JP4032405B2 - Liquid crystal alignment agent - Google Patents
Liquid crystal alignment agent Download PDFInfo
- Publication number
- JP4032405B2 JP4032405B2 JP05513299A JP5513299A JP4032405B2 JP 4032405 B2 JP4032405 B2 JP 4032405B2 JP 05513299 A JP05513299 A JP 05513299A JP 5513299 A JP5513299 A JP 5513299A JP 4032405 B2 JP4032405 B2 JP 4032405B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- polyamic acid
- polyimide
- mol
- polymer
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N c1ccccc1 Chemical compound c1ccccc1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular 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
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶配向剤に関する。さらに詳しくは、透明性に優れた液晶配向膜を形成し得る液晶配向剤に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、透明導電膜を介して液晶配向膜が表面に形成されている2枚の基板の間に、正の誘電異方性を有するネマティック型液晶の層を形成してサンドイッチ構造のセルとし、前記液晶分子の長軸が一方の基板から他方の基板に向かって連続的に90度捻れるようにしたTN(Twisted Nematic)型液晶セルを有するTN型液晶表示素子が知られている。
【0003】
また、カイラル剤の添加によって当該液晶分子の長軸が基板間で180度以上にわたって連続的に捻れる状態を達成させ、これにより生じる複屈折効果を利用したSTN(Super Twisted Nematic)型液晶表示素子も存在する。さらに最近においては、対向する基板間に負の誘電異方性を有するホメオトロピック配向状態のネマチック液晶層や螺旋軸が基板法線と平行状態にあるコレステリック液晶層を形成させ、それらの液晶層中に色素を添加したゲスト−ホスト型の反射型液晶表示素子も開発されている。これらの液晶表示素子における液晶の配向は、通常、ラビング処理が施された液晶配向膜により発現される。ここに、液晶表示素子を構成する液晶配向膜の材料としては、従来よりポリイミド、ポリアミドおよびポリエステルなどが知られている。特にポリイミドは、耐熱性、液晶との親和性、機械的強度などに優れているため多くの液晶表示素子に使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような液晶表示素子に用いられる液晶配向剤は、従来は芳香環を有するモノマーを多量に用いて合成されたポリアミック酸およびこれを脱水閉環して得られる構造を有するポリイミドを用いて作製されてきた。
芳香環を多量に含むポリマーは耐熱性に優れ剛直になる一方で、短波長光の吸光度が高く、着色するために透明性に劣る。このために芳香環を多量に含むポリマーを用いて配向膜を形成し液晶表示素子を作製すると、光の吸収が生じるために着色して色彩の美しい画像を得ることができなかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような実状を鑑み、透明性に優れた液晶配向剤を提供することを目的としてなされたものである。
本発明の他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。
【0006】
本発明の上記目的および利点は、本発明によれば、下記式(A)で表わされる繰返し単位からなるポリアミック酸および/または下記式(B)で表わされる繰返し単位からなるポリイミドを含有しかつ前記ポリアミック酸およびポリイミド中に存在する芳香環量がポリマーの全重量に対して20重量%以下であることを特徴とする、液晶配向剤。
【化11】
(式中、Rは4価の脂肪族基であり、そしてR 1 は2価の脂肪族基と2価の芳香族基からなる2価の有機基である。)
によって達成される。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明で用いられるポリアミック酸は、下記式(A)で表される繰り返し単位からなるポリマーである。また本発明で用いられるポリイミドは、下記式(B)で表される繰り返し単位からなるポリマーである。
【0008】
【化1】
(式中、Rは4価の脂肪族基であり、そしてR 1 は2価の脂肪族基と2価の芳香族基からなる2価の有機基である。)
【0009】
上記式(A)および式(B)中、4価の脂肪族基は、鎖状であっても環状であってもよい。本発明で用いられるポリアミック酸および/またはポリイミドは、ポリマー中の全芳香環量がポリマー全重量に対して20重量%以下である。ポリマー中の全芳香環量を減少させることでポリマーの吸光度を下げ、透明性に優れた配向膜を得ることができる。
【0010】
芳香環の具体例としては、ベンゼン環;ナフタレン環、アントラセン環などの縮合ベンゼン環;ピリジン環、フラン環などの複素環などが挙げられる。
本発明におけるポリマー中の芳香環量は、ポリマー中の芳香環の分子量(芳香環に結合された有機基の分子量は含まない)をポリマー全体の分子量で割った値として求められる。
例えば、ポリマー中の芳香環部分が
【0011】
【化2】
で表わされる場合、芳香環の分子量はメチル基を除いた部分の分子量75となる。
【0012】
本発明で用いられるポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを、開環重付加させて得られる。また、本発明で用いられるポリイミドは、当該ポリアミック酸を脱水閉環させて得られる。従って、本発明で用いられるポリアミック酸および/またはポリイミドの合成には、芳香環を有さない脂肪族テトラカルボン酸二無水物および/または脂肪族ジアミン化合物が用いられる。
【0013】
[テトラカルボン酸二無水物]
上記ポリアミック酸の合成に用いられる芳香環を有さない脂肪族のテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジクロロ−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2−酢酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、シス−3,7−ジブチルシクロオクタ−1,5−ジエン−1,2,5,6−テトラカルボン酸二無水物、下記式(I)および(II)で表される化合物を挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
【0014】
【化3】
(式中、R1およびR3は、脂肪族環を有する2価の有機基を示し、R2およびR4は、水素原子またはアルキル基を示し、複数存在するR2およびR4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
【0015】
これらのうち、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸二無水物、シス−3,7−ジブチルシクロオクタ−1,5−ジエン−1,2,5,6−テトラカルボン酸二無水物が好ましい。また特に好ましいものとして、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、シス−3,7−ジブチルシクロオクタ−1,5−ジエン−1,2,5,6−テトラカルボン酸二無水物を挙げることができる。これらは単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0018】
[ジアミン化合物]
上記ポリアミック酸の合成に用いられる、芳香環を有さない脂肪族のジアミン化合物としては、例えば、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、4,4−ジアミノヘプタメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミン;1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、1,3−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、1’,3’−シクロヘキサンビス(エチル−1−アミン)、1’,3’−シクロヘキサンビス(エチル−2−アミン)、1’,3’−シクロヘキサンビス(プロピル−1−アミン)、1’,3’−シクロヘキサンビス(プロピル−2−アミン)、1’,3’−シクロヘキサンビス(プロピル−3−アミン)、1,2−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、1’,2’−シクロヘキサンビス(エチル−1−アミン)、1’,2’−シクロヘキサンビス(エチル−2−アミン)、1’,2’−シクロヘキサンビス(プロピル−1−アミン)、1’,2’−シクロヘキサンビス(プロピル−2−アミン)、1’,2’−シクロヘキサンビス(プロピル−3−アミン)、1,4−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、1’,4’−シクロヘキサンビス(エチル−1−アミン)、1’,4’−シクロヘキサンビス(エチル−2−アミン)、1’,4’−シクロヘキサンビス(プロピル−1−アミン)、1’,4’−シクロヘキサンビス(プロピル−2−アミン)、1’,4’−シクロヘキサンビス(プロピル−3−アミン)、トリシクロ[6.2.1.02,7]−ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、2,3−ノルボルナンビス(メチルアミン)、2,5−ノルボルナンビス(メチルアミン)、2,6−ノルボルナンビス(メチルアミン)、2,7−ノルボルナンビス(メチルアミン)などの脂環式ジアミン;下記式(III)で表されるジアミノオルガノシロキサンを挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
【0019】
【化5】
(式中、R9は炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基を示し、複数存在するR9は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、pは1〜3の整数であり、qは1〜20の整数である。)
【0020】
これらのうち、好ましいものとしては脂環式ジアミンが挙げられ、中でも1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、1,3−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、1’,3’−シクロヘキサンビス(エチル−1−アミン)、1’,3’−シクロヘキサンビス(エチル−2−アミン)、1’,3’−シクロヘキサンビス(プロピル−1−アミン)、1’,3’−シクロヘキサンビス(プロピル−2−アミン)、1’,3’−シクロヘキサンビス(プロピル−3−アミン)、1,2−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、1’,2’−シクロヘキサンビス(エチル−1−アミン)、1’,2’−シクロヘキサンビス(エチル−2−アミン)、1’,2’−シクロヘキサンビス(プロピル−1−アミン)、1’,2’−シクロヘキサンビス(プロピル−2−アミン)、1’,2’−シクロヘキサンビス(プロピル−3−アミン)、1,4−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、1’,4’−シクロヘキサンビス(エチル−1−アミン)、1’,4’−シクロヘキサンビス(エチル−2−アミン)、1’,4’−シクロヘキサンビス(プロピル−1−アミン)、1’,4’−シクロヘキサンビス(プロピル−2−アミン)、1’,4’−シクロヘキサンビス(プロピル−3−アミン)、2,3−ノルボルナンビス(メチルアミン)、2,5−ノルボルナンビス(メチルアミン)、2,6−ノルボルナンビス(メチルアミン)、2,7−ノルボルナンビス(メチルアミン)、トリシクロ[6.2.1.02,7]−ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)などが挙げられる。
