JP2019211777A - Liquid crystal aligning agent for photo-alignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using the same - Google Patents

Liquid crystal aligning agent for photo-alignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using the same Download PDF

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Abstract

To provide a liquid crystal alignment film having high stability to light and achieving a higher contrast when applied to a liquid crystal display element, and a liquid crystal aligning agent that allows formation of the above liquid crystal alignment film.SOLUTION: A liquid crystal aligning agent for photo-alignment is provided, which contains a polymer component that has a structural unit including a photoreactive structure. The polymer component comprises a polymer or its derivative obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a first monomer and a second monomer. The first monomer includes a photoreactive structure in a moiety forming the structural unit of the polymer, in which the moiety forming the structural unit of the polymer induces a chemical reaction by heating. The second monomer includes a photoreactive structure in a moiety forming the structural unit of the polymer, in which the moiety forming the structural unit of the polymer does not induce a chemical reaction by heating.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、液晶配向剤、液晶配向膜およびこれを用いた液晶表示素子に関する。詳しくは、光配向方式の液晶配向膜(以降、光配向膜と略記することがある。)を形成するための液晶配向剤、この液晶配向剤を用いて形成される光配向方式の液晶配向膜、そして、この液晶配向膜を有する液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal alignment agent, a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal display element using the same. Specifically, a liquid crystal alignment agent for forming a photo-alignment liquid crystal alignment film (hereinafter sometimes referred to as a photo-alignment film), and a photo-alignment liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal alignment agent The present invention also relates to a liquid crystal display element having the liquid crystal alignment film.

液晶表示素子として、TN(Twisted Nematic)モード、STN(Super Twisted Nematic)モード、IPS(In-Plane Switching)モード、FFS(Fringe Field Switching)モード、垂直配向型のVA(Multi-domain Vertical Alignment)モード等、様々な駆動方式のものが知られている。これらの液晶表示素子は、テレビ、携帯電話等、各種電子機器の画像表示装置に応用されており、さらなる表示品位の向上を目指して開発が進められている。具体的には、液晶表示素子の性能の向上は、駆動方式、素子構造の改良のみならず、素子に使用される構成部材によっても達成される。そして、液晶表示素子に使用される構成部材のなかでも、特に液晶配向膜は表示品位に係わる重要な部材の1つであり、液晶表示素子の高品位化の要求に応えるべく、この液晶配向膜についても盛んに研究が進められている。   TN (Twisted Nematic) mode, STN (Super Twisted Nematic) mode, IPS (In-Plane Switching) mode, FFS (Fringe Field Switching) mode, vertical alignment type VA (Multi-domain Vertical Alignment) mode Various drive systems are known. These liquid crystal display elements are applied to image display devices of various electronic devices such as televisions and mobile phones, and are being developed with the aim of further improving display quality. Specifically, the improvement of the performance of the liquid crystal display element is achieved not only by the improvement of the driving system and the element structure, but also by the constituent members used for the element. Among the constituent members used for the liquid crystal display element, the liquid crystal alignment film is one of important members relating to the display quality, and this liquid crystal alignment film is required to meet the demand for higher quality of the liquid crystal display element. There is a lot of research going on.

ここで、液晶配向膜は、液晶表示素子の液晶層の両側に設けられた一対の基板上に、該液晶層に接して設けられ、液晶層を構成する液晶分子を、基板に対して一定の規則性を持って配向させる機能を有する。液晶配向性の高い液晶配向膜を用いることにより、コントラストが高く、残像特性が改善された液晶表示素子を実現することができる(例えば、特許文献1および2参照)。
こうした液晶配向膜の形成には、現在、ポリアミック酸、可溶性のポリイミドもしくはポリアミック酸エステルを有機溶剤に溶解させた溶液(ワニス)が主に用いられている。これらのワニスにより液晶配向膜を形成するには、ワニスを基板に塗布した後、加熱等により塗膜を固化してポリイミド系液晶配向膜を形成し、必要に応じて前述の表示モードに適する配向処理を施す。配向処理方法としては、布などで配向膜の表面を擦ってポリマー分子の方向を整えるラビング法と、配向膜に直線偏光の紫外線を照射することにより、ポリマー分子に光異性化や二量化等の光化学変化を起こさせて膜に異方性を付与する光配向法が知られており、このうち光配向法は、ラビング法に比べて配向の均一性が高く、また、非接触の配向処理法であるため膜に傷が付かないことや、発塵や静電気等の液晶表示素子の表示不良を発生させる原因を低減できる等の利点がある。
Here, the liquid crystal alignment film is provided on and in contact with the liquid crystal layer on a pair of substrates provided on both sides of the liquid crystal layer of the liquid crystal display element, and the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer are fixed to the substrate. It has a function of aligning with regularity. By using a liquid crystal alignment film having high liquid crystal alignment properties, a liquid crystal display element with high contrast and improved afterimage characteristics can be realized (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
For the formation of such a liquid crystal alignment film, at present, a solution (varnish) in which polyamic acid, soluble polyimide or polyamic acid ester is dissolved in an organic solvent is mainly used. In order to form a liquid crystal alignment film with these varnishes, after applying the varnish to the substrate, the coating film is solidified by heating or the like to form a polyimide-based liquid crystal alignment film, and an alignment suitable for the above-described display mode as necessary. Apply processing. The alignment treatment method includes rubbing that rubs the surface of the alignment film with a cloth to align the direction of the polymer molecule, and irradiation of the alignment film with linearly polarized ultraviolet rays, thereby photoisomerization and dimerization of the polymer molecule. A photo-alignment method that causes photochemical changes and imparts anisotropy to the film is known. Among them, the photo-alignment method has higher uniformity of alignment than the rubbing method, and a non-contact alignment method. Therefore, there are advantages such that the film is not damaged and the cause of the display failure of the liquid crystal display element such as dust generation or static electricity can be reduced.

こうした光配向法を用いた液晶配向膜として、例えば、特許文献1〜5には、光異性化の技術を応用することで、アンカリングエネルギーが大きく、液晶配向性が良好な光配向膜を得たことが記載されている。   As a liquid crystal alignment film using such a photo-alignment method, for example, Patent Documents 1 to 5 obtain a photo-alignment film having a large anchoring energy and good liquid crystal alignment by applying a photoisomerization technique. It is described.

特開2010−197999号公報JP 2010-197999 A 国際公開2013/157463号International Publication No. 2013/157463 特開2005−275364号公報JP 2005-275364 A 特開2007−248637号公報JP 2007-248637 A 特開2009−069493号公報JP 2009-0669493 A 特開平11−249142号公報JP 11-249142 A 国際公開2013/161569号International Publication No. 2013/161569 特開2015−135464号公報JP2015-135464A 国際公開2017/119376号International Publication No. 2017/119376

上記のように、光配向法による配向処理を施して異方性を付与したポリイミド系液晶配向膜が知られている。しかしながら、光配向法によるポリイミド系液晶配向膜は、ラビング処理によるポリイミド系液晶配向膜と比較して一般に電気特性が劣り、特に、バックライトからの光が長時間照射されるような使用状況において、液晶表示素子の表示品位を損ない易い傾向がある。これは、光化学反応を生じさせるために液晶配向膜に導入している特定部位(光反応性基)、中でも、アゾ基が光を吸収してラジカルを発生しやすいために、液晶表示素子の電圧保持率(以降、VHRと略記する。)が低下するためであると考えられる。
これに対しては、従来の光配向法によるポリイミド系液晶配向膜を使用しながら、層構成等を工夫することで、液晶表示素子の電圧保持率の低下を抑える検討が行われている(例えば、特許文献6〜9を参照。)。しかしながら、そのような構成を液晶配向膜に採用したとしても、液晶配向膜が光反応性基を有している以上、その光劣化による電圧保持率の低下は避けられず、近年の要求に十分に応える表示品位を実現することは難しいのが実情である。
As described above, a polyimide-based liquid crystal alignment film is known which has been subjected to an alignment process by a photo-alignment method to impart anisotropy. However, the polyimide-based liquid crystal alignment film by the photo-alignment method is generally inferior to the polyimide-based liquid crystal alignment film by the rubbing process, and in particular, in a usage situation where light from the backlight is irradiated for a long time, There is a tendency that the display quality of the liquid crystal display element tends to be impaired. This is because the specific site (photoreactive group) introduced into the liquid crystal alignment film to cause a photochemical reaction, especially the azo group absorbs light and tends to generate radicals. This is probably because the retention rate (hereinafter abbreviated as VHR) decreases.
In response to this, studies have been made to suppress the decrease in the voltage holding ratio of the liquid crystal display element by devising the layer structure and the like while using the polyimide-based liquid crystal alignment film by the conventional photo-alignment method (for example, And see Patent Documents 6 to 9.). However, even if such a configuration is adopted for the liquid crystal alignment film, as long as the liquid crystal alignment film has a photoreactive group, a decrease in the voltage holding ratio due to the photodegradation is inevitable, which is sufficient for recent demands. The reality is that it is difficult to achieve display quality that meets the requirements.

そこで本発明者らは、液晶表示素子に適用したとき、光照射に伴う電圧保持率の低下を生じさせにくく、且つ、近年の要求に応える高いコントラストと鮮明な明暗表示を実現する新たな液晶配向膜の構成を見出すべく検討を進めた。その結果、電圧保持率低下の問題に対しては、液晶配向膜のポリマーに光反応性基と化学的に反応する置換基を導入し、加熱により、光反応性基を置換基と反応させて光安定性が高い構造へと変換させることにより、光照射に伴う電気特性の劣化が顕著に抑制されることを見出した。   Therefore, the present inventors, when applied to a liquid crystal display element, have a new liquid crystal alignment that is unlikely to cause a decrease in voltage holding ratio due to light irradiation and that realizes a high contrast and a clear light-dark display that meets recent requirements. Studies were carried out to find the composition of the membrane. As a result, for the problem of a decrease in voltage holding ratio, a substituent that chemically reacts with the photoreactive group is introduced into the polymer of the liquid crystal alignment film, and the photoreactive group reacts with the substituent by heating. It has been found that the deterioration of electrical characteristics accompanying light irradiation is remarkably suppressed by converting into a structure having high light stability.

特許文献6〜9では、液晶表示素子の電圧保持率の低下を抑えるために、液晶配向膜の構成に着目して工夫を行っているものの、液晶配向膜のポリマーに光反応性基と化学的に反応する構造を導入して、加熱による化学反応により光反応性基を光に対して安定な構造に変換することについては全く記載されておらず、これらの文献からは、そのような構造を導入することで、液晶表示素子の電圧保持率の低下が抑制されることについては予測がつかない。   In Patent Documents 6 to 9, in order to suppress the decrease in the voltage holding ratio of the liquid crystal display element, the device is focused on the configuration of the liquid crystal alignment film. There is no mention of introducing a structure that reacts to a photoreactive group into a light-stable structure by a chemical reaction by heating. From these documents, such a structure is not described. It is unpredictable that the reduction in the voltage holding ratio of the liquid crystal display element is suppressed by the introduction.

このような状況下において本発明者らは、光に対して安定性が高く、且つ、液晶表示素子に適用したとき、より高いコントラストを実現する液晶配向膜、および、そのような液晶配向膜を形成できる液晶配向剤を提供することを目的として鋭意検討を進めた。また、バックライト等からの光に長時間晒されても高い電圧保持率が維持されるとともに、コントラストが高く、明暗表示が鮮明な液晶表示素子を提供することを目的として鋭意検討を進めた。   Under such circumstances, the present inventors have proposed a liquid crystal alignment film that has high stability to light and that realizes higher contrast when applied to a liquid crystal display element, and such a liquid crystal alignment film. In order to provide a liquid crystal aligning agent that can be formed, intensive studies were advanced. In addition, intensive studies have been conducted for the purpose of providing a liquid crystal display element that maintains a high voltage holding ratio even when exposed to light from a backlight or the like for a long time, has a high contrast, and has a bright and dark display.

上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、光反応性構造を有し、且つ、加熱により化学反応を起こす第1のモノマーと、光反応性構造を有し、且つ、加熱による化学反応を起こさない第2のモノマーを併用して合成したポリマー成分を液晶配向剤に用いて液晶配向膜を形成することにより、その液晶配向膜を適用した液晶表示素子において、光照射に伴う電圧保持率の低下が顕著に抑えられ、また、コントラストが高く、鮮明な明暗表示が実現することを見出した。本発明は、こうした知見に基づいて提案されたものであり、具体的に以下の構成を有する。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have a photoreactive structure and a first monomer that causes a chemical reaction by heating and a photoreactive structure. In the liquid crystal display element to which the liquid crystal alignment film is applied by forming a liquid crystal alignment film using a polymer component synthesized by using a second monomer that does not cause a chemical reaction by heating as a liquid crystal alignment agent, It has been found that the decrease in the voltage holding ratio due to light irradiation is remarkably suppressed, and that the contrast is high and clear bright and dark display is realized. The present invention has been proposed based on such knowledge, and specifically has the following configuration.

[1] 光反応性構造を含む構成単位を有するポリマー成分を含有する光配向用液晶配向剤であって、前記ポリマー成分は、少なくとも第1のモノマーおよび第2のモノマーを含有するモノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体からなり、前記第1のモノマーは、前記重合体の構成単位を形成する部分に光反応性構造を含み、且つ、前記重合体の構成単位を形成する部分が加熱により化学反応を起こす構造を含み、前記第2のモノマーは、前記重合体の構成単位を形成する部分に光反応性構造を含み、且つ、前記重合体の構成単位を形成する部分が加熱による化学反応を起こさない構造である、光配向用液晶配向剤。
[2] 前記第1のモノマーにおける前記化学反応が環化反応である、[1]に記載の光配向用液晶配向剤。
[3] 前記第1のモノマーが、下記式(a−1)で表される構造および下記式(a−2)で表される構造の少なくとも一方を有する光反応性構造を含む、[1]または[2]に記載の光配向用液晶配向剤。
[1] A liquid crystal aligning agent for photo-alignment containing a polymer component having a structural unit containing a photoreactive structure, wherein the polymer component is a monomer composition containing at least a first monomer and a second monomer. A polymer obtained by polymerization or a derivative thereof, wherein the first monomer includes a photoreactive structure in a portion forming a structural unit of the polymer, and a portion forming a structural unit of the polymer The second monomer has a photoreactive structure in a portion that forms the structural unit of the polymer, and a portion that forms the structural unit of the polymer is heated by heating. A liquid crystal aligning agent for photo-alignment, which has a structure that does not cause a chemical reaction.
[2] The liquid crystal aligning agent for photoalignment according to [1], wherein the chemical reaction in the first monomer is a cyclization reaction.
[3] The first monomer includes a photoreactive structure having at least one of a structure represented by the following formula (a-1) and a structure represented by the following formula (a-2). Or the liquid crystal aligning agent for photo-alignment as described in [2].

[式(a−1)において、Raは、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
式(a−2)において、RbおよびRcは、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
式(a−1)および式(a−2)において、*は光反応性基との結合位置を表す。]
[4] 前記第1のモノマーが、光異性化構造または光フリース転位構造を有する光反応性構造を含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤。
[5] 前記第1のモノマーが、下記式(1)で表される構造を有する光反応性構造を含む、[1]〜[4]のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤。
[In the formula (a-1), R a represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group. Represents;
In formula (a-2), R b and R c are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted group Or an unsubstituted arylcarbonyl group;
In formula (a-1) and formula (a-2), * represents a bonding position with a photoreactive group. ]
[4] The liquid crystal aligning agent for photoalignment according to any one of [1] to [3], wherein the first monomer includes a photoreactive structure having a photoisomerization structure or a photofleece rearrangement structure.
[5] The liquid crystal aligning agent for photoalignment according to any one of [1] to [4], wherein the first monomer includes a photoreactive structure having a structure represented by the following formula (1).

[式(1)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、下記式(1−1)または下記式(1−2)で表される基を表し、R1およびR2の少なくとも1つは、下記式(1−1)または下記式(1−2)で表される基であり;
*はベンゼン環における結合位置を表し、一方のベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれか、または、他方のベンゼン環の水素原子と置換可能な位置のいずれかであり;
ベンゼン環の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。]
[In Formula (1), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by the following Formula (1-1) or the following Formula (1-2), and R 1 and R 2 Is at least one group represented by the following formula (1-1) or the following formula (1-2);
* Represents a bonding position on the benzene ring, and is either one of the positions that can be replaced with a hydrogen atom on one benzene ring or the position that can be replaced with a hydrogen atom on the other benzene ring;
The hydrogen atom of the benzene ring may be substituted with a substituent. ]

[式(1−1)および式(1−2)において、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
*は、式(1)におけるベンゼン環への結合位置を表す。]
[6] 前記モノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体が、ポリアミック酸、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸−ポリアミドコポリマーおよびポリアミドイミドから選択される少なくとも1種であり、
前記第1のモノマーが、下記式(2)で表されるジアミンである、[1]〜[5]のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤。
[In Formula (1-1) and Formula (1-2), R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, substituted or unsubstituted Represents a substituted alkoxycarbonyl group or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group;
* Represents the bonding position to the benzene ring in formula (1). ]
[6] The polymer obtained by polymerizing the monomer composition or a derivative thereof is at least one selected from polyamic acid, polyimide, partial polyimide, polyamic acid ester, polyamic acid-polyamide copolymer, and polyamideimide,
The liquid crystal aligning agent for photo-alignment in any one of [1]-[5] whose said 1st monomer is diamine represented by following formula (2).

[式(2)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、式(1−1)または式(1−2)で表される基を表し、R1およびR2の少なくとも1つは、式(1−1)または式(1−2)で表される基であり;
6およびR8は、それぞれ独立して、炭素数1〜20の直鎖アルキレン基、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、−CON(CH3)−、または単結合を表し、R6およびR8において、直鎖アルキレン基の−CH2−の1つまたは隣接しない2つは−O−で置き換えられていてもよく;
7およびR9は、それぞれ独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素、複素環、または単結合を表し;
2N−R7−R6−の結合位置は、一方のベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれかであり、H2N−R9−R8−の結合位置は、他方のベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれかであり;
ベンゼン環における水素原子は、置換基で置換されていてもよい。]
[In Formula (2), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by Formula (1-1) or Formula (1-2), and at least one of R 1 and R 2 One is a group represented by formula (1-1) or formula (1-2);
R 6 and R 8 are each independently a linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —N (CH 3 ) CO—, —CON (CH 3 ) — or a single bond, and in R 6 and R 8 , one of —CH 2 — in the linear alkylene group or two that are not adjacent to each other may be replaced by —O—;
R 7 and R 9 each independently represents a monocyclic hydrocarbon, a condensed polycyclic hydrocarbon, a heterocyclic ring, or a single bond;
The bonding position of H 2 N—R 7 —R 6 — is one of the positions capable of substituting for a hydrogen atom in one benzene ring, and the bonding position of H 2 N—R 9 —R 8 — is the other bonding position. Any of the possible substitution positions for a hydrogen atom in the benzene ring;
The hydrogen atom in the benzene ring may be substituted with a substituent. ]

[式(1−1)および式(1−2)において、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
*は、式(2)におけるベンゼン環への結合位置を表す。]
[7] R1が式(1−1)で表される基であり、R2が水素原子である、[5]または[6]に記載の光配向用液晶配向剤。
[8] R4が水素原子または置換もしくは無置換のアルキル基である、[7]に記載の光配向用液晶配向剤。
[9] 前記式(2)で表されるジアミンは、下記式(3)〜(6)のいずれかで表されるジアミンである、[6]に記載の光配向用液晶配向剤。
[In Formula (1-1) and Formula (1-2), R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, substituted or unsubstituted Represents a substituted alkoxycarbonyl group or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group;
* Represents the bonding position to the benzene ring in formula (2). ]
[7] The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to [5] or [6], wherein R 1 is a group represented by formula (1-1) and R 2 is a hydrogen atom.
[8] The liquid crystal aligning agent for photoalignment according to [7], wherein R 4 is a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group.
[9] The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to [6], wherein the diamine represented by the formula (2) is a diamine represented by any one of the following formulas (3) to (6).

[式(3)〜(6)において、R4は、独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
ベンゼン環の水素原子は、置換基で置換されてもよく;
式(5)および式(6)において、R5は、独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。]
[10] 前記式(2)で表されるジアミンは、下記式(3−1)〜式(3−9)、式(4−1)〜式(4−9)、式(5−1)、式(5−2)、式(6−1)、および式(6−2)のいずれかで表されるジアミンである、[6]または[9]に記載の光配向用液晶配向剤。
[In the formulas (3) to (6), R 4 is independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or substituted or unsubstituted Represents an unsubstituted arylcarbonyl group;
The hydrogen atom of the benzene ring may be substituted with a substituent;
In Formula (5) and Formula (6), R 5 is independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or substituted or unsubstituted Represents an unsubstituted arylcarbonyl group. ]
[10] The diamine represented by the formula (2) is represented by the following formula (3-1) to formula (3-9), formula (4-1) to formula (4-9), formula (5-1). The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to [6] or [9], which is a diamine represented by any one of formula (5-2), formula (6-1), and formula (6-2).

[式において、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基、iPrはイソプロピル基、Buはブチル基、tBuはt−ブチル基をそれぞれ表す。]
[11] 前記第2のモノマーが、光異性化構造または光二量化構造を有する光反応性構造を含む、[1]〜[10]のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤。
[12] 前記第2のモノマーが、光異性化構造を有する光反応性構造を含む、[11]に記載の光配向用液晶配向剤。
[13] 前記第2のモノマーがジアミンである、[6]〜[12]のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤。
[14] 前記モノマー組成物が、テトラカルボン酸二無水物を含有する、[6]〜[13]のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤。
[15] 前記モノマー組成物における前記第1のモノマーの配合量が、前記第1のモノマーと前記第2のモノマーの合計モル数に対して15〜85モル%である、[1]〜[14]のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤。
[16] 前記液晶配向剤が、さらに、第2のポリマー成分を含有し、
前記第2のポリマー成分は、光反応性構造を含まないモノマーからなるモノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体からなる、[1]〜[15]のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤。
[17] 前記モノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体は、ポリアミック酸、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸−ポリアミドコポリマーおよびポリアミドイミドから選択される少なくとも1種である、[16]に記載の光配向用液晶配向剤。
[18] 横電界型液晶表示素子の液晶配向膜の形成に用いられる、[1]〜[17]のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤。
[19] [1]〜[18]のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤によって形成された液晶配向膜。
[20] [19]に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
[21] [1]〜[18]のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤からなる膜に、偏光を照射して異方性を付与する配向工程と、異方性を付与した前記膜を加熱して焼成させる加熱焼成工程を有し、前記加熱焼成工程の際、前記光配向用液晶配向剤が含むポリマー成分の光反応性構造に環化反応を生じさせ、光反応性基を減少させる、液晶配向膜の形成方法。
[22] 前記加熱焼成工程を、加熱温度を変えて2段階以上の工程で行う、[21]に記載の液晶配向膜の形成方法。
[23] [21]または[22]に記載の液晶配向膜の形成方法を用いて液晶配向膜を形成する、液晶表示素子の製造方法。
[24] 製造する液晶表示素子が横電界型液晶表示素子である、[23]に記載の液晶表示素子の製造方法。
[25] 第1のモノマー、第2のモノマー、および非光反応性テトラカルボン酸二無水物を含有するモノマー組成物を重合させてなるポリアミック酸またはその誘導体であって、
前記第1のモノマーが、下記式(2)で表されるジアミンであり、
前記第2のモノマーが、式(II−1)、式(II−2)、式(III−1)、式(III−2)、式(IV−1)、式(IV−2)、式(IV−3)、式(V−1)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−1)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、および式(VIII−2)のいずれかで表される化合物である前記ポリアミック酸またはその誘導体。
[In the formula, Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, Pr represents a propyl group, i Pr represents an isopropyl group, Bu represents a butyl group, and t Bu represents a t-butyl group. ]
[11] The liquid crystal aligning agent for photoalignment according to any one of [1] to [10], wherein the second monomer includes a photoreactive structure having a photoisomerization structure or a photodimerization structure.
[12] The liquid crystal aligning agent for photoalignment according to [11], wherein the second monomer includes a photoreactive structure having a photoisomerization structure.
[13] The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to any one of [6] to [12], wherein the second monomer is a diamine.
[14] The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to any one of [6] to [13], wherein the monomer composition contains tetracarboxylic dianhydride.
[15] The amount of the first monomer in the monomer composition is 15 to 85 mol% with respect to the total number of moles of the first monomer and the second monomer. [1] to [14 ] The liquid crystal aligning agent for photo-alignment in any one of.
[16] The liquid crystal aligning agent further contains a second polymer component,
The second polymer component is for photo-alignment according to any one of [1] to [15], wherein the second polymer component is made of a polymer obtained by polymerizing a monomer composition comprising a monomer that does not contain a photoreactive structure or a derivative thereof. Liquid crystal aligning agent.
[17] The polymer obtained by polymerizing the monomer composition or a derivative thereof is at least one selected from polyamic acid, polyimide, partial polyimide, polyamic acid ester, polyamic acid-polyamide copolymer, and polyamideimide. 16]. The liquid crystal aligning agent for photo-alignment as described in 16].
[18] The liquid crystal aligning agent for photoalignment according to any one of [1] to [17], which is used for forming a liquid crystal alignment film of a horizontal electric field type liquid crystal display element.
[19] A liquid crystal alignment film formed of the liquid crystal aligning agent for photo alignment according to any one of [1] to [18].
[20] A liquid crystal display device having the liquid crystal alignment film according to [19].
[21] An alignment process for imparting anisotropy by irradiating polarized light to a film comprising the liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to any one of [1] to [18], and the film provided with anisotropy A heating and firing step of heating and firing, and during the heating and firing step, the photoreactive structure of the polymer component contained in the liquid crystal aligning agent for photo-alignment causes a cyclization reaction to reduce photoreactive groups A method for forming a liquid crystal alignment film.
[22] The method for forming a liquid crystal alignment film according to [21], wherein the heating and baking step is performed in two or more steps by changing a heating temperature.
[23] A method for producing a liquid crystal display element, wherein the liquid crystal alignment film is formed using the method for forming a liquid crystal alignment film according to [21] or [22].
[24] The method for producing a liquid crystal display element according to [23], wherein the liquid crystal display element to be produced is a horizontal electric field type liquid crystal display element.
[25] A polyamic acid or a derivative thereof obtained by polymerizing a monomer composition containing a first monomer, a second monomer, and a non-photoreactive tetracarboxylic dianhydride,
The first monomer is a diamine represented by the following formula (2):
Said second monomer is represented by formula (II-1), formula (II-2), formula (III-1), formula (III-2), formula (IV-1), formula (IV-2), formula (IV-3), Formula (V-1), Formula (V-2), Formula (V-3), Formula (VI-1), Formula (VI-2), Formula (VII-1), Formula ( VIII-1) and the polyamic acid or a derivative thereof which is a compound represented by any one of formulas (VIII-2).

[式(2)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、式(1−1)または式(1−2)で表される基を表し、R1およびR2の少なくとも1つは、式(1−1)または式(1−2)で表される基であり;
6およびR8は、それぞれ独立して、炭素数1〜20の直鎖アルキレン基、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、−CON(CH3)−、または単結合を表し、R6およびR8において、直鎖アルキレン基の−CH2−の1つまたは隣接しない2つは−O−で置き換えられていてもよく;
7およびR9は、それぞれ独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素、複素環、または単結合を表し;
2N−R7−R6−の結合位置は、一方のベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれかであり、H2N−R9−R8−の結合位置は、他方のベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれかであり;
ベンゼン環における水素原子は、置換基で置換されていてもよい。]
[In Formula (2), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by Formula (1-1) or Formula (1-2), and at least one of R 1 and R 2 One is a group represented by formula (1-1) or formula (1-2);
R 6 and R 8 are each independently a linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —N (CH 3 ) CO—, —CON (CH 3 ) — or a single bond, and in R 6 and R 8 , one of —CH 2 — in the linear alkylene group or two that are not adjacent to each other may be replaced by —O—;
R 7 and R 9 each independently represents a monocyclic hydrocarbon, a condensed polycyclic hydrocarbon, a heterocyclic ring, or a single bond;
The bonding position of H 2 N—R 7 —R 6 — is one of the positions capable of substituting for a hydrogen atom in one benzene ring, and the bonding position of H 2 N—R 9 —R 8 — is the other bonding position. Any of the possible substitution positions for a hydrogen atom in the benzene ring;
The hydrogen atom in the benzene ring may be substituted with a substituent. ]

[式(1−1)および式(1−2)において、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
*は、式(2)におけるベンゼン環への結合位置を表す。]
[In Formula (1-1) and Formula (1-2), R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, substituted or unsubstituted Represents a substituted alkoxycarbonyl group or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group;
* Represents the bonding position to the benzene ring in formula (2). ]

(式(II−1)、式(II−2)、式(III−1)、式(III−2)、式(IV−1)、式(IV−2)、式(IV−3)、式(V−1)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−1)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、および式(VIII−2)において、環を構成するいずれかの炭素原子に結合位置が固定されていない基は、その環における結合位置が任意であることを示し、式(IV−3)において、rは1から10の整数であり、式(V−2)において、R6は独立して−CH3、−OCH3、−CF3、または−COOCH3を表し、aは独立して0〜2の整数であり、式(V−3)において、環Aおよび環Bはそれぞれ独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素および複素環から選ばれる少なくとも1つを表し、R11は、炭素数1〜20の直鎖アルキレン、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、または−CON(CH3)−を表し、R12は、炭素数1〜20の直鎖アルキレン、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、または−CON(CH3)−を表し、R11およびR12において、直鎖アルキレンの−CH2−の1つまたは2つは−O−で置換されてもよく、R7〜R10は、それぞれ独立して、−F、−CH3、−OCH3、−CF3、または−OHを表し、b〜eは、それぞれ独立して、0〜4の整数であり、式(VII−1)において、R4およびR6は、独立して炭素数1〜20の直鎖アルキレン、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、−CON(CH3)−、または単結合を表し、R4およびR6において、直鎖アルキレンの−CH2−の1つまたは隣接しない2つは−O−で置き換えられてもよく、R5およびR7は、独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素、複素環、または単結合を表す。)
[26] 前記第2のモノマーが下記式(V−2−1)、式(V−3−2)、式(VI−2−1)、式(VII−1−1)および式(VII−1−2)のいずれかで表される化合物である[25]に記載のポリアミック酸またはその誘導体。
(Formula (II-1), Formula (II-2), Formula (III-1), Formula (III-2), Formula (IV-1), Formula (IV-2), Formula (IV-3), Formula (V-1), Formula (V-2), Formula (V-3), Formula (VI-1), Formula (VI-2), Formula (VII-1), Formula (VIII-1), and In the formula (VIII-2), a group whose bonding position is not fixed to any carbon atom constituting the ring indicates that the bonding position in the ring is arbitrary, and in the formula (IV-3), r Is an integer of 1 to 10, and in formula (V-2), R 6 independently represents —CH 3 , —OCH 3 , —CF 3 , or —COOCH 3 , and a independently represents 0 to 2 In formula (V-3), ring A and ring B are each independently selected from monocyclic hydrocarbons, condensed polycyclic hydrocarbons and heterocyclic rings. R 11 represents at least one, and R 11 represents a linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —N (CH 3 ) CO—, or —CON (CH 3 )-and R 12 represents a linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —N (CH 3 ) CO—, or —CON (CH 3 )-, in R 11 and R 12 , one or two of the linear alkylene —CH 2 — may be substituted with —O—, and R 7 to R 10 are each independently -F, -CH 3, -OCH 3, represents -CF 3 or -OH,, b to e are each independently an integer of 0 to 4, in formula (VII-1), R 4 and R 6 is independently straight-chain alkylene having 1 to 20 carbon atoms, —COO—, —OCO—, —NHCO. —, —CONH—, —N (CH 3 ) CO—, —CON (CH 3 ) —, or a single bond, in R 4 and R 6 , one or not of —CH 2 — of the linear alkylene may be two replaced by -O-, R 5 and R 7 independently represent monocyclic hydrocarbon, fused polycyclic hydrocarbon, a heterocycle, or a single bond.)
[26] The second monomer is represented by the following formula (V-2-1), formula (V-3-2), formula (VI-2-1), formula (VII-1-1) and formula (VII- The polyamic acid or derivative thereof according to [25], which is a compound represented by any one of 1-2).

[27] ポリアミック酸、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸−ポリアミドコポリマーおよびポリアミドイミドから選択される少なくとも1種からなる、[25]または[26]に記載のポリアミック酸またはその誘導体。 [27] The polyamic acid or derivative thereof according to [25] or [26], comprising at least one selected from polyamic acid, polyimide, partial polyimide, polyamic acid ester, polyamic acid-polyamide copolymer, and polyamideimide.

本発明の光配向用液晶配向剤により形成した液晶配向膜を用いることにより、光照射に伴う電圧保持率の低下が抑えられ、また、コントラストが高く、明暗表示が鮮明な液晶表示素子を実現することができる。   By using the liquid crystal alignment film formed with the liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention, a decrease in voltage holding ratio accompanying light irradiation is suppressed, and a liquid crystal display element with high contrast and bright and dark display is realized. be able to.

以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は「〜」前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on representative embodiments and specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.

光配向用液晶配向剤
本発明における「光配向用液晶配向剤」とは、その膜を基板上に形成したとき、偏光を照射することで異方性を付与することができる液晶配向剤を意味し、本明細書中では単に「液晶配向剤」ということがある。本発明の光配向用液晶配向剤(液晶配向剤)は液晶配向膜の形成に用いられるものである。
本発明の光配向用液晶配向剤は、光反応性構造を含む構成単位を有するポリマー成分を含有する光配向用液晶配向剤であって、そのポリマー成分が、少なくとも第1のモノマーおよび第2のモノマーを含有するモノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体からなるものである。モノマー組成物が含有するモノマーのうち、第1のモノマーは、重合体の構成単位を形成する部分に光反応性構造を含み、且つ、その重合体の構成単位を形成する部分が加熱により化学反応を起こす構造を含み、第2のモノマーは、重合体の構成単位を形成する部分に光反応性構造を含み、且つ、その重合体の構成単位を形成する部分が加熱による化学反応を起こさない構造である。
本発明における「光反応性構造」とは、光の照射により構造が変化する原子団を意味する。こうした光反応性構造は、通常、光を吸収して化学変化を起こす特定部位(光反応性基)を有し、その光反応性基の化学変化に起因して構造が変化する。以下の説明では、こうした光照射による光反応性構造における変化を光化学変化という。光化学変化の具体例として、光異性化、光フリース転位等を挙げることができる。光反応性構造に構造変化を生じる光の波長は、特に制限されないが、150〜800nmであることが好ましく、200〜400nmであることがより好ましく、300〜400nmであることがさらに好ましい。また、光反応性構造に構造変化を生じるのに要する光照射強度は、0.05〜20J/cm2であることが好ましい。
Liquid crystal aligning agent for photo-alignment The “liquid crystal aligning agent for photo-alignment” in the present invention means a liquid crystal aligning agent capable of imparting anisotropy by irradiating polarized light when the film is formed on a substrate. In the present specification, it may be simply referred to as “liquid crystal aligning agent”. The liquid crystal aligning agent (liquid crystal aligning agent) for photo-alignment of this invention is used for formation of a liquid crystal aligning film.
The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention is a liquid crystal aligning agent for photo-alignment containing a polymer component having a constitutional unit containing a photoreactive structure, and the polymer component contains at least a first monomer and a second monomer It consists of a polymer obtained by polymerizing a monomer composition containing a monomer or a derivative thereof. Of the monomers contained in the monomer composition, the first monomer contains a photoreactive structure in the portion that forms the polymer structural unit, and the portion that forms the polymer structural unit undergoes a chemical reaction by heating. The second monomer has a photoreactive structure in the portion forming the polymer structural unit, and the portion forming the polymer structural unit does not cause a chemical reaction due to heating. It is.
The “photoreactive structure” in the present invention means an atomic group whose structure changes upon irradiation with light. Such a photoreactive structure usually has a specific site (photoreactive group) that absorbs light and causes a chemical change, and the structure changes due to the chemical change of the photoreactive group. In the following description, such a change in the photoreactive structure due to light irradiation is referred to as a photochemical change. Specific examples of the photochemical change include photoisomerization and photofries rearrangement. The wavelength of light that causes a structural change in the photoreactive structure is not particularly limited, but is preferably 150 to 800 nm, more preferably 200 to 400 nm, and even more preferably 300 to 400 nm. Moreover, it is preferable that the light irradiation intensity | strength required for producing a structural change in a photoreactive structure is 0.05-20 J / cm < 2 >.

本発明における「第1のモノマー」は、モノマー組成物に含まれる他の分子と重合して重合体を形成する化合物の分子であって、重合体の構成単位を形成する部分に光反応性構造を含み、且つ、その重合体の構成単位を形成する部分が加熱により化学反応を起こすものである。また、本発明における「第2のモノマー」は、モノマー組成物に含まれる他の分子と重合して重合体を形成する化合物の分子であって、重合体の構成単位を形成する部分に光反応性構造を含み、且つ、その重合体の構成単位を形成する部分が加熱による化学反応を起こさないものである。
ここで、第1のモノマーおよび第2のモノマーにおける「重合体の構成単位を形成する部分」とは、モノマーを構成する分子の中で、重合性基(重合の際に、他の分子の重合性基と反応して結合を形成する末端基)を除いた原子団、言い換えれば、重合後にも残って、重合体の構成単位を構成する部分のことを意味する。以下の説明では、「重合体の構成単位を形成する部分」を「構成単位形成部」ということがある。
また、本発明においては、構成単位形成部に光反応性構造を含むモノマーのうち、そのモノマーの重合体からなる膜を200℃で10分間静置したとき、当該光反応性構造の200nm〜900nmの範囲での極大吸収波長における透過率が静置前の透過率から20%以上変化するモノマーが、構成単位形成部が加熱により化学反応を起こすモノマー、すなわち「第1のモノマー」に該当することとし、そうした加熱による透過率変化を示さないモノマーは「第2のモノマー」であることとする。
第1のモノマーにおいて、加熱により起こる化学反応は特に限定されないが、光反応性構造の光反応性基を、光反応性を有しない構造に変換する反応であることが好ましく、光反応性基と、当該モノマーの分子が有する他の基との環化反応であることが特に好ましい。これにより、ポリマーの直線性が高くなり、より配向性が高い液晶配向膜を得ることができる。
The “first monomer” in the present invention is a molecule of a compound that forms a polymer by polymerizing with other molecules contained in the monomer composition, and has a photoreactive structure at a portion that forms a constituent unit of the polymer. And a part forming the structural unit of the polymer causes a chemical reaction by heating. Further, the “second monomer” in the present invention is a molecule of a compound that forms a polymer by polymerizing with other molecules contained in the monomer composition, and photoreacts with a portion that forms a constituent unit of the polymer. The part which comprises a structural structure and forms the structural unit of the polymer does not cause a chemical reaction by heating.
Here, in the first monomer and the second monomer, the “part forming the polymer structural unit” refers to a polymerizable group (polymerization of other molecules during polymerization) in the molecules constituting the monomer. It means an atomic group excluding a terminal group that reacts with a functional group to form a bond, in other words, a portion that remains after polymerization and constitutes a structural unit of the polymer. In the following description, the “part forming the structural unit of the polymer” may be referred to as the “structural unit forming part”.
In the present invention, among monomers containing a photoreactive structure in the structural unit forming part, when a film made of a polymer of the monomer is allowed to stand at 200 ° C. for 10 minutes, the photoreactive structure has a thickness of 200 nm to 900 nm. The monomer whose transmittance at the maximum absorption wavelength in the range of 20% or more changes from the transmittance before standing at least 20% corresponds to the monomer in which the structural unit forming part undergoes a chemical reaction by heating, that is, the “first monomer” A monomer that does not show a change in transmittance due to heating is a “second monomer”.
In the first monomer, the chemical reaction caused by heating is not particularly limited, but is preferably a reaction that converts a photoreactive group having a photoreactive structure into a structure having no photoreactivity, Particularly preferred is a cyclization reaction with another group of the monomer molecule. Thereby, the linearity of a polymer becomes high and the liquid crystal aligning film with higher orientation can be obtained.

