液晶配向剂及由该液晶配向剂形成的液晶配向膜及液晶显示元件的制作方法

文档序号:10607155阅读:347来源:国知局
液晶配向剂及由该液晶配向剂形成的液晶配向膜及液晶显示元件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及液晶配向剂及由该液晶配向剂形成的液晶配向膜及液晶显示元件。一种液晶配向剂,其包含聚合物组成物、聚硅氧烷,及溶剂。该聚合物组成物由将四羧酸二酐组分及二胺组分进行反应所制得。该二胺组分包括如说明书中所定义的第一及第二二胺化合物。该聚硅氧烷由将含有环氧基基团的聚硅氧烷化合物及具有C4至C50的长侧链的羧酸化合物进行反应所制得。一种液晶配向膜,其由前述的液晶配向剂所形成。一种液晶显示元件,其包含前述的液晶配向膜。
【专利说明】
准晶配向剂及由该准晶配向剂形成的准晶配向I吴及准晶显不 元件
技术领域
[0001] 本发明涉及一种液晶配向剂,特别是涉及一种用于形成紫外线可靠度佳的液晶配 向膜的液晶配向剂。本发明还关于一种由该液晶配向剂形成的液晶配向膜,及包含该液晶 配向膜的液晶显示元件。
【背景技术】
[0002] 近年来由于对液晶显示器的显示质量要求逐年提升,使得液晶显示元件需朝向高 性能化发展,继而从TN、STN发展至IPS、VA、PSA等类型的液晶显示器。基于不同显示原理,各 种液晶显示器中的液晶所需的预倾角亦不相同。然而,为了具有较佳的显示质量,共同需求 为良好的液晶配向性,因此,液晶配向剂的配向性便成为影响液晶显示元件特性的重要研 究对象。
[0003] 日本特开平9-176651揭示一种预倾角稳定性佳的液晶配向膜。该液晶配向剂包含 聚合物,该聚合物由含留类(steroid)骨格的二胺化合物与含留类骨格的四羧酸二酐化合 物经聚合反应而得。上述液晶配向膜可于高温下仍维持一定的预倾角而达到良好的液晶配 向性。然而,该液晶配向剂仍有紫外线可靠度低的问题,而无法为业者所接受。
[0004] 本领域对于能形成具有优越紫外线可靠度的液晶配向膜的液晶配向剂的需求上 升。

【发明内容】

[0005] 本发明的第一目的,即在提供一种用于形成具有优越紫外线可靠度的液晶配向膜 的液晶配向剂。
[0006] 于是,本发明液晶配向剂,包含聚合物组成物、聚硅氧烷,及溶剂。该聚合物组成物 由将四羧酸二酐组分及二胺组分进行反应所制得。该二胺组分包括式(I)所示的第一二胺 化合物:
[0008] 其中
[0010] R13表示(:2至&。的亚烷基,
[0011] R11选自于单键、亚甲基、亚乙基,及
[0012] X表示C17至C4〇具有甾类骨架的一价有机基团;
[0013] 式(II)所示的第二二胺化合物:
[0017] R16表示如式(I1-1)所示的有机基团:
[0019] 其中
[0020] R17各自独立地表示氢、氟或甲基;R18、!?19或R2Q各自独立地表示单键、
至C3的亚烷基;
[0021] R21各自独立地选自于
[0022] 其中
[0023] R23及R24各自独立地表示氢、氟或甲基,
[0024] R22选自于氢、氟、(^至(:12的烷基、心至(:12的氟烷基、心至(: 12的烷氧基、-〇CH2F、_ OCHF2 及-OCF3;
[0025] k表示1或2的整数,
[0026] l、m及η各自独立地表示0至4的整数,
[0027] ο、ρ及q各自独立地表示0至3的整数,且条件是o+p+q2 3,及
[0028] r及s各自独立地表示1或2;
[0029] 其中该聚硅氧烷由将含有环氧基基团的聚硅氧烷化合物及具有C4-C5Q的侧链的羧 酸化合物进行反应所制得。
[0030] 本发明的第二目的,即在提供一种由该液晶配向剂形成的具有优越紫外线可靠度 的液晶配向膜。
[0031] 于是,本发明液晶配向膜,由如前所述的液晶配向剂所形成。
[0032] 本发明的第三目的,即在提供一种包含该液晶配向膜的液晶显示元件,且具有较 佳的紫外线可靠度。
[0033]于是,本发明液晶显示元件,包含如前所述的液晶配向膜。
[0034]本发明的功效在于:通过同时使用包括式(I)及式(II)所示的第一及第二二胺化 合物的二胺组分及由该含有环氧基基团的聚硅氧烷化合物及该具有C4-C5Q的侧链的羧酸化 合物进行反应所制得的聚硅氧烷,使该液晶配向剂所形成的液晶配向膜具有较佳的紫外线 可靠度。
【附图说明】
[0035]图1是局部示意图,说明本发明液晶显示元件的一个实施例。
【具体实施方式】 [0036]液晶配向剂
[0037]本发明液晶配向剂,包含聚合物组成物、聚硅氧烷,及溶剂。
[0038] 聚合物组成物
[0039] 该聚合物组成物由将四羧酸二酐组分及二胺组分进行反应所制得。
[0040] 四羧酸二酐
[0041] 所述四羧酸二酐组分指的是该组分包含至少一种四羧酸二酐化合物。该四羧酸二 酐化合物选自于脂肪族四羧酸二酐化合物、脂环族四羧酸二酐化合物、芳香族四羧酸二酐 化合物,或具有式(A-1)至(A-6)结构的四羧酸二酐化合物,或前述的组合。

[0044]其中,Y7表示含有芳香环结构的二价基团;η1表示1至2的整数;Y71及Y 72可为相同或 不同,且分别地表示氢或烷基,及
[0046] Y8表示含有芳香环结构的二价基团;Y81及Y82可为相同或不同,且分别地表示氢或 烷基。
[0047] 前述的四羧酸二酐化合物可以单独使用一种或者混合多种使用。
[0048]该脂肪族四羧酸二酐化合物包含但不限于乙烷四羧酸二酐、丁烷四羧酸二酐等。
[0049] 该脂环族四羧酸二酐化合物包含但不限于1,2,3,4_环丁烷四羧酸二酐、1,2_二甲 基-1,2,3,4-环丁烧四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烧四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2, 3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四 羧酸二酐、1,2,4,5_环己烷四羧酸二酐、3,3',4,4'_二环己基四羧酸二酐、顺-3,7-二丁基 环庚基-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐、2,3,5_三羧基环戊基醋酸二酐、二环[2.2.2]-辛_ 7-烯_2,3,5,6_四羧酸二酐等。
[0050] 该芳香族四羧酸二酐化合物包含但不限于3,4_二羧基-1,2,3,4-四氢萘-1-琥珀 酸二酐、苯均四羧酸二酐、3,3 ',4,4 二苯甲酮四羧酸二酐、3,3 ',4,4 联苯砜四羧酸二 酐、1,4,5,8_萘四羧酸二酐、2,3,6,7_萘四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基乙烷四羧酸二酐、 3,3',4,4'-二甲基二苯基硅烷四羧酸二酐、3,3',4,4'-四苯基硅烷四羧酸二酐、1,2,3,4_ 呋喃四羧酸二酐、4,4'_双(3,4_二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4,4'_双(3,4_二羧基苯氧 基)二苯砜二酐、4,4'_双(3,4_二羧基苯氧基)二苯丙烷二酐、3,3',4,4'_全氟异亚丙基二 苯二酸二酐、3,3',4,4'_二苯基四羧酸二酐、双(苯二酸)苯膦氧化物二酐、对-亚苯基-双 (三苯基苯二酸)二酐、间-亚苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、双(三苯基苯二酸)-4,4'_二苯 基醚二酐、双(三苯基苯二酸)_4,4'_二苯基甲烷二酐、乙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、丙二 醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,4_丁二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,6_己二醇-双(脱水偏苯三 酸酯)、1,8-辛二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、2,2-双(4-羟苯基)丙烷-双(脱水偏苯三酸酯)、 2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并 [1,2_c]_咲喃-1,3-二酮{(l,3,3a,4,5,9b-Hexahydr〇-5-( tetrahydro-2,5-dioxofuran_3-y 1 )naphtho[ 1,2_c]furan_l,3_dione)}、l,3,3a,4,5,9 b_八氣_5_甲基_5_(四氣 _2,5_一氧_ 3-呋喃基)_萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-乙基-5-(四氢-2,5-二 氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c ]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)_萘并[l,2-c]_呋喃-1,3-二酮、^,^…,々-六氢-了-乙基^气四氢-〗, 5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c ]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]_呋喃-1,3-二酮、1,3,3 a,4,5,9b-六氢-8-乙基-5-(四 氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c ]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5,8-二甲基-5_(四氢_2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-(:]-呋喃-1,3-二酮,及5-(2,5-二氧四氢呋喃 基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸二酐等。
[0051] 较佳地,式(A-5)所示的四羧酸二酐化合物选自于
[0054]较佳地,式(A-6)所示的四羧酸二酐化合物是
