CN102732262B - 液晶配向剂 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
本发明公开了一种液晶配向剂。这种液晶配向剂包括聚合物(A)及聚合物(B)。所述聚合物(A)是具有侧链二胺的聚酰亚胺-聚酰胺酸,所述聚合物(B)是具有侧链二胺的聚酰胺酸。这种液晶配向剂具有稳定预倾角性质、密着性极佳且改善残影问题的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶配向剂,尤其涉及一种包括具有侧链二胺的聚酰亚胺-聚酰胺酸以及具有侧链二胺的聚酰胺酸的液晶配向剂。
背景技术
液晶显示器(liquid crystal display)为利用液晶光电变化的显示器,其具有体积小、重量轻、低电力消耗与显示质量佳等吸引人的优点,因此近年来已成为平面显示器主流。
液晶显示器的发展随着画面尺寸的扩大、对色彩的高饱和度、高对比度以及反应速度提升的要求,由扭转向列(twisted nematic,TN)液晶显示器、超扭转向列(super twisted nematic,STN)液晶显示器,直至目前发展到每一个画素中皆装有薄膜晶体管(thin filmed transistor,TFT)的TFT型液晶显示器。近年来持续对TFT型液晶显示器的驱动方式进行改良。例如在改善视角方面,开发了垂直配向(vertical alignment,VA)方式或共平面转换(in-plane switching,IPS)方式。此外,亦开发了可改善对应动画的反应速度的光学补偿弯(optically compensated bend,OCB)方式。
在液晶显示器中,典型为扭转向列(TN)电场效应型液晶显示器,其使用具有正介电异方性向列液晶。一般而言,液晶分子置入一对含有电极的基板间,而这二个基板的配向方向相互垂直,且经由控制电场可控制液晶分子的排列方式。就此类型的液晶显示器而言,使液晶分子的长轴方向与基板表面可以具有均匀倾斜角度的配向是相当重要的。使液晶分子排列成均匀预倾角(pre-tilt angle)配向的材料一般称为配向膜(alignment film)。
目前工业界有两种典型的配向膜制备方法。第一种方法是藉由蒸气沉积将无机物质制成无机膜。例如,将二氧化硅倾斜蒸镀于基板而形成薄膜,而液晶分子在蒸镀方向被配向。然而,上述的方法虽然可获得均匀的配向,但是较不具工业效益。第二种方法则是将有机膜涂布在基板表面上,然后利用棉布、尼龙或聚酯类的软布加以摩擦而使有机膜的表面被定向,以使液晶分子在摩擦方向被配向。由于此方法较简易且相当容易获得均匀配向,因此普遍应用于工业规模。可形成有机薄膜的聚合物例如为聚乙烯醇(polyvinylalcohol,PVA)、聚氧乙烯(polyethylene oxide,PEO)、聚酰胺(polyamide,PA)或聚酰亚胺,其中聚酰亚胺由于具有化学稳定性和热稳定性等性质,因此最常被利用作为配向膜材料。
然而,当对液晶显示器施加电压时,所产生的离子性电荷会被液晶配向膜所吸附,且即使在解除所施加的电压之后,亦很难使离子性电荷从液晶配向膜脱离,因而导致画面产生残像的问题。因此,近期配向膜材料的开发皆以改善残像问题为首要课题。
发明内容
本发明提供一种液晶配向剂,能获得具有稳定预倾角性质、密着性极佳且能改善残影问题的液晶显示组件。
本发明提出一种液晶配向剂,包括聚合物(A)以及聚合物(B)。聚合物(A)是由下述式(1)所示的具有侧链二胺的聚酰亚胺-聚酰胺酸。聚合物(B)是由下述式(2)所示的亦具有侧链二胺的聚酰胺酸。聚合物(A)与聚合物(B)的重量比(A)/(B)例如是5/95至95/5。
式(1)
式(2)
式(1)以及式(2)中,T1、T2及T3分别表示为四羧酸二酐单体的四价有机基,m+n=1,n≤0.5,D1或D2中至少一部份为选自由式(3)或由式(4)所示二胺化合物的二价有机基,D3中至少一部份为由式(4)所示二胺化合物的二价有机基,且D1、D2及D3中的其余部分为二胺化合物的二价有机基,
