液晶取向剂、液晶取向膜及其制造方法、液晶元件及其制造方法、以及化合物的制作方法

文档序号:10679447阅读:674来源:国知局
液晶取向剂、液晶取向膜及其制造方法、液晶元件及其制造方法、以及化合物的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种液晶取向剂、液晶取向膜及其制造方法、液晶元件及其制造方法、及化合物。本发明的液晶取向剂含有聚合物成分、及具有以下(1)及(2)的基团的化合物[A]。(1)选自由具有2个以上的环直接或者经由连结基而连结的结构的基团、以及具有缩合环的基团所组成的组群中的至少一种基团。(2)选自由?NR1R2(其中,R1及R2分别独立地为氢原子、碳数1~10的一价烃基或保护基)、保护异氰酸酯基、保护异硫氰酸酯基、包含噁唑啉环结构的基团、包含米氏酸结构的基团、及下述式(g?1)所表示的基团所组成的组群中的至少一种基团。依据含有所述化合物[A]的液晶取向剂,可获得影像残留特性及电压保持特性优异的液晶元件。
【专利说明】
液晶取向剂、液晶取向膜及其制造方法、液晶元件及其制造方 法、以及化合物
技术领域
[0001] 本发明涉及一种液晶取向剂、液晶取向膜、液晶取向膜的制造方法、液晶元件、液 晶元件的制造方法以及化合物。
【背景技术】
[0002] 以前,作为液晶显示元件,已开发出电极结构、或所使用的液晶分子的物性等不同 的多种驱动方式者,例如已知扭转向列(Twisted Nematic,TN)型或超扭转向列(Super Twisted Nematic,STN)型、垂直取向(Vertical Alignment,VA)型、共面切换(In-Plane Switching,IPS)型、边缘场切换(fringe field switching,FFS)型、光学补偿弯曲 (Optically Compensation Bend,0CB)型等各种液晶显示元件。这些液晶显示元件包括用 以使液晶分子取向的液晶取向膜。就耐热性、机械强度、与液晶的亲和性等各种特性良好的 方面而言,液晶取向膜的材料是使用聚酰亚胺或其前驱物等(例如参照专利文献1)。专利文 献1中公开了一种复合膜来作为液晶取向膜,所述复合膜含有使具有特定的部分结构的聚 酰胺酸与对戊烯氧基苯甲酸(对氰基苯基)氧化物进行反应而获得的聚合物、以及液晶而 成。
[0003] [现有技术文献]
[0004] [专利文献]
[0005] [专利文献1]日本专利特开平11-64856号公报

【发明内容】

[0006] [发明所要解决的问题]
[0007] 近年来,液晶显示元件不仅如以前般用于个人电脑等的显示装置,而且用于例如 液晶电视或汽车导航系统、手机、智能手机、信息显示器等多种用途。随着所述液晶显示元 件的多用途化,较以前而言对显示品质的要求变得严格,要求影像残留更少、且电压保持率 更高的液晶显示元件。
[0008] 本发明是鉴于所述课题而形成,目的之一在于提供一种可获得影像残留特性及电 压保持特性优异的液晶元件的液晶取向剂。
[0009] [解决问题的技术手段]
[0010] 本
【发明人】们为了达成如上所述的现有技术的课题而进行锐意研究,结果发现,通 过在液晶取向剂中调配特定的化合物,可解决所述课题,从而完成本发明。具体而言,由本 发明来提供以下的液晶取向剂、液晶取向膜、液晶取向膜的制造方法、液晶元件、液晶元件 的制造方法以及化合物。
[0011] 本发明在一方面提供一种液晶取向剂,其含有聚合物成分、以及具有下述(1)及 (2)的基团的化合物[A]。
[0012] (1)选自由具有2个以上的环直接或者经由连结基而连结的结构的基团、以及具有 缩合环的基团所组成的组群中的至少一种基团。
[0013] ⑵选自由-NR1!^其中,R1及R2分别独立地为氢原子、碳数1~10的一价烃基或保 护基)、保护异氰酸酯基、保护异硫氰酸酯基、包含噁唑啉环结构的基团、包含米氏酸 (Meldrun/ s acid)结构的基团、以及下述式(g-Ι)所表示的基团所组成的组群中的至少一 种基团。
[0014] [化1]
[0016] (式(g-Ι)中,R3及R6分别独立地为氢原子或碳数1~3的烷基,R4及R 5分别独立地为 氢原子、碳数1~3的烷基或者V-afc-O-R11"^1为氢原子或碳数1~3的烷基;"* 2"表示与R4 及R5所键结的碳原子的结合键);"*1"表示结合键)
[0017] 本发明在一方面提供一种液晶取向剂,其是将聚合物成分、以及具有所述(1)及 (2)的基团的化合物[A]调配而获得。
[0018] 另外,在其他的一方面提供一种液晶取向膜,其是使用所述液晶取向剂而形成。进 而提供一种液晶取向膜的制造方法,其包括:将所述液晶取向剂涂布于基板上而形成涂膜 的步骤;以及对所述涂膜进行光照射而赋予液晶取向能力的步骤。另外,进而提供一种液晶 元件,其包括所述液晶取向膜或者利用所述制造方法而获得的液晶取向膜。
[0019] 本发明在一方面提供一种液晶元件的制造方法,其包括:在具有导电膜的一对基 板的该导电膜上,涂布所述液晶取向剂而形成涂膜的步骤;将形成有该涂膜的一对基板,经 由液晶层且以所述涂膜相对的方式对向配置而构筑液晶单元的步骤;以及在对导电膜间施 加电压的状态下对所述液晶单元进行光照射的步骤。另外,本发明在其他的一方面提供一 种具有所述(1)及(2)的基团的化合物[A]。
[0020] [发明的效果]
[0021]依据含有所述化合物[A]的液晶取向剂,可获得影像残留特性及电压保持特性优 异的液晶元件。
【附图说明】
[0022]图1是表示实施例中使用的电极结构的图。
[0023][符号的说明]
[0024] A、B:电极
【具体实施方式】
[0025] 《液晶取向剂》
[0026] 本发明的液晶取向剂为使用聚合物成分、以及特定的添加剂成分而获得的聚合物 组成物。以下,对用于制备本发明的液晶取向剂的各成分、以及视需要任意调配的其他成分 进行说明。
[0027]〈聚合物成分〉
[0028]本发明的液晶取向剂含有聚合物成分。聚合物的主骨架并无特别限定,例如可列 举:聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰亚胺、聚硅氧烷、聚酯、聚酰胺、聚苯并噁唑前驱物、聚苯并 噁唑、纤维素衍生物、聚缩醛、聚苯乙烯衍生物、聚(苯乙烯-苯基顺丁烯二酰亚胺)衍生物、 聚(甲基)丙烯酸酯等主骨架。此外,(甲基)丙烯酸酯是指包含丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。制 备液晶取向剂时,聚合物可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
[0029]若就充分表现出由下述化合物[A]所带来的影像残留(image sticking)减少(特 别是交流电(Alternating Current,AC)残像的减少)的效果的观点而言,液晶取向剂的聚 合物成分优选为选自由聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及聚酰亚胺所组成的组群中的至少一种(以 下也称为"聚合物[P]")。聚合物[P]例如可通过使选自由四羧酸二酐、四羧酸二酯及四羧酸 二酯二卤化物所组成的组群中的至少一种的四羧酸衍生物与二胺进行反应而获得。
[0030] [聚酰胺酸]
[0031] 本发明中的聚酰胺酸例如可通过使四羧酸二酐与二胺进行反应而获得。
[0032](四羧酸二酐)
[0033]聚酰胺酸的合成中使用的四羧酸二酐例如可列举:脂肪族四羧酸二酐、脂环式四 羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。作为这些四羧酸二酐的具体例,脂肪族四羧酸二酐例如可 列举丁烷四羧酸二酐等;
[0034]脂环式四羧酸二酐例如可列举:1,2,3,4_环丁烷四羧酸二酐、2,3,5_三羧基环戊 基乙酸二酐、5-(2,5_二氧代四氢呋喃-3-基)-3a,4,5,9b-四氢萘并[l,2-c]呋喃-1,3-二 酮、5-(2,5_二氧代四氢呋喃-3-基)-8-甲基-3a,4,5,9b-四氢萘并[l,2-c]呋喃-1,3-二酮、 3_氧杂双环[3.2.1 ]辛烷-2,4-二酮-6-螺环-3'-(四氢呋喃-2',5'-二酮)、5-(2,5-二氧代 四氢-3-呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸酐、3,5,6_三羧基-2-羧基甲基降冰片烷-2:3,5:6-二酐、双环[3.3.0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸2:4,6:8-二酐、双环[2.2.1]庚烷-2,3, 5,6_ 四羧酸2:3,5:6-二酐、4,9-二氧杂三环[5.3.1.02'6]^烷 _3,5,8,10-四酮、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、乙二胺四乙酸二酐、环戊 烷四羧酸二酐、乙二醇双(偏苯三酸酐)、1,3_丙二醇双(偏苯三酸酐)等;
[0035]芳香族四羧酸二酐例如可列举:均苯四甲酸二酐、4,4M六氟亚异丙基)二邻苯二 甲酸酐、下述式(H-1-1)~式(H-1-4)分别所表示的化合物等;除此以外,可使用日本专利特 开2010-97188号公报中记载的四羧酸二酐。
[0036][化2]
[0038] 此外,所述四羧酸二酐可单独使用一种或者将两种以上组合使用。
