配向剂及其膜、显示元件、膜及其制法、聚合物及化合物的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种液晶配向剂，其用以形成可适当表现出对液晶显示元件所要求的各种特性的液晶配向膜。所述液晶配向剂中含有选自由聚酰胺酸、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)，所述聚合物(P)是使四羧酸衍生物、与包含下述式(1)所表示的化合物的二胺进行反应而获得。(RA是在烃基的碳-碳键间以及与所述烃基相邻的位置的至少任一位置具有氧原子或者硫原子的2价基团，X1及X2分别独立地为单键、氧原子、硫原子或者2价有机基)。
【专利说明】酉己向剂及其膜、显示元件、膜及其制法、聚合物及化合物
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种液晶配向剂、液晶配向膜、液晶显示元件、相位差膜及其制造方 法、聚合物以及化合物。
【背景技术】
[0002] 之前，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、制造步骤 等不同的多种驱动方式，例如已知有扭转向列（twisted nematic, TN)型或超扭转向列 (super-twisted nematic，STN)型、垂直配向（vertical alignment，VA)型、共面切换 (in-plane switching, IPS)型、边缘场切换（fringe field switching, FFS)型等各种液晶 显示元件。这些液晶显示元件具有用以使液晶分子进行配向的液晶配向膜。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，液晶配向膜的材料通常使用聚酰胺 酸或聚酰亚胺。
[0003] 另外，近年来，液晶显示元件不仅如之前那样用于个人电脑等的显示终端，而 且还用于例如液晶电视或汽车导航系统（car navigation system)、手机、智能手机 (smartphone)、信息显示器等多种用途。就这种背景而言，对液晶显示元件的高性能化的要 求进一步提高，作为液晶配向膜，要求使对液晶显示元件所要求的各种特性更良好。另外， 提出有多种用以获得这种液晶配向膜的液晶配向剂、或调配于该液晶配向剂中的聚合物、 用以获得该聚合物的单体（例如参照专利文献1、专利文献2)。
[0004] 专利文献1中公开了使用1，2_双（4-(4-氨基苄基）苯基）乙烷、1，6_双（4-(4-氨 基苄基）苯基）己烷等通过不具有极性基的二胺与四羧酸二酐的反应而获得的聚酰亚胺 来作为液晶配向剂的聚合物成分。另外，专利文献2中公开了使用在实施例中通过1，2, 3， 4_环丁烷四羧酸二酐与1，5_双[4-(4-氨基苯氧基）苯氧基]戊烷的反应而获得的聚酰胺 酸来作为液晶配向剂的聚合物成分。
[0005] 另外，液晶显示元件中使用多种光学材料，其中相位差膜是出于消除显示的着色 的目的、或消除显示色及对比度（contrast)比随着视觉方向而变化的视角依存性的目的 来使用。所述相位差膜已知有具有液晶配向膜及液晶层的膜，所述液晶配向膜形成于三乙 酰纤维素 （triacetyl cellulose, TAC)膜等基板的表面，所述液晶层是通过在所述液晶配 向膜的表面使聚合性液晶硬化而形成。另外，近年来，在制作相位差膜的液晶配向膜时利用 如下的光配向法，即，通过对形成于基板表面的感放射线性有机薄膜照射偏光或者非偏光 的放射线来赋予液晶配向能力，并且提出了多种用以利用所述方法来制作液晶配向膜的相 位差膜用液晶配向剂（例如参照专利文献3)。
