TWI524124B

TWI524124B - 液晶顯示裝置、液晶配向劑及液晶配向膜之製造方法

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Publication number: TWI524124B
Application number: TW101111231A
Authority: TW
Inventors: 德久博昭; 西川通則
Original assignee: Jsr股份有限公司
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2016-03-01
Also published as: CN102736321B; TW201243461A; KR20130004054A; JP2012215834A; CN102736321A

Description

液晶顯示裝置、液晶配向劑及液晶配向膜之製造方法

本發明涉及邊緣電場開關模式(Fringe Field Switching Mode，以下，也稱作「FFS模式」)的液晶顯示元件以及在其中使用的液晶配向劑以及液晶配向膜的形成方法。更詳細地，涉及驅動時的光線透射率高，沒有產生顯示不佳的FFS模式的液晶顯示元件。

作為液晶顯示元件的顯示模式，目前已知TN模式(Twisted Nematic Mode，扭曲向列模式)、STN模式(Super Twisted Nematic Mode，超扭曲向列模式)、VA模式(Vertical Alignment Mode，垂直配向模式)等所謂的縱電場方式，這方式分別以下述方式驅動液晶：在由具有電極的兩塊基板所構成的一對基板間夾住液晶，在相對基板面垂直的方向產生電場。這些縱電場方式的液晶顯示元件具有視角窄的問題。作為在維持縱電場方式的同時改善視角問題的模式提出了MVA模式(Multi-Domain Vertical Alignment，多重垂直配向模式)。

與此不同地，作為橫電場方式的液晶顯示元件提出了IPS模式(In-Plane Switching Mode，面內切換模式)的液晶顯示元件(參照專利文獻1~3和非專利文獻1)。該IPS模式的液晶顯示元件為下述方式：只在夾住液晶層的一對基板中之一個上分別形成具有梳型形狀的一對電極，在相對基板面水平的方向產生電場，驅動液晶。橫電場式的液晶顯示元件由於液晶分子只在和基板平行的方向上響應電場，所以液晶分子的長軸方向的折射率變化沒有問題，即使改變視角時，觀察者確認的對比度和顯示顏色的濃度變化也少，因此，可以不限視角地高品質顯示。然而，由於在IPS模式的液晶顯示元件的電極上(梳型電極的梳齒上部)，液晶不進行電場響應，所以與縱電場方式的液晶顯示元件相比，具有開口率低的問題。

作為在維持IPS模式的視角性質的同時、解決開口率問題的方式，提出了FFS模式的液晶顯示元件(專利文獻4~6)。該FFS模式只在夾住液晶層的一對基板中的一個上具有依次形成共用電極、絕緣層和信號電極的結構，可以說是層疊一對電極而構成的。於此，信號電極例如可以是透過一定的間隙排列之具有多個梳齒的梳狀電極。然而，如果在這些電極間施加電壓，則在共用電極中的上方沒有存在梳齒的區域與梳齒間，產生通過液晶層的拱形電場，藉此驅動液晶。因此，FFS模式由於液晶在信號電極上進行電場響應，所以可以解決IPS模式中的開口率問題。

然而，FFS模式中，由於驅動時產生了光線透射率變低的現象，所以可能產生顯示不佳的情況，需要解決該問題。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]美國專利第5928733號說明書[專利文獻2]日本特開昭56-91277號公報 [專利文獻3]日本特開2008-46184號公報[專利文獻4]日本特開2007-264231號公報[專利文獻5]日本特開2008-51846號公報[專利文獻6]日本特開2009-116334號公報

[非專利文獻]

[非專利文獻1]“Liq.Cryst.”,vol.22,p379(1996)

