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液晶配向膜、液晶顯示組件以及其制造方法與流程

文檔序號:11672097閱讀:584來源:國知局

本發(fā)明涉及一種液晶配向膜、液晶顯示組件以及其制造方法,尤其涉及一種可形成聚合性化合物殘留少、并且長期信賴性佳的液晶顯示組件的液晶配向膜、具有上述液晶配向膜的液晶顯示組件,以及所述液晶顯示組件的制造方法。



背景技術(shù):

隨著液晶顯示器朝向大尺寸的顯示規(guī)格發(fā)展,為了克服大尺寸顯示下的視角問題,液晶顯示面板的廣視角技術(shù)也必須不停地進(jìn)步與突破。多域垂直配向型(multi-domainverticalalignment,mva)液晶顯示面板即為常見的一種廣視角技術(shù)。多域垂直配向型的液晶顯示面板是在液晶面板中形成突起物,此突起物可限定液晶分子傾倒的方向,藉此可達(dá)到廣視角的顯示效果。然而,多域垂直配向型的液晶顯示面板卻無法避免源自于突起物的透光率及對比度不足以及液晶分子應(yīng)答速度緩慢的問題。

近年來,為了解決上述問題,目前發(fā)展出一種聚合物穩(wěn)定配向型(polymersustainedalignment,psa)的技術(shù)。此技術(shù)乃是在由具有圖案狀導(dǎo)電膜的基板與不具有圖案狀導(dǎo)電膜的基板所組成的一對基板的間隙中、或者由兩枚具有圖案狀導(dǎo)電膜的基板所組成的一對基板的間隙中,挾持含有聚合性化合物的液晶組成物,于導(dǎo)電膜間施加電壓的狀態(tài)下,對液晶組成物照射紫外光而使聚合性化合物進(jìn)行聚合,藉此展現(xiàn)出預(yù)傾角特性,并控制液晶配向方向。此技術(shù)可使導(dǎo)電膜形成特定的構(gòu)成,而達(dá)到擴(kuò)大視角及使液晶分子應(yīng)答高速化的效果,從而解決了多域垂直配向型的液晶顯示面板無法避免的透光率及對比度不足的問題。

然而,為了聚合前述聚合性化合物,必須照射例如100,000j/m2這樣大量的紫外線,因此,除了產(chǎn)生液晶分子分解的問題,更產(chǎn)生即使照射紫外線仍無法聚合的未反應(yīng)化合物殘留在液晶層中的問題。殘留的未反應(yīng)化合物在液晶層中互相結(jié)合而導(dǎo)致面板的長期信賴性不佳,從而無法達(dá)到實(shí)用程度。

因此,如何改善上述問題,實(shí)為目前本領(lǐng)域技術(shù)人員積極研究的目標(biāo)之一。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明提供一種液晶配向膜、液晶顯示組件以及其制造方法,液晶配向膜可形成聚合性化合物殘留少、并且長期信賴性佳的液晶顯示組件。

本發(fā)明提供一種液晶配向膜,包括由式(1)表示的架橋結(jié)構(gòu):

式(1)中,t表示脂肪族系、脂環(huán)族系或芳香族系的結(jié)構(gòu);q表示含有光反應(yīng)性基的有機(jī)基團(tuán);k表示1以上的整數(shù)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的光反應(yīng)性基包括乙烯基、(甲基)丙烯酸基、蒽基(anthracenylgroup)、桂皮酸基(cinnamoylgroup)、查耳酮基(chalconylgroup)、香豆基(coumaringroup)、馬來酰亞胺基(maleimidegroup)或二苯乙烯基(stilbenylgroup)中的至少一個。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的架橋結(jié)構(gòu)由具有馬來酰胺酸基的化合物(a)經(jīng)自由基聚合反應(yīng)而得,所述具有馬來酰胺酸基的化合物(a)于一分子中具有2個或2個以上可聚合性的馬來酰胺酸基。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的自由基聚合反應(yīng)發(fā)生在所述具有馬來酰胺酸基的化合物(a)經(jīng)脫水閉環(huán)反應(yīng)后生成的雙鍵上。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的具有馬來酰胺酸基的化合物(a)由馬來酸酐衍生物(a1)及二胺組分(a2)反應(yīng)而得。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的二胺組分(a2)包含由式(2)表示的二胺化合物(a2-1):

式(2)中,ra表示-ch2-、-o-、-nh-、-n(ch3)-、-conh-、-nhco-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-con(ch3)-或-n(ch3)co-。rb表示碳數(shù)為1至20的未經(jīng)取代或經(jīng)氟原子取代的直鏈狀亞烷基,且所述亞烷基中任意的-ch2-可經(jīng)-cf2-、-ch=ch-或下述的取代基取代,所述取代基包括:-o-、-coo-、-nhco-、-nh-、碳環(huán)基或雜環(huán)基,其中,當(dāng)兩個以上的-ch2-經(jīng)所述取代基取代時,所述取代基不相鄰接。rc表示-ch2-、-o-、-nh-、-n(ch3)-、-conh-、-nhco-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-con(ch3)-、-n(ch3)co-、碳環(huán)基或雜環(huán)基。rd表示乙烯苯基、-cre=ch2、碳環(huán)基、雜環(huán)基、或由下述結(jié)構(gòu)式表示的基團(tuán),re表示氫原子或可經(jīng)氟原子取代的甲基:

在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的二胺組分(a2)還包含由式(3)表示的二胺化合物(a2-2):

式(3)中,r3表示-o-、或者r4表示含甾基團(tuán)、碳數(shù)為2至30的亞烷基或由式(3-1)表示的有機(jī)基團(tuán):

式(3-1)中,r5表示氫原子、氟原子或甲基;r6、r7或r8各自獨(dú)立表示單鍵、-o-、或碳數(shù)為1至3的亞烷基;r9表示其中,r11及r12各自獨(dú)立表示氫原子、氟原子或甲基;r10表示氫原子、氟原子、碳數(shù)為1至12的烷基、碳數(shù)為1至12的氟烷基、碳數(shù)為1至12的烷氧基、-och2f、-ochf2或-ocf3;a表示1或2;b、c及d各自獨(dú)立表示0至4的整數(shù);e、f及g各自獨(dú)立表示0至3的整數(shù),且e+f+g≥1;h及i各自獨(dú)立表示1或2;當(dāng)存在多個r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11或r12的情況下,多個r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11或r12各自為相同或不同。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中,基于所述二胺組分(a2)為100摩爾,所述二胺化合物(a2-1)的使用量為5摩爾至70摩爾。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中,基于所述二胺組分(a2)為100摩爾,所述二胺化合物(a2-2)的使用量為3摩爾至50摩爾。

本發(fā)明還提供一種液晶顯示組件,其包括如上述的液晶配向膜。

本發(fā)明還提供一種液晶顯示組件的制造方法,其至少包括以下步驟:分別于包含導(dǎo)電膜的一對基板上形成如上述的液晶配向膜。將形成有所述液晶配向膜的所述基板以所述液晶配向膜對向的方式配置。于所述基板之間注入液晶組成物而形成液晶胞。以及于所述導(dǎo)電膜間施加電壓,并于施加電壓狀態(tài)下用光照射所述液晶胞。

基于上述,本發(fā)明的液晶配向膜中包含特定的架橋結(jié)構(gòu),因此不會有液晶層中殘留未反應(yīng)化合物的問題。進(jìn)一步而言,本發(fā)明的液晶配向膜由于包含含有光反應(yīng)性基的有機(jī)基團(tuán)的架橋結(jié)構(gòu),而使液晶層中不殘留未反應(yīng)化合物,并且面板的長期信賴性佳,因此適用于制造液晶配向膜及液晶顯示組件。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉實(shí)施例,并作詳細(xì)說明如下。