[0056]该四羧酸二酐化合物的较佳具体例包含但不限于1,2,3,4_环丁烷四羧酸二酐、1, 2,3,4_环戊烷四羧酸二酐、2,3,5_三羧基环戊基醋酸二酐、1,2,4,5_环己烷四羧酸二酐、3, 4_二羧基-1,2,3,4-四氢-萘-1-琥珀酸二酐、苯均四羧酸二酐、3,3 ',4,4 二苯甲酮四羧酸 二酐、3,3 ',4,4 联苯砜四羧酸二酐,或前述的组合。
[0057]二胺组分
[0058]该二胺组分包括第一二胺化合物、第二二胺化合物,及不同于该第一及第二二胺 化合物的其他二胺化合物。
[0059]第一二胺化合物
[0060]该第一二胺化合物由式(I)所示:

[0062] 其中
[0063] R12及R14独立地选自于
[0064] R13表示C2至C1Q的亚烷基,
[0065] R11选自于单键、亚甲基、亚乙基,及
[0066] X表示Cn至C4Q具有留类骨架的一价有机基团。
[0067] 该留类骨架指环戊烧-全氢菲(cyclopentano-perhydro phenanthrene)骨架,其 中骨架中的一个或多个碳-碳键可为双键。
[0068] 该甾类骨架包含但不限于下列式(X-1)至(X-4):
[0070]其中,X1可各自为下式的结构:
[0072] +及*独立地表示一个结合键。
[0073] X的具体例包含但不限于下列式(X-1-1)至式(X-4-1),

[0076] 其中,*表示一个结合键。
[0077] 该第一二胺化合物包含但不限于下列式(1-1)至式(1-29),







[0086]第二二胺化合物
[0087]由式(II)表示的该第二二胺化合物:
[0091] R16表示如式(I1-1)所示的有机基团:
[0093] 其中
[0094] R17各自独立地选自于氢、氟及甲基;R18、R19或R2Q各自独立地选自于单键、
殳心至C3的亚
烷基;
[0095] R21各自独立地选自于
[0096] 其中
[0097] R23及R24各自独立地选自于氢、氟或甲基,
[0098] R22选自于氢、氟、(^至(:12的烷基、心至(:12的氟烷基、心至(: 12的烷氧基、-〇CH2F、_ OCHF2 及-OCF3;
[0099] k表示由1至2的整数,
[0100] l、m及η各自独立地表示0至4的整数,
[0101] 〇、Ρ及q各自独立地表示〇至3的整数,且条件是o+p+q 2 3,及
[0102] r及s各自独立地表示1或2。
[0103]如式(II)所示的二胺化合物的具体例,可例如但不限于如式(II-2)至式(II-9)所 示的二胺化合物:

[0106] 其中,R25较佳地选自于氢、&至&2的烷基,及&至& 2的烷氧基。
[0107] 较佳地,由式(II)表示的二胺化合物选自于如下式(11-10)至(11-14)所示的二胺 化合物:
[0110] 前述的二胺化合物可以单独使用一种或者混合多种使用。
[0111] 于本发明的液晶配向剂中,当用于形成聚合物组成物的该二胺组分未含有由式 (I)所示的第一二胺化合物或式(II)所示的第二二胺化合物时,则包含该液晶配向剂所形 成的液晶配向膜的液晶显示元件具有照射紫外线后离子密度过高的问题。
[0112] 其他二胺化合物
[0113] 不同于如式(I)及式(II)所示的第一及第二二胺化合物的其他二胺化合物的具体 例可例如但不限于,1,2_二氛基乙焼[1,2-diaminoethane]、1,3_二氛基丙焼、1,4_二氛基 丁焼、1,5_二氨基戊焼、1,6_二氨基己焼、1,7_二氨基庚焼、1,8_二氨基辛焼、1,9_二氨基壬 焼、1,10-二氨基癸焼、4,4'_二氨基庚焼、1,3-二氨基-2,2-二甲基丙焼、1,6-二氨基-2,5-二甲基己焼、1,7-二氨基-2,5-二甲基庚焼、1,7-二氨基-4,4-二甲基庚焼、1,7-二氨基-3-甲基庚焼、1,9-二氨基_5_甲基壬焼、2,11-二氨基十二焼、1,12-二氨基十八焼、1,2-双(3-氨基丙氧基)乙烷、4,4'_二氨基二环己基甲烷、4,4'_二氨基_3,3'_二甲基二环己基胺、1, 3-二氨基环己焼、1,4-二氨基环己焼、异佛尔酮二胺[18(^1101'0116(113111;!_116]、四氢二环戊二 稀二胺[七6奸&1^(11'0(1;!_。7。10卩61^&(116町16116(11&111;!_116]、三环(6.2.1.0 2'7)-十一碳稀二甲 基二胺[tricyclic[6·2· 1.02'7]-undecylenedimethylene diamine]、4,4'-亚甲基双(环己 基胺)、4,4'_二氨基二苯基甲焼、4,4'-二氨基二苯基乙焼、4,4'_二氨基二苯基讽、4,4'_二 氨基苯甲酰苯胺、4,4'_二氨基二苯基謎、3,4'_二氨基二苯基謎、1,5-二氨基萘、5-氨基-1-(4'-氨基苯基)-1,3,3-二甲基氢節、6-氨基-1-(4'-氨基苯基)-1,3,3_二甲基氢節、六氢-4,7_甲桥亚氢茆基二亚甲基二胺、3,3'_二氨基二苯甲酮、3,4'_二氨基二苯甲酮、4,4'_二 氨基二苯甲酮、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六 氣丙焼、2,2-双(4-氨基苯基)六氣丙焼、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]讽、1,4-双(4-氨 基苯氧基)苯、1,3_双(4-氨基苯氧基)苯、1,3_双(3-氨基苯氧基)苯、9,9_双(4-氨基苯基)-10-氢蒽、9,10-双(4_氨基苯基)蒽[9,l0-bis(4_aminophenyl )anthracene]、2,7_二氨基 莽、9,9_双(4-氨基苯基)莽、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-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六 氟丙烷、4,4'_双[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟联苯、5-[4-(4_正戊烷基环己基)环 己基]苯基亚甲基 _1,3_ 二氨基苯{5-[4-(4_n-pentylcyclohexyl)cyclohexyl] 卩1^町11116也716116-1,3-(113111;!_11(^61126116}、1,1-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯 基)环己焼{1,l -bis[4-(4_aminophenoxy)phenyl]-4-(4_ethylphenyl)cyclohexane},以 及如式(VI-1)至(VI-25)所示的二胺化合物:

[0117] R27表示选自于下述的一价基团:含留基团(steroid-containing group)、三氟甲 基、氟基、C2-C3Q烷基,及衍生自吡啶[pyridine]、啼啶[pyrimidine]、三嗪[triazine]、哌啶 [piperidine]及哌嗪[piperazine]等含氮原子环状结构的一价基团,及前述的组合,
[0120] R29及R3()各自独立地表示选自于下列的二价基团:脂肪族环、芳香族环,及杂环基 团;及 21 ] R31表不C3-Ci8烷基、C3-Ci8烷氧基、C1-C5氣烷基、C1-C5氣烷氧基、氛基,或1?素原子;
[0123 ] 其中,Y3表示氢、&-C5酰基、&-C5烷基、&-C 5烷氧基或卤素,且每个重复单元中的Y3 可为相同或不同;及η2为1至3的整数;
[0125] 其中,t为2至12的整数;
[0127]其中,u为1至5的整数;
[0129]其中,Y4及Y42可为相同或不同,且各自独立地表示二价有机基团;且Y41表示衍生自 P比啶、啼啶、三嗪、哌啶,及哌嗪等含氮原子环状结构的二价基团;
[0131]其中,Y5、Y51、Y52及Y53分别为相同或不同,且各自独立地表示CrCu经基,p 1代表由1 至3的整数,且q1代表由1至20的整数;
[0133] 其中,Y6表示一0 -或亚环己烷基,Y61表示一CH2-,Y62表示亚苯基或亚环己烷基, Y63代表氢或庚基;



[0138] 前述其他二胺化合物的具体例可以单独使用一种或混合多种使用。
[0139] 较佳地,由式(VI-1)表示的二胺化合物的具体例包含2,4_二氨基苯基甲酸乙酯 (2,4-diaminophenyl ethyl formate)、3,5_二氨基苯基甲酸乙酯(3,5-diaminophenyl ethyl formate)、2,4_二氨基苯基甲酸丙酯(2,4_diaminophenyl propyl formate)、3,5_ 二氨基苯基甲酸丙酯(3,5_diaminophenyl propyl formate)、l_十二烷氧基-2,4_二氨基 苯(l-dodecoxy-2,4_diaminobenzene)、1_十六烷氧基_2,4_二氛基苯(l-hexadecoxy-2,4_ diaminobenzene)、1-十八烷氧基_2,4_二氨基苯(l-octadecoxy-2,4-diaminobenzene)、

[0142]由式(VI -2)表示的二胺化合物的较佳具体例包含

[0151] (其中v4表示一个由3至12的整数)。
[0152] 较佳地,由式(VI-3)表示的二胺化合物的具体例包含:(1)当η为1:对苯二胺、间苯 二胺、邻苯二胺、2,5-二氨基甲苯等;(2)当η为2:4,4'-二氨基联苯、2,2'_二甲基-4,4'-二 氨基联苯、3,3 ' -二甲基-4,4 ' -二氨基联苯、3,3 ' -二甲氧基-4,4 ' -二氨基联苯、2,2 ' -二氯-4,4'-二氨基联苯、3,3 ' -二氯-4,4' -二氨基联苯、2,2',5,5 ' -四氯-4,4' -二氨基联苯、2, 2'-二氯-4,4'-二氨基-5,5'-二甲氧基联苯,及4,4' -二氨基-2,2'-双(二氣甲基)联苯等; (3)当η为3:1,4-双(4 氨基苯基)苯等。更佳地,由式(VI-3)表示的二胺化合物选自于对苯 二胺、2,5_二氨基甲苯、4,4'_二氨基联苯、3,3'_二甲氧基-4,4'-二氨基联苯,1,4_双(4'_ 氨基苯基)苯,或前述的组合。
[0153 ]较佳地,由式(VI-5)表示的二胺化合物的具体例为4,4 二氨基二苯基硫醚。
[0154]较佳地,由式(VI -8)表示的二胺化合物的具体例选自于
及前述的组合。