本發明之目的是解決FFS模式的上述問題。即，本發明的目的在於，提供驅動時的光線透射率高、不會產生顯示不佳的FFS模式的液晶顯示元件。

本發明人等查明FFS模式驅動時的光線透射率低下現象是由於信號電極附近的液晶配向膜界面的液晶分子的相反預傾斜不佳引起的，從而獲得不會產生這種問題的液晶顯示元件。即，本發明的上述目的和優點係藉由FFS模式的液晶顯示元件而實現，其特徵在於：由於一對基板間夾住液晶層而形成；在前述一對基板中之一的前述液晶層側之面上，依次形成共用電極、絕緣層、信號電極和液晶配向膜；前述液晶層係由正型液晶所形成，而且，前述液晶配向膜的預傾角是0.2°以下。

根據本發明，提供在驅動時的光線透射率高、沒有產生顯示不佳的FFS模式的液晶顯示元件。

本發明的液晶顯示元件由於視角廣而且顯示品質極為優異，可以抑制顯示不佳的產生，所以適合在例如液晶電視、手提信息終端等中使用。

[實施發明之形態]

本發明的液晶顯示元件是FFS模式的液晶顯示元件。

本發明的液晶顯示元件係於一對基板間夾住液晶層而形成。作為這裡所使用的基板，可以使用例如由浮式玻璃、鈉玻璃等玻璃；聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚碸、聚碳酸酯、聚(脂環式烯烴)、聚(脂環式烯烴)的氫化物等塑料形成的透明基板等。作為基板的厚度較佳為0.3~2mm，更佳為0.5~1mm。

在本發明的液晶顯示元件中的一對基板中之一的液晶層側之面上，依次形成共用電極、絕緣層、信號電極和液晶配向膜。

作為上述共用電極，可以使用例如由氧化錫(SnO₂)所形成的NESA膜(美國PPG公司的註冊商標)、由氧化銦-氧化錫(In₂O₃-SnO₂)所形成的ITO膜等。作為該共用電極的形狀可以是不具有在基板的一面上形成的圖案之所謂的「β膜」，或者可以是具有任意圖案的圖案狀電極。作為共用電極的厚度較佳為10~200nm，更佳為20~100nm。共用電極可以藉由周知的方法，例如濺射法等在基板上形成。

作為上述絕緣層，可以是例如由氮化矽等所形成。作為絕緣層的厚度較佳為100~1,000nm，更佳為150~750 nm。絕緣層可以藉由周知的方法，例如化學氣相蒸鍍法等在共用電極上形成。

上述信號電極可以由和上述共用電極相同的材料所形成。信號電極可以是例如具有多個梳齒的梳狀電極。該梳狀電極的梳齒分別可以具有例如直線狀、「ㄑ」狀等。

以下，參照附圖，對本發明的液晶顯示元件中的信號電極之較佳的形狀進行說明。圖1和圖2表示梳狀電極的梳齒形狀的例子。

圖1的信號電極是具有多個由共通的背部1所產生之梳齒2的梳狀信號電極。圖1的信號電極的梳齒2具有直線狀的形狀。梳齒2的各個寬度a和鄰接的2個梳齒兩個間的距離b的比a/b較佳為0.1~5，更佳為0.5~2。本發明的液晶顯示元件由於液晶可以在梳齒2上進行電場響應，所以儘管比a/b的值沒有過小，也可以顯示高開口率的畫面。a和b的各個值應當根據畫面大小和像素的精度適當設定，例如可以是1~20μm，進而可以是5~10μm。從背部1產生梳齒2的部分的角度ω可以是例如70~110℃，較佳為75~105℃。

梳齒2的長度L和數量，應根據顯示面積、像素數量等適當設定。

圖2的信號電極和圖1的信號電極大致相同，但是在從背部1產生的梳齒2具有「ㄑ」形的形狀方面是不同的。圖2的信號電極中的梳齒2從背部1略微朝向右側產生，在長度L中間，其方向略微向左側改變，在整體中具有「ㄑ」形的形狀。從背部1產生梳齒2的部分的角度θ和長度L的中間改變方向的部分的角度δ分別如下所示。

