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液晶配向劑及由該液晶配向劑形成的液晶配向膜及液晶顯示元件的制作方法

文檔序號:10607155閱讀:404來源:國知局
液晶配向劑及由該液晶配向劑形成的液晶配向膜及液晶顯示元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及液晶配向劑及由該液晶配向劑形成的液晶配向膜及液晶顯示元件。一種液晶配向劑,其包含聚合物組成物、聚硅氧烷,及溶劑。該聚合物組成物由將四羧酸二酐組分及二胺組分進行反應所制得。該二胺組分包括如說明書中所定義的第一及第二二胺化合物。該聚硅氧烷由將含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷化合物及具有C4至C50的長側(cè)鏈的羧酸化合物進行反應所制得。一種液晶配向膜,其由前述的液晶配向劑所形成。一種液晶顯示元件,其包含前述的液晶配向膜。
【專利說明】
準晶配向劑及由該準晶配向劑形成的準晶配向I吳及準晶顯不 元件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種液晶配向劑,特別是涉及一種用于形成紫外線可靠度佳的液晶配 向膜的液晶配向劑。本發(fā)明還關(guān)于一種由該液晶配向劑形成的液晶配向膜,及包含該液晶 配向膜的液晶顯示元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來由于對液晶顯示器的顯示質(zhì)量要求逐年提升,使得液晶顯示元件需朝向高 性能化發(fā)展,繼而從TN、STN發(fā)展至IPS、VA、PSA等類型的液晶顯示器?;诓煌@示原理,各 種液晶顯示器中的液晶所需的預傾角亦不相同。然而,為了具有較佳的顯示質(zhì)量,共同需求 為良好的液晶配向性,因此,液晶配向劑的配向性便成為影響液晶顯示元件特性的重要研 究對象。
[0003] 日本特開平9-176651揭示一種預傾角穩(wěn)定性佳的液晶配向膜。該液晶配向劑包含 聚合物,該聚合物由含留類(steroid)骨格的二胺化合物與含留類骨格的四羧酸二酐化合 物經(jīng)聚合反應而得。上述液晶配向膜可于高溫下仍維持一定的預傾角而達到良好的液晶配 向性。然而,該液晶配向劑仍有紫外線可靠度低的問題,而無法為業(yè)者所接受。
[0004] 本領(lǐng)域?qū)τ谀苄纬删哂袃?yōu)越紫外線可靠度的液晶配向膜的液晶配向劑的需求上 升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的第一目的,即在提供一種用于形成具有優(yōu)越紫外線可靠度的液晶配向膜 的液晶配向劑。
[0006] 于是,本發(fā)明液晶配向劑,包含聚合物組成物、聚硅氧烷,及溶劑。該聚合物組成物 由將四羧酸二酐組分及二胺組分進行反應所制得。該二胺組分包括式(I)所示的第一二胺 化合物:
[0008] 其中
[0010] R13表示(:2至&。的亞烷基,
[0011] R11選自于單鍵、亞甲基、亞乙基,及
[0012] X表示C17至C4〇具有甾類骨架的一價有機基團;
[0013] 式(II)所示的第二二胺化合物:
[0017] R16表示如式(I1-1)所示的有機基團:
[0019] 其中
[0020] R17各自獨立地表示氫、氟或甲基;R18、!?19或R2Q各自獨立地表示單鍵、
至C3的亞烷基;
[0021] R21各自獨立地選自于
[0022] 其中
[0023] R23及R24各自獨立地表示氫、氟或甲基,
[0024] R22選自于氫、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的整數(shù),
[0026] l、m及η各自獨立地表示0至4的整數(shù),
[0027] ο、ρ及q各自獨立地表示0至3的整數(shù),且條件是o+p+q2 3,及
[0028] r及s各自獨立地表示1或2;
[0029] 其中該聚硅氧烷由將含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷化合物及具有C4-C5Q的側(cè)鏈的羧 酸化合物進行反應所制得。
[0030] 本發(fā)明的第二目的,即在提供一種由該液晶配向劑形成的具有優(yōu)越紫外線可靠度 的液晶配向膜。
[0031] 于是,本發(fā)明液晶配向膜,由如前所述的液晶配向劑所形成。
[0032] 本發(fā)明的第三目的,即在提供一種包含該液晶配向膜的液晶顯示元件,且具有較 佳的紫外線可靠度。
[0033]于是,本發(fā)明液晶顯示元件,包含如前所述的液晶配向膜。
[0034]本發(fā)明的功效在于:通過同時使用包括式(I)及式(II)所示的第一及第二二胺化 合物的二胺組分及由該含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷化合物及該具有C4-C5Q的側(cè)鏈的羧酸化 合物進行反應所制得的聚硅氧烷,使該液晶配向劑所形成的液晶配向膜具有較佳的紫外線 可靠度。
【附圖說明】
[0035]圖1是局部示意圖,說明本發(fā)明液晶顯示元件的一個實施例。
【具體實施方式】 [0036]液晶配向劑
[0037]本發(fā)明液晶配向劑,包含聚合物組成物、聚硅氧烷,及溶劑。
[0038] 聚合物組成物
[0039] 該聚合物組成物由將四羧酸二酐組分及二胺組分進行反應所制得。
[0040] 四羧酸二酐
[0041] 所述四羧酸二酐組分指的是該組分包含至少一種四羧酸二酐化合物。該四羧酸二 酐化合物選自于脂肪族四羧酸二酐化合物、脂環(huán)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)結(jié)構(gòu)的四羧酸二酐化合物,或前述的組合。

[0044]其中,Y7表示含有芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的二價基團;η1表示1至2的整數(shù);Y71及Y 72可為相同或 不同,且分別地表示氫或烷基,及
[0046] Y8表示含有芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的二價基團;Y81及Y82可為相同或不同,且分別地表示氫或 烷基。
[0047] 前述的四羧酸二酐化合物可以單獨使用一種或者混合多種使用。
[0048]該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] 該脂環(huán)族四羧酸二酐化合物包含但不限于1,2,3,4_環(huán)丁烷四羧酸二酐、1,2_二甲 基-1,2,3,4-環(huán)丁燒四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-環(huán)丁燒四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2, 3,4-環(huán)丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-環(huán)丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環(huán)戊烷四 羧酸二酐、1,2,4,5_環(huán)己烷四羧酸二酐、3,3',4,4'_二環(huán)己基四羧酸二酐、順-3,7-二丁基 環(huán)庚基-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐、2,3,5_三羧基環(huán)戊基醋酸二酐、二環(huán)[2.2.2]-辛_ 7-烯_2,3,5,6_四羧酸二酐等。
[0050] 該芳香族四羧酸二酐化合物包含但不限于3,4_二羧基-1,2,3,4-四氫萘-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 聯(lián)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'_雙(3,4_二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4,4'_雙(3,4_二羧基苯氧 基)二苯砜二酐、4,4'_雙(3,4_二羧基苯氧基)二苯丙烷二酐、3,3',4,4'_全氟異亞丙基二 苯二酸二酐、3,3',4,4'_二苯基四羧酸二酐、雙(苯二酸)苯膦氧化物二酐、對-亞苯基-雙 (三苯基苯二酸)二酐、間-亞苯基-雙(三苯基苯二酸)二酐、雙(三苯基苯二酸)-4,4'_二苯 基醚二酐、雙(三苯基苯二酸)_4,4'_二苯基甲烷二酐、乙二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、丙二 醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、1,4_丁二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、1,6_己二醇-雙(脫水偏苯三 酸酯)、1,8-辛二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、2,2-雙(4-羥苯基)丙烷-雙(脫水偏苯三酸酯)、 2,3,4,5-四氫呋喃四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-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-六氫-5-乙基-5-(四氫-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-六氫-7-甲基-5-(四氫-2,5-二氧-3-呋喃基)_萘并[l,2-c]_呋喃-1,3-二酮、^,^…,々-六氫-了-乙基^氣四氫-〗, 5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c ]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-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-六氫-8-乙基-5-(四 氫-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-六氫-5,8-二甲基-5_(四氫_2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-(:]-呋喃-1,3-二酮,及5-(2,5-二氧四氫呋喃 基)-3-甲基-3-環(huán)己烯-1,2-二羧酸二酐等。
