TW201300351A - 胺類化合物、其製備方法、液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示裝置 - Google Patents

胺類化合物、其製備方法、液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示裝置 Download PDF

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Abstract

本發明涉及一種胺類化合物及其製備方法、包括該胺類化合物之液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示裝置。其中，含有使用本發明之胺類化合物製備之聚醯胺酸或者聚醯亞胺的液晶配向劑，能夠提供一種液晶配向膜及液晶顯示裝置；當該液晶配向劑形成液晶配向膜之後，其熱穩定性仍很優秀，且在照射紫外線之後還能具備高配向性和穩定性。

Description

胺類化合物、其製備方法、液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯 示裝置 【相關申請案之交互參照】
本申請案對2011年5月18日提交至韓國特許廳之韓國特許第10-2011-0047029號專利主張優先權及享有其權益，該等申請案的全部內容併入本案以資參照。
本發明涉及一種胺類化合物、其製備方法、液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示裝置。更具體地涉及一種可使用於光配向劑之新結構的胺類化合物及其製備方法，以及應用該胺類化合物的液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示裝置。
在液晶顯示器之結構材料中，液晶配向膜與液晶分子接觸，藉以使液晶分子均勻配向。液晶配向膜為液晶驅動之核心材料，使液晶朝一側均勻配向，致使液晶能夠好好地執行作為偏光之開關作用，且液晶配向膜之液晶配向特性及作為薄膜之電特性會決定液晶顯示器的顯示品質。
形成液晶配向膜之代表性方法有無機物之傾斜沉積法、朗穆爾-布拉傑特(Langmuir-Blodgett,LB)法、高分子延伸法、摩擦法等，作為新的配向方法，被提出的有光配向法及離子束照射法等。其中最普遍應用的方法係採用布摩擦基板表面之摩擦(rubbing)法。摩擦法係指用紙沿規定的方向摩擦玻璃基板，使液晶分子之長軸沿著其摩擦方向整齊排列並配向之方法。由於此種摩擦法配向處理容易，適於大量生產，並具有配向穩定、預傾(pretilt)角控制容易之優點，因此為工業上使用最多的配向 方法。
作為配向膜材料使用最多的為介電常數低、熱穩定性高、機械強度優秀、以及製程性卓越之聚醯亞胺。但是，將聚醯亞胺作為配向膜材料存在如下問題或者缺點。第一，由於靜電可能會破壞薄膜電晶體(TFT)裝置，因此生產機械一般都會針對靜電問題有所對策，然而，摩擦法具有無法針對在配向過程中所生成之靜電提供完整解決方案的缺點。第二，透過摩擦法進行配向的過程中可能會產生粉塵，因此需要進行後續的清潔製程，使得製程過程中可能會出現效率降低的問題。第三，具有階梯部之排列層的平面部，與階梯部之摩擦條件不同，致使其發生對準固定力和傾角不均勻的可能性高。第四，由於過程中只沿一個方向摩擦，致使具有被分離之配向像素之排列層的生產製程變得複雜。更且，為了能夠均勻摩擦大型基板，還需要特殊設備。
因此，需要一種能夠解決現有光學圖案形成製程之經濟性不佳、環境親和性不足、穩定性不佳以及所製備之光學圖案會導致產品性能降低等問題的方案。
為解決現有液晶配向方法中所存在之問題，本發明之目的在於提供一種用於製備液晶配向劑的胺類化合物，該液晶配向劑採用在無摩擦狀態下使液晶分子排列的方法，亦即光配向技術，在其形成配向膜之後仍具有優秀的熱穩定性，且在照射紫外線之後還能實現高配向性和穩定性。
此外，本發明之目的在於提供一種該胺類化合物之製備方 法。
另外，本發明之目的在於提供一種液晶配向劑，該液晶配向劑包括有透過使含有該胺類化合物之二胺成分與四羧酸二酐反應而獲得之聚醯胺酸或者聚醯亞胺。
再者，本發明之目的在於提供一種由該液晶配向劑所形成之液晶配向膜。
更且，本發明之目的在於提供一種具有該液晶配向膜之液晶顯示裝置。
本發明提供一種由下列化學式19或者化學式31表示之胺類化合物。
該化學式19及化學式31中，n為1至20之整數；R1至R8為相同或者相異，且分別獨立地表示H、CN、NO2、CF3、 鹵素、碳原子數為1至10之烷基、或者碳原子數為1至10之烷氧基。
而且，本發明提供一種包括聚醯胺酸或者聚醯亞胺之液晶配向劑，所述聚醯亞胺或者聚醯胺酸係透過使包括有上列化學式19表示之胺類化合物或者上列化學式31表示之胺類化合物的二胺成分，與四羧酸二酐進行反應而獲得者。
此外，本發明提供一種由該液晶配向劑形成之液晶配向膜。
另外，本發明提供一種具有該液晶配向膜之液晶顯示裝置。
另一方面，本發明提供一種由下列化學式19表示之胺類化合物的製備方法，包括以下步驟：透過使下列化學式17表示之化合物與下列化學式5表示之化合物反應，而製備下列化學式18表示之化合物；以及去除以下列化學式18表示之化合物中之保護基PG(protecting group的縮寫)。
該化學式5、17、18及19中，n為1至20之整數；R1至R8為相同或者相異，且分別獨立地表示H、CN、NO2、CF3、鹵素、碳原子數為1至10之烷基、或者碳原子數為1至10之烷氧基；PG為選自由苄氧羰基(carbobenzyloxy，縮寫Cbz)、對-甲氧基苄基羰基(p-Methoxybenzyl carbonyl，縮寫Moz)、叔丁氧羰基(tert-butyloxycarbonyl，縮寫BOC)、9-芴甲氧羰基(9-fluorenylmethyloxycarbonyl，縮寫FMOC)、乙醯基(acetyl，縮寫Ac)、苯甲醯基(benzoyl，縮寫Bz)、苄基(benzyl，縮寫Bn)、胺基甲酸鹽(Carbamate)、對-甲氧基苄基(p-methoxybenzyl，縮寫PMB)、3,4-二甲氧基苄基(3,4-dimethoxybenzyl，縮寫DMPM)、對-甲氧基苯基(p-methoxyphenyl，縮寫PMP)、甲苯磺醯基(tosyl，縮寫Ts)、以及對硝基苯磺醯基(nosyl，縮寫Ns)構成之族群中的保護 基(Protecting group)。
另外，本發明提供一種由下列化學式31表示之胺類化合物的製備方法，包括以下步驟：透過使下列化學式29表示之化合物與下列化學式5表示之化合物反應，而製備下列化學式30表示之化合物；以及去除以下列化學式30表示之化合物中之保護基PG(protecting group的縮寫)。
[化學式31]
在該化學式5、29、30及31中，n為1至20之整數；R1至R8為相同或者相異，且分別獨立地表示H、CN、NO2、CF3、鹵素、碳原子數為1至10之烷基、或者碳原子數為1至10之烷氧基；PG為選自由苄氧羰基(carbobenzyloxy，縮寫Cbz)、對-甲氧基苄基羰基(Moz：p-Methoxybenzyl carbonyl，縮寫Moz)、叔丁氧羰基(tert-butyloxycarbonyl，縮寫BOC)、9-芴甲氧羰基(9-fluorenylmethyloxycarbonyl，縮寫FMOC)、乙醯基(acetyl，縮寫Ac)、苯甲醯基(benzoyl，縮寫Bz)、苄基(benzyl，縮寫Bn)、胺基甲酸鹽(Carbamate)、對-甲氧基苄基(p-methoxybenzyl，縮寫PMB)、3,4-二甲氧基苄基(3,4-dimethoxybenzyl，縮寫DMPM)、對-甲氧基苯基(p-methoxyphenyl，縮寫PMP)、甲苯磺醯基(tosyl，縮寫Ts)、以及對硝基苯磺醯基(nosyl，縮寫Ns)構成之族群中的保護基(Protecting group)。
