專利名稱：液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有聚酰胺酸(polyamic acid)或其衍生物的液晶配向劑及其用途。
背景技術(shù)：
液晶顯示元件被用于以筆記本電腦(note personal computer)或臺式電腦 (desktop personal computer)的顯示屏(monitor)為代表的攝影機(jī)(video camera)的取景器(view finder)、投影型顯示器等各種液晶顯示裝置，最近也用于電視。而且，該液晶顯示元件也用作光學(xué)打印頭(optical printer head)、光學(xué)傅立葉變換(optical Fourier transform)元件、光閥(light valve)等光電子學(xué)(optoelectronics)相關(guān)元件。液晶顯示元件通常包括1)對向配置的一對基板、幻形成于該一對基板的各自對向的面中一面或者兩面的電極、幻形成于上述一對基板各自對向的面的液晶配向膜、以及 4)形成于上述一對基板間的液晶層。以前的液晶顯示元件的主流是使用向列型液晶的顯示元件，1)扭轉(zhuǎn)90度的扭轉(zhuǎn)向列(Twisted Nematic,TN)型液晶顯示元件、2)通常扭轉(zhuǎn)180度以上的超扭轉(zhuǎn)向列(Super Twisted Nematic, STN)型液晶顯示元件、3)于驅(qū)動(dòng)液晶的電壓的開關(guān)元件中使用薄膜電晶體的所謂薄膜電晶體(Thin Film Transistor, TFT)型液晶顯示元件等得到實(shí)用化。這些液晶顯示元件具有以下缺點(diǎn)可正確目視圖像的視角狹窄，當(dāng)自傾斜方向觀看時(shí)，產(chǎn)生亮度或?qū)Ρ榷鹊南陆狄约鞍肷{(diào)下的亮度反轉(zhuǎn)。近年來，關(guān)于該視角的問題，是利用1)使用光學(xué)補(bǔ)償膜的TN-TFT模式液晶顯示元件、2)使用垂直配向及光學(xué)補(bǔ)償膜的垂直配向(Vertical Alignment,VA)模式液晶顯示元件、3)同時(shí)使用垂直配向及突起結(jié)構(gòu)物的技術(shù)的多區(qū)域垂直配向(Multi Domain Vertical Alignment, MVA)模式液晶顯示元件、或者4)橫向電場方式的面內(nèi)切換Gn-Plane Switching, IPS)模式液晶顯示元件等技術(shù)來加以改良，從而使各元件實(shí)用化。液晶顯示元件的技術(shù)的發(fā)展不僅通過這些驅(qū)動(dòng)方式或元件結(jié)構(gòu)的改良，而且也通過用于元件的構(gòu)成構(gòu)件的改良來達(dá)成。液晶顯示元件所使用的構(gòu)成構(gòu)件中，尤其液晶配向膜是關(guān)系到顯示品質(zhì)的重要材料之一，隨著液晶顯示元件的高品質(zhì)化，使配向膜的性能提高變得重要。液晶配向膜是利用液晶配向劑來制備的。目前，主要使用的液晶配向劑是使聚酰胺酸或者可溶性聚酰亞胺(polyimide)溶解于有機(jī)溶劑中而成的溶液。將這樣的溶液涂布于基板上后，利用加熱等方法成膜而形成配向膜。對使用聚酰胺酸以外的聚合物的液晶配向劑也進(jìn)行了研究，從耐熱性、耐化學(xué)品性(耐液晶性)、涂布性、液晶配向性、電氣特性、光學(xué)特性、顯示特性等方面而言，基本上未得到實(shí)用化。對于這種配向膜要求對如下所述的對液晶顯示元件帶來的效果。(1)對液晶分子賦予適當(dāng)?shù)念A(yù)傾角。而且，該預(yù)傾角難以受到由摩擦?xí)r的擠壓強(qiáng)度、或加熱時(shí)的溫度條件造成的影響。
