TWI426064B - 用於垂直配向模式的液晶顯示裝置之配向材料及其製備方法（ｉ） - Google Patents

用於垂直配向模式的液晶顯示裝置之配向材料及其製備方法（ｉ） Download PDF

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Description

用於垂直配向模式的液晶顯示裝置之配向材料及其製備方法(I) 發明領域
本發明關於用於垂直配向(此後，VA)模式的液晶顯示裝置之配向材料及其製備方法，以及更特別地，關於以如下所顯示之化學式1表示的二胺苯衍生物，其能夠以均勻且垂直的方式予以配向液晶以及明顯地改進清晰度和對於有機溶劑的溶解度，其製備方法和使用其之液晶配向薄膜。
數種液晶驅動模式已經被提議和被予以發展以改進其之顯示性能。依據驅動模，某些預傾角(pretilt angle)的控制是需要的，以及一種以一種安定的方式產生預傾角的配向薄膜成為一種決定LCD的性能之不可缺的要件。根本上，配向薄膜配向液晶分子，以及其等形成介於基材平面和且液晶分子之間的預傾角藉此其等使得反應性良好且確保液晶分子的配向安定性。並且，該配向薄膜是一種在液晶顯示裝置決定可信賴性、顯示均勻度，殘像和電壓保持率，等等的重要因子。
許多自無機材料至有機的聚合物的材料已經被應用作為配向薄膜的材料。在其等之中，主要被使用的代表性的聚合物化合物是可溶的聚醯亞胺(polyimide)為主的聚合物組合物和聚醯胺酸(polyamide acid)為主的聚合物組合物，其等經由醯亞胺化使用聚醯胺酸(polyamide acid)。由於其等之優良的抗熱性和抗化學性，其等於工業領域廣泛地被利用作為配向液晶的配向材料。此等聚合物化合物係藉由二胺和四甲酸二酐(tetracarboxylic acid dianhydride)的聚合予以形成，單體的結構決定從該處合成的聚合物化合物的性質。
一般而言，作為用於得到高的預傾角手段，側鏈型聚醯亞胺化合物已經被使用。側鏈型結構能被導入至二胺或四甲酸二酐中，但是於多數情況下，二胺係被使用，因為側鏈基團能容易地被導入至其中。一般而言，已經知道聚醯亞胺液晶分子配向材料，其係利用作為一個單體，一種具有一個直鏈烷氧基團、烷基酯基團或氟化的烷基基團之脂肪族烴、側鏈型二作為一個側鏈。然而，因該等側鏈的分佈和長度於此等聚醯亞胺配向薄膜內是不被控制的，其等之預傾角通常像大約3~25°一樣低。
於該等側鏈型聚醯亞胺內，該等配向薄膜的數種特徵係依據芳香族和脂肪族烴組份來決定。因該等芳香族組份作用為聚合物鏈內的堅硬核心，其等導致有機溶劑內之低溶解度以及因而減少工業的加工性。另外，因其等使得介於聚合物鏈之間的電荷轉移複合物的形成容易，其等造成可見光區的低可透性(permeability)。特別地，於TFT型的液晶顯示裝置內，電壓保持率作用為液晶顯示裝置的顯示特性之一種重要因子以及含有大量的芳香族組份之配向薄膜容易地吸收離子藉此其等減少施加電壓，導致反差的降低。
相反地，含有大量的脂肪族烴或脂環族之配向薄膜能改進上述的缺點。然而，脂肪族烴聚醯胺酸(polyamide acid)為主的配向材料具有差的液晶配向性質以及脂肪族烴可溶的聚醯亞胺具有下降的基材附著性，以致於即使視為若的摩擦都能容易地削去塗覆膜。縱然有聚醯亞胺和聚醯胺酸(polyamic acid)被摻和以補足此等缺點之配向材料，其等有該二種材料會由熱予以分離的問題以及特別地，藉由該等聚醯亞胺和聚醯胺酸的嵌段共聚合予以製備的液晶分子配向材料涉及太複雜的製備途徑。
 發明概要
