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)明提供一種可得到高溫時(shí)的電壓保持率或離子密度等優(yōu)良、可靠性高的液晶顯示元件的液晶取向膜，以及用于得到該液晶取向膜的液晶取向劑。該液晶取向劑含有由四羧酸二酐和二胺而得的聚酰胺酸，選自下式(1)所表示的結(jié)構(gòu)的至少1種化合物和有機(jī)溶劑。式(1)中，D分別獨(dú)立地為叔丁氧基羰基或9-芴基甲氧基羰基。
【專利說明】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)明涉及用于制作液晶取向膜的液晶取向劑、由該液晶取向劑而得的液晶取向膜、以及具備所得的液晶取向膜的液晶顯示元件。
【背景技術(shù)】
[0002]用于液晶電視、液晶顯示器等的液晶顯示元件通常在元件內(nèi)設(shè)有用于控制液晶的取向狀態(tài)的液晶取向膜。
[0003]迄今為止，作為液晶取向膜主要使用將以聚酰胺酸(也稱為polyamic acid)等聚酰亞胺前體或可溶性聚酰亞胺的溶液為主要成分的液晶取向劑涂布于玻璃基板等并燒成而得的聚酰亞胺類液晶取向膜。
[0004]伴隨著液晶顯示元件的高精細(xì)化，從抑制液晶顯示元件的對(duì)比度降低和減少殘影現(xiàn)象的要求考慮，液晶取向膜中如下特性變得重要:除了顯現(xiàn)良好的液晶取向性以及穩(wěn)定的預(yù)傾角以外，還包括高電壓保持率、對(duì)因交流驅(qū)動(dòng)引起的殘影的抑制、施加直流電壓時(shí)的較少的殘留電荷、因直流電壓而積蓄的殘留電荷的快速緩和等。
[0005]為了滿足上述要求，提出了各種關(guān)于聚酰亞胺類液晶取向劑的方案。例如，提出了除了聚酰胺酸和含酰亞胺基的聚酰胺酸以外還含有特定結(jié)構(gòu)的叔胺的液晶取向劑(參考專利文獻(xiàn)I)、以及將具有吡啶骨架等的特定二胺化合物作為原料使用的含有可溶性聚酰亞胺的液晶取向劑(參考專利文獻(xiàn)2)等。
[0006]此外，提出了除了聚酰胺酸或其酰亞胺化聚合物等以外，還含有極少量的選自分子內(nèi)含有一個(gè)羧酸基的化合物、分子內(nèi)含有一個(gè)羧酸酐基的化合物以及分子內(nèi)含有一個(gè)叔氨基的化合物的液晶取向劑(參考專利文獻(xiàn)3)，含有由特定結(jié)構(gòu)的四羧酸二酐、具有環(huán)丁烷的四羧酸二酐和特定的二胺化合物制得的聚酰胺酸或其酰亞胺化聚合物的液晶取向劑(參考專利文獻(xiàn)4)。
[0007]進(jìn)一步，提出了在含有聚酰胺酸或聚酰亞胺的同時(shí)，含有具有特定結(jié)構(gòu)的含酰亞胺基的單體或含酰胺酸部位的單體的液晶取向劑(參考專利文獻(xiàn)5)，以及含有選自聚酰胺酸及聚酰胺酸的酰亞胺化聚合物的至少I種聚合物、和選自酰胺酸化合物及酰亞胺化合物的至少I種化合物的液晶取向劑(參考專利文獻(xiàn)6)。
[0008]此外，近年，作為代替摩擦處理的取向處理方法，通過照射偏振的放射線賦予液晶取向能力的光取向法受到關(guān)注，提出了對(duì)主鏈上具有環(huán)丁烷環(huán)等脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺膜使用光取向法的方案(專利文獻(xiàn)7)。
[0009]上述光取向法，作為非摩擦取向處理方法，不僅有可以在工業(yè)上以簡(jiǎn)便的制造流程制備膜的優(yōu)點(diǎn)，而且在IPS(平面轉(zhuǎn)換，In-Plane-SwitChing)驅(qū)動(dòng)方式或邊緣電場(chǎng)轉(zhuǎn)換(Fringe Field Switching,以下簡(jiǎn)稱FFS)驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示元件中，通過使用由上述光取向法得到的液晶取向膜，與由摩擦處理法而得的液晶取向膜相比，由于可以期待液晶顯示元件的對(duì)比度或視角特性的提高等液晶顯示元件性能的提高，因此作為具有前景的液晶取向處理方法而受到關(guān)注。[0010]作為用于IPS驅(qū)動(dòng)方式或FFS驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示元件的液晶取向膜，除了優(yōu)良的液晶取向性或電特性等基本特性之外，還需要抑制由IPS驅(qū)動(dòng)方式或FFS驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示元件中產(chǎn)生的交流驅(qū)動(dòng)引起的殘影。然而，由光取向法得到的液晶取向膜，液晶的取向控制力以及其穩(wěn)定性不充分，難以滿足上述特性。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平9-316200號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)2:日本專利特開平10-104633號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)3:日本專利特開平8-76128號(hào)公報(bào)
[0016]專利文獻(xiàn)4:日本專利特開平9-138414號(hào)公報(bào)
[0017]專利文獻(xiàn)5:日本專利特開平6-110061號(hào)公報(bào)
[0018]專利文獻(xiàn)6:日本專利特開平9-269491號(hào)公報(bào)
[0019]專利文獻(xiàn)7:日本專利特開平9-297313號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0021]近年來大屏幕且高精細(xì)的液晶電視成為主體，伴隨著對(duì)液晶顯示元件的要求日益嚴(yán)格，與液晶顯示元件的特性密切相關(guān)的液晶取向膜被要求具有更優(yōu)良的特性。尤其，不僅要求初始特性良好，還要求即使長(zhǎng)時(shí)間曝露于高溫下之后也能夠維持良好的特性的高可靠性。
