TWI504994B - Liquid crystal display device and alignment film material - Google Patents
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Description
本發明係關於一種液晶顯示裝置,特別是關於一種利用光之照射賦予配向膜配向控制能力之液晶顯示裝置。
於液晶顯示裝置中,設置有像素電極及薄膜電晶體(TFT,thin film transistor)等形成矩陣狀之TFT基板,及與TFT基板對向並於對應於TFT基板之像素電極之部位上形成有濾色器等的對向基板,且於TFT基板與對向基板之間夾持有液晶。並且,藉由控制每個像素之利用液晶分子之透光率而形成圖像。
因液晶顯示裝置平坦且輕量,故廣泛使用於TV等大型顯示裝置至行動電話或DSC(Digital Still Camera,數位靜態相機)等各種領域中。另一方面,液晶顯示裝置中視角特性存在問題。視角特性係於自正面看畫面之情形及自斜方向看畫面之情形時,亮度發生變化或色度發生變化的現象。視角特性中,藉由水平方向之電場而使液晶分子動作之IPS(In Plane Switching,共平面切換)方式具有優異之特性。
作為對用於液晶顯示裝置之配向膜進行配向處理即賦予配向控制能力的方法,存在作為先前技術之利用摩擦進行處理之方法。該利用摩擦之配向處理係藉由用布擦拭配向膜而進行配向處理者,另一方面,存在以非接觸之方式賦予配向膜配向控制能力之光配向法之方法。因IPS方式不
需要預傾角,故可應用光配向法。「專利文獻1」~「專利文獻7」係關於光配向膜之公知例,揭示有:藉由照射經直線偏光之紫外線而於薄膜內引起分子之交聯反應或裂解反應、二聚反應,從而賦予薄膜中之所有分子各向異性。
[專利文獻1]日本專利特開2004-86047號公報
[專利文獻2]日本專利特開2004-20658號公報
[專利文獻3]日本專利特開2004-163646號公報
[專利文獻4]日本專利特開2004-341030號公報
[專利文獻5]日本專利特開2004-346311號公報
[專利文獻6]日本專利特開2005-215029號公報
[專利文獻7]日本專利特開2006-17880號公報
先前之光配向處理與摩擦處理相比,容易產生稱為AC(Anisotropic Conductive,各向異性)殘像之殘留。AC殘像係由於如下原因而產生者:於使液晶顯示裝置長時間動作之情形時,初始配向之方向偏離液晶顯示裝置之製造當初以來之方向。AC殘像係非可逆性,無法恢復。
此種AC殘像可藉由如下方式而改善:(1)提高配向膜之配向秩序性;(2)提高配向膜之以彈性率、硬度等作為參數之機械強度;(3)提高配向膜與液晶之親和力。其中,提高配向膜之配向秩序性對AC殘像之減少特別有效。
然而,於光配向法中,未發現提高配向秩序性之有效方法。本發明之課題在於:於光配向處理中,提高配向膜之配向秩序性,抑制AC殘像之產生。
本發明係克服上述問題者,具體之機構係如下所述。即,一種液晶顯示裝置,其特徵在於:其係設置有於具有像素電極與TFT之像素上形成有配向膜之TFT基板,及與上述TFT基板對向並於濾色器上形成有配向膜之對向基板,且於上述TFT基板之配向膜與上述對向基板之配向膜之間夾持有液晶者;且上述配向膜已接受光配向處理,並且上述配向膜使用使(化1)所示之構造(於化1中,於R1及R2為氫原子且n為2之情形時,為1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷)與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐之脫水縮合物酯化而成的配向材料(柔性構造),與使(化2)所示之對苯二胺與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐之脫水縮合物酯化而成的配向材料(剛性構造)。
相對於上述柔性構造之整體之重量%大於0重量%且為80重量%以下,更佳為60重量%以上、80重量%以下。
根據本發明,於光配向膜中,可增大等級參數(OP,order parameter),可提高定錨強度,因此可實現具有抑制AC殘像之光配向膜之液晶顯示裝置。
於對本發明之實施例進行說明前,對本發明所應用之
IPS方式之液晶顯示裝置的構造進行說明。圖1係表示IPS方式之液晶顯示裝置之顯示區域中之構造的截面圖。IPS方式之液晶顯示裝置之電極構造提出有各種構造,並進行實用化。圖1之構造係現在廣泛使用之構造,簡單而言,於由平面固體所形成之對向電極108上,隔著絕緣膜而形成梳齒狀之像素電極110。並且,藉由像素電極110與對向電極108之間之電壓而使液晶分子301旋轉,藉此控制每個像素之液晶層300之透光率,藉此形成圖像。以下,對圖1之構造進行詳細說明。再者,本發明以圖1之構成為例而進行說明,但亦可應用於圖1以外之IPS型之液晶顯示裝置中。
