用以形成液晶取向膜的液晶取向剂、液晶取向膜及使用其的液晶显示元件的制作方法

文档序号:13111071阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种液晶取向剂,其特征在于:含有以下聚合物与由下述式(1)所表示的化合物的至少一种,所述聚合物为选自使四羧酸二酐与二胺化合物反应而获得的聚酰胺酸及其衍生物的至少一种,式(1)中,R1为单键、碳数1~8的直链亚烷基、碳数2~8的分支链亚烷基或具有碳数3~8的脂环结构的二价有机基。2.根据权利要求1所述的液晶取向剂,其特征在于:式(1)的化合物为由式(1-1)~式(1-7)所表示的化合物的至少一种;3.根据权利要求1或2所述的液晶取向剂,其特征在于:四羧酸二酐含有选自由下述式(AN-I)~式(AN-VII)所表示的化合物的群组中的至少一种;二胺包括选自由下述式(DI-1)~式(DI-16)所表示的不具有侧链的二胺、由下述式(DIH-1)~式(DIH-3)所表示的不具有侧链的二酰肼及由下述式(DI-31)~式(DI-35)所表示的具有侧链的二胺的群组中的至少一种;式(AN-I)、式(AN-IV)及式(AN-V)中,X独立为单键或-CH2-;式(AN-II)中,G为单键、碳数1~20的亚烷基、-CO-、-O-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、或-C(CF3)2-;式(AN-II)~式(AN-IV)中,Y独立为选自下述的三价的基的群组中的一种,结合键与任意的碳连结,所述基的至少一个氢可由甲基、乙基或苯基取代;式(AN-III)~式(AN-V)中,环A10为碳数3~10的单环式烃的基或碳数6~30的缩合多环式烃的基,所述基的至少一个氢可由甲基、乙基或苯基取代,连接在环上的结合\t键与构成环的任意的碳连结,两根结合键可与同一个碳连结;式(AN-VI)中,X10为碳数2~6的亚烷基,Me表示甲基,Ph表示苯基;式(AN-VII)中,G10独立为-O-、-COO-或-OCO-,r独立为0或1;所述式(DI-1)中,G20为-CH2-,至少一个-CH2-可被-NH-、-O-取代,m为1~12的整数,亚烷基的至少一个氢可被-OH取代;式(DI-3)及式(DI-5)~式(DI-7)中,G21独立为单键、-NH-、-NCH3-、-O-、-S-、-S-S-、-SO2-、-CO-、-COO-、-CONCH3-、-CONH-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-(CH2)m-、-O-(CH2)m-O-、-N(-CH3)-(CH2)k-N(-CH3)-、-(O-C2H4)m-O-、-O-CH2-C(CF3)2-CH2-O-、-O-CO-(CH2)m-CO-O-、-CO-O-(CH2)m-O-CO-、-(CH2)m-NH-(CH2)m-、-CO-(CH2)k-NH-(CH2)k-、-(NH-(CH2)m)k-NH-、-CO-C3H6-(NH-C3H6)n-CO-、或-S-(CH2)m-S-,m独立为1~12的整数,k为1~5的整数,n为1或2;式(DI-4)中,s独立为0~2的整数;式(DI-6)及式(DI-7)中,G22独立为单键、-O-、-S-、-CO-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-NH-、或碳数1~10的亚烷基;式(DI-2)~式(DI-7)中的环己烷环及苯环的至少一个氢可由-F、-Cl、碳数1~3的烷基、-OCH3、-OH、-CF3、-CO2H、-CONH2、-NHC6H5、苯基、或苄基取代,并且,在式(DI-4)中,苯环的至少一个氢可由选自由下述式(DI-4-a)~式(DI-4-e)所表示的基的群组中的一个取代;键结位置未固定在构成所述式中的环的碳原子上的基表示在所述环上的键结位置为任意;-NH2在环己烷环或苯环上的键结位置为除G21或G22的键结位置以外的任意的位置;式(DI-4-a)及式(DI-4-b)中,R20独立为氢或-CH3;式(DI-11)中,r为0或1;式(DI-8)~式(DI-11)中,键结在环上的-NH2的键结位置为任意的位置;式(DI-12)中,R21及R22独立为碳数1~3的烷基或苯基,G23独立为碳数1~6的亚烷基、亚苯基或经烷基取代的亚苯基,w为1~10的整数;式(DI-13)中,R23独立为碳数1~5的烷基、碳数1~5的烷氧基或-Cl,p独立为0~3的整数,q为0~4的整数;式(DI-14)中,环B为单环式杂芳香族,R24为氢、-F、-Cl、碳数1~6的烷基、烷氧基、乙烯基、炔基,q为0~4的整数;式(DI-15)中,环C为含有杂原子的单环;式(DI-16)中,G24为单键、碳数2~6的亚烷基或1,4-亚苯基,r为0或1;键结位置未固定在构成所述式中的环的碳原子上的基表示在所述