TW201309749A - 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種液晶配向劑包含聚合物組成物(A)及溶劑(B)。該聚合物組成物(A)是由二胺組份(a)與四羧酸二酐組份(b)反應所得，其中，該二胺組份(a)包括至少一種具有偶極矩為2.8D以下之二胺化合物(a-1)。該液晶配向劑具有較佳塗佈性及疏水性的特性。此外，本發明亦提供一種由上述液晶配向劑所形成的液晶配向膜，以及一種具有較佳信賴性及高電壓保持率且包含上述液晶配向膜的液晶顯示元件。

Description

液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
本發明係有關一種液晶配向劑，特別是提供一種由包含一具有偶極矩為2.8D以下之二胺化合物與四羧酸二酐化合物形成的聚合物所組成的液晶配向劑、一種由該液晶配向劑所形成之液晶配向膜及一種包含該液晶配向膜之液晶顯示元件。
目前廣泛地被應用在液晶顯示器中的液晶顯示元件種類有：向列型(Nematic)液晶顯示元件、垂直配向型(Vertical alignment)液晶顯示元件，或薄膜式電晶體型(Thin Film Transistor，簡稱TFT)液晶顯示元件等。由於對液晶顯示器的顯示品質要求逐年提升，使得液晶顯示元件需朝向高性能化的發展，繼而對其液晶配向性、電壓保持率、影像殘留等電性特性或顯示特性的要求比以往更為嚴苛，因此，為了具有較佳上述之性質，液晶配向劑的品質與特性便成為影響液晶顯示元件特性的重要研究對象之一。
日本特開2006-28098揭示一種具有高電壓保持率的垂直配向型液晶顯示元件，以及一種用來製作液晶配向膜的苯二胺(phenylenediamine)系化合物。該苯二胺系化合物的結構如下式所示：
其中，N-cycle表示一種非芳香族之氮雜環基團。透過使用該苯二胺系化合物，使得所形成之液晶配向膜可改善以往液晶顯示元件的電壓保持率不佳與殘影現象的問題。然，使用上述之苯二胺系化合物所形成之液晶配向膜耐濕性不足，會導致液晶顯示元件存在有信賴性不佳的問題發生。
因此，本發明之第一目的，即在提供一種由具有較佳塗佈性及疏水性之液晶配向劑。
於是，本發明液晶配向劑，包含：聚合物組成物(A)，其是由二胺組份(a)與四羧酸二酐組份(b)反應所得；及溶劑(B)，其中，該二胺組份(a)包括至少一種具有偶極矩為2.8D以下之二胺化合物(a-1)。
本發明的第二目的，即在提供一種具有疏水性的液晶配向膜。
於是，本發明液晶配向膜係由上所述之液晶配向劑所形成。
本發明的第三目的，即在提供一種具有高電壓保持率且信賴性佳的液晶顯示元件。
於是，本發明液晶顯示元件包含一如上所述之液晶配向膜。
本發明之功效在於：透過使用具有偶極矩為2.8D以下之二胺化合物(a-1)所組成的液晶配向劑，使得由其所形成之液晶配向膜具有較佳疏水性，且該液晶配向膜於後續應用時，可形成一具有高電壓保持率且信賴性佳的液晶顯示元件。
本發明液晶配向劑包含一聚合物組成物(A)及一溶劑(B)，其中，該聚合物組成物(A)是由二胺組份(a)及四羧酸二酐組份(b)反應所得，其中，該二胺組份(a)包括至少一種具有偶極矩為2.8D以下之二胺化合物(a-1)。
若聚合物組成物(A)未使用偶極矩2.8D以下之二胺化合物(a-1)來形成，則由該液晶配向劑所形成之液晶配向膜將不具有疏水性，且後續應用於液晶顯示元件時，會導致該液晶顯示元件存在有信賴性不佳之問題。較佳地，該二胺組份(a)包括至少一種具有偶極矩範圍為0.1D～2.6D之二胺化合物(a-1)。
以下將逐一對該液晶配向劑中的各個成份進行詳細說明：
[液晶配向劑] [聚合物組成物(A)]
較佳地，該聚合物組成物是擇自於聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物，或此等一組合。其中，聚醯亞胺系嵌段共聚合物是擇自於聚醯胺酸嵌段共聚合物、聚醯亞胺嵌段共聚合物、聚醯胺酸-聚醯亞胺嵌段共聚合物，或其中之一組合。
聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物及聚醯亞胺系嵌段共聚合物皆可由二胺組份(a)及四羧酸二酐組份(b)反應所得。
<二胺組份(a)>
該二胺組份(a)中的二胺化合物(a-1)是擇自於式(1)～式(15)，或此等一組合。
測量偶極矩之方法係可藉介電率之方法或藉分子射線法等，本發明中則使用微波光譜之測量方法。該方法係藉由微波吸收光譜之斯塔克(Stark)效應所造成之分裂擴散以求出偶極矩，該式(1)～式(15)之二胺化合物(a-1)的偶極矩整理如表1所示。
在不影響本發明液晶配向劑之物性的前提下，較佳地，該二胺組份(a)還包括至少一種具有偶極矩為2.8D以上之二胺化合物(a-2)。
較佳地，基於該二胺組份(a)的總莫耳數為100莫耳，該具有偶極矩為2.8D以下之二胺化合物(a-1)的含量範圍為20莫耳～80莫耳；更佳地，該具有偶極矩為2.8D以下之二胺化合物(a-1)的含量範圍為25莫耳～75莫耳；又更佳地，該具有偶極矩為2.8D以下之二胺化合物(a-1)的含量範圍為30莫耳～70莫耳。當具有偶極矩為2.8D以下之二胺化合物(a-1)的含量範圍為20莫耳～80莫耳時，於後續應用在液晶顯示元件時，該液晶顯示元件會有較佳的信賴性。
