液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件的制作方法

本发明涉及一种液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜、以及使用了该液晶取向膜的液晶显示元件。

背景技术：

1、液晶显示元件在从便携电话、智能手机等小型用途到电视用、监控器用等较大型用途被广泛使用。此外，开发了电极结构、使用的液晶分子的物性等不同的各种驱动方式，例如已知使用tn（twisted nematic：扭曲向列）方式、stn（super twisted nematic：超扭曲向列）方式、va（vertical alignment：垂直取向）方式、ips（in－plane switching：面内切换）方式、ffs（fringe field switching：边缘场开关）方式等各种模式的液晶显示元件。这些液晶显示元件通常具有用于控制液晶分子的排列状态所不可缺少的液晶取向膜。作为液晶取向膜的材料，通常使用聚酰胺酸、其衍生物（例如聚酰亚胺等）（参照专利文献1）。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：wo2022/220199号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、液晶显示元件通常具备：液晶层，夹持于元件基板与滤色器基板之间；像素电极和共用电极，对液晶层施加电场；液晶取向膜，控制液晶层的液晶分子的取向性；以及薄膜晶体管（tft），对供给至像素电极的电信号进行转换；等。

3、近年来，大画面且高清的液晶显示元件成为主流，制定出4k、8k之类的增加了像素数的显示元件的规格。对液晶取向膜要求对具备tft的基板的表面高低差也能确保均匀的膜厚的特性，要求与以往的液晶取向剂相比印刷性更优异的液晶取向剂。

4、此外，就ips方式、ffs方式等的液晶显示元件而言，静电容易在液晶盒内积累，有时由于通过驱动而产生的不对称电压的施加也会使电荷在液晶盒内积累。存在如下问题：这些积累电荷会扰乱液晶的取向，或以残影的形式对显示造成影响，使液晶显示元件的显示品质显著降低。因此，对液晶取向膜要求积累电荷量少的特性。

5、鉴于以上情况，本发明的目的在于提供一种液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜、以及使用了该液晶取向膜的液晶显示元件，所述液晶取向剂的印刷性优异且能够得到积累电荷量少的液晶取向膜。

6、用于解决问题的方案

7、本发明人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，通过使用特定的化合物能够解决上述问题，从而完成了本发明。

8、本发明是特征在于含有下述聚合物（a）和（b）成分的液晶取向剂；由该液晶取向剂得到的液晶取向膜；或具有该液晶取向膜的液晶显示元件。

9、聚合物（a）：选自由具有源自四羧酸衍生物的结构单元、和源自二胺的结构单元的聚酰亚胺前体和作为该聚酰亚胺前体的酰亚胺化物的酰亚胺化聚合物构成的组中的聚合物，并且，作为源自四羧酸衍生物的结构单元，包含下述式（1ta）所示的结构单元（a－1ta），作为源自二胺的结构单元，包含下述式（1da）所示的结构单元（a－1da）。

10、（b）成分：下述式（1）所示的化合物（b）。

11、

12、（式（1ta）中，xa表示四价有机基团。r各自独立地表示氢原子或一价有机基团。

13、

14、（式（1da）中，ya表示－ar－x11－（r11－l11）n－r12－x12－ar’－所示的二价有机基团。ar、ar各自独立地表示苯环、联苯结构、或萘环中的任一种二价芳香族基团，该芳香族基团的任意氢原子任选地被一价基团取代。z各自独立地表示氢原子或一价有机基团。x11、x12各自独立地表示－o－。r11、r12各自独立地为二价烃基，该二价烃基所具有的氢原子的一部分任选地被卤素原子、甲基、三氟甲基、或羟基取代。在存在多个r11的情况下，多个r11任选地彼此相同或不同。l11表示－o－、－c（＝o）－、－o－c（＝o）－或－c（＝o）－o－。在存在多个l的情况下，多个l11任选地彼此相同或不同。其中，至少一个l11表示－o－c（＝o）－或－c（＝o）－o－。n为1～6的整数。）

15、

16、（式（1）中，ar1和ar1’各自独立地表示苯环、联苯结构、或萘环，该苯环、该联苯结构、或该萘环上的一个以上氢原子任选地被一价基团（其中，不包括（q1）～（q4））取代。x为下述式（2a）～（2b）所示的二价有机基团。

17、*－x21－（y21－l21）n－y22－x22－* （2a）

18、（式（2a）中，x21、x22各自独立地表示单键、－o－、*1－o－co－*2（*1、*2表示键合键，*1与ar1或ar1’键合）。l21表示单键、－o－、－o－c（＝o）－或－c（＝o）－o－，在存在多个l21的情况下，多个l21任选地彼此相同或不同。其中，至少一个l21表示－o－c（＝o）－或－c（＝o）－o－。n为1～6的整数。y21、y22各自独立地表示碳原子数1～6的二价烃基，该二价烃基所具有的氢原子的一部分任选地被卤素原子、甲基、三氟甲基、或羟基取代。在存在多个y21的情况下，多个y21任选地彼此相同或不同。*表示与ar1或ar1’键合的键合键。）

19、*－x23－（y23－l22）n2－* （2b）

20、（式（2b）中，x23、l22表示单键、－o－、－c（＝o）－、或“－nra－”（其中，ra为氢原子或一价有机基团）。在存在多个l22的情况下，多个l22任选地彼此相同或不同。n为0～6的整数。y23表示碳原子数1～6的二价烃基，该二价烃基所具有的氢原子的一部分任选地被卤素原子、甲基、三氟甲基、或羟基取代。在存在多个y23的情况下，多个y23任选地彼此相同或不同。*表示与ar1或ar1’键合的键合键。）

21、q、q’各自独立地表示氢原子、或选自由下述（q1）～（q4）和马来酰亚胺基构成的组中的一价基团。需要说明的是，在式（1）中具有多个（q1）～（q4）的情况下，多个r1～r4任选地彼此相同或不同。

22、

23、（式（q1）中，r1表示一价有机基团，该一价有机基团经由羰基、磺酰基、以及*1－c（rq1）2－*2中的任意连接基团与氮原子键合。r2表示氢原子或一价有机基团。*1－c（rq1）2－*2中的*1表示与氮原子的键合键，多个rq1各自独立地表示氢原子或一价有机基团。*1－crq1－*2中的*2与具有含杂原子基团的一价有机基团键合。式（q2）中，r3表示氢原子或一价有机基团。式（q3）中，r4表示氢原子、羟基、卤素原子、或一价有机基团。式（q4）中，r5表示氢原子、羟基、或一价有机基团。））

24、需要说明的是，在本说明书中，在任何情况下，*均表示键合键。作为卤素原子，可列举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。

25、发明效果

26、根据本发明，可以得到印刷性优异且能够得到积累电荷量少的液晶取向膜的液晶取向剂、该液晶取向膜、以及具有该液晶取向膜的液晶显示元件。

27、得到本发明上述效果的机理未必明确，但可以认为以下所述内容是原因之一。

28、首先，可以认为由于化合物（b）的分子量比较小，因此在干燥工序中膜内的分子移动顺畅，容易得到平滑的涂膜。此外，由于作为分子量比较小的化合物的化合物（b）存在于聚合物（a）的附近，或化合物（b）被引入到聚合物（a）的结构中，能够得到致密的涂膜，使膜整体的电阻值增加，因此得到了上述效果。