JP2000250047A - 液晶配向剤 - Google Patents

液晶配向剤

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JP2000250047A
JP2000250047A JP11055132A JP5513299A JP2000250047A JP 2000250047 A JP2000250047 A JP 2000250047A JP 11055132 A JP11055132 A JP 11055132A JP 5513299 A JP5513299 A JP 5513299A JP 2000250047 A JP2000250047 A JP 2000250047A
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polyimide
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和博 江口
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敬祐 栗山
Tsutomu Shimokawa
努 下川
Nobuo Bessho
信夫 別所
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    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明性に優れた液晶配向剤を提供すること。 【解決手段】 ポリマー中に存在する芳香族環量がポリ
マーの全重量に対して0〜25重量%であるポリアミッ
ク酸および/またはポリイミドを含有してなる液晶表示
素子用液晶配向剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶配向剤に関す
る。さらに詳しくは、透明性に優れた液晶配向膜を形成
し得る液晶配向剤に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、透明導電膜を介して液晶配向膜が
表面に形成されている2枚の基板の間に、正の誘電異方
性を有するネマティック型液晶の層を形成してサンドイ
ッチ構造のセルとし、前記液晶分子の長軸が一方の基板
から他方の基板に向かって連続的に90度捻れるように
したTN(Twisted Nematic)型液晶セ
ルを有するTN型液晶表示素子が知られている。
【0003】また、カイラル剤の添加によって当該液晶
分子の長軸が基板間で180度以上にわたって連続的に
捻れる状態を達成させ、これにより生じる複屈折効果を
利用したSTN(Super Twisted Nem
atic)型液晶表示素子も存在する。さらに最近にお
いては、対向する基板間に負の誘電異方性を有するホメ
オトロピック配向状態のネマチック液晶層や螺旋軸が基
板法線と平行状態にあるコレステリック液晶層を形成さ
せ、それらの液晶層中に色素を添加したゲスト−ホスト
型の反射型液晶表示素子も開発されている。これらの液
晶表示素子における液晶の配向は、通常、ラビング処理
が施された液晶配向膜により発現される。ここに、液晶
表示素子を構成する液晶配向膜の材料としては、従来よ
りポリイミド、ポリアミドおよびポリエステルなどが知
られている。特にポリイミドは、耐熱性、液晶との親和
性、機械的強度などに優れているため多くの液晶表示素
子に使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような液晶表示素
子に用いられる液晶配向剤は、従来は芳香環を有するモ
ノマーを多量に用いて合成されたポリアミック酸および
これを脱水閉環して得られる構造を有するポリイミドを
用いて作製されてきた。芳香環を多量に含むポリマーは
耐熱性に優れ剛直になる一方で、短波長光の吸光度が高
く、着色するために透明性に劣る。このために芳香環を
多量に含むポリマーを用いて配向膜を形成し液晶表示素
子を作製すると、光の吸収が生じるために着色して色彩
の美しい画像を得ることができなかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
実状を鑑み、透明性に優れた液晶配向剤を提供すること
を目的としてなされたものである。本発明の他の目的お
よび利点は、以下の説明から明らかになろう。
【0006】本発明の上記目的および利点は、本発明に
よれば、ポリマー中に存在する芳香環量がポリマーの全
重量に対して25重量%以下であるポリアミック酸およ
び/またはポリイミドを含有することを特徴とする液晶
配向剤によって達成される。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明で用いられるポリアミック酸は、下記式
(A)で表される繰り返し単位を有するポリマーである
ことが好ましく、また本発明で用いられるポリイミド
は、下記式(B)で表される繰り返し単位を有するポリ
マーであることが好ましい。
【0008】
【化1】 (式中、Rは4価の脂肪族基であり、そしてR’は2価
の有機基である。)
【0009】上記式(A)および式(B)中、4価の脂
肪族基は、鎖状であっても環状であってもよい。本発明
で用いられるポリアミック酸および/またはポリイミド
は、ポリマー中の全芳香環量がポリマー全重量に対して
25重量%以下であり、好ましくは20重量%以下であ
る。ポリマー中の全芳香環量を減少させることでポリマ
ーの吸光度を下げ、透明性に優れた配向膜を得ることが
できる。
【0010】芳香環の具体例としては、ベンゼン環;ナ
フタレン環、アントラセン環などの縮合ベンゼン環;ピ
リジン環、フラン環などの複素環などが挙げられる。本
発明におけるポリマー中の芳香環量は、ポリマー中の芳
香環の分子量(芳香環に結合された有機基の分子量は含
まない)をポリマー全体の分子量で割った値として求め
られる。例えば、ポリマー中の芳香環部分が
【0011】
【化2】 で表わされる場合、芳香環の分子量はメチル基を除いた
部分の分子量75となる。
【0012】本発明で用いられるポリアミック酸は、テ
トラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを、開環重
付加させて得られる。また、本発明で用いられるポリイ
ミドは、当該ポリアミック酸を脱水閉環させて得られ
る。従って、本発明で用いられるポリアミック酸および
/またはポリイミドの合成には、芳香環を有さない脂肪
族テトラカルボン酸二無水物および/または脂肪族ジア
ミン化合物が用いられる。
【0013】[テトラカルボン酸二無水物]上記ポリア
ミック酸の合成に用いられる芳香環を有さない脂肪族の
テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ブタンテ
トラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタン
テトラカルボン酸二無水物、1,2−ジメチル−1,2,
3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3
−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボ
ン酸二無水物、1,3−ジクロロ−1,2,3,4−シクロ
ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−テト
ラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン
酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカル
ボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラ
カルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジシクロヘキ
シルテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物、3,5,6−トリカル
ボキシノルボルナン−2−酢酸二無水物、2,3,4,5
−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、ビシ
クロ[2.2.2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−
テトラカルボン酸二無水物、シス−3,7−ジブチルシ
クロオクタ−1,5−ジエン−1,2,5,6−テトラカル
ボン酸二無水物、下記式(I)および(II)で表される
化合物を挙げることができる。これらは1種単独でまた
は2種以上組み合わせて用いられる。
【0014】
【化3】 (式中、R1およびR3は、脂肪族環を有する2価の有機
基を示し、R2およびR4は、水素原子またはアルキル基
を示し、複数存在するR2およびR4は、それぞれ同一で
も異なっていてもよい。)
【0015】これらのうち、ブタンテトラカルボン酸二
無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸
二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタ
ンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペ
ンタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカル
ボキシシクロペンチル酢酸二無水物、5−(2,5−ジ
オキソテトラヒドロフラル)−3−メチル−3−シクロ
ヘキセン−1,2−ジカルボン酸二無水物、シス−3,7
−ジブチルシクロオクタ−1,5−ジエン−1,2,5,6
−テトラカルボン酸二無水物が好ましい。また特に好ま
しいものとして、1,2,3,4−シクロブタンテトラカ
ルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シ
クロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリ
カルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、シス−3,7
−ジブチルシクロオクタ−1,5−ジエン−1,2,5,6
−テトラカルボン酸二無水物を挙げることができる。こ
れらは単独でまたは2種以上組み合わせて用いることが
できる。
【0016】また、上記の芳香環を有さない脂肪族テト
ラカルボン酸二無水物と併用してもよい、芳香環を有す
るテトラカルボン酸二無水物としては、例えば1,3,3
a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5(テトラヒドロ−2,
5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]
−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘ
キサヒドロ−5−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−
ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フ
ラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサ
ヒドロ−5−エチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオ
キソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン
−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒド
ロ−7−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ
−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,
3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−
7−エチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3
−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−
ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−
メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フ
ラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオ
ン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−エチ
ル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニ
ル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、
1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5,8−ジメチ
ル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニ
ル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、
5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラル)−3−メ
チル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸二無
水物などの芳香環を有する脂肪族テトラカルボン酸二無
水物;ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,
4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、
1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
3,3’,4,4’−ジメチルジフェニルシランテトラカ
ルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニル
シランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−フラ
ンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビス(3,4−
ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水
物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)
ジフェニルスルホン二無水物、4,4’−ビス(3,4−
ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水
物、3,3’,4,4’−パーフルオロイソプロピリデン
ジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホ
スフィンオキサイド二無水物、p−フェニレン−ビス
(トリフェニルフタル酸)二無水物、m−フェニレン−
ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフ
ェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルエーテル二無
水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフ
ェニルメタン二無水物、エチレングリコール−ビス(ア
ンヒドロトリメリテート)、プロピレングリコール−ビ
ス(アンヒドロトリメリテート)、1,4−ブタンジオ
ール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,6−ヘ
キサンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、
1,8−オクタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリ
テート)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン−ビス(アンヒドロトリメリテート)、下記式
(1)〜(4)で表される化合物などの芳香族テトラカ
ルボン酸二無水物を挙げることができる。これらは1種
単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
【0017】
【化4】
【0018】[ジアミン化合物]上記ポリアミック酸の
合成に用いられる、芳香環を有さない脂肪族のジアミン
化合物としては、例えば、1,3−プロパンジアミン、
テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘ
キサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オク
タメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、4,4−
ジアミノヘプタメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミ
ン;1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノ
シクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イ
ソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニ
レンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニ
レンジメチレンジアミン、1,3−シクロヘキサンビス
(メチルアミン)、1’,3’−シクロヘキサンビス
(エチル−1−アミン)、1’,3’−シクロヘキサン
ビス(エチル−2−アミン)、1’,3’−シクロヘキ
サンビス(プロピル−1−アミン)、1’,3’−シク
ロヘキサンビス(プロピル−2−アミン)、1’,3’
−シクロヘキサンビス(プロピル−3−アミン)、1,
2−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、1’,2’
−シクロヘキサンビス(エチル−1−アミン)、1’,
