本發(fā)明是關(guān)于一種液晶配向化合物、液晶面板以及制造液晶面板的方法。
背景技術(shù):
液晶顯示設(shè)備已經(jīng)成為顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流。液晶面板作為液晶顯示設(shè)備的主要組件,是將液晶分子秩序性地限制于兩個(gè)相對基板間,搭配偏振片,并通過外加電壓控制液晶分子轉(zhuǎn)動(dòng),而控制光線的穿透程度。
液晶面板常設(shè)有配向膜,以秩序性排列液晶分子。配向膜可通過涂布聚酰亞胺(Polyimide;PI)材料,并加以烘烤與摩擦而完成,但聚酰亞胺配向膜的設(shè)置可能會(huì)造成材料成本的增加、帶來額外的污染源以及厚度不均的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種液晶配向化合物、液晶面板以及制造液晶面板的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種液晶配向化合物,該液晶配向化合物包含碳鏈結(jié)構(gòu)、吸附官能基以及第一交聯(lián)官能基。吸附官能基僅與碳鏈結(jié)構(gòu)鍵結(jié),其中吸附官能基包含至少一硅原子、至少一氮原子、至少一氧原子或至少一碳原子。第一交聯(lián)官能基與碳鏈結(jié)構(gòu)鍵結(jié),其中第一交聯(lián)官能基包含熱固型官能基或光固型官能基。
進(jìn)一步的,吸附官能基選自由硅氧基、醇基、酸基以及氨基所組成的群組。
進(jìn)一步的,熱固型官能基官包含一環(huán)氧基,其中該環(huán)氧基選自由
以及所組成的群組。
進(jìn)一步的,吸附官能基一聚硅氧基團(tuán),其中該聚硅氧基團(tuán)具有多個(gè)硅原子,且該聚硅氧基團(tuán)為環(huán)狀或柱狀結(jié)構(gòu)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供一種液晶配向化合物,該液晶配向化合物包含碳鏈結(jié)構(gòu)、吸附官能基以及第一交聯(lián)官能基。吸附官能基與碳鏈結(jié)構(gòu)鍵結(jié),其中吸附官能基為聚硅氧基。第一交聯(lián)官能基與吸附官能基鍵結(jié),其中第一交聯(lián)官能基包含熱固型官能基或光固型官能基。
進(jìn)一步的,吸附官能基選自由以及所組成的群組。
進(jìn)一步的,第一交聯(lián)官能基包含一環(huán)氧基。進(jìn)一步的,第一交聯(lián)官能基包含一聚合性雙鍵,其中該光固型官能基選自由以及所組成的群組。
進(jìn)一步的,所述的液晶配向化合物還包含第二交聯(lián)官能基,該第二交聯(lián)官能基與第一交聯(lián)官能基鍵結(jié),其中第二交聯(lián)官能基包含熱固型官能基或光固型官能基。
進(jìn)一步的,碳鏈結(jié)構(gòu)包含一五元環(huán)或一六元環(huán)。
進(jìn)一步的,碳鏈結(jié)構(gòu)選自由以及所組成的群組。
進(jìn)一步的,液晶配向化合物適用于一顯示面板,且顯示面板的二基板內(nèi)表面上不存在配向膜。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種液晶面板,該液晶面板包含第一基板、相對的第二基板、液晶層以及多個(gè)前述的液晶配向化合物。液晶層設(shè)置于第一基板與第二基板之間,其中液晶層包含多個(gè)液晶分子。多個(gè)液晶配向化合物設(shè)置于第一基板與第二基板之間,多個(gè)液晶配向化合物相對應(yīng)的多個(gè)第一交聯(lián)官能基皆互相交聯(lián),且多個(gè)液晶配向化合物使多個(gè)液晶分子在第一基板與第二基板之間具有預(yù)傾角,其中該第一基板與該第二基板的內(nèi)表面上不存在配向膜。