[0022]由于作為聚酰亞胺前體的聚酰胺酸對(duì)于有機(jī)溶劑的溶解性高，涂布性良好，可稀釋聚合液直接作為液晶取向劑使用，因而廣泛作為液晶取向劑的聚合物成分使用。然而，在將由聚酰胺酸構(gòu)成的液晶取向劑而得的液晶取向膜制成液晶顯示元件的情況下，已知有在高溫時(shí)電壓保持率下降、離子密度增加等可靠性方面的問題。這樣的液晶取向膜，難以實(shí)現(xiàn)近年所要求的、作為液晶顯示元件的高可靠性。
[0023]進(jìn)一步，在使用作為聚酰亞胺前體的聚酰胺酸的情況下，燒成時(shí)與酰亞胺化同時(shí)進(jìn)行向二胺和酸二酐的逆反應(yīng)，其結(jié)果是，得到的聚酰亞胺的分子量比原來的聚酰胺酸更低。將這樣的聚酰亞胺膜進(jìn)行光照射而得到的液晶取向膜，液晶的取向控制力以及其穩(wěn)定性將進(jìn)一步下降。
[0024]本發(fā)明的目的是提供一種即使在液晶取向劑含有聚酰胺酸的情況下，也可得到高溫時(shí)的電壓保持率或離子密度等電特性優(yōu)良、可靠性高的液晶取向顯示元件的液晶取向膜和用于形成該液晶取向膜的液晶取向劑，以及可抑制由IPS驅(qū)動(dòng)方式或FFS驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示元件中產(chǎn)生的交流驅(qū)動(dòng)引起的殘影的液晶取向膜和用于形成該液晶取向膜的液晶取向劑。
[0025]解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0026]本發(fā)明人為了實(shí)現(xiàn)上述目的，進(jìn)行了認(rèn)真研究，發(fā)現(xiàn)利用含有聚酰胺酸和下式(I)所表示的特定的結(jié)構(gòu)的化合物的液晶取向劑可以實(shí)現(xiàn)上述目的，從而完成了本發(fā)明。
[0027]綜上所述，本發(fā)明以下述內(nèi)容作為技術(shù)內(nèi)容。
[0028]1.一種液晶取向劑，其中，含有由四羧酸二酐和二胺而得的聚酰胺酸、下式(I)所表示的化合物、和有機(jī)溶劑。
[0029][化I]
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種液晶取向劑，其特征在于，含有由四羧酸二酐和二胺而得的聚酰胺酸、下式(I)所表示的化合物和有機(jī)溶劑， [化1]
2.如權(quán)利要求1所述的液晶取向劑，其特征在于，所述聚酰胺酸的重均分子量為2000~500000，數(shù)均分子量為1000~250000。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液晶取向劑，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為選自N，N-二甲基甲酰胺、N, N- 二乙基甲酰胺、N, N- 二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-甲基己內(nèi)酰胺、2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、二甲亞砜、二甲砜、Y-丁內(nèi)酯、1,3-二甲基-咪唑啉酮以及3-甲氧基-N，N-二甲基丙酰胺的至少1種。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑，其特征在于，上式(1)所表示的化合物為N- α - (9-芴基甲氧基羰基)-N- τ -叔丁氧基羰基_L_組氨酸。
5.如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑，其特征在于，相對(duì)于I摩爾的聚酰胺酸的結(jié)構(gòu)單元，上式(1)所表示的化合物的比例為0.01~0.5摩爾當(dāng)量。
6.如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑，其特征在于，聚酰胺酸在液晶取向劑中的濃度為1質(zhì)量％以上10質(zhì)量％以下。
7.如權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑，其特征在于，聚酰胺酸是由含有選自下式(2)所表示的結(jié)構(gòu)的至少1種四羧酸的四羧酸和二胺而得的聚酰胺酸， [化2]
8.如權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑，其特征在于，相對(duì)于1.0摩爾全部四羧酸二酐，含有0.6~1.0摩爾當(dāng)量的上式(2)所表示的四羧酸二酐。
9.如權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑，其特征在于，X1為選自下式(Xl-1)以及(X1-2)所表示的結(jié)構(gòu)的至少I種，
10.如權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑，其特征在于，二胺含有選自下式(3)所表示的結(jié)構(gòu)的至少I種二胺， [化5] H2N-YrNH2 (3) 式(3)中，Y1為選自下式所表示的結(jié)構(gòu)的至少I種， [化6]
11.一種液晶取向膜，其特征在于，涂布權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑并燒成而制得。
12.—種液晶取向膜,其特征在于,涂布權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑，燒成并進(jìn)一步照射經(jīng)偏振的放射線而制得。
13.如權(quán)利要求12所述的液晶取向膜，其特征在于，照射的放射線的波長(zhǎng)為100~400nm。
14.一種液晶顯不兀件,其特征在于,具備權(quán)利要求11~13中任一項(xiàng)所述的液晶取向膜。
【文檔編號(hào)】C08K5/3445GK103988122SQ201280061090
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月12日
【發(fā)明者】作本直樹 申請(qǐng)人:日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社