專(zhuān)利名稱(chēng)：水平電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)用液晶取向處理劑、液晶取向膜及液晶顯示元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及施加與基板平行的電場(chǎng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的液晶顯示元件所用的液晶取向處理劑、液晶取向膜及使用了該液晶取向膜的液晶顯示元件。
背景技術(shù)：
已知僅在基板的一側(cè)形成電極，以與基板平行的方向施加電壓的水平電場(chǎng)的形式，與迄今為止的向上下基板形成的電極施加電壓、驅(qū)動(dòng)液晶的垂直電場(chǎng)形式相比，有廣闊視角的特性、且可作為進(jìn)行高質(zhì)量顯示的液晶顯示元件。例如在特開(kāi)平5-505247號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了如上述用水平電場(chǎng)形式的液晶顯示元件。
水平電場(chǎng)形式的液晶元件在視角方面的特性?xún)?yōu)良，但存在下述問(wèn)題，基板內(nèi)形成的電極部分少，因此靜電在液晶元件內(nèi)容易積聚，即使施加驅(qū)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的非對(duì)稱(chēng)電壓，液晶元件內(nèi)也會(huì)有電荷的積聚，這些積聚的電荷會(huì)影響液晶的取向、或在余像及圖像持久性方面影響顯示效果，導(dǎo)致液晶元件的顯示質(zhì)量明顯降低。
另外，垂直電場(chǎng)形式的余像現(xiàn)象、圖像持久性對(duì)應(yīng)于液晶元件內(nèi)積聚的電荷，但水平電場(chǎng)形式的余像現(xiàn)象不單純受液晶元件內(nèi)所積聚的電壓的影響，還隨著液晶的種類(lèi)、液晶元件制作過(guò)程的條件而變化，因此可認(rèn)為水平電場(chǎng)形式的余像現(xiàn)象除儲(chǔ)蓄電壓之外，還受種種因素的影響。另外，上述余像現(xiàn)象、圖像持久性還受液晶取向膜的種類(lèi)的影響，因此要求有一種可降低余像、圖像持久性的液晶取向膜。
液晶取向膜一般是將液晶取向劑進(jìn)行印刷、干燥、烘烤后，再進(jìn)行打磨處理形成的，而水平電場(chǎng)形式的液晶元件由于僅在基板的一側(cè)具有電極結(jié)構(gòu)，因此基板的凹凸大，另外，在基板的表面還形成了氮化硅等絕緣體，這就要求一種比迄今為止的取向劑的印刷性更優(yōu)良的液晶取向處理劑。另外還有下述問(wèn)題，與迄今為止的液晶元件相比，打磨處理時(shí)容易引起剝落及碎裂，這些剝離及損傷降低顯示質(zhì)量。
即，用于水平電場(chǎng)形式的液晶取向膜，不僅要求降低其余像及圖像持久性，還要求由印刷性、耐打磨性?xún)?yōu)良的液晶取向劑所形成。
發(fā)明的內(nèi)容為了解決上述課題，本發(fā)明者進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一種液晶取向膜，它使用具有特定結(jié)構(gòu)的液晶取向劑，在制作印刷性、耐打磨性?xún)?yōu)良的液晶元件時(shí)，對(duì)防止余像、圖像持久性效果優(yōu)良。
即，本發(fā)明是關(guān)于液晶取向處理劑、將該液晶取向劑在基板上涂敷、烘烤后再進(jìn)行打磨處理所形成的液晶取向膜及使用了該液晶取向膜的液晶顯示元件。該液晶取向處理劑用于在基板的一側(cè)具有電極構(gòu)造、通過(guò)基本上與基板平行方向的水平電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的液晶顯示元件，其特征在于，它含有同時(shí)包含下述通式(I)及(II)表示的單元結(jié)構(gòu)、在溫度為30℃的N-甲基吡咯烷酮中、濃度為0.5g/dl的條件下測(cè)得的比濃粘度為0.05～5.0dl/g的聚酰胺酸或該聚酰胺酸經(jīng)脫水閉環(huán)所得到的聚酰亞胺， 式(I)、(II)中，R1表示構(gòu)成芳香族系四羧酸的4價(jià)有機(jī)基，且R2表示構(gòu)成脂環(huán)式四羧酸的4價(jià)的有機(jī)基，R3、R4表示構(gòu)成二胺的2價(jià)有機(jī)基。
