液晶取向處理劑、液晶取向膜及液晶顯示元件制造技術

本發明專利技術提供一種能獲得即使在長時間的高溫及光照射下預傾角也沒有變化、且對基板的浸潤擴散性高、均勻的涂膜性、端部的涂膜性也優異的液晶取向膜的液晶取向處理劑。液晶取向處理劑含有N?乙基?2?吡咯烷酮、及選自使四羧酸二酐成分與二胺成分反應而得的聚酰亞胺前體及將聚酰亞胺前體進行酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少一種聚合物，所述二胺成分以相對于二胺成分總量為10摩爾％～80摩爾％的比例含有分子內具有羧基的二胺化合物。

Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element

The invention provides a can be obtained even at high temperature and light long time the pretilt angle does not change, and on the substrate of high and uniform infiltration diffusion coating, coating end has excellent liquid crystal alignment film, liquid crystal aligning agent. Liquid crystal aligning agent containing N 2 ethyl pyrrolidone, and from the reaction of four carboxylic acid anhydride and amine component of two component two and the polyimide precursor and polyimide precursor were imidized polyimide and at least one polymer, the two to two of the total amine component amine component for two amine compounds 10 to 80 mol% of the proportion of molecules having a carboxyl group containing.

【技術實現步驟摘要】
液晶取向處理劑、液晶取向膜及液晶顯示元件本申請是國際申請號為PCT/JP2012/072781，國際申請日為2012年9月6日的PCT國際申請進入中國階段后國家申請號為201280043173.0的標題為“液晶取向處理劑、液晶取向膜及液晶顯示元件”的中國專利申請的分案申請。
本專利技術涉及制作液晶取向膜時使用的液晶取向處理劑以及利用該處理劑的液晶顯示元件。
技術介紹
現在，對于液晶顯示元件中所使用的液晶取向膜要求多種特性。作為其中的特性之一，有使液晶分子相對于基板面的取向傾斜角保持為任意值的所謂的液晶的預傾角的控制。眾所周知，該預傾角的大小是可以通過選擇構成液晶取向膜的聚酰亞胺的結構來改變的。在通過聚酰亞胺的結構來控制預傾角的技術中，將具有側鏈的二胺化合物作為聚酰亞胺原料的一部分而使用的方法也可以根據該二胺化合物的使用比例來控制預傾角。所以，獲得目標預傾角是比較容易的，作為增大預傾角的方法是有用的。作為增大液晶的預傾角的二胺化合物的側鏈結構，提出了包含長鏈的烷基或氟烷基(例如參照專利文獻1)、苯基及環己基等的環結構的側鏈結構(例如參照專利文獻2、3)。近年來，隨著液晶顯示元件被廣泛應用于大畫面的液晶電視和高清晰的移動設備用途(數碼照相機和移動電話的顯示部分)，與以往相比，所使用的基板的大型化、基板階差(日文：段差)的凹凸逐漸增大。在這種狀況下，從顯示特性的角度來看，也要求相對于大型基板及階差能均勻地形成液晶取向膜。該液晶取向膜的制作工序中，將聚酰胺酸或溶劑可溶性聚酰亞胺(也稱為樹脂)的液晶取向處理劑(也稱為涂布溶液)涂布于基板的情況下，在工業上通常用柔版印刷法或噴墨涂布法等來進行。此時，在涂布溶液的溶劑中，除了作為樹脂溶解性優異的溶劑(也稱為良溶劑)的N-甲基-2-吡咯烷酮或γ-丁內酯等以外，為了提高液晶取向膜的涂膜均勻性，還可以混合作為樹脂溶解性低的溶劑(也稱為不良溶劑)的丁基溶纖劑等(例如參照專利文獻4)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本專利特開平2-282726號公報專利文獻2：日本專利特開平9-278724號公報專利文獻3：國際公開第2004/52962號文本專利文獻4：日本專利特開平2-37324號公報
技術實現思路