(2)不會產(chǎn)生由摩擦不均、擦傷、或者配向膜的削除等引起的液晶分子的配向的缺陷。(3)對液晶顯示元件賦予適當(dāng)?shù)碾妷罕３致?Voltage Holding Ratio, VHR)。(4)使液晶顯示元件長時(shí)間顯示任意的圖像后，變化為另一圖像時(shí)難以產(chǎn)生之前的圖像殘留為殘像的被稱為“燒附”的現(xiàn)象。使用VA模式或IPS模式的液晶顯示元件由于如上所述視角特性良好，因而用于近年來發(fā)展的液晶TV的大部分。在將該兩模式的性能進(jìn)行比較的情況，由驅(qū)動(dòng)原理引起的一長一短分別存在。例如，在IPS模式的情況，具有視角特性特別良好，且半色調(diào)下的響應(yīng)速度比較快等優(yōu)點(diǎn)。但是，對比度比VA模式差。IPS模式在未施加電壓時(shí)顯示黑，該狀態(tài)依賴于伴隨摩擦的液晶的初始配向狀態(tài)，這是使對比度惡化的原因之一。即，IPS配向膜中， 強(qiáng)烈要求液晶配向性高，且黑顯示可更黑地顯示(黑電平(black level)良好)的配向膜。 以解決上述問題為目的的先前技術(shù)的例子可列舉專利文獻(xiàn)1，該文獻(xiàn)的技術(shù)的特征在于使用末端具有三鍵的二胺。[先前技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)1]日本專利特開2009-300940號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于開發(fā)出用以獲得液晶配向性高，且黑電平良好的液晶配向膜的液晶配向劑。本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，通過使用包含具有特定結(jié)構(gòu)的聚酰胺酸或其衍生物的液晶配向劑，而獲得上述特性得到改善的液晶顯示元件，從而完成本發(fā)明。即，本發(fā)明的液晶配向劑示于以下的[1]項(xiàng)。[1] 一種液晶配向劑，其是包含選自使式(I)所表示的四羧酸二酐與其他四羧酸二酐的混合物和二胺反應(yīng)而獲得的聚酰胺酸及其衍生物中的至少一種聚合物的組成物，并且以該四羧酸二酐的混合物的總量為基準(zhǔn)，式(I)所表示的四羧酸二酐的比例為5摩爾百分比(mol% ) 95mol%，其他四羧酸二酐的比例為5mol% 95mol%
權(quán)利要求
1. 一種液晶配向劑，其特征在于其是包含選自使式(I)所表示的四羧酸二酐與其他四羧酸二酐的混合物和二胺反應(yīng)而獲得的聚酰胺酸及其衍生物中的至少一種聚合物的組成物，并且以該四羧酸二酐的混合物的總量為基準(zhǔn)，式(I)所表示的四羧酸二酐的比例為 5mol% 95mol%，其他四羧酸二酐的比例為5mol% 95mol%
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶配向劑，其特征在于其中其他四羧酸二酐是式(A — 1) 式(A-46)所表示的四羧酸二酐中的至少一種，二胺是選自式(1-1) 式(1-3)、式 O)、式C3)及式(4)所表示的二胺組群中的至少一種二胺
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶配向劑，其特征在于其中其他四羧酸二酐是式(A-I) 式(A-4)、式(A-Il)、式(A-12)、式(A-14)、式(A-18) 式(A-21)、式(A-28) 式(A-30)、 式(A-3》、式(A-37)、式(A-39) 式(A-41)及式(A-4!3) 式(A-46)所表示的四羧酸酐中的至少一種，二胺是式(1-2-1)、式(1-3)、式 式0-3)、式0-7)、式Q-10) 式 (2-27)、式 0-29)、式 0-37) 式 Q-39)、式 Q-41)、式 Q-43) 式 Q-47)、式 Q-51)、式 (3-1) 式(3-12)及式(4-1) 式(4-12)所表示的二胺中的至少一種
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶配向劑，其特征在于其中其他四羧酸二酐是式(A-I)、 式(A-2)、式(A-12)、式(A-14)、式(A-18)、式(A-20)、式(A-21)、式(A-28)、式(A-30)、式 (A-37)、式(A-40)以及式(A-妨)所表示的四羧酸酐中的至少一種，二胺是式(1-2-1)、式 (1-3)、式 0-7)、式 Q-10) 式(2-12)、式 0-16) 式(2-19)、式 0-21) 式(2-27)、式 (2-37) 式(2-39)、式(2-41)、式(2-43) 式(2-47)、式(2-51)、式(3-1) 式(3-12)及式 式G-12)所表示的二胺中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶配向劑，其特征在于其中其他四羧酸二酐是式(A-I)、 式(A-12)、式(A-14)、式(A-18)及式(A-45)所表示的四羧酸酐中的至少一種，二胺是式 (1-2-1)、式(1-3)、式(2-7)、式(2-10) 式(2-12)、式(2-26), ζ (2-44)、式(2-45)及式 (3-1) 式(3-6)所表示的二胺中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶配向劑，其特征在于其中其他四羧酸二酐是式(Α-14)、 式(Α-18)、式(Α-19)、式(Α-20)、式(Α-21)、式(Α-28)、式(Α-29)、式(Α-30)、式(Α-32)、式 (Α-39)、式(Α-40)、式(Α-41)、式(Α-43)、式(Α-44)及式(Α-46)所表示的四羧酸酐中的至少一種，二胺是式(1-2-1)、式(1-3)、式(2-1) 式(2-3)、式 Q-26)、式 Q-29)、式 Q-37)、 式0-43) 式(2-47)、式(3-1) 式(3-12)及式(4_1) 式0-12)所表示的二胺中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶配向劑，其特征在于其中其他四羧酸二酐是式(Α-14)、 式(Α-20)、式(Α-21)、式(Α-39)、式(Α-44)及式(Α-46)所表示的四羧酸酐中的至少一種， 二胺是式(1-2-1)、式(1-3)、式 0-1) 式 0-3)、式(2- )、式(2- )、式 0-44)及式 (3-1) 式(3-6)所表示的二胺中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶配向劑，其特征在于其中其他四羧酸二酐是式(A-I)、式 (A-2)、式(A-3)、式(A-4)、式(A-Il)、式(A-12)及式(A-45)所表示的四羧酸酐中的至少一種，二胺是式(1-2-1)、式(1-3)、式 式 0-3)、式 0-13) 式(2-15)、式 Q-20) 式(216)、式(2- )、式(2-39)及式(2-41)所表示的二胺中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶配向劑，其特征在于其中其他四羧酸二酐是式(A-I)、 式(A-2)、式(A-4)、式(A-U)及式(A-妨)所表示的四羧酸酐中的至少一種，二胺是式 (1-2-1)、式(1-3)、式 式 0-3)、式 0-13) 式(2-15)、式 0-26)及式 0-29)所表示的二胺中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的液晶配向劑，其特征在于其中更包含選自不使用式(I)所表示的四羧酸二酐而制造的其他聚酰胺酸及其衍生物中的至少一種聚合物。
11.一種液晶配向膜，其特征在于其是通過將根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的液晶配向劑的涂膜加熱而形成。
12.一種液晶配向膜，其特征在于其是通過將根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶配向劑的涂膜加熱而形成。
13.一種液晶顯示元件，其特征在于其包括一對基板、形成于該基板之間的液晶層、 對液晶層施加電壓的電極及根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶配向膜。
14.一種液晶顯示元件，其特征在于其包括一對基板、形成于該基板之間的液晶層、 對液晶層施加電壓的電極及根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶配向膜。
全文摘要
本發(fā)明是一種液晶配向劑，其含有選自使式(I)所表示的四羧酸二酐與其他四羧酸二酐的混合物和二胺反應(yīng)而獲得的聚酰胺酸及其衍生物中的至少一種聚合物。本發(fā)明的液晶配向劑的特征在于以該四羧酸二酐的混合物的總量為基準(zhǔn)，式(I)所表示的四羧酸二酐的比例為5mol％～95mol％，其他四羧酸二酐的比例為5mo l％～95mol％。通過使用本發(fā)明的液晶配向劑，可獲得液晶配向性高，且黑電平良好的液晶配向膜。式(I)中的X為碳數(shù)2～12的亞烷基。
文檔編號G02F1/1337GK102167981SQ20111004681
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者大木洋一郎, 田村典央 申請人:智索株式會社, 智索石油化學(xué)株式會社