圖示的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1中的DC施加前后的電壓-透過(guò)率特性圖實(shí)施發(fā)明的最佳方式以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
通式(I)中的R1為構(gòu)成芳香族系四羧酸的4價(jià)有機(jī)基團(tuán)，該有機(jī)基團(tuán)可使用1種也可多種混合使用。具有上述結(jié)構(gòu)的四羧酸可列舉，均苯四酸、2，3，6，7-萘四羧酸、1，2，5，6-萘四羧酸、1，4，5，8-萘四羧酸、2，3，6，7-蒽四羧酸、1，2，5，6-蒽四羧酸、3，3’，4，4’-聯(lián)苯四羧酸、2，3，3’，4-聯(lián)苯四羧酸、二(3，4-二羧基苯基)醚、3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸、二(3，4-二羧基苯基)砜、二(3，4-二羧基苯基)甲烷、2，2-二(3，4-二羧基苯基)丙烷、1，1，1，3，3，3-六氟-2，2’-二(3，4-二羧基苯基)丙烷、二(3，4-二羧基苯基)二甲基硅烷、二(3，4-二羧基苯基)二苯基硅烷、2，3，4，5-吡啶四羧酸、2，6-二(3，4-二羧基苯基)吡啶等，而從降低余像性方面來(lái)看，R1優(yōu)選自下述結(jié)構(gòu)的有機(jī)基。 具有該結(jié)構(gòu)的四羧酸可列舉，均苯四酸、2，3，6，7-萘四羧酸、3，3’，4，4’-聯(lián)苯四羧酸、3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸、二(3，4-二羧基苯基)甲烷等，特別好的是均苯四酸。
通式(II)中的R2為構(gòu)成脂環(huán)式四羧酸的4價(jià)有機(jī)基團(tuán)，該有機(jī)基團(tuán)可使用1種也可多種混合使用。具有上述結(jié)構(gòu)的四羧酸可列舉，1，2，3，4-環(huán)丁烷四羧酸、1，2，3，4-環(huán)庚烷四羧酸、2，3，4，5-四氫呋 四羧酸、1，2，4，5-環(huán)己烷四羧酸、3，4-二羧基-1-環(huán)己基琥珀酸、3，4-二羧基-1，2，3，4-四氫-1-萘琥珀酸、二環(huán)〔3，3，0〕辛烷-2，4，6，8-四羧酸、2，3，5-三羧基環(huán)戊基醋酸等，而從耐打磨性方面來(lái)看，R2優(yōu)選自下述結(jié)構(gòu)的有機(jī)基。 具有該結(jié)構(gòu)的四羧酸可列舉，1，2，3，4-環(huán)丁烷四羧酸、1，2，3，4-環(huán)庚烷四羧酸、3，4-二羧基-1，2，3，4-四氫-1-萘琥珀酸、二環(huán)(3，3，0)辛烷-2，4，6，8-四羧酸、2，3，5-三羧基環(huán)戊基醋酸或它們的衍生物等，特別好的是1，2，3，4-環(huán)丁烷四羧酸。
通式(I)及通式(II)中使用的芳香族系四羧酸成分和脂環(huán)式四羧酸成分的含量，相對(duì)于聚合物的總摩爾數(shù)，通式(I)占10～90摩爾％、通式(II)占90～10摩爾％，從余像特性及耐打磨性方面來(lái)看較好的是，通式(I)占20-80摩爾％、通式(II)占80～20摩爾％，更好的是通式(I)占40～60摩爾％、通式(II)占60～40摩爾％(通式(I)和通式(II)的總和不超過(guò)100摩爾％。
另外，在不損害本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，也可使用其它的四羧酸，其具體例可列舉丁烷四羧酸等脂肪族四羧酸等。
