CN101600989A - 液晶定向处理剂及使用了该处理剂的液晶显示元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供预倾角的稳定性良好的液晶定向处理剂以及预倾角的变化少、显示可靠性高的液晶显示元件。液晶定向处理剂含有选自聚酰胺酸及聚酰亚胺的至少1种聚合物和分子内具有至少2个式{I}表示的氧杂环丁烷基的交联性化合物。
Description
技术领域
本发明涉及用于液晶定向膜的制作的液晶定向处理剂及使用了该处理剂的液晶显示元件。
背景技术
液晶显示元件中,液晶定向膜起到使液晶以一定方向定向的作用。现在,被用于工业领域的主要的液晶定向膜是将由作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸或聚酰亚胺溶液形成的聚酰亚胺系液晶定向处理剂涂布于基板成膜而制得的,相对于基板表面使液晶平行定向或倾斜定向时,成膜后再通过摩擦实施表面延伸处理。此外,还提出了以利用通过偏振光紫外线照射等引起的各向异性光化学反应的方法替代摩擦处理的技术方案,近年来正进行将该方法引向工业化的研究。
液晶定向膜被用于进行基板与液晶的角度、即液晶的预倾角的控制,但在液晶显示元件的高性能化及其利用范围逐步扩大的过程中,液晶定向膜不再仅仅是获得规定的预倾角,预倾角的稳定性变得越来越重要。
从预倾角的稳定性的角度看,提出了以下的方案。即,在液晶定向膜的制造工序中,以不论摩擦条件如何都能获得规定的预倾角为目的,使聚酰亚胺系液晶定向处理剂中含有分子内具有2个以上的环氧基的化合物(例如,参照专利文献1)。
此外,在液晶显示元件的制造工序中,为了提高液晶的定向均一性,有时在封入液晶后进行加热处理,将液晶一次各向同性化。但是,在预倾角的稳定性低的情况下会引起该各向同性化处理后无法获得所规定大小的预倾角或预倾角出现不均的问题。特别是存在为了获得高亮度而使用了发热量高的背光源的液晶显示元件或车载液晶显示元件,例如车辆行驶用信息系统或仪表盘长时间在高温环境下使用或放置的情况。在该严酷的条件下,预倾角慢慢发生了变化时会引发无法获得初始的显示特性或显示不均等问题。
专利文献1:日本专利特开平7-234410号公报
发明的揭示
本发明是鉴于以上的情况完成的发明,其课题是提供即使长时间暴露于高温环境下预倾角的稳定性也很好的液晶定向处理剂。此外,还提供预倾角的变化少、显示可靠性高的液晶显示元件。
此外,伴随着近年的液晶显示元件的像素的高密度化、基板表面结构的高立体化(表面的凹凸大),液晶显示面内的摩擦强度不均的现象比以往严重,导致在摩擦弱的部分液晶的定向限制力变弱、出现部分的显示缺陷的问题。因此,本发明的课题是提供不仅使预倾角的稳定性提高且即使在弱摩擦条件下,即不论摩擦条件如何液晶的定向性都不会下降的液晶定向处理剂。
即,本发明是具有以下特征的技术方案。
(1)含有以下的(A)成分及(B)成分的液晶定向处理剂,
(A)选自聚酰胺酸及聚酰亚胺的至少1种的聚合物,
(B)分子内具有至少2个下式[1]表示的氧杂环丁烷基的交联性化合物。
(2)上述(1)记载的液晶定向处理剂,其中,(B)成分为下式[2]表示的化合物,
式[2]中,X1表示N、NH、CO、O、S、SO2、Si、硅倍半氧烷(silsesquioxane)、聚硅氧烷或碳数1~20的有机基团,该有机基团中可含有作为杂原子的N、O、S、Si,X2和X3分别独立地表示单键、NH、CO、O、S、SO2或碳数1~20的有机基团,该有机基团中可含有作为杂原子的N、O、S、Si,Y1和Y2分别独立地表示碳数1~20的有机基团,该有机基团中可含有作为杂原子的N、O、S、Si,m、n分别独立地表示0~20的整数,且m+n表示2~20的整数。
(3)上述(1)记载的液晶定向处理剂,其中,(B)成分为下式[3]表示的化合物,
式[3]中,X2和X3分别独立地表示单键、NH、CO、O、S、SO2或碳数1~20的有机基团,该有机基团中可含有作为杂原子的N、O、S、Si,Y1和Y2分别独立地表示碳数1~20的有机基团,该有机基团中可含有作为杂原子的N、O、S、Si,Z1表示单键、NH、N(CH3)、NHCO、CONH、NHCONH、CO、COO、O、S、SO2、CF2、C(CF3)2、Si(CH3)2、OSi(CH3)2、Si(CH3)2O、OSi(CH3)2O或碳数1~10的烷基,m、n分别独立地表示0~10的整数,且m+n表示2~10的整数。
(4)上述(1)记载的液晶定向处理剂,其中,(B)成分为下式[4]表示的化合物,
式[4]中,X1表示NH、N(CH3)、NHCO、CONH、NHCONH、CO、COO、OCO、O、S、SO2、CF2、C(CF3)2、Si(CH3)2、OSi(CH3)2、Si(CH3)2O或OSi(CH3)2O,Y1和Y2分别独立地表示碳数1~10的烷基。
(5)上述(1)记载的液晶定向处理剂,其中,(B)成分为下式[5]表示的化合物,
式[5]中,X1为N、碳数1~20的脂肪族环、碳数1~20的芳环或碳数1~20的亚烷基,Y1和Y2分别为碳数1~10的烷基,m、n为0~20的整数,且m+n为2~20的整数。
(6)上述(1)~(5)中任一项记载的液晶定向处理剂,其中,相对于100质量份(A)成分,(B)成分的含量为0.1~150质量份。
(7)上述(1)~(6)中任一项记载的液晶定向处理剂,其中,还含有有机溶剂。
(8)上述(7)记载的液晶定向处理剂,其中,所述有机溶剂总量中的具有低表面张力的溶剂的含量为5~80质量%。
(9)液晶定向膜,由上述述(1)~(8)中任一项记载的液晶定向处理剂获得。
(10)液晶显示元件,具有上述(9)记载的液晶定向膜。
利用本发明的液晶定向处理剂,可获得即使长时间暴露于高温环境下预倾角的稳定性也很好的液晶定向膜,具有该液晶定向膜的液晶显示元件的可靠性高。此外,本发明的液晶定向处理剂不易抑制摩擦所致的聚合物的延伸性,即使在弱摩擦条件下液晶的定向性也不会下降,因此在必须进行摩擦处理的用途中特别有用。
实施发明的最佳方式
<(A)成分:聚酰胺酸及聚酰亚胺>
本发明的液晶定向处理剂含有选自聚酰胺酸及聚酰亚胺的至少1种聚合物。对该聚酰胺酸及聚酰亚胺的具体结构无特别限定,例如可以是公知的液晶定向处理剂中含有的聚酰胺酸或聚酰亚胺。
聚酰胺酸可通过四羧酸或四羧酸的衍生物和二胺的反应容易地获得。
对用于本发明的作为(A)成分的聚酰胺酸及聚酰亚胺的制造方法无特别限定。一般采用将选自四羧酸及其衍生物的1种或多种构成的四羧酸成分和1种或多种二胺化合物构成的二胺成分反应获得聚酰胺酸,将该聚酰胺酸酰亚胺化形成聚酰亚胺的方法。
此时所得的聚酰胺酸可通过适当选择作为原料的四羧酸成分和二胺成分来形成均聚物或共聚物。
这里,四羧酸及其衍生物是指四羧酸、四羧酸二酰卤及四羧酸二酐。其中,四羧酸二酐因与二胺化合物的反应性高,因此优选。
具体来讲,可例举均苯四甲酸、2,3,6,7-萘四羧酸、1,2,5,6-萘四羧酸、1,4,5,8-萘四羧酸、2,3,6,7-蒽四羧酸、1,2,5,6-蒽四羧酸、3,3’,4,4’-联苯四羧酸、2,3,3’,4’-联苯四羧酸、双(3,4-二羧基苯基)醚、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸、双(3,4-二羧基苯基)砜、双(3,4-二羧基苯基)甲烷、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷、双(3,4-二羧基苯基)二甲基硅烷、双(3,4-二羧基苯基)二苯基硅烷、2,3,4,5-吡啶四羧酸、2,6-双(3,4-二羧基苯基)吡啶、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷、、3,3’,4,4’-二苯基砜四羧酸、3,4,9,10-苝四羧酸、1,3-二苯基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸、二苯醚四羧酸(oxydiphthal carboxylic acid)、1,2,3,4-环丁烷四羧酸、1,2,3,4-环戊烷四羧酸、1,2,4,5-环己烷四羧酸、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸、1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸、1,2,3,4-环庚烷四羧酸、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸、3,4-二羧基-1-环己基琥珀酸、2,3,5-三羧基环戊基乙酸、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢-1-萘琥珀酸、二环[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸、二环[4,3,0]壬烷-2,4,7,9-四羧酸、二环[4,4,0]癸烷-2,4,7,9-四羧酸、二环[4,4,0]癸烷-2,4,8,10-四羧酸、三环[6.3.0.0<2,6>]十一烷-3,5,9,11-四羧酸、1,2,3,4-丁烷四羧酸、二环[2,2,2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸、四环[6,2,1,1,0,2,7]十二烷-4,5,9,10-四羧酸等四羧酸。此外,还可例举这些四羧酸的二酰卤及四羧酸的二酐等。
