液晶取向剂与其膜、液晶显示元件与其制造方法、含有含氮芳香族杂环的聚合物及化合物的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种液晶取向剂与其膜、液晶显示元件与其制造方法、含有含氮芳香族杂环的聚合物及化合物。本发明提供一种使用所带来的劣化少且可靠性高的液晶显示元件。本发明的液晶取向剂中含有具有下述式(1A)所表示的特定结构的聚合物(P)。
【专利说明】液晶取向剂与其膜、液晶显示元件与其制造方法、含有含氮 芳香族杂环的聚合物及化合物
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种液晶取向剂、液晶取向膜、液晶显示元件、液晶显示元件的制 造方法、聚合物以及化合物，尤其涉及适合于制造聚合物稳定取向（Polymer Sustained Alignment, PSA)模式液晶显示元件的技术。
【背景技术】
[0002] 通常，液晶显示元件在对向配置的一对基板间包括：包含液晶分子的液晶层；及 液晶取向膜，其是以夹持液晶层的方式配置，将液晶分子控制为所需的取向状态。另外， 以前，液晶显示元件正在开发电极结构或所使用的液晶分子的物性等不同的多种驱动方 式。例如，以前作为垂直取向模式而已知的多象限垂直取向（Multi-Domain Vertical Alignment，MVA)型面板通过利用液晶面板中所形成的突起物，限制液晶分子的倒塌方向来 实现视角的扩大。然而，依据该方式，突起物所引起的透过率及对比度的不足不可避免，另 夕卜，存在液晶分子的响应速度缓慢的不良情况。
[0003] 近年来，为了解决MVA型面板的问题，提出了聚合物稳定取向（Polymer Sustained Alignment，PSA)模式作为用于控制液晶分子的取向的新驱动模式。PSA模式为如下技术： 将光聚合性单体预先混入至液晶材料中，组装液晶单元后，在对夹持液晶层的一对电极间 施加电压的状态下对液晶单元进行光照射，由此将光聚合性单体聚合来控制液晶分子的分 子取向。依据该技术，具有能够实现视角的扩大或高速响应化的优点。另外，近年来，对PSA 型液晶面板的进一步高速响应化进行研究，该技术尝试将具有1个烯基及氟烯基中的任一 者的单官能性液晶性化合物（以下也称为"烯基系液晶"）导入至液晶层中（例如，参照专 利文献1?专利文献3)。
[0004] [现有技术文献]
[0005] [专利文献]
[0006] [专利文献1]日本专利特开2010-285499号公报
[0007] [专利文献2]日本专利特开平9-104644号公报
[0008] [专利文献3]日本专利特开平6-108053号公报
【发明内容】
[0009] 近年来，液晶显示元件不仅一如既往地用于个人电脑（personal computer)等显 示终端，而且还用于例如液晶电视或汽车导航系统（car navigation system)、手机、智能 电话（smartphone)、信息显示器（information display)等多种用途。由于如上所述的多 用途化，要求使用所带来的劣化少且可靠性高的液晶显示元件，期望用于获得这种液晶显 示元件的材料。
[0010] 另外了解到，使用稀基系液晶的液晶显不兀件中，能够实现响应速度的1?速化，但 另一方面，通过光聚合性单体聚合时的光照射，与液晶层中不含烯基系液晶的液晶单元相 t匕，电压保持率的下降幅度变大。就液晶显示元件的可靠性提高的方面而言，光照射后也需 要维持高的电压保持率。
[0011] 本发明是鉴于所述课题而形成，主要目的为提供一种用于获得使用所带来的劣化 少且可罪性商的液晶显不兀件的液晶取向剂。
[0012] 本
【发明者】等人为了完成如上所述的现有技术的课题而进行积极研究，结果发现， 通过使具有特定结构的聚合物含有于液晶取向剂中，能够解决所述课题，从而完成本发明。 具体而言，通过本发明来提供以下的液晶取向剂、液晶取向膜、液晶显示元件、液晶显示元 件的制造方法、聚合物以及化合物。
[0013] 本发明的一方面为提供一种液晶取向剂，其含有具有下述式（1A)所表示的特定 结构的聚合物（P)。
[0014] [化 1]
[0015]
【权利要求】
1. 一种液晶取向剂，其含有具有下述式（IA)所表示的特定结构的聚合物（P): [化1]
