CN101210184B - 垂直取向型液晶取向剂以及垂直取向型液晶显示元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种垂直取向型液晶取向剂,其含有包含酰胺酸重复单元和酰亚胺重复单元中的至少一种重复单元的聚合物、和选自分子内含有至少2个环氧基团的化合物中的至少一种含环氧基化合物,并且,相对于100重量份上述聚合物,上述含环氧基化合物为1~50重量份的比例。本发明还提供具有高的垂直取向性能,并具有印刷性和良好的电特性的垂直取向型液晶取向剂。
Description
技术领域
本发明涉及垂直取向型液晶取向剂以及具有垂直取向型液晶取向膜的液晶显示元件。更详细地,涉及具有优异的垂直取向性并显示良好的电特性,并且通过印刷法进行的涂布性优异的垂直取向型液晶取向剂。
背景技术
作为液晶显示元件,目前已知具有所谓的TN型(扭转向列)液晶盒的TN型液晶显示元件,该液晶显示元件是在设置了透明导电膜的基板表面形成由聚酰胺酸、聚酰亚胺等制成的液晶取向膜,得到液晶显示元件用基板,再将2片上述基板相对放置,并在其间隙内形成具有正介电各向异性的向列型液晶层,从而制成三明治结构的盒,液晶分子的长轴从一个基板向另一个基板连续地扭转90度。
另外,开发了与TN型液晶显示元件相比对比度高,并且其视角依赖性少的STN(超扭转向列)型液晶显示元件和垂直取向型液晶显示元件。该STN型液晶显示元件使用在向列型液晶中混合了作为光学活性物质的手性试剂而得到的物质作为液晶,并利用双折射效应,该双折射效应是通过液晶分子的长轴在基板间成为跨180度以上连续扭转的状态而产生的。
近年来,广泛进行了新型液晶显示元件的开发,作为其中之一,提出了横电场型液晶显示元件,该横电场型液晶显示元件是将用于驱动液晶的2个电极在一侧的基板上配置成梳齿状,产生平行于基板面的电场,从而控制液晶分子。已知该元件通常被称为平面转换型(IPS型),其宽视场角特性优异。最近,通过使用光学补偿膜来进一步提高宽视场角特性,可得到如下的显著特征:没有灰度反转和色调变化的可匹敌阴极射线管的宽视场角。
作为与上述不同的液晶显示元件,提出了使具有负介电各向异性的液晶分子在基板上垂直取向而形成的被称为MVA(多畴垂直取向)方式或PVA(花样垂直取向)方式的垂直取向型液晶显示元件。这些MVA方式或PVA方式的液晶显示元件不仅视场角、对比度优异,而且在形成液晶取向膜时,可以不进行摩擦处理等,在制造工序方面是优异的。
近年来,作为液晶显示元件中的液晶注入方法,特别是在使用大型基板的情况下,使用被称为ODF(滴注法)方式的方法来代替以往的真空注入方式。该方法通过如下方法注入液晶,即,将液晶的微小液滴滴在基板上,然后将基板贴合,从而使液晶遍布在整个显示元件中。使用该方法,具有可以实现削减工序数和缩短生产节拍时间的优点。另一方面,作为缺点,可列举产生被称为ODF不均匀的取向不良。该缺点被认为是由于液晶滴下时的冲击和液晶扩展时的流动使液晶取向膜表面的垂直取向性混乱而产生的。为了降低该不良情况,预计增加垂直取向成分量等对提高垂直取向性是有效的,但由于引起印刷性降低或电特性恶化等其它特性的降低,因此预计仍是困难的。在这样的背景下,期待开发可改善ODF不均匀同时印刷性或电特性等的总体均衡性优异的垂直取向型液晶取向膜。
发明内容
本发明的目的在于提供具有高的垂直取向能力、同时具有印刷性和良好的电特性例如高电压保持特性或低残像性的垂直取向型液晶取向剂、以及具备由该垂直取向型液晶取向剂形成的取向膜的液晶显示元件。
本发明的另外的目的和优点通过下面的说明可以明确。
按照本发明,本发明的上述目的和优点首先通过如下的垂直取向型液晶取向剂来实现,所述垂直取向型液晶取向剂含有包含下述式(I-1)表示的酰胺酸重复单元和下述式(I-2)表示的酰亚胺重复单元中的至少一种重复单元的聚合物(以下,有时称为“特定聚合物”)和选自分别用下述式(II-1)和(II-2)表示的分子内含有至少2个环氧基团的化合物(以下,有时称为“特定环氧化合物”)的至少一种含环氧基化合物,并且相对于100重量份上述聚合物,上述含环氧基化合物为1~50重量份的比例。
(其中,P1表示来自四羧酸二酐的四价有机基团,Q1表示来自二胺的二价有机基团。)
(其中,P2表示来自四羧酸二酐的四价有机基团,Q2表示来自二胺的二价有机基团。)
(其中,a为2~6的整数,b为1~4的整数,Rc为含有a价芳香环的有机基团,Rd为含有b价芳香环的有机基团。)
按照本发明,本发明的上述目的和优点第二通过如下的垂直取向型液晶显示元件来实现,所述垂直取向型液晶显示元件具有由本发明的上述液晶取向剂形成的垂直取向型液晶取向膜。
具体实施方式
下面,详细地对本发明进行说明。
如上所述,本发明的垂直取向型液晶取向剂(下面,也称为“本发明的液晶取向剂”)含有特定聚合物和特定环氧化合物。
[特定聚合物]
特定聚合物包括含有酰胺酸重复单元和/或酰亚胺重复单元的聚合物。包括上述重复单元中的酰胺酸重复单元的聚合物(以下,也称为“聚酰胺酸聚合物”),例如可以在有机溶剂中使四羧酸二酐和二胺化合物反应而获得。另外,含有酰亚胺重复单元的聚合物(以下,也称为“酰亚胺化聚合物”)可通过将聚酰胺酸聚合物的酰胺酸部分脱水闭环而获得。酰亚胺化聚合物还包含其所有重复单元均被酰亚胺化的酰亚胺化聚合物,以及部分酰亚胺化的酰亚胺化聚合物。另外,酰亚胺环的一部分还可以是异酰亚胺环。
作为本发明中优选的聚合物,可列举含有聚酰胺酸聚合物和酰亚胺化聚合物两者的聚合物、含有由具有酰胺酸结构的预聚物和具有酰亚胺结构的预聚物得到的嵌段共聚物的聚合物、使聚酰胺酸聚合物部分脱水闭环而得到的酰亚胺化聚合物。下面,对可以在本发明中使用的聚酰胺酸聚合物、酰亚胺化聚合物的制法进行说明。