本発明における「ポリマー成分」は、少なくとも第1のモノマーおよび第2のモノマーを含有するモノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体からなり、通常は、複数の重合体の分子または複数の誘導体の分子からなる集合物である。ポリマー成分を構成する「重合体」は、原料であるモノマー組成物が第1のモノマーおよび第2のモノマーを含有していることにより、第1のモノマーに由来する構成単位と第2のモノマーに由来する構成単位を含む。ただし、ポリマー成分を構成する重合体の一部は、第1のモノマーに由来する構成単位および第2のモノマーに由来する構成単位の一方のみを含むものであってもよい。以下の説明では、重合体を構成する構成単位のうち、第1のモノマーに由来する構成単位を「第1の構成単位」といい、第2のモノマーに由来する構成単位を「第2の構成単位」という。
本発明における重合体の「誘導体」とは、モノマー組成物を重合させてなる重合体の一部分を他の原子または原子団に置き換えたもののことを意味する。誘導体は、重合体の第1の構成単位および第2の構成単位以外の部分が、他の原子または原子団に置き換えられたものであることが好ましい。
モノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体において、第1のモノマーに由来する構成単位(第1の構成単位)は、第1のモノマーの構成単位形成部が含んでいた「光反応性構造」を含み、且つ、加熱により化学反応を起こす構成単位であり、第2のモノマーに由来する構成単位(第2の構成単位)は、第2のモノマーの構成単位形成部が含んでいた「光反応性構造」を含み、且つ、加熱により化学反応を起こさない構成単位である。すなわち、本発明の液晶配向剤が含有する「ポリマー成分」は、光反応性構造を含み、且つ、加熱により化学反応を起こす第1の構成単位と、光反応性構造を含み、且つ、加熱により化学反応を起こさない第2の構成単位を含む重合体またはその誘導体を含む高分子の集合物であるということもできる。
The “polymer component” in the present invention is composed of a polymer obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a first monomer and a second monomer, or a derivative thereof, and usually contains a plurality of polymer molecules or a plurality of polymers. It is an assembly of derivative molecules. The “polymer” constituting the polymer component includes the first monomer and the second monomer in the monomer composition as a raw material, so that the structural unit derived from the first monomer and the second monomer Includes derived structural units. However, a part of the polymer constituting the polymer component may include only one of the structural unit derived from the first monomer and the structural unit derived from the second monomer. In the following description, among the structural units constituting the polymer, the structural unit derived from the first monomer is referred to as “first structural unit”, and the structural unit derived from the second monomer is referred to as “second structural unit”. It is called “unit”.
The “derivative” of a polymer in the present invention means one obtained by replacing a part of a polymer obtained by polymerizing a monomer composition with another atom or atomic group. The derivative is preferably a derivative in which a part other than the first structural unit and the second structural unit of the polymer is replaced with another atom or atomic group.
In a polymer obtained by polymerizing a monomer composition or a derivative thereof, the structural unit derived from the first monomer (first structural unit) was included in the structural unit forming part of the first monomer “photoreactivity. The structural unit that includes a “structure” and causes a chemical reaction upon heating, and the structural unit derived from the second monomer (second structural unit) was included in the structural unit forming part of the second monomer. It is a structural unit that includes a “photoreactive structure” and does not cause a chemical reaction upon heating. That is, the “polymer component” contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention includes a photoreactive structure, a first structural unit that undergoes a chemical reaction by heating, a photoreactive structure, and by heating. It can also be said that it is a polymer aggregate containing a polymer containing a second structural unit that does not cause a chemical reaction or a derivative thereof.

本発明の光配向用液晶配向剤(液晶配向剤)は液晶配向膜の形成に用いられるものである。本発明の液晶配向剤によって液晶配向膜を形成するには、例えば液晶配向剤を基板に塗布して膜を形成した後、光配向用の偏光を照射する。これにより、その偏光方向と概ね平行にあるポリマー主鎖(ポリマー成分を構成する高分子またはその誘導体の主鎖)において、その第1の構成単位および第2の構成単位の光反応性構造が選択的に光化学反応を起こして構造が変化し、ポリマー主鎖のうちで特定の方向を向いた成分(構造が変化した結果、特定の方向を向いた成分)が支配的になる。すなわち、膜を構成するポリマー主鎖が特定の方向に配向して異方性が付与された状態になる。その後、この光配向させた膜を加熱して焼成することにより、固体の液晶配向膜が形成される。この加熱焼成の際、本発明では、重合体またはその誘導体の第1の構成単位が化学反応を起こして、その光反応性基が消失し、膜全体で光反応性基の数が減少するか、光反応性基が存在しなくなる。そのため、形成された液晶配向膜は、強い光に晒されてもラジカルを発生しにくく、光に対して高い安定性を示す。また、このとき、第2の構成単位は、化学反応を起こすことなく、光配向処理を行った直後の構造を保持するため、その構造がポリマー主鎖の異方性に効果的に寄与する。これにより、形成された液晶配向膜は、光に対して安定性が高いことに加えて、良好な液晶配向性を発揮する。そのため、この液晶配向剤により液晶配向膜が形成された液晶表示素子では、バックライトからの光に長時間晒されても高い電圧保持率が維持されるとともに、コントラストが高く、鮮明な明暗表示を行うことができる。   The liquid crystal aligning agent (liquid crystal aligning agent) for photo-alignment of this invention is used for formation of a liquid crystal aligning film. In order to form a liquid crystal alignment film with the liquid crystal aligning agent of the present invention, for example, a liquid crystal aligning agent is applied to a substrate to form a film, and then irradiated with polarized light for photo alignment. As a result, the photoreactive structure of the first structural unit and the second structural unit is selected in the polymer main chain (the main chain of the polymer constituting the polymer component or its derivative) that is substantially parallel to the polarization direction. In particular, a photochemical reaction is caused to change the structure, and a component in a specific direction in the polymer main chain (a component in a specific direction as a result of the change in the structure) becomes dominant. That is, the polymer main chain constituting the film is oriented in a specific direction and anisotropy is imparted. Thereafter, the photo-aligned film is heated and baked to form a solid liquid crystal alignment film. During this baking, in the present invention, the first structural unit of the polymer or derivative thereof undergoes a chemical reaction, the photoreactive group disappears, and the number of photoreactive groups decreases in the entire film. , No photoreactive group is present. Therefore, the formed liquid crystal alignment film hardly generates radicals even when exposed to strong light, and exhibits high stability to light. At this time, since the second structural unit retains the structure immediately after the photo-alignment treatment without causing a chemical reaction, the structure effectively contributes to the anisotropy of the polymer main chain. As a result, the formed liquid crystal alignment film exhibits good liquid crystal alignment in addition to high stability to light. Therefore, in a liquid crystal display element in which a liquid crystal alignment film is formed with this liquid crystal aligning agent, a high voltage holding ratio is maintained even when exposed to light from a backlight for a long time, and the contrast is high and a clear light / dark display is achieved. It can be carried out.

以下において、本発明の液晶配向剤が含有するポリマー成分、そのポリマー成分の原料となるモノマー組成物、そのモノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体について詳述する。   Below, the polymer component which the liquid crystal aligning agent of this invention contains, the monomer composition used as the raw material of the polymer component, the polymer which superposes | polymerizes the monomer composition, or its derivative (s) is explained in full detail.

<ポリマー成分>
本発明の液晶配向剤は、光反応性構造を含む構成単位を有するポリマー成分を含有する。ポリマー成分は、液晶配向剤の膜に光配向処理が施されたとき、そのポリマー主鎖が特定の方向に配向して異方性を発現するものである。以下の説明では、「光反応性構造を含む構成単位を有するポリマー成分」を「光反応性ポリマー成分」ということがある。
光反応性ポリマー成分は、少なくとも第1のモノマーおよび第2のモノマーを含有するモノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体からなり、その光反応性構造を含む構成単位は、モノマー組成物が含有する第1のモノマーおよび第2のモノマーに由来する。
液晶配向剤は、単一のモノマー組成物から得た1種類のポリマー成分を含むものであってもよいし、モノマー組成物の組成が異なる2種類以上のポリマー成分を含むものであってもよい。また、液晶配向剤は、モノマー組成物を重合させてなる重合体からなるポリマー成分と、その重合体の誘導体からなるポリマー成分の両方を含んでいてもよい。
以下、ポリマー成分の原料として用いるモノマー組成物について説明する。
<Polymer component>
The liquid crystal aligning agent of this invention contains the polymer component which has a structural unit containing a photoreactive structure. When the polymer component is subjected to a photo-alignment treatment on the film of the liquid crystal aligning agent, the polymer main chain is oriented in a specific direction and exhibits anisotropy. In the following description, “a polymer component having a structural unit including a photoreactive structure” may be referred to as a “photoreactive polymer component”.
The photoreactive polymer component is composed of a polymer obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a first monomer and a second monomer or a derivative thereof, and the constituent unit including the photoreactive structure is a monomer composition. Derived from the first monomer and the second monomer.
The liquid crystal aligning agent may contain one type of polymer component obtained from a single monomer composition, or may contain two or more types of polymer components having different monomer composition compositions. . Moreover, the liquid crystal aligning agent may contain both the polymer component which consists of a polymer which polymerizes a monomer composition, and the polymer component which consists of the derivative of the polymer.
Hereinafter, the monomer composition used as a raw material for the polymer component will be described.

<モノマー組成物>
本発明で用いるモノマー組成物は、少なくとも第1のモノマーおよび第2のモノマーを含有する組成物であり、第1のモノマーおよび第2のモノマーのみから構成されていてもよいし、その他のモノマーを含んでいてもよい。
<Monomer composition>
The monomer composition used in the present invention is a composition containing at least a first monomer and a second monomer, and may be composed of only the first monomer and the second monomer, or other monomers may be used. May be included.

[第1のモノマー]
第1のモノマーは、重合体の構成単位を形成する部分(構成単位形成部)に光反応性構造を含み、且つ、その重合体の構成単位を形成する部分が加熱により化学反応を起こす化合物である。本発明では、この第1のモノマーの構成単位形成部が重合体に導入されて、光反応性構造を含み、且つ、加熱により化学反応を起こす第1の構成単位を形成する。モノマー組成物が含有する第1のモノマーは、1種類のみであっても2種類以上であってもよい。
なお、以下の説明では、モノマーが「構成単位形成部に光反応性構造を含む」ことを「光反応性」と表現することがあり、例えば「構成単位形成部に光反応性構造を含むモノマー」を「光反応性モノマー」ということがある。また、構成単位形成部が加熱により化学反応を起こす性質を「熱反応性」ということがある。
第1のモノマーの構成単位形成部は、光反応性構造のみからなっていてもよいし、その他の構造を含んでいてもよい。構成単位形成部が含む光反応性構造の数は、1つであっても2つ以上であってもよい。構成単位形成部が2つ以上の光反応性構造を含むとき、それらの光反応性構造同士は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
[First monomer]
The first monomer is a compound that includes a photoreactive structure in a portion that forms a structural unit of the polymer (structural unit forming portion), and a portion that forms the structural unit of the polymer causes a chemical reaction by heating. is there. In the present invention, the constituent unit forming part of the first monomer is introduced into the polymer to form a first constituent unit containing a photoreactive structure and causing a chemical reaction by heating. The first monomer contained in the monomer composition may be only one type or two or more types.
In the following description, “monomer having a photoreactive structure in a constituent unit forming part” is sometimes expressed as “photoreactive”. For example, “a monomer having a photoreactive structure in a constituent unit forming part” Is sometimes referred to as “photoreactive monomer”. In addition, the property that the structural unit forming part causes a chemical reaction by heating may be referred to as “thermal reactivity”.
The constituent unit forming part of the first monomer may consist only of a photoreactive structure or may contain other structures. The number of photoreactive structures included in the structural unit forming part may be one or two or more. When the structural unit forming part includes two or more photoreactive structures, these photoreactive structures may be the same as or different from each other.

第1のモノマーの構成単位形成部は、下記式(a−1)で表される構造および下記式(a−2)で表される構造の少なくとも一方を含む光反応性構造を有することが好ましい。これにより、モノマー組成物を重合させてなる重合体として、式(a−1)で表される構造および式(a−2)で表される構造の少なくとも一方を構成単位に含む重合体を得ることができる。こうした重合体またはその誘導体をポリマー成分として含有する液晶配向剤では、その液晶配向剤の塗膜を加熱したとき、各式におけるベンゼン環の置換基と光反応性基とが環化反応して光反応性基が消失し、膜全体で光反応性基の数が減少するか、光反応性基が存在しなくなる。その結果、光に対して安定な液晶配向膜を形成することができる。
ここで、構成単位形成部は、式(a−1)で表される構造のみを含んでいても、式(a−2)で表される構造のみを含んでいてもよく、式(a−1)で表される構造と式(a−2)で表される構造の両方を含んでいてもよい。また、構成単位形成部が含む式(a−1)で表される構造の数、および、式(a−2)で表される構造の数は、それぞれ1つであっても2つ以上であってもよい。構成単位形成部が式(a−1)で表される構造を2つ以上含むとき、それらの構造同士は、互いに同一であっても異なっていてもよく、構成単位形成部が式(a−2)で表される構造を2つ以上含むとき、それらの構造同士は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
The structural unit forming part of the first monomer preferably has a photoreactive structure including at least one of the structure represented by the following formula (a-1) and the structure represented by the following formula (a-2). . Thereby, a polymer containing at least one of the structure represented by the formula (a-1) and the structure represented by the formula (a-2) as a constituent unit is obtained as a polymer obtained by polymerizing the monomer composition. be able to. In a liquid crystal aligning agent containing such a polymer or a derivative thereof as a polymer component, when the coating film of the liquid crystal aligning agent is heated, the substituent of the benzene ring and the photoreactive group in each formula undergo a cyclization reaction and light. The reactive group disappears and the number of photoreactive groups in the entire film is reduced or the photoreactive group is not present. As a result, a liquid crystal alignment film stable to light can be formed.
Here, the structural unit forming part may include only the structure represented by the formula (a-1) or may include only the structure represented by the formula (a-2). Both the structure represented by 1) and the structure represented by formula (a-2) may be included. In addition, the number of structures represented by the formula (a-1) and the number of structures represented by the formula (a-2) included in the structural unit forming part may be two or more even if each is one. There may be. When the structural unit forming part includes two or more structures represented by the formula (a-1), these structures may be the same or different from each other, and the structural unit forming part may be represented by the formula (a- When two or more structures represented by 2) are included, these structures may be the same as or different from each other.

式(a−1)において、Raは、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。式(a−2)において、RbおよびRcは、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。RbとRcは互いに同一であっても異なっていてもよい。式(a−1)および式(a−2)において、*は光反応性基との結合位置である。*は光反応性基に直接結合していてもよいし、二価の基を介して光反応性基と連結していてもよい。 In formula (a-1), R a represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group. In formula (a-2), R b and R c are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted group Alternatively, it represents an unsubstituted arylcarbonyl group. R b and R c may be the same or different from each other. In the formula (a-1) and the formula (a-2), * is a bonding position with a photoreactive group. * May be directly bonded to the photoreactive group, or may be linked to the photoreactive group through a divalent group.

式(a−1)において、Raにおけるアルキル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。アルキル基の好ましい炭素数は1〜10であり、よりこのましくは1〜6であり、さらに好ましくは1〜4であり、さらにより好ましくは1〜3である。アルキル基の具体例として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、1−メチルブチル基、1−エチルプロピル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、1−メチルペンチル基、1−エチルブチル基等を例示することができる。
aにおけるアルカノイル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。アルカノイル基の好ましい炭素数は1〜10であり、より好ましくは1〜6であり、さらに好ましくは1〜2であり、さらにより好ましくは1である。アルカノイル基の具体例として、メタノイル基、エタノイル基、プロパノイル基、イソプロパノイル基、ブタノイル基、イソブタノイル基、sec−ブタノイル基、tert−ブタノイル基、ペンタノイル基、イソペンタノイル基、ネオペンタノイル基、tert−ペンタノイル基、1−メチルブタノイル基、1−エチルプロパノイル基、ヘキサノイル基、イソヘキサノイル基、1−メチルペンタノイル基、1−エチルブタノイル基等を例示することができる。
In formula (a-1), the alkyl group in R a may be linear, branched or cyclic. The carbon number of the alkyl group is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, further preferably 1 to 4, and still more preferably 1 to 3. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, 1 Examples include -methylbutyl group, 1-ethylpropyl group, hexyl group, isohexyl group, 1-methylpentyl group, 1-ethylbutyl group and the like.
The alkanoyl group in R a may be linear, branched or cyclic. The carbon number of the alkanoyl group is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, still more preferably 1 to 2, and even more preferably 1. Specific examples of the alkanoyl group include methanoyl group, ethanoyl group, propanoyl group, isopropanoyl group, butanoyl group, isobutanoyl group, sec-butanoyl group, tert-butanoyl group, pentanoyl group, isopentanoyl group, neopentanoyl group, Examples thereof include a tert-pentanoyl group, 1-methylbutanoyl group, 1-ethylpropanoyl group, hexanoyl group, isohexanoyl group, 1-methylpentanoyl group, 1-ethylbutanoyl group and the like.

aにおけるアルコキシカルボニル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。アルコキシカルボニル基の好ましい炭素数は1〜10であり、より好ましくは1〜6であり、さらに好ましくは1〜3であり、さらにより好ましくは2である。アルコキシカルボニル基の具体例として、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、プロピルオキシカルボニル基、イソプロピルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、イソブチルオキシカルボニル基、sec−ブチルオキシカルボニル基、tert−ブチルオキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、イソペンチルオキシカルボニル基、ネオペンチルオキシカルボニル基、tert−ペンチルオキシカルボニル基、1−メチルブチルオキシカルボニル基、1−エチルプロピルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、イソヘキシルオキシカルボニル基、1−メチルペンチルオキシカルボニル基、1−エチルブチルオキシカルボニル基等を例示することができる。
aにおけるアリールカルボニル基のアリール基は、単環であっても縮合環であってもよい。アリール基の好ましい炭素数は6〜22であり、より好ましくは6〜14であり、さらに好ましくは6〜10である。アリール基の具体例として、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等を例示することができる。アリールカルボニル基の具体例として、フェニルカルボニル基、1−ナフチルカルボニル基等を例示することができる。
aにおけるアルキル基、アルカノイル基、アルコキシカルボニル基、およびアリールカルボニル基は、それぞれ置換基で置換されていてもよい。置換基として、水酸基、アミノ基、ハロゲノ基等を挙げることができる。
これらのうちで、最終的に製造される液晶配向膜の性能を良好にできる点から、Raはメチル基、エチル基、プロピル基、水素原子、メタノイル基、フェニル基であることが好ましい。
The alkoxycarbonyl group in R a may be linear, branched or cyclic. The carbon number of the alkoxycarbonyl group is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, still more preferably 1 to 3, and even more preferably 2. Specific examples of the alkoxycarbonyl group include a methyloxycarbonyl group, an ethyloxycarbonyl group, a propyloxycarbonyl group, an isopropyloxycarbonyl group, a butyloxycarbonyl group, an isobutyloxycarbonyl group, a sec-butyloxycarbonyl group, and a tert-butyloxycarbonyl group. Group, pentyloxycarbonyl group, isopentyloxycarbonyl group, neopentyloxycarbonyl group, tert-pentyloxycarbonyl group, 1-methylbutyloxycarbonyl group, 1-ethylpropyloxycarbonyl group, hexyloxycarbonyl group, isohexyloxy Examples include carbonyl group, 1-methylpentyloxycarbonyl group, 1-ethylbutyloxycarbonyl group and the like.
The aryl group of the arylcarbonyl group in R a may be a single ring or a condensed ring. The aryl group preferably has 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 14 carbon atoms, and still more preferably 6 to 10 carbon atoms. Specific examples of the aryl group include a phenyl group, a 1-naphthyl group, and a 2-naphthyl group. Specific examples of the arylcarbonyl group include a phenylcarbonyl group and a 1-naphthylcarbonyl group.
The alkyl group, alkanoyl group, alkoxycarbonyl group, and arylcarbonyl group in R a may each be substituted with a substituent. Examples of the substituent include a hydroxyl group, an amino group, and a halogeno group.
Of these, Ra is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydrogen atom, a methanoyl group, or a phenyl group from the viewpoint that the performance of the finally produced liquid crystal alignment film can be improved.

式(a−2)において、RbおよびRcにおけるアルキル基、アルカノイル基、アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基およびこれらの基に置換しうる置換基の説明と好ましい範囲、具体例については、上記の式(a−1)のRaにおけるアルキル基、アルカノイル基、アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基およびこれらの基に置換しうる置換基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。 In the formula (a-2), the description, preferred range and specific examples of the alkyl group, alkanoyl group, alkoxycarbonyl group, arylcarbonyl group and substituents that can be substituted on these groups in R b and R c are as described above. For the alkyl group, alkanoyl group, alkoxycarbonyl group, arylcarbonyl group and the substituents that can be substituted on these groups in R a of formula (a-1), reference can be made to preferred explanations and specific examples.

式(a−1)および式(a−2)において、*に結合する光反応性基は、特に限定されないが、アゾ基、1,2−エテンジイル基、1,2−エチンジイル基、イミノ基、カルボニル基、オキシカルボニル基等を挙げることができる。
式(a−1)および式(a−2)における各ベンゼン環の水素原子は置換基で置換されていてもよい。置換基の好ましい範囲と具体例については、下記式(1)において、ベンゼン環に置換しうる置換基の好ましい範囲と具体例を参照することができる。
In formula (a-1) and formula (a-2), the photoreactive group bonded to * is not particularly limited, but an azo group, 1,2-ethenediyl group, 1,2-ethynediyl group, imino group, A carbonyl group, an oxycarbonyl group, etc. can be mentioned.
The hydrogen atom of each benzene ring in formula (a-1) and formula (a-2) may be substituted with a substituent. For the preferred range and specific examples of the substituent, in the following formula (1), the preferred range and specific examples of the substituent that can be substituted on the benzene ring can be referred to.

式(a−1)で表される構造および式(a−2)で表される構造の少なくとも一方を有する光反応性構造はアゾベンゼン構造を構成していることが好ましく、下記式(1)で表される構造であることがより好ましい。下記式(1)で表される構造に紫外線が照射されると、アゾ基のトランス−シス異性化が起こってポリマー主鎖の向きが変化する。これにより、ポリマー主鎖が特定の向きに配向した液晶配向膜が得られる。   The photoreactive structure having at least one of the structure represented by the formula (a-1) and the structure represented by the formula (a-2) preferably constitutes an azobenzene structure. It is more preferable that the structure is represented. When the structure represented by the following formula (1) is irradiated with ultraviolet rays, trans-cis isomerization of the azo group occurs and the direction of the polymer main chain changes. Thereby, a liquid crystal alignment film in which the polymer main chain is aligned in a specific direction is obtained.

式(1)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、式(1−1)または式(1−2)で表される基を表し、R1およびR2の少なくとも一方は、式(1−1)または式(1−2)で表される基である。R1およびR2のうちで式(1−1)または式(1−2)で表される基であるものは、R1およびR2のうちの一方であっても両方であってもよい。R1およびR2の両方が式(1−1)または式(1−2)で表される基であるとき、それらの基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
*は、式(1)で表される構造の両側の構造への結合位置を表し、その一方のベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれか、または、他方のベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれかである。
In Formula (1), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by Formula (1-1) or Formula (1-2), and at least one of R 1 and R 2 Is a group represented by formula (1-1) or formula (1-2). Among R 1 and R 2, the group represented by formula (1-1) or formula (1-2) may be either one or both of R 1 and R 2. . When both R 1 and R 2 are groups represented by formula (1-1) or formula (1-2), these groups may be the same or different from each other.
* Represents a bonding position to the structure on both sides of the structure represented by the formula (1), and one of the positions that can be substituted with a hydrogen atom in one benzene ring, or the hydrogen atom in the other benzene ring One of the replaceable positions.

式(1−1)において、R4は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。式(a−2)において、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。R4とR5は、互いに同一であっても異なっていてもよい。式(1−1)および式(1−2)において、*は式(1)における各ベンゼン環への結合位置を表す。R4およびR5におけるアルキル基、アルカノイル基、アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基およびこれらの基に置換しうる置換基の説明と好ましい範囲、具体例については、上記の式(a−1)のRaにおけるアルキル基、アルカノイル基、アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基およびこれらの基に置換しうる置換基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。 In Formula (1-1), R 4 represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group. Represent. In formula (a-2), R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted group Alternatively, it represents an unsubstituted arylcarbonyl group. R 4 and R 5 may be the same or different from each other. In Formula (1-1) and Formula (1-2), * represents the bonding position to each benzene ring in Formula (1). For the explanation and preferred ranges and specific examples of the alkyl group, alkanoyl group, alkoxycarbonyl group, arylcarbonyl group and substituents that can be substituted on these groups in R 4 and R 5, R in the above formula (a-1) For the alkyl group, alkanoyl group, alkoxycarbonyl group, arylcarbonyl group and the substituents that can be substituted on these groups in a, the preferred ranges and specific examples can be referred to.

式(1)におけるベンゼン環の水素原子は置換基で置換されていてもよい。置換基の好ましい例として、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲノ基、カルボキシアルキル基が挙げられる。アルキル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。アルキル基の好ましい炭素数は1〜4であり、より好ましくは1〜2である。アルキル基の具体例として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等を例示することができる。アルコキシ基の好ましい炭素数は1〜4であり、より好ましくは1〜2である。アルコキシ基の具体例として、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等を例示することができる。ハロゲン化アルキル基の具体例として、トリフルオロメチル基等を例示することができる。ハロゲノ基の具体例として、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基等を例示することができる。カルボキシアルキル基の具体例として、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基等を例示することができる。   The hydrogen atom of the benzene ring in formula (1) may be substituted with a substituent. Preferable examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group, a halogeno group, and a carboxyalkyl group. The alkyl group may be linear, branched or cyclic. The carbon number of the alkyl group is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. The preferable carbon number of the alkoxy group is 1 to 4, more preferably 1 to 2. Specific examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, an isobutoxy group, a sec-butoxy group, and a tert-butoxy group. A trifluoromethyl group etc. can be illustrated as a specific example of a halogenated alkyl group. Specific examples of the halogeno group include a fluoro group, a chloro group, a bromo group, and an iodo group. Specific examples of the carboxyalkyl group include a carboxymethyl group and a carboxyethyl group.

第1のモノマーの構成単位形成部に導入する光反応性構造は、上記のアゾベンゼン構造の他、スチルベン構造、アシルヒドラゾン構造などの光異性化構造、フェニルエステル構造などの光フリース転位構造などが挙げられる。第1のモノマーの構成単位形成部が含む光反応性構造は、好ましくはアゾベンゼン構造、スチルベン構造、アシルヒドラゾン構造などの光異性化構造であり、中でも、アゾベンゼン構造であることが特に好ましい。   Examples of the photoreactive structure to be introduced into the constituent unit forming part of the first monomer include the above-mentioned azobenzene structure, photoisomerization structure such as stilbene structure and acylhydrazone structure, and photofries rearrangement structure such as phenylester structure. It is done. The photoreactive structure included in the constituent unit forming part of the first monomer is preferably a photoisomerization structure such as an azobenzene structure, a stilbene structure, or an acylhydrazone structure, and an azobenzene structure is particularly preferable.

(光反応性構造を有する構成単位の加熱による化学反応)
本発明で用いる第1のモノマーの構成単位形成部は、光反応性構造を有し、且つ、加熱により化学反応を起こす。これにより、この構成単位形成部が第1の構成単位として導入された重合体またはその誘導体では、光配向法にて異方性を付与した後(光照射により光反応性構造に構造変化を生じさせた後)、加熱を行うことで、光反応性構造を光に対して安定な構造に変換することができる。
以下に、光反応性構造を有し、且つ、加熱により化学反応を起こす構造の例として、アゾベンゼン構造、アシルヒドラゾン構造またはフェニルエステル構造の特定の位置に置換基を導入した構造について、加熱による化学反応により光反応性基が消失するメカニズムについて説明する。下記の式(A−1)で表される構造は、式(1)で表される構造に包含されるものであり、第1のモノマーに導入する光反応性構造としてより好ましい。また、下記の式(B−1)、(C−1)または(D−1)で表される構造も、第1のモノマーに導入する光反応性構造として好ましく用いることができる。
(Chemical reaction by heating structural units with photoreactive structure)
The constituent unit forming part of the first monomer used in the present invention has a photoreactive structure and causes a chemical reaction by heating. As a result, in the polymer or derivative thereof in which the structural unit forming portion is introduced as the first structural unit, anisotropy is imparted by a photo-alignment method (the light-reactive structure undergoes a structural change by light irradiation). Then, the photoreactive structure can be converted into a light-stable structure by heating.
As an example of a structure having a photoreactive structure and causing a chemical reaction upon heating, a structure in which a substituent is introduced at a specific position of an azobenzene structure, an acyl hydrazone structure, or a phenyl ester structure will be described. The mechanism by which the photoreactive group disappears due to the reaction will be described. The structure represented by the following formula (A-1) is included in the structure represented by the formula (1), and is more preferable as a photoreactive structure to be introduced into the first monomer. Moreover, the structure represented by the following formula (B-1), (C-1) or (D-1) can also be preferably used as the photoreactive structure to be introduced into the first monomer.

(A)アゾベンゼン構造の環化反応:5員環形成
一方のベンゼン環のアゾ基に対するオルト位に置換基R1Aを有するアゾベンゼン構造、すなわち、下記式(A−1)で表されるアゾベンゼン構造を有する第1の構成単位では、下記反応式に示すように、加熱により、アゾ基がベンゼン環の置換基R1Aと反応してインダゾール環を形成し、アゾ基が消失する。この反応の詳細については、New J. chem., 1999, 23, 1223-1230を参照することができる。
(A) Cyclization reaction of azobenzene structure: 5-membered ring formation An azobenzene structure having a substituent R 1A in the ortho position relative to the azo group of one benzene ring, that is, an azobenzene structure represented by the following formula (A-1) In the first structural unit, the azo group reacts with the substituent R 1A of the benzene ring to form an indazole ring by heating, as shown in the following reaction formula, and the azo group disappears. For details of this reaction, New J. chem., 1999, 23, 1223-1230 can be referred to.

式(A−1)において、R1Aは、式(A−1−1)または式(A−1−2)で表される基を表す。式(A−1−1)および式(A−1−2)において、R4AおよびR5Aは、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。R4AおよびR5Aの説明と好ましい範囲、具体例については、上記の式(a−1)のRaにおけるアルキル基、アルカノイル基、アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基およびこれらの基に置換しうる置換基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。 In Formula (A-1), R 1A represents a group represented by Formula (A-1-1) or Formula (A-1-2). In formula (A-1-1) and formula (A-1-2), R 4A and R 5A are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, A substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group is represented. For the explanation and preferred ranges of R 4A and R 5A , and specific examples thereof, the alkyl group, alkanoyl group, alkoxycarbonyl group, arylcarbonyl group and substitution which can be substituted on these groups in R a of the above formula (a-1) Reference can be made to the description of groups, preferred ranges and specific examples.

(B)アゾベンゼン構造の環化反応:6員環形成
一方のベンゼン環のアゾ基に対するオルト位に置換基(−CH2COOR1B)を有するアゾベンゼン構造、すなわち、下記式(B−1)で表されるアゾベンゼン構造を有する第1の構成単位では、下記反応式に示すように、加熱により、アゾ基がベンゼン環の置換基(−CH2COOR1B)と反応して環状構造を形成し、アゾ基が消失する。
(B) Cyclization reaction of azobenzene structure: 6-membered ring formation An azobenzene structure having a substituent (—CH 2 COOR 1B ) at the ortho position relative to the azo group of one benzene ring, that is, represented by the following formula (B-1) In the first structural unit having an azobenzene structure, as shown in the following reaction formula, by heating, the azo group reacts with a substituent (—CH 2 COOR 1B ) of the benzene ring to form a cyclic structure. The group disappears.

式(B−1)において、R1Bは、水素原子または置換もしくは無置換のアルキル基を表す。アルキル基およびアルキル基に置換しうる置換基の説明と好ましい範囲、具体例については、上記の式(a−1)のRaにおけるアルキル基およびその置換基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。 In formula (B-1), R 1B represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group. Descriptions and preferred ranges and specific examples of the alkyl group and the substituents that can be substituted on the alkyl group are as follows. Descriptions and preferred ranges and specific examples of the alkyl group and its substituents in R a of the above formula (a-1) You can refer to it.

(C)アシルヒドラゾン構造の環化反応:5員環形成
ベンゼン環におけるイミノ基に対するオルト位に置換基R1Cを有するアシルヒドラゾン構造、すなわち、式(C−1)で表されるアシルヒドラゾン構造を有する第1の構成単位では、下記反応式に示すように、加熱により、イミノ基(=NR)がベンゼン環の置換基R1Cと反応して環状構造を形成し、イミノ基が消失する。
(C) Cyclization reaction of acyl hydrazone structure: 5-membered ring formation An acyl hydrazone structure having a substituent R 1C in the ortho position relative to the imino group in the benzene ring, that is, an acyl hydrazone structure represented by formula (C-1) In the first structural unit, the imino group (= NR) reacts with the substituent R 1C of the benzene ring by heating to form a cyclic structure as shown in the following reaction formula, and the imino group disappears.

式(C−1)において、R1Cは、式(C−1−1)または式(C−1−2)で表される基を表す。式(C−1)、式(C−1−1)および式(C−1−2)において、R2C、R4CおよびR5Cは、各々独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。R2C、R4CおよびR5Cにおけるアルキル基、アルカノイル基、アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基およびこれらの基に置換しうる置換基の説明と好ましい範囲、具体例については、上記の式(a−1)のRaにおけるアルキル基、アルカノイル基、アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基およびこれらの基に置換しうる置換基の説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。 In Formula (C-1), R 1C represents a group represented by Formula (C-1-1) or Formula (C-1-2). In formula (C-1), formula (C-1-1) and formula (C-1-2), R 2C , R 4C and R 5C each independently represent a hydrogen atom, substituted or unsubstituted alkyl Represents a group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group. For the explanation and preferred ranges and specific examples of the alkyl group, alkanoyl group, alkoxycarbonyl group, arylcarbonyl group and substituents that can be substituted on these groups in R 2C , R 4C and R 5C , the above formula (a-1 ) Of R a ), description and preferred ranges and specific examples of substituents that can be substituted on these groups can be referred to.

(D)フリース転位後の環化反応:5員環形成
ベンゼン環のエステル結合部位に対するオルト位に置換基(−CH2NHR1D)を有するフェニルエステル構造、すなわち下記式(D−1)で表されるフェニルエステル構造は、下記反応式に示すように、フリース転位させた後、カルボニル基がベンゼン環の置換基(−CH2NHR1D)と反応して環状構造を形成し、カルボニル基が消失する。
(D) Cyclization reaction after Fries rearrangement: 5-membered ring formation A phenyl ester structure having a substituent (—CH 2 NHR 1D ) at the ortho position relative to the ester bond site of the benzene ring, that is, represented by the following formula (D-1) As shown in the following reaction formula, after the Fries rearrangement, the carbonyl group reacts with a benzene ring substituent (—CH 2 NHR 1D ) to form a cyclic structure, and the carbonyl group disappears. To do.

式(D−1)において、R1Dは、置換もしくは無置換のアルキル基を表す。アルキル基およびアルキル基に置換しうる置換基の説明と好ましい範囲、具体例については、上記の式(a−1)のRaにおけるアルキル基およびその置換基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。 In formula (D-1), R 1D represents a substituted or unsubstituted alkyl group. Descriptions and preferred ranges and specific examples of the alkyl group and the substituents that can be substituted on the alkyl group are as follows. Descriptions and preferred ranges and specific examples of the alkyl group and its substituents in R a of the above formula (a-1) You can refer to it.

光反応性構造を含む第1の構成単位が化学反応を起こしたか否かは、紫外可視吸収スペクトル(透過率)、核磁気共鳴(NMR)スペクトル、赤外分光(IR)スペクトルにより確認することができる。例えば、光反応性構造がアゾベンゼン構造を構成している場合には、アゾベンゼンの吸収波長である365nmでの透過率が上昇することで、上記の環化反応が生じたことを確認することができる。ここで、アゾベンゼン構造を光反応性構造として含む第1のモノマーを用いた液晶配向剤では、加熱による化学反応により365nmの透過率が10%以上上昇することが好ましい。具体的には、その液晶配向剤からなる膜を230℃で30分間加熱焼成したとき、その膜の365nmにおける透過率が、加熱焼成前の膜の365nmにおける透過率から10%以上上昇することが好ましい。こうした液晶配向剤では、その膜に光配向処理を行った後、加熱を行うことでアゾベンゼン構造の光反応性を確実に低減させることができる。これにより、光安定性が高く、良好な液晶配向性を示す液晶配向膜を形成することができる。   Whether or not the first structural unit containing a photoreactive structure has caused a chemical reaction can be confirmed by an ultraviolet-visible absorption spectrum (transmittance), a nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum, or an infrared spectroscopy (IR) spectrum. it can. For example, when the photoreactive structure constitutes an azobenzene structure, it is possible to confirm that the cyclization reaction has occurred by increasing the transmittance at 365 nm, which is the absorption wavelength of azobenzene. . Here, in the liquid crystal aligning agent using the 1st monomer which contains an azobenzene structure as a photoreactive structure, it is preferable that the transmittance | permeability of 365 nm rises 10% or more by the chemical reaction by heating. Specifically, when the film made of the liquid crystal aligning agent is heated and baked at 230 ° C. for 30 minutes, the transmittance of the film at 365 nm may increase by 10% or more from the transmittance at 365 nm of the film before heating and baking. preferable. In such a liquid crystal aligning agent, the photoreactivity of the azobenzene structure can be reliably reduced by performing a photo-alignment treatment on the film and then heating. Thereby, the liquid crystal aligning film which has high light stability and shows favorable liquid crystal aligning property can be formed.

(第1のモノマーの化合物例)
第1のモノマーの好ましい例として、式(2)で表されるジアミンを挙げることができる。
式(2)で表されるジアミンは、式(1)で表される構造と共通のアゾベンゼン構造を有している。そのため、例えば、このジアミンを第1のモノマーとして用い、第2のモノマーやその他のモノマーとしてテトラカルボン酸二無水物またはその誘導体を用いることにより、モノマー組成物を重合させてなる重合体として、式(1)で表される構造を主鎖の構成単位に有するポリアミック酸やポリアミック酸エステル、ポリアミック酸−ポリアミドコポリマー等を得ることができる。さらに、このポリアミック酸から、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル等の誘導体を生成することができ、また、ポリアミック酸−ポリアミドコポリマーからポリアミドイミド等の誘導体を生成することができる。これにより、式(1)で表される構造を主鎖の構成単位に含む各種誘導体を得ることができる。モノマー組成物を重合させてなる重合体または誘導体の詳細な説明については、[モノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体]および(モノマー組成物からの重合体の合成方法)の欄の記載を参照することができる。
(Example of first monomer compound)
A preferred example of the first monomer is a diamine represented by the formula (2).
The diamine represented by the formula (2) has an azobenzene structure common to the structure represented by the formula (1). Therefore, for example, using this diamine as the first monomer and using tetracarboxylic dianhydride or a derivative thereof as the second monomer or other monomer, a polymer obtained by polymerizing the monomer composition has the formula A polyamic acid, a polyamic acid ester, a polyamic acid-polyamide copolymer, or the like having the structure represented by (1) as a structural unit of the main chain can be obtained. Furthermore, derivatives such as polyimide, partial polyimide, polyamic acid ester and the like can be produced from this polyamic acid, and derivatives such as polyamideimide can be produced from the polyamic acid-polyamide copolymer. Thereby, the various derivatives which contain the structure represented by Formula (1) in the structural unit of a principal chain can be obtained. For a detailed description of the polymer or derivative obtained by polymerizing the monomer composition, refer to [Polymer obtained by polymerizing monomer composition or derivative thereof] and (Method for synthesizing polymer from monomer composition). Reference can be made to the description.

