專利名稱：液晶配向膜及液晶顯示元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶配向膜及液晶顯示元件，特別涉及一種由包含聚酰胺酸、聚酰亞胺及有機(jī)溶劑的液晶配向劑所制得的液晶配向膜，以及一種包含該液晶配向膜的液晶顯示元件。
背景技術(shù)：
目前液晶顯示器以使用向列型(Nematic)液晶的顯示元件為主流，向列型液晶顯示元件實(shí)際運(yùn)用的具體類型例如(1) 一側(cè)基板的液晶配向方向與另一側(cè)基板的液晶配向方向?yàn)?0度角度的扭轉(zhuǎn)向列(TN，Twisted Nematic)型液晶顯示元件；(2) —側(cè)基板的液晶配向方向與另一側(cè)基板的液晶配向方向?yàn)?80度以上角度的超扭轉(zhuǎn)向列(STN，SuperTwisted Nematic)型液晶顯示元件；(3)使用薄膜晶體管(TFT,Thin Film Transistor)型·液晶顯示元件。在上述向列型液晶顯示元件中，用來控制液晶產(chǎn)生配向的主要元件為配向膜，且該配向膜與液晶之間將形成預(yù)傾角。配向膜通常是將含有聚酰胺酸聚合物、聚酰亞胺聚合物等高分子材料的液晶配向齊U，涂布于具有透明導(dǎo)電膜的基板表面，經(jīng)加熱及配向處理后而形成。由于液晶顯示器的顯示品質(zhì)逐年向上，為了開發(fā)出具有良好的應(yīng)答速度、高電壓保持率及高信賴性等的高性能液晶顯示元件，日本特開平2-282726揭示一種包含聚酰亞胺化合物的液晶配向膜用組成物及由該液晶配向膜用組成物所形成的配向膜，日本特開平3-179323揭示一種由聚酰胺酸化合物所制得的配向膜，所述配向膜均用來使液晶顯示元件中的液晶形成良好的高預(yù)傾角，以改善液晶顯示元件的應(yīng)答速度與信賴性。然而，近年來隨著透射型、反射型或半透射型液晶顯示元件的廣泛使用，且基板、裝置或生產(chǎn)線的大型化，使得業(yè)界對(duì)于液晶顯示元件的性能要求也日益嚴(yán)格。而上述的配向膜應(yīng)用于該液晶顯示元件時(shí)，雖能提升應(yīng)答速度、電壓保持率及信賴性，但卻普遍存在有預(yù)傾角穩(wěn)定性不佳且同一顯示元件的不同區(qū)域的預(yù)傾角差異過大等問題，而容易發(fā)生顯示缺陷(mura)的缺點(diǎn)；此外，用于形成配向膜的配向劑仍存在有制程不穩(wěn)定性的問題，使得后續(xù)加工制程不良率會(huì)提高。因此，為了符合目前液晶顯示器業(yè)者的要求，改善上述問題為本技術(shù)領(lǐng)域人員努力研究的目標(biāo)之一。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的第一目的為提供一種由具有較佳制程穩(wěn)定性的液晶配向劑所形成的液晶配向膜。將該液晶配向膜應(yīng)用于液晶顯示元件中，可使該液晶顯示元件具有較佳的信賴性(如無顯示缺陷)。本發(fā)明的液晶配向膜通過將液晶配向劑涂布在基材上而形成預(yù)涂層，以及使該預(yù)涂層經(jīng)過預(yù)先加熱處理、后加熱處理及配向處理而制得，該液晶配向劑包含聚合物(A)和有機(jī)溶劑(B)，所述聚合物(A)包括至少一聚酰胺酸組分(A-I)及至少一聚酰亞胺組分(A-2)，以及當(dāng)所述液晶配向膜依據(jù)以下步驟進(jìn)行預(yù)傾角均一性P的測量時(shí)，所獲得的P< 20% (a)組裝液晶顯示元件,所述液晶顯示元件包含第一單元，含有第一基板、形成于所述第一基板表面的第一導(dǎo)電膜和形成在所述第一導(dǎo)電膜表面的第一液晶配向膜；與所述第一單元間隔設(shè)置的第二單元，其含有第二基板、形成于所述第二基板表面的第二導(dǎo)電膜和形成在所述第二導(dǎo)電膜表面的第二液晶配向膜；和夾置于所述第一單元與所述第二單元間的液晶單元；(b)將該液晶顯示元件的顯示面等分為多個(gè)區(qū)域；和 (C)分別針對(duì)所述各區(qū)域進(jìn)行預(yù)傾角的測量，以獲得預(yù)傾角的最大值、最小值和平均值，接著代入以下公式計(jì)算預(yù)傾角均一性P :
_預(yù)傾角最大值-預(yù)傾角最小值Y ! nno/
