TW487823B - Materials for inducing alignment of liquid crystals and liquid crystal optical elements - Google Patents

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Description

487823 A7 B7 五、發明説明（1 發明背景 本發明有關一種用於使液晶定位之材料，及一種液晶光學 元件。 本發明係由ARPA審查頒佈之協議編號MDA972-93-2-0014 同意於美國政府協助下進行。美國政府對本發明具有特定 權利。 目前液晶顯示元件係包括一種採用扭轉向列模式之產品， 即具有一種其中向列液晶分子於一對上層及下層電極基板 間扭轉90。之結構；一種採用超扭轉向列模式、採用雙折 射效應之產品，即具有其中向列液晶分子之定位取向係扭 轉1 80至300之結構；一種平面内切換模式，其中控制該 液晶定位之·兩電極皆位於單一基板上，而液晶於基板平面 内之取向在施加電場時改變；及一種採用強謗電性液晶物 質或反強誘電性液晶物質之產品。此等產品之共同點係為 放置於一對塗佈有聚合物定位層之基板之間的液晶層。該 聚合物定位層控制該液晶介質於不施加電場下之取向。該 液晶介質之定位取向通常係於一機械摩擦方法中建立，其 中該聚合物層係使用布料或纖維狀材料摩擦。與該經摩擦 表面接觸之液晶介質通般係定位於與該機械摩擦取向平行 。或包含各向異性吸光分子之定位層可偏振光下，以定位 一液晶介質，如美國專利第5,032,009號及第4,974,941號“液 晶介質之定位及再定位方法，，所揭示，兩案皆以提及方式併 入本發明。 使用偏振光定位液晶介質之方法可為一非接觸性定位法， -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 487823 A7 B7 五、發明説明（2 ) 具有減少粉塵及靜電積聚於定位層上之潛能。該光學定位 方法之其他優點包括於高解析度下控制定位取向及高品質 定位。 使用於液晶顯示器之光學定位層的要求包括定位之能量定 限低、對可見光具透射性（無色）、良好之介電性質及電壓保 持比、長期熱及光學安定性及於許多應用中受控之均勻預 仰角。大部分液晶裝置包括顯示器皆具有明確之預仰角， 受控於例如選擇聚合物定位層之機械性摩擦。與該層接觸 之液晶分子係定位於與該摩擦取向平行，但實際上並非平 行於該基板。該液晶分子稍微傾斜於該基板，例如約2 - 1 5 度。於大部分顯示器應用中，為了得到最佳性能，期望有 明確而均勻之液晶預仰角。 仍持續發展供液晶之光學定位及液晶顯示器使用之方法及 組合物。經過充分而徹底的研究之後，發現自含有本發明 所揭示之新穎交聯二胺類之聚醯胺酸所衍生之聚醯亞胺定 位層的定位品質及電性質，尤其是電壓保持比，較之不具 有該交聯能力者大幅改善。 發明概述 本發明提出一種聚醯胺酸，用以謗導與一光學定位層表面 相鄰之液晶介質的定位，其包含具有結構I之聚醯胺酸
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 487823
其中h係選自Cs-C^o直鏈或分枝鏈烷基，含有個不飽 和部位；X係為二價部分，選自_〇…Sj_NR_，其中R 係選自Η、R^Cl-C4煙鏈；1個別選自H、C1、F及 Br ; m係為 ; z係選自-S-、-〇-、_s〇2 、_ch2 、 -c(cf3)2-、-c(0)-、<η2(：Η2_、_NR2_及—共價鍵結，其中 R2係選自H及C ! - C 4烴鏈；而該羧酸基相對於該醯胺鍵結係 成鄰位。 圖式簡 圖1係顯示可用以使光學定位層曝照紫外光之系統。 圖2係為本發明一般液晶顯示元件之剖面圖。 ϊϋΐ. 本發明所使用之“足位層，，係為位於一基板表面上之材料 層，於供外加電場下控制一液晶層之定位。本發明中之“習 用定位層，，意指一種僅經由非光學方式之處理而使一液晶層 足位义足位層。例如，經機械性摩擦之聚醯亞胺、經蒸發 之一氧化矽、蘭米爾_伯洛傑（Langmuir_Blodgett)薄膜皆可 使液晶定位。 本發明所使用之“光學定位層，，意指一含有各向異性吸光 性I分子的足位層，可於曝照偏振光之後謗導液晶之定位 。該光學定位層在光學定位之前可為各向同性介質或具有 某私度<各向異性。光學定位層可於曝照偏振光之前或之 後藉έ用方式諸如機械性摩擦而處理。該光學定位層之各 向異性吸光性分子在沿著不同取向之軸上測量時具有不同 吸光值。該各向異性吸光性分子具有介於丨50毫微米及約 -6 · 本紙張尺度適财國8家鮮^^ii(21QX挪公釐) 487823 A7 B7 五、發明説明（4 ) 2000毫微米間之吸光譜帶。最佳之本發明光學定位層於約 150至400毫微米具有吸光度最大值，尤其是約300至400毫微 米。 可使用於光學定位層之各向異性吸光性分子及各種形成光 學定位層之方法係討論於美國專利第5,731，405號“於液晶中 誘導預仰角之方法及材料及液晶顯示器”中，以提及方式併 入本發明。 特別可用為光學定位層且較佳之聚合物係為聚醯亞胺。聚 醯亞胺以其優越之熱安定性及電安定性著稱，而此等性質 對於液晶顯示器之光學定位層極為重要。聚醯亞胺之製備 係討論於“聚酿亞胺”，D.Wilson，H. D. Stenzenberger，及 P. M. Hergenrother 主編，Chapman and Hall，New York 出版 ( 1990)。聚醯亞胺一般係藉著一當量二胺與一當量二酐於一 極性溶劑中進行縮合以產生聚（醯胺酸）預聚物中間體而製備 。或可藉著縮合一或多種二胺與一或多種二酐以產生一共 聚醯胺酸，而製備共聚物聚醯亞胺。 該聚（醯胺酸）一般係調配成1至3 0重量百分比之溶液。該 縮合反應通常係於室溫及150°C間之溫度下進行。該預聚物 溶液塗佈於所需之基板上，於180及30(TC間熱固化，以完成 該醯亞胺化程序。或該聚（醯胺酸）預聚物藉著添加脫水劑以 進行化學醯亞胺化，而形成一聚醯亞胺聚合物。 製備供光學定位層使用之聚醯胺酸時，該二胺相對於二酐 之莫耳比通常係為1 : 1，但可介於〇 · 8 : 1至1 . 2 : 1之間變 化。該二胺相對於二酐之較佳比例係介於0.9 : 1及1 . 1 : 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 外δ/823 Α7 Β7 五、發明説明（5 之間。 、本發明用以謗導與一光學定位層表面相鄰之液晶介質定位 之新穎聚醯胺酸係包含具有結構I之聚醯胺酸 〇
其中R 1係選自C 3 - C2〇直鏈或分枝鏈烷基，含有1至4個不飽 和部位；X係為二價部分，選自-〇-、- s-及_NR…其中 尺係選自Η、R 1及C丨-C 4 fe鏈；X i個別選自η、c 1、f及 Br ; m係為 i 或〇 ; ζ係選自-S-、〇、-S〇2_、-cH2·、 c(cf3)2·、-c(〇)-、-CH2CH2_、-NR2-及一共價鍵結，其 中R2係選自H&C1-(：4烴鏈·，而該羧酸基相對於該醯胺鍵結 係成鄰位。此等聚醯胺酸之塗層於化學或熱醯亞胺化時， 產生可用以使液晶定位之聚醯亞胺光學定位層。如下文所 詳細討論，該新穎聚醯亞胺光學定位層針對偏振光提供高 靈敏度，且使電性質優於不具有由結構I聚醯胺酸所提供 之交聯官能度的聚醯亞胺。 較佳之結構I聚醯胺酸係其$Rl係為 R3 —(CH^n—C:=C— 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐) "" -------- 487823 A7
