液晶配向剂、液晶配向膜以及液晶显示元件的制作方法_5

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晶配向剂,则即使光配向法时 的放射线照射量为3000J/m 2以下,进一步为1000J/m2以下,再进一步为300J/m2以下,也可 以赋予良好的液晶配向能,从而有助于降低液晶显示元件的制造成本。
[0192] 液晶显示元件的制造方法
[0193] 本发明的液晶显示元件包括由本发明的液晶配向剂所形成的液晶配向膜。本发明 的液晶显示元件可以如下述方法制造。
[0194] 准备两块如上所述形成了液晶配向膜的基板,并在这两炔基板间配置液晶,制造 液晶胞。为了制造液晶胞(cell),可以列举例如以下两种方法。
[0195] 第一种方法:首先,将两炔基板隔着间隙(胞间隙)相对配置,使各自的液晶配向 膜相对向;使用密封剂将两炔基板的周边部位贴合在一起;向由基板表面和密封剂所划分 的胞间隙内注入填充液晶;并且封闭注入孔,如此可以制造液晶胞。
[0196] 第二种方法:被称作为0DF(0ne Drop Fill,滴注)方式的方法。首先,在形成液 晶配向膜的两炔基板中的一炔基板上的规定部位,涂布例如紫外线固化性密封材料;在液 晶配向膜面上滴下液晶;然后,贴合另一炔基板,使液晶配向膜相对向;接着,对基板整面 照射紫外线,使密封剂固化,藉此可以制造液晶胞。
[0197] 在采用上述任一方法的情况下,都希望接着将液晶胞加热至所用液晶呈各向同性 相的温度后,缓慢冷却至室温,藉此除去填充液晶时的流动配向。
[0198] 然后,通过在液晶胞的外侧表面上贴合偏振片,由此可以得到本发明的液晶显示 元件。此处,当液晶配向膜为水平配向性时,通过调整形成了液晶配向膜的两片基板中照射 的直线偏振光放射线的偏振方向所成角度以及各个基板与偏振板的角度,可以得到具有TN 型或STN型液晶胞的液晶显示元件。另一方面,当液晶配向膜为垂直配向性时,通过构成液 晶胞,使形成了液晶配向膜的两片基板的配向容易轴(easy-to-align axis)的方向平行, 并将偏振板与该液晶胞粘合在一起,使其偏振方向与配向容易轴成45°角,可以形成具有 垂直配向型液晶胞的液晶显示元件。
[0199] 密封剂的具体例包括含有作为间隔物的氧化铝球或固化剂的环氧树脂等。
[0200] 液晶的具体例包括向列型液晶或碟状型液晶等。
[0201] 在TN型或STN型液晶胞情况下,较佳具有正介电异方向性的向列型液晶,其可以 使用例如联苯类液晶(biphenyl-based liquid crystals)、苯基环己烧类液晶(phenyl cyclohexane-based liquid crystal)、酯类液晶、三联苯类液晶(terphenyl liquid crystal)、联苯基环己烧类液晶(biphenyl cyclohexane-based liquid crystals)、喃啶 类液晶(pyrimidine-based liquid crystals)、二恶烧类液晶(dioxane-based liquid crystals)、双环辛烧类液晶(bicyclooctane-based liquid crystals)、立方烧类液晶 (cubane-based liquid crystals)等。此外,在前述液晶中还可以进一步添加例如氯化胆 留醇(cholesteryl chloride)、胆留醇壬酸醋(cholesteryl nonabenzoate)、胆留醇碳酸 醋(cholesteryl carbonate)等胆留型液晶(cholesteric liquid crystal);以商品名 "C-15"、"CB-15"(默克公司制造)进行销售的手性剂;对癸氧基苯亚甲基-对胺基-2-甲 基丁基肉桂酸醋(P _decyloxybenzylidene-p-amin〇-2_methyl butyl cinnamate)等强介 电性液晶(ferroelectric liquid crystal)等进行使用。
[0202] 另一方面,在垂直配向型液晶胞情况下,较佳具有负介电异方向性的向列型液 晶,其可以使用例如二氰基苯类液晶(dicyanobenzene-based liquid crystal)、l?i嘆 类液晶(pyridazine-based liquid crystals)、希夫喊类液晶(Schiff base-based liquid crystal)、氧化偶氮类液晶(azoxy-based liquid crystals)、联苯类液晶 (biphenyl-based liquid crystals)、苯基环己烧类液晶(phenyl cyclohexane-based liquid crystals)等。