於圖1中,於由玻璃所形成之TFT基板100上形成有閘極電極101。閘極電極101形成於與掃描線之同層上。閘極電極101係於AlNd合金上積層有MoCr合金積層。
閘極絕緣膜102覆蓋閘極電極101且係由SiN形成。於閘極絕緣膜102上,於與閘極電極101對向之位置上由a-Si膜形成有半導體層103。a-Si膜係由電漿CVD(Chemical Vapor Deposition,化學氣相沈積法)而形成。a-Si膜形成TFT之通道部,隔著通道部於a-Si膜上形成有源電極104與汲電極105。再者,於a-Si膜與源電極104或汲電極105之間形成有未圖示之n+Si層。其目的在於獲取半導體層與源電極104或汲電極105之歐姆接觸。
影像訊號線兼用源電極104,且汲電極105與像素電極110連接。源電極104與汲電極105均同時形成於同層上。
於本實施例中,源電極104或汲電極105係由MoCr合金所形成。於欲降低源電極104或汲電極105之電阻之情形時,例如使用有以MoCr合金夾層AlNd合金之電極構造。
無機鈍化膜106覆蓋TFT且係由SiN形成。無機鈍化膜106保護TFT之特別是通道部不受雜質401影響。於無機鈍化膜106上形成有有機鈍化膜107。有機鈍化膜107於保護TFT之同時亦具有使表面平坦化之作用,因此較厚地形成。厚度為1μm至4μm。
於有機鈍化膜107中,使用有感光性之丙烯酸系樹脂、矽樹脂或聚醯亞胺樹脂等。於有機鈍化膜107中,必需於像素電極110與汲電極105連接之部分上形成通孔111,但有機鈍化膜107係感光性,因此可不使用光阻劑而使有機鈍化膜107本身曝光、顯影,而形成通孔111。
於有機鈍化膜107上形成有對向電極108。對向電極108係藉由將作為透明導電膜之ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)濺鍍於整個顯示區域上而形成。即,對向電極108係形成為面狀。藉由全面進行濺鍍而形成對向電極108後,僅於用於導通像素電極110與汲電極105之通孔111部藉由蝕刻而去除對向電極108。
上部絕緣膜109覆蓋對向電極108且係由SiN形成。形成上部絕緣膜109後,藉由蝕刻而形成通孔111。將該上部絕緣膜109設為光阻層,蝕刻無機鈍化膜106而形成通孔111。其後,藉由濺鍍而形成成為像素電極110之ITO,覆蓋上部絕緣膜109及通孔111。將經濺鍍之ITO圖案化而形
成像素電極110。成為像素電極110之ITO亦被黏附於通孔111上。於通孔111中,自TFT延伸之汲電極105與像素電極110導通,將影像訊號供給至像素電極110。
於圖2中表示像素電極110之1例。像素電極110係梳齒狀之電極。於梳齒與梳齒之間形成有縫隙112。於像素電極110之下方,形成有平面狀之對向電極108。若對像素電極110施加映像訊號,則藉由通過縫隙112於與對向電極108之間產生之電力線而使液晶分子301旋轉。藉此控制穿透液晶層300之光而形成圖像。
圖1係將該情況製成截面圖而進行說明者。梳齒狀之電極與梳齒狀之電極之間係圖1所示之縫隙112。對對向電極108施加一定電壓,並對像素電極110施加由影像訊號產生之電壓。若對像素電極110施加電壓,則如圖1所示,產生電力線而使液晶分子301向電力線之方向旋轉,控制來自背光裝置之光之穿透。控制每個像素之來自背光裝置之穿透,因此形成圖像。
於圖1之例中,於有機鈍化膜107上配置有形成面狀之對向電極108,於上部絕緣膜109上配置有梳齒電極110。然而,與此相反,亦有於有機鈍化膜107上配置形成面狀之像素電極110,於上部絕緣膜109上配置梳齒狀之對向電極108的情形。於像素電極110上形成有用於使液晶分子301配向之配向膜113。配向膜113實施有光配向處理。
於圖1中,隔著液晶層300而設置有對向基板200。於對向基板200之內側形成有濾色器201。濾色器201係於每個
像素形成有紅、綠、藍之濾色器201,形成彩色圖像。於濾色器201與濾色器201之間,形成有黑矩陣202,提高圖像之對比度。再者,黑矩陣202亦具有作為TFT之遮光膜之作用,防止光電流流至TFT中。
形成有覆蓋濾色器201及黑矩陣202之保護膜203。因濾色器201及黑矩陣202之表面凹凸,故藉由保護膜203而使表面平坦。於保護膜203上,形成有用於決定液晶之初始配向之配向膜113。對該配向膜113亦實施光配向處理。
