CN110662807A - 组合物及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种组合物，其包含具有光反应性官能基的第一高分子化合物、第二高分子化合物、及具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂，紫外线吸收剂的含量是相对于第一高分子化合物及第二高分子化合物的合计100质量份而言不足20质量份。

Description

组合物及液晶显示装置
技术领域
本发明的若干形态涉及组合物及液晶显示装置。
本申请主张于2017年5月25日在日本提出申请的日本专利特愿2017-103556号的优先权，并将其内容引用至此。
背景技术
目前，智能手机等便携式电子设备或电视、个人电脑等的显示器广泛使用液晶显示装置。
液晶显示装置具有以液晶组合物为形成材料的液晶层、夹着液晶层的取向膜。取向膜对液晶组合物中所含的液晶分子显示出取向限制力，从而赋予规定的预倾角。取向膜的性能对液晶显示装置的性能产生较大的影响。因此，为了改善液晶显示装置的性能，迄今为止研究并提出了各种取向膜的形成材料。
在液晶显示装置的性能中，已经进行了着眼于耐久性的研究。例如，在专利文献1中记载了一种液晶取向剂(取向膜的形成材料)，其可提供即便长时间暴露于强光下，显示质量也不降低的液晶显示元件。在专利文献1所记载的液晶取向剂中使用了特定的二胺作为原料。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本专利特开2016-180973号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而，专利文献1中所记载的取向膜根据市场需求而要求进一步的耐久性改善。
本发明的一形态是鉴于此种事实而成的，其目的在于提供可实现耐久性高的液晶显示装置的取向膜形成用组合物。而且，其目的在于提供具有由该组合物形成的取向膜的液晶显示装置。
解决问题的方案
根据发明者等人的研究，推测液晶显示装置的性能降低的主要原因是具有光反应性官能基的高分子化合物的副反应。
发明者等人进行了锐意研究，结果发现通过使形成取向膜的组合物含有紫外线吸收剂，可以解决上述问题，从而完成本发明的若干形态。
本发明的一形态提供一种组合物，其包含：具有光反应性官能基的第一高分子化合物、第二高分子化合物、及具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂，紫外线吸收剂的含量是相对于所述第一高分子化合物及所述第二高分子化合物的合计100质量份而言不足20质量份。
在本发明的一形态中，可以是如下的构成：紫外线吸收剂为下述式(1)所示的化合物。
[化1]
(式(1)中，R1及R2分别独立地表示碳数1～30的烃基。)
在本发明的一形态中，可以是如下的构成：紫外线吸收剂的分子量为600以上。
在本发明的一形态中，可以是如下的构成：紫外线吸收剂的含量是相对于第一高分子化合物及第二高分子化合物的合计100质量份而言为5质量份以上。
在本发明的一形态中，可以是如下的构成：第一高分子化合物为聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚酰胺、聚硅氧烷或聚乙烯，第二高分子化合物为聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚酰胺、聚硅氧烷或聚乙烯。
在本发明的一形态中，可以是如下的构成：光反应性官能基为具有偶氮苯骨架、肉桂酸酯骨架或环丁烷环的基。
本发明的一形态提供一种液晶显示装置，其具有：一对基板、夹在一对基板之间的液晶层、设于一对基板的液晶层侧的表面的取向膜，液晶层包含液晶材料，一对基板所分别具有的取向膜中的至少一者是包含配置于液晶层侧的第一取向膜和设于第一取向膜与基板之间的第二取向膜的层叠膜，第一取向膜包含第一高分子化合物，第二取向膜包含第二高分子化合物，层叠膜以上述组合物为形成材料。
在本发明的一形态中，可以是如下的构成：液晶材料包含具有烯基骨架的化合物。
在本发明的一形态中，可以是如下的构成：液晶材料为选自由下述式(C1)～(C4)所示的化合物所构成的群的至少一种。
[化2]
Figure BDA0002282270330000031
(式中，a、b为相互独立的1～6的任一整数。)
在本发明的一形态中，可以是如下的构成：液晶材料为负型，光反应性官能基为具有环丁烷环的基。
发明效果
根据本发明的一形态，提供可实现耐久性高的液晶显示装置的取向膜形成用组合物。而且，提供具有由该组合物形成的取向膜的液晶显示装置。
附图说明
图1为示意性地示出本实施方式的液晶显示装置的剖视图。
