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液晶取向劑、液晶取向膜的制造方法、液晶顯示元件、聚合物及化合物的制作方法_4

文檔序號:9300242閱讀:來源:國知局
法玻璃、鈉玻璃的玻璃,如聚對苯 二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚砜、聚碳酸酯的塑料的透明基板等。所述透明導(dǎo) 電膜例如可以使用:包含In2O3-SnO2的氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ΙΤ0)膜、包含SnO 2的 奈塞(NESA)(注冊商標)膜等。所述金屬膜例如可以使用:包含鉻等金屬的膜。透明導(dǎo)電 膜及金屬膜的圖案化例如可以利用:在形成無圖案的透明導(dǎo)電膜后,由光蝕刻法、濺鍍法等 形成圖案的方法;在形成透明導(dǎo)電膜時使用具有所期望的圖案的遮罩的方法等。另外,在液 晶取向劑的涂布時,為了使基板、導(dǎo)電膜或電極與涂膜的粘接性更良好,也可以對基板表面 中形成涂膜的面,實施預(yù)先涂布官能性硅烷化合物、官能性鈦化合物等的預(yù)處理。
[0154] 液晶取向劑在基板上的涂布可以優(yōu)選通過膠版印刷法、旋涂法、輥涂機法、噴墨印 刷法等涂布方法進行。在涂布液晶取向劑后,為了防止所涂布的液晶取向劑的滴液等,優(yōu)選 實施預(yù)熱(預(yù)烘烤)。預(yù)烘烤條件例如在40 °C~120 °C下為0. 1分鐘~5分鐘。
[0155] 繼而,為了完全除去溶劑,根據(jù)需要將聚合物中所存在的酰胺酸結(jié)構(gòu)進行熱酰亞 胺化,而實施將預(yù)烘烤后的涂膜進行煅燒的后烘烤步驟。此時的后烘烤溫度優(yōu)選為80°C~ 300 °C,更優(yōu)選為120 °C~250 °C。后烘烤時間優(yōu)選為5分鐘~200分鐘,更優(yōu)選為10分鐘~ 100分鐘。后烘烤后的涂膜的膜厚優(yōu)選為0. 001 μL?~1 μL?,更優(yōu)選為0. 005 μL?~0. 5 μπι。
[0156] [光照射步驟]
[0157] 在本步驟中,通過對形成于基板上的涂膜,照射偏光或非偏光的放射線,而賦予液 晶取向能。光照射可以應(yīng)用:[1]對后烘烤后的涂膜進行的方法、[2]對預(yù)烘烤后且后烘烤 前的涂膜進行的方法、[3]在預(yù)烘烤及后烘烤的至少任一種情況下在涂膜的加熱中對涂膜 進行的方法等。
[0158] 放射線例如可以使用:包含150nm~800nm的波長的光的紫外線及可見光線。優(yōu) 選為包含200nm~400nm的波長的光的紫外線。在放射線為偏光時,可以為直線偏光,也可 以為部分偏光。另外,在所用的放射線為直線偏光或部分偏光時,照射可以自垂直于基板面 的方向進行,也可以自斜方向進行,或者將所述方向加以組合而進行。在照射非偏光的放射 線時,照射的方向設(shè)為斜方向。
[0159] 光源例如可以使用:低壓水銀燈、高壓水銀燈、氘燈、金屬鹵化物燈、氬共振燈、 氙燈、準分子激光等。優(yōu)選的波長區(qū)域的光可以通過將光源與例如濾光片、衍射光柵等并 用的方法等而得。放射線的照射量優(yōu)選為400J/m2~50, OOOJ/m 2,更優(yōu)選為1,000J/m2~ 10, 000J/m2。另外,為了提高反應(yīng)性,對涂膜的光照射可以一邊將涂膜加溫一邊進行。加溫 時的溫度通常為30 °C~250 °C,優(yōu)選為40 °C~200 °C,更優(yōu)選為50 °C~150 °C。如此,在基 板上形成液晶取向膜。
[0160] 〈液晶顯示元件〉
[0161] 本發(fā)明的液晶顯示元件具備所述獲得的液晶取向膜。本發(fā)明的液晶顯示元件例如 可以按照以下方式制造。首先,準備如上所述般形成有液晶取向膜的一對基板,而制造在所 述一對基板間夾持有液晶的構(gòu)成的液晶胞。
[0162] 在制造液晶胞時,例如可以列舉以下的2種方法。第一種方法是從前已知的方法。 是如下的方法:首先,以各液晶取向膜對向的方式,介隔間隙(胞間隙)將2片基板對向配 置,使用密封材料貼合2片基板的周邊部,在由基板表面及密封材料劃分的胞間隙內(nèi)注入 填充液晶后,將注入孔密封,由此制造液晶胞。
[0163] 第二種方法是被稱為液晶滴注(One Drop Fill,0DF)方式的方法。首先,在其中 一個基板上的特定部位,涂布例如紫外光硬化性密封材料,繼而在液晶取向膜面上滴加液 晶后,以液晶取向膜對向的方式貼合另一個基板,繼而對基板的整個面照射紫外光將密封 材料硬化,由此制造液晶胞。在利用任一種方法的情況下,均理想的是繼而將液晶胞加熱至 所用的液晶取得各向同性相的溫度為止后,緩慢冷卻至室溫,由此除去液晶填充時的流動 取向。
