CN1187522A - 光校准组合物、使用该组合物形成的校准层以及具有校准层的lcd - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光校准组合物、使用该具有优异热稳定性的光校准组合物形成的光校准层,以及具有该校准层的LCD。光校准组合物包括重量比为1∶9—2∶8的多官能肉桂酸酯化合物和含有肉桂酸酯基的聚合物。所以,可以获得热稳定性和校准特性皆优异的光校准组合物,同时所采用是非危害性光校准方法。由此,可以获得具有改进性能的LCD。
Description
本发明涉及一种液晶显示装置(LCD)，更具体地说，本发明涉及一种光校准组合物、使用该光校准组合物形成的校准层、以及具有校准层的LCD。
一般来说，液晶具有液体和固体的中间性质，具有液体的流动性并且具有固体的光学特性，因此可以通过电场或热能改变其光学各向异性。液晶显示装置(LCD)便利用了这种特性。图1是一般LCD的剖面图。
参看图1，由玻璃制成的一对透明基质2和2’上形成由铟锡氧化物(ITO)制成的透明电极层3和3’。透明电极层3和3’上依次形成绝缘层4和4’以及作为校准液晶的校准层5和5’。校准层5和5’之间放入一隔离物6以保持恒定的元件空隙。将液晶材料注入元件空隙中形成液晶层7。基质2和2’的外部装配用以使进射光和透射光偏振的起偏振片1和1’。
决定LCD性能的因素之一是液晶的适宜校准。校准层的目的一般是用来适当地校准液晶。在很多校准层中间，业已广泛使用的是通过摩擦聚合物层形成的校准层。但是，摩擦处理会由于摩擦布和校准层之间的机械接触产生灰尘或静电。
于是，为解决摩擦处理引起的问题，人们开发了一种非危害性的光校准技术。根据这种技术，将偏振光辐射到光聚合性校准层中，引起异向性光聚合作用。结果，液晶分子被均匀校准。
作为光聚合性校准层的材料，人们已经使用过例如PVCN(聚肉桂酸乙烯酯)和PVMC(聚甲氧肉桂酸乙烯酯)的聚肉桂酸酯。然而，尽管这种聚合物具有显著的光校准特征，但它们的热稳定性差。换句话说，校准层的热稳定性取决于聚合物的热稳定性，即取决于玻璃化温度和交联密度。由于聚肉桂酸酯一般具有的玻璃化温度为100℃或更低，固态下难以受到50％或更高的感光反应，因此增加交联密度受到限制，从而消弱了校准层的热稳定性。
为解决以上(各种)问题，本发明的一个目的是提供一种具有显著热稳定性的光校准组合物。
本发明的另一个目的是提供由具有显著热稳定性的光校准组合物形成的校准层。
本发明还有一个目的是提供具有校准层的液晶显示装置(LCD)。
因此，为达到头一个目的，本发明提出一种光校准组合物，该组合物包括重量比为1∶9-2∶8的多官能肉桂酸酯化合物和含有肉桂酸酯基的聚合物。
达到本发明的第二个目的是通过提供包括重量比为1∶9-2∶8的多官能肉桂酸酯化合物和含肉桂酸酯基聚合物的校准层来达到的。
本发明第三个目的的实现是通过提供一种具有校准层的LCD来达到的，该校准层包括重量比为1∶9-2∶8的多官能肉桂酸酯化合物和含有肉桂酸酯基的聚合物。
优选多官能肉桂酸酯化合物具有二至四个肉桂酸酯基，并且选自由C2-C6烷基二醇二肉桂酸酯、C2-C6烷基三醇三肉桂酸酯和C2-C6烷基四醇四肉桂酸酯组成的一组化合物。
尽管含有肉桂酸酯基的聚合物没有作特别限制，但优选选自由聚(肉桂酸乙烯酯)(PVCi)、聚(甲氧肉桂酸乙烯酯)(PVMC)以及其侧链具有肉桂酸酯基的聚酰亚胺组成的一组化合物，且其重均分子量优选为5,000-200,000。
本发明中，肉桂酸酯化合物和含肉桂酸酯基聚合物的混合比优选在1∶9至2∶8之间。这是因为在该范围内的热稳定性和光校准性表现优异。
通过参考附图详细描述本发明优选的实施方案，上述目的和优点将会变得显而易见：
图1是一般液晶显示装置的剖面试图。
本发明提供一种具有显著热稳定性的光校准组合物、使用该光校准组合物而形成的校准层、以及具有校准层的LCD。现在将描述其制造方法。
首先，作为多官能肉桂酸酯化合物的一个实例，通过将季戊四醇及肉桂酰氯和四氢呋喃混合并加入吡啶，反应所得物制得季戊四醇四肉桂酸酯。将所得的多官能肉桂酸酯和含有肉桂酸酯基的聚合物按重量比1∶9-2∶8混合，并且混合入适宜的溶剂得到光校准组合物。此时，作为含肉桂酸酯基的聚合物，可以使用PVCi、PVMC或其侧链上具有肉桂酸酯基的聚酰亚胺，且优选使用重均分子量为5,000-200,000的聚合物。溶剂优先选择N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)和丁基溶纤剂，但对其没有特别的限制。将组合物分别涂敷在两个形成电极的玻璃基质上，然后将溶剂干燥得到校准层。接下来，将线性偏振光辐射入校准层中进行感光反应。之后，将这两个玻璃基质连接起来同时使用隔离物在它们之间保持预定的空隙，将液晶注入空隙中，由此制成LCD。
下面将通过具体的实施方案更加详细地描述本发明。合成实施例：多官能肉桂酸酯化合物(季戊四醇四肉桂酸酯)的合成