為了要解決先前技藝的問題，本發明的一個目的要提供一種二胺苯衍生物，其係一種用於垂直配向模式的液晶顯示裝置之配向材料，能夠以均勻且垂直的方式配向液晶以及明顯地改進清晰度和對於有機溶劑的溶解度，其之一種製備方法和一種使用其之液晶分子配向薄膜。
為了達成上述目的，本發明提供一種以化學式1表示的二胺苯衍生物：
其中R1 是一個5至7個碳原子的烷基基團或烷氧基團。
另外，本發明提供一種用於以如上定義的化學式1表示的該二胺化合物的製備的方法，其包含：a)藉由反應4-烷基雙環-4-酮化合物與1,3,5-三溴苯予 以製備一種化學式2的化合物： 其中R1 是一個5至7個碳原子的烷基或烷氧基團；b)藉由在對甲苯磺酸一水合物(paratoluenesulfonic acid 1-hydrate)之下予以水合化學式2的化合物而製備一種化學式3的化合物： 其中R1 是一個5至7個碳原子的烷基或烷氧基團；c)藉由反應化學式3的化合物與雙(三甲矽烷基)胺鋰(lithium bis(trimethylsilyl)amide)、(二亞苄基丙酮)鈀((dibenzylideneacetone)palladium)，和三環己基膦予以製備一種化學式4的化合物： 其中R1 是一個5至7個碳原子的烷基或烷氧基團；以及d)在一種Pd/C催化劑之下予以氫還原化學式4的化合 物以及從該處分離一種反式異構物化合物。
再進一步，本發明提供一種用於製備一種用於液晶顯示裝置的垂直配向材料之聚醯亞胺樹脂的方法，其包含：a)製備一種聚醯胺酸為主的嵌段共聚物，其係藉由於一種溶劑之中予以反應一種如上定義的化學式1之側鏈型二胺化合物，一種化學式5的四甲酸酐：
其中A是一種4價的有機基團，和一種不具有側鏈基團之化學式6的二胺化合物：
其中C是一種不具有側鏈的2價有機基團；以及b)藉由熱處理予以轉化該聚醯胺酸為主的嵌段共聚物、經由合環脫水成為一種聚醯亞胺。
再進一步，本發明提供一種藉由利用如上所說明的聚醯亞胺樹脂予以製備之液晶分子配向薄膜。
再進一步，本發明提供一種包含以上的液晶分子配向薄膜之液晶顯示裝置。
 較佳實施例之詳細說明
本發明進一步詳盡地予以說明。
如本發明之液晶分子配向材料係特徵在於其等具有如以上的化學式1中所顯示的一個烷基鏈基團，和脂環族側鏈，藉由被設計成具有該側鏈，藉此其等能以均勻且垂直的方式配向液晶以及明顯地改進清晰度和對於有機溶劑的溶解度。
於以上的化學式1中，該側鏈已經被設計成要達成本發明的目的。座落於該側鏈的末端上之該烷基鏈減低表面張力以便於運用垂直的配向性質，以及創造有機溶劑能穿透至介於聚合物鏈之間的空間中，藉此增加溶解度。僅僅具有該烷基鏈作為一個側鏈之該等聚醯亞胺本身無法展現垂直的配向性質。
並且，該等脂肪族烴環保持液晶分子垂直，以及進一步，其等之堅硬核心基團和末端的烷基基團被連結成如液晶般的條狀以及因而藉由與該液晶的側邊之相互作用而能增加垂直的配向性質，當該液晶被放置於該側鏈周邊時。並且，具有該等側鏈之該等聚醯亞胺樹脂決定該等二胺側鏈的長度和介於該等側鏈之間的長度，端視該等液晶分子的長軸之平均長度和需要的預傾角大小而定。本發明控制此等要件以及其因而可能控制聚醯亞胺為主的共聚物的特徵。
被連結至末端的烷基鏈之雙環己基(bicyclohexyl)基團比那些含有苯基基團更佳地抑制該等聚醯亞胺之內的電荷轉移複合物的形成，其比聯苯基團的僵硬結構允許更自由的移動，以及因而提供與該末端烷基鏈一起的溶解度的改轉移複合物的形成，其比聯苯基團的僵硬結構允許更自由的移動，以及因而提供與該末端烷基鏈一起的溶解度的改進，以及當配向薄膜被形成時，其藉由減少電荷轉移複合物的形成而關掉可見光的吸收，藉此保證清晰度。並且，當電場被施加於TFT型的液晶顯示裝置內時，其減少離子吸附於配向薄膜的表面上，以及因而能改進電壓保持率。
