液晶取向劑、液晶取向膜以及液晶顯示元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液晶取向材料及其應(yīng)用，且特別涉及一種液晶取向劑、其所形成 的液晶取向膜以及具有上述液晶取向膜的液晶顯示元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，液晶顯示元件被廣泛應(yīng)用于如電腦、攝影機(jī)、電視等各種顯示裝置中。 已知的液晶顯示元件的動(dòng)作模式包括：扭轉(zhuǎn)向列（TwistedNematic，TN)型、超扭轉(zhuǎn)向列 (SuperTwistedNematic，STN)型、垂直取向（VerticalAlignment，VA)型、共面切換（In PlaneSwitching，IPS)型、邊緣場(chǎng)切換（FringeFieldSwitching，F(xiàn)FS)型、光學(xué)補(bǔ)償彎曲 (OpticallyCompensatedBend，0CB)型等各種液晶顯示元件，而在各種動(dòng)作模式中，為了 進(jìn)行各液晶分子的取向控制，主要為使用由有機(jī)膜所形成的液晶取向膜（專利文獻(xiàn)1~4)。
[0003] 為了因應(yīng)技術(shù)需求，上述TN型、STN型、VA型等液晶顯示元件中所使用的液晶取向 膜均需要具有預(yù)傾角特性。一般而言，可通過(guò)摩擦法、或在基板表面設(shè)置突起物的方法等來(lái) 對(duì)液晶取向膜賦予預(yù)傾角特性。然而，摩擦法中所產(chǎn)生的灰塵或靜電有時(shí)會(huì)導(dǎo)致顯示不良 或電路損壞；在基板表面設(shè)置突起物的方法有時(shí)則會(huì)對(duì)液晶顯示元件的亮度造成損害等， 故上述方法均存在問(wèn)題。
[0004] 作為替代上述方法的預(yù)傾角賦予方法，近年來(lái)提出有利用光異構(gòu)化或光二聚化、 光分解技術(shù)等的光取向法。在光取向法中，可透過(guò)對(duì)形成在基板上的感放射線性有機(jī)薄膜 照射放射線，藉此對(duì)液晶取向膜賦予異向性。例如在專利文獻(xiàn)5、6及非專利文獻(xiàn)1中均揭 示了有關(guān)光取向法的技術(shù)。與先前的摩擦法相比，使用光取向法可避免灰塵或靜電的產(chǎn)生， 因此可抑制由灰塵或靜電等所引起的顯示不良或良率的下降。
[0005] 另一方面，現(xiàn)有制備液晶取向膜的方式主要是先將聚酰胺酸或可溶性聚酰亞胺溶 解于有機(jī)溶劑中，以形成液晶取向劑溶液，再將上述溶液涂布于基板上，并通過(guò)加熱等方法 使其形成聚酰胺酸或聚酰亞胺系取向膜。然而，現(xiàn)有的聚酰胺酸或聚酰亞胺系取向膜存在 預(yù)傾角的經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性不佳等問(wèn)題。為了改善上述問(wèn)題，專利文獻(xiàn)7及專利文獻(xiàn)8中揭示了 使用聚天冬酰亞胺（polyaspartimide)作為液晶取向劑用材料的技術(shù)。
[0006] 然而，利用上述各文獻(xiàn)中記載的液晶取向劑所制作的液晶顯示元件均存在經(jīng)紫外 線照射后容易產(chǎn)生電場(chǎng)記憶效應(yīng)（electricfieldmemoryeffect)等的問(wèn)題，從而不利于 實(shí)際應(yīng)用。
[0007][先前技術(shù)文獻(xiàn)]
[0008][專利文獻(xiàn)]
[0009][專利文獻(xiàn)1]日本特開昭56-91277號(hào)公報(bào) [0010][專利文獻(xiàn)2]日本特開平1-120528號(hào)公報(bào)
[0011][專利文獻(xiàn)3]日本特開平11-258605號(hào)公報(bào)
[0012] [專利文獻(xiàn)4]日本特開2002-250924號(hào)公報(bào)
[0013][專利文獻(xiàn)5]日本特開2004-83810號(hào)公報(bào)
[0014] [專利文獻(xiàn)6]日本特開2005-037654號(hào)公報(bào)
[0015] [專利文獻(xiàn)7]日本特開平7-43725號(hào)公報(bào)
[0016] [專利文獻(xiàn)8]日本特開平7-110484號(hào)公報(bào)
[0017] [非專利文獻(xiàn)]
[0018] [非專利文獻(xiàn) 1]J.oftheSID11/3,2〇〇3,p579
