專利名稱：一種處理液晶顯示元件取向膜的方法和一種制備液晶顯示元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用軟X射線處理液晶顯示元件取向膜的方法，一種制備液晶顯示元件的方法，和一種用所述方法制備的液晶顯示元件。更具體地說，本發(fā)明涉及一種這樣處理液晶顯示元件的方法，其特征是在進(jìn)行取向處理之后在氣體中進(jìn)行軟X射線照射；一種制備具有改善了的質(zhì)量及成品率的液晶顯示元件的方法，該方法包括一個(gè)在進(jìn)行對(duì)取向膜的取向處理之后在氣體中進(jìn)行X射線照射的步驟；以及用所述的制備方法制備的液晶顯示元件。
由于液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電壓低、重量輕及顯示面積大，液晶顯示器件有效地用于OA裝置，比如個(gè)人計(jì)算機(jī)和文字處理器。用于這些用途的液晶顯示元件應(yīng)當(dāng)適于字符顯示和圖形顯示，而文字顯示和圖形顯示不可避免地需要大顯示面積、多象素和高精確度，因而就需要一種制備具有高質(zhì)量且無顯示缺陷的液晶顯示元件的方法。
液晶顯示元件通常采用扭曲向列模式，在該模式中向列液晶分子的取向方向扭曲90°?？梢酝ㄟ^把上述液晶分子的扭曲角增加到180°至300°可得到已知的超扭曲向列模式。另外，為了進(jìn)行矩陣顯示或彩色顯示等，近來積極開發(fā)了一種用于進(jìn)行許多象素電極開-關(guān)的MIM(金屬-絕緣相-金屬)元件和一種采用TFT(電場(chǎng)效應(yīng)模式薄膜晶體管)的有源矩陣型扭曲向列模式的液晶顯示元件。
作為用于這樣液晶顯示元件中的取向膜主要采用有機(jī)材料，比如聚酰亞胺和聚酰胺等。聚酰亞胺取向膜是一種具有高表面極性的材料，并且由于在取向處理之后尤其對(duì)取向膜表面進(jìn)行了活化，該取向膜變得易于吸收離子或極性雜質(zhì)。并且，帶有吸收的雜質(zhì)的部分可能改變?nèi)∠蚰さ娜∠蚰芰?，或者雜質(zhì)可以作為一個(gè)電容器，或者在液晶和取向膜之間的交界面處可穩(wěn)定產(chǎn)生的電偶極子層可能變化，所有這些都可能成為在用作圖象顯示時(shí)液晶顯示元件顯示不均勻的原因。
液晶顯示元件的顯示不均勻包括出現(xiàn)在一幅畫面一小部分以及出現(xiàn)在整個(gè)畫面的亮度、對(duì)比度和色度的不均勻，例如，或許已經(jīng)提到(1)在已經(jīng)混入液晶顯示元件的細(xì)小灰塵周圍產(chǎn)生的灰塵不均勻，(2)在液晶顯示元件的密封劑周圍產(chǎn)生的密封劑不均勻，(3)在液晶顯示元件的液晶注入口周圍產(chǎn)生的半圓形不均勻，和(4)由于在洗滌液晶顯示元件過程中混合進(jìn)來雜質(zhì)的洗滌不均勻。
近來，由空氣中的細(xì)小灰塵造成的灰塵不均勻，尤其是從人體中產(chǎn)生的脂肪酸已經(jīng)成為大問題。隨著清潔技術(shù)的進(jìn)步，很少混進(jìn)大灰塵，很完全去除細(xì)小灰塵的很困難。即使混入了象1微米這樣細(xì)小的灰塵，也會(huì)從灰塵中洗出離子或極性雜質(zhì)，這就會(huì)影響周圍并且可明顯地看出視覺不均勻。
最近，為了去除這些灰塵，已經(jīng)執(zhí)行過了在取向處理之后采用可在空氣擦通道中注入的噴嘴的干洗處理，通過采用具有附加超聲振動(dòng)的氣體進(jìn)行的超聲清潔器干洗處理，或者以純水或有機(jī)溶劑進(jìn)行的濕洗處理。為了增強(qiáng)清洗能力，通?；旌鲜褂靡恍┪锢砬逑捶椒?，比如刷、噴射和超聲波清洗方法等，這就導(dǎo)致有效地去除了細(xì)小灰塵。然而，在干洗處理中不容易完全去除細(xì)小灰塵，而且應(yīng)當(dāng)指出在濕洗處理中在清洗液體中存在著非常少量的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)也不容易完全去除。并且由存在于清洗液中的雜質(zhì)造成的清洗不均勻成了新的問題。
另外，除了試圖減少混入元件中的雜質(zhì)以外，人們還提出要控制取向膜的吸收雜質(zhì)能力和減小雜質(zhì)的影響。日本已公開待批專利1-185617公開了一種通過在取向膜表面上對(duì)取向膜進(jìn)行氟化處理以控制對(duì)雜質(zhì)的吸收來避免液晶板的顯示不均勻的方法。然而，在該說明書中描述的方法對(duì)控制雜質(zhì)的吸收有效，但是氟化處理很大程度地改變了取向膜的表面狀態(tài)，這就導(dǎo)致了取向膜的取向狀態(tài)變差的問題。
作為當(dāng)在取向膜表面上吸收離子雜質(zhì)或極性雜質(zhì)時(shí)起作用的力，可以考慮氫鍵力，偶極子-偶極子相互作用力和庫侖-庫侖相互作用力等。由于在極性成分較多的情況下這些相互作用通常增強(qiáng)，可以通過減少在取向膜表面能中的極性成分來控制雜質(zhì)的吸收。
作為減少在取向膜表面能中極性成分的方法，已經(jīng)提出了(1)一種調(diào)整取向膜分子結(jié)構(gòu)或在取向膜中添加添加劑的方法，(2)在形成取向膜之后用表面處理劑進(jìn)行處理的方法，和(3)在進(jìn)行了取向處理之后在存在氧或臭氧的環(huán)境下的輻射紫外線的方法。在這些方法中，方法(1)和(2)不可取，這是因?yàn)槿∠蚰ぷ陨淼奶匦?比如取向能力或電特性)改變很多。方法(3)也不可取，這是因?yàn)樽贤饩€輻射會(huì)使取向膜變差。
一方面，除了由雜質(zhì)的吸收造成的液晶顯示元件的不均勻問題以外，在液晶顯示元件的制備過程中產(chǎn)生的非常高的靜電(比如6至20千伏)成了大問題。并且由靜電造成的不良影響是會(huì)由于靜電的破壞而降低產(chǎn)品成品率或者由于吸附在灰塵而使顯示質(zhì)量變差。通常，采用不合適的加濕器以增加溫度到60至70％或者通過安裝不很有效的離子發(fā)生器來處理這樣的靜電，但效果不會(huì)人滿意。
為了克服常規(guī)技術(shù)中的這些缺點(diǎn)作出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提出了一種處理液晶顯示元件取向膜的方法，該處理方法有效地降低了取向膜的表面能和/或去除了在制備液晶顯示元件步驟中產(chǎn)生的靜電；一種制備液晶顯示元件的方法，該制備方法可以降低由上述取向膜處理方法造成的顯示不均勻或者避免靜電破壞和改善產(chǎn)品成品率；以及一種由所說方法制備的液晶顯示元件。
根據(jù)本發(fā)明的處理液晶顯示器取向膜的方法的特征在于使涂覆在帶有透明電極的透明基片上的包含有機(jī)高分子組合物的取向?qū)咏?jīng)受研磨處理，然后在氣體中用軟X射線對(duì)取向膜進(jìn)行照射。也就是說，通過進(jìn)行具有長波長的X射線輻射，在取向膜上吸收了由射線的電離作用產(chǎn)生的氣體離子，使得取向膜表面能中的極性成分降低，這樣可以避免液晶顯示元件的顯示不均勻。這可以理解為這樣一種現(xiàn)象，即在用取向處理活化了的表面的吸收區(qū)上吸收了由軟X射線產(chǎn)生的氣體離子，因而在該表面上不能再吸收任何雜質(zhì)。
一方面，還可確認(rèn)通過在取向膜上吸收由軟X射線的電離作用產(chǎn)生的氣體離子可以容易地去除在研磨步驟或遷移步驟中產(chǎn)生的靜電。因而，由于清除靜電作用，軟X射線輻射也可有效地避免靜電破壞以及改善產(chǎn)品成品率。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的液晶盒取向裝置的一個(gè)實(shí)例的前視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的液晶盒取向裝置的一個(gè)實(shí)例的側(cè)視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的液晶盒取向裝置的一個(gè)實(shí)例的平面圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)清洗和干燥裝置的前視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)清洗和干燥裝置的側(cè)視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)清洗和干燥裝置的平面圖。