本發明之包括有透過使用本發明之胺類化合物所製備之聚醯胺酸或者聚醯亞胺的液晶配向劑，能夠利用一種在無摩擦狀態下使液晶分子排列之方法的光配向技術，確保製程過程之安全性和經濟性，並具有環保性。
另外，將本發明之胺類化合物與其他用於製備液晶配向膜之二胺類化合物混合之情況下，整體混合物也能夠進行光配 向。如此，本發明之胺類化合物能使原先不能適用光配向之其他化合物也能進行光配向，繼而能擴大光配向之範圍，且能提高配向效果。
利用本發明之胺類化合物製備之液晶配向劑，無需進行摩擦處理，透過將偏光之紫外線(UV)照射於高分子膜之光配向技術，就能夠製備液晶配向膜。
前揭光配向技術係利用如下所述之原理：透過引起光反應，在膜上產生光學各向異性。因此，為利用液晶光配向控制技術，需使用具有直線偏光方向性的光，並需要光致異構化、光聚合或者光解等之高分子膜的光反應過程，且要求照射之光的偏光方向能夠控制液晶分子的方向。
一般使用於光配向劑之聚醯亞胺樹脂係指，將芳香族四羧酸或其衍生物和芳香族二胺或者芳香族二異氰酸酯縮聚後，再進行醯亞胺化所製得之高耐熱性樹脂。
聚醯亞胺樹脂依據所使用之單體種類，可具有多種分子結構。一般來說，作為芳香族四羧酸成分係使用苯均四甲酸二酐(PMDA)或者聯苯四羧酸二酐(BPDA)；作為芳香族二胺成分係使用對-苯二胺(p-PDA)、間-苯二胺(m-PDA)、4,4’-二胺基二苯醚(ODA)、4,4’-二胺基二苯甲烷(MDA)、2,2’-雙胺基苯六氟丙烷(2,2’-bisamino phenyl hexafluoropropane,HFDA)、間-雙胺基苯氧基二苯碸碸(m-BAPS)、對-雙胺基苯氧基二苯碸碸(p-BAPS)、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯(TPE-Q)、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯(TPE-R)、2,2’-[4-(4-雙胺基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)、以及2,2’-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷(HFBAPP)等。
一般在垂直配向液晶模式(Vertical Alignment Liquid Crystal Mode)中，為了使由視角引起的亮度變化最小化，應形成多區域(multi-domain)，是故需要多配向處理方式，但摩擦配向方式無法以微米單位調整配向範圍，而必須利用在上下基板上形成電極圖案或者形成突起之方式來解決。然而上述兩個方式需要額外製程，且存在有諸如響應速度或者初期漏光之電光學特性問題等缺點。
本發明之目的是提供一種用於製備液晶配向膜之化合物，該化合物透過使用這種光配向技術，實現液晶顯示裝置中的液晶分子排列，藉此在形成配向膜後，僅以UV曝光就能夠實現預傾。
在本說明書中之特定術語係為了向本領域技術人員詳細說明本發明而使用，並不是用以限定含義或者限定在申請專利範圍中所記載之本發明之範圍。
下面，參照實施例進一步詳細說明本發明之胺類化合物及其製備方法、液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示裝置。然而，本發明之多個實施例可變換為其他多種形態，不應解釋為本發明之範圍侷限於下述實施例。本發明所提供的多個實施例僅係為了向本領域中具有通常知識者更完整地說明本發明。
胺類化合物及其製備方法
本發明之胺類化合物能夠以下列化學式19或者化學式31表示。
在該化學式19及化學式31中，n為1至20之整數；R1至R8為相同或者相異，且分別獨立地表示H、CN、NO2、CF3、鹵素、碳原子數為1至10之烷基、或者碳原子數為1至10之烷氧基。
根據本發明之一實施例，在該化學式19及化學式31中，n為1至5之整數；R1至R8為相同或者相異，且可分別獨立地為H或者碳原子數為1至10之烷基。例如，在該化學式19及化學式31中，n為1，R1至R8可為H。
以該化學式19表示之胺類化合物之製備方法，包括以下步驟：透過使以下列化學式17表示之化合物與以下列化學式5表示之化合物反應，而製備以下列化學式18表示之化合物；以及除去以下列化學式18表示之化合物的保護基PG。
該化學式5、17、18及19中，n為1至20之整數；R1至R8為相同或者相異，且分別獨立地表示H、CN、NO2、CF3、鹵素、碳原子數為1至10之烷基、或者碳原子數為1至10之烷氧基；PG為選自由苄氧羰基(carbobenzyloxy，縮寫Cbz)、對-甲氧基苄基羰基(p-Methoxybenzyl carbonyl，縮寫Moz)、 叔丁氧羰基(tert-butyloxycarbonyl，縮寫BOC)、9-芴甲氧羰基(9-fluorenylmethyloxycarbonyl，縮寫FMOC)、乙醯基(acetyl，縮寫Ac)、苯甲醯基(benzoyl，縮寫Bz)、苄基(benzyl，縮寫Bn)、胺基甲酸鹽(Carbamate)、對-甲氧基苄基(p-methoxybenzyl，縮寫PMB)、3,4-二甲氧基苄基(3,4-dimethoxybenzyl，縮寫DMPM)、對-甲氧基苯基(p-methoxyphenyl，縮寫PMP)、甲苯磺醯基(tosyl，縮寫Ts)以及對硝基苯磺醯基(nosyl，縮寫Ns)構成之族群中的保護基(Protecting group)。
更具體地，例如當該PG為BOC時，以該化學式19表示之胺類化合物可透過逐步執行下列反應式I、II、III、IV及V而製備。
而且，以該化學式31表示之胺類化合物，能夠透過下述步驟製備。
透過使以下列化學式29表示之化合物與以下列化學式5表示之化合物反應，而製備以下列化學式30表示之化合物；以及 去除以下列化學式30表示之化合物的保護基PG：
在該化學式5、29、30及31中，n為1至20之整數；R1至R8為相同或者相異，且分別獨立地表示H、CN、NO2、CF3、鹵素、碳原子數為1至10之烷基、或者碳原子數為1至10之烷氧基；PG為選自由苄氧羰基(Cbz：carbobenzyloxy)、對甲 氧基苄基羰基(Moz：p-Methoxybenzyl carbonyl)、叔丁氧羰基(BOC：tert-butyloxycarbonyl)、芴甲氧羰基(FMOC：9-fluorenylmethyloxycarbonyl)、乙醯基(Ac：acetyl)、苯甲醯基(Bz：benzoyl)、苄基(Bn：benzyl)、氨基甲酸鹽(Carbamate)、對甲氧基苄基(PMB：p-methoxybenzyl)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM：3,4-dimethoxybenzyl)、對甲氧基苯基(PMP：p-methoxyphenyl)、甲苯磺醯基(Ts：tosyl)以及對硝基苯磺醯基(Ns：nosyl)構成的群中之保護基(Protecting group)。
例如在該PG為BOC時，更具體地，以該化學式31表示之胺化合物可通過逐步執行下面反應式I、II、IV及VI而製備。
[反應式VI]
用以合成本發明之以化學式19或者化學式31表示之胺化合物之原料化合物、中間化合物及生成化合物能夠以下面化學式1至31表示。