特别是作为液晶定向膜用途,从涂膜的透明性的角度考虑,较好是脂环式四羧酸及它们的二酐及它们的二羧酸二酰卤化物,特好的是1,2,3,4-环丁烷四羧酸、2,3,5-三羧基环戊基乙酸、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢-1-萘琥珀酸、双环[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸及这些四羧酸的二酰卤、四羧酸的二酐。
以上例示的四羧酸及其衍生物可对应于形成为液晶定向膜时的液晶定向性、电压保持特性、蓄积电荷等特性,单独使用1种或2种以上混合使用。
对用于聚酰胺酸的合成反应的二胺无特别限定。
具体可例举对苯二胺、2,3,5,6-四甲基-对苯二胺、2,5-二甲基-对苯二胺、间苯二胺、2,4-二甲基-间苯二胺、2,5-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、2,5-二氨基苯酚、2,4-二氨基苯酚、3,5-二氨基苯酚、3,5-二氨基苯甲醇、2,4-二氨基苯甲醇、4,6-二氨基间苯二酚、4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二羟基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二羧基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二氟-4,4’-联苯、3,3’-三氟甲基-4,4’-二氨基联苯、3,4’-二氨基联苯、3,3’-二氨基联苯、2,2’-二氨基联苯、2,3’-二氨基联苯、4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,3’-二氨基二苯基甲烷、3,4’-二氨基二苯基甲烷、2,2’-二氨基二苯基甲烷、2,3’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基醚、3,3’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、2,2’-二氨基二苯基醚、2,3’-二氨基二苯基醚、4,4’-磺酰基二苯胺、3,3’-磺酰基二苯胺、双(4-氨基苯基)硅烷、双(3-氨基苯基)硅烷、二甲基-双(4-氨基苯基)硅烷、二甲基-双(3-氨基苯基)硅烷、4,4’-硫代二苯胺、3,3’-硫代二苯胺、4,4’-二氨基二苯基胺、3,3’-二氨基二苯基胺、3,4’-二氨基二苯基胺、2,2’-二氨基二苯基胺、2,3’-二氨基二苯基胺、N-甲基(4,4’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(3,3’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(3,4’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(2,2’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(2,3’-二氨基二苯基)胺、4,4’-二氨基二苯甲酮、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、1,4-二氨基萘、2,2’-二氨基二苯甲酮、2,3’-二氨基二苯甲酮、1,5-二氨基萘、1,6-二氨基萘、1,7-二氨基萘、1,8-二氨基萘、2,5-二氨基萘、2,6-二氨基萘、2,7-二氨基萘、2,8-二氨基萘、1,2-双(4-氨基苯基)乙烷、1,2-双(3-氨基苯基)乙烷、1,3-双(4-氨基苯基)丙烷、1,3-双(3-氨基苯基)丙烷、1,4-双(4-氨基苯基)丁烷、1,4-双(3-氨基苯基)丁烷、双(3,5-二乙基-4-氨基苯基)甲烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯基)苯、1,3-双(4-氨基苯基)苯、1,4-双(4-氨基苯甲基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、4,4’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,4’-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,4’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,3’-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,3’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、1,4-亚苯基双[(4-氨基苯基)甲酮]、1,4-亚苯基双[(3-氨基苯基)甲酮]、1,3-亚苯基双[(4-氨基苯基)甲酮]、1,3-亚苯基双[(3-氨基苯基)甲酮]、1,4-亚苯基双(4-氨基苯甲酸酯)、1,4-亚苯基双(3-氨基苯甲酸酯)、1,3-亚苯基双(4-氨基苯甲酸酯)、1,3-亚苯基双(3-氨基苯甲酸酯)、双(4-氨基苯基)对苯二甲酸酯、双(3-氨基苯基)对苯二甲酸酯、双(4-氨基苯基)间苯二甲酸酯、双(3-氨基苯基)间苯二甲酸酯、N,N’-(1,4-亚苯基)双(4-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,3-亚苯基)双(4-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,4-亚苯基)双(3-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,3-亚苯基)双(3-氨基苯甲酰胺)、N,N’-双(4-氨基苯基)对苯二甲酰胺、N,N’-双(3-氨基苯基)对苯二甲酰胺、N,N’-双(4-氨基苯基)间苯二甲酰胺、N,N’-双(3-氨基苯基)间苯二甲酰胺、9,10-双(4-氨基苯基)蒽、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯基砜、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-氨基苯基)六氟丙烷、2,2’-双(3-氨基苯基)六氟丙烷、2,2’-双(3-氨基-4-甲基苯基)六氟丙烷、2,2’-双(4-氨基苯基)丙烷、2,2’-双(3-氨基苯基)丙烷、2,2’-双(3-氨基-4-甲基苯基)丙烷、3,5-二氨基苯甲酸、2,5-二氨基苯甲酸、1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、1,3-双(3-氨基苯氧基)丙烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)丁烷、1,4-双(3-氨基苯氧基)丁烷、1,5-双(4-氨基苯氧基)戊烷、1,5-双(3-氨基苯氧基)戊烷、1,6-双(4-氨基苯氧基)己烷、1,6-双(3-氨基苯氧基)己烷、1,7-双(4-氨基苯氧基)庚烷、1,7-双(3-氨基苯氧基)庚烷、1,8-双(4-氨基苯氧基)辛烷、1,8-双(3-氨基苯氧基)辛烷、1,9-双(4-氨基苯氧基)壬烷、1,9-双(3-氨基苯氧基)壬烷、1,10-(4-氨基苯氧基)癸烷、1,10-(3-氨基苯氧基)癸烷、1,11-(4-氨基苯氧基)十一烷、1,11-(3-氨基苯氧基)十一烷、1,12-(4-氨基苯氧基)十二烷、1,12-(3-氨基苯氧基)十二烷等芳香族二胺,双(4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷等脂环式二胺,1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、19-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、1,11-二氨基十一烷、1,12-二氨基十二烷等脂肪族二胺等。