【0021】
またポリマー中の全芳香環量がポリマー全重量に対して20%以下となる組成内で上記の脂肪族ジアミン化合物と併用される芳香族ジアミン化合物としては、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、1,1−メタキシリレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,5−ジアミノナフタレン、3,3−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、5−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−10−ヒドロアントラセン、2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジメトキシビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、1,4,4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,4’−ビス[(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキシ]−オクタフルオロビフェニルなどの芳香族ジアミン;
【0022】
2,3−ジアミノピリジン、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、5,6−ジアミノ−2,3−ジシアノピラジン、5,6−ジアミノ−2,4−ジヒドロキシピリミジン、2,4−ジアミノ−6−ジメチルアミノ−1,3,5−トリアジン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、2,4−ジアミノ−6−イソプロポキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メトキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−フェニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−1,3,5−トリアジン、4,6−ジアミノ−2−ビニル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−5−フェニルチアゾール、2,6−ジアミノプリン、5,6−ジアミノ−1,3−ジメチルウラシル、3,5−ジアミノ−1,2,4−トリアゾール、6,9−ジアミノ−2−エトキシアクリジンラクテート、3,8−ジアミノ−6−フェニルフェナントリジン、1,4−ジアミノピペラジン、3,6−ジアミノアクリジン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルアミンおよび下記式(IV)〜(V)で表される化合物などの、分子内に2つの1級アミノ基および該1級アミノ基以外の窒素原子を有するジアミン;
【0023】
【化6】
(式中、R5は、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジンおよびピペラジンから選ばれる窒素原子を含む環構造を有する1価の有機基を示しそしてXは2価の有機基を示す。)
【0024】
【化7】
(式中、R6は、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジンおよびピペラジンから選ばれる窒素原子を含む環構造を有する2価の有機基を示しそしてXは2価の有機基を示す。但し複数存在するXは、同一でも異なっていてもよい。)
【0025】
下記式(VI)で表されるモノ置換フェニレンジアミン類;
【化8】
(式中、R7は、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−および−CO−から選ばれる2価の有機基を示し、R8は、ステロイド骨格、トリフルオロメチル基およびフルオロ基から選ばれる基を有する1価の有機基または炭素数6〜30のアルキル基を示す。)
【0026】
下記式(9)〜(21)で表される化合物などを挙げることができる。これらのジアミン化合物は、単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
【化9】
【0027】
【化10】
(式中、yは2〜12の整数でありそしてzは1〜5の整数である。)
【0028】
<ポリアミック酸>
ポリアミック酸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化合物の使用割合は、ジアミン化合物に含まれるアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2〜2当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは0.6〜1.4当量となる割合である。
ポリアミック酸の合成反応は、有機溶媒中において、通常−20〜150℃、好ましくは0〜100℃の温度条件下で行われる。ここで、有機溶媒としては、原料となるジアミン化合物およびテトラカルボン酸二無水物と合成されるポリアミック酸をともに溶解できるものであれば特に制限はなく、好ましいものとして例えばN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリドン、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどの非プロトン系極性溶媒;m−クレゾール、キシレノール、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノール系溶媒を例示することができる。また、有機溶媒の使用量(a)は、通常、テトラカルボン酸二無水物およびジアミン化合物の総量(b)が反応溶液の全量(a+b)に対して0.1〜30重量%になるような量であることが好ましい。
【0029】
なお、前記有機溶媒には、ポリアミック酸の貧溶媒であるアルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類などを、生成するポリアミック酸が析出しない範囲で併用することができる。かかる貧溶媒の具体例としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、乳酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、ジエチルエーテル、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−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−i−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロルベンゼン、o−ジクロルベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジアセトンアルコール、炭酸プロピレン、プロピレングリコールモノエチルエーテル、 プロピレングリコールモノプロピルエーテル、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モノメチルエーテル、α−ピネンなどを挙げることができる。
【0030】
以上のようにして、ポリアミック酸を溶解してなる反応溶液が得られる。そして、この反応溶液を大量の貧溶媒中に注いで析出物を得、この析出物を減圧下乾燥することによりポリアミック酸を得ることができる。また、このポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解させ、次いで貧溶媒で析出させる工程を1回または数回行うことにより、ポリアミック酸を精製することができる。
【0031】
<ポリイミド>
本発明の液晶配向剤を構成するポリイミドは、上記ポリアミック酸を脱水閉環することにより調製することができる。本発明で用いられるポリイミドは、イミド化率が低いものであってもよい。ここで、「イミド化率」とは、重合体におけるアミック酸を形成してなる繰返し単位とイミド環を形成してなる繰り返し単位の総数に対する、イミド環を形成してなる繰り返し単位の数の割合を%で表したものとする。このとき、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。脱水閉環反応の条件を調整することにより、イミド化率を調整することができる。
【0032】
ポリアミック酸の脱水閉環は、(i)ポリアミック酸を加熱する方法により、または(ii)ポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行われる。
上記(i)のポリアミック酸を加熱する方法における反応温度は、好ましくは100〜300℃とされ、より好ましくは150〜250℃とされる。反応温度が100℃未満では脱水閉環反応が十分に進行し難く、反応温度が300℃を超えると得られるイミド化重合体の分子量が低下することがある。
【0033】
一方、上記(ii)のポリアミック酸の溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加する方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸の繰り返し単位1モルに対して0.01〜20モルとするのが好ましい。また、脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミンなどの3級アミンを用いることができる。しかし、これらに限定されるものではない。脱水閉環触媒の使用量は、使用する脱水剤1モルに対して0.01〜10モルとするのが好ましい。なお、脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。そして、脱水閉環反応の反応温度は、通常0〜180℃、好ましくは10〜150℃とされる。また、このようにして得られる反応溶液に対し、ポリアミック酸の精製方法と同様の操作を行うことにより、ポリイミドを精製することができる。
【0034】
<液晶配向剤>
本発明の液晶配向剤は、上記ポリアミック酸および/またはポリイミドが、通常、有機溶媒中に溶解含有されて構成される。
本発明の液晶配向剤を構成する有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成反応に用いられるものとして例示した溶媒を挙げることができる。また、ポリアミック酸の合成反応の際に併用することができるものとして例示した貧溶媒も適宜選択して併用することができる。
【0035】
本発明の液晶配向剤における固形分濃度は、粘性、揮発性などを考慮して選択されるが、好ましくは1〜10重量%の範囲とされる。すなわち、本発明の液晶配向剤は、基板表面に塗布され、液晶配向膜となる塗膜が形成されるが、固形分濃度が1重量%未満である場合には、この塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜を得難い。固形分濃度が10重量%を超える場合には、塗膜の膜厚が過大となって良好な液晶配向膜を得難く、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が劣り易くなる。また、本発明の液晶配向剤を調製する際の温度は、好ましくは、0℃〜200℃、より好ましくは20℃〜60℃である。
【0036】
本発明の液晶配向剤には、基板表面に対する接着性を向上させる観点から、官能性シラン含有化合物またはエポキシ基含有化合物が含有されていてもよい。かかる官能性シラン含有化合物としては、例えば3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシランなどを挙げることができる。
