CN110105969A - 液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示组件 - Google Patents

Abstract

一种液晶取向剂，包含第一聚合物。第一聚合物是由二胺类化合物与四羧酸二酐类化合物聚合而得，且第一聚合物的主链结构包含具有对称性与刚性的芳香基以及三级胺残基，其中前述芳香基的含量占第一聚合物的主链结构30摩尔百分比至70摩尔百分比。由此液晶取向剂所制成之液晶取向膜具有低残影特性、低预倾角变异度、优良成膜性、优良取向性以及高可靠性。

Description

液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示组件

本申请是于2014年8月28日递交的题目为“液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示组件”的第201410429799.6号中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明是有关于一种液晶取向剂(liquid crystal alignment agent)及其所制成之液晶取向膜(liquid crystal alignment film)及液晶显示组件。

背景技术

为提升液晶显示组件之影像质量，液晶取向膜应具有下列性质：(1)良好的电气特性：低残影现象(Image Sticking Effect)、高电压保持率高等。(2)良好的取向能力：液晶分子的预倾角(Pretilt Angle)愈均一，液晶分子受电场驱动后转向的差异愈小，则液晶显示组件的成像质量愈佳。(3)优良成膜性：液晶取向剂涂布于基板上时不产生摩擦刷痕与切削碎屑。(4)高可靠性：在高温、高湿的环境下，液晶分子排列不受影响。

随着液晶显示组件的普及，消费者对于液晶显示组件成像质量的要求日渐提升，如何进一步改善液晶显示组件的成像质量，是相关业者努力的目标。

发明内容

本发明之一目的是提供一种液晶取向剂，利用此液晶取向剂所制成的液晶取向膜具有低残影特性、低预倾角变异度、优良成膜性、优良取向性以及高可靠性，进而可提供优良、稳定的成像质量。

依据本发明之一态样之一实施方式是提供一种液晶取向剂，此液晶取向剂包含第一聚合物，第一聚合物是由二胺类化合物与四羧酸二酐类化合物聚合而得，第一聚合物的主链结构包含具有对称性与刚性的芳香基以及三级胺残基，其中前述芳香基的含量占第一聚合物的主链结构30摩尔百分比至70摩尔百分比。

依据前述之液晶取向剂，第一聚合物是聚酰胺酸、聚酰亚胺、酰亚胺-酰胺酸共聚物或其组合。二胺类化合物可包含第一二胺化合物与第二二胺化合物，其中第一二胺化合物是提供前述三级胺残基，第二二胺化合物是提供前述芳香基。第一二胺化合物的含量可占二胺类化合物的20摩尔百分比至50摩尔百分比。

依据前述之液晶取向剂，第一二胺化合物可具有如式(I-1)所示之一结构：

其中R₃为氢或OH，R₁、R₂、R₄及R₅是各自为独立的氢、碳数1至20之烷基、碳数1至20之烷氧基、OH或(CH₂)_xCF₃，以及x为1～5的整数。

第一二胺化合物可具有如式(a-1-1)或式(a-1-2)所示之一结构：

第二二胺化合物可具有如式(I-2)所示之一结构：

其中d是单键、碳数1-4的亚烷基、碳数1-4的含氟亚烷基、CO、氧或苯基，e是单键、CO或苯基，S₁、S₂、S₃与S₄是各自为独立的氢、OH、卤基、SO₂H、碳数1～4的烷基或碳数1～4的含氟烷基，以及m与n是各自为独立的0～3的整数。

依据前述之液晶取向剂，四羧酸二酐类化合物可包含第一四羧酸二酐化合物，第一四羧酸二酐化合物是提供前述芳香基。第一四羧酸二酐化合物可具有如式(I-3)或(I-4)所示之一结构：