2’−シクロヘキサンビス(エチル−2−アミン)、
1’,2’−シクロヘキサンビス(プロピル−1−アミ
ン)、1’,2’−シクロヘキサンビス(プロピル−2
−アミン)、1’,2’−シクロヘキサンビス(プロピ
ル−3−アミン)、1,4−シクロヘキサンビス(メチ
ルアミン)、1’,4’−シクロヘキサンビス(エチル
−1−アミン)、1’,4’−シクロヘキサンビス(エ
チル−2−アミン)、1’,4’−シクロヘキサンビス
(プロピル−1−アミン)、1’,4’−シクロヘキサ
ンビス(プロピル−2−アミン)、1’,4’−シクロ
ヘキサンビス(プロピル−3−アミン)、トリシクロ
[6.2.1.02,7]−ウンデシレンジメチルジアミン、
4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、2,
3−ノルボルナンビス(メチルアミン)、2,5−ノル
ボルナンビス(メチルアミン)、2,6−ノルボルナン
ビス(メチルアミン)、2,7−ノルボルナンビス(メ
チルアミン)などの脂環式ジアミン;下記式(III)で
表されるジアミノオルガノシロキサンを挙げることがで
きる。これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて
用いられる。
【0019】
【化5】 (式中、R9は炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基を示
し、複数存在するR9は、それぞれ同一でも異なってい
てもよく、pは1〜3の整数であり、qは1〜20の整
数である。)
【0020】これらのうち、好ましいものとしては脂環
式ジアミンが挙げられ、中でも1,2−ジアミノシクロ
ヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジ
アミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、テトラヒ
ドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ
−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、1,
3−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、1’,3’
−シクロヘキサンビス(エチル−1−アミン)、1’,
3’−シクロヘキサンビス(エチル−2−アミン)、
1’,3’−シクロヘキサンビス(プロピル−1−アミ
ン)、1’,3’−シクロヘキサンビス(プロピル−2
−アミン)、1’,3’−シクロヘキサンビス(プロピ
ル−3−アミン)、1,2−シクロヘキサンビス(メチ
ルアミン)、1’,2’−シクロヘキサンビス(エチル
−1−アミン)、1’,2’−シクロヘキサンビス(エ
チル−2−アミン)、1’,2’−シクロヘキサンビス
(プロピル−1−アミン)、1’,2’−シクロヘキサ
ンビス(プロピル−2−アミン)、1’,2’−シクロ
ヘキサンビス(プロピル−3−アミン)、1,4−シク
ロヘキサンビス(メチルアミン)、1’,4’−シクロ
ヘキサンビス(エチル−1−アミン)、1’,4’−シ
クロヘキサンビス(エチル−2−アミン)、1’,4’
−シクロヘキサンビス(プロピル−1−アミン)、
1’,4’−シクロヘキサンビス(プロピル−2−アミ
ン)、1’,4’−シクロヘキサンビス(プロピル−3
−アミン)、2,3−ノルボルナンビス(メチルアミ
ン)、2,5−ノルボルナンビス(メチルアミン)、2,
6−ノルボルナンビス(メチルアミン)、2,7−ノル
ボルナンビス(メチルアミン)、トリシクロ[6.2.
1.02,7]−ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’
−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)などが挙げら
れる。
【0021】またポリマー中の全芳香環量がポリマー全
重量に対して25%以下、好ましくは20%以下となる
組成内で上記の脂肪族ジアミン化合物と併用してもよい
芳香族ジアミン化合物としては、例えば、p−フェニレ
ンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジア
ミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニル
エタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,
4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジメチ
ル−4,4’−ジアミノビフェニル、1,1−メタキシリ
レンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテ
ル、1,5−ジアミノナフタレン、3,3−ジメチル−
4,4’−ジアミノビフェニル、5−アミノ−1−
(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルイン
ダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−
1,3,3−トリメチルインダン、3,4’−ジアミノジ
フェニルエーテル、3,3’−ジアミノベンゾフェノ
ン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジア
ミノベンゾフェノン、2,2−ビス[4−(4−アミノ
フェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプ
ロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフ
ルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェ
ノキシ)フェニル]スルホン、1,4−ビス(4−アミ
ノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフ
ェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノ
キシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)
−10−ヒドロアントラセン、2,7−ジアミノフルオ
レン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリ
ン)、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジア
ミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミ
ノ−5,5’−ジメトキシビフェニル、3,3’−ジメト
キシ−4,4’−ジアミノビフェニル、1,4,4’−
(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、
4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスア
ニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリ
フルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロ
プロパン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフ
ルオロメチル)ビフェニル、4,4’−ビス[(4−ア
ミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキシ]−オクタ
フルオロビフェニルなどの芳香族ジアミン;
【0022】2,3−ジアミノピリジン、2,6−ジアミ
ノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミ
ノピリミジン、5,6−ジアミノ−2,3−ジシアノピラ
ジン、5,6−ジアミノ−2,4−ジヒドロキシピリミジ
ン、2,4−ジアミノ−6−ジメチルアミノ−1,3,5
−トリアジン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピ
ペラジン、2,4−ジアミノ−6−イソプロポキシ−1,
3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メトキシ−
1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−フェニ
ル−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メ
チル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−1,3,5−
トリアジン、4,6−ジアミノ−2−ビニル−s−トリ
アジン、2,4−ジアミノ−5−フェニルチアゾール、
2,6−ジアミノプリン、5,6−ジアミノ−1,3−ジ
メチルウラシル、3,5−ジアミノ−1,2,4−トリア
ゾール、6,9−ジアミノ−2−エトキシアクリジンラ
クテート、3,8−ジアミノ−6−フェニルフェナント
リジン、1,4−ジアミノピペラジン、3,6−ジアミノ
