CN101520575B - 垂直取向型液晶取向剂和垂直取向型液晶显示元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种垂直取向型液晶取向剂和垂直取向型液晶显示元件。提供具有良好的垂直取向性和电学性能、在短时间驱动和长时间驱动两种情况下均难以产生残像的垂直取向型液晶取向剂。上述垂直取向型液晶取向剂包含:(A)聚合物,选自聚酰胺酸及其酰亚胺化聚合物中的至少一种,该聚酰胺酸采用含有特定二氨基苯基醚的二胺制得,该特定二氨基苯基醚具有甾体骨架;以及(B)聚合物,选自聚酰胺酸及其酰亚胺化聚合物中的至少一种,该聚酰胺酸采用含有特定二氨基安息香酸酯的二胺制得,该特定二氨基安息香酸酯具有甾体骨架等,并且(A)聚合物的含量比率相对于(A)聚合物和(B)聚合物的合计量为10~90重量%。
Description
技术领域
本发明涉及垂直取向型液晶取向剂和垂直取向型液晶显示元件。更具体地说,涉及电学性能优异、在短时间驱动和长时间驱动时残像性能有所改善的垂直取向型液晶取向剂和垂直取向型液晶显示元件。
背景技术
目前,作为液晶显示元件,已知具有所谓TN型(扭曲向列)液晶盒的TN型液晶显示元件,其在设置了透明导电膜的基板表面上形成聚酰胺酸、聚酰亚胺等的液晶取向膜作为液晶显示元件用基板,将两块该基板对向配置,在其间隙内形成具有正介电各向异性的向列型液晶层,构成夹层结构的盒,液晶分子的长轴从一块基板向另一块基板连续地扭转90度;以及与TN型液晶显示元件相比对比度高、视角依赖性少的STN(超扭曲向列)型液晶显示元件等。后者STN型液晶显示元件在向列型液晶中掺合光学活性物质手性剂作为液晶使用,并利用通过使液晶分子的长轴在基板间处于连续扭转180度以上跨度的状态而产生的双折射效应。
近年来,新型液晶显示元件的开发也很活跃,作为其中之一,提出了一种横电场型液晶显示元件,其驱动液晶的两个电极在一侧基板上以梳齿状设置,产生与基板面平行的电场,由此控制液晶分子(专利文献1)。该元件通常被称为面内切换型(IPS型),已知其广视角性能优异。
作为上述以外的液晶显示元件,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的被称作为MVA(多畴垂直取向)型或PVA(模型化垂直取向)型的垂直取向型液晶显示元件。这些垂直取向型液晶显示元件,不仅视角、对比度等优良,而且在形成液晶取向膜的过程中可不进行打磨处理等,故而在制造工序方面也是优良的。
迄今,为了提高垂直取向型液晶显示元件的显示品质,从各种角度进行了液晶取向剂的改进研究。特别是在残像方面,进行了使用侧链上具有大体积取代基的聚酰胺酸聚合物的尝试以及将两种聚酰胺酸和/或聚酰亚胺组合的尝试(专利文献2和3)、导入抗静电性优良的单体单元的尝试(专利文献4)、导入残像衰减性能优良的添加剂的尝试(专利文献5)等以减少残像。
但是,上述的残像改良品,主要是减少短时间内产生的残像的产品,没有考虑到经长时间(例如48小时以上)驱动时的残像性能。而近年来的液晶显示元件已广泛地应用到例如电视机用途等领域,要进行比以前更长的长时间驱动,因而在进行长时间驱动时产生的残像问题更加引起重视。因此,需要有在短时间驱动和长时间驱动两种情况下残像性能均良好的垂直取向型液晶显示元件和能够给予它的液晶取向剂,然而以前几乎没有进行过这种研究。
【专利文献1】日本特开平7-261181号公报
【专利文献2】日本特开2003-295194号公报
【专利文献3】日本特开2004-94179号公报
【专利文献4】日本特开平11-116676号公报
【专利文献5】日本特开平08-54631号公报
【专利文献6】日本特开平6-222366号公报
【专利文献7】日本特开平6-281937号公报
【专利文献8】日本特开平5-107544号公报
发明内容
本发明的目的是提供具有良好的垂直取向性和电学性能、在短时间驱动和长时间驱动两种情况下均难以产生残像的垂直取向型液晶取向剂以及垂直取向型液晶显示元件。
本发明的进一步的其它目的和优点,由以下的说明可以看出。
根据本发明,本发明的上述目的和优点,第一,由一种垂直取向型液晶取向剂达成,其包含:
(A)选自使四羧酸二酐与含有下述式(1)表示的化合物的二胺反应而制得的聚酰胺酸及其酰亚胺化聚合物构成的物质组中的至少一种聚合物(以下也称为“聚合物(A)”),
(式(1)中,A为具有甾体骨架的一价有机基团),和
(B)选自使四羧酸二酐与含有下述式(2)表示的化合物的二胺反应而制得的聚酰胺酸及其酰亚胺化聚合物构成的物质组中的至少一种聚合物(以下也称为“聚合物(B)”),
(式(2)中,B为具有甾体骨架、三氟甲基苯基、三氟甲氧基苯基、氟代苯基、碳原子数为6~10的烷基或碳原子数为6~10的氟代烷基的一价有机基团),并且(A)聚合物的含量比率相对于(A)聚合物和(B)聚合物的合计量为10~90重量%。
本发明的上述目的和优点,第二,由一种垂直取向型液晶显示元件达成,其具有由上述垂直取向型液晶取向剂形成的垂直取向型液晶取向膜。
根据本发明,可以提供具有良好的电学性能、在短时间驱动和长时间驱动时均难以产生残像的垂直取向型液晶取向剂和垂直取向型液晶显示元件。
本发明的垂直取向型液晶显示元件,可以有效地用于各种装置,例如可以适用于台式计算器、手表、台钟、移动电话、计数显示屏、文字处理器、个人计算机、电视机等的显示装置。
具体实施方式
垂直取向型液晶取向剂
本发明的垂直取向型液晶取向剂如上所述包含聚合物(A)和聚合物(B)。
聚合物(A)
本发明的垂直取向型液晶取向剂中所含的聚合物(A)为选自使四羧酸二酐与含有上述式(1)表示的化合物的二胺反应而制得的聚酰胺酸及其酰亚胺化聚合物构成的物质组中的至少一种聚合物。
<聚酰胺酸>
[四羧酸二酐]
作为合成聚合物(A)所用的四羧酸二酐,可以列举例如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、1,3-二甲基-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、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-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’-二环己基四羧酸二酐、顺式-3,7-二丁基环辛-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐、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、3,5,6-三羰基-2-羧基降冰片烷-2∶3,5∶6-二酐、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[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[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[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[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[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[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[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[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二氧代四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸酐、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-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氢呋喃-2’,5’-二酮)、下述式(T-I)或(T-II)表示的化合物等,
(式中,R1和R3表示具有芳香环的2价有机基团,R2和R4表示氢原子或者烷基,存在的多个R2和R4各自可以相同,也可以不同)。
作为上述脂肪族四羧酸二酐的具体例子,可以列举例如丁烷四羧酸二酐等。
