专利名称：用于液晶配向剂的经处理聚合物、其制法及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚合物、其制法及其用途，特别是指一种用于液晶配向剂的经处理聚合物、其制法及其用途。本发明另有关于一种含有该经处理聚合物的液晶配向剂、一种由该液晶配向剂所形成的液晶配向膜、以及一种含有该液晶配向膜的液晶显示元件。
背景技术：
液晶显示元件早期主要是被应用于笔记本型计算机或者是桌上型个人计算机的屏幕中，后来也被使用于摄影机的取景器与投影式显示器等各种液晶显示装置中，近年来也被广泛用于制作电视机。业界一般是以使用向列型(Nematic)液晶的显示元件为主流，此向列型液晶显示元件中，被实际运用的类型的具体例如(1) 一侧基板的液晶配向方向与另一侧基板的液晶配向方向为90度角度的扭转向列(Twisted Nematic ；TN)型液晶显示元件；(2) —侧基板的液晶配向方向与另一侧基板的液晶配向方向为180度以上角度的超扭转向列(Super Twisted Nematic ；STN)型液晶显示元件；及(3)薄膜式晶体管(Thin Film Transistor ； TFT)型液晶显示元件。基于相关的科技产品的品质不断地在进步，以及使用者对于液晶显示装置品质的要求，液晶显示元件必须跟着不断地被改良。而在构成液晶显示元件的零部件材料中，液晶配向膜特别是一个关系到液晶显示元件的显示品质的重要零部件，所以伴随着液晶显示元件的高品质化，液晶配向膜的角色变得日益重要；因此，为提升液晶显示元件的显示品质， 例如残影问题，仍有需要不断地改良现有的液晶配向膜。液晶配向膜是由液晶配向剂制备而成的，而现有制备液晶配向膜的方式主要是先将聚酰胺酸或者是可溶性聚酰亚胺溶解于有机溶剂中，以形成溶液，再将该溶液涂布于基板上，并通过加热等方法使其成膜，进而形成聚酰胺酸或聚酰亚胺系配向膜。前述的残影问题主要是源自于直流电(DC)残留，当直流电的残留量较大时，则在施加电压后，即使电压关掉后，原本应该消失的影像仍会残存于显示装置上，即产生所谓的 “残影”。针对此问题，目前所提出的解决方式多半是通过改变配向剂的组份与用量来改善其残影问题。日本特开平11-193345号专利申请即公开一种由物性不同的2个或2个以上的聚酰胺酸所形成，并用以制备液晶配向膜的聚酰亚胺树脂(polyimide resin) 0WO 00/61684及其对应中国台湾483908号专利申请则是一种清漆组合物，且该清漆组合物是由特定结构的聚酰胺酸与聚酰胺，或是特定结构的聚酰胺与可溶性聚酰亚胺所构成的聚合物。WO 2007/078153公开一种用于液晶配向的组成物，包含一寡聚酰亚胺 (oligoimide)或一寡聚酰胺酸(oligoamic acid)，在寡聚酰亚胺或寡聚酰胺酸骨架的至少一末端含有一热固化或光固化官能基。此公开申请提及在光配向(optical resolution) 工艺中，用于液晶配向的聚酰亚胺会选择性地被光分解且不可避免地产生分解副产物。此分解副产物会致使配向稳定性及长时间信赖性(特别是残影)产生严重问题。US 2004/0031950公开一种液晶配向剂。此公开申请特别提及使用不良溶剂来纯化用于制备液晶配向剂的聚酰胺酸。然而，通过上述的先前技术，仍无法完全解决残影消除时间过长的问题，因此，仍有需要发展出一种能有效地缩短残影消除时间的液晶配向剂。
发明内容
本发明的目的，即提供一种能有效地缩短残影消除时间的液晶配向剂。于是，根据本发明的第一实施方案，提供一种用于液晶配向剂的经处理聚合物的制法，其包含以下的步骤令四羧酸二酐化合物与二胺化合物进行聚合反应，以获得未经处理聚合物；制备用于未经处理聚合物的共沉淀溶剂，该共沉淀溶剂含有作为主成分的不良溶剂及作为次成分的良溶剂，该不良溶剂选自于酮类、醚类或这些的组合；以及利用该共沉淀溶剂来处理该未经处理聚合物，以从该未经处理聚合物中去除至少一部分的分子量不大于3，000的聚合物组份，而获得该经处理的聚合物。根据本发明所述的用于液晶配向剂的经处理聚合物的制法，在利用该共沉淀溶剂处理后，从该未经处理聚合物中去除至少一部分分子量不大于7，000的聚合物组份。根据本发明所述的用于液晶配向剂的经处理聚合物的制法，基于该共沉淀溶剂的总重量为1000重量份，该贫溶剂不良溶剂的用量范围为800 900重量份。