其中R3係選自Η及Ci-Cio烴鏈；r4係選自汉3及 (CH2)p
η係為由1至10之整數，且p係為由〇至1〇之整數。更佳之」 醯胺酸係為其中1係為含有2至4個碳-碳雙鍵鍵結之
Cm直鏈或分枝鏈烴鏈。更佳係為聚醯胺酸，其中X係為( NR-。最佳係為其中Ri選自香葉草基、香茅基及法呢基^ 聚醯胺酸。 1 車父佳之本發明聚醯胺酸係為其中m係為〇且X i係為η或c 1 。此等聚醯胺酸係自3，3 ’，4，4，-二苯基酮四羧酸二酐及 2,2’ -一氯-4,4’，5,5’-二苯基酮四複酸二酐所衍生。兩材料 皆無色’針對該聚醯胺酸提供合理之溶解特性，並提供高 濃度之紫外光發色團。 該一冬基嗣四複酸二Sf可輕易講得或合成。例如， 3，3f，4,4’-二苯基酮四羧酸二酐（BtDA)係購自Aldrich Chemical Co.5Inc.(1001 W.St.Paul Ave., Milwaukee, WI 5323 3)。2,2f-二氣-4,4f，5,5’-二苯基酮四複酸二肝係得到 4-氯-鄰-二甲苯與草§4氯進行弗莱德-克萊福特（Friedel-Crafts)醯化產生2,2’ -二氯-4,4，，5,5，-四甲基二苯基酮，之 後使用硝酸氧化，形成之四羧酸經脫水而製得，如Falcigno 等人於 J· Poly· Sci. 1992，30，1433 所述。 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
裝 訂
線 487823 A7 _______ B7 五、發明説明（7 ) 其他可使用於本發明方法中之二芳基酮二酐（其中爪為i ) 係為Pfeifer等人於美國專利第4,698,295號所述之多環二芳基 酮二酐，以提及方式併入本發明。其他可使用之二芳基酮 二酐有結構Π之5,5，_〔羰基雙（^:^苯二氧基）〕雙·丨，3-異 苯並吱喃酮：
當然，有各式各樣之其他二酐可使用以形成共聚醯胺酸。 其他四複酸二if成分之特例係包括芳族二纤諸如1，2，4，5 -苯四酸二酐、2,3,6,7-莕四酸二酐、1，2,5,6-莕四酸二纤 、1，4,5,8 -莕四酸二酐、3,3’，4,4’ -聯苯四酸二肝、 2,3,2f，3’ -聯苯四酸二酐、雙（3,4 -二羧苯基）醚二酐、雙 (3,4-二羧苯基）二苯基颯二酐、雙（3,4-二羧苯基）曱烷二酐 、2,2-雙（3,4-二羧苯基）丙烷二酐、1，1，1，3,3，3-六氟-2,2·雙（3,4-二羧苯基）丙烷二酐、雙（3,4-二羧苯基）二甲 基矽烷二酐、2，3，4，5 -吡啶四羧酸二酐；脂環族四羧酸二 酐諸如1，2,3,4_丁烷四羧酸二酐、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、2,3, 5 -三羧基環戊基乙酸二酐及3,4 -二羧基-1，2,3，4 -四氫-1-莕琥珀酸二酐；及其酸及醯基氯衍生物。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210 X 297公爱) ^/^23 A7
本發明新穎之聚酶胺酸需要具有以下結構之新韻交聯一、 ΧΛ
裝 其中Ri係選自含有丨至4個碳·碳雙鍵鍵結之 枝鍵fe鍵，而X係為二價部分，選自_〇…_SUR/，分 中R係選自Η、R i及c厂c *烴鏈。較佳二胺係其中汉1係= 有2至4個敌碳雙鍵鍵結之直鏈或分枝鏈烴鏈^而^ 係為-NR-，其中汉係選自h、Ri、及Ci_C4烴。 訂
新穎交聯二胺類之特例係列示於表丨，其合成係描述於實 施例中。本發明各式各樣之交聯二胺類可藉著二級不飽和 胺與氟-2，4 -二硝基苯或3 _氟_ 4 _硝基苯胺反應，之後將該 硝基還原成對應之一級胺類而輕易地製得。可用於製備= 新穎胺類之許多二級不飽和胺類係市售品包括二 、及N-乙…基缔丙基胺。其他二級不飽和胺 成製得，包括N-甲基-N-香葉草胺、N-甲基-N-香茅胺、 N-甲基法呢胺、N_甲基-N_油胺、及N_甲基_n_3_甲基 丁烯胺。 含有醚鍵之新穎交聯二胺可藉著使用不飽和烷基鹵使2，扣 一硝基驗或2，5 - 一硝基驗進行燒基化，之後將該硝基還原 成對應之一級胺類而輕易製得。可用於製備該新穎胺類之 市售不飽和燒基鹵係包括5 -溴-1-戊晞、5 -溴-2-甲基-2-戊 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 487823 A7
烯、6 -溴-1 _己烯、8 ·溴_ i _辛烯、4 _溴_ 2 _甲基_ 2 _ 丁埽、 香葉草基溴、法呢基氯、及香茅基溴。其他可用於製備該 新賴二胺類之烷基自可藉著將對應之不飽和醇轉化成溴化 物或氯化物而製得。可使用之醇類包括橙花醇（順式_ 3 7 _ 二甲基^义-辛二烯-^醇卜植醇㈠夕“^弘四甲基-厂十 六晞-1-醇）、及yS_香茅醇。 可使用各種其他二胺類製備本發明新穎之共聚醯胺酸類， 包括芳族二胺類諸如2,5 -二胺基芊腈、2-(三氟甲基卜丨，^ 禾一胺、對表一胺、2 -氯-1，4_苯二胺、2 -氟-1,4 -苯二胺 、間苯二胺、2,5-二胺基甲苯、2，6-二胺基甲苯、4,4，-二 胺基聯苯、3,3’ -二甲基-4,4，-二胺基聯苯、3,3，-二甲氧 基-4，4’-二胺基聯苯、二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯基醚 、2，2-二胺基二苯基丙烷、雙（3, 5_二乙基-4-胺基苯基）甲 烷、二胺基二苯基砜、二胺基莕、丨，扣雙（扣胺基苯氧基） 苯、4,4f -二胺基二苯基酮、3,4，_二胺基二苯基酮、丨，4•雙 (4-胺基苯基）苯、9，1〇_雙（4_胺基苯基）蒽、1，3_雙（仁胺 基苯氧基）苯、4,4’-雙（4-胺基苯氧基）二苯基颯、2,2-雙〔 4-(4-胺基苯氧基）苯基〕丙烷、2,2·雙（仁胺基苯基）六氟 丙燒及2,2-雙〔4-(4-胺基苯氧基）苯基〕六氟丙烷；脂環 族二胺類諸如雙（4 -胺基環己基）甲烷；及脂族二胺類諸如 四亞甲基二胺及己二胺。此外，可使用二胺基矽氧烷諸如 雙（3 -胺基丙基）四甲基二矽氧烷。該二胺類可單獨使用或 兩種或多種混合結合使用。用於製備共聚醯胺酸類之較佳 一胺類係為2,5 -二胺基午猜、2-(三氟甲基）-1，4 -苯二胺及 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) 抑7823 A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 1，4 -苯二胺。最佳係為2，5 ·二胺基苄腈及2 三氟甲基）_ 1，4 -苯二胺。 較佳共聚醯胺酸係包括結構I (前述）且另外包括結構Π
其中 係選自 Η、CrC4烴、-CN、-CF3、F、Cl、Br、I 、-N02、-〇r2、_C〇2R2、及 _C〇2N(R2)2，其中R2 係為 η 或 c 1-C4烴。最佳之共聚醯胺酸係其中Χι係為η，m係為〇， 且X 2係選自，-C Ν及-c F 3。 表2係列示數種可用以形成本發明較佳共聚醯胺酸類之二 胺類。表12中之胺類15及16係例示結構單元，併入聚醯亞 胺中時，可用以於光學定位層中誘導預仰角性質。其中介 於約1至20莫耳百分比之胺成分係為單胺15或單胺15及二 胺16之組合物的聚醯胺酸在轉化成聚醯亞胺光學定位層時 般於光學定位下具有明確之預仰角。包含此等胺類之 永酿亞胺之預仰角一般高於不包含一或多種此等胺類之聚 醯亞胺。實施例28至3 1係說明本發明亦包含預仰角謗導二 胺類之共聚醯亞胺類。 本發明新穎聚醯胺酸類較佳係包含約1至1〇〇莫耳百分比 <結構I ;更佳係由5至5 〇莫耳百分比結構j ;最佳係由5 至2 5莫耳百分比結構1。較佳莫耳百分比之結構！易於產 -13-
