CN110462501B - 液晶取向剂、液晶取向膜和液晶表示元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使经过低温烧成工艺,所得液晶取向膜也具备优异的刷磨耐性、所需的电压保持率,且具有可靠性的液晶取向膜、形成该液晶取向膜的液晶取向剂、和具备该液晶取向膜液晶表示元件。本发明提供一种含有下述(A)成分、(B)成分和(C)成分的液晶取向剂。(A)成分:选自由聚酰亚胺前体、和通过该聚酰亚胺前体的酰亚胺化反应得到的聚酰亚胺组成的组中的至少1种聚合物;(B)成分:下述式(N‑1)所示的化合物(式(N‑1)中,R1和R2表示碳数1~10的直链或支链的亚烷基等,R3和R4表示氢原子、或碳数1~20的直链或支链的烷基,R5表示z价的碳数1~24的脂肪族烃基等,z为1~6的整数);(C)成分:选自由下述式(1)~(8)组成的组中的至少1种特定溶剂(式(1)~(4)和(8)中,R11~R16和R20~R21各自独立地表示碳数1~4的直链或支链的烷基,式(5)和(6)中,R17~R19表示碳数1或2的烷基。式(7)中的n表示1~3的整数)。
Figure DDA0002216705740000011
H3C‑CH(OH)‑CH2‑O‑R11 (1);HO‑CH2‑CH2‑O‑R12 (2);R13‑O‑CH2‑CH2‑O‑R14 (3);H3CCOO‑R15‑O‑R16 (4);HO‑CH2‑CH2‑O‑CH2‑CH2‑O‑R17 (5);R18‑O‑CH2‑CH2‑O‑CH2‑CH2‑O‑R19 (6);
Figure DDA0002216705740000012
;R20‑CO‑R21(8)。

Description

液晶取向剂、液晶取向膜和液晶表示元件
技术领域
本发明涉及一种即使使用低温烧成工序也具备优异的刷磨耐性、所需的电压保持率(VHR),且具有可靠性的液晶取向膜、形成该液晶取向膜的液晶取向剂、和具备该液晶取向膜的液晶表示元件。
背景技术
作为液晶取向膜,涂布以聚酰胺酸(也称聚酰胺酸。)等的聚酰亚胺前体、可溶性聚酰亚胺的溶液为主成分的液晶取向剂并烧成而得到的所谓聚酰亚胺系的液晶取向膜被广泛使用。
对于以往的液晶取向膜,已知通过在烧成工序中,将聚酰亚胺前体例如在200℃以上的高温下烧成,并制备聚酰亚胺,从而获得良好的可靠性、刷磨耐性。另一方面,近年来,由于优异的设计性,正在研究了使用PET膜、聚碳酸酯膜作为基板的柔性液晶元件。另外,为了改善液晶显示器的颜色再现性,还提出了在滤色器中混合量子点的方法(专利文献1)。另一方面,存在量子点对热或光的可靠性不足,难以提高基板的烧成温度。因此,针对涂布液晶取向剂的基板的耐热性和/或防止该基板或基板所具备的部件的劣化的要求,正在对低温烧成工艺进行研究。另外,提出了适合于低温烧成工序的液晶取向膜材料(专利文献2)。
但是,要求即使经过低温烧成工艺后,获得的液晶取向膜仍具备所需的电压保持率,并且是具有可靠性的液晶取向膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO2014/123836。
专利文献2:WO2012/121259。
发明内容
发明要解决的问题
为此,本发明的目的在于,提供一种即使经过低温烧成工艺后,获得的液晶取向膜也具备优异的刷磨耐性、所需的电压保持率,并且具有可靠性的液晶取向膜。
另外,在上述目的的基础上,本发明的目的还在于提供形成该液晶取向膜的液晶取向剂、和具备该液晶取向膜的液晶表示元件。
进而,在上述目的的基础上或者除了上述目的外,本发明的目的还在于提供上述液晶取向膜的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明人等发现了以下发明。
<1>(A)成分:
选自由聚酰亚胺前体、和通过该聚酰亚胺前体的酰亚胺化反应得到的聚酰亚胺组成的组中的至少1种的聚合物;
(B)成分:下述式(N-1)所示的化合物;
(C)成分:选自由下述式(1)~(8)组成的组中的至少1种特定溶剂。
Figure BDA0002181292180000021
H3C-CH(OH)-CH2-O-R11 (1)
HO-CH2-CH2-O-R12 (2)
R13-O-CH2-CH2-O-R14 (3)
H3CCOO-R15-O-R16 (4)
HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-R17 (5)
R18-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-R19 (6)
Figure BDA0002181292180000031
R20-CO-R21 (8)
式(N-1)中,R1和R2相同或不同,表示碳数1~10的直链或支链的亚烷基、或碳数3~10的亚环烷基。
R3和R4相同或不同,表示氢原子、或碳数1~20的直链或支链的烷基。
R5表示z价的碳数1~24的直链或支链的脂肪族烃基、或z价的碳数3~24的脂环式烃基。
任选在该脂肪族烃基中的碳-碳键之间插入碳数3~12的环烷烃基、碳数5~12的芳香族烃基、(硫)醚、羰基、叔胺的任一者,该脂肪族烃基任选具有选自环氧基、卤素中的1种基团。
另外,任选在该脂环式烃基中的碳-碳键之间插入(硫)醚、羰基、叔胺的任一者,不构成环的单键之一任选被碳数1~12的亚烷基取代。
z为1~6的整数。
式(1)~(4)和(8)中,R11~R16和R20~R21各自独立地表示碳数1~4的直链或支链的烷基,式(5)和(6)中,R17~R19表示碳数1或2的烷基。
式(7)中的n表示1~3的整数。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种即使经过低温烧成工艺后,获得的液晶取向膜也具备优异的刷磨耐性、所需的电压保持率,并且具有可靠性的液晶取向膜。
另外,根据本发明,在上述效果的基础上,还能够提供形成该液晶取向膜的液晶取向剂、和具备该液晶取向膜的液晶表示元件。
进而,根据本发明,在上述效果的基础上或除了上述效果之外,还能够提供上述液晶取向膜的制造方法。
具体实施方式
本申请提供液晶取向剂、由该液晶取向剂得到的液晶取向膜、具备该液晶取向膜的液晶表示元件。以下,按顺序进行说明。
<液晶取向剂>
本申请的液晶取向剂含有(A)成分、(B)成分、和(C)成分。
<<(A)成分>>
(A)成分为选自由聚酰亚胺前体、和通过该聚酰亚胺前体的酰亚胺化反应得到的聚酰亚胺组成的组中的至少1种聚合物。
[聚酰胺酸]
本发明的聚酰胺酸可以通过使二胺化合物与四羧酸二酐反应来得到。
<二胺>
用于本发明的聚酰胺酸的聚合中的二胺可以通过以下式(1)来概括。
Figure BDA0002181292180000041
上述式(1)的A1和A2分别独立地为氢原子、碳数1~5的烷基、碳数2~5的烯基、碳数2~5的炔基,Y1为2价有机基团。从液晶取向性的角度出发,A1和A2优选为氢原子或甲基。作为式(2)的优选方式,可以使用下述式(DA-1)的二胺。
另外,上述式(DA-1)中,Yd可以为下述式(Y-1)~(Y-171)所示的2价有机基团。
Figure BDA0002181292180000051
Figure BDA0002181292180000061
式(Y-87)中,X1为硫原子、氧原子或-NH-,R8和R9分别独立地为2价有机基团,R8和R9中的至少一者具有芳香环,「-CO-X1-」中的至少一个连接键与芳香环键合,优选为从符合公开公报2015-135464的第[0047]~[0048]段记载的式(b-1)~(b-42)的化合物中去除2个氨基而成的基团。
Figure BDA0002181292180000071
式(Y-139)中,R1、R2分别为亚乙基、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-N(CH3)CO-。
Figure BDA0002181292180000072
Figure BDA0002181292180000081
需要说明的是,上述式中,n为1~6的整数。
上述二胺中,从聚酰亚胺前体或将该聚酰亚胺前体酰亚胺化从而得到的聚酰亚胺相对于溶剂的溶解性的角度出发,优选为Y-1~Y-6、Y-8、Y-9、Y-14~Y-17、Y-20、Y-26~Y-28、Y-32、Y-38~Y-42、Y-49~Y-60、Y-64~Y-69、Y-72、Y-77、Y-84、Y-86、Y-156、Y-160~Y-163、Y-165,更优选为Y-8、Y-9、Y-14、Y-16、Y-17、Y-20、Y-26~28、Y-32、Y-38、Y-68、Y-72、Y-77、Y-84、Y-160、Y-161、Y-165。
作为本发明中可以使用的二胺的一个优选方式,可列举出下述式[Sd-1]~式[Sd-4]所示的在侧链具有烷基、含氟烷基的二胺。
Figure BDA0002181292180000091
式中,A1分别独立地表示碳数1~22的烷基或碳数1~22的含氟烷基。
