液晶取向劑、液晶取向膜的形成方法、液晶顯示元件以及化合物的製作方法
2023-05-21 22:10:21
專利名稱：液晶取向劑、液晶取向膜的形成方法、液晶顯示元件以及化合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液晶取向劑、液晶取向膜的形成方法、液晶顯示元件以及化合物。 更詳細而言，涉及一種能夠形成液晶分子的取向控制力優良的液晶取向膜的液晶取向劑以及顯示品質優良的液晶顯示元件。
背景技術：
一直以來，已知有通過具有液晶取向膜的帶透明電極的基板，將具有正介電各向異性的向列型液晶形成夾層結構，並根據需要使液晶分子的長軸在基板間連續地扭轉0 360°而形成的TN(扭曲向列)型和STN(超扭曲向列)型等液晶顯示元件(參見專利文獻 1 禾口 2)。在這種液晶顯示元件中，為了使液晶分子相對於基板面以規定方向取向，需要在基板表面上設置液晶取向膜。該液晶取向膜通常由使用人造絲等布材在一個方向對基板表面上所形成的有機膜表面進行摩擦的方法(摩擦法)而形成。但是，在通過摩擦處理形成液晶取向膜時，由於在工序中容易產生灰塵或靜電，因此，存在有灰塵附著在取向膜表面上，從而導致發生顯示不良的問題。特別是在具有TFT(薄膜電晶體)元件的基板的情況下，還存在有因產生的靜電而導致TFT元件的電路損壞，造成成品率下降的原因的問題。此外，今後在越來越高精細化的液晶顯示元件中，隨著像素的高密度化，在基板表面上不可避免地產生凹凸，因此進行均勻的摩擦處理變得越來越困難。因此，作為在液晶顯示元件中控制液晶分子取向的其它方法，提出了對形成在基板表面上的聚乙烯基肉桂酸酯、聚醯亞胺、偶氮苯衍生物等感光性薄膜照射偏振或非偏振光的放射線，從而賦予液晶取向能力的光取向法。根據該方法，不會產生靜電或灰塵，並且能夠實現均勻的液晶取向(參見專利文獻3 13)。另一方面，作為和上述不同的液晶顯示元件的操作方式，還已知有使具有負介電各向異性的液晶分子在基板上垂直取向方式的VA(垂直取向)型液晶顯示元件。在該操作方式中，當在基板間施加電壓，從而使液晶分子趨向與基板平行的方向時，需要使液晶分子從基板法線方向向基板面內的一個方向傾斜。作為實現該情況的方法，例如，已經提出了在基板表面上設置突起的方法、在透明電極上設置條紋的方法、通過使用摩擦取向膜，使液晶分子從基板法線方向向基板面內的一個方向稍微傾斜(預傾斜)的方法等。已知前述光取向法還可以有效用作在垂直取向型的液晶顯示元件中，控制液晶分子傾斜方向的方法。也就是說，通過使用由光取向法賦予取向控制能力和預傾角表現性的垂直取向性的液晶取向膜，能夠均勻地控制施加電壓時液晶分子的傾斜方向(參見專利文獻11 12和14 16)。然而，在通過光取向法形成適用於TN型、STN型或垂直取向型液晶顯示元件的液晶取向膜時，迄今尚未知能夠穩定表現出足以適合工業程度的液晶取向控制力的液晶取向劑。特別是在用於垂直取向型的液晶顯示元件時，應當表現出與基板面的垂直方向上的液晶取向控制力、構成液晶取向膜的聚合物不得不具有剛直的液晶狀結構，因此存在有含有該聚合物的液晶取向劑的塗布性或印刷性受損的問題，並且迄今尚未知兼具有良好的液晶取向性和良好塗布性的垂直取向型液晶取向劑。然而近年來，已經提出了僅在對向配置的一對基板的一側上形成電極，並在與基板平行的方向上產生電場的橫電場方式(IPS方式)的液晶顯示元件(參見專利文獻17)。 該橫電場方式的液晶顯示元件是僅在對向配置的一對基板的一側上形成電極，並在與基板平行的方向上產生電場方式的液晶顯示元件，它與在兩基板上形成電極，並在與基板垂直的方向上產生電場的以往縱電場方式的液晶顯示元件相比，已知其具有廣視角特性，並且能夠進行高品質的顯示。橫電場方式的液晶顯示元件，由於液晶分子僅在與基板平行的方向上進行電場響應，因此不會產生液晶分子長軸方向的折射率變化的問題，並且即使在改變視角時，觀察者視覺確認的對比度和顯示顏色的濃淡變化也小，因此無論視角如何，都能夠進行高品質的顯示。然而，在通過光取向法形成適用於這種橫電場方式的液晶顯示元件的液晶取向膜時，已經指出液晶分子的取向控制力不足，因此需要改善。