液晶取向劑、液晶取向膜以及液晶顯示元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液晶取向劑、液晶取向膜以及液晶顯示元件。更詳細而言，本發(fā)明 特別涉及一種在噴墨涂布法中涂布性良好的可提供液晶取向膜的液晶取向劑以及電特性 優(yōu)異的液晶顯示元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，作為液晶顯示元件，已知如下的具有所謂扭轉(zhuǎn)向列（Twisted Nematic，TN) 型液晶單元的TN型液晶顯示元件，其于設置有氧化銦-氧化錫（Indium Tin Oxide，ITO) 等透明導電膜的基板表面，形成包含聚酰胺酸、聚酰亞胺等的液晶取向膜而作為液晶顯示 元件用基板，將該兩炔基板對向配置，在基板間的間隙內(nèi)形成具有正的介電各向異性的向 列型液晶的層而制成夾層結(jié)構(gòu)的單元，且使液晶分子的長軸自其中一炔基板朝向另一炔基 板連續(xù)地扭轉(zhuǎn)90°而形成。另外，正在開發(fā)較TN型液晶顯示元件而言對比度高、且視角依 存性少的超扭轉(zhuǎn)向列（Super Twisted Nematic，STN)型液晶顯示元件。該STN型液晶顯示 元件使用在向列型液晶中摻雜有作為光學活性物質(zhì)的手性劑者作為液晶，并利用通過液晶 分子的長軸在基板間橫跨180°以上而成為連續(xù)扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)所產(chǎn)生的雙折射效果。
[0003] 進而，近年來提出了橫向電場型液晶顯示元件，其將用以驅(qū)動液晶的兩個電極在 一對基板中的其中一側(cè)的基板上配置為梳齒狀，通過產(chǎn)生與基板面平行的電場來控制液晶 分子。該元件通常被稱為共面切換（In Plane Switching，IPS)型，已知視角優(yōu)異而寬廣。 特別是在將IPS型元件與光學補償膜并用的情況下，大的特征在于：可進一步提高視角特 性，獲得不存在灰階反轉(zhuǎn)或色調(diào)變化的與布朗管（Braun tube)也可匹敵的廣視角。
[0004] 除了這些以外，還提出了使具有負的介電各向異性的液晶分子在基板上垂直地取 向而成的稱為多域垂直取向（Multi-Domain Vertical Alignment，MVA)方式、或圖案垂直 取向（Patterned Vertical Alignment，PVA)方式的垂直取向型液晶顯示元件（參照專利 文獻1及非專利文獻1)。這些垂直取向方式的液晶顯示元件的視角、對比度等優(yōu)異，也可以 在液晶取向膜的形成中不進行摩擦處理等在制造步驟的方面也優(yōu)異。
[0005] 近年來，液晶電視的普及推進，稱為所謂"第7代"的大型生產(chǎn)線正在運轉(zhuǎn)。另外， 也預定建設更大型的"第8代"生產(chǎn)線。使用大型生產(chǎn)線來使基板大型化的優(yōu)點可列舉：由 于自基板一塊上取出多塊面板，故而可削減步驟時間，可減少成本的方面；或可對應液晶顯 示元件自身的大型化的方面。另一方面，基板的大型化的缺點可列舉：難以遍及大面積來確 保液晶取向劑的印刷的均勻性。尤其可列舉如下方面：若利用以往廣泛采用的膠版印刷機 來進行大面積的成膜，則有時會產(chǎn)生因液晶取向劑的印刷不良而引起的液晶取向膜的電特 性的不良。
[0006] 為了解決所述問題，正在研究在液晶取向膜的形成中利用噴墨涂布法。噴墨涂布 法的優(yōu)點可列舉：由于印刷時使用的液晶取向劑與現(xiàn)實中涂布的液量實質(zhì)上相等，故而可 期待液晶取向劑的使用量削減。另外可列舉：由于不使用印刷版，故而不需要對其進行交換 或洗滌等，可減少維護所花費的時間、勞力及成本，或具有可對應多種面板尺寸的柔軟性。
[0007] [現(xiàn)有技術(shù)文獻]
[0008] [專利文獻]
[0009] [專利文獻1]日本專利特開平11-258605號公報 [0010][非專利文獻]
[0011] [非專利文獻1] "液晶"第3卷（第2期）第117頁（1999年）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] [發(fā)明所欲解決的問題]
[0013] 由大型生廣線制造的大型基板中，為了以尚良率來制造液晶顯不兀件，而于噴墨 涂布法中，至今仍不斷要求印刷性優(yōu)異的液晶取向劑。進而，近年來對顯示品質(zhì)提高的要求 變得更加嚴格。例如關(guān)于電特性，要求具有超過目前的特性的液晶取向膜。