[0051] 較佳地,式(A-5)所示的四羧酸二酐化合物選自于
[0054]較佳地,式(A-6)所示的四羧酸二酐化合物是
[0056]該四羧酸二酐化合物的較佳具體例包含但不限于1,2,3,4_環(huán)丁烷四羧酸二酐、1, 2,3,4_環(huán)戊烷四羧酸二酐、2,3,5_三羧基環(huán)戊基醋酸二酐、1,2,4,5_環(huán)己烷四羧酸二酐、3, 4_二羧基-1,2,3,4-四氫-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 聯(lián)苯砜四羧酸二酐,或前述的組合。
[0057]二胺組分
[0058]該二胺組分包括第一二胺化合物、第二二胺化合物,及不同于該第一及第二二胺 化合物的其他二胺化合物。
[0059]第一二胺化合物
[0060]該第一二胺化合物由式(I)所示:

[0062] 其中
[0063] R12及R14獨立地選自于
[0064] R13表示C2至C1Q的亞烷基,
[0065] R11選自于單鍵、亞甲基、亞乙基,及
[0066] X表示Cn至C4Q具有留類骨架的一價有機基團。
[0067] 該留類骨架指環(huán)戊燒-全氫菲(cyclopentano-perhydro phenanthrene)骨架,其 中骨架中的一個或多個碳-碳鍵可為雙鍵。
[0068] 該甾類骨架包含但不限于下列式(X-1)至(X-4):
[0070]其中,X1可各自為下式的結(jié)構(gòu):
[0072] +及*獨立地表示一個結(jié)合鍵。
[0073] X的具體例包含但不限于下列式(X-1-1)至式(X-4-1),

[0076] 其中,*表示一個結(jié)合鍵。
[0077] 該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)表示的該第二二胺化合物:
[0091] R16表示如式(I1-1)所示的有機基團:
[0093] 其中
[0094] R17各自獨立地選自于氫、氟及甲基;R18、R19或R2Q各自獨立地選自于單鍵、
殳心至C3的亞
烷基;
[0095] R21各自獨立地選自于
[0096] 其中
[0097] R23及R24各自獨立地選自于氫、氟或甲基,
[0098] R22選自于氫、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的整數(shù),
[0100] l、m及η各自獨立地表示0至4的整數(shù),
[0101] 〇、Ρ及q各自獨立地表示〇至3的整數(shù),且條件是o+p+q 2 3,及
[0102] r及s各自獨立地表示1或2。
[0103]如式(II)所示的二胺化合物的具體例,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較佳地選自于氫、&至&2的烷基,及&至& 2的烷氧基。
[0107] 較佳地,由式(II)表示的二胺化合物選自于如下式(11-10)至(11-14)所示的二胺 化合物:
[0110] 前述的二胺化合物可以單獨使用一種或者混合多種使用。
[0111] 于本發(fā)明的液晶配向劑中,當用于形成聚合物組成物的該二胺組分未含有由式 (I)所示的第一二胺化合物或式(II)所示的第二二胺化合物時,則包含該液晶配向劑所形 成的液晶配向膜的液晶顯示元件具有照射紫外線后離子密度過高的問題。
[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體 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-雙(3-氨基丙氧基)乙烷、4,4'_二氨基二環(huán)己基甲烷、4,4'_二氨基_3,3'_二甲基二環(huán)己基胺、1, 3-二氨基環(huán)己焼、1,4-二氨基環(huán)己焼、異佛爾酮二胺[18(^1101'0116(113111;!_116]、四氫二環(huán)戊二 稀二胺[七6奸&1^(11'0(1;!_。7。10卩61^&(116町16116(11&111;!_116]、三環(huán)(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'-亞甲基雙(環(huán)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'_二氨基二苯基諷、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)-1,3,3-二甲基氫節(jié)、6-氨基-1-(4'-氨基苯基)-1,3,3_二甲基氫節(jié)、六氫-4,7_甲橋亞氫茆基二亞甲基二胺、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-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六 氣丙焼、2,2-雙(4-氨基苯基)六氣丙焼、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]諷、1,4-雙(4-氨 基苯氧基)苯、1,3_雙(4-氨基苯氧基)苯、1,3_雙(3-氨基苯氧基)苯、9,9_雙(4-氨基苯基)-10-氫蒽、9,10-雙(4_氨基苯基)蒽[9,l0-bis(4_aminophenyl )anthracene]、2,7_二氨基 莽、9,9_雙(4-氨基苯基)莽、4,4'_亞甲基-雙(2-氯苯胺、4,4'_(對-亞苯基異亞丙基)雙苯 胺、4,4'_(間-亞苯基異亞丙基)雙苯胺、2,2'_雙[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六 氟丙烷、4,4'_雙[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟聯(lián)苯、5-[4-(4_正戊烷基環(huán)己基)環(huán) 己基]苯基亞甲基 _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-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯 基)環(huán)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表示選自于下述的一價基團:含留基團(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]等含氮原子環(huán)狀結(jié)構(gòu)的一價基團,及前述的組合,
[0120] R29及R3()各自獨立地表示選自于下列的二價基團:脂肪族環(huán)、芳香族環(huán),及雜環(huán)基 團;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表示氫、&-C5酰基、&-C5烷基、&-C 5烷氧基或鹵素,且每個重復單元中的Y3 可為相同或不同;及η2為1至3的整數(shù);
[0125] 其中,t為2至12的整數(shù);
[0127]其中,u為1至5的整數(shù);
[0129]其中,Y4及Y42可為相同或不同,且各自獨立地表示二價有機基團;且Y41表示衍生自 P比啶、啼啶、三嗪、哌啶,及哌嗪等含氮原子環(huán)狀結(jié)構(gòu)的二價基團;
[0131]其中,Y5、Y51、Y52及Y53分別為相同或不同,且各自獨立地表示CrCu經(jīng)基,p 1代表由1 至3的整數(shù),且q1代表由1至20的整數(shù);
[0133] 其中,Y6表示一0 -或亞環(huán)己烷基,Y61表示一CH2-,Y62表示亞苯基或亞環(huán)己烷基, Y63代表氫或庚基;



[0138] 前述其他二胺化合物的具體例可以單獨使用一種或混合多種使用。
[0139] 較佳地,由式(VI-1)表示的二胺化合物的具體例包含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較佳具體例包含

[0151] (其中v4表示一個由3至12的整數(shù))。
[0152] 較佳地,由式(VI-3)表示的二胺化合物的具體例包含:(1)當η為1:對苯二胺、間苯 二胺、鄰苯二胺、2,5-二氨基甲苯等;(2)當η為2:4,4'-二氨基聯(lián)苯、2,2'_二甲基-4,4'-二 氨基聯(lián)苯、3,3 ' -二甲基-4,4 ' -二氨基聯(lián)苯、3,3 ' -二甲氧基-4,4 ' -二氨基聯(lián)苯、2,2 ' -二氯-4,4'-二氨基聯(lián)苯、3,3 ' -二氯-4,4' -二氨基聯(lián)苯、2,2',5,5 ' -四氯-4,4' -二氨基聯(lián)苯、2, 2'-二氯-4,4'-二氨基-5,5'-二甲氧基聯(lián)苯,及4,4' -二氨基-2,2'-雙(二氣甲基)聯(lián)苯等; (3)當η為3:1,4-雙(4 氨基苯基)苯等。更佳地,由式(VI-3)表示的二胺化合物選自于對苯 二胺、2,5_二氨基甲苯、4,4'_二氨基聯(lián)苯、3,3'_二甲氧基-4,4'-二氨基聯(lián)苯,1,4_雙(4'_ 氨基苯基)苯,或前述的組合。