环上的键结位置为任意;式(DI-13)~式(DI-16)中,键结在环上的-NH2的键结位置为任意的位置;式(DIH-1)中,G25为单键、碳数1~20的亚烷基、-CO-、-O-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、或-C(CF3)2-;式(DIH-2)中,环D为环己烷环、苯环或萘环,所述环的至少一个氢可由甲基、乙基、或苯基取代;式(DIH-3)中,环E分别独立为环己烷环、或苯环,所述环的至少一个氢可由甲基、乙基、或苯基取代,Y为单键、碳数1~20的亚烷基、-CO-、-O-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、或-C(CF3)2-;式(DIH-2)及式(DIH-3)中,键结在环上的-CONHNH2的键结位置为任意的位置;式(DI-31)中,G26为单键、-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CONH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、或-(CH2)m'-,m'为1~12的整数;R25为碳数3~30的烷基、苯基、具有类固醇骨架的基、或由下述的式(DI-31-a)所表示的基,所述烷基中,至少一个氢可由-F取代,而且,至少一个-CH2-可由-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代,所述苯基的氢可由-F、-CH3、-OCH3、-OCH2F、-OCHF2、-OCF3、碳数3~30的烷基或碳数3~30的烷氧基取代,键结在苯环上的-NH2的键结位置表示在所述环中为任意的位置,式(DI-31-a)中,G27、G28及G29为键结基,它们独立为单键、或碳数1~12的亚烷基,所述亚烷基的一个以上的-CH2-可由-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH=CH-取代,环B21、环B22、环B23及环B24独立为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶\t-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、哌啶-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-2,7-二基或蒽-9,10-二基,环B21、环B22、环B23及环B24中,至少一个氢可由-F或-CH3取代,s、t及u独立为0~2的整数,它们的合计为0~5,当s、t或u为2时,各个括号内的两个键结基可以相同,也可以不同,而且,两个环可以相同,也可以不同,R26为氢、-F、-OH、碳数1~30的烷基、碳数1~30的氟取代烷基、碳数1~30的烷氧基、-CN、-OCH2F、-OCHF2、或-OCF3,所述碳数1~30的烷基的至少一个-CH2-可由下述式(DI-31-b)所表示的二价的基取代,式(DI-31-b)中,R27及R28独立为碳数1~3的烷基,v为1~6的整数;式(DI-32)及式(DI-33)中,G30独立为单键、-CO-或-CH2-,R29独立为氢或-CH3,R30为氢、碳数1~20的烷基、或碳数2~20的烯基;式(DI-33)中的苯环的至少一个氢可由碳数1~20的烷基或苯基取代;键结位置未固定在构成所述式中的环的碳原子上的基表示在所述环上的键结位置为任意;式(DI-32)及式(DI-33)中,键结在苯环上的-NH2表示在所述环上的键结位置为任意;式(DI-34)及式(DI-35)中,G31独立为-O-、-NH-或碳数1~6的亚烷基,G32为单键或碳数1~3的亚烷基,R31为氢或碳数1~20的烷基,所述烷基的至少一个-CH2-可由-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代,R32为碳数6~22的烷基,R33为氢或碳数1~22的烷基,环B25为1,4-亚苯基或1,4-亚环己基,r为0或1,而且,键结在苯环上的-NH2表示在所述环上的键结位置为任意。4.