TWI737121B - 液晶配向劑組成物、製備液晶配向膜之方法、液晶配向膜以及使用其之液晶顯示器 - Google Patents

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Abstract

本發明是有關於一種液晶配向劑組成物、使用所述組成物 製備液晶配向膜的方法、液晶配向膜及使用所述液晶配向膜的液晶顯示器裝置，所述液晶配向劑組成物包含液晶配向劑用共聚物以及引入了具有特定結構的保護基團的交聯劑化合物，所述共聚物含有根據二胺衍生官能基的類型分類的兩種類型的重覆單元。

Description

液晶配向劑組成物、製備液晶配向膜之方法、液 晶配向膜以及使用其之液晶顯示器
本發明是有關於一種液晶配向劑組成物、使用所述組成物製備液晶配向膜的方法、液晶配向膜及使用所述液晶配向膜的液晶顯示器裝置，所述液晶配向劑組成物具有優異的液晶配向性質、耐久性及電性特性，同時具有優異的膜強度，並且還藉由高膜密度而具有優異的屏蔽能力(shielding power)。
[相關申請案的交叉參考]
本申請案主張於2019年1月17日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2019-0006421號的提出申請日期的權利，所述韓國專利申請案的全部內容併入本案供參考。
在液晶顯示器裝置中，液晶配向膜發揮在預定方向上對液晶進行配向的作用。具體而言，液晶配向膜充當指揮液晶分子進 行排列的指示器(director)，且因此當液晶在電場(electric field)的作用下移動以形成影像時，液晶配向膜使得液晶能夠沿適當方向配向。一般而言，為了在液晶顯示器裝置中獲得均勻的亮度及高的對比度(contrast ratio)，對液晶進行均勻配向至關重要。
摩擦(rubbing)方法已被用作對液晶進行配向的傳統方法中的一者，所述摩擦方法包括將例如聚醯亞胺等聚合物膜塗佈到例如玻璃等基板上，並利用例如尼龍或聚酯等纖維在預定方向上摩擦所述聚合物膜的表面。然而，摩擦方法可在製造液晶面板的製程期間造成嚴重的問題，此乃因當纖維與聚合物膜摩擦時會出現細粉塵或靜電放電(electrostatic discharge，ESD)。
為解決所述摩擦方法的問題，近來，已研究一種包括以下步驟的光配向方法：藉由光照射而非摩擦來誘發聚合物膜中的各向異性(anisotropy)，並利用各向異性對液晶進行配向。
作為可用於光配向方法的材料，已介紹了各種材料來達成液晶配向膜的各種優越效能，其中主要使用聚醯亞胺。因此，在以前驅物(例如聚醯胺酸或聚醯胺酸酯)的形式進行塗佈之後，在200℃至230℃的溫度下執行熱處理製程以形成聚醯亞胺，接著使聚醯亞胺經受光照射以執行配向處理。
然而，由於藉由對聚醯亞胺膜進行光照射來獲得足夠的液晶配向性質需要大量的能量，因此難以確保大的生產率，且此外，需要額外的熱處理製程來確保光照射後的配向穩定性。由於面板的大小較大，因此在製造製程中出現行空間(column space，CS) 掃描(CS-sweeping)現象，並且在液晶配向膜的表面上產生霧度，此導致星系問題(galaxy problem)。因此，由於未充分達成面板的效能而存在限制。
此外，為達成液晶顯示器裝置的高品質驅動，應表現出高電壓保持率(voltage holding ratio，VHR)，但僅使用聚醯亞胺難以表現出所述高電壓保持率。具體而言，近來，隨著對低功率顯示器的需求增加，已經發現液晶配向劑不僅可影響液晶配向的基本性質，還可影響電性特性，例如由直流/交流(DC/AC)電壓引起的後像(afterimage)或電壓保持率。
因此，為了生產在顯示領域所需的具有高膜強度的液晶配向膜，已經提出了向液晶配向劑組成物中添加各種交聯劑的方法。然而，簡單添加交聯劑化合物降低了在高溫及低頻下的電性特性，使得難以生產適用於高效能/低功率顯示器的液晶配向膜。
因此，需要開發一種組成物，所述組成物即使在生產具有高膜強度的配向膜的同時亦能夠增強配向膜的配向及電性特性。
本發明的目的是提供一種液晶配向劑組成物，所述液晶配向劑組成物具有優異的液晶配向性質、耐久性及電性特性，同時具有優異的膜強度，並且還藉由高膜密度而具有優異的屏蔽能力。
本發明的另一目的是提供一種使用上述液晶配向劑組成 物製備液晶配向膜的方法。
本發明的又一目的是提供一種使用上述液晶配向劑組成物的液晶配向膜、以及包括所述液晶配向膜的液晶顯示器裝置。
在本發明的一個態樣中，提供了一種液晶配向劑組成物，所述液晶配向劑組成物包含：液晶配向劑用共聚物，含有第一重覆單元及第二重覆單元，所述第一重覆單元包括選自由以下化學式1表示的重覆單元、以下化學式2表示的重覆單元及以下化學式3表示的重覆單元組成的群組中的至少一者，所述第二重覆單元包括選自由以下化學式4表示的重覆單元、以下化學式5表示的重覆單元及以下化學式6表示的重覆單元組成的群組中的至少一者；以及交聯劑化合物，由以下化學式11表示。
Figure 109100922-A0305-02-0006-1
[化學式2]
Figure 109100922-A0305-02-0007-2
Figure 109100922-A0305-02-0007-3
Figure 109100922-A0305-02-0007-4
Figure 109100922-A0305-02-0007-5
[化學式6]
Figure 109100922-A0305-02-0008-6
在化學式1至化學式6中，R1及R2中的至少一者為具有1至10個碳原子的烷基且其餘為氫，R3及R4中的至少一者為具有1至10個碳原子的烷基且其餘為氫，並且X1至X6各自獨立地為由以下化學式7表示的四價有機基，
Figure 109100922-A0305-02-0008-7
在化學式7中，R7至R12各自獨立地為氫或具有1至6個碳原子的烷基，L1為選自單鍵、-O-、-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CR13R14-、-(CH2)Z-、-O(CH2)ZO-、-COO(CH2)ZOCO-、-CONH-或伸苯基中的任一者，L1中的R13及R14各自獨立地為氫、具有1至10個碳原子的烷基或具有1至10個碳原子的鹵代烷基，L1中的Z 為1至10的整數，Y1至Y3各自獨立地為由以下化學式8表示的二價有機基，
Figure 109100922-A0305-02-0009-8
在化學式8中，Q1至Q8中的至少一者為氮且其餘為碳，L2及L4中的至少一者為-CON(R15)-、-N(R16)CO-中的一者且其餘為直接鍵，L3為直接鍵或二價官能基，R15至R16各自獨立地為具有1至20個碳原子的烷基或氫，n為1或大於1的整數，Y4至Y6各自獨立地為不同於由化學式8表示的所述二價有機基的二價有機基，
Figure 109100922-A0305-02-0009-9
在化學式11中，A1為單價至四價官能基，j為1至4的整數，L5與L6彼此等同或不同，並且各自獨立地為具有1至10個碳原子的伸烷基或具有6至20個碳原子的伸芳基，並且R17及R18各 自獨立地為含矽的單價官能基。
在本發明的另一態樣中，提供一種製備液晶配向膜的方法，所述方法包括以下步驟：將所述液晶配向劑組成物塗佈至基板上以形成塗膜；對所述塗膜進行乾燥；用光照射所述塗膜或對所述塗膜進行摩擦處理以執行配向處理；以及對經配向處理的所述塗膜進行熱處理及固化。
在本發明的又一態樣中，提供一種液晶配向膜以及包括其的液晶顯示器裝置，所述液晶配向膜包含前述液晶配向劑組成物的配向固化產物。
在下文中，將更詳細地闡述根據本發明具體實施例的液晶配向劑組成物、使用所述組成物製備液晶配向膜的方法、液晶配向膜及使用所述液晶配向膜的液晶顯示器裝置。
在本說明書通篇中，當一個部分「包括」一個構成元件時，除非另有具體描述，否則此並非指排除另一個構成元件，而是指還可包括另一個構成元件。
本文所使用的用語「經取代」是指化合物中鍵接至碳原子的氫原子被另一官能基取代，並且不限制待取代的位置只要所述位置是氫原子被取代的位置(亦即，取代基可被取代的位置)即可，並且當取代二或更多者時，二或更多個取代基可彼此等同或不同。
本文所使用的用語「經取代或未經取代」是指未經取代或經選自由以下組成的群組中的一或多個取代基取代：氘；鹵素基；氰基；硝基；羥基；羰基；酯基；醯亞胺基；醯胺基；胺基；羧基； 磺酸基；磺醯胺基；氧化膦基；烷氧基；芳氧基；烷基硫氧基；芳基硫氧基；烷基磺酸氧基(alkylsulfoxy group)；芳基磺酸氧基(arylsulfoxy group)；矽烷基；硼基；烷基；環烷基；烯基；芳基；芳烷基；芳烯基；烷基芳基；芳膦基；或含有N、O及S原子中的至少一者的雜環基，或未經取代抑或經聯接有以上所例示取代基中的二或更多個取代基的取代基取代。舉例而言，「聯接有二或更多個取代基的取代基」可為聯苯基。亦即，聯苯基亦可為芳基，且可被解釋為聯接有兩個苯基的取代基。
在本說明書中，符號
Figure 109100922-A0305-02-0011-83
或
Figure 109100922-A0305-02-0011-84
是指聯接至另一取代基的鍵。
在本說明書中，烷基可為直鏈或支鏈的，並且其碳原子的數目不受特別限制，但較佳地為1至10。根據另一示例性實施例，烷基的碳原子的數目為1至6。烷基的具體實例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、異丙基、丁基、正丁基、異丁基、第三丁基、第二丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、異戊基、新戊基、第三戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、環戊基甲基、環庚基甲基、辛基、正辛基、第三辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、異己基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但並非僅限於此。烷基可經取代或未經取代。