[0039] 合成中使用的四羧酸二酐优选为包含脂环式四羧酸二酐,更优选为包含具有选自 由环丁烷环结构、环戊烷环结构及环己烷环结构所组成的组群中的至少一种部分结构的四 羧酸二酐(以下也称为"特定四羧酸二酐")。具体而言,特别优选为包含选自由1,2,3,4-环 丁烷四羧酸二酐、2,3,5_三羧基环戊基乙酸二酐、5-(2,5_二氧代四氢呋喃-3-基)-3a,4,5, 9b-四氢萘并[1,2-c ]呋喃-1,3-二酮、5-( 2,5-二氧代四氢呋喃-3-基)-8-甲基-3a,4,5,9b-四氢萘并[l,2-c]呋喃-1,3-二酮、环戊烷四羧酸二酐、双环[3.3.0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸 二酐以及环己烷四羧酸二酐所组成的组群中的至少一种化合物。
[0040]相对于聚酰胺酸的合成中使用的四羧酸二酐的总量,特定四羧酸二酐的使用量 (在使用两种以上的情况下为其合计量)优选为设为10摩尔%以上,更优选为设为20摩尔% 以上,尤其优选为设为30摩尔%以上。 _](二胺)
[0042]聚酰胺酸的合成中使用的二胺例如可列举:脂肪族二胺、脂环式二胺、芳香族二 胺、二氨基有机硅氧烷等。作为这些二胺的具体例,脂肪族二胺例如可列举:间苯二甲胺、1, 3- 丙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺、1,3_双(氨基甲基)环己烷等;脂环 式二胺例如可列举:1,4-二氨基环己烷、4,V -亚甲基双(环己基胺)等;
[0043]芳香族二胺例如可列举:十二烷氧基二氨基苯、十四烷氧基二氨基苯、十五烷氧基 二氨基苯、十六烷氧基二氨基苯、十八烷氧基二氨基苯、胆留烷基氧基二氨基苯、胆留醇基 氧基二氨基苯、二氨基苯甲酸胆留烷基酯、二氨基苯甲酸胆留醇基酯、二氨基苯甲酸羊毛甾 烷基酯、3,6_双(4-氨基苯甲酰基氧基)胆甾烷、3,6_双(4-氨基苯氧基)胆甾烷、1,1_双(4-((氨基苯基)甲基)苯基)-4-丁基环己烷、1,1_双(4-((氨基苯基)甲基)苯基)-4-庚基环己 烷、1,1_双(4-((氨基苯氧基)甲基)苯基)-4-庚基环己烷、1,1_双(4-((氨基苯基)甲基)苯 基)-4-(4-庚基环己基)环己烷、N-(2,4-二氨基苯基)-4-(4-庚基环己基)苯甲酰胺、下述式 (E-1)
[0044][化3]
[0046](式(E-1)中,X1及X11分别独立地为单键、-0-、*_C00-或*-0C0-(其中,表示与X 1 的结合键),#为碳数1~3的烷二基,R11为单键或碳数1~3的烷二基,a为0或l,b为0~2的整 数,c为1~20的整数,d为0或1;其中,a及b不会同时为0)
[0047]所表示的化合物等侧链型的二胺:
[0048]对苯二胺、4,4/ -二氨基二苯基甲烧、4,4/ -二氨基二苯基硫酿、4-氨基苯基-4/ -氨 基苯甲酸酯、4,二氨基偶氮苯、1,5_双(4-氨基苯氧基)戊烷、1,7_双(4-氨基苯氧基)庚 烷、双[2-(4-氨基苯基)乙基]己二酸、N,N-双(4-氨基苯基)甲基胺、3,5_二氨基苯甲酸、2, 4- 二氨基苯甲酸、2,5-二氨基苯甲酸、4,V -二氨基联苯-3-羧酸、1,5-二氨基萘、2,2'-二甲 基-4,4/ -二氨基联苯、2,2'-双(二氣甲基)-4,4/ -二氨基联苯、2,7-二氨基荷、4,4/ -二氨基 二苯基醚、2,2_双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、9,9_双(4-氨基苯基)芴、2,2_双[4-(4-氨 基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2_双(4-氨基苯基)六氟丙烷、4,f-(对亚苯基二亚异丙基)双 苯胺、4,4M间亚苯基二亚异丙基)双苯胺、1,4_双(4-氨基苯氧基)苯、4,双(4-氨基苯 氧基)耳关苯等;
[0049] 二氨基有机硅氧烷例如可列举:1,3_双(3-氨基丙基)_四甲基二硅氧烷等;除此以 外,可使用日本专利特开2010-97188号公报中记载的二胺。
[0050] 作为所述式(E-1)所表示的化合物的具体例,例如可列举下述式(E-1-1)~式(E-1-4)分别所表示的化合物等。
[0051] 「化 41
[0053]聚酰胺酸的合成中使用的二胺可列举:具有选自由含氮杂环、二级氨基及三级氨 基所组成的组群中的至少一种结构(以下也称为"含氮结构")的二胺;具有羧基的二胺等。 依据将具有含氮结构的二胺用于原料的至少一部分中的聚合物,就能够提高由液晶显示元 件的直流电压所引起的影像残留减少的改善效果的方面而言优选。另外,依据将含羧基的 二胺用于原料的至少一部分中的聚合物,就与下述化合物[A]的相互作用提高,能够提高由 液晶显示元件的交流电压所引起的影像残留减少的改善效果的方面而言优选。
[0054]具有含氮结构的二胺中,该二胺可具有的含氮杂环例如可列举:吡咯、咪唑、吡唑、 三唑、吡啶、嘧啶、哒嗪、吡嗪、吲哚、苯并咪唑、嘌呤、喹啉、异喹啉、萘啶、喹喔啉、酞嗪、三 嗪、咔唑、叮啶、哌啶、哌嗪、吡咯烷、六亚甲基亚胺等。其中,优选为具有选自由吡啶、嘧啶、 P比嗪、哌啶、哌嗪、喹啉、味唑及P 丫啶所组成的组群中的至少一种。
[0055] 具有含氮结构的二胺可具有的二级氨基及三级氨基例如是由下述式(N-1)所表 不。
[0056] [化5]
[0058](式(N-1)中,R23为氢原子或碳数1~10的一价烃基;为键结于烃基上的结合键) [0059] 所述式(N-1)中,R23的一价烃基例如可列举:甲基、乙基、丙基等烷基;环己基等环 烷基;苯基、甲基苯基等芳基等。R 23优选为氣原子或者甲基。
[0060] 作为具有含氮结构的二胺的具体例,例如可列举:2,6-二氨基吡啶、3,4-二氨基吡 啶、2,4-二氨基嘧啶、3,6-二氨基咔唑、N-甲基-3,6-二氨基咔唑、1,4-双-(4-氨基苯基)-哌 嗪、3,6-二氨基吖啶川-乙基-3,6-二氨基咔唑、^苯基-3,6-二氨基咔唑4小 /-双(4-氨基 苯基)-联苯胺、N,Y-双(4-氨基苯基)-NW-二甲基联苯胺、下述式(N-1-1)~式(N-1-8)分 别所表示的化合物等。
[0061] [化6]
[0063] 合成聚酰胺酸时,就充分获得液晶显示元件的影像残留减少的改善效果的观点而 言,相对于合成中使用的二胺的总体量,具有含氮结构的二胺的使用比例优选为设为0.1摩 尔%以上,更优选为设为1摩尔%以上,尤其优选为设为2摩尔%以上。另外,该使用比例的 上限优选为设为60摩尔%以下,更优选为设为50摩尔%以下,尤其优选为设为40摩尔%以 下。具有含氮结构的二胺可单独使用一种或者将两种以上组合使用。
[0064] 合成聚酰胺酸时,通过将具有含氮结构的二胺用于原料的至少一部分中,而获得 作为具有含氮结构的聚合物的聚酰胺酸。其中,获得具有含氮结构的聚酰胺酸的方法并不 限定于所述,例如也可通过使具有含氮结构的四羧酸二酐与二胺进行反应的方法而获得。
[0065] 含羧基的二胺只要在分子内具有至少一个羧基及2个一级氨基即可,其余的结构 并无特别限定。
[0066] 作为含羧基的二胺的具体例,例如可列举:3,5_二氨基苯甲酸、2,4_二氨基苯甲 酸、2,5-二氨基苯甲酸、4,V -二氨基联苯-3-羧酸、4,V -二氨基二苯基甲烷-3-羧酸、4,V -二氨基二苯基乙烷-3-羧酸等单羧酸;
[0067] 4,V -二氨基联苯-3,3'-二羧酸、4,V -二氨基联苯-2,2'-二羧酸、3,3'-二氨基联 苯-4,4:二羧酸、3,3:二氨基联苯-2,4:二羧酸、4,4:二氨基二苯基甲烷-3,3:二羧酸、 4,V -二氨基二苯基乙烷-3,3'-二羧酸、4,V -二氨基二苯基醚-3,3'-二羧酸等二羧酸等。
[0068] 合成聚酰胺酸时,就影像残留特性的观点而言,相对于合成中使用的二胺的总体 量,含羧基的二胺的使用比例优选为设为1摩尔%以上,更优选为设为5摩尔%以上,尤其优 选为设为10摩尔%以上。另外,该使用比例的上限值并无特别限制,就电压保持率的观点而 言,相对于合成中使用的二胺的总体量,优选为设为80摩尔%以下,更优选为设为70摩尔% 以下。此外含羧基的二胺可将所述二胺中的一种单独使用或者适当选择两种以上来使用。
[0069] 在通过光照射,对利用液晶取向剂而形成的涂膜赋予液晶取向能力的情况下,也 可在聚合物成分的至少一部分中使用具有光取向性结构的聚合物。光取向性结构的具体例 可采用通过光异构化或光二聚化、光分解等而显示出光取向性的基团。具体而言,例如可列 举:含有偶氮化合物或其衍生物作为基本骨架的含偶氮的基团、含有肉桂酸或其衍生物作 为基本骨架的含肉桂酸的基团、含有查耳酮或其衍生物作为基本骨架的含查耳酮的基团、 含有二苯甲酮或其衍生物作为基本骨架的含二苯甲酮的基团、含有香豆素或其衍生物作为 基本骨架的含香豆素的基团、含有环丁烷或其衍生物作为基本骨架的含环丁烷的结构、含 有双环[2.2.2 ]辛烯或其衍生物作为基本骨架的含双环[2.2.2 ]辛烯的结构、含有下述式 (4)
[0070][化7]
[0072](式⑷中,X3为硫原子或氧原子;分别表示结合键;其中,2个中的至少一个 键结于芳香环上)
[0073]所表示的部分结构作为基本骨架的结构等。
