TWI787154B - 液晶顯示元件 - Google Patents

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Abstract

提供一種配向性及電氣特性為良好的橫電場驅動型液晶顯示元件。
一種液晶顯示元件，其係具備夾持液晶並對向配置的第1基板與第2基板，前述第1基板及第2基板分別具有下述特徵：第1基板為附有電極之基板，其係於液晶側之面之畫素區域形成有第1電極、與隔著絕緣膜而重疊於該第1電極的複數個第2電極，以第1電極及第2電極中之一方設為畫素電極而另一方設為對向電極所構成，具有被覆第2電極並形成於第1基板之液晶側之面的第1液晶配向膜，該第1液晶配向膜為含有聚醯亞胺之膜且該聚醯亞胺為藉由照射偏光紫外線來賦予液晶配向能；第2基板為於液晶側之面形成有第2液晶配向膜之基板，該第2液晶配向膜為含有感光性側鏈型高分子之膜且該感光性側鏈型高分子為依存於溫度而展現出液晶性。

Description

液晶顯示元件
本發明為關於兼具配向性與可靠性的FFS方式等的橫電場方式液晶顯示元件。
以作為輕量、薄型且低消耗電力之顯示裝置，液晶顯示元件近年已有驚人之發展。液晶顯示元件係例如藉由具備電極之一對透明基板夾持液晶層而構成。然後，液晶顯示元件係使用由有機材料所成之有機膜作為液晶配向膜以使液晶在基板間成為期望之配向狀態。
液晶配向膜為形成於夾持液晶之基板之與液晶鄰接之面上，擔任使液晶在該基板間配向成一定方向之角色。液晶配向膜中之控制液晶配向之能力(以下稱為配向控制能)係藉由對構成液晶配向膜之有機膜進行配向處理而賦予。
作為用以賦予配向控制能之液晶配向膜之配向處理方法，以往以來已知有摩擦法。所謂摩擦法係將基板上之有機膜之表面以棉、尼龍、聚酯等之布朝一定方向擦拭(摩擦)，使液晶朝擦拭方向(摩擦方向)配向之方法。
然而，摩擦法存在有產生粉塵或靜電之問題。又，近年來由於液晶顯示元件之高精細化、或因對應之基板上之電極或液晶驅動用之主動切換元件(active switching element)所致之凹凸，而無法以布均勻地擦拭液晶配向膜之表面，有時無法實現均勻之液晶配向。
對此，作為不進行摩擦之液晶配向膜之其他的配向處理方法，已檢討著光配向法。光配向法有各種方法，但利用直線偏光或平行光(collimate light)於構成液晶配向膜之有機膜內形成異向性，且根據該異向性來使液晶配向。作為光配向法，以往以來已知有分解型的光配向法、光交聯型或光異構化型的光配向法等。
分解型的光配向法係例如對於聚醯亞胺膜照射偏光紫外線，利用分子構造之紫外線吸收的偏光方向依存性而產生異向性分解，由未分解而殘留的聚醯亞胺來使液晶配向之手法(參照專利文獻1)。
光交聯型或光異構化型的光配向法係例如使用聚乙烯基肉桂酸酯，照射偏光紫外線，以偏光與平行之2個側鏈的雙鍵部分使其產生二聚化反應(交聯反應)，來使液晶配向於與偏光方向垂直之方向之手法(參照非專利文獻1)。又，使用於側鏈具有偶氮苯之側鏈型高分子時，照射偏光紫外線，以偏光與平行之側鏈的偶氮苯部使其產生異構化反應，來使液晶配向於與偏光方向垂直之方向(參照非專利文獻2)。更，專利文獻3揭示一種使用藉由光交聯、光異構化或光弗賴斯重排(Photo Fries Rearrangement)的光配 向法而得到的液晶配向膜。
作為液晶顯示元件之驅動形式，已知有TN方式、VA方式等之縱電場方式、或IPS方式、邊緣電場切換(亦稱為Fringe Field Switching：FFS)方式等之橫電場方式。
FFS方式之液晶顯示裝置係藉由對於層合至一方基板的上層電極及下層電極外加電場，並對於在與該一方之基板為對向的基板之間所夾持的液晶外加邊緣電場來進行顯示之顯示方式。即，此方式係成為下述之構成：藉由在設置於上層的狹縫狀的上層電極、與隔著絕緣膜而設置於下層的下層電極之間所產生的邊緣電場，來驅動液晶(參照專利文獻4)。
FFS模式的液晶顯示裝置係藉由透明導電膜來形成狹縫狀的上層電極與下層電極，因而在開口率及透過率係較IPS模式更為提升。又，FFS模式的液晶顯示裝置係藉由該等透明導電膜間來形成輔助電容，因而可降低因輔助電容形成部所致的透過率損失。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3893659號公報
[專利文獻2]日本特開平2-37324號公報
[專利文獻3]WO2014/054785
[專利文獻4]日本特開2013-254076號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]M. Shadt et al., Jpn. J. Appl. Phys. 31, 2155 (1992)。
[非專利文獻2]K. Ichimura et al., Chem. Rev. 100, 1847 (2000)。
FFS方式的液晶顯示裝置係由於具有上層電極及下層電極之基板之構造，又，與未具有電極之另一方之基板之周邊構件等之關係，因而所需要的配向膜之特性或製造上可容許的製程將大大地不同。具體而言，電極側之基板係要求高的液晶配向性與可靠性，未具有電極之另一方之基板係為了防止周邊構件之加熱時之劣化，而以較低溫之可製膜性，且具備有液晶配向性為良好的配向膜而成的液晶顯示元件係展現出更高的性能。
本發明之目的係解決上述課題，提供一種配向性及電氣特性為良好的FFS方式等之橫電場方式的液晶顯示元件。
本發明人為了達成上述課題經深入檢討之結果而完成本發明。
本發明係具有下述要旨。
1.一種液晶顯示元件，其係具備夾持液晶並對向配置的第1基板與第2基板，前述第1基板及第2基板分別具有下述特徵： 第1基板為附有電極之基板，其係於液晶側之面之畫素區域形成有第1電極、與隔著絕緣膜而重疊於此第1電極的複數個第2電極，以前述第1電極及第2電極中之一方設為畫素電極而另一方設為對向電極所構成，具有被覆第2電極並形成於前述第1基板之液晶側之面的第1液晶配向膜，前述第1液晶配向膜為含有聚醯亞胺之配向膜且該聚醯亞胺為藉由照射偏光紫外線來賦予液晶配向能； 第2基板為於液晶側之面形成有第2液晶配向膜之基板，前述第2液晶配向膜為含有感光性側鏈型高分子之配向膜且該感光性側鏈型高分子為依存於溫度而展現出液晶性。
本發明之液晶顯示元件係以高效率地賦予配向控制能，因而即使是長時間連續驅動亦不會損及顯示特性。
[實施發明之最佳形態]
以下對於本發明之實施形態進行詳細之說 明。
<第1基板>
本發明之液晶顯示元件所具備的第1基板，其係於液晶側之面之畫素區域形成有「第1電極」、與隔著絕緣膜而重疊於此第1電極的複數個「第2電極」。然後，以第1電極及第2電極中之一方設為畫素電極而另一方設為對向電極所構成，具有被覆第2電極並形成於前述第1基板之液晶側之面的「第1液晶配向膜」(本發明中亦稱為「第1配向膜」)。第1基板之構造為已知，例如日本特開2013-234076號公報中所揭示。
<第1配向膜>
第1基板係具有第1配向膜，該第1配向膜含有聚醯亞胺，且該聚醯亞胺為藉由照射偏光紫外線來賦予液晶配向能。第1配向膜係由液晶配向劑(本發明中亦稱為「第1液晶配向劑」)所得到，該第1液晶配向劑係含有選自由四羧酸衍生物成分與二胺成分之反應所得之聚醯亞胺前驅物及該聚醯亞胺前驅物經醯亞胺化所得之聚醯亞胺所成之群中至少1種。
四羧酸衍生物，除了下述式(1)所表示之四羧酸二酐以外，亦可舉例如下述式(1-a)所表示之四羧酸二酯二氯化物、或下述式(1-b)所表示之四羧酸二酯。聚醯亞胺前驅物係可藉由四羧酸衍生物與下述式(2)所表示之二胺 以聚縮合反應來得到，可舉例如聚醯胺酸或聚醯胺酸酯。
Figure 105131730-A0305-02-0009-1
式(1-a)及式(1-b)中，R1為碳數1~4之烷基。就醯亞胺化之進行之容易性之觀點而言，較佳為甲基或乙基，又較佳為甲基。
式(1)、(1-a)及(1-b)中，X為4價的有機基，該構造未特別限定。作為具體例可舉例如下述式(X-1)~(X-44)之任一者。
Figure 105131730-A0305-02-0009-2
Figure 105131730-A0305-02-0010-3
Figure 105131730-A0305-02-0010-4
Figure 105131730-A0305-02-0010-5
上述式(X-1)中，R1、R2、R3、及R4分別獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、碳數2~6之炔基、或苯基。
作為四羧酸二酐就取得之容易性而言，下述式(3)所表示以X1為選自由上述式(X-1)~(X-14)所成之群中至少1種為較佳。
Figure 105131730-A0305-02-0011-6
其中，因可更加提高所得之液晶配向膜的可靠性，故X1係以(X-1)~(X-7)或(X-10)為較佳，以(X-1)為又較佳，更，因可展現良好的液晶配向性，故以下述式(X1-1)或(X1-2)為較佳。
Figure 105131730-A0305-02-0011-7
當使用式(3)所表示之四羧酸二酐之情形時， 其使用比例係相對於與二胺成分反應的全部四羧酸衍生物成分為40~100莫耳%，又較佳為60~100莫耳%。
上述式(2)所表示之二胺中，A1及A2分別獨立為氫原子、碳數1~10之烷基、碳數2~10之烯基、或碳數1~10之炔基。
作為烷基之具體例，可舉出甲基、乙基、丙基、丁基、t-丁基、己基、辛基、癸基、環戊基、環己基等。
作為烯基，可舉出將上述之烷基中存在的1個以上的CH2-CH2構造取代成為CH=CH構造者，更具體而言，可舉出乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、異丙烯基、2-丁烯基、1,3-丁二烯基、2-戊烯基、2-己烯基、環丙烯基、環戊烯基、環己烯基等。
作為炔基，可舉出將前述之烷基中存在的1個以上CH2-CH2構造取代成為C≡C構造者，更具體而言，可舉出乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基等。
一般若導入體積大的構造時，因為有使胺基之反應性或液晶配向性降低之可能性，故作為A1、A2係以氫原子、碳數1~5之烷基為又較佳，氫原子、甲基或乙基為特佳。
上述式(2)中，Y為2價的有機基，若舉其具體例，可舉出下述式(Y-1)~(Y-115)。
其中，為了得到良好的液晶配向性，以使用直線性為高的二胺為較佳。因此，作為Y可舉出Y-7、Y-10、Y-11、Y-12、Y-13、Y-21、Y-22、Y-23、Y-25、Y-26、Y- 27、Y-41、Y-42、Y-43、Y-44、Y-45、Y-46、Y-48、Y-61、Y-63、Y-64、Y-71、Y-72、Y-73、Y-74、Y-75、Y-99、Y-100、Y-101、Y-103、Y-109、Y-110、Y-114、Y-115等。二胺亦可混合2種以上來使用。
如此般的二胺的使用比例係相對於全部二胺成分，以40~100莫耳%為較佳，又較佳為60~100莫耳%。
又，欲提高預傾角之情形時，係以側鏈具有長鏈烷基、芳香族環、脂肪族環、類固醇骨架、或組合該等的構造之二胺為較佳。作為如此般的Y可舉出Y-76、Y-77、Y-78、Y-79、Y-80、Y-81、Y-82、Y-83、Y-84、Y-85、Y-86、Y-87、Y-88、Y-89、Y-90、Y-91、Y-92、Y-93、Y-94、Y-95、Y-96、或Y-97。
如此般的二胺的使用比例係相對於全部二胺成分，以1~50莫耳%為較佳，以5~20莫耳%為又較佳。
Figure 105131730-A0305-02-0013-8
Figure 105131730-A0305-02-0014-9
Figure 105131730-A0305-02-0014-10
Figure 105131730-A0305-02-0014-11
Figure 105131730-A0305-02-0015-12
Figure 105131730-A0305-02-0015-13
Figure 105131730-A0305-02-0015-14
Figure 105131730-A0305-02-0016-15
Figure 105131730-A0305-02-0016-16
Figure 105131730-A0305-02-0016-18
Figure 105131730-A0305-02-0017-19
Figure 105131730-A0305-02-0017-20
Figure 105131730-A0305-02-0017-21
Figure 105131730-A0305-02-0018-22
Figure 105131730-A0305-02-0018-23
Figure 105131730-A0305-02-0019-24
上述式(2)所表示之二胺之中，就作為液晶配向膜之特性為特別優異之點而言，以下述式(4)所表示之二胺為較佳。
[化24]H2N-Y1-NH2 (4)
式(4)中，Y1係選自由下述式所表示之構造所成之群中至少1種為較佳。
Figure 105131730-A0305-02-0019-25
Figure 105131730-A0305-02-0020-26
上述式(4)所表示之二胺的使用比例，相對於與四羧酸衍生物反應的全部二胺，以60~100莫耳%為較佳，80~100莫耳%為又較佳。
<聚醯胺酸之製造方法>
為了得到第1配向膜的液晶配向劑中所使用的聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸，係可依以下表示之方法來合成。具體而言，可藉由四羧酸二酐與二胺在有機溶劑的存在下，以-20℃~150℃、較佳為0~50℃中，30分~24小時，較佳為1~12小時使其反應來合成。
於上述之反應中使用的有機溶劑，就單體及聚合物之溶解性而言，以N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯等為較佳。該等係亦可混合2種以上來使用。
反應系中的聚合物的濃度係就難以引起聚合物的析出、且易於得到高分子量體而言，以1~30質量% 為較佳，5~20質量%為又較佳。所得到的聚醯胺酸係藉由一邊充分攪拌反應溶液一邊注入至不良溶劑中，可使聚合物析出並回收。又，進行數次析出並用不良溶劑洗淨後，藉由常溫或加熱乾燥，從而可得到經精製的聚醯胺酸的粉末。作為不良溶劑並未特別限定，可舉出水、甲醇、乙醇、己烷、丁基溶纖劑、丙酮、甲苯等。
<聚醯胺酸酯之製造方法>
用於獲得第1配向膜的液晶配向劑中所使用的聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸酯，係可依以下表示之(1)、(2)或(3)之方法來合成。
(1)由聚醯胺酸合成之情形時
聚醯胺酸酯係可藉由將由四羧酸二酐與二胺所得到的聚醯胺酸進行酯化來合成。具體而言，可藉由使聚醯胺酸與酯化劑在有機溶劑中，以-20℃~150℃、較佳為0~50℃下、30分鐘~24小時，較佳為1~4小時反應來合成。
作為上述酯化劑，係以可藉由精製而容易除去者為較佳，可舉出N,N-二甲基甲醯胺二甲基乙縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二乙基乙縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二丙基乙縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二新戊基丁基乙縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二-t-丁基乙縮醛、1-甲基-3-p-甲苯基三氮烯、1-乙基-3-p-甲苯基三氮烯、1-丙基-3-p-甲苯基三氮 烯、4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基氯化嗎福啉鹽等。酯化劑的使用添加量，相對於聚醯胺酸的重複單位1莫耳，以2~6莫耳當量為較佳。
上述反應中使用的有機溶劑，就聚合物之溶解性而言，以N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮或γ-丁內酯為較佳。溶劑係亦可混合2種以上來使用。合成時的聚合物濃度係就難以引起聚合物的析出、且易得到高分子量體而言，以1~30質量%為較佳，5~20質量%為又較佳。
(2)藉由四羧酸二酯二氯化物與二胺之反應來合成之情形時
聚醯胺酸酯係可由四羧酸二酯二氯化物與二胺來合成。具體而言，可藉由使四羧酸二酯二氯化物與二胺在鹼與有機溶劑的存在下，以-20℃~150℃、較佳為0~50℃中，30分鐘~24小時，較佳為1~4小時反應來合成。
前述鹼係可使用吡啶、三乙基胺、4-二甲基胺基吡啶等，但為了使反應穏定地進行以吡啶為較佳。鹼的使用量就容易除去的量、且易得到高分子量體之點而言，相對於四羧酸二酯二氯化物以2~4倍莫耳為較佳。
上述反應中使用的有機溶劑，就單體及聚合物之溶解性而言，以N-甲基-2-吡咯烷酮、或γ-丁內酯為較佳，溶劑亦可混合2種以上來使用。合成時的聚合物濃度，就難以引起聚合物的析出、且易得到高分子量體之觀點而言，以1~30質量%為較佳，5~20質量%為又較 佳。又，為了防止四羧酸二酯二氯化物的水解，聚醯胺酸酯的合成中使用的溶劑，以盡可能進行了脫水為較佳，為了防止外氣的混入以在氮氣環境中進行為較佳。
(3)由四羧酸二酯與二胺來合成之情形時
聚醯胺酸酯係可藉由四羧酸二酯與二胺進行聚縮合來合成。具體而言，可藉由使四羧酸二酯與二胺在縮合劑、鹼、及有機溶劑的存在下，以0~150℃、較佳為0~100℃下，30分鐘~24小時，較佳為3~15小時反應來合成。
前述縮合劑係可使用三苯基亞磷酸酯、二環己基碳二醯亞胺、1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳二醯亞胺鹽酸鹽、N,N’-羰基二咪唑、二甲氧基-1,3,5-三嗪甲基嗎福啉、O-(苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲四氟硼酸酯、O-(苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基甲基脲六氟磷酸酯、(2,3-二氫-2-硫基-3-苯并X
Figure 105131730-A0305-02-0023-58
唑基硫基)膦酸二苯酯等。縮合劑的添加量，相對於四羧酸二酯以2~3倍莫耳為較佳。
前述鹼係可使用吡啶、三乙基胺等之3級胺。鹼的添加量就容易除去的量、且易得到高分子量體之點而言，相對於二胺成分以2~4倍莫耳為較佳。
又，上述反應中，藉由添加路易斯酸來作為添加劑使反應會有效的進行。作為路易斯酸，係以氯化鋰、溴化鋰等之鹵化鋰為較佳。路易斯酸的添加量，相對於二胺成分 以0~1.0倍莫耳為較佳。
上述3種的聚醯胺酸酯之合成方法之中，為能夠得到高分子量的聚醯胺酸酯，以上述(1)或上述(2)為特佳。
