聚合物和使用该聚合物的液晶显示元件制造技术

＊＊＊ 本发明专利技术的聚合物是由上面通式（Ⅰ）表示的，式中Ｙ↑［１］，Ｙ↑［２］，Ｙ↑［３］和Ｙ↑［４］以及Ａ和Ｂ如说明书所述。本发明专利技术的液晶显示元件包括一对相对放置、中间有空隙的基板，和放在该空隙中的液晶层，至少一个所述的基板是透明的，该液晶层有液晶区域和包裹液晶区域的聚合物壁，其中该液晶层包括液晶材料，聚合的聚合物材料，和本发明专利技术的聚合物。由本发明专利技术的聚合物制备的液晶显示元件不产生旋错线，并且在无电压时具有亮的特性。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚合物，在包括有聚合物壁(wall)和基本上由该聚合物壁包裹着的液晶区域的液晶层的液晶显示元件中，该聚合物增加存在于所述液晶区域中液晶材料在所述的液晶材料和所述的聚合物壁之间界面的取向限制力，还涉及使用该聚合物的液晶显示元件。本专利技术的液晶显示元件可用于个人显示器，例如文字处理机，个人计算机等等。液晶显示元件还可以用于多人使用的器件上，例如便携式信息终端器件，等等。使用液晶材料和聚合物材料的液晶显示元件(1)日本公开特许58-501631公开了聚合物分散的液晶显示元件，它包括一种聚合物材料和一种被聚合物材料胶囊化了的液晶材料，利用液晶材料和聚合物材料之间折射率的差异显示入射光的散射状态，并且利用施加电压时液晶材料的折射率变化显示透明状态。日本公开特许61-502128公开了一种包括一液晶层的液晶显示元件，其中液晶材料和固化的树脂的相通过用紫外线照射液晶材料和可光固化树脂的混合物被三维地分离开。这些元件基本上是电控制液晶层中入射光的散射-透明度变化的液晶显示元件。(2)日本公开特许1-269922公开了一种制备具有不同特性液晶区域的工艺，它首先将包括可光固化的树脂和液晶材料的液晶层通过一光掩模用紫外射线曝光，然后在移动光掩模之后再进一步用紫外射线照射它。这样得到的元件基本上是散射型的元件。日本公开特许5-257135公开了一种元件，它包括液晶层，它是这样得到的，通过一对空隙相对放置装有具有取向限制力校正(alignment)膜的基板，将液晶材料和可光固化的树脂混合物注入该空隙中，然后用紫外射线通过一个安置在该基板表面上的光掩模照射该混合物。由于安置光掩模的液晶层的内部部分与液晶层的外部部分具有不同的由施加电压得到的阈值电压和不同的光学特性，所以这种元件是一种静态驱动元件，其中象素图样(patterns)由于电压而变化。改进液晶显示元件视角特性的原理为了改进液晶显示元件的视角特性，需要使在象素(液晶区域)内的各个液晶分子的取向朝着三个或更多的不同方向。如附图说明图1(b)所述，如果在液晶层内的各个液晶分子指向三个或更多的不同方向，当从A和B方向观看象素时，在灰度状态方面，各个液晶分子的表面折射率被平均。换言之，显示元件的对比度从A和B方向上基本上是相同的。因此，具有这样如图1(b)所示的液晶取向状态的显示元件的视角特性与那些图2所示的TN型显示元件相比被改进了。具有宽视角模式元件的具体例子(1)日本公开特许4-338923和4-212928公开一种包括上述聚合物分散液晶元件和偏振板组合的宽视角模式，将偏振板连接到元件的两个表面上使板的每个偏振轴彼此成直角。(2)作为一种改进使用偏振器的非散射型液晶显示元件视角特性的方法，日本公开特许5-27242公开了一种从液晶和可光固化树脂的混合物通过相分离制备液晶和聚合物组合材料的方法。根据这种方法，由于这样制备聚合物，所以液晶畴的取向成为随机的。因此，当施加电压时，由于在各个畴中液晶分子取向不同的方向，所以从各个方向上观察的表现折射率基本上是相同的，在灰度状态方面视角特性被改进了。(3)近几年来，本专利技术人已经提出了一种液晶显示元件，它包括液晶区域，在液晶区域中液晶分子全方向(螺旋)地指向光掩模存在的部分，和聚合物壁，它主要由其它部分的可光固化的树脂组成。液晶区域和聚合物壁通过光掩模照射一个含有液晶组合物的液晶盒形成，液晶组合物包括可光固化树脂和液晶材料，当液晶显示元件的液晶分子被电压控制时，液晶分子的螺旋取向象伞那样张开和关闭从而明显地改进视角特性。在(3)中所述元件的聚合物壁和液晶材料之间的界面上，由于施加电压时液晶分子的反向倾斜生成了旋错线。由于旋错线显示亮线，所以当显示状态是黑的时，元件的视角特性变坏了。