光取向用液晶取向剂、液晶取向膜及使用其的液晶显示元件制造技术

本发明专利技术提供一种光取向用液晶取向剂、液晶取向膜及使用其的液晶显示元件。本发明专利技术提供的光取向用液晶取向剂包含选自由聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及对它们进行酰亚胺化而获得的聚酰亚胺所组成的群组中的至少一种聚合物，所述聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及对它们进行酰亚胺化而获得的聚酰亚胺是使选自四羧酸二酐及其衍生物中的至少一种与二胺反应而获得，所述聚合物的原料单体的至少一种具有光异构化结构，且所述聚合物的原料单体包含下述式(1)所表示的化合物的至少一种。通过使用利用本发明专利技术的光取向用液晶取向剂而形成的液晶取向膜，可提供一种即便长时间暴露于强烈的光下显示品质也不会下降的液晶显示元件。

【技术实现步骤摘要】
光取向用液晶取向剂、液晶取向膜及使用其的液晶显示元件
本专利技术涉及一种用于光取向法的光取向用液晶取向剂、及使用其的光取向膜、液晶显示元件。
技术介绍
个人计算机(personalcomputer)的监视器、液晶电视、摄像机的取景器(ViewFinder)、投影型显示器等各种显示装置、进而光学印刷头、光傅里叶变换元件、光阀等光电子学(optoelectronics)相关元件等如今已产品化且普遍流通的液晶显示元件的主流是使用向列液晶的显示元件。向列液晶显示元件的显示方式广为人知的是扭转向列(TwistedNematic，TN)模式、超扭转向列(SuperTwistedNematic，STN)模式。近年来为了改善这些模式的问题之一即视角狭小，提出有使用光学补偿膜的TN型液晶显示元件，并用垂直取向与突起构造物的技术的多区域垂直取向(Multi-domainVerticalAlignment，MVA)模式、或横向电场方式的共面切换(In-PlaneSwitching，IPS)模式、边缘场切换(FringeFieldSwitching，FFS)模式等，且已实用化。液晶显示元件的技术的发展不仅仅通过这些驱动方式或元件结构的改良而实现，而且还通过元件中所使用的构成构件的改良而实现。液晶显示元件中所使用的构成构件中，特别是液晶取向膜是关系到显示品质的重要材料之一，随着液晶显示元件的高品质化，使取向膜的性能提高变得重要。液晶取向膜是由液晶取向剂形成。目前，主要使用的液晶取向剂是使聚酰胺酸或可溶性的聚酰亚胺溶解在有机溶剂中而成的溶液(清漆)。将该溶液涂布在基板上后，通过加热等方法来进行成膜，从而形成聚酰亚胺系液晶取向膜。制膜后，视需要实施适于所述显示模式的取向处理。可在工业性上简便地进行大面积高速处理的摩擦法被作为取向处理法而广泛地使用。摩擦法是使用移植了尼龙、人造丝、聚酯等纤维的布，在一个方向对液晶取向膜的表面进行摩擦的处理，由此可获得液晶分子的一致的取向。然而，指出由摩擦法引起的起尘、静电的产生等问题点，近年来正积极地开发代替摩擦法的取向处理法。作为代替摩擦法的取向处理法而受到关注的是照射光而实施取向处理的光取向处理法。在光取向处理法中提出光分解法、光异构化法、光二聚化法、光交联法等大量的取向机构(例如，参照非专利文献1、专利文献1及专利文献2)。与摩擦法相比，光取向法的取向的均匀性高，且为非接触的取向处理法，因此具有不损伤膜、能够减少起尘或静电等使液晶显示元件产生显示不良的原因等优点。目前为止，正在对聚酰胺酸结构中具有引起光异构化或光二聚化等的光反应性基的光取向膜进行研究(例如，参照专利文献1～专利文献7)。其中，通过应用专利文献3～专利文献5中所记载的光异构化的技术，该光取向膜的锚定能大，取向性良好，且电压保持率等电特性良好。然而，对作为液晶取向膜中所要求的特性之一的残留电压(残留直流电(DirectCurrent，DC))的减少而进行的评价、研究并不充分。残留DC是指施加电压而使液晶驱动后，将电压恢复至0V时所残存的电压。已知产生如下现象：使液晶显示元件长时间显示任意的图像后，当变为其他图像时之前的图像作为残像而残留，从而使显示品质劣化，但已知通过抑制残留DC的蓄积并缩短缓和时间，可抑制所述残像(例如，参照专利文献7)。近年来，在液晶显示元件中，考虑到显示品质的提高或用于室外，也具有使成为光源的背光的亮度比以前增高的用途，从而要求一种即便长时间暴露于强烈的光下显示品质也不会下降的液晶显示元件。