[发明专利]取向膜和液晶显示装置

说明书

本发明提供具有优异的耐热性、能够抑制影像残留、斑点等不良的发生的取向膜、和具备这样的取向膜的液晶显示装置。本发明的取向膜含有包含由下述化学式(1)表示的重复结构单元的共聚物，式中，X1和X2可以相同也可以不同，表示下述化学式(X－P1)～(X－P4)等，Y表示下述化学式(Y－P1)～(Y－P4)等。

技术领域

本发明涉及取向膜和液晶显示装置。更详细地说，涉及用于控制 液晶分子的取向的取向膜、和具备该取向膜的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置是利用液晶组合物用于显示的显示装置，其代表性 的显示方式是，对被封入在一对基板间的液晶组合物施加电压，与施 加的电压相应地使液晶组合物中的液晶分子的取向状态变化，由此控 制光的透过量。这样的液晶显示装置充分发挥薄型、轻量(重量轻) 和低耗电的特长，被用于广泛的领域。

在未被施加电压的状态下，液晶分子的取向一般由在基板的表面 形成的取向膜进行控制。作为取向膜的材料(液晶取向剂)，以往多使 用聚酰亚胺和作为其前体的聚酰胺酸。聚酰亚胺(聚酰胺酸)在有机 树脂中在耐热性、与液晶的亲和性、机械强度等方面显示出优异的物 性。然而，随着液晶面板的性能的提高、用途的扩大、使用环境的多 样化等，要求可靠性更优异的取向膜。在使用聚酰亚胺(聚酰胺酸) 系取向膜的液晶显示装置中，有发生影像残留、斑点等显示不良的情 况，特别是在高温环境下保管的情况下，容易发生这些显示不良。

对此，专利文献1中公开了，为了改善在高温环境下液晶显示装 置的显示品质降低的情况，使用热稳定性比以往的聚酰亚胺(聚酰胺 酸)系取向膜高的聚苯并噁唑系、聚苯并噻唑系或者聚苯并咪唑系取 向膜。进一步公开了，通过向这些聚苯并噁唑系、聚苯并噻唑系或者 聚苯并咪唑系取向膜材料中导入光活性基团，可得到具有热稳定性的 光取向膜。然而，即使是专利文献1中公开的取向膜，热稳定性也不 充分。在IPS模式、FFS模式中，有产生对比度和长期可靠性降低的情 况，特别是在应用水平光取向膜与负型液晶材料的组合的情况下，降 低显著。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008－77050号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

如以上所述，在使用以往的取向膜的液晶显示装置中，有发生影 像残留、斑点等显示不良的情况，特别是在高温环境下保管的情况下 容易发生。根据本发明人的研究，这样的显示不良的原因是因为低分 子量的化合物从取向膜溶出到液晶层。

首先，取向膜材料中的由低分子量的化合物构成的添加剂(以下， 也称为低分子添加剂)的一部分，有时在成膜后的取向膜中保持未反 应的状态而含有，存在该低分子添加剂溶出到液晶层中的情况。溶出 到液晶层中的低分子添加剂通过与液晶层中极微量存在的水分的反应 而离子化，成为影像残留、斑点的原因。作为这样的低分子添加剂， 可以列举环氧系化合物、羧酸系化合物、胺系化合物。此外，低分子 添加剂是为了使构成取向膜的聚合物彼此交联而被导入。利用低分子 添加剂使交联密度提高，由此，能够提高取向膜的膜硬度和致密性， 聚合物的分子量增加，因此，能够抑制聚合物向液晶层溶出。但是， 并非全部的低分子添加剂都有助于交联反应，因此，未反应的低分子 添加剂会溶出到液晶层中。进一步，取向膜内部的低分子添加剂的分 布变得不均匀，偏置存在于亲和性高的分子附近。其结果，取向膜的 电阻值变得不均匀，成为显示不均匀的原因。

另一方面，在不向取向膜中导入低分子添加剂的情况下，构成取 向膜的聚合物中的分子量比较低的聚合物会溶出到液晶层中。溶出到 液晶层中的聚合物通过与液晶层中极微量存在的水分的反应、或者由 光或热引起的反应等而离子化，成为影像残留、斑点的原因。

另外，在将液晶显示装置放置在高温环境下的情况下，取向膜中 的低分子添加剂或分子量比较低的聚合物容易溶出到液晶层中，因此， 容易产生影像残留和斑点。