具体实施方式
以下，参照图1而对本发明的若干形态的组合物及液晶显示装置的实施方式加以说明。另外，于以下的所有附图中，为了使附图便于查看，各构成元件的尺寸或比率等适宜不同。
<液晶显示装置>
图1为示意性地示出本实施方式的液晶显示装置的剖视图。如图1所示那样，本实施方式的液晶显示装置100具有：元件基板10、对置基板20、夹在元件基板10及对置基板20之间的液晶层30、密封部40。元件基板10及对置基板20相当于权利要求书中的一对基板。
图1所示的液晶显示装置100采用FFS(fringe field switching，边缘场切换)方式的装置构成。即，液晶显示装置100为水平取向型的液晶显示装置。
另外，本发明的一形态的液晶显示装置并不限于水平取向型的液晶显示装置，可应用于各种取向方式的液晶显示装置。作为可应用的液晶显示装置的取向方式，例如可列举TN(Twisted Nematic，扭曲向列)、STN(Super-Twisted Nematic，超扭曲向列)、IPS(InPlane Switching，面内切换)、ECB(Electrically Controlled Birefringence，电场控制双折射)、VA(Vertical Alignment，垂直取向)、MVA(Multi Vertical Alignment，多畴垂直取向)、4D-VTN(4-Domain Vertical TN，四畴垂直扭曲向列)、4D-VECB(4-Domain VerticalECB，四畴垂直电场控制双折射)、UV2A(Ultra-violet induced multi-domain VerticalAlignment，紫外线诱导多畴垂直配向)。
[元件基板]
图1所示的元件基板10具有：TFT基板11、设于TFT基板11的液晶层30侧的表面的元件基板用取向膜12、设于TFT基板11的与液晶层30为相反侧的第一偏振板19。
在TFT基板11上具有未图示的驱动用TFT元件。驱动用TFT元件的漏极电极、栅极电极、及源极电极分别与像素电极、栅极总线、及源极总线电连接。各像素经由源极总线、栅极总线的电气配线而电连接。
TFT基板11可以是在各像素中具有驱动用TFT的有源矩阵方式，也可以各像素并不具有驱动用TFT的单纯矩阵方式的液晶显示装置。
TFT基板11的各构件的形成材料可使用通常已知的材料。
本实施方式的元件基板用取向膜12是由配置于TFT基板11的液晶层30侧的第一取向膜14、及设于第一取向膜14与TFT基板11之间的第二取向膜13形成的层叠膜。
第一偏振板19可使用通常已知的构成。
元件基板用取向膜12以本实施方式的组合物为形成材料。元件基板用取向膜12中所使用的本实施方式的组合物包含：具有光反应性官能基的第一高分子化合物、第二高分子化合物、及具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂。
具有光反应性官能基的第一高分子化合物对液晶层30中所含的液晶分子具有取向限制力。另一方面，第二高分子化合物调节元件基板用取向膜12整体的电阻。
本实施方式的组合物中所含的第一高分子化合物优选为聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚酰胺、聚硅氧烷或聚乙烯。而且，本实施方式的组合物中所含的第二高分子化合物优选为聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚酰胺、聚硅氧烷或聚乙烯。在本实施方式的组合物中，第一高分子化合物及第二高分子化合物可任意地组合。
(聚酰胺酸)
对本实施方式的组合物中所含的聚酰胺酸加以说明。
此处，有时将作为第一高分子化合物而使用的聚酰胺酸称为“聚酰胺酸(1)”。有时将作为第二高分子化合物而使用的聚酰胺酸称为“聚酰胺酸(2)”。
作为第二取向膜13中所含的聚酰胺酸(2)，可列举下述式(10)所示者。作为聚酰胺酸(2)，可示出：式(10)中的X单元为下述式(X-1)～(X-11)的化合物、及E单元为下述式(E-1)～(E-11)的化合物。
[化3]
(式中，p表示聚合度。)
[化4]
[化5]
Figure BDA0002282270330000072
聚酰胺酸(2)是在上述式(X-1)～(X-11)所表示的X单元的四个键中的两个键上键结着羧基的化合物。
作为第一取向膜14中所含的聚酰胺酸中的具有光反应性官能基的聚酰胺酸(1)，可示出将聚酰胺酸(2)中的基本结构的X单元与E单元的任意一者或两者取代为后述的光反应性官能基的化合物。
具体而言，作为上述式(10)的X单元所可采用的光反应性官能基，可例示：下述式(X-101)所示的具有偶氮苯骨架的基、下述(X-102)所示的具有环丁烷环的基。