作为上述芳香族四羧酸二酐的具体例子,可以列举例如均苯四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基砜四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基醚四羧酸二酐、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’-二(3,4-二羧基苯氧基)二苯基硫醚二酐、4,4’-二(3,4-二羧基苯氧基)二苯基砜二酐、4,4’-二(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、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、二(邻苯二甲酸)苯膦氧化物二酐、对亚苯基-二(三苯基邻苯二甲酸)二酐、间亚苯基-二(三苯基邻苯二甲酸)二酐、二(三苯基邻苯二甲酸)-4,4’-二苯醚二酐、二(三苯基邻苯二甲酸)-4,4’-二苯基甲烷二酐、乙二醇-二(脱水偏苯三酸酯)、丙二醇-二(脱水偏苯三酸酯)、1,4-丁二醇-二(脱水偏苯三酸酯)、1,6-己二醇-二(脱水偏苯三酸酯)、1,8-辛二醇-二(脱水偏苯三酸酯)、2,2-二(4-羟苯基)丙烷-二(脱水偏苯三酸酯)、下述式(T-1)~(T-4)各自表示的化合物等。
这些四羧酸二酐可以一种单独或两种以上组合使用。
用于本发明液晶取向剂中所含的聚合物(A)的四羧酸二酐,优选为含有脂环式四羧酸二酐的四羧酸二酐,其中优选含有选自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、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐、5-(2,5-二氧代四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸酐、顺式-3,7-二丁基环辛-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐、3,5,6-三羰基-2-羧基降冰片烷-2∶3,5∶6-二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[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[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[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、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-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氢呋喃-2’,5’-二酮)、上述式(T-I)表示的化合物中的下述式(T-5)~(T-7)各自表示的化合物以及上述式(T-II)表示的化合物中的下述式(T-8)表示的化合物构成的物质组中的至少一种的四羧酸二酐,进一步优选含有选自 1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐和2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐中的至少一种的四羧酸二酐,特别优选含有2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐的四羧酸二酐。
合成聚合物(A)所用的四羧酸二酐中,优选相对于全部四羧酸二酐含有50摩尔%以上,更优选含有75摩尔%以上脂环式四羧酸二酐。
[二胺]
合成聚合物(A)所用的二胺含有上述式(1)表示的化合物。作为上述式(1)中A所代表的具有甾体骨架的一价有机基团,优选胆甾烷基或胆甾烯基。
作为上述式(1)表示的化合物的具体例子,可以列举例如下述式(1-1)或(1-2)表示的化合物。
作为合成聚合物(A)所用的二胺,可以仅使用上述式(1)表示的化合物,也可以除上述式(1)表示的化合物以外还含有其他的二胺。作为这种其他的二胺,可以列举例如对苯二胺、间苯二胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基乙烷、4,4’-二氨基二苯基硫醚、4,4’-二氨基二苯基砜、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基苯甲酰苯胺、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’-二氨基二苯酮、3,4’-二氨基二苯酮、4,4’-二氨基二苯酮、2,2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-二(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、1,4-二(4-氨基苯氧基)苯、1,3-二(4-氨基苯氧基)苯、1,3-二(3-氨基苯氧基)苯、9,9-二(4-氨基苯基)-10-氢蒽、2,7-二氨基芴、9,9-二(4-氨基苯基)芴、4,4’-亚甲基-二(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、4,4’-(对亚苯基二异亚丙基)二苯胺、4,4’-(间亚苯基二异亚丙基)二苯胺、2,2’-二[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’-二(三氟甲基)联苯、4,4’-二[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟联苯、二(4-氨基苯基)联苯胺等芳香族二胺;
1,1-间苯二甲胺、1,3-丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、4,4-二氨基庚二胺、1,4-二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、四氢二环戊二烯二胺、三环[6.2.1.02,7]十一碳烯二甲二胺、4,4’-亚甲基二(环己胺)、1,3-二(氨基甲基)环己烷等脂肪族或脂环式二胺;
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-6-二甲氨基-1,3,5-三嗪、1,4-二(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、二(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、下述式(D-I)表示的化合物
(式(D-I)中,R5为选自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶以及哌嗪构成的物质组的具有含氮原子环状结构的1价有机基团,X1为2价的有机基团)、下述式(D-II)表示的化合物等分子内具有两个伯氨基以及该伯氨基以外的氮原子的二胺
(式(D-II)中,X2为选自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶以及哌嗪构成的物质组的具有含氮原子环状结构的2价有机基团,R6为2价的有机基团,存在的多个X2各自可以相同,也可以不同)、
下述式(D-III)表示的二氨基有机硅氧烷
(式(D-III)中,R7表示碳原子数为1~12的烃基,存在的多个R7各自可以相同,也可以不同,p为1~3的整数,q为1~20的整数)、下述式(D-1)~(D-5)各自表示的化合物等,
(式(D-4)中的y为2~12的整数,式(D-5)中的z为1~5的整数)。
其中,优选对苯二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯硫醚、1,5-二氨基萘、2,7-二氨基芴、4,4’-二氨基二苯基醚、2,2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、9,9-二(4-氨基苯基)芴、2,2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-二(4-氨基苯基)六氟丙烷、4,4’-(对亚苯基二异亚丙基)二苯胺、4,4’-(间亚苯基二异亚丙基)二苯胺、1,4-环己烷二胺、4,4’-亚甲基二(环己胺)、1,4-二(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-二(4-氨基苯氧基)联苯、上述式(D-1)~(D-5)各自表示的化合物、2,6-二氨基吡啶、3,4-二氨基吡啶、2,4-二氨基嘧啶、3,6-二氨基吖啶、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、上述式(D-I)表示的化合物中的下述式(D-6)表示的化合物、
上述式(D-II)表示的化合物中的下述式(D-7)表示的化合物、
或者上述式(D-III)表示的化合物中的1,3-二(3-氨基丙基)-四甲基二硅氧烷,特别优选对苯二胺。
合成聚合物(A)所用的二胺,优选相对于二胺的总量含有1~30摩尔%,更优选含有5~20摩尔%,进一步优选含有5~15摩尔%上述式(1)表示的化合物。
