液晶取向劑、液晶取向膜和液晶顯示元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可形成具有高耐摩擦性的液晶取向膜的液晶取向劑，并提供使用該液晶取向劑的液晶取向膜和液晶顯示元件。通過(guò)添加選自聚酰亞胺前體及將其酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少1種聚合物和具有封端異氰酸酯基的化合物制備液晶取向劑。使用該液晶取向劑來(lái)形成液晶取向膜。使用該液晶取向膜來(lái)制造液晶顯示元件。
【專利說(shuō)明】液晶取向劑、液晶取向膜和液晶顯示元件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液晶取向劑、液晶取向I旲和液晶顯不兀件。

【背景技術(shù)】
[0002] 液晶取向膜是在液晶顯示元件或使用聚合性液晶的相位差板等中用于將液晶分 子的取向控制在恒定方向的膜。例如，液晶顯示元件具有構(gòu)成液晶層的液晶分子被分別形 成于一對(duì)基板的各自表面上的液晶取向膜夾持的結(jié)構(gòu)。而且，液晶顯示元件中，液晶分子通 過(guò)液晶取向膜隨著預(yù)傾角向恒定方向進(jìn)行取向，通過(guò)對(duì)設(shè)置在基板和液晶取向膜之間的電 極施加電壓進(jìn)行響應(yīng)。其結(jié)果是，液晶顯示元件利用液晶分子的響應(yīng)引起的取向變化顯示 所希望的圖像。液晶取向膜在液晶顯示元件等中，與液晶分子等同樣是主要的構(gòu)成部件。
[0003] 可在基板上形成高分子膜來(lái)構(gòu)成液晶取向膜。作為高分子膜，可使用高耐熱性、高 可靠性的聚酰亞胺膜等。
[0004] 作為在基板上形成構(gòu)成液晶取向膜的高分子膜的方法，已知使用含有用于形成高 分子膜的成分的液晶取向劑，在基板上形成其涂膜，得到構(gòu)成液晶取向膜的高分子膜的方 法。
[0005] 例如，作為在基板上成為液晶取向膜的高分子膜而形成聚酰亞胺膜的情況下，作 為方法，已知使用用了含有聚酰胺酸等聚酰亞胺前體的制備而得的清漆的液晶取向劑，制 作其涂膜，在基板上進(jìn)行酰亞胺化的方法。此外，作為其他方法，還有將預(yù)先酰亞胺化而得 的聚酰亞胺溶解于溶劑中，制備所謂的溶劑可溶性聚酰亞胺清漆，使用用了該聚酰亞胺清 漆的液晶取向劑形成聚酰亞胺膜的方法。
[0006] 近年來(lái)，在日益發(fā)展的液晶顯示元件的領(lǐng)域中，液晶取向膜除了要求控制液晶分 子的取向的性能（以下也稱為液晶取向性）之外，還要求液晶顯示元件可發(fā)揮高特性的的 多種特性。例如，作為與液晶顯不兀件的顯不品質(zhì)提1?有關(guān)的特性，要求提1?與顯不不良的 改善有關(guān)的特性或透射率。
[0007] 而且，考慮到液晶取向膜在制造工序中的適用性，要求耐熱性或耐溶劑性等。同 時(shí)，從在液晶顯示元件的制造工序中的適用性的觀點(diǎn)考慮，強(qiáng)烈要求液晶取向膜對(duì)于摩擦 處理有高耐性。已知摩擦處理是在液晶顯示元件的制造工序中由在基板上形成的高分子膜 形成液晶取向膜的方法，現(xiàn)在也被廣泛用在工業(yè)中。摩擦處理中，對(duì)于在基板上形成的聚酰 亞胺等高分子膜，進(jìn)行用布摩擦其表面的取向處理。
[0008] 在這樣的摩擦處理中，已知存在由于刮削液晶取向膜而產(chǎn)生的粉塵及給液晶取向 膜帶來(lái)的損傷使顯示品質(zhì)下降的問(wèn)題。因此，要求液晶取向膜具有對(duì)于摩擦處理的耐性 (以下也稱為耐磨擦性）。
[0009] 作為用于形成具有高耐磨擦性的液晶取向膜的方法，已知在構(gòu)成液晶取向膜的聚 酰亞胺、及用于形成該聚酰亞胺的聚酰亞胺前體中添加各種添加劑的方法（例如參照專利 文獻(xiàn)1、2)。除此之外，還提出了耐磨擦性良好的聚酰亞胺結(jié)構(gòu)等（例如參照專利文獻(xiàn)3、4)。 通過(guò)這樣的方法，可以減少摩擦處理時(shí)的液晶取向膜的磨削（也稱為摩擦磨屑）及液晶取 向膜的損傷（也稱為摩擦損傷）的發(fā)生。
[0010] 但是，近年來(lái)，液晶顯示元件的部分用途中，摩擦處理中存在通過(guò)用布更加用力地 摩擦聚酰亞胺等的高分子膜以進(jìn)行取向處理的趨勢(shì)。這樣的更強(qiáng)的摩擦處理的目的是為了 提高液晶顯示元件的顯示品質(zhì)，獲得使液晶分子的取向狀態(tài)更均勻且更牢固的產(chǎn)品。因此， 對(duì)于液晶取向膜，要求其具備更高的耐磨擦性。
[0011] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)
[0013] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利特開(kāi)平7-120769號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)2 :日本專利特開(kāi)平9-146100號(hào)公報(bào)
[0015] 專利文獻(xiàn)3 :日本專利特開(kāi)2008-90297號(hào)公報(bào)