此外,可例举二胺侧链上具有烷基、含氟烷基、芳环、脂肪族环、杂环及由它们形成的大环状取代体的二胺。具体可例示下式[A1]~[A20]表示的二胺。
式[A1]~[A5]中,R1表示碳数1以上22以下的烷基或含氟烷基。
式[A6]~[A9]中,R2表示COO、OCO、CONH、NHCO、CH2、O、CO或NH,R3表示氢原子、碳数1以上22以下的烷基或含氟烷基。
式[A10]及[A11]中,R4表示O、OCH2、CH2O、COOCH2或CH2OCO、R5表示碳数1以上22以下的烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基。
式[A12]~[A14]中,R6表示COO、OCO、CONH、NHCO、COOCH2、CH2OCO、CH2O、OCH2或CH2,R7表示碳数1以上22以下的烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基。
式[A15]及[A16]中,R8表示COO、OCO、CONH、NHCO、COOCH2、CH2OCO、CH2O、OCH2、CH2、O或NH,R7表示氟基、氰基、三氟甲基、硝基、偶氮基、甲酰基、乙酰基、乙酰氧基、羟基或羧基。
此外,还可例举下式[A21]表示的二氨基硅氧烷等。
式[A21]中,m表示1~10的整数。
所述二胺对应于形成为液晶定向膜时的液晶定向性、电压保持特性、蓄积电荷等特性,可单独使用1种也可2种以上混合使用。
以上所示的聚酰胺酸的合成原料中,如果使用具有羟基或羧基的原料,则可提高聚酰胺酸或聚酰亚胺和后述的交联性化合物的反应效率。作为该原料的具体例,可例举2,5-二氨基苯酚、2,4-二氨基苯酚、3,5-二氨基苯酚、3,5-二氨基苯甲醇、2,4-二氨基苯甲醇、3,3’-二羟基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二羧基-4,4’-二氨基联苯、3,5-二氨基苯甲酸、2,5-二氨基苯甲酸、式[A22]~[A25]表示的二胺等。
式[A22]~[A25]中,R10表示COO、OCO、CONH、NHCO、CH2、O、CO或NH。
式[A26]及[A27]中,R11表示COO、OCO、CONH、NHCO、COOCH2、CH2OCO、CH2O、OCH2、CH2、O或NH,R12表示羟基或羧基。
作为合成聚酰胺酸时使用的有机溶剂,只要可溶解生成的聚酰胺酸即可,无特别限定。其具体例可例举N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己内酰胺、二甲亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲基砜、六甲基亚砜、γ-丁内酯、异丙醇、甲氧基甲基戊醇、二戊烯、乙基氨基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙二醇、乙二醇单乙酸酯、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇叔丁基醚、二丙二醇单甲醚、二甘醇、二甘醇单乙酸酯、二甘醇二甲醚、二丙二醇单乙酸酯单甲醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单乙酸酯单乙醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单乙酸酯单丙醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二异丙基醚、乙基异丁基醚、二异丁烯、乙酸戊酯、丁酸丁酯、丁醚、二异丁基酮、甲基环己烯、丙醚、二己基醚、二噁烷、正己烷、正戊烷、正辛烷、乙醚、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸异丙烯酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸丙二醇单乙醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙酸、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、二甘醇二甲醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮等。这些溶剂可以单独使用1种,也可混合使用。此外,即使是不溶解聚酰胺酸的溶剂,只要在生成的聚酰胺酸不析出的范围内可与以上的溶剂混合使用。此外,由于有机溶剂中的水分会抑制聚合反应,并使生成的聚酰胺酸水解,因此优选使用尽可能地脱水干燥的有机溶剂。
作为使合成聚酰胺酸时的四羧酸及其衍生物和二胺在有机溶剂中反应的方法,可例举对二胺分散或溶解于有机溶剂而形成的溶液进行搅拌,直接添加四羧酸及其衍生物或使四羧酸及其衍生物分散或溶解于有机溶剂后再添加的方法;相反地,在四羧酸及其衍生物分散或溶解于有机溶剂而形成的溶液中添加二胺的方法;交替添加四羧酸及其衍生物和二胺的方法等。可采用其中的任一种方法。另外,四羧酸及其衍生物或二胺由多种化合物形成时,可以预先混合的状态使它们反应,也可以分别依次反应,还可以使分别反应而得的低分子量体混合反应形成高分子量体。
合成聚酰胺酸时的温度可选择-20℃~150℃的任意的温度,优选-5℃~100℃的范围。此外,反应虽然可在任意的浓度下进行,但如果浓度过低,则难以获得高分子量的聚合物,如果浓度过高,则反应液的粘度变得过高,难以实施均一的搅拌,因此较好为1~50质量%,更好为5~30质量%。可在反应初期以高浓度实施反应,之后再追加有机溶剂。
聚酰胺酸的合成中,二胺成分的摩尔数与四羧酸及其衍生物的摩尔数的比值较好为0.8~1.2,更好为0.9~1.1。与通常的缩聚反应同样,该摩尔比越接近1.0,生成的聚酰胺酸的分子量越大。
作为使聚酰胺酸酰亚胺化的方法,一般包括通过加热而热酰亚胺化的方法,使用催化剂进行催化酰亚胺化的方法,在比较低的温度下进行酰亚胺化反应的催化酰亚胺化因所得的聚酰亚胺的分子量不易下降,因此优选。
催化酰亚胺化可通过在有机溶剂中,在碱性催化剂和酸酐的存在下对聚酰胺酸进行搅拌而实施。此时的反应温度为-20~250℃,更好为0~180℃。反应温度高时酰亚胺化可较快地进行,但温度如果过高,则聚酰亚胺的分子量有时会下降。碱性催化剂的量为酰胺酸基的0.5~30摩尔倍,较好为2~20摩尔倍,酸酐的量为酰胺酸基的1~50摩尔倍,较好为3~30摩尔倍。碱性催化剂或酸酐的量如果少,则反应无法充分进行,如果过多,则反应结束后很难完全除去。
作为碱性催化剂,可例举吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺、三辛胺等,其中,吡啶具备使反应进行所需的合适的碱性,因此优选。作为酸酐,可例举乙酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐,其中如果使用乙酸酐,则反应结束后的精制变得容易,因此优选。
作为有机溶剂,只要可溶解聚酰胺酸即可,无特别限定。其具体例可例举N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己内酰胺、二甲亚砜、四甲基脲、二甲基砜、六甲基亚砜、γ-丁内酯等。利用催化酰亚胺化的酰亚胺化率可通过调节催化剂量和反应温度、反应时间来控制。
生成的聚酰亚胺可通过回收以上的反应溶液投入贫溶剂而生成的沉淀来获得。对于此时使用的贫溶剂无特别限定,可例举例如甲醇、丙酮、己烷、丁基溶纤剂、庚烷、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙醇、甲苯、苯、水等。投入贫溶剂而沉淀的聚酰亚胺可在过滤后于常压或减压下进行常温干燥或加热干燥,形成为粉末。如果将该聚酰亚胺粉末重复进行2~10次的溶于有机溶剂形成沉淀的操作,也可对聚酰亚胺进行精制。在通过一次沉淀回收操作无法除净杂质时最好实施该精制工序。
对于本发明使用的特定聚酰亚胺的分子量无特别限定,从易处理和成膜时的特性的稳定性的角度考虑,重均分子量较好为2000~200000,更好为4000~50000。分子量由GPC(凝胶渗透色谱法)求得。
<(B)成分:特定交联性化合物>
本发明的液晶定向处理剂除了以上的聚合物成分之外还含有分子内具有至少2个下式[1]所示的氧杂环丁烷基的交联性化合物(以下称为特定交联性化合物)。
已知氧杂环丁烷基在热或酸催化剂的存在下与羧基或羟基反应。因此,特定交联性化合物通过与聚酰胺酸或聚酰亚胺中包含的羧基或羟基反应而形成聚合物间交联的膜。此外,氧杂环丁烷基除了与羧基或羟基反应以外也会发生自聚合反应。特别是由于氧杂环丁烷基的亲核性高于环氧基,因此可获得最终转换率高、聚合度高的聚合物。即,使用本发明的液晶定向处理剂而得的液晶定向膜因聚合物间的交联及氧杂环丁烷基的自聚合而生成的聚合物的关系,形成为耐热性高的膜。
