JP2008107811A - 液晶配向剤および液晶表示素子 - Google Patents

液晶配向剤および液晶表示素子 Download PDF

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Abstract

【課題】電圧保持率を維持しつつ、かつ蓄積電荷を低減させ、さらに優れた印刷性を備えた液晶配向剤を提供すること。
【解決手段】液晶配向剤は、下記一般式(1)
Figure 2008107811

(式中、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアルコキシル基であり、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子、1価の芳香族基、アルキル基またはエポキシ基で置換されたアルキル基であり、AおよびAはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基またはエポキシ基で置換されたアルキル基であり、nは1〜100の整数である。)で表される化合物、または上記一般式(1)のR〜Rが全て水素原子からなる化合物とテトラカルボン酸二無水物との反応により得られるポリアミック酸を含有する。
【選択図】なし

Description

本発明は、液晶表示素子の液晶配向膜を形成するために用いられる液晶配向剤および液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、電気的特性が良好であり、かつ印刷性の良好な液晶配向膜を与える液晶配向剤およびそれを用いた液晶表示素子に関する。
現在、液晶表示素子としては、透明導電膜が設けられている基板表面にポリアミック酸、ポリイミドなどからなる液晶配向膜を形成して液晶表示素子用基板とし、その2枚を対向配置してその間隙内に正の誘電異方性を有するネマチ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、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°捻れるようにした、いわゆる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。また、TN型液晶表示素子に比してコントラストが高くて、その視角依存性の少ないSTN(Super Twisted Nematic)型液晶表示素子や、垂直配向型液晶表示素子が開発されている。STN型液晶表示素子は、ネマチック型液晶に光学活性物質であるカイラル剤をブレンドしたものを液晶として用い、液晶分子の長軸が基板間で180°以上にわたって連続的に捻れる状態となることにより生じる複屈折効果を利用するものである。
これらに対し、非特許文献1および特許文献1に記載されているように、透明導電膜上に突起を形成して液晶の配向方向を制御する、MVA(Multi−Domain Vertical Alignment)方式と呼ばれる垂直配向型液晶表示素子が提案されている。MVA方式の液晶表示素子は、視野角、コントラストなどに優れ、液晶配向膜の形成においてラビング処理を行わなくて良いなど、製造工程の面でも優れている。TN、STN、MVA方式に好適な液晶配向膜としては、液晶表示素子の残像消去時間が短いなどの性能が要求されている。また、それら液晶配向膜の形成に用いられる配向剤としては、オフセット印刷において優れた印刷性が要求される。
"液晶"Vol.3 No.2 117(1999年) 特開平11−258605号公報 特開平6−222366号公報 特開平6−281937号公報 特開平5−107544号公報 K. Hasegawa, Polymer Journal. Vol.31, No.2, 206(1999) 特開2000−44683号公報 国際公開第2002/100949号パンフレット
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、電圧保持率を維持しつつ、かつ蓄積電荷を低減させ、さらに優れた印刷性を備えた液晶配向剤およびそれを用いた液晶表示素子を提供することである。
本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。
本発明によれば、本発明の上記目的は、第一に下記一般式(1)
Figure 2008107811
(式中、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアルコキシル基であり、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子、1価の芳香族基、アルキル基またはエポキシ基で置換されたアルキル基であり、AおよびAはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基またはエポキシ基で置換されたアルキル基であり、nは1〜100の整数である。)
で表される化合物を含有する液晶配向剤(以下、「第一の液晶配向剤」という。)によって達成される。
本発明の上記目的は第二に、下記一般式(1’)
Figure 2008107811
(式中、R〜R、AおよびAならびにnは上記一般式(1)と同じである。)
で表される化合物と、テトラカルボン酸二無水物との反応により得られるポリアミック酸を含有することを特徴とする液晶配向剤(以下、「第二の液晶配向剤」という。)によって達成される。
本発明の上記課題は第三に、上記いずれかの液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備する液晶表示素子によって達成される。
本発明の第一の液晶配向剤は、上記式(1)で表される化合物を含有する。
上記式(1)において、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアルコキシル基である。
上記アルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、その具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、2−メチル−プロピル基、3−メチル−プロピル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基などを挙げることができる。
上記アルコキシル基としては、炭素数1〜6のアルコキシル基が好ましく、その具体例としては、メトキシル基、エトキシル基、n−プロポキシル基、イソプロポキシル基、n−ブトキシル基、2−メチル−プロポキシル基、3−メチル−プロポキシル基、n−ペントキシル基、n−ヘキシロキシル基などを挙げることができる。
上記式(1)におけるR〜Rはそれぞれ独立に水素原子、1価の芳香族基、アルキル基またはエポキシ基で置換されたアルキル基である。
上記一価の芳香族基としては、例えばフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フェナントレン基、ピレン基、ペリレン基、アントラセン基、フルオレン基などを挙げることができ、これらのうち、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基またはフルオレン基が好ましい。
上記アルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などを挙げることができる。
上記エポキシ基で置換されたアルキル基としては、総炭素数が2〜4のものが好ましく、例えばグリシジル基、1−メチルグリシジル基などを挙げることができる。
上記式(1)におけるAおよびAはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基またはエポキシ基で置換されたアルキル基である。AおよびAの好ましいアルキル基およびエポキシ基で置換されたアルキル基としては、R〜Rの好ましいアルキル基およびエポキシ基で置換されたアルキル基として上記したところと同様である。
上記式(1)のnは1〜100の整数であるが、好ましくは1〜50である。
上記式(1)において、R〜RならびにAおよびAは、それぞれ好ましいものの任意の組合せとすることができる。