其中X₂为苯基、萘基或蒽基；T为单键、CO、SO、SO₂、苯基或具有如式(i)所示之一结构：Q-J-Q(i)，

其中J为苯基、联苯基、萘基或二苯酮基，Q为氧。

依据前述之液晶取向剂，可更包含第二聚合物，第二聚合物是由二胺类化合物与四羧酸二酐类化合物聚合而得，第二聚合物的主链结构包含具有对称性与刚性的芳香基，前述芳香基的含量占第二聚合物的主链结构30摩尔百分比至70摩尔百分比，其中第一聚合物与第二聚合物均匀混合。

依据本发明之一态样之另一实施方式是在提供一种液晶取向膜，其是由前述任一项之液晶取向剂所形成。

依据本发明之一态样之又一实施方式是在提供一种液晶显示组件，其是包含前述之液晶取向膜。

具体实施方式

第一聚合物(A)

第一聚合物(A)是由二胺类化合物(a)与四羧酸二酐类化合物(b)聚合而得，第一聚合物(A)的主链结构包含具有对称性与刚性的芳香基以及三级胺残基，前述芳香基的含量占第一聚合物(A)的主链结构30摩尔百分比至70摩尔百分比，较佳为40摩尔百分比至70摩尔百分比。三级胺残基的含量可占第一聚合物(A)的主链结构2.5摩尔百分比至80摩尔百分比，较佳为10摩尔百分比至60摩尔百分比，更佳为15摩尔百分比至45摩尔百分比。

借由第一聚合物(A)的主链结构含有30摩尔百分比至70摩尔百分比、具有对称性与刚性的芳香基，可增加第一聚合物(A)的高分子堆栈的紧密程度及排列的同方向性，有助于第一聚合物(A)所制成之取向膜具有优良的释放蓄积电荷的能力，且具有优良的取向力。

借由第一聚合物(A)的主链结构含有三级胺残基，可使第一聚合物(A)所制成之液晶显示组件具有低残影特性以及低残留直流电压。

借由第一聚合物(A)的主链结构同时含有具有对称性与刚性的芳香基与三级胺残基，可使第一聚合物(A)所制成之液晶显示组件具有低残影特性、良好的取向性与较低的预倾角变异度。

第一聚合物(A)可为聚酰胺酸、聚酰亚胺、酰亚胺-酰胺酸共聚物或其组合。前述“其组合”是指第一聚合物(A)可由聚酰胺酸、聚酰亚胺、酰亚胺-酰胺酸共聚物三种聚合物中取二种以上并以任何比例混合，具体言之，第一聚合物(A)可为聚酰胺酸与聚酰亚胺的混合物、第一聚合物(A)可为聚酰胺酸与酰亚胺-酰胺酸共聚物的混合物、第一聚合物(A)可为聚酰亚胺与酰亚胺-酰胺酸共聚物的混合物或者第一聚合物(A)可为聚酰胺酸、聚酰亚胺与酰亚胺-酰胺酸共聚物的混合物。

二胺类化合物(a)可包含第一二胺化合物(a-1)与第二二胺化合物(a-2)，其中第一二胺化合物(a-1)是提供前述三级胺残基，第二二胺化合物(a-2)是提供前述芳香基。二胺类化合物(a)可更包含第三二胺化合物(a-3)，第三二胺化合物(a-3)是第一二胺化合物(a-1)与第二二胺化合物(a-2)以外的二胺化合物。第一二胺化合物(a-1)的含量可占二胺类化合物(a)的20摩尔百分比至50摩尔百分比。第二二胺化合物(a-2)的含量可占二胺类化合物(a)的10摩尔百分比至80摩尔百分比。第三二胺化合物(a-3)的含量可占二胺类化合物(a)的0摩尔百分比至30摩尔百分比。