487823 A7 B7 五、發明説明（11 ) 生較高交聯度，而改善電性質。然而，於共聚醯胺酸中相 對低結構I含量下，經常可發現聚醯亞胺光學定位層之電 壓保持比（VHR)及光敏性之改良。 為製備該光學定位層，將該聚（醯胺酸）溶液或預先經醯亞 胺化之聚酿亞胺溶液塗.佈於所需之基板上。塗佈通常係於2 至30重量百分比之固含下冗成。任何習用方法皆可用於塗 佈該基板，包括刷塗、噴塗、旋塗、液面塗佈、浸潰或印 刷。實施例用於塗佈基板之較佳技術係為旋塗及印刷。然 而，本發明之光學定位材料不限於使用於印刷或旋塗方法 中。 經塗佈之基板係於爐中於惰性氛圍例如氮或氬下於通常不 起過300 C (以於180 C或低於180°C為佳）之溫度下加熱歷經 約1至1 2小時，以約2小時或較短時間為佳。該加熱方法去 除溶劑載體，可用以進一步固化該聚合物。例如，該聚（醯 胺）酸膜經熱固化以產生聚醯亞胺膜。 聚合物濃度及溶劑之選擇可影響該光學定位品質、預仰角 及電壓保持比（VHR)。例如，已發現當溶液中聚合物濃度降 低時，可於相同曝光條件下改善該光學定位品質。此外， 溶劑及/或輔溶劑之選擇亦影響該定位品質。亦可發現膜厚 與定位品質間之關係。尤其，該光學定位品質隨著厚度之 變薄而改善。相同地，電壓保持比隨著膜厚之變薄而增加 〇 該光學定位層係曝照偏振光，以誘導液晶之定位。“偏振 光，，意指經擴圓偏振之光，使得該光沿著—轴（稱為主抽）之 -14 -
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偏振大於正3C轴（稱為副軸）。本發明中，該偏光具有一或多 個勺由1M)至2000毫微米之波長，以約由⑼至^繼毫微米為 佳，而約由150至800毫微米更佳。最佳之偏光係具有一或多 個、勺由150 土 400毫微米之波長，尤其是約由3〇〇至彻毫微米 。較佳光源係為雷射，例如氬、氦氖、或氦鎘。其他較佳 光源係為水銀弧氘及石英鎢_素燈、氣燈、微波受激燈及 黑光燈二組合有一偏光器。可用以自非偏振光源產生偏光 :偏光器係為由介電組套製造之干涉偏光器、吸光性偏光 器、’&射光栅及反射性偏光器（基於布魯斯特（Brewster)反 射）。使用較低能量雷射或當定位較小定位區域時，需將該 光聚集於該光學定位層上。 曝光意指偏振光施加於整體光學定位層上或於其一部 刀上該光束可為靜止或旋轉。曝光可於單一步驟中、掃 射式、掃描式或以其他方法進行。曝光時間可隨著所使用 之材料等因素而大幅變動，可由少於丨毫秒至多於一小時。 曝光可於該光學定位層與該液晶介質接觸之前或之後進行 。曝光可藉著穿透至少一個具有圖型之罩幕之線性偏光或 於圖型方式下掃描之線性偏光光束完成。曝光亦可使用相 干光束形成圖型（即交替之暗線及亮線）之干擾而完成。 曝光把I需求隨著該光學定位層於曝光前及期間之調配及 處理而定。較佳曝光能量範圍係約由0.001至1〇〇焦耳/厘米2 ，而最佳曝光能量範圍係約由〇·〇〇 1至5焦耳/厘米2。較佳曝 光能量最可使用於光學定位層及液晶顯示元件之大量製造 。較佳曝光能量亦使損壞該基板上之其他材料的危險減至 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 487823
最少。 該定位方法之效率及所需曝光能量另外可受到加熱（超出‘‘ 曝光”步驟所固有者）所影響。曝光步驟期間之附加加熱可 藉由感應、對流或輻射加熱、或藉著曝露於未偏振光而完 成。附加加熱可增加分子於曝光期間之移動性，而改善該 光學足位層之定位品質。附加加熱並非本發明方法之必要 條件’而可產生優越結果。 由經曝光基板組裝之液晶構件的定位品質及電性質可藉著 於曝光之後但組裝該構件之前加熱該基板而改善。該基板 之附加加熱並非該方法之必要條件，但可產生較佳結果。 曝光亦可由兩個或多個曝光步驟構成，其中改變每個步驟 之條件諸如入射角、偏光狀態、能量密度、及波長。至少 一個步驟需為曝照線性偏光。曝光亦可集中於遠小於基板 尺寸至相當於整體基板尺寸之區域。較佳雙重曝光方法係 包括二階法·· ^ (a) 使至少一光學定位層曝照垂直入射之偏振光，及 (b) 使該光學定位層曝照傾斜入射之偏振光。 於液晶介質施加該光學定位可藉著毛細充填一構件、藉著 將液晶介質鑄造於一光學定位層上、或藉著將預先成形之 液晶膜積層於一光學定位層上、或藉其他方法達成。較佳 方法係為毛細充填一構件、注射充填及鑄造液晶介質於一 光學定位層上。光學定位層係預先曝照偏振光，或於接觸 該液晶介質之後曝光。 可使用兩片經塗佈之基板製備一構件，以提供液晶介質之 -16 -
487823 A7 B7 五、發明説明（14 ) 夾層。該對基板可皆含有光學定位層或習用定位層（例如經 機械摩擦）可作為該第二定位層，包含相同或相異之聚合物 〇 可使用向列液晶物質、強謗電性液晶物質等以作為供液晶 光學元件使用之液晶物質。可使用於本發明之液晶係包括 正型介電液晶’包括4·氣基-4’-燒基聯苯、4 -夜基-4'纪氣 基聯苯、4-坑基-(4、氣苯基）環己燒、4-fe基- (4f -夜基聯 苯基）環己燒、4 -乱苯基-4Π-燒基卞酸酸、4 -吼苯基-41-燒 氧基卞酸S旨、4 -坑氧苯基- 4’-丧基卞酸S旨、4 -坑苯基-4、燒 基芊酸酯、1-(4’-烷苯基）-4-氰基嘧啶、1-(4’-烷氧苯基）-4-氰基嘧啶及1-(4-氰苯基）-4-烷基嘧啶。其他可使用之液 晶係為購自EM Industries(Hawthrone NY)之新穎過氟化液晶 ，包括市售材料：2!^-5079、21^5080、21：1-5081、21^-5092、ZLI-4792、ZLI-1828、MLC-2016、MLC-2019、MLC-6252及MLC-6043。其他可用以進行本發明之向列材料係包 括Lodic Co·，Ltd，（Tokyo，Japan)所售之市售液晶，包括DLC 系歹： 22111、22112、22121、22122、23070、23170、23080 > 23180 > 42111 、 42112 ' 42121 、 42122 ' 43001 、 43002 、 43003、63001、63002、63003 ' 63004、及63005 ° 可使用於 本發明之特定液晶係包括以下結構，其中R’係為C 3 - C 7烷基 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂
487823 A7 B7 五、發明説明（15 ) LCI LC2 LC3 r.~{3~<〇>-〇chf2 F LC4 F K~~^}~c=tc~^h-p LC5 LC6 LC7 F R,~0~c〇〇-<^-^ LC8 LC9 LCIO -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 487823 A7 B7 五、發明説明（16
LCi I LC12 "Οα^. R， F LC13 LC14 m 裝 CF, LC15 <y〇r^~r,~o~^sh〇>- R， 〇CF， LC16 LC17 〇CHF2 LC18 •F LCI 9 F LC20 訂 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 487823