角度θ較佳為90~110°，更佳為92~105°，且角度δ較佳為160~180°，更佳為165~178°，其中不包括角度θ是90°且角度δ是180°；或者

角度θ較佳為70~90°，更佳為75~88°，且角度δ較佳為180~200°，更佳為182~195°，其中不包括角度θ是90°且角度δ是180°。

圖2的信號電極中的梳齒2較佳在長度L的中間改變方向的位置可以是長度L的40~60%的部分，較佳為45~55%的部分。

圖2的信號電極中的a、b和L的值以及梳齒2的數量和圖1的情形相同。

為了形成這種具有梳狀圖案的信號電極，可以藉由例如形成無圖電極膜後，通過光蝕刻以形成圖案的方法；形成信號電極時，使用具有所希望的圖案之光罩的方法等得到。

本發明的液晶顯示元件中的液晶配向膜在將其應用於後述的正型液晶時，預傾角是0.2°以下。於此，所述的預傾角是0.2°以下是指藉由該液晶配向膜，正型液晶分子實質上在和膜面平行地配向，是允許液晶配向膜形成面的凹凸等引起的不可避免的液晶分子的少量傾斜的含義。該預傾角較佳為0.1°以下，更佳為0.05°以下，最佳為0°。

這種顯示出低預傾角的液晶配向膜可以由例如由聚醯胺酸、聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物、丙烯酸系樹脂和聚有機矽氧烷所構成的群組中選出之至少一種有機高分子所形成。作為本發明中的液晶配向膜較佳為由包含由聚醯胺酸和聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物所構成的群組中選出之至少一種有機高分子所形成的液晶配向膜。這種液晶配向膜可以藉由經過在基板上塗布包含上述較佳的有機高分子的液晶配向劑，形成塗膜，接著加熱該塗膜的步驟形成。

以下，對用於形成本發明中較佳的液晶配向膜的液晶配向劑進行說明。

上述聚醯胺酸可以藉由使四羧酸二酐和二胺反應而得到。藉由將該聚醯胺酸脫水閉環，可以得到上述醯亞胺化聚合物。

作為上述四羧酸二酐，可以列舉出例如脂肪族四羧酸二酐、脂環式四羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。作為該等之具體的例子，分別是作為脂肪族四羧酸二酐，可以列舉出例如丁四羧酸二酐等；作為脂環式四羧酸二酐，可以列舉出例如1,2,3,4-環丁四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二側氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、3-吖二環[3.2.1]辛-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氫呋喃-2’,5’-二酮)、5-(2,5-二側氧四氫-3-呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二甲酸酐、3,5,6-三羧基-2-羧甲基降莰烷-2：3,5：6-二酐、 2,4,6,8-四羧基二環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐、4,9-二吖三環[5.3.1.0^2,6]十一烷-3,5,8,10-四酮等；作為芳香族四羧酸二酐，可以列舉出例如均苯四酸二酐等。

作為用於合成上述聚醯胺酸的四羧酸二酐，較佳為該等之中包含脂環式四羧酸二酐的四羧酸二酐，進一步較佳為包含由2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐和1,2,3,4-環丁四羧酸二酐所構成的群組中選出之至少一種的四羧酸二酐。

作為用於合成上述聚醯胺酸的四羧酸二酐，相對全部四羧酸二酐，較佳為包含10mol%以上、更佳為包含20mol%以上的由2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐和1,2,3,4-環丁四羧酸二酐所構成的群組中選出之至少一種；最佳為只由從2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐和1,2,3,4-環丁四羧酸二酐所構成的群組中選出之至少一種所構成。

作為上述二胺，可以列舉出例如具有茀結構的二胺、具有9,10-二氫蒽結構的二胺、脂肪族二胺、脂環式二胺、芳香族二胺、二胺基有機矽氧烷等。

分別是，作為上述具有茀結構的二胺，可以列舉出例如2,7-二胺基茀、下述式(1)所示的化合物等；作為具有9,10-二氫蒽結構的二胺，可以列舉出例如下述式(2)所示的化合物等。

