液晶取向剂、液晶取向膜和液晶表示元件制造技术

提供：得到耐刷磨性优异、电荷蓄积的缓和快、且取向限制力高的液晶取向膜的液晶取向剂；表示特性优异的、特别是横向电场方式的液晶表示元件；和，成为该液晶取向剂的原料的新型的二胺。一种液晶取向剂，其含有主链上具有下述式(1)所示的结构的聚合物。(R1为氢或一价的有机基团，Ar为任选具有取代基的苯基或萘基，*表示键合于其他基团的部位。)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶取向剂、液晶取向膜和液晶表示元件
本专利技术涉及液晶表示元件中使用的液晶取向剂、液晶取向膜、液晶表示元件、和液晶取向剂中含有的成为聚合物的原料的新型的二胺化合物。
技术介绍
液晶表示元件作为智能手机、个人电脑、手机、电视等的表示部而被广泛使用。液晶表示元件例如具备：夹持于元件基板与滤色器基板之间的液晶层、对液晶层施加电场的像素电极和普通电极、控制液晶层的液晶分子的取向性的取向膜、转换对像素电极供给的电信号的薄膜晶体管(TFT)等。作为液晶分子的驱动方式，已知有TN方式、VA方式等纵向电场方式、IPS方式、FFS方式等横向电场方式。已知采用仅在基板的单侧形成电极、对与基板平行方向施加电场的横向电场方式可制成与以往的对形成于上下基板的电极施加电压而使液晶驱动的纵向电场方式相比具有广泛的视野角特性、而且能进行高品质表示的液晶表示元件。横向电场方式的液晶单元虽然视野角特性优异，但是形成于基板内的电极部分少，因此，如果电压保持率低，则不对液晶施加充分的电压会使表示对比度降低。另外，如果液晶取向的稳定性小，则使液晶长时间驱动时液晶无法返回至初始的状态，成为对比度降低、残影的原因，因此，液晶取向的稳定性是重要的。另外，静电容易在液晶单元内蓄积，由于由驱动而产生的正负非对称电压的施加，电荷也在液晶单元内蓄积，这些蓄积了的电荷以液晶取向的紊乱、残影的方式对表示造成影响，使液晶元件的表示品质明显降低。另外，刚刚驱动后，通过背光对液晶单元照射，也产生蓄积电荷，即便短时间的驱动也会产生残影、驱动中闪烁(闪变)的大小发生变化等问题。另一方面，液晶表示元件的制造工序中，液晶取向膜一般如下形成：印刷液晶取向剂并干燥，进行烧成后，进行刷磨处理，从而形成。对于横向电场方式液晶单元，仅在基板的单侧具有电极结构，因此，基板的凹凸大，另外，氮化硅等绝缘体也有时形成于基板表面，与以往的取向剂相比，要求印刷性更优异的液晶取向剂。进而，为了提高液晶取向的稳定性，比以往的液晶单元还强地实施刷磨处理，因此，容易引起刷磨处理所导致的剥离、刷磨屑，这些剥离、划伤有使表示品质降低的问题。用于这样的横向电场驱动液晶元件时，作为电压保持率优异、且降低了电荷蓄积的液晶取向剂，专利文献1中公开了，含有特定二胺和脂肪族四羧酸衍生物的液晶取向剂。另外，作为形成液晶取向性、耐刷磨性、透光率优异、对宽的温度范围内的残影降低有效的液晶取向膜的方案，专利文献2中公开了，包含特定二胺和芳香族四羧酸衍生物的液晶取向剂。作为即使长时间施加热应变，电压保持率也不会降低、液晶取向性优异的液晶取向剂，专利文献3中公开了，含有选自由具有特定结构的聚酰胺酸和聚酰亚胺组成的组中的至少一种聚合物的液晶取向剂。然而，伴随着液晶表示元件的高性能化，液晶取向膜所要求的特性也变严苛，仅以以往的技术，难以满足全部要求特性。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开公报WO2004/021076号小册子专利文献2：国际公开公报WO2013/062115号小册子专利文献3：日本特开2010-026503
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的课题在于，得到耐刷磨性优异、电荷蓄积的缓和快、且液晶取向的稳定性高、特别是适于横向电场驱动方式用液晶表示元件的液晶取向膜。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现：通过向液晶取向剂中所含的聚合物中导入特定结构，从而可以同时改善各种特性，完成了本专利技术。本专利技术以下述为主旨。1.一种液晶取向剂，其含有主链上具有下述式(1)所示的结构的聚合物。(R1表示氢或一价的有机基团。Ar为任选具有取代基的苯基或萘基，*表示键合于其他基团的部位。)专利技术的效果根据本专利技术的液晶取向剂，提供：耐刷磨性优异、电荷蓄积的缓和快、且取向限制力高、特别是适于横向电场驱动方式用液晶表示元件的液晶取向膜；以及表示特性优异的、特别是横向电场驱动方式的液晶表示元件。具体实施方式本专利技术的液晶取向剂为含有主链上具有下述式(1)所示的二价的基团的聚合物(以下，也称为特定聚合物)的液晶取向剂。