液晶配向剂、液晶配向膜以及液晶显示元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种液晶配向剂（liquidcrystalalignmentagent)、液晶配向膜 (liquidcrystalalignmentfilm)及液晶显示元件，特别涉及一种可形成紫外线可靠性 佳的液晶配向膜的液晶配向剂、由上述液晶配向剂形成的液晶配向膜以及具有上述液晶配 向膜的液晶显示元件。
【背景技术】
[0002] 近年来，由于消费者对液晶显示器的广视角特性的要求逐年提升，使得广视角液 晶显示元件的电性特性或显示特性的要求更为严苛。在广视角液晶显示元件中，以垂直配 向型（verticalalignment)液晶显示元件最常被研究。因此，为了具有较佳之电性特性及 显示特性，液晶配向膜便成为提升垂直配向型液晶显示元件的特性的重要研究对象之一， 尤其是大尺寸的液晶电视开始广泛实用化后，相较于主要以显示文字或静止画面为主的显 示器，更需要能维持长期使用的信赖性。
[0003] 日本特开平第9-176651号揭示一种具有高预倾角的液晶配向膜。所述液晶配向 膜中同时使用具有留骨架的四羧酸二酐化合物及具有留骨架的二胺化合物，可使液晶配向 膜于信赖性试验后仍维持高预倾角。然而，所述液晶配向膜却有紫外线可靠性不佳的问题。 具体而言，液晶配向膜经紫外线照射一段时间后，会产生液晶显示器的电压保持率大幅下 降的情形，进而造成液晶显示器发生对比下降等问题。
[0004] 因此，如何能提供一种可形成紫外线可靠性佳的液晶配向膜的液晶配向剂，使其 所形成的液晶配向膜应用于液晶显示元件时，在紫外线的长期照射下仍得以维持高电压保 持率，实为目前本领域技术人员亟欲解决的问题。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明提供一种可形成紫外线可靠性佳的液晶配向膜的液晶配向剂 (liquid crystal alignment agent)、由上述液晶配向剂形成的液晶配向膜以及具有上述 液晶配向膜的液晶显示元件。
[0006] 本发明提供一种液晶配向剂，其包括聚合物（A)以及溶剂（B)。聚合物（A)是由混 合物反应而获得，其中混合物包括四羧酸二酐组份（a)及二胺组份（b)。二胺组份（b)包括 由式⑴表示的二胺化合物（b-Ι)以及由式⑵表示的二胺化合物（b-2)。
[0007] 具体而言，由式（1)表示的二胺化合物（b-ι)如下所示。
[0008]
[0009] 式（1)中，Y1表示碳数为1至12的伸烷基；Y2表示具有甾（胆固醇，steroid)骨 架的基或由式（1-1)表示的基。
[0010] 由式（1-1)表示的基如下所示。
[0011]
[0012] 式（1-1)式（1-1)中，R1各自独立表示氟原子或甲基；R2表示氢原子、 氟原子、碳数为1至12的烷基、碳数为1至12的氟烷基、碳数为1至12的烷氧 基、-0CH2F、-OCHFzS-OCF^Z1、Z2及Z3各自独立表示单键、碳数为1至3的伸烷基、
Z4各自独立表
Ra及Rb各自独立表示氟原子或甲基，h及i各自独 立表示〇、1或2 ;a表示0、1或2 ;b、c及d各自独立表示0至4的整数；e、f及g各自独立 表示0至3的整数，且e+f+g兰1。
[0013] 另外，由式⑵表示的二胺化合物（b-2)如下所示。
[0014]
[0015] 式⑵中，Y3各自独立表示
自独立表示单键、碳数为1至20的二价脂肪族烃基、二价脂环族烃基或二价芳香 族烃基；Y5各自独立表示单键、
其中m表示1至5的整数；Υ6各自独立表示含氮的芳香族杂环基；j表示1至4的整数。
[0016] 在本发明的一实施例中，上述的式⑵中，Y3各自独立表示
[0017] 在本发明的一实施例中，上述的式（2)中，Y4各自独立表示单键、碳数为1至5的 伸烷基或伸苯基。
[0018] 在本发明的一实施例中，上述的式⑵中，Y5各自独立表示单键、
其中m表示1至 ，. 5的整数。
