液晶配向剂、液晶配向膜以及液晶显示元件的制作方法_2

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(1-6)表不的四羧酸二酐化合物较佳为由式(1-6-1)表不的化 合物。
[0069]
[0070] 四羧酸二酐组份(al)可以单独使用或者组合多种来使用。
[0071] 四羧酸二酐组份(al)的具体例较佳为包括1,2,3, 4-环丁烷四羧酸二酐 (1, 2, 3, 4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride)、1, 2, 3, 4_ 环戊烧四駿 酸二酐、2, 3, 5_ 三駿基环戊基醋酸二酐(2, 3, 5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride)、1, 2, 4, 5-环己烧四羧酸二酐、3, 4-二羧基-1, 2, 3, 4-四氢萘-1-琥?白酸二 酐、苯均四羧酸二酐(pyromellitic dianhydride)、3, 3',4, 4' -二苯甲酮四羧酸二酐以及 3, 3',4, 4' -联苯砜四羧酸二酐,或上述化合物的组合。
[0072] 基于二胺组份(a2)的总摩尔数为100摩尔,四羧酸二酐组份(al)的使用量范围 较佳为20摩尔至200摩尔;四羧酸二酐组份(al)的使用量范围更佳为30摩尔至120摩 尔。
[0073] 二胺组份(a2)
[0074] 二胺组份(a2)包括脂肪族二胺化合物、脂环族二胺化合物、芳香族二胺化合物、 具有结构式(Π -1)至式(11-30)的二胺化合物、或其组合。
[0075] 脂肪族二胺化合物的具体例包括但不限于1,2-二胺基乙烷、1,3-二胺基丙烷、 1,4-二胺基丁烧、1,5-二胺基戊烧、1,6-二胺基己烧、1,7-二胺基庚烧、1,8-二胺基辛烧、 1,9-二胺基壬烧、1,10-二胺基癸烧、4, 4' -二胺基庚烧、1,3-二胺基-2, 2-二甲基丙烷、 1,6-二胺基-2, 5-二甲基己烧、1,7-二胺基-2, 5-二甲基庚烧、1,7-二胺基-4, 4-二甲基 庚烧、1,7-二胺基-3-甲基庚烧、1,9-二胺基-5-甲基壬烧、2, 11-二胺基十二烧、1,12-二 胺基十八烷、1,2-双(3-胺基丙氧基)乙烷,或上述化合物的组合。
[0076] 脂环族二胺化合物的具体例包括但不限于4, 4' -二胺基二环己基甲烷、4, 4' -二 胺基-3, 3' -二甲基二环己基胺、1,3-二胺基环己烷、1,4-二胺基环己烷、异佛尔酮二胺、 四氢二环戊二烯二胺、三环[6.2. 1.02'7]-十一碳烯二甲基二胺、4, 4' -亚甲基双(环己基 胺),或上述化合物的组合。
[0077] 芳香族二胺化合物的具体例包括但不限于4, 4' -二胺基二苯基甲烷、4, 4' -二胺 基二苯基乙烧、4, 4' -二胺基二苯基讽、4, 4' -二胺基苯甲酰苯胺、4, 4' -二胺基二苯基酿、 3, 4' -二胺基二苯基酿、1,5-二胺基萘、5-胺基-1- (4' -胺基苯基)-1,3, 3-二甲基氢讳、 6_胺基-1-(4'_胺基苯基)-1,3, 3-三甲基氢茚、六氢-4, 7-甲桥亚氢茚基二亚甲基二胺、 3, 3' -二胺基二苯甲酮、3, 4' -二胺基二苯甲酮、4, 4' -二胺基二苯甲酮、2, 2-双[4-(4-胺 基苯氧基)苯基]丙烷、2, 2-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2, 2-双(4-胺基 苯基)六氟丙烷、2, 2-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]砜、1,4-双(4-胺基苯氧基)苯、 1,3-双(4-胺基苯氧基)苯、1,3-双(3-胺基苯氧基)苯、9, 9-双(4-胺基苯基)-10-氢 蒽、9,1〇-双(4-胺基苯基)蒽[9,10-13丨8(4-3111;[11(^1161171)3111:11抑。6116]、2,7-二胺基荷、 9, 9-双(4-胺基苯基)芴、4, 4'-亚甲基-双(2-氯苯胺)、4, 4'-(对-亚苯基异亚丙基) 双苯胺、4, 4' -(间-亚苯基异亚丙基)双苯胺、2, 2' -双[4-(4-胺基-2-三氟甲基苯氧 基)苯基]六氣丙焼、4, 4'-双[(4-胺基-2-二氣甲基)苯氧基]-八氣联苯、5-[4-(4_正 戊烷基环己基)环己基]苯基-亚甲基-1,3_二胺基苯{5-[4-(4_n-pentylcyclohexyl) cyclohexyl]phenylmethylene-1,3-diaminobenzene}、1,1-双[4_(4_ 胺基苯氧基)苯 基]-4-(4-乙基苯基)环己焼{1,1-1^8[4-(4-&111;!_110卩11611017)卩1161171]-4-(4-6七1171卩11611乂1) cyclohexane},或上述化合物的组合。