式(2)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、式(1−1)または式(1−2)で表される基を表し、R1およびR2の少なくとも一方は、式(1−1)または式(1−2)で表される基である。式(2)におけるR1およびR2の説明については、式(1)におけるR1およびR2についての説明を参照することができる。
6およびR8は、それぞれ独立して、炭素数1〜20の直鎖アルキレン基、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、−CON(CH3)−、または単結合を表す。R6およびR8において、直鎖アルキレン基の−CH2−の1つまたは隣接しない2つは−O−で置き換えられていてもよい。R6とR8は互いに同一であっても異なっていてもよい。R7およびR9は、それぞれ独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素、複素環、または単結合を表す。R7とR9は互いに同一であっても異なっていてもよい。
7およびR9における単環式炭化水素は脂環であっても芳香環であってもよい。単環式炭化水素の炭素数は6〜12であることが好ましく、6〜10であることがより好ましく、6〜8であることがさらに好ましい。単環式炭化水素の具体例として、ベンゼン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環を挙げることができる。
7およびR9における縮合多環式炭化水素の炭素数は10〜26であることが好ましく、10〜18であることがより好ましく、10〜14であることがさらに好ましい。縮合多環式炭化水素の具体例として、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環を挙げることができる。
7およびR9における複素環は脂環であっても芳香環であってもよい。複素環の炭素数は1〜26であることが好ましく、3〜14であることがより好ましく、3〜8であることがさらに好ましい。複素環が環員として含む複素原子として、窒素原子、酸素原子、硫黄原子を挙げることができる。複素環の具体例として、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドール環、オキサゾール環を挙げることができる。
式(2)において、−R6−R7−NH2は、式(2)における一方のベンゼン環に結合しており、その結合位置は、ベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれかである。−R8−R9−NH2は、式(2)における他方のベンゼン環に結合しており、その結合位置は、ベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれかである。ベンゼン環の残りの置換可能な位置は、無置換であっても置換基で置換されていてもよい。置換基の好ましい範囲と具体例については、上記の式(1)において、ベンゼン環に置換しうる置換基の好ましい範囲と具体例を参照することができる。
In Formula (2), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by Formula (1-1) or Formula (1-2), and at least one of R 1 and R 2 Is a group represented by formula (1-1) or formula (1-2). For a description of R 1 and R 2 in Formula (2) it may refer to the description of R 1 and R 2 in the formula (1).
R 6 and R 8 are each independently a linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —N (CH 3 ) CO—, —CON (CH 3 ) — or a single bond is represented. In R 6 and R 8 , one of the straight chain alkylene groups —CH 2 — or two not adjacent to each other may be replaced by —O—. R 6 and R 8 may be the same or different from each other. R 7 and R 9 each independently represents a monocyclic hydrocarbon, a condensed polycyclic hydrocarbon, a heterocyclic ring, or a single bond. R 7 and R 9 may be the same or different from each other.
The monocyclic hydrocarbon in R 7 and R 9 may be an alicyclic ring or an aromatic ring. The monocyclic hydrocarbon preferably has 6 to 12 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms, and still more preferably 6 to 8 carbon atoms. Specific examples of the monocyclic hydrocarbon include a benzene ring, a cyclohexane ring, and a cyclohexene ring.
The carbon number of the condensed polycyclic hydrocarbon in R 7 and R 9 is preferably 10 to 26, more preferably 10 to 18, and further preferably 10 to 14. Specific examples of the condensed polycyclic hydrocarbon include a naphthalene ring, an anthracene ring, and a phenanthrene ring.
The heterocyclic ring in R 7 and R 9 may be an alicyclic ring or an aromatic ring. It is preferable that carbon number of a heterocyclic ring is 1-26, It is more preferable that it is 3-14, It is further more preferable that it is 3-8. Examples of the hetero atom that the heterocyclic ring contains as a ring member include a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom. Specific examples of the heterocyclic ring include a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, an indole ring, and an oxazole ring.
In the formula (2), —R 6 —R 7 —NH 2 is bonded to one benzene ring in the formula (2), and the bonding position thereof is any position that can be substituted with a hydrogen atom in the benzene ring. It is. —R 8 —R 9 —NH 2 is bonded to the other benzene ring in the formula (2), and the bonding position thereof is one of the positions that can be substituted with a hydrogen atom in the benzene ring. The remaining substitutable positions of the benzene ring may be unsubstituted or substituted with a substituent. For the preferred range and specific examples of the substituent, in the above formula (1), the preferred range and specific examples of the substituent that can be substituted on the benzene ring can be referred to.

式(1−1)において、R4は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。式(1−2)において、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。式(1−1)および(1−2)において、*は式(2)におけるベンゼン環への結合位置を表す。式(1−1)、(1−2)におけるR4、R5、*についての説明は、式(1)における式(1−1)、(1−2)のR4、R5、*についての説明を参照することができる。 In Formula (1-1), R 4 represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group. Represent. In formula (1-2), R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted group Alternatively, it represents an unsubstituted arylcarbonyl group. In the formulas (1-1) and (1-2), * represents the bonding position to the benzene ring in the formula (2). Equation (1-1), R 4, R 5 in (1-2), the description of the * formula in the formula (1) (1-1), R 4, R 5 in (1-2), * Reference can be made to the description.

式(2)で表されるジアミンは、合成のしやすさや原料入手の容易さ、さらに液晶配向性の高さから、下記式(3)〜(6)のいずれかで表されるジアミンであることが好ましい。
The diamine represented by the formula (2) is a diamine represented by any one of the following formulas (3) to (6), from the viewpoint of ease of synthesis, availability of raw materials, and high liquid crystal orientation. It is preferable.

式(3)〜(6)において、R4およびR5は、式(2)の式(1−1)および式(1−2)におけるR4およびR5と同義である。R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、または炭素数1〜10のアルカノイル基であることが好ましい。式(3)のR4同士、式(5)のR4同士、R5同士およびR4とR5、式(6)のR4とR5は、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。 In the formula (3) ~ (6), R 4 and R 5 have the same meanings as R 4 and R 5 in formulas (1-1) and (1-2) of formula (2). R 4 and R 5 are preferably each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkanoyl group having 1 to 10 carbon atoms. R 4 each other formula (3), R 4 to each other, R 5 together and R 4 and R 5 of formula (5), R 4 and R 5 of formula (6) are each not being the same or different However, they are preferably the same.

式(3)〜(6)のいずれかで表されるジアミンの好ましい具体例として、式(3−1)〜(3−9)、式(4−1)〜(4−9)、式(5−1)、式(5−2)、式(6−1)、および式(6−2)のいずれかで表されるジアミンを挙げることができる。これらのジアミンを第1のモノマーとして合成したポリマー成分は、高い液晶配向性を示す傾向がある。各式において、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基、iPrはイソプロピル基、Buはブチル基、tBuはt−ブチル基をそれぞれ表す。 Preferable specific examples of the diamine represented by any one of formulas (3) to (6) include formulas (3-1) to (3-9), formulas (4-1) to (4-9), formula ( Examples of the diamine represented by any one of (5-1), Formula (5-2), Formula (6-1), and Formula (6-2). Polymer components synthesized using these diamines as the first monomer tend to exhibit high liquid crystal alignment. In the formulas, Me represents respectively a methyl group, Et represents an ethyl group, Pr is propyl, i Pr is an isopropyl group, Bu a butyl group, t Bu is a t- butyl group.

(ジアミンの合成)
上記の式(3)〜(6)のいずれかで表されるジアミンは、下記のようにして合成することができる。
式(3)で表されるジアミンを合成するには、市販の5−ニトロアントラニル酸を還元して2−アミノ−5−ニトロフェニルメタノールを得た後、芳香族アミンの酸化反応によってベンゼン環におけるアゾ基のオルト位にヒドロキシメチル基、およびパラ位にニトロ基を有するアゾベンゼンを得る。続いて、水酸基をトリフルオロメタンスルホン酸エステルとし、求核置換反応でアルコキシ基とする。最後にニトロ基を還元することで目的のジアミンが得られる。
(Synthesis of diamine)
The diamine represented by any of the above formulas (3) to (6) can be synthesized as follows.
In order to synthesize the diamine represented by formula (3), commercially available 5-nitroanthranilic acid is reduced to obtain 2-amino-5-nitrophenylmethanol, and then the aromatic amine is oxidized in the benzene ring. An azobenzene having a hydroxymethyl group at the ortho position of the azo group and a nitro group at the para position is obtained. Subsequently, the hydroxyl group is changed to trifluoromethanesulfonic acid ester and converted to an alkoxy group by nucleophilic substitution reaction. Finally, the target diamine is obtained by reducing the nitro group.

式(4)で表されるジアミンを合成するには、市販の1−ブロモメチルー3−ニトロベンゼンから求核置換反応で1−アルコキシメチルー3−ニトロベンゼンを得た後、ニトロ基を還元して3−アルコキシメチルアニリンを得る。続いて、4−ニトロアニリンとのジアゾカップリングでアゾベンゼンを合成し、ニトロ基を還元することで目的のジアミンが得られる。   In order to synthesize the diamine represented by the formula (4), 1-alkoxymethyl-3-nitrobenzene is obtained from commercially available 1-bromomethyl-3-nitrobenzene by nucleophilic substitution reaction, and then the nitro group is reduced to produce 3- Alkoxymethylaniline is obtained. Subsequently, azobenzene is synthesized by diazo coupling with 4-nitroaniline, and the target diamine is obtained by reducing the nitro group.

式(5)で表されるジアミンを合成するには、市販の5−ニトロアントラニル酸を還元して2−アミノ−5−ニトロフェニルメタノールを得た後、芳香族アミンの酸化反応によってベンゼン環におけるアゾ基のオルト位にヒドロキシメチル基、およびパラ位にニトロ基を有するアゾベンゼンを得る。続いて、水酸基をトリフルオロメタンスルホン酸エステルとし、求核置換反応でN,N’−ジアルキルアミノ基とする。最後にニトロ基を還元することで目的のジアミンが得られる。   In order to synthesize the diamine represented by the formula (5), a commercially available 5-nitroanthranilic acid is reduced to give 2-amino-5-nitrophenylmethanol, and then the aromatic amine is oxidized in the benzene ring. An azobenzene having a hydroxymethyl group at the ortho position of the azo group and a nitro group at the para position is obtained. Subsequently, the hydroxyl group is changed to trifluoromethanesulfonic acid ester, and the N, N'-dialkylamino group is obtained by nucleophilic substitution reaction. Finally, the target diamine is obtained by reducing the nitro group.

式(6)で表されるジアミンを合成するには、市販の1−ブロモメチルー3−ニトロベンゼンから求核置換反応でN,N’−ジアルキル−1−(3−ニトロフェニル)メタンアミンを得た後、ニトロ基を還元してジアルキルアミノメチルー3−ニトロベンゼンを得る。続いて、4−ニトロアニリンとのジアゾカップリングでアゾベンゼンを合成し、ニトロ基を還元することで目的のジアミンが得られる。   In order to synthesize the diamine represented by formula (6), N, N′-dialkyl-1- (3-nitrophenyl) methanamine was obtained from commercially available 1-bromomethyl-3-nitrobenzene by nucleophilic substitution reaction, Reduction of the nitro group gives dialkylaminomethyl-3-nitrobenzene. Subsequently, azobenzene is synthesized by diazo coupling with 4-nitroaniline, and the target diamine is obtained by reducing the nitro group.

これらのジアミンは再結晶やカラムクロマトグラフィー法によって精製して使用することもできる。   These diamines can also be used after being purified by recrystallization or column chromatography.

より液晶配向性の高い液晶配向膜となり得る液晶配向剤を提供するためには、これらの化合物のうち、式(4−1)、式(4−2)、式(4−3)、式(4−4)、式(4−5)および式(6−1)のいずれかで表されるジアミンの少なくとも1つを、第1のモノマーとして用いることが好ましい。   In order to provide a liquid crystal aligning agent that can be a liquid crystal alignment film having higher liquid crystal alignment properties, among these compounds, the formula (4-1), formula (4-2), formula (4-3), formula ( It is preferable to use at least one diamine represented by any one of 4-4), formula (4-5) and formula (6-1) as the first monomer.

[第2のモノマー]
第2のモノマーは、重合体の構成単位を形成する部分(構成単位形成部)に光反応性構造を含み、且つ、その重合体の構成単位を形成する部分が加熱による化学反応を起こさない化合物である。本発明では、この第2のモノマーの構成単位形成部が重合体に導入されて、光反応性構造を含み、且つ、加熱による化学反応を起こさない第2の構成単位を形成する。液晶配向剤は、こうした第2の構成単位を有する重合体をポリマー成分として含むことにより、その膜に光配向処理を行った後、加熱焼成を行ったとき、第2の構成単位では光配向処理直後の配向状態が保持されてポリマー主鎖の異方性に効果的に寄与する。そのため、得られた液晶配向膜は、優れた液晶配向性を示す。ここで、モノマー組成物が含有する第2のモノマーは、1種類であっても2種類以上であってもよい。
第2のモノマーの構成単位形成部は、光反応性構造のみからなっていてもよいし、その他の構造を含んでいてもよい。構成単位形成部が含む光反応性構造の数は、1つであっても2つ以上であってもよい。構成単位形成部が2つ以上の光反応性構造を含むとき、それらの光反応性構造同士は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
第2のモノマーの構成単位形成部に導入する光反応構造は、光異性化構造または光二量化構造であることが好ましく、光異性化構造であることがより好ましい。光異性化構造として、アゾベンゼン構造、スチルベン構造、アシルヒドラゾン構造などを挙げることができ、光二量化構造として、クマリン構造、シンナメート構造、カルコン構造、トラン構造などを挙げることができる。
[Second monomer]
The second monomer includes a photoreactive structure in a part (structural unit forming part) that forms a constituent unit of the polymer, and the part that forms the constituent unit of the polymer does not cause a chemical reaction by heating. It is. In the present invention, the constituent unit forming part of the second monomer is introduced into the polymer to form a second constituent unit that includes a photoreactive structure and does not cause a chemical reaction by heating. The liquid crystal aligning agent contains such a polymer having the second structural unit as a polymer component, so that when the film is subjected to photo-alignment treatment and then heated and fired, the second structural unit is subjected to photo-alignment treatment. The alignment state immediately after is maintained and contributes effectively to the anisotropy of the polymer main chain. Therefore, the obtained liquid crystal alignment film exhibits excellent liquid crystal alignment. Here, the second monomer contained in the monomer composition may be one type or two or more types.
The constituent unit forming part of the second monomer may consist of only a photoreactive structure or may contain other structures. The number of photoreactive structures included in the structural unit forming part may be one or two or more. When the structural unit forming part includes two or more photoreactive structures, these photoreactive structures may be the same as or different from each other.
The photoreactive structure introduced into the constituent unit forming part of the second monomer is preferably a photoisomerization structure or a photodimerization structure, and more preferably a photoisomerization structure. Examples of the photoisomerization structure include an azobenzene structure, a stilbene structure, and an acyl hydrazone structure. Examples of the photodimerization structure include a coumarin structure, a cinnamate structure, a chalcone structure, and a tolan structure.

(第2のモノマーの化合物例)
第2のモノマーとしては、下記式(II−1)、式(II−2)、式(III−1)、式(III−2)、式(IV−1)、式(IV−2)、式(IV−3)、式(V−1)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−1)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、および式(VIII−2)のいずれかで表される化合物を用いることができる。
(Example of second monomer compound)
As the second monomer, the following formula (II-1), formula (II-2), formula (III-1), formula (III-2), formula (IV-1), formula (IV-2), Formula (IV-3), Formula (V-1), Formula (V-2), Formula (V-3), Formula (VI-1), Formula (VI-2), Formula (VII-1), Formula A compound represented by any one of (VIII-1) and formula (VIII-2) can be used.

上記各式において、環を構成するいずれかの炭素原子に結合位置が固定されていない基は、その環における結合位置が任意であることを示す。式(IV−3)において、rは1から10の整数である。式(V−2)において、R6は独立して−CH3、−OCH3、−CF3、または−COOCH3を表し、aは独立して0〜2の整数である。式(V−3)において、環Aおよび環Bはそれぞれ独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素および複素環から選ばれる少なくとも1つを表す。R11は、炭素数1〜20の直鎖アルキレン、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、または−CON(CH3)−を表し、R12は、炭素数1〜20の直鎖アルキレン、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、または−CON(CH3)−を表し、R11およびR12において、直鎖アルキレンの−CH2−の1つまたは2つは−O−で置換されてもよく、R7〜R10は、それぞれ独立して、−F、−CH3、−OCH3、−CF3、または−OHを表し、そして、b〜eは、それぞれ独立して、0〜4の整数である。式(VII−1)において、R4およびR6は、独立して炭素数1〜20の直鎖アルキレン、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、−CON(CH3)−、または単結合を表し、R4およびR6において、直鎖アルキレンの−CH2−の1つまたは隣接しない2つは−O−で置き換えられてもよく、R5およびR7は、独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素、複素環、または単結合を表す。 In the above formulas, a group whose bonding position is not fixed to any carbon atom constituting the ring indicates that the bonding position in the ring is arbitrary. In the formula (IV-3), r is an integer of 1 to 10. In formula (V-2), R 6 independently represents —CH 3 , —OCH 3 , —CF 3 , or —COOCH 3 , and a is independently an integer of 0 to 2. In formula (V-3), ring A and ring B each independently represent at least one selected from monocyclic hydrocarbons, condensed polycyclic hydrocarbons and heterocyclic rings. R 11 represents a linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —N (CH 3 ) CO—, or —CON (CH 3 ) —, R 12 represents a linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —N (CH 3 ) CO—, or —CON (CH 3 ) —, In R 11 and R 12 , one or two of —CH 2 — of the linear alkylene may be substituted with —O—, and R 7 to R 10 are each independently —F, —CH 3. , —OCH 3 , —CF 3 , or —OH, and b to e are each independently an integer of 0 to 4. In the formula (VII-1), R 4 and R 6 are each independently a linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —N (CH 3 ). CO—, —CON (CH 3 ) —, or a single bond, and in R 4 and R 6 , one or non-adjacent two of the linear alkylene —CH 2 — may be replaced by —O—. , R 5 and R 7 independently represent a monocyclic hydrocarbon, a condensed polycyclic hydrocarbon, a heterocyclic ring, or a single bond.

式(V−3)の、環Aおよび環B、ならびに式(VII−1)のR5およびR7における単環式炭化水素は脂環であっても芳香環であってもよい。単環式炭化水素の炭素数は6〜12であることが好ましく、6〜10であることがより好ましく、6〜8であることがさらに好ましい。単環式炭化水素の具体例として、ベンゼン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環を挙げることができる。
式(V−3)の、環Aおよび環B、ならびに式(VII−1)のR5およびR7における縮合多環式炭化水素の炭素数は10〜26であることが好ましく、10〜18であることがより好ましく、10〜14であることがさらに好ましい。縮合多環式炭化水素の具体例として、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環を挙げることができる。
式(V−3)の、環Aおよび環B、ならびに式(VII−1)のR5およびR7における複素環は脂環であっても芳香環であってもよい。複素環の炭素数は1〜26であることが好ましく、3〜14であることがより好ましく、3〜8であることがさらに好ましい。複素環が環員として含む複素原子として、窒素原子、酸素原子、硫黄原子を挙げることができる。複素環の具体例として、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドール環、オキサゾール環を挙げることができる。
The monocyclic hydrocarbon in ring A and ring B of formula (V-3) and R 5 and R 7 in formula (VII-1) may be an alicyclic ring or an aromatic ring. The monocyclic hydrocarbon preferably has 6 to 12 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms, and still more preferably 6 to 8 carbon atoms. Specific examples of the monocyclic hydrocarbon include a benzene ring, a cyclohexane ring, and a cyclohexene ring.
The condensed polycyclic hydrocarbon in ring A and ring B in formula (V-3) and R 5 and R 7 in formula (VII-1) preferably has 10 to 26 carbon atoms, It is more preferable that it is 10-14. Specific examples of the condensed polycyclic hydrocarbon include a naphthalene ring, an anthracene ring, and a phenanthrene ring.
The heterocyclic ring in ring A and ring B of formula (V-3) and R 5 and R 7 in formula (VII-1) may be an alicyclic ring or an aromatic ring. It is preferable that carbon number of a heterocyclic ring is 1-26, It is more preferable that it is 3-14, It is further more preferable that it is 3-8. Examples of the hetero atom that the heterocyclic ring contains as a ring member include a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom. Specific examples of the heterocyclic ring include a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, an indole ring, and an oxazole ring.

第1のモノマーとして式(2)で表されるジアミンを用い、第2のモノマーとして、式(II−1)、式(III−1)、式(IV−1)、式(IV−3)、式(V−1)、および式(VI−1)のいずれかで表される化合物(テトラカルボン酸二無水物)を用いることにより、モノマー組成物を重合させてなる重合体として、式(1)で表される構造、並びに、式(II−1)、式(III−1)、式(IV−1)、式(IV−3)、式(V−1)、または式(VI−1)における−CO−O−CO−を除いた部分の構造、および、−CO−O−CO−から変換したカルボニル基とカルボキシル基を主鎖の構成単位に有するポリアミック酸を得ることができる。第1のモノマーとして式(2)で表されるジアミンを用い、第2のモノマーとして、式(II−2)、式(III−2)、式(IV−2)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、および式(VIII−2)のいずれかで表される化合物(ジアミン)を用いる場合には、その他のモノマーとしてテトラカルボン酸二無水物またはその誘導体を用いることにより、モノマー組成物を重合させてなる重合体として、式(1)で表される構造、並びに、式(II−2)、式(III−2)、式(IV−2)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、又は式(VIII−2)における−NH2を除いた部分の構造、および、−NH2から変換した−NH−を主鎖の構成単位に有するポリアミック酸やポリアミック酸エステル、ポリアミック酸−ポリアミドコポリマー等を得ることができる。さらに、ポリアミック酸から、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル等の誘導体を生成することができ、ポリアミック酸−ポリアミドコポリマーからポリアミドイミド等の誘導体を生成することができる。これにより、式(1)で表される構造、並びに、式(II−1)、式(II−2)、式(III−1)、式(III−2)、式(IV−1)、式(IV−2)、式(IV−3)、式(V−1)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−1)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、または式(VIII−2)における−CO−O−CO−および−NH2を除いた部分の構造を主鎖の構成単位に有する各種誘導体を得ることができる。
モノマー組成物を重合させてなる重合体または誘導体の詳細な説明については、[モノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体]および(モノマー組成物からの重合体の合成方法)の欄の記載を参照することができる。
The diamine represented by the formula (2) is used as the first monomer, and the formula (II-1), the formula (III-1), the formula (IV-1), and the formula (IV-3) are used as the second monomer. As a polymer obtained by polymerizing a monomer composition by using a compound (tetracarboxylic dianhydride) represented by any one of formulas (V-1) and (VI-1), 1) as well as the formula (II-1), formula (III-1), formula (IV-1), formula (IV-3), formula (V-1), or formula (VI- The structure of the part except -CO-O-CO- in 1) and a polyamic acid having a carbonyl group and a carboxyl group converted from -CO-O-CO- in the main chain constituent unit can be obtained. The diamine represented by the formula (2) is used as the first monomer, and the formula (II-2), the formula (III-2), the formula (IV-2), and the formula (V-2) are used as the second monomer. A compound (diamine) represented by any one of formula (V-3), formula (VI-2), formula (VII-1), formula (VIII-1) and formula (VIII-2) For example, a polymer obtained by polymerizing a monomer composition by using tetracarboxylic dianhydride or a derivative thereof as another monomer, and a structure represented by the formula (II-2) ), Formula (III-2), formula (IV-2), formula (V-2), formula (V-3), formula (VI-2), formula (VII-1), formula (VIII-1) Or the structure of the portion excluding —NH 2 in formula (VIII-2), and —N converted from —NH 2 A polyamic acid, a polyamic acid ester, a polyamic acid-polyamide copolymer, and the like having H- as a constituent unit of the main chain can be obtained. Furthermore, derivatives such as polyimide, partial polyimide, and polyamic acid ester can be generated from polyamic acid, and derivatives such as polyamideimide can be generated from polyamic acid-polyamide copolymer. Thereby, the structure represented by Formula (1), Formula (II-1), Formula (II-2), Formula (III-1), Formula (III-2), Formula (IV-1), Formula (IV-2), Formula (IV-3), Formula (V-1), Formula (V-2), Formula (V-3), Formula (VI-1), Formula (VI-2), Formula Various derivatives having the structure of the portion excluding —CO—O—CO— and —NH 2 in (VII-1), formula (VIII-1), or formula (VIII-2) as the structural unit of the main chain are obtained. be able to.
For a detailed description of the polymer or derivative obtained by polymerizing the monomer composition, refer to [Polymer obtained by polymerizing monomer composition or derivative thereof] and (Method for synthesizing polymer from monomer composition). Reference can be made to the description.

第2のモノマーとしては、上記のうち、式(II−1)、式(II−2)、式(III−1)、式(III−2)、式(IV−1)、式(IV−2)、式(IV−3)、式(V−1)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−1)、式(VI−2)、式(VII−1)のいずれかで表される化合物が好ましい。また、上記式(V−1)、式(V−2)、式(VI−1)、式(VI−2)および式(VII−1)で表される化合物が、その感光性の点からより好ましい。式(V−2)および式(VI−2)においては、2つのアミノ基の結合位置がいずれもパラ位である化合物が特に好ましい。さらに式(V−2)においては、a=0の化合物を、その配向性の点からより好適に用いることができる。   As the second monomer, among the above, the formula (II-1), the formula (II-2), the formula (III-1), the formula (III-2), the formula (IV-1), the formula (IV- 2), Formula (IV-3), Formula (V-1), Formula (V-2), Formula (V-3), Formula (VI-1), Formula (VI-2), Formula (VII-1) ) Is preferred. In addition, the compounds represented by the above formula (V-1), formula (V-2), formula (VI-1), formula (VI-2) and formula (VII-1) are from the point of photosensitivity. More preferred. In formula (V-2) and formula (VI-2), a compound in which the bonding positions of the two amino groups are both in the para position is particularly preferable. Furthermore, in Formula (V-2), the compound of a = 0 can be used more suitably from the point of the orientation.

第2のモノマーのさらに好ましい具体例として、下記式(V−2−1)、式(V−3−2)、式(VI−2−1)、式(VII−1−1)および式(VII−1−2)で表される化合物を挙げることができる。   As more preferred specific examples of the second monomer, the following formula (V-2-1), formula (V-3-2), formula (VI-2-1), formula (VII-1-1) and formula ( And VII-1-2).

[モノマー組成物における第1のモノマーおよび第2のモノマーの配合量]
モノマー組成物における第2のモノマーの配合量は、第1のモノマーと第2のモノマーの合計モル数に対して15〜85モル%であることが好ましく、15〜40モル%であることがより好ましく、20〜30モル%であることがさらに好ましい。
モノマー組成物における第1のモノマーの配合量は、モノマー組成物を構成する全モノマー成分の合計モル数に対して5〜45モル%であることが好ましく、25〜45モル%であることがより好ましく、25〜40モル%であることがさらに好ましい。
モノマー組成物における第2のモノマーの配合量は、モノマー組成物を構成する全モノマー成分の合計モル数に対して5〜40モル%であることが好ましく、10〜30モル%であることがより好ましく、10〜25モル%であることがさらに好ましい。
モノマー組成物から得られる重合体がポリアミック酸またはその誘導体であって、第1のモノマーがジアミンである場合、そのジアミンのモノマー組成物における配合量は、モノマー組成物が含むジアミンの全量に対して、15〜80モル%が好ましく、50〜80モル%がより好ましい。
モノマー組成物から得られる重合体がポリアミック酸またはその誘導体であって、第2のモノマーがジアミンである場合、そのジアミンのモノマー組成物における配合量は、モノマー組成物が含むジアミンの全量に対して、15〜80モル%が好ましく、20〜50モル%がより好ましい。
[Amount of the first monomer and the second monomer in the monomer composition]
The blending amount of the second monomer in the monomer composition is preferably 15 to 85 mol%, more preferably 15 to 40 mol%, based on the total number of moles of the first monomer and the second monomer. Preferably, it is 20-30 mol%, and it is further more preferable.
The blending amount of the first monomer in the monomer composition is preferably 5 to 45 mol%, more preferably 25 to 45 mol%, based on the total number of moles of all monomer components constituting the monomer composition. Preferably, it is 25-40 mol%, and it is further more preferable.
The blending amount of the second monomer in the monomer composition is preferably 5 to 40 mol%, more preferably 10 to 30 mol%, based on the total number of moles of all monomer components constituting the monomer composition. Preferably, it is 10-25 mol%, and it is still more preferable.
When the polymer obtained from the monomer composition is a polyamic acid or a derivative thereof and the first monomer is a diamine, the amount of the diamine in the monomer composition is based on the total amount of diamine contained in the monomer composition. 15-80 mol% is preferable and 50-80 mol% is more preferable.
When the polymer obtained from the monomer composition is a polyamic acid or a derivative thereof and the second monomer is a diamine, the amount of the diamine in the monomer composition is based on the total amount of diamine contained in the monomer composition. 15-80 mol% is preferable and 20-50 mol% is more preferable.

[その他のモノマー]
モノマー組成物は、第1のモノマーおよび第2のモノマー以外のモノマー、すなわち構成単位を形成する部分(構成単位形成部)に光反応性構造を含まないモノマーを含んでいてもよい。
なお、以下の説明では、モノマーが「構成単位形成部に光反応性構造を含まない」ことを「非光反応性」と表現することがあり、例えば「構成単位形成部に光反応性構造を含まないモノマー」を「非光反応性モノマー」ということがある。
例えば、第1のモノマーとして式(2)で表されるジアミンを用い、第2のモノマーとして式(II−1)、式(II−2)、式(III−1)、式(III−2)、式(IV−1)、式(IV−2)、式(IV−3)、式(V−1)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−1)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、および式(VIII−2)のいずれかで表される化合物、特に式(II−2)、式(III−2)、式(IV−2)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、および式(VIII−2)のいずれかで表される化合物(ジアミン)を用いる場合には、その他のモノマーとして、非光反応性のテトラカルボン酸二無水物を用いることにより、モノマー組成物を重合させてなる重合体としてポリアミック酸を得ることができ、また、その他のモノマーとして、非光反応性のテトラカルボン酸二無水物の誘導体を用いることにより、モノマー組成物を重合させてなる重合体としてポリアミック酸エステルやポリアミック酸−ポリアミドコポリマー等のポリアミック酸の誘導体を得ることができる。モノマー組成物を重合させてなる重合体または誘導体の詳細な説明については、[モノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体]および(モノマー組成物からの重合体の合成方法)の欄の記載を参照することができる。
[Other monomers]
The monomer composition may contain a monomer that does not contain a photoreactive structure in a monomer other than the first monomer and the second monomer, that is, a part that forms a structural unit (structural unit forming part).
In the following description, the fact that a monomer “does not contain a photoreactive structure in the structural unit forming part” is sometimes expressed as “non-photoreactive”. For example, “a photoreactive structure is formed in the structural unit forming part. “Monomer not contained” is sometimes referred to as “non-photoreactive monomer”.
For example, the diamine represented by the formula (2) is used as the first monomer, and the formula (II-1), the formula (II-2), the formula (III-1), and the formula (III-2) are used as the second monomer. ), Formula (IV-1), formula (IV-2), formula (IV-3), formula (V-1), formula (V-2), formula (V-3), formula (VI-1) , Formula (VI-2), Formula (VII-1), Formula (VIII-1), and Formula (VIII-2), in particular, Formula (II-2), Formula (III- 2), Formula (IV-2), Formula (V-2), Formula (V-3), Formula (VI-2), Formula (VII-1), Formula (VIII-1), and Formula (VIII-) 2) When using the compound (diamine) represented by any of the above, by using a non-photoreactive tetracarboxylic dianhydride as another monomer, the monomer A polyamic acid can be obtained as a polymer obtained by polymerizing the composition, and a monomer composition can be polymerized by using a non-photoreactive tetracarboxylic dianhydride derivative as another monomer. As a polymer, a polyamic acid derivative such as a polyamic acid ester or a polyamic acid-polyamide copolymer can be obtained. For a detailed description of the polymer or derivative obtained by polymerizing the monomer composition, refer to [Polymer obtained by polymerizing monomer composition or derivative thereof] and (Method for synthesizing polymer from monomer composition). Reference can be made to the description.

(非光反応性テトラカルボン酸二無水物)
非光反応性モノマーとしてのテトラカルボン酸二無水物は、公知のテトラカルボン酸二無水物から制限されることなく選択することができる。このようなテトラカルボン酸二無水物は、芳香環に直接ジカルボン酸無水物が結合した芳香族系(複素芳香環系を含む)、および芳香環に直接ジカルボン酸無水物が結合していない脂肪族系(複素環系を含む)の何れの群に属するものであってもよい。
(Non-photoreactive tetracarboxylic dianhydride)
The tetracarboxylic dianhydride as the non-photoreactive monomer can be selected without limitation from known tetracarboxylic dianhydrides. Such tetracarboxylic dianhydrides include aromatic systems (including heteroaromatic ring systems) in which dicarboxylic acid anhydrides are directly bonded to aromatic rings, and aliphatic groups in which dicarboxylic acid anhydrides are not directly bonded to aromatic rings. It may belong to any group of systems (including heterocyclic ring systems).

このようなテトラカルボン酸二無水物の好適な例としては、原料入手の容易さや、ポリマー製造の容易さ、膜の電気特性の点から、下記式(AN−I)〜(AN−V)のいずれかで表されるテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。   Suitable examples of such tetracarboxylic dianhydrides include those represented by the following formulas (AN-I) to (AN-V) from the viewpoint of easy availability of raw materials, ease of polymer production, and electrical characteristics of the film. The tetracarboxylic dianhydride represented by either is mentioned.

式(AN−I)、式(AN−IV)および式(AN−V)において、Xは、それぞれ独立して、単結合または−CH2−を表す。式(AN−II)において、Gは単結合、炭素数1〜20のアルキレン基、−CO−、−O−、−S−、−SO2−、−C(CH32−、−C(CF32−、または下記式(G13−1)で表される2価の基を表し、−CH2−は、−O−、−CO−、−NH−で置き換えられてもよい。 Formula (AN-I), in formula (AN-IV) and formula (AN-V), X are each independently a single bond or -CH 2 - represents a. In the formula (AN-II), G represents a single bond, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, —CO—, —O—, —S—, —SO 2 —, —C (CH 3 ) 2 —, —C. (CF 3 ) 2 — or a divalent group represented by the following formula (G13-1) is represented, and —CH 2 — may be replaced by —O—, —CO—, or —NH—.

式(G13−1)において、G13aおよびG13bは、それぞれ独立して、単結合、または、−O−、−CONH−もしくは−NHCO−から選択される2価の基を表す。フェニレン基は、1,4−フェニレン基または1,3−フェニレン基であることが好ましい。
式(AN−II)〜(AN−IV)において、Yは独立して下記の3価の基の群から選ばれる1つを表す。3価の基の各結合手は、各式におけるカルボニル基を構成している炭素原子または環A10の水素原子と置換可能な位置のいずれかに連結している。この3価の基の少なくとも1つの水素原子は、メチル基、エチル基またはフェニル基で置換されてもよい。
In formula (G13-1), G 13a and G 13b each independently represent a single bond or a divalent group selected from —O—, —CONH—, or —NHCO—. The phenylene group is preferably a 1,4-phenylene group or a 1,3-phenylene group.
In the formulas (AN-II) to (AN-IV), Y independently represents one selected from the following trivalent group. Each bond of the trivalent group is connected to either a carbon atom constituting the carbonyl group in each formula or a position replaceable with a hydrogen atom of ring A 10 . At least one hydrogen atom of the trivalent group may be substituted with a methyl group, an ethyl group, or a phenyl group.

式(AN−III)〜(AN−V)において、環A10は独立して炭素数3〜10の単環式炭化水素から結合手の数だけ水素原子を除いた環状基、または炭素数6〜30の縮合多環式炭化水素から結合手の数だけ水素原子を除いた環状基を表す。各環状基における少なくとも1つの水素原子は、メチル基、エチル基またはフェニル基で置換されていてもよい。また、各環に掛かっている結合手は、環を構成する任意の炭素に連結しており、2本の結合手が同一の炭素原子に結合してもよい。 In the formulas (AN-III) to (AN-V), the ring A 10 is independently a cyclic group obtained by removing hydrogen atoms from monocyclic hydrocarbons having 3 to 10 carbon atoms by the number of bonds, or 6 carbon atoms. The cyclic group which remove | excluded the hydrogen atom by the number of the bonds from -30 condensed polycyclic hydrocarbon is represented. At least one hydrogen atom in each cyclic group may be substituted with a methyl group, an ethyl group, or a phenyl group. In addition, the bond on each ring may be linked to any carbon constituting the ring, and the two bonds may be bonded to the same carbon atom.

さらに、テトラカルボン酸二無水物として、以下の式(AN−1)〜式(AN−16−15)のいずれかで表されるものが挙げられる。   Furthermore, what is represented by either of the following formula | equation (AN-1)-a formula (AN-16-15) is mentioned as tetracarboxylic dianhydride.

式(AN−1)で表されるテトラカルボン酸二無水物:
Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-1):

式(AN−1)において、G11は単結合、炭素数1〜12のアルキレン基、1,4−フェニレン基、または1,4−シクロヘキシレン基を表す。X11は独立して単結合または−CH2−を表す。G12は独立して下記の3価の基のいずれかを表す。 In the formula (AN-1), G 11 represents a single bond, an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, a 1,4-phenylene group, or a 1,4-cyclohexylene group. X 11 independently represents a single bond or —CH 2 —. G 12 independently represents any of the following trivalent groups.

12が>CH−であるとき、>CH−の水素原子はメチル基で置換されていてもよい。G12が>N−であるとき、G11は単結合および−CH2−であることはなく、X11は単結合であることはない。R11は水素原子またはメチル基を表す。
式(AN−1)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
When G 12 is> CH—, the hydrogen atom of> CH— may be substituted with a methyl group. When G 12 is> N—, G 11 is not a single bond and —CH 2 —, and X 11 is not a single bond. R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-1) include compounds represented by the following formula.

式(AN−1−2)および(AN−1−14)において、mはそれぞれ独立して1〜12の整数である。   In formula (AN-1-2) and (AN-1-14), m is an integer of 1-12 each independently.

式(AN−2)で表されるテトラカルボン酸二無水物:
Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-2):

式(AN−2)において、R61は独立して水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、またはフェニル基を表す。
式(AN−2)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
In the formula (AN-2), R 61 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a phenyl group.
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-2) include compounds represented by the following formula.

式(AN−3)で表されるテトラカルボン酸二無水物:
Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-3):

式(AN−3)において、環A11はシクロヘキサン環またはベンゼン環を表す。
式(AN−3)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
In the formula (AN-3), ring A 11 represents a cyclohexane ring or a benzene ring.
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-3) include compounds represented by the following formula.

式(AN−4)で表されるテトラカルボン酸二無水物:
Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-4):

式(AN−4)において、G13は単結合、−(CH2m−、−O−、−S−、−C(CH32−、−SO2−、−CO−、−C(CF32−、または下記式(G13−1)で表される2価の基を表し、mは1〜12の整数である。環A11は、それぞれ独立して、シクロヘキサン環またはベンゼン環を表す。G13は環A11の水素原子と置換可能な位置のいずれかに結合してよい。 In the formula (AN-4), G 13 is a single bond, — (CH 2 ) m —, —O—, —S—, —C (CH 3 ) 2 —, —SO 2 —, —CO—, —C. (CF 3 ) 2 — or a divalent group represented by the following formula (G13-1) is represented, and m is an integer of 1 to 12. Each ring A 11 independently represents a cyclohexane ring or a benzene ring. G 13 may be bonded to any position that can be substituted with the hydrogen atom of ring A 11 .

式(G13−1)において、G13aおよびG13bは、それぞれ独立して、単結合、−O−、−CONH−、または−NHCO−で表される2価の基を表す。フェニレン基は、1,4−フェニレン基または1,3−フェニレン基であることが好ましい。
式(AN−4)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
In Formula (G13-1), G 13a and G 13b each independently represent a divalent group represented by a single bond, —O—, —CONH—, or —NHCO—. The phenylene group is preferably a 1,4-phenylene group or a 1,3-phenylene group.
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-4) include compounds represented by the following formula.

式(AN−4−17)において、mは1〜12の整数である。 In formula (AN-4-17), m is an integer of 1-12.

式(AN−5)で表されるテトラカルボン酸二無水物:
式(AN−5)において、R11は独立して水素原子またはメチル基を表す。2つのR11のうちベンゼン環におけるR11は、ベンゼン環の置換可能な位置のいずれかに結合する。
式(AN−5)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-5):
In the formula (AN-5), R 11 independently represents a hydrogen atom or a methyl group. Of the two R 11 s , R 11 in the benzene ring is bonded to any substitutable position of the benzene ring.
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-5) include compounds represented by the following formula.

式(AN−6)で表されるテトラカルボン酸二無水物:
Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-6):

式(AN−6)において、X11は独立して単結合または−CH2−を表す。X12は−CH2−、−CH2CH2−または−CH=CH−を表す。nは1または2である。nが2であるとき、2つのX12は互いに同一であっても異なっていてもよい。
式(AN−6)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
In the formula (AN-6), X 11 independently represents a single bond or —CH 2 —. X 12 is -CH 2 -, - CH 2 CH 2 - or represents a -CH = CH-. n is 1 or 2. When n is 2, two X 12 may be the same or different.
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-6) include compounds represented by the following formula.

式(AN−7)で表されるテトラカルボン酸二無水物:
Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-7):

式(AN−7)において、X11は単結合または−CH2−を表す。
式(AN−7)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
In the formula (AN-7), X 11 represents a single bond or —CH 2 —.
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-7) include compounds represented by the following formula.

式(AN−8)で表されるテトラカルボン酸二無水物:
Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-8):

式(AN−8)において、X11は単結合または−CH2−を表す。R12は水素原子、メチル基、エチル基、またはフェニル基を表す。環A12はシクロヘキサン環またはシクロヘキセン環を表す。
式(AN−8)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
In the formula (AN-8), X 11 represents a single bond or —CH 2 —. R 12 represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or a phenyl group. Ring A 12 represents a cyclohexane ring or a cyclohexene ring.
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-8) include compounds represented by the following formula.