較佳地，該具有偶極矩為2.8D以上之二胺化合物(a-2)是擇自於1,9-二胺基-5-甲基壬烷(2.947D)、異佛爾酮(isophorone)二胺(3.556D)、4,4’-二胺基二苯基硫醚(8.176D)、4,4’-二胺基二苯基碸(6.295D)、3,3’-二胺基二苯基碸(5.862D)、4,4’-二胺基苯甲醯苯胺(4.118D)、雙(3-胺基苯基)亞碸(5.095D)、雙(4-胺基苯基)環己基氧化膦(11.887D)、2,2’-二胺基二苯甲酮(3.089D)、4,4’-二胺基二苯甲酮(3.103D)、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷(3.350D)、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷(6.445D)、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷(4.067D)、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸(6.228D)、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯(3.335D)、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯(2.923D)、4,4’-(對-伸苯基異亞丙基)雙苯胺(3.874D)、4,4’-(間-伸苯基異亞丙基)雙苯胺(3.864D)、5,6-二胺基-2,3-二氰基吡嗪(7.499D)、2,7-二胺基二苯并呋喃(2.974D)、2,5-二胺基-1,3,4-噻二唑(3.341D)、2,6-二胺基嘌呤(4.943D)、5,6-二胺基-1,3-二甲基尿嘧啶(4.138D)、3,5-二胺基-1,2,4-三唑(3.700D)、3,8-二胺基-6-苯基啡啶(3.354D)、式(16)～式(21)，或此等一組合。
。該式(16)～式(21)之具有偶極矩為2.8D以上之二胺化合物(a-2)的偶極矩整理如表2所示。
<四羧酸二酐組份(b)>
該四羧酸二酐組份(b)是擇自於(1)脂肪族四羧酸二酐化合物(b-1)、(2)脂環族四羧酸二酐化合物(b-2)、(3)芳香族四羧酸二酐化合物(b-3)，或(4)具有結構式(I-1)～(I-6)之四羧酸二酐化合物(b-4)等，且上述之四羧酸二酐組份(b)可以單獨一種使用或者混合複數種使用。
(1)　脂肪族四羧酸二酐化合物(b-1)包含但不限於乙烷四羧酸二酐、丁烷四羧酸二酐等。
(2)　脂環族四羧酸二酐化合物(b-2)包含但不限於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-3,7-二丁基環庚基-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐、二環[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐等；
(3)　芳香族四羧酸二酐化合物(b-3)包含但不限於3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫萘-1-琥珀酸二酐、苯均四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-聯苯碸四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、3,3’-4,4’-二苯基乙烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二甲基二苯基矽烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-四苯基矽烷四羧酸二酐、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)二苯丙烷二酐、3,3’,4,4’-全氟異亞丙基二苯二酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基四羧酸二酐、雙(苯二酸)苯膦氧化物二酐、對-伸苯基-雙(三苯基苯二酸)二酐、間-伸苯基-雙(三苯基苯二酸)二酐、雙(三苯基苯二酸)-4,4’-二苯基醚二酐、雙(三苯基苯二酸)-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)、2,3,4,5-四氫呋喃四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二側氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮{(1,3,3a,4,5,9b-Hexahydro-5-(tetrahydro-2,5-dioxofuran-3-yl)naphtho[1,2-c]furan-1,3-dione)}、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-甲基-5-(四氫-2,5-二側氧基-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-2,5-二側氧基-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-2,5-二側氧基-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-2,5-二側氧基-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-2,5-二側氧基-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-2,5-二側氧基-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-2,5-二側氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二側氧基四氫呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸二酐等
(4)　具有結構式(I-1)～(I-6)之四羧酸二酐化合物(b-4)詳細敘述如下：