進(jìn)一步的,至少部分多個(gè)液晶配向化合物的吸附官能基吸附于第一基板。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供了一種制造液晶面板的方法,該制造液晶面板的方法包含將多個(gè)前述的液晶配向化合物與多個(gè)液晶分子混合成混合物;將混合物注入第一基板與相對的第二基板之間,且第一基板與第二基板的內(nèi)表面上不存在配向膜;以及使多個(gè)液晶分子具有一預(yù)傾角,且使多個(gè)液晶配向化合物的多個(gè)第一交聯(lián)官能基在第一基板與第二基板的內(nèi)表面產(chǎn)生交聯(lián),借此讓至少部分多個(gè)液晶分子因多個(gè)液晶配向化合物而拘束于預(yù)傾角。
進(jìn)一步的,使多個(gè)液晶配向化合物的多個(gè)第一交聯(lián)官能基在第一基板與第二基板的內(nèi)表面產(chǎn)生交聯(lián)的步驟是通過光照方式、加熱方式或上述的組合進(jìn)行。
進(jìn)一步的,使多個(gè)液晶分子具有預(yù)傾角的步驟包含:在多個(gè)液晶分子上施加外部電壓。
進(jìn)一步的,制造液晶面板的方法還包含:使多個(gè)液晶配向化合物的多個(gè)吸附官能基吸附于第一基板與第二基板的內(nèi)表面上。
進(jìn)一步的,使多個(gè)液晶配向化合物的多個(gè)吸附官能基吸附于第一基板與第二基板的內(nèi)表面上的步驟是通過光照方式、加熱方式或上述的組合進(jìn)行。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的液晶配向化合物具有對液晶分子配向以及與另一液晶配向化合物交聯(lián)的能力。設(shè)計(jì)液晶配向化合物做為配向?qū)?,可維持讓液晶分子具有垂直配向能力之外,還可以省略聚酰亞胺(Polyimide;PI)配向?qū)拥呐渲茫M(jìn)而防止聚酰亞胺配向?qū)涌赡茉斐傻膯栴},例如材料成本的增加、帶來額外的污染源以及厚度不均。此外,可以設(shè)計(jì)液晶配向化合物對于基板具有一定的吸附力,或者可以使液晶配向化合物在交聯(lián)之前先吸收一定能量而傾向于依靠基板的內(nèi)表面,而避免過多的液晶配向化合物殘留于液晶面板的液晶層中。
附圖說明
圖1A至圖1E為本發(fā)明的一實(shí)施方式的液晶面板在制造方法的多個(gè)階段的剖面示意圖。
其中,附圖標(biāo)記:
100:混合物
110:液晶配向化合物
112:交聯(lián)鍵結(jié)
120:液晶分子
200:第一基板
202:內(nèi)表面
300:第二基板
302:內(nèi)表面
400:液晶面板
X:碳鏈結(jié)構(gòu)
A:官能基
LC:液晶層
T:預(yù)傾角
V:電壓
N0:長軸方向
E1:外加能量
E2:外加能量
具體實(shí)施方式
以下將以附圖公開本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式,為明確說明起見,許多實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而,應(yīng)了解到,這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說,在本發(fā)明部分實(shí)施方式中,這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外,為簡化附圖起見,一些慣用的結(jié)構(gòu)與組件在附圖中將以簡單示意的方式為之。
圖1A至圖1E為根據(jù)本發(fā)明之一實(shí)施方式的液晶面板在制造方法的多個(gè)階段的剖面示意圖。以下詳細(xì)說明制造液晶面板(或稱為顯示面板)的多個(gè)階段。首先,將混合物100注入第一基板200與相對的第二基板300之間。在此,混合物100可以通過混合液晶配向化合物110與多個(gè)液晶分子120形成。其中,混合物100可稱為液晶混合物或液晶層。
