液晶取向剂、液晶取向膜以及使用了其的液晶表示元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及对基板施加平行电场而进行驱动的液晶表示元件中使用的液晶取向 剂、液晶取向膜W及使用了其的液晶表示元件。
【背景技术】
[0002] 一直W来，液晶装置被广泛地用作个人电脑、手机、电视显像器等的表示部。液晶 装置具备：例如夹持在元件基板与滤色器基板之间的液晶层、用于对液晶层施加电场的像 素电极和共用电极、用于控制液晶层的液晶分子取向性的取向膜、用于切换对像素电极供 给的电信号的薄膜晶体管（TFT)等。作为液晶分子的驱动方式，已知有TN方式、VA方式等 纵向电场方式；IPS方式、FFS方式等横向电场方式。一般来说，与W往的对形成于上下基板 的电极施加电压而使液晶驱动的纵向电场方式相比，仅在基板的单侧形成电极并沿着平行 于基板的方向施加电场的横向电场方式作为具有宽广视场角特性且能够高品质表示的液 晶表示元件是已知的。
[0003] 横向电场方式的液晶单元虽然视场角特性优异，但形成在基板内的电极部分少， 因此液晶取向膜的电压保持率弱时，对液晶施加的电压不充分、表示对比度降低。另外，静 电容易蓄积在液晶单元内，另外，即使施加因驱动而产生的非对称电压，电荷也会蓄积在液 晶单元内，运些已蓄积的电荷会打乱液晶的取向、或者W余像或残影的形式对表示带来影 响，使液晶元件的表示品质显著降低。尤其是，与纵向电场方式相比，横向电场方式中的像 素电极与共用电极的距离近，因此强电场作用于取向膜、液晶层，从而存在运些不良情况容 易变得显著的问题。
[0004] 另一方面，液晶取向膜通常是印刷液晶取向剂并进行干燥、烧成后进行刷磨处理 而形成的，横向电场方式液晶单元仅在基板的单侧具有电极结构，因此基板的凹凸大，另 夕F，氮化娃等绝缘体有时形成在基板表面，寻求印刷性比现有取向剂更优异的液晶取向剂。 进而，与W往的液晶单元相比，存在容易因刷磨处理发生剥离或刷磨消耗、运些剥落或伤痕 会降低表示品质的问题。进而，在IPS(In-PlaneSwitching)方式等、用横向电场驱动相对 于基板进行了水平取向的液晶分子的方式中，取向约束力也变得重要。若取向约束力弱，贝U 长时间驱动液晶时，液晶恢复不到初始状态，对比度降低或成为残影的原因。 阳0化]用于运种横向电场驱动液晶元件时，作为印刷性和耐刷磨性优异、且余像和残影 少的液晶取向剂，专利文献1公开了如下液晶取向剂，其通过共聚或混合而含有源自芳香 族四簇酸的酷胺酸单元和源自脂环式四簇酸的酷胺酸单元运两者。另外，作为用于获得液 晶取向性、取向约束力、刷磨耐性优异、电压保持率高且电荷蓄积得W降低的液晶取向膜的 液晶取向剂，专利文献2公开了如下液晶取向剂和使用了该液晶取向剂的液晶表示元件， 所述液晶取向剂的特征在于，其含有：制成膜时的体积电阻率为lXl〇i°~1X10MQcm的 低电阻聚酷亚胺前体、W及具有特定结构的高取向聚酷亚胺前体或聚酷亚胺。
[0006] 然而，随着液晶表示元件的高性能化，对液晶取向膜要求的特性也逐渐变得严格， 仅利用现有技术时难W满足全部的要求特性。
[0007] 现有技术文献 阳00引专利文献
[0009] 专利文献1 :国际公开公报W002/33481号小册子
[0010] 专利文献2 :国际公开公报W02004/53583号小册子
【发明内容】
[0011] 发巧要解决的间颗
[0012] 随着近年来的多功能型手机（智能手机）、平板型终端的普及，搭载于它们的液晶 表示元件在表示数码照片、视频等高清晰的图像、录像时，要求与电视、电脑等为同等W上 的高品质的表示性能。例如，手机、平板终端基本上用电池进行驱动，因此从省电运一观点 出发，针对背光利用效率的提高、即液晶取向膜透明性的要求变得比W往更严格。
[0013] 另外，手机、平板终端的表示画面或背光在频繁地开关、使用者自开始表示的瞬间 起就注视其的方面等出现了与现有用途不同的新课题。
