[發明專利]液晶取向劑、液晶取向膜以及使用了其的液晶表示元件

有效

• 申請號: 201480054595.7
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN105593753B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 石井秀則;巴幸司;佐藤夏樹
• 申請（專利權）人: 日產化學工業株式會社
• 主分類號: G02F1/1337
• 分類號: G02F1/1337;C08G73/10
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發明提供液晶取向劑、液晶取向膜和使用了其的液晶表示元件，其能夠抑制由交流驅動時的正負電壓不對稱導致的電荷蓄積，使蓄積的電荷快速緩和，具有優異的液晶取向性和優異的取向穩定性。一種液晶取向劑，其含有選自由聚酰胺酸和該聚酰胺酸的酰亞胺化聚合物組成的組中的至少1種聚合物，所述聚酰胺酸是使含有苯均四酸二酐的四羧酸二酐成分與二胺成分反應而得到的，所述二胺成分含有下述式(1)的二胺、以及選自由下述式(2)和(3)所示的二胺組成的組中的至少1種二胺。(式(2)中，A₁為含有碳數1～10的直鏈亞烷基的2價有機基團，R₁和R₂各自獨立地為氫原子或碳數1～4的烷基；式(3)中，A₂為單鍵、?O?、?S?、?NR₆?、酯鍵、酰胺鍵、硫酯鍵、脲鍵、碳酸酯鍵或氨基甲酸酯鍵，R₆為氫原子、甲基或叔丁氧基羰基，R₃為碳數1～10的直鏈亞烷基，R₄和R₅各自獨立地為氫原子或碳數1～4的烷基。)

技術領域

本發明涉及對基板施加平行電場而進行驅動的液晶表示元件中使用的液晶取向劑、液晶取向膜、以及使用了其的液晶表示元件。

背景技術

一直以來，液晶表示元件被廣泛地用作個人電腦、手機、電視顯影儀等的表示部。液晶表示元件具備：例如夾持在元件基板與濾色器基板之間的液晶層、用于對液晶層施加電場的像素電極和共用電極、用于控制液晶層的液晶分子取向性的取向膜、用于切換對像素電極供給的電信號的薄膜晶體管(TFT)等。

作為液晶分子的驅動方式，已知有TN(扭轉向列，Twisted Nematic)方式、VA(垂直取向，Virtical Alignment)方式等縱向電場方式；IPS(平面開關，In-Place-Switching)方式、邊緣場開關(Fringe Field Switching：以下稱為FFS)方式等橫向電場方式。一般來說，與以往的對形成于上下基板的電極施加電壓而使液晶驅動的縱向電場方式相比，僅在基板的單側形成電極并沿著平行于基板的方向施加電場的橫向電場方式作為具有寬廣視場角特性且能夠高品質表示的液晶表示元件是已知的。

然而，橫向電場方式的液晶表示元件雖然視場角特性優異，但形成在基板內的電極部分少，因此液晶取向膜的電壓保持率弱時，不會對液晶施加充分的電壓、表示對比度降低。另外，由于現存問題即源自有源矩陣結構而被施加的直流電壓成分、近年來備受關注的交流驅動時的正負電壓不對稱，電荷被蓄積在液晶表示元件內，這些蓄積的電荷會打亂液晶的取向，進而以余像、殘影的形式對表示造成影響，從而顯著地降低液晶表示元件的表示品質。或者，在電荷蓄積的狀態下驅動時，剛驅動之后無法正常地控制液晶分子，從而產生閃爍(flicker)等。尤其是，與縱向電場方式相比，橫向電場方式中的像素電極與共用電極的距離近，因此，強電場作用于取向膜、液晶層，從而存在這些不良情況容易變得顯著的問題。

進而，IPS方式、FFS驅動方式等利用橫向電場驅動相對于基板平行取向的液晶分子的方式中，液晶取向的穩定性也變得重要。若取向的穩定性欠缺，則長時間驅動液晶時，液晶恢復不到初始狀態，對比度降低或者導致余像或殘影。

隨著液晶表示元件的高性能化，對液晶取向膜追求的特性要求也變得嚴格。即，液晶取向性優異和取向穩定性優異、電壓保持率高、以及電壓保持率相對于長時間驅動的穩定性、施加直流電壓時的蓄積電荷少、抑制由交流驅動時的正負電壓不對稱導致的電荷蓄積、蓄積電荷的快速緩和等特性變得重要。

對于聚酰亞胺系的液晶取向膜而言，為了應對上述那樣的要求而進行了各種提案。例如，作為截止至因施加直流電壓而產生的余像消失為止的時間短的液晶取向膜，提出了使用除了含有聚酰胺酸、含酰亞胺基的聚酰胺酸之外還含有特定結構的叔胺的液晶取向劑(例如參照專利文獻1)；使用了含有可溶性聚酰亞胺的液晶取向劑，所述可溶性聚酰亞胺將具有吡啶骨架等的特定二胺化合物用于原料(例如參照專利文獻2)等。