CN111133373A - 液晶取向剂、液晶取向膜及使用其的液晶表示元件 - Google Patents

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CN111133373A CN201880062797.4A CN201880062797A CN111133373A CN 111133373 A CN111133373 A CN 111133373A CN 201880062797 A CN201880062797 A CN 201880062797A CN 111133373 A CN111133373 A CN 111133373A
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Abstract

提供一种具有能够稳定生成取向控制能力的宽光照射量范围,能够高效获得高品质的液晶取向膜的液晶取向剂。一种液晶取向剂,其特征在于,含有下述(A)成分和(B)成分。(A)成分:属于聚酰亚胺前体等的聚合物(A),所述聚酰亚胺前体包含下述式(1)所示的重复单元,X的20~100摩尔%为式(2)所示的结构,Y的20~100摩尔%为下述式(3)所示的结构。(B)成分:属于聚酰亚胺前体等的聚合物(B),所述聚酰亚胺前体包含下述式(1)所示的重复单元,X的20~100摩尔%为式(2)所示的结构,Y的65~100摩尔%为下述式(4)或式(5)所示的结构,且所述聚酰亚胺前体不包含或以小于20摩尔%的比例包含Y为下述式(3)所示的结构的重复单元。(式中,R1等的定义如说明书所述。)

Description

液晶取向剂、液晶取向膜及使用其的液晶表示元件
技术领域
本发明涉及液晶取向剂、液晶取向膜及使用其的液晶表示元件。
背景技术
用于液晶电视、液晶显示器等的液晶表示元件中,通常在元件内设置有用于控制液晶的排列状态的液晶取向膜。对于液晶取向膜而言,除了使液晶沿着平行于基板的方向等固定方向取向这一作用之外,有时还要求对液晶的预倾角进行控制的作用。这种液晶取向膜的控制液晶取向的能力(取向控制能力)通过对构成液晶取向膜的有机膜进行取向处理而被赋予。
以往,工业上普及的取向处理方法是,针对形成于电极基板上的聚酰亚胺系等有机覆膜的表面,用棉花、尼龙、聚酯等的布沿着一个方向摩擦,即所谓的刷磨处理。但是,刷磨处理中,由于有机覆膜和布相互物理摩擦,因此在形成的取向膜的表面上产生刨花,这可能导致表示元件中产生缺陷。
作为刷磨处理的替代方法,已知通过照射偏振紫外线来赋予液晶取向能力的光取向法。光取向法作为液晶表示元件的取向处理方法,与以往工业上一直使用的刷磨法相比,由于不需要刷磨工序本身,因此具有很大的优点。并且,与通过刷磨使取向控制能力基本固定的刷磨方法相比,光取向法可以改变偏振光的照射量从而控制取向控制能力。
例如,专利文献1中,作为对光取向法下的曝光具有高灵敏度的液晶取向膜,提出了一种包含由特定的环丁烷四羧酸二酐衍生物和芳香族二胺制备的聚酰亚胺前体以及聚酰亚胺的、对曝光具有高灵敏度的取向控制膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-181527号公报
发明内容
发明要解决的问题
以往,通过光取向法进行聚酰亚胺前体、聚酰亚胺等有机覆膜的取向处理时,根据本发明人的见解,光取向的效果对所使用的光的照射量敏感,并且需要在相对狭窄的范围内的最佳照射量。已确定存在如下问题:如果照射量偏离最佳范围,则部分或者全部液晶取向膜中的取向不完全,有时无法实现液晶的稳定取向。
并且获得了如下见解:特别是通过光取向法处理大尺寸的面板时,难以进行将光照射量控制均匀的光取向照射,结果难以通过光取向法进行稳定的取向处理。
为此,本发明的目的在于,扩大能够获得良好的取向控制能力的光照射量的范围(以下也称为最佳照射量裕度),通过提供较宽的照射量裕度,提供特别是大尺寸面板的情况下也能够获得品质好且稳定的取向能力的液晶取向剂。即,本发明的目的在于提供一种液晶取向剂,其具有较宽的光照射量的范围从而稳定地产生取向控制能力,能够高效地获得高品质的液晶取向膜。
用于解决问题的方案
本发明人等进行了深入研究发现,通过使用组合含有2种以上的特定的聚酰亚胺前体或该聚酰亚胺前体的酰亚胺化物即聚酰亚胺,扩大能够获得良好的取向控制能力的最佳照射量裕度,并基于此解决了上述技术问题,从而完成了本发明。
基于上述见解的本发明的主旨如下。
一种液晶取向剂,其特征在于,含有下述(A)成分和(B)成分。
(A)成分:选自由聚酰亚胺前体、和该聚酰亚胺前体的酰亚胺化聚合物组成的组中的至少1种的聚合物(A),所述聚酰亚胺前体包含下述式(1)所示的重复单元,X的20~100摩尔%为式(2)所示的结构,Y的20~100摩尔%为下述式(3)所示的结构。
(B)成分:选自由聚酰亚胺前体、和该聚酰亚胺前体的酰亚胺化聚合物组成的组中的至少1种的聚合物(B),所述聚酰亚胺前体包含下述式(1)所示的重复单元,X的20~100摩尔%为式(2)所示的结构,Y的65~100摩尔%为下述式(4)或式(5)所示的结构,且所述聚酰亚胺前体不包含或以小于20摩尔%的比例包含Y为下述式(3)所示的结构的重复单元。
Figure BDA0002426960030000031
(式(1)中,X为4价有机基团;Y为2价有机基团;R1为氢原子、或碳数1~4的烷基;Z1、Z2各自独立地为氢原子、任选具有取代基的碳数1~10的烷基、任选具有取代基的碳数2~10的烯基、任选具有取代基的碳数2~10的炔基、叔丁氧基羰基、或9-芴基甲氧基羰基。)
Figure BDA0002426960030000032
(式(2)中,R2为卤素原子、碳数1~6的烷基、碳数2~6的烯基、碳数2~6的炔基、或含有氟原子的碳数1~6的1价有机基团。)
Figure BDA0002426960030000041
(式(3)中,A1为-O-、-O-(CH2)p-、-O-(CH2)q-O-、或-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-。其中,p、q、r、s各自独立地为1~14的整数,在氧原子彼此不相邻的条件下,一个以上的-CH2-任选被-O-替换。A2为氢原子、卤素原子、羟基、氨基、硫醇基、硝基、磷酸基、或碳数1~20的1价有机基团。a为1~4的整数。b、c各自独立地为1或2的整数。
式(4)中,A3为单键、或碳数1或2的2价烃基。d、e各自独立地为1或2的整数。)
发明的效果
根据本发明的液晶取向剂,可以扩大以往难以实现的光照射量裕度,该光照射量裕度会实现优异的光取向处理,并且能够得到具有良好残影特性的液晶取向膜。因此,由本发明的液晶取向剂获得的液晶取向膜在制造液晶面板时成品率高,并且可以减少在IPS驱动方式、FFS驱动方式的液晶表示元件中产生的交流驱动所导致的残影,能够获得残影特性优异的IPS驱动方式、FFS驱动方式的液晶表示元件。
