液晶取向剂、使用其得到的液晶表示元件及其制造方法技术

技术编号:12566126 阅读:83 留言:0更新日期:2015-12-23 09:59
提供即使不添加光聚合性化合物也能够使液晶表示元件的响应速度提高的液晶取向剂、使用其得到的液晶表示元件及其制造方法。一种液晶取向剂,其包含如下聚合物作为赋予液晶取向能力的聚合物成分,所述聚合物将式[1]所示的具有二苯甲酮结构的特定化合物(R1为(甲基)丙烯酸酯基、氨基、氨基苯基或二氨基苯基等,R2为氢原子、碳原子数1~10的烷基、键合有(甲基)丙烯酰氧基的碳原子数1~10的烷基、氨基苯基或氨基联苯基、苯基或联苯基等)作为原料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
液晶电视、液晶显示器等中使用的液晶表示元件通常在元件内设置有用于控制液 晶排列状态的液晶取向膜。 根据当今工业上最普及的方法,该液晶取向膜通过用棉、尼龙、聚酯等布单方向地 摩擦在电极基板上形成的包含聚酰胺酸和/或对其进行酰亚胺化而成的聚酰亚胺的膜的 表面、即进行所谓的刷磨处理来制作。 液晶取向膜的取向过程中对膜面进行刷磨处理的方法是简便、生产率优异且工业 上有用的方法。但是,对液晶表示元件的高性能化、高清晰化、大型化的要求日益提高,现已 知晓因刷磨处理而产生的液晶取向膜的表面伤痕;由产尘、机械力、静电导致的影响;以及 取向处理面内的不均匀性等各种问题。 作为替代刷磨处理的方法,已知的是,通过照射发生偏光的紫外线来赋予液晶取 向能力的光取向法。针对基于光取向法的液晶取向处理,根据机理而提出了 :利用光异构化 反应的处理、利用光交联的处理、利用光分解反应的处理等(参照非专利文献1)。 例如,专利文献1中提出了将主链具有环丁烷环等脂环结构的聚酰亚胺膜用于光 取向法。将使用了该光取向法的聚酰亚胺膜用作液晶取向膜时,能够获得高耐热性,故可期 待其有用性。 这种具有环丁烷环等脂环结构的聚酰亚胺膜通过照射短波长的紫外线、尤其是 254nm附近的偏光紫外线而能够表现出高各向异性,得到液晶取向性优异的液晶取向膜。但 是,254nm附近的紫外线的能量高,照射需要大量电力,因此,不仅用于进行光取向处理的成 本较大,对环境的负担也大。另外,也可以认为:由于使用能量更高的短波长紫外线,因此有 可能对形成于基板的电极、薄膜晶体管(以下也记作TFT)造成损伤。 另一方面,利用了光异构化、光交联的光取向法通过照射波长为300nm以上的偏 光紫外线而能够赋予各向异性。但是,由利用光异构化、光交联的光取向法得到的液晶取向 膜的取向约束力弱,用于液晶表示元件时存在产生残影的问题。 已知的是,沿着水平方向(横向)对基板施加电场来切换液晶分子的横向电场驱 动方式(IPS :In Plane Switching)的液晶表示元件。该横向电场驱动方式的液晶表示元 件由于视野角较宽,因此是有用的,但容易受到液晶取向状态的影响,因此,作为问题而可 列举出特别容易发生上述那样的残影。 通过电场使相对于基板垂直取向的液晶分子进行响应的方式(也称为垂直取向 方式)的液晶表示元件中,其制造过程中包括一边对液晶分子施加电压一边照射紫外线的 工序。 对于这种垂直取向方式的液晶表示元件而言,已知如下技术:通过预先向液晶组 合物中添加光聚合性化合物,与聚酰亚胺等的垂直取向膜一同使用,一边对液晶单元施加 电压一边照射紫外线,从而加快液晶的响应速度(例如参照专利文献2和非专利文献2。) (PSA方式的液晶表示元件)。通常,响应电场的液晶分子的倾斜方向通过设置在基板上的 突起、设置于表示用电极的狭缝等来控制。与此相对,通过向液晶组合物中添加光聚合性化 合物并一边对液晶单元施加电压一边照射紫外线,从而记忆了液晶分子的倾斜方向的聚合 物结构物在液晶取向膜上形成。通过利用该方法而形成取向膜,与仅利用突起、狭缝控制液 晶分子的倾斜方向的方法相比,据称液晶表示元件的响应速度变快。 该PSA方式的液晶表示元件中存在如下问题:添加至液晶的光聚合性化合物的溶 解性低、增加添加量时在低温时会析出。另一方面,减少聚合性化合物的添加量时,无法得 到良好的取向状态。另外,还存在如下问题:残留在液晶中的未反应聚合性化合物会成为液 晶中的杂质,因此使液晶表示元件的可靠性降低。另外,PSA方式所要求的紫外线照射处理 中,其照射量多时,液晶中的成分分解、液晶表示元件的可靠性降低。 此处,报告了 :通过将光聚合性化合物添加在液晶取向膜中而不是添加在液晶中, 液晶表示元件的响应速度也会变快(SC-PVA方式的液晶表示元件)(例如参照非专利文献 3) 〇 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开平9-297313号公报 专利文献2 :日本特开2003-307720号公报 非专利文献 非专利文献1 :功能材料、Vol. 17 (1997)、No. 11、13~22页 非专利文献 2 :K. Hanaoka et al.,SID Symposium Digest of Technical Papers04、pp.1200-1202 非专利文献 3 :Y_J. Lee et al.,SID Symposium Digest of Technical Papers 09、pp.666-668
技术实现思路