本专利技术人已经发现，为了防止在这些元件中旋错线的生成，将聚合物加到液晶材料和可光固化树脂的混合物中。可是，因为添加常规的聚合物会增大液晶区域中液晶材料的预倾斜角，所以在没有电压时元件的亮度将下降。本专利技术人已经热心地研究了聚合物结构与在液晶材料和聚合物壁之间界面的液晶分子取向的关系，并发现了一类化合物，由此化合物得到不生成旋错线并且在无电压时还具有亮的特性的液晶显示元件。本专利技术的聚合物用下面通式(I)表示 其中，A表示氢原子或 B表示氢原子或 X1和X2各自独立地表示氢原子或甲基，m和n各自独立地表示0-14的整数，p和q各自独立地表示0或1，和Y1、Y2、Y3和Y4各自独立地表示氢原子或氟原子，条件是A和B不同时为氢原子，当m是0时p为0，和当n是0时q为0。在一个优选的实施方案中，在通式(I)中，A表示 和B表示 在一个优选的实施方案中，在通式(I)中，或者A或者B表示氢原子。在一个优选的实施方案中，在通式(I)中，A表示氢原子或 和B表示氢原子或 在一个优选的实施方案中，在通式(I)中，p和q都表示1。在一个优选的实施方案中，在通式(I)中，A表示 和B表示氢原子。或者反过来，A表示氢原子和B表示 在一个优选的实施方案中，在通式(I)中，至少一个选自由Y1、Y2、Y3和Y4构成的基团是氟原子。本专利技术的液晶显示元件包括一对通过一空隙相对放置的基板，和放在空隙中的液晶层。至少一个基板是透明的，液晶层包括液晶区域和包裹液晶区域的聚合物壁，其中液晶层包括液晶材料，聚合的聚合物材料和上述聚合物。在一个优选的实施方案中，液晶区域包括液晶分子，液晶分子取向或者是随机的、放射状的、同心的、或者是螺旋的。在一个优选的实施方案中，校正膜被放置在基板上。在一个优选的实施方案中，液晶区域包括液晶分子，液晶分子的取向是TN，STN，ECB或FLC。在一个优选的实施方案中，聚合的聚合物材料是可光固化的树脂。在一个优选的实施方案中，聚合物由通式(I)表示，其中或者A或者B表示氢原子。在一个优选的实施方案中，聚合物由通式(I)表示，其中A表示 和B表示 当从液晶材料和聚合的聚合物材料(例如可光固化的树脂)的混合物制备利用基板上取向限制力的显示模式时，由于由聚合的聚合物材料组成的聚合物层在校正膜和液晶区域之间形成，所以校正膜对于液晶分子的取向限制力通常会减弱。可是，当聚合物层中含有本专利技术的聚合物时，由于在聚合物层中有类似于液晶材料结构的材料存在，所以在聚合物层中产生了传递校正膜对液晶区域内部液晶分子的取向限制力的能力，稳定了液晶分子的取向。当存在于液晶区域内的液晶分子与轴线(该轴线与基板表面是一垂直角度)取向对称时，在施加电压时，由于反向倾斜，旋错线通常在液晶区域的边缘形成(见图2)。然而，由于添加本专利技术的聚合物导致在基板上生成液晶分子的预倾斜，所以在施加电压时使黑色显示水平变坏产生的旋错线得到控制。这样显著地改进了显示元件的对比度。因此，此处所述的专利技术使得有可能提供一种具有下面效果的液晶显示元件。(1)既然液晶区域用聚合物壁包裹，那么在两基板之间由聚合物壁维持有空隙。因此有可能控制液晶显示元件对抗外部力的变形，尤其是控制其当用一枝钢笔压显示元件表面时产生的颜色变化。(2)垂直放置的常规大屏幕液晶显示元件，由于存在重力，上部和下部具有不同的厚度。这致使显示不均匀，然而，由于本专利技术液晶显示元件的基板是连接在元件的整个表面上的，所以液晶盒的厚度不常改变。(3)在固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由下面通式（Ⅰ）表示的聚合物：＊＊＊ （Ⅰ）其中，Ａ表示氢原子或＊＊＊Ｂ表示氢原子或＊＊＊Ｘ↓［１］和Ｘ↓［２］各自独立地表示氢原子或甲基，ｍ和ｎ各自独立地表示０－１４的整数，ｐ和ｑ各自独立地表示０或１，和Ｙ↓［ １］，Ｙ↓［２］，Ｙ↓［３］和Ｙ↓［４］各自独立地表示氢原子或氟原子，条件是：Ａ和Ｂ不同时为氢原子，当ｍ是０时ｐ是０，当ｎ是０时ｑ是０。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田信明，神崎修一，沟部帆洋，吉田晶彦，铃木贤治，
申请(专利权)人：夏普公司，关东化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]