合成聚合物(A)所用的二胺,优选进一步含有对苯二胺。此时对苯二胺的含量比率,相对于二胺的总量,优选为99摩尔%以下,更优选为70~95摩尔%,进一步优选为80~95摩尔%,特别优选为85~95摩尔%。
合成聚合物(A)所用的二胺,优选不含上述式(2)表示的化合物。
[聚酰胺酸]
作为本发明液晶取向剂中所含的聚合物(A)的聚酰胺酸,可以由四羧酸二酐与含有上述式(1)表示的化合物的二胺反应而制得。
供给聚酰胺酸合成反应的四羧酸二酐与二胺的使用比率,优选相对于二胺的1当量氨基,使四羧酸二酐的酸酐基为0.5~2当量的比率,更优选使其为0.7~1.2当量的比率。
聚酰胺酸的合成反应,优选在有机溶剂中,优选于-20℃~150℃、更优选于0~100℃的温度条件下,优选进行1~7小时,更优选进行2~7小时。这里,作为有机溶剂,只要能够溶解生成的聚酰胺酸,则对其没有特别的限制,可以例示例如1-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-己氧基-N,N-二甲基丙酰胺等酰胺化合物、二甲基亚砜、γ-丁内酯、四甲基脲、六甲基磷酰三胺等非质子性化合物;间甲基酚、二甲苯酚、苯酚、卤代苯酚等酚类化合物等。有机溶剂的用量(α),通常优选为使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。
上述有机溶剂中,在不使生成的聚酰胺酸析出的范围内,还可以联用聚酰胺酸的不良溶剂醇类、酮类、酯类、醚类、卤代烃类、烃类等。作为这种不良溶剂的具体例子,可以列举例如甲醇、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、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、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、乙二醇二甲基醚、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、二异丁基酮、丙酸异戊酯、异丁酸异戊酯、异戊醚等。
当将有机溶剂与不良溶剂联用时,不良溶剂的用量,可以适当地设定在不使所生成的聚酰胺酸析出的范围内,优选相对于溶剂的总量为10重量%以下,更优选为5重量%以下。
如上所述,得到溶解了作为聚合物(A)的聚酰胺酸的反应溶液。该反应溶液可以原样地供给液晶取向剂的配制,也可以将反应溶液中所含的聚酰胺酸分离出来后供给液晶取向剂的配制,或者也可以将分离出的聚酰胺酸精制后再供给液晶取向剂的配制。聚酰胺酸的分离,可以通过将上述反应溶液投入到大量的不良溶剂中,得到析出物,再减压干燥该析出物的方法,或者将反应溶液用蒸发仪减压蒸馏的方法进行。
另外,通过进行一次或者几次使该聚酰胺酸再次溶解于有机溶剂中,然后用不良溶剂使其析出的方法,或用蒸发器减压馏出的工序,可以精制聚酰胺酸。
[酰亚胺化聚合物]
作为本发明液晶取向剂中所含的聚合物(A)的酰亚胺化聚合物,可以通过将如上制得的聚酰胺酸脱水闭环使其酰亚胺化而制得。
本发明液晶取向剂中所含的酰亚胺化聚合物,可以是聚酰胺酸原料所具有的酰胺酸结构全部脱水闭环的完全酰亚胺化物,也可以是仅一部分酰胺酸结构脱水闭环,酰胺酸结构与酰亚胺环结构并存的部分酰亚胺化物。
本发明液晶取向剂中所含的酰亚胺化聚合物,其酰亚胺化率优选为20%以上,更优选为25~95%。
上述酰亚胺化率是指相对于酰亚胺化聚合物中的酰胺酸结构数与酰亚胺环结构数的合计数量,酰亚胺环结构数量所占的比率用百分率表示的值。此时,酰亚胺环的一部分还可以是异酰亚胺环。酰亚胺化率可以通过将酰亚胺化聚合物溶于适当的氘代溶剂(例如氘代二甲基亚砜)中,以四甲基硅烷为基准物质,在室温下测定1H-NMR,由测定结果按照下述公式(i)求出。
酰亚胺化率(%)=(1-A1/A2×α)×100 (i)
(公式(i)中,A1为化学位移10ppm附近出现的源于NH基质子的峰面积,A2为源于其他质子的峰面积,α为相对于酰亚胺化聚合物的前体(聚酰胺酸)中的1个NH基质子,其他质子的个数比率)。
聚酰胺酸的脱水闭环反应,优选(i)通过加热聚酰胺酸的方法,或者(ii)通过将聚酰胺酸溶于有机溶剂中,向该溶液中加入脱水剂和脱水闭环催化剂并根据需要加热的方法进行。
上述(i)的加热聚酰胺酸的方法中的反应温度,优选为50~200℃,更优选为60~170℃。反应时间优选为1~7小时,更优选为2~7小时。当反应温度不足50℃时,则脱水闭环反应不能进行充分,若反应温度超过200℃,则会出现所得酰亚胺化聚合物的分子量下降的情况。
另一方面,在上述(ii)的在聚酰胺酸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,可以使用例如醋酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。脱水剂的用量根据所需的酰亚胺化率而定,优选相对于聚酰胺酸的1摩尔酰胺酸结构为0.01~20摩尔。另外,作为脱水闭环催化剂,可以使用例如吡啶、三甲吡啶、二甲基吡啶、三乙胺等叔胺。但是,并不局限于这些。脱水闭环催化剂的用量,相对于1摩尔所用脱水剂,优选为0.01~10摩尔。上述脱水剂、脱水闭环催化剂的用量越多,则可使酰亚胺化率越高。作为脱水闭环反应中所用的有机溶剂,可以列举作为聚酰胺酸合成中所用溶剂而例示的有机溶剂。脱水闭环反应的反应温度,优选为0~180℃,更优选为10~150℃。反应时间优选为1~7小时,更优选为2~6小时。
上述方法(i)中制得的聚酰亚胺,可以将其直接供给液晶取向剂的配制,或者也可以将所得的聚酰亚胺精制后供给液晶取向剂的配制。另外,在上述方法(ii)中,得到含有酰亚胺化聚合物的反应溶液。该反应溶液可以将其直接供给液晶取向剂的配制,也可以从反应溶液中除去脱水剂和脱水闭环催化剂之后供给液晶取向剂的配制,还可以将酰亚胺化聚合物分离出来后供给液晶取向剂的配制,或者也可以将分离的酰亚胺化聚合物精制后再供给液晶取向剂的配制。从反应溶液除去脱水剂和脱水闭环催化剂,可以采用例如溶剂置换等方法。酰亚胺化聚合物的分离、精制,可以采取与上述作为聚酰胺酸的分离、精制方法同样的操作而进行。
(聚合物B)
本发明垂直取向型液晶取向剂中所含的聚合物(B)是选自使四羧酸二酐与含有上述式(2)表示的化合物的二胺反应所制得的聚酰胺酸及其酰亚胺化聚合物构成的物质组中的至少一种聚合物。
<聚酰胺酸>
[四羧酸二酐]
合成聚合物(B)所用的四羧酸二酐,与上述合成聚合物(A)所用的四羧酸二酐相同。
[二胺]
合成聚合物(B)所用的二胺含有上述式(2)表示的化合物。
作为上述式(2)中B所代表的具有甾体骨架的一价有机基团,优选胆甾烷基或胆甾烯基。作为具有三氟甲基苯基的一价基团,可以列举例如4-(4-三氟甲基苯基甲酰氧基)环己基,作为具有三氟甲氧基苯基的一价基团,可以列举例如4-(4-三氟甲氧基苯基甲酰氧基)环己基。作为具有碳原子数为6~10的烷基的一价的有机基团,可以列举例如庚基、辛基、壬基、癸基等,作为具有碳原子数为6~10的氟代烷基的一价的有机基团,可以列举例如7,7,7-三氟庚基、8,8,8-三氟辛基、9,9,9-三氟壬基、10,10,10-三氟癸基等。
作为上述式(2)表示的化合物的具体例子,可以列举例如下述式(2-1)~(2-7)表示的化合物。
作为合成聚合物(B)所用的二胺,可以仅使用上述式(2)表示的化合物,也可以除上述式(2)表示的化合物以外还含有其他的二胺。作为这种其他的二胺,可以列举上述式(1)表示的化合物和作为能够用于合成聚合物(A)的其他二胺而例示的二胺。
其中特别优选上述式(1)表示的化合物或对苯二胺。
合成聚合物(B)所用的二胺,优选相对于二胺的总量含有1~50摩尔%上述式(2)表示的二胺,更优选含有10~40摩尔%。
合成聚合物(B)所用的二胺,优选进一步含有选自上述式(1)表示的化合物和对苯二胺构成的物质组中的至少一种。此时,上述式(1)表示的化合物的含量比率,相对于二胺的总量,优选为30摩尔%以下,更优选为5~15摩尔%。对苯二胺的含量比率,相对于二胺的总量,优选为95摩尔%以下,更优选为70~90摩尔%。
合成聚合物(B)所用的二胺,最优选上述式(2)表示的化合物、上述式(1)表示的化合物和对苯二胺全都含有,其比率分别为5~15摩尔%、5~15摩尔%和70~90摩尔%。
[聚酰胺酸]
作为本发明液晶取向剂中所含的聚合物(B)的聚酰胺酸,可以通过使四羧酸二酐与含有上述式(2)表示的化合物的二胺反应而制得。
反应方法与上述作为聚合物(A)的聚酰胺酸的合成方法相同。
[酰亚胺化聚合物]
作为本发明液晶取向剂中所含的聚合物(B)的酰亚胺化聚合物,可以通过将如上制得的作为聚合物(B)的聚酰胺酸脱水闭环使其酰亚胺化而制得。
作为本发明液晶取向剂中所含的聚合物(B)的酰亚胺化聚合物,可以是聚酰胺酸原料所具有的酰胺酸结构全部脱水闭环的完全酰亚胺化物,也可以是仅一部分酰胺酸结构脱水闭环,酰胺酸结构与酰亚胺环结构并存的部分酰亚胺化物。
作为本发明液晶取向剂中所含的聚合物(B)的酰亚胺化聚合物,其酰亚胺化率优选为20%以上,更优选为25~75%。上述酰亚胺化率可以与聚合物(A)同样地测定。