根据权利要求3所述的液晶取向剂,其特征在于:四羧酸二酐为选自下述式(AN-1-1)、式(AN-1-2)、式(AN-1-13)、式(PA-1)、式(AN-3-1)、式(AN-3-2)、式(AN-4-5)、式(AN-4-17)、式(AN-4-21)、式(AN-4-29)、式(AN-4-30)、式(AN-5-1)、式(AN-7-2)、式(AN-10-1)、式(AN-11-3)、式(AN-16-1)、式(AN-16-3)、及式(AN-16-4)中的至少一种;二胺为选自由下述式(DI-1-3)、式(DI-2-1)、式(DI-4-1)、式(DI-4-2)、式(DI-4-10)、式(DI-4-15)、式(DI-5-1)、式(DI-5-5)、式(DI-5-9)、式(DI-5-12)、式(DI-5-13)、式(DI-5-17)、式(DI-5-28)、式(DI-5-30)、式(DI-6-7)、式(DI-7-3)、式(DI-11-2)、式(DI-13-1)、式(DI-16-1)、式(DI-31-56)、及式(DIH-2-1)所组成的群组中的至少一种;式(AN-1-2)及式(AN-4-17)中,m为1~12的整数;式(DI-5-1)、式(DI-5-12)、式(DI-5-13)、及式(DI-7-3)中,m为1~12的整数;式(DI-5-30)中,k为1~5的整数;而且式(DI-7-3)中,n分别独立为1或2。5.根据权利要求1或2所述的液晶取向剂,其特征在于:聚酰胺酸及其衍生物为使四羧酸二酐及二胺的至少一种与具有光反应性结构的化合物反应而获得的聚合物(a)。6.根据权利要求5所述的液晶取向剂,其特征在于:所述光反应性结构为选自由下述\t式(P-1)~式(P-7)所表示的结构所组成的群组中的至少一种;式(P-1)中,R61独立为氢原子、碳数1~5的烷基、或苯基。7.根据权利要求6所述的液晶取向剂,其特征在于:具有所述光反应性结构的化合物为选自由下述式(II-1)、式(II-2)、式(III-1)、式(III-2)、式(IV-1)、式(IV-2)、式(V-1)~式(V-3)、及式(VI-1)、式(VI-2)所组成的群组中的至少一种四羧酸二酐或二胺化合物;所述各式中,键结位置未固定在构成环的任一个碳原子上的基表示在所述环上的键结位置为任意;式(V-2)中,R6独立为-CH3、-OCH3、-CF3、或-COOCH3,a分别独立为0~2的整数;式(V-3)中,环A及环B分别独立为选自单环式烃、缩合多环式烃及杂环的至少一种,R11为碳数1~20的直链亚烷基、-COO-、-OCO-、-NHCO-或-N(CH3)CO-,R12为碳数1~20的直链亚烷基、-COO-、-OCO-、-NHCO-或-N(CH3)CO-,R11及R12中,直链亚烷基的-CH2-的一个或两个可由-O-取代,R7~R10分别独立为-F、-CH3、-OCH3、-CF3、或-OH,而且,b~e分别独立为0~4的整数。8.根据权利要求7所述的液晶取向剂,其特征在于:具有所述光反应性结构的二胺化合物由下述式(PDI-7)表示;式(PDI-7)中,R51分别独立为-CH3、-OCH3、-CF3、或-COOCH3,s分别独立为0~2的整数。9.根据权利要求5所述的液晶取向剂,其特征在于:含有聚合物(a),并且进而含有聚合物(b),所述聚合物(b)为选自使不具有光反应性结构的四羧酸二酐及不具有光反应性结构的二胺反应而获得的聚酰胺酸及其衍生物的至少一种。10.根据权利要求9所述的液晶取向剂,其特征在于:用于聚合物(b)的合成中的四羧酸二酐为选自下述式(AN-1-1)、式(AN-1-2)、\t式(AN-1-13)、式(PA-1)、式(AN-3-1)、式(AN-3-2)、式(AN-4-5)、式(AN-4-17)、式(AN-4-21)、式(AN-4-29)、式(AN-4-30)、式(AN-5-1)、式(AN-7-2)、式(AN-10-1)、式(AN-11-3)、式(AN-16-1)、式(AN-16-3)、及式(AN-16-4)中的至少一种;二胺为选自由下述式(DI-1-3)、式(DI-2-1)、式(DI-4-1)、式(DI-4-2)、式(DI-4-10)、式(DI-4-15)、式(DI-5-1)、式(DI-5-5)、式(DI-5-9)、式(DI-5-12)、式(DI-5-13)、式(DI-5-17)、式(DI-5-28)、式(DI-5-30)、式(DI-6-7)、式(DI-7-3)、式(DI-11-2)、式(DI-13-1)、式(DI-16-1)、式(DI-31-56)、及式(DIH-2-1)所组成的群组中的至少一种;式(AN-1-2)及式(AN-4-17)中,m为1~12的整数;式(DI-5-1)、式(DI-5-12)、式(DI-5-13)、及式(DI-7-3)中,m为1~12的整数;式(DI-5-30)中,k为1~5的整数;而且式(DI-7-3)中,n分别独立为1或2。11.根据权利要求1或2所述的液晶取向剂,其特征在于:进而含有选自由噁嗪化合物、噁唑啉化合物、所述式(1)所表示的化合物以外的环氧化合物、及硅烷偶合剂所组成\t的化合物的群组中的至少一种。12.一种液晶取向膜,其特征在于:其是由根据权利要求1至11中任一项所述的液晶取向剂而形成。13.一种横向电场驱动型液晶显示元件用液晶取向膜,其特征在于:其是由根据权利要求1至11中任一项所述的液晶取向剂而形成。14.一种液晶显示元件,其特征在于:包括根据权利要求12或13所述的液晶取向膜。
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