JP2002069180A - ポリアミド酸、ポリイミド、該ポリイミド膜を用いた液晶配向膜、および該配向膜を用いた液晶表示素子 - Google Patents
ポリアミド酸、ポリイミド、該ポリイミド膜を用いた液晶配向膜、および該配向膜を用いた液晶表示素子Info
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- JP2002069180A JP2002069180A JP2000260541A JP2000260541A JP2002069180A JP 2002069180 A JP2002069180 A JP 2002069180A JP 2000260541 A JP2000260541 A JP 2000260541A JP 2000260541 A JP2000260541 A JP 2000260541A JP 2002069180 A JP2002069180 A JP 2002069180A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ラビング処理を行うことなく液晶分子を配向
させることが可能な液晶配向膜を提供すること。 【解決手段】 下記構造単位からなるポリイミド配向膜
を用いること。 【化１】
させることが可能な液晶配向膜を提供すること。 【解決手段】 下記構造単位からなるポリイミド配向膜
を用いること。 【化１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光架橋性ポリアミド
酸、ポリイミド、それを用いた液晶配向膜、該配向膜を
用いた液晶表示素子に関する。
酸、ポリイミド、それを用いた液晶配向膜、該配向膜を
用いた液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ワープロやノートパソコン等に用
いられるディスプレイにおいては、より軽量で、薄く、
低消費電力であることが求められているが、これらの要
件を満たすフラットディスプレイとして、優れた液晶表
示素子の出現が期待されている。
いられるディスプレイにおいては、より軽量で、薄く、
低消費電力であることが求められているが、これらの要
件を満たすフラットディスプレイとして、優れた液晶表
示素子の出現が期待されている。
【０００３】液晶表示素子には、液晶分子を一定方向に
配向させるため、所定のプレチルト角が発現するように
設定された液晶配向膜が設けられている。これらの配向
膜を製造するには、基板上に成膜されたポリイミド等の
高分子化合物からなる薄膜を、レーヨン等の布で一方向
に擦るラビング処理する方法や、二酸化ケイ素を斜方蒸
着する方法等が知られている。
配向させるため、所定のプレチルト角が発現するように
設定された液晶配向膜が設けられている。これらの配向
膜を製造するには、基板上に成膜されたポリイミド等の
高分子化合物からなる薄膜を、レーヨン等の布で一方向
に擦るラビング処理する方法や、二酸化ケイ素を斜方蒸
着する方法等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ラビング処理
は簡便で安価な方法のため工業的に広く用いられるもの
の、発塵や静電気の発生といった問題を抱えている。ま
た、斜方蒸着を用いる方法にあっては、製造費用が高
く、大型化するのは困難であった。
は簡便で安価な方法のため工業的に広く用いられるもの
の、発塵や静電気の発生といった問題を抱えている。ま
た、斜方蒸着を用いる方法にあっては、製造費用が高
く、大型化するのは困難であった。
【０００５】そこで、近年このような問題を解決すべ
く、光を用いて配向処理を行う方法が注目を集めてい
る。この光配向法による配向膜の製造方法は、感光性高
分子化合物の薄膜を基板上に形成せしめ、偏光した紫外
線やレーザー光をその薄膜に照射すると、照射する偏光
と方向が一致する感光基のみが光化学反応し、配向膜上
に異方性が生じて液晶分子が配向するものである。この
方法によれば、基板上に塗布した薄膜に他の部材が接触
しないので、静電気の発生や不純物の混入がない等の利
点がある。
く、光を用いて配向処理を行う方法が注目を集めてい
る。この光配向法による配向膜の製造方法は、感光性高
分子化合物の薄膜を基板上に形成せしめ、偏光した紫外
線やレーザー光をその薄膜に照射すると、照射する偏光
と方向が一致する感光基のみが光化学反応し、配向膜上
に異方性が生じて液晶分子が配向するものである。この
方法によれば、基板上に塗布した薄膜に他の部材が接触
しないので、静電気の発生や不純物の混入がない等の利
点がある。
【０００６】例えば、Ｍ.Ｓchadt等，Ｊpn. Ｊ. Ａppl.
Ｐhys.，31，2155（1992）や登録特許第２６０８６６
１号を始めとして、ポリビニルシンナメートおよびその
誘導体への偏光照射による光二量化を用いた光配向膜が
いくつか開示されている。しかしこれらの配向膜は熱安
定性、形状保持力が低く液晶の配向が乱れやすい欠点が
あった。
Ｐhys.，31，2155（1992）や登録特許第２６０８６６
１号を始めとして、ポリビニルシンナメートおよびその
誘導体への偏光照射による光二量化を用いた光配向膜が
いくつか開示されている。しかしこれらの配向膜は熱安
定性、形状保持力が低く液晶の配向が乱れやすい欠点が
あった。
【０００７】また、特開平１０−２５１５１３号公報に
は側鎖にシンナーメート基を有するポリイミドを含む光
配向性組成物が開示されているが、感度が低いため実用
的なものとは言い難いものである。
は側鎖にシンナーメート基を有するポリイミドを含む光
配向性組成物が開示されているが、感度が低いため実用
的なものとは言い難いものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
重ねた結果、種々の置換シンナメート基を側鎖に持つポ
リイミドを合成し、その光配向性を調べたところ、特定
のポリイミドが極めて高感度で側鎖が光二量化し、良好
な液晶配向性を示すことを見いだし本発明を完成した。
重ねた結果、種々の置換シンナメート基を側鎖に持つポ
リイミドを合成し、その光配向性を調べたところ、特定
のポリイミドが極めて高感度で側鎖が光二量化し、良好
な液晶配向性を示すことを見いだし本発明を完成した。
【０００９】すなわち本発明の構成は下記の通りであ
る。 （１） 下記一般式〔１〕
る。 （１） 下記一般式〔１〕
【化２】 で示される構造単位からなり、Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン中、濃度０.５ｇ／ｄｌ、温度３０±０.０１℃で測
定された対数粘度数が０.１〜５.０ｄｌ／ｇであるポリ
アミド酸。 （但し、一般式〔１〕において、Ｒ1は炭素数１〜５の
アルキレン基、Ｘは単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、
−ＮＨＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−若しくは
−ＣＯ−を示し、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ独立に、水
素原子、ハロゲン、フェニル基、、ヒドロキシ基、ニト
ロ基、シアノ基、チオシアノ基、チオール基、カルボキ
シル基、水素原子がフッ素原子により置換されていても
よい炭素数１〜１０のアルキル基若しくはアルコキシ
基、水素原子の１個がカルボキシル基により置換されて
いる炭素数１〜５のアルキル基または炭素数２〜１０の
アルコキシカルボニル基若しくはアリーロキシカルボニ
ル基を示し、Ｒ5は炭素数６〜３０の４価の芳香族基、
または炭素数４〜３０の脂環式基若しくは複素環式基を
示す。）
ドン中、濃度０.５ｇ／ｄｌ、温度３０±０.０１℃で測
定された対数粘度数が０.１〜５.０ｄｌ／ｇであるポリ
アミド酸。 （但し、一般式〔１〕において、Ｒ1は炭素数１〜５の
アルキレン基、Ｘは単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、
−ＮＨＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−若しくは
−ＣＯ−を示し、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ独立に、水
素原子、ハロゲン、フェニル基、、ヒドロキシ基、ニト
ロ基、シアノ基、チオシアノ基、チオール基、カルボキ
シル基、水素原子がフッ素原子により置換されていても
よい炭素数１〜１０のアルキル基若しくはアルコキシ
基、水素原子の１個がカルボキシル基により置換されて
いる炭素数１〜５のアルキル基または炭素数２〜１０の
アルコキシカルボニル基若しくはアリーロキシカルボニ
ル基を示し、Ｒ5は炭素数６〜３０の４価の芳香族基、
または炭素数４〜３０の脂環式基若しくは複素環式基を
示す。）
【００１０】（２） （１）項に記載されたポリアミド
酸をイミド化した後、偏光紫外線を照射することにより
得られるポリイミド。 （３） （２）項に記載されたポリイミドからなる薄膜
を用いた液晶表示素子用配向膜。 （４） （１）項に記載されたポリアミド酸をイミド化
した後、偏光紫外線を照射し、ポリイミドの側鎖の一部
を光反応させることで得られる液晶表示素子用配向膜。 （５） （３）若しくは（４）項に記載された液晶表示
素子用配向膜を備えることを特徴とする液晶表示素子。
酸をイミド化した後、偏光紫外線を照射することにより
