液晶组合物、液晶显示元件的制造方法及液晶显示元件技术

一种液晶显示元件的制造方法，其包含下述步骤：在使含有液晶及下述式(A)所示的自由基聚合性化合物的液晶组合物与自由基产生膜接触的状态下，使上述自由基聚合性化合物进行聚合反应。(式(A)中，M表示能够自由基聚合的聚合性基团，R1～R3各自独立地表示单键、或可插入键合基团的碳原子数1～6的亚烷基，Ar表示可具有取代基的芳香族烃基，X1及X2各自独立地表示氢原子、或可具有取代基的芳香族烃基，R1X1、R2X2和与R1X1及R2X2键合的碳原子可一起形成环，但R1X1、R2X2和R3的合计碳原子数为1以上)。数为1以上)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶组合物、液晶显示元件的制造方法及液晶显示元件


[0001]本专利技术涉及能够通过廉价的方法且不包含复杂的工序的方法制造弱锚定膜、且应用了基于聚合物的液晶层的稳定化技术的液晶显示元件的制造方法、及用于实现进一步的低电压驱动的液晶显示元件、以及能够用于它们的液晶组合物、及自由基聚合性化合物。

技术介绍

[0002]近年来，在移动电话、计算机及电视机的显示器等中广泛使用液晶显示元件。液晶显示元件具有薄型、轻量、低功耗等特性，期待今后面向VR(Virtual Reality：虚拟现实)、超高精细的显示器等更多方面的应用。在液晶显示器的显示方式中，提出了TN(Twisted Nematic：扭曲向列)、IPS(In
‑
Plane Switching：平面转换)、VA(Vertical Alignment：垂直取向)等各种显示模式，在所有模式中使用将液晶引导至期望的取向状态的膜(液晶取向膜)。
[0003]特别是在平板PC、智能手机、智能TV等具备触控面板的产品中，优选即使触摸，显示也不易紊乱的IPS模式，近年来，在对比度提高、视角特性的提高这一点上，逐渐开始应用使用了FFS(Frindge Field Switching：边缘场切换)的液晶显示元件、使用了光取向的使用非接触技术的技术。
[0004]但是，FFS与IPS相比，存在基板的制造成本大，产生被称为Vcom偏移的FFS模式特有的显示不良的技术问题。另外，关于光取向，与摩擦法相比，具有能够增大可制造的元件的尺寸的方面、可大幅提高显示特性的优点，但可举出光取向的原理上的技术问题(如果为分解型，则存在源自分解物的显示不良，如果为异构化型，则存在取向力不足导致的烧结等)。为了解决这些技术问题，液晶显示元件制造商、液晶取向膜制造商进行各种研究成为现状。
[0005]另一方面，近年来提出了利用弱锚定这一技术的IPS模式，据报告：通过使用该方法，与现有的IPS模式相比，能够提高对比度、大幅降低电压驱动(参照专利文献1)。
[0006]具体而言，其为下述方法：在单侧的基板上，使用具有强锚定能的液晶取向膜，对另一具备产生横向电场的电极的基板侧实施处理以使其完全不具有液晶的取向限制力，使用这些工序制作IPS模式的液晶显示元件。
[0007]近年来，提出了弱锚定IPS模式的技术方案，其中，使用浓厚聚合物刷等制作出弱状态(参照专利文献2)。利用该技术，实现了对比度比的大幅提高、驱动电压的大幅降低。
[0008]另一方面，存在响应速度、特别是电压关闭(OFF)时的响应速度显著降低的技术问题。其原因在于，驱动电压变低，因此由于以比通常的驱动方式弱的电场使其响应而导致的影响、以及取向膜的锚定力非常小，所以液晶的复原耗费时间。
[0009]作为解决该问题的方法，提出了仅在像素电极上予以弱锚定的方法(参照专利文献3)。据报告：由此能够兼顾亮度提高和响应速度。现有技术文献专利文献
[0010]专利文献1：专利第4053530号公报专利文献2：日本特开2013
‑
231757号公报专利文献3：日本特开2017
‑
211566号公报