[0006] 以工业规模来生产相位差膜的方法提出了卷对卷（r〇ll-t〇- r〇ll)方式（例如参 照专利文献4)。该方法是以连续的步骤来进行以下处理，且将经过这些步骤后的膜制成卷 绕体来回收的方法，所述处理为：自长条状的基材膜的卷绕体上卷出膜，在该卷出的膜上形 成液晶配向膜的处理；在液晶配向膜上涂布聚合性液晶并进行硬化的处理；以及视需要来 积层保护膜的处理。
[0007] [现有技术文献]
[0008] [专利文献]
[0009] [专利文献1]日本专利第3658798号公报 [0010][专利文献2]国际公开第2004/053583号
[0011] [专利文献3]日本专利特开2012-37868号公报
[0012] [专利文献4]日本专利特开2000-86786号公报
【发明内容】
[0013] [发明所欲解决的问题]
[0014] 然而，在使用所述专利文献1中记载的聚酰亚胺作为液晶配向剂的聚合物成分的 情况下，该液晶配向剂存在对基板的涂布性差的倾向。另外，在使用该液晶配向剂来制作 FFS型液晶显示元件的液晶配向膜的情况下，预倾角（pretilt angle)变得过高，视角特性 差。使用包含所述专利文献2中记载的聚酰胺酸的液晶配向剂的液晶显示元件中，电压保 持特性以及耐热性差。
[0015] 另外，关于相位差膜，虽然能够通过采用所述的卷对卷方式而以工业规模来简便 地生产，但另一方面，在液晶配向膜与基材膜的密接性不充分的情况下，在步骤结束后将膜 制成卷绕体时，会有液晶配向膜自基板膜上剥离的情况。在所述情况下，可产生制品良率下 降的问题。
[0016] 本发明是鉴于所述课题而形成，目的之一为提供一种用以形成能够适当表现出对 液晶显示元件所要求的各种特性的液晶配向膜的液晶配向剂。另外，本发明的另一目的为 提供一种用以形成液晶配向性良好，且与基板的密接性良好的相位差膜用液晶配向膜的液 晶配向剂。
[0017] [解决问题的手段]
[0018] 本发明人等人为了达成如上所述的现有技术的课题而进行了积极研究，结果发 现，通过含有由具有特定结构的二胺与四羧酸衍生物的缩聚合而获得的聚酰胺酸、聚酰胺 酸酯以及聚酰亚胺的至少任一种聚合物，能够解决所述课题，从而完成本发明。具体而言， 由本发明来提供以下的液晶配向剂、液晶配向膜、液晶显示元件、相位差膜及其制造方法、 聚合物以及化合物。
[0019] 本发明的一方面为提供一种液晶配向剂，其含有选自由聚酰胺酸、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)，所述聚合物（P)是通过使选自由四羧酸 二酐、四羧酸二酯化合物及四羧酸二酯二卤化物所组成的组群中的至少一种四羧酸衍生 物，与包含下述式（1)所表示的化合物的二胺进行反应而获得。
[0020] [化 1]
[0021]
【权利要求】
1. 一种液晶配向剂，其特征在于；含有选自由聚醜胺酸、聚醜胺酸醋及聚醜亚胺所组 成的组群中的至少一种聚合物（P)，所述聚合物（巧是使选自由四駿酸二酢、四駿酸二醋化 合物及四駿酸二醋二团化物所组成的组群中的至少一种四駿酸衍生物，与包含下述式（1) 所表示的化合物的二胺进行反应而获得， [化1]
式（1)中，RA是在碳数1?30的姪基的碳-碳键间W及与所述姪基相邻的位置的至少 任一位置具有氧原子或者硫原子的2价基团，所述姪基所具有的氨原子的至少1个可经团 素原子所取代；公及X2分别独立地为单键、氧原子、硫原子或者2价有机基；其中，在公及 X 2为氧原子，且RA为-O-Ri-0-瓜为碳数1?18的焼二基）的情况下，所述四駿酸衍生物 为1，2,3,4-环下焼四駿酸二酢的情况除外。
2. 根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于；所述式（1)所表示的二胺为下述 式（1-1)所表示的二胺， [化2]