作为可以在本发明的构成液晶取向剂的聚酰胺酸聚合物和/或酰亚胺化聚合物中使用的四羧酸二酐,例如可列举丁烷四羧酸二酐、下述式(1)
其中,R4、R5、R6和R7相互独立,为氢原子、卤原子或一价的有机基团。
表示的环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-双环己烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐、1,2,4-三羧基环戊基乙酸二酐、双环[2.2.1]庚烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、3,5,6-三羧基降冰片烷-2-乙酸二酐、四环[4.4.0.12,717,10]十二碳烷-3,4,8,9-四羧酸二酐、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酐、下述式(2)
其中,R3为氢原子或一价的有机基团。
表示的二羧酸二酐、5-(2,5-二氧代四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸二酐、双环[2.2.2]-辛-4-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、双环[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、3-氧杂双环[3.2.1]辛烷-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氢呋喃-2’,5’-二酮)、3,5,6-三羧基-2-羧基降冰片烷-2∶3,5∶6-二酐、4,9-二氧杂三环[5.3.1.02,6]十一碳烷-3,5,8,10-四酮、下述式(3)和(4)表示的化合物等脂肪族和脂环式四羧酸二酐;
其中,R8和R9表示具有芳香环的二价有机基团,R10和R11表示氢原子或烷基,存在的多个R10和R11可以分别相同也可以不同。
均苯四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯砜四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯醚四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二甲基二苯基硅烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-四苯基硅烷四羧酸二酐、1,2,3,4-呋喃四羧酸二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基丙烷二酐、3,3’,4,4’-全氟异亚丙基二邻苯二甲酸二酐、2,2’,3,3’-联苯四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、双(邻苯二甲酸)苯基氧化膦二酐、双(脱水偏苯三酸)乙二醇酯、双(脱水偏苯三酸)丙二醇酯、双(脱水偏苯三酸)1,4-丁二醇酯、双(脱水偏苯三酸)1,6-己二醇酯、双(脱水偏苯三酸)1,8-辛二醇酯、双(脱水偏苯三酸)2,2-双(4-羟苯基)丙烷酯、下述式(5)~(8)表示的化合物等芳香族四羧酸二酐。它们可以单独使用一种,也可以组合2种以上使用。
作为上述式(1)表示的环丁烷四羧酸二酐,例如可列举1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2-二乙基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二乙基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐和1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐。
另外,作为上述式(2)表示的二羧酸二酐,例如可列举1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮以及1,3,3a,4,5,9b-六氢-5,8-二甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮。
这些当中,相对于总四羧酸二酐,优选含有40摩尔%以上的选自上述式(2)表示的四羧酸二酐,例如1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5,8-二甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮;2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐中的至少一种四羧酸二酐,更优选含有50摩尔%以上,其中,从提高特性的观点看,特别优选含有60摩尔%以上。
[二胺化合物]