式(3)
式(4)
式(3)中,R1、R2、R3、R5及R6分别独立表示为氢或碳数为1-5的烷基,R4表示碳数为4-20的烷基、CO2R22、CONR22或(CH2)pCF3,p为1-5的整数,R22表示碳数为4-20的烷基,式(4)中,R7-R11中任二者为一级胺基,其余各自独立为氢原子或一级胺基以外的一价有机基,R7-R11各自可相同亦可相异,X1及X2表示为单键或选自由醚、酯、酮、酰胺以及二级胺所组成的族群的二价结合基,X1及X2各自可相同亦可相异,X3及X4表示为碳数1-3的直链状亚烷基,X3及X4各自可相同亦可相异,R12表示为碳数1-20的烷基、碳数3-40的脂环式骨架的一价有机基、碳数6-51的含芳香族骨架的一价有机基或杂环骨架的一价有机基。
依照本发明实施例所述,本发明的液晶配向剂中D1、D2及D3中,除选自具有由式(3)或由式(4)所示二胺化合物的二价有机基的部份外,上述D1、D2及D3中的其余部分亦可选自由式(5)至式(12)所组成的族群,
式(5) 式(6) 式(7)
式(8) 式(9)
式(10)
式(11) 式(12)
其中R13为碳数4-40的脂环族单价有机基或碳数8-20的长链脂肪族单价有机基;R14为卤素原子或单价有机基;R15为碳数4-40的脂环族二价有机基;R16为二价脂环族、二价芳香族或碳数1-8的长链脂肪族二价有机基;X与Y分别为选自由-O-、-NH-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-所组成的族群的二价基;Z为选自由-CF3、-CN、COCH3、-COOH、-NO2、SOCH3、-SO2CH3、-OCF3、-F及-Cl所组成的族群的单价有机基。
依照本发明实施例所述,聚合物(A)中由式(3)所示二胺化合物的二价有机基的含量,以聚合物(A)所有二价有机基D1及D2总量计为0.1摩尔百分比至50摩尔百分比。
依照本发明实施例所述,聚合物(B)中由式(3)所示二胺化合物的二价有机基的含量,以聚合物(B)所有二价有机基D3总量计为0.1摩尔百分比至50摩尔百分比。
依照本发明实施例所述,聚合物(A)中由式(4)所示二胺化合物的二价有机基的含量,以聚合物(A)所有二价有机基D1及D2总量计为5摩尔百分比至50摩尔百分比。
依照本发明实施例所述,聚合物(B)中由式(4)所示二胺化合物的二价有机基的含量,以聚合物(B)所有二价有机基D3总量计为5摩尔百分比至100摩尔百分比。
基于上述,由于本发明的液晶配向剂中包括如式(1)所示的具有侧链二胺的聚酰亚胺-聚酰胺酸以及如式(2)所示的具有侧链二胺的聚酰胺酸,因此以此液晶配向剂所形成的液晶配向膜可以具有稳定预倾角的功效,且使得液晶配向膜的密着性提高并可改善残影问题,进而达到增进液晶显示组件效能的目的。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
具体实施方式
本发明的液晶配向剂包括聚合物(A)以及聚合物(B)。聚合物(A)是由下述式(1)所示的具有侧链二胺的聚酰亚胺-聚酰胺酸。聚合物(B)是由下述式(2)所示的亦具有侧链二胺结构的聚酰胺酸。
式(1)
式(1)
式(2)
式(1)以及式(2)中,T1、T2及T3分别表示为四价的有机基,m+n=1,n≤0.5,D1或D2中至少一部份为选自由式(3)或由式(4)所示二胺化合物的二价有机基,D3中至少一部份为由式(4)所示二胺化合物的二价有机基,且D1、D2及D3中的其余部分为二胺化合物的二价有机基。
式(3)
式(3)中,R1、R2、R3、R5及R6分别独立表示为氢或碳数为1-5的烷基,R4表示碳数为4-20的烷基、CO2R22、CONR22或(CH2)pCF3,p为1-5的整数,R22表示碳数为4-20的烷基。
式(4)
