液晶取向處理劑及使用該液晶取向處理劑的液晶顯示元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液晶取向處理劑及由上述液晶取向處理劑得到的液晶取向膜、以及具 有該液晶取向膜的液晶顯示元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在液晶顯示元件的顯示方式中，垂直（VA)方式的液晶顯示元件被廣泛用 于大畫面的液晶電視機、高精細的移動用途（數(shù)字照相機、移動電話的顯示部）等。VA方式 中，已知在TFT基板、濾色器基板上形成用于控制液晶的傾斜方向的突起的MVA方式（Multi Vertical Alignment，多疇垂直取向）、在基板的ITO(銦-錫氧化物）電極上形成狹縫并 利用電場控制液晶的傾斜方向的PVA(Patterned Vertical Alignment，圖案垂直取向）方 式。
[0003] 作為其他取向方式，有PSA(Polymer sustained Alignment，聚合物穩(wěn)定取向）方 式。
[0004] VA方式中，PSA方式是近年來受到關(guān)注的技術(shù)。該方式中，在液晶中添加光聚合性 化合物，制作液晶面板后，施加電場，在液晶傾斜的狀態(tài)下對液晶面板照射紫外線（UV)。結(jié) 果，聚合性化合物發(fā)生光聚合，由此，液晶的取向方向被固定化而產(chǎn)生預(yù)傾，響應(yīng)速度提高。 其特征在于，即使使用在構(gòu)成液晶面板的單側(cè)的電極上制作狹縫、在相對側(cè)的電極圖案中 不設(shè)有MVA那樣的突起或PVA那樣的狹縫的結(jié)構(gòu)也能夠工作，能夠簡化制造，能夠得到優(yōu)異 的面板透射率（參見專利文獻1)
[0005] 但是，PSA方式的液晶顯示元件中，添加到液晶中的聚合性化合物的溶解性低，存 在增加其添加量時在低溫時析出的問題。另外，減少聚合性化合物的添加量時，無法得到良 好的取向狀態(tài)、響應(yīng)速度。此外，還存在殘留在液晶中的未反應(yīng)的聚合性化合物成為液晶中 的雜質(zhì)而使液晶顯示元件的可靠性降低的問題。
[0006] 因此，提出了如下技術(shù)：將使用在聚合物分子中導(dǎo)入了光反應(yīng)性側(cè)鏈的聚合物而 得到的液晶取向處理劑涂布到基板上，煅燒后得到液晶取向膜，設(shè)置與該液晶取向膜接觸 的液晶層，在對該液晶層施加電壓的同時照射紫外線，制作液晶顯示元件，由此，即使不在 液晶中添加聚合性化合物，也能夠得到響應(yīng)速度快的液晶顯示元件（參見專利文獻2)
[0007] 另一方面，與以往使用的聚酰亞胺等有機系的液晶取向膜材料一同已知的還有無 機系的液晶取向膜材料。例如，作為涂布型的無機系的液晶取向膜材料，提出了含有四烷氧 基硅烷、三烷氧基硅烷、醇以及草酸的反應(yīng)產(chǎn)物的液晶取向劑組合物，據(jù)報道其在液晶顯示 元件的電極基板上形成了垂直取向性、耐熱性和均勻性優(yōu)異的液晶取向膜（參見專利文獻 3)
[0008] 另外，提出了含有四烷氧基硅烷、特定的二烷氧基硅烷以及水的反應(yīng)廣物和特定 的二醇醚系溶劑的液晶取向處理劑組合物，據(jù)報道其形成了防止顯示不良、在長時間的驅(qū) 動后殘像特性也良好、不會降低使液晶取向的能力、且光和熱引起的電壓保持率的降低少 的液晶取向膜（參見專利文獻4)
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1 :日本特開2004-302061號公報
[0012] 專利文獻2 :日本特開2011-95967號公報
[0013] 專利文獻3 :日本特開平09-281502號公報
[0014] 專利文獻4 :日本特開2005-250244號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 發(fā)明所要解決的課題
[0016] 垂直取向的VA模式中，需要用于使液晶垂直取向的強的垂直取向力，但在不使用 聚合性化合物的該方式中，提高垂直取向力時，UV照射后的響應(yīng)速度變慢，提高UV照射后 的響應(yīng)速度時，垂直取向力降低。垂直取向力與UV照射后的響應(yīng)速度提高存在悖反的關(guān) 系。