[0019]在本发明的一实施例中，上述的式（2)中，Y6各自独立表示吡略基（pyrrolyl)、咪 P坐基（imidazolyl)、吡唑基（pyrazolyl)、吡啶基（pyridyl)或啼啶基（pyrimidinyl)。
[0020] 在本发明的一实施例中，上述的式⑵中，j表示1至3的整数。
[0021] 在本发明的一实施例中，基于上述的二胺组份（b)的使用量为100摩尔，由式（1) 表示的二胺化合物（b-Ι)的使用量为5摩尔至50摩尔，由式（2)表示的二胺化合物（b-2) 的使用量为1摩尔至20摩尔。
[0022] 在本发明的一实施例中，上述的由式（1)表示的二胺化合物（b-Ι)与由式（2)表 示的二胺化合物（b_2)的摩尔比值（b-lV(b_2)为0. 5至10。
[0023] 在本发明的一实施例中，上述的聚合物（A)的酰亚胺化率为30 %至90 %。
[0024] 本发明另提供一种液晶配向膜，其是由上述的液晶配向剂而形成。
[0025] 本发明更提供一种液晶显示元件，其包括上述的液晶配向膜。
[0026] 基于上述，本发明的液晶配向剂所形成液晶配向膜的紫外线可靠性佳而适用于液 晶显示元件。
[0027] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式 作详细说明如下。
【附图说明】
[0028] 图1是根据本发明一实施例的液晶显示元件的侧视图。
[0029] 符号说明
[0030] 100 :液晶显示元件
[0031] 110:第一单元
[0032] 112:第一基板
[0033] 114:第一导电膜
[0034] 116:第一液晶配向膜
[0035] 120 :第二单元
[0036] 122 :第二基板
[0037] 124:第二导电膜
[0038] 126 :第二液晶配向膜
[0039] 130 :液晶单元
【具体实施方式】
[0040] 〈液晶配向剂〉
[0041] 本发明提供一种液晶配向剂，其包括聚合物（A)以及溶剂（B)。此外，若需要，液晶 配向剂可更包括添加剂（C)。
[0042] 以下将详细说明用于本发明的液晶配向剂的各个成分。
[0043] 在此说明的是，以下是以（甲基）丙烯酸表示丙烯酸和/或甲基丙烯酸，并以（甲 基）丙烯酸酯表示丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯；同样地，以（甲基）丙烯酰基表示丙烯酰 基和/或甲基丙烯酰基。
[0044] 聚合物⑷
[0045] 聚合物（A)是由混合物反应而获得，混合物包括四羧酸二酐组份（a)及二胺组份 (b) 〇
[0046] 四羧酸二酐组份（a)
[0047] 四羧酸二酐组份（a)包括脂肪族四羧酸二酐化合物、脂环族四羧酸二酐化合物、 芳香族四羧酸二酐化合物、由式（1-1)至式（1-6)表示的四羧酸二酐化合物中的至少一种， 或上述化合物的组合。
[0048] 脂肪族四羧酸二酐化合物的具体例可包括但不限于乙烷四羧酸二酐（ethane tetracarboxylicdianhydride)、 丁烧四駿酉爱二酉干(butanetetracarboxylic dianhydride)或上述化合物的组合。
[0049] 脂环族四羧酸二酐化合物的具体例可包括但不限于1，2, 3, 4-环丁烷四羧酸二 酐、1，2-二甲基-1，2, 3, 4-环丁烷四羧酸二酐、1，3-二甲基-1，2, 3, 4-环丁烷四羧酸二酐、 1，3-二氯-1，2, 3, 4-环丁烷四羧酸二酐、1，2, 3, 4-四甲基-1，2, 3, 4-环丁烷四羧酸二酐、 1，2, 3, 4-环戊烷四羧酸二酐、1，2, 4, 5-环己烷四羧酸二酐、3, 3'，4, 4'-二环己基四羧酸二 酐、顺式-3, 7-二丁基环庚基-1，5-二烯-1，2, 5, 6-四羧酸二酐、2, 3, 5-三羧基环戊基醋酸 二酐、二环[2. 2. 2]-辛-7-烯-2, 3, 5, 6-四羧酸二酐或上述化合物的组合。
