硅類液晶取向劑、液晶取向膜及液晶顯示元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種液晶取向劑，該液晶取向劑即使在使用不添加聚合性化合物的液晶并與ＰＳＡ方式同樣地進(jìn)行處理而使ＵＶ照射后的響應(yīng)速度提高的方式的液晶顯示元件中，也能夠形成不使垂直取向力下降而可使ＵＶ照射后的響應(yīng)速度提高的液晶取向膜。該液晶取向劑的特征在于，含有聚硅氧烷（Ａ），該聚硅氧烷（Ａ）由含有下述式（1）表示的烷氧基硅烷和下述式（3）表示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷縮聚而得。Ｒ1Ｓｉ（ＯＲ2）3（1）（Ｒ1表示下述式（2）的結(jié)構(gòu)，Ｒ2表示碳原子數(shù)1～5的烷基。）（Ｙ1表示單鍵等，Ｙ2表示單鍵等，Ｙ3表示單鍵等，Ｙ4表示選自苯環(huán)、環(huán)己基環(huán)或雜環(huán)的二價環(huán)狀基等，Ｙ5表示選自苯環(huán)、環(huán)己基環(huán)和雜環(huán)的二價環(huán)狀基等，ｎ表示0～4的整數(shù)，Ｙ6表示氫原子等。）Ｒ3Ｓｉ（ＯＲ4）3--（3）（Ｒ3表示被丙烯?；热〈奶紨?shù)1～30的烷基、Ｒ4表示碳數(shù)1～5的烷基）。
【專利說明】娃類液晶取向劑、液晶取向膜及液晶顯示元件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及含有由烷氧基硅烷縮聚而得的聚硅氧烷的硅類液晶取向劑、及由所述液晶取向劑制得的液晶取向I旲和具有該液晶取向I旲的液晶顯不兀件。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來,液晶顯示元件的顯示方式中，垂直(VA)方式的液晶顯示元件被廣泛應(yīng)用于大畫面的液晶電視和高精細(xì)的移動設(shè)備用途(數(shù)碼相機(jī)和手機(jī)的顯示部)等。VA方式中，已知在T F T基板或彩色濾光片基板上形成用于控制液晶傾倒方向(倒Λ 3方向)的突起的M VA方式(多疇垂直取向(Multi Vertical Alignment))，和在基板的I T O電極上形成狹縫而通過電場控制液晶傾倒方向的P V A (圖案化的垂直取向構(gòu)型(PatternedVertical Alignment))方式。作為其它取向方式，有P S A (聚合物穩(wěn)定取向(Polymersustained Alignment))方式。V A方式中，P S A方式是近年來備受矚目的技術(shù)。
[0003]該方式中，向液晶中添加光聚合性化合物，制成液晶面板后，施加電場并在液晶傾倒的狀態(tài)下向液晶面板照射紫外線(U V)。其結(jié)果是，通過聚合性化合物的光聚合，液晶的取向方向固定化，產(chǎn)生預(yù)傾角，響應(yīng)速度提高。該方式的特點在于，即使是在構(gòu)成液晶面板的一側(cè)的電極上制成狹縫而在相對側(cè)的電極圖案上未設(shè)置像MV A那樣的突起或像P VA那樣的狹縫的結(jié)構(gòu)也可以工作，能夠?qū)崿F(xiàn)制造的簡化，獲得良好的面板透射率(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]但是，這種方式的液晶顯示元件中，存在添加于液晶的聚合性化合物的溶解性低、如果增加添加量則會在低溫時析出的問題。另一方面，如果減少聚合性化合物的添加量則無法獲得良好的取向狀態(tài)、響應(yīng)速度。此外，還存在殘留于液晶中的未反應(yīng)的聚合性化合物成為液晶中的雜質(zhì)、從而使液晶顯示元件的可靠性下降的問題。
[0005]對此，提出了以下方案:即，將使用了在聚合物分子中導(dǎo)入光反應(yīng)性側(cè)鏈而成的聚合物的液晶取向劑涂布于基板、經(jīng)燒成而制得液晶取向膜，設(shè)置與該液晶取向膜接觸的液晶層，對該液晶層一邊施加電壓一邊照射UV而制作液晶顯示元件，藉此，即使不在液晶中添加聚合性化合物，也能夠獲得響應(yīng)速度快的液晶顯示元件(參照專利文獻(xiàn)2)。
[0006]另一方面，不僅已知有迄今為止采用的聚酰亞胺等有機(jī)類的液晶取向膜材料，還已知有無機(jī)類的液晶取向膜材料。例如，作為涂布型的無機(jī)類取向膜的材料，提出有包含四燒氧基娃燒、二燒氧基娃燒與醇及草酸的反應(yīng)廣物的取向劑組合物，有報道稱其在液晶顯示元件的電極基板上形成垂直取向性、耐熱性和均一性良好的液晶取向膜(參照專利文獻(xiàn)3)。此外，還提出有包含四烷氧基硅烷、特定的三烷氧基硅烷與水的反應(yīng)產(chǎn)物和特定的二醇醚類溶劑的液晶取向劑組合物，有報道稱其形成了防止顯示缺陷、長時間驅(qū)動后殘像特性也很好、不會使液晶取向的能力下降、且電壓保持率隨光和熱的下降少的液晶取向膜(參照專利文獻(xiàn)4)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)[0009]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2004-302061號公報
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2011-95967號公報
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本專利特開平09-281502號公報