式(4)中,R7-R11中任二者为一级胺基,其余各自独立为氢原子或一级胺基以外的一价有机基,R7-R11各自可相同亦可相异,X1及X2表示为单键或选自由醚、酯、酮、酰胺以及二级胺所组成的族群的二价结合基,X1及X2各自可相同亦可相异,X3及X4表示为碳数1-3的直链状亚烷基,X3及X4各自可相同亦可相异,R12表示为碳数1-20的烷基、碳数3-40的脂环式骨架的一价有机基、碳数6-51的含芳香族骨架的一价有机基或杂环骨架的一价有机基。
聚合物(A)与聚合物(B)的重量比(A)/(B)例如是5/95至95/5。
此外,本发明的液晶配向剂中D1、D2及D3中,除选自具有由式(3)或由式(4)所示二胺化合物的二价有机基的部份外,上述D1、D2及D3中的其余部分亦可选自由式(5)至式(12)所组成的族群,
式(5) 式(6) 式(7)
式(8) 式(9)
式(10)
式(11) 式(12)
其中R13为碳数4-40的脂环族单价有机基或碳数8-20的长链脂肪族单价有机基;R14为卤素原子或单价有机基;R15为碳数4-40的脂环族二价有机基;R16为二价脂环族、二价芳香族或碳数1-8的长链脂肪族二价有机基;X与Y分别为选自由-O-、-NH-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-所组成的族群的二价基;Z为选自由-CF3、-CN、COCH3、-COOH、-NO2、SOCH3、-SO2CH3、-OCF3、-F及-Cl所组成的族群的单价有机基。
本发明所合成的聚合物(A)的制备方法是藉由四羧酸二酐与二胺化合物于有机溶剂中进行聚合反应,并藉由脱水反应来进行部份闭环反应,即可得到具侧链二胺的聚酰亚胺-聚酰胺酸产物。
用以合成聚合物(A)的四羧酸二酐可以选自如表一所示的化合物。用以合成聚合物(A)的二胺化合物可以选自如表二所示的具有由式(3)及由式(4)所示的二胺化合物;亦可选自如表三所示的不具有由式(3)及由式(4)所示的二胺化合物。用以合成聚合物(A)的二胺化合物至少一个选自由表二所示的化合物。
表一
表二
表三
此外,本发明的用以合成聚合物(A)的四羧酸二酐可以为上述表一所示的化合物的异构物,亦可为此些异构物的混合物。本发明的用以合成聚合物(A)的二胺化合物可以为上述表二或表三所示的化合物的异构物,亦可为此些异构物的混合物。本发明不以上述例子为限,且所使用的四羧酸二酐与二胺化合物亦可以为上述化合物以外的化合物。
特别一提的是,欲使液晶显示组件具有高的电压保持率,可由表一中NO.1-2、1-3、1-4、1-5、1-6等具有脂环架构的化合物中至少选择其中一种来达成。
此外,本发明的液晶配向剂中的液晶的预倾角可藉由改变聚酰亚胺-聚酰胺酸上的侧链大小来调整,例如藉由改变二胺化合物上的侧链基的大小来进行,因此可由表二中NO.2-1至2-3所表示的二胺化合物中至少选择其中一种即能提供适当的预倾角。此外,亦可由表二中NO.2-4至2-7所表示的二胺化合物中至少选择其中一种来获得密着特性佳的液晶配向剂。
本发明所合成的聚合物(B)的制备方法是藉由四羧酸二酐与二胺化合物于有机溶剂中进行聚合反应,以得到具侧链二胺的聚酰胺酸产物。
用以合成聚合物(B)的四羧酸二酐可以选自如表一所示的化合物。用以合成聚合物(B)的二胺化合物可以选自如表二所示的具有由式(3)及由式(4)所示的二胺化合物;亦可选自如表三所示的不具有由式(3)及由式(4)所示的二胺化合物。用以合成聚合物(B)的二胺化合物至少一个选自由表二NO.2-4至2-7所表示的化合物。
此外,本发明的用以合成聚合物(B)的四羧酸二酐可以为上述表一所示的化合物的异构物,亦可为此些异构物的混合物。本发明的用以合成聚合物(B)的二胺化合物可以为上述表二或表三所示的化合物的异构物,亦可为此些异构物的混合物。本发明不以上述例子为限,且所使用的四羧酸二酐与二胺化合物亦可以为上述化合物以外的化合物。