[0050] 芳香族四羧酸二酐化合物的具体例可包括但不限于3, 4-二羧基-1，2, 3, 4-四氢 萘-1-琥珀酸二酐、苯均四羧酸二酐、3, 3'，4, 4' -二苯甲酮四羧酸二酐、3, 3'，4, 4' -联 苯砜四羧酸二酐、1，4, 5, 8-萘四羧酸二酐、2, 3, 6, 7-萘四羧酸二酐、3, 3' -4, 4' -二苯基 乙烷四羧酸二酐、3, 3'，4, 4' -二甲基二苯基硅烷四羧酸二酐、3, 3'，4, 4' -四苯基硅烷 四羧酸二酐、1，2, 3, 4-呋喃四羧酸二酐、4,4'-双（3, 4-二羧基苯氧基）二苯硫醚二酐、 4, 4' -双（3, 4-二羧基苯氧基）二苯砜二酐、4, 4' -双（3, 4-二羧基苯氧基）二苯丙烷二 If(4,4?-bis(3, 4-dicarboxyphenoxy)diphenylpropanedianhydride)、3, , 4, 4/ -全 氟异亚丙基二苯二酸二酐、3, 3'，4,4' -二苯基四羧酸二酐、双（苯二酸）苯膦氧化物二 酐、对-伸苯基-双（三苯基苯二酸）二酐、间-伸苯基-双（三苯基苯二酸）二酐、双 (三苯基苯二酸）-4,4' -二苯基醚二酐、双（三苯基苯二酸）_4,4' -二苯基甲烷二酐、 乙二醇-双（脱水偏苯三酸酯）、丙二醇-双（脱水偏苯三酸酯）、1，4-丁二醇-双（脱 水偏苯三酸酯）、1，6-己二醇-双（脱水偏苯三酸酯）、1，8-辛二醇-双（脱水偏苯三酸 酯）、2, 2-双（4-羟苯基）丙烷-双（脱水偏苯三酸酯）、2, 3, 4, 5-四氢呋喃四羧酸二酐、 1，3, 3a，4, 5, 9b-六氢-5-(四氢-2, 5-二侧氧基-3-呋喃基）-萘并[1，2-c]-呋喃-1，3-二 酉同{(1，3, 3a, 4, 5, 9b_hexahydr〇-5-(tetrahydr〇-2, 5-dioxofuran_3-yl)naphtho[1，2_c] furan-l, 3-dione)}、1，3, 3a, 4, 5, 9b_ 六氢-5-甲基-5-(四氢-2, 5-二侧氧基-3-咲喃 基）-萘并[1，2-c]-呋喃-1，3-二酮、1，3, 3a，4, 5, 9b-六氢-5-乙基-5-(四氢-2, 5-二侧 氧基-3-呋喃基）-萘并[l，2-c]_呋喃-1，3-二酮、1，3, 3a，4, 5, 9b-六氢-7-甲基-5-(四 氢-2, 5-二侧氧基-3-呋喃基）-萘并[1，2-c]-呋喃-1，3-二酮、1，3, 3a，4, 5, 9b-六 氢-7-乙基-5-(四氢-2, 5-二侧氧基-3-呋喃基）-萘并[1，2-c]-呋喃-1，3-二酮、 1，3, 3a，4, 5, 9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2, 5-二侧氧基-3-呋喃基）-萘并[l，2-c]_呋 喃-1，3-二酮、1，3, 3a，4, 5, 9b-六氢-8-乙基-5-(四氢-2, 5-二侧氧基-3-呋喃基）-萘 并[1，2-c]_ 呋喃-1，3-二酮、1，3, 3a，4, 5, 9b-六氢-5, 8-二甲基-5-(四氢-2, 5-二侧氧 基-3-呋喃基）-萘并[1，2-c]_呋喃-1，3-二酮、5-(2, 5-二侧氧基四氢呋喃基）-3-甲 基-3-环己烯-1，2-二羧酸二酐等芳香族四羧酸二酐化合物或上述化合物的组合。
[0051] 由式（1-1)至式（1-6)表示的四羧酸二酐化合物如下所示。
[0052]
[0053]
[0054] 式（1-5)中，心表示含有芳香环的二价基团；r表示1至2的整数;A^A3可为相 同或不同，且可各自独立表示氢原子或烷基。由式（1-5)表示的四羧酸二酐化合物的具体 例包括由式（1-5-1)至式（1-5-3)表示的化合物中的至少一种。
[0055]
[0056] 式（1-6)中，~表示含有芳香环的二价基团；六5及六6可为相同或不同，且各自独立 表示氢原子或烷基。由式（1-6)表示的四羧酸二酐化合物较佳为由式（1-6-1)表示的化合 物。
[0057]
[0058] 四羧酸二酐组份（a)可以单独使用或者组合多种来使用。
[0059]二胺组份（b)
[0060] 二胺组份（b)包括二胺化合物（b-1)以及二胺化合物（b-2)。此外，除了二胺化合 物（b-Ι)及二胺化合物（b-2)之外，二胺组份（b)可更包括二胺化合物（b-