液晶取向剂、液晶取向膜和液晶表示元件制造技术

一种液晶取向剂，其特征在于，其含有由二胺成分和四羧酸二酐成分得到的可溶性聚酰亚胺，所述二胺成分含有选自下述式(i)、(ii)的二胺中的至少1种二胺。式中的符号的定义如说明书中记载的那样。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及主要在横向电场驱动方式的液晶表示元件中使用的液晶取向剂、使用了其的液晶取向膜、以及横向电场驱动方式液晶表示元件。
技术介绍
对于液晶表示元件而言，液晶取向膜起到使液晶沿着一定的方向取向的作用。当今，工业上利用的主要的液晶取向膜是通过将包含聚酰亚胺前体即聚酰胺酸(也称为Polyamicacid)、聚酰亚胺的溶液的聚酰亚胺系液晶取向剂涂布于基板并进行成膜而制作的。此外，使液晶相对于基板面进行平行取向或倾斜取向时，在成膜后进一步利用刷磨进行表面拉伸处理。此外，作为刷磨处理的替代品，还提出了利用基于偏振紫外线照射等的各向异性光化学反应的方法，近年来进行了面向工业化的研究。为了提高液晶表示元件的表示特性，通过对聚酰胺酸、聚酰亚胺的结构进行各种变更而进行最佳化、或者将特性不同的树脂进行共混、或者添加添加剂等，能够改善液晶取向性、控制预倾角、改善电特性等，进而能够改善表示特性，由此提出了各种技术。例如，为了获得高电压保持率，提出了使用具有特定的重复结构的聚酰亚胺树脂(参照专利文献1等)。此外，针对残像现象，提出了使用除了酰亚胺基之外还具有氮原子的可溶性聚酰亚胺，从而缩短至残像消失为止的时间(参照专利文献2等)。此外，提出了由包含噁唑、咪唑骨架的特定二胺与四羧酸二酐得到的聚酰胺酸、其衍生物(专利文献3)。近年来，在大画面且高清晰的液晶电视、车载用途例如汽车导航系统、仪器面板等的用途中大多使用液晶表示元件。在这样的用途中，为了获得高亮度，有时使用放热量大的背光。因此，对于液晶取向膜而言，进一步从其它观点出发，要求高可靠性、即对于源自背光的光、热的高稳定性。尤其是，若作为电特性之一的电压保持率因源自背光的光照射而降低，则容易发生作为液晶表示元件的表示不良之一的残影不良(线残影)，无法获得可靠性高的液晶表示元件。此外，横向电场模式的课题在于，由取向方位的偏移导致的残影(AC残影)，尤其是容易因热而产生残影，因此变得难以解决。因此，对于液晶取向膜而言，除了初始特性良好之外，例如还要求即使在长时间暴露于光照射后，其电压保持率也不易降低。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平2-287324号公报专利文献2：日本特开平10-104633号公报专利文献3：日本特开2010-54872号公报专利文献4：WO2006-126555号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是鉴于上述情况而进行的，其目的在于，提供对基板等的印刷性(聚合物在溶剂中的溶解性)良好的液晶取向剂，并且，提供刷磨耐性优异、表示特性也良好、且针对使用了欠缺可靠性的液晶的情况、长期暴露于高温和/或背光的情况也具有优异可靠性的横向电场驱动方式的液晶表示元件用液晶取向膜。用于解决问题的方案本专利技术人进行了深入研究，结果发现：包含特定的可溶性聚酰亚胺和聚酰胺酸的液晶取向剂对于实现上述目的而言是极其有效的，从而完成了本专利技术。即，本专利技术具有下述主旨。<1>一种液晶取向剂，其特征在于，其含有由二胺成分和四羧酸二酐成分得到的可溶性聚酰亚胺，所述二胺成分含有选自下述式(i)、(ii)的二胺中的至少1种二胺。式中，D表示2价的碳原子数1～20的饱和烃基、不饱和烃基、芳香族烃基或杂环，D任选具有各种取代基。E为单键或者2价的碳原子数1～20的饱和烃基、不饱和烃基、芳香族烃基或杂环，F表示单键或醚键(-O-)、酯键(-OCO-、-COO-)。m为1或0。<2>根据<1>所述的液晶取向剂，其特征在于，其还含有使用式(iii)～(vi)所示的化合物中的至少1种以上而得到的聚酰胺酸。式(vi)中，R表示氢原子或碳原子数1～8的烃基。<3>根据<1>或<2>所述的液晶取向剂，其中，前述可溶性聚酰亚胺为由二胺成分和四羧酸二酐得到的可溶性聚酰亚胺，所述二胺成分含有10～90摩尔％的选自式(i)、(ii)的二胺中的至少1种二胺。<4>根据<1>～<3>中任一项所述的液晶取向剂，其中，前述可溶性聚酰亚胺的酰亚胺化率为20％～100％。<5>根据<1>～<4>中任一项所述的液晶取向剂，其中，前述可溶性聚酰亚胺为由二胺成分和四羧酸二酐得到的可溶性聚酰亚胺，所述二胺成分含有选自式(vii)～式(x)中的至少1种以上的二胺。