[化6]
Figure BDA0002282270330000081
而且，作为E单元所可采用的光反应性官能基，可例示下述式(E-101)～(E-106)。
[化7]
作为具有垂直取向性基的聚酰胺酸(1)，可列举下述式(11)所示者。作为具有垂直取向性基的聚酰胺酸(1)，可例示在式(11)的X单元为上述式(X-1)～(X-11)的化合物、E单元为下述式(E-21)～(E-36)的化合物中，进一步在Z单元中具有下述式(Z-1)～(Z-7)的基的化合物。
[化8]
Figure BDA0002282270330000091
(式中，p表示聚合度。)
[化9]
Figure BDA0002282270330000092
[化10]
Figure BDA0002282270330000093
[化11]
Figure BDA0002282270330000094
[化12]
[化13]
Figure BDA0002282270330000102
(聚硅氧烷)
对本实施方式的组合物中所含的聚硅氧烷加以说明。
作为第一高分子化合物而使用聚硅氧烷可列举下述式(20)所示者、或下述式(21)所示者。在式(20)及式(21)所示的聚硅氧烷的侧链所具有的Z单元中，共价键结着光反应性官能基。
[化14]
Figure BDA0002282270330000103
(式中，α为氢原子、羟基、烷氧基的任意者。多个α可相同，也可以相互不同。
r为0＜r＜1.0。(1-r)及r表示各个构成单元的共聚比。p表示聚合度。)
[化15]
Figure BDA0002282270330000111
(式中，α为氢原子、羟基、烷氧基的任意者。多个α可相同，也可以相互不同。
r为0＜r＜1.0。(1-r)及r表示各个构成单元的共聚比。p表示聚合度。)
作为上述式(20)及上述式(21)的Z单元所可采用的垂直取向性基，可例示下述式(Z-224)～(Z-225)所示的具有肉桂酸酯骨架的基。
[化16]
Figure BDA0002282270330000112
[化17]
作为上述式(20)及上述式(21)的Z单元所可采用的水平取向性基，可例示下述式(Z-226)。
[化18]
Figure BDA0002282270330000121
(聚乙烯)
对本实施方式的组合物中所含的聚乙烯加以说明。
作为第一高分子化合物而使用的聚乙烯可列举下述式(30)所示者。在式(30)中所示的聚乙烯的侧链上所具有的Z单元上，共价键结着光反应性官能基。
[化19]
Figure BDA0002282270330000122
(式中，β为氢原子、甲基、乙基的任意者。多个β可相同，也可以相互不同。
r为0＜r＜1.0。(1-r)及r表示各个构成单元的共聚比。p表示聚合度。)
作为上述式(30)的Z单元可采用的垂直取向性基，可例示上述式(Z-224)～(Z-225)。
作为上述式(30)的Z单元可采用的水平取向性基，可例示下述式(Z-226)。
本实施方式的组合物在后述的液晶显示装置100的制造方法中，在组合物的成膜时产生层分离。因此，第一取向膜14较多地含有本实施方式的组合物中的第一高分子化合物。另一方面，第二取向膜13较多地含有本实施方式的组合物中的第二高分子化合物。
如上所述，第一高分子化合物由于具有光反应性官能基而具有取向限制力。因此，通过使第一取向膜14较多地含有此种第一高分子化合物，可制成高对比度的液晶显示装置。
在本实施方式的组合物中，以产生此种层分离的方式选择第一高分子化合物与第二高分子化合物的组合。作为本实施方式的组合物中的第一高分子化合物，可选择极性比第二高分子化合物高的化合物。特别是在第一高分子化合物与第二高分子化合物为相同母骨架的情况下，作为第一高分子化合物的重复单元中所含的单元，选择极性比第二高分子化合物的重复单元中所含的单元高的基。
作为第一高分子化合物与第二高分子化合物的组合，例如可列举：使用具有光反应性官能基的聚硅氧烷作为第一高分子化合物、使用聚酰胺酸作为第二高分子化合物的组合；或使用具有光反应性官能基的聚酰胺酸作为第一高分子化合物、使用并不具有光反应性官能基的聚酰胺酸作为第二高分子化合物的组合等。
假如形成元件基板用取向膜12或对置基板用取向膜22的层叠结构各一层而进行层叠，则在第一取向膜中不含源自第二取向膜的形成材料、即第二高分子化合物的成分，在第二取向膜中不含源自第一取向膜的形成材料、即第一高分子化合物的成分。
因此，在如此地形成各一层的情况下，例如如果在元件基板用取向膜12中，在厚度方向上测定第二高分子化合物所具有的规定取代基的含量，则在第一取向膜14与第二取向膜13的界面中变得不连续。
