液晶取向膜的制造方法、光取向劑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膜的制造方法、光取向劑及液晶顯示元件，所述制造方法可獲得殘留電荷的積蓄量少且顯示高的電壓保持率的液晶顯示元件。液晶取向膜的制造方法包含如下步驟：將液晶取向劑涂布于基板上而形成涂膜的步驟，所述液晶取向劑包含(A)聚合物與(B)聚合物而作為選自由聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及聚酰亞胺所構(gòu)成的群組的至少一種聚合物成分，且(A)聚合物是在主鏈具有下述式(1)所表示的結(jié)構(gòu)(Y)的聚合物，其中，在X1為-NH-的情況下，由聚合反應所形成的酰胺鍵除外；對該涂膜進行光照射而制成液晶取向膜的步驟；式(1)中，X1是硫原子、氧原子或-NH-；“*”表示結(jié)合鍵；2個“*”中的至少一個鍵結(jié)于芳香環(huán)上。
【專利說明】液晶取向膜的制造方法、光取向劑及液晶顯示元件

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液晶取向膜的制造方法、光取向劑及液晶顯示元件，詳細而言涉 及一種利用光取向技術而對膜賦予液晶取向性的技術。

【背景技術】
[0002] 現(xiàn)在，作為液晶顯示元件，開發(fā)了電極結(jié)構(gòu)或所使用的液晶分子的物性等不同 的各種驅(qū)動方式，例如已知有扭轉(zhuǎn)向列（TwistedNematic,TN)型、超扭轉(zhuǎn)向列（Super TwistedNematic，STN)型、垂直取向（VerticalAlignment，VA)型等縱向電場方式，共面 切換（In-PlaneSwitching，IPS)型、邊緣場轉(zhuǎn)換（FringeFieldSwitching，F(xiàn)FS)型等橫 向電場方式等各種液晶顯示元件。這些中，在縱向電場方式的液晶顯示元件中，以在對向配 置的一對基板的各個上形成電極，于與基板垂直的方向產(chǎn)生電場的方式而構(gòu)成，相對于此， 在橫向電場方式的液晶顯不兀件中，以在一對基板中的其中一個上形成電極，于與基板平 行的方向產(chǎn)生電場的方式而構(gòu)成。因此，可知橫向電場方式的液晶顯示元件與以往的縱向 電場方式相比而言，可實現(xiàn)對比度或視角特性的提高。
[0003] 液晶顯示元件利用基板上所形成的液晶取向膜而控制液晶分子的取向狀態(tài)。作為 該液晶取向膜的材料，自耐熱性、機械強度、與液晶的親和性等各種特性良好的方面考慮， 一般使用聚酰胺酸或聚酰亞胺。而且，作為對由液晶取向劑所形成的高分子薄膜賦予液晶 取向能力的方法，近年來，提出利用光異構(gòu)化或光二聚化、光分解等的光取向法作為代替摩 擦法的技術。該光取向法是通過對形成于基板上的感放射線性的有機薄膜照射偏光或非偏 光的放射線而對膜賦予各向異性，由此而控制液晶分子的取向的方法。與現(xiàn)有的摩擦法相 比而言，利用該方法可抑制步驟內(nèi)的塵?；蜢o電的產(chǎn)生，因此可抑制由于塵埃等所引起的 顯示不良的產(chǎn)生或良率的降低。而且，還具有可對基板上所形成的有機薄膜均一地賦予液 晶取向能力的優(yōu)點。
[0004] 作為應用于光取向法中的液晶取向劑，現(xiàn)在提出各種液晶取向劑（例如參照專利 文獻1?專利文獻4)。在專利文獻1中揭示了含有在側(cè)鏈具有包含查耳酮結(jié)構(gòu)的基的聚合 物的液晶取向劑，在專利文獻2中揭示了含有具有類黃酮（flavonoid)結(jié)構(gòu)的聚合物的液 晶取向劑。而且，在專利文獻3中揭示了含有具有偶氮苯結(jié)構(gòu)或蒽結(jié)構(gòu)的聚合物的液晶取 向劑，在專利文獻4中揭示了含有低分子量的偶氮化合物的液晶取向劑。
[0005][現(xiàn)有技術文獻]
[0006][專利文獻]
[0007][專利文獻1]日本專利特開2003-307736號公報
[0008][專利文獻2]日本專利特開2004-163646號公報
[0009][專利文獻3]日本專利特開2002-250924號公報 [0010][專利文獻4]日本專利特開2004-83810號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] [發(fā)明所欲解決的課題]
[0012] 在橫向電場方式的液晶顯示元件中，具有廣的視角特性或良好的對比度特性，另 一方面由于殘留電荷積蓄所造成的殘像（圖像的留痕）成為問題。
