液晶取向剂、液晶取向膜及液晶表示元件制造技术

一种液晶取向剂，其含有：具有下述式(I)所示侧链结构的聚合物。式中的点及符号的定义如说明书中记载那样。

Liquid crystal orientation agent, liquid crystal orientation film and liquid crystal display element

A liquid crystal orientation agent containing a polymer that has the side chain structure shown in the following formula (I). The definition of points and symbols in the formula is as recorded in the instructions.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶取向剂、液晶取向膜及液晶表示元件
本专利技术涉及通过对液晶分子在施加电压的状态下照射紫外线而制作的垂直取向方式的液晶表示元件等中能使用的液晶取向剂、液晶取向膜、及液晶表示元件。
技术介绍
对于通过电场使相对于基板垂直取向的液晶分子做出响应的方式(也称为垂直取向(VA)方式)的液晶表示元件，在其制造过程中，有时包括对液晶分子一边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，已知有：通过预先向液晶组合物中添加光聚合性化合物，并且使用聚酰亚胺系等垂直取向膜，对液晶单元一边施加电压一边照射紫外线，从而加快液晶的响应速度的技术(PSA(PolymerSustainedAlignment)方式元件，例如参照专利文献1及非专利文献1。)。所述PSA方式元件中，通常，对电场做出响应的液晶分子的倾斜方向受到基板上设置的突起、表示用电极上设置的狭缝等的控制，据称：通过向液晶组合物中添加光聚合性化合物，对液晶单元一边施加电压一边照射紫外线，从而在液晶取向膜上形成记忆了液晶分子倾斜方向的聚合物结构物，因此，与仅利用突起、狭缝来控制液晶分子倾斜方向的方法相比，液晶表示元件的响应速度变快。另一方面，该PSA方式的液晶表示元件中，液晶中添加的聚合性化合物的溶解性低，存在若增加添加量则会在低温时析出的问题，若减少添加量则得不到良好的取向状态。另外，液晶中残留的未反应的聚合性化合物成为液晶中的杂质(污染)，因此也存在使液晶表示元件的可靠性降低的问题。另外，PSA方式所必需的UV照射处理中，通过照射包含313nm附近的波长的短波长的光，因此，若其照射量多，则液晶中的成分发生分解，导致可靠性的降低。进而，报道了：通过将光聚合性化合物添加至液晶取向膜中而不添加至液晶组合物中，液晶表示元件的响应速度变快(SC-PVA型液晶显示器，例如参照非专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-307720号公报非专利文献非专利文献1：K.Hanaoka,SID04DIGEST、P.1200-1202非专利文献2：K.HY.-J.Lee,SID09DIGEST、P.666-668
技术实现思路
专利技术要解决的问题近年来，伴随液晶表示元件的品质提高，期望进一步加快液晶对于电压施加的响应速度、进一步提高可靠性。为此，需要通过不伴随液晶中成分分解的长波长的紫外线照射而使聚合性化合物高效地反应，发挥取向固定化能力。进而，需要紫外线照射后不会残留未反应的聚合性化合物，不对液晶表示元件的可靠性造成不良影响。本专利技术的课题在于提供能够提高使用使液晶中和/或液晶取向膜中的聚合性化合物进行反应的工序而得到的液晶表示元件的响应速度而不伴有上述问题、且可靠性良好的液晶取向剂、液晶取向膜、及液晶表示元件。用于解决问题的方案本专利技术人等进行了深入研究，结果发现，通过在构成液晶取向剂的聚合物中导入因紫外线照射而产生自由基的特定结构，能够实现上述课题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术具有以下的要旨。(1)一种液晶取向剂，其特征在于，含有具有下述式(I)所示侧链结构的聚合物。式(I)中，点表示与聚合物的主链连接的键，Sp为单键、或未取代或者氢原子的一部分任选被氟原子取代的碳数1～20的亚烷基，该亚烷基任选具有不饱和键、或支链、或环状结构。X表示单键或连接基团。Cy表示具有必须与酰亚胺基的羰基碳键合的至少1个以上不饱和键的碳数5～14的环状烃基，构成环状烃的碳原子的一部分任选被替换为杂原子，并且，环状烃的氢原子任选被氟原子、分子量14～100的一价的有机基团取代。(2)根据上述(I)所述的液晶取向剂，其中，具有前述式(I)所示侧链结构的聚合物为选自具有前述式(I)所示侧链结构的聚酰亚胺前体及使其酰亚胺化而得到的聚酰亚胺组成的组中的至少1种聚合物。(3)根据上述(1)或(2)所述的液晶取向剂，其中，上述式(I)所述的侧链结构用下述式(II)表示。式(II)中，点表示与聚合物的主链连接的键，n为选自1～12中的整数，X表示单键、-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、-CH2O-、-N(CH3)-、-CON(CH3)-、或-N(CH3)CO-。Cy表示具有必须与酰亚胺基的羰基碳键合的至少1个以上不饱和键的碳数5～14的环状烃基，构成环状烃的碳原子的一部分任选被替换为杂原子。(4)根据上述(3)所述的液晶取向剂，其中，前述式(II)中的n为1～6的整数，Cy为以下所示的环状烃基，2个点分别表示与酰亚胺羰基碳连接的键。(5)根据上述(3)或(4)所述的液晶取向剂，其中，前述式(II)中的n为1～6的整数，X表示-O-，Cy为环己烯、苯、萘、亚联苯基。(6)根据上述(1)～(5)中任一项所述的液晶取向剂，其中，上述聚合物还具有使液晶垂直取向的侧链。(7)根据上述(6)所述的液晶取向剂，其中，上述使液晶垂直取向的侧链为选自下述式(III-1)及(III-2)中的至少1者。(X1表示单键、-(CH2)a-(a为1～15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。X2表示单键或(CH2)b-(b为1～15的整数)。X3表示单键、-(CH2)c-(c为1～15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。X4表示选自苯环、环己烷环和杂环中的二价的环状基团，这些环状基团的任意氢原子任选被碳数1～3的烷基、碳数1～3的烷氧基、碳数1～3的含氟烷基、碳数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代，而且，X4还任选为选自具有类固醇骨架的碳数17～51的有机基团中的二价的有机基团。