式（1-1)中，R2为碳数1?30的2价姪基，公及X2分别独立地为单键、氧原子、硫原子 或者2价有机基，X3为氧原子或者硫原子，X4为单键、氧原子或者硫原子；其中，在X2、X3 及X 4为氧原子，且R2为碳数1?18的焼二基的情况下，所述四駿酸衍生物为1，2, 3,4-环 下焼四駿酸二酢的情况除外。
3. 根据权利要求2所述的液晶配向剂，其特征在于：所述R2为碳数1?11的焼二基。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的液晶配向剂，其特征在于：所述公及X2分别独 立地为氧原子、碳数1?10的焼二基、碳数2?10的帰二基、醋基或者醜胺基。
5. 根据权利要求1至3中任一项所述的液晶配向剂，其特征在于：所述四駿酸衍生 物包含选自由W下化合物所组成的组群中的至少一种，即，1，2, 3,4-环下焼四駿酸二酢、 2,3,5-H駿基环戊基己酸二酢、l，3,3a，4,5,9b-六氨-5-(四氨-2,5-二氧代-3-巧喃 基）-蔡并[l，2-c]巧喃-1,3-二丽、1，3,33,4,5，抓-六氨-8-甲基-5-(四氨-2,5-二氧 代-3-巧喃基）-蔡并[l，2-c]巧喃-1,3-二丽、3-氧杂双环化2. 1]辛焼-2,4-二丽-6-螺 环-3'-(四氨巧喃-2'，5'-二丽）、5-化5-二氧代四氨-3-巧喃基）-3-甲基-3-环 己帰-1，2-二駿酸酢、3, 5,6- H駿基-2-駿基降冰片焼-2 ;3, 5 ;6-二酢、4,9-二氧杂H环 [5. 3. 1.〇2'6] ^一焼-3,5,8，10-四丽、双环巧.3.0]辛焼-2,4,6,8-四駿酸二酢、亚己基二 胺四己酸二酢、W及均苯四甲酸二酢。
6. 根据权利要求1至3中任一项所述的液晶配向剂，其特征在于：所述聚合物（巧包 括具有预倾角表现能力的侧链结构。
7. -种液晶配向膜，其特征在于：使用根据权利要求1至6中任一项所述的液晶配向 剂而形成。
8. -种液晶显示元件，其特征在于：包括根据权利要求7所述的液晶配向膜。
9. 一种相位差膜，其特征在于：包括根据权利要求7所述的液晶配向膜。
10. -种相位差膜的制造方法，其特征在于包括W下步骤： 将根据权利要求1至6中任一项所述的液晶配向剂涂布于基板上而形成涂膜； 对所述涂膜进行光照射；W及 于所述经光照射后的涂膜上涂布聚合性液晶并使其硬化。
11. 一种聚合物，其特征在于；使选自由四駿酸二酢、四駿酸二醋化合物及四駿酸二醋 二团化物所组成的组群中的至少一种四駿酸衍生物，与包含下述式（1)所表示的化合物的 二胺进行反应而获得， [化3]
式（1)中，RA是在碳数1?30的姪基的碳-碳键间W及与所述姪基相邻的位置的至少 任一位置具有氧原子或者硫原子的2价基团，所述姪基所具有的氨原子的至少1个可经团 素原子所取代；公及X2分别独立地为单键、氧原子、硫原子或者2价有机基；其中，在XI及 X 2为氧原子，且RA为-O-Ri-0-瓜为碳数1?18的焼二基）的情况下，所述四駿酸衍生物 为1，2,3,4-环下焼四駿酸二酢的情况除外。
12. -种下述式（1)所表示的化合物，其特征在于： [化4]
式（1)中，RA是在碳数1?30的姪基的碳-碳键间W及与所述姪基相邻的位置的至少 任一位置具有氧原子或者硫原子的2价基团，所述姪基所具有的氨原子的至少1个可经团 素原子所取代；公及X2分别独立地为单键、氧原子、硫原子或者2价有机基；其中，在公及 X 2为氧原子，且RA为-O-Ri-0-瓜为碳数1?18的焼二基）的情况除外。
【文档编号】C07C217/90GK104419429SQ201410392109
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】樫下幸志 申请人:Jsr株式会社