[0164] 進而,通過在液晶胞的外側(cè)表面貼合偏光板,而可以獲得本發(fā)明的液晶顯示元件。 另外,在放射線為直線偏光時,對形成有液晶取向膜的2片基板,適當調(diào)整所照射的放射線 的偏光方向所成的角度及各基板與偏光板的角度,由此可以獲得所期望的液晶顯示元件。
[0165] 密封材料例如可以使用:含有作為間隔物的氧化鋁球及硬化劑的環(huán)氧樹脂等。
[0166] 液晶例如可以使用:向列型液晶(nematic liquid crystal)、碟狀液晶(smectie liquid crystal)等。其中,優(yōu)選形成向列型液晶的具有正的介電各向異性的液晶,例如可 以使用:聯(lián)苯系液晶、苯基環(huán)己燒系液晶、酯系液晶、二聯(lián)苯(terphenyl)系液晶、聯(lián)苯環(huán)己 燒系液晶、啼啶系液晶、^惡燒系液晶、雙環(huán)辛燒系液晶、立方燒(cubane)系液晶等。另外, 也可以在液晶中更添加以下物質(zhì)來使用:例如氯化膽留醇(cholesteryl chloride)、膽甾 醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、碳酸膽留醇酯等膽留醇液晶;如作為商品名"C-15"、 "CB-15"(以上為默克(Merck)公司制造)來銷售的手性劑(chiral agent);對癸氧基亞 芐基-對氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯等鐵電液晶等。
[0167] 偏光板可以列舉:以乙酸纖維素保護膜夾持被稱為"H膜"的偏光膜而成的偏光 板、包含H膜本身的偏光板等,所述"H膜"是一邊使聚乙烯醇延伸取向一邊使其吸收碘而 成。
[0168] 本發(fā)明的液晶顯示元件可以有效地應(yīng)用于各種裝置,例如可以用于:鐘表、便 攜型游戲機、文字處理器(word processor)、筆記型個人電腦(note type personal computer)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)(car navigation system)、攝錄機(camcorder)、個人數(shù)字助理 (Personal Digital Assistant,PDA)、數(shù)碼照相機(digital camera)、手機、智能手機、各 種監(jiān)視器、液晶電視、信息顯示器(information display)等各種顯示裝置。
[0169] [實施例]
[0170] 以下,通過實施例對本發(fā)明進行更具體地說明,但本發(fā)明并不限定于所述實施例。
[0171] 下述的聚合物的合成例中的各聚合物溶液的溶液粘度,是使用E型旋轉(zhuǎn)粘度計在 25°C下對各合成例中所得的聚合物溶液進行測定而得的值。
[0172] 〈特定二胺的合成〉
[0173] 以下的合成例根據(jù)需要按照下述規(guī)模重復(fù)進行,由此確保以下的聚合物在合成中 的必要量。另外,以下,有時將式X所示的化合物簡記為"化合物X"。
[0174] [實施例 1A]
[0175] 根據(jù)下述流程1合成化合物(1-8)。
[0176] [化 14]
[0177]
[0178] (1)化合物(1-8A)的合成
[0179] 在具備溫度計及氮氣導(dǎo)入管的300mL三口燒瓶中,添加2-溴-4-硝基苯甲酸甲酯 52. 0g、二氯雙三苯基膦鈀3. 5g、碘化亞銅I. 9g、及三乙基胺52. OmL后,添加三甲基硅烷基 乙炔21. 6g,在室溫下反應(yīng)4小時。反應(yīng)結(jié)束后,進行硅藻土過濾,在所得的濾液中添加乙酸 乙酯,用水進行3次分液清洗。繼而,用硫酸鎂干燥后,添加乙醇進行濃縮,由此獲得化合物 (1-8A)的黃色結(jié)晶38. 8g。
[0180] ⑵化合物(1-8B)的合成
[0181] 在具備回流管的500mL茄型燒瓶中,添加化合物(1-8A)38. 8g、氫氧化鈉11. 2g、水 IOOmU及四氫呋喃IOOmL進行8小時回流。反應(yīng)結(jié)束后,添加濃鹽酸,通過過濾而回收所析 出的沉淀。繼而,將所述沉淀溶解于乙酸乙酯IL及四氫呋喃IL中,用水進行3次分液清洗 后,用硫酸鎂進行干燥,然后添加乙醇進行減壓濃縮,將所析出的黃色結(jié)晶過濾并干燥,由 此獲得化合物(1-8B)24. lg。
[0182] (3)化合物(1-8C)的合成
