[发明专利]液晶定向剂及其所形成液晶定向膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关一种新颖的液晶定向剂及其所形成液晶定向膜与制造方法，以及具有该液晶定向膜的液晶显示元件。特别是提供一种涂布性佳的自由基聚合性液晶定向剂，及将该液晶定向剂，于基板上涂布后，进行脱水闭环及自由基聚合反应可得一信赖性佳、电压保持率佳、预倾角容易控制的液晶定向膜的制造方法，以及具有该液晶定向膜的液晶显示元件。

背景技术

一般液晶显示元件，是于具有透明导电膜的基板表面上，使用聚酰胺酸、聚酰亚胺等聚合物作为液晶定向剂，并将该液晶定向剂经涂布、加热及定向处理后，形成一液晶定向膜，用以作为液晶显示元件用基板，最后将两片设置有定向膜面的基板相向，于两者间隙内形成液晶层而得。

一般液晶显示元件是以使用向列型(Nematic)液晶的显示元件为主流，此向列型液晶显示元件中，被实际运用的类型的具体例如：(1)一侧基板的液晶定向方向与另一侧基板的液晶定向方向为90度角度的TN(TwistedNematic)型液晶显示元件；(2)一侧基板的液晶定向方向与另一侧基板的液晶定向方向为180度以上角度的STN(Super Twisted Nematic)型液晶显示元件；(3)使用薄膜晶体管(transistor)而被称为TFT(Thin Film Transistor)型液晶显示元件。

公知的定向剂，其定向剂的成份为线性聚合物形式(非架桥构造)的低分子量的聚酰胺酸及/或聚酰亚胺以及溶剂所构成，前述线性聚酰胺酸或聚酰亚胺则是以二胺基化合物与四羧酸二酐化合物经聚缩合反应而得。在定向膜的制作上，则是将前述定向剂于基板上进行涂布，再经高温酰亚胺化处理以及定向处理(rubbing)形成定向膜，如日本特开平02-287324号公开特许公报揭示以聚酰胺酸作为液晶定向剂，而日本特开平06-082794号公开特许公报揭示以聚酰亚胺作为液晶定向剂。然使用聚酰胺酸作为液晶定向剂，有信赖性差的缺点；使用聚酰亚胺作为液晶定向剂，则有涂布性不佳、容易析出的缺点。

日本特开2001-122981号公开特许公报揭示以使用单体形式的马来酰亚胺基的化合物作为定向剂，此种定向剂乃是将马来酰亚胺基的化合物直接涂布于基板上，再以光照射进行加成聚合反应而形成具定向效果的聚酰亚胺定向膜，然而此种定向剂仍有涂布性不佳、定向膜上容易产生析出物的问题。

另外，日本特开昭57-102966号公开特许公报揭示使用马来酰胺酸基化合物直接应用于防污涂料上。日本特开平2-85238号公开特许公报揭示使用马来酰胺酸基化合物作为耐热性聚酰亚胺树脂原料，可以作为光学材料、机器零件等用途。然而对于马来酰胺酸基化合物作为液晶定向剂，以及其对于定向剂的涂布性提升、预倾角角度控制等，上述专利中并未有任何记载。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新颖的液晶定向剂及其所形成液晶定向膜的制造方法，以及具有该液晶定向膜的液晶显示元件。特别是提供一种涂布性佳的自由基聚合性液晶定向剂，及将该液晶定向剂，于基板上涂布后，进行脱水闭环及自由基聚合反应可得一信赖性佳、电压保持率佳、预倾角容易控制的液晶定向膜的制造方法，以及具有该液晶定向膜的液晶显示元件。

为实现上述目的，本发明提供的自由基聚合性液晶定向剂，包含一分子中具有2个或2个以上可聚合性的马来酰胺酸基的化合物(A)，以及有机溶剂(B)。

所述液晶定向剂，其中，该一分子中具有2个或2个以上可聚合性的马来酰胺酸基的化合物(A)，包含下述构造式(1)所表示的化合物(A-1)；

构造式(1)

式中，Q表示1价的有机基；T表示为脂肪族系、脂环族系、芳香族系的构造；R¹、R²表示相同或相异的氢原子或碳数1至8的烷基；m表示1或1以上的整数；n表示2或2以上的整数。

所述液晶定向剂，其中，构造式(1)中的Q，包含下述构造式(2)所表示的官能基；

R³-L-    构造式(2)

式中，L为单键、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-S-、伸甲基、碳数2至6的伸烷基与伸苯基中选出的2价有机基，R³为碳数6至30的烷基、碳数4至40的具有脂肪族环或芳香族环或杂环骨架的1价有机基或碳数6至12的具有氟原子的1价有机基。

所述液晶定向剂，其中，该化合物(A-1)包含下述构造式(3)所表示的化合物；

构造式(3)

所述液晶定向剂，其中，该化合物(A-1)包含下述构造式(4)所表示的化合物；

构造式(4)