技术实现思路

专利技术要解决的技术问题
[0011]通过仅在IPS梳齿电极的电极上予以弱锚定来抑制驱动时的响应速度延迟，另一方面，为了仅在电极上予以弱锚定的状态，需要准备在非常细小的区域上分别涂布不同材料等困难的技术，认为在实际的工业化中成为大的技术问题。
[0012]也研究了与其不同的方法，通过使单元间隙变窄来改善响应速度。通常，液晶显示元件具有单元间隙越窄响应速度越快的趋势。但是，另一方面，存在透射率降低的问题。为了解决该问题，可举出使用双折射率差(Δn)大的液晶。通过将单元间隙D与Δn的乘积(延迟)设定为300nm～400nm(测定波长550nm)，能够解决透射率的降低。然而，在增大Δn的情况下，基本上无法仅改变该参数，Δε(介电常数各向异性)、弹性系数等参数也变化，因此认为液晶的基础物性大幅变化。例如在弱锚定取向那样的情况下，认为也有可能产生液晶沿垂直方向取向那样的情况等。因此，即使Δn、Δε等参数变化也能够得到稳定的弱锚定特性成为重要技术问题。
[0013]据认为：如果能够解决这样的技术性问题，则作为面板制造商，将会成为很大的成本优势，在抑制电池的消耗、提高画质等方面也会成为优势。
[0014]本专利技术是为了解决上述那样的技术问题而完成的，其目的在于提供液晶显示元件的制造方法、该液晶显示元件、以及能够用于它们的液晶组合物和自由基聚合性化合物，利用上述液晶显示元件的制造方法，能够在窄单元间隙化中不产生预倾角而稳定地制作弱锚定横向电场液晶显示元件，能够制造同时实现低驱动电压化和关闭(Off)时的响应速度变快、并且即使在高温时VHR(电压保持率)的降低少的横向电场液晶显示元件。用于解决技术问题的手段
[0015]本专利技术人等为了解决上述技术问题而进行了深入研究，结果发现能够解决上述技术问题，从而完成了具有以下主旨的本专利技术。
[0016]即，本专利技术包含以下内容。[1]一种液晶显示元件的制造方法，其包含下述步骤：在使含有液晶及下述式(A)所示的自由基聚合性化合物的液晶组合物与自由基产生膜接触的状态下，使所述自由基聚合性化合物进行聚合反应。[化1](式(A)中，M表示能够自由基聚合的聚合性基团；R1～R3各自独立地表示单键、或可插入键合基团的碳原子数为1～6的亚烷基；Ar表示可具有取代基的芳香族烃基；X1及X2各自独立地表示氢原子、或可具有取代基的芳香族烃基；R1X1、R2X2和与R1X1及R2X2键合的碳原子
可一起形成环，但R1X1、R2X2和R3的合计碳原子数为1以上。)[2]根据[1]所述的液晶显示元件的制造方法，其中，所述式(A)中，R3为碳原子数1～6的直链亚烷基，X1和X2为氢原子。[3]根据[1]或[2]所述的液晶显示元件的制造方法，其中，所述式(A)中的M选自以下结构。[化2](式中，*表示键合部位。R
b
表示碳原子数为2～8的直链烷基，E表示选自单键、
‑
O
‑
、
‑
NR
c
‑
、
‑
S
‑
、酯键和酰胺键中的键合基团。R
c
表示氢原子或碳原子数为1～4的烷基。R
d
表示氢原子或碳原子数为1～6的烷基。)[4]根据[1]～[3]中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中，所述自由基产生膜为进行了单轴取向处理的自由基产生膜。[5]根据[1]～[4]中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中，所述聚合反应的步骤在无电场条件下进行。[6]根据[1]～[5]中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中，所述自由基产生膜是将诱发自由基聚合的有机基团固定化而成的膜。[7]根据[1]～[5]中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中，对含有具有产生自由基的有机基团的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种液晶显示元件的制造方法，其中，包含下述步骤：在使含有液晶及下述式(A)所示的自由基聚合性化合物的液晶组合物与自由基产生膜接触的状态下，使所述自由基聚合性化合物进行聚合反应，式(A)中，M表示能够自由基聚合的聚合性基团；R1～R3各自独立地表示单键、或者插入或未插入键合基团的碳原子数1～6的亚烷基；Ar表示具有或不具有取代基的芳香族烃基；X1及X2各自独立地表示氢原子、或者具有或不具有取代基的芳香族烃基；R1X1、R2X2和与R1X1及R2X2键合的碳原子一起形成环或不形成环；其中，R1X1、R2X2和R3的合计碳原子数为1以上。2.根据权利要求1所述的液晶显示元件的制造方法，其中，所述式(A)中，R3为碳原子数1～6的直链亚烷基，X1和X2为氢原子。3.根据权利要求1或2所述的液晶显示元件的制造方法，其中，所述式(A)中的M选自以下结构，式中，*表示键合部位，R
b
表示碳原子数2～8的直链烷基，E表示选自单键、
‑
O
‑
、
‑
NR
c
‑
、
‑
S
‑
、酯键和酰胺键中的键合基团，其中，R
c
表示氢原子或碳原子数1～4的烷基，R
d
