垂直取向模式的液晶显示装置的取向材料及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供垂直取向模式的液晶显示装置的取向材料及其制备方法，更具体而言，本发明专利技术提供了由式１表示的二氨基苯衍生物、其制备方法以及使用所述物质的液晶取向膜，所述二氨基苯衍生物能够使液晶以均一且垂直的方式取向，并且显著地改善了清晰度和相对于有机溶剂的溶解度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及垂直取向(vertical alignment,以下简称VA)模式的液 晶显示装置的取向材料及其制备方法，更具体而言，本专利技术涉及了如下 所示的由式1表示的二氨基苯衍生物、其制备方法以及使用所述物质的 液晶取向膜，所述二氨基苯衍生物能够使液晶以均一且垂直的方式取向， 并且显著地改善了清晰度和相对于有机溶剂的溶解度。
技术介绍
已提出和开发出多种液晶驱动模式来改善其显示性能。根据驱动模 式控制一定的预倾角是必要的，以稳定的方式产生预倾角的取向膜变为 决定L'CD性能的要素。基本上，取向膜使液晶分子取向，并且在基底平 面与液晶分子之间形成预倾角，从而使反应性良好并确保了液晶分子的 取向稳定性。取向膜也是决定液晶显示装置的可信度、显示均一性、残 像和电压保持率等的重要因素。从无机材料到有机聚合物的大量材料已用于取向膜用材料。其中， 使用最多的代表性高分子化合物为通过酰亚胺化使用聚酰胺酸的可溶性 聚酰亚胺类高分子组合物和聚酰胺酸类高分子组合物。由于它们的优异 的耐热性和耐化学性，在工业领域中它们被广泛地用作使液晶取向的取 向材料。这些高分子化合物通过二胺与四羧酸二酐的聚合形成，其中单 体的结构决定了由其合成的高分子化合物的性质。通常，作为获得高预倾角的手段，已使用侧链型聚酰亚胺化合物。 侧链结构可以被引入到二胺或者四羧酸二酐中，不过在多数情况中，使 用的是二胺，因为侧链基团能够容易地引入其中。通常，已知有使用具 有直链垸氧基、烷基酯基或氟化烷基作为侧链的脂肪族侧链型二胺作为 单体的聚酰亚胺液晶取向材料。不过，由于在这样的聚酰亚胺取向膜中侧链的分布和长度未得到控制，因而它们的预倾角经常低至3° 25°左 右。在侧链型聚酰亚胺中，取向膜的多种特性根据芳香族成分和脂肪族 成分而确定。由于芳香族成分在高分子链中作为刚性核心，所以它们导 致了有机溶剂中的低溶解度，因而降低了工业上的加工性。此外，由于 它们使得容易形成高分子链之间的电荷转移复合物，所以导致了可见光 区域的低透过性。特别是，在TFT型液晶显示装置中，电压保持率作为 液晶显示装置的显示特性的重要因素，大量含有芳香族成分的取向膜容 易吸收离子，从而使施加的电压降低，导致对比度下降。与之相反，大量含有脂肪族或脂环族类的取向膜能够改善上述弊端。 不过，脂肪族聚酰胺酸类取向材料具有较差的液晶取向性，而脂肪族可 溶性聚酰亚胺对基底的粘着性降低，以致甚至较弱的摩擦也能容易地削 去涂膜。尽管有混合聚酰亚胺和聚酰胺酸以弥补这样的缺陷的取向材料， 但是它们具有以下的问题这两种材料由于热而分离，特别是，通过聚 酰亚胺和聚酰胺酸的嵌段共聚制备的液晶取向材料涉及太复杂的制备途 径。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术的一个目的是提供一种作为垂直 取向模式的液晶显示装置的取向材料的二氨基苯衍生物、其制备方法以 及使用所述物质的液晶取向膜，所述二氨基苯衍生物能够使液晶以均一 且垂直的方式取向，并且显著地改善了清晰度和相对于有机溶剂的溶解 度。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种如式1所示的二氨基苯衍生物<formula>formula see original document page 6</formula>其中，Ri是碳原子数为5 7的烷基或烷氧基；和d)在Pd/C催化剂下氢还原式4的化合物，并从中分离反式异构体化合物。本专利技术再进一步提供了 一种液晶显示装置的垂直取向材料用聚酰亚 胺树脂的制备方法，所述制备方法包括-a)通过使如上所定义的式1的侧链型二胺化合物、式5的四羧酸酐:其中，Ri是碳原子数为5 7的烷基或垸氧基。 