[0153 ]較佳地,由式(VI-5)表示的二胺化合物的具體例為4,4 二氨基二苯基硫醚。
[0154]較佳地,由式(VI -8)表示的二胺化合物的具體例選自于
及前述的組合。
[0156] 較佳地,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] 適用于本發(fā)明的其他二胺化合物的較佳具體例包含但不限于4,4'_二氨基二環(huán)己 基甲烷、4,4 二氨基-3,3 二甲基二環(huán)己基胺、1,3-二氨基環(huán)己烷、1,4-二氨基環(huán)己烷、異 佛爾酮二胺、四氫二環(huán)戊二烯二胺、三環(huán)(6.2.1.0 2,7)-十一碳烯二甲基二胺、4,4'_亞甲基 雙(環(huán)己基胺)、1,2-二氨基乙燒、4,4'-二氨基二苯基甲燒、4,4'-二氨基二苯基釀、5_[4_ (4-正戊烷基環(huán)己基)環(huán)己基]苯基亞甲基-1,3-二氨基苯、1,1_雙[4-(4-氨基苯氧基)苯 基]-4-(4-乙基苯基)環(huán)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)、對苯二胺、間苯二胺、鄰苯二胺,或式(VI-8-l)所表示的化合物。
[0158] 較佳地,基于該二胺組分為100摩爾,該式(I)所示的第一二胺化合物的使用量為5 至25摩爾,又較佳地為8至22摩爾,更佳地為10至20摩爾。
[0159] 較佳地,基于該二胺組分為100摩爾,該式(II)所示的第二二胺化合物的使用量為 5至25摩爾,又較佳地為8至22摩爾,更佳地為10至20摩爾。
[0160] 較佳地,基于該二胺組分為100摩爾,該其他二胺化合物的使用量為50至90摩爾, 又較佳地為56至84摩爾,更佳地為60至80摩爾。
[0161] 該聚合物組成物包含聚酰胺酸聚合物、聚酰亞胺聚合物、聚酰亞胺系嵌段共聚物, 及前述的組合。
[0162] 聚酰胺酸聚合物
[0163] 聚酰胺酸聚合物由將四羧酸二酐組分及二胺組分進行縮聚反應所制得。該縮聚反 應是在〇°C至100°C的溫度下于溶劑中進行縮聚反應1小時至24小時以形成反應溶液。接著 再將上述的反應溶液以蒸發(fā)器進行減壓蒸餾方式,即可得到該聚酰胺酸聚合物。或者,將上 述的反應溶液倒入大量的不良溶劑中,得到析出物,接著于減壓下干燥,即可得到該聚酰胺 酸聚合物。
[0164] 較佳地,基于該二胺組分的總摩爾數(shù)為100摩爾,該四羧酸二酐組分的使用量范圍 為20摩爾至200摩爾;更佳地,該四羧酸二酐組分的使用量范圍為30摩爾至120摩爾。
[0165] 該用于縮聚反應中的溶劑可與該液晶配向劑中的溶劑相同或不同。此外,該用于 縮聚反應中的溶劑并無特別的限制,只要可溶解反應物與生成物即可。該溶劑的具體例包 含但不限于(1)非質(zhì)子系極性溶劑:1-甲基-2-吡略燒酮(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、二甲基亞砜、γ-丁內(nèi)酯、四甲基脲、六甲基磷酸三胺等; (2)酚系溶劑:間-甲酚、二甲苯酚、酚、鹵化酚類等。
[0166] 較佳地,基于該四羧酸二酐組分及二胺組分的混合物的總量為100重量份,該用于 縮聚反應中的溶劑的使用量范圍為200重量份至2,000重量份;更佳地,該用于縮聚反應中 的溶劑的使用量范圍為300重量份至1,800重量份。
[0167] 特別地,于該縮聚反應中,前述該溶劑可并用適量的不良溶劑,只要不讓該聚酰胺 酸聚合物析出即可。該不良溶劑可單獨或混合使用,且該不良溶劑包含但不限于(1)醇類: 甲醇、乙醇、異丙醇、環(huán)己醇、乙二醇、丙二醇、1,4_丁二醇、三乙二醇等;(2)酮類:丙酮、甲基 乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮等;(3)酯類: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)醚類:二乙基醚、乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚、乙 二醇正丙基醚、乙二醇異丙基醚、乙二醇正丁基醚、乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚等; (5)鹵化烴類:二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯、鄰-二氯苯等;(6) 烴類:四氫呋喃、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯等;或(7)前述的組合。該不良溶劑的具 體例可以單獨或合并使用。
[0168] 較佳的,基于該二胺組分為100重量份,該不良溶劑的使用量范圍為0重量份至60 重量份;更佳地,該不良溶劑的使用量范圍為〇重量份至50重量份。
[0169] 聚酰亞胺聚合物
[0170]該聚酰亞胺聚合物的制備方法包含將包括四羧酸二酐組分及二胺組分的混合物 溶解在溶劑中,進行聚合反應形成聚酰胺酸聚合物,并在脫水劑及催化劑的存在下,進一步 加熱并進行脫水閉環(huán)反應,使得該聚酰胺酸聚合物中的酰胺酸官能團經(jīng)由脫水閉環(huán)反應轉(zhuǎn) 變成酰亞胺官能團(即酰亞胺化),而得到聚酰亞胺聚合物。
[0171]制備該聚酰亞胺聚合物中所使用的四羧酸二酐組分及二胺組分與上述制備該聚 酰胺酸聚合物中所使用的該四羧酸二酐組分及該二胺組分相同。
[0172] 該用于脫水閉環(huán)反應中的溶劑可與該液晶配向劑中的溶劑相同,所以不再贅述。 較佳的,基于聚酰胺酸聚合物為1〇〇重量份,該用于脫水閉環(huán)反應中的溶劑的使用量范圍為 200重量份至2,000重量份;更佳地,該用于脫水閉環(huán)反應中的溶劑的使用量范圍為300重量 份至1,800重量份。
[0173] 較佳地,該脫水閉環(huán)反應的操作溫度范圍為40°C至200°C,且更佳地為40°C至150 °C。當該脫水閉環(huán)反應的操作溫度低于40°C時,將致使反應不完全,導致該聚酰胺酸聚合物 的酰亞胺化程度變低。若該脫水閉環(huán)反應的操作溫度高于200°C時,所得的聚酰亞胺聚合物 的重均分子量偏低。
[0174]本發(fā)明用于該液晶配向劑的該聚合物組成物的酰亞胺化率范圍較佳地為30至 90 %,又較佳地為40至85 %,更佳地為50至80 %。當使用酰亞胺化率在如上述所定義的范圍 的聚合物組成物,具有由該液晶配向劑所形成的液晶配向膜的液晶顯示元件,可進一步降 低照射紫外線后的離子密度。
[0175] 用于脫水閉環(huán)反應中的脫水劑包含但不限于酸酐類化合物,例如醋酸酐、丙酸酐、 三氟醋酸酐等。對于每一摩爾該聚酰胺酸聚合物,該脫水劑的使用量范圍為〇.〇1摩爾至20 摩爾。該用于脫水閉環(huán)反應中的催化劑包含吡啶類化合物,例如吡啶、三甲基吡啶、二甲基 吡啶等;叔胺類化合物,例如三乙基胺等。對于每一摩爾該脫水劑,該催化劑的使用量范圍 為0.5摩爾至10摩爾。
[0176] 聚酰亞胺系嵌段共聚物
[0177] 該聚酰亞胺系嵌段共聚物包含但不限于聚酰胺酸嵌段共聚物、聚酰亞胺嵌段共聚 物、聚酰胺酸-聚酰亞胺嵌段共聚物,或前述的組合。
[0178] 較佳地,該聚酰亞胺系嵌段共聚物的制備方法包含的步驟為:將起始物溶于溶劑 中,并進行縮聚反應而得,其中,該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亞胺聚合物,且進一步地還可包括四羧酸二酐組分及二胺組分。
[0179] 該起始物中的四羧酸二酐組分及二胺組分與上述制備聚酰胺酸聚合物中所使用 的四羧酸二酐組分及二胺組分相同,且該用于縮聚反應中的溶劑可與該液晶配向劑中的溶 劑相同,所以不再贅述。
[0180] 較佳的,基于該起始物為100重量份,該用于縮聚反應中的溶劑的使用量范圍為 200重量份至2,000重量份;更佳地,該用于縮聚反應中的溶劑的使用量范圍為300重量份至 1,800重量份。
[0181] 較佳地,該縮聚反應的操作溫度范圍為0°C至200°C;更佳地,該縮聚反應的操作溫 度范圍0°C至100°C。
[0182] 較佳地,該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團及結(jié) 構(gòu)不同;(2)第一及第二聚酰亞胺聚合物的末端基團及結(jié)構(gòu)不同;(3)聚酰胺酸化合物及聚 酰亞胺聚合物末端基團及結(jié)構(gòu)不同;(4)聚酰胺酸聚合物、四羧酸二酐組分及二胺組分,其 中,該四羧酸二酐組分及二胺組分中的至少一種與形成聚酰胺酸聚合物所使用的四羧酸二 酐組分及二胺組分構(gòu)造不同;(5)聚酰亞胺聚合物、四羧酸二酐組分及二胺組分,其中,該四 羧酸二酐組分及二胺組分至少一種與形成聚酰亞胺聚合物所使用的四羧酸二酐組分及二 胺組分構(gòu)造不同;(6)聚酰胺酸聚合物、聚酰亞胺聚合物、四羧酸二酐組分及二胺組分,其 中,該四羧酸二酐組分及二胺組分至少一種與形成聚酰胺酸聚合物及聚酰亞胺聚合物所使 用的四羧酸二酐組分及二胺組分構(gòu)造不同;(7)結(jié)構(gòu)不同的第一及第二聚酰胺酸聚合物、四 羧酸二酐組分及二胺組分;(8)結(jié)構(gòu)不同的第一及第二聚酰亞胺聚合物、四羧酸二酐組分及 二胺組分;(9)末端基團為酸酐基且結(jié)構(gòu)不同的第一及第二聚酰胺酸聚合物,及二胺組分; (10) 末端基團為氨基且結(jié)構(gòu)不同的第一及第二聚酰胺酸聚合物,及四羧酸二酐類組分; (11) 末端基團為酸酐基且結(jié)構(gòu)不同的第一及第二聚酰亞胺聚合物,及二胺類組分;(12)末 端基團為氨基且結(jié)構(gòu)不同的第一及第二聚酰亞胺聚合物,及四羧酸二酐組分。