並且，該含有聚醯亞胺樹脂的側鏈決定該等聚醯亞胺樹脂之二胺側鏈的長度和介於該等聚醯亞胺樹脂之側鏈間的長度，端視該等液晶分子的長軸之平均長度和需要的預傾角大小而定。較佳地，上文的化學式1的該等側鏈的二胺化合物內之該側鏈基團的長度被決定藉此該聚醯亞胺的側鏈基團的長度和該等液晶分子的長軸之平均長度的比率係於0.8至1.5的範圍內。介於該等聚醯亞胺樹脂之側鏈基團間的寬度在決定被配置於基材表面上的側鏈基團的密度上是一重要因子。因此，插入不具有側鏈的二胺化合物至該等聚醯亞胺的主鏈中係較佳的，藉此介於該等聚醯亞胺側鏈基團之間的長度成為該等液晶分子的長度之1.5至3.5倍。
上文的化學式1的側鏈的二胺化合物能經由此等如反應流程1的方法予以製備：
其中R1 是一個5至7個碳原子的烷基或烷氧基團。
步驟1
在氮氣的氛圍下，n-BuLi被逐滴地添加至一溶液，其係藉由溶解1,3,5-三溴苯於醚中予以製備，然而溫度被維持不超過-78℃，以及4-烷基雙環己基-4-酮(A)被添加至如此製備的反應溶液內且予以攪拌，藉此化學式2的4-(3,5-二溴苯)-4-烷基雙環己基-4-醇化合物能被得到。該化合物(A)和1,3,5-三溴苯的量係以等價的比例予以使用。
步驟2
化學式3的4-(3,5-二溴苯)-4-烷基伸二環己-3-烯(4-(3,5-dibromophenyl)-4-alkylbicyclohexyl-3-ene)能藉由在對甲苯磺酸一水合物(paratoluenesulfonic acid,1-hydrate)之下予以水合化學式2的化合物而被得到；
步驟3
化學式4的二胺化合物，5-(4-烷基伸二環己-3-烯-4-基)-苯-1,3-二胺(5-(4-alkylbicyclohexyl-3-ene-4-yl)-benzene-1,3-diamine)能藉由反應以上的化學式3的化合物與雙(三甲矽烷基)胺鋰、(二亞苄基丙酮)鈀((dibenzylideneacetone)palladium)，和三環己基膦而被得到。
步驟4
最終的化學式1的二胺化合物，5-(反-4-烷基伸二環己-3-烯-4-基)-苯-1,3-二胺(5-(trans-4-alkylbicyclohexyl-3-ene-4-yl)-benzene-1,3-diamine)化合物能藉由在一種Pd/C催化劑之下予以氫還原以上的化學式4的化合物以及分離異構物而予以得到。
另外，本發明提供一種用於聚醯亞胺樹脂之製備的方法，其係利用以上的化學式1的二胺化合物和該等聚醯亞胺樹脂，以及該用於該等聚醯亞胺樹脂的製備之方法係特徵在於：包含a)製備一種聚醯胺酸為主的嵌段共聚物，其係藉由於一種溶劑之中予以反應一種如上定義的化學式1之側鏈的二胺化合物，一種化學式5的四甲酸酐：
其中A是一種4價的有機基團，和一種不具有側鏈基團之化學式6的二胺化合物：
其中C是一種不具有側鏈之2價的有機基團；以及b)藉由熱處理予以轉化該聚醯胺酸為主的嵌段共聚物、經由合環脫水成為一種聚醯亞胺。
作為一特定的實例，在氮氣的氛圍下，以上的化學式5的四甲酸二酐被緩慢逐滴地添加至一種被溶解於N-甲基-2-吡咯酮(N-methyl-2-pyrrolidone)之內的以上的化學式1的側鏈的二胺化合物和以上的化學式6的二胺之反應溶液歷時2小時，然而溫度被被維持在5℃，以及予以攪拌歷時6小時以製備聚醯胺酸為主的嵌段共聚物。黏性能藉由利用此類溶纖劑(cellosolve)型的溶劑而予以調整，如：二乙二醇單甲醚(diethyleneglycolmonomethylether)、二乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚，等等。