【0037】
また、エポキシ基含有化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−4、4’−ジアミノジフェニルメタンなどを好ましいものとして挙げることができる。これら官能性シラン含有化合物やエポキシ基含有化合物の配合割合は、重合体100重量部に対して、好ましくは、40重量部以下、より好ましくは0.1〜30重量部である。
【0038】
<液晶表示素子>
本発明の液晶配向剤を用いて得られる液晶表示素子は、例えば次の方法によって製造することができる。
(1)パターニングされた透明導電膜が設けられている基板の一面に、本発明の液晶配向剤を例えばロールコーター法、スピンナー法、印刷法などの方法によって塗布し、次いで、塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。ここに、基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネートなどのプラスチックからなる透明基板を用いることができる。基板の一面に設けられる透明導電膜としては、酸化スズ(SnO2 )からなるNESA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム−酸化スズ(In2O3−SnO2)からなるITO膜などを用いることができる。これらの透明導電膜のパターニングには、フォト・エッチング法や予めマスクを用いる方法が用いられる。液晶配向剤の塗布に際しては、基板表面および透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良好にするために、基板の該表面に、官能性シラン含有化合物、官能性チタン含有化合物などを予め塗布することもできる。液晶配向剤塗布後の加熱温度は、好ましくは80〜300℃とされ、より好ましくは120〜250℃とされる。なお、ポリアミック酸を含有する本発明の液晶配向剤は、塗布後に有機溶媒を除去することによって配向膜となる塗膜を形成するが、さらに加熱することによって脱水閉環を進行させ、よりイミド化された塗膜とすることもできる。形成される塗膜の膜厚は、好ましくは0.001〜1μmであり、より好ましくは0.005〜0.5μmである。
【0039】
(2)形成された塗膜面を、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦るラビング処理を行う。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。
また、本発明の液晶配向剤により形成された液晶配向膜に、例えば特開平6−222366号公報や特開平6−281937号公報に示されているような、紫外線を部分的に照射することによってプレチルト角を変化させるような処理、あるいは特開平5−107544号公報に示されているような、ラビング処理を施した液晶配向膜表面にレジスト膜を部分的に形成し、先のラビング処理と異なる方向にラビング処理を行った後にレジスト膜を除去して、液晶配向膜の液晶配向能を変化させるような処理を行うことによって、液晶表示素子の視界特性を改善することが可能である。
【0040】
(3)上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を2枚作製し、それぞれの液晶配向膜におけるラビング方向が直交または逆平行となるように、2枚の基板を、間隙(セルギャップ)を介して対向配置し、2枚の基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填し、注入孔を封止して液晶セルを構成する。そして、液晶セルの外表面、すなわち、液晶セルを構成するそれぞれの基板の他面側に、偏光板を、その偏光方向が当該基板の一面に形成された液晶配向膜のラビング方向と一致または直交するように貼り合わせることにより、液晶表示素子が得られる。
【0041】
ここに、シール剤としては、例えば硬化剤およびスペーサーとしての酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂などを用いることができる。
液晶としては、ネマティック型液晶を挙げることができ、例えばシッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶などを用いることができる。また、これらの液晶に、例えばコレスチルクロライド、コレステリルノナエート、コレステリルカーボネートなどのコレステリック型液晶や商品名「C−15」「CB−15」(メルク社製)として販売されているようなカイラル剤などを添加して使用することもできる。
また、液晶セルの外表面に貼り合わされる偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながら、ヨウ素を吸収させたH膜と称される偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板またはH膜そのものからなる偏光板を挙げることができる。
【0042】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
本明細書の実施例および比較例の液晶配向膜の透明性、並びに作製した液晶表示素子の電圧保持率は以下の方法により評価した。
【0043】
(液晶配向膜の透明性)
石英基板に液晶配向膜を形成し、254nm光の透過率測定により評価し、50%以上を○、50%未満を×とした。
なお、測定装置にはHITACHI U−2010形分光光度計(日立製作所(株)製)を用いた。
(液晶表示素子の電圧保持率)
60℃の高温槽中に液晶表示素子を1ヶ月間放置し、放置後の液晶表示素子の電圧保持率(フレーム周期16.7ms)を「VHR−1」(東陽テクニカ社製)を用いて測定した。
【0044】
合成例1
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)、ジアミン化合物として4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)210.37g(1.0モル)を、N−メチル−2−ピロリドン4500gに溶解させ、60℃で6時間反応させた。次いで、反応溶液を大過剰のメチルアルコールに注いで反応生成物を沈澱させた。その後、メチルアルコールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させることにより、対数粘度0.90dl/g、イミド化率0%のポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−1)」とする。)410gを得た。得られたポリアミック酸30gをN−メチル−2−ピロリドン570gに溶解させ、ピリジン23.4gおよび無水酢酸18.1gを添加し110℃で4時間脱水閉環させ、上記と同様にして沈殿、洗浄、減圧を行い、対数粘度0.85dl/g、イミド化率100%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−1)」とする。)17.5gを得た。
【0045】
合成例2
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)、ジアミン化合物として4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)105.19g(0.5モル)およびp−フェニレンジアミン54.07g(0.5モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.93dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−2)」とする。)365gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−2)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.82dl/g、イミド化率99%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−2)」とする。)18.0gを得た。
【0046】
合成例3
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)、ジアミン化合物として4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)189.33g(0.9モル)および4,4’−メチレンジアニリン19.83g(0.1モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.96dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−3)」とする。)415gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−3)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.85dl/g、イミド化率94%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−3)」とする。)17.6gを得た。
【0047】
合成例4
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)、ジアミン化合物として4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)105.19g(0.5モル)、4,4’−メチレンジアニリン39.65g(0.2モル)およびp−フェニレンジアミン32.44g(0.3モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.89dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−4)」とする。)360gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−3)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.77dl/g、イミド化率96%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−4)」とする。)17.6gを得た。
【0048】
合成例5
テトラカルボン酸酸二無水物として、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)とジアミン化合物として1,4-ジアミノシクロヘキサン114.19g(1モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.91dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−5)」とする。)311gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−5)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.81dl/g、イミド化率100%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−5)」とする。)18.4gを得た。
【0049】
合成例6
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)、ジアミン化合物として1,4-ジアミノシクロヘキサン57.10g(0.5モル)およびp−フェニレンジアミン54.07g(0.5モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.93dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−6)」とする。)302gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−6)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.86dl/g、イミド化率97%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−6)」とする。)18.3gを得た。