圖7是一個(gè)清洗和干燥部分的前視圖。
圖8是一個(gè)狹長切口蓋的平面圖。
圖9是一個(gè)狹長切口蓋的頂視圖。
圖10是一個(gè)狹長切口蓋的側(cè)視圖。
圖11是一個(gè)表示由軟X射線輻射產(chǎn)生的離子的分布范圍的示意圖。
圖12是一個(gè)表示在一個(gè)開放的區(qū)域輻射軟X射線的情況下一個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖13是一個(gè)表示在一個(gè)生產(chǎn)設(shè)備中輻射軟X射線的情況下一個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖14表示從實(shí)例1和對(duì)照例1中得到的軟X射線的輻射次數(shù)和表面能的極性組分之間的關(guān)系。
圖15表示從實(shí)例2和對(duì)照例2中得到的軟X射線的輻射次數(shù)和表面能的極性組分之間的關(guān)系。標(biāo)號(hào)的解釋1液晶取向裝置3(有機(jī)高分子膜形成的)透明基底5臺(tái)7滾子11架子13軌15支持物17球端螺套19螺套部件21頂桿尖23馬達(dá)25主桿部件27軸承部件29升降柱31制動(dòng)塊33制動(dòng)器35操作部件37，39軟X射線照射裝置41照射窗43撐桿45支撐柱47連接金屬件101清洗烘干裝置103(有機(jī)高分子膜形成的)透明基底105轉(zhuǎn)移部件107軟X射線照射裝置107a第一軟X射線照射裝置107b第二軟X射線照射裝置111架113軌115臺(tái)117球端螺套119操作部分121滾軸傳輸器125照射窗127撐桿129支撐柱131連接金屬件135噴嘴(狹長切口蓋)137抽吸窗139可變支撐機(jī)構(gòu)143薄板145厚板147連接銷149導(dǎo)管151調(diào)節(jié)狹長切口窗的電壓如果是在氣體中，則并不限制根據(jù)本發(fā)明而進(jìn)行的軟X射線照射的環(huán)境，作為優(yōu)選的氣體，可以是氧、氮、二氧化碳、水蒸汽、氦、氖、氬以及它們的混合物。
根據(jù)本發(fā)明的通過X射線照射來降低一種材料的表面能或者消除靜電的作用不僅限于對(duì)于液晶顯示元件取向膜的表面處理，實(shí)際上它可用于任何材料。
用于本發(fā)明的具有長波長軟X射線的能量低，這樣不使得其透過材料的穿透能很弱。所說的射線很容易用透明的聚氯乙烯板等遮擋掉并且對(duì)人體沒有危險(xiǎn)，因而從安全角度考慮來看是可取的。另外，其另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是制造的取向膜不會(huì)變差。
只要能把輸出的X射線能量穩(wěn)定地控制在1.25至9.5千電子伏特(keV)，則不對(duì)用于本發(fā)明的軟X射線照射裝置作特別限定。優(yōu)選使用具有軟X射線能量為4至9.5千電子伏特(keV)的輸出的照射裝置。
軟X射線照射周期優(yōu)選為2秒或更多，更優(yōu)選為5至300秒。在軟X射線周期小于2秒的情況下，由X射線照射而造成的表面能降低的作用變得更小。不對(duì)軟X射線照射距離作特別限制，該距離可調(diào)整到1500毫米或更小，優(yōu)選10至400毫米。
一種根據(jù)本發(fā)明制備一種液晶顯示元件的方法包括以下步驟在一對(duì)透明基底上安裝一個(gè)透明電極以在所說透明電極上形成一個(gè)由有機(jī)高分子化合物構(gòu)成的取向膜，磨擦所說的取向膜，經(jīng)一個(gè)隔離物彼此面對(duì)地組裝基底，然后密封一種液晶材料，該方法的特征在于在對(duì)取向膜進(jìn)行磨擦處理期間和/或之后在氣體中用軟X射線照射該取向膜。
在制備根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示元件的方法中，可以在磨擦處理之后進(jìn)行干洗或濕洗處理。作為濕洗方法，可以刷洗、噴射、蒸汽洗滌或超聲洗滌等。這些方法可以單獨(dú)進(jìn)行或結(jié)合使用。作為清洗液，可以使用純水，或者各種醇(比如甲醇、乙醇、異丙醇等)，芳烴(比如苯、甲苯、二甲苯等)，鹵化溶劑(比如二氯甲烷等)，或者酮(丙酮、甲乙酮等)，但液體并不限于這些。當(dāng)然，在充分凈化之后所使用的這些清洗液應(yīng)當(dāng)具有較少的雜質(zhì)。
取向膜上的軟X射線照射最好進(jìn)行2秒鐘或者更長時(shí)間，并且如果在磨擦處理期間和/或之后可以在任何步驟進(jìn)行軟X線照射。
例如，在液晶取向裝置中可以使用在本發(fā)明中有用的軟X射線照射裝置，該軟X線照射裝置配備有一個(gè)圓滾子，該圓滾子平行于在其一面上形成有特定電極、具有取向膜的透明基底，并且該圓滾子可以可變地保持與透明基底表面的距離，并且具有以一個(gè)向著上述透明基底的特定方向旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)該滾子的驅(qū)動(dòng)裝置。
以下附圖表示了用于本發(fā)明的具有一個(gè)軟X射線照射裝置的液晶取向裝置的實(shí)例。
圖1，2和3分別是液晶(盒)取向裝置的前視、側(cè)視和平面圖。
液晶取向裝置1是用于取向液晶盒的液晶分子的裝置，該液晶盒具有在由玻璃等制成的透明基底3一側(cè)上經(jīng)過特定電極形成的由聚酰亞胺制成的厚度大約為500至800埃的有機(jī)高分子膜(聚酰亞胺膜)，并且該液晶取向裝置包括一個(gè)上面放置有機(jī)高分子膜(例如通過真空抽吸)的基底3的可變臺(tái)5和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)磨擦滾子(下面稱作滾子)7，該滾子7是可移動(dòng)的并且被水平地支持以接觸且連接在臺(tái)5上的透明基底3的有機(jī)高分子膜上；并且在滾子7的外周圍上通過一種粘結(jié)劑等纏繞有一種稱為磨擦布的拋光材料。
由包括一對(duì)軌13和配置于其上的可滑動(dòng)的支持件15的所謂直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)沿前后方向(在圖2中是沿左右方向)可移動(dòng)地支持臺(tái)5，并且也可以通過一個(gè)所謂直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由一個(gè)伺服馬達(dá)(未示出)來驅(qū)動(dòng)該臺(tái)5，該直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)安排在兩個(gè)軌13之間的球端螺套17和一個(gè)與該球端螺套螺合在一起的螺套部件19。在這里，以這樣的方式構(gòu)成臺(tái)5使得其相對(duì)于軌13以一個(gè)優(yōu)選的角度旋轉(zhuǎn)，因而對(duì)著架11，并且通常由一個(gè)臺(tái)旋轉(zhuǎn)螺套(未示出)從一個(gè)特定角度固定臺(tái)5。另外，把頂桿尖21塞進(jìn)臺(tái)5的上表面，該頂桿尖21可以升起透明基底的一側(cè)以便可以容易地從臺(tái)5中去除透明基底3。
由一個(gè)馬達(dá)23通過一個(gè)皮帶(未示出)來旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)滾子7，通過一個(gè)緊挨主桿部件25(架11)的軸承部件27支持滾子7，以便用一個(gè)升降柱29沿上下方向直線地移動(dòng)滾子7并且向上及向下驅(qū)動(dòng)滾子7。在這里，當(dāng)滾子7向下移動(dòng)時(shí)，通過接觸在帶有制動(dòng)器33的滾子一側(cè)的制動(dòng)塊31可以確定下降極限，制動(dòng)器33可以在架子11(主桿部件25)一側(cè)作高度調(diào)整。也就是說，可以控制在滾子7和臺(tái)5(形成有有機(jī)高分子膜的透明基底)之間的間隙。