式(AN−9)で表されるテトラカルボン酸二無水物:
Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-9):

式(AN−9)において、rはそれぞれ独立して0または1である。
式(AN−9)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
In the formula (AN-9), each r is independently 0 or 1.
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-9) include compounds represented by the following formula.

式(AN−10−1)および式(AN−10−2)で表されるテトラカルボン酸二無水物:
Tetracarboxylic dianhydrides represented by formula (AN-10-1) and formula (AN-10-2):

式(AN−11)で表されるテトラカルボン酸二無水物:
Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-11):

式(AN−11)において、環A11は独立してシクロヘキサン環またはベンゼン環を表す。
式(AN−11)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
In the formula (AN-11), ring A 11 independently represents a cyclohexane ring or a benzene ring.
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-11) include compounds represented by the following formula.

式(AN−12)で表されるテトラカルボン酸二無水物:
Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-12):

式(AN−12)において、環A11はそれぞれ独立してシクロヘキサン環またはベンゼン環を表す。
式(AN−12)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
In the formula (AN-12), each ring A 11 independently represents a cyclohexane ring or a benzene ring.
As an example of the tetracarboxylic dianhydride represented by a formula (AN-12), the compound represented by a following formula can be mentioned.

式(AN−15)で表されるテトラカルボン酸二無水物:
Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-15):

式(AN−15)において、wは1〜10の整数である。
式(AN−15)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
In formula (AN-15), w is an integer of 1-10.
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-15) include compounds represented by the following formula.

上記以外のテトラカルボン酸二無水物として、下記の化合物が挙げられる。
Examples of tetracarboxylic dianhydrides other than the above include the following compounds.

上記テトラカルボン酸二無水物において、後述する液晶配向膜の各特性を向上させる好適な材料について述べる。液晶の配向性を向上させることを重視する場合には、式(AN−1)、式(AN−3)、および式(AN−4)で表される化合物が好ましく、式(AN−1−2)、式(AN−1−13)、式(AN−3−2)、式(AN−4−17)、および式(AN−4−29)で表される化合物がより好ましく、式(AN−1−2)においては、m=4または8が好ましく、式(AN−4−17)においては、m=4、または8が好ましく、m=8がより好ましい。   In the tetracarboxylic dianhydride, a suitable material for improving each characteristic of the liquid crystal alignment film described later will be described. When importance is attached to improving the orientation of the liquid crystal, compounds represented by the formula (AN-1), the formula (AN-3), and the formula (AN-4) are preferred, and the formula (AN-1- 2), compounds represented by formula (AN-1-13), formula (AN-3-2), formula (AN-4-17), and formula (AN-4-29) are more preferred, In AN-1-2), m = 4 or 8 is preferable, and in formula (AN-4-17), m = 4 or 8 is preferable, and m = 8 is more preferable.

液晶表示素子の透過率を向上させることを重視する場合には、式(AN−1−1)、式(AN−1−2)、式(AN−3−1)、式(AN−4−17)、式(AN−4−30)、式(AN−5−1)、式(AN−7−2)、式(AN−10−1)、式(AN−16−3)、式(AN−16−4)、および式(AN−2−1)で表される化合物が好ましく、中でも式(AN−1−2)においては、m=4または8が好ましく、式(AN−4−17)においては、m=4、または8が好ましく、m=8がより好ましい。   When importance is attached to improving the transmittance of the liquid crystal display element, the formula (AN-1-1), the formula (AN-1-2), the formula (AN-3-1), the formula (AN-4-) 17), Formula (AN-4-30), Formula (AN-5-1), Formula (AN-7-2), Formula (AN-10-1), Formula (AN-16-3), Formula ( AN-16-4) and a compound represented by the formula (AN-2-1) are preferable, and in the formula (AN-1-2), m = 4 or 8 is preferable, and the formula (AN-4- In 17), m = 4 or 8 is preferable, and m = 8 is more preferable.

液晶表示素子のVHRを向上させることを重視する場合には、式(AN−1−1)、式(AN−1−2)、式(AN−3−1)、式(AN−4−17)、式(AN−4−30)、式(AN−7−2)、式(AN−10−1)、式(AN−16−3)、式(AN−16−4)、および式(AN−2−1)で表される化合物が好ましく、式(AN−1−2)においては、m=4または8が好ましく、式(AN−4−17)においては、m=4、または8が好ましく、m=8がより好ましい。   When importance is attached to improving the VHR of the liquid crystal display element, the formula (AN-1-1), the formula (AN-1-2), the formula (AN-3-1), and the formula (AN-4-17). ), Formula (AN-4-30), Formula (AN-7-2), Formula (AN-10-1), Formula (AN-16-3), Formula (AN-16-4), and Formula ( In the formula (AN-1-2), m = 4 or 8 is preferable, and in the formula (AN-4-17), m = 4 or 8 is preferable. Is preferable, and m = 8 is more preferable.

液晶配向膜の体積抵抗値を低下させることにより、液晶配向膜中の残留電荷(残留DC)の緩和速度を向上させることが、焼き付きを防ぐ方法の1つとして有効である。この目的を重視する場合には、式(AN−1−13)、式(AN−3−2)、式(AN−4−21)、式(AN−4−29)、および式(AN−11−3)で表される化合物が好ましい。   Increasing the relaxation rate of the residual charge (residual DC) in the liquid crystal alignment film by reducing the volume resistance value of the liquid crystal alignment film is effective as one method for preventing burn-in. When emphasizing this purpose, the formula (AN-1-13), the formula (AN-3-2), the formula (AN-4-21), the formula (AN-4-29), and the formula (AN- The compound represented by 11-3) is preferred.

(非光反応性ジアミンおよび非光反応性ジヒドラジド)
モノマー組成物がポリアミック酸やその誘導体を合成するための組成である場合、例えば、第1のモノマーとして式(2)で表されるジアミンを含み、第2のモノマーとして、式(II−1)、式(II−2)、式(III−1)、式(III−2)、式(IV−1)、式(IV−2)、式(IV−3)、式(V−1)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−1)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、および式(VIII−2)のいずれかで表される化合物を含み、さらに、必要に応じて、非光反応性のテトラカルボン酸二無水物またはその誘導体を含む場合、非光反応性ジアミンや非光反応性ジヒドラジドをモノマー組成物に含有させてもよい。これにより、モノマー組成物から得られる重合体に、非光反応性ジアミンに由来する構成単位、非光反応性ジヒドラジドに由来する構成単位を導入することができ、得られる液晶配向膜の特性を制御することができる。
非光反応性モノマーとして用いるジアミンおよびジヒドラジドとしては、公知のジアミンおよびジヒドラジドから制限されることなく選択することができる。
(Non-photoreactive diamine and non-photoreactive dihydrazide)
When the monomer composition is a composition for synthesizing a polyamic acid or a derivative thereof, for example, the diamine represented by the formula (2) is included as the first monomer, and the formula (II-1) is included as the second monomer. , Formula (II-2), Formula (III-1), Formula (III-2), Formula (IV-1), Formula (IV-2), Formula (IV-3), Formula (V-1), Formula (V-2), Formula (V-3), Formula (VI-1), Formula (VI-2), Formula (VII-1), Formula (VIII-1), and Formula (VIII-2) In the case where it contains a compound represented by any one and further contains a non-photoreactive tetracarboxylic dianhydride or a derivative thereof, if necessary, a monomer composition containing a non-photoreactive diamine or a non-photoreactive dihydrazide You may make it contain. Thereby, the structural unit derived from the non-photoreactive diamine and the structural unit derived from the non-photoreactive dihydrazide can be introduced into the polymer obtained from the monomer composition, and the characteristics of the obtained liquid crystal alignment film are controlled. can do.
The diamine and dihydrazide used as the non-photoreactive monomer can be selected without limitation from known diamines and dihydrazides.

ジアミンはその構造によって2種類に分けることができる。即ち、2つのアミノ基を結ぶ骨格を主鎖として見たときに、主鎖から分岐する基、即ち側鎖基を有するジアミンと側鎖基を持たないジアミンである。以下の説明では、このような側鎖基を有するジアミンを側鎖型ジアミンと称することがある。そして、このような側鎖基を持たないジアミンを非側鎖型ジアミンと称することがある。この側鎖基はプレチルト角を大きくする効果を有する基である。
非側鎖型ジアミンと側鎖型ジアミンを適切に使い分けることにより、それぞれに必要なプレチルト角に対応することができる。
Diamines can be divided into two types according to their structures. That is, when a skeleton connecting two amino groups is viewed as a main chain, a group branched from the main chain, that is, a diamine having a side chain group and a diamine having no side chain group. In the following description, a diamine having such a side chain group may be referred to as a side chain diamine. Such a diamine having no side chain group may be referred to as a non-side chain diamine. This side chain group is a group having an effect of increasing the pretilt angle.
By properly using the non-side chain diamine and the side chain diamine, it is possible to cope with the pretilt angle required for each.

側鎖型ジアミンは、本発明の特性を損なわない程度に併用するのが好ましい。また側鎖型ジアミンおよび非側鎖型ジアミンについて、液晶に対する垂直配向性、VHR、焼き付き特性および配向性を向上させる目的で取捨選択して使用することが好ましい。   The side chain diamine is preferably used in combination so as not to impair the properties of the present invention. The side chain diamine and non-side chain diamine are preferably selected and used for the purpose of improving the vertical alignment, VHR, image sticking characteristics and alignment with respect to the liquid crystal.

既知のジアミン、ジヒドラジドを以下に示す。
Known diamines and dihydrazides are shown below.

上記の式(DI−1)において、G20は、−CH2−または式(DI−1−a)で表される基を表す。G20が−CH2−であるとき、m個の−CH2−の少なくとも1つは−NH−、−O−に置き換えられてもよく、m個の−CH2−の少なくとも1つの水素原子は水酸基で置換されてもよい。mは1〜12の整数である。DI−1におけるmが2以上であるとき、複数のG20は互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、G20が式(DI−1−a)で表される基であるとき、mは1である。 In the above formula (DI-1), G 20 represents —CH 2 — or a group represented by the formula (DI-1-a). When G 20 is —CH 2 —, at least one of m —CH 2 — may be replaced by —NH—, —O—, and at least one hydrogen atom of m —CH 2 —. May be substituted with a hydroxyl group. m is an integer of 1-12. When m in DI-1 is 2 or more, the plurality of G 20 may be the same as or different from each other. However, when G 20 is a group represented by the formula (DI-1-a), m is 1.

式(DI−1−a)において、vはそれぞれ独立して1〜6の整数である。   In formula (DI-1-a), v is each independently an integer of 1 to 6.

式(DI−3)、式(DI−6)および式(DI−7)において、G21は独立して単結合、−NH−、−NCH3−、−O−、−S−、−S−S−、−SO2−、−CO−、−COO−、−CONCH3−、−CONH−、−C(CH32−、−C(CF32−、−(CH2m−、−O−(CH2m−O−、−N(CH3)−(CH2k−N(CH3)−、−(O−C24m−O−、−O−CH2−C(CF32−CH2−O−、−O−CO−(CH2m−CO−O−、−CO−O−(CH2m−O−CO−、−(CH2m−NH−(CH2m−、−CO−(CH2k−NH−(CH2k−、−(NH−(CH2mk−NH−、−CO−C36−(NH−C36n−CO−、または−S−(CH2m−S−を表し、mは独立して1〜12の整数であり、kは1〜5の整数であり、nは1または2である。式(DI−4)において、sは独立して0〜2の整数である。 In Formula (DI-3), Formula (DI-6), and Formula (DI-7), G 21 is independently a single bond, —NH—, —NCH 3 —, —O—, —S—, —S. -S -, - SO 2 -, - CO -, - COO -, - CONCH 3 -, - CONH -, - C (CH 3) 2 -, - C (CF 3) 2 -, - (CH 2) m -, - O- (CH 2) m -O -, - N (CH 3) - (CH 2) k -N (CH 3) -, - (O-C 2 H 4) m -O -, - O -CH 2 -C (CF 3) 2 -CH 2 -O -, - O-CO- (CH 2) m -CO-O -, - CO-O- (CH 2) m -O-CO -, - (CH 2) m -NH- (CH 2) m -, - CO- (CH 2) k -NH- (CH 2) k -, - (NH- (CH 2) m) k -NH -, - CO -C 3 H 6 - (NH- C 3 H 6) n -CO- or -S- (CH 2), m represents -S-, m is independently an integer of 1 to 12, k is an integer of 1 to 5, and n is 1 or 2. In formula (DI-4), s is an integer of 0-2 independently.

式(DI−5)において、G33は単結合、−NH−、−NCH3−、−O−、−S−、−S−S−、−SO2−、−CO−、−COO−、−CONCH3−、−CONH−、−C(CH32−、−C(CF32−、−(CH2m−、−O−(CH2m−O−、−N(CH3)−(CH2k−N(CH3)−、−(O−C24m−O−、−O−CH2−C(CF32−CH2−O−、−O−CO−(CH2m−CO−O−、−CO−O−(CH2m−O−CO−、−(CH2m−NH−(CH2m−、−CO−(CH2k−NH−(CH2k−、−(NH−(CH2mk−NH−、−CO−C36−(NH−C36n−CO−、または−S−(CH2m−S−、−N(Boc)−(CH2e−N(Boc)−、−NH−(CH2e−N(Boc)−、−N(Boc)−(CH2e−、−(CH2m−N(Boc)−CONH−(CH2m−、−(CH2m−N(Boc)−(CH2m−、下記式(DI−5−a)または下記式(DI−5−b)で表される基であり、mは独立して1〜12の整数であり、kは1〜5の整数であり、eは2〜10の整数であり、nは1または2である。Bocはt−ブトキシカルボニル基である。 In the formula (DI-5), G 33 represents a single bond, —NH—, —NCH 3 —, —O—, —S—, —S—S—, —SO 2 —, —CO—, —COO—, —CONCH 3 —, —CONH—, —C (CH 3 ) 2 —, —C (CF 3 ) 2 —, — (CH 2 ) m —, —O— (CH 2 ) m —O—, —N ( CH 3) - (CH 2) k -N (CH 3) -, - (O-C 2 H 4) m -O -, - O-CH 2 -C (CF 3) 2 -CH 2 -O-, —O—CO— (CH 2 ) m —CO—O—, —CO—O— (CH 2 ) m —O—CO—, — (CH 2 ) m —NH— (CH 2 ) m —, —CO - (CH 2) k -NH- ( CH 2) k -, - (NH- (CH 2) m) k -NH -, - CO-C 3 H 6 - (NH-C 3 H 6) n -CO -, or -S- (CH 2) m -S - , - N (Boc) - (CH 2) e -N ( oc) -, - NH- (CH 2) e -N (Boc) -, - N (Boc) - (CH 2) e -, - (CH 2) m -N (Boc) -CONH- (CH 2) m -, - (CH 2) m -N (Boc) - (CH 2) m -, a group represented by the following formula (DI-5-a) or the following formula (DI-5-b), m Is independently an integer of 1 to 12, k is an integer of 1 to 5, e is an integer of 2 to 10, and n is 1 or 2. Boc is a t-butoxycarbonyl group.

式(DI−6)および式(DI−7)において、G22は独立して単結合、−O−、−S−、−CO−、−C(CH32−、−C(CF32−、または炭素数1〜10のアルキレン基を表す。 In the formula (DI-6) and the formula (DI-7), G 22 is independently a single bond, —O—, —S—, —CO—, —C (CH 3 ) 2 —, —C (CF 3 ) 2- or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.

式(DI−2)〜(DI−7)中のシクロヘキサン環およびベンゼン環の少なくとも1つの水素原子は、−F、−Cl、炭素数1〜3のアルキレン基、−OCH3、−OH、−CF3、−CO2H、−CONH2、−NHC65、フェニル基、またはベンジル基で置換されてもよく、加えて式(DI−4)においては、シクロヘキサン環およびベンゼン環の少なくとも1つの水素原子は、下記式(DI−4−a)〜(DI−4−i)のいずれかで表される基の群から選ばれる1つで置換されていてもよく、式(DI−5)においては、G33が単結合の時にはシクロヘキサン環およびベンゼン環の少なくとも1つの水素原子はNHBocまたはN(Boc)2で置換されてもよい。 Formula (DI-2) at least one hydrogen atom of the cyclohexane ring and benzene ring in ~ (DI-7) is, -F, -Cl, alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, -OCH 3, -OH, - CF 3 , —CO 2 H, —CONH 2 , —NHC 6 H 5 , a phenyl group, or a benzyl group may be substituted, and in Formula (DI-4), at least one of a cyclohexane ring and a benzene ring One hydrogen atom may be substituted with one selected from the group of groups represented by any of the following formulas (DI-4-a) to (DI-4-i), and the formula (DI-5 ), When G 33 is a single bond, at least one hydrogen atom of the cyclohexane ring and the benzene ring may be substituted with NHBoc or N (Boc) 2 .

環を構成する炭素原子に結合位置が固定されていない基は、その環における結合位置が任意であることを示す。そして、シクロヘキサン環またはベンゼン環への−NH2の結合位置は、G21、G22またはG33の結合位置を除く任意の位置である。 A group in which the bonding position is not fixed to the carbon atom constituting the ring indicates that the bonding position in the ring is arbitrary. The bonding position of —NH 2 to the cyclohexane ring or the benzene ring is an arbitrary position excluding the bonding position of G 21 , G 22 or G 33 .

式(DI−4−a)および式(DI−4−b)において、R20は独立して水素原子または−CH3を表す。式(DI−4−f)および式(DI−4−g)において、mはそれぞれ独立して0〜12の整数であり、Bocはt−ブトキシカルボニル基である。 In the formula (DI-4-a) and the formula (DI-4-b), R 20 independently represents a hydrogen atom or —CH 3 . In formula (DI-4-f) and formula (DI-4-g), m is each independently an integer of 0 to 12, and Boc is a t-butoxycarbonyl group.

式(DI−5−a)において、qはそれぞれ独立して0〜6の整数である。R44は水素原子、−OH、炭素数1〜6のアルキル基、または炭素数1〜6のアルコキシ基を表す。 In formula (DI-5-a), q is each independently an integer of 0 to 6. R 44 represents a hydrogen atom, —OH, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.

式(DI−11)において、rは0または1である。式(DI−8)〜(DI−11)において、環に結合する−NH2の結合位置は、任意の位置である。 In the formula (DI-11), r is 0 or 1. In formulas (DI-8) to (DI-11), the bonding position of —NH 2 bonded to the ring is an arbitrary position.

式(DI−12)において、R21およびR22は、それぞれ独立して炭素数1〜3のアルキル基またはフェニル基を表し、G23は独立して炭素数1〜6のアルキレン基、フェニレン基またはアルキル基で置換されたフェニレン基を表し、wは1〜10の整数である。
式(DI−13)において、R23は独立して炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基または−Clを表し、pは独立して0〜3の整数であり、qは0〜4の整数である。
式(DI−14)において、環Bは単環の複素環式芳香族基を表し、R24は水素原子、−F、−Cl、炭素数1〜6のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基を表し、qは独立して0〜4の整数である。qが2以上であるとき、複数のR24は互いに同一であっても異なっていてもよい。
式(DI−15)において、環Cは複素環式芳香族基または複素環式脂肪族基を表す。
式(DI−16)において、G24は単結合、炭素数2〜6のアルキレン基または1,4−フェニレン基を表し、rは0または1である。そして、環を構成する炭素原子に結合位置が固定されていない基は、その環における結合位置が任意であることを示す。
式(DI−13)〜式(DI−16)において、環に結合する−NH2の結合位置は、任意の位置である。
上記式(DI−1)〜(DI−16)の側鎖を有さないジアミンとして、以下の式(DI−1−1)〜式(DI−16−1)の具体例を挙げることができる。
In the formula (DI-12), R 21 and R 22 each independently represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a phenyl group, and G 23 independently represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms or a phenylene group. Or the phenylene group substituted by the alkyl group is represented, and w is an integer of 1-10.
In the formula (DI-13), R 23 independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or —Cl, p is independently an integer of 0 to 3; q is an integer of 0-4.
In the formula (DI-14), ring B represents a monocyclic heterocyclic aromatic group, R 24 represents a hydrogen atom, —F, —Cl, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group, an alkenyl group, Represents an alkynyl group, q is independently an integer of 0 to 4; When q is 2 or more, the plurality of R 24 may be the same as or different from each other.
In the formula (DI-15), ring C represents a heterocyclic aromatic group or a heterocyclic aliphatic group.
In the formula (DI-16), G 24 represents a single bond, an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms or a 1,4-phenylene group, and r is 0 or 1. A group whose bond position is not fixed to the carbon atoms constituting the ring indicates that the bond position in the ring is arbitrary.
In Formula (DI-13) to Formula (DI-16), the bonding position of —NH 2 bonded to the ring is an arbitrary position.
Specific examples of the following formulas (DI-1-1) to (DI-16-1) can be given as diamines having no side chain of the above formulas (DI-1) to (DI-16). .

式(DI−1)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of the diamine represented by the formula (DI-1) are shown below.

式(DI−1−7)および式(DI−1−8)において、kはそれぞれ独立して、1〜3の整数である。式(DI−1−9)において、vはそれぞれ独立して1〜6の整数である。   In Formula (DI-1-7) and Formula (DI-1-8), k is each independently an integer of 1 to 3. In formula (DI-1-9), v is an integer of 1-6 each independently.

式(DI−2)〜(DI−3)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by formulas (DI-2) to (DI-3) are shown below.

式(DI−4)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of the diamine represented by the formula (DI-4) are shown below.

式(DI−4−20)および(DI−4−21)において、mはそれぞれ独立して1〜12の整数である。 In formulas (DI-4-20) and (DI-4-21), m is each independently an integer of 1 to 12.

式(DI−5)で表されるジアミンの例を以下に示す。
式(DI−5−1)において、mは1〜12の整数である。
Examples of the diamine represented by the formula (DI-5) are shown below.
In formula (DI-5-1), m is an integer of 1-12.

式(DI−5−12)および式(DI−5−13)において、mはそれぞれ独立して1〜12の整数である。 In formula (DI-5-12) and formula (DI-5-13), m is each independently an integer of 1 to 12.

式(DI−5−16)において、vは1〜6の整数である。 In the formula (DI-5-16), v is an integer of 1 to 6.

式(DI−5−30)において、kは1〜5の整数である。 In the formula (DI-5-30), k is an integer of 1 to 5.

式(DI−5−35)〜式(DI−5−37)、および式(DI−5−39)において、mはそれぞれ独立して1〜12の整数であり、式(DI−5−38)および式(DI−5−39)において、kはそれぞれ独立して1〜5の整数であり、式(DI−5−40)において、nは1または2の整数である。 In formula (DI-5-35) to formula (DI-5-37) and formula (DI-5-39), m is each independently an integer of 1 to 12, and formula (DI-5-38) ) And formula (DI-5-39), k is each independently an integer of 1 to 5, and in formula (DI-5-40), n is an integer of 1 or 2.

式(DI−5−42)〜式(DI−5−44)において、eはそれぞれ独立して2〜10の整数であり、式(DI−5−45)においてR43は水素原子、−NHBoc、または−N(Boc)2である。式(DI−5−42)〜式(DI−5−44)において、Bocはt−ブトキシカルボニル基である。 In formula (DI-5-42) to formula (DI-5-44), e is each independently an integer of 2 to 10, and in formula (DI-5-45), R 43 is a hydrogen atom, —NHBoc Or -N (Boc) 2 . In Formula (DI-5-42) to Formula (DI-5-44), Boc is a t-butoxycarbonyl group.

式(DI−6)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of the diamine represented by the formula (DI-6) are shown below.

式(DI−7)で表されるジアミンの例を以下に示す。
式(DI−7−3)および式(DI−7−4)において、mはそれぞれ独立して1〜12の整数であり、nは独立して1または2である。
Examples of the diamine represented by the formula (DI-7) are shown below.
In formula (DI-7-3) and formula (DI-7-4), m is each independently an integer of 1 to 12, and n is independently 1 or 2.

式(DI−8)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of the diamine represented by the formula (DI-8) are shown below.

式(DI−9)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of the diamine represented by the formula (DI-9) are shown below.

式(DI−10)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of the diamine represented by the formula (DI-10) are shown below.

式(DI−11)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of the diamine represented by the formula (DI-11) are shown below.

式(DI−12)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of the diamine represented by the formula (DI-12) are shown below.

式(DI−13)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of the diamine represented by the formula (DI-13) are shown below.

式(DI−14)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of the diamine represented by the formula (DI-14) are shown below.

式(DI−15)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of the diamine represented by the formula (DI-15) are shown below.

式(DI−16)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of the diamine represented by the formula (DI-16) are shown below.

既知の側鎖を有さないジヒドラジドとしては、以下の式(DIH−1)〜(DIH−3)のいずれかで表される化合物を挙げることができる。   Examples of the dihydrazide having no known side chain include compounds represented by any of the following formulas (DIH-1) to (DIH-3).

式(DIH−1)において、G25は単結合、炭素数1〜20のアルキレン基、−CO−、−O−、−S−、−SO2−、−C(CH32−、または−C(CF32−を表す。
式(DIH−2)において、環Dはシクロヘキサン環、ベンゼン環またはナフタレン環を表し、この基の少なくとも1つの水素原子はメチル基、エチル基、またはフェニル基で置換されてもよい。式(DIH−3)において、環Eはそれぞれ独立してシクロヘキサン環、またはベンゼン環を表し、この基の少なくとも1つの水素原子はメチル基、エチル基、またはフェニル基で置換されてもよい。複数のEは互いに同一であっても異なっていてもよい。Yは単結合、炭素数1〜20のアルキレン、−CO−、−O−、−S−、−SO2−、−C(CH32−、または−C(CF32−を表す。式(DIH−2)および式(DIH−3)において、環に結合する−CONHNH2の結合位置は、任意の位置である。
In the formula (DIH-1), G 25 represents a single bond, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, —CO—, —O—, —S—, —SO 2 —, —C (CH 3 ) 2 —, or -C (CF 3) 2 - represents a.
In formula (DIH-2), ring D represents a cyclohexane ring, a benzene ring or a naphthalene ring, and at least one hydrogen atom of this group may be substituted with a methyl group, an ethyl group or a phenyl group. In formula (DIH-3), each ring E independently represents a cyclohexane ring or a benzene ring, and at least one hydrogen atom of this group may be substituted with a methyl group, an ethyl group, or a phenyl group. A plurality of E may be the same as or different from each other. Y represents a single bond, alkylene having 1 to 20 carbon atoms, —CO—, —O—, —S—, —SO 2 —, —C (CH 3 ) 2 —, or —C (CF 3 ) 2 —. . In Formula (DIH-2) and Formula (DIH-3), the bonding position of -CONHNH 2 bonded to the ring is an arbitrary position.

式(DIH−1)〜(DIH−3)のいずれかで表される化合物の例を以下に示す。
式(DIH−1−2)において、mは1〜12の整数である。
Examples of the compound represented by any one of formulas (DIH-1) to (DIH-3) are shown below.
In formula (DIH-1-2), m is an integer of 1-12.

上記のようなジアミンおよびジヒドラジドは液晶表示素子のイオン密度を低下させる等、電気特性を改善する効果がある。   The diamine and dihydrazide as described above have an effect of improving electrical characteristics such as reducing the ion density of the liquid crystal display element.

プレチルト角を大きくする目的に適したジアミンについて説明する。プレチルト角を大きくする目的に適した側鎖基をもったジアミンとしては、式(DI−31)〜(DI−35)、式(DI−36−1)〜(DI−36−8)のいずれかで表されるジアミンが挙げられる。   A diamine suitable for the purpose of increasing the pretilt angle will be described. Examples of the diamine having a side chain group suitable for the purpose of increasing the pretilt angle include any of formulas (DI-31) to (DI-35) and formulas (DI-36-1) to (DI-36-8). And diamines represented by

式(DI−31)において、G26は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、−CO−、−CONH−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、または−(CH2ma−を表し、maは1〜12の整数である。G26の好ましい例は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、−CH2O−、および炭素数1〜3のアルキレン基であり、特に好ましい例は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−CH2−および−CH2CH2−である。R25は炭素数3〜30のアルキル基、フェニル基、ステロイド骨格を有する基、または下記の式(DI−31−a)で表される基を表す。このアルキル基において、少なくとも1つの水素原子は−Fで置換されてもよく、そして少なくとも1つの−CH2−は−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置換されていてもよい。このフェニル基の水素原子は、−F、−CH3、−OCH3、−OCH2F、−OCHF2、−OCF3、炭素数3〜30のアルキル基または炭素数3〜30のアルコキシ基で置換されていてもよい。ベンゼン環に結合する−NH2の結合位置はその環において任意の位置であることを示すが、その結合位置はメタ位またはパラ位であることが好ましい。即ち、基「R25−G26−」の結合位置を1位としたとき、2つの結合位置は3位と5位、または2位と5位であることが好ましい。 In the formula (DI-31), G 26 represents a single bond, —O—, —COO—, —OCO—, —CO—, —CONH—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—. , -OCF 2 -, or - (CH 2) ma - represents, ma is an integer from 1 to 12. Preferred examples of G 26 are a single bond, —O—, —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, and an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and particularly preferred examples are a single bond, —O—, -COO -, - OCO -, - CH 2 O -, - CH 2 - and -CH 2 CH 2 -. R 25 represents an alkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a phenyl group, a group having a steroid skeleton, or a group represented by the following formula (DI-31-a). In this alkyl group, at least one hydrogen atom may be substituted with —F, and at least one —CH 2 — may be substituted with —O—, —CH═CH— or —C≡C—. Good. The hydrogen atom of the phenyl group is substituted with —F, —CH 3 , —OCH 3 , —OCH 2 F, —OCHF 2 , —OCF 3, an alkyl group having 3 to 30 carbon atoms, or an alkoxy group having 3 to 30 carbon atoms. May be. The bonding position of -NH 2 bonded to the benzene ring indicates an arbitrary position in the ring, but its bonding position is preferably meta or para position. That is, when the bonding position of the group “R 25 -G 26 —” is the first position, the two bonding positions are preferably the third position and the fifth position, or the second position and the fifth position.

式(DI−31−a)において、G27、G28およびG29は結合基であり、これらは、それぞれ独立して単結合、または炭素数1〜12のアルキレン基であり、このアルキレン基の1以上の−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−CH=CH−で置換されていてもよい。環B21、環B22、環B23および環B24は、それぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−1,5−ジイル基、ナフタレン−2,7−ジイル基またはアントラセン−9,10−ジイル基を表し、環B21、環B22、環B23および環B24において、少なくとも1つの水素原子は−Fまたは−CH3で置換されてもよく、s、tおよびuは、それぞれ独立して0〜2の整数であって、これらの合計は1〜5であり、s、tまたはuが2であるとき、各々の括弧内の2つの結合基は同じであっても異なってもよく、そして、2つの環は同じであっても異なっていてもよい。R26は水素原子、−F、−OH、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のフッ素置換アルキル基、炭素数1〜30のアルコキシ基、−CN、−OCH2F、−OCHF2、または−OCF3を表し、この炭素数1〜30のアルキル基の少なくとも1つの−CH2−は下記式(DI−31−b)で表される2価の基で置換されていてもよい。 In the formula (DI-31-a), G 27 , G 28 and G 29 each represent a bonding group, and each independently represents a single bond or an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms. One or more —CH 2 — may be substituted with —O—, —COO—, —OCO—, —CONH—, or —CH═CH—. Ring B 21 , Ring B 22 , Ring B 23 and Ring B 24 are each independently 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,3-dioxane-2,5-diyl group, Pyrimidine-2,5-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, naphthalene-1,5-diyl group, naphthalene-2,7-diyl group or anthracene-9,10-diyl group, and ring B 21 , Ring B 22 , ring B 23, and ring B 24 , at least one hydrogen atom may be substituted with —F or —CH 3 , and s, t, and u are each independently an integer of 0-2. And the sum of these is 1-5, when s, t or u is 2, the two linking groups in each bracket may be the same or different, and the two rings are They may be the same or different. R 26 represents a hydrogen atom, —F, —OH, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a fluorine-substituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, —CN, —OCH 2 F, — Represents OCHF 2 or —OCF 3, and at least one —CH 2 — of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is substituted with a divalent group represented by the following formula (DI-31-b). Also good.

式(DI−31−b)において、R27およびR28は、それぞれ独立して炭素数1〜3のアルキル基であり、vは1〜6の整数である。R26の好ましい例は炭素数1〜30のアルキル基および炭素数1〜30のアルコキシ基である。 In the formula (DI-31-b), R 27 and R 28 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and v is an integer of 1 to 6. Preferred examples of R 26 are an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms.

式(DI−32)および式(DI−33)において、G30は独立して単結合、−CO−または−CH2−を表し、R29は独立して水素原子または−CH3を表し、R30は独立して水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数2〜20のアルケニル基を表す。式(DI−33)におけるベンゼン環の少なくとも1つの水素原子は、炭素数1〜20のアルキル基またはフェニル基で置換されてもよい。そして、環を構成するいずれかの炭素原子に結合位置が固定されていない基は、その環における結合位置が任意であることを示す。式(DI−32)における2つの基「−フェニレン−G30−O−」の一方はステロイド核の3位に結合し、もう一方はステロイド核の6位に結合していることが好ましい。式(DI−33)における2つの基「−フェニレン−G30−O−」のベンゼン環への結合位置は、ステロイド核の結合位置に対して、それぞれメタ位またはパラ位であることが好ましい。式(DI−32)および式(DI−33)において、ベンゼン環に結合する−NH2はその環における結合位置が任意であることを示す。 In the formula (DI-32) and the formula (DI-33), G 30 independently represents a single bond, —CO— or —CH 2 —, R 29 independently represents a hydrogen atom or —CH 3 , R 30 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms. At least one hydrogen atom of the benzene ring in formula (DI-33) may be substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a phenyl group. A group whose bonding position is not fixed to any carbon atom constituting the ring indicates that the bonding position in the ring is arbitrary. One of the two groups “-phenylene-G 30 —O—” in formula (DI-32) is preferably bonded to the 3-position of the steroid nucleus and the other is bonded to the 6-position of the steroid nucleus. The bonding position of the two groups “-phenylene-G 30 —O—” in the formula (DI-33) to the benzene ring is preferably the meta position or the para position, respectively, with respect to the bonding position of the steroid nucleus. In formula (DI-32) and formula (DI-33), -NH 2 bonded to the benzene ring indicates that the binding position in the ring is optional.

式(DI−34)および式(DI−35)において、G31は独立して−O−または炭素数1〜6のアルキレン基を表し、G32は単結合または炭素数1〜3のアルキレン基を表す。R31は水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表し、このアルキル基の少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。R32は炭素数6〜22のアルキル基を表し、R33は水素原子または炭素数1〜22のアルキル基を表す。環B25は1,4−フェニレン基または1,4−シクロヘキシレン基であり、rは0または1である。そしてベンゼン環に結合する−NH2はその環における結合位置が任意であることを示すが、独立してG31の結合位置に対してメタ位またはパラ位であることが好ましい。 In formula (DI-34) and formula (DI-35), G 31 independently represents —O— or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and G 32 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. Represents. R 31 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and at least one —CH 2 — of the alkyl group may be replaced by —O—, —CH═CH— or —C≡C—. Good. R 32 represents an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms, and R 33 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms. Ring B 25 is a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group, and r is 0 or 1. In addition, —NH 2 bonded to the benzene ring indicates that the bonding position in the ring is arbitrary, but it is preferably independently a meta position or a para position with respect to the bonding position of G 31 .

式(DI−31)で表される化合物の例を以下に示す。
Examples of the compound represented by the formula (DI-31) are shown below.

式(DI−31−1)〜(DI−31−11)において、R34はそれぞれ独立して炭素数1〜30のアルキル基または炭素数1〜30のアルコキシ基を表し、好ましくは炭素数5〜25のアルキル基または炭素数5〜25のアルコキシ基である。R35はそれぞれ独立して炭素数1〜30のアルキル基または炭素数1〜30のアルコキシ基を表し、好ましくは炭素数3〜25のアルキル基または炭素数3〜25のアルコキシ基である。 In formulas (DI-31-1) to (DI-31-11), R 34 each independently represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, preferably 5 carbon atoms. An alkyl group having -25 or an alkoxy group having 5 to 25 carbon atoms. R 35 each independently represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, preferably an alkyl group having 3 to 25 carbon atoms or an alkoxy group having 3 to 25 carbon atoms.

式(DI−31−12)〜(DI−31−17)において、R36はそれぞれ独立して炭素数4〜30のアルキル基を表し、好ましくは炭素数6〜25のアルキル基である。R37はそれぞれ独立して炭素数6〜30のアルキル基を表し、好ましくは炭素数8〜25のアルキル基である。 In formulas (DI-31-12) to (DI-31-17), R 36 each independently represents an alkyl group having 4 to 30 carbon atoms, preferably an alkyl group having 6 to 25 carbon atoms. R 37 each independently represents an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms, preferably an alkyl group having 8 to 25 carbon atoms.

式(DI−31−18)〜(DI−31−43)において、R38はそれぞれ独立して炭素数1〜20のアルキル基または炭素数1〜20のアルコキシ基を表し、好ましくは炭素数3〜20のアルキル基または炭素数3〜20のアルコキシ基である。R39はそれぞれ独立して水素原子、−F、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のアルコキシ基、−CN、−OCH2F、−OCHF2または−OCF3を表し、好ましくは炭素数3〜25のアルキル基、または炭素数3〜25のアルコキシ基である。そしてG33は炭素数1〜20のアルキレン基を表す。 In formulas (DI-31-18) to (DI-31-43), R 38 each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 3 carbon atoms. An alkyl group having -20 carbon atoms or an alkoxy group having 3-20 carbon atoms. R 39 independently represents a hydrogen atom, -F, alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, -CN, a -OCH 2 F, -OCHF 2 or -OCF 3, preferably Is an alkyl group having 3 to 25 carbon atoms or an alkoxy group having 3 to 25 carbon atoms. G 33 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.

式(DI−32)で表される化合物の例を以下に示す。
Examples of the compound represented by the formula (DI-32) are shown below.

式(DI−33)で表される化合物の例を以下に示す。
Examples of the compound represented by the formula (DI-33) are shown below.

式(DI−34)で表される化合物の例を以下に示す。
Examples of the compound represented by the formula (DI-34) are shown below.

式(DI−34−1)〜式(DI−34−12)において、R40はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜20のアルキル基、好ましくは水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を表し、そしてR41はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表す。 In the formula (DI-34-1) to the formula (DI-34-12), each R 40 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or an alkyl having 1 to 10 carbon atoms. Each of R 41 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.

式(DI−35)で表される化合物の例を以下に示す。
式(DI−35−1)〜(DI−35−3)において、R37はそれぞれ独立して炭素数6〜30のアルキル基を表し、R41はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表す。
Examples of the compound represented by the formula (DI-35) are shown below.
In formula (DI-35-1) ~ (DI -35-3), R 37 each independently represents an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms, R 41 is a hydrogen atom or a carbon number 1 independently 12 alkyl groups are represented.

式(DI−36−1)〜(DI−36−8)で表される化合物を以下に示す。
式(DI−36−1)〜(DI−36−8)において、R42はそれぞれ独立して炭素数3〜30のアルキル基を表す。
The compounds represented by formulas (DI-36-1) to (DI-36-8) are shown below.
In formulas (DI-36-1) to (DI-36-8), R 42 each independently represents an alkyl group having 3 to 30 carbon atoms.

上記ジアミンおよびジヒドラジドにおいて、後述する液晶配向膜の各特性を向上させる好適な材料について述べる。液晶の配向性をさらに向上させることを重視する場合には、式(DI−1−3)、式(DI−5−1)、式(DI−5−5)、式(DI−5−9)、式(DI−5−12)、式(DI−5−13)、式(DI−5−29)、式(DI−6−7)、式(DI−7−3)、および式(DI−11−2)で表される化合物を用いるのが好ましい。式(DI−5−1)においては、m=2、4または6が好ましく、m=4がより好ましい。式(DI−5−12)においては、m=2〜6が好ましく、m=5がより好ましい。式(DI−5−13)においては、m=1または2が好ましく、m=1がより好ましい。   In the diamine and dihydrazide, suitable materials for improving each characteristic of the liquid crystal alignment film described later will be described. When importance is attached to further improving the orientation of the liquid crystal, the formula (DI-1-3), formula (DI-5-1), formula (DI-5-5), formula (DI-5-9) ), Formula (DI-5-12), Formula (DI-5-13), Formula (DI-5-29), Formula (DI-6-7), Formula (DI-7-3), and Formula (DI-7-3) It is preferable to use a compound represented by DI-11-2). In the formula (DI-5-1), m = 2, 4 or 6 is preferable, and m = 4 is more preferable. In formula (DI-5-12), m = 2 to 6 is preferable, and m = 5 is more preferable. In formula (DI-5-13), m = 1 or 2 is preferable, and m = 1 is more preferable.