作为可以在本发明的构成液晶取向剂的聚酰胺酸聚合物和/或酰亚胺化聚合物中使用的二胺化合物,例如可列举对苯二胺、间苯二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯基乙烷、4,4’-二氨基二苯硫醚、4,4’-二氨基二苯砜、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基-N-苯甲酰苯胺、4,4’-二氨基二苯醚、1,5-二氨基萘、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、5-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚满、6-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚满、3,4’-二氨基二苯基醚、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、4,4’-二氨基二苯甲酮、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯氧基)六氟丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、9,9-双(4-氨基苯基)-10-氢化蒽、2,7-二氨基芴、9,9-二甲基-2,7-二氨基芴、9,9-双(4-氨基苯基)芴、4,4’-亚甲基双(2-氯苯胺)、2,2’,5,5’-四氯-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二氯-4,4’-二氨基-5,5’-二甲氧基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、1,4,4’-(对亚苯基异亚丙基)双苯胺、4,4’-(间亚苯基异亚丙基)双苯胺、2,2’-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-二氨基-2,2’-双(三氟甲基)联苯、4,4’-双[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]八氟联苯、4-(4-正庚基环己基)苯氧基-2,4-二氨基苯等芳香族二胺;
1,3-丙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、4,4-二氨基七亚甲基二胺、1,4-二氨基环己烷、1,4-双(氨基甲基)双环[2,2,1]庚烷、1,4-双(氨基丙基)双环[2,2,1]庚烷、1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、1,3-双(氨基丙基)环己烷、间二甲苯二胺、对二甲苯二胺、异佛尔酮二胺、四氢亚二环戊二烯基二胺、六氢-4,7-亚甲基亚茚满基二亚甲基二胺、三环[6.2.1.02,7]亚十一碳烯基二甲基二胺、4,4’-亚甲基双(环己胺)等脂肪族和脂环式二胺;
2,3-二氨基吡啶、2,6-二氨基吡啶、3,4-二氨基吡啶、2,4-二氨基嘧啶、5,6-二氨基-2,3-二氰基吡嗪、5,6-二氨基-2,4-二羟基嘧啶、2,4-二氨基-6-二甲基氨基-1,3,5-三嗪、1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪、2,4-二氨基-6-异丙氧基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-甲基-s-三嗪、2,4-二氨基-1,3,5-三嗪、4,6-二氨基-2-乙烯基-s-三嗪、2,4-二氨基-5-苯基噻唑、2,6-二氨基嘌呤、5,6-二氨基-1,3-二甲基尿嘧啶、3,5-二氨基-1,2,4-三唑、6,9-二氨基-2-乙氧基吖啶乳酸酯、3,8-二氨基-6-苯基菲啶、1,4-二氨基哌嗪、3,6-二氨基吖啶、双(4-氨基苯基)苯基胺、3,6-二氨基咔唑、N-甲基-3,6-二氨基咔唑、N-乙基-3,6-二氨基咔唑、N-苯基-3,6-二氨基咔唑、N,N’-二(4-氨基苯基)联苯胺等在分子内具有2个伯氨基和该伯氨基以外的氮原子的二胺;
下述式(9)表示的二氨基有机硅氧烷;
(其中,R12表示氢原子或一价的有机基团,R13是亚甲基或碳原子数2~20的亚烷基,具有的多个R12和R13可以分别相同也可以不同,p为1~20的整数。)
分别由下述式(10)~(12)表示的化合物等。这些二胺化合物可以单独或组合2种以上使用。
(其中,X1为单键、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-S-、亚甲基、碳原子数2~6的亚烷基或亚苯基,R1为碳原子数10~20的烷基、碳原子数4~40的具有脂环式骨架的一价有机基团或碳原子数6~20的具有氟原子的一价有机基团,R2为碳原子数4~40的具有脂环式骨架的二价有机基团或碳原子数5~30的具有氟原子的二价有机基团,在式(11)中存在的多个X1可以分别相同也可以不同。另外,q为1~20的整数。)
这些当中,为了赋予确实的垂直取向性,优选将上述式(10)表示的化合物,例如分别由下述式(13)~(27)表示的二胺:
和/或上述式(11)表示的化合物,例如分别由下述式(28)~(32)表示的二胺:
作为全部二胺的至少一部分使用,更优选相对于全部二胺含有8摩尔%以上,进一步优选含有10摩尔%以上。
另外,作为其它的二胺化合物,在充分获得本发明的液晶取向剂的效果上看,优选含有相对于全部二胺为20摩尔%以上的选自对苯二胺、2-甲基-1,4-苯二胺、2-乙基-1,4-苯二胺、2,5-二甲基-1,4-苯二胺、2,5-二乙基-1,4-苯二胺和2,3,5,6-四甲基-1,4-苯二胺中的至少一种二胺,更优选含有40摩尔%以上。
[聚酰胺酸的合成]
供给聚酰胺酸的合成反应的四羧酸二酐和二胺的使用比例优选相对于二胺的1当量氨基,四羧酸二酐的酸酐基团为0.5~2.0当量的比例,更优选为0.7~1.2当量的比例。聚酰胺酸的合成反应在有机溶剂中,优选在-20℃~150℃、更优选在0~100℃的温度条件下进行。
