[发明专利]液晶取向膜的制造方法、液晶取向膜、液晶显示元件、聚合物以及液晶取向剂

说明书

技术领域

本发明涉及适合使用光的高效的液晶取向膜的制造方法的聚合物以及液晶取向剂，以及液晶取向膜以及液晶显示元件。

背景技术

液晶显示元件作为轻量、薄型且低耗电的显示器件众所周知，近年来被应用于大型的电视机用途等，已取得了惊人的发展。

液晶显示元件例如用具有电极的透明的一对基板将液晶层夹住而构成。在这样的液晶显示元件中，为使液晶在基板间呈所需的取向状态，使用由有机材料构成的有机膜作为液晶取向膜。

即，液晶取向膜是液晶显示元件的构成构件，形成在将液晶夹住的基板的与液晶接触的面上，起到在该基板间使液晶朝一定方向取向的作用。

此外，对于液晶取向膜，除了例如使液晶朝与基板平行的方向等一定方向取向的作用以外，有时还要求控制液晶的预倾角的作用。这样的液晶取向膜的控制液晶取向的能力(下称取向控制能力。)是通过对构成液晶取向膜的有机膜进行取向处理来赋予的。

作为用于赋予取向控制能力的液晶取向膜的取向处理方法，一直以来已知摩擦法。摩擦法是指如下方法：对于基板上的聚乙烯醇、聚酰胺、聚酰亚胺等有机膜，将其表面用棉、尼龙、聚酯等的布朝一定方向擦拭(摩擦)，使液晶朝擦拭的方向(摩擦方向)取向。该摩擦法能简便地实现较为稳定的液晶的取向状态，因此在现有的液晶显示元件的制造工艺中一直都有使用。于是，作为液晶取向膜中使用的有机膜，以往主要选择耐热性等可靠性和电特性优异的聚酰亚胺类的有机膜。

然而，对由聚酰亚胺等构成的液晶取向膜表面进行摩擦的摩擦法中，扬尘和静电的产生有时成为问题。此外，由于近年来的液晶显示元件的高精细化、或对应的基板上的电极或液晶驱动用的开关有源元件所导致的凹凸，有时无法用布对液晶取向膜表面进行均匀地摩擦，无法实现均匀的液晶取向。

于是，作为不进行摩擦的液晶取向膜的其它取向处理方法，对光取向法进行了大量研究。

光取向法有各种各样的方法，但都是利用直线偏振光或准直的光在构成液晶取向膜的有机膜内形成各向异性，沿着该各向异性使液晶取向。

作为主要的光取向法，已知分解型的光取向法。例如对聚酰亚胺膜照射偏振紫外线，利用分子结构的紫外线吸收的偏振方向依赖性使其发生各向异性的分解。然后，利用未分解而残留的聚酰亚胺使液晶取向(例如，参照专利文献1)。

此外，也已知光交联型或光异构化型的光取向法。例如使用聚肉桂酸乙烯酯，照射偏振紫外线，在与偏振光平行的2条侧链的双键部分发生二聚化反应(交联反应)。然后，使液晶朝与偏振方向正交的方向取向(例如，参照非专利文献1)。此外，使用侧链具有偶氮苯的侧链型高分子的情况下，照射偏振紫外线，在与偏振光平行的侧链的偶氮苯部分发生异构化反应，使液晶朝与偏振方向正交的方向取向(例如，参照非专利文献2)。

此外，近年在光取向法中，还研究了在光照射处理的同时组合加热工序，提高液晶取向膜的取向控制能力的技术(例如，参照专利文献2～4)。

如以上的例子，利用光取向法的液晶取向膜的取向处理方法是利用光交联反应或光异构化反应等光的反应。因此，对用于液晶取向膜的形成的材料，要求能够实现该目的的光反应性。例如，上述的非专利文献1中，将聚肉桂酸乙烯酯用于液晶取向膜的材料中。

另一方面，对液晶取向膜要求如上所述的优良可靠性等。为此，在以往的利用摩擦处理的液晶取向膜中，可使用如上所述的耐热性等可靠性和电特性优良的聚酰亚胺类有机膜。因此，在利用光取向法的液晶取向膜中，也要求兼顾光反应性和可靠性。

最近，在高分子材料的领域中，已知例如将丙烯酸聚合物和硅氧烷聚合物分别聚合物化并进行混合而得到丙烯酸-硅氧烷混合材料等高可靠性的高分子材料的技术(例如，参照专利文献5～9)。

然而，在利用必须适用于光反应的光取向法的液晶取向膜的领域中，还没有导入过这样高可靠性的混合材料等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3893659号说明书

专利文献2：日本专利特开2007-304215号公报

专利文献3：日本专利特开2007-232934号公报

专利文献4：日本专利特开2008-276149号公报

专利文献5：日本专利特开平7-243173号公报

专利文献6：日本专利特开平9-208642号公报

专利文献7：日本专利特开平4-261454号公报

专利文献8：日本专利特开2003-313233号公报