以如上述般之方式所得到的聚醯胺酸酯的溶液，係藉由一邊充分攪拌一邊注入至不良溶劑中，可使聚合物析出。藉由進行數次析出並用不良溶劑洗淨後，常溫或加熱乾燥後可得到經精製的聚醯胺酸酯的粉末。不良溶劑並未特別限定，但可舉出水、甲醇、乙醇、己烷、丁基溶纖劑、丙酮、甲苯等。
<聚醯亞胺之製造方法>
第1配向膜中所含有的聚醯亞胺係可藉由將上述聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸或聚醯胺酸酯進行醯亞胺化而可得。醯亞胺化之方法並無限定，但以由聚醯胺酸來製造聚醯亞胺之方法為較佳。
由聚醯胺酸來製造聚醯亞胺之情形時，向二胺成分與四羧酸二酐之反應而所得到的前述聚醯胺酸的溶液中添加觸媒的化學性醯亞胺化是簡便。由於化學性醯亞胺化係在較低溫下來進行醯亞胺化反應，在醯亞胺化的過程中難以引起聚合物的分子量降低，故為較佳。
化學性醯亞胺化係藉由將欲進行醯亞胺化的聚合物，在有機溶劑中在鹼性觸媒與酸酐的存在下攪拌來進行。作為有機溶劑，可使用在前述的聚合反應時使用的溶劑。作 為鹼性觸媒，可舉出吡啶、三乙基胺、三甲基胺、三丁基胺、三辛基胺等。其中，吡啶係具有使反應進行適度的鹼性故為較佳。又，作為酸酐，可舉出乙酸酐、偏苯三酸酐、焦蜜石酸二酐等，其中，使用乙酸酐時在反應結束後的精製將變得容易故為較佳。
醯亞胺化反應之溫度為-20℃~140℃，較佳為0~100℃，反應時間為1~100小時。鹼性觸媒的量為醯胺酸基的0.5~30莫耳倍，較佳為2~20莫耳倍，酸酐的量為醯胺酸基的1~50莫耳倍，較佳為3~30莫耳倍。聚合物的醯亞胺化率係可藉由調節觸媒量、溫度、反應時間來控制。
聚醯胺酸酯或聚醯胺酸的醯亞胺化反應後的溶液中，因為殘留有已添加的觸媒等，故以藉由下述之手段來回收所得到的醯亞胺化聚合物，並用有機溶劑進行再溶解，從而作成液晶配向劑為較佳。
以上述般之方式所得到的聚醯亞胺的溶液係可藉由一邊充分攪拌一邊注入至不良溶劑中來使聚醯亞胺析出。進行數次析出並用不良溶劑洗淨後，常溫或加熱乾燥後可得到經精製的聚醯亞胺的粉末。前述不良溶劑並未特別限定，但可舉出甲醇、丙酮、己烷、丁基溶纖劑、庚烷、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙醇、甲苯、苯等。
<第1液晶配向劑>
用於形成第1配向膜的第1液晶配向劑中所含有的聚 醯亞胺前驅物或聚醯亞胺(有時總稱為聚合物)的分子量，就重量平均分子量計以2,000~500,000為較佳，又較佳為5,000~300,000，更佳為10,000~100,000。又，數平均分子量，較佳為1,000~250,000，又較佳為2,500~150,000，更佳為5,000~50,000。
液晶配向劑中的聚合物濃度係可依欲形成的塗膜的厚度的設定來做適當變更，就形成均勻且無缺點的塗膜之點而言，以1質量%以上為較佳，就溶液的保存穩定性之點而言，以10質量%以下為較佳。特佳以聚合物濃度為2~8質量%。
第1液晶配向劑中所含有的有機溶劑，只要是均勻地溶解所含有的聚合物者即可並無特別限定。作為其具體例，可舉出N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-甲基己內醯胺、2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、二甲基亞碸、二甲基碸、γ-丁內酯、1,3-二甲基-咪唑啉酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺。該等亦可混合2種以上來使用。
第1液晶配向劑除了含有用於使聚合物成分溶解的有機溶劑以外，亦可含有用於使液晶配向劑塗佈於基板時的塗膜均勻性提升的溶劑。如此般的溶劑係以可使用表面張力比上述有機溶劑為低的溶劑為較佳。作為其具體例，可舉出乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、1-甲氧基-2-丙 醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇單乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇-1-單甲基醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-單乙基醚-2-乙酸酯、丁基溶纖劑乙酸酯、二丙二醇、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸n-丙酯、乳酸n-丁酯、乳酸異戊酯。溶劑亦可併用2種以上。
第1液晶配向劑中除了上述以外，在不損及本發明之效果的範圍內，還可添加用於使液晶配向膜的介電率或導電性等之電氣特性變化的介電體或導電物質、用於使液晶配向膜與基板之密著性提升的矽烷偶合劑、用於提高液晶配向膜時的膜硬度或緻密度的交聯性化合物等。更，於後述的第2液晶配向劑之說明中記載著，亦可添加塗佈液晶配向劑時之使膜厚均勻性或表面平滑性提升的溶劑或化合物、使液晶配向膜與基板之密著性提升的化合物等。
<第1配向膜之製造方法>
第1配向膜係將第1液晶配向劑塗佈於第1基板並進行乾燥、燒成，進而藉由對塗膜面照射偏光紫外線而可得。
作為第1液晶配向劑之塗佈方法，可舉出旋轉塗佈法、印刷法、噴墨法等。塗佈第1液晶配向劑之後的乾燥、燒成步驟，通常為了充分除去所含有的有機溶劑，以50~120℃下使其乾燥1~10分鐘，之後以150~ 300℃燒成5~120分鐘。燒成後的塗膜的厚度並未特別限定，但若過薄時因將有降低液晶顯示元件的可靠性之情形，故為5~300nm，較佳為10~200nm。
第1液晶配向劑係用光配向處理法來將膜進行處理。作為光配向處理法之具體例，可舉出對前述塗膜表面照射偏光成一定方向的紫外線，根據情形進而以150~250℃之溫度來進行加熱處理，來賦予液晶配向能之方法。照射紫外線的波長係以100~400nm為較佳，以具有200~400nm的波長者為特佳。
又，為了改善液晶配向性，一邊以50~250℃加熱塗膜，一邊照射放射線亦可。放射線的照射量係以1~10,000mJ/cm2為較佳，100~5,000mJ/cm2為特佳。
更，對已配向處理的液晶配向膜，亦可進行下述之接觸處理。作為接觸處理中使用的溶劑，只要是可溶解藉由放射線的照射而自液晶配向膜生成的分解物的溶劑即可，並無特別限定。作為具體例，可舉出水、或親水性溶劑之甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮、甲基乙基酮、1-甲氧基-2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯、丁基溶纖劑、乳酸乙酯、乳酸甲酯、二丙酮醇、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯或乙酸環己酯等。
其中，就汎用性或溶劑的安全性之點而言，以水、2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇或乳酸乙酯為較佳。又較佳為水、1-甲氧基-2-丙醇或乳酸乙酯。溶劑亦可組合2種類以上。
作為上述之接觸處理之手段，可舉出浸漬處 理或噴霧處理(spray處理)。接觸處理中之處理時間，就藉由放射線使由液晶配向膜生成的分解物有效的溶解之點而言，以10秒鐘~1小時為較佳。其中，以進行1分鐘~30分鐘浸漬處理為較佳。又，接觸處理時的溶劑可是常溫下亦可是加溫，較佳為10~80℃，以20~50℃為特佳。又，為了促進分解物之溶解性，因應所需亦可併用超音波照射處理等。
於上述接觸處理之後，以進行藉由水、甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮或甲基乙基酮等之低沸點溶劑之洗滌(亦稱為潤濕)或液晶配向膜之燒成為較佳。此時，可進行潤濕與燒成任何一者或亦可進行兩者。燒成之溫度係以150~300℃為較佳，180~250℃為又較佳，特佳為200~230℃。又，燒成的時間係以10秒鐘~30分鐘為較佳，以1~10分鐘為較佳。
<第2基板>
本發明之液晶顯示元件所具備的第2基板，其係形成有「第2液晶配向膜」(本發明中亦稱為「第2配向膜」)。橫電場方式的顯示元件中，第2基板較佳為透明基板，並於此形成濾色片、黑色矩陣(BM)、保護層等。第2基板之構成為已知，例如日本特開2013-234076號公報中所記載。
<第2配向膜>
第2配向膜具有由液晶配向劑(以下亦稱為「第2液晶配向劑」)所得到的配向膜，該第2液晶配向劑係含有依存於溫度而展現出液晶性的感光性側鏈型高分子(以下亦稱為「感光性側鏈型高分子」)。
作為感光性側鏈型高分子之展現出液晶性之溫度範圍，較佳為100~250℃，又較佳為100~200℃，特佳為100~150℃。
上述感光性側鏈型高分子之主鏈構造未特別限定，但以具有聚乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚馬來醯亞胺、聚降冰片烯、或聚矽氧烷的聚合物中的聚合單位為較佳。其中，以具有聚(甲基)丙烯酸酯或聚矽氧烷的聚合物中的聚合單位為較佳為。
感光性側鏈型高分子之側鏈構造未特別限定，但以(A)具有光反應性之側鏈構造(亦稱為光反應性側鏈構造)及(B)具有液晶性之側鏈構造(亦稱為液晶性側鏈構造)之任另一方面，或雙方為較佳。尚，可具有光反應性側鏈構造及液晶性側鏈構造之分別之複數種。
[光反應性側鏈構造]