繼而，該等聚醯胺酸為主的嵌段共聚物能藉由介於100至230℃之間的熱處理歷時30min至2小時、經由合環脫水反應而予以轉化成為具有一個化學式5的重複單元之聚醯亞胺。
作為該等溶劑，使用惰性溶劑係較佳的。該等惰性溶劑之具體實例是：N-甲基-2-吡咯酮(NMP)、N,N-二甲基甲醯胺(DMF)、二甲亞碸(DMSO)、六甲磷醯胺、四亞甲碸(tetramethylenesulfone)、對氯酚、對溴酚、2-氯-4-羥基甲苯、二噁烷(dioxane)、四氫呋喃(THF)、環己酮以及類似物。
作為以上的化學式5的四甲酸二酐，具有一種4價的有機基團之化合物能被使用。其等之具體實例是：3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、4,4’-氧雙鄰苯二甲酸酐(4,4’-oxydiphthalic anhydride)(ODPA)、3,3’,4,4’-聯苯四甲酸二酐(BPDA)、1,2,4,5-苯四甲酸二酐(PMDA)、順-1,2,3,4-環戊烷四甲酸二酐(CPDA)、環丁烷四甲酸二酐(CBDA)和4-(2,5-二氧四氫呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氫萘-1,2-甲酸二酐(TDA)。
並且，作為以上的化學式6的二胺化合物，不具有側面的取代基之二胺化合物能被使用。特別地，有4,4’-二胺二苯醚(ODA)、4,4’-亞甲基雙環己胺(PACM)、4,4’-亞甲基-2-甲環己胺(ANCAMINE)、4,4’-亞甲基二苯胺、二胺二苯甲酮、4,4’-亞甲基二苯二胺(MDA)、4,4’-六氟異丙二苯二胺(6FDA)、對苯二胺，等等。
被包括於化學式1中的化合物，其係該等聚醯亞胺內的側鏈型2價有機基團，係被使用來賦予反應速率的性質和垂直的配向性質之改進，以及不具有側鏈之2價的有機基團(C)係被使用來控制介於該等聚醯亞胺樹脂側鏈之間的寬度和決定該等該聚醯亞胺樹脂側鏈基團的分佈。
該側鏈型2價有機基團的側鏈長度被控制是該等液晶分子的長軸之平均長度的0.8至1.5倍。並且，決定該2價的有機基團(C)的種類和量係明智的，藉此介於該等該聚醯亞胺樹脂之側鏈間的長度能是該等液晶分子的長軸長度的1.5至3.5倍。更佳地，上文中的化學式5的化合物係以和以 上的化學式1的化合物和化學式6的化合物之總莫耳相同的莫耳量予以使用，以及化學式1的化合物和化學式6的化合物的量以莫耳比例較佳地是1：1至10，更佳地是2至4。以上的方法使得具有一種特定結構的聚醯亞胺樹脂的製備成為可能，該等側鏈能顯示優良的垂直配向性質以及在溶解度和膜的可透性上改進的性質。較佳地，該等聚醯亞胺樹脂的平均重量分子量是1,000至200,000。
另外，本發明提供利用該等聚醯亞胺樹脂的液晶分子配向薄膜，以及該等液晶分子配向薄膜能藉由以下方法得到，塗覆包含該等聚醯亞胺化合物的配向溶液至圖案化的基材上以及接而鍛燒其等。被使用於該配向溶液內的溶劑通常被使用於該等液晶分子配向溶液內，以及其等不被限制於特定的幾個，只要其等能溶解該等聚醯亞胺化合物，以及該等配向溶液較佳地包括以重量計1至30%的量之聚醯亞胺化合物。
並且，該配向溶液能藉由進一步地與以化學式9表示的二胺矽氧摻合而予以使用：
其中R2 是一種具有3至6個碳原子的2價的有機基團脂肪族烴或是芳香烴基團，以及m是一個1至100的整數，俾以增加對基材表面的附著性。較佳地，該二胺矽氧係以重量計0.1至20%的量被包括。
本發明之該等液晶分子配向薄膜以均勻且垂直的方式配向該液晶以及具有高的預傾角，以及特別地，其等能明顯地改進對於各種溶劑的溶解度和配向薄膜的清晰度。