通式(I)及通式(II)中的R3及R4為構(gòu)成二胺的二價(jià)有機(jī)基，它們可相同也可不同，可使用1種也可多種混合使用。有上述結(jié)構(gòu)的二胺可列舉，p-苯二胺、m-苯二胺、2，5-二氨基甲苯、2，6-二氨基甲苯、4，4’-二氨基聯(lián)苯、3，3’-二甲基-4，4’-二氨基聯(lián)苯、3，3’-二甲氧基-4，4’-二氨基聯(lián)苯、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基醚、2，2’-二氨基苯基丙烷、二(3，5-二乙基-4-氨基苯基)甲烷等芳香族二胺。上述芳香族二胺中從余像特性方面來(lái)看，較好為R3及R4各自獨(dú)立地選自下述結(jié)構(gòu)的2價(jià)有機(jī)基。 具有該結(jié)構(gòu)的二胺可列舉，p-苯二胺、4，4’-二氨基聯(lián)苯、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基醚等，且較好為R3及R4各自獨(dú)立地選自下述結(jié)構(gòu)的2價(jià)有機(jī)基。 具有該結(jié)構(gòu)的二胺可列舉，4，4’-二氨基二苯基醚、3，3’-二氨基二苯基醚、3，4’-二氨基二苯基醚、4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二氨基二苯基甲烷、3，4’-二氨基二苯基甲烷等。
另外，在不損害本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，也可使用其它二胺，可使用1種，也可多種混合使用。其具體例可列舉，二氨基二苯基砜、二氨基二苯甲酮、二氨基萘、1，4-二(4-氨基苯氧基)苯、1，4-二(4-氨基苯基)苯、9，10-二(4-氨基苯基)蒽、1，3-二(4-氨基苯氧基)苯、4，4’-二(4-氨基苯氧基)二苯基砜、2，2-二〔4-(4-氨基苯氧基)苯基〕丙烷、2，2-二(4-氨基苯基)六氟丙烷、2，2-二〔4-(4-氨基苯氧基)苯基〕六氟丙烷等芳香族二胺、二(4-氨基環(huán)己基)甲烷、二(4-氨基-3-甲基環(huán)己基)甲烷等脂環(huán)式二胺及1，2-二氨基乙烷、1，3-二氨基丙烷、1，4-二氨基丁烷、1，6-二氨基己烷等脂肪族二胺及以下通式 (n、m表示1-10的整數(shù)，R14、R15、R16、R17表示甲基、苯基)所表示的二胺。
本發(fā)明的取向處理劑其特征是，含有具有特定結(jié)構(gòu)的聚酰胺酸或該聚酰胺酸的一部分或者全部經(jīng)亞胺化得到的聚酰亞胺，但對(duì)制作方法沒(méi)有特別限定。一般可通過(guò)在有機(jī)極性溶劑中使四羧酸二酐和二胺進(jìn)行反應(yīng)，聚合得到聚酰胺酸。該情況下，四羧酸二酐和二胺的摩爾數(shù)之比較好為0.8～1.2。與一般的縮聚反應(yīng)相同，該摩爾比越接近1，生成的聚合物的聚合度越大。如聚合度太小，則聚酰亞胺塗膜的強(qiáng)度不夠。而聚合度太大，則會(huì)有形成聚酰亞胺塗膜時(shí)的操作性變差的情況，因此，本反應(yīng)中生成物的聚合度，以聚酰胺酸時(shí)的比濃粘度來(lái)看，較好的是0.05-5.0dl/g(在溫度為30℃的N-甲基吡咯烷酮中，濃度為0.5g/dl)，特別好的是0.2～2.0dl/g。
溶液聚合時(shí)所使用的溶劑其具體例可列舉，N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基己內(nèi)酰胺、二甲基亞砜、四甲基脲、吡啶、二甲基砜、六甲磷酰胺及丁內(nèi)酯等，特別合適的是N-甲基-2-吡咯烷酮。上述溶劑可單獨(dú)使用，也可混合使用。另外，即使是不溶解聚酰胺酸的溶劑，在可得到均勻溶液的范圍內(nèi)，也可與上述溶劑混合使用。溶液聚合的反應(yīng)溫度可選擇-20℃～150℃、較好為-5℃～100℃的任意溫度。