上記式(1)で表される化合物のうち、より好ましいものとして下記(A)ないし(D)の化合物を挙げることができる。
(A)上記式(1)において、R〜Rがそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のアルコキシル基であり、R〜Rが水素原子であり、AおよびAが水素原子である化合物。
(B)上記式(1)において、R〜Rがそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のアルコキシル基であり、R〜Rがエポキシ基で置換されたアルキル基であり、AおよびAがそれぞれ独立に水素原子またはエポキシ基で置換されたアルキル基である化合物。
(C)上記式(1)において、R〜Rがそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のアルコキシル基であり、RおよびRが1価の芳香族基であり、RおよびRが水素原子またはアルキル基であり、AおよびAがそれぞれ独立に水素原子またはアルキル基である化合物。
(D)上記式(1)において、R〜Rがそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のアルコキシル基であり、RおよびRが1価の芳香族基であり、RおよびRが水素原子またはエポキシ基で置換されたアルキル基であり、AおよびAがそれぞれ独立に水素原子またはエポキシ基で置換されたアルキル基である化合物。この場合において、好ましくはR、R、AおよびAのすべてが水素原子である化合物は除く。
上記式(1)で表される化合物の好ましい具体例としては、例えば下記構造式で表される化合物を挙げることができる。
Figure 2008107811
Figure 2008107811
(上記式群において、nは1〜100、好ましくは1〜50の整数である。)
本発明の第二の液晶配向剤は、上記式(1’)で表される化合物と、テトラカルボン酸二無水物との反応により得られるポリアミック酸を含有する。上記式(1’)で表される化合物としては、上記式(1’)においてR〜Rがそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のアルコキシル基であり、AおよびAが水素原子であり、nが1〜50である化合物が好ましい。
上記式(1’)で表される化合物の好ましい具体例としては、例えば下記構造式で表される化合物を挙げることができる。
Figure 2008107811
(上記式群において、nは1〜100、好ましくは1〜50の整数である。)
上記式(1’)で表される化合物とテトラカルボン酸二無水物との反応によりポリアミック酸を合成するに際して使用することのできるテトラカルボン酸二無水物としては、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、1,3,3a,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、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、3,5,6−トリカルボニル−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−ジ無水物、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、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、ピロメリット酸二無水物などを挙げることができる。これら酸無水物は1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記式(1’)で表される化合物とテトラカルボン酸二無水物との反応によりポリアミック酸を合成するに際しては、上記式(1’)で表される化合物とともに他のジアミンを併用してもよい。ここで使用できる他のジアミンの好ましいものとしては、例えばp−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スルフィド、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、1,5−ジアミノナフタレン、2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ジメチル−2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、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、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−シクロヘキサンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、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、3,6−ジアミノアクリジン、3、6−ジアミノカルバゾール、N−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾール、N,N’−ジ(4−アミノフェニル)−ベンジジン、N,N’−ジ(4−アミノフェニル)−N,N’−ジメチル−ベンジジンなどを挙げることができる。これら他のジアミンは1種のみを用いることができ、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記式(1’)で表される化合物とともに他のジアミンを併用する場合、他のジアミンの使用量としては、上記式(1’)で表される化合物と他のジアミンとの合計量に対して50重量%以下であることが好ましい。
上記式(1’)で表される化合物とテトラカルボン酸二無水物とからのポリアミック酸の合成は、本発明の液晶配向剤の任意添加成分のひとつであるポリアミック酸の合成法として後述する方法と同様にして行うことができる。
本発明の液晶配向剤は、上記式(1)で表される化合物、または上記式(1’)で表される化合物とテトラカルボン酸二無水物との反応により得られるポリアミック酸を必須成分として含有するが、その他に、下記式(I−1)
Figure 2008107811
(式中、Pは4価の有機基であり、そしてQは2価の有機基である。)
で表わされる繰り返し単位を有するポリアミック酸および下記式(I−2)
Figure 2008107811
(式中、Pは4価の有機基であり、そしてQは2価の有機基である。)
で表わされる繰り返し単位を有するポリイミドからなる群から選択される少なくとも1種、接着性向上剤などを含有することができる。
上記式(I−1)で表わされる繰り返し単位を有す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との反応により合成することができ、上記式(I−2)で表わされる繰り返し単位を有するポリイミドは、上記式(I−1)においてPがPであり、QがQである繰り返し単位を有するポリアミック酸を脱水閉環することにより得ることができる。
上記式(I−1)で表わされる繰り返し単位を有するポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば脂環式テトラカルボン酸二無水物、脂肪族テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。
上記脂環式テトラカルボン酸二無水物としては、例えば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、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、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−トリカルボニル−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−ジ無水物、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、1,3,3a,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、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、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、下記式(I)または(II)