即便利用所述技术，亦难以提供满足所述要求的光取向用液晶取向剂。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开平9-297313号[专利文献2]日本专利特开平10-251646号[专利文献3]日本专利特开2005-275364号[专利文献4]日本专利特开2007-248637号[专利文献5]日本专利特开2009-069493号[专利文献6]日本专利特开2008-233713号[专利文献7]国际公开2013/157463号[非专利文献][非专利文献1]《液晶》第3卷、第4号、第262页、1999年
技术实现思路
[专利技术所要解决的课题]本专利技术的课题在于提供一种即便长时间暴露于强烈的光下显示品质也不会下降的液晶显示元件，进而提供一种能够提供此种显示元件的液晶取向剂及液晶取向膜。[用以解决课题的技术手段]进行努力研究的结果确认到：因长时间的使用而显示品质下降的显示元件在长时间使用后，电压保持率下降。且发现通过使用本专利技术的式(1)所表示的二胺作为光取向用液晶取向剂的原料，即便长时间使用电压保持率也不会下降，从而提供一种即便长时间暴露于强烈的光下显示品质也不会下降的液晶显示元件，并且可提供一种能够提供此种显示元件的液晶取向剂及液晶取向膜。本专利技术包含以下的构成。[1]一种光取向用液晶取向剂，其包含选自由聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及对它们进行酰亚胺化而获得的聚酰亚胺所组成的群组中的至少一种聚合物，所述聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及对它们进行酰亚胺化而获得的聚酰亚胺是使选自四羧酸二酐及其衍生物中的至少一种与二胺反应而获得，其中所述聚合物的原料单体的至少一种具有光异构化结构，且所述聚合物的原料单体包含下述式(1)所表示的化合物的至少一种；式(1)中，Ra是氢或甲基；Rb是氢、-OH、碳数为1～6的烷基、或碳数为1～6的烷氧基；且所述四羧酸二酐的衍生物是指四羧酸二酯或四羧酸二酯二氯化物。[2]根据[1]项所述的光取向用液晶取向剂，其包含：使含有选自由四羧酸二酐及其衍生物以及二胺所组成的群组中的至少一种具有光异构化结构的化合物、且二胺包含式(1)所表示的化合物的至少一种的原料单体反应而获得的聚合物的至少一种；或者同时包含：使含有选自由四羧酸二酐及其衍生物以及二胺所组成的群组中的至少一种具有光异构化结构的化合物的原料单体反应而获得的聚合物的至少一种；以及使四羧酸二酐及其衍生物以及二胺的任一者均不具有光异构化结构、且二胺包含所述式(1)所表示的化合物的至少一种的原料单体反应而获得的聚合物的至少一种。[3]根据[2]项所述的光取向用液晶取向剂，其包含：使含有选自由四羧酸二酐及其衍生物以及二胺所组成的群组中的至少一种具有光异构化结构的化合物、且二胺包含式(1)所表示的化合物的至少一种的原料单体反应而获得的聚合物的至少一种；以及与所述聚合物混合使用的其他聚合物；且所述其他聚合物为使四羧酸二酐及其衍生物、以及二胺的任一者均不具有光异构化结构的原料单体反应而获得的聚合物。[4]根据[2]项所述的光取向用液晶取向剂，其包含：使含有选自由四羧酸二酐及其衍生物以及二胺所组成的群组中的至少一种具有光异构化结构的化合物、且二胺包含式(1)所表示的化合物的至少一种的原料单体反应而获得的聚合物的至少一种；以及与所述聚合物混合使用的其他聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光取向用液晶取向剂，其包含选自由聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及对它们进行酰亚胺化而获得的聚酰亚胺所组成的群组中的至少一种聚合物，所述聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及对它们进行酰亚胺化而获得的聚酰亚胺是使选自四羧酸二酐及其衍生物中的至少一种与二胺反应而获得，所述聚合物的原料单体的至少一种具有光异构化结构，且所述聚合物的原料单体包含下述式(1)所表示的化合物的至少一种；式(1)中，Ra是氢或甲基；Rb是氢、‑OH、碳数为1～6的烷基、或碳数为1～6的烷氧基；且所述四羧酸二酐的衍生物为四羧酸二酯或四羧酸二酯二氯化物。