在該化學式1至31中，n為1至20之整數；R1至R8為相同或者相異，且分別獨立地表示H、CN、NO2、CF3、鹵素、碳原子數為1至10之烷基、或者碳原子數為1至10之烷氧基；PG為選自由苄氧羰基(carbobenzyloxy，縮寫Cbz)、對-甲氧基苄基羰基(p-Methoxybenzyl carbonyl，縮寫Moz)、叔丁氧羰基(tert-butyloxycarbonyl，縮寫BOC)、9-芴甲氧羰基(9-fluorenylmethyloxycarbonyl，縮寫FMOC)、乙醯基(acetyl，縮寫Ac)、苯甲醯基(benzoyl，縮寫Bz)、苄基(benzyl，縮寫Bn)、胺基甲酸鹽(Carbamate)、對-甲氧基苄基(p-methoxybenzyl，縮寫PMB)、3,4-二甲氧基苄基(3,4-dimethoxybenzyl，縮寫DMPM)、對-甲氧基苯基(p-methoxyphenyl，縮寫PMP)、甲苯磺醯基(tosyl，縮寫Ts)以及對硝基苯磺醯基(nosyl，縮寫Ns)構成之族群中的保護基(Protecting group)。
以該化學式19表示之胺類化合物或者以該化學式31表示之胺類化合物可用於與四羧酸二酐進行反應而製備聚醯胺酸或者聚醯亞胺。
液晶配向劑
本發明提供一種液晶配向劑，其包括有使二胺成分與四羧酸二酐反應而獲得之聚醯胺酸或者聚醯亞胺。該二胺成分包括以下列化學式19表示之胺類化合物或者以下列化學式31表示之胺化合物。
在該化學式19及化學式31中，n為1至20之整數；R1至R8為相同或者相異，且分別獨立地表示H、CN、NO2、CF3、鹵素、碳原子數為1至10之烷基、或者碳原子數為1至10之烷氧基。
此時，「二胺成分」係指包括至少一種二胺化合物，且選擇性地還包括例如單胺化合物等其他化合物成分。因此，在本 發明中，該二胺成分可以只包括以該化學式31表示之胺類化合物。而且，可以包括以該化學式31表示之胺類化合物與其他二胺類化合物之混合物。另外，可以包括以該化學式19表示之胺類化合物與其他二胺類化合物之混合物。
例如，可透過使以該化學式31表示之胺類化合物單獨與四羧酸二酐反應，或者與其他二胺類化合物一起混合後再與四羧酸二酐進行反應而獲得聚醯胺酸或者聚醯亞胺。
而且，可透過使以該化學式19表示之胺類化合物與其他二胺類化合物一起混合，再與四羧酸二酐反應而獲得聚醯胺酸或者聚醯亞胺。此時，以該化學式19表示之胺類化合物位於聚醯胺酸或者聚醯亞胺的末端，預期將具有封端(end caping)之作用。
尤其，本發明之以該化學式19或者化學式31表示之胺類化合物，可經由與無光學活性之其他二胺類化合物之混合，形成聚醯胺酸或者聚醯亞胺，從而賦予光配向性。因此，能夠使液晶之垂直配向穩定。
能夠與以該化學式19或者化學式31表示之胺類化合物一起使用的二胺類化合物例如為由p-苯二胺、m-苯二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯乙烷、4,4’-二氨基二苯硫醚、4,4’-二氨基二苯碸、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基聯苯、4,4’-二氨基苯醯替苯胺、4,4’-二氨基二苯醚、1,5-二氨基萘、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基聯苯、5-氨基-1-(4’-氨基苯)-1,3,3-三甲基茚滿、6-氨基-1-(4’-氨基苯)-1,3,3-三甲基茚滿、3,4’-二氨基二苯醚、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、4,4’-二 氨基二苯甲酮、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-雙(4-氨基苯)六氟丙烷、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]碸、1,4-雙(4-氨基苯氧基)苯、1,3-雙(4-氨基苯氧基)苯、1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯、9,9-雙(4-氨基苯)-10-氫蒽、2,7-二氨基芴、9,9-雙(4-氨基苯)芴、4,4’-亞甲基-雙(2-氯苯胺)、2,2’,5,5’-四氯-4,4’-二氨基聯苯、2,2’-二氯-4,4’-二氨基-5,5’-二甲氧基聯苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基聯苯、1,4,4’-(p-亞苯基異亞丙基)雙苯胺、4,4’-(m-亞苯基異亞丙基)雙苯胺、2,2’-雙[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯]六氟丙烷、4,4’-二氨基-2,2’-雙(三氟甲基)聯苯、4,4’-雙[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟聯苯、二(4-氨基苯)聯苯胺、1-(4-氨基苯)-1,3,3-三甲基-1H-茚滿-5-胺、1,1-間苯二甲胺、1,3-丙二胺、四亞甲基二胺、戊二胺、六亞甲基二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、1,4-環己二胺、異佛爾酮二胺、四氫化二環戊亞二烯基二胺、三環[6,2,1,02,7]-十一碳烯二甲基二胺、4,4’-亞甲基雙(環已胺)、1,3-雙(氨甲基)環己烷等脂肪族或脂環族二胺；2,3-二氨基吡啶、2,6-二氨基吡啶、3,4-二氨基吡啶、2,4-二氨基嘧啶、5,6-二氨基-2,3-二氰吡嗪、5,6-二氨基-2,4-二羥基嘧啶、2,4-二氨基-6-二甲基氨基-1,3,5-三嗪、1,4-雙(3-氨丙基)哌嗪、2,4-二氨基-6-異丙氧基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-甲基-s-三嗪、2,4-二氨基-1,3,5-三嗪、4,6-二氨基-2-乙烯基-s-三嗪、2,4-二氨基-5-苯基噻唑、2,6-二氨基嘌呤、5,6-二氨基-1,3-二甲基脲嘧啶、3,5-二氨基 -1,2,4-三唑、6,9-二氨基-2-乙氧基吖啶乳酸鹽(6,9-diamino-2-ethoxy-acridine Lactate)、3,8-二氨基-6-苯基菲啶、1,4-二氨基哌嗪、3,6-二氨基吖啶、雙(4-氨基苯基)苯胺、1-(3,5-二氨基苯基)-3-癸基琥珀醯亞胺、1-(3,5-二氨基苯基)-3-辛基琥珀醯亞胺所構成之族群中之一種以上的二胺類化合物。
用於合成本發明之液晶配向劑中之聚醯胺酸或者聚醯亞胺之四羧酸二酐，可為脂環四羧酸二酐、脂肪族四羧酸二酐及芳香族四羧酸二酐。