[0156] 较佳地,如式(VI-17)至(VI-20)所示的二胺化合物的B39表示&至&〇烷基或&至&〇 烷氧基;如式(VI-21)至(VI-25)所示的二胺化合物的B 4()表示&至&〇烷基或&至&〇烷氧基。
[0157] 适用于本发明的其他二胺化合物的较佳具体例包含但不限于4,4'_二氨基二环己 基甲烷、4,4 二氨基-3,3 二甲基二环己基胺、1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、异 佛尔酮二胺、四氢二环戊二烯二胺、三环(6.2.1.0 2,7)-十一碳烯二甲基二胺、4,4'_亚甲基 双(环己基胺)、1,2-二氨基乙烧、4,4'-二氨基二苯基甲烧、4,4'-二氨基二苯基酿、5_[4_ (4-正戊烷基环己基)环己基]苯基亚甲基-1,3-二氨基苯、1,1_双[4-(4-氨基苯氧基)苯 基]-4-(4-乙基苯基)环己烷、2,4-二氨基苯基甲酸乙酯、式(VI-1-l)、式(VI-1-2)、式(VI-2-l)、式(VI-2-ll)、对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺,或式(VI-8-l)所表示的化合物。
[0158] 较佳地,基于该二胺组分为100摩尔,该式(I)所示的第一二胺化合物的使用量为5 至25摩尔,又较佳地为8至22摩尔,更佳地为10至20摩尔。
[0159] 较佳地,基于该二胺组分为100摩尔,该式(II)所示的第二二胺化合物的使用量为 5至25摩尔,又较佳地为8至22摩尔,更佳地为10至20摩尔。
[0160] 较佳地,基于该二胺组分为100摩尔,该其他二胺化合物的使用量为50至90摩尔, 又较佳地为56至84摩尔,更佳地为60至80摩尔。
[0161] 该聚合物组成物包含聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物、聚酰亚胺系嵌段共聚物, 及前述的组合。
[0162] 聚酰胺酸聚合物
[0163] 聚酰胺酸聚合物由将四羧酸二酐组分及二胺组分进行缩聚反应所制得。该缩聚反 应是在〇°C至100°C的温度下于溶剂中进行缩聚反应1小时至24小时以形成反应溶液。接着 再将上述的反应溶液以蒸发器进行减压蒸馏方式,即可得到该聚酰胺酸聚合物。或者,将上 述的反应溶液倒入大量的不良溶剂中,得到析出物,接着于减压下干燥,即可得到该聚酰胺 酸聚合物。
[0164] 较佳地,基于该二胺组分的总摩尔数为100摩尔,该四羧酸二酐组分的使用量范围 为20摩尔至200摩尔;更佳地,该四羧酸二酐组分的使用量范围为30摩尔至120摩尔。
[0165] 该用于缩聚反应中的溶剂可与该液晶配向剂中的溶剂相同或不同。此外,该用于 缩聚反应中的溶剂并无特别的限制,只要可溶解反应物与生成物即可。该溶剂的具体例包 含但不限于(1)非质子系极性溶剂:1-甲基-2-吡略烧酮(11161:1171-2171'1'〇11(1〇116)、1'1,1'|-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、四甲基脲、六甲基磷酸三胺等; (2)酚系溶剂:间-甲酚、二甲苯酚、酚、卤化酚类等。
[0166] 较佳地,基于该四羧酸二酐组分及二胺组分的混合物的总量为100重量份,该用于 缩聚反应中的溶剂的使用量范围为200重量份至2,000重量份;更佳地,该用于缩聚反应中 的溶剂的使用量范围为300重量份至1,800重量份。
[0167] 特别地,于该缩聚反应中,前述该溶剂可并用适量的不良溶剂,只要不让该聚酰胺 酸聚合物析出即可。该不良溶剂可单独或混合使用,且该不良溶剂包含但不限于(1)醇类: 甲醇、乙醇、异丙醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、1,4_丁二醇、三乙二醇等;(2)酮类:丙酮、甲基 乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等;(3)酯类:醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、草酸二乙酯、丙 二酸二乙酯、乙二醇乙基醚醋酸酯等;(4)醚类: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、二乙二醇二甲基醚等; (5)卤化烃类:二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯、邻-二氯苯等;(6) 烃类:四氢呋喃、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯等;或(7)前述的组合。该不良溶剂的具 体例可以单独或合并使用。
[0168] 较佳的,基于该二胺组分为100重量份,该不良溶剂的使用量范围为0重量份至60 重量份;更佳地,该不良溶剂的使用量范围为〇重量份至50重量份。
[0169] 聚酰亚胺聚合物
[0170]该聚酰亚胺聚合物的制备方法包含将包括四羧酸二酐组分及二胺组分的混合物 溶解在溶剂中,进行聚合反应形成聚酰胺酸聚合物,并在脱水剂及催化剂的存在下,进一步 加热并进行脱水闭环反应,使得该聚酰胺酸聚合物中的酰胺酸官能团经由脱水闭环反应转 变成酰亚胺官能团(即酰亚胺化),而得到聚酰亚胺聚合物。
[0171]制备该聚酰亚胺聚合物中所使用的四羧酸二酐组分及二胺组分与上述制备该聚 酰胺酸聚合物中所使用的该四羧酸二酐组分及该二胺组分相同。
[0172] 该用于脱水闭环反应中的溶剂可与该液晶配向剂中的溶剂相同,所以不再赘述。 较佳的,基于聚酰胺酸聚合物为1〇〇重量份,该用于脱水闭环反应中的溶剂的使用量范围为 200重量份至2,000重量份;更佳地,该用于脱水闭环反应中的溶剂的使用量范围为300重量 份至1,800重量份。
[0173] 较佳地,该脱水闭环反应的操作温度范围为40°C至200°C,且更佳地为40°C至150 °C。当该脱水闭环反应的操作温度低于40°C时,将致使反应不完全,导致该聚酰胺酸聚合物 的酰亚胺化程度变低。若该脱水闭环反应的操作温度高于200°C时,所得的聚酰亚胺聚合物 的重均分子量偏低。
[0174]本发明用于该液晶配向剂的该聚合物组成物的酰亚胺化率范围较佳地为30至 90 %,又较佳地为40至85 %,更佳地为50至80 %。当使用酰亚胺化率在如上述所定义的范围 的聚合物组成物,具有由该液晶配向剂所形成的液晶配向膜的液晶显示元件,可进一步降 低照射紫外线后的离子密度。
[0175] 用于脱水闭环反应中的脱水剂包含但不限于酸酐类化合物,例如醋酸酐、丙酸酐、 三氟醋酸酐等。对于每一摩尔该聚酰胺酸聚合物,该脱水剂的使用量范围为〇.〇1摩尔至20 摩尔。该用于脱水闭环反应中的催化剂包含吡啶类化合物,例如吡啶、三甲基吡啶、二甲基 吡啶等;叔胺类化合物,例如三乙基胺等。对于每一摩尔该脱水剂,该催化剂的使用量范围 为0.5摩尔至10摩尔。
[0176] 聚酰亚胺系嵌段共聚物
[0177] 该聚酰亚胺系嵌段共聚物包含但不限于聚酰胺酸嵌段共聚物、聚酰亚胺嵌段共聚 物、聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚物,或前述的组合。
[0178] 较佳地,该聚酰亚胺系嵌段共聚物的制备方法包含的步骤为:将起始物溶于溶剂 中,并进行缩聚反应而得,其中,该起始物包括至少一如上所述的聚酰胺酸聚合物及/或至 少一如上所述的聚酰亚胺聚合物,且进一步地还可包括四羧酸二酐组分及二胺组分。
[0179] 该起始物中的四羧酸二酐组分及二胺组分与上述制备聚酰胺酸聚合物中所使用 的四羧酸二酐组分及二胺组分相同,且该用于缩聚反应中的溶剂可与该液晶配向剂中的溶 剂相同,所以不再赘述。
[0180] 较佳的,基于该起始物为100重量份,该用于缩聚反应中的溶剂的使用量范围为 200重量份至2,000重量份;更佳地,该用于缩聚反应中的溶剂的使用量范围为300重量份至 1,800重量份。
[0181] 较佳地,该缩聚反应的操作温度范围为0°C至200°C;更佳地,该缩聚反应的操作温 度范围0°C至100°C。
[0182] 较佳地,该起始物包含但不限于(1)第一及第二聚酰胺酸聚合物的末端基团及结 构不同;(2)第一及第二聚酰亚胺聚合物的末端基团及结构不同;(3)聚酰胺酸化合物及聚 酰亚胺聚合物末端基团及结构不同;(4)聚酰胺酸聚合物、四羧酸二酐组分及二胺组分,其 中,该四羧酸二酐组分及二胺组分中的至少一种与形成聚酰胺酸聚合物所使用的四羧酸二 酐组分及二胺组分构造不同;(5)聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐组分及二胺组分,其中,该四 羧酸二酐组分及二胺组分至少一种与形成聚酰亚胺聚合物所使用的四羧酸二酐组分及二 胺组分构造不同;(6)聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐组分及二胺组分,其 中,该四羧酸二酐组分及二胺组分至少一种与形成聚酰胺酸聚合物及聚酰亚胺聚合物所使 用的四羧酸二酐组分及二胺组分构造不同;(7)结构不同的第一及第二聚酰胺酸聚合物、四 羧酸二酐组分及二胺组分;(8)结构不同的第一及第二聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐组分及 二胺组分;(9)末端基团为酸酐基且结构不同的第一及第二聚酰胺酸聚合物,及二胺组分; (10) 末端基团为氨基且结构不同的第一及第二聚酰胺酸聚合物,及四羧酸二酐类组分; (11) 末端基团为酸酐基且结构不同的第一及第二聚酰亚胺聚合物,及二胺类组分;(12)末 端基团为氨基且结构不同的第一及第二聚酰亚胺聚合物,及四羧酸二酐组分。
[0183] 较佳地,在不影响本发明的功效范围内,该聚酰胺酸聚合物、该聚酰亚胺聚合物, 及该聚酰亚胺系嵌段共聚物可以是先进行分子量调节后的末端修饰型聚合物。通过使用末 端修饰型的聚合物,可改善该液晶配向剂的涂布性能。该末端修饰型聚合物的制造方式,可 通过在该聚酰胺酸聚合物进行缩聚反应的同时,加入单官能化合物而制得。
[0184] 该单官能化合物的具体例包含但不限于(1) 一元酸酐:马来酸酐、邻苯二甲酸酐、 衣康酸酐、正癸基琥珀酸酐、正十二烷基琥珀酸酐、正十四烷基琥珀酸酐、正十六烷基琥珀 酸酐等;(2)单胺化合物:苯胺、环己胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正 癸胺、正十一烷胺、正十二烷胺、正十三烷胺、正十四烷胺、正十五烷胺、正十六烷胺、正十七 烷胺、正十八烷胺、正二十烷胺等;(3)单异氰酸酯化合物:异氰酸苯酯、异氰酸萘基酯等。