[0183] 較佳地,在不影響本發(fā)明的功效范圍內(nèi),該聚酰胺酸聚合物、該聚酰亞胺聚合物, 及該聚酰亞胺系嵌段共聚物可以是先進行分子量調(diào)節(jié)后的末端修飾型聚合物。通過使用末 端修飾型的聚合物,可改善該液晶配向劑的涂布性能。該末端修飾型聚合物的制造方式,可 通過在該聚酰胺酸聚合物進行縮聚反應的同時,加入單官能化合物而制得。
[0184] 該單官能化合物的具體例包含但不限于(1) 一元酸酐:馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、 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)單胺化合物:苯胺、環(huán)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)單異氰酸酯化合物:異氰酸苯酯、異氰酸萘基酯等。
[0185] 本發(fā)明聚合物組成物以凝膠滲透色層分析法(GPC)測量的重均分子量范圍為2, 000 至 200,000,較佳地為 3,000 至 100,000,更佳地為 4,000 至 50,000。
[0186] 聚硅氧烷
[0187] 該聚硅氧烷由將含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷化合物及具有C4至C5Q的側(cè)鏈的羧酸 化合物進行反應所制得。
[0188] 較佳的,該含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷化合物由硅烷化合物組分縮聚而形成,該 硅烷化合物組分包含如式(III)所示的第一硅烷化合物:
[0189] Si(R32)y(0R33)4-y (III)
[0190] 其中,至少一個R32選自于式(B-1)、式(B-2)或式(B-3)的官能團,其余的R32獨立地 選自于氫原子、&至&〇的烷基、C^C 1Q的烯基,及C6至C15的芳基,R33各自獨立地選自于氫原 子、&至〇5的烷基、&至〇5的?;?,及C 6至C15的芳基,及y表示1至3的整數(shù);
[0192] 其中
[0193] A選自于氧原子或單鍵,h表示由1至3的整數(shù),及i表示由0至6的整數(shù),且條件是當i 為0時,A表示單鍵,
[0195]其中j表示由0至6的整數(shù),
[0197] 其中B1表示&至〇5的亞烷基;R34表示氫原子或&至〇5的烷基。
[0198] 較佳的,除了如前所述的如式(III)所示的第一硅烷化合物,該硅烷化合物還包含 如式(IV)所示的該第二硅烷化合物:
[0199] Si(R35)b(0R36)4-b (IV)
[0200] 其中,R35各自獨立地選自于氫原子、(^至⑶的烷基、C^C1Q的烯基,及C6至C 15的芳 基,R36各自獨立地選自于氫原子、&至〇5的烷基、&至〇5的?;駽6至C 15的芳基,及b表示由 0至3的整數(shù)。
[0201 ]較佳地,該羧酸化合物具有C6-C5Q的側(cè)鏈。
[0202]當該液晶配向劑不含有該聚硅氧烷,含有由該液晶配向劑形成的液晶配向膜的液 晶顯示元件在紫外線照射后會具有較差的電壓保持率。
[0203]較佳地,基于聚合物組成物為100重量份,該聚硅氧烷的使用量為3至30重量份,又 較佳地為4至25重量份,更佳地為5至20重量份。
[0204] 第一硅烷化合物
[0205]該第一硅烷化合物如式(III)所示:
[0206] Si(R32)y(0R33)4-y (III)
[0207] 其中,至少一個R32選自于式(B-1)、式(B-2)或式(B-3)的官能團,其余的R32獨立地 選自于氫原子、&至&〇的烷基、C 2至C1Q的烯基,及C6至C15的芳基,
[0208] R33各自獨立地選自于氫原子、&至〇5的烷基、&至〇5的?;癈6至C 15的芳基,及
[0209] y表示1至3的整數(shù)。
[0210]如式(III)所示的該第一硅烷化合物的具體例包含但不限于3-(N,N_二縮水甘油 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-縮水甘油基)氨基丙基三甲氧基硅烷[3-(N-allyl-N-glycidyl)aminopropyl trimethoxysilane]、3_縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚基丙基三乙氧基娃 烷、3-縮水甘油醚基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-縮 水甘油醚基丙基二甲基甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚基丙基二甲基乙氧基硅烷、2-縮水甘油 醚基乙基三甲氧基硅烷、2-縮水甘油醚基乙基三乙氧基硅烷、2-縮水甘油醚基乙基甲基二 甲氧基硅烷、2-縮水甘油醚基乙基甲基二乙氧基硅烷、2-縮水甘油醚基乙基二甲基甲氧基 硅烷、2-縮水甘油醚基乙基二甲基乙氧基硅烷、4-縮水甘油醚基丁基三甲氧基硅烷、4-縮水 甘油醚基丁基三乙氧基硅烷、4-縮水甘油醚基丁基甲基二甲氧基硅烷、4-縮水甘油醚基丁 基甲基二乙氧基硅烷、4-縮水甘油醚基丁基二甲基甲氧基硅烷、4-縮水甘油醚基丁基二甲 基乙氧基硅烷、2_(3,4_環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷[2-(3,4_epoxycyclohexyl)ethyl trimethoxy si lane ]、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷、3-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)丙基三 甲氧基硅烷、3-( 3,4-環(huán)氧環(huán)己基)丙基三乙氧基硅烷、[(3-乙基-3-環(huán)氧丙烷基)甲氧基]丙 基三甲氧基硅烷、[(3-乙基-3-環(huán)氧丙烷基)甲氧基]丙基三乙氧基硅烷、[(3-乙基-3-環(huán)氧 丙烷基)甲氧基]丙基甲基二甲氧基硅烷,及[(3-乙基-3-環(huán)氧丙烷基)甲氧基]丙烷二甲基 甲氧基硅烷等。所述化合物可單獨使用一種或混合多種使用。
[0211] 在上述如式(III)所示的該第一硅烷化合物,較佳的是3-縮水甘油醚基丙基三甲 氧基硅烷、2-縮水甘油醚基乙基三甲氧基硅烷、4-縮水甘油醚基丁基三甲氧基硅烷、2- (3, 4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷、[(3-乙基-3-環(huán)氧丙烷基)甲氧基]丙基三甲氧基硅烷、[(3-乙基-3-環(huán)氧丙烷基)甲氧基]丙基三乙氧基 硅烷,及前述的組合。
[0212] 基于該硅烷化合物組分為1摩爾,式(III)所示的該第一硅烷化合物的使用量為 0.3至1.0摩爾,較佳地是0.35至0.95摩爾,更佳地是0.4至0.9摩爾。
[0213] 第二硅烷化合物
[0214] 該第二硅烷化合物如式(IV)所示:
[0215] Si(R35)b(0R36)4-b (IV)
[0216] 其中,R35各自獨立地選自于氫原子、ClSC1Q的烷基、C2SC 1Q的烯基,及C6至C15的芳 基,R36各自獨立地選自于氫原子、&至〇5的烷基、&至〇5的?;?,或C6至C 15的芳基,及b表示由 0至3的整數(shù)。
[0217] 當b為0,該第二硅烷化合物表示四官能硅烷化合物。當b為1,該第二硅烷化合物表 示三官能硅烷化合物。當b為2,該第二硅烷化合物表示雙官能硅烷化合物。當b為3,該第二 硅烷化合物表示單官能硅烷化合物。
[0218] 如式(IV)所示的該第二硅烷化合物的具體例包含但不限于(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、 四異丙氧基硅烷、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、羥甲基三氯硅烷、羥甲基三甲氧 基硅烷、羥乙基三甲氧基硅烷、巰甲基三氯硅烷、3-巰丙基三氯硅烷、巰甲基三甲氧基硅烷、 巰甲基三乙氧基硅烷、3-巰丙基三甲氧基硅烷、3-巰丙基三乙氧基硅烷、苯基三氯硅烷、苯 基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷;(3)雙官能硅烷化合物,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-巰丙基甲基二氯硅烷、3-巰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 )單官能硅烷化合物,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)所示的該第二硅烷化合物的市售商品具體例例如:由信越化學制造的 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 ;由昭和電工制造的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 ;由三菱化學 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;及由昭和電工制造的GR100、GR650、GR908及GR950。
