液晶取向剂、液晶取向膜和使用了其的液晶表示元件的制作方法

液晶取向剂、液晶取向膜和使用了其的液晶表示元件的制作方法
【专利摘要】提供一种液晶取向剂，其能够得到即使长期进行背光照射、在液晶中混入杂质也具有高电压保持率的液晶取向膜。一种液晶取向剂，其包含有机溶剂和具有式(1)的重复单元的聚酰胺酸酯。式(1)(X为4价有机基团，Y为2价有机基团，R为碳数1～5的烷基，A1、A2为氢原子、或者任选具有取代基的碳数1～10的烷基、任选具有取代基的碳数1～10的烯基或任选具有取代基的碳数1～10的炔基，至少一部分Y为式(2)的2价有机基团。)式(2)(D表示2价的碳数1～20的饱和烃基、不饱和烃基、芳香族烃基或杂环，D任选具有取代基。另外，m为1或0。)
【专利说明】
液晶取向剂、液晶取向膜和使用了其的液晶表示元件
技术领域
[0001] 本发明涉及含有聚酰胺酸酯的液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜和 液晶表示元件。
【背景技术】
[0002] 液晶表示元件一直以来被广泛用作电脑、手机、电视接收机等的表示部，作为驱动 方式，已知TN方式、VA方式等纵向电场方式；IPS方式、FFS方式（边缘电场切换，Fringe Field Switching)等横向电场方式。
[0003] 通常，与以往的对形成于上下基板的电极施加电压而使液晶驱动的纵向电场方式 相比，仅使基板的单侧形成电极并沿着平行于基板的方向施加电场的横向电场方式具有宽 阔的视角特性，用于能够高品质表示的液晶表示元件是已知的。作为用于使液晶沿着一定 方向取向的方法，有在基板上形成聚酰亚胺等的高分子膜并用布摩擦其表面的、进行所谓 刷磨处理的方法，其在工业上也得以广泛使用。
[0004] 作为一直以来的课题，可列举出电压保持率、源自有源矩阵结构且因施加的直流 电压成分而导致的电荷蓄积。电荷在液晶表示元件内蓄积时，液晶取向紊乱、以余像的形式 对表示造成影响，显著降低液晶表示元件的表示品质。或者，在蓄积有电荷的状态下进行驱 动时，在刚驱动之后无法正常地控制液晶分子而发生闪烁(flicker)等。
[0005] 对于聚酰亚胺系的液晶取向膜而言，为了满足上述那样的要求而提出了各种方 案。例如，作为截止至因直流电压产生的余像消失为止的时间短的液晶取向膜，提出了使用 如下液晶取向剂的液晶取向膜等:在含有聚酰胺酸、含酰亚胺基的聚酰胺酸的基础上，还含 有特定结构的叔胺的液晶取向剂(例如参照专利文献1);包含将具有吡啶骨架等的特定二 胺化合物用于原料的可溶性聚酰亚胺的液晶取向剂(例如参照专利文献2)。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开平9-316200号公报 [0009] 专利文献2:日本特开平10-104633号公报

【发明内容】

[0010] 发明要解决的问题
[0011] 最近，随着高清晰化而要求比以往更高的表示品质，更明显地表现出电压保持率、 电荷蓄积的问题。尤其是，横向电场方式的液晶表示元件中，基板内形成的电极部分少，因 此，液晶取向膜的电压保持率弱时，不会对液晶施加充分的电压，表示对比度降低。并且，与 纵向电场方式相比，横向电场方式的像素电极与通用电极的距离近，因此存在如下问题:对 取向膜、液晶层作用了较强的电场，这些不良情况容易变得显著。进而，近年来，液晶表示元 件为了获得高亮度而有时使用大光量的背光，要求对于背光发出的光具有较高的电压保持 率的稳定性。即要求即使在长时间暴露于背光后，电压保持率也难以降低。
[0012] 另外，还已知：随着近年来的液晶的高速响应化，在杂质混入液晶中的情况下，液 晶表示元件的电压保持率会大幅降低。进而，对于IPS方式、FFS驱动方式等利用横向电场来 驱动液晶分子的方式中，液晶取向的稳定性也变得重要。欠缺取向稳定性时，使液晶长时间 驱动时液晶恢复不到初始的状态，成为对比度降低、余像或残影的原因。
[0013] 本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于，提供用于获得原本的液晶取向性 就高、且即使长期进行背光照射或者在液晶中混入杂质等也能够维持高电压保持率的液晶 表示元件的液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜、以及液晶表示元件。
[0014] 用于解决问题的方案
[0015] 本发明为了解决上述课题而进行了深入研究时，实现了具有下述主旨的本发明。
[0016] 1. -种液晶取向剂，其特征在于，其包含有机溶剂和具有下述式（1)所示重复单元 的聚酰胺酸酯。
[0017]
[0018] (式（1)中，X为4价有机基团，Y为2价有机基团，R为碳数1~5的烷基，A^A2各自独 立地为氢原子、或者任选具有取代基的碳数1~10的烷基、任选具有取代基的碳数1~10的 烯基或任选具有取代基的碳数1~10的炔基，至少一部分Y为下述式(2)所示的2价有机基 团。）
[0019]
[0020] (式(2)中，D为选自饱和烃基、不饱和烃基、芳香族烃基、杂环中的碳数1~20的2价 基团，它们任选具有取代基，m为1或0。）
[0021 ] 2.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中，相对于式（1)中的Y整体，包含1~99摩 尔％的式(2)所示的2价有机基团。
[0022] 3.根据权利要求1或2所述的液晶取向剂，其中，式（1)中的式(2)所示的2价有机基 团是式(2)中的D为碳数1~20的2价的链状或环状亚烷基的基团。
[0023] 4.根据权利要求1~3中任一项所述的液晶取向剂，其中，式（1)中的Y为式(2)所示 的2价有机基团，并且是选自由￥-7、￥-21、￥-28、￥-71、￥-72和￥-119组成的组中的至少1种基 团。
[0024] 5.根据权利要求1~3中任一项所述的液晶取向剂，其中，AdPA2各自独立地为氢原 子或任选具有取代基的碳数1~10的烷基，且其中一者是氢原子。
[0025] 6.根据权利要求1~5中任一项所述的液晶取向剂，其中，式（1)中的X为选自由下 述式所示结构组成的组中的至少1种。
[0026]
[0027] 7.根据权利要求1~6中任一项所述的液晶取向剂，其中，前述有机溶剂为选自由 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-甲基己内酰胺、2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基砜、 γ-丁内酯、1，3_二甲基-咪唑啉酮和3-甲氧基-N，N-二甲基丙酰胺组成的组中的1种或2种 以上。