要進(jìn)一步得到具有特定結(jié)構(gòu)的聚酰胺酸，可使用具有特定結(jié)構(gòu)的四羧酸二酐或多種二胺進(jìn)行共聚合，或者在聚合得到具有特定結(jié)構(gòu)的聚酰胺酸之后，聚合得到具有其它特定結(jié)構(gòu)的聚酰胺酸，將它們混合，從余像特性方面來(lái)看，以使其共聚合為好。
得到的聚酰胺酸溶液可直接作為液晶取向處理劑使用，但為了提高液晶取向處理劑的印刷性，也可與其它溶劑混合使用。該溶劑除作為溶液聚合所使用溶劑的上述物質(zhì)之外，在聚合物不析出的范圍內(nèi)，即使單獨(dú)使用時(shí)不能使聚合物溶解的溶劑也可使用，其具體例可列舉，乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、乙基二甘醇一乙醚、丁基二甘醇一乙醚、乙基二甘醇一乙醚乙酸酯、乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇一乙酸酯、丙二醇雙乙酸酯、丙二醇-1-一甲基醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-一乙基醚-2-乙酸酯、二丙二醇、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸n-丙酯、乳酸n-丁酯、乳酸異戊酯等，可多種溶劑混合使用，但特別合適的是含有丁基溶纖劑的溶劑。上述溶劑的濃度較好的是占聚合物溶液總重量的3～50重量％，更好的是占4～30重量％。
將聚酰胺酸的一部分或全部進(jìn)行亞胺化時(shí)的制作方法沒(méi)有特別限定，但可在四羧酸二酐和二胺反應(yīng)后的聚酰胺酸的溶液中直接進(jìn)行亞胺化。該情況下，為使聚酰胺酸的一部分或全部轉(zhuǎn)化為聚酰亞胺，可采用通過(guò)加熱使聚酰胺酸脫水閉環(huán)的方法及使用公知的脫水閉環(huán)催化劑通過(guò)化學(xué)的方式進(jìn)行閉環(huán)的方法。使用加熱的方法時(shí)，可選擇100℃～300℃，較好為120℃～250℃的任意溫度。使用通過(guò)化學(xué)方式閉環(huán)的方法時(shí)，例如可在含有醋酸酐等的條件下使用吡啶、三乙胺等，這時(shí)的溫度可選擇-20℃～200℃的任意溫度。
如上述方法得到的一部分或全部已轉(zhuǎn)化為亞胺的溶液也可直接使用，也可在甲醇、乙醇等弱溶劑中進(jìn)行沉淀、分離、得到粉末之后，用適當(dāng)?shù)娜軇┰龠M(jìn)行溶解后使用。對(duì)于使得到的聚合物再溶解的溶劑，只要能使該聚合物溶解，則沒(méi)有特別限定，其具體例可列舉，2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、γ-丁內(nèi)酯等，從溶解性方面來(lái)看，N-甲基吡咯烷酮、γ-丁內(nèi)酯為宜，另外將其混合的溶劑更為合適。即使單獨(dú)使用時(shí)不能使聚合物溶解的溶劑，但在聚合物不析出的范圍內(nèi)也可與上述溶劑混合使用。其具體例有，乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、乙基二甘醇一乙醚、丁基二甘醇一乙醚、乙基二甘醇一乙醚乙酸酯、乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇一乙酸酯、丙二醇雙乙酸酯、丙二醇-1-一甲基醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-一乙基醚-2-乙酸酯、二丙二醇、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸n-丙酯、乳酸n-丁酯、乳酸異戊酯等。可將多種弱溶劑混合使用，但特別合適的是含有丁基溶纖劑的溶劑。上述溶劑的濃度較好的是占聚合物溶液總重量的3～50重量％，更好的是占4～30重量％。
如上述方式得到的本發(fā)明的液晶取向處理劑中的聚酰胺酸或使聚酰胺酸亞胺化所得的聚合物的含量，只要是均勻的溶液則沒(méi)有特別限定，但一般情況下固體成分為1～15重量％，較好為2～8重量％。