此外,氧杂环丁烷基是4元环结构,因此在与羧基或羟基反应时及自聚合时,与作为3元环结构的环氧基相比,结合部位多含1个亚甲基。所以,由本发明的液晶定向处理剂获得的膜与使用了环氧系交联性化合物的膜相比,拉伸性及韧性更高,因此不易抑制摩擦所致的聚合物的延伸性。
因此,本发明的液晶定向处理剂获得的液晶定向膜与不含交联性化合物的液晶定向膜或含有环氧系交联性化合物的液晶定向膜相比,预倾角对热的稳定性提高,且即使在弱摩擦条件下液晶的定向性也不会下降。
本发明的液晶定向处理剂中,特定交联性化合物所具有的氧杂环丁烷基只要为2个以上即可,无特别限定,较好为2~50个,更好为2~20个。
另外,对于特定交联性化合物的具体结构无特别限定,可例示例如以下的式[2]表示的化合物。
式[2]中,X1表示N、NH、CO、O、S、SO2、Si、硅倍半氧烷、聚硅氧烷或碳数1~20的有机基团,该有机基团中可含有作为杂原子的N、O、S、Si。此外,X1的碳数1~20的有机基团可含具有环状结构的有机基团。具体可例举环丙烷环、环丁烷环、环戊烷环、环己烷环、环庚烷环、环辛烷环、环壬烷环、环癸烷环、环十一烷环、环十二烷环、环十三烷环、环十四烷环、环十五烷环、环十六烷环、环十七烷环、环十八烷环、环十九烷环、环二十烷环、三环二十烷环、三环二十二烷环、二环庚烷环、十氢萘环、降冰片烯环、金刚烷环、苯环、萘环、四氢萘环、薁环、茚环、芴环、蒽环、菲环、1,8-苯嵌萘、吡咯环、咪唑环、噁唑环、噻唑环、吡唑环、吡啶环、嘧啶环、喹啉环、吡唑啉环、异喹啉环、咔唑环、嘌呤环、噻二唑环、哒嗪环、三嗪环、吡唑烷环、三唑环、吡嗪环、苯并咪唑环、噌啉环、菲咯啉环、吲哚环、喹喔啉环、苯并噻唑环、吩噻嗪环、噁二唑环、吖啶环、哌嗪环、哌啶环、二噁烷环、吗啉环、吖庚因环、二氮杂环、萘啶环、吩嗪环、二氮杂萘环等。X2和X3分别独立地表示单键、NH、CO、O、S、SO2或碳数1~20的有机基团,该有机基团中可含有作为杂原子的N、O、S、Si。
Y1和Y2分别独立地表示碳数1~20的有机基团,较好是碳数1~15的有机基团,该有机基团中可含有作为杂原子的N、O、S、Si。
m、n分别独立地表示0~20的整数,较好为0~15的整数,且m+n表示2~20的整数,较好为2~15的整数。
式[2]表示的特定交联性化合物中,优选的是,X1表示N、NH、CO、O、硅倍半氧烷、聚硅氧烷或碳数1~10的有机基团,该有机基团中可含有作为杂原子的N、O,另外,X1的碳数1~10的有机基团可含具有环己烷环、苯环、萘环、芴环、吡咯环、咪唑环、吡唑环、吡啶环、嘧啶环、咔唑环、哒嗪环、三嗪环、三唑环、吡嗪环、苯并咪唑环或喹喔啉环这些环状结构的有机基团。另外,X2和X3分别独立地表示NH、CO、COO、OCO、O、CONH或NHCO,Y1和Y2分别独立地表示碳数1~10的烷基,m、n分别独立地表示0~20的整数,且m+n为2~20的整数。
式[2]中的X1为硅倍半氧烷时,作为其例子,可例举通式[S1]~[S4]的结构。
式[2]中,X2为聚硅氧烷时,作为该聚硅氧烷的例子,可例举具有选自通式[P1]、[P2]、[P3]及[P4]的至少1种结构的聚硅氧烷。
式[P1]~[P4]中的R1、R2、R3、R4、R5分别独立地表示选自氢原子、羟基、碳数1~10的烷基、烷氧基、脂肪族环基或芳环基的基团。
作为式[2]的优选具体例,可例举下式[3]~[8]的结构。
式[3]中,X2和X3分别独立地表示单键、NH、CO、O、S、SO2或碳数1~20的有机基团,该有机基团中可含有作为杂原子的N、O、S、Si,Y1和Y2分别独立地表示碳数1~20、优选碳数1~15的有机基团,该有机基团中可含有作为杂原子的N、O、S、Si,Z1表示单键、NH、N(CH3)、NHCO、CONH、NHCONH、CO、COO、O、S、SO2、CF2、C(CF3)2、Si(CH3)2、OSi(CH3)2、Si(CH3)2O、OSi(CH3)2O或碳数1~10的烷基,m、n分别独立地表示0~5的整数,较好为0~3的整数,且m+n表示2~10的整数,较好为2~6的整数。
式[3]表示的特定交联性化合物中,优选的是,X2和X3分别独立地表示NH、CO、COO、OCO、O、CONH或NHCO,Z1表示单键、CH2、C(CH3)2、NH、N(CH3)、NHCO、CONH、CO、COO、O、SO2、C(CF3)2、Si(CH3)2、OSi(CH3)2、Si(CH3)2O、OSi(CH3)2O或碳数1~5的烷基,Y1和Y2分别独立地表示碳数1~10的烷基,m、n分别独立地表示0~5的整数,较好为0~3的整数,且m+n表示2~10的整数,较好为2~6的整数。
式[4]中,X1表示NH、N(CH3)、NHCO、CONH、NHCONH、CO、COO、OCO、O、S、SO2、CF2、C(CF3)2、Si(CH3)2、OSi(CH3)2、Si(CH3)2O或OSi(CH3)2O,Y1和Y2分别独立地表示碳数1~10的烷基,较好为碳数1~5的烷基。
式[4]表示的特定交联性化合物中,优选的是,X1为NH、N(CH3)、NHCO、CONH、CO、COO、OCO、O、SO2、C(CF3)2、Si(CH3)2、OSi(CH3)2、Si(CH3)2O或OSi(CH3)2O,Y1和Y2分别独立地表示碳数1~10的烷基。
式[5]中,X1为N、碳数1~20的脂肪族环、碳数1~20的芳环或碳数1~20的亚烷基,较好为N、碳数1~15的脂环族环、碳数1~15的芳环或碳数1~15的亚烷基,X1更好为N、碳数1~10的脂肪族环、碳数1~10的芳环或碳数1~10的亚烷基。
式[5]中的Y1和Y2分别表示碳数1~10的烷基,较好是分别为碳数1~5的烷基。
式[5]中的m、n表示0~20的整数,且m+n表示2~20的整数。较好的是m、n为0~15的整数,且m+n为2~15的整数,更好的是m、n为0~10的整数,且m+n为2~10的整数。
因此,X1、Y1、Y2、m、n的优选组合如下所述。
式[5]中的X1为N、碳数1~20的脂肪族环、碳数1~20的芳环或碳数1~20的亚烷基,Y1和Y2分别为碳数1~10的烷基,m、n为0~20的整数,且m+n为2~20的整数。
较好的是X1为N、碳数1~15的脂环族环、碳数1~15的芳环或碳数1~15的亚烷基,Y1和Y2分别为碳数1~5的烷基,m、n为0~15的整数,且m+n为2~15的整数。
更好的是X1为N、碳数1~10的脂肪族环、碳数1~10的芳环或碳数1~10的亚烷基,Y1和Y2分别为碳数1~5的烷基,m、n为0~10的整数,且m+n为2~10的整数。
以上的X1中的碳数1~20的脂肪族环、碳数1~20的芳环的具体例如下例举。
作为脂肪族环,可例举环丙烷环、环丁烷环、环戊烷环、环己烷环、环庚烷环、环辛烷环、环壬烷环、环癸烷环、环十一烷环、环十二烷环、环十三烷环、环十四烷环、环十五烷环、环十六烷环、环十七烷环、环十八烷环、环十九烷环、环二十烷环、三环二十烷环、三环二十二烷环、二环庚烷环、降冰片烯环、金刚烷环。
作为芳环,可例举十氢萘环、苯环、萘环、四氢萘环、薁环、茚环、芴环、蒽环、菲环、1,8-苯嵌萘、吡咯环、咪唑环、噁唑环、噻唑环、吡唑环、吡啶环、嘧啶环、喹啉环、吡唑啉环、异喹啉环、咔唑环、嘌呤环、噻二唑环、哒嗪环、三嗪环、吡唑烷环、三唑环、吡嗪环、苯并咪唑环、噌啉环、菲咯啉环、吲哚环、喹喔啉环、苯并噻唑环、吩噻嗪环、噁二唑环、吖啶环、哌嗪环、哌啶环、二噁烷环、吗啉环、吖庚因环、二氮杂环、萘啶环、吩嗪环、二氮杂萘环。
其中,较好的是环丁烷环、环己烷环、降冰片烯环、金刚烷环、苯环、萘环、四氢萘环、芴环、蒽环、吡咯环、咪唑环、噁唑环、噻唑环、吡唑环、吡啶环、嘧啶环、喹啉环、吡唑啉环、咔唑环、哒嗪环、三嗪环、三唑环、吡嗪环、苯并咪唑环、哌嗪环、哌啶环。更好的是环己烷环、降冰片烯环、金刚烷环、苯环、萘环、四氢萘环、吡咯环、咪唑环、吡啶环、嘧啶环、咔唑环、哒嗪环、三嗪环、三唑环、吡嗪环、苯并咪唑环、哌嗪环、哌啶环。
式[6]中,Y1和Y2分别独立地表示碳数1~10的烷基,较好是碳数1~5的烷基,n表示1~10的整数,较好是1~5的整数。
式[7]中,Y1和Y2分别独立地表示碳数1~10的烷基,较好是碳数1~5的烷基,n表示1~10的整数,较好是1~5的整数。
式[8]中,Y1和Y2分别独立地表示碳数1~10的烷基,较好是碳数1~5的烷基,n表示1~10的整数,较好是1~5的整数。
作为更具体的特定交联性化合物,可例举式[9]~[19]的化合物。
以上化合物为特定交联性化合物的一例,但并不限定于此。此外,本发明的液晶定向处理剂包含的特定交联性化合物可以是1种,也可以是2种以上的组合。
(液晶定向处理剂)
本发明的液晶定向处理剂中的(B)成分(特定交联性化合物)的含量较好是相对于聚酰胺酸及/或聚酰亚胺构成的(A)成分(聚合物成分)100质量份为0.1~150质量份,为了进行交联反应,显现所要的膜固化性,且不使液晶的定向性下降,更好的是0.1~100质量份,特好为1~50质量份。