得られるポリイミド。 （３） （２）項に記載されたポリイミドからなる薄膜
を用いた液晶表示素子用配向膜。 （４） （１）項に記載されたポリアミド酸をイミド化
した後、偏光紫外線を照射し、ポリイミドの側鎖の一部
を光反応させることで得られる液晶表示素子用配向膜。 （５） （３）若しくは（４）項に記載された液晶表示
素子用配向膜を備えることを特徴とする液晶表示素子。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の液晶表示素子用配向膜
は、側鎖に置換シンナモイル基を有する本発明のポリア
ミド酸の溶液を基板に塗布しイミド化後、偏光紫外線を
照射して膜表面に異方性を付与することで製造される。
は、側鎖に置換シンナモイル基を有する本発明のポリア
ミド酸の溶液を基板に塗布しイミド化後、偏光紫外線を
照射して膜表面に異方性を付与することで製造される。
【００１２】ここで一般式〔１〕で示される構造単位か
らなる置換シンナモイル基含有ポリアミド酸溶液は以下
の方法で合成できる。すなわち、一般式〔２〕
らなる置換シンナモイル基含有ポリアミド酸溶液は以下
の方法で合成できる。すなわち、一般式〔２〕
【化３】 で示される、側鎖に置換シンナモイル基を持つジアミン
を合成後、一般式〔３〕
を合成後、一般式〔３〕
【化４】 で示されるテトラカルボン酸二無水物との重合反応で得
ることができる。ここでＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｘ
は既述の通りである。このポリアミド酸を加熱または化
学的に脱水する等の公知の方法でイミド化した後、偏光
紫外線照射することにより本発明のポリイミドを得るこ
とができる。偏光紫外線照射によって紫外線の照射され
た部分のシンナモイル基が反応し、ラビング処理をする
ことなく配向膜として使用することができるのである。
ることができる。ここでＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｘ
は既述の通りである。このポリアミド酸を加熱または化
学的に脱水する等の公知の方法でイミド化した後、偏光
紫外線照射することにより本発明のポリイミドを得るこ
とができる。偏光紫外線照射によって紫外線の照射され
た部分のシンナモイル基が反応し、ラビング処理をする
ことなく配向膜として使用することができるのである。
【００１３】本発明においては、複数の一般式〔３〕で
表わされるテトラカルボン酸二無水物若しくは複数の一
般式〔２〕で表わされるジアミンを用いてポリイミドを
合成することによりポリイミド共重合体として使用する
ことも可能である。更に、本発明の目的を阻害しない範
囲において、一般式〔１〕で示される構造単位以外に公
知のポリアミド酸構造単位を含むポリアミド酸共重合体
をイミド化してなるポリイミド共重合体をも用いること
ができる。
表わされるテトラカルボン酸二無水物若しくは複数の一
般式〔２〕で表わされるジアミンを用いてポリイミドを
合成することによりポリイミド共重合体として使用する
ことも可能である。更に、本発明の目的を阻害しない範
囲において、一般式〔１〕で示される構造単位以外に公
知のポリアミド酸構造単位を含むポリアミド酸共重合体
をイミド化してなるポリイミド共重合体をも用いること
ができる。
【００１４】一般式〔１〕で表わされる構造単位若しく
は一般式〔２〕で表わされる化合物においてＲ1部分の
構造としては、炭素数１〜５の２価のアルキレン基であ
れば特に限定されないが、具体的に例示すると、メチレ
ン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン
基、ペンタメチレン基である。
は一般式〔２〕で表わされる化合物においてＲ1部分の
構造としては、炭素数１〜５の２価のアルキレン基であ
れば特に限定されないが、具体的に例示すると、メチレ
ン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン
基、ペンタメチレン基である。
【００１５】一般式〔１〕、〔２〕において置換基
Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4として、それぞれ独立に、水素原子、ハ
ロゲン、フェニル基、、ヒドロキシ基、ニトロ基、シア
ノ基、チオシアノ基、チオール基、カルボキシル基、水
素原子がフッ素原子により置換されていてもよい炭素数
１〜１０のアルキル基若しくはアルコキシ基、水素原子
の１個がカルボキシル基により置換されている炭素数１
〜５のアルキル基または炭素数２〜１０のアルコキシカ
ルボニル基若しくはアリーロキシカルボニル基を挙げる
ことができる。
Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4として、それぞれ独立に、水素原子、ハ
ロゲン、フェニル基、、ヒドロキシ基、ニトロ基、シア
ノ基、チオシアノ基、チオール基、カルボキシル基、水
素原子がフッ素原子により置換されていてもよい炭素数
１〜１０のアルキル基若しくはアルコキシ基、水素原子
の１個がカルボキシル基により置換されている炭素数１
〜５のアルキル基または炭素数２〜１０のアルコキシカ
ルボニル基若しくはアリーロキシカルボニル基を挙げる
ことができる。
【００１６】具体的に炭素数１〜１０のアルキル基とし
ては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−
プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ
−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−
ペンチル基、ｎｅｏ−ペンチル基、ｔ−ペンチル基、ｎ
−ヘキシル基、ｉｓｏ−ヘキシル基、ヘプチル基、オク
チル基、ノニル基、デシル基 或いはこれらの基の１個
以上の水素原子がフッ素原子により置換されているフッ
素化アルキル基等が挙げられる。好ましいフッ素化アル
キル基としてはヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオ
ロブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘ
キシル基、ペルフルオロヘプチル基、ペルフルオロオク
チル基、ペルフルオロノニル基、ペルフルオロデシル基
を例示することができる。
ては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−
プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ
−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−
ペンチル基、ｎｅｏ−ペンチル基、ｔ−ペンチル基、ｎ
−ヘキシル基、ｉｓｏ−ヘキシル基、ヘプチル基、オク
チル基、ノニル基、デシル基 或いはこれらの基の１個
以上の水素原子がフッ素原子により置換されているフッ
素化アルキル基等が挙げられる。好ましいフッ素化アル
キル基としてはヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオ
ロブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘ
キシル基、ペルフルオロヘプチル基、ペルフルオロオク
チル基、ペルフルオロノニル基、ペルフルオロデシル基
を例示することができる。
【００１７】炭素数１〜１０のアルコキシ基としては、
上述したアルキル基からなるアルコキシ基、フッ素化ア
ルコキシ基としては上述したアルキル基の１個以上の水
素原子がフッ素原子により置換されているフッ素化アル
キル基等が挙げられる。好ましいフッ素化アルコキシ基
としては上に列挙したフッ素化アルキル基からなるアル
コキシ基である。
上述したアルキル基からなるアルコキシ基、フッ素化ア
ルコキシ基としては上述したアルキル基の１個以上の水
素原子がフッ素原子により置換されているフッ素化アル
キル基等が挙げられる。好ましいフッ素化アルコキシ基
としては上に列挙したフッ素化アルキル基からなるアル
コキシ基である。
【００１８】また、水素原子１個がカルボキシル基で置
換された炭素数１〜５のアルキル基としては、−ＣＨ2
ＣＯＯＨ、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2
ＣＯＯＨ、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ等が挙げら
れる。
換された炭素数１〜５のアルキル基としては、−ＣＨ2
ＣＯＯＨ、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2
ＣＯＯＨ、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ等が挙げら
れる。
【００１９】更に、炭素数２〜１０のアルコキシカルボ
ニル基若しくはアリーロキシカルボニル基としては、メ
トキシカルボニル、エトキシカルボニル、ｎ−プロポキ
シカルボニル、ｉｓｏ−プロポキシカルボニル、ｎ−ブ
トキシカルボニル、ｉｓｏ−ブトキシカルボニル、ｓｅ
ｃ−ブトキシカルボニル、ｔ−ブトキシカルボニル、ｎ
−ペンチルオキシカルボニル、ｉｓｏ−ペンチルオキシ
カルボニル、ｎｅｏ−ペンチルオキシカルボニル、ｔ−
ペンチルオキシカルボニル、ｎ−ヘキシルオキシカルボ
