液晶取向剂、液晶取向膜和液晶显示元件的制作方法

本发明涉及液晶取向剂、由此得到的液晶取向膜、以及具备得到的液晶取向膜的液晶显示元件。更详细而言，本发明涉及一种能够提供液晶取向性良好、预倾角表现能力也优异、且获得高可靠性的液晶取向膜的液晶取向剂以及显示品质优异的液晶显示元件。

背景技术：

1、在液晶显示元件中，液晶取向膜承担使液晶在一定方向上取向的作用。目前，工业上使用的主要液晶取向膜是通过将包含作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸(polyamide acid)(也称为聚酰胺酸(polyamic acid))、聚酰胺酸酯或聚酰亚胺的溶液的聚酰亚胺系液晶取向剂涂布于基板上进行成膜而制作。

2、另外，在使液晶相对于基板面平行取向或倾斜取向的情况下，在成膜后，进一步进行利用摩擦的表面拉伸处理。

3、另一方面，在使液晶相对于基板垂直地取向的情况下(称为垂直取向(va)方式)，使用将长链烷基、环状基团或环状基团与烷基的组合(例如参照专利文献1)、类固醇骨架(例如参照专利文献2)等疏水性基团导入至聚酰亚胺的侧链的液晶取向膜。在该情况下，在对基板间施加电压而使液晶分子朝向与基板平行的方向倾斜时，需要使液晶分子从基板法线方向朝向基板面内的一个方向倾斜。作为用于其的方法，例如提出了在基板上设置突起的方法、在显示用电极上设置狭缝的方法、通过摩擦使液晶分子从基板法线方向朝向基板面内的一个方向稍微倾斜(预倾斜)的方法、以及预先在液晶组合物中添加光聚合性化合物，与聚酰亚胺等垂直取向膜一起使用，一边对液晶单元施加电压一边照射紫外线，由此使液晶预倾斜的方法(例如，参照专利文献3)等。

4、近年来，作为代替va方式的液晶取向控制中的突起或狭缝的形成以及psa技术的方法，也提出了利用基于偏振光紫外线照射等的各向异性光化学反应的方法(光取向法)。即，已知通过对具有光反应性的垂直取向性的聚酰亚胺膜照射偏振光紫外线，赋予取向限制能力和预倾角表现性，从而能够均匀地控制施加电压时的液晶分子的倾斜方向(参照专利文献4)。

5、va方式的液晶显示元件因对比度高、视角宽的特征而被用于tv、车载显示器。tv用途的液晶显示元件为了得到高亮度而使用发热量大的背光，或者，在车载用途中使用的液晶显示元件，例如，在汽车导航系统、仪表盘中，存在在高温环境下长时间使用或放置的情况。在这样的严苛条件下，在预倾角逐渐变化的情况下，会发生无法得到初始的显示特性或者显示产生不均匀等问题。进而，驱动液晶时的电压保持特性、电荷蓄积特性也受到液晶取向膜的影响，在电压保持率低的情况下，产生显示画面的对比度降低的现象，在相对于直流电压的电荷蓄积大的情况下产生显示画面烧屏的现象。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本特开平3-179323号公报

9、专利文献2：日本特开平4-281427号公报

10、专利文献3：日本专利第4504626号公报

11、专利文献4：日本专利第4995267号公报

技术实现思路

1、发明要解决的技术问题

2、本发明是鉴于上述情况而完成的发明，其技术问题在于提供一种液晶取向膜、具有该液晶取向膜的液晶显示元件以及提供该液晶取向膜的液晶取向剂，所述液晶取向膜即使在长时间驱动后预倾角的变化少，显示的可靠性优异，并且电压保持特性高，并且能够减少电荷蓄积。