虽然无特别限定,但通常在制作液晶定向膜时,必须在基板上形成0.01~1.0μm的均一的薄膜,因此,本发明的液晶定向处理剂最好是除了(A)成分、(B)成分以外还含有使这两种成分溶解的有机溶剂的涂布液。本发明的液晶定向处理剂含有所述有机溶剂时,从通过涂布形成更均一的薄膜的角度考虑,液晶定向处理剂中的有机溶剂的含量较好为90~99质量%,更好为92~97质量%。另一方面,(A)成分的含量较好为0.4~9.9质量%,特好为0.5~9.9质量%,(B)成分的含量较好为0.1~9.6质量%,特好为0.1~9.5质量%。所述含量可根据作为目标物的液晶定向膜的膜厚适当变化。
作为本发明的液晶定向处理剂包含的有机溶剂的具体例,可例举所述在聚酰胺酸的合成反应中使用的有机溶剂。特好为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲亚砜、γ-丁内酯。这些有机溶剂可以单独使用1种,也可以2种以上并用。
此外,为了提高涂膜的均一性,有机溶剂中最好包含具有低表面张力的溶剂,所述溶剂可以例举乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、乙基卡必醇、丁基卡必醇、二甘醇二乙醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单丁醚、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、乙二醇单己基醚、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇-1-单甲基醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-单乙基醚-2-乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸正丁酯、乳酸异戊酯等。这些溶剂通常单独使用1种或2种以上混合使用。这些溶剂使聚酰胺酸或聚酰亚胺溶解的能力一般较低,因此有机溶剂中的含量较好为80质量%以下,更好为60质量%以下。此外,如果期待提高涂膜的均一性,则其在有机溶剂中的含量较好为5质量%以上,更好为20质量%以上。
本发明的液晶定向处理剂中除了(A)成分、(B)成分及所述有机溶剂以外,在不影响本发明的效果的范围内还可含有添加剂成分。作为添加剂成分,可例举用于使液晶定向膜和基板的密合性提高的化合物、用于提高涂膜的平坦化性的表面活性剂等。
作为使涂膜和基板的密合性提高的化合物的具体例,可例举以下化合物。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-乙氧基羰基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-乙氧基羰基-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-苯甲基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯甲基-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等含官能性硅烷的化合物。
添加这些化合物时,可获得密合性提高的效果,从不使液晶定向性下降的角度考虑,相对于(A)成分100质量份,其添加量较好为0.1~30质量份,更好为1~20质量份,特好为1~10质量份。
作为提高涂膜的平坦化性的表面活性剂,可例举氟系表面活性剂、有机硅系表面活性剂、非离子系表面活性剂等。更具体可例举例如F TopEF301、EF303、EF352(陶克姆(Tokem Products)公司制),MEGAFAC F171、F173、R-30(大日本油墨化学公司制),Frorard FC430、FC431(住友3M公司制),AsahiGuard AG710、Surflon S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子株式会社制)等。这些表面活性剂的使用比例是相对于聚合物成分100质量份较好为0.01~2质量份,更好为0.01~1质量份。
<液晶定向膜·液晶显示元件>
将本发明的液晶定向处理剂涂布于基板上并烧成后,通过摩擦处理或光照等实施定向处理,或者在垂直定向用途等中可不进行定向处理而作为液晶定向膜使用。
此时,所用基板只要是透明度高的基板即可,无特别限定,可以使用玻璃基板、丙烯酸基板或聚碳酸酯基板等塑料基板等。从工艺简化的角度来看,较好是使用形成了用于液晶驱动的ITO电极等的基板。此外,对于反射型液晶显示元件,也可以只在单侧的基板上使用硅片等不透明的物质,这时的电极可以使用铝等反射光的材料。
对于液晶定向处理剂的涂布方法无特别限定,在工业领域一般采用网版印刷、胶版印刷、柔性印刷、喷墨法等。作为其它涂布方法,可例举浸涂法、辊涂法、狭缝印刷、旋转印刷等,可根据不同目的加以使用。
涂布液晶定向处理剂后的烧成可在100~350℃的任意温度下进行,该温度较好为120~300℃,更好为150~250℃。该烧成可通过热板、热风循环炉、红外线炉等来实施。
烧成后的涂膜如果过厚,则在液晶显示元件的电力消耗方面是不利的,如果过薄,则液晶显示元件的可靠性会下降,因此涂膜厚度较好是5~300nm,更好是10~100nm。使液晶水平定向或倾斜定向时,通过摩擦或偏振光紫外线照射等对烧成后的涂膜进行处理。
本发明的液晶显示元件是通过上述方法由本发明的液晶定向处理剂得到带有液晶定向膜的基板后,以公知的方法制成液晶盒,从而得到液晶显示元件。
若要例举液晶盒制作的例子,可例示准备形成有液晶定向膜的1对基板,在1块基板的液晶定向膜上散布间隔物,将液晶定向膜面作为内侧,与另1块基板贴合,减压注入液晶后密封的方法;或者在散布有间隔物的液晶定向膜表面滴下液晶后将基板贴合并密封的方法等。此时的间隔物的厚度较好是1~30μm,更好是2~10μm。
如上所述,采用本发明的液晶定向处理剂制得的液晶显示元件可形成为预倾角的稳定性良好的液晶显示装置,可用于TN元件、STN元件、TFT液晶元件,还可用于垂直定向型液晶显示元件等。
实施例
以下例举实施例,对本发明进行更详细地说明,但这些实施例并不对本发明进行限定性的解释。
本实施例中使用的化合物的缩略号如下所述。
(四羧酸二酐)
CBDA;1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐
BODA:双环[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐
(二胺)
p-PDA:对苯二胺
DBA:3,5-二氨基苯甲酸
DADPA:4,4’-二氨基二苯基胺
AP18:4-(十八烷氧基)-1,3-苯二胺
PCH:1,3-二氨基-4-[4-(4-庚基环己基)苯氧基]苯
(氧杂环丁烷系交联性化合物)
氧杂环丁烷(A):OXT-221(东亚合成株式会社制)
氧杂环丁烷(B):OX-SQ-H(东亚合成株式会社制)
氧杂环丁烷(C):OX-SC(东亚合成株式会社制)
氧杂环丁烷A(OXT-221)
氧杂环丁烷B(OX-SQ-H)
氧杂环丁烷C(OX-SC)
(环氧系交联性化合物)
环氧A:YH-434L(东都化成株式会社制)
环氧B:ェポリ-ドGT-401(4官能脂环式环氧树脂)(戴塞尔化学株式会社制),环氧化丁烷四羧酸四-(3-环己烯基甲基)修饰ε-己内酯
环氧A(YH-434L)
(有机溶剂)
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮
BCS:丁基溶纤剂
<聚酰亚胺的分子量测定>
合成例中的聚酰亚胺的分子量采用三宿(センシュ-)科学株式会社制常温凝胶渗透色谱(GPC)装置(SSC-7200)、日本硝德(Shodex)公司制柱(KD-803、KD-805)如下测定。
柱温:50℃
洗脱液:N,N’-二甲基甲酰胺(作为添加剂,溴化锂一水合物(LiBr·H2O)30mmol/L、磷酸·无水结晶(o-磷酸)30mmol/L、四氢呋喃(THF)10ml/L)
流速:1.0mL/分钟
校准线制作用标准试样:东曹株式会社制TSK标准聚环氧乙烷(分子量约9000000、150000、100000、30000)及聚合物实验室(Polymer Laboratory)公司制聚乙二醇(分子量约12000、4000、1000)。
<酰亚胺化率的测定>
合成例中的聚酰亚胺的酰亚胺化率如下测定。将20mg聚酰亚胺粉末装入NMR试管(草野科学株式会社制NMR取样管标准φ5mm),添加氘化二甲亚砜(DMSO-d6,0.05%TMS混合品)0.53ml,利用超声波使其完全溶解。用日本电子数据(デ-タム)株式会社的NMR测定器(JNW-ECA500)测定该管内溶液的500MHz的质子NMR。酰亚胺化率以来自酰亚胺化前后无变化的结构的质子为基准质子来确定,用该质子的峰积分值和在9.5~10.0ppm附近出现的来自酰胺酸的NH基的质子峰积分值通过下式求得。
酰亚胺化率(%)=(1-α·x/y)×100
上式中,x是来自酰胺酸的NH基的质子峰积分值,y是基准质子峰积分值,α是聚酰胺酸(酰亚胺化率为0%)的相对于1个来自酰胺酸的NH基的质子的基准质子的个数比例。
(合成例1)
在NMP(81.5g)中混合CBDA(5.1g,26.0mmol)、p-PDA(2.53g,23.4mmol)、AP18(0.98g,2.6mmol),于25℃反应6小时,获得聚酰胺酸溶液(A)。该聚酰胺酸溶液(A)的数均分子量为22000,重均分子量为78900。
(合成例2)
在NMP(22.0g)中混合CBDA(3.04g,15.5mmol)、p-PDA(1.56g,14.4mmol)、PCH(0.61g,1.6mmol),于25℃反应5小时,获得聚酰胺酸溶液(B)。该聚酰胺酸溶液(B)的数均分子量为25000,重均分子量为94000。
(合成例3)
在NMP(100.1g)中混合BODA(16.9g,68mmol)、p-PDA(8.74g,81mmol)、PCH(3.43g,9mmol),于40℃反应3小时后,加入CBDA(4.1g,21mmol)和NMP(52.2g),于40℃反应3小时,获得聚酰胺酸溶液(C)。该聚酰胺酸溶液(C)的数均分子量为20500,重均分子量为76500。
(合成例4)
在NMP(1290g)中混合BODA(150.1g,600mmol)、DBA(60.9g,400mmol)、PCH(152.2g,400mmol),于80℃反应5小时后,加入CBDA(38.8g,198mmol)和NMP(320g),于40℃反应3小时,获得聚酰胺酸溶液(D)。该聚酰胺酸溶液(D)的数均分子量为24400,重均分子量为98500。
(合成例5)
在合成例3获得的聚酰胺酸溶液(C)(130.3g)中加入NMP稀释为6质量%后,加入作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(15.6g)和吡啶(12.1g),于80℃反应3小时。将该反应溶液投入甲醇(1600ml)中,滤出所得的沉淀物。用甲醇洗涤该沉淀物,于100℃减压干燥,获得聚酰亚胺粉末(E)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为54%,数均分子量为18300,重均分子量为45300。
(合成例6)
在合成例4获得的聚酰胺酸溶液(D)(600.2g)中加入NMP稀释为6质量%后,加入作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(63.9g)和吡啶(49.6g),于80℃反应3小时。将该反应溶液投入甲醇(7700ml)中,滤出所得的沉淀物。用甲醇洗涤该沉淀物,于100℃减压干燥,获得聚酰亚胺粉末(F)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为57%,数均分子量为23000,重均分子量为80200。
(合成例7)
在合成例4获得的聚酰胺酸溶液(D)(101.2g)中加入NMP稀释为6质量%后,加入作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(21.3g)和吡啶(16.5g),于90℃反应3小时。将该反应溶液投入甲醇(1300ml)中,滤出所得的沉淀物。用甲醇洗涤该沉淀物,于100℃减压干燥,获得聚酰亚胺粉末(G)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为81%,数均分子量为20400,重均分子量为63000。
(实施例1)
在合成例1获得的聚酰胺酸溶液(A)(6.00g)中加入氧杂环丁烷(A)(0.11g)、NMP(4.76g)、BCS(2.53g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[1]。
将以上获得的液晶定向处理剂[1]旋涂于3cm×4cm的带ITO电极的基板的ITO面,先后于80℃和230℃进行5分钟和30分钟的加热处理,获得膜厚100nm的聚酰亚胺涂膜。通过辊径120mm的人造丝布的摩擦装置,以辊转速700rpm、辊行进速度40mm/sec、压入量0.3mm的条件对该涂膜面进行摩擦处理,得到带液晶定向膜的基板。准备2块该带液晶定向膜的基板,将液晶定向膜面作为内侧,夹持50μm的间隔物进行组合使得摩擦方向变为相反的方向,用密封剂粘接周围部分,制得空盒。通过减压注入法在该空盒中注入液晶ZLI-2293(日本麦鲁克(Merck)株式会社制),将注入口密封,制得了逆平行定向的向列型液晶盒。
对于该液晶盒,用预倾角测定装置(艾尔斯通(ELSICON)公司制,型号PAS-301)于室温分别测定液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角(度)。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
此外,对于除了摩擦处理的压入量为0.1mm以外其它与上述同样操作而制得的液晶盒,测定液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于这些液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(实施例2)
在合成例1获得的聚酰胺酸溶液(A)(6.05g)中加入氧杂环丁烷(A)(0.06g)、NMP(4.05g)、BCS(2.35g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[2]。
用所得的液晶定向处理剂[2],与实施例1同样操作制作液晶盒,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
此外,对于除了压入量为0.1mm以外其它与上述同样操作而制得的液晶盒,测定液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于这些液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(实施例3)
在合成例1获得的聚酰胺酸溶液(A)(6.00g)中加入氧杂环丁烷(B)(0.03g)、NMP(3.61g)、BCS(2.21g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[3]。
用所得的液晶定向处理剂[3],与实施例1同样操作制作液晶盒,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
此外,对于除了压入量为0.1mm以外其它与上述同样操作而制得的液晶盒,测定液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于这些液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(实施例4)
在合成例2获得的聚酰胺酸溶液(B)(6.00g)中加入氧杂环丁烷(A)(0.12g)、NMP(3.61g)、BCS(2.4g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[4]。
用所得的液晶定向处理剂[4],与实施例1同样操作制作液晶盒,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(实施例5)
在合成例2获得的聚酰胺酸溶液(B)(6.02g)中加入氧杂环丁烷(B)(0.03g)、NMP(2.41g)、BCS(2.10g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[5]。
用所得的液晶定向处理剂[5],与实施例1同样操作制作液晶盒,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(比较例1)
在合成例1获得的聚酰胺酸溶液(A)(6.00g)中加入NMP(3.06g)、BCS(2.12g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[6]。
用所得的液晶定向处理剂[6],与实施例1同样操作制作液晶盒,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(比较例2)