ニル、ｉｓｏ−ヘキシルオキシカルボニル、ヘプチルオ
キシカルボニル、オクチルオキシカルボニル、ノニルオ
キシカルボニル、デシルオキシカルボニル、フェノキシ
カルボニル、ベンジルオキシカルボニル等が挙げられ
る。
ニル基若しくはアリーロキシカルボニル基としては、メ
トキシカルボニル、エトキシカルボニル、ｎ−プロポキ
シカルボニル、ｉｓｏ−プロポキシカルボニル、ｎ−ブ
トキシカルボニル、ｉｓｏ−ブトキシカルボニル、ｓｅ
ｃ−ブトキシカルボニル、ｔ−ブトキシカルボニル、ｎ
−ペンチルオキシカルボニル、ｉｓｏ−ペンチルオキシ
カルボニル、ｎｅｏ−ペンチルオキシカルボニル、ｔ−
ペンチルオキシカルボニル、ｎ−ヘキシルオキシカルボ
ニル、ｉｓｏ−ヘキシルオキシカルボニル、ヘプチルオ
キシカルボニル、オクチルオキシカルボニル、ノニルオ
キシカルボニル、デシルオキシカルボニル、フェノキシ
カルボニル、ベンジルオキシカルボニル等が挙げられ
る。
【００２０】前記置換基Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4の中で好ましく
は水素、フッ素、シアノ基、メチル基、エチル基、ｎ−
プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキ
シル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル
基、ウンデシル基、ドデシル基、ヘプタフルオロプロピ
ル基、ノナフルオロブチル基、ペルフルオロペンチル
基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル
基、ペルフルオロオクチル基、ペルフルオロノニル基、
ペルフルオロデシル基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−
プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ
基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチ
ルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデ
シルオキシ基、ドデシルオキシ基、ヘプタフルオロプロ
ポキシ基、ノナフルオロブトキシ基、ペルフルオロペン
チルオキシ基、ペルフルオロヘキシルオキシ基、ペルフ
ルオロヘプチルオキシ基、ペルフルオロオクチルオキシ
基、ペルフルオロノニルオキシ基、ペルフルオロデシル
オキシ基が挙げられる。
は水素、フッ素、シアノ基、メチル基、エチル基、ｎ−
プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキ
シル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル
基、ウンデシル基、ドデシル基、ヘプタフルオロプロピ
ル基、ノナフルオロブチル基、ペルフルオロペンチル
基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル
基、ペルフルオロオクチル基、ペルフルオロノニル基、
ペルフルオロデシル基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−
プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ
基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチ
ルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデ
シルオキシ基、ドデシルオキシ基、ヘプタフルオロプロ
ポキシ基、ノナフルオロブトキシ基、ペルフルオロペン
チルオキシ基、ペルフルオロヘキシルオキシ基、ペルフ
ルオロヘプチルオキシ基、ペルフルオロオクチルオキシ
基、ペルフルオロノニルオキシ基、ペルフルオロデシル
オキシ基が挙げられる。
【００２１】さらに好ましくは水素、フッ素、シアノ
基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、
ｎ−ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、
デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ペルフルオロヘ
キシル基、ペルフルオロヘプチル基、ペルフルオロオク
チル基、ペルフルオロノニル基、ペルフルオロデシル
基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチ
ルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデ
シルオキシ基、ドデシルオキシ基、ペルフルオロヘキシ
ルオキシ基、ペルフルオロヘプチルオキシ基、ペルフル
オロオクチルオキシ基、ペルフルオロノニルオキシ基、
ペルフルオロデシルオキシ基である。
基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、
ｎ−ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、
デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ペルフルオロヘ
キシル基、ペルフルオロヘプチル基、ペルフルオロオク
チル基、ペルフルオロノニル基、ペルフルオロデシル
基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチ
ルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデ
シルオキシ基、ドデシルオキシ基、ペルフルオロヘキシ
ルオキシ基、ペルフルオロヘプチルオキシ基、ペルフル
オロオクチルオキシ基、ペルフルオロノニルオキシ基、
ペルフルオロデシルオキシ基である。
【００２２】本発明で用いられるテトラカルボン酸二無
水物は、一般式〔３〕で示される。一般式〔３〕におい
てＲ5は炭素数６〜３０の４価の芳香族基、または炭素
数４〜３０個の４価の脂環式基若しくは複素環式基であ
る。芳香族基としてはベンゼン、ナフタレン等の誘導体
であり、これらの水素原子の一部が低級アルキル基若し
くはアリール基で置換されていてもよい。脂環式基とし
ては炭素数４〜１０個のシクロアルキル、シクロアルキ
レン等の誘導体であり、これらの水素原子の一部が低級
アルキル基若しくはアルキレン基またはアリール基で置
換されていてもよい。複素環式基としては上述したシク
ロアルキル環、シクロアルキレン環を構成する炭素原子
の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等で置き換えら
れたものである。
水物は、一般式〔３〕で示される。一般式〔３〕におい
てＲ5は炭素数６〜３０の４価の芳香族基、または炭素
数４〜３０個の４価の脂環式基若しくは複素環式基であ
る。芳香族基としてはベンゼン、ナフタレン等の誘導体
であり、これらの水素原子の一部が低級アルキル基若し
くはアリール基で置換されていてもよい。脂環式基とし
ては炭素数４〜１０個のシクロアルキル、シクロアルキ
レン等の誘導体であり、これらの水素原子の一部が低級
アルキル基若しくはアルキレン基またはアリール基で置
換されていてもよい。複素環式基としては上述したシク
ロアルキル環、シクロアルキレン環を構成する炭素原子
の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等で置き換えら
れたものである。
【００２３】上述した芳香族基、脂環式基、複素環式基
の同種若しくは異種の基の２個以上が連結基を介して結
合された基であってもよい。連結基としては、単結合、
−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ2−、−ＣＯ−、−ＣＨ2−、−
Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7）−、−Ｓｉ（Ｒ6）（Ｒ7）−、−Ｓｉ
（Ｒ6）（Ｒ7）−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ6）（Ｒ7）−等であり、
Ｒ6、Ｒ7は互いに独立にメチル基、エチル基等の低級ア
ルキル基若しくはそれらの１個以上の水素原子がフッ素
原子によって置換されたもの、またはフェニル基であ
る。
の同種若しくは異種の基の２個以上が連結基を介して結
合された基であってもよい。連結基としては、単結合、
−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ2−、−ＣＯ−、−ＣＨ2−、−
Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7）−、−Ｓｉ（Ｒ6）（Ｒ7）−、−Ｓｉ
（Ｒ6）（Ｒ7）−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ6）（Ｒ7）−等であり、
Ｒ6、Ｒ7は互いに独立にメチル基、エチル基等の低級ア
ルキル基若しくはそれらの１個以上の水素原子がフッ素
原子によって置換されたもの、またはフェニル基であ
る。
【００２４】本発明で用いられるテトラカルボン酸二無
水物の具体名を例示すると、ピロメリット酸二無水物、
