JP2024070838A - Liquid crystal orientation agent, liquid crystal orientation film, and liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal orientation agent, liquid crystal orientation film, and liquid crystal display element Download PDF

Info

Publication number
JP2024070838A
JP2024070838A JP2023190785A JP2023190785A JP2024070838A JP 2024070838 A JP2024070838 A JP 2024070838A JP 2023190785 A JP2023190785 A JP 2023190785A JP 2023190785 A JP2023190785 A JP 2023190785A JP 2024070838 A JP2024070838 A JP 2024070838A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
group
crystal alignment
mass
organic group
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
JP2023190785A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
裕 王
Yu Wang
直樹 作本
Naoki Sakumoto
崇 仲井
Takashi Nakai
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.)
Nissan Chemical Corp
Original Assignee
Nissan Chemical 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 Nissan Chemical Corp filed Critical Nissan Chemical Corp
Publication of JP2024070838A publication Critical patent/JP2024070838A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1003Preparatory processes
    • C08G73/1007Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1042Copolyimides derived from at least two different tetracarboxylic compounds or two different diamino compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1067Wholly aromatic polyimides, i.e. having both tetracarboxylic and diamino moieties aromatically bound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1075Partially aromatic polyimides
    • C08G73/1078Partially aromatic polyimides wholly aromatic in the diamino moiety
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

To provide a liquid crystal orientation agent containing two or more kinds of polyamic acids, in which the amide exchange reaction is suppressed and the resistance against an AC residual image is excellent, a liquid crystal orientation film obtained from the liquid crystal orientation agent, and a liquid crystal display element.SOLUTION: A liquid crystal orientation agent containing two or more kinds of polyimide precursors, in which the amide exchange reaction is suppressed and the resistance against an AC residual image is excellent, a liquid crystal orientation film, and a liquid crystal display element are provided. The liquid crystal orientation agent contains a polymer component (P) containing two or more kinds of polymers and a component (C). The polymer component (P) satisfies at least one of particular conditions (i) to (iii). When the total components in the liquid crystal orientation agent is 100 mass%, the content of the component (C) is 0.1 mass% or more and less than 11 mass% and the component (C) is a compound having 1 to 5 carbons with 1 or 2 hydroxy groups.SELECTED DRAWING: None

Description

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

液晶表示素子は、例えば、素子基板とカラーフィルタ基板との間に挟持された液晶層、液晶層に電界を印加する画素電極及び共通電極、液晶層の液晶分子の配向性を制御する液晶配向膜、画素電極に供給される電気信号をスイッチングする薄膜トランジスタ(TFT)等を備えている。液晶分子の駆動方式としては、TN(Twisted Nematic)方式、VA(Vertical Alignment)方式等の縦電界方式や、IPS(In-Plane Switching)方式、FFS(Fringe Field Switching)方式等の横電界方式が知られている。 A liquid crystal display element includes, for example, a liquid crystal layer sandwiched between an element substrate and a color filter substrate, pixel electrodes and a common electrode that apply an electric field to the liquid crystal layer, a liquid crystal alignment film that controls the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer, and thin film transistors (TFTs) that switch the electrical signals supplied to the pixel electrodes. Known methods for driving liquid crystal molecules include vertical electric field methods such as the TN (Twisted Nematic) method and the VA (Vertical Alignment) method, and horizontal electric field methods such as the IPS (In-Plane Switching) method and the FFS (Fringe Field Switching) method.

現在、工業的に最も普及している液晶配向膜は、電極基板上に形成された、ポリアミック酸及び/又はこれをイミド化したポリイミドに代表される重合体からなる膜の表面を、綿、ナイロン、ポリエステル等の布で一方向に擦る、いわゆるラビング処理を行うことで作製されている(例えば、特許文献1参照)。ラビング処理は、簡便で生産性に優れた工業的に有用な方法である。一方、液晶表示素子の高性能化、高精細化、大型化に伴い、ラビング処理に代わる配向処理方法として、偏光された放射線を照射することにより、液晶配向能を付与する光配向法が知られている。光配向法は、光異性化反応を利用したもの、光架橋反応を利用したもの、光分解反応を利用したもの等が提案されている(例えば、特許文献2、非特許文献1参照)。
また、液晶配向膜を形成する液晶配向剤として、特性の異なる2種類以上のポリアミック酸を含有する液晶配向剤が知られている。そのような液晶配向剤では、調製、保存の過程でアミド交換反応が進行し、ポリマー組成が平均化されてしまう、といったことが知られている。(例えば、特許文献3参照)。
At present, the most industrially widespread liquid crystal alignment film is produced by rubbing the surface of a film made of a polymer, typically polyamic acid and/or polyimide obtained by imidizing the polyamic acid, formed on an electrode substrate in one direction with a cloth such as cotton, nylon, or polyester (see, for example, Patent Document 1). The rubbing process is an industrially useful method that is simple and has excellent productivity. On the other hand, as liquid crystal display elements have become higher in performance, higher in definition, and larger in size, a photoalignment method that imparts liquid crystal alignment ability by irradiating polarized radiation has been known as an alignment treatment method that replaces the rubbing process. As for the photoalignment method, methods that utilize photoisomerization reaction, photocrosslinking reaction, photodecomposition reaction, and the like have been proposed (see, for example, Patent Document 2 and Non-Patent Document 1).
In addition, liquid crystal aligning agents that contain two or more kinds of polyamic acids with different properties are known as liquid crystal aligning agents that form liquid crystal alignment films. It is known that such liquid crystal aligning agents undergo an amide exchange reaction during preparation and storage, resulting in the averaged polymer composition (see, for example, Patent Document 3).

WO2016/063834号公報Patent Document 1: WO2016/063834 日本特開2011-107266号公報Japanese Patent Publication No. 2011-107266 WO2012/057337号公報Patent Document 1: WO2012/057337

「液晶光配向膜」木戸脇、市村 機能材料 1997年11月号 Vol.17、 No.11 13~22ページ"Liquid Crystal Photo-Alignment Film" Kidowaki, Ichimura, Functional Materials, November 1997, Vol. 17, No. 11, pp. 13-22

近年では、大画面で高精細な液晶表示素子が主体となり、またスマートフォン、タブレットPCやカーナビゲーションといった小型の表示端末の普及が進み、液晶表示素子に対する高品質化の要求は従来よりも増してさらに高まっている。特に、IPS方式やFFS方式に代表される液晶表示素子に用いられる液晶配向膜には、長期交流駆動によって発生する残像(以下、AC残像ともいう)を抑制するための、高い配向規制力が必要とされる。
特性の異なる2種類以上のポリアミック酸を含有する液晶配向剤を用いる場合、製造コストの観点で好ましい一方、アミド交換反応の問題が発生するため、上記に示すような高いレベルの要求に応えられるものが必ずしも得られない、といった問題が発生する。
In recent years, large-screen, high-definition liquid crystal display elements have become mainstream, and small display terminals such as smartphones, tablet PCs, and car navigation systems have become more widespread, so that the demand for high quality liquid crystal display elements is increasing more than ever before. In particular, liquid crystal alignment films used in liquid crystal display elements such as IPS and FFS types require high alignment control power to suppress image retention (hereinafter also referred to as AC image retention) that occurs due to long-term AC driving.
When a liquid crystal alignment agent containing two or more kinds of polyamic acids having different properties is used, it is preferable from the viewpoint of production costs. However, since a problem of an amide exchange reaction occurs, it is not necessarily possible to obtain a material that meets the high level requirements as described above.

以上のようなことから、本発明の目的は、アミド交換反応が抑制され、且つ、AC残像に対する耐性に優れた、2種類以上のポリアミック酸を含有する液晶配向剤、該液晶配向剤から得られる液晶配向膜、及び液晶表示素子を提供することにある。 In view of the above, the object of the present invention is to provide a liquid crystal alignment agent containing two or more types of polyamic acid, which suppresses amide exchange reactions and has excellent resistance to AC image retention, a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal alignment agent, and a liquid crystal display element.

本発明者は、上記課題を達成するために鋭意研究を行った結果、特定のテトラカルボン酸残基を有する構造単位を含む第一のポリイミド前駆体と、特定のテトラカルボン酸残基を有する第二のポリイミド前駆体と、ヒドロキシ基を有する特定の化合物と、を含む液晶配向剤を用いることが、上記の目的を達成するために極めて有効であることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive research into achieving the above object, the present inventors have found that using a liquid crystal alignment agent containing a first polyimide precursor containing a structural unit having a specific tetracarboxylic acid residue, a second polyimide precursor having a specific tetracarboxylic acid residue, and a specific compound having a hydroxyl group is extremely effective in achieving the above object, and have completed the present invention.

本発明は、以下の態様を包含するものである。
2種類以上の重合体を含有する重合体成分(P)、及び(C)成分を含有する液晶配向剤であって、
前記重合体成分(P)が、以下の条件(i)~(iii)の少なくとも一つを満たし、
(C)成分の含有量が、液晶配向剤中の全成分を100質量%とした場合、0.1質量%以上、且つ、11質量%未満である、前記液晶配向剤。
(i)1種以上の構造単位を有し、下記式(A1)で表される構造単位(a1)を有するポリイミド前駆体(A)を2種類以上含む、重合体成分(P1)。
(ii)上記ポリイミド前駆体(A)と異なる重合体であって、1種以上の構造単位を有し、下記式(B1)で表される構造単位(b1)を有するポリイミド前駆体(B)を2種類以上含む、重合体成分(P2)。
(iii)上記ポリイミド前駆体(A)と、上記ポリイミド前駆体(B)と、を含む、重合体成分(P3)。

Figure 2024070838000001
(式(A1)において、Xa1は下記式(Xa1-1)~(Xa1-8)からなる群から選ばれる4価の有機基を表し、Ya1は2価の有機基を表す。)
Figure 2024070838000002
(式(Xa1-1)~(Xa1-3)において、RからR15はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアルケニル基、炭素数2~6のアルキニル基、フッ素原子を含有する炭素数1~6の1価の有機基、又はフェニル基を表し、同一でも異なってもよい。*は結合手を表す。)
Figure 2024070838000003
(式(B1)において、Xb1は炭素数6~30の芳香族基を有する4価の有機基を表し、Xb1と結合するカルボニル炭素の少なくとも一つはXb1の芳香族基と結合する。Yb1は2価の有機基を表す。)
(C)成分:ヒドロキシ基を1~2つ有する炭素数1~5の化合物(C)。
なお、本明細書全体を通して、以下の用語及び略号の意味は、それぞれ、以下のとおりである。ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などである。
*は、いずれの場合も、結合手を表す。また、Bocは、tert-ブトキシカルボニル基を表し、Fmocは、9-フルオレニルメトキシカルボニル基を表す。 The present invention encompasses the following aspects.
A liquid crystal aligning agent containing a polymer component (P) containing two or more types of polymers and a component (C),
The polymer component (P) satisfies at least one of the following conditions (i) to (iii):
The liquid crystal aligning agent, wherein the content of the component (C) is 0.1% by mass or more and less than 11% by mass, when the total amount of all components in the liquid crystal aligning agent is 100% by mass.
(i) A polymer component (P1) having one or more types of structural units and including two or more types of polyimide precursors (A) having a structural unit (a1) represented by the following formula (A1):
(ii) A polymer component (P2) which is a polymer different from the polyimide precursor (A) and has one or more types of structural units and contains two or more types of polyimide precursors (B) having a structural unit (b1) represented by the following formula (B1):
(iii) A polymer component (P3) containing the polyimide precursor (A) and the polyimide precursor (B).
Figure 2024070838000001
(In formula (A1), X a1 represents a tetravalent organic group selected from the group consisting of the following formulas (Xa1-1) to (Xa1-8), and Y a1 represents a divalent organic group.)
Figure 2024070838000002
(In formulas (Xa1-1) to (Xa1-3), R 1 to R 15 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms, a monovalent organic group having 1 to 6 carbon atoms containing a fluorine atom, or a phenyl group, and may be the same or different. * represents a bond.)
Figure 2024070838000003
(In formula (B1), X b1 represents a tetravalent organic group having an aromatic group having 6 to 30 carbon atoms, and at least one of the carbonyl carbons bonded to X b1 is bonded to the aromatic group of X b1 . Y b1 represents a divalent organic group.)
Component (C): A compound (C) having 1 to 5 carbon atoms and 1 or 2 hydroxy groups.
Throughout this specification, the following terms and abbreviations have the following meanings: Halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, and the like.
In each case, * represents a bond, Boc represents a tert-butoxycarbonyl group, and Fmoc represents a 9-fluorenylmethoxycarbonyl group.

本発明によれば、アミド交換反応が抑制され、且つ、AC残像に対する耐性に優れた、2種類以上のポリイミド前駆体を含有する液晶配向剤、該液晶配向剤から得られる液晶配向膜、及び液晶表示素子を得ることができる。また、該液晶表示素子は、表示不良の少ない高い表示品位を有する。
本発明の上記効果が得られるメカニズムは必ずしも明らかではないが、ほぼ次のように推定される。即ち、ヒドロキシ基を有する化合物を添加することにより、アミック酸中のカルボン酸周辺の環境を変化させ、アミド交換反応を抑制したことで、液晶配向能に優れるポリイミド前駆体が本来の機能を発現し、上記の効果が得られたと考えられる。
According to the present invention, it is possible to obtain a liquid crystal alignment agent containing two or more kinds of polyimide precursors, which suppresses amide exchange reaction and has excellent resistance to AC afterimages, a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal alignment agent, and a liquid crystal display element. In addition, the liquid crystal display element has high display quality with few display defects.
The mechanism by which the above-mentioned effects of the present invention are obtained is not entirely clear, but is generally presumed to be as follows: By adding a compound having a hydroxy group, the environment around the carboxylic acid in the amic acid is changed, and the amide exchange reaction is suppressed, which allows the polyimide precursor, which has excellent liquid crystal alignment ability, to exhibit its inherent function, thereby obtaining the above-mentioned effects.

<重合体成分(P)>
本発明の液晶配向剤に含有される重合体成分(P)は、2種類以上の重合体を含有し、且つ、以下の条件(i)~(iii)の少なくとも一つを満たす、重合体成分である。
(i)1種以上の構造単位を有し、上記式(A1)で表される構造単位(a1)を有するポリイミド前駆体(A)を2種類以上含む、重合体成分(P1)。
(ii)上記ポリイミド前駆体(A)と異なる重合体であって、1種以上の構造単位を有し、上記式(B1)で表される構造単位(b1)を有するポリイミド前駆体(B)を2種類以上含む、重合体成分(P2)。
(iii)上記ポリイミド前駆体(A)と、上記ポリイミド前駆体(B)と、を含む、重合体成分(P3)。
<Polymer component (P)>
The polymer component (P) contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention is a polymer component that contains two or more kinds of polymers and satisfies at least one of the following conditions (i) to (iii).
(i) A polymer component (P1) having one or more types of structural units and including two or more types of polyimide precursors (A) having the structural unit (a1) represented by the above formula (A1).
(ii) A polymer component (P2) which is a polymer different from the polyimide precursor (A) and has one or more types of structural units and contains two or more types of polyimide precursors (B) having the structural unit (b1) represented by the above formula (B1).
(iii) A polymer component (P3) containing the polyimide precursor (A) and the polyimide precursor (B).

<ポリイミド前駆体(A)>
本発明の液晶配向剤に含有される重合体成分(P1)及び(P3)は、1種以上の構造単位を有し、下記式(A1)で表される構造単位(a1)を有する、ポリイミド前駆体(A)を含有する。尚、ポリイミド前駆体(A)は1種類又は2種類以上の重合体を用いてもよい。また、ポリイミド前駆体(A)は、1種類の構造単位を有しても良く、又は2種類以上の異なる構造単位を有しても良く、又は3種類以上の異なる構造単位を有しても良く、又は4種類以上の異なる構造単位を有しても良い。

Figure 2024070838000004
(式(A1)において、Xa1は下記式(Xa1-1)~(Xa1-8)からなる群から選ばれる4価の有機基を表し、Ya1は2価の有機基を表す。)
Figure 2024070838000005
式(Xa1-1)~(Xa1-3)において、RからR15はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアルケニル基、炭素数2~6のアルキニル基、フッ素原子を含有する炭素数1~6の1価の有機基、又はフェニル基を表し、同一でも異なってもよい。*は結合手を表す。 <Polyimide precursor (A)>
The polymer components (P1) and (P3) contained in the liquid crystal alignment agent of the present invention contain a polyimide precursor (A) having one or more structural units and having a structural unit (a1) represented by the following formula (A1). The polyimide precursor (A) may be one or more polymers. The polyimide precursor (A) may have one type of structural unit, or may have two or more different structural units, or may have three or more different structural units, or may have four or more different structural units.
Figure 2024070838000004
In formula (A1), X a1 represents a tetravalent organic group selected from the group consisting of the following formulas (Xa1-1) to (Xa1-8), and Y a1 represents a divalent organic group.
Figure 2024070838000005
In formulae (Xa1-1) to (Xa1-3), R 1 to R 15 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms, a monovalent organic group having 1 to 6 carbon atoms containing a fluorine atom, or a phenyl group, and may be the same or different. * represents a bond.

上記R~R15における炭素数1~6のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基等が挙げられる。上記R~R15における炭素数2~6のアルケニル基の具体例としては、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基等が挙げられ、これらは直鎖状でも分岐状でもよい。上記R~R15における炭素数2~6のアルキニル基の具体例としては、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基、1-ブチニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基等が挙げられる。上記R~R15における、フッ素原子を含有する炭素数1~6の1価の有機基としては、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロプロピル基等が挙げられる。
液晶の配向性や液晶表示素子の信頼性の観点から、上記Xa1は、上記式(Xa1-1)で表される4価の有機基が好ましい。さらに、光反応性が高い観点から、R~Rがそれぞれ独立して水素原子又はメチル基であり、R~Rの少なくとも1つがメチル基であることが好ましく、R~Rの少なくとも2つがメチル基であることがより好ましい。更に好ましいのは、R及びRがメチル基であり、R及びRが水素原子である場合である。上記式(Xa1-1)は、好ましくは、下記式(Xa1-1-1)~(Xa1-1-5)からなる群から選ばれる4価の有機基であることが好ましい。

Figure 2024070838000006
Specific examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 1 to R 15 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, and an n-pentyl group. Specific examples of the alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms in R 1 to R 15 include a vinyl group, a propenyl group, and a butenyl group, which may be linear or branched. Specific examples of the alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms in R 1 to R 15 include an ethynyl group, a 1-propynyl group, a 2-propynyl group, a 1-butynyl group, a 2-butynyl group, and a 3-butynyl group. Examples of the monovalent organic group having 1 to 6 carbon atoms and containing a fluorine atom in R 1 to R 15 include a fluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, and a pentafluoropropyl group.
From the viewpoint of liquid crystal alignment and the reliability of the liquid crystal display element, the X a1 is preferably a tetravalent organic group represented by the above formula (Xa1-1). Furthermore, from the viewpoint of high photoreactivity, it is preferable that R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of R 1 to R 4 is a methyl group, and more preferably at least two of R 1 to R 4 are methyl groups. It is even more preferable that R 1 and R 4 are methyl groups, and R 2 and R 3 are hydrogen atoms. The above formula (Xa1-1) is preferably a tetravalent organic group selected from the group consisting of the following formulas (Xa1-1-1) to (Xa1-1-5).
Figure 2024070838000006

上記式(A1)におけるYa1の2価の有機基は、特に限定されないが、例えば、下記式(3)~(4)で表される2価の有機基が挙げられる。なお、上記2価の有機基は、例えば、ポリイミド前駆体(A)を得るためのジアミン成分として、上記2価の有機基を有するジアミンを用いることで、ポリイミド前駆体(A)の構造単位中に導入される。
本発明の効果を好適に得る観点から、ポリイミド前駆体(A)を構成する構造単位の少なくとも一つは、下記式(3)~(4)で表される2価の有機基からなる群から選ばれる構造を有することが好ましく、*がジアミン由来の窒素原子に結合する下記式(3)~(4)で表される2価の有機基からなる群から選ばれる構造を有することがより好ましい。
また、本発明の効果を好適に得る観点から、上記式(A1)において、Ya1が下記式(3)~(4)からなる群から選ばれる2価の有機基であることが好ましい。

Figure 2024070838000007
(式(3)及び(4)において、R、R、及びR4’は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、保護されてもよいアミノ基、チオール基、ニトロ基、リン酸基、又は炭素数1~20の1価の有機基を表す。
は、エステル結合、アミド結合、チオエステル結合、又は炭素数2~20の2価の有機基を表す。但し、1,4-フェニレン基、該フェニレン基上の水素原子の1~4つがR、及びR4’で置換されている2価の有機基、又はこれらの2価の有機基同士が連結した2価の有機基を除く。
a3、a4、及びa4’は、それぞれ独立して0~4の整数である。
aは、1~4の整数である。b及びcはそれぞれ独立して1~2の整数である。R、R、R4’が複数存在する場合、R、R、及びR4’の構造は同一でも異なってもよい。a3、a4、及びa4’が複数存在する場合、それぞれ同一でも異なっていてもよい。*は結合手を表す。) The divalent organic group of Y a1 in the above formula (A1) is not particularly limited, and examples thereof include divalent organic groups represented by the following formulas (3) to (4). The above divalent organic group is introduced into the structural unit of the polyimide precursor (A), for example, by using a diamine having the above divalent organic group as a diamine component for obtaining the polyimide precursor (A).
From the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, at least one of the structural units constituting the polyimide precursor (A) preferably has a structure selected from the group consisting of divalent organic groups represented by the following formulas (3) to (4), and more preferably has a structure selected from the group consisting of divalent organic groups represented by the following formulas (3) to (4) in which * is bonded to a nitrogen atom derived from a diamine:
In order to preferably obtain the effects of the present invention, Y a1 in the above formula (A1) is preferably a divalent organic group selected from the group consisting of the following formulae (3) and (4):
Figure 2024070838000007
In formulas (3) and (4), R 3 , R 4 , and R 4′ each independently represent a halogen atom, a hydroxy group, an optionally protected amino group, a thiol group, a nitro group, a phosphate group, or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
A4 represents an ester bond, an amide bond, a thioester bond, or a divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms, except for a 1,4-phenylene group, a divalent organic group in which 1 to 4 hydrogen atoms on the phenylene group are substituted with R4 and R4' , or a divalent organic group in which these divalent organic groups are linked to each other.
a3, a4, and a4' each independently represents an integer of 0 to 4.
a is an integer of 1 to 4. b and c are each independently an integer of 1 to 2. When a plurality of R 3 , R 4 , and R 4' are present, the structures of R 3 , R 4 , and R 4' may be the same or different. When a plurality of a3, a4, and a4' are present, they may be the same or different. * represents a bond.

上記式(3)及び(4)のR、R、及びR4’における炭素数1~20の1価の有機基としては、炭素数1~20の1価の炭化水素基、当該炭化水素基の任意のメチレン基を-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-NR-(ただし、Rは、水素原子、炭素数1~10の1価の炭化水素基、又はtert-ブトキシカルボニル基を表す。)、-CO-NR-(ただし、Rは、水素原子、炭素数1~10の1価の炭化水素基、又はtert-ブトキシカルボニル基を表す。)、-Si(R-(ただし、Rは、水素原子又は炭素数1~10の1価の炭化水素基を表す。)、-S(=O)-等(以下、これらの基をヘテロ原子含有基(A)ともいう。)で置き換えてなる1価の基(A)、1価の炭化水素基、若しくは1価の基Aの炭素原子に結合する水素原子の少なくとも1個をハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、ニトロ基、保護基で保護されてもよいアミノ基、メルカプト基、ニトロソ基、アルキルシリル基、アルコキシシリル基、シラノール基、スルフィノ基、ホスフィノ基、カルボキシ基、シアノ基、スルホ基、アシル基等で置換してなる1価の基(A2)、複素環を有する1価の基が挙げられる。なお、基(A)、基(A2)及び複素環を有する1価の基の炭素数は、1~20である。
、R、及びR4’における炭素数1~20の1価の有機基としては、中でも、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、及び当該炭化水素基の任意のメチレン基を上記ヘテロ原子含有基(A)で置き換えてなる1価の基がより一層好ましい。
上記保護されてもよいアミノ基としては、-N(R)が挙げられ、Rは、水素原子、炭素数1~10の1価の炭化水素基、又はtert-ブトキシカルボニル基を表す。
、R、及びR4’における炭素数1~20の1価の有機基は、好ましくは、メチル基、メトキシ基、ビニル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、保護基で保護されても良いアミノ基、又は、炭素数1~3のアルキル基が有する水素原子の少なくとも一つをハロゲン原子、若しくは、保護基で保護されても良いアミノ基で置換してなる1価の基である。
The monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms in R 3 , R 4 , and R 4′ in the above formulas (3) and (4) includes a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and any methylene group of the hydrocarbon group is -O-, -S-, -C(═O)-, -C(═O)-O-, -C(═O)-S-, -NR 3 - (wherein R 3 represents a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a tert-butoxycarbonyl group), -CO-NR 3 - (wherein R 3 represents a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a tert-butoxycarbonyl group), -Si(R 3 ) 2 - (wherein R 3 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms), -S(═O) 2 - or the like (hereinafter, these groups are also referred to as heteroatom-containing group (A)), a monovalent hydrocarbon group, or a monovalent group (A2) in which at least one hydrogen atom bonded to a carbon atom of the monovalent group A is substituted with a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, a nitro group, an amino group which may be protected by a protecting group, a mercapto group, a nitroso group, an alkylsilyl group, an alkoxysilyl group, a silanol group, a sulfino group, a phosphino group, a carboxy group, a cyano group, a sulfo group, an acyl group, or the like, and a monovalent group having a heterocycle. The number of carbon atoms in the group (A), the group (A2), and the monovalent group having a heterocycle is 1 to 20.
As the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms for R 3 , R 4 , and R 4′ , an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a monovalent group in which any methylene group of the hydrocarbon group is replaced with the heteroatom-containing group (A) is even more preferred.
The optionally protected amino group includes --N(R) 2 , where R represents a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a tert-butoxycarbonyl group.
The monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms in R 3 , R 4 , and R 4′ is preferably a methyl group, a methoxy group, a vinyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an amino group which may be protected by a protecting group, or a monovalent group in which at least one hydrogen atom of an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms has been substituted with a halogen atom or an amino group which may be protected by a protecting group.

上記式(3)におけるaは、好ましくは、1~2の整数である。上記式(3)におけるa3は、好ましくは、0~2の整数であり、a3が複数存在する場合、それぞれ同一でも異なっていてもよい。上記式(4)におけるa4、及びa4’は、それぞれ独立して、好ましくは、0~2の整数であり、a4、及びa4’ が複数存在する場合、それぞれ同一でも異なっていてもよい。 In the above formula (3), a is preferably an integer of 1 to 2. In the above formula (3), a3 is preferably an integer of 0 to 2, and when there are multiple a3s, they may be the same or different. In the above formula (4), a4 and a4' are each independently preferably an integer of 0 to 2, and when there are multiple a4s and multiple a4's, they may be the same or different.

上記式(4)のAにおける炭素数2~20の2価の有機基としては、炭素数2~20の炭化水素基;該炭化水素基が有する任意のアルキレン基を、-C(=O)-、-NR-、-C(=O)-O-、-Si(R-、及び-O-C(=O)-の少なくとも一つの基で置き換えてなる2価の有機基(4a)(但し、2価の有機基(4a)の炭素数は、2~20である。);炭素数2~20の炭化水素基の末端、及び、当該炭化水素基が有する任意のアルキレン基の炭素-炭素結合の間、の少なくとも1箇所以上に-O-が挿入されてなる2価の有機基(4b);2価の有機基(4a)が有する任意のアルキレン基の炭素-炭素結合の間の少なくとも1箇所以上に-O-が挿入されてなる2価の有機基(4c);複素環を有する炭素数2~20の2価の有機基(4d);等が挙げられる。
上記-NR-におけるRは、水素原子、炭素数1~5の1価の炭化水素基、又はtert-ブトキシカルボニル基を表す。上記-Si(R-におけるRは、水素原子又は炭素数1~10の1価の炭化水素基を表す。
The divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms in A 4 of the above formula (4) is a hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms; any alkylene group contained in the hydrocarbon group may be -C(=O)-, -NR-, -C(=O)-O-, -Si(R 0 ) 2 and a divalent organic group (4a) in which at least one of -, -O-, and -O-C(=O)- is substituted (provided that the divalent organic group (4a) has 2 to 20 carbon atoms); a divalent organic group (4b) in which -O- is inserted at at least one position between the terminal of a hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms and between the carbon-carbon bonds of any alkylene groups contained in the hydrocarbon group; a divalent organic group (4c) in which -O- is inserted at at least one position between the carbon-carbon bonds of any alkylene groups contained in the divalent organic group (4a); and a divalent organic group (4d) having 2 to 20 carbon atoms and having a heterocycle.
R in the above -NR- represents a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, or a tert-butoxycarbonyl group. R 0 in the above -Si(R 0 ) 2 - represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.

上記炭化水素基としては、鎖状炭化水素基、又は、脂環式炭化水素基、若しくは、芳香族基(芳香族基における芳香族環構造としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル構造、アントラセン環等)を有する炭化水素基等、が挙げられる。
鎖状炭化水素基の具体例としては、環状構造を有しない、炭素数1~20の2価の直鎖状炭化水素基、又は分岐状炭化水素基が挙げられ、好ましくは炭素数1~20のアルキレン基、炭素数2~20のアルケニレン基、炭素数2~20のアルキニレン基である。
脂環式炭化水素基の具体例として、脂環式構造(例:シクロヘキシレン基、又はビシクロヘキシレン基)、又は、脂環式構造と鎖状炭化水素構造を有する炭化水素基、等があげられる。
芳香族基を有する炭化水素基の具体例として、芳香族基、芳香族基と鎖状炭化水素構造を有する炭化水素基、芳香族基と脂環式構造を有する炭化水素基、等が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group include a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, or a hydrocarbon group having an aromatic group (examples of the aromatic ring structure in the aromatic group include a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl structure, an anthracene ring, etc.).
Specific examples of the chain hydrocarbon group include a divalent linear or branched hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms not having a cyclic structure, and are preferably an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkynylene group having 2 to 20 carbon atoms.
Specific examples of the alicyclic hydrocarbon group include an alicyclic structure (for example, a cyclohexylene group or a bicyclohexylene group), or a hydrocarbon group having an alicyclic structure and a chain hydrocarbon structure.
Specific examples of the hydrocarbon group having an aromatic group include an aromatic group, a hydrocarbon group having an aromatic group and a chain hydrocarbon structure, and a hydrocarbon group having an aromatic group and an alicyclic structure.

上記2価の有機基(4d)における複素環としては、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、ピロリジン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、ピラゾール環、イミド環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、又は、ピラジン環、又は、これらの環構造を構造の一部に含む縮合環等が挙げられ、上記環上の水素原子は置換されてもよい。該置換基としては、ハロゲン原子、メチル基、又は、メトキシ基、等が挙げられる。 Examples of the heterocyclic ring in the divalent organic group (4d) include a piperidine ring, a piperazine ring, a morpholine ring, a pyrrolidine ring, a pyrrole ring, a furan ring, a thiophene ring, an imidazole ring, a pyrazole ring, an imide ring, an oxazole ring, an isoxazole ring, a thiazole ring, an isothiazole ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, or a pyrazine ring, or a condensed ring containing these ring structures as part of the structure, and the hydrogen atoms on the ring may be substituted. Examples of the substituent include a halogen atom, a methyl group, or a methoxy group.

上記式(4)のAは、本発明の効果を好適に得る観点から、基「-L-A-L1’-」、又は、複素環を有する炭素数2~20の2価の有機基が好ましい。
なお、基「-L-A-L1’-」におけるL、L1’及びAの炭素数の合計は、2~20を満たす。
及びL1’は、それぞれ、独立して、単結合、-O-、-NR-、-C(=O)-NR-、-C(=O)-、又は-O-C(=O)-を表し、Rは、水素原子、炭素数1~5の1価の炭化水素基、又はtert-ブトキシカルボニル基を表す。
基「-L-A-L1’-」におけるAは、本発明の効果を好適に得る観点から、炭素数1~12のアルキレン基、-CH=CH-、-C≡C-、-CR=CR0’-C(=O)-O-(R及びR0’は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表す。)、又は該アルキレン基の炭素-炭素結合の間に、-O-、-NR-、-C(=O)-NR-、-C(=O)-NR-C(=O)-、-C(=O)-O-、-Si(R-及び-O-C(=O)-の少なくともいずれかの基が挿入されてなる2価の有機基、-O-Ar-O-、-O-C(=O)-Ar-C(=O)-O-、-C(=O)-O-Ar-O-C(=O)-を表す。但し、L及びL1’が、単結合を表す場合、Aはメチレン基以外の基を表す。
上記-C(=O)-NR-、及び-C(=O)-NR-C(=O)-におけるRは、水素原子、炭素数1~5の1価の炭化水素基、又はtert-ブトキシカルボニル基を表す。-Si(R-におけるRは、水素原子又は炭素数1~3の1価の炭化水素基を表す。Aが有する任意の水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
上記-O-Ar-O-、-O-C(=O)-Ar-C(=O)-O-、及び-C(=O)-O-Ar-O-C(=O)-におけるArは、フェニレン基、又はビフェニル構造を表す。
In order to obtain the effects of the present invention favorably, A 4 in the above formula (4) is preferably a group "-L 1 -AL 1'- " or a divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms and a heterocycle.
The total number of carbon atoms of L 1 , L 1 ' and A in the group "-L 1 -AL 1 ' -" satisfies 2 to 20.
L1 and L1 ' each independently represent a single bond, -O-, -NR-, -C(=O)-NR-, -C(=O)-, or -O-C(=O)-, and R represents a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, or a tert-butoxycarbonyl group.
In terms of suitably obtaining the effects of the present invention, A in the group "-L 1 -A-L 1 ' -" represents an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, -CH=CH-, -C≡C-, -CR 0 ≡CR 0' -C(=O)-O- (R 0 and R 0' each independently represent a hydrogen atom or a methyl group), or a divalent organic group in which at least one of -O-, -NR-, -C(=O)-NR-, -C(=O)-NR-C(=O)-, -C(=O)-O-, -Si(R a ) 2 - and -O-C(=O)- is inserted between the carbon-carbon bonds of the alkylene group, -O-Ar-O-, -O-C(=O)-Ar-C(=O)-O-, or -C(=O)-O-Ar-O-C(=O)-. However, when L 1 and L 1′ each represent a single bond, A represents a group other than a methylene group.
R in the above -C(=O)-NR- and -C(=O)-NR-C(=O)- represents a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, or a tert-butoxycarbonyl group. R a in -Si(R a ) 2 - represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. Any hydrogen atom possessed by A may be substituted with a halogen atom.
In the above-mentioned -O-Ar-O-, -O-C(=O)-Ar-C(=O)-O-, and -C(=O)-O-Ar-O-C(=O)-, Ar represents a phenylene group or a biphenyl structure.

上記式(3)及び(4)のより好ましい具体例として、下記式(dAL-1)~(dAL-12)、(5-1)~(5-6)、(z-1)~(z-7)、(o2-1)~(o2-12)、(h-1)~(h-13)及び(Im-1)~(Im-6)で表される構造が挙げられる。なお、下記式(dAL-1)~(dAL-8)、(5-1)~(5-6)、(z-1)~(z-7)、(o2-1)~(o2-12)及び(h-1)~(h-13)で表される構造において、*と結合するベンゼン環の結合位置は、1,4-位とする。下記式(dAL-9)において、全てのベンゼン環の結合位置は、1,4-位とする。

Figure 2024070838000008
(式(dAL-6)において、m1及びm2が0の場合、m1、m2及びnの合計は、1~12であり、m1及びm2の少なくとも一つが0以外の整数の場合、m1、m2及びnの合計は、2~12である。式(dAL-8)において、m1、m2及びnの合計は、3~12である。式(dAL-11)及び式(dAL-12)において、m1、m2及びnの合計は、3~12である。)
Figure 2024070838000009
Figure 2024070838000010
Figure 2024070838000011
Figure 2024070838000012
Figure 2024070838000013
More preferred specific examples of the above formulae (3) and (4) include structures represented by the following formulae (d AL -1) to (d AL -12), (5-1) to (5-6), (z-1) to (z-7), (o2-1) to (o2-12), (h-1) to (h-13), and (Im-1) to (Im-6). In the structures represented by the following formulae (d AL -1) to (d AL -8), (5-1) to (5-6), (z-1) to (z-7), (o2-1) to (o2-12), and (h-1) to (h-13), the bonding positions of the benzene ring bonded to * are 1,4-positions. In the following formula (d AL -9), the bonding positions of all benzene rings are 1,4-positions.
Figure 2024070838000008
(In formula (d AL -6), when m1 and m2 are 0, the sum of m1, m2 and n is 1 to 12, and when at least one of m1 and m2 is an integer other than 0, the sum of m1, m2 and n is 2 to 12. In formula (d AL -8), the sum of m1, m2 and n is 3 to 12. In formula (d AL -11) and formula (d AL -12), the sum of m1, m2 and n is 3 to 12.)
Figure 2024070838000009
Figure 2024070838000010
Figure 2024070838000011
Figure 2024070838000012
Figure 2024070838000013

また、上記式(A1)におけるYa1の2価の有機基は、上記式(3)~(4)で表される2価の有機基以外のその他の構造であってもよい。
その他の構造として、上記式(3)における*と結合するベンゼン環の結合位置が1,4-位から2,5-位に変更された2価の有機基(3L);上記式(4)における*と結合するベンゼン環の少なくとも一つの結合位置が1,4-位から2,5-位に変更された2価の有機基(4L);又は、以下のジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の有機基、等が挙げられる。なお、上記2価の有機基(3L)及び(4L)において、R、R、R4’、A、a3、a4、a4’、a、b、及びcの好ましい態様は、上記式(3)~(4)と同義である。
Furthermore, the divalent organic group of Y a1 in the above formula (A1) may have a structure other than the divalent organic groups represented by the above formulas (3) and (4).
Other structures include a divalent organic group (3L) in which the bonding position of the benzene ring bonding to * in the above formula (3) is changed from 1,4-position to 2,5-position; a divalent organic group (4L) in which at least one bonding position of the benzene ring bonding to * in the above formula (4) is changed from 1,4-position to 2,5-position; or a divalent organic group obtained by removing two amino groups from the following diamines, etc. In the above divalent organic groups (3L) and (4L), preferred aspects of R 3 , R 4 , R 4' , A 4 , a3, a4, a4', a, b, and c are the same as those in the above formulas (3) to (4).

1,2-ビス(6-アミノ-2-ナフチルオキシ)エタン、1,2-ビス(6-アミノ-2-ナフチル)エタン、又は、6-[2-(4-アミノフェノキシ)エトキシ]-2-ナフチルアミンなどのナフタレン環を有する芳香族ジアミン、4,4’-ジアミノアゾベンゼン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、2,6-ジアミノピリジン、3,4-ジアミノピリジン、2,4-ジアミノピリミジン、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、N-エチル-3,6-ジアミノカルバゾール、N-フェニル-3,6-ジアミノカルバゾール、4,4’-ジアミノジフェニルアミン、4,4’-ジアミノジフェニル-N-メチルアミン、4-(2-(メチルアミノ)エチル)アニリン、4-(2-アミノエチル)アニリン、1-(4-アミノフェニル)-1,3,3-トリメチル-1H-インダン-5-アミン、1-(4-アミノフェニル)-2,3-ジヒドロ-1,3,3-トリメチル-1H-インデン-6-アミン、コレスタニルオキシ-3,5-ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ-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、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ニル、3,5-ジアミノ安息香酸ラノスタニル及び3,6-ビス(4-アミノベンゾイルオキシ)コレスタン等のステロイド骨格を有するジアミン、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のシロキサン結合を有するジアミン;メタキシリレンジアミン、1,3-プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、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)、WO2018/117239号に記載の式(Y-1)~(Y-167)のいずれかで表される基に2つのアミノ基が結合したジアミン等。 Aromatic diamines having a naphthalene ring such as 1,2-bis(6-amino-2-naphthyloxy)ethane, 1,2-bis(6-amino-2-naphthyl)ethane, or 6-[2-(4-aminophenoxy)ethoxy]-2-naphthylamine, 4,4'-diaminoazobenzene, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'- Diaminobenzophenone, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6-diaminocarbazole, 3,6-diaminoacridine, N-ethyl-3,6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, 4,4'-diaminodiphenylamine, 4,4'-diaminodiphenyl-N-methylamine, 4-(2-(methylamino)ethyl)aniline, 4-(2-aminoethyl)aniline, 1-(4-aminophenyl)- Steroid skeletons such as 1,3,3-trimethyl-1H-indan-5-amine, 1-(4-aminophenyl)-2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-inden-6-amine, cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-2,4-diaminobenzene, cholestanyl 3,5-diaminobenzoate, cholestanyl 3,5-diaminobenzoate, lanostannyl 3,5-diaminobenzoate, and 3,6-bis(4-aminobenzoyloxy)cholestane. diamines having a siloxane bond such as 1,3-bis(3-aminopropyl)-tetramethyldisiloxane; metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, 4,4'-methylenebis(cyclohexylamine), diamines having two amino groups bonded to a group represented by any one of formulas (Y-1) to (Y-167) described in WO2018/117239, etc.

上記ポリイミド前駆体(A)は、本発明の効果を好適に得る観点から、上記式(A1)で表される構造単位(a1)とともに、更に、下記式(A2)で表される構造単位(a2)を有するポリイミド前駆体であってもよい。

Figure 2024070838000014
(式(A2)において、Xa2は下記式(X-1)~(X-17)のいずれかで表される4価の有機基、又は芳香族テトラカルボン酸二無水物に由来する4価の有機基を表し、Ya2は2価の有機基を表す。)
Figure 2024070838000015
Figure 2024070838000016
From the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, the polyimide precursor (A) may be a polyimide precursor having, in addition to the structural unit (a1) represented by the above formula (A1), a structural unit (a2) represented by the following formula (A2):
Figure 2024070838000014
(In formula (A2), X a2 represents a tetravalent organic group represented by any one of the following formulas (X-1) to (X-17) or a tetravalent organic group derived from an aromatic tetracarboxylic dianhydride, and Y a2 represents a divalent organic group.)
Figure 2024070838000015
Figure 2024070838000016

上記式(A2)におけるYa2の2価の有機基の具体例として、上記式(A1)におけるYa1の2価の有機基で例示した構造が好ましい態様を含めて挙げられる。
ポリイミド前駆体(A)は、残留DC由来の残像が少ない観点から、ウレア結合を有する2価の有機基;アミド結合を有する2価の有機基;窒素原子含有複素環、第二級アミノ基及び第三級アミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の窒素原子含有構造を有する2価の有機基;及びカルボキシ基を有する2価の有機基からなる群から選ばれる2価の有機基を有する構造単位を含む重合体であってもよい。
上記場合において、Ya1、Ya2における2価の有機基が、ウレア結合を有する2価の有機基;アミド結合を有する2価の有機基;窒素原子含有複素環、第二級アミノ基及び第三級アミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の窒素原子含有構造を有する2価の有機基;及びカルボキシ基を有する2価の有機基からなる群から選ばれる2価の有機基であることが好ましく、好ましい態様として、後述する特定の2価の有機基の好ましい態様が挙げられる。
Specific examples of the divalent organic group of Y a2 in the above formula (A2) include the structures exemplified for the divalent organic group of Y a1 in the above formula (A1), including preferred embodiments.
From the viewpoint of reducing an afterimage derived from residual DC, the polyimide precursor (A) may be a polymer containing a structural unit having a divalent organic group selected from the group consisting of a divalent organic group having a urea bond; a divalent organic group having an amide bond; a divalent organic group having at least one nitrogen atom-containing structure selected from the group consisting of a nitrogen atom-containing heterocycle, a secondary amino group, and a tertiary amino group; and a divalent organic group having a carboxy group.
In the above case, the divalent organic group for Y a1 and Y a2 is preferably a divalent organic group selected from the group consisting of a divalent organic group having a urea bond; a divalent organic group having an amide bond; a divalent organic group having at least one nitrogen atom-containing structure selected from the group consisting of a nitrogen atom-containing heterocycle, a secondary amino group, and a tertiary amino group; and a divalent organic group having a carboxy group, and preferred embodiments thereof include preferred embodiments of specific divalent organic groups described later.

上記芳香族テトラカルボン酸二無水物とは、芳香環(ベンゼン環、ナフタレン環等)に結合する少なくとも1つのカルボキシ基を含めて4つのカルボキシ基が分子内脱水することにより得られる酸二無水物である。但し、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状炭化水素構造や脂環式構造を有していてもよい。好ましい具体例として、下記式(Xb1-a)~(Xb1-c)のいずれかで表される4価の有機基が挙げられ、より好ましくは、下記式(Xb1-1)~(Xb1-21)のいずれかで表される4価の有機基が挙げられる。

Figure 2024070838000017
(x及びyは、それぞれ独立に、単結合、エーテル、カルボニル、エステル、炭素数1~10のアルカンジイル基、1,4-フェニレン、スルホニル又はアミド結合である。j及びkは、0又は1である。)
Figure 2024070838000018
Figure 2024070838000019
The aromatic tetracarboxylic acid dianhydride is an acid dianhydride obtained by intramolecular dehydration of four carboxy groups, including at least one carboxy group bonded to an aromatic ring (such as a benzene ring or a naphthalene ring). However, it is not necessary for the aromatic ring structure to be composed only of an aromatic ring structure, and it may have a chain hydrocarbon structure or an alicyclic structure as a part of it. Preferred specific examples include tetravalent organic groups represented by any of the following formulae (X b1 -a) to (X b1 -c), and more preferably tetravalent organic groups represented by any of the following formulae (X b1 -1) to (X b1 -21).
Figure 2024070838000017
(x and y each independently represent a single bond, an ether, a carbonyl, an ester, an alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms, 1,4-phenylene, a sulfonyl, or an amide bond; and j and k each represent 0 or 1.)
Figure 2024070838000018
Figure 2024070838000019

ポリイミド前駆体(A)は、本発明の効果を好適に得る観点から、構造単位(a1)をポリイミド前駆体(A)が有する全構造単位の10~100モル%含むことが好ましく、15~100モル%含むことがより好ましい。
ポリイミド前駆体(A)は、本発明の効果を好適に得る観点から、上記式(3)~(4)で表される2価の有機基を有する構造単位を、ポリイミド前駆体(A)が有する全構造単位の10~100モル%含むことが好ましく、15~100モル%含むことがより好ましい。
ポリイミド前駆体(A)が構造単位(a1)以外の構造単位を含む場合は、上記構造単位(a1)は、ポリイミド前駆体(A)が有する全構造単位の95モル%以下含むことが好ましく、90モル%以下含むことがより好ましい。
From the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, the polyimide precursor (A) preferably contains the structural unit (a1) in an amount of 10 to 100 mol %, and more preferably 15 to 100 mol %, of all structural units contained in the polyimide precursor (A).
From the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, the polyimide precursor (A) preferably contains structural units having a divalent organic group represented by the above formulas (3) to (4) in an amount of 10 to 100 mol %, more preferably 15 to 100 mol %, of all structural units contained in the polyimide precursor (A).
When the polyimide precursor (A) contains a structural unit other than the structural unit (a1), the structural unit (a1) preferably accounts for 95 mol % or less, and more preferably 90 mol % or less, of all structural units contained in the polyimide precursor (A).

<ポリイミド前駆体(B)>
本発明の液晶配向剤に含有される重合体成分(P2)及び(P3)は、ポリイミド前駆体(A)と異なる重合体であって、1種以上の構造単位を有し、下記式(B1)で表される構造単位(b1)を有する、ポリイミド前駆体(B)を含有する。尚、ポリイミド前駆体(B)は1種類又は2種類以上の重合体を用いてもよい。また、ポリイミド前駆体(B)は、1種類の構造単位を有しても良く、又は2種類以上の異なる構造単位を有しても良く、又は3種類以上の異なる構造単位を有しても良く、又は4種類以上の異なる構造単位を有しても良い。

Figure 2024070838000020
(式(B1)において、Xb1は炭素数6~30の芳香族基を有する4価の有機基を表し、Xb1と結合するカルボニル炭素の少なくとも一つはXb1の芳香族基と結合する。Yb1は2価の有機基を表す。) <Polyimide precursor (B)>
The polymer components (P2) and (P3) contained in the liquid crystal alignment agent of the present invention contain a polyimide precursor (B) which is a polymer different from the polyimide precursor (A), has one or more structural units, and has a structural unit (b1) represented by the following formula (B1). The polyimide precursor (B) may be one or more polymers. The polyimide precursor (B) may have one type of structural unit, or may have two or more different structural units, or may have three or more different structural units, or may have four or more different structural units.
Figure 2024070838000020
(In formula (B1), X b1 represents a tetravalent organic group having an aromatic group having 6 to 30 carbon atoms, and at least one of the carbonyl carbons bonded to X b1 is bonded to the aromatic group of X b1 . Y b1 represents a divalent organic group.)

上記式(B1)におけるXb1は、炭素数6~30の芳香族基を有する4価の有機基を表し、Xb1と結合するカルボニル炭素の少なくとも一つはXb1の芳香族基と結合する。より好ましくは、芳香環(ベンゼン環、ナフタレン環等)に結合する少なくとも1つのカルボキシ基を含めて4つのカルボキシ基が分子内脱水することにより得られる酸二無水物に由来する4価の有機基である。但し、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状炭化水素構造や脂環式構造を有していてもよい。
b1の好ましい具体例として、芳香族テトラカルボン酸化合物に由来する4価の有機基が挙げられる。Xb1は好ましくは、上記式(Xb1-a)~(Xb1-c)のいずれかで表される4価の有機基であり、より好ましくは、上記式(Xb1-1)~(Xb1-21)のいずれかで表される4価の有機基であり、さらに好ましくは、上記式(Xb1-1)~(Xb1-13)のいずれかで表される4価の有機基である。より一層好ましいのは、上記式(Xb1-1)~(Xb1-7)からなる群から選ばれる4価の有機基である。
X b1 in the above formula (B1) represents a tetravalent organic group having an aromatic group having 6 to 30 carbon atoms, and at least one of the carbonyl carbons bonded to X b1 is bonded to the aromatic group of X b1 . More preferably, it is a tetravalent organic group derived from an acid dianhydride obtained by intramolecular dehydration of four carboxy groups including at least one carboxy group bonded to an aromatic ring (benzene ring, naphthalene ring, etc.). However, it is not necessary for the group to be composed of only an aromatic ring structure, and it may have a chain hydrocarbon structure or an alicyclic structure as a part thereof.
A preferred specific example of X b1 is a tetravalent organic group derived from an aromatic tetracarboxylic acid compound. X b1 is preferably a tetravalent organic group represented by any one of the above formulas (X b1 -a) to (X b1 -c), more preferably a tetravalent organic group represented by any one of the above formulas (X b1 -1) to (X b1 -21), and even more preferably a tetravalent organic group represented by any one of the above formulas (X b1 -1) to (X b1 -13). Even more preferably, X b1 is a tetravalent organic group selected from the group consisting of the above formulas (X b1 -1) to (X b1 -7).

上記Yb1における2価の有機基としては、上記Ya1で例示した2価の有機基が挙げられる。残留DC由来の残像が少ない観点から、ポリイミド前駆体(B)は、ウレア結合を有する2価の有機基;アミド結合を有する2価の有機基;窒素原子含有複素環、第二級アミノ基及び第三級アミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の窒素原子含有構造を有する2価の有機基;及びカルボキシ基を有する2価の有機基からなる群から選ばれる2価の有機基(これらを総称して特定の2価の有機基ともいう。)を有する構造単位を含む重合体であることが好ましい。
また、残留DC由来の残像が少ない観点から、ポリイミド前駆体(B)は、Yb1が、上記特定の2価の有機基である構造単位を含む重合体であることが好ましい。
さらに、上記Yb1における2価の有機基としては、本発明の効果を好適に得る観点から、上記式(3)~(4)で表される2価の有機基;3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、及び4,4’-ジアミノジフェニルエーテルからなる群から選ばれるジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の有機基(これらを総称して特定の2価の有機基b2ともいう。)であることが好ましい。
Examples of the divalent organic group in Y b1 include the divalent organic groups exemplified in Y a1 . From the viewpoint of reducing residual images due to residual DC, the polyimide precursor (B) is preferably a polymer containing a structural unit having a divalent organic group selected from the group consisting of a divalent organic group having a urea bond, a divalent organic group having an amide bond, a divalent organic group having at least one nitrogen atom-containing structure selected from the group consisting of a nitrogen atom-containing heterocycle, a secondary amino group, and a tertiary amino group, and a divalent organic group having a carboxy group (these are also collectively referred to as a specific divalent organic group).
From the viewpoint of reducing afterimages resulting from residual DC, the polyimide precursor (B) is preferably a polymer containing a structural unit in which Y b1 is the specific divalent organic group.
Furthermore, from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, the divalent organic group in Y b1 is preferably a divalent organic group represented by any one of the above formulas (3) to (4); or a divalent organic group obtained by removing two amino groups from a diamine selected from the group consisting of 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, and 4,4'-diaminodiphenyl ether (these are also collectively referred to as specific divalent organic group b2).

上記ウレア結合を有する2価の有機基としては、例えば、上記式(4)のAが基「-NH-C(=O)-NR-」を有する、上記式(4)で表される2価の有機基が挙げられる。
上記アミド結合を有する2価の有機基としては、上記式(4)のAがアミド結合を有する、上記式(4)で表される2価の有機基が挙げられる。
上記窒素原子含有複素環、第二級アミノ基及び第三級アミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の窒素原子含有構造を有する2価の有機基としては、2,6-ジアミノピリジン、3,4-ジアミノピリジン、2,4-ジアミノピリミジン、3,6-ジアミノカルバゾール、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、N-エチル-3,6-ジアミノカルバゾール、N-フェニル-3,6-ジアミノカルバゾール、上記式(z-1)~式(z-7)で表される構造を有するジアミンなどの複素環含有ジアミン;4,4’-ジアミノジフェニルアミン、4,4’-ジアミノジフェニル-N-メチルアミン、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)-ベンジジン、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)-N,N’-ジメチルベンジジン、若しくは、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)-N,N’-ジメチル-1,4-ベンゼンジアミンに代表されるジフェニルアミン構造を有するジアミン;からなる群から選ばれるジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の有機基が挙げられる。
上記カルボキシ基を有する2価の有機基としては、2,4-ジアミノ安息香酸、2,5-ジアミノ安息香酸、3,5-ジアミノ安息香酸、4,4’-ジアミノビフェニル-3-カルボン酸、4,4’-ジアミノジフェニルメタン-3-カルボン酸、1,2-ビス(4-アミノフェニル)エタン-3-カルボン酸、4,4’-ジアミノビフェニル-3,3’-ジカルボン酸、4,4’-ジアミノビフェニル-2,2’-ジカルボン酸、3,3’-ジアミノビフェニル-4,4’-ジカルボン酸、3,3’-ジアミノビフェニル-2,4’-ジカルボン酸、4,4’-ジアミノジフェニルメタン-3,3’-ジカルボン酸、1,2-ビス(4-アミノフェニル)エタン-3,3’-ジカルボン酸、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル-3,3’-ジカルボン酸などのカルボキシ基を有するジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の有機基が挙げられる。
An example of the divalent organic group having a urea bond is a divalent organic group represented by the above formula (4) in which A4 has the group "-NH-C(=O)-NR-".
The divalent organic group having an amide bond includes a divalent organic group represented by the above formula (4) in which A4 in the above formula (4) has an amide bond.
Examples of the divalent organic group having at least one nitrogen atom-containing structure selected from the group consisting of a nitrogen atom-containing heterocycle, a secondary amino group, and a tertiary amino group include 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6-diaminocarbazole, 3,6-diaminoacridine, N-ethyl-3,6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, and those having the structures represented by the above formulae (z-1) to (z-7). and divalent organic groups obtained by removing two amino groups from a diamine selected from the group consisting of heterocycle-containing diamines such as diamine, 4,4'-diaminodiphenylamine, 4,4'-diaminodiphenyl-N-methylamine, N,N'-bis(4-aminophenyl)-benzidine, N,N'-bis(4-aminophenyl)-N,N'-dimethylbenzidine, or diamines having a diphenylamine structure such as N,N'-bis(4-aminophenyl)-N,N'-dimethyl-1,4-benzenediamine.
Examples of the divalent organic group having a carboxy group include divalent organic groups obtained by removing two amino groups from a diamine having a carboxy group, such as 2,4-diaminobenzoic acid, 2,5-diaminobenzoic acid, 3,5-diaminobenzoic acid, 4,4'-diaminobiphenyl-3-carboxylic acid, 4,4'-diaminodiphenylmethane-3-carboxylic acid, 1,2-bis(4-aminophenyl)ethane-3-carboxylic acid, 4,4'-diaminobiphenyl-3,3'-dicarboxylic acid, 4,4'-diaminobiphenyl-2,2'-dicarboxylic acid, 3,3'-diaminobiphenyl-4,4'-dicarboxylic acid, 3,3'-diaminobiphenyl-2,4'-dicarboxylic acid, 4,4'-diaminodiphenylmethane-3,3'-dicarboxylic acid, 1,2-bis(4-aminophenyl)ethane-3,3'-dicarboxylic acid, and 4,4'-diaminodiphenylether-3,3'-dicarboxylic acid.

ポリイミド前駆体(B)は、残留DC由来の残像が少ない観点において、上記特定の2価の有機基を有する構造単位(より好ましくは、ジアミン由来の窒素原子に結合する上記特定の2価の有機基を有する構造単位である。)を、ポリイミド前駆体(B)に含まれる全構造単位の1モル%以上、好ましくは5モル%以上、より好ましくは10モル%以上、更に好ましくは20モル%以上含むことが好ましい。
また、ポリイミド前駆体(B)は、残留DC由来の残像が少ない観点において、Yb1が上記特定の2価の有機基である構造単位を、ポリイミド前駆体(B)に含まれる全構造単位の1モル%以上、好ましくは5モル%以上、より好ましくは10モル%以上、更に好ましくは20モル%以上含むことが好ましい。
さらに、ポリイミド前駆体(B)は、本発明の効果を好適に得る観点から、Yb1が上記特定の2価の有機基b2である構造単位を、ポリイミド前駆体(B)に含まれる全構造単位の1モル%以上、好ましくは5モル%以上、より好ましくは10モル%以上、更に好ましくは20モル%以上含むことが好ましい。また、Yb1が上記特定の2価の有機基b2である構造単位を、ポリイミド前駆体(B)に含まれる全構造単位の95モル%以下、90モル%以下、又は80モル%以下であっても良い。
From the viewpoint of reducing afterimages derived from residual DC, the polyimide precursor (B) preferably contains structural units having the specific divalent organic group (more preferably structural units having the specific divalent organic group bonded to a nitrogen atom derived from a diamine) in an amount of 1 mol % or more, preferably 5 mol % or more, more preferably 10 mol % or more, and even more preferably 20 mol % or more of all structural units contained in the polyimide precursor (B).
From the viewpoint of reducing afterimages derived from residual DC, the polyimide precursor (B) preferably contains structural units in which Y b1 is the specific divalent organic group in an amount of 1 mol % or more, preferably 5 mol % or more, more preferably 10 mol % or more, and even more preferably 20 mol % or more of all structural units contained in the polyimide precursor (B).
Further, from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, the polyimide precursor (B) preferably contains structural units in which Y b1 is the specific divalent organic group b2 in an amount of 1 mol % or more, preferably 5 mol % or more, more preferably 10 mol % or more, and even more preferably 20 mol % or more of the total structural units contained in the polyimide precursor (B). Moreover, the structural units in which Y b1 is the specific divalent organic group b2 may be 95 mol % or less, 90 mol % or less, or 80 mol % or less of the total structural units contained in the polyimide precursor (B).

上記ポリイミド前駆体(B)は、本発明の効果を好適に得る観点から、上記式(B1)で表される構造単位(b1)とともに、更に、下記式(B2)で表される構造単位(b2)を有するポリイミド前駆体であってもよい。

Figure 2024070838000021
(式(B2)において、Xb2は非環式脂肪族テトラカルボン酸二無水物、又は脂環式テトラカルボン酸二無水物に由来する4価の有機基を表し、Yb2は2価の有機基を表す。) From the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, the polyimide precursor (B) may be a polyimide precursor having, in addition to the structural unit (b1) represented by the above formula (B1), a structural unit (b2) represented by the following formula (B2):
Figure 2024070838000021
(In formula (B2), X b2 represents a tetravalent organic group derived from an acyclic aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride or an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride, and Y b2 represents a divalent organic group.)

なお、非環式脂肪族テトラカルボン酸二無水物は、鎖状炭化水素構造に結合する4つのカルボキシ基が分子内脱水することにより得られる酸二無水物である。但し、鎖状炭化水素構造のみで構成されている必要はなく、その一部に脂環式構造や芳香環構造を有していてもよい。
脂環式テトラカルボン酸二無水物は、脂環式構造に結合する少なくとも1つのカルボキシ基を含めて4つのカルボキシ基が分子内脱水することにより得られる酸二無水物である。但し、これら4つのカルボキシ基はいずれも芳香環には結合していない。また、脂環式構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状炭化水素構造や芳香環構造を有していてもよい。
Acyclic aliphatic tetracarboxylic acid dianhydrides are acid dianhydrides obtained by intramolecular dehydration of four carboxy groups bonded to a chain hydrocarbon structure, but do not necessarily have to be composed of a chain hydrocarbon structure alone, and may have an alicyclic structure or an aromatic ring structure as a part thereof.
Alicyclic tetracarboxylic acid dianhydrides are acid dianhydrides obtained by intramolecular dehydration of four carboxy groups, including at least one carboxy group bonded to an alicyclic structure. However, none of these four carboxy groups are bonded to an aromatic ring. In addition, they do not necessarily have to be composed of an alicyclic structure alone, and may have a chain hydrocarbon structure or an aromatic ring structure as part of them.

b2は、本発明の効果を好適に得る観点から、好ましくは、上記式(X-1)~(X-17)、又は(Xa1-1)~(Xa1-8)のいずれかで表される4価の有機基である。 From the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, X b2 is preferably a tetravalent organic group represented by any one of the above formulas (X-1) to (X-17) or (Xa1-1) to (Xa1-8).

本発明の効果を好適に得る観点から、ポリイミド前駆体(B)は、構造単位(b1)をポリイミド前駆体(B)が有する全構造単位の10~100モル%含むことが好ましく、15~100モル%含むことがより好ましい。
また、ポリイミド前駆体(B)が構造単位(b1)以外の構造単位を含む場合は、構造単位(b1)は、ポリイミド前駆体(B)が有する全構造単位の95モル%以下含むことが好ましく、90モル%以下含むことがより好ましい。
ポリイミド前駆体(B)は、上記構造単位(b2)をポリイミド前駆体(B)が有する全構造単位の5モル%以上含むことが好ましく、10モル%以上含むことが好ましい。また、上記構造単位(b2)をポリイミド前駆体(B)が有する全構造単位の90モル%以下含むことが好ましく、85モル%以下含むことがより好ましい。
From the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, the polyimide precursor (B) preferably contains the structural unit (b1) in an amount of 10 to 100 mol %, and more preferably 15 to 100 mol %, of all structural units contained in the polyimide precursor (B).
In addition, when the polyimide precursor (B) contains a structural unit other than the structural unit (b1), the structural unit (b1) preferably accounts for 95 mol % or less, and more preferably 90 mol % or less, of all structural units contained in the polyimide precursor (B).
The polyimide precursor (B) preferably contains the structural unit (b2) in an amount of 5 mol % or more, and more preferably 10 mol % or more, of the total structural units contained in the polyimide precursor (B), and preferably contains the structural unit (b2) in an amount of 90 mol % or less, and more preferably 85 mol % or less, of the total structural units contained in the polyimide precursor (B).

上記重合体成分(P)における、第一のポリイミド前駆体の含有量に対する第二のポリイミド前駆体の含有量の質量比率(第一のポリイミド前駆体の含有量/第二のポリイミド前駆体の含有量)は、10/90~90/10が好ましく、20/80~90/10がより好ましく、20/80~80/20が更に好ましい。
残留DC由来の残像が少ない観点において、ポリイミド前駆体(A)の含有量に対するポリイミド前駆体(B)の含有量の質量比率(ポリイミド前駆体(A)の含有量/ポリイミド前駆体(B)の含有量)は、10/90~90/10が好ましく、20/80~90/10がより好ましく、20/80~80/20が更に好ましい。
In the polymer component (P), the mass ratio of the content of the second polyimide precursor to the content of the first polyimide precursor (content of the first polyimide precursor/content of the second polyimide precursor) is preferably 10/90 to 90/10, more preferably 20/80 to 90/10, and even more preferably 20/80 to 80/20.
From the viewpoint of reducing an afterimage caused by residual DC, the mass ratio of the content of the polyimide precursor (B) to the content of the polyimide precursor (A) (the content of the polyimide precursor (A)/the content of the polyimide precursor (B)) is preferably from 10/90 to 90/10, more preferably from 20/80 to 90/10, and even more preferably from 20/80 to 80/20.

<ポリイミド前駆体(A)及びポリイミド前駆体(B)の製造方法>
本発明におけるポリイミド前駆体(A)及び(B)は、例えば、WO2013/157586号公報に記載されるような既知の方法で合成できる。
<Method for producing polyimide precursor (A) and polyimide precursor (B)>
The polyimide precursors (A) and (B) in the present invention can be synthesized by a known method such as that described in WO2013/157586.

具体的には、テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸誘導体成分とジアミン成分とを溶媒中で(縮重合)反応させることにより得られる。溶媒としては、生成した重合体が溶解するものであれば特に限定されない。 Specifically, it is obtained by reacting a tetracarboxylic acid derivative component containing a tetracarboxylic dianhydride with a diamine component in a solvent (condensation polymerization). There are no particular limitations on the solvent as long as it dissolves the resulting polymer.

例えば、上記式(A1)で表される繰り返し単位を有するポリイミド前駆体(A)を合成する場合、ジアミン成分としては、-NH-Ya1-NH-の構造(Ya1は式(A1)のYa1と同じ定義である。)を有するジアミンが使用され、また、テトラカルボン酸誘導体成分としては、上記式Xa1の構造を有するテトラカルボン酸二無水物が使用される。 For example, when synthesizing a polyimide precursor (A) having a repeating unit represented by the above formula (A1), a diamine having a structure of -NH-Y a1 -NH- (Y a1 has the same definition as Y a1 in formula (A1)) is used as the diamine component, and a tetracarboxylic acid dianhydride having a structure represented by the above formula X a1 is used as the tetracarboxylic acid derivative component.

ポリイミド前駆体の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの使用割合は、ジアミンのアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.5~2当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは0.8~1.2当量となる割合である。通常の重縮合反応と同様に、このテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基の当量が1当量に近いほど、生成するポリイミド前駆体の分子量は大きくなる。
ポリイミド前駆体の合成反応における反応温度は-20~150℃が好ましく、0~100℃がより好ましい。また、反応時間は0.1~24時間が好ましく、0.5~12時間がより好ましい。
ポリイミド前駆体の合成反応は任意の濃度で行うことができるが、反応液におけるポリイミド前駆体の濃度は、好ましくは1~50質量%、より好ましくは5~30質量%である。反応初期は高濃度で行い、その後、溶媒を追加することもできる。
The ratio of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine used in the synthesis reaction of the polyimide precursor is preferably such that the acid anhydride group of the tetracarboxylic dianhydride is 0.5 to 2 equivalents, more preferably 0.8 to 1.2 equivalents, per equivalent of the amino group of the diamine. As in the case of a normal polycondensation reaction, the closer the equivalent of the acid anhydride group of the tetracarboxylic dianhydride is to 1 equivalent, the higher the molecular weight of the polyimide precursor produced.
The reaction temperature in the synthesis reaction of the polyimide precursor is preferably −20 to 150° C., more preferably 0 to 100° C. The reaction time is preferably 0.1 to 24 hours, more preferably 0.5 to 12 hours.
The synthesis reaction of the polyimide precursor can be carried out at any concentration, but the concentration of the polyimide precursor in the reaction solution is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 30% by mass. The reaction can be carried out at a high concentration in the early stage, and then a solvent can be added.

ジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体成分とを反応させる際の上記溶媒の具体例としては、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノンが挙げられる。また、重合体の溶媒溶解性が高い場合は、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、又はHC-CH(OH)-CH-O-D(Dは炭素数1~3のアルキル基を表す。)、HO-CH-CH-O-D(Dは炭素数1~3のアルキル基を表す。)、HO-CH-CH-O-CH-CH-D(Dは炭素数1~4のアルキル基を表す。)で示される溶媒を用いることができる。これら溶媒は単独で使用しても、混合して使用してもよい。 Specific examples of the solvent used when reacting the diamine component with the tetracarboxylic acid derivative component include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. In addition, when the polymer has high solvent solubility, a solvent represented by methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, or H 3 C-CH(OH)-CH 2 -O-D 1 (D 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms), HO-CH 2 -CH 2 -O-D 2 (D 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms), or HO-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -D 3 (D 3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) can be used. These solvents may be used alone or in combination.

上記HC-CH(OH)-CH-O-D、HO-CH-CH-O-D、HO-CH-CH-O-CH-CH-Dで示される溶媒の具体例としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、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などが挙げられる。 Specific examples of the solvent represented by the above H 3 C—CH(OH)—CH 2 -O-D 1 , HO-CH 2 -CH 2 -O-D 2 , and HO-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -D 3 include propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, and diethylene glycol monoethyl ether.

<重合体の溶液粘度・分子量>
本発明のポリイミド前駆体(A)、及びポリイミド前駆体(B)は、これを濃度10~15質量%の溶液としたときに、例えば、10~1000mPa・sの溶液粘度を持つものが作業性の観点から好ましいが、特に限定されない。なお、上記重合体の溶液粘度(mPa・s)は、当該重合体の良溶媒(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10~15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。
<Polymer solution viscosity and molecular weight>
The polyimide precursor (A) and polyimide precursor (B) of the present invention preferably have a solution viscosity of, for example, 10 to 1000 mPa·s when the polyimide precursor (A) and polyimide precursor (B) are prepared into a solution having a concentration of 10 to 15% by mass from the viewpoint of workability, but are not particularly limited thereto. The solution viscosity (mPa·s) of the polymer is a value measured at 25° C. using an E-type rotational viscometer for a polymer solution having a concentration of 10 to 15% by mass prepared using a good solvent for the polymer (e.g., γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.).

上記ポリイミド前駆体(A)、及びポリイミド前駆体(B)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した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。また、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15以下であり、より好ましくは10以下である。この分子量範囲にあることが、本発明の効果を好適に得る観点から、好ましい。 The polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) of the polyimide precursor (A) and polyimide precursor (B) measured by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 2,000 to 300,000. The molecular weight distribution (Mw/Mn), which is expressed as the ratio of Mw to the polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) measured by GPC, is preferably 15 or less, more preferably 10 or less. From the viewpoint of optimally obtaining the effects of the present invention, it is preferable for the molecular weight to be within this range.

<末端封止剤>
本発明におけるポリイミド前駆体(A)、及びポリイミド前駆体(B)を合成するに際して、上記の如きテトラカルボン酸誘導体成分、及びジアミン成分とともに、適当な末端封止剤を用いて末端封止型の重合体としてもよい。末端封止型の重合体は、塗膜によって得られる液晶配向膜の膜硬度の向上や、シール剤と液晶配向膜の密着特性の向上という効果を有する。
<End-capping agent>
In synthesizing the polyimide precursor (A) and polyimide precursor (B) of the present invention, a suitable end-capping agent may be used together with the tetracarboxylic acid derivative component and diamine component as described above to form an end-capping polymer. The end-capping polymer has the effect of improving the film hardness of the liquid crystal alignment film obtained by coating and improving the adhesion property between the sealant and the liquid crystal alignment film.

本発明におけるポリイミド前駆体(A)、ポリイミド前駆体(B)の末端の例としては、アミノ基、カルボキシ基、酸無水物基又はこれらの誘導体が挙げられる。アミノ基、カルボキシ基、酸無水物基は通常の縮合反応により得るか、又は以下の末端封止剤を用いて末端を封止することにより得ることができ、例えば、以下の末端封止剤を用いて、同様に得ることができる。 Examples of the terminals of the polyimide precursor (A) and polyimide precursor (B) in the present invention include an amino group, a carboxy group, an acid anhydride group, or derivatives thereof. The amino group, the carboxy group, and the acid anhydride group can be obtained by a normal condensation reaction, or by blocking the terminals with the following terminal blocking agents, and can be obtained in the same manner, for example, by using the following terminal blocking agents.

末端封止剤としては、例えば、無水酢酸、無水マレイン酸、無水ナジック酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、3-ヒドロキシフタル酸無水物、トリメリット酸無水物、3-(3-トリメトキシシリル)プロピル)-3,4-ジヒドロフラン-2,5-ジオン、4,5,6,7-テトラフルオロイソベンゾフラン-1,3-ジオン、4-エチニルフタル酸無水物等の酸一無水物;二炭酸ジ-tert-ブチル、二炭酸ジアリル等の二炭酸ジエステル化合物;アクリロイルクロリド、メタクリロイルクロリド、ニコチン酸クロリド等のクロロカルボニル化合物;アニリン、2-アミノフェノール、3-アミノフェノール、4-アミノサリチル酸、5-アミノサリチル酸、6-アミノサリチル酸、2-アミノ安息香酸、3-アミノ安息香酸、4-アミノ安息香酸、シクロヘキシルアミン、n-ブチルアミン、n-ペンチルアミン、n-ヘキシルアミン、n-ヘプチルアミン、n-オクチルアミン等のモノアミン化合物;エチルイソシアネート、フェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネート、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネ-ト及び2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネ-ト等の不飽和結合を有するイソシアネート等のモノイソシアネート化合物;エチルイソチオシアネート、アリルイソチオシアネート等のイソチオシアネート化合物等を挙げることができる。 Examples of end-capping agents include acid monoanhydrides such as acetic anhydride, maleic anhydride, nadic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride, 3-hydroxyphthalic anhydride, trimellitic anhydride, 3-(3-trimethoxysilyl)propyl)-3,4-dihydrofuran-2,5-dione, 4,5,6,7-tetrafluoroisobenzofuran-1,3-dione, and 4-ethynylphthalic anhydride; dicarbonate diester compounds such as di-tert-butyl dicarbonate and diallyl dicarbonate; chlorocarbonyl compounds such as acryloyl chloride, methacryloyl chloride, and nicotinic acid chloride; aniline, 2-aminophenol, 3-aminophenol, 4 Examples of the isocyanate include monoamine compounds such as 1-aminosalicylic acid, 5-aminosalicylic acid, 6-aminosalicylic acid, 2-aminobenzoic acid, 3-aminobenzoic acid, 4-aminobenzoic acid, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, and n-octylamine; monoisocyanate compounds such as isocyanates having unsaturated bonds, such as ethyl isocyanate, phenyl isocyanate, naphthyl isocyanate, 2-acryloyloxyethyl isocyanate, and 2-methacryloyloxyethyl isocyanate; and isothiocyanate compounds such as ethyl isothiocyanate and allyl isothiocyanate.

末端封止剤の使用割合は、使用するジアミン成分の合計100モル部に対して、0.01~20モル部が好ましく、0.01~10モル部がより好ましい。 The proportion of the end-capping agent used is preferably 0.01 to 20 molar parts, and more preferably 0.01 to 10 molar parts, per 100 molar parts of the total diamine components used.

<化合物(C)>
本発明の液晶配向剤は、ヒドロキシ基を1~2つ有する炭素数1~5の化合物(C)を含有する。尚、化合物(C)は1種類又は2種類以上の化合物を用いてもよい。
上記化合物(C)の具体例として、例えば、炭素数1~5の脂肪族炭化水素の少なくとも1つまたは2つの水素原子がヒドロキシ基で置き換えられてなる化合物(c1);化合物(c1)の異なる2個の炭素原子に結合する第2級炭素原子(-CH-)の一部がそれぞれ独立に-C(=O)-O-、又は-C(=O)-で置き換えられてなる化合物(c2);化合物(c1)が有する炭素-炭素結合の間に-O-が挿入されてなる化合物(c3-1)、又は化合物(c2)が有するカルボニル炭素以外の炭素-炭素結合の間に-O-が挿入されてなる化合物(c3-2)等が挙げられる。
<Compound (C)>
The liquid crystal aligning agent of the present invention contains a compound (C) having 1 to 2 hydroxy groups and 1 to 5 carbon atoms. The compound (C) may be one type or two or more types of compounds.
Specific examples of the compound (C) include compound (c1) in which at least one or two hydrogen atoms of an aliphatic hydrocarbon having 1 to 5 carbon atoms are replaced with a hydroxy group; compound (c2) in which some of the secondary carbon atoms (-CH 2 -) bonded to two different carbon atoms of compound (c1) are each independently replaced with -C(=O)-O- or -C(=O)-; compound (c3-1) in which -O- is inserted between the carbon-carbon bonds of compound (c1), and compound (c3-2) in which -O- is inserted between the carbon-carbon bonds other than the carbonyl carbon of compound (c2).

1~2つのヒドロキシ基が結合する炭素原子の少なくとも一つは、第一級炭素原子であってもよく、第二級炭素原子であってもよく、又は第三級炭素原子であってもよい。 At least one of the carbon atoms to which one or two hydroxy groups are bonded may be a primary carbon atom, a secondary carbon atom, or a tertiary carbon atom.

上記化合物(C)は、本発明の効果を好適に得る観点から、アルコール(飽和脂肪族アルコール、又は不飽和脂肪族アルコール等)、エーテル構造含有ヒドロキシ化合物、エステル構造含有ヒドロキシ化合物、及びケトン構造含有ヒドロキシ化合物からなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物が好ましい。
アルコールの好ましい具体例として、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、イソブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、tert-ブチルアルコール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、2-メチル-1-ブタノール、3-メチル-1-ブタノール、2-メチル-2-ブタノール、3-メチル-2-ブタノール、又は2,2-ジメチル-1-プロパノール等の1価の飽和脂肪族アルコール;エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール等の2価の飽和脂肪族アルコール;アリルアルコール、クロチルアルコール、又は3-ブテン-1-オール等の1価の不飽和脂肪族アルコール;2-ブテン-1,4-ジオール等の2価の不飽和脂肪族アルコール、等の化合物が挙げられる。
エーテル構造含有ヒドロキシ化合物の好ましい具体例として、2-メトキシエタノール〔別名:メチルセロソルブ、エチレングリコールモノメチルエーテル〕、2-エトキシエタノール〔別名:セロソルブ、エチレングリコールモノエチルエーテル〕、2-プロポキシエタノール〔別名:エチレングリコールモノプロピルエーテル〕、2-イソプロポキシエタノール〔別名:エチレングリコールモノイソプロピルエーテル〕、1-メトキシ-2-プロパノール〔別名:プロピレングリコールモノメチルエーテル〕、1-エトキシ-2-プロパノール〔別名:プロピレングリコールモノエチルエーテル〕、2-(2-メトキシエトキシ)エタノール〔別名:ジエチレングリコールモノメチルエーテル:メチルカルビトール〕等の1価のエーテル構造含有化合物;ジエチレングリコール等の2価のエーテル構造含有ヒドロキシ化合物、等の化合物が挙げられる。
エステル構造含有ヒドロキシ化合物の好ましい具体例として、エチレングリコールモノアセタート〔別名:酢酸2-ヒドロキシエチル〕、乳酸メチル〔別名:メチルラクテート〕、乳酸エチル〔別名:エチルラクテート〕、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル等の化合物が挙げられる。
ケトン構造含有ヒドロキシ化合物の好ましい具体例として、4-ヒドロキシ-2-ペンタノン、5-ヒドロキシ-2-ペンタノン、アセトール、3-ヒドロキシ-3-メチル-2-ブタノンが挙げられる。
From the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, the compound (C) is preferably at least one compound selected from the group consisting of alcohols (saturated aliphatic alcohols, unsaturated aliphatic alcohols, etc.), ether structure-containing hydroxy compounds, ester structure-containing hydroxy compounds, and ketone structure-containing hydroxy compounds.
Specific preferred examples of the alcohol include monohydric saturated aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, isobutyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 2-methyl-2-butanol, 3-methyl-2-butanol, and 2,2-dimethyl-1-propanol; dihydric saturated aliphatic alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, and pentamethylene glycol; monohydric unsaturated aliphatic alcohols such as allyl alcohol, crotyl alcohol, and 3-buten-1-ol; and dihydric unsaturated aliphatic alcohols such as 2-butene-1,4-diol.
Specific preferred examples of the ether structure-containing hydroxy compound include monovalent ether structure-containing compounds such as 2-methoxyethanol (also known as methyl cellosolve, ethylene glycol monomethyl ether), 2-ethoxyethanol (also known as cellosolve, ethylene glycol monoethyl ether), 2-propoxyethanol (also known as ethylene glycol monopropyl ether), 2-isopropoxyethanol (also known as ethylene glycol monoisopropyl ether), 1-methoxy-2-propanol (also known as propylene glycol monomethyl ether), 1-ethoxy-2-propanol (also known as propylene glycol monoethyl ether), and 2-(2-methoxyethoxy)ethanol (also known as diethylene glycol monomethyl ether, methyl carbitol); and divalent ether structure-containing hydroxy compounds such as diethylene glycol.
Preferred specific examples of the ester structure-containing hydroxy compound include compounds such as ethylene glycol monoacetate (also known as 2-hydroxyethyl acetate), methyl lactate (also known as methyl lactate), ethyl lactate (also known as ethyl lactate), and methyl 2-hydroxyisobutyrate.
Preferable specific examples of the ketone structure-containing hydroxy compound include 4-hydroxy-2-pentanone, 5-hydroxy-2-pentanone, acetol, and 3-hydroxy-3-methyl-2-butanone.

本発明の効果を好適に得る観点から、好ましくは、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、tert-ブチルアルコール、1-ブタノール、sec-ブチルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、及びエチルラクテートから選ばれる少なくとも1種類の化合物である。 From the viewpoint of optimally obtaining the effects of the present invention, it is preferable to use at least one compound selected from methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, tert-butyl alcohol, 1-butanol, sec-butyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether, and ethyl lactate.

化合物(C)の含有量の合計は、液晶配向剤中の全成分を100質量%とした場合、0.1質量%以上で、且つ、11質量%未満である。化合物(C)の含有量の合計は、液晶配向剤中の全成分を100質量%とした場合、より好ましくは、0.2質量%以上であり、更に好ましくは0.3質量%以上である。
また、液晶配向剤の(C)成分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、液晶配向剤中の全成分を100質量%とした場合、99.9質量%以下であり、より好ましくは99.8質量%以下であり、さらに好ましくは99.7質量%以下である。さらに、液晶配向剤の(C)成分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、液晶配向剤中の全成分を100質量%とした場合、88質量%より大きい。
The total content of the compound (C) is 0.1% by mass or more and less than 11% by mass, when the total components in the liquid crystal alignment agent are taken as 100% by mass. The total content of the compound (C) is more preferably 0.2% by mass or more, and even more preferably 0.3% by mass or more, when the total components in the liquid crystal alignment agent are taken as 100% by mass.
In addition, the ratio of the total mass of the components other than the (C) component of the liquid crystal alignment agent to the total mass of the liquid crystal alignment agent is 99.9% by mass or less, more preferably 99.8% by mass or less, and even more preferably 99.7% by mass or less, when all components in the liquid crystal alignment agent are 100% by mass. Furthermore, the ratio of the total mass of the components other than the (C) component of the liquid crystal alignment agent to the total mass of the liquid crystal alignment agent is greater than 88% by mass, when all components in the liquid crystal alignment agent are 100% by mass.

本発明の液晶配向剤は、有機溶媒(但し、(C)成分を除く。)を含有する。有機溶媒の具体例としては、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルラクトアミド、N,N-ジメチルプロピオンアミド、テトラメチル尿素、N,N-ジエチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、N-(n-プロピル)-2-ピロリドン、N-イソプロピル-2-ピロリドン、N-(n-ブチル)-2-ピロリドン、N-(tert-ブチル)-2-ピロリドン、N-(n-ペンチル)-2-ピロリドン、N-メトキシプロピル-2-ピロリドン、N-エトキシエチル-2-ピロリドン、N-メトキシブチル-2-ピロリドン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン(これらを総称して「良溶媒」ともいう)が挙げられる。なかでも、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド又はγ-ブチロラクトンが好ましい。良溶媒の含有量は、液晶配向剤中の全成分を100質量%とした場合、20質量%以上が好ましく、30質量%以上が好ましい。 The liquid crystal alignment agent of the present invention contains an organic solvent (excluding component (C)). Specific examples of organic solvents include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethyllactamide, N,N-dimethylpropionamide, tetramethylurea, N,N-diethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 3-methoxy-N ... Examples of the good solvent include N-propanamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide, N-(n-propyl)-2-pyrrolidone, N-isopropyl-2-pyrrolidone, N-(n-butyl)-2-pyrrolidone, N-(tert-butyl)-2-pyrrolidone, N-(n-pentyl)-2-pyrrolidone, N-methoxypropyl-2-pyrrolidone, N-ethoxyethyl-2-pyrrolidone, N-methoxybutyl-2-pyrrolidone, and N-cyclohexyl-2-pyrrolidone (collectively referred to as "good solvents"). Among these, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide, and γ-butyrolactone are preferred. The content of the good solvent is preferably 20% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more, when the total components in the liquid crystal alignment agent are taken as 100% by mass.

また、液晶配向剤に含有される有機溶媒は、上記溶媒に加えて液晶配向剤を塗布する際の塗布性や塗膜の表面平滑性を向上させる溶媒(貧溶媒ともいう。)を併用した混合溶媒の使用が好ましい。貧溶媒の含有量は、液晶配向剤中の全成分を100質量%とした場合1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましい。
また、上記良溶媒及び貧溶媒の含有量の合計は、液晶配向剤中の全成分を100質量%とした場合、99.9質量%以下が好ましく、99.8質量%以下がより好ましく、99.7質量%以下が更に好ましい。
貧溶媒の種類及び含有量は、液晶配向剤の塗布装置、塗布条件、塗布環境等に応じて適宜選択される。上記貧溶媒の具体例を下記するが、これらに限定されない。
In addition, the organic solvent contained in the liquid crystal alignment agent is preferably a mixed solvent containing a solvent (also called a poor solvent) that improves the coatability and surface smoothness of the coating film when applying the liquid crystal alignment agent in addition to the above-mentioned solvent. The content of the poor solvent is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and even more preferably 10% by mass or more, when the total components in the liquid crystal alignment agent are taken as 100% by mass.
The total content of the good solvent and the poor solvent is preferably 99.9% by mass or less, more preferably 99.8% by mass or less, and even more preferably 99.7% by mass or less, when the total amount of all components in the liquid crystal alignment agent is 100% by mass.
The type and content of the poor solvent are appropriately selected depending on the coating device, coating conditions, coating environment, etc. of the liquid crystal alignment agent. Specific examples of the poor solvent are listed below, but are not limited thereto.

ジイソプロピルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジイソブチルカルビノール(2,6-ジメチル-4-ヘプタノール)、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、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、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、3-エトキシブチルアセタート、1-メチルペンチルアセタート、2-エチルブチルアセタート、2-エチルヘキシルアセタート、エチレングリコールジアセタート、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソアミルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、1-(2-ブトキシエトキシ)-2-プロパノール、2-(2-ブトキシエトキシ)-1-プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアセタート、ジエチレングリコールジアセタート、プロピレングリコールジアセテート、酢酸n-ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、酢酸シクロヘキシル、酢酸4-メチル-2-ペンチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸プロピル、3-メトキシプロピオン酸ブチル、乳酸n-ブチル、乳酸イソアミル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジイソブチルケトン(2,6-ジメチル-4-ヘプタノン)等を挙げることができる。 Diisopropyl ether, diisobutyl ether, diisobutyl carbinol (2,6-dimethyl-4-heptanol), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, 3-ethoxybutyl acetate, 1-methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, ethylene glycol diacetate, propylene carbonate, ethylene carbonate, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisoamyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, propylene glycol monobutyl ether, 1-(2-butoxyethoxy)-2-propanol, 2-(2-butoxyethoxy)-1-propanol, propylene glycol monomethyl ether ethyl acetate, propylene glycol diacetate, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acetate, diethylene glycol diacetate, propylene glycol diacetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, cyclohexyl acetate, 4-methyl-2-pentyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, n-butyl lactate, isoamyl lactate, diethylene glycol monoethyl ether, diisobutyl ketone (2,6-dimethyl-4-heptanone), and the like.

貧溶媒としては、なかでも、ジイソブチルカルビノール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、又はジイソブチルケトンが好ましい。 Among the poor solvents, diisobutyl carbinol, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol diacetate, diethylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, or diisobutyl ketone are preferred.

良溶媒と貧溶媒との好ましい溶媒の組み合わせとしては、N-メチル-2-ピロリドンとエチレングリコールモノブチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとエチレングリコールモノブチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとプロピレングリコールモノブチルエーテル、N-エチル-2-ピロリドンとプロピレングリコールモノブチルエーテル、N-エチル-2-ピロリドンと4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、N-エチル-2-ピロリドンとプロピレングリコールジアセテート、N,N-ジメチルラクトアミドとジイソブチルケトン、N-メチル-2-ピロリドンと3-エトキシプロピオン酸エチル、N-エチル-2-ピロリドンと3-エトキシプロピオン酸エチル、N-エチル-2-ピロリドンと3-エトキシプロピオン酸エチルとプロピレングリコールモノブチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンと3-エトキシプロピオン酸エチルとジエチレングリコールモノプロピルエーテル、N-エチル-2-ピロリドンと3-エトキシプロピオン酸エチルとジエチレングリコールモノプロピルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、N-エチル-2-ピロリドンとジプロピレングリコールジメチルエーテル、N,N-ジメチルラクトアミドとエチレングリコールモノブチルエーテル、N,N-ジメチルラクトアミドとプロピレングリコールジアセテート、N-エチル-2-ピロリドンとジエチレングリコールジエチルエーテル、N-エチル-2-ピロリドンとジエチレングリコールモノエチルエーテルとブチルセロソルブアセテート、N-メチル-2-ピロリドンとジエチレングリコールモノメチルエーテルとブチルセロソルブアセテート、N,N-ジメチルラクトアミドとジエチレングリコールジエチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンと4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンとジエチレングリコールジエチルエーテル、N-エチル-2-ピロリドンとN-メチル-2-ピロリドンと4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、N-エチル-2-ピロリドンと4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンとプロピレングリコールモノブチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンと4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンとジイソブチルケトン、N-メチル-2-ピロリドンと4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンとジプロピレングリコールモノメチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンと4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンとプロピレングリコールモノブチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンと4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンとプロピレングリコールジアセテート、N-エチル-2-ピロリドンと4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンとジプロピレングリコールジメチルエーテル、γ-ブチロラクトンと4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンとジイソブチルケトン、γ-ブチロラクトンと4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンとプロピレングリコールジアセテート、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとプロピレングリコールモノブチルエーテルとジイソブチルケトン、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとプロピレングリコールモノブチルエーテルとジイソプロピルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとプロピレングリコールモノブチルエーテルとジイソブチルカルビノール、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとジプロピレングリコールジメチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとプロピレングリコールモノブチルエーテルとジプロピレングリコールジメチルエーテル、N-エチル-2-ピロリドンとプロピレングリコールモノブチルエーテルとジプロピレングリコールモノメチルエーテル、N-エチル-2-ピロリドンとジエチレングリコールジエチルエーテルとジプロピレングリコールモノメチルエーテル、N-エチル-2-ピロリドンとプロピレングリコールモノブチルエーテルとプロピレングリコールジアセテート、N-エチル-2-ピロリドンとプロピレングリコールモノブチルエーテルとジイソブチルケトン、N-エチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとジイソブチルケトン、N-エチル-2-ピロリドンとN,N-ジメチルラクトアミドとジイソブチルケトン、N-メチル-2-ピロリドンとエチレングリコールモノブチルエーテルとエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、γ-ブチロラクトンとエチレングリコールモノブチルエーテルアセタートとジプロピレングリコールジメチルエーテル、N-エチル-2-ピロリドンとエチレングリコールモノブチルエーテルアセタートとプロピレングリコールジメチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンと酢酸4-メチル-2-ペンチルとエチレングリコールモノブチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとシクロヘキサノンとプロピレングリコールモノメチルエーテル等を挙げることができる。 Preferred combinations of good and poor solvents include N-methyl-2-pyrrolidone and ethylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone and ethylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone and propylene glycol monobutyl ether, N-ethyl-2-pyrrolidone and propylene glycol monobutyl ether, N-ethyl-2-pyrrolidone and 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, N-ethyl-2-pyrrolidone and propylene glycol diacetate, N,N-dimethyl lactamide and diisobutyl ether, Chilketone, N-methyl-2-pyrrolidone and ethyl 3-ethoxypropionate, N-ethyl-2-pyrrolidone and ethyl 3-ethoxypropionate, N-ethyl-2-pyrrolidone and ethyl 3-ethoxypropionate, N-ethyl-2-pyrrolidone and ethyl 3-ethoxypropionate and propylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone and ethyl 3-ethoxypropionate and diethylene glycol monopropyl ether, N-ethyl-2-pyrrolidone and ethyl 3-ethoxypropionate and diethylene glycol monopropyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone and ethylene glycol monobutyl ether acetate, N-ethyl-2-pyrrolidone N,N-dimethyl lactamide and propylene glycol diacetate, N-ethyl-2-pyrrolidone and diethylene glycol diethyl ether, N-ethyl-2-pyrrolidone and diethylene glycol monoethyl ether and butyl cellosolve acetate, N-methyl-2-pyrrolidone and diethylene glycol monomethyl ether and butyl cellosolve acetate, N,N-dimethyl lactamide and diethylene glycol diethyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone and γ-butyrolactone and 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone and diethylene glycol diethyl ether, N-ethyl-2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone and 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, N-ethyl-2-pyrrolidone and 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone and propylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone and 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone and diisobutyl ketone, N-methyl-2-pyrrolidone and 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone and dipropylene glycol monomethyl ether, N-methyl -2-pyrrolidone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, and propylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, and propylene glycol diacetate, N-ethyl-2-pyrrolidone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, and dipropylene glycol dimethyl ether, γ-butyrolactone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, and diisobutyl ketone, γ-butyrolactone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, and propylene glycol diacetate, N-methyl-2-pyrrolidone and γ -butyrolactone, propylene glycol monobutyl ether, and diisobutyl ketone, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, propylene glycol monobutyl ether, and diisopropyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, propylene glycol monobutyl ether, and diisobutyl carbinol, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, and dipropylene glycol dimethyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, propylene glycol monobutyl ether, and dipropylene glycol dimethyl ether, N-ethyl-2-pyrrolidone and pro Pyrene glycol monobutyl ether and dipropylene glycol monomethyl ether, N-ethyl-2-pyrrolidone, diethylene glycol diethyl ether and dipropylene glycol monomethyl ether, N-ethyl-2-pyrrolidone, propylene glycol monobutyl ether and propylene glycol diacetate, N-ethyl-2-pyrrolidone, propylene glycol monobutyl ether and diisobutyl ketone, N-ethyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone and diisobutyl ketone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethyl lactamide and diisobutyl ketone, N-methyl Examples of such compounds include 2-pyrrolidone, ethylene glycol monobutyl ether, and ethylene glycol monobutyl ether acetate, γ-butyrolactone, ethylene glycol monobutyl ether acetate, and dipropylene glycol dimethyl ether, N-ethyl-2-pyrrolidone, ethylene glycol monobutyl ether acetate, and propylene glycol dimethyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, 4-methyl-2-pentyl acetate, and ethylene glycol monobutyl ether, and N-methyl-2-pyrrolidone, cyclohexanone, and propylene glycol monomethyl ether.

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、揮発性などを考慮して適宜に選択されるが、好ましくは1~10質量%の範囲である。均一で欠陥のない塗膜を形成させるという点からは、1質量%以上が好ましく、溶液の保存安定性の点からは、10質量%以下が好ましい。特に好ましい固形分濃度は、2~8質量%である。
固形分濃度の範囲は、基板に液晶配向剤を塗布する際に用いる方法によって適宜選択してもよい。例えばスピンコート塗布を行う場合には、固形分濃度が1.5~4.5質量%であることが特に好ましい。印刷法による場合には、固形分濃度を3~9質量%とし、それにより溶液粘度を12~50mPa・sとすることが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を1~5質量%とし、それにより、溶液粘度を3~15mPa・sとすることが特に好ましい。液晶配向剤を調製する際の温度は、好ましくは10~50℃であり、より好ましくは20~30℃である。
液晶配向剤中の重合体成分の濃度は、形成させようとする塗膜の厚みの設定によって適宜変更することができる。均一で欠陥のない塗膜を形成させるという点から、液晶配向剤中の重合体成分の濃度(重合体の合計濃度)は、1質量%以上が好ましく、溶液の保存安定性の点からは、10質量%以下が好ましい。特に好ましい重合体の濃度は、2~8質量%である。
液晶配向剤中の重合体成分(P)の含有量(重合体成分(P)を構成する重合体の合計量)は、本開示の効果を好適に得る観点から、液晶配向剤に含まれる重合体成分の合計100質量部に対して、好ましくは10質量部以上であり、より好ましくは20質量部以上であり、更に好ましくは50質量部以上である。
液晶配向剤が後述するその他の重合体を含む場合、重合体成分(P)の含有量は、液晶配向剤に含まれる重合体の合計100質量部に対して、99.9質量部以下が好ましく、99質量部以下がより好ましい。
The solid content concentration in the liquid crystal alignment agent (the ratio of the total mass of the components other than the solvent of the liquid crystal alignment agent to the total mass of the liquid crystal alignment agent) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, etc., and is preferably in the range of 1 to 10 mass%. From the viewpoint of forming a uniform and defect-free coating film, 1 mass% or more is preferable, and from the viewpoint of storage stability of the solution, 10 mass% or less is preferable. A particularly preferable solid content concentration is 2 to 8 mass%.
The range of the solid content may be appropriately selected depending on the method used when applying the liquid crystal alignment agent to the substrate. For example, when spin-coating is performed, it is particularly preferable that the solid content is 1.5 to 4.5% by mass. When using the printing method, it is particularly preferable that the solid content is 3 to 9% by mass, thereby making the solution viscosity 12 to 50 mPa·s. When using the inkjet method, it is particularly preferable that the solid content is 1 to 5% by mass, thereby making the solution viscosity 3 to 15 mPa·s. The temperature when preparing the liquid crystal alignment agent is preferably 10 to 50°C, more preferably 20 to 30°C.
The concentration of the polymer component in the liquid crystal alignment agent can be appropriately changed depending on the thickness of the coating film to be formed. From the viewpoint of forming a uniform and defect-free coating film, the concentration of the polymer component in the liquid crystal alignment agent (total concentration of polymers) is preferably 1% by mass or more, and from the viewpoint of storage stability of the solution, it is preferably 10% by mass or less. The particularly preferred polymer concentration is 2 to 8% by mass.
The content of the polymer component (P) in the liquid crystal alignment agent (the total amount of polymers constituting the polymer component (P)) is, from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present disclosure, preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, and even more preferably 50 parts by mass or more, relative to a total of 100 parts by mass of the polymer components contained in the liquid crystal alignment agent.
When the liquid crystal alignment agent contains other polymers described later, the content of the polymer component (P) is preferably 99.9 parts by mass or less, more preferably 99 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the total of the polymers contained in the liquid crystal alignment agent.

本発明の液晶配向剤は、その他、必要に応じて上記以外の成分を含有していてもよい。当該成分としては、例えば、ポリイミド前駆体(A)及び(B)以外のその他の重合体;エポキシ基、イソシアネート基、オキセタニル基、シクロカーボネート基、ブロックイソシアネート基、ヒドロキシ基及びアルコキシ基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有する架橋性化合物(但し、上記ヒドロキシ化合物(c)を除く。)、並びに重合性不飽和基を有する架橋性化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物;官能性シラン化合物;金属キレート化合物;硬化促進剤;界面活性剤;酸化防止剤;増感剤;防腐剤;液晶配向膜の誘電率や電気抵抗を調整するための化合物;イミド化を促進するための化合物、などが挙げられる。 The liquid crystal alignment agent of the present invention may contain other components as necessary. Examples of such components include other polymers than the polyimide precursors (A) and (B); at least one compound selected from the group consisting of crosslinkable compounds having at least one substituent selected from epoxy groups, isocyanate groups, oxetanyl groups, cyclocarbonate groups, blocked isocyanate groups, hydroxy groups, and alkoxy groups (excluding the above hydroxy compound (c)), and crosslinkable compounds having polymerizable unsaturated groups; functional silane compounds; metal chelate compounds; curing accelerators; surfactants; antioxidants; sensitizers; preservatives; compounds for adjusting the dielectric constant and electrical resistance of the liquid crystal alignment film; compounds for promoting imidization, and the like.

その他の重合体の具体例を挙げると、ポリシロキサン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレア、ポリウレタン、ポリオルガノシロキサン、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ(スチレン-マレイン酸無水物)共重合体、ポリ(イソブチレン-マレイン酸無水物)共重合体、ポリ(ビニルエーテル-マレイン酸無水物)共重合体、ポリ(スチレン-フェニルマレイミド)誘導体、ポリ(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる重合体等が挙げられる。 Specific examples of other polymers include polymers selected from the group consisting of polysiloxanes, polyesters, polyamides, polyureas, polyurethanes, polyorganosiloxanes, cellulose derivatives, polyacetals, polystyrene derivatives, poly(styrene-maleic anhydride) copolymers, poly(isobutylene-maleic anhydride) copolymers, poly(vinyl ether-maleic anhydride) copolymers, poly(styrene-phenylmaleimide) derivatives, and poly(meth)acrylates.

ポリ(スチレン-マレイン酸無水物)共重合体の具体例としては、SMA1000、2000、3000(Cray Valley社製)、GSM301(岐阜セラツク製造所社製)等が挙げられ、ポリ(イソブチレン-マレイン酸無水物)共重合体の具体例としては、イソバン-600(クラレ社製)が挙げられ、ポリ(ビニルエーテル-マレイン酸無水物)共重合体の具体例としては、Gantrez AN-139(メチルビニルエーテル無水マレイン酸樹脂、アシュランド社製)が挙げられる。その他の重合体は、一種を単独で使用してもよく、また二種以上を組み合わせて使用してもよい。その他の重合体の含有割合は、液晶配向剤中に含まれる重合体の合計100質量部に対して、90質量部以下が好ましく、80質量部以下がより好ましい。また、その他の重合体の含有割合は、液晶配向剤中に含まれる重合体の合計100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましい。 Specific examples of poly(styrene-maleic anhydride) copolymers include SMA1000, 2000, 3000 (Cray Valley), GSM301 (Gifu Ceramics Manufacturing Co., Ltd.), etc., specific examples of poly(isobutylene-maleic anhydride) copolymers include ISOBAM-600 (Kuraray), and specific examples of poly(vinyl ether-maleic anhydride) copolymers include Gantrez AN-139 (methyl vinyl ether maleic anhydride resin, Ashland). The other polymers may be used alone or in combination of two or more. The content ratio of the other polymers is preferably 90 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or less, relative to a total of 100 parts by mass of the polymers contained in the liquid crystal alignment agent. The content ratio of the other polymers is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, relative to a total of 100 parts by mass of the polymers contained in the liquid crystal alignment agent.

上記架橋性化合物の好ましい具体例としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,3,5,6-テトラグリシジル-2,4-ヘキサンジオール、エピコート828(三菱ケミカル社製)などのビスフェノールA型エポキシ樹脂、エピコート807(三菱ケミカル社製)などのビスフェノールF型エポキシ樹脂、YX-8000(三菱ケミカル社製)などの水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、YX6954BH30(三菱ケミカル社製)などのビフェニル骨格含有エポキシ樹脂、EPPN-201(日本化薬社製)などのフェノールノボラック型エポキシ樹脂、EOCN-102S(日本化薬社製)などの(o,m,p-)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、TEPIC(日産化学社製)などのトリグリシジルイソシアヌレート、セロキサイド2021P(ダイセル社製)などの脂環式エポキシ樹脂、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシリレンジアミン、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、又はN,N,N’,N’-テトラグリシジル-4,4’-ジアミノジフェニルメタンに代表される第三級窒素原子を含有する化合物、テトラキス(グリシジルオキシメチル)メタンなどのオキシラニル基を2つ以上有する化合物;WO2011/132751号公報の段落[0170]~[0175]に記載のオキセタニル基を2つ以上有する化合物;コロネートAPステーブルM、コロネート2503、2515、2507、2513、2555、ミリオネートMS-50(以上、東ソー社製)、タケネートB-830、B-815N、B-820NSU、B-842N、B-846N、B-870N、B-874N、B-882N(以上、三井化学社製)等のブロックイソシアネート基を有する化合物;2,2’-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-ビス(4-メチル-2-オキサゾリン)、2,2’-ビス(5-メチル-2-オキサゾリン)、1,2,4-トリス(2-オキサゾリニル)-ベンゼン、エポクロス(日本触媒社製)のようなオキサゾリン基を有する化合物;WO2011/155577号公報の段落[0025]~[0030]、[0032]に記載のシクロカーボネート基を有する化合物;N,N,N’,N’-テトラキス(2-ヒドロキシエチル)アジポアミド、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジヒドロキシメチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジヒドロキシメチルフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパンなどのヒドロキシ基やアルコキシ基を有する化合物;グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート(1,2-,1,3-体混合物)、グリセリントリス(メタ)アクリレート、グリセリン1,3-ジグリセロラートジ(メタ)アクリレート、ペンタエリストールトリ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートで示される化合物が挙げられる。上記架橋性化合物の含有量は液晶配向剤に含まれる重合体成分100質量部に対して0.1~30質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1~20質量部である。 Specific examples of preferred crosslinkable compounds include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetraglycidyl-2,4-hexanediol, bisphenol A type epoxy resins such as Epicoat 828 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), bisphenol F type epoxy resins such as Epicoat 807 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), hydrogenated bisphenol A type epoxy resins such as YX-8000 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and biphenyl bridging resins such as YX6954BH30 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). epoxy resins containing glycidyl ether, phenol novolac type epoxy resins such as EPPN-201 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), (o, m, p-)cresol novolac type epoxy resins such as EOCN-102S (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), triglycidyl isocyanurates such as TEPIC (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), alicyclic epoxy resins such as Celloxide 2021P (manufactured by Daicel Corporation), N,N,N',N'-tetraglycidyl-m-xylylenediamine, 1,3-bis(2-methyl-2-propanediol), Compounds containing a tertiary nitrogen atom, such as (N,N-diglycidylaminomethyl)cyclohexane or N,N,N',N'-tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, and compounds having two or more oxiranyl groups, such as tetrakis(glycidyloxymethyl)methane; compounds having two or more oxetanyl groups, such as those described in paragraphs [0170] to [0175] of WO2011/132751; compounds having a blocked isocyanate group, such as Takenate M, Coronate 2503, 2515, 2507, 2513, 2555, Millionate MS-50 (all manufactured by Tosoh Corporation), Takenate B-830, B-815N, B-820NSU, B-842N, B-846N, B-870N, B-874N, B-882N (all manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.); 2,2'-bis(2-oxazoline), 2,2'-bis(4-methyl-2-oxazoline), 2,2 '-bis(5-methyl-2-oxazoline), 1,2,4-tris(2-oxazolinyl)-benzene, and compounds having an oxazoline group such as EPOCROS (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.); compounds having a cyclocarbonate group as described in paragraphs [0025] to [0030] and [0032] of WO2011/155577; N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxyethyl)adipamide, 2,2-bis(4-hydroxy-3,5-di hydroxymethylphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3,5-dihydroxymethylphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, and other compounds having a hydroxy group or an alkoxy group; and compounds represented by glycerin mono(meth)acrylate, glycerin di(meth)acrylate (1,2-,1,3-mixture), glycerin tris(meth)acrylate, glycerin 1,3-diglycerolate di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, diethylene glycol mono(meth)acrylate, triethylene glycol mono(meth)acrylate, tetraethylene glycol mono(meth)acrylate, pentaethylene glycol mono(meth)acrylate, and hexaethylene glycol mono(meth)acrylate. The content of the crosslinkable compound is preferably 0.1 to 30 parts by mass, and more preferably 0.1 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the polymer component contained in the liquid crystal alignment agent.

上記誘電率や電気抵抗を調整するための化合物としては、3-ピコリルアミンなどの窒素原子含有芳香族複素環を有するモノアミンが挙げられる。窒素原子含有芳香族複素環を有するモノアミンの含有量は液晶配向剤に含まれる重合体成分100質量部に対して0.1~30質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1~20質量部である。 Examples of compounds for adjusting the dielectric constant and electrical resistance include monoamines having a nitrogen atom-containing aromatic heterocycle, such as 3-picolylamine. The content of the monoamine having a nitrogen atom-containing aromatic heterocycle is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the polymer component contained in the liquid crystal alignment agent.

上記官能性シラン化合物の好ましい具体例としては、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルジエトキシメチルシラン、2-アミノプロピルトリメトキシシラン、2-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリス[3-(トリメトキシシリル)プロピル]イソシアヌレート、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。官能性シラン化合物の含有量は、液晶配向剤に含まれる重合体成分100質量部に対して0.1~30質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1~20質量部である。 Specific examples of preferred functional silane compounds include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyldiethoxymethylsilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, and 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane. , 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, tris[3-(trimethoxysilyl)propyl]isocyanurate, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatepropyltriethoxysilane, etc. The content of the functional silane compound is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 20 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the polymer component contained in the liquid crystal alignment agent.

上記イミド化を促進するための化合物としては、塩基性の部位(例:第一級アミノ基、脂肪族ヘテロ環(例:ピロリジン骨格)、芳香族ヘテロ環(例:イミダゾール環、インドール環)、又はグアニジノ基等)を有する化合物(但し、上記架橋性化合物及び密着助剤は除く。)、又は、焼成時に上記塩基性の部位が発生する化合物が好ましい。より好ましくは、焼成時に上記塩基性の部位が発生する化合物であり、好ましい具体例を挙げると、アミノ酸が有する塩基性の部位の一部又は全てが保護されたアミノ酸が挙げられる。上記アミノ酸が有する塩基性の部位の保護基としては、Boc基などのカルバメート系保護基が挙げられる。上記アミノ酸の具体例としては、グリシン、アラニン、システイン、メチオニン、アスパラギン、グルタミン、バリン、ロイシン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、プロリン、ヒドロキシプロリン、アルギニン、ヒスチジン、リシン、オルニチンが挙げられる。イミド化を促進するための化合物のより好ましい具体例を挙げると、N-α-(9-フルオレニルメトキシカルボニル)-N-τ-(tert-ブトキシカルボニル)-L-ヒスチジンが挙げられる。本発明の液晶配向剤に含有される上記イミド化を促進するための化合物の含有量は、液晶配向剤に含まれる重合体成分100質量部に対して、0.1~30質量部が好ましく、より好ましくは0.1~20質量部、さらに好ましくは5~20質量部である。 As the compound for promoting the above imidization, a compound having a basic site (e.g., a primary amino group, an aliphatic heterocycle (e.g., a pyrrolidine skeleton), an aromatic heterocycle (e.g., an imidazole ring, an indole ring), or a guanidino group, etc.) (excluding the above crosslinking compound and adhesion aid), or a compound that generates the above basic site upon baking is preferred. A compound that generates the above basic site upon baking is more preferred, and a preferred specific example is an amino acid in which some or all of the basic sites of the amino acid are protected. A carbamate-based protecting group such as a Boc group is an example of a protecting group for the basic site of the amino acid. Specific examples of the above amino acid include glycine, alanine, cysteine, methionine, asparagine, glutamine, valine, leucine, phenylalanine, tyrosine, tryptophan, proline, hydroxyproline, arginine, histidine, lysine, and ornithine. A more preferred example of the compound for promoting imidization is N-α-(9-fluorenylmethoxycarbonyl)-N-τ-(tert-butoxycarbonyl)-L-histidine. The content of the compound for promoting imidization contained in the liquid crystal alignment agent of the present invention is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 20 parts by mass, and even more preferably 5 to 20 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the polymer component contained in the liquid crystal alignment agent.

(液晶配向膜及び液晶表示素子)
本発明に係る液晶表示素子は、上記液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜を具備する。
本発明の液晶配向膜は、例えば、以下の工程(1)~(2)を含む方法、工程(1)~(3)を含む方法により製造することができる。
液晶表示素子の動作モードは特に限定せず、例えば、TN方式、STN方式、垂直配向方式(VA-MVA方式、VA-PVA方式などを含む。)、面内スイッチング方式(IPS方式、FFS方式)、光学補償ベンド方式(OCB方式)など種々の動作モードに適用することができる。
(Liquid crystal alignment film and liquid crystal display element)
The liquid crystal display element according to the present invention comprises a liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal aligning agent.
The liquid crystal alignment film of the present invention can be produced, for example, by a method including the following steps (1) to (2) or a method including the following steps (1) to (3).
The operation mode of the liquid crystal display element is not particularly limited, and various operation modes can be applied, such as the TN mode, STN mode, vertical alignment mode (including the VA-MVA mode, VA-PVA mode, etc.), in-plane switching mode (IPS mode, FFS mode), and optical compensation bend mode (OCB mode).

本発明の液晶表示素子は、例えば、以下の工程(1)~(4)を含む方法、工程(1)~(2)及び(4)を含む方法、工程(1)~(3)、(4-2)及び(4-4)を含む方法、又は工程(1)~(3)、(4-3)及び(4-4)を含む方法により製造することができる。
また、本発明の液晶表示素子の一つの態様は、以下の工程(1)~(2)、又は、工程(1)~(3)を含む、液晶配向膜の製造方法により形成された液晶配向膜を具備する液晶表示素子である。
The liquid crystal display element of the present invention can be produced, for example, by a method including the following steps (1) to (4), a method including steps (1) to (2) and (4), a method including steps (1) to (3), (4-2) and (4-4), or a method including steps (1) to (3), (4-3) and (4-4).
Moreover, one embodiment of the liquid crystal display element of the present invention is a liquid crystal display element having a liquid crystal alignment film formed by a method for producing a liquid crystal alignment film, the method including the following steps (1) to (2) or steps (1) to (3):

<工程(1):液晶配向剤を基板上に塗布する工程>
工程(1)は、液晶配向剤を基板上に塗布する工程である。工程(1)の具体例は以下のとおりである。
パターニングされた透明導電膜が設けられている基板の一面に、液晶配向剤を、例えばロールコーター法、スピンコート法、印刷法、インクジェット法などの適宜の塗布方法により塗布する。ここで基板の材質としては、透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス、窒化珪素とともに、アクリル、ポリカーボネート等のプラスチック等を用いることもできる。また、反射型の液晶表示素子では、片側の基板のみにならば、シリコンウエハー等の不透明な物でも使用でき、この場合の電極にはアルミニウム等の光を反射する材料も使用できる。また、IPS方式又はFFS方式の液晶表示素子を製造する場合には、櫛歯型にパターニングされた透明導電膜又は金属膜からなる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。
IPS方式の液晶表示素子において使用される櫛歯電極基板であるIPS基板は、例えば、基材と、基材上に形成され、櫛歯状に配置された複数の線状電極と、基材上に線状電極を覆うように形成された液晶配向膜とを有する。
なお、FFS方式の液晶表示素子において使用される櫛歯電極基板であるFFS基板は、例えば、基材と、基材上に形成された面電極と、面電極上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成され、櫛歯状に配置された複数の線状電極と、絶縁膜上に線状電極を覆うように形成された液晶配向膜とを有する。
<Step (1): Step of applying liquid crystal alignment agent onto substrate>
Step (1) is a step of applying a liquid crystal alignment agent onto a substrate. A specific example of step (1) is as follows.
A liquid crystal alignment agent is applied to one side of a substrate on which a patterned transparent conductive film is provided, for example, by a suitable application method such as a roll coater method, a spin coat method, a printing method, or an inkjet method. The material of the substrate is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, and plastics such as acrylic and polycarbonate can be used in addition to glass and silicon nitride. In addition, in a reflective liquid crystal display element, an opaque material such as a silicon wafer can be used for only one substrate, and in this case, a material that reflects light such as aluminum can be used for the electrode. In addition, when manufacturing an IPS or FFS liquid crystal display element, a substrate on which an electrode made of a transparent conductive film or a metal film patterned into a comb tooth shape is provided and an opposing substrate on which no electrode is provided are used.
An IPS substrate, which is a comb-tooth electrode substrate used in an IPS-type liquid crystal display element, has, for example, a base material, a plurality of linear electrodes formed on the base material and arranged in a comb-tooth shape, and a liquid crystal alignment film formed on the base material so as to cover the linear electrodes.
An FFS substrate, which is a comb-tooth electrode substrate used in an FFS-type liquid crystal display element, has, for example, a base material, a surface electrode formed on the base material, an insulating film formed on the surface electrode, a plurality of linear electrodes formed on the insulating film and arranged in a comb-tooth shape, and a liquid crystal alignment film formed on the insulating film so as to cover the linear electrodes.

液晶配向剤を基板に塗布し、成膜する方法としては、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット法、又はスプレー法等が挙げられる。なかでも、インクジェット法による塗布、成膜法が好適に使用できる。 Methods for applying the liquid crystal alignment agent to a substrate and forming a film include screen printing, offset printing, flexographic printing, the inkjet method, and the spray method. Among these, the inkjet method is preferably used for application and film formation.

<工程(2):塗布した液晶配向剤を焼成する工程>
工程(2)は、基板上に塗布した液晶配向剤を焼成し、膜を形成する工程である。工程(2)の具体例は以下のとおりである。
工程(1)において液晶配向剤を基板上に塗布した後は、ホットプレート、熱循環型オーブン又はIR(赤外線)型オーブンなどの加熱手段により、溶媒を蒸発させたり、ポリアミック酸に代表されるポリイミド前駆体の熱イミド化を行ったりすることができる。液晶配向剤を塗布した後の乾燥、焼成工程は、任意の温度と時間を選択することができ、複数回行ってもよい。液晶配向剤を焼成する温度としては、例えば40~180℃で行うことができる。プロセスを短縮する観点で、40~150℃で行ってもよい。焼成時間としては特に限定されないが、1~10分又は、1~5分が挙げられる。ポリアミック酸に代表されるポリイミド前駆体の熱イミド化を行う場合には、上記工程の後、例えば150~300℃、又は150~250℃で焼成する工程を追加してもよい。焼成時間としては特に限定されないが、5~40分、又は、5~30分の焼成時間が挙げられる。
焼成後の膜状物の膜厚は、薄すぎると液晶表示素子の信頼性が低下する場合があるので、5~300nmが好ましく、10~200nmがより好ましい。
<Step (2): Step of baking the applied liquid crystal alignment agent>
In the step (2), the liquid crystal alignment agent applied on the substrate is baked to form a film. Specific examples of the step (2) are as follows.
After the liquid crystal alignment agent is applied to the substrate in step (1), the solvent can be evaporated or the polyimide precursor, typified by polyamic acid, can be thermally imidized by a heating means such as a hot plate, a heat circulation oven, or an IR (infrared) oven. The drying and baking process after the application of the liquid crystal alignment agent can be performed at any temperature and time, and may be performed multiple times. The temperature for baking the liquid crystal alignment agent can be, for example, 40 to 180°C. From the viewpoint of shortening the process, it may be performed at 40 to 150°C. The baking time is not particularly limited, but may be 1 to 10 minutes or 1 to 5 minutes. When thermally imidizing a polyimide precursor, typified by polyamic acid, a baking process at, for example, 150 to 300°C or 150 to 250°C may be added after the above process. The baking time is not particularly limited, but may be 5 to 40 minutes or 5 to 30 minutes.
If the film-like material after firing is too thin, the reliability of the liquid crystal display device may decrease, so the film thickness is preferably 5 to 300 nm, and more preferably 10 to 200 nm.

<工程(3):工程(2)で得られた膜に配向処理する工程>
工程(3)は、場合により、工程(2)で得られた膜に配向処理する工程である。即ち、IPS方式又はFFS方式等の水平配向方式の液晶表示素子では該塗膜に対し配向能付与処理を行う。一方、VA方式又はPSA方式等の垂直配向方式の液晶表示素子では、形成した塗膜をそのまま液晶配向膜として使用することができるが、該塗膜に対し配向能付与処理を施してもよい。液晶配向膜の配向処理方法としては、ラビング配向処理法、光配向処理法が挙げられる。光配向処理法としては、上記膜状物の表面に、好ましくは一定方向に偏光された放射線を照射し、好ましくは、加熱処理を行い、液晶配向性(液晶配向能ともいう)を付与する方法が挙げられる。放射線としては、100~800nmの波長を有する紫外線又は可視光線を用いることができる。なかでも、好ましくは100~400nm、より好ましくは、200~400nmの波長を有する紫外線である。
<Step (3): Step of subjecting the film obtained in step (2) to an alignment treatment>
Step (3) is a step of subjecting the film obtained in step (2) to an alignment treatment, if necessary. That is, in a horizontal alignment type liquid crystal display element such as an IPS type or FFS type, the coating film is subjected to an alignment ability imparting treatment. On the other hand, in a vertical alignment type liquid crystal display element such as a VA type or PSA type, the formed coating film can be used as a liquid crystal alignment film as it is, but the coating film may be subjected to an alignment ability imparting treatment. Examples of the alignment treatment method for the liquid crystal alignment film include a rubbing alignment treatment method and a photo-alignment treatment method. Examples of the photo-alignment treatment method include a method in which the surface of the above-mentioned film-like material is irradiated with radiation, preferably polarized in a certain direction, and preferably heated to impart liquid crystal alignment (also called liquid crystal alignment ability). As the radiation, ultraviolet rays or visible light having a wavelength of 100 to 800 nm can be used. Among them, ultraviolet rays having a wavelength of 100 to 400 nm are preferable, and more preferably, ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 400 nm are more preferable.

上記放射線の照射量は、1~10,000mJ/cmが好ましく、なかでも、100~5,000mJ/cmがより好ましい。また、放射線を照射する場合、液晶配向性を改善するために、上記膜状物を有する基板を、50~250℃で加熱しながら照射してもよい。このようにして作製した上記液晶配向膜は、液晶分子を一定の方向に安定して配向させることができる。
照射光の光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、Deep UV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、水銀キセノンランプ、エキシマレーザー(例えば、KrFエキシマレーザー)、蛍光ランプ、LEDランプ、ハロゲンランプ(例えば、ナトリウムランプ)、マイクロウェーブ励起無電極ランプなどを使用することができる。
また、照射光として偏光状態の光を用いた場合、偏光光の消光比が高いほどより高い異方性を付与できることから、例えば、紫外線の場合には、偏光紫外線の消光比は10:1以上がより好ましく、20:1以上が更に好ましい。
The radiation dose is preferably 1 to 10,000 mJ/cm 2 , and more preferably 100 to 5,000 mJ/cm 2. When irradiating with radiation, the substrate having the film-like material may be irradiated while being heated at 50 to 250° C. in order to improve the liquid crystal alignment. The liquid crystal alignment film thus produced can stably align liquid crystal molecules in a certain direction.
Examples of light sources for the irradiation light include low-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, deep UV lamps, deuterium lamps, metal halide lamps, argon resonance lamps, xenon lamps, mercury-xenon lamps, excimer lasers (e.g., KrF excimer lasers), fluorescent lamps, LED lamps, halogen lamps (e.g., sodium lamps), and microwave-excited electrodeless lamps.
Furthermore, when polarized light is used as the irradiating light, the higher the extinction ratio of the polarized light, the higher the anisotropy that can be imparted. For example, in the case of ultraviolet light, the extinction ratio of the polarized ultraviolet light is more preferably 10:1 or greater, and even more preferably 20:1 or greater.

更に、上記の方法で、偏光された放射線を照射した塗膜やラビング配向処理を行った塗膜に、水や溶媒を用いて、接触処理してもよい。また、上記配向処理を行った膜は、接触処理を行わず、加熱処理を行っても良い。さらに、上記接触処理を行った膜に更に加熱処理を行ってもよい。 Furthermore, the coating film irradiated with polarized radiation or the coating film subjected to rubbing alignment treatment by the above method may be contact-treated using water or a solvent. Also, the film subjected to the above alignment treatment may be subjected to a heat treatment without being contact-treated. Furthermore, the film subjected to the above contact treatment may be further subjected to a heat treatment.

上記接触処理に使用する溶媒としては、放射線の照射によって膜状物から生成した分解物を溶解する溶媒であれば、特に限定されるものではない。具体例としては、水、メタノール、エタノール、2-プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、1-メトキシ-2-プロパノール、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、乳酸メチル、ジアセトンアルコール、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸シクロヘキシル等が挙げられる。溶媒は、1種類でも、2種類以上組み合わせてもよい。 The solvent used in the contact treatment is not particularly limited, so long as it dissolves the decomposition products generated from the film-like material by irradiation with radiation. Specific examples include water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, 1-methoxy-2-propanol, 1-methoxy-2-propanol acetate, butyl cellosolve, ethyl lactate, methyl lactate, diacetone alcohol, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl acetate, butyl acetate, cyclohexyl acetate, and the like. The solvent may be one type or a combination of two or more types.

上記の放射線を照射した塗膜、又は接触処理を行った膜に対する加熱処理の温度は、50~300℃がより好ましく、120~300℃がより好ましく、150~300℃がさらに好ましく、150~250℃が最も好ましい。加熱処理の時間としては、それぞれ1~30分とすることが好ましい。 The temperature for the heat treatment of the coating film irradiated with the above radiation or the film that has been contact-treated is preferably 50 to 300°C, more preferably 120 to 300°C, even more preferably 150 to 300°C, and most preferably 150 to 250°C. The heat treatment time is preferably 1 to 30 minutes, respectively.

<工程(4):液晶セルを作製する工程>
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。具体的には以下の2つの方法が挙げられる。
第一の方法は、先ず、それぞれの液晶配向膜が対向するように間隙(セルギャップ)を介して2枚の基板を対向配置する。次いで、2枚の基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶組成物を注入充填して膜面に接触した後、注入孔を封止する。
<Step (4): Step of Producing a Liquid Crystal Cell>
Two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed as described above are prepared, and liquid crystal is disposed between the two substrates arranged opposite to each other. Specifically, the following two methods can be mentioned.
In the first method, first, two substrates are arranged facing each other with a gap (cell gap) between them so that the liquid crystal alignment films face each other, and then the peripheries of the two substrates are bonded together using a sealant, and a liquid crystal composition is injected into the substrate surfaces and the cell gap defined by the sealant so that the liquid crystal composition comes into contact with the film surface, and then the injection hole is sealed.

また、第二の方法は、ODF(One Drop Fill)方式と呼ばれる手法である。液晶配向膜を形成した2枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に、例えば紫外光硬化性のシール剤を塗布し、更に液晶配向膜面上の所定の数箇所に液晶組成物を滴下する。その後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせて液晶組成物を基板の全面に押し広げて膜面に接触させる。次いで、基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化する。いずれの方法による場合でも、更に、用いた液晶組成物が等方相をとる温度まで加熱した後、室温まで徐冷することにより、液晶充填時の流動配向を除去することが望ましい。
なお、塗膜に対してラビング配向処理を行った場合には、2枚の基板は、各塗膜におけるラビング方向が互いに所定の角度、例えば直交又は逆平行となるように対向配置される。
シール剤としては、例えば硬化剤及びスペーサーとしての酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂等を用いることができる。
上記液晶組成物としては、特に制限はなく、少なくとも一種の液晶化合物(液晶分子)を含む組成物であって、ネマチック相を呈する液晶組成物(以下、ネマチック液晶ともいう。)、スメクチック相を呈する液晶、又はコレステリック相を呈する液晶組成物を挙げることができ、そのなかでもネマチック液晶が好ましい。また、誘電率異方性が正または負の各種の液晶組成物を用いることができる。なお、以下では、誘電率異方性が正の液晶組成物を、ポジ型液晶ともいい、誘電率異方性が負の液晶組成物を、ネガ型液晶ともいう。
上記液晶組成物は、フッ素原子、ヒドロキシ基、アミノ基、フッ素原子含有基(例えば、トリフルオロメチル基)、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、イソチオシアネート基、複素環、シクロアルカン、シクロアルケン、ステロイド骨格、ベンゼン環、又はナフタレン環を有する液晶化合物を含んでもよく、分子内に液晶性を発現する剛直な部位(メソゲン骨格)を2つ以上有する化合物(例えば、剛直な二つのビフェニル構造、又はターフェニル構造がアルキル基で連結されたバイメソゲン化合物)を含んでもよい。
また、上記液晶組成物は、液晶配向性を向上させる観点から、添加物をさらに含有してもよい。このような添加物は、重合性基((メタ)アクリロイル基、等)を有する化合物などの光重合性モノマー;光学活性な化合物(例:メルク(株)社製のS-811など);酸化防止剤;紫外線吸収剤;色素;消泡剤;重合開始剤;又は重合禁止剤などが挙げられる。
ポジ型液晶としては、メルク社製のZLI-2293、ZLI-4792、MLC-2003、MLC-2041、MLC-3019、又はMLC-7081などが挙げられる。
ネガ型液晶としては、例えばメルク社製のMLC-6608、MLC-6609、MLC-6610、MLC-7026、又はMLC-7026-100などが挙げられる。
また、重合性基を有する化合物を含有する液晶として、メルク社製のMLC-3023が挙げられる。
The second method is a method called ODF (One Drop Fill) method. For example, a UV-curable sealant is applied to a predetermined location on one of the two substrates on which a liquid crystal alignment film is formed, and a liquid crystal composition is dropped at a predetermined number of locations on the liquid crystal alignment film surface. Thereafter, the other substrate is bonded so that the liquid crystal alignment film faces the other substrate, and the liquid crystal composition is spread over the entire surface of the substrate to contact the film surface. Next, the entire surface of the substrate is irradiated with UV light to cure the sealant. In either method, it is preferable to remove the flow alignment during liquid crystal filling by heating the substrate to a temperature at which the liquid crystal composition used has an isotropic phase and then slowly cooling to room temperature.
When the coating film is subjected to a rubbing alignment treatment, the two substrates are disposed opposite to each other so that the rubbing directions of the coating films are at a predetermined angle, for example, perpendicular or anti-parallel to each other.
As the sealing agent, for example, an epoxy resin containing a hardener and aluminum oxide spheres as spacers can be used.
The liquid crystal composition is not particularly limited, and may be a composition containing at least one liquid crystal compound (liquid crystal molecule), and may be a liquid crystal composition exhibiting a nematic phase (hereinafter also referred to as nematic liquid crystal), a liquid crystal exhibiting a smectic phase, or a liquid crystal composition exhibiting a cholesteric phase, among which nematic liquid crystal is preferred. In addition, various liquid crystal compositions having positive or negative dielectric anisotropy may be used. In the following, a liquid crystal composition having a positive dielectric anisotropy is also referred to as a positive type liquid crystal, and a liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy is also referred to as a negative type liquid crystal.
The liquid crystal composition may contain a liquid crystal compound having a fluorine atom, a hydroxy group, an amino group, a fluorine atom-containing group (e.g., a trifluoromethyl group), a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, an isothiocyanate group, a heterocycle, a cycloalkane, a cycloalkene, a steroid skeleton, a benzene ring, or a naphthalene ring, and may contain a compound having two or more rigid moieties (mesogenic skeletons) that exhibit liquid crystallinity within the molecule (e.g., a bimesogenic compound in which two rigid biphenyl structures or terphenyl structures are linked by an alkyl group).
The liquid crystal composition may further contain an additive from the viewpoint of improving the liquid crystal alignment property. Such additives include a photopolymerizable monomer such as a compound having a polymerizable group (e.g., a (meth)acryloyl group), an optically active compound (e.g., S-811 manufactured by Merck Ltd.), an antioxidant, an ultraviolet absorber, a dye, an antifoaming agent, a polymerization initiator, or a polymerization inhibitor.
Examples of the positive type liquid crystal include ZLI-2293, ZLI-4792, MLC-2003, MLC-2041, MLC-3019, and MLC-7081 manufactured by Merck.
Examples of negative type liquid crystals include MLC-6608, MLC-6609, MLC-6610, MLC-7026, and MLC-7026-100 manufactured by Merck.
Furthermore, an example of a liquid crystal containing a compound having a polymerizable group is MLC-3023 manufactured by Merck.

本発明の液晶配向剤は、電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、一対の基板の間に活性エネルギー線及び熱の少なくとも一方により重合する重合性化合物を含む液晶組成物を配置し、電極間に電圧を印加しつつ、活性エネルギー線の照射及び加熱の少なくとも一方により、重合性化合物を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子(PSA方式の液晶表示素子)にも好ましく用いられる。
また、本発明の液晶配向剤は、電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、上記一対の基板の間に活性エネルギー線及び熱の少なくとも一方により重合する重合性基を含む液晶配向膜を配置し、電極間に電圧を印加する工程を経て製造される液晶表示素子(SC-PVA方式の液晶表示素子)にも好ましく用いられる。
The liquid crystal aligning agent of the present invention is also preferably used for a liquid crystal display element (PSA type liquid crystal display element) which has a liquid crystal layer between a pair of substrates provided with electrodes, and is manufactured through a process of disposing a liquid crystal composition containing a polymerizable compound which is polymerized by at least one of active energy rays and heat between the pair of substrates, and polymerizing the polymerizable compound by at least one of irradiation with active energy rays and heating while applying a voltage between the electrodes.
The liquid crystal aligning agent of the present invention is also preferably used for a liquid crystal display element (SC-PVA type liquid crystal display element) which has a liquid crystal layer between a pair of substrates having electrodes, and is manufactured through a process of disposing a liquid crystal alignment film containing a polymerizable group that is polymerized by at least one of active energy rays and heat between the pair of substrates, and applying a voltage between the electrodes.

<工程(4-2):PSA方式の液晶表示素子の場合>
重合性化合物を含有する液晶組成物を注入又は滴下する点以外は上記(4)と同様に実施される。重合性化合物としては、例えばアクリレート基やメタクリレート基などの重合性不飽和基を分子内に1個以上有する重合性化合物を挙げることができる。
<Step (4-2): In the case of a PSA type liquid crystal display element>
The method is carried out in the same manner as in (4) above, except that a liquid crystal composition containing a polymerizable compound is injected or dropped. Examples of the polymerizable compound include polymerizable compounds having one or more polymerizable unsaturated groups in the molecule, such as an acrylate group or a methacrylate group.

<工程(4-3):SC-PVA方式の液晶表示素子の場合>
上記(4)と同様にした後、後述する紫外線を照射する工程を経て液晶表示素子を製造する方法を採用してもよい。この方法によれば、上記PSA方式の液晶表示素子を製造する場合と同様に、少ない光照射量で応答速度に優れた液晶表示素子を得ることができる。重合性基を有する化合物は、上記重合性不飽和基を分子内に1個以上有する化合物であってもよく、その含有量は、液晶配向剤に含有される重合体成分100質量部に対して0.1~30質量部であることが好ましく、より好ましくは1~20質量部である。また、上記重合性基は液晶配向剤に用いる重合体が有していてもよく、このような重合体としては、例えば上記光重合性基を末端に有するジアミンを含むジアミン成分を反応に用いて得られる重合体が挙げられる。
<Step (4-3): In the case of an SC-PVA type liquid crystal display element>
A method of manufacturing a liquid crystal display element through a step of irradiating ultraviolet light described later after the same procedure as in (4) above may be adopted. According to this method, a liquid crystal display element having excellent response speed can be obtained with a small amount of light irradiation, as in the case of manufacturing the PSA type liquid crystal display element. The compound having a polymerizable group may be a compound having one or more of the above-mentioned polymerizable unsaturated groups in the molecule, and the content thereof is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 1 to 20 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the polymer component contained in the liquid crystal alignment agent. The polymerizable group may be contained in the polymer used in the liquid crystal alignment agent, and an example of such a polymer includes a polymer obtained by using a diamine component containing a diamine having the above-mentioned photopolymerizable group at its terminal in a reaction.

<工程(4-4):紫外線を照射する工程>
上記(4-2)又は(4-3)で得られた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。ここで印加する電圧は、例えば5~50Vの直流又は交流とすることができる。また、照射する光としては、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が、300~400nmの波長の光を含む紫外線が好ましい。照射光の光源としては、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、エキシマレーザーなどを使用することができる。光の照射量は、好ましくは1,000~200,000J/mであり、より好ましくは1,000~100,000J/mである。
<Step (4-4): Step of irradiating with ultraviolet light>
The liquid crystal cell is irradiated with light while a voltage is applied between the conductive films of the pair of substrates obtained in (4-2) or (4-3) above. The voltage applied here can be, for example, 5 to 50 V DC or AC. The light to be irradiated can be, for example, ultraviolet light and visible light containing light with a wavelength of 150 to 800 nm, but ultraviolet light containing light with a wavelength of 300 to 400 nm is preferred. The light source for the irradiation light can be, for example, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, an argon resonance lamp, a xenon lamp, an excimer laser, or the like. The amount of light irradiation is preferably 1,000 to 200,000 J/m 2 , more preferably 1,000 to 100,000 J/m 2 .

そして、必要に応じて液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより液晶表示素子を得ることができる。液晶セルの外表面に貼り合わされる偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「H膜」と称される偏光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を挙げることができる。 A liquid crystal display element can be obtained by attaching a polarizing plate to the outer surface of the liquid crystal cell as necessary. Examples of polarizing plates that can be attached to the outer surface of the liquid crystal cell include a polarizing film called an "H film" made by stretching and aligning polyvinyl alcohol and absorbing iodine, sandwiched between cellulose acetate protective films, and a polarizing plate made of the H film itself.

以下に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。使用した化合物の略号、及び各特性の測定方法は、以下のとおりである。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these. The abbreviations of the compounds used and the methods for measuring the properties are as follows:

(溶媒)
NMP:N-メチル-2-ピロリドン
BCS:ブチルセロソルブ
(solvent)
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone BCS: Butyl cellosolve

((C)成分)
EL:エチルラクテート
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
MeOH:メタノール
EtOH:エタノール
IPA:2-プロパノール
(Component (C))
EL: Ethyl lactate PGME: Propylene glycol monomethyl ether MeOH: Methanol EtOH: Ethanol IPA: 2-propanol

(テトラカルボン酸二無水物)
(ADA-1)~(ADA-3):それぞれ、下記式(ADA-1)~(ADA-6)で表される化合物

Figure 2024070838000022
(Tetracarboxylic acid dianhydride)
(ADA-1) to (ADA-3): Compounds represented by the following formulas (ADA-1) to (ADA-6), respectively.
Figure 2024070838000022

(ジアミン)
(DA-1)~(DA-12):それぞれ、下記式(DA-1)~(DA-12)で表される化合物

Figure 2024070838000023
(Diamine)
(DA-1) to (DA-12): Compounds represented by the following formulas (DA-1) to (DA-12), respectively.
Figure 2024070838000023

(添加剤)
AD-1:下記式(AD-1)で表される化合物
添加剤A:N-α-(9-フルオレニルメトキシカルボニル)-N-τ-(tert-ブトキシカルボニル)-L-ヒスチジン
添加剤B:3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン

Figure 2024070838000024
(Additive)
AD-1: Compound represented by the following formula (AD-1) Additive A: N-α-(9-fluorenylmethoxycarbonyl)-N-τ-(tert-butoxycarbonyl)-L-histidine Additive B: 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane
Figure 2024070838000024

[粘度の測定]
合成例において、ポリアミック酸溶液の粘度は、E型粘度計TVE-22H(東機産業社製)を用い、サンプル量1.1mL、コーンロータTE-1(1°34’、R24)、温度25℃で測定した。
[Viscosity measurement]
In the synthesis examples, the viscosity of the polyamic acid solution was measured using an E-type viscometer TVE-22H (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) with a sample amount of 1.1 mL, a cone rotor TE-1 (1°34′, R24), and a temperature of 25°C.

(ジアミンの合成) (Diamine synthesis)

下記モノマー合成例1における生成物はH-NMR分析により同定した。分析条件は下記のとおりである。
装置:BRUKER ADVANCE III-500MHz
測定溶媒:重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d
基準物質:テトラメチルシラン(TMS)(δ0.0 ppm for H)
The product in Monomer Synthesis Example 1 below was identified by 1 H-NMR analysis under the following analysis conditions.
Equipment: BRUKER ADVANCE III-500MHz
Measurement solvent: deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d 6 )
Reference substance: tetramethylsilane (TMS) (δ 0.0 ppm for 1 H)

<モノマー合成例1:DA-5の合成>

Figure 2024070838000025
<Monomer Synthesis Example 1: Synthesis of DA-5>
Figure 2024070838000025

2-(4-ニトロフェノキシ)エタノール(30.0g,0.164mol)に対し、THF(テトラヒドロフラン、120g)及びピリジン(14.0g,0.177mol)を仕込み、氷浴(0℃)で冷却しながら撹拌した。得られた溶液中に、THF(60g)に溶解させたアジピン酸ジクロリド(17.0g,0.0929mol)を滴下し、滴下終了後、室温(25℃)で20分間撹拌し、その後45℃で18時間撹拌した。反応終了後、室温(25℃)へ冷却し、水(540g)を加えて結晶を析出させた。濾過により得られた結晶を乾燥させ、粗結晶(39g)を得た。粗結晶にTHF(300g)を加え70℃で加熱撹拌し、氷浴(0℃)で冷却しながらメタノール(400g)を加えて再結晶させた。これを濾過し、得られた結晶を乾燥させ、DA-5-1を得た(収量:34.0g,0.0713mol,収率88%)。
H-NMR(500MHz) in DMSO-d:δ(ppm)=8.19(d,J=9.5Hz,4H),7.16(d,J=9.5Hz,4H),4.37(q,4H),4.34(q,4H),2.33(t,4H),1.54-1.51(m,4H).
2-(4-nitrophenoxy)ethanol (30.0 g, 0.164 mol) was charged with THF (tetrahydrofuran, 120 g) and pyridine (14.0 g, 0.177 mol), and the mixture was stirred while cooling in an ice bath (0 ° C.). Adipic acid dichloride (17.0 g, 0.0929 mol) dissolved in THF (60 g) was added dropwise to the obtained solution, and after the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature (25 ° C.) for 20 minutes, and then stirred at 45 ° C. for 18 hours. After the reaction was completed, the mixture was cooled to room temperature (25 ° C.), and water (540 g) was added to precipitate crystals. The crystals obtained by filtration were dried to obtain crude crystals (39 g). THF (300 g) was added to the crude crystals, and the mixture was heated and stirred at 70 ° C., and recrystallized by adding methanol (400 g) while cooling in an ice bath (0 ° C.). This was filtered, and the obtained crystals were dried to obtain DA-5-1 (yield: 34.0 g, 0.0713 mol, 88% yield).
1H -NMR (500MHz) in DMSO- d6 : δ (ppm) = 8.19 (d, J = 9.5 Hz, 4H), 7.16 (d, J = 9.5 Hz, 4H), 4.37 (q, 4H), 4.34 (q, 4H), 2.33 (t, 4H), 1.54-1.51 (m, 4H).

上記で得られたDA-5-1(29.0g,0.0609mol)に対し、DMF(N,N-ジメチルホルムアミド、290g)を加え窒素置換した後、カーボン担持パラジウム(5%Pdカーボン粉末(含水品)Kタイプ、エヌ・イー・ケムキャット社製)(2.32g)を加え再度窒素置換し、水素テドラーバッグを取り付け、50℃で18時間加熱撹拌した。反応終了後、メンブレンフィルターに通してカーボン担持パラジウムを除去後、濾液に水(1000g)を加えて撹拌し結晶を析出させた。これを濾過し、粗結晶(24g)を得た。粗結晶にTHF(92g)を加え50℃で加熱撹拌してスラリー洗浄し、次いで氷浴(0℃)で冷却後、濾過し、得られた結晶を乾燥させ、結晶(22g)を得た。得られた結晶にDMF(66g)を加え50℃で加熱撹拌し、次いで氷浴(0℃)で冷却後、アセトニトリル(88g)を加えて再結晶させた。これを濾過し、得られた結晶を乾燥させ、DA-5を得た(収量:17.0g,0.0408mol,収率67%)。
H-NMR(500MHz) in DMSO-d:δ(ppm)=6.65(d,J=9.0Hz,4H),6.49(d,J=9.0Hz,4H),4.60(s,4H),4.26(t,4H),4.01(t,4H),2.33(t,4H),1.56-1.53(m,4H).
To the DA-5-1 (29.0 g, 0.0609 mol) obtained above, DMF (N,N-dimethylformamide, 290 g) was added and replaced with nitrogen, then carbon-supported palladium (5% Pd carbon powder (wet product) K type, manufactured by N.E. Chemcat Corporation) (2.32 g) was added and replaced with nitrogen again, a hydrogen Tedlar bag was attached, and the mixture was heated and stirred at 50 ° C. for 18 hours. After the reaction was completed, the carbon-supported palladium was removed by passing through a membrane filter, and water (1000 g) was added to the filtrate and stirred to precipitate crystals. This was filtered to obtain crude crystals (24 g). THF (92 g) was added to the crude crystals, and the mixture was heated and stirred at 50 ° C. to perform slurry washing, and then cooled in an ice bath (0 ° C.), filtered, and the obtained crystals were dried to obtain crystals (22 g). DMF (66 g) was added to the obtained crystals, and the mixture was heated and stirred at 50° C., then cooled in an ice bath (0° C.), and acetonitrile (88 g) was added to recrystallize. This was filtered, and the obtained crystals were dried to obtain DA-5 (yield: 17.0 g, 0.0408 mol, 67% yield).
1H -NMR (500MHz) in DMSO- d6 : δ (ppm) = 6.65 (d, J = 9.0 Hz, 4H), 6.49 (d, J = 9.0 Hz, 4H), 4.60 (s, 4H), 4.26 (t, 4H), 4.01 (t, 4H), 2.33 (t, 4H), 1.56-1.53 (m, 4H).

(重合体の合成)
<合成例1>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの500mL四つ口フラスコに、DA-1を2.16g(20.0mmol)、DA-2を7.33g(30.0mmol)、DA-3を9.61g(30.0mmol)、DA-7を7.97g(20.0mmol)を取り、NMPを311.3g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらADA-3を20.85g(93.0mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを40.1g加え、40℃下で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA-1)を得た。このポリアミック酸の粘度は、405mPa・sであった。
(Polymer synthesis)
<Synthesis Example 1>
In a 500 mL four-neck flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 2.16 g (20.0 mmol) of DA-1, 7.33 g (30.0 mmol) of DA-2, 9.61 g (30.0 mmol) of DA-3, and 7.97 g (20.0 mmol) of DA-7 were taken, and 311.3 g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. While stirring this diamine solution, 20.85 g (93.0 mmol) of ADA-3 was added, and 40.1 g of NMP was added so that the solid content concentration was 12 mass%, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 24 hours to obtain a polyamic acid solution (PAA-1). The viscosity of this polyamic acid was 405 mPa s.

<合成例2>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの200mL四つ口フラスコに、DA-6を6.38g(32.0mmol)、DA-8を1.22g(8.0mmol)を取り、NMPを110.1g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら、ADA-1を11.18g(38.0mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを27.5g加え、25℃下で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA-2)を得た。このポリアミック酸の粘度は、398mPa・sであった。
<Synthesis Example 2>
In a 200 mL four-neck flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 6.38 g (32.0 mmol) of DA-6 and 1.22 g (8.0 mmol) of DA-8 were taken, and 110.1 g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. While stirring this diamine solution, 11.18 g (38.0 mmol) of ADA-1 was added, and 27.5 g of NMP was added so that the solid content concentration became 12 mass%, and the mixture was stirred at 25°C for 24 hours to obtain a polyamic acid solution (PAA-2). The viscosity of this polyamic acid was 398 mPa·s.

<合成例3>
撹拌装置及び窒素導入管付きの100mLの四つ口フラスコに、DA-4を3.44g(12.0mmol)、DA-5を1.25g(3.0mmol)量り取り、NMPを45.8g加え、窒素を送りながら撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を水冷下で撹拌しながら、ADA-3を3.13g(14.0mmol)添加し、さらにNMPを11.5g加え、窒素雰囲気下40℃で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA-3)を得た。このポリアミック酸の粘度は、320mPa・sであった。
<Synthesis Example 3>
3.44 g (12.0 mmol) of DA-4 and 1.25 g (3.0 mmol) of DA-5 were weighed out into a 100 mL four-neck flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 45.8 g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 3.13 g (14.0 mmol) of ADA-3 was added, and further 11.5 g of NMP was added, and the mixture was stirred at 40° C. for 24 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a polyamic acid solution (PAA-3). The viscosity of this polyamic acid was 320 mPa·s.

<合成例4>
撹拌装置及び窒素導入管付きの100mLのナスフラスコに、DA-6を3.19g(16.0mmol)、DA-8を0.61g(4.00mmol)量り取り、NMPを33.3g加え、窒素を送りながら撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を水冷下で撹拌しながら、ADA-2を1.25g(5.0mmol)添加し、さらにNMPを3.7g加え、窒素雰囲気下50℃で2時間撹拌した。さらに、NMPを32.0g加え、次いで、ADA-1を5.41g(18.4mmol)添加し、さらにNMPを7.7g加え、窒素雰囲気下70℃で12時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA-4)を得た。このポリアミック酸の粘度は、320mPa・sであった。
<Synthesis Example 4>
3.19g (16.0mmol) of DA-6 and 0.61g (4.00mmol) of DA-8 were weighed out into a 100mL eggplant flask equipped with a stirring device and a nitrogen inlet tube, 33.3g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 1.25g (5.0mmol) of ADA-2 was added, and 3.7g of NMP was further added, and the mixture was stirred at 50°C under a nitrogen atmosphere for 2 hours. Further, 32.0g of NMP was added, followed by 5.41g (18.4mmol) of ADA-1, and 7.7g of NMP was further added, and the mixture was stirred at 70°C under a nitrogen atmosphere for 12 hours to obtain a polyamic acid solution (PAA-4). The viscosity of this polyamic acid was 320mPa·s.

<合成例5>
撹拌装置付きおよび窒素導入管付きの2000ml四つ口フラスコにDA-9(13.7g,59.3mmol)を入れ、NMP153.3gを加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらADA-1(16.6g,56.5mmol)を添加し、更にNMPを17.0g加え、窒素雰囲気下40℃で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA-5)を得た。このポリアミック酸溶液の25℃における粘度は504mPa・sであった。
<Synthesis Example 5>
DA-9 (13.7 g, 59.3 mmol) was placed in a 2000 ml four-neck flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, and 153.3 g of NMP was added, followed by stirring and dissolution while feeding nitrogen. ADA-1 (16.6 g, 56.5 mmol) was added to this diamine solution while stirring, and then 17.0 g of NMP was added, followed by stirring for 24 hours at 40°C under a nitrogen atmosphere to obtain a polyamic acid solution (PAA-5). The viscosity of this polyamic acid solution at 25°C was 504 mPa s.

<合成例6>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、DA-10を1.85g(9.23mmol)及びDA-8を2.10g(13.82mmol)を量り取り、NMP39.7gを加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらADA-4を4.82g(22.08mmol)添加し、更にNMPを10.0g加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA-6)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は257mPa・sであった。
<Synthesis Example 6>
In a 100 mL four-neck flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 1.85 g (9.23 mmol) of DA-10 and 2.10 g (13.82 mmol) of DA-8 were weighed out, 39.7 g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. While stirring this diamine solution, 4.82 g (22.08 mmol) of ADA-4 was added, and further 10.0 g of NMP was added, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to obtain a polyamic acid solution (PAA-6). The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25°C was 257 mPa s.