【0050】
合成例7
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)、ジアミン化合物として1,4-ジアミノシクロヘキサン102.77g(0.9モル)および4,4’−メチレンジアニリン19.83g(0.1モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.92dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−7)」とする。)318gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−7)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.85dl/g、イミド化率95%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−7)」とする。)17.8gを得た。
【0051】
合成例8
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)、ジアミン化合物として1,4-ジアミノシクロヘキサン57.10g(0.5モル)、4,4’−メチレンジアニリン39.65g(0.2モル)およびp−フェニレンジアミン32.44g(0.3モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.90dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−8)」とする。)322gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−8)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.79dl/g、イミド化率94%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−8)」とする。)17.8gを得た。
【0052】
合成例9
テトラカルボン酸酸二無水物として、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)とジアミン化合物として2,5−ノルボルナンビス(メチルアミン)154.25g(1モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.88dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−9)」とする。)359gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−9)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.82dl/g、イミド化率95%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−9)」とする。)18.0gを得た。
【0053】
合成例10
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)、ジアミン化合物として2,5−ノルボルナンビス(メチルアミン)77.13g(0.5モル)およびp−フェニレンジアミン54.07g(0.5モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.90dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−10)」とする。)327gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−10)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.81dl/g、イミド化率97%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−10)」とする。)17.6gを得た。
【0054】
合成例11
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)、ジアミン化合物として2,5−ノルボルナンビス(メチルアミン)138.82g(0.9モル)および4,4’−メチレンジアニリン19.83g(0.1モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.88dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−11)」とする。)321gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−11)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.81dl/g、イミド化率92%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−11)」とする。)17.5gを得た。
【0055】
合成例12
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)、ジアミン化合物として2,5−ノルボルナンビス(メチルアミン)77.13g(0.5モル)、4,4’−メチレンジアニリン39.65g(0.2モル)およびp−フェニレンジアミン32.44g(0.3モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.88dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−12)」とする。)349gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−12)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.75dl/g、イミド化率96%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−12)」とする。)17.2gを得た。
【0056】
合成例13
テトラカルボン酸酸二無水物として、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)とジアミン化合物として1,3−シクロヘキサンビス(メチルアミン)142.25g(1モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.85dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−13)」とする。)324gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−13)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.77dl/g、イミド化率95%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−13)」とする。)17.5gを得た。
【0057】
合成例14
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)、ジアミン化合物として1,3−シクロヘキサンビス(メチルアミン)71.13g(0.5モル)およびp−フェニレンジアミン54.07g(0.5モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.90dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−14)」とする。)310gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−14)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.81dl/g、イミド化率97%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−14)」とする。)17.2gを得た。
【0058】
合成例15
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)、ジアミン化合物として1,3−シクロヘキサンビス(メチルアミン)128.03g(0.9モル)および4,4’−メチレンジアニリン19.83g(0.1モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.79dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−15)」とする。)351gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−15)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.72dl/g、イミド化率92%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−15)」とする。)17.0gを得た。
【0059】
合成例16
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224.17g(1モル)、ジアミン化合物として1,3−シクロヘキサンビス(メチルアミン)71.13g(0.5モル)、4,4’−メチレンジアニリン39.65g(0.2モル)およびp−フェニレンジアミン32.44g(0.3モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.88dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−16)」とする。)343gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−16)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.70dl/g、イミド化率94%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−16)」とする。)17.0gを得た。
【0060】
合成例17
テトラカルボン酸二無水物としてシス−3,7−ジブチルシクロオクタ−1,5−ジエン−1,2,5,6−テトラカルボン酸二無水物360.44g(1モル)、ジアミン化合物として4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)105.19g(0.5モル)、p−フェニレンジアミン54.07g(0.5モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.79dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−17)」とする。)482gを得た。
その後ポリアミック酸(Aa−1)に代えてポリアミック酸(Aa−17)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.72dl/g、イミド化率99%のポリイミド(これを「ポリイミド(Ab−17)」とする。)17.5gを得た。
【0061】
比較合成例1
テトラカルボン酸酸二無水物として、ピロメリット酸無水物218.12g(1モル)とジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン108.14g(1モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が1.95dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−17)」とする。)276gを得た。