作为聚合物(B)的酰亚胺化聚合物的合成,与聚合物(A)中的聚酰胺酸的脱水闭环反应同样地进行,或者也可以进行技术人员自身熟悉的改变后而实施。
-末端修饰型的聚合物-
本发明的垂直取向型液晶取向剂中所含的聚合物(A)和聚合物(B)还可以是分别进行了分子量调节的末端修饰型聚合物。通过使用末端修饰型的聚合物,可以在不损害本发明效果的前提下进一步改善垂直取向型液晶取向剂的涂敷性能等。这种末端修饰型聚合物,可以通过在聚酰胺酸的合成时,向聚合反应体系中加入分子量调节剂而制备。作为分子量调节剂,可以列举例如单酐、单胺化合物、单异氰酸酯化合物等。
作为上述单酐,可以列举例如马来酸酐、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。作为上述单胺化合物,可以列举例如苯胺、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。作为上述单异氰酸酯化合物,可以列举例如异氰酸苯酯、异氰酸萘基酯等。
分子量调节剂的使用比率,相对于100重量份聚酰胺酸合成时所使用的四羧酸二酐和二胺的合计量,优选为50重量份以下,更优选为30重量份以下。
-溶液粘度-
如上制得的聚合物(A)和聚合物(B),优选当分别配成浓度为10重量%的溶液时,具有20~800mPa·s的溶液粘度,更优选具有30~500mPa·s的溶液粘度。
上述聚合物的溶液粘度(mPa·s),是对采用该聚合物的良溶剂(例如N-甲基-2-吡咯烷酮)配制的浓度为10重量%的聚合物溶液,用E型旋转粘度计在25℃下测定的值。
<其他的添加剂>
本发明的垂直取向型液晶取向膜含有:作为聚合物(A)的选自采用含有上述式(1)表示的化合物的二胺如上制得的聚酰胺酸及其酰亚胺化聚合物构成的物质组中的至少一种聚合物;以及作为聚合物(B)的选自采用含有上述式(2)表示的化合物的二胺如上制得的聚酰胺酸及其酰亚胺化聚合物构成的物质组中的至少一种聚合物构成的物质组选出的至少一种作为必需成分,并且根据需要还可以含有其他成分。
作为这种其他成分,可以列举例如分子内具有至少一个环氧基的化合物(以下称为“环氧基化合物”)、官能性硅烷化合物等。
作为上述环氧基化合物,可以列举例如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、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,N’,N’-四缩水甘油基-间苯二甲胺、1,3-二(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-4,4’-二氨基二苯基甲烷、N,N-二缩水甘油基-苄胺、N,N-二缩水甘油基-氨基甲基环己烷等。
如上所述的环氧基化合物的使用比率,相对于100重量份聚合物的合计量(是指上述聚合物(A)和聚合物(B)的合计量,下同),优选为40重量份以下,更优选为0.1~30重量份。
作为上述官能性硅烷化合物,可以列举例如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-脲基丙基三乙氧基硅烷、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-三乙氧基硅烷基丙基三亚乙基三胺、N-三甲氧基硅烷基丙基三亚乙基三胺、10-三甲氧基硅烷-1,4,7-三氮杂癸烷、10-三乙氧基硅烷基-1,4,7-三氮杂癸烷、9-三甲氧基硅烷基-3,6-二氮杂壬基乙酸酯、9-三乙氧基硅烷基-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-二(氧乙烯基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-二(氧乙烯基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。
这些官能性硅烷化合物的混合比率,相对于100重量份聚合物的合计量,优选为2重量份以下,更优选为0.5重量份以下。
<液晶取向剂>
本发明的垂直取向型液晶取向剂是将如上所述的聚合物(A)和聚合物(B)以及根据需要任选配合的其他添加剂优选溶解含于有机溶剂中而构成的。
本发明垂直取向型液晶取向剂中所含的聚合物(A)的含量比率,相对于聚合物(A)和聚合物(B)的合计量,为10~90重量%。该值优选为25~75重量%。
本发明垂直取向型液晶取向剂中所含的聚合物(A)和聚合物(B)各自优选为酰亚胺化聚合物。
作为本发明液晶取向剂中可以使用的有机溶剂,可以列举作为聚酰胺酸的合成反应中使用的溶剂而例示的溶剂。并且,还可以适当地选择联用作为聚酰胺酸合成反应时可以联用的不良溶剂而例示的溶剂。
作为本发明液晶取向剂中使用的特别优选的有机溶剂,可以列举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、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、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)、乙二醇二甲基醚、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、丙酸异戊酯、异丁酸异戊酯、异戊醚等。这些溶剂可以单独使用,或者也可以两种以上混合使用。特别优选的溶剂组成为将上述溶剂组合而得到的组成,其具有使取向剂中聚合物不会析出,并且所得垂直取向型液晶取向剂的表面张力落在25~40mN/m的范围的组成。
本发明垂直取向型液晶取向剂中固体含量浓度(垂直取向型液晶取向剂中除溶剂以外的成分的合计重量占取向剂总重量的比率)考虑粘性、挥发性等而适当地选择,优选为1~10重量%的范围。也就是说,本发明垂直取向型液晶取向剂涂敷于基板表面,形成作为垂直取向型液晶取向膜的涂膜,当固体含量浓度不足1重量%时,将导致该涂膜的厚度过小而难以获得良好的垂直取向型液晶取向膜;另一方面,当固体含量浓度超过10重量%时,将导致涂膜厚度过厚而同样难以获得良好的垂直取向型液晶取向膜,并且,液晶取向剂的粘性增大,导致涂敷性能变差。
特别优选的固体含量浓度范围,根据将本发明的垂直取向型液晶取向剂涂敷于基板时所采用的方法而不同。例如,当采用旋涂法时,特别优选1.5~4.5重量%的范围。当采用印刷法时,特别优选使固体含量浓度为3~9重量%的范围,这样,可以使溶液粘度落在12~50mPa·s的范围。当采用喷墨法时,特别优选使固体含量浓度为1~5重量%的范围,这样,可以使溶液粘度落在3~15mPa·s的范围。
配制本发明垂直取向型液晶取向剂时的温度,优选为0℃~200℃,更优选为20℃~60℃。
<液晶显示元件>
本发明的液晶显示元件具有由如上所述的本发明液晶取向剂形成的液晶取向膜。
本发明的液晶显示元件可以通过例如以下的工序(1)~(4)制造。
(1)采用例如胶版印刷法、旋涂法、喷墨印刷法等适当的涂敷方法,在设有形成图案的透明导电膜的基板一面上,涂敷本发明的液晶取向剂,接着,通过对涂敷面进行加热形成涂膜。这里,作为基板,可以使用例如浮法玻璃、钠钙玻璃等玻璃;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透明基板等。作为基板一面上设置的透明导电膜,可以使用例如氧化锡(SnO2)制的NE SA膜(美国PPG公司注册商标)、氧化铟-氧化锡(In2O3-SnO2)制的ITO膜等。这些透明导电膜的图案的形成,可采用光刻蚀法或者在形成透明导电膜时预先使用掩模的方法。在液晶取向剂的涂敷时,为了进一步改善基板表面和透明导电膜与涂膜的粘合性,还可以在基板的该表面上预先涂敷官能性硅烷化合物、官能性钛化合物等。涂敷液晶取向剂后,为了防止涂敷的取向剂液体下垂等目的,优选首先进行预加热(预烘烤)。预烘烤温度优选为30~200℃,更优选为40~150℃,特别优选为40~100℃。预烘烤时间优选为1~10分钟,更优选为1~5分钟。然后在完全除去溶剂后,优选进一步进行加热(后烘烤)工序。该后烘烤温度优选为80~300℃,更优选为120~250℃。后烘烤时间优选为1~60分钟,更优选为5~30分钟。本发明的液晶取向剂通过如上涂敷后除去有机溶剂而形成作为取向膜的涂膜,当本发明的液晶取向剂中所含的聚合物(A)或聚合物(B)为聚酰胺酸或者同时存在酰亚胺环结构和酰胺酸结构的酰亚胺化聚合物时,还可以在形成涂膜后通过进一步加热使其进行脱水闭环反应,以形成进一步酰亚胺化的涂膜。
形成的涂膜的厚度优选为0.001~1μm,更优选为0.005~0.5μm。
如上形成的涂膜被认为制成了在其厚度方向上组成不同的膜,在膜表面附近聚合物(B)以较高的比率存在,而在膜的内部聚合物(A)以较高的比率存在。由本发明液晶取向剂形成的涂膜,被推测是由于具有这种特殊的膜结构,而具有良好的垂直取向性和电学性能,从而能够制得在短时间驱动和长时间驱动时难以产生残像的液晶显示元件。
