TW418335B - Liquid crystal display device - Google Patents

Description

418335五、發明説明（1 ) A7 B7 經濟部t夬標準局貝工消費合作社印製 發明之背t 1. 發明之領域 本發明係關於液晶顯示元件，特别係關於—種液品顯示 无件’其包含-對相對之基板、介於該基板間之液晶層、 及形成於該基板之液晶層侧之定向膜。 2, 先前技術之説明 包含一對相對之基板及介於基板間之液晶層（如向列液晶） 尤液晶顯不元件被廣泛地應用於數字片段型顯示裝置，如 時鐘'計算機等。在此種液晶顯示无件之透明基板上，設 置有一主動凡件（如TFTs(薄膜電晶體做爲切換元件選擇 性地驅動一圖素電極’以對液晶施加一驅動電壓，且另設 置一紅、綠、藍彩光濾光層做爲彩色顯示裝置之被動元 件。在彩色遽光層之液晶層侧上，敦置有一定向膜用於使 液晶均勻地定向。 上述液晶顯示元件之實例以液晶扭轉之角度分類爲：（a) 主動型扭轉向列（以下稱《ΤΝ”）液晶顯示系統，其中向列液 晶分子係被排成扭轉90。；及（b)多重型（multiplex)超扭 轉向列（以下稱“ S TN，，）液晶顯示系統，其中向列液晶分子 之扭轉角度爲90。或以上，且被於用得到急劇之電蜃.透 光率特性（電壓施加於液晶時）。 在TN型液晶顯示元件中，具有異向性之液晶分子之液晶 分子被排列於相對於一對基板之一特定之負度，該基板上 形成表面電極，而因此所顯示之影像之對比與觀看液晶顯 示元件之觀察者之視角有關。易言之，TN型液晶顯示元件 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) 规格（210X297公釐） (請先閲绩背面之注再璃k本頁) -訂 418335 A7 _____B7 五、發明説明（2 ) 之視角依附性較大0特別是，當視角從顯示器之法線方向 朝向顯示對比增加之方向（通常是顯示器之前方）增大之 時，在視角超過某之値時影像之黑白區域突然在一點上反 轉，此一現象爲熟知之「反轉現象」。 爲了改善此一現象，有人提出了圖素分割法（日本專利公 報特開昭5 7- 1 86735號）' 摩擦角最適化法（曰本專利公報 特開平4-221935號）及非摩擦法（曰本專利公報特開平3_ 1 41 62 號）等 * 舉例來説，圖素分割法可消除垂直方向上之反轉現象及 视角依附性》但該方法有下列問題：顯示對比降低、視角 自法線方向偏離時黑色影像變灰（即變色問題）、且其液晶 顯示裝沿水平方向（即從左到右）及/或垂直方向（即從上到 下）上有視角依附性。摩擦角最適化法雖可改善黑白影像間 之反轉現象，但有下列問題：所顯示之影像僅在一狹小視 角範固内正常顯示，其方向係與反轉現象發生之方向相 反，且從法線方向看液晶類示元件時之顯示對比阵低β非 摩擦法則有铒位（disclination)線明顯之問题。 本案發明人爲了達到在各方向具有寬可视角而不必進行 摩擦程序，遂研究了含有结晶性聚合物之球粒構造（即，結 晶呈放射狀成長之結晶構造）之定向膜。 上述球粒構造之定向膜在其球粒直徑及顯示特性上有一 重要關係。球粒直徑較小之定尚膜在由相同材料製得者之 間具有較佳之顯示特性（如對比、粗糙度等）。此外，表面 較粗之定向膜在由相同材料製得者之間其球粒直徑較小。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) y規格（21〇χ297公楚） 418335 A7 B7 五、發明説明（3 ) 但是’用表面粗糙度控制球粒直徑之方法並不適用於表面 平坦之TFT基質。因此，當該定向膜係用於具有τι?τ基質 之裝置時’難以在定向膜上成功地形成較小的球粒，而造 成顯示特性（如到·比、粗較度等）上之問題β 發明之概述 本發明之液晶顯示元件包含一對相對之基板'介於該基 板間之液晶層、及形成於該基板之至少一方之液晶層侧之 定向膜，其中該定向膜包含一結晶性分枝聚合物且具有球 粒構造。 