アクリジン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルアミ
ンおよび下記式(IV)〜(V)で表される化合物など
の、分子内に2つの1級アミノ基および該1級アミノ基
以外の窒素原子を有するジアミン;
【0023】
【化6】 (式中、R5は、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、
ピペリジンおよびピペラジンから選ばれる窒素原子を含
む環構造を有する1価の有機基を示しそしてXは2価の
有機基を示す。)
【0024】
【化7】 (式中、R6は、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、
ピペリジンおよびピペラジンから選ばれる窒素原子を含
む環構造を有する2価の有機基を示しそしてXは2価の
有機基を示す。但し複数存在するXは、同一でも異なっ
ていてもよい。)
【0025】下記式(VI)で表されるモノ置換フェニレ
ンジアミン類;
【化8】 (式中、R7は、−O−、−COO−、−OCO−、−
NHCO−、−CONH−および−CO−から選ばれる
2価の有機基を示し、R8は、ステロイド骨格、トリフ
ルオロメチル基およびフルオロ基から選ばれる基を有す
る1価の有機基または炭素数6〜30のアルキル基を示
す。)
【0026】下記式(9)〜(21)で表される化合物
などを挙げることができる。これらのジアミン化合物
は、単独でまたは2種以上組み合わせて用いることがで
きる。
【化9】
【0027】
【化10】 (式中、yは2〜12の整数でありそしてzは1〜5の
整数である。)
【0028】<ポリアミック酸>ポリアミック酸の合成
反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミン化
合物の使用割合は、ジアミン化合物に含まれるアミノ基
1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物
基が0.2〜2当量となる割合が好ましく、さらに好ま
しくは0.6〜1.4当量となる割合である。ポリアミッ
ク酸の合成反応は、有機溶媒中において、通常−20〜
150℃、好ましくは0〜100℃の温度条件下で行わ
れる。ここで、有機溶媒としては、原料となるジアミン
化合物およびテトラカルボン酸二無水物と合成されるポ
リアミック酸をともに溶解できるものであれば特に制限
はなく、好ましいものとして例えばN−メチル−2−ピ
ロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメ
チルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、1,3−ジ
メチル−2−イミダゾリドン、γ−ブチロラクトン、テ
トラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミドなど
の非プロトン系極性溶媒;m−クレゾール、キシレノー
ル、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノー
ル系溶媒を例示することができる。また、有機溶媒の使
用量(a)は、通常、テトラカルボン酸二無水物および
ジアミン化合物の総量(b)が反応溶液の全量(a+
b)に対して0.1〜30重量%になるような量である
ことが好ましい。
【0029】なお、前記有機溶媒には、ポリアミック酸
の貧溶媒であるアルコール類、ケトン類、エステル類、
エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類など
を、生成するポリアミック酸が析出しない範囲で併用す
ることができる。かかる貧溶媒の具体例としては、例え
ばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピル
アルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、
トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル、乳酸エチル、乳酸ブチル、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキ
サノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチル
メトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−
ト、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、ジエチルエ
ーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチ
レングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコー
ルモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモ
ノ−i−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−
n−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエー
テル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチ
レングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエー
テル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエ
チレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テト
ラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエ
タン、1,4−ジクロロブタン、トリクロロエタン、ク
ロルベンゼン、o−ジクロルベンゼン、ヘキサン、ヘプ
タン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジア
セトンアルコール、炭酸プロピレン、プロピレングリコ
ールモノエチルエーテル、 プロピレングリコールモノ
プロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、α
−ピネンなどを挙げることができる。
【0030】以上のようにして、ポリアミック酸を溶解
してなる反応溶液が得られる。そして、この反応溶液を
大量の貧溶媒中に注いで析出物を得、この析出物を減圧
下乾燥することによりポリアミック酸を得ることができ
る。また、このポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解さ
せ、次いで貧溶媒で析出させる工程を1回または数回行
うことにより、ポリアミック酸を精製することができ
る。
【0031】<ポリイミド>本発明の液晶配向剤を構成
するポリイミドは、上記ポリアミック酸を脱水閉環する
ことにより調製することができる。本発明で用いられる
ポリイミドは、イミド化率が低いものであってもよい。
ここで、「イミド化率」とは、重合体におけるアミック
酸を形成してなる繰返し単位とイミド環を形成してなる
繰り返し単位の総数に対する、イミド環を形成してなる
繰り返し単位の数の割合を%で表したものとする。この
とき、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。
脱水閉環反応の条件を調整することにより、イミド化率
を調整することができる。
【0032】ポリアミック酸の脱水閉環は、(i)ポリ
アミック酸を加熱する方法により、または(ii)ポリア
ミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤およ
び脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法によ
り行われる。上記(i)のポリアミック酸を加熱する方
法における反応温度は、好ましくは100〜300℃と
され、より好ましくは150〜250℃とされる。反応
温度が100℃未満では脱水閉環反応が十分に進行し難
く、反応温度が300℃を超えると得られるイミド化重
合体の分子量が低下することがある。
【0033】一方、上記(ii)のポリアミック酸の溶液
中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加する方法におい
て、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン
酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いること
ができる。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸の繰り返
し単位1モルに対して0.01〜20モルとするのが好
ましい。また、脱水閉環触媒としては、例えばピリジ
ン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミンなどの3級
アミンを用いることができる。しかし、これらに限定さ
れるものではない。脱水閉環触媒の使用量は、使用する
脱水剤1モルに対して0.01〜10モルとするのが好
