專利名稱：通過(guò)二酐和二胺反應(yīng)獲得的聚酰胺酸和聚酰亞胺的制作方法
通過(guò)二酐和二胺反應(yīng)獲得的聚酰胺酸和聚酰亞胺
本發(fā)明涉及通過(guò)二酐和二胺反應(yīng)獲得的聚酰胺酸和聚酰亞胺。本發(fā)明還涉及下述 襯底，所述襯底上沉積了這類聚酰亞胺或聚酰胺酸的膜。另外，本發(fā)明涉及包含這類聚酰亞 胺作為對(duì)準(zhǔn)層(alignment layer)的液晶顯示器。本發(fā)明還涉及這類聚酰亞胺和聚酰胺酸 的用途。另外，本發(fā)明涉及生產(chǎn)液晶顯示器的方法。
液晶(LC)材料的對(duì)準(zhǔn)是IXD制造中最重要的問題之一。一般在IXD中使用聚酰亞 胺(PI)膜作為對(duì)準(zhǔn)層，因?yàn)樗鼈兙哂械徒殡姵?shù)和高熱穩(wěn)定性，對(duì)液晶材料而言為惰性， 并且提供具有高錨定能的穩(wěn)定LC對(duì)準(zhǔn)。主要使用摩擦PI材料的方法來(lái)對(duì)準(zhǔn)LC分子。然 而，對(duì)LCD而言摩擦方法具有很多缺點(diǎn)，如1)產(chǎn)生碎片和靜電荷，使顯示品質(zhì)惡化，和2)灰 塵。因此，最近數(shù)年用于對(duì)準(zhǔn)LC分子的無(wú)摩擦方法成為研究的焦點(diǎn)。光對(duì)準(zhǔn)技術(shù)具有代替 摩擦方法的潛力，因?yàn)槠淇朔四Σ练椒▽?duì)靜電荷和灰塵的產(chǎn)生。通過(guò)進(jìn)行光對(duì)準(zhǔn)方法存 在三種實(shí)現(xiàn)LC對(duì)準(zhǔn)的主要方式，1)光異構(gòu)體化，幻光二聚化，幻光分解。這三種方法任一 的成功很大程度上取決于聚合材料，也就是使用的聚酰亞胺[1-9]。
目前的顯示器技術(shù)要求顯示器具有高亮度和對(duì)比度、低耗能和非?？斓捻憫?yīng)時(shí) 間。改進(jìn)LC材料響應(yīng)速度的方式可以被分成不同類。在第一類中，需要開發(fā)新穎的、非常 迅速的LC混合物。在其他方法中，可以將添加劑如無(wú)機(jī)微米顆?；蚣{米顆粒、有機(jī)氫鍵或 復(fù)合物形成材料或有機(jī)彎核(bent core)材料混合到現(xiàn)存的液晶中。最后，可以設(shè)計(jì)和優(yōu) 化用于對(duì)準(zhǔn)液晶的PI材料，使得除了通過(guò)促進(jìn)非常低的達(dá)到顯示器的關(guān)閉狀態(tài)傳輸來(lái)提 供極佳的對(duì)比度以外，它們還能給予LC材料預(yù)傾斜，并能夠藉此提高響應(yīng)速度。
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目前的電子設(shè)備顯示器技術(shù)要求顯示器具有高亮度和對(duì)比度、低耗能和非?？斓?響應(yīng)時(shí)間?，F(xiàn)有技術(shù)中已知并用于顯示器中的液晶材料不滿足下述要求非常迅速的開啟 和關(guān)閉時(shí)間，同時(shí)保持高對(duì)比度、高亮度和高電壓保持比。因此，本領(lǐng)域中需要下述新材料， 所述新材料可用在對(duì)準(zhǔn)層中或用作對(duì)準(zhǔn)層來(lái)改進(jìn)液晶材料的對(duì)準(zhǔn)，從而獲得均一的亮度、 良好的對(duì)比度和迅速的響應(yīng)時(shí)間。
液晶的光、電和磁特性是各向異性的。LC材料的各向異性在外力如界面(所謂的 對(duì)準(zhǔn)層)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生不同類型的分子方向，這一般被稱作LC對(duì)準(zhǔn)或取向。LC 材料在取向?qū)?zhǔn)層上的均一對(duì)準(zhǔn)對(duì)于高品質(zhì)LC顯示器(LCD)而言是必需的。LC的面外傾 斜角和面內(nèi)取向是非常重要的因素。在LCD的光構(gòu)型中，由對(duì)準(zhǔn)層給予LC混合物的預(yù)傾斜 角是最重要的參數(shù)之一，因?yàn)槠鋸?qiáng)烈影響多種LCD模式的電-光特性，所述LCD模式不僅僅 包括扭曲向列模式(twisted nematic mode)、超扭曲向列模式、鐵電LC模式、豎直對(duì)準(zhǔn)模式 禾口面內(nèi)切換模式(in-plane switching mode)。