液晶分子120可以是各種適當(dāng)?shù)囊壕Х肿?,例如:其中液晶分?20具有一長軸延伸方向N0。
液晶配向化合物110可以具有碳鏈結(jié)構(gòu)X、官能基A以及第一交聯(lián)官能基(未繪示),其中碳鏈結(jié)構(gòu)X可以影響液晶分子120的指向,第一交聯(lián)官能基可在適當(dāng)條件下與另一第一交聯(lián)官能基交聯(lián)(cross-link)。液晶配向化合物110為一化學(xué)分子,其分子式將在后面實(shí)施例做詳細(xì)說明。
在此,混合物100中液晶配向化合物110的官能基A可向第一基板200的內(nèi)表面202或第二基板300的內(nèi)表面302提供吸附力,使得液晶配向化合物110可以吸附在第一基板200的內(nèi)表面202與第二基板300的內(nèi)表面302,則官能基A可稱為吸附官能基A。然而,在部分情況下,仍有部分的液晶配向化合物110未吸附于第一基板200的內(nèi)表面202與第二基板300的內(nèi)表面302,可能會(huì)造成液晶分子120所受到的配向力不足或因液晶配向化合物110殘留造成的殘影(image sticking)。
本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式中,參照圖1B,可選擇性通過外加能量E1,例如光照方式、加熱方式或上述的組合使液晶配向化合物110吸收能量。如此一來,大部分的液晶配向化合物110的官能基A可吸附于第一基板200的內(nèi)表面202與第二基板300的內(nèi)表面302上,借此,可以減少位于第一基板200與第二基板300的中央的液晶配向化合物110,然本實(shí)施例并不以此為限。
在其他部分實(shí)施方式中,官能基A本身的吸附力可能足夠高,而能使幾乎全部的液晶配向化合物110吸附于第一基板200的內(nèi)表面202與第二基板300的內(nèi)表面302。此時(shí),可以省略此通過外加能量增加吸附力的步驟。
再來,參照圖1C,施加外部電壓V于液晶分子120上,使得鄰近第一基板200的內(nèi)表面202與第二基板300的內(nèi)表面302的液晶分子120具有一預(yù)傾角T(pre-tilt angle),或稱傾角。舉例而言,在本實(shí)施例中,外部電壓V施加于第一基板200的內(nèi)表面202上的第一導(dǎo)電層(或稱為畫素電極,未標(biāo)注)與第二基板300內(nèi)表面302上的第二導(dǎo)電層(未標(biāo)注),以使得鄰近內(nèi)表面202上的第一導(dǎo)電層與內(nèi)表面302上的第二導(dǎo)電層的液晶分子120會(huì)具有預(yù)傾角。
在此,所稱的“液晶分子具有一預(yù)傾角”是指液晶分子的長軸方向N0并非完全垂直或平行于第一基板200的內(nèi)表面202與第二基板300的內(nèi)表面302,此液晶分子的長軸延伸方向N0與基板的內(nèi)表面的夾角即稱為預(yù)傾角T,其中預(yù)傾角T的范圍為大于0度且小于90度。換言之,可讓液晶分子120在未加電壓時(shí),液晶分子120仍然在第一基板200的內(nèi)表面202與第二基板300的內(nèi)表面302具有夾角即預(yù)傾角T。相對地,“液晶分子不具有預(yù)傾角”是指液晶分子的長軸延伸方向完全垂直或平行于第一基板200的內(nèi)表面202與第二基板300的內(nèi)表面302。換言之,可讓液晶分子120在未加電壓時(shí),液晶分子120仍然垂直或平行于第一基板200的內(nèi)表面202與第二基板300的內(nèi)表面302。
