專利名稱：通過二酐和二胺反應獲得的聚酰胺酸和聚酰亞胺的制作方法
通過二酐和二胺反應獲得的聚酰胺酸和聚酰亞胺
本發(fā)明涉及通過二酐和二胺反應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 胺作為對準層(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)材料的對準是IXD制造中最重要的問題之一。一般在IXD中使用聚酰亞 胺(PI)膜作為對準層，因為它們具有低介電常數(shù)和高熱穩(wěn)定性，對液晶材料而言為惰性， 并且提供具有高錨定能的穩(wěn)定LC對準。主要使用摩擦PI材料的方法來對準LC分子。然 而，對LCD而言摩擦方法具有很多缺點，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)年用于對準LC分子的無摩擦方法成為研究的焦點。光對準技術具有代替 摩擦方法的潛力，因為其克服了摩擦方法對靜電荷和灰塵的產(chǎn)生。通過進行光對準方法存 在三種實現(xiàn)LC對準的主要方式，1)光異構體化，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]。
目前的顯示器技術要求顯示器具有高亮度和對比度、低耗能和非?？斓捻憫獣r 間。改進LC材料響應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，可以將添加劑如無機微米顆?；蚣{米顆粒、有機氫鍵或 復合物形成材料或有機彎核(bent core)材料混合到現(xiàn)存的液晶中。最后，可以設計和優(yōu) 化用于對準液晶的PI材料，使得除了通過促進非常低的達到顯示器的關閉狀態(tài)傳輸來提 供極佳的對比度以外，它們還能給予LC材料預傾斜，并能夠藉此提高響應速度。
1. J. van Haaren，Nature,411,29,2001.
2. D. Chiou, L. Chen, Langmuir, 22，9403，2006.
3. W. Μ. Gibson, P. J. Shannon, S. T. Sun, B. J. Swetlin, Nature, 351，49，1991.
4. L. Chien, 0. Yaroshcuk, US patent, US 6，610，462B2
5. N. Tamura, US patent, US 20070332780A1
6. M. Shadt, K. Schmidtt, V. Kozinkov, V. Chigrinov, J. J. of App. Phys. Part 1， 31,2155,1992.
7. M. Hasegawa,Y. Taira,International Display Research Conference,94,213, 1994.
8. S. ung, K. Cho, J. Park, Mat. Sci. and Eng. C，24，181，2004.
9.Philip J. Martin, Recent Patents in Materials Science,1,21-28,2008.
10. Buchnev 0.，Cheon C. I.，Gluschenko Α.，Reznikov Yu.，West J. L.，2005， Journal ofthe SID 13/9
11. Prechtl F. , Haremza S. , Parker R. , Kuerschner K. , Braun Μ. , Hahn A., Fleischer R. ，22 June 2002，EP1213293
12. Meyer F.，Schumacher P.，Prechtl F. ,27 September 2000，EP1038941
13. Yasuda A. , Bloor D. , Cross G. , Love G. Masutani A. , 10 July 2002， EP1197791
14. Roberts. A, Masutani Α. , Yasuda Α. , Schueller B. , Hashimoto S. , Matsui Ε. ,30 July 2005，ΕΡ1541661
15. Kilickiran P. , Masutani Α. , Roberts Α. , Tadeusiak Α. , Sandford G., Nelles G.，Yasuda Α. ,03 October 2007，ΕΡ1840188
16. Kilickiran P. , Roberts Α. ,Masutani Α. ,Nelles G. ,Yasuda Α.，030ctober 2007，ΕΡ1840188
目前的電子設備顯示器技術要求顯示器具有高亮度和對比度、低耗能和非常快的 響應時間?，F(xiàn)有技術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 和關閉時間，同時保持高對比度、高亮度和高電壓保持比。因此，本領域中需要下述新材料， 所述新材料可用在對準層中或用作對準層來改進液晶材料的對準，從而獲得均一的亮度、 良好的對比度和迅速的響應時間。
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 對準層)、電場和磁場的作用下產(chǎn)生不同類型的分子方向，這一般被稱作LC對準或取向。LC 材料在取向?qū)蕦由系木粚蕦τ诟咂焚|(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的光構型中，由對準層給予LC混合物的預傾斜 角是最重要的參數(shù)之一，因為其強烈影響多種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、豎直對準模式 禾口面內(nèi)切換模式(in-plane switching mode)。
