液晶取向剂、液晶取向膜、以及液晶显示元件制造技术

本发明专利技术提供一种液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜以及使用了该液晶取向膜的液晶显示元件，所述液晶取向剂能得到即使长时间暴露于高温高湿下后电压保持率也高，此外蓄积的电荷的缓和快，残像特性优异的液晶取向膜。本发明专利技术还提供一种液晶取向剂，由该液晶取向剂得到的液晶取向膜以及使用了该液晶取向膜的液晶显示元件，所述液晶取向剂能得到具有高光透射率的液晶取向膜。本发明专利技术的液晶取向剂含有具有第一重复单元(a1)和第二重复单元(a2)的聚合物成分，所述第一重复单元(a1)选自由下述式(1－a)所示的重复单元和下述式(1－i)所示的重复单元构成的组中，所述第二重复单元(a2)选自由下述式(2－a)所示的重复单元和下述式(2－i)所示的重复单元构成的组中。(各取代基的含义如说明书所记载的那样。)))

【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、以及液晶显示元件


[0001]本专利技术涉及一种液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜、以及具有该液晶取向膜的液晶显示元件。

技术介绍

[0002]以往，作为液晶显示元件，电极结构、使用的液晶分子的物性等不同的各种驱动方式正在开发，例如已知TN(Twisted Nematic：扭曲向列)型、STN(Super Twisted Nematic：超扭曲向列)型、VA(Vertical Alignment：垂直取向)型、IPS型(In Plane Switching：平面转换)、FFS(Fringe Field Switching：边缘场开关)型等各种显示元件。这些液晶显示元件具有用于使液晶分子取向的液晶取向膜。作为液晶取向膜的材料，例如已知聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺等。
[0003]在作为液晶显示元件的驱动方式之一的VA型的液晶显示元件中，已知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，对液晶盒一边施加电压一边照射紫外线，由此加快液晶的响应速度的技术(PSA(Polymer Sustained Alignment：聚合物稳定取向)方式元件)(例如，参照专利文献1和非专利文献1)。
[0004]另一方面，在此种的液晶显示元件中，当在液晶盒内蓄积静电或者，此外电荷因施加通过驱动产生的正负非对称电压而在液晶盒内蓄积时，这些蓄积的电荷作为液晶取向的紊乱、残像而对显示造成影响，显著降低液晶元件的显示品质等级。作为解决这样的问题的液晶取向膜，在专利文献2中提出了具有吡咯结构的聚酰亚胺系液晶取向膜。
[0005]此外，近年来，大画面且高精细的液晶电视广泛实用化，就这样的用途中的液晶显示元件而言，与迄今为止的主要显示文字、静止图像的显示器用途相比，对残像的要求变得更严格，并且要求能耐受严酷的使用环境下的长期使用的特性。因此，在此使用的液晶取向膜需要与以往相比可靠性高，关于液晶取向膜的电特性，要求不仅初期特性良好，例如，即使长时间暴露于高温高湿下后，也维持良好的特性。作为解决这样的问题的液晶取向膜，在专利文献3中，提出了具有二苯胺结构的聚酰亚胺系液晶取向膜。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2003－307720号公报
[0009]专利文献2：国际公开2019/013339号公报
[0010]专利文献3：国际公开2009/093709号公报
[0011]非专利文献
[0012]非专利文献1：K.Hanaoka，SID 04DIGEST，P1200－1202