这里,作为有机溶剂,只要是可以溶解合成的聚酰胺酸的溶剂即可,没有特别限制,例如可列举1-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、γ-丁内酯、四甲基尿素、六甲替磷酰三胺等非质子类极性溶剂;间甲酚、二甲苯酚、苯酚、卤代苯酚等酚类溶剂。另外,有机溶剂的使用量(α)优选四羧酸二酐和二胺化合物的总量(β)相对于反应溶液的总量(α+β)为0.1~30重量%的量。
在不使生成的聚酰胺酸析出的范围内,还可以在上述有机溶剂中同时使用作为聚酰胺酸的不良溶剂的醇、酮、酯、醚、卤代烃、烃等。作为这样的不良溶剂的具体例子,例如可列举甲醇、乙醇、异丙醇、环己醇、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、三甘醇、乙二醇单甲醚、乳酸乙酯、乳酸丁酯、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基甲氧基丙酸酯、乙基乙氧基丙酸酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯、乙醚、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、乙二醇二甲醚、乙二醇乙醚乙酸酯、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单甲醚乙酸酯、二甘醇单乙醚乙酸酯、四氢呋喃、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯、邻二氯苯、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯、丙酸异戊酯、异丁酸异戊酯、二异戊基醚等。
如上,可得到聚酰胺酸溶解而形成的反应溶液。并且,将该反应溶液注入到大量的不良溶剂中而得到析出物,再将该析出物进行减压干燥,或者用蒸发器将反应溶液减压馏去,由此可以得到聚酰胺酸。使该聚酰胺酸再次溶解在有机溶剂中,接着进行1次或多次用不良溶剂使之析出的工序、或者用蒸发器进行减压馏去的工序,由此可以纯化聚酰胺酸。
[酰亚胺化聚合物的合成]
构成本发明的液晶取向剂的酰亚胺化聚合物可以通过将上述聚酰胺酸脱水闭环而合成。本发明中使用的酰亚胺化聚合物可以是酰亚胺化率不到100%的部分脱水闭环的酰亚胺化聚合物。这里所说的“酰亚胺化率”,是具有酰亚胺环或异酰亚胺环的重复单元在聚合物的全部重复单元中的比例用百分率表示的值。本发明中使用的聚酰胺酸聚合物和/或酰亚胺化聚合物的酰亚胺化率优选为30%以上,进一步优选为40%以上,从电压保持特性的观点看,更优选为50%以上。聚酰胺酸的脱水闭环可采用通过(i)将聚酰胺酸加热的方法、或者(ii)将聚酰胺酸溶解在有机溶剂中,并向该溶液中添加脱水剂和脱水闭环催化剂,并根据需要进行加热的方法进行缩合而合成的方法。
上述(i)将聚酰胺酸加热的方法中的反应温度优选为50~200℃、更优选为60~170℃。反应温度不到50℃时,脱水闭环反应不能充分进行,如果反应温度超过200℃,则得到的酰亚胺化聚合物的分子量有时降低。
另一方面,在上述(ii)向聚酰胺酸的溶液中添加脱水剂和脱水闭环催化剂的方法中,作为脱水剂,可使用例如乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。脱水剂的使用量依赖于所期望的酰亚胺化率,但相对于1摩尔聚酰胺酸的重复单元,优选为0.01~20摩尔。另外,作为脱水闭环催化剂,可使用例如吡啶、可力丁、二甲基吡啶、三乙胺等叔胺。但并不限定于这些。相对于1摩尔使用的脱水剂,脱水闭环催化剂的使用量优选为0.01~10摩尔。上述的脱水剂、脱水闭环催化剂的使用量越多,酰亚胺化率越可以提高。作为在脱水闭环反应中使用的有机溶剂,可列举与作为在聚酰胺酸的合成中使用的有机溶剂所列举的同样的有机溶剂。并且,脱水闭环反应的反应温度优选为0~180℃,更优选为10~150℃。另外,对于这样获得的反应溶液,通过进行与聚酰胺酸的纯化方法同样的操作,可以纯化酰亚胺化聚合物。
[末端改性型聚合物]
本发明的聚酰胺酸/酰亚胺化聚合物可以是调节了分子量的末端改性型的聚合物。通过使用该末端改性型的聚合物,可以不损害本发明的效果而改善液晶取向剂的涂布特性等。这样的末端改性型的聚合物可以在合成聚酰胺酸时通过向反应体系中添加单酸酐、单胺化合物、单异氰酸酯化合物等而合成。其中,作为单酸酐,例如可列举马来酸酐、邻苯二甲酸酐、衣康酸酐、正癸基琥珀酸酐、正十二烷基琥珀酸酐、正十四烷基琥珀酸酐、正十六烷基琥珀酸酐等。作为单胺化合物,例如可列举苯胺、环己胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十一烷胺、正十二烷胺、正十三烷胺、正十四烷胺、正十五烷胺、正十六烷胺、正十七烷胺、正十八烷胺、正二十烷胺等。作为单异氰酸酯化合物,例如可列举苯基异氰酸酯、萘基异氰酸酯等。
[聚合物的对数粘度]
以上得到的聚酰胺酸和/或酰亚胺化聚合物的对数粘度(η1n)值优选为0.05~10dl/g,更优选为0.05~5dl/g。
本发明中的对数粘度(η1n)值是使用N-甲基-2-吡咯烷酮作为溶剂,在30℃下对浓度为0.5g/100毫升的溶液进行粘度测定,并通过下述式(i)而求出的值。
[聚合物的酰亚胺化率]
从提高电压保持特性的观点看,以上得到的酰亚胺化聚合物的酰亚胺化率优选为30~100%,进一步优选为40~100%,更优选为50~100%。
本发明中的酰亚胺化聚合物的酰亚胺化率的值是在60℃下将酰亚胺化聚合物减压干燥后,溶解在氘代二甲亚砜中,以四甲基硅烷为基准物质在室温下测定1H-NMR,并通过下述式(ii)表示的式子求得的值。
