液晶取向劑、液晶取向膜及其形成方法、液晶顯示元件的相位差膜及液晶單元的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種液晶取向劑、液晶取向膜及其形成方法、液晶顯示元件的相位差膜及液晶單元。本發明提供一種液晶取向劑，所述液晶取向劑能通過光取向法來穩定地表現出相對較低的預傾角，并且即便在使用通用的溶劑的情況下，涂布性(印刷性)也優異。所述液晶取向劑含有選自由聚有機硅氧烷、聚酰胺、聚(硫代)酯及(甲基)丙烯酸共聚物所組成的群組中的至少一種聚合物，其中所述聚合物具有下述式(1)所表示的二價基。
【專利說明】液晶取向劑、液晶取向膜及其形成方法、液晶顯示元件的相位差膜及液晶單元
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種液晶取向劑，尤其涉及一種可以通過光取向法來賦予良好的液晶取向性、并且使用基底選擇的自由度高的液晶取向劑。
【背景技術】
[0002]在液晶顯示元件、具備液晶層的相位差膜等中，為了使液晶分子相對于基底面朝既定的方向取向，在基底表面上設置著液晶取向膜。此液晶取向膜通常是通過利用人造絲等的布材將形成在基底表面上的有機膜表面朝一個方向摩擦的方法(摩擦法)來形成。但是，若通過摩擦處理來形成液晶取向膜，則在摩擦工序中容易產生塵埃或靜電，因此有塵埃附著在取向膜表面上而導致產生顯示不良的問題，除此以外，在具有薄膜晶體管(ThinFilm Transistor, TFT)元件的基底的情況下,也有以下問題:由所產生的靜電引起TFT元件的電路破壞，導致產品良率降低。因此，作為在液晶顯示元件中對液晶進行取向的其他方法，公開了以下的光取向法:對形成在基底表面上的感放射線性的有機薄膜照射偏光或非偏光的放射線，由此賦予液晶取向能力(參照專利文獻I~專利文獻4)。該光取向法除了期待應用于液晶顯示元件以外，也期待將其應用于具備液晶層的相位差膜中。
[0003]關于液晶顯示元件,除了扭曲向列(Twisted Nematic,TN)型、超扭曲向列(SuperTwisted Nematic, STN)型、垂直取向(Vertical Alignment, VA)型等具有縱向電場方式的液晶單元的液晶顯示元件以外，共面切換(In-Plane Switching, IPS)型或邊緣場切換(Fringe Field Switching,FFS)型等橫向電場方式的液晶顯示元件也為人所知,所述橫向電場方式的液晶顯示元件在相向配置的一對基底的僅單側形成電極，在與基底平行的方向上產生電場(專利文獻5~專利文獻7)。此橫向電場方式的液晶顯示元件與縱向電場方式的液晶顯示元件相比較，具有更廣的視角特性，另外能進行高品質的顯示。橫向電場方式的液晶顯示元件由于液晶分子僅在`與基底平行的方向上響應電場，因此液晶分子的長軸方向的折射率變化不成問題，即便在變化了視角的情況下，觀察者所看到的對比度及顯示顏色的濃淡變化也少，因此與視角無關而能進行高品質的顯示。為了獲得此種有利的效果，有利的是入射偏光的入射角依存性少，因此在橫向電場方式的液晶顯示元件中，理想的是未施加電場時的初期取向特性的預傾角低。
[0004]在橫向電場方式的液晶顯示元件中，在對液晶取向膜賦予液晶取向性時，為了避免所述摩擦法的缺點，理想的是利用光取向法。但是，所述光取向法中可以應用的液晶取向劑為了對其中所含有的聚合物賦予感光性而以大的比例含有芳香族結構。但是，若使用以大的比例含有芳香族結構的液晶取向膜，則預傾角不可避免地增大，從而將橫向電場方式的液晶顯示元件中的如上所述般的有利效果抵消。
[0005]作為利用光取向法穩定地表現出相對較低的預傾角的液晶取向膜材料，已公開了在聚酰亞胺的主鏈上導入環丁烷環的技術(專利文獻8)。此技術是基于以下構思，即，通過光照射將存在于剛直的聚酰亞胺中的環丁烷環分解，在聚合物膜中形成凹凸形狀，利用該凹凸形狀來表現出液晶取向能力。此技術為1997年提出申請的舊技術，但尚未達成實用。可認為其原因在于以下2點。
[0006](I)所述聚酰亞胺是對由以下溶液、即含有作為聚酰亞胺的前驅物的聚酰胺酸的溶液所形成的涂膜進行熱酰亞胺化處理而形成，但該熱酰亞胺化并未完全進行。因此，聚合物的一部分中殘留柔軟的酰胺酸結構，因此由光照射所致的環丁烷環的分解變得不充分，所以難以獲得預期的液晶取向能力；以及
