液晶配向剂、液晶配向膜以及液晶显示元件的制作方法_4

文档序号:9540634阅读:来源:国知局
苯基亚甲基-1,3-二胺基苯、1,1-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基 苯基)环己烧、2,4-二胺基苯基甲酸乙醋、由式(11-1-1)表示的化合物、由式(11-1-2)表 示的化合物、由式(II-1-5)表示的化合物、由式(II-2-1)表示的化合物、由式(II-2-11) 表示的化合物、对-二胺苯、间-二胺苯、邻-二胺苯、由式(II-8-1)表示的化合物、由式 (11-26)表示的化合物、由式(11-29)表示的化合物,或上述化合物的组合。
[0205] 上述的二胺化合物化-4)可单独使用或组合多种来使用。
[0206] 上述的二胺化合物化-4)中,当液晶配向剂中聚合物(A)使用由式(11-1)、式 (11-2)、式(11-26)至式(11-30)表示的二胺化合物中的至少一种时,所形成的液晶配向膜 的紫外线可靠性特别佳。
[0207] 基于二胺组份化)的总摩尔数为100摩尔,二胺化合物化-4)的使用量可为0至 94摩尔,较佳为10摩尔至92摩尔,且更佳为20摩尔至89摩尔。
[020引制备聚合物(A)的方法
[0209] 聚合物(A)可包括聚酷胺酸及聚酷亚胺中的至少一者。另外,聚合物(A)可更包 括聚酷亚胺系嵌段共聚合物。W下进一步说明上述各种聚合物的制备方法。
[0210] 制备聚酷胺酸的方法
[0211] 制备聚酷胺酸的方法为先将混合物溶解于溶剂中,其中混合物包括四簇酸二酢组 份(a)与二胺组份化),并于〇°C至100°C的溫度下进行聚缩合反应。反应1小时至24小 时后,W蒸发器对反应溶液进行减压蒸馈,即可得到聚酷胺酸。或者,将反应溶液倒入大量 的贫溶剂中,W得到析出物。接着,W减压干燥的方式干燥析出物,即可得到聚酷胺酸。在 混合物中,基于二胺组份化)的总使用量为100摩尔,四簇酸二酢组份(a)的使用量较佳为 20摩尔至200摩尔,更佳为30摩尔至120摩尔。
[0212] 用于聚缩合反应中的溶剂可与下述液晶配向剂中的溶剂相同或不同,且用于聚缩 合反应中的溶剂并无特别的限制,只要是可溶解反应物与生成物即可。溶剂较佳为包括但 不限于(l)非质子系极性溶剂,例如:N-甲基-2-R比咯烧酬(N-methパ-2-py;r;rolidinone; NMP)、N,N-二甲基乙酷胺、N,N-二甲基甲酯胺、二甲基亚讽、丫-下内醋、四甲基尿素或六甲 基憐酸=胺等的非质子系极性溶剂;或(2)酪系溶剂,例如:间-甲酪、二甲苯酪、酪或面化 酪类等的酪系溶剂。基于混合物的总使用量为100重量份,用于聚缩合反应中的溶剂的使 用量较佳为200重量份至2000重量份,且更佳为300重量份至1800重量份。
[0213]值得注意的是,于聚缩合反应中,溶剂可并用适量的贫溶剂,其中贫溶剂不会造成 聚酷胺酸析出。贫溶剂可W使用单独一种或者组合多种来使用,且其包括但不限于(1)醇 类,例如:甲醇、乙醇、异丙醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、1,4-下二醇或S乙二醇等的醇类; 似酬类,例如巧酬、甲基乙基酬、甲基异下基酬、环己酬等的酬类;做醋类,例如:醋酸甲 醋、醋酸乙醋、醋酸下醋、草酸二乙醋、丙二酸二乙醋或乙二醇乙基酸醋酸醋等的醋类;(4) 酸类,例如:二乙基酸、乙二醇甲基酸、乙二醇乙基酸、乙二醇正丙基酸、乙二醇异丙基酸、乙 二醇正下基酸、乙二醇二甲基酸或二乙二醇二甲基酸等的酸类;(5)面化控类,例如:二氯 甲烧、1,2-二氯乙烧、1,4-二氯下烧、=氯乙烧、氯苯或邻-二氯苯等的面化控类;或(6)控 类,例如:四氨巧喃、己烧、庚烧、辛烧、苯、甲苯或二甲苯等的控类或上述溶剂的任意组合。 基于二胺组份化)的使用量为100重量份,贫溶剂的用量较佳为0重量份至60重量份,且 更佳为0重量份至50重量份。