借助于上述機(jī)構(gòu)，通過按下一個(gè)啟動(dòng)按鈕(未示出)來降下滾子一段特定距離并且以一定速度轉(zhuǎn)動(dòng)該滾子來按一定速度移動(dòng)該臺(tái)以使放在臺(tái)5上的由真空吸收形成的透明玻璃基底3經(jīng)受取向處理。
在該液晶取向裝置中，除了所說的機(jī)構(gòu)以外還安置了兩個(gè)軟X射線照射裝置(37，39)。當(dāng)把臺(tái)5放置于實(shí)際進(jìn)行的磨擦處理(取向)位置(在本實(shí)例中大的處于裝置1的中心處(見圖2))時(shí)(換句話說，在磨擦處理過程中)，在臺(tái)5上用第一軟X射線照射裝置37照射透明基底，并且當(dāng)把臺(tái)5放置于一個(gè)預(yù)備和等待位置(見圖2右側(cè))(換句話說，在磨擦處理之后)時(shí)在臺(tái)5上用第二軟X射線照射裝置39照射透明基底3。由于(1)照射強(qiáng)度與距離的平方成反比和(2)照射范圍端部的強(qiáng)度比其中心強(qiáng)度弱20％，軟X射線照射裝置37或39的照射范圍(陰影部分)是從照射窗41以110°(θ)的角度沿任何方向圓錐形照射軟X射線，并且可以在架11上以任選高度和任選角度安放每個(gè)軟X射線裝置。具體地說，通過一個(gè)可以在架11的任選位置上固定的撐桿43，一個(gè)可以垂直安置于撐桿43上的支持柱45和一個(gè)可相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式夾持且固定住兩者的夾持型連接金屬件17來剛性地支持軟X射線裝置。
另外，用于本發(fā)明的軟X射線照射裝置可以用于配備有一個(gè)轉(zhuǎn)移部分和一個(gè)清洗及烘干部分的清洗和烘干裝置中，其中轉(zhuǎn)移部分可以在該裝置內(nèi)移動(dòng)透明基底，清洗及烘干部分可以向基底以1至5kg/cm2的壓力噴射清洗氣體并且也可以抽吸不需要的物質(zhì)。
優(yōu)選地，可以分別向透明基底照射軟X射線的第一和第二軟X射線照射裝置在清洗和烘干裝置中的清洗和烘干部分的前和后位置。
優(yōu)選地，以這樣的方式在清洗和烘干裝置中使用用于本發(fā)明的軟X射線照射裝置使得噴射到基底上的清洗體可以被電離。
優(yōu)選地，用于本發(fā)明的軟X射線照射裝置可用于配置有一個(gè)噴嘴和一個(gè)帶有抽吸窗的抽吸裝置的清洗和烘干裝置中，該噴嘴可以以空氣擦的方式噴射清洗氣體；抽吸裝置可以抽吸不需要的物質(zhì)。
優(yōu)選地，用于本發(fā)明的軟X射線照射裝置可用于這樣結(jié)構(gòu)的清洗和烘干裝置，該清洗和烘干裝置可以在30°至60°的范圍內(nèi)改變透明基底和從噴嘴中吹出的氣體的角度。
下面參照附圖解釋用于本發(fā)明的帶有軟X射線照射裝置的清洗和烘干裝置的一個(gè)實(shí)施例。
圖4，5和6分別是用于本發(fā)明的軟X射線照射裝置的前視圖，側(cè)視圖和平面圖。
清洗和烘干裝置101是用于清洗和/或烘干一個(gè)包含有厚度為500至800埃的由聚酰亞胺等制備的有機(jī)高分子量膜(聚酰亞胺膜)的透明基底103的裝置，該有機(jī)高分子膜經(jīng)過在玻璃透明基底一側(cè)上的特定電極而形成，并且該清洗和烘干裝置101基本上包括一個(gè)在裝置內(nèi)移動(dòng)基底103的轉(zhuǎn)移部分105，一個(gè)向基底103照射軟X射線的軟X射線照射裝置和一個(gè)清洗且烘干基底103的清洗及烘干部分109。
首先，為了便于理解，以給定的順序演示這些主要構(gòu)成部件。①轉(zhuǎn)移部分105一個(gè)轉(zhuǎn)移部分105包括一個(gè)臺(tái)115，在該臺(tái)115中(例如通過真空吸收)安裝一個(gè)在上表面上帶有一個(gè)有機(jī)高分子膜的透明基底103，并且該臺(tái)115可以移動(dòng)地保持在平行地裝在架子111上的一對(duì)軌113上。在操作部分119處的一個(gè)操作員的操作下通過一個(gè)放置在一兩個(gè)平行的軌113中央的球端螺套117和一個(gè)可與其螺合的螺套部件(未示出)靠一個(gè)伺服電機(jī)(未示出)可以半自動(dòng)地驅(qū)動(dòng)和控制臺(tái)115，并且臺(tái)115應(yīng)這樣構(gòu)造使得它能夠在圖4中的左預(yù)備位置和所說圖中的后排出端之間直線地來回運(yùn)動(dòng)。操作員放置一個(gè)要處理的基底，另外通過從臺(tái)上完全抬起通常放在基底103(見圖4，在抬起過程中)下的滾軸傳輸器121來轉(zhuǎn)移已經(jīng)放在送出位置處的已經(jīng)處理過的基底103，且通過此動(dòng)作把該基底傳送出該裝置。在這里，為了可以方便地從臺(tái)115上取出基底103，把可以壓向基底以使之頂出的一個(gè)頂桿尖121(未示出)裝在臺(tái)115的上表面上。②軟X射線照射裝置107在本發(fā)明的液晶取向裝置中，把軟X射線照射裝置放置于兩個(gè)位置。在(干)洗和烘干處理之前當(dāng)臺(tái)115放在制備位置(圖4中左側(cè))時(shí)用第一軟X射線照射裝置107a(107)的向臺(tái)115上的透明基底103照射，在臺(tái)115處于送出位置(在圖4中的右側(cè))時(shí)用第二軟X射線照射裝置107b(107)向臺(tái)115上的透明基底照射軟X射線。由于(1)照射強(qiáng)度與距離的平方成反比和(2)照射范圍端部的強(qiáng)度比其中心強(qiáng)度弱20％，軟X射線照射裝置107(107e，107b)的照射范圍(陰影部分)是從照射窗125以110°(θ)的角度沿任何方向圓錐形照射軟X射線，并且可以在架111上以任選高度和任選角度安放每個(gè)軟X射線裝置。具體地說，通過一個(gè)可以在架111上的任選位置上固定的撐桿127，一個(gè)可以垂直安置于撐桿127上的支持柱129和一個(gè)可以以相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式夾持且固定住兩者的夾持型連接金屬件來剛性地支持軟X射線裝置。③清洗和烘干裝置109對(duì)稱地以 形式(從前方看)安排噴嘴135(以后稱為狹長切口蓋)，該噴嘴135構(gòu)成清洗和烘干部分109的重要部分并且可以空氣擦的方式噴射特定的氣體(比如大約為1至5kg/cm2壓力的清潔空氣)該噴嘴支持抽吸裝置(主體未示出)的抽吸窗137以抽吸不需要的物質(zhì)(灰塵等)，其中抽吸裝置放置于該裝置的中央。如圖7所示，用可變化的支持機(jī)構(gòu)139(在圖7中只表示了左邊的一個(gè))分別支持每個(gè)狹長切口蓋135，該支持機(jī)構(gòu)139可以調(diào)整噴射角(例如，30至60度)并且可以調(diào)整沿噴射方向的流進(jìn)和流出量。如圖8至圖10所示，通過用一個(gè)盒形孔緊密裝配一個(gè)矩形薄板143和一個(gè)矩形厚板145以及用一個(gè)穿孔連接銷147沿較長的方向以相同的距離在三個(gè)位置結(jié)合來構(gòu)成狹長切口蓋135，并且通過一個(gè)螺合在側(cè)表面中心的導(dǎo)管149結(jié)合到一個(gè)特定氣體源上(例如一個(gè)清潔空氣源)。在構(gòu)成狹長切口蓋135的兩個(gè)板143和145的結(jié)合部分中，除了一邊以外其余都封密，并且一個(gè)具有一個(gè)有著特定精度的寬度尺寸(例如大約0.1mm)的開放側(cè)部分構(gòu)成一個(gè)噴嘴，并且以這樣的方式構(gòu)成噴嘴以使其按照以空氣擦的方式的特定控制程序正特定時(shí)間、以某一流速向基底103噴射特定的氣體。在這里，為了對(duì)噴射量作基本控制(調(diào)整)或均勻化，噴射量趨于增加的狹長切口的中間部分借助于夾持銷151(兩個(gè)位置)可以變窄以調(diào)整螺合在連接銷147之間的狹長切口的寬度?，F(xiàn)在通過安裝一個(gè)用以電離從狹長切口部分噴射出來的氣體的軟X射線照射裝置(未示出)，可以有效地降低在氣體撞擊基底103瞬間所產(chǎn)生的靜電，這是可行且有效的。