另外，為了提高上述聚合物的樹(shù)脂膜與基板的粘附性，也可在得到的聚合物溶液中，作為添加劑添加含有官能性硅烷的化合物或含有環(huán)氧基的化合物等。其具體例可列舉，3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-三乙氧基甲硅烷基丙基三亞乙基三胺、N-三甲氧基甲硅烷基丙基三亞乙基三胺、10-三甲氧基甲硅烷基-1，4，7-三氮癸烷、10-三乙氧基甲硅烷基-1，4，7-三氮癸烷、9-三甲氧基甲硅烷基-3，6-二氮壬基乙酸酯、9-三乙氧基甲硅烷基-3，6-二氮壬基乙酸酯、N-芐基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-芐基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-二(氧代乙烯)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-二(氧代乙烯)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、三丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1，6-己烷二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、2，2-二溴新戊二醇二縮水甘油醚、1，3，5，6-四縮水甘油基-2，4-己二醇、N.N.N’，N’，-四縮水甘油基-m-二甲苯二胺、1，3-二(N，N-二縮水甘油基氨基甲基)環(huán)己烷、N.N.N’，N’，-四縮水甘油基-4，4’-二氨基二苯基甲烷等。上述含有功能性硅烷的化合物及含有環(huán)氧基的化合物較好的是占聚合物溶液總重量的0.1～30重量％，更好的是占1～20％。
本發(fā)明的液晶取向處理劑一般可用旋涂、印刷等方法涂敷在附有電極的玻璃基板及附有濾色片的玻璃基板上，從生產(chǎn)性方面來(lái)看，印刷法比較合適。該種印刷一般是在溫度為20～30℃、濕度為60％以上的條件下進(jìn)行。涂敷時(shí)使用的液晶取向處理劑，用熱板或加熱爐以40～120℃進(jìn)行干燥處理后，通過(guò)熱板或加熱爐進(jìn)行烘烤。這時(shí)烘烤溫度可選擇120～350℃的任意溫度，烘烤時(shí)間包括升溫降溫過(guò)程可選擇3分～180分范圍內(nèi)的任意時(shí)間。經(jīng)烘烤后的涂膜用人造纖維、棉等打磨布進(jìn)行打磨處理，形成液晶取向膜。
本發(fā)明的液晶元件可用一般的方法制作，其制作方法沒(méi)有特別限定。一般來(lái)說(shuō)，將密封劑涂敷在至少在一塊基板上形成了液晶取向膜的玻璃基板上，中間夾有分散的間隔物，使之保持在一定間隙的狀態(tài)下，將粘合2塊基板用的貼合密封劑固化。預(yù)先可從液晶注入口將液晶注入后封閉注入口、制作液晶元件。液晶可使用氟系液晶及氰基系液晶等一般的液晶，但特別好的是電容率各向異性大且轉(zhuǎn)動(dòng)粘性低的液晶。
以下列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不僅限于此。
<印刷性評(píng)價(jià)>
液晶取向劑的印刷性是使用日本照片印刷(株式會(huì)社)制造的簡(jiǎn)易型印刷機(jī)，將液晶取向劑涂敷在鉻基板上，用80℃的熱板干燥1分鐘，用顯微鏡對(duì)該涂膜表面進(jìn)行觀察、評(píng)價(jià)。
<液晶取向膜打磨性的評(píng)價(jià)>
液晶取向劑的打磨性是通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷法將液晶取向劑涂敷在ITO基板上，再進(jìn)行干燥、烘烤形成涂膜，將該涂膜進(jìn)行打磨處理后，用顯微鏡觀察打磨后涂膜的表面狀態(tài)。
打磨是使用人造纖維(TA-20R；吉川加工(株式會(huì)社)、在打磨輥的輥徑為120mm、輥的轉(zhuǎn)數(shù)為300rpm、輸送基板的速度為10mm/sec、擠壓量為0.5mm的狀態(tài)下進(jìn)行。