專利技術所要解決的技術問題液晶取向膜也被用于對液晶相對于基板的角度、即液晶的預傾角進行控制，液晶顯示元件高性能化，其使用范圍也在逐年擴大，并不僅僅單是獲得規定的預傾角，預傾角的穩定性也變得越來越重要。液晶顯示元件的制造工序中，為了提高液晶的取向均勻性，有時將液晶封入后進行加熱處理，將液晶暫時各向同性化。但是，當預傾角的穩定性低時，在該各向同性處理后，出現不能獲得目標大小的預傾角或者預傾角出現參差不齊的問題。特別是為了獲得高亮度而使用發熱量大、光的照射量多的背光源的液晶顯示元件、例如汽車導航系統及大型電視的情況下，有時會在長時間暴露于高溫及光照射的環境下使用或放置。在這樣的嚴酷條件下，預傾角慢慢變化時，引起無法獲得初期顯示特性或在顯示不均等的問題。此外，采用由具有側鏈的二胺化合物而得的聚酰胺酸或溶劑可溶性聚酰亞胺而得的液晶取向處理劑，存在液晶取向膜的涂膜均勻性下降的傾向。特別是在無法獲得均勻的涂膜性的情況下、即發生排拒或產生氣孔的情況下，在制成液晶顯示元件時，該部分成為顯示缺陷。所以，需要增加涂布溶液對基板的浸潤擴散性高的不良溶劑的混合量，不良溶劑的使聚酰胺酸或溶劑可溶性聚酰亞胺溶解的能力差，所以如果大量地混合則存在發生樹脂析出的問題。還有，近年來，針對智能手機或移動電話等的移動設備用途，使用液晶顯示元件。這些用途中為了確保盡可能多的顯示面，用于將液晶顯示元件的基板間粘接的密封劑存在于接近液晶取向膜的端部的位置。所以，液晶取向膜的端部的涂膜性降低的情況下、即液晶取向膜的端部不是直線、或該端部處于隆起的狀態的情況下，密封劑的基板間的粘接效果下降，導致液晶顯示元件的顯示特性和可靠性降低。本專利技術是鑒于上述情況而完成的專利技術。即、本專利技術所要解決的技術問題是提供即使長時間暴露于高溫及光照射下，預傾角也沒有變化的液晶取向膜。此外，還提供一種即使是采用由具有側鏈的二胺化合物而得的聚酰胺酸或溶劑可溶性聚酰亞胺而得的液晶取向處理劑，也能獲得涂布溶液對基板的浸潤擴散性高、均勻的涂膜性，而且液晶取向膜的端部的涂膜性也優異的液晶取向膜。此外，還提供具有上述的液晶取向膜的液晶顯示元件、能提供上述的液晶取向膜的液晶取向處理劑。解決技術問題所采用的技術方案本專利技術人進行了認真研究，結果發現包含特定結構的溶劑及具有特定結構的側鏈的聚合物的液晶取向處理劑在達成上述目的方面極為有效，從而完成了本專利技術。即，本專利技術具有以下
技術實現思路
。(1)一種液晶取向處理劑，其包含下述的成分(A)和成分(B)，成分(A)：N-乙基-2-吡咯烷酮；成分(B)：選自具有以下述式[1]表示的側鏈的聚酰亞胺前體及將聚酰亞胺前體進行酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少一種聚合物；[化1]式[1]中，X1是單鍵、-(CH2)a-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-，其中a是1～15的整數；X2是單鍵或-(CH2)b-，其中b是1～15的整數；X3是單鍵、-(CH2)c-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-，其中c是1～10的整數；X4是選自苯環、環己環及雜環的2價環狀基團，其中，該環狀基團上的任意的氫原子可以被碳數1～3的烷基、碳數1～3的烷氧基、碳數1～3的含氟烷基、碳數1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；X5是選自苯環、環己環及雜環的2價環狀基團，其中，該環狀基團上的任意的氫原子可以被碳數1～3的烷基、碳數1～3的烷氧基、碳數1～3的含氟烷基、碳數1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；X6是碳數1～18的烷基、碳數1～18的含氟烷基、碳數1～18的烷氧基或碳數1～18的含氟烷氧基，n是0～4的整數。(2)如上述(1)所述的液晶取向處理劑，其中，所述成分(B)是選自下述聚酰亞胺前體及將聚酰亞胺前體進行酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少一種聚合物；所述聚酰亞胺前體是將具有所述以式[1]表示的側鏈的二胺化合物作為原料的一部分使用而得的。(3)如上述(2)所述的液晶取向處理劑，其中，具有所述以式[1]表示的側鏈的二胺化合物是以下述式[1a]表示的二胺化合物；[化2]式[1a]中，X1是單鍵、-(CH2)a-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-，其中a是1～15的整數；X2是單鍵或-(CH2)b-，其中b是1～15的整數；X3是單鍵、-(CH2)c-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-，其中c是1～10的整數；X4是選自苯環、環己環及雜環的2價環狀基團，其中，該環狀基團上的任意的氫原子可以被碳數1～3的烷基、碳數1～3的烷氧基、碳數1～3的含氟本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種液晶取向處理劑，其特征在于，包含下述的成分(A)和成分(B)，成分(A)：N?乙基?2?吡咯烷酮；成分(B)：選自使四羧酸二酐成分與二胺成分反應而得的聚酰亞胺前體及將聚酰亞胺前體進行酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少一種聚合物，所述二胺成分以相對于二胺成分總量為10摩爾％～80摩爾％的比例含有分子內具有羧基的二胺化合物。

