专利名称：光取向组合物及由其形成的取向层和具有该取向层的液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器(LCD)，更具体地说，涉及光取向组合物，取向层和具有使用该光取向组合物形成的取向层的LCD。
通常，液晶分子具有液体和固体之间中间状态的特性，具有液体的流动性和具有固体的光学性质，并且通过电场或热可以改变其光学各向异性。液晶显示器(LCD)利用了上述性质并且一般用作平板显示器。
图1是一般LCD的截面示意图，其中在一对由玻璃做成的上下基板2和2’上形成由氧化铟锡构成的透明电极3和3’。在透明电极3和3’上顺序地形成绝缘层4和4’及用于使液晶取向的取向层5和5’。垫片6支撑在取向层5和5’之间形成液晶盒间隙。液晶材料注射进液晶盒间隙中从而形成液晶层7。在基板2和2’的外面装有用于使入射和透射光偏振的偏振片1和1’。
图2说明了液晶分子和取向表面(基板)之间的位置关系，其中预倾斜角是指由基板表面和液晶指向器之间形成的角度。取向层必须通过使用适当的取向材料或使用适当的取向方法形成致使可以在适当范围内调节液晶分子的预倾斜角，这对于改进LCD的显示特性是必不可少的。
对于形成取向层来说，通常使用摩擦处理，即在形成电极的基板上形成聚合物树脂膜例如聚酰亚胺膜，然后用一块布摩擦该膜。然而，按照该方法，由于摩擦布和取向层之间的机械接触，所以可以生成灰尘和静电。
因此，最近已经开发了与摩擦处理不一样的非破坏性的光取向技术。按照光取向技术，将偏振光照射进光聚合取向层中并发生各向异性的光聚合，致使液晶分子均匀地取向。
作为光聚合取向层的材料，已经使用了聚肉桂酸酯例如PVCN(聚乙烯基肉桂酸酯)或PVMC(聚乙烯基甲氧基肉桂酸酯)。然而，这样的聚合物具有差的热稳定性并难于控制液晶的预倾斜角。此外，该预倾斜角不大于0度。因此，难以将这样的聚合物应用于LCD。尽管已经进行了增加预倾斜角方法的研究，但研究结果不令人满意。
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种具有极好热稳定性并能够控制预倾斜角的光取向组合物。
本发明的另一个目的是提供具有极好热稳定性的液晶显示器(LCD)。
因此，为了达到第1个目的，提供了包括乙烯基肉桂酸酯衍生的聚合物与聚酰亚胺的重量比为98∶2-2∶98的光取向组合物。
通过这样的LCD来达到本发明的第2个目的，该LCD具有上下基板，在上下基板上各自形成透明电极，在透明电极上各自形成取向层，和在该取向层之间放入液晶层。
优选地，乙烯基肉桂酸酯衍生物聚合物选自聚(乙烯基肉桂酸酯)和聚(乙烯基甲氧基肉桂酸酯)，并且其重均分子量优选是5000-30000。
优选的是该聚酰亚胺是侧链型的并且其重均分子量是5000-20000。另外，优选的是该聚酰亚胺是直链型的并且其重均分子量是5000-30000。
对用于本发明光取向组合物的溶剂没有特别的限制。
通过参考附图详细地描述优选的实施方案，本发明的上述目的和优点将变得更显而易见，其中图1是通常的液晶显示器的剖视图；和图2说明了液晶分子和取向表面(基板)之间的位置关系。
在本发明中，提供了含有乙烯基肉桂酸酯衍生的聚合物和聚酰亚胺的光取向组合物，用其形成的取向层，和具有该取向层的LCD。作为该乙烯基肉桂酸酯衍生的聚合物，使用选自聚(乙烯基肉桂酸酯)和聚(乙烯基甲氧基肉桂酸酯)的材料，并且该聚合物的重均分子量优选是5000-30000。作为该聚酰亚胺，优选地是可以使用重均分子量是5000-20000的侧链型聚酰亚胺、或重均分子量是5000-30000的直链型聚酰亚胺。同时，优选的是乙烯基肉桂酸酯衍生的聚合物与聚酰亚胺的重量比为98∶2-2∶98。换言之，当以该混合比将两种聚合物混合时，聚乙烯肉桂酸酯衍生的聚合物起引起光取向的作用，聚酰亚胺有助于改进热稳定性并产生液晶的预倾斜角。因此，具有用该光取向组合物形成的取向层的LCD具有极好的电光特性。
在下文中，将通过下面非限制性的实施方案更详细地描述本发明。