<余像評(píng)價(jià)>
在具有電極總為20μm、電極間間隔為20μm的梳形電極的基板上將液晶取向劑進(jìn)行印刷、干燥、烘烤，制得膜厚為200nm的薄膜(基板1)。同樣在沒(méi)有電極的玻璃基板上，將液晶取向劑進(jìn)行印刷、干燥、烘烤，制得膜厚為200nm的薄膜(基板2)。對(duì)于基板1，使液晶取向劑與電極方向保持45°角進(jìn)行打磨處理。對(duì)于基板2，使基板1和打磨方向平行進(jìn)行打磨處理。將上述基板在中間夾有間隔物的狀態(tài)下進(jìn)行粘合、制作間隙為6μm的元件，將液晶ZLI-4792(Merck公司制)或MLC-2042(Merck公司制)注入上述元件中，制得液晶元件。用30Hz的矩形波測(cè)定該液晶元件的電壓-透過(guò)率(V-T)特性后，施加30分鐘10V的直流電壓。切斷直流電壓后立即再次測(cè)定V-T特性，從施加直流電壓前后的電壓-透過(guò)率特性的變化評(píng)價(jià)余像。即，根據(jù)V-T特性發(fā)生變化，在施加一定電壓、透過(guò)率發(fā)生變化時(shí)，該區(qū)域可觀察到余像。
實(shí)施例1將4，4’-二氨基二苯醚20.0g(0.10mol)溶解在N-甲基吡咯烷酮150g(以下略稱(chēng)NMP)中。在室溫的狀態(tài)下向該溶液中依次添加1，2，3，4-環(huán)丁烷四羧酸二酐9.8g(0.05mol)和均苯四酸二酐10.0g(0.046mol)，再添加NMP75g，調(diào)制成聚酰胺酸溶液。測(cè)得該聚酰胺酸的比濃粘度為1.10dl/g(0.5g/dl、NMP溶液中、30℃)。用NMP和丁基溶纖劑(重量比為4∶1)的混合溶劑將該聚酰胺酸稀釋至4重量％后，對(duì)其印刷性進(jìn)行評(píng)價(jià)，其結(jié)果是，得到了沒(méi)有膜厚不均勻現(xiàn)象的均勻涂膜。另外，將取向膜溶液涂敷在ITO基板上，以80℃的溫度下進(jìn)行5分鐘、再在23℃的溫度下進(jìn)行60分鐘的烘烤后，對(duì)打磨后的碎屑進(jìn)行評(píng)價(jià)，其結(jié)果是，打磨后沒(méi)有碎屑。再用梳形電極制作液晶元件，對(duì)其V-T特性評(píng)價(jià)的結(jié)果是，施加直流電壓前后的V-T特性沒(méi)有變化(圖1)、沒(méi)有觀察到余像。
實(shí)施例2除將4，4’-二氨基二苯醚換為4，4’-二氨基二苯甲烷19.8g(0.10mol)之外，其它與實(shí)施例1相同，調(diào)制成聚酰胺酸溶液。測(cè)得該聚酰胺酸的比濃粘度為0.93dl/g(0.5g/dl、NMP溶液中、30℃)。以下用與實(shí)施例1相同的方法對(duì)印刷性、耐打磨性、余像進(jìn)行評(píng)價(jià)，其結(jié)果是，得到了均勻涂膜、打磨時(shí)沒(méi)有碎屑、沒(méi)有V-T特性的變化。
實(shí)施例3將4，4’-二氨基二苯醚20.0g(0.10mol)溶解在NMP 150g中。在室溫的狀態(tài)下向該溶液中依次添加1，2，3，4-環(huán)丁烷四羧酸二酐11.8g(0.06mol)和均苯四酸二酐7.4g(0.034mol)，再添加NMP72g，調(diào)制成聚酰胺酸溶液。測(cè)得該聚酰胺酸的比濃粘度為1.00dl/g(0.5g/dl、NMP溶液中、30℃)。以下用與實(shí)施例1相同的方法對(duì)印刷性、耐打磨性、余像進(jìn)行評(píng)價(jià)，其結(jié)果是，得到了均勻涂膜、打磨時(shí)沒(méi)有碎屑、沒(méi)有V-T特性的變化。