現有技術[專利文獻][專利文獻1]日本特開昭56-91277號公報[專利文獻2]日本特開平1-1205 號公報[專利文獻3]日本特開平6487453號公報[專利文獻4]日本特開平10-251646號公報[專利文獻5]日本特開平1H815號公報[專利文獻6]日本特開平11-15M75號公報[專利文獻7]日本特開2000-144136號公報[專利文獻8]日本特開2000-319510號公報[專利文獻9]日本特開2000-281724號公報[專利文獻10]日本特開平9497313號公報[專利文獻11]日本特開2003-307736號公報[專利文獻12]日本特開2004-163646號公報[專利文獻13]日本特開2002-250924號公報[專利文獻14]日本特開2004-83810號公報[專利文獻15]日本特開平9-211468號公報[專利文獻16]日本特開2003-114437號公報[專利文獻17]美國專利第5擬8733號說明書[專利文獻18]日本特開昭63191922號公報[專利文獻19]日本特開2010-097188號公報[非專利文獻][非專利文獻1]「、f ^ - fT ^法」科學」，(株)m承風社發行，1988年， 154-161 頁
發明內容
本發明鑑於上述情況而進行，其目的是提供一種能夠形成能夠通過光取向法而賦予液晶分子的取向控制力，並且在用於垂直取向型的液晶顯示元件時，垂直取向控制力和塗布性的平衡優良，另一方面，在用於TN型、STN型或橫電場方式的液晶顯示元件時，取向控制力也優良的液晶取向膜的液晶取向劑。本發明的另一目的是提供一種液晶取向控制力優良，並且顯示品質也優良的液晶顯示元件。本發明的其它目的和優點，由以下說明獲悉。第一，本發明的上述目的和優點由一種液晶取向劑達成，含有放射線敏感性聚合物，該放射線敏感性聚合物具有由下述式(1』)以及O』)各自所表示的結構構成的群組中選出的至少一種結構，
權利要求
1. 一種液晶取向劑，其特徵在於含有放射線敏感性聚合物，該放射線敏感性聚合物具有由下述式(1』 )以及(2』 )各自所表示的結構構成的群組中選出的至少一種結構，
2.如權利要求1所述的液晶取向劑，其中，上述放射線敏感性聚合物是具有由上述式 (1』)以及O』)各自所表示的結構構成的群組中選出的至少一種結構的放射線敏感性聚有機矽氧烷。
3.如權利要求2所述的液晶取向劑，其中，上述放射線敏感性聚有機矽氧烷是具有環氧基的聚有機矽氧烷與從由下述式(1)以及( 各自所表示的化合物構成的群組中選出的至少一種化合物的反應生成物，
4.如權利要求1 3任一項所述的液晶取向劑，其進一步含有由聚醯胺酸和聚醯亞胺構成的群組中選出的至少一種聚合物，其中，該聚合物不含有上述式(1』 )以及(2』 )各自所表示的結構中的任一種結構。
5.如權利要求1 3任一項所述的液晶取向劑，其進一步含有聚有機矽氧烷，其中，該聚有機矽氧烷不含有上述式(1』 )以及(2』 )各自所表示的結構中的任一種結構。
6.一種液晶取向膜的形成方法，其特徵在於經過在基板上塗布權利要求1 5任一項所述的液晶取向劑而形成塗膜，並對該塗膜照射放射線的工序。
7.一種液晶顯示元件，其特徵在於具有由權利要求1 5任一項所述的液晶取向劑所形成的液晶取向膜。
8.如權利要求7所述的液晶顯示元件，其中上述式(1』)以及0』)中的R1為氫原子、 氟原子、碳原子數為1 5的烷基或碳原子數為1 5的氟代烷基，並且液晶顯示元件為TN 型、STN型或橫電場方式的液晶顯示元件。
9.如權利要求8所述的液晶顯示元件，其中液晶顯示元件為橫電場方式的液晶顯示元件。
10.如權利要求7所述的液晶顯示元件，其中上述式(1』)以及0』)中的基團R1為碳原子數為5 20的烷基或碳原子數為5 20的氟代烷基，或具有類固醇骨架的1價基團， 並且液晶顯示元件為垂直取向型的液晶顯示元件。
11.下述式⑴或⑵各自所表示的化合物，
全文摘要
本發明涉及一種液晶取向劑、液晶取向膜的形成方法、液晶顯示元件以及化合物。本發明提供一種能夠形成能夠通過光取向法而賦予液晶分子的取向控制力，並且在用於垂直取向型的液晶顯示元件時，垂直取向控制力和塗布性的平衡優良，另一方面，在用於TN型、STN型或橫電場方式的液晶顯示元件時，取向控制力也優良的液晶取向膜的液晶取向劑。上述液晶取向劑含有具有以下述式(1』-1)所表示的結構為代表的特定結構的放射線敏感性聚合物。
文檔編號G02F1/1337GK102311738SQ201110187829
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月29日 優先權日2010年6月30日
發明者坂本昌巳, 安田博幸, 永尾隆 申請人:Jsr株式會社, 國立大學法人千葉大學