[0074]具有光取向性结构的聚酰胺酸例如可通过在单体组成中包含具有光取向性结构 的四羧酸二酐、以及具有光取向性结构的二胺的至少任一者的聚合而获得。该情况下,就光 反应性的观点而言,相对于聚合物的合成中使用的单体的合计量,具有光取向性结构的单 体的使用比例优选为设为20摩尔%以上,更优选为设为30摩尔%~80摩尔%。
[0075](聚酰胺酸的合成)
[0076] 聚酰胺酸可通过使如上所述的四羧酸二酐及二胺,视需要与分子量调整剂一起进 行反应而获得。提供给聚酰胺酸的合成反应的四羧酸二酐与二胺的使用比例优选为相对于 二胺的氨基1当量,四羧酸二酐的酸酐基成为0.2当量~2当量的比例,更优选为成为0.3当 量~1.2当量的比例。
[0077] 分子量调整剂例如可列举:顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、衣康酸酐等酸单酐,苯 胺、环己基胺、正丁基胺等单胺化合物,苯基异氰酸酯、萘基异氰酸酯等单异氰酸酯化合物 等。相对于所使用的四羧酸二酐及二胺的合计1〇〇重量份,分子量调整剂的使用比例优选为 设为20重量份以下。
[0078] 聚酰胺酸的合成反应优选为在有机溶媒中进行。此时的反应温度优选为-20°C~ 150°C,反应时间优选为0.1小时~24小时。
[0079] 反应中使用的有机溶媒例如可列举:非质子性极性溶媒、酚系溶媒、醇、酮、酯、醚、 卤化烃、烃等。这些有机溶媒中,优选为使用选自由非质子性极性溶媒及酚系溶媒所组成的 组群(第一组群的有机溶媒)中的一种以上,或者选自第一组群的有机溶媒中的一种以上与 选自由醇、酮、酯、醚、卤化烃及烃所组成的组群(第二组群的有机溶媒)中的一种以上的混 合物。在后者的情况下,相对于第一组群的有机溶媒及第二组群的有机溶媒的合计量,第二 组群的有机溶媒的使用比例优选为50重量%以下,更优选为40重量%以下。
[0080] 特别优选的有机溶媒优选为使用选自由N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N_二甲基乙酰胺、 N,N_二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、四甲基脲、六甲基磷酰三胺、间甲酚、二甲酚及 卤化苯酚所组成的组群中的一种以上作为溶媒,或者以所述比例的范围来使用这些溶媒的 一种以上与其他有机溶媒的混合物。有机溶媒的使用量(a)优选为设为相对于反应溶液的 总量(a+b),四羧酸二酐及二胺的合计量(b)成为0.1重量%~50重量%的量。
[0081] 如以上所述,获得将聚酰胺酸溶解而成的反应溶液。该反应溶液可直接提供给液 晶取向剂的制备,也可将反应溶液中所含的聚酰胺酸分离后再提供给液晶取向剂的制备。 聚酰胺酸的分离及纯化可依据公知的方法来进行。
[0082] [聚酰胺酸酯]
[0083] 本发明中的聚酰胺酸酯例如可利用以下方法而获得:[I]使通过所述合成反应而 获得的聚酰胺酸与酯化剂(例如甲醇、乙醇、N,N_二甲基甲酰胺二乙基缩醛、N,N_二乙基甲 酰胺二乙基缩醛等)进行反应的方法;[II]使四羧酸二酯与二胺进行反应的方法;[III]使 四羧酸二酯二卤化物与二胺进行反应的方法等。
[0084] 液晶取向剂中所含有的聚酰胺酸酯可仅具有酰胺酸酯结构,也可为酰胺酸结构与 酰胺酸酯结构并存的部分酯化物。此外,将聚酰胺酸酯溶解而成的反应溶液可直接提供给 液晶取向剂的制备,也可将反应溶液中所含的聚酰胺酸酯分离后再提供给液晶取向剂的制 备。
[0085][聚酰亚胺]
[0086] 本发明中的聚酰亚胺例如可通过将以所述方式合成的聚酰胺酸进行脱水闭环,加 以酰亚胺化而获得。
[0087] 聚酰亚胺可为将作为其前驱物的聚酰胺酸所具有的酰胺酸结构全部进行脱水闭 环而成的完全酰亚胺化物,也可为仅将酰胺酸结构的一部分进行脱水闭环,而使酰胺酸结 构与酰亚胺环结构并存的部分酰亚胺化物。反应中使用的聚酰亚胺优选为其酰亚胺化率为 10 %以上,更优选为20 %~99 %,尤其优选为20 %~85 %。该酰亚胺化率是相对于聚酰亚胺 的酰胺酸结构的数量与酰亚胺环结构的数量的合计,以百分率来表示酰亚胺环结构的数量 所占的比例。此处,酰亚胺环的一部分也可为异酰亚胺环。
[0088] 聚酰胺酸的脱水闭环优选为利用以下方法来进行:对聚酰胺酸进行加热的方法; 或者将聚酰胺酸溶解于有机溶媒中,在该溶液中添加脱水剂以及脱水闭环催化剂,视需要 进行加热的方法。其中,优选为利用后者的方法。
[0089] 在聚酰胺酸的溶液中添加脱水剂以及脱水闭环催化剂的方法中,脱水剂例如可使 用:乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。相对于聚酰胺酸的酰胺酸结构的1摩尔,脱水剂的 使用量优选为设为0.01摩尔~20摩尔。脱水闭环催化剂例如可使用吡啶、三甲基吡啶、二甲 基吡啶、三乙基胺等三级胺。相对于所使用的脱水剂1摩尔,脱水闭环催化剂的使用量优选 为设为0.01摩尔~10摩尔。脱水闭环反应中使用的有机溶媒可列举作为聚酰胺酸的合成中 使用者而例示的有机溶媒脱水闭环反应的反应温度优选为〇 °C~18 0 °C,更优选为10 °C~ 150°C。反应时间优选为1.0小时~120小时,更优选为2.0小时~30小时。
[0090] 以所述方式获得含有聚酰亚胺的反应溶液。该反应溶液可直接提供给液晶取向剂 的制备,也可自反应溶液中去除脱水剂以及脱水闭环催化剂后再提供给液晶取向剂的制 备,也可将聚酰亚胺分离后再提供给液晶取向剂的制备,或者还可将所分离的聚酰亚胺纯 化后再提供给液晶取向剂的制备。这些纯化操作可依据公知的方法来进行。除此以外,聚酰 亚胺也可通过聚酰胺酸酯的酰亚胺化而获得。
[0091] 以所述方式获得的聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及聚酰亚胺优选为当将其制成浓度为10 重量%的溶液时,具有10mPa · s~800mPa · s的溶液粘度者,更优选为具有15mPa · s~ 500mPa · s的溶液粘度者。此外,所述聚合物的溶液粘度(mPa · s)是对使用该聚合物的良溶 媒(例如γ-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮等)而制备的浓度为10重量%的聚合物溶液,使用E 型旋转粘度计,在25°C下测定的值。
[0092] 聚酰胺酸、聚酰胺酸酯以及聚酰亚胺的利用凝胶渗透色谱法(Gel Permeation Chromatography,GPC)来测定的聚苯乙稀换算的重量平均分子量(Mw)优选为1,000~500, 〇〇〇,更优选为2,000~300,000。另外,Mw与通过GPC来测定的聚苯乙烯换算的数量平均分子 量(Μη)的比所表示的分子量分布(Mw/Mn)优选为10以下,更优选为7以下。通过处于如上所 述的分子量范围内,能够确保液晶元件的良好取向性以及稳定性。
[0093] 〈化合物[A]>
[0094] 制备本发明的液晶取向剂时,除了聚合物成分以外,还使用具有下述(1)及(2)的 基团的化合物[A]。
[0095] (1)选自由具有2个以上的环直接或者经由连结基而连结的结构(以下也称为"多 环结构")的基团、以及具有缩合环的基团所组成的组群中的至少一种基团。
[0096] (2)选自由-NR1!?%其中,R1及R2分别独立地为氢原子、碳数1~10的一价烃基或保 护基)、保护异氰酸酯基、保护异硫氰酸酯基、包含噁唑啉环结构的基团、包含米氏酸结构的 基团、以及所述式(g-Ι)所表示的基团所组成的组群中的至少一种基团。
[0097] 关于所述(1)的基团,构成多环结构的环优选为苯环或者环己烷环。该基团所具有 的环的数量若为2个以上,则无特别限定,优选为2个~4个。此外,构成多环结构的多个环可 相互相同,也可不同。在环为苯环或者环己烷环的情况下,环的键结位置优选为相对于其他 基团而为对位。
[0098] 连结基例如可列举:-0-、-CO-、-COO-、-NRb-、-C0NRb-(妒为氢原子、碳数1~6的烷 基或保护基)、碳数1~10的烷二基、将碳数1~10的烷二基的至少一个亚甲基由-0-、-C0-、-C00-、-NRb-或-C0NR b-所取代的二价基等。
[0099] 妒的保护基可列举通过热、光、酸及碱的至少任一者而脱离的一价有机基等。妒优 选为至少通过热而脱离的一价有机基,作为其具体例,例如可列举:氨基甲酸酯系保护基、 酰胺系保护基、酰亚胺系保护基、磺酰胺系保护基、下述式(1-1)~式(1-4)分别所表示的基 团等。
[0100] [化8]
[0102] (式(1-1)~式(1-4)中,Ar1为碳数6~10的一价芳香环基,R11为碳数1~12的烷基; 表示键结于氮原子上的结合键)
[0103] 所述式(1-2)的Ar1为自碳数6~10的芳香环上去除1个氢原子而成的基团,具体例 可列举例如:苯基、萘基等。式(1-4)的R 11的碳数1~12的烷基例如可列举:甲基、乙基、丙基、 丁基、戊基、己基等,这些烷基可为直链状,也可为分支状。
[0104] 就通过热的脱离性高的方面而言,Rb优选为其中的氨基甲酸酯系保护基。作为其 具体例,例如可列举:叔丁氧基羰基、苄基氧基羰基、1,1-二甲基-2-卤乙基氧基羰基、1,1-二甲基-2-氰基乙基氧基羰基、9-芴基甲基氧基羰基、烯丙基氧基羰基、2_(三甲基硅烷基) 乙氧基羰基等。其中,就通过热的脱离性高的方面以及能够将由通过制膜时的加热而脱离 的妒而来的化合物作为气体排出至膜外的方面而言,优选为叔丁氧基羰基(B0C基)。