[0014] 因而，本发明人等作为刚开始表示后的表示特性的相关因子而着眼于液晶表示元 件的交流驱动中的非对称性。目P，本发明的课题在于，得到可维持W往必须的特性、尤其是 余像消除时间和取向约束力，且透明性也高、并且不容易因交流驱动的非对称化而产生电 荷蓄积的液晶取向膜。 引用于解决间颗的方案
[0016] 本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现：在上述专利文献2 公开的液晶取向膜中的高取向聚酷亚胺前体中，作为具有二胺结构的2价有机基团而使用 特定的二胺时，层分离能力提高，能够得到显示优异特性的液晶取向膜，从而完成了本发 明。
[0017] 目P，本发明提供一种液晶取向剂，其含有：包含下述式（I)所示单元结构的至少1 种聚酷胺酸和包含下述式（II)所示单元结构的至少1种聚酷胺酸。
[0018]
[0019] 巧1表示能构成芳香族系四簇酸的选自下述结构（III)和（IV)中的4价有机基团，
[0020]
[0021] R2表示能构成四簇酸的具有下述结构（V)或（V'）的4价有机基团，
[0022]
阳〇2；3] (R5、R6、R\ RS分别独立地表示氨原子或甲基）
[0024] R3表示能构成二胺的具有下述结构（VI)或（VII)的2价有机基团， 阳0巧]
[0026] 巧I2表示碳原子数2~8的亚烷基）
[0027]R4表示能构成二胺的选自下述结构（VIII)或下述结构（IX)中的2价有机基团，
[0028]
[0029] (R9、r1°分别独立地选自氨原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基，R11为酸键或亚甲基， a表示1~4的整数）
[0030]
[003U脚嘴RM各自独立地为碳数1~3的亚烷基，Y郝Y2各自独立地为单 键、-0-、-S-或醋键，Z为氧原子或硫原子）。）
[0032] 从本发明的另一个观点出发，提供液晶取向膜和使用了其的液晶表示元件，所述 液晶取向膜是将上述液晶取向剂涂布在基板上并烧成后，进行刷磨处理而形成的。 阳的引发巧的效果
[0034] 根据本发明，可提供维持余像消除时间和取向约束力，且透明性也高、并且不容易 因交流驱动的非对称化而发生电荷蓄积的液晶取向膜、液晶取向膜W及使用了其的液晶表 示元件。
【具体实施方式】
[0035] W下详细说明本发明。
[0036] 本发明的液晶取向剂的特征在于，其为用于形成液晶取向膜的组合物，其含有：具 有通式（I)所示结构单元的聚酷胺酸1(W下记作PAA1)和具有通式（II)所示结构单元的 聚酷胺酸2 (W下记作PAA2)。
[0037] 关于PAA1与PAA2的含量，相对于两者的总量，PAA1为20~70质量％，更优选为 40~60质量％，最优选约为50质量％。目P，相对于PAAl与PAA2的总量，PAA2为80~30质量％，更优选为60~40质量％，最优选约为50质量％。PAA1过少时，液晶的取向性、取 向约束力恶化，PAA2过少时，液晶取向膜的电荷蓄积特性恶化。本发明的液晶取向剂中含 有的PAA1和PAA2可W分别为1种，也可W为2种W上。另外可W认为：为了获得不容易因 交流驱动的非对称化而发生电荷蓄积的液晶取向膜，优选的是，将PAA1与PAA2混合而制作 液晶取向膜时，运些聚酷胺酸容易发生层分离。 阳0測聚酷胺酸1 (PAA1)
[0039] PAA1是高取向成分的聚酷亚胺前体（聚酷胺酸），具有前述式（I)所示的结构单 元。包含运些结构的液晶取向膜的液晶取向性、取向约束力优异。前述式（I)的Ri包含构成 芳香族系四簇酸的4价有机基团，它们可W为1种，也可W混合2种W上使用。作为具有该 结构的四簇酸，可列举出苯均四酸、2, 3, 6, 7-糞四簇酸、1，2, 5, 6-糞四簇酸、1，4, 5, 8-糞四 簇酸、2, 3, 6, 7-蔥四簇酸、1，2, 5, 6-蔥四簇酸、3, 3'，4, 4' -联苯四簇酸、2, 3, 3'，4-联苯四 簇酸、双化4-二簇基苯基）酸、3, 3'，4, 4'-二苯甲酬四簇酸、双化4-二簇基苯基）讽、双 (3, 4-二簇基苯基）甲烧、2, 2-双（3, 4-二簇基苯基）丙烷、1，1，1，3, 3, 3-六氣-2, 2'-双 (3, 4-二簇基苯基）丙烷、双化4-二簇基苯基）二甲基硅烷、双化4-二簇基苯基）二苯 基硅烷、2, 3, 4, 5-化晚四簇酸、2, 6-双（3, 4-二簇基苯基）化晚等，从降低液晶取向性和余 像特性的观点出发，Ri优选为选自下述结构中的4价有机基团，
