液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件的制作方法

本发明涉及一种液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜以及具备该液晶取向膜的液晶显示元件。

背景技术：

1、液晶显示元件在从便携式电话、智能手机等小型用途至电视用、显示器用等较大型的用途中广泛使用。液晶显示元件通常将一对电极基板以隔开规定间隙(几μm)相互对置的方式配置并且在电极基板之间封入液晶而构成。并且，设为通过对电极基板的构成各电极的透明导电膜间施加电压，进行液晶显示元件中的显示。这些液晶显示元件具有为了控制液晶分子的排列状态而不可或缺的液晶取向膜。作为液晶显示元件，开发了电极结构、使用的液晶分子的物性等不同的各种驱动方式。例如，已知tn(twisted nematic：扭曲向列)方式、stn(super twisted nematic：超扭曲向列)方式、va(vertical alignment：垂直取向)方式、ips(in－plane switching：面内转换)方式、ffs(fringe field switching：边缘场开关)方式等各种模式。

2、va(垂直取向)方式的液晶显示元件的视角宽，响应速度快，对比度大，此外，生产工艺上也可以无需摩擦(rubbing)处理，因此特别以大型化的需求高的电视用、显示器用为中心广泛使用(专利文献1～2)。作为形成液晶取向膜的高分子材料，通常大多使用聚酰亚胺系聚合物。在专利文献3中，从提高液晶取向的稳定性的观点考虑，公开了使用包含芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺的单体成分而得到的聚酰亚胺系液晶取向膜。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2008－76950号公报

6、专利文献2：国际公开第2008/117615号

7、专利文献3：日本特开昭57－40227号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、近年来开发了4k、8k这样的超高清的面板，但在这些面板中，黑矩阵(bm：blackmatrix)、tft等的占有率大，面板的开口率会降低，因此显示部的透射率提高受到重视。

3、此外，在液晶显示元件中，若其电压保持率(vhr：voltage holding ratio)低，则即使施加电压也难以对液晶分子施加充分的电压。因此，由于在高温/高湿下的使用、长期使用等，显示对比度降低、或在显示中产生闪烁(flicker)而难以看到显示。特别是，在车载导航系统、仪表盘等车载用途中，有时长时间在高温环境下使用或者放置，在此情况下，电压保持率的降低更显著，因此追求具有高的电压保持率的液晶取向膜。

4、另一方面，如专利文献3那样的使用包含芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺的单体成分而得到的所谓全芳香族聚酰亚胺会产生分子内或分子间电荷转移跃迁(以下，也将电荷转移跃迁称为ct跃迁)，因此在可见光区域产生吸收，导致聚酰亚胺膜着色。由发明人的研究可知：上述聚酰亚胺膜的着色在添加了交联性化合物的情况下会变得更严重。

5、鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供一种液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜以及具有该液晶取向膜的液晶显示元件，所述液晶取向剂形成即使在添加了交联性化合物的情况下也可得到高的透光率且具有高的电压保持率的液晶取向膜。

6、用于解决问题的方案

7、本发明人为了解决上述技术问题进行了深入研究，结果发现，含有使用特定的原料成分而得到的聚合物成分和特定的交联性化合物的液晶取向剂对实现上述目的是有效的，从而完成了本发明。

8、本发明是一种液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜以及具有该液晶取向膜的液晶显示元件，所述液晶取向剂的特征在于含有下述的(a)成分和(b)成分。

9、(a)成分：选自由聚酰亚胺前体和作为该聚酰亚胺前体的酰亚胺化物的聚酰亚胺构成的组中的至少一种聚合物(p)，所述聚酰亚胺前体通过包含下述式(1)所示的二胺的二胺成分与包含芳香族四羧酸二酐或其衍生物的四羧酸成分的聚合反应而得到。

10、

11、(式中，r1各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的一价有机基团，r1中的至少两个表示碳原子数1～3的一价有机基团。r1所具有的氢原子的一部分或全部任选地被取代。此外，苯环上的氢原子的一部分或全部任选地被取代基取代。l表示单键或二价连接基团)。

12、(b)成分：具有两个以上交联性基团的化合物。

13、需要说明的是，在整个本说明书中，作为卤素原子，可列举出：氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等，*表示键合键。

14、发明效果

15、根据本发明，能得到一种液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜以及具有该液晶取向膜的液晶显示元件，所述液晶取向剂形成即使在添加了交联性化合物的情况下也具有高的透光率和高的电压保持率的液晶取向膜。

16、得到本发明的上述效果的机理未必明确，但推定大致如下。通过使用参与聚合的氨基的邻位被取代的特定的芳香族二胺作为聚酰亚胺的原料单体，所得到的聚酰亚胺具有源自π共轭被切断的芳香族酸二酐的骨架。由此，得到ct跃迁得到抑制、聚酰亚胺膜的透明性提高的效果。

17、此外，通过使用上述特定的芳香族二胺，阻碍分子间堆积而在膜中形成空隙，膜中的电子转移得到抑制，结果是聚酰亚胺膜高电阻化。如此，可以提高作为决定电压保持率的因素之一的、以c(电容)与r(电阻)之积来表示的cr时间常数，所得到的液晶取向膜具有高的电压保持率。而且，本发明的液晶取向剂所含有的交联性化合物具有多个交联性基团，因此容易引起与聚合物(p)的交联反应。因此，聚合物(p)所具有的羧基等极性基团减少，所得到的液晶取向膜具有更高的电压保持率。

技术特征：

1.一种液晶取向剂，其特征在于，含有下述的a成分和b成分，

2.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中，

3.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中，

4.根据权利要求3所述的液晶取向剂，其中，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶取向剂，其中，

6.根据权利要求1～5中任一项所述的液晶取向剂，其中，

7.根据权利要求1～6中任一项所述的液晶取向剂，其中，

8.根据权利要求1～7中任一项所述的液晶取向剂，其中，

9.根据权利要求1～8中任一项所述的液晶取向剂，其中，

10.根据权利要求1～9中任一项所述的液晶取向剂，其中，

11.根据权利要求1～10中任一项所述的液晶取向剂，其中，

12.根据权利要求1～11中任一项所述的液晶取向剂，其中，

13.根据权利要求1～12中任一项所述的液晶取向剂，其中，

14.一种液晶取向膜，其由如权利要求1～13中任一项所述的液晶取向剂得到。

15.一种液晶显示元件，其具备如权利要求14所述的液晶取向膜。

16.一种液晶显示元件的制造方法，包括依次进行以下的工序1～3，

17.根据权利要求16所述的液晶显示元件的制造方法，其中，

技术总结
本发明提供形成具有高的透光率和高的电压保持率的液晶取向膜的液晶取向剂等。一种液晶取向剂，含有下述的(A)成分和(B)成分。(A)成分：选自由聚酰亚胺前体和聚酰亚胺构成的组中的至少一种聚合物(P)，所述聚酰亚胺前体通过包含下述式(1)所示的二胺的二胺成分与包含芳香族四羧酸二酐或其衍生物的四羧酸成分的聚合反应而得到，(B)成分：具有两个以上交联性基团的化合物。(式中，R1各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的一价有机基团，R1中的至少两个表示碳原子数1～3的一价有机基团。R1所具有的氢原子的一部分或全部任选地被取代。此外，苯环上的氢原子的一部分或全部任选地被取代基取代。L表示单键或二价连接基团)。

技术研发人员：柿崎知典
受保护的技术使用者：日产化学株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19