專利名稱：含路易斯酸的對準的液晶層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過路易斯酸受控增加液晶分子傾角的方法，以及涉及在基板上的對準的液晶分子層，所述基板具有取向?qū)雍秃心苡行г黾右壕Х肿觾A角的路易斯酸的液晶層。
背景技術(shù)：
大多數(shù)液晶顯示器(LCD)要求液晶(LC)分子具有一致取向，通常要求LC指向矢(director)n和基板之間的角度小；這個角稱作“預(yù)傾角(pretilt)”。人們采用了大量方法實現(xiàn)LC的傾斜對準。在Industrial Survey Association(1991)出版的Fundamentals andApplications of Liquid Crystals中詳細描述了這些方法。用來實現(xiàn)傾斜對準的最常用技術(shù)涉及在基板上沉積薄的聚合物層，該聚合物層隨后經(jīng)受摩擦。所述聚合物的摩擦決定了LC分子對準的方位角取向，并導(dǎo)致出現(xiàn)非零的預(yù)傾角。聚酰亞胺(PI)膜由于出眾的熱穩(wěn)定性、低介電常數(shù)、極好的耐化學(xué)性能和高產(chǎn)率，通常用于LC的摩擦對準。而且，LC在摩擦過的PI膜上的對準通常得到了穩(wěn)定的預(yù)傾斜角，防止在施加電壓時LC分子發(fā)生逆向傾斜向錯(reverse tiltdisclination)。但是，預(yù)傾角取決于取向膜本身的性質(zhì)。因此，為了滿足各種LCD模式的具體預(yù)傾角要求，已經(jīng)制備了具體的聚酰亞胺來控制預(yù)傾角。例如，具有長烷基和氟化烷基側(cè)基的聚酰亞胺類被用來產(chǎn)生大的LC預(yù)傾角。已經(jīng)表明LC分子和支鏈長烷基側(cè)鏈之間的空間相互作用可能是大預(yù)傾角的原因。
但是，摩擦方法存在著一些缺點，尤其是產(chǎn)生灰塵顆粒和在薄膜晶體管部位的靜電累積。最近已介紹了新的非摩擦對準技術(shù)，該技術(shù)基于可聚合取向?qū)拥墓庹T導(dǎo)各向異性。通常，用偏振紫外光照射光敏聚合物膜，所得到的平面對準的方位角取向取決于光誘導(dǎo)反應(yīng)的具體細節(jié)。和摩擦技術(shù)相反，基板上既不會形成過量電荷也不會產(chǎn)生灰塵，但是仍然維持了對傾斜角和錨定強度的控制。常規(guī)摩擦技術(shù)創(chuàng)建了傾斜易磁化軸的唯一方向；這個方向由摩擦方向確定。另一方面，對于光對準而言，存在著光誘導(dǎo)易磁化軸的雙重簡并(degeneracy)。這種雙重簡并導(dǎo)致預(yù)傾斜角的重現(xiàn)性差，而且更重要的是，在取向疇之間的最終得到的邊界處出現(xiàn)缺陷。這種簡并在LC單元填充過程中可以由于流動對準效應(yīng)而部分去除，但是得到的對準隨著時間推移并不穩(wěn)定。目前，最有前途打破這種簡并的方法涉及對光對準層的傾斜輻射。傾斜偏振輻射和表面成一定角度，而且同軸躍遷矩的光反應(yīng)比離軸躍遷矩的光反應(yīng)容易得多。因而，打破了所述傾斜簡并，液晶沿著優(yōu)選方向傾斜。這種輻射方案要求專用設(shè)備，已經(jīng)證明難以進行大規(guī)模生產(chǎn)。
其它對準LC分子的非接觸手段包括拉伸的聚合物、LangmuirBlodgett膜、微蝕刻制備的格柵結(jié)構(gòu)、氧化硅的斜角沉積、和美國專利No.5770826描述的用離子束輻射聚酰亞胺表面。該方法將LC放置在已經(jīng)用低能(約100eV)Ar+離子轟擊過的聚酰亞胺表面上。這種方法經(jīng)擴展后包括類金剛石碳(DLC)、非晶態(tài)氫化的硅、SiC、SiO2、玻璃、Si3N4、Al2O3、CeO2、SnO2和ZnTiO2膜，如美國專利No.6020946所示。
JP2002038158公開了在基板上形成含有液晶分子的液晶層和使液晶分子取向的方法。向液晶層或者和液晶層相鄰的層中加入吡啶季鹽，通過吡啶季鹽的作用控制液晶分子的傾斜角。盡管本發(fā)明和其它現(xiàn)有方法相比，在控制液晶傾角上有優(yōu)勢，但是它僅僅提供了有限類型的能夠增加傾角的分子；因此，需要其它用于誘導(dǎo)LC預(yù)傾斜的新材料。
在所有上述對準LC的方法中，對LC預(yù)傾角的控制要求使用LC分子和對準聚合物或特定材料的特定組合。研制和最優(yōu)化這種組合(對準聚合物和LC的組合)既困難又耗時。所以需要有可替換的方法以便以容易的方式將液晶的預(yù)傾角控制到所需角度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供多層膜，該多層膜包括承載有對準的液晶層的基板，其中所述液晶層含有路易斯酸。還公開了包括所述多層的光學(xué)元件和液晶顯示器，以及制備所述多層的方法。
所述膜可用于將液晶材料以增加的傾角對準。
附圖簡述

圖1是本發(fā)明多層的橫截面示意圖。
具體實施例方式
本文任何地方提到的元素周期表是指由CRC Press，Inc.，1995年出版并擁有版權(quán)的元素周期表。同樣，任何提到族的地方是指該元素周期表采用IUPAC編號組所反映的族。
本文中采用的路易斯酸定義為任何能夠接受電子對的物質(zhì)。這個定義包括是質(zhì)子源的那些化學(xué)物質(zhì)(Brnsted和Arrhenius酸)以及是質(zhì)子惰性的那些物質(zhì)比如BF3。
本發(fā)明提供了通過加入路易斯酸實現(xiàn)取向液晶分子的傾斜角受控增加的方法，如上所綜述的那樣。本發(fā)明參照圖1進行描述，圖1示出了取向液晶多層膜5的橫截面示意圖。這種結(jié)構(gòu)包括透明材料基板10，比如玻璃或聚合物。應(yīng)該了解的是，被稱作基板的層必須是固體，而且機械強度使其能夠自我支撐以及承載其它層。常見基板由三乙酸纖維素(TAC)、聚酯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜或其它透明聚合物制備，厚度為25-500微米?；?0通常具有低面內(nèi)光程差(in-planeretardation)，優(yōu)選小于10nm，更優(yōu)選小于5nm。在一些其它情況下，基板10可以具有更大的、15-150nm的面內(nèi)光程差(在此或引言中對光程差相關(guān)性給出一些簡短討論可能是有用的)。通常，當基板10由三乙?；w維素制備時，其面外光程差大約為-40nm到-120nm。當補正器(compensator)被設(shè)計成對施加ON電壓時的液晶狀態(tài)進行補正時，需要這個性質(zhì)。分別將上面討論的面內(nèi)光程差定義為(nx-ny)×d的絕對值，上面討論的面外光程差定義為[(nx+ny/2)-nz]×d。折射系數(shù)nx和ny分別是沿著基板10面內(nèi)的慢軸和快軸，nz是沿著基板厚度方向(Z軸)的折射系數(shù)，d是基板厚度。基板優(yōu)選是連續(xù)(壓延的)膜或幅材的形式。玻璃板、ITO基板、彩色濾光片基板、石英板、硅晶片也可以用作基板。