本發明中,提高圖1中之光配向膜之配向秩序性而減少AC殘像。發明者對配向膜材料中之分子吸光係數、光分解之量子產率等物性值以及製程參數(加熱溫度、加熱時間、曝光時間等)與配向秩序性的關係進行理論解析,其結果為,了解到:配向膜材料之分子長軸方向與短軸方向之分子吸光係數比、與於利用偏光曝光之聚醯亞胺之光分解中產生之寡聚物的分子方向變化於配向秩序性之提高上發揮重要之作用。此處,分子吸光係數比為εp/εv,εp係聚醯亞胺之分子長軸方向之分子吸光比,εv係聚醯亞胺之分子短軸方向之分子吸光比。
分子長軸方向與分子短軸方向之分子吸光係數比越大,利用偏光曝光之電場向量之平行方向與正交方向之聚醯亞胺的濃度差越大,因此可形成配向秩序性較高之配向膜。通常,分子長軸方向與短軸方向之分子吸光係數比較大之聚醯亞胺的分子之直線性較高,且為剛性高分子。
另一方面,寡聚物之方向變化量係大至柔軟性較高之聚
醯亞胺(於主鏈上具有烷基鏈且以偏光曝光後之加熱引起分子軸旋轉的聚醯亞胺)程度。因此,為兼顧光分解時之配向秩序性提高與偏光曝光時之配向秩序性提高,必需消除相反之聚醯亞胺之特性。
發明者發現,關於光配向膜所要求之剛性與柔性之相反關係,只要將分子吸光係數比較高之聚醯亞胺(剛性)與柔性較高之聚醯亞胺進行混合即可消除,而可實現具有高配向秩序性之配向膜。以下,使用實施例對本發明之內容進行詳細說明。
圖3係表示使用光配向處理之配向膜之形成步驟的圖。圖3之步驟係TFT基板、對向基板共用。於圖1中形成有像素電極之TFT基板或形成有保護膜之對向基板上塗佈配向膜。配向膜之塗佈係使用旋轉塗佈、噴墨、噴塗或棒式塗佈等。
作為配向膜材料,係以重量比計1:1之比例而包含使(化1)所示之構造(於化1中,於R1及R2為氫原子且n為2之情形時,為1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷)與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐之脫水縮合物酯化而成的配向材料,以及使(化2)所示之對苯二胺與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐之脫水縮合物酯化而成的配向材料者。
[化1]
將經塗佈之配向膜於230℃下煅燒而進行配向膜之醯亞胺化。此時,使(化2)所示之對苯二胺與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐之脫水縮合物酯化而成的配向材料係剛性構造(以後稱為剛性構造之配向膜),且使(化1)所示之1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐之脫水縮合物酯化而成的配向材料係柔性構造(以後稱為柔性構造之配向膜)。
其後,使基板之溫度降低至接近室溫。再者,因基板較薄,故一旦自煅燒爐取出則於短時間內溫度下降。於該狀
態下,為對配向膜進行光配向,而照射經直線偏光之紫外線。藉由經直線偏光之紫外線而高分子之配向膜於該偏光方向上之主鏈被切割,藉此被賦予單軸性。此時,由於聚合物被切割而產生揮發性之低分子物質或者寡聚物。紫外線係使用組合有Ushio製Deep-UV燈(超高壓He-Xe)與偏光元件之偏光曝光裝置,對配向膜進行3J/cm2照射。
紫外線照射後,將基板加熱至230℃,使揮發性之低分子物質揮發。此時,剛性構造之配向膜中之非揮發性之寡聚物於配向膜中不動。另一方面,柔性構造之配向膜中之非揮發性之寡聚物可於配向膜中旋轉,而可使配向秩序性提高。
圖4係將先前例中之配向膜構造與本發明中之配向膜構造進行對比而表示之模式圖。上側為先前構造,下側為本發明之構造。先前例中之材料僅由剛性構造之配向膜形成,而本發明中之材料混合存在剛性構造與柔性構造。於圖4中,將此種配向膜材料以重量比1:1混合,並塗佈於石英基板上。
於圖4中,左側之欄係塗佈配向膜後於230℃下加熱10分鐘之狀態下配向膜之構造的模式圖。先前例中,聚醯亞胺規則正確地形成格子狀,成為剛性構造。相對於此,於本發明中,混合存在有聚醯亞胺形成格子狀之剛性構造、及可撓性之聚醯亞胺可撓性交叉之柔性構造。
其後,使基板冷卻至常溫附近,並將其使用偏光紫外線進行曝光之狀態示於圖4之中欄。於圖4之中欄中,藉由偏
光紫外線而於紫外線之偏光之電場向量方向中聚醯亞胺之主鏈被切割,而顯現配向膜之配向秩序性。其亦與先前構造、本發明之構造相同。
其後,將其於230℃下煅燒10分鐘左右之狀態示於圖4之右欄。先前例中,僅由剛性構造之聚醯亞胺形成,因此寡聚物不動。另一方面,於本發明中,係混合存在剛性構造與柔性構造之狀態,且剛性構造中之寡聚物、柔性構造中之寡聚物均旋轉,而提高配向秩序性。
歸納以上說明如下。即,於圖4之上部所示之先前構造中,使用於分子長軸方向與短軸方向上分子吸光係數差較大且為剛性之聚醯亞胺作為配向膜材料,藉此儘量提高配向秩序性。其係基於如下想法:聚醯亞胺之光分解速度與聚醯亞胺之分子吸光係數成比例,因此分子吸光係數之差越大,偏光紫外線照射後之E∥方向與E⊥方向之聚醯亞胺之濃度差越大,利用該情況而提高配向秩序性。此處,E∥係與偏光之電場向量平行之成分,E⊥係與偏光之電場向量垂直之成分。