在本發明之一實施態樣中，定向膜另外包含一結晶性直 鍵聚合物。 在本發明之另一實施態樣中，定向膜具有一結晶性共聚 物’其在分予鏈中含有結晶性分枝聚合物之重覆單元及結 晶性直越聚合物之重覆單元c 在本發明之另一實施態樣中，定向膜之結晶性直鏈聚合 物及結晶性分枝聚合物在重覆單无中具有相同之鍵結c 或者’本發明之液晶顯示无件包含一對相對之基板、介 於該基板間之液晶層、及形成於該基板之至少一方之液晶 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 層側之定向膜，其中該定向膜包含至少二層具有球粒構造 之結晶性聚合物膜。 在本發明之一實施態樣中，結晶性聚合物膜靠近基板之 一侧之球粒之直徑屯與結晶性聚合物膜靠近液晶層之一側 之球粒之直徑d2具有私><12之關係》 因此，如上所述之本發明實現了下列優點：（1)提供一種 -6- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210><297公董） Α7 Β7 第84105348號專利申請案 中文説明書修正頁(86年1月） 五、發明説明Q )r_r抑錄.z 高品質液晶顯示元件’其具有優異之對比而不粗糙；（2)提 供一学高品質液晶顯示元件，其具有直徑較小之球粒，可 在例如T F T基板之平坦表面上實現所要之定向狀態之液晶 分子；（3)提供一種液晶顯示元件，其藉球粒構造二次元地 成長之定向膜之形成’而具有優異之可視角依附性。 熟習相關技術者在閲讀並瞭解以下之·詳細説明並參照圖 式之後’當可進一步瞭解本發明之上述及其他優點。 囷式之簡要説明 圖1爲顯示裝設有本發明之一實施態樣中之液晶顯示元件 之液晶顯示装置之剖面圖。· 圖2爲顯示液晶顯示元件之對比與球粒直徑之關係之圖表。 圖3爲聚合物鏈之分枝之示意圖 圖4爲顯示裝設有本發明之另一實施態樣中之液晶顯示元 件之液晶顯示裝置之剖面圖。 1 — 圖5爲顯示本·發明之液晶顯示元件之定向膜中之液晶分子 之定向狀態之圖》 _· 圖6爲顯示圖I之液晶顯示元件之等對比曲線之電達圖， 1, 21...... 液晶顯示裝置： 2 , 2 2...... 液晶顯示元件； 3,4,23,24- · 偏光飯；. 5, 25...... 液晶層； 6，9，26，29 ·.玻璃基板； 7，10，27，30 · ·圖素電極； 8，11...... 定向膜； 12, '32 .···.密封樹脂； 13，33......驅勒電路； 28a, 3 1a.....第一定向膜；以及 經濟部中央榡準局貝工消費合作社印装 28b, 3 lb · · ·第二定向膜。 發明之詳細説明 , 本發明中之Γ相同聚合物」及「相異聚合物」之定如 下。相同聚合物係定義成：聚合物中用相同之鍵绅連接其 重覆單元者，如-0-(醚鍵）、-CONH-(睡^鍵、、1 COO-(酯鍵）、-NHCONH-(尿素鍵）等。特定专之\ ~ (I)及（II)所示之聚合物及式（III)及（IV)所示之^^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 4l83§i A7 B7 五、發明説明（ 5 被定義爲相同聚合物 (II) (ΠΙ)

七〇—R-*〇-兄士 此外，相異聚合物係定義成：聚合物中用相異之键結連 接其重覆單无者，即使該聚合物在键結之間之重覆單元中 具有相同之結造亦然（例如脂肪基圏、芳香基困）〇特定言 之，式(V)及（VI)所示之聚合物被定義爲相異聚合物。

