TWI591101B - 液晶配向劑、液晶配向膜及使用此液晶配向膜的液晶顯示裝置 - Google Patents

液晶配向劑、液晶配向膜及使用此液晶配向膜的液晶顯示裝置 Download PDF

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TWI591101B TW105111978A TW105111978A TWI591101B TW I591101 B TWI591101 B TW I591101B TW 105111978 A TW105111978 A TW 105111978A TW 105111978 A TW105111978 A TW 105111978A TW I591101 B TWI591101 B TW I591101B
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Description

液晶配向劑、液晶配向膜及使用此液晶配向膜的液晶顯示裝置
本發明係有關於一種液晶配向劑、此液晶配向劑所製成的液晶配向膜，及使用此液晶配向膜的液晶顯示裝置。
習知液晶配向膜之製作方法通常是將聚醯亞胺(polyimide,PI)塗佈於基板上形成一薄膜，接著再以機械摩擦方式在聚醯亞胺薄膜表面上形成所需的液晶配向凹槽。然而，若是使用於配向膜的聚醯亞胺分子鏈段過於柔軟，則所製造的配向膜經過摩擦步驟後，容易產生配向不均，或是留下嚴重的刷痕。
再者，為了使液晶顯示裝置具有較佳的電性表現，液晶配向膜需要具有較高的電阻值。另外，若液晶配向膜具有良好的阻水氣能力，則可提升液晶顯示裝置的可信賴度及裝置耐久性。
因此，在本領域中仍需尋求更佳的配向膜配方，以進一步改善液晶顯示裝置的效能及產品生命週期。
本發明之一實施例係揭示一種液晶配向劑，包括 溶劑以及聚醯亞胺或其聚醯亞胺前驅物，其中聚醯亞胺前驅物係由二酸酐單體(A)及二胺單體(B)進行縮合反應而得，其中二酸酐單體至少包括式(I)所示之矽氧烷二酸酐單體(A1)：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6各自獨立為直鏈、具支鏈 或環狀的C1-C18烷基、苯基或，其中R7為直鏈或具支鏈的C1-C18伸烷基，且其中C1-C18烷基、C1-C18伸烷基或苯基為未經取代或至少1個氫被鹵素取代；n為0-30之整數；以及 G1為或；以及其中二胺單體(B)包括具有剛性結構之二胺單體。
本發明之另一實施例係揭示一種液晶配向膜，其係由上述之液晶配向劑經塗佈及乾燥而得。
本發明之又一實施例係揭示一種液晶顯示裝置，包括：第一基板及與第一基板相對設置的第二基板；液晶層位於第一電極層與第二電極層之間；以及液晶配向膜，位於液晶層與第一基板及/或第二基板之間，其中此液晶配向膜係為如上述之液晶配向膜。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，作詳細說明如下：
100‧‧‧液晶顯示裝置
110‧‧‧第一基板
120‧‧‧第二基板
130‧‧‧液晶層
140‧‧‧液晶配向膜
第1A-1C圖繪示根據本發明之一些實施例之液晶顯示裝置的剖面示意圖。
在本揭露中，「約」、「大約」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，較佳是10%之內，且更佳是5%之內。在此給定的數量為大約的數量，意即在沒有特定說明的情況下，仍可隱含「約」、「大約」之含義。
本揭露提供一種液晶配向劑(liquid crystal alignment agent)，在一些實施例中，利用此液晶配向劑所製作的液晶配向膜能提供極佳的電性表現與耐刮刷能力。因此，使用此液晶配向膜的液晶顯示裝置可具有高的電壓保持率、良好的殘影特性(亦即，低的殘餘直流電)，且高溫高濕的環境下仍可具有優異的可信賴度及裝置耐久性。