實(shí)施例4將4，4’-二氨基二苯醚20.0g(0.10mol)溶解在NMP 150g中。在室溫的狀態(tài)下向該溶液中依次添加1，2，3，4-環(huán)丁烷四羧酸二酐7.8g(0.04mol)和均苯四酸二酐11.8g(0.054mol)，再添加NMP74g，調(diào)制成聚酰胺酸溶液。測(cè)得該聚酰胺酸的比濃粘度為0.92dl/g(0.5g/dl、NMP溶液中、30℃)。以下用與實(shí)施例1相同的方法對(duì)印刷性、耐打磨性、余像進(jìn)行評(píng)價(jià)，其結(jié)果是，得到了均勻涂膜、打磨時(shí)沒(méi)有碎屑、沒(méi)有V-T特性的變化。
實(shí)施例5將4，4’-二氨基二苯醚20.0g(0.10mol)溶解在NMP 170g中。在室溫的狀態(tài)下向該溶液中依次添加1，2，3，4-環(huán)丁烷四羧酸二酐7.8g(0.04mol)和3，3，’4，4’-聯(lián)苯四羧酸二酐15.3g(0.052mol)，再添加NMP75g，調(diào)制成聚酰胺酸溶液。測(cè)得該聚酰胺酸的比濃粘度為0.98dl/g(0.5g/dl、NMP溶液中、30℃)。以下用與實(shí)施例1相同的方法對(duì)印刷性、耐打磨性、余像進(jìn)行評(píng)價(jià)，其結(jié)果是，得到了均勻涂膜、打磨時(shí)沒(méi)有碎屑、沒(méi)有V-T特性的變化。
比較例1將4，4’-二氨基二苯醚20.0g(0.10mol)溶解在NMP 150g中。在室溫的狀態(tài)下向該溶液中添加均苯四酸二酐20.5g(0.094mol)，再添加NMP80g，調(diào)制成聚酰胺酸溶液。測(cè)得該聚酰胺酸的比濃粘度為0.89dl/g(0.5g/dl、NMP溶液中、30℃)。以下用與實(shí)施例1相同的方法對(duì)印刷性、耐打磨性、余像進(jìn)行評(píng)價(jià)，其結(jié)果是，得到了均勻涂膜、打磨時(shí)有大量碎屑、確認(rèn)了其耐打磨性差。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的液晶取向處理劑，作為水平電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的液晶顯示元件的液晶取向膜使用時(shí)，其印刷性?xún)?yōu)良、打磨時(shí)的損害小且在防止水平電場(chǎng)形式所特有的余像、圖像持久性方面性能優(yōu)良，可得到顯示質(zhì)量高的液晶顯示元件。
權(quán)利要求
1.一種液晶取向處理劑，它用于在基板的一側(cè)具有電極結(jié)構(gòu)、通過(guò)基本上與基板平行方向的水平電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的液晶顯示元件，其特征在于，所述液晶取向處理劑含有同時(shí)包含下述通式(I)及(II)表示的單元結(jié)構(gòu)、在溫度為30℃的N-甲基吡咯烷酮中、濃度為0.5g/dl的條件下測(cè)得的比濃粘度為0.05～5.0dl/g的聚酰胺酸或該聚酰胺酸經(jīng)脫水閉環(huán)所得到的聚酰亞胺， 式(I)、(II)中，R1表示構(gòu)成芳香族系四羧酸的4價(jià)有機(jī)基，且R2表示構(gòu)成脂環(huán)式四羧酸的4價(jià)的有機(jī)基，R3、R4表示構(gòu)成二胺的2價(jià)有機(jī)基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶取向處理劑，其特征在于，它是將含有以所述通式(I)表示的單元結(jié)構(gòu)的聚酰胺酸或該聚酰胺酸經(jīng)脫水閉環(huán)所得到的聚酰亞胺與含有以所述通式(II)表示的單元結(jié)構(gòu)的聚酰胺酸或該聚酰胺酸經(jīng)脫水閉環(huán)所得到的聚酰亞胺混合后得到的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶取向處理劑，其特征在于，它含有在同一分子鏈中含有所述通式(I)及通式(II)表示的單元結(jié)構(gòu)的聚酰胺酸或該聚酰胺酸經(jīng)脫水閉環(huán)所得到的聚酰亞胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑，其特征在于，通式(I)中的R1為選自下述結(jié)構(gòu)的4價(jià)有機(jī)基，
