[发明专利]液晶取向处理剂及使用该液晶取向处理剂的液晶显示元件

说明书

本发明提供一种液晶取向处理剂，其能够形成提高UV照射后的响应速度而不降低垂直取向力的液晶取向膜；以及一种液晶显示元件，其具有由该液晶取向处理剂得到的液晶取向膜，使用不添加液晶聚合性化合物的液晶，与PSA方式同样地处理，UV照射后的响应速度提高。一种液晶取向处理剂，其含有选自由聚酰胺酸和聚酰亚胺组成的组中的至少一种聚合物((A)成分)、以及使含有式(1)表示的烷氧基硅烷和式(3)表示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷((B)成分)。R¹表示式(2)，R²为碳原子数1～5的烷基。Y¹为单键等，Y²为单键等，Y³为单键等，Y⁴为苯环等二价环状基等，Y⁵为苯环等二价环状基等，Y⁶为碳原子数1～18的烷基等，n为0～4。R³为被丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酰氧基或苯乙烯基取代的碳原子数为1～30的烷基，R⁴为碳原子数1～5的烷基。R¹Si(OR²)₃ (1)R³Si(OR⁴)₃ (3)

技术领域

本发明涉及液晶取向处理剂及由上述液晶取向处理剂得到的液晶取向膜、以及具有该液晶取向膜的液晶显示元件。

背景技术

近年来，在液晶显示元件的显示方式中，垂直(VA)方式的液晶显示元件被广泛用于大画面的液晶电视机、高精细的移动用途(数字照相机、移动电话的显示部)等。VA方式中，已知在TFT基板、滤色器基板上形成用于控制液晶的倾斜方向的突起的MVA方式(MultiVertical Alignment，多畴垂直取向)、在基板的ITO(铟-锡氧化物)电极上形成狭缝并利用电场控制液晶的倾斜方向的PVA(Patterned Vertical Alignment，图案垂直取向)方式。

作为其他取向方式，有PSA(Polymer sustained Alignment，聚合物稳定取向)方式。

VA方式中，PSA方式是近年来受到关注的技术。该方式中，在液晶中添加光聚合性化合物，制作液晶面板后，施加电场，在液晶倾斜的状态下对液晶面板照射紫外线(UV)。结果，聚合性化合物发生光聚合，由此，液晶的取向方向被固定化而产生预倾，响应速度提高。其特征在于，即使使用在构成液晶面板的单侧的电极上制作狭缝、在相对侧的电极图案中不设有MVA那样的突起或PVA那样的狭缝的结构也能够工作，能够简化制造，能够得到优异的面板透射率(参见专利文献1)

但是，PSA方式的液晶显示元件中，添加到液晶中的聚合性化合物的溶解性低，存在增加其添加量时在低温时析出的问题。另外，减少聚合性化合物的添加量时，无法得到良好的取向状态、响应速度。此外，还存在残留在液晶中的未反应的聚合性化合物成为液晶中的杂质而使液晶显示元件的可靠性降低的问题。

因此，提出了如下技术：将使用在聚合物分子中导入了光反应性侧链的聚合物而得到的液晶取向处理剂涂布到基板上，煅烧后得到液晶取向膜，设置与该液晶取向膜接触的液晶层，在对该液晶层施加电压的同时照射紫外线，制作液晶显示元件，由此，即使不在液晶中添加聚合性化合物，也能够得到响应速度快的液晶显示元件(参见专利文献2)

另一方面，与以往使用的聚酰亚胺等有机系的液晶取向膜材料一同已知的还有无机系的液晶取向膜材料。例如，作为涂布型的无机系的液晶取向膜材料，提出了含有四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷、醇以及草酸的反应产物的液晶取向剂组合物，据报道其在液晶显示元件的电极基板上形成了垂直取向性、耐热性和均匀性优异的液晶取向膜(参见专利文献3)

另外，提出了含有四烷氧基硅烷、特定的三烷氧基硅烷以及水的反应产物和特定的二醇醚系溶剂的液晶取向处理剂组合物，据报道其形成了防止显示不良、在长时间的驱动后残像特性也良好、不会降低使液晶取向的能力、且光和热引起的电压保持率的降低少的液晶取向膜(参见专利文献4)