在此,分別討論施加電壓對于位于混合物100中央的液晶分子120以及鄰近內(nèi)表面202與內(nèi)表面302的液晶分子120所構(gòu)成的影響。位于混合物100中央的液晶分子120由于不受到基板邊界條件的限制,因此受到電場影響而具有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度。相較之下,鄰近內(nèi)表面202與內(nèi)表面302的液晶分子120受到基板邊界條件以及液晶配向化合物110的限制,雖然受到電場影響但僅具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度。換句話說,靠近基板表面的液晶分子120受到電場的影響小于第一基板與第二基板中央液晶分子120受到的電場。
雖然在此液晶配向化合物110貼附于內(nèi)表面202與內(nèi)表面302,但實(shí)質(zhì)上仍尚未產(chǎn)生交聯(lián)(cross-link)、固化或聚合。因此,此時(shí)液晶配向化合物110仍能受到液晶分子120的帶動(dòng)。
接著,參照圖1D,通過外加能量E2,例如光照方式、加熱方式或上述的組合使液晶配向化合物110吸收能量,使任兩個(gè)液晶配向化合物110的第一交聯(lián)官能基(未繪示)在第一基板200的內(nèi)表面202與第二基板300的內(nèi)表面302形成至少一個(gè)交聯(lián)鍵結(jié)112。如此一來,即使移除了外加的電壓,仍讓至少部分的液晶分子120因交聯(lián)鍵結(jié)112而拘束于上述的預(yù)傾角T。在此,液晶配向化合物110可具有單一或多個(gè)第一交聯(lián)官能基(未繪示)可與另一液晶配向化合物110的第一交聯(lián)官能基(未繪示)產(chǎn)生交聯(lián)鍵結(jié)112。在此,交聯(lián)鍵結(jié)112僅以虛框示意性地表示多個(gè)液晶配向化合物110互相交聯(lián)而固定的狀態(tài),應(yīng)了解到交聯(lián)鍵結(jié)112可以視為由各個(gè)液晶配向化合物110的單一或多個(gè)第一交聯(lián)官能基(未繪示)所構(gòu)成的聚合物網(wǎng)絡(luò)。
在本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式中,使液晶配向化合物110在外加電壓V下在第一基板200內(nèi)表面202與第二基板300的內(nèi)表面302形成預(yù)傾角,并通過液晶配向化合物相互交聯(lián)而限制液晶分子120的轉(zhuǎn)動(dòng)位置,使得液晶分子的預(yù)傾角固定。
借此,參考圖1E,可以得到液晶面板400,液晶面板400包含第一基板200、相對的第二基板300、液晶層LC以及前述的液晶配向化合物110。液晶層LC設(shè)置在第一基板200與第二基板300之間,其中液晶層LC包含多個(gè)液晶分子120。液晶配向化合物110設(shè)置在液晶層LC與第一基板200之間與液晶層LC與第二基板300之間,液晶配向化合物110相對應(yīng)的第一交聯(lián)官能基皆互相交聯(lián),且液晶配向化合物110使液晶分子120在第一基板200與第二基板300之間具有預(yù)傾角T。
據(jù)此,本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式中,液晶配向化合物110具有對液晶分子120配向以及與另一液晶配向化合物110交聯(lián)的能力。設(shè)計(jì)出液晶配向化合物110具有類似配向?qū)拥男Ч?,可以維持液晶分子120具有預(yù)傾角,還可以省略聚酰亞胺(Polyimide;PI)配向?qū)拥呐渲?,進(jìn)而防止聚酰亞胺配向?qū)涌赡茉斐傻亩鄠€(gè)問題,例如材料成本的增加、帶來額外的污染源以及厚度不均。此外,可以設(shè)計(jì)液晶配向化合物110的官能基A對于基板具有吸附力,或者可以使液晶配向化合物110在交聯(lián)之前先吸收一定能量而傾向于依靠基板的內(nèi)表面,而避免太多的液晶配向化合物110殘留。