３,３′,４,４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物、２,２′,３,３′−ビフェニルテトラカルボン酸二
無水物、２,３,３′,４′−ビフェニルテトラカルボン
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、２,３,３′,４′−ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物、２,２′,３,３′−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３,４−
ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３,
４−ジカルボキシフェニル）スルフィド二無水物、ビス
（３,４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、
ビス（３,４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水
物、３,３′,４,４′−ヘキサフルオロイソプロピリデ
ンジフタル酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸
二無水物、メチルシクロブ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′-ビシクロヘキサンテトラカル
ボン酸二無水物、ビス（３,４−ジカルボキシシクロヘ
キシル）エーテル二無水物、ビス（３,４−ジカルボキ
シシクロヘキシル）スルフォン二無水物、ビス（３,３
−ジカルボキシシクロヘキシル）メタン二無水物等をあ
げることができる。また、２種以上の化合物を併用して
も良い。また、本発明に使用するテトラカルボン酸二無
水物は上記の例示化合物に限定されるものではない。
水物の具体名を例示すると、ピロメリット酸二無水物、
３,３′,４,４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物、２,２′,３,３′−ビフェニルテトラカルボン酸二
無水物、２,３,３′,４′−ビフェニルテトラカルボン
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、２,３,３′,４′−ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物、２,２′,３,３′−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３,４−
ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３,
４−ジカルボキシフェニル）スルフィド二無水物、ビス
（３,４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、
ビス（３,４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水
物、３,３′,４,４′−ヘキサフルオロイソプロピリデ
ンジフタル酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸
二無水物、メチルシクロブ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′-ビシクロヘキサンテトラカル
ボン酸二無水物、ビス（３,４−ジカルボキシシクロヘ
キシル）エーテル二無水物、ビス（３,４−ジカルボキ
シシクロヘキシル）スルフォン二無水物、ビス（３,３
−ジカルボキシシクロヘキシル）メタン二無水物等をあ
げることができる。また、２種以上の化合物を併用して
も良い。また、本発明に使用するテトラカルボン酸二無
水物は上記の例示化合物に限定されるものではない。
【００２５】本発明の液晶表示素子用配向膜に用いられ
る、一般式〔２〕で示されるジアミンは、ジアミン部分
が、連結基Ｒ1とＸを通じて感光性基と結合している。
したがってこのジアミンの製造法は、ジアミン部と感光
性基部の両者が互いに反応することのできる官能基を有
していれば、それらを利用して反応を行い両者を連結さ
せることができる。もし有していなければ必要な官能基
を導入した後、両者を反応させ連結させることができ
る。Ｒ1とＸの種類に促してジアミン部と感光性基部の
連結反応を簡単に例示すると、Ｘがエステル結合の場合
はカルボキシル基と水酸基の脱水反応により、アミド結
合はアミノ基とカルボキシル基の脱水反応により、エー
テル結合の場合は、ナトリウムアルコラートとハロゲン
化物との脱ナトリウム塩により、スルフィド結合の場合
は、両者をハロゲン化アルキルとした後、硫化カリウム
により脱ハロゲンを行なうことにより、カルボニル結合
の場合は、シアノ基とグリニヤル試薬を反応させた後、
加水分解することにより、また単結合の場合には、ハロ
ゲン化物同士から脱ハロゲンを行なう等の公知の方法に
より合成することができる。
る、一般式〔２〕で示されるジアミンは、ジアミン部分
が、連結基Ｒ1とＸを通じて感光性基と結合している。
したがってこのジアミンの製造法は、ジアミン部と感光
性基部の両者が互いに反応することのできる官能基を有
していれば、それらを利用して反応を行い両者を連結さ
せることができる。もし有していなければ必要な官能基
を導入した後、両者を反応させ連結させることができ
る。Ｒ1とＸの種類に促してジアミン部と感光性基部の
連結反応を簡単に例示すると、Ｘがエステル結合の場合
はカルボキシル基と水酸基の脱水反応により、アミド結
合はアミノ基とカルボキシル基の脱水反応により、エー
テル結合の場合は、ナトリウムアルコラートとハロゲン
化物との脱ナトリウム塩により、スルフィド結合の場合
は、両者をハロゲン化アルキルとした後、硫化カリウム
により脱ハロゲンを行なうことにより、カルボニル結合
の場合は、シアノ基とグリニヤル試薬を反応させた後、
加水分解することにより、また単結合の場合には、ハロ
ゲン化物同士から脱ハロゲンを行なう等の公知の方法に
より合成することができる。
【００２６】本発明の液晶表示素子用配向膜に用いるポ
リイミドを製造するには、一般式〔１〕で示される構造
単位を有するポリアミド酸の溶液を基板上に塗布し、１
５０〜３００℃の温度で加熱処理して脱水反応させるこ
とにより、ポリイミド薄膜を基板上に形成させる方法、
またはポリアミド酸を無水酢酸等を用いて化学的に脱水
反応させポリイミドとした後に、その溶液を基板上に塗
布、乾燥して薄膜を形成させる方法等がある。
リイミドを製造するには、一般式〔１〕で示される構造
単位を有するポリアミド酸の溶液を基板上に塗布し、１
５０〜３００℃の温度で加熱処理して脱水反応させるこ
とにより、ポリイミド薄膜を基板上に形成させる方法、
またはポリアミド酸を無水酢酸等を用いて化学的に脱水
反応させポリイミドとした後に、その溶液を基板上に塗
布、乾燥して薄膜を形成させる方法等がある。
【００２７】本発明の液晶表示素子用配向膜に用いられ
る、一般式〔１〕で示されるポリアミド酸に使用される
溶剤は、通常の液晶表示素子用配向膜で使用されている
溶剤を使用することができる。すなわちこれらの高分子
化合物に対して、良溶媒である非プロトン性極性有機溶
剤として、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルイミ
ドゾリジノン、Ｎ−メチルカプロラクタム、Ｎ−メチル
プロピオンアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジ
メチルスルホキシド、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、
Ｎ,Ｎ−ジエチルホルムアミド、ジエチルアセトアミ
ド、およびγ−ブチルラクトン等を例示できる。
る、一般式〔１〕で示されるポリアミド酸に使用される
溶剤は、通常の液晶表示素子用配向膜で使用されている
溶剤を使用することができる。すなわちこれらの高分子
化合物に対して、良溶媒である非プロトン性極性有機溶
剤として、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルイミ
ドゾリジノン、Ｎ−メチルカプロラクタム、Ｎ−メチル
プロピオンアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジ
メチルスルホキシド、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、
Ｎ,Ｎ−ジエチルホルムアミド、ジエチルアセトアミ
ド、およびγ−ブチルラクトン等を例示できる。
【００２８】さらに必要により塗布性改善などの目的で
表面張力の低い他の溶剤系として乳酸アルキル、３−メ
チル、３−メトキシブタノ−ル、テトラリン、イソホロ
ン、エチレングリコ−ルモノアルキルエ−テル（エチレ
ングリコ−ルモノブチルエ−テル等）、ジエチレングリ
コ−ルモノアルキルエ−テル（ジエチレングリコ−ルモ
ノエチルエ−テル等）、エチレングリコ−ルモノアルキ
ルまたはフェニルアセテ−ト、トリエチレングリコ−ル
モノアルキルエ−テル、プロピレングリコ−ルモノアル
キルエ−テル（プロピレングリコ−ルモノブチルエ−テ
ル等）、マロン酸ジアルキル（マロン酸ジエチル等）等
を例示することができる。先に示した溶剤がポリアミド
酸に対して良溶媒であるに対してこれらの溶剤は貧溶媒
