專利名稱：液晶取向劑和液晶取向膜的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶取向劑、液晶取向膜的制造方法和液晶顯示元件。
背景技術(shù)：
目前，已知的有具有TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、IPS(面內(nèi)切換)型 等液晶盒的液晶顯示元件，這些液晶顯示元件是將具有正的介電各向異性的向列型液晶， 用具有液晶取向膜的帶透明電極的基板形成夾層結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要，將液晶分子的長(zhǎng)軸在基 板間連續(xù)扭曲0 360°形成(日本特開(kāi)昭56-91277號(hào)公報(bào)和日本特開(kāi)平1-120528號(hào)公 報(bào))。在這種液晶盒中，由于將液晶分子相對(duì)基板表面在規(guī)定方向取向，所以必須在基 板表面設(shè)置液晶取向膜。該液晶取向膜通常將基板表面上形成的有機(jī)膜表面用人造絲等布 料，在一個(gè)方向上摩擦的方法(摩擦法)形成。但是，如果通過(guò)打磨處理形成液晶取向膜， 則在工序中，容易產(chǎn)生灰塵和靜電，所以還具有在取向膜表面粘附灰塵，成為產(chǎn)生顯示不佳 的原因這種問(wèn)題。特別是，在為具有TFT(薄膜晶體管)元件的基板時(shí)，還具有會(huì)由于產(chǎn)生 的靜電破壞TFT元件的電路，成為效率低下的原因的問(wèn)題。此外，在今后精度越來(lái)越高的液 晶顯示元件中，隨著像素的高密度化，會(huì)由于基板表面產(chǎn)生的凹凸，而難以均勻地進(jìn)行打磨 處理。作為對(duì)液晶盒中的液晶取向的其它方法，已知的有對(duì)基板表面形成的聚乙烯醇肉 桂酸酯、聚酰亞胺、偶氮苯衍生物等感光性薄膜照射偏振光或非偏振光的放射線，賦予液晶 取向能的光取向法。根據(jù)該方法，可以不產(chǎn)生靜電和灰塵，實(shí)現(xiàn)均勻的液晶取向(日本特開(kāi) 平6-287453號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)平10-251646號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)平11-2815號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi) 平11-152475號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2000-144136號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2000-319510號(hào)公報(bào)、日本 特開(kāi)2000-281724號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)平9-297313號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2003-307736號(hào)公報(bào)、日 本特開(kāi)2004-163646號(hào)公報(bào)和日本特開(kāi)2002-250924號(hào)公報(bào))。然而，在TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型等液晶盒中，液晶取向膜必須 使液晶分子對(duì)基板表面以規(guī)定角度傾斜取向，具有預(yù)傾角性質(zhì)。在通過(guò)光取向法形成液晶 取向膜時(shí)，預(yù)傾角通常通過(guò)從照射的放射線對(duì)基板面的入射方向?qū)宸ň€傾斜而進(jìn)行賦予。另一方面，作為和上述不同的液晶顯示元件的運(yùn)行模式，還已知的是將具有負(fù)的 介電各向異性的液晶分子在基板上垂直取向的垂直(Homeotropic)取向模式。該運(yùn)行模式 必須是在基板間施加電壓，將液晶分子朝向和基板平行方向傾斜時(shí)，液晶分子從基板法線 方向向基板面內(nèi)的一個(gè)方向傾斜。作為這種方法，提出了例如在基板表面設(shè)置突起的方法； 在透明電極上設(shè)置條紋的方法；通過(guò)使用摩擦取向膜，將液晶分子從基板法線方向朝向基 板表面內(nèi)的一個(gè)方向預(yù)先略微傾斜(預(yù)傾斜)的方法等。已知的是前述光取向法作為一種控制垂直取向模式的液晶盒中的液晶分子傾斜的方法，是有用的。也就是，已知的是通過(guò)使用由光取向法賦予取向控制能和預(yù)傾角顯現(xiàn)性的垂直取向膜，可以均勻地控制電壓施加時(shí)液晶分子的傾斜方向(日本特開(kāi)2003-307736 號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2004-163646號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2004-83810號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)平9-211468 號(hào)公報(bào)和日本特開(kāi)2003-114437號(hào)公報(bào))。像這樣，通過(guò)光取向法制造的液晶取向膜可以有效地適用于各種液晶顯示元件 中。然而，目前的光取向膜具有為了得到較大的預(yù)傾角，而必要的放射線照射量大的問(wèn) 題。例如，報(bào)道了通過(guò)光取向法對(duì)含有偶氮苯衍生物的薄膜賦予液晶取向能時(shí)，為了得 到足夠的預(yù)傾角，必須照射10，000J/m2以上的光軸從基板法線傾斜的放射線(日本特開(kāi) 2002-250924 號(hào)公報(bào)和日本特開(kāi) 2004-83810 號(hào)公報(bào)以及 J. of the SID 11/3，2003，p579)。