CN1218557A - 液晶显示器及其方法 - Google Patents

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Abstract

液晶显示器有第一基板(1)和第二基板(2),和放在基板(1)和基板(2)之间的液晶层。具有一种或多种能够形成溶致性液晶相的有机染料分子的偏振涂层(8)或(9)是叠置在基板(1)和基板(2)的选择面上形成的。当在液晶相时在染料上施加作用力可以得到取向的偏振涂层(8)或(9),随后将液晶相转化成固态薄膜。

Description

液晶显示器及其方法
本发明涉及信息显示仪器，特别涉及液晶池。在涉及多种用途的的光学仪器系统中都可以采用这些仪器，例如二维显示器，光调制器以及光线调制的基体系统。
现有这种类型仪器通常包含一个由两块平行玻璃板构成的平板池，玻璃板的内侧表面沉积有电极。电极由导电的、光学透明的材料组成，如二氧化锡。带有电极的玻璃板表面经过特殊处理以确保实行在表面和液晶基体中的液晶分子必要的均匀取向。在均匀取向层，接近基板表面的液晶长轴与每块基板的取向方向是平行排列。通常这些取向方向是垂直的。在组装池子之后，池子填充形成5～20毫米厚层的液晶化合物，化合物是在施加电压的作用下改变池子光学性能(即，偏振平面的旋转角度)的活性介质。这种光学性质的变化可以通过交叉偏振片检测，偏振片通常是固定在基板的外侧表面。例如参见L.K.Vistin，“液晶在现代技术中的应用”，联合化学会志(“Application of LiquidCrystals in Modern Technology”,Journal of All Union ChemicalSociety),Vol.ⅩⅩⅦ,no.2,(1983),pp141-48，在这儿被列入参考文献。
该用途所采用的偏振片通常是基于经碘蒸汽或二色染料染色的聚乙烯醇(PVA)薄膜。它们具有较低的机械强度。因此，要求有特殊的保护措施以避免系统的机械损伤，这使得仪器更加复杂和昂贵。结果，偏振片可能变成含有达十层的复杂结构：1．保护膜；2．弱粘结剂层；3．第一载体薄膜4．胶粘剂层；5．偏振膜；6．胶粘剂层；7．第二载体薄膜；8．胶粘剂；9．硅化合物；10．剥离薄膜。
在结合偏振片之前，分开硅化薄层(第9和10层)，在组装液晶显示器以后，可以去除保护层与弱粘结剂层(第1和2层)，用保护玻璃替代。结果组装的液晶池可能多于20层。注意这些层中只要一层破坏就可能使液晶池中的偏振片不能使用。例如参见A.E.Perregaux，“液晶装置偏振片(Polarizers for Liquid Crystal devices):the user’sviewpoint”,SPIE,Vol.307偏振片及其应用，PP70～75,(1981)，在这儿被列入参考文献。
避免偏振片机械损坏的方法之一是将它们放在池子内部。为此，携带沉积透明电极的基板覆盖一种聚合物溶液(如PVA)，聚合物溶液中也可能含有碘或一种二色染料。聚合物受到剪切变形(例如，使用沿板表面移动的振荡器)，随之线性聚合物分子就会沿着振荡器的运动方向排列。在除去溶剂之后，所得的PVA薄层(含有碘和二色染料)被取向了并且可能同时产生光偏振和液晶的平行排列。然后池子组装，填充液晶聚合物，和密封。在这个系统中，偏振片处于池子内部，避免了外部机械因素的破坏。例如参见美国专利NO.3,941,901,1976年3月2日公布，发明者Thoma B.Harsch，在这儿被列入参考文献。
这种仪器的主要缺点有以下几点：
(a)较低的热稳定性，这是由于使用聚乙烯醇(或其它乙烯基聚合物)用于偏振薄层以及用碘染色该薄层所造成的；