[0214]制备聚酷亚胺的方法
[0215]制备聚酷亚胺的方法为将上述制备聚酷胺酸的方法所制的聚酷胺酸在脱水剂及 触媒的存在下进行加热而得。在加热过程中,聚酷胺酸中的酷胺酸官能基可经由脱水闭环 反应转变成酷亚胺官能基(即酷亚胺化)。
[0216]用于脱水闭环反应中的溶剂可与液晶配向剂中的溶剂度)相同,故在此不另寶 述。基于聚酷胺酸的使用量为100重量份,用于脱水闭环反应中的溶剂的使用量较佳为200 重量份至2000重量份,且更佳为300重量份至1800重量份。
[0217]为获得较佳的聚酷胺酸的酷亚胺化程度,脱水闭环反应的操作溫度较佳为40°C至 200°C,更佳为40°C至150°C。若脱水闭环反应的操作溫度低于40°C时,酷亚胺化的反应不 完全,而降低聚酷胺酸的酷亚胺化程度。然而,若脱水闭环反应的操作溫度高于200°C时,所 得的聚酷亚胺的重量平均分子量偏低。
[021引用于脱水闭环反应中的脱水剂可选自于酸酢类化合物,其具体例如:醋酸酢、丙酸 酢或=氣醋酸酢等的酸酢类化合物。基于聚酷胺酸为1摩尔,脱水剂的使用量为0.Ol摩尔 至20摩尔。用于脱水闭环反应中的触媒可选自于(1)化晚类化合物,例如:化晚、=甲基化 晚或二甲基化晚等的化晚类化合物;(2)=级胺类化合物,例如乙基胺等的=级胺类化 合物。基于脱水剂的使用量为1摩尔,触媒的使用量可为0. 5摩尔至10摩尔。
[0219]制备聚酷亚胺系嵌段共聚合物的方法
[0220] 聚酷亚胺系嵌段共聚合物为选自聚酷胺酸嵌段共聚合物、聚酷亚胺嵌段共聚合 物、聚酷胺酸-聚酷亚胺嵌段共聚合物或上述聚合物的任意组合。
[0221] 制备聚酷亚胺系嵌段共聚合物的方法较佳为先将起始物溶解于溶剂中,并进行聚 缩合反应,其中起始物包括至少一种聚酷胺酸及/或至少一种聚酷亚胺,且可进一步包括 簇酸酢组份与二胺组份。
[0222] 起始物中的簇酸酢组份与二胺组份可与制备聚酷胺酸的方法中所使用的四簇酸 二酢组份(a)与二胺组份化)相同,且用于聚缩合反应中的溶剂可与下述液晶配向剂中的 溶剂相同,在此不另寶述。
[0223] 基于起始物的使用量为100重量份,用于聚缩合反应中的溶剂的使用量较佳为 200重量份至2000重量份,且更佳为300重量份至1800重量份。聚缩合反应的操作溫度较 佳为0 °C至200 °C,且更佳为0 °C至100 °C。
[0224] 起始物较佳为包括但不限于(1)二种末端基相异且结构相异的聚酷胺酸;(2)二 种末端基相异且结构相异的聚酷亚胺;(3)末端基相异且结构相异的聚酷胺酸及聚酷亚 胺;(4)聚酷胺酸、簇酸酢组份与二胺组份,其中,簇酸酢组份与二胺组份之中的至少一种 与形成聚酷胺酸所使用的簇酸酢组份与二胺组份的结构相异;(5)聚酷亚胺、簇酸酢组份 与二胺组份,其中,簇酸酢组份与二胺组份中的至少一种与形成聚酷亚胺所使用的簇酸酢 组份与二胺组份的结构相异;(6)聚酷胺酸、聚酷亚胺、簇酸酢组份与二胺组份,其中,簇酸 酢组份与二胺组份中的至少一种与形成聚酷胺酸或聚酷亚胺所使用的簇酸酢组份与二胺 组份的结构相异;(7)二种结构相异的聚酷胺酸、簇酸酢组份与二胺组份;(8)二种结构相 异的聚酷亚胺、簇酸酢组份与二胺组份;(9)二种末端基为酸酢基且结构相异的聚酷胺酸 W及二胺组份;(10)二种末端基为胺基且结构相异的聚酷胺酸W及簇酸酢组份;(11)二种 末端基为酸酢基且结构相异的聚酷亚胺W及二胺组份;或者(12)二种末端基为胺基且结 构相异的聚酷亚胺W及簇酸酢组份。