另外，通過(guò)光取向法制造的液晶取向膜在作為主成分的聚合物的側(cè)鏈具有感光性 部位，在目前已知的光取向性材料中，無(wú)法排除側(cè)鏈的感光性部位會(huì)在液晶面板制造工序 中的加熱時(shí)(特別是后烘焙時(shí))熱分解的可能性，所以成為問(wèn)題。如上所示，目前為止還不知道一種液晶取向劑，該液晶取向劑可以通過(guò)放射線照 射量少的光取向法，形成具有良好的液晶取向能、優(yōu)異的電性質(zhì)和高的耐熱性的液晶取向 膜，在后烘焙時(shí)不會(huì)產(chǎn)生熱分解問(wèn)題。本發(fā)明的目的在于提供一種液晶取向劑，該液晶取向劑可以不進(jìn)行打磨處理，而 通過(guò)照射偏振光或非偏振光的放射線，即使是少的曝光量，也可以形成具有良好的液晶取 向能和高的耐熱性的液晶取向膜，而且即使在采用高的后烘焙溫度時(shí)，也不會(huì)產(chǎn)生熱分解； 本發(fā)明還提供前述液晶取向膜的制造方法以及顯示性質(zhì)、可靠性等各種性能優(yōu)異的液晶顯 示元件。根據(jù)本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)，第1是通過(guò)一種液晶取向劑來(lái)實(shí)現(xiàn)，該液晶取向 劑包含選自由聚酰胺酸、聚酰亞胺和聚酰胺酸酯構(gòu)成的群組中的至少一種聚合物，其中，前述聚合物具有下式(1)或(2)所示的基團(tuán)，
權(quán)利要求
一種液晶取向劑，其特征在于，含有選自由聚酰胺酸、聚酰亞胺和聚酰胺酸酯構(gòu)成的群組中的至少一種聚合物，其中，前述聚合物具有下式(1)或(2)所示的基團(tuán)，式(1)中的R1和R2各自獨(dú)立地是氫原子或1價(jià)的有機(jī)基團(tuán)，或者R1和R2可以相互連接成環(huán)，R3是氟原子或氰基，a是0～4的整數(shù)，“*”表示連接鍵，式(2)中的R4是碳原子數(shù)為1～40的烷基或含有脂環(huán)基的碳原子數(shù)為3～40的1價(jià)有機(jī)基團(tuán)，其中前述烷基的氫原子的一部分或全部可以被氟原子取代，R5是氟原子或氰基，b是0～4的整數(shù)，“*”表示連接鍵。FPA00001234543200011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的液晶取向劑，其中在上式(1)中，R1是下式(R-I)所示的 基團(tuán)且R2是氫原子，或者R1和R2可以相互連接形成碳原子數(shù)為4 8的環(huán)，在該環(huán)的任意 的碳原子(優(yōu)選為，構(gòu)成吡咯烷環(huán)的碳原子以外的碳原子)上連接上式(R-I)所示的基團(tuán)， 式(R-I)中，R6是碳原子數(shù)為1 40的烷基或含有脂環(huán)基的碳原子數(shù)為3 40的1 價(jià)有機(jī)基團(tuán)，其中，前述烷基的氫原子的一部分或全部可以被氟原子取代，W是單鍵、醚鍵、 酯鍵、硫醚鍵、硫酯鍵或酰胺鍵，“*”表示連接鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的液晶取向劑，其中上述聚合物是選自由通過(guò)使四羧酸二酐 和包含下式(3)所示的化合物的二胺反應(yīng)得到的聚酰胺酸，以及由該聚酰胺酸酰亞胺化形 成的聚酰亞胺構(gòu)成的群組的至少一種，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的液晶取向劑，其中上述聚合物是選自由通過(guò)使四羧酸二酐 和包含下式(4)所示的化合物的二胺反應(yīng)得到的聚酰胺酸，以及由該聚酰胺酸酰亞胺化形 成的聚酰亞胺構(gòu)成的群組中的至少一種，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的液晶取向劑，其中上述聚合物是使四羧酸二酐和二胺反應(yīng) 得到的聚酰胺酸和下式(5)所示的化合物反應(yīng)得到的聚酰胺酸酯，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的液晶取向劑，其中上述聚合物是使四羧酸二酐和二胺反應(yīng) 得到的聚酰胺酸和下式(6)所示的化合物反應(yīng)得到的聚酰胺酸酯，
7.一種液晶取向膜的形成方法，其特征在于在基板上涂敷權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所 記載的液晶取向劑，形成覆膜，對(duì)該涂膜照射放射線。
8.具有上式(1)或(2)所示的基團(tuán)的聚酰胺酸、聚酰亞胺或聚酰胺酸酯。
全文摘要
一種液晶取向劑，其含有選自由聚酰胺酸、聚酰亞胺和聚酰胺酸酯構(gòu)成的群組中的至少一種聚合物，其中，前述聚合物具有下式(1)或(2)所示的基團(tuán)，(式(1)中的R1和R2各自獨(dú)立地是氫原子或1價(jià)的有機(jī)基團(tuán)，或者R1和R2可以相互連接成環(huán)，R3是氟原子或氰基，a是0～4的整數(shù)，“*”表示連接鍵，式(2)中的R4是碳原子數(shù)為1～40的烷基或含有脂環(huán)基的碳原子數(shù)為3～40的1價(jià)有機(jī)基團(tuán)，其中前述烷基的氫原子的一部分或全部可以被氟原子取代，R5是氟原子或氰基，b是0～4的整數(shù)，*”表示連接鍵)。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK101990650SQ20098011257
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日
發(fā)明者秋池利之 申請(qǐng)人:Jsr株式會(huì)社