Figure 2008107811
(式中、RおよびR10は芳香環を有する2価の有機基であり、RおよびR11は水素原子またはアルキル基であり、複数存在するRおよびR11はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
で表わされる化合物などを挙げることができる。
上記脂肪族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などを挙げることができる。
上記芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば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’−ビフェニルエーテル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、2,2’,3,3’−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(2)〜(5)
Figure 2008107811
で表される化合物などを挙げることができる。
これらのテトラカルボン酸二無水物は、1種のみを使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記テトラカルボン酸二無水物のうち、脂環式テトラカルボン酸二無水物としては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−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、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、3,5,6−トリカルボニル−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−ジ無水物、1,3,3a,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−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−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、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、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、上記式(I)で表される化合物のうち下記式(6)〜(8)
Figure 2008107811
で表される化合物等または上記式(II)で表される化合物のうち下記式(9)
Figure 2008107811
で表される化合物が、良好な液晶配向性を発現させることができる観点から好ましく、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、1,3,3a,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、3,5,6−トリカルボニル−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−ジ無水物、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、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオンおよび上記式(6)で表される化合物を挙げることができ、とりわけ2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物が好ましい。
また、脂肪族テトラカルボン酸二無水物および芳香族テトラカルボン酸二無水物のうちの好ましいものとしては、ブタン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、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物および1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物を挙げることができる。
テトラカルボン酸二無水物を2種以上混合して用いる場合には、脂環式テトラカルボン酸二無水物が全テトラカルボン酸二無水物に対して50モル%以上であることが好ましい。
上記式(I−1)で表わされる繰り返し単位を有するポリアミック酸の合成に用いられるジアミンとしては、例えば芳香族ジアミン、脂肪族または脂環式ジアミン、分子内に2つの1級アミノ基および該1級アミノ基に含まれる以外の窒素原子を有するジアミン、ジアミノオルガノシロキサンなどを挙げることができる。
上記芳香族ジアミンとしては、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、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノベンズアニリド、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、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジトリフルオロメチル−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、9,9−ジメチル−2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)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を挙げることができる。
上記脂肪族または脂環式ジアミンとしては、例えば1,1−メタキシリレンジアミン、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、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、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)などを挙げることができる。
上記分子内に2つの1級アミノ基および該1級アミノ基に含まれる以外の窒素原子を有するジアミンとしては、例えば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、3,6−ジアミノカルバゾール、N−メチル-3,6-ジアミノカルバゾール、N−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾール、N,N’−ジ(4−アミノフェニル)−ベンジジン、N,N’−ジ(4−アミノフェニル)−N,N’−ジメチル−ベンジジンなどを挙げることができる。
さらに、上記ジアミノオルガノシロキサンとしては、下記式(10)
Figure 2008107811
(式中、R12は炭素数1〜12の炭化水素基を示し、複数存在するR12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。)
で表わされる化合物などを挙げることができる。
これらのジアミンは、1種のみを使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