四羧酸二酐类化合物(b)可包含第一四羧酸二酐化合物(b-1)，第一四羧酸二酐化合物(b-1)是提供前述芳香基。四羧酸二酐类化合物(b)可更包含第二四羧酸二酐化合物(b-2)，第二四羧酸二酐化合物(b-2)是第一四羧酸二酐化合物(b-1)以外的四羧酸二酐化合物。第一四羧酸二酐化合物(b-1)的含量占四羧酸二酐类化合物(b)的10摩尔百分比至80摩尔百分比。第二四羧酸二酐化合物(b-2)的含量占四羧酸二酐类化合物(b)的10摩尔百分比至80摩尔百分比。

二胺类化合物(a)与四羧酸二酐类化合物(b)于有机溶剂中进行聚缩合反应，可生成聚酰胺酸。

将所生成之聚酰胺酸，借由部分脱水闭环反应，可得到酰亚胺-酰胺酸共聚物。若完全脱水闭环反应，则可生成聚酰亚胺。

上述之聚酰胺酸、聚酰亚胺或酰亚胺-酰胺酸共聚物，可依实际需求嵌入少量酯键、酰胺键，以形成二元或三元嵌段共聚物，例如酰胺酸-酰胺共聚物、酰亚胺-酰胺共聚物、酰胺酸-酰胺酸酯共聚物、酰亚胺-酰亚胺酯共聚物、酰胺酸-酰胺-酰胺酸酯共聚物或酰亚胺-酰胺-酰亚胺酯共聚物等。借由嵌入方式以改进原聚合物之性能，是本领域所熟知，在此不予赘述。

第二聚合物(B)

第二聚合物(B)是由二胺类化合物(a)与四羧酸二酐类化合物(b)聚合而得，第二聚合物(B)的主链结构包含具有对称性与刚性的芳香基，且前述芳香基的含量占第二聚合物(B)的主链结构30摩尔百分比至70摩尔百分比，较佳为40摩尔百分比至70摩尔百分比。

借此，可增加第二聚合物(B)的高分子堆栈的紧密程度及排列的同方向性，有助于第二聚合物(B)所制成之取向膜具有优良的释放蓄积电荷的能力，且具有优良的取向力。

第二聚合物(B)可为聚酰胺酸、聚酰亚胺、酰亚胺-酰胺酸共聚物或其组合。前述“其组合”是指第二聚合物(B)可由聚酰胺酸、聚酰亚胺、酰亚胺-酰胺酸共聚物三种聚合物取二种以上并以任何比例混合。

二胺类化合物(a)可包含第二二胺化合物(a-2)，第二二胺化合物(a-2)是提供前述芳香基。二胺类化合物(a)可更包含第一二胺化合物(a-1)及/或第三二胺化合物(a-3)，其中第一二胺化合物(a-1)是提供三级胺残基，第三二胺化合物(a-3)是第一二胺化合物(a-1)与第二二胺化合物(a-2)以外的二胺化合物。第一二胺化合物(a-1)的含量可占二胺类化合物(a)的0摩尔百分比至50摩尔百分比。第二二胺化合物(a-2)的含量可占二胺类化合物(a)的20摩尔百分比至100摩尔百分比。第三二胺化合物(a-3)的含量可占二胺类化合物(a)的0摩尔百分比至40摩尔百分比。

四羧酸二酐类化合物(b)可包含第一四羧酸二酐化合物(b-1)，第一四羧酸二酐化合物(b-1)是提供前述芳香基。四羧酸二酐类化合物(b)可更包含第二四羧酸二酐化合物(b-2)，第二四羧酸二酐化合物(b-2)是第一四羧酸二酐化合物(b-1)以外的四羧酸二酐化合物。第一四羧酸二酐化合物(b-1)的含量占四羧酸二酐类化合物(b)的10摩尔百分比至80摩尔百分比。第二四羧酸二酐化合物(b-2)的含量占四羧酸二酐类化合物(b)的20摩尔百分比至80摩尔百分比。

关于第二聚合物(B)的其它实施方式与第一聚合物(A)相同，在此不予赘述。

第一二胺化合物(a-1)

