[发明专利]芳香族二胺化合物、使用此芳香族二胺化合物制备的聚酰胺酸与聚酰亚胺以及液晶配向剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种芳香族二胺化合物、使用此芳香族二胺化合物制备的聚酰胺酸(polyamic acid)与聚酰亚胺(polyimide，PI)以及液晶配向剂，尤其涉及一种可以提高液晶显示元件的效能的芳香族二胺化合物、使用此芳香族二胺化合物制备的聚酰胺酸与聚酰亚胺以及液晶配向剂。 

背景技术

液晶显示器(liquid crystal display)为一种利用液晶光电变化的显示器，其具有体积小、重量轻、低电力消耗与显示品质佳等优点，因此近年来已成为平面显示器的主流。 

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像素中皆装有薄膜电晶体(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曲(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。第一种方法是通过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、尼龙或聚脂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。 

在现有技术中，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，其形成的液晶配向膜具有提高预倾角的功效。 

本发明另提供一种芳香族二胺化合物，其可以增进液晶显示元件的效能。 

本发明又提供一种聚酰胺酸，其可以增进液晶显示元件的效能。 

本发明再提供一种聚酰亚胺，其可以增进液晶显示元件的效能。 

本发明提供一种液晶配向剂，其适用于显示器。此液晶配向剂包括由二胺化合物与四羧酸或其二酸酐化合物经聚合反应而获得的聚酰亚胺。二胺化合物含有由式(I)表示的芳香族二胺化合物， 

其中R₁至R₅中任两个为一级氨基，其余各自独立为氢原子或一级氨基以外的一价取代基；R₆为C1至C20的烷基、C3至C40的一价脂环族取代基、C6至C51的一价芳香族取代基或一价杂环取代基；X₁与X₂各自独立为单键或选自由醚基、酮基、酯基、酰胺基与二级氨基组成的族群的二价结合基(binding group)；X₃与X₄各自独立为C1至C3的直链伸烷基。 

依照本发明实施例所述的液晶配向剂，以二胺化合物的总量计，上述聚合聚酰亚胺时所使用的芳香族二胺化合物的含量例如为至少1摩尔％。 

依照本发明实施例所述的液晶配向剂，以二胺化合物的总量计，上述聚合聚酰亚胺时所使用的芳香族二胺化合物的含量例如为至少10摩尔％。