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了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如式１所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使液晶以均一且垂直的方式取向，不仅具有优异的如耐热性和表面强度等机械性能，而且具有高液晶预倾角，特别是，能够使液晶的响应速度快。

【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，更具体而言，本专利技术涉及二氨基苯衍生物、其 制备方法以及使用该物质的液晶取向膜，所述二氨基苯衍生物使液晶以 均一且垂直的方式取向，不仅具有优异的如耐热性和表面强度等机械性 能，而且具有高液晶预倾角，特别是，能够使液晶的响应速度快。
技术介绍
在液晶显示装置中，取向膜形成在直接连接到液晶分子的部件上， 作为控制液晶分子取向的功能薄膜，取向膜的材料在决定液晶显示装置 的显示特性方面具有非常重要的作用。当前，已知有大量的高分子化合物作为用于液晶取向材料的化合物。 其中，使用最多的代表性化合物为通过酰亚胺化使用聚酰胺酸的聚酰亚 胺类高分子组合物。另外，根据至今已知的文献，己提出用其他一价有 机基团取代酰胺键氢原子的如聚丙烯酸类、聚乙烯基类和聚酰胺类等大 量的高分子组合物。不过，因为它们存在液晶分子取向性、光电特性、 涂布性能、耐热性、耐试剂性(drug resistance)等不足的问题，所以只 有非常少的情况得到实际使用。聚酰亚胺由于其固有的高机械强度、耐热性和耐溶剂性而已经用作电气和电子材料领域中的绝缘材料和保护材料等，并且其还己经作为当前液晶显示装置的液晶取向膜的材料而受到关注，这是因为这些膜能够容易均匀地形成，并且它还具有优异的耐久性。不过，近年来，随着与液晶显示装置有关的技术不断发展，还要求对于以前的液晶取向膜的材 料而言不存在的新特性。液晶取向膜的基本要素是预倾角的控制。已知液晶分子的预倾角极大地受取向膜的表面形状和侧链长度的影响。特别是，VA模式的液晶显 示装置需要88。 90。的高预倾角。 一般来说，作为获得高预倾角的手段， 已使用侧链型聚酰亚胺化合物。不过，仅使用侧链型聚酰亚胺化合物难 以在大面积基底的整个区域上获得具有均一的高预倾角的取向。为了得 到这样的高预倾角，已开发了使用具有直链垸氧基或不饱和烷基作为恻 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。例如，日本特开平5-043687号公报描述了使用下述液晶取向膜的液 晶显示装置，所述液晶取向膜使用了具有由下述结构1所示的化合物作 为重复单元的聚酰亚胺树脂<formula>formula see original document page 6</formula>其中，A是构成四羧酸及其衍生物的四价有机基团，B是构成二胺 的二价有机基团，n是整数。不过，使用上述聚酰亚胺取向膜难以得到90。左右的预倾角，并且残 像频繁出现。而且，聚酰亚胺和聚酰胺酸的混合物由于热而分离，通过 聚酰亚胺与聚酰胺酸的嵌段共聚所制备的液晶取向材料涉及太复杂的制 备途径。韩国专利公报2004-0069565号也公开了具有长链垸基或烷基环己基 苯基作为侧链的二氨基苯衍生物和使用它的聚酰亚胺液晶取向膜。
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使液晶以均一且垂 直的方式取向，不仅具有优异的如耐热性和表面强度等机械性能，而且 具有高液晶预倾角，特别是，能够使液晶的响应速度快。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 7</formula>其中，n是l 5的整数，R是碳原子数为3 5的烷基或垸氧基。 本专利技术进一步提供了一种制备如上所定义的式1所示的侧链型二胺 化合物的方法，所述方法包括 a)通过使式2的化合物<formula>formula see original document page 7</formula>与l-溴-4-(3-叔丁氧基-烷基)-苯、四(三苯基膦)钯、氟化铯和1,2-二 甲氧基-乙垸反应，从而制备式3的化合物在式2中，R是碳原子数为3 5的垸基或烷氧基， 在式3中，n是1 5的整数，R是碳原子数为3 5的烷基或垸氧基; b)通过使式3的化合物与乙酸和溴酸反应，然后再使其与碳酸钾和 甲醇反应，从而制备式4的化合物<formula>formula see original document page 8</formula>和式7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6中，A是四价有机基团，在式7中，C是无侧链的二价有机基团；和(CH2》n—OH其中，n是l 5的整数，R是碳原子数为3 5的烷基或烷氧基； c)通过使式4的化合物与三乙胺、四氢呋喃和3,5-二硝基苯甲酰; 反应，从而制备式5的化合物<formula>formula see original document page 8</formula>其中，n是l 5的整数，R是碳原子数为3 5的垸基或烷氧基；和 d)在Pd/C催化剂下氢还原式5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用于液晶显示装置的垂直取向材料的聚 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的化合物、式6的四羧酸二酐-<formula>formula see original document page 8</formula>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上述方法制备的用于液晶显示装置的垂直取向材料的聚酰亚胺树脂，所述聚酰亚胺树脂的重均分子量为1，000 200,000。本专利技术再进一步提供了通过使用上述的用于液晶显示装置的垂直取 向材料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包含 烷链基、芳环和2,3-二氟苯基作为官能性侧链，由此其使液晶以均一且垂 直的方式取向，不仅具有优异的如耐热性和表面强度等机械性能，而且 具有高液晶预倾角，特别是，能够使液晶的响应速度快。位于侧链末端的所述烷基链可以发挥垂直取向性和较低的表面张 力，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， 所述芳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附近时能够通过与液晶的侧 面之间的相互作用而增加垂直取向性。此外，2,3-二氟苯基诱导了沿二胺 分子的短轴方向的较强的偶极矩。沿该分子短轴方向(与二胺化合物的 长轴方向不同)的此偶极矩使得当施加电场时聚酰亚胺的侧链与液晶化 合物一起运动，而当移除电场时侧链的回复力与液晶的回复力协同作用， 从而显著地縮短了响应速度。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，ｎ是１～５的整数，Ｒ是碳原子数为３～５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，朴应济，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]