[发明专利]液晶取向剂、液晶取向膜的形成方法以及液晶显示元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶取向剂、液晶取向膜的形成方法以及液晶显示元件。更详细而言，涉及一种液晶取向剂以及显示品质优良的液晶显示元件，该液晶取向剂能够提供液晶分子的取向控制力优良的液晶取向膜。 

背景技术

在液晶显示元件中，为了使液晶分子相对基板表面在一定方向上取向，在基板表面设置有液晶取向膜。该液晶取向膜一般通过用人造纤维等布材对基板表面上形成的有机膜表面在同一方向上摩擦的方法(摩擦法)而形成。但是，通过摩擦处理进行液晶取向膜的形成，在摩擦工序中容易产生灰尘和静电，使灰尘附在取向膜表面，成为发生显示不良的原因，除此以外，在具有TFT(薄膜晶体管)元件的基板时，由于产生的静电，引起TFT元件的电路破坏，成为产品成品率降低的原因。因此，在液晶盒中作为取向液晶其他手段，还提出通过对基板表面形成的射线敏感性有机薄膜照射偏光或非偏光的射线，赋予液晶取向能的光取向法的方案(参照专利文献1～6)。通过该光取向法，不会在工序中产生灰尘和静电，能够形成均匀的液晶取向。 

作为液晶显示元件，有TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型等为代表的使用具有正介电向异性的向列型液晶的水平取向模 式的液晶显示元件，除此以外，公知有使用具有负介电各向异性的向列型液晶的垂直(垂直分子排列)取向模式的VA(垂直取向)型液晶显示元件。在垂直取向模式中，在基板间施加电压，液晶分子相对与基板平行的方向上倾斜时，液晶分子必须从基板法线方向相对一定方向倾斜。上述光取向法在垂直取向模式的液晶显示元件中，也作为控制液晶分子的倾斜方向的方法有作用(专利文献1、2和4～6)。 

这样，通过光取向法制造的液晶取向膜是适用于各种液晶显示元件的液晶取向膜。

然而，在通过光取向法形成适用于TN型、STN型或垂直取向型液晶显示元件的液晶取向膜时，迄今尚未知能够稳定表现出足以适合工业程度的液晶取向控制力的液晶取向剂。特别是在用于垂直取向型的液晶显示元件时，应当表现出与基板面的垂直方向上的液晶取向控制力的构成液晶取向膜的聚合物不得不具有刚直的液晶状结构，因此存在有含有该聚合物的液晶取向剂的涂布性或印刷性受损的问题，并且迄今尚未知兼具有良好的液晶取向性和良好涂布性的光取向法用的垂直取向型液晶取向剂。 

近年来，已经提出了横电场方式(IPS方式)的液晶显示元件(参见专利文献7)。该横电解方式的液晶显示元件是仅在对向配置的一对基板的一侧上形成电极，并在与基板平行的方向上产生电场方式的液晶显示元件，它与在两基板上形成电极，并在与基板垂直的方向上产生电场的以往纵电场方式的液晶显示元件相比，已知其具有广视角特性，并且能够进行高品质的显示。横电场方式的液晶显示元件，由于液晶分子仅在与基板平行的方向上进行电场响应，因此不会产生液晶分子长轴方向的折射率变化的问题，并且即使在改变视角时，观察者视觉确认的对比度和显示颜色的 浓淡变化也小，因此无论视角如何，都能够进行高品质的显示。 

然而，所述横电场方式的液晶显示元件中的液晶取向膜，一般是通过摩擦法形成，因此存在上述那种问题，正在研究光取向法的适用。但是，在通过光取向法形成适用于这种横电场方式的液晶显示元件的液晶取向膜时，已经指出液晶分子的取向控制力不足，因此需要改善。 

现有技术

[专利文献] 

[专利文献1]日本特开2003-307736号公报 

[专利文献2]日本特开2004-163646号公报 

[专利文献3]日本特开2002-250924号公报 

[专利文献4]日本特开2004-83810号公报 

[专利文献5]日本特开平9-211468号公报 

[专利文献6]日本特开2003-114437号公报 

[专利文献7]美国专利第5928733号说明书 

[专利文献8]日本特开2010-97188号公报 

[专利文献9]日本特开昭63-291922号公报 

[非专利文献] 

[非专利文献1]“ゾル-ゲル法の科学”，(株)アグネ承風社发行，1988年，154-161页 

发明内容

本发明鉴于上述情况而进行，其目的是提供一种能够形成可以通过光取向法而赋予液晶分子的取向控制力，并且在用于垂直取向型的液晶显示元件时，垂直取向控制力和涂布性的平衡性优良，另一方面，在用于TN型、STN型或横电解方式的液晶显示 元件时，取向控制力也优良的液晶取向膜的液晶取向剂。