(V) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (VI) 以下茲參照圖1至3説明本發明之一較佳實施態樣。 圖1爲顯示裝設有本發明之一實施態樣中之液晶顯示元件 之液晶顯示装置之剖面圖。在圖1中’液晶顯示装置1具有 本實施態樣之液晶顯示元件2,及位於装置2之兩侧之一對 偏光板3及4。液晶顯示元件2具有互相相對之基板部，及 介於基板部之間之液晶層5。上部基板部包含一玻璃基板6 做爲底基板、將ITO(氧化銦錫）濺鍍到基板6之液晶層側之 表面而形成之圖素電極7'及形成於圖素電極7上之定向膜 8。又，下部基板部包含—玻璃基板9做爲底基板 '將1το 濺鍍到基板9之液晶層側之表面而形成之圖素電極10 '及 本紙張尺度適用中國围家標準（CMS ) Α4規格（210X297公釐） V A\833b A7 B7 五、發明説明（6 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 形成於圖素電極10上之定向膜11。一對基板6及9之周邊 部分用密封樹脂12密封起來°圖素電極7及10均連接到一 驅動電路13上，該電路透過TFTs(未圖示）對圉素7及均 施加驅動電壓而顧示一影像。 形成圖素7及10時係在其間保持一預定之固定寬度之間 隙。圖素電極7及10互相垂直並垂直於玻璃基板6及9之法 線方向。二圖素7及10之重疊部分即顯示用之阖素。在液 晶顯示裝置1中圖素被排成矩陣狀β再者，液晶層5係由折 射率異向性An爲0.81之液晶材料製成，且加入0.34重量 %之對掌摻雜劑（chiral dopant) «液晶層5之厚度調整成 約 5 . 5 μηι。 定向膜8及11具有球粒結構β再者，該等膜中含有結晶 性分枝聚合物。 如圖2所示，定向膜中之球粒直徑較小時尉比較佳。定向 膜中之球粒直徑較佳爲〇·1至ΙΟμχη，更佳爲〇.3至3μηι。 若該直程小於Ο,ίμιη，有時不會形成球粒。若該直投大於 10μιη，施加電壓時在液晶區域中會產生許多回位 (disclination)線，致使對比降低。結果使所得到之液晶 顯示元件之顯示特性不足》特定言之，由於球粒之大粒徑 使液晶分子之定向狀態產生巨觀上的變化，故粒根過大之 球粒易於大幅改變類示影像之對比〇再者，當球粒之直徑 過大之時，常可見到顯示影像因球粒大小之不均而變粗 糙。 可用於定向膜8及11之較佳聚合物包括具有較高之耐熱 -9- 本紙張X度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 裝-- (請先閎讀背面之注_呢再rk本頁) 訂' 1 418335 A7 ---------- B7 五、發明説明（7 ) 性 '耐藥性及透明度之結晶性分枝聚合物。此等聚合物之 實施例包括聚酸胺及聚醋。 '结晶性分枝聚合物分子之分枝數n較佳爲3至6、更佳爲$ 至4。當分权數η小於3之時，在形成下述之定向膜之時難 以得到違徑小球粒〇當分枝數11大於6之時，在形成定向膜 之時容易發生形成定向膜之溶液之凝膠作用，致使無溶劑 可用。如圖3所示，分枝數η是分枝聚合物中重覆單元内之 分枝之數目。 再者’如圓3所示，在一個分子中具有分枝之重覆單无佔 總重覆單兀之莫耳分率較佳爲〇〇1至5〇0/。'更佳爲〇5〜 20%«當一個分子中之具有分枝之重覆單元少於〇 〇1〇/。， 則難以带成較子之球粒。當一個分子中之具有分枝之重覆 單元多於50%，在形成定向膜之時容易發生形成定向膜之 溶液之凝膠作用，致使無落劑可用。 定命膜8及11較佳另外包含一結晶性直鏈聚合物。該結 晶性直鏈聚合物較佳與上述結晶性分枝聚合物具有相容 性。因此，一般而言，結晶性直鏈聚合物與結晶性分枝聚 合物較佳爲相同之聚合物。若爲不同之聚合物，在二者混 合時有相分離之可能》 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 結晶性直鏈聚合物與結晶性分枝聚合物之間之混合比視 結晶性分枝聚合物之分枝數及具有重覆單元之重覆單元之 出現比例《例如，當結晶性分枝聚合物具有4之分枝數及 15%之具有分枝之重覆單无時，結晶性分枝聚合物中混合 結晶性直鏈聚合物之量較佳爲约3至約10單位重量（以1〇〇 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（2i〇X297公釐） A^8335 A7 ----- ---B7五、發明説明（8 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 單位重量之結晶性直鏈聚合物爲準），更佳爲約5至約7單 位重量。