下面簡要演示由上述主要元件構(gòu)成的清洗和烘干裝置101。
首先，用真空吸附的方法把上面形成有聚酰亞胺膜的玻璃基底103準(zhǔn)確放置在處于制備位置處的臺(tái)上在處理之前用第一軟X射線照射裝置107a(107)向基底103照射軟X射線。
然后，靠按操作部分119的按鈕通過一個(gè)連接到伺服電機(jī)的球端螺套117傳出臺(tái)115(基底103)，并且以一特定速度從兩個(gè)狹長切口蓋135下通過。在基底傳輸過程中，基底103得以清洗和烘干。也就是，從兩個(gè)狹長切口蓋的狹長切口部分吹出的氣體沖擊基底103以吹出不需要的吸附在基底表面上的固體、液體或者其混合物，并且在基底是濕的情況下烘干該基底。通過抽吸裝置(主體未示出)的抽吸孔137把灰塵抽出該裝置。這里最好如上所述對(duì)噴射的氣體進(jìn)行電離。
然后，當(dāng)已經(jīng)通過清洗和烘干部分109的基底103(臺(tái)115)到達(dá)并且處于送出位置時(shí)，用第二軟X射線照射裝置107b(107)對(duì)已處理過的基底103進(jìn)行軟X射線照射。
下面簡要描述采用軟X射線照射裝置情況的其它修改實(shí)施例和應(yīng)用實(shí)施例。
首先，由于在圖11中所示的照射范圍內(nèi)可以觀察到由軟X射線照射而產(chǎn)生的氣體離子，可以采用向一起吹的空氣流來擴(kuò)大輻射范圍以改善X射線的效果。
另外，在一個(gè)開放區(qū)域照射軟X射線的情況下，如圖12所示把一個(gè)吹空氣裝置安排在一個(gè)與來自軟X射線源的照射大約成直角的位置；以便從一側(cè)方向噴射空氣并且從軟X射線保護(hù)板的一個(gè)孔排出氣體離子。另外，在制備裝置中照射軟X射線的情況下，把軟X射線源安置在一個(gè)頂板和側(cè)表面上，從側(cè)上方向一個(gè)在另一個(gè)上面地向在傳輸系統(tǒng)(例如傳送帶)上的工件(例如基底)照射軟X射線。
另外，據(jù)認(rèn)為為了得到(例如根據(jù)臺(tái)的運(yùn)動(dòng))的最佳照射范圍，作為軟X射線照射裝置的安裝形式，可以把軟X射線照射裝置的支持機(jī)構(gòu)制成例如通過反饋控制為可自動(dòng)控制的或者可與臺(tái)隨動(dòng)的。另外，據(jù)認(rèn)為可以軟X射線照射裝置的支持機(jī)構(gòu)制成可以自動(dòng)調(diào)整高度的(固定照射范圍)，比如借助于基于象可以自動(dòng)確定的透明基底的厚度的數(shù)據(jù)的反饋控制，以便確定照射強(qiáng)度。
另外，據(jù)認(rèn)為可以把軟X射線照射裝置的支持機(jī)構(gòu)制成在照射角范圍(至110°)內(nèi)逐步可變的，以便在任何部分集中地照射軟X射線。還有，據(jù)認(rèn)為在軟X射線照射裝置前安裝一個(gè)擋板機(jī)構(gòu)(例如一個(gè)狹長切口)。
另外，安裝一個(gè)內(nèi)部保險(xiǎn)裝置以防在軟X射線照射能量為1.25至9.5keV的情況下X射線照射的損害。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選使用聚酰亞胺樹脂作為取向膜材料?？梢圆捎镁哂杏上旅嫱ㄊ?1)表示的結(jié)構(gòu)單元的前體聚酰胺酸制備聚酰亞胺 其中R1代表四價(jià)脂環(huán)烴殘基，芳烴殘基或雜環(huán)烴殘基，它們可選擇地帶有一個(gè)基團(tuán)，比如一個(gè)鹵素基等，R2代表二價(jià)烴殘基，它有選擇地具有-O-，-S-，或鹵素原子或氰基。
也就是說，作為聚酰胺酸，最好采用通過使具有芳烴環(huán)(比如苯四酸二酐)的四羧酸二酐或脂環(huán)四羧酸二酐(比如環(huán)丁四羧酸二酐)與二氨基化合物反應(yīng)而得到聚酰胺酸。
四羧酸二酐可以是芳族四羧酸二酐，比如苯四酸二酐，3，3′，4，4′-二苯基四羧酸二酐，2，2′，3，3′-二苯基四羧酸二酐，2，3，3′，4′-二苯基四羧酸二酐，3，3′，4，4′-二苯酮四羧酸二酐，2，3，3′，4′-二苯酮四羧基二酐，2，2′，3，3′-二苯酮四羧基二酐，雙(3，4，-二羧苯基)磺酸二酐，1，2，5，6-萘四羧酸二酐和2，3，6，7-萘四羧酸二酐，并且脂環(huán)四羧酸二酐可以是具有比如環(huán)丁烷，環(huán)己烷，環(huán)辛烷及二環(huán)辛烷等的脂環(huán)四羧酸的二酐以及具有下面結(jié)構(gòu)式的化合物 m是一個(gè)1-4的整數(shù) 作為二氨基化合物，即其它聚酰胺酸的材料，可以是芳族二氨基化合物，比如1，1-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]環(huán)己烷，1，1-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-甲基環(huán)己烷，1，1-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-乙基環(huán)己烷，1，1-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-丙基環(huán)己烷，1，1-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-丁基環(huán)己烷，1，1-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-戊基環(huán)己烷，1，1-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-己基環(huán)己烷，1，1-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-庚基環(huán)己烷，1，1-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-辛基環(huán)己烷，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]丁烷，2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]戊烷，2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]己烷，2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]辛烷，2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]壬烷，2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]癸烷，2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]十一烷，1，1-雙[4-(4-氨芐基)苯基]環(huán)己烷，1，1-雙[4-(4-氨芐基)苯基]-4-甲基環(huán)己烷，1，1-雙[4-(4-氨芐基)苯基]-4-乙基環(huán)己烷，1，1-雙[4-(4-氨芐基)苯基]-4-丙基環(huán)己烷，1，1-雙[4-(4-氨芐基)苯基]-4-丁基環(huán)己烷，1，1-雙[4-(4-氨芐基)苯基]-4-戊基環(huán)己烷，1，1-雙[4-(4-氨芐基)苯基]甲烷，4，4′-二氨基苯基醚，4，4′-二氨基苯基甲烷，4，4′-二氨基苯基砜，4，4′-二氨基苯基硫醚，4，4′-二(間-氨基苯氧基)二苯砜，4，4′-二(對(duì)-氨基苯氧基)二苯砜，鄰-苯二胺，間-苯二胺，對(duì)-苯二胺，