(式(1)和(2)中的R¹分別是單鍵、伸苯基、基-Ph-O(其中，Ph是伸苯基，連接的方向不限。)

R²分別是碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基或鹵原子；a分別是0~4的整數；而且複數個a和複數個R¹以及存在時的多個R²可以分別為相同，也可以為不同。)

分別是，作為上述式(1)所示的化合物，可以列舉出例如下述式(1-1)~(1-3)分別表示的化合物等；作為上述式(2)所示的化合物，可以列舉出例如下述式(2-1)~(2-3)分別表示的化合物等。

作為上述以外的二胺，分別是作為脂肪族二胺，可以列舉出例如間苯二甲胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺等；作為脂環式二胺，可以列舉出例如1,4-二胺基環己烷、4,4’-亞甲基二(環己基胺)、1,3-二(胺基甲基)環己烷等；作為芳香族二胺，可以列舉出例如對苯二胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基硫醚、1,5-二胺基萘、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、4,4’-二胺基-2,2’-二(三氟甲基)聯苯、4,4’-二胺基二苯基醚、2,2-二[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’-(對伸苯基二伸異丙基)二( 苯胺)、4,4’-(間伸苯基二伸異丙基)二(苯胺)、4,4’-二(4-胺基苯氧基)聯苯、2,6-二胺基吡啶、3,4-二胺基吡啶、2,4-二胺基嘧啶、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、1,4-二-(4-胺基苯基)-哌、3,5-二胺基苯甲酸、1,1-二(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-丁基環己烷、1,1-二(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、1,1-二(4-((胺基苯氧基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、1,1-二(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-(4-庚基環己基)環己烷，以及具有茀結構的二胺和具有9,10-二氫蒽結構的二胺等；作為二胺基有機矽氧烷，可以列舉出例如1,3-二(3-胺基丙基)-四甲基二矽氧烷等。

作為上述二胺較佳為包含由具有茀結構的二胺和具有9,10-二氫蒽結構的二胺所構成的群組中選出之至少一種。作為上述二胺中由具有茀結構的二胺和具有9,10-二氫蒽結構的二胺所構成的群組中選出之至少一種的比例，相對於全部二胺，較佳為50mol%以上，更佳為70mol%以上，特佳為90mol%以上。最佳為作為二胺只使用由具有茀結構的二胺和具有9,10-二氫蒽結構的二胺所構成的群組中選出之至少一種。

另外，作為聚醯胺酸及其醯亞胺化聚合物之原料的四羧酸二酐和二胺分別較佳為具有甾族骨架的基團、(烷基)二環己基、(烷基)聯苯基、(烷基)環己基苯基、碳原子數為4以上的烷基、碳原子數為2以上的氟烷基、氰基和氟原子之任意情形的基團。

合成聚醯胺酸時，四羧酸二酐和二胺的使用比例，相對於1當量二胺的胺基，四羧酸二酐的酸酐基較佳為0.2~2當量的比例，更佳為0.3~1.2當量的比例。

聚醯胺酸的合成反應較佳為在有機溶劑中進行，較佳在-20℃~150℃，更佳在0℃~100℃下，較佳為進行0.1~24小時，更佳為進行0.5~12小時。

此處，作為有機溶劑，可以列舉出例如非質子性極性溶劑、苯酚及其衍生物、醇、酮、酯、醚、鹵化烴、烴等。作為有機溶劑的具體例子，可以列舉出例如N-甲基吡咯啶酮、γ-丁內酯、丁基溶纖劑、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基咪唑啶酮、二甲基亞碸、四甲基脲、六甲基磷酸三醯胺等，較佳為使用選自該等之中的一種以上。

藉由將如上得到的聚醯胺酸脫水閉環醯亞胺化，可以得到聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物。

聚醯胺酸的脫水閉環較佳以藉由加熱聚醯胺酸的方法，或者將聚醯胺酸溶解在有機溶劑中，在該溶液中添加脫水劑和脫水閉環催化劑、根據需要加熱的方法進行。其中，較佳為以後者方法進行。