[0185] 本发明聚合物组成物以凝胶渗透色层分析法(GPC)测量的重均分子量范围为2, 000 至 200,000,较佳地为 3,000 至 100,000,更佳地为 4,000 至 50,000。
[0186] 聚硅氧烷
[0187] 该聚硅氧烷由将含有环氧基基团的聚硅氧烷化合物及具有C4至C5Q的侧链的羧酸 化合物进行反应所制得。
[0188] 较佳的,该含有环氧基基团的聚硅氧烷化合物由硅烷化合物组分缩聚而形成,该 硅烷化合物组分包含如式(III)所示的第一硅烷化合物:
[0189] Si(R32)y(0R33)4-y (III)
[0190] 其中,至少一个R32选自于式(B-1)、式(B-2)或式(B-3)的官能团,其余的R32独立地 选自于氢原子、&至&〇的烷基、C^C 1Q的烯基,及C6至C15的芳基,R33各自独立地选自于氢原 子、&至〇5的烷基、&至〇5的酰基,及C 6至C15的芳基,及y表示1至3的整数;
[0192] 其中
[0193] A选自于氧原子或单键,h表示由1至3的整数,及i表示由0至6的整数,且条件是当i 为0时,A表示单键,
[0195]其中j表示由0至6的整数,
[0197] 其中B1表示&至〇5的亚烷基;R34表示氢原子或&至〇5的烷基。
[0198] 较佳的,除了如前所述的如式(III)所示的第一硅烷化合物,该硅烷化合物还包含 如式(IV)所示的该第二硅烷化合物:
[0199] Si(R35)b(0R36)4-b (IV)
[0200] 其中,R35各自独立地选自于氢原子、(^至⑶的烷基、C^C1Q的烯基,及C6至C 15的芳 基,R36各自独立地选自于氢原子、&至〇5的烷基、&至〇5的酰基,或C6至C 15的芳基,及b表示由 0至3的整数。
[0201 ]较佳地,该羧酸化合物具有C6-C5Q的侧链。
[0202]当该液晶配向剂不含有该聚硅氧烷,含有由该液晶配向剂形成的液晶配向膜的液 晶显示元件在紫外线照射后会具有较差的电压保持率。
[0203]较佳地,基于聚合物组成物为100重量份,该聚硅氧烷的使用量为3至30重量份,又 较佳地为4至25重量份,更佳地为5至20重量份。
[0204] 第一硅烷化合物
[0205]该第一硅烷化合物如式(III)所示:
[0206] Si(R32)y(0R33)4-y (III)
[0207] 其中,至少一个R32选自于式(B-1)、式(B-2)或式(B-3)的官能团,其余的R32独立地 选自于氢原子、&至&〇的烷基、C 2至C1Q的烯基,及C6至C15的芳基,
[0208] R33各自独立地选自于氢原子、&至〇5的烷基、&至〇5的酰基,及C6至C 15的芳基,及
[0209] y表示1至3的整数。
[0210]如式(III)所示的该第一硅烷化合物的具体例包含但不限于3-(N,N_二缩水甘油 基)氨基丙基三甲氧基硅烷[3-(1^,1^-(1丨817(^(171)&111;[11(^1'(^711:1';[11161:11(?5^;[1&116]、3-(1^-稀丙基-N-缩水甘油基)氨基丙基三甲氧基硅烷[3-(N-allyl-N-glycidyl)aminopropyl trimethoxysilane]、3_缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基三乙氧基娃 烷、3-缩水甘油醚基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩 水甘油醚基丙基二甲基甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基二甲基乙氧基硅烷、2-缩水甘油 醚基乙基三甲氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基三乙氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基甲基二 甲氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基甲基二乙氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基二甲基甲氧基 硅烷、2-缩水甘油醚基乙基二甲基乙氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基三甲氧基硅烷、4-缩水 甘油醚基丁基三乙氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基甲基二甲氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁 基甲基二乙氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基二甲基甲氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基二甲 基乙氧基硅烷、2_(3,4_环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷[2-(3,4_epoxycyclohexyl)ethyl trimethoxy si lane ]、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、3-(3,4-环氧环己基)丙基三 甲氧基硅烷、3-( 3,4-环氧环己基)丙基三乙氧基硅烷、[(3-乙基-3-环氧丙烷基)甲氧基]丙 基三甲氧基硅烷、[(3-乙基-3-环氧丙烷基)甲氧基]丙基三乙氧基硅烷、[(3-乙基-3-环氧 丙烷基)甲氧基]丙基甲基二甲氧基硅烷,及[(3-乙基-3-环氧丙烷基)甲氧基]丙烷二甲基 甲氧基硅烷等。所述化合物可单独使用一种或混合多种使用。
[0211] 在上述如式(III)所示的该第一硅烷化合物,较佳的是3-缩水甘油醚基丙基三甲 氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基三甲氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基三甲氧基硅烷、2- (3, 4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、[(3-乙基-3-环氧丙烷基)甲氧基]丙基三甲氧基硅烷、[(3-乙基-3-环氧丙烷基)甲氧基]丙基三乙氧基 硅烷,及前述的组合。
[0212] 基于该硅烷化合物组分为1摩尔,式(III)所示的该第一硅烷化合物的使用量为 0.3至1.0摩尔,较佳地是0.35至0.95摩尔,更佳地是0.4至0.9摩尔。
[0213] 第二硅烷化合物
[0214] 该第二硅烷化合物如式(IV)所示:
[0215] Si(R35)b(0R36)4-b (IV)
[0216] 其中,R35各自独立地选自于氢原子、ClSC1Q的烷基、C2SC 1Q的烯基,及C6至C15的芳 基,R36各自独立地选自于氢原子、&至〇5的烷基、&至〇5的酰基,或C6至C 15的芳基,及b表示由 0至3的整数。
[0217] 当b为0,该第二硅烷化合物表示四官能硅烷化合物。当b为1,该第二硅烷化合物表 示三官能硅烷化合物。当b为2,该第二硅烷化合物表示双官能硅烷化合物。当b为3,该第二 硅烷化合物表示单官能硅烷化合物。
[0218] 如式(IV)所示的该第二硅烷化合物的具体例包含但不限于(1)四官能硅烷化合 物,例如四氯硅烷|^61:抑(3111〇1'08;[13116]、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、 四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷等;(2)三官能硅烷化合物,例如三氯硅 烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、氟三氯硅烷、氟三甲氧基硅烷、氟三乙氧基硅烷;甲基三 氯硅烷;甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、2-(三氟甲基)乙基三氯硅烷、2-(三氟甲 基)乙基三甲氧基硅烷、2-(三氟甲基)乙基三乙氧基硅烷、羟甲基三氯硅烷、羟甲基三甲氧 基硅烷、羟乙基三甲氧基硅烷、巯甲基三氯硅烷、3-巯丙基三氯硅烷、巯甲基三甲氧基硅烷、 巯甲基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、苯基三氯硅烷、苯 基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷;(3)双官能硅烷化合物,例如甲基二氯硅烷[methyl dichlorosilane]、甲基二甲氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基二甲氧 基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基[2-(全氟正辛基)乙基]二氯硅烷、甲基[2-(全氟正辛 基)乙基]二甲氧基硅烷、3-巯丙基甲基二氯硅烷、3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二氯 硅烷、二苯基二甲氧基硅烷等;(4 )单官能硅烷化合物,例如氯二甲基硅烷 [chlorodimethy 1 si lane ]、甲氧基二甲基硅烷、氯三甲基硅烷、溴三甲基硅烷、碘三甲基娃 烷、甲氧基三甲基硅烷、氯甲基二苯基硅烷、甲氧基甲基二苯基硅烷等。