根据本发明所述的用于液晶配向剂的经处理聚合物的制法，所述酮类包含丙酮。根据本发明所述的用于液晶配向剂的经处理聚合物的制法，所述醚类包含四氢呋喃。根据本发明的第二实施方案，提供一种由含有以下步骤的制法所制得的用于液晶配向剂的经处理聚合物令四羧酸二酐化合物与二胺化合物进行聚合反应，以获得未经处理聚合物；制备用于未经处理聚合物的共沉淀溶剂，该共沉淀溶剂含有作为主成分的不良溶剂及作为次成分的良溶剂，该不良溶剂选自于酮类、醚类或这些的组合；以及利用该共沉淀溶剂来处理该未经处理聚合物，以从该未经处理聚合物中去除至少一部分的分子量不大于3，000的聚合物组份，而获得该经处理聚合物。根据本发明的第三实施方案，提供一种液晶配向剂，其包含一经处理聚合物，是由包含以下步骤的制法所制得令四羧酸二酐化合物与二胺化合物进行聚合反应，以获得未经处理聚合物；制备用于未经处理聚合物的共沉淀溶剂，该共沉淀溶剂含有作为主成分的不良溶剂及作为次成分的良溶剂，该不良溶剂选自于酮类、 醚类或这些的组合；以及利用该共沉淀溶剂来处理该未经处理聚合物，以从该未经处理聚合物中去除至少一部分的分子量不大于3，000的聚合物组份，而获得该经处理聚合物；以及 一用于溶解该经处理聚合物的有机溶剂。根据本发明所述的液晶配向剂，所述经处理聚合物选自于聚酰胺酸、聚酰亚胺、或聚酰亚胺系嵌段共聚物。根据本发明所述的液晶配向剂，所述聚酰亚胺系嵌段共聚物选自于聚酰胺酸嵌段共聚物、聚酰亚胺嵌段共聚物、或聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚物。
根据本发明的第四实施方案，提供一种液晶配向剂，其包含一聚合物，是由四羧酸二酐化合物及二胺化合物进行聚合反应所获得；以及一用于溶解该聚合物的有机溶剂。其中，该液晶配向剂具有0 1. 0%的T值，该T值是由以下步骤所定义将该液晶配向剂与甲醇以1 6的重量比例混合，以获得含有第一固体沉淀物的第一混合物；利用0. 2 μ m的过滤器，从该第一混合物中过滤出该第一固体沉淀物；将该第一固体沉淀物置于烘箱中并在60°C温度下进行干燥，历时12小时后获得具有Ws重量值的经干燥固体；将经干燥固体与 N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，NMP)以1 15的重量比例进行混合而获得一溶液；将该溶液与丙酮以1 6的重量比例进行混合而获得含有第二固体沉淀物的第二混合物；利用0. 2μπι的过滤器，从该第二混合物中过滤出该第二固体沉淀物，以获得一滤液；将该滤液中的固体含量定义为Wu重量值；以及通过T = WLS/WS来取得T值。根据本发明所述的液晶配向剂，T值范围为0. 005% 0. 9%。根据本发明所述的液晶配向剂，T值范围为0. 01% 0. 8%。根据本发明所述的液晶配向剂，所述聚合物选自于聚酰胺酸、聚酰亚胺、或聚酰亚胺系嵌段共聚合物。根据本发明所述的液晶配向剂，所述聚酰亚胺系嵌段共聚合物选自于聚酰胺酸嵌段共聚合物、聚酰亚胺嵌段共聚合物、或聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚合物。根据本发明的第五实施方案，提供一种由本发明的液晶配向剂所形成的液晶配向膜。根据本发明的第六实施方案，提供一种含有本发明的液晶配向膜的液晶显示元件。本发明的功效在于本发明用于液晶配向剂的经处理聚合物利用该共沉淀溶剂处理该未经处理聚合物，通过调整后续制得的液晶配向剂的特性，使该配向剂及应用该配向剂制得的配向膜与显示元件在被使用时，确实能具有较短的残影消除时间，进而达到本发明的目的。
具体实施例方式本发明液晶配向剂包含一经处理聚合物(A)及一用于溶解该经处理聚合物(A)的有机溶剂(B)。该经处理聚合物(A)是由包含以下步骤的制法所制得令四羧酸二酐化合物与二胺化合物进行聚合反应，以获得未经处理聚合物；制备用于未经处理聚合物的共沉淀溶剂，该共沉淀溶剂含有作为主成分的不良溶剂及作为次成分的良溶剂，该不良溶剂选自于酮类、醚类或这些的组合；以及利用该共沉淀溶剂来处理该未经处理聚合物，以从该未经处理聚合物中去除至少一部分分子量不大于3，000的聚合物组份，而获得该经处理聚合物。较佳地，在利用该共沉淀溶剂处理后，从该未经处理聚合物中去除至少一部分分子量不大于7，000的聚合物组份。本发明液晶配向剂具有0 1. 