當混合比小於3重量單位，則在形成後述之定向 膜文·時幾乎無法控制球粒之直徑β當混合比大於1〇重量單 位之時’在形成定向膜之時容易發生形成定向膜之溶液之 凝膠作用，致使無溶劑可用。 當漏合各爲相異聚合物之結晶性直鏈聚合物及結晶性分 枝聚合物之時，係加入在其分子鏈中具有結晶性分枝聚合 物之重覆單元及結晶性直鏈聚合物之重覆單元之結晶性共 聚物（例如ΑΒ型嵌段共聚物）β爲了提高相容性，較佳於分 枝聚合物之混合物中加入結晶性共聚物，且線性聚合物之 量較佳爲約3至約1〇單位重量，更佳爲約5至約7單位重 量，以100重量單位之混合物爲準。 定向膜8及11較佳以溶劑鑄膜法用結晶性分枝聚合物及 必要之結晶性直鏈聚合物及結晶性共聚物形成。其方法如 下：（1)將此等聚合物溶於一溶劑中以製備一溶液；（2)將 溶液塗覆在墓板；（3)藉加熱除去溶劑；及（4)藉冷卻形成 定向膜 溶劑鑄膜法中所用溶劑之實例包括間甲酚、苯酚、間苯 二盼等驗類及氣化每飽和甲醇<= 雖然溶液之濃度視上述聚合物之特性而改變（例如，分子 量、分枝數等），濃度之範圍較隹爲〇.2至2重量百分比、 更佳爲0.9至1.5重量百分比。當濃度低於〇.5重量百分 比，结晶不易發生且球粒易變得過大e當濃度超過2重量 百分比，溶液之黏度過高，在塗覆基板之時使溶液難以分 -11- 本紙張適用中國國家標孪（CNS > A4規格（210X297公楚） I) ..^1 ill n I - -1 n IE I.> . 了一 (請先閲讀背面之，k意事咏存〃填容本茛) f 五、發明説明（9 ) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 散，有時會致使定向膜之厚度不均。 加熱溫度較佳爲120至160°C，更佳爲130至150°C。加 熱時間較佳爲1至3小時。冷卻速度較佳爲4至8°C /分鐘， 更佳爲6至8 °C /分鐘* 所得之定向膜之厚度較佳爲0.1至1,5μπι，較佳爲0.5至 1.0 μιη。 以下則説明在定向膜之球粒結構之控制機制（即形成較小 球粒）。 球粒係形成於定向膜形成時。首先形成一結晶核，其後 結晶圍繞該核成長.而艰成球粒β —部分之結晶性聚合物之 變動較少，即，在黏稠聚合物溶液中移動性較低之聚合物 在结晶核產生階段中成爲結晶核。因此，控制溶液中之聚 合物分子之移動性可使核易於產生《在本實施例中，藉著 在聚合物鏈中加入分枝構造（即用分枝聚合物形成定向 膜），可以有故地控制溶液t之聚合物分子之移動性。因 此，所產生之結晶核多於只用線性聚合物者。結果，相郝 之球粒在其生長階段中互相衝突，阻礙各自之成長，且球 粒大小維持較小。 包含定向膜8及11之液晶顯示元件2具有優異之顯示特性 而沒有視角依附性，其原因爲液晶顯示層5之液晶分子係 放射狀地定向於定向膜上形成之小球粒上。 以下茲參照圖4説明本發明之另一較佳實施態樣。在此實 施態樣中，定向膜至少有二層。 圖4爲顯示裝設有本實施態樣中之液晶顯示元件之液晶顯 -12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 請h. 閲 讀 背 面 之 注 意 事 頁 A7 B7 335