(b)使用碘(溶于液晶介质)染色聚合物导致了逐渐降低了图象对比度，并且明显地增加了能耗，最终降低了仪器的有效寿命。
发明者证书号为697,950,“A Method of Preparing Liquid CrystalDevices”,1979年11月19日发表，在这儿被列入参考文献，显示了一种类似于本发明的系统，它也是一种将偏振片放在液晶池内部的已知仪器。为了建立这种已知仪器的内部偏振层，基板内表面涂敷(在透明电极薄层之上)一种二色染料凝胶，浓度为1～30％重量。染料凝胶进行机械取向(例如，用离心法)，这将确保得到所需厚度的染料薄层。在除去溶剂之后，基板表面带有了分子取向染料薄层，该层同时作为偏振片和均匀取向液晶的平行排列层。因此，如同在前面提到的美国专利3,941,901中描述的，这种系统并不要求其它任何附加平行排列层的沉积。如此制备的基板用于组装标准液晶池，填充一种适当的液晶化合物，再密封。
二色染料通常指氧化偶氮类化合物，有各向异性的分子结构(例如：直接菊黄染，亮黄，直接蓝14等等)。
前面所提的发明者证书中的已知液晶仪器显示出较高的稳定性，相比于美国专利No.3,941,901中报道的，因为偏振片是由仅包含染料的薄层形成的，赋予了比乙烯基聚合物更高的热稳定性。
同时，这种仪器也有一些缺点，限制了可能的应用领域，并且降低了有效寿命。最明显的缺点有：
(a)用于形成偏振薄层的染料属于偶氮化合物类，而偶氮化合物具有相当差的光和热稳定性；
(b)所使用的染料溶液润湿表面不充分，呈现出明显的粘弹性流变性质，而这使得形成均相偏振薄层相当困难；
(c)这种液晶池的设计特征在于透明电极材料和基板之间的表面性质不同，并且透明电极表面有明显的凹凸不平，这导致了在透明电极的凸形边缘上的偏振涂层解取向；
(d)这种液晶池设计要求在反射型池中将反射层放在基板外侧，这明显地降低了由于使用具有内部偏振薄层的池所获得的优越性；
(e)这种池设计并不能建立采用超级扭转效应的液晶池实施方案。
本发明的目的就是建立具有比已知液晶池性能更好的液晶元件，包括这些反射型液晶池和基于超级扭转效应的液晶池，其中所有的功能性光学层都放在基体内部。
实施以下一个或多个构思就可以解决以上列出的问题：
(a)内部偏振片是指形成偏振涂层的、分子取向的二色染料薄层。
(b)偏振涂层由一种溶致性液晶组合物形成，组合物是基于能够形成上述相应液晶相的有机染料(例如式Ⅰ～Ⅹ)，形成了具有高光和热稳定性的偏振片；
(c)在基板的内侧表面形成反射薄层；
(d)在超级扭转的向列型液晶池中，通过在偏振涂层上形成预定光学厚度的双折射非吸收薄层，得到颜色补偿；
(e)在基板内侧表面上形成附加保护层和校平层。Ⅰ,n=2-4,M-阳离子
Figure A9719463900072
Ⅱ,n=2,M-阳离子
Figure A9719463900073
Ⅳ,R=H,CF3；X=H,Br,SO3M；n=1-3；
Figure A9719463900082
Figure A9719463900083
Figure A9719463900084
Figure A9719463900091
Ⅶ,n-2,M-阳离子
Figure A9719463900092
Ⅷ,n=2-3,M-阳离子
Figure A9719463900093
Figure A9719463900094
除了染料之外，形成偏振涂层所采用的液晶组合物含有以下组成：
(a)一种改性添加剂，用于控制偏振涂层与基板之间的粘合力以及在涂层中产生塑化效应。这种添加剂可以是以下物质中任何一种：