作为本发明中可以使用的二胺的另一优选方式,可列举出:2,4-二氨基苯甲酸、2,5-二氨基苯甲酸、3,5-二氨基苯甲酸、4,4’-二氨基联苯-3,3’-二羧酸、4,4’-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’-二氨基二苯甲烷-3,3’-二羧酸、4,4’-二氨基联苯-3-羧酸、4,4’-二氨基二苯甲烷-3-羧酸、4,4’-二氨基二苯乙烷-3,3’-二羧酸、4,4’-二氨基二苯乙烷-3-羧酸、4,4’-二氨基二苯醚-3,3’-二羧酸、下述的式[4a-1]~[4a-6]所示结构的二胺。在提高液晶取向膜的固化速度方面,上述二胺是优选的,更优选与后述的赋予垂直取向性的二胺一起使用。相对于液晶取向剂中使用的二胺成分整体,这些二胺优选设为10摩尔%以上,更优选设为20摩尔%以上。
Figure BDA0002181292180000092
作为本发明中可以使用的二胺的又一优选方式,可列举出下述式[2a-1]~式[2a-9](n分别独立地表示2~12的整数)所示的二胺。
Figure BDA0002181292180000101
作为本发明中可以使用的二胺的另一优选方式,可列举出下述式(bs)所示的具有杂环的二胺。
Figure BDA0002181292180000102
上述式[bs]中,
X1为选自由-O-、-NQ1-、-CONQ1-、-NQ1CO-、-CH2O-以及-OCO-组成的组中的至少1种的2价有机基团,Q1为氢原子或碳数1至3的烷基,
X2为单键、或选自由碳数1至20的脂肪族烃基、非芳环式烃基以及芳族烃基组成的组中的至少1种的2价有机基团,
X3为单键、或选自由-O-、-NQ2-、-CONQ2-、-NQ2CO-、-COO-、-OCO-以及-O(CH2)m-(m为1至5的整数)组成的组中的至少1种的2价有机基团,
Q2为氢原子或碳数1至3的烷基,
X4为含氮芳杂环,n为1至4的整数,优选为国际公开公报WO2009/093707的第[0036]~[0038]段的表1~表3中记载的组合。
作为本发明中可以使用的二胺的又一优选方式,可列举出下述式(PV-0)所示的具有光反应性基团的二胺。
Figure BDA0002181292180000111
上述式(PV-0)中,X2表示取代基,为下述式(2A)、或下述式(2B)所示结构的基团。
Figure BDA0002181292180000112
上述式(2A)和上述式(2B)中,R表示氢原子、碳原子数1~18的烷基(其中,其任意的氢原子任选被氟原子取代。)、或碳原子数1~18的烷氧基(其中,其任意的氢原子任选被氟原子取代。)。A和B分别独立地表示单键或下述式所示的任一个环结构。其中,环结构中的任意的氢原子任选被碳数1~10的烷氧基取代。T1~T4分别独立地表示单键、醚、酯、酰胺或酮键。S表示单键、或碳原子数1~10的亚烷基。
在赋予垂直取向性的情况下,作为本发明中可以使用的二胺,可列举出国际公开公报WO2013/125595的第[0033]~[0042]段记载的式[2-1]~[2-31]所示的二胺等。相对于二胺成分整体,这些二胺优选设为5摩尔%以上,更优选设为10摩尔%以上,进一步优选设为20摩尔%以上。从提高所述固化速度的角度出发,优选为90摩尔%以下,更优选为80摩尔%以下。更优选的二胺为选自下述式[2a-24]~[2a-33]的至少1种。
Figure BDA0002181292180000121
式(2a-32)中,当相对于一个氨基为邻位时,R1分别独立地表示选自-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-和-CH2OCO-中的至少1种连结基团,当相对于两个氨基为间位时,除了上述所示的连结基团,R1还表示选自-CONH-、-NHCO-和-CH2-中的至少1种连结基团;R2分别独立地表示碳数1~22的直链状或支链状烷基、碳数1~22的直链状或支链状烷氧基;Cy为选自4,4’-联苯二基、4,4’-苯基环己基、4,4’-二环己基的基团。
Figure BDA0002181292180000131
上述式中,R3表示-O-、或-CH2O-,Cy2与所述Cy同义;R7分别独立地表示碳数3~12的直链状或支链状烷基,1,4-亚环己基的顺-反异构表示反式异构体。
另外,除上述列举的二胺外,还可以使用4-(2-(甲基氨基)乙基)苯胺、或者日本特开第2010-97188号公报记载的二胺。
上述光反应性二胺中,从光反应性等角度出发,优选以下化合物。
Figure BDA0002181292180000132
上述各式中示例的特别优选的二胺化合物的CnH2n+1部分中,n表示0~18的整数。
<四羧酸二酐>
作为四羧酸二酐,例如可列举出: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。作为这些的具体例,可分别列举出以下的组[1]~[5]的四羧酸二酐等。
可列举出:[1]作为脂肪族四羧酸二酐,例如1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐等;
[2]作为脂环式四羧酸二酐,例如下述式(X1-1)~(X1-13)(式(X1-1)~(X1-4)中,R3至R23分别独立地为氢原子、卤素原子、碳数1~6的烷基、碳数2~6的烯基、碳数2~6的炔基、含有氟原子的碳数1~6的1价有机基团、或苯基,它们可以相同也可以不同,
所述式中,RM为氢原子、或甲基,
Xa为下述式(Xa-1)~(Xa-7)所示的4价有机基团)等酸二酐;
Figure BDA0002181292180000141
[3]1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3-氧杂二环[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-羧甲基降冰片烷-2:3,5:6-二酐、4,9-二氧杂三环[5.3.1.02,6]十一烷-3,5,8,10-四酮等;
[4]作为芳香族四羧酸二酐,例如1,2,4,5-苯四酸酐、4,4'-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐、3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酐、下述式(Xb-1)~(Xb-10)所示的酸二酐等;以及,
Figure BDA0002181292180000151
[5]进而,式(X1-44)~(X1-52)所示的酸二酐、日本特开第2010-97188号公报记载的四羧酸二酐。
Figure BDA0002181292180000161
需要说明的是,对于上述四羧酸二酐,可以单独使用1种或组合使用2种以上。
上述酸二酐中,从聚酰亚胺前体或将该聚酰亚胺前体酰亚胺化从而得到的聚酰亚胺相对于溶剂的溶解性的角度出发,优选为X1-1~X1-3、X1-5~X1-12、Xa-1~Xa-3、Xb-13、X6~X8、Xb-1、Xb-7~Xb-9、Xb-13、X1-44,X1-47~X1-52,更优选为X1-1~X1-3、X1-5~X1-12、Xa-1~Xa-3、Xb-7~Xb-9、X1-44、X1-49。
<聚酰胺酸的制造方法>
对于本发明中使用的聚酰胺酸,可以通过公知的方法(例如,参见国际公开公报WO2014/034792)来合成。
从单体和聚合物的溶解性的角度出发,上述反应中使用的有机溶剂优选为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、或γ-丁内酯,这些可以使用1种或混合使用2种以上。从不易发生聚合物的析出,且容易获得高分子量体的角度出发,聚合物的浓度优选为1~30质量%,更优选为5~20质量%。
[聚酰胺酸酯]
本发明中使用的聚酰胺酸酯可以通过下述方式获得。
<聚酰胺酸酯的制造方法>
本发明中使用的聚酰胺酸酯可以通过如下任一公知的方法(例如参见国际公开公报WO2014/034792)来合成:(1)由聚酰胺酸合成的情况,(2)由四羧酸二酯和二胺合成聚酰胺酸酯的情况或(3)通过四羧酸二酯二酰氯与二胺的反应来合成的情况。
作为所述四羧酸二酯,可以通过如下述反应式(式中,R1为碳数1~5的烷基,A为源自所述四羧酸二酐的4价有机基团。)所示的那样,使所述四羧酸二酐与R1OH所示的碳数1~5的醇反应的公知方法(例如参见国际公开公报2010/092989)来制造。
Figure BDA0002181292180000171
本发明的四羧酸二酯中,从获得高分子量且低分散的聚酰胺酸酯的角度出发,优选[5-p-1]所示的化合物。
作为四羧酸二酯二酰氯,例如可以通过将所述四羧酸二烷基酯氯化的公知方法(例如参见国际公开公报第WO2010/092989号)来制造。
从获得高分子量且低分散的聚酰胺酸酯的角度出发,作为四羧酸二酯二酰氯,优选式[5-Cl](上述式(5-Cl)中,A与所述式(5)的A同义。)所示的化合物。
Figure BDA0002181292180000172
从聚酰胺酸酯的溶解性的角度出发,上述反应中使用的溶剂优选为N-甲基-2-吡咯烷酮、或γ-丁内酯,这些可以使用1种或混合使用2种以上。从不易发生聚合物的析出,且容易获得高分子量体的角度出发,合成时的聚合物浓度优选为1~30质量%,更优选为5~20质量%。
上述3种聚酰胺酸酯的合成方法中,上述(2)或上述(3)的合成法由于能够获得高分子量的聚酰胺酸酯,因此特别优选。
[聚酰亚胺]
