[发明专利]垂直取向模式的液晶显示装置的取向材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及垂直取向(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，本发明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。

背景技术

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，已提出用其他一价有 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，并且其还已经作为当 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烷氧基或不饱和烷基作为侧 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。

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：

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烷基或烷基环己基 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。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明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，本发明提供了一种如式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。

本发明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：

与在式(a)的化合物、四(三苯基膦)钯、氟化铯和1，2-二甲氧基-乙 烷反应，从而制备式3的化合物：

在式2中，R是碳原子数为3～5的烷基或烷氧基，

在式(a)中，n是1～5的整数，

在式3中，n是1～5的整数，R是碳原子数为3～5的烷基或烷氧基；

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：