包含具有光反应性基团的交联性化合物的液晶取向剂制造技术

技术编号:12564772 阅读:85 留言:0更新日期:2015-12-23 08:50
提供一种液晶取向剂,其通过使用具有光反应性基团且在液晶取向剂中的溶解性高的交联性化合物,因而在冷冻保存时的保存稳定性优异,另外,能够提高具有所得液晶取向膜的液晶表示元件的响应速度。一种液晶取向剂,其含有式[1]所示的交联性化合物,所述交联性化合物在包含2价以上的有机基团的母核上键合有2个以上的聚合性基团(Py1、Py2)和10个以下的交联基团(CL1、CL2)。(L-M-R为母核,L、R为碳原子数4~12的碳环或杂环,M为单键等,S1、S2、S3、S4为单键等,I、o、n、m为1以上的整数,n+m为10以下、l+o为10以下)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有交联性化合物的液晶取向剂、使用其得到的液晶取向膜、以及液 晶表示元件,所述交联性化合物导入有因紫外线(UV)照射而发生光聚合的结构(光反应性 基团)。
技术介绍
近年来,在液晶表示元件的表示方式之中,垂直取向型(VA方式)的液晶表示元件 被广泛用于大画面的液晶电视、高清晰的移动用途(数码相机、手机的表示部)等。VA方 式中已知的是:在TFT基板、滤色器基板上形成用于控制液晶倾倒方向的突起的MVA方式 (Multi Vertical Alignment,广域垂直取向);在基板的ITO电极上形成狭缝并利用电场 控制液晶倾倒方向的PVA(Patterned Vertical Alignment,图案垂直取向)方式。作为其 它取向方式,有PSA(Polymer Sustained Alignment,聚合物稳定取向)方式。 在VA方式之中,PSA方式是近年来备受关注的技术。该方式是向液晶组合物中添 加光聚合性化合物而制作液晶面板后,施加电场而在液晶倾倒的状态下对液晶面板照射紫 外线,从而加快液晶响应速度的技术(参照专利文献1)。对使用包含光聚合性化合物的液 晶组合物和由聚酰亚胺等制成的液晶取向膜制作的液晶单元一边施加电压一边照射紫外 线时,会产生光聚合反应,从而在液晶取向膜上形成记忆了液晶分子倾倒方向的聚合物结 构物。其结果,液晶的取向方向被固定化,产生预倾,从而与仅利用突起、狭缝控制液晶分子 的倾倒方向的方法相比,能够得到具有良好响应速度的液晶表示元件。 该PSA方式即使是于构成液晶面板的一侧电极制作狭缝而未于对侧的电极图案 设置MVA那样的突起或PVA那样的狭缝的结构也能够运作,具有制造简略化、能够得到优异 的面板透射率的特征(参照专利文献2)。 但是,PSA方式的液晶表示元件存在如下问题:添加至液晶的光聚合性化合物的 溶解性低,增加添加量时会在低温时析出。另一方面,减少光聚合性化合物的添加量时,无 法获得良好的取向状态、响应速度。另外,残留在液晶中的未反应光聚合性化合物成为液晶 中的杂质,因此还存在使液晶表示元件的可靠性降低这一问题。 为了解决PSA方式中的由光聚合性化合物的添加量引起的问题等,开发了将发 生光聚合的光反应性基团导入至液晶取向膜的SS-VA (Surface stabi I ized-Vertical Alignment,表面稳定-垂直排列)方式。但是,光聚合性化合物在液晶取向剂中的溶解性 低这一点成为问题。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2003-307720号公报 专利文献2 :日本特开2004-302061号公报 专利文献3 :W02010/074269号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 将液晶取向剂在室温下长期保存时,聚合物成分不溶化而析出或发生凝胶化从而 呈现无法使用的状态,因此需要冷冻保存。本专利技术的目的在于,提供用于垂直取向膜的、冷 冻保存时的保存稳定性优异的液晶取向剂。进而,本专利技术的目的在于,提供使用该液晶取向 剂制作且显示良好的响应速度的液晶表示元件。 用于解决问题的方案 若光聚合性化合物的分子量小,则在烧成时会升华,但为了提高在制成液晶取向 膜时的膜硬度、致密度而使用的交联剂会与液晶取向膜发生反应,因此确认其即使分子量 小也会残留在液晶取向膜中。因而,本专利技术人等认为通过向交联剂中导入因 UV照射而发 生光聚合的结构(光反应性基团),也许能够高效地向液晶取向膜中导入光反应性基团,从 而开展了深入研究。其结果发现:在包含2价以上的有机基团的母核上键合有2个以上的 光聚合性基团和10个以下的交联基团而成的新型交联性化合物在液晶取向剂中的溶解性 高,含有该交联性化合物的液晶取向剂在冷冻保存时的保存稳定性优异。进而发现:通过使 用添加有该交联性化合物的液晶取向剂,能够得到显示良好响应速度的液晶表示元件,从 而完成了本专利技术。 本专利技术基于所述见解,具有以下的主旨。 1. -种液晶取向剂,其特征在于,其含有下述式所示的交联性化合物,所述交 联性化合物在包含2价以上的有机基团的母核上键合有2个以上的聚合性基团(Py)和10 个以下的交联基团(CL)。 (L-M-R为交联性化合物的母核,L和R各自独立地为碳原子数4~12的碳环或杂 环,该碳环或杂环上的1个以上氢原子任选被氟原子取代。M为单键、碳原子数1~10的亚 烷基、-〇-、-NHC0-、-C0NH-、-C00-、-0C0-、-NH-、-C0-、或者它们的组合,Sn S2、S 4各自 独立地为单键或碳原子数1~10的亚烷基,该亚烷基的1个以上氢原子任选被氟原子或有 机基团取代,S1、S2、S3和 S 4 的-CH 2-在选自由-0-、-NHCO-、-CONH-、-coo-、-0C0-、-NH-和-CO -组成的组中的基团彼此不相邻的情况下可以被这些基团取代。PyJPPy2各自独立地为具 有下述任意结构的聚合性基团,η和m各自独立地为1以上的整数,n+m为10以下。 CN 105190414 A 说明书 3/40 页 (式中,P为1~10、优选为1~6的整数) CLp CL2各自独立地为羟基、烷氧基、环氧基、氧杂环丁烷基、环碳酸酯基、或者被封 端剂掩蔽的异氰酸酯基,1、〇各自独立地为1以上的整数,1+〇为10以下。) 2.根据1所述的液晶取向剂,其中,前述式中的L、R各自独立地为苯环、环己 基环、联苯环或萘环。 3.根据1或2所述的液晶取向剂,其中,前述交联性化合物为后述的式(CL-1)、式 (CL-2)或式(CL-3)。 4.根据上述1~3所述的液晶取向剂,其中,作为赋予液晶取向能力的聚合物成分 而含有选自由聚酰胺酸和聚酰亚胺组成的组中的至少一种聚合物。 5.根据上述4所述的液晶取向剂,其中,交联性化合物的含量相对于聚合物成分 100质量%为1~30质量%。 6.根据上述1~3所述的液晶取向剂,其中,作为赋予液晶取向能力的聚合物成分 而含有聚硅氧烷。 7.根据上述6所述的液晶取向剂,其中,相对于以聚硅氧烷所具有的硅原子的 SiO2换算值计为100质量%的聚合物成分,交联性化合物的含量为1~30质量%。 8.根据上述1~7中任一项所述的液晶取向剂,其还含有有机溶剂。 9. -种液晶取向膜,其是将上述1~8中任一项所述的液晶取向剂涂布于基板并 进行干燥、烧成而得到的。 10. -种液晶表示元件,其具有上述9所述的液晶取向膜。 11. -种液晶表示元件,其中,针对用2炔基板夹持液晶而成的液晶单元,在施加 了电压的状态下照射了紫外线,所述基板是涂布上述1~8中任一项所述的液晶取向剂并 烧成的。 12. -种液晶表示元件的制造方法,其中,用涂布上述1~8中任一项所述的液晶 取向剂并烧成的2炔基板夹持液晶,在施加了电压的状态下照射紫外线。 13. -种含光反应性基团的交联性化合物,其如后述的CL-1、CL-2或CL-3。 专利技术的效果 本专利技术的液晶取向剂即使进行冷冻保存也不会析出,因此能够在冷冻下长期保 存。另外,使用本专利技术的液晶取向剂而形成的液晶取向膜对于在UV照射后能够提高响应速 度的液晶表示元件是有用的,能够提供高品质且可靠性优异的液晶表示元件。 尚不明确为何利用本专利技术的液晶取向剂本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种液晶取向剂,其特征在于,其含有下述式[1]所示的交联性化合物,所述交联性化合物在包含2价以上的有机基团的母核上键合有2个以上的聚合性基团(Py)和10个以下的交联基团(CL),L‑M‑R为交联性化合物的母核;L和R各自独立地为碳原子数4~12的碳环或杂环,该碳环或杂环上的1个以上氢原子任选被氟原子取代;M为单键、碳原子数1~10的亚烷基、‑O‑、‑NHCO‑、‑CONH‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑NH‑、‑CO‑、或者它们的组合;S1、S2、S3和S4各自独立地为单键或碳原子数1~10的亚烷基,该亚烷基的1个以上氢原子任选被氟原子或有机基团取代,S1、S2、S3和S4的‑CH2‑在选自由‑O‑、‑NHCO‑、‑CONH‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑NH‑和‑CO‑组成的组中的基团彼此不相邻的情况下任选被这些基团取代;Py1和Py2各自独立地为具有下述任意结构的聚合性基团;n和m各自独立地为1以上的整数,n+m为10以下,式中,p为1~10的整数,CL1、CL2各自独立地为羟基、烷氧基、环氧基、氧杂环丁烷基、环碳酸酯基、或者被封端剂掩蔽的异氰酸酯基;l、o各自独立地为1以上的整数,l+o为10以下。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:森内正人芦泽亮一桥本淳后藤耕平
申请(专利权)人:日产化学工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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