技术实现思路

[0013]专利技术所要解决的问题
[0014]再者，在4K、8K这样超高精细的液晶显示元件中，黑矩阵(BM：black matrix)、TFT
等的占有率变大，面板的开口率会降低，因此显示部的透射率的提高受到重视。
[0015]鉴于上述的情况，本专利技术的目的在于，提供一种液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜以及使用了该液晶取向膜的液晶显示元件，所述液晶取向剂能得到即使长时间暴露于高温高湿下后电压保持率也高，此外蓄积的电荷的缓和快，残像特性优异的液晶取向膜。
[0016]其目的还在于，提供一种液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜以及使用了该液晶取向膜的液晶显示元件，所述液晶取向剂能得到具有高光透射率的液晶取向膜。
[0017]用于解决问题的方案
[0018]本专利技术人为了实现上述问题进行了深入研究，结果发现，含有特定的成分的液晶取向剂用于实现上述的目的是有效的，从而完成了本专利技术。
[0019]本专利技术基于该见解，以下述内容为主旨。
[0020]一种液晶取向剂，其含有具有第一重复单元(a1)和第二重复单元(a2)的聚合物成分，所述第一重复单元(a1)选自由下述式(1－a)所示的重复单元和下述式(1－i)所示的重复单元构成的组中，所述第二重复单元(a2)选自由下述式(2－a)所示的重复单元和下述式(2－i)所示的重复单元构成的组中。
[0021][0022](X1、X2表示四价有机基团。Y1表示具有下述式(S1)～(S3)所示的结构中的任意结构的二价有机基团。Y2表示下述式(2c)所示的二价有机基团。两个R1、R2分别独立地表示氢原子或一价有机基团。两个Z1、Z2分别独立地表示氢原子或一价有机基团。)
[0023][0024](X1和X2分别独立地表示单键、－(CH2)
a
－(a为整数1～15)、－CONH－、－NHCO－、－CON(CH3)－、－NH－、－O－、－COO－、－OCO－或－((CH2)
a1
－A1)
m1
－。其中，a1为整数1～15，A1表示－O－或－COO－，m1为整数1～2。G1和G2分别独立地表示选自由碳原子数6～12的二价芳香族基团和碳原子数3～8的二价脂环式基团构成的组中的二价环状基团。
上述环状基团上的任意氢原子任选地被取代。m和n分别独立地为整数0～3，m+n为1～6，优选为1～4。R1表示碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～20的烷氧基或碳原子数2～20的烷氧基烷基，形成R1的任意氢原子任选地被氟原子取代。在存在多个X1、X2、G1、G2、a1、m1以及A1的情况下，存在多个的X1、X2、G1、G2、a1、m1以及A1分别独立地具有上述定义。)
[0025]‑
x3‑
R2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(S2)
[0026](X3表示单键、－CONH－、－NHCO－、－CO－N(CH3)－、－NH－、－O－、－CH2O－、－COO－或－OCO－。R2表示碳原子数1～20的烷基或碳原子数2～20的烷氧基烷基，形成R2的任意氢原子任选地被氟原子取代。)
[0027]‑
X4‑
R3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(S3)
[0028](X4表示－CONH－、－NHCO－、－O－、－CH2O－、－COO－或－OCO－。R3表示具有甾体骨架的结构。)
[0029][0030](R表示氢原子或一价有机基团。*表示键合键。)
[0031]需要说明的是，在本说明书中，*在任意情况下均表示键合键。Boc表示叔丁氧基羰基。作为卤素原子，可列举出：氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。作为氨基甲酸酯系保护基，可列举出叔丁氧基羰基、9－芴甲氧基羰基。
[0032]专利技术效果
[0033]根据本专利技术的液晶取向剂，能得到即使长时间暴露于高温高湿下后电压保持率也高，此外蓄积的电荷的缓和快，残像特性优异的液晶取向膜。
[0034]而且，根据本专利技术的液晶取向剂，能得到具有高光透射率的液晶取向膜。
