[发明专利]聚酰胺酸组合物和利用其制成的液晶取向剂和取向膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酰胺酸组合物，特别是涉及一种利用具有含氟二胺组分的二胺类反应物所制得的聚酰胺酸组合物，以及利用此聚酰胺酸组合物的液晶取向剂和取向膜。

背景技术

随着个人信息化产品市场的蓬勃发展，再加上液晶显示装置具有轻薄、低耗电量等优点，使得目前业界大多朝向发展各式各样拥有液晶显示装置的小型化可携式信息产品。液晶显示装置中的液晶层是运用外加电场来改变其排列状态，并让通过此液晶层的光线产生变化，而利用此液晶层的排列状态的不同将可制作成各式液晶显示装置。目前市售的液晶显示装置主要是使用向列相液晶，在实际使用上包含：扭转90°的扭转向列相(TN)液晶显示装置、扭转180°或以上的超扭转向列相(STN)液晶显示装置，以及利用薄膜晶体管(TFT)的液晶显示装置等。

然而，由于一般小型化产品无法提供较大激励电压，所以如何降低液晶显示装置所需的电压和增加液晶显示装置的性能和性质，也成为业界亟欲发展的目标。针对液晶显示装置需要改进的性质而言，主要包含：预倾角(pre-tiltangle)、液晶显示装置的电性质[例如电流消耗、电压维持比例(voltage holding ratio，VHR)和剩余电压(residualvoltage)]，以及在液晶显示装置长久使用下的上述性质的可靠性等。一般而言，液晶所需的预倾角范围主要根据液晶显示装置的驱动系统而有所不同，例如TN型液晶显示装置，由于液晶被扭转90°，因此约需要1～6°的预倾角，而STN型液晶显示装置则因为液晶的扭转角度较大(180°或180°以上)，所以约需要3～8°的预倾角。TFT液晶显示装置一般需要较高电压维持比例(约99％)，对液晶的取向性质较无太大要求，而STN型液晶显示装置所需的电压维持比例则较低(约80％)，但是对于液晶的取向性质要求较高，也就是不可产生非均匀区域。

基于上述需求，日本窒素公司(Chisso Corporation)已拥有一系列专利，例如美国专利公告第6,620,339号和6,946,169 B1号。以美国专利公告6,946,169 B1号为例，其公开了一种聚酰胺酸组合物，该组合物包含一提供具备极优电性质的聚酰亚胺的聚酰胺酸A，以及一具备含有侧链的二胺的聚酰胺酸B。该聚酰胺酸A具备酸组分和胺组分，该酸组分含有脂肪族四羧酸二酐或含有脂肪族四羧酸二酐和脂环族四羧酸二酐，该胺组分含有至少一由下式(1)所示的芳香族二胺：

其中，X₁为二价脂肪族基团，每个R₁分别为氢或甲基，以及a和b为在1至2之间的数值。该聚酰胺酸B具备酸组分和胺组分，该酸组分含有50摩尔％或以上的芳香族四羧酸二酐，该胺组分含有二胺，该二胺在其侧链上具有一可让液晶的预倾角增加的基团。该聚酰胺酸A与聚酰胺酸B的比例A/B为50/50～95/5。此外，针对上述聚酰胺酸B的胺组分中的二胺，在该专利的说明书中也提及该二胺可如下式(2)所示：

其中，每个Y₁分别为氧或CH₂，R₂和R₃分别为氢、烷基或具有1～12个碳原子的全氟烷基(perfluoroalkyl group)，且R₂和R₃中的至少一个为具有3或2个以上碳原子的烷基，n1分别为0或1。但是，上述式(2)所示的二胺必须具有一可让液晶的预倾角增加的侧链，所以R₂和R₃中的至少一个必须为具有3或2个碳原子的烷基，且在其说明书中提及当R₂和R₃的碳原子数目低于3时，将无法增加预倾角。此外，在该专利中，必须分别制备该聚酰胺酸A和该聚酰胺酸B，最后再根据特定比例进行混合，才可制得聚酰胺酸组合物，所以该专利的制备步骤较为麻烦。

美国专利公告第5,773,559号公开了一种聚酰胺酸嵌段共聚物的制备方法和一包含此嵌段共聚物和溶剂的组合物。该专利申请的组合物是具有第一嵌段，以及接合至该第一嵌段且具有不同于第一嵌段的结构的第二嵌段。该第一嵌段具有下式(3)或(4)所示的重复单元：

该第二嵌段具有下式(5)或(6)所示的重复单元：