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：
目前，作为液晶显示元件的液晶取向膜，主要使用所谓的聚酰亚胺系液晶取向膜，该液晶取向膜通过涂布以聚酰胺酸等聚酰亚胺前体或可溶性聚酰亚胺的溶液为主要成分的液晶取向处理剂并进行烧成而获得。液晶取向膜是以控制液晶的取向状态为目的而使用的。然而，随着液晶显示元件的高清晰化，从液晶显示元件的对比度下降的抑制和残影现象的减少的观点考虑，对于所使用的液晶取向膜来说，电压保持率高、施加直流电压时的蓄积电荷少或者因直流电压而蓄积的电荷的驰豫快这样的特性也正变得越来越重要。聚酰亚胺系液晶取向膜中，作为由直流电压产生的残影消失所需的时间短的液晶取向膜，已知使用除了聚酰胺酸和含酰亚胺基的聚酰胺酸以外还含有特定结构的叔胺的液晶取向处理剂的液晶取向膜(例如参照专利文献I)以及使用含有将具有吡啶骨架等的特定二胺用作原料的可溶性聚酰亚胺的液晶取向处理剂的液晶取向膜(例如参照专利文献2)等。此外，作为电压保持率高且由直流电压产生的残影消失所需的时间短的液晶取向膜，已知使用下述液晶取向处理剂的液晶取向膜:该液晶取向处理剂除了含有聚酰胺酸或其酰亚胺化聚合物等以外，还含有极少量的选自分子内含有I个羧酸基的化合物、分子内含有I个羧酸酐基的化合物和分子内含有I个叔氨基的化合物的化合物(例如参照专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开平9-316200号公报专利文献2:日本专利特开平10-104633号公报专利文献3:日本专利特开平8-76128号公报

发明内容
发明所要解决的技术问题近年来，大画面且高清晰的液晶电视正广泛实用化，该用途中的液晶显示元件与以往的主要显示文字和静止画面的显示器用途相比，对残影的要求更加苛刻，并且要求具有能耐受严酷的使用环境中的长期使用的特性。因此，所使用的液晶取向膜也需要与以往相比可靠性更高的液晶取向膜。所以，关于液晶取向膜的电特性、即电压保持率和因直流电压而蓄积的电荷的驰豫特性，也要求其不仅初始特性良好，而且即使在长时间暴露于例如背光源的光后也能维持良好的特性。该电压保持率以及因直流电压而蓄积的电荷的驰豫特性大幅下降时，容易发生线烧屏或面烧屏这样的液晶显示元件的显示故障，得不到可靠性高的液晶显示元件。
本发明是鉴于上述事实而完成的发明，提供一种液晶取向处理剂，该液晶取向处理剂能形成初始特性良好、即使长时间暴露在光的照射下也能抑制电压保持率的下降、而且因直流电压而蓄积的电荷的驰豫快的液晶取向膜，本发明还提供一种能耐受严酷的使用环境中的长期使用的可靠性高的液晶显示元件。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，包含具有特定的结构的聚酰亚胺前体以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，其含有选自使二胺成分和四羧酸二酐成分反应而得的聚酰亚胺前体以及聚酰亚胺中的至少一种聚合物，所述二胺成分包含下式[I]表示的二胺化合物和下式[2]表示的二胺化合物；这里，下式[I]表示的二胺化合物也称为特定二胺化合物，下式[2]表示的二胺化合物也称为特定侧链型二胺化合物；[化I]
权利要求
1.一种液晶取向处理剂，其特征在于，含有选自使二胺成分和四羧酸二酐成分反应而得的聚酰亚胺前体以及聚酰亚胺中的至少一种聚合物，所述二胺成分包含下式[I]表示的二胺化合物和下式[2]表示的二胺化合物； [化I]
2.如权利要求1所述的液晶取向处理剂，其特征在于，式[I]中，X1是-O-、-CO-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-CON (CH3)-或 CH2O-。
3.如权利要求1或2所述的液晶取向处理剂，其特征在于，式[I]中，X2是哌嗪环。
4.如权利要求1 3中任一项所述的液晶取向处理剂，其特征在于，式[I]中，X3是咪唑环、批嗪环或B密唳环。
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,所述聚合物是使用了下式[3]表示的四羧酸二酐的聚合物； [化3]