[0014] 本發(fā)明是鑒于所述情況而形成，其目的之一在于提供一種利用噴墨涂布法的印刷 性特別優(yōu)異、且可提供電特性優(yōu)異的液晶取向膜的液晶取向劑。
[0015] 本發(fā)明的進而其他的目的及優(yōu)點是由以下的說明所明確。
[0016] [解決問題的技術(shù)手段]
[0017] 第一，本發(fā)明的所述目的及優(yōu)點是由一種液晶取向劑來實現(xiàn)，所述液晶取向劑含 有選自由聚酰胺酸、聚酰亞胺及聚酰胺酸酯所組成的組群中的至少一種聚合物（A)以及溶 劑，所述液晶取向劑的特征在于：所述溶劑含有選自由二乙二醇丙基甲醚以及二乙二醇丁 基甲醚所組成的組群中的至少一種。
[0018] 第二，本發(fā)明的所述目的及優(yōu)點是由一種液晶取向膜來實現(xiàn)，其使用所述液晶取 向劑來形成。
[0019] 第三，本發(fā)明的所述目的及優(yōu)點是由一種液晶顯示元件來實現(xiàn)，其包括由所述液 晶取向劑來獲得的液晶取向膜。
[0020] [發(fā)明的效果]
[0021] 本發(fā)明的液晶取向劑特別是由于用于噴墨涂布法時的涂布性優(yōu)異，故而可提高大 型生產(chǎn)線的制造步驟中的制品良率。另外，由本發(fā)明的液晶取向劑獲得的液晶取向膜的電 特性優(yōu)異，適合應用于液晶顯示元件。
【具體實施方式】
[0022] 以下，對本發(fā)明進行詳細說明。
[0023] 本發(fā)明的液晶取向劑包含選自由聚酰胺酸、聚酰亞胺及聚酰胺酸酯所組成的組群 中的至少一種聚合物（A)作為聚合物成分，且制備成將該聚合物（A)分散或溶解于溶劑中 而成的液狀組合物。
[0024] 《聚合物⑷》
[0025] 〈聚酰胺酸〉
[0026] 本發(fā)明中的聚酰胺酸可通過使四羧酸二酐與二胺進行反應而獲得。
[0027] (四羧酸二酐）
[0028] 聚酰胺酸的合成中使用的四羧酸二酐例如可列舉：脂肪族四羧酸二酐、脂環(huán)式四 羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。作為這些四羧酸二酐的具體例，
[0029] 脂肪族四羧酸二酐例如可列舉：1，2,3,4-丁烷四羧酸二酐等；
[0030] 脂環(huán)式四羧酸二酐例如可列舉：1，2, 3,4-環(huán)丁烷四羧酸二酐、2, 3, 5-三羧基環(huán)戊 基乙酸二酐、1，3,3&，4,5，％-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基）-萘并[1，2-(：]呋 喃-1，3-二酮、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、3-氧雜雙環(huán)[32. 1]辛烷-2,4-二酮-6-螺環(huán)-3'-(四氫呋 喃-2'，5'-二酮）、5-(2,5_二氧代四氫-3-呋喃基）-3-甲基-3-環(huán)己烯-1，2-二羧酸 酐、3,5,6_三羧基-2-羧基甲基降冰片烷-2 :3,5 :6-二酐、2,4,6,8_四羧基雙環(huán)[3. 3. 0] 辛烷-2 :4,6 :8_二酐、4,9-二氧雜三環(huán)[5. 3. 1.02'6] ^烷_3, 5,8,10-四酮、環(huán)己烷四羧 酸二酐等；
[0031] 芳香族四羧酸二酐例如可列舉：均苯四甲酸二酐等；除此以外，還可使用日本專 利特開2010-97188號公報中記載的四羧酸二酐。此外，所述四羧酸二酐可單獨使用一種或 者將兩種以上組合使用。
[0032] 作為合成中使用的四羧酸二酐，就透明性以及對溶劑的溶解性等觀點而言，優(yōu)選 為包含脂環(huán)式四羧酸二酐。另外，脂環(huán)式四羧酸二酐中，優(yōu)選為包含選自由2, 3, 5-三羧基 環(huán)戊基乙酸二酐、1，3, 3a，4, 5,9b-六氫-5-(四氫-2, 5-二氧代-3-咲喃基）-萘并[1，2-c] 呋喃-1，3-二酮、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、2,4,6,8-四羧基雙環(huán)[3.3.0]辛烷-2 :4,6 :8_二酐、以及 1，2， 3,4-環(huán)丁烷四羧酸二酐所組成的組群中的至少一種，特別優(yōu)選為包含選自由2, 3, 5-三羧 基環(huán)戊基乙酸二酐、2,4,6,8-四羧基雙環(huán)[3. 3.0]辛烷-2 :4,6 :8_二酐、以及1，2, 3,4-環(huán) 丁烷四羧酸二酐所組成的組群中的至少一種。