A7 B7 五、發明説明（π 本發明不限於使用前文所定義之液晶。熟習此技藝者已知 本發明可使用許多不同之液晶物質及含有液晶混合物之調 配物。 經曝光之光學定位層謗導液晶介質定位，相對於入射光束 之直線偏光取向成+及·0角度，且沿著該光學定位層之平 面。熟習此技藝者已知該方法可藉著控制該經偏振光曝照 之條件，而將液晶介質之定位控制於該光學定位層平面内 之任何所需取向。因此，0可相對於該偏光取向成〇至1 8〇 〇 〇 本發明液晶顯示元件係包括一電極基板，具有至少一自结 構Ϊ (前述）聚醯胺酸衍生之聚醯亞胺光學定位層，一電壓施 加裝置、及一液晶材料。圖2係說明一典型液晶顯示元件， G括位於基振12上之一氧化姻錫（it 〇)或氧化錫透明電極Η ’及形成於其上層之光學定位層1 4。該光學定位層曝照波 長介於各向異性吸光性分子之吸光光譜範圍内之偏振光。 與密封樹脂1 5同時存在之間隔物係夾置於一對光學定位層 1 4之間。液晶1 6卜藉著毛細充填該構件而施加，該構件經 岔封以構成一液晶顯示元件。基板丨2可包括一頂塗膜，諸 如絕緣膜、濾色器、濾色器頂塗層、積層偏光膜等。此等 塗層及薄膜皆被視為該基板丨2之一部分。此外，主動元件 基板薄膜電晶體、非線性電阻元件等亦可形成於該基板12 上。此等電極、底塗層、頂塗層等係為液晶顯示元件之習 用組件，可使用於本發明顯示元件。使用所形成之電極^ 板，製備一液晶顯示構件，液晶物質充填於該構件之間& -20-
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中’而製備具有電壓施加裝置之液晶顯示元件。 顧二:=層可與液晶掺雜劑模式相容。本發明液晶 ==面内：T垂直定位、主動陣列二醇 顧亍器雖L太：身“生、反強誘電性及多功能區域液晶 明所說明之顯示模式主要係為扭轉向列 _ X明光學疋位層不限錢料扭轉向列液晶顯示器 〇 本發明it學定位層可使用於許W液晶顯示器以外之其他 :晶裝置。包括電光式光調制器、全效光學光調制器、可 :除項/寫光學數_存媒質；繞射光學組件諸如光柵、射 束分裂器、透鏡(例如夫累㈣(Fresnel)透鏡)、被動成像系 統、虽利茉（F_ier)程序、《及韓射準直儀；藉著組合折 射及繞射光學元件所形成之雙組件光學裝置，包括眼鏡、 照相機、夜視型眼鏡、器動觀測及三維影像觀測裝置；及 互體雷射裝置諸如平視型顯示器及光學掃描器。 電壓保持比（VHR)係為液晶顯示器之臨異電參數。電壓保 持比係為液晶顯示器於像素更新期間（距框時間）保持一電壓 =能力。液晶類型、定位層及構件幾何形狀皆會影響所測 量之電壓保持比值。以下實施例將描述液晶試驗構件，包 括具有經圖型化氧化銦錫（IT0)透明電極之鈉鈣玻璃基板。 組裝該試驗構件之後，電極重疊約丨平方厘米。組裝該試驗 構件之後但於充填之前，使用超音波焊鐵將約2-3英吋導線 連接於經圖型化之氧化銦錫（ΙΤ0)電極上。在充填該構件並 -21 - 本紙張尺度適用中S @家標準(CNS) A4規格(21G X 297公I)
装 订
487823 A7 B7 五、發明説明（19 ) 退火之後，使用試驗夾將導線連接於電壓保持比測量系統 (Elsicon VHR-100電壓保持比測量系統Wilmington， Delaware)。該實施例所使用之電壓保持比係針對2 0毫秒距 框時間測量，該值係一般用以測量電壓保持比之值。於室 溫下針對各種曝光條件所得之電壓保持比係列示於表3中。 本發明實施例使用經氟化之胺類1 5及1 6，藉以下方法製 備··’ 4-氟硝基苯（141.1克）、1H，1H-全氟辛醇（420.1克）及氫 氧化神（79.2克）於卜甲基-2 -吡咯啶酮（1 · 〇升）中之混合物於 室溫下於氮氛圍下攪拌1 6小時。混合物自水溶液萃取，濃 縮產生4-(1 Η，1 H-全氟辛氧）硝基苯，其經氫及5百分比碳 上4巴（P d / C )還原。蒸館該產物，再結晶產生4 - (1 Η，1 Η -全氟辛氧）苯胺之結晶，熔點49.1-50.2°C。 2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1，6-己燒二醇（78.63 克，0.3莫耳 ，Aldrich Chemical Co.，Milwaukee，WI)、1-氟-2 , 4-二硝 基苯（18.6克，0.10毫莫耳）、三乙胺（42毫升，〇·3莫耳）及 丙酮（10 0宅升）之混合物加熱至8 〇 歷經1 5小時。經水溶 液處理之後，以庫傑若（Kugelrohr)蒸餾去除過量己烷二醇 ，而藉結晶去除二聚物副產物。母液濃縮產生燈色油。部 分油（8.5克）於3 5。(：下以氯化錫二水合物（36.〇克）、乙醇 (40毫升）及1〇當量濃度之鹽酸（3〇毫升）處理17小時，產生 二胺 1 6。 使用於實施例之N -甲基香葉草胺係藉著於乙醇中使用12 倍過量之甲基胺處理香葉草溴而製備。該產物係藉著萃取 -22-
487823 A7 B7 五、發明説明（20 ) 於乙醚中並蒸餾而單離。以相同方式製備N-甲基法呢胺、 N-甲基香茅胺及N-甲基-3-甲基-3-丁烯基胺。N-甲基油胺 係藉著使該N-油基乙醯胺鉀鹽進行甲基化，之後水解而製 備0 表1交聯二胺類 二胺編號 結構
-23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 487823 A7 B7
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487823 A7 B7 五、發明説明（23 ) 表3聚醯亞胺組合物之光學定位，處理條件及結果 實施例 聚醯亞胺組合物 塗佈 曝光 編號 BDTA+二胺編號 Wt% S=旋路 雷射掃描 燈 定位品質 VHR (具聚物中莫耳比） P=印刷 mm/sec J/cm2 13a 13+1(0.9:0.1) 4 s 0.75 - 〇+ 0.962 b … 4 s 1.5 0+ 0.966 c n 4 s 3.0 - 0+ 0.931 d If 4 s 6.0 _ Δ 0.890 e Μ 3 s 6.0 0+ 0.948 f " 5 P 3.0 _ 0+ 0.958 g tf 5 P 6.0 • 0 0.931 h tf 5 P 灣 40 Δ-Η- 0.967 i rt 5 P • 20 0++ 0.968 j If 5 P _ 10 〇 0.965 14a 13+1(0.8:0.2) 5 s 0.75 • △+ 0.979 b 5 s 1.5 轉 〇 0.964 15a 13+1(1:1) 5 s 0.75 - X++ 0.985 b tf 5 s 1.5 _ X 0.982 c rt -5 s 6.0 - X 0.966 d " 5 s 10 ㈣ X 0.962 16a 1 5 s 0.75 • X-H- 0.981 b " 5 s 1.5 • X 0.981 17a 13+2(0.8:0.2) 5 s 0.75 • Δ++ 0.977 b M 5 s 1.5 _ 0++ 0.965 18a 13+2(0.9:0.1) 4 s 0.75 _ 0++ 0.956 b M 4 s 1.5 • 0+ 0.959 19a 13+3(0.9:0.1) 4 s 0.75 Δ++ 0.960 b " 4 s 1.5 - 0 0.954 c " 4 s 4.0 • 0 0.877 20a 13+4(0.8:0.2) 