表示氢原子或碳原子数1～6的烷基。4.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中，所述自由基产生膜为进行了单轴取向处理的自由基产生膜。5.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中，所述聚合反应的步骤在无电场条件下进行。6.根据权利要求1～5中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中，所述自由基产生膜是将诱发自由基聚合的有机基团固定化而成的膜。7.根据权利要求1～5中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中，对含有具有产生自由基的有机基团的化合物和聚合物的组合物进行涂布、并固化而形成膜，从而使所述产生自由基的有机基团固定化于所述膜中，由此得到所述自由基产生膜。8.根据权利要求1～5中任一项所述的液晶显示元件的制造方法，其中，所述自由基产生膜包含：含有诱发自由基聚合的有机基团的聚合物。
9.根据权利要求8所述的液晶显示元件的制造方法，其中，所述含有诱发自由基聚合的有机基团的聚合物为选自聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚脲和聚酰胺中的至少一种聚合物，所述聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚脲和聚酰胺是使用二胺成分而得到的，所述二胺成分包含含有诱发自由基聚合的有机基团的二胺。10.根据权利要求9所述的液晶显示元件的制造方法，其中，所述诱发自由基聚合的有机基团为下述式[X
‑
1]～[X
‑
18]、[W]、[Y]或[Z]所表示的有机基团，式[X
‑
1]～[X
‑
18]中，*表示键合部位，S1和S2各自独立地表示
‑
O
‑
、
‑
NR
‑
或
‑
S
‑
，R表示氢原子、或碳原子数1～10的烷基；所述碳原子数1～10的烷基中，碳原子数2～10的烷基的
‑
CH2‑
基团的一部分被或不被氧原子替代；但在S2R或NR中，在所述烷基的
‑
CH2‑
基团的一部分被氧原子替代的情况下，所述氧原子不直接键合在S2或N上，R1和R2各自独立地表示氢原子、卤素原子、或碳原子数1～4的烷基，式[W]、[Y]和[Z]中，*表示键合部位，Ar表示选自由具有或不具有有机基团和/或卤素原子作为取代基的亚苯基、亚萘基和亚联苯基组成的组中的芳香族烃基，R9和R
10
各自独立地表示碳原子数1～10的烷基、或碳原子数1～10的烷氧基；当R9和R
10
为烷基时，在末端相互键合而形成环结构、或不形成环结构，Q表示下述任一结构，＊
‑
OR
式中，R
11
表示
‑
CH2‑
、
‑
NR
‑
、
‑
O
‑
、或
‑
S
‑
；R各自独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基；*表示键合部位，S3表示单键、
‑
O
‑
、
‑
NR
‑
或
‑
S
‑
，其中，R表示氢原子或碳原子数1～14的烷基，R
12
表示氢原子、卤素原子、碳原子数1～10的烷基、或碳原子数1～10的烷氧基。11.根据权利要求9或10所述的液晶显示元件的制造方法，其中，所述含有诱发自由基聚合的有机基团的二胺为具有下述式(6)、下述式(7)或下述式(7
′
)所表示的结构的二胺，式(6)中，R6表示单键、
‑
CH2‑
、
‑
O
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCO
‑
、
‑
NHCO
‑
、
‑
CONH
‑
、
‑
NH
‑
、
‑
CH2O
‑
、
‑
N(CH3)
‑
、
‑
CON(CH3)
‑
或
‑
N(CH3)CO
‑
，R7表示单键、或者未被取代或被氟原子取代的碳原子数1～20的亚烷基，该亚烷基的任意的1个以上的
‑
CH2‑
或
‑
CF2‑
各自独立地被或不被选自
‑
CH＝CH
‑
、2价碳环、及2价杂环中的基团替代，进而，以下面列举的任一基团、即
‑
O
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCO
‑
、
‑
NHCO
‑
、
‑
CONH
‑
或
‑
NH
‑
彼此不相邻为条件被这些基团替代、或不被这些基团替代，R8表示选自下述式[X
‑
1]～[X
‑
18]的式所表示的自由基聚合反应性基团，式[X
‑
1]～[X
‑
18]中，*表示键合部位；S1和S2各自独立地表示
‑
O
‑
、
‑
NR
‑
或
‑
S
‑
；R表示氢原子或碳原子数1～10的烷基，所述碳原子数1～10的烷基中，碳原子数2～10的烷基的
‑
CH2‑
基团的一部分被或不被氧原子替代，但在S2R或NR中，在所述烷基的
‑
CH2‑
基团的一部分被氧原子替代的情况下，所述氧原子不直接键合在S2或N上；R1及R2各自独立地表示氢原子、卤素原子、或碳原子数1～4的烷基，
式(7)及(7
′
)中，T1及T2各自独立地为单键、
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCO
‑
、
‑
NHCO
‑
、
‑
CONH
‑
、
‑
NH
‑
、
‑
CH2O
‑
、
‑
N(CH...

【专利技术属性】
技术研发人员：三宅一世，野田尚宏，
申请(专利权)人：日产化学株式会社，
类型：发明
国别省市：