[发明专利]高分子液晶配向聚合物以及用其制造液晶显示装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶配向聚合物以及制造液晶显示装置的方法，尤其涉及一种应用于液晶显示器的高分子液晶配向聚合物以及使用该高分子液晶配向聚合物制造液晶显示装置的方法。

背景技术

液晶配向技术为决定一台液晶显示装置所显示画面质量的关键技术。唯有液晶显示面板内液晶材料具有稳定且均匀的初始排列，才能呈现高质量的画面。一般液晶显示装置内具有用来诱导液晶分子定向排列的薄层，称为液晶配向层(alignment layers)。

在工业工序上，常利用磨擦法(rubbing method)使液晶分子得以均匀排列，先将液晶配向层经过机械性磨擦，如均匀移动的毛绒布等，使液晶配向膜上产生平行排列的微沟槽，即可达到液晶分子的定向。目前使用于液晶显示装置的液晶配向层材料包括有聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酯、环氧树脂、聚胺酯、聚硅烷等。其中，最常见并普遍被使用的是聚酰亚胺(polyimide)。由于聚酰亚胺的分子因具有酰亚胺基(imide)，使高分子主链具有很高的刚度(rigidity)以及很强的分子间作用力，而具备极优异的均质性及耐久性，因此适合搭配磨擦法工序的使用。使用机械性磨擦法加工具有成本低廉、工序稳定、配向均匀度佳以及容易控制预倾角等优点，广泛使用于液晶面板的制造上。

传统制造液晶显示装置的过程，需先将液晶显示装置上的基板进行液晶配向处理，分别将两基板清洗后，再进行将该基板的表面以液晶配向层材料进行处理，最后以磨擦法完成液晶配向工序。经过液晶配向处理后的基板，才能再进行组立、切割、液晶注入等工序。也就是说，为能使液晶显示装置上的基板具有配向能力，需先经过繁复的手续方法才得以使用，耗费相当时间及加工成本。此外，在进行磨擦法处理液晶配向层时会产生静电及微尘，而破坏薄型晶体管或造成污染等，而降低液晶显示装置的质量。

目前已开发出一种多重垂直配向型液晶显示装置(Multi-domain Vertically Aligned Liquid Crystal Display，MVA-LCD)，为利用具有负诱电异方性型液晶和垂直方向的配向层相互组合以达到垂直配向的效果。此种液晶显示装置具有优异的对比度以及广视角，且其配向层可以不必进行前述磨擦法的处理，在制造方面更为简单，广泛被业界所接受。然而，该液晶显示装置仍需配置聚酰亚胺等种类的配向层，除了制造工序上的繁复度无法减少外，高价格的聚酰亚胺使得制造此类液晶显示装置的成本无法有效降低。

发明内容

本发明的主要目的在于缩减液晶显示装置工序，并降低制作所需成本。为达上述目的，本发明提供了一种高分子液晶配向聚合物，其是以第一聚合单体以及第二聚合单体相互进行聚合反应所得，其特征在于，该第一聚合单体可为下述式(I)、式(II)、式(III)或式(IV)化合物：

其中，A为C≥1的烷基或卤烷基，Y则可选自于氢氧基、烷基、铵根以及氢基所组成的组，而X则为如式(1)或式(2)的官能基：

L为C≥1的烷基或烷氧基，R₁为氢基或甲基；

该第二聚合单体可选自如式(V)至式(VIII)所组成的组：

其中，o为≥1的整数，R₂为甲烷基或氢基，B则可选自于氢氧基、甲烷基以及氢基所组成的组。

此外，本发明还提供了一种应用前述高分子液晶配向聚合物制造液晶显示装置的方法，其特征在于，包括步骤有：

a)提供两个相应的平行透明基板，并在这两个透明基板之间形成一液晶容置空间；

b)将一液晶材料以及前述第一聚合单体和第二聚合单体密封在该液晶容置空间内；以及

c)聚合该第一聚合单体以及该第二聚合单体，在该透明基板的对应于该液晶容置空间的表面上形成一高分子液晶配向聚合物。

在本发明另一实施例中，该方法介于步骤b)与步骤c)之间还具有一施加电压的步骤，使该液晶材料以及前述第一聚合单体和第二聚合单体均偏转至一预定方向，再经过步骤c)聚合该第一聚合单体以及该第二聚合单体而形成垂直配向，来增强锚定力(anchoring force)。

其中，在步骤b)，该液晶组合物以灌注法(Injection)或液晶滴下法(One Drop Fill，ODF)密封在该液晶容置空间中。而在步骤c)，该式(I)与式(II)所示的聚合单体利用紫外光照射进行聚合反应。