低挥发性高分子化合物，含有各种不同的官能基团(OH,COOH,CONH2,NH,CHO,CO，等等)，例如，季戊四醇，丁二醛，羟基羧酸，聚乙二醇，聚丙烯酸，聚丙烯酰胺，聚乙烯亚胺，聚乙烯-聚胺，聚丙二醇，以及它们的共聚物等等；
各种不同的漆，粘结剂和胶组合物，包括有机元素类，例如，KO级的有机硅漆(KO是俄罗斯有机硅漆的级别)；
液晶聚合物，例如：聚n-苯甲酰胺，聚n-亚苯基对苯二甲酰亚胺，纤维素酯(羟基丙基或乙基衍生物)；
(b)一种表面活性剂，它有助于润湿基板表面；
(c)一种抗氧剂或抑制剂，它被加入溶致性液晶组合物中，以提高对光和高温的稳定性，或者提高对氧化剂，漆和胶作用的稳定性。
以上所有成份可以提高偏振涂层的性能和工作特征。
图1～6显示了推荐的各种不同液晶池的示意图。包括基于正常扭转向列型液晶的透射池(图1)，基于正常扭转向列型液晶但偏振层和电极的排列不同的透射池(图2)，基于正常向列型液晶的反射池(图3)，基于超级扭转向列型液晶的透射池(图4)，具有转化颜色效应的液晶池(图5)，有色基体的液晶显示器(图6)。
在图1中显示的液晶元件包括两块基板，基板可由玻璃，塑料或其它刚硬或软性透明材料制成。面向向列型液晶层3的基板内侧表面带有透明电极4和5，每个电极都覆盖介电薄层(6和7)，由有一种聚合物或另一种适合的材料制成。这可以使电极的凹凸变得平滑，并且形成了基板均匀的表面性能。用涂擦或其它方法使得薄层表面取向成各向异性，这是为了确保沉积在该层上的偏振涂层(8和9)中的分子有适当的取向。以这种方式取向涂层可以使基板1和2上的轴相互垂直。注意就是偏振涂层自身产生了向列型液晶的平行排列。
图2显示了透射液晶池的另一种实施方案，其中基板1和2的表面起始分别涂敷偏振薄层8和9，用6和7层分别加以保护，在此之上分别沉积透明电极4和5。分别紧接着10和11层，用于平行排列向列型液晶。这种结构确保了偏振薄层所需的平整性，并且隔离了液晶层，由此防止液晶受到外来物质离子或分子的污染，外来物质可能在偏振薄层中。
在图3所示的反射型液晶池中，第二(支撑镜面)基板2可以是透明或不透明(例如，晶体硅)，第二基板涂敷漫反射层12。通过沉积含有任意或特殊形状和尺寸颗粒并具有与聚合物本身不同折射系数的聚合物层，可以得到反射薄层。例如，可以沉积含有悬浮的铝粉或其它高反射性材料的聚合物层。另外，在基板表面中或上面可以形成图案，在这之上沉积反射层12(例如，铝薄层)。通过用研磨工具处理表面，雕刻，冲压，沉积具有一定形状和尺寸大小的颗粒的聚合物薄层，或通过掩模选择性地蚀刻基板表面(或聚合物或其它一些材料的覆盖层)，这样可以形成图案。在铝薄层形成的地方，也可以作为连续性电极。通过沿预定路径光刻蚀一窄铝带(宽10～100毫米)，可以形成任何所需构型的电极(例如，二维基体显示的矩形基体)，同时保留仪器整个工作面积上的全部反射背景。偏振涂层可以直接沉积在反射层上，或具有在反射层上预先形成的平整和隔离中间层。
如果由于某些原因反射薄层不能采用作为电极(例如，如果反射片是非导电性的)，可以将特殊的电极层沉积在绝缘中间层或反射薄层上。绝缘层可以是指一种聚合物薄层，氧化铝，氧化硅，或其它非导电材料。偏振涂层也可以直接沉积在反射层上，或电极之上。
另一种透射型液晶池实施方案是在图4中所示的，具有超级扭转向列型液晶3。具有预定光学厚度、在第二(反射性)基板2形成的、附加光学各向异性的薄层13提供颜色补偿。这薄层可以直接沉积在偏振薄层9上，或在预沉积层5,7或11(参见图2)之上。沉积过程中或沉积之后，通过电磁场力作用或机械拉伸该层使在沉积聚合物(或液晶聚合物)层中的分子取向，可以得到光学各向异性。而且，可以使用一种光各向异性材料，这种材料在偏振光中通过薄层的光聚合作用可以允许得到具有特殊的差示光学路径长度和双折射椭圆型轴的取向的各向异性薄层，参见俄罗斯专利NO.2,013,794“Liquid Crystal IndicatorElement”1994.5.30发表，在这儿被列入参考文献。