在本說明書中，鹵代烷基是指其中鹵素基經上述烷基取代的官能基，且鹵素基的實例包括氟、氯、溴或碘。鹵代烷基可經 取代或未經取代。
在本說明書中，芳基為衍生自芳烴的單價官能基，並且可為例如單環或多環的。單環芳基的具體實例可包括苯基、聯苯基、三聯苯基、二苯乙烯基等，但並非僅限於此。多環芳基的具體實例可包括萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、
Figure 109100922-A0305-02-0012-85
基、芴基等，但並非僅限於此。芳基可經取代或未經取代。
鹵素可為氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)。
在本說明書中，伸烷基為衍生自烷烴的二價基團，且其碳原子的數目為1至20、或1至10、或1至5。伸烷基的實例可為直鏈、支鏈或環狀亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸異丁基、伸第二丁基，伸第三丁基、伸戊基、伸己基等。伸烷基中含有的一或多個氫原子可各自經取代基取代，如在前述烷基的情形中。
在本說明書中，伸雜烷基為含有氧(O)、氮(N)或S作為雜原子的伸烷基，且其碳原子的數目為1至10、或1至5。伸雜烷基的實例可為氧伸烷基等。伸雜烷基中含有的一或多個氫原子可經取代基取代，如在前述烷基的情形中。
在本說明書中，伸環烷基為衍生自環烷烴的二價基團，且其碳原子的數目為3至30、或3至20、或3至10。伸環烷基的實例包括伸環丙基、伸環丁基、伸環戊基、3-甲基伸環戊基(3-methylcyclopentylene)、2,3-二甲基伸環戊基(2,3-dimethylcyclopentylene)、伸環己基、3-甲基伸環己基(3-methylcyclohexylene)、4-甲基伸環己基(4-methylcyclohexylene)、 2,3-二甲基伸環己基(2,3-dimethylcyclohexylene)、3,4,5-三甲基伸環己基(3,4,5-trimethylcyclohexylene)、4-第三丁基伸環己基(4-tert-butylcyclohexylene)、伸環庚基、伸環辛基等，但並非僅限於此。
在本說明書中，伸芳基是指衍生自芳烴的二價官能基，並且可為例如單環或多環的，並且其碳原子的數目為6至20、或6至10。伸芳基的實例包括伸苯基、伸聯苯基、伸三聯苯基(terphenylene group)、伸二苯乙烯基、伸萘基(naphthylenyl group)等，但並非僅限於此。伸芳基中含有的一或多個氫原子可經取代基取代，如在前述烷基的情形中。
在本說明書中，伸雜芳基具有2至20、或2至10、或6至20個碳原子。伸雜芳基為含有O、N或S作為雜原子的伸芳基，並且伸雜芳基中含有的一或多個氫原子可經取代基取代，如在前述烷基的情形中。
在本說明書中，共聚物是指含有二或更多種重覆單元的複合聚合物。
在本說明書中，共聚物旨在包括無規共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物(graft copolymer)等所有該些共聚物。
在本文中所使用的重量平均分子量是指藉由凝膠滲透層析(GPC)方法量測的依據聚苯乙烯的重量平均分子量。在依據藉由GPC方法量測的聚苯乙烯量測重量平均分子量的製程中，可使用偵測器及分析柱(analytical column)，例如通常已知的分析設備 及差分折射率偵測器(differential refractive index detector)，並且可使用通常應用的溫度條件、溶劑及流速。量測條件的具體實例如下：聚合物實驗室普萊傑爾麥克斯-B(Polymer Laboratories PLgel MIX-B)，300毫米柱，使用沃特世(Waters)PL-GPC220儀器，評估溫度為40℃，以50重量%：50重量%的重量比混合二甲基甲醯胺(dimethylformamide，DMF)及四氫呋喃(tetrahydrofuran，THF)並用作溶劑，流速為1毫升/分鐘，以10毫克/10毫升的濃度製備樣品，且然後以200微升的量饋送，並且可使用由聚苯乙烯標準品(polystyrene standard)形成的校準曲線來確定Mw的值。聚苯乙烯標準品的分子量為1,000/5,000/10,000/30,000/100,000五種。
在本說明書中，多價官能基是其中移除鍵接至任意化合物的多個氫原子的殘基，且舉例而言，所述多價官能基可為二價官能基、三價官能基及四價官能基。作為實例，衍生自環丁烷的四價官能基是指其中鍵接至環丁烷的任意四個氫原子被移除的殘基。
在本說明書中，直接鍵或單鍵指連接至在對應的位置處不存在原子或原子基團的鍵接線(bond line)。具體而言，其指在化學式中被表示為L1、L2的部分中不存在其他原子的情形。
根據本發明的液晶配向劑組成物的主要特性在於，其包含液晶配向劑用共聚物，所述共聚物含有自含醯胺鍵等的特定結構的二胺衍生出的重覆單元。
本發明者藉由實驗發現，由於液晶配向劑組成物包含液晶配向劑用共聚物且其中所述共聚物包括自含醯胺鍵等的特定結 構的二胺衍生出的重覆單元，因此其液晶配向性質優異，並且即使在高溫及低頻下亦可具有高電壓保持率，可改善對比度的降低及後像現象，抑制交流驅動期間由於電壓不對稱引起的電荷積累，快速釋放積累的電荷以改善電性效能，並且隨著膜密度增加，屏蔽能力提高。基於此類發現完成了本發明。
具體而言，包括自具有含醯胺鍵等的特定結構的二胺衍生出的重覆單元的液晶配向劑用共聚物具有其中兩個芳環化合物經由包含醯胺鍵的官能基聯接的化學結構特徵，且因此，因形成了位於重覆單元之間的氫鍵，故隨著膜密度的提高，可實現優異的屏蔽能力。
此外，藉由實驗已發現，對於一個實施例的液晶配向劑組成物而言，當與液晶配向劑用共聚物一起添加的交聯劑化合物被配置為使得作為可交聯官能基的羥基(-OH)的末端被R17及R18的特定官能基代替(如化學式11所示)時，不僅由液晶配向劑組成物生產的液晶配向膜具有改善的配向穩定性及配向性質，而且還實現了優異的可分散性，藉此完成了本發明。
此外，本發明者已發現，當作為可交聯官能基的羥基(-OH)的末端被R17及R18的含矽官能基取代時，藉由包括含矽官能基，交聯劑在初始乾燥步驟中的反應性較現有羥基(-OH)末端交聯劑的反應性低，交聯反應在用於配向的曝光步驟之後開始，且因此降低了在初始配向中交聯劑的減少。此外，藉由實驗已發現，在用於配向的曝光後的醯亞胺化製程期間，獲得了在增加醯亞胺 化轉化率的同時提高重排速率並因此提高配向性質的技術效果，藉此完成了本發明。
在交聯劑化合物的可交聯官能基的末端引入的R17及R18的官能基可藉由液晶配向劑組成物中的可交聯官能基抑制交聯反應，且因此使不必要的交聯結構形成最小化，以提高組成物的穩定性及可靠性；在乾燥或燒製液晶配向膜期間，藉由熱處理在約80℃或高於80℃的溫度下解吸並移除了官能基，且同時恢復了可交聯官能基末端處的羥基，且因此可進行順暢的交聯反應以改善配向膜的機械性質。
亦即，在液晶配向劑組成物中，由化學式11表示的交聯劑化合物的結構得以保持，並且可抑制聚醯亞胺或其前驅物聚合物與由化學式11表示的交聯劑化合物之間的交聯反應。然後，藉由用於由液晶配向劑組成物生產液晶配向膜的乾燥步驟、曝光步驟、固化步驟等，當藉由熱處理升高溫度時，R17及R18的官能基被由化學式11表示的交聯劑化合物中的氫原子取代，並且聚醯亞胺或其前驅物聚合物與由下述化學式13表示的交聯劑化合物之間的交聯反應可進行。
因此，實施例的液晶配向劑組成物可抑制加入組成物中的交聯劑化合物的交聯反應性，並充分提高交聯劑化合物及聚醯亞胺或其前驅物聚合物的可分散性。根據稍後闡述的另一實施例，藉由在液晶配向膜的生產製程期間在組成物內交聯劑化合物與聚醯亞胺或其前驅物聚合物之間的交聯反應，配向層的強度得以提 高，並且在最終製備的液晶配向胞元中可達成優異的配向及電性特性。
I、液晶配向劑組成物
根據本發明的一個實施例，可提供一種液晶配向劑組成物，所述液晶配向劑組成物包含：液晶配向劑用共聚物，含有第一重覆單元及第二重覆單元，所述第一重覆單元包括選自由化學式1表示的重覆單元、化學式2表示的重覆單元及化學式3表示的重覆單元組成的群組中的至少一者，所述第二重覆單元包括選自由化學式4表示的重覆單元、化學式5表示的重覆單元及化學式6表示的重覆單元組成的群組中的至少一者；以及交聯劑化合物，由化學式11表示。
具體而言，第一重覆單元可包括由化學式1表示的重覆單元、由化學式2表示的重覆單元及由化學式3表示的重覆單元中的一者、其中兩者的混合物、或者其中所有三者的混合物。
此外，第二重覆單元可包括由化學式4表示的重覆單元、由化學式5表示的重覆單元及由化學式6表示的重覆單元中的一者、其中兩者的混合物、或者其中所有三者的混合物。
具體而言，在根據實施例的液晶配向劑組成物中所包括的第一重覆單元及第二重覆單元中，X1至X6可各自獨立地為由化學式7表示的四價有機基。亦即，X1至X3可為自包括含雜芳環的二胺及四羧酸酐的組合的第一重覆單元中的四羧酸酐衍生出的官能基，X4至X6可為自包括含二或更多個芳環的二胺及四羧酸酐的 組合的第二重覆單元中的四羧酸酐衍生出的官能基。更具體而言，X1至X6可為衍生自用於合成聚醯胺酸、聚醯胺酸酯或聚醯亞胺的四羧酸酐化合物的官能基。
在化學式7中，R7至R12各自獨立地為氫或具有1至6個碳原子的烷基，L1為選自單鍵、-O-、-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CR13R14-、-(CH2)Z-、-O(CH2)ZO-、-COO(CH2)ZOCO-、-CONH-或伸苯基中的任一者，L1中的R13及R14各自獨立地為氫、具有1至10個碳原子的烷基或具有1至10個碳原子的鹵代烷基，且L1中的Z為1至10的整數。