於式(I-5)中，R1表示含有芳香環的二價基團；n表示1至2之整數；R11及R12為相同或不同，且分別地表示氫或烷基。較佳地，式(I-5)所示之四羧酸二酐化合物是擇自於
於式(I-6)中，R2表示含有芳香環的二價基團；R21及R22為相同或不同，且分別地表示氫或烷基。較佳地，式(I-6)所示之四羧酸二酐化合物是擇自於
較佳地，該四羧酸二酐組份(b)包含但不限於1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫萘-1-琥珀酸二酐、苯均四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐，以及3,3’,4,4’-聯苯碸四羧酸二酐。
<聚醯胺酸聚合物的製備>
該聚醯胺酸聚合物製備的方法包含之步驟為：將二胺組份(a)與四羧酸二酐組份(b)溶於溶劑中，在0℃～100℃的溫度條件下進行聚縮合反應並反應1小時～24小時，之後再將上述的反應溶液以蒸發器進行減壓蒸餾方式，即可得到聚醯胺酸聚合物，或者將上述的反應溶液倒入大量的貧溶劑中，得到一析出物，接著經由減壓乾燥方式將該析出物進行乾燥處理，即可得到聚醯胺酸聚合物。
較佳地，基於該二胺組份(a)的總量為100莫耳，該四羧酸二酐組份(b)的含量範圍為20莫耳～200莫耳；更佳地，該四羧酸二酐組份(b)的含量範圍為30莫耳～120莫耳。
該用於聚縮合反應中的溶劑可與該液晶配向劑中的溶劑(B)相同或不同，且該用於聚縮合反應中的溶劑並無特別的限制，只要是可溶解反應物與生成物即可。較佳地，該溶劑包含但不限於(1)非質子系極性溶劑：氮-甲基-2-吡咯烷酮、氮，氮-二甲基乙醯胺、氮，氮-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯、四甲基尿素、六甲基磷酸三胺等；(2)酚系溶劑：間-甲酚、二甲苯酚、酚、鹵化酚類等。較佳地，基於該二胺組份(a)與四羧酸二酐組份(b)的總量為100重量份，該用於聚縮合反應中之溶劑的含量範圍為200重量份～2,000重量份；更佳地，該用於聚縮合反應中之溶劑的含量範圍為300重量份～1,800重量份。
特別地，於該聚縮合反應中，該溶劑可併用適量的貧溶劑，只要不讓該聚醯胺酸聚合物析出即可。該貧溶劑可以單獨一種使用或者混合複數種使用，且其包含但不限於(1)醇類：甲醇、乙醇、異丙醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、三乙二醇等；(2)酮類：丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等；(3)酯類：醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯、乙二醇乙基醚醋酸酯等；(4)醚類：二乙基醚、乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇異丙基醚、乙二醇正丁基醚、乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚等；(5)鹵化烴類：二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯、鄰-二氯苯等；(6)烴類：四氫呋喃、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯等；或(7)上述之一組合。較佳地，基於該二胺組份(a)的含量為100重量份，該貧溶劑的含量範圍為0重量份～60重量份；更佳地，該貧溶劑含量範圍為0重量份～50重量份。
<聚醯亞胺聚合物>
該聚醯亞胺聚合物的製備方法包含為令二胺組份及四羧酸二酐組份溶解在溶劑中，並在脫水劑及觸媒的存在下，加熱並進行脫水閉環反應，而得到聚醯亞胺聚合物。
製備聚醯亞胺聚合物中所使用之二胺組份及四羧酸二酐組份是與上述製備聚醯胺酸聚合物中所使用之二胺組份(a)及四羧酸二酐組份(b)相同，故不再贅述。
該用於脫水閉環反應中之溶劑可與該液晶配向劑中的溶劑(B)相同，故不再贅述。較佳地，基於聚醯胺酸聚合物的總量為100重量份，該用於脫水閉環反應中之溶劑的含量範圍為200重量份～2,000重量份；更佳地，該用於脫水閉環反應中之溶劑的含量範圍為300重量份～1,800重量份。
當該脫水閉環反應的操作溫度低於40℃時，將致使反應不完全，導致該聚醯亞胺聚合物的醯亞胺化程度變低；然而，該脫水閉環反應的操作溫度高於200℃時，所得的聚醯亞胺聚合物的重量平均分子量偏低。較佳地，該脫水閉環反應的操作溫度範圍為30℃～200℃；更佳地，該脫水閉環反應的操作溫度範圍為40℃～150℃。
當該聚醯亞胺聚合物的醯亞胺化程度小於90%，所獲得之聚醯亞胺聚合物配製成液晶配向劑時，該液晶配向劑具有較佳之塗佈性。
該用於脫水閉環反應中的脫水劑為酸酐類化合物；較佳地，該酸酐類化合物是擇自於醋酸酐、丙酸酐、三氟醋酸酐，或此等一組合。基於該聚醯胺酸聚合物的總量為1莫耳，該脫水劑的含量範圍為0.01莫耳～20莫耳。該用於脫水閉環反應中的觸媒是擇自於(1)吡啶類化合物：吡啶、三甲基吡啶、二甲基吡啶等；(2)三級胺類化合物：三乙基胺等。基於該脫水劑總量為1莫耳，該觸媒的含量範圍為0.5莫耳～10莫耳。
<聚醯亞胺系嵌段共聚合物>
該聚醯亞胺系嵌段共聚合物是擇自於聚醯胺酸嵌段共聚合物、聚醯亞胺嵌段共聚合物、聚醯胺酸-聚醯亞胺嵌段共聚合物，或其中之一組合。
較佳地，該聚醯亞胺系嵌段共聚合物的製備方法包含之步驟為：將一起始物溶於溶劑中，並進行聚縮合反應而得，其中，該起始物包括至少一如上所述之聚醯胺酸聚合物及/或至少一如上所述之聚醯亞胺聚合物，且進一步地還可包括二胺組份及/或四羧酸二酐組份。