本发明中使用的聚酰亚胺可以通过公知的方法(例如参见国际公开公报WO2013/125595)来获得。
上述聚酰亚胺可以是通过将聚酰胺酸所具有的酰胺酸结构或聚酰胺酸酯所具有的酰胺酸酯结构全部脱水闭环而得到的完全酰亚胺化物,也可以是仅将酰胺酸或酰胺酸酯结构的一部分脱水闭环,酰胺酸结构或酰胺酸酯结构与酰亚胺环结构并存的部分酰亚胺化物。对于所使用的聚酰亚胺,其酰亚胺化率优选为20%以上,从确保相对于溶剂的溶解性的角度出发,优选为90%以下,更优选为60%以下。该酰亚胺化率是将相对于聚酰亚胺的酰胺酸结构或酰胺酸酯结构的数量与酰亚胺环结构的数量的总量、酰亚胺环结构的数量所占的比例用百分率表示的值。在此,酰亚胺环的一部分可以是异酰亚胺环。
根据本发明的优选方式,(A)成分可以为选自由聚酰亚胺、聚酰胺酸、和聚酰胺酸酯组成的组中的至少一种聚合物。
根据本发明的更优选方式,(A)成分为使四羧酸衍生物与二胺反应得到的聚合物,所述四羧酸衍生物为选自由四羧酸二酐、四羧酸二酯和四羧酸二酯二酰氯组成的组中的至少一种。此时,作为所述四羧酸二酐、四羧酸二酯和四羧酸二酯二酰氯,优选包含选自由所述脂肪族四羧酸二酐、脂环式四羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐、以及它们的四羧酸二酯和四羧酸二酯二酰氯组成的组中的至少1种的结构。
进一步优选的是,包含具有选自由环丁烷环结构、环戊烷环结构、环己烷环结构、和苯环结构组成的组中的至少一种的结构。具体而言,从聚酰胺酸、和聚酰胺酸酯、或者将它们酰亚胺化而得到的聚酰亚胺相对于溶剂的溶解性的角度出发,优选所述式(X1-1)~(X1-3)、(X1-6)~(X1-12)、(Xa-1)~(Xa-2)、1,2,4,5-苯四酸酐、4,4’-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐、(Xb-6)~(Xb-8)、(X1-44)、(X1-47)~(X1-52),更优选可列举出:(X1-1)~(X1-3)、(X1-6)~(X1-12)、(Xa-1)~(Xa-2)、(Xb-6)~(Xb-8)、(X1-44)、(X1-49)。
作为所述四羧酸衍生物的更优选的方式,特别优选包含选自由下述式(X1-1-1)~(X1-1-6)所示的化合物、
Figure BDA0002181292180000191
上述式(X1-6)~(X1-9)所示的化合物、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、1,2,4,5-苯四酸酐、(Xb-6)所示的化合物以及它们的四羧酸二酯和四羧酸二酯二酰氯组成的组中的至少一种化合物(T)。
相对于聚酰胺酸的合成中使用的四羧酸二酐及其衍生物的总量,这些优选化合物(T)的用量(使用2种以上的情况下是指其总量)优选设为10摩尔%以上,更优选设为20摩尔%以上,进一步优选设为30摩尔%以上。
本发明所述的聚酰胺酸、聚酰胺酸酯和聚酰亚胺的分子量以重均分子量计优选为2,000~500,000,更优选为5,000~300,000,进一步优选为10,000~100,000。另外,数均分子量优选为1,000~250,000,更优选为2,500~150,000,进一步优选为5,000~50,000。
<<(A)成分的量>>
液晶取向剂的总量设为100重量%的情况下,(A)成分为1~15重量%,优选为1~8重量%,更优选为1.5~7重量%。
<(B)成分>
本申请的液晶取向剂含有(B)成分。
(B)成分为下述式(N-1)所示的化合物。
式(N-1)中,R1和R2相同或不同,表示碳数1~10的直链或支链的亚烷基、或碳数3~10的亚环烷基。
该亚烷基和/或该亚环烷基任选具有选自由醚和叔胺组成的组中的至少1种基团。另外,该亚烷基可以为饱和或不饱和的亚烷基。
R1和R2可以为碳数1~10、优选碳数1~5的直链状亚烷基,特别优选为碳数1~2的饱和的直链状亚烷基。
R3和R4相同或不同,表示氢原子、或碳数1~20的直链或支链的烷基。
该烷基任选具有选自由醚和叔胺组成的组中的至少1种基团。另外,该烷基可以为饱和或不饱和的烷基。
R3和R4可以为氢原子或碳数1~2的烷基,优选为氢原子。
R5表示z价的碳数1~24的脂肪族烃基、或z价的碳数3~24的脂环式烃基。
任选在该脂肪族烃基中的碳-碳键之间插入碳数3~12的环烷烃基、碳数5~12的芳香族烃基、(硫)醚、羰基、叔胺的任一者,该脂肪族烃基任选具有选自环氧基、卤素的1种基团。
任选在该脂环式烃基中的碳-碳键之间插入(硫)醚、羰基、叔胺的任一者,不构成环的单键之一任选被碳数1~12的亚烷基替换;
z为1~6的整数。
Figure BDA0002181292180000201
作为R5的碳数3~12的环烷烃基,可列举出从环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环己烯、降冰片烷和金刚烷中的任一者中去除2个氢原子而成的基团。
作为R5的碳数5~12的芳香族烃基,可列举出从苯、联苯、吡啶、吡嗪、萘、呋喃、咪唑、恶唑、噻唑和呋喃中的任一者中去除2个氢原子而成的基团。
作为R5的碳数1~12的亚烷基,可列举出:亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、十二烷基氧基、亚乙烯基、亚丙烯基、亚丁烯基、亚戊烯基、亚乙炔基、亚丙炔基等。
z为1,R5为1价的碳数1~24的脂肪族烃基的情况下,作为R5,可列举出碳数1~24的烷基、碳数2~24的烯基、以及碳数2~24的炔基。
z为2以上,R5为2价以上的碳数1~24的脂肪族烃基的情况下,作为R5,可列举出从所述1价的碳数1~24的脂肪族烃基中去除z-1个氢原子而成为连接键的基团。
z为1,R5为1价的碳数3~24的脂环式烃基的情况下,作为R5可列举出:环烷基、环十氢萘基、金刚烷基等的1价基团。
z为2以上,R5为2价以上的脂环式烃基的情况下,作为R5可列举出从所述1价的碳数3~24的脂环式烃基中去除z-1个氢原子而成为连接键的基团。
作为式(N-1)所示的化合物,优选下述式(N-2-1)至(N-2-4)所示结构的环氧化合物。
Figure BDA0002181292180000211
(N-2-1)至(N-2-4)中,X分别独立地表示单键、亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基或六亚甲基。
Y表示亚甲基、亚乙基、三亚甲基、亚乙烯基、氧基和硫基中的任一种。
Z表示环戊烷二基、环己烷二基或降冰片烷二基。
作为式(N-1)所示的化合物,优选下述式(N-3-1)~(N-3-4)、或1,3-双(二缩水甘油基氨基甲基)环己烷、1,4-双(二缩水甘油基氨基甲基)环己烷、2,5-双(二缩水甘油基氨基甲基)降冰片烷和2,6-双(二缩水甘油基氨基甲基)降冰片烷。
Figure BDA0002181292180000221
<<(B)成分的量>>
本申请的液晶取向剂中,相对于100重量%(A)成分,(B)成分为1~30重量%,优选2~20重量%,更优选2~15重量%,进一步优选2~10重量%。
<(C)成分>
本申请的液晶取向剂作为(C)成分含有选自由下述式(1)~(8)组成的组中的至少1种特定溶剂。
式(1)~(4)和(8)中,R11~R16和R20~R21分别独立地表示碳数1~4的直链或支链的烷基。
式(5)和(6)中,R17~R19表示碳数1或2的烷基。
式(7)中的n表示1~3的整数。
H3C-CH(OH)-CH2-O-R11 (1)
HO-CH2-CH2-O-R12 (2)
R13-O-CH2-CH2-O-R14 (3)
H3CCOO-R15-O-R16 (4)
HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-R17 (5)
R18-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-R19 (6)
Figure BDA0002181292180000231
R20-CO-R21 (8)
液晶取向剂的溶剂总量设为100重量%的情况下,(C)成分的量为70重量%以上,优选70~100重量%,更优选80~100重量%。
《(A)成分~(C)成分以外的成分》
本申请的液晶取向剂可以适当含有上述(A)成分~(C)成分以外的成分。