[0007](2)聚酰胺酸或聚酰亞胺對通用的有機溶劑缺乏溶解性，因此為了確保涂布性，溶劑僅可使用溶解性極高的特定的非質子性極性溶劑。這種溶劑侵蝕通用的大部分塑料類，因此含有該溶劑的液晶取向劑無法應用到樹脂基底上，不適應液晶顯示元件的輕量化的要求，除此以外，于多使用三乙酰纖維素(Triacetyl Cellulose,TAC)作為基底的相位差膜中的應用大幅度地受到限制。
[0008][現有技術文獻]
[0009][專利文獻]
[0010][專利文獻I]日本專利特開2003—307736號公報
[0011][專利文獻2]日本專利特開2004—163646號公報
[0012][專利文獻3]日本專利特開2002—250924號公報
[0013][專利文獻4]日本專利特開2004—83810號公報
[0014][專利文獻5]美 國專利第5928733號說明書
[0015][專利文獻6]日本專利特開昭56—91277號公報
[0016][專利文獻7]日本專利特開2008—46184號公報
[0017][專利文獻8]日本專利特開平9一297313號公報
[0018][非專利文獻]
[0019][非專利文獻I]《紫外線(Ultraviolet,UV)固化液晶及其應用》,《液晶》,第3卷第 I 號(I"9 年)，pp34 ~pp42
【發明內容】
[0020]本發明是欲突破如上所述的現狀而成。
[0021]本發明的目的在于提供一種液晶取向劑，此液晶取向劑能通過光取向法來穩定地表現出相對較低的預傾角，并且即便在使用通用的溶劑的情況下，涂布性(印刷性)也優
巳
[0022]根據本發明，本發明的所述目的及優點是通過以下的液晶取向劑來達成，所述液晶取向劑:含有選自由聚有機硅氧烷(poly organic siloxane)、聚酰胺、聚(硫代)酯(poly (thio) ester)及(甲基)丙烯酸共聚物所組成的群組中的至少一種聚合物，其中所述聚合物具有下述式(I)所表示的二價基；
[0023][化I]
[0024]
【權利要求】
1.一種液晶取向劑，其特征在于:含有選自由聚有機硅氧烷、聚酰胺、聚(硫代)酯及(甲基)丙烯酸共聚物所組成的群組中的至少一種聚合物，其中所述聚合物具有下述式(I)所表示的二價基；
2.根據權利要求1所述的液晶取向劑，其特征在于:所述聚合物為使包含下述式(S)所表示的化合物的硅烷化合物進行水解、縮合而獲得的聚有機硅氧烷；
3.根據權利要求1所述的液晶取向劑，其特征在于:所述聚合物為使二胺、與包含下述式(C)所表示的化合物的多元羧酸反應所得的聚酰胺；
4.根據權利要求1所述的液晶取向劑，其特征在于:所述聚合物為使選自由二醇化合物、二硫醇化合物及二環氧化合物所組成的群組中的至少一種化合物、與包含下述式(C)所表示的化合物的多元羧酸反應所得的聚(硫代)酯；
5.根據權利要求1所述的液晶取向劑，其特征在于:所述聚合物為使選自由二醇化合物、二硫醇化合物及二環氧化合物所組成的群組中的至少一種化合物、與多元羧酸反應所得的聚(硫代)酯，其中，所述化合物的至少一部分為下述式(E)所表示的化合物；
6.根據權利要求1至5中任一項所述的液晶取向劑，其特征在于:其是用于形成液晶顯示元件的相位差膜中的液晶取向膜。
7.根據權利要求1至5中任一項所述的液晶取向劑，其特征在于:其是用于形成液晶顯示元件的液晶單元的液晶取向膜。
8.一種液晶取向膜，其特征在于:其是由如權利要求1至7中任一項所述的液晶取向劑所形成。
9.一種液晶顯示元件的相位差膜，其特征在于:具備由如權利要求6所述的液晶取向劑所形成的液晶取向膜。
10.一種液晶顯示元件的液晶單元,其特征在于:具備由如權利要求7所述的液晶取向劑所形成的液晶取向膜。
11.一種液晶取向膜的形成方法，其特征在于經由以下工序:在基底上涂布如權利要求I至7中任一項所述的液晶取向劑而形成涂膜，然后對所述涂膜進行光照射。
【文檔編號】C09K19/56GK103820129SQ201310547676
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月6日 優先權日:2012年11月19日
【發明者】樫下幸志 申請人:Jsr株式會社