である場合が多い。
表面張力の低い他の溶剤系として乳酸アルキル、３−メ
チル、３−メトキシブタノ−ル、テトラリン、イソホロ
ン、エチレングリコ−ルモノアルキルエ−テル（エチレ
ングリコ−ルモノブチルエ−テル等）、ジエチレングリ
コ−ルモノアルキルエ−テル（ジエチレングリコ−ルモ
ノエチルエ−テル等）、エチレングリコ−ルモノアルキ
ルまたはフェニルアセテ−ト、トリエチレングリコ−ル
モノアルキルエ−テル、プロピレングリコ−ルモノアル
キルエ−テル（プロピレングリコ−ルモノブチルエ−テ
ル等）、マロン酸ジアルキル（マロン酸ジエチル等）等
を例示することができる。先に示した溶剤がポリアミド
酸に対して良溶媒であるに対してこれらの溶剤は貧溶媒
である場合が多い。
【００２９】これらの溶剤で溶解されたポリアミド酸溶
液を液晶表示素子を形成する基板へ塗布する方法とし
て、通常使用されている方法を利用することができる。
例えば、スピンナ−法、印刷法、ディッピング法、滴下
法等によって塗布することが可能である。
液を液晶表示素子を形成する基板へ塗布する方法とし
て、通常使用されている方法を利用することができる。
例えば、スピンナ−法、印刷法、ディッピング法、滴下
法等によって塗布することが可能である。
【００３０】また、これらの溶液を塗布した後の溶剤の
乾燥のための加熱処理も、通常の液晶表示素子用配向膜
で使用されている方法と同様な方法で実施することがで
きる。例えば、オ−ブン、ホットプレ−ト、赤外炉中等
で加熱処理することが可能である。溶液を塗布した後
は、比較的低温で溶剤を蒸発させた後、１５０〜３００
℃程度の温度で、好ましくは１８０〜２５０℃で加熱処
理することが好ましい。本発明のポリアミド酸溶液に
は、塗布性を改良する等の目的で用いられる界面活性剤
や帯電防止の目的等で用いられる帯電防止剤を添加する
ことも可能である。あるいは、さらに基板との密着性を
向上させる為にシランカップリング剤、チタン系のカッ
プリング剤を配合することも可能である。
乾燥のための加熱処理も、通常の液晶表示素子用配向膜
で使用されている方法と同様な方法で実施することがで
きる。例えば、オ−ブン、ホットプレ−ト、赤外炉中等
で加熱処理することが可能である。溶液を塗布した後
は、比較的低温で溶剤を蒸発させた後、１５０〜３００
℃程度の温度で、好ましくは１８０〜２５０℃で加熱処
理することが好ましい。本発明のポリアミド酸溶液に
は、塗布性を改良する等の目的で用いられる界面活性剤
や帯電防止の目的等で用いられる帯電防止剤を添加する
ことも可能である。あるいは、さらに基板との密着性を
向上させる為にシランカップリング剤、チタン系のカッ
プリング剤を配合することも可能である。
【００３１】続いて、このポリイミド薄膜に偏光紫外線
を照射して膜表面に異方性を付与するが、本発明の液晶
表示素子用配向膜に用いる感光性基である、シンナモイ
ル基に照射する光の波長は、２００〜４１０ｎｍが好ま
しく、更に好ましくは３１０〜３８０ｎｍである。これ
らの偏光紫外線の露光量は５０ｍＪ／ｃｍ2以上であれ
ばよく、好ましくは５０〜１０００ｍＪ／ｃｍ2であ
り、更に好ましくは１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ2であ
る。
を照射して膜表面に異方性を付与するが、本発明の液晶
表示素子用配向膜に用いる感光性基である、シンナモイ
ル基に照射する光の波長は、２００〜４１０ｎｍが好ま
しく、更に好ましくは３１０〜３８０ｎｍである。これ
らの偏光紫外線の露光量は５０ｍＪ／ｃｍ2以上であれ
ばよく、好ましくは５０〜１０００ｍＪ／ｃｍ2であ
り、更に好ましくは１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ2であ
る。
【００３２】液晶表示素子として用いる基板は通常基板
上に電極、具体的にはＩＴＯ（酸化インジウム−酸化ス
ズ）や酸化スズの透明電極が形成されたものであるが、
さらにこの電極と基板の間に、基板からのアルカリ溶出
を防止するための絶縁膜、カラーフィルター、カラーフ
ィルターオーバーコート等の保護膜を設けてもよく、電
極上に絶縁膜、カラーフィルター膜などのオーバーコー
ト膜を設けてもよい。また電極上にＴＦＴ（Ｔhin−Ｆi
lm−Ｔransistor）素子、ＭＩＭ（Ｍetal−Ｉnsulator
−Ｍetal）素子などの能動素子を形成していてもよい。
これらの電極、アンダーコート、その他の液晶セル内の
構成は、従来の液晶表示素子の構成が使用可能である。
上に電極、具体的にはＩＴＯ（酸化インジウム−酸化ス
ズ）や酸化スズの透明電極が形成されたものであるが、
さらにこの電極と基板の間に、基板からのアルカリ溶出
を防止するための絶縁膜、カラーフィルター、カラーフ
ィルターオーバーコート等の保護膜を設けてもよく、電
極上に絶縁膜、カラーフィルター膜などのオーバーコー
ト膜を設けてもよい。また電極上にＴＦＴ（Ｔhin−Ｆi
lm−Ｔransistor）素子、ＭＩＭ（Ｍetal−Ｉnsulator
−Ｍetal）素子などの能動素子を形成していてもよい。
これらの電極、アンダーコート、その他の液晶セル内の
構成は、従来の液晶表示素子の構成が使用可能である。
【００３３】このように形成された基板を使用してセル
化し、液晶を注入し、注入口を封止して液晶表示素子を
作る。この封入される液晶としては、通常のネマチック
液晶の他、二色性色素を添加した液晶等種々の液晶が使
用できる。
化し、液晶を注入し、注入口を封止して液晶表示素子を
作る。この封入される液晶としては、通常のネマチック
液晶の他、二色性色素を添加した液晶等種々の液晶が使
用できる。
【００３４】本発明において、本配向膜と組み合わせて
好ましく用いることのできる液晶組成物は例えば、国際
特許出願ＷＯ００／０６５４３に例示の化合物を用いる
ことができる。
好ましく用いることのできる液晶組成物は例えば、国際
特許出願ＷＯ００／０６５４３に例示の化合物を用いる
ことができる。
【００３５】本発明の液晶表示素子は、通常、基板、電
圧印加手段、液晶配向膜、液晶層等により構成され、そ
の特徴は、高感度で速やかに光二量化し、かつ架橋後の
配向膜の熱安定性、形状保持力に優れており、良好な液
晶配向性を有する光配向膜、すなわち本発明に関わる液
晶表示素子用光配向膜を備えていることである。
圧印加手段、液晶配向膜、液晶層等により構成され、そ
の特徴は、高感度で速やかに光二量化し、かつ架橋後の
配向膜の熱安定性、形状保持力に優れており、良好な液
晶配向性を有する光配向膜、すなわち本発明に関わる液
晶表示素子用光配向膜を備えていることである。
【００３６】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定される
ものではない。次に実施例で得られた化合物の物性は以
下の方法で測定した。 融点：偏光顕微鏡にホットステージ（メトラー社製ＦＰ
−８２）を装着して、毎分５℃の昇温速度で測定した。 核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）：日本電子株式会社製
ＥＸ−９０Ａ、内部標準物質にテトラメチルシランを用
いて測定した。 回転粘度：Ｅ型粘度計を用い、２５℃で測定した。 対数粘度数：ウベローデ粘度計を用いてＮ−メチルー２
−ピロリドン中、ポリマー濃度０.５ｇ／ｄｌ、温度３
０±０.０１℃で測定した。
するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定される
ものではない。次に実施例で得られた化合物の物性は以
下の方法で測定した。 融点：偏光顕微鏡にホットステージ（メトラー社製ＦＰ
−８２）を装着して、毎分５℃の昇温速度で測定した。 核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）：日本電子株式会社製
ＥＸ−９０Ａ、内部標準物質にテトラメチルシランを用
いて測定した。 回転粘度：Ｅ型粘度計を用い、２５℃で測定した。 対数粘度数：ウベローデ粘度計を用いてＮ−メチルー２
−ピロリドン中、ポリマー濃度０.５ｇ／ｄｌ、温度３
０±０.０１℃で測定した。
【００３７】実施例 １ １）下記構造単位で示されるポリイミドの合成：
【化５】
【００３８】滴下ロート、攪拌装置を付けた３００ｍｌ
の三つ口フラスコに、ジニトロベンジルアルコール１.
０ｇ（０.００５ｍｏｌ）、ケイ皮酸０.７４ｇ（０.０
０５ｍｏｌ）、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣ
Ｃ）１.５５ｇ（０.００７５ｍｏｌ）、ジメチルアミノ
ピリジン（ＤＭＡＰ）０.３ｇ（０.００２５ｍｏｌ）、
ＴＨＦ２０ｍｌを取り、室温で撹拌した。一晩撹拌後生
成した個体を濾別し、溶液部を取り出し、溶媒を留去し
た。残留部を、ヘキサンを展開溶媒としてシリカゲルク
ロマトで分離を行った。１／１（容積比（以後記載ない
場合は容積比である））のヘキサン／酢酸エチル混合溶
媒で流出する部分を集め、溶媒を留去した。得られた結
晶を１／１のヘプタン／酢酸エチル混合溶媒中で再結晶
化させることにより、ジニトロベンジルシンナメートの
針状無色結晶物０.９７ｇが得られた。収率６１％であ
り、構造はＨ−ＮＭＲにより確認した。1 Ｈ−ＮＭＲ（９０ＭＨｚ、ＣＤＣＬ3、：δ５.４４
（ｓ、２Ｈ）、６.５２（ｄ、１Ｈ）、７.３７−７.６
３（ｍ、５Ｈ）、７.８０（ｄ、１Ｈ）、８.６１（ｄ、
２Ｈ）、９.０２（ｔ、１Ｈ）
の三つ口フラスコに、ジニトロベンジルアルコール１.