[0016] 專利文獻(xiàn)4 :日本專利特開(kāi)平9-258229號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0018] 如上所述，在液晶顯示元件中，要求對(duì)于強(qiáng)摩擦處理，防止摩擦磨屑或摩擦損傷的 產(chǎn)生、能夠采用強(qiáng)摩擦處理的液晶取向膜。為此，在液晶取向膜中要求實(shí)現(xiàn)高耐摩擦性。
[0019] 因此，要求提供能夠形成具有高耐摩擦性的液晶取向膜的液晶取向劑。
[0020] 本發(fā)明的目的是提供能夠形成具有高耐摩擦性的液晶取向膜的液晶取向劑。
[0021] 此外，本發(fā)明的目的還在于提高具有高耐摩擦性的液晶取向膜。還提供一種具有 該液晶取向膜的液晶顯示元件。
[0022] 本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)由以下的記載可知。
[0023] 解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0024] 本發(fā)明具有下述（1)?（9)的技術(shù)內(nèi)容。
[0025] (1) -種液晶取向劑，其特征在于，含有選自聚酰亞胺前體和將其酰亞胺化而得的 聚酰亞胺的至少1種聚合物，和具有封端異氰酸酯基的化合物。
[0026] (2)如上述⑴所述的液晶取向劑，其中，所述具有封端異氰酸酯基的化合物為具 有3個(gè)以上封端異氰酸酯基的化合物。
[0027] ⑶如上述⑴或⑵所述的液晶取向劑，其中，相對(duì)于所述聚合物，含有〇. 1摩 爾％?10摩爾％所述具有封端異氰酸酯基的化合物。
[0028] (4)如上述⑴?⑶中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑，其中，所述化合物為以下式 (Z-1)?式（Z-4)的任一個(gè)所表示的化合物。
[0029] [化 1]
[0030] r2 S Vs / R2Y° o^n^o V d X^* 〇^r2 r A ?VNH (Z-1) R2 (Z-2) o HN 義 R2 B8 ν-->'ν-B9 ^ 日1 B2 H H H B7〇W3 R2YN、fY Υ?Υ2 Ββγ?γ^ο 〇 iX人〇 義 R2 〇 〇 BS Η (Ζ-4) (Ζ-3)
[0031] (式（ζ-1)?式（ζ-4)中，R2表示封端部的有機(jī)基團(tuán)。式（ζ-3)中，Bi?Β3的任 一個(gè)表不甲基，另外的2個(gè)表不氫。在Β 4?Β6和Β7?Β9中，與&?Β3相同，任一個(gè)表不甲 基，另外的2個(gè)表示氫。）
[0032] (5)如上述（4)所述的液晶取向劑，其中，R2為C4H 8N0。
[0033] (6)如上述⑴?（5)的任一項(xiàng)所述的液晶取向劑，其中，所述聚合物為選自具有 氨基和脲基的至少1方的聚酰亞胺前體和將其酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少1種。
[0034] (7)如上述⑴?（6)中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑，該液晶取向劑為將包括所述聚 合物的樹脂成分溶解于有機(jī)溶劑而得的溶液。
[0035] (8) -種液晶取向膜，由上述⑴?（7)中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑而得。
[0036] (9) -種液晶顯示元件，具有上述⑶所述的液晶取向膜。
[0037] 發(fā)明效果
[0038] 如果采用本發(fā)明，可提供能夠形成具有高耐摩擦性的液晶取向膜的液晶取向劑。
[0039] 如果采用本發(fā)明，可提供具有高耐摩擦性的液晶取向膜。
[0040] 如果采用本發(fā)明，可提供具有高耐摩擦性液晶取向膜的液晶顯示元件。

【具體實(shí)施方式】
[0041] 本發(fā)明人進(jìn)行了認(rèn)真研究，結(jié)果獲得以下發(fā)現(xiàn)，從而完成了本發(fā)明。
[0042] S卩，在作為顯示器件的液晶顯示元件中，如上所述，在液晶取向膜中使用高分子 膜，具體而言，適合使用在高耐熱性下高強(qiáng)度的聚酰亞胺膜。
[0043] 而且，在構(gòu)成液晶顯示元件的基板上形成構(gòu)成液晶取向膜的聚酰亞胺膜的情況 下，適合使用液晶取向劑。
[0044] 作為上述液晶取向劑，已知如上所述，使用用了聚酰胺酸等含有聚酰亞胺前體制 備的清漆的液晶取向劑，在基板上形成其涂膜，使其酰亞胺化的方法。此外，還有將預(yù)先酰 亞胺化而得的聚酰亞胺溶解于溶劑中，制備所謂的溶劑可溶性聚酰亞胺清漆，由使用了該 聚酰亞胺清漆的液晶取向劑形成聚酰亞胺膜的方法。
[0045] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在上述的聚酰亞胺類的液晶取向劑中添加特定的化合物，可 提高形成的液晶取向膜的耐摩擦性。