如果在对置基板用取向膜22中，在厚度方向上测定第二高分子化合物所具有的规定取代基的含量，则在第一取向膜24与第二取向膜23的界面中变得不连续，变得与本发明的一形态的取向膜不同。
相对于此，在使用如上所述的组合物，利用层分离而形成了层结构的本发明的一形态的元件基板用取向膜12中，第二高分子化合物所具有的规定取代基的含有率在自TFT基板11远离的方向上逐渐减小。而且，在对置基板用取向膜22中，第二高分子化合物所具有的规定取代基的含有率在自彩色滤光片基板21远离的方向上逐渐减小。
作为分析对象，如果可确认第一高分子化合物或第二高分子化合物的痕迹，则并无特别限定。如此，可通过确认第一高分子化合物或第二高分子化合物的痕迹来确认取向膜是否是使用本发明的一形态的组合物而制作的。
(紫外线吸收剂)
对本实施方式的组合物中所含的紫外线吸收剂加以说明。
在应用先前的取向膜材料(组合物)(其包含具有光反应性官能基的高分子化合物)的液晶显示装置中，在使用时会产生液晶显示装置的VHR(Voltage Holding Ratio、电压保持率)降低的现象。而且，在应用先前的取向膜材料的液晶显示装置中，存在液晶显示装置的rDC(残存DC、残留直流电压)增加的现象。
根据发明者等人的研究可知：液晶显示装置的性能降低的主要原因是具有光反应性官能基的高分子化合物的副反应。以下，使用下述式(I)对具有光反应性官能基的高分子化合物的副反应加以说明。
[化20]
Figure BDA0002282270330000141
(P：具有光反应性官能基的高分子化合物、P＊：具有光反应性官能基的高分子化合物成为光激发态、R：自具有光反应性官能基的高分子化合物产生的自由基、LC：液晶分子、LC·：液晶分子反应而产生的自由基)
由于自液晶显示装置的背光源射出的紫外光，具有光反应性官能基的高分子化合物会产生光劣化(光分解)。产生光分解的具有光反应性官能基的高分子化合物变得容易溶出到液晶层30的液晶组合物中。推测产生光分解的具有光反应性官能基的高分子化合物溶出到液晶组合物中的结果是液晶显示装置的性能降低。
而且，由于自背光源射出的紫外光，存在于具有光反应性官能基的高分子化合物中产生自由基的现象。在液晶层30中所含的液晶分子具有烯基骨架的情况下，所产生的自由基转移到液晶分子中，从而存在于液晶分子中产生自由基的现象。于液晶分子中所产生的自由基与周围的物质反应而生成离子性化合物。离子性化合物使液晶层30的液晶组合物的比电阻降低。推测其结果造成液晶显示装置的性能降低。
对此，为了抑制式(I)所示的反应，例如考虑使具有光反应性官能基的高分子化合物的含量降低。但是，在使具有光反应性官能基的高分子化合物的含量减低的情况下，存在如下担忧：取向限制力不足，从而无法实现所期望的液晶取向状态。
发明者等人进行了锐意研究，结果发现通过使形成取向膜(元件基板用取向膜12及后述的对置基板用取向膜22)的组合物含有具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂，可解决上述课题，从而完成本发明的若干形态。
具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂可吸收直至400nm附近的长波长光。因此，通过使具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂吸收自背光源射出的紫外光，可抑制由于紫外光引起的具有光反应性官能基的高分子化合物的副反应。
而且，具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂对热的稳定性高。可通过以上方法而维持液晶显示装置100的性能。
另外，在本实施方式的组合物中含有聚酰胺酸的情况下，容易在聚酰胺酸中的酰胺基或羧基和上述紫外线吸收剂的三唑基之间形成氢键。因此，容易在聚酰胺酸中掺入具有苯并三唑骨架。
例如在使用具有光反应性官能基的聚硅氧烷作为第一高分子化合物、使用聚酰胺酸作为第二高分子化合物的情况下，在位于TFT基板11侧的成为第二取向膜13的聚酰胺酸中，掺入较多的具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂。因此，可有效地吸收自背光源射出的紫外光。其结果可抑制由于紫外光所引起的具有光反应性官能基的高分子化合物的副反应。因此可维持液晶显示装置100的性能。
另一方面，在成为第一取向膜14的聚硅氧烷中，具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂相对变少。因此，对第一取向膜14的取向限制力的影响小。
至于上述紫外线吸收剂的分布，关于第一取向膜14及第二取向膜13，可通过飞行时间型二次离子质谱法(TOF-SIMS)进行测定来确认。