[0078] 具有结构式(II-1)至式(11-30)的二胺化合物如下所示。
[0079]
[0080] 式(ΙΙ-1)中,Β1 表示-0_、
^
g示具有留(胆固醇(steroid))骨架的基、三氟甲基、氟基、碳数为2至30 的烷基、或衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶或哌嗪等含氮原子环状结构的一价基团。
[0081] 由式(II-1)表示的化合物的具体例包括但不限于2, 4-二胺基苯基甲酸乙酯 (2,4-(^&111;[110卩116117161:1171;1^01'1]1&七6)、3,5-二胺基苯基甲酸乙酯(3,5-(11&111;[110卩1161171 ethyl formate)、2, 4-二胺基苯基甲酸丙酯(2, 4-diaminophenyl propyl formate)、 3,5-二胺基苯基甲酸丙酯(3,5_(1丨&111;[11(^1161171。1'(^71;1^01'1]1&七6)、1-十二烷氧基-2,4-二 胺基苯(l-dodecoxy-2, 4-diaminobenzene)、1-十六烷氧基 _2, 4_ 二胺基苯(1-hexadecox y_2, 4-diaminobenzene)、1-十八烷氧基 _2, 4_ 二胺基苯(l-octadecoxy-2, 4-diaminoben zene)、由式(II-1-1)至式(II-1-6)表示的化合物中的至少其中一种,或上述化合物的组 合。
[0082] 由式(ΙΙ-1-1)至式(ΙΙ-1-6)表示的化合物如下所示。
[0083]

[0085] 式(II-2)中,B1与式(II-1)中的B1相同,B 3及B4各自独立表示二价脂肪族环、 二价芳香族环或二价杂环基团;B5表示碳数为3至18的烷基、碳数为3至18的烷氧基、碳 数为1至5的氟烷基、碳数为1至5的氟烷氧基、氰基或卤素原子。
[0086] 由式(II-2)表示的化合物的具体例包括由式(II-2-1)至式(II-2-13)表示的 化合物中的至少其中一种。具体而言,由式(Π -2-1)至式(II-2-13)表示的化合物如下所 不。
[0087]
[0088]
[0089]
[0090] 式(II-2-10)至式(II-2-13)中,s表示3至12的整数。
[0091]
[0092] 式(II-3)中,B6各自独立表示氢原子、碳数为1至5的酰基、碳数为1至5的烷 基、碳数为1至5的烷氧基或卤素原子,且每个重复单元中的B 6可为相同或不同;u表示1 至3的整数。
[0093] 由式(II-3)表示的化合物的具体例包括当u为1时:对-二胺苯、间-二胺苯、 邻-二胺苯或2, 5-二胺基甲苯等;当u为2时:4, 4'-二胺基联苯、2, 2'-二甲基-4, 4'-二 胺基联苯、3, 3'-二甲基-4, 4'-二胺基联苯、3, 3'-二甲氧基-4, 4'-二胺基联苯、2, 2'-二 氯-4, 4' -二胺基联苯、3, 3' -二氯-4, 4' -二胺基联苯、2, 2',5, 5' -四氯-4, 4' -二胺基 联苯、2, 2' -二氯-4, 4' -二胺基-5, 5' -二甲氧基联苯或4, 4' -二胺基-2, 2' -双(二氣 甲基)联苯等;或当u为3时:1,4-双(4' -胺基苯基)苯等。
[0094] 由式(II-3)表示的化合物的具体例较佳为包括对-二胺苯、2, 5-二胺基甲苯、 4, 4' -二胺基联苯、3, 3' -二甲氧基-4, 4' -二胺基联苯、1,4-双(4' -胺基苯基)苯或上 述化合物的组合。
[0095]
12 式(II-4)中,v表示2至12的整数。 2
[0098] 式(I1-5)中,w表示1至5的整数。由式(I1-5)表示的化合物较佳为4, 4' -二 胺基-二苯基硫醚。
[0099]