ましい。なお、脱水閉環反応に用いられる有機溶媒とし
ては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例
示した有機溶媒を挙げることができる。そして、脱水閉
環反応の反応温度は、通常0〜180℃、好ましくは1
0〜150℃とされる。また、このようにして得られる
反応溶液に対し、ポリアミック酸の精製方法と同様の操
作を行うことにより、ポリイミドを精製することができ
る。
【0034】<液晶配向剤>本発明の液晶配向剤は、上
記ポリアミック酸および/またはポリイミドが、通常、
有機溶媒中に溶解含有されて構成される。本発明の液晶
配向剤を構成する有機溶媒としては、ポリアミック酸の
合成反応に用いられるものとして例示した溶媒を挙げる
ことができる。また、ポリアミック酸の合成反応の際に
併用することができるものとして例示した貧溶媒も適宜
選択して併用することができる。
【0035】本発明の液晶配向剤における固形分濃度
は、粘性、揮発性などを考慮して選択されるが、好まし
くは1〜10重量%の範囲とされる。すなわち、本発明
の液晶配向剤は、基板表面に塗布され、液晶配向膜とな
る塗膜が形成されるが、固形分濃度が1重量%未満であ
る場合には、この塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶
配向膜を得難い。固形分濃度が10重量%を超える場合
には、塗膜の膜厚が過大となって良好な液晶配向膜を得
難く、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が劣
り易くなる。また、本発明の液晶配向剤を調製する際の
温度は、好ましくは、0℃〜200℃、より好ましくは
20℃〜60℃である。
【0036】本発明の液晶配向剤には、基板表面に対す
る接着性を向上させる観点から、官能性シラン含有化合
物またはエポキシ基含有化合物が含有されていてもよ
い。かかる官能性シラン含有化合物としては、例えば3
−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメト
キシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、
N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノ
プロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピ
ルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエト
キシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3
−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキ
シシリルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリメ
トキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−
トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10
−トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9
−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテー
ト、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルア
セテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメト
キシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルト
リエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−
アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシ
エチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシランな
どを挙げることができる。
【0037】また、エポキシ基含有化合物としては、例
えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエ
チレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレング
リコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコ
ールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール
ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリ
シジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジ
ルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2
−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテ
ル、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサン
ジオール、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−m−
キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジル
アミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’,−テ
トラグリシジル−4、4’−ジアミノジフェニルメタン
などを好ましいものとして挙げることができる。これら
官能性シラン含有化合物やエポキシ基含有化合物の配合
割合は、重合体100重量部に対して、好ましくは、4
0重量部以下、より好ましくは0.1〜30重量部であ
る。
【0038】<液晶表示素子>本発明の液晶配向剤を用
いて得られる液晶表示素子は、例えば次の方法によって
製造することができる。 (1)パターニングされた透明導電膜が設けられている
基板の一面に、本発明の液晶配向剤を例えばロールコー
ター法、スピンナー法、印刷法などの方法によって塗布
し、次いで、塗布面を加熱することにより塗膜を形成す
る。ここに、基板としては、例えばフロートガラス、ソ
ーダガラスなどのガラス;ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホ
ン、ポリカーボネートなどのプラスチックからなる透明
基板を用いることができる。基板の一面に設けられる透
明導電膜としては、酸化スズ(SnO2 )からなるNE
SA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム−酸
化スズ(In23−SnO2)からなるITO膜などを
用いることができる。これらの透明導電膜のパターニン
グには、フォト・エッチング法や予めマスクを用いる方
法が用いられる。液晶配向剤の塗布に際しては、基板表
面および透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良好にす
るために、基板の該表面に、官能性シラン含有化合物、
官能性チタン含有化合物などを予め塗布することもでき
る。液晶配向剤塗布後の加熱温度は、好ましくは80〜
300℃とされ、より好ましくは120〜250℃とさ
れる。なお、ポリアミック酸を含有する本発明の液晶配
向剤は、塗布後に有機溶媒を除去することによって配向
膜となる塗膜を形成するが、さらに加熱することによっ
て脱水閉環を進行させ、よりイミド化された塗膜とする
こともできる。形成される塗膜の膜厚は、好ましくは
0.001〜1μmであり、より好ましくは0.005〜
0.5μmである。
【0039】(2)形成された塗膜面を、例えばナイロ
ン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付
けたロールで一定方向に擦るラビング処理を行う。これ
により、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向
膜となる。また、本発明の液晶配向剤により形成された
液晶配向膜に、例えば特開平6−222366号公報や
特開平6−281937号公報に示されているような、
紫外線を部分的に照射することによってプレチルト角を
変化させるような処理、あるいは特開平5−10754
4号公報に示されているような、ラビング処理を施した
液晶配向膜表面にレジスト膜を部分的に形成し、先のラ
ビング処理と異なる方向にラビング処理を行った後にレ
ジスト膜を除去して、液晶配向膜の液晶配向能を変化さ
せるような処理を行うことによって、液晶表示素子の視
界特性を改善することが可能である。
【0040】(3)上記のようにして液晶配向膜が形成
された基板を2枚作製し、それぞれの液晶配向膜におけ
るラビング方向が直交または逆平行となるように、2枚
の基板を、間隙(セルギャップ)を介して対向配置し、