0%的T值，该T值是由以下步骤所定义将该液晶配向剂与甲醇以1 6的重量比例混合，以获得含有第一固体沉淀物的第一混合物；利用 0. 2μπι的过滤器，由该第一混合物中过滤出该第一固体沉淀物；将该第一固体沉淀物置于烘箱中并在60°C温度下进行干燥，历时12小时后获得具有Ws重量值的经干燥固体；将经干燥固体与N-甲基-2-吡咯烷酮以1 15的重量比例进行混合而获得一溶液；将该溶液与丙酮以1 6的重量比例进行混合而获得含有第二固体沉淀物的第二混合物；利用0. 2 μ m 的过滤器，由该第二混合物中过滤出该第二固体沉淀物，以获得一滤液；将该滤液中的固体含量定义为W。重量值；以及通过T = WLS/WS来取得T值。以下逐一对本发明各组成做详细的说明[经处理聚合物㈧]该经处理聚合物包含聚酰胺酸(A-I)、聚酰亚胺(A-2)、聚酰亚胺系嵌段共聚物 (A-3)、或这些的组合。该聚酰亚胺系嵌段共聚物(A-3)包含聚酰胺酸嵌段共聚物(A-3-1)、 聚酰亚胺嵌段共聚物(A-3-2)、聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚物(AH)或这些的组合。[四羧酸二酐化合物]适用于本发明所使用的四羧酸二酐化合物如脂肪族四羧酸二酐、脂环族四羧酸二酐以及芳香族四羧酸二酐。脂肪族四羧酸二酐的具体例如乙烷四羧酸二酐、丁烷四羧酸二酐等。脂环族四羧酸二酐的具体例如1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二甲基-1，2，3，
4-环丁烷四羧酸二酐、1，3-二甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、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、2，3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酐、3，4- 二羧基-1,2,3,4-四氢萘-1-琥珀酸二酐、1，3，3a, 4，5,9b-六氢-5-(四氢-2，5- 二氧-3-呋喃基)-萘并[1，2-c]-呋喃-1,3- 二酮、1，3，3a，4，5，9b-六氢-5-甲基-5-(四氢-2，5- 二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1，3- 二酮、1，3，3a，4，5，9b_ 六氢-5-乙基-5-(四氢_2，5-二氧-3-呋喃基)-萘并[l，2-c]_呋喃-1，3-二酮、l，3，3a， 4，5，9b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2，5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1，2_c]-呋喃-1，3-二酮、l，3，3a，4，5，9b-六氢~7~乙基_5_(四氢_2，5-二氧-3-呋喃基)-萘并[l，2-c]_呋喃-1，3-二酮、l，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、1，3，3a，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-c]-呋喃-1，3- 二酮、5- (2，5- 二氧四氢呋喃基)_3_甲基-3-环己烯-1，2- 二羧酸二酐、二环[2. 2. 2]-辛-7-烯-2，3，5,6-四羧酸二酐及下列构造式(I-I)和(1- 所示的化合物
权利要求
1.一种用于液晶配向剂的经处理聚合物的制法，其特征在于，令四羧酸二酐化合物与二胺化合物进行聚合反应，以获得未经处理聚合物； 制备用于未经处理聚合物的共沉淀溶剂，该共沉淀溶剂含有作为主成分的不良溶剂及作为次成分的良溶剂，该不良溶剂选自于酮类、醚类或这些的组合；以及利用该共沉淀溶剂来处理该未经处理聚合物，以从该未经处理聚合物中去除至少一部分分子量不大于3，000的聚合物组份，而获得该经处理聚合物。
2.根据权利要求1所述的用于液晶配向剂的经处理聚合物的制法，其特征在于，在利用该共沉淀溶剂处理后，从该未经处理聚合物中去除至少一部分分子量不大于7，000的聚合物组份。