由式(3)所示的二价有机基具有极稳定的预倾角效果以及使液晶显示组件极稳定的配向效果。聚合物(A)中由式(3)所示二胺化合物的二价有机基的含量较佳为以聚合物(A)所有二价有机基D1及D2总量计为0.1摩尔百分比至50摩尔百分比。聚合物(B)中由式(3)所示二胺化合物的二价有机基的含量较佳为以聚合物(B)所有二价有机基D3总量计为0.1摩尔百分比至50摩尔百分比
由式(4)所示的二价有机基具有极稳定的预倾角效果以及使液晶显示组件极稳定的配向效果。聚合物(A)中由式(4)所示二胺化合物的二价有机基的含量较佳为以聚合物(A)所有二价有机基D1及D2总量计为5摩尔百分比至50摩尔百分比。聚合物(B)中由式(4)所示二胺化合物的二价有机基的含量较佳为以聚合物(B)所有二价有机基D3总量计为5摩尔百分比至100摩尔百分比。
使用于本发明的聚合物(A)的合成反应的四羧酸二酐对二胺化合物的比例,以四羧酸二酐的酸酐基含量为1当量且二胺化合物的胺基含量为0.5当量至2当量较佳,二胺化合物的胺基含量为0.7当量至1.5当量更佳。
聚合物(A)的合成皆于有机溶剂中反应完成,而所使用的有机溶剂分成对于聚酰亚胺-聚酰胺酸溶解度较佳与对于聚酰亚胺-聚酰胺酸溶解度较差的有机溶剂。对于聚酰亚胺-聚酰胺酸溶解度较佳的有机溶剂例如为N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基己内酰胺、二甲基亚砜、四甲基尿素、六甲基磷酰胺、γ-丁内酯、吡啶等,且以上溶剂可以两种以上混合使用。
对于聚酰亚胺-聚酰胺酸溶解度较差的溶剂亦可以与上述对于聚酰亚胺-聚酰胺酸溶解度较佳的有机溶剂混合使用,其使用的限制为聚酰亚胺-聚酰胺酸不会被分离出来。溶解度较差的溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、环己醇、乙二醇、乙二醇甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙基醚、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、正己烷、正庚烷、正辛烷等。
形成聚合物(A)需经脱水闭环反应。脱水闭环反应可藉由直接加热脱水闭环或添加脱水剂及催化剂来进行。
(1)直接加热脱水闭环:
反应温度例如介于50℃至300℃之间,以100℃至250℃为佳。当反应温度低于50℃时,脱水闭环反应则不会进行。
(2)添加脱水剂及催化剂:
反应温度例如介于-20℃至150℃之间,以0℃至120℃为佳。脱水剂可使用酸酐,例如乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等。脱水剂的用量视所需的闭环率而定,以每1摩尔聚酰亚胺-聚酰胺酸的重现单元而使用0.01摩尔至20摩尔的脱水剂为佳。催化剂可使用三级胺,例如三乙基胺、吡啶、二甲基吡啶等。催化剂的用量以每1摩尔脱水剂用量而使用0.01摩尔至10摩尔为佳。
聚合物(A)的纯化方式是先将聚酰亚胺-聚酰胺酸的反应溶剂倒入大量溶解度较差溶剂中而得到沉淀物。然后,于减压下进行干燥,即可得到聚酰亚胺-聚酰胺酸。之后,将聚酰亚胺-聚酰胺酸溶解于有机溶剂中,并以溶解度较差溶剂进行沉淀。此步骤可进行一次或多次来纯化聚酰亚胺-聚酰胺酸。最后,以溶解度较佳的溶剂溶解进行上述步骤后的聚酰亚胺-聚酰胺酸而得到纯化的聚合物(A)。
本发明的液晶配向剂的黏度(ηln)可由式(I)得到。
本发明的液晶配向剂根据黏度与挥发性而选择的固体含量以1重量百分比至10重量百分比较佳。
将本发明的液晶配向剂涂布于基板上成膜,即形成液晶配向膜。当液晶配向剂的固体含量低于1重量百分比时,所涂布的配向膜膜厚变的太薄,因而降低了液晶配向性;当液晶配向剂的固体含量高于10重量百分比时,则会影响涂布质量。
此外,制备本发明的液晶配向剂的温度以0℃至150℃较佳,以20℃至50℃更佳。
