液晶取向处理剂、液晶取向膜及液晶显示元件的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能获得即使在长时间的高温及光照射下预倾角也没有变化、且对基板的浸润扩散性高、均匀的涂膜性、端部的涂膜性也优异的液晶取向膜的液晶取向处理剂。液晶取向处理剂含有N-乙基-2-吡咯烷酮、及选自具有下述式[1]的侧链的聚酰亚胺前体及聚酰亚胺的至少一种聚合物。［化1］其中，X1、X2、X3独立地为单键等，X4、X5独立地为苯环等，X6为碳数1～18的烷基等，n是0～4的整数。
【专利说明】液晶取向处理剂、液晶取向膜及液晶显示元件
【技术领域】
[0001]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】
[0002]现在，对于液晶显示元件中所使用的液晶取向膜要求多种特性。作为其中的特性之一，有使液晶分子相对于基板面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，该预倾角的大小是可以通过选择构成液晶取向膜的聚酰亚胺的结构来改变的。在通过聚酰亚胺的结构来控制预倾角的技术中，将具有侧链的二胺化合物作为聚酰亚胺原料的一部分而使用的方法也可以根据该二胺化合物的使用比例来控制预倾角。所以，获得目标预倾角是比较容易的，作为增大预倾角的方法是有用的。作为增大液晶的预倾角的二胺化合物的侧链结构，提出了包含长链的烷基或氟烷基(例如参照专利文献I)、苯基及环己基等的环结构的侧链结构(例如参照专利文献2、3)。
[0003]近年来，随着液晶显示元件被广泛应用于大画面的液晶电视和高清晰的移动设备用途(数码照相机和移动电话的显示部分)，与以往相比，所使用的基板的大型化、基板阶差(日文:段差)的凹凸逐渐增大。在这种状况下，从显示特性的角度来看，也要求相对于大型基板及阶差能均匀地形成液晶取向膜。该液晶取向膜的制作工序中，将聚酰胺酸或溶剂可溶性聚酰亚胺(也称为树脂)的液晶取向处理剂(也称为涂布溶液)涂布于基板的情况下，在工业上通常用柔版印刷法或喷墨涂布法等来进行。此时，在涂布溶液的溶剂中，除了作为树脂溶解性优异的溶剂(也称为良溶剂)的N-甲基-2-吡咯烷酮或Y -丁内酯等以外，为了提高液晶取向膜的涂膜均匀性，还可以混合作为树脂溶解性低的溶剂(也称为不良溶剂)的丁基溶纤剂等(例如参照专利文献4)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利特开平2-282726号公报
[0007]专利文献2:日本专利特开平9-278724号公报
[0008]专利文献3:国际公开第2004/52962号文本
[0009]专利文献4:日本专利特开平2-37324号公报
【发明内容】
[0010]发明所要解决的技术问题
[0011 ] 液晶取向膜也被用于对液晶相对于基板的角度、即液晶的预倾角进行控制，液晶显示元件高性能化，其使用范围也在逐年扩大，并不仅仅单是获得规定的预倾角，预倾角的稳定性也变得越来越重要。
[0012]液晶显不兀件的制造工序中，为了提闻液晶的取向均勻性，有时将液晶封入后进行加热处理，将液晶暂时各向同性化。但是，当预倾角的稳定性低时，在该各向同性处理后，出现不能获得目标大小的预倾角或者预倾角出现参差不齐的问题。特别是为了获得高亮度而使用发热量大、光的照射量多的背光源的液晶显示元件、例如汽车导航系统及大型电视的情况下，有时会在长时间暴露于高温及光照射的环境下使用或放置。在这样的严酷条件下，预倾角慢慢变化时，引起无法获得初期显示特性或在显示不均等的问题。
[0013]此外，采用由具有侧链的二胺化合物而得的聚酰胺酸或溶剂可溶性聚酰亚胺而得的液晶取向处理剂，存在液晶取向膜的涂膜均匀性下降的倾向。特别是在无法获得均匀的涂膜性的情况下、即发生排拒或产生气孔的情况下，在制成液晶显示元件时，该部分成为显示缺陷。所以，需要增加涂布溶液对基板的浸润扩散性高的不良溶剂的混合量，不良溶剂的使聚酰胺酸或溶剂可溶性聚酰亚胺溶解的能力差，所以如果大量地混合则存在发生树脂析出的问题。
[0014]还有，近年来，针对智能手机或移动电话等的移动设备用途，使用液晶显示元件。这些用途中为了确保尽可能多的显示面，用于将液晶显示元件的基板间粘接的密封剂存在于接近液晶取向膜的端部的位置。所以，液晶取向膜的端部的涂膜性降低的情况下、即液晶取向膜的端部不是直线、或该端部处于隆起的状态的情况下，密封剂的基板间的粘接效果下降，导致液晶显示元件的显示特性和可靠性降低。
[0015]本发明是鉴于上述情况而完成的发明。即、本发明所要解决的技术问题是提供即使长时间暴露于高温及光照射下，预倾角也没有变化的液晶取向膜。此外，还提供一种即使是采用由具有侧链的二胺化合物而得的聚酰胺酸或溶剂可溶性聚酰亚胺而得的液晶取向处理剂，也能获得涂布溶液对基板的浸润扩散性高、均匀的涂膜性，而且液晶取向膜的端部的涂膜性也优异的液晶取向膜。此外，还提供具有上述的液晶取向膜的液晶显示元件、能提供上述的液晶取向膜的液晶取向处理剂。
[0016]解决技术问题所采 用的技术方案
[0017]本发明人进行了认真研究，结果发现包含特定结构的溶剂及具有特定结构的侧链的聚合物的液晶取向处理剂在达成上述目的方面极为有效，从而完成了本发明。
[0018]即，本发明具有以下技术内容。
[0019](I) 一种液晶取向处理剂，其包含下述的成分(A)和成分(B)，