[0040]
[0041] 作为具有该结构的四簇酸，可列举出苯均四酸、2, 3, 6, 7-糞四簇酸、3, 3'，4, 4'-联 苯四簇酸、3, 3'，4, 4'-二苯甲酬四簇酸、双化4-二簇基苯基）酸等，尤其是更优选为苯均 四酸。关于运些芳香族系四簇酸，在构成PAA1的式（I)的Ri之中，为至少50摩尔％^上 即可，优选为70摩尔％W上、80摩尔％W上或90摩尔％W上。
[0042]另外，前述式（I)中，R3包含与-NH-部分一起构成二胺的2价有机基团，可W为！ 种，也可W混合存在2种W上，至少1种需要包含式（VI)或式（VII)中的任一者或运两者 的2价有机基团。
[0043]
W44] 上述式（VII)的护优选为碳原子数2~8的亚烷基，更优选为碳原子数3~6的 亚烷基，例如可列举出亚丙基、亚下基、亚戊基和亚己基等，进一步优选为碳原子数4或5的 亚下基或亚戊基。
[0045] 本发明的一个优选实施方式中，式（I)中的R3为构成1,3-双（4-氨基苯氧基）苯 或1，5-双（4-氨基苯氧基）戊烧的2价有机基团。
[0046] 式（I)的R3中的具有运些特定结构的R3的比率优选为10~100摩尔％、更优选 为50~100摩尔％。该比率过少时，闪烁的变动特性有时会恶化。与具有上述特定结构的 R3混合存在的其它R3的结构没有特别限定。
[0047] W下列举出构成R3的结构的其它二胺化合物的具体例。可列举出对苯二胺、 2, 3, 5, 6-四甲基对苯二胺、2, 5-二甲基对苯二胺、间苯二胺、2, 4-二甲基间苯二胺、 2, 5-二氨基甲苯、2, 6-二氨基甲苯、2, 5-二氨基苯酪、2, 4-二氨基苯酪、3, 5-二氨基苯酪、 3, 5-二氨基节醇、2, 4-二氨基节醇、4, 6-二氨基间苯二酪、4, 4' -二氨基联苯、3, 3'-二甲 基-4, 4' -二氨基联苯、3, 3' -二甲氧基-4, 4' -二氨基联苯、3, 3' -二径基-4, 4'-二氨基 联苯、3, 3' -二氣-4, 4' -二氨基联苯、3, 3' -=氣甲基-4, 4' -二氨基联苯、3, 4'-二氨基 联苯、3, 3'-二氨基联苯、2, 2'-二氨基联苯、2, 3'-二氨基联苯、4, 4'-二氨基二苯基甲烧、 3, 3' -二氨基二苯基甲烧、3, 4' -二氨基二苯基甲烧、2, 2' -二氨基二苯基甲烧、2, 3'-二氨 基二苯基甲烧、4, 4' -二氨基二苯酸、3, 3' -二氨基二苯酸、3, 4' -二氨基二苯酸、2, 2'-二 氨基二苯酸、2, 3' -二氨基二苯酸、4, 4' -横酷基二苯胺、3, 3' -横酷基二苯胺、双（4-氨基 苯基）硅烷、双（3-氨基苯基）硅烷、二甲基-双（4-氨基苯基）硅烷、二甲基-双（3-氨基 苯基）硅烷、4, 4' -硫代二苯胺、3, 3' -硫代二苯胺、4, 4' -二氨基二苯基胺、3, 3'-二氨基 二苯基胺、3, 4' -二氨基二苯基胺、2, 2' -二氨基二苯基胺、2, 3' -二氨基二苯基胺、N-甲基 (4, 4'-二氨基二苯基）胺、N-甲基（3, 3'-二氨基二苯基）胺、N-甲基（3, 4'-二氨基二苯 基）胺、N-甲基化2' -二氨基二苯基）胺、N-甲基化3' -二氨基二苯基）胺、4, 4'-二 氨基二苯甲酬、3, 3' -二氨基二苯甲酬、3, 4' -二氨基二苯甲酬、1，4-二氨基糞、2, 2'-二氨 基二苯甲酬、2, 3'-二氨基二苯甲酬、1,5-二氨基糞、1,6-二氨基糞、1,7-二氨基糞、1,8-二 氨基糞、2, 5-二氨基糞、2, 6-二氨基糞、2, 7-二氨基糞、2, 8-二氨基糞、1, 2-双（4-氨基苯 基）乙烧、1,2-双（3-氨基苯基）乙烧、1,3