光取向组合物、使用该组合物形成的取向层和具有该取向层的液晶显示器制造技术

公开了包括在其侧链上具有肉桂酸酯基团的聚酰亚胺的光取向组合物。也公开了使用该取向组合物形成的取向层和具有该取向层的液晶显示器（ＬＣＤ）。该取向层具有极好的热稳定性。按照本发明专利技术，由于得到了具有极好热稳定性的取向层，所以可以得到极好性能的ＬＣＤ。（*该技术在2017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】
本专利技术涉及液晶显示器(LCD)，更具体地说，涉及含有具有极好热稳定性的聚酰亚胺的光取向组合物，使用该光取向组合物形成的取向层和具有该取向层的LCD。通常，如附图说明图1所示，LCD具有一对彼此分隔可和彼此相对的上下基板2和2’。在上下基板2和2’上形成透明电极层3和3’。在透明电极3和3’上顺序地形成绝缘层4和4’及取向层5和5’。在上下基板2和2’之间的空间形成液晶层7。在基板2和2’的外面装有用于使入射和透射光偏振的偏振片1和1’。在具有上述结构的LCD中，根据外部施加的电压，改变由电场影响的液晶的排列。根据该改变的排列，进入LCD的外部光被遮挡或透射。通过这样的性质驱动该LCD。换言之，如果将电压施加在透明电极层3和3’上，那么在液晶层7中形成电场。因此，将液晶驱动到预定的方向。进入LCD的液晶的光根据该液晶的驱动被遮挡或透射。通过液晶分子的排列特性确定作为显示器的LCD的功能，即光透射率，响应时间，视角或对比度。因此，控制液晶分子均匀排列的技术是非常重要的因素。仅通过在上下基板之间放入液晶是难以实现液晶的均匀排列状态的。因此，如图1所示，通常形成用于使在透明电极层3和3’上液晶取向的取向层5和5’。一般通过摩擦法形成该取向层，在该方法中形成由有机聚合物材料例如聚酰亚胺或聚酰胺做成的薄膜，固化，然后用转用的布摩擦。该摩擦方法是容易进行的并且其工艺简单。然而，微小的颗粒或材料例如纤维素可以从在摩擦处理中使用的布上分离出来从而污染取向层。另外，该取向可能不是很平滑地完成，这取决于用于形成取向层的材料。在摩擦处理期间产生的静电可能损坏薄膜晶体管。为了解决上述问题，已经开发了光取向技术，在该技术中，不产生灰尘、静电或其它污染颗粒并且在整个工艺过程中保持清洁。按照这样的非破坏性的取向方法，将偏振光照射在光取向层上从而引发各向异性的光聚合。结果，该光取向层具有取向特性，因此使液晶均匀地取向。用于光取向层的聚合物包括聚乙烯基肉桂酸酯(PVCN)和聚乙烯基甲氧基肉桂酸酯(PVMC)。然而，尽管它们具有极好的光取向性质，但这样的聚合物具有差的热稳定性。换言之，取向层的热稳定性取决于聚合物的热稳定性，它取决于玻璃转化温度和交联密度。由于PVCN或PVMC具有100℃或低于100℃的相对的玻璃转化温度，所以降低了取向后的热稳定性。为了解决上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种具有极好热稳定性的光取向组合物。本专利技术的另一个目的是提供用该光取向组合物形成的取向层。本专利技术的再一个目的是提供具有该取向层的液晶显示器(LCD)。因此，为了达到第1个目的，提供了含有在其侧链上具有肉桂酸酯基团的聚酰亚胺的光取向组合物。本专利技术的第2个目的是通过含有在其侧链上具有肉桂酸酯基团的聚酰亚胺的取向层来实现的。通过包括含有在其侧链上具有肉桂酸酯基团的聚酰亚胺取向层的LCD来达到本专利技术的第3个目的。通过参考附图详细地描述其优选的实施方案，本专利技术的上述目的和优点将变得更显而易见，其中图1是通常液晶显示器的剖视图。在本专利技术的光取向组合物中，在其侧链上具有肉桂酸酯基团的聚酰亚胺由下面式1表示 其中R1选自C3-C10环烷基、具有至少1个取代基(G)的环烷基、C3-C10环烯基、具有至少1个取代基的环烯基、和式A-Y-B的化合物；R2选自未取代的芳环或具有至少1个取代基(G)的芳环(这里，该芳环是6个碳原子的单环、10个碳原子的双环或14个碳原子的三环)、C3-C10环烷基、具有至少1个取代基(G)的C3-C10环烷基、C3-C10环烯基、具有至少1个取代基(G)的C3-C10环烯基和式A-Y-B的化合物(这里，A、B和Y与上述的定义相同)；X1表示-COOCO-或-OCO-；和R3是氢、卤素、C1-C10烷基、具有至少1个取代基(G)的C1-C10烷基、C1-C10烷氧基或具有至少1个取代基(G)的C1-C10烷氧基(这里，取代基(G)选自C1-C30烷基、苯基、未取代的或取代的氨基、卤素、羟基(OH)、硝基(NO2)、氰基(CN)、硫氰基(SCN)、硫醇(SH)和羧基(COOH)基团)。在上式中，R1优选选自下面的基团 该聚酰亚胺的重均分子量在5×103-2×105之间。现在，描述本专利技术的光取向组合物的制备方法，使用该组合物的取向层和具有该取向层的LCD。首先，描述制备在其侧链上具有肉桂酸酯基团的可溶聚酰亚胺的方法。将酸酐A和二胺化合物B反应从而合成聚酰胺酸C。然后，将该聚酰胺酸C酰亚胺化从而合成聚酰亚胺D。 在上面的反应式中，R1与上面的定义相同，R2选自下面的基团 将该聚酰亚胺D与肉桂酰基衍生物E反应并且基于该反应得到所需要的产物。 在上面的反应式中，R1、R2、R3和X1的定义与上面相同，而X选自氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和羟基(OH)。将该合成的聚酰亚胺与适当的溶剂混合从而制备光取向组合物。这时，对该溶剂没有特殊的限制，但优选N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMA)或丁基溶纤剂。将这些组合物各自涂覆到2个玻璃基板上，然后将溶剂干燥从而形成取向层。接着，照射线性偏振光(波长300-400nm)进行光反应。然后，使用维持预定的间隔的垫片将2个基板密封，从而完成空的液晶盒。之后，将液晶注射进该空的液晶盒从而完成LCD。在下文中，将参考各种实施方案描述本专利技术，但本专利技术并不限于此。实施例1 将2.22g(0.05mol)的4,4’-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐F、1.83g(0.005mol)的二胺化合物G和20g的NMP混合并在0-25℃反应24小时从而合成出聚酰胺酸H。然后，用共沸法将该聚酰胺酸H脱水从而合成聚酰亚胺I。 接着，将3.343g(0.00443mol)的该聚酰亚胺I与1.62g(0.00975mol)的肉桂酰氯J和30g的THF混合，并向其加入0.77g(0.00975mol)的吡啶，然后在60℃反应120分钟从而合成出在其侧链具有肉桂酸酯基团的聚酰亚胺K。将0.2g所得的聚酰亚胺(11)溶解在10g的NMP中，然后将该组合物各自旋转涂覆在2个玻璃基板上并在约100℃干燥1小时从而形成取向层。然后，使用光强度为10mw/cm2的高压汞灯将线性偏振光(波长约313nm)照射该取向层进行光反应约5分钟。通过使用垫片将2个形成取向层的玻璃基板密封制造空的液晶盒。通过将液晶注射进该空的液晶盒完成LCD。实施例2用与实施例1中所述的相同方法进行该实施例，只是使用通过将实施例1的聚酰亚胺(9)、N,N’-二环己基酰亚胺(DCC)和式(2)的化合物反应得到的聚酰亚胺代替聚酰亚胺(11)。 比较例将0.2g聚乙烯基肉桂酸酯(Aldrichi Chemical Company,Inc.)溶解在10g的NMP中，然后将该组合物旋转涂覆在2个玻璃基板上，然后在约100℃干燥1小时从而形成取向层。接着，将线性偏振光(波长约313nm)照射该取向层进行光反应约5分钟。然后，使用垫片将2个形成取向层的玻璃基板密封同时维持预定的间距，从而完成空的液晶盒。之后，通过将液晶注射进该空的液晶盒完成LCD。在实施例1和2及比较例制造的LCD中，测定取向层的取向程度和热稳定性。这里，通过偏振膜观察取向程度，热稳定性是这样测定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括在其侧链上具有肉桂酸酯基团的聚酰亚胺的光取向组合物。

【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：柳汉成，蔡炳勋，
申请(专利权)人：三星电管株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]