第一二胺化合物(a-1)是提供三级胺残基，第一二胺化合物(a-1)可具有如式(I-1)所示之结构：

其中R₃为氢或OH，R₁、R₂、R₄及R₅是各自为独立的氢、碳数1至20之烷基、碳数1至20之烷氧基、OH或(CH₂)_xCF₃，x为1～5的整数。

依据本发明一实施例，第一二胺化合物(a-1)可具有如式(a-1-1)或式(a-1-2)所示之结构：

上述第一二胺化合物(a-1)可单独使用，在不影响液晶取向膜性能的条件下，亦可同时使用两种以上。

第二二胺化合物(a-2)

第二二胺化合物(a-2)是提供具有对称性与刚性的芳香基，第二二胺化合物(a-2)可具有如式(I-2)所示之结构：

其中d是单键、碳数1-4的亚烷基、碳数1-4的含氟亚烷基、CO、氧或苯基，e是单键、CO或苯基，S1、S2、S3与S4是各自为独立的氢、OH、卤基、SO2H、碳数1～4的烷基或碳数1～4的含氟烷基，m与n是各自为独立的0～3的整数。

依据本发明一实施例，第二二胺化合物(a-2)可具有如式(a-2-1)、式(a-2-2)、式(a-2-3)或式(a-2-4)所示之一结构：

上述第二二胺化合物(a-2)可单独使用，在不影响液晶取向膜性能的条件下，亦可同时使用两种以上。

第三二胺化合物(a-3)

第三二胺化合物(a-3)是第一二胺化合物(a-1)与第二二胺化合物(a-2)以外的二胺化合物。依据本发明一实施例，第三二胺化合物(a-3)可具有但不限于如式(a-3-1)、式(a-3-2)、式(a-3-3)或式(a-3-4)所示之一结构：

上述第三二胺化合物(a-3)可单独使用，在不影响液晶取向膜性能的条件下，亦可同时使用两种以上。

第一四羧酸二酐化合物(b-1)

第一四羧酸二酐化合物(b-1)是提供具有对称性与刚性的芳香基，第一四羧酸二酐化合物(b-1)可具有如式(I-3)或(I-4)所示之一结构：

其中X₂为苯基、萘基或蒽基；T为单键、CO、SO、SO₂、苯基或具有如式(i)所示之一结构：Q-J-Q(i)，

其中J为苯基、联苯基、萘基或二苯酮基，Q为氧。

依据本发明一实施例，第一四羧酸二酐化合物(b-1)可具有如式(b-1-1)、式(b-1-2)或式(b-1-3)所示之一结构：

上述第一四羧酸二酐化合物(b-1)可单独使用，在不影响液晶取向膜性能的条件下，亦可同时使用两种以上。

第二四羧酸二酐化合物(b-2)

第二四羧酸二酐化合物(b-2)是第一四羧酸二酐化合物(b-1)以外的四羧酸二酐化合物。依据本发明一实施例，第二四羧酸二酐化合物(b-2)可具有但不限于如式(b-2-1)、式(b-2-2)或式(b-2-3)所示之一结构：

上述第二四羧酸二酐化合物(b-2)可单独使用，在不影响液晶取向膜性能的条件下，亦可同时使用两种以上。

第一聚合物(A)的合成方法

以下针对第一聚合物(A)为酰亚胺-酰胺酸共聚物，详加说明第一聚合物(A)的合成方法。

以二胺类化合物(a)与四羧酸二酐类化合物(b)作为反应物，于有机溶剂中进行聚缩合反应，以40℃至110℃的温度进行1至12小时，以得到一包含聚酰胺酸之反应溶液，前述聚合反应的温度与时间，可根据反应物多寡而弹性调整。

二胺类化合物(a)与四羧酸二酐类化合物(b)之比例关系，以四羧酸二酐类化合物(b)之酸酐基含量为1当量，二胺类化合物(a)之胺基较佳为0.5～2当量，更佳为0.7～1.5当量。