4 s 0.75 _ 0+ 0.959 b " 4 s 1.5 _ 0+ 0.967 21a 13+5(0.8:0.2) 4 s 0.75 _ 0 0.969 b ff 4 s 1.5 〇 0.953 c M 4 s 4.0 - 0.843 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 487823 A7 B7 五、發明説明（24 ) 表3聚醯亞胺組合物之光學定位，處理條件及結果 實施例 聚醯亞胺組合物 塗佈 曝光 編號 BDTA+二胺編號(具聚 Wt% S=旋路 雷射掃描 燈 定位品質 VHR 物中莫耳比） P=印刷 mm/sec J/cm2 22a 13+6(0.9:0.1) 4 s 0.75 0++ 0.970 b " 4 s 1.5 - 0++ 0.964 c ” 4 s 4.0 _ 0++ 0.953 23a 13+6(0.8:0.2) 4 s 0.75 • 〇 0.96 b ” 4 s 1.5 - 〇 0.97 c ” 4 s 6.0 • Δ 0.95 24a 14+1(0.9:0.1) 5 s 0.75 _ 0++ 0.874 b " 5 s 1.5 0++ 0.942 c Μ 5 s 4.0 0+ 0.836 25a 17+1(0.9:0.1) 3 s 0.75 0+ 0.927 b ” 3 s 1.5 - Δ 0.863 26a 13 3 s 1.5 • Δ++ 0.933 b 13 3 s 3.0 Δ-Η· 0.924 27a 14 3.5 s 1.5 一 0+ 0.815 b 14 3.5 s 3.0 儀 △+ 0.834 28a 13, 1+15(1.75:0.19:0.1) 4 s 0.75 - Δ 0.898 b 4 s 1.5 • X+ 0.790 29a 13,4+15(1.75:0.19:0.1) 4 s 0.75 • 0++ 0.904 b Μ 4 s 1.5 • 0 0.799 30a 13,2, 15,+16 (0.8:0.1:0.05:0.075) 4 s 0.75 - Δ 0.892 b " 4 s 1.5 _ X+ 0.802 31a 13, 1, 15,+16 (0.81:0.1:0.05:0.075) 4 s 0.75 - 0++ 0.911 b Μ 4 s 1.5 畴 0++ 0.854 •優越之定位，無流動效應，高均勻度β 〇良好之定位，低流動效應，均勻β △ 一般定位，流動效應，部分不均勻(斑驳或混濁背景）<* X較差之定位，嚴重之流動效應，不均勻。 十改善程度，△<△+<△++<〇 實施例1 - 1 2係描述本發明新穎交聯二胺類1 - 1 2之形成。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) -27- 487823 A7 B7 五、發明説明（25 實施例1 2，4-二硝基氟苯（9.3克，50毫莫耳）、1 _甲基吡咯啶酮 (50毫升）、二烯丙基胺（5.82克，60毫莫耳）及碳酸鉀（6.9克 ，5 0毫莫耳）之混合物於室溫下攪摔1小時。混合物倒入水 (250毫升）中，以乙醚萃取。乙醚萃取物以〇.5當量濃度、 水、及飽和鹽水溶液洗滌，以硫酸鎂乾燥。該萃取物濃縮 產生N，N-二晞丙基-2,4-二硝基苯胺之黃色油（14.6克）。 前述黃色油（14.6克）於55-60°C下使用氯化鍚（Π )二水合 物（90.0克，0·40莫耳）、1〇當量濃度鹽酸（75毫升）及乙醇 (250毫升，無水）處理1 4.5小時。混合物倒入冰水（400毫升 )中，以冷卻側0°C之20重量百分比氫氧化鉀溶液（750克）鹼 化。混合物’以乙醚-四氫呋喃（4 ·· 1，600毫升）萃取，結合 之萃取物以去離子水洗滌三次，以飽和鹽水溶液洗滌，使 用硫酸鍰乾燥。混合物濃縮成黃色油，於矽膠上層析並於 115- 120°C (0· 1毫米汞柱）下庫傑若（Kugelrohr)蒸餾而純化， 產生N，N-二烯丙基-1，2，4 -苯三胺，1，之黃色油。1Η NMR (CDC13) 6.79 (d，1Η)，6·08 (m，2Η)，5·80 (m，2Η)，5.10 (m，4Η)，3.45 (dt，4Η)，4.0 (bs)及3.5 (bs)。 實施例2 3-氟-4-硝基苯胺（1.56克，10毫莫耳）、1-甲基吡咯啶酮 (10毫升）、二烯丙基胺（1.94克，20毫莫耳）及碳酸鉀（1.38 克，1 〇毫莫耳）之混合物加熱至115-125°C歷經9.5小時。混 合物以水稀釋，以乙醚萃取。結合之萃取物以水洗滌，以 飽和鹽水溶液洗滌，以硫酸鎂乾燥。萃取物濃縮產生N， -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 487823 A7 B7 五、發明説明（26 ) N _二烯丙基-6 -硝基-1，3 -苯二胺之橙色油（2 · 3克）。 前述橙色油（2.3克，1〇毫莫耳）於4〇-5〇°c下以氯化錫（π )二水合物（9.0克，40毫莫耳）、1〇當量濃度鹽酸（10亳升） 、及乙醇（5 5毫升，無水）之溶液處理丨8小時。混合物如實 施例1所述般地處理（不同處為··萃取中使用2 〇重量百分比 之氫氧化鉀溶液（85克）及己烷-乙酸乙酯（1 : 1))。粗製油 藉層析（矽膠）及庫傑若（Kugelrohr)蒸餾（115 °C，〇 · 1毫米汞 柱）純化產生N，N-二烯丙基-苯三胺，2，之黃色油 (0·75克）。4 NMR (CDC13) 6.58 (d，1H)，6.41 (d，1H)，6.33 (d之d，1H)，5.80 (m，2H)，5.13 (m，4H)，3.51 (d，4H)，3.6 (bs)， 及3·3 (bs) 〇 實施例3 N - 2 -甲基烯丙基-N -乙胺如實施例1所述般地使用2，4 -二硝基氟苯處理，產生N-2-甲基烯丙基-N-乙基-2，4-二 硝基冬胺之紅色油（13 · 0克）。 前述紅色油（13.0克）如實施例1所述般地使用氯化錫處理 ，產生N-2 -甲基婦丙基_N -乙基- l，2,4 -苯三胺，3，之黃 色油（沸點 100°C，0· 1 毫米汞柱）。4 NMR (CDC13) 6·83 (d， 1H)，6.1 (m，2H)，4.92 (s，1H)，4.83 (s，1H)，4.05 (bs5 2H)，3·45 (bs，2H)，3·31 (s，2H)，2.79 (q，2H)，1·76 (s，3H)，0.93 (t，3H) 實施例4 2,5-二硝基酚（7·36克，40毫莫耳）、婦丙基溴（4.84克， 4 0毫莫耳）、丙酮（7 5毫升）、丨_甲基吡咯啶酮（3毫升）及碳 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 487823 A7 ______B7 五、發明説明（27 ) 酸鉀（11 ·0克，8 0毫莫耳）之混合物加熱5 〇 _ 6 〇歷經2 2小時 。混合物冷卻至室S ’過遽’以乙酸乙g旨淋洗。滤液濃縮 並自異丙醇-己烷（1 : 1)再結晶，產生2_烯丙氧基_丨，4_二 硝基苯之黃色結晶（8.36克，熔點66.5-6 8。(：）。