在上述聚醯胺酸溶液中添加脫水劑和脫水閉環催化劑的方法中，作為脫水劑，可以列舉出例如乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。脫水劑的使用比例，相對於1mol聚醯胺酸的醯胺酸結構，較佳為0.01~20mol。作為脫水閉環催化劑，可以列舉出例如吡啶、三甲基吡啶、二甲基吡啶、三乙胺等三級胺。脫水閉環催化劑的使用比例，相對於1mol使用的脫水劑，較佳為0.01~10mol。

作為脫水閉環反應中使用的有機溶劑，可以列舉出作為合成聚醯胺酸使用的溶劑例示的有機溶劑。

脫水閉環反應的反應溫度較佳為0~180℃，更佳為10~150℃。反應時間較佳為1.0~120小時，更佳為2.0~30小時。

又，上述聚醯胺酸、聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物基於凝膠滲透色譜(GPC)測定所得的聚苯乙烯換算重量平均分子量(Mw)較佳為1000~500000，特佳為2000~300000。且，Mw與基於凝膠滲透色譜(GPC)測定所得的聚苯乙烯換算數量平均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)較佳為15以下，特佳為10以下。因處於如此的分子量範圍中，可確保液晶顯示元件的良好的配向性以及穩定性。

本發明中的液晶配向劑較佳為包含有機高分子，該有機高分子包含由上述這種聚醯胺酸和聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物所構成的群組中選出之至少一種；更佳為包含一種有機高分子，該有機高分子包含由聚醯胺酸和前述聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物所構成的群組中選出之至少一種(以下，稱作「特定聚合物」)，該聚醯胺酸是四羧酸二酐和由具有茀結構的二胺和具有9,10-二氫蒽結構的二胺所構成的群組中選出之至少一種的二胺反應得到的。

有機聚合物在含有特定聚合物以外的其它聚合物時，作為其它聚合物較佳為例如由特定聚合物以外的聚醯胺酸、該聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物和聚有機矽氧烷所構成的群組中選出之至少一種。

相對於液晶配向劑中的有機高分子的總量，作為本發明中的液晶配向劑中的特定聚合物的含有比例，較佳為50重量%以上，更佳為80重量%以上，進一步更佳為100重量%。

本發明中的液晶配向劑較佳為將如上有機高分子溶解到適當的溶劑中，作為溶液而製備。作為上述溶劑，可以使用例如由非質子性極性溶劑、苯酚及其衍生物、醇、酮、酯、醚、鹵化烴、烴等中選出之至少一種，特佳為使用由N-甲基吡咯啶酮、丁基溶纖劑、γ-丁內酯、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基咪唑啶酮、二甲基亞碸、四甲基脲和六甲基磷酸三醯胺等所構成的群組中選出的一種以上。

作為液晶配向劑中的有機高分子的含有比例，較佳為1~10重量%，更佳為1.5~9重量%。

為了形成本發明的液晶顯示元件中的液晶配向膜，可以藉由經過下述步驟的方法進行，該步驟是：在依次形成共用電極、絕緣層和信號電極的基板的信號電極上，塗布包含如上所述的液晶配向劑，形成塗膜，接著加熱該塗膜的步驟。這裡，所述的在基板的「信號電極上」形成液晶配向劑的塗膜，不一定要解釋為該字的字面含義。例如，在上述信號電極是具有多個梳齒的梳狀電極時，由於梳齒和鄰接的其它梳齒的間隙露出絕緣層，所以本發明所屬技術領域中具有通常知識者應當瞭解不僅是上述文字所述，而且還包含下述情形：由在信號電極上形成液晶配向膜的區域和在絕緣層上形成液晶配向膜的區域所構成。