将100ml四氢呋喃和13.6g季戊四醇及17g肉桂酰氯混合，然后加入3g吡啶，所得物在室温下反应2小时，然后在60℃下反应1小时。反应之后，将反应物冷却，并且将未反应的成分和吡啶盐作为副产物除去，然后再结晶，获得季戊四醇四肉桂酸酯。
实施例1
将0.03g合成实施例生产的季戊四醇四肉桂酸酯化合物溶解于10mlNMP中，然后加入0.27g的PVCi(Aldrich Industries，Ltd.制造)，得到光校准组合物。将该组合物自旋涂敷在两个玻璃基质上，然后在100℃下约1小时将NMP蒸发并且除去，由此得到校准层。接下来，将313nm波长的线性偏振光辐射入校准层中，进行约5分钟的感光反应。然后，连接两个玻璃基质同时使用隔离物在基质之间保持预定的空隙，将液晶(市售商品名为ZLI22，Merck & Co.，Ltd.制造)注入空隙中，由此制成LCD。
实施例2
除使用0.06g季戊四醇四肉桂酸酯和0.24gPVCi外，按实施例1描述的相同方式制作LCD。
实施例3
除使用0.03g季戊四醇四肉桂酸酯和0.27gPVMC代替PVCi外，按实施例1描述的相同方式制作LCD。
实施例4
除使用0.06g季戊四醇四肉桂酸酯和0.24gPVMC代替PVCi外，按实施例1描述的相同方式制作LCD。
实施例5
除使用0.03g季戊四醇四肉桂酸酯和0.27g其侧链含有肉桂酸酯基的聚酰亚胺来代替PVCi外，按实施例1描述的相同方式制作LCD。
对比实施例1
除不加季戊四醇四肉桂酸酯外，按实施例1描述的相同方式制作LCD。
对比实施例2-5
除分别使用0.09g和0.21g(对比实施例2)、0.12g和0.18g(对比实施例3)、0.15g和0.15g(对比实施例4)以及0.18g和0.12g(对比实施例5)的季戊四醇四肉桂酸酯和PVCi外，按实施例1描述的相同方式制作LCD。
然后，根据各实施例和对比实施例制造的LCD，测定其校准程度和校准层的热稳定性。校准程度要通过极化膜来观察。热稳定性的测定是通过将温度升高(最高约200℃)老化、降温至室温、然后通过偏振片检查校准层的变形程度。
结果，根据各实施例制造的LCD，具有优异的校准特性并且具有的热稳定性优异到即使温度升至200℃时校准层几乎不变形。但是，根据对比实施例1制造的LCD，校准特性优异，而热稳定性差，以致在约80℃时校准层便开始变形。根据对比实施例2-5制造的LCD，其热稳定性多少有点改进，但其校准特性位于中等水平或更低。
正如以上所描述的，根据本发明，可以获得热稳定性和校准特性皆优异的光校准组合物和校准层，同时所采用的是非危害性光校准方法。由此，可以获得具有改进性能的LCD。
Claims (15)
1.一种光校准组合物，该组合物包括重量比为1∶9-2∶8的多官能肉桂酸酯化合物和含有肉桂酸酯基的聚合物。
2.权利要求1的光校准组合物，其中多官能肉桂酸酯化合物具有二至四个肉桂酸酯基。
3.权利要求2的光校准组合物，其中多官能肉桂酸酯化合物是选自由C2-C6烷基二醇二肉桂酸酯、C2-C6烷基三醇三肉桂酸酯和C2-C6烷基四醇四肉桂酸酯所组成的一组化合物。
4.权利要求1的光校准组合物，其中含肉桂酸酯基的聚合物选自由聚(肉桂酸乙烯酯)(PVCi)、聚(甲氧肉桂酸乙烯酯)(PVMC)以及其侧链上具有肉桂酸酯基的聚酰亚胺所组成的一组化合物。
5.权利要求4的光校准组合物，其中含肉桂酸酯基聚合物的重均分子量为5,000-200,000。
6.一种包括重量比为1∶9-2∶8的多官能肉桂酸酯化合物和含肉桂酸酯基聚合物的校准层。
7.权利要求6的校准层，其中多官能肉桂酸酯化合物具有二至四个肉桂酸酯基。
8.权利要求7的校准层，其中多官能肉桂酸酯化合物是选自由C2-C6烷基二醇二肉桂酸酯、C2-C6烷基三醇三肉桂酸酯和C2-C6烷基四醇四肉桂酸酯所化合物组成的一组。
9.权利要求6的校准层，其中含肉桂酸酯基的聚合物选自由聚(肉桂酸乙烯酯)(PVCi)、聚(甲氧肉桂酸乙烯酯)(PVMC)以及其侧链上具有肉桂酸酯基的聚酰亚胺所组成的一组化合物。
10.权利要求9的校准层，其中含肉桂酸酯基聚合物的重均分子量为5,000-200,000。
11.一种包括校准层的液晶显示装置(LCD)，该校准层具有重量比为1∶9-2∶8的多官能肉桂酸酯化合物和含有肉桂酸酯基的聚合物。
12.权利要求11的LCD，其中多官能肉桂酸酯化合物具有二至四个肉桂酸酯基。
13.权利要求12的LCD，其中多官能肉桂酸酯化合物是选自由C2-C6烷基二醇二肉桂酸酯、C2-C6烷基三醇三肉桂酸酯和C2-C6烷基四醇四肉桂酸酯所组成的一组化合物。
14.权利要求11的LCD，其中含肉桂酸酯基的聚合物选自由聚(肉桂酸乙烯酯)(PVCi)、聚(甲氧肉桂酸乙烯酯)(PVMC)以及其侧链具有肉桂酯基的聚酰亚胺所组成的一组化合物。
15.权利要求14的LCD，其中含肉桂酸酯基聚合物的重均分子量为5,000-200,000。
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1997
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