[0100] 式(II-6)中,B7及B9各自独立表示二价有机基团,且B 7及B9可为相同或不同;B8 表示衍生自啦啶、啼啶、三嗪、哌啶或哌嗪等含氮原子的环状结构的二价基团。
[0101]
[0102] 式(II-7)中,B10、B11、B12及B 13各自独立表示碳数为1至12的烃基,且B 1Q、B11、 B12及B 13可为相同或不同;XI各自独立表示1至3的整数;X2表示1至20的整数。
[0103]
123 式(II-8)中,B14表示氧原子或亚环己烷基;B 15表示亚甲基(methylene,-CH2_); B16表示亚苯基或亚环己烷基;B 17表示氢原子或庚基。 2 由式(II-8)表示的化合物的具体例包括由式(II-8-1)表示的化合物、由式 (11-8-2)表示的化合物或上述化合物的组合。 3
[0107] 由式(II-9)至式(11-30)表示的化合物如下所示。
[0108]

[0111]
[0112] 式(11-17)至式(11-25)中,B1S较佳为表示碳数为1至10的烷基或碳数为1至 10的烷氧基;B 19较佳为表示氢原子、碳数为1至10的烷基或碳数为1至10的烷氧基。
[0113] 上述的二胺化合物(a 2)可单独使用或组合多种来使用。
[0114] 二胺化合物(a2)的具体例较佳为包括但不限于1,2-二胺基乙烷、4, 4' -二胺基 二环己基甲烷、4, 4' -二胺基二苯基甲烷、4, 4' -二胺基二苯基醚、5-[4-(4-正戊烷基环己 基)环己基]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)环己烷、2,4-二胺基苯基甲酸乙酯、由式(11-1-1)表示的化合物、由式(11-1-2)表 示的化合物、由式(Π -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 (II-26)至式(11-30)表示的化合物,或上述化合物的组合。
[0115] 当液晶配向剂中聚合物(A)含有式(II-1)、式(II-2)、表示的二胺化合物(a2)中 的至少一种时,可进一步改善液晶显示元件的色相不均的问题。
[0116] 当液晶配向剂中聚合物(A)含有式(11-26)至式(11-30)表示的二胺化合物(a2) 中的至少一种时,可进一步提升液晶显示元件的耐紫外线衰退性。
[0117] 制备聚合物(A)的方法
[0118] 聚合物(A)可包括聚酰胺酸及聚酰亚胺中的至少一者。另外,聚合物(A)可更包 括聚酰亚胺系嵌段共聚合物。以下进一步说明上述各种聚合物的制备方法。
[0119] 制备聚酰胺酸的方法
[0120] 制备聚酰胺酸的方法为先将第一混合物溶解于溶剂中,其中第一混合物包括四羧 酸二酐组份(al)与二胺组份(a2),并在0°C至100°C的温度下进行聚缩合反应。反应1小 时至24小时后,以蒸发器对反应溶液进行减压蒸馏,即可得到聚酰胺酸。或者,将反应溶液 倒入大量的贫溶剂中,以得到析出物。接着,以减压干燥的方式干燥析出物,即可得到聚酰 胺酸。
[0121] 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⑴非质子系极性溶剂,例如:N-甲基-2-吡略烧酮(N-methyl-2-pyrrolidinone ; NMP)、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、四甲基尿素或六甲 基磷酸三胺等的非质子系极性溶剂;或(2)酚系溶剂,例如:间-甲酚、二甲苯酚、酚或卤化 酚类等的酚系溶剂。基于第一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。