[0219] 如式(IV)所示的该第二硅烷化合物的市售商品具体例例如:由信越化学制造的 KC-89、KC-89S、X-21-3153、X-21-5841、X-21-5842、X-21-5843、X-21-5844、X-21-5845、X-21-5846、X-21-5847、X-21-5848、X-22-160AS、X-22-170B、X-22-170BX、X-22-170D、X-22-170DX、X-22-176B、X-22-176D、X-22-176DX、X-22-176F、X-40-2308、X-40-2651、X-40-2655A、X-40-2671、X-40-2672、X-40-9220、X-40-9225、X-40-9227、X-40-9246、X-40-9247、 X-40-9250、X-40-9323、X-41-1053、X-41-1056、X-41-1805、X-41-1810、KF6001、KF6002、 KF6003、KR212、KR-213、KR-217、KR220L、KR242A、KR271、KR282、KR300、KR311、KR401N、 10?500、10?510、10?5206、10?5230、10?5235、10?9218,及10?9706 ;由昭和电工制造的61388 1^8111; 由Dow Corning Toray制造的SH804、SH805、SH806A、SH840、SR2400、SR2402、SR2405、 SR2406、SR2410、SR2411、SR2416,及SR2420;由NUC制造的FZ3711 及FZ3722;由 JNC制造的 DMS-S12、DMS-S15、DMS-S21、DMS-S27、DMS-S31、DMS-S32、DMS-S33、DMS-S35、DMS-S38、DMS-542、015-545、015-551、01^-227、?50-0332、?05-1615、?05-9931,及父]\^-5025 ;由三菱化学 制造的硅酸甲酯MS51及硅酸甲酯MS56;由Colcoat制造的硅酸乙酯28、硅酸乙酯40及硅酸乙 酯48;及由昭和电工制造的GR100、GR650、GR908及GR950。
[0220] 在上述如式(IV)所示的该第二硅烷化合物中,较佳的是四甲氧基硅烷、四乙氧基 硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、3-巯 丙基甲基二氯硅烷、3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、巯甲基三甲氧基硅烷、巯甲基三乙氧基硅 烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷,或前述的组合。
[0221] 基于该硅烷化合物组分为1摩尔,式(IV)所示的该第二硅烷化合物的使用量为0至 0.7摩尔,较佳地是0.05至0.65摩尔,更佳地是0.1至0.6摩尔。
[0222] 制备含有环氧基基团的聚硅氧烷的方法
[0223] 制备该含有环氧基基团的聚硅氧烷的缩合反应可使用一般的方法。例如,在上述 硅烷化合物或其混合物中添加有机溶剂、水或选择性地进一步添加催化剂,接着利用油浴 等进行50 °C至150 °C的加热,较佳加热时间为0.5小时至120小时。加热中,可将混合液进行 搅拌,也可以置于回流条件下。
[0224] 上述有机溶剂并没有特别限制,可与本发明液晶配向剂中所包含的溶剂为相同或 不同。
[0225] 该有机溶剂选自于烃类化合物、酮类化合物、酯类化合物、醚类化合物,及醇类化 合物。
[0226] 前述烃类化合物的具体例包括甲苯及二甲苯;前述酮类化合物的具体例包括甲基 乙基酮、甲基异丁基酮、甲基正戊基酮、二乙基酮,及环己酮;前述酯类化合物的具体例包括 乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异戊酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯,及乳酸乙 酯;前述醚类化合物的具体例包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、四氢呋喃,及二噁烷;前述 醇类化合物的具体例包括1 -己醇、4-甲基-2-戊醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单 正丙基醚、乙二醇单正丁基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚,及丙二醇单正丙基醚。该有机 溶剂可单独使用,或合并两种或两种以上使用。
[0227] 较佳地,基于全部的该硅烷化合物为100重量份,该有机溶剂的用量是10至10,000 重量份,更佳地为50至1,000重量份。
[0228] 较佳地,基于该硅烷化合物中所含的可水解基团为1摩尔,水的用量为0.5至100摩 尔,更佳地为1至30摩尔。
[0229] 该催化剂可例如但不限于酸、碱金属化合物、有机碱、钛化合物,或锆化合物。
[0230] 该酸可例如但不限于盐酸、硝酸、硫酸、氟酸、草酸、磷酸、醋酸、三氟醋酸、蚁酸、多 元羧酸、多元酸酐,或前述的组合。
[0231]该碱金属化合物可例如但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、乙 醇钾等。
[0232]该有机碱可例如但不限于乙胺、二乙胺、哌嗪、哌啶、吡咯啶、吡咯等有机伯胺或有 机仲胺;三乙胺、三正丙胺、三正丁胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、二氮杂双环十一烯等有机 叔胺;四甲基氢氧化铵等有机季胺。
[0233] 该催化剂的用量因种类、温度等反应条件等而不同,应该适当设定。例如:基于全 部的该硅烷化合物为1摩尔,该催化剂的用量较佳地为〇. 01至5摩尔,又较佳地为0.03至3摩 尔,更佳地为0.05至1摩尔。
[0234] 反应终止后,较佳地将从反应溶液分取的有机溶剂层用水洗涤。更佳地,该反应溶 液用包含盐类的水洗涤,以使洗涤变得容易。例如:使用含有〇. 2重量%的硝酸铵水溶液来 洗涤。洗涤进行到洗涤后的水层成为中性为止,其后依需要将该有机溶剂层用无水硫酸钙、 分子筛等干燥剂干燥后,去除溶剂,而可获得该聚硅氧烷。
[0235] 本发明该聚硅氧烷以凝胶渗透色层分析法(GPC)测量的重均分子量范围为500至 100,000,较佳地为800至50,000,更佳地为1,000至20,000。
[0236] 羧酸化合物
[0237] 该羧酸化合物具有C4至C5Q的侧链。较佳地,该羧酸化合物具有C6至C5Q的侧链。
[0238] 该具有C4至C5Q的侧链的羧酸化合物的具体例包含但不限于具有留骨架的羧酸衍 生物、由式(V)表示的化合物,或前述的组合。
[0239] BW-Z (V)
[0240] 该具有留骨架的羧酸衍生物的具体例包含但不限于具有留骨架的苯甲酸衍生物、 具有留骨架的琥珀酸衍生物、由式(IV)表示的化合物,或前述的组合。
[0242]在式(IV)中,η3为0至18的整数,X2为由式(X2-l)、式(X 2-2)或式(X2-3)表示的基团:
[0244]该具有留骨架的羧酸衍生物的具体例包含但不限于胆留烷氧基苯甲酸 (cholestanyloxy benzoic acid)、胆留稀氧基苯甲酉爱(cholestenyloxy benzoic acid)、 羊毛甾烷氧基苯甲酸(lanost an yloxy benzoic acid)、胆甾烷氧基羰基苯甲酸 (cholestanyloxy carbonyl benzoic acid)、胆留稀氧基幾基苯甲酉爱(cholestenyloxy carbonyl benzoic acid)、羊毛留烷氧基幾基苯甲酉爱(lanostanyloxy carbonyl benzoic acid)、琥拍酸-5ξ-胆留焼-3-基酯(5|-cholestane_3-yl succinate)、琥拍酸-5ξ-胆甾稀-3-基酯(5|-。11〇168七6116-311311。。;!_11&七6)、琥拍酸-5|-羊毛留焼-3-基酯(5|-1&110 8七&116-3-yl succinate)、由式(IV-1)表示的化合物、由式(IV-2)表示的化合物,或上述化合物的 组合。
[0246] BW-Z (V)
[0247] 于式(V)中,B2表示C4至C5Q的直链烷基或支链烷基。上述烷基的氢原子的一部分或 全部可经氰基、氟原子、三氟甲基等取代基取代。
[0248] 当B2表示C4至C5Q的直链烷基或支链烷基的具体例包含但不限于正丁基、仲丁基、 叔丁基、正戊基、3-甲基丁基、2-甲基丁基、1-甲基丁基、2,2_二甲基丙基、正己基、4-甲基戊 基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、3,3_二甲基丁基、2,3_二甲基丁基、1,3_二甲基 丁基、2,2_二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、正庚基、5-甲基己基、4-甲基己 基、3-甲基己基、2-甲基己基、1-甲基己基、4,4_二甲基戊基、3,4_二甲基戊基、2,4_二甲基 戊基、1,4-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、1,3-二甲基戊基、2,2-二甲基戊 基、1,2_二甲基戊基、1,1_二甲基戊基、2,3,3_三甲基丁基、1,3,3_三甲基丁基、1,2,3_三甲 基丁基、正辛基、6-甲基庚基、5-甲基庚基、4-甲基庚基、3-甲基庚基、2-甲基庚基、1-甲基庚 基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正^^一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十 五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基,或正十九烷基等。
[0249] 较佳地,于式(V)中,B2表示C6至C5Q的直链烷基或支链烷基,或C 6至C5Q的直链氯烷 基或支链氯烷基。
[0250] P表示单键或*-0_,其中表示与B2键合的位置。
[0251] L1表示单键、亚苯基、亚联苯基、亚环己基、亚二环己基,或者由式(C-l)或式(L1-2)表不的基:
[0253] 其中,*表示与Z键合的位置,且Z表示羧基。
[0254] 当L1是单键时,LQ是单键。
[0255] 较佳的,如式(V)所示的化合物选自于由式(V-1)至式(V-5)表示的化合物:
[0260] 其中,
[0261] u表示1至5的整数,
[0262] v表示1至18的整数,
[0263] u+v > 4,
[0264] w表示4至20的整数,
[0265] p表示0或 1,