基板10可以單獨使用，或者成對使用。在成對使用的情況下，需要時也可以采用間隔墊、或密封劑等等。在本發(fā)明中，優(yōu)選所述靠近液晶層的層是位于基板和液晶層30之間的最接近液晶層30的層。所述靠近液晶層30的層充當取向膜或透明電極也是可以接受的。
在基板10上施加了取向?qū)?0，在層20的頂部設(shè)置了液晶層30。取向?qū)?0可以通過各種技術(shù)形成取向。在一個例子中，取向?qū)雍锌梢阅Σ寥∠虻牟牧?，比如聚酰亞胺或聚乙烯醇，可以通過摩擦技術(shù)形成取向。在另一例子中，取向?qū)?0含有可以剪切取向的材料，可以通過剪切對準技術(shù)形成取向。在另一例子中，取向?qū)?0含有可以電致取向或磁致取向的材料，可以通過電對準或磁對準技術(shù)形成取向。在另一例子中，取向?qū)右部梢允峭ㄟ^傾斜沉積制備的SiOx層。在另一例子中，取向?qū)?0含有可光致取向的材料，可以通過光對準技術(shù)形成取向。可光致取向的材料包括例如光異構(gòu)化聚合物、光二聚化聚合物和光分解聚合物。在優(yōu)選實施方案中，可光致取向的材料是美國專利6160597公開的肉桂酸衍生物。這種材料可以通過用線性偏振UV光進行選擇性輻射來形成取向并同時交聯(lián)。
液晶層30主要由液晶分子構(gòu)成。就液晶分子而言，可以采用盤型(discotic)液晶分子、棒型(向列型)液晶分子和膽甾型液晶分子。特別優(yōu)選向列型液晶分子。也可以組合使用兩種或多種液晶分子。除了液晶分子以外，在液晶層中也可以加入組分(比如，著色劑、用于增加傾斜角的摻雜劑、二色性著色劑、聚合物、聚合試劑、敏化劑、相變溫度降低劑和穩(wěn)定劑)?？梢圆捎酶鞣N相當成熟的方法將液晶層30施加到基板上。相應(yīng)地，液晶層30可以采用幕涂方法、擠涂方法、輥涂方法、旋涂方法、浸涂方法、棒涂方法、噴涂方法、和印涂方法等涂覆到取向?qū)?0上。
在本發(fā)明的一個實施方案中，液晶層30在首先設(shè)置到取向?qū)?0上時通常是向列型液晶預(yù)聚物，并通過進一步的UV輻射或者其它方法比如加熱進行交聯(lián)。在優(yōu)選實施方案中，該各向異性層含有比如美國專利6160597(Schadt等人)和美國專利5602661(Schadt等人)公開的具有正雙折射的二丙烯酸酯或二環(huán)氧化物的材料。各向異性層30中的光軸通常相對于該層面傾斜，而且在厚度方向上變化。根據(jù)本發(fā)明的各向異性層30由含有路易斯酸或路易斯酸混合物的液體介質(zhì)施加。
路易斯酸在層30中增加了液晶分子的傾斜角，而不會對液晶分子和取向?qū)?0的粘附產(chǎn)生負面影響。
在本發(fā)明中，路易斯酸用于受控增加液晶分子的傾斜角。在本發(fā)明的范圍中，路易斯酸被定義成能夠接收電子對的任何物質(zhì)(IUPACCompendium of Chemical Terminology，The Gold Book，SecondEdition A.D.McNaught and A.Wilkinson Blackwell Science，1997)。在本發(fā)明的范圍中，路易斯酸包括是質(zhì)子源的化學(xué)物質(zhì)(Brnsted和Arrhenius酸)。
適用于本發(fā)明方法的路易斯酸基于來自元素周期表的IIA、IIB、IIIA、IIIB、IVB、IVA、VA、VB、VIB和VIIB族的金屬。
IIB族路易斯酸具有通式(I)MX2(I)其中M是IIB族金屬；X是鹵素或有機配體。