式（IA)中，R2为2价有机基，X1为含氮芳香族杂环；其中，式中的多个R2可以相同，也 可以不同，多个X1可以相同，也可以不同；Q1为氮原子、碳原子或硅原子，Y1为氢原子或碳数 1?5的烷基；在Q 1为氮原子的情况下，t = 2且s = 0,在Q1为硅原子的情况下，t = 3且 s = 0,在Q1为碳原子的情况下，t为2或3,且S = 3-t。
2. 根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中所述特定结构是由下述式（1-1A)所表示： [化2]
式（1-1A)中，在Q1为氮原子或碳原子的情况下，R3为碳数1?5的烷烃二基，在Q 1为 硅原子的情况下，R3为单键或碳数1?5的烷烃二基；R4为单键或碳数1?5的烷烃二基， A1 为单键、-0-、-CO-、V-COO-、V-OCO-、V-CONH-或 V-NHCO-，"*1" 表示与 R3 的结合键；其 中，在R3为单键的情况下，A1为-0-或V-OCO-;式中的多个R 3可以相同，也可以不同，多个 R4可以相同，也可以不同，多个A1可以相同，也可以不同；X^Q1J 1J及s与所述式（IA)含 义相同；表示结合键。
3. 根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中所述聚合物（P)为选自由聚酰胺酸、聚酰胺 酸酯及聚酰亚胺所组成的组群中的至少一种。
4. 根据权利要求3所述的液晶取向剂，其中所述聚合物⑵是使选自由四羧酸二酐、四 羧酸二酯及四羧酸二酯二卤化物所组成的组群中的至少一种化合物，与二胺进行反应而获 得的聚合物，并且 所述二胺包含下述式（d-lA)所表示的化合物： [化3]
式（d-lA)中，R1为单键或2价有机基；R2J1 及s与所述式（IA)含义相同。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的液晶取向剂，其中所述Q1为氮原子。
6. 根据权利要求1至4中任一项所述的液晶取向剂，其中所述聚合物⑵是使选自由 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、 1，2, 3,4-环丁烷四羧酸二酐、1，2,4, 5-环己烷四羧酸二酐及1，2, 3,4-环戊烷四羧酸二酐 所组成的组群中的至少一种四羧酸二酐，与具有所述特定结构的二胺进行反应而获得的聚 合物。
7. -种液晶取向膜，其使用如权利要求1至6中任一项所述的液晶取向剂而形成。
8. -种液晶显示元件，其包括如权利要求7所述的液晶取向膜。
9. 一种液晶显示元件的制造方法,其包括： 将如权利要求1至6中任一项所述的液晶取向剂分别涂布于具有导电膜的一对基板的 所述导电膜上，继而将其加热而形成涂膜的步骤； 隔着包含液晶性化合物的液晶层，将形成有所述涂膜的一对基板以所述涂膜对向的方 式配置来构筑液晶单元的步骤；以及 在对所述一对基板所具有的导电膜间施加电压的状态下，对所述液晶单元进行光照射 的步骤。
10. 根据权利要求9所述的液晶显示元件的制造方法，其包含具有一个烯基及氟烯基 的任一者的单官能性液晶性化合物作为所述液晶性化合物。
11. 一种含有含氮芳香族杂环的聚合物，其具有下述式（IA)所表示的特定结构： [化4]
式（IA)中，R2为2价有机基，X1为含氮芳香族杂环；其中，式中的多个R2可以相同，也 可以不同，多个X1可以相同，也可以不同；Q1为氮原子、碳原子或硅原子，Y1为氢原子或碳数 1?5的烷基；在Q 1为氮原子的情况下，t = 2且s = 0,在Q1为硅原子的情况下，t = 3且 s = 0,在Q1为碳原子的情况下，t为2或3,且S = 3-t。
12. -种含有含氮芳香族杂环的化合物，其由下述式（d-lA)所表示： [化5]
式（d-lA)中，Rl为单键或2价有机基，R2为2价有机基，Xl为含氮芳香族杂环；其中， 式中的多个R2可以相同，也可以不同，多个Xl可以相同，也可以不同；Ql为氮原子、碳原子 或硅原子，Yl为氢原子或碳数1?5的烷基；在Ql为氮原子的情况下，t = 2且s = 0,在 Ql为硅原子的情况下，t = 3且S = 0,在Ql为碳原子的情况下，t为2或3,且S = 3-t。
【文档编号】C07D213/38GK104232106SQ201410216930
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2013年6月17日
【发明者】菅野尚基, 植阪裕介, 秋池利之 申请人:Jsr株式会社