然而,關於分子吸光係數之差較大之聚醯亞胺,通常分子之直線性較高,且為剛性高分子。因此,即便於偏光曝光後進行加熱,光分解產物之分子方向亦於光分解中產生之方向上被固定,因此配向秩序性未提高。
另一方面,於圖4之下部所示之本發明中,使用混合有藉由偏光紫外線而主鏈被切割之柔性之聚醯亞胺的配向膜材料。藉此,如圖5所示,與單獨使用有各配向膜材料之
配向膜相比,E∥方向與E⊥方向之配向分子之濃度差變大,而可提高配向秩序性。
圖5係表示於混合有剛性之聚醯亞胺與柔性之聚醯亞胺之情形時混合比率與配向秩序性的關係。根據圖5可知,使用有經混合之配向膜材料之情況與單獨使用有各配向膜材料之情況相比配向秩序性較高。
圖5係對於圖4所示之樣本進行如下之測定者。測定加熱而獲得之配向膜之偏光紫外線光譜,根據吸光度求出配向秩序性之指標即UV吸收二色比,即(A⊥-A∥)/(A⊥+A∥)。此處,A∥係E∥方向之配向膜之吸光度,A⊥係E⊥方向之配向膜之吸光度。再者,於以A作為吸光度之情形時,存在A=εCt之關係。ε係分子吸光係數,C係聚醯亞胺之特定方向之分子之濃度,t係聚醯亞胺之厚度。
於圖5中,縱軸係波長245nm之紫外線中之OP(等級參數),橫軸係配向膜中之柔性構造之配向膜之重量%。再者,OP(等級參數)係設為與UV吸收二色比同義。根據圖5可知,柔性構造之比例為50重量%時之OP值為0.51。測定此時之配向膜之液晶之定錨強度,結果可知為4.1mJ/m2。
作為比較例,於配向膜材料僅使用使(化2)所示之對苯二胺與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐之脫水縮合物酯化而成之成為剛性構造的配向材料之情形時,形成配向膜並測定OP,結果為0.48。又,於配向膜材料僅使用使(化1)所示之構造(於化1中,於R1及R2為氫原子且n為2之情形時,為1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷)與(化3)所示之1,3-
二甲基環丁烷四甲酸二酐之脫水縮合物酯化而成之柔性構造的配向材料之情形時,形成配向膜並測定OP,結果為0.44。即,如本發明般,可藉由混合使用柔性構造與剛性構造之配向膜材料,而提高OP即UV吸收二色比。
於圖5中,可藉由使用柔性構造之配向膜材料20重量%~60重量%,而使OP即UV吸收二色比為0.5以上。又,藉由使柔性構造之配向膜材料為80%以下,而可大於柔性構造為零之情形時之OP即0.48。該情形時,柔性構造之材料大於0重量%,且為80重量%以下。
如上所述,根據本發明,可提高OP(等級參數)即UV吸收二色比,可使配向膜之液晶之定錨強度提高而抑制AC殘像。
於以上實施例中,作為賦予柔性構造之配向膜材料,使用有使(化1)所示之構造(於化1中,於R1及R2為氫原子且n為2之情形時,為1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷)與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐之脫水縮合物酯化而成的配向材料,但除此以外,亦可使用使(化4)所示之4,4'-二胺基二苯醚及其衍生物與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐之脫水縮合物酯化而成的配向材料而構成柔性構造之配向膜材料。
又,於以上實施例中,作為賦予剛性構造之配向膜材料,使用有使(化2)所示之對苯二胺與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐之脫水縮合物酯化而成的配向材料,但除此以外,亦可使用使(化5)所示之對苯二胺衍生物與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐之脫水縮合物酯化而成的配向材料而構成剛性構造之配向膜材料。又,不僅酯化物,亦可較佳地將1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐與二胺之縮合物用作本發明之配向材料。
100‧‧‧TFT基板
101‧‧‧閘極電極
102‧‧‧閘極絕緣膜
103‧‧‧半導體層
104‧‧‧源電極
105‧‧‧汲電極
106‧‧‧無機鈍化膜
107‧‧‧有機鈍化膜
108‧‧‧對向電極
109‧‧‧上部絕緣膜
110‧‧‧像素電極
111‧‧‧通孔
112‧‧‧縫隙
113‧‧‧配向膜
200‧‧‧對向基板
201‧‧‧濾色器
202‧‧‧黑矩陣
203‧‧‧保護膜
210‧‧‧表面導電膜
300‧‧‧液晶層
301‧‧‧液晶分子
圖1係IPS方式之液晶顯示裝置之截面圖。