【技术特征摘要】
2014.12.11 JP 2014-250928;2015.03.30 JP 2015-068831.一种光取向用液晶取向剂，其包含选自由聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及对它们进行酰亚胺化而获得的聚酰亚胺所组成的群组中的至少一种聚合物，所述聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及对它们进行酰亚胺化而获得的聚酰亚胺是使选自四羧酸二酐及其衍生物中的至少一种与二胺反应而获得，
所述聚合物的原料单体的至少一种具有光异构化结构，且
所述聚合物的原料单体包含下述式(1)所表示的化合物的至少一种；



式(1)中，Ra是氢或甲基；
Rb是氢、-OH、甲基、乙基或甲氧基；且
所述四羧酸二酐的衍生物为四羧酸二酯或四羧酸二酯二氯化物。


2.根据权利要求1所述的光取向用液晶取向剂，其包含：使含有选自由四羧酸二酐及其衍生物以及二胺所组成的群组中的至少一种具有光异构化结构的化合物、且二胺包含式(1)所表示的化合物的至少一种的原料单体反应而获得的聚合物的至少一种；或者
同时包含：
使含有选自由四羧酸二酐及其衍生物以及二胺所组成的群组中的至少一种具有光异构化结构的化合物的原料单体反应而获得的聚合物的至少一种；以及
使四羧酸二酐及其衍生物以及二胺的任一者均不具有光异构化结构、且二胺包含式(1)所表示的化合物的至少一种的原料单体反应而获得的聚合物的至少一种。


3.根据权利要求2所述的光取向用液晶取向剂，其包含：使含有选自由四羧酸二酐及其衍生物以及二胺所组成的群组中的至少一种具有光异构化结构的化合物、且二胺包含式(1)所表示的化合物的至少一种的原料单体反应而获得的聚合物的至少一种；以及与所述聚合物混合使用的其他聚合物；且
所述其他聚合物为使四羧酸二酐及其衍生物、以及二胺的任一者均不具有光异构化结构的原料单体反应而获得的聚合物。


4.根据权利要求2所述的光取向用液晶取向剂，其包含：使含有选自由四羧酸二酐及其衍生物以及二胺所组成的群组中的至少一种具有光异构化结构的化合物、且二胺包含式(1)所表示的化合物的至少一种的原料单体反应而获得的聚合物的至少一种；以及与所述聚合物混合使用的其他聚合物；且
所述其他聚合物为使四羧酸二酐及其衍生物以及二胺的任一者均不具有光异构化结构、且二胺包含式(1)所表示的化合物的至少一种的原料单体反应而获得的聚合物。


5.根据权利要求1所述的光取向用液晶取向剂，其同时包含：使含有选自由四羧酸二酐及其衍生物、以及二胺所组成的群组中的至少一种具有光异构化结构的化合物的原料单体反应而获得的聚合物的至少一种；以及
使四羧酸二酐及其衍生物以及二胺的任一者均不具有光异构化结构、且二胺包含式(1)所表示的化合物的至少一种的原料单体反应而获得的聚合物的至少一种。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的光取向用液晶取向剂，其中式(1)所表示的二胺为选自由式(1-1)所表示的二胺及式(1-2)所表示的二胺所组成的群组中的至少一种：



式(1-1)及式(1-2)中，Rb是氢、-OH、甲基、乙基或甲氧基。


7.根据权利要求1至5中任一项所述的光取向用液晶取向剂，其中式(1)所表示的二胺为选自由下述式(1-1-1)～式(1-1-6)、式(1-1-17)、式(1-1-18)、式(1-2-1)～式(1-2-6)、式(1-2-17)、及式(1-2-18)所表示的二胺所组成的群组中的至少一种：