具体实施方式
本发明的液晶取向剂含有:选自由聚酰亚胺前体、和该聚酰亚胺前体的酰亚胺化聚合物组成的组中的至少1种的聚合物(A),其中,所述聚酰亚胺前体包含上述式(1)所示的重复单元,X的20~100摩尔%为式(2)所示的结构,Y的20~100摩尔%为下述式(3)所示的结构;以及,选自由聚酰亚胺前体、和该聚酰亚胺前体的酰亚胺化聚合物组成的组中的至少1种的聚合物(B),其中,所述聚酰亚胺前体包含上述式(1)所示的重复单元,X的20~100摩尔%为式(2)所示的结构,Y的65~100摩尔%为下述式(4)或式(5)所示的结构,且所述聚酰亚胺前体不包含或以小于20摩尔%的比例包含Y为下述式(3)所示的结构的重复单元。
上述式(1)中,X、Y、Z1、Z2和R1如上述定义所述。其中,X、Y、Z1、Z2和R1分别优选为下述结构。
上述式(2)所示的结构优选为选自由下述式(X-1)~(X-5)组成的组中的至少1种。
Figure BDA0002426960030000051
上述式(3)所示的结构优选为选自由下述式(Y1-1)~(Y1-13)组成的组中的至少1种。
Figure BDA0002426960030000061
上述式(4)所示的结构优选为选自由下述式(Y2-1)~(Y2-5)组成的组中的至少1种2价有机基团。需要说明的是,上述式(1)中可以具有式(4)或式(5)所示的结构这两者,也可以仅具有任一者。
Figure BDA0002426960030000062
上述式(1)的R1为氢原子或碳数1~5的烷基。作为具体例,可列举出:甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基等。从容易通过加热来进行酰亚胺化的角度出发,R1优选为氢原子或甲基。
上述式(1)的Z1和Z2优选为氢原子、或任选具有取代基的碳数1~10的烷基、或叔丁氧基羰基,特别优选为氢原子、或任选具有取代基的碳数1~10的烷基。
需要说明的是,式(4)的A3中的“烃基”是指,例如烷二基、烯二基、炔二基、或炔二基。
所述聚合物(A)中,上述式(1)中的X为上述式(2)所示的结构的比例是20~100摩尔%,优选为30~100摩尔%。另外,上述式(1)中的Y为上述式(3)所示的结构的比例是20~100摩尔%,20~100摩尔%,优选为30~100摩尔%。
所述聚合物(B)中,上述式(1)中的X为上述式(2)所示的结构的比例是20~100摩尔%,优选为30~100摩尔%。另外,上述式(1)中的Y为上述式(4)或(5)所示的结构的比例是65~100摩尔%、优选为70~100摩尔%。进而,上述式(1)中的Y为上述式(3)所示的结构的比例是0~20摩尔%,优选为0~10摩尔%。
所述聚合物(A)和(B)中,上述式(1)中的X中,除了(X-1)~(X-5)之外,可以任意具有1种或2种以上的其他结构。另外,上述式(1)中的Y中,除了(Y1-1)~(Y1-13)和(Y2-1)~(Y2-6)之外,可以任意具有1种或2种以上的其他结构。若提示所述其他结构的具体例,X可列举出下述(X-6)~(X-49),Y可列举出下述(Y3-1)~(Y3-151)。
Figure BDA0002426960030000071
Figure BDA0002426960030000081
上述式(X-6)是不包含(X-1)~(X-5)的结构,式(X-6)中的R4~R7各自独立地为氢原子、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、或苯基。
Figure BDA0002426960030000082
Figure BDA0002426960030000091
Figure BDA0002426960030000101
Figure BDA0002426960030000111
Figure BDA0002426960030000121
Figure BDA0002426960030000131
从聚合物的溶解性提高的角度出发,所述聚合物(A)中,除了(Y1-1)~(Y1-13)之外,所述式(1)中的Y还优选为选自2价有机基团中的至少一种,所述2价有机基团包含作为任意结构的由式(5)和式(6)所示的结构。另外,所述聚合物(B)中,除了(Y2-1)~(Y2-5)以及式(5)之外,所述式(1)中的Y优选为选自2价有机基团中的至少一种,所述2价有机基团包含作为任意结构的(Y1-1)~(Y1-13)和下述式(6)所示的结构。
Figure BDA0002426960030000132
上述式(6)中,D为优选在150~230℃、更优选在180~230℃下离去的热离去性基团。作为包含上述式(6)所示的结构的Y的具体例,可列举出(Y3-139)~(Y3-144)。
本发明的液晶取向剂中,相对于100质量份所述(A)成分,含有25~400质量份所述(B)成分,优选含有40~235质量份,更优选含有65~150质量份。
所述(A)成分与所述(B)成分的总量为全部聚合物成分的15~100质量%,优选为20~100质量%,更优选为25~100质量%。
为了提高电气特性和液晶取向膜的机械强度,除了所述(A)成分和所述(B)成分以外,可以在本发明的液晶取向剂中含有1种或2种以上的其他聚合物。所述其他聚合物优选为聚酰亚胺前体或其酰亚胺化聚合物。所述其他聚合物优选为与所述(A)成分和所述(B)成分相比极性大的聚合物,具体而言,优选不具有上述式(6)所示结构作为Y的聚酰亚胺前体或其酰亚胺化聚合物。
<聚酰胺酸酯的制造方法>
本发明中使用的聚酰亚胺前体即聚酰胺酸酯例如可以通过以下所示(1)、(2)或(3)的方法合成。
(1)由聚酰胺酸合成的情况
聚酰胺酸酯可以通过将由四羧酸二酐和二胺得到的聚酰胺酸进行酯化来合成。
具体而言,可以通过使聚酰胺酸和酯化剂在有机溶剂的存在下,在-20℃~150℃、优选0℃~50℃下反应30分钟~24小时、优选1~4小时来合成。
作为酯化剂,优选为通过纯化而可以容易地去除的酯化剂,可列举出N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛、N,N-二甲基甲酰胺二乙基缩醛、N,N-二甲基甲酰胺二丙基缩醛、N,N-二甲基甲酰胺二新戊基丁基缩醛、N,N-二甲基甲酰胺二叔丁基缩醛、1-甲基-3-对甲苯基三氮烯、1-乙基-3-对甲苯基三氮烯、1-丙基-3-对甲苯基三氮烯、4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基氯化吗啉鎓等。相对于聚酰胺酸的重复单元1摩尔,酯化剂的添加量优选为2~6摩尔当量。
