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液晶取向剂、取向膜、显示元件以及光学部件制造技术

技术编号:2711067 阅读:100 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供一种用于形成液晶取向膜的液晶取向剂,所述液晶取向膜可以不进行打磨处理,而通过照射偏振或非偏振射线产生液晶取向能。一种光取向剂,其包括具有由上式(Ⅰ)表示的四羧酸二酐,(式中,R↑[1]、R↑[2]、R↑[3]和R↑[4]各自代表氢原子或者碳原子数为1~30的有机基团。其中,R↑[1]、R↑[2]、R↑[3]和R↑[4]中至少一者为有机基团)与二胺形成的酰氨酸结构的聚酰胺酸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶取向剂、液晶取向膜的制造方法、液晶取向膜、液晶显示元件以及光学部件。更具体地说,涉及用于形成液晶取向膜的液晶取向剂,所述液晶取向膜不需要打磨处理,通过偏振或非偏振射线照射即可形成液晶取向能;还涉及这种液晶取向膜及其制造方法、具有这种液晶取向膜的液晶显示元件以及光学部件。
技术介绍
迄今,已知具有TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、IPS(InPlane Switching)型等液晶盒的液晶显示元件,这些液晶盒使正介电各向异性的向列型液晶通过设置具有液晶取向膜的透明电极的基板形成夹层结构,并根据需要使液晶分子的长轴在基板间连续地扭转0~360度(参见专利文献1和专利文献2)。作为使这种液晶盒中的液晶取向的方法,包括在基板表面上形成有机膜(液晶取向膜),接着用人造纤维等布料使该有机膜表面在一个方向上形成液晶取向能的方法(实施打磨处理的方法);向基板表面斜方蒸镀氧化硅的方法或通过Langmuir-Blodgett法(LB法)形成具有长链烷基的单分子膜的方法等。其中,从基板尺寸、液晶取向均一性、处理时间和处理成本的角度考虑,通常为通过打磨处理产生液晶取向能的方法。但是,若通过打磨处理进行液晶的取向,则由于在工序中容易产生粉尘、静电,故存在取向膜表面附着粉尘导致发生显示不良的问题。特别是当使用具有TFT(薄膜晶体管)元件的基板时,也会出现由于产生的静电导致TFT元件电路损坏导致产率下降的问题。此外,在今后日益高度精密化的液晶显示元件中,随着像素的高密度化,基板表面变得凹凸不平,从而使进行均一地打磨处理成为课题。作为使液晶盒中的液晶进行取向的其它方法,已知的有通过对基板表面形成的聚乙烯肉桂酸酯、聚酰亚胺等光敏性薄膜照射偏振或非偏振射线产生液晶取向能的光取向法。根据该方法,不会产生静电和粉尘,可以实现均一的液晶取向(参见专利文献3~12)。此外,作为上述以外的液晶显示元件的操作方式,已知的还有使具有负介电各向异性的液晶分子在基板中垂直取向的垂直(homeotropic)取向方式。在该操作方式中,在向基板间施加电压使液晶分子向与基板平行的方向倾斜时,必需使液晶分子自基板法线方向向基板面内的一个方向倾斜。作为达到这种目的的方法,已公开了例如在基本表面设置突起的方法、在透明电极中设置条纹的方法、采用打磨取向膜使液晶分子由基板法线方向向基板面内的一个方向略微倾斜(预倾斜)的方法等。已知上述光取向法作为垂直取向方式的液晶显示元件中控制液晶分子倾斜方向的方法也是很有用的。也就是说,已知通过采用由光取向法产生取向控制力的垂直取向膜,可以使施加电压时的液晶分子的倾斜方向控制为均一方向(参见专利文献11~14)。此外,以前在显示器、光电子学、光学领域均采用偏振片、相位差板、旋光性光学薄膜等光学部件。这些光学部件具有各种用途,例如在液晶显示装置中多数作为偏振片、补偿板、视场角改良薄膜等部件使用,除此之外,在光盘装置中还作为光学拾取元件用的相位差板使用。作为这种光学部件的制造方法,以前已知的有采用延伸取向树脂膜的方法等众多方法。但是,通过这类方法制造的光学部件由于其整个表面都具有相同的光学特性,因而不能获得面内不同区域具有不同光学特性的部件。另一方面,在两个在先专利技术中(参见专利文献15-16),阐述了在通过光取向法制造的液晶取向膜上使具有光学功能的液晶物质取向后使取向状态固定的方法。通过该方法,可以容易地制造在面内不同区域具有不同光学特性的光学部件。这样,上述通过光取向法制造的液晶取向膜可有效地应用于液晶显示元件和光学部件。