聯(lián)苯胺，2，2′-二氨基二苯酮，4，4′-二氨基二苯酮，4，4′-二氨基二苯基-2，2′-丙烷，1，5-二氨基萘，1，8-二氨基萘，和2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六甲基丙烷，以及脂環(huán)二氨基化合物，比如1，4-二氨基環(huán)己烷和4，4′-二氨基二環(huán)己基甲烷等。
然而，四羧酸二酐和二氨基化合物，即用于本發(fā)明的原材料，并不限于上述化合物。另外，在該組合物中可以使用兩種或更多種酸酐。
由于一種聚酰胺酸通常不溶于一種溶劑中，為了把一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的聚酰亞胺取向膜置于一個(gè)基底上，采用這樣一種方法，即在一種溶劑中溶解通過前體(即四羧酸二酐和二氨基化合物)縮合而得到的聚酰胺酸，將其涂覆在基底上并在其后加熱以引起酰亞胺反應(yīng)。例如，在一種溶劑中，比如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，二甲基乙酰胺(DMAC)，二甲基甲酰胺(DMF)，二甲亞砜(DMSO)，丁基溶纖劑(BC)，乙基卡必醇，丙二醇單丁醚，3-甲基-3-甲氧基丁醇等中，溶解聚酰胺酸以制備0.1至30％重量計(jì)的溶液，然后采用刷涂、浸涂、旋涂、噴涂或印涂等方法把所得到的溶液涂覆在基底上以形成一個(gè)涂覆膜。在形成涂覆膜之后，在50℃至150℃，最好在80℃至120℃蒸發(fā)溶劑，并且然后在150℃至400℃，最好在180℃至280℃進(jìn)行熱處理以造成脫水閉環(huán)反應(yīng)并調(diào)整包含有聚苯酰亞胺型高分子膜的液晶取向膜。
在所獲得的高分子膜和基底粘結(jié)不良的情況下，先用硅烷偶合劑對(duì)基底表面進(jìn)行表面處理，而后形成高分子膜，以改善所說的粘結(jié)作用。按這種方式將有機(jī)的高分子膜固定到基底表面，然后用布等沿一個(gè)特定的方向磨擦該涂敷的表面以獲得液晶取向膜。
在基底上形成一個(gè)透明電極，如ITO(氧化銦一氧化錫)。接著，可以形成一個(gè)絕緣膜，用于防止堿從電極下方的基底上沖失，或者可在液晶盒上固定一個(gè)偏光板、彩色濾光膜、或阻止光透射的膜。可以按照常規(guī)液晶元件的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)厥褂眠@些或其它的構(gòu)成液晶元件的液晶盒。
使用噴注了液晶的所說基底來制造液晶盒，然后將噴注孔密封。另一種制造液晶顯示元件的方法是噴灑液晶后將基片堆起并密封，以防液晶漏掉。
隨通用向列液晶外，還可以使用添加有手征性染料的液晶、鐵電液晶、或任何可用于通用顯示元件的液晶，使其作為按本發(fā)明的液晶顯示器的液晶。
作為用于本發(fā)明的液晶的組分，例如可有用下述通式(2)表示的液晶化合物或用下式(3)表示的液晶化合物。 (2)其中R1代表有1到10個(gè)碳原子的直鏈烷基，或有2到10個(gè)碳原子的鏈烯基、R2代表有1到10個(gè)碳原子的直鏈烷基或烷氧基、-CN、一個(gè)氟原子、一個(gè)氯原子、-CF3、-CHF2、-OCF3、或-OCHF2；S1和S2代表一個(gè)氫原子、一個(gè)氟原子、一個(gè)氯原子、-CF3、-CHF2、-OCF3、或-OCHF2，S1和S2可以彼此相同或不同；Z1代表-COO-、-CH2CH2-、-C≡C-、或一個(gè)單鍵；A1代表 (3)其中R3與通式(2)中的R1意義相同，R4與通式(2)中的R2的意義相同；S3和S4與通式(2)中的S1和S2意義相同，S3和S4彼此可以相同，也可以不同，Z2和Z3和通式(2)中的Z1的意義相同，Z2和Z3彼此可以相同，也可以不同；A2和A3與通式(2)中的A1有相同的含義，A2和A3彼此可以相同，也可以不同。
液晶組合物的所說組分可以是單個(gè)組分，也可以是多個(gè)組分的混合物。除了上述化合物外，還可以使用其它的的化合物作為按本發(fā)明用于液晶顯示元件的液晶混合物。
下面從(a)項(xiàng)到(q)項(xiàng)逐項(xiàng)描述本發(fā)明的優(yōu)實(shí)施例(a)一種處理取向膜的方法，其特征在于在透明基底上形成一個(gè)聚酰亞胺取向膜，對(duì)透明電極進(jìn)行磨擦處理，然后用軟X射線在空氣中照射取向膜5到300秒之間的某個(gè)時(shí)間。
(b)按前一項(xiàng)(a)處理取向膜的方法，其中的軟X射線為4到9.5千電子伏(Kev)。
(c)按上述的項(xiàng)(a)處理取向膜的方法，其中取向膜和軟X射線的起始點(diǎn)之間的距離為10到400mm。
(d)按上述的項(xiàng)(a)處理取向膜的方法，其中的軟X射線從軟X射線能量為4到9.5keV的射線起始點(diǎn)照射10-400mm距離處的取向膜。
(e)一種制備液晶顯示元件的方法，包括如下步驟在一對(duì)透明基底上安設(shè)一個(gè)透明電極、形成一個(gè)聚酰亞胺取向膜、通過磨擦對(duì)所說取向膜進(jìn)行處理、經(jīng)一個(gè)隔離物彼此面對(duì)地組裝所說基底、密封一種液晶材料，其特征在于對(duì)取向膜進(jìn)行磨擦處理，然后在空氣中用軟X射線照射取向膜5-300秒。
(f)按上述項(xiàng)(e)制備液晶顯示元件方法，其特征在于在磨擦處理期間和/或在此之后通過使用下述裝置用軟X射線照射所說取向膜一個(gè)配有平行于透明基底表面并和基底表面有按可變化的方式保持的距離的圓柱形滾輪的液晶取向裝置、借助于另一個(gè)滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)于一個(gè)特定的方向向上述透明基底移動(dòng)所說前一個(gè)滾輪的驅(qū)動(dòng)裝置、以及一個(gè)軟X射線照射裝置。
(g)按上述項(xiàng)(e)制備液晶顯示元件的方法，其特征在于使用了一個(gè)清潔和烘干設(shè)備，該設(shè)備配有可在該設(shè)備中傳送透明基底的一個(gè)傳送部分和可向基底噴射壓力為1到5kg/cm2干凈氣體并且還可抽吸不必要物質(zhì)的一個(gè)清洗和烘干部分；還使用了一個(gè)軟X射線照射裝置，該裝置可對(duì)透明基片進(jìn)行5°-180°中的一個(gè)任選的角度的軟X射線照射。
(h)按上述項(xiàng)(e)制備液晶顯示元件的方法，其特征在于使用了配有第一和第二軟X射線照射裝置的一個(gè)清潔和烘干設(shè)備，第一和第二軟X射線照射裝置分別可用軟X射線照射該清洗和烘干部分的前、后位置。
(i)按上述項(xiàng)(e)制備液晶顯示元件的方法，其特征在于使用了配有軟X射線照射裝置的清洗和烘干設(shè)備，該軟X射線照射裝置可電離要噴向透明基底的干凈氣體。
(j)按上述項(xiàng)(e)制備液晶顯示元件的方法，其特征在于清洗和烘干設(shè)備配有一個(gè)可按氣拂拭方式向透明基底噴出干凈氣體的噴嘴、帶有可抽吸不必要物質(zhì)的抽吸窗口的抽吸裝置、和一個(gè)軟X射線照射裝置。
(k)按上述項(xiàng)(e)制備液晶顯示元件的方法，其特征在于使用了配有軟X射線照射裝置的清洗和烘干設(shè)備，該軟X射線照射裝置可在30°-60°的范圍內(nèi)改變透明基底和噴嘴氣流之間的角度。
(1)按上述項(xiàng)(e)制備液晶顯示元件的方法，其特征在于軟X射線的能量為4-9.5keV。
(m)按上述項(xiàng)(e)制備液晶顯示元件的方法，其特征在于軟X射線照射取向膜的距離為距軟X射線起始點(diǎn)10-400mm。
(n)按上述項(xiàng)(e)制備液晶顯示元件的方法，其特征在于用能量為4-9.5keV的軟X射線照射距軟X射線起始點(diǎn)10-400mm距離的取向膜。
(o)一種液晶顯示元件，通過下述步驟制備在一對(duì)透明基底上安排一個(gè)透明電極、在所說透明電極上形成由有機(jī)高分子化合物組成的取向膜、通過磨擦處理對(duì)所說取向膜進(jìn)行處理、經(jīng)一個(gè)隔離物彼此面對(duì)地組裝基底、并且密封至少包含一種由上述通式(1)、或(2)表示的化合物的液晶材料，其特征在于在磨擦處理后用軟X射線照射所說取向膜。
