[發(fā)明專利]液晶取向膜的制造方法、液晶取向膜和液晶表示元件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980056913.6
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN112602014A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鈴木加名子;飯塚祐太;后藤耕平
• 申請（專利權(quán)）人: 日產(chǎn)化學(xué)株式會社
• 主分類號: G02F1/1337
• 分類號: G02F1/1337;C08F220/00;C08G73/10;C08L33/04;C08L79/08
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發(fā)明提供一種形成多個取向方向不同的區(qū)域(取向分割)、且視場角特性優(yōu)異的VA模式液晶表示元件的簡便制造方法。本發(fā)明是一種多域液晶取向膜的制造方法，其依次包括如下工序：將液晶取向劑涂布在基板上，形成固化膜的工序，所述液晶取向劑含有溶劑和作為(A)成分的具有光取向性基團和熱交聯(lián)性基團A的聚合物、且滿足下述Z1和Z2中的至少一者；從傾斜方向?qū)υ摴袒ふ丈渥贤饩€的第一次照射工序；以及從與該第一次照射工序不同的方向?qū)υ撟贤饩€照射后的固化膜進行紫外線照射的第二次照射工序，該照射工序中的至少一者隔著包括遮光區(qū)域和未遮光區(qū)域的掩膜來進行。Z1：(A)成分還具有熱交聯(lián)性基團B。Z2：作為(B)成分，還含有具有熱交聯(lián)性基團B的化合物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用液晶取向劑的液晶取向膜的制造方法、由此得到的液晶取向膜和具備所得液晶取向膜的液晶表示元件。更詳細而言，涉及通過使用特定的液晶取向劑而得到的燒成溫度低、即使在燒成時間短的情況下液晶取向性也良好、預(yù)傾角表現(xiàn)能力也優(yōu)異且能夠獲得高可靠性、并且能夠改換(overwrite)預(yù)傾角的液晶取向膜，以及使用特定液晶取向劑的顯示品質(zhì)優(yōu)異的多域液晶取向膜的制造方法、多域液晶取向膜和液晶表示元件。

背景技術(shù)

在液晶表示元件中，液晶取向膜承擔(dān)使液晶沿著一定方向發(fā)生取向的作用。當(dāng)今，在工業(yè)上使用的主要的液晶取向膜通過將由作為聚酰亞胺前體的聚酰胺酸(也稱為polyamic acid)、聚酰胺酸酯、聚酰亞胺的溶液形成的聚酰亞胺系液晶取向劑涂布于基板并成膜來制作。

此外，使液晶相對于基板面發(fā)生平行取向或傾斜取向時，在成膜后，進一步利用摩擦來進行表面拉伸處理。

另一方面，使液晶相對于基板垂直地取向時(稱為垂直取向(VA)方式)，使用將長鏈烷基、環(huán)狀基團或者環(huán)狀基團與烷基的組合(例如參照專利文獻1)、類固醇骨架(例如參照專利文獻2)等疏水性基團導(dǎo)入至聚酰亞胺的側(cè)鏈而得的液晶取向膜。此時，對基板間施加電壓而使液晶分子朝向與基板平行的方向發(fā)生傾斜時，需要使液晶分子從基板法線方向朝向基板面內(nèi)的一個方向發(fā)生傾斜。作為為此的手段而提出了例如下述方法：在基板上設(shè)置突起的方法；對顯示用電極設(shè)置狹縫的方法；通過刷磨而預(yù)先使液晶分子從基板法線方向朝向基板面內(nèi)的一個方向略微傾斜(使其預(yù)傾)的方法；以及預(yù)先向液晶組合物中添加光聚合性化合物，與聚酰亞胺等的垂直取向膜一同使用，一邊對液晶單元施加電壓一邊照射紫外線，由此使液晶發(fā)生預(yù)傾的方法(例如參照專利文獻3)等。

近年來，作為替代VA方式的液晶取向控制中的突起或狹縫的形成、以及PSA技術(shù)的方法，還提出了利用基于偏振紫外線照射等的各向異性光化學(xué)反應(yīng)的方法(光取向法)。即，已知的是：通過對具有光反應(yīng)性的垂直取向性的聚酰亞胺膜照射偏振紫外線，賦予取向控制能力和預(yù)傾角表現(xiàn)性，從而能夠均勻地控制電壓施加時的液晶分子的傾斜方向(參照專利文獻4)。此時，也與以往的取向膜同樣地使用了耐久性優(yōu)異、適于控制液晶預(yù)傾角的聚酰亞胺系液晶取向膜。聚酰亞胺系液晶取向膜通常以200℃以上的高溫進行燒成。

另一方面，還致力于液晶表示元件的基板使用輕薄的塑料基板的研究。此時，由于塑料基板的耐熱性低，因此，需要在更低溫度下進行制作液晶取向膜時的燒成。同樣地，還尋求通過將該燒成溫度設(shè)為低溫，從而削減液晶表示元件的制造中的能量成本。

在低溫下進行燒成時，存在不得不在取向膜材料尚未充分固化的狀態(tài)下結(jié)束固化的問題，難以獲得可靠性高的液晶表示元件(例如參照專利文獻5)。

另一方面，形成多個取向方向不同的區(qū)域(取向分割)的多域化技術(shù)的需求日益高漲，但在以往的制造方法中，需要在使用以規(guī)定間隔設(shè)置有多個開口部的曝光掩膜來進行曝光后，將曝光掩膜僅錯開規(guī)定的間隔并再次進行曝光，對于曝光掩膜的對準、多個開口部的形成而言要求高精度，制造工序繁雜，尋求改善。此處，已知使用在光分解型聚酰亞胺上鍵合有垂直取向性基團的聚合物的多域液晶表示元件的制造方法，但需要非常大的光照射量，制造效率差(例如參照專利文獻6、7和8)。還存在多域取向膜的制造方法的例子，但使用哪種取向膜能夠?qū)嵤┌l(fā)明尚不明確(例如參照專利文獻9)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