更佳地，X1至X6可各自獨立地為衍生自環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐的以下化學式7-1的有機基、衍生自1,3-二甲基環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐的以下化學式7-2的有機基、衍生自四氫-[3,3'-雙呋喃]-2,2',5,5'-四酮(tetrahydro-[3,3'-bifuran]-2,2',5,5'-tetraone)的以下化學式7-3的有機基、衍生自1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐的由以下化學式7-4表示的有機基、衍生自均苯四甲酸二酐的以下化學式7-5的有機基、或衍生自3,3',4,4'-聯苯基四羧酸二酐(3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride)的由以下化學式7-6表示的有機基。
[化學式7-1]
Figure 109100922-A0305-02-0019-10
Figure 109100922-A0305-02-0019-11
Figure 109100922-A0305-02-0019-12
Figure 109100922-A0305-02-0019-13
[化學式7-5]
Figure 109100922-A0305-02-0020-14
Figure 109100922-A0305-02-0020-15
同時，在根據實施例的液晶配向劑組成物中，液晶配向劑用聚合物中包括的第一重覆單元可為二價有機基，其中在化學式1至化學式3的重覆單元中Y1至Y3各自獨立地由化學式8表示。
亦即，第一重覆單元可包括含有雜芳環的二胺及四羧酸二酐的組合，Y1至Y3可為自包括含雜芳環的二胺及四羧酸酐的組合的第一重覆單元中含雜芳環的二胺衍生出的官能基。
含有雜芳環的二胺是指含有伸雜芳基的二胺。雜伸芳基是指含有O、N或S作為雜原子的伸芳基。
具體而言，含有雜芳環的二胺可為包括含N作為雜原子的伸芳基的二胺。更具體而言，含有雜芳環的二胺可包括衍生自吡啶的伸芳基。
含有雜芳環的二胺不受特別限制，但可為例如由以下化學式8'表示的二胺。
[化學式8']
Figure 109100922-A0305-02-0021-16
在化學式8'中，Q1至Q8中的至少一者為氮且其餘為碳，L2及L4中的至少一者為-CON(R15)-、-N(R16)CO-中的一者且其餘為直接鍵，L3為直接鍵或二價官能基，R15至R16各自獨立地為具有1至20個碳原子的烷基或氫，並且n為1或大於1的整數。
具體而言，由化學式8'表示的二胺可為由化學式8'-1至化學式8'-2表示的二胺。
Figure 109100922-A0305-02-0021-17
Figure 109100922-A0305-02-0021-18
在化學式8'-1至化學式8'-2中，L2及L4中的至少一者為-CON(R15)-、-N(R16)CO-中的一者且其餘為直接鍵，L3為直接鍵或二價官能基，R15至R16各自獨立地為具有1至20個碳原子的烷 基或氫，並且n可為1或大於1的整數。
更具體而言，由化學式8'表示的二胺可為由化學式8'-a至化學式8'-c表示的二胺。
Figure 109100922-A0305-02-0022-19
Figure 109100922-A0305-02-0022-20
Figure 109100922-A0305-02-0022-21
四羧酸二酐可由以下化學式7'表示。
Figure 109100922-A0305-02-0022-22
在化學式7'中，X可為由化學式7表示的四價官能基。
四羧酸二酐的種類不受特別限制，但可為例如由以下化學式7'-1表示的1,3-二甲基環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐或由以下化學式7'-2表示的均苯四甲酸酐。
Figure 109100922-A0305-02-0023-23
Figure 109100922-A0305-02-0023-24
含雜芳環的二胺及四羧酸二酐的組合可指其中含雜芳環的二胺中所包括的胺基的氮原子與四羧酸二酐中所包括的羰基的碳原子聯接的化合物。
由於包括含有由化學式8表示的有機基的第一重覆單元，因此即使在滿足與液晶配向劑相同或更高水準的配向及後像特性的同時，電壓保持率也大大提高，且因此可達成優異的電性特性， 例如高DC充電速度及低殘留DC含量。
在化學式8中，當介導(mediate)兩個芳環化合物之間的鍵的官能基包括醯胺官能基時，根據一個實施例的液晶配向劑組成物包含含有第一重覆單元的液晶配向劑用共聚物。因此，在液晶配向劑組成物的塗佈、乾燥、配向及燒製步驟期間，即使藉由高溫熱處理，醯胺官能基仍得以保持而不分解或形變，並且在配向膜及配向胞元中可穩定地達成與前述電性特性相關的效果。
此外，由於由化學式8表示的官能基具有兩個芳環化合物經由包括醯胺鍵的官能基聯接的化學結構特徵，因此在重覆單元之間形成氫鍵，並且膜密度提高，藉此達成優異的屏蔽能力。
具體而言，在化學式8中，L3為直接鍵、-O-、-S-、-N(R21)-、-COO-、-CO(R22)-、-R23O-、-C(CF3)2-、-O(R24)O-、具有1至20個碳原子的伸烷基、具有1至20個碳原子的鹵代伸烷基、具有1至20個碳原子的伸環烷基、及具有1至30個碳原子的伸芳基中的一者，R21為具有1至20個碳原子的烷基或氫，R22至R24可各自獨立地為直接鍵、具有1至20個碳原子的伸烷基及具有1至20個碳原子的鹵代伸烷基中的一者。
更具體而言，在由化學式8表示的有機基中，Q1至Q4中的至少一者可為氮，且其餘可為碳。更佳地，在化學式8中，Q2及Q4中的至少一者可為氮，其餘可為碳，且Q1及Q3可為碳。
此外，在由化學式8表示的有機基中，Q5至Q8中的至少一者可為氮，且其餘可為碳。更佳地，在化學式8中，Q5及Q7中 的至少一者可為氮，其餘可為碳，且Q6及Q8可為碳。
因此，在由化學式8表示的官能基中，當經由包括醯胺鍵的官能基鍵接的兩個芳環化合物中的至少一者或兩者皆為雜芳環化合物時，改善液晶配向性質或電性特性的效果被最大化，並且當在對由胺及酸酐反應形成的聚醯胺酸或聚醯胺酸酯進行醯亞胺化反應時，同時可確保足夠水準的高醯亞胺化率(例如，藉由230℃下的熱處理)。
同時，在化學式8中，L2為-N(R16)CO-，L4為-CON(R15)-或直接鍵，L3為直接鍵、具有1至20個碳原子的伸烷基、具有1至20個碳原子的鹵代伸烷基、具有1至20個碳原子的伸環烷基及具有1至30個碳原子的伸芳基中的一者，R15至R16各自獨立地為具有1至20個碳原子的烷基或氫，並且n可為1。
具體而言，化學式8可包括由以下化學式8-1至化學式8-2表示的官能基中的一者。
Figure 109100922-A0305-02-0025-25
[化學式8-2]
Figure 109100922-A0305-02-0026-26
在化學式8-1至化學式8-2中，L2及L4中的至少一者為-CON(R15)-及-N(R16)CO-中的一者且其餘為直接鍵，L3為直接鍵或二價官能基，R15至R16各自獨立地為具有1至20個碳原子的烷基或氫，並且n可為1或大於1的整數。
更具體而言，化學式8包括由以下化學式8-a至化學式8-c表示的官能基。
Figure 109100922-A0305-02-0026-27
Figure 109100922-A0305-02-0026-28
[化學式8-c]
Figure 109100922-A0305-02-0027-29
同時，在根據實施例的液晶配向劑組成物中的液晶配向劑用聚合物中包含的第二重覆單元可包括芳族二價有機基，其中在由化學式4至化學式6表示的重覆單元中，Y4至Y6各自獨立地包括具有6至30個碳原子的伸芳基；或者包含具有6至30個碳原子的伸芳基及醯亞胺基的醯亞胺系芳族二價有機基。
亦即，第二重覆單元可包括含有具有6至30個碳原子的伸芳基的二胺及四羧酸二酐的組合、或者包含含有醯亞胺基的醯亞胺系芳族二價有機基的二胺及四羧酸二酐的組合。
含有具有6至30個碳原子的伸芳基的二胺是指含有伸芳基的二胺。具體而言，伸芳基可指不包括例如O、S及N等雜原子的芳族二價官能基。
包括具有6至30個碳原子的伸芳基的二胺不受特別限制，但可為例如由以下化學式10'表示的二胺。
Figure 109100922-A0305-02-0027-30
在化學式10'中，R19及R20各自獨立地為鹵素、氰基、腈、具有1至10個碳原子的烷基、具有2至10個碳原子的烯基、具有1至10個碳原子的烷氧基、具有1至10個碳原子的氟代烷基或具有1至10個碳原子的氟代烷氧基，p及q各自獨立地為0至4的整數，A為單鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CONH-、-COO-、-(CH2)y-、-O(CH2)yO-、-O(CH2)y-、-NH-、-NH(CH2)y-NH-、-NH(CH2)yO-、-OCH2-C(CH3)2-CH2O-、-COO-(CH2)y-OCO-或-OCO-(CH2)y-COO-，y為1至10的整數，k及m各自獨立地為0至3的整數，且r為0至3的整數。
由化學式10'表示的二胺的實例不受特別限制，但可為例如由以下化學式10'-1或化學式10'-2表示的二胺。
Figure 109100922-A0305-02-0028-31
Figure 109100922-A0305-02-0028-32
在化學式10'-2中，D為CH2。
四羧酸二酐可由以下化學式7'表示。
Figure 109100922-A0305-02-0029-33
在化學式7'中，X可為由化學式7表示的四價官能基。
四羧酸二酐的類型不受特別限制，但舉例而言，其可為由以下化學式7'-1表示的1,3-二甲基環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐或由以下化學式7'-2表示的均苯四甲酸二酐。
