη)為 1.34 dl/g。 實施例 於下列之實施例中，實際製造本發明之液晶顯示裝 置而進行其動作確認。 -27- 201243468 在第1圖中，顯示實施例及比較例所製造的液 裝置之分解立體說明圖。 第1圖之液晶顯示裝置係具有由已形成在電 離1 0 μιη所配置的一對梳齒型電極之透明基板1及 電極之透明基板2所構成的一對基板。透明基板1 形成面及透明基板2之單面係分別具有有機膜。 於此之液晶顯示裝置中’使間隙物介於中間 向配置如上述之一對透明基板的間隙中配置液晶 (未圖示）’在一對透明基板之外側兩面，分別配 板。此液晶顯示裝置係將背光板（未圖示）配置於 板1之下方，與此組合後使用。 在第1圖之液晶顯示裝置中的液晶性物質係 加電壓時（亦即，未施加電場時）顯示藍色相且為 向性’因而，來自背光板之光未通過而顯示暗色 ，藉由將電壓施加至一對電極間，相對於透明基 而言’在水平方向產生電場，藉此，液晶性物質 而成為光學異向性，使來自背光板之光穿透而顯 顏色° 實施例1 [有機高分子溶液之調製] 將上述合成例1所獲得的醯亞胺化聚合物（Β 有機高分子而溶解於由Ν -曱基。比啶5〇重量份及丁 素5 0重量份構成之混合溶劑中，作成聚合物濃度 之溶液。藉由利用孔徑0.2 μηι之過濾器過濾此溶 製有機膜形成用之有機聚合物溶液。 晶顯示 &間距 不具有 之電極 而在對 性物質 置偏光 透明基 於未施 光學等 。但是 板1及2 相轉移 示明亮 -1)作為 基溶纖 3重量％ 液而調 -28- 201243468 [有機膜之形成] 藉由使用旋轉塗布器而分別在透明基板1之電極形 成面及透明基板2之單面上塗布上述之有機聚合物溶液 ’於80°C預烤1分鐘，接著於18(TC進行1小時後烤，形成 平均膜厚600A之有機膜。