(2)如上形成的涂膜,可以将其直接用作为垂直取向型液晶取向膜,任选采用缠有例如尼龙、人造纤维、棉花等适当的纤维制的布的辊对涂膜面进行以一定方向摩擦的打磨处理后用作为液晶取向膜。另外,对打磨处理后的涂膜,进行例如专利文献6(日本特开平6-222366号公报)或专利文献7(日本特开平6-281937号公报)中所示的、对液晶取向膜的一部分照射紫外线而使液晶取向膜一部分区域预倾角改变的处理,或者进行专利文献8(日本特开平5-107544号公报)中所示的、在液晶取向膜的部分表面上形成保护膜后,以与先前打磨处理不同的方向进行打磨处理后除去保护膜的处理,使液晶取向膜每一区域具有不同的液晶取向能,这样能够改善所得液晶显示元件的视场性能。
(3)如上述(1)至(2)所述制得的液晶取向膜,然后还可以根据需要进行清洗。作为清洗溶剂,可以使用例如水、丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、甲基乙基酮、环己酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、四氢呋喃、己烷、庚烷、辛烷等。为了提高清洗效率,还可以联用选自在清洗溶剂中添加表面活性剂的方法、加热溶剂进行洗涤的方法、与刷洗联用的方法以及与超声波联用的方法中的至少一种方法。清洗后,可以直接作为液晶取向膜使用,或者也可以进一步采用适当的溶剂进行冲洗等后,根据需要通过加热除去溶剂后再使用。
(4)制作两块如上形成液晶取向膜的基板,将两块基板通过间隙(盒间隙)相对放置,使在进行了打磨的情况下,使各自的液晶取向膜的打磨方向相互垂直或逆平行,将两块基板周边部位用密封剂贴合,向由基板表面和密封剂分割出的盒间隙内注充液晶,封闭注入孔,构成液晶盒。然后,在液晶盒的外表面,即构成液晶盒的各基板的另一侧面上贴合偏振片,即可制得本发明的液晶显示元件。
这里,作为密封剂,可以使用例如含作为固化剂和分隔物的氧化铝球的环氧树脂等。作为液晶,可以列举向列型液晶和碟状型液晶,其中优选向列型液晶,可以使用例如希夫氏碱类液晶、氧化偶氮基类液晶、联苯类液晶、苯基环己烷类液晶、酯类液晶、三联苯类液晶、联苯基环己烷类液晶、嘧啶类液晶、二氧六环类液晶、双环辛烷类液晶、立方烷类液晶等。此外,这些液晶中还可以添加例如氯化胆甾醇、胆甾醇壬酸酯、胆甾醇碳酸酯等胆甾型液晶、以商品名“C-15”、“CB-15”(メルク公司制)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性液晶而进行使用。
作为液晶盒外表面上贴合的偏振片,可以列举将聚乙烯醇延伸取向同时吸收碘所得的称作为“H膜”的偏振膜夹在醋酸纤维保护膜中而制成的偏振片或者H膜自身制成的偏振片。
【实施例】
以下,通过实施例对本发明进行更具体的说明,但是本发明并不局限于这些实施例。
另外,以下合成例中的聚合物溶液粘度均是采用E型粘度计在25℃下测定的值。酰亚胺化聚合物的酰亚胺化率,是通过将酰亚胺化聚合物在室温下减压干燥后,溶于氘代二甲基亚砜中,以四甲基硅烷为基准物质,在室温(23℃)下测定1H-NMR,由测定结果按照上述公式(i)求出的值。
<聚合物(A)的合成例>
合成例1
将作为四羧酸二酐的2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐21g(1.0摩尔当量),作为二胺的对苯二胺9.2g(0.9摩尔当量)和上述式(1-1)表示的二胺4.7g(0.1摩尔当量)溶于140g N-甲基-2-吡咯烷酮中,使其在60℃下反应4小时,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液,配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为98mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入7.4g吡啶和9.6g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换(在此操作中将脱水闭环反应中使用的吡啶和醋酸酐除去至体系外。下同),得到160g含有18重量%酰亚胺化率为51%的酰亚胺化聚合物(A-1)的聚合物溶液。
合成例2
除了使用19g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用7.4g(0.8摩尔当量)对苯二胺和8.5g(0.2摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为78mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入6.7g吡啶和8.7g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到146g含有19重量%酰亚胺化率为52%的酰亚胺化聚合物(A-2)的聚合物溶液。
合成例3
除了使用18g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用5.9g(0.7摩尔当量)对苯二胺和8.5g(0.3摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为62mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入6.2g吡啶和8.0g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到182g含有16重量%酰亚胺化率为49%的酰亚胺化聚合物(A-3)的聚合物溶液。
<聚合物(B)的合成例>
合成例4
除了使用21g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用9.2g(0.9摩尔当量)对苯二胺和5.0g(0.1摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为89mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入7.4g吡啶和9.5g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到153g含有19重量%酰亚胺化率为53%的酰亚胺化聚合物(B-1)的聚合物溶液。
合成例5
除了使用19g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用7.3g(0.8摩尔当量)对苯二胺和8.9g(0.2摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为89mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入6.64g吡啶和8.57g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到196g含有15重量%酰亚胺化率为49%的酰亚胺化聚合物(B-2)的聚合物溶液。
合成例6
除了使用17g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用5.8g(0.7摩尔当量)对苯二胺和12g(0.3摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液,配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为56mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入6.0g吡啶和7.8g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到139g含有21重量%酰亚胺化率为50%的酰亚胺化聚合物(B-3)的聚合物溶液。
合成例7
除了使用21g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用9.2g(0.9摩尔当量)对苯二胺和4.9g(0.1摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为90mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入11g吡啶和14g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到183g含有16重量%酰亚胺化率为60%的酰亚胺化聚合物(B-4)的聚合物溶液。
合成例8