五、發明説明（1G 示裝置之剖面圖。在圖4中，液晶顯示裝置21具有本實施 態樣之液晶顯示无件22，及位於裝置22之兩側之一對偏光 板23及24。液晶顯示元件22具有互相相對之基板部，及 介於基板部之間之液晶層25 «上部基板部包含一玻璃基板 26做爲底基板 '將ITO(氧化銦錫）濺鍍到基板26之液晶層 側之表面而形成之固素電極27、形成於圖素電極27上之第 —定向膜28a、及形成於第一定向膜28a上之第二定向膜 28b。又，下部基板部包含一玻璃基板2 9做爲底基板、將 ITO濺鍍到基板29之液晶層側之表面而形成之圖素電極 30、形成於圖素電極3〇上之第一定向膜31a'及形成第一 定向膜31a上之第二定向膜31b。一對基板26及29之周邊 部分用密封樹脂32密封起來。圖素電極27及30均連接到 一驅動電路33上，該電路透過TFTs(未圖示）對圖素27及 30均施加驅動電壓而顯示一影像。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 形成阖素27及3〇時係在其間倮持一預定之固定寬度之間 隙。圖素電極27及30互相垂直並垂直於玻璃基板26及29 之法線方向。二圈素27及30之重疊部分即顯示用之圖素》 在液晶顯示裝置21中圖素被排成矩陣狀。再者，液晶層25 係由折射率異向性An爲0.081之液晶材料製成，且加入 0.34重量％之對掌掺雜劑（chiral dopant)。液晶層25之 厚度調整成約5.5μιη。 以下兹説明定向膜28及31具有第一定向膜28&及31&及 第二定向膜28b及31b之情形。 上述結晶性聚合物可用於第一定向膜28a及31a。只要不 13- 衣紙張〒國國家標準（CNS )从胁( 21 OX 297公着）

A7 B7立、發明説明（11 ) 經濟部中喪嫌準扃舅工消費合作社印製 妨礙定向膜之形成，亦可用結晶性直鏈聚合物或結晶性分 枝聚合物。 做爲第二定向膜28b及31b之所用之聚合物，較隹用與 第一定向膜所用之聚合物相同或不同、且濕潤性隹之聚合 物* 形成第一定向膜28a及31a及第二定向膜28b及31b之方 法及其較佳形成條件基本上與上述者相同。以下僅説明本 實施態樣中之特别條件〇 形成定向膜所用之溶劑（即用於溶劑鑄膜法者）較佳爲不 易溶解定向膜所用之聚合物者《特定言之，較佳爲不易溶 解笫一定尚膜28a及31a所用之聚合物者。若使用易於溶解 第一定向膜28a及3 la所用之聚合物之溶劑，則當將形成第 二定向膜28b及31b之溶液塗覆於笫一定向膜28a及31a之 表面時，第一定向膜28a及31a會溶解。結果，第一定向膜 28a及31a不會發揮形成球粒用之結晶核之功能。例如，當 用聚醯胺做爲第一定向膜28a及31a之時，較佳以間甲酚爲 溶劑β 假設形成第一定向膜及第二定向膜之冷卻速度各爲Si與 Si，則較佳31£82。當有些結晶核形成於第一定向膜上之 時，則即使在Si>S2之條件下亦可在第二定向膜上形成小 球粒。特定言之，Si較隹爲2至8°C/分鐘，更佳爲4至8eC/ 分鐘，且S2較佳爲4至8eC/分鐘，更佳爲6至S»C/分鐘。 其次，茲説明在含有二層或多層之定向膜中控制球粒構 造（即爲了形成小球粒）之方法。 14- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS > A4規格（210X 2^7公釐) _ ·ί '裝— - Μ (請先閱讀背面之ΪΪ-意事呢再r^*本頁) 訂· 0r A7 B7 五、發明説明（12 ) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 已知當將結晶性聚合物溶液塗覆於形成有許多結晶之膜 上之時，結晶將會園繞己形成膜中之結晶核而成長〇當於 一逋當之冷卻速度下使球粒在此種膜中成長之時，在冷卻 步驟過程中新形成之核及在已在膜中之結晶發揮核心之功 能。因此，與讓球粒在單層中形成時相較之下可產生較多 之結晶核。結果，相鄰之球粒在第二層中生長時五相衡 突，阻礙各自之成長，造成第二層之球粒較小。因此，第 —層之球粒之大小屯與第二層之球粒之大小屯具有下列關 係= <^>(12。在本實施態樣中説明了二層構造。根據此方 法，當形成多層構造之時，球粒之大小向最上層漸小。 具有定向膜28b及31b之液晶顯示无件22具有優異之顯 示特性而没有視角依附性，其原因爲液晶顯示層25之液晶 分子係放射狀地定向於定向膜上形成之小球粒上。 