Figure 109100922-A0305-02-0029-34
[化學式7'-2]
Figure 109100922-A0305-02-0030-35
含有芳環的二胺及四羧酸二酐的組合可指其中含有雜芳環的二胺中含有的胺基的氮原子與四羧酸二酐中含有的羰基的碳原子聯接的化合物。
亦即，Y4至Y6可為包括具有6至30個碳原子的伸芳基的芳族二價有機基。
更具體而言，Y4至Y6可為由以下化學式10表示的二價有機基。
Figure 109100922-A0305-02-0030-36
在化學式10中，R19及R20各自獨立地為鹵素、氰基、腈、具有1至10個碳原子的烷基、具有2至10個碳原子的烯基、具有1至10個碳原子的烷氧基、具有1至10個碳原子的氟代烷基、或具有1至10個碳原子的氟代烷氧基，p及q各自獨立地為0至 4的整數，A為單鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CONH-、-COO-、-(CH2)y-、-O(CH2)yO-、-O(CH2)y-、-NH-、-NH(CH2)y-NH-、-NH(CH2)yO-、-OCH2-C(CH3)2-CH2O-、-COO-(CH2)y-OCO-或-OCO-(CH2)y-COO-，y為1至10的整數，k及m各自獨立地為0至3的整數，且r為0至3的整數。
在化學式10中，氫可鍵接至未經R19或R20取代的碳。p及q各自獨立地為0至4、或1至4、或2至4的整數，並且當p或q為2至4的整數時，多個R19或R20可為相同或不同的取代基。
並且，在化學式10中，k及m各自獨立地為0至3，較佳地為0至1，並且r可為0至3或1至3的整數。
較佳地，化學式10可為由以下化學式10-1或化學式10-2表示的官能基。
Figure 109100922-A0305-02-0031-37
[化學式10-2]
Figure 109100922-A0305-02-0032-38
在化學式10-2中，D為CH2。
作為另一選擇，第二重覆單元可包括二胺及四羧酸二酐的組合，所述二胺含有包含醯亞胺基的醯亞胺系芳族二價有機基。
含有醯亞胺系芳族二價有機基的二胺不受特別限制，但可為例如由以下化學式9'表示的二胺。
Figure 109100922-A0305-02-0032-39
在化學式9'中，T為由化學式8表示的四價有機基，D1及D2各自獨立地為選自具有1至20個碳原子的伸烷基、具有1至10個碳原子的伸雜烷基、具有3至20個碳原子的伸環烷基、具有6至20個碳原子的伸芳基或具有2至20個碳原子的伸雜芳基中的任一者。
具體而言，在化學式9'中，T可為由以下化學式7-1表示 的官能基或由以下化學式7-2表示的官能基。
Figure 109100922-A0305-02-0033-40
Figure 109100922-A0305-02-0033-41
更具體而言，由化學式9'表示的二胺的實例不受特別限制，但舉例而言，其可為由以下化學式9'-1或化學式9'-2表示的二胺。
Figure 109100922-A0305-02-0033-42
[化學式9'-2]
Figure 109100922-A0305-02-0034-43
亦即，Y4至Y6可為醯亞胺系芳族二價有機基。
更具體而言，Y4至Y6可為由以下化學式9表示的二價有機基。
Figure 109100922-A0305-02-0034-44
在化學式9中，T為由化學式8表示的四價有機基，並且D1及D2各自獨立地為選自具有1至20個碳原子的伸烷基、具有1至10個碳原子的伸雜烷基、具有3至20個碳原子的伸環烷基、具有6至20個碳原子的伸芳基或具有2至20個碳原子的伸雜芳基中的任一者。
當由含有已經醯亞胺化的醯亞胺重覆單元的二胺合成根 據實施例的液晶配向劑組成物中包含的液晶配向劑用聚合物時，形成塗膜，且然後直接對塗膜執行光照射，而不需要高溫熱處理製程來產生各向異性，且然後執行熱處理以完成配向膜。因此，可顯著降低光照射能量，並且即使藉由包括一個熱處理製程的簡單製程亦可生產具有優異的配向性質及穩定性、優異的電壓保持率及優異的電性特性的液晶配向膜。
具體而言，在化學式9中，T可為由以下化學式7-1表示的官能基或由以下化學式7-2表示的官能基。
Figure 109100922-A0305-02-0035-45
Figure 109100922-A0305-02-0035-46
更具體而言，由化學式9表示的有機基的實例不受特別限制，但可為例如由以下化學式9-1或化學式9-2表示的官能基。
[化學式9-1]
Figure 109100922-A0305-02-0036-47
Figure 109100922-A0305-02-0036-48
作為第二重覆單元的由化學式4、化學式5及化學式6表示的重覆單元可相對於總重覆單元以5莫耳%至74莫耳%、或10莫耳%至60莫耳%的量包括由化學式4表示的重覆單元。
如上所述，當使用包括特定含量的由化學式4表示的醯亞胺重覆單元的聚合物時，由於液晶配向劑組成物中包含的液晶配向劑用聚合物包括預定含量的已經醯亞胺化的醯亞胺重覆單元，因此即使藉由直接執行光照射而省略高溫熱處理步驟亦可生產具有優異的配向性質及穩定性的液晶配向膜。
若由化學式4表示的重覆單元的含量小於上述含量範圍，則可能無法表現出足夠的配向性質，並且配向穩定性可能會劣化。若由化學式4表示的重覆單元的含量大於上述含量範圍，則可能 導致難以製造能夠被塗佈的穩定的配向液。因此，較佳的是在上述含量範圍內包括由化學式4表示的重覆單元，乃因可提供其中儲存穩定性、電性特性、配向性質及配向穩定性所有該些性質皆優異的液晶配向劑用聚合物。
此外，可依據期望的特性以恰當的含量包含由化學式5表示的重覆單元或由化學式6表示的重覆單元。
具體而言，相對於由化學式4至化學式6表示的重覆單元，由化學式5表示的重覆單元可具有1莫耳%至60莫耳%、較佳地5莫耳%至50莫耳%的含量。在光照射後的高溫熱處理製程期間由化學式5表示的重覆單元轉化為醯亞胺的比率低，且因此，當其含量大於上述範圍時，與液晶交互作用的面積減少，且因此配向性質可相對降低。因此，由化學式5表示的重覆單元可提供能夠在上述範圍內具有優異的製程特性的同時實現高醯亞胺化率的液晶配向劑用聚合物。
此外，相對於由化學式4至化學式6表示的重覆單元，由化學式6表示的重覆單元可具有0莫耳%至95莫耳%、較佳地10莫耳%至80莫耳%的含量。在此範圍內，由化學式6表示的重覆單元可表現出優異的塗佈性質，藉此提供能夠在具有優異的製程特性的同時實現高醯亞胺化率的液晶配向劑用聚合物。
在此種情況下，包括選自由化學式1表示的重覆單元、化學式2表示的重覆單元及化學式3表示的重覆單元組成的群組中的至少一者的第一重覆單元與包括選自由化學式4表示的重覆 單元、化學式5表示的重覆單元及化學式6表示的重覆單元組成的群組中的至少一者的第二重覆單元之間的莫耳比可為1：99至99：1、1：99至75：25、1：99至50：50。亦即，根據實施例的液晶配向劑組成物可包括含有與第一重覆單元相比過量或相同量的第二重覆單元的液晶配向劑用聚合物。
當使用具有此種特性的第一重覆單元及第二重覆單元來滿足上述莫耳比時，具有優異的液晶配向性質及電性特性的第一重覆單元及具有優異的儲存性及配向穩定性的第二重覆單元可相互補充，且因此，不僅可在具有優異的製程特性的同時表現出優異的塗佈性質並達成高醯亞胺化率，而且可生產具有優異的電性特性(例如，由直流/交流電壓引起的後像及電壓保持率)的液晶配向膜，且因此，同時生產具有更優異的配向性質及電性特性的液晶配向膜。
用於液晶配向劑的每種聚合物的重量平均分子量(藉由GPC量測)不受特別限制，但可為例如10000克/莫耳至200000克/莫耳。
除了前述液晶配向劑用共聚物之外，實施例的液晶配向劑組成物還可包含交聯劑化合物，並且所述交聯劑化合物可具有由化學式11表示的特定化學結構。據信交聯劑化合物的物理/化學性質是由於化學式11的特定結構。
在化學式11中，A1為單價至四價官能基，且j可為1至4的整數。A1為位於交聯劑化合物中心的官能基，並且在化學式 11中僅由波形括號「[]」表示的j個官能基可鍵接至A1中包含的末端官能基。
亦即，在化學式11中，當j為1時，A1為單價官能基。此外，當j為2時，A1為二價官能基。此外，當j為3時，A1為三價官能基。較佳地，在化學式11中，j為2，並且A1可為具有1至10個碳原子的伸烷基，具體而言伸丁基。
在化學式11中，L5與L6彼此等同或不同，並且各自獨立地為具有1至10個碳原子的伸烷基或具有6至20個碳原子的伸芳基中的一者，較佳地，L5及L6可各自獨立地為具有1至5個碳原子的伸烷基，例如伸乙基。
在化學式11中，R17及R18為取代作為交聯劑化合物的可交聯官能基的羥基(-OH)末端處的氫原子的官能基，並且可抑制液晶配向劑用共聚物與由化學式11表示的交聯劑化合物之間的交聯反應。
如後所述，當藉由用於由液晶配向劑組成物生產液晶配向膜的乾燥步驟、曝光步驟、固化步驟等將溫度升高至80℃或高於80℃時，R17及R18可在被氫原子替代的同時被解吸。
R17及R18可各自獨立地為含矽單價官能基。
具體而言，含矽單價官能基可為由以下化學式12表示的官能基。
[化學式12]
Figure 109100922-A0305-02-0040-49
在化學式12中，R25、R26及R27各自獨立地為氫或具有1至10個碳原子的烷基。更具體而言，在化學式12中，R25、R26及R27可為甲基或乙基。
在化學式11中，A1可為具有1至10個碳原子的伸烷基，且j可為2。亦即，由化學式11表示的交聯劑化合物可包括由以下化學式11-1表示的化合物。
Figure 109100922-A0305-02-0040-50
在化學式11-1中，A'為具有1至10個碳原子的伸烷基，L7至L10各自獨立地為具有1至5個碳原子的伸烷基，且R28至R31可各自獨立地為含矽單價官能基。
更具體而言，作為由化學式11-1表示的交聯劑化合物的實例，可提及由以下化學式12-2表示的化合物，其中A'為具有4個碳原子的丁烯基，L7至L10皆為具有2個碳原子的乙烯基，並且R22至R25皆為由化學式12表示的官能基(R19、R20及R21為甲 基)。