8.根据权利要求1至5中任一项所述的光取向用液晶取向剂，其中具有光异构化结构的四羧酸二酐或二胺为式(II)～式(VI)所表示的化合物的至少一种：
R2-C≡C-R3(II)
R2-C≡C-C≡C-R3(III)
R2-C≡C-R4-C≡C-R3(IV)
R2-N＝N-R3(V)
R5-CH＝CH-R5(VI)
式(II)～式(V)中，R2及R3为具有-NH2的一价有机基或具有-CO-O-CO-的一价有机基，式(IV)中，R4为二价有机基，式(VI)中，R5为具有-NH2或-CO-O-CO-的芳香环。


9.根据权利要求8所述的光取向用液晶取向剂，其中所述具有光异构化结构的四羧酸二酐或二胺为选自式(II-1)、式(II-2)、式(III-1)、式(III-2)、式(IV-1)、式(IV-2)、式(V-1)～式(V-3)、式(VI-1)、及式(VI-2)所表示的化合物的群组中的至少一种：






所述各式中，键结位置未固定在构成环的任一个碳原子上的基表示在所述环上的键结位置为任意；
式(V-2)中，R6独立为-CH3、-OCH3、-CF3、或-COOCH3，a为0～2的整数；
式(V-3)中，环A及环B分别独立为选自单环式烃、缩合多环式烃及杂环中的至少一种，
R11为碳数为1～20的直链亚烷基、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-N(CH3)CO-、或-CON(CH3)-，
R12为碳数为1～20的直链亚烷基、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-N(CH3)CO-、或-CON(CH3)-，
R11及R12中，直链亚烷基的-CH2-的一个或两个可经-O-取代，
R7～R10分别独立为-F、-CH3、-OCH3、-CF3、或-OH，且
b～e分别独立为0～4的整数。


10.根据权利要求1至5中任一项所述的光取向用液晶取向剂，其中不具有光异构化结构的四羧酸二酐为选自下述式(AN-I)～式(AN-VII)所表示的四羧酸二酐的群组中的至少一种：



式(AN-I)、式(AN-IV)及式(AN-V)中，X独立为单键或-CH2-；
式(AN-II)中，G为单键、碳数为1～20的亚烷基、-CO-、-O-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、或-C(CF3)2-；
式(AN-II)～式(AN-IV)中，Y独立为选自下述的三价的基的群组中的一种，



所述基的至少一个氢可由甲基、乙基或苯基取代；
式(AN-III)～式(AN-V)中，环A10为碳数为3～10的单环式烃的基或碳数为6～30的缩合多环式烃的基，所述基的至少一个氢可由甲基、乙基或苯基取代，连接在环上的结合键与构成环的任意的碳连结，两根结合键可与同一个碳连结；
式(AN-VI)中，X10为碳数为2～6的亚烷基，Me表示甲基，Ph表示苯基，
式(AN-VII)中，G10独立为-O-、-COO-或-OCO-；而且r独立为0或1。


11.根据权利要求10所述的光取向用液晶取向剂，其中所述不具有光异构化结构的四羧酸二酐为选自下述式(AN-1-1)、式(AN-1-2)、式(AN-1-13)、式(AN-2-1)、式(AN-3-1)、式(AN-3-2)、式(AN-4-5)、式(AN-4-17)、式(AN-4-21)、式(AN-4-29)、式(AN-4-30)、式(AN-5-1)、式(AN-7-2)、式(AN-10-1)、式(AN-11-3)、式(AN-16-1)、式(AN-16-3)、及式(AN-16-4)中的至少一种：



式(AN-1-2)及式(AN-4-17)中，m为1～12的整数。


12.根据权利要求1至5中任一项所述的光取向用液晶取向剂，其中不具有光异构化结构的二胺为选自由下述式(DI-1)～式(DI-16)、式(DIH-1)～式(DIH-3)、及式(DI-31)～式(DI-35)所组成的群组中的至少一种：



式(DI-1)中，G20为-CH2-，至少一个-CH2-可被-NH-、-O-取代，m为1～12的整数，亚烷基的至少一个氢可被-OH取代；
式(DI-3)及式(DI-5)～式(DI-7)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤马大亮，堀田协子，伊泽启介，
申请(专利权)人：捷恩智株式会社，捷恩智石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP