液晶配向剂、液晶配向膜的制造方法及液晶显示元件技术

本发明专利技术提供一种可形成应答速度快与不易发生残影的液晶显示元件用的液晶配向剂、由上述液晶配向剂形成的液晶配向膜的制造方法以及具有上述液晶配向膜的液晶显示元件。本发明专利技术提供的液晶配向剂，包括聚合物(A)，感光性聚硅氧烷(B)，以及溶剂(C)。聚合物(A)由包括四羧酸二酐组份(a1)及二胺组份(a2)的第一混合物反应所制得。感光性聚硅氧烷(B)是由含环氧基的聚硅氧烷(b1)、桂皮酸衍生物(b2)与由式(b3‑1)所示的化合物(b3)反应而得。

Manufacturing method of liquid crystal alignment agent and liquid crystal alignment film and liquid crystal display element

The invention provides a liquid crystal alignment agent for forming liquid crystal display elements with fast response speed and no residual shadow, a manufacturing method of liquid crystal alignment film formed by the liquid crystal alignment agent and a liquid crystal display element with the liquid crystal alignment film. The liquid crystal directing agent provided by the invention comprises a polymer (A), a photosensitive polysiloxane (B) and a solvent (C). Polymer (A) is prepared by reaction of a first mixture comprising tetracarboxylic dianhydride (a1) and diamine (a2). Photosensitive polysiloxane (B) is synthesized by the reaction of epoxy-containing polysiloxane (b1), cinnamic acid derivatives (b2) with compounds (b3) shown in formula (b3 1).