在一些實施例中，本發明提供一種液晶配向劑，包括溶劑以及聚醯亞胺或其聚醯亞胺前驅物，其中聚醯亞胺前驅物係由二酸酐單體(A)及二胺單體(B)進行縮合反應而得，其中二酸酐單體(A)至少包括式(I)所示之矽氧烷二酸酐單體(A1)：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6各自獨立為直鏈、具支鏈 或環狀的C1-C18烷基、苯基或，其中R7為直鏈或具支鏈的C1-C18伸烷基，且其中C1-C18烷基、C1-C18伸烷基或苯 基為未經取代或至少1個氫被鹵素取代；n為0-30之整數；以及 G1為或；以及其中二胺單體(B)包括具有剛性結構之二胺單體。
依據本揭露之一些實施例，R1、R2、R3、R4、R5、R6可包括脂肪族官能基團。在一些實施例中，R1、R2、R3、R4、R5、R6可各自獨立為直鏈、具支鏈或環狀的C1-C6烷基，其中此C1-C6烷基可為未經取代或至少1個氫被氟取代。舉例而言，R1、R2、R3、R4、R5、R6可各自獨立為甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、戊基、己基、氟甲基、氟乙基、氟丙基、氟丁基、氟戊基、氟己基。
依據本揭露之另一些實施例，R1、R2、R3、R4、R5、R6可包括芳香族官能基團。在一些實施例中，R1、R2、 R3、R4、R5、R6可各自獨立為苯基或，其中R7為直鏈或具支鏈的C1-C18伸烷基，且其中C1-C18伸烷基或苯基為未經取代或至少1個氫被鹵素取代。舉例而言，R1、R2、R3、R4、R5、R6可各自獨立為苯基、苯甲基、苯乙基、苯丙基、苯丁基、苯戊基、苯己基。
依據本揭露之一些實施例，末端基團G1可包括酸酐官能基，藉以與二胺單體反應，形成聚醯胺酸高分子。
此外，依據本揭露之一些實施例，矽氧烷重覆單元的數量n可為合適的數值，以使二酸酐單體(A)具有合適的分 子鏈段長度。若分子鏈段太短，則由於阻隔水氣的能力不足，不利於改善所製備之液晶配向膜的耐久性。反之，若分子鏈段太長，則由於分子結構過於柔軟，不利於改善所製備之液晶配向膜的耐刮刷能力。在一些實施例中，n可為0-15之整數。在另一些實施例中，n可為0-5之整數。
依據本揭露之一些實施例，矽氧烷二酸酐單體(A1)可藉由合適的矽氧烷前驅物(A1-a)與合適的單酸酐前驅物(A1-b)於鉑(Pt)的催化下，進行氫-矽鍵結(hydrosilylation)反應，即可得到矽氧烷二酸酐化合物，並且移除產物中的水分以提升其純度。在一些實施例中，合適的矽氧烷前驅物(A1-a)如表1所列，且合適的單酸酐前驅物(A1-b)如表2所列。
由於如式(I)所示之矽氧烷二酸酐單體(A1)包括含矽氧主鏈結構，其可賦予所製備的液晶配向膜優異的阻隔水氣能力以及較高的電阻值，因此可大幅改善液晶配向膜的耐久性。再者，由於矽氧烷二酸酐單體(A1)的G1基團包括脂環族官能基團，因此可進一步提高所製備的液晶配向膜的電阻值。將 所製備的液晶配向膜應用於液晶顯示裝置時，可使液晶顯示裝置具有良好的電性表現(例如，較高的電壓保持率以及較低的殘餘直流電)。
依據本揭露之一些實施例，二酸酐單體(A)除了式(I)之矽氧烷二酸酐單體外，視需要可更包括一不含矽的二酸酐單體(A2)，例如不含矽的四羧酸二酐化合物。由於二酸酐單體(A2)不含矽，因此可調整分子結構的柔軟程度，進而將所製備之配向膜的耐刮刷程度調整至適當的範圍。在一些實施例中，舉例而言，二酸酐單體(A2)可包括1,2,3,4-環丁烷四甲酸二酐(cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride,CBDA)、均苯四甲酸二酐(pyromellitic dianhydride,PMDA)、3,3',4,4'-聯苯四甲酸二酐(3,3',4,4'-biphenyl tetracarboxylic diandhydride,BPDA)、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫-1-萘丁二酸二酐(3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic dianhydride,TDA)、1,2,3,4-丁烷四甲酸二酐(meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride,BT100)、乙烯-乙二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)(ethylene glycol bis(trimellitic anhydride),TMEG-100)、2,3,5-三羧基環戊烷基乙酸二酐(1-carboxymethyl-2,3,5-cyclopentanetricarboxylic acid-2,6：3,5-dianhydride,TCA)。上述二酸酐單體(A2)的化學結構如表3所列。
可藉由調整矽氧烷二酸酐單體(A1)與二酸酐單體(A2)的比例，將所製備之液晶配向膜的性質調整至合適的範圍。若矽氧烷二酸酐單體(A1)的比例太高，則分子結構過於柔軟，可能導致液晶配向膜在配向的摩擦製程受到損傷。反之，若矽氧烷二酸酐單體(A1)的比例太低，則液晶配向膜阻隔水氣 的能力不足且電阻值亦較低，不利於改善所液晶顯示裝置的耐久性與電性表現。在一些實施例中，式(I)所示之矽氧烷二酸酐單體(A1)佔所有二酸酐單體(A)之0.1-40mol%。在另一些實施例中，式(I)所示之矽氧烷二酸酐單體(A1)佔所有二酸酐單體(A)之0.5-30mol%。
依據本揭露之一些實施例，在本揭露之聚醯亞胺前驅物係使用具有剛性結構之二胺單體(B)。此具有剛性結構之二胺單體(B)可包括至少一種具有聯苯基的二胺單體(B1)或苯基對位取代(para-substituted)或間位取代(meta-substituted)的二胺單體(B2)，其中二胺單體(B1)的結構如以下式(II-1)、(II-2)或(II-3)所示，且二胺單體(B2)的結構如以下式(III-1)或(III-2)所示：
其中R8、R9各自獨立為一價有機基團或氫，其中一價有機基團可為直鏈、具支鏈或環狀的C1-C6烷基、-OH或-COOH， 且其中C1-C6烷基為未經取代或至少1個氫被鹵素取代；X、Y各自獨立為二價連結基團，其中二價連結基團包括：-O-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NHCO-或-CONH-；以及o、p、q、r各自獨立為0、1或2；
其中R10-R13各自獨立為一價有機基團或氫，其中一價有機基團可為直鏈、具支鏈或環狀的C1-C6烷基、-OH或-COOH，且其中C1-C6烷基為未經取代或至少1個氫被鹵素取代。
本發明所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，剛性結構可包括具有苯環、脂肪環、芳香雜環、烯基或炔基等的剛性連接單元。較佳地，剛性結構連接單元為包含兩個以上的環狀結構，其中至少兩個環狀結構之間為直接連接或直接以單鍵連接。如此一來，位於這些剛性連接單元兩端的官能基團無法輕易彎曲，因此這些剛性連接單元可賦予分子較佳的剛性(rigidity)。
在一些實施例中，除上述式(II)或式(III)之二胺單體外，具有剛性結構之二胺單體(B)亦可包括具有其他合適之剛性結構的二胺單體。舉例而言，合適的具有剛性結構之二胺單體(B)如表4所列。
表4
由於選用具有剛性結構的二胺單體(B)，可賦予所製備的液晶配向膜優異的剛性及耐刮刷能力。如此一來，可避免液晶配向膜在配向的摩擦製程受到損傷，進而大幅改善液晶配向膜的配向性。
依據本揭露之一些實施例，在本揭露之聚醯亞胺前驅物亦可進一步使用不含剛性結構的二胺單體。在這樣的實施例中，具有剛性結構的二胺單體(B)的含量可保持在合適的範圍之內，以確保所製備液晶配向膜可具有足夠的剛性。在一些實施例中，具有剛性結構的單體(B)佔所有二胺單體之50mol%以上。在另一些實施例中，具有剛性結構的單體(B)佔所有二胺單體之80~100mol%。