X5表示选自苯环、环己烷环和杂环中的二价的环状基团，这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1～3的烷基、碳数1～3的烷氧基、碳数1～3的含氟烷基、碳数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代。n表示0～4的整数。X6表示碳数1～18的烷基、碳数1～18的含氟烷基、碳数1～18的烷氧基、或碳数1～18的含氟烷氧基。)-X7-X8[III-2](X7表示单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-或-OCO-。X8表示碳数8～22的烷基或碳数6～18的含氟烷基。)(8)根据上述(1)～(7)中任一项所述的液晶取向剂，其中，上述聚合物还具有结构中包含光反应性基团的侧链。(9)根据上述(8)所述的液晶取向剂，其中，上述结构中包含光反应性基团的侧链用下述(IV)或式(V)表示。-R8-R9-R10[IV](R8表示单键、-CH2-、-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、-CH2O-、-N(CH3)-、-CON(CH3)-、或-N(CH3)CO-。R9表示单键、任选被氟原子取代的碳数1～20的亚烷基，亚烷基的-CH2-任选被任意地替换为-CF2-或-CH＝CH-，以下的任意基团彼此不相邻的情况下，任选被替换为这些基团：-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、二价的碳环或者杂环。R10表示选自下述式中的光反应性基团。)-Y1-Y2-Y3-Y4-Y5-Y6[V](Y1表示-CH2-、-O-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-OCO-、-NH-、或-CO-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，含有：具有下述式(I)所示侧链结构的聚合物，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.04 JP 2015-0428771.一种液晶取向剂，其特征在于，含有：具有下述式(I)所示侧链结构的聚合物，式(I)中，点表示与聚合物的主链连接的键，Sp为单键、或未取代或者氢原子的一部分任选被氟原子取代的碳数1～20的亚烷基，该亚烷基任选具有不饱和键、或支链、或环状结构，X表示单键或连接基团，Cy表示具有必须与酰亚胺基的羰基碳键合的至少1个以上不饱和键的碳数5～14的环状烃基，构成环状烃的碳原子的一部分任选被替换为杂原子，并且，环状烃的氢原子任选被氟原子、分子量14～100的一价的有机基团取代。2.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中，具有所述式(I)所示侧链结构的聚合物为选自具有所述式(I)所示侧链结构的聚酰亚胺前体及使其酰亚胺化而得到的聚酰亚胺组成的组中的至少1种聚合物。3.根据权利要求1或2所述的液晶取向剂，其中，上述式(I)所述的侧链结构用下述式(II)表示，式(II)中，点表示与聚合物的主链连接的键，n为选自1～12中的整数，X表示单键、-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、-CH2O-、-N(CH3)-、-CON(CH3)-、或-N(CH3)CO-；Cy表示具有必须与酰亚胺基的羰基碳键合的至少1个以上不饱和键的碳数5～14的环状烃基，构成环状烃的碳原子的一部分任选被替换为杂原子。4.根据权利要求3所述的液晶取向剂，其中，所述式(II)中的n为1～6的整数，Cy为以下所示的环状烃基，2个点分别表示与酰亚胺羰基碳连接的键，5.根据权利要求3或权利要求4所述的液晶取向剂，其中，所述式(II)中的n为1～6的整数，X表示-O-，Cy为环己烯、苯、萘、亚联苯基。6.根据权利要求1～权利要求5中任一项所述的液晶取向剂，其中，所述聚合物还具有使液晶垂直取向的侧链。7.根据权利要求6所述的液晶取向剂，其中，所述使液晶垂直取向的侧链为选自下述式(III-1)及(III-2)中的至少1者，X1表示单键、-(CH2)a-、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-，其中，a为1～15的整数；X2表示单键或(CH2)b-，其中，b为1～15的整数；X3表示单键、-(CH2)c-、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-，其中，c为1～15的整数；X4表示选自苯环、环己烷环和杂环中的二价的环状基团，这些环状基团的任意氢原子任选被碳数1～3的烷基、碳数1～3的烷氧基、碳数1～3的含氟烷基、碳数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代，而且，X4还任选为选自具有类固醇骨架的碳数17～51的有机基团中的二价的有机基团；X5表示选自苯环、环己烷环和杂环中的二价的环状基团，这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1～3的烷基、碳数1～3的烷氧基、碳数1～3的含氟烷基、碳数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；n表示0～4的整数；X6表示碳数1～18的烷基、碳数1～18的含氟烷基、碳数1～18的烷氧基、或碳数1～18的含氟烷氧基；-X7-X8[III-2]X7表示单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-或-OCO-，X8表示碳数8～22的烷基或碳数6～18的含氟烷基。8.根据权利要求1～权利要求7中任一项所述的液晶取向剂，其中，所述聚合物还具有结构中包含光反应性基团的侧链。9.根据权利要求8所述的液晶取向剂，其中，所述结构中包含光反应性基团的侧链用下述(IV)或式(V)表示，-R8-R9-R10[IV]R8表示单键、-CH2-、-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、-CH2O-、-N(CH3)-、-CON(CH3)-、或...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本淳，野田尚宏，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