該脂環四羧酸二酐之具體例可為1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二環己基四羧酸二酐、順式-3,7-二丁基環辛-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊烷基乙酸二酐、5-(2,5-二氧代四氫-3-呋喃基)-3-甲基-3-環乙烯-1,2-二羧酸二酐、3,5,6-三羰基-2-羧基降冰片烯-2：3,5：6-二酐、2,3,4,5-四氫呋喃四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5(四氫-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-甲基-5(四氫-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-乙基-5(四氫-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-7-甲基-5(四氫-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-7-乙基-5(四氫-2,5-二氧-3-呋喃基)- 萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5(四氫-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-乙基-5(四氫-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5,8-二甲基-5(四氫-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二氧四氫呋喃基)-3-甲基-3-環乙烯-1,2-二羧酸酐、二環[2,2,2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、3-氧雜二環[3,2,1]辛烷-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氫呋喃-2’,5’-二酮)等。該脂肪族四羧酸二酐之具體例可為丁烷四羧酸二酐等。
該芳香族四羧酸二酐之具體例可為苯均四甲酸二酐、4,4’-聯苯四羧酸二酐(4,4’-Biphthalic dianhydride)、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-雙苯碸四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯醚四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二甲基二苯矽烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-四苯矽烷四羧酸二酐、1,2,3,4-呋喃四羧酸二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯碸二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯基丙烷二酐、3,3’,4,4’-全氟異亞丙基二鄰苯二甲酸二酐、3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐、雙(鄰苯二甲酸)苯基氧化膦二酐(bis(phthalic acid)phenyl phosphine oxide)、p-亞苯基-雙(三苯基鄰苯二甲酸)二酐、m-亞苯基-雙(三苯基鄰苯二甲酸)二酐、雙(三苯基鄰苯二甲酸)-4,4’-二苯基醚二酐、雙(三苯基鄰苯二甲酸)-4,4’-二苯基甲烷二酐、乙二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、丙二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、1,4-丁二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、1,6-己二醇-雙(脫水 偏苯三酸酯)、1,8-辛二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、2,2-雙(4-羥苯基)丙烷-雙(脫水偏苯三酸酯)等。
經由使包括有以該化學式19表示之胺類化合物或者以該化學式31表示之胺類化合物的二胺成分與該四羧酸二酐反應，可獲得聚醯胺酸。
用於該聚醯胺酸之合成反應的該四羧酸二酐和該二胺成分之使用比例如下：相對於該二胺成分中的1當量胺基，該四羧酸二酐中之酸酐優選約為0.2至2當量，更優選約為0.7至1.2當量。
聚醯胺酸之合成反應，在有機溶劑中進行，優選在約-20℃至約150℃的溫度條件下，更優選在約0℃至100℃的溫度條件下，反應時間優選地可為約1小時至72小時，更優選地可為3小時至48小時。
此時，使用之有機溶劑沒有特別限制，只要使用能夠溶解所生成之聚醯胺酸者即可，例如可為N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、3-己氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺等醯胺化合物、二甲亚碸、γ-丁內酯、四甲基尿素、六甲基磷醯三胺等之非質子化合物；以及m-甲酚、二甲苯酚、苯酚、苯酚鹵化物等苯酚化合物等。
另一方面，該有機溶劑在不析出所生成之聚醯胺酸之範圍內，可以同時使用醇、酮、酯、醚、鹵化碳氫化合物、碳氫化合物等聚醯胺酸之不良溶劑(poor solvent)。這種不良溶劑之具體例可為甲醇、乙醇、異丙醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、1,4- 丁二醇、三甘醇、乙二醇單甲醚、乳酸乙酯、乳酸丁酯、丙酮、甲乙酮、甲基異丁基甲酮、環己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯(Methyl methoxy propanoate)、乙氧基丙酸乙酯(ethyl ethoxy propanoate)、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯、二乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇-n-丙醚、乙二醇-i-丙醚、乙二醇-n-丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇乙醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙醚、二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二甘醇單甲醚乙酸酯、二甘醇單乙醚乙酸酯、四氫呋喃、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯、鄰二氯苯、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯、丙酸異戊酯、丁酸異戊酯、二異戊醚等。藉此獲得透過溶解聚醯胺酸而進行反應的反應溶液。之後，將此反應溶液加入大量不良溶劑中而獲得析出物，並在減壓條件下，透過乾燥此析出物或者用蒸發器減壓蒸餾並除去反應溶液而獲得聚醯胺酸。另外，可將此聚醯胺酸重新溶解於有機溶劑中，接著透過執行一次或多次之將用不良溶劑析出之製程或者用蒸發器減壓、蒸餾並除去之製程而純化聚醯胺酸。
透過將所獲得之該聚醯胺酸脫水閉環，以進行醯亞胺化而獲得聚醯亞胺。
進行該聚醯胺酸之脫水閉環的方式，優選地為(i)透過加熱聚醯胺酸之方法，或者(ii)將聚醯胺酸溶解於有機溶劑，並在此溶液中添加脫水劑及脫水閉環用的催化劑後，根據需要加熱之方法來進行。在該(i)之加熱聚醯胺酸之方法中的反應溫度，優選為約50℃至約200℃，更優選為約60℃至約170℃。反應 時間優選為約1小時至約8小時，更優選為約3小時至約5小時。若反應溫度低於50℃，無法充分進行脫水閉環反應，若反應溫度超過200℃，有時會導致所獲得之聚醯亞胺的分子量變小。
另一方面，在該(ii)在聚醯胺酸的溶液中添加脫水劑及脫水閉環催化劑之方法中，脫水劑可使用例如乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。依據所要達成之醯亞胺化率，脫水劑之使用量有所不同，然而相對於1莫耳聚醯胺酸之醯胺酸結構，優選為約0.01莫耳至約20莫耳。