[0028] 8.根据权利要求1~7中任一项所述的液晶取向剂，其中，在含有前述聚酰胺酸酯 的同时还含有其它聚合物，前述聚酰胺酸酯为全部聚合物的5~95质量％。
[0029] 9. -种液晶取向膜，其是将权利要求1~8中任一项所述的液晶取向剂涂布于基板 并以150~300°C烧成而得到的。
[0030] 10. -种液晶表示元件，其具有权利要求9所述的液晶取向膜。
[0031] 11.根据权利要求10所述的液晶表示元件，其中，利用横向电场使相对于基板平行 取向的液晶分子驱动。
[0032] 发明的效果
[0033]由本发明的液晶取向剂得到的液晶取向膜在具备该液晶取向膜的液晶表示元件 中即使长期进行背光照射或者向液晶中混入杂质等也能够维持高的电压保持率，且液晶取 向性高。
【具体实施方式】
[0034] <聚酰胺酸酯>
[0035] 本发明的液晶取向剂包含具有上述式(1)所示重复单元的聚酰胺酸酯。
[0036] 上述式（1)中，X为4价有机基团，Y为2价有机基团。R是碳数为1~5、优选为1~3的 烷基。AdPA2各自独立地为氢原子、或者任选具有取代基且具有1~10、优选1~3的碳数的烷 基、烯基或炔基。另外，至少一部分Y为上述式(2)所示的2价有机基团。）
[0037]该聚酰胺酸酯可以是仅由上述1?、^、知、乂和￥各1种构成的聚酰胺酸酯，即仅由相同 结构的重复单元构成的聚酰胺酸酯，另外，也可以是1?、^、知4和￥分别存在多种、即含有多 种不同结构的重复单元的聚酰胺酸酯。其中，需要包含至少1种Y为上述式(2)所示的2价有 机基团的单元。
[0038] 上述式（2)中，D为选自饱和烃基、不饱和烃基、芳香族烃基、杂环中的具有1~20、 优选1~5的碳数的2价基团，它们任选具有取代基。m为1或0。
[0039] 上述式(2)的结构表示在具有两个苯环的部分分别键合于式（1)的N-AiSN-As。该 苯环上的N-AiSN-As上的键合位置没有特别限定，从合成难易度、原料获取性的观点出发， 以与式(2)中的D连接的酰胺键作为基准，优选分别为间位或对位，从液晶取向性的观点出 发，特别优选为对位。另外，式(2)中的苯环的氢原子任选被氟原子、甲基、三氟甲基、氰基或 甲氧基取代。根据原料的获取性等而作各种选择，但优选未被取代。
[0040] 式(2)中的D为选自饱和烃基、不饱和烃基、芳香族烃基和杂环中的碳数1~20、优 选1~5的2价基团，它们任选具有取代基。从电特性、溶解性的观点出发，优选为2价烃基等， 特别优选为直链亚烷基、环状亚烷基等。该烃基任选具有不饱和键，进而，氢原子还可以被 羧酸基、氟原子等取代。另外，从液晶取向性、电特性的观点出发，优选为2价的芳香族烃基、 杂环等。从液晶取向性的观点出发，D优选不具有取代基，从溶解性的观点出发，氢原子优选 被羧酸基、氟原子等取代。
[0041] 关于前述式（1)所示的重复单元中Y为式(2)所示的2价有机基团的比例，可以是所 有Y均为式(2)所示的2价有机基团，为了对本发明的液晶取向膜赋予进一步的特性，优选包 含式(2)所示的2价有机基团以外的结构作为式（1)的Y。若示出此时的式(2)所示的2价有机 基团的优选比例，相对于本发明的液晶取向剂中包含的式（1)所示重复单元中的Y整体，式 (2)所示的2价有机基团为1~99摩尔％、优选为1~50摩尔％、更优选为5~30摩尔％、进一 步优选为5~20摩尔％。需要说明的是，式(2)所示的2价有机基团存在多种时，表示其总和。 [0042 ]式(2)所示的2价有机基团以外的Y结构没有特别限定，若示出其优选的具体例，则 可列举出下述的Y-1~Y-100。这些Y可以混合存在2种以上。
[0043] 这种Y之中，为了进一步提高液晶取向性，优选将高线性的结构导入至聚酰胺酸酯 中，作为Y，更优选为Y-7、Y-21、Y-22、Y-23、Y-25、Y-26、Y-27、Y-43、Y-44、Y-45、Y-46、Y-48、 Υ-63、Υ-71、Υ-73、Υ-74、Υ-75、Υ-98、Υ-99、Υ-100。
[0044] 另外，想要提高预倾角时，优选将侧链具有长链烷基、芳香族环、脂肪族环、类固醇 骨架、或者由它们组合而成的结构的结构导入至聚酰胺酸酯中，作为Υ，更优选为￥-76、￥_ 77、Υ-78、Υ-79、Υ-80、Υ-81、Υ-82、Υ-83、Υ-84、Υ-85、Υ-86、Υ-87、Υ-88、Υ-89、Υ-90、Υ-91、Υ-92、￥-93、￥-94、￥-95、￥-96或￥-97。通过使这些结构相对于￥整体为优选1~50摩尔％，能够 表现出任意的预倾角。另一方面，为了得到因直流电压而蓄积在液晶表示元件内的残留电 荷快速缓和的液晶取向膜，更优选为Υ-1 〇 1~Υ-118，特别优选为Υ-111、Υ-114、Υ-115、Υ-116〇
[0045]
[0046]
[0047]
[0048]

[0051 ]上述那样的式(2)以外的结构的Y优选为式（1)的Y整体的50~99摩尔％、更优选为 70~95摩尔％、进一步优选为80~95摩尔％。
[0052]前述式（1)中，X为4价有机基团，其结构没有特别限定，可以混合存在2种以上的结 构。若一定要示出X的具体例，则可列举出以下示出的x-l~X-46。其中，从原料单体的获取 性出发，优选为 Χ-1、Χ-2、Χ-3、Χ-4、Χ-5、Χ-6、Χ-8、Χ-16、Χ-19、Χ-21、Χ-25、Χ-26、Χ-27、Χ-28、 X-32、X-46等。为了获得透射率更高的液晶取向膜，优选为具有脂肪族结构的Χ-1、Χ-2、Χ-3、 X-4、X-5、X-6、X-8、X-l 6、X-25 或 X-46，特别优选为 X-1 或 X-2。
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[0056]前述式（1)中，AdPA2各自独立地为氢原子、或者任选具有取代基的碳数1~10、优 选1~3的烷基、烯基或炔基。
[0057] 作为AjPA2的上述烷基的具体例，可列举出甲基、乙基、丙基、丁基、叔丁基、己基、 辛基、癸基、环戊基、环己基等。作为烯基，可列举出将上述烷基中存在的1个以上的CH-CH结 构置换成C = C结构而得到的烯基，更具体而言，可列举出乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、异丙烯 基、2-丁烯基、1，3_ 丁二烯基、2-戊烯基、2-己烯基、环丙烯基、环戊烯基、环己烯基等。作为 炔基，可列举出将前述烷基中存在的1个以上的CH 2-CH2结构置换成C=C结构而得到的炔基， 更具体而言，可列举出乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基等。
[0058]若上述烷基、烯基、炔基的整体碳数为1~10、优选为1~3，则可以具有取代基，进 而，可以介由取代基形成环结构。需要说明的是，介由取代基形成环结构是指取代基彼此键 合而形成环结构或者取代基与母骨架的一部分（即，构成的原子)键合而形成环结构。