上述光反應性側鏈構造，以對於光感應並引起交聯反應、異構化反應、或光弗賴斯重排之構造為較佳，又較佳為引起交聯反應、或異構化反應。具體而言，以具有下述之構造、或由其衍生物所成之構造為較佳。
Figure 105131730-A0305-02-0031-27
作為光反應性側鏈構造之更具體之例，較佳為下述式(Z-1)~(Z-4)所表示之至少1種的構造。
Figure 105131730-A0305-02-0031-28
上述式(Z-1)~(Z-4)中，A、B、D分別獨立表示單鍵、-O-、-CH2-、-COO-、-OCO-、-CONH-、或-NH-CO-。Y1為1價的苯環、萘環、聯苯環、呋喃環、吡咯環、或碳數5~8之環狀烴，該具有的氫原子可被-NO2、-CN、-C=C(CN)2、-C=CH-CN、鹵素基、烷基、或烷基氧基取代。X表示單鍵、-COO-、-OCO-、-N=N-、-C=C-、或-C≡C-。l表示1~12之整數，m表示0~2之整數，n表示1~12之整數。Y2為2價的苯環、萘環、聯 苯環、呋喃環、吡咯環、或碳數5~8之環狀烴，該具有的氫原子可被-NO2、-CN、-C=C(CN)2、-C=CH-CN、鹵素基、烷基、或烷基氧基取代。R表示氫原子、或碳數1~6之烷基。
上述之光反應性側鏈構造，除了光反應性外亦可以是於製成聚合物之情形時展現液晶性的構造。
[液晶性側鏈構造]
液晶性側鏈構造未特別限定，但以側鏈構造中具有剛直的液晶性(mesogenic)成分為較佳。此情形時，將該側鏈型高分子製成液晶配向膜時，可得到穩定的液晶配向。
液晶基(mesogenic group)係可以聯苯或苯基苯甲酸酯等之單獨來形成液晶性構造，亦可如苯甲酸等般地側鏈彼此藉由氫鍵來成為液晶性構造。作為液晶性側鏈構造所具有的液晶基，較佳為下述任一者之構造。
Figure 105131730-A0305-02-0032-29
作為液晶性側鏈構造之更具體之例，較佳為選自由下述式(Z-9)~(Z-17)所成之群中至少1種所成之構造。
Figure 105131730-A0305-02-0033-30
上述式(Z-9)~(Z-17)中，A、B分別獨立表示單鍵、-O-、-CH2-、-COO-、-OCO-、-CONH-、或-NH-CO- 。Y1為1價的苯環、萘環、聯苯環、呋喃環、吡咯環、或碳數5~8之環狀烴、其氫原子可分別獨立被-NO2、-CN、-C=C(CN)2、-C=CH-CN、鹵素基、烷基、或烷基氧基取代。R表示氫原子、-NO2、-CN、-C=C(CN)2、-C=CH-CN、鹵素基、碳原子數1~12之烷基、或碳原子數1~12之烷氧基。l表示1~12之整數，m、m1、m2分別獨立表示1~3之整數。R1表示氫原子-NO2、-CN、-C=C(CN)2、-C=CH-CN、鹵素基、烷基、或烷基氧基，Z1、Z2分別獨立表示-CO-、-CH2O-、-C=N-或-CF2-。
感光性側鏈型高分子在不損及液晶性之展現能的範圍內，亦可具有其他的單體或其他之側鏈構造。
感光性側鏈型高分子之製造方法並無特別限定，可以使用工業上通用的已知的方法。具體而言，可藉由液晶性側鏈單體或光反應性側鏈單體的使用乙烯基的陽離子聚合或自由基聚合、陰離子聚合來製造。該等之中，就反應控制之容易性等之觀點而言，以自由基聚合為特佳。
作為自由基聚合的聚合起始劑，可使用自由基聚合起始劑、或可逆的加成-開裂型連鏈移動(RAFT)聚合試劑等之周知的化合物。
自由基熱聚合起始劑係藉由加熱至分解溫度以上，而使自由基產生的化合物，作為這種自由基熱聚合起始劑，可舉出例如酮過氧化物類(過氧化甲基乙基酮、過氧化環己酮等)、二醯基過氧化物類(過氧化乙醯、過氧化苯甲醯 等)、氫過氧化物類(過氧化氫、tert-丁基氫過氧化物、氫過氧化枯烯等)、二烷基過氧化物類(二-tert-丁基過氧化物、二枯基過氧化物、二月桂醯基過氧化物等)、過氧縮酮類(二丁基過氧化環己烷等)、烷基過氧化酯類(過氧化新癸酸-tert-丁酯、過氧化特戊酸-tert-丁酯、過氧化2-乙基環己烷酸-tert-戊酯等)、過硫酸鹽類(過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨等)、偶氮系化合物(偶氮雙異丁腈、及2,2’-二(2-羥基乙基)偶氮雙異丁腈等)。自由基熱聚合起始劑係可組合2種以上來使用。
自由基光聚合起始劑，只要是藉由光照射而開始自由基聚合的化合物即可並無特別限定。作為如此般的自由基光聚合起始劑，可舉出二苯甲酮、米其勒酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、氧葱酮、硫代氧葱酮、異丙基氧葱酮、2,4-二乙基硫代氧葱酮、2-乙基蒽醌、苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮、2-羥基-2-甲基-4’-異丙基苯丙酮、1-羥基環己基苯基酮、異丙基苯偶姻醚、異丁基苯偶姻醚、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、樟腦醌、苯并蒽酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁酮-1、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯、4,4’-二(t-丁基過氧基羰基)二苯甲酮、3,4,4’-三(t-丁基過氧基羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、2-(4’-甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(3’,4’-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三 嗪、2-(2’,4’-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(2’-甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4’-戊氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、4-[p-N,N-二(乙氧基羰基甲基)]-2,6-二(三氯甲基)-s-三嗪、1,3-雙(三氯甲基)-5-(2’-氯苯基)-s-三嗪、1,3-雙(三氯甲基)-5-(4’-甲氧基苯基)-s-三嗪、2-(p-二甲基胺基苯乙烯基)苯并
Figure 105131730-A0305-02-0036-59
唑、2-(p-二甲基胺基苯乙烯基)苯并噻唑、2-氫硫基苯并噻唑、3,3’-羰基雙(7-二乙基胺基香豆素)、2-(o-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-肆(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’雙(2,4-二溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、3-(2-甲基-2-二甲基胺基丙醯基)咔唑、3,6-雙(2-甲基-2-嗎啉代丙醯基)-9-n-十二烷基咔唑、1-羥基環己基苯基酮、雙(5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦、3,3’,4,4’-四(t-丁基過氧基羰基)二苯甲酮、3,3’,4,4’-四(t-己基過氧基羰基)二苯甲酮、3,3’-二(甲氧基羰基)-4,4’-二(t-丁基過氧基羰基)二苯甲酮、3,4’-二(甲氧基羰基)-4,3’-二(t-丁基過氧基羰基)二苯甲酮、4,4’-二(甲氧基羰基)-3,3’-二(t-丁基過氧基羰基)二苯甲酮、2-(3-甲基-3H-苯并噻唑-2-亞基)-1-萘-2-基-乙酮、或2-(3-甲基-1,3-苯并噻唑-2(3H)-亞基)-1-(2-苯甲醯基)乙酮等。該等之化合物係可單獨來使用，亦可混和2種以上來使用。
自由基聚合法係無特別限制，可使用乳化聚合法、懸濁聚合法、分散聚合法、沉澱聚合法、塊狀聚合法、溶液聚合法等。
作為感光性側鏈型高分子的聚合反應中使用的有機溶劑，只要是所生成的高分子會溶解者即可並無特別限定。以下可舉出其具體例。
可舉出N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-甲基己內醯胺、二甲基亞碸、四甲基脲、吡啶、二甲基碸、六甲基亞碸、γ-丁內酯、異丙醇、甲氧基甲基戊醇、二戌烯、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基異戊基酮、甲基異丙基酮、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙二醇、乙二醇單乙酸酯、乙二醇單異丙基醚、乙二醇單丁基醚、丙二醇、丙二醇單乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇-tert-丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二乙二醇、二乙二醇單乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二丙二醇單乙酸酯單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單乙酸酯單乙基醚、二丙二醇單丙基醚、二丙二醇單乙酸酯單丙基醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲基醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二異丙基醚、乙基異丁基醚、二異丁烯、乙酸戊酯、丁酸丁酯、丁基醚、二異丁基酮、甲基環己烯、丙基醚、二己基醚、二噁烷、n-己烷、n-戊烷、n-辛烷、二乙基醚、環己酮、碳酸伸乙酯、碳酸伸 丙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸n-丁酯、乙酸丙二醇單乙基醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙酸、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、二甘醇二甲醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺等。