2枚の基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基
板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内
に液晶を注入充填し、注入孔を封止して液晶セルを構成
する。そして、液晶セルの外表面、すなわち、液晶セル
を構成するそれぞれの基板の他面側に、偏光板を、その
偏光方向が当該基板の一面に形成された液晶配向膜のラ
ビング方向と一致または直交するように貼り合わせるこ
とにより、液晶表示素子が得られる。
【0041】ここに、シール剤としては、例えば硬化剤
およびスペーサーとしての酸化アルミニウム球を含有す
るエポキシ樹脂などを用いることができる。液晶として
は、ネマティック型液晶を挙げることができ、例えばシ
ッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液
晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、
ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液
晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオ
クタン系液晶、キュバン系液晶などを用いることができ
る。また、これらの液晶に、例えばコレスチルクロライ
ド、コレステリルノナエート、コレステリルカーボネー
トなどのコレステリック型液晶や商品名「C−15」
「CB−15」(メルク社製)として販売されているよ
うなカイラル剤などを添加して使用することもできる。
また、液晶セルの外表面に貼り合わされる偏光板として
は、ポリビニルアルコールを延伸配向させながら、ヨウ
素を吸収させたH膜と称される偏光膜を酢酸セルロース
保護膜で挟んだ偏光板またはH膜そのものからなる偏光
板を挙げることができる。
【0042】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるもの
ではない。本明細書の実施例および比較例の液晶配向膜
の透明性、並びに作製した液晶表示素子の電圧保持率は
以下の方法により評価した。
【0043】(液晶配向膜の透明性)石英基板に液晶配
向膜を形成し、254nm光の透過率測定により評価
し、50%以上を○、50%未満を×とした。なお、測
定装置にはHITACHI U−2010形分光光度計
(日立製作所(株)製)を用いた。 (液晶表示素子の電圧保持率)60℃の高温槽中に液晶
表示素子を1ヶ月間放置し、放置後の液晶表示素子の電
圧保持率(フレーム周期16.7ms)を「VHR−
1」(東陽テクニカ社製)を用いて測定した。
【0044】合成例1 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モ
ル)、ジアミン化合物として4,4’−メチレンビス
(シクロヘキシルアミン)210.37g(1.0モル)
を、N−メチル−2−ピロリドン4500gに溶解さ
せ、60℃で6時間反応させた。次いで、反応溶液を大
過剰のメチルアルコールに注いで反応生成物を沈澱させ
た。その後、メチルアルコールで洗浄し、減圧下40℃
で15時間乾燥させることにより、対数粘度0.90d
l/g、イミド化率0%のポリアミック酸(これを「ポ
リアミック酸(Aa−1)」とする。)410gを得
た。得られたポリアミック酸30gをN−メチル−2−
ピロリドン570gに溶解させ、ピリジン23.4gお
よび無水酢酸18.1gを添加し110℃で4時間脱水
閉環させ、上記と同様にして沈殿、洗浄、減圧を行い、
対数粘度0.85dl/g、イミド化率100%のポリ
イミド(これを「ポリイミド(Ab−1)」とする。)
17.5gを得た。
【0045】合成例2 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モ
ル)、ジアミン化合物として4,4’−メチレンビス
(シクロヘキシルアミン)105.19g(0.5モル)
およびp−フェニレンジアミン54.07g(0.5モ
ル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が
0.93dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミ
ック酸(Aa−2)」とする。)365gを得た。その
後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸
(Aa−2)を用いたこと以外は合成例1と同様にし
て、対数粘度0.82dl/g、イミド化率99%のポ
リイミド(これを「ポリイミド(Ab−2)」とす
る。)18.0gを得た。
【0046】合成例3 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モ
ル)、ジアミン化合物として4,4’−メチレンビス
(シクロヘキシルアミン)189.33g(0.9モル)
および4,4’−メチレンジアニリン19.83g(0.
1モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘
度が0.96dl/gのポリアミック酸(これを「ポリ
アミック酸(Aa−3)」とする。)415gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミッ
ク酸(Aa−3)を用いたこと以外は合成例1と同様に
して、対数粘度0.85dl/g、イミド化率94%の
ポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−3)」とす
る。)17.6gを得た。
【0047】合成例4 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モ
ル)、ジアミン化合物として4,4’−メチレンビス
(シクロヘキシルアミン)105.19g(0.5モ
ル)、4,4’−メチレンジアニリン39.65g(0.
2モル)およびp−フェニレンジアミン32.44g
(0.3モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、
対数粘度が0.89dl/gのポリアミック酸(これを
「ポリアミック酸(Aa−4)」とする。)360gを
得た。その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリ
アミック酸(Aa−3)を用いたこと以外は合成例1と
同様にして、対数粘度0.77dl/g、イミド化率9
6%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−4)」
とする。)17.6gを得た。
【0048】合成例5 テトラカルボン酸酸二無水物として、2,3,5−トリカ
ルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g
(1モル)とジアミン化合物として1,4-ジアミノシク
ロヘキサン114.19g(1モル)を用いた以外は合
成例1と同様にして、対数粘度が0.91dl/gのポ
リアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−5)」
とする。)311gを得た。その後ポリアミック酸(A
a−1)に代えてポリアミック酸(Aa−5)を用いた
こと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.81d
l/g、イミド化率100%のポリイミド(これを「ポ
リイミド(Ab−5)」とする。)18.4gを得た。
【0049】合成例6 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モ
ル)、ジアミン化合物として1,4-ジアミノシクロヘキ
サン57.10g(0.5モル)およびp−フェニレンジ
アミン54.07g(0.5モル)を用いた以外は合成例
1と同様にして、対数粘度が0.93dl/gのポリア
ミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−6)」とす
る。)302gを得た。その後ポリアミック酸(Aa−
1)に代えてポリアミック酸(Aa−6)を用いたこと
以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.86dl/
g、イミド化率97%のポリイミド(これを「ポリイミ
ド(Ab−6)」とする。)18.3gを得た。
【0050】合成例7 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モ
ル)、ジアミン化合物として1,4-ジアミノシクロヘキ
サン102.77g(0.9モル)および4,4’−メチ
レンジアニリン19.83g(0.1モル)を用いた以外
は合成例1と同様にして、対数粘度が0.92dl/g
のポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−
7)」とする。)318gを得た。その後ポリアミック
酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−7)を
用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.