例如可列举出:N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、1,3-二甲基咪唑烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、乙醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、异戊醇、叔戊醇、3-甲基-2-丁醇、新戊醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、2-乙基-1-己醇、环己醇、1-甲基环己醇、2-甲基环己醇、3-甲基环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、二丙醚、二丁醚、二己醚、二噁烷、1,2-丁氧基乙烷、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、二乙二醇、丙二醇、1-(丁氧基乙氧基)丙醇、二丙二醇、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、三丙二醇单甲醚、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙酸乙酯、二乙二醇乙酸酯、三甘醇、三甘醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、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-丙氧基丙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸正丁酯或乳酸异戊酯和、下述结构的有机溶剂,但不限于这些。
Figure BDA0002181292180000241
其中,从可获得性和实用性的角度出发,优选a-22、a-13~a-21、a-24、a-26、a-27、a-31、a-34、a-37、a-38,更优选a-22、a-37。
<其他交联性化合物>
作为(A)成分~(C)成分以外的成分,可列举出交联性化合物。
作为该交联性化合物,例如可列举出:具有环氧基、异氰酸酯基、氧杂环丁烷基或环碳酸酯基的交联性化合物;具有选自由羟基、羟基烷基和低级烷氧基烷基组成的组中的至少1种的取代基的交联性化合物;或具有聚合性不饱和键的交联性化合物,但是不限于这些。需要说明的是,交联性化合物中可以具有2个以上这些取代基、聚合性不饱和键。
作为具有环氧基或异氰酸酯基的交联性化合物,例如可列举出:双酚丙酮缩水甘油醚、苯酚酚醛清漆环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯、四缩水甘油基氨基二亚苯基、四苯基缩水甘油醚乙烷、三苯基缩水甘油基醚乙烷、双酚六氟乙酰二缩水甘油醚、1,3-双(1-(2,3-环氧丙氧基)-1-三氟甲基-2,2,2-三氟甲基)苯、4,4-双(2,3-环氧丙氧基)八氟联苯、三缩水甘油基对氨基苯酚、2-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-2-(4-(4-(4)1,1-双(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)乙基)苯基)丙烷或1,3-双(4-(1-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-1-(4-(1-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-1-甲基乙基)苯基)乙基)苯氧基)-2-丙醇等。
具有氧杂环丁烷基的可交联性化合物是具有至少两个下述式[4A]所示的氧杂环丁烷基的化合物。
Figure BDA0002181292180000251
具体而言,可列举出第WO2011/132751号国际公开公报(2011年10月27日公开)的58~59页记载的式[4a]~式[4k]所示交联性化合物。
作为具有环碳酸脂基的交联性化合物是具有至少2个下述式[5A]所示的环碳酸脂基的交联性化合物。
Figure BDA0002181292180000261
具体而言,可列举出国际公开公第WO2012/014898号(2012年2月2日公开)的第76~82页记载的式[5-1]~式[5-42]所示的交联性化合物。
作为具有选自由羟基和烷氧基组成的组中的至少1种取代基的交联性化合物,例如可列举出:具有羟基或烷氧基的氨基树脂,例如三聚氰胺树脂、尿素树脂、胍胺树脂、甘脲-甲醛树脂、琥珀酰胺-甲醛树脂或乙烯脲-甲醛树脂。具体而言可以使用氨基的氢原子被羟甲基或烷氧基甲基或这两者取代的三聚氰胺衍生物、苯并胍胺衍生物或甘脲。该三聚氰胺衍生物或苯并胍胺衍生物也可以二聚体或三聚体的形式存在。这些中,优选每1个三嗪环具有平均3个以上且6个以下的羟甲基或烷氧基甲基的物质。
作为上述三聚氰胺衍生物或苯并胍胺衍生物的示例,可列举出:作为市售品的每1个三嗪环中平均3.7个甲氧基甲基被取代的MX-750、每1个三嗪环中平均5.8个甲氧基甲基被取代的MW-30(以上由Sanwa Chemical公司制)或Cymel 300、301、303、350、370、771、325、327、703、712等甲氧基化三聚氰胺、Cymel 235、236、238、212、253、254等甲氧基甲基化丁氧基甲基化三聚氰胺、Cymel 506、508等丁氧基甲基化三聚氰胺、Cymel 1141等含羧基的甲氧基甲基化异丁氧基甲基化三聚氰胺、Cymel 1123等甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯并胍胺、Cymel 1123-10等甲氧基甲基化丁氧基甲基化苯并胍胺、Cymel 1128等丁氧基甲基化苯并胍胺、Cymel 1125-80等含羧基的甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯并胍胺(以上由MitsuiCyanamid公司制)。另外,作为甘脲的示例,可列举出:Cymel 1170等丁氧基甲基化甘脲、Cymel 1172等羟甲基化甘脲等、powderlink 1174等甲氧基羟甲基化甘脲等。
作为具有羟基或烷氧基的苯或酚化合物,例如可列举出:1,3,5-三(甲氧基甲基)苯、1,2,4-三(异丙氧基甲基)苯、1,4-双(仲丁氧基甲基)苯或2,6-二羟甲基-对叔丁基苯酚。
更具体而言,可列举出第WO2011/132751号国际公开公报(2011年10月27日公开)的第62~66页记载的式[6-1]~式[6-48]的交联性化合物。
作为具有聚合性不饱和键的交联性化合物,例如可列举出:三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酰氧基乙氧基三羟甲基丙烷或甘油聚缩水甘油醚聚(甲基)丙烯酸酯等分子内具有3个聚合性不饱和基团的交联性化合物;进一步,乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷双酚A型二(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷双酚型二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯二(甲基)丙烯酸酯或羟基新戊酸酯新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等分子内具有2个聚合性不饱和基团的交联性化合物;此外,(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯,(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基-2-羟丙酯、2-(甲基)丙烯酰氧基-2-邻苯二甲酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羟丙酯,单(甲基)丙烯酸甘油酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯或N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等分子内具有1个聚合性不饱和基团的交联性化合物等。
此外,还可以使用下述式[7A]所示的化合物。
Figure BDA0002181292180000271
式[7A]中,E1表示选自由环己烷环、双环己烷环、苯环、联苯环、三联苯环、萘环、芴环、蒽环或菲环组成的组中的基团,E2表示选自下述式[7a]或式[7b]的基团,n表示1~4的整数。
Figure BDA0002181292180000281
上述为交联性化合物的一例,交联性化合物不限于这些。另外,用于本发明的液晶取向剂的交联性化合物可以为1种或组合2种以上。
本发明的液晶取向剂中,相对于100质量份全部聚合物成分,交联性化合物的含量优选为0.1~150质量份。其中,为了进行交联反应,并发挥目标效果,相对于100质量份聚合物成分,优选为0.1~100质量份。更优选为1~50质量份。
<其他任意成分>
在不损害本发明的效果的范围内,本发明的液晶取向剂中可以使用在涂布液晶取向剂时提高液晶取向膜的膜厚均匀性和表面平滑性的化合物。
作为提高液晶取向膜的膜厚均匀性和表面平滑性的化合物,可列举出氟系表面活性剂、有机硅系表面活性剂、非离子系表面活性剂等。对于这些具体例,可列举出国际公开公报WO2016/047771的第[0117]段记载的表面活性剂。
更具体而言,例如可列举出:Eftop EF301、EF303、EF352(以上由Tohkem Products公司制)、Megafac F171、F173、R-30(以上由Dainippon Ink公司制)、Fluorads FC430、FC431(以上由Sumitomo 3M公司制)、Asahi Guard AG710、Surflon S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(以上由旭硝子公司制)等。