专利技术要解决的问题 本专利技术的目的在于,提供取向约束力高、尤其是在垂直取向方式的情况下即使不 向液晶中添加光聚合性化合物也能够提高液晶表示元件的响应速度的液晶取向剂、以及使 用其得到的液晶表示元件、及其制造方法,进而提供可用于制造上述液晶取向剂的新型二 胺化合物。 用于解决问题的方案 本专利技术人为了实现上述目的而进行了深入研究,结果发现:含有将下式所示 的具有二苯甲酮结构的特定化合物(式中的R1和R2如后述那样定义。)作为原料的聚合 物作为赋予液晶取向能力的聚合物成分的液晶取向剂能够提高具有由其得到的液晶取向 膜的液晶表示元件的响应速度,从而能够实现上述目的。 本专利技术是基于上述见解而进行的,以下述内容作为主旨。 1. -种液晶取向剂,其特征在于,其含有如下聚合物作为赋予液晶取向能力的聚 合物成分,所述聚合物为: 选自由使下述式所示的二胺化合物(其中,R1为下述式所示的基团、下述 式所示的基团、氨基、氨基苯基或二氨基苯基,R1为下述式所示的基团或二氨基苯 基时,R2为氢原子、碳原子数1~10的烷基或键合有(甲基)丙烯酰氧基的碳原子数1~ 10的烷基,R1为下述式所示的基团、氨基、氨基苯基时,R2为氨基苯基或氨基联苯基。) 与四羧酸二酐反应而得到的聚酰亚胺前体以及使该聚酰亚胺前体进行闭环而得到的聚酰 亚胺中的至少1种聚合物, 或者,使下述式所示的(甲基)丙烯酸酯化合物(其中,R1为下述式所示 的基团,R2为氢原子、碳原子数1~10的烷基、或者苯基或联苯基,苯基或联苯基中的1个 或多个氢原子任选被卤素基团或有机基团取代。)聚合而得到的聚合物, (R3为单键、-CH 2_、-0-、-C0NH-、-NHC0-、-COO-、-0C0-、-NH-或-CO-。R4为碳原子 数1~30的亚烷基、或者二价的碳环或杂环,该亚烷基、二价的碳环或杂环中的1个或多个 氢原子任选被氟原子或有机基团取代。另外,R4中的-CH2-在以下列举出的任意基团彼此 不相邻的情况下任选被这些基团置换:-〇_、-NHC0-、-C0NH-、-C00-、-0C0-、-NH-、-NHC0NH-、 -CO-。R5为-CH 2_、-0-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-0C0-、-NH-或-CO-。) (R6为碳原子数1~30的亚烷基、或者二价的碳环或杂环,该亚烷基、二价的碳环 或杂环中的1个或多个氢原子任选被氟原子或有机基团取代。另外,R6中的-CH2-在以下 列举出的任意基团彼此不相邻的情况下任选被这些基团置换:-〇_、-NHC0-、-C0NH-、-C00-、 -0C0-、-NH-、-NHCONH-、-C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,其含有如下聚合物作为赋予液晶取向能力的聚合物成分,所述聚合物为:选自由使下述式[1]所示的二胺化合物与四羧酸二酐反应而得到的聚酰亚胺前体以及使该聚酰亚胺前体进行闭环而得到的聚酰亚胺组成的组中的至少1种聚合物,其中,R1为下述式[2]所示的基团、式[3]所示的基团、氨基、氨基苯基或二氨基苯基;R1为式[2]所示的基团或二氨基苯基时,R2为氢原子、碳原子数1~10的烷基、或键合有(甲基)丙烯酰氧基的碳原子数1~10的烷基;R1为式[3]所示的基团、氨基或氨基苯基时,R2为氨基苯基或氨基联苯基,或者,使下述式[1]所示的(甲基)丙烯酸酯化合物聚合而得到的聚合物,其中,R1为式[4]所示的基团,R2为氢原子、碳原子数1~10的烷基、苯基或联苯基,苯基或联苯基中的1个或多个氢原子任选被卤素基团或有机基团取代,R3为单键、‑CH2‑、‑O‑、‑CONH‑、‑NHCO‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑NH‑或‑CO‑;R4为碳原子数1~30的亚烷基或者二价的碳环或杂环,该亚烷基、二价的碳环或杂环中的1个或多个氢原子任选被氟原子或有机基团取代;另外,R4中的‑CH2‑在以下列举出的任意基团彼此不相邻的情况下任选被这些基团置换:‑O‑、‑NHCO‑、‑CONH‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑NH‑、‑NHCONH‑、‑CO‑;R5为‑CH2‑、‑O‑、‑CONH‑、‑NHCO‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑NH‑或‑CO‑,R6为碳原子数1~30的亚烷基或者二价的碳环或杂环,该亚烷基、二价的碳环或杂环中的1个或多个氢原子任选被氟原子或有机基团取代;另外,R6中的‑CH2‑在以下列举出的任意基团彼此不相邻的情况下任选被这些基团置换:‑O‑、‑NHCO‑、‑CONH‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑NH‑、‑NHCONH‑、‑CO‑;R7为‑CH2‑、‑O‑、‑CONH‑、‑NHCO‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑NH‑或‑CO‑;R8为氢原子或甲基。...

【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
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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