JP2023131106A - Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element - Google Patents

Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element Download PDF

Info

Publication number
JP2023131106A
JP2023131106A JP2023001975A JP2023001975A JP2023131106A JP 2023131106 A JP2023131106 A JP 2023131106A JP 2023001975 A JP2023001975 A JP 2023001975A JP 2023001975 A JP2023001975 A JP 2023001975A JP 2023131106 A JP2023131106 A JP 2023131106A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
group
polymer
divalent
aligning agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023001975A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
達哉 西村
Tatsuya Nishimura
伸夫 安池
Nobuo Yasuike
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Publication of JP2023131106A publication Critical patent/JP2023131106A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542Macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/56Aligning agents
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133723Polyimide, polyamide-imide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2379/00Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
    • C08J2379/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08J2379/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors

Abstract

To provide a liquid crystal alignment agent that can form a liquid crystal alignment film having a high dynamic strength, reduces the occurrence of an afterimage due to accumulation of residual electric charges, reduces the generation of bright spots, and can obtain a liquid crystal element having high transmittance.SOLUTION: A polymer (P) having a structural unit derived from a compound represented by the formula (1) is contained in a liquid crystal alignment agent. In the formula (1), Ar1 is a divalent aromatic ring group. X1 is a single bond, -O-, -S-, or -NR1-. Ar2, Ar3, and Y1 satisfy a requirement (i), (ii), or (iii). When X1 is a single bond, Y1 is coupled to Ar1 with carbon atoms. (i) Ar2 is a divalent aromatic ring group, Ar3 is a monovalent aromatic ring group, and Y1 is a divalent organic group having one or more carbon atoms. (ii) Ar2 and Ar3 represent a nitrogen-containing aromatic condensed ring structure. Y1 is a divalent organic group having one or more carbon atoms. (iii) Ar2 is a divalent aromatic ring group. Ar3 and Y1 are a divalent group including a nitrogen-containing aromatic condensed ring structure.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal alignment agent, a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal element.

液晶素子は、液晶テレビやインフォメーションディスプレイ等といった比較的大型の表示装置から、スマートフォン等の小型の表示装置まで幅広い用途に適用されている。液晶素子の性能は、液晶の配向性やプレチルト角の大きさ、電圧保持率等の各種特性により決定される。液晶素子の性能を向上させるべく、従来、液晶材料の改良のほか、液晶を一定方向に配列させるための液晶配向膜の改良が行われている。 Liquid crystal elements are used in a wide range of applications, from relatively large display devices such as liquid crystal televisions and information displays to small display devices such as smartphones. The performance of a liquid crystal element is determined by various characteristics such as the orientation of the liquid crystal, the size of the pretilt angle, and the voltage holding rate. In order to improve the performance of liquid crystal elements, in addition to improving liquid crystal materials, improvements have been made to liquid crystal alignment films for aligning liquid crystals in a certain direction.

液晶素子において、液晶セル内に電荷が蓄積されると観察者に残像(DC残像)として視認され、液晶素子の表示品位が低下してしまうことがある。そのため、液晶配向膜に対して要求される特性の1つとして電荷の蓄積が少ないことが挙げられる。 In a liquid crystal element, when charges are accumulated in a liquid crystal cell, it may be visually recognized by an observer as an afterimage (DC afterimage), and the display quality of the liquid crystal element may deteriorate. Therefore, one of the characteristics required of the liquid crystal alignment film is that there is little charge accumulation.

そこで従来、液晶セル内における電荷の蓄積を抑制し、液晶素子の表示品位を改善するための技術が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、N4,N4’-ビス(4-アミノフェニル)-ベンジジンのような窒素含有ジアミンを含むジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリアミック酸を液晶配向剤に含有させることにより蓄積電荷の低減を図ることが開示されている。 Therefore, various techniques have been proposed to suppress the accumulation of charge in a liquid crystal cell and improve the display quality of a liquid crystal element (for example, see Patent Document 1). Patent Document 1 describes that a polyamic acid obtained by reacting a diamine compound containing a nitrogen-containing diamine such as N4,N4'-bis(4-aminophenyl)-benzidine with a tetracarboxylic dianhydride is used as a liquid crystal aligning agent. It is disclosed that the amount of accumulated charge can be reduced by incorporating the compound into the compound.

特開2008-107811号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-107811

近年、液晶素子の高精細化に伴い、液晶素子の品質に対する要求は更に厳しくなっている。そこで、電圧の印加により液晶素子に蓄積する電荷をできるだけ低減し、残像の発生を極力低減させることや、液晶素子の透過率が高いことも求められる。また、ラビング法の適用や、液晶配向性及び電圧保持率の改善、歩留まり低下の抑制等を考慮すると、液晶配向剤を用いて形成される有機膜は十分に高い強度を有することが求められる。 In recent years, as the definition of liquid crystal elements has become higher, requirements for the quality of liquid crystal elements have become even stricter. Therefore, it is required to reduce as much as possible the charge accumulated in the liquid crystal element by applying a voltage, to reduce the occurrence of afterimages as much as possible, and to have a high transmittance of the liquid crystal element. In addition, in consideration of application of the rubbing method, improvement of liquid crystal alignment and voltage holding rate, suppression of decrease in yield, etc., the organic film formed using the liquid crystal aligning agent is required to have sufficiently high strength.

液晶配向膜や液晶素子の製造工程等において、液晶配向膜又は液晶配向膜となる有機膜に熱や光による負荷が加わることによってポリマー等の分解生成物が生じることがある。また、このような熱分解物や光分解物の発生に起因して、得られる液晶素子において表示不良(輝点)が発生することがある。液晶素子では、更なる高品質化を図るために、こうした輝点の発生を抑制することが求められる。 In the manufacturing process of liquid crystal alignment films and liquid crystal elements, decomposition products such as polymers may be generated when a load due to heat or light is applied to the liquid crystal alignment film or the organic film that becomes the liquid crystal alignment film. Further, due to the generation of such thermal decomposition products and photodecomposition products, display defects (bright spots) may occur in the obtained liquid crystal element. In order to further improve the quality of liquid crystal elements, it is required to suppress the generation of such bright spots.

本発明の目的は、力学的強度が高い液晶配向膜を形成できるとともに、残留電荷の蓄積に起因する残像が生じにくく、輝点の発生が少なく、しかも透過率が高い液晶素子を得ることができる液晶配向剤を提供することにある。 An object of the present invention is to form a liquid crystal alignment film with high mechanical strength, to obtain a liquid crystal element that is less likely to cause afterimages due to accumulation of residual charges, has fewer bright spots, and has high transmittance. An object of the present invention is to provide a liquid crystal aligning agent.

本発明者らが鋭意研究を進めたところ、特定の構造を有するジアミンを用いることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明により以下の手段が提供される。 As a result of intensive research, the present inventors discovered that the above-mentioned problems could be solved by using a diamine having a specific structure, and the present invention was completed. Specifically, the present invention provides the following means.

<1> 下記式(1)で表される化合物に由来する構造単位を有する重合体(P)を含有する、液晶配向剤。

Figure 2023131106000001
(式(1)中、Arは2価の芳香環基である。Xは、単結合、-O-、-S-又は-NR-である。Rは、水素原子、炭素数1~3のアルキル基又は熱脱離性基である。Ar、Ar及びYは、下記の要件(i)、(ii)又は(iii)を満たす。ただし、Xが単結合の場合、Yは炭素原子でArに結合している。
(i)Arは2価の芳香環基である。Arは1価の芳香環基である。Yは、炭素数1以上の2価の有機基である。
(ii)Ar及びArは、互いに合わせられて、Ar及びArが結合する窒素原子と共に構成される窒素含有芳香族縮合環構造を表す。Yは、炭素数1以上の2価の有機基である。
(iii)Arは2価の芳香環基である。Ar及びYは、互いに合わせられて、Ar及びYが結合する窒素原子と共に構成される窒素含有芳香族縮合環構造を含む2価の基である。) <1> A liquid crystal aligning agent containing a polymer (P) having a structural unit derived from a compound represented by the following formula (1).
Figure 2023131106000001
(In formula (1), Ar 1 is a divalent aromatic ring group. X 1 is a single bond, -O-, -S-, or -NR 1 -. R 1 is a hydrogen atom, the number of carbon atoms 1 to 3 alkyl groups or thermally releasable groups. Ar 2 , Ar 3 and Y 1 satisfy the following requirements (i), (ii) or (iii). However, if X 1 is a single bond In the case, Y 1 is bonded to Ar 1 through a carbon atom.
(i) Ar 2 is a divalent aromatic ring group. Ar 3 is a monovalent aromatic ring group. Y 1 is a divalent organic group having 1 or more carbon atoms.
(ii) Ar 2 and Ar 3 are taken together to represent a nitrogen-containing aromatic condensed ring structure formed with the nitrogen atom to which Ar 2 and Ar 3 are bonded. Y 1 is a divalent organic group having 1 or more carbon atoms.
(iii) Ar 2 is a divalent aromatic ring group. Ar 3 and Y 1 are a divalent group containing a nitrogen-containing aromatic condensed ring structure formed together with the nitrogen atom to which Ar 3 and Y 1 are bonded. )

<2> 上記<1>の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜。
<3> 上記<2>の液晶配向膜を備える液晶素子。
<2> A liquid crystal aligning film formed using the liquid crystal aligning agent of <1> above.
<3> A liquid crystal element comprising the liquid crystal alignment film of <2> above.

本発明の液晶配向剤によれば、力学的強度が高い液晶配向膜を形成できるとともに、残像及び輝点が生じにくく、しかも透過率が高い液晶素子を得ることができる。 According to the liquid crystal aligning agent of the present invention, it is possible to form a liquid crystal aligning film with high mechanical strength, and to obtain a liquid crystal element that is less likely to cause afterimages and bright spots and has high transmittance.

《液晶配向剤》
以下に、本開示の液晶配向剤に含まれる各成分、及び必要に応じて任意に配合されるその他の成分について説明する。
《Liquid crystal alignment agent》
Each component contained in the liquid crystal aligning agent of the present disclosure and other components optionally blended as necessary will be explained below.

なお、本明細書において、「炭化水素基」とは、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基を含む意味である。「鎖状炭化水素基」とは、主鎖に環状構造を含まず、鎖状構造のみで構成された直鎖状炭化水素基及び分岐状炭化水素基を意味する。ただし、s鎖状炭化水素基は飽和でも不飽和でもよい。「脂環式炭化水素基」とは、環構造としては脂環式炭化水素の構造のみを含み、芳香環構造を含まない炭化水素基を意味する。ただし、脂環式炭化水素基は脂環式炭化水素の構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を有するものも含む。「芳香族炭化水素基」とは、環構造として芳香環構造を含む炭化水素基を意味する。ただし、芳香族炭化水素基は芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂環式炭化水素の構造を含んでいてもよい。「芳香環」は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環を含む意味である。「有機基」とは、炭素を含む化合物(すなわち有機化合物)から任意の水素原子を取り除いてなる原子団をいう。 In this specification, the term "hydrocarbon group" includes a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. The term "chain hydrocarbon group" refers to a straight chain hydrocarbon group and a branched hydrocarbon group that do not contain a cyclic structure in the main chain and are composed only of a chain structure. However, the s-chain hydrocarbon group may be saturated or unsaturated. "Alicyclic hydrocarbon group" means a hydrocarbon group containing only an alicyclic hydrocarbon structure as a ring structure and not containing an aromatic ring structure. However, the alicyclic hydrocarbon group does not need to be composed only of an alicyclic hydrocarbon structure, and includes those having a chain structure as a part thereof. "Aromatic hydrocarbon group" means a hydrocarbon group containing an aromatic ring structure as a ring structure. However, the aromatic hydrocarbon group does not need to be composed only of an aromatic ring structure, and may include a chain structure or an alicyclic hydrocarbon structure as a part thereof. "Aromatic ring" is meant to include aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocycles. The term "organic group" refers to an atomic group obtained by removing any hydrogen atoms from a carbon-containing compound (ie, an organic compound).

重合体の「主鎖」とは、重合体のうち最も長い原子の連鎖からなる「幹」の部分をいう。この「幹」の部分が環構造を含むことは許容される。例えば、「特定構造を主鎖に有する」とは、その特定構造が主鎖の一部分を構成することをいう。「側鎖」とは、重合体の「幹」から分岐した部分をいう。「テトラカルボン酸誘導体」は、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル及びテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物を含む意味である。 The ``main chain'' of a polymer refers to the ``trunk'' portion of the polymer consisting of the longest chain of atoms. It is permissible for this "trunk" portion to include a ring structure. For example, "having a specific structure in the main chain" means that the specific structure constitutes a part of the main chain. "Side chain" refers to a portion branched from the "trunk" of the polymer. The term "tetracarboxylic acid derivative" includes tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic diester, and tetracarboxylic diester dihalide.

本開示の液晶配向剤は、下記式(1)で表される化合物(以下、「特定ジアミン」ともいう)に由来する構造単位を有する重合体(P)を含有する。

Figure 2023131106000002
(式(1)中、Arは2価の芳香環基である。Xは、単結合、-O-、-S-又は-NR-である。Rは、水素原子、炭素数1~3のアルキル基又は熱脱離性基である。Ar、Ar及びYは、下記の要件(i)、(ii)又は(iii)を満たす。ただし、Xが単結合の場合、Yは炭素原子でArに結合している。
(i)Arは2価の芳香環基である。Arは1価の芳香環基である。Yは、炭素数1以上の2価の有機基である。
(ii)Ar及びArは、互いに合わせられて、Ar及びArが結合する窒素原子と共に構成される窒素含有芳香族縮合環構造を表す。Yは、炭素数1以上の2価の有機基である。
(iii)Arは2価の芳香環基である。Ar及びYは、互いに合わせられて、Ar及びYが結合する窒素原子と共に構成される窒素含有芳香族縮合環構造を含む2価の基である。) The liquid crystal aligning agent of the present disclosure contains a polymer (P) having a structural unit derived from a compound represented by the following formula (1) (hereinafter also referred to as "specific diamine").
Figure 2023131106000002
(In formula (1), Ar 1 is a divalent aromatic ring group. X 1 is a single bond, -O-, -S-, or -NR 1 -. R 1 is a hydrogen atom, the number of carbon atoms 1 to 3 alkyl groups or thermally releasable groups. Ar 2 , Ar 3 and Y 1 satisfy the following requirements (i), (ii) or (iii). However, if X 1 is a single bond In the case, Y 1 is bonded to Ar 1 through a carbon atom.
(i) Ar 2 is a divalent aromatic ring group. Ar 3 is a monovalent aromatic ring group. Y 1 is a divalent organic group having 1 or more carbon atoms.
(ii) Ar 2 and Ar 3 are taken together to represent a nitrogen-containing aromatic condensed ring structure formed with the nitrogen atom to which Ar 2 and Ar 3 are bonded. Y 1 is a divalent organic group having 1 or more carbon atoms.
(iii) Ar 2 is a divalent aromatic ring group. Ar 3 and Y 1 are a divalent group containing a nitrogen-containing aromatic condensed ring structure formed together with the nitrogen atom to which Ar 3 and Y 1 are bonded. )

以下に、重合体(P)及び任意に配合されるその他の成分について詳細に説明する。なお、各成分については特に言及しない限り、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Below, the polymer (P) and other optionally blended components will be explained in detail. Note that each component may be used singly or in combination of two or more, unless otherwise specified.

<重合体(P)>
上記式(1)において、Ar、Ar及びYが上記の要件(i)を満たす場合、Ar又はArで表される2価の芳香環基は、芳香環の環部分から任意の水素原子を2個取り除いた基である。芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ビフェニル環等の芳香族炭化水素環;ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、キノリン環、イソキノリン環、ベンゾイミダゾール環、カルバゾール環、アクリジン環等の窒素含有芳香族複素環等が挙げられる。これらのうち、Ar及びArは、ベンゼン環又はピリジン環の環部分から2個の水素原子を取り除いた構造を有する基であることが好ましく、置換又は無置換のフェニレン基がより好ましい。Ar及びArで表される芳香環基が有する芳香環には、1級アミノ基とは別に置換基が導入されていてもよい。当該置換基としては、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
<Polymer (P)>
In the above formula (1), when Ar 2 , Ar 3 and Y 1 satisfy the above requirement (i), the divalent aromatic ring group represented by Ar 1 or Ar 2 may be selected from the ring portion of the aromatic ring. This is a group from which two hydrogen atoms have been removed. Examples of aromatic rings include aromatic hydrocarbon rings such as benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, and biphenyl ring; pyrrole ring, imidazole ring, pyrazole ring, pyridine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, pyrazine ring, quinoline ring, and isoquinoline ring. , a nitrogen-containing aromatic heterocycle such as a benzimidazole ring, a carbazole ring, and an acridine ring. Among these, Ar 1 and Ar 2 are preferably groups having a structure in which two hydrogen atoms are removed from the ring portion of a benzene ring or pyridine ring, and more preferably a substituted or unsubstituted phenylene group. A substituent may be introduced into the aromatic ring of the aromatic ring group represented by Ar 1 and Ar 2 in addition to the primary amino group. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and a halogen atom.

Arで表される1価の芳香環基は、芳香環の環部分から任意の水素原子を1個取り除いた基である。芳香環の具体例としては、Ar及びArで表される2価の芳香環基の説明において例示した基と同様の基が挙げられる。Arは、ベンゼン環、ナフタレン環又はピリジン環の環部分から1個の水素原子を取り除いた構造を有する基であることが好ましく、置換又は無置換のフェニル基がより好ましい。Arが環部分に有する置換基としては、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。 The monovalent aromatic ring group represented by Ar 3 is a group obtained by removing one arbitrary hydrogen atom from the ring portion of an aromatic ring. Specific examples of the aromatic ring include the same groups as those exemplified in the description of the divalent aromatic ring groups represented by Ar 1 and Ar 2 . Ar 3 is preferably a group having a structure in which one hydrogen atom is removed from the ring portion of a benzene ring, naphthalene ring or pyridine ring, and more preferably a substituted or unsubstituted phenyl group. Examples of the substituent that Ar 3 has on the ring portion include an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and a halogen atom.

が炭素数1~3のアルキル基である場合、当該アルキル基は直鎖状でも分岐状でもよい。熱脱離性基は、熱により脱離して水素原子を生じさせる基である。Rが熱脱離性基である場合、Rとしては、例えば、カルバメート構造含有基、アミド構造含有基、イミド構造含有基、スルホンアミド構造含有基等が挙げられる。これらのうち、熱による脱離性が高い点で、カルバメート構造含有基が好ましい。その具体例としては、tert-ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、1,1-ジメチル-2-ハロエチルオキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、2-(トリメチルシリル)エトキシカルボニル基、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基等が挙げられる。熱による脱離性に優れ、かつ脱保護した部分の膜中の残存量を少なくできる点で、これらの中でも特に、tert-ブトキシカルボニル基(Boc基)が好ましい。 When R 1 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, the alkyl group may be linear or branched. A thermally releasable group is a group that is eliminated by heat to produce a hydrogen atom. When R 1 is a thermally releasable group, examples of R 1 include a carbamate structure-containing group, an amide structure-containing group, an imide structure-containing group, a sulfonamide structure-containing group, and the like. Among these, carbamate structure-containing groups are preferred in terms of their high thermal releasability. Specific examples include tert-butoxycarbonyl group, benzyloxycarbonyl group, 1,1-dimethyl-2-haloethyloxycarbonyl group, allyloxycarbonyl group, 2-(trimethylsilyl)ethoxycarbonyl group, 9-fluorenyl group. Examples include methyloxycarbonyl group and allyloxycarbonyl group. Among these, a tert-butoxycarbonyl group (Boc group) is particularly preferable because it has excellent thermal removability and can reduce the amount of the deprotected portion remaining in the film.

は、力学的強度が高い液晶配向膜を得ることができる点で、水素原子、メチル基又は熱脱離性基が好ましく、水素原子がより好ましい。 R 1 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a thermally releasable group, and more preferably a hydrogen atom, since a liquid crystal alignment film with high mechanical strength can be obtained.

で表される2価の有機基としては、炭素数1~20の2価の炭化水素基;炭化水素基が有する任意のメチレン基が-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR-、-NR10CO-、-CONR10-、-NR10COO-、-OCONR10-、-NR10-CO-NR11-等で置き換えられてなる炭素数1~20の2価の基(ただし、R10及びR11は、それぞれ独立して水素原子、炭素数1~10の1価の炭化水素基又は熱脱離性基である。以下同じ。);複素環構造を有する基等が挙げられる。 The divalent organic group represented by Y 1 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; any methylene group possessed by the hydrocarbon group is -O-, -S-, -CO-, - Number of carbon atoms replaced with COO-, -OCO-, -NR-, -NR 10 CO-, -CONR 10 -, -NR 10 COO-, -OCONR 10 -, -NR 10 -CO-NR 11 -, etc. 1 to 20 divalent groups (However, R 10 and R 11 are each independently a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a thermally releasable group. The same applies hereinafter.) ; Examples include groups having a heterocyclic structure.

が炭素数1~20の2価の炭化水素基である場合、当該炭化水素基としては、例えば、炭素数1~20の鎖状炭化水素基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基及び炭素数6~20の芳香族炭化水素基が挙げられる。これらの具体例としては、炭素数1~20の2価の鎖状炭化水素基として、メチレン基、エチレン基、1,3-プロパンジイル基、1,2-プロパンジイル基、2,2-プロパンジイル基、1,4-ブタンジイル基、1,3-ブタンジイル基、1,2-ブタンジイル基、2,2-ブタンジイル基、ペンタンジイル基等のアルカンジイル基;エテンジイル基、1,3-プロペンジイル基、1,4-ブテンジイル基、1,5-ペンテンジイル基等のアルケンジイル基;エチンジイル基、1,3-プロピンジイル基、1,4-ブチンジイル基、1,5-ペンチンジイル基等のアルキンジイル基等が挙げられる。 When Y 1 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, examples of the hydrocarbon group include a chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, Examples include a hydrogen group and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms. Specific examples of these include, as divalent chain hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, methylene group, ethylene group, 1,3-propanediyl group, 1,2-propanediyl group, 2,2-propanediyl group, Alkanediyl groups such as diyl group, 1,4-butanediyl group, 1,3-butanediyl group, 1,2-butanediyl group, 2,2-butanediyl group, pentanediyl group; ethendiyl group, 1,3-propendiyl group, 1 , 4-butenediyl group, 1,5-pentenediyl group; and alkynediyl groups such as ethynediyl group, 1,3-propynediyl group, 1,4-butenediyl group, 1,5-pentendiyl group, and the like.

炭素数3~20の2価の脂環式炭化水素基としては、シクロプロパンジイル基、シクロブタンジイル基、シクロペンタンジイル基、シクロヘキサンジイル基等の単環の脂環式飽和炭化水素基;ノルボルナンジイル基、アダマンタンジイル基、トリシクロデカンジイル基、テトラシクロドデカンジイル基等の多環の脂環式飽和炭化水素基;シクロプロペンジイル基、シクロブテンジイル基、シクロペンテンジイル基、シクロヘキセンジイル基等の単環の脂環式不飽和炭化水素基;ノルボルネンジイル基、トリシクロデセンジイル基等の多環の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。また、Yで表される2価の脂環式炭化水素基は、シクロプロパンジイル基やシクロペンタンジイル基等の2価の脂肪族環基と、上述した2価の鎖状炭化水素基とが結合した基であってもよい。 Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include monocyclic saturated alicyclic hydrocarbon groups such as cyclopropanediyl group, cyclobutanediyl group, cyclopentanediyl group, and cyclohexanediyl group; norbornanediyl group; polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon groups such as adamantanediyl, tricyclodecanediyl, and tetracyclododecanediyl groups; Cyclic alicyclic unsaturated hydrocarbon groups; polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon groups such as norbornenediyl group and tricyclodecenediyl group; and the like. In addition, the divalent alicyclic hydrocarbon group represented by Y1 includes a divalent aliphatic cyclic group such as a cyclopropanediyl group and a cyclopentanediyl group, and the above-mentioned divalent chain hydrocarbon group. may be a group to which is bonded.

炭素数6~20の2価の芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基、ナフチレン基、アントリレン基等のアリーレン基;*-Ar-R22-又は*-R22-Ar-で表される基(ただし、Arは置換又は無置換のフェニレン基、R22は2価の鎖状炭化水素基、「*」は式(1)中のXとの結合手を表す)等が挙げられる。 Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include arylene groups such as phenylene group, tolylene group, xylylene group, naphthylene group, and anthrylene group; * 1 -Ar 4 -R 22 - or * 1 -R A group represented by 22 -Ar 4 - (where Ar 4 is a substituted or unsubstituted phenylene group, R 22 is a divalent chain hydrocarbon group, "* 1 " is a group represented by X 1 in formula (1)) (represents a bond), etc.

なお、Xが単結合の場合、Yは、炭素原子でArに結合している。Yが炭素原子でArに結合している場合、Yの具体例としては、Arに対して、飽和若しくは不飽和の鎖状炭化水素基、飽和若しくは不飽和の脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基又はカルボニル基で結合する基が挙げられる。Yが炭素原子でArに結合している場合のYの更なる具体例としては、*-CH-R23-、*-CH=CH-R23-、*-C≡C-R23-、*-CO-R23-、*-Ph-R23-、*-Cy-R23-(Phは置換又は無置換のフェニレン基であり、Cyは置換又は無置換のシクロアルキレン基であり、R23は単結合又は2価の有機基であり、「*」はArとの結合手を表す)等が挙げられる。R23で表される2価の有機基の具体例としては、炭素数1~18の2価の炭化水素基;炭化水素基が有する任意のメチレン基が-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR-、-NR10CO-、-CONR10-、-NR10COO-、-OCONR10-、-NR10-CO-NR11-等で置き換えられてなる炭素数1~18の2価の基;複素環構造を有する基等が挙げられる。 Note that when X 1 is a single bond, Y 1 is bonded to Ar 1 through a carbon atom. When Y 1 is bonded to Ar 1 through a carbon atom, specific examples of Y 1 include, for Ar 1 , a saturated or unsaturated chain hydrocarbon group, a saturated or unsaturated alicyclic hydrocarbon group; group, an aromatic hydrocarbon group, or a group bonded with a carbonyl group. Further specific examples of Y 1 when Y 1 is bonded to Ar 1 through a carbon atom include * 2 -CH 2 -R 23 -, * 2 -CH=CH-R 23 -, * 2 -C ≡C-R 23 -, * 2 -CO-R 23 -, * 2 -Ph 1 -R 23 -, * 2 -Cy 1 -R 23 - (Ph 1 is a substituted or unsubstituted phenylene group, Cy 1 is a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, R 23 is a single bond or a divalent organic group, and "* 2 " represents a bond with Ar 1 ). Specific examples of the divalent organic group represented by R23 include a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms; any methylene group possessed by the hydrocarbon group is -O-, -S-, -CO -, -COO-, -OCO-, -NR-, -NR 10 CO-, -CONR 10 -, -NR 10 COO-, -OCONR 10 -, -NR 10 -CO-NR 11 -, etc. A divalent group having 1 to 18 carbon atoms; a group having a heterocyclic structure, and the like.

液晶素子に蓄積する残留電荷を十分に低減させるとともに、液晶素子の透過率を高める観点から、上記式(1)中のYは、一部又は全部が鎖状構造であって、Arが結合する窒素原子に対して鎖状構造で結合していることが好ましい。この場合、Yが有する、窒素原子との結合部位(すなわち、YのAr側の端部)の鎖状構造は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状でも分岐状でもよい。蓄積する残留電荷の低減効果と透過率の改善効果とをより高くする観点から、Yは、Arが結合する窒素原子に対して、2価の直鎖状炭化水素基で結合していることが好ましく、直鎖状のアルカンジイル基で結合していることがより好ましい。 From the viewpoint of sufficiently reducing the residual charge accumulated in the liquid crystal element and increasing the transmittance of the liquid crystal element, Y 1 in the above formula (1) has a chain structure in part or in whole, and Ar 3 is It is preferable that the nitrogen atom is bonded to the nitrogen atom in a chain structure. In this case, the chain structure of the bonding site with the nitrogen atom (ie, the end of Y 1 on the Ar 2 side) that Y 1 has may be saturated or unsaturated, and may be linear or branched. From the viewpoint of further increasing the effect of reducing accumulated residual charges and improving the transmittance, Y 1 is bonded to the nitrogen atom to which Ar 3 is bonded via a divalent linear hydrocarbon group. This is preferable, and it is more preferable that they are bonded through a linear alkanediyl group.

液晶素子における残像及び輝点の発生をできるだけ抑制する観点から、「-X-Y-」で表される基は、Xが-O-、-S-若しくは-NR-であってYが2価の有機基であるか、又は、Xが単結合であってYの一部若しくは全部が鎖状構造であり、かつYが鎖状構造でArに結合していることが好ましい。Xが単結合である場合、蓄積する残留電荷の低減効果と透過率の改善効果とをより高める観点から、Yは、Arに対して2価の直鎖状炭化水素基で結合していることが好ましく、直鎖状のアルカンジイル基で結合していることがより好ましい。 From the viewpoint of suppressing the occurrence of afterimages and bright spots in the liquid crystal element as much as possible, the group represented by "-X 1 -Y 1 -" is a group in which X 1 is -O-, -S- or -NR 1 -. Y 1 is a divalent organic group, or X 1 is a single bond and part or all of Y 1 has a chain structure, and Y 1 has a chain structure and is bonded to Ar 1 . Preferably. When X 1 is a single bond, Y 1 is bonded to Ar 1 with a divalent linear hydrocarbon group, from the viewpoint of further increasing the effect of reducing accumulated residual charges and improving the transmittance. It is preferable that they are bonded together, and it is more preferable that they are bonded through a linear alkanediyl group.

「-X-Y-」で表される基は、上記の中でも、Yが2価の鎖状基であることが好ましい。具体的には、Yは、炭素数1~20の2価の鎖状炭化水素基、又は鎖状炭化水素基が有する任意のメチレン基が-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR-、-NR10CO-、-CONR10-、-NR10COO-、-OCONR10-若しくは-NR10-CO-NR11-で置き換えられてなる炭素数1~20の2価の基であることが好ましく、炭素数1~20のアルカンジイル基、又はアルカンジイル基が有する任意のメチレン基が-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR-、-NR10CO-、-CONR10-、-NR10COO-、-OCONR10-若しくは-NR10-CO-NR11-で置き換えられてなる炭素数1~20の2価の基であることがより好ましい。なお、R10及びR11は上記と同義である。 Among the groups represented by "-X 1 -Y 1 -", Y 1 is preferably a divalent chain group. Specifically, Y 1 is a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or any methylene group possessed by the chain hydrocarbon group is -O-, -S-, -CO-, - Carbon number 1 replaced with COO-, -OCO-, -NR-, -NR 10 CO-, -CONR 10 -, -NR 10 COO-, -OCONR 10 - or -NR 10 -CO-NR 11 - It is preferably a divalent group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, or any methylene group that the alkanediyl group has -O-, -S-, -CO-, -COO-, having 1 to 20 carbon atoms replaced with -OCO-, -NR-, -NR 10 CO-, -CONR 10 -, -NR 10 COO-, -OCONR 10 - or -NR 10 -CO-NR 11 - More preferably, it is a divalent group. Note that R 10 and R 11 have the same meanings as above.

が2価の鎖状基である場合、力学的強度が十分に高い液晶配向膜を得る観点から、Yの炭素数は10以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましい。また、液晶配向膜や液晶素子における蓄積電荷を低減する観点から、Yの炭素数は1以上であることが好ましく、2以上であることがより好ましい。Xが単結合であって、Yが2価の鎖状基である場合、化合物の安定性の観点から、Yは炭素数2以上であることが好ましい。 When Y 1 is a divalent chain group, the number of carbon atoms in Y 1 is preferably 10 or less, more preferably 4 or less, from the viewpoint of obtaining a liquid crystal alignment film with sufficiently high mechanical strength. . Further, from the viewpoint of reducing accumulated charges in the liquid crystal alignment film and the liquid crystal element, the number of carbon atoms in Y 1 is preferably 1 or more, more preferably 2 or more. When X 1 is a single bond and Y 1 is a divalent chain group, from the viewpoint of stability of the compound, Y 1 preferably has 2 or more carbon atoms.

は、得られる液晶配向膜の透過率を十分に高くできる点で、上記のうち、-O-又は-S-であることが好ましく、-O-であることがより好ましい。 Among the above, X 1 is preferably -O- or -S-, and more preferably -O-, since the transmittance of the obtained liquid crystal alignment film can be sufficiently increased.

Ar、Ar及びYが上記の要件(ii)を満たす場合、Ar及びArが互いに合わせられて、Ar及びArが結合する窒素原子と共に構成される窒素含有芳香族縮合環構造としては、カルバゾール環構造、アクリジン環構造等が挙げられる。当該窒素含有芳香族縮合環構造は、これらのうち、カルバゾール環構造が好ましい。窒素含有芳香族縮合環構造において、窒素含有芳香族縮合環は置換基を有していてもよい。当該置換基としては、メチル基、エチル基、水酸基、ハロゲン原子等が挙げられる。
Arで表される2価の芳香環基、Xで表される基、Yで表される2価の有機基の具体例及び好ましい例については、Ar、Ar及びYが上記の要件(i)を満たす場合において説明した基と同様の基が挙げられる。
When Ar 2 , Ar 3 and Y 1 satisfy the above requirement (ii), Ar 2 and Ar 3 are combined with each other to form a nitrogen-containing aromatic fused ring formed with the nitrogen atom to which Ar 2 and Ar 3 are bonded. Examples of the structure include a carbazole ring structure and an acridine ring structure. Among these, the nitrogen-containing aromatic fused ring structure is preferably a carbazole ring structure. In the nitrogen-containing aromatic condensed ring structure, the nitrogen-containing aromatic condensed ring may have a substituent. Examples of the substituent include a methyl group, an ethyl group, a hydroxyl group, a halogen atom, and the like.
Regarding specific examples and preferred examples of the divalent aromatic ring group represented by Ar 1 , the group represented by X 1 , and the divalent organic group represented by Y 1 , Ar 2 , Ar 3 and Y 1 are Examples include the same groups as those explained in the case where the above requirement (i) is satisfied.

Ar、Ar及びYが上記の要件(iii)を満たす場合、Ar及びYが互いに合わせられて、Ar及びYが結合する窒素原子と共に構成される窒素含有芳香族縮合環構造を含む2価の基(以下、「2価の基ArY」ともいう)において、当該窒素含有芳香族縮合環構造の具体例及び好ましい例については、Ar、Ar及びYが上記の要件(ii)を満たす場合において説明した基と同様の基が挙げられる。2価の基ArYは、窒素含有芳香族縮合環がX又はArに直接結合していてもよく、窒素含有芳香族縮合環が2価の連結基を介してX又はArに結合していてもよい。当該2価の連結基は、一部又は全部が鎖状構造であることが好ましく、直鎖状のアルカンジイル基がより好ましく、炭素数1~4の直鎖状のアルカンジイル基が更に好ましい。
Ar又はArで表される2価の芳香環基、Xで表される基の具体例及び好ましい例については、Ar、Ar及びYが上記の要件(i)を満たす場合において説明した基と同様の基が挙げられる。
When Ar 2 , Ar 3 and Y 1 satisfy the above requirement (iii), Ar 3 and Y 1 are combined with each other to form a nitrogen-containing aromatic fused ring formed with the nitrogen atom to which Ar 3 and Y 1 are bonded. Regarding the specific examples and preferred examples of the nitrogen-containing aromatic condensed ring structure in the divalent group containing the structure (hereinafter also referred to as "divalent group ArY"), Ar 2 , Ar 3 and Y 1 are the above-mentioned Examples include the same groups as those explained in the case satisfying requirement (ii). In the divalent group ArY, the nitrogen-containing aromatic fused ring may be directly bonded to X 1 or Ar 1 , or the nitrogen-containing aromatic fused ring may be bonded to X 1 or Ar 1 via a divalent linking group. You may do so. The divalent linking group preferably has a partially or entirely chain structure, more preferably a linear alkanediyl group, and even more preferably a linear alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Regarding specific examples and preferred examples of the divalent aromatic ring group represented by Ar 1 or Ar 2 and the group represented by X 1 , when Ar 2 , Ar 3 and Y 1 satisfy the above requirement (i) Examples include groups similar to those explained in .

特定ジアミンの具体例としては、下記式(1-1)~式(1-26)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。

Figure 2023131106000003
Figure 2023131106000004
Figure 2023131106000005
Specific examples of the specific diamine include compounds represented by each of the following formulas (1-1) to (1-26).
Figure 2023131106000003
Figure 2023131106000004
Figure 2023131106000005

重合体(P)において、特定ジアミンに由来する構造単位の含有割合は、重合体(P)を構成する単量体に由来する全構造単位に対して、0.5モル%以上であることが好ましく、5モル%以上であることが好ましく、10モル%以上がより好ましい。また、特定ジアミンに由来する構造単位の含有割合は、重合体(P)を構成する単量体に由来する全構造単位に対して、50モル%以下であることが好ましい。 In the polymer (P), the content ratio of structural units derived from the specific diamine may be 0.5 mol% or more with respect to the total structural units derived from the monomers constituting the polymer (P). It is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more. Moreover, it is preferable that the content ratio of the structural unit derived from the specific diamine is 50 mol% or less with respect to all the structural units derived from the monomers constituting the polymer (P).

重合体(P)は、特定ジアミンに由来する構造単位を含む重合体であればよく、その主骨格の種類は特に限定されない。重合体(P)としては、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリウレア、ポリエナミン等が挙げられる。力学的強度が高い液晶配向膜を形成でき、信頼性の高い液晶素子を得ることができる点で、重合体(P)は、中でも、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。すなわち、重合体(P)は、テトラカルボン酸誘導体に由来する構造単位と、ジアミン化合物に由来する構造単位とを含む重合体であることが好ましい。 The polymer (P) may be any polymer containing a structural unit derived from a specific diamine, and the type of its main skeleton is not particularly limited. Examples of the polymer (P) include polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, polyamide, polyamideimide, polyurea, polyenamine, and the like. The polymer (P) is particularly selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide, since it is possible to form a liquid crystal alignment film with high mechanical strength and to obtain a highly reliable liquid crystal element. It is preferable that it is at least one type. That is, the polymer (P) is preferably a polymer containing a structural unit derived from a tetracarboxylic acid derivative and a structural unit derived from a diamine compound.

〔ポリアミック酸〕
重合体(P)がポリアミック酸である場合、当該ポリアミック酸(以下、「ポリアミック酸(P)」ともいう)は、テトラカルボン酸二無水物と、特定ジアミンを含むジアミン化合物とを反応させることにより得ることができる。
[Polyamic acid]
When the polymer (P) is a polyamic acid, the polyamic acid (hereinafter also referred to as "polyamic acid (P)") can be prepared by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine compound containing a specific diamine. Obtainable.

・テトラカルボン酸二無水物
ポリアミック酸(P)の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば脂肪族テトラカルボン酸二無水物及び芳香族テトラカルボン酸二無水物等を挙げることができる。脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、鎖状テトラカルボン酸二無水物及び脂環式テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
・Tetracarboxylic dianhydride Examples of the tetracarboxylic dianhydride used in the synthesis of polyamic acid (P) include aliphatic tetracarboxylic dianhydride and aromatic tetracarboxylic dianhydride. . Examples of aliphatic tetracarboxylic dianhydrides include chain tetracarboxylic dianhydrides and alicyclic tetracarboxylic dianhydrides.

これらの具体例としては、鎖状テトラカルボン酸二無水物として、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物、エチレンジアミン四酢酸二無水物等が挙げられる。脂環式テトラカルボン酸二無水物としては、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-3a,4,5,9b-テトラヒドロナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-8-メチル-3a,4,5,9b-テトラヒドロナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン、2,4,6,8-テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン-2:4,6:8-二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,5,6-トリカルボキシ-2-カルボキシメチルノルボルナン-2:3,5:6-二無水物等が挙げられる。 Specific examples of these include, as chain tetracarboxylic dianhydrides, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride, ethylenediaminetetraacetic dianhydride, and the like. Examples of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic dianhydride, 5-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-3a,4,5,9b-tetrahydronaphtho[1,2-c]furan-1 ,3-dione, 5-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-8-methyl-3a,4,5,9b-tetrahydronaphtho[1,2-c]furan-1,3-dione, 2,4,6,8-tetracarboxybicyclo[3.3.0]octane-2:4,6:8-dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3 , 5,6-tricarboxy-2-carboxymethylnorbornane-2:3,5:6-dianhydride and the like.

芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメート、4,4’-カルボニルジフタル酸無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物等を挙げることができる。また、ポリアミック酸(P)の合成に際しては、特開2010-97188号公報に記載のテトラカルボン酸二無水物を用いることができる。 Examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, ethylene glycol bisanhydrotrimate, and 4,4'-carbonyl diphthalate. Examples include acid anhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, and 3,3',4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride. Furthermore, in the synthesis of polyamic acid (P), the tetracarboxylic dianhydride described in JP-A-2010-97188 can be used.

(ジアミン化合物)
ポリアミック酸(P)の合成に使用するジアミン化合物は、特定ジアミンのみであってもよいし、特定ジアミンと、特定ジアミンとは異なるジアミン(以下、「その他のジアミン」ともいう)とを併用してもよい。その他のジアミンとしては、脂肪族ジアミン、芳香族ジアミン、ジアミノオルガノシロキサン等が挙げられる。脂肪族ジアミンとしては、鎖状ジアミン及び脂環式ジアミンが挙げられる。
(Diamine compound)
The diamine compound used in the synthesis of polyamic acid (P) may be only a specific diamine, or a combination of a specific diamine and a diamine different from the specific diamine (hereinafter also referred to as "other diamine"). Good too. Other diamines include aliphatic diamines, aromatic diamines, diaminoorganosiloxanes, and the like. Aliphatic diamines include chain diamines and alicyclic diamines.

その他のジアミンの具体例としては、鎖状ジアミンとして、メタキシリレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。脂環式ジアミンとしては、1,4-ジアミノシクロヘキサン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等が挙げられる。 Specific examples of other diamines include metaxylylene diamine, hexamethylene diamine, and the like as chain diamines. Examples of the alicyclic diamine include 1,4-diaminocyclohexane and 4,4'-methylenebis(cyclohexylamine).

芳香族ジアミンとしては、p-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルエタン、4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート、4,4’-ジアミノアゾベンゼン、3,5-ジアミノ安息香酸、1,5-ビス(4-アミノフェノキシ)ペンタン、1,2-ビス(4-アミノフェノキシ)エタン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)プロパン、1,6-ビス(4-アミノフェノキシ)ヘキサン、6,6’-(ペンタメチレンジオキシ)ビス(3-アミノピリジン)、N,N’-ジ(5-アミノ-2-ピリジル)-N,N’-ジ(tert-ブトキシカルボニル)エチレンジアミン、ビス[2-(4-アミノフェニル)エチル]ヘキサン二酸、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルアミン、4,4’-ジアミノジフェネチルウレア、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-(フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、2,6-ジアミノピリジン、2,4-ジアミノピリミジン、3,6-ジアミノカルバゾール、N-メチル-3,6-ジアミノカルバゾール、3,6-ジアミノアクリジン、下記式(D-1)

Figure 2023131106000006
(式(D-1)中、R11及びR12は、それぞれ独立して、アルカンジイル基である。R13は、水素原子、炭素数1~3のアルキル基又は熱脱離性基である。n1は1~3の整数である。n1が2又は3の場合、複数のR12は互いに同一又は異なり、複数のR13は互いに同一又は異なる。)
で表される化合物等の主鎖型ジアミン;
ヘキサデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ-2,5-ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ-3,5-ジアミノベンゼン、コレステリルオキシ-3,5-ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、コレステリルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、3,5-ジアミノ安息香酸コレスタニル、3,5-ジアミノ安息香酸コレステリル、3,5-ジアミノ安息香酸ラノスタニル、3,6-ビス(4-アミノベンゾイルオキシ)コレスタン、3,6-ビス(4-アミノフェノキシ)コレスタン、4-(4’-トリフルオロメトキシベンゾイロキシ)シクロヘキシル-3,5-ジアミノベンゾエート、1,1-ビス(4-((アミノフェニル)メチル)フェニル)-4-ブチルシクロヘキサン、3,5-ジアミノ安息香酸=5ξ-コレスタン-3-イル、下記式(E-1)
Figure 2023131106000007
(式(E-1)中、XI及びXIIは、それぞれ独立して、単結合、-O-、*-COO-又は*-OCO-(ただし、「*」はXとの結合手を示す。)である。Rは、炭素数1~3のアルカンジイル基である。RIIは、単結合又は炭素数1~3のアルカンジイル基である。RIIIは、炭素数1~20のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、又はフルオロアルコキシ基である。aは0又は1である。bは0~3の整数である。cは0~2の整数である。dは0又は1である。ただし、1≦a+b+c≦3である。)
で表される化合物等の側鎖型ジアミン等が挙げられる。ジアミノオルガノシロキサンとしては、1,3-ビス(3-アミノプロピル)-テトラメチルジシロキサン等が挙げられる。 Aromatic diamines include p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylethane, 4-aminophenyl-4-aminobenzoate, 4,4'-diaminoazobenzene, 3,5- Diaminobenzoic acid, 1,5-bis(4-aminophenoxy)pentane, 1,2-bis(4-aminophenoxy)ethane, 1,3-bis(4-aminophenoxy)propane, 1,6-bis(4-aminophenoxy)propane -aminophenoxy)hexane, 6,6'-(pentamethylenedioxy)bis(3-aminopyridine), N,N'-di(5-amino-2-pyridyl)-N,N'-di(tert- butoxycarbonyl)ethylenediamine, bis[2-(4-aminophenyl)ethyl]hexanedioic acid, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylamine, 4,4'-diaminodiphenethylurea, 2,2 -bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis(4-aminophenyl)hexafluoropropane, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 4,4'-bis( 4-aminophenoxy)biphenyl, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-(phenylenediisopropylidene)bisaniline, 2,6-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3 , 6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6-diaminocarbazole, 3,6-diaminoacridine, the following formula (D-1)
Figure 2023131106000006
(In formula (D-1), R 11 and R 12 are each independently an alkanediyl group. R 13 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a thermally releasable group. (n1 is an integer from 1 to 3. When n1 is 2 or 3, multiple R 12s are the same or different from each other, and multiple R 13s are the same or different from each other.)
Main chain type diamine such as a compound represented by;
Hexadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene, cholesteryloxy-3,5-diaminobenzene, cholestanil Oxy-2,4-diaminobenzene, cholesteryloxy-2,4-diaminobenzene, cholestanyl 3,5-diaminobenzoate, cholesteryl 3,5-diaminobenzoate, lanostanil 3,5-diaminobenzoate, 3,6-diaminobenzoate Bis(4-aminobenzoyloxy)cholestane, 3,6-bis(4-aminophenoxy)cholestane, 4-(4'-trifluoromethoxybenzoyloxy)cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, 1,1-bis (4-((aminophenyl)methyl)phenyl)-4-butylcyclohexane, 3,5-diaminobenzoic acid = 5ξ-cholestan-3-yl, following formula (E-1)
Figure 2023131106000007
(In formula (E-1), X I and X II are each independently a single bond, -O-, *-COO-, or *-OCO- (however, "*" is a bond with X I) ). R I is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms. R II is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms. R III is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms. 20 alkyl group, alkoxy group, fluoroalkyl group, or fluoroalkoxy group.a is 0 or 1.b is an integer of 0 to 3.c is an integer of 0 to 2.d is 0 or 1. However, 1≦a+b+c≦3.)
Examples include side chain diamines such as the compound represented by: Examples of the diaminoorganosiloxane include 1,3-bis(3-aminopropyl)-tetramethyldisiloxane.

上記式(D-1)で表される化合物としては、例えば下記式(D-1-1)~式(D-1-3)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。上記式(E-1)で表される化合物としては、例えば下記式(E-1-1)~式(E-1-4)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。その他のジアミンとしては更に、以下の式(F-1)~式(F-7)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。その他のジアミンとしては、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。なお、式中、「Boc」は、tert-ブトキシカルボニル基を表す(以下同じ)。

Figure 2023131106000008
Figure 2023131106000009
Examples of the compound represented by the above formula (D-1) include compounds represented by each of the following formulas (D-1-1) to (D-1-3). Examples of the compound represented by the above formula (E-1) include compounds represented by each of the following formulas (E-1-1) to (E-1-4). Other diamines further include compounds represented by the following formulas (F-1) to (F-7). As other diamines, one type can be used alone or two or more types can be used in combination. In the formula, "Boc" represents a tert-butoxycarbonyl group (the same applies hereinafter).
Figure 2023131106000008
Figure 2023131106000009

ポリアミック酸(P)の合成に際し、特定ジアミンの使用量は、ポリアミック酸(P)の合成に使用するジアミン化合物の全量に対して、1モル%以上であることが好ましく、5モル%以上であることがより好ましく、10モル%以上であることが更に好ましく、20モル%以上がより更に好ましい。特定ジアミンの使用量を上記範囲とすることにより、液晶素子における輝点発生の抑制と残像の低減との改善効果を十分に得ることができる。 When synthesizing polyamic acid (P), the amount of specific diamine used is preferably 1 mol% or more, and preferably 5 mol% or more, based on the total amount of diamine compounds used for synthesizing polyamic acid (P). The content is more preferably 10 mol% or more, even more preferably 20 mol% or more. By setting the usage amount of the specific diamine within the above range, it is possible to sufficiently obtain the improvement effects of suppressing the generation of bright spots and reducing afterimages in the liquid crystal element.

・ポリアミック酸の合成
ポリアミック酸(P)は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを、必要に応じて分子量調整剤とともに反応させることにより得ることができる。
-Synthesis of polyamic acid Polyamic acid (P) can be obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound together with a molecular weight regulator if necessary.

ポリアミック酸(P)の合成反応において、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との使用割合は、ジアミン化合物のアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2~2当量となる割合が好ましい。分子量調整剤としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸等の酸一無水物;アニリン、シクロヘキシルアミン、n-ブチルアミン等のモノアミン化合物;フェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネート等のモノイソシアネート化合物等を挙げることができる。分子量調整剤の使用割合は、使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の合計100質量部に対して、20質量部以下とすることが好ましい。 In the synthesis reaction of polyamic acid (P), the ratio of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound to be used is 0.00% of the acid anhydride group of the tetracarboxylic dianhydride per 1 equivalent of amino group of the diamine compound. A ratio of 2 to 2 equivalents is preferred. Examples of molecular weight modifiers include acid monoanhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride, and itaconic anhydride; monoamine compounds such as aniline, cyclohexylamine, and n-butylamine; and monoisocyanate compounds such as phenyl isocyanate and naphthylisocyanate. can be mentioned. The proportion of the molecular weight regulator to be used is preferably 20 parts by mass or less based on the total of 100 parts by mass of the tetracarboxylic dianhydride and diamine compound used.

ポリアミック酸(P)の合成反応において、反応温度は-20℃~150℃が好ましく、反応時間は0.1~24時間が好ましい。反応に使用する有機溶媒としては、例えば、非プロトン性極性溶媒、フェノール系溶媒、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、ハロゲン化炭化水素、炭化水素等を挙げることができる。これらのうち、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミド、m-クレゾール、キシレノール及びハロゲン化フェノールよりなる群から選択される1種以上を反応溶媒として使用するか、あるいはこれらの1種以上と、他の有機溶媒(例えば、ブチルセロソルブ、ジエチレングリコールジエチルエーテル等)との混合物を使用することが好ましい。有機溶媒の使用量は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の合計量が、反応溶液の全量に対して0.1~50質量%になる量とすることが好ましい。 In the synthesis reaction of polyamic acid (P), the reaction temperature is preferably -20°C to 150°C, and the reaction time is preferably 0.1 to 24 hours. Examples of the organic solvent used in the reaction include aprotic polar solvents, phenol solvents, alcohol solvents, ketone solvents, ester solvents, ether solvents, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, etc. . Among these, N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea, hexamethylphosphorotriamide, m-cresol, xylenol and halogen It is possible to use one or more selected from the group consisting of chemical phenols as a reaction solvent, or to use a mixture of one or more of these and other organic solvents (for example, butyl cellosolve, diethylene glycol diethyl ether, etc.). preferable. The amount of organic solvent used is preferably such that the total amount of the tetracarboxylic dianhydride and diamine compound is 0.1 to 50% by mass based on the total amount of the reaction solution.

上記重合によりポリアミック酸(P)を溶解してなる重合体溶液を得た場合、この重合体溶液をそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、重合体溶液中に含まれるポリアミック酸(P)を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。 When a polymer solution obtained by dissolving polyamic acid (P) is obtained by the above polymerization, this polymer solution may be used as it is for preparing a liquid crystal aligning agent, and the polyamic acid (P) contained in the polymer solution may be used as is. may be isolated and then used for preparing a liquid crystal aligning agent.

〔ポリアミック酸エステル〕
重合体(P)がポリアミック酸エステルである場合、当該ポリアミック酸エステルは、例えば、[I]ポリアミック酸(P)とエステル化剤とを反応させる方法、[II]テトラカルボン酸ジエステルとジアミン化合物とを反応させる方法、[III]テトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物とジアミン化合物とを反応させる方法、等によって得ることができる。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。ポリアミック酸エステルを溶解してなる反応溶液は、そのまま液晶配向剤の調製に用いられてもよい。また、反応溶液中に含まれるポリアミック酸エステルを単離し、単離したポリアミック酸エステルを液晶配向剤の調製に用いてもよい。
[Polyamic acid ester]
When the polymer (P) is a polyamic acid ester, the polyamic acid ester can be prepared by, for example, [I] a method of reacting a polyamic acid (P) with an esterifying agent, [II] a method of reacting a tetracarboxylic acid diester with a diamine compound, etc. It can be obtained by a method of reacting [III] tetracarboxylic acid diester dihalide with a diamine compound, etc. 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. The reaction solution obtained by dissolving the polyamic acid ester may be used as it is for preparing a liquid crystal aligning agent. Alternatively, the polyamic acid ester contained in the reaction solution may be isolated and the isolated polyamic acid ester may be used for preparing a liquid crystal aligning agent.

〔ポリイミド〕
重合体(P)がポリイミドである場合、当該ポリイミド(以下、「ポリイミド(P)」ともいう)は、例えば、ポリアミック酸(P)を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。ポリイミド(P)は、その前駆体であるポリアミック酸(P)が有していたアミック酸構造の全てを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造とが併存する部分イミド化物であってもよい。ポリイミド(P)は、イミド化率が20~99%であることが好ましく、30~90%であることがより好ましい。なお、イミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。ここで、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。
[Polyimide]
When the polymer (P) is a polyimide, the polyimide (hereinafter also referred to as "polyimide (P)") can be obtained, for example, by dehydrating and ring-closing polyamic acid (P) and imidizing it. Polyimide (P) may be a complete imidized product obtained by dehydrating and ring-closing all of the amic acid structure possessed by its precursor polyamic acid (P), or it may be a complete imidized product obtained by dehydrating and ring-closing only a part of the amic acid structure. , a partially imidized product in which an amic acid structure and an imide ring structure coexist may be used. The imidization rate of polyimide (P) is preferably 20 to 99%, more preferably 30 to 90%. The imidization rate is the ratio of the number of imide ring structures to the total number of amic acid structures and the number of imide ring structures of polyimide, expressed as a percentage. Here, a part of the imide ring may be an isoimide ring.

ポリアミック酸(P)の脱水閉環は、好ましくはポリアミック酸(P)を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤及び脱水閉環触媒を添加し、必要に応じて加熱する方法により行われる。この方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸等の酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸(P)のアミック酸構造の1モルに対して0.01~20モルとすることが好ましい。脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミン等の3級アミンを用いることができる。脱水閉環触媒の使用量は、使用する脱水剤1モルに対して0.01~10モルとすることが好ましい。 Dehydration and ring closure of polyamic acid (P) is preferably carried out by dissolving polyamic acid (P) in an organic solvent, adding a dehydrating agent and a dehydration ring closure catalyst to this solution, and heating as necessary. In this method, as the dehydrating agent, for example, acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and trifluoroacetic anhydride can be used. The amount of the dehydrating agent used is preferably 0.01 to 20 mol per 1 mol of the amic acid structure of the polyamic acid (P). As the dehydration ring-closing catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine, and triethylamine can be used. The amount of the dehydration ring-closing catalyst used is preferably 0.01 to 10 moles per mole of the dehydrating agent used.

脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸(P)の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは0~180℃である。反応時間は、好ましくは1.0~120時間である。ポリアミック酸(P)の脱水閉環反応により得られる、ポリイミド(P)を含有する反応溶液は、そのまま液晶配向剤の調製に用いられてもよい。また、反応溶液中からポリイミド(P)を単離し、単離したポリイミド(P)を液晶配向剤の調製に用いてもよい。ポリイミド(P)は、ポリアミック酸エステルの脱水閉環により得ることもできる。 Examples of the organic solvent used in the dehydration ring closure reaction include the organic solvents exemplified as those used in the synthesis of polyamic acid (P). The reaction temperature of the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180°C. The reaction time is preferably 1.0 to 120 hours. The reaction solution containing polyimide (P) obtained by the dehydration ring closure reaction of polyamic acid (P) may be used as it is for preparing a liquid crystal aligning agent. Alternatively, polyimide (P) may be isolated from the reaction solution, and the isolated polyimide (P) may be used for preparing a liquid crystal aligning agent. Polyimide (P) can also be obtained by dehydration ring closure of polyamic acid ester.

重合体(P)の溶液粘度は、濃度10質量%の溶液としたときに10~800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、15~500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。なお、溶液粘度(mPa・s)は、重合体(P)の良溶媒(例えば、γ-ブチロラクトン、N-メチル-2-ピロリドン等)を用いて調製した濃度10質量%の重合体溶液につき、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。 The solution viscosity of the polymer (P) is preferably one having a solution viscosity of 10 to 800 mPa·s, and 15 to 500 mPa·s when the solution has a concentration of 10% by mass. It is more preferable. Note that the solution viscosity (mPa・s) is for a polymer solution with a concentration of 10% by mass prepared using a good solvent for the polymer (P) (for example, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.). This is a value measured at 25°C using an E-type rotational viscometer.

重合体(P)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000~500,000であり、より好ましくは2,000~300,000である。Mwと、GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)との比で表される分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは7以下であり、より好ましくは5以下である。 The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) of the polymer (P) is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 2,000 to 300, It is 000. The molecular weight distribution (Mw/Mn) represented by the ratio of Mw to the number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene measured by GPC is preferably 7 or less, more preferably 5 or less.

液晶配向剤中における重合体(P)の含有割合は、液晶配向剤に含まれる固形分の全量(すなわち、液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計質量)に対して、20質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましく、60質量%以上が更に好ましい。 The content ratio of the polymer (P) in the liquid crystal aligning agent is preferably 20% by mass or more with respect to the total amount of solid content contained in the liquid crystal aligning agent (i.e., the total mass of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent). , more preferably 40% by mass or more, and still more preferably 60% by mass or more.

ここで、電荷の蓄積に起因する残像を抑制するためには、電圧印加を解除した直後に(すなわち短期的に)観察される残像(以下、「短期残像」ともいう)と、電圧印加を解除した後充分に時間が経過した後に(すなわち長期的に)観察される残像(以下、「長期残像」ともいう)の両方を少なくすることが望ましい。その一方で、本発明者らの検討によると、短期残像と長期残像とはトレードオフの関係にあり、一方を良化しようとすると他方が悪化してしまう傾向がある。また、長期残像と液晶素子の透過率についても同様であり、例えば長期残像を低減させようとすると、液晶素子の透過率が低下する傾向がある。これに対し、本開示によれば、重合体(P)を用いて液晶配向膜を形成することにより、短期残像及び長期残像の両方の低減を図りながら、高い透過率を実現することができる。また、重合体(P)を構成する上記式(1)で表されるジアミンは、主鎖が延びる方向に対して交差する方向に基準軸を置いてみたときに基準軸を挟む両側で非対称な構造を有している。このため、上記式(1)で表されるジアミンに由来する構造単位を含む重合体(P)は結晶性が低く、熱や光により分解物が生じた場合にも分解物が結晶化しにくいと考えられる。その結果、重合体(P)を含む液晶配向剤によれば輝点の発生を抑制できたと考えられる。 Here, in order to suppress afterimages caused by charge accumulation, it is important to avoid afterimages that are observed immediately (i.e., in the short term) after the voltage application is removed (hereinafter also referred to as "short-term afterimages") and after the voltage application is removed. It is desirable to reduce both afterimages (hereinafter also referred to as "long-term afterimages") that are observed after a sufficient period of time has elapsed (that is, over a long period of time). On the other hand, according to studies by the present inventors, there is a trade-off relationship between short-term afterimages and long-term afterimages, and an attempt to improve one tends to worsen the other. The same applies to long-term afterimages and the transmittance of the liquid crystal element; for example, when attempting to reduce long-term afterimages, the transmittance of the liquid crystal element tends to decrease. On the other hand, according to the present disclosure, by forming a liquid crystal alignment film using the polymer (P), high transmittance can be achieved while reducing both short-term afterimages and long-term afterimages. In addition, the diamine represented by the above formula (1) constituting the polymer (P) has an asymmetrical shape on both sides of the reference axis when the reference axis is placed in a direction crossing the direction in which the main chain extends. It has a structure. Therefore, the polymer (P) containing a structural unit derived from the diamine represented by the above formula (1) has low crystallinity, and even when decomposed products are generated by heat or light, the decomposed products are difficult to crystallize. Conceivable. As a result, it is considered that the liquid crystal aligning agent containing the polymer (P) was able to suppress the generation of bright spots.

<その他の成分>
液晶配向剤は、重合体(P)のほか、必要に応じて、重合体(P)とは異なる成分(以下、「その他の成分」ともいう)を含有していてもよい。
<Other ingredients>
In addition to the polymer (P), the liquid crystal aligning agent may contain a component different from the polymer (P) (hereinafter also referred to as "other components") as needed.

〔重合体(Q)〕
本開示の液晶配向剤は、特定ジアミンに由来する構造単位を含まない重合体(以下、「重合体(Q)」ともいう)を更に含有してもよい。重合体(Q)の主骨格は特に限定されない。重合体(Q)としては、例えば、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリオルガノシロキサン、ポリエステル、ポリエナミン、ポリウレア、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾオキサゾール前駆体、ポリベンゾオキサゾール、セルロース誘導体、ポリアセタール、付加重合体(例えば、(メタ)アクリル系重合体、スチレン系重合体、マレイミド系重合体、スチレン-マレイミド系共重合体)等が挙げられる。これらのうち、重合体(Q)は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリオルガノシロキサン及び付加重合体よりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
[Polymer (Q)]
The liquid crystal aligning agent of the present disclosure may further contain a polymer (hereinafter also referred to as "polymer (Q)") that does not contain a structural unit derived from a specific diamine. The main skeleton of the polymer (Q) is not particularly limited. Examples of the polymer (Q) include polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, polyorganosiloxane, polyester, polyenamine, polyurea, polyamide, polyamideimide, polybenzoxazole precursor, polybenzoxazole, cellulose derivative, polyacetal, and Examples include polymers (eg, (meth)acrylic polymers, styrene polymers, maleimide polymers, styrene-maleimide copolymers), and the like. Among these, the polymer (Q) is preferably at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, polyorganosiloxane, and addition polymer.

重合体(Q)を液晶配向剤に含有させる場合、重合体(Q)の含有割合は、液晶配向剤に含まれる重合体(P)と重合体(Q)との合計量100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましい。また、重合体(Q)の含有割合は、液晶配向剤に含まれる重合体(P)と重合体(Q)との合計量100質量部に対して、95質量部以下が好ましく、90質量部以下がより好ましい。 When the polymer (Q) is contained in the liquid crystal aligning agent, the content ratio of the polymer (Q) is based on 100 parts by mass of the total amount of the polymer (P) and the polymer (Q) contained in the liquid crystal aligning agent. The amount is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more. Moreover, the content ratio of the polymer (Q) is preferably 95 parts by mass or less, and 90 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the polymer (P) and the polymer (Q) contained in the liquid crystal aligning agent. The following are more preferable.

〔溶剤〕
本開示の液晶配向剤は、重合体(P)及び必要に応じて使用されるその他の成分が、好ましくは適当な溶媒中に分散又は溶解してなる液状の組成物として調製される。
〔solvent〕
The liquid crystal aligning agent of the present disclosure is preferably prepared as a liquid composition in which the polymer (P) and other components used as necessary are dispersed or dissolved in an appropriate solvent.

溶剤としては有機溶媒が好ましく使用される。その具体例としては、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、1,2-ジメチル-2-イミダゾリジノン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、フェノール、γ-ブチロラクトン、γ-ブチロラクタム、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、ジアセトンアルコール、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、プロパン-1,2-ジオール、3-メトキシ-1-ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸エチル、メチルメトキシプロピオネ-ト、エチルエトキシプロピオネ-ト、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール-n-プロピルエーテル、エチレングリコール-i-プロピルエーテル、エチレングリコール-n-ブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、ジエチレングリコールジエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールジアセテート、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等を挙げることができる。溶剤としては、1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 As the solvent, organic solvents are preferably used. Specific examples include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 1,2-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, phenol, γ- Butyrolactone, γ-butyrolactam, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, diacetone alcohol, 1-hexanol, 2-hexanol, propane-1,2- Diol, 3-methoxy-1-butanol, ethylene glycol monomethyl ether, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethyl propionate, methylmethoxypropionone ethyl ethoxypropionate, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene Glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diisobutyl ketone, isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diisopentyl ether, Examples include ethylene carbonate, propylene carbonate, propylene glycol monomethyl ether (PGME), diethylene glycol diethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol diacetate, cyclopentanone, and cyclohexanone. As the solvent, one type can be used alone or two or more types can be used in combination.

液晶配向剤に配合するその他の成分としては、上記のほか、例えば、架橋剤、酸化防止剤、金属キレート化合物、硬化促進剤、界面活性剤、充填剤、分散剤、光増感剤等が挙げられる。その他の成分の配合割合は、本開示の効果を損なわない範囲で各化合物に応じて適宜選択することができる。 In addition to the above, other components to be added to the liquid crystal aligning agent include, for example, crosslinking agents, antioxidants, metal chelate compounds, curing accelerators, surfactants, fillers, dispersants, photosensitizers, etc. It will be done. The blending ratio of other components can be appropriately selected depending on each compound within a range that does not impair the effects of the present disclosure.

液晶配向剤における固形分濃度(液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計質量が液晶配向剤の全質量に占める割合)は、粘性、揮発性等を考慮して適宜に選択される。液晶配向剤の固形分濃度は、好ましくは1~10質量%の範囲である。固形分濃度が1質量%以上であると、塗膜の膜厚を十分に確保でき、より良好な液晶配向性を示す液晶配向膜を得ることができる点で好適である。一方、固形分濃度が10質量%以下であると、塗膜を適度な厚みとすることができ、良好な液晶配向性を示す液晶配向膜が得られやすく、また、液晶配向剤の粘性が適度となり塗布性を良好にできる傾向がある。 The solid concentration in the liquid crystal aligning agent (the ratio of the total mass of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent to the total mass of the liquid crystal aligning agent) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, etc. The solid content concentration of the liquid crystal aligning agent is preferably in the range of 1 to 10% by mass. It is suitable that the solid content concentration is 1% by mass or more because a sufficient thickness of the coating film can be ensured and a liquid crystal alignment film exhibiting better liquid crystal alignment properties can be obtained. On the other hand, when the solid content concentration is 10% by mass or less, the coating film can be made to have an appropriate thickness, a liquid crystal alignment film that exhibits good liquid crystal alignment properties is easily obtained, and the viscosity of the liquid crystal alignment agent is moderate. This tends to improve coating properties.

≪液晶配向膜及び液晶素子≫
本開示の液晶配向膜は、上記のように調製された液晶配向剤により製造される。また、本開示の液晶素子は、上記で説明した液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜を具備する。液晶素子における液晶の駆動方式は特に限定されず、例えばTN型、STN型、VA型(VA-MVA型、VA-PVA型などを含む。)、IPS型、FFS型、OCB(Optically Compensated Bend)型、PSA型(Polymer Sustained Alignment)等の種々のモードに適用することができる。液晶素子は、例えば以下の工程1~工程3を含む方法により製造することができる。工程1は、所望の動作モードによって使用基板が異なる。工程2及び工程3は、各動作モード共通である。
<<Liquid crystal alignment film and liquid crystal element>>
The liquid crystal aligning film of the present disclosure is manufactured using the liquid crystal aligning agent prepared as described above. Moreover, the liquid crystal element of this indication comprises the liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal alignment agent demonstrated above. The driving method of the liquid crystal in the liquid crystal element is not particularly limited, and includes, for example, TN type, STN type, VA type (including VA-MVA type, VA-PVA type, etc.), IPS type, FFS type, and OCB (Optically Compensated Bend). It can be applied to various modes such as type, PSA type (Polymer Sustained Alignment), etc. A liquid crystal element can be manufactured, for example, by a method including steps 1 to 3 below. In step 1, the substrate used differs depending on the desired operation mode. Steps 2 and 3 are common to each operation mode.

<工程1:塗膜の形成>
まず、基板上に液晶配向剤を塗布し、好ましくは塗布面を加熱することにより基板上に塗膜を形成する。基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラス等のガラス;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリ(脂環式オレフィン)等のプラスチックからなる透明基板を用いることができる。基板の一方の面に設けられる透明導電膜としては、酸化スズ(SnO)からなるNESA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム-酸化スズ(In-SnO)からなるITO膜等を用いることができる。TN型、STN型又はVA型の液晶素子を製造する場合には、パターニングされた透明導電膜が設けられている基板2枚を用いる。一方、IPS型又はFFS型の液晶素子を製造する場合には、櫛歯型にパターニングされた電極が設けられている基板と、電極が設けられていない対向基板とを用いる。
<Step 1: Formation of coating film>
First, a liquid crystal aligning agent is applied onto a substrate, and a coating film is formed on the substrate, preferably by heating the applied surface. As the substrate, for example, a transparent substrate made of glass such as float glass or soda glass; or plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether sulfone, polycarbonate, or poly(alicyclic olefin) can be used. The transparent conductive film provided on one side of the substrate includes a NESA film (registered trademark of PPG, USA) made of tin oxide (SnO 2 ) and an ITO film made of indium oxide-tin oxide (In 2 O 3 -SnO 2 ). etc. can be used. When manufacturing a TN type, STN type, or VA type liquid crystal element, two substrates each having a patterned transparent conductive film are used. On the other hand, when manufacturing an IPS type or FFS type liquid crystal element, a substrate provided with comb-shaped patterned electrodes and a counter substrate provided with no electrodes are used.

基板への液晶配向剤の塗布方法は特に限定されない。基板への液晶配向剤の塗布は、例えば、スピンコート方式、印刷方式(例えば、オフセット印刷方式、フレキソ印刷方式等)、インクジェット方式、スリットコート方式、バーコーター方式、エクストリューションダイ方式、ダイレクトグラビアコーター方式、チャンバードクターコーター方式、オフセットグラビアコーター方式、含浸コーター方式、MBコーター方式法等により行うことができる。 The method of applying the liquid crystal alignment agent to the substrate is not particularly limited. The liquid crystal alignment agent can be applied to the substrate using, for example, a spin coat method, a printing method (e.g. offset printing method, flexo printing method, etc.), an inkjet method, a slit coat method, a bar coater method, an extrusion die method, or a direct gravure method. This can be carried out by a coater method, a chamber doctor coater method, an offset gravure coater method, an impregnation coater method, an MB coater method, or the like.

液晶配向剤を塗布した後、塗布した液晶配向剤の液垂れ防止などの目的で、好ましくは予備加熱(プレベーク)が実施される。プレベーク温度は、好ましくは30~200℃であり、プレベーク時間は、好ましくは0.25~10分である。その後、溶剤を完全に除去し、必要に応じて、重合体に存在するアミック酸構造を熱イミド化することを目的として焼成(ポストベーク)工程が実施される。このときの焼成温度(ポストベーク温度)は、好ましくは80~280℃であり、より好ましくは80~250℃である。ポストベーク時間は、好ましくは5~200分である。形成される膜の膜厚は、好ましくは0.001~1μmである。 After applying the liquid crystal aligning agent, preheating (prebaking) is preferably performed for the purpose of preventing the applied liquid crystal aligning agent from dripping. The prebake temperature is preferably 30 to 200°C, and the prebake time is preferably 0.25 to 10 minutes. Thereafter, a calcination (post-bake) step is performed for the purpose of completely removing the solvent and, if necessary, thermally imidizing the amic acid structure present in the polymer. The firing temperature (post-bake temperature) at this time is preferably 80 to 280°C, more preferably 80 to 250°C. Post-bake time is preferably 5 to 200 minutes. The thickness of the formed film is preferably 0.001 to 1 μm.

<工程2:配向処理>
TN型、STN型、IPS型又はFFS型の液晶素子を製造する場合、上記工程1で形成した塗膜に対し、液晶配向能を付与する処理(配向処理)が施される。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。配向処理としては、基板上に形成した塗膜の表面をコットンやナイロン等で擦るラビング処理、又は塗膜に光照射を行って液晶配向能を付与する光配向処理を用いることが好ましい。垂直配向型の液晶素子を製造する場合には、上記工程1で形成した塗膜をそのまま液晶配向膜として使用してもよく、液晶配向能を更に高めるために該塗膜に対し配向処理を施してもよい。垂直配向型の液晶素子に好適な液晶配向膜はPSA型の液晶素子にも好ましく用いることができる。
<Step 2: Orientation treatment>
When manufacturing a TN-type, STN-type, IPS-type, or FFS-type liquid crystal element, the coating film formed in step 1 is subjected to a treatment (orientation treatment) that imparts liquid crystal alignment ability. Thereby, the ability to orient liquid crystal molecules is imparted to the coating film, and it becomes a liquid crystal alignment film. As the alignment treatment, it is preferable to use a rubbing treatment in which the surface of the coating film formed on the substrate is rubbed with cotton, nylon, etc., or a photoalignment treatment in which the coating film is irradiated with light to impart liquid crystal alignment ability. When manufacturing a vertically aligned liquid crystal element, the coating film formed in step 1 above may be used as it is as a liquid crystal alignment film, or the coating film may be subjected to an alignment treatment in order to further enhance the liquid crystal alignment ability. It's okay. A liquid crystal alignment film suitable for a vertical alignment type liquid crystal element can also be preferably used for a PSA type liquid crystal element.

光配向のための光照射は、ポストベーク工程後の塗膜に対して照射する方法、プレベーク工程後であってポストベーク工程前の塗膜に対して照射する方法、プレベーク工程及びポストベーク工程の少なくともいずれかにおいて塗膜の加熱中に塗膜に対して照射する方法、等により行うことができる。塗膜に照射する放射線としては、例えば150~800nmの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができる。好ましくは、200~400nmの波長の光を含む紫外線である。放射線が偏光である場合、直線偏光であっても部分偏光であってもよい。用いる放射線が直線偏光又は部分偏光である場合には、照射は基板面に垂直の方向から行ってもよく、斜め方向から行ってもよく、又はこれらを組み合わせて行ってもよい。非偏光の放射線の場合の照射方向は斜め方向とする。 Light irradiation for photo-alignment can be performed by irradiating the coating film after the post-bake process, by irradiating the coating film after the pre-bake process but before the post-bake process, or by irradiating the coating film after the pre-bake process but before the post-bake process. At least one of these methods can be carried out by irradiating the coating film while the coating film is being heated. As the radiation irradiated to the coating film, for example, ultraviolet rays and visible light including light with a wavelength of 150 to 800 nm can be used. Preferably, it is ultraviolet light containing light with a wavelength of 200 to 400 nm. If the radiation is polarized, it may be linearly polarized or partially polarized. When the radiation used is linearly polarized or partially polarized, the irradiation may be performed from a direction perpendicular to the substrate surface, from an oblique direction, or a combination thereof. In the case of non-polarized radiation, the irradiation direction is oblique.

使用する光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマーレーザー等が挙げられる。放射線の照射量は、好ましくは200~30,000J/mであり、より好ましくは500~10,000J/mである。配向能付与のための光照射後において、基板表面を、例えば水、有機溶媒(例えば、メタノール、イソプロピルアルコール、1-メトキシ-2-プロパノールアセテート、ブチルセロソルブ、乳酸エチル等)又はこれらの混合物を用いて洗浄する処理や、基板を加熱する処理を行ってもよい。 Examples of the light source used include a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, an argon resonance lamp, a xenon lamp, and an excimer laser. The radiation dose is preferably 200 to 30,000 J/m 2 , more preferably 500 to 10,000 J/m 2 . After light irradiation for imparting alignment ability, the substrate surface is treated with water, an organic solvent (e.g., methanol, isopropyl alcohol, 1-methoxy-2-propanol acetate, butyl cellosolve, ethyl lactate, etc.), or a mixture thereof. A cleaning process or a process of heating the substrate may also be performed.

<工程3:液晶セルの構築>
上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を2枚準備し、対向配置した2枚の基板間に液晶を配置することにより液晶セルを製造する。液晶セルを製造するには、例えば、液晶配向膜が対向するように間隙を介して2枚の基板を対向配置し、2枚の基板の周辺部をシール剤により貼り合わせ、基板表面とシール剤で囲まれたセルギャップ内に液晶を注入充填し注入孔を封止する方法、ODF方式による方法等が挙げられる。シール剤としては、例えば硬化剤及びスペーサとしての酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂等を用いることができる。液晶としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶を挙げることができ、中でもネマチック液晶が好ましい。
<Step 3: Construction of liquid crystal cell>
A liquid crystal cell is manufactured by preparing two substrates on which liquid crystal alignment films are formed as described above, and disposing a liquid crystal between the two substrates that are arranged facing each other. To manufacture a liquid crystal cell, for example, two substrates are placed facing each other with a gap in between so that the liquid crystal alignment films face each other, and the peripheral parts of the two substrates are bonded together using a sealant, and the surface of the substrate and the sealant are bonded together. Examples include a method in which liquid crystal is injected into a cell gap surrounded by , and the injection hole is sealed, a method using an ODF method, and the like. As the sealant, for example, an epoxy resin containing a hardening agent and aluminum oxide spheres as spacers can be used. Examples of liquid crystals include nematic liquid crystals and smectic liquid crystals, with nematic liquid crystals being preferred.

PSAモードでは、液晶とともに重合性化合物(例えば、多官能(メタ)アクリレート化合物等)をセルギャップ内に充填するとともに、液晶セルの構築後、一対の基板の有する導電膜間に電圧を印加した状態で液晶セルに光照射する処理を行う。PSA型の液晶素子の製造に際し、重合性化合物の使用割合は、液晶の合計100質量部に対して、例えば0.01~3質量部、好ましくは0.05~1質量部である。 In the PSA mode, a polymerizable compound (for example, a polyfunctional (meth)acrylate compound, etc.) is filled into the cell gap together with liquid crystal, and after the liquid crystal cell is constructed, a voltage is applied between the conductive films of a pair of substrates. In this step, the liquid crystal cell is irradiated with light. When producing a PSA type liquid crystal element, the proportion of the polymerizable compound used is, for example, 0.01 to 3 parts by weight, preferably 0.05 to 1 part by weight, based on a total of 100 parts by weight of the liquid crystal.

液晶表示装置を製造する場合、続いて、液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせる。偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「H膜」と称される偏光フィルムを酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板又はH膜そのものからなる偏光板が挙げられる。 When manufacturing a liquid crystal display device, a polarizing plate is then bonded to the outer surface of the liquid crystal cell. Examples of the polarizing plate include a polarizing plate in which a polarizing film called "H film" in which polyvinyl alcohol is stretched and oriented and absorbs iodine is sandwiched between cellulose acetate protective films, or a polarizing plate made of the H film itself.

本開示の液晶素子は、種々の用途に有効に適用することができる。具体的には、例えば、時計、携帯型ゲーム機、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、PDA、デジタルカメラ、携帯電話機、スマートフォン、各種モニター、液晶テレビ、インフォメーションディスプレイ等の各種表示装置や、調光装置、位相差フィルム等として用いることができる。 The liquid crystal element of the present disclosure can be effectively applied to various uses. Specifically, for example, various display devices such as watches, portable game consoles, word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, PDAs, digital cameras, mobile phones, smartphones, various monitors, LCD televisions, information displays, etc. , a light control device, a retardation film, etc.

以上説明した本開示によれば、次の手段が提供される。
〔手段1〕 上記式(1)で表される化合物に由来する構造単位を有する重合体(P)を含有する、液晶配向剤。
〔手段2〕 上記式(1)中のXが-O-、-S-若しくは-NR-であるか、又は、Xが単結合であってYの一部若しくは全部が鎖状構造であり、かつYは鎖状構造でArに結合している、〔手段1〕に記載の液晶配向剤。
〔手段3〕 上記式(1)中のYは、炭素数1以上の2価の有機基であり、一部又は全部が鎖状構造であり、かつArが結合する窒素原子に対して鎖状構造で結合している、〔手段1〕又は〔手段2〕に記載の液晶配向剤。
〔手段4〕 前記重合体(P)は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種である、〔手段1〕~〔手段3〕のいずれかに記載の液晶配向剤。
〔手段5〕 上記式(1)で表される化合物に由来する構造単位を有しない重合体(Q)を更に含有する、〔手段1〕~〔手段4〕のいずれかに記載の液晶配向剤。
〔手段6〕 前記重合体(Q)は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリオルガノシロキサン及び付加重合体よりなる群から選択される少なくとも1種である、〔手段5〕に記載の液晶配向剤。
〔手段7〕 〔手段1〕~〔手段6〕のいずれかに記載の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜。
〔手段8〕 〔手段7〕に記載の液晶配向膜を備える液晶素子。
According to the present disclosure described above, the following means are provided.
[Means 1] A liquid crystal aligning agent containing a polymer (P) having a structural unit derived from the compound represented by the above formula (1).
[Means 2] X 1 in the above formula (1) is -O-, -S-, or -NR 1 -, or X 1 is a single bond and part or all of Y 1 is chain-like. structure, and Y 1 is bonded to Ar 1 in a chain structure, the liquid crystal aligning agent as described in [means 1].
[Means 3] Y 1 in the above formula (1) is a divalent organic group having 1 or more carbon atoms, has a chain structure in part or in whole, and is attached to the nitrogen atom to which Ar 3 is bonded. The liquid crystal aligning agent according to [Means 1] or [Means 2], which is bonded in a chain structure.
[Means 4] The liquid crystal alignment according to any one of [Means 1] to [Means 3], wherein the polymer (P) is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide. agent.
[Means 5] The liquid crystal aligning agent according to any one of [Means 1] to [Means 4], which further contains a polymer (Q) that does not have a structural unit derived from the compound represented by the above formula (1). .
[Means 6] The liquid crystal alignment according to [Means 5], wherein the polymer (Q) is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, polyorganosiloxane, and addition polymer. agent.
[Means 7] A liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal aligning agent according to any one of [Means 1] to [Means 6].
[Means 8] A liquid crystal element comprising the liquid crystal alignment film according to [Means 7].

以下、実施例に基づき実施形態をより詳しく説明するが、以下の実施例によって本発明が限定的に解釈されるものではない。 Hereinafter, embodiments will be described in more detail based on Examples, but the present invention should not be interpreted as being limited by the Examples below.

以下の例において、重合体溶液中のポリイミドのイミド化率、並びに重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は以下の方法により測定した。以下の実施例で用いた原料化合物及び重合体の必要量は、下記の合成例に示す合成スケールでの合成を必要に応じて繰り返すことにより確保した。 In the following examples, the imidization rate of polyimide in the polymer solution, and the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polymer were measured by the following methods. The necessary amounts of the raw material compounds and polymers used in the following examples were ensured by repeating the synthesis on the synthesis scale shown in the following synthesis examples as necessary.

[ポリイミドのイミド化率]
ポリイミドの溶液を純水に投入し、得られた沈殿を室温で十分に減圧乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温でH-NMR測定を行った。得られたH-NMRスペクトルから、下記数式(I)によりイミド化率[%]を求めた。
イミド化率[%]=(1-(A/(A×α)))×100 …(I)
(数式(I)中、Aは化学シフト10ppm付近に現れるNH基のプロトン由来のピーク面積であり、Aはその他のプロトン由来のピーク面積であり、αは重合体の前駆体(ポリアミック酸)におけるNH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合である。)
[Imidization rate of polyimide]
A polyimide solution was poured into pure water, and the resulting precipitate was thoroughly dried under reduced pressure at room temperature, then dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide, and 1 H-NMR measurement was performed at room temperature using tetramethylsilane as a reference substance. . From the obtained 1 H-NMR spectrum, the imidization rate [%] was determined using the following formula (I).
Imidization rate [%] = (1-(A 1 /(A 2 × α))) × 100 … (I)
(In formula (I), A1 is the peak area derived from the proton of the NH group that appears around 10 ppm in chemical shift, A2 is the peak area derived from other protons, and α is the polymer precursor (polyamic acid ) is the ratio of the number of other protons to one proton of the NH group in ).

[重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)]
Mw及びMnは、以下の条件におけるGPCにより測定したポリスチレン換算値である。
カラム:東ソー(株)製、TSKgelGRCXLII
溶剤:テトラヒドロフラン
温度:40℃
圧力:68kgf/cm
[Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn)]
Mw and Mn are polystyrene equivalent values measured by GPC under the following conditions.
Column: manufactured by Tosoh Corporation, TSKgelGRCXLII
Solvent: Tetrahydrofuran Temperature: 40℃
Pressure: 68kgf/ cm2

化合物の略号は以下の通りである。なお、以下では、式(X)で表される化合物を単に「化合物(X)」と示すことがある。
(テトラカルボン酸二無水物)

Figure 2023131106000010
The abbreviations of the compounds are as follows. Note that hereinafter, the compound represented by formula (X) may be simply referred to as "compound (X)."
(Tetracarboxylic dianhydride)
Figure 2023131106000010

(ジアミン化合物)

Figure 2023131106000011
Figure 2023131106000012
Figure 2023131106000013
Figure 2023131106000014
(Diamine compound)
Figure 2023131106000011
Figure 2023131106000012
Figure 2023131106000013
Figure 2023131106000014

Figure 2023131106000015
Figure 2023131106000015
Figure 2023131106000016
Figure 2023131106000016

(その他のモノマー)

Figure 2023131106000017
Figure 2023131106000018
Figure 2023131106000019
(Other monomers)
Figure 2023131106000017
Figure 2023131106000018
Figure 2023131106000019

(添加剤)

Figure 2023131106000020
(Additive)
Figure 2023131106000020

<重合体の合成>
1.ポリアミック酸の合成
[合成例1]
テトラカルボン酸二無水物として化合物(TA-3)95モル部及び化合物(TA-8)5モル部、並びにジアミン化合物として化合物(DA-1)80モル部及び化合物(DB-5)20モル部をN-メチル-2-ピロリドン(NMP)に溶解し、室温で6時間反応を行い、ポリアミック酸(これを重合体(PI-1)とする)を15質量%含有する溶液を得た。
<Synthesis of polymer>
1. Synthesis of polyamic acid [Synthesis example 1]
95 mol parts of compound (TA-3) and 5 mol parts of compound (TA-8) as tetracarboxylic dianhydride, and 80 mol parts of compound (DA-1) and 20 mol parts of compound (DB-5) as diamine compounds. was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at room temperature for 6 hours to obtain a solution containing 15% by mass of polyamic acid (this will be referred to as polymer (PI-1)).

[合成例2~10、12~14、16~18、20、21、24、26、28~30、32、33、35~38]
使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の種類及び量を表1及び表2に記載のとおり変更した以外は合成例1と同様の操作を行い、ポリアミック酸(重合体(PI-2)~(PI-10)、(PI-12)~(PI-14)、(PI-16)~(PI-18)、(PI-20)、(PI-21)、(PI-24)、(PI-26)、(PI-28)~(PI-30)、(PI-32)、(PI-33)、(PI-35)~(PI-38))を含む溶液を得た。
[Synthesis Examples 2-10, 12-14, 16-18, 20, 21, 24, 26, 28-30, 32, 33, 35-38]
Polyamic acid (polymer (PI-2) to (PI-10), (PI-12) ~ (PI-14), (PI-16) ~ (PI-18), (PI-20), (PI-21), (PI-24), (PI -26), (PI-28) to (PI-30), (PI-32), (PI-33), (PI-35) to (PI-38)) were obtained.

2.ポリイミドの合成
[合成例11]
ジアミン化合物として化合物(DA-11)80モル部及び化合物(DB-12)20モル部をN-メチル-2-ピロリドン(NMP)に溶解し、テトラカルボン酸二無水物として化合物(TA-1)90モル部及び化合物(TA-3)10モル部を加え、40℃で24時間反応させることにより、ポリアミック酸を20質量%含有する溶液を得た。
次いで、得られた重合体溶液にNMPを追加してポリアミック酸濃度10質量%の溶液とし、ピリジン及び無水酢酸を添加して90℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなNMPで溶媒置換することにより、イミド化率約60%のポリイミド(これを重合体(PI-11)とする)を15質量%含有する溶液を得た。
2. Synthesis of polyimide [Synthesis Example 11]
80 mol parts of compound (DA-11) and 20 mol parts of compound (DB-12) as a diamine compound were dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and compound (TA-1) was obtained as a tetracarboxylic dianhydride. 90 parts by mole and 10 parts by mole of compound (TA-3) were added and reacted at 40°C for 24 hours to obtain a solution containing 20% by mass of polyamic acid.
Next, NMP was added to the obtained polymer solution to obtain a solution having a polyamic acid concentration of 10% by mass, pyridine and acetic anhydride were added, and a dehydration ring-closing reaction was performed at 90° C. for 4 hours. After the dehydration ring-closing reaction, the solvent in the system was replaced with fresh NMP to obtain a solution containing 15% by mass of polyimide (this is referred to as polymer (PI-11)) with an imidization rate of about 60%. Ta.

[合成例15、19、22、23、25、27、31、34]
使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の種類及び量を表1及び表2に記載のとおり変更した以外は合成例11と同様の操作を行い、ポリイミド(重合体(PI-15)、(PI-19)、(PI-22)、(PI-23)、(PI-25)、(PI-27)、(PI-31)、(PI-34))を含む溶液を得た。各重合体のイミド化率を表1に併せて示した。
[Synthesis Examples 15, 19, 22, 23, 25, 27, 31, 34]
The same operation as in Synthesis Example 11 was performed except that the types and amounts of the tetracarboxylic dianhydride and diamine compound used were changed as shown in Tables 1 and 2, and polyimide (polymer (PI-15), A solution containing PI-19), (PI-22), (PI-23), (PI-25), (PI-27), (PI-31), (PI-34)) was obtained. The imidization rate of each polymer is also shown in Table 1.

Figure 2023131106000021
Figure 2023131106000021

Figure 2023131106000022
Figure 2023131106000022

3.ポリオルガノシロキサンの合成
[合成例39]
1000mL三口フラスコに、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(上記式(S-1)で表される化合物)100.0g、メチルイソブチルケトン500g、及びトリエチルアミン10.0gを仕込み、室温で混合した。次いで、脱イオン水100gを滴下漏斗から30分かけて滴下した後、還流下で混合しつつ、80℃で6時間反応を行った。反応終了後、有機層を取り出し、これを0.2質量%硝酸アンモニウム水溶液により洗浄後の水が中性になるまで洗浄した後、減圧下で溶媒及び水を留去した。メチルイソブチルケトンを適量添加し、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンである重合体(ESSQ-1)の50質量%溶液を得た。
500mL三口フラスコに、化合物(C-1)3.10g(重合体(ESSQ-1)が有するエポキシ基量に対して20モル%)、化合物(C-2)3.24g(重合体(ESSQ-1)が有するエポキシ基量に対して10モル%)、テトラブチルアンモニウムブロミド1.00g、重合体(ESSQ-1)含有溶液20.0g、及びメチルイソブチルケトン290.0gを加え、90℃で18時間撹拌した。室温まで冷却した後、蒸留水で分液洗浄操作を10回繰り返した。その後、有機層を回収し、ロータリーエバポレータにより濃縮とNMP希釈を2回繰り返した後、NMPを用いて固形分濃度が10質量%になるように調整し、ポリオルガノシロキサン(これを重合体(PSQ-1)とする)のNMP溶液を得た。
3. Synthesis of polyorganosiloxane [Synthesis Example 39]
A 1000 mL three-necked flask was charged with 100.0 g of 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane (a compound represented by the above formula (S-1)), 500 g of methyl isobutyl ketone, and 10.0 g of triethylamine. Mixed at room temperature. Next, 100 g of deionized water was added dropwise from the dropping funnel over 30 minutes, and the mixture was reacted at 80° C. for 6 hours while being mixed under reflux. After the reaction was completed, the organic layer was taken out and washed with a 0.2% by mass ammonium nitrate aqueous solution until the water after washing became neutral, and then the solvent and water were distilled off under reduced pressure. An appropriate amount of methyl isobutyl ketone was added to obtain a 50% by mass solution of a polymer (ESSQ-1) which is a polyorganosiloxane having an epoxy group.
In a 500 mL three-necked flask, 3.10 g of compound (C-1) (20 mol% based on the amount of epoxy groups possessed by polymer (ESSQ-1)) and 3.24 g of compound (C-2) (polymer (ESSQ-1)) were placed in a 500 mL three-necked flask. 1), 1.00 g of tetrabutylammonium bromide, 20.0 g of a polymer (ESSQ-1) containing solution, and 290.0 g of methyl isobutyl ketone were added, and the mixture was heated at 90°C for 18 mol%. Stir for hours. After cooling to room temperature, the liquid separation washing operation was repeated 10 times with distilled water. After that, the organic layer was collected, and after repeating concentration and NMP dilution twice using a rotary evaporator, the solid content concentration was adjusted to 10% by mass using NMP, and the polyorganosiloxane (this was converted into a polymer (PSQ) An NMP solution of -1) was obtained.

4.スチレン-マレイミド系共重合体の合成
[合成例40]
窒素下、100mL二口フラスコに、重合モノマーとして、化合物(M-1)5.00g、化合物(M-2)1.05g、化合物(M-3)4.80g、及び化合物(M-4)2.26g、ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.39g、連鎖移動剤として2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン0.39g、並びに溶媒としてN-メチル-2-ピロリドン(NMP)52.5mLを加え、70℃で6時間重合した。メタノールに再沈殿した後、沈殿物を濾過し、室温で8時間真空乾燥することによりスチレン-マレイミド系共重合体(これを重合体(MI-1)とする)を得た。GPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量(Mw)は30000、分子量分布(Mw/Mn)は2であった。
4. Synthesis of styrene-maleimide copolymer [Synthesis Example 40]
In a 100 mL two-neck flask under nitrogen, 5.00 g of compound (M-1), 1.05 g of compound (M-2), 4.80 g of compound (M-3), and compound (M-4) were added as polymerization monomers. 2.26 g, 0.39 g of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) as a radical polymerization initiator, 0.39 g of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene as a chain transfer agent, and 52.5 mL of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added as a solvent, and polymerization was carried out at 70° C. for 6 hours. After reprecipitating in methanol, the precipitate was filtered and vacuum-dried at room temperature for 8 hours to obtain a styrene-maleimide copolymer (referred to as polymer (MI-1)). The weight average molecular weight (Mw) measured in terms of polystyrene by GPC was 30,000, and the molecular weight distribution (Mw/Mn) was 2.

[合成例41]
窒素下、100mL二口フラスコに、重合モノマーとして、化合物(M-5)10モル部、化合物(M-6)10モル部、化合物(M-7)30モル部、化合物(M-8)10モル部、化合物(M-9)20モル部、及び化合物(M-10)20モル部、ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)2モル部、並びに溶媒としてテトラヒドロフラン50mLを加え、70℃で6時間重合した。メタノールに再沈殿した後、沈殿物を濾過し、室温で8時間真空乾燥することによりスチレン-マレイミド系共重合体(これを重合体(MI-2)とする)を得た。GPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量(Mw)は92700、分子量分布(Mw/Mn)は4.78であった。
[Synthesis example 41]
In a 100 mL two-neck flask under nitrogen, as polymerization monomers, 10 mole parts of compound (M-5), 10 mole parts of compound (M-6), 30 mole parts of compound (M-7), and 10 mole parts of compound (M-8) were added. molar parts, 20 molar parts of compound (M-9), 20 molar parts of compound (M-10), 2 molar parts of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) as a radical polymerization initiator, and a solvent. 50 mL of tetrahydrofuran was added thereto, and polymerization was carried out at 70° C. for 6 hours. After reprecipitating in methanol, the precipitate was filtered and vacuum-dried at room temperature for 8 hours to obtain a styrene-maleimide copolymer (referred to as polymer (MI-2)). The weight average molecular weight (Mw) measured in terms of polystyrene by GPC was 92,700, and the molecular weight distribution (Mw/Mn) was 4.78.

<液晶配向剤の調製及び評価>
・FFS型液晶表示素子
[実施例1]
1.液晶配向剤の調製
合成例23で得た重合体(PI-23)を含む溶液に、合成例21で得た重合体(PI-21)を含む溶液を、固形分換算で、重合体(PI-23):重合体(PI-21)=70:30(質量比)になるように加え、更に添加剤(AD-2)を、重合体(PI-23)と重合体(PI-21)の合計100質量部に対して3質量部加えた。NMP及びブチルセロソルブ(BC)により希釈して、溶媒組成がNMP/BC=80/20(質量比)、固形分濃度が3.5質量%の溶液とした。この溶液を孔径0.2μmのフィルターで濾過することにより液晶配向剤(AL-1)を調製した。
<Preparation and evaluation of liquid crystal alignment agent>
・FFS type liquid crystal display element [Example 1]
1. Preparation of liquid crystal aligning agent A solution containing the polymer (PI-21) obtained in Synthesis Example 21 was added to a solution containing the polymer (PI-23) obtained in Synthesis Example 23 in terms of solid content. -23): Polymer (PI-21) was added so that the ratio was 70:30 (mass ratio), and the additive (AD-2) was added to the polymer (PI-23) and polymer (PI-21). 3 parts by mass were added to a total of 100 parts by mass. It was diluted with NMP and butyl cellosolve (BC) to obtain a solution with a solvent composition of NMP/BC=80/20 (mass ratio) and a solid content concentration of 3.5% by mass. A liquid crystal aligning agent (AL-1) was prepared by filtering this solution through a filter with a pore size of 0.2 μm.

2.光配向法を用いたFFS型液晶セルの製造
平板電極(ボトム電極)、絶縁層及び櫛歯状電極(トップ電極)がこの順で片面に積層されたガラス基板(第1基板とする)、並びに電極が設けられていないガラス基板(第2基板とする)を準備した。次いで、第1基板の電極形成面及び第2基板の片面に、液晶配向剤(AL-1)をスピンナーにより塗布し、80℃のホットプレートで1分間加熱(プレベーク)した。その後、庫内を窒素置換した230℃のオーブンで30分間乾燥(ポストベーク)を行い、平均膜厚0.1μmの塗膜を形成した。得られた塗膜に対し、Hg-Xeランプを用いて、直線偏光された254nmの輝線を含む紫外線1,000J/mを基板法線方向から照射して光配向処理を施した。なお、この照射量は、波長254nm基準で計測される光量計を用いて計測した値である。次いで、光配向処理が施された塗膜を、230℃のクリーンオーブンで30分加熱して熱処理を行い、液晶配向膜を形成した。
次に、液晶配向膜を形成した一対の基板のうちの一方の基板につき、液晶配向膜を有する面の外縁に、直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した。その後、光照射時の偏光軸の基板面への投影方向が逆平行となるように基板を重ね合わせて圧着し、150℃で1時間かけて接着剤を熱硬化させた。次いで、液晶注入口より一対の基板間にネガ型液晶(メルク社製、MLC-6608)を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止し、光FFS型液晶セルを得た。さらに、液晶注入時の流動配向を除くために、これを120℃で加熱してから室温まで徐冷した。また、上記の一連の操作を、ポストベーク後の紫外線照射量を100~10,000J/mの範囲でそれぞれ変更して実施することにより、紫外線照射量が異なる3個以上の液晶セルを製造し、最も良好な配向特性を示した露光量(最適露光量)の液晶セルを用いて評価を行った。
2. Manufacture of FFS type liquid crystal cell using photo-alignment method A glass substrate (referred to as the first substrate) on which a flat plate electrode (bottom electrode), an insulating layer, and a comb-shaped electrode (top electrode) are laminated on one side in this order, and A glass substrate (referred to as a second substrate) without electrodes was prepared. Next, a liquid crystal alignment agent (AL-1) was applied to the electrode-forming surface of the first substrate and one side of the second substrate using a spinner, and heated (prebaked) on a hot plate at 80° C. for 1 minute. Thereafter, drying (post-bake) was performed for 30 minutes in an oven at 230° C. in which the interior was replaced with nitrogen to form a coating film with an average thickness of 0.1 μm. The obtained coating film was subjected to photo-alignment treatment by irradiating it with 1,000 J/m 2 of ultraviolet light including a linearly polarized bright line of 254 nm from the normal direction of the substrate using a Hg-Xe lamp. Note that this irradiation amount is a value measured using a light meter that measures at a wavelength of 254 nm. Next, the coating film subjected to the photo-alignment treatment was heat-treated by heating in a clean oven at 230° C. for 30 minutes to form a liquid crystal alignment film.
Next, for one of the pair of substrates on which the liquid crystal alignment film was formed, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 3.5 μm was applied to the outer edge of the surface having the liquid crystal alignment film by screen printing. Thereafter, the substrates were stacked and pressed together so that the projection direction of the polarization axis onto the substrate surface at the time of light irradiation was antiparallel, and the adhesive was thermally cured at 150° C. for 1 hour. Next, a negative liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck & Co., Ltd.) was filled between the pair of substrates through a liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port was sealed with an epoxy adhesive to obtain an optical FFS type liquid crystal cell. Furthermore, in order to remove the fluid orientation at the time of liquid crystal injection, this was heated at 120° C. and then slowly cooled to room temperature. In addition, three or more liquid crystal cells with different amounts of UV irradiation can be manufactured by performing the above series of operations while changing the amount of UV irradiation after post-baking in the range of 100 to 10,000 J/ m2. Then, evaluation was performed using a liquid crystal cell with an exposure amount that showed the best alignment characteristics (optimum exposure amount).

3.評価
(1)電荷蓄積特性(高温短期残像)の評価
上記2.で製造した液晶セルを60℃、1気圧の環境下においた。周波数30Hzの交流矩形波(AC)により相対透過率100%で駆動させて任意の2画素の間の輝度差を0に設定した後、5000cd/mのバックライト照射下でAC駆動させつつ片方の画素のみに直流(DC)0.1Vを60分間印加して電荷を蓄積させた。DC0.1Vの印加を終了して、相対透過率が50%となるACのみの駆動に戻すと、蓄積された電荷によって2画素の間に輝度差ΔLが生じた。なお、この輝度差が少ないほど高温で電荷が蓄積しにくく、高温短期残像特性が良好といえる。輝度差ΔLを2画素の輝度の平均値で割った値が1%未満であった場合を「非常に良好(◎)」、1%以上2%未満であった場合を「良好(○)」、2%以上3%未満であった場合を「可(△)」、3%以上であった場合を「不良(×)」とした。その結果、本実施例では「非常に良好(◎)」の評価であった。
3. Evaluation (1) Evaluation of charge accumulation characteristics (high temperature short-term afterimage) 2. The liquid crystal cell manufactured in 1 was placed in an environment of 60° C. and 1 atm. After driving with an alternating current rectangular wave (AC) with a frequency of 30 Hz at a relative transmittance of 100% and setting the luminance difference between any two pixels to 0, one of the pixels is driven with AC driving under backlight illumination of 5000 cd/m 2 . A direct current (DC) of 0.1 V was applied only to the pixels for 60 minutes to accumulate charge. When the application of DC 0.1 V was terminated and the drive was returned to AC only with a relative transmittance of 50%, a brightness difference ΔL occurred between the two pixels due to the accumulated charge. It should be noted that the smaller the brightness difference is, the more difficult it is for charge to accumulate at high temperatures, and the better the high-temperature short-term afterimage characteristics are. If the luminance difference ΔL divided by the average luminance of two pixels is less than 1%, it is "very good (◎)", and if it is 1% or more and less than 2%, it is "good (○)". , when it was 2% or more and less than 3%, it was rated "fair (△)", and when it was 3% or more, it was rated "poor (x)". As a result, this example was evaluated as "very good (◎)".

(2)残像特性(長期残像)の評価
上記2.で製造した液晶セルを25℃、1気圧の環境下においた。周波数30Hzの交流矩形波(AC)により相対透過率100%で駆動させて任意の2画素の間の輝度差を0に設定した後、5000cd/mのバックライト照射下でAC駆動させつつ片方の画素のみに直流(DC)0.5Vを60分間印加して電荷を蓄積させた。DC0.5Vの印加を終了して、相対透過率が50%となるACのみの駆動に戻すと、蓄積された電荷によって2画素の間に輝度差ΔLが生じた。輝度差ΔLの経時変化を観測し、DC0.5Vの印加を終了してから輝度差ΔLが初期値の36.8%以下になるまでの時間を残像消去時間とした。なお、この時間が短いほど蓄積された電荷による残像が消えやすく、室温長期残像特性が良好といえる。評価は、残像消去時間が10分未満であった場合を「非常に良好(◎)」、10分以上20分未満であった場合を「良好(○)」、20分以上30分未満であった場合を「可(△)」、30分以上であった場合を「不良(×)」とした。その結果、本実施例では「特に良好(◎)」の評価であった。
(2) Evaluation of afterimage characteristics (long-term afterimage) 2. above. The liquid crystal cell manufactured in 1 was placed in an environment of 25° C. and 1 atm. After driving with an alternating current rectangular wave (AC) with a frequency of 30 Hz at a relative transmittance of 100% and setting the luminance difference between any two pixels to 0, one of the pixels is driven with AC driving under backlight illumination of 5000 cd/m 2 . A direct current (DC) of 0.5 V was applied only to the pixels for 60 minutes to accumulate charge. When the application of DC 0.5 V was terminated and the drive was returned to AC only with a relative transmittance of 50%, a luminance difference ΔL occurred between the two pixels due to the accumulated charge. The change over time in the brightness difference ΔL was observed, and the time from the end of the application of DC 0.5 V until the brightness difference ΔL became 36.8% or less of the initial value was defined as the afterimage erasing time. It should be noted that the shorter this time, the easier the afterimage caused by the accumulated charge disappears, and it can be said that the long-term afterimage characteristics at room temperature are better. The evaluation was "very good (◎)" if the afterimage removal time was less than 10 minutes, "good (○)" if it was 10 minutes or more and less than 20 minutes, and "good (○)" if it was 20 minutes or more but less than 30 minutes. If the test time was longer than 30 minutes, the test result was "fair (△)", and if the test time was longer than 30 minutes, the test was "poor (x)". As a result, this example was evaluated as "particularly good (◎)".

(3)湧き出し輝点の評価
上記2.で製造した液晶セルを偏光顕微鏡(ECLIPSE E600WPOL)(ニコン社製)で観察し、輝点(湧き出し輝点)の評価を行った。具体的には、液晶セルを偏光軸が直交するように配置された2枚の偏光板の間に設置し、倍率を5倍にした偏光顕微鏡で液晶セルを観察した(観察領域:約2500μm×2500μm)。輝点の数が少ないほど、結晶性の高い熱分解生成物や光分解生成物の発生が少なく良好であるといえる。輝点の数が10個未満の場合を「優良(◎)」、10個以上50個未満の場合を「良好(○)」、50個以上100個未満の場合を「可(△)」、100個以上の場合を「不良(×)」とした。その結果、この実施例では「優良(◎)」の評価であった。
(3) Evaluation of gushing bright spots 2. above. The liquid crystal cell manufactured in the above was observed using a polarizing microscope (ECLIPSE E600WPOL) (manufactured by Nikon Corporation), and bright spots (emerging bright spots) were evaluated. Specifically, a liquid crystal cell was placed between two polarizing plates arranged so that their polarization axes were perpendicular to each other, and the liquid crystal cell was observed using a polarizing microscope with a magnification of 5 times (observation area: approximately 2500 μm x 2500 μm). . It can be said that the smaller the number of bright spots, the less generation of highly crystalline thermal decomposition products and photodecomposition products, which is better. "Excellent (◎)" if the number of bright spots is less than 10; "Good (○)" if the number is 10 or more and less than 50; "Acceptable (△)" if the number is 50 or more and less than 100. A case where there were 100 or more pieces was classified as "defective (x)". As a result, this example was evaluated as "excellent (◎)".

(4)膜の力学特性の評価
上記1.で調製した液晶配向剤(AL-1)をガラス基板上にスピンナーを用いて塗布し、110℃のホットプレートで3分間加熱(プレベーク)した。その後、庫内を窒素置換した230℃のオーブンで30分間乾燥(ポストベーク)を行い、平均膜厚0.08μmの塗膜を形成し、ヘイズメーター(hazemeter)を用いて塗膜のヘイズ値を測定した。次いで、この塗膜に対し、コットン布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンにより、ロール回転数1000rpm、ステージ移動速度3cm/秒、毛足押し込み長さ0.3mmでラビング処理を5回実施した。その後、ヘイズメーターを用いて液晶配向膜のヘイズ値を測定し、ラビング処理前のヘイズ値との差(ヘイズ変化値)を計算した。ラビング処理前の膜のヘイズ値をHz1(%)、ラビング処理後の膜のヘイズ値をHz2(%)とした場合、ヘイズ変化値は下記式(z-2)で表される。
ヘイズ変化値(%)=Hz2-Hz1 …(z-2)
液晶配向膜におけるヘイズ変化値が0.5未満であった場合を「優良(◎)」、0.5以上0.8未満であった場合を「良好(○)」、0.8以上1.0未満であった場合を「可(△)」、1.0以上であった場合を「不良(×)」と評価した。ヘイズ変化値が1.0未満であれば膜強度が十分に高くラビング耐性が高い、すなわち膜の力学特性が良好であるといえる。その結果、この実施例では膜強度「優良(◎)」の評価であった。
(4) Evaluation of membrane mechanical properties as described in 1 above. The liquid crystal aligning agent (AL-1) prepared above was applied onto a glass substrate using a spinner, and heated (prebaked) for 3 minutes on a hot plate at 110°C. After that, drying (post-bake) for 30 minutes in a 230°C oven with nitrogen purging inside the chamber to form a coating film with an average thickness of 0.08 μm, and measure the haze value of the coating film using a hazemeter. It was measured. Next, this coating film was subjected to rubbing treatment five times using a rubbing machine having a roll wrapped with cotton cloth at a roll rotation speed of 1000 rpm, a stage movement speed of 3 cm/sec, and a nap length of 0.3 mm. Thereafter, the haze value of the liquid crystal alignment film was measured using a haze meter, and the difference (haze change value) from the haze value before the rubbing treatment was calculated. When the haze value of the film before the rubbing process is Hz1 (%) and the haze value of the film after the rubbing process is Hz2 (%), the haze change value is expressed by the following formula (z-2).
Haze change value (%) = Hz2-Hz1...(z-2)
When the haze change value in the liquid crystal alignment film is less than 0.5, it is rated as "excellent (◎)", when it is 0.5 or more and less than 0.8, it is rated as "good (○)", and when it is 0.8 or more and 1. When it was less than 0, it was evaluated as "fair (△)", and when it was 1.0 or more, it was evaluated as "poor (x)". If the haze change value is less than 1.0, it can be said that the film strength is sufficiently high and the rubbing resistance is high, that is, the mechanical properties of the film are good. As a result, in this example, the film strength was evaluated as "excellent (◎)".

(5)透過率の評価
上記1.で調製した液晶配向剤(AL-1)を、スピンコーターを用いて石英基板上に塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱した後、庫内を窒素置換した230℃のオーブンで30分間加熱を行い、平均膜厚100nmの塗膜を形成した。この塗膜を形成した石英基板について、紫外可視近赤外分光光度計(日本分光(株)製、品名「V-670」)を用いて、塗膜を有さない同種の石英基板をリファレンスとして、紫外・可視光領域の吸収スペクトルを測定した。なお、偏光フィルターによりP偏光を用い、基板への入射角をブリュースター角とすることで反射による影響を抑制した。波長400nmにおける透過率が98%以上であった場合を「優良(◎)」、95%以上98%未満であった場合を「良好(○)」、90%以上95%未満であった場合を「可(△)」、90%未満であった場合を「不良(×)」とした。その結果、本実施例では「優良(◎)」の評価であった。
(5) Evaluation of transmittance 1 above. The liquid crystal aligning agent (AL-1) prepared above was applied onto a quartz substrate using a spin coater, heated for 1 minute on a hot plate at 80°C, and then heated in an oven at 230°C with nitrogen purging inside for 30 minutes. Heating was performed for a minute to form a coating film with an average thickness of 100 nm. The quartz substrate on which this coating film was formed was measured using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, product name "V-670"), using the same type of quartz substrate without the coating film as a reference. , absorption spectra in the ultraviolet and visible light regions were measured. Note that the influence of reflection was suppressed by using P-polarized light using a polarizing filter and setting the incident angle to the substrate at Brewster's angle. "Excellent (◎)" when the transmittance at a wavelength of 400 nm is 98% or more, "Good (○)" when it is 95% or more and less than 98%, and "Good (○)" when it is 90% or more and less than 95%. If it was less than 90%, it was rated as "favorable (x)". As a result, this example was evaluated as "excellent (◎)".

[実施例2、4、5、9、10、12~14、16、19、21及び比較例1、2、4、6]
液晶配向剤の組成を表3のとおりに変更した以外は実施例1と同様にして液晶配向剤を調製した。また、得られた液晶配向剤を用いて、実施例1と同様にして光FFS型液晶セルを製造し、各種評価を行った。それらの結果を表3に示す。
[Examples 2, 4, 5, 9, 10, 12-14, 16, 19, 21 and Comparative Examples 1, 2, 4, 6]
A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of the liquid crystal aligning agent was changed as shown in Table 3. Further, using the obtained liquid crystal aligning agent, an optical FFS type liquid crystal cell was manufactured in the same manner as in Example 1, and various evaluations were performed. The results are shown in Table 3.

[実施例3]
1.液晶配向剤の調製
合成例28で得た重合体(PI-28)を含む溶液にNMP及びブチルセロソルブ(BC)を加え、溶媒組成がNMP/BC=80/20(質量比)、固形分濃度が3.5質量%の溶液とした。この溶液を孔径0.2μmのフィルターで濾過することにより液晶配向剤(AL-3)を調製した。
[Example 3]
1. Preparation of liquid crystal alignment agent NMP and butyl cellosolve (BC) were added to the solution containing the polymer (PI-28) obtained in Synthesis Example 28, and the solvent composition was NMP/BC = 80/20 (mass ratio) and the solid content concentration was A 3.5% by mass solution was prepared. A liquid crystal aligning agent (AL-3) was prepared by filtering this solution through a filter with a pore size of 0.2 μm.

2.ラビング法を用いたFFS型液晶セルの製造
実施例1と同様の第1基板及び第2基板を準備した。次いで、第1基板の電極形成面及び第2基板の片面のそれぞれに液晶配向剤(AL-3)をスピンナーにより塗布し、110℃のホットプレートで3分間加熱(プレベーク)した。その後、庫内を窒素置換した230℃のオーブンで30分間乾燥(ポストベーク)を行い、平均膜厚0.08μmの塗膜を形成した。次いで、塗膜表面に対し、レーヨン布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンにより、ロール回転数1000rpm、ステージ移動速度3cm/秒、毛足押し込み長さ0.3mmでラビング処理を行った。その後、超純水中で1分間超音波洗浄を行い、次いで100℃クリーンオーブン中で10分間乾燥することにより、液晶配向膜を有する一対の基板を得た。
次いで、液晶配向膜を有する一対の基板につき、液晶配向膜を形成した面の縁に液晶注入口を残して、直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷塗布した。その後、基板を重ね合わせて圧着し、150℃で1時間かけて接着剤を熱硬化させた。次いで、液晶注入口より、一対の基板間の間隙にネガ型液晶(メルク社製、MLC-6608)を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止した。さらに、液晶注入時の流動配向を除くために、これを120℃で加熱してから室温まで徐冷し、液晶セル(ラビングFFS型液晶セル)を製造した。なお、一対の基板を重ね合わせる際には、それぞれの基板のラビング方法が逆平行となるようにした。
2. Manufacture of FFS type liquid crystal cell using rubbing method A first substrate and a second substrate similar to those in Example 1 were prepared. Next, a liquid crystal alignment agent (AL-3) was applied to each of the electrode-forming surface of the first substrate and one side of the second substrate using a spinner, and heated (prebaked) on a hot plate at 110° C. for 3 minutes. Thereafter, drying (post-bake) was performed for 30 minutes in an oven at 230° C. in which the interior was replaced with nitrogen to form a coating film with an average thickness of 0.08 μm. Next, the surface of the coating film was rubbed using a rubbing machine having a roll wrapped with rayon cloth at a roll rotation speed of 1000 rpm, a stage movement speed of 3 cm/sec, and a nap length of 0.3 mm. Thereafter, a pair of substrates having liquid crystal alignment films were obtained by performing ultrasonic cleaning in ultrapure water for 1 minute and then drying in a 100° C. clean oven for 10 minutes.
Next, on a pair of substrates having a liquid crystal alignment film, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 3.5 μm was applied by screen printing, leaving a liquid crystal injection port at the edge of the surface on which the liquid crystal alignment film was formed. Thereafter, the substrates were stacked and pressure-bonded, and the adhesive was thermally cured at 150° C. for 1 hour. Next, a negative liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck & Co., Ltd.) was filled into the gap between the pair of substrates through a liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port was sealed with an epoxy adhesive. Further, in order to eliminate fluid orientation during liquid crystal injection, this was heated at 120° C. and then slowly cooled to room temperature to produce a liquid crystal cell (rubbing FFS type liquid crystal cell). Note that when the pair of substrates were superimposed, the rubbing method for each substrate was antiparallel.

3.評価
上記1.で調製した液晶配向剤及び上記2.で製造した液晶セルを用いて、実施例1と同様にして各種評価を行った。評価結果を表3に示す。
3. Evaluation 1 above. The liquid crystal alignment agent prepared in 2. and the above 2. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 1 using the liquid crystal cell manufactured in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.

[実施例6~8、11、15、17、18、20及び比較例3、5、7、8]
液晶配向剤の組成を表3のとおりに変更した以外は実施例3と同様にして液晶配向剤を調製した。また、得られた液晶配向剤を用いて、実施例3と同様にしてラビングFFS型液晶セルを製造し、各種評価を行った。評価結果を表3に示す。
[Examples 6 to 8, 11, 15, 17, 18, 20 and Comparative Examples 3, 5, 7, 8]
A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 3 except that the composition of the liquid crystal aligning agent was changed as shown in Table 3. Further, using the obtained liquid crystal aligning agent, a rubbed FFS type liquid crystal cell was manufactured in the same manner as in Example 3, and various evaluations were performed. The evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2023131106000023
Figure 2023131106000023

・PSA型液晶表示素子
[実施例22]
1.液晶配向剤の調製
合成例32で得た重合体(PI-32)を含む溶液に、添加剤(AD-4)を、重合体(PI-32)100質量部に対して5質量部加え、NMP及びBCにより希釈して、溶媒組成がNMP/BC=50/50(質量比)、固形分濃度が3.5質量%の溶液とした。この溶液を孔径0.2μmのフィルターで濾過することにより液晶配向剤(AL-30)を調製した。
・PSA type liquid crystal display element [Example 22]
1. Preparation of liquid crystal alignment agent Add 5 parts by mass of additive (AD-4) to 100 parts by mass of polymer (PI-32) to the solution containing the polymer (PI-32) obtained in Synthesis Example 32, The solution was diluted with NMP and BC to obtain a solution with a solvent composition of NMP/BC=50/50 (mass ratio) and a solid content concentration of 3.5% by mass. A liquid crystal aligning agent (AL-30) was prepared by filtering this solution through a filter with a pore size of 0.2 μm.

2.PSA型液晶セルの製造
(1)液晶組成物の調製
ネマチック液晶(メルク社製、MLC-6608)10gに対し、下記式(L1-1)で表される液晶性化合物を5質量%、及び下記式(L2-1)で表される光重合性化合物を0.3質量%添加して混合し、液晶組成物LC1を得た。

Figure 2023131106000024
2. Production of PSA type liquid crystal cell (1) Preparation of liquid crystal composition To 10 g of nematic liquid crystal (manufactured by Merck & Co., Ltd., MLC-6608), 5% by mass of a liquid crystalline compound represented by the following formula (L1-1) and 0.3% by mass of a photopolymerizable compound represented by formula (L2-1) was added and mixed to obtain a liquid crystal composition LC1.
Figure 2023131106000024

(2)液晶セルの製造
上記で調製した液晶配向剤(AL-30)を、ITO膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面上にスピンナーを用いて塗布し、80℃のホットプレートで1分間プレベークを行った後、窒素に置換したオーブン中、200℃で1時間加熱して溶媒を除去することにより、膜厚0.08μmの塗膜(液晶配向膜)を形成した。この塗膜に対し、レーヨン布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンにより、ロール回転数400rpm、ステージ移動速度3cm/秒、毛足押し込み長さ0.1mmでラビング処理を行った。その後、超純水中で1分間超音波洗浄を行い、次いで、100℃クリーンオーブン中で10分間乾燥することにより、液晶配向膜を有する基板を得た。この操作を繰り返し、液晶配向膜を有する基板を一対(2枚)得た。なお、このラビング処理は、液晶の倒れ込みを制御し、配向分割を簡易な方法で行う目的で行った弱いラビング処理である。
上記基板のうちの1枚の液晶配向膜を有する面の外周に、直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、一対の基板の液晶配向膜面を対向させ、重ね合わせて圧着し、150℃で1時間加熱して接着剤を熱硬化した。次いで、液晶注入口より基板の間隙に液晶組成物LC1を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止し、さらに液晶注入時の流動配向を除くために、これを150℃で10分間加熱した後に室温まで徐冷した。
次いで、得られた液晶セルに対し、電極間に周波数60Hzの交流10Vを印加し、液晶が駆動している状態で、光源にメタルハライドランプを使用した紫外線照射装置を用いて、紫外線を50,000J/mの照射量にて照射した。なお、この照射量は、波長365nm基準で計測される光量計を用いて計測した値である。これにより、PSA型液晶セルを製造した。
(2) Production of liquid crystal cell The liquid crystal aligning agent (AL-30) prepared above was applied onto the transparent electrode surface of a glass substrate with a transparent electrode made of an ITO film using a spinner, and then heated on a hot plate at 80°C for 1 to 3 minutes. After prebaking for a minute, the solvent was removed by heating at 200° C. for 1 hour in an oven purged with nitrogen to form a coating film (liquid crystal alignment film) with a thickness of 0.08 μm. This coating film was rubbed using a rubbing machine having a roll wrapped with rayon cloth at a roll rotation speed of 400 rpm, a stage movement speed of 3 cm/sec, and a nap length of 0.1 mm. Thereafter, a substrate having a liquid crystal alignment film was obtained by performing ultrasonic cleaning in ultrapure water for 1 minute, and then drying in a 100° C. clean oven for 10 minutes. This operation was repeated to obtain a pair (two sheets) of substrates each having a liquid crystal alignment film. Note that this rubbing treatment is a weak rubbing treatment performed for the purpose of controlling the collapse of the liquid crystal and performing alignment division in a simple method.
After applying an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres with a diameter of 3.5 μm to the outer periphery of the surface of one of the above substrates having the liquid crystal alignment film, the liquid crystal alignment film surfaces of the pair of substrates were made to face each other. , they were overlapped and pressed together, and heated at 150° C. for 1 hour to heat cure the adhesive. Next, after filling the gap between the substrates with the liquid crystal composition LC1 through the liquid crystal injection port, the liquid crystal injection port was sealed with an epoxy adhesive, and the liquid crystal composition was heated at 150° C. for 10 hours to remove the fluid orientation during injection of the liquid crystal. After heating for a minute, the mixture was slowly cooled to room temperature.
Next, AC 10V with a frequency of 60Hz was applied between the electrodes to the obtained liquid crystal cell, and while the liquid crystal was driving, 50,000 J of ultraviolet rays were applied using an ultraviolet irradiation device using a metal halide lamp as a light source. The irradiation was performed at a dose of /m 2 . Note that this irradiation amount is a value measured using a light meter that measures at a wavelength of 365 nm. In this way, a PSA type liquid crystal cell was manufactured.

3.評価
上記1.で調製した液晶配向剤及び上記2.で製造した液晶セルを用いて、実施例1と同様にして各種評価を行った。評価結果を表4に示す。
3. Evaluation 1 above. The liquid crystal alignment agent prepared in 2. and the above 2. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 1 using the liquid crystal cell manufactured in Example 1. The evaluation results are shown in Table 4.

[実施例23~26及び比較例9~12]
液晶配向剤の組成を表4のとおりに変更した以外は実施例22と同様にして液晶配向剤を調製した。また、得られた液晶配向剤を用いて、実施例22と同様にしてPSA型液晶セルを製造し、各種評価を行った。評価結果を表4に示す。
[Examples 23 to 26 and Comparative Examples 9 to 12]
A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 22 except that the composition of the liquid crystal aligning agent was changed as shown in Table 4. Moreover, using the obtained liquid crystal aligning agent, a PSA type liquid crystal cell was manufactured in the same manner as in Example 22, and various evaluations were performed. The evaluation results are shown in Table 4.

Figure 2023131106000025
Figure 2023131106000025

・光垂直型液晶表示素子
[実施例27]
1.液晶配向剤の調製
合成例1で得た重合体(PI-1)を含む溶液に、合成例40で得た重合体(MI-1)を、固形分換算で、重合体(PI-1)90質量部に対して重合体(MI-1)が10質量部になるように加え、NMP及びBCにより希釈して、溶媒組成がNMP/BC=80/20(質量比)、固形分濃度が3.5質量%の溶液とした。この溶液を孔径0.2μmのフィルターで濾過することにより液晶配向剤(AL-39)を調製した。
・Optical vertical type liquid crystal display element [Example 27]
1. Preparation of liquid crystal alignment agent The polymer (MI-1) obtained in Synthesis Example 40 was added to the solution containing the polymer (PI-1) obtained in Synthesis Example 1 in terms of solid content. Polymer (MI-1) was added in an amount of 10 parts by mass to 90 parts by mass, and diluted with NMP and BC so that the solvent composition was NMP/BC = 80/20 (mass ratio) and the solid content concentration was A 3.5% by mass solution was prepared. A liquid crystal aligning agent (AL-39) was prepared by filtering this solution through a filter with a pore size of 0.2 μm.

2.光垂直型液晶セル(UV2A)の製造
ITO膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面上に、上記1.で調製した液晶配向剤(AL-39)をスピンナーにより塗布し、80℃のホットプレートで1分間プレベークを行った。その後、庫内を窒素置換したオーブン中、230℃で1時間加熱して膜厚0.1μmの塗膜を形成した。次いで、この塗膜表面に、Hg-Xeランプ及びグランテーラープリズムを用いて313nmの輝線を含む偏光紫外線1,000J/mを、基板法線から40°傾いた方向から照射して液晶配向能を付与した。同じ操作を繰り返して、液晶配向膜を有する基板を一対(2枚)作成した。
上記基板のうちの1枚の液晶配向膜を有する面の外周に、直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、一対の基板の液晶配向膜面を対向させ、各基板の紫外線の光軸の基板面への投影方向が逆平行となるように圧着し、150℃で1時間かけて接着剤を熱硬化させた。次いで、液晶注入口より基板間の間隙にネガ型液晶(メルク社製、MLC-6608)を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止した。さらに、液晶注入時の流動配向を除くために、これを130℃で加熱してから室温まで徐冷した。
2. Manufacture of optical vertical type liquid crystal cell (UV2A) The above 1. The liquid crystal alignment agent (AL-39) prepared above was applied using a spinner, and prebaked for 1 minute on a hot plate at 80°C. Thereafter, it was heated at 230° C. for 1 hour in an oven whose interior was replaced with nitrogen to form a coating film with a thickness of 0.1 μm. Next, the surface of this coating film was irradiated with 1,000 J/ m2 of polarized ultraviolet light including a 313 nm bright line using a Hg-Xe lamp and a Glan-Taylor prism from a direction inclined at 40° from the normal line of the substrate to improve liquid crystal alignment. granted. The same operation was repeated to create a pair (two sheets) of substrates each having a liquid crystal alignment film.
After applying an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres with a diameter of 3.5 μm to the outer periphery of the surface of one of the above substrates having the liquid crystal alignment film, the liquid crystal alignment film surfaces of the pair of substrates were made to face each other. Each substrate was pressed so that the projection direction of the optical axis of ultraviolet rays onto the substrate surface was antiparallel, and the adhesive was thermally cured at 150° C. for 1 hour. Next, a negative liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck & Co., Ltd.) was filled into the gap between the substrates through a liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port was sealed with an epoxy adhesive. Furthermore, in order to remove the fluid orientation at the time of liquid crystal injection, this was heated at 130° C. and then slowly cooled to room temperature.

3.評価
上記1.で調製した液晶配向剤及び上記2.で製造した液晶セルを用いて、実施例1と同様にして各種評価を行った。評価結果を表5に示す。
3. Evaluation 1 above. The liquid crystal alignment agent prepared in 2. and the above 2. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 1 using the liquid crystal cell manufactured in Example 1. The evaluation results are shown in Table 5.

[実施例28及び比較例13、14]
液晶配向剤の組成を表5のとおりに変更した以外は実施例27と同様にして液晶配向剤を調製した。また、得られた液晶配向剤を用いて、実施例27と同様にして光垂直型液晶セルを製造し、各種評価を行った。評価結果を表5に示す。
[Example 28 and Comparative Examples 13 and 14]
A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 27 except that the composition of the liquid crystal aligning agent was changed as shown in Table 5. Further, using the obtained liquid crystal aligning agent, a vertical optical liquid crystal cell was manufactured in the same manner as in Example 27, and various evaluations were performed. The evaluation results are shown in Table 5.

Figure 2023131106000026
Figure 2023131106000026

以上の結果から、重合体(P)を含む液晶配向剤によれば、力学的強度が高い液晶配向膜を形成できるとともに、残像及び輝点が生じにくく、かつ透過率が高い液晶素子を得ることが明らかになった。 From the above results, it is possible to form a liquid crystal alignment film with high mechanical strength, and to obtain a liquid crystal element with high transmittance, which is less likely to cause afterimages and bright spots, using a liquid crystal aligning agent containing polymer (P). has become clear.

Claims (8)

下記式(1)で表される化合物に由来する構造単位を有する重合体(P)を含有する、液晶配向剤。
Figure 2023131106000027
(式(1)中、Arは2価の芳香環基である。Xは、単結合、-O-、-S-又は-NR-である。Rは、水素原子、炭素数1~3のアルキル基又は熱脱離性基である。Ar、Ar及びYは、下記の要件(i)、(ii)又は(iii)を満たす。ただし、Xが単結合の場合、Yは炭素原子でArに結合している。
(i)Arは2価の芳香環基である。Arは1価の芳香環基である。Yは、炭素数1以上の2価の有機基である。
(ii)Ar及びArは、互いに合わせられて、Ar及びArが結合する窒素原子と共に構成される窒素含有芳香族縮合環構造を表す。Yは、炭素数1以上の2価の有機基である。
(iii)Arは2価の芳香環基である。Ar及びYは、互いに合わせられて、Ar及びYが結合する窒素原子と共に構成される窒素含有芳香族縮合環構造を含む2価の基である。)
A liquid crystal aligning agent containing a polymer (P) having a structural unit derived from a compound represented by the following formula (1).
Figure 2023131106000027
(In formula (1), Ar 1 is a divalent aromatic ring group. X 1 is a single bond, -O-, -S-, or -NR 1 -. R 1 is a hydrogen atom, the number of carbon atoms 1 to 3 alkyl groups or thermally releasable groups. Ar 2 , Ar 3 and Y 1 satisfy the following requirements (i), (ii) or (iii). However, if X 1 is a single bond In the case, Y 1 is bonded to Ar 1 through a carbon atom.
(i) Ar 2 is a divalent aromatic ring group. Ar 3 is a monovalent aromatic ring group. Y 1 is a divalent organic group having 1 or more carbon atoms.
(ii) Ar 2 and Ar 3 are taken together to represent a nitrogen-containing aromatic condensed ring structure formed with the nitrogen atom to which Ar 2 and Ar 3 are bonded. Y 1 is a divalent organic group having 1 or more carbon atoms.
(iii) Ar 2 is a divalent aromatic ring group. Ar 3 and Y 1 are a divalent group containing a nitrogen-containing aromatic condensed ring structure formed together with the nitrogen atom to which Ar 3 and Y 1 are bonded. )
上記式(1)中のXが-O-、-S-若しくは-NR-であるか、又は、Xが単結合であってYの一部若しくは全部が鎖状構造であり、かつYは鎖状構造でArに結合している、請求項1に記載の液晶配向剤。 In the above formula (1), X 1 is -O-, -S- or -NR 1 -, or X 1 is a single bond and part or all of Y 1 is a chain structure, The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein Y 1 is bonded to Ar 1 in a chain structure. 上記式(1)中のYは、炭素数1以上の2価の有機基であり、一部又は全部が鎖状構造であり、かつArが結合する窒素原子に対して鎖状構造で結合している、請求項1に記載の液晶配向剤。 Y 1 in the above formula (1) is a divalent organic group having 1 or more carbon atoms, has a chain structure partially or completely, and has a chain structure with respect to the nitrogen atom to which Ar 3 is bonded. The liquid crystal aligning agent according to claim 1, which is bonded. 前記重合体(P)は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein the polymer (P) is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide. 上記式(1)で表される化合物に由来する構造単位を有しない重合体(Q)を更に含有する、請求項1に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to claim 1, further comprising a polymer (Q) that does not have a structural unit derived from the compound represented by the above formula (1). 前記重合体(Q)は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリオルガノシロキサン及び付加重合体よりなる群から選択される少なくとも1種である、請求項5に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to claim 5, wherein the polymer (Q) is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, polyorganosiloxane, and addition polymer. 請求項1~6のいずれか一項に記載の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜。 A liquid crystal aligning film formed using the liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 6. 請求項7に記載の液晶配向膜を備える液晶素子。 A liquid crystal element comprising the liquid crystal alignment film according to claim 7.
JP2023001975A 2022-03-08 2023-01-10 Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element Pending JP2023131106A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022035724 2022-03-08
JP2022035724 2022-03-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023131106A true JP2023131106A (en) 2023-09-21

Family

ID=87905010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023001975A Pending JP2023131106A (en) 2022-03-08 2023-01-10 Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2023131106A (en)
CN (1) CN116731726A (en)
TW (1) TW202346551A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CN116731726A (en) 2023-09-12
TW202346551A (en) 2023-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106479519B (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, and methods for producing them
TWI691526B (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, method for manufacturing liquid crystal alignment film, liquid crystal display element, polymer, diamine compound and carboxylic acid
KR20160095610A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and manufacturing method therefor, liquid crystal device, polymer, diamine, and acid dianhydride
KR102548025B1 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, and liquid crystal display element
JP7396177B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal element
JP6870289B2 (en) Liquid crystal alignment agent, manufacturing method of liquid crystal element, liquid crystal alignment film, liquid crystal element
CN106947498B (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, and method for producing liquid crystal alignment film and liquid crystal element
CN114058381A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element
WO2018186055A1 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and method for manufacturing same, liquid crystal element, polymer and compound
CN106398721B (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, method for producing liquid crystal alignment film, polymer, and diamine
TWI683845B (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and manufacturing method thereof, liquid crystal display element, and phase difference film and manufacturing method thereof
JP2023131106A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element
JP7409378B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal element
JP2023131109A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, polymer, and compound
JP2023174508A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element
JP2023109149A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, polymer, and compound
CN114540044A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element
JP2022188740A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, polymer and method for producing the same, and method for producing compound
JP2023074216A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and manufacturing method thereof, and liquid crystal element
JP2023170991A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element
JP2023071157A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element and polymer
JP2023131110A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element
KR20220076312A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal device, and polymer
JP2023107736A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element and method for producing liquid crystal element
JP2024049129A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element and polymer