[0220] 在上述如式(IV)所示的該第二硅烷化合物中,較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-巰 丙基甲基二氯硅烷、3-巰丙基甲基二甲氧基硅烷、巰甲基三甲氧基硅烷、巰甲基三乙氧基硅 烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷,或前述的組合。
[0221] 基于該硅烷化合物組分為1摩爾,式(IV)所示的該第二硅烷化合物的使用量為0至 0.7摩爾,較佳地是0.05至0.65摩爾,更佳地是0.1至0.6摩爾。
[0222] 制備含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷的方法
[0223] 制備該含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷的縮合反應可使用一般的方法。例如,在上述 硅烷化合物或其混合物中添加有機溶劑、水或選擇性地進一步添加催化劑,接著利用油浴 等進行50 °C至150 °C的加熱,較佳加熱時間為0.5小時至120小時。加熱中,可將混合液進行 攪拌,也可以置于回流條件下。
[0224] 上述有機溶劑并沒有特別限制,可與本發(fā)明液晶配向劑中所包含的溶劑為相同或 不同。
[0225] 該有機溶劑選自于烴類化合物、酮類化合物、酯類化合物、醚類化合物,及醇類化 合物。
[0226] 前述烴類化合物的具體例包括甲苯及二甲苯;前述酮類化合物的具體例包括甲基 乙基酮、甲基異丁基酮、甲基正戊基酮、二乙基酮,及環(huán)己酮;前述酯類化合物的具體例包括 乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異戊酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯,及乳酸乙 酯;前述醚類化合物的具體例包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、四氫呋喃,及二噁烷;前述 醇類化合物的具體例包括1 -己醇、4-甲基-2-戊醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單 正丙基醚、乙二醇單正丁基醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚,及丙二醇單正丙基醚。該有機 溶劑可單獨使用,或合并兩種或兩種以上使用。
[0227] 較佳地,基于全部的該硅烷化合物為100重量份,該有機溶劑的用量是10至10,000 重量份,更佳地為50至1,000重量份。
[0228] 較佳地,基于該硅烷化合物中所含的可水解基團為1摩爾,水的用量為0.5至100摩 爾,更佳地為1至30摩爾。
[0229] 該催化劑可例如但不限于酸、堿金屬化合物、有機堿、鈦化合物,或鋯化合物。
[0230] 該酸可例如但不限于鹽酸、硝酸、硫酸、氟酸、草酸、磷酸、醋酸、三氟醋酸、蟻酸、多 元羧酸、多元酸酐,或前述的組合。
[0231]該堿金屬化合物可例如但不限于氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鈉、乙 醇鉀等。
[0232]該有機堿可例如但不限于乙胺、二乙胺、哌嗪、哌啶、吡咯啶、吡咯等有機伯胺或有 機仲胺;三乙胺、三正丙胺、三正丁胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、二氮雜雙環(huán)十一烯等有機 叔胺;四甲基氫氧化銨等有機季胺。
[0233] 該催化劑的用量因種類、溫度等反應條件等而不同,應該適當設(shè)定。例如:基于全 部的該硅烷化合物為1摩爾,該催化劑的用量較佳地為〇. 01至5摩爾,又較佳地為0.03至3摩 爾,更佳地為0.05至1摩爾。
[0234] 反應終止后,較佳地將從反應溶液分取的有機溶劑層用水洗滌。更佳地,該反應溶 液用包含鹽類的水洗滌,以使洗滌變得容易。例如:使用含有〇. 2重量%的硝酸銨水溶液來 洗滌。洗滌進行到洗滌后的水層成為中性為止,其后依需要將該有機溶劑層用無水硫酸鈣、 分子篩等干燥劑干燥后,去除溶劑,而可獲得該聚硅氧烷。
[0235] 本發(fā)明該聚硅氧烷以凝膠滲透色層分析法(GPC)測量的重均分子量范圍為500至 100,000,較佳地為800至50,000,更佳地為1,000至20,000。
[0236] 羧酸化合物
[0237] 該羧酸化合物具有C4至C5Q的側(cè)鏈。較佳地,該羧酸化合物具有C6至C5Q的側(cè)鏈。
[0238] 該具有C4至C5Q的側(cè)鏈的羧酸化合物的具體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,或前述的組合。
[0239] BW-Z (V)
[0240] 該具有留骨架的羧酸衍生物的具體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,或前述的組合。
[0242]在式(IV)中,η3為0至18的整數(shù),X2為由式(X2-l)、式(X 2-2)或式(X2-3)表示的基團:
[0244]該具有留骨架的羧酸衍生物的具體例包含但不限于膽留烷氧基苯甲酸 (cholestanyloxy benzoic acid)、膽留稀氧基苯甲酉愛(cholestenyloxy benzoic acid)、 羊毛甾烷氧基苯甲酸(lanost an yloxy benzoic acid)、膽甾烷氧基羰基苯甲酸 (cholestanyloxy carbonyl benzoic acid)、膽留稀氧基幾基苯甲酉愛(cholestenyloxy carbonyl benzoic acid)、羊毛留烷氧基幾基苯甲酉愛(lanostanyloxy carbonyl benzoic acid)、琥拍酸-5ξ-膽留焼-3-基酯(5|-cholestane_3-yl succinate)、琥拍酸-5ξ-膽甾稀-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 組合。
[0246] BW-Z (V)
[0247] 于式(V)中,B2表示C4至C5Q的直鏈烷基或支鏈烷基。上述烷基的氫原子的一部分或 全部可經(jīng)氰基、氟原子、三氟甲基等取代基取代。
[0248] 當B2表示C4至C5Q的直鏈烷基或支鏈烷基的具體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] 較佳地,于式(V)中,B2表示C6至C5Q的直鏈烷基或支鏈烷基,或C 6至C5Q的直鏈氯烷 基或支鏈氯烷基。
[0250] P表示單鍵或*-0_,其中表示與B2鍵合的位置。
[0251] L1表示單鍵、亞苯基、亞聯(lián)苯基、亞環(huán)己基、亞二環(huán)己基,或者由式(C-l)或式(L1-2)表不的基:
[0253] 其中,*表示與Z鍵合的位置,且Z表示羧基。
[0254] 當L1是單鍵時,LQ是單鍵。
[0255] 較佳的,如式(V)所示的化合物選自于由式(V-1)至式(V-5)表示的化合物:
[0260] 其中,
[0261] u表示1至5的整數(shù),
[0262] v表示1至18的整數(shù),
[0263] u+v > 4,
[0264] w表示4至20的整數(shù),
[0265] p表示0或 1,
[0266] r表示0至18的整數(shù),
[0267] u+r>4,及
[0268] s及t各自表示0至2的整數(shù)。
[0269] 式(V-1)至(V-5)的具體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-環(huán)己基)苯甲酸、4-(4-己基-環(huán)己基)苯甲酸、4-(4-庚基-環(huán)己基)苯甲酸、 4 戊基-二環(huán)己基-4-羧酸、4 己基-二環(huán)己基-4-羧酸、4 庚基-二環(huán)己基-4-羧酸、4 戊 基-聯(lián)苯-4-駿酸(4 ' -pentyl-biphenyl-4-carboxylic acid)、4 ' -己基-聯(lián)苯_4_駿酸、4' -庚基-聯(lián)苯-4-羧酸、4-(4-戊基-二環(huán)己基-4-基)苯甲酸、4-(4-己基-二環(huán)己基-4-基)苯甲 酸、4-(4-庚基-二環(huán)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種, 或前述的組合。
[0270] F3C-C3H6-COOH (V-6)、
[0272] 較佳地,該具有C4至C5〇側(cè)鏈的羧酸化合物的具體例包含但不限于膽留烷氧基苯甲 酸、膽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-環(huán)己基)苯甲酸、4'-戊基-二環(huán)己基-4-羧酸、4'-戊基-聯(lián)苯-4-羧酸、4-(4-己基-二環(huán)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 的組合。
[0273] 較佳地,該具有C4至C5Q側(cè)鏈的羧酸化合物及該由式(III)所示的第一硅烷化合物 的摩爾當量用量范圍是0.2至1.2,又較佳地是0.3至1.1,更佳地是0.4至1.0。
[0274] 當該液晶配向劑含有該具有C6至C5Q側(cè)鏈的羧酸化合物,含有由該液晶配向劑形成 的液晶配向膜的液晶顯示元件在紫外線照射后會具有較佳的電壓保持率。
[0275] 制備該聚硅氧烷的方法
