[发明专利]液晶配向剂、液晶配向膜和液晶显示元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶配向剂，且特别涉及一种含有两种聚酰胺酸-聚酰亚胺成分的液晶配向剂、使用该液晶配向剂形成的液晶配向膜和具有该液晶配向膜的液晶显示元件。

背景技术

液晶显示器具有重量轻、省电、无辐射与全彩显示等优点，因此已成为最普遍化的显示器产品。

近年来随着技术的不断提升，以及对高解析度、高反应速率与高画质的要求，液晶显示器已由扭转向列(twisted nematic,TN)与超扭转向列(super twisted nematic,STN)等被动式驱动显示方式，发展成具有薄膜电晶体(thin filmed transistor,TFT)的主动矩阵式液晶显示器。随着广视角技术的需求，横向电场(in-plane switching,IPS)与垂直配向(vertical alignment,VA)等液晶显示方式的开发与突破，对于未来面板的应用与发展是相当重要的。

典型的液晶显示元件为扭转向列型液晶元件，其在透明导电的基板上涂布可使液晶分子呈现稳定倾斜角度的聚酰亚胺-聚酰胺酸配向剂，利用棉布、尼龙等软布施以压力而摩擦，使得有机薄膜表面被定向，藉由高分子链与液晶分子之间的交互作用，液晶分子会沿特定方向排列。依上下基板的配向方向相差90度的方式组装，灌入液晶分子，最后在基板上贴上偏光片。

由于对于液晶显示元件的高品质显示需求提高，画面残影(image sticking)问题的解决显得相对重要。已知在施加电压时，产生的离子性电荷会被显示元件的液晶配向膜所吸附，当施加电压解除后，离子性电荷难以从液晶配向膜脱离，因此造成内部电场的现象，使画面产生残影问题。近期配向膜材料的开发常是针对残影问题的改善。

发明内容

本发明提供一种液晶配向剂、使用该液晶配向剂形成的液晶配向膜和具有该液晶配向膜的液晶显示元件，其中，本发明提出的液晶配向剂可以改善液晶显示元件的残影问题。

本发明的液晶配向剂包括第一聚合物和第二聚合物，其组成式分别如式1和式2所示。

其中m+n＝1且m≥0，o+p＝1且o≥0。R₁和R₃分别是衍生自四羧酸二酐的四价有机基，且至少一部分的R₁和至少一部分的R₃衍生自芳香族四羧酸二酐。R₂和R₄分别是衍生自二胺的二价有机基，且有X摩尔％的R₂和Y摩尔％的R₄衍生自具有苯并咪唑(benzimidazole)基团的二胺，其中X介于5到50之间，Y介于0到20之间，且X>Y。

在本发明的一种实施方式中，衍生自芳香族四羧酸二酐的四价有机基占R₁及R₃总量的5摩尔％到100摩尔％，较佳为20摩尔％到100摩尔％，最佳为30摩尔％到100摩尔％。

在本发明的一种实施方式中，衍生自均苯四甲酸二酐(pyromellitic dianhydride，PMDA)的四价有机基占R₁及R₃总量的5摩尔％到100摩尔％，较佳为20摩尔％到100摩尔％，最佳为30摩尔％到100摩尔％。

在本发明的一种实施方式中，有5摩尔％到50摩尔％的R₂和0摩尔％到20摩尔％的R₄衍生自式3表示的二胺：

其中

R是氢、碳数为1～20的烷基、具有芳香环结构的一价有机基或碳数为3～20的一价脂环族基。

在本发明的一种实施方式中，有5摩尔％到50摩尔％的R₂衍生自式3表示的二胺，且R₄不包括衍生自式3表示的二胺的二价有机基。

在本发明的一种实施方式中，R是氢。

在本发明的一种实施方式中，第一聚合物占第一聚合物和第二聚合物总量的5重量％到95重量％，较佳为30重量％到95重量％，最佳为50重量％到95重量％。

本发明的液晶配向膜是由前述液晶配向剂制成。

本发明的液晶显示元件包括前述液晶配向膜。

基于上述，本发明提供的液晶配向剂中含有具特定结构的两种聚合物；具体而言，这些聚合物含有衍生自芳香族四羧酸二酐的四价有机基，且其中至少有一种聚合物含有苯并咪唑基团，因此得以提高液晶配向膜的配向性，并改善其刷膜性和残影现象。