液晶配向組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種液晶配向組合物，特別是指一種適用于噴墨式印刷涂布方式 的液晶配向組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示器主要是利用外加電場使液晶分子排列狀態(tài)改變，進而造成光的偏振狀 態(tài)與方向改變，藉以得到明暗對比的顯示效果。
[0003] 隨著螢?zāi)怀叽绲臄U大，液晶顯示器已發(fā)展到每一個畫素中皆裝有薄膜電晶體 (Thin-Film Transistor，TFT)的液晶顯示元件。當液晶分子置入一對含有電極的基板間， 因液晶在平行與垂直分子方向的誘電率不同，因此需通過控制電場來控制液晶分子的排列 方式。另一方面，由于液晶分子具有雙折射特性，可藉由液晶分子排列狀態(tài)的改變來調(diào)控偏 極光的偏極方向。液晶分子排列狀態(tài)的改變必須通過讓液晶分子在基板上有均勻的預(yù)傾角 及固定方向的配向來達成。目前常用的方式是在基板上涂布一層配向膜，藉由該配向膜來 控制液晶分子的排列方向及提供液晶分子穩(wěn)定的預(yù)傾角。當外加電場關(guān)閉時，液晶分子靠 著與配向膜界面的強作用力（Anchoring force)及其彈性系數(shù)而恢復(fù)到原先的排列。
[0004] 目前業(yè)界制備配向膜的方法是將液晶配向組合物涂布在基板表面上，利用摩擦或 其他方式使得該薄膜表面的分子被定向，藉此提供后續(xù)置入的液晶分子朝固定方向傾倒。 該配向組合物可包含聚乙烯醇、聚乙二醇、聚酰胺、聚酰胺酸或聚酰亞胺，其中聚酰胺酸和 聚酰亞胺由于具有有優(yōu)異的熱安定性及良好的機械、電氣與耐化性，最常被利用作為配向 膜材料。聚酰胺酸是通過二胺與四羧酸或四羧酸二酐進行聚合反應(yīng)所獲得的高分子，而聚 酰亞胺一般是由聚酰胺酸進行高溫脫水閉環(huán)反應(yīng)[也就是酰亞胺化（Imidization)]所制 得。
[0005] 過去配向膜涂布方式主要是滾印印刷，藉由APR板（ASAHI KASEI感光樹脂板）將 配向膜材料轉(zhuǎn)印至基板，以得到膜厚均勻的配向膜。然而，除了 APR板需清洗更換外，價格 昂貴的刮膠棍（Doctor Roll)和網(wǎng)紋棍（Anilox Roll)也需定期更換，尤其遇到大尺寸面 板，此問題就會越明顯。因此，為了因應(yīng)大尺寸面板的需求，配向膜的涂布逐漸由APR板轉(zhuǎn) 印的涂布方式轉(zhuǎn)向噴墨式涂布方式。
[0006] 然而，現(xiàn)有噴墨式印刷技術(shù)，雖有許多優(yōu)于滾印印刷的優(yōu)點，但仍有許多技術(shù)待克 月艮，例如噴墨式印刷中用于涂布在基板上并形成液晶配向膜的液晶配向組合物，于涂布過 程中，除了需降低聚酰胺酸或聚酰亞胺的配向膜材料的析出風險外，也需要有穩(wěn)定的液滴 涂出狀況及高準直性，且該配向組合物于基板上也應(yīng)具有優(yōu)異的擴散性及流平性，以避免 所形成的配向膜產(chǎn)生擴散不均或膜厚不均等情況產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 因此，本發(fā)明的目的，即在提供一種適用于噴墨式印刷方式，于涂布過程中，除了 能降低聚酰胺酸或聚酰亞胺的配向膜材料的析出風險外，同時具有穩(wěn)定的液滴涂出狀況及 高準直性，且所形成的配向膜也具有優(yōu)異的擴散性及流平性的液晶配向組合物。
[0008] 于是本發(fā)明液晶配向組合物，包含至少一聚合物及混合溶劑。
[0009] 該聚合物是選自于聚酰胺酸、聚酰亞胺或前述兩者的組合。