[0203] 液晶胞外侧使用的偏振板可以列举用乙酸纤维素 (cellulose acetate)保护膜夹 住使聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)拉伸配向的同时吸收碘所得的称作为"H膜"的偏振膜 而形成的偏振板或者H膜自身所形成的偏振板。
[0204] 如此制造的本发明的液晶显示元件,其显示性能优良,并且即使长时间使用,显示 性能也不会变差。
[0205] 图1是根据本发明一实施例的液晶显示元件的侧视图。液晶显示元件100包括第 一单元110、第二单元120及液晶单元130,其中第二单元120与第一单元110分离配置,且 液晶单元130设置在第一单元110与第二单元120之间。
[0206] 第一单元110包括第一基板112、第一导电膜114及第一液晶配向膜116,其中第 一导电膜114位于第一基板112与第一液晶配向膜116之间,幷且第一液晶配向膜116位 于液晶单元130的一侧。
[0207] 第二单元120包括第二基板122、第二导电膜124及第二液晶配向膜126,其中第 二导电膜124位于第二基板122与第二液晶配向膜126之间,并且第二液晶配向膜126位 于液晶单元130的另一侧。换言之,液晶单元130是位于第一液晶配向膜116与第二液晶 配向膜126之间。
[0208] 第一基板112与第二基板122是选自于透明材料等,其中,透明材料包括但不限于 用于液晶显示装置的无碱玻璃、钠钙玻璃、硬质玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃、聚乙烯对苯 二甲酸酯、聚丁烯对苯二甲酸酯、聚醚砜或聚碳酸酯等。第一导电膜114与第二导电膜124 的材质是择自于氧化锡(Sn02)、氧化铟-氧化锡(In203-Sn02)等。
[0209] 第一液晶配向膜116及第二液晶配向膜126各自为上述的液晶配向膜,其作用在 于使液晶单元130形成预倾角。此外,当施予第一导电膜114与第二导电膜124电压时,第 一导电膜114与第二导电膜124之间可产生电场。此电场可驱动液晶单元130,进而使液晶 单元130中的液晶分子的排列发生改变。
[0210] 二胺(b-Ι)的制备例
[0211] 以下说明由式(I)表示的二胺(b-Ι)的制备例1至制备例4。
[0212] 制备例1
[0213] 式(b-1-l)表示的化合物(以下称为"化合物(b-1-l) ",与式(1-10)相同)按照 下述合成路线1合成。
[0214]
[0215] 化合物(b-1-la)的合成
[0216] 在装置有搅拌器、氮气导入管和温度计的5L三颈烧瓶中,加入389gf3_胆留烷醇、 201g马来酸酐、15g N,N-二甲基胺基吡啶、170ml三乙胺以及2L乙酸乙酯。接着,在90°C 下进行8小时反应。反应结束后,进行减压蒸馏,以除去乙酸乙酯。然后,加入2L氯仿,并 将有机层依次用稀盐酸洗涤3次,再用水洗涤4次后。之后,用硫酸镁干燥、浓缩有机层。 接着,滤出生成的沉淀,除去溶剂,即制得223g化合物(b-1-la)的白色粉末。另外,化合物 (b-1-la)的合成,可根据需要重复上述规模,以确保以下实施例的必需量。
[0217] (2)化合物(b-1-lb)的合成
[0218] 在装置有搅拌器、温度计和氮气导入管的5L三颈烧瓶中,加入223g以上合成的化 合物〇3-1-1 &)、10883,5-二硝基苯甲酰氯、2(^碳酸钾、15(^碘化钠和150〇11111^二甲 基甲酰胺。接着,在60°C下进行8小时反应。反应结束后,加入3L氯仿,将得到的有机层用 水洗涤3次。然后,用硫酸镁干燥。浓缩有机层,回收析出的固体,将其用乙醇洗涤,即制得 280g化合物(b-1-lb)的淡黄色粉末。
[0219] (3)化合物(b-1-l)的合成
[0220] 在装置有搅拌器、温度计和氮气导入管的5L三颈烧瓶中,加入200g以上合成的化 合物(b-1-lb)、680g氯化锡二水合物(SnC12 ·2Η20)和2L乙酸乙酯。接着,在回流下进行 4小时反应。反应结束后,将反应混合物依次用氟化钾水溶液和水进行洗涤。将有机层用硫 酸镁干燥、浓缩后,用乙醇再结晶,即制得58g化合物(b-1-l)的淡黄色晶体。
[0221] 制备例2
[0222] 式(b-1-2)表示的化合物(以下称为"化合物(b-1-2) ",与式(I-Il)相同)按照 下述合成路线2合成。
[0223]
[0224] (1)式(b-l_2a)的合成
[0225] 在装置有滴液漏斗、温度计和氮气导入管的IL三颈烧瓶中,加入117gf3-胆甾烷 醇、3. 7g N,N-二甲基胺基吡啶、400ml四氢呋喃以及55ml三乙胺,用冰冷却。在此,将加入 到滴液漏斗中的甲磺酰氯(methanesulfonyl chloride,MsCl) 31ml和四氢呋喃100mL组成 的溶液经1小时滴入。接着,在室温下搅拌3小时进行反应。反应结束后,向反应混合物中 加入500ml乙酸乙酯,再将所得的有机层用水进行3次分液洗涤后,用硫酸镁干燥。然后, 将有机层浓缩至约300ml后,将其分散至600ml乙醇中,滤取生成的白色沉淀,干燥,即制得 117g 式(b_l_2a)。在式(b_l_2a)中,Ms 表示甲磺酰基(methylsulfonyl,CH3S02_)。
[0226] (2)化合物(b-l_2b)的合成
[0227] 将 46. 7g上述所制得的化合物(b-l_2a)、220g 2-丁烯-1,4-二醇和 200mll,4_ 二 恶烷(1,4-dioxane)进行混合,在100°C下加热搅拌20小时进行反应。反应结束后,向反应 混合物中加入500ml水和500ml氯仿,充分搅拌。接着,分离有机层,依次用500ml碳酸氢 钠的饱和水溶液洗绦1次,用500ml水洗绦2次。将有机层用硫酸镁脱水,过滤并浓缩后, 加入500ml乙醇,在0°C下搅拌后,静置一夜。滤出静置后生成的白色析出物后,浓缩滤液, 除去溶剂,即制得29. Ig化合物(b-1-2b)的粗产物粘性液体。
[0228] (3)化合物(b-l_2c)的合成
[0229] 将29. Ig上述所制得的化合物(b-l_2b)和14. Og 3, 5-二硝基苯甲酰氯混合,在 300ml四氢呋喃溶剂中、(TC下搅拌10分钟。经10分钟向其中滴加8. 4ml三乙胺后,在室温 下搅拌3小时进行反应。反应结束后,浓缩反应液,加入500ml氯仿后,用300ml水洗涤4 次。将有机层用硫酸镁脱水后,过滤、浓缩,回收粘性液体。将该粘性液体通过采用硅柱的 柱层析(冲提溶剂:氯仿)进行精制,即制得20. Sg淡黄色油状化合物(b-1-2c)。
[0230] (4)化合物(b-1-2)的合成
[0231] 在氮气环境下,将20. Sg上述所制得的化合物(b-l_2c)和78g氯化锡二水合物进 行混合,在350ml乙酸乙酯溶剂中、回流下加热搅拌4小时。然后,加入400ml 2mol/L的氟 化钾水溶液并搅拌,滤出析出的盐。将有机层用400ml2mol/L的氟化钾洗涤1次,用400ml 水洗涤3次,再用硫酸镁脱水后,过滤、浓缩,得到淡黄色粉末。将该制得的粉末通过柱层 析(冲提溶剂:氯仿/乙醇=95/5 (体积比))进行精制,即制得14. 5g白色粉末的化合物 (b-1-2) 〇
[0232] 制备例3
[0233] 式(b-1-3)表示的化合物(以下称为"化合物(b-1-3) ",与式(1-19)相同)按照 下述合成路线3合成。
[0234]
[0235] (1)化合物(b-l_3b)的合成
[0236] 在装置有滴液漏斗、氮气导入管和温度计的500ml三颈烧瓶中,加入24g化合物 (b-1-la)和150ml四氢呋喃,冷却至-18°C。经30分钟向其中滴加55ml浓度为0. 9mol/L 的硼烷-四氢呋喃错合物/四氢呋喃溶液(BH3/THF)后,在室温下进一步反应16小时。反 应结束后,将反应混合物用冰冷却。接着,向其中缓慢加入30ml水后,再加入乙酸乙酯,将 获得的有机层依次用饱和碳酸氢钠水溶液分液洗涤2次,用水分液洗涤3次后,再将有机层 用硫酸镁干燥,浓缩、干燥,即制得17g化合物(b-1-3b)的白色粉末。
[0237] (2)化合物(b-l_3c)的合成
[0238] 在装置有滴液漏斗、氮气导入管和温度计的500ml三颈烧瓶中,加入15g上述所制 得的化合物(b-1-3b)、4.
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