LC顯示器中的液晶(LC)對準特性主要受到對準層表面特性的影響。在IXD中，一 般使用聚酰亞胺(PI)膜作為對準層。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材料的對準。通過經(jīng)摩擦的PI膜制備的LC顯示器一般具有兩種主要 的缺點，所述缺點為來源于摩擦的靜電荷和來源于用于摩擦的材料的灰塵。
用作對準材料的聚合物直接影響顯示器的對比度，因為它們在LC材料的開啟和 關閉狀態(tài)光傳輸特性中起非常重要的作用。另一方面，對準材料同樣也在LC材料的響應特 性中起非常重要的作用?？梢员辉O計和調(diào)節(jié)為對LC取向給予預傾斜的對準材料會非?？?能改進LC材料的切換速度，所述切換速度被稱作LC材料的響應速度。目前的顯示器技術 要求顯示器具有高對比度、低耗能和非?？斓捻憫獣r間。使用合適的對準層能夠改進顯示 器的對比度，因為開啟和關閉狀態(tài)傳輸特性之后的LC取向會被改進。另外，如果能夠優(yōu)化 對準層來給予LC取向預傾斜，則結(jié)果會得到需要更少的能量來切換LC材料的LCD，并且LC 材料也會因為它們會被預傾斜而切換得更快。
本發(fā)明的一個目的是提供要被用于對準層中或要作為對準層沉積的新材料，所述 新材料會提供良好或甚至經(jīng)改進的亮度、對比度和切換時間。本發(fā)明的另一個目的是提供 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)改進的均一對準。本發(fā)明的另 一個目的是提供要在對準層中使用的新材料，所述新材料當與這類對準層接觸時允許對 液晶材料提供預傾斜。本發(fā)明的又一個目的是提供要在對準層中使用或用作對準層的材 料，所述材料當與這些對準材料接觸時顯示液晶材料的高電壓保持比和良好的垂直對準 (homeotropic alignment)。
在第一方面中，本發(fā)明涉及通過將二酐、第一類二胺和第二類二胺進行反應獲得 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
權利要求
1.通過使二酐、第一類二胺和第二類二胺反應獲得的聚酰胺酸，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)權利要求1的聚酰胺酸，其中所述二酐選自
3.根據(jù)權利要求1-2中任一項的聚酰胺酸，其中所述二胺選自結(jié)構
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項的聚酰胺酸，其通過額外地使所述二酐與第三類二胺反 應來獲得，所述二胺如權利要求3中定義，但是不具有權利要求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)權利要求1-4中任一項的聚酰胺酸與乙酸酐反應，或(b)將所述聚酰胺酸暴露于>100°C的溫度下1分鐘到M小時的時間段。
6.根據(jù)權利要求5的聚酰亞胺，所述聚酰亞胺選自結(jié)構
7.根據(jù)權利要求5-6中任一項的聚酰亞胺，其中在使所述二酐和所述二胺反應后和將 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利要求5-6中任一項定義的聚酰亞胺膜，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準所述液晶顯示器中液晶材料的對準 層，所述對準層是聚酰亞胺膜，所述聚酰亞胺如權利要求5-6中任一項中定義。
10.根據(jù)權利要求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)權利要求9-10中任一項的液晶顯示器，所述液晶顯示器分別在2.5V的施加電 壓下具有< 40ms的響應時間，在3V到7. 5V范圍內(nèi)的施加電壓下具有< 20ms的響應時間， 和/或> 95%的電壓保持比。
12.根據(jù)權利要求5-6中任一項的聚酰亞胺用于減少液晶顯示器響應時間，和/或用于 改進液晶顯示器的開啟狀態(tài)和關閉狀態(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準層。
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利要求5-6中任一項定 義的聚酰亞胺膜，通過對所述膜施加液晶材料來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用權利要求5-6中任一項定義的所述聚酰亞胺的 另一膜，通過在所述液晶材料層上施加所述另一襯底來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襯底之間夾層。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過二酐和二胺反應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準層的液晶顯示器。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C08G73/12GK102030901SQ20101050427
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權日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 申請人:索尼公司