本专利技术进一步提供了一种如上所定义的式1所示的二胺化合物的制备方法，所述方法包括a)通过使4-烷基二环-4-酮化合物与1,3,5-三溴苯反应，从而制备式 2的化合物其中，&是碳原子数为5 7的烷基或垸氧基；b)通过在对甲苯磺酸一水合物下使式2的化合物水合，从而制备式 3的化合物Br其中，Ri是碳原子数为5 7的垸基或烷氧基；c)通过使式3的化合物与双(三甲基甲硅烷基)氨基锂、(二亚苄基丙酮)钯和三环己基膦反应，从而制备式4的化合物o o和式6的无侧链基团的二胺化合物:H2N--NH2在溶剂中反应，从而制备聚酰胺酸类嵌段共聚物，在式5中，A是四价有机基团，在式6中，C是无侧链的二价有机基团；和b)通过热处理经闭环脱水将所述聚酰胺酸类嵌段共聚物转化为聚 酰亚胺。本专利技术再进一步提供了通过使用上述的聚酰亚胺树脂制得的液晶取 向膜。本专利技术再进一步提供了包含上述液晶取向膜的液晶显示装置。具体实施例方式对本专利技术进一步进行详细说明。通过设计为具有侧链，如上式1所示，本专利技术的液晶取向材料的特 征在于它们具有烷基链基团和脂环族侧链，从而它们能够使液晶以均一 且垂直的方式取向，并且显著地改善了清晰度和相对于有机溶剂的溶解度。在上式1中，侧链被设计用来实现本专利技术的目的。位于侧链末端的 所述烷基链使表面张力降低从而发挥出垂直取向性，并在高分子链之间 产生有机溶剂能够渗入的空间，从而增加溶解度。仅具有烷基链作为侧 链的聚酰亚胺本身不能表现出垂直取向性。另外，所述脂环垂直地保持液晶分子，而且它们的刚性核心基团和末端烷基连接为如同液晶的条形，因而当液晶位于侧链周围时能够通过 与液晶的侧面之间的相互作用而提高垂直取向性。另外，具有侧链的聚 酰亚胺树脂根据液晶分子的长轴的平均长度和所需预倾角的大小来确定 二胺侧链的长度和侧链之间的长度。本专利技术控制了这些要素，因而能够 控制聚酰亚胺类共聚物的特性。与末端烷基链相连的二环己基比含有苯基的那些更好地抑制了聚酰 亚胺中电荷转移复合物的形成，它比联苯基的刚性结构更适于自由运动， 因而与末端垸基链一起对溶解度的改善作出贡献，并且当取向膜形成时 它通过减少电荷转移复合物的形成来中断对可见光的吸收，从而确保了清晰度。在TFT型液晶显示装置中，它还减少了当施加电场时取向膜的 表面上的离子吸附，从而能够改善电压保持率。另外，含有侧链的聚酰亚胺树脂根据液晶分子的长轴的平均长度和 所需预倾角的大小来确定二胺侧链的长度和侧链之间的长度。优选的是， 上式1的侧链型二胺化合物中的侧链基团的长度被确定为使聚酰亚胺侧 链基团的长度与液晶分子长轴的平均长度之比为0.8 1.5。侧链基团之间 的宽度是决定排列在基底表面上的侧链基团的密度的重要因素。因此， 优选将无侧链的二胺化合物插入到聚酰亚胺的主链中以使聚酰亚胺侧链 基团之间的长度变为液晶分子长度的1.5 3.5倍。上式1的侧链型二胺化合物可以通过如反应流程1的方法来制备<formula>formula see original document page 10</formula>其中，R,是碳原子数为5 7的烷基或垸氧基。 步骤1在将温度保持在不超过-78"C的同时，在氮气氛围下，将n-BuLi (正 丁基锂)滴加到通过将1,3,5-三溴苯溶于乙醚而制得的溶液中，并将4-烷基二环己基-4-酮(A)添加到如此制得的反应液中并搅拌，从而可以得 到式2的4-(3,5-二溴苯基)-4-垸基二环己基-4-醇化合物。化合物(A)和 1，3，5-三溴苯的量以等比例使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种如式１所示的二氨基苯衍生物：　＊＊＊　其中，Ｒ↓［１］是碳原子数为５～７的烷基或烷氧基。

【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：崔珍郁，徐达奉，朴宰撤，金容培，
申请(专利权)人：东进世美肯株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]