前述結晶（6.73克，〇·〇3莫耳）溶於熱乙醇（6〇毫升，無水） 中，於40°C下添加於氯化錫（]Ι)(45·5克，〇24莫耳）、濃鹽 酸（36毫升）、及乙醇（30亳升）之溶液中。放熱反應保持於 5 0°C下歷經1小時，而於室溫下歷經16小時。混合物以水 稀釋，以20重量百分比氫氧化鉀（38〇克）鹼化，使用己烷_ 乙酸乙酯（1 : 1)萃取。結合之萃取物以水洗滌兩次，以硫 酸鎂乾燥。萃取物濃縮成油，蒸餾（115_12(rc，〇1毫米汞 柱）產生晞丙氧基-1，4 -苯二胺，4，之油。ijj NMR (CDC13) 6·57 (d，1H)，6.26 (d，1H)，6.19 (q，1H)，6·06 (m， 1H), 5.39 (dq, 1H), 5.26 (dq，1H)，4.50 (dq，2H)，3.37 (bs，4H) o 實施例5 2，4 -二硝基齡（11.5克，8 0重量百分比）、5 _溴_丨·戊烯 (8.94克’ 0.06莫耳）、碳酸鉀（6.9克，〇·〇5莫耳）及1-甲基毗 咯啶酮（100毫升）之混合物加熱至8 〇 - 9 0 °C歷經4日。於2日 (4.3克）及3曰（3 ·23克）後添加其他部分之5 _溴·丨-戊烯。該 混合物以水稀釋’使用己燒-乙酸乙g旨（1 : 2 )萃取。結合之 萃取物以1 0重量百分比氫氧化鉀（1〇〇亳升）洗滌三次，以水 (100毫升）洗滌三次’並以硫酸鎂乾燥。溶液濃縮產生油 (13.4 克” -30 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) "" " '^ 487823 A7 B7 五、發明説明（28 ) 該油（13.4克，0.053莫耳）如實施例1所述般地以氯化錫 (Π)二水合物處理（不同處：反應溫度係為4 0°C，萃取溶劑 係為己烷-乙酸乙酯，1 : 1 )。粗製油蒸餾產生初餾物（7 〇 -80°C，0·1毫米汞柱）及所需之4-(4，-戊烯氧基）-1，3-苯二 胺，5，（ 135- 140°C)之油（4.62克）。 實施例6 N-甲基香葉草胺（1.35克，約90重量百分比，7:3毫莫耳） 、碳酸鉀（1.38克，10毫莫耳）、3·氟-4-硝基苯胺（1.14克， 7 · 3毫莫耳）及1 -甲基吡咯啶酮（1 〇毫升）之混合物於9 0 -125 °C下攪摔2 · 5小時。混合物以水稀釋；以乙醚萃取；萃取物 以水洗ί條兩次，並以飽和鹽水溶液洗;:條一次；萃取物以硫 酸鎂乾燥。’濃縮產生橙色油，其於矽膠（己烷-乙酸乙酯， 3 · 5 : 1)上層析純化，產生1 · 3克橙色油（5 9百分比）。 該橙色油（1 · 3克，4.3毫莫耳）如實施例1所述般地以氣化 錫二水合物處理（不同處：反應溫度為3 〇 - 3 4 °C歷經2.5小時 ;而萃取溶劑係為乙醚）。自該萃取回收之粗製油於矽膠上 層析純化（己烷-乙酸乙酯-四氫呋喃，1 : 1 : 1)產生N -甲 基-N-香葉草基-l，2,5-苯三胺，二胺6，之油（0.96克）。 實施例7 2，4 -二硝基氟苯如實施例1所述般地以n -甲基油胺進行處 理。形成之二硝基化合物以氯化錫（Π )二水合物處理，以層 析純化，產生二胺7。 實施例8 2，4 -二硝基氟苯如實施例1所述般地以N -甲基-3 -甲基· 3 - -31- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 五、發明説明（29 ) 丁缔胺進行處理。形成之二硝基化合物以氯化錫⑷二水合 为處理，以層析純化，並蒸餘產生二胺8。 實施例9 2,4-二硝基酚如實施例5所述般地以溴·2，。二甲基_ 辛埽進行處理。形成之二硝基化合物以氯化锡（Η )二水 合物處理，以層析純化產生二胺9。 實施例1 0 氟4 -硝基本胺如實施例6所述般地以ν _甲基香茅胺進 行處理。形成之硝基胺以氯化錫（π)二水合物處理，以層析 純化，產生二胺1 〇。 實施例1 1 3 -氟-4 -硝基苯胺如實施例6所述般地以Ν-甲基法呢胺進 仃處理。形成之硝基胺以氯化錫（η)二水合物處理，以層析 純化，產生二胺1 Γ。 實施例1 2 2，4 - 一硝基氟苯胺如實施例1所述般地以ν -甲基香葉草胺 進行處理。形成之二硝基化合物以氣化錫（η)二水合物處理 ’以層析純化，產生二胺1 2。 實施例1 3 3,3、4,4’-二苯基酮四羧酸二酐（428 3毫克，133毫莫耳） 、2,5-二胺基苄腈，13(159.3毫克，υο毫莫耳）、Ν , 二埽丙基-1，2,4-苯三胺（二胺1，27.0毫克，0.133毫莫耳） 及7 - 丁内酯（2·44克）於室溫下於氮氛圍下攪拌2〇·5小時。聚 酿胺酸溶液以r - 丁内酯（12.0克）稀釋成4重量百分比。 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐) 487823 A7 _ B7 五、發明説明（3〇 ) 兩片具有透明氧化錮錫（ITO)塗層（DCI，Inc· Lenexa，KS 66219 )之0·9英付乘1.2英叶乘1毫米厚之鈉舞玻璃基板旋塗 聚醯亞胺調配物並固化，以產生光學定位層。旋塗係藉著 經由0.45微米鐵弗龍膜濾器直接將預聚物溶液過濾於清潔氧 化銦錫（ΙΤΟ)基板表面上而達成。經塗佈之基板係於2500轉 每分鐘下旋轉1分鐘，以產生均勻薄膜。形成之膜膜於氮下 於80°C下固化0.25小時，之後於180°C 1小時。 圖1係為用以曝照該基板之實驗裝置的示意圖。雷射光束 來自雷射1，直徑約1厘米，沿取向2偏振，進入偏振旋轉器 及射束分裂器組合3，離開時，兩偏振成分6及7於自3傳播 時分離。該雷射之波長範圍係為300- 336毫微米。藉著調整 3中之偏振旋轉器，可調整6及7中之光能比例，此情況下， 該比例係調整至1 : 6。6及7中之總能量係為500毫瓦。面鏡 5反射6及7 ’使其穿透圓筒形透鏡8及9，焦距個別係為5厘 米及10厘米。穿透圓筒形透鏡8及9之後，6及7係聚焦於基 板1 0上之約1 · 〇厘米X 〇 . 2厘米的線上。該兩平行聚焦線間 之距離係約1 · 5毫米。如圖2所示，基板1 0係掃描垂直於該 經聚焦之線。因為經聚焦線約1厘米之長度小於所需之曝光 面積，故於掃描一次之後，該基板於與該掃描取向垂直之 方向（沿著該經聚焦線）步進1 · 5毫米。重複該步進及掃描1 1 ’直至整個基板皆曝光。此曝光所使用之掃描速度係為0.75 毫米/秒。 曝光之後，該基板於光學生成定位取向之正交取向上組裝 。構件厚度係約4微米。該冷卻隨之以毛細充填適於主動陣 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 487823 A7 B7 五、發明説明（31 ) 列液晶顯示器使用之向列液晶。如所預期，於該偏光板間 觀測時，發現該液晶定位於扭轉向列取向。液晶構件於高 於液晶各向同性點下退火時（13 5 °C歷經4 0分鐘），可改善該 定位之均勻性。經退火之構件的定位品質係描述於表3。 使用1 · 5、3 · 0及6 · 0毫米/秒之掃描速度的其他試驗（b、^ 及d )係列示於表3。另一試驗（e)中，該聚合物溶液係於旋 轉鑄造之前使用7 - 丁内酯及2· 丁氧基乙醇之混合物稀釋， 產生含有50重量百分比2_丁氧基乙醇之3重量百分比溶液。 其他試驗 f-j 中，使用 Nissho Printing Co. Angstromer SDR 印刷機（Kenix Industries，Tempe，AZ)將含有 52.6 wt% 之 2 - 丁 氧基乙醇之5重量百分比聚合物溶液印刷於該基板上。於試 驗h-j中，所印刷之基板使用與OptOAlignTM型E2-UV600-SS-AA曝 光單元 （Elsicon， Inc·， Wilmington， DE) 相同 之曝光 燈單元曝照偏振光。 實施例1 4 3,3、4,4、二苯基酮四羧酸二酐（162.6毫克，0.505毫莫耳 )、2,5_二胺基芊腈，13(53.7毫克，0.403毫莫耳）、N，N-二烯丙基-1，2,4-苯三胺（二胺1，20.5毫克，0.101毫莫耳） 及T - 丁内酯（0.92克）之混合物於室溫下於氮氛圍下攪拌22 小時。聚醯胺酸溶液以T - 丁内酯（3.58克）稀釋至5重量百分 比，經0.45微米鐵弗龍膜濾器過濾，旋轉塗佈，固化，並曝 照偏振光，如實施例1 3所述。該構件之定位品質及各個試 驗條件之電壓保持比皆列示於表3中。 實施例1 5 -34-