これらジアミンのうち、p−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スルフィド、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、1,5−ジアミノナフタレン、2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ジメチル−2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、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、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−シクロヘキサンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、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、3,6−ジアミノアクリジン、3,6−ジアミノカルバゾール、N−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾールまたはN,N’−ジ(4−アミノフェニル)−ベンジジン、N,N’−ジ(4−アミノフェニル)−N,N’−ジメチル−ベンジジンが好ましい。
本発明の液晶配向剤にプレチルト角発現性を付与する場合には、上記式(I−1)で表わされる繰り返し単位を有するポリアミック酸の合成に用いるジアミンの一部または全部を下記式(Q−1)
Figure 2008107811
(式中、Xは単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−S−またはアリーレン基であり、R13は炭素数10〜20のアルキル基、炭素数4〜40の脂環式骨格を有する1価の有機基または炭素数6〜20のフッ素原子を有する1価の有機基である。)
または下記式(Q−2)
Figure 2008107811
(式中、Xは単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−S−またはアリーレン基であり、R14は炭素数4〜40の脂環式骨格を有する2価の有機基である。)
で表わされる構造を有するジアミン(以下、「特定ジアミン」という。)とすることが好ましい。これにより、上記式(I−1)における基Qおよび基Qの一部または全部を上記式(Q−1)または(Q−2)で表わされる構造の基とすることができ、プレチルト角の発現に資する。
上記式(Q−1)において、R13で表わされる炭素数10〜20のアルキル基としては、例えばn−デシル基、n−ドデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−オクタデシル基、n−エイコシル基などが挙げられる。また、上記式(Q−1)におけるR13および上記式(Q−2)におけるR14で表わされる炭素数4〜40の脂環式骨格を有する有機基としては、例えばシクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロデカンなどのシクロアルカン由来の脂環式骨格を有する基;コレステロール、コレスタノールなどのステロイド骨格を有する基;ノルボルネン、アダマンタンなどの有橋脂環式骨格を有する基などが挙げられる。これらの中で、特に好ましくはステロイド骨格を有する基である。上記脂環式骨格を有する有機基は、ハロゲン原子、好ましくはフッ素原子や、フルオロアルキル基、好ましくはトリフルオロメチル基で置換された基であってもよい。
さらに、上記式(Q−1)におけるR13で表される炭素数6〜20のフッ素原子を有する基としては、例えばn−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基などの炭素数6以上の直鎖状アルキル基;シクロヘキシル基、シクロオクチル基などの炭素数6以上の脂環式炭化水素基;フェニル基、ビフェニル基などの炭素数6以上の芳香族炭化水素基などの有機基における水素原子の一部または全部をフッ素原子またはトリフルオロメチル基などのフルオロアルキル基で置換した基が挙げられる。
また、上記式(Q−1)および上記式(Q−2)におけるXは、単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−S−またはアリーレン基であり、アリーレン基としては、フェニレン基、トリレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基などが挙げられる。
上記式(Q−1)で表わされる構造を有するジアミンの具体例としては、例えばドデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、下記式(11)〜(15)
Figure 2008107811
で表わされる化合物などを挙げることができる。
上記式(Q−2)で表わされる構造を有するジアミンの具体例としては、例えば下記式(16)〜(18)
Figure 2008107811
で表わされる化合物などを挙げることができる。これらの特定ジアミンは、1種のみを使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
これら特定ジアミンのうち、上記式(11)、(13)、(15)または(16)で表わされる化合物が好ましい。
特定ジアミンの全ジアミン量に対する使用割合は、発現させたいプレチルト角の大きさによっても異なるが、TN型、STN型液晶表示素子の場合には0〜5モル%、垂直配向型液晶表示素子の場合には5〜100モル%が好ましい。
上記式(I−1)で表わされる繰り返し単位を有するポリアミック酸の合成に供されるジアミンのアミノ基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0.3〜1.2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、好ましくは−20℃〜150℃、より好ましくは0〜100℃の温度条件下、好ましくは10分〜50時間、より好ましくは30分〜30時間行われる。
ここで、有機溶媒としては、合成されるポリアミック酸を溶解できるものであれば特に制限はなく、例えば1−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、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ヘキシルオキシ−N,N−ジメチルプロパンアミドなどのアミド系溶剤、ジメチルスルホキシド、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。
有機溶媒の使用量(α)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(β)が、反応溶液の全量(α+β)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。
上記の如き有機溶媒の一部を、ポリアミック酸の貧溶媒であるアルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素などを、生成するポリアミック酸が析出しない範囲で置き換えることができる。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、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、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、ジイソブチルケトン、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、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、ジエチルエーテル、ジイソペンチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−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、キシレンなどを挙げることができる。
ここで使用することができる貧溶媒の量としては、全溶媒中の好ましくは50重量%以下、より好ましくは40重量%以下である。