透過率を向上させることを重視する場合には、式(DI−1−3)、式(DI−2−1)、式(DI−5−1)、式(DI−5−5)、式(DI−5−24)、および式(DI−7−3)で表されるジアミンを用いるのが好ましく、式(DI−2−1)で表される化合物がより好ましい。式(DI−5−1)においては、m=2、4または6のが好ましく、m=4がより好ましい。式(DI−7−3)においては、m=2または3、n=1または2が好ましく、m=3、n=1がより好ましい。   When emphasizing improving the transmittance, formula (DI-1-3), formula (DI-2-1), formula (DI-5-1), formula (DI-5-5), formula It is preferable to use a diamine represented by (DI-5-24) and formula (DI-7-3), and a compound represented by formula (DI-2-1) is more preferable. In the formula (DI-5-1), m = 2, 4 or 6 is preferable, and m = 4 is more preferable. In formula (DI-7-3), m = 2 or 3, n = 1 or 2 are preferable, and m = 3 and n = 1 are more preferable.

液晶表示素子のVHRを向上させることを重視する場合には、式(DI−2−1)、式(DI−4−1)、式(DI−4−2)、式(DI−4−10)、式(DI−4−15)、式(DI−4−22)、式(DI−5−28)、式(DI−5−30)、および式(DI−13−1)で表される化合物を用いるのが好ましく、式(DI−2−1)、式(DI−5−1)、および式(DI−13−1)で表されるジアミンがより好ましい。式(DI−5−1)においては、m=1が好ましい。式(DI−5−30)においては、k=2が好ましい。   When importance is attached to improving the VHR of the liquid crystal display element, the formula (DI-2-1), the formula (DI-4-1), the formula (DI-4-2), the formula (DI-4-10) ), Formula (DI-4-15), formula (DI-4-22), formula (DI-5-28), formula (DI-5-30), and formula (DI-13-1). It is preferable to use a compound represented by formula (DI-2-1), formula (DI-5-1), and diamine represented by formula (DI-13-1). In the formula (DI-5-1), m = 1 is preferable. In the formula (DI-5-30), k = 2 is preferable.

液晶配向膜の体積抵抗値を低下させることにより、液晶配向膜中の残留電荷(残留DC)の緩和速度を向上させることが、焼き付きを防ぐ方法の1つとして有効である。この目的を重視する場合には、式(DI−4−1)、式(DI−4−2)、式(DI−4−10)、式(DI−4−15)、式(DI−5−1)、式(DI−5−12)、式(DI−5−13)、式(DI−5−28)、式(DI−4−20)、式(DI−4−21)、式(DI−7−12)、および式(DI−16−1)で表される化合物を用いるのが好ましく、式(DI−4−1)、式(DI−5−1)、および式(DI−5−13)で表される化合物がより好ましい。式(DI−5−1)において、m=2、4または6が好ましく、m=4がより好ましい。式(DI−5−12)においては、m=2〜6が好ましく、m=5がより好ましい。式(DI−5−13)においては、m=1または2が好ましく、m=1がより好ましい。式(DI−7−12)においては、m=3または4が好ましく、m=4がより好ましい。   Increasing the relaxation rate of the residual charge (residual DC) in the liquid crystal alignment film by reducing the volume resistance value of the liquid crystal alignment film is effective as one method for preventing burn-in. When emphasizing this purpose, formula (DI-4-1), formula (DI-4-2), formula (DI-4-10), formula (DI-4-15), formula (DI-5) -1), formula (DI-5-12), formula (DI-5-13), formula (DI-5-28), formula (DI-4-20), formula (DI-4-21), formula (DI-7-12) and a compound represented by the formula (DI-16-1) are preferably used, and the formula (DI-4-1), the formula (DI-5-1), and the formula (DI The compound represented by -5-13) is more preferable. In formula (DI-5-1), m = 2, 4 or 6 is preferable, and m = 4 is more preferable. In formula (DI-5-12), m = 2 to 6 is preferable, and m = 5 is more preferable. In formula (DI-5-13), m = 1 or 2 is preferable, and m = 1 is more preferable. In formula (DI-7-12), m = 3 or 4 is preferable, and m = 4 is more preferable.

各ジアミンにおいて、ジアミンに対するモノアミンの比率が40モル%以下の範囲で、ジアミンの一部がモノアミンに置き換えられていてもよい。このような置き換えは、ポリアミック酸を生成する際の重合反応のターミネーションを起こすことができ、それ以上の重合反応の進行を抑えることができる。このため、このような置き換えによって、得られるポリマー(ポリアミック酸またはその誘導体)の分子量を容易に制御することができ、例えば本発明の効果が損なわれることなく液晶配向剤の塗布特性を改善することができる。モノアミンに置き換えられるジアミンは、本発明の効果が損なわれなければ、1種でも2種以上でもよい。前記モノアミンとしては、例えばアニリン、4−ヒドロキシアニリン、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、およびn−エイコシルアミンが挙げられる。   In each diamine, the ratio of the monoamine to the diamine may be 40 mol% or less, and a part of the diamine may be replaced with the monoamine. Such replacement can cause termination of the polymerization reaction when the polyamic acid is produced, and further progress of the polymerization reaction can be suppressed. For this reason, the molecular weight of the obtained polymer (polyamic acid or its derivative) can be easily controlled by such replacement, and for example, the coating characteristics of the liquid crystal aligning agent can be improved without impairing the effects of the present invention. Can do. As long as the effect of the present invention is not impaired, one or more diamines may be substituted for the monoamine. Examples of the monoamine include aniline, 4-hydroxyaniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, n- Undecylamine, n-dodecylamine, n-tridecylamine, n-tetradecylamine, n-pentadecylamine, n-hexadecylamine, n-heptadecylamine, n-octadecylamine, and n-eicosylamine Is mentioned.

(モノイソシアネート)
モノマー組成物がポリアミック酸やその誘導体を合成するための組成である場合、例えば、第1のモノマーとして式(2)で表されるジアミンを含み、第2のモノマーとして、式(II−1)、式(II−2)、式(III−1)、式(III−2)、式(IV−1)、式(IV−2)、式(IV−3)、式(V−1)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−1)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、および式(VIII−2)のいずれかで表される化合物を含み、さらに、必要に応じて、非光反応性のテトラカルボン酸二無水物またはその誘導体を含む場合、さらに、モノイソシアネート化合物をモノマー組成物に含有させてもよい。モノマー組成物にモノイソシアネート化合物を含有させることにより、得られるポリアミック酸またはその誘導体の末端が修飾され、分子量が調節される。この末端修飾型のポリアミック酸またはその誘導体を用いることにより、例えば本発明の効果が損なわれることなく液晶配向剤の塗布特性を改善することができる。モノマー中のモノイソシアネート化合物の含有量は、モノマー中のジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物の総量に対して1〜10モル%であることが、前記の観点から好ましい。前記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、およびナフチルイソシアネートが挙げられる。
(Monoisocyanate)
When the monomer composition is a composition for synthesizing a polyamic acid or a derivative thereof, for example, the diamine represented by the formula (2) is included as the first monomer, and the formula (II-1) is included as the second monomer. , Formula (II-2), Formula (III-1), Formula (III-2), Formula (IV-1), Formula (IV-2), Formula (IV-3), Formula (V-1), Formula (V-2), Formula (V-3), Formula (VI-1), Formula (VI-2), Formula (VII-1), Formula (VIII-1), and Formula (VIII-2) In the case where it contains a compound represented by any one and further contains a non-photoreactive tetracarboxylic dianhydride or a derivative thereof, if necessary, a monoisocyanate compound may be further contained in the monomer composition. . By containing a monoisocyanate compound in the monomer composition, the terminal of the resulting polyamic acid or derivative thereof is modified, and the molecular weight is adjusted. By using this terminal-modified polyamic acid or derivative thereof, for example, the coating properties of the liquid crystal aligning agent can be improved without impairing the effects of the present invention. It is preferable from said viewpoint that content of the monoisocyanate compound in a monomer is 1-10 mol% with respect to the total amount of the diamine and tetracarboxylic dianhydride in a monomer. Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.

(モノマーの組み合わせ)
モノマー組成物におけるモノマーの組み合わせとして、
第1のモノマーが式(2)で表されるジアミンであって、第2のモノマーが、式(II−1)、式(III−1)、式(IV−1)、式(IV−3)、式(V−1)、および式(VI−1)のいずれかで表される化合物(テトラカルボン酸二無水物)である組み合わせ、
第1のモノマーが式(2)で表されるジアミンであって、第2のモノマーが、式(II−2)、式(III−2)、式(IV−2)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、および式(VIII−2)のいずれかで表される化合物(ジアミン)であり、さらに、その他のモノマーとして、非光反応性テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体を添加した組み合わせを挙げることができる。テトラカルボン酸二無水物の誘導体として、テトラカルボン酸ジエステル、テトラカルボン酸ジエステルジクロライド、テトラカルボン酸二無水物化合物に含まれる酸二無水物の一部を有機ジカルボン酸に置き換えた化合物等を挙げることができる。これにより、式(1)で表される構造、並びに、式(II−1)、式(III−1)、式(IV−1)、式(IV−3)、式(V−1)、または式(VI−1)における−CO−O−CO−を除いた部分の構造、および、−CO−O−CO−から変換したカルボニル基とカルボキシル基を主鎖の構成単位に有するポリアミック酸や、式(1)で表される構造、並びに、式(II−2)、式(III−2)、式(IV−2)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、または式(VIII−2)における−NH2を除いた部分の構造、および、−NH2から変換した−NH−を主鎖の構成単位に有するポリアミック酸、さらに、それらポリアミック酸の誘導体を得ることができる。また、これらの組み合わせには、さらに、上記の非光反応性ジアミンや非光反応性ジヒドラジド、モノイソシアネートを添加してもよい。
(Combination of monomers)
As a combination of monomers in the monomer composition,
The first monomer is a diamine represented by formula (2), and the second monomer is represented by formula (II-1), formula (III-1), formula (IV-1), formula (IV-3). ), A compound (tetracarboxylic dianhydride) represented by any one of formula (V-1) and formula (VI-1),
A 1st monomer is diamine represented by Formula (2), Comprising: A 2nd monomer is Formula (II-2), Formula (III-2), Formula (IV-2), Formula (V-2). ), Formula (V-3), Formula (VI-2), Formula (VII-1), Formula (VIII-1), and Formula (VIII-2). Furthermore, as another monomer, a combination in which a non-photoreactive tetracarboxylic dianhydride or a derivative thereof is added can be exemplified. Examples of tetracarboxylic dianhydride derivatives include compounds in which a part of acid dianhydride contained in tetracarboxylic diester, tetracarboxylic diester dichloride, tetracarboxylic dianhydride compound is replaced with organic dicarboxylic acid, etc. Can do. Thereby, the structure represented by Formula (1), Formula (II-1), Formula (III-1), Formula (IV-1), Formula (IV-3), Formula (V-1), Or the structure of the part except -CO-O-CO- in the formula (VI-1), and the polyamic acid having a carbonyl group and a carboxyl group converted from -CO-O-CO- in the structural unit of the main chain, And the structure represented by Formula (1), Formula (II-2), Formula (III-2), Formula (IV-2), Formula (V-2), Formula (V-3), Formula ( VI-2), formula (VII-1), formula (VIII-1), or the structure of the portion excluding the -NH 2 in the formula (VIII-2), and, -NH- mainly converted from -NH 2 The polyamic acid which has in the structural unit of a chain | strand, and also the derivative of these polyamic acids can be obtained. Moreover, you may add said nonphotoreactive diamine, nonphotoreactive dihydrazide, and monoisocyanate to these combinations further.

[モノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体]
本発明の液晶配向剤が含有する光反応性ポリマー成分は、上記のモノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体からなる。ポリマー成分を構成する各重合体は、それぞれ第1の構成単位、第2の構成単位、および必要に応じて添加したその他のモノマーに由来する構成単位を有するが、各構成単位の数や配列は、各重合体同士で互いに同一であっても異なっていてもよい。また、ポリマー成分を構成する各誘導体は、それぞれ第1の構成単位に対応する構成単位、第2の構成単位に対応する構成単位、および必要に応じて添加したその他のモノマーに由来する構成単位に対応する構成単位を有するが、各構成単位の数や配列は、各誘導体同士で互いに同一であっても異なっていてもよい。
モノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体の好ましい種類として、ポリアミック酸、ポリアミック酸誘導体、ポリエステル、ポリアミド、ポリシロキサン、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ(スチレン−フェニルマレイミド)誘導体、ポリ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。ポリアミック酸誘導体としては、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸−ポリアミドコポリマーおよびポリアミドイミドが挙げられる。モノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体としては、ポリアミック酸、ポリアミック酸誘導体であることが好ましく、ポリアミック酸であることがより好ましい。
[Polymer obtained by polymerizing monomer composition or derivative thereof]
The photoreactive polymer component contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention comprises a polymer obtained by polymerizing the above monomer composition or a derivative thereof. Each polymer constituting the polymer component has structural units derived from the first structural unit, the second structural unit, and other monomers added as necessary, but the number and arrangement of each structural unit is The polymers may be the same or different from each other. Further, each derivative constituting the polymer component is divided into a structural unit corresponding to the first structural unit, a structural unit corresponding to the second structural unit, and a structural unit derived from other monomers added as necessary. Although it has a corresponding structural unit, the number and arrangement of each structural unit may be the same or different for each derivative.
Preferred types of the polymer obtained by polymerizing the monomer composition or its derivative include polyamic acid, polyamic acid derivative, polyester, polyamide, polysiloxane, cellulose derivative, polyacetal, polystyrene derivative, poly (styrene-phenylmaleimide) derivative, poly A (meth) acrylate etc. can be mentioned. Examples of the polyamic acid derivative include polyimide, partial polyimide, polyamic acid ester, polyamic acid-polyamide copolymer, and polyamideimide. The polymer obtained by polymerizing the monomer composition or a derivative thereof is preferably a polyamic acid or a polyamic acid derivative, and more preferably a polyamic acid.

ポリアミック酸は、式(DI)で表されるジアミンと式(AN)で表されるテトラカルボン酸二無水物との重合反応により合成されるポリマーであり、式(PAA)で表され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で、式(PI)で表される繰り返し単位を有するポリイミド液晶配向膜を形成することができる。ここで、例えば第1のモノマーとして式(2)で表されるジアミンを用い、第2のモノマーとして式(II−1)、式(III−1)、式(IV−1)、(IV−3)、式(V−1)、および式(VI−1)のいずれかで表される化合物(テトラカルボン酸二無水物)を用いるか、または、第1のモノマーとして式(2)で表されるジアミンを用い、第2のモノマーとして式(II−2)、式(III−2)、式(IV−2)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、および式(VIII−2)のいずれかで表される化合物(ジアミン)を用い、その他のモノマーとして、非光反応性テトラカルボン酸二無水物を用いることにより、式(1)で表されるアゾベンゼン構造、並びに、式(II−1)、式(II−2)、式(III−1)、式(III−2)、式(IV−1)、式(IV−2)、式(IV−3)、式(V−1)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−1)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、または式(VIII−2)のうちの−CO−O−CO−または−NH2を除いた部分の構造、−CO−O−CO−または−NH2から変換した構造を主鎖の構成単位に有するポリアミック酸を得ることができる。 The polyamic acid is a polymer synthesized by a polymerization reaction of a diamine represented by the formula (DI) and a tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN), and is a repeating unit represented by the formula (PAA) Have By dehydrating and ring-closing the polyamic acid, a polyimide liquid crystal alignment film having a repeating unit represented by the formula (PI) can be formed. Here, for example, a diamine represented by formula (2) is used as the first monomer, and formula (II-1), formula (III-1), formula (IV-1), (IV- 3) A compound (tetracarboxylic dianhydride) represented by any one of formula (V-1) and formula (VI-1) is used, or is represented by formula (2) as the first monomer. And the second monomer as formula (II-2), formula (III-2), formula (IV-2), formula (V-2), formula (V-3), formula (VI- 2) Non-photoreactive tetracarboxylic acid as the other monomer using the compound (diamine) represented by any one of formula (VII-1), formula (VIII-1), and formula (VIII-2) By using a dianhydride, the azobenzene structure represented by the formula (1) and the formula (II) 1), Formula (II-2), Formula (III-1), Formula (III-2), Formula (IV-1), Formula (IV-2), Formula (IV-3), Formula (V-1) ), Formula (V-2), formula (V-3), formula (VI-1), formula (VI-2), formula (VII-1), formula (VIII-1), or formula (VIII-2) structure of -CO-O-CO- or portion excluding the -NH 2 of), -CO-O-CO- or to obtain a polyamic acid having the converted structure from -NH 2 with the structural unit of the main chain Can do.

式(AN)、式(PAA)、および式(PI)において、X1は4価の有機基を表す。式(DI)、式(PAA)、および式(PI)において、X2は2価の有機基を表す。X1における4価の有機基の好ましい範囲と具体例については、式(II−1)、式(III−1)、式(IV−1)、(IV−3)、式(V−1)、および式(VI−1)の対応する構造(−CO−O−CO−を除いた部分の構造)および(テトラカルボン酸二無水物)の欄に記載したテトラカルボン酸二無水物の対応する構造を参照することができる。X2における2価の有機基の好ましい範囲と具体例については、式(1)で表される構造の好ましい範囲と具体例、式(II−2)、式(III−2)、式(IV−2)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、および式(VIII−2)の対応する構造(−NH2を除いた部分の構造)を参照することができる。 In the formula (AN), the formula (PAA), and the formula (PI), X 1 represents a tetravalent organic group. In Formula (DI), Formula (PAA), and Formula (PI), X 2 represents a divalent organic group. The preferred ranges and examples of the tetravalent organic group represented by X 1, formula (II-1), formula (III-1), formula (IV-1), (IV -3), formula (V-1) And the corresponding structure of the formula (VI-1) (the structure of the portion excluding -CO-O-CO-) and the corresponding tetracarboxylic dianhydride described in the column of (tetracarboxylic dianhydride) You can refer to the structure. Regarding the preferred range and specific examples of the divalent organic group in X 2, the preferred range and specific examples of the structure represented by formula (1), formula (II-2), formula (III-2), formula (IV) -2), formula (V-2), formula (V-3), formula (VI-2), formula (VII-1), formula (VIII-1), and the corresponding structure of formula (VIII-2) Reference can be made to (structure of a portion excluding —NH 2 ).

ポリアミック酸の誘導体は、ポリアミック酸の一部分を他の原子または原子団に置き換えて特性を改変した化合物であり、特に液晶配向剤に用いる溶剤への溶解性を高くしたものであることが好ましい。このようなポリアミック酸の誘導体としては、例えば可溶性ポリイミド、ポリアミック酸エステル、およびポリアミック酸アミド等が挙げられ、より具体的には1)ポリアミック酸のすべてのアミノ基とカルボキシル基とが脱水閉環反応したポリイミド、2)部分的に脱水閉環反応した部分ポリイミド、3)ポリアミック酸のカルボキシル基がエステルに変換されたポリアミック酸エステル、4)テトラカルボン酸二無水物化合物に含まれる酸二無水物の一部を有機ジカルボン酸に置き換えて反応させて得られたポリアミック酸−ポリアミドコポリマー、さらに5)該ポリアミック酸−ポリアミドコポリマーの一部または全部を脱水閉環反応させたポリアミドイミドが挙げられる。これらの誘導体のうち、例えばポリイミドとしては、上記式(PI)で表される構成単位を有するものを挙げることができ、ポリアミック酸エステルとしては、下記式(PAE)で表される構成単位を有するものを挙げることができる。   The polyamic acid derivative is a compound in which a part of the polyamic acid is replaced with another atom or atomic group to change the characteristics, and is particularly preferably a compound having high solubility in a solvent used for a liquid crystal aligning agent. Examples of such polyamic acid derivatives include soluble polyimides, polyamic acid esters, and polyamic acid amides. More specifically, 1) all amino groups and carboxyl groups of polyamic acid undergo a dehydration ring-closing reaction. Polyimide, 2) Partial polyimide partially dehydrated and ring-closed, 3) Polyamic acid ester in which carboxyl group of polyamic acid is converted to ester, 4) Part of acid dianhydride contained in tetracarboxylic dianhydride compound And a polyamic acid-polyamide copolymer obtained by reacting with an organic dicarboxylic acid, and 5) polyamideimide obtained by subjecting a part or all of the polyamic acid-polyamide copolymer to a dehydration ring-closing reaction. Among these derivatives, for example, examples of polyimide include those having a structural unit represented by the above formula (PI), and examples of polyamic acid esters include structural units represented by the following formula (PAE). Things can be mentioned.

式(PAE)において、X1は4価の有機基、X2は2価の有機基、Yはアルキル基を表す。X1、X2の好ましい範囲と具体例については、式(PAA)におけるX1、X2についての記載を参照することができる。Yの説明と好ましい範囲、具体例については、上記の式(a−1)のRaにおけるアルキル基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。 In the formula (PAE), X 1 represents a tetravalent organic group, X 2 represents a divalent organic group, and Y represents an alkyl group. The preferred ranges and examples of X 1, X 2, can be referred to for X 1, X 2 in the formula (PAA). For the description of Y, preferred ranges, and specific examples, the description, preferred ranges, and specific examples of the alkyl group in R a of the above formula (a-1) can be referred to.

(モノマー組成物からの重合体の合成方法)
モノマー組成物が含む第1のモノマー、第2のモノマー、および必要に応じて添加した他のモノマーの重合、ならびに、得られた重合体からの誘導体の生成は、通常用いられる反応条件で行うことができる。
以下に、モノマー組成物がポリアミック酸またはその誘導体を合成するためのモノマーからなる場合について、そのモノマーの重合反応条件と、誘導体を生成するための反応条件について説明する。
モノマー組成物からのポリアミック酸およびその誘導体の合成は、ポリイミドの膜の形成に用いられる公知のポリアミック酸またはその誘導体の合成と同様に行うことができる。
例えばテトラカルボン酸二無水物の総仕込み量は、ジアミンの合計1モルに対して、0.9〜1.1モルとすることが好ましい。
(Method for synthesizing polymer from monomer composition)
Polymerization of the first monomer, the second monomer, and other monomers added as necessary, and the production of derivatives from the obtained polymer should be carried out under usual reaction conditions. Can do.
Below, when the monomer composition is composed of a monomer for synthesizing a polyamic acid or a derivative thereof, the polymerization reaction conditions for the monomer and the reaction conditions for producing the derivative will be described.
The synthesis of the polyamic acid and its derivative from the monomer composition can be performed in the same manner as the synthesis of a known polyamic acid or its derivative used for forming a polyimide film.
For example, the total amount of tetracarboxylic dianhydride is preferably 0.9 to 1.1 moles per 1 mole of diamine.

また、モノマー組成物を重合させて得たポリアミック酸を、ポリアミック酸誘導体であるポリイミドとする場合には、得られたポリアミック酸溶液を、脱水剤である無水酢酸、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、および脱水閉環触媒であるトリエチルアミン、ピリジン、コリジンなどの三級アミンとともに、温度20〜150℃でイミド化反応させることにより、ポリイミドを得ることができる。あるいは、得られたポリアミック酸溶液から多量の貧溶媒(メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶媒やグリコール系溶媒)を用いてポリアミック酸を析出させ、析出させたポリアミック酸を、トルエン、キシレン等の溶媒中で、上記の脱水剤および脱水閉環触媒とともに、温度20〜150℃でイミド化反応させることにより、ポリイミドを得ることもできる。
このイミド化反応において、脱水剤と脱水閉環触媒の割合は、0.1〜10(モル比)であることが好ましい。脱水剤と脱水閉環触媒の合計使用量は、当該ポリアミック酸の合成に使用したテトラカルボン酸二無水物のモル量の合計に対して1.5〜10倍モルであることが好ましい。このイミド化反応に用いる脱水剤、触媒量、反応温度および反応時間を調整することによって、イミド化の程度を制御することができ、これにより、ポリイミドのほか、ポリアミック酸の一部のみがイミド化した部分ポリイミドを得ることができる。得られたポリイミドまたは部分ポリイミドは、反応に用いた溶剤と分離し、他の溶剤に再溶解させて液晶配向剤として使用することもできるし、あるいは溶剤と分離することなく液晶配向剤として使用することもできる。
Further, when the polyamic acid obtained by polymerizing the monomer composition is used as a polyimide that is a polyamic acid derivative, the obtained polyamic acid solution is mixed with acetic anhydride, propionic anhydride, trifluoroacetic anhydride as dehydrating agents. A polyimide can be obtained by performing an imidization reaction at a temperature of 20 to 150 ° C. with an acid anhydride such as triethylamine, pyridine, collidine and the like, which are dehydrating ring-closing catalysts. Alternatively, polyamic acid is precipitated from the obtained polyamic acid solution using a large amount of poor solvent (alcohol solvent or glycol solvent such as methanol, ethanol, isopropanol), and the precipitated polyamic acid is converted into toluene, xylene, or the like. A polyimide can also be obtained by carrying out an imidization reaction at a temperature of 20 to 150 ° C. together with the above dehydrating agent and dehydrating ring closure catalyst in a solvent.
In this imidation reaction, the ratio of the dehydrating agent to the dehydrating ring-closing catalyst is preferably 0.1 to 10 (molar ratio). The total amount of the dehydrating agent and the dehydrating ring-closing catalyst is preferably 1.5 to 10 times the molar amount of the total molar amount of tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid. The degree of imidization can be controlled by adjusting the dehydrating agent, catalyst amount, reaction temperature, and reaction time used in this imidization reaction, which allows only a part of polyamic acid to imidize in addition to polyimide. A partial polyimide can be obtained. The obtained polyimide or partial polyimide is separated from the solvent used in the reaction and can be redissolved in another solvent and used as a liquid crystal aligning agent, or used as a liquid crystal aligning agent without being separated from the solvent. You can also

ポリアミック酸エステルは、モノマー組成物を重合させて得たポリアミック酸と水酸基含有化合物、ハロゲン化物、エポキシ基含有化合物等とを反応させることにより合成する方法や、テトラカルボン酸二無水物から誘導されるテトラカルボン酸ジエステルもしくはテトラカルボン酸ジエステルジクロライドと、ジアミンとを反応させることにより合成する方法により得ることができる。テトラカルボン酸二無水物から誘導されるテトラカルボン酸ジエステルは、例えばテトラカルボン酸二無水物を2当量のアルコールと反応させ開環させて得ることができ、テトラカルボン酸ジエステルジクロライドは、テトラカルボン酸ジエステルを2当量の塩素化剤(例えば塩化チオニルなど)と反応させることで得ることができる。なお、ポリアミック酸エステルは、アミック酸エステル構造のみを有していてもよく、アミック酸構造とアミック酸エステル構造とが併存する部分エステル化物であってもよい。   The polyamic acid ester is derived from a method of synthesis by reacting a polyamic acid obtained by polymerizing a monomer composition with a hydroxyl group-containing compound, a halide, an epoxy group-containing compound, or the like, or a tetracarboxylic dianhydride. It can be obtained by a method of synthesis by reacting tetracarboxylic acid diester or tetracarboxylic acid diester dichloride with diamine. Tetracarboxylic acid diesters derived from tetracarboxylic dianhydride can be obtained by, for example, reacting tetracarboxylic dianhydride with 2 equivalents of alcohol to cause ring opening, and tetracarboxylic acid diester dichloride is obtained by reacting with tetracarboxylic acid. It can be obtained by reacting the diester with 2 equivalents of a chlorinating agent (for example, thionyl chloride). The polyamic acid ester may have only an amic acid ester structure, or may be a partially esterified product in which an amic acid structure and an amic acid ester structure coexist.

本発明の光配向用液晶配向剤は、これらの重合体またはその誘導体(特にポリアミック酸またはその誘導体)のうちの1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。   The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention may contain only one type of these polymers or derivatives thereof (particularly polyamic acid or derivatives thereof), or may contain two or more types.

ポリアミック酸またはその誘導体の分子量は、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)で、7,000〜500,000であることが好ましく、10,000〜200,000であることがより好ましい。ポリアミック酸またはその誘導体の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法による測定から求めることができる。   The molecular weight of the polyamic acid or derivative thereof is preferably 7,000 to 500,000 and more preferably 10,000 to 200,000 in terms of polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw). The molecular weight of the polyamic acid or derivative thereof can be determined from measurement by gel permeation chromatography (GPC) method.

モノマー組成物を重合させて得たポリアミック酸またはその誘導体、そのポリアミック酸から生成した誘導体は、多量の貧溶剤で沈殿させて得られる固形分をIR(赤外分光法)、NMR(核磁気共鳴分析)で分析することによりその存在を確認することができる。またKOHやNaOH等の強アルカリの水溶液によるポリアミック酸またはその誘導体の分解物の有機溶剤による抽出物をGC(ガスクロマトグラフィ)、HPLC(高速液体クロマトグラフィ)またはGC−MS(ガスクロマトグラフィ質量分析法)で分析することにより、使用されているモノマーを確認することができる。   The polyamic acid obtained by polymerizing the monomer composition or a derivative thereof, and the derivative produced from the polyamic acid are obtained by precipitating with a large amount of a poor solvent, the solid content obtained by IR (infrared spectroscopy), NMR (nuclear magnetic resonance) Its presence can be confirmed by analyzing in (Analysis). Moreover, the extract by the organic solvent of the decomposition product of polyamic acid or its derivative with strong alkali aqueous solution, such as KOH and NaOH, is obtained by GC (gas chromatography), HPLC (high performance liquid chromatography) or GC-MS (gas chromatography mass spectrometry). By analyzing, the monomer used can be confirmed.

<ポリマー成分の好ましい態様>
本発明の液晶配向剤は、単一のモノマー組成物から得た1種類の光反応性ポリマー成分を含むものであってもよいし、モノマー組成物の組成が異なる2種類以上の光反応性ポリマー成分を含むものであってもよい。本発明の液晶配向剤を用いて形成される液晶配向膜の液晶配向性を重視する場合は、光反応性ポリマー成分はポリアミック酸またはその誘導体からなることが好ましく、液晶配向剤は、ポリアミック酸またはその誘導体からなる光反応性ポリマー成分を2種類以上含むことが好ましい。
なお、本明細書中においては、ポリマー成分を1種類のみ含む液晶配向剤を単層型液晶配向剤と称することがある。また、2種以上のポリマー成分を含む液晶配向剤をブレンド型液晶配向剤と称することがある。ブレンド型液晶配向剤における複数のポリマー成分は、少なくとも1種が光反応性ポリマー成分であればよく、非光反応性ポリマー成分を含んでいてもよい。ここで、「非光反応性ポリマー成分」とは、モノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体からなるポリマー成分であって、モノマー組成物が、非光反応性モノマーからなるもののことをいう。
<Preferred embodiment of polymer component>
The liquid crystal aligning agent of the present invention may contain one kind of photoreactive polymer component obtained from a single monomer composition, or two or more kinds of photoreactive polymers having different monomer composition compositions. A component may be included. When placing importance on the liquid crystal alignment property of the liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal aligning agent of the present invention, the photoreactive polymer component is preferably composed of polyamic acid or a derivative thereof, and the liquid crystal aligning agent is polyamic acid or It is preferable to include two or more kinds of photoreactive polymer components made of the derivatives.
In the present specification, a liquid crystal aligning agent containing only one type of polymer component may be referred to as a single layer type liquid crystal aligning agent. Moreover, the liquid crystal aligning agent containing 2 or more types of polymer components may be called a blend type liquid crystal aligning agent. The plurality of polymer components in the blend type liquid crystal aligning agent may be at least one photoreactive polymer component, and may contain a non-photoreactive polymer component. Here, the “non-photoreactive polymer component” is a polymer component made of a polymer obtained by polymerizing a monomer composition or a derivative thereof, and the monomer composition is made of a non-photoreactive monomer. Say.

液晶配向剤の保存安定性、液晶配向剤の表示素子基板への印刷性、および形成される液晶配向膜の特性のバランスを重視する場合は、ブレンド型液晶配向剤であることが好ましい。ブレンド型液晶配向剤の好ましい例として、少なくとも第1のモノマーおよび第2のモノマーを含有するモノマー組成物から得た第1の光反応性ポリマー成分と、少なくとも第1のモノマーおよび第2のモノマーを含有するモノマー組成物であって、第1の光反応性ポリマーで用いたモノマー組成物とは組成が異なるモノマー組成物から得た第2の光反応性ポリマー成分を組み合わせたブレンド型液晶配向剤や、少なくとも第1のモノマーおよび第2のモノマーを含有するモノマー組成物から得た光反応性ポリマー成分と、非光反応性ポリマー成分を組み合わせたブレンド型液晶配向剤を挙げることができる。ここで、非光反応性ポリマー成分は、ポリアミック酸またはその誘導体を合成するためのモノマーを含有するモノマー組成物から得たものであることが好ましい。非光反応性ポリマー成分のモノマーに用いるテトラカルボン酸二無水物、ジアミン、その他のモノマーの好ましい範囲と具体例については、(非光反応性テトラカルボン酸二無水物)、(非光反応性ジアミンおよび非光反応性ジヒドラジド)および(モノイソシアネート)の欄の記載を参照することができる。   When emphasizing the balance between the storage stability of the liquid crystal aligning agent, the printability of the liquid crystal aligning agent on the display element substrate, and the characteristics of the liquid crystal alignment film to be formed, a blend type liquid crystal aligning agent is preferable. As a preferred example of the blend-type liquid crystal aligning agent, a first photoreactive polymer component obtained from a monomer composition containing at least a first monomer and a second monomer, and at least a first monomer and a second monomer A blend type liquid crystal aligning agent comprising a second photoreactive polymer component obtained from a monomer composition having a composition different from that of the monomer composition used in the first photoreactive polymer. And a blend type liquid crystal aligning agent in which a photoreactive polymer component obtained from a monomer composition containing at least a first monomer and a second monomer and a non-photoreactive polymer component are combined. Here, the non-photoreactive polymer component is preferably obtained from a monomer composition containing a monomer for synthesizing a polyamic acid or a derivative thereof. For preferred ranges and specific examples of tetracarboxylic dianhydrides, diamines, and other monomers used as monomers for non-photoreactive polymer components, see (Non-photoreactive tetracarboxylic dianhydrides), (Non-photoreactive diamines) Reference can also be made to the descriptions in the columns (non-photoreactive dihydrazide) and (monoisocyanate).

このような2種類のポリマー成分を用いる場合、例えば、一方には液晶配向能に優れた性能を有するポリマー成分を選択し、他方には液晶表示素子の電気的特性を改善するのに優れた性能を有するポリマー成分を選択する態様がある。この場合、それぞれのポリマー成分が含む高分子の構造や分子量を制御することにより、これらのポリマー成分を溶剤に溶解した液晶配向剤を、後述するように、基板に塗布し、予備乾燥を行って薄膜を形成する過程で、液晶配向能に優れた性能を有するポリマー成分を薄膜の上層に、液晶表示素子の電気的特性を改善するのに優れた性能を有するポリマー成分を薄膜の下層に偏析させることができる。これには、混在するポリマー成分において、表面エネルギーの小さな高分子からなるポリマー成分が上層に、表面エネルギーの大きな高分子からなるポリマー成分が下層に分離する現象を応用することができる。このような層分離の確認は、形成された液晶配向膜の表面エネルギーが、上層に偏析させることを意図したポリマー成分のみを含有する液晶配向剤によって形成された膜の表面エネルギーと同じか、または近い値であることで確認することができる。
層分離を発現させる方法として、上層に偏析させたいポリマー成分において、その高分子の分子量を小さくすることも挙げられる。
また、ポリアミック酸同士の混合からなる液晶配向剤では、上層に偏析させたいポリマー成分をポリイミドで構成することにより層分離を発現させることもできる。
When such two types of polymer components are used, for example, a polymer component having a performance excellent in liquid crystal alignment ability is selected on the one hand, and a performance superior in improving the electrical characteristics of the liquid crystal display element on the other hand. There is an aspect of selecting a polymer component having In this case, by controlling the structure and molecular weight of the polymer contained in each polymer component, a liquid crystal aligning agent in which these polymer components are dissolved in a solvent is applied to a substrate and preliminarily dried as described later. In the process of forming a thin film, the polymer component having excellent performance in liquid crystal alignment ability is segregated in the upper layer of the thin film, and the polymer component having excellent performance in improving the electrical characteristics of the liquid crystal display element is segregated in the lower layer of the thin film. be able to. For this, a phenomenon can be applied in which, in the mixed polymer component, a polymer component composed of a polymer having a small surface energy is separated into an upper layer, and a polymer component composed of a polymer having a large surface energy is separated into a lower layer. The confirmation of such layer separation is that the surface energy of the formed liquid crystal alignment film is the same as the surface energy of the film formed by the liquid crystal aligning agent containing only the polymer component intended to be segregated in the upper layer, or It can be confirmed by the close value.
As a method for expressing layer separation, it is also possible to reduce the molecular weight of the polymer in the polymer component to be segregated in the upper layer.
Moreover, in the liquid crystal aligning agent which consists of mixing of polyamic acids, layer separation can also be expressed by comprising the polymer component to segregate to an upper layer with a polyimide.

第1のモノマーおよび第2のモノマーは、薄膜の上層に偏析させるポリマー成分のためのモノマー組成物に含有させてもよいし、薄膜の下層に偏析させるポリマー成分のためのモノマー組成物に含有させてもよいし、また、両方のモノマー組成物に含有させてもよい。ポリアミック酸またはその誘導体を得るための第1のモノマーおよび第2のモノマーの好ましい範囲と具体例については、[第1のモノマー]および[第2のモノマー]の欄の記載を参照することができる。   The first monomer and the second monomer may be contained in the monomer composition for the polymer component segregated in the upper layer of the thin film, or may be contained in the monomer composition for the polymer component segregated in the lower layer of the thin film. It may also be included in both monomer compositions. For preferred ranges and specific examples of the first monomer and the second monomer for obtaining polyamic acid or a derivative thereof, the descriptions in the columns of [First monomer] and [Second monomer] can be referred to. .

薄膜の上層に偏析させるポリマー成分がポリアミック酸またはその誘導体からなるものである場合、その合成に用いるテトラカルボン酸二無水物としては、上記に例示した公知のテトラカルボン酸二無水物から制限されることなく選択することができる。
例えば、テトラカルボン酸二無水物は、式(AN−1−1)、式(AN−2−1)、式(AN−3−1)、式(AN−4−5)、および式(AN−4−17)で表される化合物が好ましく、式(AN−4−17)がより好ましい。式(AN−4−17)においては、m=4または8が好ましく、m=8がより好ましい。
When the polymer component segregated on the upper layer of the thin film is made of polyamic acid or a derivative thereof, the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis is limited from the known tetracarboxylic dianhydrides exemplified above. You can choose without.
For example, tetracarboxylic dianhydride has formula (AN-1-1), formula (AN-2-1), formula (AN-3-1), formula (AN-4-5), and formula (AN The compound represented by -4-17) is preferable, and the formula (AN-4-17) is more preferable. In formula (AN-4-17), m = 4 or 8 is preferable, and m = 8 is more preferable.

また、薄膜の上層に偏析させるポリマー成分がポリアミック酸またはその誘導体からなるものである場合、その合成に用いる非光反応性ジアミンおよび非光反応性ジヒドラジドとして、上記に例示した公知のジアミンおよびジヒドラジドから制限されることなく選択することができる。
例えば、非光反応性ジアミンおよび非光反応性ジヒドラジドとして、式(DI−4−1)、式(DI−4−13)、式(DI−4−15)、式(DI−5−1)、式(DI−7−3)、および式(DI−13−1)で表される化合物を用いるのが好ましい。中でも、式(DI−4−13)、式(DI−4−15)、式(DI−5−1)、および式(DI−13−1)で表される化合物を用いるのがより好ましい。式(DI−5−1)において、m=1、2または4が好ましく、m=4がより好ましい。式(DI−7−3)においてはm=3、n=1が好ましい。
合成に用いる非光反応性ジアミンは、非光反応性ジアミンの全量中、芳香族ジアミンを30モル%以上含むことが好ましく、50モル%以上含むことがより好ましい。
Further, when the polymer component segregated on the upper layer of the thin film is composed of polyamic acid or a derivative thereof, as the non-photoreactive diamine and non-photoreactive dihydrazide used for the synthesis, from the known diamines and dihydrazides exemplified above You can select without limitation.
For example, as the non-photoreactive diamine and non-photoreactive dihydrazide, the formula (DI-4-1), the formula (DI-4-13), the formula (DI-4-15), the formula (DI-5-1) It is preferable to use a compound represented by formula (DI-7-3) and formula (DI-13-1). Among these, it is more preferable to use a compound represented by the formula (DI-4-13), the formula (DI-4-15), the formula (DI-5-1), and the formula (DI-13-1). In formula (DI-5-1), m = 1, 2 or 4 is preferable, and m = 4 is more preferable. In the formula (DI-7-3), m = 3 and n = 1 are preferable.
The non-photoreactive diamine used in the synthesis preferably contains 30 mol% or more of aromatic diamine, more preferably 50 mol% or more, based on the total amount of nonphotoreactive diamine.