相对于液晶取向剂中所含的100质量份全部聚合物成分,表面活性剂的用量优选为0.01~2质量份,更优选为0.01~1质量份。
进一步,可以在液晶取向剂中添加国际公开公报WO2011/132751(2011年10月27日公开)的第69~73页记载的、式[M1]~[M156]所示的含氮杂环胺化合物,来作为促进液晶取向膜中的电荷转移以促进元件的脱电荷的化合物。该胺化合物可以直接添加到液晶取向剂中,但优选在制成浓度0.1~10质量%,优选1~7质量%的溶液后添加。该溶剂没有特别限制,只要其溶解特定聚合物(A)即可。
除了上述不良溶剂、交联性化合物、提高树脂皮膜或液晶取向膜的膜厚的均匀性、表面平滑性的化合物和促进脱电荷的化合物,只要在不损害本发明的效果的范围内,在本发明的液晶取向剂中,还可以添加本发明所述的聚合物以外的聚合物、以提高取向膜与基板的密合性为目的的硅烷偶联剂,进而还可以添加酰亚胺化促进剂等,以在烧成涂膜时有效进行利用聚酰亚胺前体的加热而进行的酰亚胺化。
本申请的液晶取向剂具有含有上述(A)成分~(C)成分的溶液形态。
用于本发明的液晶取向剂具有特定结构的聚合物溶解在有机溶剂中而成的溶液形态。
对于用于本发明的液晶取向剂的聚合物的浓度,可以根据所形成的涂膜的厚度的设定适当变化,但是从形成均匀且无缺陷的涂膜的角度出发,优选为1重量%以上,从溶液的储存稳定性的角度出发,优选设为10重量%以下。
对于本申请的液晶取向剂,可以根据所形成的涂膜的厚度的设定适当改变固体成分浓度(液晶取向剂的成分(C)以外的成分的总重量占液晶取向剂的总重量的比例),但是从形成均匀且无缺陷的涂膜的角度出发,优选为1重量%以上,从溶液的储存稳定性的角度出发,优选设为10重量%以下。
固体成分浓度的特别优选的范围根据将液晶取向剂涂布在基板上的方法而不同。
例如,在利用旋涂法的情况下,聚合物的浓度特别优选为1.5~4.5重量%的范围。在利用印刷法的情况下,特别优选将固体成分浓度设为3~9重量%的范围,由此将溶液粘度设为12~50mPa·s的范围。在利用喷墨方法的情况下,特别优选将固体成分浓度设为1~5重量%的范围,由此将溶液粘度设为3~15mPa·s的范围。
作为本申请的(A)成分的聚酰亚胺前体和聚酰亚胺,其分子量以重均分子量计优选为2,000~500,000,更优选为5,000~300,000,进一步优选为10,000~100,000。另外,数均分子量优选为1,000~250,000,更优选为2,500~150,000,进一步优选为5,000~50,000。
根据本发明的另一方式,提供使用本发明的液晶取向剂从而形成的液晶取向膜。
另外,根据本发明的又一方式,提供液晶取向膜的制造方法,所述方法包括:将本发明的液晶取向剂涂布在基板上从而形成涂膜的工序;和在所述涂膜与液晶层未接触的状态下或者在所述涂膜与液晶层接触的状态下对所述涂膜进行光照射的工序。
进而,根据本发明的另一方式,提供具备本发明的液晶取向膜、或通过本发明的所述制造方法得到的液晶取向膜的液晶表示元件。以下进行详细描述。
<液晶取向膜、液晶表示元件>
通过使用上述液晶取向剂,能够制造液晶取向膜。另外,本发明的液晶表示元件具备使用上述液晶取向剂从而形成的液晶取向膜。对于本发明的液晶表示元件的操作模式没有特别限制,例如可以适用于TN(Twisted Nematic)型、STN型、垂直取向型(包括VA-MVA型、VA-PVA型等。)、面内切换型(IPS型)、FFS(Fringe Field Switching)型、光学补偿弯曲型(OCB型)等各种操作模式。
本发明的液晶表示元件例如可以通过包含以下工序(1-1)~(1-3)的工序来制造。工序(1-1)中,所使用的基板根据期望的操作模式而不同。工序(1-2)和(1-3)中各操作模式是共通的。
[工序(1-1):形成涂膜]
首先,在基板上涂布本发明的液晶取向剂,然后通过加热涂布面在基板上形成涂膜。
(1-1A)例如制造TN型、STN型或VA型的液晶表示元件时,首先,将设置有图案化的透明导电膜的2张基板作为一对,优选通过胶版印刷法、旋涂法、辊涂法或喷墨印刷法将上述制备的液晶取向剂分别涂布在其各透明性导电膜形成面上。作为基板,例如可以使用浮法玻璃、钠玻璃等玻璃;由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、聚(脂环式烯烃)等塑料制成的透明基板。作为设置在基板的一个表面上的透明导电膜,可以使用由氧化锡(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。为了获得图案化的透明导电膜,例如可以利用如下方法:在形成无图案的透明导电膜后,通过光刻蚀形成图案的方法;在形成透明导电膜时使用具有所需图案的掩模的方法等。在涂布液晶取向剂时,为了进一步使基板表面和透明导电膜与涂膜之间的粘接性良好,可以实施预处理,在基板表面中形成涂膜的表面上预先涂布官能性硅烷化合物、官能性钛化合物等。
涂布液晶取向剂后,为了防止所涂布的液晶取向剂滴落等,优选进行预加热(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0.25~10分钟,更优选为0.5~5分钟。之后,实施烧成(后烘烤)工序,其目的在于完全去除溶剂,根据需要使存在于聚合物中的酰胺酸结构热酰亚胺化。此时的烧成温度(后烘烤温度)优选为80~300℃,更优选为120~250℃。后烘烤时间优选为5~200分钟,更优选为10~100分钟。如此形成的膜的膜厚优选为0.001~1μm,更优选为0.005~0.5μm。
(1-1B)制造IPS型或FFS型的液晶表示元件时,在设置有由梳齿型图案化的透明导电膜或金属膜制成的电极的基板的电极形成表面,和没有设置电极的对向基板的一个表面上分别涂布液晶取向剂,然后通过加热各涂布面来形成涂膜。此时所使用的基板和透明导电膜的材质、涂布方法、涂布后的加热条件、透明导电膜或金属膜的图案化方法、基板的预处理、以及所形成的涂膜的优选的膜厚与上述(1-1A)相同。作为金属膜,例如可以使用铬等金属形成的膜。
在上述(1-1A)和(1-1B)的任一种情况下,在基板上涂布液晶取向剂之后,通过去除有机溶剂,形成液晶取向膜或作为液晶取向膜的涂膜。此时,涂膜形成后可以通过进一步加热,使本发明的液晶取向剂中配混的聚酰胺酸、聚酰胺酸酯以及聚酰亚胺进行脱水闭环反应,以制备进一步酰亚胺化的涂膜。
[工序(1-2):取向能力赋予处理]
制造TN型、STN型、IPS型或FFS型液晶表示元件时,对上述工序(1-1)中形成的涂膜实施赋予液晶取向能力的处理。由此,涂膜被赋予液晶分子的取向能力从而成为液晶取向膜。作为赋予取向能力的处理,例如可列举出:将由尼龙、人造丝、棉等纤维制成的布卷绕在辊上,用辊向一定方向摩擦涂膜的刷磨处理;向涂膜照射偏振光或非偏振光的辐射线的光取向处理等。另一方面,制造VA型液晶表示元件时,可以将在上述工序(1-1)中形成的涂膜直接用作液晶取向膜,也可以对该涂膜实施赋予取向能力的处理。
通过光取向处理对涂膜赋予液晶取向能力时,作为照射涂膜的辐射线,例如可以使用含有波长150~800nm的光的紫外线和可见光。辐射线为偏振光的情况下,其可以是直线偏振光也可以是部分偏振光。另外,所使用的辐射线为直线偏振光或部分偏振光的情况下,可以从垂直于基板表面的方向进行照射,也可以从斜向进行照射,或者可以组合进行照射。在照射非偏振光的辐射线的情况下,照射方向设为斜向。
作为所使用的光源,例如可以使用低压汞灯、高压汞灯、氘灯、金属卤化物灯、氩共振灯、氙灯、准分子激光器等。优选的波长区域的紫外线可以通过将光源与例如滤光器、衍射光栅等一起使用的方式来获得。辐射线的照射量优选为10~5,000mJ/cm2,更优选为30~2,000mJ/cm2
另外,为了提高反应性,可以一边加热涂膜一边对涂膜进行光照射。加热时的温度通常为30~250℃,优选为40~200℃,更优选为50~150℃。
另外,使用含有波长150~800nm的光的紫外线时,可以将上述工序中得到的光照射膜直接用作液晶取向膜,但也可以将该光照射膜烧成。此时的烧成温度优选为80~300℃,更优选为120~250℃。烧成时间优选为5~200分钟,更优选10~100分钟。这里的光取向处理相当于在与液晶层未接触的状态下的光照射处理。
需要说明的是,也可以对刷磨处理后的液晶取向膜进行如下处理:通过对液晶取向膜的一部分照射紫外线,从而改变液晶取向膜的一部分区域的预倾角的处理;或在液晶取向膜表面的一部分上形成抗蚀剂膜,在此基础上进行与先前的刷磨处理方向不同的刷磨处理,然后去除抗蚀剂膜的处理,使得液晶取向膜在各区域中具有不同的液晶取向能力。在这种情况下,可以改善所得的液晶表示元件的视界特性。适用于VA型液晶表示元件的液晶取向膜也可以适用于PSA(Polymer sustained alignment)型液晶表示元件。
[工序(1-3):液晶单元的构建]