6.如权利要求5所述的液晶取向处理剂，其特征在于，Z1是以下述式[3a] [3j]表示的结构的基团；
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,所述聚合物是选自使二胺成分和四羧酸二酐成分反应而得的聚酰胺酸以及使该聚酰胺酸脱水闭环而得的聚酰亚胺中的至少一种聚合物。
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,所述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，液晶取向处理剂中含有:具有环氧基、氧杂环丁烷基、环碳酸酯基或异氰酸酯基的交联性化合物，具有选自羟基和烷氧基的至少一种取代基的交联性化合物，或者具有聚合性不饱和键的交联性化合物。
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，液晶取向处理剂含有有机溶剂，含有有机溶剂总量的5 80质量％的弱溶剂。
11.一种液晶取向膜，其特征在于，使用权利要求1 10中任一项所述的液晶取向处理剂获得。
12.一种液晶显示元件，其特征在于，具有权利要求11所述的液晶取向膜。
13.如权利要求11所述的液晶取向膜,其特征在于,用于液晶显示元件,该液晶显示元件在具备电极的一对基板间具有液晶层，并且经由如下所述的工序制成:在所述一对基板间配置包含在活性能量射线和热量中的至少一方的作用下发生聚合的聚合性化合物的液晶组合物，一边对所述电极间施加电压，一边使所述聚合性化合物聚合。
14.一种液晶显示元件，其特征在于，在具备权利要求11所述的液晶取向膜和电极的一对基板间具有液晶层，并且经由如下所述的工序制成:在所述一对基板间配置包含在活性能量射线和热量中的至少一方的作用下发生聚合的聚合性化合物的液晶组合物，一边对所述电极间施加电压，一边使所述聚合性化合物聚合。
15.如权利要求11所述的液晶取向膜,其特征在于,用于液晶显示元件,该液晶显示元件在具备电极的一对基板间具有液晶层，并且经由如下所述的工序制成:在所述一对基板间配置包含在活性能量射线和热量中的至少一方的作用下发生聚合的聚合性基团的液晶取向膜，一边对所述电极间施加电压，一边使所述聚合性基团聚合。
16.一种液晶显示元件，其特征在于，在具备电极的一对基板间具有液晶层，并且经由如下所述的工序制成:在所述一对基板间配置包含在活性能量射线和热量中的至少一方的作用下发生聚合的聚合性基团的权利要求11所述的液晶取向膜，一边对所述电极间施加电压，一边使所述聚合性基团聚合。`
全文摘要
本发明提供一种液晶取向处理剂，其含有选自使二胺成分和四羧酸二酐成分反应而得的聚酰亚胺前体以及聚酰亚胺中的至少一种聚合物，所述二胺成分包含下式[1]的二胺化合物和下式[2]的二胺化合物。式[1]中，X1是-O-、-CO-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCO-等；X2是碳数1～5的烷基或含有氮原子的非芳香族杂环；X3是可以被碳数1～5的烷基取代的含有2个氮原子的五元环或六元环的芳香族杂环；n为1～4的整数；式[2]中，Y1是单键、-(CH2)a-、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-，a为1～15的整数；Y2是单键或(CH2)b-，b为1～15的整数；Y3是单键、-(CH2)c-、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-，c为1～15的整数；Y4是选自苯环、环己烷环和杂环的环状基团、或者是选自具有类固醇骨架的碳数12～25的有机基团的2价有机基团；Y5是选自苯环、环己烷环和杂环的2价环状基团；n为0～4的整数；Y6是碳数1～18的烷基等；m为1～4的整数。
文档编号G02F1/1337GK103119509SQ20118004503
公开日2013年5月22日 申请日期2011年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者保坂和义, 后藤耕平, 三木德俊, 片山雅章, 园山幸司 申请人:日产化学工业株式会社