液晶取向剂、液晶取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取向材料及其应用，且特别涉及一种液晶取向剂、其所形成 的液晶取向膜以及具有上述液晶取向膜的液晶显示元件。
【背景技术】
[0002] 近年来，液晶显示元件被广泛应用于如电脑、摄影机、电视等各种显示装置中。 已知的液晶显示元件的动作模式包括：扭转向列（TwistedNematic，TN)型、超扭转向列 (SuperTwistedNematic，STN)型、垂直取向（VerticalAlignment，VA)型、共面切换（In PlaneSwitching，IPS)型、边缘场切换（FringeFieldSwitching，FFS)型、光学补偿弯曲 (OpticallyCompensatedBend，0CB)型等各种液晶显示元件，而在各种动作模式中，为了 进行各液晶分子的取向控制，主要为使用由有机膜所形成的液晶取向膜（专利文献1~4)。
[0003] 为了因应技术需求，上述TN型、STN型、VA型等液晶显示元件中所使用的液晶取向 膜均需要具有预倾角特性。一般而言，可通过摩擦法、或在基板表面设置突起物的方法等来 对液晶取向膜赋予预倾角特性。然而，摩擦法中所产生的灰尘或静电有时会导致显示不良 或电路损坏；在基板表面设置突起物的方法有时则会对液晶显示元件的亮度造成损害等， 故上述方法均存在问题。
[0004] 作为替代上述方法的预倾角赋予方法，近年来提出有利用光异构化或光二聚化、 光分解技术等的光取向法。在光取向法中，可透过对形成在基板上的感放射线性有机薄膜 照射放射线，藉此对液晶取向膜赋予异向性。例如在专利文献5、6及非专利文献1中均揭 示了有关光取向法的技术。与先前的摩擦法相比，使用光取向法可避免灰尘或静电的产生， 因此可抑制由灰尘或静电等所引起的显示不良或良率的下降。
[0005] 另一方面，现有制备液晶取向膜的方式主要是先将聚酰胺酸或可溶性聚酰亚胺溶 解于有机溶剂中，以形成液晶取向剂溶液，再将上述溶液涂布于基板上，并通过加热等方法 使其形成聚酰胺酸或聚酰亚胺系取向膜。然而，现有的聚酰胺酸或聚酰亚胺系取向膜存在 预倾角的经时稳定性不佳等问题。为了改善上述问题，专利文献7及专利文献8中揭示了 使用聚天冬酰亚胺（polyaspartimide)作为液晶取向剂用材料的技术。
[0006] 然而，利用上述各文献中记载的液晶取向剂所制作的液晶显示元件均存在经紫外 线照射后容易产生电场记忆效应（electricfieldmemoryeffect)等的问题，从而不利于 实际应用。
[0007][先前技术文献]
[0008][专利文献]
[0009][专利文献1]日本特开昭56-91277号公报 [0010][专利文献2]日本特开平1-120528号公报
[0011][专利文献3]日本特开平11-258605号公报
[0012] [专利文献4]日本特开2002-250924号公报
[0013][专利文献5]日本特开2004-83810号公报
[0014] [专利文献6]日本特开2005-037654号公报
[0015] [专利文献7]日本特开平7-43725号公报
[0016] [专利文献8]日本特开平7-110484号公报
[0017] [非专利文献]
[0018] [非专利文献 1]J.oftheSID11/3,2〇〇3,p579
[0019] 基于上述，为了改善液晶显示元件在经紫外线照射后容易产生电场记忆效应等的 问题，有必要进一步进行研究，以提供能够符合业界需求的液晶显示元件。
【发明内容】
[0020] 有鉴于此，本发明提供一种液晶取向剂、其所形成的液晶取向膜以及液晶显示元 件，能够改善上述液晶显示元件在经紫外线照射后产生电场记忆效应等的问题。
[0021] 本发明提供一种液晶取向剂，包括：(A)聚天冬酰亚胺（polyaspartimide)以 及（B)溶剂；其中上述（A)聚天冬酰亚胺为由（a)双马来酰亚胺化合物（bismaleimide compound)与（b)二胺（diaminecompound)化合物进行反应而得；上述（b)二胺化合物至 少包括一种含下述式（1-1)所示的光反应性结构的二胺（b-Ι):
[0023] 于上述式（1-1)中，R1及R2各自独立表示碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的 烷氧基、卤素原子或氰基；a及b各自独立表示0至4的整数；c表示0或1 ; 一*各自独立 表示连接键；上述（a)双马来酰亚胺化合物包含下述式（1-2)所示之结构：
[0025] 于上述式（1-2)中，Q表示包含亚烷基（alkylenegroup)或亚芳基（arylene group)中的至少一个的二价有机基。
[0026] 在本发明的一实施例中，上述（b-Ι)二胺包括由下述式（II-1)表示的结构、由式 (II-2)表示的结构或上述两者的组合：
[0027]
[0029] 于上述式（II-1)及式（II-2)中，R3、R4、R6及R7各自独立表示碳数为1至6的 烷基、碳数为1至6的烷氧基、卤素原子或氰基；R5及R8各自独立表示碳数为1至40的烷 基或经氟原子取代的碳数为1至40的烷基；Y1、Y2及Y3各自独立表示-0-、-C0-、-C0-0-、 -0-C0-、-NR9-、-NR9-C0-、-C0-NR9-、-NR9-C0-0-、-0-C0-NR9-、-NR9-C0-NR9-或 0-C0-0-，其中 R9表示氢原子或碳数为1至4的烷基；Z1及Z2各自独立表示亚甲基、亚芳基、二价的脂环 基、-Si(CH3)2-、-CH=CH-、-C=C-、具有取代基的亚甲基、具有取代基的亚芳基、具有取代 基的二价脂环基、具有取代基的-Si(CH3) 2_、具有取代基的-CH=CH-，其中上述取代基为氰 基、卤素原子或碳数为1至4的烷基；d、e、j及k各自独立表示0至4的整数；f及m表示 〇或1 ;g及η各自独立表示1至6的整数；h及p各自独立表示0至2的整数；i表示0或 1的整数；一*各自独立表示连接键。