具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂的分子量优选为600以上，更优选为650以上。
如果紫外线吸收剂的分子量为600以上，则在后述的液晶显示装置100的制造方法中，可以在对薄膜状组合物进行焙烧时抑制紫外线吸收剂的挥发。因此，可以在所获得的液晶显示装置的取向膜(元件基板用取向膜12及后述的对置基板用取向膜22)中残存足够量的紫外线吸收剂。其结果可有效地吸收自背光源射出的紫外光。因此，在本实施方式中，可以抑制由于紫外光所引起的具有光反应性官能基的高分子化合物的副反应。
具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂更优选为下述式(1)所示的化合物。
[化21]
Figure BDA0002282270330000161
(式(1)中，R1及R2分别独立地表示碳数1～30的烃基。)
R1及R2中的烃基可以是直链状、支链状及环状的任一种。而且，R1及R2中的烃基可以是饱和及不饱和的任一种。
R1及R2中的烃基例如可列举辛基。
在本实施方式的组合物中含有聚酰胺酸的情况下，如果使用式(1)所示的化合物，则除了在聚酰胺酸中的酰胺基或羧基和式(1)所示的化合物的三唑基之间的氢键以外，还可以期待如下所示的作用。容易在聚酰胺酸中的酰胺基与式(1)中的羟基之间形成氢键。因此，可以在聚酰胺酸中掺入更多量的苯并三唑化合物。
紫外线吸收剂的含量为相对于第一高分子化合物及第二高分子化合物的合计100质量份而言不足20质量份。如果紫外线吸收剂的含量不足20质量份，则所获得的取向膜(元件基板用取向膜12及后述的对置基板用取向膜22)难以白浊，容易变良好。
而且，紫外线吸收剂的含量优选为5质量份以上。如果紫外线吸收剂的含量为5质量份以上，则可充分吸收自背光源射出的紫外光。
其结果，可以抑制由于紫外光所引起的具有光反应性官能基的高分子化合物的副反应。因此，可维持液晶显示装置100的性能。
[对置基板]
图1所示的对置基板20具有：彩色滤光片基板21、设于彩色滤光片基板21的液晶层30侧的表面的对置基板用取向膜22、设于彩色滤光片基板21的与液晶层30为相反侧的第二偏振板29。
彩色滤光片基板21例如具有吸收入射光的一部分而使红色光透过的红色彩色滤光片层、吸收入射光的一部分而使绿色光透过的绿色彩色滤光片层、吸收入射光的一部分而使蓝色光透过的蓝色彩色滤光片层。
对置基板用取向膜22是由配置于彩色滤光片基板21的液晶层30侧的第一取向膜24、及设于第一取向膜24与彩色滤光片基板21之间的第二取向膜23构成的层叠膜。
对置基板用取向膜22是以上述本实施方式的组合物为形成材料的取向膜。
第一取向膜24包含上述第一高分子化合物。
第二取向膜23包含上述第二高分子化合物。
第二偏振板29可使用通常已知的构成。上述第一偏振板19与第二偏振板29成为例如正交尼科尔棱镜配置。
[液晶层]
液晶层30以包含液晶材料的液晶组合物为形成材料。液晶材料是包含具有液晶性的液晶分子的材料。
液晶材料可以仅由单独表现出液晶性的液晶分子构成。而且，也可以是单独表现出液晶性的液晶分子与单独并不表现出液晶性的有机化合物混合而成的混合物，该混合物整体表现出液晶性。
优选在液晶材料中包含具有下述式(B)所示的官能基的液晶分子。
[化22]
Figure BDA0002282270330000181
(式中，X1、X2相互独立地表示氢原子、氟原子或氯原子。
m表示1～18的任一整数。)
作为可使用的液晶分子，例如可例示下述式(B-1)～(B-5)。
[化23]
Figure BDA0002282270330000191
(式中，m、n为1～18的任一整数。)
而且，优选液晶材料包含具有烯基骨架的化合物。具体而言，优选液晶材料包含选自由下述式(C-1)～(C-4)所组成的群的至少一种化合物。通过将以此种液晶材料为形成材料的液晶层应用于液晶显示装置中，可使液晶显示装置的响应速度提高。
[化24]
Figure BDA0002282270330000192
(式中，a、b为相互独立的1～6的任一整数。)
作为液晶层30中所含的液晶材料，例如可列举下述式(C-10)所示的化合物。下述式(C-10)所示的化合物是在上述式(C-1)所示的化合物中，a＝3的情况。
[化25]
Figure BDA0002282270330000201
(密封部)
密封部40夹在元件基板10、对置基板20之间，且配置于液晶层30的周围。密封部40与液晶层30的形成材料、即液晶组合物相接，防止液晶组合物泄漏。
密封部40以硬化性树脂组合物(密封剂)为形成材料。作为硬化性树脂组合物，若具有紫外线反应性官能基及热反应性官能基，则并无特别限定，可使用公知者。
