液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件。更详细而言，本发明 特别涉及一种在喷墨涂布法中涂布性良好的可提供液晶取向膜的液晶取向剂以及电特性 优异的液晶显示元件。
【背景技术】
[0002] 目前，作为液晶显示元件，已知如下的具有所谓扭转向列（Twisted Nematic，TN) 型液晶单元的TN型液晶显示元件，其于设置有氧化铟-氧化锡（Indium Tin Oxide，ITO) 等透明导电膜的基板表面，形成包含聚酰胺酸、聚酰亚胺等的液晶取向膜而作为液晶显示 元件用基板，将该两炔基板对向配置，在基板间的间隙内形成具有正的介电各向异性的向 列型液晶的层而制成夹层结构的单元，且使液晶分子的长轴自其中一炔基板朝向另一炔基 板连续地扭转90°而形成。另外，正在开发较TN型液晶显示元件而言对比度高、且视角依 存性少的超扭转向列（Super Twisted Nematic，STN)型液晶显示元件。该STN型液晶显示 元件使用在向列型液晶中掺杂有作为光学活性物质的手性剂者作为液晶，并利用通过液晶 分子的长轴在基板间横跨180°以上而成为连续扭转的状态所产生的双折射效果。
[0003] 进而，近年来提出了横向电场型液晶显示元件，其将用以驱动液晶的两个电极在 一对基板中的其中一侧的基板上配置为梳齿状，通过产生与基板面平行的电场来控制液晶 分子。该元件通常被称为共面切换（In Plane Switching，IPS)型，已知视角优异而宽广。 特别是在将IPS型元件与光学补偿膜并用的情况下，大的特征在于：可进一步提高视角特 性，获得不存在灰阶反转或色调变化的与布朗管（Braun tube)也可匹敌的广视角。
[0004] 除了这些以外，还提出了使具有负的介电各向异性的液晶分子在基板上垂直地取 向而成的称为多域垂直取向（Multi-Domain Vertical Alignment，MVA)方式、或图案垂直 取向（Patterned Vertical Alignment，PVA)方式的垂直取向型液晶显示元件（参照专利 文献1及非专利文献1)。这些垂直取向方式的液晶显示元件的视角、对比度等优异，也可以 在液晶取向膜的形成中不进行摩擦处理等在制造步骤的方面也优异。
[0005] 近年来，液晶电视的普及推进，称为所谓"第7代"的大型生产线正在运转。另外， 也预定建设更大型的"第8代"生产线。使用大型生产线来使基板大型化的优点可列举：由 于自基板一块上取出多块面板，故而可削减步骤时间，可减少成本的方面；或可对应液晶显 示元件自身的大型化的方面。另一方面，基板的大型化的缺点可列举：难以遍及大面积来确 保液晶取向剂的印刷的均匀性。尤其可列举如下方面：若利用以往广泛采用的胶版印刷机 来进行大面积的成膜，则有时会产生因液晶取向剂的印刷不良而引起的液晶取向膜的电特 性的不良。
[0006] 为了解决所述问题，正在研究在液晶取向膜的形成中利用喷墨涂布法。喷墨涂布 法的优点可列举：由于印刷时使用的液晶取向剂与现实中涂布的液量实质上相等，故而可 期待液晶取向剂的使用量削减。另外可列举：由于不使用印刷版，故而不需要对其进行交换 或洗涤等，可减少维护所花费的时间、劳力及成本，或具有可对应多种面板尺寸的柔软性。
[0007] [现有技术文献]
[0008] [专利文献]
[0009] [专利文献1]日本专利特开平11-258605号公报 [0010][非专利文献]
[0011] [非专利文献1] "液晶"第3卷（第2期）第117页（1999年）
【发明内容】
[0012] [发明所欲解决的问题]
[0013] 由大型生广线制造的大型基板中，为了以尚良率来制造液晶显不兀件，而于喷墨 涂布法中，至今仍不断要求印刷性优异的液晶取向剂。进而，近年来对显示品质提高的要求 变得更加严格。例如关于电特性，要求具有超过目前的特性的液晶取向膜。
[0014] 本发明是鉴于所述情况而形成，其目的之一在于提供一种利用喷墨涂布法的印刷 性特别优异、且可提供电特性优异的液晶取向膜的液晶取向剂。
[0015] 本发明的进而其他的目的及优点是由以下的说明所明确。
[0016] [解决问题的技术手段]
[0017] 第一，本发明的所述目的及优点是由一种液晶取向剂来实现，所述液晶取向剂含 有选自由聚酰胺酸、聚酰亚胺及聚酰胺酸酯所组成的组群中的至少一种聚合物（A)以及溶 剂，所述液晶取向剂的特征在于：所述溶剂含有选自由二乙二醇丙基甲醚以及二乙二醇丁 基甲醚所组成的组群中的至少一种。
[0018] 第二，本发明的所述目的及优点是由一种液晶取向膜来实现，其使用所述液晶取 向剂来形成。
[0019] 第三，本发明的所述目的及优点是由一种液晶显示元件来实现，其包括由所述液 晶取向剂来获得的液晶取向膜。
[0020] [发明的效果]
[0021] 本发明的液晶取向剂特别是由于用于喷墨涂布法时的涂布性优异，故而可提高大 型生产线的制造步骤中的制品良率。另外，由本发明的液晶取向剂获得的液晶取向膜的电 特性优异，适合应用于液晶显示元件。
【具体实施方式】
[0022] 以下，对本发明进行详细说明。
[0023] 本发明的液晶取向剂包含选自由聚酰胺酸、聚酰亚胺及聚酰胺酸酯所组成的组群 中的至少一种聚合物（A)作为聚合物成分，且制备成将该聚合物（A)分散或溶解于溶剂中 而成的液状组合物。
[0024] 《聚合物⑷》
[0025] 〈聚酰胺酸〉
[0026] 本发明中的聚酰胺酸可通过使四羧酸二酐与二胺进行反应而获得。
[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举：脂肪族四羧酸二酐、脂环式四 羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。作为这些四羧酸二酐的具体例，
[0029] 脂肪族四羧酸二酐例如可列举：1，2,3,4-丁烷四羧酸二酐等；
[0030] 脂环式四羧酸二酐例如可列举：1，2, 3,4-环丁烷四羧酸二酐、2, 3, 5-三羧基环戊 基乙酸二酐、1，3,3&，4,5，％-六氢-5-(四氢-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-六氢-8-甲基-5-(四氢-2, 5-二氧代-3-呋喃基）-萘并 [l，2-c]呋喃-1，3-二酮、3-氧杂双环[32. 1]辛烷-2,4-二酮-6-螺环-3'-(四氢呋 喃-2'，5'-二酮）、5-(2,5_二氧代四氢-3-呋喃基）-3-甲基-3-环己烯-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_四羧基双环[3. 3. 0] 辛烷-2 :4,6 :8_二酐、4,9-二氧杂三环[5. 3. 1.02'6] ^烷_3, 5,8,10-四酮、环己烷四羧 酸二酐等；
[0031] 芳香族四羧酸二酐例如可列举：均苯四甲酸二酐等；除此以外，还可使用日本专 利特开2010-97188号公报中记载的四羧酸二酐。此外，所述四羧酸二酐可单独使用一种或 者将两种以上组合使用。
[0032] 作为合成中使用的四羧酸二酐，就透明性以及对溶剂的溶解性等观点而言，优选 为包含脂环式四羧酸二酐。另外，脂环式四羧酸二酐中，优选为包含选自由2, 3, 5-三羧基 环戊基乙酸二酐、1，3, 3a，4, 5,9b-六氢-5-(四氢-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-六氢-8-甲基-5-(四氢-2, 5-二氧代-3-呋喃基）-萘 并[l，2-c]呋喃-1，3-二酮、2,4,6,8-四羧基双环[3.3.0]辛烷-2 :4,6 :8_二酐、以及 1，2， 3,4-环丁烷四羧酸二酐所组成的组群中的至少一种，特别优选为包含选自由2, 3, 5-三羧 基环戊基乙酸二酐、2,4,6,8-四羧基双环[3. 3.0]辛烷-2 :4,6 :8_二酐、以及1，2, 3,4-环 丁烷四羧酸二酐所组成的组群中的至少一种。
[0033] 在包含选自由2, 3, 5-三羧基环戊基乙酸二酐、2,4,6,8-四羧基双环[3. 3.0]辛 烷-2 :4,6 :8_二酐、以及1，2,3,4_环丁烷四羧酸二酐所组成的组群中的至少一种作为所 述四羧酸二酐的情况下，相对于聚酰胺酸的合成中使用的四羧酸二酐的总量，这些化合物 的合计含量优选为10摩尔％以上，更优选为20摩尔％~100摩尔％。
[0034] (二胺）
[0035] 聚酰胺酸的合成中使用的二胺例如可列举脂肪族二胺、脂环式二胺、芳香族二胺、 二氨基有机硅氧烷等。作为这些二胺的具体例，脂肪族二胺例如可列举：间苯二甲胺、1， 3-丙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺等；
[0036] 脂环式二胺例如可列举：1，4-二氨基环己烷、4,4'-亚甲基双（环己基胺）、1， 3_双（氨基甲基）环己烷等；
[0037] 芳香族二胺例如可列举：对苯二胺、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二 苯基硫酿、1，5_二氛基蔡、2,2' -二甲基_4,4' -二氛基联苯、2,2' -双（二氣甲基）_4， V -二氨基联苯、2,7_二氨基荷、4,4'-二氨基二苯基酿、1，3_双（4-氨基苯氧基）丙烷、 2,2_双[4-(4-氨基苯氧基）苯基]丙烷、9,9_双（4-氨基苯基）芴、2,2_双[4-(4-氨基苯 氧基）苯基]六氟丙烷、2,2_双（4-氨基苯基）六氟丙烷、4,4'-(对亚苯基二亚异丙基） 双苯胺、4,4'-(间亚苯基二亚异丙基）双苯胺、1，4_双（4-氨基苯氧基）苯、4,4'-双 (4-氨基苯氧基）联苯、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'-双（4-氨基苯基）-联苯胺、N，N'-双（4-氨基苯基）-N，N'-二 甲基联苯胺、1，4-双-(4-氨基苯基）-哌嗪、I- (4-氨基苯基）-2, 3-二氢-1，3, 3-三甲 基-IH-讳 _5_ 胺、1-(4_ 氛基苯基）_2, 3_ 二氛 _1，3, 3_ 二甲基-IH-讳 _6_ 胺、3, 5_ 二氛 基苯甲酸、十八烷氧基-2, 5-二氨基苯、胆留烷氧基-3, 5-二氨基苯、胆留稀氧基-3, 5-二 氨基苯、胆留烷氧基-2，4-二氨基苯、胆留烯氧基-2，4-二氨基苯、3，5-二氨基苯甲酸胆甾 烷基酯、3, 5-二氨基苯甲酸胆留烯基酯、3, 5-二氨基苯甲酸羊毛留烷基酯、3,6_双（4-氨基 苯甲酰氧基）胆留烷、3,6_双（4-氨基苯氧基）胆留烷、4-(4'-三氟甲氧基苯甲酰氧基） 环己基-3, 5-二氨基苯甲酸酯、4-(f -三氟甲基苯甲酰氧基）环己基-3, 5-二氨基苯甲 酸酯、1，1_双（4_((氨基苯基）甲基）苯基）-4-丁基环己烷、1，1_双（4-((氨基苯基）甲 基）苯基）-4-庚基环己烷、1，1_双（4-((氨基苯氧基）甲基）苯基）-4-庚基环己烷、1， 1-双（4_((氛基苯基）甲基）苯基）-4-(4-庚基环己基）环己烧、2,4_二氛基_N，N_二稀 丙基苯胺、4-氨基苄基胺、3-氨基苄基胺、以及下述式（D-I)
[0038][化 1]
[0040] (式（D-I)中，X1 及 X 11 分别独立地为单键、-0-、*-C00-、*-0C0-或 *-NH-C〇-(其 中，带有的结合键与二氨基苯基键结），R1及R 11分别独立地为碳数1~3的烷二基，a 为0或l，b为0~2的整数，c为1~20的整数，η为0或l，m为0或1;其中，a及b不会 同时成为〇,在X1为*-NH-C〇-的情况下，η为0)
[0041] 所表示的化合物等；
[0042] 二氨基有机硅氧烷例如可列举：1，3-双（3-氨基丙基）_四甲基二硅氧烷等；除此 以外，还可使用日本专利特开2010-97188号公报中记载的二胺。此外，这些二胺可单独使 用一种或者将两种以上组合使用。
[0043] 所述式（D-I)中的W-X1-(R1-X11) n-M所表示的二价基优选为碳数1~3的烷二基、 *-0-、*-C00-、*-0-C2H 4-0-或*-NH-C〇