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 487823 A7 B7 五、發明説明（32 ) 3，3’，4,4、二苯基酮四羧酸二酐（215.3毫克，0.668毫莫耳 )、2,5-二胺基芊腈，13(44.5毫克，0.334毫莫耳）、N，N-二烯丙基-1，2,4-苯三胺（二胺1，67.9毫克，0.334毫莫耳） 及T - 丁内酯（1.33克）之混合物於60-70 °C下於氮氛圍下攪 捽20·5小時。聚醯胺酸溶液以τ - 丁内酯（4.90克）稀釋至5重 量百分比，經0.45微米鐵弗龍膜濾器過濾，旋轉塗佈，固化 ，並曝照偏振光，如實施例1 3所述。該構件之定位品質及 各個試驗條件之電壓保持比皆列示於表3中。 實施例16 3，V，4,4’-二苯基酮四羧酸二酐（201·8毫克，0.626毫莫耳 )、Ν，Ν-二烯丙基-1，2,4-苯三胺（二胺 1，127.2毫克，0.626 毫莫耳）及7 - 丁内酯（1 ·3 1克）之混合物於室溫下於氮氛圍下 攪捽20·5小時。聚醯胺酸溶液以7 - 丁内酯（4,94克）稀釋至5 重量百分比，經0.45微米鐵弗龍膜濾器過濾，旋轉塗佈，固 化，並曝照偏振光，如實施例1 3所述。該構件之定位品質 及各個試驗條件之電壓保持比皆列示於表3中。 實施例1 7 3,3’，4,4’-二苯基酮四羧酸二酐（163.4毫克，0.507毫莫耳 )、N，N-二烯丙基-1，2,5-苯三胺（二胺 2，20.6毫克，〇·1〇ι 毫莫耳）' 2,5-二胺基芊腈，13(54.0毫克，0.406毫莫耳）及 T - 丁内酯（0·94克）之混合物於室溫下於氮氛圍下攪拌20.5 小時。聚醯胺酸溶液以7 - 丁内酯（3.58克）稀釋至5重量百分 比，經0.45微米鐵弗龍膜濾器過濾，旋轉塗佈，固化，並曝 照偏振光，如實施例1 3所述。該構件之定位品質及各個試 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 裝 訂
487823 A7 B7 五、發明説明（33 ) 驗條件之電壓保持比皆列示於表3中。 實施例1 8 3,3’，4,4，-二苯基酮四羧酸二酐（226.9毫克，0.704毫莫耳 )、N，N-二烯丙基-1，2,5-苯三胺（二胺2，14_3毫克，〇·〇70 毫莫耳）、2,5-二胺基芊腈，13(84.4毫克，0.634毫莫耳）及 r - 丁内酯（1.43克）之混合物於室溫下於氮氛圍下攪拌20·5小 時。聚醯胺酸溶液以Τ - 丁内酯（6·38克）稀釋至4重量百分比 ，經0.45微米鐵弗龍膜濾器過濾，旋轉塗佈，固化，並曝照 偏振光，如實施例1 3所述。該構件之定位品質及各個試驗 條件之電壓保持比皆列示於表3中。 實施例1 9 3,3’，4,4「-二苯基酮四羧酸二酐（172.8毫克，0.536毫莫耳 )、Ν-2·甲基烯丙基-Ν-乙基_1，2,4_苯三胺，3(11.0毫克， 0.054毫莫耳）、2,5-二胺基芊腈，13(64.3毫克，0.483毫莫 耳）及r - 丁内酯（1.02克）之混合物於室溫下於氮氛圍下攪摔 21小時。聚醯胺酸溶液以7 - 丁内酯（4.86克）稀釋至4重量百 分比，經0 · 4 5微米鐵弗龍膜濾器過濾，旋轉塗佈，固化， 並曝照偏振光，如實施例1 3所述。該構件之定位品質及各 個試驗條件之電壓保持比皆列示於表3中。 實施例2 0 3,3’，4,4、二苯基酮四羧酸二酐（290.5毫克，0.902毫莫耳 )、2 -晞丙氧基-1，4 -苯二胺，4 ( 29.6毫克，0.180毫莫耳）、 2,5 -一胺基+猜’ 13(96.0毫克，0.721毫莫耳）及7 - 丁内酉旨 (1.72克）之混合物於室溫下於氮氛圍下攪拌21小時。聚醯胺 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) w823 A7 B7 五、發明説明（34 ) 酸溶液以r - 丁内酯（8·26克）稀釋至4重量百分比，經0.45微 米鐵弗龍膜濾器過濾’旋轉塗佈，固化，並曝照偏振光， 如實施例1 3所述。該構件之定位品質及各個試驗條件之電 壓保持比皆列示於表3中。 實施例2 1 3,3，，4,4，-二苯基酮四羧酸二酐（259.0毫克，〇.804毫莫耳 )、4-(4’-戊晞氧基苯二胺’ 5(30.9毫克，0.161亳莫 耳）、2,5-二胺基芊腈，13(85.6毫克，0.643毫莫耳）及7 · 丁内酯（1.48克）之混合物於室溫下於氮氛圍下攪拌2 1小時。 聚醯胺酸溶液以T - 丁内酯（7·54克）稀釋至4重量百分比，經 〇 · 4 5微米鐵弗龍膜濾器過濾，旋轉塗佈，固化，並曝照偏 振光，如實'施例1 3所述。該構件之定位品質及各個試驗條 件之電壓保持比皆列示於表3中。 實施例2 2 3,3，，4,4，-二苯基酮四羧酸二酐（200.5毫克，0.622毫莫耳 )、N -甲基-N_香葉草基-1，2,5·苯三胺，二胺6(17.0毫克， 0.062毫莫耳）、2,5-二胺基芊腈，13(74.6毫克，0.560毫莫 耳）及r-丁内酯（1·Π克）之混合物於室溫下於氮氛圍下攪拌 23小時。聚醯胺酸溶液以7 - 丁内酯（5.90克）稀釋至4重量百 分比，經0·45微米鐵弗龍膜濾器過濾，旋轉塗佈，固化，並 曝照偏振光，如實施例1 3所述。該構件之定位品質及各個 試驗條件之電壓保持比皆列示於表3中。 實施例2 3 3,3’，4,4’-二苯基酮四羧酸二酐（175.2毫克，0.544毫莫耳 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 487823 A7 B7 五、發明説明（％ ) )、N -甲基-N-香葉草基-1，2,5-苯三胺，二胺6(29.7毫克， 〇·1〇9毫莫耳）、2,5-二胺基芊腈，13(57.9毫克，0.435毫莫 耳）及r - 丁内酯（1.06克）之混合物於室溫下於氮氛圍下攪掉 2 1 .5小時。聚醯胺酸溶液以r - 丁内酯（5.25克）稀釋至4重量 百分比，經0.45微米鐵弗龍膜濾器過濾，旋轉塗佈，固化， 並曝照偏振光，如實施例1 3所述。該構件之定位品質及各 個試驗條件之電壓保持比皆列示於表3中。 實施例2 4 3,3’，4,4|-二苯基酮四羧酸二酐（244.3毫克，〇.758毫莫耳 )、2-(三氟甲基）-1，4_苯二胺14(120毫克，0.682毫莫耳）、 N，N-二烯丙基-1，2,4-苯三胺，1(15.4毫克，0.076毫莫耳） 及7-丁内酯（1·56克）之混合物於室溫下於氮氛圍下攪拌23.5 小時。聚醯胺酸溶液以r - 丁内酯（5.62克）稀釋至5重量百分 比，經0.45微米鐵弗龍膜濾器過濾，旋轉塗佈，固化，並曝 照偏振光，如實施例1 3所述。該構件之定位品質及各個試 驗條件之電壓保持比皆列示於表3中。 