IIIA和IIIB族路易斯酸也可以用通式(II)表示RnMX(3-n)(II)其中n等于1或2，每個R是相同或者不同的芳基或烷基C1-C15線性或環(huán)形基團，每個X是相同或不同的鹵素；和其中M是IIIA或IIIB族金屬。
IVB和IVA族路易斯酸具有通式(III)MX4(III)其中M是IVB族金屬，X是配體，優(yōu)選是鹵素。非限制性例子包括四氯化鈦、四氯化鋯或四氯化錫。
VB和VA族路易斯酸具有通式(IV)MXy(IV)其中M是V族金屬，X是配體，優(yōu)選鹵素，y是3-5的整數(shù)。非限制性例子包括四氯化釩和五氟化銻。
在本發(fā)明的一個實施方案中，可用于本發(fā)明的路易斯酸含有元素周期表的I-V行的元素。在本發(fā)明中，優(yōu)選含有來自周期表第I-IV行的元素的路易斯酸。特別優(yōu)選含有來自周期表第I-III行的元素的路易斯酸。
在本發(fā)明另一實施方案中，含有來自周期表IIA-VIIb或IIB-VA族的元素的路易斯酸尤其有用。在本發(fā)明中，優(yōu)選含有來自周期表IIA-IIIB或IIIA-IVA族的元素的路易斯酸。在本發(fā)明中，特別優(yōu)選含有來自周期表IVB或IIIAA族的元素的路易斯酸。
根據(jù)另一實施方案，含有B、Al、Ti、Zr、Sn、Sb、Sc、La或Zn的化合物的路易斯酸在本發(fā)明中特別有用。在本發(fā)明的另一方面，可以采用含有鹵素或有機配體的路易斯酸。優(yōu)選含有鹵素的路易斯酸。特別優(yōu)選含有氟或氯基團的路易斯酸。在另一實施方案中，含有選自CF3SO3-、CH3CO2-和NO3-的有機配體的路易斯酸在本發(fā)明中特別有用。
在本發(fā)明中優(yōu)選的路易斯酸的示例如下表各式所示，但本發(fā)明不限于此。



可在本發(fā)明中用作質(zhì)子源的化學(xué)物質(zhì)是路易斯酸以及具有通式(V)的Brnsted和Arrhenius酸，A-H+(V)其中A-是反離子，H+是質(zhì)子。
在本發(fā)明的一個實施方案中，可用于本發(fā)明的質(zhì)子酸的pKa＜10。本發(fā)明優(yōu)選的質(zhì)子酸的pKa值＜0。PKa＜-8的質(zhì)子酸是本發(fā)明最優(yōu)選的。
在本發(fā)明中優(yōu)選的一些質(zhì)子酸的示例如下表的各式和pKa值所示，但本發(fā)明不限于此。

一般而言，路易斯酸可溶于涂覆溶劑，而且在液晶層30中加入這些鹽對液晶層30折射系數(shù)的改變不超過約±10％。更優(yōu)選該路易斯酸對液晶層30折射系數(shù)的改變不超過約±5％。最優(yōu)選該折射系數(shù)對液晶層30折射系數(shù)的改變不超過約±2％。另外，該路易斯酸使液晶層30的平均傾角增加超過約95％。更優(yōu)選該路易斯酸使液晶層30的平均傾角增加超過約50％。最優(yōu)選和沒有路易斯酸時的角度相比，該路易斯酸使液晶層30的平均傾角增加超過約35％。
路易斯酸可以加到液晶層30的涂覆溶液中。路易斯酸的加入量應(yīng)該適于使液晶分子獲得所需的傾角增加，同時不會干擾液晶層30的取向。路易斯酸的一般加入量為所述各向異性層30的0.1-10重量％，方便為0.25-5.0重量％，通常為0.25-1.5重量％。路易斯酸的加入量取決于液晶層30的組成以及所需的傾角增加，這是因為這兩者可能都有影響。