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑，其特征在于，通式(II)中的R2選自下述結(jié)構(gòu)， R5、R6、R7、R8、R9各自獨(dú)立地表示氫或甲基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑，其特征在于，通式(I)單元結(jié)構(gòu)的含量為10～90摩爾％，通式(II)單元結(jié)構(gòu)的含量為90～10摩爾％，但通式(I)和通式(II)的單元結(jié)構(gòu)的含量總和不超過(guò)100摩爾％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑，其特征在于，通式(I)及通式(II)中的R3、R4為各自獨(dú)立地選自下述結(jié)構(gòu)的2價(jià)有機(jī)基。 式中，R10、R11、R12各自獨(dú)立地選自氫、甲基、乙基、甲氧基及乙氧基，R13為單鍵、醚鍵及碳數(shù)為1～3的直鏈狀或分支狀烷基，a表示1～4的整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑，其特征在于，通式(I)中的R1為構(gòu)成均苯四酸的有機(jī)基，通式(II)中的R2為構(gòu)成環(huán)丁烷四羧酸的有機(jī)基。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑，其特征在于，通式(I)及通式(II)中的R3、R4為各自獨(dú)立地選自下述結(jié)構(gòu)，
10.一種水平電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)用液晶取向膜，它是將權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑涂敷在基板上，經(jīng)烘烤后，進(jìn)行打磨處理所形成的。
11.一種水平電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的液晶顯示元件，它使用的是將權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑涂敷在基板上，經(jīng)烘烤后，進(jìn)行打磨處理所形成的液晶取向膜。
全文摘要
本發(fā)明提供在使用水平電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的液晶顯示元件時(shí)，印刷性、耐打磨性?xún)?yōu)良且余像及圖像持久性少的液晶取向劑、液晶取向膜及使用了該液晶取向膜的顯示質(zhì)量高的液晶顯示元件。本發(fā)明提供同時(shí)含有具有構(gòu)成芳香族四羧酸的4價(jià)有機(jī)基的聚酰胺酸或聚酰亞胺單元結(jié)構(gòu)和具有構(gòu)成脂環(huán)式四羧酸的4價(jià)有機(jī)基的聚酰胺酸或聚酰亞胺單元結(jié)構(gòu)的液晶取向處理劑、將該液晶取向劑在基板上涂敷、烘烤后再進(jìn)行打磨處理所形成的液晶取向膜及使用該液晶取向膜制作的水平電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的液晶顯示元件。
文檔編號(hào)C08G73/00GK1470007SQ01817356
公開(kāi)日2004年1月21日 申請(qǐng)日期2001年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月16日
發(fā)明者真野雄一, 佐野俊一, 小野豪, 黑崎真理子, 遠(yuǎn)藤秀幸, 一, 幸, 理子 申請(qǐng)人:日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社