[0046] 具體而言，在含有將聚酰亞胺前體及/或聚酰亞胺前體酰亞胺化后的聚酰亞胺的 液晶取向劑中，含有具有將異氰酸酯基保護(hù)為在液晶取向劑的保管狀態(tài)等通常溫度下不發(fā) 生反應(yīng)的封端（Blocked)異氰酸酯基的化合物。發(fā)現(xiàn)含有具有封端異氰酸酯基的化合物的 液晶取向劑，在使用其而形成的液晶取向膜中，可實(shí)現(xiàn)高耐摩擦性。
[0047] 另一方面，日本專利特開(kāi)平10-212484號(hào)公報(bào)揭示了關(guān)于在液晶取向劑中添加選 自異氰酸酯化合物和二胺化合物的至少1種化合物的技術(shù)。但是，該添加的成分是用于提 高與形成的液晶取向膜的基板的密合性、此外是提高具備該液晶取向膜的液晶顯示元件的 電壓保持特性的成分，沒(méi)有揭示對(duì)與液晶取向膜的耐摩擦性的提高效果。另外，含有異氰酸 酯化合物的液晶取向劑存在保存穩(wěn)定性的擔(dān)憂。
[0048] 本發(fā)明的液晶取向劑在含有具有封端異氰酸酯基的化合物、提高形成的液晶取向 膜的耐摩擦性的同時(shí)，由于具有封端異氰酸酯基的化合物具有適度的反應(yīng)性，不會(huì)使液晶 取向劑的保存穩(wěn)定性下降。
[0049] 于是，本發(fā)明的含有具有封端異氰酸酯基的化合物的液晶取向劑可提高高耐摩擦 性的液晶取向膜，可提供具有該液晶取向膜的液晶顯示元件。
[0050] 以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
[0051] 本發(fā)明的液晶取向劑含有選自將四羧酸衍生物和二胺成分反應(yīng)而得的聚酰亞胺 前體及聚酰亞胺前體的酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少1種聚合物。作為聚酰亞胺前體， 包括聚酰胺酸、聚酰胺酸酯等。因此，本發(fā)明的液晶取向劑在含有選自聚酰亞胺前體及聚酰 亞胺的至少1種聚合物的同時(shí)，還含有具有封端異氰酸酯基的化合物（以下，也簡(jiǎn)稱封端異 氰酸酯化合物。）。
[0052] 以下，作為本發(fā)明的液晶取向劑中可含有的成分，對(duì)聚酰亞胺前體、聚酰亞胺、具 有封端異氰酸酯基的化合物進(jìn)行說(shuō)明。而且，對(duì)含有這些而構(gòu)成的本發(fā)明的液晶取向劑進(jìn) 行說(shuō)明。
[0053] 〈聚酰亞胺前體〉
[0054] 本發(fā)明的液晶取向劑中含有的聚酰亞胺前體，指聚酰胺酸及聚酰胺酸酯，具有下 式Q)所表示的結(jié)構(gòu)單元。
[0055] [化 2]
[0056]

【權(quán)利要求】
1. 一種液晶取向劑，其特征在于，含有選自聚酰亞胺前體和將其酰亞胺化而得的聚酰 亞胺的至少1種聚合物，和具有封端異氰酸酯基的化合物。
2. 如權(quán)利要求1所述的液晶取向劑，其特征在于，所述具有封端異氰酸酯基的化合物 為具有3個(gè)以上封端異氰酸酯基的化合物。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的液晶取向劑，其特征在于，相對(duì)于所述聚合物，含有0. 1摩 爾％?20摩爾％所述具有封端異氰酸酯基的化合物。
4. 如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑，其特征在于，所述化合物為以下式 (Z-1)?式（Z-4)的任一個(gè)所表示的化合物； [化1]
式（Z-1)?式（Z-4)中，R2表不封端部的有機(jī)基團(tuán)；式（Z-3)中，?B3的任一個(gè)表 不甲基，另外的2個(gè)表不氫；在B4?B6和B7?B9中，與&?B 3相同，其中的任一個(gè)表不甲 基，另外的2個(gè)表示氫。
5. 如權(quán)利要求4所述的液晶取向劑，其特征在于，R2為C4H8N0。
6. 如權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑，其特征在于，所述聚合物為選自具有 氨基和脲基中的至少1方的聚酰亞胺前體和將其酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少1種。
7. 如權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑，其特征在于，所述液晶取向劑為將包 括所述聚合物的樹脂成分溶解于有機(jī)溶劑而得的溶液。
8. -種液晶取向膜，其特征在于，由權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的液晶取向劑而得。
9. 一種液晶顯示元件，其特征在于，具有權(quán)利要求8所述的液晶取向膜。
【文檔編號(hào)】C08L79/08GK104115057SQ201380009053
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月13日
【發(fā)明者】江崎加名子, 畑中真, 石井秀則 申請(qǐng)人:日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社