[0276] 該聚硅氧烷由將該含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷化合物及該具有C4至C5Q的側(cè)鏈的 羧酸化合物于溶劑及在催化劑的存在下進行反應所制得。
[0277] 該溶劑并無特別的限制,可以與制備該含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷化合物的溶劑 為相同或不同。較佳地,該溶劑的具體例為2_丁酮、2-己酮、甲基異丁基酮、醋酸正丁酯,或 前述的組合。
[0278] 該催化劑并無特別的限制,可以與制備該含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷化合物的催 化劑為相同或不同,亦可以使用硬化促進劑。
[0279] 該硬化促進劑是一個可以促進該含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷化合物及該具有C4_ C5〇的側(cè)鏈的羧酸化合物反應的化合物。該硬化促進劑的具體例包含但不限于叔胺例如芐基 二甲基胺、2,4,6_三(二甲基氨基甲基)苯酚、環(huán)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-芐基-2-甲基咪唑、1-芐基-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-羥甲基咪唑、2-苯基-4,5-二(羥甲基)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鹽(l -(2-cyanoethyl)-2-n_undecanyl imidazolium trimellitate)、1-(2-氰基乙基)-2-苯基咪唑鑰苯偏三酸鹽、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑鑰苯偏三酸鹽、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-甲基咪唑的異氰脲酸加成物、2-苯基咪唑的異氰脲酸加成物、2,4-二氨基- 6-[2' -甲基咪唑基-0- )]乙基-s-三嗪的異氰脲酸加成物;有機磷化合物例如二苯基膦、三 苯基膦、亞磷酸三苯基酯;季鱗鹽例如芐基三苯基氯化鱗(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、乙基三苯基鱗乙酸鹽、四正丁基鱗ο,ο-二乙基偶磷 二硫代硫酸鹽、四正丁基鱗苯并三唑鹽、四正丁基鱗四氟硼酸鹽、四正丁基鱗四苯基硼酸 鹽、四苯基鱗四苯基硼酸鹽等;二氮雜雙環(huán)烯烴例如1,8_二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一烯-7及其 有機酸鹽;有機金屬化合物例如辛酸鋅、辛酸錫、乙酰丙酮錯錯合物(a 1 um i n i um acetylacetone complex);季銨鹽例如四乙基溴化銨、四正丁基溴化銨、四乙基氯化銨、四 正丁基氯化銨;硼化合物例如三氟化硼、硼酸三苯基酯;金屬鹵化物例如氯化鋅、氯化錫;高 熔點分散型潛在性硬化促進劑例如二氰基二酰胺或胺和環(huán)氧樹脂的加成物等的胺加成型 促進劑;微膠囊型潛在性硬化促進劑例如由上述咪唑化合物、有機磷化合物以及季鱗鹽等 硬化促進劑的表面用聚合物包覆所形成;胺鹽型潛在性硬化促進劑;高溫分解型熱陽離子 聚合型潛在性硬化促進劑例如路易士酸鹽、布忍斯特酸(Bronsted acid)鹽。
[0280] 在前述中,較佳地為四乙基溴化銨、四正丁基溴化銨、四乙基氯化銨、四正丁基氯 化銨等季銨鹽。
[0281] 基于該具有C4至C5Q的側(cè)鏈的羧酸化合物的用量為100重量份,該催化劑的用量為 不大于100重量份,較佳為0.01至100重量份,更佳地為0.1至20重量份。
[0282] 該反應溫度的范圍較佳地為0至200°C,更加地為50至150°C。反應時間的范圍較佳 地為0.1至50小時且更佳地為0.5至20小時。
[0283] 溶劑
[0284] 用于本發(fā)明液晶配向劑的該溶劑并無特別的限制,只要能將該聚合物組成物及該 聚硅氧烷分散或溶解即可。該溶劑包含但不限于N-甲基-2-吡咯烷酮[N-methy 1-2-pyrrolidone]、γ-丁內(nèi)酯、γ-丁內(nèi)酰胺、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單甲基醚、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、乙二醇異丙基醚、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、二甘醇單甲基醚、二甘醇 單乙基醚、二甘醇單甲基醚乙酸酯、二甘醇單乙基醚乙酸酯、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]。該液晶配向劑中所使用的溶劑可單獨使用一種或 混合多種使用。
[0285] 較佳地,基于100重量份的該聚合物組成物,該溶劑的使用量范圍為1,000重量份 至2,000重量份;更佳地,該溶劑的使用量范圍為1,200重量份至2,000重量份。
[0286] 添加劑
[0287] 在不影響本發(fā)明的功效范圍內(nèi),該液晶配向劑還包含添加劑,且該添加劑為一分 子中具有至少兩個環(huán)氧基的化合物或含有官能團的硅烷化合物等。該添加劑可以單獨一種 使用或者混合多種使用。
[0288] 該含有官能團的硅烷化合物的具體例包含但不限于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亞乙三胺、N-三甲氧基 硅烷基丙基三亞乙三胺、10-三甲氧基硅烷基-1,4,7_三氮雜癸烷、10-三乙氧基硅烷基-1, 4,7_二氣雜癸燒、9_二甲氧基娃烷基_3,6_二氣雜壬基醋酸酯、9_二乙氧基娃烷基_3,6_二 氮雜壬基醋酸酯、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-雙(氧化乙 烯)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-雙(氧化乙烯)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。
[0289] 基于該聚合物組成物為100重量份,該含有官能團的硅烷化合物的使用量范圍為0 重量份至10重量份;較佳地,該含有官能團的硅烷化合物的使用量范圍為0.5重量份至10重 量份。
[0290] 該一分子中具有至少兩個環(huán)氧基的化合物的具體例包含但不限于乙二醇二環(huán)氧 丙基醚、聚乙二醇二環(huán)氧丙基醚、丙二醇二環(huán)氧丙基醚、三丙二醇二環(huán)氧丙基醚、聚丙二醇 二環(huán)氧丙基醚、新戊二醇二環(huán)氧丙基醚、1,6_己二醇二環(huán)氧丙基醚、丙三醇二環(huán)氧丙基醚、 2,2_二溴新戊二醇二環(huán)氧丙基醚、1,3,5,6_四環(huán)氧丙基-2,4-己二醇、N,N,N',N'_四環(huán)氧丙 基-間-二甲苯二胺、1,3_雙(N,N-二環(huán)氧丙基氨基甲基)環(huán)己烷、^礦,~'-四環(huán)氧丙基-4, 4'_二氨基二苯基甲烷、N,N-環(huán)氧丙基-對-環(huán)氧丙氧基苯胺、3-(N,N-二環(huán)氧丙基)氨基丙基 二甲氧基硅烷]等。
[0291] 基于該聚合物組成物為100重量份,該一分子中具有至少兩個環(huán)氧基的化合物的 使用量可為〇至40重量份,且較佳為0.1重量份至30重量份。
[0292] 較佳地,基于該聚合物組成物為100重量份,該添加劑的用量為0.5至50重量份,更 佳地為1至45重量份。
[0293] 制造本發(fā)明液晶配向劑的方法并沒有特別限制,可以使用一般的混和方法。例如, 本發(fā)明液晶配向劑的先將聚酰胺酸聚合物、聚酰亞胺聚合物,或選擇性地添加聚酰亞胺系 嵌段共聚物混合均勻,形成聚合物組成物,接著,再將該聚合物于溫度為〇°C至200°C,較佳 地為20至60°C的條件下加入該聚硅氧烷、溶劑,且選擇性地添加該添加劑,并持續(xù)攪拌至溶 解即可。
[0294]液晶配向膜
[0295] 本發(fā)明液晶配向膜,由如上所述的液晶配向劑所形成。
[0296] 該液晶配向膜的形成方式包含的步驟為:將上述的液晶配向劑利用輥涂布法、旋 轉(zhuǎn)涂布法、印刷法、噴墨法(ink-jet)等方法,涂布在基材的表面上,形成預涂層,接著將該 預涂層經(jīng)過預烤處理(pre-bake treatment)、后烤處理(post-bake treatment)及配向處 理(alignment treatment)而制得。
[0297] 該預烤處理目的在于使該預涂層中的溶劑揮發(fā)。較佳地,該預烤處理的操作溫度 范圍為30°C至120°C,更佳地為40°C至110°C,又更佳地為50°C至100°C。
[0298]后烤處理步驟目的在于使該預涂層中的聚合物再進一步進行脫水閉環(huán)(酰亞胺 化)反應。較佳地,該后烤處理的操作溫度范圍為150°C至300°C,更佳地為180°C至280°C,又 更佳地為200°C至250°C。
[0299]該配向處理并無特別的限制,可采用尼龍、人造絲、棉類等纖維所做成的布料纏繞 在滾筒上,以一定方向磨擦進行配向。上述配向處理為本技術(shù)領(lǐng)域者所周知,因此不再贅 述。
[0300] 液晶顯示元件
[0301]如圖1所式,本發(fā)明液晶顯示元件的較佳實施例包含第一單元11、與第一單元間隔 相對的第二單元12,及夾置在該第一單元11與第二單元12間的液晶單元13。