Figure 109100922-A0305-02-0041-51
此外，作為由化學式11-1表示的交聯劑化合物的另一實例，可提及由以下化學式12-3表示的化合物，其中A'為具有4個碳原子的丁烯基，L7至L10皆為具有2個碳原子的乙烯基，並且R22至R25為由化學式12表示的官能基(R19、R20及R21為乙基)。
Figure 109100922-A0305-02-0041-52
以液晶配向劑組成物的總重量計，由化學式11表示的交聯劑化合物的含量可為1重量%至30重量%、或2重量%至25重量%、或3重量%至15重量%、或4重量%至10重量%。當交 聯劑化合物的含量過大時，由於液晶配向劑用共聚物的交聯度過度增加，因此聚合物的柔韌性可降低。
同時，當交聯劑化合物的含量過小時，由於液晶配向劑用聚合物的交聯度減小，可能難以充分達成改善機械強度及電性特性的效果。
此外，將由化學式11表示的交聯劑化合物添加至有機溶劑中以製備混合溶液。使用日本分光亞洲門戶(JASCO Asia Portal)V-770紫外-可見-近紅外(UV-VIS-NIR)分光光度計在室溫(25℃)及400奈米波長的條件下使用石英池(quartz cell)根據以下方程式1計算了在添加混合溶液之前/之後的滲透率變化率，並且計算所得的滲透率變化率可為10%或小於10%。
[方程式1]滲透率變化率(%)=溶劑滲透率-混合溶液滲透率。
有機溶劑的具體實例包括N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-甲基己內醯胺、2-吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-乙烯基吡咯啶酮、二甲基亞碸、四甲基脲、吡啶、二甲基碸、六甲基亞碸、γ-丁內酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、1,3-二甲基-咪唑啶酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基異戊基酮、甲基異丙基酮、環己酮、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、二甘醇二甲醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丙醚、 乙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單異丙醚、乙二醇單異丙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚乙酸酯等。該些溶劑可單獨使用或者可以二或更多者的組合形式使用。
2、製備液晶配向膜的方法
根據本發明的另一實施例，提供一種製備液晶配向膜的方法，所述方法包括以下步驟：將液晶配向劑組成物塗佈至基板上以形成塗膜的步驟(步驟1)；對所述塗膜進行乾燥的步驟(步驟2)；利用光對經乾燥的所述塗膜進行照射或對所述塗膜進行摩擦處理以執行配向處理的步驟(步驟3)；以及對經配向處理的所述塗膜進行熱處理及固化的步驟(步驟4)。
步驟1是將液晶配向劑組成物塗佈至基板上以形成塗膜的步驟。液晶配向劑組成物的細節包括以上在一個實施例中所述的所有內容。
將液晶配向劑組成物塗佈至基板上的方法不受特別限制，且舉例而言，可利用例如網版印刷、平版印刷(offset printing)、柔版印刷(flexographic printing)、噴墨等方法。
此外，液晶配向劑組成物可溶解或分散在有機溶劑中。有機溶劑的具體實例包括N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-甲基己內醯胺、2-吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-乙烯基吡咯啶酮、二甲基亞碸、四甲基脲、吡啶、二甲基碸、六甲基亞碸、γ-丁內酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、1,3-二甲基- 咪唑啶酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基異戊基酮、甲基異丙基酮、環己酮、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、二甘醇二甲醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丙醚、乙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單異丙醚、乙二醇單異丙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚乙酸酯等。該些有機溶劑可單獨使用或者以二或更多者的組合形式使用。
另外，除有機溶劑以外，液晶配向劑組成物可更包含其他組分。在非限制性實例中，當塗佈液晶配向劑組成物時，可更包含能夠提高膜厚度及表面平滑度的均勻性、或改善液晶配向膜與基板之間的黏著力、或改變液晶配向膜的介電常數及導電率或增大液晶配向膜的緻密度(denseness)的添加劑。此類添加劑的實例包括各種溶劑、界面活性劑、矽烷系化合物、介電質或交聯化合物等。
步驟2是對藉由將液晶配向劑組成物塗佈至基板上而形成的塗膜進行乾燥的步驟。
對塗膜進行乾燥的步驟可藉由例如加熱塗膜或真空蒸發等方法來執行，且較佳地在50℃至150℃、或60℃至140℃下執行。
步驟3是利用光對塗膜進行照射以執行配向處理的步驟。
在配向處理步驟中，塗膜可指緊接在乾燥步驟之後的塗膜，或者可為在乾燥步驟之後經受熱處理的塗膜。「緊接在乾燥步 驟之後的塗膜」指在乾燥步驟後立即照射光，而不在高於乾燥步驟的溫度下進行熱處理，並且可添加除熱處理之外的其他步驟。
更具體而言，當使用包含聚醯胺酸或聚醯胺酸酯的傳統液晶配向劑生產液晶配向膜時，其包括在本質上執行高溫熱處理以實現聚醯胺酸的醯亞胺化之後照射光的步驟。然而，當使用上述一個實施例的液晶配向劑生產液晶配向膜時，其不包括熱處理步驟，並且直接照射光以執行配向處理，且然後藉由熱處理使經配向處理的塗膜固化，藉此能夠生產液晶配向膜。
此外，在配向處理步驟中，可藉由照射波長為150奈米至450奈米的經偏振紫外線來執行光照射。在此種情形中，曝光的強度可依據液晶配向劑用聚合物的種類而變化，且較佳地可照射為10毫焦耳/平方公分(mJ/cm2)至10焦耳/平方公分(J/cm2)的能量、或為30毫焦耳/平方公分至2焦耳/平方公分的能量。
關於紫外線，照射選自以下紫外線的經偏振紫外線來執行配向處理，所述紫外線藉由穿過以下者或利用石英玻璃等的反射作用而由以下者反射的方法經受偏振處理：偏振裝置，使用其中在例如石英玻璃、鈉鈣玻璃(soda lime glass)、不含鈉鈣的玻璃等透明基板的表面上塗佈有介電各向異性材料的基板；偏振片，在所述偏振片上精細地沈積有鋁線或金屬線；或布魯斯特(Brewster’s)偏振裝置。在本文中，經偏振紫外線可被垂直地照射至基板的表面，或可藉由朝向特定角度形成入射角來照射。藉由此種方法，對塗膜賦予液晶分子的配向能力。
此外，在配向處理步驟中，可藉由使用摩擦布的方法來執行摩擦處理。更具體而言，在摩擦處理中，可在旋轉摩擦布附裝至金屬輥的摩擦輥的同時，在一個方向上摩擦熱處理步驟之後的塗膜的表面。
步驟4是對經配向處理的塗膜進行熱處理及固化的步驟。
在對經配向處理的塗膜進行熱處理及固化的步驟中，由化學式11表示的交聯劑化合物的R17及R18官能基在被經配向處理的塗膜中的氫原子取代的同時可被解吸，並且液晶配向劑用共聚物之間的交聯反應可進行。
具體而言，在對經配向處理的塗膜進行熱處理及固化的步驟中，經配向處理的塗膜可包括由以下化學式13表示的交聯劑化合物。
Figure 109100922-A0305-02-0046-53
在化學式13中，A1、j、L5及L6如在上述實施例的化學式14中所定義。
當由化學式13表示的交聯劑化合物包含在實施例的液 晶配向劑組成物中時，由於一些交聯反應自組成物中進行，因此使得交聯劑化合物難以均勻分散在組成物中。
同時，根據本發明，在液晶配向劑組成物中，藉由添加由化學式11表示的交聯劑化合物來抑制組成物中的交聯反應，且然後在對經配向處理的塗膜進行熱處理及固化的步驟中，可誘發由化學式11表示的交聯劑化合物以將其轉化為由化學式13表示的交聯劑化合物。藉此，所述組成物可提高交聯劑化合物的分散性及穩定性，並且在配向膜中，可藉由形成交聯結構來達成提高膜強度的效果。
對經配向處理的塗膜進行熱處理及固化的步驟為在光照射後進行的步驟，即使在使用含有聚醯胺酸或聚醯胺酸酯的液晶配向劑用聚合物製備液晶配向膜的傳統方法中也是如此，所述步驟不同於藉由將液晶配向劑塗佈至基板上、且然後在照射光之前或照射光的同時執行液晶配向劑的醯亞胺化而執行的熱處理步驟。
在此種情形中，熱處理可藉由例如熱板、熱空氣循環爐、紅外線爐等加熱工具來執行，且可在150℃至300℃、或200℃至250℃下執行熱處理。
同時，所述方法可更包括在乾燥步驟之後立即在等於或高於乾燥步驟的溫度下對塗膜進行熱處理，若需要，在乾燥塗膜的步驟(步驟2)之後進行。所述熱處理可藉由例如熱板、熱空氣循環爐、紅外線爐等加熱工具來執行，並且可在150℃至250℃下執 行熱處理。在此製程中，液晶配向劑可被醯亞胺化。
亦即，製備液晶配向膜的方法可包括：將液晶配向劑塗佈至基板上以形成塗膜的步驟(步驟1)；對塗膜進行乾燥的步驟(步驟2)；在乾燥步驟之後立即在等於或高於乾燥步驟的溫度下對塗膜進行熱處理的步驟(步驟3)；照射經熱處理的塗膜或對經熱處理的塗膜進行摩擦處理以執行配向處理的步驟(步驟4)；以及對經配向處理的塗膜進行熱處理及固化的步驟(步驟5)。
3、液晶配向膜