除了使用21g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用9.2g(0.9摩尔当量)对苯二胺和4.9g(0.1摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为85mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入15g吡啶和19g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到171g含有17重量%酰亚胺化率为79%的酰亚胺化聚合物(B-5)的聚合物溶液。
合成例9
除了使用22g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用10.2g(0.95摩尔当量)对苯二胺和2.5g(0.05摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为101mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入7.9g吡啶和10g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到165g含有17重量%酰亚胺化率为52%的酰亚胺化聚合物(B-6)的聚合物溶液。
合成例10
除了使用19g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用7.4g(0.80摩尔当量)对苯二胺、4.4g(0.10摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和4.2g(0.10摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液,配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为98mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入6.7g吡啶和8.7g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到143g含有20重量%酰亚胺化率为52%的聚酰亚胺(B-7)的酰亚胺化聚合物溶液。
合成例11
除了使用17g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用5.9g(0.70摩尔当量)对苯二胺、4.1g(0.10摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和7.7g(0.20摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为90mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入6.1g吡啶和7.9g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到169g含有18重量%酰亚胺化率为5 %的聚酰亚胺(B-8)的酰亚胺化聚合物溶液。
合成例12
除了使用17g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用5.9g(0.70摩尔当量)对苯二胺、8.1g(0.20摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和3.8g(0.10摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为82mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入6.1g吡啶和7.9g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到181g含有16重量%酰亚胺化率为51%的聚酰亚胺(B-9)的酰亚胺化聚合物溶液。
合成例13
除了使用17g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用5.9g(0.70摩尔当量)对苯二胺、6.1g(0.15摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和5.8g(0.15摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为85mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入6.1g吡啶和7.9g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到187g含有15重量%酰亚胺化率为52%的聚酰亚胺(B-10)的酰亚胺化聚合物溶液。
合成例14
除了使用16g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用4.6g(0.60摩尔当量)对苯二胺、7.5g(0.20摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和7.1g(0.20摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为68mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入5.6g吡啶和7.2g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到164g含有18重量%酰亚胺化率为51%的聚酰亚胺(B-11)的酰亚胺化聚合物溶液。
合成例15
除了使用19g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用7.4g(0.80摩尔当量)对苯二胺、4.4g(0.10摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和4.2g(0.10摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为96mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入10g吡啶和13g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到154g含有18重量%酰亚胺化率为66%的聚酰亚胺(B-12)的酰亚胺化聚合物溶液。
合成例16
除了使用17g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用5.9g(0.70摩尔当量)对苯二胺、4.1g(0.10摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和7.7g(0.20摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为91mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入9.2g吡啶和12g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到175g含有17重量%酰亚胺化率为65%的聚酰亚胺(B-13)的酰亚胺化聚合物溶液。
合成例17
除了使用17g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用5.9g(0.70摩尔当量)对苯二胺、8.1g(0.20摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和3.8g(0.10摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为80mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入9.1g吡啶和12g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到152g含有18重量%酰亚胺化率为66%的聚酰亚胺(B-14)的酰亚胺化聚合物溶液。
合成例18
除了使用17g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用5.8g(0.70摩尔当量)对苯二胺、6.1g(0.15摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和5.8g(0.15摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为86mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入9.1g吡啶和12g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到173g含有17重量%酰亚胺化率为66%的聚酰亚胺(B-15)的酰亚胺化聚合物溶液。