該等有機溶劑係可單獨來使用、亦可混合來使用。更，即使是不會溶解所生成的高分子的溶劑，只要是在所生成的高分子不會析出的範圍內，亦可混合至有機溶劑中來使用。
又，自由基聚合中，有機溶劑中的氧會成為阻礙聚合反應的原因，因此有機溶劑盡可能的脫氣後來使用為較佳。
自由基聚合時的聚合溫度係可選擇30℃~150℃的任意之溫度，但較佳為50~100℃的範圍。又，反應係可以任意的濃度來進行，但若濃度過低時將難以得到高分子量的聚合物，若濃度過高時則因為反應液的黏性變得過高而難以均勻的攪拌，故單體濃度較佳為1~50質量%，又較佳為5~30質量%。反應初期以高濃度來進行，之後可追加有機溶劑。
在上述之自由基聚合反應中，自由基聚合起始劑的比率相對於單體的比率為多時，所得到的高分子的分子量將變小，自由基聚合起始劑的比率相對於單體的比率為少 時，所得的高分子的分子量將變大，因此自由基起始劑的比率相對於聚合單體以0.1~10莫耳%為較佳。又，於聚合時追加各種單體成分或溶劑、起始劑等。
從藉由上述之反應所得到的、感光性側鏈型高分子的反應溶液中，回收所生成的高分子之情形時，將反應溶液投入不良溶劑，並使該等聚合物沉澱即可。作為如此般的不良溶劑，可舉出甲醇、丙酮、己烷、庚烷、丁基溶纖劑、庚烷、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙醇、甲苯、苯、二乙基醚、甲基乙基醚、水等。投入至不良溶劑並使其沉澱的聚合物，係可在過濾回收後，在常壓或減壓下，進行常溫或加熱並乾燥。又，重複進行2次~10次使回收的聚合物再溶解於有機溶劑中，並再沉澱回收之操作時，能夠減少聚合物中的雜質。作為此時的不良溶劑，可舉出例如醇類、酮類、烴等，使用選自由該等之中的3種類以上的不良溶劑時，因精製的效率更近一步提升，故為較佳。
第2液晶配向劑中所含有的感光性側鏈型高分子的分子量，若考慮塗膜的強度、塗膜形成時的作業性、及塗膜的均勻性時，以GPC(Gel Permeation Chromatography)法所測定的重量平均分子量，以2000~1000000為較佳，又較佳為5000~100000。
[第2液晶配向劑之調製]
第2液晶配向劑係含有感光性側鏈型高分子而所構 成。然後，以適合於液晶配向膜之形成之方式來調製作成塗佈液為較佳。即，本發明中所使用的第2的液晶配向劑，係以用於形成樹脂覆膜的樹脂成分溶解於有機溶劑而成的溶液的形式來調製為較佳。所謂其樹脂成分係指包含已經說明的感光性側鏈型高分子的樹脂成分。此時，樹脂成分的含有量係以1~20質量%為較佳，又較佳為3~15質量%，特佳為3~10質量%。
第2液晶配向劑中，前述之樹脂成分係可以是全部均為感光性側鏈型高分子，但在不損及液晶展現能及感光性能的範圍內，亦可混合除了此等以外之其他的聚合物。此時，樹脂成分中之其他的聚合物的含有量為0.5~80質量%，較佳為1~50質量%。如此般的其他的聚合物，可舉出例如由聚(甲基)丙烯酸酯或聚醯胺酸或聚醯亞胺等所成、且並非感光性側鏈型高分子的聚合物等。
<有機溶劑>
第2液晶配向劑中使用的有機溶劑，只要是能夠使樹脂成分溶解的有機溶劑即可並無特別限定。以下可舉出其具體例。
可舉出N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己內醯胺、2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、二甲基亞碸、四甲基脲、吡啶、二甲基碸、六甲基亞碸、γ-丁內酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基- N,N-二甲基丙醯胺、1,3-二甲基-咪唑啉酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基異戊基酮、甲基異丙基酮、環己酮、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、二甘醇二甲醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、丙二醇單乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇-tert-丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二乙二醇、二乙二醇單乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二丙二醇單乙酸酯單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單乙酸酯單乙基醚、二丙二醇單丙基醚、二丙二醇單乙酸酯單丙基醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲基醚等。該等係可單獨來使用、亦可混合來使用。
第2液晶配向劑亦可含有除了第1的聚合物等之上述成分以外的成分。作為其例子，係於塗佈液晶配向劑時，使膜厚均勻性或表面平滑性提升的溶劑或化合物、使液晶配向膜與基板之密著性提升的化合物等。
作為使膜厚的均勻性或表面平滑性提升的溶劑(不良溶劑)之具體例，可舉出以下者。例如異丙醇、甲氧基甲基戊醇、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、乙二醇單乙酸酯、乙二醇單異丙基醚、乙二醇單丁基醚、丙二醇、丙二醇單乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇-tert-丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二乙二醇、二乙二醇單乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二丙二醇單乙酸酯單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、二 丙二醇單乙基醚、二丙二醇單乙酸酯單乙基醚、二丙二醇單丙基醚、二丙二醇單乙酸酯單丙基醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲基醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二異丙基醚、乙基異丁基醚、二異丁烯、乙酸戊酯、丁酸丁酯、丁基醚、二異丁基酮、甲基環己烯、丙基醚、二己基醚、1-己醇、n-己烷、n-戊烷、n-辛烷、二乙基醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸n-丁酯、乙酸丙二醇單乙基醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙酸、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇單乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇-1-單甲基醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-單乙基醚-2-乙酸酯、二丙二醇、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸n-丙酯、乳酸n-丁酯、乳酸異戊酯等之具有低表面張力的溶劑等。
不良溶劑係可1種亦可混合多種來使用。若使用如上述般的溶劑時，為了不使液晶配向劑中所包含的溶劑整體之溶解性明顯地降低，以溶劑整體的5~80質量%為較佳，又較佳為20~60質量%。
作為使膜厚的均勻性或表面平滑性提升的化合物，可舉出氟系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑及非離子系界面活性劑等。
更具體而言，可舉出例如F-Top 301、EF303、EF352 (以上Tokem Products公司商品名)、MEGAFACE F171、F173、R-30(以上DIC公司商品名)、Fluorad FC430、FC431(以上住友3M公司商品名)、AashiGuardAG710(旭硝子公司商品名)、Surflon S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(以上AGCseimichemical公司商品名)等。
該等之界面活性劑的使用比例，相對於液晶配向劑中所含有的樹脂成分的100質量份，較佳為0.01~2質量份，又較佳為0.01~1質量份。
作為使液晶配向膜與基板之密著性提升的化合物之具體例，可舉出如下所表示的含有官能性矽烷的化合物等。可舉出例如3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、2-胺基丙基三甲氧基矽烷、2-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-脲丙基三甲氧基矽烷、3-脲丙基三乙氧基矽烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-三乙氧基甲矽烷基丙基三乙三胺、N-三甲氧基甲矽烷基丙基三乙三胺、10-三甲氧基甲矽烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、10-三乙氧基甲矽烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、9-三甲氧基甲矽烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、9-三乙氧基甲矽烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、N-苄基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苄基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N- 雙(氧亞乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-雙(氧亞乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷等。
更，為了基板與液晶配向膜之密著性之提升，且防止構成液晶顯示元件時由背光所導致電特性之降低等之目的，於第2的液晶配向劑中，亦可使含有如以下般的酚醛塑料系或含有環氧基的化合物的添加劑。以下表示具體的酚醛塑料系添加劑，但不限定於該構造。
Figure 105131730-A0305-02-0044-32
作為具體的含有環氧基的化合物，可示例乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、三丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、2,2-二溴新戊二醇二縮水甘油醚、1,3,5,6-四縮水甘油基-2,4-己二醇、N,N,N’,N’,-四縮水甘油基-m-二甲苯二胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷、N,N,N’,N’,-四縮水甘油基-4、4’-二胺基二苯基甲烷等。
使用用於與基板之密著性提升的化合物時， 其使用量相對於液晶配向劑中所含有的樹脂成分的100質量份，以0.1~30質量份為較佳，又較佳為1~20質量份。若使用量未滿0.1質量份時，無法期待密著性提升之效果，若多於30質量份時，有液晶配向性變差之情形。
作為添加劑亦可使用光增感劑。以無色增感劑或三重態增感劑為較佳。作為光增感劑有芳香族硝基化合物、香豆素(7-二乙基胺基-4-甲基香豆素、7-羥基4-甲基香豆素)、香豆素酮、羰基雙香豆素、芳香族2-羥基酮、及被胺基取代的芳香族2-羥基酮(2-羥基二苯甲酮、單-或二-p-(二甲基胺基)-2-羥基二苯甲酮)、苯乙酮、蒽醌、氧葱酮、硫代氧葱酮、苯并蒽酮、噻唑啉(2-苯甲醯亞甲基-3-甲基-β-萘并噻唑啉、2-(β-萘甲醯基亞甲基)-3-甲基苯并噻唑啉、2-(α-萘甲醯基亞甲基)-3-甲基苯并噻唑啉、2-(4-聯苯基亞甲基)-3-甲基苯并噻唑啉、2-(β-萘甲醯基亞甲基)-3-甲基-β-萘并噻唑啉、2-(4-聯苯基亞甲基)-3-甲基-β-萘并噻唑啉、2-(p-氟苯甲醯亞甲基)-3-甲基-β-萘并噻唑啉)、噁唑啉(2-苯甲醯亞甲基-3-甲基-β-萘并噁唑啉、2-(β-萘甲醯基亞甲基)-3-甲基苯并噁唑啉、2-(α-萘甲醯基亞甲基)-3-甲基苯并噁唑啉、2-(4-聯苯基亞甲基)-3-甲基苯并噁唑啉、2-(β-萘甲醯基亞甲基)-3-甲基-β-萘并噁唑啉、2-(4-聯苯基亞甲基)-3-甲基-β-萘并噁唑啉、2-(p-氟苯甲醯亞甲基)-3-甲基-β-萘并噁唑啉)、苯并噻唑、硝基苯胺(m-或p-硝基苯胺、2,4,6-三硝基苯胺)或硝基苊(5-硝基苊)、(2-[(m-羥基-p-甲氧基)苯乙烯基]苯并噻唑、苯偶姻烷基醚、 N-烷基化酞酮、苯乙酮縮酮(2,2-二甲氧基苯基乙酮)、萘、蒽(2-萘甲醇、2-萘羧酸、9-蒽甲醇、及9-蒽羧酸)、苯并哌喃、偶氮中氮茚、梅洛香豆素(Merlot coumarin)等。
較佳為芳香族2-羥基酮(二苯甲酮)、香豆素、香豆素酮、羰基雙香豆素、苯乙酮、蒽醌、氧葱酮、硫代氧葱酮、及苯乙酮縮酮。
第2液晶配向劑中，只要不損及本發明之效果的範圍內，出於使液晶配向膜的介電率或導電性等之電特性變化之目的下，可以添加介電體或導電物質，又出自於製成液晶配向膜時提高膜的硬度或緻密度之目的下，亦可以添加交聯性化合物。更，於前述第1液晶配向劑之說明中記載著亦可添加各種的添加劑。
<第2配向膜之製造方法>
第2配向膜之製造方法係以下述之方式，將上述之第2液晶配向劑塗佈至第2基板上來形成塗膜，接著照射偏光的紫外線來賦予配向控制能力。
以下記載著具體的步驟。
將第2液晶配向劑塗佈至第2基板上來形成塗膜。
第2液晶配向劑之對於第2基板之塗佈方法並無特別限定，但工業上係以網板印刷、平板印刷、柔版印刷或噴墨法等來進行的方法為較佳。作為其他的塗佈方法，有浸漬法、輥塗佈法、狹縫塗佈法、旋轉器法(旋轉塗佈法)或 噴霧法等，也可依目的來使用該等。
於基板上塗佈第2液晶配向劑後，係藉由加熱板、熱循環型烘箱或IR紫外(紅外線)型烘箱等之加熱手段以20~180℃，較佳為40~150℃下使溶劑蒸發從而可得到塗膜。塗膜的厚度若過厚時，就元件的消耗電力方面而言將為不利，若過薄時將有降低元件的可靠性之情形，因此較佳為5~300nm，又較佳為10~150nm。
形成有塗膜的第2基板，因應所需亦有可能冷卻至室溫。
對所得到的塗膜照射偏光的紫外線。對塗膜的膜面照射偏光的紫外線時，從特定的方向隔著偏光板，對基板來照射偏光的紫外線。作為紫外線係可使用波長100~400nm者，可依據所使用的塗膜的種類，隔著過濾器等來選擇最合適的波長。例如可以選擇使用波長290~400nm範圍的紫外線，以便能夠選擇性的誘發光交聯反應。作為紫外線，可使用例如由高壓水銀燈所發出的光。
偏光的紫外線的照射量，係以設為實現△A的最大值(以下亦稱為△Amax)的偏光紫外線的量之1~70%的範圍內為較佳，以設為1~50%的範圍內為又較佳，所述的△A是所使用塗膜的、平行於偏光紫外線的偏光方向之方向的紫外線吸光度，與垂直於偏光紫外線的偏光方向之方向的紫外線吸光度之差。
被照射偏光紫外線的塗膜，接著為了展現出液晶性故以進行加熱處理為較佳。加熱係使用加熱板、熱循環型烘 箱或IR(紅外線)型烘箱等之手段。對於加熱溫度係可考慮使塗膜展現出液晶性的溫度來決定。例如加熱溫度係以將比所使用的塗膜展現出液晶性的液晶溫度範圍的下限低於10℃的溫度作為下限、且將比液晶溫度範圍的上限低於10℃的溫度作為上限的範圍之溫度為較佳，以100~250℃為較佳，100~200℃為又較佳，100~150℃為特佳。
尚，第2配向膜係在上述照射偏光的紫外線之前後時，與前述的第1配向膜相同地，亦可使用水或親水性有機溶劑來進行接觸處理。如此般的接觸處理之實施係可適用與第1配向膜的接觸處理中相同的條件。
<液晶顯示元件>
以如上述般之方式所得到的、分別將具有配向膜的第1基板及第2基板，在一塊片基板上以彼此的配向膜面呈對向之方式重疊另一塊基板，並用密封材黏接周邊。為了控制基板間隙，通常在密封材中可混入間隔物。又，在不設置密封材的面內部分，也以散布基板間隙控制用的間隔物為較佳。密封材的一部分，可設置有能夠從外部填充液晶的開口部為較佳。
接著，通過設置在密封材上的開口部，向被2片基板與密封材所包圍的空間內注入液晶材料。之後，用黏接劑密封該開口部。注入係可使用真空注入法、也可以使用在大氣中利用毛細管現象之方法。接著，進行偏光板 的設置。具體而言，是在與2片基板之液晶層相反側之面上黏貼一對偏光板。藉由經過以上之步驟，可得到液晶顯示元件。
作為密封劑，係可使用例如具有環氧基、丙烯醯基、(甲基)丙烯醯基、羥基、烯丙基、乙醯基等之反應性基、且藉由紫外線照射或加熱而硬化的樹脂。特別以使用具有環氧基與(甲基)丙烯醯基之兩者之反應性基的硬化樹脂系為較佳。
以黏接性、耐濕性之提升作為目的，密封劑亦可調配無機填充劑。作為能夠使用的無機填充劑並無特別限定。具體而言，可舉出球狀矽石、溶融矽石、結晶矽石、氧化鈦、鈦黑、碳化矽、氮化矽、氮化硼、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、硫酸鈣、雲母、滑石、黏土、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氫氧化鋁、矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鋰鋁、矽酸鋯、鈦酸鋇、玻璃纖維維、碳纖維、二硫化鉬、石棉等。較佳為可舉出球狀矽石、溶融矽石、結晶矽石、氧化鈦、鈦黑、氮化矽、氮化硼、碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣、雲母、滑石、黏土、氧化鋁、氫氧化鋁、矽酸鈣、或矽酸鋁。無機填充劑係亦可混合2種以上來使用。