針對此有機膜而由測定而得的純水之接觸角及二碘 甲院之接觸角，依照非專利文獻5(j〇UrnAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE, VOL. 13, PP.1 741-1747 (1969))所記載的方法，如下所求出的表面張力為38 dyne/cm 〇 接觸角係將水或二碘甲烷4卟滴於有機膜 接觸角測疋裝置「CA-A型」（協和界面科學(股)製）而測 疋Α過1刀鐘後之接觸角。表面張力之計算係使用解出下 列之算式（1)及（2)之聯立方程式所獲得的數值丫“及丫〜而 藉下列算式（3)進行。 (γ Χ2ΐ.8)1/2+2(γ、51.0)1/2 ⑴ (1+COS0 )χ50.8 = 2(YSdx4Q cM/2 c 49·5)1/2+ 2(γδΡχ1.3)1/2 (2) (算式（1)及（2)中，θι你料， —Α 、 1糸纯水之接觸角，Θ2係二碘曱烷 之接觸角。） (3) 表面張力（表面自由能)γ8”s sp [液晶顯示裝置之製造j 以使有機膜形成面相 物介於中間而對向配置@方式來使厚度10，之間隙 膜的一對之對向基板後，°^述般進行並已分別形成有機 而你#域ΰ 。％ 召下液晶性物質注入口而將側 面作成濤片。從液晶物 貝在入口注入由二氟_4-[反 -29- 201243468 -4-(反-4-正丙基環己基）環己基]笨3〇重量％、&二氣·4_[ 反-4-(反-4-正戊基環己基）環己基]笨4〇重量％及u二氟 -4-[反4 (反4-正庚基環己基）環己基]苯3〇重量％所構成 的混合物後’密封液晶性物質注入口而構成液晶胞。 然後’藉由分別將偏光板貼附於上述液晶胞之兩面 而獲得液晶顯示裝置。於此’二片偏光板係使其偏光方 向相互垂直且與具有電極之梳齒方向成平行或垂直的方 式來貼附。 [液晶顯示裝置之動作確認] 有關上述所製造的液晶顯示裝1，測定未施加電壓 時之光線穿透率、與施加交流9〇 v的電壓時之光線穿透 率。此等之測定值係成為液晶顯示裝置之明暗對比的替 代性指標。 結果係顯示於表1。 還有’使用於測定之光係可見光。 實施例2及比較例1 於上述實施例1之[有機高分子溶液之調製]中，除了 分別使用表1所記載者作為有機高分子之外進行相同於 實施例1之方式而製造液晶顯示裝置後進行動作確認。 結果係與有機膜之表面張力一併顯示於表 實施例3 如下的方式來進行有機高分子溶液之調製，除了使 用該有機高分子溶液之外，進行相同於實施例丨之方式而 製造液晶顯示裝置後進行動作確認。 結果係與有機膜之表面張力一併顯示於表i。 -30- 201243468 [有機高分子溶液之調製] 使聚醯胺酸（A -1):聚有機矽氧燒（s _ 1) = 8 0 : 2 0 (重量 比）的方式來將上述合成例4所獲得的聚有機矽氧烷（s _丄） 加入含有上述合成例3所獲得的聚醯胺酸（a _丨）之溶液中 ，進一步添加N-甲基吡咯啶酮及丁基溶纖素而作成溶劑 組成N-甲基吡咯啶酮：丁基溶纖素=5〇 : 5〇(重量比）、聚 合物濃度3重量％之溶液。藉由利用孔徑〇 2 過據器 過濾此溶液而調製有機膜形成用之有機聚合物溶液。 [表1] —~ 有機膜 液晶顯示裝置 有機南分子 表面張力 (dyne/cm) 光線穿透率(％) ~ 種類 量 (重量份） 未施加 電壓時 施加 % ▽時 實施例1 B-1 100 38 0.8 55 ~ 實施例2 B-2 100 38 0.6 61 實施例3 A-1 — ______80 39 0.7 -------- 63 2〇 38 比較例1 b_l 100 45 5 55 第1圖係實施例及比較例所製造的液晶顯示裝置之 分解立體說明圖。 【主要元件符號說明】 1透明基板 2 透明基板 -31 -

Claims (1)

1. 201243468 七、申請專利範圍： 1.-種液晶顯示裝置，其係藉由將 -對透明基板之間的液晶性物質而二：至被夾持* 示裝置，其特徵為 订-員示的液晶_ 該液晶性物質為顯示藍 液晶性物質係於未施加電場時物質，且此 加電場時顯示光學異向性者H、先予4向性、於施 於未施加電場時顯示光學異 顯示光學等向性者，而且 、 ：施加電場時 在該一對透明基板之中的至少一 之表面上已形成有機膜，但是此有機二：：性物質側 液晶性物質之性能。 、一有配向該 2·如申請專利範圍第丨項之液晶顯示裝置 透明基板二者之液晶性物質 ^對 ’但是此等有機膜不具有配向該液表;性上物已：成有機膜 3.如申請專利範圍第…項之液上= 含聚酿胺酸'聚醯胺酸之醯亞胺化聚 的至少一種有機高分子者。 ^所選出 4·::請專利範圍第3項之液晶顯示裝置，其中該有機膜 ，、a有由包含聚醯胺酸、該聚醯胺酸之醯亞胺化人 物、與具有環氧基之聚有機矽氧烷之族群中所選出二 至；一種有機高分子者，而該聚醯胺酸係使四、’ =二胺反應後所獲得，該二胺係包含具有第構造：： 胺以及具有9，1〇-二氫化蒽構造之二胺之： 的至少一種。 π Y所選出 -32- 201243468 5. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中該有 機膜之表面張力為40dyne/cm以下。 6. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中相對 於該透明基板而言’該電場之方向為水平之方向。 7. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中相對 於該透明基板而言，該電場之方向為垂直之方向。