而且，作為脫水閉環催化劑可以使用例如吡啶、三甲吡啶、二甲吡啶、三乙胺等三級胺，但是並不限於此。脫水閉環催化劑之使用量，相對於所使用之1莫耳脫水劑，優選為約0.01莫耳至約10莫耳。該脫水劑、脫水閉環劑之使用量越多，醯亞胺化率就會越高。用於脫水閉環反應之有機溶劑，可使用已被列舉可用於聚醯胺酸之合成的有機溶劑。
脫水閉環反應之反應溫度優選為約0℃至約180℃，更優選為約10℃至約150℃。反應時間優選為約1小時至約8小時，更優選為約3小時至約5小時。在該方法(i)中所獲得之聚醯亞胺可直接用於製備液晶配向劑，或者可將所獲得之聚醯亞胺純化後，才使用於液晶配向劑的製備中。
另一方面，在該方法(ii)中獲得之含聚醯亞胺的反應溶液可直接用於製備液晶配向劑，也可從該反應溶液中除去脫水劑以及脫水閉環催化劑後，才在液晶配向劑之製備中使用，也可分離聚醯亞胺後，才在液晶配向劑之製備中使用，或者純化所 分離的聚醯亞胺後，才用於液晶配向劑之製備。從反應溶液中除去脫水劑及脫水閉環催化劑的方法，可應用例如溶劑置換等方法。聚醯亞胺之分離及純化，可透過與上述聚醯胺酸之分離及純化方法相同的方式進行。
本發明之液晶配向劑包含有將該聚醯胺酸或者該聚醯胺酸脫水閉環後而得之聚亞醯胺，以及根據需要而加入之添加劑，優選地，該聚合體及添加劑係溶解於有機溶劑。
可使用於本發明之液晶配向劑中的有機溶劑例如可為N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯、γ-丁內醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單甲醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇-n-丙醚、乙二醇-i-丙醚、乙二醇-n-丁醚(Butyl Cellosolve，或稱乙二醇單丁醚)、乙二醇二甲醚、乙二醇乙醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙醚、二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二甘醇單甲醚乙酸酯、二甘醇單乙醚乙酸酯、3-丁氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、3-己氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺等。
在本發明之液晶配向劑中的固形物(係指除液晶配向劑之溶劑以外之成分)濃度，考慮黏性、揮發性等因此，必須適當地進行選擇，相對於液晶配向劑之總體重量，其固形物濃度可優選為約1重量%(wt%)至約10重量%(wt%)之範圍。
當該固形物之濃度低於1重量%(wt%)時，藉由塗覆液晶配向劑而形成之膜的厚度過薄，無法獲得良好的液晶配向膜，另一方面，當該固形物濃度超過10重量%(wt%)時，形成之膜 的厚度過後，同樣無法獲得良好之液晶配向膜，並且，液晶配向劑之黏性增大，會降低塗覆特性。
液晶配向膜
透過將本發明之液晶配向劑塗覆於基材上，並進行加熱而形成液晶配向膜。
該液晶配向劑例如可透過輥塗法、旋轉法、印刷法、噴墨法等方法進行塗覆，接著利用加熱塗覆表面而形成液晶配向膜。
在塗覆液晶配向劑後，為了防止所塗覆之配向劑液體流動，優選地可執行預熱(預烤)。預烤溫度，優選為約30℃至約300℃，更優選地約40℃至約200℃，最優選為約50℃至約150℃。
此後，完全除去溶劑，並為了使聚醯胺酸熱醯亞胺化，可以執行燒成(後烤)製程。該燒成(後烤)溫度，優選為約80℃至約300℃，更優選為約120℃至約250℃。如此，也可透過塗覆包含聚醯亞胺之液晶配向劑，之後除去有機溶劑以形成即將成為液晶配向膜之塗膜，並且利用加熱進行脫水閉環，從而形成進一步被醯亞胺化的配向膜。所形成之液晶配向膜的厚度，優選為約0.001 μm至約1 μm，更優選為約0.005 μm至約0.5 μm。
利用對乾燥後之塗膜表面照射波長範圍約150 nm至450 nm之紫外線來進行配向處理。此時，可以照射曝光強度約50 mJ/cm2至約10 J/cm2之能量，優選為約500 mJ/cm2至約5 J/cm2之能量。
透過前述之光配向以及一系列過程之後，就能夠獲得具有優秀之熱穩定性與高配向性之液晶配向膜。
液晶顯示裝置
本發明提供一種包括有該液晶配向膜的液晶顯示裝置。
前述液晶顯示裝置可以利用本技術領域中常見的方法進行製備。例如，將含有球狀間隔件之黏合劑塗覆於形成有本發明之液晶配向膜之兩個基板中其中一個基板的端部後，將該基板黏合於另一基板，從而完成單元(cell)的接合。之後將液晶注入於所完成之單元中，並進行熱處理，從而完成液晶單元。
具有該液晶配向膜之本發明的液晶顯示裝置表現出優秀的配向狀態，且在液晶配向狀態下的熱穩定性優秀。
以下，經由發明之具體實施例，更詳細地說明本發明之作用及效果。惟，這些實施例只是為了作為本發明之示例而提出，並不以此限定本發明之申請專利範圍。
<實施例> 聚合實施例1 製備化學式19(n=1,R 1 ~R 8 =H,PG=BOC時)之化合物
將95.0 g(0.74 mol)原料物質4,4,4-三氟丁烷-1-醇(4,4,4-trifluorobutan-1-ol)(化學式1)溶解於135 mL(0.97 mol)三乙胺(triethylamine,TEA)與1 L之二氯甲烷(Methylene Chloride,MC)，並將其冷卻至0℃。於30分鐘內，在所生成的 物質中緩慢地添加63.0 mL(62.0 mol)甲磺醯氯(methanesulfonyl chloride,MsCl)。在0℃下攪拌該混合物10分鐘，並在室溫下使之反應2小時，以製備甲磺酸4,4,4-三氟丁基酯(4,4,4-trifluorobutyl methanesulfonate)(化學式2)。
對化學式2之化合物進行NMR檢測，其結果如下。
1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ 4.30(t,2H),3.04(s,3H),2.28(m,2H),2.05(m,2H)
接著，將87.3 g(0.57 mol)對羥基苯甲酸甲酯(methyl-4-hydroxybenzoate)(化學式3)、95.2 g(0.69 mol)K2CO3和130.3 g(0.63 mol)甲磺酸4,4,4-三氟丁基酯(4,4,4-trifluorobutyl methanesulfonate)(化學式2)加至2 L乙腈(acetonitrile)中，並迴流(reflux)12小時，將反應物冷卻至常溫，並進行萃取，以製備化學式4之化合物。將160 g(0.57 mol)化學式4之化合物加至1.5 L甲醇(methanol)中，添加370 mL之25%的NaOH，使其反應4小時，以製備化學式5之化合物。
對化學式5之化合物進行NMR檢測，其結果如下。
1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ 8.06(d,2H),6.93(d,2H), 4.10(t,2H),2.34(m,2H),2.09(m,2H)