[0105] 作为多环结构的具体例,例如可列举:4,4~亚联苯基、4, V-双亚环己基、以及下 述式(6-1)~式(6-9)分别所表示的基团等。
[0106][化9]
[0108] (式中,"B0C"表示叔丁氧基羰基;表示结合键)
[0109] 所述(1)的基团中,缩合环若为具有2个以上的环且各个环共有2个以上原子的环 式结构,则并无特别限定,例如可列举:萘环、蒽环、菲环、类固醇核等。这些中,具有缩合环 的基团优选为具有类固醇骨架的基团。具有类固醇骨架的基团优选为碳数17~51,例如可 列举:胆留醇基、胆留烷基、羊毛留烷基、胆留烷基氧基羰基、胆留醇基氧基羰基、胆留烷基 氧基、胆留醇基氧基等。
[0110] 关于所述⑵的基团,基团"-NRV"中的R1及R2的碳数1~10的烃基例如可列举:甲 基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等直链状或分支状的烷基;环己基、甲基环己基等脂环式烃 基;苯基、甲基苯基、苄基等芳香族烃基等。在R\R 2为保护基的情况下的具体例可应用所述 Rb中列举的例示的说明。所述中,R1及R2优选为氢原子、碳数1~3的烷基或者叔丁氧基羰基。 此外,R 1及R2可相互相同,也可不同。
[0111] 所述(2)的基团中的保护异(硫)氰酸酯基优选为通过利用热、光、酸及碱的至少任 一者的去保护而再生出异(硫)氰酸酯基的基团。具体例可列举使异(硫)氰酸酯基与具有活 性氢的化合物(嵌段剂)进行反应而获得的基团等。此外,所谓"活性氢"是指脱离性高的氢 原子,优选为是指水中的酸解离常数pKa为20以下者。此外,异(硫)氰酸酯基是包含异氰酸 酯基以及异硫氰酸酯基的含义。
[0112] 嵌段剂可使用公知者,例如可列举:醇系化合物、酚系化合物、活性亚甲基系化合 物、硫醇系化合物、酸酰胺系化合物、酸酰亚胺系化合物、咪唑系化合物、吡唑系化合物、脲 系化合物、肟系化合物、胺系化合物、亚胺系化合物、吡啶系化合物等。作为这些化合物的具 体例,醇系化合物例如可列举:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、2-乙基己醇、甲基溶纤剂、丁基溶纤 剂、甲基卡必醇、苄基醇、环己醇等;
[0113] 酚系化合物例如可列举:苯酚、甲酚、乙基苯酚、丁基苯酚、壬基苯酚、二壬基苯酚、 苯乙烯化苯酚、羟基苯甲酸酯等;
[0114]活性亚甲基系化合物例如可列举:丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、乙酰乙酸甲酯、 乙酰乙酸乙酯、乙酰基丙酮等;硫醇系化合物例如可列举:丁基硫醇、十二烷基硫醇等;酸酰 胺系化合物例如可列举:乙酰苯胺、乙酸酰胺、ε_己内酰胺、S-戊内酰胺、γ-丁内酰胺等;酸 酰亚胺系化合物例如可列举:丁二酸酰亚胺、顺丁烯二酸酰亚胺等;
[0115] 咪唑系化合物例如可列举:咪唑、2-甲基咪唑等;吡唑系化合物例如可列举:3-甲 基吡唑、3,5-二甲基吡唑、3,5-乙基吡唑等;脲系化合物例如可列举:脲、硫脲、亚乙基脲等; 肟系化合物例如可列举:甲醛肟、乙醛肟、丙酮肟、甲基乙基酮肟、环己酮肟等;胺系化合物 例如可列举:二苯基胺、苯胺、咔唑等;亚胺系化合物例如可列举:亚乙基亚胺、聚亚乙基亚 胺等;啦啶系化合物例如可列举:2-羟基啦啶、2-羟基喹啉等。
[0116] 所述(2)的基团中的保护异(硫)氰酸酯基优选为通过后烘烤时的加热而去保护的 基团。就减少由保护基而来的化合物在膜中的残存量的观点而言,保护基的碳数优选为1~ 10,更优选为1~6,尤其优选为碳数1~4。
[0117] 包含噁唑啉环结构的基团可列举自噁唑啉环上去除任意1个氢原子的基团。另外, 包含米氏酸结构的基团可列举自米氏酸中去除任意1个氢原子的基团。
[0118] 所述式(g-Ι)中,R3、R6及R11的碳数1~3的烷基例如可列举:甲基、乙基、正丙基、异 丙基。就使液晶显示元件的影像残留特性良好的观点而言,R 6及R11优选为氢原子或者甲基, 更优选为氢原子。
[0119] R4及R5的碳数1~3的烷基可列举所述R3中所例示的基团。就使影像残留特性良好 的观点而言,优选为氢原子、* 3-CH2-〇H或*3-CH2-〇CH3。此外,R 4及R5可相互相同,也可不同。
[0120] 化合物[A]的分子量优选为2,000以下。就使对溶剂的溶解性以及液晶取向剂对基 板的涂布性良好的观点而言,分子量更优选为1,500以下,尤其优选为1,200以下,特别优选 为1,000以下。
[0121] 作为化合物[A]的优选例,例如可列举"R8-CmH2m_R9"(其中,R 8为所述(1)的基团,R9 为所述(2)的基团;m为1~20的整数)。此处,R9优选为下述式(r-Ι)~式(r-7)的任一者所表 示的基团。R 8优选为其中,X1为单键、氧原子、-C0-或-C00-,R1()为多环结构, R11为氢原子、烷基或氟烷基;表示结合键)、或者"*-X2_R12"(其中,X 1为单键、氧原子、_ C0-或-C00-,R12为胆甾醇基、胆甾烷基或羊毛甾烷基;表示结合键)。
[0122] 作为化合物[A]的具体例,例如可列举下述式(A1-1)~式(A1-22)分别所表示的化 合物等。
[0123] [化 10]

[0129](式(A1-1)~式(A1-22)中,R7为下述式(r-1)~式(r-7)的任一者所表示的基团,m 为1~20的整数,η为0~20的整数,1及k分别独立地为0~10的整数)
[0132] (式中,表示结合键)
[0133] 相对于液晶取向剂中的聚合物成分的合计100重量份,化合物[A]的调配比例优选 为设为0.1重量份~50重量份。若化合物[A]的调配比例小于0.1重量份,则难以充分地获得 液晶显示元件的影像残留减少的改善效果,若多于50重量份,则随着化合物[A]为过剩量, 而存在液晶取向膜的膜强度或液晶取向性、液晶显示元件的电气保持特性下降的顾虑。关 于化合物[A]的调配比例的下限,更优选为相对于液晶取向剂中的聚合物成分的合计100重 量份而为1重量份以上,尤其优选为3重量份以上,特别优选为5重量份以上。另外,关于化合 物[A]的调配比例的上限,更优选为40重量份以下,尤其优选为30重量份以下。此外,化合物 [A]可单独使用一种或者将两种以上组合使用。这些化合物[A]可通过将有机化学的常法适 当组合来合成。
[0134] 液晶取向剂中,化合物[A]可为其至少一部分与聚合物成分相互作用,也可在不与 聚合物成分相互作用的状态下存在于液晶取向剂中。经推测,通过液晶取向剂含有化合物 [A],例如可通过后烘烤时的加热,在具有与所述(2)的基团进行反应的官能基(例如羧基 等)的聚合物(以下也称为"特定聚合物")与化合物[A]之间产生相互作用,而进一步提高影 像残留减少及电压保持率的改善效果。此外,本说明书中所谓"相互作用"是指在分子间形 成共价键,或者形成较共价键更弱的分子间力(例如:离子-偶极相互作用、偶极-偶极相互 作用、氢键、范德瓦耳斯力等在分子间发挥作用的电磁学力)。
[0135] 〈其他成分〉
[0136] 本发明的液晶取向剂也可在不妨碍本发明的目的及效果的范围内,调配聚合物成 分以及化合物[A]以外的其他成分。所述其他成分例如可列举分子内具有至少一个光聚合 性基的化合物(以下也称为"光聚合性化合物")等。
[0137] (光聚合性化合物)
[0138] 光聚合性化合物可出于在对使用液晶取向剂而形成的涂膜进行光照射的情况下, 提高液晶取向膜的取向限制力等的目的来使用。光聚合性基例如可列举具有聚合性不饱和 键的基团等,具体而言,可列举:(甲基)丙烯酰基氧基、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯 基、亚乙烯基、乙烯基氧基(CH 2 = CH-〇_)、顺丁烯二酰亚胺基等。光聚合性化合物所具有的 光聚合性基的数量只要为1个以上即可,优选为2个以上,更优选为2个~4个。光聚合性化合 物的分子量优选为2,000以下,更优选为1,500以下。
[0139] 就光反应性高的方面而言,所述光聚合性化合物可优选使用(甲基)丙烯酸酯化合 物。具体而言,例如可列举:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲 基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、 甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯等 单官能(甲基)丙烯酸酯;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6_己二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四 醇三(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、下述式 (B1-1)~式(B1-3)
[0140] [化 14]
[0142] (式(B1-1)~式(B1-3)中,Rx为氢原子或者甲基)
[0143] 分别所表示的化合物等多官能(甲基)丙烯酸酯等。
[0144] 在将光聚合性化合物调配于液晶取向剂中的情况下,其调配比例相对于液晶取向 剂中所含的聚合物的合计1〇〇重量份,优选为设为40重量份以下,更优选为设为0.5重量份 ~30重量份,尤其优选为设为1重量份~20重量份。