具有超级扭转向列型薄层的反射型液晶池实施方案(如图4所示)，可能要求形成两层附加光学各向异性层。二层都沉积在基板之上，并位于偏振薄层之间。它们可以直接涂敷在偏振涂层之上或间接使用中间层。
使用光刻或印刷技术方法涂敷染料，以及使用各种不同颜色的染料，可以形成具有不同染色区域的偏振层。这明显地扩展了液晶显示仪器的信息和人类工程的可能性。
如在图5实施方案中显示的，也可以提供转换颜色的能力。这个实施方案使用非彩色灰色偏振薄层8沉积在一基板上，和两偏振薄层(9和9‘)(一层接一层或与中间层14一起)涂敷在另一基板上。后两层偏振薄层(9和9‘)必须具有不同颜色并且偏振化方向是相垂直的。
图6显示了一种彩色基体液晶显示器的实施方案，是通过适当排列仪器内部的偏振元件得到的。在其中的一个实施方案中，偏振薄层直接涂敷在滤色片15上，受透明电极基体5支撑，或与中间层7。
可以通过由光蚀刻掩膜沉积，用所需染料对聚合物层选择性染色，在模板印刷技术或其它印刷技术辅助下沉积染料薄层得到滤色片或预定颜色图案。因此，偏振片和滤色片的排列并不受限制并且仅依赖于方便性和/或所采用的层沉积技术。
返回图1，偏振元件位于池内部的液晶显示器的操作原理可以考虑用于有90°扭转的向列型液晶显示池的透射实施方案。非偏振光束从第一基板1的侧面入射到仪器中。一旦透过基板1，透明电极4和平整中间层6，光经过偏振薄层8时被偏振。如果池电极不加电压，偏振光通过液晶层3，从而偏振化平面旋转90°，使仪器(没有任何附加的衰减)通过第二偏振薄层9，中间层7，透明电极5和基板2。电极表面显得明亮。一旦在电极之间施加电压，电场将向列型液晶从扭转型转化为相同型。结果，向列型液晶的光学轴线取向垂直于基板1和2，并且液晶不再旋转透过光的偏振平面。这意味由偏振片8决定的偏振化当透过光通过液晶时没有改变。因此，向列型液晶3出口处的偏振方向将垂直于第二偏振片9的取向方向。由此，光将被偏振片9吸收，并且这区域显得黑暗。没有沉积电极薄层的池面区域将始终显得明亮。
因为平面偏振光的偏振化作用在反射中并不改变，所以液晶池的反射实施方案基本上以同样的方式操作。唯一不同的是在于光并不通过基板2，但二次经过其它所有的组成层。
在基于超级扭转向列型液晶的向列型液晶显示池中(图4)，由第一偏振片8产生的平面偏振光经过扭转向列型液晶，并且变成椭圆形偏振。结果，由于光学路径长度依赖于波长，光就获得了颜色。光学各向异性出路层补偿透过光的显色以致于在池输出处得到无色光，或者在适当选择偏振轴的起始方向、偏振片和各向异性层的相互取向和各向异性层的厚度得到所需的颜色。当在电极层之间施加电压时，液晶从扭转态转变成单轴态，并且不旋转光偏振化平面。在这种情况下，光经过液晶层而不改变偏振平面的取向。
当经过各向异性层时，光变成圆形或椭圆形偏振，并且一旦透过第二偏振薄层，对起始(关闭)状态观察到的光进行附加显色。
图5显示了一种颜色转换仪器的操作原理。在关闭状态中，光顺序地透过第一偏振薄层8，向列型液晶3(旋转偏振平面90°)，偏振薄层9’(偏振轴垂直于第一偏振片8)，并且被第二层二色偏振片9吸收(偏振轴垂直偏振层9’)。在打开池子电压之后，透过液晶时，光偏振平面并不改变。光被二色偏振片9’吸收，并且获得不同的色彩。