3.根据权利要求1所述的用于液晶配向剂的经处理聚合物的制法，其特征在于，基于该共沉淀溶剂的总重量为1000重量份，该不良溶剂的用量范围为800 900重量份。
4.根据权利要求1所述的用于液晶配向剂的经处理聚合物的制法，其特征在于，所述酮类包含丙酮。
5.根据权利要求1所述的用于液晶配向剂的经处理聚合物的制法，其特征在于，所述醚类包含四氢呋喃。
6.一种用于液晶配向剂的经处理聚合物，其特征在于，所述聚合物由根据权利要求1 至5中任一项的制法制得。
7.一种液晶配向剂，其特征在于包括以下经处理聚合物，其是由包含以下步骤的制法所制得令四羧酸二酐化合物与二胺化合物进行聚合反应，以获得未经处理聚合物；制备用于未经处理聚合物的共沉淀溶剂，所述共沉淀溶剂含有作为主成分的不良溶剂及作为次成分的良溶剂，所述不良溶剂选自于酮类、 醚类或这些的组合；以及利用该共沉淀溶剂来处理该未经处理聚合物，以从该未经处理聚合物中去除至少一部分分子量不大于3，000的聚合物组份，而获得该经处理聚合物；以及用于溶解该经处理聚合物的有机溶剂。
8.根据权利要求7所述的液晶配向剂，其特征在于，所述经处理聚合物选自于聚酰胺酸、聚酰亚胺、或聚酰亚胺系嵌段共聚物。
9.根据权利要求8所述的液晶配向剂，其特征在于，所述聚酰亚胺系嵌段共聚物选自于聚酰胺酸嵌段共聚物、聚酰亚胺嵌段共聚物、或聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚物。
10.一种液晶配向剂，其特征在于包括以下聚合物，其由四羧酸二酐化合物及二胺化合物进行聚合反应所获得；以及用于溶解该聚合物的有机溶剂；所述液晶配向剂具有0 1. 0%的T值，该T值是由以下步骤所定义 将该液晶配向剂与甲醇以1 6的重量比例混合，以获得含有第一固体沉淀物的第一混合物；利用0. 2μπι的过滤器，从该第一混合物中过滤出该第一固体沉淀物； 将该第一固体沉淀物置于烘箱中并在60°C温度下进行干燥，历时12小时后获得具有 Ws重量值的经干燥固体；将经干燥固体与N-甲基-2-吡咯烷酮以1 15的重量比例进行混合而获得溶液； 将所述溶液与丙酮以16的重量比例进行混合而获得含有第二固体沉淀物的第二混合物；利用0. 2μπι的过滤器，从该第二混合物中过滤出该第二固体沉淀物，以获得滤液； 将所述滤液中的固体含量定义为Wu重量值；以及通过T = WLS/WS来取得T值。
11.根据权利要求10所述的液晶配向剂，其特征在于，T值范围为0.005% 0. 9%。
12.根据权利要求11所述的液晶配向剂，其特征在于，T值范围为0.01% 0. 8%。
13.根据权利要求10所述的液晶配向剂，其特征在于，所述聚合物选自于聚酰胺酸、聚酰亚胺、或聚酰亚胺系嵌段共聚合物。
14.根据权利要求13所述的液晶配向剂，其特征在于，所述聚酰亚胺系嵌段共聚合物选自于聚酰胺酸嵌段共聚合物、聚酰亚胺嵌段共聚合物、或聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚合物。
15.一种液晶配向膜，其特征在于，所述液晶配向膜是由根据权利要求10所述的液晶配向剂所形成。
16.一种液晶显示元件，其特征在于，所述液晶显示元件包含根据权利要求15所述的液晶配向膜。
全文摘要
一种用于液晶配向剂的经处理聚合物、其制法及其用途。所述制法包含的步骤为令四羧酸二酐化合物与二胺化合物进行聚合反应，以获得未经处理聚合物；制备用于未经处理聚合物的共沉淀溶剂，该共沉淀溶剂含有作为主成分的不良溶剂及作为次成分的良溶剂；以及利用该共沉淀溶剂来处理该未经处理聚合物，以从该未经处理聚合物中去除至少一部分的分子量不大于3,000的聚合物组份，而获得该经处理聚合物。本发明也提供用于液晶配向剂的经处理聚合物、含有该经处理聚合物的液晶配向剂、由该液晶配向剂所形成的液晶配向膜及含有该液晶配向膜的液晶显示元件。本发明用于液晶配向剂的经处理聚合物利用该共沉淀溶剂处理该未经处理聚合物，通过调整后续制得的液晶配向剂的特性，使该配向剂及应用该配向剂制得的配向膜与显示元件在被使用时，确实能具有较短的残影消除时间，进而达到本发明的目的。
文档编号C09K19/56GK102276835SQ20111010729
公开日2011年12月14日 申请日期2011年4月27日 优先权日2010年5月12日
发明者薛怀斌 申请人:奇美实业股份有限公司