上述反应中使用的溶剂从聚合物的溶解性角度出发,优选为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、或γ-丁内酯,它们可以使用1种或混合2种以上来使用。合成时的聚合物的浓度从不易产生聚合物的析出、并且容易得到高分子量体的角度出发,优选为1~30质量%、更优选5~20质量%。
(2)通过四羧酸二酯二酰氯和二胺的反应来合成的情况
聚酰胺酸酯可以由四羧酸二酯二酰氯和二胺合成。
具体而言,可以通过使四羧酸二酯二酰氯和二胺在碱和有机溶剂的存在下,在-20℃~150℃、优选0℃~50℃下反应30分钟~24小时、优选1~4小时来合成。
所述碱可以使用吡啶、三乙胺、4-二甲氨基吡啶等,但是为了反应温和进行,优选为吡啶。从为容易去除的量、并且容易得到高分子量体的角度出发,相对于四羧酸二酯二酰氯,碱的添加量优选为2~4倍摩尔。
上述反应中使用的溶剂从单体和聚合物的溶解性角度出发,优选为N-甲基-2-吡咯烷酮、或γ-丁内酯,它们可以使用1种或混合2种以上来使用。合成时的聚合物浓度从不易产生聚合物的析出、并且容易得到高分子量体的角度出发,优选为1~30质量%、更优选5~20质量%。另外,为了防止四羧酸二酯二酰氯的水解,聚酰胺酸酯的合成中使用的溶剂优选尽可能脱水,优选在氮气气氛中、防止外部气体混入。
(3)由四羧酸二酯和二胺合成聚酰胺酸酯的情况
聚酰胺酸酯可以通过使四羧酸二酯和二胺进行缩聚来合成。
具体而言,可以通过使四羧酸二酯和二胺在缩合剂、碱、和有机溶剂的存在下,在0℃~150℃、优选0℃~100℃下反应30分钟~24小时、优选3~15小时来合成。
所述缩合剂可以使用三苯基亚磷酸酯、二环己基碳二亚胺、1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N,N’-羰基二咪唑、二甲氧基-1,3,5-三嗪基甲基吗啉鎓、O-(苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲鎓四氟硼酸盐、O-(苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲鎓六氟磷酸盐、(2,3-二氢-2-硫代-3-苯并噁唑基)膦酸二苯酯等。缩合剂的添加量相对于四羧酸二酯优选为2~3倍摩尔。
所述碱可以使用吡啶、三乙胺等叔胺。从为容易去除的量并且容易得到高分子量体的角度出发,相对于二胺成分,碱的添加量优选为2~4倍摩尔。
另外,上述反应中,通过加入路易斯酸作为添加剂,反应有效地进行。作为路易斯酸,优选为氯化锂、溴化锂等卤化锂。路易斯酸的添加量相对于二胺成分优选为0~1.0倍摩尔。
上述3种聚酰胺酸酯的合成方法中,由于能够得到高分子量的聚酰胺酸酯,特别优选上述(1)或上述(2)的合成法。
如上所述得到的聚酰胺酸酯的溶液通过充分搅拌的同时注入到不良溶剂中,可以使聚合物析出。进行几次析出、用不良溶剂洗涤后、常温或加热干燥,可以得到经过纯化的聚酰胺酸酯的粉末。对于不良溶剂没有特别限定,可列举出水、甲醇、乙醇、己烷、丁基溶纤剂、丙酮、甲苯等。
<聚酰胺酸的制造方法>
本发明中使用的聚酰亚胺前体即聚酰胺酸可以通过以下所示的方法来合成。
具体而言,可以通过使四羧酸二酐和二胺在有机溶剂的存在下,在-20℃~150℃、优选0℃~50℃下反应30分钟~24小时、优选1~12小时来合成。
上述反应中使用的有机溶剂从单体和聚合物的溶解性角度出发,优选为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、或γ-丁内酯,它们可以使用1种或混合2种以上来使用。聚合物的浓度从不易产生聚合物的析出、并且容易得到高分子量体的角度出发,优选为1~30质量%,更优选为5~20质量%。
如上所述得到的聚酰胺酸通过充分搅拌反应溶液的同时注入到不良溶剂中,可以使聚合物析出并回收。另外,通过进行几次析出、用不良溶剂洗涤后、常温或加热干燥,可以得到经过纯化的聚酰胺酸的粉末。对于不良溶剂没有特别限定,可列举出水、甲醇、乙醇、己烷、丁基溶纤剂、丙酮、甲苯等。
<聚酰亚胺的制造方法>
本发明中使用的聚酰亚胺可以通过将所述聚酰胺酸酯或聚酰胺酸等聚酰亚胺前体进行酰亚胺化来制造。由聚酰胺酸酯制造聚酰亚胺的情况下,向所述聚酰胺酸酯溶液、或将聚酰胺酸酯树脂粉末溶解于有机溶剂而得到的聚酰胺酸溶液添加碱性催化剂的化学酰亚胺化是简便的。化学酰亚胺化是在较低的温度下进行酰亚胺化反应,在酰亚胺化的过程中不易发生聚合物的分子量下降,因而优选。
化学酰亚胺化可以通过将想要酰亚胺化的聚酰胺酸酯在有机溶剂中、在碱性催化剂的存在下搅拌来进行。作为有机溶剂,可以使用前述的聚合反应时使用的溶剂。作为碱性催化剂,可列举出吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺、三辛胺等。其中,三乙胺由于具有对于进行反应而言充分的碱性而优选。
进行酰亚胺化反应时的温度为-20℃~140℃、优选0℃~100℃,可以以反应时间1~100小时来进行。碱性催化剂的量为酰胺酸酯基的0.5~30摩尔倍、优选2~20摩尔倍。所得到的聚合物的酰亚胺化率可以通过调节催化剂量、温度、反应时间来控制。酰亚胺化反应后的溶液中残留所添加的催化剂等,因此优选通过以下所述的手段,将所得到的酰亚胺化聚合物回收、用有机溶剂再溶解,形成本发明的液晶取向剂。
由聚酰胺酸制造聚酰亚胺的情况下,向通过二胺成分和四羧酸二酐的反应而得到的所述聚酰胺酸的溶液添加催化剂的化学酰亚胺化是简便的。化学酰亚胺化是在较低的温度下进行酰亚胺化反应,在酰亚胺化的过程中不易发生聚合物的分子量下降,因而优选。
化学酰亚胺化可以通过将想要酰亚胺化的聚合物在有机溶剂中、在碱性催化剂和酸酐的存在下搅拌来进行。作为有机溶剂,可以使用前述的聚合反应时使用的溶剂。作为碱性催化剂,可列举出吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺、三辛胺等。其中,吡啶由于具有对于进行反应而言适当的碱性而优选。另外,作为酸酐,可列举出乙酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐等,其中,若使用乙酸酐则反应结束后的纯化变得容易,因此优选。
进行酰亚胺化反应时的温度为-20℃~140℃、优选0℃~100℃,可以以反应时间1~100小时来进行。碱性催化剂的量为酰胺酸基的0.5~30摩尔倍、优选2~20摩尔倍,酸酐的量为酰胺酸基的1~50摩尔倍、优选3~30摩尔倍。所得到的聚合物的酰亚胺化率可以通过调节催化剂量、温度、反应时间来控制。