具體實(shí)施方式

在此說明的是,以下是以(甲基)丙烯酸表示丙烯酸和/或甲基丙烯酸,并以(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯;同樣地,以(甲基)丙烯酰基表示丙烯?;?或甲基丙烯酰基。

液晶配向膜

本發(fā)明提供一種液晶配向膜,其由液晶配向劑形成。所述液晶配向劑包括具有馬來酰胺酸基的化合物(a)以及溶劑(c)。此外,若需要,液晶配向劑可還包括聚合物(b)及添加劑(d)。

本發(fā)明的液晶配向膜包括由式(1)表示的架橋結(jié)構(gòu):

式(1)中,t表示脂肪族系、脂環(huán)族系或芳香族系的結(jié)構(gòu);q表示含有光反應(yīng)性基的有機(jī)基團(tuán);k表示1以上的整數(shù)。

上述含有光反應(yīng)性基的有機(jī)基團(tuán)為具有可藉由紫外線的照射引起光反應(yīng),形成共價鍵的官能基的有機(jī)基團(tuán),其構(gòu)造只要是具有該能力則無限制。所述光反應(yīng)性基包括乙烯基、(甲基)丙烯酸基、蒽基、桂皮酸基、查耳酮基、香豆基、馬來酰亞胺基、二苯乙烯基或上述基團(tuán)的組合。所述光反應(yīng)性基可直接鍵結(jié)于所述架橋結(jié)構(gòu)上,亦可通過適當(dāng)?shù)逆I結(jié)基鍵結(jié)。

所述光反應(yīng)性基可列舉由下述式所表示的基團(tuán),但不限于此。

-ra-rb-rc-rd式(1-1)

式(1-1)中,ra表示-ch2-、-o-、-nh-、-n(ch3)-、-conh-、-nhco-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-con(ch3)-、或-n(ch3)co-。

rb表示碳數(shù)為1至20的未經(jīng)取代或經(jīng)氟原子取代的直鏈狀亞烷基,且所述亞烷基中任意的-ch2-可經(jīng)-cf2-、-ch=ch-、或下述的取代基取代,所述取代基包括:-o-、-coo-、-nhco-、-nh-、碳環(huán)基或雜環(huán)基,其中,當(dāng)兩個以上的-ch2-經(jīng)所述取代基取代時,所述取代基不相鄰接。

rc表示-ch2-、-o-、-nh-、-n(ch3)-、-conh-、-nhco-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-con(ch3)-、-n(ch3)co-、碳環(huán)基或雜環(huán)基。

rd表示乙烯苯基、-cre=ch2、碳環(huán)基、雜環(huán)基、或由下述結(jié)構(gòu)式表示的基團(tuán),re表示氫原子或可經(jīng)氟原子取代的甲基。

當(dāng)液晶配向膜中的架橋結(jié)構(gòu)不具有含有光反應(yīng)性基的有機(jī)基團(tuán)時,則由該液晶配向膜所制得的液晶顯示組件經(jīng)紫外線照射后,液晶層仍易有聚合性化合物殘留的問題。

由式(1)表示的架橋結(jié)構(gòu)由具有馬來酰胺酸基的化合物(a)經(jīng)自由基聚合反應(yīng)而得,所述具有馬來酰胺酸基的化合物(a)于一分子中具有2個或2個以上可聚合性的馬來酰胺酸基,并且其由馬來酸酐衍生物(a1)及二胺組分(a2)反應(yīng)而得。

在下文中,將詳細(xì)說明具有馬來酰胺酸基的化合物(a)。

具有馬來酰胺酸基的化合物(a)

具有馬來酰胺酸基的化合物(a)于一分子中具有2個或2個以上可聚合性的馬來酰胺酸基,并且是由馬來酸酐衍生物(a1)及二胺組分(a2)反應(yīng)而獲得。

馬來酸酐衍生物(a1)

馬來酸酐衍生物(a1)的具體實(shí)施例可包括但不限于:馬來酸酐、2,3-二甲基馬來酸酐、2-甲基馬來酸酐、2,3-二乙基馬來酸酐、2-乙基馬來酸酐或上述化合物的組合。較佳為馬來酸酐、2-甲基馬來酸酐或2-乙基馬來酸酐,更佳為馬來酸酐或2-甲基馬來酸酐。馬來酸酐衍生物(a1)可以使用單獨(dú)一種或者組合多種來使用。

二胺組分(a2)

二胺組分(a2)包括由式(2)表示的二胺化合物(a2-1)以及由式(3)表示的二胺化合物(a2-2)。此外,二胺組分(a2)亦可包括其他二胺化合物(a2-3)。

二胺化合物(a2-1)

二胺化合物(a2-1)為由式(2)表示的化合物。

式(2)中,ra表示-ch2-、-o-、-nh-、-n(ch3)-、-conh-、-nhco-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-con(ch3)-或-n(ch3)co-。ra可藉一般有機(jī)合成方法形成,但由合成容易性的觀點(diǎn)而言,以-ch2-、-o-、-nh-、-nhco-、-ch2o-或-coo-為較佳。rb表示碳數(shù)為1至20的未經(jīng)取代或經(jīng)氟原子取代的直鏈狀亞烷基,且所述亞烷基中任意的-ch2-可經(jīng)-cf2-、-ch=ch-或下述的取代基取代,所述取代基包括:-o-、-coo-、-nhco-、-nh-、碳環(huán)基或雜環(huán)基,其中,當(dāng)兩個以上的-ch2-經(jīng)所述取代基取代時,所述取代基不相鄰接。較佳地,rb表示碳數(shù)為1至20的直鏈狀亞烷基,更佳地,rb表示碳數(shù)為2至8的直鏈狀亞烷基。

所述碳環(huán)基可列舉以下構(gòu)造,但不限于此。

所述雜環(huán)基可列舉以下構(gòu)造,但不限于此。

rc表示-ch2-、-o-、-nh-、-n(ch3)-、-conh-、-nhco-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-con(ch3)-、-n(ch3)co-、碳環(huán)基或雜環(huán)基。較佳地,rc表示-ch2-、-o-、-nh-、-nhco-、-coo-、-oco-、碳環(huán)基或雜環(huán)基,該碳環(huán)基及雜環(huán)基的較佳具體例與rb相同;更佳地,rc表示-ch2-、-o-、-nh-、-nhco-、-coo-或-oco-。

rd表示乙烯苯基、-cre=ch2、碳環(huán)基、雜環(huán)基、或由下述結(jié)構(gòu)式表示的基團(tuán),re表示氫原子或可經(jīng)氟原子取代的甲基。

較佳地,rd表示乙烯苯基、-ch=ch2、-c(ch3)=ch2或下述的基團(tuán)。

式(2)中,兩個氨基(-nh2)的鍵結(jié)位置并無特別限制。具體而言,可列舉在苯環(huán)上相對于側(cè)鏈的鍵結(jié)基而鍵結(jié)于2,3位置、2,4位置、2,5位置、2,6位置、3,4位置、3,5位置。其中,就合成聚酰胺酸時的反應(yīng)性的觀點(diǎn)而言,較佳為2,4位置、2,5位置、或3,5位置。就考慮合成二胺化合物時的容易性的觀點(diǎn)而言,更佳為2,4位置或3,5位置。

具體而言,可列舉以下化合物,但不限于此。

式中,x表示-c-、-o-、-nhco-、-conh-、-coo-、-oco-或-nh-,l、m、及n各自獨(dú)立表示0至20的整數(shù)。

二胺化合物(a2-1)可以使用單獨(dú)一種或者組合多種來使用?;诙方M分(a2)的總使用量為100摩爾,二胺化合物(a2-1)的使用量可為5至70摩爾,較佳為10摩爾至60摩爾,更佳為15摩爾至50摩爾。當(dāng)液晶配向膜中二胺化合物(a2-1)的使用量在此范圍內(nèi)時,則由該液晶配向膜所制得的液晶顯示組件中的液晶層里,所殘留的未反應(yīng)的聚合性化合物較少。

