[发明专利]液晶取向剂、液晶取向膜、液晶显示元件、化合物以及聚合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶取向剂、液晶取向膜和液晶显示元件，以及用于制造它们的化合物和聚合物。更详细而言，特别涉及一种液晶取向剂，其能够对TN(扭曲向列)型液晶显示元件给予可适合使用的液晶取向膜；用作该液晶取向剂成分的新型化合物和聚合物；以及使用它们所制作的液晶取向膜和液晶显示元件。

背景技术

一直以来，作为液晶显示元件，已知有例如，使液晶分子的长轴由一个基板向另一个基板连续地扭转90°而形成的叫做TN(扭曲向列)型的液晶显示元件、使液晶分子的长轴在基板间扭转180°以上而形成的叫做STN(超扭曲向列)型的液晶显示元件等。这些液晶显示元件中液晶分子的取向，通常由实施了摩擦处理的液晶取向膜来表现。此外，作为液晶取向膜的材料，从耐热性、机械强度以及与液晶分子的亲和性等观点考虑，通常使用聚酰胺酸或聚酰亚胺。

为了使液晶显示元件的显示性能良好，需要通过液晶取向膜而适当地进行液晶分子的取向控制，并且已经提出了多种用于制作能够实现这种效果的液晶取向膜的液晶取向剂(例如，参见专利文献1和专利文献2)。专利文献1、2中，公开了含有在主链上具有1，1-亚环烷基的聚酰胺酸或聚酰亚胺、在侧链上具有1，4-亚环烷基的聚酰胺酸等的液晶取向剂。该专利文献1、2中，通过在液晶取向剂中含有上述结构的聚酰胺酸或聚酰亚胺，而谋求所形成的液晶取向膜上的预倾角的稳定化，具体为预倾角相对于温度变化的稳定化。

现有技术

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2004-27201号公报

[专利文献2]日本特开2009-229935号公报

发明内容

然而，人们认为当液晶取向膜上无法表现出稳定的预倾角时，在解除对液晶显示元件施加电压后，无法使液晶分子恢复至施加电压前的取向状态。这时，无法适当地实施通过液晶分子产生的光的透过/遮蔽的切换，因此在解除施加电压后，显示画面可能会产生残影。然而，在上述专利文献1、2中，虽然对预倾角相对于温度变化的稳定性进行了研究，但没有对解除施加电压后预倾角的稳定性进行研究，并且液晶显示元件的残影特性尚未改善。

本发明鉴于上述问题，其主要目的是提供一种用于得到残影特性优良的液晶显示元件的液晶取向剂、用作该液晶取向剂成分的新型化合物和聚合物，以及使用它们所制作的液晶取向膜和液晶显示元件。

本发明人为了解决上述现有技术的问题而进行了积极研究，结果发现通过在聚酰胺酸或聚酰亚胺的主链上导入1，4-亚环烷基能够解决上述问题，从而完成本发明。具体来说，通过本发明而提供以下的液晶取向剂、液晶取向膜、液晶显示元件、化合物和聚合物。

根据本发明提供一种液晶取向剂，其特征在于，含有由聚酰胺酸及其酰亚胺化聚合物所构成的群组中选出的至少一种聚合物，该聚酰胺酸为使四羧酸二酐与二胺反应所得，并且该聚合物在主链上具有下述式(1)所表示的结构。

(式(1)中，R¹为碳原子数为1～6的烷基、烷氧基或氟代烷氧基。m为0～4的整数，并且当m为2～4的整数时，R¹各自独立地具有上述定义。n为1～3的整数，并且当n为2或3时，R¹和m各自独立地具有上述定义。“*”表示连接键。)

根据本发明的液晶取向剂，可以形成在施加电压前后，能够以一定(固定)的角度稳定维持预倾角的液晶取向膜。由此，可以得到残影特性优良的液晶取向膜。

在本发明中，作为上述二胺，可以使用下述式(2)所表示的化合物，更具体来说，可以使用下述式(2)中的A各自独立地为亚苯基或取代亚苯基的化合物。

(式(2)中，A各自独立地为单键、亚甲基、碳原子数为2～6的亚烷基、亚苯基、亚萘基、亚吡啶基、亚嘧啶基或亚三嗪基，并且碳原子所具有的至少一个氢原子可以被取代。B各自独立地为单键、-O-、-COO-或-OCO-。R¹为碳原子数为1～6的烷基、烷氧基或氟代烷基。m为0～4的整数，并且当m为2～4的整数时，R¹各自独立地具有上述定义。n为1～3的整数，并且当n为2或3时，R¹和m各自独立地具有上述定义。)

此外，根据本发明，提供一种由上述的液晶取向剂所形成的液晶取向膜、以及具有该液晶取向膜的液晶显示元件。该液晶取向膜和液晶显示元件，可以特别适当地用于TN型液晶显示元件。

根据本发明，提供一种下述式(3)所表示的化合物。此外，还提供一种使该化合物与四羧酸二酐反应所得的聚合物(聚酰胺酸及其酰亚胺化聚合物)。