P_ -2x預(yù)傾角平均值-100/°根據(jù)本發(fā)明所述的液晶配向膜，所述預(yù)傾角均一性P的范圍為1%至15%。根據(jù)本發(fā)明所述的液晶配向膜，所述預(yù)傾角均一性P的范圍為1%至10%。根據(jù)本發(fā)明所述的液晶配向膜，在25°C時(shí)，所述液晶配向劑的粘度范圍為15cps至 40cps。根據(jù)本發(fā)明所述的液晶配向膜，在25°C時(shí)，所述液晶配向劑的粘度范圍為20cps至 40cps。根據(jù)本發(fā)明所述的液晶配向膜，在25°C時(shí)，所述液晶配向劑的粘度范圍為20cps至 30cps。根據(jù)本發(fā)明所述的液晶配向膜，在25°C時(shí)，所述液晶配向劑的靜態(tài)表面張力范圍為 48mN/m 至 84mN/m。根據(jù)本發(fā)明所述的液晶配向膜，在25°C且固含量為6重量％時(shí)，所述聚酰胺酸組分(A-I)的粘度范圍為15cps至30cps。根據(jù)本發(fā)明所述的液晶配向膜，在25°C且固含量為6重量％時(shí)，所述聚酰亞胺組分(A-2)的粘度范圍為20cps至50cps。本發(fā)明的第二目的為提供一種無顯示缺陷的液晶顯示元件。本發(fā)明液晶顯示元件包含如上所述的液晶配向膜。本發(fā)明的有益效果在于通過調(diào)控預(yù)傾角均一性P低于20%，不僅可提高該液晶配向劑的制程穩(wěn)定性，以便減少后續(xù)加工制程的不良率，且可降低液晶顯示元件的顯示缺陷，以便提高該液晶顯示元件的信賴性。
圖I是說明本發(fā)明液晶顯示元件的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的液晶配向膜通過將液晶配向劑涂布在基材上而形成預(yù)涂層，以及使該預(yù)涂層經(jīng)過預(yù)先加熱處理、后加熱處理及配向處理而制得，該液晶配向劑包含聚合物(A)和有機(jī)溶劑(B)，該聚合物(A)包括至少一聚酰胺酸組分(A-I)和至少一聚酰亞胺組分(A-2)。以下將逐一對(duì)該液晶配向劑中的各個(gè)成分進(jìn)行詳細(xì)說明[液晶配向劑][聚合物⑷]<聚酰胺酸組分(A-I) >該聚酰胺酸組分(A-I)選自由二胺類化合物(R-I)和四羧酸二酐類化合物(R-2)聚合而得的聚酰胺酸聚合物(P-I)，或上述的聚酰胺酸聚合物(P-I)及溶劑(S-I)。< 二胺類化合物(R-I) > 該二胺類化合物(R-I)選自(I)脂肪族二胺化合物、(2)脂環(huán)族二胺化合物、(3)芳香族二胺化合物，或(4)具有結(jié)構(gòu)式(I-I)至(1-17)的二胺化合物等，且上述的二胺類化合物(R-I)可以單獨(dú)一種使用或者混合多種使用。(I)脂肪族二胺化合物包含但不限于I，2-二氨基乙烷、I，3-二氨基丙烷、I，4-二氨基丁烷、I，5- 二氨基戊烷、I，6- 二氨基己烷、I，7- 二氨基庚烷、I，8- 二氨基辛烷、I，9- 二氨基壬烷、1，10- 二氨基癸烷、4，4’ - 二氨基庚烷、1，3- 二氨基-2，2- 二甲基丙烷、1，6- 二氛基-2, 5- 二甲基己燒、1，7- 二氛基-2, 5- 二甲基庚燒、1，7- 二氛基-4,4- 二甲基庚燒、1，
二氨基_3_甲基庚燒、1，9_二氨基-5-甲基壬燒、2,11-二氨基十二燒、1，12-二氨基十八烷、1，2_雙(3-氨基丙氧基)乙烷等。(2)脂環(huán)族二胺化合物包含但不限于4，4’ -二氨基二環(huán)己基甲烷、4，4’ -二氨基-3，3’ - 二甲基二環(huán)己基胺、1，3- 二氨基環(huán)己烷、1，4- 二氨基環(huán)己烷、異佛爾酮二胺、四氫二環(huán)戊二烯二胺、三環(huán)[6. 2. I. O2，7]-十一碳烯二甲基二胺、4，4’_亞甲基雙(環(huán)己基胺)