在聚酰胺酸酯或聚酰胺酸的酰亚胺化反应后的溶液中残留所添加的催化剂等,因此优选通过以下所述的手段,将所得到的酰亚胺化聚合物回收、用有机溶剂再溶解,形成本发明的液晶取向剂。
如上所述得到的聚酰亚胺的溶液通过充分搅拌的同时注入到不良溶剂中,可以使聚合物析出。进行几次析出、用不良溶剂洗涤后、进行常温或加热干燥,可以得到经过纯化的聚酰胺酸酯的粉末。
所述不良溶剂没有特别限定,可列举出甲醇、丙酮、己烷、丁基溶纤剂、庚烷、甲乙酮、甲基异丁基酮、乙醇、甲苯、苯等。
<液晶取向剂>
本发明的液晶取向剂含有聚合物(A)和聚合物(B)。本发明的液晶取向剂中,除了聚合物(A)和聚合物(B)之外,还可以含有其他聚合物。作为其他聚合物的种类,可列举出:聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酸酯、聚酯、聚酰胺、聚脲、聚有机硅氧烷、纤维素衍生物、聚缩醛、聚苯乙烯或其衍生物、聚(苯乙烯-苯基马来酰亚胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯等。
液晶取向剂用于制作液晶取向膜,从形成均匀的薄膜的角度出发,采用涂布液的形态。优选为在本发明的液晶取向剂中也含有上述聚合物成分和有机溶剂的涂布液。此时,液晶取向剂中的聚合物的浓度可以通过设定所要形成的涂膜的厚度而适当变化。从形成均匀且无缺陷的涂膜的角度来看,上述聚合物的浓度优选为1质量%以上,从溶液的保存稳定性的角度来看,优选为10质量%以下。特别优选的聚合物的浓度为2~8质量%。
液晶取向剂中含有的有机溶剂若为聚合物成分能均匀溶解的有机溶剂则没有特别限定。若列举出其具体例则可列举出: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-乙基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、γ-丁内酯、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、甲基乙基酮、环己酮、环戊酮等。其中,优选使用N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、或γ-丁内酯。
另外,对于液晶取向剂中含有的有机溶剂,优选使用在上述溶剂的基础上并用使涂布液晶取向剂时的涂布性、涂膜的表面平滑性提高的溶剂而得到的混合溶剂。以下列出并用的有机溶剂的具体例,但不限于这些示例。
例如可列举出: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、二丙基醚、二丁基醚、二己基醚、二噁烷、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、1,2-丁氧基乙烷、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇二丁基醚、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、3-乙氧基丁基乙酸酯、1-甲基戊基乙酸酯、2-乙基丁基乙酸酯、2-乙基己基乙酸酯、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、乙二醇单丁基醚、乙二醇单异戊基醚、乙二醇单己基醚、2-(己氧基)乙醇、糠醇、二甘醇、丙二醇、丙二醇单丁基醚、1-(丁氧基乙氧基)丙醇、丙二醇单甲基醚乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇二甲基醚、三丙二醇单甲基醚、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单丁基醚乙酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基乙酸酯、二甘醇乙酸酯、三甘醇、三甘醇单甲基醚、三甘醇单乙基醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸丙二醇单乙基醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙酯、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、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸正丁酯、乳酸异戊酯、下述式[D-1]~式[D-3]所示的溶剂等。
Figure BDA0002426960030000201
上述式[D-1]中,D1表示碳数1~3的烷基,式[D-2]中,D2表示碳数1~3的烷基,式[D-3]中,D3表示碳数1~4的烷基。
对于上述并用的有机溶剂,其中优选使用1-己醇、环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇单丁基醚、二甘醇二乙基醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇单丁基醚或二丙二醇二甲基醚。
这种溶剂的种类和含量可以根据液晶取向剂的涂布装置、涂布条件、涂布环境等适当进行选择。
本发明的液晶取向剂也可以追加含有聚合物成分和有机溶剂以外的成分。作为这样的追加成分,可列举出:用于提高液晶取向膜与基板的密合性、液晶取向膜与密封材料的密合性的密合助剂;用于提高液晶取向膜的强度的交联剂;用于调整液晶取向膜的介电常数、电阻的电介质或导电物质等。作为这些追加成分的具体例,可列举出国际公开公报2015/060357号的第53页[0105]~第55页[0116]中公开的成分等。
<液晶取向膜、液晶表示元件>
液晶取向膜是将液晶取向剂涂布到基板上,干燥、烧成而获得的膜。作为涂布本发明的液晶取向剂的基板,若为透明性高的基板则没有特别限定,可以使用玻璃基板、氮化硅基板,并且也可以使用丙烯酸基板、聚碳酸酯基板等塑料基板等。此时,使用形成有用于驱动液晶的ITO电极等的基板从工艺简化的角度考虑是优选的。另外,反射型的液晶表示元件中,若仅形成单侧的基板则也可以使用硅晶圆等不透明的基板,此时的电极也可以使用铝等反射光的材料。
对于液晶取向剂在基板上的涂布方法并不特别限定,在工业上,丝网印刷、胶版印刷、柔版印刷或喷墨法等是常见的方法。作为其他涂布方法,有浸渍法、辊涂法、狭缝涂布法、旋涂法或喷雾法等,可以根据目的使用这些方法。