[0017] 本發(fā)明的課題在于提供一種液晶取向處理劑、由該液晶取向處理劑得到的液晶取 向膜以及具有該液晶取向膜的液晶顯示元件，該液晶取向處理劑能夠形成即使在使用不添 加聚合性化合物的液晶、與PSA方式同樣地處理來提高UV照射后的響應(yīng)速度的方式的液晶 顯示元件中也能夠提高UV照射后的響應(yīng)速度而不會降低垂直取向力的液晶取向膜。
[0018] 解決課題的手段
[0019] 本發(fā)明人為了實現(xiàn)上述目的而進行了深入研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過含有選自由聚酰 胺酸和聚酰亞胺組成的組中的至少一種聚合物（(A)成分）以及特定的聚硅氧烷（(B)成 分）的液晶取向處理劑能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，從而完成了本發(fā)明。
[0020] 即，本發(fā)明具有如下要點。
[0021] 1. 一種液晶取向處理劑，其特征在于，含有下述㈧成分和⑶成分，
[0022] (A)成分：選自由聚酰胺酸和聚酰亞胺組成的組中的至少一種聚合物，
[0023] (B)成分：使含有式（1)表不的烷氧基硅烷和式（3)表不的烷氧基硅烷的烷氧基 硅烷縮聚而得到的聚硅氧烷。
[0024] R1Si(OR2)3 (1)
[0025] (R1為下式（2)的結(jié)構(gòu)，R2為碳原子數(shù)1~5的烷基）
[0026] [化 2]
[0027]
【主權(quán)項】
1. 一種液晶取向處理劑，其特征在于，含有下述（A)成分和（B)成分， (A) 成分：選自由聚酰胺酸和聚酰亞胺組成的組中的至少一種聚合物， (B) 成分：使含有式（1)表不的烷氧基硅烷和式（3)表不的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷 縮聚而得到的聚硅氧烷， R1Si(OR2)3 (1) R1為下式（2)的結(jié)構(gòu)，R2為碳原子數(shù)1~5的烷基， [化1]
Y1為單鍵、-(CH 2) a-、-0-、-CH2〇-、-C00-或-0C0-，a 為 1 ~15 的整數(shù)， Y2為單鍵、含有雙鍵的碳原子數(shù)為3~8的直鏈或支鏈的烴或者- (CR 17R18)b-，b為1~ 15的整數(shù)，R17、R18各自獨立地為氫原子或碳原子數(shù)為1~3的烷基， Y3為單鍵、-(CH 丄-、-0-、-CH2〇-、-C00-或-0C0-，c 為 1 ~15 的整數(shù)， Y4為選自苯環(huán)、環(huán)己基環(huán)以及雜環(huán)中的二價環(huán)狀基，這些環(huán)狀基上的任意的氫原子可 以被碳原子數(shù)為1~3的烷基、碳原子數(shù)為1~3的烷氧基、碳原子數(shù)為1~3的含氟烷基、 碳原子數(shù)為1~3的含氟烷氧基或氟原子取代，此外，Y 4可以為具有類固醇骨架的碳原子數(shù) 為12~25的二價有機基團， Y5為選自由苯環(huán)、環(huán)己基環(huán)和雜環(huán)組成的組中的二價環(huán)狀基，這些環(huán)狀基上的任意的 氫原子可以被碳原子數(shù)為1~3的烷基、碳原子數(shù)為1~3的烷氧基、碳原子數(shù)為1~3的 含氟烷基、碳原子數(shù)為1~3的含氟烷氧基或氟原子取代， Y6為氫原子、碳原子數(shù)為1~18的烷基、碳原子數(shù)為1~18的含氟烷基、碳原子數(shù)為 1~18的烷氧基或碳原子數(shù)為1~18的含氟烷氧基，η為0~4的整數(shù)， R3Si(OR4)3 (3) R3為被丙烯?；?、丙烯酰氧基、甲基丙烯?；?