該起始物中之二胺組份及四羧酸二酐組份是與上述製備聚醯胺酸聚合物中所使用之二胺組份(a)及四羧酸二酐組份(b)相同，且該用於聚縮合反應中的溶劑可與該液晶配向劑中的溶劑(B)相同，故不再贅述。較佳地，基於該起始物的總量為100重量份，該用於聚縮合反應中之溶劑的含量範圍為200重量份～2,000重量份；更佳地，該用於脫水閉環反應中之溶劑的含量範圍為300重量份～1,800重量份。較佳地，該聚縮合反應的操作溫度範圍為0℃～200℃；更佳地，該聚縮合反應的操作溫度範圍0℃～100℃。
較佳地，該起始物包含但不限於(1)二種末端基相異且構造相異之聚醯胺酸聚合物；(2)二種末端基相異且構造相異之聚醯亞胺聚合物；(3)末端基相異且構造相異之聚醯胺酸聚合物，及聚醯亞胺聚合物；(4)聚醯胺酸聚合物、二胺類組份，及四羧酸二酐組份，其中，該二胺組份及四羧酸二酐組份之中至少一種與形成聚醯胺酸聚合物所使用的二胺組份及四羧酸二酐組份構造相異；(5)聚醯亞胺聚合物、二胺類化合物，及四羧酸二酐類化合物，其中，該二胺組份及四羧酸二酐組份至少一種與形成聚醯亞胺聚合物所使用的二胺組份及四羧酸二酐組份構造相異；(6)聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、二胺組份及四羧酸二酐組份，其中，該二胺組份及四羧酸二酐組份至少一種與形成聚醯胺酸聚合物及聚醯亞胺聚合物所使用的二胺組份及四羧酸二酐組份構造相異；(7)二種構造相異之聚醯胺酸聚合物(P-1)、二胺組份及四羧酸二酐組份；(8)二種構造相異之聚醯亞胺聚合物、二胺組份及四羧酸二酐組份；(9)二種末端基為酸酐基且構造相異的聚醯胺酸聚合物，及二胺組份；(10)二種末端基為胺基且構造相異的聚醯胺酸聚合物，及四羧酸二酐組份；(11)二種末端基為酸酐基且構造相異的聚醯亞胺聚合物，及二胺組份；(12)二種末端基為胺基且構造相異的聚醯亞胺聚合物，及四羧酸二酐組份。
在不影響本發明之功效範圍內，較佳地，該聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物，及聚醯亞胺系嵌段共聚合物可以是先進行分子量調節後的末端修飾型聚合物，藉由使用末端修飾型的聚合物，可改善該液晶配向劑的塗佈性能。該末端修飾型聚合物的製造方式，可藉由在該聚醯胺酸聚合物及/或聚醯亞胺聚合物及/或聚醯亞胺系嵌段共聚合物進行聚縮合反應的同時，加入一單官能性化合物而製得，該單官能性化合物包含但不限於(1)一元酸酐化合物：馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、衣康酸酐、正癸基琥珀酸酐、正十二烷基琥珀酸酐、正十四烷基琥珀酸酐、正十六烷基琥珀酸酐等；(2)單胺化合物：苯胺、環己胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十一烷胺、正十二烷胺、正十三烷胺、正十四烷胺、正十五烷胺、正十六烷胺、正十七烷胺、正十八烷胺、正二十烷胺等；(3)單異氰酸酯化合物：異氰酸苯酯、異氰酸萘基酯等。
[溶劑(B)]
較佳地，該液晶配向劑中所使用的溶劑(B)是擇自於氮-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯、γ-丁內醯胺、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單甲基醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇異丙基醚、乙二醇正丁基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、二甘醇單甲基醚乙酸酯、二甘醇單乙基醚乙酸酯、氮，氮-二甲基甲醯胺、氮，氮-二甲基乙醯胺。該溶劑(B)可以單獨一種使用或者混合複數種使用。
[添加劑(C)]
在不影響本發明之功效範圍內，該液晶配向劑還可添加一添加劑(C)，且該添加劑(C)為環氧化合物或具有官能性基團之矽烷化合物等。該添加劑(C)的作用是用來提高該液晶配向膜與基板表面的附著性。該添加劑(C)可以單獨一種使用或者混合複數種使用。
該具有官能性基團之矽烷化合物包含但不限於3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、2-胺基丙基三甲氧基矽烷、2-胺基丙基三乙氧基矽烷、氮-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、氮-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷(3-ureidopropyltrimethoxysilane)、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、氮-乙氧基羰基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、氮-乙氧基羰基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、氮-三乙氧基矽烷基丙基三伸乙三胺、氮-三甲氧基矽烷基丙基三伸乙三胺、10-三甲氧基矽烷基-1,4,7-三吖癸烷、10-三乙氧基矽烷基-1,4,7-三吖癸烷、9-三甲氧基矽烷基-3,6-二吖壬基醋酸酯、9-三乙氧基矽烷基-3,6-二吖壬基醋酸酯、氮-苯甲基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、氮-苯甲基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、氮-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、氮-苯基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、氮-雙(氧化乙烯)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、氮-雙(氧化乙烯)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷等。