n表示1～6的整数，R3为氢原子或碳原子数1～4的烷基，R4为碳原子数1～5的直链亚烷基。<6>根据<1>～<5>中任一项所述的液晶取向剂，其中，前述可溶性聚酰亚胺与前述聚酰胺酸共计含有1～10质量％，且前述聚酰亚胺的重量与前述聚酰胺酸的重量之比为95:5～5:95。<7>一种液晶取向膜，其是使用<1>～<6>所述的液晶取向剂而得到的。<8>一种液晶表示元件，其特征在于，其具备<7>所述的液晶取向膜。专利技术的效果本专利技术的液晶取向剂的特征在于，其含有由二胺成分和四羧酸二酐得到的可溶性聚酰亚胺，所述二胺成分含有选自上述式(i)、(ii)的二胺中的至少1种二胺(以下也称为特定二胺)。上述可溶性聚酰亚胺在溶剂中的溶解性高，与聚酰胺酸共混时对聚酰胺酸的相容性也非常良好，因此使用了它们的液晶取向剂能够获得对基板的涂布·成膜性优异、凹凸少的优质膜。并且，特定二胺具有因加热而产生高活性取代基的特征，一部分发生自缩合反应而变成线性良好的结构，另外，在与酰胺酸接触的部分，会与酰胺酸的特定部位发生反应，因此，能够得到液晶取向性优异且刷磨耐性优异的液晶取向膜。与此相伴，还能够进行优质的黑色表示。进而，上述可溶性聚酰亚胺对光、热非常稳定，此外，具有极度缩小离子性杂质等的影响的作用，因此，含有上述可溶性聚酰亚胺的液晶取向膜即使在非常不耐污染的负型液晶等中也能够获得非常高的可靠性。此外，使用了式(iii)～(vi)所示化合物的聚酰胺酸具有快速释放出蓄积在取向膜内的残留电荷的特性，由此能够得到残影特性优异的取向膜。另一方面，使用了这种聚酰胺酸的取向膜虽然存在欠缺可靠性的倾向，但通过与本专利技术的可溶性聚酰亚胺进行组合，能够获得优异的可靠性和优异的残影特性。具体实施方式以下，针对本专利技术进行详细说明。<可溶性聚酰亚胺>本专利技术的液晶取向剂包含由含有特定二胺的二胺成分和四羧酸二酐得到的可溶性聚酰亚胺。特定二胺具有能够因热而脱离的有机基团。通过该有机基团的脱离而能够产生氨基。式中，D表示2价的碳原子数1～20的饱和烃基、不饱和烃基、芳香族烃基或杂环，D任选具有各种取代基。此外，E为单键或者2价的碳原子数1～20的饱和烃基、不饱和烃基、芳香族烃基或杂环，F表示单键或醚键(-O-)、酯键(-OCO-、-COO-)。m为1或0。上述式(i)和(ii)中的氨基的取代位置没有特别限定，从合成难易度、试剂获取性的观点出发，若以酰胺键作为基准，则优选为间位或对位，从液晶取向性的观点出发，特别优选为对位。此外，对于不具有用叔丁氧基羰基(以下也记作Boc基)保护的氨基(即-NHBoc)的氨基苯而言，同样地以酰胺键作为基准时，也优选为间位或对位，从溶解性的观点出发，优选为间位，从液晶取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶取向剂，其特征在于，其含有由二胺成分和四羧酸二酐成分得到的可溶性聚酰亚胺，所述二胺成分含有选自下述式(i)、(ii)的二胺中的至少1种二胺，式中，D表示2价的碳原子数1～20的饱和烃基、不饱和烃基、芳香族烃基或杂环，D任选具有各种取代基；E为单键或者2价的碳原子数1～20的饱和烃基、不饱和烃基、芳香族烃基或杂环；F表示单键或醚键(‑O‑)、酯键(‑OCO‑、‑COO‑)；m为1或0。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.25 JP 2014-1303961.一种液晶取向剂，其特征在于，其含有由二胺成分和四羧酸二酐成分得到的可溶性聚酰亚胺，所述二胺成分含有选自下述式(i)、(ii)的二胺中的至少1种二胺，式中，D表示2价的碳原子数1～20的饱和烃基、不饱和烃基、芳香族烃基或杂环，D任选具有各种取代基；E为单键或者2价的碳原子数1～20的饱和烃基、不饱和烃基、芳香族烃基或杂环；F表示单键或醚键(-O-)、酯键(-OCO-、-COO-)；m为1或0。2.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其特征在于，其还含有使用式(iii)～(vi)所示的化合物中的至少1种以上而得到的聚酰胺酸，式(vi)中，R表示氢原子或碳原子数1～8的烃基。3.根据权利要求1或2所述的液晶取向剂，其中，所述可溶性聚酰亚胺为由二胺成分和四羧酸二酐得到的可溶性聚酰亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴幸司，野田尚宏，坂本谦治，川野勇太，
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