[0020]成分(A):N-乙基-2-吡咯烷酮；
[0021]成分(B):选自具有以下述式[I]表示的侧链的聚酰亚胺前体及将聚酰亚胺前体进行酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少一种聚合物；
[0022][化I]
[0023]
【权利要求】
1.一种液晶取向处理剂，其特征在于，包含下述的成分(A)和成分(B)， 成分(A):N-乙基-2-吡咯烷酮； 成分(B):选自具有以下述式[I]表示的侧链的聚酰亚胺前体及将聚酰亚胺前体进行酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少一种聚合物； [化I]
2.如权利要求1所述的液晶取向处理剂，其特征在于，所述成分(B)是选自下述聚酰亚胺前体及将聚酰亚胺前体进行酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少一种聚合物；所述聚酰亚胺前体是将具有所述以式[I]表示的侧链的二胺作为原料的二胺成分的一部分使用而得的。
3.如权利要求2所述的液晶取向处理剂，其特征在于，具有所述以式[I]表示的侧链的二胺是以下述式[la]表示的二胺化合物； [化2]
4.如权利要求3所述的液晶取向处理剂，其特征在于，原料二胺成分的5~80摩尔％使用以所述式[la]表示的二胺。
5.如权利要求1~4中任一项所述的液晶取向处理剂，其特征在于，所述成分(B)是使用以下述式[2]表示的四羧酸二酐而得的聚合物； [化3]
6.如权利要求5所述的液晶取向处理剂，其特征在于，所述Y1是以下述式[2a]~[2j]表不的结构的基团； [化4]
7.如权利要求1~6中任一项所述的液晶取向处理剂，其特征在于，作为所述成分(B)的聚合物是聚酰胺酸。
8.如权利要求1~6中任一项所述的液晶取向处理剂，其特征在于，作为所述成分(B)的聚合物是使聚酰胺酸脱水闭环而得的聚酰亚胺。
9.如权利要求1~8中任一项所述的液晶取向处理剂,其特征在于,作为成分(C),含有N-甲基-2-吡咯烷酮或Y - 丁内酯。
10.如权利要求1~9中任一项所述的液晶取向处理剂,其特征在于,作为成分(D),含有选自1-己醇、环己醇、1，2-乙二醇、1，2-丙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚及丙二醇单丁醚的至少一种。
11.如权利要求1~10中任一项所述的液晶取向处理剂，其特征在于，所述成分(A)占液晶取向处理剂中所含的全部有机溶剂的10~100质量％。
12.如权利要求9~11中任一项所述的液晶取向处理剂，其特征在于，所述成分(C)占液晶取向处理剂中所含的全部有机溶剂的0.1~70质量％。
13.如权利要求10~12中任一项所述的液晶取向处理剂，其特征在于，所述成分(D)占液晶取向处理剂中所含的全部有机溶剂的5~80质量％。
14.如权利要求1~13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所述成分⑶为0.1~15质量％。
15.—种液晶取向膜,其特征在于,通过使用权利要求1~14中任一项所述的液晶取向处理剂而得到。
16.—种液晶取向膜,其特征在于,通过使用权利要求1~14中任一项所述的液晶取向处理剂、并利用喷墨法而得到。
17.一种液晶显示元件，其特征在于，具有权利要求15或16所述的液晶取向膜。
18.如权利要求15或16所述的液晶取向膜，其特征在于，被用于通过在具备电极的一对基板间具有液晶层而构成的、经过下述工序制造的液晶显示元件，该工序为:在所述一对基板间配置包含利用活性能量射线及热量中的至少一方进行聚合的聚合性化合物的液晶组合物，一边在所述电极间施加电压，一边使所述聚合性化合物聚合。
19.一种液晶显示元件，其特征在于，具有权利要求18所述的液晶取向膜。
20.如权利要求19所述的液晶显示元件，其特征在于，通过在具备电极和所述液晶取向膜的一对基板间具有液晶层而构成，并经过下述工序来制造，该工序为:在所述一对基板间配置包含利用活性能量射线及热量中的至少一方进行聚合的聚合性化合物的液晶组合物，一边在所述电极间施加电压，一边使所述聚合性化合物聚合。
21.如权利要求15或16所述的液晶取向膜，其特征在于，被用于在具备电极的一对基板间具有液晶层而构成的、经过下述工序制造的液晶显示元件，该工序为:在所述一对基板间配置包含利用活性能量射线及热量中的至少一方进行聚合的聚合性基团的液晶取向膜，一边在所述电极间施加电压一边使所`述聚合性基团聚合。
22.一种液晶显示元件，其特征在于，具有权利要求21所述的液晶取向膜。
23.如权利要求22所述的液晶显示元件，其特征在于，通过在具备电极的一对基板间具有液晶层而构成，并经过下述工序来制造，该工序为:在所述一对基板间配置包含利用活性能量射线及热量中的至少一方进行聚合的聚合性基团的液晶取向膜，一边在所述电极间施加电压一边使所述聚合性基团聚合。
【文档编号】C08L79/08GK103782231SQ201280043173
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年9月6日 优先权日:2011年9月8日
【发明者】三木德俊, 片山雅章, 后藤耕平, 保坂和义 申请人:日产化学工业株式会社