二胺化合物(a2-2)

二胺化合物(a2-2)為由式(3)表示的化合物。

式(3)中,r3表示-o-、或者r4表示含甾基團(tuán)、碳數(shù)為2至30的亞烷基或由式(3-1)表示的有機(jī)基團(tuán):

式(3-1)中,r5表示氫原子、氟原子或甲基;r6、r7或r8各自獨(dú)立表示單鍵、-o-、或碳數(shù)為1至3的亞烷基;r9表示其中,r11及r12各自獨(dú)立表示氫原子、氟原子或甲基;r10表示氫原子、氟原子、碳數(shù)為1至12的烷基、碳數(shù)為1至12的氟烷基、碳數(shù)為1至12的烷氧基、-och2f、-ochf2或-ocf3;a表示1或2;b、c及d各自獨(dú)立表示0至4的整數(shù);e、f及g各自獨(dú)立表示0至3的整數(shù),且e+f+g≥1;h及i各自獨(dú)立表示1或2;當(dāng)存在多個r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11或r12的情況下,多個r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11或r12各自為相同或不同。

二胺化合物(a2-2)的具體例包括但不限于2,4-二氨基苯基甲酸乙酯(2,4-diaminophenylethylformate)、3,5-二氨基苯基甲酸乙酯(3,5-diaminophenylethylformate)、2,4-二氨基苯基甲酸丙酯(2,4-diaminophenylpropylformate)、3,5-二氨基苯基甲酸丙酯(3,5-diaminophenylpropylformate)、1-十二烷氧基-2,4-二氨基苯(1-dodecoxy-2,4-diaminobenzene)、1-十六烷氧基-2,4-二氨基苯(1-hexadecoxy-2,4-diaminobenzene)、1-十八烷氧基-2,4-二氨基苯(1-octadecoxy-2,4-diaminobenzene)、由式(3-1-1)至式(3-1-29)表示的化合物,或上述化合物的組合。

式(3-1-1)至式(3-1-29)中,r13表示碳數(shù)為1至10的烷基或碳數(shù)為1至10的烷氧基,r14表示氫原子、碳數(shù)為1至10的烷基或碳數(shù)為1至10的烷氧基。式(3-1-23)至式(3-1-26)中,j表示3至12的整數(shù)。

上述之二胺化合物(a2-2)中,較佳為1-十二烷氧基-2,4-二氨基苯、1-十六烷氧基-2,4-二氨基苯、1-十八烷氧基-2,4-二氨基苯、式(3-1-3)、式(3-1-8)至式(3-1-15)、式(3-1-19)及式(3-1-23)。

二胺化合物(a2-2)可以使用單獨(dú)一種或者組合多種來使用?;诙方M分(a2)的總使用量為100摩爾,二胺化合物(a2-2)的使用量可為3至50摩爾,較佳為5摩爾至40摩爾,更佳為10摩爾至30摩爾。當(dāng)液晶配向膜使用二胺化合物(a2-2)時,則由該液晶配向膜所制得的液晶顯示組件具有較佳的長期信賴性。

其他二胺化合物(a2-3)

除上述的二胺化合物(a2-1)及二胺化合物(a2-2)外,本發(fā)明的二胺組分(a2)亦可選擇性地混合使用其他二胺化合物(a2-3)。其他二胺化合物(a2-3)可包括但不限于1,2-二氨基乙烷、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、4,4’-二氨基庚烷、1,3-二氨基-2,2-二甲基丙烷、1,6-二氨基-2,5-二甲基己烷、1,7-二氨基-2,5-二甲基庚烷、1,7-二氨基-4,4-二甲基庚烷、1,7-二氨基-3-甲基庚烷、1,9-二氨基-5-甲基壬烷、2,11-二氨基十二烷、1,12-二氨基十八烷、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)己烷、1,4-二氨基環(huán)己烷、異佛爾酮二胺(isophoronediamine)、四氫二環(huán)戊二烯二胺、三環(huán)[6·2·1·02,7]-十一碳烯二甲基二胺、4,4’-亞甲基雙(環(huán)己基胺)、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基乙烷、4,4’-二氨基二苯基砜、4,4’-二氨基苯甲酰苯胺、4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、1,5-二氨基萘、5-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基氫茚、6-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基氫茚、六氫-4,7-甲橋伸氫茚基二亞甲基二胺、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]六氟丙烷、2,2-雙(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、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(9,10-bis(4-aminophenyl)anthracene)、2,7-二氨基茀、9,9-雙(4-氨基苯基)茀、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]phenylmethylene-1,3-diaminobenzene)或1,1-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯基)環(huán)己烷(1,1-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]-4-(4-ethylphenyl)cyclohexane、由式(4-1)至式(4-23)表示的化合物,或上述化合物的組合。

式(4-1)中,r3如前所述,且r15代表三氟甲基、氟基,或著衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶或哌嗪等含氮原子環(huán)狀結(jié)構(gòu)的一價基團(tuán)。

式(4-2)中,r3如前所述,且r16及r17代表亞脂肪族環(huán)、亞芳香族環(huán)或亞雜環(huán)基團(tuán),且r18代表碳數(shù)為3至18的烷基、碳數(shù)為3至18的烷氧基、碳數(shù)為1至5的氟烷基、碳數(shù)為1至5的氟烷氧基、氰基或鹵素原子。

由式(4-2)表示的其他二胺化合物(a2-3)較佳是選自由下述式(4-2-1)至式(4-2-5)表示的化合物:

式(4-3)中,r19表示氫原子、碳數(shù)為1至5的酰基、碳數(shù)為1至5的烷基、碳數(shù)為1至5的烷氧基或鹵素,且每個重復(fù)單元中的r19可為相同或不同,且p1為1至3的整數(shù)。由式(4-3)表示的其他二胺化合物(a2-3)較佳是選自于(1)當(dāng)p1為1時:對-二胺苯、間-二胺苯、鄰-二胺苯或2,5-二胺甲苯等;(2)當(dāng)p1為2時: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)苯或4,4’-二氨基-2,2’-雙(三氟甲基)聯(lián)苯等;(3)當(dāng)p1為3時:1,4-雙(4’-氨基苯基)苯等。其中,更佳為對-二胺苯、2,5-二胺甲苯、4,4’-二氨基聯(lián)苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基聯(lián)苯及1,4-雙(4’-氨基苯基)苯。

式(4-4)中,p2為2至12的整數(shù)。

式(4-5)中,p3為1至5的整數(shù)。式(4-5)較佳為4,4’-二氨基-二苯基硫醚。

式(4-6)中,r20及r22為相同或不同,且分別表示二價有機(jī)基團(tuán);r21表示衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶或哌嗪等含氮原子環(huán)狀結(jié)構(gòu)的二價基團(tuán)。

式(4-7)中,r23、r24、r25及r26為相同或不同,且分別表示碳數(shù)為1至12的烴基;p4代表1至3的整數(shù);p5代表1至20的整數(shù)。

式(4-8)中,r27表示氧原子或亞環(huán)己烷基;r28表示-ch2-;r29表示亞苯基或亞環(huán)己烷基;r30表示氫原子或庚基。由式(4-8)表示的其他二胺化合物(a2-3)較佳為選自于如下述式(4-8-1)及式(4-8-2)所表示的化合物:

由式(4-9)至式(4-15)表示的其他二胺化合物(a2-3)如下所示:

式(4-9)至式(4-15)中,r31較佳為碳數(shù)為1至10的烷基或碳數(shù)為1至10的烷氧基,r32較佳為氫原子、碳數(shù)為1至10的烷基或碳數(shù)為1至10的烷氧基。

由式(4-16)至式(4-23)表示的其他二胺化合物(a2-3)如下所示:

上述的其他二胺化合物(a2-3)中,較佳為1,2-二氨基乙烷、4,4’-二氨基二環(huán)己基甲烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基醚、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、對-二胺苯、間-二胺苯、鄰-二胺苯、由式(4-8-1)所表示的化合物,或上述化合物的組合。

其他二胺化合物(a2-3)可以使用單獨(dú)一種或者組合多種來使用?;诙方M分(a2)的總使用量為100摩爾,其他二胺化合物(a2-3)的使用量可為0至70摩爾,較佳為5摩爾至60摩爾,更佳為10摩爾至50摩爾。

本發(fā)明的具有馬來酰胺酸基的化合物(a)的制造方法并無限定,一般而言,是由馬來酸酐衍生物(a1)及二胺組分(a2)于有機(jī)溶劑中反應(yīng)而得。所述有機(jī)溶劑只要可溶解反應(yīng)物,在種類上并無特別的限制。有機(jī)溶劑的具體例可列舉:n-甲基-2-吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、n-甲基己內(nèi)酰胺、γ-丁內(nèi)酯、丙酮、甲基乙基酮、乙二醇正丁基醚、二惡烷、四氫呋喃,或上述化合物的組合。溶劑可以使用單獨(dú)一種或者組合多種來使用。馬來酸酐衍生物(a1)與二胺組分(a2)的反應(yīng)溫度一般為0~100℃,較佳為0~80℃,更佳為0~70℃。反應(yīng)時間一般為1~5小時,較佳為2~4小時。

馬來酸酐衍生物(a1)與二胺組分(a2)的使用比例,以馬來酸酐衍生物(a1)的酸酐基與二胺組分(a2)的氨基的摩爾數(shù)比為基準(zhǔn),一般為0.5至2.5,較佳為0.8至2.0,更佳為1.0至1.8。

本發(fā)明的具有馬來酰胺酸基的化合物(a),根據(jù)凝膠滲透色層分析法(gelpermeationchromatography,gpc)所測得經(jīng)聚苯乙烯換算的重量平均分子量為2,500至150,000,較佳為3,500至100,000,更佳為4,500至80,000。

聚合物(b)

本發(fā)明的聚合物(b)是選自由聚縮合反應(yīng)而得的聚酯、聚酯亞胺、聚酰胺酰亞胺酸、聚酰胺酰亞胺、聚酰胺酸酯、聚酰胺及聚酰亞胺系聚合物中至少一種的聚合物。其中,聚酰亞胺系聚合物包含聚酰胺酸(b-1)和/或聚酰亞胺(b-2)和/或聚酰亞胺系嵌段共聚合物(b-3)。

而該聚酰亞胺系嵌段共聚合物(b-3)包含聚酰胺酸嵌段共聚合物(b-3-1)和/或聚酰亞胺嵌段共聚合物(b-3-2)和/或聚酰胺酸-聚酰亞胺嵌段共聚合物(b-3-3)。

該聚酰亞胺系嵌段共聚合物(b-3)例如式(5-1)所表示的第1聚酰胺酸嵌段與構(gòu)造相異的第2聚酰胺酸嵌段的聚酰胺酸嵌段共聚合物(b-3-1);

式中,j1、j2表示相同或相異的4價有機(jī)基;k1、k2表示相同或相異的2價有機(jī)基;j1、j2為相同時,k1、k2為相異,反之亦然,或者是j1、j2及k1、k2同時均相異;x1及y1各自獨(dú)立表示1至2,000的整數(shù),z表示1至100的整數(shù)。

式(5-2)所表示的第1聚酰亞胺嵌段與構(gòu)造相異的第2聚酰亞胺嵌段的聚酰亞胺嵌段共聚合物(b-3-2);

式中,j3、j4表示相同或相異的4價有機(jī)基;k3、k4表示相同或相異的2價有機(jī)基;j3、j4為相同時,k3、k4為相異,反之亦然,或者是j3、j4及k3、k4同時均相異;x1及y1各自獨(dú)立表示1至2,000的整數(shù),z表示1至100的整數(shù)。

以及式(5-3)所表示的聚酰胺酸嵌段與聚酰亞胺嵌段的聚酰胺酸-聚酰亞胺嵌段共聚合物(b-3-3)。

式中,j5、j6表示相同或相異的4價有機(jī)基;k5、k6表示相同或相異的2價有機(jī)基;j5、j6為相同時,k5、k6為相異,反之亦然,或者是j5、j6及k5、k6同時均相異;x1及y1各自獨(dú)立表示1至2,000的整數(shù),z表示1至100的整數(shù)。

本發(fā)明的聚合物(b)較佳為聚酰亞胺系聚合物。聚酰亞胺系聚合物所使用的四羧酸二酐化合物及二胺化合物并無特別限定。四羧酸二酐化合物的具體例包括但不限于乙烷四羧酸二酐、丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環(huán)丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-環(huán)丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-環(huán)丁烷四羧酸二酐、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、1,2,5,6-環(huán)己烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二環(huán)己基四羧酸二酐、二環(huán)庚烷四羧酸二酐、3,3’-二環(huán)己基-1,1’,2,2’-四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環(huán)戊基醋酸二酐、3,5,6-三羧基降冰片烷-2-醋酸二酐(3,5,6-tricarboxynorbornane-2-aceticdianhydride、2,3,4,5-四氫呋喃四羧酸二酐、四環(huán)[6.2.11,3.02,7]十二烷-4,5,9,10-四羧酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫萘-1-琥珀酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5(四氫-2,5-二側(cè)氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮(1,3,3a,4,5,9b-hexahydro-5-(tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl)-naphtho[1,2-c]-furan-1,3-dione)、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-甲基-5(四氫-2,5-二側(cè)氧基-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-2,5-二側(cè)氧基-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-2,5-二側(cè)氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-7-乙基-5(四氫-2,5-二側(cè)氧基-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-2,5-二側(cè)氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-乙基-5(四氫-2,5-二側(cè)氧基-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-2,5-二側(cè)氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二側(cè)氧基四氫呋喃基)-3-甲基-3-環(huán)己烯-1,2-二羧酸二酐、二環(huán)[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、二環(huán)[3.3.0]-辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐、3-氧雜二環(huán)[3.2.1]辛烷-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氫呋喃-2’,5’-二酮)(3-oxabicyclo[3.2.1]-octane-2,4-dione-6-spiro-3’-(tetrahydrofuran-2’,5’-dione))、苯均四羧酸二酐、2,3,3’,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2’,3,3’-聯(lián)苯四羧酸二酐、2,3,3’,4-聯(lián)苯四羧酸二酐、3,3’,4,4’-聯(lián)苯四羧酸二酐、3,3’,4,4’-聯(lián)苯砜四羧酸二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-蒽四羧酸二酐、1,2,5,6-蒽四羧酸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)醚二酐、雙(3,4-二羧基苯基)砜二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)二甲基硅烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)二苯基硅烷二酐、2,3,4,5-吡啶四羧酸二酐、2,6-雙(3,4-二羧基苯基)吡啶二酐、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(3,4-二羧基苯甲基)二苯基甲烷二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯甲基)二苯基乙烷二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯甲基)二苯基丙烷二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯基甲烷二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯基乙烷二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯基丙烷二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯基硫醚二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯基砜二酐、3,3’,4,4’-全氟亞丙基二酞酸二酐、3,3’,4,4’-全氟異亞丙基二酞酸二酐、雙(酞酸)苯基氧化膦二酐(bis(phthalicacid)phenylphosphineoxidedianhydride)、雙(酞酸)苯基氧化硫二酐(bis(phthalicacid)phenylsulphineoxidedianhydride)、對-亞苯基-雙(三苯基酞酸)二酐(p-phenylene-bis(triphenylphthalicacid)dianhydride)、間-亞苯基-雙(三苯基酞酸)二酐、雙(三苯基酞酸)-4,4’-二苯基醚二酐、雙(三苯基酞酸)-4,4’-二苯基甲烷二酐、乙二醇-雙(無水偏苯三甲酸酐酯)(ethyleneglycol-bis(anhydrotrimellitate))、丙二醇-雙(無水偏苯三甲酸酐酯)、1,4-丁二醇-雙(無水偏苯三甲酸酐酯)、1,6-己二醇-雙(無水偏苯三甲酸酐酯)、1,8-辛二醇-雙(無水偏苯三甲酸酐酯)、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷-雙(無水偏苯三甲酸酐酯),式(6-1)至式(6-6)所示的四羧酸二酐化合物,或上述化合物的組合。上述化合物可使用單獨(dú)一種或者組合多種來使用。