此外，本發明可提供一種根據上述製備液晶配向膜的方法而製備的液晶配向膜。具體而言，所述液晶配向膜可包括一個實施例的液晶配向劑組成物的配向固化產物。所述配向固化產物是指藉由一個實施例的液晶配向劑組成物的配向步驟及固化步驟而獲得的材料。
如上所述，當液晶配向劑組成物包含液晶配向劑用共聚物、且使用由化學式11表示的交聯劑化合物時，可製備具有增強的穩定性並表現出優異的電性特性的液晶配向膜。
液晶配向膜的厚度不受特別限制，而是舉例而言可在0.01微米至1000微米的範圍內自由地調整。舉例而言，所述厚度可為0.01微米至0.3微米。當液晶配向膜的厚度增大或減小一具體值時，在配向膜中量測的物理性質亦可改變某一值。
液晶配向膜具有藉由以下方程式2計算的為0.10%或小於0.10%、或0.01%或大於0.01%、0.01%或大於0.01%且0.05%或 小於0.05%、或0.01%或大於0.01%且0.04%或小於0.04%、或0.02%或大於0.02%且0.04%或小於0.04%的膜強度。
[方程式2]膜強度=摩擦處理後液晶配向膜的霧度-摩擦處理前液晶配向膜的霧度
對於液晶配向膜的摩擦處理而言，可使用利用摩擦機(辛杜工程(Sindo Engineering))在以1000轉/分鐘(rpm)旋轉配向膜的表面的同時執行摩擦處理的方法，並且可使用霧度計量測霧度值。
此外，在液晶配向層中，在45千伏、40毫安Cu Kα輻射(波長：1.54埃)的條件下藉由帕納科(PANalytical)X'Pert PRO MRD XRD量測的膜密度可為1.25克/立方公分或大於1.25克/立方公分、或1.25克/立方公分或大於1.25克/立方公分且1.50克/立方公分或小於1.50克/立方公分、或1.26克/立方公分或大於1.26克/立方公分且1.50克/立方公分或小於1.50克/立方公分、或1.26克/立方公分或大於1.26克/立方公分且1.40克/立方公分或小於1.40克/立方公分、或1.26克/立方公分或大於1.26克/立方公分且1.35克/立方公分或小於1.35克/立方公分、或1.26克/立方公分或大於1.26克/立方公分且1.34克/立方公分或小於1.34克/立方公分。
在一個實施例的液晶配向膜中，當在45千伏、40毫安Cu Kα輻射(波長：1.54埃)的條件下藉由PANalytical X'Pert PRO MRD XRD量測的膜密度為1.25克/立方公分或大於1.25克/立方公分並且滿足上述範圍時，膜強度增加，洗脫氣體(eluting gas)對下部膜的屏蔽能力增加，可達成長期保持配向可靠性的效果。
4、液晶顯示器裝置
另外，本發明提供一種包括上述液晶配向膜的液晶顯示器裝置。
可藉由已知方法將液晶配向膜引入至液晶胞元中，且同樣地，可藉由已知方法將液晶胞元引入至液晶顯示器裝置中。可自一個實施例的液晶配向劑組成物製備液晶配向膜，藉此達成優異的穩定性以及優異的各種物理性質。具體而言，可提供在高溫及低頻下可具有高電壓保持率、具有優異的電性特性、降低對比度的效能劣化或影像黏連(後像)現象並且還具有優異的膜強度的液晶顯示器裝置。
具體而言，使用自日本東洋公司(TOYO CORPORATION)獲得的6254C儀器在1伏特、1赫茲及60℃下量測的液晶顯示器裝置的電壓保持率可為90%或大於90%、或93%或大於93%且99%或小於99%、94%或大於94%且99%或小於99%、或94%或大於94%且98%或小於98%。當使用自日本東洋公司獲得的6254C儀器在1伏特、1赫茲及60℃下量測的液晶顯示器裝置的電壓保持率降低至小於90%時，可能難以實現在低功率下具有高品質驅動特性的液晶顯示器裝置。
將偏振片在液晶顯示器裝置的上部板及下部板上附裝 成彼此垂直，且然後將所述偏振片附裝於7,000坎德拉/平方米(cd/m2)的背光上。然後，將初始亮度(L0)與最終亮度(L1)之差除以初始亮度(L0)，並乘以100，藉此計算亮度波動率，並且由此計算的亮度波動率可小於10%，其中初始亮度(L0)為使用PR-880裝備量測的黑色模式下的亮度，而最終亮度(L1)為在5伏特的交流電壓下驅動24小時之後量測的黑色模式下的亮度。
根據本發明，提供了一種液晶配向劑組成物、使用所述組成物製備液晶配向膜的方法、液晶配向膜及使用所述液晶配向膜的液晶顯示器裝置，所述液晶配向劑組成物具有優異的液晶配向性質、耐久性及電性特性，同時具有優異的膜強度，並且還藉由高膜密度而具有優異的屏蔽能力。
將藉由實例更詳細地闡述本發明。然而，提供該些實例僅用於說明性目的，且本發明的範圍並非旨在僅限於該些實例或受該些實例限制。
<製備例>
製備例1：製備二胺DA1-1
根據以下反應方案1合成了二胺DA1-1：
Figure 109100922-A0305-02-0052-54
具體而言，將環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(CBDA，化合物1)及4-硝基苯胺溶解在了二甲基甲醯胺(DMF)中以製備混合物。然後，在約80℃下使混合物反應了約12小時，以製備式2的醯胺酸。然後，將醯胺酸溶解在了二甲基甲醯胺中，並向其中添加了乙酸酐及乙酸鈉，藉此製備混合物。然後，使混合物中包含的醯胺酸在約90℃下醯亞胺化約4小時以獲得化合物3。將如此獲得的化合物3的醯亞胺溶解在了二甲基乙醯胺(dimethylacetamide，DMAc)中，且然後向其中添加了Pd/C，藉此製備混合物。在45℃及6巴的氫氣壓力下使混合物還原了20分鐘，藉此製備二胺DA1-1。
製備例2：製備二胺DA1-2
Figure 109100922-A0305-02-0053-55
除了使用1,3-二甲基環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)代替環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(CBDA)之外，以與製備例1相同的方式製備了具有上述結構的二胺DA1-2。
製備例3：合成二胺DA2-1
Figure 109100922-A0305-02-0053-56
將18.5克(0.1莫耳)4-硝基苯甲醯氯(4-nitrobenzoyl chloride)(化合物4)及11.13克(0.11莫耳)三乙胺溶解在了二噁烷(450毫升)中，且然後向其中添加了13.91克(0.1莫耳)5-硝基吡啶-2-胺(化合物5)，並在60℃下將混合物攪拌了1小時。在反應完成後，將反應混合物緩慢添加至盛有水(1000毫升)的容器中並攪拌1小時。對所述反應混合物進行了過濾，並用超純水(200毫升)對所得固體進行了洗滌以得到24.54克4-硝基-N-(5-硝基吡啶-2-基)苯甲醯胺(化合物6)(產率：85%)。
Figure 109100922-A0305-02-0054-57
在將4-硝基-N-(5-硝基吡啶-2-基)苯甲醯胺(化合物6)溶解在THF(100毫升)中後，向其中添加了Pd/C(2.5克)，且在氫氣環境下將混合物攪拌了12小時。在反應完成後，藉由矽藻土墊(celite pad)對所得混合物進行了過濾，並對濾液進行了濃縮以得到二胺DA2-1(產率：84%)。
製備例4：合成二胺DA2-2
Figure 109100922-A0305-02-0054-58
將18.65克(0.1莫耳)5-硝基皮考啉醯氯(5-nitropicolinoyl chloride)(化合物7)及11.13克(0.11莫耳)三乙胺溶解在了二噁烷(450毫升)中，且然後向其中添加了13.91克(0.1莫耳)5-硝基吡啶-2-胺(化合物5)，並將混合物在60℃下攪拌了1小時。在反應完成後，將反應混合物緩慢添加到了盛有水(1000毫升)的容器中並攪拌了1小時。對反應混合物進行了過濾，並用超純水(200毫升)對所得固體進行了洗滌，以得到25.68 克5-硝基-N-(5-硝基吡啶-2-基)吡啶甲醯胺(化合物8)(產率：88.79%)。
Figure 109100922-A0305-02-0055-59
在將5-硝基-N-(5-硝基吡啶-2-基)吡啶甲醯胺(化合物8)溶解在THF(100毫升)中後，向其中添加了Pd/C(1.5克)，且在氫氣環境下將混合物攪拌了12小時。在反應完成後，藉由矽藻土墊對所得混合物進行了過濾，並對濾液進行了濃縮以得到二胺DA2-2(產率：90.7%)。
製備例5：合成二胺DA2-3
Figure 109100922-A0305-02-0055-60
將18.65克(0.1莫耳)5-硝基皮考啉醯氯(化合物9)及11.13克(0.11莫耳)三乙胺溶解在了二噁烷(450毫升)中，且然後向其中添加了13.81克(0.1莫耳)4-硝基苯胺(化合物10)，並在60℃下將混合物攪拌了1小時。在反應完成時，將反應混合物緩慢添加到了盛有水(1000毫升)的容器中並攪拌了1小時。對反應混合物進行了過濾，並用超純水(200毫升)對所得固體進 行了洗滌，以得到24.41克5-硝基-N-(4-硝基苯基)吡啶甲醯胺(化合物11)(產率：84.69%)。
Figure 109100922-A0305-02-0056-61
在將5-硝基-N-(4-硝基苯基)吡啶甲醯胺(化合物11)溶解在THF(100毫升)中後，向其中添加了Pd/C(1.5克)，且在氫氣環境下將混合物攪拌了12小時。在反應完成後，藉由矽藻土墊對所得混合物進行了過濾，並對濾液進行了濃縮以得到二胺DA2-3(產率：89.48%)。
製備例6：製備交聯劑
Figure 109100922-A0305-02-0056-62
將5克(15.6毫莫耳)N,N,N',N'-四(2-羥乙基)己二醯胺及10.2克(94毫莫耳)氯三甲基矽烷添加到了氯仿(150毫升)中，且然後向其中添加了碳酸鉀(K2CO3，17.3克，125毫莫耳)，並在氮氣氣氛下於0℃下將混合物攪拌了10小時。在反應完成後，藉由矽藻土墊對反應混合物進行了過濾，且對濾液進行了濃縮以 得到7.3克N1,N1,N6,N6-四(2-(三甲基矽烷基氧基)乙基)己二醯胺(產率：77%)。
比較製備例1：製備交聯劑
使用作為製備例6的反應物的N,N,N',N'-四(2-羥乙基)己二醯胺作為製備例1的交聯劑。
<合成例>