該環氧化合物包含但不限於乙二醇二環氧丙基醚、聚乙二醇二環氧丙基醚、丙二醇二環氧丙基醚、三丙二醇二環氧丙基醚、聚丙二醇二環氧丙基醚、新戊二醇二環氧丙基醚、1,6-己二醇二環氧丙基醚、丙三醇二環氧丙基醚、2,2-二溴新戊二醇二環氧丙基醚、1,3,5,6-四環氧丙基-2,4-己二醇、氮，氮，氮’，氮’-四環氧丙基-間-二甲苯二胺、1,3-雙(氮，氮-二環氧丙基胺基甲基)環己烷、氮，氮，氮’，氮’-四環氧丙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷(N,N,N',N'-tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylmethane)、氮，氮-環氧丙基-對-環氧丙氧基苯胺、3-(氮-烯丙基-氮-環氧丙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、3-(氮，氮-二環氧丙基)胺基丙基三甲氧基矽烷等。
該液晶配向劑的製備方法並無特別的限制，可採用一般的混合方法，如先將至少一聚醯胺酸聚合物，及/或至少一聚醯亞胺聚合物，及/或至少一聚醯亞胺系嵌段共聚合物混合均勻，形成一聚合物組成物(A)，接著，再將該聚合物組成物(A)於溫度為0℃～200℃的條件下加入該溶劑(B)且選擇性地添加該添加劑(C)，並以攪拌裝置持續攪拌至溶解即可。較佳地，於20℃～60℃的條件下，將該溶劑(B)添加至該聚合物組成物(A)中。
為了使該液晶配向劑具有較佳的塗佈性，較佳地，基於該聚合物組成物(A)的總量為100重量份，該溶劑(B)的含量範圍為1,000重量份～2,000重量份；更佳地，該溶劑(B)的含量範圍為1,200重量份～2,000重量份。
較佳地，基於該聚合物組成物(A)的總量為100重量份，該添加劑(C)的含量範圍為0.5重量份～50重量份；更佳地，該添加劑(C)的含量範圍為1重量份～45重量份。
為了使該液晶配向劑具有更佳的塗佈性及該液晶顯示元件具有更佳的信賴性，較佳地，於25℃時，該液晶配向劑的表面張力範圍為30 N/m～60 N/m。更佳地，該液晶配向劑的表面張力範圍為35 N/m～55 N/m。藉由該表面張力的調整，可防止液滴累積在液晶配向膜上，造成表面凹凸而影響液晶的排列，繼而提升液晶顯示元件的信賴性。
[液晶配向膜]
該液晶配向膜的形成方式包含之步驟為：將上述之液晶配向劑利用輥塗佈法、旋轉塗佈法、印刷法、噴墨法(ink-jet)等方法，塗佈在一基材的表面上，形成一預塗層，接著將該預塗層經過預先加熱處理(pre-bake treatment)、後加熱處理(post-bake treatment)及配向處理(alignment treatment)而製得。
該預先加熱處理目的在於使該預塗層中的溶劑揮發。較佳地，該預先加熱處理的操作溫度範圍為30℃～120℃，更佳地為40℃～110℃，又更佳地為50℃～100℃。
該配向處理並無特別的限制，可採用尼龍、人造絲、棉類等纖維所做成的布料纏繞在滾筒上，以一定方向磨擦進行配向。上述配向處理為本技術領域者所周知，因此不再多加贅述。
後加熱處理步驟目的在於使該預塗層中的聚合物組成物(A)再進一步進行脫水閉環(醯亞胺化)反應。較佳地，該後加熱處理的操作溫度範圍為150℃～300℃，更佳地為180℃～280℃，又更佳地為200℃～250℃。
為了使該液晶配向膜具有更佳的疏水性及該液晶顯示元件具有更佳的信賴性，較佳地，基於該液晶配向膜的總重量為100 wt%，該液晶配向膜的含水率範圍為2 wt%～7 wt%；更佳地，該液晶配向膜的含水率範圍為2 wt%～6 wt%；又更佳地，該液晶配向膜的含水率範圍為2 wt%～5 wt%。
為了使液晶顯示元件具有更佳的信賴性，較佳地，該液晶配向膜之表面固有抵抗為5×1013Ω以上；更佳地，該液晶配向膜之表面固有抵抗為5×1013Ω～1×1017Ω。藉由表面固有抵抗的調整，可防止金屬離子吸附在液晶配向膜上，影響液晶的排列，繼而提升液晶顯示元件的信賴性。
[液晶顯示元件]
該液晶顯示元件的製作方式為本技術領域者所周知，因此，以下僅簡單地進行陳述。
參閱圖1，本發明液晶顯示元件的較佳實施例是包含一第一單元11、一與第一單元間隔相對的第二單元12，及一夾置在該第一單元11與第二單元12之間的液晶單元13。
該第一單元11包括一第一基板111、一形成於該第一基板111表面的第一導電膜112，及一形成在該第一導電膜112表面的第一液晶配向膜113。
該第二單元12包括一第二基板121、一形成於該第二基板121表面的第二導電膜122，及一形成在該第二導電膜122表面的第二液晶配向膜123。
該第一基板111與第二基板121是擇自於一透明材料等，其中，該透明材料包含但不限於用於液晶顯示裝置的無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、硬質玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚丁烯對苯二甲酸酯、聚醚碸、聚碳酸酯等。該第一導電膜112與第二導電膜122的材質是擇自於氧化錫(SnO2)、氧化銦-氧化錫(In2O3-SnO2)等。
該第一液晶配向膜113及第二液晶配向膜123分別為上述之液晶配向膜，其作用在於使該液晶單元13形成一預傾角，且該液晶單元13可被該第一導電膜112與第二導電膜122配合產生的電場驅動。
