[發明專利]液晶取向劑、液晶顯示元件和聚有機硅氧烷化合物

有效

• 申請號: 201010526216.3
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN102041007A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 宮本佳和;杉山文隆;德久博昭;安田博幸;熊谷勉;林英治
• 申請（專利權）人: JSR株式會社
• 主分類號: C09K19/56
• 分類號: C09K19/56;G02F1/1337;C08G77/38;C08G77/18
• 代理公司: 北京三幸商標專利事務所 11216
• 代理人: 劉激揚

技術領域

本發明涉及作為適合用于形成液晶顯示元件(LCD)的取向膜的材料的液晶取向劑，具有由該液晶取向劑形成的液晶取向膜的液晶顯示元件以及適合在液晶取向劑中使用的聚有機硅氧烷化合物。

背景技術

近年來，液晶顯示元件由于具有耗電量小以及容易小型化和平板化等優點，所以適用于從移動電話等小型液晶顯示裝置到液晶電視等大畫面液晶顯示裝置的廣泛的用途中。

作為液晶顯示裝置的運行模式，目前根據液晶分子的取向(排列)狀態的變化，已知的有TN(扭曲向列)、STN(超向列扭曲)、IPS(面內切換)、VA(垂直取向)等。另外，VA模式由于通過取向分割提高視角，所以采用MVA(多疇垂直取向)方式和PVA(圖案垂直對齊)方式，此外，還研究采用光垂直取向方式、PSA(聚合物持續對準)方式等以提高高速響應性、面板開口率，對液晶賦予預傾角。在任一種運行模式下，液晶分子的取向狀態由液晶取向膜直接控制，液晶取向膜在顯現和控制液晶顯示元件的功能性質方面占據相當大的比重。

該液晶顯示裝置由于希望作為移動電話或液晶電視等的動態畫面顯示裝置，所以作為液晶顯示元件所要求的性質為了在流暢地顯示動態畫面的同時盡量抑制殘影，需要使電光學效果的響應時間更加快速。針對該要求，公開了通過在液晶取向膜使用的聚合物的側鏈賦予提供介電各向異性的結構，以進行改良的技術(參照日本特表2007-521361號公報和日本特表2007-521506號公報)。但是，該專利文獻中，除了電光學響應時間的高速化以外，完全沒有記載在實用方面很重要的取向性以及電壓保持率、殘影性質等電性質。

基于這種情況，希望開發出一種液晶取向劑，該液晶取向劑在滿足作為液晶取向元件一般要求的取向性和電壓保持率這樣的電性質的同時，電光學響應時間也短。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特表2007-521361號公報

【專利文獻2】日本特表2007-521506號公報

發明內容

本發明是根據上述問題提出的，其目的在于提供一種液晶取向劑，該液晶取向劑可以實現液晶元件的高速響應，同時可以形成電壓保持率、殘影性質等各種性能優異的液晶顯示元件；還提供具有由該液晶取向劑形成的液晶取向膜的垂直型等液晶顯示元件以及適合液晶取向劑使用的聚有機硅氧烷化合物。

為了解決上述問題而提出的本發明是一種液晶取向劑，其含有[A]聚有機硅氧烷化合物，該[A]聚有機硅氧烷化合物包含來自具有環氧基的聚有機硅氧烷的部分，和來自下述式(1)所示的具有羧基的化合物(以下，有時也稱作“特定羧酸”)的部分。

(式(1)中，R¹是亞甲基或碳原子數為2～30的亞烷基、亞苯基或亞環己基。這些基團可以具有取代基。R²是包含雙鍵、三鍵、醚鍵、酯鍵和氧原子的任意情形的連接基團。R³是具有至少兩個單環結構的基團。a是0～1的整數。)

該液晶取向劑由于含有聚有機硅氧烷化合物，所以具有使用該液晶取向劑形成的液晶取向膜的液晶顯示元件，取向性良好，具有高電壓保持性質，殘影性質優異，而且可以縮短響應時間(開始的時間)。另外，通過具有環氧基，該液晶取向劑可以進一步提高取向性和電壓保持率這樣的電性質。此外，該液晶取向劑通過具有特定的結構單元，可以在側鏈導入具有介電各向異性的結構，具有使用該液晶取向劑形成的液晶取向膜的液晶顯示元件進一步提高電性質和殘影性質，進一步縮短響應時間。另外，通過利用環氧基和羧基間的反應性，可以容易地在作為主鏈的聚有機硅氧烷中，導入作為側鏈的上述式(1)所示的具有介電各向異性的結構。

上述式(1)中的R³優選為下述式(2)所示的基團。

(式(2)中，R⁴和R⁶分別是亞苯基、亞聯苯基、萘基、亞環己基、亞二環己基、亞環己基亞苯基或雜環，它們可以進一步具有取代基。R⁵是包含可以具有取代基的碳原子數為1～10的亞烷基、雙鍵、三鍵、醚鍵、酯鍵和雜環的任意情形的連接基團。R⁷是氫原子、氰基、氟原子、三氟甲基、烷氧羰基、烷基和烷氧基的任意情形，R⁶在具有多個取代基時，它們可以分別相同，或者也可以組合不同的基團。b是0～1的整數。c是1～9的整數。)

通過在該液晶取向劑的聚有機硅氧烷化合物的側鏈上導入上述式(2)所示的結構，可以使所得的液晶取向元件的電光學響應性更快。