薄膜の下層に偏析させるポリマー成分がポリアミック酸またはその誘導体からなるものである場合、その合成に用いるテトラカルボン酸二無水物としては、上記に例示した公知のテトラカルボン酸二無水物から制限されることなく選択することができる。
例えば、テトラカルボン酸二無水物は、式(AN−1−1)、式(AN−1−13)、式(AN−2−1)、式(AN−3−2)、および式(AN−4−21)で表される化合物が好ましく、式(AN−1−1)、式(AN−2−1)、および式(AN−3−2)がより好ましい。
合成に用いるテトラカルボン酸二無水物は、テトラカルボン酸二無水物の全量中、芳香族テトラカルボン酸二無水物を10モル%以上含むことが好ましく、30モル%以上含むことがより好ましい。
When the polymer component segregated in the lower layer of the thin film is composed of polyamic acid or a derivative thereof, the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis is limited from the known tetracarboxylic dianhydrides exemplified above. You can choose without.
For example, tetracarboxylic dianhydride has formula (AN-1-1), formula (AN-1-13), formula (AN-2-1), formula (AN-3-2), and formula (AN The compound represented by -4-21) is preferable, and the formula (AN-1-1), the formula (AN-2-1), and the formula (AN-3-2) are more preferable.
The tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis preferably contains 10 mol% or more, more preferably 30 mol% or more of the aromatic tetracarboxylic dianhydride in the total amount of tetracarboxylic dianhydride.

薄膜の下層に偏析させるポリマー成分がポリアミック酸またはその誘導体からなるものである場合、その合成に用いるジアミンおよびジヒドラジドとしては、上記に例示した公知のジアミンから制限されることなく選択することができる。
例えば、ジアミンおよびジヒドラジドは、式(DI−4−1)、式(DI−4−2)、式(DI−4−10)、式(DI−4−18)、式(DI−4−19)、式(DI−5−9)、式(DI−5−28)、式(DI−5−30)、式(DI−13−1)、および式(DIH−2−1)で表される化合物が好ましい。中でも、式(DI−4−1)、式(DI−4−18)、式(DI−4−19)、式(DI−5−9)、および式(DI−13−1)で表される化合物がより好ましい。式(DI−5−30)において、k=2であるジアミンが好ましい。
合成に用いるジアミンは、芳香族ジアミンを、全ジアミンに対して、30モル%以上含むものである事が好ましく、50モル%以上含むものであることがより好ましい。
When the polymer component segregated in the lower layer of the thin film is composed of polyamic acid or a derivative thereof, the diamine and dihydrazide used for the synthesis can be selected from the known diamines exemplified above.
For example, diamine and dihydrazide may be represented by the formula (DI-4-1), formula (DI-4-2), formula (DI-4-10), formula (DI-4-18), formula (DI-4-19). ), Formula (DI-5-9), formula (DI-5-28), formula (DI-5-30), formula (DI-13-1), and formula (DIH-2-1). Are preferred. Especially, it is represented by formula (DI-4-1), formula (DI-4-18), formula (DI-4-19), formula (DI-5-9), and formula (DI-13-1). Are more preferred. In formula (DI-5-30), a diamine in which k = 2 is preferable.
The diamine used for the synthesis preferably contains 30 mol% or more of aromatic diamine, more preferably 50 mol% or more, based on the total diamine.

薄膜の上層に偏析させるポリアミック酸またはその誘導体からなるポリマー成分は、そのポリマー成分と薄膜の下層に偏析させるポリアミック酸またはその誘導体からなるポリマー成分の合計量に対して、5重量%〜50重量%が好ましく、10重量%〜40重量%がさらに好ましい。   The polymer component comprising a polyamic acid or derivative thereof segregated on the upper layer of the thin film is 5% to 50% by weight based on the total amount of the polymer component and the polymer component comprising polyamic acid or derivative thereof segregated on the lower layer of the thin film. 10 wt% to 40 wt% is more preferable.

<液晶配向剤のその他の成分>
液晶配向剤は、光反応性構造を含む構成単位を有するポリマー成分(光反応性ポリマー成分)を少なくとも含み、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分として、光反応性構造を含む構成単位を有しないポリマー成分(非光反応性ポリマー成分)や溶剤、添加剤を挙げることができる。
非光反応性ポリマー成分の説明については、<ポリマー成分の好ましい態様>の欄の対応する記載を参照することができる。
<Other components of liquid crystal aligning agent>
The liquid crystal aligning agent includes at least a polymer component (photoreactive polymer component) having a structural unit including a photoreactive structure, and may include other components. Examples of other components include a polymer component (non-photoreactive polymer component) having no structural unit including a photoreactive structure, a solvent, and an additive.
For the description of the non-photoreactive polymer component, reference can be made to the corresponding description in the section <Preferred embodiment of polymer component>.

[溶剤]
本発明の液晶配向剤は、液晶配向剤の塗布性やポリマー成分の濃度の調整の観点から、溶剤をさらに含有していてもよい。溶剤は、ポリマー成分を構成する高分子を溶解する能力を持った溶剤であれば格別制限なく適用可能である。溶剤には、例えばポリアミック酸、可溶性ポリイミド等の高分子成分の製造工程や各種用途で通常使用されている溶剤等を用いることができ、使用目的に応じて適宜選択できる。溶剤は1種でも2種以上の混合溶剤であってもよい。
[solvent]
The liquid crystal aligning agent of the present invention may further contain a solvent from the viewpoint of adjusting the coating property of the liquid crystal aligning agent and the concentration of the polymer component. The solvent can be applied without any particular limitation as long as it has the ability to dissolve the polymer constituting the polymer component. As the solvent, for example, a solvent usually used in the production process of polymer components such as polyamic acid and soluble polyimide and various applications can be used, and can be appropriately selected according to the purpose of use. The solvent may be one type or a mixed solvent of two or more types.

溶剤としては、ポリアミック酸またはその誘導体の親溶剤や、塗布性改善を目的とした他の溶剤が挙げられる。
例えば、ポリアミック酸またはその誘導体の親溶剤である非プロトン性極性有機溶剤を用いることができ、具体的には、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、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、N,N−ジメチルイソブチルアミド、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトンが挙げられる。
塗布性改善等を目的とした他の溶剤の例としては、ジイソブチルケトン、乳酸アルキル、ジアセトンアルコール、3−メチル−3−メトキシブタノール、4−メチル−2−ペンタノール、ジイソブチルカルビノール、テトラリン、イソホロン、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、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ブチルメチルエーテル等のジエチレングリコールジアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルまたはフェニルアセテート、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、1−ブトキシ−2−プロパノール等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル、マロン酸ジエチル等のマロン酸ジアルキル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のジプロピレングリコールモノアルキルエーテル、これらアセテート類等のエステル化合物が挙げられる。
これらの中で、液晶配向剤の溶剤は、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、γ−ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、ジイソブチルケトン、4−メチル−2−ペンタノール、ジイソブチルカルビノール、エチレングリコールモノブチルエーテル、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エチルメチルエーテル、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ブチルメチルエーテル、1−ブトキシ−2−プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、およびジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルセロソルブアセテートがより好ましい。
Examples of the solvent include a parent solvent for polyamic acid or a derivative thereof, and other solvents for improving coating properties.
For example, an aprotic polar organic solvent which is a parent solvent for polyamic acid or a derivative thereof can be used. Specifically, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylimidazolidinone, N-methylcaprolactam, N-methyl Lactones such as propionamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, diethylacetamide, N, N-dimethylisobutyramide, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, etc. Can be mentioned.
Examples of other solvents for improving coating properties include diisobutyl ketone, alkyl lactate, diacetone alcohol, 3-methyl-3-methoxybutanol, 4-methyl-2-pentanol, diisobutyl carbinol, tetralin, Isophorone, ethylene glycol monoalkyl ether such as ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoalkyl ether such as diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dialkyl ether such as diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, ethylene glycol monoalkyl or phenyl Acetate, triethylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol Propylene glycol monoalkyl ethers such as nomethyl ether and 1-butoxy-2-propanol, dialkyl malonates such as diethyl malonate, dipropylene glycol monoalkyl ethers such as dipropylene glycol monomethyl ether, and ester compounds such as acetates Can be mentioned.
Among these, the solvent for the liquid crystal aligning agent is N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylimidazolidinone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, diisobutylketone, 4-methyl-2-pentanol, diisobutylcarbinol, More preferred are ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, 1-butoxy-2-propanol, propylene glycol monomethyl ether, and dipropylene glycol monomethyl ether and butyl cellosolve acetate.

例えばポリアミック酸を光反応性ポリマー成分に用いた液晶配向剤が溶剤を含む場合、液晶配向剤中のポリアミック酸の濃度は0.1〜40重量%であることが好ましい。この液晶配向剤を基板に塗布するときには、膜厚の調整のために、含有されているポリアミック酸を予め溶剤により希釈する操作が必要とされることがある。
液晶配向剤における固形分濃度は特に限定されるものではなく、液晶配向剤の塗布法に合わせて適宜選択することが好ましい。塗布時のムラやピンホール等を抑えるため、通常は、液晶配向剤全量に対して、好ましくは0.1〜30重量%、より好ましくは1〜10重量%である。
For example, when the liquid crystal aligning agent which used the polyamic acid for the photoreactive polymer component contains a solvent, it is preferable that the density | concentration of the polyamic acid in a liquid crystal aligning agent is 0.1 to 40 weight%. When this liquid crystal aligning agent is applied to the substrate, an operation of diluting the contained polyamic acid with a solvent in advance may be required to adjust the film thickness.
The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent is not particularly limited, and it is preferable to select appropriately according to the coating method of the liquid crystal aligning agent. In order to suppress unevenness and pinholes at the time of application, it is usually preferably 0.1 to 30% by weight, more preferably 1 to 10% by weight, based on the total amount of the liquid crystal alignment agent.

液晶配向剤の粘度は、液晶配向剤の塗布に用いる方法、ポリマー成分として含む高分子の種類および濃度、溶剤の種類および濃度等によっても異なるが、例えば、液晶配向剤を印刷機により塗布する場合には、5〜100mPa・sであることが好ましく、10〜80mPa・sであることがより好ましい。これにより、印刷ムラを抑えて十分な膜厚で液晶配向膜を形成することができる。また、液晶配向剤をスピンコートにより塗布する場合には、液晶配向剤の粘度は、5〜200mPa・sであることが好ましく、10〜100mPa・sであることがより好ましい。液晶配向剤をインクジェット塗布装置により塗布する場合には、液晶配向剤の粘度は、5〜50mPa・sであることが好ましく、5〜20mPa・sであることがより好ましい。
液晶配向剤の粘度は、回転粘度測定法により測定され、例えば回転粘度計(東機産業製TVE−20L型)を用いて測定(測定温度:25℃)される。
The viscosity of the liquid crystal aligning agent varies depending on the method used for coating the liquid crystal aligning agent, the type and concentration of the polymer contained as the polymer component, the type and concentration of the solvent, and the like. Is preferably 5 to 100 mPa · s, more preferably 10 to 80 mPa · s. Thereby, the liquid crystal alignment film can be formed with a sufficient film thickness while suppressing printing unevenness. Moreover, when apply | coating a liquid crystal aligning agent by spin coating, it is preferable that the viscosity of a liquid crystal aligning agent is 5-200 mPa * s, and it is more preferable that it is 10-100 mPa * s. When applying a liquid crystal aligning agent with an inkjet coating device, the viscosity of the liquid crystal aligning agent is preferably 5 to 50 mPa · s, and more preferably 5 to 20 mPa · s.
The viscosity of the liquid crystal aligning agent is measured by a rotational viscosity measurement method, and is measured (measurement temperature: 25 ° C.) using, for example, a rotational viscometer (TVE-20L type manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

[添加剤]
本発明の液晶配向剤は各種添加剤をさらに含有していてもよい。各種添加剤は、配向膜の各種特性を向上させるために、それぞれの目的に応じて選択して使用することができる。以下に例を示す。
[Additive]
The liquid crystal aligning agent of the present invention may further contain various additives. Various additives can be selected and used depending on the purpose in order to improve various properties of the alignment film. An example is shown below.

(アルケニル置換ナジイミド化合物)
例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子の電気特性を長期に安定させる目的から、アルケニル置換ナジイミド化合物をさらに含有していてもよい。アルケニル置換ナジイミド化合物は1種で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。アルケニル置換ナジイミド化合物の含有量は、上記の目的から、ポリアミック酸またはその誘導体に対して1〜50重量%であることが好ましく、1〜30重量%であることがより好ましく、1〜20重量%であることがさらに好ましい。アルケニル置換ナジイミド化合物は、本発明で用いられるポリアミック酸またはその誘導体を溶解する溶剤に溶解させることができる化合物であることが好ましい。好ましいアルケニル置換ナジイミド化合物には、特開2008−096979号公報、特開2009−109987号公報、特開2013−242526号公報に開示されているアルケニル置換ナジイミド化合物が挙げられる。特に好ましいアルケニル置換ナジイミド化合物としては、ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、N,N’−m−キシリレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−ヘキサメチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)が挙げられる。
(Alkenyl-substituted nadiimide compound)
For example, the liquid crystal aligning agent of the present invention may further contain an alkenyl-substituted nadiimide compound for the purpose of stabilizing the electrical characteristics of the liquid crystal display element over a long period of time. An alkenyl substituted nadiimide compound may be used by 1 type, and may use 2 or more types together. For the above purpose, the content of the alkenyl-substituted nadiimide compound is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 1 to 30% by weight, and more preferably 1 to 20% by weight with respect to the polyamic acid or derivative thereof. More preferably. The alkenyl-substituted nadiimide compound is preferably a compound that can be dissolved in a solvent that dissolves the polyamic acid or derivative thereof used in the present invention. Preferred alkenyl-substituted nadiimide compounds include alkenyl-substituted nadiimide compounds disclosed in JP-A-2008-096979, JP-A-2009-109987, and JP-A-2013-242526. Particularly preferred alkenyl-substituted nadiimide compounds include bis {4- (allylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximido) phenyl} methane, N, N′-m-xylylene- Bis (allylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide), N, N′-hexamethylene-bis (allylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene -2,3-dicarboximide).

(ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物)
例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子の電気特性を長期に安定させる目的から、ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物をさらに含有していてもよい。ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物は1種の化合物であってもよいし、2種以上の化合物であってもよい。なお、ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物にはアルケニル置換ナジイミド化合物は含まれない。ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物には、好ましいものとして、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N’−ジヒドロキシエチレン−ビスアクリルアミド、エチレンビスアクリレート、および4,4’−メチレンビス(N,N−ジヒドロキシエチレンアクリレートアニリン)、シアヌル酸トリアリル、他に、特開2009−109987号公報、特開2013−242526号公報、国際公報2014/119682、国際公報2015/152014に開示されているラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物が挙げられる。ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物の含有量は、上記の目的から、ポリアミック酸またはその誘導体に対して1〜50重量%であることが好ましく、1〜30重量%であることがより好ましい。
(Compound having a radically polymerizable unsaturated double bond)
For example, the liquid crystal aligning agent of the present invention may further contain a compound having a radical polymerizable unsaturated double bond for the purpose of stabilizing the electrical characteristics of the liquid crystal display element for a long period of time. The compound having a radically polymerizable unsaturated double bond may be one type of compound or two or more types of compounds. The compound having a radical polymerizable unsaturated double bond does not include an alkenyl-substituted nadiimide compound. Preferred compounds having a radically polymerizable unsaturated double bond include N, N′-methylenebisacrylamide, N, N′-dihydroxyethylene-bisacrylamide, ethylenebisacrylate, and 4,4′-methylenebis ( N, N-dihydroxyethylene acrylate aniline), triallyl cyanurate, and other radicals disclosed in JP2009-109987A, JP2013-242526A, International Publication 2014/119682, International Publication 2015/201514 The compound which has a polymerizable unsaturated double bond is mentioned. The content of the compound having a radically polymerizable unsaturated double bond is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 1 to 30% by weight based on the polyamic acid or its derivative for the above purpose. preferable.

(オキサジン化合物)
例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子における電気特性を長期に安定させる目的から、オキサジン化合物をさらに含有していてもよい。オキサジン化合物は1種の化合物であってもよいし、2種以上の化合物であってもよい。オキサジン化合物の含有量は、上記の目的から、ポリアミック酸またはその誘導体に対して0.1〜50重量%であることが好ましく、1〜40重量%であることがより好ましく、1〜20重量%であることがさらに好ましい。
(Oxazine compound)
For example, the liquid crystal aligning agent of this invention may further contain the oxazine compound from the objective of stabilizing the electrical property in a liquid crystal display element for a long period of time. The oxazine compound may be one type of compound or two or more types of compounds. The content of the oxazine compound is preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 1 to 40% by weight, and more preferably 1 to 20% by weight with respect to the polyamic acid or derivative thereof for the above purpose. More preferably.

オキサジン化合物は、ポリアミック酸またはその誘導体を溶解させる溶剤に可溶であり、加えて、開環重合性を有するオキサジン化合物が好ましい。好ましいオキサジン化合物には、式(OX−3−1)、式(OX−3−9)、式(OX−3−10)で表されるオキサジン化合物、他に、特開2007−286597号公報、特開2013−242526号公報に開示されているオキサジン化合物が挙げられる。   The oxazine compound is soluble in a solvent for dissolving the polyamic acid or a derivative thereof, and in addition, an oxazine compound having ring-opening polymerizability is preferable. Preferred oxazine compounds include oxazine compounds represented by formula (OX-3-1), formula (OX-3-9), and formula (OX-3-10), in addition to JP-A 2007-286597, Examples thereof include oxazine compounds disclosed in JP2013-242526A.

(オキサゾリン化合物)
例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子における電気特性を長期に安定させる目的から、オキサゾリン化合物をさらに含有していてもよい。オキサゾリン化合物はオキサゾリン構造を有する化合物である。オキサゾリン化合物は1種の化合物であってもよいし、2種以上の化合物であってもよい。オキサゾリン化合物の含有量は、上記の目的から、ポリアミック酸またはその誘導体に対して0.1〜50重量%であることが好ましく、1〜40重量%であることがより好ましく、1〜20重量%であることがさらに好ましい。好ましいオキサゾリン化合物には、特開2010−054872号公報、特開2013−242526号公報に開示されているオキサゾリン化合物が挙げられる。より好ましくは、1,3−ビス(4,5−ジヒドロ−2−オキサゾリル)ベンゼンが挙げられる。
(Oxazoline compound)
For example, the liquid crystal aligning agent of this invention may further contain the oxazoline compound from the objective of stabilizing the electrical property in a liquid crystal display element for a long period of time. An oxazoline compound is a compound having an oxazoline structure. The oxazoline compound may be one type of compound or two or more types of compounds. The content of the oxazoline compound is preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 1 to 40% by weight, and more preferably 1 to 20% by weight with respect to the polyamic acid or a derivative thereof for the above purpose. More preferably. Preferred oxazoline compounds include oxazoline compounds disclosed in JP 2010-048772 A and JP 2013-242526 A. More preferred is 1,3-bis (4,5-dihydro-2-oxazolyl) benzene.

(エポキシ化合物)
例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子における電気特性を長期に安定させる目的、膜の硬度を向上させる目的、もしくはシール剤との密着性を向上させる目的から、エポキシ化合物をさらに含有していてもよい。エポキシ化合物は1種の化合物であってもよいし、2種以上の化合物であってもよい。エポキシ化合物の含有量は、上記の目的から、ポリアミック酸またはその誘導体に対して0.1〜50重量%であることが好ましく、1〜20重量%であることがより好ましく、1〜10重量%であることがさらに好ましい。
エポキシ化合物としては、分子内にエポキシ環を1つまたは2つ以上有する種々の化合物を用いることができる。
膜の硬度を向上させる目的、もしくはシール剤との密着性を向上させる目的のためには、分子内にエポキシ環を2つ以上有する化合物が好ましく、3つまたは4つ有する化合物がより好ましい。
エポキシ化合物としては、特開2009-175715号公報、特開2013−242526号公報、特開2016−170409号公報、国際公報2017/217413に開示されているエポキシ化合物が挙げられる。好ましいエポキシ化合物としては、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、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、(3,3‘,4,4’−ジエポキシ)ビシクロヘキシル、1,4−ブタンジオールグリシジルエーテル、イソシアヌル酸トリス(2,3−エポキシプロピル)、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−m−キシレンジアミンが挙げられる。
上記の他、エポキシ環を有するオリゴマーや重合体を添加することもできる。エポキシ環を有するオリゴマーや重合体は特開2013−242526号公報に開示されているオリゴマーや重合体を使用することができる。
(Epoxy compound)
For example, the liquid crystal aligning agent of the present invention further contains an epoxy compound for the purpose of stabilizing the electrical characteristics in the liquid crystal display element for a long period of time, the purpose of improving the hardness of the film, or the purpose of improving the adhesion with the sealing agent. It may be. The epoxy compound may be one type of compound or two or more types of compounds. The content of the epoxy compound is preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 1 to 20% by weight, more preferably 1 to 10% by weight with respect to the polyamic acid or derivative thereof for the above purpose. More preferably.
As the epoxy compound, various compounds having one or more epoxy rings in the molecule can be used.
For the purpose of improving the hardness of the film or improving the adhesion to the sealant, a compound having two or more epoxy rings in the molecule is preferable, and a compound having three or four is more preferable.
As an epoxy compound, the epoxy compound currently disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-175715, Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-242526, Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-170409, and international publication 2017/217413 is mentioned. Preferred epoxy compounds include N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy. Silane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, (3,3 ′, 4,4′-diepoxy) bicyclohexyl, 1,4-butanediol glycidyl ether, isocyanuric acid tris (2,3- Epoxypropyl), 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylenediamine.
In addition to the above, an oligomer or polymer having an epoxy ring can also be added. As the oligomer or polymer having an epoxy ring, the oligomer or polymer disclosed in JP2013-242526A can be used.

(シラン化合物)
例えば、本発明の液晶配向剤は、基板およびシール剤との密着性を向上させる目的から、シラン化合物をさらに含有していてもよい。シラン化合物の含有量は、上記の目的から、ポリアミック酸またはその誘導体に対して0.1〜30重量%であることが好ましく、0.5〜20重量%であることがより好ましく、0.5〜10重量%であることがさらに好ましい。
シランカップリング剤としては、特開2013−242526、特開2015−212807号公報、特開2018−173545号公報、国際公報2018/181566に開示されているシランカップリング剤を使用することができる。
好ましいシランカップリング剤として、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、パラアミノフェニルトリメトキシシラン、および3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−トリメトキシプロピルコハク酸、3−トリエトキシプロピルコハク酸、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
(Silane compound)
For example, the liquid crystal aligning agent of the present invention may further contain a silane compound for the purpose of improving the adhesion between the substrate and the sealing agent. The content of the silane compound is preferably 0.1 to 30% by weight, more preferably 0.5 to 20% by weight, more preferably 0.5% to 0.5% by weight based on the above-mentioned purpose. More preferably, it is 10 weight%.
As a silane coupling agent, the silane coupling agent currently disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-242526, Unexamined-Japanese-Patent No. 2015-212807, Unexamined-Japanese-Patent No. 2018-173545, and international publication 2018/181565 can be used.
Preferred silane coupling agents include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, paraaminophenyltrimethoxysilane, and 3 -Aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-trimethoxypropyl succinic acid, 3-triethoxypropyl succinic acid, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane Can be mentioned.

上記記載の添加剤の他、配向膜の強度を上げる目的、または液晶表示素子における電気特性を長期に安定させる目的から、シクロカーボネート基を持つ化合物、ヒドロキシアルキルアミド部位や水酸基を持つ化合物を添加することもできる。具体的化合物としては、特開2016−118753号公報、国際公報2017/110976に開示されている化合物が挙げられる。好ましい化合物としては、以下の式(HD−1)〜式(HD−4)が挙げられる。これらの化合物は、ポリアミック酸またはその誘導体に対して0.5〜50重量%であることが好ましく、1〜30重量%であることがより好ましく、1〜10重量%であることがさらに好ましい。   In addition to the additives described above, a compound having a cyclocarbonate group, a compound having a hydroxyalkylamide moiety or a hydroxyl group is added for the purpose of increasing the strength of the alignment film or stabilizing the electrical characteristics of the liquid crystal display element for a long period of time. You can also Specific examples of the compound include those disclosed in JP-A-2006-118753 and International Publication No. 2017/110976. Preferred compounds include the following formulas (HD-1) to (HD-4). These compounds are preferably 0.5 to 50% by weight, more preferably 1 to 30% by weight, and still more preferably 1 to 10% by weight based on the polyamic acid or derivative thereof.

また、帯電防止の向上を必要とするときは帯電防止剤、低温でイミド化を進行させる場合はイミド化触媒を使用することもできる。イミド化触媒としては、特開2013−242526号公報に開示されているイミド化触媒が挙げられる。   In addition, an antistatic agent can be used when improvement in antistatic is required, and an imidization catalyst can be used when imidization proceeds at a low temperature. As an imidation catalyst, the imidation catalyst currently disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-242526 is mentioned.

液晶配向膜
次に、本発明の液晶配向膜について説明する。
本発明の液晶配向膜は、本発明の光配向用液晶配向剤によって形成されたものである。
本発明の光配向用液晶配向剤の説明と好ましい範囲、具体例については、光配向用液晶配向剤の欄の記載を参照することができる。
以下において、本発明の光配向用液晶配向剤(液晶配向剤)による液晶配向膜の形成方法の一例について説明する。
本発明の液晶配向膜は、液晶配向剤から液晶配向膜を作製する通常の方法によって得ることができる。本発明の液晶配向膜は、例えば、本発明の液晶配向剤の塗膜を形成する工程と、塗膜を加熱乾燥して液晶配向剤の膜を形成する工程と、液晶配向剤の膜に光を照射して異方性を付与する工程(配向工程)と、異方性を付与した液晶配向剤の膜を加熱焼成する工程(加熱焼成工程)を経ることによって得ることができる。この加熱焼成の際、本発明では、液晶配向膜のポリマー鎖を構成する重合体またはその誘導体の第1の構成単位が化学反応を起こして、光配向用の光反応性基が消失し、膜全体で光反応性基の数が減少するか、光反応性基が存在しなくなる。そのため、形成された液晶配向膜は、強い光に晒されてもラジカルを発生しにくく、光に対して高い安定性を示す。また、このとき、重合体またはその誘導体の第2の構成単位は、化学反応を起こすことなく、光配向処理を行った直後の構造を保持するため、その構造がポリマー主鎖の異方性に効果的に寄与する。これにより、形成された液晶配向膜は、光に対して安定性が高いことに加えて、良好な液晶配向性を発揮する。
Next, the liquid crystal alignment film of the present invention will be described.
The liquid crystal alignment film of the present invention is formed by the liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention.
For the description of the liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention, the preferred range, and specific examples, the description in the column of the liquid crystal aligning agent for photo-alignment can be referred to.
Below, an example of the formation method of the liquid crystal aligning film by the liquid crystal aligning agent (liquid crystal aligning agent) for photo-alignment of this invention is demonstrated.
The liquid crystal alignment film of the present invention can be obtained by an ordinary method for producing a liquid crystal alignment film from a liquid crystal aligning agent. The liquid crystal alignment film of the present invention includes, for example, a step of forming a coating film of the liquid crystal alignment agent of the present invention, a step of heating and drying the coating film to form a liquid crystal alignment agent film, Can be obtained through a step of applying anisotropy (orientation step) and a step of heating and baking a film of a liquid crystal aligning agent to which anisotropy is provided (heating and baking step). During this heating and firing, in the present invention, the first constituent unit of the polymer or its derivative constituting the polymer chain of the liquid crystal alignment film undergoes a chemical reaction, and the photoreactive group for photoalignment disappears, and the film Overall, the number of photoreactive groups is reduced or no photoreactive groups are present. Therefore, the formed liquid crystal alignment film hardly generates radicals even when exposed to strong light, and exhibits high stability to light. At this time, the second structural unit of the polymer or derivative thereof retains the structure immediately after the photo-alignment treatment without causing a chemical reaction, so that the structure becomes anisotropic to the polymer main chain. Contribute effectively. As a result, the formed liquid crystal alignment film exhibits good liquid crystal alignment in addition to high stability to light.

塗膜は、通常の液晶配向膜の作製と同様に、液晶表示素子における基板に本発明の液晶配向剤を塗布することによって形成することができる。基板には、ITO(IndiumTinOxide)、IZO(In23−ZnO)、IGZO(In−Ga−ZnO4)電極等の電極やカラーフィルタ等が設けられていてもよいガラス製、窒化ケイ素製、アクリル製、ポリカーボネイト製、ポリイミド製等の基板が挙げられる。 A coating film can be formed by apply | coating the liquid crystal aligning agent of this invention to the board | substrate in a liquid crystal display element similarly to preparation of a normal liquid crystal aligning film. The substrate may be provided with electrodes such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (In 2 O 3 —ZnO), IGZO (In—Ga—ZnO 4 ) electrodes, color filters, etc. Examples include substrates made of acrylic, polycarbonate, polyimide, and the like.

液晶配向剤を基板に塗布する方法としてはスピンナー法、印刷法、ディッピング法、滴下法、インクジェット法等が一般に知られている。これらの方法は本発明においても同様に適用可能である。   As a method for applying a liquid crystal aligning agent to a substrate, a spinner method, a printing method, a dipping method, a dropping method, an ink jet method and the like are generally known. These methods are similarly applicable in the present invention.

加熱乾燥工程は、オーブンまたは赤外炉の中で加熱処理する方法、ホットプレート上で加熱処理する方法等が一般に知られている。加熱乾燥工程は溶剤の蒸発が可能な範囲内の温度で実施することが好ましく、加熱焼成工程における温度に対して比較的低い温度で実施することがより好ましい。具体的には加熱乾燥温度は30℃〜150℃の範囲であること、さらには50℃〜120℃の範囲であることが好ましい。   As the heat drying step, a method of heat treatment in an oven or an infrared furnace, a method of heat treatment on a hot plate, and the like are generally known. The heat drying step is preferably performed at a temperature within a range where the solvent can be evaporated, and more preferably at a temperature relatively lower than the temperature in the heat baking step. Specifically, the heat drying temperature is preferably in the range of 30 ° C to 150 ° C, and more preferably in the range of 50 ° C to 120 ° C.

加熱焼成工程は、例えば光反応性ポリマー成分を構成するポリアミック酸またはその誘導体が脱水・閉環反応を呈するのに必要な条件で行うことができる。塗膜の焼成は、オーブンまたは赤外炉の中で加熱処理する方法、ホットプレート上で加熱処理する方法等が一般に知られている。これらの方法も本発明において同様に適用可能である。加熱温度は、40〜300℃であることが好ましく、100〜300℃であることがより好ましく、120〜280℃であることがさらに好ましく、150〜250℃であることがさらにより好ましい。加熱時間は1分間〜3時間であることが好ましく、5分間〜1時間であることがより好ましく、15分間〜45分間であることがさらに好ましい。加熱時間は加熱温度によって調整することが望ましく、例えば加熱温度が40〜180℃の時は加熱時間が10分間〜3時間であることが好ましく、加熱温度が180〜300℃の時は加熱時間が1分間〜1時間であることが好ましい。なかでも反応効率を高めることができる点から、加熱温度が150〜280℃で加熱時間が10分間〜1時間であることがより好ましく、加熱温度が180〜250℃で加熱時間が15分間〜45分間であることがさらに好ましい。
また、加熱焼成は、異なる温度で複数回行うこともできる。このとき、異なる温度に設定された複数の加熱装置を用いてもよいし、1台の加熱装置を用いて、異なる温度に順次変化させながら行ってもよい。異なる温度で2回加熱焼成を行う場合、1回目は90〜180℃、2回目は185℃以上の温度で行うのが好ましい。また、低温度から高温へと温度を変化させて焼成することができる。温度を変化させて焼成を行なう場合、初期温度は90〜180℃が好ましい。最終温度は185〜300℃が好ましく、190〜230℃がより好ましい。
The heat-firing step can be performed, for example, under conditions necessary for the polyamic acid or the derivative constituting the photoreactive polymer component to exhibit a dehydration / ring-closing reaction. As for the baking of the coating film, a method of heat treatment in an oven or an infrared furnace, a method of heat treatment on a hot plate, and the like are generally known. These methods are equally applicable in the present invention. The heating temperature is preferably 40 to 300 ° C, more preferably 100 to 300 ° C, still more preferably 120 to 280 ° C, and still more preferably 150 to 250 ° C. The heating time is preferably 1 minute to 3 hours, more preferably 5 minutes to 1 hour, and even more preferably 15 minutes to 45 minutes. It is desirable to adjust the heating time according to the heating temperature. For example, when the heating temperature is 40 to 180 ° C., the heating time is preferably 10 minutes to 3 hours, and when the heating temperature is 180 to 300 ° C. It is preferably 1 minute to 1 hour. Among these, it is more preferable that the heating temperature is 150 to 280 ° C. and the heating time is 10 minutes to 1 hour, and the heating temperature is 180 to 250 ° C. and the heating time is 15 minutes to 45 from the point that the reaction efficiency can be increased. More preferably, it is minutes.
Further, the heating and baking can be performed a plurality of times at different temperatures. At this time, a plurality of heating devices set to different temperatures may be used, or may be performed while sequentially changing to different temperatures using one heating device. When performing baking twice at different temperatures, the first time is preferably 90 to 180 ° C., and the second time is preferably 185 ° C. or more. Moreover, it can bake by changing temperature from low temperature to high temperature. When baking by changing temperature, 90-180 degreeC is preferable for initial temperature. The final temperature is preferably 185 to 300 ° C, more preferably 190 to 230 ° C.

本発明の液晶配向膜の形成方法において、液晶を水平および/または垂直方向に対して一方向に配向させるために、薄膜へ異方性を付与する手段として、公知の光配向法を好適に用いることができる。   In the method for forming a liquid crystal alignment film of the present invention, a known photo-alignment method is suitably used as a means for imparting anisotropy to a thin film in order to align the liquid crystal in one direction with respect to the horizontal and / or vertical direction. be able to.

光配向法による本発明の液晶配向膜の形成方法について、詳細に説明する。光配向法を用いた本発明の液晶配向膜は、塗膜を加熱乾燥した後の薄膜に、放射線の直線偏光または無偏光を照射することにより、薄膜に異方性を付与し、その膜を加熱焼成することにより形成することができる。または、塗膜を加熱乾燥し、加熱焼成した後に、薄膜に放射線の直線偏光または無偏光を照射することにより形成する事ができる。配向性の点から、放射線の照射工程は加熱焼成工程前に行うのが好ましい。   The method for forming the liquid crystal alignment film of the present invention by the photo-alignment method will be described in detail. The liquid crystal alignment film of the present invention using the photo-alignment method imparts anisotropy to the thin film by irradiating the thin film after heating and drying the coating with linearly polarized light or non-polarized light. It can be formed by heating and baking. Alternatively, it can be formed by irradiating the thin film with linearly polarized light or non-polarized light after the coating film is heated and dried and heated and fired. From the viewpoint of orientation, the radiation irradiation step is preferably performed before the heating and baking step.

さらに、液晶配向膜の液晶配向能を上げるために、塗膜を加熱しながら放射線の直線偏光または無偏光を照射することもできる。放射線の照射は、塗膜を加熱乾燥する工程、または加熱焼成する工程で行ってもよく、加熱乾燥工程と加熱焼成工程の間に行ってもよい。該工程における加熱乾燥温度は、30℃〜150℃の範囲であること、さらには50℃〜120℃の範囲であることが好ましい。また該工程における加熱焼成温度は、30℃〜300℃の範囲であること、さらには50℃〜250℃の範囲であることが好ましい。   Furthermore, in order to raise the liquid crystal aligning ability of a liquid crystal aligning film, a linearly polarized light or non-polarized light can be irradiated while heating a coating film. Irradiation may be performed in a step of heating and drying the coating film or a step of heating and baking, or may be performed between the heating and drying step and the heating and baking step. The heating and drying temperature in this step is preferably in the range of 30 ° C to 150 ° C, and more preferably in the range of 50 ° C to 120 ° C. Moreover, it is preferable that the heat-firing temperature in this process is the range of 30 degreeC-300 degreeC, Furthermore, it is preferable that it is the range of 50 degreeC-250 degreeC.

放射線としては、例えば150〜800nmの波長の光を含む紫外線または可視光を用いることができるが、300〜400nmの光を含む紫外線が好ましい。また、直線偏光または無偏光を用いることができる。これらの光は、前記薄膜に液晶配向能を付与することができる光であれば特に限定されないが、液晶に対して強い配向規制力を発現させたい場合、直線偏光が好ましい。   As the radiation, for example, ultraviolet light or visible light including light having a wavelength of 150 to 800 nm can be used, but ultraviolet light including light of 300 to 400 nm is preferable. Further, linearly polarized light or non-polarized light can be used. These lights are not particularly limited as long as they can impart liquid crystal alignment ability to the thin film, but linearly polarized light is preferable when it is desired to develop a strong alignment regulating force for liquid crystals.

本発明の液晶配向膜は、低エネルギーの光照射でも高い液晶配向能を示すことができる。前記放射線照射工程における直線偏光の照射量は0.05〜20J/cm2であることが好ましく、0.5〜10J/cm2がより好ましい。また直線偏光の波長は200〜400nmであることが好ましく、300〜400nmであることがより好ましい。直線偏光の膜表面に対する照射角度は特に限定されないが、液晶に対する強い配向規制力を発現させたい場合、膜表面に対してなるべく垂直であることが配向処理時間短縮の観点から好ましい。また、本発明の液晶配向膜は、直線偏光を照射することにより、直線偏光の偏光方向に対して直角方向に液晶を配向させることができる。 The liquid crystal alignment film of the present invention can exhibit high liquid crystal alignment ability even with low energy light irradiation. Dose of linearly polarized light in the irradiation step is preferably from 0.05~20J / cm 2, more preferably 0.5~10J / cm 2. The wavelength of linearly polarized light is preferably 200 to 400 nm, and more preferably 300 to 400 nm. Although the irradiation angle with respect to the film surface of linearly polarized light is not particularly limited, it is preferable from the viewpoint of shortening the alignment processing time that it is as perpendicular as possible to the film surface in order to develop a strong alignment regulating force for the liquid crystal. The liquid crystal alignment film of the present invention can align liquid crystal in a direction perpendicular to the polarization direction of linearly polarized light by irradiating linearly polarized light.

放射線の直線偏光または無偏光を照射する工程に使用する光源には、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、Deep UVランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、ハイパワーメタルハライドランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ、エキシマランプ、KrFエキシマレーザー、蛍光ランプ、LEDランプ、ナトリウムランプ、マイクロウェーブ励起無電極ランプ、などを制限なく用いることができる。   The light source used in the process of irradiating linearly polarized light or non-polarized light includes ultra-high pressure mercury lamp, high pressure mercury lamp, low pressure mercury lamp, deep UV lamp, halogen lamp, metal halide lamp, high power metal halide lamp, xenon lamp, mercury A xenon lamp, an excimer lamp, a KrF excimer laser, a fluorescent lamp, an LED lamp, a sodium lamp, a microwave excitation electrodeless lamp, and the like can be used without limitation.

本発明の液晶配向膜は、前述した工程以外の他の工程をさらに含む方法によって好適に得られる。例えば、本発明の液晶配向膜は焼成または放射線照射後の膜を洗浄液で洗浄する工程は必須としないが、他の工程の都合で洗浄工程を設けることができる。   The liquid crystal alignment film of the present invention can be suitably obtained by a method that further includes steps other than the steps described above. For example, the liquid crystal alignment film of the present invention does not require a process of cleaning the film after baking or radiation irradiation with a cleaning liquid, but a cleaning process can be provided for convenience of other processes.

洗浄液による洗浄方法としては、ブラッシング、ジェットスプレー、蒸気洗浄または超音波洗浄等が挙げられる。これらの方法は単独で行ってもよいし、併用してもよい。洗浄液としては純水または、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等の各種アルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン等のハロゲン系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類を用いることができるが、これらに限定されるものではない。もちろん、これらの洗浄液は十分に精製された不純物の少ないものが用いられる。このような洗浄方法は、本発明の液晶配向膜の形成における前記洗浄工程にも適用することができる。   Examples of the cleaning method using the cleaning liquid include brushing, jet spray, steam cleaning, and ultrasonic cleaning. These methods may be performed alone or in combination. The cleaning liquid is pure water, various alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, halogen solvents such as methylene chloride, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. Although it can be used, it is not limited to these. Of course, these cleaning liquids are sufficiently purified and have few impurities. Such a cleaning method can also be applied to the cleaning step in the formation of the liquid crystal alignment film of the present invention.