【0062】
比較合成例2
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物112.09g(0.5モル)およびピロメリット酸無水物109.06g(0.5モル)、ジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン108.14g(1.0モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度が0.83dl/gのポリアミック酸(これを「ポリアミック酸(Aa−18)」とする。)300gを得た。
【0063】
参考例1
(1)液晶配向剤の調製:
合成例1で得られたポリイミド(Aa−1)4gを、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン20gとγ−ブチロラクトン76gとの混合溶剤に溶解させて、固形分濃度4重量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターで濾過して本発明の液晶配向剤を調製した。
(2) 厚さ1.5mmの石英基板上に、上記のようにして調製された本発明の液晶配向剤をスピンナーを用いて塗布し、180℃で1時間乾燥することにより乾燥膜厚800オングストロームの塗膜を形成した。作製された塗膜の254nm光の透過率測定を行った。結果を表1に示す。
【0064】
(3)液晶表示素子の作製:
▲1▼ 厚さ1mmのガラス基板の一面に設けられたITO膜からなる透明導電膜上に、上記のようにして調製された本発明の液晶配向剤をスピンナーを用いて塗布し、180℃で1時間乾燥することにより乾燥膜厚800オングストロームの塗膜を形成した。
▲2▼ 形成された塗膜面を、ナイロン製の布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンを用いてラビング処理を行い、液晶配向膜とした。ここに、ラビング処理条件は、ロールの回転数400rpm、ステージの移動速度3cm/秒、毛足押し込み長さ0.4mmとした。
▲3▼ 上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を2枚作製し、それぞれの基板の外縁部に、直径17μmの酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂系接着剤をスクリーン印刷法により塗布した後、それぞれの液晶配向膜におけるラビング方向が逆平行となるように2枚の基板を間隙を介して対向配置し、外縁部同士を当接させて圧着して接着剤を硬化させた。
▲4▼ 基板の表面および外縁部の接着剤により区画されたセルギャップ内に、ネマティック型液晶「MLC−2001」(メルク社製)を注入充填し、次いで、注入孔をエポキシ系接着剤で封止して液晶セルを構成し、電圧保持率を測定した。結果を表1に示す。
【0065】
実施例1〜26および参考例1〜8
合成例1〜16で得られたポリアミック酸(Aa−2〜Aa−16)、ポリイミド(Ab−1〜Ab−16)を用い、実施例1と同様にして本発明の液晶配向剤を調製した。次いで、このようにして調製された液晶配向剤を用い、参考例1と同様にして液晶配向膜の透明性、液晶表示素子の電圧保持率を評価した。結果を表1に示す。
【0066】
比較例1〜2
合成例17〜18で得られたポリアミック酸(Aa−17,18)を用い、参考例1と同様にして、比較用の液晶配向剤を調製した。次いで、このようにして調製された液晶配向剤を用い、参考例1と同様にして液晶配向膜の透明性、液晶表示素子の電圧保持率を評価した。結果を表1に示す。
【0067】
【表1】
【0068】
【発明の効果】
本発明によれば、透明性の優れた液晶配向膜を形成することができる液晶配向剤を提供することができる。
本発明の液晶配向剤により形成される液晶配向膜は、TN型およびSTN型のみならずゲストホスト型液晶表示素子など種々の透過型、反射型液晶表示素子を構成するために好適に使用することができる。また、当該液晶配向膜を備えた液晶表示素子は、画質に優れ、種々の装置に有効に使用することができ、例えば卓上計算機、腕時計、計数表示板、モバイルコンピュータなどの表示装置として好適に用いることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal aligning agent. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal alignment agent that can form a liquid crystal alignment film having excellent transparency.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a cell of a sandwich structure is formed by forming a nematic liquid crystal layer having positive dielectric anisotropy between two substrates having a liquid crystal alignment film formed on the surface via a transparent conductive film, There is known a TN liquid crystal display element having a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal cell in which the major axis of liquid crystal molecules is continuously twisted by 90 degrees from one substrate toward the other substrate.
[0003]
Further, the addition of a chiral agent achieves a state in which the major axis of the liquid crystal molecules is continuously twisted between the substrates by 180 degrees or more, and an STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display element utilizing the birefringence effect generated thereby. Is also present. More recently, a homeotropically aligned nematic liquid crystal layer having negative dielectric anisotropy between opposing substrates and a cholesteric liquid crystal layer in which the helical axis is parallel to the substrate normal are formed. A guest-host type reflective liquid crystal display element in which a dye is added to the above has also been developed. The alignment of the liquid crystal in these liquid crystal display elements is usually expressed by a liquid crystal alignment film subjected to a rubbing treatment. Here, as a material for the liquid crystal alignment film constituting the liquid crystal display element, polyimide, polyamide, polyester, and the like are conventionally known. In particular, polyimide is used in many liquid crystal display elements because of its excellent heat resistance, affinity with liquid crystals, mechanical strength, and the like.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
A liquid crystal aligning agent used for such a liquid crystal display element has been conventionally produced using a polyamic acid synthesized using a large amount of a monomer having an aromatic ring and a polyimide having a structure obtained by dehydrating and closing the same. It was.
A polymer containing a large amount of an aromatic ring has excellent heat resistance and becomes rigid, while it has a high absorbance for short-wavelength light and is inferior in transparency because it is colored. For this reason, when an alignment film is formed using a polymer containing a large amount of aromatic rings to produce a liquid crystal display element, light absorption occurs, so that a colored image with a beautiful color cannot be obtained.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made for the purpose of providing a liquid crystal aligning agent excellent in transparency in view of the actual situation as described above.
Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.
[0006]
The above objects and advantages of the present invention are in accordance with the present invention.A polyamic acid comprising a repeating unit represented by the following formula (A) and / or a polyimide comprising a repeating unit represented by the following formula (B), and the polyamic acid and polyimideThe amount of aromatic rings present in the total weight of the polymer20% By weightRukoA liquid crystal aligning agent characterized by the above.