[0035]本专利技术得到上述效果的机理未必明确，可认为以下所述的内容为原因之一。即，可认为通过使用包含上述聚合物的液晶取向剂，而即使在高温高湿下也不易引起聚合物的水解，因此能得到电压保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种液晶取向剂，其含有具有第一重复单元(a1)和第二重复单元(a2)的聚合物成分，所述第一重复单元(a1)选自由下述式(1－a)所示的重复单元和下述式(1－i)所示的重复单元构成的组中，所述第二重复单元(a2)选自由下述式(2－a)所示的重复单元和下述式(2－i)所示的重复单元构成的组中，式中，X1、X2表示四价有机基团；Y1表示具有下述式(S1)～(S3)所示的结构中的任意结构的二价有机基团；Y2表示下述式(2c)所示的二价有机基团；两个R1、R2分别独立地表示氢原子或一价有机基团；两个Z1、Z2分别独立地表示氢原子或一价有机基团，式(S1)中，X1和X2分别独立地表示单键、－(CH2)
a
－、－CONH－、－NHCO－、－CON(CH3)－、－NH－、－O－、－COO－、－OCO－或－((CH2)
a1
－A1)
m1
－，所述－(CH2)
a
－中，a为整数1～15；所述－((CH2)
a1
－A1)
m1
－中，a1为整数1～15，A1表示－O－或－COO－，m1为整数1～2；G1和G2分别独立地表示选自由碳原子数6～12的二价芳香族基团和碳原子数3～8的二价脂环式基团构成的组中的二价环状基团；所述环状基团上的任意氢原子任选地被取代；m和n分别独立地为整数0～3，m+n为1～6；R1表示碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～20的烷氧基或碳原子数2～20的烷氧基烷基，形成R1的任意氢原子任选地被氟原子取代；在存在多个X1、X2、G1、G2、a1、m1以及A1的情况下，存在多个的X1、X2、G1、G2、a1、m1以及A1分别独立地具有上述定义，
‑
X3‑
R2ꢀꢀ
(S2)式(S2)中，X3表示单键、－CONH－、－NHCO－、－CO－N(CH3)－、－NH－、－O－、－CH2O－、－COO－或－OCO－；R2表示碳原子数1～20的烷基或碳原子数2～20的烷氧基烷基，形成R2的任意氢原子任选地被氟原子取代，
‑
X4‑
R3ꢀꢀ
(S3)式(S3)中，X4表示－CONH－、－NHCO－、－O－、－CH2O－、－COO－或－OCO－；R3表示具有甾体骨架的结构，式(2c)中，R表示氢原子或一价有机基团；*表示键合键。2.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中，所述聚合物成分含有选自由在同一分子内具有所述重复单元(a1)和所述重复单元(a2)的聚酰亚胺前体和该聚酰亚胺前体的酰亚胺化聚合物构成的组中的至少一种聚合物。3.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中，所述聚合物成分含有聚合物(P－a1)与聚合物(P－a2)的混合物，所述(P－a1)为选自由具有所述重复单元(a1)的聚酰亚胺前体和该聚酰亚胺前体的酰亚胺化聚合物构成的组中的至少一种聚合物，所述(P－a2)为选自由具有所述重复单元(a2)的聚酰亚胺前体和该聚酰亚胺前体的酰亚胺化聚合物构成的组中的至少一种聚合物。4.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶取向剂，其中，在所述式(1－a)和所述式(1－i)中，Y1为源自下述式(d1)或式(d2)所示的二胺的二价有机基团，式(d1)、式(d2)中，X表示单键、－O－、－C(CH3)2－、－NH－、－CO－、－(CH2)
m
－、－SO2－、－O－(CH2)
m
－O－、－O－C(CH3)2－、－CO－(CH2)
m
－、－NH－(CH2)
m
－、－SO2－(CH2)
m
－、－CONH－(CH2)
m
－、－CONH－(CH2)
m
－NHCO－、或－COO－(CH2)
m
－OCO－的二价有机基团；m为整数1～8；Y表示所述式(S1)～(S3)中的任意结构；在所述式(d2)中，两个Y任选地彼此相同或不同。5.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶取向剂，其中，所述式(S1)所示的结构为下述式(S1－1)～(S1－7)所示的结构中的任意，
式(S1－1)～(S1－7)中，R1表示碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～20的烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰田美希，军司里枝，
申请(专利权)人：日产化学株式会社，
类型：发明
国别省市：