式中,r41以及r43各自獨(dú)立表示含有芳香環(huán)的2價有機(jī)基,r42以及r44各自獨(dú)立表示氫原子或烷基,以多個存在的r42以及r44分別可為相同或相異。

這些化合物可一種單獨(dú)或混合多種使用。

上述的四羧酸二酐化合物中,較佳為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、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’-聯(lián)苯砜四羧酸二酐。

本發(fā)明的聚合物(b)中所使用的二胺化合物的具體例,與具有馬來酰胺酸基的化合物(a)中所列舉的二胺化合物相同,在此不再贅述。

發(fā)明的聚合物(b)中,聚酰胺酸(b-1)是由四羧酸二酐化合物與二胺化合物經(jīng)聚縮合反應(yīng)而得。其中,基于二胺化合物的氨基為1當(dāng)量,四羧酸二酐化合物的酸酐基為0.2至2當(dāng)量,較佳為0.8至1.2當(dāng)量。

聚酰胺酸(b-1)的聚縮合反應(yīng)中,四羧酸二酐化合物與二胺化合物于有機(jī)溶劑中的反應(yīng)溫度一般為-20~150℃,較佳為0~100℃。其中,有機(jī)溶劑只要能溶解反應(yīng)物與生成物,則無特別限定。有機(jī)溶劑的具體例包括但不限于:n-甲基-2-吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、γ-丁內(nèi)酯、四甲基尿素、六甲基磷酸三胺等非質(zhì)子系極性溶劑;間-甲酚、二甲苯酚、酚、鹵化酚類等酚系溶劑。有機(jī)溶劑可以使用單獨(dú)一種或者組合多種來使用。

上述有機(jī)溶劑中,在生成的聚合物不析出的范圍內(nèi),可并用適量的貧溶劑如:醇類、酮類、酯類、醚類、鹵化烴類、烴類等。貧溶劑的具體例包括但不限于: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、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯、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、乙二醇乙基醚醋酸酯、二乙二醇二甲基醚、四氫呋喃、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、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯等。貧溶劑可以使用單獨(dú)一種或者組合多種來使用。

上述所得的聚酰胺酸(b-1)反應(yīng)溶液倒入大量的貧溶劑中,所得的析出物,經(jīng)由減壓干燥該析出物或者是以蒸發(fā)器將反應(yīng)溶液減壓蒸餾,可得聚酰胺酸(b-1)。此外,將聚酰胺酸(b-1)再次溶解于有機(jī)溶劑中,然后用貧溶劑使其析出,或者是以蒸發(fā)器減壓蒸餾,經(jīng)由重復(fù)進(jìn)行一次或多次上述的制程,可得精制的聚酰胺酸(b-1)。

本發(fā)明的聚合物(b)中,聚酰亞胺(b-2)是將聚酰胺酸(b-1)進(jìn)一步脫水閉環(huán)(酰亞胺化)處理而得。

聚酰胺酸(b-1)的酰亞胺化處理方法例如:聚酰胺酸(b-1)溶解于有機(jī)溶劑中,在脫水劑及酰亞胺化觸媒的存在下,加熱進(jìn)行脫水閉環(huán)反應(yīng)。酰亞胺化的溫度一般為40~200℃、較佳為80~150℃。所使用脫水劑的具體例包括但不限于醋酸酐、丙酸酐、三氟醋酸酐等酸酐類化合物,脫水劑的使用量基于聚酰胺酸(b-1)1摩爾,較佳為0.01至20摩爾為佳。酰亞胺化觸媒的具體包括但不限于吡啶、三甲基吡啶、二甲基吡啶、三乙基胺等三級胺,酰亞胺化觸媒的使用量基于脫水劑1摩爾,較佳為0.5至10摩爾。酰亞胺化處理所使用的溶劑具體例如前述聚酰胺酸(b-1)的聚縮合反應(yīng)中所列舉的溶劑,在此不再贅述。

此外,所得的聚酰亞胺(b-2)反應(yīng)溶液可以如同前述聚酰胺酸(b-1)精制方法的操作,進(jìn)一步處理而得到精制的聚酰亞胺(b-2)。

本發(fā)明的聚合物(b)中,聚酰亞胺系嵌段共聚合物(b-3)依據(jù)單體的種類,可以列舉例如:聚酰胺酸嵌段共聚合物(b-3-1)、聚酰亞胺嵌段共聚合物(b-3-2)、聚酰胺酸-聚酰亞胺嵌段共聚合物(b-3-3)。聚酰亞胺系嵌段共聚合物(b-3)是將選自聚酰胺酸(b-1)、聚酰亞胺(b-2)、四羧酸二酐化合物或二胺化合物的化合物于有機(jī)溶劑中進(jìn)一步聚縮合反應(yīng)而得?;衔锏倪x擇例如:2種末端基相異且構(gòu)造相異的聚酰胺酸(b-1);2種末端基相異且構(gòu)造相異的聚酰亞胺(b-2);末端基相異且構(gòu)造相異的聚酰胺酸(b-1)及聚酰亞胺(b-2);聚酰胺酸(b-1)及四羧酸二酐化合物及二胺化合物,其中四羧酸二酐化合物及二胺化合物的至少一種與聚酰胺酸(b-1)縮合反應(yīng)時所使用的四羧酸二酐化合物及二胺化合物構(gòu)造相異;聚酰亞胺(b-2)及四羧酸二酐化合物及二胺化合物,其中四羧酸二酐化合物及二胺化合物的至少一種與聚酰亞胺(b-2)縮合反應(yīng)時所使用的四羧酸二酐化合物及二胺化合物構(gòu)造相異;聚酰胺酸(b-1)及聚酰亞胺(b-2)及四羧酸二酐化合物及二胺化合物,其中四羧酸二酐化合物及二胺化合物的至少一種與聚酰胺酸(b-1)及聚酰亞胺(b-2)縮合反應(yīng)時所使用的四羧酸二酐化合物及二胺化合物構(gòu)造相異;2種構(gòu)造相異的聚酰胺酸(b-1)及四羧酸二酐化合物及二胺化合物;2種構(gòu)造相異的聚酰亞胺(b-2)及四羧酸二酐化合物及二胺化合物;2種末端基為酸酐基且構(gòu)造相異的聚酰胺酸(b-1)及二胺化合物;2種末端基為氨基且構(gòu)造相異的聚酰胺酸(b-1)及四羧酸二酐化合物;2種末端基為酸酐基且構(gòu)造相異之聚酰亞胺(b-2)及二胺化合物;2種末端基為氨基且構(gòu)造相異之聚酰亞胺(b-2)及四羧酸二酐化合物等。