[0030] 在本发明的一实施例中，上述式（1-1)所示的光反应性结构位于上述（A)聚天冬 酰亚胺的侧链上。
[0031] 在本发明的一实施例中，上述（b)二胺化合物可进一步包含下述式（1-3)的二胺 (b_2):
[0033]式（1-3)中，B1 表示
B2表示碳数为2至30的烷基的一价基团。
[0034] 在本发明的一实施例中，上述（b)二胺化合物可进一步包含下述式（1-4)的二胺 (b_3):
[0036]式（1-4)中，B3表示
B4表示含甾（steroid)基团的一价基团。
[0037] 在本发明的一实施例中，上述（b)二胺化合物可进一步包含下述式（1-5)的二胺 (b-4)：
[0039]式（1-5)中，B5表示
[0040] B6表示由下述式（1-5-1)所示的有机基团；
[0041]
[0042] 式（1-5-1)中，R1(：表示氢、氟或甲基；Rn、R12或R13各自表示单键、
(^至C3的亚烷基；R14表不
[0043] 其中，R16及R17各自表示氢、氟或甲基；R15表示氢、氟、C1至C12的烷基、C1至C12的 氟烷基、(^至(：12的烷氧基、-0〇1$、-0(：册 2或-(^训表示1或2江、8及七各自表示0至4 的整数；u、v及w各自表示0至3的整数，且u+v+w兰3 ;x及y各自表示1或2 ;当R1Q、Rn、 R12、R13、R14、R15或R16为复数个时，各自可为相同或不同。
[0044] 在本发明的一实施例中，基于上述（b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，上述 (b-Ι)二胺的使用量为10至80摩尔。
[0045] 在本发明的一实施例中，基于上述（b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，上述 (b-2)二胺的使用量为0· 5至50摩尔。
[0046] 在本发明的一实施例中，基于上述（b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，上述 (b-3)二胺的使用量为0· 5至50摩尔。
[0047] 在本发明的一实施例中，基于上述（b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，上述 (b-4)二胺的使用量为0· 5至50摩尔。
[0048] 在本发明的一实施例中，基于上述（A)聚天冬酰亚胺100重量份，上述（B)溶剂的 含量为1000重量份~2000重量份。
[0049] 本发明又提供一种液晶取向膜，其由上述液晶取向剂所形成。
[0050] 本发明更提供一种液晶显示元件，其包括上述液晶取向膜。
[0051] 基于上述，将本发明的液晶取向剂用于制作液晶显示元件时，可以改善经紫外线 照射后产生电场记忆效应等的问题，从而适用于制作液晶取向膜以及液晶显示元件。
[0052] 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】
[0053] 图1是根据本发明一实施例的液晶显示元件的侧视图。
[0054] 符号说明
[0055] 100 :液晶显示元件
[0056] 110:第一单元
[0057] 112:第一基板
[0058] 114:第一导电膜
[0059] 116:第一液晶取向膜
[0060] 120 :第二单元
[0061] 122 :第二基板
[0062] 124:第二导电膜
[0063] 126 :第二液晶取向膜
[0064] 130 :液晶单元
【具体实施方式】[0065]液晶取向剂
[0066] 本发明提供一种液晶取向剂，其包括（A)聚天冬酰亚胺以及（B)溶剂。此外，本发 明的液晶取向剂还可视需要而包括添加剂（C)。以下，将分别对上述（A)聚天冬酰亚胺、（B) 溶剂及添加剂（C)等成分进行更详细的说明。
[0067] 应注意的是，下文中所提及的烷基等基团可能有经取代基进一步取代的情形，所 谓烷基等基团的「碳数」为表示经取代或未经取代的基团整体所具有的碳数。此外，若未特 别说明某基团为经取代或未经取代，则表示涵盖该基团经取代与未经取代的态样。
[0068] (A)聚天冬酰亚胺
[0069]上述（A)聚天冬酰亚胺为由（a)双马来酰亚胺化合物与（b)二胺化合物进行反应 而得。
[0070] (a)双马来酰亚胺化合物
[0071] 上述（a)双马来酰亚胺化合物包含下述式（1-2)所示之结构：
[0072]
[0073] 于所述式（1-2)中，Q表示包含亚烷基或亚芳基中的至少一个的二价有机基。
[0074] 作为上述亚烷基，可为包含直链状或分支状环结构的亚烷基，较佳为碳数1~12 的亚烷基。作为上述亚烷基，可列举亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚 基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基以及该些的结构异构物。
[0075] 作为上述亚芳基，例如可列举亚苯基、联亚苯基（biphenylenegroup)、二亚苯醚 基（diphenyleneethergroup)、二亚苯硫基（diphenylenesulfidegroup)等。
[0076] 作为上述包含亚烷基或亚芳基中的至少