以下介紹了液晶配向化合物110的第一實(shí)施方式。液晶配向化合物110可以包含碳鏈結(jié)構(gòu)X、官能基A以及第一交聯(lián)官能基Y。在本實(shí)施方式中,官能基A僅與碳鏈結(jié)構(gòu)X鍵結(jié),即官能基A不與第一交聯(lián)官能基Y鍵結(jié),第一交聯(lián)官能基Y與碳鏈結(jié)構(gòu)X鍵結(jié),即第一交聯(lián)官能基Y不與官能基A鍵結(jié)。換言之,碳鏈結(jié)構(gòu)X分別與官能基A以及第一交聯(lián)官能基Y鍵結(jié),即官能基A經(jīng)由碳鏈結(jié)構(gòu)X與第一交聯(lián)官能基Y鍵結(jié)。具體而言,液晶配向化合物110的分子結(jié)構(gòu)可以配置如下:
官能基A包含至少一硅原子、至少一氮原子、至少一氧原子或至少一碳原子。官能基A可以是選自由硅氧基、醇基、酸基以及氨基所組成的群組。舉例而言,官能基A選自于由Si(OH)3、Si(Cl)3、Si(OCH3)3、Si(OC2H5)3、CO2H、NH2以及NH所組成的群組。在部分實(shí)施方式中,官能基A為聚硅氧基團(tuán),其中聚硅氧基團(tuán)具有多個(gè)硅原子,且聚硅氧基團(tuán)為環(huán)狀或柱狀結(jié)構(gòu)。舉例而言,聚硅氧基團(tuán)選自于由以及所組成的群組。如前所述,官能基A可向基板200/300的表面提供吸附力,使得液晶配向化合物110可以吸附在基板的表面,則官能基A可被稱為吸附官能基A。
第一交聯(lián)官能基Y包含熱固型官能基或光固型官能基。在部分實(shí)施方式中,熱固型官能基官包含環(huán)氧基,其中環(huán)氧基選自由以及所組成的群組。在部分實(shí)施方式中,光固型官能基包含聚合性雙鍵,光固型官能基選自由以及所組成的群組。
在部分實(shí)施方式中,碳鏈結(jié)構(gòu)X包含一五元環(huán)或一六元環(huán)。舉例而言,碳鏈結(jié)構(gòu)X選自由以及所組成的群組。
在本發(fā)明的部分實(shí)施方式中,當(dāng)官能基A為硅氧烷基時(shí),可以設(shè)計(jì)液晶配向化合物110如下:
在此,官能基A與第一交聯(lián)官能基Y可以分別鍵結(jié)于碳鏈結(jié)構(gòu)X的同一碳原子上,例如:SO-I?;蛘?,官能基A與第一交聯(lián)官能基Y可以分別鍵結(jié)于碳鏈結(jié)構(gòu)X的不同碳原子上,例如:SO-II、SO-III、SO-V與SO-VI。此外,由于SO-III第一交聯(lián)官能基Y是與碳鏈結(jié)構(gòu)X鏈接,因此官能基A具有較SO-IV多的硅氧基與基板吸附,其吸附能力較佳。
另一方面,在本發(fā)明的部分實(shí)施方式中,當(dāng)官能基A為胺基時(shí),可以設(shè)計(jì)液晶配向化合物110如下:
在此,官能基A與第一交聯(lián)官能基Y可以分別鍵結(jié)于碳鏈結(jié)構(gòu)X的同一碳原子上,例如:NP-I。或者,官能基A與第一交聯(lián)官能基Y可以分別鍵結(jié)于碳鏈結(jié)構(gòu)X的不同碳原子上,例如:NP-II、NP-III、NP-IV、NP-V與NP-VI。
在部分實(shí)施方式中,液晶配向化合物110可還包含第二交聯(lián)官能基Z,第二交聯(lián)官能基Z包含熱固型官能基或光固型官能基,其中第二交聯(lián)官能基Z與第一交聯(lián)官能基Y種類可以相同或不同,相較于單一分子上只具有一個(gè)交聯(lián)官能基,單一分子上具有多個(gè)交聯(lián)官能基可以讓液晶配向化合物110的預(yù)傾角更穩(wěn)定。在部分實(shí)施方式中,第二交聯(lián)官能基Z與第一交聯(lián)官能基Y鍵結(jié),而使第二交聯(lián)官能基Z不直接鍵結(jié)碳鏈結(jié)構(gòu)X,但并不以此為限。具體而言,其結(jié)構(gòu)如下:
在部分實(shí)施方式中,第一交聯(lián)官能基Y包含光固型官能基,第二交聯(lián)官能基Z包含熱固型官能基。舉例而言,液晶配向化合物110可以是:
以及
在其他部分實(shí)施方式中,第一交聯(lián)官能基Y包含熱固型官能基,第二交聯(lián)官能基Z包含光固型官能基。
應(yīng)了解到,實(shí)際應(yīng)用上可以設(shè)計(jì)第二交聯(lián)官能基Z與碳鏈結(jié)構(gòu)X或官能基A鍵結(jié),不應(yīng)以在此所公開的第二交聯(lián)官能基Z與第一交聯(lián)官能基Y鍵結(jié)而限制本發(fā)明的范圍。
以上公開了官能基A與第一交聯(lián)官能基Y不互相鍵結(jié),而是通過碳鏈結(jié)構(gòu)X連接兩者而維持結(jié)構(gòu)的液晶配向化合物110。實(shí)際應(yīng)用上不應(yīng)以此限制本發(fā)明的范圍。
以下介紹液晶配向化合物110的第二實(shí)施方式。詳細(xì)而言,液晶配向化合物110包含碳鏈結(jié)構(gòu)X、官能基A以及第一交聯(lián)官能基Y。官能基A與碳鏈結(jié)構(gòu)X鍵結(jié),即碳鏈結(jié)構(gòu)X不與第一交聯(lián)官能基Y鍵結(jié),第一交聯(lián)官能基Y與官能基A鍵結(jié),即第一交聯(lián)官能基Y不與碳鏈結(jié)構(gòu)X鍵結(jié)。換言之,官能基A分別與碳鏈結(jié)構(gòu)X以及第一交聯(lián)官能基Y鍵結(jié),即第一交聯(lián)官能基Y經(jīng)由官能基A與碳鏈結(jié)構(gòu)X鍵結(jié)。具體而言,液晶配向化合物110的結(jié)構(gòu)可以配置如下:
在此,官能基A為聚硅氧基,官能基A可選自由以及所組成的群組。如前所述,官能基A可向基板200/300的表面提供吸附力,使得液晶配向化合物110可以吸附在基板的表面,則官能基A可被稱為吸附官能基A。
如前所述,第一交聯(lián)官能基Y包含熱固型官能基或光固型官能基。在部分實(shí)施方式中,第一交聯(lián)官能基Y包含環(huán)氧基。或者,在部分實(shí)施方式中,第一交聯(lián)官能基Y包含聚合性雙鍵,其中光固型官能基選自由以及所組成的群組。
在部分實(shí)施方式中,碳鏈結(jié)構(gòu)X包含一五元環(huán)或一六元環(huán)。在部分實(shí)施方式中,碳鏈結(jié)構(gòu)X選自由以及所組成的群組。
舉例而言,可以設(shè)計(jì)液晶配向化合物110如下:
碳鏈結(jié)構(gòu)X與第一交聯(lián)官能基Y可分別鍵結(jié)于官能基A的不同原子上。舉例而言,在此,碳鏈結(jié)構(gòu)X傾向于與硅原子鍵結(jié),第一交聯(lián)官能基Y傾向于與氧原子鍵結(jié)。
在部分實(shí)施方式中,液晶配向化合物110還包含第二交聯(lián)官能基Z,第二交聯(lián)官能基Z包含熱固型官能基或光固型官能基,較佳為第二交聯(lián)官能基Z與第一交聯(lián)官能基Y種類不同,借以讓液晶配向化合物110同時(shí)有感光和感熱官能基存在,進(jìn)而使預(yù)傾角更穩(wěn)定,但并不以此為限。在部分實(shí)施方式中,第二交聯(lián)官能基Z與第一交聯(lián)官能基Y鍵結(jié),而不直接鍵結(jié)官能基A。舉例而言,液晶配向化合物110的結(jié)構(gòu)如下:
在一實(shí)施方式中,第一交聯(lián)官能基包含熱固型官能基,第二交聯(lián)官能基包含光固型官能基。在另一實(shí)施方式中,第一交聯(lián)官能基包含光固型官能基,第二交聯(lián)官能基包含熱固型官能基。
實(shí)際應(yīng)用上,不應(yīng)以此限制本發(fā)明的范圍,第二交聯(lián)官能基Z與第一交聯(lián)官能基Y皆可以與官能基A鍵結(jié),且第二交聯(lián)官能基Z與第一交聯(lián)官能基Y種類可以相同或不同?;蛘撸诙宦?lián)官能基Z、第一交聯(lián)官能基Y、碳鏈結(jié)構(gòu)X以及官能基A可以以其他種方式組合。
據(jù)此,液晶配向化合物110的碳鏈結(jié)構(gòu)X提供了配向的能力,通過外加電壓使可液晶分子120產(chǎn)生預(yù)傾角,液晶配向化合物110的第一交聯(lián)官能基Y提供了交聯(lián)的能力而使液晶分子120拘束于預(yù)傾角。液晶配向化合物110的官能基A的吸附能力可影響殘留于液晶面板的液晶層中的液晶配向化合物110的量。
為完整說明本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式可行的方法,以下介紹多種液晶配向化合物110的合成方法。應(yīng)了解到,在此所列舉的方法或材料并不限制本發(fā)明的范圍,該技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員可適當(dāng)變化其中的溶劑、催化劑或材料等。
以列舉的第一個(gè)化合物SO-I為例。
首先,在干燥容器中依序加入化合物1以及二氯甲烷和甲醇混合溶劑(MeOH-CH2Cl2)。攪拌溶解化合物1后,再于室溫下加入酸來催化反應(yīng)的進(jìn)行,上述的酸例如可為對甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid;p-TSA)。室溫反應(yīng)后,加入碳酸氫鈉飽和水溶液來中止反應(yīng),經(jīng)過萃取、濃縮、層析過濾、純化,就可以得到化合物2。
在另一個(gè)干燥容器中,依序加入化合物2、堿以及甲苯和甲醇的混合溶劑(MeOH-toluene),上述的堿例如可為氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈣、碳酸鈉和碳酸鉀等。攪拌溶解化合物2和堿之后,再加入化合物3。接著,讓反應(yīng)物混合在適當(dāng)溫度下反應(yīng)一段時(shí)間,例如攝氏70度下反應(yīng)8小時(shí)后,回溫,再加入氯化銨飽和水溶液來中止反應(yīng)。然后經(jīng)過萃取、濃縮、層析過濾和純化等步驟,就可以得到化合物4。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中,以化合物NP-I為例,介紹液晶配向化合物110的合成方法。
首先,在干燥容器中依序加入化合物5以及二氯甲烷和甲醇混合溶劑。攪拌溶解化合物5后,再加入堿,例如氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈣、碳酸鈉和碳酸鉀等。接著,讓反應(yīng)物混合在室溫下反應(yīng)一定時(shí)間(例如18小時(shí))后,加入氯化銨飽和水溶液中止反應(yīng),經(jīng)過萃取、濃縮、層析過濾、純化等步驟,即可以得到化合物6。
在另一干燥容器中,依序加入化合物6、堿以及甲苯和甲醇的混合溶劑(MeOH-toluene),上述的堿例如可為氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈣、碳酸鈉和碳酸鉀等。攪拌溶解化合物6和堿之后,再加入化合物3。接著,讓反應(yīng)物混合在適當(dāng)溫度下反應(yīng)一段時(shí)間,例如攝氏70度下反應(yīng)15小時(shí)后,回溫,加入氯化銨飽和水溶液中止反應(yīng),經(jīng)過萃取、濃縮、層析過濾、純化等步驟,就可以得到化合物7。