【技术实现步骤摘要】
液晶配向剂、液晶配向膜的制造方法及液晶显示元件
本专利技术涉及一种液晶配向剂、液晶配向膜的制造方法及液晶显示元件，尤其涉及一种可形成应答速度快与不易发生残影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的制造方法以及具有上述液晶配向膜的液晶显示元件。
技术介绍
液晶显示器广泛地应用在电视与各种监视器等，作为LCD显示元件，已知具有以下液晶胞(cell)类型的LCD显示元件：扭转向列(TwistedNematic，TN)型、超扭转向列(SuperTwistedNematic，STN)型、共面切换(InPlaneSwitching，IPS)型、变更IPS型等的电极结构，以及提高显示元件部分的开口率(apertureratio)而使亮度提升的边缘电场切换(FringeFieldSwitching，FFS)型等。现有液晶胞的液晶配向的方法计以下三类：在基板表面形成液晶配向膜等的有机膜，并以人造丝(rayon)等的布材在一定方向上摩擦(rubbing)该有机膜的表面；在基板表面斜向蒸镀氧化硅；使用LB法(Langmuir-Blodgett)形成具有长链烷基的单分子膜等方法。其中，就基板尺寸、液晶的配向均一性、处理时间与处理成本的观点而言，最常见的是利用摩擦处理。然而，若通过摩擦处理来进行液晶的配向，则过程中产生的灰尘易因静电作用而使灰尘附着在配向膜的表面，造成显示不良，特别是具有薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)元件的基板极易产生的静电而造成TFT元件的电路损坏以及产率降低。再者，对于逐渐要求高细致化的液晶显示元件而言，随着像素的高密度化，在基板表面会产生凹凸，因此有难以均一地进行摩擦处理的趋势。于是，为了避免上述不良状态的发生，已知有通过对感光性薄膜照射偏光或非偏光的放射线而赋予液晶配向能力的光配向法(如专利文献1)，该文献提出一种具有共轭烯酮(conjugatedenone)的重复单元及具有酰亚胺构造的液晶配向剂。藉此，静电与灰尘将不会产生，而可实现均一的液晶配向。此外，此方法与摩擦处理相比，可任意方向且精密地控制液晶配向方向，进而通过在照射放射线时使用光罩等，而可在一个基板上任意地形成液晶配向方向不同的多个区域。然而，由所述液晶配向膜制得的光配向法液晶显示元件却有应答速度不佳与存在残影特性的缺点，而无法被业者所接受。因此，如何能提供一种可形成应答速度快与不易产生残影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能有更良好的显示品质，实为目前本领域技术人员亟欲解决的问题。[专利文献][专利文献1]日本专利特开2005-037654号
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种用于液晶显示元件的液晶配向剂，使用所述液晶配向剂所制得的液晶配向膜能够改善应答速度与残影的问题。本专利技术提供一种液晶配向剂，其包括聚合物(A)、感光性聚硅氧烷(B)以及溶剂(C)。聚合物(A)由包括四羧酸二酐组份(a1)及二胺组份(a2)的第一混合物反应所制得。感光性聚硅氧烷(B)是由含环氧基的聚硅氧烷(b1)、桂皮酸衍生物(b2)与由式(b3-1)所示的化合物(b3)反应而得；式(b3-1)中，X1表示碳数为1至10的直链或支链亚烷亚基(alkylidene)、碳数为1至10的直链或支链亚烷基(alkylene)、碳数为2至10的直链或支链亚烯亚基(alkenylidene)、碳数为2至10的直链或支链亚烯基(alkenylene)、碳数为3至30的二价脂环基、碳数为6至30的二价芳基或碳数为2至30的二价杂环基；X2表示氢原子、碳数为1至10的直链或支链烷基。在本专利技术的一实施例中，上述的含环氧基的聚硅氧烷(b1)包括由式(b1-1)表示的基、由式(b1-2)表示的基以及由式(b1-3)表示的基中的至少一者：式(b1-1)中，B表示氧原子或单键；m表示1至3的整数；n表示0至6的整数，其中当n表示0时，B为单键；*表示键结处，式(b1-2)中，p表示0至6的整数；*表示键结处，式(b1-3)中，D表示碳数为2至6的亚烷基；E表示氢原子或碳数为1至6的烷基；*表示键结处。在本专利技术的一实施例中，上述的含环氧基的聚硅氧烷(b1)包含由第二混合物经加水分解及部份缩合而得的共聚物。第二混合物包括含环氧基的硅烷化合物(b1-I)，含环氧基的硅烷化合物(b1-I)具有由式(b1-I-1)所示的结构：Si(Ra)h(ORb)4-h式(b1-I-1)式(b1-I-1)中，Ra表示氢原子、碳数为1至10的烷基、碳数为2至10的烯基、碳数为6至15的芳基、含有环氧基的烷基或含有环氧基的烷氧基，且至少一个Ra为含有环氧基的烷基或含有环氧基的烷氧基；当Ra为复数时，h个Ra各自相同或不同。Rb表示氢原子、碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的酰基或碳数为6至15的芳基；当Rb为复数时，(4-h)个Rb各自相同或不同。h表示1至3的整数。在本专利技术的一实施例中，上述的桂皮酸衍生物(b2)选自由式(b2-1)至式(b2-2)表示的化合物所组成的群组中的至少一者，式(b2-1)及式(b2-2)中，R表示氟原子或氰基；a表示0至4的整数。R1、R3各自独立表示氢原子、碳数为1至40的烷基或碳数为3至40的一价脂环族有机基团，烷基为未经取代或者至少一部分的氢原子被氟原子取代。R2、R4各自独立表示二价芳香族基团、二价脂环族基团、二价杂环基团或者二价稠合环基团，且R2或者R4为未经取代或者至少一部分的氢原子被R8取代，R8各自独立表示卤素原子、硝基、氰基、碳数为1至5的烷基或者碳数为1至5的烷氧基，上述的烷基或者烷氧基为未经取代或者至少一部分的氢原子被卤素取代。Y1、Y2、Y4各自独立表示单键、氧原子、-COO-或-OCO-。Y5表示单键、碳数为1至10的亚烷基、碳数为2至10的亚烯基或二价芳香族基团。当Y5表示单键时，e表示1，且R5表示氢原子；当Y5表示碳数为1至10的亚烷基、碳数为2至10的亚烯基或二价芳香族基团时，e表示0或1，且R5表示羧酸基、羟基、-SH、-NCO、-NHR’、-CH＝CH2或-SO2Cl，R’表示氢原子或碳数为1至6的烷基。Y3表示氧原子或二价芳香族基团。R6表示二价芳香族基团、二价杂环基团或者二价稠合环基团。Y6表示氧原子、-COO-或-OCO-。R7表示羧酸基、羟基、-SH、-NCO、-NHR”、-CH＝CH2或-SO2Cl，R”表示氢原子或碳数为1至6的烷基。Y7表示单键、-OCO-(CH2)i-*或-O-(CH2)j-*，其中i及j各自独立表示1至10的整数，且*各自独立表示与R7的键结处。b、c、f各自独立表示0至3的整数。在本专利技术的一实施例中，上述的由式(b3-1)所示的化合物(b3)为由式(b3-2)及式(b3-3)表示的化合物所组成的群组中的至少一者，式(b3-2)中，X3表示碳数为1至10的直链或支链亚烷亚基、碳数为1至10的直链或支链亚烷基、碳数为2至10的直链或支链亚烯亚基、碳数为2至10的直链或支链亚烯基；X2表示氢原子或碳数为1至10的直链或支链烷基。式(b3-3)中，X4、X5表示单键或碳数为1至10的直链或支链亚烷亚基或碳数为1至10的直链或支链亚烷基；Cy表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶配向剂，其特征在于，包括：聚合物(A)，感光性聚硅氧烷(B)，以及溶剂(C)，其中，所述聚合物(A)是由第一混合物反应而得，所述第一混合物包括四羧酸二酐组份(a1)及二胺组份(a2)；所述感光性聚硅氧烷(B)是由含环氧基的聚硅氧烷(b1)、桂皮酸衍生物(b2)与由式(b3‑1)所示的化合物(b3)反应而得；