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。この反応溶液はそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液中に含まれるポリアミック酸を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、または単離したポリアミック酸を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。ポリアミック酸の単離は、上記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方法、あるいは、反応溶液をエバポレーターで減圧留去する方法により行うことができる。また、このポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解し、次いで貧溶媒で析出させる方法、あるいは、エバポレーターで減圧留去する工程を1回または数回行う方法により、ポリアミック酸を精製することができる。
上記式(I−2)で表わされる繰り返し単位を有するポリイミドは、上記式(I−1)においてPがPであり、QがQである繰り返し単位を有するポリアミック酸を脱水閉環することにより得ることができる。
脱水閉環にあたっては、アミック酸構造の全部を脱水閉環してイミド環としてもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環してアミック酸構造とイミド環構造とが共存する重合体(部分イミド化物)としてもよい。
本発明に用いることのできるポリイミドは、該ポリイミド中に含まれるイミド環の数とアミック酸構造の数との合計に対するイミド環の数の割合(以下、「イミド化率」という。)が40モル%以上であることが好ましく、50モル%以上であることがより好ましい。イミド化率が40モル%以上の重合体を用いることによって、残像消去時間のより短い液晶配向膜が形成可能な液晶配向剤とすることができる。
ポリイミドのイミド化率は、ポリイミドを十分に乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温におけるH−NMRを測定した結果から、下記数式(1)により求めることができる。

イミド化率(%)=(1−A/A×α)×100 (1)

(数式(1)中、Aは化学シフト10ppm付近に現れるNH基のプロトン由来のピーク面積であり、Aはその他のプロトン由来のピーク面積であり、αはポリイミドの前駆体(ポリアミック酸)におけるNH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合である。)
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50〜200℃であり、より好ましくは60〜170℃である。反応温度が50℃未満では脱水閉環反応が十分に進行せず、反応温度が200℃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。反応時間は、好ましくは10分〜5時間であり、より好ましくは30分〜3時間である。
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の場合、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、所望するイミド化率によるが、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。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。イミド化率は上記の脱水剤、脱水閉環剤の使用量が多いほど高くすることができる。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、好ましくは0〜180℃であり、より好ましくは10〜150℃である。反応時間は、好ましくは30分〜10時間であり、より好ましくは1時間〜7時間である。
このようにして得られる反応溶液は、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除いたうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、イミド化重合体を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、または単離したイミド化重合体を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除くには、例えば溶媒置換などの方法を適用することができる。イミド化重合体の単離、精製は、ポリアミック酸の単離、精製方法と同様の操作を行うことにより行うことができる。
上記式(I−1)で表わされる繰り返し単位を有するポリアミック酸または上記式(I−2)で表わされる繰り返し単位を有するポリイミドは、分子量が調節された末端修飾型のものであってもよい。この末端修飾型のポリアミック酸またはポリイミドを用いることにより、本発明の効果が損われることなく液晶配向剤の塗布特性などを改善することができる。このような末端修飾型のポリアミック酸またはポリイミドは、ポリアミック酸を合成する際に、酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などを反応系に添加することにより合成することができる。ここで、酸一無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、n−デシルサクシニック酸無水物、n−ドデシルサクシニック酸無水物、n−テトラデシルサクシニック酸無水物、n−ヘキサデシルサクシニック酸無水物などを挙げることができる。また、モノアミン化合物としては、例えばアニリン、シクロヘキシルアミン、n−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ウンデシルアミン、n−ドデシルアミン、n−トリデシルアミン、n−テトラデシルアミン、n−ペンタデシルアミン、n−ヘキサデシルアミン、n−ヘプタデシルアミン、n−オクタデシルアミン、n−エイコシルアミンなどを挙げることができる。また、モノイソシアネート化合物としては、例えばフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどを挙げることができる。
以上のようにして得られる上記式(I−1)で表わされる繰り返し単位を有するポリアミック酸または上記式(I−2)で表わされる繰り返し単位を有するポリイミドは、10%の溶液としたときに、20〜800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、30〜500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。
上記重合体の溶液粘度(mPa・s)は、当該重合体の良溶媒を用い、10重量%の濃度とした重合体溶液についてE型回転粘度計を用いて25℃で測定した値である。
本発明の液晶配向剤が上記式(I−1)で表わされる繰り返し単位を有するポリアミック酸または上記式(I−2)で表わされる繰り返し単位を有するポリイミドを含有するものである場合、その使用割合は、第一の液晶配向剤にあっては上記式(1)で表される化合物1重量部に対して、好ましくは1,000重量部以下であり、より好ましくは10〜500重量部である。一方、第二の液晶配向剤にあっては上記一般式(1’)で表される化合物とテトラカルボン酸二無水物との反応により得られるポリアミック酸1重量部に対して、好ましくは100重量部以下であり、より好ましくは5〜80重量部である。
上記接着性向上剤としては、例えば官能性シラン含有化合物、エポキシ化合物(ただし、上記式(1)または(1’)で表される化合物を除く。)などを挙げることができる。
上記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。
上記エポキシ化合物としては、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、N,N−ジグリシジル−ベンジルアミン、N,N−ジグリシジル−アミノメチルシクロヘキサン、3−(N−アリルーNーグリシジル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(N,N−ジグリシジル)アミノプロピルトリメトキシシランなどを挙げることができる。