本發明將藉由參照以下的實施例而予以詳盡地說明，本發明以任何方式不被其等所限制。
實施例 實施例1
化學式1的二胺化合物係藉由反應流程1予以合成。各步驟的合成係如下。
(步驟1)63.0 g(0.2 mol)的1,3,5－三溴苯被溶解且被添加至1400 ml的醚內以及氮氛圍被維持。該溶液緩慢地逐滴被添加至80 ml(0.2 mol)的2.5 M正丁基鋰(normal butyl lithium)(n－BuLi)然而溫度被維持在－78℃。在該反應溶液被維持在低於－78℃歷時1個半小時之後，被溶解於50 ml的醚之內的50 g(0.2 mmol)的4'－戊基雙環己基－4－酮被緩慢地逐滴添加至該處。在逐滴的添加完成之後，該溫度仍然被維持在低於－78℃歷時30 min。繼而，允許到達室溫以及接而該反應混合物被倒至1 L的蒸餾水內且有機層被分離。水層以醚予以萃取且該有機層以一種飽和的NaCl水溶液予以清洗，以及接而，殘餘的水分透過MgSO4 予以乾燥。該溶劑於一減低的壓力之下予以蒸餾，提供具有84%產率的82g(0.149mol)的一種黃色固體。
質譜：486(M+),468,439,315,301,291,278,263,249,235,219,206,193,171,151,139,128,111,97,81,69,55。
(步驟2)
70g(0.14mol)的4-(3,5-二溴-苯基)-4'-戊基-雙環己-4-醇和2.7g(0.014mol)的對甲苯磺酸一水合物被予以添加，接在600ml的甲苯的添加之後。該溶液以回流予以反應歷時12小時。在反應完成之後，其係藉由TLC板檢查，其係以一種飽和的NaCl水溶液和醚予以清洗以及萃取。殘餘的水分透過MgSO4 予以乾燥以及於一減低的壓力之下予以蒸餾，提供棕色油。其係以己烷作為一種展開溶液而予以層析，提供具有90%產率的61g(0.13mol)的一種純的無色液體。
質譜：468(M+),439,412,397,383,355,342,327,315,301,288,273,262,249,234,221,207,192,178,165,151,137,128,115,97,81,67,55。
(步驟3)
100g(0.21mol)的4-(3,5-二溴-苯基)-4'-戊基-伸二環己-3-烯，85.6g(0.51mol)的雙(三甲矽烷基)胺鋰，3.0g(0.011mol)的三環己基膦和6.1g(0.011mol)的雙(二亞苄基丙酮)鈀(bis(dibenzylideneacetone)palladium)被予以添加，接在400ml的甲苯的添加之後。該反應容器被維持在90℃、在氮氣的氛圍下，以及該反應被進行歷時12小時。反應的進展係以GC/質譜予以檢查。大約200 ml的醚被添加至該反應混合物內以稀釋其，以及大約300 ml的1N氫氯酸被予以添加以完成該反應。該有機層和水層利用1N氫氧化鈉和醚予以清洗且予以萃取，以及接而，如此得到的有機層藉由MgSO4 的添加予以乾燥且予以過濾。該溶劑係藉由於一減低的壓力之下蒸餾而被移除以及如此得到的混合物係以二氯甲烷予以再結晶，提供具有54%產率的39.0 g(0.115 mol)的一種白色固體。
質譜：340(M＋),325,312,283,269,227,214,207,200,187,173,159,145,135,122,109,99,91,81,67,55。