在基板上涂布液晶取向剂后,可以通过加热板、热循环型烘箱或IR(红外线)型烘箱等加热方式蒸发溶剂从而制备液晶取向膜。涂布本发明的液晶取向剂后的干燥、烧成工序可以选择任意的温度和时间。通常为了将所含有的溶剂充分去除,可列举出在50~120℃下干燥1~10分钟,然后在150~300℃下烧成5~120分钟的条件。对于烧成后的液晶取向膜的厚度,若过薄则液晶表示元件的可靠性有可能降低,因此优选为5~300nm、更优选为10~200nm。
对由本发明的液晶取向剂获得的液晶取向膜进行取向处理的方法可以是刷磨处理法,不过本发明的液晶取向剂,如上所述,可以通过扩大了的照射量裕度来进行取向处理,因此光取向处理法合适。作为光取向处理法的优选例,在液晶取向膜的表面照射具有100~800nm的波长的辐射线,优选紫外线或可见光,优选为照射具有100~400nm的波长的紫外线、更优选为照射具有200~400nm的波长的紫外线。
光取向处理法中的光照射量优选为1~10000mJ/cm2,其中,更优选为100~5000mJ/cm2,特别优选为100~2000mJ/cm2
对于由以往的液晶取向剂获得的液晶取向膜,光取向处理法中能够获得最佳取向状态的光照射量裕度窄、小于100mJ/cm2,而由本发明的液晶取向剂获得的液晶取向膜的光照射量裕度扩大到100~600mJ/cm2。本发明中,通过如此宽的照射量裕度能够有效地进行取向处理。
在利用刷磨处理或光取向处理的取向处理中,为了改善液晶取向性,根据情况,优选的是,可以在150~250℃的温度下进行加热处理后进行取向处理,另外,也可以将涂膜有液晶取向膜的基板在50~250℃下边加热边进行取向处理。
另外,光取向处理中,偏振紫外线的消光比越高,可以赋予更高的各向异性,因此直线偏振的紫外线的消光比优选为10:1以上,更优选为20:1以上。
进一步,在上述方法中,也可以对照射了偏振放射线的液晶取向膜使用溶剂进行接触处理。
对于作为上述接触处理中使用的溶剂没有特别限制,只要是溶解由于辐射线的照射而从液晶取向膜生成的分解产物的溶剂即可。作为具体例,可列举出:水、甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮、甲乙酮、1-甲氧基-2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯、丁基溶纤剂、乳酸乙酯、乳酸甲酯、双丙酮醇、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸环己酯等。其中,从通用性、溶剂的安全性的角度出发,优选水、2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇或乳酸乙酯,更优选水、1-甲氧基-2-丙醇或乳酸乙酯。溶剂可以组合使用两种以上。
作为上述接触处理,可列举出浸渍处理、喷雾处理(也称为喷涂处理)。从有效溶解由于辐射线而从液晶取向膜生成的分解产物的角度出发,这些处理中的处理时间优选为10秒~1小时。其中,优选进行1分钟~30分钟的浸渍处理。另外,所述接触处理时的溶剂可以为常温也可以加热,但优选为10~80℃,更优选为20~50℃。并且,考虑到分解产物的溶解性,可以根据需要进行超声波处理等。
在所述接触处理后,优选用水、甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮或甲乙酮等低沸点溶剂进行漂洗(也称为洗涤(rinse)),或者对液晶取向膜进行烧成。此时,可以进行洗涤和烧成中的任一种,或者也可以两者都进行。烧成温度优选为150~300℃,更优选为180~250℃,特别优选为200~230℃。此外,烧成时间优选为10秒~30分钟,更优选为1~10分钟。
本发明的液晶取向膜适合作为IPS方式、FFS方式等横向电场方式的液晶表示元件的液晶取向膜,特别适合作为FFS方式液晶表示元件的液晶取向膜。本发明的液晶表示元件如下得到,在获得带有由本发明的液晶取向剂得到的液晶取向膜的基板后,用已知的方法制作液晶单元。
作为本发明的液晶单元的制作方法的一例,将无源矩阵结构的液晶表示元件作为例子进行说明。需要说明的是,也可以为在构成图像表示的各像素部分设置有TFT(ThinFilm Transistor、薄膜晶体管)等开关元件的有源矩阵结构的液晶表示元件。
具体而言,准备透明的玻璃制的基板,在一基板之上设置共用电极、在另一基板之上设置段电极。这些电极例如可以形成ITO电极,以可实现所希望的图像表示的方式进行图案化。接着在各基板之上覆盖共用电极和段电极来设置绝缘膜。绝缘膜例如可以为利用溶胶-凝胶法形成的SiO2-TiO2的膜。
接着,在各基板之上形成液晶取向膜,以液晶取向膜面彼此面对的方式在一基板上叠置另一基板,用密封剂将周围粘接。为了控制基板间隙,通常在密封剂中预先混入间隔物,并且,优选在不设置密封剂的面内部分也预先散布用于控制基板间隙的间隔物。在密封剂的局部预先设置能够从外部填充液晶的开口部。接着,通过设置在密封剂上的开口部,向被2片基板和密封剂包围的空间内注入液晶材料,然后用粘接剂密封该开口部。注入可以使用真空注入法、也可以使用在大气中利用毛细管现象的方法。液晶材料可以使用正型液晶材料、负型液晶材料中的任一者,优选负型液晶材料。接着,进行偏振板的设置。具体而言,优选在2片基板的与液晶层相反侧的面粘贴一对偏振板。
实施例
以下列举出实施例对于本发明进行具体说明,但是本发明不限于这些实施例。
下述化合物的简写符号、各特性的测定方法如下。
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮、GBL:γ-丁内酯、
BCS:丁基溶纤剂、DA-1:1,2-双(4-氨基苯氧基)乙烷、
DA-2:对苯二胺、DA-3:参见下述式(DA-3)、
DA-4:N-叔丁氧基羰基-N-(2-(4-氨基苯基)乙基)-N-(4-氨基苄基)胺、DA-5:参见下述式(DA-5)、
DA-6:1,2-双(4-氨基苯基)乙烷、
DA-7:参见下述式(DA-7)、DA-8:参见下述式(DA-8)、
DA-9:参见下述式(DA-9)、DA-10:参见下述式(DA-10)、
CA-1:参见下述式(CA-1)、CA-2:参见下述式(CA-2)、
CA-3:参见下述式(CA-3)、CA-4:参见下述式(CA-4)
Figure BDA0002426960030000241
[粘度]
使用E型粘度计TVE-22H(东机产业社制),在样品量1.1mL、锥形转子TE-1(1°34’、R24)、温度25℃下测定。
[分子量]
使用GPC(常温凝胶渗透色谱)装置进行测定,以聚乙二醇、聚环氧乙烷的换算值的形式算出数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)。