作為在基板的信號電極上塗布液晶配向劑的方法，可以列舉出例如輥塗法、旋塗法、印刷法、噴墨法等適當的塗布方法。

形成的塗膜較佳為藉由預加熱(預烘烤)，然後燒製(後烘焙)形成有機膜。預烘烤條件例如是在40~120℃下進行0.1~5分鐘，後烘烤條件較佳為在120~300℃、更佳為在150~250℃下，較佳為進行5~200分鐘，更佳為進行10~100分鐘。

後烘烤後的有機膜的膜厚較佳為為0.001~1μm，更佳為0.005~0.5μm。

塗布液晶配向劑時，為了使信號電極或絕緣層與形成的液晶配向膜的黏合性更好，可以在信號電極和絕緣層上預先塗布官能性矽烷化合物、鈦酸鹽化合物等，加熱，進行前處理。

在這樣形成的液晶配向膜中可以藉由周知方法進行摩擦處理，為了最大限度地發揮出本發明的效果，較佳為不進行摩擦處理。

本發明的液晶顯示元件如下構成：使用如上依次形成共用電極、絕緣層、信號電極和液晶配向膜的基板與沒有這些電極的基板(對向電極)作為一對，在該一對基板間夾住液晶層所構成。於此，形成共用電極等的基板以形成該等的面側朝向液晶層而使用。

對向電極可以具有液晶配向膜，也可以沒有。為了在對向基板上形成配向膜，除了使用不形成共用電極等的基板作為基板以外，可以和上述同樣地進行。對向基板較佳為具有液晶配向膜。

本發明的液晶顯示元件的液晶層較佳為由正型液晶所形成。作為該正型液晶，較佳為棒狀的正型液晶。

液晶層的厚度(信號電極和對向基板的距離)較佳為3~10μm。

在製造這種液晶顯示元件時，可以列舉出例如下述兩種方法。

第一種方法是首先透過間隙(盒間隙)，將一對基板對向配置，使用密封劑將兩塊基板的周圍部貼合。此時，是在基板上形成液晶配向膜等的基板時，該面朝向對向配置的內側。然後，在藉由基板表面和密封劑區分的盒間隙內注入填充正型液晶後，密封注入孔，藉由該方法，可以製造液晶顯示元件。

第二種方法是，在一對基板中的一個基板上(在基板上形成液晶配向膜等的基板的情況下所對應的面)的規定位置，例如塗布紫外光固化性密封材料，然後在基板面(或者液晶配向膜的面)上的規定幾個位置滴加正型液晶後，貼合和另一個基板(是在基板上形成液晶配向膜等的基板的情況下，是該面的下方)，同時將正型液晶在基板整面鋪開，然後，對透明基板的整面照射紫外光，將密封劑固化，可以製造液晶顯示元件。

然後，在上述一對基板的各外側表面較佳為貼合偏光片。

作為上述密封劑，可以使用例如含有作為隔片的氧化鋁球和固化劑的環氧樹脂等。

作為貼合到一對基板的各外側表面的偏光片，可以列舉出邊將聚乙烯醇延展配向，邊用醋酸纖維素保護膜夾住已吸收碘的稱作「H膜」的偏光膜形成的偏光片或由H膜本身所形成的偏光片等。

本發明的液晶顯示元件中，對於上述說明以外的事項可以是和現有技術文獻中記載的相同的方案，或者加入了本發明所屬技術領域中具有通常知識者周知的或發揮出一般的想像力引起之變化的方案。

[實施例] 合成例1

將44.83g(0.20mol)的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐和69.69g(0.20mol)上述式(1-1)所示的化合物溶解到565g的γ-丁內酯中，在60℃下反應6小時。

將得到的反應溶液注入大量過量的甲醇中，使反應產物沉澱後回收沉澱物，用甲醇洗滌、減壓、40℃下乾燥15小時，得到112.3g聚醯胺酸。該聚醯胺酸的對數黏度(η_ln)是1.22dl/g。