(步驟4)在39 g(0.115 mol)的5－(4'－戊基－伸二環己－3－烯－4－基)－苯－1,3－二胺被溶解於苯和乙醇內之後，1.95g的鈀(10 wt%於活性炭上)被添加至其中以及在4 kg/cm2 的壓力下予以攪拌歷時5小時。在反應的完成被檢查之後，該反應溶液經由cellite予以過濾以及該溶劑於一減低的壓力之下予以蒸餾，提供一種淡棕色固體。該固體以EA和乙醇予以再結晶，提供具有40%產率的16 g(0.047 mol)的反式異構物，5－(反－4－戊基雙環己－4－基)－苯－1,3－二胺。
質譜：342(M＋),327,313,299,285,271,260,229,216,202,189,173,163,149,142,135,122,109,100,93,81,67,55。
1 H NMR(CDCl3 )：6.00(s,2H)5.86(s,1H)3.50(s,broad,4H)2.25(t,1H)1.80(m,4H)1.5~1.0(m,23H)0.90(m,3H)。
實施例2
17.1 g(0.05 mol)的5－(反－4－戊基雙環己－4－基)－苯－1,3－二胺和20.0 g(0.1 mol)的4,4’－二胺二苯醚(ODA)被溶解於237.4 g的N－甲基－2－吡咯酮之內以及此反應溶液被維持在5℃，一種藉由溶解48.3 g(0.15 mol)的3,3’,4,4’－二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)於237.4 g的N－甲基－2－吡咯酮內所製備的反應溶液被緩慢地逐滴添加至其中歷時2小時以及反應被進行歷時4小時。該反應溶液被沈澱於過量的去離子水中，提供聚醯胺酸。該聚醯胺酸固體以去離子水予以清洗數次。此後，其係於一50℃的真空烘箱內予以乾燥歷時2天，提供聚醯胺酸固體，以及獲得的聚合物之性質被顯示於以下的表1中。
實施例3
除了被使用於實施例2的4,4’－二胺二苯醚係以4,4’－亞甲基雙(環己胺)(PACM)予以取代之外，如實施例2相同的程序係予以進行，提供聚醯胺酸固體，以及獲得的聚合物之性質被顯示於以下的表1中。
實施例4
除了被使用於實施例2的3,3’,4,4’－二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)係以予以取代順－1,2,3,4－環戊烷四甲酸二酐(CPDA)予以取代之外，如實施例2相同的程序係予以進行，提供聚醯胺酸固體，以及獲得的聚合物之性質被顯示於以下的表1中。
實施例5
除了被使用於實施例2的3,3',4,4'－二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)係以順－1,2,3,4－環戊烷四甲酸二酐(CPDA)予以取代以及4,4’－二胺二苯醚係以4,4’－亞甲基雙(環己胺)(PACM)予以取代之外，如實施例2相同的程序係予以進行，提供聚醯胺酸固體，以及獲得的聚合物之性質被顯示於以下的表1中。
比較實施例1
除了被使用於實施例2的脂環族側鏈型的二胺係以4’－(4－戊基環己基)聯苯－3,5－二胺予以取代之外，如實施例2相同的程序係予以進行，提供聚醯胺酸固體，以及獲得的聚合物之性質被顯示於以下的表1中。
如以上的表1中所見，當相較於比較實施例1之時，如本發明之實施例2至5的聚醯胺酸衍生物顯示出改進的可透性，以及其等具有3200至40000 g/mol的重量平均分子量和1.4至4.1的多分散指數，以及因而其等係適合作為配向薄膜的材料。
並且，實施例4至5和比較實施例1所製備的聚醯胺酸固體係以重量計4%的量被溶解於NMP和2－丁氧乙醇的溶液之內，其等係以以體積計4：1的比例予以混合。如此得到的溶液係經由0.1 μm的濾材予以過濾，以及藉由一種旋轉的方法、以600的厚度予以塗覆於一種帶有被圖案化於其上的透明的傳導薄膜之玻璃基材上。在塗覆之後，其在90℃被預鍛燒歷時3 min且在210℃被鍛燒歷時1小時，以及如此得到的薄膜的特徵係被評估和總結於以下的表2中。
如於表2中所見，實施例4至5的聚醯亞胺薄膜顯示出32.2至32.3的表面張力，以及特別地，其等於數種有機溶劑內之溶解度顯示出大幅的改進，當相較於比較實施例1的溶解度時。
另外，液晶分子配向薄膜被形成於其上的二個如上的基材以某種程度的空間(單元間隙(cell gap))予以相反地配置(counter－arranged)而不摩擦該配向薄膜側邊，該等二個基材的周圍係利用一密封劑予以結合，由該基材表面和密封劑界定的單元間隙係藉由注入而以液晶予以充滿，以及注入孔被密封藉此液晶單元被製造。如此產生的液晶單元的特徵被顯示於以下的表3中。
如於以上的表3中所見，如本發明之實施例2至5係藉由不摩擦的方法而顯示出優良的垂直配向以及當相較於比較實施例1時，其等之電壓保持率係明顯地優良的。
以上確認的性質係利用以下的方法予以評估。
1)聚合物的重量平均分子量為計算該等聚合物的重量平均分子量，凝膠滲透層析(GPC)被測量。聚合物本體被充滿的管柱之滯留時間係利用二甲基乙醯胺(DMAc)作為移動相而在60℃下予以測量，以及該聚醯胺酸固體的平均分子量係藉由滯留時間和苯乙烯聚合物的平均分子量的調整而予以計算。構成液晶分子配向材料之聚合物具有大約2,000至1,500,000 g/mol的重量平均分子量是明智的。
2)液晶分子配向薄膜的UV－vis可透性液晶單元係以聚醯胺酸溶液予以充滿，於UV－vis區內的可透性圖係利用一種UV－vis分光計予以得到。截止波長係自可透性圖予以估算。
3)表面張力其係得自介於液晶分子配向薄膜的表面自由能(表面張力)和來自於碘化的亞甲基的接觸角和純水的接觸角之接觸角之間的關係，其等係依據於文件中(D.K.Owens.J.Appl.,Pol.,Sci.vol 13.1741－1747(1969))所說明的方法於液晶分子配向薄膜上測量。該等接觸角係利用KRSS DSA100予以測量，以及藉由添加水和碘化的亞甲基於該等薄膜上且計算10 sec接觸角的平均值而得到。
4)液晶分子配向薄膜的溶解度在該等聚醯亞胺配向薄膜係藉由一種旋轉方法而被形成於玻璃基材上之後，其係在室溫下於各有機溶劑中予以猝冷歷時30 sec，以及該等配向薄膜的溶解度被測量。各配向薄膜係在醯亞胺化是100%完成的溫度條件下予以鍛燒。其等被定名如下：於塗覆的配向薄膜上無變化為‘－’，表面輕微的剝落為‘＋’，以及完全的剝落為‘＋＋’。
5)液晶顯示裝置的預傾角其係依據於文件中(T.J.Schffer,等人,J.,Appl.,Phys.,vol.19,2013(1980))所說明的方法、利用一種He－Ne雷射光，藉由一種晶體旋轉方法予以測量。
6)液晶的配向性質當電壓於開啟/關閉模式中被施加至液晶顯示裝置時，該等液晶單元之中的不正常領域的存在/不存在係以一顯微鏡觀察，以及當沒有不正常領域時，其被定名為‘良好’。
7)液晶顯示裝置的電壓保持率在5V的電壓被施加至液晶顯示裝置歷時60微秒之後，電壓保持率在施加移除的16.67毫秒之後予以測量。
如在上文中所說明的，本發明的之化學式1的側鏈的二胺化合物對於用於非摩擦性垂直配向材料的聚醯亞胺樹脂之製造係有用的，以及利用該等二胺化合物予以製備的該等聚醯亞胺樹脂具有良好的液晶之垂直配向且能以非摩擦性的方法運用89°或更大的預傾角，不管摩擦方法的情況，以及再者，依據本發明之聚醯亞胺樹脂具有明顯改進的清晰度和對於有機溶劑的溶解度以及因而其等對於作為液晶顯示裝置的配向材料是有用的。

Claims (8)

  1. 一種以化學式1表示的二胺苯衍生物： 其中R1 為5至7個碳原子的烷基基團。