[0122] 值得注意的是,在聚缩合反应中,溶剂可并用适量的贫溶剂,其中贫溶剂不会造成 聚酰胺酸析出。贫溶剂可以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-丁二醇或三乙二醇等的醇类; ⑵酮类,例如:丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等的酮类;⑶酯类,例如:醋酸甲 酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯或乙二醇乙基醚醋酸酯等的酯类;(4) 醚类,例如:二乙基醚、乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙 二醇正丁基醚、乙二醇二甲基醚或二乙二醇二甲基醚等的醚类;(5)卤化烃类,例如:二氯 甲烷、1,2_二氯乙烷、1,4_二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯或邻-二氯苯等的卤化烃类;或(6)烃 类,例如:四氢呋喃、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯或二甲苯等的烃类或上述溶剂的任意组合。 基于二胺组份(a2)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。
[0123] 制备聚酰亚胺的方法
[0124] 制备聚酰亚胺的方法为将上述制备聚酰胺酸的方法所制的聚酰胺酸在脱水剂及 触媒的存在下进行加热而得。在加热过程中,聚酰胺酸中的酰胺酸官能基可通过脱水闭环 反应转变成酰亚胺官能基(即酰亚胺化)。
[0125] 用于脱水闭环反应中的溶剂可与液晶配向剂中的溶剂(D)相同,故在此不另赘 述。基于聚酰胺酸的使用量为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。
[0126] 为获得较佳的聚酰胺酸的酰亚胺化程度,脱水闭环反应的操作温度较佳为40°C至 200°C,更佳为40°C至150°C。若脱水闭环反应的操作温度低于40°C时,酰亚胺化的反应不 完全,而降低聚酰胺酸的酰亚胺化程度。然而,若脱水闭环反应的操作温度高于200°C时,所 得的聚酰亚胺的重量平均分子量偏低。
[0127] 用于脱水闭环反应中的脱水剂可选自于酸酐类化合物,其具体例如:醋酸酐、丙酸 酐或三氟醋酸酐等的酸酐类化合物。基于聚酰胺酸为1摩尔,脱水剂的使用量为0. 01摩尔 至20摩尔。用于脱水闭环反应中的触媒可选自于(1)吡啶类化合物,例如:吡啶、三甲基吡 啶或二甲基吡啶等的吡啶类化合物;(2)三级胺类化合物,例如:三乙基胺等的三级胺类化 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。
[0128] 聚合物⑷的酰亚胺化率可为30 %至90 %,较佳为35 %至88 %,且更佳为40 %至 85%。当液晶配向剂中聚合物(A)的酰亚胺化率在上述范围内时,可进一步提升液晶显示 元件的耐紫外线衰退性。
[0129] 制备聚酰亚胺系嵌段共聚合物的方法
[0130] 聚酰亚胺系嵌段共聚合物为选自聚酰胺酸嵌段共聚合物、聚酰亚胺嵌段共聚合 物、聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚合物或上述聚合物的任意组合。
[0131] 制备聚酰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酰胺酸及/或至少一种聚酰亚胺,且可进一步包括 羧酸酐组份与二胺组份。
[0132] 起始物中的羧酸酐组份与二胺组份可与制备聚酰胺酸的方法中所使用的四羧酸 二酐组份(al)与二胺组份(a2)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,在此不另赘述。
[0133] 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。聚缩合反应的操作温度较 佳为0 °C至200 °C,且更佳为0 °C至100 °C。
[0134] 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酰胺酸;(2)二 种末端基相异且结构相异的聚酰亚胺;(3)末端基相异且结构相异的聚酰胺酸及聚酰亚 胺;(4)聚酰胺酸、羧酸酐组份与二胺组份,其中,羧酸酐组份与二胺组份之中的至少一种 与形成聚酰胺酸所使用的羧酸酐组份与二胺组份的结构相异;(5)聚酰亚胺、羧酸酐组份 与二胺组份,其中,羧酸酐组份与二胺组份中的至少一种与形成聚酰亚胺所使用的羧酸酐 组份与二胺组份的结构相异;(6)聚酰胺酸、聚酰亚胺、羧酸酐组份与二胺组份,其中,羧 酸酐组份与二胺组份中的至少一种与形成聚酰胺酸或聚酰亚胺
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