Embedded image
Wherein R is a tetravalent aliphatic group and R 1 Is a divalent organic group comprising a divalent aliphatic group and a divalent aromatic group. )
Achieved by:
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The polyamic acid used in the present invention is a repeating unit represented by the following formula (A)KaraIs a polymerTheMoreover, the polyimide used by this invention is a repeating unit represented by a following formula (B).KaraIs a polymerThe
[0008]
[Chemical 1]
Wherein R is a tetravalent aliphatic group, andR 1 Consists of a divalent aliphatic group and a divalent aromatic groupIt is a divalent organic group. )
[0009]
In the above formulas (A) and (B), the tetravalent aliphatic group may be a chain or a ring. In the polyamic acid and / or polyimide used in the present invention, the total aromatic ring amount in the polymer is based on the total weight of the polymer.20% By weight or less. By reducing the total amount of aromatic rings in the polymer, the absorbance of the polymer can be lowered, and an alignment film excellent in transparency can be obtained.
[0010]
Specific examples of the aromatic ring include a benzene ring; a condensed benzene ring such as a naphthalene ring and an anthracene ring; a heterocyclic ring such as a pyridine ring and a furan ring.
The amount of the aromatic ring in the polymer in the present invention is determined as a value obtained by dividing the molecular weight of the aromatic ring in the polymer (not including the molecular weight of the organic group bonded to the aromatic ring) by the molecular weight of the entire polymer.
For example, the aromatic ring part in the polymer
[0011]
[Chemical formula 2]
, The molecular weight of the aromatic ring is the molecular weight 75 of the portion excluding the methyl group.
[0012]
The polyamic acid used in the present invention is obtained by ring-opening polyaddition of a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound. The polyimide used in the present invention is obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid. Therefore, for the synthesis of the polyamic acid and / or polyimide used in the present invention, an aliphatic tetracarboxylic dianhydride and / or an aliphatic diamine compound having no aromatic ring is used.
[0013]
[Tetracarboxylic dianhydride]
Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride having no aromatic ring used for the synthesis of the polyamic acid include butanetetracarboxylic dianhydride and 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride. 1,2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3- Dichloro-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3 , 4-Cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride, 2,3, 5-Tricarboxycyclopentyl acetate Water, 3,5,6-tricarboxynorbornane-2-acetic acid dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] -oct-7-ene -2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, cis-3,7-dibutylcycloocta-1,5-diene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride, Mention may be made of the compounds represented by I) and (II). These may be used alone or in combination of two or more.
[0014]
[Chemical Formula 3]
(Wherein R1And RThreeRepresents a divalent organic group having an aliphatic ring, R2And RFourRepresents a hydrogen atom or an alkyl group, and a plurality of R2And RFourMay be the same or different. )
[0015]
Of these, butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofural) -3-methyl-3- Cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride and cis-3,7-dibutylcycloocta-1,5-diene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride are preferred. Particularly preferred are 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5- Mention may be made of tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride and cis-3,7-dibutylcycloocta-1,5-diene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride. These can be used alone or in combination of two or more.
[0018]
[Diamine compound]
Examples of the aliphatic diamine compound having no aromatic ring used for the synthesis of the polyamic acid include 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, and octamethylene. Aliphatic diamines such as diamine, nonamethylenediamine, 4,4-diaminoheptamethylenediamine; 1,2-diaminocyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, isophorone diamine, tetrahydrodicyclopentadieny Range amine, hexahydro-4,7-methanoin danylene dimethylene diamine, 1,3-cyclohexanebis (methylamine), 1 ', 3'-cyclohexanebis (ethyl-1-amine), 1', 3'-cyclohexane Screw (Echi -2-amine), 1 ′, 3′-cyclohexanebis (propyl-1-amine), 1 ′, 3′-cyclohexanebis (propyl-2-amine), 1 ′, 3′-cyclohexanebis (propyl-3) -Amine), 1,2-cyclohexanebis (methylamine), 1 ', 2'-cyclohexanebis (ethyl-1-amine), 1', 2'-cyclohexanebis (ethyl-2-amine), 1 ', 2′-cyclohexanebis (propyl-1-amine), 1 ′, 2′-cyclohexanebis (propyl-2-amine), 1 ′, 2′-cyclohexanebis (propyl-3-amine), 1,4-cyclohexane Bis (methylamine), 1 ′, 4′-cyclohexanebis (ethyl-1-amine), 1 ′, 4′-cyclohexanebis (ethyl-2-amine), 1 ′, 4′-cyclohexane Scan (propyl-1-amine), 1 ', 4'-cyclohexane bis (propyl-2-amine), 1', 4'-cyclohexane bis (propyl-3-amine), tricyclo [6.2.1.02,7] -Undecylenedimethyldiamine, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 2,3-norbornanebis (methylamine), 2,5-norbornanebis (methylamine), 2,6-norbornanebis (methylamine), Examples thereof include alicyclic diamines such as 2,7-norbornanebis (methylamine); diaminoorganosiloxanes represented by the following formula (III). These may be used alone or in combination of two or more.
[0019]
[Chemical formula 5]
(Wherein R9Represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms and a plurality of R9May be the same or different, p is an integer of 1 to 3, and q is an integer of 1 to 20. )
[0020]
Among these, preferred are alicyclic diamines, among which 1,2-diaminocyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, isophorone diamine, tetrahydrodicyclopentadienylenediamine, Hexahydro-4,7-methanoin danylene dimethylene diamine, 1,3-cyclohexanebis (methylamine), 1 ', 3'-cyclohexanebis (ethyl-1-amine), 1', 3'-cyclohexanebis (ethyl) -2-amine), 1 ′, 3′-cyclohexanebis (propyl-1-amine), 1 ′, 3′-cyclohexanebis (propyl-2-amine), 1 ′, 3′-cyclohexanebis (propyl-3) -Amine), 1,2-cyclohexanebis (methylamine), 1 ', 2'-cyclohexanebis Ethyl-1-amine), 1 ′, 2′-cyclohexanebis (ethyl-2-amine), 1 ′, 2′-cyclohexanebis (propyl-1-amine), 1 ′, 2′-cyclohexanebis (propyl- 2-amine), 1 ′, 2′-cyclohexanebis (propyl-3-amine), 1,4-cyclohexanebis (methylamine), 1 ′, 4′-cyclohexanebis (ethyl-1-amine), 1 ′ , 4′-cyclohexanebis (ethyl-2-amine), 1 ′, 4′-cyclohexanebis (propyl-1-amine), 1 ′, 4′-cyclohexanebis (propyl-2-amine), 1 ′, 4 '-Cyclohexanebis (propyl-3-amine), 2,3-norbornanebis (methylamine), 2,5-norbornanebis (methylamine), 2,6-norbornanebis (methylamine) Emissions), 2,7 Noruborunanbisu (methylamine), tricyclo [6.2.1.02,7] -Undecylenedimethyldiamine, 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) and the like.