酰亚胺化率(%)=(1-A1/A2×α)×100......(ii)
A1:来自NH基的质子的峰面积(10ppm)
A2:来自芳香环上的质子的峰面积(7~8ppm)
α:在聚合物前体(聚酰胺酸)中来自芳香环的质子相对于1个NH基的质子的个数比例
[含环氧基化合物]
本发明的液晶取向剂含有分别由下述式(II-1)和(II-2)表示的特定的环氧化合物。
(式中,a为2~6的整数,b为1~4的整数,Rc是含有a价的芳香环的有机基团,Rd是含有b价的芳香环的有机基团。)
作为该特定的环氧化合物,例如可列举乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、二缩三丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、2,2-二溴新戊二醇二缩水甘油醚、1,3,5,6-四缩水甘油基-2,4-己二醇、N,N-二缩水甘油基苄胺、N,N-二缩水甘油基氨基甲基环己烷、N,N,N’,N’-四缩水甘油基间二甲苯二胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2-双[4-(N,N-二缩水甘油基-4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯甲烷、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷、1,4-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)苯、N,N,N’,N’-四缩水甘油基对二甲苯二胺、分别由下述式(III-1)和(III-2)表示的含有环氧基的化合物
(其中,Re和Rf各自独立,是氢原子、碳原子数1~20的烷基或碳原子数1~20的具有氟原子的一价有机基团)。这些当中,作为特别优选的特定环氧化合物,可列举上述式(III-1)表示的含环氧基化合物,例如苯-1,4-二酚二缩水甘油醚、2-甲基苯-1,4-二酚二缩水甘油醚、2-乙基苯-1,4-二酚二缩水甘油醚、2-正己基苯-1,4-二酚二缩水甘油醚、2-正十二烷基苯-1,4-二酚二缩水甘油醚、2-三氟甲基苯-1,4-二酚二缩水甘油醚和2,5-二乙基苯-1,4-二酚二缩水甘油醚等含环氧基化合物;以及上述式(III-2)表示的含环氧基化合物,例如N,N,N’,N’-四缩水甘油基对苯二胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-2-甲基-1,4-苯二胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-2-正丙基-1,4-苯二胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-2-十二烷基-4,4’-二氨基苯、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-2-正己基-1,4-苯二胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-2-三氟甲基-1,4-苯二胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-2,5-二甲基-1,4-苯二胺和2,5-二乙基-1,4-苯二胺等含环氧基化合物。另外,这些含环氧基化合物的含量相对于100重量份聚合物优选为1~50重量份,更优选为5~45重量份。
[胺化合物]
另外,从保存稳定性和电特性的观点看,在不损害目标物性的范围内,还可以在本发明的液晶取向剂中含有胺化合物。
作为这样的胺化合物,例如可列举正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十一烷胺、正十二烷胺、正十三烷胺、正十四烷胺、正十五烷胺、正十六烷胺、正十七烷胺、正十八烷胺、正二十烷胺、2-甲氧基乙胺、2-甲氧基苄胺、4-甲氧基苄胺、二乙胺、二异丙胺、甲乙胺、正乙基环己胺、三乙胺、三乙醇胺、分别由下述式(VI-1)~(VI-3)表示的胺化合物;
X2-NH2 (VI-1)
(X2 2NH (VI-2)
(其中,X2表示一价的有机基团,各分子中存在的多个X2可以相同也可以不同。)
分别由下述式(VI-4)~(VI-5)表示的胺化合物;
HNX3 2NH (VI-4)
(其中,X3表示二价的有机基团,各分子中存在的多个X3可以相同也可以不同)等。
作为上述式(VI-1)~(VI-3)表示的胺化合物,例如可列举苯胺、邻甲苯胺、间甲苯胺、对甲苯胺、2-乙基苯胺、3-乙基苯胺、4-乙基苯胺、对己基苯胺、2-氟苯胺、4-氟苯胺、2,4,6-三氟苯胺、邻乙氧基苯胺、间乙氧基苯胺、对乙氧基苯胺、对三氟甲氧基苯胺、对三氟乙氧基苯胺、环己胺和环辛胺等。
另外,作为上述式(VI-4)~(VI-5)表示的胺化合物,例如可列举吡啶、哌啶、哌嗪、1-环己基哌嗪、2-氮杂双环[2.2.2]辛烷、9-氮杂双环[3.3.1]壬烷、9-甲基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、3,7-二氮杂双环[3.3.1]壬烷以及1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯等。
