[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以及聚合性化合物

说明书

技术领域

本发明涉及可用于通过在向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以及聚合性化合物。

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，有其制造过程中包括一边对液晶分子施加电压一边照射紫外线的工序的元件。

对于这样的垂直取向方式的液晶显示元件，已知通过预先在液晶组合物中添加光聚合性化合物，与聚酰亚胺等的垂直取向膜一起使用，对液晶盒施加电压的同时照射紫外线，从而提高液晶的响应速度的技术(参照例如专利文献1和非专利文献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控制，但是，据称通过在液晶组合物中添加光聚合性化合物并对液晶盒施加电压的同时照射紫外线，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。

该PSA方式的液晶显示元件中，存在添加于液晶的聚合性化合物的溶解性低，如果增加添加量，则会在低温时析出的问题。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。此外，还存在残留于液晶中的未反应的聚合性化合物成为液晶中的杂质(污染)，因而使液晶显示元件的可靠性下降的问题。此外，PSA模式所需的UV照射处理中，如果其照射量多，则液晶中的成分分解，导致可靠性的下降。

有报道称，将光聚合性化合物添加于液晶取向膜中而非液晶组合物中，液晶显示元件的响应速度也会加快(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

发明的概要

发明所要解决的技术问题

然而，希望进一步加快液晶显示元件的响应速度。另外，SC-PVA模式与上述的PSA模式同样，也存在如果紫外线的照射量多则液晶中的成分分解而导致可靠性下降等问题，因此希望能以较少的照射量加快响应速度。增加光聚合性化合物的添加量被认为可加快液晶显示元件的响应速度，如果该光聚合性化合物在制造液晶显示元件时于液晶中发生溶解等而以未反应的状态残留于液晶中，则成为杂质，导致液晶显示元件的可靠性下降，因此希望有能以较少的添加量加快响应速度的聚合性化合物。

本发明的课题在于，解决上述的现有技术的问题，提供能以较少的紫外线照射量使垂直取向方式的液晶显示元件的响应速度提高的液晶取向剂、液晶取向膜、液晶显示元件及液晶显示元件的制造方法和聚合性化合物。

解决技术问题所采用的技术方案

解决上述课题的本发明的液晶取向剂的特征在于，包含选自聚酰亚胺前体和将该聚酰亚胺前体酰亚胺化得到的聚酰亚胺的至少一种聚合物、在1个以上的末端具有光聚合或光交联的基团且具有二苯酮结构的至少一种聚合性化合物、溶剂，所述聚酰亚胺前体具有使液晶垂直取向的侧链和含选自甲基丙烯酰基、丙烯酰基、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侧链。

另外，较好是所述光反应性侧链含选自下式(Ⅰ)的基团。

[化1]

式中，R¹¹为H或甲基。

此外，较好是所述光聚合或光交联的基团选自下式(Ⅱ)。

[化2]

式中，R¹²为H或碳数1～4的烷基，Z¹为可被碳数1～12的烷基或碳数1～12的烷氧基取代的二价的芳香环或杂环，Z²为可被碳数1～12的烷基或碳数1～12的烷氧基取代的一价的芳香环或杂环。

此外，还可包含在1个以上的末端具有光聚合或光交联的基团且不具有二苯酮结构的至少一种聚合性化合物。

本发明的液晶取向膜的特征在于，将上述液晶取向剂涂布于基板并烧成而得。