[0225] 在不影响本发明的功效的范围内,聚酷胺酸、聚酷亚胺W及聚酷亚胺系嵌段共聚 合物较佳为先进行分子量调节后的末端修饰型聚合物。藉由使用末端修饰型的聚合物,可 改善液晶配向剂的涂布性能。制备末端修饰型聚合物的方式可藉由在聚酷胺酸进行聚缩合 反应的同时,加入单官能性化合物来制得。
[0226] 单官能性化合物的具体例包括但不限于(1) 一元酸酢,例如:马来酸酢、邻苯二甲 酸酢、衣康酸酢、正癸基班巧酸酢、正十二烷基班巧酸酢、正十四烷基班巧酸酢或正十六烧 基班巧酸酢等一元酸酢;(2)单胺化合物,例如:苯胺、环己胺、正下胺、正戊胺、正己胺、正 庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十一烧胺、正十二烧胺、正十=烧胺、正十四烧胺、正十五 烧胺、正十六烧胺、正十屯烧胺、正十八烧胺或正二十烧胺等单胺化合物;或(3)单异氯酸 醋化合物,例如:异氯酸苯醋或异氯酸糞基醋等单异氯酸醋化合物。
[0227] 溶剂度)
[022引溶剂做的具体例包括但不限于N-甲基-2-化咯烧酬 (N-meth}d-2-py;r;rolidone,NMP)、丫-下内醋、丫-下内酷胺、4-径基-4-甲基-2-戊酬、 乙二醇单甲基酸、乳酸下醋、乙酸下醋、甲氧基丙酸甲醋、乙氧基丙酸乙醋、乙二醇甲基酸、 乙二醇乙基酸、乙二醇正丙基酸、乙二醇异丙基酸、乙二醇正下基酸(et的Ieneglycol n-but^ether)、乙二醇二甲基酸、乙二醇乙基酸乙酸醋、二乙二醇二甲基酸、二乙二醇二 乙基酸、二乙二醇单甲基酸、二乙二醇单乙基酸、二乙二醇单甲基酸乙酸醋、二乙二醇单乙 基酸乙酸醋或N,N-二甲基甲酯胺或N,N-二甲基乙酷胺(N,N-dimeth}dacetamide)等。溶 剂度)可W单独使用或者组合多种来使用。
[0229] 基于聚合物(A)的使用量为100重量份,溶剂度)的使用量为500至3000重量份, 较佳为800至2500重量份,且更佳为1000至2000重量份。
[0230] 添加剂似
[0231] 在不影响本发明的功效的范围内,液晶配向剂还可选择性地添加添加剂(C),其中 添加剂(C)包括具有至少两个环氧基的化合物、具有官能性基团的硅烷化合物,或其组合。
[0232] 具有至少两个环氧基的化合物包括但不限于乙二醇二环氧丙基酸、聚乙二醇二环 氧丙基酸、丙二醇二环氧丙基酸、=丙二醇二环氧丙基酸、聚丙二醇二环氧丙基酸、新戊二 醇二环氧丙基酸、1,6-己二醇二环氧丙基酸、丙=醇二环氧丙基酸、2, 2-二漠新戊二醇二 环氧丙基酸、1,3, 5, 6-四环氧丙基-2, 4-己二醇、N,N,N',N' -四环氧丙基-间-二甲苯二 胺、1,3-双(N,N-二环氧丙基胺基甲基)环己烧、N,N,N',N' -四环氧丙基-4,4' -二胺基 二苯基甲烧、N,N-环氧丙基-对-环氧丙氧基苯胺、3- (N-締丙基-N-环氧丙基)胺基丙基 S甲氧基硅烷、3-(N,N-二环氧丙基)胺基丙基S甲氧基硅烷或上述化合物的组合。
[0233] 上述具有至少两个环氧基的化合物可单独使用或组合多种来使用。
[0234] 基于聚合物(A)的使用量为100重量份,具有至少两个环氧基的化合物的使用量 可为0至40重量份,且较佳为0. 1重量份至30重量份。