<合成例7>
撹拌装置付きおよび窒素導入管付きの100ml四つ口フラスコにDA-4を7.45g(26.0mmol)入れ、NMPを67.0g加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を水冷下で撹拌しながらADA-4を4.86g(24.8mmol)加え、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを23.3g加え、窒素雰囲気下、50℃で加熱しながら20時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA-7)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は、530mPa・sであった。
<Synthesis Example 7>
7.45g (26.0mmol) of DA-4 was placed in a 100ml four-neck flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 67.0g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. 4.86g (24.8mmol) of ADA-4 was added to this diamine solution while stirring under water cooling, and 23.3g of NMP was added so that the solid content concentration became 12% by mass. The mixture was stirred for 20 hours under a nitrogen atmosphere while heating at 50°C to obtain a polyamic acid solution (PAA-7). The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25°C was 530mPa·s.

<合成例8>
撹拌装置付きおよび窒素導入管付きの100ml四つ口フラスコにDA-11を0.99g(5.00mmol)、DA-6を3.99g(20.0mmol)入れ、NMPを57.2g加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を水冷下で撹拌しながらADA-6を1.50g(5.00mmol)とNMPを1.07g加えて、窒素雰囲気下、水冷下で3時間撹拌した。その後、ADA-5を3.53g(18.0mmol)添加し、更に固形分濃度が10質量%になるようにNMPを31.8g加えて、再び窒素雰囲気下、水冷下で3時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA-8)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は、165mPa・sであった。
<Synthesis Example 8>
DA-11 0.99g (5.00mmol) and DA-6 3.99g (20.0mmol) were put into a 100ml four-neck flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, and 57.2g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, ADA-6 1.50g (5.00mmol) and NMP 1.07g were added, and the mixture was stirred for 3 hours under a nitrogen atmosphere and water cooling. Thereafter, ADA-5 3.53g (18.0mmol) was added, and further NMP 31.8g was added so that the solid content concentration was 10% by mass, and the mixture was stirred again under a nitrogen atmosphere and water cooling for 3 hours to obtain a polyamic acid solution (PAA-8). The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25°C was 165mPa·s.

<合成例9>
撹拌装置付きおよび窒素導入管付きの100ml四つ口フラスコにDA-12を7.45g(30.0mmol)入れ、NMPを92.3g加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を水冷下で撹拌しながらADA-3を6.22g(27.8mmol)加え、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを7.94g加えて、再び窒素雰囲気下、40℃で加熱しながら24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA-9)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は、347mPa・sであった。
<Synthesis Example 9>
7.45 g (30.0 mmol) of DA-12 was placed in a 100 ml four-neck flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 92.3 g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. 6.22 g (27.8 mmol) of ADA-3 was added to this diamine solution while stirring under water cooling, and 7.94 g of NMP was added so that the solid content concentration became 12 mass%, and the mixture was stirred again for 24 hours while heating at 40° C. under a nitrogen atmosphere to obtain a polyamic acid solution (PAA-9). The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25° C. was 347 mPa·s.

上記合成例で得られたポリアミック酸の仕様を表1に示す。表中、テトラカルボン酸成分の括弧内の数値は、重合に使用したテトラカルボン酸成分の総量100モル部に対して、使用した各テトラカルボン酸二無水物の量(モル部)を表す。ジアミン成分の括弧内の数値は、重合に使用したジアミン成分の総量100モル部に対して、使用した各ジアミンの量(モル部)を表す。 The specifications of the polyamic acid obtained in the above synthesis example are shown in Table 1. In the table, the numbers in parentheses for the tetracarboxylic acid components indicate the amount (parts by mole) of each tetracarboxylic dianhydride used per 100 parts by mole of the total amount of the tetracarboxylic acid components used in the polymerization. The numbers in parentheses for the diamine components indicate the amount (parts by mole) of each diamine used per 100 parts by mole of the total amount of the diamine components used in the polymerization.

Figure 2024070838000026
Figure 2024070838000026

(液晶配向剤の調製)
<例1>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例1で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を8.67g、合成例2で得られたポリアミック酸溶液(PAA-2)を8.67g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを10.94g、ELを0.40g、BCSを8.00g加え、更に添加剤Aを0.21g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-1)を得た。
(Preparation of Liquid Crystal Alignment Agent)
<Example 1>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 8.67 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 1, 8.67 g of the polyamic acid solution (PAA-2) obtained in Synthesis Example 2, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 10.94 g of NMP, 0.40 g of EL, 8.00 g of BCS, and 0.21 g of additive A were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-1).

<例2>
上記例1と同様の方法で液晶配向剤(AL-1)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-1-24h)を得た。
<Example 2>
After preparing a liquid crystal aligning agent (AL-1) in the same manner as in Example 1, the obtained liquid crystal aligning agent was left to stand at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-1-24h).

<例3>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例1で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を8.67g、合成例2で得られたポリアミック酸溶液(PAA-2)を8.67g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを9.34g、ELを2.00g、BCSを8.00g加え、更に添加剤Aを0.21g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-2)を得た。
<Example 3>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 8.67 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 1, 8.67 g of the polyamic acid solution (PAA-2) obtained in Synthesis Example 2, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 9.34 g of NMP, 2.00 g of EL, 8.00 g of BCS, and 0.21 g of additive A were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-2).

<例4>
上記例3と同様の方法で液晶配向剤(AL-2)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-2-24h)を得た。
<Example 4>
A liquid crystal aligning agent (AL-2) was prepared in the same manner as in Example 3, and then the obtained liquid crystal aligning agent was left to stand at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-2-24h).

<例5>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例1で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を8.67g、合成例2で得られたポリアミック酸溶液(PAA-2)を8.67g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを9.34g、PGMEを2.00g、BCSを8.00g加え、更に添加剤Aを0.21g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-3)を得た。
<Example 5>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 8.67 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 1, 8.67 g of the polyamic acid solution (PAA-2) obtained in Synthesis Example 2, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 9.34 g of NMP, 2.00 g of PGME, 8.00 g of BCS, and 0.21 g of additive A were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-3).

<例6>
上記例5と同様の方法で液晶配向剤(AL-3)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-3-24h)を得た。
<Example 6>
A liquid crystal aligning agent (AL-3) was prepared in the same manner as in Example 5, and then the obtained liquid crystal aligning agent was left to stand at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-3-24h).

<例7>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例1で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を8.67g、合成例2で得られたポリアミック酸溶液(PAA-2)を8.67g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを11.34g、BCSを8.00g加え、更に添加剤Aを0.21g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-4)を得た。
<Example 7>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 8.67 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 1, 8.67 g of the polyamic acid solution (PAA-2) obtained in Synthesis Example 2, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 11.34 g of NMP, 8.00 g of BCS, and 0.21 g of additive A were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-4).

<例8>
上記例7と同様の方法で液晶配向剤(AL-4)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-4-24h)を得た。
<Example 8>
A liquid crystal aligning agent (AL-4) was prepared in the same manner as in Example 7, and then the obtained liquid crystal aligning agent was left to stand at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-4-24h).

<例9>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例3で得られたポリアミック酸溶液(PAA-3)を5.20g、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA-4)を12.13g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを7.55g、MeOHを4.00g、BCSを8.00g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-5)を得た。
<Example 9>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 5.20 g of the polyamic acid solution (PAA-3) obtained in Synthesis Example 3, 12.13 g of the polyamic acid solution (PAA-4) obtained in Synthesis Example 4, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 7.55 g of NMP, 4.00 g of MeOH, and 8.00 g of BCS were added and stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-5).

<例10>
上記例9と同様の方法で液晶配向剤(AL-5)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-5-24h)を得た。
<Example 10>
A liquid crystal aligning agent (AL-5) was prepared in the same manner as in Example 9, and then the obtained liquid crystal aligning agent was left to stand at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-5-24h).

<例11>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例3で得られたポリアミック酸溶液(PAA-3)を5.20g、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA-4)を12.13g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを7.55g、EtOHを4.00g、BCSを8.00g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-6)を得た。
<Example 11>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 5.20 g of the polyamic acid solution (PAA-3) obtained in Synthesis Example 3, 12.13 g of the polyamic acid solution (PAA-4) obtained in Synthesis Example 4, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 7.55 g of NMP, 4.00 g of EtOH, and 8.00 g of BCS were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-6).

<例12>
上記例11と同様の方法で液晶配向剤(AL-6)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-6-24h)を得た。
<Example 12>
A liquid crystal aligning agent (AL-6) was prepared in the same manner as in Example 11 above, and then the obtained liquid crystal aligning agent was left to stand at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-6-24h).

<例13>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例3で得られたポリアミック酸溶液(PAA-3)を5.20g、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA-4)を12.13g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを7.55g、IPAを4.00g、BCSを8.00g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-7)を得た。
<Example 13>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 5.20 g of the polyamic acid solution (PAA-3) obtained in Synthesis Example 3, 12.13 g of the polyamic acid solution (PAA-4) obtained in Synthesis Example 4, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 7.55 g of NMP, 4.00 g of IPA, and 8.00 g of BCS were added and stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-7).

<例14>
上記例13と同様の方法で液晶配向剤(AL-7)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-7-24h)を得た。
<Example 14>
A liquid crystal aligning agent (AL-7) was prepared in the same manner as in Example 13 above, and then the obtained liquid crystal aligning agent was left to stand at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-7-24h).

<例15>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例3で得られたポリアミック酸溶液(PAA-3)を5.20g、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA-4)を12.13g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを7.55g、ELを4.00g、BCSを8.00g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-8)を得た。
<Example 15>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 5.20 g of the polyamic acid solution (PAA-3) obtained in Synthesis Example 3, 12.13 g of the polyamic acid solution (PAA-4) obtained in Synthesis Example 4, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 7.55 g of NMP, 4.00 g of EL, and 8.00 g of BCS were added and stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-8).

<例16>
上記例15と同様の方法で液晶配向剤(AL-8)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-8-24h)を得た。
<Example 16>
After preparing a liquid crystal aligning agent (AL-8) in the same manner as in Example 15, the obtained liquid crystal aligning agent was left at rest at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-8-24h).

<例17>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例3で得られたポリアミック酸溶液(PAA-3)を5.20g、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA-4)を12.13g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを11.55g、BCSを8.00g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-9)を得た。
<Example 17>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 5.20 g of the polyamic acid solution (PAA-3) obtained in Synthesis Example 3, 12.13 g of the polyamic acid solution (PAA-4) obtained in Synthesis Example 4, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 11.55 g of NMP, and 8.00 g of BCS were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-9).

<例18>
上記例17と同様の方法で液晶配向剤(AL-9)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-9-24h)を得た。
<Example 18>
After preparing a liquid crystal aligning agent (AL-9) in the same manner as in Example 17, the obtained liquid crystal aligning agent was left at rest at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-9-24h).

例1~18で得られた液晶配向剤の第一の重合体、第二の重合体、(C)成分の種類及び(C)成分の比率は、下記表2のとおりである。
下記の例において、例1~6及び例9~例16は、本発明の実施例であり、例7~8及び例17~18は比較例である。
表中、(C)成分の括弧内の数値は、各液晶配向剤の総量100質量部に対する、各化合物の含有量(質量部)を表す。
The first polymer, the second polymer, the type of component (C) and the ratio of component (C) of the liquid crystal aligning agents obtained in Examples 1 to 18 are as shown in Table 2 below.
In the following examples, Examples 1-6 and Examples 9-16 are examples of the present invention, and Examples 7-8 and Examples 17-18 are comparative examples.
In the table, the numerical values in parentheses for the component (C) indicate the content (parts by mass) of each compound relative to 100 parts by mass of the total amount of each liquid crystal aligning agent.

Figure 2024070838000027
Figure 2024070838000027

[FFS駆動方式の液晶セルの作製(光配向処理)]
(例19~26)
FFS駆動方式の液晶表示素子の構成を備えた液晶セルを作製した。
初めに電極付きの基板を準備した。基板は、30mm×50mmの大きさで、厚さが0.7mmのガラス基板を用いた。基板上には第1層目として対向電極を構成する、ベタ状のパターンを備えたITO電極が形成されている。第1層目の対向電極の上には第2層目として、CVD法により成膜されたSiN(窒化珪素)膜が形成されていた。第2層目のSiN膜は、層間絶縁膜として機能する、膜厚が500nmのものを用いた。第2層目のSiN膜の上には、第3層目としてITO膜をパターニングして形成された櫛歯状の画素電極が配置され、第1画素および第2画素の2つの画素が形成されていた。各画素のサイズは、縦10mmで横約5mmであった。このとき、第1層目の対向電極と第3層目の画素電極とは、第2層目のSiN膜の作用により電気的に絶縁されていた。
[Fabrication of FFS driving type liquid crystal cell (photo-alignment treatment)]
(Examples 19 to 26)
A liquid crystal cell having the configuration of a liquid crystal display element of an FFS driving method was fabricated.
First, a substrate with electrodes was prepared. The substrate was a glass substrate with a size of 30 mm x 50 mm and a thickness of 0.7 mm. An ITO electrode with a solid pattern was formed on the substrate, which constituted the counter electrode as the first layer. A SiN (silicon nitride) film formed by a CVD method was formed as the second layer on the first layer of the counter electrode. The second layer of the SiN film was a 500 nm thick film that functioned as an interlayer insulating film. A comb-shaped pixel electrode formed by patterning an ITO film as the third layer was arranged on the second layer of the SiN film, and two pixels, a first pixel and a second pixel, were formed. The size of each pixel was 10 mm long and about 5 mm wide. At this time, the first layer of the counter electrode and the third layer of the pixel electrode were electrically insulated by the action of the second layer of the SiN film.

第3層目の画素電極は、中央部分が内角160°で屈曲した幅3μmの電極要素が6μmの間隔を開けて平行になるように複数配列された櫛歯形状を有しており、1つの画素は、複数の電極要素の屈曲部を結ぶ線を境に第1領域と第2領域を有していた。
各画素の第1領域と第2領域とを比較すると、それらを構成する画素電極の電極要素の形成方向が異なるものとなっていた。すなわち、上記複数の電極要素の屈曲部を結ぶ方向を基準とした場合、画素の第1領域では画素電極の電極要素が時計回りに80°の角度をなすように形成され、画素の第2領域では画素電極の電極要素が反時計回りに80°の角度をなすように形成されていた。すなわち、各画素の第1領域と第2領域とでは、画素電極と対向電極との間の電圧印加によって誘起される液晶分子の、基板面内での回転動作(インプレーン・スイッチング)の方向が互いに逆方向となるように構成されていた。
The pixel electrode of the third layer had a comb-tooth shape in which multiple electrode elements, each 3 μm wide and bent at an interior angle of 160° in the center, were arranged in parallel at intervals of 6 μm, and each pixel had a first region and a second region separated by a line connecting the bent portions of the multiple electrode elements.
When comparing the first and second regions of each pixel, the electrode elements of the pixel electrodes constituting them were formed in different directions. That is, when the direction connecting the bent portions of the above-mentioned multiple electrode elements was taken as a reference, the electrode elements of the pixel electrodes in the first region of the pixel were formed to form an angle of 80° clockwise, and the electrode elements of the pixel electrodes in the second region of the pixel were formed to form an angle of 80° counterclockwise. That is, in the first and second regions of each pixel, the directions of rotational movement (in-plane switching) of liquid crystal molecules in the substrate plane induced by application of a voltage between the pixel electrode and the counter electrode were configured to be opposite to each other.

次に、上記液晶配向剤の調製例1~8で得られた液晶配向剤(AL-1)~(AL-4)及び(AL-1-24h)~(AL-4-24h)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記電極付き基板と裏面にITO膜が成膜されている高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板に、それぞれスピンコート塗布にて塗布した。80℃のホットプレート上で5分間乾燥させた後、230℃の熱風循環式オーブンで30分間焼成を行い、膜厚100nmの塗膜を形成させた。次に、光配向処理を行った。具体的には、この塗膜面に偏光板を介して消光比10:1以上の直線偏光した波長254nmの紫外線を照射した。なお、照射した紫外線の照射量は、下記の表3に記載の条件で行った。下記の作製例において、例19~24は、本発明の実施例であり、例25~26は比較例である。
次に、上記の照射膜付き基板を230℃のホットプレート上で30分間加熱する加熱工程を行い、液晶配向膜付き基板を得た。
Next, the liquid crystal alignment agents (AL-1) to (AL-4) and (AL-1-24h) to (AL-4-24h) obtained in Preparation Examples 1 to 8 of the liquid crystal alignment agent were filtered with a 1.0 μm filter, and then applied by spin coating to the electrode-attached substrate and a glass substrate having a columnar spacer of 4 μm in height with an ITO film formed on the back surface. After drying for 5 minutes on a hot plate at 80 ° C., baking was performed for 30 minutes in a hot air circulation oven at 230 ° C. to form a coating film with a thickness of 100 nm. Next, a photoalignment treatment was performed. Specifically, the coating surface was irradiated with linearly polarized ultraviolet light having a wavelength of 254 nm and an extinction ratio of 10:1 or more through a polarizing plate. The irradiation amount of the irradiated ultraviolet light was performed under the conditions described in Table 3 below. In the following preparation examples, Examples 19 to 24 are examples of the present invention, and Examples 25 to 26 are comparative examples.
Next, the substrate with the irradiated film was subjected to a heating step of heating on a hot plate at 230° C. for 30 minutes to obtain a substrate with a liquid crystal alignment film.

Figure 2024070838000028
Figure 2024070838000028

上記の液晶配向膜付き基板を2枚用意し、液晶注入口を残して周囲にシール剤(三井化学社製 XN-1500T)を印刷し、液晶配向膜面が向き合い配向方向が0°になるようにして張り合わせた。その後、120℃で90分間の加熱処理を行い、シール剤を硬化させて空セルを作製した。この空セルにネガ型液晶MLC-7026-100(メルク社製)を常温で真空注入した後、注入口を封止してアンチパラレル配向の液晶セルとした。得られたFFS駆動方式の液晶セルを120℃で1時間加熱し、23℃で一晩放置してから下記する各評価に用いた。 Two substrates with the above liquid crystal alignment film were prepared, and a sealant (Mitsui Chemicals XN-1500T) was printed around the periphery, leaving a liquid crystal injection port, and then they were bonded together so that the liquid crystal alignment film surfaces faced each other and the alignment direction was 0°. They were then heated at 120°C for 90 minutes to harden the sealant and create an empty cell. Negative liquid crystal MLC-7026-100 (Merck) was vacuum injected into this empty cell at room temperature, and the injection port was then sealed to create a liquid crystal cell with anti-parallel alignment. The resulting liquid crystal cell with FFS driving mode was heated at 120°C for 1 hour, left to stand overnight at 23°C, and then used for the following evaluations.

[FFS駆動方式の液晶セルの作製(ラビング配向処理)]
(例27~36)
上記と同様の電極付き基板、及び柱状スペーサーを有するガラス基板を準備した。そして、上記液晶配向剤の調製例9~18で得られた液晶配向剤(AL-5)~(AL-9)及び(AL-5-24h)~(AL-9-24h)を用いた以外は、上記と同様の手順で膜厚100nmの塗膜を形成させた。次に、上記光配向処理を以下に記載のラビング配向処理に変更して、配向処理を行った。具体的には、塗膜が形成された基板を、レーヨン布でラビング(ローラー直径:140mm、ローラー回転数:1000rpm、移動速度:30mm/sec、押し込み長:0.3mm)した。その後、純水中にて1分間超音波照射をして洗浄を行い、エアブローにて水滴を除去した後、80℃で10分間乾燥して液晶配向膜付き基板を得た。
このようにして得られた上記液晶配向膜付きの基板を2枚用意し、上記と同様の手順でFFS駆動方式の液晶セルを作製し、下記する各評価に用いた。なお、液晶セルの作製例と、液晶セルの作製に用いた液晶配向剤及び配向処理方法を、表4に示す。下記の作製例において、例27~34は、本発明の実施例であり、例35~36は比較例である。
[Fabrication of FFS driving type liquid crystal cell (rubbing alignment treatment)]
(Examples 27 to 36)
A substrate with electrodes similar to those described above and a glass substrate with columnar spacers were prepared. Then, except that the liquid crystal alignment agents (AL-5) to (AL-9) and (AL-5-24h) to (AL-9-24h) obtained in Preparation Examples 9 to 18 of the liquid crystal alignment agent were used, a coating film with a thickness of 100 nm was formed in the same manner as described above. Next, the above-mentioned photo-alignment treatment was changed to the rubbing alignment treatment described below, and an alignment treatment was performed. Specifically, the substrate on which the coating film was formed was rubbed with a rayon cloth (roller diameter: 140 mm, roller rotation speed: 1000 rpm, moving speed: 30 mm/sec, indentation length: 0.3 mm). Thereafter, the substrate was cleaned by irradiating ultrasonic waves in pure water for 1 minute, water droplets were removed by air blowing, and then dried at 80 ° C. for 10 minutes to obtain a substrate with a liquid crystal alignment film.
Two substrates with the liquid crystal alignment film thus obtained were prepared, and liquid crystal cells of the FFS driving mode were fabricated in the same manner as above, and used for the following evaluations. The fabrication examples of the liquid crystal cells, and the liquid crystal alignment agents and alignment treatment methods used in the fabrication of the liquid crystal cells are shown in Table 4. In the following fabrication examples, Examples 27 to 34 are examples of the present invention, and Examples 35 to 36 are comparative examples.

Figure 2024070838000029
Figure 2024070838000029

[長期交流駆動による残像評価(配向由来の残像評価)]
上記で作製したFFS駆動方式の液晶セルを用い、60℃の恒温環境下、周波数60Hzで±5Vの交流電圧を120時間印加した。その後、液晶セルの画素電極と対向電極との間をショートさせた状態にし、そのまま室温に一日放置した。
放置の後、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、電圧無印加の状態でバックライトを点灯させておき、透過光の輝度が最も小さくなるように液晶セルの配置角度を調整した。そして、第1画素の第2領域が最も暗くなる角度から第1領域が最も暗くなる角度まで液晶セルを回転させたときの回転角度を角度Δとして算出した。第2画素でも同様に、第2領域と第1領域とを比較し、同様の角度Δを算出した。そして、第1画素で得られた角度Δと第2画素で得られた角度Δの平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果を下記表5に示す。さらに、25℃で24時間静置ありとなしの場合での角度Δの差異(以下、変化値(X)ともいう。)も下記表5に示す。なお、変化値(X)は、下記式を用いて算出した。
変化値(X)=A-B
A:25℃で24時間静置した液晶配向剤を用いて作製した液晶セルの角度Δ
B:25℃で24時間静置していない液晶配向剤を用いて作製した液晶セルの角度Δ
この変化値(X)の値が小さい、若しくは、マイナスの値である場合、アミド交換により生じる液晶配向性の悪化が抑制される、又は液晶配向性が良化することを意味する。
[Evaluation of afterimage caused by long-term AC driving (evaluation of afterimage caused by orientation)]
Using the liquid crystal cell of the FFS driving system prepared above, an AC voltage of ±5 V at a frequency of 60 Hz was applied for 120 hours in a constant temperature environment of 60° C. Thereafter, the pixel electrode and the counter electrode of the liquid crystal cell were shorted, and the liquid crystal cell was left at room temperature for one day.
After leaving it, the liquid crystal cell was placed between two polarizing plates arranged so that the polarization axes were perpendicular to each other, and the backlight was turned on in a state where no voltage was applied, and the arrangement angle of the liquid crystal cell was adjusted so that the brightness of the transmitted light was minimized. Then, the rotation angle when the liquid crystal cell was rotated from the angle at which the second region of the first pixel was the darkest to the angle at which the first region was the darkest was calculated as angle Δ 1. Similarly, for the second pixel, the second region was compared with the first region, and a similar angle Δ 2 was calculated. Then, the average value of the angle Δ 1 obtained for the first pixel and the angle Δ 2 obtained for the second pixel was calculated as the angle Δ of the liquid crystal cell, and the results are shown in Table 5 below. Furthermore, the difference in angle Δ between the case where the liquid crystal cell was left standing at 25° C. for 24 hours and the case where the liquid crystal cell was not left standing at 25° C. (hereinafter, also referred to as change value (X)) is also shown in Table 5 below. The change value (X) was calculated using the following formula.
Change value (X) = A - B
A: Angle Δ of a liquid crystal cell prepared using a liquid crystal alignment agent left at 25° C. for 24 hours
B: Angle Δ of a liquid crystal cell prepared using a liquid crystal alignment agent that has not been left at 25° C. for 24 hours
When the change value (X) is small or a negative value, it means that the deterioration of the liquid crystal alignment caused by the amide exchange is suppressed, or the liquid crystal alignment is improved.