[0145] 此外,作为其他成分,除了所述以外,例如可列举:分子内具有至少一个环氧基的 化合物、官能性硅烷化合物、表面活性剂、填充剂、消泡剂、增感剂、分散剂、抗氧化剂、密合 助剂、抗静电剂、调平剂、抗菌剂等。这些化合物的调配比例可根据所调配的化合物,在不妨 碍本发明的效果的范围内适当设定。
[0146] [溶剂]
[0147] 本发明的液晶取向剂制备成聚合物成分、化合物[A]以及视需要使用的其他成分 优选为分散或溶解于适当的有机溶媒中而成的液状组成物。
[0148] 所使用的有机溶媒例如可列举:N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、1,3-二 甲基-1-咪唑烷酮、γ-丁内酯、γ-丁内酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、3-甲 氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、N,N,2-三甲基丙酰胺、1-丁氧基-2_丙醇、二丙酮醇、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇单甲醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇单甲 醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、甲基甲氧基丙酸酯、乙基乙氧基丙酸酯、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、 乙二醇-正丙醚、乙二醇-异丙醚、乙二醇-正丁醚(丁基溶纤剂)、乙二醇二甲醚、乙二醇乙醚 乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单 甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二异丁基酮、丙酸异戊酯、异丁酸异戊酯、二异戊基 醚、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等。这些溶媒可单独使用一种或者将两种以上混合使用。
[0149] 本发明的液晶取向剂中的固体成分浓度(液晶取向剂的溶媒以外的成分的合计重 量在液晶取向剂的总重量中所占的比例)是考虑到粘性、挥发性等来适当选择,优选为1重 量%~10重量%的范围。即,本发明的液晶取向剂通过以后述方式涂布于基板表面,优选为 进行加热,而形成作为液晶取向膜的涂膜或者成为液晶取向膜的涂膜。此时,在固体成分浓 度小于1重量%的情况下,涂膜的膜厚变得过小而难以获得良好的液晶取向膜。另一方面, 在固体成分浓度超过10重量%的情况下,涂膜的膜厚变得过大而难以获得良好的液晶取向 膜,另外,存在液晶取向剂的粘性增大而涂布性下降的倾向。制备液晶取向剂时的温度优选 为10 °C~50 °C,更优选为20 °C~30 °C。
[0150]《液晶取向膜以及液晶元件》
[0151]本发明的液晶取向膜是利用以所述方式制备的液晶取向剂来形成。另外,本发明 的液晶元件包括使用所述液晶取向剂而形成的液晶取向膜。液晶元件的驱动模式并无特别 限定,可应用于:TN型、STN型、IPS型、FFS型、VA型、多域垂直取向(Multi-domain Vertical Alignment,MVA)型、聚合物稳定取向(Polymer sustained alignment,PSA)型等多种驱动 模式。
[0152] 本发明的液晶元件可利用包含例如以下的步骤1~步骤3的方法来制造。步骤1根 据所需的驱动模式而使用不同的基板。步骤2及步骤3在各驱动模式中共通。
[0153] [步骤1:涂膜的形成]
[0154] 首先,通过在基板上涂布液晶取向剂,继而对涂布面进行加热而在基板上形成涂 膜。
[0155] (1-1)在制造 TN型、STN型、VA型、MVA型或PSA型的液晶元件的情况下,将设置有经 图案化的透明导电膜的两炔基板作为一对,在各个基板中的透明性导电膜的形成面上,优 选为利用胶版印刷法、旋涂法、辊涂布机法或者喷墨印刷法来分别涂布液晶取向剂。此处, 基板例如可使用:浮法玻璃、钠玻璃等玻璃;包含聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二 酯、聚醚砜、聚碳酸酯、聚(脂环式烯烃)等塑料的透明基板。设置于基板的一面上的透明导 电膜可使用:包含氧化锡(Sn〇2)的奈塞(NESA)膜(美国PPG公司注册商标)、包含氧化铟-氧 化锡(In 2〇3-Sn02)的氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ΙΤ0)膜等。涂布液晶取向剂时,为了使基 板表面以及透明导电膜与涂膜的粘接性更良好,也可对基板表面中形成涂膜的面实施预先 涂布官能性硅烷化合物、官能性钛化合物等的前处理。
[0156] 涂布液晶取向剂后,出于防止所涂布的取向剂的流挂等的目的,优选为实施预加 热(预烘烤)。预烘烤温度优选为30°C~200°C,预烘烤时间优选为0.25分钟~10分钟。然后, 出于将溶剂完全去除的目的,另外出于视需要将存在于聚合物中的酰胺酸结构进行热酰亚 胺化的目的,而实施煅烧(后烘烤)步骤。此时的煅烧温度(后烘烤温度)优选为80°C~300 °C,后烘烤时间优选为5分钟~200分钟。以所述方式形成的膜的膜厚优选为Ο.ΟΟΙμηι~Ιμπι, 更优选为〇. 〇〇5ym~0.5μηι。
[0157] (1-2)在制造 IPS型或FFS型液晶元件的情况下,通过在包含经图案化为梳齿型的 透明导电膜或者金属膜且设置有电极的基板的电极形成面、以及未设置电极的对向基板的 一面,分别涂布液晶取向剂,继而对各涂布面进行加热,借此形成涂膜。此时使用的基板及 透明导电膜的材质、涂布方法、涂布后的加热条件、透明导电膜或者金属膜的图案化方法、 基板的前处理、以及所形成的涂膜的优选膜厚与所述(1-1)相同。金属膜可使用例如包含铬 等金属的膜。
[0158] 在所述(1-1)及(1-2)的任一种情况下,均通过在基板上涂布液晶取向剂后,去除 有机溶媒而形成液晶取向膜或者成为液晶取向膜的涂膜。
[0159] [步骤2:取向能力赋予处理]
[0160] 在制造 TN型、STN型、IPS型或者FFS型的液晶元件的情况下,实施对所述步骤1中形 成的涂膜赋予液晶取向能力的处理。借此,液晶分子的取向能力赋予至涂膜上而成为液晶 取向膜。取向能力赋予处理可列举摩擦处理及光取向处理等,所述摩擦处理是利用卷绕有 包含例如尼龙、人造丝、棉等纤维的布的辊,将涂膜向一定方向擦拭;所述光取向处理是对 涂膜照射偏光或者非偏光的放射线。另一方面,在制造 VA型液晶显示元件的情况下,可将所 述步骤1中形成的涂膜直接用作液晶取向膜,但也可对该涂膜实施取向能力赋予处理。
[0161] 在通过光取向处理来对涂膜赋予液晶取向能力的情况下,对涂膜照射的放射线例 如可使用包含150nm~800nm波长的光的紫外线以及可见光线。在放射线为偏光的情况下, 可为直线偏光,也可为部分偏光。另外,在所使用的放射线为直线偏光或者部分偏光的情况 下,可自垂直的方向对基板面进行照射,也可自倾斜方向进行照射,或者还可以将这些照射 组合进行。在照射非偏光的放射线的情况下,照射的方向设为倾斜方向。
[0162]所使用的光源例如可使用:低压水银灯、高压水银灯、氘灯、金属卤化物灯、氩共振 灯、氙灯、准分子激光等。放射线的照射量优选为l〇〇J/m2~50,000J/m2,更优选为300J/V~ 20,000J/m 2。另外,为了提高反应性,也可以一边对涂膜加温,一边对涂膜进行光照射。加温 时的温度通常为30 °C~250°C,优选为40°C~200°C。适合于VA型液晶显示元件的液晶取向 膜也可适合用于PSA型的液晶显示元件。
[0163][步骤3:液晶单元的构筑]
[0164] (3-1)通过准备以所述方式形成有液晶取向膜的两炔基板,在对向配置的两炔基 板间配置液晶来制造液晶单元。为了制造液晶单元,例如可列举以下方法:以液晶取向膜对 向的方式隔着间隙而将两炔基板对向配置,使用密封剂将两炔基板的周边部贴合,在由基 板表面及密封剂所划分的单元间隙内注入填充液晶后,将注入孔密封的方法;在形成有液 晶取向膜的其中一炔基板上的既定部位涂布密封剂,进而在液晶取向膜面上的既定的数个 部位滴加液晶后,以液晶取向膜对向的方式贴合另一炔基板,并且使液晶在基板的整个面 上铺开的方法(液晶滴注(On e Dr op F i 11 i ng,0DF)方式)等。较理想为,对于所制造的液晶 单元进而加热至所使用的液晶取得各向同性相的温度为止,然后缓缓冷却至室温,借此去 除液晶填充时的流动取向。
[0165] 作为密封剂,例如可使用含有硬化剂以及作为间隔物的氧化铝球的环氧树脂等。 液晶可列举向列液晶以及碟状液晶,其中优选为向列液晶,例如可使用:希夫碱(Schiff base)系液晶、氧化偶氮(azoxy)系液晶、联苯系液晶、苯基环己烧系液晶、酯系液晶、三联苯 系液晶、联苯环己烧系液晶、嘧啶系液晶、二嚼烧系液晶、双环辛烧系液晶、立方烧(cubane) 系液晶等。另外,也可以在这些液晶中添加以下物质来使用:例如氯化胆甾醇、胆甾醇壬酸 酯、胆甾醇碳酸酯等胆甾醇型液晶;以商品名"C-15"、"CB-15"(默克(Merck)公司制造)来销 售的手性剂;对癸氧基苯亚甲基-对氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯等铁电液晶等。