雖然在上述實施態樣中均將對掌摻雜劑加入液晶層5中， 但不用對掌摻雜劑亦可得到相同之結果。再者，在上述每 個實施態樣中，雖然本發明之定向膜係形成於一對圖素電 極上，本發明之定向膜亦可只形成於一方之電極上。特定 言之，當本發明之定向膜係形成於圖素表面平坦之TFT基 板上之時，可以在定向膜肀得到以往難以實現之較小球 粒《 應注意上述實施態樣可以混合。即，形成較小球粒之故 果在使用結晶性分枝聚合物及形成二層之定向膜之後將更 爲顯著。 拫捸本發明，在定向膜中使用分枝聚合物可顯著地降低 15 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 之 注 意

I 頁 A7 _ B7 五、發明説明（13 ) 聚合物分子在溶液中之移動性。因此，與僅用結晶性直鏈 聚合物之情形相較之下，在定向膜中使用結晶性分枝聚合 物將可產生較多之結晶核β結果，相鄰之球粒在其生長階 段中互相衝突，阻礙各自之成長，形成較小之球粒。因 此，即使在例如TFT基板等之具平坦表面之基板上形成定 向膜之時，亦可得到最適化之較小球粒，得到具有優異對 比JL不會粗糙之高品質液晶顯示元件。再者，如此得到之 定向膜具有二次元成長之平坦球粒構造，故液晶分子可放 射狀地排列在各球粒中。結果，液晶顯示元件之視角依附 性得以改善》 再者，藉著混合結晶性分枝聚合物與結晶性直鏈聚合 物’在定向膜之形成過程中聚合物在溶劑中之溶解度得以 改善。結果，定向膜之可模塑性得以強化，且球粒之大小 變均一，使粗糙度進一步降低《此時，藉著混合相同之聚 合物，將不會有相分離之可能。再者，當混合不同之聚合 物之時，加入一具有被混合之各聚合物之重覆單元之結晶 性共聚物可加強其相容性。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 或者，藉形成具有二或多層之定向膜，在形成第二或其 後之層之步膝中所新形成之核及已在第一薄膜中之核發揮 核心之功能。因此，與讓球粒在單層中形成時相較之下可 產生較多之結晶核。在球粒於第二或其後之層中成長時， 相薄之球粒互相衝突，阻礙各自之成長，造成第二層或其 後形成之層之球粒較小β此時，球粒之大小向最上層漸 小。因此’即使在例如TFT基板等之具平坦表面之基板上 -16- 本紙張尺度_ T_家標準（CNS ) Α4· ( 21〇><297公嫠）

V A 18335 A7 B7 五、發明説明（14 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 形成定向膜之時，亦可得到最適化之較小球粒，得到具有 優異對比且不會粗糙之高品質液晶顯示元件。再者，如此 得到乙定向膜具有二次元成長之平坦球粒構造，故液晶分 子可放射狀地排列在各球粒中。結果，液晶顯示无件之視 角依附性得以改善。 音施例' 以下茲以説明性實施説明本發明。 耆例1 首先將1.16g(〇.〇〇95莫耳）己二胺、〇119尽（〇〇〇〇5莫 异）2,4,5,6 -四胺基嘧啶、0,Sg(〇〇2莫耳）氳氧化鈉 '及 〇.3g月桂硫酸鈉溶解於30ml蒸館水中。將該溶液與3〇mi 之己二酸氣之0 0.1莫耳甲乙酮容液混合。將混合溶液在 t下攪拌60分鐘以使溶液反應β使反應溶液在丙酮中沉 澱，以從中得到粗聚合物。用熱水洗該粗聚合物，再乾燥 之，以得到粉末狀聚合物。所得之聚合物爲結晶性聚醯胺 (尼龍），其每一分子之重覆單元之4 %具有分枝。將此聚合 物溶於間曱酚中以製得1重量百分率之溶液。 將該1重量百分率之溶液塗覆到基板上，在140 °C中維持 2小時，其後以6°C/min之冷卻速度冷卻至室溫以形成定向 膜8及11，隨後组合一對已形成定向膜之基板並於基板間 装入液晶層，以得到液晶顯示元件2。用偏光顯微鏡觀察 該定向膜之時，發現定向膜具有二次元成長之平坦球粒構 造。