但是,现有的采用聚乙烯肉桂酸酯、聚酰亚胺等的光取向法中存在获得液晶取向能所需射线照射量很大的问题。专利文献1专利公开昭56-91277号专利文献2专利公开平1-120528号专利文献3专利公开平6-287453号专利文献4专利公开平10-251646号专利文献5专利公开平11-2815号专利文献6专利公开平11-152475号专利文献7专利公开2000-144136号专利文献8专利公开2000-319510号专利文献9专利公开2000-281724号专利文献10专利公开平9-297313号专利文献11专利公开2003-307736号 专利文献12专利公开2004-163646号专利文献13专利公开平9-211468号专利文献14专利公开2003-114437号专利文献15专利公开平6-289374号专利文献16专利公开2004-20658号
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于形成液晶取向膜的液晶取向剂(以下也称为“光取向剂”),所述液晶取向膜可以不进行打磨处理,而通过照射偏振或非偏振射线产生液晶取向能。本专利技术的另一目的是提供一种液晶取向剂,其可以用于形成产生液晶取向能所需射线照射量少的液晶取向膜。本专利技术的又一目的是提供一种制造液晶取向膜的方法。本专利技术的再一目的是提供一种液晶取向膜。本专利技术的再一目的是提供一种液晶显示元件。本专利技术的再一目的是提供一种光学部件。本专利技术的其它目的和优点由以下的描述进行说明。根据本专利技术,本专利技术的上述目的和优点通过以下方案达成第1一种光取向剂,其特征在于包括具有由下式(I)表示的四羧酸二酐 (式中,R1、R2、R3和R4各自代表氢原子或者碳原子数为1~15的有机基团。其中,R1、R2、R3和R4中至少一者为有机基团)与二胺形成的酰氨酸结构的聚酰胺酸。第2,一种制造液晶取向膜的方法,其特征在于对由上述光取向剂形成的薄膜照射非偏振或偏振射线以产生液晶取向能。第3,一种液晶取向膜,其通过上述本专利技术的制造方法制得。第4,一种液晶显示元件,其特征在于具有上述液晶取向膜。第5,一种光学部件,其特征在于通过在上述液晶取向膜上使液晶物质取向并使取向状态固定而制得。若使用本专利技术的光取向剂,与使用现有技术的光取向法的情况相比,可以通过较少的射线照射量制得液晶取向膜。因此,当将该液晶取向膜应用于液晶显示元件时,可以以比以往更低的成本获得显示特性优良的液晶显示元件。此外,当将本专利技术的液晶取向膜应用于光学部件的制造时,能够以比以往更低的成本制得面内均一性优良的光学部件。因此,能够有效地应用于这些液晶显示元件和光学部件的各种装置中,例如,可以应用于台式计算机、手表、台钟、计数显示屏、文字处理器、个人计算机、液晶电视机或者光盘装置等装置。具体实施例方式以下,对本专利技术进行更具体的说明。本专利技术中使用的聚酰胺酸可以通过使四羧酸二酐与二胺化合物在有机溶剂中反应制得。这些聚酰胺酸还可以两种或以上混合使用。 本专利技术中使用的四羧酸二酐由上述式(I)表示。式(I)中,R1、R2、R3和R4各自代表氢原子或者碳原子数为1~30的有机基团。其中,R1、R2、R3和R4中至少一者为有机基团。作为R1、R2、R3或R4代表的碳原子数为1~30的有机基团,具体地可以列举碳原子数为1~30的烷基、碳原子数为1~30的环烷基、碳原子数为1~30的烷氧基、苯基以及下式(II)-Z-(CH2CH2O)n-X (II)(其中,Z代表选自醚键、酯键、亚苯基以及连接2个或以上这些基团所得的基团的键基团,n为2或3,X代表碳原子数为1~25的烷基)表示的基团。其中,优选碳原子数为1~30的烷基、苯基以及上述式(本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光取向剂,其特征在于包括具有由下式(Ⅰ)表示的四羧酸二酐与二胺形成的酰氨酸结构的聚酰胺酸,***(Ⅰ)式中,R↑[1]、R↑[2]、R↑[3]和R↑[4]各自代表氢原子或者碳原子数为1~30的有机基团,其中,R↑[1 ]、R↑[2]、R↑[3]和R↑[4]中至少一者为有机基团。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:中田正一
申请(专利权)人:JSR株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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