GPC装置:Shodex Co.制(GPC-101)、柱:Shodex Co.制(KD803、KD805的串联)、柱温:50℃、洗脱液:N,N-二甲基甲酰胺(作为添加剂,含有溴化锂-水合物(LiBr·H2O)30mmol/L(升)、磷酸·无水晶体(正磷酸)30mmol/L、四氢呋喃(THF)10ml/L)、流速:1.0ml/分钟
用于制作校正曲线的标准样品:Tosoh公司制TSK标准聚环氧乙烷(重均分子量(Mw):约900000、150000、100000、30000)和高分子实验室公司制聚乙二醇(峰顶分子量(Mp):约12000、4000、1000)。测定中,为了避免峰重叠,对混合了900000、100000、12000、1000这4种而得到的样品以及混合了150000、30000、4000这3种而得到的样品这2种样品分别进行了测定。
<酰亚胺化率>
将聚酰亚胺粉末20mg加入到NMR样品管(NMR标准取样管,φ5(草野科学公司制)),添加氘代二甲基亚砜(DMSO-d6、0.05%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确定作为基准质子,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为聚酰胺酸(酰亚胺化率为0%)的情况下基准质子相对于酰胺酸的1个NH基质子的个数比例。
[液晶单元的制作]
制备具备边缘场开关(Fringe Field Switching:FFS)方式的液晶表示元件的结构的液晶单元。
首先准备带电极的基板。基板为30mm×50mm的尺寸且厚度0.7mm的玻璃基板。在基板上,作为第1层,形成构成对向电极的、具有实心图案的ITO电极。在第1层的对向电极之上形成作为第2层的通过CVD法成膜的SiN(氮化硅)膜。第2层的SiN膜的膜厚为500nm,作为层间绝缘膜发挥功能。在第2层的SiN膜之上配置作为第3层的将ITO膜图案化形成的梳齿状的像素电极,形成第1像素和第2像素这两个像素。各像素的尺寸为纵10mm、横约5mm。此时,第1层的对向电极与第3层的像素电极通过第2层的SiN膜的作用而电绝缘。
第3层的像素电极具有中央部分弯曲的く字形状的电极元件多个排列构成的梳齿状的形状。各电极要素的宽度方向的宽度为3μm、电极要素之间的间隔为6μm。由于形成各像素的像素电极是由中央部分弯曲的く字形状的电极要素多个排列构成的,因此各像素的形状并非长方形状,而是具备与电极要素同样地在中央部分弯曲的类似于粗体“く字”的形状。并且各像素以其中央的弯曲部分作为界线而上下分割,具有弯曲部分的上侧的第1区域和下侧的第2区域。
若将各像素的第1区域和第2区域进行比较,则构成它们的像素电极的电极元件的形成方向不同。即,将后述的液晶取向膜的刷磨方向作为基准的情况下,像素的第1区域以像素电极的电极要素为+10°的角度(顺时针)的方式形成,像素的第2区域以像素电极的电极要素为-10°的角度(顺时针)的方式形成。即,各像素的第1区域和第2区域以通过像素电极与对向电极之间的电压施加而诱发的液晶的在基板面内的旋转动作(面内转换)的方向是互逆方向的方式构成。
接着,将液晶取向剂用孔径为1.0μm的过滤器过滤后,利用旋涂将其涂布于所准备的上述带电极的基板、和在背面成膜有ITO膜且具有高度4μm的柱状间隔物的玻璃基板上。在80℃的加热板上干燥5分钟后,利用230℃的热风循环式烘箱进行20分钟烧成,形成膜厚100nm的涂膜。借助偏振板向该涂膜面照射消光比10:1以上的直线偏振的波长254nm的紫外线。将该基板在选自水和有机溶剂的至少一种溶剂中浸渍3分钟,然后在纯水中浸渍1分钟,在150~300℃的加热板上加热5分钟,得到带液晶取向膜的基板。
将上述2片基板作为1组,在基板上印刷密封剂,粘贴另一基板,使液晶取向膜面彼此相对且取向方向为0°,然后使密封剂固化从而制备空单元。通过减压注入法将液晶MLC-3019(Merck&Co.制)注入该空单元中,并密封注入口,从而获得FFS驱动液晶单元。之后,将得到的液晶单元在110℃下加热1小时,放置一晚后用于各评价。
[通过长期交流驱动评价残影]
准备与用于上述残影评价的液晶单元结构相同的液晶单元。
使用该液晶单元,在60℃的恒温环境下,以频率60Hz施加±5V的交流电压120小时。之后,使液晶单元的像素电极和对向电极之间短路,以该状态在室温下放置一天。
放置后,将液晶单元设置在以偏光轴正交的方式配置的2片偏振板之间,并且在没有施加电压的状态下预先打开背光,调整液晶单元的配置角度,使得透射光的亮度最小。然后,计算使液晶单元从第1像素的第2区域变得最暗的角度旋转到第1区域变得最暗的角度时的旋转角度作为角度Δ。同样地,在第2像素中,比较第2区域和第1区域,并算出同样的角度Δ。
该角度Δ小于0.13°时,视为液晶取向性良好。此外,不超出该角度Δ的最小值±0.03°时,视为液晶取向性等同于角度Δ的最小值的液晶取向性。
以下示出聚酰胺酸和聚酰亚胺的合成例。需要说明的是,以下,A表示(A)成分,B表示(B)成分,C表示不为(A)成分和(B)成分的任一者,以及PI表示聚酰亚胺。
<合成例1>
在带搅拌装置和氮气导入管的3L的四颈烧瓶中量取DA-1 58.4g(540mmol)、DA-266.0g(270mmol)和DA-3 21.4g(90.0mmol),加入NMP2103g,输送氮气的同时进行搅拌、溶解。一边搅拌该二胺溶液,一边添加CA-1 192g(855mmol),进一步添加NMP 371g使得固体成分浓度变为12质量%,在40℃下搅拌24小时得到聚酰胺酸溶液(A-1)(粘度:435mPa·s)。聚酰胺酸的Mn为12300,Mw为33000。
<合成例2~11>
使用下述表1所示的二胺成分、四羧酸成分和NMP,分别以与合成例1同样的方式实施,得到下述表1所示的聚酰胺酸溶液(A-2)~(A-4)、(B-1)~(B-2)或(C-1)~(C-5)。将得到的聚酰胺酸的粘度和分子量示于下述表1。
[表1]
Figure BDA0002426960030000291
<合成例12>
在带搅拌装置和氮气导入管的3L的四颈烧瓶中量取上述所得的聚酰胺酸溶液(A-3)2250g,加入NMP 750g,搅拌30分钟。向所得的聚酰胺酸溶液中加入乙酸酐171g、吡啶35.4g,在55℃下加热3小时,进行化学酰亚胺化。一边搅拌一边将所得的反应液投入到14028ml的甲醇中,将析出的沉淀物滤出,然后用14028ml的甲醇洗涤3次。通过将所得的树脂粉末在60℃下干燥12小时,得到聚酰亚胺树脂粉末。该聚酰亚胺树脂粉末的酰亚胺化率为66%,Mn=11000、Mw=28000。将所得的聚酰亚胺树脂粉末3.60g分取至100ml锥形瓶中,加入NMP 26.4g使得固体成分浓度变为12%,在70℃下搅拌24小时使其溶解从而得到聚酰亚胺溶液(A-3-PI)(参见下述表2)。
<合成例13>