０ｇ（０.００５ｍｏｌ）、ケイ皮酸０.７４ｇ（０.０
０５ｍｏｌ）、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣ
Ｃ）１.５５ｇ（０.００７５ｍｏｌ）、ジメチルアミノ
ピリジン（ＤＭＡＰ）０.３ｇ（０.００２５ｍｏｌ）、
ＴＨＦ２０ｍｌを取り、室温で撹拌した。一晩撹拌後生
成した個体を濾別し、溶液部を取り出し、溶媒を留去し
た。残留部を、ヘキサンを展開溶媒としてシリカゲルク
ロマトで分離を行った。１／１（容積比（以後記載ない
場合は容積比である））のヘキサン／酢酸エチル混合溶
媒で流出する部分を集め、溶媒を留去した。得られた結
晶を１／１のヘプタン／酢酸エチル混合溶媒中で再結晶
化させることにより、ジニトロベンジルシンナメートの
針状無色結晶物０.９７ｇが得られた。収率６１％であ
り、構造はＨ−ＮＭＲにより確認した。1 Ｈ−ＮＭＲ（９０ＭＨｚ、ＣＤＣＬ3、：δ５.４４
（ｓ、２Ｈ）、６.５２（ｄ、１Ｈ）、７.３７−７.６
３（ｍ、５Ｈ）、７.８０（ｄ、１Ｈ）、８.６１（ｄ、
２Ｈ）、９.０２（ｔ、１Ｈ）
【００３９】滴下ロート、攪拌装置を付けた３００ｍｌ
の三つ口フラスコに、ジニトロベンジルシンナメート
０.５ｇ（０.００１５ｍｏｌ）とジオキサン１５ｍｌを
取り、室温攪拌下、塩化第１スズ（２水和物）２.４ｇ
（０.０１ｍｏｌ）を加えた。これをアイスバスで０℃
に冷却し、ここに濃塩酸２.４ｇを滴下し、滴下後アイ
スバスをはずし、室温で４時間攪拌した。反応終了後、
２Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を中性になるまで滴下し、
反応液をセライトでろ過した。ろ液を酢酸エチルで２回
抽出し、有機相を水で３回洗浄後、無水硫酸マグネシウ
ムで乾燥した。乾燥剤をろ別後、減圧濃縮して淡黄色油
状物０.５ｇを得た。収率は９８％であった。この化合
物の1Ｈ−ＮＭＲは下記の通り。1 Ｈ−ＮＭＲ（９０ＭＨｚ、ＣＤＣＬ3、：δ３.６１
（ｂｓ、４Ｈ）、５.０７（ｓ、２Ｈ）、６.００（ｔ、
１Ｈ）、６.１７（ｄ、２Ｈ）、６.４８（ｄ、１Ｈ）、
７.３４〜７.５９（ｍ、５Ｈ）、７.７３（ｄ、１
Ｈ）、
の三つ口フラスコに、ジニトロベンジルシンナメート
０.５ｇ（０.００１５ｍｏｌ）とジオキサン１５ｍｌを
取り、室温攪拌下、塩化第１スズ（２水和物）２.４ｇ
（０.０１ｍｏｌ）を加えた。これをアイスバスで０℃
に冷却し、ここに濃塩酸２.４ｇを滴下し、滴下後アイ
スバスをはずし、室温で４時間攪拌した。反応終了後、
２Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を中性になるまで滴下し、
反応液をセライトでろ過した。ろ液を酢酸エチルで２回
抽出し、有機相を水で３回洗浄後、無水硫酸マグネシウ
ムで乾燥した。乾燥剤をろ別後、減圧濃縮して淡黄色油
状物０.５ｇを得た。収率は９８％であった。この化合
物の1Ｈ−ＮＭＲは下記の通り。1 Ｈ−ＮＭＲ（９０ＭＨｚ、ＣＤＣＬ3、：δ３.６１
（ｂｓ、４Ｈ）、５.０７（ｓ、２Ｈ）、６.００（ｔ、
１Ｈ）、６.１７（ｄ、２Ｈ）、６.４８（ｄ、１Ｈ）、
７.３４〜７.５９（ｍ、５Ｈ）、７.７３（ｄ、１
Ｈ）、
【００４０】２）重合反応：１０ｍｌのサンプル管に、
ジアミノベンジルシンナメート０.４１ｇ、ＮＭＰ４.８
２ｇを入れて、窒素気流下室温で攪拌溶解した。次いで
反応液を１０℃に保ち、３,３′,４,４′−ビフェニル
−テトラカルボン酸二無水物０.４４ｇ投入し、室温で
６時間反応を行い、１５.０ｗｔ％のポリマー溶液を得
た。このポリマーの対数粘度数は０.８５ｄｌ／ｇであ
った。
ジアミノベンジルシンナメート０.４１ｇ、ＮＭＰ４.８
２ｇを入れて、窒素気流下室温で攪拌溶解した。次いで
反応液を１０℃に保ち、３,３′,４,４′−ビフェニル
−テトラカルボン酸二無水物０.４４ｇ投入し、室温で
６時間反応を行い、１５.０ｗｔ％のポリマー溶液を得
た。このポリマーの対数粘度数は０.８５ｄｌ／ｇであ
った。
【００４１】３）偏光照射による液晶表示素子用配向膜
の形成：２）で得られたポリアミド酸溶液を、１／１の
ＮＭＰ／ブチルセロソルブ混合溶媒で５.０ｗｔ％に希
釈し、これを０.１μｍのフィルターでろ過し、液晶配
向剤溶液とした。続いてＩＴＯガラス基板上に回転塗布
法（スピンナー法）で塗布した。塗布後２３０℃で６０
分間焼成し、膜厚約７４０オングストロームの薄膜を形
成した。薄膜表面に超高圧水銀ランプより、３６５ｎｍ
付近の波長の、直線偏光紫外線を１００ｍＪ／ｃｍ2照
射した。
の形成：２）で得られたポリアミド酸溶液を、１／１の
ＮＭＰ／ブチルセロソルブ混合溶媒で５.０ｗｔ％に希
釈し、これを０.１μｍのフィルターでろ過し、液晶配
向剤溶液とした。続いてＩＴＯガラス基板上に回転塗布
法（スピンナー法）で塗布した。塗布後２３０℃で６０
分間焼成し、膜厚約７４０オングストロームの薄膜を形
成した。薄膜表面に超高圧水銀ランプより、３６５ｎｍ
付近の波長の、直線偏光紫外線を１００ｍＪ／ｃｍ2照
射した。
【００４２】４）液晶セル作成、配向性評価：３）で得
た基板を、紫外線の偏光方向が平行になるように貼り合
わせ、液晶層の厚さが２０μｍである液晶セルを作成
し、チッソ（株）製液晶ＪＣ−５００６を注入し、１１
０℃で３０分間加熱処理を行った。加熱処理後放冷し、
液晶の配向を確認したところ良好であった。
た基板を、紫外線の偏光方向が平行になるように貼り合
わせ、液晶層の厚さが２０μｍである液晶セルを作成
し、チッソ（株）製液晶ＪＣ−５００６を注入し、１１
０℃で３０分間加熱処理を行った。加熱処理後放冷し、
液晶の配向を確認したところ良好であった。
【００４３】実施例 ２ 下記構造単位で示されるポリイミドの合成：
【化６】
【００４４】実施例１においてテトラカルボン酸二無水
物とジアミンのモル比を１に保ちつつ、テトラカルボン
酸二無水物を３,３′,４,４′−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物に変更した以外は実施例１と全く同
様にポリアミド酸の合成を行なったところ、このポリマ
ーの対数粘度数は０.８２ｄｌ／ｇであった。このポリ
マーを実施例１と同様に処理し、配向膜を作成し、液晶
の配向を調べたところ１００ｍＪ／ｃｍ2 の照射で良好
な液晶配向をすることが確認された。
物とジアミンのモル比を１に保ちつつ、テトラカルボン
酸二無水物を３,３′,４,４′−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物に変更した以外は実施例１と全く同
様にポリアミド酸の合成を行なったところ、このポリマ
ーの対数粘度数は０.８２ｄｌ／ｇであった。このポリ
マーを実施例１と同様に処理し、配向膜を作成し、液晶
の配向を調べたところ１００ｍＪ／ｃｍ2 の照射で良好
な液晶配向をすることが確認された。
【００４５】実施例 ３ １）下記構造単位で示されるポリイミドの合成：
【化７】
【００４６】滴下ロート、攪拌装置を付けた３００ｍｌ
の三つ口フラスコに、ジニトロベンジルアルコール２５
ｇ（０.１２６ｍｏｌ）を脱水ピリジンに溶解させ、フ
ェニルマレイン酸無水物２４.４ｇ（０.１４０ｍｏｌ）
を０℃で添加した。室温で２４時間反応させた後、氷水
１Ｌを加え、さらに塩酸でｐＨ３に調整した。析出した
結晶をろ取して乾燥した。これを酢酸エチルに懸濁させ
５％の重炭酸水素ナトリウム１Ｌで洗浄、水層を酢酸エ
チルで抽出した。有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネ
シウムで脱水後、溶媒を濃縮し、オレンジ色結晶１４.
