[发明专利]液晶取向剂、液晶取向膜、液晶显示元件及液晶显示元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及能够在通过在对液晶分子施加电压的状态下照射紫外线而制作的垂直取向方式的液晶显示元件的制造中使用的液晶取向剂、液晶取向膜、液晶显示元件及液晶显示元件的制造方法。

背景技术

在通过电场使相对于基板垂直取向的液晶分子响应的方式(也称为垂直取向(VA)方式)的液晶显示元件中，其制造过程中包括对液晶分子一边施加电压一边照射紫外线的工序。

这种垂直取向方式的液晶显示元件的情况下，已知下述技术：通过预先在液晶组合物中添加光聚合性化合物，将其与聚酰亚胺等的垂直取向膜一同使用，对液晶晶胞一边施加电压一边照射紫外线，从而加快液晶的响应速度的技术(例如参照专利文献1及非专利文献1)(PSA(Polymer Sustained Alignment：聚合物稳定取向)型液晶显示器)。通常，响应电场的液晶分子的倾斜方向由设置在基板上的突起或设置在显示用电极上的狭缝等来控制，但是据称通过在液晶组合物中添加光聚合性化合物且对液晶晶胞一边施加电压一边照射紫外线，从而在液晶取向膜上形成记忆了液晶分子的倾斜方向的聚合物结构物，所以与仅通过突起或狭缝来控制液晶分子的倾斜方向的方法相比，液晶显示元件的响应速度变快。

在该PSA方式的液晶显示元件中，存在添加入液晶的聚合性化合物的溶解性低、若增加添加量则在低温时会发生析出的问题。另一方面，如果减少聚合性化合物的添加量，则无法获得良好的取向状态。另外，还存在由于残留在液晶中的未反应的聚合性化合物成为液晶中的杂质(污染物)而使液晶显示元件的可靠性降低的问题。

对此，有报道称通过向液晶取向膜中而不是液晶组合物中添加光聚合性化合物也会使液晶显示元件的响应速度加快(SC-PVA型液晶显示器)(例如参照非专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2003-307720号公报

非专利文献

非专利文献1：K.Hanaoka,SID04DIGEST、P.1200-1202

非专利文献2：K.H Y.-J.Lee,SID09DIGEST、P.666-668

发明内容

发明所要解决的技术问题

这种SC-PVA模式的情况下，虽然使聚合性化合物包含在液晶取向剂中，但存在该液晶取向剂的保存稳定性差、导致成分析出的问题。例如，即使在制造液晶取向剂的阶段中成分暂时溶解，在冷冻保存液晶取向剂时成分也容易析出。而且，若该光聚合性化合物在制作液晶显示元件时被混合入液晶中而以未反应的状态残留，就会成为杂质，成为使液晶显示元件的可靠性下降的原因。

此外，由于期望进一步加快液晶显示元件的响应速度，所以考虑通过增大光聚合性化合物的添加量来加快液晶显示元件的响应速度，但是如果增大光聚合性化合物的添加量，就会发生上述保存稳定性变得更差的问题。

本发明的技术问题是解决上述的现有技术的问题，提供能提高垂直取向方式的液晶显示元件的响应速度并且保存稳定性优异的液晶取向剂、液晶取向膜、液晶显示元件及液晶显示元件的制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

解决上述技术问题的本发明的液晶取向剂的特征是，包含选自聚酰亚胺前体及将该聚酰亚胺前体进行酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少一种的聚合物、聚合性化合物和溶剂；上述聚合物具有使液晶垂直取向的侧链和包含选自甲基丙烯酸基、丙烯酸基、乙烯基、烯丙基、香豆素基、苯乙烯基及肉桂酰基的至少一种的光反应性的侧链；上述聚合性化合物具有选自下述式(i-1)～(i-3)的至少一种的母核和在1个以上的末端的光聚合或光交联的基团，上述光聚合或光交联的基团直接或通过结合基团与上述母核结合。

[化1]

而且，上述聚合性化合物优选选自下述式。

[化2]

(式中，R³¹表示单键或-R³⁵O-，R³⁵是直链的碳数1～10的亚烷基，R³²表示单键或-OR³⁶-，R³⁶是直链的碳数1～10的亚烷基，R³³及R³⁴分别独立地为氢原子或甲基。)