前述有机溶剂是用来溶解反应物及产物，根据有机溶剂对反应物及产物的溶解度，可区分为溶解度较佳的有机溶剂与溶解度较差的有机溶剂。

溶解度较佳的有机溶剂包含但不限于：N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-异丙基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基己内酰胺、二甲基亚砜、四甲基脲、六甲基磷酰胺、γ-丁内酯或吡啶，以上有机溶剂可单独使用，亦可混合两种以上同时使用。

溶解度较差的有机溶剂亦可与前述溶解度较佳的有机溶剂混合使用，但前提是产物酰亚胺-酰胺酸共聚物不至于被析出。溶解度较差的有机溶剂包含但不限于：甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、环己醇、乙二醇、乙二醇甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙基醚、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、正己烷、正庚烷、正辛烷。

除了以上所列举之有机溶剂，举凡可溶解酰亚胺-酰胺酸共聚物之有机溶剂，皆可作为有机溶剂。

将上述包含聚酰胺酸之反应溶液经部分脱水闭环反应，以得到一包含酰亚胺-酰胺酸共聚物之反应溶液。

前述脱水闭环反应是已知的技术，在此不予赘述。

第一聚合物(A)为聚酰胺酸时，则其备制方法于前述反应大致相同，仅需略过脱水闭环反应。若第一聚合物(A)为聚酰亚胺时，则将所得之聚酰胺酸之反应溶液经完全脱水闭环反应即可。

第二聚合物(B)的合成方法

第二聚合物(B)的合成方法与第一聚合物(A)的合成方法大致相同，差异仅在反应物的不同，在此将不予赘述。

液晶取向剂

本发明之液晶取向剂包含第一聚合物(A)、第二聚合物(B)及有机溶剂(C)，且可选择性地包含一添加剂。

第一聚合物(A)与第二聚合物(B)的重量比值范围为5/95至95/5。

将前述之第一聚合物(A)、第二聚合物(B)溶于一有机溶剂，即可形成液晶取向剂。制备液晶取向剂之温度较佳为0℃至150℃，更佳为20℃至50℃。

液晶取向剂可根据黏度与挥发性调整其所包含之固体含量，以包含1重量％10重量％之固体含量为佳。若固体含量低于1重量％，会使涂布后之液晶取向膜之厚度太薄，而降低其取向能力，若固体含量高于10重量％时，则会影响涂布质量。

前述有机溶剂(C)包含但不限于：N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-异丙基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基己内酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、γ-丁内酰胺、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单正丙基醚或乙二醇单丁基醚等。以上溶剂可两种以上混合使用。除了上述所列举之溶剂，只要可溶解第一聚合物(A)与第二聚合物(B)皆适用。

前述液晶取向剂可选择性地包含一添加剂，添加剂可为有机硅(氧)烷化合物或环氧化合物，关于可作为液晶取向剂的有机硅(氧)烷化合物与环氧化合物都是已知的，在此不予赘述。

液晶取向膜

形成液晶取向膜之方法包含以下步骤：首先，将本发明液晶取向剂涂布于具有图案化透明导电膜的玻璃基板上以形成一涂覆层，涂布方法包含但不限于滚轮涂布法、旋转涂布法及印刷法，涂布方法都是常用的，在此不予赘述。

其次，对涂覆层进行加热烘烤，使涂覆层形成液晶取向膜。加热烘烤之目的是移除液晶取向剂内之有机溶剂，以及促使第一聚合物(A)以及第二聚合物(B)所包含之聚酰胺酸进行脱水闭环反应。加热烘烤之温度可为80℃～300℃，更佳为100℃～240℃。所形成之液晶取向膜之厚度以0.005～0.5微米为佳。

最后，以卷绕有耐纶或棉纤维布之滚筒进行定向摩擦，使液晶取向膜对液晶分子具有取向能力。

液晶显示组件

形成液晶显示组件之方法包含以下步骤：首先，于一具有前述液晶取向膜之玻璃基板上涂布框胶，并于另一具有前述液晶取向膜之玻璃基板上喷洒间隙物。

其次，将前述具有液晶取向膜的两片玻璃基板以彼此成膜方向互相垂直或互相平行的方式组合。

最后，于两玻璃基板之间隙中注入液晶，并密封注射孔，即可形成液晶显示组件。

聚合物的性质量测方法

(一)脱水闭环率(亚胺化比率)：将第一聚合物(A)或第二聚合物(B)于室温下进行减压干燥，续将干燥后之固体溶解于经氘化之二甲基亚砜中，使用四甲基硅烷作为参考物质，借由1H-NMR测量，由公式计算亚胺化比率：亚胺化比率(％)＝(1-K1/(K2×α))×100％，其中，K1为自NH基团之质子衍生之尖峰面积(10ppm)，K2为自其它质子衍生之尖峰面积，α为其它质子相对于第一聚合物(A)或第二聚合物(B)前驱物(聚酰胺酸)之NH基团之质子的数量比。

(二)聚合物分子量量测：使用Waters公司制造的GPC(凝胶渗透色谱法)装置量测，在管柱温度35℃下，将含有溴化锂与磷酸的DMF作为冲洗液，经由换算通过聚苯乙烯的时间得出重量平均分子量。

液晶显示组件的评价法

(一)残影现象的判定：将已注入液晶(ZLI-4792)之液晶显示组件，借由测量充电前后的亮度值并计算亮度变化百分比，作为残影现象判定的依据。具体而言，在通电压下先测定液晶显示组件特定位置的穿透度与电压变化曲线，得到穿透度为50％时的电压值V1，以电压值V1驱动液晶显示组件10分钟后纪录其亮度值K3，接着将液晶显示组件以10伏特的交流电充电4小时后，再次以电压值V1驱动液晶显示组件10分钟后纪录其亮度值K4，亮度变化百分比的计算公式为：(│K3-K4│/K3)×100％，若亮度变化百分比小于5％判定残影现象为佳，5％～10％判定残影现象为中，大于10％判定残影现象为差。

(二)残留直流电压：于已注入液晶(ZLI-4792)之液晶显示组件施加5V电压并维持3600秒，接着放电1秒，最后纪录其第600秒时的残留直流电压值。

(三)电压保持率：在60℃环境温度下，借直流电5V施加于已注入液晶(ZLI-4792)之液晶显示组件0.6Hz，脉冲宽60μsec，测量液晶显示组件中的电压保持率。

(四)预倾角变异度：将已注入液晶(ZLI-4792)之液晶显示组件，借由结晶旋转法测量预倾角(量测机台为Autronic TBA-107)，并根据测量结果计算预倾角变异度。具体而言，首先测量液晶显示组件面内九个点的预倾角并取得平均值K5，再测量液晶显示组件边缘九个点的预倾角并取得平均值K6，以K5与K6的差值的绝对值作为预倾角变异度，预倾角变异度越小，代表预倾角的稳定性越高，前述“面内”是指距离框胶大于0.51cm处，前述“边缘”是指距离框胶小于0.5cm处。

(五)成膜性：将液晶取向剂以旋转涂布法涂于锡铟氧化物(ITO)基板上，并以烘箱进行烘烤，续以转速1000转/分、平台移动速度60毫米/秒、压入量0.4毫米进行定向成膜10次，以偏光显微镜(Polarizing Optical Microscopy，POM)于10倍下目视观察成膜后之液晶取向膜之表面，无成膜碎屑判定为优，成膜碎屑小于10个判定为佳。

(六)可靠性：将已注入液晶(ZLI-4792)之液晶显示组件，放置于温度121℃、湿度100％及2大气压环境下24小时，以偏光显微镜于5倍下观察液晶显示组件是否有液晶排列异常，无异常判定为OK，有液晶排列异常(LC domain)判定为NG。

(七)取向系数：将液晶取向剂以旋转涂布法涂于锡铟氧化物基板上，并以烘箱进行烘烤，续以转速1000转/分、平台移动速度60毫米/秒、压入量0.2毫米进行定向成膜。续以椭圆偏光仪量测，入射光角度为50度，入射光波长为633nm，当取向膜的取向方向与入射线性偏振光S方向平行时，可得反射椭偏光之P波与S波相位差为Δmax；反之，若当取向膜的取向方向与入射线性偏振光P方向平行时，可得反射椭偏光之P波与S波相位差为Δmin。两者相减则为取向系数DΔ。

(八)取向性：将已注入液晶(ZLI-4792)之液晶显示组件，置于两片互相垂直之偏光板之间，并以目视观察有无液晶排列异常情形，无异常判定为佳，有漏光、液晶冲刷痕等异常判定为差。

第一聚合物(A)、第二聚合物(B)与其它聚合物之合成

将二胺类化合物(a)与四羧酸二酐类化合物(b)依照表一与表二所示之比例，依序添加于N-甲基-2-吡咯烷酮中，制备固成份为25重量％之溶液，并于40℃下反应5～6小时，即可得到聚酰胺酸。将聚酰胺酸溶液经稀释后，添加适当比例之吡啶与醋酸酐，于100～110℃下进行脱水/环化反应3～4小时，将溶液使用到入乙醇中进行析出，并以乙醇进行清洗纯化，最后收集固体并以减压干燥，以得到表一与表二所示之聚合物，其中A1～A8属于第一聚合物(A)，B1～B5属于第二聚合物(B)，a1～a3以及b1～b2属于其它聚合物。

表一

表二

实施例1～13与对照例1’～4’之液晶显示组件

将第一聚合物A1～A8，第二聚合物B1～B5，其它聚合物a1～a3以及b1～b2依照表三所示之比例，溶解于γ-丁内酯与N-甲基-2-吡咯烷酮混合溶剂中，制备成固体含量为6重量％之溶液，并以直径1微米之过滤器过滤，所收集之滤液即为实施例1～13与对照例1’～4’所使用之液晶取向剂。

将前述所得之液晶取向剂借由滚轮印刷机涂布于玻璃基板上，且以220℃之加热板进行干燥20分钟，形成厚度为0.08微米之薄膜。此薄膜以滚轮转速1000转/分、平台移动速度60毫米/秒以及压入量0.4毫米进行定向摩擦。

续于具有前述液晶取向膜之玻璃基板上涂布框胶，于另一具前述液晶取向膜之玻璃基板上喷洒间隙物，续将具有液晶取向膜的两片玻璃基板以彼此成膜方向互相垂直的方式组合，且于两玻璃基板之间隙中注入液晶(ZLI-4792)，并密封注射孔，即形成液晶显示组件。

对所得之液晶显示组件进行残影特性、残留直流电压、电压保持率、预倾角变异度、成膜性、取向系数(DΔ)、取向性与可靠性等评估，评估结果如表三所示。

表三

表三中，残留直流电压与电压保持率的评估结果中，实施例1～13与对照例1’～4’表现相当。残影特性的评估结果中，实施例1～13皆为佳，对照例1’～4’为中或差，对照例1’～4’的评估结果皆逊于实施例1～13，显示本发明之液晶显示组件具有良好的电气特性，而能提供良好的成像质量。

预倾角变异度的评估结果中，实施例1～13为0.1～0.2，对照例1’～4’为0.5～0.6且皆高于实施例1～13，显示本发明之液晶显示组件的面内与边缘之预倾角差异极小，而可提供稳定的取向能力。

成膜性的评估结果中，实施例1～13皆为优，对照例1’～4’中仅对照例1’为优、其它对照例皆为佳，显示本发明之液晶显示组件具有优良的成膜性。

取向系数(DΔ)的评估结果中，实施例1～13为3.6～4.8，对照例1’～4’中仅对照例4’的4.4可与实施例1～13媲美，其它对照例皆远低于实施例1～13。取向性的评估结果中，实施例1～13皆为佳，对照例1’～4’中仅对照例4’为佳，其它对照例皆为差而不及实施例1～13。显示本发明之液晶显示组件可提供良好的取向能力。

可靠性的评估结果中，实施例1～13皆为OK，对照例1’～4’中仅对照例4’为OK，其它对照例皆为NG而不及实施例1～13。显示本发明之液晶显示组件不易受外在环境之高温与高湿影响，而具有较长的使用寿命并能提供稳定的成像质量。

综上所述，本发明以第一聚合物(A)所制备之液晶取向剂，可使所制成之液晶显示组件具有低残影特性、低预倾角变异度、优良成膜性、优良取向性以及高可靠性，进而可提供稳定、良好的成像质量。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明之精神和范围内，当可作各种之更动与修饰，因此本发明之保护范围当视后附之权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种液晶取向剂，包含：

第一聚合物，该第一聚合物是由二胺类化合物与四羧酸二酐类化合物聚合而得，该第一聚合物的主链结构包含：

芳香基，该芳香基的含量占该第一聚合物的主链结构30摩尔百分比至70摩尔百分比，且该芳香基具有对称性与刚性；以及

三级胺残基，该三级胺残基的含量占该聚合物的主链结构15摩尔百分比至45摩尔百分比；

所述二胺类化合物包含第一二胺化合物与第二二胺化合物，其中该第一二胺化合物是提供所述三级胺残基，所述第二二胺化合物是提供该芳香基；以及

所述液晶取向剂还包含第二聚合物，所述第二聚合物是由二胺类化合物与四羧酸二酐类化合物聚合而得。

2.如权利要求1所述的液晶取向剂，其中所述第一聚合物是聚酰胺酸、聚酰亚胺、酰亚胺-酰胺酸共聚物或其组合。

3.如权利要求1所述的液晶取向剂，其中所述第一二胺化合物具有如式(I-1)所示之一结构：

其中所述R₃为氢或OH，所述R₁、R₂、R₄及R₅是各自为独立的氢、碳数1至20之烷基、碳数1至20之烷氧基、OH或(CH₂)_xCF₃，以及该x为1～5的整数。

4.如权利要求3所述的液晶取向剂，其中所述第一二胺化合物具有如式(a-1-1)或式(a-1-2)所示之一结构：

5.如权利要求3所述的液晶取向剂，其中该第二二胺化合物具有如式(I-2)所示之一结构：

其中所述d是单键、碳数1-4的亚烷基、碳数1-4的含氟亚烷基、CO、氧或苯基，所述e是单键、CO或苯基，所述S₁、S₂、S₃与S₄是各自为独立的氢、OH、卤基、SO₂H、碳数1～4的烷基或碳数1～4的含氟烷基，以及该m与该n是各自为独立的0～3的整数。

6.如权利要求1所述的液晶取向剂，其中所述四羧酸二酐类化合物包含第一四羧酸二酐化合物，该第一四羧酸二酐化合物是提供该芳香基。

7.如权利要求6所述的液晶取向剂，其中所述第一四羧酸二酐化合物具有如式(I-3)或(I-4)所示之一结构：

其中所述X₂为苯基、萘基或蒽基；

其中所述T为单键、苯基或具有如式(i)所示之一结构：

Q-J-Q (i)，

其中所述J为苯基、联苯基、萘基或二苯酮基，以及所述Q为氧。

8.如权利要求1所述的液晶取向剂，其中所述第二聚合物的主链结构包含芳香基，所述芳香基的含量占该第二聚合物的主链结构30摩尔百分比至70摩尔百分比，且该芳香基具有对称性与刚性；

其中所述第一聚合物与第二聚合物均匀混合。

9.一种液晶取向膜，其是由权利要求1-8中任一项的液晶取向剂所形成。

10.一种液晶显示组件，包含如权利要求9所述的液晶取向膜。