[0166] (3-2)在制造 PSA型液晶显示元件的情况下,除了与液晶一起注入或滴加光聚合性 化合物的方面以外,以与所述(3-1)相同的方式构筑液晶单元。然后,在对一对基板所具有 的导电膜间施加电压的状态下对液晶单元进行光照射。此处施加的电压设为例如5V~50V 的直流或交流。所照射的光优选为包含300nm~400nm波长的光的紫外线。光的照射量优选 为1,000J/m2 ~200,000J/m2,更优选为 1,000J/m2 ~100,000J/m2。
[0167] (3-3)在使用包含光聚合性化合物的液晶取向剂而在基板上形成涂膜的情况下, 以与所述(3-1)相同的方式构筑液晶单元,然后,也可采用如下方法:经过在对一对基板所 具有的导电膜间施加电压的状态下对液晶单元进行光照射的步骤,由此来制造液晶显示元 件。依据该方法,可利用少的光照射量来实现PSA模式的优点。所施加的电压可设为例如 0.1 V~30V的直流或交流。关于所照射的光的条件,可应用所述(3-2)的说明。
[0168] 然后,可通过在液晶单元的外侧表面贴合偏光板来获得液晶元件。贴合于液晶单 元的外表面的偏光板可列举:以乙酸纤维素保护膜夹持被称为"H膜"的偏光膜而成的偏光 板或者包含Η膜其本身的偏光板,所述"H膜"是使聚乙烯醇一边延伸取向一边吸收碘而成。
[0169] 本发明的液晶元件可有效地应用于各种装置,例如可用于:钟表、便携型游戏机、 文字处理器、笔记本型个人电脑、汽车导航系统、摄录机、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、数码照相机、手机、智能手机、各种监视器、液晶电视、信息显示器等各种 显示装置,或调光膜等。另外,使用本发明的液晶取向剂来形成的液晶元件也可应用于相位 差膜。
[0170] [实施例]
[0171] 以下,通过实施例对本发明进一步进行具体说明,但本发明并不限定于这些实施 例。
[0172] 以下的实施例及比较例中,利用以下方法来测定聚合物溶液中的聚酰亚胺的酰亚 胺化率、聚合物溶液的溶液粘度、以及聚合物的重量平均分子量。以下,有时将式X所表示的 化合物仅示为"化合物X"。
[0173] [聚酰亚胺的酰亚胺化率]
[0174] 将聚酰亚胺的溶液投入至纯水中,将所获得的沉淀在室温下充分地减压干燥后, 溶解于氘化二甲基亚砜中,以四甲基硅烷作为基准物质,在室温下测定 1H-核磁共振 (nuc 1 ear magnetic resonance,NMR)。根据所获得的々-Μ?光谱,使用下述数学式(1)来求 出酰亚胺化率[%]。
[0175] 酰亚胺化率[%] = (l-AVA2Xa)Xl〇〇".(l)
[0176] (数学式(1)中,A1为在化学位移lOppm附近出现的源自NH基的质子的峰值面积,A2 为源自其他质子的峰值面积,a为是其他质子相对于聚合物的前驱物(聚酰胺酸)中的NH基 的1个质子的个数比例)
[0177] [聚合物溶液的溶液粘度]
[0178] 聚合物溶液的溶液粘度[mPa · s]是对使用既定的溶媒而制备成聚合物浓度10重 量%的溶液,使用E型旋转粘度计在25 °C下测定。
[0179] [聚合物的重量平均分子量]
[0180] 重量平均分子量是利用以下条件下的凝胶渗透色谱法来测定的聚苯乙烯换算值。
[0181] 管柱:东曹(Tosoh)(股)制造 ,TSKgelGRCXLII
[0182] 溶剂:四氢呋喃
[0183] 温度:4(TC
[0184] 压力:68kgf/cm2
[0185] 〈化合物(A)的合成〉
[0186] [合成例1-1]
[0187] 依据下述流程1来合成化合物(a_l)。
[0188] [化 15]
[0190] 取17.8g的4-(2-(4^戊基-[1Y-双环己烷]-4-基)乙基)苯酚、8.76g的2-((叔丁 氧基羰基)氨基)乙酸于加入有搅拌棒的2000mL三口烧瓶中,添加500g的二氯甲烷进行搅 拌。然后,冷却至〇°C,向其中添加11.5g的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二酰亚胺盐酸 盐、以及1.22g的N,N-二甲基氨基吡啶,在室温下搅拌20小时。然后,将反应液以800mL的水 进行3次分液洗涤后,利用硫酸镁使有机层干燥。然后,通过利用旋转蒸发器的浓缩,缓缓浓 缩至内容量成为l〇〇g为止,通过过滤将中途析出来的白色固体回收。对该白色固体进行真 空干燥,借此获得18.0g的化合物(a-Ι)。
[0191][合成例1-2]
[0192]依据下述流程2来合成化合物(a-2)。
[0195] ?化合物(a-2-l)的合成
[0196] 使用β-胆甾烷醇作为起始物质,利用与化合物(a-Ι)相同的合成方法来获得化合 物(a-2_l)〇
[0197] ?化合物(a-2-2)的合成
[0198] 在加入有搅拌棒的200mL茄型烧瓶中添加16.4g的化合物(a-2-l)、300g的二氯甲 烷、以及17. lg的三氟乙酸,在室温下搅拌1小时。然后,冷却至0°C,缓缓添加50mL的饱和碳 酸氢钠水溶液进行分液,将有机层以l〇〇mL的水进行3次分液洗涤。然后,通过利用旋转蒸发 器的浓缩,缓缓浓缩至内容量成为30g为止,通过过滤将中途析出来的白色固体回收。对该 白色固体进行真空干燥,借此获得13.1g的化合物(a-2-2)。
[0199] ?化合物(a-2)的合成
[0200]在加入有搅拌棒的200mL三口烧瓶中添加8.91g的化合物(a-2-2)、20mL的四氢呋 喃、以及2mol/L的碳酸钾水溶液,冷却至0°C。向其中缓慢滴加氯甲酸甲酯,在室温下搅拌2 小时。然后,将反应液以50mL的乙酸乙酯萃取3次,将所获得的有机层以100mL的蒸馏水进行 3次分液洗涤。然后,通过利用旋转蒸发器的浓缩,缓缓浓缩至内容量成为30g为止,通过过 滤将中途析出来的白色固体回收。对该白色固体进行真空干燥,借此获得5.53g的化合物 (a-2)〇
[0201] [合成例卜3]
[0202] 依据下述流程3来合成化合物(a-3)。
[0205] ?化合物(a-3-l)的合成
[0206] 在加入有搅拌棒的100mL三口烧瓶中添加16.4g的4-以-戊基-[1Y-双环己烷]_ 4-基)苯酚、20mL的9mo 1/L氢氧化钾水溶液,在室温下搅拌5分钟。然后,对混合物加热而使 其沸腾,向其中滴加14. lg的50%氯乙酸水溶液,回流5小时。然后,将反应液冷却至室温,滴 加200mL的lmol/L盐酸水溶液,以150mL的乙酸乙酯进行3次萃取。将所获得的有机层以 100mL的蒸馏水进行3次分液洗涤。然后,通过利用旋转蒸发器的浓缩,缓缓浓缩至内容量成 为40g为止,通过过滤将中途析出来的白色固体回收。对该白色固体进行真空干燥,借此获 得13.7g的化合物(a-3-l)。
[0207] ?化合物(a-3)的合成
[0208]在加入有搅拌棒的500mL三口烧瓶中添加11.6g的化合物(a-3-l)、7.38g的2-溴乙 基胺氢溴酸盐、300mL的甲醇、以及3.64g的N-甲基吗啉,进行搅拌,向其中添加9.96g的DMT-丽。在室温下搅拌1小时后,添加120g的lmo 1/L氢氧化钾-甲醇溶液,回流2小时。然后,将反 应液注入至500mL的水中,利用300mL的二乙醚进行3次萃取。然后,将有机层以300mL的 lmol/L盐酸水进行1次分液洗涤,以200mL的饱和碳酸氢钠水溶液进行1次分液洗涤,以 200mL的水进行3次分液洗涤。然后,通过利用旋转蒸发器的浓缩,缓缓浓缩至有机层成为 50g为止,通过过滤将中途析出来的白色固体回收。对该白色固体进行真空干燥,借此获得 9.01g的化合物(a-3)。
[0209] [合成例1-4]
[0210] 依据下述流程4来合成化合物(a-4)。
[0213] ?化合物(a-4)的合成
[0214]在加入有搅拌棒的l〇〇mL茄型烧瓶中添加5.14g的化合物(a-l)、30mL的二氯甲烷、 以及5.7g的三氟乙酸,在室温下搅拌2小时。然后,利用碳酸钾水溶液将反应液中和,以 100mL的乙酸乙酯进行3次萃取。将所获得的有机层以100mL的蒸馏水进行3次分液洗涤。然 后,通过利用旋转蒸发器的浓缩,缓缓浓缩至内容量成为30g为止,通过过滤将中途析出来 的白色固体回收。对该白色固体进行真空干燥,借此获得3.93g的化合物(a-4)。
[0215][合成例卜5]
[0216]依据下述流程5来合成化合物(a-5)。
[0217][化 19]
[0219] ?化合物(a-5)的合成
[0220] 使用4-(4-庚基环己基)苯甲酸及3-氨基-1-丙醇作为起始物质,利用与化合物(a-1)相同的合成方法来获得化合物(a-5)。
[0221][合成例卜6]
[0222]依据下述流程6来合成化合物(a-6)。
[0225] ?化合物(a-6-l)的合成
[0226]使用4-(2-(4^戊基-[Ι,Ι'-双环己烷]-4-基)乙基)苯酚作为起始物质,利用与化 合物(a-3-l)相同的合成方法来获得化合物(a-6-l)。
[0227] ?化合物(a-6)的合成
[0228] 在加入有搅拌棒的lOOmL三口烧瓶中添加7.73g的化合物(a-6_l)、2.88g的米氏 酸、2.44g的N,N-二甲基氨基吡啶、50mL的二氯甲烷,冷却至0°C。向其中添加4.12g的N,Y -二环己基碳二酰亚胺,在0 °C下搅拌2小时。然后,对反应液进行硅藻土过滤,将滤液以50mL 的lmol/L盐酸水溶液进行1次分液洗涤,以50mL的水进行3次分液洗涤。然后,通过利用旋转 蒸发器的浓缩,缓缓浓缩至内容量成为20g为止,通过过滤将中途析出来的白黄色固体回 收。对该固体进行真空干燥,借此获得9.30g的化合物(a-6)。