[0302]該第一單元11包括第一基板111、形成于該第一基板111表面的第一導電膜112,及 形成在該第一導電膜112表面且相對于該第一基板111的第一液晶配向膜113。
[0303]該第二單元12包括第二基板121、形成于該第二基板121表面的第二導電膜122,及 形成在該第二導電膜122表面且相對于該第二基板121的第二液晶配向膜123。
[0304]適用于本發(fā)明的該第一基板111與第二基板121選自于透明材料等,例如用于液晶 顯示裝置的無堿玻璃、鈉鈣玻璃、硬質(zhì)玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃、聚乙烯對苯二甲酸酯、 聚丁烯對苯二甲酸酯、聚醚砜、聚碳酸酯等。該第一導電膜112與第二導電膜122的材質(zhì)選自 于氧化錫(Sn〇2)、氧化銦-氧化錫(In2〇3-Sn〇2)等。
[0305] 該第一液晶配向膜113及第二液晶配向膜123分別為上述的液晶配向膜,其作用在 于使該液晶單元13形成預傾角。該液晶單元13可被該第一導電膜112與第二導電膜122配合 產(chǎn)生的電場驅(qū)動。
[0306] 該液晶單元13所使用的液晶包含但不限于二氨基苯類液晶(diaminobenzene liquid crystals)、?達嗪(pyridazine)類液晶、希夫氏堿(shiff Base)類液晶、氧化偶氮基 (azoxy)類液晶、聯(lián)苯類液晶、苯基環(huán)己燒類液晶、苯基環(huán)己燒(phenylcyclohexane)類液 晶、酯(ester)類液晶、三聯(lián)苯(terphenyl)、聯(lián)苯環(huán)己燒(biphenylcyclohexane)類液晶、啼 啶(pyrimidine)類液晶、二噁燒(dioxane)類液晶、雙環(huán)辛燒(bicyclooctane)類液晶、立方 燒(cubane)類液晶等,且可視需求再添加如氯化膽留醇(cholesteryl chloride)、膽甾醇 壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、膽留醇碳酸酯(cholesteryl carbonate)等的膽留醇型 液晶,或是以商品名為"C-15"、"CB-15"(默克公司制造)的手性(chiral)劑等,或者是對癸 氧基苯亞甲基-對氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯等鐵電性(ferroelectric)類液晶。前述液晶 可以單獨使用,或混合兩種或多種使用。
[0307]本發(fā)明將就以下實施例來作進一步說明,但應了解的是,該實施例僅為例示說明 用,而不應被解釋為本發(fā)明實施的限制。
[0308] 實施例
[0309][制備聚合物組成物]
[0310][制備聚酰胺酸化合物]
[0311]合成例1
[0312]在容積500毫升的四頸錐瓶上設(shè)置氮氣入口、攪拌器、冷凝管及溫度計,并導入氮 氣,加入式(ι-ll)的第一二胺化合物(4.44克,0.0075摩爾)(b-1-l)、式(11-10)的第二二胺 化合物(1.16克,0.0025摩爾)(b-2-l)、對苯二胺(4.32克,0.04摩爾)(b-3-l)、及N-甲基-2-吡咯烷酮(80克),于室溫下攪拌至溶解。再加入2,3,5-三羧基環(huán)戊基醋酸二酐(11.2g,0.05 摩爾及N-甲基-2-吡咯烷酮(20克),于室溫下反應2小時。反應結(jié)束后,將反應液倒 入(1500毫升)水中將聚合物析出,過濾所得的聚合物重復以甲醇清洗及過濾三次,置入真 空烘箱中,以溫度60°C進行干燥后,獲得聚合物組成物(A-1-1)。
[0313] 合成例2至5及合成比較例1至3及6
[0314] 合成例2至5及合成比較例1至3及6以與合成例1相同的步驟來制備該聚合物組成 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:改變四羧酸二酐化 合物、二胺化合物的種類及其用量,如表1及表2所示。
[0315] [制備聚酰亞胺化合物]
[0316] 合成例6
[0317] 在容積500毫升的四頸錐瓶上設(shè)置氮氣入口、攪拌器、冷凝管及溫度計,并導入氮 氣,加入式(ι-ll)的第一二胺化合物(4.44克,0.0075摩爾)(a2-1-l)、式(II-5)的第二二胺 化合物(1.16克,0.0025摩爾)(a2-2-l)、對苯二胺(4.32克,0.04摩爾)(a2-3-l)、及N-甲基-2_吡咯烷酮(80克),于室溫下攪拌至溶解。再加入2,3,5_三羧基環(huán)戊基醋酸二酐(11.2g, 〇. 05摩爾)(al-1)及N-甲基-2-吡咯烷酮(20克),于室溫下反應6小時。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)至該反應溶液中。升溫至60 °C持續(xù)攪 拌2小時進行酰亞胺化,待反應結(jié)束后,將該反應液倒入(1500毫升)水中將聚合物析出,過 濾所得的聚合物重復以甲醇清洗及過濾三次,置入真空烘箱中,以溫度60°C進行干燥后,即 可得聚酰亞胺聚合物(A-2-1)。
[0318] 合成例7至13及合成比較例4及5
[0319] 合成例7至13及合成比較例4及5以與合成例6相同的步驟來制備該聚合物組成物 (A-2-2)至(A-2-8),(A-3-4)及(A-3-5),不同的地方在于:改變四羧酸二酐化合物、二胺化 合物、催化劑及脫水劑的種類及其用量,如表1及表2所示。
[0320] [制備聚硅氧烷]
[0321] 合成例14
[0322] 在容積500毫升的三頸燒瓶中,加入2-縮水甘油醚基乙基三甲氧基硅烷(2_ glycidyloxyethyl trimethoxysilane,簡稱為 GETMS,0.50 摩爾)、二甲基二甲氧基硅烷 (dimethyldimethoxysilane,簡稱DMDMS,0.10 摩爾)、甲基三甲氧基硅烷 (methyl trimethoxysilane,簡稱MTMS,0.40摩爾),如說明書中式(V-6)所示的化合物(簡稱 為卩?4,0.1摩爾),及丙二醇單乙基釀(。1'<^716]16815^〇11]1〇11〇61:117161:1161',簡稱?6]\^,6區(qū))。 于室溫下一邊攪拌一邊于30分鐘內(nèi)添加三乙胺(trie thy lamine,簡稱TEA)水溶液(20克三 乙胺/200克純水)。接著,將燒瓶浸漬于30 °C的油浴中并攪拌30分鐘,然后于30分鐘內(nèi)將油 浴升溫至90°C,待溶液的內(nèi)溫達到75°C時,持續(xù)加熱攪拌進行縮聚6小時。待該縮聚完成后, 將該有機層自該燒瓶中取出并以硝酸銨水溶液(2重量%)清洗,制得該聚硅氧烷(B-1)。
[0323] 該第一及第二硅烷化合物、該溶劑、及該催化劑及其用量,及用于制備合成例的反 應條件整理于表3中。
[0324] 合成例15至19及合成比較例7及8
[0325] 合成例15至19及合成比較例7及8以與合成例14相同的步驟來制備該聚硅氧烷(B-2)至(B-6)及(B'-l)及(B'-2),不同的地方在于:改變硅烷化合物組分、溶劑及催化劑的種 類及其用量,如表3所示。
[0326][液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件的制備]
[0327] 實施例1
[0328] 稱取100重量份的合成例1的聚合物組成物、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,于室溫下攪拌混合形成液晶 配向劑。
[0329] 將該液晶配向劑以印刷機(日本寫真印刷株式會社制,型號S15-036)分別在兩片 具有由IT0( indium-tin-oxide)構(gòu)成的導電膜的玻璃基板上進行涂布,形成預涂層,然后于 加熱板上以溫度100 °C、時間5分鐘進行預烤,并在循環(huán)烘箱中,以溫度220°C、時間30分鐘進 行后烤。在導電膜表面進行配向處理。即可由前述制程使兩玻璃基板分別涂布有液晶配向 膜。
[0330] 接著將前述制得的兩片具有液晶配向膜的玻璃基板,其中一片基板涂以熱壓膠, 另一片基板灑上4μπι的間隙子(spacer),兩片玻璃順彼此配向垂直方向進行貼合,再以熱壓 機施以l〇kg的壓力,于溫度150°C進行熱壓貼合。然后再以液晶注入機(島津制作所制,型號 ALIS-100X-CH)進行液晶注入,利用紫外光(UV)硬化膠封住液晶注入口,以紫外光燈照光使 得硬化,并在烘箱中以溫度60°C、時間30分鐘進行液晶回火處理,即可制得液晶顯示元件。 將該液晶配向劑及液晶顯示元件進行各檢測項目評價,所得結(jié)果如表4所示。
[0331] 實施例2至15及比較例1至10
[0332] 實施例2至15及比較例1至10以與實施例1相同的步驟來制備該液晶配向劑、液晶 配向膜及液晶顯示元件,不同的地方在于:改變聚合物組成物、聚硅氧烷、溶劑及添加劑的 種類及其使用量,如表4所示。將所述液晶配向劑及所述液晶顯示元件進行各檢測項目評 價,所得結(jié)果如表4及5所示。
[0333][評價項目]
[0334] 1、酰亞胺化率:
[0335] 酰亞胺化率指通過聚酰亞胺聚合物中的酰胺酸官能團數(shù)目和酰亞胺環(huán)數(shù)目的合 計量為基準,計算酰亞胺環(huán)數(shù)目所占的比例,以百分率表示。
[0336] 檢測的方法是將合成例1至13及合成比較例的1至6的聚合物進行減壓干燥后,溶 解于適當?shù)哪驶軇?deuteration solvent),例如:氖化二甲基亞砜中,以四甲基硅烷作 為基準物質(zhì),從室溫(例如25°C)下測定h-NMR(氫原子核磁共振)的結(jié)果,再由下式即可求 得酰亞胺化率(%)。
[0337] 酰亞胺化率(% ) = [ 1 - Δ V( Δ 2 X a) ] X 1〇〇