[0033] 在包含選自由2, 3, 5-三羧基環(huán)戊基乙酸二酐、2,4,6,8-四羧基雙環(huán)[3. 3.0]辛 烷-2 :4,6 :8_二酐、以及1，2,3,4_環(huán)丁烷四羧酸二酐所組成的組群中的至少一種作為所 述四羧酸二酐的情況下，相對于聚酰胺酸的合成中使用的四羧酸二酐的總量，這些化合物 的合計含量優(yōu)選為10摩爾％以上，更優(yōu)選為20摩爾％~100摩爾％。
[0034] (二胺）
[0035] 聚酰胺酸的合成中使用的二胺例如可列舉脂肪族二胺、脂環(huán)式二胺、芳香族二胺、 二氨基有機硅氧烷等。作為這些二胺的具體例，脂肪族二胺例如可列舉：間苯二甲胺、1， 3-丙二胺、四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、六亞甲基二胺等；
[0036] 脂環(huán)式二胺例如可列舉：1，4-二氨基環(huán)己烷、4,4'-亞甲基雙（環(huán)己基胺）、1， 3_雙（氨基甲基）環(huán)己烷等；
[0037] 芳香族二胺例如可列舉：對苯二胺、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二 苯基硫釀、1，5_二氛基蔡、2,2' -二甲基_4,4' -二氛基聯(lián)苯、2,2' -雙（二氣甲基）_4， V -二氨基聯(lián)苯、2,7_二氨基荷、4,4'-二氨基二苯基釀、1，3_雙（4-氨基苯氧基）丙烷、 2,2_雙[4-(4-氨基苯氧基）苯基]丙烷、9,9_雙（4-氨基苯基）芴、2,2_雙[4-(4-氨基苯 氧基）苯基]六氟丙烷、2,2_雙（4-氨基苯基）六氟丙烷、4,4'-(對亞苯基二亞異丙基） 雙苯胺、4,4'-(間亞苯基二亞異丙基）雙苯胺、1，4_雙（4-氨基苯氧基）苯、4,4'-雙 (4-氨基苯氧基）聯(lián)苯、2,6-二氨基吡啶、3,4-二氨基吡啶、2,4-二氨基嘧啶、3,6-二氨基 吖啶、3,6-二氨基咔唑、N-甲基-3,6-二氨基咔唑、N-乙基-3,6-二氨基咔唑、N-苯基-3， 6_二氨基咔唑、N，N'-雙（4-氨基苯基）-聯(lián)苯胺、N，N'-雙（4-氨基苯基）-N，N'-二 甲基聯(lián)苯胺、1，4-雙-(4-氨基苯基）-哌嗪、I- (4-氨基苯基）-2, 3-二氫-1，3, 3-三甲 基-IH-諱 _5_ 胺、1-(4_ 氛基苯基）_2, 3_ 二氛 _1，3, 3_ 二甲基-IH-諱 _6_ 胺、3, 5_ 二氛 基苯甲酸、十八烷氧基-2, 5-二氨基苯、膽留烷氧基-3, 5-二氨基苯、膽留稀氧基-3, 5-二 氨基苯、膽留烷氧基-2，4-二氨基苯、膽留烯氧基-2，4-二氨基苯、3，5-二氨基苯甲酸膽甾 烷基酯、3, 5-二氨基苯甲酸膽留烯基酯、3, 5-二氨基苯甲酸羊毛留烷基酯、3,6_雙（4-氨基 苯甲酰氧基）膽留烷、3,6_雙（4-氨基苯氧基）膽留烷、4-(4'-三氟甲氧基苯甲酰氧基） 環(huán)己基-3, 5-二氨基苯甲酸酯、4-(f -三氟甲基苯甲酰氧基）環(huán)己基-3, 5-二氨基苯甲 酸酯、1，1_雙（4_((氨基苯基）甲基）苯基）-4-丁基環(huán)己烷、1，1_雙（4-((氨基苯基）甲 基）苯基）-4-庚基環(huán)己烷、1，1_雙（4-((氨基苯氧基）甲基）苯基）-4-庚基環(huán)己烷、1， 1-雙（4_((氛基苯基）甲基）苯基）-4-(4-庚基環(huán)己基）環(huán)己燒、2,4_二氛基_N，N_二稀 丙基苯胺、4-氨基芐基胺、3-氨基芐基胺、以及下述式（D-I)
[0038][化 1]
[0040] (式（D-I)中，X1 及 X 11 分別獨立地為單鍵、-0-、*-C00-、*-0C0-或 *-NH-C〇-(其 中，帶有的結(jié)合鍵與二氨基苯基鍵結(jié)），R1及R 11分別獨立地為碳數(shù)1~3的烷二基，a 為0或l，b為0~2的整數(shù)，c為1~20的整數(shù)，η為0或l，m為0或1;其中，a及b不會 同時成為〇,在X1為*-NH-C〇-的情況下，η為0)
[0041] 所表示的化合物等；
[0042] 二氨基有機硅氧烷例如可列舉：1，3-雙（3-氨基丙基）_四甲基二硅氧烷等；除此 以外，還可使用日本專利特開2010-97188號公報中記載的二胺。此外，這些二胺可單獨使 用一種或者將兩種以上組合使用。
[0043] 所述式（D-I)中的W-X1-(R1-X11) n-M所表示的二價基優(yōu)選為碳數(shù)1~3的烷二基、 *-0-、*-C00-、*-0-C2H 4-0-或*-NH-C〇