液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)一種垂直配向型液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件，特別是 提供一種低離子密度的液晶配向劑，及其所形成液晶配向膜，W及具有該配向膜的液晶顯 示元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于消費(fèi)者對(duì)液晶顯示器的廣視角特性的要求逐年提升，使得具廣視角的液晶 顯示元件的電性特性或顯示特性的要求比W往更為嚴(yán)苛，其中，W垂直配向型（Vertical Alignment)液晶顯示元件最被廣為研究。為了具有較佳上述的特性，液晶配向膜便成為提 升垂直配向型液晶顯示元件特性的重要研究對(duì)象之一。
[0003] 該垂直配向型液晶顯示元件中的液晶配向膜主要是被用來(lái)使液晶分子有規(guī)則的 排列W及在未提供電場(chǎng)下可使液晶分子具有一大的傾斜角度，且液晶配向膜的形成方式通 常是將一含有聚醜胺酸聚合物、聚醜亞胺聚合物等高分子材料的液晶配向劑涂布于一基板 表面，經(jīng)加熱處理及配向處理后而形成。
[0004] -般而言，于上述高分子材料中導(dǎo)入液晶預(yù)傾成份可得到良好的液晶配向性。然 而，該液晶預(yù)傾成份卻使高分子的溶解性降低，導(dǎo)致高分子容易凝集而使液晶配向劑涂布 于基板上時(shí)產(chǎn)生印刷缺陷（mura)。另外，長(zhǎng)時(shí)間印刷時(shí)還有高分子析出造成印刷性低下的 問題的發(fā)生。
[0005] 日本特開2013-101303掲示使用分子內(nèi)具有一個(gè)W上駿基的二胺化合物與四駿 酸二酢化合物聚合而得的聚醜亞胺系聚合物搭配1，3-二甲基-2-咪哇晰麗、N-己基-2-口比 咯焼麗或式（III)所示的化合物等溶劑可得到印刷性良好的液晶配向劑。然而，該液晶配 向劑仍有離子密度過(guò)高的問題，尤其于低電壓下無(wú)法顯示正常的色階：
[0006]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種液晶配向劑，包含： 一聚合物組合物（A)，由包括四羧酸二酐組份（a)及二胺組份（b)的一混合物反應(yīng)所制 得，其中該二胺組份（b)包含至少一種具有羧酸基的二胺化合物（b-Ι)及其他二胺化合物 (b-2)； 如下式（I)所示的光聚合性化合物（B):
于式（I)中，R1獨(dú)立地代表如下式（I-I)至（1-5)所示的聚合性官能基、氫原子、鹵素原 子、-CN、-CF3、-CF2H、-CFH2、-〇CF3、-〇CF 2H、-N = C = 0、-N = C = S 或碳數(shù)為 1 至 20 的烷 基，其中該烷基中任意的-CH2-可被-0??0 2-、-CO-、-COO-、-〇C〇-、-CH = CH-、-CF = CF-或-C = C-所取代，任意的氫原子可被鹵素原子或-CN所取代，且R1的至少一者代表如 下式（I-I)至式（1-5)所示的聚合性官能基；Y獨(dú)立地代表碳數(shù)為3至20的飽和或不飽和 的獨(dú)立環(huán)、縮合環(huán)或螺環(huán)的二價(jià)基，其中該環(huán)中任意的-CH 2-可被-0-所取代，任意的-CH = 可被-N =所取代，任意的-H可被鹵素原子、-CN、-N02、-NC、-N = C = 0、_N = C = S、^^、 碳數(shù)為1至10的直鏈烷基、碳數(shù)為1至10的支鏈烷基或碳數(shù)為1至10的鹵烷基所取代，且 該烷基的 -CH2-可被-O-、-CO -、-C00-、-〇C〇-、-0C00-、-CH = CH-或-C = C-所取代；Z 獨(dú) 立地代表單鍵或碳數(shù)為1至20的亞烷基，其中該亞烷基中任意的-CH2-可被-0-、-S-、-S0 2-、-CO-、-coo-、-0C0-、-0C00-、-CH = CH-、-CF = CF-、-CH = N-、-N = CH-、-N = N-、-N(O) =N-或-C = C-所取代，且任意的-H可被鹵素原子、碳數(shù)為1至10的烷基或碳數(shù)為1至 10的鹵烷基所取代；m代表1至6的整數(shù)，且當(dāng)m代表2至6的整數(shù)時(shí)，多個(gè)-Y-Z-是相同 或不相同：
于式（I-I)至式（1-5)中，R2代表氫原子、鹵素原子、-CF 3或碳數(shù)為1至5的烷基；以 及 一溶劑（C)。
2. 如權(quán)利要求1所述的液晶配向劑，其中所述具有羧酸基的二胺化合物（b-Ι)具有如 下式（Π )所示的結(jié)構(gòu)：
于式（II)中，X代表具有碳數(shù)為6至30的芳香環(huán)的有機(jī)基團(tuán)，且η代表1至4的整數(shù)。