在带搅拌装置和氮气导入管的100mL的四颈烧瓶中量取所得的聚酰胺酸溶液(A-4)67.0g,加入NMP 33.5g,搅拌30分钟。向所得的聚酰胺酸溶液中加入乙酸酐5.80g、吡啶1.50g,在55℃下加热3小时,进行化学酰亚胺化。一边搅拌一边将所得的反应液投入到472ml的甲醇中,将析出的沉淀物滤出,然后用472ml的甲醇洗涤3次。通过将所得的树脂粉末在60℃下干燥12小时,得到聚酰亚胺树脂粉末。该聚酰亚胺树脂粉末的酰亚胺化率为62%,Mn=12200、Mw=30600。通过以与合成例12相同的方式实施,得到聚酰亚胺的固体成分浓度为12%的聚酰亚胺溶液(A-4-PI)(参见下述表2)。
[表2]
Figure BDA0002426960030000311
<实施例1>
将合成例1中得到的12质量%的聚酰胺酸溶液(A-1)3.13g和合成例2中得到的12质量%的聚酰胺酸溶液(B-1)3.13g分取至100ml锥形瓶中,加入NMP 1.25g和GBL 4.50g、BCS 6.00g,在25℃下混合8小时,从而得到液晶取向剂(1)(参见下述表3)。在该液晶取向剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀溶液。
<实施例2~6>
除了使用下述表3的聚酰胺酸溶液和聚酰亚胺溶液以外,通过以与实施例1相同的方式实施,得到液晶取向剂(2)~(6)。
<实施例7>
将合成例1中得到的12质量%的聚酰胺酸溶液(A-1)3.13g、合成例2中得到的12质量%的聚酰胺酸溶液(B-1)3.13g和合成例9中得到的15质量%的聚酰胺酸溶液(C-3)7.51g分取至100ml锥形瓶中,加入NMP 3.75g、GBL 9.00g和BCS 6.00g,在25℃下混合8小时,得到液晶取向剂(7)(参见下述表3)。在该液晶取向剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀溶液。
<实施例8、9>
除了使用下述表3所示的聚酰胺酸溶液和聚酰亚胺溶液以外,通过以与实施例7相同的方式实施,得到液晶取向剂(8)、(9)(参见下述表3)。
<比较例1~10>
除了使用下述表3所示的聚酰胺酸溶液和聚酰亚胺溶液以外,通过以与实施例1相同的方式实施,得到液晶取向剂(10)~(19)(参见下述表3)。
[表3]
Figure BDA0002426960030000331
<实施例11>
将实施例1中得到的液晶取向剂(1)用孔径为1.0μm的过滤器过滤后,利用旋涂将其涂布于所准备的上述带电极的基板、和在背面成膜有ITO膜且具有高度4μm的柱状间隔物的玻璃基板上。在80℃的加热板上干燥5分钟后,利用230℃的热风循环式烘箱进行20分钟烧成,形成膜厚100nm的涂膜。借助偏振板向该涂膜面照射消光比26:1的直线偏振的波长254nm的紫外线后,在230℃的加热板上干燥14分钟,得到带液晶取向膜的基板。
将上述2片基板作为1组,在基板上印刷密封剂,粘贴另一基板,使液晶取向膜面彼此相对且取向方向为0°,然后使密封剂固化从而制备空单元。通过减压注入法将液晶MLC-3019(Merck&Co.制)注入该空单元中,并密封注入口,从而获得FFS驱动液晶单元。之后,将得到的液晶单元在110℃下加热1小时,放置一晚,通过长期交流驱动实施残影评价。对于长期交流驱动后的该液晶单元的角度Δ的值,上述紫外线的照射量为0.4J/cm2下的液晶单元的角度Δ的值为0.12°,0.7J/cm2下的液晶单元的角度Δ的值为0.10°,0.9J/cm2下的液晶单元的角度Δ的值为0.12°。角度Δ的最小值为0.10°(即,小于0.13°),其他角度Δ未超出该角度Δ的最小值±0.03°,因此根据液晶取向剂(1)获得了良好的液晶取向性。
<实施例12~19和比较例11~20>
除了使用下述表4所示的液晶取向剂代替液晶取向剂(1),和使用下述紫外线照射量以外,以与实施例11完全相同的方法制作FFS驱动液晶单元,通过长期交流驱动实施残影评价。将各自长期交流驱动后的该液晶单元的角度Δ的值示于表4和表5。
[表4]
Figure BDA0002426960030000341
[表5]
Figure BDA0002426960030000342
产业上的可利用性
通过使用本发明的液晶取向剂,能够得到抑制交流驱动引起的残影,并且兼顾密封剂与基底基板的密合性的液晶取向膜。本发明的液晶取向剂广泛用于形成IPS驱动方式、FFS驱动方式等液晶表示元件中的液晶取向膜。
需要说明的是,将2017年9月26日申请的日本专利申请2017-185201号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容引用于此,汲取作为本发明的说明书的公开内容。

Claims (10)

1.一种液晶取向剂,其特征在于,含有下述(A)成分和(B)成分,其中,
(A)成分:选自由聚酰亚胺前体、和该聚酰亚胺前体的酰亚胺化聚合物组成的组中的至少1种的聚合物(A),所述聚酰亚胺前体包含下述式(1)所示的重复单元,X的20~100摩尔%为式(2)所示的结构,Y的20~100摩尔%为下述式(3)所示的结构;
(B)成分:选自由聚酰亚胺前体、和该聚酰亚胺前体的酰亚胺化聚合物组成的组中的至少1种的聚合物(B),所述聚酰亚胺前体包含下述式(1)所示的重复单元,X的20~100摩尔%为式(2)所示的结构,Y的65~100摩尔%为下述式(4)或式(5)所示的结构,且所述聚酰亚胺前体不包含或以小于20摩尔%的比例包含Y为下述式(3)所示的结构的重复单元,
Figure FDA0002426960020000011
式(1)中,X为4价有机基团;Y为2价有机基团;R1为氢原子、或碳数1~4的烷基;Z1、Z2各自独立地为氢原子、任选具有取代基的碳数1~10的烷基、任选具有取代基的碳数2~10的烯基、任选具有取代基的碳数2~10的炔基、叔丁氧基羰基、或9-芴基甲氧基羰基,
Figure FDA0002426960020000012
式(2)中,R2为卤素原子、碳数1~6的烷基、碳数2~6的烯基、碳数2~6的炔基、或含有氟原子的碳数1~6的1价有机基团,
Figure FDA0002426960020000021
式(3)中,A1为-O-、-O-(CH2)p-、-O-(CH2)q-O-、或-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-,其中,p、q、r、s各自独立地为1~14的整数,在氧原子彼此不相邻的条件下,一个以上的-CH2-任选被-O-替换;A2为氢原子、卤素原子、羟基、氨基、硫醇基、硝基、磷酸基、或碳数1~20的1价有机基团;a为1~4的整数;b、c各自独立地为1或2的整数,