圖2係圖1之像素電極之平面圖。
圖3係表示配向膜之液性製程之步驟圖。
圖4係表示於先前例與本發明之光配向處理中,每一各步驟之膜構造的模式圖。
圖5係表示柔性構造之重量%與配向膜之等級參數(OP)之關係的圖表。
Claims (18)
- 一種液晶顯示裝置,其特徵在於:其係具有於具有像素電極與TFT之像素上形成有配向膜之TFT基板、及與上述TFT基板對向並於濾色器上形成有配向膜之對向基板,且於上述TFT基板之配向膜與上述對向基板之配向膜之間夾持有液晶者,且上述配向膜已接受光配向處理,上述配向膜中使用(化1)所示之1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐的脫水縮合物或使脫水縮合物酯化而成之配向膜材料;及(化2)所示之對苯二胺與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐的脫水縮合物或使脫水縮合物酯化而成之配向膜材料。
- 如請求項1之液晶顯示裝置,其中(化1)所示之1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐的脫水縮合物或使脫水縮合物酯化而成之配向膜材料相對於配向膜材料總體之重量大於0重量%、且為80重量%以下。
- 如請求項1之液晶顯示裝置,其中(化1)所示之1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐的脫水縮合物或使脫水縮合物酯化而成之配向膜材料相對於配向膜材料總體之重量為20重量%以上、且為60重量%以下。
- 一種配向膜材料,其特徵在於:其係 (化1)所示之1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐的脫水縮合物或使脫水縮合物酯化而成之配向膜材料,與(化2)所示之對苯二胺與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐的脫水縮合物或使脫水縮合物酯化而成之配向膜材料的混合物。
- 如請求項4之配向膜材料,其中(化1)所示之1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐的脫水縮合物或使脫水縮合物酯化而成之配向膜材料相對於配向膜材料總體之重量大於0重量%、且為80重量%以下。
- 如請求項4之配向膜材料,其中(化1)所示之1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷與(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐的脫水縮合物或使脫水縮合物酯化而成之配向膜材料相對於配向膜材料總體之重量為20重量%以上、且為60重量%以下。
- 如請求項4至6中任一項之配向膜材料,其中上述配向膜材料係光配向膜材料。
- 一種液晶顯示裝置,其特徵在於:其係具有於具有像素電極與TFT之像素上形成有配向膜之TFT基板、及與上述TFT基板對向並形成有配向膜之對向基板,且於上述TFT基板之配向膜與上述對向基板之配向膜之間夾持有液晶者,且上述配向膜已接受光配向處理, 上述配向膜使用第1配向膜材料及第2配向膜材料,上述第1配向膜材料係(A)(化1)所示之1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷、(化4)所示之4,4'-二胺基二苯醚、或其衍生物與(B)(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐聚合之化合物、或上述化合物之酯化物;上述第2配向膜材料係(C)(化2)所示之對苯二胺、或(化5)所示之對苯二胺衍生物與(B)(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐聚合之化合物、或上述化合物之酯化物。
- 如請求項8之液晶顯示裝置,其中上述第1配向膜材料係(A)(化1)所示之1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷與(B)(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐聚合之化合物、或上述化合物之酯化物。
- 如請求項8之液晶顯示裝置,其中上述第2配向膜材料係(C)(化2)所示之對苯二胺與(B)(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐聚合之化合物、或上述化合物之酯化物。
- 如請求項8之液晶顯示裝置,其中上述第1配向膜材料之重量相對於配向膜材料總體之重量為大於0重量%、且為80重量%以下。