(1-3A)如上所述,准备形成有液晶取向膜的2片基板,通过在对向设置的2片基板之间设置液晶来制造液晶单元。例如,可列举出以下两种方法来制造液晶单元。第一种方法是以往已知的方法。首先,将2片基板隔着间隙(单元间隙)对向配置,使各个液晶取向膜彼此相对,用密封剂将2片基板的周边部贴合。将液晶注入并填充至由基板表面和密封剂划分的单元间隙中,然后通过密封注入孔来制造液晶单元。第二种方法是被称为ODF(One DropFill)方式的方法。在形成有液晶取向膜的2片基板中的一片基板上的规定位置处,涂布例如紫外光固化性的密封剂,进一步将液晶滴在液晶取向膜表面上的规定的几个位置处,之后,粘贴另一基板,使液晶取向膜彼此相对,同时使液晶铺展在基板的整个表面上,接着通过对基板的整个表面照射紫外光使密封剂固化,从而制造液晶单元。在使用任一种方法时,对于如上所述制造的液晶单元,期望进一步加热至所用液晶呈各向同性相的温度,然后逐渐冷却至室温,从而去除液晶填充时的流动取向。
作为密封剂,例如可以使用含有硬化剂和作为间隔物的氧化铝球的环氧树脂等。
作为液晶,可列举出向列液晶和近晶液晶,其中优选向列液晶,例如可以使用席夫碱类液晶、偶氮氧类液晶、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、二噁烷类液晶、双环辛烷类液晶、立方烷类液晶等。另外,可以在这些液晶中添加例如消胆胺氯化物、胆甾醇壬酯、胆甾醇碳酸酯等胆甾型液晶;以商品名“C-15”、“CB-15”(Merck公司制)出售的手性剂;对-癸氧基亚苄基-对氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯等铁电性液晶并使用。液晶还可另外含有各向异性染料。术语“染料”可以指能够将可见光区域例如在400nm至700nm的波长范围内至少一部分或整个范围内的光集中吸收或改变光的物质;术语“各向异性染料”可以指能够在所述可见光区域的至少一部分或整个范围内各向异性地吸收光的物质。如上所述,可以通过使用染料来调节液晶单元的色感。对于各向异性染料的种类没有特别限制,例如可以使用黑色染料(black dye)或彩色染料(colordye)。对于各向异性染料相对于液晶的比例,在不损害目标物性的范围内适当选择,例如,可以以相对于100重量份的液晶化合物为0.01重量份~5重量份的比例含有各向异性染料,但是可以根据需要将所述比例改变至适当的范围。
(1-3B)制造PSA型液晶表示元件时,除了将光聚合性化合物与液晶一起注入或滴落之外,以与上述(1-3A)同样的方式构建液晶单元。之后,在一对基板所具有的导电膜之间施加电压的状态下,对液晶单元进行光照射。这里施加的电压例如可以设为5~50V的直流电或交流电。此外,作为所照射的光,例如可以使用含有波长150~800nm的光的紫外线和可见光,但优选含有波长300~400nm的光的紫外线。作为照射光的光源,例如可以使用低压汞灯、高压汞灯、氘灯、金属卤化物灯、氩共振灯、氙灯、准分子激光器等。需要说明的是,所述优选波长区域的紫外线可以通过将光源与例如滤光器、衍射光栅等一起使用的方式来获得。作为光的照射量,优选为100mJ/cm2以上且小于20,000mJ/cm2,更优选为100~10,000mJ/cm2
(1-3C)使用包含具有光聚合性基团的化合物(聚合物或添加剂)在基板上形成涂膜时,也可以采用如下方法:以与上述(1-3A)同样的方式构建液晶单元,然后,通过在历经一对基板所具有的导电膜之间施加电压的状态下对液晶单元进行光照射的工序,来制造液晶表示元件的方法。根据该方法,具有能够以较少的光照射量实现PSA模式的优点。对液晶单元的光照射,可以在通过施加电压来驱动液晶的状态下进行,或者可以在以不驱动液晶的程度施加低电压的状态下进行。所施加的电压例如可以设为0.1~30V的直流电或交流电。对于所照射的光的条件,可以适用上述(1-3B)的说明。这里的光照射处理相当于在与液晶层接触的状态下的光照射处理。
然后,通过在液晶单元的外侧表面粘贴偏振片,可以获得本发明的液晶表示元件。作为被粘贴在液晶单元的外表面的偏振片,可列举出用醋酸纤维素保护膜夹住偏振膜而成的偏振片,其中偏振膜是被称为“H膜”的、一边将聚乙烯醇拉伸取向一边使其吸收碘而成的偏振膜;或者由H膜本身制成的偏振片。
本发明的液晶表示元件可以有效地适用于各种装置,例如可以用于时钟、便携式游戏机、文字处理器、笔记本电脑、汽车导航系统、便携式摄像机、PDA、数码相机、移动电话、智能手机、各种监视器、液晶电视和信息显示器等各种表示装置。
如上所述,通过使用本发明的液晶取向剂,能够获得涂布面内的膜厚的均匀性、涂布周边部的线性和尺寸稳定性优异的液晶取向膜。
另外,通过使用本发明的液晶取向剂,能够获得具有所需的电压保持率的值,刷磨耐性优异,并且具有可靠性的液晶取向膜。
实施例
以下列举实施例对本发明进行更详细地说明,但是本发明的解释不限于这些实施例。
实施例中所使用的化合物的结构如下所示。
<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
PMDA:均苯四甲酸二酐
TCA:2,3,5-三羧基环戊基乙酸-1,4,2,3-二酐
<二胺化合物>
p-PDA:对苯二胺
DBA:3,5-二氨基苯甲酸
PCH 7:1,3-二氨基-4-[4-(反式-4-正庚基环己基)苯氧基]苯
APC 12:1,3-二氨基-4-(十二烷氧基)苯
PBCH 5:1,3-二氨基-4-{4-[反式-4-(反式-4-正戊基环己基)环己基]苯氧基}苯
DA-3:2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷
实施例中使用的(B)成分以及比较例中使用的交联剂种类的结构如下所示。
Figure BDA0002181292180000361
实施例等中使用的有机溶剂的简称如下。
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮
GBL:γ-丁内酯
BCS:丁基溶纤剂
CHN:环己酮
CPN:环戊酮
PGME:丙二醇单甲醚
EC:乙基卡必醇
DME:二乙二醇二甲醚
<聚合物分子量测定>
对于合成例中的聚合物的分子量,使用Senshu Scientific公司制造的常温凝胶渗透色谱(GPC)装置(SSC-7200、Shodex公司制柱(KD-803、KD-805),按照以下方式进行测定。
柱温:50℃
洗脱液:DMF(作为添加剂:溴化锂-水合物(LiBr·H2O)为30mmol/L、磷酸·无水晶体(正磷酸)为30mmol/L、THF为10ml/L)
流速:1.0ml/分钟
用于制作校正曲线的标准样品:东曹公司制TSK标准聚环氧乙烷(分子量:约900,000、150,000、100,000、30,000)和高分子实验室公司制聚乙二醇(分子量:约12,000、4,000、1,000)。
(聚酰亚胺的分子量测定)
对于合成例中的聚酰亚胺的分子量,使用常温凝胶渗透色谱(GPC)装置(GPC-101)(昭和电工株式会社制)、柱(KD-803,KD-805)(Shodex Co.制),按照以下方式进行测定。
柱温:50℃
洗脱液:N,N’-二甲基甲酰胺(作为添加剂:溴化锂-水合物(LiBr·H2O)为30mmol/L、磷酸·无水晶体(正磷酸)为30mmol/L、四氢呋喃(THF)为10ml/L)
流速:1.0ml/分钟
用于制作校正曲线的标准样品:TSK标准聚环氧乙烷(分子量:约900,000、150,000、100,000、30,000)(Tosoh公司制)和聚乙二醇(分子量:约12,000、4,000和1,000)(高分子实验室公司制)。
(酰亚胺化率的测定)
对于合成例中的聚酰亚胺的酰亚胺化率,按照如下方式进行测定。将聚酰亚胺粉末20mg加入到NMR(核磁共振)样品管(NMR标准取样管φ5(草野科学公司制))中,添加氘代二甲基亚砜(DMSO-d6,0.05质量%TMS(四甲基硅烷)混合品)(0.53ml),施加超声波使其完全溶解。对于该溶液利用NMR测定机(JNW-ECA500)(JEOL DATUM LTD.制)测定500MHz的质子NMR。酰亚胺化率如下求出:将源自酰亚胺化前后没有变化的结构的质子作为基准质子来确定,使用该质子的峰累积值、和在9.5ppm~10.0ppm附近出现的源自酰胺酸的NH基的质子峰累积值利用以下式子求出。
酰亚胺化率(%)=(1-α·x/y)×100
上述式中,x为源自酰胺酸的NH基的质子峰累积值、y为基准质子的峰累积值、α为相对于聚酰胺酸(酰亚胺化率为0%)的情况的酰胺酸的NH基质子1个的基准质子的个数比率。
<聚酰亚胺的合成>
<合成例1>
将BODA(18.8g,75mmol)、DBA(7.6g,50mmol)、PCH7(21.7g,50mmol)在NMP(148.0g)中混合,在80℃下反应5小时后,加入CBDA(4.8g,24mmol)和NMP(63.5g),在40℃下反应12小时得到聚酰胺酸溶液。
向该聚酰胺酸溶液(50.0g)加入NMP稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂加入乙酸酐(5.8g)、吡啶(4.6g),在80℃下反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(600ml)中,滤出所得沉淀物。用甲醇洗涤该沉淀物,在100℃下减压干燥并得到聚酰亚胺粉末(A)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为57%,数均分子量为17800,重均分子量为53400。