較佳的，該液晶單元13是擇自於具有負誘電異方性的向列型液晶材料，其中，該向列型液晶材料包含但不限於席夫鹼(Shiff Base)系液晶、氧化偶氮基(Azoxy)系液晶、聯苯(Biphenyl)系液晶、苯基環己烷(Phenylcyclohexane)系液晶、酯(Ester)系液晶、聯三苯(Terphenyl)系液晶、聯苯環己烷(Biphenylcyclohexane)系液晶、嘧啶(pyrimidine)系液晶、二噁烷(Dioxane)系液晶、二環辛烷(Bicyclooctane)系液晶、立方烷(Cubane)系液晶等，且可視需求再添加如氯化膽固醇(Cholesteryl Chloride)、膽固醇壬酸酯(Cholesteryl Nonanoate)、膽固醇碳酸酯(Cholesteryl Carbonate)等的膽固醇型液晶，或是以商品名為「C-15」、「CB-15」(默克公司製造)的對掌(chiral)劑等。
本發明將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該等實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。
<實施例> [聚醯胺酸聚合物的製備] <合成例1>
在一容積500毫升之四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣，加入進料組成物包括：2.32克(0.01莫耳)的式(1)之二胺化合物(以下簡稱a-1-1)、22.19克(0.04莫耳)的式(16)之二胺化合物(以下簡稱a-2-1)以及80克的氮-甲基-2-吡咯烷酮(以下簡稱NMP)，於室溫下攪拌至溶解。再加入10.91克(0.05莫耳)的苯均四羧酸二酐(以下簡稱b-3-1)及20克的NMP，於室溫下反應2小時，反應結束後，將反應液倒入1500毫升水中將聚合物析出，過濾所得之聚合物重複以甲醇清洗及過濾三次，置入真空烘箱中，以溫度60℃進行乾燥後，即可得聚醯胺酸聚合物(A-1-1)。
<合成例2～5>
合成例2～5是以與合成例1相同的步驟來製備該聚醯胺酸聚合物(A-1-2～A-1-5)，不同的地方在於：改變二胺化合物(a-1)、二胺化合物(a-2)及四羧酸二酐組份(b)的種類及其使用量，如表3所示。
[聚醯亞胺聚合物的製備] <合成例6>
在一容積500毫升之四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣，加入進料組成物包括：7.71克(0.025莫耳)的式(5)之二胺化合物(以下簡稱a-1-5)、5.34克(0.010莫耳)的式(17)之二胺化合物(以下簡稱a-2-3)、1.86克(0.0075莫耳)的4,4’-二胺基二苯基碸(以下簡稱a-2-5)、1.59克(0.0075莫耳)的4,4’-二胺基二苯甲酮(以下簡稱a-2-6)，以及80克的NMP，於室溫下攪拌至溶解。再加入5.46克(0.025莫耳)的苯均四羧酸二酐(以下簡稱b-3-1)及5.60克(0.025莫耳)的2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐(以下簡稱b-2-2)，及20克的NMP，於室溫下反應6小時，反應結束後，將97克的NMP、5.61克的醋酸酐，以及19.75克的吡啶加入該反應液中，並升溫至60℃持續攪拌2小時進行醯亞胺化，待反應結束後，將該反應液倒入1500毫升水中將聚合物析出，過濾所得之聚合物重複以甲醇清洗及過濾三次，置入真空烘箱中，以溫度60℃進行乾燥後，即可得聚醯胺酸聚合物(A-2-1)。
<合成例7～12>
合成例7～12是以與合成例6相同的步驟來製備該聚醯亞胺聚合物(A-2-2～A-2-7)，不同的地方在於：改變二胺化合物(a-1)、二胺化合物(a-2)及四羧酸二酐組份(b)的種類及其使用量，如表3所示。
[聚醯胺酸系嵌段共聚合物的製備] <合成例13>
將上述所得之A-1-1及A-2-3的聚合物溶液(未經過析出步驟之溶液)混合，並在60℃下攪拌反應6小時，然後將反應溶液倒入1500毫升水中將聚合物析出，過濾所得之聚合物重複以甲醇清洗及過濾三次，置入真空烘箱中，以溫度60℃進行乾燥後，即可得聚醯胺酸-聚醯亞胺嵌段共聚合物(A-3-1)。
<合成例14>
將上述所得之A-1-5及A-2-5的聚合物溶液(未經過析出步驟之溶液)混合，並在60℃下攪拌反應6小時，然後將反應溶液倒入1500毫升水中將聚合物析出，過濾所得之聚合物重複以甲醇清洗及過濾三次，置入真空烘箱中，以溫度60℃進行乾燥後，即可得聚醯胺酸-聚醯亞胺嵌段共聚合物(A-3-2)。
[液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件的製備] <實施例1>
秤取乾重100重量份的合成例1之聚醯胺酸聚合物(A-1-1)及10重量份的氮，氮，氮’，氮’-四環氧丙基-4,4'-二胺基二苯基甲烷(以下簡稱C-1，製造商：Vantico,Int.,Brewster,N.Y.，商品名：MY721)，於室溫下溶於750重量份的NMP及750重量份的乙二醇正丁基醚之共溶劑中，攪拌混合形成一液晶配向劑。
接著以印刷機(日本寫真印刷株式會社製，型號S15-036)分別在兩片具有由ITO(indium-tin-oxide)為材料構成之導電膜的玻璃基板上進行塗佈，之後於加熱板上以溫度100℃、時間5分鐘進行預烤(pre-bake)，並在循環烘箱中，以溫度220℃、時間30分鐘進行後烤(post-bake)，即可製得一薄膜，以膜厚測定儀(KLA-Tencor製，型號Alpha-step 500)量測，該薄膜厚度約800±200，接著於該薄膜表面，以液晶配向膜機台(飯沼製作所製，型號RM02-11)進行配向，平台移動速度50mm/sec，摩擦時絨毛押入量0.3mm，單向摩擦一次，即可製得該液晶配向膜。