式(4)中,A3为单键、或碳数1~2的2价烃基,d、e各自独立地为1或2的整数。
2.根据权利要求1所述的液晶取向剂,其中,式(2)所示的结构为选自由下述式(X-1)~(X-5)组成的组中的至少1种,
Figure FDA0002426960020000031
3.根据权利要求1或2所述的液晶取向剂,其中,式(3)所示的结构为选自由下述式(Y1-1)~(Y1-13)组成的组中的至少1种,
Figure FDA0002426960020000032
4.根据权利要求1~3的任一项所述的液晶取向剂,其中,式(4)所示的结构为选自由下述式(Y2-1)~(Y2-5)组成的组中的至少1种,
Figure FDA0002426960020000041
5.根据权利要求1~4的任一项所述的液晶取向剂,其中,相对于100质量份所述(A)成分,含有25~400质量份所述(B)成分。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的液晶取向剂,其中,所述(A)成分与所述(B)成分的总量为全部聚合物成分的15~100质量%。
7.根据权利要求1~6的任一项所述的液晶取向剂,其用于光取向处理。
8.一种液晶取向膜,其由权利要求1~7的任一项所述的液晶取向剂获得。
9.一种液晶表示元件,其具备权利要求8所述的液晶取向膜。
10.根据权利要求9所述的液晶表示元件,其为横向电场驱动方式。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020158818A1 (ja) * 2019-01-30 2020-08-06 日産化学株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及びそれを用いた液晶表示素子
JPWO2022234820A1 (zh) * 2021-05-06 2022-11-10

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012181527A (ja) * 2012-02-28 2012-09-20 Japan Display East Co Ltd 配向制御膜
CN102799027A (zh) * 2011-05-23 2012-11-28 株式会社日立显示器 液晶显示装置及取向膜材料
CN103718093A (zh) * 2011-08-04 2014-04-09 日产化学工业株式会社 光取向处理法用的液晶取向剂、及使用该液晶取向剂的液晶取向膜
JP2015222387A (ja) * 2014-05-23 2015-12-10 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及びその製造方法、液晶表示素子、重合体並びに化合物
CN105659156A (zh) * 2013-10-23 2016-06-08 日产化学工业株式会社 液晶取向剂、液晶取向膜和液晶表示元件
WO2017022636A1 (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 日産化学工業株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100601067B1 (ko) * 1997-12-02 2006-07-19 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 액정 배향 처리제
TWI284147B (en) * 2001-11-15 2007-07-21 Nissan Chemical Ind Ltd Liquid crystal aligning agent for vertical alignment, alignment layer for liquid crystal, and liquid crystal displays made by using the same
DE102015214301A1 (de) * 2015-07-28 2017-02-02 Stabilus Gmbh Möbelstück und Stellanordnung, insbesondere für eine Lehnenverstellung
KR101835746B1 (ko) * 2015-09-08 2018-03-07 주식회사 엘지화학 액정 배향제용 중합체
KR102704513B1 (ko) * 2015-10-07 2024-09-06 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 액정 배향제, 액정 배향막, 및 액정 표시 소자
WO2017082579A1 (ko) * 2015-11-11 2017-05-18 주식회사 엘지화학 액정 배향막의 제조 방법, 이를 이용한 액정 배향막 및 액정 표시소자
KR101697336B1 (ko) 2016-03-03 2017-01-17 주식회사 엘지화학 액정 배향막의 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102799027A (zh) * 2011-05-23 2012-11-28 株式会社日立显示器 液晶显示装置及取向膜材料
CN103718093A (zh) * 2011-08-04 2014-04-09 日产化学工业株式会社 光取向处理法用的液晶取向剂、及使用该液晶取向剂的液晶取向膜
JP2012181527A (ja) * 2012-02-28 2012-09-20 Japan Display East Co Ltd 配向制御膜
CN105659156A (zh) * 2013-10-23 2016-06-08 日产化学工业株式会社 液晶取向剂、液晶取向膜和液晶表示元件
JP2015222387A (ja) * 2014-05-23 2015-12-10 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及びその製造方法、液晶表示素子、重合体並びに化合物
WO2017022636A1 (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 日産化学工業株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子

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