让我们来考虑基体液晶显示(图6)。在处于关闭的仪器中，光经过偏振片8，液晶和第二中性偏振片9，最后被染色层14选择性吸收使得仪器具有相应的颜色。当打开仪器时，光被偏振片8偏振化，经过液晶层而没有旋转偏振平面，并且受阻于偏振片9。结果仪器显得黑暗。
本发明的一个重要显著特征在于液晶显示仪器(它们的变化形式并不限制于以上所给出的实例)采用了基于能够形成溶致性液晶相的有机染料的偏振薄层。这些染料形成了稳定的溶致性液晶组合物。将这些组合物涂敷在基板(玻璃或聚合物)表面，同时进行取向机械处理，接着除去溶剂，这样可以取得作为偏振涂层的分子有序染料薄层。这涂层不仅对透射光产生足够的偏振，而且得到了液晶组份的平行排列。
所建议仪器对高温和光的稳定性可以通过使用能够形成稳定溶致性液晶相的光和热稳定性染料来确保。涂敷偏振涂层过程中在溶致性液晶组合物中加入抗氧剂或抑制剂可以提高光和热稳定性，当需要时。
通过改变溶致性液晶组合物的染料成份，可以得到不同颜色显示，包括灰色。在池基板上形成偏振片的过程中，由层层沉积黄色，红色和蓝色偏振薄层，也可以得到灰色。
使用溶致性液晶组合物用于形成偏振片可以制成单色和有色液晶指示器和显示器。在这种场合，在涂敷偏振涂层中可以采用各种不同的沉积方法。这包括使用使用复写设备的照相制版技术和曲面印刷技术。
为了确保在所建议仪器中高对比度图象，仪器被应用在高分辨率显示器，在仪器结构中可以加入附加取向和提高明亮度的层。使用如同在偏振薄层涂敷中采用的设备沉积这些层。
应用基于染料的偏振涂层作为偏振片并不排除传统偏振薄层的使用，包括碘染色的基于PVA的偏振片，例如第一基板上的内部偏振涂层与粘结在第二基板外侧表面的碘染色反射或透射偏振片结合导致了具有高对比度图象特征的仪器，并且不需要通常被要求用于保护胶合在第一基板外侧表面的偏振片的附加玻璃。
而且使用偏振涂层可以形成具有传统偏振片外侧排列的液晶显示池。由此，偏振涂层涂敷在透明聚合物薄层上，这薄层偏振片固定在基板的外表面。注意这种仪器将含更小数量组成层，相比于具有基于PVA偏振薄层的传统液晶仪器。
实施例1．具有化学式为Ⅰ,n=2染料的合成
5克化学式Ⅰ的染料(n=0；C.I.51319)溶解在25毫升硫酸中，在20～25℃搅拌7小时。开敞之后，用水稀释反应混合物至硫酸浓度为50％。过滤反应混合物，残余物用17％盐酸溶液冲洗直至在过滤物中未检测到硫酸根离子。然后干燥残留物，得到6.4克化学式Ⅰ(n=2)的染料
染料分子式为C34H22Cl2N4O8S2+2H2O
实测值(％):Cl 8.92,9.12；N 6.89,6.99；S 8.67,8.73
计算值(％):Cl 9.03；N 7.13,S 8.16.
使用在PCT/US 94/05493,“Thermostable and Lightfast Dichroiclight Polarizers”,(1994.5.20申请，在这儿被列入参考文献)中描述的方法进行液晶制备和形成偏振涂层。
实施例2化学式为Ⅰ,n=4染料的合成
5克化学式为Ⅰ(n=0,C.I.51319)染料溶解在15～20％发烟硫酸(15毫升)和氯磺酸(10毫升)的混合物中。溶液加热至50℃，在50～60℃开敞3小时之后反应混合物用水(10毫升)稀释，然后过滤。残留物用16％盐酸冲洗直至过滤物中检测不到硫酸根离子，然后干燥得到6.8克化学式为Ⅰ(n=4)的染料。
染料分子式为C34H22Cl2N4O14S4+4H2O
实测值(％):Cl 6.88,6.97；N 5.34,5.60；S 13.46,13.73
计算值(％):Cl 7.22；N 5.71,S 13.06.