再者，球粒之直徑爲〇.5μπι »在如此製得之使用液晶 顯示元件2之液晶顯示裝置1中，已由偏光顯微鏡確認得 請 先 閲 讀 背 面 之 注- 意 事 畲 訂 17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X2.97公釐） 418335 A7 _____ B7 五、發明説明（15 ) 知，與定向膜8及11之表面接觸之液晶顯示層5之狀態係如 圈5所示β液晶顯示層5係在定向膜之球粒上定向，而圖5 之Α表示其急冷部分。 將施加驅動電壓（V = 5V)時及不施加驅動電壓（v = 〇V)時 之液晶顯示裝置之正面透光度之比値定義爲對比，其評估 結果見於表1。又，目視觀察其粗糙度…其結果亦見於表 1 « 又_，本實施例之設備之視角特性評估結果顯示其具有如 圏6所示之宽視角特性，在任何觀看方向上視角±50。或 以上乏時所得到之對比値在1 0以上。 比較實例1 以實例1之方法形成定向膜8及11，但使用結晶性直鏈聚 合物尼龍6,6。定向膜中之球粒直徑爲30μιη «如實例1般 製得液晶顯示裝置1並評估其對比及粗糙度。其結果見表 實例2 首先將0,119g(0.01莫耳）2,4,6-三胺基嘧啶、 1.2g(C>.03莫耳）氫氧化鈉、及〇.3g月桂硫酸鈉溶解於 30ml蒸餾水中。將該溶液與30ml之間笨二甲酸氣之 0.015莫耳苯乙酮溶液混合。將混合溶液在5(TC下攪拌60 分鐘以使溶液反應》使反應溶液在500ml丙酮中沉澱，以 從中得到粗聚合物〇用熱水洗該粗聚合物，再乾燥之，以 得到粉末狀聚合物。所得之聚合物爲結晶性聚醯胺。將5 單位重量之讀分枝聚合物與95單位重量之尼龍6,6(甚爲一 -18- ^紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) Α4規格（210Χ2.97公釐） 418335 A7 B7 五、發明説明（16 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 結晶性直鍵$合物）混合。將此混合物溶於間甲时以製得 1重量百分率之溶液。 將該1重量百分率之溶液塗覆到基板上，在14〇,c中維持 2小時’其後以4。(〕/min之冷卻速度冷卻至室溫以形成定向 膜8及11 ’随後組合一對已形成定向膜之基板並於基板間 裝入液晶層，以得到液晶顯示无件2。用偏光顯微鏡觀察 該定向膜之時’發現定向膜具有二次元成長之平坦球粒構 造°再者’球粒之直徑爲ΐμιη。製得液晶顯示裝置1並用 實例I之方法評估其對比及粗糙度。其結果於表1。 比較實例2 以實例2之方法形成定向膜8及11，但使用結晶性直鏈聚 合物尼龍°定向膜肀之球粒直徑爲40μιη。製得液晶顯 示裝置1並用實例2之方法評估其對比及粗糙度。其結果見 表1 15 實例3 以實例2之方法形成定向膜8及11，但使用1〇單位重量 之實例2所製得之結晶性分枝聚醢膜及90單位重量之尼龍 6，6(其爲結晶性直鏈聚合物），且冷卻速度爲7 X：/min。定 向膜中之球粒直徑爲Ιμιη。製得液晶顯示裝置1並用實例1 之方法評估其對比及粗糙度。其結果見表 實例4 用轉盤塗覆法將結晶性直鏈聚合物尼龍6,6之1重量％間 甲酚溶液塗覆於基板上，在1 4 0 °C下維持2小時，其後以8 4C/min之冷卻速度冷卻至室溫，形成第一定向膜28a及 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210x297公楚） 請 先 聞 面 之 .注· 意 事 項‘ 再 寫 本 頁 訂 Μ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 418335 五、發明説明（17 ) 31a。用偏光顯微鏡觀察該其球粒構造時，觀察到如圖5所 示之液晶分子定向所形成施利倫（Schlieren)組織。在第 一定向膜中之球粒之直徑約爲δμη!»以與上述之方法相同 之方法在第一定向膜28a及31a上形成第二定向膜28b及 31b »在第二定向膜中之球粒之直徑約爲〇·5μιη。