聚酰亞胺系嵌段共聚合物(b-3)的聚縮合反應(yīng)中,反應(yīng)溫度一般為0至200℃,較佳為0至100℃。所使用溶劑的具體例,如前述聚酰胺酸(b-1)的聚縮合反應(yīng)中所列舉的溶劑,在此不再贅述。

此外,所得的聚酰亞胺系嵌段共聚合物(b-3)反應(yīng)溶液,可以如同前述聚酰胺酸(b-1)精制方法的操作,進(jìn)一步處理可得精制的聚酰亞胺系嵌段共聚合物(b-3)。

本發(fā)明的聚合物(b),根據(jù)凝膠滲透色層分析法所測得經(jīng)聚苯乙烯換算的重量平均分子量為2,000至200,000,較佳為3,000至100,000,更佳為4,000至50,000。

基于具有馬來酰胺酸基的化合物(a)的使用量為100重量份,聚合物(b)的使用量可為3至100重量份,較佳為10至80重量份,更佳為15至60重量份。當(dāng)液晶配向膜中含有聚合物(b)時,則由該液晶配向膜所制得的液晶顯示組件具有較佳的長期信賴性。

溶劑(c)

本發(fā)明液晶配向劑的溶劑(c),可選自前述具有馬來酰胺酸基的化合物(a)制造過程及聚合物(b)制造過程中所使用的溶劑,在此不再贅述?;诰哂旭R來酰胺酸基的化合物(a)的使用量為100重量份,溶劑(c)的使用量為500~5,000重量份,較佳為800~4,000重量份,更佳為1,000~3,000重量份。

添加劑(d)

本發(fā)明的液晶配向劑,在不損害所要求目的物性范圍內(nèi),可添加含官能性硅烷化合物或者環(huán)氧化合物。含官能性硅烷化合物的具體例包括但不限于: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-ureidopropyltrimethoxysilane)、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-1,4,7-三吖癸烷、10-三乙氧基硅烷基-1,4,7-三吖癸烷、9-三甲氧基硅烷基-3,6-二吖壬基醋酸酯、9-三乙氧基硅烷基-3,6-二吖壬基醋酸酯、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,或上述化合物的組合。

環(huán)氧化合物的具體例包括但不限于: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、n,n,n’,n’-四環(huán)氧丙基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、3-(n-烯丙基-n-環(huán)氧丙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(n,n-二環(huán)氧丙基)氨基丙基三甲氧基硅烷,或上述化合物的組合。

基于具有馬來酰胺酸基的化合物(a)的使用量為100重量份,添加劑(d)的使用量可為0.5至50重量份,較佳為1至40重量份,更佳為3至30重量份。

液晶配向劑的制造方法

本發(fā)明的液晶配向劑包括具有馬來酰胺酸基的化合物(a)以及溶劑(c),并且可進(jìn)一步添加聚合物(b)或添加劑(d)。液晶配向劑的制造方法是將具有馬來酰胺酸基的化合物(a)、聚合物(b)、添加劑(d)溶解于溶劑(c)中,混合均勻而制成,配向劑的調(diào)制溫度一般為0~200℃,較佳為0~100℃。

液晶配向膜的形成

液晶配向膜的制造方法,是將前述液晶配向劑涂布于基板上后,進(jìn)行脫水閉環(huán)及自由基聚合反應(yīng)而得。

首先,在設(shè)置有透明導(dǎo)電膜的基板的一面上,將本發(fā)明的液晶配向劑以輥涂布法、旋轉(zhuǎn)涂布法、印刷法、噴墨法(ink-jet)等方法涂布于基板上。其中,較佳為印刷法。接著,將涂布面進(jìn)行加熱處理使液晶配向劑形成涂膜。

基板的具體例包括但不限于:無堿玻璃、鈉鈣玻璃、硬質(zhì)玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃等的玻璃;聚乙烯對苯二甲酸酯、聚丁烯對苯二甲酸酯、聚醚砜、聚碳酸酯等的塑料透明基板。

形成液晶配向膜的加熱處理包含液晶配向劑涂布后的預(yù)烤處理(pre-bake),預(yù)烤處理可使有機(jī)溶劑揮發(fā)形成涂膜,加熱處理溫度一般為30至150℃、較佳為50至120℃、更佳為60至100℃。預(yù)烤處理可于0.1分鐘至30分鐘的任意時間內(nèi)進(jìn)行,較佳為進(jìn)行0.5分鐘至15分鐘,更佳為進(jìn)行1分鐘至5分鐘。

在涂膜形成后,再進(jìn)一步進(jìn)行后烤處理(post-bake),使脫水閉環(huán)(酰亞胺化)及自由基聚合反應(yīng)同時進(jìn)行而形成酰亞胺化的配向膜涂膜。后烤處理溫度一般為100至350℃,較佳為120至280℃,更佳為150至250℃。后烤處理可于5分鐘至240分鐘的任意時間內(nèi)進(jìn)行,較佳為進(jìn)行10分鐘至100分鐘,更佳為進(jìn)行20分鐘至90分鐘。上述加熱可藉由一般公知方法,例如可以加熱板、熱風(fēng)循環(huán)爐或紅外線爐進(jìn)行加熱。

本發(fā)明在形成液晶配向膜的處理中,亦可先進(jìn)行紫外線照射,再進(jìn)行后加熱處理。液晶配向劑中亦可依需要添加光聚合起始劑或熱聚合起始劑。

其中,脫水閉環(huán)(酰亞胺化)反應(yīng)是將馬來酰胺酸基經(jīng)酰亞胺化,形成馬來酰亞胺基,該反應(yīng)的具體例如反應(yīng)式(1)所示:

而自由基聚合反應(yīng)則是將含有c=c雙鍵之化合物,例如含馬來酰亞胺基化合物進(jìn)行聚合反應(yīng),形成架橋型結(jié)構(gòu)。并且,自由基聚合反應(yīng)發(fā)生在具有馬來酰胺酸基的化合物(a)經(jīng)脫水閉環(huán)反應(yīng)后生成的雙鍵上。該反應(yīng)的具體例如反應(yīng)式(2)所示:

經(jīng)脫水閉環(huán)(酰亞胺化)及自由基聚合反應(yīng)所得酰亞胺化配向膜的具體例,如下式表示的具架橋結(jié)構(gòu)的配向膜。

液晶顯示組件的制造方法

本發(fā)明的液晶顯示組件,可以依據(jù)下記方法制造而得。

首先,分別于包含導(dǎo)電膜的一對基板上形成如上所述的液晶配向膜,將形成有所述液晶配向膜的所述基板以所述液晶配向膜對向的方式配置,并于所述基板之間注入液晶組成物而形成液晶胞,接著于所述導(dǎo)電膜間施加電壓,并于施加電壓狀態(tài)下用光照射所述液晶胞。最后,在液晶胞的外側(cè)表面貼合偏光板,可以得到本發(fā)明的液晶顯示組件。其中,作為使用的基板與前述形成液晶配向膜中所使用的基板相同,在此不再贅述。

作為上述導(dǎo)電膜,較佳為使用透明導(dǎo)電膜,例如由sno2形成的nesa膜、由in2o3-sno2形成的ito膜等。該導(dǎo)電膜較佳為各別區(qū)分為多個區(qū)域的圖案狀導(dǎo)電膜。當(dāng)形成該種導(dǎo)電膜結(jié)構(gòu),在導(dǎo)電膜間施加電壓時,藉由對每個區(qū)域施加不同的電壓,可以改變每個區(qū)域的液晶分子的預(yù)傾角方向,藉此可以將視角性質(zhì)進(jìn)一步提升。