[0059] 作为该取代基的例子，可列举出卤素基团、羟基、硫醇基、硝基、芳基、有机氧基、有 机硫基、有机甲娃烷基、醜基、醋基、硫醋基、憐酸醋基、醜胺基、烷基、烯基、炔基。
[0060] 作为属于取代基的卤素基团，可列举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0061] 作为属于取代基的芳基，可列举出苯基。该芳基任选被前述其它取代基进一步取 代。
[0062] 作为属于取代基的有机氧基，可以示出0-R所示的结构。该R可以相同也可以不同， 可例示出前述烷基、烯基、炔基、芳基等。这些R任选被前述取代基进一步取代。作为有机氧 基的具体例，可列举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基等。
[0063] 作为属于取代基的有机硫基，可以示出-S-R所示的结构。作为该R，可例示出前述 烷基、烯基、炔基、芳基等。这些R任选被前述取代基进一步取代。作为有机硫基的具体例，可 列举出甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基、戊硫基、己硫基、庚硫基、辛硫基等。
[0064] 作为属于取代基的有机甲硅烷基，可以示出-Si_(R)3所示的结构。该R可以相同也 可以不同，可例示出前述烷基、烯基、炔基、芳基等。这些R任选被前述取代基进一步取代。作 为有机甲硅烷基的具体例，可列举出三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、 三丁基甲硅烷基、三戊基甲硅烷基、三己基甲硅烷基、戊基二甲基甲硅烷基、己基二甲基甲 娃烷基等。
[0065] 作为属于取代基的酰基，可以示出-C(0)-R所示的结构。作为该R，可例示出前述烷 基、烯基、芳基等。这些R任选被前述取代基进一步取代。作为酰基的具体例，可列举出甲酰 基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、异戊酰基、苯甲酰基等。
[0066] 作为属于取代基的酯基，可以示出-C(0)0-R或-0C(0)-R所示的结构。作为该R，可 例示出前述烷基、烯基、炔基、芳基等。这些R任选被前述取代基进一步取代。
[0067] 作为属于取代基的硫酯基，可以示出-C(S)〇-R或-〇C(S)_R所示的结构。作为该R， 可例示出前述烷基、烯基、炔基、芳基等。这些R任选被前述取代基进一步取代。
[0068]作为属于取代基的磷酸酯基，可以示出-0P(0)-(0R)2所示的结构。该R可以相同也 可以不同，可例示出前述烷基、烯基、炔基、芳基等。这些R任选被前述取代基进一步取代。 [0069] 作为属于取代基的酰胺基，可以示出-C(0)NH2或-C(0)NHR、_NHC(0)R、-C(0)N (R)2、-NRC(0)R所示的结构。该R可以相同也可以不同，可例示出前述烷基、烯基、炔基、芳基 等。这些R任选被前述取代基进一步取代。作为取代R中的氢原子的取代基，可列举出芳基。 作为该取代基即芳基，可列举出与前述芳基相同的基团。该芳基任选被前述其它取代基进 一步取代。
[0070] 作为属于取代基的烷基，可列举出与前述烷基相同的基团。该烷基任选被前述其 它取代基进一步取代。
[0071] 作为属于取代基的烯基，可列举出与前述烯基相同的基团。该烯基任选被前述其 它取代基进一步取代。
[0072] 作为属于取代基的炔基，可列举出与前述炔基相同的基团。该炔基任选被前述其 它取代基进一步取代。
[0073] 通常，导入大体积的结构时，有可能使氨基的反应性、液晶取向性降低，因此，作为 AdPA2,更优选为氢原子或任选具有取代基的碳数1~5的烷基，特别优选为氢原子、甲基或 乙基。
[0074] 另外，本发明的液晶取向剂中含有的聚酰胺酸酯优选为具有可通过加热而发生以 下示出的酰亚胺化反应的部位的聚合物、即能够得到聚酰亚胺的聚酰亚胺前体，从该意义 出发，优选Αι和A2中的至少任一者为氢原子。
[0075]
[0076] (R与式(1)中的R相同。）
[0077] <聚酰胺酸酯的制造方法>
[0078]本发明中使用的聚酰胺酸酯可以通过以下示出的方法(1)~(3)来合成。
[0079] (1)由聚酰胺酸合成时
[0080] 聚酰胺酸酯可通过对聚酰胺酸进行酯化来合成。
[0081] 聚酰胺酸可通过四羧酸二酐与二胺的反应来合成。具体而言，可以通过使四羧酸 二酐与二胺在有机溶剂的存在下以-20°C~150°C、优选0°C~50°C反应30分钟~24小时、优 选1~12小时来合成。上述反应中使用的有机溶剂从单体和聚合物的溶解性出发优选为N， N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯，它们可以使用1种或混合使用2种以上。 从聚合物难以析出且容易获得高分子量体的观点出发，聚合物的浓度优选为1~30质量％、 更优选为5~20质量％。这样操作而得到的聚酰胺酸通过一边充分搅拌反应溶液一边注入 至不良溶剂，能够使聚合物析出来回收。另外，进行多次析出并用不良溶剂清洗后，通过常 温干燥或加热干燥，能够得到经精制的聚酰胺酸粉末。不良溶剂没有特别限定，可列举出 水、甲醇、乙醇、己烷、丁基溶纤剂、丙酮、甲苯等。
[0082] 为了对聚酰胺酸进行酯化，可以通过使聚酰胺酸与酯化剂优选在有机溶剂的存在 下以-20°C~150°C、优选0°C~50°C反应30分钟~24小时、优选1~4小时来合成。
[0083]作为酯化剂，优选为能够通过精制容易地去除的酯化剂，可列举出N，N_二甲基甲 酰胺二甲基乙缩醛、N，N-二甲基甲酰胺二乙基乙缩醛、N，N-二甲基甲酰胺二丙基乙缩醛、N， N-二甲基甲酰胺二新戊基丁基乙缩醛、N，N-二甲基甲酰胺二叔丁基乙缩醛、1-甲基-3-对甲 苯基二氣稀、1_乙基 _3-对甲苯基二氣稀、I-丙基对甲苯基二氣稀、4-(4，6 -二甲氧基_1， 3,5_三嗪-2-基)-4-甲基氯化吗啉等。酯化剂的添加量相对于聚酰胺酸的重复单元1摩尔优 选为2~6摩尔当量。
[0084]从聚合物的溶解性出发，用于上述反应的溶剂优选为N，N_二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯，它们可以使用1种或者混合使用2种以上。从聚合物难以析出且容 易获得高分子量体的观点出发，合成时的浓度优选为1~30质量％，更优选为5~20质量％。
[0085] (2)通过二羧酸二酯二氯化物与二胺的反应来合成时
[0086] 聚酰胺酸酯可以由二羧酸二酯二氯化物和二胺来合成。
[0087] 具体而言，可以通过使二羧酸二酯二氯化物与二胺在碱和有机溶剂的存在下以-20°C~150°C、优选0°C~50°C反应30分钟~24小时、优选1~4小时来合成。