【技术特征摘要】
2017.08.25 TW 1061290611.一种液晶配向剂，其特征在于，包括：聚合物(A)，感光性聚硅氧烷(B)，以及溶剂(C)，其中，所述聚合物(A)是由第一混合物反应而得，所述第一混合物包括四羧酸二酐组份(a1)及二胺组份(a2)；所述感光性聚硅氧烷(B)是由含环氧基的聚硅氧烷(b1)、桂皮酸衍生物(b2)与由式(b3-1)所示的化合物(b3)反应而得；式(b3-1)中，X1表示碳数为1至10的直链或支链亚烷亚基、碳数为1至10的直链或支链亚烷基、碳数为2至10的直链或支链亚烯亚基、碳数为2至10的直链或支链亚烯基、碳数为3至30的二价脂环基、碳数为6至30的二价芳基或碳数为2至30的二价杂环基；X2表示氢原子、碳数为1至10的直链或支链烷基。2.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于，所述含环氧基的聚硅氧烷(b1)包括由式(b1-1)表示的基、由式(b1-2)表示的基以及由式(b1-3)表示的基中的至少一者，式(b1-1)中，B表示氧原子或单键；m表示1至3的整数；n表示0至6的整数，其中当n表示0时，B为单键；*表示键结处，式(b1-2)中，p表示0至6的整数；*表示键结处，式(b1-3)中，D表示碳数为2至6的亚烷基；E表示氢原子或碳数为1至6的烷基；*表示键结处。3.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于，所述含环氧基的聚硅氧烷(b1)包含由第二混合物经加水分解及部份缩合而得的共聚物，所述第二混合物包括含环氧基的硅烷化合物(b1-I)，所述含环氧基的硅烷化合物(b1-I)具有由下述式(b1-I-1)所示的结构：Si(Ra)h(ORb)4-h式(b1-I-1)式(b1-I-1)中，Ra表示氢原子、碳数为1至10的烷基、碳数为2至10的烯基、碳数为6至15的芳基、含有环氧基的烷基或含有环氧基的烷氧基，且至少一个Ra为含有环氧基的烷基或含有环氧基的烷氧基；当Ra为复数时，h个Ra各自相同或不同；Rb表示氢原子、碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的酰基或碳数为6至15的芳基；当Rb为复数时，(4-h)个Rb各自相同或不同；及h表示1至3的整数。4.根据权利要求3所述的液晶配向剂，其特征在于，基于所述第二混合物中的单体的总量为1摩尔，所述含环氧基的硅烷化合物(b1-I)的使用量为0.5摩尔至1摩尔。5.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于，所述桂皮酸衍生物(b2)为由式(b2-1)至式(b2-2)表示的化合物所组成的群组中的至少一者，式(b2-1)及式(b2-2)中，R表示氟原子或氰基；a表示0至4的整数；R1、R3各自独立表示氢原子、碳数为1至40的烷基或碳数为3至40的一价脂环族有机基团，所述烷基为未经取代或者至少一部分的氢原子被氟原子取代；R2、R4各自独立表示二价芳香族基团、二价脂环族基团、二价杂环基团或者二价稠合环基团，且所述R2或者所述R4为未经取代或者至少一部分的氢原子被R8取代，所述R8各自独立表示卤素...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱信融，
申请(专利权)人：奇美实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71