85dl/g、イミド化率95%のポリイミド(これを
「ポリイミド(Ab−7)」とする。)17.8gを得
た。
【0051】合成例8 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モ
ル)、ジアミン化合物として1,4-ジアミノシクロヘキ
サン57.10g(0.5モル)、4,4’−メチレンジ
アニリン39.65g(0.2モル)およびp−フェニレ
ンジアミン32.44g(0.3モル)を用いた以外は合
成例1と同様にして、対数粘度が0.90dl/gのポ
リアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−8)」
とする。)322gを得た。その後ポリアミック酸(A
a−1)に代えてポリアミック酸(Aa−8)を用いた
こと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.79d
l/g、イミド化率94%のポリイミド(これを「ポリ
イミド(Ab−8)」とする。)17.8gを得た。
【0052】合成例9 テトラカルボン酸酸二無水物として、2,3,5−トリカ
ルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g
(1モル)とジアミン化合物として2,5−ノルボルナ
ンビス(メチルアミン)154.25g(1モル)を用
いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.88
dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸
(Aa−9)」とする。)359gを得た。その後ポリ
アミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa
−9)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数
粘度0.82dl/g、イミド化率95%のポリイミド
(これを「ポリイミド(Ab−9)」とする。)18.
0gを得た。
【0053】合成例10 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モ
ル)、ジアミン化合物として2,5−ノルボルナンビス
(メチルアミン)77.13g(0.5モル)およびp−
フェニレンジアミン54.07g(0.5モル)を用いた
以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.90dl
/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa
−10)」とする。)327gを得た。その後ポリアミ
ック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−1
0)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘
度0.81dl/g、イミド化率97%のポリイミド
(これを「ポリイミド(Ab−10)」とする。)1
7.6gを得た。
【0054】合成例11 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モ
ル)、ジアミン化合物として2,5−ノルボルナンビス
(メチルアミン)138.82g(0.9モル)および
4,4’−メチレンジアニリン19.83g(0.1モ
ル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が
0.88dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミ
ック酸(Aa−11)」とする。)321gを得た。そ
の後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック
酸(Aa−11)を用いたこと以外は合成例1と同様に
して、対数粘度0.81dl/g、イミド化率92%の
ポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−11)」とす
る。)17.5gを得た。
【0055】合成例12 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モ
ル)、ジアミン化合物として2,5−ノルボルナンビス
(メチルアミン)77.13g(0.5モル)、4,4’
−メチレンジアニリン39.65g(0.2モル)および
p−フェニレンジアミン32.44g(0.3モル)を用
いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.88
dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸
(Aa−12)」とする。)349gを得た。その後ポ
リアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(A
a−12)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、
対数粘度0.75dl/g、イミド化率96%のポリイ
ミド(これを「ポリイミド(Ab−12)」とする。)
17.2gを得た。
【0056】合成例13 テトラカルボン酸酸二無水物として、2,3,5−トリカ
ルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g
(1モル)とジアミン化合物として1,3−シクロヘキ
サンビス(メチルアミン)142.25g(1モル)を
用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.8
5dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸
(Aa−13)」とする。)324gを得た。その後ポ
リアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(A
a−13)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、
対数粘度0.77dl/g、イミド化率95%のポリイ
ミド(これを「ポリイミド(Ab−13)」とする。)
17.5gを得た。
【0057】合成例14 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モ
ル)、ジアミン化合物として1,3−シクロヘキサンビ
ス(メチルアミン)71.13g(0.5モル)およびp
−フェニレンジアミン54.07g(0.5モル)を用い
た以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.90d
l/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(A
a−14)」とする。)310gを得た。その後ポリア
ミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−
14)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数
粘度0.81dl/g、イミド化率97%のポリイミド
(これを「ポリイミド(Ab−14)」とする。)1
7.2gを得た。
【0058】合成例15 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モ
ル)、ジアミン化合物として1,3−シクロヘキサンビ
ス(メチルアミン)128.03g(0.9モル)および
4,4’−メチレンジアニリン19.83g(0.1モ
ル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が
0.79dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミ
ック酸(Aa−15)」とする。)351gを得た。そ
の後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック
酸(Aa−15)を用いたこと以外は合成例1と同様に
して、対数粘度0.72dl/g、イミド化率92%の
ポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−15)」とす
る。)17.0gを得た。
【0059】合成例16 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モ
ル)、ジアミン化合物として1,3−シクロヘキサンビ
ス(メチルアミン)71.13g(0.5モル)、4,
4’−メチレンジアニリン39.65g(0.2モル)お
よびp−フェニレンジアミン32.44g(0.3モル)
を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.
88dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック
酸(Aa−16)」とする。)343gを得た。その後
ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸
(Aa−16)を用いたこと以外は合成例1と同様にし
て、対数粘度0.70dl/g、イミド化率94%のポ
リイミド(これを「ポリイミド(Ab−16)」とす
る。)17.0gを得た。
【0060】合成例17 テトラカルボン酸二無水物としてシス−3,7−ジブチ
ルシクロオクタ−1,5−ジエン−1,2,5,6−テトラ
カルボン酸二無水物360.44g(1モル)、ジアミ
ン化合物として4,4’−メチレンビス(シクロヘキシ
ルアミン)105.19g(0.5モル)、p−フェニレ
ンジアミン54.07g(0.5モル)を用いた以外は合
成例1と同様にして、対数粘度が0.79dl/gのポ
リアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−1
7)」とする。)482gを得た。その後ポリアミック
酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−17)
を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度
0.72dl/g、イミド化率99%のポリイミド(こ
れを「ポリイミド(Ab−17)」とする。)17.5
gを得た。
【0061】比較合成例1 テトラカルボン酸酸二無水物として、ピロメリット酸無
水物218.12g(1モル)とジアミン化合物として
p−フェニレンジアミン108.14g(1モル)を用
いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が1.95
dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸
(Aa−17)」とする。)276gを得た。
【0062】比較合成例2 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物112.09g(0.5
モル)およびピロメリット酸無水物109.06g(0.
5モル)、ジアミン化合物としてp−フェニレンジアミ
ン108.14g(1.0モル)を用いた以外は合成例1
と同様にして、対数粘度が0.83dl/gのポリアミ
ック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−18)」とす
る。)300gを得た。
【0063】実施例1 (1)液晶配向剤の調製:合成例1で得られたポリイミ
ド(Aa−1)4gを、4−ヒドロキシ−4−メチル−
2−ペンタノン20gとγ−ブチロラクトン76gとの
混合溶剤に溶解させて、固形分濃度4重量%の溶液とし
た。この溶液を孔径1μmのフィルターで濾過して本発
明の液晶配向剤を調製した。 (2) 厚さ1.5mmの石英基板上に、上記のようにし
て調製された本発明の液晶配向剤をスピンナーを用いて
塗布し、180℃で1時間乾燥することにより乾燥膜厚
800オングストロームの塗膜を形成した。作製された
塗膜の254nm光の透過率測定を行った。結果を表1
に示す。
【0064】(3)液晶表示素子の作製: 厚さ1mmのガラス基板の一面に設けられたITO
膜からなる透明導電膜上に、上記のようにして調製され
た本発明の液晶配向剤をスピンナーを用いて塗布し、1
80℃で1時間乾燥することにより乾燥膜厚800オン
グストロームの塗膜を形成した。 形成された塗膜面を、ナイロン製の布を巻き付けた
ロールを有するラビングマシーンを用いてラビング処理
を行い、液晶配向膜とした。ここに、ラビング処理条件
は、ロールの回転数400rpm、ステージの移動速度
3cm/秒、毛足押し込み長さ0.4mmとした。 上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を2
枚作製し、それぞれの基板の外縁部に、直径17μmの
酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂系接着剤を
スクリーン印刷法により塗布した後、それぞれの液晶配
向膜におけるラビング方向が逆平行となるように2枚の
基板を間隙を介して対向配置し、外縁部同士を当接させ
て圧着して接着剤を硬化させた。 基板の表面および外縁部の接着剤により区画された
セルギャップ内に、ネマティック型液晶「MLC−20
01」(メルク社製)を注入充填し、次いで、注入孔を
エポキシ系接着剤で封止して液晶セルを構成し、電圧保
持率を測定した。結果を表1に示す。
【0065】実施例2〜32 合成例1〜16で得られたポリアミック酸(Aa−2〜
Aa−16)、ポリイミド(Ab−1〜Ab−16)を
用い、実施例1と同様にして本発明の液晶配向剤を調製
した。次いで、このようにして調製された液晶配向剤を
用い、実施例1と同様にして液晶配向膜の透明性、液晶
表示素子の電圧保持率を評価した。結果を表1に示す。
【0066】比較例1〜2 合成例17〜18で得られたポリアミック酸(Aa−1
7,18)を用い、実施例1と同様にして、比較用の液
晶配向剤を調製した。次いで、このようにして調製され
た液晶配向剤を用い、実施例1と同様にして液晶配向膜
の透明性、液晶表示素子の電圧保持率を評価した。結果
を表1に示す。
【0067】
【表1】
【0068】
【発明の効果】本発明によれば、透明性の優れた液晶配
向膜を形成することができる液晶配向剤を提供すること
ができる。本発明の液晶配向剤により形成される液晶配
向膜は、TN型およびSTN型のみならずゲストホスト
型液晶表示素子など種々の透過型、反射型液晶表示素子
を構成するために好適に使用することができる。また、
当該液晶配向膜を備えた液晶表示素子は、画質に優れ、
種々の装置に有効に使用することができ、例えば卓上計
算機、腕時計、計数表示板、モバイルコンピュータなど
の表示装置として好適に用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗山 敬祐 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 下川 努 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 別所 信夫 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 Fターム(参考) 2H090 HB08Y HB13Y HB17Y HD11 MA02 MB01 MB02 4J002 CM041 GP00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリマー中に存在する芳香環量がポリマ
    ーの全重量に対して25重量%以下であるポリアミック
    酸および/またはポリイミドを含有することを特徴とす
    る、液晶配向剤。
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