將上述得到的聚醯胺酸中的40.0g溶解到800g的γ-丁內酯中，在該溶液中添加35.2g吡啶和27.6g乙酸酐，在110℃下進行4小時脫水閉環反應(醯亞胺化反應)。接著，和上述聚醯胺酸的情形同樣地進行反應產物的沉澱、分離、洗滌、乾燥，得到38.5g醯亞胺化聚合物(PI-1)。該醯亞胺化聚合物(PI-1)的對數黏度(η_ln)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同樣地得到107.8g對數黏度(η_ln)為1.08dl/g的聚醯胺酸。

接著，除了使用上述聚醯胺酸中的40.0g以外，和合成例1同樣地進行脫水閉環反應，得到37.5g醯亞胺化聚合物(PI-2)。該醯亞胺化聚合物(PI-2)的對數黏度(η_ln)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)對苯二胺代替上述式(1-1)所示的化合物以外，和合成例1同樣地，得到107.2g對數黏度為1.15dl/g的聚醯胺酸。

接著，除了使用上述聚醯胺酸中的40.0g以外，和合成例1同樣地進行脫水閉環反應，得到38.0g醯亞胺化聚合物(PI-3)。該醯亞胺化聚合物(PI-3)的對數黏度是1.17dl/g。

比較合成例1

除了在上述合成例1中，使用10.8g(0.10mol)對苯二胺和52.3g(0.10mol)的3,5-二胺基苯甲酸3-膽甾烷基酯代替上述式(1-1)所示的化合物以外，和合成例1同樣地，得到105.7g對數黏度(η_ln)為1.23dl/g的聚醯胺酸。

接著，除了使用上述聚醯胺酸中的40.0g以外，和合成例1同樣地進行脫水閉環反應，得到38.0g醯亞胺化聚合物(pi-1)。該醯亞胺化聚合物(rpi-1)的對數黏度(η_ln)是1.34dl/g。

比較合成例2

除了在上述合成例1中，使用20.16g(0.20mol)對苯二胺代替上述式(1-1)所示的化合物以外，和合成例1同樣地得到63.7g對數黏度為1.25dl/g的聚醯胺酸。

接著，除了使用上述聚醯胺酸中的40.0g以外，和合成例1同樣地進行脫水閉環反應，得到37.8g醯亞胺化聚合物(rpi-2)。該醯亞胺化聚合物(rpi-2)的對數黏度是1.28dl/g。

實施例

在以下的實施例中，製造本發明的液晶顯示元件，進行其運行確認。

圖3中表示用於說明實施例和比較例製造的液晶顯示元件100的結構的剖視圖。該液晶顯示元件100在基板101和對向基板102中夾住液晶層103形成，其中基板101是依次形成玻璃基板101a、ITO(In₂O₃-SnO₂)膜的共用電極101b、氮化矽的絕緣層101c、ITO膜的信號電極101d和液晶配向膜101e的基板，對向基板102是只在玻璃基板102a上形成液晶配向膜102b的基板。

該液晶顯示元件100的信號電極101d是具有直線狀梳齒的梳狀電極。共用電極是沒有圖案的「β膜」。

該液晶顯示元件100分別在基板101、對抗基板102的外側兩面配置偏光片(未圖示)，在圖3的下側的基板101下方配置背光(未圖示)，和該元件組合使用。

實施例1

<液晶配向劑的製備>

將作為有機高分子的上述合成例1所得到的醯亞胺化聚合物(PI-1)溶解到由50重量份N-甲基吡咯啶酮和50重量份之丁基溶纖劑形成的混合溶劑中，形成聚合物濃度3重量%的溶液。該溶液使用孔徑0.2μm的過濾器過濾，製備液晶配向劑。

<液晶配向膜的形成>

在依次形成共用電極、絕緣層和信號電極的基板的電極等形成面、以及沒有形成它們的對向基板的一面上，分別使用旋塗器塗布上述液晶配向劑，形成塗膜，將該塗膜在80℃下預烘烤1分鐘，然後，在200℃下後烘烤1小時，形成平均膜厚600Å的液晶配向膜。