依據本揭露之一些實施例，在本揭露之液晶配向劑中更包括溶劑。可依據所選用的二酸酐單體(A)及具有剛性結構之二胺單體(B)選擇合適的溶劑。合適的溶劑可具備所需的特性，例如，對單體的溶解能力佳、化學安定性佳及熱安定性佳。舉例而言，在一些實施例中，合適的溶劑可包括N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲 基己內醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯、γ-丁內醯胺、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單正丙基醚、乙二醇單丁基醚或上述之組合。
應可理解的是，在本揭露之液晶配向劑中，所稱的總固含量係指聚醯亞胺或其聚醯亞胺前驅物之總重佔液晶配向劑之總重的比例。在液晶顯示器產業中，配向膜通常是以滾輪塗佈或噴墨方式進行塗佈。再者，配向膜的乾膜厚度需求通常為800-1000Å。為了有利於滾輪塗佈或噴墨塗佈，且為了形成所需厚度的乾膜，配向劑的固含量可控制在一特定的範圍之中。依據本揭露之一些實施例，以液晶配向劑之總重為100wt%基準，聚合物的總固含量不超過20wt%。在一些實施例中，以液晶配向劑之總重為100wt%基準，聚合物的總固含量為1-20wt%。在另一些實施例中，以液晶配向劑之總重為100wt%基準，聚合物的總固含量為2-10wt%。
本揭露亦提供一種使用上述之液晶配向劑的液晶配向膜。依據本揭露之一些實施例，可將如上所述之液晶配向劑塗佈至基板上，接著對其進行加熱製程，以乾燥上述液晶配向劑並且形成液晶配向膜。
舉例而言，合適的塗佈方法可包括滾輪塗佈法、旋轉塗佈法、印刷法或上述之組合。舉例而言，合適的加熱製程可包括在烘箱中、在紅外線爐中或在加熱板上進行的加熱處理步驟。藉由上述加熱製程，可移除液晶配向劑內的有機溶劑。再者，如果液晶配向劑中含有聚醯胺酸，也可促使其進行脫水閉環反應而產生聚醯亞胺。在一些實施例中，加熱製程的 溫度為80-300℃。在一些實施例中，加熱製程的溫度為100-240℃。在一些實施例中，加熱製程的溫度為120-220℃。在一些實施例中，加熱製程的持續時間為10-40分鐘。在一些實施例中，液晶配向膜的厚度可為0.005-0.5μm。
本揭露之液晶配向膜係使用如上述之液晶配向劑所製備。由於液晶配向劑中包括矽氧烷二酸酐單體(A1)及具有剛性結構的二胺單體(B)，因此，所製備之液晶配向膜可同時具有優異的阻隔水氣能力、合適的電阻值以及良好的配向性。
本揭露亦提供一種包括上述之液晶配向膜的液晶顯示裝置。第1A-1C圖繪示根據本發明之一些實施例之液晶顯示裝置100的剖面示意圖。
請參照第1A圖，液晶顯示裝置100可包括第一基板110、與第一基板110相對設置第二基板120，以及位於第一基板110與第二基板120之間的液晶層130。第一基板110及第二基板120可分別為習知的薄膜電晶體基板及彩色濾光片基板。相似地，液晶層130可包括任何合適的液晶組成物。為了簡化說明，關於第一基板110、第二基板120及液晶層130的材料、結構及其形成方法，在此不再詳述。
仍請參照第1A圖，液晶顯示裝置100可更包括位於液晶層130與第一基板110之間的液晶配向膜140。液晶配向膜140可使用如上述之液晶配向劑並利用如上述之方法製備。在另一些實施例中，液晶配向膜140可位於液晶層130與第二基板120之間，如第1B圖所示。在又一些實施例中，液晶顯示裝置100可包括兩層液晶配向膜140，其可分別位於液晶層130與第 一基板110之間，以及液晶層130與第二基板120之間，如第1C圖所示。
本揭露之液晶顯示裝置係使用如上述之液晶配向膜。由於液晶配向膜具有優異的阻隔水氣能力、合適的電阻值以及良好的配向性，因此所製備之液晶顯示裝置可具有優異的電性表現、可信賴度及裝置耐久性。
再者，藉由選用合適的矽氧烷二酸酐單體及具有剛性結構的二胺單體並調整其含量比例，可將液晶配向膜的阻隔水氣能力、電阻值及配向性調整至所需要的範圍。如此一來，使用上述液晶配向膜的液晶顯示裝置具有優異的電性表現(例如，較高的電壓保持率以及較低的殘餘直流電)、可信賴度及裝置耐久性，可有助於解決殘影問題，並且提升液晶顯示裝置的效能及壽命。
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數實施例，來說明本發明所述之液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示裝置。為求簡潔起見，下文將以代號來表示單體，其中每一代號所對應的單體如以下表5所示，且實施例及比較例之液晶配向劑所使用的單體及所對應的含量比例如以下表6所示。在表6中，實施例的編號為E-1、E-2、E-3、E-4及E-5；比較例的編號為C-1、C-2、C-3、C-4及C-5。
應注意的是，表6所示的單體含量比例之單位為莫耳數百分率(mol%)。舉例而言，在實施例E-1的液晶配向劑中，以二酸酐單體的總莫耳數為100mol%為基準，單體二酸酐-I佔10mol%，單體二酸酐-III佔70mol%，且單體二酸酐-IV佔20 mol%。再者，在實施例E-1的液晶配向劑中，以二胺單體的總莫耳數為100mol%為基準，單體二胺-I佔100mol%。換言之，實施例E-1的液晶配向劑僅使用二胺-I作為二胺單體。此外，在形成聚醯胺酸的聚合反應中，二酸酐單體與二胺單體的莫耳數比例為1：1。因此，表6所示的數值也可代表各種單體的莫耳數比例。
在本說明書中以二酸酐-II為例，說明二酸酐單體之製備方式。
【製備例1】二酸酐-II之製備：
將1莫耳矽氧烷前驅物-1(參以下反應式)與2莫耳單酸酐前驅物-1(參以下反應式)混合，利用鉑(Pt)作為觸媒，進行矽氫化(hydrosilylation)反應。待矽氫化反應完成後，將產物中的水分移除，即可得到高純度的矽氧烷二酸酐單體(即， 二酸酐-II，參以下反應式)。上述反應之反應式如下：
應可理解的是，使用不同的矽氧烷前驅物與單酸酐前驅物，可以得到不同的矽氧烷二酸酐單體。舉例而言，可視需要地選擇如表1所列的矽氧烷前驅物與如表2所列的單酸酐前驅物，以製備所需的矽氧烷二酸酐單體。
不含矽的二酸酐單體(例如，二酸酐-III及二酸酐-IV)可採用市售的化合物。此外，二胺單體亦可採用市售的化合物，或是利用習知的合成方法製備。為了簡化說明，關於二胺單體及其他二酸酐單體的製備方法，在此不再詳述。
【製備例2】液晶配向劑/液晶配向膜/液晶顯示裝置之製備
在本說明書中以實施例E-1為例，說明液晶配向劑/液晶配向膜/液晶顯示裝置之製備方式。實施例E-2、E-3、E-4、E-5及實施例C-1、C-2、C-3、C-4、C-5係依照表6所列的比例配製其所需的單體，並採取相同於實施例E-1之製備方式製備其各自對應的液晶配向劑/液晶配向膜/液晶顯示裝置。
取500ml三口反應釜，其中一口為溫度計插管，一口為攪拌葉插口，一口為入料管。首先，取16.96克二胺-I倒入釜中，再將二酸酐-I(CANA)、二酸酐-III(TDA)、二酸酐-IV(PMDA)依照表6所列的比例(即當量比為10：70：20，重量各為 3.70克、16.80克、3.49克)倒於反應釜中，並加入適量的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，使總反應溶液之固含量為15wt%，待攪拌均勻後，在25℃下反應8小時，即可得聚醯胺酸溶液。之後，再加入乙二醇丁醚(BC)、1-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、γ-丁內酯(r-BL)調配成以液晶配向劑之總重為100wt%基準，總固含量為5.5wt%的液晶配向劑，其中該混和溶劑中乙二醇丁醚(BC)/1-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)/γ-丁內酯(r-BL)之重量比例為30/35/35，以得到實施例1的液晶配向劑。
接著，將液晶配向劑塗佈於附有ITO透明電極的玻璃基板上，在58℃的加熱板上預烤135秒後，移置220℃的烘箱烘烤15分鐘，以形成厚度1000±100Å的薄膜(即，液晶配向膜)。
藉由捲繞有耐綸的滾筒對液晶配向膜進行定向摩擦，以使配向膜提供液晶分子配向性。接著，將具有上述液晶配向膜的另一片基板上噴灑間隙物，然後將此兩片具有液晶配向膜的基板對向組合，且於兩片基板的間隙中注入液晶，並密封注射孔，即可形成液晶顯示裝置。在本實施例中，上述兩片基板的刷膜方向為互相垂直。在其他實施例中，基板的刷膜方向可為互相平行。
對所製備的液晶顯示裝置進行以下的測試，以比較其性能。測試結果如表7及表8所示。
【電壓保持率測定】
將液晶顯示裝置放置於60℃的烘箱內，對液晶顯示裝置施加周波數0.6Hz、波高±1V、脈衝寬60微秒之矩形波，量測從解除施加到1667毫秒後的電壓值V2。液晶顯示裝置的電 壓保持率(voltage holding ratio,VHR)的公式如下。
VHR=(V2/施加電壓值)×100%
【殘餘直流電測定】
將液晶顯示裝置放置於60℃的烘箱內，對液晶顯示裝置施加5V之直流電持續1小時。接著，接地1秒後，量測開路10分鐘後的殘餘電壓值。此殘餘電壓值即為此液晶顯示裝置的殘餘直流電(residual direct current,RDC)。
【配向性測試】
將液晶顯示裝置放置於偏光片下，觀察樣品之亮度及亮暗均勻性。
【加速老化測試】
首先，對液晶顯示裝置進行上述之電壓保持率測定，得到第1次電壓保持率VHR1。接著，將液晶顯示裝置放置於壓力為2atm，溫度為121℃，且相對濕度(relative humidity)為100%RH之烘箱內24小時。之後，將液晶顯示裝置自烘箱中取出，再次進行上述之電壓保持率測定，得到第2次電壓保持率VHR2。依照下列公式計算前後兩次的電壓保持率變化量。
變化量=[(VHR2)-(VHR1)]/(VIIR1)×100%
請參照表7的比較例C-1與實施例E-1，其中實施例E-1包括具有式(I)的矽氧烷二酸酐單體(即，二酸酐-I)，比較例C-1則不包括二酸酐-I。結果顯示，實施例E-1之液晶顯示裝置具有較高的電壓保持率，代表其具有較佳的效能表現。再者，實施例E-1之液晶顯示裝置具有較低的殘餘直流電，代表其釋放殘餘電荷的能力較佳，因而可減輕或消除殘影的問題。
請參照表7的比較例C-2與實施例E-2。相似地，由於包括具有式(I)的矽氧烷二酸酐單體(即，二酸酐-II)，實施例E-2之液晶顯示裝置具有較高的電壓保持率及較低的殘餘直流電，代表其具有較佳的電性表現。再者，比較例C-5與實施例E-5亦有相似的實驗結果。
請參照表7的比較例C-3與實施例E-3，其中實施例E-3包括具有剛性結構的二胺單體(即，二胺-I)，比較例C-3則不包括二胺-I。結果顯示，由於使用了具有剛性結構的二胺單體，實施例E-3之液晶顯示裝置具有較佳的配向性。再者，比較例C-4與實施例E-4亦有相似的實驗結果。
請參照表7的實施例E-4及實施例E-5，實施例E-4包括具有式(II)的二胺單體，實施例E-5包括具有式(III)的二胺 單體。結果顯示，實施例E-5之液晶顯示裝置的配向性與實施例E-4皆為優異，代表具有式(III)的二胺單體與具有式(II)的二胺單體皆能賦予聚醯亞胺高分子足夠的剛性，進而改善液晶顯示裝置的配向性。
請參照表8，其中所有實施例皆包括具有式(I)的矽氧烷二酸酐單體，所有比較例則皆不包括具有式(I)的矽氧烷二酸酐單體。結果顯示，實施例之液晶顯示裝置在經過24小時的高溫高濕環境中，電壓保持率僅微幅下降(降低4-27%)。相較之下，比較例之液晶顯示裝置的電壓保持率已大幅下降(降低72-86%)。由此可證，具有式(I)的矽氧烷二酸酐單體，可大幅提升液晶配向膜的阻隔水氣能力，進而明顯改善液晶顯示裝置的耐久性及產品壽命。
綜上所述，本揭露之液晶配向劑藉由選用合適的矽氧烷二酸酐單體及具有剛性結構的二胺單體並調整其含量比例，可將所製備之液晶配向膜的阻隔水氣能力、電阻值及配向性調整至所需要的範圍。因此，使用上述液晶配向膜的液晶顯示裝置可具有優異的電性表現(例如，較高的電壓保持率以及較低的殘餘直流電)、可信賴度及裝置耐久性，可有助於解決殘影問題，並且大幅提升液晶顯示裝置的效能及壽命。
雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

  1. 一種液晶配向劑，包括：一溶劑；以及一聚醯亞胺或其聚醯亞胺前驅物，其中該聚醯亞胺前驅物係由二酸酐單體(A)及二胺單體(B)進行縮合反應而得，其中該二酸酐單體(A)至少包括式(I)所示之矽氧烷二酸酐單體(A1)： 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6各自獨立為直鏈、 具支鏈或環狀的C1-C18烷基、苯基或，其中R7為直鏈或具支鏈的C1-C18伸烷基，且其中該C1-C18烷基、該C1-C18伸烷基或該苯基為未經取代或至少1個氫被鹵素取代；n為0-30之整數；以及 G1為或；以及其中該二胺單體(B)包括一具有剛性結構之二胺單體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中該矽氧烷二酸酐單體(A1)包括矽氧烷前驅物(A1-a)與單酸酐前驅物(A1-b)進行矽氫化反應及脫水反應之產物；其中 該矽氧烷前驅物(A1-a)包括：、 、或；以 及該單酸酐前驅物(A1-b)包括：、、、
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中該具有剛性結構之二胺單體(B)至少包括一種由式(II-1)、(II-2)或(II-3)所示之二胺單體(B1)或由式(III-1)或(III-2)所示之二胺單體(B2)： 其中R8、R9各自獨立為一價有機基團或氫；X、Y各自獨立為二價連結基團，其中該二價連結基團包括：-O-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NHCO-或-CONH-；以及o、p、q、r各自獨立為0、1或2； 其中R10-R13各自獨立為一價有機基團或氫。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中該 具有剛性結構之二胺單體(B)包括：、
  5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中在該式(I)中，n為0-5之整數。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶配向劑，其中該 二酸酐單體(A)更包括至少一種式(I)以外之二酸酐單體(A2)，且其中該式(I)所示之矽氧烷二酸酐單體(A1)佔所有二酸酐單體(A)之0.5-30mol%。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中該溶劑包括N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基己內醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯、γ-丁內醯胺、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單正丙基醚、乙二醇單丁基醚或上述之組合。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中以該液晶配向劑之總重為100wt%基準，總固含量不超過20wt%。
  9. 一種液晶配向膜，其中該液晶配向膜係由如申請專利範圍第1項至第8項中至少一項所述之液晶配向劑經塗佈及乾燥而得者。
  10. 一種液晶顯示裝置，包括：一第一基板；一第二基板，與該第一基板相對設置；一液晶層，位於該第一基板與該第二基板之間；以及一液晶配向膜，位於該液晶層與該第一基板及/或該第二基板之間，其中該液晶配向膜係為如申請專利範圍第9項所述之液晶配向膜。
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