- 如請求項8之液晶顯示裝置,其中上述第2配向膜材料之重量相對於配向膜材料總體之重量為20重量%以上、且為60重量%以下。
- 一種配向膜材料,其特徵在於:其係第1配向膜材料及 第2配向膜材料之混合物,上述第1配向膜材料係(A)(化1)所示之1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷、(化4)所示之4,4'-二胺基二苯醚、或其衍生物與(B)(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐聚合之化合物、或上述化合物之酯化物;上述第2配向膜材料係(C)(化2)所示之對苯二胺、或(化5)所示之對苯二胺衍生物與(B)(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐聚合之化合物、或上述化合物之酯化物。
- 如請求項13之配向膜材料,其中上述第1配向膜材料係(A)(化1)所示之1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷與(B)(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐聚合之化合物、或上述化合物之酯化物。
- 如請求項13之配向膜材料,其中上述第2配向膜材料係(C)(化2)所示之對苯二胺與(B)(化3)所示之1,3-二甲基環丁烷四甲酸二酐聚合之化合物、或上述化合物之酯化物。
- 如請求項13之配向膜材料,其中上述第1配向膜材料之重量相對於配向膜材料總體之重量為大於0重量%、且為80重量%以下。
- 如請求項13之配向膜材料,其中上述第2配向膜材料之重量相對於配向膜材料總體之重量為20重量%以上、且為60重量%以下。
- 如請求項13之配向膜材料,其為光配向膜材料。
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KR20150109004A (ko) * | 2014-03-18 | 2015-10-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 광배향제, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
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KR102298368B1 (ko) * | 2015-02-09 | 2021-09-06 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광배향제, 광배향막, 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
CN105137660A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-12-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种光配向膜杂质去除装置和方法 |
KR101809650B1 (ko) | 2015-10-02 | 2017-12-15 | 주식회사 엘지화학 | 광배향막의 제조 방법 |
CN105742299B (zh) * | 2016-05-16 | 2019-11-29 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种像素单元及其制作方法、阵列基板及显示装置 |
JP7076939B2 (ja) * | 2016-07-19 | 2022-05-30 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 光配向膜用ワニス及び液晶表示装置 |
CN111133373B (zh) * | 2017-09-26 | 2023-02-28 | 日产化学株式会社 | 液晶取向剂、液晶取向膜及使用其的液晶表示元件 |
CN109880093B (zh) * | 2019-03-11 | 2020-03-31 | 中国科学院化学研究所 | 一种光控取向聚酰亚胺液晶取向膜及其制备方法与应用 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1720478A (zh) * | 2002-12-11 | 2006-01-11 | 日产化学工业株式会社 | 液晶定向剂及使用了该液晶定向剂的液晶显示元件 |