实施例3化学式为Ⅱ,n=2染料的合成
5克化学式为Ⅱ(n=0)染料溶解在15～20％发烟硫酸(15毫升)和氯磺酸(10毫升)的混合物中。溶液加热至80℃，在80～90℃开敞8～10小时之后反应混合物用水稀释直至硫酸浓度为50％，然后过滤。残留物用16％盐酸和水-异丙醇混合物(1∶1)冲洗直至过滤物中检测不到硫酸根和氯离子，然后干燥得到6.3克化学式为Ⅱ(n=2)的染料。
染料分子式为C30H16N4O10S2+2H2O
实测值(％):N7.88,7.96；S9.48,9.66
计算值(％):N8.09,S9.26.
同样，化学式为Ⅲ,X=O,n=0(C.I.67000)染料的磺化得到化学式为Ⅲ,X=O,n=2的染料。
染料分子式为C29H14N2O11S2+2H2O
实测值(％):N 3.86,4.01；S 9.58,9.82
计算值(％):N 4.20,S 9.62.
同样，化学式为Ⅲ,X=S,n=0(C.I.67100)染料的磺化得到化学式为Ⅲ,X=S,n=2的染料。
染料分子式为C29H14N2O10S3+2H2O
实测值(％):N 4.00,4.25；S 14.43,14.69
计算值(％):N 4.10,S 14.09.
同样，化学式为Ⅴ,n=0(C.I.70305)染料的磺化得到化学式为Ⅴ,n=2的染料。
染料分子式为C36H16O8S4+2H2O
实测值(％):S 17.56,17.80
计算值(％):S 17.31.
同样，化学式为Ⅳ,R=H,R’=(b),R”=Cl,X=SO3M,n=0染料的磺化得到化学式为Ⅳ,R=H,R’=(b),R”=Cl,X=SO3M,n=2,M=H的染料。
染料分子式为C28H15ClN2O13S4+2H2O
实测值(％):Cl 4.80,5.03；N 3.51,3.87；S 12.70,13.11
计算值(％):Cl 4.70；N 3.71；S 12.74.
实施例4化学式为Ⅵ,n=2染料的合成
5克化学式为Ⅵ(n=0)染料溶解在5～10％发烟硫酸(25毫升)中，溶液在70～80℃加热4小时。开敞之后，反应混合物用水稀释直至硫酸浓度为60％，然后过滤。残留物用盐酸冲洗直至过滤物中检测不到硫酸根离子，然后干燥得到6.8克化学式为Ⅵ(n=2)的染料。
染料分子式为C28H14N2O8S4+2H2O
实测值(％):N 3.99,4.23；S 18.79,18.95
计算值(％):N 4.18,S 19.12.
同样，化学式为Ⅷ,n=0染料(二甲基喹丫酮)的磺化得到化学式为Ⅷ,n=3的染料。
染料分子式为C22H16N2O11S3+3H2O
实测值(％):N 4.35,4.00；S 15.11,15.43
计算值(％):N 4.41,S 15.16.
实施例5化学式为Ⅶ,n=2染料的合成
5克化学式为Ⅶ(n=0,C.I.70400)染料溶解在20～45％发烟硫酸(50毫升)中。加入0.03克硫酸汞，溶液加热至100℃。混合物在95～105℃保持8小时之后，反应混合物用水稀释直至硫酸浓度为50％并加入25克氯化钠。悬浮液加热至75℃并在热态下过滤。残留物用12％氯化钠溶液，16％盐酸和异丙醇冲洗直至过滤物中检测不到硫酸根离子，然后干燥得到6.0克化学式为Ⅶ(n=2)的染料。
染料分子式为C30H12N2O10S4+2H2O
实测值(％):N 3.89,4.00；S 17.34,17.66
计算值(％):N 3.88,S 17.74.