<合成例2>
将BODA(12.5g,50mmol)、DBA(9.1g,60mmol)、PCH7(15.2g,40mmol)在NMP(147.6g)中混合,在80℃下反应5小时后,加入CBDA(9.8g,50mmol)和NMP(39.1g),在40℃下反应12小时得到聚酰胺酸溶液。
向该聚酰胺酸溶液(80.0g)加入NMP稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂加入乙酸酐(15.4g)、吡啶(8.9g),在50℃下反应3.5小时。将该反应溶液投入至甲醇(1000ml)中,滤出所得沉淀物。用甲醇洗涤该沉淀物,在100℃下减压干燥并得到聚酰亚胺粉末(B)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为51%,数均分子量为20100,重均分子量为68100。
<合成例3>
将BODA(18.8g,75mmol)、DBA(10.7g,70mmol)、PBCH5(13.0g,30mmol)在NMP(132.2g)中混合,在80℃下反应5小时后,加入CBDA(4.7g,24mmol)和NMP(56.7g),在40℃下反应12小时得到聚酰胺酸溶液。
向该聚酰胺酸溶液(50.0g)加入NMP稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂加入乙酸酐(8.6g)、吡啶(6.6g),在80℃下反应3.5小时。将该反应溶液投入至甲醇(650ml)中,滤出所得沉淀物。用甲醇洗涤该沉淀物,在100℃下减压干燥并得到聚酰亚胺粉末(C)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为57%,数均分子量为18500、重均分子量为52700。
<合成例4>
将CBDA(3.9g,20mmol)、DA-3(36.9g,90mmol)、APC12(2.9g,10mmol)在NMP(240.1g)中混合,在室温下反应1小时后,加入PMDA(16.8g,77mmol)和NMP(103.3g),在室温下反应2小时得到聚酰胺酸溶液(D)。
该酰胺酸的数均分子量为17200,重均分子量为62000。
<合成例5>
将TCA(5.1g、22.9mmol)、DBA(2.5g、16.1mmol)、PCH7(2.6g、6.9mmol)在NMP(40.8g)中混合,在60℃下反应24小时反应,得到聚酰胺酸溶液。
向聚酰胺酸溶液(20.0g)加入NMP稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂加入乙酸酐(2.3g)、吡啶(1.8g),在90℃下反应2小时。将该反应溶液投入至甲醇(248ml)中,滤出所得沉淀物。用甲醇洗涤该沉淀物,在100℃下减压干燥并得到聚酰亚胺粉末(E)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为51%,数均分子量为16,100,重均分子量为37,200。
<合成例6>
将CBDA(19.0g,97mmol)、p-PDA(3.2g,30mmol)、PCH7(26.6g,70mmol)在NMP(277.1g)中混合,在室温下反应24小时得到聚酰胺酸溶液(F)。
该酰胺酸的数均分子量为18700,重均分子量为56100。
<实施例1~4>
通过在合成例1、合成例2、合成例3、合成例5中得到的聚酰亚胺粉末(A)、(B)、(C)、和(E)各1g中,分别加入GBL(3.8g)和PGME(20.0g),并在70℃下搅拌15小时,从而得到聚酰亚胺溶液。聚酰亚胺溶液均未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
接着,通过在这些聚酰亚胺溶液中添加TETRAD-C的10wt%PGME溶液(0.3g),并在室温下搅拌30分钟,从而得到液晶取向剂(1)~(4)。
使用得到的液晶取向处理剂(1)~(4),进行溶剂干燥速度的评价、刷磨耐性的评价、液晶单元的制作、液晶单元的电压保持率的评价。
对于实施例5~13和比较例1~3也以同样的方式进行各种评价。将实施例和比较例的溶剂干燥速度的评价结果示于表1,将刷磨耐性的评价结果示于表2,将液晶单元的电压保持率的评价结果示于表3。
<实施例5>
通过向合成例1中得到的聚酰亚胺粉末(A)1g中加入GBL(6.3g)和PGME(17.3g),并在70℃下搅拌15小时,从而得到聚酰亚胺溶液。在该聚酰亚胺溶液中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。接着,通过向该聚酰亚胺溶液添加TETRAD-C的10wt%PGME溶液(0.5g),并在室温下搅拌30分钟,从而得到液晶取向剂(5)。
<实施例6~8>
通过向合成例1、合成例2、合成例3中得到的聚酰亚胺粉末(A)、(B)、和(C)各1g中,分别加入GBL(6.3g)、PGME(12.5g)、以及DME(5.0g),并在70℃下搅拌15小时,从而得到聚酰亚胺溶液。聚酰亚胺溶液均未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。接着,通过向这些聚酰亚胺溶液添加TETRAD-C的10wt%PGME溶液(0.3g),并在室温下搅拌30分钟,从而得到液晶取向剂(6)~(8)。
<实施例9>
通过向合成例1中得到的聚酰亚胺粉末(A)1g中加入PGME(18.9g)和EC(5.0g),并在70℃下搅拌15小时,从而得到聚酰亚胺溶液。在该聚酰亚胺溶液中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。接着,通过向这些聚酰亚胺溶液添加TETRAD-C的10wt%PGME溶液(0.3g),并在室温下搅拌30分钟,从而得到液晶取向剂(9)。
<实施例10~13>
通过向合成例1、合成例2、合成例3、合成例5中得到的聚酰亚胺粉末(A)、(B)、(C)、和(E)各1g中分别加入GBL(3.8g)、PGME(8.9g)、和CHN(8.9g),并在70℃下搅拌15小时,从而得到聚酰亚胺溶液。聚酰亚胺溶液均未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。接着,通过向这些聚酰亚胺溶液添加TETRAD-C的10wt%PGME溶液(0.5g),并在室温下搅拌30分钟,从而得到液晶取向剂(10)~(13)。
<实施例14>
通过向合成例4中得到的聚酰胺酸溶液(D)10g中加入CHN(7.5g)、PGME(20.6g)和TETRAD-C的10重量%PGME溶液(0.75g),并在室温下搅拌30分钟,从而得到液晶取向剂(14)。在该聚酰亚胺溶液中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用得到的液晶取向处理剂(14)进行溶剂干燥速度的评价、刷磨耐性的评价、液晶表示元件的制作、液晶取向性的评价。
<实施例15>
通过向合成例4中得到的聚酰胺酸溶液(D)10g中加入CPN(7.5g)、PGME(20.6g)和TETRAD-C的10重量%PGME溶液(0.75g),并在室温下搅拌30分钟,从而得到液晶取向剂(15)。在该聚酰亚胺溶液中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
<实施例16>
通过向合成例6中得到的聚酰胺酸溶液(F)10g中加入BCS(7.5g)、PGME(20.6g)、和TETRAD-C的10重量%PGME溶液(0.75g),并在室温下搅拌30分钟,从而得到液晶取向剂(16)。在该聚酰亚胺溶液中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
<实施例17>
通过向合成例4中得到的聚酰胺酸溶液(D)10g中加入BCS(7.5g)、PGME(20.6g)、和TETRAD-C的10重量%PGME溶液(0.75g),并在室温下搅拌30分钟,从而得到液晶取向剂(16)。在该聚酰亚胺溶液中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
<比较例1>
通过向合成例1中得到的聚酰亚胺粉末(A)1g中加入NMP(16.2g)、和BCS(7.5g),并在70℃下搅拌15小时,从而得到聚酰亚胺溶液。在该聚酰亚胺溶液中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。将该聚酰亚胺溶液作为液晶取向剂(17)。
<比较例2>
通过向合成例1中得到的聚酰亚胺粉末(A)1g中加入NMP(16.2g)、和BCS(7.5g),并在70℃下搅拌15小时,从而得到聚酰亚胺溶液。在该聚酰亚胺溶液中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。接着,通过向这些聚酰亚胺溶液添加TMBIP的10wt%NMP溶液(0.3g),并在室温下搅拌30分钟,从而得到液晶取向剂(18)。
<比较例3>
