[发明专利]液晶取向剂和液晶显示器

说明书

本发明涉及一种用于分区取向型液晶显示器的液晶取向剂，本发明尤其涉及这样一种液晶取向剂，当这种液晶取向剂形成液晶取向膜时，其液晶取向性能优异，并且通过照射而对液晶取向膜进行曝光可以改变液晶的预倾角。

已知这样一种液晶显示器(以后称作“TN-STN显示器”)，该液晶显示器具有一个夹层结构，其中在由透明电极以及由聚酰亚胺形成的液晶取向膜等构成的两个基片之间夹持具有正介电各向异性的液晶，在两个基片之间还有一个TN(扭曲向列型)或STN(超扭曲向列型)液晶盒，其中液晶分子的主轴可以在90至270°范围内连续地扭曲。然而，TN-STN显示器存在这样一个问题，即由于利用折射率各向异性的液晶分子的升降来使显示开和关，显示的视角对于半色调的显示来说尤其窄。

换句话说，例如在当不施加电压时显示白的TN-STN显示器的通常白模式的的情形下，当从前方观察时，其电压—透射率特性如图1的L₁所示，并且当施加的电压增加时透射率下降。然而，当在液晶上升方向的法线观察方向以某一角度从对角线观察时，其电压—透射率特性如图1中的L₂所示，并且该特性曲线有一个透射率随施加的电压增加而增加的区域。色调的反转发生在该区域使得图象的黑白颠倒。另外，当从法线观察方向的反面以某一角度沿对角线观察时，其电压—透射率特性如图1的L₃所示，并且黑白对比度明显下降。为了解决这个问题，业已有这样的报道：以这样一种方式通过组合两个涂有液晶取向膜的表现出高和低预倾角的基片以及分区取向型液晶(SID′92Digest，798页)，使得具有高预倾角的区域和具有低预倾角的区域在上基片和下基片之间彼此相对。

当将分别具有高预倾角和低预倾角的上(或下)区域和下(或上)区域组合在一起时，液晶转向具有高预倾角区域的取向方向。利用这种现象，在上基片具有高预倾角的区域和下基片具有低预倾角的区域反转液晶的取向方向，以得到一个在每个象素范围内沿法线方向和相反方向的观察角。因而，观察角特性(L₄)是均匀的，这样使得当从正反两侧观察时可以获得没有黑白颜色反转及对比度急剧下降的优良的显示。图2表示这样一个液晶显示器的结构的实例。由于通过选择一个合适的预倾角可任意确定取向方向，该结构并不限于这个实例。图3表示用作比较的一个常规液晶显示器的结构的实例。

作为在相同基片上形成具有高和低预倾角的液晶取向膜的方法，图4表示一种作为实例的已知方法。

在一个基片上首先形成一个液晶取向膜A。在膜A上形成另一层预倾角不同于液晶取向膜A的液晶取向膜B(例如，膜A的预倾角是7°，膜B的预倾角是1°)。另外，在膜B上形成一层碱性显影型正抗蚀剂，并且通过一个预定的图案进行曝光和显影以去除抗蚀剂的和液晶取向剂的曝光区域。

然后，去除抗蚀剂的未曝光区域以形成液晶取向膜A的区域和液晶取向膜B的区域，即按照曝光的和未曝光的区域的图案的低预倾角区域和高预倾角区域。

上述形成图案的方法存在这样一些问题，比如对液晶取向膜要求非常严格，制造过程复杂，以及液晶显示器的电性能变差。因而，已经有人提出一种代替这种方法的方法，即利用由照射对在基片上形成的液晶取向膜直接曝光而造成的液晶取向膜的改变而控制预倾角的方法(见EP613037A)。

然而，当使用常规的液晶取向剂时，在有些情况下用照射曝光不会改变预倾角，并且即使当预倾角改变时，仍需大量的照射能量以获得所需要的预倾角的差别。因此，常规液晶取向剂不能满足上述应用的需要。

因而本发明的一个目的是提供这样一种液晶取向剂，该液晶取向剂当其形成液晶取向膜时液晶取向性能优良，并且当用小辐射能量的辐射以短时间周期曝光液晶取向膜时会造成预倾角的改变。

从下面的描述中可以清楚地看本发明的其它目的和优点。

根据本发明，可以由用于一个分区取向型液晶显示器的液晶取向剂来达到这些目的和优点，该液晶取向剂包含这样一种聚合物，该聚合物包含至少一个从由下面的结构式(1)代表的结构单元(以后称为“特定结构单元I”)和由下面的结构式(2)代表的结构单元(以后称为“特定结构单元II”)的基团中选择的结构单元，并且与用照射曝光前比较在用照射曝光之后当液晶取向剂形成薄膜时，该液晶取向剂具有改变液晶预倾角的能力，