LC顯示器中的液晶(LC)對(duì)準(zhǔn)特性主要受到對(duì)準(zhǔn)層表面特性的影響。在IXD中，一 般使用聚酰亞胺(PI)膜作為對(duì)準(zhǔn)層。用天鵝絨布或類似物摩擦這些PI膜使得LC材料取 向，這一般被稱作LC材料的對(duì)準(zhǔn)。通過(guò)經(jīng)摩擦的PI膜制備的LC顯示器一般具有兩種主要 的缺點(diǎn)，所述缺點(diǎn)為來(lái)源于摩擦的靜電荷和來(lái)源于用于摩擦的材料的灰塵。
用作對(duì)準(zhǔn)材料的聚合物直接影響顯示器的對(duì)比度，因?yàn)樗鼈冊(cè)贚C材料的開啟和 關(guān)閉狀態(tài)光傳輸特性中起非常重要的作用。另一方面，對(duì)準(zhǔn)材料同樣也在LC材料的響應(yīng)特 性中起非常重要的作用?？梢员辉O(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)為對(duì)LC取向給予預(yù)傾斜的對(duì)準(zhǔn)材料會(huì)非?？?能改進(jìn)LC材料的切換速度，所述切換速度被稱作LC材料的響應(yīng)速度。目前的顯示器技術(shù) 要求顯示器具有高對(duì)比度、低耗能和非?？斓捻憫?yīng)時(shí)間。使用合適的對(duì)準(zhǔn)層能夠改進(jìn)顯示 器的對(duì)比度，因?yàn)殚_啟和關(guān)閉狀態(tài)傳輸特性之后的LC取向會(huì)被改進(jìn)。另外，如果能夠優(yōu)化 對(duì)準(zhǔn)層來(lái)給予LC取向預(yù)傾斜，則結(jié)果會(huì)得到需要更少的能量來(lái)切換LC材料的LCD，并且LC 材料也會(huì)因?yàn)樗鼈儠?huì)被預(yù)傾斜而切換得更快。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供要被用于對(duì)準(zhǔn)層中或要作為對(duì)準(zhǔn)層沉積的新材料，所述 新材料會(huì)提供良好或甚至經(jīng)改進(jìn)的亮度、對(duì)比度和切換時(shí)間。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供 下述新材料，所述新材料允許液晶顯示器中的液晶材料的經(jīng)改進(jìn)的均一對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明的另 一個(gè)目的是提供要在對(duì)準(zhǔn)層中使用的新材料，所述新材料當(dāng)與這類對(duì)準(zhǔn)層接觸時(shí)允許對(duì) 液晶材料提供預(yù)傾斜。本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供要在對(duì)準(zhǔn)層中使用或用作對(duì)準(zhǔn)層的材 料，所述材料當(dāng)與這些對(duì)準(zhǔn)材料接觸時(shí)顯示液晶材料的高電壓保持比和良好的垂直對(duì)準(zhǔn) (homeotropic alignment)。
在第一方面中，本發(fā)明涉及通過(guò)將二酐、第一類二胺和第二類二胺進(jìn)行反應(yīng)獲得 的聚酰胺酸，其中所述第一類二胺具有UV光可二聚化的側(cè)鏈，所述側(cè)鏈選自
權(quán)利要求
1.通過(guò)使二酐、第一類二胺和第二類二胺反應(yīng)獲得的聚酰胺酸，其中所述第一類二胺 具有UV光可二聚化的側(cè)鏈，所述側(cè)鏈選自
2.根據(jù)權(quán)利要求1的聚酰胺酸，其中所述二酐選自
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)的聚酰胺酸，其中所述二胺選自結(jié)構(gòu)