[0266] r表示0至18的整数,
[0267] u+r>4,及
[0268] s及t各自表示0至2的整数。
[0269] 式(V-1)至(V-5)的具体例包含但不限于戊酸、己酸、正庚酸、正辛酸、正癸酸、正十 二酸、正十六酸、硬脂酸、正己基苯甲酸、4-正辛基苯甲酸、4-正癸基苯甲酸、4-正十二烷基 苯甲酸、4-正十六烷基苯甲酸、4-十八烷基苯甲酸、4-正己氧基苯甲酸、4-正辛氧基苯甲酸、 4_正癸氧基苯甲酸、4-正十二烷氧基苯甲酸、4-正十六烷氧基苯甲酸、4-十八烷氧基苯甲 酸、4-(4-戊基-环己基)苯甲酸、4-(4-己基-环己基)苯甲酸、4-(4-庚基-环己基)苯甲酸、 4 戊基-二环己基-4-羧酸、4 己基-二环己基-4-羧酸、4 庚基-二环己基-4-羧酸、4 戊 基-联苯-4-駿酸(4 ' -pentyl-biphenyl-4-carboxylic acid)、4 ' -己基-联苯_4_駿酸、4' -庚基-联苯-4-羧酸、4-(4-戊基-二环己基-4-基)苯甲酸、4-(4-己基-二环己基-4-基)苯甲 酸、4-(4-庚基-二环己基-4-基)苯甲酸、由式(V-6)至式(V-8)表示的化合物中的至少一种, 或前述的组合。
[0270] F3C-C3H6-COOH (V-6)、
[0272] 较佳地,该具有C4至C5〇侧链的羧酸化合物的具体例包含但不限于胆留烷氧基苯甲 酸、胆留烷氧基羰基苯甲酸、由式(IV-1)表示的化合物、戊酸、己酸、正庚酸、正辛酸、正十六 酸、硬脂酸、正己基苯甲酸、4-正十二烷基苯甲酸、4-正己氧基苯甲酸、4-十八烷氧基苯甲 酸、4-(4-戊基-环己基)苯甲酸、4'-戊基-二环己基-4-羧酸、4'-戊基-联苯-4-羧酸、4-(4-己基-二环己基-4-基)苯甲酸、由式(V-6)表示的化合物、由式(V-7)表示的化合物,或前述 的组合。
[0273] 较佳地,该具有C4至C5Q侧链的羧酸化合物及该由式(III)所示的第一硅烷化合物 的摩尔当量用量范围是0.2至1.2,又较佳地是0.3至1.1,更佳地是0.4至1.0。
[0274] 当该液晶配向剂含有该具有C6至C5Q侧链的羧酸化合物,含有由该液晶配向剂形成 的液晶配向膜的液晶显示元件在紫外线照射后会具有较佳的电压保持率。
[0275] 制备该聚硅氧烷的方法
[0276] 该聚硅氧烷由将该含有环氧基基团的聚硅氧烷化合物及该具有C4至C5Q的侧链的 羧酸化合物于溶剂及在催化剂的存在下进行反应所制得。
[0277] 该溶剂并无特别的限制,可以与制备该含有环氧基基团的聚硅氧烷化合物的溶剂 为相同或不同。较佳地,该溶剂的具体例为2_丁酮、2-己酮、甲基异丁基酮、醋酸正丁酯,或 前述的组合。
[0278] 该催化剂并无特别的限制,可以与制备该含有环氧基基团的聚硅氧烷化合物的催 化剂为相同或不同,亦可以使用硬化促进剂。
[0279] 该硬化促进剂是一个可以促进该含有环氧基基团的聚硅氧烷化合物及该具有C4_ C5〇的侧链的羧酸化合物反应的化合物。该硬化促进剂的具体例包含但不限于叔胺例如苄基 二甲基胺、2,4,6_三(二甲基氨基甲基)苯酚、环己基二甲基胺、三乙醇胺;咪唑化合物例如 2-甲基咪唑、2-正庚基咪唑、2-正^^一烷基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1,2_二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-甲基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-正^^一烷基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-苯基咪唑、1-(2-氰 基乙基)-2-乙基-4-甲基唑唑、2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑、2-苯基-4,5-二(羟甲基)咪 唑、1-(2-氰基乙基)-2-苯基-4,5-二[(2'_氰基乙氧基)甲基]咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-正 十一烷基咪唑鐵苯偏三酸盐(l -(2-cyanoethyl)-2-n_undecanyl imidazolium trimellitate)、1-(2-氰基乙基)-2-苯基咪唑鑰苯偏三酸盐、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑鑰苯偏三酸盐、2,4-二氨基-6-[2 '-甲基咪唑基-0- )]乙基-s-三嗪、2,4-二氨基- 6-(2'-正^^一烷基咪唑基)乙基-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-0- )] 乙基-s-三嗪、2-甲基咪唑的异氰脲酸加成物、2-苯基咪唑的异氰脲酸加成物、2,4-二氨基- 6-[2' -甲基咪唑基-0- )]乙基-s-三嗪的异氰脲酸加成物;有机磷化合物例如二苯基膦、三 苯基膦、亚磷酸三苯基酯;季鱗盐例如苄基三苯基氯化鱗(benzyl triphenyl phosphonium chloride)、四正丁基溴化鱗、甲基三苯基溴化鱗、乙基三苯基溴化鱗、正丁基三苯基溴化 鱗、四苯基溴化鱗、乙基三苯基碘化鱗、乙基三苯基鱗乙酸盐、四正丁基鱗ο,ο-二乙基偶磷 二硫代硫酸盐、四正丁基鱗苯并三唑盐、四正丁基鱗四氟硼酸盐、四正丁基鱗四苯基硼酸 盐、四苯基鱗四苯基硼酸盐等;二氮杂双环烯烃例如1,8_二氮杂双环[5.4.0]十一烯-7及其 有机酸盐;有机金属化合物例如辛酸锌、辛酸锡、乙酰丙酮错错合物(a 1 um i n i um acetylacetone complex);季铵盐例如四乙基溴化铵、四正丁基溴化铵、四乙基氯化铵、四 正丁基氯化铵;硼化合物例如三氟化硼、硼酸三苯基酯;金属卤化物例如氯化锌、氯化锡;高 熔点分散型潜在性硬化促进剂例如二氰基二酰胺或胺和环氧树脂的加成物等的胺加成型 促进剂;微胶囊型潜在性硬化促进剂例如由上述咪唑化合物、有机磷化合物以及季鱗盐等 硬化促进剂的表面用聚合物包覆所形成;胺盐型潜在性硬化促进剂;高温分解型热阳离子 聚合型潜在性硬化促进剂例如路易士酸盐、布忍斯特酸(Bronsted acid)盐。
[0280] 在前述中,较佳地为四乙基溴化铵、四正丁基溴化铵、四乙基氯化铵、四正丁基氯 化铵等季铵盐。
[0281] 基于该具有C4至C5Q的侧链的羧酸化合物的用量为100重量份,该催化剂的用量为 不大于100重量份,较佳为0.01至100重量份,更佳地为0.1至20重量份。
[0282] 该反应温度的范围较佳地为0至200°C,更加地为50至150°C。反应时间的范围较佳 地为0.1至50小时且更佳地为0.5至20小时。
[0283] 溶剂
[0284] 用于本发明液晶配向剂的该溶剂并无特别的限制,只要能将该聚合物组成物及该 聚硅氧烷分散或溶解即可。该溶剂包含但不限于N-甲基-2-吡咯烷酮[N-methy 1-2-pyrrolidone]、γ-丁内酯、γ-丁内酰胺、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇单甲基醚、乳酸丁 酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、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[ethylene glycol n-butyl ether]、乙二醇二 甲基醚、乙二醇乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇 单乙基醚、二甘醇单甲基醚乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、N,N-二甲基甲酰胺,或N,N-二 甲基乙酰胺[^(1;[1]161:117161:1^仙1]1丨(16]。该液晶配向剂中所使用的溶剂可单独使用一种或 混合多种使用。
[0285] 较佳地,基于100重量份的该聚合物组成物,该溶剂的使用量范围为1,000重量份 至2,000重量份;更佳地,该溶剂的使用量范围为1,200重量份至2,000重量份。
[0286] 添加剂
[0287] 在不影响本发明的功效范围内,该液晶配向剂还包含添加剂,且该添加剂为一分 子中具有至少两个环氧基的化合物或含有官能团的硅烷化合物等。该添加剂可以单独一种 使用或者混合多种使用。
[0288] 该含有官能团的硅烷化合物的具体例包含但不限于3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2_氨基 乙基)-3_氨基丙基三甲氧基硅烷、N_( 2-氨基乙基)-3_氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-脲基 丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、 N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-三乙氧基硅烷基丙基三亚乙三胺、N-三甲氧基 硅烷基丙基三亚乙三胺、10-三甲氧基硅烷基-1,4,7_三氮杂癸烷、10-三乙氧基硅烷基-1, 4,7_二氣杂癸烧、9_二甲氧基娃烷基_3,6_二氣杂壬基醋酸酯、9_二乙氧基娃烷基_3,6_二 氮杂壬基醋酸酯、N-苯甲基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯甲基-3-氨基丙基三乙氧基硅 烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-双(氧化乙 烯)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-双(氧化乙烯)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。
[0289] 基于该聚合物组成物为100重量份,该含有官能团的硅烷化合物的使用量范围为0 重量份至10重量份;较佳地,该含有官能团的硅烷化合物的使用量范围为0.5重量份至10重 量份。