3、用于解决技术问题的技术方案

4、本发明人等发现了以下述的＜x＞为主旨的发明。

5、＜x＞一种液晶取向剂，其含有作为(a)成分的化合物、作为(b)成分的聚酰胺酸以及溶剂，所述化合物具有下述式(pa-1)所示的光取向性基团和热交联性基团，该热交联性基团为能够与羧基反应而形成共价键的基团。

6、[化1]

7、

8、式(pa-1)中，a表示根据情况被选自氟原子、氯原子和氰基中的基团取代、或者被碳原子数1～5的烷氧基、直链状或支链状的烷基残基(其根据情况被1个氰基或1个以上的卤素原子取代)取代的嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、呋喃-2,5-二基、1,4-或2,6-亚萘基或亚苯基；r1为单键、氧原子、-coo-或-oco-；r2为2价芳香族基团、2价脂环式基团、2价杂环式基团或2价稠环式基团；r3为单键、氧原子、-coo-或-oco-；r4为碳原子数1～40的直链或支链的烷基、或者包含脂环式基团的碳原子数3～40的1价有机基团，所述烷基的氢原子的一部分或全部可以被氟原子取代；d表示氧原子、硫原子或-nrd-(其中，rd表示氢原子或碳原子数1～3的烷基)；a为0～3的整数；*表示键合位置。在a为2以上的情况下，多个r1和r2各自独立地具有上述定义。x和y各自独立地为氢原子、氟原子、氯原子、氰基或碳原子数1～3的烷基，所述烷基的氢原子的一部分或全部可以被氟原子取代。

9、“c”与“a”之间以及“c”与“x”之间的“波浪线”是指可以为e体也可以为z体。应予说明，本说明书中，“波浪线”与上述含义相同。

10、发明效果

11、根据本发明，能够提供液晶取向性良好、预倾角表现能力也优异的液晶取向膜以及液晶取向剂。

12、另外，通过本发明的方法制造的液晶显示元件具有优异的显示特性。

技术特征：

1.一种液晶取向剂，其特征在于，含有作为(a)成分的化合物、作为(b)成分的聚酰胺酸以及溶剂，

2.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中，(a)成分的热交联性基团是选自含环氧部位的基团、氧杂环丁烷基、硫杂环丙烷基和环碳酸酯基中的基团。

3.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中，(a)成分的热交联性基团为环氧基。

4.一种液晶取向膜，其特征在于，所述液晶取向膜是使用权利要求1～3中任一项所述的液晶取向剂而形成的。

5.一种液晶取向膜的制造方法，其特征在于，包括：

6.一种液晶显示元件，其特征在于，具备权利要求4所述的液晶取向膜。

7.一种化合物，其特征在于，所述化合物具有下述式(pa-1)所示的光取向性基团和热交联性基团，所述热交联性基团为能够与羧基反应而形成共价键的基团，

8.根据权利要求7所述的化合物，其中，热交联性基团为选自含环氧部位的基团、氧杂环丁烷基、硫杂环丙烷基和环碳酸酯基中的基团。

9.选自下述ep2～ep10的化合物：

技术总结本发明提供一种液晶取向性良好、预倾角表现能力也优异的液晶取向膜、具有该液晶取向膜的液晶显示元件、提供该液晶取向膜的液晶取向剂。本发明的液晶取向剂，含有作为(A)成分的化合物、作为(B)成分的聚酰胺酸以及溶剂，所述化合物具有下述式(pa‑1)(式中，A表示亚苯基等，R1为单键、氧原子等，R2为2价的芳香族基团等，R3为单键、氧原子等，R4为碳原子数1～40的直链或支链的烷基或者包含脂环式基团的碳原子数3～40的1价的有机基团，D表示氧原子、硫原子或‑NRd‑，a为0～3的整数，*表示键合位置。)所示的光取向性基团和热交联性基团，所述热交联性基团为能够与羧基反应而形成共价键的基团。技术研发人员：饭塚祐太,森内正人受保护的技术使用者：日产化学株式会社技术研发日：技术公布日：2024/5/12