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的聚酰胺酸，其通過(guò)額外地使所述二酐與第三類二胺反 應(yīng)來(lái)獲得，所述二胺如權(quán)利要求3中定義，但是不具有權(quán)利要求1中定義的側(cè)鏈，而是具有 R = H。
5.如下獲得的聚酰亞胺(a)使根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的聚酰胺酸與乙酸酐反應(yīng)，或(b)將所述聚酰胺酸暴露于>100°C的溫度下1分鐘到M小時(shí)的時(shí)間段。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的聚酰亞胺，所述聚酰亞胺選自結(jié)構(gòu)
7.根據(jù)權(quán)利要求5-6中任一項(xiàng)的聚酰亞胺，其中在使所述二酐和所述二胺反應(yīng)后和將 所得聚酰胺酸轉(zhuǎn)化為聚酰亞胺后，將所得聚酰亞胺暴露于UV-照射。
8.一種襯底，所述襯底上沉積了權(quán)利要求5-6中任一項(xiàng)定義的聚酰亞胺膜，所述膜的 厚度在下述范圍內(nèi)從50nm到2 μ m、優(yōu)選地從50nm到1 μ m,更優(yōu)選地50nm到500nm。
9.一種液晶顯示器，所述液晶顯示器包含用于對(duì)準(zhǔn)所述液晶顯示器中液晶材料的對(duì)準(zhǔn) 層，所述對(duì)準(zhǔn)層是聚酰亞胺膜，所述聚酰亞胺如權(quán)利要求5-6中任一項(xiàng)中定義。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的液晶顯示器，所述膜的厚度在下述范圍內(nèi)從50nm到2μπκ優(yōu)選 地從50nm到1 μ m,更優(yōu)選地從50nm到500nm。
11.根據(jù)權(quán)利要求9-10中任一項(xiàng)的液晶顯示器，所述液晶顯示器分別在2.5V的施加電 壓下具有< 40ms的響應(yīng)時(shí)間，在3V到7. 5V范圍內(nèi)的施加電壓下具有< 20ms的響應(yīng)時(shí)間， 和/或> 95%的電壓保持比。
12.根據(jù)權(quán)利要求5-6中任一項(xiàng)的聚酰亞胺用于減少液晶顯示器響應(yīng)時(shí)間，和/或用于 改進(jìn)液晶顯示器的開啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)傳輸和/或電壓保持比的用途，所述用途包括在所 述液晶顯示器中并入所述聚酰亞胺作為所述聚酰亞胺的對(duì)準(zhǔn)層。
13.生產(chǎn)液晶顯示器的方法，所述方法包括在襯底上沉積如權(quán)利要求5-6中任一項(xiàng)定 義的聚酰亞胺膜，通過(guò)對(duì)所述膜施加液晶材料來(lái)使所述膜與所述液晶材料的層接觸，提供 所述液晶顯示器的另一襯底并在上面應(yīng)用權(quán)利要求5-6中任一項(xiàng)定義的所述聚酰亞胺的 另一膜，通過(guò)在所述液晶材料層上施加所述另一襯底來(lái)使所述液晶材料層與所述聚酰亞胺 的另一膜接觸，從而使所述液晶材料夾在在兩個(gè)襯底之間夾層。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過(guò)二酐和二胺反應(yīng)獲得的聚酰胺酸和聚酰亞胺。本發(fā)明還涉及下述襯底，所述襯底上沉積了這類聚酰亞胺或聚酰胺酸的膜。另外，本發(fā)明涉及包含這類聚酰亞胺作為對(duì)準(zhǔn)層的液晶顯示器。本發(fā)明還涉及這類聚酰亞胺和聚酰胺酸的用途。另外，本發(fā)明涉及生產(chǎn)液晶顯示器的方法。
文檔編號(hào)C08G73/12GK102030901SQ20101050427
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月5日
發(fā)明者井上雄一, 加布里埃爾·內(nèi)爾斯, 增谷啟, 大衛(wèi)·丹納爾, 島秀一, 扎克·哈賽恩, 皮納·基利基然, 諏訪俊一 申請(qǐng)人:索尼公司