[0290] 该一分子中具有至少两个环氧基的化合物的具体例包含但不限于乙二醇二环氧 丙基醚、聚乙二醇二环氧丙基醚、丙二醇二环氧丙基醚、三丙二醇二环氧丙基醚、聚丙二醇 二环氧丙基醚、新戊二醇二环氧丙基醚、1,6_己二醇二环氧丙基醚、丙三醇二环氧丙基醚、 2,2_二溴新戊二醇二环氧丙基醚、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-二环氧丙基氨基甲基)环己烷、^矿,~'-四环氧丙基-4, 4'_二氨基二苯基甲烷、N,N-环氧丙基-对-环氧丙氧基苯胺、3-(N,N-二环氧丙基)氨基丙基 二甲氧基硅烷]等。
[0291] 基于该聚合物组成物为100重量份,该一分子中具有至少两个环氧基的化合物的 使用量可为〇至40重量份,且较佳为0.1重量份至30重量份。
[0292] 较佳地,基于该聚合物组成物为100重量份,该添加剂的用量为0.5至50重量份,更 佳地为1至45重量份。
[0293] 制造本发明液晶配向剂的方法并没有特别限制,可以使用一般的混和方法。例如, 本发明液晶配向剂的先将聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物,或选择性地添加聚酰亚胺系 嵌段共聚物混合均匀,形成聚合物组成物,接着,再将该聚合物于温度为〇°C至200°C,较佳 地为20至60°C的条件下加入该聚硅氧烷、溶剂,且选择性地添加该添加剂,并持续搅拌至溶 解即可。
[0294]液晶配向膜
[0295] 本发明液晶配向膜,由如上所述的液晶配向剂所形成。
[0296] 该液晶配向膜的形成方式包含的步骤为:将上述的液晶配向剂利用辊涂布法、旋 转涂布法、印刷法、喷墨法(ink-jet)等方法,涂布在基材的表面上,形成预涂层,接着将该 预涂层经过预烤处理(pre-bake treatment)、后烤处理(post-bake treatment)及配向处 理(alignment treatment)而制得。
[0297] 该预烤处理目的在于使该预涂层中的溶剂挥发。较佳地,该预烤处理的操作温度 范围为30°C至120°C,更佳地为40°C至110°C,又更佳地为50°C至100°C。
[0298]后烤处理步骤目的在于使该预涂层中的聚合物再进一步进行脱水闭环(酰亚胺 化)反应。较佳地,该后烤处理的操作温度范围为150°C至300°C,更佳地为180°C至280°C,又 更佳地为200°C至250°C。
[0299]该配向处理并无特别的限制,可采用尼龙、人造丝、棉类等纤维所做成的布料缠绕 在滚筒上,以一定方向磨擦进行配向。上述配向处理为本技术领域者所周知,因此不再赘 述。
[0300] 液晶显示元件
[0301]如图1所式,本发明液晶显示元件的较佳实施例包含第一单元11、与第一单元间隔 相对的第二单元12,及夹置在该第一单元11与第二单元12间的液晶单元13。
[0302]该第一单元11包括第一基板111、形成于该第一基板111表面的第一导电膜112,及 形成在该第一导电膜112表面且相对于该第一基板111的第一液晶配向膜113。
[0303]该第二单元12包括第二基板121、形成于该第二基板121表面的第二导电膜122,及 形成在该第二导电膜122表面且相对于该第二基板121的第二液晶配向膜123。
[0304]适用于本发明的该第一基板111与第二基板121选自于透明材料等,例如用于液晶 显示装置的无碱玻璃、钠钙玻璃、硬质玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃、聚乙烯对苯二甲酸酯、 聚丁烯对苯二甲酸酯、聚醚砜、聚碳酸酯等。该第一导电膜112与第二导电膜122的材质选自 于氧化锡(Sn〇2)、氧化铟-氧化锡(In2〇3-Sn〇2)等。
[0305] 该第一液晶配向膜113及第二液晶配向膜123分别为上述的液晶配向膜,其作用在 于使该液晶单元13形成预倾角。该液晶单元13可被该第一导电膜112与第二导电膜122配合 产生的电场驱动。
[0306] 该液晶单元13所使用的液晶包含但不限于二氨基苯类液晶(diaminobenzene liquid crystals)、?达嗪(pyridazine)类液晶、希夫氏碱(shiff Base)类液晶、氧化偶氮基 (azoxy)类液晶、联苯类液晶、苯基环己烧类液晶、苯基环己烧(phenylcyclohexane)类液 晶、酯(ester)类液晶、三联苯(terphenyl)、联苯环己烧(biphenylcyclohexane)类液晶、啼 啶(pyrimidine)类液晶、二噁烧(dioxane)类液晶、双环辛烧(bicyclooctane)类液晶、立方 烧(cubane)类液晶等,且可视需求再添加如氯化胆留醇(cholesteryl chloride)、胆甾醇 壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、胆留醇碳酸酯(cholesteryl carbonate)等的胆留醇型 液晶,或是以商品名为"C-15"、"CB-15"(默克公司制造)的手性(chiral)剂等,或者是对癸 氧基苯亚甲基-对氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯等铁电性(ferroelectric)类液晶。前述液晶 可以单独使用,或混合两种或多种使用。
[0307]本发明将就以下实施例来作进一步说明,但应了解的是,该实施例仅为例示说明 用,而不应被解释为本发明实施的限制。
[0308] 实施例
[0309][制备聚合物组成物]
[0310][制备聚酰胺酸化合物]
[0311]合成例1
[0312]在容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、冷凝管及温度计,并导入氮 气,加入式(ι-ll)的第一二胺化合物(4.44克,0.0075摩尔)(b-1-l)、式(11-10)的第二二胺 化合物(1.16克,0.0025摩尔)(b-2-l)、对苯二胺(4.32克,0.04摩尔)(b-3-l)、及N-甲基-2-吡咯烷酮(80克),于室温下搅拌至溶解。再加入2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐(11.2g,0.05 摩尔及N-甲基-2-吡咯烷酮(20克),于室温下反应2小时。反应结束后,将反应液倒 入(1500毫升)水中将聚合物析出,过滤所得的聚合物重复以甲醇清洗及过滤三次,置入真 空烘箱中,以温度60°C进行干燥后,获得聚合物组成物(A-1-1)。
[0313] 合成例2至5及合成比较例1至3及6
[0314] 合成例2至5及合成比较例1至3及6以与合成例1相同的步骤来制备该聚合物组成 物(A-1-2)至(Α-1-5),(Α-3-1)至(A-3-3)及(A-3-6),不同的地方在于:改变四羧酸二酐化 合物、二胺化合物的种类及其用量,如表1及表2所示。
[0315] [制备聚酰亚胺化合物]
[0316] 合成例6
[0317] 在容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、冷凝管及温度计,并导入氮 气,加入式(ι-ll)的第一二胺化合物(4.44克,0.0075摩尔)(a2-1-l)、式(II-5)的第二二胺 化合物(1.16克,0.0025摩尔)(a2-2-l)、对苯二胺(4.32克,0.04摩尔)(a2-3-l)、及N-甲基-2_吡咯烷酮(80克),于室温下搅拌至溶解。再加入2,3,5_三羧基环戊基醋酸二酐(11.2g, 〇. 05摩尔)(al-1)及N-甲基-2-吡咯烷酮(20克),于室温下反应6小时。然后再加入N-甲基-2_吡咯烷酮(97克)、乙酸酐(2.55克)及吡啶(19.75克)至该反应溶液中。升温至60 °C持续搅 拌2小时进行酰亚胺化,待反应结束后,将该反应液倒入(1500毫升)水中将聚合物析出,过 滤所得的聚合物重复以甲醇清洗及过滤三次,置入真空烘箱中,以温度60°C进行干燥后,即 可得聚酰亚胺聚合物(A-2-1)。
[0318] 合成例7至13及合成比较例4及5
[0319] 合成例7至13及合成比较例4及5以与合成例6相同的步骤来制备该聚合物组成物 (A-2-2)至(A-2-8),(A-3-4)及(A-3-5),不同的地方在于:改变四羧酸二酐化合物、二胺化 合物、催化剂及脱水剂的种类及其用量,如表1及表2所示。
[0320] [制备聚硅氧烷]
[0321] 合成例14
[0322] 在容积500毫升的三颈烧瓶中,加入2-缩水甘油醚基乙基三甲氧基硅烷(2_ glycidyloxyethyl trimethoxysilane,简称为 GETMS,0.50 摩尔)、二甲基二甲氧基硅烷 (dimethyldimethoxysilane,简称DMDMS,0.10 摩尔)、甲基三甲氧基硅烷 (methyl trimethoxysilane,简称MTMS,0.40摩尔),如说明书中式(V-6)所示的化合物(简称 为卩?4,0.1摩尔),及丙二醇单乙基酿(。1'<^716]16815^〇11]1〇11〇61:117161:1161',简称?6]\^,6区)。 于室温下一边搅拌一边于30分钟内添加三乙胺(trie thy lamine,简称TEA)水溶液(20克三 乙胺/200克纯水)。接着,将烧瓶浸渍于30 °C的油浴中并搅拌30分钟,然后于30分钟内将油 浴升温至90°C,待溶液的内温达到75°C时,持续加热搅拌进行缩聚6小时。待该缩聚完成后, 将该有机层自该烧瓶中取出并以硝酸铵水溶液(2重量%)清洗,制得该聚硅氧烷(B-1)。
[0323] 该第一及第二硅烷化合物、该溶剂、及该催化剂及其用量,及用于制备合成例的反 应条件整理于表3中。
[0324] 合成例15至19及合成比较例7及8
[0325] 合成例15至19及合成比较例7及8以与合成例14相同的步骤来制备该聚硅氧烷(B-2)至(B-6)及(B'-l)及(B'-2),不同的地方在于:改变硅烷化合物组分、溶剂及催化剂的种 类及其用量,如表3所示。
[0326][液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件的制备]
[0327] 实施例1
[0328] 称取100重量份的合成例1的聚合物组成物、5重量份的合成例14的聚硅氧烷、1200 重量份的N-甲基-2-吡咯烷酮及600重量份的乙二醇正丁基醚,于室温下搅拌混合形成液晶 配向剂。