[0021]
The total aromatic ring content in the polymer is based on the total weight of the polymer.20% In combination with the above aliphatic diamine compounds within the compositionBe doneExamples of the aromatic diamine compound include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, and 4,4′-. Diaminodiphenyl sulfone, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 1,1-metaxylylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 1,5-diaminonaphthalene, 3,3-dimethyl-4 , 4′-diaminobiphenyl, 5-amino-1- (4′-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, 6-amino-1- (4′-aminophenyl) -1,3,3- Trimethylindane, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminobenzophenone, 3,4'-dia Nobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2 , 2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) -10-hydroanthracene, 2,7-diaminofluorene, 4,4′- Methylene-bis (2-chloroaniline), 2,2 ′, 5,5′-tetrachloro-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-dic B-4,4′-diamino-5,5′-dimethoxybiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 1,4,4 ′-(p-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 4, 4 ′-(m-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 2,2′-bis [4- (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 4,4′-diamino-2,2 ′ Aromatic diamines such as -bis (trifluoromethyl) biphenyl, 4,4'-bis [(4-amino-2-trifluoromethyl) phenoxy] -octafluorobiphenyl;
[0022]
2,3-diaminopyridine, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 5,6-diamino-2,3-dicyanopyrazine, 5,6-diamino-2,4 -Dihydroxypyrimidine, 2,4-diamino-6-dimethylamino-1,3,5-triazine, 1,4-bis (3-aminopropyl) piperazine, 2,4-diamino-6-isopropoxy-1,3 , 5-triazine, 2,4-diamino-6-methoxy-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-phenyl-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-methyl -S-triazine, 2,4-diamino-1,3,5-triazine, 4,6-diamino-2-vinyl-s-triazine, 2,4-diamino-5-phenylthiazole, 2,6-diaminopurine 5,6-diamino-1,3 Dimethyluracil, 3,5-diamino-1,2,4-triazole, 6,9-diamino-2-ethoxyacridine lactate, 3,8-diamino-6-phenylphenanthridine, 1,4-diaminopiperazine, 3, , 6-diaminoacridine, bis (4-aminophenyl) phenylamine, and compounds represented by the following formulas (IV) to (V), and the like. A diamine having a nitrogen atom;
[0023]
[Chemical 6]
(Wherein RFiveRepresents a monovalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from pyridine, pyrimidine, triazine, piperidine and piperazine, and X represents a divalent organic group. )
[0024]
[Chemical 7]
(Wherein R6Represents a divalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from pyridine, pyrimidine, triazine, piperidine and piperazine, and X represents a divalent organic group. However, a plurality of Xs may be the same or different. )
[0025]
Mono-substituted phenylenediamines represented by the following formula (VI);
[Chemical 8]
(Wherein R7Represents a divalent organic group selected from —O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH— and —CO—, and R8Represents a monovalent organic group having a group selected from a steroid skeleton, a trifluoromethyl group and a fluoro group, or an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms. )
[0026]
Examples thereof include compounds represented by the following formulas (9) to (21). These diamine compounds can be used alone or in combination of two or more.
[Chemical 9]
[0027]
Embedded image
(Wherein y is an integer from 2 to 12 and z is an integer from 1 to 5)
[0028]
<Polyamic acid>
The ratio of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound used in the polyamic acid synthesis reaction is such that the acid anhydride group of tetracarboxylic dianhydride is 0.1 equivalent to 1 equivalent of amino group contained in the diamine compound. A ratio of 2 to 2 equivalents is preferable, and a ratio of 0.6 to 1.4 equivalents is more preferable.
The synthetic reaction of polyamic acid is usually carried out in an organic solvent under a temperature condition of -20 to 150 ° C, preferably 0 to 100 ° C. Here, the organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve both the raw material diamine compound and tetracarboxylic dianhydride and the synthesized polyamic acid, and preferred examples thereof include N-methyl-2-pyrrolidone. Aprotic polar solvents such as N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidone, γ-butyrolactone, tetramethylurea, hexamethylphosphortriamide; -Phenol solvents such as cresol, xylenol, phenol, halogenated phenol can be exemplified. The amount of organic solvent used (a) is usually such that the total amount (b) of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound is 0.1 to 30% by weight based on the total amount (a + b) of the reaction solution. An amount is preferred.
[0029]
For the organic solvent, alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, etc., which are poor solvents for polyamic acid, are used in combination as long as the polyamic acid to be produced does not precipitate. be able to. Specific examples of such poor solvents include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, butyl lactate, Acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, diethyl oxalate, diethyl malonate, diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene Glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-i-propyl ether, ethylene glycol Recall mono-n-butyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, Tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, diacetone alcohol, propylene carbonate, propylene glycol Bruno ethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and the like α- pinene.
[0030]
As described above, a reaction solution obtained by dissolving polyamic acid is obtained. The reaction solution is poured into a large amount of poor solvent to obtain a precipitate, and the precipitate is dried under reduced pressure to obtain a polyamic acid. The polyamic acid can be purified by dissolving the polyamic acid again in an organic solvent and then precipitating with a poor solvent once or several times.
[0031]
<Polyimide>
The polyimide constituting the liquid crystal aligning agent of the present invention can be prepared by dehydrating and ring-closing the polyamic acid. The polyimide used in the present invention may have a low imidization rate. Here, the “imidization rate” is the ratio of the number of repeating units formed with imide rings to the total number of repeating units formed with amic rings and repeating units formed with amic acid in the polymer. Is expressed in%. At this time, a part of the imide ring may be an isoimide ring. The imidation ratio can be adjusted by adjusting the conditions for the dehydration ring-closing reaction.
[0032]
The polyamic acid is dehydrated and closed by (i) a method in which the polyamic acid is heated, or (ii) the polyamic acid is dissolved in an organic solvent, and a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst are added to this solution and heated as necessary. By the method.
The reaction temperature in the method (i) of heating the polyamic acid is preferably 100 to 300 ° C, more preferably 150 to 250 ° C. When the reaction temperature is less than 100 ° C., the dehydration ring-closure reaction does not proceed sufficiently, and when the reaction temperature exceeds 300 ° C., the molecular weight of the imidized polymer obtained may decrease.