實施例2 5 3,3’，4,4’-二苯基酮四羧酸二酐（272.9毫克，〇.847毫莫耳 )、1，4-苯二胺，17(82.4 毫克，0.762 毫莫耳）、n，N_ 二缔 丙基-1，2,4-苯三胺，1(17.2毫克，0.085毫莫耳•甲基 吡咯淋酮（1.54克）之混合物於室溫下於氮氛圍下攪拌2 1小時 。聚醯胺酸溶液以1 -甲基吡咯淋酮（11 ·0克）稀釋至3重量百 分比，經0 · 4 5微米鐵弗龍膜濾器過濾，旋轉塗佈，固化， 並曝照偏振光，如實施例1 3所述。該構件之定位品質及各 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) " -- 487823 A7 B7 五、發明説明（36 ) 個試驗條件之電壓保持比皆列示於表3中。 實施例26(對照例） 3,3’，4,4、二苯基酮四羧酸二酐（6.44克）、2,5-二胺基芊 腈’ 13(2.66克）及r-丁内酯（37.8克）之混合物於室溫下於 氮氛圍下攪拌20小時。聚醯胺酸溶液以r - 丁内酯（43.9克） 稀釋至1 0重量百分比，經〇·45微米鐵弗龍膜濾器過濾。溶 液稀釋成3重量百分比溶液，旋轉塗佈，固化，並曝照偏振 光，如實施例1 3所述。該構件之定位品質及各個試驗條件 之電壓保持比皆列示於表3中。比較實施例2 6與實施例1 3 ( 含有交聯二胺1)，實施例13之定位品質及電壓保持比顯然 大幅改善。 實施例2 7 (對照例） 3,3'，4,4’-二苯基酮四瘦酸二肝（6.44克）、2_(三氟甲基）- 1，4-苯二胺，14(3.52克）及丁内酯（40克）之混合物於室 溫下於氮氛圍下攪摔2 4小時。聚醯胺酸溶液以γ _ 丁内酯 (49.7克）稀釋至10重量百分比，經〇·45微米鐵弗龍膜濾器過 滤。溶液稀釋成3 .5重量百分比溶液，旋轉塗佈，固化，並 曝照偏振光，如實施例丨3所述。該構件之定位品質及各個 試驗條件之電壓保持比皆列示於表3中。比較實施例27與實 施例24(含有交聯二胺1)，實施例24之定位品質及電壓保持 比顯然大幅改善。因此，在與不含本發明交聯二胺之相似 調配物比較之下，交聯二胺可於較低曝光能量下提供高品 質定位及高電塾保持比。 η 實施例2 8 -39 - 487823 A7 __ B7 五、發明説明（37 ) 3，3’，4,4f-二苯基酮四竣酸二纤（6· 44克，20毫莫耳）、 2.5- 二胺基苄腈，13(2·334克，17.55毫莫耳）、n，N_二晞 丙基-1，2,4-苯三胺，ι(〇·396克，1,95毫莫耳丁内酯 (36.5克）之混合物於室溫下於氮氛圍下攪拌23·5小時。溫度 升南至60C ’添加在γ -丁内酉旨（2·26克）中之4_(1Η，1Η_ 全氟辛氧基）苯胺，15(0.491克，1毫莫耳），之後持續加熱 2 1小時。該溶液以r - 丁内酯（48.3克）稀釋至1〇重量百分比 ，經0.45微米鐵弗龍膜滤器過濾。溶液稀釋成4重量百分比 溶液’旋轉塗佈，固化，並曝照偏振光，如實施例1 3所述 。該構件之定位品質及各個試驗條件之電壓保持比皆列示 於表3中。該構件於〇·75及1·5毫米/秒之曝光下個別具有1及 1 · 5度之預仰角。 實施例2 9 3，3 '，4，4、二苯基酮四複酸二纤（6.44克，2 0毫莫耳）、 2.5- 二胺基芊腈，1 3 (2.334克，17.55毫莫耳）、2-埽丙基-1，4-苯二胺，4(0.320克，1.95毫莫耳）及7_ 丁内酯（36·7克） 之混合物如實施例2 8所述般地處理，再添加4 - (1 Η，1 Η -全 氟辛氧基）苯胺，15(0 .491克，1毫莫耳）。最終溶液稀釋成 4重量百分比溶液，旋轉塗佈，固化，並曝照偏振光，如實 施例1 3所述。該構件之定位品質及各個試驗條件之電壓保 持比皆列示於表3中。該構件於〇·75及1 · 5毫米/秒之曝光下 個別具有〇 · 6及1 · 2度之預仰角。 實施例3 0 3,3、4,4’-二苯基酮四羧酸二酐（6.44克，20亳莫耳）、 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
装 訂
k 487823 A7 B7 五、發明説明（38 ) 2,5-二胺基苄腈，13(2.127克，16毫莫耳）、叱1^二烯丙 基-1，2,5-苯三胺，2(0.406克，2.0毫莫耳）、及二胺 1 6(0.552克，1.5毫莫耳）及7_ 丁内酯（37.9克）之混合物如 實施例28所述般地處理，再添加4·(1Η，1H-全乳辛氧基） 苯胺，15(0.491克，1毫莫耳）。最終溶液稀釋成4重量百分 比溶液，旋轉塗佈，固化，並曝照偏振光，如實施例丨3所 述。該構件之定位品質及各個試驗條件之電壓保持比皆列 示於表3中。該構件於0.75及1 · 5毫米/秒之曝光下個別具有 0.6及1.2度之預仰角。 實施例3 1 3，3 ’，4，4 f ·二苯基酮四羧酸二奸（6.44克，2 0毫莫耳）、 2,5 - 一胺基爷腈’ 13(2.156克’ 16.2毫莫耳）、N，N -二晞丙 基-1，2,4-苯三胺，1(0.412克，2.03毫莫耳）、及二胺 1 6(0.552克，1.5毫莫耳）及r-丁内酯（37.9克）之混合物如 實施例2 8所述般地處理，再添加4 - (1 Η，1 Η -全氟辛氧基） 苯胺，1 5 (0.245克，0.5毫莫耳）。最終溶液稀釋成4重量百 分比溶液，旋轉塗佈，固化，並曝照偏振光，如實施例i 3 所述。該構件之定位品質及各個試驗條件之電壓保持比皆 列示於表3中。該構件於〇·75及1 .5毫米/秒之曝光下個別具 有0.3及0·5度之預仰角。 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐)

Claims (1)

  1. ^«7823 -.…_____________________公告本 ^、申請專利範圍 ABCD
    1 · 一種聚醯胺酸，用以謗導與一光學定位層表面相鄭之液 晶介質的定位，其包含具有結構I之聚酿胺酸
    彳A A 2. 4 5 其中R i係選自C 3 - Cm直鏈或分枝鏈坡基，含有工至4 個不飽和部位；X係為二價部分，選自-〇-、_8_及 NR-，其中R係選自η、R1&C1-C4烴鏈；Χι個別選 自Η、Cl、F及Br ; m係為1或〇 ; Z係選自、·〇 、-so2_、-ch2-、-c(cf3)2-、-c(o)_、·ΟΗ2(：Η2、_ NR2-及一共價鍵結，其中R2係選自H及(^-(：4烴鏈；而 該羧酸基相對於該醯胺鍵結係成鄰位。 如申請專利範圍第1項之聚醯胺酸，其中Rl係為Ci〇_c 直鍵或分枝鍵煙鍵，含有2至4個碳-碳雙鍵。 如申請專利範圍第1項之聚醯胺酸，其中X係為_nr_。 如申請專利範圍第2項之聚醯胺酸，其中Rl係選自香葉 草基、香茅基及法呢基。 如申請專利範圍第1項之聚醯胺酸，其中m係為〇 ,而 X 1係為Η或C 1。 如申請專利範圍第1項之聚醯胺酸，其係為另外包括結 構Π之共聚物 -42- 6. 487823 8 8 8 8 A B c D 申請專利範圍
    II 其中 X2係選自 Η、CrC* 烴、-CN、-CF3、F、Cl、 Br、I、-N02、-0R2、-C02R2、及-C〇2N(R2)2，其中 R2係為烴。 一種光學定位層，其係包含由如申請專利範圍第1項之 聚酿胺酸所衍生之聚醯亞胺。 一種液晶顯示元件，其係包括如申請專利範圍第7項之 光學定位層。 43- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）
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