同样，化学式为Ⅴ,n=0(C.I.70305)染料的磺化得到化学式为Ⅴ,n=4的染料。
染料分子式为C36H16O14S6+4H2O
实测值(％):S 20.09,20.33
计算值(％):S 20.53.
同样，化学式为Ⅲ,X=S,n=0(C.I.67100)染料的磺化得到化学式为Ⅲ,X=S,n=3的染料。
染料分子式为C29H14N2O13S4+3H2O
实测值(％):N 3.46,3.71；S 16.70,16.83
计算值(％):N 3.59,S 16.43.
同样，化学式为Ⅳ,R=CF3,R’=(c),T=H,n=0(C.I.67000)染料的磺化得到化学式为Ⅳ,R=CF3,R’=(c),Y=H,n=3的染料。
染料分子式为C43H20F3N3O15S3+3H2O
实测值(％):N 4.07,4.26；S 9.69,9.82
计算值(％):N 4.10,S 9.38.
实施例6化学式为Ⅷ,n=2染料的合成
5克化学式为Ⅷ(n=0)染料溶解在25％发烟硫酸(25毫升)中，溶液在45～55℃加热3小时。开敞之后，反应混合物用水稀释直至硫酸浓度为50％并加入20克氯化钠。悬浮液加热至50℃并过滤。残留物溶解在水中，用氨中和至pH=5～6，然后加入相同体积的异丙醇。溶液在室温下保存2～4小时然后过滤。残留物用水-异丙醇混合物(1∶1)冲洗，干燥得到5.4克化学式为Ⅷ(n=2,M=NH4)的染料。
染料分子式为C22H22N4O8S2+2H2O
实测值(％):N 9.45,9.89；S 11.11,11.43.
计算值(％):N 9.82,S 11.24.
实施例7化学式为Ⅸ,R=CH3O染料的合成
5克化学式为Ⅸ(n=0)染料溶解在15～20％发烟硫酸(50毫升)中，在120～130℃加热5～7小时直至得到水溶性的试样。开敞之后，反应混合物用水稀释直至硫酸浓度为50％并过滤。残留物首先用17％盐酸冲洗直至过滤物中检测不到硫酸根离子，然后用异丙醇冲洗。残留物干燥得到6.3克化学式为Ⅸ,R=CH3O,M=H,n=2的染料。
染料分子式为C30H22N2O14S2+2H2O
实测值(％):N 3.65,3.96；S 8.76,9.05
计算值(％):N 3.81,S 8.73.
同样，化学式为Ⅸ,R=H,n=0染料的磺化得到化学式为Ⅸ,R=H,n=2,M=H的染料。
染料分子式为C28H18N2O12S2+2H2O
实测值(％):N3.97,4.08；S9.61,9.88
计算值(％):N4.15,S9.50.
同样，化学式为Ⅸ,R=Cl,n=0染料的磺化得到化学式为Ⅸ,R=Cl,n=2,M=H的染料。
染料分子式为C28H16Cl2N2O12S2+2H2O
实测值(％):Cl 9.49,9.63；N 3.65,3.78；S 8.71,8.97
计算值(％):Cl 9.54；N 3.77；S 8.62.
同样，化学式为Ⅸ,R=CH3,n=0染料的磺化得到化学式为Ⅸ,R=CH3,n=2,M=H的染料。
染料分子式为C30H22N2O12S2+2H2O
实测值(％):N 4.05,4.11；S 9.42,9.69
计算值(％):N 3.99；S 9.13.
同样，化学式为Ⅹ,R=H,X=O,n=0染料的磺化得到化学式为Ⅹ,R=H,X=0,n=2,M=H的染料。
染料分子式为C28H17N3O11S2+2H2O
实测值(％):N 5.99,6.17；S 9.67,9.81
计算值(％):N 6.26,S 9.55.