[0013] 而且，通過將利用光取向法而得的液晶取向膜應用于橫向電場方式的液晶顯示元 件中，可期待獲得光取向法的所述特性。然而，在通過照射紫外線等而產(chǎn)生化學變化的光取 向法的情況下，與現(xiàn)有的利用摩擦處理的液晶取向膜相比較而言一般存在電氣特性差的傾 向。特別是在伴隨聚合物的光分解的情況下，存在如下的問題：在液晶單元中，雜質(zhì)離子增 力口，電壓保持率容易降低。而且，推測由光取向法所得的液晶取向膜的液晶的取向控制力并 不充分，在橫向電場方式的液晶顯示元件中成為留痕的一個原因。另一方面，隨著液晶面板 在近年的高品質(zhì)化，作為液晶顯示元件，要求液晶顯示元件的電氣特性或低殘像性優(yōu)異的 液晶顯示元件。
[0014] 本發(fā)明是鑒于所述課題而成，其主要目的在于提供能夠獲得殘留電荷的積蓄量少 且顯示高的電壓保持率的液晶顯示元件的液晶取向膜的制造方法。
[0015] [解決課題的手段]
[0016] 本發(fā)明人等人為了達成如上所述的現(xiàn)有技術的課題而進行了積極研究，關注光弗 萊斯重排（photo-Friesrearrangement)反應作為通過光照射而在膜上產(chǎn)生各向異性的機 構(gòu)。該光弗萊斯重排反應是通過由苯基酯重排反應為芳香族羥基酮而使分子結(jié)構(gòu)的骨架變 化。而且，本發(fā)明人等人基于該關注點，使用在主鏈具有特定結(jié)構(gòu)（在芳香環(huán)上鍵結(jié)有酯基 或硫酯基而成的結(jié)構(gòu)）的聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及聚酰亞胺的至少一種聚合物作為液晶取 向劑的聚合物成分的一部分，利用光取向法而形成液晶取向膜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可解決所述課題， 從而完成本發(fā)明。具體而言，通過本發(fā)明而提供以下的液晶取向膜的制造方法、光取向劑、 及液晶顯示元件。
[0017] 本發(fā)明在一個形態(tài)中提供一種液晶取向膜的制造方法，包含如下步驟：將液晶取 向劑涂布于基板上而形成涂膜的步驟，所述液晶取向劑包含（A)聚合物與（B)聚合物而作 為選自由聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及聚酰亞胺所構(gòu)成的群組的至少一種聚合物成分，且（A) 聚合物是在主鏈具有下述式（1)所表示的結(jié)構(gòu)（Y)(其中，在X1為-NH-的情況下，由聚合 反應所形成的酰胺鍵除外）的聚合物；對所述涂膜進行光照射而制成液晶取向膜的步驟；
[0018] [化 1]
[0019]

【權(quán)利要求】
1. 一種液晶取向膜的制造方法，其特征在于，包含如下步驟： 將液晶取向劑涂布于基板上而形成涂膜的步驟，所述液晶取向劑包含（A)聚合物與 (B)聚合物而作為選自由聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及聚酰亞胺所構(gòu)成的群組的至少一種聚合 物成分，且所述（A)聚合物是在主鏈具有下述式（1)所表示的結(jié)構(gòu)（Y)的聚合物，其中，在 X1為-NH-的情況下，由聚合反應所形成的酰胺鍵除外； 對所述涂膜進行光照射而制成液晶取向膜的步驟； [化1]
式⑴中，X1是硫原子、氧原子或-NH-分別表示結(jié)合鍵；其中，2個中的至少 一個鍵結(jié)于芳香環(huán)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶取向膜的制造方法，其中 氟原子及硅原子中的至少一種特定原子的含有率在所述（A)聚合物與所述（B)聚合物 中不同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶取向膜的制造方法，其中 與所述（B)聚合物相比而言，所述（A)聚合物的所述特定原子的含有率較高。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液晶取向膜的制造方法，其中 在具有所述特定原子的聚合物中，具有所述特定原子的重復單元相對于所述聚合物的 所有重復單元的含有比例為1摩爾％?70摩爾％。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶取向膜的制造方法，其中 所述㈧聚合物與所述⑶聚合物的含有比率以重量比A/B計而言為2/8?8/2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶取向膜的制造方法，其中 所述（A)聚合物及所述（B)聚合物中的至少任一個具有選自由下述式（2-1)所表示的 結(jié)構(gòu)、下述式（2-2)所表示的結(jié)構(gòu)及含氮雜環(huán)所構(gòu)成的群組的至少一種結(jié)構(gòu)（Z)，其中下述 式（2-2)所表示的結(jié)構(gòu)中，由單體的聚合而形成的酰胺鍵中所含的結(jié)構(gòu)除外； [化2]