  2. 一種用於製備該以化學式1表示的二胺苯衍生物之方法，其包含：a)藉由將4-烷基雙環-4-酮化合物與1,3,5-三溴苯反應，製備一化學式2的化合物： 其中R1 為5至7個碳原子的烷基基團；b)藉由在對甲苯磺酸一水合物(paratoluenesulfonic acid 1-hydrate)的存在下水合化學式2的化合物，以製備一化學式3的化合物： 其中R1 為5至7個碳原子的烷基基團； c)藉由將化學式3的化合物與雙(三甲矽烷基)胺鋰(lithium bis(trimethylsilyl)amide)、(二亞苄基丙酮)鈀((dibenzylideneacetone)palladium)及三環己基膦反應，製備一化學式4的化合物： 其中R1 為5至7個碳原子的烷基基團；以及d)在Pd/C催化劑的存在下，氫還原化學式4的化合物，且從該處分離一反式異構化合物。
  3. 一種用於製備聚醯亞胺樹脂的方法，該聚醯亞胺樹脂係用於液晶顯示裝置的垂直配向材料，該方法包含：a)製備一種聚醯胺酸為主的嵌段共聚物，其係藉由在一溶劑中將一如請求項1定義的化學式1之二胺苯衍生物，與一化學式5的四甲酸酐及一不具有側鏈基團之化學式6的二胺化合物反應； 其中A是一種4價的有機基團，C是一種不具有側鏈的2價有機基團；其中，該四甲酸酐係選自於由下列所組成之群組：3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、4,4’-氧雙鄰苯二甲酸酐 (4,4’-oxydiphthalic anhydride)(ODPA)、3,3’,4,4’-聯苯四甲酸二酐(BPDA)、1,2,4,5-苯四甲酸二酐(PMDA)、順-1,2,3,4-環戊烷四甲酸二酐(CPDA)、環丁烷四甲酸二酐(CBDA)及4-(2,5-二氧四氫呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氫萘-1,2-甲酸二酐(TDA)；該二胺化合物係選自於由下列所組成之群組：4,4’-二胺二苯醚(ODA)、4,4’-亞甲基雙環己胺(PACM)、4,4’-亞甲基-2-甲環己胺(ANCAMINE)、4,4’-亞甲基二苯胺、二胺二苯甲酮、4,4’-亞甲基二苯二胺(MDA)、4,4’-六氟異丙二苯二胺(6FDA)及對苯二胺；b)藉由在100~230℃之間的熱處理，將該聚醯胺酸為主的嵌段共聚物經由脫水閉環轉化成一聚醯亞胺。
  4. 如申請專利範圍第3項之用於製備用於液晶顯示裝置的垂直配向材料之聚醯亞胺樹脂的方法，其中該溶劑是一或多種選自於以下所構成的群組之惰性溶劑：N-甲基-2-吡咯酮(NMP)、N,N-二甲基甲醯胺(DMF)、二甲亞碸(DMSO)、六甲磷醯胺、四亞甲碸(tetramethylenesulfone)、對氯酚、對溴酚、2-氯-4-羥基甲苯、二噁烷(dioxane)、四氫呋喃(THF)，以及環己酮。
  5. 一種用於液晶顯示裝置的垂直配向材料之具有1,000至200,000的重量平均分子量的聚醯亞胺樹脂，其係藉由如申請專利範圍第3項之方法予以製備。
  6. 如申請專利範圍第5項之聚醯亞胺樹脂，其中該聚醯亞胺樹脂的側鏈長度是液晶分子的長軸長度的0.8至1.5倍，以及介於該聚醯亞胺樹脂之側鏈間的長度是該液晶 分子的長軸長度的1.5至3.5倍。
  7. 一種液晶分子配向薄膜，其係藉由使用如申請專利範圍第5項之用於液晶顯示裝置的垂直配向材料之聚醯亞胺樹脂予以製備。
  8. 一種液晶顯示裝置，其包含如申請專利範圍第7項之液晶分子配向薄膜。
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