專利名稱：配向材料組合物及配向?qū)拥闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種配向材料組合物及配向?qū)?，且特別是有關(guān)于一種能夠有效吸收紫外光且避免液晶老化的配向材料組合物及配向?qū)印?br>
背景技術(shù)：
近來，為了使液晶顯示面板達到省電與較低的消耗功率，業(yè)界大多將驅(qū)動元件設(shè)定在較低的圖框頻率(Frame Frequency)與灰階顯示的功能。然而，此時由于存在于液晶顯示面板中的帶電離子具有足夠的運動時間形成內(nèi)部電場，內(nèi)部電場使得液晶分子的排列方向有所改變而對液晶顯示面板造成了顯示品質(zhì)的問題，這些問題包括電壓保持率(VoltageHolding Ratio，VHR)、臨界電壓值(Threshold Voltage)、閃爍(Flicker)以及影像殘留(Image-Retention Effect)等。
形成上述帶電離子的原因，常是來自于液晶或配向?qū)硬牧希貏e是當(dāng)液晶或配向?qū)硬牧媳蛔贤饩€照射時，紫外線的能量將導(dǎo)致液晶或配向?qū)硬牧习l(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而分解出帶電離子。由此可知，當(dāng)液晶顯示面板長期受到背光源或是外界光源照射時，便逐漸會有上述的問題產(chǎn)生，此即俗知的液晶老化(Aging)。


發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出一種配向材料組合物及配向?qū)樱軌蛴行兆贤饩€且避免液晶老化。
本發(fā)明提出一種配向材料組合物，包括配向材料、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑及溶劑。紫外線吸收劑具有下列式1-1或式1-2的化學(xué)式

式1-1

式1-2 其中X表示氫、烷基或鹵素，R1表示苯環(huán)碳長鏈衍生物； 光穩(wěn)定劑具有下列式2的化學(xué)式

式2 其中R2表示酯基衍生物或銨基衍生物，R3表示氫、-OH或是烷基。
本發(fā)明又提出一種配向?qū)?，適于用于液晶顯示面板中，配向?qū)拥某煞莅ㄈ缟鲜龅呐湎虿牧?、紫外線吸收劑及光穩(wěn)定劑。
基于上述，本發(fā)明所提出的配向材料組合物及配向?qū)?，可通過調(diào)整配向材料、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑及溶劑的種類及其組成比例，達到有效吸收紫外線且避免液晶老化的效果。
為讓本發(fā)明之上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。



圖1為一種液晶顯示面板的示意圖。
圖2為不同測試條件下，不同實施例的電壓保持率長條圖。
主要元件符號說明
200液晶顯示面板 210、220基板 230a、230b配向?qū)? 240液晶層 235a、235b界面
具體實施例方式 配向材料組合物 本發(fā)明所提出的配向材料組合物，其組成包括配向材料、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑及溶劑。紫外線吸收劑具有下列式1-1或式1-2的化學(xué)式

式1-1

式1-2 其中X表示氫、烷基或鹵素，R1表示苯環(huán)碳長鏈衍生物。
光穩(wěn)定劑則具有下列式2的化學(xué)式

式2 其中R2表示酯基衍生物或銨基衍生物，R3表示氫、-OH或是烷基。
詳細地說，上述的配向材料例如包括聚酰胺酸組合物，然而本發(fā)明不以此為限。而紫外線吸收劑的R1則表示下列式3的取代基

式3 其中，A1表示氫或烷基或

式4 ，A2表示烷基、-CH2CH2CO(OCH2CH2)6、-CH2CH2CO(OCH2CH2)7、

式5、

式6

式7 或

式4。
上述紫外線吸收劑可吸收紫外線的能量，特別是，在本發(fā)明的一個實施例中，紫外線吸收劑是針對波長分布在190～400nm的紫外線進行吸收。當(dāng)紫外線吸收劑針對波長分布在190～400nm的紫外線進行吸收時，相對在波長為400～720nm的可見光能量則不會因能量被吸收而使亮度減弱，換句話說，在避免液晶老化的同時也不會造成可見光的穿透率降低。
舉例來說，上述紫外線吸收劑可選自下列化合物至少其中之一

式8

式9
式10
式11 2-[2-羥基-3，5-二(1，1-二甲基丙基)苯基]-2H-苯并三唑(Phenol，2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4，6-bis(1，1-dimethylpropyl)-)

式12 2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基苯酚 (2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-methyl-Phenol2-(2′-Hydroxy-5′-methylphenyl)benzotriazole)