其中,作为特别优选的胺化合物,从电特性的观点看,可列举正丙胺、正丁胺、正癸胺、正己胺、2-甲氧基苄胺、4-甲氧基苄胺、二乙胺、二异丙胺、三乙胺、苯胺、对甲苯胺、对乙基苯胺、对乙氧基苯胺、对三氟甲氧基苯胺、对三氟乙氧基苯胺、环己胺、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷以及1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯等。另外,胺化合物的含量优选相对于100重量份聚合物为0.1~20重量份,更优选为0.1~10重量份。
另外,从提高对基板表面的粘结性的观点看,在不损害目标物性的范围内,还可以在本发明的液晶取向剂中含有具有官能性硅烷的化合物。作为这样的具有官能性硅烷的化合物,例如可列举3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙基硅烷、N-乙氧羰基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-乙氧羰基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-三乙氧基甲硅烷基丙基三亚乙基三胺、N-三甲氧基甲硅烷基丙基三亚乙基三胺、10-三甲氧基甲硅烷基-1,4,7-三氮杂癸烷、10-三乙氧基甲硅烷基-1,4,7-三氮杂癸烷、9-三甲氧基甲硅烷基-3,6-二氮杂壬基乙酸酯、9-三乙氧基甲硅烷基-3,6-二氮杂壬基乙酸酯、N-苄基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苄基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-双(氧亚乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-双(氧亚乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(N-烯丙基-N-缩水甘油基)氨基丙基三甲氧基硅烷以及3-(N,N-二缩水甘油基)氨基丙基三甲氧基硅烷等。
[垂直取向型液晶取向剂]
为了获得本发明的液晶取向剂,上述聚酰胺酸聚合物和/或酰亚胺化聚合物、含环氧基化合物以及根据需要使用的如上所述的其它化合物优选被溶解含有在有机溶剂中而构成。另外,制备本发明的液晶取向剂时的温度优选为0℃~200℃,更优选为20℃~60℃。
作为构成本发明的液晶取向剂的有机溶剂,例如可列举作为在聚酰胺酸的合成反应中使用的溶剂所列举的溶剂。另外,还可以适当选择作为可以在聚酰胺酸的合成反应中同时使用的溶剂所列举的不良溶剂来组合使用。作为在本发明的液晶取向剂中使用的特别优选的有机溶剂,例如可列举N-甲基-2-吡咯烷酮、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、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、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单甲醚乙酸酯和二甘醇单乙醚乙酸酯、丙酸异戊酯、异丁酸异戊酯、二异戊基醚等。它们可以单独使用,或者也可以混合2种以上使用。
本发明的液晶取向剂中的固形物浓度考虑粘性、挥发性等来选择。优选为1~10重量%的范围。即,本发明的液晶取向剂涂布在基板表面,形成作为液晶取向膜的树脂膜,但固形物浓度不到1重量%时,该树脂膜的膜厚过小,难以得到良好的液晶取向膜,而固形物浓度超过10重量%时,树脂膜的膜厚过大,不能得到良好的液晶取向膜,另外,液晶取向膜的粘性增大而成为涂布特性差的液晶取向膜。特别优选的固形物浓度的范围根据将液晶取向剂涂布在基板上时使用的方法而不同。例如,采用旋涂法时,为1.5~4.5重量%的范围。采用印刷法时,特别优选使固形物浓度为3~9重量%的范围,从而使溶液粘度为12~50mPa·s的范围。采用喷墨法时,特别优选使固形物浓度为1~5重量%的范围,从而使溶液粘度为3~15mPa·s的范围。
[使用液晶取向剂的显示元件的制造]
使用本发明的垂直取向型液晶取向剂的垂直取向型液晶显示元件可以按照例如下面的方法来制造。
(1)通过例如辊涂法、旋涂法、印刷法、喷墨法等方法在设置了图案化的透明导电膜的基板的一面涂布本发明的液晶取向剂,接着,通过加热涂布面而形成涂膜。这里,作为基板,例如可使用浮法玻璃、钠玻璃等玻璃;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚砜、聚碳酸酯、脂环式聚烯烃等塑料制成的透明基板。作为设置在基板的一面的透明导电膜,可使用由氧化锡(SnO2)制成的NESA膜(美国PPG公司注册商标)、由氧化铟-氧化锡(In2O3-SnO2)制成的ITO膜等。这些透明导电膜的图案化可使用光刻法或预先使用掩模的方法。在涂布液晶取向剂时,为了使基板表面和树脂膜的粘合性更好,可以预先涂布例如含有官能性硅烷的化合物、含有官能性钛的化合物等。为了防止涂布的液晶取向剂在涂布液晶取向剂之后流淌等,优选实施预加热(预烘焙)。预烘焙温度优选为30~200℃,更优选为40~150℃,特别优选为40~100℃。然后,完全除去溶剂,为了将聚酰胺酸热酰亚胺化,实施焙烧(后烘焙)工序。该焙烧(后烘焙)的温度优选为80~300℃,更优选为120~250℃。这样,含有聚酰胺酸的本发明的液晶取向剂通过在涂布后除去有机溶剂而形成作为液晶取向膜的涂膜,进一步通过加热而进行脱水闭环,从而可以得到更加酰亚胺化的液晶取向膜。形成的树脂膜的膜厚优选为0.001~1μm,更优选为0.005~0.5μm。