式(1)的R1表示氢或一价的有机基团。作为一价的有机基团，可以举出碳数1～20的烷基、烯基、环烷基、苯基、氟原子、或由它们的组合构成的基团等。其中，优选氢原子或碳数1～3的直链烷基，更优选氢原子或甲基。另外，R1可以为通过热而产生离去反应、取代氢原子的保护基团。从液晶取向剂的保存稳定性的方面出发，优选该保护基团在室温下不发生离去，适合的是在80℃以上、更优选100℃以上、特别优选150～200℃下发生离去成为氢原子。例如可以举出1,1-二甲基-2-氯乙氧基羰基、1,1-二甲基-2-氰基乙氧基羰基、叔丁氧基羰基等，优选叔丁氧基羰基。式(1)的Ar表示任选具有取代基的苯基或萘基。它们之中，优选苯基。另外，这些苯基或萘基的环部分任选键合取代基。作为取代基的具体例，可以举出氟原子、甲基等。本专利技术中，主链上具有式(1)所示的二价的基团的聚合物的种类没有特别限定。具体而言，可以举出聚酰胺、聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰亚胺、聚脲、聚硅氧烷、聚酯等一般作为液晶取向膜使用的聚合物。其中，优选聚酰胺酸、聚酰胺酸酯等聚酰亚胺前体、或将其酰亚胺化而得到的聚酰亚胺中的至少1种聚合物。作为上述聚酰亚胺前体，可以举出由四羧酸衍生物与二胺的反应得到的聚酰胺酸或聚酰胺酸酯。作为在该聚酰亚胺前体的主链上导入式(1)所示的二价的基团的方案，可以举出如下方法：将选自主链方向上具有式(1)所示的二价的基团的四羧酸衍生物、或主链方向上具有式(1)所示的二价的基团的二胺中的至少1种用于前述反应中使用的四羧酸衍生物和二胺的一部分或全部。作为上述聚酰亚胺前体的制造中使用的四羧酸衍生物，可以举出四羧酸、四羧酸二酐、四羧酸二卤化物、四羧酸二烷基酯或四羧酸二烷基酯二卤化物。例如，主链方向上具有式(1)所示的二价的基团的四羧酸可以用下述式(1-1)表示。式(1-1)中，R1和Ar与前述式(1)的定义相同，A表示三价的基团，2个A可以相同也可以不同。作为A的例子，可以举出具有选自由环丁烷环结构、环戊烷环结构、环己烷环结构、苯环结构和下述式(A-1)组成的组中的至少一种的三价的有机基团。另外，主链方向上具有式(1)所示的二价的基团的二胺可以用下述式(1-2)表示。式(1-2)中，R1和Ar与前述式(1)的定义相同，B表示单键或二价的基团，2个B可以相同也可以不同。B为二价的基团的情况下，作为其例子，可以举出具有选自由苯环结构，具有碳数1～10、优选1～5的、烷基结构、烯基结构、烷氧基结构、氟烷基结构，和酰胺结构组成的组中的至少一种的二价的有机基团。需要说明的是，上述式(1-2)所示的二胺也可以用于得到主链方向上具有式(1)所示的二价的基团的聚脲。聚脲通过二异氰酸酯与二胺的反应而得到，该反应的一部分或全部使用式(1-2)的二胺而得到的聚脲成为本专利技术的液晶取向剂中含有的特定聚合物的一种。本专利技术中使用的特定聚合物优选选自包含下述式(2)所示的结构单元的聚酰亚胺前体、和将其酰亚胺化而得到的聚酰亚胺中的至少1种。上述式(2)中，X1为源自四羧酸衍生物的四价的有机基团。Y1为源自主链方向上包含式(1)的结构的二胺的二价的有机基团。R2为氢原子或碳数1～5的烷基。从利用加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶取向剂，其特征在于，含有主链上具有下述式(1)所示的结构的聚合物，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.14 JP 2015-2032781.一种液晶取向剂，其特征在于，含有主链上具有下述式(1)所示的结构的聚合物，R1为氢或一价的有机基团，Ar为任选具有取代基的苯基或萘基，*表示键合于其他基团的部位。2.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中，主链上具有式(1)所示的结构的聚合物为选自由聚酰亚胺前体、和将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，所述聚合物为包含下述式(2)所示的结构单元的聚酰亚胺前体、和将其酰亚胺化而得到的聚酰亚胺中的至少1种聚合物，式(2)中，X1为四价的有机基团，Y1为在主链方向包含式(1)的结构的二价的有机基团，R2为氢原子或碳数1～5的烷基。4.根据权利要求3所述的液晶取向剂，其中，式(2)中，Y1具有下述式(3)所示的结构，R1为氢或一价的有机基团，Ar...

【专利技术属性】
技术研发人员：相马早纪，森本佳道，
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