使用下表1中所示的反應物合成了液晶配向劑用聚合物。合成例1至合成例7中的每一者的具體合成條件示於下表1中。
Figure 109100922-A0305-02-0057-63
<合成例1至合成例8：合成液晶配向劑用聚合物>
合成例1：製備液晶配向劑用聚合物P-1
將2.28克(0.01莫耳)在製備例3中製備的DA2-1及9.337克(0.0086莫耳)對苯二胺(p-phenylenediamine，p-PDA)完全溶解在了177.128克無水N-甲基吡咯啶酮(N-methyl pyrrolidone，NMP)中。
然後，在冰浴下向溶液中添加了20.0克(0.089莫耳) 1,3-二甲基-環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)，並將混合物在室溫下攪拌了16小時，以得到液晶配向劑用聚合物P-1。
合成例2：製備液晶配向劑用聚合物P-2
將2.28克(0.01莫耳)在製備例3中製備的DA2-1及17.119克(0.086莫耳)無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)完全溶解在了221.225克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴下向溶液中添加了20.0克(0.089莫耳)1,3-二甲基-環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)，並將混合物在室溫下攪拌了16小時，以得到液晶配向劑用聚合物P-2。
合成例3：製備液晶配向劑用聚合物P-3
將2.28克(0.01莫耳)在製備例3中製備的DA2-1及17.119克(0.086莫耳)4,4'-亞甲基二苯胺(4,4'-methylenedianiline)完全溶解在了221.225克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴下向溶液中添加了10.0克(0.045莫耳)1,3-二甲基-環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)及9.73克(0.045莫耳)均苯四甲酸二酐(pyromellitic dianhydride，PMDA)，並將混合物在室溫下攪拌了16小時，以得到液晶配向劑用聚合物P-3。
合成例4：製備液晶配向劑用聚合物P-4
將2.28克(0.01莫耳)在製備例3中製備的DA2-1及34.918克(0.089莫耳)在製備例2中製備的DA1-2完全溶解在了322.091克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴下向溶液中添加了20.0克(0.089莫耳)1,3-二甲基-環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)，並將混合物在室溫下攪拌了16小時，以得到液晶配向劑用聚合物P-4。
合成例5：製備液晶配向劑用聚合物P-5
將8.211克(0.036莫耳)在製備例3中製備的DA2-1及14.549克(0.036莫耳)在製備例2中製備的DA1-2完全溶解在了208.269克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴下向溶液中添加了15.0克(0.067莫耳)1,3-二甲基-環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)，並將混合物在室溫下攪拌了16小時，以得到液晶配向劑用聚合物P-5。
合成例6：製備液晶配向劑用聚合物P-6
將10.948克(0.048莫耳)在製備例3中製備的DA2-1及19.399克(0.048莫耳)在製備例2中製備的DA1-2完全溶解在了276.163克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴下向溶液中添加了10.0克(0.045莫耳)1,3-二甲基-環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)，並將混合物在室溫下攪拌了16小時，以得到液晶配向劑用聚合物P-6。
合成例7：製備液晶配向劑用聚合物R-1
將19.211克(0.0096莫耳)對苯二胺(p-PDA)完全溶解在了222.194克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴下向溶液中添加了20.0克(0.089莫耳)1,3-二甲基-環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)，並將混合物 在室溫下攪拌了16小時，以得到液晶配向劑用聚合物R-1。
合成例8：製備液晶配向劑用聚合物R-2
將29.099克(0.072莫耳)在製備例2中製備的DA2-1完全溶解在了249.893克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴下向溶液中添加了15.0克(0.067莫耳)1,3-二甲基-環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)，並將混合物在室溫下攪拌了16小時，以得到液晶配向劑用聚合物R-2。
<實例及比較例：製備液晶配向劑組成物、液晶配向膜、液晶配向胞元>
實例1至實例6
(1)製備液晶配向劑組成物
利用如在下表2中所示的組成，將液晶配向劑用聚合物溶解在了NMP、丁內酯(GBL)及2-丁氧基乙醇的混合溶劑中，以獲得溶液。然後，向所述溶液中添加了以總溶液計為5重量%的量的在製備例6中獲得的作為交聯劑的N1,N1,N6,N6-四(2-(三甲基矽烷基氧基)乙基)己二醯胺，且然後在25℃下將混合物攪拌了16小時。然後，藉由由聚(四芴乙烯)(poly(tetrafluorene ethylene))製成並具有0.1微米孔徑的過濾器對所得溶液進行了壓力過濾，藉此製備液晶配向劑組成物。
(2)製備液晶配向膜
將液晶配向劑組成物塗佈到了用於電壓保持率(VHR)的上基板及下基板中的每一者上，其中使用旋塗法在大小為2.5公 分×2.7公分的矩形玻璃基板上圖案化厚度為60奈米且面積為1公分×1公分的氧化銦錫(ITO)電極。然後，將塗佈有液晶配向劑組成物的基板置於約80℃的熱板上，並乾燥了3分鐘以蒸發溶劑。
為了對如此獲得的塗膜進行配向處理，使用曝光設備以約0.1焦耳/平方公分至1焦耳/平方公分的強度照射254奈米的紫外線，在所述曝光設備中線性偏振器黏附至上部板/下部板中的每一者的塗膜上。隨後，使經配向處理的上部板/下部板在約230℃的烘箱中煅燒(固化)了30分鐘，以獲得厚度為0.1微米的塗膜。
(3)製備液晶配向胞元
將浸漬有大小為4.5微米的球形間隔件的密封劑塗佈到了上部板的除液晶注入孔之外的邊緣上。然後，對形成在上部板及下部板上的配向膜進行配向，使得其彼此面對，並且配向方向彼此對齊，且然後將上部板及下部板黏合在一起，並且將密封劑紫外線及熱固化以製備空的胞元。然後，將液晶注入到空的胞元中，並用密封劑密封注入孔，以製備液晶配向胞元。
比較例1
除了不添加製備例6的交聯劑之外，以與實例1相同的方式生產了液晶配向劑組成物、液晶配向膜及液晶配向胞元。
比較例2
除了添加比較製備例1的N,N,N',N'-四(2-羥乙基)己二醯胺代替製備例6的交聯劑之外，以與實例1相同的方式生產了液晶配向劑組成物、液晶配向膜及液晶配向胞元。
Figure 109100922-A0305-02-0062-64
<實驗例>
1)評估液晶配向性質
將偏振器黏附到了以上製備的液晶胞元的上部板及下部板以彼此垂直。然後將黏附有偏振片的液晶胞元放置在了亮度為7000坎德拉/平方米的背光上，並用肉眼觀察光洩露。此時，若液晶配向膜的配向性質優異並且液晶排列良好，則光不會穿過彼此垂直黏附的上偏振片及下偏振片，並且觀察到黑暗而無缺陷。在此種情形中，配向性質被評估為「良」，並且當觀察到例如液晶流痕(flow mark)或亮點等光洩漏時，其被評估為「不良」。結果示於下表3中。
2)量測電壓保持率(VHR)
使用自日本東洋公司獲得的6254C儀器在1伏特、1赫茲及60℃下量測了作為所製備的液晶配向胞元的電性特性的電壓保持率(VHR)，(VHR 60℃ 1赫茲n-LC條件)。液晶配向胞元的電壓保持率(VHR)的量測結果示於下表3中。
3)評估配向穩定性(交流後像)
將偏振片黏附至所製備的液晶胞元的上部板及下部板以彼此垂直。將黏附有偏振片的液晶胞元黏附至7000坎德拉/平方米的背光，並且使用作為用於量測亮度的裝置的PR-880裝備而量測了黑色模式下的亮度。然後，在室溫下用7伏特的交流電壓將液晶胞元驅動了120小時。此後，在液晶胞元的電壓關斷的狀態下，以與上述相同的方式量測了黑色模式下的亮度。將驅動液晶胞元之前量測的初始亮度(L0)與驅動液晶胞元之後量測的最終亮度(L1)之間的差除以初始亮度(L0)的值並乘以100，藉此計算亮度波動率。當如此計算的亮度波動率較接近0%時，此指配向穩定性優異。根據以下標準，藉由此種亮度波動率的量測結果而評估了後像的水準。可取的是使交流後像最小化，並且在量測結果中，若亮度波動率小於10%，則其被評估為「優異」，若亮度波動率為10%或大於10%且20%或小於20%，則評估為「普通」，且若亮度波動率大於20%，則評估為「不良」。結果示於下表3中。
4)溶解度
將實例及比較例中的每一者的液晶配向劑組成物中使用的交聯劑添加到了溶劑(γ-丁內酯)中，以滿足表2中交聯劑的添加量，且然後混合了10秒以製備混合溶液。使用日本分光亞洲門戶(JASCO Asia Portal)V-770紫外-可見-近紅外分光光度計在室溫(25℃)及400奈米波長的條件下使用石英池根據以下方程式1計算了添加混合溶液之前/之後的滲透率變化率。
[方程式1]滲透率變化率(%)=溶劑滲透率-混合溶液滲透率。
優異：滲透率變化率為10%或小於10%