[0019] 基于上述，為了改善液晶顯示元件在經(jīng)紫外線照射后容易產(chǎn)生電場(chǎng)記憶效應(yīng)等的 問(wèn)題，有必要進(jìn)一步進(jìn)行研究，以提供能夠符合業(yè)界需求的液晶顯示元件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種液晶取向劑、其所形成的液晶取向膜以及液晶顯示元 件，能夠改善上述液晶顯示元件在經(jīng)紫外線照射后產(chǎn)生電場(chǎng)記憶效應(yīng)等的問(wèn)題。
[0021] 本發(fā)明提供一種液晶取向劑，包括：(A)聚天冬酰亞胺（polyaspartimide)以 及（B)溶劑；其中上述（A)聚天冬酰亞胺為由（a)雙馬來(lái)酰亞胺化合物（bismaleimide compound)與（b)二胺（diaminecompound)化合物進(jìn)行反應(yīng)而得；上述（b)二胺化合物至 少包括一種含下述式（1-1)所示的光反應(yīng)性結(jié)構(gòu)的二胺（b-Ι):
[0023] 于上述式（1-1)中，R1及R2各自獨(dú)立表示碳數(shù)為1至6的烷基、碳數(shù)為1至6的 烷氧基、鹵素原子或氰基；a及b各自獨(dú)立表示0至4的整數(shù)；c表示0或1 ; 一*各自獨(dú)立 表示連接鍵；上述（a)雙馬來(lái)酰亞胺化合物包含下述式（1-2)所示之結(jié)構(gòu)：
[0025] 于上述式（1-2)中，Q表示包含亞烷基（alkylenegroup)或亞芳基（arylene group)中的至少一個(gè)的二價(jià)有機(jī)基。
[0026] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述（b-Ι)二胺包括由下述式（II-1)表示的結(jié)構(gòu)、由式 (II-2)表示的結(jié)構(gòu)或上述兩者的組合：
[0027]
[0029] 于上述式（II-1)及式（II-2)中，R3、R4、R6及R7各自獨(dú)立表示碳數(shù)為1至6的 烷基、碳數(shù)為1至6的烷氧基、鹵素原子或氰基；R5及R8各自獨(dú)立表示碳數(shù)為1至40的烷 基或經(jīng)氟原子取代的碳數(shù)為1至40的烷基；Y1、Y2及Y3各自獨(dú)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表示氫原子或碳數(shù)為1至4的烷基；Z1及Z2各自獨(dú)立表示亞甲基、亞芳基、二價(jià)的脂環(huán) 基、-Si(CH3)2-、-CH=CH-、-C=C-、具有取代基的亞甲基、具有取代基的亞芳基、具有取代 基的二價(jià)脂環(huán)基、具有取代基的-Si(CH3) 2_、具有取代基的-CH=CH-，其中上述取代基為氰 基、鹵素原子或碳數(shù)為1至4的烷基；d、e、j及k各自獨(dú)立表示0至4的整數(shù)；f及m表示 〇或1 ;g及η各自獨(dú)立表示1至6的整數(shù)；h及p各自獨(dú)立表示0至2的整數(shù)；i表示0或 1的整數(shù)；一*各自獨(dú)立表示連接鍵。
[0030] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述式（1-1)所示的光反應(yīng)性結(jié)構(gòu)位于上述（A)聚天冬 酰亞胺的側(cè)鏈上。
[0031] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述（b)二胺化合物可進(jìn)一步包含下述式（1-3)的二胺 (b_2):
[0033]式（1-3)中，B1 表示

B2表示碳數(shù)為2至30的烷基的一價(jià)基團(tuán)。
[0034] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述（b)二胺化合物可進(jìn)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)基團(tuán)的一價(jià)基團(tuán)。
[0037] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述（b)二胺化合物可進(jìn)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)所示的有機(jī)基團(tuán)；
[0041]
[0042] 式（1-5-1)中，R1(：表示氫、氟或甲基；Rn、R12或R13各自表示單鍵、
(^至C3的亞烷基；R14表不
[0043] 其中，R16及R17各自表示氫、氟或甲基；R15表示氫、氟、C1至C12的烷基、C1至C12的 氟烷基、(^至(：12的烷氧基、-0〇1$、-0(：冊(cè) 2或-(^訓(xùn)表示1或2江、8及七各自表示0至4 的整數(shù)；u、v及w各自表示0至3的整數(shù)，且u+v+w蘭3 ;x及y各自表示1或2 ;當(dāng)R1Q、Rn、 R12、R13、R14、R15或R16為復(fù)數(shù)個(gè)時(shí)，各自可為相同或不同。