[實施例]
以下舉出實施例來更具體的說明本發明，但本發明不受該等之實施例所限定而來解釋。以下表示使用的化合物的簡略符號。
<有機溶劑>
NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮
GBL：γ-丁內酯
BCS：丁基溶纖劑
THF：四氫呋喃
<二胺化合物>
以下的化學式中，Me係表示甲基，Bu係表示n-丁基，Boc係表示t-丁氧基。
Figure 105131730-A0305-02-0050-33
DA-4：3,5-二胺基苯甲酸
<四羧酸二酐>
DC-1：1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
DC-2：3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐
DC-3：1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐
<甲基丙烯基單體>
Figure 105131730-A0305-02-0051-34
MA1係依國際公開公報WO2011-084546所記載之方法來合成。
MA2係依日本特開平9-118717公報所記載之方法來合成。
<聚合起始劑>
AIBN：2,2’-偶氮雙異丁腈
各特性之測定方法係如以下般。
[黏度]
黏度係使用E型黏度計TVE-22H(東機產業公司製)，以樣品量1.1mL(毫升)、錐形轉子TE-1(1°34’、R24)、溫度25℃下來進行測定。
[分子量]
分子量係藉由GPC(常溫凝膠滲透色譜法)裝置進行測定，以聚乙二醇(聚環氧乙烷)換算值的形式算出數平均分 子量(以下亦稱為Mn)與重量平均分子量(以下亦稱為Mw)。
GPC裝置：Shodex公司製(GPC-101)
管柱：Shodex公司製(KD803及KD805的串聯)、管柱溫度：50℃
溶離液：N,N-二甲基甲醯胺(作為添加劑，溴化鋰-水合物(LiBr‧H2O)為30mmol/L(公升)、磷酸‧無水結晶(o-磷酸)為30mmol/L、四氫呋喃(THF)為10ml/L)
流速：1.0ml/分
使用檢量線製作用標準樣品：Tosoh公司製TSK標準聚環氧乙烷(重量平均分子量(Mw)約900,000、150,000、100,000、及30,000)及Polymer Laboratories公司製聚乙二醇(峰頂分子量(Mp)為約12,000、4,000、及1,000)。為了避免波峰重疊分別將混合900,000、100,000、12,000、及1,000的4種類的樣品、以及混合150,000、30,000、及4,000的3種類的樣品，這2種類樣品分別來實施測定。
[醯亞胺化率之測定]
聚醯亞胺之醯亞胺化率係依以下般之方式來進行測定。將聚醯亞胺粉末20mg放入NMR樣品管(NMRsampling tube stand，直徑(Φ)5(草野科學公司製))中，添加重氫化二甲基亞碸(DMSO-d6，0.05質量%TMS(四甲基矽烷)混合品)(0.53mL)，用超音波使其完全地溶解。藉由NMR測定機(JNW-ECA500)(日本電子datum公司製)，測定該溶液的 500MHz的質子NMR。
醯亞胺化率係如下求得：將來自於醯亞胺化前後無變化的構造的質子定為基準質子，使用該質子的波峰累積值、與在9.5~10.0ppm附近所出現的來自於醯胺酸的NH基的質子波峰累積值，並藉由以下之式可求得。
醯亞胺化率(%)=(1-α‧x/y)×100
上述式中，x係來自於醯胺酸的NH基的質子波峰累積值，y係基準質子的波峰累積值，α係聚醯胺酸(醯亞胺化率為0%)時基準質子相對於1個醯胺酸的NH基質子的個數比例。
<合成例1>
於附有攪拌裝置及氮導入管的2000mL四頸燒瓶中，量取二胺DA-2 110.47g(452mmol)、DA-1 18.94g(79.5mmol)，再加入NMP 1587g，一邊送入氮氣一邊攪拌使其溶解。一邊攪拌該二胺溶液的同時，添加羧酸二酐DC-1 111.18g(496mmol)，進而加入NMP以使固形物含量濃度成為12質量%，以40℃攪拌20小時，可得到聚醯胺酸(PAA-1)的溶液。該聚醯胺酸的Mn為12356、Mw=25544，黏度為183mPa‧s。
<合成例2>
於附有攪拌裝置及氮導入管的3000mL四頸燒瓶中，量取所得到的聚醯胺酸溶液(PAA-1)950g，還加入NMP 678g並攪拌30分鐘。於所得到的聚醯胺酸溶液中，加入乙酸酐77.11g、吡啶19.92g，並以60℃加熱3小時來進行化學醯亞胺化。將所得到的反應液一邊攪拌一邊投入至6600mL的甲醇中，過濾取出已析出的沉澱物。接著，用6600mL的甲醇將沉澱物洗淨3次，再用2000mL的甲醇洗淨2次。接著，將所得到的樹脂粉末藉由以60℃下乾燥12小時，從而可得到聚醯亞胺樹脂粉末。
該聚醯亞胺樹脂粉末的醯亞胺化率為71%，Mn為8156，Mw為17408。
於放入攪拌子的200mL三角燒瓶中，量取所得到的聚醯亞胺樹脂粉末20.69g，再加入NMP 151.71g，以40℃攪拌24小時使其溶解，可得到固形物含量濃度為12質量%的聚醯亞胺溶液(PI-1)。
<合成例3>
於附有攪拌裝置及氮導入管的2000mL四頸燒瓶中，量取DA-3 54.20g(272mmol)、DA-4 10.35g(68mmol)，再加入NMP 387g，一邊送入氮氣一邊攪拌使其溶解。一邊攪拌該二胺溶液的同時，添加DC-3 20.21g(102mmol)，加入NMP 111g，以常溫下使其反應5小時。之後，添加DC-2 66.0g(224mmol)，進而加入NMP以使固形物含量濃度成為12質量%，以室溫下攪拌24小時，可得到聚醯胺酸(PAA-2)的溶液。聚醯胺酸溶液的黏度為390mPa‧s。
將合成例1~3中之各成分的使用量、及聚醯亞胺系 聚合物表示於表1。
Figure 105131730-A0305-02-0055-35
<合成例4>
將MA1(1.99g、6.0mmol)與MA2(2.75g、9.0mmol)溶解於THF(44.57g)中，用隔膜泵進行脫氣後，加入AIBN(0.12g、0.5mmol)而再次進行脫氣。然後以50℃使其反應30小時可得到甲基丙烯酸酯的聚合物溶液。將該聚合物溶液滴入至二乙基醚(500ml)中，並過濾所得到的沉澱物。用二乙基醚來洗淨該沈澱物，並以40℃的烘箱中進行減壓乾燥，可得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末。
於所得到的甲基丙烯酸酯聚合物粉末6.0g中加入NMP(29.3g)，以室溫下攪拌5小時使其溶解。藉由於該溶液中加入NMP(24.7g)及BC(40.0g)並攪拌，從而可得到甲基丙烯酸酯聚合物溶液(M1)。於攪拌結束時點下聚合物為完全地溶解。
Figure 105131730-A0305-02-0056-36
[液晶配向劑之調製] (實施例1)
於放入攪拌子的20ml樣品管中，量取合成例2所得到的聚醯亞胺溶液(PI-1)4.58g、合成例3所得到的聚醯胺酸溶液(PAA-2)4.58g，再加入NMP6.83g、BCS 4.00g、作為醯亞胺化促進劑之N-α-(9-茀基甲氧基羰基)-N-τ-t-丁氧基羰基-L-組胺酸0.15g，並以室溫下攪拌3小時，可得到液晶配向劑A1。
使用上述之液晶配向劑A1、及上述之甲基丙烯酸酯聚合物溶液(M1)，並依下述表示般的程序來進行液晶晶胞之製作及評估。
[FFS驅動液晶晶胞之製作、及液晶配向性之評估]
首先準備附有電極之基板。基板係使用長30mm×寬35mm的大小、厚度為0.7mm的玻璃基板。於基板上，形成有構成作為第1層的對向電極、具備滿版狀的圖型的IZO電極。在第1層的對向電極上，形成有作為第2層的藉由CVD法所成膜的SiN(氮化矽)膜。第2層的SiN膜的膜厚為500nm，發揮作為層間絕緣膜的功能。在第2層的SiN膜上，形成作為第3層的配置有IZO膜經圖型化所形 成的梳齒狀畫素電極的第1畫素及第2畫素之2種畫素。各畫素的大小為長10mm寬約5mm。此時，第1層的對向電極與第3層的畫素電極，係藉由第2層的SiN膜的作用而電絕緣。
第3層的畫素電極係具有多個中央部分彎曲的”ㄑ”字形狀的電極元件排列所構成的梳齒狀的形狀。各電極元件的短邊方向的寬為3μm，電極元件間的間隔為6μm。形成各畫素的畫素電極由多個中央部分彎曲的「ㄑ字」形狀的電極元件排列所構成，因此各畫素的形狀不是長方形狀，而是具有與電極元件相同地中央部分彎曲的、類似粗的「ㄑ字」的形狀。然後，各畫素以其中央的彎曲部分為界被上下分割，具有彎曲部分上側的第1區域與下側的第2區域。
若將各畫素的第1區域與第2區域進行比較時，則構成該等的畫素電極的電極元件的形成方向是不同的。即，在將後述的液晶配向膜的液晶配向方向作為基準的情況下，畫素的第1區域中畫素電極的電極元件以呈+10°的角度之方式來形成，畫素的第2區域中畫素電極的電極元件以呈-10°的角度之方式來形成。即，各畫素的第1區域與第2區域中，以藉由畫素電極與對向電極之間的電壓外加所誘發的液晶在基板面內的旋轉動作(面內轉向)的方向為彼此相反方向之方式所構成。
