液晶取向处理剂及液晶显示元件制造技术

提供可得到电压保持率优良、电荷蓄积减少、且液晶取向性以及涂膜耐摩擦处理的耐受性优异的、可用于采用向列型液晶的各种显示元件的聚酰亚胺类液晶取向膜的液晶取向处理剂，并提供利用该取向处理剂的液晶显示元件。该液晶取向处理剂是涂膜形成后进行摩擦处理，制成向列型液晶的取向膜时使用的液晶取向处理剂，是含有使一种或多种四羧酸二酐与至少包括一种下式（Ⅰ）表示的结构的二胺的一种或多种二胺反应而得的聚酰胺酸、或使该聚酰胺酸脱水闭环而形成的聚酰亚胺的至少一类聚合物的液晶取向处理剂；液晶显示元件是将该液晶取向处理剂涂布在带有电极的一对基板上形成涂膜，摩擦该涂膜面形成液晶取向膜，在这一对基板上形成的液晶取向模间夹入向列型液晶而形成；（式中，ｘ表示氢原子或１价有机基，Ｙ↑［１］、Ｙ↑［２］表示伯胺基或有１个伯胺基的１价有机基）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可用于利用向列型液晶的显示元件的、可得到电特性、可靠性好、且液晶取向性、对涂膜摩擦处理的耐受性优良的液晶取向膜的液晶取向处理剂，以及使用该取向膜的液晶显示元件。
技术介绍
目前，使用向列型液晶的显示元件中，扭转90°的扭转向列型(TN)元件、通常扭转180°以上的超扭转向列型(STN)元件、使用薄膜晶体管的所谓TFT液晶元件、以及改进了视角特性的横向电场型的液晶显示元件、垂直取向型的液晶显示元件等各种方式的显示元件等正在实用化。作为用于这些显示元件的液晶取向膜，工业上广泛使用的方法是将聚酰亚胺前体或可溶性聚酰亚胺的溶液，或者它们的混合溶液涂布、焙烧后，经摩擦取向处理的方法。要求该液晶取向膜具有的特性，不必说透明性、耐热性、耐药品性等基础物性，可列举各种要求，如良好的液晶取向性、稳定的适当大小的液晶倾斜取向角等与液晶的界面特性，还有驱动液晶显示元件时的电压保持特性和电荷蓄积特性等电学特性等。另一方面，从液晶显示元件制造的观点来看，液晶取向处理剂的贮存稳定性，对基板的印刷性等涂布特性、摩擦处理该涂膜时的耐损伤性、静电发生和消除的难易等特性也是重要的。上述特性中，考虑到对残留图象现象的影响的电荷蓄积和蓄积电荷消除的难易等的电学特性特别重要，已提出各种方法。例如，已提出采用不含醚键之类极性原子的分子量大的具特定结构的二胺作为聚酰亚胺原料，在施加DC时可使C-V滞后减少的液晶取向膜(日本特许公开公报平6-228061号)。另外，提出了通过使用在酰亚胺基以外含有氮原子的可溶性聚酰亚胺，缩短残象消失前的时间的方法(日本特许公开公报平10-104638号)。然而，随着液晶显示元件的高性能化、显示装置的节能化、对各种环境的耐久性的提高等的进展，因为高温环境中的电压保持率低而对比度低下的问题，以及长时间连续驱动时电荷蓄积而发生的显示图象保留的问题，变得明显起来。这时，仅用以前提出的技术，难以同时解决这两个问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的课题，是提供可用于采用向列型液晶的各种显示元件的、可得到电压保持率优良、电荷蓄积减少、且液晶取向性和涂膜对摩擦处理的耐受性优良的聚酰亚胺类的液晶取向膜的液晶取向处理剂，以及使用该取向膜的液晶显示元件。本专利技术者对解决上述问题的手段进行深入研究的结果，发现在聚酰亚胺类液晶取向处理剂中含有特定结构，可使液晶取向性、涂膜对摩擦处理的耐受性优良，且蓄积电荷特性、电压保持特性等电学特性得到提高。即本专利技术的液晶取向处理剂，是涂膜形成后进行磨擦处理制造向列型液晶的取向膜时使用的液晶取向处理剂，该液晶取向处理剂的特征是含有使一种或多种的四羧酸二酐与含有下式(I)表示的结构的二胺的至少一种的一种或多种的二胺反应而得的聚酰胺酸、或者使该聚酰胺酸脱水闭环而成的聚酰亚胺的至少一类聚合物； (式中，X表示氢原子或1价有机基，Y1、Y2表示伯胺基或有1个伯胺基的有机基)。本专利技术的液晶显示元件，其特征在于，是将下述液晶取向处理剂涂布在带有电极的一对基板上形成涂膜，摩擦该涂膜面形成液晶取向膜，在形成于这对基板上的液晶取向膜之间夹入向列型液晶而形成；该液晶取向处理剂含有使一种或多种四羧酸二酐与含有下式(I)表示的结构的二胺的至少一种的一种或多种二胺反应而得的聚酰胺酸、或使该聚酰胺酸脱水闭环而成的聚酰亚胺的至少一类聚合物。具体实施例方式以下详细说明本专利技术。本专利技术的液晶取向处理剂，是含有使一种或多种的四羧酸二酐与至少包括一种上式(I)表示的结构的二胺的一种或多种的二胺反应而得的聚酰胺酸、或者使该聚酰胺酸脱水闭环形成的聚酰亚胺的至少一类聚合物(以下将此统称为特定聚合物)的液晶取向处理剂。本专利技术的液晶取向处理剂是指用于形成液晶取向膜的上述特定聚合物的溶液。式(I)中，Y1和Y2表示的伯胺基或有1个伯胺基的1价有机基，有式(I)所示结构的二胺是具有如下特征的二胺具有在咔唑结构的1～4位的任一位置，以及5～8位的任一位置，直接或通过其他有机基结合各个伯胺基的结构。对有1个伯胺基的1价有机基没有特别限制，可列举氨基烷基、氨基烷氧基、氨基苯基、氨基苯氧基、氨基苄基、氨基苯甲酰基等。式(I)中，咔唑结构的1～8位残留的位置可以是氢原子本身，也可以是以伯胺基除外的取代基，如烷基、烷氧基、芳香族基、卤原子、被卤素取代的烷基、被卤素取代的烷氧基、被卤素取代的芳香族基等所取代。式(I)中，X表示氢原子或1价有机基。在咔唑结构的N位置的X，较好基本上为氢原子，但也可以被1价有机基取代。该1价有机基可列举碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～20的链烯基、环烷基、苯基、联苯基、三联苯基和它们组合而成的基等。因为咔唑结构的N位较易引入取代基，也可以以进一步提供特性为目的而引入特定的取代基。例如，引入碳原子数6～20的烷基、环烷基、氟烷基等的取代基，具有提高液晶的预倾角的效果。用于得到本专利技术的特定聚合物的、有式(I)表示的结构的二胺，只要满足上述要求，没有特别限制，但由于在形成聚酰胺酸或聚酰亚胺时，能提高咔唑结构的密度，较好是有式(I)所示结构的二胺的分子量尽可能小的物质。其较好的具体例子是式(I)中的Y1和Y2是伯胺基、咔唑结构的1～8位残留的位置是氢原子、X是氢原子的二胺。更具体的是1，5-二氨基咔唑、1，6-二氨基咔唑、1，7-二氨基咔唑、1，8-二氨基咔唑、2，5-二氨基咔唑、2，6-二氨基咔唑、2，7-二氨基咔唑、3，5-二氨基咔唑、3，6-二氨基咔唑、4，5-二氨基咔唑。这些二氨基咔唑中，最好是与四羧酸二酐的反应性高，可得高分子量聚合物的3，6-二氨基咔唑。用于得到本专利技术的特定聚合物的二胺，必需含有至少1种有式(I)所示结构的二胺。在合用多种二胺的场合，也可合用其他的二胺。对其他的二胺并无特别限制，其具体例子可列举对苯二胺、间苯二胺、2，5-二氨基甲苯、2，6-二氨基甲苯、4，4′-二氨基联苯、3，3′-二甲基-4，4′-二氨基联苯、3，3′-二甲氧基-4，4′-二氨基联苯、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯醚、2，2′-二氨基二苯基丙烷、双(3，5-二乙基-4-氨基苯基)甲烷、二氨基二苯基砜、二氨基二苯甲酮、二氨基萘、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯、1，4-双(4-氨基苯基)苯、9，10-双(4-氨基苯基)蒽、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯、4，4′-双(4-氨基苯氧基)二苯基砜、2，2-双〔4-(4-氨基苯氧基)苯基〕丙烷、2，2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2，2-双〔4-(4-氨基苯氧基)苯基〕六氟丙烷等芳香族二胺；双(4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷等脂环式二胺，以及1，2-二氨基乙烷、1，3-氨基丙烷、1，4-二氨基丁烷、1，6-二氨基己烷等脂肪族二胺；1，3-双(3-氨基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷等含硅二胺等。而为提高液晶倾斜取向角，可并用侧链有烷基、氟烷基、甾体骨架等的二胺。液晶倾斜取向角的大小随着这些有侧链的二胺的侧链大小和引入量而变化，上述二胺的侧链的碳原子数不满6时，不能期待引入效果；碳原子数为6及6以上、该二胺的使用量在5摩尔％以上时，引入效果大，较理想。有式(I)所示结构的二胺占用于特定聚合物的二胺总量的比例，较好是5～100摩尔％，更好是30～100摩尔％。如果有本文档来自技高网...

【技术保护点】
液晶取向处理剂，它是涂膜形成后进行摩擦处理形成向列型液晶的取向膜所用的液晶取向处理剂，其特征在于，含有如下的聚酰胺酸、或者该聚酰胺酸脱水闭环得到的聚酰亚胺的至少一类聚合物；上述聚酰胺酸由一种或多种的四羧酸二酐与含有至少一种下式（Ⅰ）所示结构的二胺的一种或多种的二胺反应制得，式（Ⅰ）中，Ｘ表示氢原子或１价有机基；Ｙ↑［１］、Ｙ↑［２］表示伯胺基或者有１个伯胺基的１价有机基，＊＊＊（Ⅰ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：近藤光正，秋本雅史，沢畑清，
申请(专利权)人：日产化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]