(2)如上所述制作2张形成了垂直液晶取向膜的基板,将2张基板介以间隙(盒间隙)相对配置,并使用密封剂将2张基板的周边部分贴合,向由基板表面和密封剂划分的盒间隙内填充注入液晶,再将注入孔密封而构成液晶盒。然后,通过在液晶盒的外表面、即构成液晶盒的透明基板一侧配置偏振片而得到液晶显示元件。
这里,作为密封剂,可以使用例如固化剂和含有作为间隔物的氧化铝球的环氧树脂等。
作为液晶,可列举向列型液晶和近晶型液晶。其中,优选向列型液晶,例如可使用希夫碱类液晶、氧化偶氮类液晶、联苯类液晶、苯基环己烷类液晶、酯类液晶、三联苯类液晶、联苯环己烷类液晶、嘧啶类液晶、二烷类液晶、双环辛烷类液晶、立方烷类液晶等。另外,这些液晶中,还可以添加例如コレスチル氯、壬酸胆甾醇酯、碳酸胆甾醇酯等胆甾醇型液晶或以商品名“C-15”、“CB-15”(メルク公司制造)销售的手性剂等而使用。另外,还可以使用4-癸氧基亚苄基-对氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯等强介电性液晶。
作为贴合在液晶盒的外表面的偏振片,可列举用乙酸纤维素保护膜夹持被称为H膜的偏光膜而得到的偏振片或者只包括H膜本身的偏振片,所述H膜是使聚乙烯醇拉伸取向,同时吸收碘而得到的。
(3)为了进行垂直取向性评价,用卷绕有由例如尼龙、人造丝、棉等纤维制成的布的辊对上述(1)中形成的垂直取向型液晶取向膜进行沿一定方向摩擦的摩擦处理,然后制作液晶显示元件。由于摩擦处理具有扰乱表面的垂直取向性的效果,因此,对摩擦后的液晶显示元件测定预倾角时,认为越是显示接近于本来的90°的预倾角,越是具有良好的垂直取向性。
如上所述,由本发明的垂直取向型液晶取向剂形成的垂直取向型液晶取向膜由于具有高的垂直取向能力,因此可得到耐ODF不均匀性优异的液晶取向膜。同时,可得到具有印刷性或高的电压保持特性、良好的残像特性的合适的垂直取向型液晶取向膜。
本发明的液晶显示元件可以有效地用于各种装置中,可以优选用作例如台式计算机、手表、座钟、便携式电话、计数显示器、文字处理机、笔记本电脑、液晶电视等显示装置。
实施例
下面,通过实施例更具体地说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。
另外,实施例和比较例的各种测定按照如下方法进行。
(1)电压保持率的测定
在60℃下以60微秒的施加时间、16.7微秒的时间间隔对液晶显示元件施加5V的电压,然后,测定施加解除16.7毫秒后的电压保持率。
(2)通过亮度进行的残像评价
准备2组液晶显示元件,其中之一在室温施加2小时直流电压1 V(元件A),另一个在室温施加2小时直流电压5V(元件B)。然后,将施加2.5V直流电压时观测的元件A和元件B的亮度以256级表示时,其亮度差为15以下者评价为“残像良好”。
(3)垂直取向性评价
对于通过上述方法制作的摩擦处理过的垂直取向型液晶显示元件,按照结晶旋转角法测定预倾角,并将预倾角为86°以上者评价为垂直取向性“良好”,将预倾角不到86°者评价为垂直取向性“不良”。
(4)印刷性评价
使用制备成粘度为12~25mPa·sec(固形物浓度为6.0重量%~8.0重量%)、并且以总溶剂量为100时,溶剂组成为γ-丁内酯∶N-甲基-2-吡咯烷酮∶丁基溶纤剂=40∶30∶30(重量比)的垂直取向型液晶取向剂,通过印刷法涂布·焙烧后,目视观察涂膜。对于涂膜,将没有进开或涂布不均匀的涂膜评价为“良好”。
(5)酰亚胺化聚合物的酰亚胺化率测定方法
在室温下将酰亚胺化聚合物减压干燥后,溶解在氘代二甲亚砜中,以四甲基硅烷作为基准物质在室温下测定1H-NMR,通过下述式(ii)表示的式子而求得。
酰亚胺化率(%)=(1-A1/A2×α)×100 ......(i)
A1:来自NH基的质子的峰面积(10ppm)
A2:来自其它质子的峰面积
α:在聚合物前体(聚酰胺酸)中,其它质子相对于1个NH基的质子的个数比例
(6)溶液粘度
聚合物的溶液粘度(mPa·s)使用E型旋转粘度计在25℃下对使用规定的溶剂稀释成规定的固形物浓度的溶液进行测定。
合成例1~21
在N-甲基-2-吡咯烷酮中,以表1所示的组成依次加入二胺、四羧酸二酐(表中,表示为“酸酐”),制成固形物浓度20重量%的溶液,在60℃下反应4小时,得到聚酰胺酸聚合物。在得到的聚酰胺酸聚合物中,加入相对于聚酰胺酸聚合物的总量为表1所示的倍摩尔数的吡啶和乙酸酐后,加热到110℃,进行4小时脱水闭环反应。用乙醚使得到的溶液再沉淀后,回收、减压干燥,由此得到作为表1所示溶液粘度、酰亚胺化率的酰亚胺化聚合物的(A-1)~(A-21)。
表1中,对于二胺化合物和酸酐,括号内的数字表示含有比例(摩尔比),表中的记号的意义如下所述。
<二胺化合物>
D-1:上述式(13)表示的二胺
D-2:上述式(16)表示的二胺
D-3:上述式(17)表示的二胺
D-4:上述式(20)表示的二胺
D-5:1,4-双(氨基甲基)双环[2.2.1]庚烷
D-6:1,3-双(氨基甲基)环己烷
D-7:间二甲苯二胺
D-8:3,3’-(四甲基二硅氧烷-1,3-二基)双(丙胺)
D-9:对苯二胺
D-10:4,4’-二氨基二苯甲烷
D-11:2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯
<四羧酸二酐>
T-1:2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐
T-2:1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮
T-3:1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐
实施例1
将合成例1得到的酰亚胺化聚合物(A-1)溶解在γ-丁内酯/N-甲基-2-吡咯烷酮/丁基溶纤剂混合溶液(重量比40/30/30)中,再分别以相对于100重量份聚合物为20重量份和2重量份的比例溶解苯-1,4-二酚二缩水甘油醚(环氧A)和正丙胺(胺A),制成固形物浓度6.5重量%的溶液,目视观察该溶液为没有混浊的透明溶液。接着,使用孔径0.2μm的过滤器进行过滤,制备本发明的膜形成用组合物,然后实施印刷性评价,确认涂膜未发现进开和涂布不均匀,具有良好的印刷性。
接着,除了使固形物浓度为4重量%以外,与上述同样地制备本发明的膜形成用组合物。
接着,采用旋涂器将该膜形成用组合物涂布在设置在厚度1mm玻璃基板的一面上的由ITO膜制成的透明导电膜上,在200℃下干燥60分钟,形成干燥膜厚0.08μm的被膜。
接着,在一对透明电极/透明电极基板的上述液晶取向膜涂布基板的具有液晶取向膜的各自的外缘涂布加入了直径3.5μm的氧化铝球的环氧树脂粘合剂,然后,使液晶取向膜一面相对而叠合压接,并使粘合剂固化。接着,由液晶注入口向基板间填充负型液晶(メルク公司制造,MLC-6608)后,用丙烯酸类光固化粘合剂将液晶注入口密封,并将偏振片贴合在基板外侧的两面,制作液晶显示元件。关于得到的液晶显示元件,测定的电压保持率为99%以上,显示良好的电压保持特性。另外,实施采用亮度进行的残像评价时,亮度差为12,显示良好的残像特性。结果归纳示于表2。
接着,对于一对透明电极/透明电极基板的上述液晶取向膜涂布基板,利用具有卷绕了人造丝布的辊的摩擦机,在辊旋转数400rpm、载台移动速度3cm/秒、绒头压入长度0.4mm的条件下实施摩擦处理,在超纯水中进行1分钟超声波洗涤后,用100℃洁净烘箱干燥10分钟,除此之外,与上述同样地制作垂直取向性评价用的液晶显示元件。对于得到的液晶显示元件,实施垂直取向性评价,得到87.0°的良好的垂直取向性。结果归纳示于表2。
实施例2~61、比较例1~4
按照下述表2、3的配方,与实施例1同样地制备固形物浓度6.5重量%的膜形成用组合物,评价印刷性。另外,同样地制备固形物浓度4%的膜形成用组合物,制作液晶显示元件。并且,实施电压保持率、通过亮度进行的残像评价、垂直取向性评价。结果合并示于表2、3。
表3
表2和表3中,在含环氧基化合物中,括号内的数字表示相对于100重量份聚合物的含有重量份,表中的记号的意义如下所述。
<含环氧基化合物>
环氧A:苯-1,4-二酚二缩水甘油醚
环氧B:2-正十二烷基苯-1,4-二酚二缩水甘油醚
环氧C:N,N,N’,N’-四缩水甘油基对苯二胺
环氧D:N,N,N’,N’-四缩水甘油基-2-十二烷基-4,4’-二氨基苯
表2和表3中,在胺化合物中,括号内的数字表示相对于100重量份聚合物的含有重量份,表中的记号的意义如下所述。
<胺化合物>
胺A:正丙胺
胺B:4-甲氧基苄胺
胺C:对乙基苯胺
胺D:对乙氧基苯胺
胺E:对三氟甲氧基苯胺
胺F:1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯
Claims (5)
1.垂直取向型液晶取向剂,其含有:
聚合物,其包含下述式(I-1)表示的酰胺酸重复单元和下述式(I-2)表示的酰亚胺重复单元中的至少一种重复单元;和
选自分别用下述式(II-1)和(II-2)表示的分子内含有至少2个环氧基团的化合物的至少一种含环氧基化合物,
并且,相对于100重量份上述聚合物,上述含环氧基化合物为1~50重量份的比例,
其中,P1表示来自四羧酸二酐的四价有机基团,Q1表示来自二胺的二价有机基团,
其中,P2表示来自四羧酸二酐的四价有机基团,Q2表示来自二胺的二价有机基团,
其中,a为2~6的整数,b为1~4的整数,Rc为含有a价芳香环的有机基团,Rd为含有b价芳香环的有机基团,
其中,上述环氧化合物为选自分别由下述式(III-1)和(III-2)表示的含环氧基化合物中的至少一种,
其中,Re和Rf各自独立地为氢原子、碳原子数1~20的烷基或碳原子数1~20的具有氟原子的一价有机基团,
其中,还含有选自分别由下述式(VI-1)~(VI-5)表示的化合物中的至少一种胺化合物,并且,相对于100重量份上述聚合物,其含量为0.1~20重量份,
X2-NH2 (VI-1)
其中,X2表示一价有机基团,X3表示二价有机基团,各分子中存在的多个X2和X3可以分别相同也可以不同。
2.权利要求1所述的垂直取向型液晶取向剂,其中,上述式(I-1)中的Q1的至少一部分和上述式(I-2)中的Q2的至少一部分是选自分别由下述式(IV-1)和(IV-2)表示的二价有机基团中的至少一种,
其中,X1为单键、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-S-、亚甲基、碳原子数2~6的亚烷基或亚苯基,R1为碳原子数10~20的烷基、碳原子数4~40的具有脂环式骨架的一价有机基团或碳原子数6~20的具有氟原子的一价有机基团,R2为碳原子数4~40的具有脂环式骨架的二价有机基团或碳原子数5~30的具有氟原子的二价有机基团,在式(IV-2)中存在的多个X1可以分别相同也可以不同。
4.权利要求1或2所述的垂直取向型液晶取向剂,其中,上述聚合物包含上述式(I-1)表示的酰胺酸重复单元和上述式(I-2)表示的酰亚胺重复单元,并且,相对于它们的总量,所述酰亚胺重复单元占40摩尔%以上。
5.垂直取向型液晶显示元件,其具有由权利要求1~4中任一项所述的垂直取向型液晶取向剂形成的垂直取向型液晶取向膜。
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