[发明专利]硅类液晶取向剂及液晶取向膜

说明书

技术领域

本发明涉及包含将烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷和特定的二元醇化 合物的液晶取向剂，以及由所述液晶取向剂得到的液晶取向膜及具有该液 晶取向膜的液晶显示元件。

背景技术

众所周知，液晶显示元件为将在透明电极上设有以聚酰胺酸和/或聚酰 亚胺为主要成分的液晶取向膜的2块基板相对配置，在其间隙内填充液晶物 质的结构。最广为人知的方式是TN(扭曲向列，Twisted Nematic)型液晶显 示元件，但正在开发可以实现比它更高的对比度的STN(超扭曲向列，Super Twisted Nematic)型、视角依赖性小的IPS(共面转换，In-Plane Switch ing)型、垂直取向(VA：Vertical Alignment)型等。

其中，以薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)驱动的垂直取向型 液晶显示元件具有响应速度快、超宽视角、高对比度的特点，正在不断提 出追求进一步的高品质化的MVA(多畴垂直取向，Multi-domain Vertical A lignment)、ASV(高阶超广角，Advanced Super View)和PVA(垂直取向构型， Patterned Vertical Alignment)等新的垂直取向型的液晶显示元件。

这些液晶显示元件中所设的液晶取向膜已知在使液晶取向的同时，对 液晶显示元件的电气特性等各种特性产生巨大的影响。因此，对于这样的 新的垂直取向型显示元件，也不断进行了与之适应的液晶取向膜的开发。

例如，作为获得良好的垂直取向性的液晶取向膜，提出了在聚酰胺酸 和/或聚酰亚胺中引入长链烷基链的方法(例如参照专利文献1)和引入环状 取代基的方法(例如参照专利文献2)。

另外，为了实现稳定的高垂直取向性，认为必须引入大量的长链烷基， 将膜疏水化而使表面能下降。

此外，提出了为了除良好的垂直取向性之外，再赋予元件高电压保持 率和/或低残留DC等电气特性，在聚酰胺酸和/或聚酰亚胺中引入特定的环 状取代基的方法(例如参照专利文献3)。

最近，作为商业用途和家庭影院用的液晶投影仪(被称为第3代薄型电 视的背投电视)用的光源，采用照射强度强的金属卤化物灯，除了一直以来 所采用的由有机聚合物形成的液晶取向膜材料以外，开始需要同时具有高 耐热性和高耐光性的液晶取向膜材料。作为其解决方法之一，提出了将以 无机聚合物为基料的液晶取向膜材料适用于本用途。

但是，关于以无机聚合物为基料的液晶取向膜材料的研究开发主要针 对蒸镀类材料(例如参照专利文献4、5)，几乎没有关于有利于大画面显示 器的制造的涂布类材料的报道。因此，目前为止基本上尚未采用过以无机 聚合物为基料的液晶取向膜材料。

作为使用涂布类无机聚合物作为液晶取向膜材料的报道，例如提出有 包含四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷及与水的反应生成物和二醇醚类溶剂的 液晶取向剂组合物。这些组合物仅是可以形成防止显示缺陷、长时间驱动 后残像特性也良好、不会使液晶取向的能力下降且对于光和热的电压保持 率的下降少的液晶取向膜组合物(例如参照专利文献6、7)，目前还尚无实 用水平的由涂布类无机聚合物形成的液晶取向膜材料。

除该动向之外，以液晶电视为代表的液晶显示元件的技术日新月异， 为了实现这一点，特别是元件的可靠性提高逐渐成为前所未有的重大课题。

作为元件的可靠性的一个方面，可以例举元件的电气方面的可靠性。 目前，TFT型液晶显示元件的可靠性、特别是电气方面的可靠性通过对应于 液晶显示元件的30赫兹工作的电压保持率和其温度特性来确认，但通过这 样的特性难以检测出微小的差别，无法解决上述的课题。

于是，作为确认更高的可靠性的方法，提出了以低频驱动元件而拉大 施加于液晶显示元件的脉冲电压的间隔，测定电压保持率的方法(例如参照 专利文献8)。

作为元件的可靠性的另一方面，可以例举元件的制造时的可靠性。即， 液晶显示元件的可靠性不仅是涉及显示器和电视机等的显示特性的可靠 性，还直接影响到制造工序中的成品率提高，因此是非常重要的。

另外，近年来，在液晶显示元件大型化的状况下，制造工序中的成品 率被认为对液晶显示元件的生产性的影响比以往更大。通过柔性凸版印刷 等涂布液晶取向膜时的涂布性不仅对液晶显示元件的画质有巨大影响，而 且也可能导致成品率的下降。