在合成例2获得的聚酰胺酸溶液(B)(6.01g)中加入NMP(2.01g)、BCS(1.99g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[7]。
用所得的液晶定向处理剂[7],与实施例1同样操作制作液晶盒,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(比较例3)
在合成例1获得的聚酰胺酸溶液(A)(6.00g)中加入环氧(A)(0.11g)、NMP(4.75g)、BCS(2.52g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[8]。
用所得的液晶定向处理剂[8],与实施例1同样操作制作液晶盒,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。在该液晶盒的初期状态下,观察到液晶在液晶注入时的液晶流动方向定向的所谓的流动定向。在热处理后的各阶段中该流动定向并未消除,且因热处理而出现了向错线(disclination line)。由于发生了该定向不良,因此无法测定该液晶盒的预倾角。
此外,测定除了压入量为0.1mm以外其它与上述同样操作而制得的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角,在初期状态下,可见流动定向。热处理后流动定向未消除,且出现了向错线,因此无法测定预倾角。
预倾角的测定结果示于表1。
(比较例4)
在合成例1获得的聚酰胺酸溶液(A)(6.05g)中加入环氧(A)(0.06g)、NMP(4.03g)、BCS(2.34g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[9]。
用所得的液晶定向处理剂[9],与实施例1同样操作制作液晶盒,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,无定向不良,液晶均一定向。但是,于120℃加热5小时后,出现了向错线。因此,无法测定于120℃加热5小时后的液晶盒的预倾角。
此外,测定除了压入量为0.1mm以外其它与上述同样操作而制得的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角,在初期状态下,可见流动定向。热处理后流动定向未消除,且出现了向错线,因此无法测定预倾角。
预倾角的测定结果示于表1。
(比较例5)
在合成例1获得的聚酰胺酸溶液(A)(6.00g)中加入环氧(B)(0.06g)、NMP(4.02g)、BCS(2.35g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[10]。
用所得的液晶定向处理剂[10],与实施例1同样操作制作液晶盒,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,无定向不良,液晶均一定向。但是,于120℃加热5小时后,出现了向错线。因此,无法测定于120℃加热5小时后的液晶盒的预倾角。
此外,测定除了压入量为0.1mm以外其它与上述同样操作而制得的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角,在初期状态下,可见流动定向。热处理后流动定向未消除,且出现了向错线,因此无法测定预倾角。
预倾角的测定结果示于表1。
(实施例6)
在合成例5获得的聚酰亚胺粉末(E)(2.91g)中加入NMP(17.1g),于80℃搅拌40小时使其溶解。在该溶液中加入氧杂环丁烷(A)(0.60g)、NMP(12.2g)、BCS(25.7g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[11]。
除了用所得的液晶定向处理剂[11],且液晶为MLC-6608(日本麦鲁克株式会社制)以外与实施例1同样操作制作液晶盒。然后,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
此外,对于除了压入量为0.1mm以外其它与上述同样操作而制得的液晶盒,测定液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于这些液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
(实施例7)
在合成例5获得的聚酰亚胺粉末(E)(3.05g)中加入NMP(18.0g),于80℃搅拌40小时使其溶解。在该溶液中加入氧杂环丁烷(A)(0.31g)、NMP(6.65g)、BCS(28.0g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[12]。
除了用所得的液晶定向处理剂[12],且液晶为MLC-6608(日本麦鲁克株式会社制)以外与实施例1同样操作制作液晶盒。然后,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
此外,对于除了压入量为0.1mm以外其它与上述同样操作而制得的液晶盒,测定液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于这些液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(实施例8)
在合成例5获得的聚酰亚胺粉末(E)(3.00g)中加入NMP(17.6g),于80℃搅拌40小时使其溶解。在该溶液中加入氧杂环丁烷(A)(0.15g)、NMP(5.51g)、BCS(26.3g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[13]。
除了用所得的液晶定向处理剂[13],且液晶为MLC-6608(日本麦鲁克株式会社制)以外与实施例1同样操作制作液晶盒。然后,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
此外,对于除了压入量为0.1mm以外其它与上述同样操作而制得的液晶盒,测定液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于这些液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(实施例9)
在合成例6获得的聚酰亚胺粉末(F)(3.12g)中加入NMP(18.4g),于80℃搅拌40小时使其溶解。在该溶液中加入氧杂环丁烷(A)(0.31g)、NMP(6.80g)、BCS(28.6g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[14]。
除了用所得的液晶定向处理剂[14],且液晶为MLC-6608(日本麦鲁克株式会社制)以外与实施例1同样操作制作液晶盒。然后,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(实施例10)
在合成例6获得的聚酰亚胺粉末(F)(3.04g)中加入NMP(17.9g),于80℃搅拌40小时使其溶解。在该溶液中加入氧杂环丁烷(A)(0.15g)、NMP(5.51g)、BCS(26.6g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[15]。
除了用所得的液晶定向处理剂[15],且液晶为MLC-6608(日本麦鲁克株式会社制)以外与实施例1同样操作制作液晶盒。然后,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(实施例11)
在合成例7获得的聚酰亚胺粉末(G)(2.98g)中加入NMP(17.5g),于80℃搅拌40小时使其溶解。在该溶液中加入氧杂环丁烷(A)(0.30g)、NMP(6.61g)、BCS(27.3g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[16]。
除了用所得的液晶定向处理剂[16],且液晶为MLC-6608(日本麦鲁克株式会社制)以外与实施例1同样操作制作液晶盒。然后,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(实施例12)
在合成例7获得的聚酰亚胺粉末(G)(3.01g)中加入NMP(17.7g),于80℃搅拌40小时使其溶解。在该溶液中加入氧杂环丁烷(C)(0.15g)、NMP(5.41g)、BCS(26.3g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[17]。