通过向合成例1中得到的聚酰亚胺粉末(A)1g中加入NMP(16.2g)、和BCS(7.5g),并在70℃下搅拌15小时,从而得到聚酰亚胺溶液。在该聚酰亚胺溶液中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。接着,通过向这些聚酰亚胺溶液添加GT401的10wt%NMP溶液(0.3g),并在室温下搅拌30分钟,从而得到液晶取向剂(19)。
<比较例4>
通过向合成例4中得到的聚酰胺酸溶液(D)10g中加入NMP(19.6g)、BCS(7.5g)和TETRAD-C的10重量%NMP溶液(0.45g),并在室温下搅拌30分钟,从而得到液晶取向剂(20)。在该聚酰亚胺溶液中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
<比较例5>
通过向合成例1中得到的聚酰亚胺粉末(A)1g中加入NMP(16.2g)、和BCS(7.5g),并在70℃下搅拌15小时,从而得到聚酰亚胺溶液。在该聚酰亚胺溶液中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。接着,通过向这些聚酰亚胺溶液添加TMBIP的10wt%NMP溶液(0.5g)和PTSA的10wt%NMP溶液(0.3g),并在室温下搅拌30分钟,从而得到液晶取向剂(21)。
<溶剂干燥速度的评价>
将实施例(1)~(13)和比较例(1)~(5)中得到的本发明的液晶取向剂旋涂至带透明电极的玻璃基板,使干燥后的涂膜的膜厚为100nm,并放置在30℃的加热板上,观测溶剂干燥为止的时间。
<刷磨耐性的评价>
将实施例(1)~(17)和比较例(1)~(5)中得到的本发明的液晶取向剂旋涂至带透明电极的玻璃基板,利用50℃的加热板使溶剂干燥120秒,然后利用120℃的加热板烧成5分钟,形成膜厚100nm的涂膜。通过辊直径120mm的刷磨装置,使用人造丝布,在辊转速1000rpm、辊行进速度50mm/秒、压入量0.3mm的条件下对该涂膜表面进行刷磨,得到带液晶取向膜的基板。
利用设定为倍率100倍的激光显微镜在5个位置随机观察上述基板中心附近的液晶取向膜的表面,根据在作为观察视场的约6.5mm见方的范围内确认的刷磨划痕以及刷磨碎屑(附着物)的量的平均值来评价刷磨耐性。将结果总结于表1。需要说明的是,评价基准设定如下。
评价基准
○:刷磨划痕、刷磨碎屑为20个以下
△:刷磨划痕、刷磨碎屑为20~40个
×:刷磨划痕、刷磨碎屑为40个以上
[垂直取向型液晶单元的制作]
将实施例(1)~(13)和比较例(1)~(3)以及(5)中得到的本发明的液晶取向剂旋涂至带有由ITO膜形成的透明电极的玻璃基板的ITO面上,利用50℃的加热板干燥120秒后,在120℃的IR烘箱中进行10分钟烧成,形成膜厚100nm的液晶取向膜。接着,利用辊直径120mm的刷磨装置,使用人造丝布,在辊转速1000rpm、辊行进速度50mm/秒、压入量0.3mm的条件下对该涂膜面进行刷磨,得到带液晶取向膜的基板。
准备2片上述基板,在其中的一片基板的液晶取向膜上散布4μm的珠间隔物,然后涂布密封剂(协立化学制XN-1500T)。接着,贴合另一片基板,使液晶取向膜表面彼此相对且取向方向呈180°,然后在120℃下使密封剂热固化90分钟以制作空单元。利用减压注入法向该空单元注入负型液晶(Merck公司制MLC-3022),制作液晶单元。
制作液晶单元后,在120℃下进行各向同性相处理1小时,然后用偏光显微镜观察单元,确认到在任一液晶单元中均没有漏光或畴产生等取向缺陷,得到了均一的液晶取向。
<液晶单元的电压保持率评价>
在60℃的温度下对上述制作的液晶单元施加60微秒的1V电压,测定1667毫秒后的电压,并且作为电压保持率计算电压保持了多少。使用Toyo Corporation制造的VHR-1电压保持率测定装置,在电压(Voltage):±1V、脉冲宽度(Pulse Width):60微秒、帧周期(FlamePeriod):1667毫秒的设定下进行测定。
[表1]
表1.
聚酰亚胺 交联剂种类 交联剂量 溶剂干燥速度
实施例1 A TETRAD-C 3wt% 60秒以下
实施例2 B TETRAD-C 3wt% 60秒以下
实施例3 C TETRAD-C 3wt% 60秒以下
实施例4 E TETRAD-C 3wt% 60秒以下
实施例5 A TETRAD-C 5wt% 120秒以下
实施例6 A TETRAD-C 3wt% 120秒以下
实施例7 B TETRAD-C 3wt% 120秒以下
实施例8 C TETRAD-C 3wt% 120秒以下
实施例9 A TETRAD-C 3wt% 60秒以下
实施例10 A TETRAD-C 5wt% 120秒以下
实施例11 B TETRAD-C 5wt% 120秒以下
实施例12 C TETRAD-C 5wt% 120秒以下
实施例13 E TETRAD-C 5wt% 120秒以下
比较例1 A 300秒以上
比较例2 A TMBIP 3wt% 300秒以上
比较例3 A GT-401 3wt% 300秒以上
比较例4 D TETRAD-C 3wt% 300秒以上
比较例5 A TMBIP/PTSA 5wt%/3wt% 300秒以上
[表2]
表2.
刷磨耐性
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
实施例6
实施例7
实施例8
实施例9
实施例10
实施例11
实施例12
实施例13
实施例14
实施例15
实施例16
实施例17
比较例1 ×
比较例2 △×
比较例3 ×
比较例4 ×
比较例5
[表3]
表3.
电压保持率(%)
实施例1 85.9
实施例2 85.3
实施例3 86.3
实施例4 85.1
实施例5 86.1
实施例6 86.2
实施例7 85.9
实施例8 86.7
实施例9 84.9
实施例10 86.2
实施例11 86.4
实施例12 86.6
实施例13 85.9
比较例1 79.7
比较例2 77.1
比较例3 78.4
比较例5 56.2
产业上的可利用性
使用了由本发明的液晶取向剂得到的液晶取向膜的液晶表示元件可以适用于各种液晶模式的表示元件。并且,这些元件也可以用于以表示为目的的液晶显示器、以及用于控制光的透射和阻挡的调光窗和光闸等。

Claims (6)

1.一种液晶取向剂,其含有下述(A)成分、(B)成分、和(C)成分,其中,
(A)成分:选自由聚酰亚胺前体、和通过该聚酰亚胺前体的酰亚胺化反应得到的聚酰亚胺组成的组中的至少1种聚合物;
(B)成分:下述式(N-1)所示的化合物,
Figure FDA0002181292170000011
式(N-1)中,R1和R2相同或不同,表示碳数1~10的直链或支链的亚烷基、或碳数3~10的亚环烷基,
R3和R4相同或不同,表示氢原子、或碳数1~20的直链或支链的烷基,
R5表示z价的碳数1~24的直链或支链的脂肪族烃基、或z价的碳数3~24的脂环式烃基,
任选在该脂肪族烃基中的碳-碳键之间插入碳数3~12的环烷烃基、碳数5~12的芳香族烃基、(硫)醚、羰基、叔胺的任一者,该脂肪族烃基任选具有选自环氧基、卤素中的1种基团,
任选在所述脂环式烃基中的碳-碳键之间插入(硫)醚、羰基、叔胺的任一者,不构成环的单键之一任选被碳数1~12的亚烷基替换,
z为1~6的整数;
(C)成分:选自由下述式(1)~(8)组成的组中的至少1种特定溶剂,
H3C-CH(OH)-CH2-O-R11 (1)
HO-CH2-CH2-O-R12 (2)
R13-O-CH2-CH2-O-R14 (3)
H3CCOO-R15-O-R16 (4)
HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-R17 (5)
R18-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-R19 (6)
Figure FDA0002181292170000021
R20-CO-R21 (8)
式(1)~(4)和(8)中,R11~R16和R20~R21各自独立地表示碳数1~4的直链或支链的烷基,式(5)和(6)中,R17~R19表示碳数1或2的烷基,
式(7)中的n表示1~3的整数。
2.根据权利要求1所述的液晶取向剂,其中,所述液晶取向剂的100重量%溶剂总量中,所述(C)成分为70重量%以上。
3.根据权利要求1或2所述的液晶取向剂,其中,(A)成分为使四羧酸衍生物与二胺反应得到的聚合物,所述四羧酸衍生物为选自由四羧酸二酐、四羧酸二酯和四羧酸二酯二酰卤组成的组中的至少1种,
所述四羧酸衍生物包含具有选自由环丁烷环结构、环戊烷环结构和环己烷环结构、苯环结构组成的组中的至少一种的化合物。
4.一种液晶取向膜,其是使用权利要求1~3中的任一项所述的液晶取向剂而形成的。
5.一种液晶取向膜的制造方法,其包括:将权利要求1~3中的任一项所述的液晶取向剂涂布在基板上从而形成涂膜的工序;和在所述涂膜与液晶层未接触的状态下或者在所述涂膜与液晶层接触的状态下对所述涂膜进行光照射的工序。
6.一种液晶表示元件,其具备:权利要求4所述的液晶取向膜;或者通过权利要求5所述的制造方法得到的液晶取向膜。
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