上記のごとき接着性向上剤の使用割合は、第一の液晶配向剤にあっては上記式(1)で表される化合物100重量部に対して、好ましくは40重量部以下であり、より好ましくは0.1〜30重量部である。一方、第二の液晶配向剤にあっては上記一般式(1’)で表される化合物とテトラカルボン酸二無水物との反応により得られるポリアミック酸100重量部に対して、好ましくは30重量部以下であり、より好ましくは0.1〜25重量部である。
本発明の液晶配向剤は、上記式(1)で表される化合物、または上記式(1’)で表される化合物とテトラカルボン酸二無水物との反応により得られるポリアミック酸、および任意的に添加されるその他の成分を好ましくは有機溶媒中に溶解して調製される。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℃であり、より好ましくは20℃〜60℃である。
本発明の液晶配向剤に使用することのできる有機溶媒としては、例えば1−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタム、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸ブチル、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、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、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、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ヘキシルオキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、ジイソブチルケトン、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテルなどを挙げることができる。これらは単独で使用することができ、または2種以上を混合して使用することができる。これらのうち、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミドまたは3−ヘキシルオキシ−N,N−ジメチルプロパンアミドが良好な印刷性を示すことから特に好ましい。
本発明の液晶配向剤における固形分濃度(液晶配向剤の全成分から溶媒を除いた重量を、液晶配向剤の総重量で除した値。)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%の範囲にある。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ることができず、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ることができず、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が劣るものとなる場合がある。
特に好ましい固形分濃度の範囲は、基板に液晶配向剤を塗布する際に用いる方法によって異なる。例えば、スピンナー法による場合には1.5〜4.5重量%の範囲が特に好ましい。印刷法による場合には、固形分濃度を3〜9重量%の範囲とし、それにより液晶配向剤の溶液粘度を12〜50mPa・sの範囲とすることが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を1〜5重量%の範囲とし、それにより液晶配向剤の溶液粘度を3〜15mPa・sの範囲とすることが特に好ましい。
本発明の液晶表示素子は、本発明の液晶配向剤から形成された配向膜を具備する。
本発明の液晶表示素子は、例えば次のような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オフセット印刷法、スピンコート法、あるいはインクジェット印刷法により塗布して塗膜を形成する。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、ポリ(脂環式オレフィン)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(SnO)からなるNESA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム−酸化スズ(In−SnO)からなるITO膜などを用いることができ、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、基板表面に、官能性シラン化合物、官能性チタン化合物などを予め塗布しておいてもよい。液晶配向剤塗布後、液垂れ防止などを目的として、予備加熱(プレベーク)を実施することが好ましい。プレベーク温度は、好ましくは30〜300℃であり、より好ましくは40〜200℃であり、特に好ましくは50〜150℃である。その後、溶剤を完全に除去することなどを目的として焼成(ポストベーク)工程が実施される。ポストベークの温度は、好ましくは80〜300℃であり、より好ましくは120〜250℃である。このようにして、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液晶配向膜となる塗膜を形成する。本発明の液晶配向剤がポリアミック酸またはその部分イミド化物を含有するものである場合には、任意的にさらに加熱することによってアミック酸構造の脱水閉環をさらに進行させ、よりイミド化された塗膜としてもよい。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。
(2)形成された塗膜面を、例えばナイロン、レーヨン(登録商標)、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、例えば特許文献2(特開平6−222366号公報)や特許文献3(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、あるいは特許文献4(特開平5−107544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。
(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。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およびスメクティック型液晶を挙げることができ、その中でもネマティック型液晶が好ましく、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;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;p−デシロキシベンジリデン−p−アミノ−2−メチルブチルシンナメートなどの強誘電性液晶などを添加して使用してもよい。
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。
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。
以下の実施例および比較例において、液晶配向剤およびこれから得られた液晶配向膜の評価は、以下の方法によった。
[重合体の溶液粘度]
重合体の溶液粘度(mPa・s)は、各実施例において指摘した当該重合体の良溶媒を用い、10重量%の濃度とした重合体溶液についてE型回転粘度計を用いて25℃において測定した。
[電圧保持率]
液晶表示素子に60℃において5Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、167ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から167ミリ秒後の電圧保持率を測定した。測定装置は(株)東陽テクニカ製VHR−1を使用した。
[焼き付き試験]
図1のようなITO電極を持つセルを作製した。電極Aに直流電圧6.0V、電極Bに直流電圧0.5Vを室温にて24時間印加した。電圧を除去後、電極A、Bに直流電圧0.1〜5.0Vを0.1V刻みに印加した後の焼き付き特性を評価した。焼き付きが見られないものは「○」、焼き付きが弱く発生しているものは「△」、焼き付きが強く発生しているものは「×」とした。
[印刷性評価]