[0088]前述碱可以使用吡啶、三乙胺、4-二甲氨基吡啶等，为了使反应温和地进行，优选 为吡啶。从为容易去除的量且容易获得高分子量体的观点出发，碱的添加量相对于二羧酸 二酯二氯化物优选为2~4倍摩尔。
[0089] 从单体和聚合物的溶解性出发，用于上述反应的溶剂优选为N-甲基-2-吡咯烷酮、 γ-丁内酯，它们可以使用1种或者混合使用2种以上。从聚合物难以析出且容易获得高分子 量体的观点出发，合成时的聚合物浓度优选为1~30质量％，更优选为5~20质量％。另外， 为了防止二羧酸二酯二氯化物的水解，聚酰胺酸酯的合成中使用的溶剂优选尽可能进行了 脱水，优选在氮气气氛中进行，用以防止大气混入。
[0090] (3)由二羧酸二酯和二胺合成聚酰胺酸时
[0091]聚酰胺酸酯可以通过使二羧酸二酯与二胺进行缩聚来合成。
[0092]具体而言，可以通过使二羧酸二酯与二胺在缩合剂、碱、有机溶剂的存在下以0°C ~150 °C、优选0 °C~100 °C反应30分钟~24小时、优选3~15小时来合成。
[0093]前述缩合剂可以使用亚磷酸三苯酯、二环己基碳二亚胺、1-乙基-3-(3-二甲氨基 丙基）碳二亚胺盐酸盐、N，N'_羰基二咪唑、二甲氧基_1，3，5_三嗪基甲基吗啉、0-(苯并三 唑-1-基)-N，N，N'，N'_四甲基脲四氟硼酸盐、0-(苯并三唑-1-基)-N，N，N'，N'_四甲基脲六 氟磷酸盐、（2，3_二氢-2-硫杂-3-苯并噁唑基)膦酸二苯基酯等。缩合剂的添加量相对于二 羧酸二酯优选为2~3倍摩尔。
[0094]前述碱可以使用吡啶、三乙胺等叔胺。从为容易去除的量且容易得到高分子量体 的观点出发，碱的添加量相对于二胺成分优选为2~4倍摩尔。
[0095] 另外，上述反应中，通过添加路易斯酸作为添加剂，反应会有效地进行。作为路易 斯酸，优选为氯化锂、溴化锂等卤代锂。路易斯酸的添加量相对于二胺成分优选为〇~1.0倍 摩尔。
[0096] 上述3种聚酰胺酸酯的合成方法之中，由于能够得到高分子量的聚酰胺酸酯，因 此，特别优选为上述(3)的合成方法。
[0097] 如上那样操作而得到的聚酰胺酸酯的溶液通过一边充分搅拌一边注入至不良溶 剂，能够使聚合物析出。进行多次析出并用不良溶剂清洗后，进行常温干燥或加热干燥，能 够得到经精制的聚酰胺酸酯的粉末。不良溶剂没有特别限定，可列举出水、甲醇、异丙醇、乙 醇、己烷、丁基溶纤剂、丙酮、甲苯等。
[0098] <液晶取向剂〉
[0099]本发明的液晶取向剂具备使具有前述式（1)所示重复单元的聚酰胺酸酯（以下也 称为特定聚合物)溶解于有机溶剂中而得到的溶液的形态。特定聚合物的分子量以重均分 子量(Mw)计优选为2,000~500,000、更优选为5,000~300,000、进一步优选为8,000~100， 〇〇〇。另外，数均分子量(Μη)优选为1，000~250，000、更优选为2，500~150，000、进一步优选 为4,000~50,000。
[0100] 本发明的液晶取向剂中含有的有机溶剂只要均匀溶解特定聚合物就没有特别限 定。若列举出其具体例，则可列举出Ν，Ν-二甲基甲酰胺、Ν，Ν-二乙基甲酰胺、Ν，Ν-二甲基乙 酰胺、Ν-甲基-2-吡咯烷酮、Ν-乙基-2-吡咯烷酮、Ν-甲基己内酰胺、2-吡咯烷酮、Ν-乙烯基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基砜、γ -丁内酯、1，3-二甲基-咪唑啉酮、3-甲氧基-Ν，Ν-二 甲基丙酰胺等。它们可以使用1种或者混合使用2种以上。另外，即使是单独使用时无法均匀 溶解特定聚合物的溶剂，只要在聚合物不会析出的范围内，则也可以混合至上述有机溶剂 中。
[0101] 本发明的液晶取向剂所含有的有机溶剂中，除了用于溶解特定聚合物的有机溶剂 之外，还可以含有用于提高将液晶取向剂涂布于基板时的涂膜均匀性的溶剂。所述溶剂可 以使用通常表面张力比上述有机溶剂低的溶剂。若列举出其具体例，则可列举出乙基溶纤 剂、丁基溶纤剂、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、 1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇二乙酸 酯、丙二醇-1-单甲醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-单乙醚-2-乙酸酯、丁基溶纤剂乙酸酯、二丙二 醇、2-(2-乙氧基丙氧基）丙醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸正丁酯、乳酸异戊基 酯等。这些溶剂可以组合使用2种以上。
[0102] 本发明的液晶取向剂中，除了上述成分之外，在不损害本发明效果的范围内，也可 以含有特定聚合物以外的聚合物、各种添加剂。
[0103] 作为特定聚合物以外的聚合物，可列举出聚酰胺酸、聚酰胺酸酯等聚酰亚胺前体、 聚酰亚胺、聚酰胺、聚硅氧烷、丙烯酸类聚合物等。尤其是，聚酰胺酸会提高因液晶表示元件 的驱动而蓄积的残留电荷的缓和速度，因此是有用的。本发明的液晶取向剂含有特定聚合 物以外的聚合物时，作为液晶取向剂中包含的特定聚合物相对于聚合物整体的比例，优选 为5~95质量％。为了提高残留电荷的缓和速度而含有聚酰胺酸时，特定聚合物相对于特定 聚合物与聚酰胺酸的总量的比例优选为5~60质量％、更优选为5~40质量％。
[0104] 本发明的液晶取向剂中的聚合物浓度可根据想要形成的涂膜厚度的设定来适当 变更，从形成均匀且无缺陷的涂膜的观点出发，优选为1重量％以上，从溶液的保存稳定性 的观点出发，优选设为10重量％以下。
[0105] 作为液晶取向剂中含有的各种添加剂，可列举出：用于改变液晶取向膜的介电常 数、导电性等电特性的介电体或导电物质；用于提高液晶取向膜与基板的密合性的硅烷偶 联剂；用于提高制成液晶取向膜时的膜硬度、致密度的交联性化合物;进而，用于在烧成涂 膜时通过加热聚酰亚胺前体而高效地推进酰亚胺化的酰亚胺化促进剂等。
[0106] <液晶取向膜>
[0107] 本发明的液晶取向膜是将上述液晶取向剂涂布于基板并干燥、烧成而得到的膜。 作为用于涂布本发明的液晶取向剂的基板，只要是透明性高的基板就没有特别限定，可以 使用玻璃基板、氮化硅基板、丙烯酸类基板、聚碳酸酯基板等塑料基板等，从简化工艺的观 点出发，优选使用形成有用于驱动液晶的电极等的基板。另外，反射型的液晶表示元件中， 若仅为单侧基板，则也可以使用硅晶圆等不透明物质，此时的电极还可以使用铝等会反射 光的材料。
[0108] 作为本发明的液晶取向剂的涂布方法，可列举出旋涂法、印刷法、喷墨法等。涂布 本发明的液晶取向剂后的干燥、烧成工序可以选择任意的温度和时间。通常为了充分去除 所含有的有机溶剂，以50 °C~120 °C干燥1分钟~10分钟，其后以150 °C~300 °C烧成5分钟~ 120分钟。烧成后的涂膜厚度没有特别限定，过薄时，液晶表示元件的可靠性有时会降低，因 此为5~300nm、优选为10~200nm。
[0109] 作为对所得液晶取向膜进行取向处理的方法，可列举出刷磨法、光取向处理法等。 作为光取向处理法的具体例，可列举出如下方法:对前述涂膜表面照射沿着一定方向取向 的辐射线，根据情况进一步以150~250°C的温度进行加热处理，从而赋予液晶取向能力的 方法。作为福射线，可以使用具有l〇〇nm~800nm波长的紫外线和可见光线。
[0110] 如上那样地操作，由本发明的液晶取向剂得到的液晶取向膜具有优异的特性，因 此，可用作VA、TN、STN、TFT、横向电场型等的液晶表示元件、进而铁电性和反铁电性的液晶 表示元件用的液晶取向膜。
[0111] <液晶表示元件>
[0112]关于本发明的液晶表示元件，通过上述方法由本发明的液晶取向剂得到带液晶取 向膜的基板，通过刷磨处理等进行取向处理后，通过已知的方法制成液晶表示元件。
[0113]液晶表示元件的液晶单元的制造方法没有特别限定，若列举出一例，则通常的方 法是:将形成有液晶取向膜的1对基板以液晶取向膜面在内侧的方式夹持优选1~30μπι、更 优选2~?ομπι的间隔物而设置后，周围用密封剂固定，注入液晶并密封。针对液晶的封入方 法没有特别限定，可例示出：使制作的液晶单元内为减压后注入液晶的真空法、滴加液晶后 进行密封的滴加法等。
[om]实施例
[0115] 以下列举出实施例来更详细地说明本发明，但本发明不限定于它们。
[0116] 本实施例中使用的简称的说明
[0117] <有机溶剂>
[0118] ΝΜΡ:Ν-甲基-2-吡咯烷酮
[0119] BCS: 丁基溶纤剂
[0120] <四羧酸衍生物>
[0121] TC-1:2，4-双（甲氧基羰基)环丁烷-1，3-二羧酸
[0122] TC_2:3,3'，4,4'_联苯基四羧酸二酐
[0123]
[0124] < 二胺 >
[0125] DA-1:双(4-氨基苯氧基）甲烷
[0126] DA-2 :N-(4-氨基苯基)-N-甲基苯-1，4-二胺
[0127] DA-3:1，3_双(4-氨基苯乙基)脲
[0128] DA-4:Nl，N4-双[(2-叔丁氧基羰基氨基)-4-硝基苯基]己二酰二胺
[0129] DA-5:4,4'_二氨基二苯胺
[0130] DA-6:3,5_ 二氨基苯甲酸
[0131]
[0132] <缩合剂>
[0133] DB0P: (2,3_二氢-2-硫杂-3-苯并噁唑基)膦酸二苯基酯
[0134]
[0135] <DA_4 的合成 >
[0136] 本实施例中使用的二胺DA-4如下操作来合成。
[0137]
[0138] 量取2-叔丁氧基羰基氨基-4-硝基苯胺20.0g(78.97mmol)、吡啶15.6g (197.43mmol)加入至500mL的四口烧瓶中，使它们溶解于300ml脱水THF与100ml DMF的混合 溶剂中，在冰浴中保持在l〇°C以下，并且在氮气气氛下使用滴液漏斗缓慢滴加己二酰氯 6.5g(35.54mmo 1)的THF溶液(20wt % )，使其搅拌反应24小时。随着反应的进行，固体逐渐析 出。反应结束后，向反应溶液中添加纯水300ml并搅拌一会儿，向1L甲醇中注入反应溶液并 搅拌一会儿。过滤固体，进而用500ml甲醇清洗数次，从而得到灰白色的固体19.5g (收率： 89% )。所得固体为N1，N4_双[(2-叔丁氧基幾基氨基)_4_硝基苯基]己二酰二胺。
[0139] 其后，量取N1，N4_双[(2-叔丁氧基羰基氨基)-4_硝基苯基]己二酰二胺15.0g和钯 碳(5wt % ) 1.5g加入至具备三通旋塞和搅拌子的300mL四口烧瓶中，添加 250ml的DMF，进行 减压脱气和氢气置换，在室温下反应48小时。
[0140] 反应结束后，用PTFE(聚四氟乙烯）制的膜滤器去除钯碳，将滤液注入至冷却至10 °C以下的甲醇500ml中，搅拌一会儿，从而使固体析出。回收所得固体并用甲醇清洗后，用醋 酸乙酯与正己烷的混合溶剂清洗，并以60°C进行真空干燥，从而得到作为目标二胺的淡灰 色固体12.2g(收率:90%)。所得固体为[DA-4]。通过分子内氢原子的核磁共振谱图即 1H-NMR谱图确认其结构。测定数据如下所示。
[0141] 咕 NMR(400MHz，[D6]-DMS0)S:9.19(s、2H)、7.97(s、2H)、7.00(d-d、2H)、6.83(d、 2H)、6.33(d-d、2H)、5.04(s-br、4H)、2.50(m、4H)、1.44(m、4H)、1.48(s、18H)
[0142] 以下示出聚合物溶液的粘度和聚合物的分子量的测定方法。
[0143] [粘度]
[0144] 在合成例中，聚酰胺酸溶液或聚酰胺酸酯溶液的粘度使用E型粘度计TVE-22H(东 机产业株式会社制），在样品量1. lmL、锥形转子TE-1(1° 34'、R24)、温度25°C的条件下进行 测定。
[0145] [分子量]
[0146] 关于聚酰胺酸和聚酰胺酸酯的分子量，通过GPC(常温凝胶浸透色谱)装置进行测 定，以聚乙二醇、聚环氧乙烷换算值的形式算出Μη和Mw。
[0147] GPC 装置:Shodex公司制(GPC-101)
[0148] 柱：Shodex公司制(KD803、KD805串联）
[0149] 柱温：5(TC
[0150] 洗脱液:N，N-二甲基甲酰胺(作为添加剂，溴化锂一水合物(LiBr · H20)为30mmol/ L、磷酸?无水结晶（正磷酸)为30mmol/L、四氢呋喃(THF)为10ml/L)
[0151] 流速:1.0ml/分钟
[0152] 标准曲线制作用标准样品：东曹株式会社制造的TSK标准聚环氧乙烷(Mw:约900， 000、150，000、100，000、30，000)和Polymer Laboratories Ltd.制造的聚乙二醇（峰位分子 量(1^)约12,000、4,000、1，000)。测定中，为了避免峰的重叠，分别针对将900,000、100， 000、12，000、1，000这4种混合得到的样品、以及将150，000、30，000、4，000这3种混合得到的 样品这两个样品进行测定。
[0153] (合成例1)
[0154] 向放有搅拌子的四口烧瓶中投入四羧酸衍生物TC-1 4.94g(19.0mmol)后，添加 匪P 95.0g并搅拌而使其溶解。接着，添加三乙胺6.07g(60.0_ol)和二胺DA-1 3.45g (15 · Ommol)、二胺DA-3 0 · 895g(3mmol)、二胺DA-4 1 · 1 lg( 1 · 50mmol)并搅拌而使其溶解。
[0155] 一边搅拌该溶液，一边添加缩合剂DB0P 16.1g(42.0mmol)，进而添加 NMP 16.8g， 在室温下搅拌12小时而得到聚酰胺酸酯的溶液。该聚酰胺酸酯溶液在温度25°C下的粘度为 43.4mPa · s〇
[0156] 将该聚酰胺酸酯溶液投入至甲醇866g中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清 洗后，以100°C的温度进行减压干燥，从而得到作为特定聚合物的聚酰胺酸酯的粉末(PAE-al)。该聚酰胺酸酯的分子量为Mn = 13，612、Mw = 31，063。
[0157] (合成例2)
[0158] 向放有搅拌子的四口烧瓶中投入四羧酸衍生物TC-1 4.94g(19.0mmol)后，添加 匪P 101.4g并搅拌而使其溶解。接着，添加三乙胺6.07g(60.0mmol)和二胺DA-1 2.99g (13 · Ommol)、二胺DA-3 0 · 90g(3 · OOmmol)、二胺DA-4 2 · 23g(4· OOmmol)并搅拌而使其溶解。
[0159] 一边搅拌该溶液，一边添加缩合剂DB0P 16.1g(42.0mmol)，进而添加 NMP 16.8g， 在室温下搅拌12小时而得到聚酰胺酸酯的溶液。该聚酰胺酸酯溶液在温度25°C下的粘度为 41.5mPa · s〇
[0160] 将该聚酰胺酸酯溶液投入至甲醇915g中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清 洗后，以100°C的温度进行减压干燥，从而得到作为特定聚合物的聚酰胺酸酯的粉末(PAE-a2)。该聚酰胺酸酯的分子量为Mn = 14，618、Mw = 33，564。
[0161] (合成例3)
[0162] 向放有搅拌子的四口烧瓶中投入四羧酸衍生物TC-1 106.5g(0.41mol)后，添加 匪P 2120g并搅拌而使其溶解。接着，添加三乙胺133.6g(1.32mol)和二胺DA-1 45.59g (0.20mol)、：KDA-2 28.15g(0.13mol)、：KDA-3 19.69g(0.07mol)、：KDA-4 24.49g (0.044mol)并搅拌而使其溶解。
[0163] 一边搅拌该溶液，一边添加缩合剂DB0P 313.7g(0.82mol)，进而添加 NMP 291.2g， 在室温下搅拌12小时而得到聚酰胺酸酯的溶液。该聚酰胺酸酯溶液在温度25°C下的粘度为 36.5mPa · s〇
[0164] 将该聚酰胺酸酯溶液投入至甲醇915g中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清 洗后，以100°C的温度进行减压干燥，从而得到作为特定聚合物的聚酰胺酸酯的粉末(PAE-a3)。该聚酰胺酸酯的分子量为Μη = 13，113、Mw = 30，067。
[0165] (合成例4)
[0166] 向放有搅拌子的四口烧瓶中投入四羧酸衍生物TC-1 2.55g(9.80mmol)后，添加 匪P 45.0g并搅拌而使其溶解。接着，添加三乙胺2.13g(21.0mmol)和二胺DA-1 1.96g (8.50mmol)、二胺DA-3 0.45g( 1.50mmol)并搅拌而使其溶解。
[0167] 一边搅拌该溶液，一边添加缩合剂080?8.058(21.0111111〇1)，进而添加匪？7.948， 在室温下搅拌12小时而得到聚酰胺酸酯的溶液。该聚酰胺酸酯溶液在温度25°C下的粘度为 50.0mPa · s〇
[0168] 将该聚酰胺酸酯溶液投入至甲醇408g中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清 洗后，以100°C的温度进行减压干燥，从而得到不是特定聚合物的聚酰胺酸酯的粉末(PAE-bl)。该聚酰胺酸酯的分子量为Mn = 12，542、Mw = 35，098。
[0169] (合成例5)
[0170] 向放有搅拌子的四口烧瓶中投入四羧酸衍生物TC-1 8.28g(31.8mmol)后，添加 匪P 45.0g并搅拌而使其溶解。接着，添加三乙胺2.13g(21.0mmol)和二胺DA-1 4.24g (18 · 4mmol)、二胺DA-2 2 · 14g( 10 · Ommol)、二胺DA-3 1 · 50g(5 · OOmmol)并搅拌而使其溶解。
[0171] 一边搅拌该溶液，一边添加缩合剂DB0P 25.69g(67.0mmol)，进而添加匪P 18.78g，在室温下搅拌12小时而得到聚酰胺酸酯的溶液。该聚酰胺酸酯溶液在温度25°C下 的粘度为55. ImPa · s。
[0172] 将该聚酰胺酸酯溶液投入至甲醇1215g中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清 洗后，以100°C的温度进行减压干燥，从而得到不是特定聚合物的聚酰胺酸酯的粉末(PAE-b2)。该聚酰胺酸酯的分子量为Mn = 14，132、Mw = 34，191。
[0173] (实施例1)
[0174] 将合成例1中得到的聚酰胺酸酯的粉末(PAE_al)4.10g取至带有搅拌子的100mL锥 形瓶，添加 NMP 64.2g，在室温下搅拌18小时而使其溶解。接着，添加 BCS 22.8g，并搅拌2小 时，从而得到固体成分浓度为4.40质量％的聚酰胺酸酯溶液即液晶取向剂(A-1)。
[0175] (实施例2)
[0176] 将合成例2中得到的聚酰胺酸酯的粉末(PAE-a2)3.81g取至带有搅拌子的100mL锥 形瓶，添加 NMP 59.7g，在室温下搅拌18小时而使其溶解。接着，添加 BCS 21.2g，并搅拌2小 时，从而得到固体成分浓度为4.41质量％的聚酰胺酸酯溶液即液晶取向剂(A-2)。
[0177] (实施例3)
[0178] 将合成例3中得到的聚酰胺酸酯的粉末(PAE_a3)4.21g取至带有搅拌子的100mL锥 形瓶，添加 NMP 66.0g，在室温下搅拌18小时而使其溶解。接着，添加 BCS 23.4g，并搅拌2小 时，从而得到固体成分浓度为4.45质量％的聚酰胺酸酯溶液即液晶取向剂(A-3)。
[0179] (比较例1)
[0180]将合成例4中得到的聚酰胺酸酯的粉末(PAE-bl)1.77g取至带有搅拌子的100mL锥 形瓶，添加 NMP 27.7g，在室温下搅拌18小时而使其溶解。接着，添加 BCS 9.85g，并搅拌2小 时，从而得到固体成分浓度为4.34质量％的聚酰胺酸酯溶液即液晶取向剂(B-1)。
[0181](比较例2)
[0182] 将合成例5中得到的聚酰胺酸酯的粉末(PAE-b2)3.87g取至带有搅拌子的lOOmL锥 形瓶，添加 NMP 60.6g，在室温下搅拌18小时而使其溶解。接着，添加 BCS 21.5g，并搅拌2小 时，从而得到固体成分浓度为4.30质量％的聚酰胺酸酯溶液即液晶取向剂(B-2)。
[0183] (合成例6)
[0184] 向放有搅拌子的四口烧瓶中投入二胺DA-5 3.98g(20.0mmol)、二胺DA-60.76g (5 . OOmmol)后，添加 NMP54.5g并搅拌而使其溶解。接着，添加四羧酸衍生物TC-2 6.84g (23.3mmol)，添加 NMP 30.4g，以40°C反应15小时，从而得到聚酰胺酸的溶液。该聚酰胺酸的 溶液在温度25°C下的粘度为570mPa · s。另外，该聚酰胺酸的数均分子量为13,700、重均分 子量为32,300。
[0185] 向该聚酰胺酸的溶液中添加匪P、BCS，以使聚酰胺酸达到6质量％、匪P达到69质 量％、BCS达到25质量％，从而制备聚酰胺酸溶液(D)。
[0186] (实施例4)
[0187] 向利用合成例1得到的聚酰胺酸酯的粉末(PAE-al)中添加 NMP，在50 °C下搅拌30hr 而使其溶解后，添加匪P、BCS，以聚酰胺酸酯达到6质量％、匪P达到69质量％、BCS达到25质 量％的方式进行制备。将该聚酰胺酸酯溶液6.10g和合成例6中制备的聚酰胺酸溶液(D) 14.0g投入放有搅拌子的锥形瓶中，在室温下搅拌3小时，从而得到液晶取向剂(A-4)。
[0188] (实施例5)
[0189] 向利用合成例2得到的聚酰胺酸酯的粉末(PAE-a2)中添加 NMP，在50 °C下搅拌30hr 而使其溶解后，添加匪P、BCS，以聚酰胺酸酯达到6质量％、匪P达到69质量％、BCS达到25质 量％的方式进行制备。将该聚酰胺酸酯溶液6.00g和合成例6中制备的聚酰胺酸溶液(D) 13.9g投入放有搅拌子的锥形瓶中，在室温下搅拌3小时，从而得到液晶取向剂(A-5)。
[0190](比较例3)
[0191] 向利用合成例4得到的聚酰胺酸酯的粉末(PAE-bl)中添加 NMP，在50 °C下搅拌30hr 而使其溶解后，添加匪P、BCS，以聚酰胺酸酯达到6质量％、匪P达到69质量％、BCS达到25质 量％的方式进行制备。将该聚酰胺酸酯溶液6.00g和合成例6中制备的聚酰胺酸溶液(D) 14.0g投入放有搅拌子的锥形瓶中，在室温下搅拌3小时，从而得到液晶取向剂(B-3)。
[0192] [电压保持率的背光耐受性的评价]
[0193] 电压保持率的背光耐受性如下操作来评价。
[0194] (电压保持率测定用液晶单元的制作）
[0195] 将液晶取向剂用Ι.Ομπι的过滤器进行过滤后，通过旋转涂布而涂布在附带电极的 基板(大小为横30mmX纵40mm、且厚度为1. 1mm的玻璃基板。电极是为宽度10mm X长度40mm 的矩形且厚度35nm的ΙΤ0电极)上。使其在50°C的热板上干燥5分钟后，用230°C的IR式烘箱 进行20分钟烧成，形成膜厚100nm的涂膜，从而得到附带液晶取向膜的基板。将该液晶取向 膜用人造丝布进行刷磨($昆直径：120臟、辑转速 ：1000印111、移动速度：2〇1]1111/86〇、按压长度： 0.4mm)后，在纯水中照射1分钟的超声波来进行清洗，通过鼓风而去除水滴后，以80 °C干燥 15分钟，从而得到附带液晶取向膜的基板。
[0196] 准备2个上述附带液晶取向膜的基板，在其中1个液晶取向膜面上散布4μπι的间隔 物后，从其上印刷密封剂，将另1个基板以刷磨方向为反向且膜面彼此相对的方式进行贴合 后，使密封剂固化来制作空单元。通过减压注入法向该空单元中注入液晶ZLI-4792(MERCK CORPORATION制），密封注入口而得到液晶单元。其后，将所得液晶单元以110°C加热1小时， 在23°C下放置一晚，从而得到电压保持率测定用液晶单元。
[0197] (背光耐受性的评价）
[0198] 在60°C的温度下对上述电压保持率测定用液晶单元施加60ySeC的IV电压，测定 100msec后的电压，计算电压能够保持至何种程度作为电压保持率。将其作为初始的电压保 持率。
[0199] 接着，作为背光耐受性试验，将该液晶单元在温度70°C、LED光源（lOOOcd)下放置 72小时。与上述同样地测定该液晶单元的电压保持率。将其作为耐受性试验后的电压保持 率。
[0200] 电压保持率的背光耐受性通过如上那样操作而测定的电压保持率的大小来进行 评价。即，与初始的电压保持率相比，耐受性试验后的电压保持率的变化量少时，背光耐受 性良好。
[0201] [电压保持率的液晶杂质混入耐受性的评价]
[0202] 电压保持率的液晶杂质混入耐受性的评价如下操作来评价。
[0203] 向液晶ZLI-4792(MERCK CORPORATION制）中添加聚乙二醇（和光纯药工业株式会 社制:和光一级制品平均分子量:360~400)以使其达到500ppm，在室温下放置24小时，作为 混有杂质的液晶。
[0204] 作为注入至空单元的液晶，使用上述混有杂质的液晶，除此之外，与前述同样操作 来制作电压保持率测定用液晶单元。在60°C的温度下对该液晶单元施加60ysec的IV电压， 测定100msec后的电压，将电压能够保持至何种程度作为电压保持率，通过该值的大小来评 价电压保持率的液晶杂质混入耐受性。即，根据注入有普通液晶（未添加聚乙二醇的液晶） 的液晶单元的电压保持率和注入有混有杂质的液晶的液晶单元的电压保持率，其差异越 小，液晶杂质混入耐受性越好。
[0205][液晶取向性的评价]
[0206]液晶取向性的评价如下操作来评价。
[0207](附带FFS方式用电极的基板的准备）
[0208]准备附带FFS方式用电极的基板。基板是大小为30mm X 35mm且厚度为0.7mm的玻璃 基板。在基板上，作为第1层，在整个面上形成构成对向电极的ΙΖ0电极。在第1层的ΙΖ0电极 上，作为第2层，形成利用CVD法成膜的SiN(氮化娃)膜。第2层的SiN膜的膜厚为500nm，其作 为层间绝缘膜而发挥功能。在第2层的SiN膜上，作为第3层，配置将ΙΖ0膜图案化而形成的梳 齿状像素电极，形成第1像素和第2像素这两个像素。各像素的尺寸是纵10mm且横约5mm。此 时，第1层的对向电极与第3层的像素电极因第2层的SiN膜的作用而电绝缘。
[0209] 第3层的像素电极具有中央部分发生弯曲的"<"字形电极要素经多个排列而构成 的梳齿状形状。各电极要素的宽度方向的宽度是3μπι，电极要素间的间隔为6μπι。形成各像素 的像素电极由中央部分发生弯曲的"<"字形电极要素经多个排列而构成，因此各像素的形 状不是长方形状，而具备与电极要素同样地在中央部分发生弯曲的、类似于粗体的"<"字的 形状。并且，各像素以其中央的弯曲部分为界被上下分割，具有弯曲部分上侧的第1区域和 下侧的第2区域。