(p)按上一項(xiàng)(o)的液晶顯示元件，其特征在于要用能量為4-9.5keV的軟X射線照射該液晶顯示元件。
(q)按上一項(xiàng)(o)的液晶顯示元件，其特征在于用能量為4-9.5keV的軟X射線照射距軟X射源起始點(diǎn)10-400mm處的取向膜。實(shí)例通過下述實(shí)例和參照例詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于此。這里，按以下所述描述確定在這些實(shí)例中使用的表面能的方法。
使用兩種液體確定取向膜的表面能，這兩種液體中的極性組分和彌散組分是已知的，并且確定兩種液體的接觸角以計(jì)算表面能。
接觸角的值通過下述方程和表面能發(fā)生關(guān)聯(lián)。
所討論的情況是使一種固體表面(固體的表面能為γS)上的一種表面能為γL的液體在接觸角為θ時(shí)處于平衡態(tài)。在這種情況下，楊氏方程存在。
γS＝γSL-rLcosθ①這里，γSL是作用在固體和液體之間的能量，并且和界面上的相互作用大小相關(guān)。附著力的功可由下式表示W(wǎng)a＝γS＋γLL-γSL ②方程②與方程①組合后，可得到Wa＝γL(1-cosθ) ③然后，將表面能分成彌散分量(γD)和極性分量(γP)，從而得到γ＝γD＋γP④這里假定，表面能的彌散分量僅與彌散組分發(fā)生相互作用，并且表面能的極性分量僅與極性組分發(fā)生相互作用，故可得下述方程Wa＝(γSDγLD)1/2＋(γSPγLP)1/2⑤由方程③和⑤，可得到下述方程γL(1＋cosθ)＝(γSDγLD)1/2＋(γSPγLP)1/2⑥于是，借助于極性組分和彌散組分已知的兩種液體并通過確定接觸角就可計(jì)算出所說基底的表面能的彌散分量和極性分量。
在下述實(shí)例中，通過使用表面能已知的純水(H2O)和乙二醇(EG)獲得了表面能。其中所用的表面能的彌散分量和極性分量如以下所列γLDγLPγLH2O 22.0 50.2 72.2 (爾格cm-2)EG 29.3 19.0 48.3 (爾格cm-2)實(shí)例1使3.46克二氨基苯醚、4.36克1、2、4、5-苯四酸二酐、和0.11克對(duì)氨基苯基三甲氧基硅烷聚合，得到聚酰胺酸溶液。
通過添加接重量比1∶1的乙二醇單丁醚(BC)和N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的混合溶液將所說溶液稀釋成3％(按重量計(jì))的聚酰胺酸溶液之后，將所得溶液用旋涂方法涂敷在一側(cè)有ITO電極的一個(gè)透明的玻璃基底上。涂敷的條件是3000rpm和15秒涂敷后，在100℃下干燥10分鐘，然后將烘箱中的溫度提高到200℃一個(gè)小時(shí)，并在200℃下熱處理90分鐘，從而在帶有透明電極的基底上形成膜厚約600埃的聚酰亞胺膜。通過類似的操作可得到總共5個(gè)取向膜，用于下述的試驗(yàn)。
使用圖1至3的操作設(shè)備對(duì)形成了聚酰胺膜的透明玻璃基底進(jìn)入磨擦處理，磨擦處理的條件是磨擦布(絨長1.9mm人造纖維)的軟絨受力深度為0.3mm，架的移動(dòng)速度為45mm/秒，滾輪轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分鐘。
然后對(duì)經(jīng)磨擦處理后返回到準(zhǔn)備和等待位置的四個(gè)透明玻璃基底在垂直于膜表面方向的50mm處進(jìn)行軟X射線照射，照射中使用的是第二軟X射線照射裝置(C4870型，由Hamamatsu Photonics Co.，Ltd制造)，在6秒、15秒、30秒、60秒條件下進(jìn)行試驗(yàn)。借助于架上的頂桿尖使基底升高，使產(chǎn)生靜電最大電壓為20千伏，要通過軟X射線照射使該靜電電壓確實(shí)降到100伏以下。軟X射線照射裝置的能量是6keV，其管電壓和管電流分別是9.5千伏和0.2mA。
在軟X射線照射后立即就可確定室溫下由所說方法形成的膜的表面能。膜的表面能隨軟X射線照射時(shí)間迅速降低。膜與純水和已二醇的接觸角對(duì)于60秒的軟X射線照射時(shí)間而言分別67.1°和51.8°，表面能的極性分量值是23.7爾格cm-2。
類似地，讓用軟X射線照射過60秒的基底在純水中經(jīng)受超聲波處理，然后經(jīng)受加熱和烘干處理。使用所說基底構(gòu)成盒厚度為6微米、扭曲角為240°液晶盒，然后封密由Chisso Corporation制造的STN型液晶(商標(biāo)名稱LIXON 4032-OOOXX)。封裝后，對(duì)該液晶盒進(jìn)行120℃的各向同性處理30分鐘，并逐漸冷卻到室溫，從而得到一個(gè)液晶元件。按類似方法制備10個(gè)液晶元件，并在接通電流后檢查它們的顯示不均勻性，對(duì)所有元件都要觀察顯示的不均勻性，尤其要注意7個(gè)顯示元件的明顯的顯示不均勻性。對(duì)照例1通過和實(shí)例1類似的方法制備10個(gè)液晶元件，只是不進(jìn)行軟X射線照射?，F(xiàn)在，膜與純水和乙二醇的接觸角對(duì)于60秒的軟X射線照射時(shí)間分別是64.6°和51.4°，表面能的極性分量值是28.3爾格cm-2。
在接通電流后還要檢查顯示的不均勻性。對(duì)所有元件都要觀察顯示的不均勻性，尤其要注意其中7個(gè)元件的明顯顯示不均勻性。
在圖14中，表示軟X射線照射時(shí)間和由實(shí)例1及參照例1得到的表面能的極性分量之間的相互關(guān)系。從圖14可以看出，經(jīng)軟X射線照射后的樣品(實(shí)例1)的表面能小于未經(jīng)軟X射線照射的樣品(對(duì)照例1)的表面能。實(shí)例2讓7.43克1，1-雙[4-(4-氨基芐基)苯]-4-環(huán)己烷和3.69克1，2，4，5-苯四酸二酐起反應(yīng)，并在50克脫水純NMP溶劑中冷卻。一小時(shí)后，在20℃加入0.11克對(duì)氨基苯基三甲氧基硅烷，反應(yīng)一個(gè)小時(shí)。
在此之后，用51.1克NMP稀釋反應(yīng)液，得到10％(按重量計(jì))的聚酰胺酸透明溶液。該溶液在25℃的粘度為1870厘泊。
在用BC和NMP的混合溶液(1∶1)稀釋該溶液以得到3％(按重量計(jì))聚酰胺酸溶液以后，通過旋涂法將其涂敷在透明玻璃底基有ITO電極的那一側(cè)上。涂敷條件是4500轉(zhuǎn)/分鐘和15秒。涂敷之后，在100℃下將其干燥10分鐘，然后在烘箱中加熱到200℃一個(gè)小時(shí)，然后在200℃進(jìn)行熱處理90分鐘。從而得到5個(gè)玻璃基底，基底上固定有膜厚約為600埃的聚酰亞胺膜。
和實(shí)例1類似，用磨擦布時(shí)對(duì)得到的取向膜進(jìn)行取向處理，隨后在垂直于膜表面的方向上的50mm處用軟X射線進(jìn)行照射，照射是由第二軟X射線照射裝置(C4870型，由Hamamatsu Photonics Co.，Ltd.制造)進(jìn)行的。在6秒、15秒、30秒、60秒條件下進(jìn)行試驗(yàn)。借助于架上頂桿尖使基底升高使產(chǎn)生20千伏的靜電最高電壓。通過軟X射線照射使該靜電電壓確定降到100伏以下。軟X射線照射裝置的能量是6keV，其管電壓和管電流分別是9.5千伏和0.2mA。
在軟X射線照射后立即就可確定室溫下由所說方法形成的膜的表面能。膜的表面能隨軟X射線照射時(shí)間迅速降低。膜與純水及乙二醇的接觸角對(duì)于60秒的軟X射線照射時(shí)間而言分別是75.0°和54.2°，表面能的極性分量值是13.8爾格cm-2。