【技術特征摘要】
2011.09.08 JP 2011-1963201.一種液晶取向處理劑，其特征在于，包含下述的成分(A)和成分(B)，成分(A)：N-乙基-2-吡咯烷酮；成分(B)：選自使四羧酸二酐成分與二胺成分反應而得的聚酰亞胺前體及將聚酰亞胺前體進行酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少一種聚合物，所述二胺成分以相對于二胺成分總量為10摩爾％～80摩爾％的比例含有分子內具有羧基的二胺化合物。2.如權利要求1所述的液晶取向處理劑，其特征在于，所述成分(B)中的分子內具有羧基的二胺化合物是選自下述式[DA21]～[DA25]的至少一種二胺化合物；[化1]式[DA21]中，m1是1～4的整數；式[DA22]中，A4是單鍵、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-CF2-、-C(CF3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-；m2及m3分別是0～4的整數，且m2+m3為1～4的整數；式[DA23]中，m4及m5分別為1～5的整數；式[DA24]中，A5是碳數1～5的直鏈狀或支鏈狀烷基；m6是1～5的整數；式[DA25]中，A6是單鍵、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-CF2-、-C(CF3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-；m7是1～4的整數。3.如權利要求1或2所述的液晶取向處理劑，其特征在于，所述成分(B)中的分子內具有羧基的二胺化合物是3,5-二氨基苯甲酸或2,5-二氨基苯甲酸。4.如權利要求1～3中任一項所述的液晶取向處理劑，其特征在于，所述成分(B)中的二胺成分還包含以下述式[1a]表示的二胺化合物；[化2]式[1a]中，X1是單鍵、-(CH2)a-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-，其中a是1～15的整數；X2是單鍵或(CH2)b-，其中b是1～15的整數；X3是單鍵、-(CH2)c-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-，其中c是1～10的整數；X4是選自苯環、環己環及雜環的2價環狀基團，其中，該環狀基團上的任意的氫原子可以被碳數1～3的烷基、碳數1～3的烷氧基、碳數1～3的含氟烷基、碳數1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；X5是選自苯環、環己環及雜環的2價環狀基團，其中，該環狀基團上的任意的氫原子可以被碳數1～3的烷基、碳數1～3的烷氧基、碳數1～3的含氟烷基、碳數1～3的含氟烷氧基或氟原子取代；X6是碳數1～18的烷基、碳數1～18的含氟烷基、碳數1～18的烷氧基或碳數1～18的含氟烷氧基；n是0～4的整數，m是1～4的整數。5.如權利要求4所述的液晶取向處理劑，其特征在于，原料二胺成分的5～80摩爾％使用以所述式[1a]表示的二胺。6.如權利要求1～5中任一項所述的液晶取向處理劑，其特征在于，所述成分(B)是使用以下述式[2]表示的四羧酸二酐而得的聚合物；[化3]式[2]中，Y1是碳數4～13的4價有機基團，且含有碳數4～10的非芳香族環狀烴基。7.如權利要求6所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：三木德俊，片山雅章，后藤耕平，保坂和義，
申請(專利權)人：日產化學工業株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP