[发明专利]液晶取向剂、液晶取向膜以及使用了其的液晶表示元件

说明书

本发明提供液晶取向剂、液晶取向膜和使用了其的液晶表示元件，其能够抑制由交流驱动时的正负电压不对称导致的电荷蓄积，使蓄积的电荷快速缓和，具有优异的液晶取向性和优异的取向稳定性。一种液晶取向剂，其含有选自由聚酰胺酸和该聚酰胺酸的酰亚胺化聚合物组成的组中的至少1种聚合物，所述聚酰胺酸是使含有苯均四酸二酐的四羧酸二酐成分与二胺成分反应而得到的，所述二胺成分含有下述式(1)的二胺、以及选自由下述式(2)和(3)所示的二胺组成的组中的至少1种二胺。(式(2)中，A₁为含有碳数1～10的直链亚烷基的2价有机基团，R₁和R₂各自独立地为氢原子或碳数1～4的烷基；式(3)中，A₂为单键、‑O‑、‑S‑、‑NR₆‑、酯键、酰胺键、硫酯键、脲键、碳酸酯键或氨基甲酸酯键，R₆为氢原子、甲基或叔丁氧基羰基，R₃为碳数1～10的直链亚烷基，R₄和R₅各自独立地为氢原子或碳数1～4的烷基。)

技术领域

本发明涉及对基板施加平行电场而进行驱动的液晶表示元件中使用的液晶取向剂、液晶取向膜、以及使用了其的液晶表示元件。

背景技术

一直以来，液晶表示元件被广泛地用作个人电脑、手机、电视显影仪等的表示部。液晶表示元件具备：例如夹持在元件基板与滤色器基板之间的液晶层、用于对液晶层施加电场的像素电极和共用电极、用于控制液晶层的液晶分子取向性的取向膜、用于切换对像素电极供给的电信号的薄膜晶体管(TFT)等。

作为液晶分子的驱动方式，已知有TN(扭转向列，Twisted Nematic)方式、VA(垂直取向，Virtical Alignment)方式等纵向电场方式；IPS(平面开关，In-Place-Switching)方式、边缘场开关(Fringe Field Switching：以下称为FFS)方式等横向电场方式。一般来说，与以往的对形成于上下基板的电极施加电压而使液晶驱动的纵向电场方式相比，仅在基板的单侧形成电极并沿着平行于基板的方向施加电场的横向电场方式作为具有宽广视场角特性且能够高品质表示的液晶表示元件是已知的。

然而，横向电场方式的液晶表示元件虽然视场角特性优异，但形成在基板内的电极部分少，因此液晶取向膜的电压保持率弱时，不会对液晶施加充分的电压、表示对比度降低。另外，由于现存问题即源自有源矩阵结构而被施加的直流电压成分、近年来备受关注的交流驱动时的正负电压不对称，电荷被蓄积在液晶表示元件内，这些蓄积的电荷会打乱液晶的取向，进而以余像、残影的形式对表示造成影响，从而显著地降低液晶表示元件的表示品质。或者，在电荷蓄积的状态下驱动时，刚驱动之后无法正常地控制液晶分子，从而产生闪烁(flicker)等。尤其是，与纵向电场方式相比，横向电场方式中的像素电极与共用电极的距离近，因此，强电场作用于取向膜、液晶层，从而存在这些不良情况容易变得显著的问题。

进而，IPS方式、FFS驱动方式等利用横向电场驱动相对于基板平行取向的液晶分子的方式中，液晶取向的稳定性也变得重要。若取向的稳定性欠缺，则长时间驱动液晶时，液晶恢复不到初始状态，对比度降低或者导致余像或残影。

随着液晶表示元件的高性能化，对液晶取向膜追求的特性要求也变得严格。即，液晶取向性优异和取向稳定性优异、电压保持率高、以及电压保持率相对于长时间驱动的稳定性、施加直流电压时的蓄积电荷少、抑制由交流驱动时的正负电压不对称导致的电荷蓄积、蓄积电荷的快速缓和等特性变得重要。

对于聚酰亚胺系的液晶取向膜而言，为了应对上述那样的要求而进行了各种提案。例如，作为截止至因施加直流电压而产生的余像消失为止的时间短的液晶取向膜，提出了使用除了含有聚酰胺酸、含酰亚胺基的聚酰胺酸之外还含有特定结构的叔胺的液晶取向剂(例如参照专利文献1)；使用了含有可溶性聚酰亚胺的液晶取向剂，所述可溶性聚酰亚胺将具有吡啶骨架等的特定二胺化合物用于原料(例如参照专利文献2)等。