[0012]專利文獻(xiàn)4:日本專利特開2005-250244號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0014]進(jìn)行垂直取向的V A模式中，在需要使其垂直取向的強(qiáng)垂直取向力但不使用聚合性化合物的該方式中，如果使垂直取向力提高，則U V照射后的響應(yīng)速度變慢，而如果使UV照射后的響應(yīng)速度提高，則垂直取向力下降。垂直取向力和U V照射后的響應(yīng)速度的提高之間存在此消彼長的關(guān)系。
[0015]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種液晶取向劑、由該液晶取向劑制得的液晶取向膜、以及具有該液晶取向膜的液晶顯示元件，該液晶取向劑即使在使用不添加聚合性化合物的液晶并與P sA方式同樣地進(jìn)行處理而使UV照射后的響應(yīng)速度提高的方式的液晶顯示元件中，也能夠形成不使垂直取向力下降而可使U V照射后的響應(yīng)速度提高的液晶取向膜。
[0016]解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0017]本發(fā)明的特征在于以下要點。
[0018](I)液晶取向劑，含有聚硅氧烷(A)，該聚硅氧烷(A)由含有下述式(I)表示的烷氧基硅烷和下述式(3)表不的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷縮聚而得。
[0019]R 1 S i (O R 2) 3 (I)
[0020](R 1表示下述式(2)的結(jié)構(gòu)，R 2表示碳原子數(shù)I~5的烷基。)
[0021]【化I】
[0022]
【權(quán)利要求】
1.液晶取向劑，其特征在于，含有聚硅氧烷(A)，該聚硅氧烷(A)由含有下述式(I)表不的烷氧基硅烷和下述式(3)表不的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷縮聚而得，
R 1 S i (O R 2) 3 (1) R 1表示下述式(2)的結(jié)構(gòu)，R 2表示碳原子數(shù)I~5的烷基；【1】
2.如權(quán)利要求1所述的液晶取向劑，其特征在于，所述式(3)中，R3為被丙烯?；⒈Ｑ趸?、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酰氧基或苯乙烯基取代的碳數(shù)3~10的烷基。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液晶取向劑，其特征在于，還含有聚硅氧烷(B)，該聚硅氧烷(B)由含有50%~100%的下述式(5)表示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷縮聚而得，
S i (O R 15)4 (5) R 15表示碳數(shù)I~5的烷基。
4.如權(quán)利要求3所述的液晶取向劑，其特征在于，聚硅氧烷(B)是由還含有式(3)表示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷縮聚而得的聚硅氧烷。
5.如權(quán)利要求3或4所述的液晶取向劑，其特征在于，聚硅氧烷(B)是由還含有下述式(6 )表示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷縮聚而得的聚硅氧烷，
R 16 S i (O R 17) 3 (6) R 16表示碳數(shù)I~5的烷基，R 17表示碳數(shù)I~5的烷基。
6.如權(quán)利要求1~5中任一項所述的液晶取向劑,其特征在于,聚硅氧烷(A)和聚娃氧烷(B )的至少一方是由還含有下述式(4)表示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷縮聚而得的聚硅氧烷，
(R 13) n S i (O R 14)4 —n (4) 式(4)中，R 13表示氫原子或可被雜原子、鹵原子、氨基、環(huán)氧丙氧基、巰基、異氰酸酯基、脲基取代的碳原子數(shù)I~10的烴基，R 14表示碳原子數(shù)I~5的烷基，η表示O~3的整數(shù)。
7.如權(quán)利要求1~6中任一項所述的液晶取向劑，其特征在于，所述式(I)表示的烷氧基硅烷在聚硅氧烷(A)中所用的全部烷氧基硅烷中的含量為2~20摩爾％，且所述式(3)表示的烷氧基硅烷在聚硅氧烷(A)中所用的全部烷氧基硅烷中的含量為5~80摩爾％。
8.液晶取向膜，通過將權(quán)利要求1~7中任一項所述的液晶取向劑涂布于基板、經(jīng)干燥、燒成而制得。
9.液晶顯示元件,具有權(quán)利要求8所述的液晶取向膜。
10.液晶顯示元件,對液晶晶胞在施加電壓的狀態(tài)下照射了U V而成，其中液晶晶胞通過采用將權(quán)利要求1~7中任一項所述的液晶取向劑涂布并經(jīng)燒成的兩炔基板夾持液晶而成。
11.液晶顯示元件的制造方法，采用將權(quán)利要求1~7中任一項所述的液晶取向劑涂布并經(jīng)燒成的兩炔基板夾持液晶，在`施加電壓的狀態(tài)下照射U V。
【文檔編號】G02F1/1337GK103718091SQ201280036983
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月27日
【發(fā)明者】坂本謙治, 軍司里枝, 橋本淳, 高山祐樹, 佐久間大輔, 檜森章吾, 平賀浩二, 元山賢一 申請人:日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會社