除了用所得的液晶定向处理剂[17],且液晶为MLC-6608(日本麦鲁克株式会社制)以外与实施例1同样操作制作液晶盒。然后,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(比较例6)
在合成例5获得的聚酰亚胺粉末(E)(2.91g)中加入NMP(17.1g),于80℃搅拌40小时使其溶解。在该溶液中加入NMP(4.81g)、BCS(26.3g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[18]。
除了用所得的液晶定向处理剂[18],且液晶为MLC-6608(日本麦鲁克株式会社制)以外与实施例1同样操作制作液晶盒。然后,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(比较例7)
在合成例6获得的聚酰亚胺粉末(F)(3.05g)中加入NMP(17.9g),于80℃搅拌40小时使其溶解。在该溶液中加入NMP(4.46g)、BCS(25.4g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[19]。
除了用所得的液晶定向处理剂[19],且液晶为MLC-6608(日本麦鲁克株式会社制)以外与实施例1同样操作制作液晶盒。然后,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(比较例8)
在合成例7获得的聚酰亚胺粉末(G)(3.00g)中加入NMP(17.7g),于80℃搅拌40小时使其溶解。在该溶液中加入NMP(4.35g)、BCS(25.1g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[20]。
除了用所得的液晶定向处理剂[20],且液晶为MLC-6608(日本麦鲁克株式会社制)以外与实施例1同样操作制作液晶盒。然后,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
预倾角的测定结果示于表1。
(比较例9)
在合成例6获得的聚酰亚胺粉末(F)(3.01g)中加入NMP(17.7g),于80℃搅拌40小时使其溶解。在该溶液中加入环氧(A)(0.60g)、NMP(8.80g)、BCS(30.0g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[21]。
除了用所得的液晶定向处理剂[21],且液晶为MLC-6608(日本麦鲁克株式会社制)以外与实施例1同样操作制作液晶盒。然后,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。在该液晶盒的初期状态下,观察到液晶在液晶注入时的液晶流动方向定向的所谓的流动定向。在热处理后的各阶段中该流动定向并未消除,且因热处理而出现了向错线。由于发生了该定向不良,因此无法测定该液晶盒的预倾角。
此外,测定除了压入量为0.1mm以外其它与上述同样操作而制得的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角,在初期状态下,可见流动定向。热处理后流动定向未消除,且出现了向错线,因此无法测定预倾角。
预倾角的测定结果示于表1。
(比较例10)
在合成例6获得的聚酰亚胺粉末(F)(3.00g)中加入NMP(17.5g),于80℃搅拌40小时使其溶解。在该溶液中加入环氧(A)(0.30g)、NMP(6.71g)、BCS(27.5g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[22]。
除了用所得的液晶定向处理剂[22],且液晶为MLC-6608(日本麦鲁克株式会社制)以外与实施例1同样操作制作液晶盒。然后,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
此外,测定除了压入量为0.1mm以外其它与上述同样操作而制得的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角,在初期状态下,可见流动定向。热处理后流动定向未消除,且出现了向错线,因此无法测定预倾角。
预倾角的测定结果示于表1。
(比较例11)
在合成例6获得的聚酰亚胺粉末(F)(3.03g)中加入NMP(17.8g),于80℃搅拌40小时使其溶解。在该溶液中加入环氧(A)(0.15g)、NMP(5.60g)、BCS(26.3g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[23]。
除了用所得的液晶定向处理剂[23],且液晶为MLC-6608(日本麦鲁克株式会社制)以外与实施例1同样操作制作液晶盒。然后,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
此外,测定除了压入量为0.1mm以外其它与上述同样操作而制得的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角,在初期状态下,可见流动定向。热处理后流动定向未消除,且出现了向错线,因此无法测定预倾角。
预倾角的测定结果示于表1。
(比较例12)
在合成例6获得的聚酰亚胺粉末(F)(2.93g)中加入NMP(17.1g),于80℃搅拌40小时使其溶解。在该溶液中加入环氧(B)(0.30g)、NMP(5.50g)、BCS(25.7g)并搅拌,获得液晶定向处理剂[24]。
除了用所得的液晶定向处理剂[24],且液晶为MLC-6608(日本麦鲁克株式会社制)以外与实施例1同样操作制作液晶盒。然后,测定摩擦处理的压入量为0.3mm的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角。对于初期及加热处理后的液晶盒,通过偏振光显微镜观察确认液晶的定向均一性,其结果是,所有的液晶盒都未出现定向不良,液晶均一定向。
此外,测定除了压入量为0.1mm以外其它与上述同样操作而制得的液晶盒的液晶注入后的初期及120℃加热处理5小时后的预倾角,在初期状态下,可见流动定向。热处理后流动定向未消除,且出现了向错线,因此无法测定预倾角。
预倾角的测定结果示于表1。
[表1]
-:未评价
*1:通过偏振光显微镜观察,在液晶盒内可见流动定向。
*2:通过偏振光显微镜观察,在液晶盒内可见流动定向及向错线。
*3:通过偏振光显微镜观察,在液晶盒内可见向错线。
(各预倾角是测定液晶盒的中心和上下1cm的3点的平均值)
从以上的结果可知,由本发明的液晶定向处理剂获得的液晶定向膜中,含有特定交联性化合物的实施例1~12和不含有交联性化合物的比较例1~2及比较例6~8相比,液晶的定向性不发生变化,且高温处理后的预倾角的变化小于1度,预倾角的稳定性大幅度提高。另一方面,如比较例3~5及比较例9~12所示,使用环氧系交联性化合物替代本发明的特定交联性化合物时,出现定向不良。特别是这些比较例中,摩擦处理的压入量低时出现定向不良。
产业上利用的可能性
通过利用本发明的液晶定向处理剂可获得液晶的预倾角的稳定性良好的液晶定向膜。此外,由于具有该液晶定向膜的液晶显示元件的可靠性良好,因此,可用于TN元件、STN元件、TFT液晶元件,还可用于垂直定向型液晶显示元件等。
这里引用2006年11月1日提出申请的日本专利申请2006-297244号的说明书、权利要求书和摘要的所有内容作为本发明的说明书的揭示。
Claims (10)
3.如权利要求1所述的液晶定向处理剂,其特征在于,(B)成分为下式[3]表示的化合物,
式[3]中,X2和X3分别独立地表示单键、NH、CO、O、S、SO2或碳数1~20的有机基团,该有机基团中可含有作为杂原子的N、O、S、Si,Y1和Y2分别独立地表示碳数1~20的有机基团,该有机基团中可含有作为杂原子的N、O、S、Si,Z1表示单键、NH、N(CH3)、NHCO、CONH、NHCONH、CO、COO、O、S、SO2、CF2、C(CF3)2、Si(CH3)2、OSi(CH3)2、Si(CH3)2O、OSi(CH3)2O或碳数1~10的烷基,m、n分别独立地表示0~10的整数,且m+n表示2~10的整数。
6.如权利要求1~5中任一项所述的液晶定向处理剂,其特征在于,相对于100质量份(A)成分,(B)成分的含量为0.1~150质量份。
7.如权利要求1~6中任一项所述的液晶定向处理剂,其特征在于,还含有有机溶剂。
8.如权利要求7所述的液晶定向处理剂,其特征在于,所述有机溶剂总量中含有5~80质量%的具有低表面张力的溶剂。
9.液晶定向膜,其特征在于,由权利要求1~8中任一项所述的液晶定向处理剂获得。
10.液晶显示元件,其特征在于,具备权利要求9所述的液晶定向膜。
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