坐寸o(3)芳香族二胺化合物包含但不限于4，4’ - 二氨基二苯基甲烷(以下簡稱R_l_5)、4，4’ - 二氛基二苯基乙焼、4，4’ -二氛基二苯基諷、4，4’ _ 二氛基苯甲酸苯胺、4，4’ _ 二氨基二苯基醚(以下簡稱R-1-6)、3，4’ -二氨基二苯基醚、1，5-二氨基萘、5-氨基-I-(4’ -氛基苯基)-1，3，3_ 二甲基氣節(jié)、6_氛基-I-(4’ -氛基苯基)-1，3，3_ 二甲基氫茚、六氫-4，7-甲橋亞氫茚基二亞甲基二胺、3，3’ - 二氨基二苯甲酮、3，4’ - 二氨基二苯甲酮、4，4’ - 二氨基二苯甲酮、2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙焼、2，2-雙(4-氨基苯基)六氟丙焼、2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、1，4_雙(4-氨基苯氧基)苯、1，3_雙(4-氨基苯氧基)苯、1，3_雙(3-氨基苯氧基)苯、9，9_雙(4-氨基苯基)-10-氫蒽、9，10_雙(4-氨基苯基)蒽[9，10-bis (4-aminophenyl) anthracene]、2，7_ 二氨基蕘、9，9_ 雙(4_ 氨基苯基)蒸、4，4，-亞甲基-雙(2_氣苯胺)、4，4’ -(對(duì)-亞苯基異亞丙基)雙苯胺、4，4’ -(間_亞苯基異亞丙基)雙苯胺、2，2’ -雙[4-(4-氨基-2- 二氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙焼、4，4’ -雙[(4-氨基-2-二氟甲基)苯氧基]-八氟聯(lián)苯、5-[4_(4_正戊焼基環(huán)己基)環(huán)己基]苯基亞甲基-I，3- 二氨基苯{5-[4-(4-n-pentylcyclohexyl) eyeIohexyIJphenyImethyIene-1,3-dia minobenzene}(以下簡稱R-l-2)、1，I-雙[4_ (4_氨基苯氧基)苯基]~4~ (4_乙基苯基)環(huán)己焼{1,1-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -4- (4-ethylphenyl) cyclohexane}(以下簡稱R-l-3)等。
(4)具有結(jié)構(gòu)式(I-I) (1-16)的二胺化合物詳細(xì)敘述如下式(I-I)中，R1表示O、COO、0C0、NHCO, CONH，或CO ；Rn表示含有甾類(膽甾醇)
骨架、三氟甲基、氟基、C2至C3tl的烷基，或衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶，及哌嗪等含氮原子環(huán)狀結(jié)構(gòu)的一價(jià)基團(tuán)。較佳地，該式(I-I)所示的二胺化合物選自2，4_ 二氨基苯基甲酸乙酉旨(2,4-diaminophenyl ethyl formate)、3, 5_ 二氨基苯基甲酸乙酉旨(3, 5-diaminophenylethyl formate)、2,4_ 二氨基苯基甲酸丙酯(2,4-diaminophenyl propyl formate) >3,5_ 二氛基苯基甲酸丙酷(3, 5-diaminophenyl propyl formate)、I-十二燒氧基-2,4-氛基苯(l_dodecoxy-2,4-aminobenzene)、1_ 十六燒氧基-2,4-氛基苯(l-hexadecoxy-2,4-aminobenzene)、I-十八燒氧基-2,4-氛基苯(l-octadecoxy-2,4-aminobenzene)、
CH3
ch^a rCH3
「 I H2N。咋/ H3C…、2 \3式(1-1-1)、
^-oXXJ
H2N
CH3
ch^a rCH3HzN\0H3C 式(1-1-2)、
H2NHzN\HsC 式(1-1-3)、
^-oXXJ
H2NH3C^XHzN\0HsC 式(1-1-4)。
H2N
NH2
H2N^J(1-2)R^R21-R22-R23式(1-2)中，R2表示 0、COO、OCO, NHCO, CONH,或 CO ；R21 及 R22 為選自脂肪族環(huán)、芳香族環(huán)，或雜環(huán)基團(tuán)；R23表不C3至C18的燒基、C3至C18的燒氧基、C1至C5的氣燒基、C1至C5的氟烷氧基、氰基，或鹵素原子。較佳地，式(1-2)所示的二胺化合物選自
H2NH3C I^V CH3
_6]式(H1)、
H2NH3C CH3
H2N^ ^C-O^《~《~^CN式(1-2-2)、
H2N
H2N/)^式 d-2-3)、
H2N
H2N^ ^C-O^《~^F式(1-2-4)、
H2N
H2N^C-O^^Cl式(1-2-5)、
H2N
權(quán)利要求