合成例19
除了使用16g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用4.6g(0.60摩尔当量)对苯二胺、7.5g(0.20摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和7.1g(0.20摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液,配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为66mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入8.4g吡啶和11g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到151g含有19重量%酰亚胺化率为64%的聚酰亚胺(B-16)的酰亚胺化聚合物溶液。
合成例20
除了使用19g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用7.4g(0.80摩尔当量)对苯二胺、4.4g(0.10摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和4.2g(0.10摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为95mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入13g吡啶和17g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到186g含有15重量%酰亚胺化率为76%的聚酰亚胺(B-17)的酰亚胺化聚合物溶液。
合成例21
除了使用17g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用5.9g(0.70摩尔当量)对苯二胺、7.7g(0.20摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和4.1g(0.10摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为89mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入12g吡啶和16g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到151g含有20重量%酰亚胺化率为76%的聚酰亚胺(B-18)的酰亚胺化聚合物溶液。
合成例22
除了使用17g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用5.9g(0.70摩尔当量)对苯二胺、3.8g(0.10摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和8.1g(0.20摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为84mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入12g吡啶和16g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到176g含有16重量%酰亚胺化率为74%的聚酰亚胺(B-19)的酰亚胺化聚合物溶液。
合成例23
除了使用17g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用5.9g(0.70摩尔当量)对苯二胺、6.1g(0.15摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和5.8g(0.15摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为84mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入12g吡啶和16g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到162g含有18重量%酰亚胺化率为73%的聚酰亚胺(B-20)的酰亚胺化聚合物溶液。
合成例24
除了使用16g(1.0摩尔当量)2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐作为四羧酸二酐,使用4.6g(0.60摩尔当量)对苯二胺、7.5g(0.20摩尔当量)上述式(2-1)表示的二胺和7.1g(0.20摩尔当量)上述式(1-1)表示的二胺作为二胺以外,与合成例1同样地操作,得到浓度为20重量%的聚酰胺酸溶液。将该聚酰胺酸溶液配成聚合物浓度为10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,测定的溶液粘度为68mPa·s。
将该聚酰胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀释后,加入11g吡啶和14g醋酸酐,在110℃下进行4小时脱水闭环反应。脱水闭环反应后,通过将体系内的溶剂用新的N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂置换,得到142g含有19重量%酰亚胺化率为76%的聚酰亚胺(B-21)的酰亚胺化聚合物溶液。
实施例1
<液晶取向剂的配制>
将上述合成例1中制得的含酰亚胺化聚合物(A-1)的溶液和上述合成例4中制得的含酰亚胺化聚合物(B-1)的溶液,以聚合物(A-1)与聚合物(B-1)的比例为30∶70(重量比)进行混合,向其中加入N-甲基-2-吡咯烷酮和丁基溶纤剂,再相对于100重量份聚合物(A-1)和聚合物(B-1)的合计量,加入20重量份作为环氧基化合物的N,N,N’,N’-四缩水甘油基-间苯二甲胺,配成溶剂比例N-甲基-2-吡咯烷酮∶丁基溶纤剂=50∶50、固体含量浓度为4重量%的溶液。将该溶液用孔径为0.2μm的滤器过滤,配制出液晶取向剂。
<液晶显示元件的制造和评价>
将上述配制的液晶取向剂通过旋涂法涂敷于带有ITO膜制透明电极的厚度为1mm的玻璃基板的透明电极面上,在80℃的加热板上加热1分钟(预烘烤)除去溶剂后,在200℃的加热板上进一步加热10分钟(后烘烤),形成平均膜厚为600的涂膜(液晶取向膜)。重复进行该操作,制造两块(一对)具有液晶取向膜的基板。
然后,在上述一对基板的具有液晶取向膜的各外缘上,涂敷加入了直径为3.5μm的氧化铝球的环氧树脂粘合剂后,使液晶取向膜面相对地重合并压合,再使粘合剂固化。接着,通过液晶注入口向一对基板间填充负型液晶(メルク社制,MLC-6608)后,用丙烯酸类光固化粘合剂将液晶注入口封闭,在基板的外侧两面上贴合偏振片,制造出液晶显示元件。
对上述制造的液晶显示元件如下进行评价。结果列于表2。
[垂直取向性的评价]
对上述制造的液晶显示元件,在切断电压时和施加12V交流(峰-峰)电压时,通过十字尼科耳棱镜观察显示面,通过偏光显微镜观察有无异常区域,没有鉴定到异常区域的情况,垂直取向性评价为“良好”,鉴定到异常区域的情况,垂直取向性评价为“不合格”。
[电压保持率的评价]
在60℃温度下,在167毫秒的时间跨度下,对如上制造的液晶显示元件施加5V的电压,电压施加时间为60微秒,然后采用(株)東陽テクニカ制的VHR-1测定从电压解除至167毫秒后的保持电压率。
[短时间驱动时的残像性能(短时间残像)]
在60℃的环境温度下对如上制造的液晶显示元件施加20小时5V的直流电压,切断直流电压,在室温下放置15分钟后,采用闪烁消除法求出液晶显示元件内残留的残留DC电压。当该残留DC电压值不足500mV时,短时间残像评价为“优良”,为500mV以上时,短时间残像评价为“不合格”。
[长时间驱动时的残像性能(长时间残像)]
如上述同样地制造两个液晶显示元件,一个在室温下,另一个在100℃下静置48小时。然后在60℃的环境温度下对各液晶显示元件施加20小时5V的直流电压,切断直流电压,在室温下放置15分钟后,采用闪烁消除法求出各液晶显示元件内残留的残留DC电压。此时,考察在100℃下静置48小时的液晶显示元件的残留DC电压与室温下静置48小时的液晶显示元件的残留DC电压之差(Δ残留DC电压),当该值不足500mV时,长时间残像评价为“良好”,当为500mV以上时,长时间残像评价为“不合格”。
实施例2~45和比较例1~8
在实施例1中,作为含有聚合物的溶液,分别使用表1中所示的含有聚合物的溶液,其用量为使各聚合物的重量比分别为表1中所示的值,并且溶剂的比率为表1中所示的值,除此以外,与实施例1同样地配制液晶取向剂,并进行评价。评价结果列于表2。