[0229] [合成例1-7]
[0230] 依据下述流程7来合成化合物(a-7)。
[0233] ?化合物(a-7)的合成
[0234] 使用化)-3-(4((4-(4,4,4-三氟丁氧基)苯甲酰基)氧基)苯基)丙烯酸、以及3_(二 甲基氨基)乙醇作为起始物质,利用与化合物(a-Ι)相同的合成方法来获得化合物(a-7)。
[0235] [合成例 1_8]
[0236] 依据下述流程8来合成化合物(c-1)。
[0237] [化 22]
[0239] ?化合物(c-1)的合成
[0240] 在加入有搅拌棒的300mL三口烧瓶中添加7.13g的4-(2-(47 -戊基-[1,V -双环己 烷]-4-基)乙基)苯酚、120mL的乙醇、以及0.96g的氢氧化钠,在室温下搅拌20分钟。向其中 滴加5.55g的表氯醇,在室温下搅拌9小时。然后,通过利用旋转蒸发器的浓缩来蒸馏去除溶 媒,将残渣以l〇〇mL的乙酸乙酯进行3次萃取。将所获得的有机层以100mL的水进行3次分液 洗涤,利用旋转蒸发器来蒸馏去除溶媒。利用硅胶对残渣进行管柱纯化,借此获得6.60g的 作为白黄色固体的化合物(c-1)。
[0241] [合成例卜9]
[0242] 依据下述流程9来合成化合物(c-2)。
[0245] ?化合物(c-2)的合成
[0246] 使用4-(4-庚基环己基)苯甲酸以及甘油1,2_碳酸酯作为起始物质,利用与化合物 (a-Ι)相同的合成方法来获得化合物(c-2)。
[0247] 〈聚合物的合成〉
[0248] [合成例2-1]
[0249] 将作为四羧酸二酐的100摩尔份的1,2,3,4_环丁烷四羧酸二酐、以及作为二胺的 100摩尔份的对苯二胺溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone,NMP)中,在室 温下进行6小时反应,获得含有20重量%的聚酰胺酸的溶液。将此处所获得的聚酰胺酸作为 聚合物(PA-1)。
[0250][合成例2-2~合成例2-7]
[0251] 除了将所使用的四羧酸二酐及二胺的种类及量变更为如下述表1所述以外,以与 合成例2-1相同的方式合成聚酰胺酸(聚合物(PA-2)~聚合物(PA-7))。
[0252] [表1]
[0254] 表1中,四羧酸二酐及二胺的括弧内的数值表示相对于用于合成聚合物的四羧酸 二酐的合计1〇〇摩尔份而言的各化合物的使用比例[摩尔份]。表1中的化合物的略称分别为 以下的含义。
[0255] 〈四羧酸二酐〉
[0256] T-l:l,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐
[0257] Τ-2:2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐
[0258] Τ-3:双环[3 · 3 · 0 ]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐
[0259] Τ-4:均苯四甲酸二酐
[0260] 〈二胺〉
[0261] D-1:对苯二胺
[0262] DU,^-二氨基二苯基醚
[0263] 二氨基二苯基甲烷
[0264] D-4:3,5_二氨基苯甲酸
[0265] D-5:4,V _[4,V -丙烷-1,3-二基双(哌啶-1,4-二基)]二苯胺(所述式(N-卜1)所 表示的化合物)
[0266] D-6:3,5_二氨基苯甲酸胆甾烷基酯
[0267] [合成例 2-8]
[0268] 除了将所使用的四羧酸二酐及二胺的种类及量变更为如所述表1所述以外,以与 所述合成例2-1相同的方式合成聚酰胺酸。继而,在该反应液中滴加80摩尔份的N,N_二甲基 甲酰胺二乙基缩醛,然后在50°C下进行2小时反应,获得含有聚酰胺酸酯(将其作为"聚合物 (PAE-1)")的溶液。聚合物(PAE-1)的重量平均分子量为30,000。
[0269] [合成例2-9]
[0270] 除了将所使用的四羧酸二酐及二胺的种类及量变更为如所述表1所述以外,以与 所述合成例2-1相同的方式合成聚酰胺酸。继而,在所获得的聚酰胺酸溶液中添加吡啶及乙 酸酐,进行化学酰亚胺化。将化学酰亚胺化后的反应溶液进行浓缩,以浓度成为10重量%的 方式利用NMP来制备。所获得的聚酰亚胺(聚合物(ΡΙ-l))的酰亚胺化率约为50%。
[0271]〈实施例1>
[0272] (1)液晶取向剂的制备
[0273] 在含有聚合物(PA-1)作为聚合物成分的溶液中,以化合物[A]的调配比例相对于 聚合物成分1〇〇重量份而成为10重量份的方式添加作为化合物[A]的化合物(a-Ι)的NMP溶 液,进而添加 NMP及丁基溶纤剂(butyl cellosolve,BC)作为溶剂,充分搅拌,制成溶媒组成 为NMP:BC = 50: 50(重量比)、固体成分浓度为5.0重量%的溶液。使用孔径为Ιμπι的过滤器将 该溶液进行过滤,借此制备液晶取向剂(J-1)。
[0274] (2)液晶显示元件的制造
[0275] 准备在单面具有包含ΙΤ0膜的2系统透明电极(电极Α及电极Β)、且可对电极Α及电 极B独立地施加电压的两块玻璃基板。在这一对玻璃基板的各自的电极形成面上,利用旋转 器来涂布所述制备的液晶取向剂(J-1),在80°C的加热板上进行1分钟的预烘烤。继而,在 230°C的加热板上进行10分钟后烘烤,形成膜厚约0.08μπι的涂膜。继而,在任一炔基板的具 有涂膜的面的外缘,涂布加入有直径为5.5μπι的氧化铝球的环氧树脂粘接剂后,隔着间隙将 两炔基板对向配置,使外缘部彼此抵接,压接而使粘接剂硬化。继而,自液晶注入口中向一 对基板间填充向列液晶(默克(Merck)公司制造,MLC-6608)后,利用丙烯酸系光硬化粘接剂 将液晶注入口密封。
[0276] (3)影像残留特性(AC残像特性)的评价
[0277] 将所述制造的液晶显示元件放置于25°C、1气压的环境下,对电极B不施加电压,对 电极A施加交流电压3.5V与直流电压5V的合成电压2小时。然后即刻对电极A及电极B的两者 施加交流4V的电压。测定自对两电极开始施加交流4V的电压的时刻起直至目视无法确认到 电极A及电极B的光透过性的差为止的时间。将该时间小于20秒的情况评价为影像残留特性 "良好1(0)",将20秒以上且小于60秒的情况评价为影像残留特性"良好2(〇)",将60秒以 上且小于100秒的情况评价为影像残留特性"可1(Λ)",将100秒以上且小于150秒时的影像 残留特性评价为"可2(ΛΛ)",而且将150秒以上的情况评价为影像残留特性"不良(X )", 结果,该液晶显示元件的影像残留特性为"良好2(〇)"。
[0278] (4)电压保持率的评价
[0279] 对于所述制造的液晶显示元件,在60°C下以60微秒的施加时间、167毫秒的跨距施 加 IV的电压后,测定自施加解除起1,000毫秒后的电压保持率(Voltage Holding Ratio, VHR)。测定装置是使用东阳特克尼卡(Toyo Techniea)(股)制造的VHR-1。将所测定的电压 保持率为96%以上的情况评价为"良好(〇)",将92%以上且小于96%的情况评价为"可 (Λ)",将小于92%的情况评价为"不良(X )",结果,该液晶显示元件的电压保持率为 96.5%,为"良好(〇)"。
[0280] 〈实施例5、实施例6、实施例8、实施例9以及比较例1~比较例3>
[0281] 除了将所使用的聚合物及添加剂的种类及量变更为如下述表2所述以外,以与实 施例1相同的方式分别制备液晶取向剂(J - 5 )、液晶取向剂(J - 6 )、液晶取向剂(J - 8 )、液晶取 向剂(J-9)及液晶取向剂(R-1)~液晶取向剂(R-3)。另外,分别使用所制备的液晶取向剂, 以与所述实施例1相同的方式制造液晶显示元件,进行影像残留特性及电压保持率的评价。 将其结果示于下述表2中。
[0282]〈实施例2>
[0283] (1)液晶取向剂的制备
[0284] 除了将所使用的聚合物及添加剂的种类及量变更为如下述表2所述以外,以与实 施例1相同的方式制备液晶取向剂(J-2)。
[0285] (2)液晶组合物LC1的制备
[0286] 对于10g的向列液晶(默克(Merck)公司制造,MLC-6608),添加0.3重量%的下述式 (b-3-l)所表示的光聚合性化合物,进行混合,借此获得液晶组合物LC1。
[0287] [化 24]
[0289] (3)液晶显示元件的制造
[0290] 在分别具有如图1所示的经图案化为狭缝状、且划分为多个区域的ΙΤ0电极(电极A 及电极B)的两块玻璃基板的各电极面上,使用液晶取向膜印刷机(日本写真印刷(股)制造) 来涂布所述制备的液晶取向剂(J-2)。继而,在80°C的加热板上加热(预烘烤)1分钟而去除 溶媒,然后在150°C的加热板上加热(后烘烤)10分钟,形成平均膜厚为0.06μπι的涂膜。对于 该涂膜,在超纯水中进行1分钟超声波洗涤后,在100 °C洁净烘箱中干燥10分钟,获得具有液 晶取向膜的基板。重复该操作,获得一对(两块)具有液晶取向膜的基板。此外,所使用的电 极的图案与PSA模式中的电极图案为同种的图案。