作为密封部40的形成材料的硬化性树脂组合物还可以含有硅烷偶联剂。通过使硬化性树脂组合物含有硅烷偶联剂，可使密封部40与基板(元件基板10、对置基板20)的粘接性提高。
硅烷偶联剂并无特别限定，可使用公知者。
作为密封部40的形成材料的硬化性树脂组合物还可以在并不与本发明的目的相违的范围内，以改善应力分散效果所带来的粘接性、改善线膨胀系数等为目的而含有填料。
另外，作为密封部40的形成材料的硬化性树脂组合物还可以包含胶凝剂、或光反应中的光敏剂。
另外，液晶显示装置100还可以具有间隔件，该间隔件是用以规定液晶层30厚度的柱状结构物。
<液晶显示装置的制造方法>
上述本实施方式的液晶显示装置100可利用公知的制造方法而制造。首先，将本实施方式的组合物涂布于元件基板10和对置基板20的一个表面而进行成膜。此时，第二高分子化合物向基板侧移动，第一高分子化合物向相对远离基板侧的位置移动而产生层分离。
其次，对产生层分离的组合物进行焙烧。其次，通过对薄膜状的组合物照射偏振紫外光而实施取向处理。由此获得第一高分子化合物为第一取向膜14、第二高分子化合物为第二取向膜13的双层结构的取向膜。
进一步在元件基板10与对置基板20的任一者的取向膜侧描绘硬化性树脂组合物，在另一者的取向膜侧滴加液晶组合物。进一步在真空下将元件基板10与对置基板20贴合后，利用紫外光或热使硬化性树脂组合物硬化。
进一步在元件基板10与对置基板20的另一表面贴合偏振板(第一偏振板19、第二偏振板29)。如此地进行而获得液晶显示装置100。
利用如上所示的构成的组合物，获得可实现耐久性高的液晶显示装置的取向膜形成用组合物。而且，由于具有由该组合物所形成的取向膜，成为耐久性高的液晶显示装置。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本实施方式中的各构成及它们的组合等仅为一例，可以在并不脱离本发明的主旨的范围内进行构成的附加、省略、置换、及其他变更。而且，本发明并不限定于实施方式。
[实施例]
以下，通过实施例对本发明加以说明，但本发明并不限定于这些实施例。
(VHR测定)
使用东阳技术株式会社制造的6254型VHR测定系列，在1V、70℃的条件下进行测定。此处，VHR表示将在一帧期间中充电的电荷保持的比率。
可以将VHR大的液晶显示装置判断为合格品。而且，可以将在耐久试验前后，VHR的降低较少的液晶显示装置判断为耐久性高。
(rDC测定)
通过闪烁消除法在30℃下测定。测定在施加2V的DC偏移电压(60Hz矩形波)2小时后的rDC。
可以将rDC小的液晶显示装置判断为合格品。而且，可以将在耐久试验前后，rDC的增加较少的液晶显示装置判断为耐久性高。
另外，在以下所示的实施例、比较例中，测定下述条件下的耐久试验前后的VHR、rDC，根据值的变化量确认耐久性。此时，在<评价1>～<评价3>的各评价内比较VHR、rDC的值，不宜在前提条件不同的各评价间比较数值的大小而进行优劣评价。
(耐久试验)
将所获得的各液晶单元在75℃烘箱内，在来自背光源的光下暴露1000小时。测定耐久试验前后的VHR、rDC，对耐久性进行评价。
在以下的评价1～3的全部评价中，相对于第一高分子化合物与第二高分子化合物的合计而言，将第一高分子化合物的含有率设为20质量％、将第二高分子化合物的含有率设为80质量％。
<评价1>
(实施例1-1～实施例1-3、比较例1-1、比较例1-2)
在第一高分子化合物和第二高分子化合物的混合物中，作为紫外线吸收剂，以表1所示的比例添加下述式(1A)所示的具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂，使其溶解。
[化26]
第一高分子化合物使用下述式(101)所示的聚酰胺酸。
[化27]
(式中，p表示聚合度。)
第二高分子化合物使用下述式(102)所示的聚酰胺酸。
[化28]
Figure BDA0002282270330000232
(式中，p表示聚合度)
其次，在FFS模式用的具有ITO电极的基板(以下称为“基板A”。)和不具电极的对置基板(以下称为“基板B”。)的一个表面涂布所制备的组合物而进行成膜。
其次，将所成膜的组合物在90℃下进行5分钟的预烧后，在120℃下进行20分钟的正式焙烧。
其次，自基板法线方向对薄膜状的组合物照射2J/cm2的以波长360nm为中心的线性偏振紫外光而实施取向处理。
其次，在230℃下对取向处理后的膜进行40分钟的正式焙烧，形成双层结构的取向膜。
至于所获得的取向膜，第一取向膜为以上述式(101)为原料的聚酰亚胺，第二取向膜为以上述式(102)为原料的聚酰亚胺。
其次，使用分配器在基板A的取向膜侧描绘紫外线硬化性密封剂(积水化学株式会社制造、Photorec S-WB)。而且，在基板B的取向膜侧滴加具有烯基的正型液晶组合物。
在真空下将两基板贴合后，对密封剂照射波长为340～450nm的紫外光而使其硬化。进一步在130℃下进行40分钟的加热，由此进行密封剂的热硬化及使液晶层成为各向同性相的再取向处理，其后冷却至室温。如此地进行而获得<评价1>的液晶显示装置的试验单元(液晶单元)。
表1是示出<评价1>的结果的表。
[表1]
Figure BDA0002282270330000241
评价的结果是在实施例1-1～实施例1-3的液晶单元中，取向膜的外观良好，且耐久试验前后的VHR降低及残留DC增加得到抑制。
相对于此，在比较例1-1的液晶单元中，虽然耐久试验前后的VHR降低及残留DC增加得到了抑制，但确认在取向膜中产生白浊。而且，在比较例1-2中，耐久试验后的VHR、残留DC变差。
<评价2>
(实施例2-1～实施例2-3、比较例2-1、比较例2-2)
在第一高分子化合物与第二高分子化合物的混合物中，以表2所示的比率添加上述式(1A)所示的具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂并使其溶解。
第一高分子化合物使用下述式(20)所示的具有硅氧烷骨架，且在作为侧链而具备的Z单元中具有下述式(Z-224)所示的垂直取向性基的聚硅氧烷。
[化29]
Figure BDA0002282270330000251
(式中，r为0＜r＜1.0。(1-r)及r表示各个构成单元的共聚比。
p表示聚合度。)
[化30]
Figure BDA0002282270330000252
第二高分子化合物使用下述式(201)所示的聚酰胺酸。
[化31]
Figure BDA0002282270330000253
(式中，p表示聚合度。)
其次，在UV2A模式用的具有ITO电极的基板(以下称为“基板C”。)和并不具有电极的对置基板(以下称为“基板D”。)的一个表面涂布所制备的组合物而进行成膜。
其次，将所成膜的组合物在90℃下进行5分钟的预烧后，在230℃下进行40分钟的正式焙烧。
其次，自相对于基板倾斜40°的方向对薄膜状的组合物照射25m J/cm2的以波长330nm为中心的线性偏振紫外光而实施取向处理。如此地进行而形成双层结构的取向膜。
至于所获得的取向膜，第一取向膜为以上述式(20)及上述式(Z-224)为原料的聚硅氧烷，第二取向膜为以上述式(201)为原料的聚酰亚胺。在取向膜的厚度方向上，在室温减压下使用飞行时间二次离子质谱法(TOF-SIMS)进行测定，由此确认作为紫外线吸收剂而使用的上述式(1A)所示的化合物较多地分布于第二取向膜侧。
其次，使用分配器在基板C的取向膜侧描绘紫外线硬化性密封剂(积水化学株式会社制造、Photorec S-WB)。而且，在基板D的取向膜侧滴加具有烯基的负型液晶组合物。
在真空下将两基板贴合后，对密封剂照射波长为340～450nm的紫外光而使其硬化。进一步在130℃下加热40分钟，由此进行密封剂的热硬化与使液晶层成为各向同性相的再取向处理，其后冷却至室温。如此地进行而获得<评价2>的液晶显示装置的试验单元(液晶单元)。
表2为示出<评价2>的结果的表。
[表2]
Figure BDA0002282270330000261
评价的结果是在实施例2-1～实施例2-3的液晶单元中，取向膜的外观良好，且耐久试验前后的VHR降低及残留DC增加得到抑制。
相对于此，在比较例2-1的液晶单元中，虽然耐久试验前后的VHR降低及残留DC增加得到了抑制，但确认在取向膜中产生白浊。而且，在比较例2-2中，耐久试验后的VHR、残留DC变差。
<评价3>
(实施例3-1～实施例3-3、比较例3-1、比较例3-2)
在第一高分子化合物与第二高分子化合物的混合物中，以表3所示的比率添加上述式(1A)所示的具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂并使其溶解。
第一高分子化合物使用下述式(104)所示的聚酰胺酸。
[化32]
Figure BDA0002282270330000271
(式中，p表示聚合度。)
第二高分子化合物使用下述式(102)所示的聚酰胺酸。
[化33]
Figure BDA0002282270330000272
(式中，p表示聚合度。)
其次，在基板A及基板B的一个表面涂布所制备的组合物而进行成膜。
其次，将所成膜的组合物在90℃下预烧5分钟后，在200℃下进行20分钟的正式焙烧。
其次，自基板法线方向对薄膜状的组合物照射1J/cm2的以波长250nm为中心的线性偏振紫外光，实施取向处理。
其次，将取向处理后的膜在200℃下进行40分钟的正式焙烧，形成双层结构的取向膜。
至于所获得的取向膜，第一取向膜为以上述式(104)为原料的聚酰亚胺，第二取向膜为以上述式(102)为原料的聚酰亚胺。
其次，使用分配器于基板A的取向膜侧描绘紫外线硬化性密封剂(积水化学株式会社制造、Photorec S-WB)。而且，在基板B的取向膜侧滴加具有烯基的负型液晶组合物。
在真空下将两基板贴合后，对密封剂照射波长为340～450nm的紫外光而使其硬化。进一步在130℃下进行40分钟的加热，由此进行密封剂的热硬化及使液晶层成为各向同性相的再取向处理，其后冷却至室温。如此地进行而获得<评价3>的液晶显示装置的试验单元(液晶单元)。
表3是示出<评价3>的结果的表。
[表3]
Figure BDA0002282270330000281
评价的结果是在实施例3-1～实施例3-3的液晶单元中，取向膜的外观良好，且耐久试验前后的VHR降低及残留DC增加得到抑制。
相对于此，在比较例3-1的液晶单元中，虽然耐久试验前后的VHR降低及残留DC增加得到了抑制，但确认在取向膜中产生白浊。而且，在比较例3-2中，耐久试验后的VHR、残留DC变差。
根据以上结果，表明本发明的实施例有用。
[产业上的可利用性]
本发明的一形态可应用于实现耐久性高的液晶显示装置所需要的取向膜形成用组合物等中。
附图标记说明
10 元件基板
11 TFT基板
12 元件基板用取向膜
13、23 第二取向膜
14、24 第一取向膜
19 第一偏振板
20 对置基板
21 彩色滤光片基板
22 对置基板用取向膜
29 第二偏振板
30 液晶层
40 密封部
100 液晶显示装置

Claims (10)

1.一种组合物，其特征在于，包含：具有光反应性官能基的第一高分子化合物、第二高分子化合物、及具有苯并三唑骨架的紫外线吸收剂，
紫外线吸收剂的含量是相对于所述第一高分子化合物及所述第二高分子化合物的合计100质量份而言不足20质量份。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述紫外线吸收剂为下述式(1)所示的化合物，
[化1]
Figure FDA0002282270320000011
式(1)中，R1及R2分别独立地表示碳数为1～30的烃基。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述紫外线吸收剂的分子量为600以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，所述紫外线吸收剂的含量是相对于所述第一高分子化合物及所述第二高分子化合物的合计100质量份而言为5质量份以上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其特征在于，所述第一高分子化合物为聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚酰胺、聚硅氧烷或聚乙烯，
所述第二高分子化合物为聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚酰胺、聚硅氧烷或聚乙烯。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其特征在于，所述光反应性官能基为具有偶氮苯骨架、肉桂酸酯骨架或环丁烷环的基。
7.一种液晶显示装置，其特征在于，具有：
一对基板、
夹在所述一对基板之间的液晶层、
设于所述一对基板的所述液晶层侧的表面的取向膜，
所述液晶层包含液晶材料，
所述一对基板所分别具有的所述取向膜中的至少一者是包含配置于所述液晶层侧的第一取向膜、和
设于所述第一取向膜与所述基板之间的第二取向膜的层叠膜，
所述第一取向膜包含所述第一高分子化合物，
所述第二取向膜包含所述第二高分子化合物，
所述层叠膜以根据权利要求1至6中任一项所述的组合物为形成材料。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶材料包含具有烯基骨架的化合物。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶材料为选自由下述式(C1)～(C4)所示的化合物所构成的群的至少一种，
[化2]
Figure FDA0002282270320000021
式中，a、b为相互独立的1～6的任一整数。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶材料为负型，
所述光反应性官能基为具有环丁烷环的基。
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