所述各向異性層還可以含有附加物，比如表面活性劑、光穩(wěn)定劑和UV抑制劑。UV抑制劑包括材料比如二苯甲酮和苯乙酮和其衍生物；二苯乙醇酮、二苯乙醇酮醚、苯偶酰、苯偶酰酮縮醇、芴酮、黃原酮(xanthanone)、α和β萘基羰基化合物和酮。優(yōu)選的抑制劑是α-羥基酮。
通過下面的非限制性實施例更詳細描述本發(fā)明。
在下面的實施例中，為了評價液晶對準的質(zhì)量，測量了面內(nèi)光程差。對于傾角接近0的試樣而言，LC層的雙折射測量(有效)值應(yīng)該為0.12-0.13。但是，隨著傾角增加，有效雙折射下降。對于層厚大致相同的系列試樣而言，這應(yīng)該導(dǎo)致面內(nèi)光程差隨著傾角增加而下降。這些實施例的情況正是如此，表明所有實施例都獲得了良好的對準。
實施例1-對比本實施例驗證了液晶分子在玻璃基板上的光對準層上的光對準。
在干凈的玻璃板上，旋轉(zhuǎn)流延(@700-1000rpm)含有VANTICOStaralign2110和Staralign2100光對準肉桂酸乙烯酯聚合物的混合物(比例為30∶70重量％；在甲基乙基酮中的總固含量為1重量％)的涂覆溶液。試樣在55℃干燥5分鐘，然后以和入射法線角成20度的傾斜角暴露到308nm的偏振光(15-30mJ/cm2)下，獲得光對準的取向?qū)印Ｍǔ?，這樣制備的層厚用橢圓對稱儀測量為30-100nm。
在該取向?qū)由?，?00-1000rpm旋轉(zhuǎn)流延液晶預(yù)聚物在甲基乙基酮中的溶液(LCP，CB483MEK，Vantico Co.，在甲基乙基酮中為7重量％，具有光引發(fā)劑)。隨后將試樣在55℃加熱3分鐘，使向列液晶層形成取向并去除溶劑。試樣冷卻到室溫，各向異性層通過在氮氣氣氛下暴露到365nm光(300-1000mJ/cm2)下而固定。面內(nèi)光程差測量結(jié)果表明液晶分子沿著和偏振輻射方向平行的方向?qū)?。各向異性層的面?nèi)光程差、平均傾角和厚度都用橢圓對稱儀(J.A.Woollam Co.，Model M2000V)測量。測量平均傾角方法的精度為±2.0度。
實施例2-本發(fā)明本實施例表明在包含液晶分子的液晶層中加入三氟化硼醚化物BF3-Et2O(I-2)鹽使平均傾角增加。
如實施例1所示制備光對準取向?qū)?。將BF3-Et2O(I-2)(干燥液晶層的0.25-1.5重量％)加入到LCP混合物(CB483MEK，VanticoCo.)中，并旋轉(zhuǎn)流延到取向?qū)由?@700-1000rpm)。然后，將試樣在55℃加熱3分鐘，以使向列液晶層形成取向并去除溶劑。試樣冷卻到室溫，通過在氮氣氣氛下暴露到365nm光(300-1000mJ/cm2)下使液晶層產(chǎn)生交聯(lián)。
表I

表I中的上述實施例清楚證實，和對比實施例1相比，三氟化硼醚化物(I-2)在液晶層中加入量的增加實現(xiàn)了液晶分子平均傾角的受控增加。
實施例3-本發(fā)明本實施例表明在包含兩種液晶分子的液晶層中加入氯化鋅(I-24)鹽使平均傾角增加。
如實施例1所示制備光對準取向?qū)?。將氯化鋅(I-24)(干燥液晶層的0.25-1.0重量％)加入到LCP混合物(CB483MEK，VanticoCo.)中，并旋轉(zhuǎn)流延到取向?qū)由?@700-1000rpm)。然后，將試樣在55℃加熱3分鐘，以使向列液晶層形成取向并去除溶劑。試樣冷卻到室溫，通過在氮氣氣氛下暴露到365nm光(300-1000mJ/cm2)下使液晶層產(chǎn)生交聯(lián)。
表II

表II中的上述實施例清楚證實，和對比實施例1相比，氯化鋅(I-24)在液晶層中加入量的增加實現(xiàn)了液晶分子平均傾角的受控增加。