５ｇを得た。これを１０／１のクロロホルム／アセトン
混合溶媒に混合し、この溶液をシリカゲル１ｋｇを充填
したシリカゲルカラムクロマトグラフ通過させることに
より精製し、溶媒に溶出する成分を集め、溶媒を除去す
ることにより乳白色結晶を得た。
の三つ口フラスコに、ジニトロベンジルアルコール２５
ｇ（０.１２６ｍｏｌ）を脱水ピリジンに溶解させ、フ
ェニルマレイン酸無水物２４.４ｇ（０.１４０ｍｏｌ）
を０℃で添加した。室温で２４時間反応させた後、氷水
１Ｌを加え、さらに塩酸でｐＨ３に調整した。析出した
結晶をろ取して乾燥した。これを酢酸エチルに懸濁させ
５％の重炭酸水素ナトリウム１Ｌで洗浄、水層を酢酸エ
チルで抽出した。有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネ
シウムで脱水後、溶媒を濃縮し、オレンジ色結晶１４.
５ｇを得た。これを１０／１のクロロホルム／アセトン
混合溶媒に混合し、この溶液をシリカゲル１ｋｇを充填
したシリカゲルカラムクロマトグラフ通過させることに
より精製し、溶媒に溶出する成分を集め、溶媒を除去す
ることにより乳白色結晶を得た。
【００４７】この乳白色化合物０.５ｇをトルエン５ｍ
ｌに懸濁させ、メタノール５ｍｌとｐ−トルエンスルホ
ン酸５９ｍｇを加え加熱還流し７２時間反応させた。得
られた反応溶液を濃縮乾固させ、固形物を１／３の酢酸
エチル／ｎ−ヘキサン混合溶媒に溶解させ、この溶液を
シリカゲル２０ｇを充填したシリカゲルカラムクロマト
グラフを通過させることにより精製し、溶媒に溶出する
成分を集め、溶媒を除去することにより乳白色結晶物
０.５１ｇを得た。収率は９８％であった。この化合物
の1Ｈ−ＮＭＲは下記の通りである。1 Ｈ−ＮＭＲ（９０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3、）：δ３.７５
（ｓ、３Ｈ）、５.５２（ｓ、２Ｈ）、６.４０（ｓ、１
Ｈ）、７.３７−７.６３（ｍ、５Ｈ）、８.６０（ｄ、
２Ｈ）、９.００（ｔ、１Ｈ）
ｌに懸濁させ、メタノール５ｍｌとｐ−トルエンスルホ
ン酸５９ｍｇを加え加熱還流し７２時間反応させた。得
られた反応溶液を濃縮乾固させ、固形物を１／３の酢酸
エチル／ｎ−ヘキサン混合溶媒に溶解させ、この溶液を
シリカゲル２０ｇを充填したシリカゲルカラムクロマト
グラフを通過させることにより精製し、溶媒に溶出する
成分を集め、溶媒を除去することにより乳白色結晶物
０.５１ｇを得た。収率は９８％であった。この化合物
の1Ｈ−ＮＭＲは下記の通りである。1 Ｈ−ＮＭＲ（９０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3、）：δ３.７５
（ｓ、３Ｈ）、５.５２（ｓ、２Ｈ）、６.４０（ｓ、１
Ｈ）、７.３７−７.６３（ｍ、５Ｈ）、８.６０（ｄ、
２Ｈ）、９.００（ｔ、１Ｈ）
【００４８】滴下ロート、攪拌装置を付けた３００ｍｌ
の三つ口フラスコに、上で得られたジニトロ化合物０.
２ｇ（０.５１８ｍｍｏｌ）とジオキサン４ｍｌを取
り、氷冷下塩化第１スズ（２水和物）０.６９ｇ（３.６
３ｍｍｏｌ）を加えた。ここに濃塩酸０.７ｍｌを１５
℃以下で滴下した。滴下後アイスバスをはずし、室温で
３時間攪拌した。反応終了後、２Ｎ水酸化ナトリウム水
溶液を中性になるまで滴下し、反応液をセライトでろ過
した。ろ液を酢酸エチルで２回抽出し、有機相を水で３
回洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥剤を
ろ別後、減圧濃縮して淡黄色油状物０.３１ｇを得た。
これを流出溶媒として酢酸エチルを用いたシリカゲルカ
ラムクロマトで精製し、黄色オイル０.１３ｇを得た。
収率は７８％であった。この化合物の1Ｈ−ＮＭＲは下
記の通り。1 Ｈ−ＮＭＲ（９０ＭＨｚ、ＣＤＣＬ3、：δ３.３３
（ｂｓ、４Ｈ）、３.７２（ｓ、３Ｈ）、５.１９（ｓ、
２Ｈ）、５.９３（ｔ、１Ｈ）、６.１１（ｄ、２Ｈ）、
６.３１（ｄ、１Ｈ）、７.３４〜７.５９（ｍ、５
Ｈ）、
の三つ口フラスコに、上で得られたジニトロ化合物０.
２ｇ（０.５１８ｍｍｏｌ）とジオキサン４ｍｌを取
り、氷冷下塩化第１スズ（２水和物）０.６９ｇ（３.６
３ｍｍｏｌ）を加えた。ここに濃塩酸０.７ｍｌを１５
℃以下で滴下した。滴下後アイスバスをはずし、室温で
３時間攪拌した。反応終了後、２Ｎ水酸化ナトリウム水
溶液を中性になるまで滴下し、反応液をセライトでろ過
した。ろ液を酢酸エチルで２回抽出し、有機相を水で３
回洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥剤を
ろ別後、減圧濃縮して淡黄色油状物０.３１ｇを得た。
これを流出溶媒として酢酸エチルを用いたシリカゲルカ
ラムクロマトで精製し、黄色オイル０.１３ｇを得た。
収率は７８％であった。この化合物の1Ｈ−ＮＭＲは下
記の通り。1 Ｈ−ＮＭＲ（９０ＭＨｚ、ＣＤＣＬ3、：δ３.３３
（ｂｓ、４Ｈ）、３.７２（ｓ、３Ｈ）、５.１９（ｓ、
２Ｈ）、５.９３（ｔ、１Ｈ）、６.１１（ｄ、２Ｈ）、
６.３１（ｄ、１Ｈ）、７.３４〜７.５９（ｍ、５
Ｈ）、
【００４９】２）重合反応：１０ｍｌのサンプル管に、
上記で得られたジアミノベンジル化合物０.４１ｇ、Ｎ
ＭＰ４.８２ｇを入れて、窒素気流下室温で攪拌溶解し
た。次いで反応液を１０℃に保ち、３,３′,４,４′−
ビフェニル−テトラカルボン酸二無水物０.４４ｇを投
入し、室温で６時間反応を行い、１５.０ｗｔ％のポリ
マー溶液を得た。このポリマーの対数粘度数は０.８５
ｄｌ／ｇであった。
上記で得られたジアミノベンジル化合物０.４１ｇ、Ｎ
ＭＰ４.８２ｇを入れて、窒素気流下室温で攪拌溶解し
た。次いで反応液を１０℃に保ち、３,３′,４,４′−
ビフェニル−テトラカルボン酸二無水物０.４４ｇを投
入し、室温で６時間反応を行い、１５.０ｗｔ％のポリ
マー溶液を得た。このポリマーの対数粘度数は０.８５
ｄｌ／ｇであった。
【００５０】３）偏光照射による液晶表示素子用配向膜
の形成：２）で得られたポリアミド酸溶液を、１／１の
ＮＭＰ／ブチルセロソルブ混合溶媒で５.０ｗｔ％に希
釈し、これを０.１μｍのフィルターでろ過し、液晶配
向剤溶液とした。続いてＩＴＯガラス基板上に回転塗布
法（スピンナー法）で塗布した。塗布後２３０℃で６０
分間焼成し、膜厚約７４０オングストロームの薄膜を形
成した。薄膜表面に超高圧水銀ランプより、３６５ｎｍ
付近の波長の、直線偏光紫外線を１００ｍＪ／ｃｍ2照
射した。
の形成：２）で得られたポリアミド酸溶液を、１／１の
ＮＭＰ／ブチルセロソルブ混合溶媒で５.０ｗｔ％に希
釈し、これを０.１μｍのフィルターでろ過し、液晶配
向剤溶液とした。続いてＩＴＯガラス基板上に回転塗布
法（スピンナー法）で塗布した。塗布後２３０℃で６０
分間焼成し、膜厚約７４０オングストロームの薄膜を形
成した。薄膜表面に超高圧水銀ランプより、３６５ｎｍ
付近の波長の、直線偏光紫外線を１００ｍＪ／ｃｍ2照
射した。
【００５１】４）液晶セル作成、配向性評価：３）で得
た基板を、紫外線の偏光方向が平行になるように貼り合
わせ、液晶層の厚さが２０μｍである液晶セルを作成
し、チッソ(株)製液晶ＪＣ−５００６を注入し、１１０
℃で３０分間加熱処理を行った。加熱処理後放冷し、液
晶の配向を確認したところ良好であった。
た基板を、紫外線の偏光方向が平行になるように貼り合
わせ、液晶層の厚さが２０μｍである液晶セルを作成
し、チッソ(株)製液晶ＪＣ−５００６を注入し、１１０
℃で３０分間加熱処理を行った。加熱処理後放冷し、液
晶の配向を確認したところ良好であった。
【００５２】実施例 ４ 下記構造で示されるポリイミドの合成：
【化８】
【００５３】テトラカルボン酸二無水物を３,３′,４,
４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物から３,
３′,４,４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水
物に変更した以外は実施例３と全く同様にポリアミド酸
の合成を行なった。このポリマーを用いて同様に配向膜
