专利名称：液晶取向处理剂、液晶取向膜及液晶显示元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及制作液晶取向膜时使用的液晶取向处理剂以及利用该处理剂的液晶显示元件。
背景技术：
现在，液晶显示元件中使用的液晶取向膜大都使用聚酰亚胺膜，该聚酰亚胺膜采用将作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸的溶液或溶剂可溶性聚酰亚胺的溶液涂布于基板后进行烧成的方法制成。该聚酰胺酸或溶剂可溶性聚酰亚胺通常通过四羧酸二酐等四羧酸衍生物和二胺的反应来合成。作为液晶取向膜所需的特性之一为相对于基板面的液晶分子的取向倾斜角保持 为任意值的所谓的液晶的预倾角的控制。众所周知该预倾角的大小可以通过选择构成液晶 取向膜的聚酰亚胺的结构来改变。根据聚酰亚胺的结构来控制预倾角的技术中，将具有侧链的二胺作为聚酰亚胺的原料的一部分来使用的方法，可以根据该二胺的使用比例来控制预倾角，所以比较容易控制为目标预倾角，作为增大预倾角的手段也是有用的。作为增大液晶的预倾角的二胺的侧链结构，已知长链的烷基或氟代烷基(例如参照专利文献I)、环状基团或环状基团与烷基的组合(例如参照专利文献2)、类固醇骨架(例如参照专利文献3)等。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利特开平2-282726号公报专利文献2 日本专利特开平3-179323号公报专利文献3 :日本专利特开平4-281427号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题近年来，作为与现有的TN(扭曲向列(Twisted Nematic))模式的液晶显示元件相比视角特性更佳的液晶显示元件，广泛使用可获得广视角的MVA(多畴垂直取向(Multi-domain Vertical Alignment))模式。该MVA模式中，需要使液晶分子相对于基板垂直地取向(使预倾角为90° )，要求开发出大量使用上述具有侧链的二胺成分的液晶取向膜。但是，该液晶取向膜使与液晶的亲和性下降，使液晶在液晶取向膜上的浸润扩散性下降。具体而言，通过真空注入法进行液晶的注入时，由于液晶的注入速度减慢，因此制造液晶显示元件时的生产效率变差，通过ODF(滴下式注入(One DropFilling))法进行液晶的注入时，存在液晶滴加部分和液晶之间的融合部分等处容易发生取向不均、发生液晶显示元件的显示故障的问题。本发明是鉴于上述情况而完成的发明，其目的是提供一种能提高液晶在液晶取向膜上的浸润扩散性、制造液晶显示元件时的生产效率高、不会发生取向不均的显示故障的液晶取向处理剂，液晶取向膜及液晶显示元件。解决技术问题所采用的技术方案本发明人进行了认真研究，结果发现，包含具有特定的侧链结构的聚酰亚胺前体及使该聚酰亚胺前体脱水闭环而得的聚酰亚胺的液晶取向处理剂对于上述目的的实现极为有效，从而完成了本发明。即，本发明具有以下要点。(I) 一种液晶取向处理剂，其含有使二胺成分和四羧酸二酐反应而得的聚合物，所述二胺成分包含以下述式[I]表示的二胺化合物及以下述式[2]表示的二胺化合物；[化I]
η2ν4- I/\
十、入X5) □式[I]中，X1是选自-NHC0-、-N(CH3) CO-、-CONH-, -CON(CH3)-的 2 价有机基团，X2是选自单键、苯环或环己基环的2价有机基团，X3是选自苯环或环己基环的2价有机基团，X4是选自环己基环或苯环的2价有机基团，X5选自碳数I 18的烷基、碳数I 18的含氟烷基、碳数I 18的烷氧基或碳数I 18的含氟烷氧基，η为I 4的整数；[化2]
H_γ _γ Zy\ [2]
H2N—T-Yl γ2 丫3 Y4-|—Ys-^-Y8 I l/J
'n ' m式[2]中，Y1是选自-O-、-CH2O-, _ (CH2) a_、-COO-, -0C0-或单键的 2 价有机基团，-(CH2) a-中的a为I 10的整数，Y2是选自单键或-(CH2)b-的2价有机基团，-(CH2)b_中的b为I 10的整数，Y3是选自单键、-(CH2)。-、-O-、-CH2O-, -C00-或-0C0-的2价有机基团，-(CH2)e-中的c为I 10的整数，Y4表示选自苯环、环己基环或杂环的2价环状基团、或者表示具有类固醇骨架的碳数12 25的2价有机基团，所述环状基团上的任意的氢原子可以被选自碳数I 3的烷基、碳数I 3的烷氧基、碳数I 3的含氟烷基或碳数I 3的含氟烷氧基、氟原子的基团取代，Y5表示选自环己基环、苯环或杂环的2价环状基团，这些环状基团上的任意的氢原子可以被选自碳数I 3的烷基、碳数I 3的烷氧基、碳数I 3的含氟烷基或碳数I 3的含氟烷氧基、氟原子的基团取代，η为O 4的整数，Y6是碳数I 18的烷基、碳数I 18的含氟烷基、碳数I 18的烷氧基、碳数I 18的含氟烷氧基或氢原子，m为I 4的整数。(2) (I)所述的液晶取向处理剂，式[I]中，X1是-NHCO-。(3)⑴或⑵所述的液晶取向处理剂，所述四羧酸二酐是以下述式[3]表示的四羧酸二酐；[化3]
权利要求
1.一种液晶取向处理剂，其特征在于，含有使二胺成分和四羧酸二酐反应而得的聚合物，所述二胺成分包含以下述式[I]表示的二胺化合物及以下述式[2]表示的二胺化合物； [化I]
2.如权利要求I所述的液晶取向处理剂，其特征在于，式[I]中，乂1是-册10)-。
3.如权利要求I或2所述的液晶取向处理剂，其特征在于，所述四羧酸二酐是以下述式[3]表示的四羧酸二酐；
4.如权利要求3所述的液晶取向处理剂，其特征在于，Z1是以下述式[3a] 式[3j]表示的结构；
5.如权利要求I 4中任一项所述的液晶取向处理剂，其特征在于，在液晶取向处理剂中具有交联性化合物，该交联性化合物是具有选自环氧基、氧杂环丁烷基、异氰酸酯基和环碳酸酯基的至少一种取代基的交联性化合物，或者是具有选自羟基、羟烷基、烷氧基和低级烷氧基烷基的至少一种取代基的交联性化合物，或者是具有聚合性不饱和键的交联性化合物。
6.如权利要求I 5中任一项所述的液晶取向处理剂,其特征在于,液晶取向处理剂中的共聚物为使聚酰胺酸脱水闭环而得的聚酰亚胺。
7.如权利要求I 6中任一项所述的液晶取向处理剂，其特征在于，在液晶取向处理剂中含有5 60质量％的弱溶剂。
8.一种液晶取向膜，其特征在于，通过使用权利要求I 7中任一项所述的液晶取向处理剂而得。
9.一种液晶显示元件，其特征在于，具有权利要求8所述的液晶取向膜。
10.一种液晶取向膜，通过使用权利要求I 7中任一项所述的液晶取向处理剂而得，其特征在于，用于液晶显示元件，该液晶显示元件通过如下方法获得使用在液晶中混合通过热量或紫外线照射而聚合的聚合性化合物而得的液晶材料，一边对液晶层施加电压一边使所述聚合性化合物聚合而得到聚合物，利用该聚合物来控制驱动时的液晶的取向方向。
11.一种液晶显示元件，具有权利要求10所述的液晶取向膜，其特征在于，通过如下方法获得使用在液晶中混合通过热量或紫外线照射而聚合的聚合性化合物而得的液晶材料，一边对液晶层施加电压一边使所述聚合性化合物聚合而得到聚合物，利用该聚合物来控制驱动时的液晶的取向方向。
全文摘要
一种液晶取向处理剂，其含有使包含式[1]和式[2]的二胺化合物的二胺成分和四羧酸二酐反应而得的聚合物。X1是选自-NHCO-等的2价有机基团。X2是选自单键、苯环、环己基环的2价有机基团。X3、X4是选自苯环、环己基环的2价有机基团。X5选自碳数1～18的烷基等，n为1～4的整数。Y1、Y3是选自单键、-(CH2)a-(a为1～10的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-的2价有机基团。Y2是选自单键或-(CH2)b-(b为1～10的整数)的2价有机基团。Y4表示选自苯环、环己基环、杂环的2价环状基团、或者表示具有类固醇骨架的碳数12～25的2价有机基团。Y5表示选自苯环、环己基环、杂环的2价环状基团，n为0～4的整数。Y6是碳数1～18的烷基等或氢原子，m为1～4的整数。
文档编号G02F1/1337GK102947753SQ201180030910
公开日2013年2月27日 申请日期2011年4月21日 优先权日2010年4月22日
发明者三木德俊, 后藤耕平, 片山雅章, 园山幸司, 保坂和义 申请人:日产化学工业株式会社