液晶取向劑、液晶取向膜以及液晶顯示元件的制作方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及一種液晶取向齊Ij、液晶取向膜以及液晶顯示元件?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]以往，液晶顯示元件已開發(fā)出電極結(jié)構(gòu)或所使用的液晶分子的物性、制造步驟等不同的多種驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示元件，例如已知扭轉(zhuǎn)向列（TwistedNematic，TN)型、或超扭轉(zhuǎn)向列（SuperTwistedNematic，STN)型、垂直取向（VerticalAlignment，VA)型、共面切換（In-PlaneSwitching，IPS)型、邊緣場(chǎng)切換（fringefieldswitching，F(xiàn)FS)型等各種液晶顯示元件。這些液晶顯示元件具有用以使液晶分子取向的液晶取向膜。作為液晶取向膜的材料，就耐熱性或機(jī)械強(qiáng)度、與液晶的親和性等各種特性良好的方面而言，通常使用聚酰胺酸或聚酰亞胺。[0003]近年來，智能手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理（PersonalDigitalAssistance，PDA)等移動(dòng)終端或平板PC(tabletPC)等小型的顯示終端的普及推進(jìn)，對(duì)液晶面板的高精細(xì)化的要求進(jìn)一步提尚。基于此種背景，提出了可實(shí)現(xiàn)液晶面板的顯不品質(zhì)或可靠性的提尚的多種液晶取向劑（例如參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1中公開了：使具有特定結(jié)構(gòu)的環(huán)氧系化合物與聚酰胺酸或者聚酰亞胺的聚合物成分一起含有于液晶取向劑中，使用該液晶取向劑來形成液晶取向膜，由此于顯示元件中提高液晶取向性以及可靠性。另外，近年來，隨著平板型終端或移動(dòng)終端的需求增加，觸摸面板方式的液晶顯示器增加。[0004][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)][0005][專利文獻(xiàn)][0006][專利文獻(xiàn)1]日本專利特開2008-299318號(hào)公報(bào)【
發(fā)明內(nèi)容】[0007][發(fā)明所要解決的問題][0008]觸摸面板方式的液晶顯示器中，要求：對(duì)于手指、筆等點(diǎn)擊裝置（pointingdevice)的按壓等外部壓力的耐性高，即，在被賦予外部壓力的情況下也難以產(chǎn)生取向不良或亮點(diǎn)不良。另外，近年來，平板型終端或移動(dòng)終端中，輕量化以及薄型化推進(jìn)，在液晶顯示器制造時(shí)的面板組裝步驟中，容易產(chǎn)生面板的應(yīng)變，或容易對(duì)面板內(nèi)部施加應(yīng)力。此種面板的應(yīng)變或應(yīng)力成為取向膜自基板上剝離的原因，也成為產(chǎn)生亮點(diǎn)不良或取向不良的原因。因此，對(duì)液晶取向膜要求難以產(chǎn)生基板剝離。[0009]特別是近年來，隨著液晶顯示元件的高精細(xì)化，1像素的尺寸變得比以往小，在形成有液晶取向膜的基板上，因搭載于該基板上的電子零件而引起的階差的數(shù)量增加。因此，近年來的液晶取向膜可以說通過摩擦處理而容易受到較以往高的應(yīng)力，容易產(chǎn)生傷痕或膜剝離。