を作成し、液晶の配向性を調べたところ、１００ｍＪ／
ｃｍ2の照射で良好な液晶配向が確認された。
４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物から３,
３′,４,４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水
物に変更した以外は実施例３と全く同様にポリアミド酸
の合成を行なった。このポリマーを用いて同様に配向膜
を作成し、液晶の配向性を調べたところ、１００ｍＪ／
ｃｍ2の照射で良好な液晶配向が確認された。
【００５４】比較例 １ ポリイミドを下記の構造単位からなるものに変更した以
外は、実施例２と同様に行なったところ、２０００ｍＪ
／ｃｍ2の照射でも液晶の配向は全く見られなかった。
外は、実施例２と同様に行なったところ、２０００ｍＪ
／ｃｍ2の照射でも液晶の配向は全く見られなかった。
【化９】
【００５５】比較例 ２ 実施例１において３,５−ジニトロベンジルアルコール
の代わりに３,５−ジニトロフェノールを使用した以外
は同様にして３，５−ジアミノフェニルシンナメートを
得た。これと３,３′,４,４′−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物からポリアミド酸を得、塗布、焼成して
下記構造単位から構成されるポリイミドからなる液晶配
向膜を得た。この配向膜に実施例１と同様に超高圧水銀
ランプより、３６５ｎｍ付近の直線偏光紫外線を１００
ｍＪ／ｃｍ2照射したが液晶は配向しなかった。この配
向膜で液晶を配向させるためには２０００ｍＪ／ｃｍ2
の照射が必要であった。
の代わりに３,５−ジニトロフェノールを使用した以外
は同様にして３，５−ジアミノフェニルシンナメートを
得た。これと３,３′,４,４′−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物からポリアミド酸を得、塗布、焼成して
下記構造単位から構成されるポリイミドからなる液晶配
向膜を得た。この配向膜に実施例１と同様に超高圧水銀
ランプより、３６５ｎｍ付近の直線偏光紫外線を１００
ｍＪ／ｃｍ2照射したが液晶は配向しなかった。この配
向膜で液晶を配向させるためには２０００ｍＪ／ｃｍ2
の照射が必要であった。
【化１０】
【００５６】
【発明の効果】本発明により得られた種々の置換シンナ
メート基を側鎖に持つポリアミド酸から得られたポリイ
ミドは、偏光紫外線に対して高感度であり、その照射に
より速やかに側鎖が光反応する。かつ光反応後の膜は熱
安定性、形状保持力に優れており、良好な液晶配向性を
示す光配向膜として特に有用である。
メート基を側鎖に持つポリアミド酸から得られたポリイ
ミドは、偏光紫外線に対して高感度であり、その照射に
より速やかに側鎖が光反応する。かつ光反応後の膜は熱
安定性、形状保持力に優れており、良好な液晶配向性を
示す光配向膜として特に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 信之 神奈川県横浜市金沢区大川５−１ チッソ 株式会社横浜研究所内 Ｆターム(参考） 2H090 HB08Y HB10Y HC05 HC20 MB14 4J043 PA02 PA19 PC035 PC036 PC085 PC086 PC135 PC136 PC145 PC146 QB15 QB31 RA35 SA06 SA43 SA51 SA54 SA62 SA71 SB01 TA02 TA22 TA53 TA71 TB01 UA022 UA032 UA131 UA132 UA141 UA142 UB121 UB122 UB152 UB161 UB221 UB281 VA021 VA022 VA041 VA051 XA15 XA16 ZB23
Claims (5)
- 【請求項１】 下記一般式〔１〕 【化１】 で示される構造単位からなり、Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン中、濃度０.５ｇ／ｄｌ、温度３０±０.０１℃で測
定された対数粘度数が０.１〜５.０ｄｌ／ｇであるポリ
アミド酸。 （但し、一般式〔１〕において、 Ｒ1は炭素数１〜５のアルキレン基、 Ｘは単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＮＨＣＯ−、
−ＣＯＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−若しくは−ＣＯ−を示
し、 Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲ
ン、フェニル基、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、
チオシアノ基、チオール基、カルボキシル基、水素原子
がフッ素原子により置換されていてもよい炭素数１〜１
０のアルキル基若しくはアルコキシ基、水素原子の１個
がカルボキシル基により置換されている炭素数１〜５の
アルキル基または炭素数２〜１０のアルコキシカルボニ
ル基若しくはアリーロキシカルボニル基を示し、 Ｒ5は炭素数６〜３０の４価の芳香族基、または炭素数
４〜３０の４価の脂環式基若しくは複素環式基を示
す。） - 【請求項２】 請求項１に記載されたポリアミド酸をイ
ミド化した後、偏光紫外線を照射することにより得られ
るポリイミド。 - 【請求項３】 請求項２に記載されたポリイミドからな
る薄膜を用いた液晶表示素子用配向膜。 - 【請求項４】 請求項１に記載されたポリアミド酸をイ
ミド化した後、偏光紫外線を照射し、ポリイミドの側鎖
の一部を光反応させることで得られる液晶表示素子用配
向膜。 - 【請求項５】 請求項３若しくは４に記載された液晶表
示素子用配向膜を備えることを特徴とする液晶表示素
子。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000260541A JP4513191B2 (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | ポリアミド酸、ポリイミド、該ポリイミド膜を用いた液晶配向膜、および該配向膜を用いた液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000260541A JP4513191B2 (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | ポリアミド酸、ポリイミド、該ポリイミド膜を用いた液晶配向膜、および該配向膜を用いた液晶表示素子 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002069180A true JP2002069180A (ja) | 2002-03-08 |
| JP2002069180A5 JP2002069180A5 (ja) | 2007-08-16 |
| JP4513191B2 JP4513191B2 (ja) | 2010-07-28 |
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| JP2000260541A Expired - Fee Related JP4513191B2 (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | ポリアミド酸、ポリイミド、該ポリイミド膜を用いた液晶配向膜、および該配向膜を用いた液晶表示素子 |
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-
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- 2000-08-30 JP JP2000260541A patent/JP4513191B2/ja not_active Expired - Fee Related
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