在高壓釜中加入110 g(0.57 mol)對-硝基肉桂酸(4-nitrocinnamic acid)(化學式6)、1.5 L甲醇、以及濕度為50%之10% Pd/C(11.0 g，10%w/w)，並在氫氣(3 atm)氣氛中使之反應24小時，以製備化學式7之化合物。將95.0 g(0.57 mol)化學式7之化合物溶解於1,4-三氧雜環乙烷(1,4-dioxane)(1 L)/Na2CO3(120.6 g在1.2 L的H2O中)，並在0℃加入149 g(0.68 mol)Boc2O後，在室溫使其反應三小時而製備化學式8之化合物(145 g，96%)。將61.0 g(0.23 mol)化學式8之化合物和38.6 mL(0.27 mol)TEA加至700 mL的DME中，並在0℃加入26.3 mL(0.27 mol)氯甲酸乙酯(ethyl chloroformate)後使其反應24小時。將反應物冷卻至0℃，加入14.82 g(0.39 mol)NaBH4。使混合物反應12小時而獲得化學式9之化合物。將125 g化學式9之化合物和196 g(0.91 mol)PCC與100 g 矽膠(silica gel)加至1.7 L二氯甲烷(Methylene Chloride)中，在室溫使其反應3小時而製備化學式10之化合物(57.8 g)。
對化學式10之化合物進行NMR檢測，其結果如下。
1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ 9.80(s,1H),7.29(d,2H),7.10(d,2H),6.54(b,1H),2.89(t,2H),2.74(t,2H),1.51(s,9H)
將100 g(0.73 mol)對-羥基苯乙酮(4-hydroxyacetophenone)(化學式11)溶解於1.5 L的EtOAc，在常溫條件下加入328 g(1.47 mol)的CuBr2。並使其迴流(reflux)12小時以製備化學式12化合物。將116 g(0.54 mol)化學式12之化合物和200 mL(2.16 mol)3,4-二氫-2H-吡喃(3,4-dihydro-2H-pyran)加至包含有4.10 g(0.016 mol)PPTS之1.5 L二氯甲烷(Methylene Chloride)中，並在室溫使其反應4小時，而製備化學式13之化合物。將175 g(0.54 mol)化學式13之化合物與145 g(0.55 mol)之PPh3加至1.5 L乙腈(acetonitrile)中，在室溫條件下使其反應6小時，來製備化學式14之化合物。將290 g(0.52 mol)化學式14之化合物溶解於2.5 L的THF。並加入2 L之2M的Na2CO3，使其反應12小時而製備化學式15之化合物(226 g， 91%)。
對化學式15之化合物進行NMR檢測，其結果如下。
1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ 7.87(d,2H),7.68(m,6H),7.50(m,3H),7.44(m,6H),6.99(d,2H),6.29(m,2H),5.43(m,1H),4.35(b,1H),3.84(m,1H),3.57(m,1H),2.00-1.40(m,6H)
將73.8 g(0.29 mol)由反應式III製備之化學式10的化合物和171 g(0.36 mol)由該反應式IV製備之化學式15的化 合物溶解於甲苯(toluene)，並迴流(reflux)7小時，以製備化學式16之化合物(102 g，76%)。將102 g(0.23 mol)化學式16之化合物和5.67 g(0.02 mol)PPTS加至甲醇中，使其反應3小時而製備化學式17之化合物(63.0 g，76%)。將62.8 g(0.17 mol)化學式17之化合物溶解於1 L二氯甲烷(Methylene Chloride)中，在10℃以下加入51.0 g(0.20 mol)由反應式II製備之化學式5的化合物、45.9 g(0.24 mol)EDCI、10.4 g(0.09 mol)DMAP和89.0 mL(0.51 mol)DIPEA。使其在室溫條件下反應6小時後，萃取並獲得生成物，透過使用管柱層析(column chromatography)[MC/EtOAc(20：1)]純化生成物後，製備化學式18之化合物(78.6 g，77%)。將78.6 g(0.18 mol)化學式18之化合物溶解於1.5 L二氯甲烷(Methylene Chloride)，在1小時內於0℃條件下加入200 mL之TFA。並在室溫條件下使其反應4小時而製備化學式19之化合物(63.0 g，96%)。
對化學式19之化合物進行NMR檢測，其結果如下。
1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ 8.17(d，2H),7.97(d,2H),7.30(d,2H),7.11(m,1H),6.99(dd,4H),6.84(d,1H),6.64(d,2H),4.13(t,2H),3.59(b,2H),2.75(t,2H),2.60(q,2H),2.35(m,2H),2.11(m,2H)
聚合實施例2 製備化學式31(n=1,R 1 ~R 8 =H,PG=BOC時)之化合物
以化學式31表示之胺類化合物可透過反應式I、II、IV 及VI而製備，由於反應式I，II及IV的步驟與該聚合實施例1相同，因此以下僅描述反應式VI。
將120 g(0.57 mol)3,5-二硝基苯甲酸(3,5-dinitrobenzoic acid)(化學式20)溶解於THF，在0℃加入70.0 mL(0.73 mol)BH3SMe2後，使其迴流(reflux)12小時，從而製備化學式21之化合物(91.0 g，81%)。
在高壓釜中加入121g(0.61mol)化學式21之化合物、1.3 L甲醇、以及濕度為50%之10% Pd/C(15.0 g，12%w/w)，並在氫氣(3 atm)氣氛中使其反應24小時，從而製備化學式22之化合物，在未純化的狀態下使化學式22之化合物直接進入下一個步驟。
將0.61 mol化學式22之化合物溶解於1,4-二氧六環(1,4-dioxane)(1 L)/sat-NaHCO3(2 L)，並在0℃加入334 g(1.53 mol)Boc2O。在室溫條件下使其反應12小時而製備化學式23之化合物(168 g，81%)。
將168 g(0.49 mol)化學式23之化合物、128 g(0.59 mol)PCC和75.0 g矽藻土(celite)加至3 L二氯甲烷(Methylene Chloride)，並在室溫條件下使其反應3小時。其後濾除矽藻土(celite)，減壓除去溶劑，而製備化學式24之化合物(150 g，90%)。
將150 g(0.45 mol)化學式24之化合物、70.0 g(0.67 mol)丙二酸(malonic acid)和9.00 mL(0.09 mol)哌啶(piperidine)加至吡啶(pyridine)中，並使其迴流2小時，而製備化學式25之化合物(167 g，99%)。
在高壓釜中加入167 g(0.44 mol)化學式25之化合物、1.5 L甲醇及濕度為50%之10% Pd/C(16.0 g，10%w/w)，並 在氫氣(3 atm)氣氛中使其反應5小時，而製備化學式26之化合物(150 g，89%)。將110 g(0.29 mol)化學式26之化合物溶解於THF，在0℃加入34.0 mL(0.35 mol)BH3SMe2。之後使其迴流(reflux)1小時，而製備化學式27之化合物。
將74.0 g(0.2 mol)化學式27之化合物、56.6 g(0.26 mol)PCC和45.0 g矽藻土(celite)加至1.1 L二氯甲烷(Methylene Chloride)，並在室溫條件下使其反應3小時。其後濾除矽藻土(celite)，減壓除去溶劑，而製備化學式28之化合物。將63.0 g(0.17 mol)化學式28之化合物和82.3 g(0.21 mol)由反應式IV製備之化學式15的化合物溶解於1.5 L甲苯(toluene)，並迴流(reflux)12小時而製備化學式29之化合物(80.0 g，96%)。