式13 2-[2-羥基-5-(1，1，3，3-四甲丁基)苯基]苯并三唑(2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1，1，3，3-tetramethylbutyl)-Phenol)

式14 2-丙烯酸-2-甲基-2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羥苯基]乙酯 (2-Propenoicacid，2-methyl-2-[3-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-hydroxyphenyl]ethyl ester)

式15 2-(2H)-苯并三氮唑-2-基)-4，6-雙(1，1-二甲基乙基)苯酚(Phenol，2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1，1-dimethylethyl)-)

式16 2-(2′-羥基-3′-仲丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑 (Phenol，2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1，1-dimethylethyl)-6-(1-methylpropyl)-)

式17 2-(5-氯-2H-苯三唑-2-基)-6-(1，1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚 (2-(5-Chloro-2H-benzotriazol-2-yl)-6-(1，1-dimethylethyl)-4-methylp-henol)

式18

式19 2-(2H-苯并三唑-2-基)-4，6-二(1-甲基-1-苯乙基)-苯酚(2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4，6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol)

式20 由于上述紫外線吸收劑在配向材料組合物中具有能吸收波長190～400nm紫外線的發(fā)色基團，例如是 -N＝N-； ＞C＝N-； C-O；以及 -N＝O。
因而，紫外線吸收劑在吸收紫外線的能量后可形成氫鍵、并可同時發(fā)生分子間互變異構(gòu)(tautomerism)的可逆反應(yīng)，使光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋Ｗ贤饩€吸收劑在將吸收的能量以熱能形式消耗之后，即可回復(fù)到原本的基態(tài)能級。
而在本發(fā)明所提出的配向材料組合物中，上述光穩(wěn)定劑可選自下列化合物至少其中之一

式21

式22

式23

式24

式25

式26

式27

式28 上述光穩(wěn)定劑的作用機制，則為一哌啶(piperidine)上的氮原子會去捕捉過氧自由基(peroxide radical)，使得過氧自由基陷入可逆反應(yīng)中而無法對配向材料或液晶材料的分子鏈造成進一步破壞。
此外，上述溶劑則可包括 N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl Pyrrolidone，NMP)

式29 γ-丁內(nèi)酯(γ-Butyrolactone)
式30 乙二醇一丁基醚(Ethylene Glycol Monobutyl Ether)