實施例4-本發(fā)明本實施例表明在包含兩種液晶分子的液晶層中加入四氯化錫(I-8)鹽使平均傾角增加。
如實施例1所示制備光對準取向?qū)?。將四氯化錫(I-8)(干燥液晶層的0.25-1.0重量％)加入到LCP混合物(CB483MEK，VanticoCo.)中，并旋轉(zhuǎn)流延到取向?qū)由?@700-1000rpm)。然后，將試樣在55℃加熱3分鐘，以使向列液晶層形成取向并去除溶劑。試樣冷卻到室溫，通過在氮氣氣氛下暴露到365nm光(300-1000mJ/cm2)下使液晶層產(chǎn)生交聯(lián)。
表III

表III中的上述實施例清楚證實，和對比實施例1相比，氯化錫(I-8)在液晶中加入量的增加實現(xiàn)了液晶分子平均傾角的受控增加。
實施例5-本發(fā)明本實施例表明在包含兩種液晶分子的液晶層中加入三氟甲基磺酸釹(I-32)鹽使平均傾角增加。
如實施例1所示制備光對準取向?qū)?。將三氟甲基磺酸釹(I-32)(干燥液晶層的0.25-1.0重量％)加入到LCP混合物(CB483MEK，Vantico Co.)中，并旋轉(zhuǎn)流延到取向?qū)由?@700-1000rpm)。然后，將試樣在55℃加熱3分鐘，以使向列液晶層形成取向并去除溶劑。試樣冷卻到室溫，通過在氮氣氣氛下暴露到365nm光(300-1000mJ/cm2)下使液晶層產(chǎn)生交聯(lián)。
表IV

表IV中的上述實施例清楚證實，和對比實施例1相比，三氟甲基磺酸釹(I-32)在液晶層中加入量的增加實現(xiàn)了液晶分子平均傾角的受控增加。
實施例6-對比本實施例驗證了液晶分子在玻璃基板上的光對準層上的光對準。
在干凈的玻璃板上，旋轉(zhuǎn)流延(@700-1000rpm)含有VANTICOStaralign2110和Staralign2100光對準肉桂酸乙烯酯聚合物的混合物(比例為30∶70重量％；在甲基乙基酮中的總固含量為1重量％)的涂覆溶液。試樣在55℃干燥5分鐘，然后以和入射法線角成20度的傾斜角暴露到308nm的偏振光(15-30mJ/cm2)下，獲得光對準取向?qū)印Ｍǔ?，這樣制備的層厚用橢圓對稱儀測量為30-100nm。
在該取向?qū)由?，?00-1000rpm旋轉(zhuǎn)流延液晶預(yù)聚物在甲基乙基酮中的溶液(LCP，CB483MEK，Vantico Co.，在甲基乙基酮中為7重量％，具有光引發(fā)劑)。隨后將試樣在55℃加熱3分鐘，使向列液晶層形成取向并去除溶劑。試樣冷卻到室溫，各向異性層通過在氮氣氣氛下暴露到365nm光(300-1000mJ/cm2)下而固定。面內(nèi)光程差測量結(jié)果表明液晶分子沿著和偏振輻射方向平行的方向?qū)省８飨虍愋詫拥拿鎯?nèi)光程差、平均傾角和厚度都用橢圓對稱儀(J.A.Woollam Co.，Model M2000V)測量。測量平均傾角方法的精度為±2.0度。
實施例7-本發(fā)明本實施例表明在包含兩種液晶分子的液晶層中加入質(zhì)子酸甲磺酸(I-35)使平均傾角增加。
如實施例1所示制備光對準取向?qū)印⒓谆撬?I-35)(干燥液晶層的0.25-1.0重量％)加入到LCP混合物(CB483MEK，VanticoCo.)中，并旋轉(zhuǎn)流延到取向?qū)由?@700-1000rpm)。然后，將試樣在55℃加熱3分鐘，以使向列液晶層形成取向并去除溶劑。試樣冷卻到室溫，通過在氮氣氣氛下暴露到365nm光(300-1000mJ/cm2)下使液晶層產(chǎn)生交聯(lián)。