本发明的液晶配向剂的有机溶剂包括N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基己内酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、γ-丁内酰胺、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单正丙基醚、乙二醇单丁基醚等,且上述溶剂可以两种以上混合使用。除此之外,在上述溶剂以外只要可以溶解聚酰亚胺-聚酰胺酸的有机溶剂皆可使用。
本发明的液晶配向剂亦可含有有机硅(氧)烷化合物,例如胺基丙基三甲氧基硅烷、胺基丙基三乙基硅烷、乙烯基甲基硅烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、N-乙氧羰基-3-胺基丙基三甲氧基硅烷、N-乙氧羰基-3-胺基丙基三乙氧基胺硅烷、N-三乙氧基甲硅烷基丙基三伸乙基三胺、N-三甲氧基甲硅烷基丙基三伸乙基三胺、N-双(氧基伸乙基)-3-胺基丙基三甲氧基硅烷、N-双(氧基伸乙基)-3-胺基丙基三乙基硅烷等。上述有机硅(氧)烷化合物在其含量于液晶配向剂中不影响液晶配向膜所要求的特性的条件下,能改善液晶配向膜对基板表面的密着性(adhesion)。若液晶配向剂中的有机硅(氧)烷化合物的含量过多,则所形成的液晶配向膜容易产生配向不良的现象;若液晶配向剂中的有机硅(氧)烷化合物的含量过少,则所形成的液晶配向膜可能产生摩擦不良(rubbing mura)与粉屑(particle)过多的现象。因此,本发明的液晶配向剂中若含有有机硅(氧)烷化合物,有机硅(氧)烷化合物的浓度相对于液晶配向剂中的聚合物重量以0.01重量百分比至5重量百分比为佳,以0.1重量百分比至3重量百分比为特佳。
另外,本发明的液晶配向剂亦可含有环氧化合物,例如乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、三丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己烷二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、2,2-二溴新戊二醇二缩水甘油醚、1,3,5,6-四缩水甘油-2,4-己烷二醇、N,N,N′,N′-四缩水甘油基-间-苯二甲苯、1,3-双(N,N-二缩水甘油胺基甲基)环己烷、N,N,N′,N′-四缩水甘油基-4,4′-二胺基二苯基甲烷、3-(N-烯丙基-N-缩水甘油基)胺基丙基三甲氧基硅烷、3-(N,N-二缩水甘油基)胺基丙基三甲氧基硅烷。上述的环氧化合物在其含量于液晶配向剂中不影响液晶配向膜所要求的特性的条件下,能改善液晶配向膜对基板表面的密着性。若液晶配向剂中的环氧化合物的含量过多,则所形成的液晶配向膜容易产生配向不良的现象;若液晶配向剂中的环氧化合物的含量过少,则所形成的液晶配向膜可能产生摩擦不良与粉屑过多的现象。因此,本发明的液晶配向剂中若含有环氧化合物,环氧化合物的浓度相对于液晶配向剂的总重量以0.01重量百分比至3重量百分比为佳,以0.1重量百分比至2重量百分比为特佳。
以下说明利用本发明的液晶配向剂所制成的液晶显示面板,上述液晶显示面板可以藉由下述步骤制得。
(1)将本发明的液晶配向剂藉由滚轮涂布法、旋转涂布法或印刷涂布法施加于玻璃基板上。此玻璃基板具有经图案化的透明导电膜。涂布液晶配向剂之后,进行加热烘烤,以移除液晶配向剂中的有机溶剂以及促进未环化的聚酰胺酸进行脱水/闭环反应而形成聚酰亚胺薄膜。上述加热烘烤的温度介于80℃至300℃之间,以100℃至240℃为最佳。所形成的薄膜厚度以0.005微米至0.5微米为最佳。
(2)将所形成的薄膜藉由卷绕有耐纶或棉纤维布的滚筒进行定向摩擦,以使液晶分子具有配向性。
(3)于具有上述液晶配向膜的基板上涂布框胶,以及于另一个具上述液晶配向膜的基板上喷洒间隙物,然后将二个基板以彼此摩擦方向互相垂直或互相平行的方式组合,且于二个基板的间隙中注入液晶并密封注射孔,即可形成液晶显示面板。
对于液晶显示组件,一般会利用以下特性做为评价指标:
(1)预倾角
将已注入液晶的液晶显示面板藉由结晶旋转法进行测量。
(2)预倾角变异度量测
量测液晶盒面内九个点,将最大值及最小值的差值作为变异度评估,预倾角变异度越小表示稳定性越佳。
(3)电压保持率
在90℃的环境温度下,将3V的直流电施加于液晶显示组件60Hz,脉冲宽60μsec,以测量液晶显示组件中的电压保持率。
(4)残影现象判定
先于通电压下,测量液晶显示组件特定位置的穿透度与电压变化。接着,将上述液晶显示组件进行直流电30V的充电两小时,然后放电一段时间。之后在对相同位置进行穿透度与电压变化量的测量。以穿透度50%的电压为基准,量测在基准电压下穿透度前后变化量,并且除以原本穿透度,以百分比表示,穿透度前后变化量<5%判定为优,>5%判定为中,大于10%判定为差。
(5)环化率(酰亚胺化比率)
将聚合物或液晶配向剂于室温下进行减压干燥,然后将干燥后的固体溶解于经氘化的二甲基亚砜中,使用四甲基硅烷作为参考物质,藉由1H-NMR测量,自式(II)得到酰亚胺化比率。
酰亚胺化比率(%)=(1-A1/A2×α)×100 (II)
A1:自NH基团的质子衍生的尖峰面积(10ppm)
A2:自其它质子衍生的尖峰面积
α:其它质子相对于聚合物前驱物(聚酰胺酸)中NH基团的一质子的数量比
(6)密着性
将液晶配向剂涂布于ITO基板上,并将ITO基板以100℃水煮1小时后,以3M胶带进行百格测试(cross cut method)。
以下说明合成聚合物A1-A7、B1-B6与a1、b1-b3的合成方法。
依序将二胺化合物及四羧酸二酐添加于N-甲基-2-吡咯烷酮中(比例如表四、表五所示),制备固体成份为25重量百分比的溶液,并于50℃至60℃的温度下反应4小时至5小时,可得到聚酰胺酸。添加吡啶与醋酸酐于所得的聚酰胺酸中(其用量须视聚酰亚胺化比例添加),于100℃至110℃下进行脱水/闭环反应3至4小时。将所得到的溶液使用甲醇进行沉淀,并以甲醇进行纯化。最后,收集并以减压干燥,以得到具有如表四、表五所示的固有黏度(intrinsic viscosity)及酰亚胺化比率的聚合物A1-A7、B1-B6、a1与b1-b3,其中a1以及b1-b3并不含具有由式(3)及由式(4)所示的二胺化合物。
表四
表五
合成例 | 二胺化合物(毫摩尔数) | 二酸酐(毫摩尔数) | 固有黏度(dl/g) | 聚合物 |
9 | 2-4(100) | 1-2(100) | 0.75 | B1 |
10 | 2-4(50)3-3(50) | 1-2(50)、1-5(50) | 0.80 | B2 |
11 | 2-4(50)3-2(50) | 1-2(50)、1-5(50) | 0.79 | B3 |
12 | 2-4(50)3-5(50) | 1-2(70)、1-5(50) | 0.81 | B4 |
13 | 2-4(100) | 1-3(100) | 0.65 | B5 |
14 | 2-4(100) | 1-1(100) | 0.52 | B6 |
15 | 3-5(100) | 1-2(50)、1-5(50) | 0.89 | b1 |
16 | 3-2(50)3-3(50) | 1-2(50)、1-5(50) | 0.78 | b2 |
17 | 3-2(100) | 1-2(50)、1-5(50) | 0.86 | b3 |
实施例与对照例实验方法
将固定比例的固体聚合物(A)与固体聚合物(B)溶解于γ-丁内酯与N-甲基-2-吡咯烷酮的混合溶剂中,制备固体成份为6重量百分比的溶液,并以直径1微米的过滤器过滤。所收集的滤液即为本发明的液晶配向剂。
藉由滚轮印刷机将本发明的液晶配向剂施加于玻璃基板上,且以温度为200℃的加热板进行干燥20分钟,以形成厚度为0.08微米的薄膜。将此薄膜以滚轮转速1000(转/分)、平台移动速度60(毫米/秒)、压入量(penetrationdepth)0.4微米进行定向摩擦。