制造液晶胞可以列舉出例如下述2種方法。

第一種方法是目前現(xiàn)有的方法。首先,將2塊基板隔著間隙(胞間隙)對向配置,使各自的液晶配向膜相對向,使用密封劑,將2塊基板的周邊部位貼合在一起,在由基板表面和密封劑劃分的胞間隙內(nèi)注入填充液晶后,密封注入孔,可以制造液晶胞。

第二種方法是稱作odf(onedropfill)方式的方法。在形成液晶配向膜的2塊基板中的一塊基板上的規(guī)定位置,涂布例如紫外光硬化性密封材料,然后在液晶配向膜面上滴加液晶后,貼合另一塊基板使液晶配向膜對向,接著,對基板整面照射紫外光,使密封劑硬化,制造液晶胞。

其中,作為密封劑,可以列舉出例如含有硬化劑和作為間隔物(spacer)的氧化鋁球的環(huán)氧樹脂等。

作為前述液晶組成物,可于具有負(fù)的介電異方性的向列型液晶,例如二氰基苯類液晶、噠嗪類液晶、希夫堿類液晶、氧化偶氮基類液晶、聯(lián)苯類液晶、苯基環(huán)己烷類液晶等液晶中添加聚合性化合物,該聚合性化合物可使用一般公知的化合物,在種類上并無特別的限制,例如具有丙烯?;c液晶骨格的化合物。另外,亦可并用聚合性化合物與聚合起始劑添加于液晶中。上述聚合性化合物的添加量一般為0.1wt%至1wt%。

作為施加的電壓例如可以是5v至50v的直流電或交流電。

作為照射的光,可以使用例如包含150至800nm波長光的紫外線和可見光,較佳為包含300至400nm波長光的紫外線。作為照射光的光源,可以使用例如低壓水銀燈、高壓水銀燈、重氫燈、金屬鹵化物燈、氬共振燈、氙燈、準(zhǔn)分子激光等。前述較佳的波長區(qū)域的紫外線可以通過將前述光源和例如濾色片、衍射光柵等并用的方法等而得到。

作為光的照射量,較佳為1,000j/m2以上且小于100,000j/m2,更佳為1,000至50,000j/m2。制造以往已知的psa模式的液晶顯示組件時,需要100,000j/m2程度的光照射量。但,在本發(fā)明的方法中,即使光照射量為50,000j/m2以下,進(jìn)一步為10,000j/m2以下時,也可以得到良好的液晶顯示組件,從而有助于減低液晶顯示組件的制造成本。

作為貼合到液晶胞外表面的偏光板,可以列舉用醋酸纖維素保護(hù)膜夾住使聚乙烯醇拉伸配向同時吸收碘所得的稱作“h膜”的偏光膜形成的偏光板或由h膜本身形成的偏光板。

本發(fā)明將就以下實(shí)施例來作進(jìn)一步說明,但應(yīng)了解的是,該等實(shí)施例僅為例示說明,而不應(yīng)被解釋為本發(fā)明實(shí)施的限制。

具有馬來酰胺酸基的化合物(a)的合成例

以下說明具有馬來酰胺酸基的化合物(a)的合成例a-1至合成例a-12:

合成例a-1

在容積500毫升的四頸燒瓶上設(shè)置氮?dú)馊肟?、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度?jì),并導(dǎo)入氮?dú)?。然后,在四頸燒瓶中,加入3.95克(0.015摩爾)的二胺化合物da1(簡稱為a2-1-1)、2.82克(0.0075摩爾)的1-十八烷氧基-2,4-二氨基苯(簡稱為a2-2-1)以及50克的四氫呋喃(以下簡稱thf),并于室溫下攪拌至溶解。接著,加入2.81克(0.025摩爾)的2-甲基馬來酸酐(簡稱為a1-1),于室溫下反應(yīng)3小時,反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)溶液過濾,再將過濾所得的固體重復(fù)以thf清洗及過濾三次,置入真空烘箱中,以溫度60℃進(jìn)行干燥后,即可得具有馬來酰胺酸基的化合物(a-1)。

合成例a-2至合成例a-12與比較合成例a-13至比較合成例a-15

合成例a-2至合成例a-12與比較合成例a-13至比較合成例a-15是以與合成例a-1相同的步驟來分別制備具有馬來酰胺酸基的化合物(a-2)至具有馬來酰胺酸基的化合物(a-15),并且其不同處在于:改變單體的種類及其使用量(如表1所示)。

表1中簡稱所對應(yīng)的化合物如下所示。

簡稱成分

a1-12-甲基馬來酸酐

a1-2馬來酸酐

a1-32-乙基馬來酸酐

a1-42,3-二甲基馬來酸酐

a2-1-1

a2-1-2

a2-1-3

a2-1-4

a2-2-11-十八烷氧基-2,4-二氨基苯

a2-2-2

a2-2-3r14:戊基

a2-2-4r14:丙基

a2-3-1對-二胺苯

a2-3-24,4’-二氨基二苯基甲烷

a2-3-34,4’-二氨基二苯基醚

a2-3-41,3-二氨基環(huán)己烷

聚合物(b)的合成例

以下說明聚合物(b)的合成例b-1至合成例b-3:

合成例b-1

在容積500毫升的四頸燒瓶上設(shè)置氮?dú)馊肟?、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度?jì),并導(dǎo)入氮?dú)?。然后,在四頸燒瓶中,加入20.0克(0.1摩爾)的4,4’-二氨基二苯基醚,以及180克的n-甲基吡咯烷酮(以下簡稱為nmp),于室溫下攪拌至溶解。再加入10.9克(0.05摩爾)的苯均四羧酸二酐、9.8克(0.05摩爾)的環(huán)丁烷四羧酸二酐以及50克的nmp,于室溫下反應(yīng)6小時,反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)液倒入1500毫升水中將聚合物析出,過濾所得的聚合物重復(fù)以甲醇清洗及過濾三次,置入真空烘箱中,以溫度60℃進(jìn)行干燥后,即可得聚合物(b-1)。

合成例b-2

在容積500毫升的四頸燒瓶上設(shè)置氮?dú)馊肟?、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度?jì),并導(dǎo)入氮?dú)狻H缓?,在四頸燒瓶中,加入10.8克(0.1摩爾)的對-二胺苯,以及100克的nmp,于室溫下攪拌至溶解。再加入33.0克(0.11摩爾)的3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫萘-1-琥珀酸二酐以及60克的nmp,于室溫下反應(yīng)6小時,反應(yīng)結(jié)束后,加入97克的nmp、2.55克的醋酸酐及19.75克的吡啶,升溫至60℃,且持續(xù)攪拌2小時,以進(jìn)行酰亞胺化反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)液倒入1500毫升水中將聚合物析出,過濾所得的聚合物重復(fù)以甲醇清洗及過濾三次,置入真空烘箱中,以溫度60℃進(jìn)行干燥后,即可得聚合物(b-2)。

合成例b-3

在容積500毫升的四頸燒瓶上設(shè)置氮?dú)馊肟?、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度?jì),并導(dǎo)入氮?dú)?。然后,在四頸燒瓶中,加入3克的合成例b-1所得的聚合物(b-1)、17克的nmp,于室溫下攪拌至溶解。再加入3克的合成例b-2所得的聚合物(b-2)與17克的nmp,于60℃下反應(yīng)6小時,反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)液倒入1500毫升水中將聚合物析出,過濾所得的聚合物重復(fù)以甲醇清洗及過濾三次,置入真空烘箱中,以溫度60℃進(jìn)行干燥后,即可得聚合物(b-3)。

液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示組件的實(shí)施例與比較例

以下說明液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示組件的實(shí)施例1至實(shí)施例15以及比較例1至比較例5。