[0329] 将该液晶配向剂以印刷机(日本写真印刷株式会社制,型号S15-036)分别在两片 具有由IT0( indium-tin-oxide)构成的导电膜的玻璃基板上进行涂布,形成预涂层,然后于 加热板上以温度100 °C、时间5分钟进行预烤,并在循环烘箱中,以温度220°C、时间30分钟进 行后烤。在导电膜表面进行配向处理。即可由前述制程使两玻璃基板分别涂布有液晶配向 膜。
[0330] 接着将前述制得的两片具有液晶配向膜的玻璃基板,其中一片基板涂以热压胶, 另一片基板洒上4μπι的间隙子(spacer),两片玻璃顺彼此配向垂直方向进行贴合,再以热压 机施以l〇kg的压力,于温度150°C进行热压贴合。然后再以液晶注入机(岛津制作所制,型号 ALIS-100X-CH)进行液晶注入,利用紫外光(UV)硬化胶封住液晶注入口,以紫外光灯照光使 得硬化,并在烘箱中以温度60°C、时间30分钟进行液晶回火处理,即可制得液晶显示元件。 将该液晶配向剂及液晶显示元件进行各检测项目评价,所得结果如表4所示。
[0331] 实施例2至15及比较例1至10
[0332] 实施例2至15及比较例1至10以与实施例1相同的步骤来制备该液晶配向剂、液晶 配向膜及液晶显示元件,不同的地方在于:改变聚合物组成物、聚硅氧烷、溶剂及添加剂的 种类及其使用量,如表4所示。将所述液晶配向剂及所述液晶显示元件进行各检测项目评 价,所得结果如表4及5所示。
[0333][评价项目]
[0334] 1、酰亚胺化率:
[0335] 酰亚胺化率指通过聚酰亚胺聚合物中的酰胺酸官能团数目和酰亚胺环数目的合 计量为基准,计算酰亚胺环数目所占的比例,以百分率表示。
[0336] 检测的方法是将合成例1至13及合成比较例的1至6的聚合物进行减压干燥后,溶 解于适当的氖化溶剂(deuteration solvent),例如:氖化二甲基亚砜中,以四甲基硅烷作 为基准物质,从室温(例如25°C)下测定h-NMR(氢原子核磁共振)的结果,再由下式即可求 得酰亚胺化率(%)。
[0337] 酰亚胺化率(% ) = [ 1 - Δ V( Δ 2 X a) ] X 1〇〇
[0338] 其中
[0339] Δ 1 :ΝΗ基团的质子在lOppm附近的化学位移(chemical shift)所产生的峰值 (peak)面积;
[0340] Δ 2:其他质子的峰值面积;及
[0341] α:聚合物组分中所述聚合物的聚酰胺酸前驱物中NH基的1个质子相对于其他质子 个数比例。
[0342] 2、紫外线可靠度:
[0343] 离子密度:
[0344] 以电气测量机台(Τ0Υ0 Corporation制,型号为Model 6254)分别测量实施例1至 15及比较例1至10的液晶显示元件的离子密度,测试条件是施加1.7伏特电压、0.01Hz的三 角波,于电流-电压的波形中,计算〇至1伏特范围的波峰面积可测得离子密度(计为ID1);接 着将该液晶显示元件以4200mJ/cm 2的紫外光(紫外光照射机型号为KN-SH48K1;光能兴业 制)照射后,以相同测试条件测量经紫外光照射后的离子密度(计为ID2)。最后,依下式计算 可得离子密度的紫外线可靠度(计为ID UV):
[0346] 评价基准如下:
[0347] ?:IDUV<5%
[0348] 〇:5% < IDUV<10%
[0349] Δ:10% < IDUV<20%
[0350] X :IDUV> 20%
[0351] 电压保持率:
[0352] 以电气测量机台(Τ0Υ0 Corporation制,型号Model 6254)分别测量实施例1至15 及比较例1至10的液晶显示元件的电压保持率,测试条件是以4伏特电压历时2毫秒的施加 时间,1667毫秒的跨距施加后,测量施加解除起1667毫秒后的电压保持率(计为VHR1);接着 将该液晶显示元件以4200mJ/cm 2的紫外光(紫外光照射机型号为KN-SH48K1;光能兴业制) 照射后,以相同测试条件测量经紫外光照射后的电压保持率(计为VHR2)。最后,依下式计算 可得电压保持率的紫外线可靠度(计为VHR uv):
[0354] 评价基准如下:
[0355] ?:VHRuv<5%
[0356] 〇:5% < VHRuv<10%
[0357] Δ :10% < VHRuv<20%
[0358] X :VHRuv>20%








[0368]如表4所示,在实施例1至15中,如式(I)及(II)所示的第一及第二二胺化合物的组 合用于制备该聚合物组成物,且该聚硅氧烷由将含有环氧基基团的聚硅氧烷化合物及具有 C4至C5Q的侧链的羧酸化合物进行反应所制得。该液晶配向剂具有较佳的紫外线可靠度,且 所形成的该液晶配向膜应用于液晶显示元件时,由于该液晶配向剂同时含有聚合物组成物 及聚硅氧烷,该液晶显示元件在紫外线照射后具有较低的离子密度及较佳的电压保持率。
[0369] 如表5所示,由比较例1至6所形成的液晶显示元件在紫外线照射后具有较高的离 子密度及较低的电压保持率。特别是在比较例1及4中,所述聚合物组成物未使用如式(I)所 示的第一二胺化合物来制备。在比较例2中,该聚合物组成物未使用如式(II)所示的第二二 胺化合物来制备。在比较例3、5及6中,所述聚合物组成物未使用如式(I)及(II)所示的第一 及第二二胺化合物来制备。
[0370] 在比较例7至10中,本发明所述的聚硅氧烷未使用于制备该液晶配向剂。含有使用 该液晶配向剂所制的液晶配向膜的液晶显示元件在紫外线照射后具有较差的电压保持率。
[0371] 此外,当该聚合物组成物的酰亚胺化率为30%至90%,由该液晶配向剂所形成的 该液晶配向膜应用于液晶显示元件时,该液晶显示元件在紫外线照射后具有较低的离子密 度。并且,当使用由含有环氧基基团的聚硅氧烷化合物及具有C 6至C5Q的侧链的羧酸化合物 进行反应所制得的聚硅氧烷,含有该液晶配向膜的液晶显示元件在紫外线照射后具有较佳 的电压保持率。
[0372] 综上所述,在本发明中,该液晶配向膜具有较佳的紫外线可靠度,由含有使用由式 (I)及(II)表示的第一及第二二胺化合物进行反应所制得的聚合物组成物,以及由将含有 环氧基基团的聚硅氧烷化合物及具有C 4至C5Q的侧链的羧酸化合物进行反应所制得的聚硅 氧烷的液晶配向剂所形成。并且,含有该液晶配向膜的该液晶显示元件在照射紫外线后具 有较低的离子密度及较佳的电压保持率,所以确实能达成本发明的目的。
[0373]以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,不能以此限定本发明实施的范围,即通 常依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰,皆仍属本发明专利涵 盖的范围内。
【主权项】
1. 一种液晶配向剂,其特征在于,所述液晶配向剂包含: 聚合物组成物,其由将四簇酸二酢组分及二胺组分进行反应所制得; 聚硅氧烷,及 溶剂; 其中,所述二胺组分包括 式(I)所示的第一二胺化合物:其中 RU及RM独立地选自于-0-、-S-、 RU表示C2至Cio的亚烷基, Rii选自于单键、亚甲基、亚乙基,及 X表示Cl7至C40具有酱类骨架的一价有机基团; 式(II)所示的第二二胺化合物:其中 r15选自于-0-及 Ris表示如式(II-1)所示的有机基团:其中 1?17独立地表示氨、氣或甲基;1?18、1?19或1?2*^各自独立地表示单键、-〇-、或Cl至C3的亚烷基; 护1独立地选自于其中 R23及R24各自独立地表示氨、氣或甲基, R22选自于氨、氣、Cl至Ci2的烷基、Cl至Ci2的氣烷基、Cl至Ci2的烷氧基、-0C此F、-0CHF2或- 0肌; k表示1或2的整数, 1、 m及η各自独立地表示0至4的整数, 0、Ρ及q各自独立地表示0至3的整数,且条件是o+p+q ^ 3,及 r及S各自独立地表示1或2; 其中所述聚硅氧烷由将含有环氧基基团的聚硅氧烷化合物及具有C4至C50的侧链的簇 酸化合物进行反应所制得。2. 根据权利要求1所述的液晶配向剂,其特征在于,所述含有环氧基基团的聚硅氧烷化 合物由硅烷化合物组分缩聚而形成,所述硅烷化合物组分包含 如式(III)所示的第一硅烷化合物: Si(R32)y(〇R33)4-y (III) 其中 至少一个R32选自于式(B-1)、式(B-2)或式(B-3)的官能团,其余的R32独立地选自于氨原 子、C适Cio的烷基、C连Cio的締基,及C6至Ci5的芳基, R33各自独立地选自于氨原子、打至C6的烷基、C适C6的酷基,或C6至Cl5的芳基,及 y表示1至3的整数;其中 A选自于氧原子或单键, h表示由1至3的整数,及 i表示由0至6的整数,且条件是当i为加寸A表示单键,其中j表示由0至6的整数,其中β?表示C2至C6的亚烷基;R34表示氨原子或Cl至C6的烷基。3. 根据权利要求1所述的液晶配向剂,其特征在于,所述硅烷化合物还包含 如式(IV)所示的第二硅烷化合物: Si(R35)b(0R36)4-b (IV) 其中 R35独立地选自于氨原子、打至ClO的烷基、C2至ClO的締基,及C6至Cl5的芳基, R36各自独立地选自于氨原子、打至C6的烷基、Cl至C6的酷基,或C6至Cl5的芳基,及 b表示0至3的整数。4. 根据权利要求1所述的液晶配向剂,其特征在于,所述簇酸化合物具有C6至C50的侧 链。5. 根据权利要求1所述的液晶配向剂,其特征在于,基于所述硅烷化合物组分的总用量 为100摩尔,式(I)所示的所述第一二胺化合物的使用量范围为5至25摩尔,且式(II)所示的 所述第二二胺化合物的使用量范围为5至25摩尔。6. 根据权利要求1所述的液晶配向剂,其特征在于,所述聚合物组成物的酷亚胺化率范 围为30至90%。7. 根据权利要求1所述的液晶配向剂,其特征在于,基于所述聚合物组成物为100重量 份,所述聚硅氧烷的使用量为3至30重量份,所述溶剂的使用量为500至3000重量份。8. -种液晶配向膜,其特征在于,所述液晶配向膜由根据权利要求1至7任一项所述的 液晶配向剂所形成。9. 一种液晶显示元件,其特征在于,所述液晶显示元件包含根据权利要求8所述的液晶 配向膜。
【文档编号】C09K19/56GK105969404SQ201610133685
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月9日
【发明人】邱信融, 黄菀婷, 蔡宗沛
【申请人】奇美实业股份有限公司
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