普通：滲透率變化率大於10%且為20%或小於20%
差：滲透率變化率大於20%
5)膜強度
關於液晶配向膜，在用於使用磁體進行量測的45千伏及40毫安電流Cu Kα輻射(波長：1.54埃)的條件下，使用PANalytical X'Pert PRO MRD XRD儀器將樣品固定至樣品架上。接下來，將其安裝在樣品台上。對配向進行z->ω->z配向，且然後對於X射線反射(XRR)量測，在0.1°≦2θ≦1°的範圍內量測了膜密度，其中步長為0.002°，且每步時間為1秒。對樣品進行了量測以實現精確量測，且然後在旋轉90度時再次量測。
6)膜強度
在以1000轉/分鐘旋轉配向膜的表面的同時，使用摩擦機(Sindo Engineering)對以上製備的液晶配向膜進行了摩擦處理。然後，使用霧度計量測了霧度值，並且如在以下方程式2中計算了與摩擦處理之前的霧度值的差，以評估膜強度。霧度變化值愈小，則膜強度愈佳。
[方程式2]膜強度=摩擦處理後液晶配向膜的霧度-摩擦處理前液晶配向膜的霧度
Figure 109100922-A0305-02-0065-65
如在上表3中所示，確認了在其中與聚醯亞胺系共聚物(包括衍生自兩種二胺的兩種重覆單元)一起包含製備例6的交聯劑的實例1至實例6中，其表現出94%至98%的高電壓保持率以及優異的液晶配向性質及配向穩定性。此外，確認了在摩擦處理前後的霧度變化值極低(0.02%至0.04%)以及為1.26克/立方公分至1.34克/立方公分的高膜密度，此指示優異的膜強度。
另一方面，確認了在由不含製備例6的交聯劑的比較例1的液晶配向劑組成物獲得的配向膜中，摩擦處理前後的霧度變化值急劇增加至0.12%，使得不僅膜強度極差，而且電壓保持率急劇下降至74%，從而導致不良電性特性。
此外，確認了在由比較例2的液晶配向劑組成物(包含比較製備例1的交聯劑代替製備例6的交聯劑)獲得的配向膜中，膜密度呈現為1.21克/立方公分，此不僅相較於本發明的實例而言為不良，而且相較於製備例6的交聯劑具有顯著不良的溶解度。

Claims (17)

  1. 一種液晶配向劑組成物，包含：液晶配向劑用共聚物，含有第一重覆單元及第二重覆單元，所述第一重覆單元包括選自由以下化學式1表示的重覆單元、以下化學式2表示的重覆單元及以下化學式3表示的重覆單元組成的群組中的至少一者，所述第二重覆單元包括選自由以下化學式4表示的重覆單元、以下化學式5表示的重覆單元及以下化學式6表示的重覆單元組成的群組中的至少一者；以及交聯劑化合物，由以下化學式11表示：
    Figure 109100922-A0305-02-0067-66
    Figure 109100922-A0305-02-0067-67
     [化學式3]
    Figure 109100922-A0305-02-0068-68
    Figure 109100922-A0305-02-0068-69
    Figure 109100922-A0305-02-0068-70
    Figure 109100922-A0305-02-0068-71
     在化學式1至化學式6中， R1及R2中的至少一者為具有1至10個碳原子的烷基，且其餘為氫，R3及R4中的至少一者為具有1至10個碳原子的烷基，且其餘為氫，並且X1至X6各自獨立地為由以下化學式7表示的四價有機基，
    Figure 109100922-A0305-02-0069-72
     在化學式7中，R7至R12各自獨立地為氫或具有1至6個碳原子的烷基，L1為選自單鍵、-O-、-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CR13R14-、-(CH2)Z-、-O(CH2)ZO-、-COO(CH2)ZOCO-、-CONH-或伸苯基中的任一者，所述L1中的R13及R14各自獨立地為氫、具有1至10個碳原子的烷基或具有1至10個碳原子的鹵代烷基，所述L1中的Z為1至10的整數， Y1至Y3各自獨立地為由以下化學式8表示的二價有機基，
    Figure 109100922-A0305-02-0070-73
     在化學式8中，Q1至Q8中的至少一者為氮，且其餘為碳，L2及L4中的至少一者為-CON(R15)-、-N(R16)CO-中的一者，且其餘為直接鍵，L3為直接鍵或二價官能基，R15至R16各自獨立地為具有1至20個碳原子的烷基或氫，並且n為1或大於1的整數，Y4至Y6各自獨立地為不同於由化學式8表示的所述二價有機基的二價有機基，
    Figure 109100922-A0305-02-0070-74
     在化學式11中， A1為單價至四價官能基，且為具有1至10個碳原子的伸烷基，j為2，L5與L6彼此等同或不同，並且各自獨立地為具有1至5個碳原子的伸烷基或具有6至20個碳原子的伸芳基，並且R17及R18各自獨立地為含矽的單價官能基。
  2. 如請求項1所述的液晶配向劑組成物，其中所述Y4至Y6包括：芳族二價有機基，包括具有6至30個碳原子的伸芳基；或者醯亞胺系芳族二價有機基，包括具有6至30個碳原子的伸芳基及醯亞胺基。
  3. 如請求項2所述的液晶配向劑組成物，其中所述醯亞胺系芳族二價有機基為由以下化學式9表示的二價有機基：
    Figure 109100922-A0305-02-0071-75
     在化學式9中，T為由化學式7表示的四價有機基，並且D1及D2各自獨立地為選自具有1至20個碳原子的伸烷基、 具有1至10個碳原子的伸雜烷基、具有3至20個碳原子的伸環烷基、具有6至20個碳原子的伸芳基或具有2至20個碳原子的伸雜芳基中的任一者。
  4. 如請求項2所述的液晶配向劑組成物，其中所述芳族二價有機基為由以下化學式10表示的二價有機基：
    Figure 109100922-A0305-02-0072-76
     在化學式10中，R19及R20各自獨立地為鹵素、氰基、腈、具有1至10個碳原子的烷基、具有2至10個碳原子的烯基、具有1至10個碳原子的烷氧基、具有1至10個碳原子的氟代烷基、或具有1至10個碳原子的氟代烷氧基，p及q各自獨立地為0至4的整數，A為單鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CONH-、-COO-、-(CH2)y-、-O(CH2)yO-、-O(CH2)y-、-NH-、-NH(CH2)y-NH-、-NH(CH2)yO-、-OCH2-C(CH3)2-CH2O-、-COO-(CH2)y-OCO-、或-OCO-(CH2)y-COO-，y為1至10的整數，k及m各自獨立地為0至3的整數，並且 r為0至3的整數。
  5. 如請求項1所述的液晶配向劑組成物，其中在化學式8中，L3為直接鍵、-O-、-S-、-N(R21)-、-COO-、-CO(R22)-、-R23O-、-C(CF3)2-、-O(R24)O-、具有1至20個碳原子的伸烷基、具有1至20個碳原子的鹵代伸烷基、具有1至20個碳原子的伸環烷基、及具有1至30個碳原子的伸芳基中的一者，R21為具有1至20個碳原子的烷基或氫，並且R22至R24各自獨立地為直接鍵、具有1至20個碳原子的伸烷基及具有1至20個碳原子的鹵代伸烷基中的一者。
  6. 如請求項1所述的液晶配向劑組成物，其中在化學式8中，Q2及Q4中的至少一者為氮，其餘為碳，且Q1及Q3為碳。
  7. 如請求項1所述的液晶配向劑組成物，其中在化學式8中，Q5及Q7中的至少一者為氮，其餘為碳，且Q6及Q8為碳。
  8. 如請求項1所述的液晶配向劑組成物，其中由化學式8表示的所述二價有機基包括由以下化學式8-1至化學式8-2表示的官能基中的一者：[化學式8-1]
    Figure 109100922-A0305-02-0074-77
    Figure 109100922-A0305-02-0074-78
     在化學式8-1至化學式8-2中，L2至L4如在請求項1中所定義。
  9. 如請求項3所述的液晶配向劑組成物，其中在化學式9中，T為由以下化學式7-1表示的官能基或由以下化學式7-2表示的官能基：
    Figure 109100922-A0305-02-0074-79
    Figure 109100922-A0305-02-0074-80
  10. 如請求項1所述的液晶配向劑組成物，其中在所述液晶配向劑用共聚物中含有的所述第一重覆單元與所述第二重覆單元之間的莫耳比為1：99至99：1。
  11. 如請求項1所述的液晶配向劑組成物，其中所述第一重覆單元包括含有雜芳環的二胺及四羧酸二酐的組合。
  12. 如請求項1所述的液晶配向劑組成物，其中所述第二重覆單元包括含有芳環的二胺及四羧酸酐的組合。
  13. 如請求項1所述的液晶配向劑組成物，其中所述含矽的單價官能基為由以下化學式12表示的官能基：
    Figure 109100922-A0305-02-0075-81
     在化學式12中，R25、R26及R27各自獨立地為氫或具有1至10個碳原子的烷基。
  14. 一種製備液晶配向膜的方法，包括以下步驟：將如請求項1所述的液晶配向劑組成物塗佈至基板上以形成塗膜；對所述塗膜進行乾燥；用光照射所述塗膜或對所述塗膜進行摩擦處理以執行配向處理；以及 對經配向處理的所述塗膜進行熱處理及固化。
  15. 如請求項14所述的製備液晶配向膜的方法，其中在所述對經配向處理的所述塗膜進行熱處理及固化的步驟中，經配向處理的所述塗膜包含由以下化學式13表示的交聯劑化合物：
    Figure 109100922-A0305-02-0076-82
     在化學式13中，A1、j、L5及L6如在請求項1中所定義。
  16. 一種液晶配向膜，包含如請求項1所述的液晶配向劑組成物的配向固化產物。
  17. 一種液晶顯示器裝置，包括如請求項16所述的液晶配向膜。
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