實(shí)施例1

a.液晶配向劑

將合成例1中所得的具有馬來酰胺酸基的化合物(a-1)100重量份溶于2000重量份的n-甲基-2-吡咯烷酮(c-1)與1000重量份的乙二醇正丁基醚(c-2)中,于室溫下以攪拌裝置持續(xù)攪拌至完全溶解,即可形成實(shí)施例1的液晶配向劑。

b.液晶配向膜及液晶顯示組件

使用上述所得的液晶配向劑,以下述所示的順序制作液晶顯示組件。首先,將液晶配向劑以旋轉(zhuǎn)涂布的方式,分別涂布于兩片具有ito電極的玻璃基板上,其中,該ito電極為線/間距(line/space)各自為5μm的狹縫狀(slit)圖案。之后于加熱板上,以溫度80℃、時間2分鐘進(jìn)行預(yù)烤,以及在循環(huán)烘箱中,以溫度230℃、時間15分鐘進(jìn)行后烤,即可形成實(shí)施例1的液晶配向膜。

對于以上述步驟所制得的兩片形成有液晶配向膜的玻璃基板,其中一片玻璃基板涂以熱壓膠,另一片玻璃基板灑上4μm的間隔物(spacer),接著,將兩片玻璃基板進(jìn)行貼合,再以熱壓機(jī)施以10kg的壓力,在溫度為150℃的條件下進(jìn)行熱壓貼合。然后,以液晶注入機(jī)(島津制作所制造,型號為alis-100x-ch)注入負(fù)介電異方性的液晶(merck制造,型號為mlc6883),其中,液晶中添加0.1wt%的4,4’-亞聯(lián)苯基二甲基丙烯酸酯(4,4'-biphenylenemethacrylate)作為聚合性化合物,再利用紫外光硬化膠封住液晶注入口,并以紫外光燈照光使其硬化。接著,于兩個ito電極之間施加20v交流電,并在液晶為驅(qū)動狀態(tài)下照射30j的紫外線后,即可獲得實(shí)施例1的液晶顯示組件。將實(shí)施例1的液晶顯示組件以下述的各測定評價方式進(jìn)行評價,所得結(jié)果如表2所示。

實(shí)施例2至實(shí)施例15及比較例1至比較例3

實(shí)施例2至實(shí)施例15及比較例1至比較例3的液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示組件是以與實(shí)施例1相同的步驟分別制備,并且其不同處在于:改變成分的種類及其使用量,如表3所示。將實(shí)施例2至實(shí)施例15及比較例1至比較例3所制得的液晶顯示組件以后述評價方式進(jìn)行評價,其結(jié)果如表2所示。

表2中簡稱所對應(yīng)的化合物如下所示。

簡稱成分

a-1具有馬來酰胺酸基的化合物(a-1)

a-2具有馬來酰胺酸基的化合物(a-2)

a-3具有馬來酰胺酸基的化合物(a-3)

a-4具有馬來酰胺酸基的化合物(a-4)

a-5具有馬來酰胺酸基的化合物(a-5)

a-6具有馬來酰胺酸基的化合物(a-6)

a-7具有馬來酰胺酸基的化合物(a-7)

a-8具有馬來酰胺酸基的化合物(a-8)

a-9具有馬來酰胺酸基的化合物(a-9)

a-10具有馬來酰胺酸基的化合物(a-10)

a-11具有馬來酰胺酸基的化合物(a-11)

a-12具有馬來酰胺酸基的化合物(a-12)

a-13具有馬來酰胺酸基的化合物(a-13)

a-14具有馬來酰胺酸基的化合物(a-14)

a-15具有馬來酰胺酸基的化合物(a-15)

b-1聚合物(b-1)

b-2聚合物(b-2)

b-3聚合物(b-3)

c-1n-甲基-2-吡咯烷酮

c-2乙二醇正丁基醚

c-3n,n-二甲基乙酰胺

c-4γ-丁內(nèi)酯

d-1n,n,n’,n’-四環(huán)氧丙基-4,4’-二氨基二苯基甲烷

d-2n,n,n’,n’-四環(huán)氧丙基-間-二甲苯二胺

d-33-氨基丙基三乙氧基硅烷

<評價方式>

a.聚合性化合物殘留

對實(shí)施例及比較例的液晶顯示組件的電極間施加頻率60赫茲的10伏特交流電壓,在液晶屬于驅(qū)動的狀態(tài)下,照射100,000j/m2的紫外光(紫外光照射機(jī)型號為kn-sh48k1;光能興業(yè)制造)。接著,取出液晶層,根據(jù)高效液相層析法(highperformanceliquidchromatography,簡稱hplc)量測聚合性化合物的殘留量(γ)。

聚合性化合物殘留的評價基準(zhǔn)如下所示。

◎:γ<500ppm

○:500ppm≤γ<800ppm

△:800ppm≤γ<1000ppm

╳:γ≥1000ppm

b.長期信賴性

對實(shí)施例及比較例的液晶顯示組件的電極間施加頻率60赫茲的10伏特交流電壓,在液晶屬于驅(qū)動的狀態(tài)下,照射30,000j/m2的紫外光(紫外光照射機(jī)型號為kn-sh48k1;光能興業(yè)制造)。接著,以“t.j.scheffer,et.al.,j.appl.phys.,vol.19,2013(1980)”記載的方法為準(zhǔn),使用液晶評價裝置(中央精機(jī)制,型號oms-cm4rd)通過he-ne激光的結(jié)晶旋轉(zhuǎn)法,量測該液晶顯示組件的中心點(diǎn),可測得第一預(yù)傾角(p1)。然后,將液晶顯示組件置于60℃的烘箱中靜置200小時后,量測上述相同位置,可得第二預(yù)傾角(p2)。最后,通過以下公式(1)計(jì)算出長期信賴性r:

r(°)=│p1-p2│公式(1)

長期信賴性的評價基準(zhǔn)如下所示。

◎:r<1.0

○:1.0≤r<1.5

△:1.5≤r<2.0

╳:r≥2.0

<評價結(jié)果>

由表2得知,與具有由式(1)表示的架橋結(jié)構(gòu)的液晶配向膜所制得的液晶顯示組件(實(shí)施例1至實(shí)施例15)相比,不具有由式(1)表示的架橋結(jié)構(gòu)的液晶顯示組件(比較例1至比較例5)有聚合性化合物殘留的問題。

另外,當(dāng)基于二胺組分(a2)的總使用量為100摩爾,二胺化合物(a2-1)的使用量為5至70摩爾時(實(shí)施例1至實(shí)施例7、實(shí)施例9至實(shí)施例11、實(shí)施例13至實(shí)施例15),可得到液晶層中殘留的未反應(yīng)的聚合性化合物更少的液晶顯示組件。

當(dāng)二胺組分(a2)包含由式(3)表示的二胺化合物(a2-2)時(實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例4、實(shí)施例6至實(shí)施例9、實(shí)施例12及實(shí)施例13),液晶顯示組件的長期信賴性更佳。

此外,當(dāng)液晶配向膜中含有聚合物(b)時(實(shí)施例5、實(shí)施例9、實(shí)施例11及實(shí)施例14),液晶顯示組件的長期信賴性更佳。

綜上所述,本發(fā)明的液晶配向膜中包含特定的架橋結(jié)構(gòu),因此不會有液晶層中殘留未反應(yīng)化合物的問題。進(jìn)一步而言,本發(fā)明的液晶配向膜由于包含含有光反應(yīng)性基的有機(jī)基團(tuán)的架橋結(jié)構(gòu),而使液晶層中不殘留未反應(yīng)化合物,并且沒有長期信賴性不佳的問題,因此適用于制造液晶配向膜及液晶顯示組件。

雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭示如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作些許的改動與潤飾,故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求界定范圍為準(zhǔn)。

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