1.一種液晶配向膜，其特征在于，通過將液晶配向劑涂布在基材上而形成預(yù)涂層，以及使所述預(yù)涂層經(jīng)過預(yù)先加熱處理、后加熱處理及配向處理而制得， 所述液晶配向劑包含聚合物(A)和有機(jī)溶劑(B),所述聚合物(A)包括至少一聚酰胺酸組分(A-I)和至少一聚酰亞胺組分(A-2)，以及 當(dāng)所述液晶配向膜依據(jù)以下步驟進(jìn)行預(yù)傾角均一性P的測量時(shí)，所獲得的P < 20% : (a)組裝液晶顯示元件,所述液晶顯示元件包含 第一單元，其含有第一基板、形成于所述第一基板表面的第一導(dǎo)電膜和形成在所述第一導(dǎo)電膜表面的第一液晶配向膜； 與所述第一單元間隔設(shè)置的第二單元，其含有第二基板、形成于所述第二基板表面的第二導(dǎo)電膜和形成在所述第二導(dǎo)電膜表面的第二液晶配向膜；和 夾置于所述第一單元與所述第二單元之間的液晶單元； (b)將所述液晶顯示元件的顯示面等分為多個(gè)區(qū)域；和 (c)分別針對(duì)所述各區(qū)域進(jìn)行預(yù)傾角的測量，以獲得預(yù)傾角的最大值、最小值和平均值，接著代入以下公式計(jì)算預(yù)傾角均一性P : P=預(yù)傾角最大值-預(yù)傾角最小值 x IQQO/ 2 X預(yù)傾角平均值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶配向膜，其特征在于，所述預(yù)傾角均一性P的范圍為1% 15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶配向膜，其特征在于，所述預(yù)傾角均一性P的范圍為1% 10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶配向膜，其特征在于，在25°C時(shí)，所述液晶配向劑的粘度范圍為15cps 40cps。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶配向膜，其特征在于，在25°C時(shí)，所述液晶配向劑的粘度范圍為20cps 40cps。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶配向膜，其特征在于，在25°C時(shí)，所述液晶配向劑的粘度范圍為20cps 30cps。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶配向膜，其特征在于，在25°C時(shí)，所述液晶配向劑的靜態(tài)表面張力范圍為48mN/m 84mN/m。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶配向膜，其特征在于，在25°C且固含量為6重量％時(shí)，所述聚酰胺酸組分(A-I)的粘度范圍為15cps 30cps。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶配向膜，其特征在于，在25°C且固含量為6重量％時(shí)，所述聚酰亞胺組分(A-2)的粘度范圍為20cps 50cps。
10.一種液晶顯示元件，其特征在于包含根據(jù)權(quán)利要求I至9任一項(xiàng)所述的液晶配向膜。
全文摘要
一種液晶配向膜，其通過將液晶配向劑涂布在基材上而形成預(yù)涂層，以及使該預(yù)涂層經(jīng)過預(yù)先加熱處理、后加熱處理及配向處理而制得，其中，所述液晶配向劑包含聚合物(A)和有機(jī)溶劑(B)，所述聚合物(A)包括至少一聚酰胺酸組分(A-1)及至少一聚酰亞胺組分(A-2)。將所述液晶配向膜應(yīng)用于液晶顯示元件中并進(jìn)行預(yù)傾角均一性P測量，所獲得的P＜20％。此外，本發(fā)明還提供包含有所述液晶配向膜的液晶顯示元件。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK102778786SQ201210132700
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者梁育豪 申請(qǐng)人:奇美實(shí)業(yè)股份有限公司