本発明の液晶配向膜の液晶配向能を高めるために、加熱焼成工程の前後、または、偏光または無偏光の放射線照射の前後に、熱や光によるアニール処理を用いることができる。該アニール処理において、アニール温度が30〜180℃、好ましくは50〜150℃であり、時間は1分〜2時間が好ましい。また、アニール処理に使用するアニール光には、UVランプ、蛍光ランプ、LEDランプなどが挙げられる。光の照射量は0.3〜10J/cm2であることが好ましい。 In order to enhance the liquid crystal alignment ability of the liquid crystal alignment film of the present invention, annealing treatment with heat or light can be used before or after the heating and baking step or before or after irradiation with polarized or non-polarized radiation. In the annealing treatment, the annealing temperature is 30 to 180 ° C., preferably 50 to 150 ° C., and the time is preferably 1 minute to 2 hours. Examples of the annealing light used for the annealing treatment include a UV lamp, a fluorescent lamp, and an LED lamp. The light irradiation amount is preferably 0.3 to 10 J / cm 2 .

本発明の液晶配向膜の膜厚は、特に限定されないが、10〜300nmであることが好ましく、30〜150nmであることがより好ましい。本発明の液晶配向膜の膜厚は、段差計やエリプソメータ等の公知の膜厚測定装置によって測定することができる。   Although the film thickness of the liquid crystal aligning film of this invention is not specifically limited, It is preferable that it is 10-300 nm, and it is more preferable that it is 30-150 nm. The film thickness of the liquid crystal alignment film of the present invention can be measured by a known film thickness measuring device such as a step meter or an ellipsometer.

本発明の液晶配向膜は特に大きな配向の異方性を持つことを特徴とする。このような異方性の大きさは特開2005−275364号公報等に記載の偏光IRを用いた方法で評価する事ができる。またエリプソメトリーを用いた方法によっても評価することができる。詳しくは、分光エリプソメータによって液晶配向膜のリタデーション値を測定することができる。膜のリタデーション値はポリマー主鎖の配向度に比例して大きくなる。すなわち、大きなリタデーション値を持つポリマーの膜は、大きな配向度を持ち、液晶配向膜として使用した場合、より大きな異方性を持つ液晶配向膜が液晶組成物に対し大きな配向規制力を持つと考えられる。   The liquid crystal alignment film of the present invention is particularly characterized by having a large alignment anisotropy. The magnitude of such anisotropy can be evaluated by a method using polarized IR described in JP-A-2005-275364. It can also be evaluated by a method using ellipsometry. Specifically, the retardation value of the liquid crystal alignment film can be measured by a spectroscopic ellipsometer. The retardation value of the film increases in proportion to the degree of orientation of the polymer main chain. That is, a polymer film having a large retardation value has a large degree of alignment, and when used as a liquid crystal alignment film, a liquid crystal alignment film having a larger anisotropy has a large alignment regulating force on the liquid crystal composition. It is done.

本発明の液晶配向膜は横電界方式の液晶表示素子に好適に用いることができる。横電界方式の液晶表示素子に用いる場合、Pt角が小さいほど、また液晶配向能が高いほど暗状態での黒表示レベルは高くなり、コントラストが向上する。Pt角は0.1°以下が好ましい。   The liquid crystal alignment film of the present invention can be suitably used for a horizontal electric field type liquid crystal display element. When used in a horizontal electric field type liquid crystal display element, the smaller the Pt angle and the higher the liquid crystal alignment ability, the higher the black display level in the dark state and the better the contrast. The Pt angle is preferably 0.1 ° or less.

本発明の液晶配向膜は、スマートフォン、タブレット、車載モニター、テレビ等、液晶ディスプレイ用の液晶組成物の配向制御に用いることができる。液晶ディスプレイ用の液晶組成物の配向用途以外に、光学補償材やその他すべての液晶材料の配向制御に用いることができる。また本発明の液晶配向膜は大きな異方性を有するので、単独で光学補償材用途に使用することができる。   The liquid crystal alignment film of the present invention can be used for alignment control of liquid crystal compositions for liquid crystal displays such as smartphones, tablets, vehicle monitors, and televisions. In addition to the alignment use of the liquid crystal composition for liquid crystal displays, it can be used for alignment control of optical compensation materials and all other liquid crystal materials. Moreover, since the liquid crystal aligning film of this invention has big anisotropy, it can be used independently for an optical compensation material use.

液晶表示素子
次に、本発明の液晶表示素子について説明する。
本発明の液晶表示素子は、本発明の液晶配向膜を有する点に特徴がある。本発明の液晶配向膜およびその形成方法の説明と好ましい範囲、具体例については、液晶配向膜の欄の記載を参照することができる。
本発明の液晶表示素子は、液晶配向膜が本発明の液晶配向膜であることにより、高輝度バックライトを搭載した場合でも、高い電圧保持率が維持され、高い表示品位を実現することができる。また、液晶配向膜が優れた液晶配向性を発揮して、コントラストが高く、鮮明な明暗表示を実現することができる。
本発明の液晶表示素子について詳細に説明する。本発明は、対向配置されている一対の基板と、前記一対の基板それぞれの対向している面の一方または両方に形成されている電極と、前記一対の基板それぞれの対向している面に形成された液晶配向膜と、前記一対の基板間に形成された液晶層と、前記対向基板を挟むように設置されている一対の偏光フィルムとバックライトと駆動装置とを有する液晶表示素子において、前記液晶配向膜が本発明の液晶配向膜により構成されている。
Next, the liquid crystal display element of the present invention will be described.
The liquid crystal display element of the present invention is characterized by having the liquid crystal alignment film of the present invention. For the description of the liquid crystal alignment film of the present invention and the method for forming the same, the preferred range, and specific examples, the description in the column of the liquid crystal alignment film can be referred to.
In the liquid crystal display element of the present invention, since the liquid crystal alignment film is the liquid crystal alignment film of the present invention, a high voltage holding ratio is maintained even when a high-brightness backlight is mounted, and high display quality can be realized. . In addition, the liquid crystal alignment film exhibits excellent liquid crystal alignment properties, and a high contrast and clear bright / dark display can be realized.
The liquid crystal display element of the present invention will be described in detail. The present invention is formed on a pair of substrates disposed opposite to each other, an electrode formed on one or both of the surfaces opposed to each of the pair of substrates, and a surface opposed to each of the pair of substrates. A liquid crystal display element comprising: a liquid crystal alignment film formed; a liquid crystal layer formed between the pair of substrates; a pair of polarizing films disposed so as to sandwich the counter substrate; a backlight; and a driving device. The liquid crystal alignment film is constituted by the liquid crystal alignment film of the present invention.

電極は、基板の一面に形成される電極であれば特に限定されない。このような電極には、例えばITOや金属の蒸着膜等が挙げられる。また電極は、基板の一方の面の全面に形成されていてもよいし、例えばパターン化されている所望の形状に形成されていてもよい。電極の前記所望の形状には、例えば櫛型またはジグザグ構造等が挙げられる。電極は、一対の基板のうちの一方の基板に形成されていてもよいし、両方の基板に形成されていてもよい。電極の形成の形態は液晶表示素子の種類に応じて異なり、例えばIPS型液晶表示素子(横電界型液晶表示素子)の場合は前記一対の基板の一方に電極が配置され、その他の液晶表示素子の場合は前記一対の基板の双方に電極が配置される。前記基板または電極の上に前記液晶配向膜が形成される。   The electrode is not particularly limited as long as it is an electrode formed on one surface of the substrate. Examples of such electrodes include ITO and metal vapor deposition films. Further, the electrode may be formed on the entire surface of one surface of the substrate, or may be formed in a desired shape that is patterned, for example. Examples of the desired shape of the electrode include a comb shape or a zigzag structure. The electrode may be formed on one of the pair of substrates, or may be formed on both substrates. The form of electrode formation differs depending on the type of liquid crystal display element. For example, in the case of an IPS type liquid crystal display element (lateral electric field type liquid crystal display element), an electrode is disposed on one of the pair of substrates, and the other liquid crystal display elements In this case, electrodes are disposed on both of the pair of substrates. The liquid crystal alignment film is formed on the substrate or electrode.

ホモジニアス配向の液晶表示素子(例えばIPS、FFSなど)の場合は、構成として、少なくとも、バックライト側からバックライト、第一の偏光フィルム、第一の基板、第一の液晶配向膜、液晶層、第二の基板、第二の偏光フィルムを有し、前記偏光フィルムの偏向軸は、第一の偏光フィルムの偏向軸(偏光吸収の方向)と第二の偏光フィルムの偏向軸とが交差(好ましくは直交)するように設置される。この時、第一の偏光フィルムの偏向軸と液晶配向方向が平行になるように、または直交するように設置することができる。第一の偏光フィルムの偏向軸と液晶配向方向が平行になるように設置した液晶表示素子をO−モード、直交するように設置した液晶表示素子をE−モードと言う。本発明の液晶配向膜は、O-モード、E−モードどちらにも適用でき、目的によって選択することができる。   In the case of a homogeneous alignment liquid crystal display element (for example, IPS, FFS, etc.), as a configuration, at least the backlight from the backlight side, the first polarizing film, the first substrate, the first liquid crystal alignment film, the liquid crystal layer, A second substrate and a second polarizing film, wherein the polarizing axis of the polarizing film intersects the polarizing axis of the first polarizing film (polarization absorption direction) and the polarizing axis of the second polarizing film (preferably Are orthogonal to each other. At this time, the first polarizing film can be installed so that the deflection axis and the liquid crystal alignment direction are parallel or orthogonal. A liquid crystal display element installed so that the deflection axis of the first polarizing film and the liquid crystal alignment direction are parallel to each other is called an O-mode, and a liquid crystal display element installed so as to be orthogonal is called an E-mode. The liquid crystal alignment film of the present invention can be applied to both the O-mode and the E-mode, and can be selected depending on the purpose.

多くの光異性化型材料には2色性を有する化合物が用いられている。そのため、液晶配向剤に対して異方性を付加させるために照射する偏光の偏光軸を、バックライト側に配置した偏光フィルムからの偏光の偏光軸と平行に揃える(本発明の液晶配向剤を使用した場合には、O−モードの配置とする)と、液晶配向膜の光吸収波長域の透過率が上昇する。その為、液晶表示素子の透過率を更に改善することができる。   Many photoisomerizable materials use dichroic compounds. Therefore, the polarization axis of polarized light to be irradiated to add anisotropy to the liquid crystal aligning agent is aligned in parallel with the polarization axis of polarized light from the polarizing film disposed on the backlight side (the liquid crystal aligning agent of the present invention When used, the O-mode arrangement) increases the transmittance in the light absorption wavelength region of the liquid crystal alignment film. Therefore, the transmittance of the liquid crystal display element can be further improved.

前記液晶層は、液晶配向膜が形成された面が対向している前記一対の基板によって液晶組成物が挟持される形で形成される。液晶層の形成では、微粒子や樹脂シート等の、前記一対の基板の間に介在して適当な間隔を形成するスペーサを必要に応じて用いることができる。   The liquid crystal layer is formed in such a manner that the liquid crystal composition is sandwiched between the pair of substrates facing each other on which the liquid crystal alignment film is formed. In the formation of the liquid crystal layer, a spacer such as fine particles or a resin sheet that is interposed between the pair of substrates to form an appropriate interval can be used as necessary.

液晶層の形成方法としては、真空注入法とODF(One Drop Fill)法が知られている。   As a method for forming a liquid crystal layer, a vacuum injection method and an ODF (One Drop Fill) method are known.

真空注入法では、液晶配向膜面が対向するように、空隙(セルギャップ)を設けて、かつ液晶の注入口を残して、シール剤を印刷し、基板を張り合わせる。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、真空差圧を利用して液晶を注入充填した後、注入口を封止し、液晶表示素子を製造する。   In the vacuum injection method, a gap (cell gap) is provided so that the liquid crystal alignment film surfaces face each other, and a sealing agent is printed and the substrates are attached to each other, leaving a liquid crystal injection port. A liquid crystal is injected and filled into the cell gap defined by the substrate surface and the sealing agent by using a vacuum differential pressure, and then the injection port is sealed to manufacture a liquid crystal display element.

ODF法では、一対の基板のうちの一方の液晶配向膜面の外周にシール剤を印刷し、シール剤の内側の領域に液晶を滴下した後、液晶配向膜面が対向するように他方の基板を張り合わせる。そして、液晶を基板の全面に押し広げ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化し、液晶表示素子を製造する。   In the ODF method, a sealant is printed on the outer periphery of one liquid crystal alignment film surface of a pair of substrates, the liquid crystal is dropped on a region inside the sealant, and then the other substrate so that the liquid crystal alignment film surfaces face each other. Stick together. Then, the liquid crystal is spread over the entire surface of the substrate, and then the entire surface of the substrate is irradiated with ultraviolet light to cure the sealant, thereby manufacturing a liquid crystal display element.

基板の張り合わせに用いられるシール剤には、UV硬化型以外に熱硬化型も知られている。シール剤の印刷は、例えばスクリーン印刷法により行なうことができる。   In addition to the UV curable type, a thermosetting type is also known as a sealant used for bonding substrates. The sealing agent can be printed by, for example, a screen printing method.

液晶組成物には、特に制限はなく、誘電率異方性が正または負の各種の液晶組成物を用いることができる。誘電率異方性が正の好ましい液晶組成物には、特許3086228、特許2635435、特表平5−501735号公報、特開平8−157826号公報、特開平8−231960号公報、特開平9−241644号公報(EP885272A1)、特開平9−302346号公報(EP806466A1)、特開平8−199168号公報(EP722998A1)、特開平9−235552号公報、特開平9−255956号公報、特開平9−241643号公報(EP885271A1)、特開平10−204016号公報(EP844229A1)、特開平10−204436号公報、特開平10−231482号公報、特開2000−087040号公報、特開2001−48822号公報等に開示されている液晶組成物が挙げられる。   The liquid crystal composition is not particularly limited, and various liquid crystal compositions having a positive or negative dielectric anisotropy can be used. Preferred liquid crystal compositions having positive dielectric anisotropy include Japanese Patent No. 3086228, Japanese Patent No. 2635435, Japanese Patent Laid-Open No. 5-501735, Japanese Patent Laid-Open No. 8-157826, Japanese Patent Laid-Open No. 8-231960, and Japanese Patent Laid-Open No. 9-93. No. 241644 (EP88272A1), JP-A-9-302346 (EP806466A1), JP-A-8-199168 (EP722998A1), JP-A-9-235552, JP-A-9-255958, JP-A-9-241463. (EP885271A1), JP-A-10-204016 (EP844229A1), JP-A-10-204436, JP-A-10-231482, JP-A-2000-087040, JP-A-2001-48822, etc. Examples of liquid crystal compositions disclosed It is.

前記負の誘電率異方性を有する液晶組成物の好ましい例として、特開昭57−114532号公報、特開平2−4725号公報、特開平4−224885号公報、特開平8−40953号公報、特開平8−104869号公報、特開平10−168076号公報、特開平10−168453号公報、特開平10−236989号公報、特開平10−236990号公報、特開平10−236992号公報、特開平10−236993号公報、特開平10−236994号公報、特開平10−237000号公報、特開平10−237004号公報、特開平10−237024号公報、特開平10−237035号公報、特開平10−237075号公報、特開平10−237076号公報、特開平10−237448号公報(EP967261A1)、特開平10−287874号公報、特開平10−287875号公報、特開平10−291945号公報、特開平11−029581号公報、特開平11−080049号公報、特開2000−256307号公報、特開2001−019965号公報、特開2001−072626号公報、特開2001−192657号公報、特開2010−037428号公報、国際公開2011/024666、国際公開2010/072370、特表2010−537010号公報、特開2012−077201号公報、特開2009−084362号公報等に開示されている液晶組成物が挙げられる。   As preferable examples of the liquid crystal composition having the negative dielectric anisotropy, JP-A-57-114532, JP-A-2-4725, JP-A-4-222485, and JP-A-8-40953. JP-A-8-104869, JP-A-10-168076, JP-A-10-168453, JP-A-10-236989, JP-A-10-236990, JP-A-10-236992, JP 10-236993 A, JP 10-236994 A, JP 10-237000 A, JP 10-237004 A, JP 10-237024 A, JP 10-237035 A, JP 10-10370 A. -237075, JP-A-10-237076, JP-A-10-237448 (EP96726) A1), JP-A-10-287874, JP-A-10-287875, JP-A-10-291945, JP-A-11-029581, JP-A-11-080049, JP-A-2000-256307 JP, 2001-019965, JP, 2001-072626, JP, 2001-192657, JP, 2010-037428, International publication 2011/024666, International publication 2010/072370, Special table 2010-537010. And the liquid crystal composition disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-0777201 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-084362.

誘電率異方性が正または負の液晶組成物に1種以上の光学活性化合物を添加して使用することも何ら差し支えない。   One or more optically active compounds may be added to a liquid crystal composition having a positive or negative dielectric anisotropy.

また例えば、本発明の液晶表示素子に用いる液晶組成物は、例えば配向性を向上させる観点から、添加物をさらに添加してもよい。このような添加物は、光重合性モノマー、光学活性な化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合開始剤、重合禁止剤などである。好ましい光重合性モノマー、光学活性な化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合開始剤、重合禁止剤には、特開2013−242526号公報等に開示されているオキサジン化合物が挙げられる。   Further, for example, the liquid crystal composition used in the liquid crystal display element of the present invention may further contain an additive from the viewpoint of improving the orientation. Such additives are photopolymerizable monomers, optically active compounds, antioxidants, ultraviolet absorbers, dyes, antifoaming agents, polymerization initiators, polymerization inhibitors, and the like. Preferred photopolymerizable monomers, optically active compounds, antioxidants, ultraviolet absorbers, dyes, antifoaming agents, polymerization initiators, polymerization inhibitors include oxazine compounds disclosed in JP2013-242526A Is mentioned.

PSA(polymer sustained alignment)モードの液晶表示素子に適合させるために重合可能な化合物を液晶組成物に混合することができる。重合可能な化合物の好ましい例はアクリレート、メタクリレート、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物(オキシラン、オキセタン)、ビニルケトンなどの重合可能な基を有する化合物である。好ましい化合物には、特開2013−242526号公報等に開示されている化合物が挙げられる。   A polymerizable compound can be mixed with the liquid crystal composition in order to be adapted to a liquid crystal display element in a PSA (polymer sustained alignment) mode. Preferred examples of the polymerizable compound are compounds having a polymerizable group such as acrylate, methacrylate, vinyl compound, vinyloxy compound, propenyl ether, epoxy compound (oxirane, oxetane), vinyl ketone and the like. Preferred compounds include those disclosed in JP2013-242526A.

以下、実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。   Hereinafter, the features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

測定法と評価法
[重量平均分子量(Mw)の測定]
ポリアミック酸の重量平均分子量は、2695セパレーションモジュール・2414示差屈折計(Waters社製)を用いてGPC法により測定し、ポリスチレン換算することにより求めた。測定に使用したサンプルは、得られたポリアミック酸をリン酸−DMF混合溶液(リン酸/N,N−ジメチルホルムアミド=0.6/100:重量比の混合溶液)で、ポリアミック酸濃度が約2重量%になるように希釈したものである。カラムにはHSPgel RT MB−M(Waters社製)を使用し、リン酸−DMF混合溶液を展開溶媒として、カラム温度50℃、流速0.40mL/minの条件で測定を行った。標準ポリスチレンには東ソー(株)製のTSK標準ポリスチレンを用いた。
Measurement method and evaluation method [ Measurement of weight average molecular weight (Mw)]
The weight average molecular weight of the polyamic acid was determined by GPC method using a 2695 separation module / 2414 differential refractometer (manufactured by Waters) and converted to polystyrene. The sample used for the measurement was a polyamic acid obtained by mixing a phosphoric acid-DMF mixed solution (phosphoric acid / N, N-dimethylformamide = 0.6 / 100: weight ratio mixed solution) with a polyamic acid concentration of about 2. Diluted to a weight percentage. For the column, HSPgel RT MB-M (manufactured by Waters) was used, and measurement was performed under the conditions of a column temperature of 50 ° C. and a flow rate of 0.40 mL / min using a phosphoric acid-DMF mixed solution as a developing solvent. As the standard polystyrene, TSK standard polystyrene manufactured by Tosoh Corporation was used.

[電圧保持率(VHR)信頼性の評価]
液晶表示素子の電圧保持率(VHR)は、「水嶋他、第14回液晶討論会予稿集p78(1988)」に記載の方法に従い、60℃で、波高±5Vの矩形波をセルに印加して測定した。電圧保持率は、印加した電圧がフレーム周期後どの程度保持されているかを示す指標であり、この値が100%であれば、全ての電荷が保持されていることを意味する。VHR信頼性は、上記セルをLEDバックライトに300時間暴露し、再度VHRを測定することで評価した。300時間後のVHRが大きいほど、製膜された配向膜の光ストレスに対する信頼性が高いことを意味する。300時間後のVHRが90%以上であればVHR信頼性は良好、95%以上であれば著しく良好であることを意味する。
[Evaluation of voltage holding ratio (VHR) reliability]
The voltage holding ratio (VHR) of the liquid crystal display element was determined by applying a rectangular wave with a wave height of ± 5 V to the cell at 60 ° C. according to the method described in “Mizushima et al. Measured. The voltage holding ratio is an index indicating how much the applied voltage is held after the frame period. If this value is 100%, it means that all charges are held. VHR reliability was evaluated by exposing the cell to an LED backlight for 300 hours and measuring VHR again. It means that the higher the VHR after 300 hours, the higher the reliability of the deposited alignment film against light stress. If the VHR after 300 hours is 90% or more, the VHR reliability is good, and if it is 95% or more, it means that the VHR reliability is extremely good.

[透過率の評価]
透明ガラス基板上に液晶配向膜を形成し、紫外可視分光光度計V−660(日本分光株式会社製)にて、380nm〜430nmの透過率を測定し、380nm〜430nmにおける透過率の平均値を求めた。この数値が大きいほど、配向膜の着色が抑制されていて、光透過特性が良好な配向膜であることを意味する。
[Evaluation of transmittance]
A liquid crystal alignment film is formed on a transparent glass substrate, the transmittance of 380 nm to 430 nm is measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer V-660 (manufactured by JASCO Corporation), and the average value of the transmittance at 380 nm to 430 nm is calculated. Asked. The larger the value, the more the alignment film is suppressed from being colored, which means that the alignment film has better light transmission characteristics.

[AC残像・コントラストの測定(液晶配向性の評価)]
AC残像は国際公開2000/43833号パンフレットに記載の方法に従って測定した。
具体的には、作製した液晶セルの輝度−電圧特性(B−V特性)を測定し、これをストレス印加前の輝度−電圧特性:B(before)とした。次に、液晶セルに4.5V、60Hzの交流を20分間印加した後、1秒間ショートし、再び輝度−電圧特性(B−V特性)を測定した。これをストレス印加後の輝度−電圧特性:B(after)とした。そして、測定した各B−V特性の電圧1.3Vにおける輝度を用い、下記式にて輝度変化率ΔB(%)を求めた。ΔB(%)の値が小さいほど、AC残像の発生を抑制できること、すなわち液晶配向性が良好であることを意味する。
ΔB(%)=[B(after)1.3−B(before)1.3]/B(before)1.3×100
式において、B(before)1.3はストレス印加前のB−V特性における1.3Vでの輝度を示し、B(after)1.3はストレス印加後のB−V特性における1.3Vでの輝度を示す。
輝度変化率ΔBは以下の基準で評価した。
ΔB(%)が1.5%未満:◎
ΔB(%)が1.5%以上2.0%未満:〇
ΔB(%)が2.0%以上3.0%未満:△
ΔB(%)が3.0%以上:×
[AC afterimage / contrast measurement (evaluation of liquid crystal alignment)]
AC afterimage was measured according to the method described in International Publication No. 2000/43833 pamphlet.
Specifically, the luminance-voltage characteristic (B-V characteristic) of the manufactured liquid crystal cell was measured, and this was defined as the luminance-voltage characteristic before applying stress: B (before). Next, an alternating current of 4.5 V and 60 Hz was applied to the liquid crystal cell for 20 minutes, then shorted for 1 second, and the luminance-voltage characteristics (BV characteristics) were measured again. This is the luminance-voltage characteristic after application of stress: B (after). Then, the luminance change rate ΔB (%) was obtained by the following formula using the measured luminance at a voltage of 1.3 V of each BV characteristic. A smaller value of ΔB (%) means that the occurrence of an AC afterimage can be suppressed, that is, the liquid crystal orientation is better.
ΔB (%) = [B (after) 1.3 −B (before) 1.3 ] / B (before) 1.3 × 100
In the equation, B (before) 1.3 represents the luminance at 1.3 V in the BV characteristic before stress application, and B (after) 1.3 represents the luminance at 1.3 V in the BV characteristic after stress application. .
The luminance change rate ΔB was evaluated according to the following criteria.
ΔB (%) is less than 1.5%: ◎
ΔB (%) is 1.5% or more and less than 2.0%: ○ ΔB (%) is 2.0% or more and less than 3.0%: Δ
ΔB (%) is 3.0% or more: ×

また、ストレス印加前のB−V特性における最小輝度と最大輝度の比を用いてコントラスト(CR)を求めた。CRの値が大きいほど、明暗表示が鮮明であることを意味する。
CR=B(before)max/B(before)min
式において、B(before)maxはストレス印加前のB−V特性における最大輝度を示し、B(before)minはストレス印加前のB−V特性における最小輝度を示す。
コントラストCRは使用する液晶組成物毎に下の基準で評価した。
<ネガ型液晶組成物Aを使用した場合>
CRが3500以上:◎
CRが3250以上3500未満:〇
CRが3000以上3250未満:△
CRが3000未満:×
<ポジ型液晶組成物Bを使用した場合>
CRが3250以上:◎
CRが3000以上3250未満:〇
CRが2750以上3000未満:△
CRが2750未満:×
Further, the contrast (CR) was obtained by using the ratio between the minimum luminance and the maximum luminance in the BV characteristics before applying stress. The larger the CR value, the clearer the light and dark display.
CR = B (before) max / B (before) min
In the equation, B (before) max indicates the maximum luminance in the BV characteristic before stress application, and B (before) min indicates the minimum luminance in the BV characteristic before stress application.
The contrast CR was evaluated according to the following criteria for each liquid crystal composition used.
<When using negative liquid crystal composition A>
CR is over 3500: ◎
CR is 3250 or more and less than 3500: 〇 CR is 3000 or more and less than 3250: △
CR is less than 3000: ×
<When positive type liquid crystal composition B is used>
CR is 3250 or more: ◎
CR is 3000 or more and less than 3250: 〇 CR is 2750 or more and less than 3000: △
CR is less than 2750: ×

使用した化合物および溶剤
本実施例でワニスの調製に使用したジアミンを、熱反応性を有する光反応性ジアミン、熱反応性を有しない光反応性ジアミンおよび非光反応性ジアミンに分けて下記に示す。なお、熱反応性を有する光反応性ジアミンには、式(2)で表されるジアミンを使用した。
Compounds and Solvents Used The diamines used in the preparation of the varnishes in this example are divided into photoreactive diamines having thermal reactivity, photoreactive diamines having no thermal reactivity, and non-photoreactive diamines, and are shown below. . In addition, the diamine represented by Formula (2) was used for the photoreactive diamine which has thermal reactivity.

[熱反応性を有する光反応性ジアミン]
[Photoreactive diamine with thermal reactivity]

「熱反応性を有しない光反応性ジアミン」
"Photoreactive diamine without thermal reactivity"

[非光反応性ジアミン]
[Non-photoreactive diamine]

[テトラカルボン酸二無水物]
本実施例でワニスの調製に使用したテトラカルボン酸二無水物を下記に示す。
[Tetracarboxylic dianhydride]
The tetracarboxylic dianhydride used for the preparation of the varnish in this example is shown below.

[添加剤]
本実施例で液晶配向剤の調製に使用した添加剤を下記に示す。
AD−1:2,2‘−(1,3−フェニレン)ビス−(2−オキサゾリン)(略称:1,3−PBO)
AD−2:セロキサイド8000
AD−3:2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(略称:S530)
AD−4:3−トリメトキシプロピルコハク酸無水物
AD−5:イソシアヌル酸トリス(2-ヒドロキシエチル)
[Additive]
Additives used in the preparation of the liquid crystal aligning agent in this example are shown below.
AD-1: 2,2 ′-(1,3-phenylene) bis- (2-oxazoline) (abbreviation: 1,3-PBO)
AD-2: Celoxide 8000
AD-3: 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (abbreviation: S530)
AD-4: 3-trimethoxypropyl succinic anhydride AD-5: tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate

[溶剤]
本実施例で液晶配向剤の調製に使用した溶剤を下記に示す。
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
BC:ブチルセロソルブ(エチレングリコールモノブチルエーテル)
[solvent]
The solvent used for the preparation of the liquid crystal aligning agent in this example is shown below.
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone BC: Butyl cellosolve (ethylene glycol monobutyl ether)

ワニスの調製
本実施例で使用したワニスは、下記の手順で調製した。ここで、下記の各調製例で使用した光反応性ジアミンは、ワニス1〜21の調製例では、熱反応性を有する光反応性ジアミンと熱反応性を有しない光反応性ジアミンであり、比較ワニス1の調製例では、熱反応性を有する光反応性ジアミンのみであり、比較ワニス2の調製例では、熱反応性を有しない光反応性ジアミンのみである。ブレンド用ワニス1〜8は、光反応性構造を導入していないワニスであり、他のワニスにブレンドして使用するものである。
Preparation of varnish The varnish used in this example was prepared by the following procedure. Here, the photoreactive diamine used in each of the following preparation examples is a photoreactive diamine having thermal reactivity and a photoreactive diamine having no thermal reactivity in the preparation examples of varnishes 1 to 21, and compared. In the preparation example of varnish 1, it is only photoreactive diamine which has thermal reactivity, and in the preparation example of comparative varnish 2, it is only photoreactive diamine which does not have thermal reactivity. The varnishes 1 to 8 for blending are varnishes into which a photoreactive structure has not been introduced, and are used by blending with other varnishes.

[ワニスの調製例1] ワニス1の調製
攪拌翼、窒素導入管を装着した100mLの3つ口フラスコに、熱反応性を有する光反応性ジアミン(4−3)を2.2567g、熱反応性を有しない光反応性ジアミン(V−2−1)を0.4725g、非光反応性ジアミン(DI−4−13)を0.0852g、非光反応性ジアミン(DI−13−1)を0.0597g入れ、N−メチル−2−ピロリドンを64.0g加えた。この溶液に、テトラカルボン酸二無水物として、(AN−4−17,m=8)を1.8094g、(AN−2−1)を0.6549g、および(AN−1−1)を0.6616g加え、室温で24時間攪拌した。この反応液に、ブチルセロソルブを30.0g加え、生成したポリマー成分が目的の重量平均分子量になるまで、70℃で加熱攪拌した。その結果、ポリマー成分の重量平均分子量が13,000であり、樹脂分濃度(固形分であるポリマー濃度)が6重量%であるワニス1を得た。
[Varnish Preparation Example 1] Preparation of Varnish 1 In a 100 mL three-necked flask equipped with a stirring blade and a nitrogen introduction tube, 2.2567 g of photoreactive diamine (4-3) having thermal reactivity, thermal reactivity 0.4725 g of non-photoreactive diamine (V-2-1), 0.0852 g of non-photoreactive diamine (DI-4-13), and 0 of non-photoreactive diamine (DI-13-1) 0.0597 g was added, and 64.0 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added. To this solution, as tetracarboxylic dianhydride, (AN-4-17, m = 8) 1.8094 g, (AN-2-1) 0.6549 g, and (AN-1-1) 0 6616 g was added and stirred at room temperature for 24 hours. To this reaction liquid, 30.0 g of butyl cellosolve was added, and the mixture was heated and stirred at 70 ° C. until the produced polymer component had the target weight average molecular weight. As a result, a varnish 1 having a polymer component weight average molecular weight of 13,000 and a resin concentration (polymer concentration as a solid content) of 6% by weight was obtained.

[ワニスの調製例2〜21] ワニス2〜21の調製
ジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物として用いる化合物と配合比を、表1に示すように変更したこと以外は、調製例1と同様にして樹脂分濃度が6重量%のワニス2〜21を調製した。このとき、ポリマー成分の合成条件は、重量平均分子量が5,000から20,000の範囲になるように調整した。生成したポリマー成分の重量平均分子量を表1に示す。なお、表1において、ジアミンとして2以上の化合物が掲載されている調製例では、その全ての化合物を合わせてジアミンとして使用したことを意味し、テトラカルボン酸二無水物として2以上の化合物が掲載されている調製例では、その全ての化合物を合わせてテトラカルボン酸二無水物として使用したことを意味する。角括弧内の数値は配合比(モル%)を表し、「−」はその欄に対応する化合物を使用していないことを意味する。表2、3においても、同様である。
[Preparation Examples 2 to 21 of Varnish] Preparation of Varnishes 2 to 21 The same manner as Preparation Example 1 except that the compounds used as diamines and tetracarboxylic dianhydrides and the mixing ratios were changed as shown in Table 1. Varnishes 2 to 21 having a resin concentration of 6% by weight were prepared. At this time, the synthesis conditions of the polymer component were adjusted so that the weight average molecular weight was in the range of 5,000 to 20,000. Table 1 shows the weight average molecular weight of the produced polymer component. In Table 1, in the preparation examples in which two or more compounds are listed as diamines, it means that all the compounds are combined and used as diamines, and two or more compounds are listed as tetracarboxylic dianhydrides. In the prepared preparation examples, it means that all the compounds were combined and used as tetracarboxylic dianhydride. The numerical value in square brackets represents a compounding ratio (mol%), and “-” means that a compound corresponding to that column is not used. The same applies to Tables 2 and 3.

[ワニスの比較調製例1、2] 比較ワニス1、2の調製
ジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物として用いる化合物と配合比を、表2に示すように変更したこと以外は、調製例1と同様にして樹脂分濃度が6重量%の比較ワニス1、2を調製した。生成したポリマー成分の重量平均分子量を表2に示す。
[Comparative Preparation Examples 1 and 2 of Varnish] Preparation of Comparative Varnishes 1 and 2 Same as Preparation Example 1 except that the compounds used as diamines and tetracarboxylic dianhydrides and the blending ratio were changed as shown in Table 2. Comparative varnishes 1 and 2 having a resin concentration of 6% by weight were prepared. Table 2 shows the weight average molecular weight of the produced polymer component.

[ブレンド用ワニスの調製例1〜8] ブレンド用ワニス1〜8の調製
ジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物として用いる化合物と配合比を、表3に示すように変更したこと以外は、調製例1と同様にして樹脂分濃度が6重量%であるブレンド用ワニス1〜8を調製した。生成したポリマー成分の重量平均分子量を表3に示す。
[Preparation Examples 1 to 8 for Blending Varnish] Preparation of Blending Varnishes 1 to 8 Preparation Example 1 except that the compounds used as diamines and tetracarboxylic dianhydrides and the blending ratio were changed as shown in Table 3. In the same manner, varnishes for blending 1 to 8 having a resin concentration of 6% by weight were prepared. Table 3 shows the weight average molecular weight of the produced polymer components.

液晶配向剤の調製
上記の各調製例で調製したワニス1〜21、ブレンド用ワニス1〜8および比較ワニス1、2を使用して、下記の手順で液晶配向剤を調製した。
Preparation of Liquid Crystal Alignment Agent A liquid crystal alignment agent was prepared by the following procedure using varnishes 1 to 21, varnishes 1 to 8 and comparative varnishes 1 and 2 prepared in each of the above preparation examples.

[実施例1] 配向剤1の調製
攪拌翼、窒素導入管を装着した50mLのナスフラスコに、ワニス1(10.0g)を秤取って投入し、そこにN−メチル−2−ピロリドン(1.4g)およびブチルセロソルブ(0.6g)を加え、室温で1時間攪拌して樹脂分濃度5重量%の配向剤1を得た。
[Example 1] Preparation of alignment agent 1 Varnish 1 (10.0 g) was weighed and introduced into a 50 mL eggplant flask equipped with a stirring blade and a nitrogen introduction tube, and N-methyl-2-pyrrolidone (1 0.4 g) and butyl cellosolve (0.6 g) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour to obtain an aligning agent 1 having a resin concentration of 5% by weight.

[実施例2〜21] 配向剤2〜21の調製
ワニス1の代わりに表4に示すワニスを用いること以外は、実施例1と同様にして配向剤2〜21を調製した。
[Examples 2 to 21] Preparation of Alignment Agents 2 to 21 Alignment agents 2 to 21 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the varnish shown in Table 4 was used instead of the varnish 1.

[実施例22] 配向剤22の調製
攪拌翼、窒素導入管を装着した50mLのナスフラスコに、ワニス1(3.0g)とブレンド用ワニス1(7.0g)をそれぞれ秤取って投入し、そこにN−メチル−2−ピロリドン(3.5g)およびブチルセロソルブ(1.5g)を加え、室温で1時間攪拌して樹脂分濃度4重量%の配向剤22を得た。
[Example 22] Preparation of alignment agent 22 In a 50 mL eggplant flask equipped with a stirring blade and a nitrogen introduction tube, varnish 1 (3.0 g) and varnish 1 for blending (7.0 g) were weighed and put, respectively. N-methyl-2-pyrrolidone (3.5 g) and butyl cellosolve (1.5 g) were added thereto and stirred at room temperature for 1 hour to obtain an aligning agent 22 having a resin concentration of 4% by weight.

[実施例23〜59] 配向剤23〜59の調製
ワニス1およびブレンド用ワニス1の代わりに、表5に示すワニスおよびブレンド用ワニスをそれぞれ用いること以外は、実施例22と同様にして配向剤23〜59を調製した。
[Examples 23 to 59] Preparation of alignment agents 23 to 59 An alignment agent was obtained in the same manner as in Example 22 except that the varnish and the varnish for blending shown in Table 5 were used instead of the varnish 1 and the varnish for blending 1, respectively. 23-59 were prepared.

[実施例60] 配向剤60の調製
攪拌翼、窒素導入管を装着した50mLのナスフラスコに、ワニス1(3.0g)とブレンド用ワニス1(7.0g)をそれぞれ秤取って投入し、添加剤(AD−1)を全固形分重量に対して1重量%加え、さらにそこにN−メチル−2−ピロリドン(3.5g)およびブチルセロソルブ(1.5g)を加え、室温で1時間攪拌して樹脂分濃度4重量%の配向剤60を得た。
[Example 60] Preparation of alignment agent 60 Into a 50 mL eggplant flask equipped with a stirring blade and a nitrogen introduction tube, varnish 1 (3.0 g) and varnish 1 for blending (7.0 g) were weighed and put, respectively. Additive (AD-1) was added in an amount of 1% by weight based on the total solid weight, and N-methyl-2-pyrrolidone (3.5 g) and butyl cellosolve (1.5 g) were further added thereto, followed by stirring at room temperature for 1 hour. Thus, an aligning agent 60 having a resin concentration of 4% by weight was obtained.

[実施例61〜65] 配向剤61〜65の調製
ワニス1およびブレンド用ワニス1の代わりに、表5に示すワニスおよびブレンド用ワニスをそれぞれ用いること、表5に示す通りに添加剤を全固形分重量に対し加えること以外は、実施例60と同様にして配向剤61〜65を調製した。
[Examples 61 to 65] Preparation of alignment agents 61 to 65 Instead of the varnish 1 and the blending varnish 1, the varnish and blending varnish shown in Table 5 were used, respectively, and the additive was completely solid as shown in Table 5. Alignment agents 61 to 65 were prepared in the same manner as in Example 60 except that the addition was made with respect to the partial weight.

[比較例1、2] 比較配向剤1、2の調製
ワニス1の代わりに、表6に示す比較ワニスを用いること以外は、実施例1と同様にして比較配向剤1、2を調製した。
[Comparative Examples 1 and 2] Preparation of Comparative Aligning Agents 1 and 2 Comparative Aligning Agents 1 and 2 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the comparative varnish shown in Table 6 was used instead of varnish 1.

[比較例3、4] 比較配向剤3、4の調製
ワニス1およびブレンド用ワニス1の代わりに、表7に示す比較ワニスおよびブレンド用ワニスをそれぞれ用いること以外は、実施例22と同様にして比較配向剤3、4を調製した。
[Comparative Examples 3 and 4] Preparation of Comparative Alignment Agents 3 and 4 In the same manner as in Example 22 except that the varnish 1 and the blending varnish 1 were used instead of the varnish 1 and the blending varnish 1, respectively. Comparative alignment agents 3 and 4 were prepared.

各実施例および各比較例で液晶配向剤の調製に用いたワニスを表4〜7に示す。   Tables 4 to 7 show the varnishes used for preparing the liquid crystal aligning agent in each Example and each Comparative Example.