接著將前述製得的兩片具有液晶配向膜的玻璃基板，其中一片基板塗以熱壓膠，另一片基板灑上4μm的間隙子(spacer)，兩片玻璃以彼此配向垂直方向靠合，再以熱壓機施以10kg的壓力，於溫度150℃進行熱壓貼合。然後再以液晶注入機(島津製作所製，型號ALIS-100X-CH)進行液晶注入，利用紫外光(UV)硬化膠封住液晶注入口，以紫外光燈照光使之硬化，並在烘箱中以溫度60℃、時間30分鐘進行液晶回火處理，即可製得本發明的液晶顯示元件，將該液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件進行各檢測項目評價，所得結果如表4所示。
<實施例2～11及比較例1～3>
實施例2～11及比較例1～3是以與實施例1相同的步驟來製備該液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件，不同的地方在於：改變聚合物組成物、溶劑及添加劑的種類及其使用量，其中，添加劑之C-2為氮，氮-環氧丙基-對-環氧丙氧基苯胺，製造商：日本環氧樹脂會社，商品名：JER630LSD，而C-3為氮，氮，氮’，氮’-四環氧丙基-間-二甲苯二胺，製造商：三菱瓦斯株式會社，商品名：GA-240，如表4所示。
【檢測項目】 1.　表面張力量測：
以CBUP SURFACE TENSIOMETER A1表面張力測定裝置(協和科學(株)製)測量該等實施例1～11及比較例1～3之液晶配向劑的表面張力，單位為N/m。
2.　表面固有阻抗：
使用內徑50mm且外徑70mm的圓盤型電極(日本橫河Hewlett-Packard公司製，商品名：16008B)，在溫度23℃、相對濕度50%的條件下調節7天後，則使用超絕緣電阻計(日本橫河Hewlett-Packard公司製，型號：4329A)以100V電壓施加於該實施例1～11及比較例1～3所製得之液晶配向膜，並測量表面固有阻抗。
3.　含水率量測：
將實施例1～11及比較例1～3所製得之液晶配向膜在大氣環境下放置168小時後，測量並紀錄濕膜重(W1)，然後將該等液晶配向膜放入100℃之真空烘箱中48小時後，取出該等液晶配向膜測量並記錄乾膜重(W2)，利用濕膜重與乾膜重計算該等液晶配向膜的含水率。
4.　疏水性量測：
將實施例1～11及比較例1～3所製得之液晶配向劑以旋轉塗佈機分別塗佈在一玻璃基板上，經80℃烘烤1分鐘後，再於180℃下烘烤1小時，則可分別形成一膜厚600的膜，接著，將1μL的水分別接觸該等對應的膜面上而滴下，測量該等液滴與該等膜面的接觸角，其評價方式如下：
○：接觸角≧100°；
△：100°＞接觸角≧50°；及
╳：接觸角＜50°。
6.　塗佈性檢測：
將實施例1～11及比較例1～3所製得之液晶配向膜，以顯微鏡觀察其膜表面，是否有針孔(pin hole)及析出物等塗佈缺陷。
○：膜表面平滑、無析出物；
△：膜表面有少量針孔、少量析出物；及
╳：膜表面有大量針孔、大量析出物。
5.　電壓保持率量測：
以電氣測量機台(TOYO Corporation製，型號Model 6254)測量該等實施例1～11及比較例1～3之液晶顯示元件的電壓保持率。以4伏特電壓120微秒之施加時間，16.67毫秒之跨距施加後，量測施加解除起16.67毫秒後之電壓保持率。一般符合業界需求的電壓保持率範圍在92%以上。
6.　信賴性檢測：
將該等實施例1～11及比較例1～3之液晶顯示元件分別以溫度65℃恆溫、相對溼度85%、時間120小時進行信賴性測試，再以上述電壓保持率量測方式測量電壓保持率，其評價方式如下：
◎：電壓保持率≧94%；
○：94%＞電壓保持率≧92%；
△：92%＞電壓保持率≧90%；及
╳：電壓保持率＜90%。
由表4之結果可知，實施例1～11之聚合物組成物皆由具有偶極矩為1.208D～2.082D之二胺化合物所形成的聚合物所組成，使得該液晶配向劑具有較佳的疏水性，繼而使得液晶顯示元件具有較佳信賴性。且該等實施例之液晶配向劑的表面張力介於31 N/m～59 N/m、液晶配向膜含水率介於2%～7%，以及液晶配向膜電阻值介於5.5×1013Ω～49×1013Ω，更能有效提升液晶顯示元件的信賴性。
反觀比較例1～3之聚合物組成物皆由具有偶極矩為2.8D以上之二胺化合物所形成的聚合物所組成，使得該液晶配向劑的疏水性不佳，導致液晶顯示元件信賴性差。其中，比較例1之聚合物組成物是由如同日本特開2006-28098揭示的苯二胺系化合物(如式(20)所示之化合物)，由此結果可知，本發明的確可以改善液晶配向膜的耐濕性，繼而提升液晶顯示元件的信賴性。
綜上所述，透過使用由具有偶極矩為2.8D以下之二胺化合物(a-1)所形成的聚合物所組成的液晶配向劑，使得由該液晶配向劑所形成之液晶配向膜具有較佳疏水性，且該液晶配向膜於後續應用時，可形成一具有高電壓保持率且信賴性佳的液晶顯示元件，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例與具體例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
11．．．第一單元
111．．．第一基板
112．．．第一導電膜
113．．．第一液晶配向膜
12．．．第二單元
121．．．第二基板
122．．．第二導電膜
123．．．第二液晶配向膜
圖1是一示意圖，說明本發明液晶顯示元件之較佳實施例的結構。

Claims (14)

  1. 一種液晶配向劑，包含：聚合物組成物(A)，其是由二胺組份(a)與四羧酸二酐組份(b)反應所得；及溶劑(B)，其中，該二胺組份(a)包括至少一種具有偶極矩為2.8D以下之二胺化合物(a-1)。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中，該二胺組份(a)包括至少一種具有偶極矩範圍為0.1D～2.6D之二胺化合物(a-1)。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中，該二胺化合物(a-1)是擇自於、 ，或此等一組合。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中，該二胺組份(a)還包括至少一種具有偶極矩為2.8D以上之二胺化合物(a-2)。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述之液晶配向劑，其中，基於該二胺組份(a)的總莫耳數為100莫耳，該具有偶極矩為2.8D以下之二胺化合物(a-1)的含量範圍為20莫耳～80莫耳。