片面全面にITO膜が形成された127mm(D)×127mm(W)×1.1mm(H)のガラス基板を用意し、このガラス基板に液晶配向膜塗布用印刷機(日本写真印刷(株)製、オングストローマー S−40L)を用いて各実施例または各比較例で得られた液晶配向剤を孔径0.2μmのマイクロフィルターで濾過した後、透明電極面に塗布した。80℃に設定したホットプレート密着式予備乾燥機で溶媒を除去し、200℃で60分間焼成してITO膜付きガラス基板上に液晶配向膜を形成した。得られた配向膜のムラを目視にて評価した。ムラが見られないものは「○」、ムラが見られたものは「×」とした。
合成例1
合成例1は、非特許文献2(K. Hasegawa, Polymer Journal. Vol.31, No.2, 206(1999))に準じて行った。
窒素雰囲気下中、300ml三口フラスコに 4,4’−ジブロモビフェニル6.24グラム(20mmol)およびパラフェニレンジアミン2.16グラム(20mmol)を入れ、トルエン80mlを加えて溶解した。これに、ナトリウム−t−ブトキシド5.8(60mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)−ジパラジウム(Pd(dba))0.46グラム (0.5mmol)および2,2’−ビス(ジフェニルフォスフィノ)−1,1’−ビナフチル(BINAP)0.93グラム(1.5mmol)を室温下で加えた。反応溶液を窒素下100℃で16時間攪拌して反応させた。反応溶液を室温に戻し、分液ロートを使って、25重量%アンモニア水とメタノールとの混合溶液(アンモニア水/メタノール=1/4(体積比))2リットルで洗浄した。有機溶剤層を硫酸ナトリウムで脱水後、ロータリーエバポレーターで濃縮し、得られた粗生成物につきシリカゲルカラムクロマトグラフにより精製を行うことにより、下記式(A−1)
Figure 2008107811
(式中、mは繰り返し数である。)
で表わされる化合物A−1を2.1g得た。
同様の操作を繰り返すことにより、以下の実験例で使用するに足る量の化合物A−1を確保した。
合成例2
三口フラスコに上記合成例1で合成した化合物A−1の10gをジメチルスルホキシド(DMSO)50mLに溶解した。この溶液に過剰量の炭酸カリウム水溶液を混合した。この混合物を氷浴で冷却後、エピブロモヒドリンのDMSO溶液(濃度1モル/L)を過剰量に至るまで滴下した。滴下終了後室温に戻し、引き続き48時間撹拌を継続した。反応混合物をろ過し、ろ液をクロロホルム/飽和食塩水で分液洗浄した。その後、溶媒を留去し、メタノールによって再沈殿を行うことにより、下記式
Figure 2008107811
(式中、m’およびm”はそれぞれ繰り返し数である。)
で表される化合物の混合物A−2を得た。
ポリイミド合成例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112g(0.50モル)および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157g(0.50モル)、ジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン96g(0.89モル)、3,3’−(テトラメチルジシロキサン−1,3−ジイル)ビス(プロピルアミン)25g(0.10モル)および3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン13g(0.020モル)ならびにモノアミンとしてn−オクタデシルアミン8.1g(0.030モル)をN−メチル−2−ピロリドン960gに溶解し、60℃で6時間反応させた。得られたポリアミック酸溶液を小量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えて濃度を10重量%の溶液として重合体の溶液粘度を測定したところ、60mPa・Sであった。
上記で得られたポリアミック酸溶液に、N−メチル−2−ピロリドン2,700gを追加し、さらにピリジン396gおよび無水酢酸409gを添加し、110℃で4時間脱水閉環反応を行なった。反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換して(本操作にてイミド化反応に使用したピリジン、無水酢酸を系外に除去した)、イミド化率約95%のポリイミド(ア−1)を15重量%含有する溶液約2,000gを得た。
ポリイミド(ア−1)の濃度10重量%における溶液粘度(溶媒:γ―ブチロラクトン)は70mPa・Sであった。
ポリイミド合成例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224g(1.0モル)ならびにジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン108g(1・0モル)およびコレスタリル−3,5−ジアミノベンゾエート7.8g(0.015モル)をN−メチル−2−ピロリドン3,039gに溶解し、60℃で6時間反応させることにより、溶液粘度約260mPa・Sのポリアミック酸溶液を得た。次いで、得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン2,700gを追加し、さらにピリジン396gおよび無水酢酸306gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行なった。反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換して(本操作にてイミド化反応に使用したピリジン、無水酢酸を系外に除去した)、イミド化率約51%のポリイミド(ア−2)を9重量%含有する溶液約3,000gを得た。
ポリイミド(ア−2)の濃度10重量%における溶液粘度(溶媒:γ―ブチロラクトン)は70mPa・Sであった。
ポリアミック酸合成例1
テトラカルボン酸二無水物として1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物196g(1.0モル)およびジアミン化合物として2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル212g(1.0モル)をN−メチル−2−ピロリドン370gおよびγ―ブチロラクトン3,300gからなる混合溶媒に溶解し、40℃で3時間反応させることにより、溶液粘度(溶媒:N−メチル−2−ピロリドン)160mPa・Sのポリアミック酸(イ−1)を含有する溶液約3,700gを得た。
ポリアミック酸合成例2
テトラカルボン酸二無水物として1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物95g(0.50モル)およびピロメリット酸二無水物109g(0.50モル)ならびにジアミン化合物として2,7−ジアミノフルオレン196g(1.0モル)をN−メチル−2−ピロリドン230gおよびγ―ブチロラクトン2,060gからなる混合溶媒に溶解し、40℃で3時間反応させた後、γ―ブチロラクトン1,350gを追加することにより、ポリアミック酸(イ−2)を含有する溶液約3,600gを得た。
ポリアミック酸(イ−2)の濃度10重量%における溶液粘度(溶媒:N−メチル−2−ピロリドンおよびγ―ブチロラクトンからなる混合溶媒)は125mPa・Sであった。
実施例1
ポリイミド合成例1で得られたポリイミド(ア−1)およびポリアミック酸合成例1で得られたポリアミック酸(イ−1)を、ポリイミド:ポリアミック酸=20:80(重量比)になるように、γ−ブチロラクトン/N−メチル−2−ピロリドン/ブチルセロソルブ混合溶剤(重量比71/17/12)に溶解し、これに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を重合体100重量部に対して2重量部加え、さらに上記式(1)で表わされる化合物として上記合成例1で得られた化合物A−1を重合体100重量部に対して10重量部加え、固形分濃度3.5重量%の溶液および、6.0重量%の溶液を作成した。それぞれの溶液を十分に攪拌後、孔径1μmのフィルターを用いて濾過することにより、本発明の液晶配向剤を調製した。