式31

式32

式33 要注意的是，本發(fā)明所提出的配向材料組合物，其特征在于同時將紫外線吸收劑與光穩(wěn)定劑加入配向材料中。紫外線吸收劑除了可以保護配向材料外，還可同時保護光穩(wěn)定劑免于紫外線的破壞而保有其原本穩(wěn)定的功能，因此，在防止液晶老化的目標(biāo)上可以得到加乘性的效果。
雖然上述的紫外線吸收劑與光穩(wěn)定劑皆有保護液晶的功能，然其功能會受到諸多因素的影響，例如溶解性、散布性、揮發(fā)性及分子結(jié)構(gòu)等等。此外，上述配向材料組合物的組成還要考慮在后續(xù)形成配向?qū)訒r的成膜性。
考慮上述的各種因素，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述配向材料組合物的配向材料的含量為2～7wt％，而紫外線吸收劑的含量為0.2～2.0wt％，光穩(wěn)定劑的含量則為0.2～2.0wt％，具有此范圍的配向材料組合物可獲得較明顯的紫外線吸收能力與防止液晶老化的效果。
配向?qū)? 圖1為一種液晶顯示面板的示意圖。請參考圖1，本發(fā)明提出一種配向?qū)?30a、230b，其適于用于液晶顯示面板200中，配向?qū)?30a、230b成份包括配向材料、紫外線吸收劑及光穩(wěn)定劑。關(guān)于配向材料、紫外線吸收劑及光穩(wěn)定劑的化學(xué)式已于上述實施方式中說明，在此不再予以重述。
而在液晶顯示面板200中，配向?qū)?30a、230b分別位于兩基板210、220之上?；?10、220例如可以是薄膜電晶體陣列基板與彩色濾光基板，而液晶層240則位于兩配向?qū)?30a、230b之間。配向?qū)?30a、230b之成份大致和上述實施方式的配向材料組合物相同，其主要差異在于，配向?qū)?30的組成中溶劑已去除。實際上在制作配向?qū)?30a、230b時，例如可將上述配向材料組合物經(jīng)過預(yù)烤(攝氏120度，2分鐘)以及硬烤(攝氏220度，15分鐘)的程序，此程序可將溶劑去除而得到配向?qū)?30a、230b。
本發(fā)明所提出的配向?qū)?30a、230b，由于具有紫外線吸收劑及光穩(wěn)定劑加乘性的效果，將會有較為顯著的紫外光線吸收效果、并可有效防止液晶顯示面板200在光線L的照射下，由于紫外線所導(dǎo)致的液晶層240老化。
電壓保持率 值得一提的是，為了使液晶老化的現(xiàn)象能夠被定量分析，一般會通過電壓保持率的測量來進行。對于上述液晶顯示面板200而言，電壓保持率是一個重要的參數(shù)，越高的電壓保持率代表著液晶層240中的液晶分子(未示出)越能夠維持在一定的排列方向上，亦即液晶顯示面板200將會擁有更好的顯示均勻性。然而，當(dāng)液晶顯示面板200在較低的驅(qū)動頻率下使用時，液晶顯示面板200中的帶電離子(未示出)將會有足夠的時間漂移至配向?qū)?30a、230b與液晶層240的界面235a、235b上，使得液晶層240的電壓保持率降低。因此，可以設(shè)計在不同的驅(qū)動頻率下測量電壓保持率，比較其測量的結(jié)果即可得知液晶老化的程度。
以下將以兩組實施例的電壓保持率來對本發(fā)明加以說明。
對照實施例 在本發(fā)明的對照實施例中，配向?qū)拥呐湎虿牧蠟?00克的聚酰胺酸組合物，特別是，此配向?qū)又袥]有添加紫外線吸收劑或光穩(wěn)定劑。將依此組成制作的試樣在不同的驅(qū)動頻率及電壓下進行電壓保持率的測量，其結(jié)果如圖2的S1所示，其中，測試條件A為驅(qū)動頻率60赫茲與電壓1伏特；測試條件B為驅(qū)動頻率0.6赫茲與電壓1伏特；測試條件C為驅(qū)動頻率60赫茲與電壓5伏特；測試條件D為驅(qū)動頻率0.6赫茲與電壓5伏特。此外，在上述四組測試條件中，其1個畫面掃描時間皆為60微秒。
接著，對本實施例的試樣進行紫外線照射，以每秒能量50mW的紫外線照射30秒后，同樣依上述四種測試條件A、B、C及D對紫外線照射后的試樣進行電壓保持率的測量，其結(jié)果示于圖2的S2。
請參照圖2，本實施例試樣在照射紫外光后，其電壓保持率均比照射紫外光前低，而在低頻的測試條件A及B中，電壓保持率均低于80％，尤其是，測試條件B的電壓保持率更低于60％。
最佳實施例 在本發(fā)明的最佳實施例中，配向?qū)拥呐湎虿牧系闹亓繛?9.6克，而此配向材料包括聚酰胺酸組合物及溶劑，而紫外線吸收劑為0.2克的2-[2-羥基-3，5-二(1，1-二甲基丙基)苯基]-2H-苯并三唑(Phenol，2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4，6-bis(1，1-dimethylpropyl)-)

式10。
光穩(wěn)定劑則為0.2克，且光穩(wěn)定劑是由以下兩種化合物所組成

式19 及

式20。
在本實施例中，配向?qū)?30的配向材料、紫外光吸收劑以及光穩(wěn)定劑，在經(jīng)過烘干程序后所剩下固體含量的重量比例約為30∶1∶1。
將依上述比例制備完成的試樣進行紫外光的照射，以每秒能量50mW之紫外線照射30秒后，同樣以上述四種測試條件A、B、C及D進行電壓保持率的測量，其結(jié)果示于圖2的S3。
請參照圖2，與對照實施例的結(jié)果相比，本實施例的電壓維持率即使是在最嚴(yán)苛的測試條件B(低驅(qū)動頻率、低電壓)下，還可維持在70％以上，而在其他的測試條件A、C及D時更可維持在94％以上。此外，若在例如為聚酰胺酸組合物的配向材料中僅加入紫外線吸收劑，則在測試條件B下的電壓保持率約為62％；而在例如為聚酰胺酸組合物的配向材料中僅加入光穩(wěn)定劑時，在測試條件B下的電壓保持率則約為56％。因此，在本實施例中，同時具有上述紫外線吸收劑與光穩(wěn)定劑的配向?qū)?，其電壓保持率會大?0％，相較于單獨加入紫外線吸收劑時的62％、或是單獨加入光穩(wěn)定劑時的56％，電壓保持率均明顯提高。
綜上所述，本發(fā)明所提出的配向材料組合物及配向?qū)樱捎谕瑫r在配向材料中加入了紫外線吸收劑與光穩(wěn)定劑，本發(fā)明能夠有效地防止液晶老化、維持均勻的顯示效果、并延長液晶顯示面板的使用壽命。
雖然本發(fā)明已通過上述實施例公開，但是其并非用以限定本發(fā)明，任何本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許更動和修飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)以后附的權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種配向材料組合物，包括
一配向材料；
一紫外線吸收劑，其中該紫外線吸收劑具有下列式1-1或式1-2的化學(xué)式
其中X表示氫、烷基或鹵素，R1表示苯環(huán)碳長鏈衍生物；
一光穩(wěn)定劑，其中該光穩(wěn)定劑具有下列式2的化學(xué)式
其中R2表示酯基衍生物或銨基衍生物，R3表示氫、-OH或是烷基；以及
一溶劑。
2.如權(quán)利要求1所述的配向材料組合物，其中該紫外線吸收劑吸收波長分布在190～400nm的紫外光。
3.如權(quán)利要求1所述的配向材料組合物，其中該紫外線吸收劑的R1表示下列式3的取代基
其中A1表示氫、烷基或
，A2表示烷基、-CH2CH2CO(OCH2CH2)6、CH2CH2CO(OCH2CH2)7、
4.如權(quán)利要求3所述的配向材料組合物，其中該紫外線吸收劑選自下列化合物至少其中之一
5.如權(quán)利要求1所述的配向材料組合物，其中該光穩(wěn)定劑選自下列化合物至少其中之一
6.如權(quán)利要求1所述的配向材料組合物，其中該配向材料包括聚酰胺酸組合物。
7.如權(quán)利要求1所述的配向材料組合物，其中該溶劑包括
8.如權(quán)利要求1所述的配向材料組合物，其中該配向材料的含量為2～7wt％，該紫外線吸收劑的含量為0.2～2.0wt％，該光穩(wěn)定劑的含量為0.2～2.0wt％。
9.一種配向?qū)樱m于用于一液晶顯示面板中，該配向?qū)拥某煞莅ㄒ慌湎虿牧?、一紫外線吸收劑以及一光穩(wěn)定劑，其中該紫外線吸收劑具有下列式1-1或式1-2的化學(xué)式
其中X表示氫或烷基，R1表示苯環(huán)碳長鏈衍生物；
該光穩(wěn)定劑具有下列式2的化學(xué)式
其中R2表示酯基衍生物或銨基衍生物，R3表示氫、-OH或是烷基。
10.如權(quán)利要求9所述的配向?qū)?，其中該紫外線吸收劑吸收波長分布在190～400nm的紫外光。
11.如權(quán)利要求9所述的配向?qū)?，其中該紫外線吸收劑的R1表示下列式3的取代基
其中A1表示氫、烷基或
，A2表示烷基、-CH2CH2CO(OCH2CH2)6、CH2CH2CO(OCH2CH2)7、
12.如權(quán)利要求11所述的配向?qū)?，其中該紫外線吸收劑選自下列化合物至少其中之一
13.如權(quán)利要求9所述的配向?qū)?，其中該光穩(wěn)定劑選自下列化合物至少其中之一
14.如權(quán)利要求9所述的配向?qū)?，其中該配向材料包括聚酰胺酸組合物。
15.如權(quán)利要求9所述的配向?qū)?，其中該配向材料、該紫外線吸收劑以及該光穩(wěn)定劑的重量比例為2～7∶0.2～2.0∶0.2～2.0。
全文摘要
一種配向材料組合物，包括配向材料、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑及溶劑。紫外線吸收劑具有上列式1的化學(xué)式，其中X表示氫、烷基或鹵素，R1表示苯環(huán)碳長鏈衍生物；光穩(wěn)定劑具有下列式2的化學(xué)式，其中R2表示酯基衍生物或銨基衍生物，R3表示氫、-OH(hydroxyl group，羥基或氫氧基)或是烷基。
文檔編號G02F1/13GK101493610SQ20091012862
公開日2009年7月29日 申請日期2009年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者蕭毅豪, 徐碩駿, 鄭新安, 林洋巨, 黃良瑩, 黃泰翔 申請人:友達光電股份有限公司