在純水中用超聲波清洗對(duì)在同樣條件下制備的并磨擦處理的聚酰亞胺膜進(jìn)行60秒的軟X射線照射而得到的基底，然后再對(duì)其進(jìn)行加熱和烘干處理。使用所說基底構(gòu)成盒厚度為6微米、扭曲角為240°的10個(gè)液晶盒，然后封閉由Chisso Corporation制造的STN型液晶(商標(biāo)名稱LIXON 4032-OOXX)。封裝后，對(duì)該液晶盒進(jìn)行120℃的各向同性處理30分鐘，并逐漸冷卻到室溫，從而得到一個(gè)液晶元件。對(duì)所有的元件都沒有觀察到任何顯示不均勻性。對(duì)照例2通過和實(shí)例2類似的方法制造10個(gè)液晶元件，只是不進(jìn)行軟X射線照射。
膜和純水以及乙二醇的接觸角在60秒軟X射線照射時(shí)間后分別為73.4°和60.6°，表面能的極性分量值為21.1爾格cm-2。
在接通電流后還要檢查顯示的不均勻性。對(duì)于8個(gè)元件觀察到了顯示不均勻性，尤其對(duì)于5個(gè)顯示元件有明顯的顯示不均勻性。
圖15表示軟X射線照射時(shí)間和由例2及對(duì)照例2得到的表面能的極化分量之間的關(guān)系。由圖15可見，經(jīng)軟X射線照射(實(shí)例2)的樣品的表面能小于未經(jīng)軟X射線照射處理(對(duì)照例2)的樣品的表面能。實(shí)例3使8.06克的2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基)]丙烷，4.36克的1，2，4，5-苯四酸二酐、以0.11克的對(duì)氨基苯基三甲氧基硅烷發(fā)生聚合，得到一種聚酰胺酸溶液。
在用BC和NMP的混合溶液(1∶1)稀釋該溶液以得到3％(按重量計(jì))的聚酰胺酸溶液后，用旋涂方法將該溶液涂敷在透明玻璃基底的帶有ITO電極的一側(cè)。涂敷條件是3000轉(zhuǎn)/分鐘和15秒。涂敷后，在100℃下干燥10分鐘，然后在一個(gè)烘箱內(nèi)加熱到200℃并保持一個(gè)小時(shí)，隨后在200℃下熱處理90分鐘，得到5個(gè)固定有約600埃厚的聚酰亞胺膜的玻璃基底。
和實(shí)例1類似，用磨擦布對(duì)得到的取向膜進(jìn)行取向處理，然后在垂直于膜表面的方向50mm處用軟X射線照射該膜60秒，照射中使用由Hamamatsu Photonics Co.，Ltd制造的第二軟X射線照射裝置(C4870型)。借助于架上的頂桿尖使基底升高，使產(chǎn)生靜電的最大電壓為20千伏，通過軟X射線照射使該靜電電壓確實(shí)降到100伏以下。軟X射線照射裝置的能量是6KeV，其管電壓和管電流分別是9.5千伏和0.2mA。
在軟X射線照射后立即就可確定室溫下由所說方法形成的膜的表面能。膜的表面能隨軟X射線照射時(shí)間迅速降低。膜與純水和乙二醇的接觸角對(duì)于60秒的軟X射線照射時(shí)間而言分別71.0°和55.2°，表面能的極性分量值是20.5爾格cm-2。
讓所得的聚酰亞胺膜在純水中經(jīng)受超聲波處理，然后經(jīng)受加熱和烘干處理。使用所說基底構(gòu)成厚度為6微米、扭曲角為240°的液晶盒，然后封閉由Chisso Corporation制造的STN型液晶(商標(biāo)品稱LIXON 4032-OOXX)。封裝后，對(duì)該液晶盒進(jìn)行120℃的各向同性處理30分鐘，并逐漸冷卻到室溫，從而得到一個(gè)液晶元件。
按類似的方法制備10個(gè)液晶元件，并在接通電流后檢查它們的顯示不均勻性。對(duì)兩個(gè)元件，略有一點(diǎn)顯示不均勻性，但其余8個(gè)元件都沒有觀察到任何顯示不均勻性。對(duì)照例3通過和實(shí)例3相似的方法制備10個(gè)液晶元件，只是不進(jìn)行軟X射線照射。這里，膜與純水和乙二醇的接觸角分別是65.6°和50.4°，表面能的極性分量值是25.6爾格cm-2。
還要在接通電流后檢查顯示的不均勻性。對(duì)于所有的元件都觀察到顯示不均勻性，尤其對(duì)于7個(gè)顯示元件有明顯的顯示不均勻性。實(shí)例4讓7.05克的1，1-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯]-4-反應(yīng)-4-乙基環(huán)己烷、2.18克的1，2，4，5-苯四酸二酐、0.65克的環(huán)丁烷四羧酸、以及0.09克的對(duì)氨基苯基三甲氧基硅烷聚合，以獲得聚酰胺酸溶液。
在用BC和NMP的混合溶液(1∶1)稀釋該溶液以獲得3％(按重量計(jì))的聚酰胺酸溶液后，用旋涂方法將該溶液涂敷在透明玻璃基底上帶有ITO電極的一側(cè)上。涂敷條件是3000轉(zhuǎn)/分鐘和15秒。涂敷后，在100℃下將其干燥10分鐘，然后在烘箱中將其加熱到200℃保持10分鐘，并在200℃下對(duì)其進(jìn)行熱處理90分鐘，從而得到固定有約為600埃厚的聚酰亞胺膜的玻璃基底。
和實(shí)例1類似，用磨擦布對(duì)得到的取向膜進(jìn)行取向處理，然后在垂直于膜表面的方向50mm處用軟X射線照射取向膜60秒，照射中使用Hamamatsu Photonics Co.，Ltd.制造的第二軟X射線照射裝置(C4870型)。借助于架上的頂桿尖使基底升高，使產(chǎn)生靜電最大電壓為20千伏，通過軟X射線照射使該靜電電壓確定降到100伏以下。軟X射線照射裝置的能量為6keV，其管電壓和管電流分別是9.5千伏和0.2mA。
在軟X射線照射后立即就可確定室溫下由所說方法形成的膜的表面能。該膜與純水和乙二醇的接觸角分別為69.8°和54.9°，表面能的極性分量值為22.3爾格cm-2。
讓所得到的聚酰亞胺膜在純水中經(jīng)受超聲波清洗處理，并進(jìn)行加熱和烘干處理。使用所說基底構(gòu)成了厚度為6微米、扭曲角為240°的一個(gè)液晶盒，然后封閉由Chisso Corporation制造的STN型液晶(商標(biāo)名稱LIXON 4032-OOOXX)。封裝后，使其經(jīng)受120℃的各向同性處理30分鐘，并逐漸冷卻到室溫，得到了一個(gè)液晶元件。
按類似方法制備10個(gè)液晶元件，并在接通電流后檢查顯示的不均勻性。對(duì)三個(gè)元件，存在輕微的不均勻性；對(duì)于其余七個(gè)元件沒有觀察到任何顯示不均勻性。對(duì)照例4通過和實(shí)例4類似的方法制備10個(gè)液晶元件，只是不進(jìn)行軟X射線照射。膜與純水和乙二醇的接觸角分別是65.0°和50.9°，表面能的極性分量值是27.1爾格cm-2。
在接通電流后還要檢查顯示的不均勻性。對(duì)所有的元件，都觀察到顯示不均勻性，尤其是其中的8個(gè)元件有明顯的顯示不均勻性。實(shí)例5讓3.46克的4，4′-二氨基苯醚、4.36克的1，2，4，5-苯四酸二酐、和0.11克的對(duì)氨基苯基三甲氧基硅烷聚合，形成聚酰胺酸溶液。
在用BC和NMP的混合溶液(1∶1)稀釋該溶液以獲得3％(按重量計(jì))的聚酰胺酸溶液后，用旋涂方法將該溶液涂敷在透明玻璃基底的帶有ITO電極的那一側(cè)上。涂敷條件是3000轉(zhuǎn)/分鐘和15秒。涂敷后，在100℃下使其干燥10分鐘，然后在烘箱中使其加熱到200℃并保持一個(gè)小時(shí)，然后再在200℃熱處理90分鐘，從而得到具有膜厚為600埃的聚酰亞胺膜的5個(gè)玻璃基底。
對(duì)固定有聚酰亞胺膜的最終得到的透明玻璃基底進(jìn)行和實(shí)例1類似的磨擦處理，只是先不進(jìn)行軟X射線照射。
然后，對(duì)磨擦過的透明玻璃基底進(jìn)行超聲清洗處理，隨后將該基底固定在如圖4至6所示的清洗烘干設(shè)備的架115上的制備位置，并用第一軟X射線照射裝置107a(107)(由Hamamatsu Phonics Co.，Ltd.制造，C4870型)的軟X射線照射該基底3秒鐘?，F(xiàn)在使由前一些步驟產(chǎn)生或由于基底的傳遞產(chǎn)生的約2千伏的靜態(tài)電壓確定變?yōu)榈陀?00伏了。
接下去，在潔凈空氣中對(duì)該基底進(jìn)行干洗，干洗中裂縫頭135的潔凈空氣壓力為3.0kg/cm2、流速為200nl/分，架移動(dòng)速度為50mm/秒、抽吸的空氣量為2500nl/分，然后對(duì)處于排氣位置的基底103進(jìn)行軟X射線照射5秒鐘，照射中使用第二軟X射線照射裝置107b(107)(由Hamamatsu Photonics Co.，Ltd生產(chǎn)，C4870型)。現(xiàn)在，干洗和烘干期間以及傳遞期間對(duì)滾輪傳送裝置121產(chǎn)生的靜電(約為20千伏)確實(shí)被降低到200伏以下。軟X射線照射裝置的能量為6keV，其管電壓和管電流分別是9.5千伏和0.2mA。