[0010] 該混合溶劑是選自于乙二醇丁醚與氮-異丙基-2-吡咯烷酮的組合，或乙二醇丁 醚、氮-異丙基-2-吡咯烷酮及輔助溶劑的組合，其中，該輔助溶劑能增加該混合溶劑對該 聚合物的溶解度。
[0011] 本發(fā)明的功效是利用該含有乙二醇丁醚、氮-異丙基-2-吡咯烷酮的混合溶劑， 讓該液晶配向組合物于使用噴墨式印刷方式涂布至基板的過程中，能降低該聚合物析出風 險，且使該液晶配向組合物于涂布過程中具有穩(wěn)定的液滴涂出狀況及高準直性外，于基板 上也具有優(yōu)異的擴散性及流平性，而能避免所形成的配向膜產(chǎn)生擴散不均或膜厚不均等情 況產(chǎn)生。
[0012] 以下將就本
【發(fā)明內(nèi)容】
進行詳細說明：
[0013] [聚合物]
[0014] 本發(fā)明液晶配向組合物的聚合物是選自于聚酰胺酸、聚酰亞胺或前述兩者的組 合。該聚酰胺酸較佳是四羧酸二酐與二胺反應(yīng)后所制得。該聚酰亞胺較佳是由聚酰胺酸進 行酰亞胺化反應(yīng)后所制得。
[0015] 該四羧酸二酐可為任何適用于制備聚酰胺酸的含四羧酸二酐化合物，較佳地，該 四羧酸二酐是選自1，2, 3, 4-環(huán)丁烷四甲酸二酐、均苯四甲酸二酐、3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四甲酸 二酐、3, 4-二羧基-1，2, 3, 4-四氫-1-萘丁二酸二酐、1，2, 3, 4- 丁烷四甲酸二酐、乙烯-乙 二醇-雙（脫水偏苯三酸酯）（TMEG-100)、2, 3, 5-三羧基環(huán)戊烷基乙酸二酐（TCA)。
[0016] 該二胺可為任何適用于制備聚酰胺酸的含二胺化合物，較佳地，該二胺是選 自5 (6)-氨基_1，3, 3-三甲基-1-(4-氨基苯基）茚滿（TMDA)、4'_丙基-雙（環(huán)己 烷）-4-基-3, 5-二氨基-2-甲基苯甲酸甲酯。
[0017] 較佳地，以該液晶配向組合物總重為100重量份計，該聚合物含量為2~5重量 份。
[0018] [混合溶劑]
[0019] 該混合溶劑是選自于：（1)乙二醇丁醚與氮-異丙基-2-吡咯烷酮的組合，及（2) 乙二醇丁醚、氮-異丙基-2-吡咯烷酮及輔助溶劑的組合。以下將分別就上述兩種態(tài)樣作 更進一步的說明：
[0020] (1)混合溶劑為乙二醇丁醚與氮-異丙基-2-吡咯烷酮的組合：
[0021] 較佳地，以該混合溶劑的總重為IOOwt %計，乙二醇丁醚的含量范圍為20至 70wt %，以及氮-異丙基-2-吡咯烷酮的含量范圍為30至80wt %。更佳地，乙二醇丁醚的含 量范圍為30至60wt %，以及氮-異丙基-2-吡咯烷酮的含量范圍為40至70wt %。由于該 乙二醇丁醚能增加組合物于基板上的流平性，因此，在混合溶劑為乙二醇丁醚與氮-異丙 基-2-吡咯烷酮的組合態(tài)樣下，若該乙二醇丁醚的含量小于20wt%時，會造成液晶配向組 合物于基板上的流平性變差；若含量大于70wt%時，則會導致用于溶解該聚合物的氮-異 丙基-2-吡咯烷酮含量降低，造成該聚合物有析出的風險。
[0022] (2)乙二醇丁醚、氮-異丙基-2-吡咯烷酮及輔助溶劑的組合：
[0023] 該輔助溶劑可為任何能增加該混合溶劑對該聚合物的溶解度的溶劑，較佳地，該 輔助溶劑是選自氮-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內(nèi)酯、氮，氮-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜 或前述的組合。更佳地，該輔助溶劑為氮-甲基-2-吡咯烷酮。
[0024] 較佳地，以該混合溶劑的總重為IOOwt %計，乙二醇丁醚的含量范圍為20至 70wt%，氮-異丙基-2-吡咯烷酮及輔助溶劑的含量總和范圍為30至80wt%，且輔助溶劑 與氮-異丙基-2-吡咯烷酮的含量比值范圍為大于0至小于4