[0291] 继而,在所述一对基板的具有液晶取向膜的各个外缘,涂布加入有直径为5.5μπι的 氧化铝球的环氧树脂粘接剂后,以具有液晶取向膜的面相对的方式重叠压接,使粘接剂硬 化。继而,自液晶注入口中向一对基板间填充所述制备的液晶组合物LC1后,利用丙烯酸系 光硬化粘接剂将液晶注入口密封。对于所获得的液晶单元,对电极间施加频率60Hz的交流 10V,在液晶驱动的状态下,利用光源中使用金属卤化物灯的紫外线照射装置,以100,000J/ m2的照射量来照射紫外线。此外,该照射量是使用以波长365nm基准进行测量的光量计来测 量的值。
[0292] (4)液晶显示元件的评价
[0293] 对于所述获得的液晶显示元件,以与实施例1相同的方式进行影像残留特性及电 压保持率的评价。其结果为,该实施例中为影像残留特性"良好2(〇)"、电压保持率"良好 (〇)"的评价。
[0294] 〈实施例3、实施例4>
[0295] 除了将所使用的聚合物及添加剂的种类及量变更为如下述表2所述以外,以与实 施例1相同的方式分别制备液晶取向剂(J-3)、液晶取向剂(J-4)。另外,除了将所使用的液 晶取向剂加以变更的方面、以及代替液晶组合物LC1而将默克(Merck)公司制造的向列液晶 "MLC-6608"填充于一对基板间的方面以外,以与实施例2相同的方式制造液晶显示元件,进 行影像残留特性及电压保持率的评价。将这些结果示于下述表2中。
[0296] 〈实施例7>
[0297] (1)液晶取向剂的制备
[0298] 除了将所使用的聚合物及添加剂的种类及量变更为如下述表2所述以外,以与实 施例1相同的方式制备液晶取向剂(J-7)。
[0299] (2)液晶显示元件的制造
[0300]使用旋转器,将所述制备的液晶取向剂(J-7)涂布于带有包含ΙΤ0膜的2系统透明 电极(电极A及电极B)的两块(一对)玻璃基板的各透明电极面上。继而,在80°C下进行1分钟 加热(预烘烤),然后,在对库内进行了氮气置换的烘箱中,在200°C下加热(后烘烤)1小时, 形成膜厚为Ο.?μπι的涂膜。继而,对于这些涂膜表面,使用Hg-Xe灯以及格兰-泰勒棱镜,自基 板面的垂直方向照射50mJ/cm 2的包含313nm明线的偏光紫外线,获得具有液晶取向膜的一 对基板。此外,该照射量是使用以波长365nm基准进行测量的光量计来测量的值。
[0301]继而,对于进行了所述光照射处理的一对基板中的其中一块,在形成有液晶取向 膜的面的外周缘部,残留着液晶注入口而网版印刷涂布加入有直径为5.5μπι的氧化铝球的 环氧树脂粘接剂后,以液晶取向膜形成面相对、且光照射时的偏光面在基板面上的投影方 向一致的方式,将一对基板重叠压接,在150 °C下加热1小时而使粘接剂进行热硬化。
[0302] 继而,自液晶注入口中向一对基板间填充向列液晶(默克(Merck)公司制造,MLC-6608)后,利用环氧系粘接剂将液晶注入口密封。进而,为了去除液晶注入时的流动取向,而 将其加热至150°C,然后缓缓冷却至室温。
[0303] (3)液晶显示元件的评价
[0304] 对于所述获得的液晶显示元件,以与实施例1相同的方式进行影像残留特性及电 压保持率的评价。其结果为,该实施例中为影像残留特性"良好2(〇)"、电压保持率"良好 (〇)"的评价。
[0305] [表 2]
[0307]表2中,聚合物成分以及添加剂的括弧内的数值表示相对于用于制备液晶取向剂 的聚合物成分的合计100重量份而言的各化合物的调配比例(重量份是指不使用该栏 的化合物。表2中的添加剂中,"b-Γ及"b-2"分别是指以下的化合物,除此以外,是指所述式 (a-Ι)~式(a-7)、式(c-1)及式(c-2)分别所表示的化合物。
[0308]〈添加剂〉
[0309] b-Ι:下述式(b-Ι)所表示的化合物 [0310] b-2:下述式(b-2)所表示的化合物
[0311][化 25]
[0313]如表2所示,实施例1~实施例9中,所获得的液晶显示元件的影像残留特性均为 "良好"的评价。另外,电压保持特性为"良好"或"可"的评价。与此相对,利用包含使用侧链 型二胺的聚合物、且不含化合物[A]的液晶取向剂的比较例3中,影像残留特性及电压保持 特性为"可"的评价,实施例优异。另外,比较例1及比较例2中,电压保持特性为"不良"的评 价。根据这些结果可知,依据将具有反应性基(所述(1)的基团)及显示出垂直取向性的基团 (所述(2)的基团)的添加剂与聚合物成分一起调配的液晶取向剂,可不损及液晶显示元件 的电气特性而充分地减少AC残像。
【主权项】
1. 一种液晶取向剂,其含有聚合物成分、以及具有下述(1)及(2)的基团的化合物[A], (1) 选自由具有2个以上的环直接或者经由连结基而连结的结构的基团、以及具有缩合 环的基团所组成的组群中的至少一种基团; (2) 选自由-NR1!?2、保护异氰酸酯基、保护异硫氰酸酯基、包含噁唑啉环结构的基团、包 含米氏酸结构的基团、以及下述式(g_l)所表示的基团所组成的组群中的至少一种基团,其 中,R 1及R2分别独立地为氢原子、碳数1~10的一价烃基或保护基;式(g-1)中,R3及R6分别独立地为氢原子或碳数1~3的烷基;R4及R 5分别独立地为氢原 子、碳数1~3的烷基或者*2-CH2-〇-Rn,其中,R11为氢原子或碳数1~3的烷基;* 2表示与R4及 R5所键结的碳原子的结合键;V表示结合键。2. 根据权利要求1所述的液晶取向剂,其包含选自由聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及聚酰亚胺 所组成的组群中的至少一种聚合物[P]作为所述聚合物成分。3. 根据权利要求2所述的液晶取向剂,其含有具有选自由含氮杂环、二级氨基及三级氨 基所组成的组群中的至少一种含氮结构的聚合物作为所述聚合物[P],其中,所述含氮杂环 不包含聚酰亚胺所具有的酰亚胺环。4. 根据权利要求2或3所述的液晶取向剂,其含有使选自由四羧酸二酐、四羧酸二酯及 四羧酸二酯二卤化物所组成的组群中的至少一种的四羧酸衍生物,与包含具有羧基及2个 一级氨基的化合物的二胺进行反应而获得的聚合物作为所述聚合物[P]。5. 根据权利要求1至3中任一项所述的液晶取向剂,其中相对于所述聚合物成分的调配 量的合计1 〇〇重量份,所述化合物[A]的调配比例为0.1重量份~50重量份。6. 根据权利要求1至3中任一项所述的液晶取向剂,其中更含有具有光聚合性基的化合 物。7. -种液晶取向剂,其将聚合物成分以及具有下述(1)及(2)的基团的化合物[A]调配 而获得: (1) 选自由具有2个以上的环直接或者经由连结基而连结的结构的基团、以及具有缩合 环的基团所组成的组群中的至少一种基团; (2) 选自由-NR1!?2、保护异氰酸酯基、保护异硫氰酸酯基、包含噁唑啉环结构的基团、包 含米氏酸结构的基团、以及下述式(g_l)所表示的基团所组成的组群中的至少一种基团,其 中,R 1及R2分别独立地为氢原子、碳数1~10的一价烃基或保护基;式(g-1)中,R3及R6分别独立地为氢原子或碳数1~3的烷基;R4及R 5分别独立地为氢原 子、碳数1~3的烷基或者*2-CH2-〇-Rn,其中,R11为氢原子或碳数1~3的烷基;* 2表示与R4及 R5所键结的碳原子的结合键;V表示结合键。8. -种液晶取向膜,其使用根据权利要求1至7中任一项所述的液晶取向剂而形成。9. 一种液晶取向膜的制造方法,其包括:将根据权利要求1至7中任一项所述的液晶取 向剂涂布于基板上而形成涂膜的步骤;以及对所述涂膜进行光照射而赋予液晶取向能力的 步骤。10. -种液晶元件,其包括根据权利要求8所述的液晶取向膜。11. 一种液晶元件的制造方法,其包括: 在具有导电膜的一对基板的此种导电膜上,涂布根据权利要求1至7中任一项所述的液 晶取向剂而形成涂膜的步骤; 将形成有所述涂膜的一对基板,经由液晶层且以所述涂膜相对的方式对向配置而构筑 液晶单元的步骤;以及 在对所述导电膜间施加电压的状态下对所述液晶单元进行光照射的步骤。12. -种具有下述(1)及(2)的基团的化合物,其中: (1) 选自由具有2个以上的环直接或者经由连结基而连结的结构的基团、以及具有缩合 环的基团所组成的组群中的至少一种基团; (2) 选自由-NR1!?2、保护异氰酸酯基、保护异硫氰酸酯基、包含噁唑啉环结构的基团、包 含米氏酸结构的基团、以及下述式(g_l)所表示的基团所组成的组群中的至少一种基团,其 中,R 1及R2分别独立地为氢原子、碳数1~10的一价烃基或保护基;式(g-1)中,R3及R6分别独立地为氢原子或碳数1~3的烷基;R4及R 5分别独立地为氢原 子、碳数1~3的烷基或者*2-CH2-〇-Rn,其中,R11为氢原子或碳数1~3的烷基;* 2表示与R4及 R5所键结的碳原子的结合键;V表示结合键。
【文档编号】C07D303/23GK106047372SQ201610140356
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年3月11日 公开号201610140356.4, CN 106047372 A, CN 106047372A, CN 201610140356, CN-A-106047372, CN106047372 A, CN106047372A, CN201610140356, CN201610140356.4
【发明人】伊藤贤一, 秋池利之, 植阪裕介
【申请人】Jsr株式会社
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