製得液 晶顯示裝置1並用實例1之方法評估其對比及粗糙度。其結 果見表1。 比較實例3 以實例4之方法製得液晶顯示裝置1，只形成第一定向膜 28a及31a。並用實例4之方法評估該設備之對比及粗輪 度。其結果見表1 ' 表1 球粒之直徑 對比 粗糙度 (μηι) 實例1 0.5 1 40 〇 比較實例1 30 7 5 X 實例2 1 1 3 5 〇 比較實例2 40 60 X 實例3 1 130 〇 實例4 0.5 145 〇 比較實例3 6 121 X 如表1所示，使用根據本發明之液晶顯示元件之液晶顯示 裝置展現優良之顯示特性，具有優異之對比而不粗糖。相 反地，比較實例之設備具有較低之對比且可觀察到粗链; -20 * 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS )卑4規格（210X297公釐） A7 B7 418335 五、發明説明（18 ) 度。 熟習相關技術者可在不脱離本發明之範圍及主旨之條件 下得知各種其他變化〇因此，所附之申請專利範圍不應受 限於如上之説明，而應廣泛地解釋。 ------'/裝II VI - (請先閲讀背面之^意事^'再^."本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS > A4规格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 418335第糾丨:〇5348號專利.申請案 I主申請專利範圍修正本(87年12月）DS 產差$範圍 氏、'修正丨 —補充丨 口 本· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 —種液晶顯示元件，包含一對相對之基板、介於該基板 間之液晶層、及形成於該基板之至少一方之液晶層側之 定向膜， 其中該定向膜包含一結晶性分枝聚合物且具有球粒構 造，該結晶性分枝聚合物係擇自分枝線性聚醯胺及分枝 線性聚酯， 其中結晶性分枝聚合物之每一重覆單元之分枝數η為3至 6 ’且在一分子中具有分枝之重覆單元之比例為〇(Μ至 50%(以重覆單元之莫耳分率為準），且球粒播造之球粒 直徑為0.1至lOym。 根i申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其中該定向 膜另外包含一結晶性直鏈聚合物。 根據申請專利範圍第2項之液晶顯示元件，其中該定向 膜具有.一結晶性共聚物，其在分子鍵+中含有結晶性分枝 聚合物之重覆單元及結晶性直鏈聚合物之重覆單元。 根據申請專利範園第2項之液晶顯示元件，其中該定向 膜之結晶性直鏈聚合物及結晶性分枝聚合物在重覆單元 中具有相同之鍵結。 根據申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，包含一對相 對之基板、介於該基板間之液晶層、及形成於該基板之 至少一方之液晶層侧之定向膜> 其中該定向膜包含至少二層具有球粒構造之結晶性聚合 物膜， 其中球粒構造之球粒直徑為0.1至10 ，且 Γ請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   本紙張尺度逋用中國國家梯準（CNS ) Μ说格（210 X 297公釐） ABCD 六、申請專利範圍 其中該結晶性聚合物膜靠近基板之一侧之球粒之直.徑d t 與結晶性聚合物膜靠近液晶層之一側之球粒之直徑d 2具 有d I > d 2之關係。 6. 根據申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其中球粒構 造為二次元成長者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本瓦) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) 格（210X297公嫠）