同样，化学式为Ⅹ,R=C2H5O,X=O,n=0染料的磺化得到化学式为Ⅹ,R=C2H5O,X=O,n=2,M=H的染料。
染料分子式为C30H21N3O12S2+2H2O
实测值(％):N 5.49,5.66；S 8.90,9.31
计算值(％):N 5.87,S 8.96.
同样，化学式为Ⅹ,R=CH3O,X=NH,n=0染料的磺化得到化学式为Ⅹ,R=CH3O,X=NH,n=2,M=H的染料。
染料分子式为C29H20N4O10S2+2H2O
实测值(％):N 7.59,7.80；S 9.51,9.67
计算值(％):N 8.18；S 9.37.
同样，化学式为Ⅹ,R=Br,X=NH,n=0染料的磺化得到化学式为Ⅹ,R=Br,X=NH,n=2,M=H的染料。
染料分子式为C28H17BrN4O10S2+2H2O
实测值(％):Br 10.31,10.46；N 7.13,7.42；S 8.50.8.68
计算值(％):Br 10.66；N 7.48；S 8.55.
同样，化学式为Ⅹ,R=NHCH3,X=NH,n=0染料的磺化得到化学式为Ⅹ,R=NHCH3,X=NH,n=2,M=H的染料。
染料分子式为C29H22N5O10S2+2H2O实测值(％):N 10.13,10.23；S 9.40,9.58计算值(％):N 10.00；S 9.15.

Claims (14)

1．一种液晶显示器，它包括：第一基板和第二基板，每块基板有内外两个表面；由叠置在每一基板选择面上的一种或多种有机染料的分子组成的偏振涂层，其中涂层由上述一种或多种染料的溶致性液晶溶液形成。
2．权利要求1的液晶显示器，它包括放置在上述第一基板和第二基板内表面之间的液晶层。
3．权利要求1的液晶显示器，其中上述第一基板和第二基板包括叠置在每一基板内表面的电极。
4．权利要求1的液晶显示器，其中偏振涂层是上述一种或多种有机染料分子的各向异性吸收层。
5．权利要求1的液晶显示器，它包括叠置在第二基板之上和叠放在偏振涂层之下的漫反射涂层。
6．权利要求1的液晶显示器，它包括置于沉积在第二基板上的偏振涂层之上的双折射层。
7．权利要求6的液晶显示器，它包括置于沉积在第一基板上的偏振涂层之上的双折射层。
8．权利要求1的液晶显示池，它包括一有色图案层，叠置于第一基板和/或第二基板上的偏振涂层之下。
9．权利要求1的液晶显示器，其中每一偏振涂层颜色不同。
10．权利要求9的液晶显示器，其中每一偏振涂层取向成具有不同偏振轴。
11．权利要求1的液晶显示器，其中每一偏振涂层取向成具有不同偏振轴。
12．权利要求11的液晶显示器，其中偏振轴线是垂直的。
13．权利要求1的液晶显示器，其中上述一种或多种有机染料选自这样一类分子：分子中M是阳离子并且具有结构I(n=2,3，或4)，结构Ⅱ(n=2)，结构Ⅲ(n=2或3)，结构Ⅴ(n=2,3，或4)，结构Ⅵ(n=2)，结构Ⅶ(n=2)，结构Ⅷ(n=2或3)，结构Ⅸ(n=2以及R=H,Cl，烷基或烷氧基)，结构Ⅹ(n=2,X=O,NH或CH2以及R=H,Cl,Br，烷氧基或NHR’)，以及结构Ⅳ(n=1,2或3,R=H或CF3,X=H,Br或SO3M以及R’=H,(b)或(c))。
14．液晶显示器的制备方法，它包括以下步骤：将包括一种或多种有机染料的溶致性液晶溶液涂敷到基板的选择的表面上；在上述溶致性液晶层上施加力，其中该力导致溶致性液晶层的染料分子具有优选的取向；以及固化上述的溶致性液晶溶液，其中偏振层形成在上述所选的表面上。
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