[发明专利]液晶取向剂、液晶取向膜、液晶取向膜的形成方法以及液晶显示元件

说明书

技术领域

本发明涉及适用于光取向的液晶取向剂、液晶取向膜、液晶取向膜的形成方法以及液晶显示元件。 

背景技术

液晶显示器(LCD)广泛用于电视和各种监视器等中。作为LCD的显示元件，已知具有TN(扭曲向列)型；STN(超扭曲向列)型；IPS(面内切换)型；改变IPS型的电极结构，提高显示元件部分的开口率，从而提高亮度的FFS(边缘场开关)型等液晶盒的显示元件(参见专利文献1和2)。 

作为使该液晶盒的液晶进行取向的方法，已知在基板表面形成液晶取向膜等的有机膜，用人造丝等布料在一个方向上擦拭该有机膜表面进行摩擦处理的方法；在基板表面斜向蒸镀氧化硅的方法；使用langmuir-blodgett法(LB法)形成具有长链烷基的单分子膜的方法等。其中，从基板尺寸、液晶的取向均匀性、处理时间和处理成本的观点出发，通常采用摩擦处理的方法。 

然而，如果通过摩擦处理使液晶进行取向，则由于在工序内会产生灰尘或产生静电，在取向膜表面附着灰尘，可能成为显示不佳产生的原因。尤其是在具有TFT(薄膜晶体管)元件的基板的情况下，由于产生的静电会破坏TFT元件的电路，有时还是成品率降 低的原因。此外，在以后越来越高精细化的液晶显示元件中，伴随着像素的高密度化，会在基板表面产生凹凸，因此存在难以进行均匀摩擦处理的倾向。 

因此，作为回避上述问题的方法，已知在聚乙烯基肉桂酸酯等感光性薄膜上照射偏光或非偏光的放射线，从而赋予液晶取向能的光取向法(参见专利文献3和4)，或作为感光性薄膜的材料使用聚酰亚胺树脂的液晶取向处理法(参见专利文献5)。通过所述方法，不会产生静电或灰尘，能实现均匀的液晶取向。此外，与摩擦处理相比，能在任意方向上且精密地控制液晶取向方向。再通过在放射线照射时使用光掩膜等，从而能在一块基板上任意形成液晶取向方向不同的多个领域。然而，存在放射线照射时必须加热，或需要较大累计曝光量这样的问题。此外，通过使用聚酰亚胺树脂的现有的液晶取向处理法，尽管放射线照射时不需要加热，但存在敏感度不足的问题。 

鉴于该状况，期望开发液晶取向剂，其可以通过低照射量的光取向法，形成具有良好液晶取向性的液晶取向膜，且能形成具有优异电特性等各性能的液晶显示元件。此外，还强烈期望开发使用该液晶取向剂的液晶取向膜的形成方法和液晶取向膜、以及具有该液晶取向膜的液晶显示元件。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本特开昭56-91277号公报 

专利文献2：日本特开平1-120528号公报 

专利文献3：日本特开平6-287453号公报 

专利文献4：日本特开2003-307736号公报 

专利文献5：日本特开平9-297313号公报 

发明内容

本发明的目的是提供一种液晶取向剂，其能形成放射线敏感度优异，通过低照射量的光取向法能具有良好的液晶取向性的液晶取向膜。此外，提供使用该液晶取向剂的液晶取向膜的形成方法以及液晶取向膜、进而具有该液晶取向膜，除了液晶取向性以外，电特性等各性能也优异的液晶显示元件。 

用于解决上述课题的发明是包含具有双环[2.2.2]辛烯骨架的聚酰胺酸和/或聚酰亚胺的液晶取向剂。 

本发明的液晶取向剂通过包含具有双环[2.2.2]辛烯骨架的聚酰胺酸和/或聚酰亚胺，从而能提高放射线敏感度，因此，在低照射量下也能形成具有良好液晶取向性的液晶取向膜。另外，通过包含具有双环[2.2.2]辛烯骨架的聚酰胺酸和/或聚酰亚胺，从而能进一步提高放射线敏感度的理由尚未明确，例如推定如下。认为聚酰胺酸等通过具有双环[2.2.2]辛烯骨架，从而通过例如狄尔斯-阿尔德反应，能引起聚酰胺酸等主链的分解、主链之间结合而产生二聚化等，因此会通过偏光产生光取向。在该情况下，认为引起分解反应或结合反应的部分与例如具有环丁烷骨架的聚酰胺酸等相比，引入立体结构，因此在反应前后聚合物的结构变化更大。其结果是，可以以更少量的照射量进行光取向。由此，可以减少光取向必须的放射线照射量，因此通过该液晶取向剂，能实现低成本化。此外，如果使用由该液晶取向剂形成的液晶取向膜，则还能制造电特性等各性能也优异的液晶显示元件。 

优选上述聚酰胺酸具有下式(1)表示的结构单元，上述聚酰亚胺具有下式(2)表示的结构单元。 

(在式(1)和(2)中，R¹和R²各自独立地表示2价的有机基团。)