再來,在一個(gè)內(nèi)含磁石并架上回流裝置的雙頸瓶中,在安定環(huán)境(例如氮?dú)?下加入化合物7、氯化亞錫以及乙醇。讓反應(yīng)物混合在回流的狀態(tài)下反應(yīng)一定時(shí)間(例如18小時(shí))后,回溫,加入碳酸氫鈣水溶液中止反應(yīng),經(jīng)過萃取、濃縮、層析過濾、純化等步驟,可以得到最終化合物8,即前述的化合物NP-I。
在本發(fā)明之再一實(shí)施方式中,以化合物PS-I為例,介紹液晶配向化合物110的合成方法。
在干燥容器中加入化合物9以及二氯甲烷,攪拌溶解化合物9后,再先后加入堿與溶劑二氯甲烷(CH2Cl2),上述的堿可為例如氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈣、碳酸鈉和碳酸鉀等。接著,在室溫下均勻地?cái)嚢枭鲜龌衔锖?,在室溫下加入三甲基氯硅?Trimethylsilyl chloride;TMSCL),讓反應(yīng)物混合在室溫下反應(yīng)一定時(shí)間(例如12小時(shí))后,加入氫氯酸水溶液中止反應(yīng),經(jīng)過萃取、濃縮、層析過濾、純化等步驟,就可以得到化合物10。
再來,在一個(gè)內(nèi)含磁石并架上回流裝置的雙頸瓶中,先真空干燥后,在安定環(huán)境(例如氮?dú)?下,加入化合物10、長碳鏈的化合物11、鈀金屬催化劑、碳酸氫鈉以及加入溶劑甲苯,先讓此混合物均勻攪拌后,再加入催化劑,例如三異丁基磷化合物(P(t-Bu)3)。讓反應(yīng)物混合在回流的狀態(tài)下反應(yīng)一定時(shí)間(例如8小時(shí))后,回溫,加入氯化銨水溶液中止反應(yīng),經(jīng)過萃取、濃縮、層析過濾、純化等步驟,可以得到化合物12。
再來,在另一干燥容器中,加入化合物12、二氯甲烷和甲醇混合溶劑,攪拌溶解化合物12之后,再于室溫下加入酸來催化反應(yīng)的進(jìn)行,上述的酸例如可為對甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid;p-TSA)。室溫反應(yīng)后,加入碳酸氫鈉飽和水溶液中止反應(yīng),經(jīng)過萃取、濃縮、層析過濾、純化,可以得到化合物13。
在再一個(gè)干燥容器,加入化合物13、堿以及甲苯和甲醇混合溶劑,上述的堿例如可為氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈣、碳酸鈉和碳酸鉀等。攪拌溶解化合物2和堿之后,再加入化合物3。接著,讓反應(yīng)物混合在適當(dāng)溫度下反應(yīng)一段時(shí)間,例如攝氏70度下反應(yīng)12小時(shí)后,回溫,加入氯化銨飽和水溶液中止反應(yīng),經(jīng)過萃取、濃縮、層析過濾、純化,可以得到最終化合物14,即前述的化合物PS-I。
據(jù)此,本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式中,設(shè)計(jì)液晶配向化合物110具有碳鏈結(jié)構(gòu)、吸附官能基以及交聯(lián)官能基,液晶配向化合物110可作為配向?qū)涌梢跃S持液晶分子120具有適當(dāng)預(yù)傾角,且具有省略成本并避免液晶配向化合物110殘留的功效。此外,可以省略使用聚酰亞胺(Polyimide;PI)達(dá)到降低成本。由于,液晶配向化合物取代聚酰亞胺(Polyimide;PI)進(jìn)一步可達(dá)到窄邊框甚至是無邊框的液晶面板。
公開當(dāng)然,本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例,在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形,但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。