  6. 根據申請專利範圍第4項所述之液晶配向劑，其中，基於該二胺組份(a)的總莫耳數為100莫耳，該具有偶極矩為2.8D以下之二胺化合物(a-1)的含量範圍為25莫耳～75莫耳。
  7. 根據申請專利範圍第4項所述之液晶配向劑，其中，基於該二胺組份(a)的總莫耳數為100莫耳，該具有偶極矩為2.8D以下之二胺化合物(a-1)的含量範圍為30莫耳～70莫耳。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中，該液晶配向劑的表面張力範圍為30 N/m～60N/m。
  9. 一種液晶配向膜，係由申請專利範圍第1至8項中任一項所述之液晶配向劑所形成。
  10. 根據申請專利範圍第9項所述之液晶配向膜，其中，基於該液晶配向膜的總重量為100 wt%，該液晶配向膜的含水率範圍為2 wt%～7 wt%。
  11. 根據申請專利範圍第9項所述之液晶配向膜，其中，該液晶配向膜之表面固有抵抗為5×1013Ω以上。
  12. 根據申請專利範圍第9項所述之液晶配向膜，其中，該液晶配向膜之表面固有抵抗範圍為5×1013Ω～1×1017Ω。
  13. 一種液晶顯示元件，係包含一如申請專利範圍第9項所述之液晶配向膜。
  14. 一種液晶顯示元件，係包含一如申請專利範圍第10至12項中任一項所述之液晶配向膜。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI401252B (zh) 2010-06-22 2013-07-11 Chi Mei Corp 液晶配向劑，以及以其製得的液晶配向膜與液晶顯示元件
TWI508998B (zh) * 2012-10-03 2015-11-21 Chi Mei Corp Liquid crystal aligning agent and its application
CN104730770A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 群创光电股份有限公司 液晶显示设备
CN103809330B (zh) * 2014-01-26 2016-06-01 京东方科技集团股份有限公司 一种取向膜及其制作方法、液晶面板及显示装置
JP2017052877A (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 富士ゼロックス株式会社 ポリイミド前駆体組成物、ポリイミド前駆体組成物の製造方法、及びポリイミド成形体の製造方法
JP6780259B2 (ja) 2016-02-22 2020-11-04 富士ゼロックス株式会社 ポリイミド前駆体組成物、及びポリイミド前駆体組成物の製造方法
TWI742094B (zh) * 2017-06-13 2021-10-11 奇美實業股份有限公司 液晶配向膜的製造方法及液晶顯示元件

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6746730B1 (en) * 1999-06-28 2004-06-08 Chisso Corporation Varnish composition and liquid-crystal display element
KR101318953B1 (ko) * 2006-02-22 2013-10-17 주식회사 동진쎄미켐 수직배향모드의 액정표시소자의 배향재료 및 이의제조방법
JP5189077B2 (ja) * 2006-04-13 2013-04-24 ユニバーシティ オブ サザン カリフォルニア フタルイミド化合物を用いた有機電子デバイス
EP2063983A1 (en) * 2006-08-08 2009-06-03 ExxonMobil Research and Engineering Company Polymer membrane for seperating aromatic and aliphatic compounds
US7812917B2 (en) * 2007-02-15 2010-10-12 Hitachi Displays, Ltd. Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
US20090111948A1 (en) * 2007-10-25 2009-04-30 Thomas Eugene Dueber Compositions comprising polyimide and hydrophobic epoxy and phenolic resins, and methods relating thereto
JP5556482B2 (ja) * 2009-09-15 2014-07-23 Ｊｎｃ株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示素子
WO2012162046A2 (en) * 2011-05-20 2012-11-29 Exxonmobil Research And Engineering Company Functionalized filters for heavy oil upgrading

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