Figure 2024070838000030
Figure 2024070838000030

本発明の実施例である例19~24及び例27~例34は、比較例である例25~26及び例35~36に対して、変化値(X)が小さい、若しくは、マイナスの値となることが確認された。つまり、本発明の液晶配向剤を用いることにより、アミド交換反応により生じる液晶配向性の悪化を抑制できる、又は液晶配向性が維持される、若しくは良化されることが確認された。
<例37>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例1で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を8.67g、合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-5)を6.97g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを11.28g、PGMEを2.00g、BCSを8.00g加え、更に添加剤Aを0.21g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-10)を得た。
It was confirmed that the change value (X) of Examples 19 to 24 and Examples 27 to 34, which are the working examples of the present invention, was smaller or had a negative value compared to the comparative examples of Examples 25 to 26 and Examples 35 to 36. In other words, it was confirmed that by using the liquid crystal aligning agent of the present invention, the deterioration of liquid crystal alignment caused by the amide exchange reaction can be suppressed, or the liquid crystal alignment can be maintained or improved.
<Example 37>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 8.67 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 1, 6.97 g of the polyamic acid solution (PAA-5) obtained in Synthesis Example 5, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 11.28 g of NMP, 2.00 g of PGME, 8.00 g of BCS, and 0.21 g of additive A were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-10).

<例38>
上記例37と同様の方法で液晶配向剤(AL-10)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-10-24h)を得た。
<Example 38>
A liquid crystal aligning agent (AL-10) was prepared in the same manner as in Example 37, and then the obtained liquid crystal aligning agent was left to stand at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-10-24h).

<例39>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例1で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を8.67g、合成例6で得られたポリアミック酸溶液(PAA-6)を6.97g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを11.28g、PGMEを2.00g、BCSを8.00g加え、更に添加剤Aを0.21g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-11)を得た。
<Example 39>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 8.67 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 1, 6.97 g of the polyamic acid solution (PAA-6) obtained in Synthesis Example 6, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 11.28 g of NMP, 2.00 g of PGME, 8.00 g of BCS, and 0.21 g of additive A were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-11).

<例40>
上記例39と同様の方法で液晶配向剤(AL-11)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-11-24h)を得た。
<Example 40>
A liquid crystal aligning agent (AL-11) was prepared in the same manner as in Example 39, and then the obtained liquid crystal aligning agent was left standing at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-11-24h).

<例41>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例1で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を6.93g、合成例8で得られたポリアミック酸溶液(PAA-8)を12.48g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを7.47g、PGMEを2.00g、BCSを8.00g加え、更に添加剤Aを0.21g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-12)を得た。
<Example 41>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 6.93 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 1, 12.48 g of the polyamic acid solution (PAA-8) obtained in Synthesis Example 8, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 7.47 g of NMP, 2.00 g of PGME, 8.00 g of BCS, and 0.21 g of additive A were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-12).

<例42>
上記例41と同様の方法で液晶配向剤(AL-12)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-12-24h)を得た。
<Example 42>
A liquid crystal aligning agent (AL-12) was prepared in the same manner as in Example 41, and then the obtained liquid crystal aligning agent was left to stand at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-12-24h).

<例43>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例9で得られたポリアミック酸溶液(PAA-9)を5.20g、合成例2で得られたポリアミック酸溶液(PAA-2)を14.56g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを7.20g、PGMEを2.00g、BCSを8.00g加え、更に添加剤Aを0.21g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-13)を得た。
<Example 43>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 5.20 g of the polyamic acid solution (PAA-9) obtained in Synthesis Example 9, 14.56 g of the polyamic acid solution (PAA-2) obtained in Synthesis Example 2, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 7.20 g of NMP, 2.00 g of PGME, 8.00 g of BCS, and 0.21 g of additive A were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-13).

<例44>
上記例43と同様の方法で液晶配向剤(AL-13)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-13-24h)を得た。
<Example 44>
A liquid crystal aligning agent (AL-13) was prepared in the same manner as in Example 43, and then the obtained liquid crystal aligning agent was left standing at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-13-24h).

<例45>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例1で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を8.67g、合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-5)を6.97g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを13.28g、BCSを8.00g加え、更に添加剤Aを0.21g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-14)を得た。
<Example 45>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 8.67 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 1, 6.97 g of the polyamic acid solution (PAA-5) obtained in Synthesis Example 5, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 13.28 g of NMP, 8.00 g of BCS, and 0.21 g of additive A were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-14).

<例46>
上記例45と同様の方法で液晶配向剤(AL-14)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-14-24h)を得た。
<Example 46>
After preparing a liquid crystal aligning agent (AL-14) in the same manner as in Example 45, the obtained liquid crystal aligning agent was left at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-14-24h).

<例47>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例1で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を8.67g、合成例6で得られたポリアミック酸溶液(PAA-6)を6.97g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを13.28g、BCSを8.00g加え、更に添加剤Aを0.21g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-15)を得た。
<Example 47>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 8.67 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 1, 6.97 g of the polyamic acid solution (PAA-6) obtained in Synthesis Example 6, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 13.28 g of NMP, 8.00 g of BCS, and 0.21 g of additive A were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-15).

<例48>
上記例47と同様の方法で液晶配向剤(AL-15)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-15-24h)を得た。
<Example 48>
A liquid crystal aligning agent (AL-15) was prepared in the same manner as in Example 47, and then the obtained liquid crystal aligning agent was left to stand at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-15-24h).

<例49>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例1で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を6.93g、合成例8で得られたポリアミック酸溶液(PAA-8)を12.48g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを9.47g、BCSを8.00g加え、更に添加剤Aを0.21g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-16)を得た。
<Example 49>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 6.93 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 1, 12.48 g of the polyamic acid solution (PAA-8) obtained in Synthesis Example 8, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 9.47 g of NMP, 8.00 g of BCS, and 0.21 g of additive A were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-16).

<例50>
上記例47と同様の方法で液晶配向剤(AL-16)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-16-24h)を得た。
<Example 50>
After preparing a liquid crystal alignment agent (AL-16) in the same manner as in Example 47, the obtained liquid crystal alignment agent was left at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-16-24h).

<例51>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例9で得られたポリアミック酸溶液(PAA-9)を5.20g、合成例2で得られたポリアミック酸溶液(PAA-2)を14.56g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを9.20g、BCSを8.00g加え、更に添加剤Aを0.21g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-17)を得た。
<Example 51>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 5.20 g of the polyamic acid solution (PAA-9) obtained in Synthesis Example 9, 14.56 g of the polyamic acid solution (PAA-2) obtained in Synthesis Example 2, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 9.20 g of NMP, 8.00 g of BCS, and 0.21 g of additive A were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-17).

<例52>
上記例51と同様の方法で液晶配向剤(AL-17)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-17-24h)を得た。
<Example 52>
A liquid crystal aligning agent (AL-17) was prepared in the same manner as in Example 51, and then the obtained liquid crystal aligning agent was left to stand at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-17-24h).

<例53>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例7で得られたポリアミック酸溶液(PAA-7)を5.20g、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA-4)を12.13g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを9.55g、ELを2.00g、BCSを8.00g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-18)を得た。
<Example 53>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 5.20 g of the polyamic acid solution (PAA-7) obtained in Synthesis Example 7, 12.13 g of the polyamic acid solution (PAA-4) obtained in Synthesis Example 4, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 9.55 g of NMP, 2.00 g of EL, and 8.00 g of BCS were added and stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-18).

<例54>
上記例53と同様の方法で液晶配向剤(AL-18)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-18-24h)を得た。
<Example 54>
A liquid crystal aligning agent (AL-18) was prepared in the same manner as in Example 53, and then the obtained liquid crystal aligning agent was left to stand at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-18-24h).

<例55>
撹拌子を入った50mL三角フラスコに、合成例7で得られたポリアミック酸溶液(PAA-7)を2.00g、合成例8で得られたポリアミック酸溶液(PAA-8)を9.60g、添加剤Bの1質量%NMP溶液を1.20g、NMPを2.20g、ELを1.00g、BCSを4.00g加え、マグネチックスターラーで30分撹拌し、液晶配向剤(AL-19)を得た。
<Example 55>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 2.00 g of the polyamic acid solution (PAA-7) obtained in Synthesis Example 7, 9.60 g of the polyamic acid solution (PAA-8) obtained in Synthesis Example 8, 1.20 g of a 1 mass% NMP solution of additive B, 2.20 g of NMP, 1.00 g of EL, and 4.00 g of BCS were added and stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-19).

<例56>
上記例55と同様の方法で液晶配向剤(AL-19)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-19-24h)を得た。
<Example 56>
A liquid crystal aligning agent (AL-19) was prepared in the same manner as in Example 55, and then the obtained liquid crystal aligning agent was left standing at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-19-24h).

<例57>
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例7で得られたポリアミック酸溶液(PAA-7)を5.20g、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA-4)を12.13g、添加剤BのNMP1.0質量%溶液を2.08g、AD-1のNMP10質量%溶液を1.04g、NMPを11.55g、BCSを8.00g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、液晶配向剤(AL-20)を得た。
<Example 57>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 5.20 g of the polyamic acid solution (PAA-7) obtained in Synthesis Example 7, 12.13 g of the polyamic acid solution (PAA-4) obtained in Synthesis Example 4, 2.08 g of a 1.0 mass% NMP solution of additive B, 1.04 g of a 10 mass% NMP solution of AD-1, 11.55 g of NMP, and 8.00 g of BCS were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-20).

<例58>
上記例57と同様の方法で液晶配向剤(AL-20)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-20-24h)を得た。
<Example 58>
After preparing a liquid crystal aligning agent (AL-20) in the same manner as in Example 57, the obtained liquid crystal aligning agent was left at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-20-24h).

<例59>
撹拌子を入った50mL三角フラスコに、合成例7で得られたポリアミック酸溶液(PAA-7)を2.00g、合成例8で得られたポリアミック酸溶液(PAA-8)を9.60g、添加剤Bの1質量%NMP溶液を1.20g、NMPを3.20g、BCSを4.00g加え、マグネチックスターラーで30分撹拌し、液晶配向剤(AL-21)を得た。
<Example 59>
In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 2.00 g of the polyamic acid solution (PAA-7) obtained in Synthesis Example 7, 9.60 g of the polyamic acid solution (PAA-8) obtained in Synthesis Example 8, 1.20 g of a 1 mass % NMP solution of additive B, 3.20 g of NMP, and 4.00 g of BCS were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-21).

<例60>
上記例59と同様の方法で液晶配向剤(AL-21)を調製した後、得られた液晶配向剤を25℃にて24時間静置し、液晶配向剤(AL-21-24h)を得た。
<Example 60>
After preparing a liquid crystal alignment agent (AL-21) in the same manner as in Example 59, the obtained liquid crystal alignment agent was left at 25° C. for 24 hours to obtain a liquid crystal alignment agent (AL-21-24h).

例37~60で得られた液晶配向剤の第一の重合体、第二の重合体、(C)成分の種類及び(C)成分の比率は、下記表6のとおりである。
下記の例において、例37~44及び例53~例56は、本発明の実施例であり、例45~52及び例57~60は比較例である。
表中、(C)成分の括弧内の数値は、各液晶配向剤の総量100質量部に対する、各化合物の含有量(質量部)を表す。
The first polymer, the second polymer, the type of component (C) and the ratio of component (C) of the liquid crystal aligning agents obtained in Examples 37 to 60 are as shown in Table 6 below.
In the following examples, Examples 37-44 and Examples 53-56 are examples of the present invention, and Examples 45-52 and Examples 57-60 are comparative examples.
In the table, the numerical values in parentheses for the component (C) indicate the content (parts by mass) of each compound relative to 100 parts by mass of the total amount of each liquid crystal aligning agent.

Figure 2024070838000031
Figure 2024070838000031

[FFS駆動方式の液晶セルの作製(光配向処理)]
(例61~76)
上記例37~52で調製した液晶配向剤(AL-10)~(AL-17)及び(AL-10-24h)~(AL-17-24h)を用い、紫外線の照射量を以下の表7に記載の条件とした以外は、上記例19~26に記載の方法と同一の方法を用いて、FFS駆動方式の液晶セルを作成した。下記の作製例において、例61~68は、本発明の実施例であり、例69~76は比較例である。
[Fabrication of FFS driving type liquid crystal cell (photo-alignment treatment)]
(Examples 61 to 76)
Using the liquid crystal alignment agents (AL-10) to (AL-17) and (AL-10-24h) to (AL-17-24h) prepared in the above Examples 37 to 52, and except that the amount of ultraviolet light irradiation was set under the conditions shown in the following Table 7, liquid crystal cells of the FFS driving mode were prepared using the same method as that described in the above Examples 19 to 26. In the following preparation examples, Examples 61 to 68 are examples of the present invention, and Examples 69 to 76 are comparative examples.

Figure 2024070838000032
Figure 2024070838000032

[FFS駆動方式の液晶セルの作製(ラビング配向処理)]
(例77~84)
上記例53~60で調製した液晶配向剤(AL-18)~(AL-21)及び(AL-18-24h)~(AL-21-24h)を用いた以外は、上記例27~36に記載の方法と同一の方法を用いて、FFS駆動方式の液晶セルを作成した。なお、液晶セルの作製に用いた液晶配向剤及び配向処理方法を、表8に示す。下記の作製例において、例77~80は、本発明の実施例であり、例81~84は比較例である。
[Fabrication of FFS driving type liquid crystal cell (rubbing alignment treatment)]
(Examples 77 to 84)
A liquid crystal cell of the FFS driving mode was prepared using the same method as that described in the above Examples 27 to 36, except that the liquid crystal alignment agents (AL-18) to (AL-21) and (AL-18-24h) to (AL-21-24h) prepared in the above Examples 53 to 60 were used. The liquid crystal alignment agents and alignment treatment methods used in the preparation of the liquid crystal cells are shown in Table 8. In the following preparation examples, Examples 77 to 80 are examples of the present invention, and Examples 81 to 84 are comparative examples.

Figure 2024070838000033
Figure 2024070838000033

[長期交流駆動による残像評価(配向由来の残像評価)]
上記例61~例84で作製した液晶セルを用いて、上記に記載と同様の方法で、長期交流駆動による残像評価を実施した。結果を表9に示す。
[Evaluation of afterimage caused by long-term AC driving (evaluation of afterimage caused by orientation)]
Using the liquid crystal cells prepared in Examples 61 to 84, evaluation of afterimages due to long-term AC driving was carried out in the same manner as described above. The results are shown in Table 9.

Figure 2024070838000034
Figure 2024070838000034

本発明の実施例である例61~68及び例77~例80は、比較例である例69~76及び例81~84に対して、変化値(X)が小さいことが確認された。つまり、本発明の液晶配向剤を用いることにより、アミド交換反応により生じる液晶配向性の悪化を抑制できる、又は液晶配向性が維持される、若しくは良化されることが確認された。 It was confirmed that Examples 61 to 68 and Examples 77 to 80, which are working examples of the present invention, had smaller change values (X) than Examples 69 to 76 and Examples 81 to 84, which are comparative examples. In other words, it was confirmed that by using the liquid crystal aligning agent of the present invention, it is possible to suppress the deterioration of liquid crystal alignment caused by the amide exchange reaction, or to maintain or improve the liquid crystal alignment.

Claims (15)

2種類以上の重合体を含有する重合体成分(P)、及び(C)成分を含有する液晶配向剤であって、
前記重合体成分(P)が、以下の条件(i)~(iii)の少なくとも一つを満たし、
(C)成分の含有量が、液晶配向剤中の全成分を100質量%とした場合、0.1質量%以上、且つ、11質量%未満である、前記液晶配向剤。
(i)1種以上の構造単位を有し、下記式(A1)で表される構造単位(a1)を有するポリイミド前駆体(A)を2種類以上含む、重合体成分(P1)。
(ii)前記ポリイミド前駆体(A)と異なる重合体であって、1種以上の構造単位を有し、下記式(B1)で表される構造単位(b1)を有するポリイミド前駆体(B)を2種類以上含む、重合体成分(P2)。
(iii)前記ポリイミド前駆体(A)と、前記ポリイミド前駆体(B)と、を含む、重合体成分(P3)。
Figure 2024070838000035
(式(A1)において、Xa1は下記式(Xa1-1)~(Xa1-8)からなる群から選ばれる4価の有機基を表し、Ya1は2価の有機基を表す。)
Figure 2024070838000036
(式(Xa1-1)~(Xa1-3)において、RからR15はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアルケニル基、炭素数2~6のアルキニル基、フッ素原子を含有する炭素数1~6の1価の有機基、又はフェニル基を表し、同一でも異なってもよい。*は結合手を表す。)
Figure 2024070838000037
(式(B1)において、Xb1は炭素数6~30の芳香族基を有する4価の有機基を表し、Xb1と結合するカルボニル炭素の少なくとも一つはXb1の芳香族基と結合する。Yb1は2価の有機基を表す。)
(C)成分:ヒドロキシ基を1~2つ有する炭素数1~5の化合物(C)。
A liquid crystal aligning agent containing a polymer component (P) containing two or more types of polymers and a component (C),
The polymer component (P) satisfies at least one of the following conditions (i) to (iii):
The liquid crystal aligning agent, wherein the content of the component (C) is 0.1% by mass or more and less than 11% by mass, when the total amount of all components in the liquid crystal aligning agent is 100% by mass.
(i) A polymer component (P1) having one or more types of structural units and including two or more types of polyimide precursors (A) having a structural unit (a1) represented by the following formula (A1):
(ii) A polymer component (P2) which is a polymer different from the polyimide precursor (A), has one or more types of structural units, and contains two or more types of polyimide precursors (B) having a structural unit (b1) represented by the following formula (B1):
(iii) A polymer component (P3) containing the polyimide precursor (A) and the polyimide precursor (B).
Figure 2024070838000035
In formula (A1), X a1 represents a tetravalent organic group selected from the group consisting of the following formulas (Xa1-1) to (Xa1-8), and Y a1 represents a divalent organic group.
Figure 2024070838000036
(In formulas (Xa1-1) to (Xa1-3), R 1 to R 15 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms, a monovalent organic group having 1 to 6 carbon atoms containing a fluorine atom, or a phenyl group, and may be the same or different. * represents a bond.)
Figure 2024070838000037
(In formula (B1), X b1 represents a tetravalent organic group having an aromatic group having 6 to 30 carbon atoms, and at least one of the carbonyl carbons bonded to X b1 is bonded to the aromatic group of X b1 . Y b1 represents a divalent organic group.)
Component (C): A compound (C) having 1 to 5 carbon atoms and 1 or 2 hydroxy groups.
前記(C)成分が、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、tert-ブチルアルコール、1-ブタノール、sec-ブチルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、及びエチルラクテートから選ばれる少なくとも1種類の化合物である、請求項1に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein the component (C) is at least one compound selected from methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, tert-butyl alcohol, 1-butanol, sec-butyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether, and ethyl lactate. 前記式(A1)において、Xa1が上記式(Xa1-1)で表される4価の有機基である、請求項1又は2に記載の液晶配向剤。 3. The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein in the formula (A1), X a1 is a tetravalent organic group represented by the formula (Xa1-1). 前記式(A1)において、Xa1が下記式(Xa1-1-1)~(Xa1-1-5)からなる群から選ばれる4価の有機基である、請求項1又は2に記載の液晶配向剤。
Figure 2024070838000038
(*は結合手を表す。)
3. The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein in the formula (A1), X a1 is a tetravalent organic group selected from the group consisting of the following formulae (Xa1-1-1) to (Xa1-1-5):
Figure 2024070838000038
(* represents a bond.)
前記式(A1)において、Ya1が下記式(3)~(4)からなる群から選ばれる2価の有機基である、請求項1又は2に記載の液晶配向剤。
Figure 2024070838000039
(式(3)及び(4)において、R、R、及びR4’は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、保護されてもよいアミノ基、チオール基、ニトロ基、リン酸基、又は炭素数1~20の1価の有機基を表す。
は、エステル結合、アミド結合、チオエステル結合、又は炭素数2~20の2価の有機基を表す。但し、1,4-フェニレン基、該フェニレン基上の水素原子の1~4つがR、及びR4’で置換されている2価の有機基、又はこれらの2価の有機基同士が連結した2価の有機基を除く。
a3、a4、及びa4’は、それぞれ独立して0~4の整数である。
aは、1~4の整数である。b及びcはそれぞれ独立して1~2の整数である。R、R、R4’が複数存在する場合、R、R、及びR4’の構造は同一でも異なってもよい。a3、a4、及びa4’が複数存在する場合、それぞれ同一でも異なっていてもよい。*は結合手を表す。)
3. The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein, in the formula (A1), Y a1 is a divalent organic group selected from the group consisting of the following formulas (3) to (4):
Figure 2024070838000039
In formulas (3) and (4), R 3 , R 4 , and R 4′ each independently represent a halogen atom, a hydroxy group, an optionally protected amino group, a thiol group, a nitro group, a phosphate group, or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
A4 represents an ester bond, an amide bond, a thioester bond, or a divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms, except for a 1,4-phenylene group, a divalent organic group in which 1 to 4 hydrogen atoms on the phenylene group are substituted with R4 and R4' , or a divalent organic group in which these divalent organic groups are linked to each other.
a3, a4, and a4' each independently represents an integer of 0 to 4.
a is an integer of 1 to 4. b and c are each independently an integer of 1 to 2. When a plurality of R 3 , R 4 , and R 4' are present, the structures of R 3 , R 4 , and R 4' may be the same or different. When a plurality of a3, a4, and a4' are present, they may be the same or different. * represents a bond.
前記式(B1)において、Xb1が下記式(Xb1-1)~(Xb1-13)からなる群から選ばれる4価の有機基である、請求項1又は2に記載の液晶配向剤。
Figure 2024070838000040
(*は結合手を表す。)
3. The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein in the formula (B1), X b1 is a tetravalent organic group selected from the group consisting of the following formulae (X b1 -1) to (X b1 -13):
Figure 2024070838000040
(* represents a bond.)
前記式(B1)において、Xb1が、前記式(Xb1-1)~(Xb1-7)からなる群から選ばれる4価の有機基である、請求項1又は2に記載の液晶配向剤。 3. The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein in the formula (B1), X b1 is a tetravalent organic group selected from the group consisting of the formulas (X b1 -1) to (X b1 -7). 請求項1~7のいずれか1項に記載の液晶配向剤から得られる液晶配向膜。 A liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1 to 7. 下記の工程(1)~(3)を含む、液晶配向膜の製造方法。
工程(1):請求項1~7のいずれか1項に記載の液晶配向剤を基板上に塗布する工程
工程(2):塗布した前記液晶配向剤を焼成する工程
工程(3):工程(2)で得られた前記膜に配向処理する工程
A method for producing a liquid crystal alignment film, comprising the following steps (1) to (3):
Step (1): A step of applying the liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1 to 7 onto a substrate; Step (2): A step of baking the applied liquid crystal alignment agent; Step (3): A step of performing an alignment treatment on the film obtained in step (2).
前記配向処理が、光配向処理である、請求項9に記載の液晶配向膜の製造方法。 The method for producing a liquid crystal alignment film according to claim 9, wherein the alignment treatment is a photoalignment treatment. 工程(3)の後に、更に下記の焼成工程を含む、請求項10に記載の液晶配向膜の製造方法。
焼成工程:150℃~300℃で焼成する工程。
The method for producing a liquid crystal alignment film according to claim 10, further comprising the following baking step after the step (3):
Firing step: A step of firing at 150°C to 300°C.
請求項9~11のいずれか1項に記載の液晶配向膜の製造方法により形成された、液晶配向膜。 A liquid crystal alignment film formed by the method for producing a liquid crystal alignment film according to any one of claims 9 to 11. 請求項8に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。 A liquid crystal display element comprising the liquid crystal alignment film according to claim 8. 請求項12に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。 A liquid crystal display element comprising the liquid crystal alignment film according to claim 12. 請求項8又は12に記載の液晶配向膜を形成することを含む、液晶表示素子の製造方法。 A method for manufacturing a liquid crystal display element, comprising forming a liquid crystal alignment film according to claim 8 or 12.
JP2023190785A 2022-11-11 2023-11-08 Liquid crystal orientation agent, liquid crystal orientation film, and liquid crystal display element Pending JP2024070838A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211411120 2022-11-11
CN202211411120.1 2022-11-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024070838A true JP2024070838A (en) 2024-05-23

Family

ID=91003053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023190785A Pending JP2024070838A (en) 2022-11-11 2023-11-08 Liquid crystal orientation agent, liquid crystal orientation film, and liquid crystal display element

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2024070838A (en)
KR (1) KR20240069646A (en)
CN (1) CN118027990A (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5654228B2 (en) 2009-11-13 2015-01-14 株式会社ジャパンディスプレイ Liquid crystal display device and method of manufacturing liquid crystal display device
TWI518116B (en) 2010-10-28 2016-01-21 Nissan Chemical Ind Ltd Liquid crystal aligning agent, and liquid crystal alignment film
KR102420194B1 (en) 2014-10-20 2022-07-12 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using same

Also Published As

Publication number Publication date
CN118027990A (en) 2024-05-14
KR20240069646A (en) 2024-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10948780B2 (en) Liquid crystal element and method of producing the same
JP2024059669A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display device using the same
WO2022176680A1 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
WO2022270287A1 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP7559816B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
WO2021193078A1 (en) Liquid crystal aligning agent for optical alignment methods, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element
JP2024070838A (en) Liquid crystal orientation agent, liquid crystal orientation film, and liquid crystal display element
WO2024111498A1 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP2024091548A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
WO2024142964A1 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
WO2024162336A1 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
TW202037716A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element
JP7302744B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
WO2022190896A1 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element
WO2024029576A1 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
WO2024204521A1 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal display element, and methods for manufacturing same
TWI858879B (en) Liquid crystal alignment agent for photo-alignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element
WO2022181311A1 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element
TWI859005B (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element
JP7544138B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
WO2024154728A1 (en) Liquid crystal display element and method for manufacturing same
JP7315106B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element
TW202438650A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
TW202434706A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element
TW202436598A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231213