[0235] 具有官能性基团的硅烷化合物的具体例包括但不限于3-胺基丙基=甲氧基娃 烧、3-胺基丙基=乙氧基硅烷、2-胺基丙基=甲氧基硅烷、2-胺基丙基=乙氧基硅烷、 N- (2-胺基乙基)-3-胺基丙基S甲氧基硅烷、N- (2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧 基硅烷、3-脈基丙基S甲氧基硅烷(S-ureidopropyltrimethoxysilane)、3-脈基丙基S乙 氧基硅烷、N-乙氧基幾基-3-胺基丙基S甲氧基硅烷、N-乙氧基幾基-3-胺基丙基S乙氧 基硅烷、N-S乙氧基娃烷基丙基S伸乙S胺、N-S甲氧基娃烷基丙基S伸乙S胺、10-S甲 氧基娃烷基-1,4, 7-=日丫癸烧、10-=乙氧基娃烷基-1,4, 7-=日丫癸烧、9-=甲氧基硅烷 基-3, 6-二日丫壬基醋酸醋、9-S乙氧基娃烷基-3, 6-二日丫壬基醋酸醋、N-苯甲基-3-胺基 丙基S甲氧基硅烷、N-苯甲基-3-胺基丙基S乙氧基硅烷、N-苯基-3-胺基丙基S甲氧基 硅烷、N-苯基-3-胺基丙基S乙氧基硅烷、N-双(氧化乙締)-3-胺基丙基S甲氧基硅烷、 N-双(氧化乙締)-3-胺基丙基S乙氧基硅烷,或上述化合物的组合。添加剂(C)可W单独 使用或组合多种来使用。
[0236] 基于聚合物(A)的使用量为100重量份,具有官能性基团的硅烷化合物的使用量 可为0至10重量份,且较佳为0. 5重量份至10重量份。
[0237] 基于聚合物(A)的总使用量为100重量份,添加剂(C)的使用量较佳为0. 5重量 份至50重量份,且更佳为1重量份至45重量份。
[023引 < 液晶配向剂的制备方法〉
[0239] 本发明的液晶配向剂的制备方法并无特别的限制,可采用一般的混合方法来制 备。举例而言,先将W上述方式制备而成的聚合物(A)于溫度为0°C至200°C的条件下添加 溶剂度),并选择性地加入添加剂(C),最后W揽拌装置持续揽拌至溶解即可。较佳的是于 20°C至60°C的溫度下进行溶剂度)的添加。
[0240] 在25°C下,本发明的液晶配向剂的粘度通常为15cps至35cps,较佳为17cps至 33cps,更佳为 20cps至 30cps。
[0241] <液晶配向膜的形成方法〉
[0242] 本发明的液晶配向剂,可W适当用于通过光配向法形成液晶配向膜。
[0243] 形成液晶配向膜的方法可W列举例如将液晶配向剂涂附在基板上形成涂膜,并从 相对于涂膜面倾斜的方向上对该涂膜照射偏光或非偏光的放射线;或者从相对于涂膜面垂 直的方向上对该涂膜照射偏光放射线,藉此对涂膜赋予液晶配向能的方法。
[0244] 首先,通过例如漉涂法、旋涂法、印刷法、喷墨法(ink-jet)等适当的涂布方法, 将本发明的液晶配向剂涂布在设置了图案状透明导电膜的基板的透明导电膜一侧。涂 布后,对该涂布面进行预烤处理(pre-baketreatment),接着进行后烤处理(post-bake treatment),藉此形成涂膜。上述的预烤处理目的在于使预涂层中的有机溶剂挥发。预烤 处理的条件例如为在40~120°C下进行0. 1~5分钟。后烤处理的条件较佳为在120~ 300°C下,更佳在150~250°C下,较佳进行5~200分钟,更佳进行10~100分钟。后烤后 的涂膜膜厚较佳为0.OOl~1ym,且更佳为0. 005~0. 5Jim。
[0245] 基板可W使用例如由浮法玻璃(floatglass)、钢巧玻璃等玻璃;聚对苯二甲酸乙 二醇醋、聚对苯二甲酸下二醇醋、聚酸讽或聚碳酸醋等塑胶等所形成的透明基板等。
[0246] 透明导电膜可
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