評価
[電圧保持率(VHR)信頼性の評価]
実施例1〜65および比較例1〜4で調製した液晶配向剤を、IPS電極付きガラス基板およびカラムスペーサー付きガラス基板に滴下し、スピンナー法により、2,000rpmで15秒間基板を回転させることで塗布した。塗布後、基板を60℃で1分間加熱し、溶剤を蒸発させることで液晶配向剤の膜を形成した。この液晶配向剤の膜に、ウシオ電機(株)製マルチライトML−501C/Bを用い、基板に対して鉛直方向から、偏光板を介して波長365nmの紫外線直線偏光を2.0±0.1J/cm2で照射し、光配向処理を行った。この光配向処理を行った液晶配向剤の膜に、220℃にて30分間加熱焼成処理を行い、膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。次いで、液晶配向膜が形成された基板2枚を、液晶配向膜が形成されている面を対向させ、かつ、対向する液晶配向膜の間に液晶組成物を注入するための空隙が形成されるように貼り合わせた。このとき、基板の向きは、光配向処理の際に各液晶配向膜に照射した直線偏光の偏光方向が互いに平行になるような向きにした。この貼り合わせた基板間の空隙に、下記組成のネガ型液晶組成物Aを注入し、セル厚7μmの液晶セル(液晶表示素子)を作製した。
Evaluation [ Evaluation of voltage holding ratio (VHR) reliability]
By dropping the liquid crystal aligning agents prepared in Examples 1 to 65 and Comparative Examples 1 to 4 onto a glass substrate with an IPS electrode and a glass substrate with a column spacer, and rotating the substrate at 2,000 rpm for 15 seconds by the spinner method. Applied. After coating, the substrate was heated at 60 ° C. for 1 minute to evaporate the solvent, thereby forming a liquid crystal aligning agent film. Multi-light ML-501C / B manufactured by Ushio Electric Co., Ltd. was used for the film of the liquid crystal aligning agent, and ultraviolet linearly polarized light having a wavelength of 365 nm was 2.0 ± 0. Irradiation was performed at 1 J / cm 2 to perform photo-alignment treatment. The liquid crystal aligning agent film subjected to the photo-alignment treatment was subjected to a heating and baking process at 220 ° C. for 30 minutes to form a liquid crystal alignment film having a thickness of 100 nm. Next, two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed are opposed to each other on the surface on which the liquid crystal alignment film is formed, and a gap for injecting the liquid crystal composition is formed between the opposing liquid crystal alignment films. Were pasted together. At this time, the direction of the substrate was set so that the polarization directions of the linearly polarized light irradiated to each liquid crystal alignment film in the photo-alignment process were parallel to each other. A negative liquid crystal composition A having the following composition was injected into the gap between the bonded substrates to prepare a liquid crystal cell (liquid crystal display element) having a cell thickness of 7 μm.

<ネガ型液晶組成物A>

(物性値)
相転移温度NI:75.7℃、誘電率異方性Δε:−4.1、屈折率異方性Δn:0.101、粘度η:14.5mPa・s.
<Negative liquid crystal composition A>

(Physical property value)
Phase transition temperature NI: 75.7 ° C., dielectric anisotropy Δε: −4.1, refractive index anisotropy Δn: 0.101, viscosity η: 14.5 mPa · s.

作製した各液晶セルについて、5V、30Hzで電圧保持率(初期電圧保持率)を測定した。続いて、点灯させたバックライト試験機(富士フィルム(株)製、FujiCOLOR LED Viewer Pro HR−2;輝度2,700cd/m2)の上に液晶セルを載せて300時間保持し、その光照射後の電圧保持率を測定した。その結果を、表8〜10に示す。 About each produced liquid crystal cell, the voltage retention (initial voltage retention) was measured at 5V and 30Hz. Subsequently, a liquid crystal cell was placed on the illuminated backlight tester (Fuji Film LED Viewer Pro HR-2; luminance 2,700 cd / m 2 ) manufactured by Fuji Film Co., Ltd., and held for 300 hours. The subsequent voltage holding ratio was measured. The results are shown in Tables 8-10.

表8に示すように、熱反応性を有する光反応性ジアミンと熱反応性を有しない光反応性ジアミンの両方を用いて調製したワニス1〜21にブレンド用ワニス1〜8を混合した配向剤22〜65を用いた液晶セルは、300時間のバックライト照射後において、90%以上の電圧保持率を示しており、良好なVHR信頼性を得ることができた。これに対して、表9、10に示すように、光反応性ジアミンとして熱反応性を有しない光反応性ジアミンのみを用いて調製した比較ワニス2の比較配向剤2による液晶セル、および、比較ワニス2にブレンド用ワニス1を混合した比較配向剤4を用いた液晶セルは、バックライト照射後の電圧保持率が90%を下回っていた。これは、バックライトの照射により起こるアゾベンゼン構造の光化学反応に伴い、液晶配向膜の電気特性が劣化したためであると考えられる。なお、配向剤22〜65において、ワニスの調製に熱反応性を有しない光反応性ジアミンを併用しているにも関わらず、良好なVHR信頼性が得られているのは、熱反応性を有する光反応性ジアミンの分子内化学反応により形成された構造が、光に対して非常に安定であるためであると推測される。   As shown in Table 8, an aligning agent obtained by mixing varnishes 1 to 21 with varnishes 1 to 21 prepared using both a photoreactive diamine having thermal reactivity and a photoreactive diamine having no thermal reactivity. The liquid crystal cell using 22 to 65 showed a voltage holding ratio of 90% or more after 300 hours of backlight irradiation, and good VHR reliability could be obtained. On the other hand, as shown in Tables 9 and 10, the liquid crystal cell by the comparative alignment agent 2 of the comparative varnish 2 prepared using only the photoreactive diamine having no thermal reactivity as the photoreactive diamine, and the comparison In the liquid crystal cell using the comparative alignment agent 4 in which the varnish 2 was mixed with the varnish 2, the voltage holding ratio after backlight irradiation was less than 90%. This is presumably because the electrical properties of the liquid crystal alignment film deteriorated with the photochemical reaction of the azobenzene structure caused by backlight irradiation. In addition, in the alignment agents 22 to 65, although the photoreactive diamine having no thermal reactivity is used in combination with the preparation of the varnish, good VHR reliability is obtained because of the thermal reactivity. It is presumed that the structure formed by the intramolecular chemical reaction of the photoreactive diamine possessed is very stable to light.

[透過率の評価]
実施例1〜65および比較例1〜4で調製した液晶配向剤を用い、透明ガラス基板上に、電圧保持率の評価と同様の条件で液晶配向剤の塗膜を形成した。続いて、基板を220℃で30分間加熱焼成処理を行うことで膜厚100nmの液晶配向膜を形成し、その基板の紫外可視透過率スペクトルを測定して、380nm〜430nmの範囲における透過率の平均値を求めた。その結果を表11〜14に示す。
[Evaluation of transmittance]
Using the liquid crystal aligning agents prepared in Examples 1 to 65 and Comparative Examples 1 to 4, a coating film of the liquid crystal aligning agent was formed on the transparent glass substrate under the same conditions as the evaluation of the voltage holding ratio. Subsequently, a liquid crystal alignment film having a film thickness of 100 nm is formed by heating and baking the substrate at 220 ° C. for 30 minutes, and an ultraviolet-visible transmittance spectrum of the substrate is measured, and the transmittance in the range of 380 nm to 430 nm is measured. The average value was obtained. The results are shown in Tables 11-14.

表13に示すように、光反応性ジアミンとして熱反応性を有しない光反応性ジアミンのみを用いて調製した比較ワニス2の比較配向剤2による液晶配向膜は、透過率が71%であった。これに対して、表11に示すように、熱反応性を有する光反応性ジアミンと熱反応性を有しない光反応性ジアミンの両方を用いて調製したワニス1〜21を含む配向剤1〜21の液晶配向膜は、いずれも、比較配向剤2の液晶配向膜よりも高い透過率を示した。
また、表12、14に示すように、ブレンド用ワニスを用いた系においても、同様の傾向が見られた。すなわち、光反応性ジアミンとして熱反応性を有しない光反応性ジアミンのみを用いて調製した比較ワニス2にブレンド用ワニス1を混合した比較配向剤4の液晶配向膜は、透過率が79%であった。これに対して、熱反応性を有する光反応性ジアミンと熱反応性を有しない光反応性ジアミンの両方を用いて調製したワニス1〜21にブレンド用ワニス1〜8を混合した配向剤22〜65の液晶配向膜は、いずれも、比較配向剤4による液晶配向膜よりも高い透過率を示した。
熱反応性を有する光反応性ジアミンを用いた系での高い透過率は、熱反応性を有する光反応性ジアミンに由来するアゾベンゼン構造が、膜の加熱焼成によってインダゾール環を形成することにより、アゾベンゼン構造に由来の吸収帯(380nm〜430nm)での吸光度が減少したことによるものと考えられる。このことから、熱反応性を有する光反応性ジアミンを用いて液晶配向膜に導入した熱反応性は、膜の加熱焼成により化学変化する構造として確実に機能することを確認することができた。
As shown in Table 13, the liquid crystal alignment film by the comparative alignment agent 2 of the comparative varnish 2 prepared using only the photoreactive diamine having no thermal reactivity as the photoreactive diamine had a transmittance of 71%. . On the other hand, as shown in Table 11, alignment agents 1 to 21 including varnishes 1 to 21 prepared using both a photoreactive diamine having thermal reactivity and a photoreactive diamine having no thermal reactivity. Each of the liquid crystal alignment films showed higher transmittance than the liquid crystal alignment film of the comparative alignment agent 2.
Further, as shown in Tables 12 and 14, the same tendency was observed in the system using the varnish for blending. That is, the liquid crystal alignment film of the comparative alignment agent 4 obtained by mixing the varnish 1 for blending with the comparative varnish 2 prepared using only the photoreactive diamine having no thermal reactivity as the photoreactive diamine has a transmittance of 79%. there were. On the other hand, the alignment agent 22 ~ which mixed the varnish 1-8 for blending with the varnish 1-21 prepared using both the photoreactive diamine which has thermal reactivity, and the photoreactive diamine which does not have thermal reactivity. All of the liquid crystal alignment films of 65 showed higher transmittance than the liquid crystal alignment film of the comparative alignment agent 4.
The high transmittance in the system using the photoreactive diamine having thermal reactivity is due to the fact that the azobenzene structure derived from the photoreactive diamine having thermal reactivity forms an indazole ring by heating and baking of the film. This is considered to be due to a decrease in absorbance in the absorption band (380 nm to 430 nm) derived from the structure. From this, it was confirmed that the thermal reactivity introduced into the liquid crystal alignment film using the photoreactive diamine having thermal reactivity surely functions as a structure that chemically changes by heating and baking of the film.

[AC残像特性およびコントラスト特性の評価(液晶配向性の評価)]
実施例1〜65、比較例1〜4で調製した液晶配向剤を用い、FFS電極付きガラス基板およびカラムスペーサー付きガラス基板に、電圧保持率の評価と同様の条件で膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。これらの液晶配向膜が形成された基板2枚を、液晶配向膜が形成されている面を対向させ、かつ、対向する液晶配向膜の間に液晶組成物を注入するための空隙が形成されるように貼り合わせた。このとき、基板の向きは、光配向処理の際に各液晶配向膜に照射した直線偏光の偏光方向が互いに平行になるような向きにした。この貼り合わせた基板間の空隙に、上記組成のネガ型液晶組成物Aまたは下記ポジ型液晶組成物Bを注入し、注入口を光硬化剤で封止して、セル厚4μmの液晶セル(液晶表示素子)を作製した。得られた液晶セルについて、ストレス印加前とストレス印加後の1.3Vにおける輝度変化率ΔB、および、B−V特性における最大輝度と最小輝度の比CRを測定し、AC残存特性とコントラスト特性を評価した。その結果を表15〜18に示す。
[Evaluation of AC afterimage characteristics and contrast characteristics (evaluation of liquid crystal alignment)]
Using the liquid crystal aligning agents prepared in Examples 1 to 65 and Comparative Examples 1 to 4, a glass substrate with FFS electrodes and a glass substrate with column spacers, and a liquid crystal alignment film having a film thickness of 100 nm under the same conditions as the evaluation of voltage holding ratio Formed. The two substrates on which these liquid crystal alignment films are formed are opposed to each other on the surface on which the liquid crystal alignment film is formed, and a gap for injecting the liquid crystal composition is formed between the opposing liquid crystal alignment films. Were pasted together. At this time, the direction of the substrate was set so that the polarization directions of the linearly polarized light irradiated to each liquid crystal alignment film in the photo-alignment process were parallel to each other. A negative liquid crystal composition A having the above composition or a positive liquid crystal composition B described below is injected into the gap between the bonded substrates, the injection port is sealed with a photocuring agent, and a liquid crystal cell having a cell thickness of 4 μm ( A liquid crystal display element) was produced. With respect to the obtained liquid crystal cell, the luminance change rate ΔB at 1.3 V before and after the stress application and the ratio CR of the maximum luminance and the minimum luminance in the BV characteristic are measured, and the AC residual characteristic and the contrast characteristic are measured. evaluated. The results are shown in Tables 15-18.

<ポジ型液晶組成物B>
(物性値)
相転移温度NI:100.1℃、誘電率異方性Δε:5.1、屈折率異方性Δn:0.093、粘度η:25.6mPa・s.
<Positive liquid crystal composition B>
(Physical property value)
Phase transition temperature NI: 100.1 ° C., dielectric anisotropy Δε: 5.1, refractive index anisotropy Δn: 0.093, viscosity η: 25.6 mPa · s.

表15、16に示すように、熱反応性を有する光反応性ジアミンと熱反応性を有しない光反応性ジアミンの両方を用いて調製したワニス1〜21を含む配向剤1〜21、ワニス1〜21にブレンド用ワニス1〜8を混合した配向剤22〜65をそれぞれ用いた各液晶セルは、いずれもストレス印加による輝度変化率ΔBが3.0%未満(△〜◎)であり、良好なAC残存特性を示した。また、配向剤1〜65を用いた各液晶セルは、最大輝度と最小輝度の比CRが3000以上(△〜◎)であり、高いコントラストで明暗を表示することができた。特に、配向剤1、2、8、22、23、33、35、36を用いた各液晶セルは、2種の液晶組成物A、Bのどちらを使用したときも、ΔBの評価が◎であって、CRの評価が◎であり、優れたAC残存特性を示し、非常に高いコントラストで明暗表示を行うことができた。
これに対して、光反応性ジアミンとして熱反応性を有する光反応性ジアミンのみを用いて調製した比較ワニス1による比較配向剤1、または、比較ワニス1にブレンド用ワニス1を混合した比較配向剤3をそれぞれ用いた各液晶セルは、配向剤1〜65を用いた液晶セルよりもCRが低く、明暗表示が不鮮明であった。一方、光反応性ジアミンとして熱反応性を有しない光反応性ジアミンのみを用いて調製した比較ワニス2による比較配向剤2、または、比較ワニス2とブレンド用ワニス1を混合した比較配向剤4をそれぞれ用いた各液晶セルは、配向剤1〜65を用いた液晶セルよりもΔBが大きく、AC残存特性が劣っていた。
以上の結果から、熱反応性を有する光反応性ジアミンに、熱反応性を有しない光反応性ジアミンを併用して調製したワニスを液晶配向剤に用いることにより、その液晶配向膜の透過率とVHR信頼性をほとんど損なうことなく、その液晶配向膜を適用した液晶セルにおいて、AC残像特性とコントラスト特性の両方を著しく改善できることがわかった。
As shown in Tables 15 and 16, alignment agents 1-21, including varnishes 1-21, prepared using both photoreactive diamine having thermal reactivity and photoreactive diamine not having thermal reactivity, varnish 1 Each of the liquid crystal cells using the alignment agents 22 to 65 in which the blending varnishes 1 to 8 are mixed with the varnish 21 to 21 has a luminance change rate ΔB of less than 3.0% (Δ to ◎) due to the application of stress. AC residual characteristics were exhibited. In addition, each liquid crystal cell using the alignment agents 1 to 65 had a ratio CR between the maximum luminance and the minimum luminance of 3000 or more (Δ to ◎), and was able to display light and dark with high contrast. In particular, each liquid crystal cell using the alignment agents 1, 2, 8, 22, 23, 33, 35, and 36 has an evaluation of ΔB of ◎ when either of the two liquid crystal compositions A and B is used. Thus, the CR was evaluated as “◎”, showed excellent AC residual characteristics, and bright and dark display could be performed with a very high contrast.
On the other hand, the comparative alignment agent 1 by the comparative varnish 1 prepared using only the photoreactive diamine having thermal reactivity as the photoreactive diamine, or the comparative alignment agent obtained by mixing the varnish 1 for blending with the comparative varnish 1 Each of the liquid crystal cells using 3 had a lower CR than the liquid crystal cell using the alignment agents 1 to 65, and the bright and dark display was unclear. On the other hand, the comparative alignment agent 2 by the comparative varnish 2 prepared using only the photoreactive diamine having no thermal reactivity as the photoreactive diamine, or the comparative alignment agent 4 in which the comparative varnish 2 and the blending varnish 1 are mixed. Each liquid crystal cell used had a larger ΔB and inferior AC residual characteristics than the liquid crystal cell using the alignment agents 1 to 65.
From the above results, the transmittance of the liquid crystal alignment film can be obtained by using, as a liquid crystal aligning agent, a varnish prepared by combining a photoreactive diamine having thermal reactivity with a photoreactive diamine not having thermal reactivity. It has been found that both AC afterimage characteristics and contrast characteristics can be remarkably improved in a liquid crystal cell to which the liquid crystal alignment film is applied without substantially impairing VHR reliability.

[2段階の焼成を行って形成した液晶配向膜の評価]
実施例3、24で調製した配向剤3、24を用い、各配向剤の塗膜の加熱焼成を、低温焼成工程と高温焼成工程の2段階で行ったこと以外は、上記と同様にして液晶配向膜を形成し、その380〜430nmでの平均透過率、および、その液晶配向膜を適用した液晶セルの電圧保持率、ストレス印加による輝度変化率ΔB、最大輝度と最小輝度の比CRを測定した。
ここで、低温焼成工程では、110℃〜170℃の低温で塗膜の焼成を行い、高温焼成工程では、210℃〜230℃の高温で塗膜の焼成を行った。各焼成工程の具体的な条件と各特性の測定結果を表19に示す。
[Evaluation of Liquid Crystal Alignment Film Formed by Two-Step Firing]
A liquid crystal was produced in the same manner as described above, except that the alignment agents 3 and 24 prepared in Examples 3 and 24 were used and the coating film of each alignment agent was heated and baked in two stages, a low temperature baking step and a high temperature baking step. An alignment film is formed, and the average transmittance at 380 to 430 nm, the voltage holding ratio of the liquid crystal cell to which the liquid crystal alignment film is applied, the luminance change rate ΔB by applying stress, and the ratio CR between the maximum luminance and the minimum luminance are measured. did.
Here, in the low temperature baking process, the coating film was baked at a low temperature of 110 ° C. to 170 ° C., and in the high temperature baking process, the coating film was baked at a high temperature of 210 ° C. to 230 ° C. Table 19 shows the specific conditions for each firing step and the measurement results for each characteristic.

表19に示すように、配向剤3を用いた系では、高温焼成工程の前に、140〜170℃の範囲で低温焼成工程を行うことにより、220℃30分の1段階にて高温焼成を行った場合に比べて、ΔB(AC残存特性)が改善され、コントラストCRが向上した。また、配向剤24を用いた系では、高温焼成工程の前に、130〜170℃の範囲で低温焼成工程を行うことにより、220℃30分の1段階にて高温焼成を行った場合に比べて、ΔB(AC残存特性)が改善され、コントラストCRが向上した。このことから、液晶配向剤の膜の焼成を2段階で行って、焼成温度を適宜調整することで、その液晶配向膜を適用した液晶セルのAC残像特性やコントラスト特性をより改善できることがわかった。これは、1段階の高温焼成では、イミド化やインダゾール環の形成をはじめとする、熱によって誘起される各種反応がほとんど同時に起こるのに対し、低温焼成工程と高温焼成工程の2段階の焼成では、これらの反応が段階的に起こることにより、ポリマー鎖がより均一に配向するためであると考えられる。   As shown in Table 19, in the system using the aligning agent 3, the high-temperature baking is performed at 220 ° C./30 steps by performing the low-temperature baking step in the range of 140 to 170 ° C. before the high-temperature baking step. Compared with the case where it performed, (DELTA) B (AC residual characteristic) was improved and contrast CR improved. Moreover, in the system using the aligning agent 24, by performing the low-temperature baking process in the range of 130 to 170 ° C. before the high-temperature baking process, compared with the case where high-temperature baking is performed at one stage of 220 ° C./30. As a result, ΔB (AC residual characteristic) was improved and the contrast CR was improved. From this, it was found that the AC afterimage characteristics and contrast characteristics of the liquid crystal cell to which the liquid crystal alignment film was applied can be further improved by performing baking of the liquid crystal alignment agent film in two stages and appropriately adjusting the baking temperature. . In one-step high-temperature firing, various reactions induced by heat, including imidization and indazole ring formation, occur almost simultaneously, whereas in two-step firing, a low-temperature firing step and a high-temperature firing step. It is considered that the polymer chains are more uniformly oriented by the occurrence of these reactions stepwise.

本発明の光配向用液晶配向剤を使用すれば、長時間の使用においても高い電圧保持率および耐光性を維持し、表示品位の高い液晶表示素子を提供することができる。本発明の光配向用液晶配向剤は横電界型液晶表示素子に好適に適用することができる。また、本発明の液晶配向膜は、液晶を用いたマイクロ波・ミリ波帯の広帯域可変移相器にも用いることができる。この広帯域可変移相器は、電磁波信号の位相制御用のアンテナ等に好適に利用することができる。   If the liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention is used, a high voltage holding ratio and light resistance can be maintained even when used for a long time, and a liquid crystal display element with high display quality can be provided. The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention can be suitably applied to a lateral electric field type liquid crystal display element. Further, the liquid crystal alignment film of the present invention can also be used for a microwave / millimeter wave wide band variable phase shifter using liquid crystal. This broadband variable phase shifter can be suitably used for an antenna for controlling the phase of an electromagnetic wave signal.

Claims (27)

光反応性構造を含む構成単位を有するポリマー成分を含有する光配向用液晶配向剤であって、
前記ポリマー成分は、少なくとも第1のモノマーおよび第2のモノマーを含有するモノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体からなり、
前記第1のモノマーは、前記重合体の構成単位を形成する部分に光反応性構造を含み、且つ、前記重合体の構成単位を形成する部分が加熱により化学反応を起こす構造を含み、
前記第2のモノマーは、前記重合体の構成単位を形成する部分に光反応性構造を含み、且つ、前記重合体の構成単位を形成する部分が加熱による化学反応を起こさない構造である、光配向用液晶配向剤。
A liquid crystal aligning agent for photo-alignment containing a polymer component having a structural unit containing a photoreactive structure,
The polymer component comprises a polymer obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a first monomer and a second monomer, or a derivative thereof,
The first monomer includes a photoreactive structure in a portion that forms the structural unit of the polymer, and includes a structure in which a portion that forms the structural unit of the polymer causes a chemical reaction by heating,
The second monomer includes a photoreactive structure in a portion that forms a constituent unit of the polymer, and a portion that forms a constituent unit of the polymer does not cause a chemical reaction due to heating. Liquid crystal aligning agent for alignment.
前記第1のモノマーにおける前記化学反応が環化反応である、請求項1に記載の光配向用液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to claim 1, wherein the chemical reaction in the first monomer is a cyclization reaction. 前記第1のモノマーが、下記式(a−1)で表される構造および下記式(a−2)で表される構造の少なくとも一方を有する光反応性構造を含む、請求項1または2に記載の光配向用液晶配向剤。
[式(a−1)において、Raは、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
式(a−2)において、RbおよびRcは、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
式(a−1)および式(a−2)において、*は光反応性基との結合位置を表す。]
The first monomer includes a photoreactive structure having at least one of a structure represented by the following formula (a-1) and a structure represented by the following formula (a-2). The liquid crystal aligning agent for optical alignment of description.
[In the formula (a-1), R a represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group. Represents;
In formula (a-2), R b and R c are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or a substituted group Or an unsubstituted arylcarbonyl group;
In formula (a-1) and formula (a-2), * represents a bonding position with a photoreactive group. ]
前記第1のモノマーが、光異性化構造または光フリース転位構造を有する光反応性構造を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of any one of Claims 1-3 in which the said 1st monomer contains the photoreactive structure which has a photoisomerization structure or a light Fleece rearrangement structure. 前記第1のモノマーが、下記式(1)で表される構造を有する光反応性構造を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤。
[式(1)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、下記式(1−1)または下記式(1−2)で表される基を表し、R1およびR2の少なくとも1つは、下記式(1−1)または下記式(1−2)で表される基であり;
*はベンゼン環における結合位置を表し、一方のベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれか、または、他方のベンゼン環の水素原子と置換可能な位置のいずれかであり;
ベンゼン環の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。]
[式(1−1)および式(1−2)において、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
*は、式(1)におけるベンゼン環への結合位置を表す。]
The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of any one of Claims 1-4 in which a said 1st monomer contains the photoreactive structure which has a structure represented by following formula (1).
[In Formula (1), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by the following Formula (1-1) or the following Formula (1-2), and R 1 and R 2 Is at least one group represented by the following formula (1-1) or the following formula (1-2);
* Represents a bonding position on the benzene ring, and is either one of the positions that can be replaced with a hydrogen atom on one benzene ring or the position that can be replaced with a hydrogen atom on the other benzene ring;
The hydrogen atom of the benzene ring may be substituted with a substituent. ]
[In Formula (1-1) and Formula (1-2), R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, substituted or unsubstituted Represents a substituted alkoxycarbonyl group or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group;
* Represents the bonding position to the benzene ring in formula (1). ]
前記モノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体が、ポリアミック酸、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸−ポリアミドコポリマーおよびポリアミドイミドから選択される少なくとも1種であり、
前記第1のモノマーが、下記式(2)で表されるジアミンである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤。
[式(2)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、式(1−1)または式(1−2)で表される基を表し、R1およびR2の少なくとも1つは、式(1−1)または式(1−2)で表される基であり;
6およびR8は、それぞれ独立して、炭素数1〜20の直鎖アルキレン基、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、−CON(CH3)−、または単結合を表し、R6およびR8において、直鎖アルキレン基の−CH2−の1つまたは隣接しない2つは−O−で置き換えられていてもよく;
7およびR9は、それぞれ独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素、複素環、または単結合を表し;
2N−R7−R6−の結合位置は、一方のベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれかであり、H2N−R9−R8−の結合位置は、他方のベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれかであり;
ベンゼン環における水素原子は、置換基で置換されていてもよい。]
[式(1−1)および式(1−2)において、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
*は、式(2)におけるベンゼン環への結合位置を表す。]
The polymer obtained by polymerizing the monomer composition or a derivative thereof is at least one selected from polyamic acid, polyimide, partial polyimide, polyamic acid ester, polyamic acid-polyamide copolymer and polyamideimide,
The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of any one of Claims 1-5 whose said 1st monomer is diamine represented by following formula (2).
[In Formula (2), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by Formula (1-1) or Formula (1-2), and at least one of R 1 and R 2 One is a group represented by formula (1-1) or formula (1-2);
R 6 and R 8 are each independently a linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —N (CH 3 ) CO—, —CON (CH 3 ) — or a single bond, and in R 6 and R 8 , one of —CH 2 — in the linear alkylene group or two that are not adjacent to each other may be replaced by —O—;
R 7 and R 9 each independently represents a monocyclic hydrocarbon, a condensed polycyclic hydrocarbon, a heterocyclic ring, or a single bond;
The bonding position of H 2 N—R 7 —R 6 — is one of the positions capable of substituting for a hydrogen atom in one benzene ring, and the bonding position of H 2 N—R 9 —R 8 — is the other bonding position. Any of the possible substitution positions for a hydrogen atom in the benzene ring;
The hydrogen atom in the benzene ring may be substituted with a substituent. ]
[In Formula (1-1) and Formula (1-2), R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, substituted or unsubstituted Represents a substituted alkoxycarbonyl group or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group;
* Represents the bonding position to the benzene ring in formula (2). ]
1が式(1−1)で表される基であり、R2が水素原子である、請求項5または6に記載の光配向用液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of Claim 5 or 6 whose R < 1 > is group represented by Formula (1-1) and whose R < 2 > is a hydrogen atom. 4が水素原子または置換もしくは無置換のアルキル基である、請求項7に記載の光配向用液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to claim 7, wherein R 4 is a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group. 前記式(2)で表されるジアミンは、下記式(3)〜(6)のいずれかで表されるジアミンである、請求項6に記載の光配向用液晶配向剤。
[式(3)〜(6)において、R4は、独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
ベンゼン環の水素原子は、置換基で置換されてもよく;
式(5)および式(6)において、R5は、独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。]
The diamine represented by said Formula (2) is the liquid crystal aligning agent for photo-alignment of Claim 6 which is a diamine represented by either of following formula (3)-(6).
[In the formulas (3) to (6), R 4 is independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or substituted or unsubstituted Represents an unsubstituted arylcarbonyl group;
The hydrogen atom of the benzene ring may be substituted with a substituent;
In Formula (5) and Formula (6), R 5 is independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, or substituted or unsubstituted Represents an unsubstituted arylcarbonyl group. ]
前記式(2)で表されるジアミンは、下記式(3−1)〜式(3−9)、式(4−1)〜式(4−9)、式(5−1)、式(5−2)、式(6−1)、および式(6−2)のいずれかで表されるジアミンである、請求項6または9に記載の光配向用液晶配向剤。
[式において、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基、iPrはイソプロピル基、Buはブチル基、tBuはt−ブチル基をそれぞれ表す。]
The diamine represented by the formula (2) is represented by the following formula (3-1) to formula (3-9), formula (4-1) to formula (4-9), formula (5-1), formula ( The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of Claim 6 or 9 which is diamine represented by either 5-2), Formula (6-1), and Formula (6-2).
[In the formula, Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, Pr represents a propyl group, i Pr represents an isopropyl group, Bu represents a butyl group, and t Bu represents a t-butyl group. ]
前記第2のモノマーが、光異性化構造または光二量化構造を有する光反応性構造を含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of any one of Claims 1-10 in which the said 2nd monomer contains the photoreactive structure which has a photoisomerization structure or a photodimerization structure. 前記第2のモノマーが、光異性化構造を有する光反応性構造を含む、請求項11に記載の光配向用液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to claim 11, wherein the second monomer includes a photoreactive structure having a photoisomerization structure. 前記第2のモノマーがジアミンである、請求項6〜12のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of any one of Claims 6-12 whose said 2nd monomer is diamine. 前記モノマー組成物が、テトラカルボン酸二無水物を含有する、請求項6〜13のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of any one of Claims 6-13 in which the said monomer composition contains tetracarboxylic dianhydride. 前記モノマー組成物における前記第1のモノマーの配合量が、前記第1のモノマーと前記第2のモノマーの合計モル数に対して15〜85モル%である、請求項1〜14のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤。   The blending amount of the first monomer in the monomer composition is 15 to 85 mol% with respect to the total number of moles of the first monomer and the second monomer. Item 4. A liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to item. 前記液晶配向剤が、さらに、第2のポリマー成分を含有し、
前記第2のポリマー成分は、光反応性構造を含まないモノマーからなるモノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体からなる、請求項1〜15のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤。
The liquid crystal aligning agent further contains a second polymer component,
The said 2nd polymer component consists of a polymer or its derivative which polymerizes the monomer composition which consists of a monomer which does not contain a photoreactive structure, For photo-alignment of any one of Claims 1-15 Liquid crystal aligning agent.
前記モノマー組成物を重合させてなる重合体またはその誘導体は、ポリアミック酸、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸−ポリアミドコポリマーおよびポリアミドイミドから選択される少なくとも1種である、請求項16に記載の光配向用液晶配向剤。   The polymer obtained by polymerizing the monomer composition or a derivative thereof is at least one selected from polyamic acid, polyimide, partial polyimide, polyamic acid ester, polyamic acid-polyamide copolymer, and polyamideimide. The liquid crystal aligning agent for optical alignment of description. 横電界型液晶表示素子の液晶配向膜の形成に用いられる、請求項1〜17のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of any one of Claims 1-17 used for formation of the liquid crystal aligning film of a horizontal electric field type liquid crystal display element. 請求項1〜18のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤によって形成された液晶配向膜。   The liquid crystal aligning film formed with the liquid crystal aligning agent for photo-alignment of any one of Claims 1-18. 請求項19に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。   The liquid crystal display element which has a liquid crystal aligning film of Claim 19. 請求項1〜18のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤からなる膜に、偏光を照射して異方性を付与する配向工程と、異方性を付与した前記膜を加熱して焼成させる加熱焼成工程を有し、
前記加熱焼成工程の際、前記光配向用液晶配向剤が含むポリマー成分の光反応性構造に環化反応を生じさせ、光反応性基を減少させる、液晶配向膜の形成方法。
An alignment process for imparting anisotropy by irradiating polarized light to a film comprising the liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to any one of claims 1 to 18, and heating the anisotropy film Having a heating and baking step of baking,
A method for forming a liquid crystal alignment film, wherein a cyclization reaction is caused in a photoreactive structure of a polymer component included in the liquid crystal aligning agent for photoalignment to reduce a photoreactive group during the heating and baking step.
前記加熱焼成工程を、加熱温度を変えて2段階以上の工程で行う、請求項21に記載の液晶配向膜の形成方法。   The method for forming a liquid crystal alignment film according to claim 21, wherein the heating and baking step is performed in two or more steps by changing a heating temperature. 請求項21または請求項22に記載の液晶配向膜の形成方法を用いて液晶配向膜を形成する、液晶表示素子の製造方法。   A method for manufacturing a liquid crystal display element, wherein the liquid crystal alignment film is formed using the method for forming a liquid crystal alignment film according to claim 21 or claim 22. 製造する液晶表示素子が横電界型液晶表示素子である、請求項23に記載の液晶表示素子の製造方法。   The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 23, wherein the liquid crystal display element to be manufactured is a horizontal electric field type liquid crystal display element. 第1のモノマー、第2のモノマー、および非光反応性テトラカルボン酸二無水物を含有するモノマー組成物を重合させてなるポリアミック酸またはその誘導体であって、
前記第1のモノマーが、下記式(2)で表されるジアミンであり、
前記第2のモノマーが、下記式(II−1)、式(II−2)、式(III−1)、式(III−2)、式(IV−1)、式(IV−2)、式(IV−3)、式(V−1)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−1)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、および式(VIII−2)のいずれかで表される化合物である前記ポリアミック酸またはその誘導体。
[式(2)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、式(1−1)または式(1−2)で表される基を表し、R1およびR2の少なくとも1つは、式(1−1)または式(1−2)で表される基であり;
6およびR8は、それぞれ独立して、炭素数1〜20の直鎖アルキレン基、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、−CON(CH3)−、または単結合を表し、R6およびR8において、直鎖アルキレン基の−CH2−の1つまたは隣接しない2つは−O−で置き換えられていてもよく;
7およびR9は、それぞれ独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素、複素環、または単結合を表し;
2N−R7−R6−の結合位置は、一方のベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれかであり、H2N−R9−R8−の結合位置は、他方のベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれかであり;
ベンゼン環における水素原子は、置換基で置換されていてもよい。]
[式(1−1)および式(1−2)において、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
*は、式(2)におけるベンゼン環への結合位置を表す。]
(式(II−1)、式(II−2)、式(III−1)、式(III−2)、式(IV−1)、式(IV−2)、式(IV−3)、式(V−1)、式(V−2)、式(V−3)、式(VI−1)、式(VI−2)、式(VII−1)、式(VIII−1)、および式(VIII−2)において、環を構成するいずれかの炭素原子に結合位置が固定されていない基は、その環における結合位置が任意であることを示し、式(IV−3)において、rは1から10の整数であり、式(V−2)において、R6は独立して−CH3、−OCH3、−CF3、または−COOCH3を表し、aは独立して0〜2の整数であり、式(V−3)において、環Aおよび環Bはそれぞれ独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素および複素環から選ばれる少なくとも1つを表し、R11は、炭素数1〜20の直鎖アルキレン、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、または−CON(CH3)−を表し、R12は、炭素数1〜20の直鎖アルキレン、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、または−CON(CH3)−を表し、R11およびR12において、直鎖アルキレンの−CH2−の1つまたは2つは−O−で置換されてもよく、R7〜R10は、それぞれ独立して、−F、−CH3、−OCH3、−CF3、または−OHを表し、b〜eは、それぞれ独立して、0〜4の整数であり、式(VII−1)において、R4およびR6は、独立して炭素数1〜20の直鎖アルキレン、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、−CON(CH3)−、または単結合を表し、R4およびR6において、直鎖アルキレンの−CH2−の1つまたは隣接しない2つは−O−で置き換えられてもよく、R5およびR7は、独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素、複素環、または単結合を表す。)
A polyamic acid or a derivative thereof obtained by polymerizing a monomer composition containing a first monomer, a second monomer, and a non-photoreactive tetracarboxylic dianhydride,
The first monomer is a diamine represented by the following formula (2):
The second monomer is represented by the following formula (II-1), formula (II-2), formula (III-1), formula (III-2), formula (IV-1), formula (IV-2), Formula (IV-3), Formula (V-1), Formula (V-2), Formula (V-3), Formula (VI-1), Formula (VI-2), Formula (VII-1), Formula The polyamic acid or a derivative thereof, which is a compound represented by any one of (VIII-1) and formula (VIII-2).
[In Formula (2), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by Formula (1-1) or Formula (1-2), and at least one of R 1 and R 2 One is a group represented by formula (1-1) or formula (1-2);
R 6 and R 8 are each independently a linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —N (CH 3 ) CO—, —CON (CH 3 ) — or a single bond, and in R 6 and R 8 , one of —CH 2 — in the linear alkylene group or two that are not adjacent to each other may be replaced by —O—;
R 7 and R 9 each independently represents a monocyclic hydrocarbon, a condensed polycyclic hydrocarbon, a heterocyclic ring, or a single bond;
The bonding position of H 2 N—R 7 —R 6 — is one of the positions capable of substituting for a hydrogen atom in one benzene ring, and the bonding position of H 2 N—R 9 —R 8 — is the other bonding position. Any of the possible substitution positions for a hydrogen atom in the benzene ring;
The hydrogen atom in the benzene ring may be substituted with a substituent. ]
[In Formula (1-1) and Formula (1-2), R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, substituted or unsubstituted Represents a substituted alkoxycarbonyl group or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group;
* Represents the bonding position to the benzene ring in formula (2). ]
(Formula (II-1), Formula (II-2), Formula (III-1), Formula (III-2), Formula (IV-1), Formula (IV-2), Formula (IV-3), Formula (V-1), Formula (V-2), Formula (V-3), Formula (VI-1), Formula (VI-2), Formula (VII-1), Formula (VIII-1), and In the formula (VIII-2), a group whose bonding position is not fixed to any carbon atom constituting the ring indicates that the bonding position in the ring is arbitrary, and in the formula (IV-3), r Is an integer of 1 to 10, and in formula (V-2), R 6 independently represents —CH 3 , —OCH 3 , —CF 3 , or —COOCH 3 , and a independently represents 0 to 2 In formula (V-3), ring A and ring B are each independently selected from monocyclic hydrocarbons, condensed polycyclic hydrocarbons and heterocyclic rings. R 11 represents at least one, and R 11 represents a linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —N (CH 3 ) CO—, or —CON (CH 3 )-and R 12 represents a linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —N (CH 3 ) CO—, or —CON (CH 3 )-, in R 11 and R 12 , one or two of the linear alkylene —CH 2 — may be substituted with —O—, and R 7 to R 10 are each independently -F, -CH 3, -OCH 3, represents -CF 3 or -OH,, b to e are each independently an integer of 0 to 4, in formula (VII-1), R 4 and R 6 is independently straight-chain alkylene having 1 to 20 carbon atoms, —COO—, —OCO—, —NHCO. —, —CONH—, —N (CH 3 ) CO—, —CON (CH 3 ) —, or a single bond, in R 4 and R 6 , one or not of —CH 2 — of the linear alkylene may be two replaced by -O-, R 5 and R 7 independently represent monocyclic hydrocarbon, fused polycyclic hydrocarbon, a heterocycle, or a single bond.)
前記第2のモノマーが下記式(V−2−1)、式(V−3−2)、式(VI−2−1)、式(VII−1−1)および式(VII−1−2)のいずれかで表される化合物である請求項25に記載のポリアミック酸またはその誘導体。
The second monomer is represented by the following formula (V-2-1), formula (V-3-2), formula (VI-2-1), formula (VII-1-1) and formula (VII-1-2). The polyamic acid according to claim 25 or a derivative thereof.
ポリアミック酸、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸−ポリアミドコポリマーおよびポリアミドイミドから選択される少なくとも1種からなる、請求項25または26に記載のポリアミック酸またはその誘導体。 27. The polyamic acid or derivative thereof according to claim 25 or 26, comprising at least one selected from polyamic acid, polyimide, partial polyimide, polyamic acid ester, polyamic acid-polyamide copolymer and polyamideimide.
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