[0210] 对比各像素的第1区域和第2区域时，构成它们的像素电极的电极要素的形成方向 不同。即，将后述液晶取向膜的刷磨方向作为基准时，在像素的第1区域中，以呈现+10°的角 度(顺时针）的方式形成像素电极的电极要素，在像素的第2区域中，以呈现-10°的角度(顺 时针）的方式形成像素电极的电极要素。即，各像素的第1区域与第2区域如下构成:通过在 像素电极与对向电极之间施加电压而诱发的液晶的、基板面内的旋转动作(平面切换)的方 向互为相反方向。
[0211](液晶取向性评价用液晶单元的制作）
[0212] 将液晶取向剂用Ι.Ομπι的过滤器进行过滤后，通过旋转涂布而涂布在上述附带FFS 方式用电极的基板上。使其在l〇〇°C的热板上干燥100秒钟后，用230Γ的热风循环式烘箱进 行20分钟烧成，从而得到膜厚60nm的聚酰亚胺膜。将该聚酰亚胺膜用人造丝布进行刷磨(辊 直径：120臟、親 1转速:500印111、移动速度:3〇1]1111/86〇、按压长度:0.31]1111、刷磨方向：相对于第3 层的ΙΖ0梳齿电极倾斜10°的方向）后，在异丙醇与纯水的3/7混合溶剂中照射1分钟的超声 波来进行清洗，通过鼓风而去除水滴后，以80°C干燥15分钟，从而得到附带液晶取向膜的基 板。
[0213] 另外，作为对向基板，与上述同样操作，在具有高度4μπι的柱状间隔物且背面形成 有ΙΤ0的玻璃基板上形成聚酰亚胺膜，利用与上述相同的步骤得到实施了取向处理的附带 液晶取向膜的基板。
[0214] 以上述两个附带液晶取向膜的基板作为1组，以在基板上残留液晶注入口的形式 印刷密封剂，将另一个基板以液晶取向膜面彼此相对、刷磨方向呈现逆平行的方式进行贴 合后，使密封剂固化而制作单元间隙为4μπι的空单元。
[0215] 通过减压注入法向该空单元中注入液晶ZLI-4792(MERCK CORPORATION制），密封 注入口，从而得到FFS方式的液晶单元。其后，将所得液晶单元以110 °C加热30分钟，在23 °C 下放置一晚，从而得到液晶取向性评价用的液晶单元。
[0216](液晶取向性的评价）
[0217] 在60°C的恒温环境下，对上述液晶取向性评价用液晶单元施加168小时的频率达 到30Hz且相对透射率达到100%的交流电压。其后，使液晶单元的像素电极与对向电极之间 呈现短路状态，保持该状态在室温下放置一天。放置后，将液晶单元设置在以偏光轴垂直的 方式配置的2个偏光板之间，在未施加电压的状态下点亮背光，以透射光的亮度达到最小的 方式调整液晶单元的配置角度。并且，计算使液晶单元从第1像素的第2区域达到最暗的角 度旋转至第1区域达到最暗的角度为止时的旋转角度作为角度Λ。针对第2像素也同样地， 将第2区域与第1区域进行对比，算出同样的角度Λ。并且，计算第1像素与第2像素的角度Λ 值的平均值作为液晶单元的角度Λ，根据该值的大小来评价液晶取向性。即，该角度Λ的值 小时，液晶取向性良好。
[0218 ]以下的表1总结示出使用实施例1~5和比较例3中得到的液晶取向剂制作的液晶 单元的电压保持率的背光耐受性的评价结果。
[0219][表 1]
[0220]
[0221] 以下的表2总结示出使用实施例1~3和比较例1~2中得到的液晶取向剂制作的液 晶单元的电压保持率的液晶杂质混入耐受性和液晶取向性的评价结果。需要说明的是，表 中，LC1为注入了普通液晶的液晶单元的电压保持率，LC2为注入了混有杂质的液晶的液晶 单元的电压保持率。
[0222] [表 2]
[0223]
[0224] 产业上的可利用性
[0225] 使用本发明的液晶取向剂制作的液晶取向膜在IPS驱动方式、FFS驱动方式的液晶 表示元件中是特别有用的，另外，本发明的液晶表示元件在多功能手机(智能手机）、平板型 个人电脑、液晶电视等中是特别有用的。
[0226] 需要说明的是，将2014年2月5日申请的日本专利申请2014-020435号的范围、附图 和摘要的全部内容援引至此，作为本发明说明书的公开内容。
【主权项】
1. 一种液晶取向剂，其特征在于，其包含有机溶剂和具有下述式（1)所示重复单元的聚 酷胺酸醋，式（1)中，X为4价有机基团，Y为2价有机基团，R为碳数1~5的烷基，Ai和A2各自独立地为 氨原子、或者任选具有取代基的碳数1~10的烷基、任选具有取代基的碳数1~10的締基或 任选具有取代基的碳数1~10的烘基，至少一部分Y为下述式(2)所示的2价有机基团，式（2)中，D为选自由饱和控基、不饱和控基、芳香族控基和杂环组成的组中的碳数1~ 20的2价基团，它们任选具有取代基，m为1或0。2. 根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中，相对于式（1)中的Y整体，包含1~99摩尔％ 的式(2)所示的2价有机基团。3. 根据权利要求1或2所述的液晶取向剂，其中，式（1)中的式(2)所示的2价有机基团是 式(2)中的D为碳数1~20的2价的链状或环状亚烷基的基团。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的液晶取向剂，其中，式（1)中的Y为式(2)所示的2 价有机基团，并且是选自由￥-7、￥-21、￥-28、￥-71、￥-72和￥-119组成的组中的至少1种基团。5. 根据权利要求1~3中任一项所述的液晶取向剂，其中，Ai和A2各自独立地为氨原子或 任选具有取代基的碳数1~10的烷基，且其中一者是氨原子。6. 根据权利要求1~5中任一项所述的液晶取向剂，其中，式（1)中的X为选自由下述式 所示结构组成的组中的至少1种，7. 根据权利要求1~6中任一项所述的液晶取向剂，其中，所述有机溶剂为选自由N，N- 二甲基甲酯胺、N，N-二乙基甲酯胺、N，N-二甲基乙酷胺、N-甲基-2-化咯烧酬、N-乙基-2-化 咯烧酬、N-甲基己内酷胺、2-化咯烧酬、N-乙締基-2-化咯烧酬、二甲基亚讽、二甲基讽、丫- 下内醋、1,3-二甲基-咪挫嘟酬和3-甲氧基-N，N-二甲基丙酷胺组成的组中的1种或2种W 上。8. 根据权利要求1~7中任一项所述的液晶取向剂，其中，在含有所述聚酷胺酸醋的同 时还含有其它聚合物，所述聚酷胺酸醋为全部聚合物的5~95质量％。9. 一种液晶取向膜，其是将权利要求1~8中任一项所述的液晶取向剂涂布于基板并W 150~300 °C烧成而得到的。10. -种液晶表示元件，其具有权利要求9所述的液晶取向膜。11. 根据权利要求10所述的液晶表示元件，其中，利用横向电场使相对于基板平行取向 的液晶分子驱动。
【文档编号】G02F1/1337GK105980918SQ201580007563
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年2月4日
【发明人】坂本谦治, 巴幸司, 铃木加名子, 佐藤夏树, 野田尚宏
【申请人】日产化学工业株式会社