表IV

表IV中的上述實施例清楚證實，和對比實施例6相比，在液晶中加入甲磺酸(I-35)實現(xiàn)了液晶分子平均傾角的受控增加。
實施例8-對比本實施例驗證了單種液晶分子在玻璃基板上的光對準。
遵循WO2000048985(A1)描述的一般程序制備液晶。遵循WO2000048985(A1)描述的一般程序制備液晶溶液。于是，通過在甲基乙基酮中混合LC-1，制備了7重量％的液晶混合物。在LC溶液中加入TINUVIN-123(雙(1-辛氧基-2，2，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯)(LC的1重量％)、2，6-二-叔丁基-對甲酚(LC的2重量％)、和得自Ciba-Giegy的IRGACURE 369(2-苯甲基2-二甲基氨基1-(4-嗎啉代苯基)丁酮-1)(LC的1重量％)。
在干凈的玻璃板上，旋轉(zhuǎn)流延(@700-1000rpm)含有VANTICOStaralign2110和Staralign2100光對準肉桂酸乙烯酯聚合物的混合物(比例為30∶70重量％；在甲基乙基酮中的總固含量為1重量％)的涂覆溶液。試樣在55℃干燥5分鐘，然后以和入射法線角成20度的傾斜角暴露到308nm的偏振光(15-30mJ/cm2)下，獲得光對準取向?qū)印?br> 在該取向?qū)由?，?00-1000rpm旋轉(zhuǎn)流延如上制備的LC-1在甲基乙基酮中的溶液。隨后將試樣在55℃加熱3分鐘，使向列液晶層形成取向并去除溶劑。試樣冷卻到室溫，各向異性層通過在氮氣氣氛下暴露到365nm光(300-1000mJ/cm2)下而固定。面內(nèi)光程差測量結(jié)果表明液晶分子沿著和偏振輻射方向平行的方向?qū)?。各向異性層的面?nèi)光程差、平均傾角和厚度都用橢圓對稱儀(J.A.Woollam Co.，ModelM2000V)測量。測量平均傾角方法的精度為±2.0度。
實施例9-本發(fā)明本實施例表明在包含一種液晶分子的液晶層中加入四氯化錫(I-8)鹽使平均傾角增加。
如實施例6所示制備光對準取向?qū)?。將四氯化錫(I-8)(干燥液晶層的0.25-1.5重量％)加入到可交聯(lián)二丙烯酸酯向列液晶溶液的甲基乙基酮溶液(如上所述制備)中，并旋轉(zhuǎn)流延到取向?qū)由?@700-1000rpm)。然后，將試樣在55℃加熱3分鐘，以使向列液晶層形成取向并去除溶劑。試樣冷卻到室溫，通過在氮氣氣氛下暴露到365nm光(300-1000mJ/cm2)下使液晶層產(chǎn)生交聯(lián)。
表V

表V中的上述實施例清楚證實，和對比實施例8相比，SnCl4(I-8)在液晶層中加入量的增加實現(xiàn)了單種液晶分子LC-1平均傾角的受控增加。
本文中引用的專利和其它文獻在此全部引入作為參考。
部件列表5 多層膜10基板20取向?qū)?0液晶層
權(quán)利要求
1.多層膜，包括承載有對準的液晶層的基板，其中所述液晶層包含路易斯酸。
2.權(quán)利要求1的膜，其中所述路易斯酸是質(zhì)子惰性酸。
3.權(quán)利要求2的膜，其中所述路易斯酸包含來自周期表1-5行的元素。
4.權(quán)利要求2的膜，其中所述路易斯酸包含來自周期表1-4行的元素。
5.權(quán)利要求2的膜，其中所述路易斯酸包含來自周期表1-3行的元素。
6.權(quán)利要求2的膜，其中所述路易斯酸包含來自周期表2a-7b或2b-5a族的元素。
7.權(quán)利要求2的膜，其中所述路易斯酸包含來自周期表2a-3b或3a-4a族的元素。