另一方面，液晶取向膜上產(chǎn)生的傷痕或剝離成為顯示不良的原因，因此液晶取向膜要求耐摩擦性高。[0010]本發(fā)明是鑒于所述問題而形成，目的之一在于提供一種液晶取向劑，其可獲得耐摩擦性良好的液晶取向膜，且可獲得對(duì)外部壓力的耐性高的液晶顯示元件。[0011][解決問題的技術(shù)手段][0012]本發(fā)明者等人為了解決如上所述的現(xiàn)有技術(shù)的問題而積極研究，從而發(fā)現(xiàn)，使具有特定結(jié)構(gòu)的硅化合物含有于液晶取向劑中，而獲得液晶取向膜的耐摩擦性以及液晶顯示元件的對(duì)外部壓力的耐性的改善效果，從而完成了本發(fā)明。具體而言，由本發(fā)明來提供以下的液晶取向劑、液晶取向膜以及液晶顯示元件。[0013]本發(fā)明的一方面為提供一種液晶取向劑，其包含：選自由聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及聚酰亞胺所組成的組群中的至少一種聚合物（P);以及具有下述式（Ia)所表示的含氮結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅化合物（其中，下述式（Ia)中的"*1"與氫原子、亞甲基或者一價(jià)烴基鍵結(jié)）。[0014][化1][0016](式（Ia)中，Ra及別獨(dú)立地為二價(jià)有機(jī)基；"*1"及"*2"表示結(jié)合鍵）[0017]本發(fā)明的一方面為提供一種液晶取向劑，其包含：選自由聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及聚酰亞胺所組成的組群中的至少一種聚合物（P);以及有機(jī)硅化合物，其具有所述式（Ia)所表示的含氮結(jié)構(gòu)，且滿足分子內(nèi)具有羥基以及所述式（Ia)中的Ra為羰基中的至少一者。[0018]另外，本發(fā)明的另一方面為提供一種使用所述液晶取向劑而形成的液晶取向膜以及包括該液晶取向膜的液晶顯示元件。[0019][發(fā)明的效果][0020]通過所述包含特定有機(jī)硅化合物的液晶取向劑，可獲得耐摩擦性良好的液晶取向膜。另外，可獲得對(duì)外部壓力的耐性高的液晶顯示元件?！揪唧w實(shí)施方式】[0021]本公開的液晶取向劑是聚合物成分優(yōu)選為溶解或分散于有機(jī)溶媒中而成的液狀的聚合物組合物。以下，對(duì)本公開的液晶取向劑中所含的各成分、以及視需要而任意調(diào)配的其他成分進(jìn)行說明。[0022]〈聚合物（P)>[0023]本公開的液晶取向劑含有選自由聚酰胺酸、聚酰亞胺及聚酰胺酸酯所組成的組群中的至少一種聚合物（P)作為聚合物成分。[0024][聚酰胺酸][0025]本公開的液晶取向劑中所含有的聚酰胺酸例如可通過使四羧酸二酐與二胺進(jìn)行反應(yīng)而獲得。[0026](四羧酸二酐）[0027]聚酰胺酸的合成中使用的四羧酸二酐例如可列舉脂肪族四羧酸二酐、脂環(huán)式四羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。作為這些四羧酸二酐的具體例，脂肪族四羧酸二酐例如可列舉：丁烷四羧酸二酐等；[0028]脂環(huán)式四羧酸二酐例如可列舉：1，2,3,4_環(huán)丁烷四羧酸二酐、2,3,5_三羧基環(huán)戊基乙酸二酐、5-(2,5_二氧代四氫呋喃-3-基）-3a，4,5,9b-四氫萘并[l，2-c]呋喃-1，3-二酮、5-(2,5-二氧代四氫呋喃-3-基）-8-甲基-3a，4,5,9b-四氫萘并[l，2-c]呋喃-1，3-二酮、3-氧雜雙環(huán)[3.2.1]辛烷_2,4_二酮-6-螺環(huán)-3'-(四氫呋喃-2'，5'-二酮）、5_(2,5-二氧代四氫-3-呋喃基）-3-甲基-3-環(huán)己烯-1，2-二羧酸酐、3,5,6-三羧基-2-羧基甲基降冰片烷-2:3,5:6-二酐、雙環(huán)[3.3.0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸2:4,6:8-二酐、雙環(huán)[2·2·1]庚烷-2,3,5,6-四羧酸2:3,5:6_二酐、4,9-二氧雜三環(huán)[5.3.L02'6]十一烷-3,5,8,10-四酮、1，2,4,5-環(huán)己烷四羧酸二酐、雙環(huán)[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5，6_四羧酸二酐、乙二胺四乙酸二酐、環(huán)戊烷四羧酸二酐等；[0029]芳香族四羧酸二酐例如可列舉：均苯四甲酸二酐、乙二醇雙（偏苯三甲酸酐酯）、1，3_丙二醇雙（偏苯三甲酸酐酯）等；除此以外，還可使用日本專利特開2010-97188號(hào)公報(bào)中記載的四羧酸二酐。此外，聚酰胺酸的合成中使用的四羧酸二酐可將這些四羧酸二酐的一種單獨(dú)使用或者將兩種以上組合使用。[0030]作為四羧酸二酐，就可使液晶取向性以及對(duì)溶劑的溶解性良好的方面而言，優(yōu)選為包含選自由雙環(huán)[2.2.1]庚烷-2,3,5,6-四羧酸2:3,5:6_二酐、1，2,3,4_環(huán)丁烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環(huán)戊基乙酸二酐、5-(2,5-二氧代四氫呋喃-3-基）-3a，4,5,9b-四氫萘并[l，2-c]呋喃-1，3-二酮、5-(2,5_二氧代四氫呋喃-3-基）-8-甲基-3a，4,5,9b-四氫萘并[l，2-c]呋喃-1，3-二酮、雙環(huán)[3.3.0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸2:4,6:8_二酐、環(huán)己烷四羧酸二酐、1，3-丙二醇雙（偏苯三甲酸酐酯）以及均苯四甲酸二酐所組成的組群中的至少一種化合物。相對(duì)于聚酰胺酸的合成中使用的四羧酸二酐的總量，這些優(yōu)選化合物的使用量（在使用兩種以上的情況下為其合計(jì)量）優(yōu)選為設(shè)為5摩爾％以上，更優(yōu)選為設(shè)為10摩爾％以上，更優(yōu)選為設(shè)為20摩爾％以上。[0031](二胺）[0032]聚酰胺酸的合成中使用的二胺例如可列舉脂肪族二胺、脂環(huán)式二胺、芳香族二胺、二氨基有機(jī)硅氧烷等。作為這些二胺的具體例，脂肪族二胺例如可列舉：間苯二甲胺、1，3-丙二胺、四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、六亞甲基二胺、1，3_雙（氨基甲基）環(huán)己烷等；[0033]脂環(huán)式二胺例如可列舉：1，4_二氨基環(huán)己烷、4,V-亞甲基雙（環(huán)己基胺）等；[0034]芳香族二胺例如可列舉：十二烷氧基二氨基苯、十四烷氧基二氨基苯、十五烷氧基二氨基苯、十六烷氧基二氨基苯、十八烷氧基二氨基苯、膽留烷氧基二氨基苯、膽留烯氧基二氨基苯、二氨基苯甲酸膽留烷基酯、二氨基苯甲酸膽留烯基酯、二氨基苯甲酸羊毛甾烷基酯、3,6_雙（4-氨基苯甲?；趸┠懥敉?、3,6_雙（4-氨基苯氧基）膽留烷、1，1_雙(4-((氨基苯基）甲基）苯基）-4-丁基環(huán)己烷、1，1_雙（4-((氨基苯基）甲基）苯基）-4-庚基環(huán)己烷、1，1_雙（4-((氨基苯氧基）甲基）苯基）-4-庚基環(huán)己烷、1，1_雙（4-((氨基苯基）甲基）苯基）-4-(4-庚基環(huán)己基）環(huán)己烷、N-(2,4-二氨基苯基）-4-(4-庚基環(huán)己基）苯甲酰胺、下述式（D-I)[0035][化2][0037](式（D-I)中，X1及X11分別獨(dú)立地為單鍵、-0-、-C00-或-0C0-，R1為碳數(shù)1~3的烷二基，Rn為單鍵或碳數(shù)1~3的烷二基，a為O或1，b為O~2的整數(shù)，c為1~20的整數(shù)，d為0或1;其中，a及b不會(huì)同時(shí)成為0)[0038]所表示的化合物、具有光取向性結(jié)構(gòu)的二胺等含取向性基的二胺；[0039]對(duì)苯二胺、4，f-二氛基二苯基甲燒、4，f-二氛基二苯基胺、4，f-二氛基二苯基硫醚、4-氨基苯基-氨基苯甲酸酯、4W-二氨基偶氮苯、1，5_雙（4-氨基苯氧基）戊烷、1，7-雙（4-氨基苯氧基）庚烷、雙[2-(4-氨基苯基）乙基]己二酸、N，N-雙(4-氨基苯基）甲基胺、1，5_二氨基萘、2,2'-二甲基_4,4'-二氨基聯(lián)苯、2,2'-雙(二氣甲基）_4，f-二氨基聯(lián)苯、4,4'-二氨基二苯基釀、2,2_雙[4_(4_氨基苯氧基）苯基]丙烷、9,9_雙（4-氨基苯基）芴、2,2_雙[4-(4-氨基苯氧基）苯基]六氟丙烷、2，2_雙（4-氨基苯基）六氟丙烷、4W-(對(duì)亞苯基二亞異丙基）雙苯胺、1，4_雙（4-氨基苯氧基）苯、4,4'-雙（4-氨基苯氧基）聯(lián)苯、2,6-二氨基吡啶、2,4-二氨基嘧啶、3,6-二氨基吖啶、3,6-二氨基咔唑、N-甲基-3,6-二氨基咔唑、N，N'-雙（4-氨基苯基）-聯(lián)苯胺、N，N'-雙（4-氨基苯基）-N，N'-二甲基聯(lián)苯胺、1，4_雙-(4-氨基苯基）-哌嗪、3,5_二氨基苯甲酸、4,4，_[4,4，-丙烷-1，3-二基雙（哌啶-1，4-二基）]二苯胺、4,4，-二氨基三苯基胺等其他二胺等；[0040]二氨基有機(jī)硅氧烷例如可列舉：1，3-雙（3-氨基丙基）-四甲基二硅氧烷等；除此以外，還可使用日本專利特開2010-97188號(hào)公報(bào)中記載的二胺。[0041]所述式（D-I)中的W-X1-(R1-X11)d-M所表示的二價(jià)基優(yōu)選為碳數(shù)1~3的烷二基、*-0-、*-C00-或*-0-C2H4-0-(其中，帶有的結(jié)合鍵與二氨基苯基鍵結(jié)）?；鶊F(tuán)"-QH2W"例如可列舉：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基等，這些基團(tuán)優(yōu)選為直鏈狀。二氨基苯基中的兩個(gè)氨基優(yōu)選為相對(duì)于其他基團(tuán)而位于2，4-位或3，5-位。[0042]作為所述式（D-I)所表示的化合物的具體例，例如可列舉下述式（D-1-1)~式(D-1-4)分別所表示的化合物等。[0043][化3][0045]此外，聚酰胺酸的合成中使用的二胺可將這些化合物的一種單獨(dú)使用或者適當(dāng)選擇兩種以上來使用。[0046]在應(yīng)用于TN型、STN型或者垂直取向型液晶顯示元件用的液晶取向劑的情況下，可在聚酰胺酸的側(cè)鏈上導(dǎo)入能夠?qū)ν磕べx予液晶取向能力的基團(tuán)（取向性基）。此種取向性基例如可列舉具有直鏈結(jié)構(gòu)的基團(tuán)、具有液晶原骨架的基團(tuán)以及具有大體積結(jié)構(gòu)的基團(tuán)等，具當(dāng)前第1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