3. 如權(quán)利要求2所述的液晶配向劑，其中所述具有羧酸基的二胺化合物（b-Ι)是選自 于由如下式（II-I)至（II-5)所示的化合物的任意組合所組成的一族群 ：
于式（II-I)至式（II-5)中，乂占父汾別獨(dú)立地代表單鍵、-^^、％!^-、-"^)^^ F2-、-C (CF3) 2_、⑴-、-NH-、-N (CH3) -、-CONH-、-NHCO-、-CH2CK -0CH2-、-C00-、-OCO-、-CON (CH3 )-或-N (CH3) CO- ;X2代表碳數(shù)為1至5的直鏈烷基或碳數(shù)為1至5的支鏈烷基；a與h分別 獨(dú)立地代表1至4的整數(shù)；b與d分別獨(dú)立地代表0至4的整數(shù)，且（b+d)代表1至4的整 數(shù)；e、f與g分別獨(dú)立地代表1至5的整數(shù)。
4. 如權(quán)利要求1所述的液晶配向劑，其中所述光聚合性化合物（B)的R1的至少1者是 選自于由如式（I-I)至式（1-3)所示的聚合性官能基的任意組合所組成的一族群。
5. 如權(quán)利要求1所述的液晶配向劑，其中所述光聚合性化合物（B)的Y分別獨(dú)立 地代表1，4-亞環(huán)己基、1，4-環(huán)己烯基、1，4-亞苯基、萘-2, 6-二基、四氫化萘-2, 6-二 基、芴-2, 7-二基、雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷-1,4-二基、雙環(huán)[3. 1.0]己烷-3, 6-二基或三 蝶烯-1，4-二基的二價(jià)基團(tuán)；在該環(huán)類基團(tuán)中的任意的-CH2-可被-0-所取代，任意 的-CH =可被-N =所取代，任意的-H可被鹵素原子、-CN、-N02、-NC、-N = C = 0、-N =C = S、1至3個(gè)具有碳數(shù)為1至4的烷基或苯基取代的硅基、碳數(shù)為1至10的直鏈 烷基或支鏈烷基，或著碳數(shù)為1至10的鹵烷基所取代；且于該烷基中，任意的-CH 2-可 被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CH = CH-或-C = C-所取代。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶配向劑，其中所述光聚合性化合物（B)的Y代表如下式 (1-6)至式（1-30)所示的官能基的任意組合所組成的一族群：
于式（1-6)至式（1-30)中，R3代表鹵素原子、碳數(shù)為1至3的烷基、碳數(shù)為1至3的烷 氧基或碳數(shù)為1至3的鹵烷基。
7.如權(quán)利要求1所述的液晶配向劑，其中所述光聚合性化合物（B)是選自于由如下式 (1-31)至式（1-42)所示的化合物的任意組合所組成的一族群：

于式（1-31)至式（1-42)中，&分別獨(dú)立地代表氫原子或甲基；R5分別獨(dú)立地代表氫 原子、鹵素原子、甲基、_CF3、-OCH3、苯基或同一碳原子上的二個(gè)R5形成碳數(shù)為6至15的飽 和或不飽和的碳?xì)洵h(huán)；i與j分別獨(dú)立地代表1至20的整數(shù)。
8. 如權(quán)利要求1所述的液晶配向劑，基于二胺組份的總使用量為100摩爾，具有羧酸基 的二胺化合物（b-Ι)的使用量為20至60摩爾。
9. 如權(quán)利要求1所述的液晶配向劑，基于聚合物組合物（A)的使用量為100重量份，光 聚合性化合物（B)的使用量為5重量份至30重量份。
10. 如權(quán)利要求1所述的液晶配向劑，其中所述聚合物組合物（A)的酰亞胺化率是 30%至 90%。
11. 一種液晶配向膜，其是由如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的液晶配向劑所形成。
12. -種液晶顯示元件，其是包含具有如權(quán)利要求11所述的液晶配向膜。
【專利摘要】本發(fā)明是有關(guān)一種液晶配向劑、利用前述的液晶配向劑制作的液晶配向膜以及具有上述的液晶配向膜的液晶顯示元件。此液晶配向劑包含一聚合物組合物(A)、光聚合性化合物(B)及一溶劑(C)。前述的聚合物組合物(A)是由一混合物反應(yīng)所制得，其中此混合物包括四羧酸二酐組份(a)及二胺組份(b)。前述的液晶配向劑具有較低的離子密度。
【IPC分類】C09K19-56, G02F1-1337
【公開號(hào)】CN104726109
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410804490
【發(fā)明人】邱信融, 黃菀婷
【申請(qǐng)人】奇美實(shí)業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日
【公告號(hào)】US20150177567