另外,表1中,各聚合物以上述合成例中制得的聚合物溶液的形式供给液晶取向剂的配制,表1中聚合物的量是换算为各聚合物溶液中所含的聚合物的量。“聚合物比例”一栏中的数值为聚合物(A)/聚合物(B)的重量比。
表1中“溶剂比率”一栏中溶剂的简称,分别为以下含义。
BL:γ-丁内酯
BC:丁基溶纤剂
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮
表1
表1(续)
表2
垂直取向性 | 电压保持率(%) | 短时间残像 | 长时间残像 | |
实施例1 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例2 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例3 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例4 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例5 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例6 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例7 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例8 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例9 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例10 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例11 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例12 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例13 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例14 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例15 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例16 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例17 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例18 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例19 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例20 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例21 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例22 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例23 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例24 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例25 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例26 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例27 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例28 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例29 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例30 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
表2(续)
垂直取向性 | 电压保持率(%) | 短时间残像 | 长时间残像 | |
实施例31 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例32 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例33 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例34 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例35 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例36 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例37 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例38 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例39 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例40 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例41 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例42 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例43 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例44 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
实施例45 | 良好 | 99 | 良好 | 良好 |
比较例1 | 不合格 | 96 | 良好 | 良好 |
比较例2 | 不合格 | 97 | 良好 | 良好 |
比较例3 | 不合格 | 97 | 良好 | 良好 |
比较例4 | 良好 | 96 | 良好 | 不合格 |
比较例5 | 良好 | 99 | 良好 | 不合格 |
比较例6 | 良好 | 99 | 良好 | 不合格 |
比较例7 | 良好 | 99 | 良好 | 不合格 |
比较例8 | 良好 | 99 | 良好 | 不合格 |
Claims (5)
1.一种垂直取向型液晶取向剂,其特征在于包含:
(A)选自使四羧酸二酐与含有下述式(1)表示的化合物的二胺反应而制得的聚酰胺酸及其酰亚胺化聚合物构成的物质组中的至少一种聚合物,
(B)选自使四羧酸二酐与含有下述式(2)表示的化合物的二胺反应而制得的聚酰胺酸及其酰亚胺化聚合物构成的物质组中的至少一种聚合物,
式(1)中,A为具有甾体骨架的一价有机基团,式(2)中,B为具有甾体骨架、三氟甲基苯基、三氟甲氧基苯基、氟代苯基、碳原子数为6~10的烷基或碳原子数为6~10的氟代烷基的一价有机基团,并且(A)聚合物的含量比率相对于(A)聚合物和(B)聚合物的合计量为10~90重量%,其中(A)聚合物的合成中所用的上述式(1)表示的化合物的使用比率,相对于(A)聚合物合成中所用的全部二胺,为1~30摩尔%,并且(B)聚合物的合成中所用的上述式(2)表示的化合物的使用比率,相对于(B)聚合物合成中所用的全部二胺,为1~50摩尔%。
2.权利要求1所述的垂直取向型液晶取向剂,其中(A)聚合物为酰亚胺化聚合物,其酰亚胺化率为25~95%。
3.权利要求1所述的垂直取向型液晶取向剂,其中(B)聚合物为酰亚胺化聚合物,其酰亚胺化率为25~75%。
4.权利要求1所述的垂直取向型液晶取向剂,其中(A)聚合物和(B)聚合物中至少一者的合成中所用的四羧酸二酐含有2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐。
5.一种垂直取向型液晶显示元件,其特征在于具有由权利要求1~4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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