將80.0 g(0.17 mol)化學式29之化合物溶解於1 L二氯甲烷(Methylene Chloride)，並加入47.4 g(0.19 mol)由反應式II製備之化學式5的化合物、41.3 g(0.22 mol)EDCI、10.0 g(0.08 mol)DMAP和87.0 mL(0.50 mol)DIPEA，在室溫使其反應12小時，而製備化學式30之化合物(96.3 g，81%)。將59.0 g(0.18 mol)化學式30之化合物溶解於300 mL二氯甲烷(Methylene Chloride)，在0℃加入300 mL之TFA後，使其反應1小時，而製備化學式31之化合物(33.5 g，78%)。
對化學式31之化合物進行NMR檢測，其結果如下。
1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ 8.17(d,2H),7.97(d,2H),7.32(d,2H),7.07(m,1H),6.99(d,2H),5.99(s,2H),5.90(s,1H),4.13(t,2H),3.54(b,4H),2.60(m,4H),2.35(m,2H),2.11(m, 2H)
下面，記載使用本發明之胺類化合物和羧酸二酐製備聚醯胺酸、聚醯亞胺、液晶配向劑及液晶配向膜之實施例和與此對比的比較例。而且透過比較及評價，使用本發明之胺類化合物之配向膜的特性較優秀。
實施例1
將1.20 g之4,4-亞甲基二胺(MDA)、1.68 g對-苯二胺(p-PDA)、2.26 g胆甾烷醇(3,5-二氨基苯甲酸酯)(CDB)以及1.48 g之利用聚合實施例2之化學式31(n=1，R1~R8=H)所示的化合物，在氮氣氣氛下溶解於70.6 g之N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，然後於維持20℃的同時添加6.46 g之2,3,5-三羧基環戊烷基乙酸酐(2,3,5-tricarboxy cyclopentyl acetic anhydride,TCAAH)。其後，添加47.1 g之γ-丁內酯(GBL)，並使之反應24小時。反應後添加99.4 g之γ-丁內酯(GBL)、74.6 g之N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)以及74.6 g乙二醇單丁醚(BC)，以獲得5 wt%的液晶配向劑A。(黏度13 cP，25℃)
實施例2
將0.95 g之4,4-亞甲基二胺(MDA)、1.30 g對-苯二胺(p-PDA)、2.70 g胆甾烷醇(3,5-二氨基苯甲酸酯)(CDB)以及1.98 g之利用聚合實施例2之化學式31(n=1，R1~R8=H)所示的化合物，在氮氣氣氛下溶解於68.6 g之N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，然後於維持20℃的同時添加5.78 g之2,3,5-三羧 基環戊烷基乙酸酐(TCAAH)。其後，添加γ-丁內酯(GBL)45.8 g，並使之反應24小時。反應後添加96.6 g之γ-丁內酯(GBL)、72.3 g之N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)以及72.5 g乙二醇單丁醚(BC)，以獲得5 wt%的液晶配向劑B。(黏度12 cP，25℃)
實施例3
將0.75 g之4,4-亞甲基二胺(MDA)、1.02 g對-苯二胺(p-PDA)、3.15 g胆甾烷醇(3,5-二氨基苯甲酸酯)(CDB)以及2.47 g之利用聚合實施例2之化學式31(n=1，R1~R8=H)所示的化合物，在氮氣氣氛下溶解於69.0 g之N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，然後於維持20℃的同時添加5.40 g之2,3,5-三羧基環戊烷基乙酸酐(TCAAH)。其後，添加46.0 g之γ-丁內酯(GBL)，並使其反應24小時。反應後添加97.2 g之γ-丁內酯(GBL)、72.9 g之N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)以及72.9 g乙二醇單丁醚(BC)，以獲得5 wt%的液晶配向劑C。(黏度10 cP，25℃)
比較例1
將0.75 g之4,4-亞甲基二胺(MDA)、1.02 g對-苯二胺(p-PDA)和5.56 g胆甾烷醇(3,5-二氨基苯甲酸乙酯)(CDB)，在氮氣氣氛下溶解於)69.0 g之N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP，然後於維持20℃的同時添加5.40 g之2,3,5-三羧基環戊烷基乙酸酐(TCAAH)。其後，添加46.0 g之γ-丁內酯(GBL)，並使其反應24小時。反應後添加97.2 g之γ-丁內酯(GBL)、72.9 g之N- 甲基-2-吡咯烷酮(NMP)以及72.9 g乙二醇單丁醚(BC)，以獲得5 wt%的液晶配向劑D。(黏度12 cP，25℃)
液晶配向膜及液晶單元之製備
用孔徑為1 μm之過濾裝置過濾以上述方法獲得之液晶配向劑A~D。使用旋轉裝置，以500 rpm的旋轉速度和10秒之旋轉時間以及1800 rpm旋轉速度和20秒之旋轉時間，在設置於玻璃基板一表面之具有ITO膜的透明導電膜上，分兩步驟塗覆上述液晶配向劑A~D，並透過在180℃下預固化60秒以及在210℃下固化20分鐘來除去溶劑，以形成塗膜。
之後利用曝光裝置，以300 mJ/cm2，10 mW之強度曝光30秒，從而製備具有液晶配向膜之兩個基板。接著，在前述兩個具有液晶配向膜之基板、具有液晶配向膜的各外緣部，塗覆包含有直徑為4 μm之氧化鋁球的環氧樹脂黏合劑後，使前述兩個基板之液晶配向膜相互面對而疊壓，並固化黏合劑。接著透過液晶注入口，於基板之間填充向列相液晶(ne 1.5601，no 1.4780)後，用丙烯酸類光固化黏合劑密封液晶注入口，以製備液晶顯示裝置。
<實驗例> 液晶單元之物性評價 評價方法
1.黏度
在25℃下利用cannon黏度計測定動黏度，用比重計測定 比重後，將兩個測定值相乘而計算黏度。
2.預傾角
根據記載於文獻(T.J.Schffer等人發表於1980黏J.,Appl.,Phys.，期刊，第19卷，第2013頁)之方法，用He-Ne激光，透過結晶旋轉法測定。
3.液晶之配向性
當接通/斷開液晶顯示裝置之電壓時，用顯微鏡觀察在液晶顯示裝置中有無異常液晶區域，當無異常液晶區域時，判斷為良好。
4.電壓維持率
對液晶顯示裝置施加5 V電壓60微秒後，測定解除施加電壓16.67毫秒後的電壓維持率。
經由本發明之實施例及比較例製備之液晶顯示裝置之物性評價結果如下表1所示。參照表1，可知與比較例相比，實施例1至3曝光後之配向性顯著優秀。
本發明之實施例及比較例之液晶配向照片如下表2所示。
參照下表2，在實施例1至3曝光後之照片中看不到液晶區域，然而比較例在曝光前後之液晶區域差異並不大，由此可知比較例為不良品。

Claims (8)

  1. 一種胺類化合物，係以下列化學式19或者化學式31表示， 該化學式19及化學式31中，n為1至20之整數；R1至R8為相同或者相異，且分別獨立地表示H、CN、NO2、CF3、鹵素、碳原子數為1至10之烷基、或者碳原子數為1至10之烷氧基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之胺類化合物，其中在所述化學式19及化學式31中，n為1至5之整數；R1至R8為相同或者相異，且分別獨立地為H或者碳原子數為1至10之烷基。