TW201100929A (en) * | 2009-01-30 | 2011-01-01 | Sony Corp | Liquid crystal display device and method for manufacturing same |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5783656A (en) * | 1996-02-06 | 1998-07-21 | Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. | Polyamic acid, polyimide and liquid crystal aligning agent |
JP3584457B2 (ja) * | 1996-02-06 | 2004-11-04 | Jsr株式会社 | ジアミン化合物、ポリアミック酸、ポリイミド、液晶配向剤および液晶表示素子 |
JP4461564B2 (ja) * | 2000-04-13 | 2010-05-12 | チッソ株式会社 | ポリアミド酸、ポリアミド酸溶液、および該ポリアミド酸溶液を用いた液晶表示素子 |
JP4334166B2 (ja) | 2001-08-01 | 2009-09-30 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置及び配向膜の露光装置及び配向膜の処理方法 |
JP2004020658A (ja) | 2002-06-12 | 2004-01-22 | Jsr Corp | 光学部材の作製方法および光学部材 |
JP3937432B2 (ja) | 2002-08-28 | 2007-06-27 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤および液晶表示素子 |
JP3885714B2 (ja) | 2002-11-13 | 2007-02-28 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤および液晶表示素子 |
JP4497291B2 (ja) | 2003-04-30 | 2010-07-07 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜の製造方法および液晶表示素子 |
JP4192670B2 (ja) | 2003-05-13 | 2008-12-10 | チッソ株式会社 | 液晶配向剤ワニス、該ワニスを用いた配向膜および該配向膜を有する液晶表示素子 |
JP2005215029A (ja) | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Jsr Corp | 光学フィルム |
JP2006017880A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Jsr Corp | 液晶配向剤および横電界方式液晶表示素子 |
JP4539836B2 (ja) | 2004-11-26 | 2010-09-08 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤および横電界方式液晶表示素子 |
CN101925851B (zh) * | 2008-01-25 | 2013-09-25 | 日产化学工业株式会社 | 液晶取向剂及液晶显示元件 |
JP5041169B2 (ja) * | 2008-09-11 | 2012-10-03 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤および液晶表示素子 |
KR101699096B1 (ko) * | 2009-02-12 | 2017-01-23 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | 테트라카르복실산 유도체, 그 제조 방법, 및 액정 배향제 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1720478A (zh) * | 2002-12-11 | 2006-01-11 | 日产化学工业株式会社 | 液晶定向剂及使用了该液晶定向剂的液晶显示元件 |
TW201100929A (en) * | 2009-01-30 | 2011-01-01 | Sony Corp | Liquid crystal display device and method for manufacturing same |
Also Published As
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