液晶取向剂、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：
本发明涉及含有由烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷的液晶取向剂、由该液晶取向剂而得的液晶取向膜、及具有该液晶取向膜的液晶显示元件。
背景技术：
近年来,液晶显示元件的显示方式中，垂直(VA:Vertical Alignment)方式的液晶显示元件广泛应用于大屏幕的液晶电视和高精度的移动设备(数码相机或便携式电话的显示部)等。作为VA方式，已知有将用于控制液晶的取向(日文液晶^倒Λ 3方向)的突起物形成于TFT基板或彩色滤光片基板的MVA方式(多区域垂直取向(Multi VerticalAlignment)、和在基板的ITO电极上形成狭缝并通过电场来控制液晶的取向的PVA(图像垂直取向(Paterned Vertical Alignment)方式。作为其它VA取向方式,有PSA(聚合物稳定取向(Polymer sustainedAlignment))方式。VA方式中，PSA方式是近年来备受瞩目的技术。该方式通常是在液晶中添加光聚合性化合物，制作液晶面板后，在施加电场且液晶取向的状态下对液晶照射紫外线(UV)。由此，通过聚合性化合物的光聚合而使液晶的取向方向固定化，产生预倾角，响应速度提升。PSA方式中，即使在构成液晶面板的一侧的电极上制作狭缝、在相对侧的电极图案上不设置MVA方式时的突起或PVA方式时的狭缝的结构的情况下，也能够运行，具有可实现制造的简单化及可得到优异的面板透射率的特点(参考专利文献I)。另一方面，已知迄今使用的是聚酰亚胺等有机系的液晶取向膜材料以及无机系的液晶取向膜材料。例如，已提出了作为涂布型的无机系取向膜的材料，使用含有四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷、醇及草酸的反应生成物的组合物，在液晶显示元件的电极基板上形成垂直取向性、耐热性及均一性优异的液晶取向膜的技术方案(参考专利文献2 )。此外，还提出了通过使用含有四烧氧基娃烧、特定的二烧氧基娃烧和水的反应广物与特定的二醇醚系溶剂的液晶取向剂组合物来形成防止显示不良、长时间驱动后也不留残像、使液晶取向的能力不会降低、且电压保持率受光和热的影响而降低的程度小的液晶取向膜(参考专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献I:日本专利特开2004-302061号公报专利文献2:日本专利特开平09-281502号公报专利文献3:日本专利特开2005-250244号公报

发明内容
发明所要解决的技术问题以往，在PSA方式的液晶显示元件中存在添加入液晶的聚合性化合物的溶解性低、增加添加量则低温时析出的问题。另一方面，如果减少聚合性化合物的添加量，则无法获得良好的取向状态。此外，还存在由于残留在液晶中未反应的聚合性化合物成为液晶中的杂质(污染物)因而液晶显示元件的可靠性降低的问题。本发明的技术问题是提供PSA方式中在添加入液晶的聚合性化合物的量少的情况下、甚至在使用未添加聚合性化合物的液晶的情况下也能够提升响应速度且获得良好取向状态的液晶显不兀件用液晶取向剂、由该液晶取向剂而得的液晶取向I旲、及具有该液晶取向膜的液晶显示元件。解决技术问题的技术方案本发明具有以下技术内容。[I]元件用液晶取向剂，其特征在于，包含由含有式⑴表示的烷氧基硅烷及式
(2)表不的烧氧基娃烧的烧氧基娃烧缩聚而得的聚娃氧烧，R1Si(OR2)3(I)(R1表示可被氟原子取代的碳原子数8 30的烃基，R2表示碳原子数I 5的烷基。)化I
权利要求
1.液晶取向剂，其特征在于，包含由含有式(I)表示的烷氧基硅烷及式(2)表示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷，R1Si(OR2)3(I) R1表示可被氟原子取代的碳原子数8 30的烃基，R2表示碳原子数I 5的烷基， 化I
2.如权利要求I所述的液晶取向剂，其特征在于，所述式(2)的R3为亚烷基。
3.如权利要求I所述的液晶取向剂，其特征在于，所述式(2)的R3由下式(3)表示， 化2
4.如权利要求I 3中任一项所述的液晶取向剂，其特征在于，聚硅氧烷是还含有下式(4)表示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷，(R5)nSi (OR6)4_η (4) R5表示氢原子或可被杂原子、卤素原子、氨基、环氧丙氧基、巯基、异氰酸酯基或脲基取代的碳原子数I 6的烃基，R6表示碳原子数I 5的烷基，η表示O 3的整数。
5.如权利要求4所述的液晶取向剂，其特征在于，所述式(4)表示的烷氧基硅烷是式(4)中η为O的四烧氧基娃烧。
6.如权利要求I 5中任一项所述的液晶取向剂，其特征在于，所述聚硅氧烷由式(I)表不的烧氧基娃烧在全部烧氧基娃烧中的含量为O. I 30摩尔％、且式(2)表不的烧氧基硅烷在全部烷氧基硅烷中的含量为3 70摩尔％的烷氧基硅烷缩聚而得。
7.如权利要求4 6中任一项所述的液晶取向剂，其特征在于，所述聚硅氧烷由式(4)表示的烷氧基硅烷在全部烷氧基硅烷中的含量为10 96. 9摩尔％的烷氧基硅烷缩聚而得。
8.如权利要求I 6中任一项所述的液晶取向剂,其特征在于，聚娃氧烧的含量以Si02换算浓度计为O. 5 15质量％。
9.液晶取向膜，其特征在于，将权利要求I 8中任一项所述的液晶取向剂涂布于基板后经干燥、烧成而制得。
10.液晶显示元件，其特征在于，具有权利要求9所述的液晶取向膜。
11.液晶显示元件，其特征在于，对以涂布权利要求I 8中任一项所述的液晶取向剂并烧成而得的2块基板挟持了液晶的液晶晶胞在施加电压的状态下照射UV而制得。
12.液晶显示元件的制造方法，其特征在于，将涂布权利要求I 8中任一项所述的液晶取向剂并烧成而得的2块基板挟持液晶，在施加电压的状态下照射UV。
全文摘要
本发明提供用于获得在液晶中添加聚合性化合物的情况下或未添加的情况下均能够提升响应速度且获得良好的取向状态的液晶显示元件用液晶取向膜的液晶取向剂。该液晶取向剂包含由含有式(1)表示的烷氧基硅烷及式(2)表示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷，R1Si(OR2)3(1)(R1表示可被氟原子取代的碳原子数8～30的烃基，R2表示碳原子数1～5的烷基。)(R3表示碳原子数1～18的烃基，R4表示碳数1～5的烷基。)
文档编号G02F1/1337GK102934013SQ20118002762
公开日2013年2月13日 申请日期2011年4月4日 优先权日2010年4月6日
发明者平贺浩二, 元山贤一 申请人:日产化学工业株式会社