  3. 一種液晶配向劑，包含有：聚醯胺酸或者聚醯亞胺，該聚醯胺酸或者聚醯亞胺係透過使一二胺成分與一四羧酸二酐反應而獲得，該二胺成分包含有以下列化學式19表示的胺類化合物，或者以下列化學式31表示的胺類化合物； 該化學式19及化學式31中，n為1至20之整數；R1至R8為相同或者相異，且分別獨立地表示H、CN、NO2、CF3、鹵素、碳原子數為1至10之烷基、或者碳原子數為1至10之烷氧基。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之液晶配向劑，所述二胺成分還包含有選自由p-苯二胺、m-苯二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯乙烷、4,4’-二氨基二苯硫醚、4,4’-二氨基二苯碸、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基聯苯、4,4’-二氨基苯醯替苯 胺、4,4’-二氨基二苯醚、1,5-二氨基萘、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基聯苯、5-氨基-1-(4’-氨基苯)-1,3,3-三甲基茚滿、6-氨基-1-(4’-氨基苯)-1,3,3-三甲基茚滿、3,4’-二氨基二苯醚、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、4,4’-二氨基二苯甲酮、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-雙(4-氨基苯)六氟丙烷、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]碸、1,4-雙(4-氨基苯氧基)苯、1,3-雙(4-氨基苯氧基)苯、1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯、9,9-雙(4-氨基苯)-10-氫蒽、2,7-二氨基芴、9,9-雙(4-氨基苯)芴、4,4’-亞甲基-雙(2-氯苯胺)、2,2’,5,5’-四氯-4,4’-二氨基聯苯、2,2’-二氯-4,4’-二氨基-5,5’-二甲氧基聯苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基聯苯、1,4,4’-(p-亞苯基異亞丙基)雙苯胺、4,4’-(m-亞苯基異亞丙基)雙苯胺、2,2’-雙[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯]六氟丙烷、4,4’-二氨基-2,2’-雙(三氟甲基)聯苯、4,4’-雙[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟聯苯、二(4-氨基苯)聯苯胺、1-(4-氨基苯)-1,3,3-三甲基-1H-茚滿-5-胺、1,1-間苯二甲胺、1,3-丙二胺、四亞甲基二胺、戊二胺、六亞甲基二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、1,4-環己二胺、異佛爾酮二胺、四氫化二環戊亞二烯基二胺、三環[6.2.1.02,7]-十一碳烯二甲基二胺、4,4’-亞甲基雙(環已胺)、1,3-雙(氨甲基)環己烷等脂肪族或脂環族二胺；2,3-二氨基吡啶、2,6-二氨基吡啶、3,4-二氨基吡啶、2,4-二氨基嘧啶、5,6-二氨基-2,3-二氰吡嗪、5,6-二氨基-2,4-二羥基嘧啶、2,4-二氨基-6-二甲基氨基-1,3,5-三嗪、1,4-雙(3-氨丙基)哌嗪、2,4-二氨基-6-異丙氧基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基 -6-甲氧基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-甲基-s-三嗪、2,4-二氨基-1,3,5-三嗪、4,6-二氨基-2-乙烯基-s-三嗪、2,4-二氨基-5-苯基噻唑、2,6-二氨基嘌呤、5,6-二氨基-1,3-二甲基脲嘧啶、3,5-二氨基-1,2,4-三唑、6,9-二氨基-2-乙氧基吖啶乳酸鹽、3,8-二氨基-6-苯基菲啶、1,4-二氨基哌嗪、3,6-二氨基吖啶、雙(4-氨基苯基)苯胺、1-(3,5-二氨基苯基)-3-癸基琥珀醯亞胺以及1-(3,5-二氨基苯基)-3-辛基琥珀醯亞胺所構成之族群中之一種以上的二胺類化合物。
  5. 一種液晶配向膜，係由申請專利範圍第3項或者第4項中之任一項所述之液晶配向劑所形成。
  6. 一種液晶顯示裝置，具有如申請專利範圍第5項所述之液晶配向膜。
  7. 一種胺類化合物之製備方法，該胺類化合物係由以下化學式19表示，該製備方法包括以下步驟：透過使下列化學式17表示之化合物與下列化學式5表示之化合物反應，而製備下列化學式18表示之化合物；以及去除以下面化學式18表示之化合物之保護基PG(Protecting group)； [化學式5] 該化學式5、17、18及19中，n為1至20之整數；R1至R8為相同或者相異，且分別獨立地表示H、CN、NO2、CF3、鹵素、碳原子數為1至10之烷基、或者碳原子數為1至10之烷氧基；PG為選自由苄氧羰基(carbobenzyloxy,Cbz)、對-甲氧基苄基羰基(p-Methoxybenzyl carbonyl,Moz)、叔丁氧羰基(tert-butyloxycarbonyl,BOC)、9-芴甲氧羰基(9-fluorenylmethyloxycarbonyl,FMOC)、乙醯基(acetyl,Ac)、苯甲醯基(benzoyl,Bz)、苄基(benzyl,Bn)、胺基甲酸鹽 (Carbamate)、對-甲氧基苄基(p-methoxybenzyl,PMB)、3,4-二甲氧基苄基(3,4-dimethoxybenzyl,DMPM)、對-甲氧基苯基(p-methoxypheyl,PMP)、甲苯磺醯基(tosyl,Ts)、以及對硝基苯磺醯基(nosyl,Ns)所構成之族群中的保護基(Protecting group)。
  8. 一種胺類化合物之製備方法，該胺類化合物係由下列化學式31表示，該製備方法包括以下步驟：透過使下列化學式29表示之化合物與下列化學式5表示之化合物反應，而製備下列化學式30表示之化合物；以及去除以下面化學式30表示之化合物中之保護基PG(Protecting group)； [化學式30] 該化學式5、29、30及31中，n為1至20之整數；R1至R8為相同或者相異，且分別獨立地表示H、CN、NO2、CF3、鹵素、碳原子數為1至10之烷基、或者碳原子數為1至10之烷氧基；PG為選自由苄氧羰基(carbobenzyloxy,Cbz)、對-甲氧基苄基羰基(p-Methoxybenzyl carbonyl,Moz)、叔丁氧羰基(tert-butyloxycarbonyl,BOC)、9-芴甲氧羰基(9-fluorenylmethyloxycarbonyl,FMOC)、乙醯基(acetyl,Ac)、苯甲醯基(benzoyl,Bz)、苄基(benzyl,Bn)、胺基甲酸鹽(Carbamate)、對-甲氧基苄基(p-methoxybenzyl,PMB)、3,4-二甲氧基苄基(3,4-dimethoxybenzyl,DMPM)、對-甲氧基苯基(p-methoxyphenyl,PMP)、甲苯磺醯基(tosyl,Ts)、以及對硝基苯磺醯基(nosyl,Ns)所構成之族群中的保護基(Protecting group)。
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