[0338] 其中
[0339] Δ 1 :ΝΗ基團的質(zhì)子在lOppm附近的化學位移(chemical shift)所產(chǎn)生的峰值 (peak)面積;
[0340] Δ 2:其他質(zhì)子的峰值面積;及
[0341] α:聚合物組分中所述聚合物的聚酰胺酸前驅(qū)物中NH基的1個質(zhì)子相對于其他質(zhì)子 個數(shù)比例。
[0342] 2、紫外線可靠度:
[0343] 離子密度:
[0344] 以電氣測量機臺(Τ0Υ0 Corporation制,型號為Model 6254)分別測量實施例1至 15及比較例1至10的液晶顯示元件的離子密度,測試條件是施加1.7伏特電壓、0.01Hz的三 角波,于電流-電壓的波形中,計算〇至1伏特范圍的波峰面積可測得離子密度(計為ID1);接 著將該液晶顯示元件以4200mJ/cm 2的紫外光(紫外光照射機型號為KN-SH48K1;光能興業(yè) 制)照射后,以相同測試條件測量經(jīng)紫外光照射后的離子密度(計為ID2)。最后,依下式計算 可得離子密度的紫外線可靠度(計為ID UV):
[0346] 評價基準如下:
[0347] ?:IDUV<5%
[0348] 〇:5% < IDUV<10%
[0349] Δ:10% < IDUV<20%
[0350] X :IDUV> 20%
[0351] 電壓保持率:
[0352] 以電氣測量機臺(Τ0Υ0 Corporation制,型號Model 6254)分別測量實施例1至15 及比較例1至10的液晶顯示元件的電壓保持率,測試條件是以4伏特電壓歷時2毫秒的施加 時間,1667毫秒的跨距施加后,測量施加解除起1667毫秒后的電壓保持率(計為VHR1);接著 將該液晶顯示元件以4200mJ/cm 2的紫外光(紫外光照射機型號為KN-SH48K1;光能興業(yè)制) 照射后,以相同測試條件測量經(jīng)紫外光照射后的電壓保持率(計為VHR2)。最后,依下式計算 可得電壓保持率的紫外線可靠度(計為VHR uv):
[0354] 評價基準如下:
[0355] ?:VHRuv<5%
[0356] 〇:5% < VHRuv<10%
[0357] Δ :10% < VHRuv<20%
[0358] X :VHRuv>20%








[0368]如表4所示,在實施例1至15中,如式(I)及(II)所示的第一及第二二胺化合物的組 合用于制備該聚合物組成物,且該聚硅氧烷由將含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷化合物及具有 C4至C5Q的側(cè)鏈的羧酸化合物進行反應所制得。該液晶配向劑具有較佳的紫外線可靠度,且 所形成的該液晶配向膜應用于液晶顯示元件時,由于該液晶配向劑同時含有聚合物組成物 及聚硅氧烷,該液晶顯示元件在紫外線照射后具有較低的離子密度及較佳的電壓保持率。
[0369] 如表5所示,由比較例1至6所形成的液晶顯示元件在紫外線照射后具有較高的離 子密度及較低的電壓保持率。特別是在比較例1及4中,所述聚合物組成物未使用如式(I)所 示的第一二胺化合物來制備。在比較例2中,該聚合物組成物未使用如式(II)所示的第二二 胺化合物來制備。在比較例3、5及6中,所述聚合物組成物未使用如式(I)及(II)所示的第一 及第二二胺化合物來制備。
[0370] 在比較例7至10中,本發(fā)明所述的聚硅氧烷未使用于制備該液晶配向劑。含有使用 該液晶配向劑所制的液晶配向膜的液晶顯示元件在紫外線照射后具有較差的電壓保持率。
[0371] 此外,當該聚合物組成物的酰亞胺化率為30%至90%,由該液晶配向劑所形成的 該液晶配向膜應用于液晶顯示元件時,該液晶顯示元件在紫外線照射后具有較低的離子密 度。并且,當使用由含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷化合物及具有C 6至C5Q的側(cè)鏈的羧酸化合物 進行反應所制得的聚硅氧烷,含有該液晶配向膜的液晶顯示元件在紫外線照射后具有較佳 的電壓保持率。
[0372] 綜上所述,在本發(fā)明中,該液晶配向膜具有較佳的紫外線可靠度,由含有使用由式 (I)及(II)表示的第一及第二二胺化合物進行反應所制得的聚合物組成物,以及由將含有 環(huán)氧基基團的聚硅氧烷化合物及具有C 4至C5Q的側(cè)鏈的羧酸化合物進行反應所制得的聚硅 氧烷的液晶配向劑所形成。并且,含有該液晶配向膜的該液晶顯示元件在照射紫外線后具 有較低的離子密度及較佳的電壓保持率,所以確實能達成本發(fā)明的目的。
[0373]以上所述,僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,不能以此限定本發(fā)明實施的范圍,即通 常依本發(fā)明權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發(fā)明專利涵 蓋的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種液晶配向劑,其特征在于,所述液晶配向劑包含: 聚合物組成物,其由將四簇酸二酢組分及二胺組分進行反應所制得; 聚硅氧烷,及 溶劑; 其中,所述二胺組分包括 式(I)所示的第一二胺化合物:其中 RU及RM獨立地選自于-0-、-S-、 RU表示C2至Cio的亞烷基, Rii選自于單鍵、亞甲基、亞乙基,及 X表示Cl7至C40具有醬類骨架的一價有機基團; 式(II)所示的第二二胺化合物:其中 r15選自于-0-及 Ris表示如式(II-1)所示的有機基團:其中 1?17獨立地表示氨、氣或甲基;1?18、1?19或1?2*^各自獨立地表示單鍵、-〇-、或Cl至C3的亞烷基; 護1獨立地選自于其中 R23及R24各自獨立地表示氨、氣或甲基, R22選自于氨、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?。? k表示1或2的整數(shù), 1、 m及η各自獨立地表示0至4的整數(shù), 0、Ρ及q各自獨立地表示0至3的整數(shù),且條件是o+p+q ^ 3,及 r及S各自獨立地表示1或2; 其中所述聚硅氧烷由將含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷化合物及具有C4至C50的側(cè)鏈的簇 酸化合物進行反應所制得。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶配向劑,其特征在于,所述含有環(huán)氧基基團的聚硅氧烷化 合物由硅烷化合物組分縮聚而形成,所述硅烷化合物組分包含 如式(III)所示的第一硅烷化合物: Si(R32)y(〇R33)4-y (III) 其中 至少一個R32選自于式(B-1)、式(B-2)或式(B-3)的官能團,其余的R32獨立地選自于氨原 子、C適Cio的烷基、C連Cio的締基,及C6至Ci5的芳基, R33各自獨立地選自于氨原子、打至C6的烷基、C適C6的酷基,或C6至Cl5的芳基,及 y表示1至3的整數(shù);其中 A選自于氧原子或單鍵, h表示由1至3的整數(shù),及 i表示由0至6的整數(shù),且條件是當i為加寸A表示單鍵,其中j表示由0至6的整數(shù),其中β?表示C2至C6的亞烷基;R34表示氨原子或Cl至C6的烷基。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶配向劑,其特征在于,所述硅烷化合物還包含 如式(IV)所示的第二硅烷化合物: Si(R35)b(0R36)4-b (IV) 其中 R35獨立地選自于氨原子、打至ClO的烷基、C2至ClO的締基,及C6至Cl5的芳基, R36各自獨立地選自于氨原子、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的整數(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶配向劑,其特征在于,所述簇酸化合物具有C6至C50的側(cè) 鏈。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶配向劑,其特征在于,基于所述硅烷化合物組分的總用量 為100摩爾,式(I)所示的所述第一二胺化合物的使用量范圍為5至25摩爾,且式(II)所示的 所述第二二胺化合物的使用量范圍為5至25摩爾。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶配向劑,其特征在于,所述聚合物組成物的酷亞胺化率范 圍為30至90%。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶配向劑,其特征在于,基于所述聚合物組成物為100重量 份,所述聚硅氧烷的使用量為3至30重量份,所述溶劑的使用量為500至3000重量份。8. -種液晶配向膜,其特征在于,所述液晶配向膜由根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的 液晶配向劑所形成。9. 一種液晶顯示元件,其特征在于,所述液晶顯示元件包含根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶 配向膜。
【文檔編號】C09K19/56GK105969404SQ201610133685
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月9日
【發(fā)明人】邱信融, 黃菀婷, 蔡宗沛
【申請人】奇美實業(yè)股份有限公司
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