<液晶顯示元件的製造>

將如上分別形成液晶配向膜的一對基板的液晶配向膜面相對地通過厚度10μm的隔片對向配置後，留出液晶注入口，密封側面。從液晶注入口注入棒狀的正型液晶後，密封液晶注入口。

接著，藉由在兩基板的外側面分別貼合偏光片，製造FFS模式的液晶顯示元件。於此，兩塊偏光片是其偏光方向相互正交，而且和信號電極所具有的梳齒的方向平行或垂直地貼合。

<液晶顯示元件之操作確認>

對上述製造的液晶顯示元件測定未施加電壓時的可見光透射率、以及在共用電極和信號電極間施加5V交流電壓時的可見光透射率。結果如表1所示。

然後，目視研究驅動時信號電極的梳齒附近有無光線漏過時，沒有觀察到光線漏過，推測沒有產生相反預傾斜不良。

實施例2和3以及比較例1和2

除了在上述實施例1的<液晶配向劑的製備>中，分別使用表1所記載的有機高分子作為有機高分子以外，和實施例1同樣地製備液晶配向劑，使用該液晶配向劑製造液晶顯示元件，進行操作確認。

結果如表1所示。

1‧‧‧背部

2‧‧‧梳齒

100‧‧‧液晶顯示元件

101‧‧‧基板

101a‧‧‧玻璃基板

101b‧‧‧共用電極

101c‧‧‧絕緣層

101d‧‧‧信號電極

101e‧‧‧液晶配向膜

102‧‧‧對向基板

102a‧‧‧玻璃基板

102b‧‧‧液晶配向膜

103‧‧‧液晶層

a‧‧‧寬度

b‧‧‧距離

L‧‧‧長度

ω‧‧‧角度

δ‧‧‧角度

θ‧‧‧角度

圖1是用於說明本發明的液晶顯示元件的信號電極的一個例子的概況圖。

圖2是用於說明本發明的液晶顯示元件的信號電極的另一個例子的概況圖。

圖3是表示實施例和比較例製造的液晶顯示元件的結構的剖視圖。

Claims

一種邊緣電場開關模式的液晶顯示元件，其特徵在於：由於一對基板間夾住液晶層而形成；在前述一對基板中之一的前述液晶層側之面上，依次形成共用電極、絕緣層、信號電極和液晶配向膜；前述液晶層係由正型液晶所形成，而且，前述液晶配向膜的預傾角是0.2°以下，且係由有機高分子所形成，該有機高分子包含：由聚醯胺酸和前述聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物所構成的群組中選出之至少一種，該聚醯胺酸由四羧酸二酐和二胺反應所得到，該二胺包含：由具有茀結構的二胺和具有9,10-二氫蒽結構的二胺所構成的群組中選出之至少一種。
如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其中前述信號電極是具有多個梳齒的梳狀電極，前述梳狀電極的梳齒分別具有直線狀或「ㄑ」狀的形狀。
一種液晶配向劑，其特徵在於：包含有機高分子，而且，用於形成邊緣電場開關模式的液晶顯示元件的液晶配向膜，該有機高分子包含：由聚醯胺酸和前述聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物所構成的群組中選出之至少一種，該聚醯胺酸由四羧酸二酐和二胺反應所得到，該二胺包含：由具有茀結構的二胺和具有9,10-二氫蒽結構的二胺所構成的群組中選出之至少一種。
一種液晶配向膜的形成方法，其特徵在於，經過下述步驟：在依次形成有共用電極、絕緣層和信號電極的基板之前述信號電極上，塗布液晶配向劑，形成塗膜，然後加熱該塗膜，其中，該液晶配向劑包含有機高分子，該有機高分子包含：由聚醯胺酸和前述聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物所構成的群組中選出之至少一種，該聚醯胺酸由四羧酸二酐和二胺反應所得到，該二胺包含：由具有茀結構的二胺和具有9,10-二氫蒽結構的二胺所構成的群組中選出之至少一種。