[0183] 在具備回流管及氮氣導(dǎo)入管的500mL茄型燒瓶中,添加化合物(1-8B)24. lg、亞硫 酰氯200mL及N,N-二甲基甲酰胺ImL進行1小時回流。反應(yīng)結(jié)束后,利用抽氣器除去亞硫 酰氯后,添加四氫呋喃200mL(設(shè)為A液)。繼而,在具備滴液漏斗、溫度計及氮氣導(dǎo)入管的 500mL的三口燒瓶中,添加對苯二酚6. 9g、四氫呋喃IOOmL及三乙基胺15. 3g進行冰浴冷卻 (設(shè)為B液)。繼而,在滴液漏斗中投入之前制備的A液,歷時1小時滴加至B液中后,恢復(fù) 至室溫進行1小時攪拌。反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)液注入至2L的水中,通過過濾而回收所析出 的沉淀,用水清洗后,用N,N-二甲基乙酰胺進行再結(jié)晶,并進行過濾、真空干燥,由此獲得 化合物(1-8C)的黃色結(jié)晶26. 7g。
[0184] (4)化合物(1-8)的合成
[0185] 在具備氮氣導(dǎo)入管及溫度計的1000 mL三口燒瓶中,添加化合物(1-8026. 7g、鋅 73. 7g、氯化銨12. lg、四氫呋喃500mL及乙醇IOOmL進行冰浴冷卻后,緩慢地添加水50mL, 在室溫下反應(yīng)一晝夜。反應(yīng)結(jié)束后,通過過濾除去鋅,將所得的濾液注入至2. 5L的水中,將 所析出的沉淀回收、水洗后,將通過用N,N-二甲基乙酰胺進行再結(jié)晶而析出的結(jié)晶過濾并 真空干燥,由此獲得化合物(1-8)的白色結(jié)晶21g。
[0186] [實施例 2A]
[0187] 根據(jù)下述流程2合成化合物(1-1)。
[0188] [化 15]
[0190] (1)化合物(1-1A)的合成
[0191 ] 在具備溫度計及氮氣導(dǎo)入管的IOOmL三口燒瓶中,添加2-碘硝基苯49. 8g、二氯雙 三苯基膦鈀3. 5g、碘化亞銅I. 9g、及三乙基胺49. 8mL后,添加三甲基硅烷基乙炔21. 6g,在 室溫下反應(yīng)4小時。反應(yīng)結(jié)束后,進行硅藻土過濾,在所得的濾液中添加乙酸乙酯,用水進 行3次分液清洗。繼而,用硫酸鎂干燥后,添加乙醇進行濃縮,由此獲得化合物(1-1A)的黃 色結(jié)晶35. lg。
[0192] (2)化合物(1-1B)的合成
[0193] 在具備回流管及氮氣導(dǎo)入管的IL三口燒瓶中,添加化合物(1-1A)35. lg、異丙醇 500mL、鋅20. 8g、水160mL、及氫氧化鈉25. 6g進行48小時回流。反應(yīng)結(jié)束后,在進行過濾 而得的濾液中添加水200mL及氯仿1L,用水進行3次分液清洗后,用硫酸鎂干燥,繼而進行 減壓濃縮、真空干燥,由此獲得化合物(1-1B)的粗純化物26. 9g。
[0194] (3)化合物(1-1C)的合成
[0195] 在具備氮氣導(dǎo)入管的2L茄型燒瓶中,添加化合物(1-1B)26. 9g、丙酮1L、鋅46. 8g 及飽和氯化銨水溶液30mL,在室溫下攪拌,在反應(yīng)液自橙色變?yōu)闊o色時,結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)結(jié) 束后,將反應(yīng)液注入至2L的10 %氫氧化銨水溶液中,通過過濾而回收由此產(chǎn)生的白色沉 淀,并進行真空干燥,由此獲得化合物(1-1C)的粗純化物24. 4g。
[0196] (4)化合物(1-1)的合成
[0197] 在具備氮氣導(dǎo)入管及溫度計的2L三口燒瓶中,添加化合物(1-10 24. 4g及乙醇 I. 2L進行冰浴冷卻。繼而,緩慢地添加在乙醇210mL中混合了濃鹽酸62mL的溶液,在冰浴 冷卻下反應(yīng)24小時。反應(yīng)結(jié)束后,通過過濾而回收沉淀,添加四氫呋喃200mL及乙酸乙酯 200mL,用IN的碳酸鈉水溶液進行2次分液清洗,并用水進行3次分液清洗后,將添加乙醇 進行減壓濃縮而產(chǎn)生的褐色結(jié)晶過濾并真空干燥,由此獲得化合物(1-1) 12g。
[0198] 〈聚合物的合成〉
[0199] [實施例 1B]
[0200] 將作為四羧酸二酐的下述式(A-I-I)所示的化合物10.1 g及作為二胺的所述實 施例IA中所得的化合物(1-8)9. 9g溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮80g中,在室溫下進行 12小時反應(yīng),由此獲得含有20重量%聚酰胺酸(PA-I)的溶液。所述溶液的溶液粘度為 2, 800mPa · S0
[0201] [化 16]
[0202]<
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