式（2-1)中，R1是鹵素原子、碳數(shù)為1?10的烷基或碳數(shù)為1?10的烷氧基，rl是 0?2的整數(shù)，r2是0?3的整數(shù)；其中，滿足rl+r2彡4 ;"*1"表示結(jié)合鍵；式（2-2)中， R2是氫原子或碳數(shù)為1?6的烷基；"*2"表示結(jié)合鍵。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶取向膜的制造方法，其中 在具有所述結(jié)構(gòu)（Z)的聚合物中，具有所述結(jié)構(gòu)（Z)的重復單元相對于所述聚合物的 所有重復單元的含有比例為2摩爾％?40摩爾％。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶取向膜的制造方法，其中 所述（A)聚合物及所述（B)聚合物中的至少任一個具有氟原子及硅原子中的至少一種 特定原子， 所述（A)聚合物及所述（B)聚合物中，所述特定原子的含有率低的聚合物具有所述結(jié) 構(gòu)⑵。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶取向膜的制造方法，其中 所述（B)聚合物具有所述結(jié)構(gòu)（Z)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶取向膜的制造方法，其中 所述（A)聚合物具有所述結(jié)構(gòu)（Y)、與氟原子及硅原子的至少一種特定原子， 所述（B)聚合物具有所述結(jié)構(gòu)（Z)，且與所述（A)聚合物相比而言，所述特定原子的含 有率較低。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶取向膜的制造方法，其中 所述（B)聚合物是使四羧酸二酐與二胺反應而所得的聚合物，所述四羧酸二酐包含選 自由2,3,5_三羧基環(huán)戊基乙酸二酐、雙環(huán)[3.3.0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸-2 :4,6 :8-二 酐、1，3, 3a，4, 5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2, 5-二氧代-3-呋喃基）-萘并[l，2-c]呋 喃-1，3-二酮、1，3, 3a，4, 5,9b-六氫-5-(四氫-2, 5-二氧代-3-呋喃基）-萘并[1，2-c] 呋喃-1，3-二酮、1，2, 3,4-環(huán)丁烷四羧酸二酐、環(huán)戊烷四羧酸二酐、及環(huán)己烷四羧酸二酐所 構(gòu)成的群組的至少一種。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶取向膜的制造方法，其中 所述（A)聚合物在主鏈具有下述式（3)所表示的結(jié)構(gòu)； [化3]
式（3)中，k及i分別獨立為0或1，1是2?9的整數(shù)，j是1?4的整數(shù)；分別表 示結(jié)合鍵。
13. -種光取向劑，其特征在于：包含（A)聚合物與（B)聚合物而作為選自由聚酰胺 酸、聚酰胺酸酯及聚酰亞胺所構(gòu)成的群組的至少一種聚合物成分，且所述（A)聚合物是在 主鏈具有下述式（1)所表示的結(jié)構(gòu)（Y)的聚合物，其中，在X 1為-NH-的情況下，由聚合反 應所形成的酰胺鍵除外； [化4]
式⑴中，X1是硫原子、氧原子或-NH-分別表示結(jié)合鍵；其中，2個中的至少 一個鍵結(jié)于芳香環(huán)上。
14. 一種液晶顯示元件，其特征在于，包含利用根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的液 晶取向膜的制造方法而制造的液晶取向膜。
【文檔編號】G02F1/1337GK104516151SQ201410446150
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月7日
【發(fā)明者】秋池利之, 野辺洋平, 村主拓彌, 安池伸夫, 馬場美智子, 平野哲 申請人:Jsr株式會社