上記液晶配向剤のうち、固形分濃度3.5%の溶液を、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、スピンナーを用いて塗布(回転数:2500rpm,塗布時間:1分間)し、200℃で1時間乾燥することにより乾燥膜厚0.08μmの被膜を形成した。この被膜にレーヨ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により、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でラビング処理を行い、液晶配向膜とした。上記液晶配向膜を形成した基板を、超純水中で1分間超音波洗浄し、次いで100℃に設定したクリーンオーブン中で10分間乾燥した。次に、一対の透明電極/透明電極基板の上記液晶配向膜を形成した基板の液晶配向膜を有するそれぞれの外縁に、液晶注入口を残して直径5.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、液晶配向膜面が相対するように重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化させた。次いで、液晶注入口より基板間に、ネマティック型液晶(メルク社製、MLC−6221)を充填した後、アクリル系光硬化接着剤で液晶注入口を封止することにより、液晶表示素子を作製した。得られた液晶表示素子の電圧保持率評価および焼き付き評価は、上記記載の方法に従い行った。
また、固形分濃度6.0重量%の溶液を用い、上記記載の方法に従って印刷性評価を行った。
実施例2〜4
上記式(1)で表される化合物、ポリイミドおよびポリアミック酸として表1に記した物を使用した他は実施例1と同じ手順で行った。
実施例5
ポリイミド合成例2で得られたポリイミド(ア−2)を、N−メチル−2−ピロリドン/ブチルセロソルブ混合溶剤(重量比50/50)に溶解し、これに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を重合体100重量部に対して2重量部加え、さらに上記式(1)で表わされる化合物として上記合成例1で得られた化合物A−1を重合体100重量部に対して10重量部加え、固形分濃度3.5重量%の溶液および、6.0重量%の溶液を作成した。それぞれの溶液を十分に攪拌後、孔径1μmのフィルターを用いて濾過することにより、本発明の液晶配向剤を調製した。液晶表示素子の作成方法、液晶表示素子の評価方法、および配向剤印刷性評価方法は実施例1と同じ方法で行った。
実施例6
上記式(1)で表わされる化合物として表1に記したものを使用した他は、実施例5と同じ手順で行った。
比較例1〜2
ポリイミド、ポリアミック酸は表1に記したものを使用し、上記式(1)で表わされる化合物を加えなかった他は実施例1と同じ手順で行った。
比較例3
上記式(1)で表わされる化合物を加えなかった他は実施例5と同じ手順で行った。
比較例4〜5
実施例1において、ポリイミドおよびポリアミック酸は表1に記したものを使用し、上記式(1)で表わされる化合物の代わりに下記構造
Figure 2008107811
で表わされる化合物(以下、「化合物X」という。)を使用した他は実施例1と同じ手順で行った。なお、化合物Xは特許文献5(特開2000−44683号公報)に記載の方法に従い合成した。
比較例6
実施例5において、上記式(1)で表わされる化合物の代わりに化合物Xを使用した他は、実施例5と同じ手順で行った。
比較例7〜8
実施例1において、ポリイミド、ポリアミック酸は表1に記した物を使用し、上記式(1)で表わされる化合物の代わりに下記構造
Figure 2008107811
で表わされる繰り返し単位を有する重合体(以下、重合体Y」という。)を使用した他は実施例1と同じ手順で行った。重合体Yは、特許文献6(国際公開第2002/100949号パンフレット)に記載の方法に従い合成し、その数平均分子量Mnは15,000であり、重量平均分子量Mwは30,000であった。
比較例9
実施例5において、上記式(1)で表わされる化合物の代わりに重合体Yを使用した他は、実施例5と同じ手順で行った。
上記の結果はすべて表1にまとめて示した。なお、表1中、「−」は、当該欄に該当する成分を使用しなかったことを示す。また、電圧保持率の欄の「>99%」は、測定値が99%を超えたことを表わす。
Figure 2008107811
実施例および比較例における焼き付き試験のために作製したセルの模式図である。

Claims (9)

  1. 下記一般式(1)
    Figure 2008107811
    (式中、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアルコキシル基であり、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子、1価の芳香族基、アルキル基またはエポキシ基で置換されたアルキル基であり、AおよびAはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基またはエポキシ基で置換されたアルキル基であり、nは1〜100の整数である。)
    で表される化合物を含有することを特徴とする液晶配向剤。
  2. 一般式(1)において、R〜Rがそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のアルコキシル基であり、AおよびAが水素原子である、請求項1に記載の液晶配向剤。
  3. 一般式(1)において、R〜Rがそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のアルコキシル基であり、R〜Rがエポキシ基で置換されたアルキル基であり、AおよびAがそれぞれ独立に水素原子またはエポキシ基で置換されたアルキル基である、請求項1に記載の液晶配向剤。
  4. 一般式(1)において、R〜Rがそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のアルコキシル基であり、RおよびRが1価の芳香族基であり、RおよびRが水素原子またはアルキル基であり、AおよびAがそれぞれ独立に水素原子またはアルキル基である、請求項1に記載の液晶配向剤。
  5. 一般式(1)において、R〜Rがそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のアルコキシル基であり、RおよびRが1価の芳香族基であり、RおよびRが水素原子またはエポキシ基で置換されたアルキル基であり、AおよびAがそれぞれ独立に水素原子またはエポキシ基で置換されたアルキル基である、請求項1に記載の液晶配向剤。
  6. 下記一般式(1’)
    Figure 2008107811
    (式中、R〜R、AおよびAならびにnは上記一般式(1)と同じである。)
    で表される化合物と、テトラカルボン酸二無水物との反応により得られるポリアミック酸を含有することを特徴とする液晶配向剤。
  7. 更に、下記式(I−1)
    Figure 2008107811
    (式中、Pは4価の有機基であり、そしてQは2価の有機基である。)
    で表わされる繰り返し単位を有するポリアミック酸および下記式(I−2)
    Figure 2008107811
    (式中、Pは4価の有機基であり、そしてQは2価の有機基である。)
    で表わされる繰り返し単位を有するポリイミドからなる群から選択される少なくとも1種を含有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
  8. 上記式(I−1)で表わされる繰り返し単位を有するポリアミック酸および上記式(I−2)で表わされる繰り返し単位を有するポリイミドを含有し、且つこれらポリアミック酸およびポリイミドが、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物およびジアミンから合成されたものである、請求項7に記載の液晶配向剤。
  9. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備することを特徴とする、液晶表示素子。
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