实施例1将2g聚(乙烯基肉桂酸酯)和98g聚酰亚胺(RN715由Nissan ChemicalIndustries，Ltd.，Japan生产)溶解在500g的NMP中，由此制备光取向组合物。使用旋转涂覆器将该组合物涂覆在形成ITO电极的上下透明基板上，在约100℃温和地烘烤约30分钟，然后照射紫外光(350nm，100mW/cm2)。接着进行激烈的烘烤致使溶剂蒸发和去除。然后，通过常规的制造LCD的方法使用垫片形成液晶盒间隙，并将液晶注射进该液晶盒间隙中，从而完成LCD。
实施例2用与实施例1中所述的相同方法制造LCD，只是使用30g聚(乙烯基肉桂酸酯)和70g聚酰亚胺。
实施例3用与实施例1中所述的相同方法制造LCD，只是使用40g聚(乙烯基肉桂酸酯)和60g聚酰亚胺。
实施例4用与实施例1中所述的相同方法制造LCD，只是使用50g聚(乙烯基肉桂酸酯)和50g聚酰亚胺。
实施例5用与实施例1中所述的相同方法制造LCD，只是使用70g聚(乙烯基肉桂酸酯)和30g聚酰亚胺。
实施例6用与实施例1中所述的相同方法制造LCD，只是使用98g聚(乙烯基肉桂酸酯)和2g聚酰亚胺。
实施例7-12用与实施例1-6中所述的相同方法制造LCD，只是使用聚(乙烯基甲氧基肉桂酸酯)代替聚(乙烯基肉桂酸酯)。
实施例13-24用与实施例1-12中所述的相同方法制造LCD，只是使用由NissanChemical Industries，Ltd.，Japan生产的直链型RN722L代替由该公司生产的侧链型RN715。
比较例1-5用与实施例1所述的相同方法制造LCD，只是分别使用1g聚(乙烯基肉桂酸酯)和99g直链型聚酰亚胺(比较例1)，1g聚(乙烯基肉桂酸酯)和99g侧链型聚酰亚胺(比较例2)，99g聚(乙烯基肉桂酸酯)和1g直链型聚酰亚胺(比较例3)，99g聚(乙烯基肉桂酸酯)和1g侧链型聚酰亚胺(比较例4)，和100g聚(乙烯基肉桂酸酯)不使用聚酰亚胺(比较例5)。
然后，测定按照上述实施例和比较例制造的LCD的预倾斜角和取向程度。同时，用标准方法进行预倾斜角和取向程度的测定。结果，在比较例5的情况下，预倾斜角接近于0。另外，在比较例3和4的情况下，预倾斜角几乎是0。在比较例1和2的情况下，预倾斜角较大但光取向性质不很好。另一方面，在实施例的情况下，加入的聚酰亚胺越多，预倾斜角变得越大。在这些情况下，没有光取向性质方面的问题。另外，大大地改进了热稳定性，致使在形成取向层期间有可能将烘烤温度增加到140℃。
如上所述，按照本发明，尽管采用了非破坏性的光取向方法，但还是可以得到能够控制预倾斜角和具有极好热稳定性的光取向组合物和取向层。因此，可以得到具有改进性能的LCD。
权利要求
1.一种光取向组合物，含有重量比为98∶2-2∶98的乙烯基肉桂酸酯衍生的聚合物和聚酰亚胺。
2.权利要求1的光取向组合物，其中该乙烯基肉桂酸酯衍生的聚合物选自聚(乙烯基肉桂酸酯)和聚(乙烯基甲氧基肉桂酸酯)。
3.权利要求2的光取向组合物，其中该乙烯基肉桂酸酯衍生的聚合物的重均分子量为5000-30000。
4.权利要求1的光取向组合物，其中该聚酰亚胺是侧链型的并且其重均分子量为5000-20000。
5.权利要求1的光取向组合物，其中该聚酰亚胺是直链型的并且其重均分子量为5000-30000。
6.一种液晶显示器(LCD)，该显示器具有上下基板，在该上下基板上各自形成透明电极，在该透明电极上各自形成取向层，并将液晶注射进该取向层之间，其中每个取向层包括重量比为98∶2-2∶98的乙烯基肉桂酸酯衍生的聚合物和聚酰亚胺。
7.权利要求6的LCD，其中该乙烯基肉桂酸酯衍生的聚合物选自聚(乙烯基肉桂酸酯)和聚(乙烯基甲氧基肉桂酸酯)。
8.权利要求6的LCD，其中该乙烯基肉桂酸酯衍生的聚合物的重均分子量为5000-30000。
9.权利要求6的LCD，其中该聚酰亚胺是侧链型的并且其重均分子量为5000-20000。
10.权利要求9的LCD，其中该聚酰亚胺是直链型的并且其重均分子量为5000-30000。
全文摘要
提供了光取向组合物、使用该组合物形成的、具有极好液晶取向性质的取向层和具有该取向层的LCD。尽管采用了非破坏性的光取向方法,但还是可以得到具有极好热稳定性和取向性质的光取向组合物和取向层。因此,可以得到具有改进性能的LCD。
文档编号G02F1/1337GK1197102SQ9712973
公开日1998年10月28日 申请日期1997年12月30日 优先权日1996年12月30日
发明者韩官荣 申请人:三星电管株式会社