、甲基丙烯酰氧基或苯乙烯基取代的碳原 子數(shù)為1~30的烷基，R4為碳原子數(shù)1~5的烷基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶取向處理劑，其中，（B)成分為使還含有下式（4)表示的 烷氧基硅烷的烷氧基硅烷縮聚而得到的聚硅氧烷， (R5)nSi (OR6) 4_n (4) R5為氫原子或者可以被雜原子、鹵素原子、氨基、環(huán)氧丙氧基、巰基、異氰酸酯基、脲基 取代的碳原子數(shù)為1~10的烴基，R6為碳原子數(shù)1~5的烷基，η為0~3的整數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶取向處理劑，其中，所述式⑷表示的烷氧基硅烷為四甲 氧基硅烷或四乙氧基硅烷。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶取向處理劑，其中，（B)成分的聚硅氧烷的制造所使用 的全部烷氧基硅烷中，使用2~20摩爾％的式（1)表不的烷氧基硅烷，并且使用5~80摩 爾％的式（3)表不的烷氧基硅烷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液晶取向處理劑，其中，（B)成分的聚硅氧烷的制造所使 用的全部烷氧基硅烷中，使用10~90摩爾％的式（4)表不的烷氧基硅烷。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的液晶取向處理劑，其中，相對于（A)成分100質(zhì) 量份，含有以（B)成分所具有的硅原子的SiO 2換算值計為0. 5~80質(zhì)量份的（B)成分。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項所述的液晶取向處理劑，其中，還含有有機溶劑，該有 機溶劑在液晶取向處理劑中含有90~99質(zhì)量％。
8. -種液晶取向膜，其通過將權(quán)利要求1~7中任一項所述的液晶取向處理劑涂布到 基板上并干燥、煅燒而得到。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶取向膜，其中，在100~350°C的溫度下進行所述煅燒而 形成液晶取向膜。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的液晶取向膜，其中，煅燒后的涂膜的厚度為5~300nm。
11. 一種液晶顯示元件，其具有權(quán)利要求8~10中任一項所述的液晶取向膜。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種液晶取向處理劑，其能夠形成提高UV照射后的響應(yīng)速度而不降低垂直取向力的液晶取向膜；以及一種液晶顯示元件，其具有由該液晶取向處理劑得到的液晶取向膜，使用不添加液晶聚合性化合物的液晶，與PSA方式同樣地處理，UV照射后的響應(yīng)速度提高。一種液晶取向處理劑，其含有選自由聚酰胺酸和聚酰亞胺組成的組中的至少一種聚合物((A)成分)、以及使含有式(1)表示的烷氧基硅烷和式(3)表示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷縮聚而得到的聚硅氧烷((B)成分)。R1表示式(2)，R2為碳原子數(shù)1～5的烷基。Y1為單鍵等，Y2為單鍵等，Y3為單鍵等，Y4為苯環(huán)等二價環(huán)狀基等，Y5為苯環(huán)等二價環(huán)狀基等，Y6為碳原子數(shù)1～18的烷基等，n為0～4。R3為被丙烯?；⒈Ｑ趸?、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酰氧基或苯乙烯基取代的碳原子數(shù)為1～30的烷基，R4為碳原子數(shù)1～5的烷基。R1Si(OR2)3 (1)R3Si(OR4)3 (3)。
【IPC分類】C08G77-20, G02F1-1337, C08L83-07, C08L77-06, C08L79-08
【公開號】CN104737069
【申請?zhí)枴緾N201380054892
【發(fā)明人】橋本淳, 佐藤夏樹, 后藤耕平, 平賀浩二, 元山賢一
【申請人】日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會社
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年8月29日
【公告號】WO2014034792A1