液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关一种垂直配向型液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件，特别是 提供一种低离子密度的液晶配向剂，及其所形成液晶配向膜，W及具有该配向膜的液晶显 示元件。
【背景技术】
[0002] 由于消费者对液晶显示器的广视角特性的要求逐年提升，使得具广视角的液晶 显示元件的电性特性或显示特性的要求比W往更为严苛，其中，W垂直配向型（Vertical Alignment)液晶显示元件最被广为研究。为了具有较佳上述的特性，液晶配向膜便成为提 升垂直配向型液晶显示元件特性的重要研究对象之一。
[0003] 该垂直配向型液晶显示元件中的液晶配向膜主要是被用来使液晶分子有规则的 排列W及在未提供电场下可使液晶分子具有一大的倾斜角度，且液晶配向膜的形成方式通 常是将一含有聚醜胺酸聚合物、聚醜亚胺聚合物等高分子材料的液晶配向剂涂布于一基板 表面，经加热处理及配向处理后而形成。
[0004] -般而言，于上述高分子材料中导入液晶预倾成份可得到良好的液晶配向性。然 而，该液晶预倾成份却使高分子的溶解性降低，导致高分子容易凝集而使液晶配向剂涂布 于基板上时产生印刷缺陷（mura)。另外，长时间印刷时还有高分子析出造成印刷性低下的 问题的发生。
[0005] 日本特开2013-101303掲示使用分子内具有一个W上駿基的二胺化合物与四駿 酸二酢化合物聚合而得的聚醜亚胺系聚合物搭配1，3-二甲基-2-咪哇晰丽、N-己基-2-口比 咯焼丽或式（III)所示的化合物等溶剂可得到印刷性良好的液晶配向剂。然而，该液晶配 向剂仍有离子密度过高的问题，尤其于低电压下无法显示正常的色阶：
[0006]
【主权项】
1. 一种液晶配向剂，包含： 一聚合物组合物（A)，由包括四羧酸二酐组份（a)及二胺组份（b)的一混合物反应所制 得，其中该二胺组份（b)包含至少一种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独立地代表如下式（I-I)至（1-5)所示的聚合性官能基、氢原子、卤素原 子、-CN、-CF3、-CF2H、-CFH2、-〇CF3、-〇CF 2H、-N = C = 0、-N = C = S 或碳数为 1 至 20 的烷 基，其中该烷基中任意的-CH2-可被-0??0 2-、-CO-、-COO-、-〇C〇-、-CH = CH-、-CF = CF-或-C = C-所取代，任意的氢原子可被卤素原子或-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独立地代表碳数为3至20的饱和或不饱和 的独立环、缩合环或螺环的二价基，其中该环中任意的-CH 2-可被-0-所取代，任意的-CH = 可被-N =所取代，任意的-H可被卤素原子、-CN、-N02、-NC、-N = C = 0、_N = C = S、^^、 碳数为1至10的直链烷基、碳数为1至10的支链烷基或碳数为1至10的卤烷基所取代，且 该烷基的 -CH2-可被-O-、-CO -、-C00-、-〇C〇-、-0C00-、-CH = CH-或-C = C-所取代；Z 独 立地代表单键或碳数为1至20的亚烷基，其中该亚烷基中任意的-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可被卤素原子、碳数为1至10的烷基或碳数为1至 10的卤烷基所取代；m代表1至6的整数，且当m代表2至6的整数时，多个-Y-Z-是相同 或不相同：
于式（I-I)至式（1-5)中，R2代表氢原子、卤素原子、-CF 3或碳数为1至5的烷基；以 及 一溶剂（C)。
2. 如权利要求1所述的液晶配向剂，其中所述具有羧酸基的二胺化合物（b-Ι)具有如 下式（Π )所示的结构：
于式（II)中，X代表具有碳数为6至30的芳香环的有机基团，且η代表1至4的整数。