[0044] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，基于上述（b)二胺化合物的總摩爾數(shù)為100摩爾，上述 (b-Ι)二胺的使用量為10至80摩爾。
[0045] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，基于上述（b)二胺化合物的總摩爾數(shù)為100摩爾，上述 (b-2)二胺的使用量為0· 5至50摩爾。
[0046] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，基于上述（b)二胺化合物的總摩爾數(shù)為100摩爾，上述 (b-3)二胺的使用量為0· 5至50摩爾。
[0047] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，基于上述（b)二胺化合物的總摩爾數(shù)為100摩爾，上述 (b-4)二胺的使用量為0· 5至50摩爾。
[0048] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，基于上述（A)聚天冬酰亞胺100重量份，上述（B)溶劑的 含量為1000重量份~2000重量份。
[0049] 本發(fā)明又提供一種液晶取向膜，其由上述液晶取向劑所形成。
[0050] 本發(fā)明更提供一種液晶顯示元件，其包括上述液晶取向膜。
[0051] 基于上述，將本發(fā)明的液晶取向劑用于制作液晶顯示元件時(shí)，可以改善經(jīng)紫外線 照射后產(chǎn)生電場(chǎng)記憶效應(yīng)等的問(wèn)題，從而適用于制作液晶取向膜以及液晶顯示元件。
[0052] 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式 作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0053] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示元件的側(cè)視圖。
[0054] 符號(hào)說(shuō)明
[0055] 100 :液晶顯示元件
[0056] 110:第一單元
[0057] 112:第一基板
[0058] 114:第一導(dǎo)電膜
[0059] 116:第一液晶取向膜
[0060] 120 :第二單元
[0061] 122 :第二基板
[0062] 124:第二導(dǎo)電膜
[0063] 126 :第二液晶取向膜
[0064] 130 :液晶單元
【具體實(shí)施方式】[0065]液晶取向劑
[0066] 本發(fā)明提供一種液晶取向劑，其包括（A)聚天冬酰亞胺以及（B)溶劑。此外，本發(fā) 明的液晶取向劑還可視需要而包括添加劑（C)。以下，將分別對(duì)上述（A)聚天冬酰亞胺、（B) 溶劑及添加劑（C)等成分進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
[0067] 應(yīng)注意的是，下文中所提及的烷基等基團(tuán)可能有經(jīng)取代基進(jìn)一步取代的情形，所 謂烷基等基團(tuán)的「碳數(shù)」為表示經(jīng)取代或未經(jīng)取代的基團(tuán)整體所具有的碳數(shù)。此外，若未特 別說(shuō)明某基團(tuán)為經(jīng)取代或未經(jīng)取代，則表示涵蓋該基團(tuán)經(jīng)取代與未經(jīng)取代的態(tài)樣。
[0068] (A)聚天冬酰亞胺
[0069]上述（A)聚天冬酰亞胺為由（a)雙馬來(lái)酰亞胺化合物與（b)二胺化合物進(jìn)行反應(yīng) 而得。
[0070] (a)雙馬來(lái)酰亞胺化合物
[0071] 上述（a)雙馬來(lái)酰亞胺化合物包含下述式（1-2)所示之結(jié)構(gòu)：
[0072]
[0073] 于所述式（1-2)中，Q表示包含亞烷基或亞芳基中的至少一個(gè)的二價(jià)有機(jī)基。
[0074] 作為上述亞烷基，可為包含直鏈狀或分支狀環(huán)結(jié)構(gòu)的亞烷基，較佳為碳數(shù)1~12 的亞烷基。作為上述亞烷基，可列舉亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己基、亞庚 基、亞辛基、亞壬基、亞癸基、亞十一烷基、亞十二烷基以及該些的結(jié)構(gòu)異構(gòu)物。
[0075] 作為上述亞芳基，例如可列舉亞苯基、聯(lián)亞苯基（biphenylenegroup)、二亞苯醚 基（diphenyleneethergroup)、二亞苯硫基（diphenylenesulfidegroup)等。
[0076] 作為上述包含亞烷基或亞芳基中的至少