8.權(quán)利要求2的膜，其中所述路易斯酸包含來自周期表4b或3a族的元素。
9.權(quán)利要求2的膜，其中所述路易斯酸包含B、Al、Ti、Zr、Sn、Sb、Sc、La或Zn的化合物。
10.權(quán)利要求2的膜，其中所述路易斯酸包含鹵素或有機配體。
11.權(quán)利要求10的膜，其中所述路易斯酸包含鹵素。
12.權(quán)利要求10的膜，其中所述路易斯酸包含氟或氯基團。
13.權(quán)利要求10的膜，其中所述路易斯酸包含有機配體。
14.權(quán)利要求10的膜，其中所述路易斯酸包含選自CF3SO3-、CH3CO2-和NO3-的有機配體。
15.權(quán)利要求1的膜，其中所述路易斯酸是質(zhì)子酸。
16.權(quán)利要求15的膜，其中所述質(zhì)子酸的pKa小于10。
17.權(quán)利要求15的膜，其中所述質(zhì)子酸的pKa小于0。
18.權(quán)利要求15的膜，其中所述質(zhì)子酸的pKa小于-5。
19.權(quán)利要求15的膜，其中所述質(zhì)子酸選自甲磺酸、三氟乙酸、乙酸和三氟甲磺酸。
20.權(quán)利要求1的膜，其中所述液晶是向列型或盤型。
21.權(quán)利要求1的膜，其中所述液晶包含酯、烷氧基或氰基。
22.權(quán)利要求1的膜，其中所述液晶包含氰基。
23.權(quán)利要求1的膜，其中所述路易斯酸由式(II)表示RnMX(3-n)(II)其中M是來自周期表IIIa或IIIb族的元素；n等于1或2；R是相同或不同的C1-C15線性或環(huán)狀基團；和每個X是相同或不同的鹵素。
24.權(quán)利要求1的膜，其中所述路易斯酸由式(I)表示MX2(I)其中M是IIB族金屬；X是鹵素或有機配體。
25.權(quán)利要求1的膜，其中所述路易斯酸是元素周期表IV族元素的鹽或化合物，用通式(III)表示MX4(III)其中M是IVA或IVB族金屬，X是配體，優(yōu)選是鹵素。
26.權(quán)利要求1的膜，其中所述路易斯酸是來自元素周期表VB和VA族的鹽或化合物，用通式(IV)表示MXy(IV)其中M是V族金屬，X是配體，y是3-5的整數(shù)。
27.用于在固化時賦予聚合物液晶層增加的傾角的方法，包括在所述層中包括路易斯酸鹽或化合物。
28.用于在固化時賦予聚合物液晶層增加的傾角的方法，包括在所述層中包括權(quán)利要求1的路易斯酸鹽或化合物。
29.權(quán)利要求27的方法，其中所述路易斯酸鹽或化合物的含量為至少0.25重量％。
30.權(quán)利要求28的方法，其中所述路易斯酸鹽或化合物的含量為至少0.25重量％。
31.光學(xué)元件，包含權(quán)利要求1的膜。
32.權(quán)利要求31的光學(xué)元件，還包含偏振器。
33.液晶顯示器，包含權(quán)利要求1的膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了包含承載有對準的液晶層的基板的多層膜，所述液晶層包含路易斯酸。這種膜可用于使液晶材料沿著增加的傾角對準。
文檔編號G02F1/1337GK1894359SQ200480037219
公開日2007年1月10日 申請日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月15日
發(fā)明者D·舒克拉, T·R·維爾特, J·F·埃爾曼, S·Y·法里德 申請人:伊斯曼柯達公司