接著，用孔徑1.0μm的過濾器過濾液晶配向劑A1後，藉由旋轉塗佈方式將其塗佈至已準備的上述附 有電極之基板上。接著，以80℃的加熱板上使其乾燥2分鐘後，以230℃的熱風循環式烘箱進行14分鐘燒成，使其形成膜厚100nm的塗膜。隔著偏光板對該塗膜面照射波長254nm的紫外線200mJ/cm2，並使其浸漬於乳酸乙酯5分鐘，接著，使其浸漬於純水1分鐘。之後，以230℃的熱風循環式烘箱進行14分鐘燒成，可得到附有液晶配向膜的基板(第1基板)。
又，以相同之程序將甲基丙烯酸酯聚合物溶液(M1)塗佈至作為對向基板之未形成電極的具有高度4μm的柱狀間隔物的玻璃基板上，接著，以70℃的加熱板乾燥90秒鐘，形成膜厚100nm的液晶配向膜。接著，隔著偏光板對塗膜面照射313nm的紫外線5mJ/cm2後，以150℃的加熱板加熱10分鐘，可得到附有液晶配向膜的基板(第2基板)。
將上述2片的基板作為一組，在基板上印刷密封劑(XN-1500T、協立化學公司製)，以使液晶配向膜面為相向地且配向方向成為0°之方式來貼合另1片基板後，使密封劑硬化而製作空晶胞。該空晶胞藉由減壓注入法來注入液晶MLC-2041(Merck公司製)，並密封注入口後可得到FFS驅動液晶晶胞。
藉由偏光顯微鏡(Nikon公司製、ECLIPSE E600WPOL)來觀察液晶晶胞的配向狀態，無配向缺點者設為「良好」，有配向缺點者設為「不良」。
[液晶晶胞之交流驅動燒結評估]
使用上述所製作的液晶晶胞，在60℃的恆溫環境下，以周波數30Hz外加±10V的交流電壓120小時。之後，使液晶晶胞的畫素電極與對向電極之間處於短路的狀態，並保持該狀態於室溫下放置一天。
放置之後，將液晶晶胞設置在以偏光軸成為垂直之方式來配置的2片偏光板之間，並在無外加電壓的狀態下使背光源發光，調整液晶晶胞的配置角度以使透射光的亮度成為最小。然後，將液晶晶胞從第1畫素的第2區域為最暗的角度旋轉到第1區域為最暗的角度時的旋轉角度作為角度△來算出。對第2畫素也相同，比較第2區域與第1區域，算出同樣的角度△。然後，將第1畫素與第2畫素的角度△值的平均值作為液晶晶胞的角度△來算出。交流驅動燒結若未滿0.15設為良好，超過以上設為不良。
[電壓保持率(VHR)評估]
VHR的評估係對所得到的液晶晶胞，在60℃之溫度下外加1V的電壓60μs，測定1000ms後的電壓，算出了電壓能夠保持多少，將此作為電壓保持率。又，將實施測定的液晶晶胞於背光照射環境下靜置120小時後來測定VHR(老化後)。VHR值若為95%以上設為良好，超過其以下設為不良來作評估。
尚，對於電壓保持率之測定，係使用電壓保持率測定 裝置VHR-1(TOYOTech LLC公司製)。
<比較例1>
除了附有電極之基板(第1基板)側為使用甲基丙烯基聚合物溶液(M1)、作為對向基板(第2基板)之具有高4μm的柱狀間隔物的玻璃基板側為使用液晶配向劑A1以外，藉由與實施例1相同的方法來製作液晶晶胞，並進行之後各種特性評估。
<比較例2>
除了附有電極之基板(第1基板)側、及對向基板(第2基板)側皆為使用液晶配向劑A1以外，藉由與實施例1相同的方法來製作液晶晶胞，並進行之後各種特性評估。
<比較例3>
除了附有電極之基板(第1基板)側、及對向基板(第2基板)側皆為使用甲基丙烯酸酯聚合物溶液(M1)以外，藉由與實施例1相同的方法來製作液晶晶胞，並進行之後各種特性評估。
表3中係彙整表示實施例1、及比較例1~3中之FFS驅動液晶晶胞之製作條件。表3中，「-」係表示未處理。表4中係彙整表示實施例1、及比較例1~3中之各評估結果等。
Figure 105131730-A0305-02-0061-37
Figure 105131730-A0305-02-0061-38
[產業利用性]
本發明之液晶顯示元件係可作為輕量、薄型、低消耗電力的FFS驅動之顯示裝置而使用於廣泛範圍的領域中。
尚，在此引用2015年9月30日提出申請的日本特許出願2015-193907號的說明書、專利申請範圍、圖面、及摘要的全部內容作為本發明之說明書之揭示而予以援用。

Claims (7)

  1. 一種液晶顯示元件，其係具備夾持液晶並對向配置的第1基板與第2基板，前述第1基板及第2基板分別具有下述特徵：第1基板為附有電極之基板，其係於液晶側之面之畫素區域形成有第1電極、與隔著絕緣膜而重疊於該第1電極的複數個第2電極，以第1電極及第2電極中之一方設為畫素電極而另一方設為對向電極所構成，具有被覆第2電極並形成於第1基板之液晶側之面的第1液晶配向膜，該第1液晶配向膜係由聚醯亞胺組成之膜且該聚醯亞胺為藉由照射偏光紫外線來賦予液晶配向能；第2基板為於液晶側之面形成有第2液晶配向膜之基板，該第2液晶配向膜係由感光性側鏈型高分子組成之膜且該感光性側鏈型高分子為依存於溫度而展現出液晶性，其中，前述第1液晶配向膜含有具有下述式(1)所表示之構造單位之聚醯亞胺，
    Figure 105131730-A0305-02-0062-39
     (式(1)中，X具有選自由下述式(X1-1)~(X1-9)所成之群中至少1種的構造，Y為具有芳香族基之2價的有機基)
    Figure 105131730-A0305-02-0063-40
     (式(X1-1)中，R1、R2、R3、及R4分別獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、碳數2~6之炔基、或苯基)，前述感光性側鏈型高分子具有下述式(Z-1)~式(Z-4)所表示之至少1種的構造，
    Figure 105131730-A0305-02-0063-41
    Figure 105131730-A0305-02-0063-42
    Figure 105131730-A0305-02-0063-43
    Figure 105131730-A0305-02-0063-44
     (上述式中，A、B、D分別獨立表示單鍵、-O-、-CH2-、-COO-、-OCO-、-CONH-、或-NH-CO-，Y1為1價的苯環、萘環、聯苯環、呋喃環、吡咯環、或碳數5~8之環狀烴，該具有的氫原子可被-NO2、-CN、-C=C(CN)2、 -C=CH-CN、鹵素基、烷基、或烷基氧基取代，X表示單鍵、-COO-、-OCO-、-N=N-、-C=C-、或-C≡C-，l表示1~12之整數，m表示0~2之整數，n表示1~12之整數，Y2為2價的苯環、萘環、聯苯環、呋喃環、吡咯環、或碳數5~8之環狀烴，該具有的氫原子可被-NO2、-CN、-C=C(CN)2、-C=CH-CN、鹵素基、烷基、或烷基氧基取代，R表示氫原子、或碳數1~6之烷基)。
  2. 如請求項1之液晶顯示元件，其中，前述式(1)中的X具有下述式(X1-10)或(X1-11)之構造，
    Figure 105131730-A0305-02-0064-45
  3. 如請求項1或2之液晶顯示元件，其中，前述式(1)中的Y具有下述之式所表示之任1種之構造，
    Figure 105131730-A0305-02-0064-46
    Figure 105131730-A0305-02-0065-48
  4. 如請求項1或2之液晶顯示元件，其中，前述第1液晶配向膜係以50~250℃對於聚醯亞胺膜照射波長10~800nm的偏光放射線而得到。
  5. 如請求項1之液晶顯示元件，其中，前述第2液晶配向膜含有在100~200℃之溫度範圍展現出液晶性之感光性側鏈型高分子。
  6. 如請求項1或5之液晶顯示元件，其中，前述感光性側鏈型高分子具有選自由下述式(Z-9)~式(Z-17)所成之群中至少1種的構造，
    Figure 105131730-A0305-02-0066-49
    Figure 105131730-A0305-02-0066-50
    Figure 105131730-A0305-02-0066-51
    Figure 105131730-A0305-02-0066-52
    Figure 105131730-A0305-02-0066-53
    Figure 105131730-A0305-02-0066-54
    Figure 105131730-A0305-02-0066-55
    Figure 105131730-A0305-02-0066-56
    Figure 105131730-A0305-02-0066-57
     (式中，A、B分別獨立表示單鍵、-O-、-CH2-、-COO-、-OCO-、-CONH-、或-NH-CO-，Y1為1價的苯環、萘環、聯苯環、呋喃環、吡咯環、或碳數5~8之環狀烴，該具有的氫原子可分別獨立被-NO2、-CN、-C=C(CN)2、-C=CH-CN、鹵素基、烷基、或烷基氧基取代，R表示氫原子、-NO2、-CN、-C=C(CN)2、-C=CH-CN、鹵素基、碳原子數1~12之烷基、或碳原子數1~12之烷氧基，l表 示1~12之整數，m、m1、m2表示1~3之整數，R1表示氫原子、-NO2、-CN、-C=C(CN)2、-C=CH-CN、鹵素基、烷基、或烷基氧基，Z1、Z2表示-CO-、-CH2O-、-C=N-或-CF2-)。
  7. 如請求項1或2之液晶顯示元件，其中，前述第1液晶配向膜及/或前述第2液晶配向膜係利用水或親水性有機溶劑以10~80℃進行接觸處理而得到。
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