在用第二軟X線照射裝置進(jìn)行軟X射線照射處理后，立即就可在室溫下確定出用所說方法形成的膜的表面能。所說膜與純水及乙二醇的接觸角分別是67.2°和51.4°，表面能的極性分量值為23.2爾格cm-2。
使用所說基底構(gòu)成盒厚為6微米、扭曲角為240°的液晶盒，然后封閉由Chisso Corporation制造的STN型液晶(商標(biāo)名稱LIXON4032-OOOXX)。封裝后，對(duì)其進(jìn)行120℃的各向同性處理30分鐘，并逐漸冷卻到室溫，從而得到一個(gè)液晶元件。
類似地，制備10個(gè)液晶元件，并在接通電流后檢查顯示不均勻性。其中三個(gè)元件略有一點(diǎn)顯示不均勻性，對(duì)其余7個(gè)元件沒有觀察到任何顯示不均勻性。對(duì)照例5通過和實(shí)例5類似的方法制備10個(gè)液晶元件，只是不進(jìn)行軟X射線照射。其膜與純水及乙二醇的接觸角分別是64.6°和51.4°，表面能的極性分量值為28.3爾格cm-2。
在接通電流后還要檢查顯示不均勻性。對(duì)于所有的元件全觀察到顯示不均勻性，尤其其中的7個(gè)顯示元件有明顯的顯示不均勻性。
如上所述，通過對(duì)已進(jìn)行了取向處理的取向膜進(jìn)行軟X射線照射，就可以降低液晶顯示元件的顯示不均勻性以改進(jìn)液晶顯示設(shè)備的顯示質(zhì)量，并且可以清除靜電以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量。
權(quán)利要求
1.一種處理液晶顯示元件的取向膜的方法，其特征在于對(duì)由在一個(gè)帶有透明電極的透明基底上形成的有機(jī)高分子化合物組成的取向膜進(jìn)行磨擦處理，然后在氣體中用軟X射線照射對(duì)所說取向膜。
2.如權(quán)利要求1的處理液晶顯示元件的取向膜的方法，其特征在于用軟X射線照射2秒鐘或更長時(shí)間。
3.如權(quán)利要求1的處理液晶顯示元件的取向膜的方法，其特征在于軟X射線的能量是1.25到9.5keV。
4.如權(quán)利要求1的處理液晶顯示元件的取向膜的方法，其特征在于軟X射線的能量是4到9.5keV。
5.如權(quán)利要求1的處理液晶顯示元件的取向膜的方法，其特征在于取向膜和軟X射線的起始點(diǎn)之間的距離等于或小于1500mm。
6.一種制備液晶顯示元件的方法，包括如下步驟在一對(duì)透明基底上設(shè)置一個(gè)透明電極，在所說透明電極上形成一個(gè)由有機(jī)高分子化合物組成的取向膜，通過磨擦處理來處理所說取向膜，經(jīng)一個(gè)隔離物彼此面對(duì)地組裝基底，然后密封一種液晶材料，其特征在于對(duì)取向膜進(jìn)行磨擦處理，然后用軟X射線在空氣中照射所說取向膜。
7.如權(quán)利要求6的制備液晶顯示元件的取向膜的方法，其特征在于用軟X射線照射2秒或更長時(shí)間。
8.如權(quán)利要求6的制備液晶顯示元件的取向膜的方法，其特征在于在使用液晶取向設(shè)備進(jìn)行磨擦處理的期間和/或在此之后，用軟X射線照射所說取向膜，該取向設(shè)備包括一個(gè)平行于透明基底表面并和基底表面保持可變距離的圓柱形滾輪、一個(gè)借助于轉(zhuǎn)動(dòng)另一個(gè)滾輪沿特定方向向所說透明基底相對(duì)移動(dòng)所說前一個(gè)滾輪的驅(qū)動(dòng)裝置、以及一個(gè)軟X射線照射裝置。
9.如權(quán)利要求6的制備液晶顯示元件的方法，其特征在于使用了一種清潔和烘干設(shè)備，該設(shè)備配有在該設(shè)備中傳送透明基底的一個(gè)傳送部分、可向基底噴出壓力為1到5kg/cm2的潔凈空氣并且還可抽吸不必要物質(zhì)的一個(gè)清洗和烘干部分，并且還使用了一個(gè)軟X射線照射裝置，它能在相對(duì)于透明基底成5°到180°之間的一個(gè)任選角度發(fā)出軟X射線。
10.如權(quán)利要求6的制備液晶顯示元件的方法，其特征在于使用了一種清潔和烘干設(shè)備，該設(shè)備配有第一和第二軟X射線照射裝置，這兩個(gè)軟X射線照射裝置可分別在清潔和烘干部分的前、后位置發(fā)出軟X射線。
11.如權(quán)利要求6的制備液晶顯示元件的方法，其特征在于使用了一種清洗和烘干設(shè)備，它配有可電離要噴向透明基底的潔凈空氣的一個(gè)軟X射線照射裝置。
12.如權(quán)利要求6的制備液晶顯示元件的方法，其特征在于使用一種清洗和烘干設(shè)備，該設(shè)備配有可按風(fēng)刷方式向透明基底噴出潔凈氣體的一個(gè)噴嘴、帶有可抽吸不必要物質(zhì)的抽吸窗口的一個(gè)抽吸裝置、以及一個(gè)軟X射線照射裝置。
13.如權(quán)利要求6的制備液晶顯示元件的方法，其特征在于使用了一種清洗和烘干設(shè)備，該設(shè)備配有一個(gè)軟X射線照射裝置，該照射裝置可改變透明基底和從噴嘴噴出的氣流之間的角度，改變的范圍是30°-60°。
14.如權(quán)利要求6的制備液晶顯示元件的方法，其特征在于軟X射線的能量為1.25到9.5keV。
15.如權(quán)利要求6的制備液晶顯示元件的方法，其特征在于軟X射線的能量為4到9.5keV。
16.如權(quán)利要求6的制備液晶顯示元件的方法，其特征在于取向膜和軟X射線的起始點(diǎn)之間的距離等于或小1500mm。
17.一種液晶顯示元件，制備該元件的步驟是在一對(duì)透明基底上設(shè)置一個(gè)透明電極，在所說透明電極上形成一個(gè)由有機(jī)高分子化合物組成的取向膜，通過磨擦處理來處理所說取向膜，經(jīng)一個(gè)隔離物彼此面對(duì)地組裝基底，然后封閉一種液晶材料，其特征在于在磨擦處理后用軟X射線照射所說取向膜。
18.如權(quán)利要求17的液晶顯示元件，其特征在于液晶材料是包含至少一種由通式(2)或通式(3)表示的化合物的液晶混合物。 (2) (3)其中R1和R3彼此無關(guān)，并且代表具有1到10個(gè)碳原子的直鏈烷基或具有2到10個(gè)碳原子的鏈烯基；R2和R4彼此無關(guān)，并且代表具有1到10碳原子的直鏈烷基或烷氧基、-CN、一個(gè)氟原子、一個(gè)氯原子、-CF3、-CHF2、-OCF3或-OCHF2； S1、S2、S3和S4彼此無關(guān)，并且代表一個(gè)氫原子、一個(gè)氟原子、一個(gè)氯原子、-CF3、-CHF2、-OCF3、或-OCHF2；Z1、Z2和Z3彼此無關(guān)，并且表示-COO-、-CH2CH2-、-C≡C-、或一個(gè)單鍵；A1、A2和A3彼此無關(guān)，并且代表 或
全文摘要
公開了一種處理液晶顯示元件的取向膜的方法和一種制備液晶顯示元件的方法。所說處理方法包括摩擦在帶有透明電極的透明基底上形成的特定取向膜，然后在氣體中照射軟X射線2秒鐘或更長時(shí)間。所說制備方法包括在一對(duì)透明基底上設(shè)置一個(gè)透明電極，在所說透明電極上形成由有機(jī)高分子化合物組成的取向膜，經(jīng)一個(gè)隔離物彼此面對(duì)地組裝基底，然后密封一種液晶材料。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK1118447SQ9510579
公開日1996年3月13日 申請(qǐng)日期1995年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月28日
發(fā)明者谷岡聰, 村田鎮(zhèn)男, 河野誠, 平野雅之 申請(qǐng)人:窒素株式會(huì)社, 株式會(huì)社飯?jiān)t量器制作所, 濱松光子學(xué)株式會(huì)社