3. 如权利要求2所述的液晶配向剂，其中所述具有羧酸基的二胺化合物（b-Ι)是选自 于由如下式（II-I)至（II-5)所示的化合物的任意组合所组成的一族群 ：
于式（II-I)至式（II-5)中，乂占父汾别独立地代表单键、-^^、％!^-、-"^)^^ F2-、-C (CF3) 2_、⑴-、-NH-、-N (CH3) -、-CONH-、-NHCO-、-CH2CK -0CH2-、-C00-、-OCO-、-CON (CH3 )-或-N (CH3) CO- ;X2代表碳数为1至5的直链烷基或碳数为1至5的支链烷基；a与h分别 独立地代表1至4的整数；b与d分别独立地代表0至4的整数，且（b+d)代表1至4的整 数；e、f与g分别独立地代表1至5的整数。
4. 如权利要求1所述的液晶配向剂，其中所述光聚合性化合物（B)的R1的至少1者是 选自于由如式（I-I)至式（1-3)所示的聚合性官能基的任意组合所组成的一族群。
5. 如权利要求1所述的液晶配向剂，其中所述光聚合性化合物（B)的Y分别独立 地代表1，4-亚环己基、1，4-环己烯基、1，4-亚苯基、萘-2, 6-二基、四氢化萘-2, 6-二 基、芴-2, 7-二基、双环[2. 2. 2]辛烷-1,4-二基、双环[3. 1.0]己烷-3, 6-二基或三 蝶烯-1，4-二基的二价基团；在该环类基团中的任意的-CH2-可被-0-所取代，任意 的-CH =可被-N =所取代，任意的-H可被卤素原子、-CN、-N02、-NC、-N = C = 0、-N =C = S、1至3个具有碳数为1至4的烷基或苯基取代的硅基、碳数为1至10的直链 烷基或支链烷基，或着碳数为1至10的卤烷基所取代；且于该烷基中，任意的-CH 2-可 被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CH = CH-或-C = C-所取代。
6.如权利要求5所述的液晶配向剂，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组合所组成的一族群：
于式（1-6)至式（1-30)中，R3代表卤素原子、碳数为1至3的烷基、碳数为1至3的烷 氧基或碳数为1至3的卤烷基。
7.如权利要求1所述的液晶配向剂，其中所述光聚合性化合物（B)是选自于由如下式 (1-31)至式（1-42)所示的化合物的任意组合所组成的一族群：
于式（1-31)至式（1-42)中，&分别独立地代表氢原子或甲基；R5分别独立地代表氢 原子、卤素原子、甲基、_CF3、-OCH3、苯基或同一碳原子上的二个R5形成碳数为6至15的饱 和或不饱和的碳氢环；i与j分别独立地代表1至20的整数。
8. 如权利要求1所述的液晶配向剂，基于二胺组份的总使用量为100摩尔，具有羧酸基 的二胺化合物（b-Ι)的使用量为20至60摩尔。
9. 如权利要求1所述的液晶配向剂，基于聚合物组合物（A)的使用量为100重量份，光 聚合性化合物（B)的使用量为5重量份至30重量份。
10. 如权利要求1所述的液晶配向剂，其中所述聚合物组合物（A)的酰亚胺化率是 30%至 90%。
11. 一种液晶配向膜，其是由如权利要求1至10中的任一项所述的液晶配向剂所形成。
12. -种液晶显示元件，其是包含具有如权利要求11所述的液晶配向膜。
【专利摘要】本发明是有关一种液晶配向剂、利用前述的液晶配向剂制作的液晶配向膜以及具有上述的液晶配向膜的液晶显示元件。此液晶配向剂包含一聚合物组合物(A)、光聚合性化合物(B)及一溶剂(C)。前述的聚合物组合物(A)是由一混合物反应所制得，其中此混合物包括四羧酸二酐组份(a)及二胺组份(b)。前述的液晶配向剂具有较低的离子密度。
【IPC分类】C09K19-56, G02F1-1337
【公开号】CN104726109
【申请号】CN201410804490
【发明人】邱信融, 黄菀婷
【申请人】奇美实业股份有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年12月22日
【公告号】US20150177567