于基板上涂布框胶,并于另一基板上喷洒间隙物。然后,将两个基板以彼此摩擦方向互相垂直的方式组合,且于两个基板的间隙中注入液晶(ZLI-4792)并密封注射孔,以形成液晶显示组件。
将所得的液晶显示组件进行预倾角、电压保持率、残影特性与密着性的评估。评估结果如表六所示。
表六
综上所述,由于本发明的液晶配向剂中包括如式(1)所示的具有侧链二胺的聚酰亚胺-聚酰胺酸以及如式(2)所示的具有侧链二胺的聚酰胺酸,因此以此液晶配向剂所形成的液晶配向膜可以具有稳定预倾角的功效,且使得液晶配向膜的密着性与刷膜性提高,还能改善残影问题,进而达到增进液晶显示组件效能的目的。
虽然本发明已以实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中的普通技术人员,当可作些许的更动与润饰,而不脱离本发明的精神和范围。
Claims (6)
1.一种液晶配向剂,其特征在于包括:
一聚合物(A),是由式(1)所示的具有侧链二胺的聚酰亚胺-聚酰胺酸;以及
一聚合物(B),是由式(2)所示的具有侧链二胺的聚酰胺酸,其中该聚合物(A)与该聚合物(B)的重量比(A)/(B)为5/95至95/5,
在式(1)与式(2)中,T1、T2及T3分别为四价的有机基;n/(m+n)≤0.5;D1、D2及D3为二价有机基,且D1或D2中至少一部分选自由式(3)或由式(4)所示二胺单体的二价有机基,D3中至少一部分为由式(4)所示二胺单体的二价有机基,
式(3)中,R1、R2、R3、R5及R6分别独立表示为氢或碳数为1—5的烷基;R4表示碳数为4—20的烷基、CO2R22、CONHR22或(CH2)pCF3,其中p为1—5的整数,R22表示碳数为4—20的烷基,
式(4)中,R7—R11中任二者为一级胺基,其余各自独立为氢原子或一级胺基以外的一价有机基,R7—R11各自可相同亦可相异;X1及X2表示为单键或选自由醚、酯、酮、酰胺以及二级胺所组成的族群的二价结合基,X1及X2各自可相同亦可相异;X3及X4表示为碳数1—3的直链状亚烷基,X3及X4各自可相同亦可相异;R12表示为碳数1—20的烷基、碳数3—40的脂环式骨架的一价有机基、碳数6—51的含芳香族骨架的一价有机基或杂环骨架的一价有机基。
2.根据权利要求1所述的液晶配向剂,其特征在于所述D1、D2及D3中的其余部分为选自由式(5)至式(12)所组成的族群,
其中R13为碳数4—40的脂环族单价有机基或碳数8—20的长链脂肪族单价有机基;R14为卤素原子或单价有机基;R15为碳数4—40的脂环族二价有机基;R16为二价脂环族、二价芳香族或碳数1—8的长链脂肪族二价有机基;X与Y分别为选自由-O-、-NH-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-所组成的族群的二价基;Z为选自由-CF3、-CN、COCH3、-COOH、-NO2、SOCH3、-SO2CH3、-OCF3、-F及-Cl所组成的族群的单价有机基。
3.根据权利要求1所述的液晶配向剂,其特征在于该聚合物(A)中由式(3)所示二胺单体的二价有机基的含量,以该聚合物(A)所有二价有机基D1及D2总量计为0.1摩尔百分比至50摩尔百分比。
4.根据权利要求1所述的液晶配向剂,其特征在于该聚合物(B)中由式(3)所示二胺单体的二价有机基的含量,以该聚合物(B)所有二价有机基D3总量计为0.1摩尔百分比至50摩尔百分比。
5.根据权利要求1所述的液晶配向剂,其特征在于该聚合物(A)中由式(4)所示二胺单体的二价有机基的含量,以该聚合物(A)所有二价有机基D1及D2总量计为5摩尔百分比至50摩尔百分比。
6.根据权利要求1所述的液晶配向剂,其特征在于该聚合物(B)中由式(4)所示二胺单体的二价有机基的含量,以该聚合物(B)所有二价有机基D3总量计为5摩尔百分比至100摩尔百分比。
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