[0033]
On the other hand, in the method of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the polyamic acid solution of (ii) above, as the dehydrating agent, for example, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride is used. Can do. The amount of the dehydrating agent used is preferably 0.01 to 20 mol with respect to 1 mol of the polyamic acid repeating unit. Moreover, as a dehydration ring closure catalyst, tertiary amines, such as a pyridine, a collidine, a lutidine, a triethylamine, can be used, for example. However, it is not limited to these. The amount of the dehydration ring closure catalyst used is preferably 0.01 to 10 moles per mole of the dehydrating agent used. In addition, as an organic solvent used for dehydration ring closure reaction, the organic solvent illustrated as what is used for the synthesis | combination of a polyamic acid can be mentioned. And the reaction temperature of dehydration ring closure reaction is 0-180 degreeC normally, Preferably it is 10-150 degreeC. Moreover, a polyimide can be refine | purified by performing operation similar to the purification method of polyamic acid with respect to the reaction solution obtained in this way.
[0034]
<Liquid crystal aligning agent>
The liquid crystal aligning agent of the present invention is usually constituted by dissolving and containing the polyamic acid and / or polyimide in an organic solvent.
As an organic solvent which comprises the liquid crystal aligning agent of this invention, the solvent illustrated as what is used for the synthesis reaction of a polyamic acid can be mentioned. Moreover, the poor solvent illustrated as what can be used together in the case of the synthesis reaction of a polyamic acid can also be selected suitably, and can be used together.
[0035]
The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent of the present invention is selected in consideration of viscosity, volatility, etc., but is preferably in the range of 1 to 10% by weight. That is, the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied to the substrate surface to form a coating film that becomes a liquid crystal alignment film. When the solid content concentration is less than 1% by weight, the coating film thickness is It is too small to obtain a good liquid crystal alignment film. When the solid content concentration exceeds 10% by weight, it is difficult to obtain a good liquid crystal alignment film because the film thickness is excessive, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent is increased, so that the coating properties tend to be inferior. Moreover, the temperature at the time of preparing the liquid crystal aligning agent of this invention, Preferably, it is 0 to 200 degreeC, More preferably, it is 20 to 60 degreeC.
[0036]
The liquid crystal aligning agent of the present invention may contain a functional silane-containing compound or an epoxy group-containing compound from the viewpoint of improving the adhesion to the substrate surface. Examples of such functional silane-containing compounds include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, and N- (2-aminoethyl). -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-amino Propyltrimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl- , 4,7-triazadecane, 10-triethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate N-benzyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N -Bis (oxyethylene) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane, etc. can be mentioned.
[0037]
Examples of the epoxy group-containing compound 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, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetraglycidyl-2,4-hexanediol, N, N, N ′, N ′,-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, N ′, N ′,-tetraglycidyl-4,4′-diaminodi Preferred examples include phenylmethane. The blending ratio of these functional silane-containing compounds and epoxy group-containing compounds is preferably 40 parts by weight or less, more preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer.
[0038]
<Liquid crystal display element>
The liquid crystal display element obtained using the liquid crystal aligning agent of this invention can be manufactured, for example with the following method.
(1) The liquid crystal aligning agent of the present invention is applied to one surface of a substrate provided with a patterned transparent conductive film by a method such as a roll coater method, a spinner method, or a printing method, and then the coated surface is heated. Thus, a coating film is formed. Here, as the substrate, for example, glass such as float glass or soda glass; a transparent substrate made of plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, or polycarbonate can be used. As the transparent conductive film provided on one surface of the substrate, tin oxide (SnO2 NESA film (registered trademark of PPG, USA), indium oxide-tin oxide (In2OThree-SnO2An ITO film made of or the like can be used. For patterning these transparent conductive films, a photo-etching method or a method using a mask in advance is used. When applying the liquid crystal aligning agent, in order to further improve the adhesion between the substrate surface and the transparent conductive film and the coating film, a functional silane-containing compound, a functional titanium-containing compound, or the like is previously applied to the surface of the substrate. You can also The heating temperature after application of the liquid crystal aligning agent is preferably 80 to 300 ° C, more preferably 120 to 250 ° C. In addition, the liquid crystal aligning agent of the present invention containing a polyamic acid forms a coating film that becomes an alignment film by removing the organic solvent after coating, but further proceeds with dehydration ring closure by further heating, and is further imidized. It can also be set as a coating film. The film thickness of the coating film formed is preferably 0.001 to 1 μm, more preferably 0.005 to 0.5 μm.
[0039]
(2) A rubbing process is performed in which the formed coating film surface is rubbed in a certain direction with a roll wound with a cloth made of a fiber such as nylon, rayon, or cotton. Thereby, the orientation ability of a liquid crystal molecule is provided to a coating film, and it becomes a liquid crystal aligning film.
Further, by partially irradiating the liquid crystal alignment film formed of the liquid crystal alignment agent of the present invention with ultraviolet rays as disclosed in, for example, JP-A-6-222366 and JP-A-6-281937. A resist film is partially formed on the surface of the liquid crystal alignment film that has been subjected to a treatment for changing the pretilt angle or a rubbing treatment as disclosed in JP-A-5-107544, which is different from the previous rubbing treatment. The visibility characteristics of the liquid crystal display element can be improved by removing the resist film after performing the rubbing treatment in the direction and changing the liquid crystal alignment ability of the liquid crystal alignment film.
[0040]
(3) Two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed as described above are manufactured, and the two substrates are separated by a gap (cell gap) so that the rubbing directions in the respective liquid crystal alignment films are orthogonal or antiparallel. ), And the periphery of the two substrates are bonded together using a sealant, and liquid crystal is injected and filled in the cell gap defined by the substrate surface and the sealant, and the injection hole is sealed. A liquid crystal cell is constructed. A polarizing plate is disposed on the outer surface of the liquid crystal cell, that is, on the other surface side of each substrate constituting the liquid crystal cell, and the polarization direction thereof coincides with or is orthogonal to the rubbing direction of the liquid crystal alignment film formed on one surface of the substrate. A liquid crystal display element is obtained by pasting together.
[0041]
Here, as the sealing agent, for example, an epoxy resin containing a curing agent and aluminum oxide spheres as a spacer can be used.
Examples of liquid crystals include nematic liquid crystals, such as Schiff base liquid crystals, azoxy liquid crystals, biphenyl liquid crystals, phenyl cyclohexane liquid crystals, ester liquid crystals, terphenyl liquid crystals, biphenyl cyclohexane liquid crystals, pyrimidine liquid crystals, dioxanes. Type liquid crystal, bicyclooctane type liquid crystal, cubane type liquid crystal and the like can be used. Further, for these liquid crystals, for example, cholesteric liquid crystals such as cholestyl chloride, cholesteryl nonate, cholesteryl carbonate, and chiral agents such as those sold under the trade names “C-15” and “CB-15” (manufactured by Merck). Etc. can also be used.
In addition, as a polarizing plate bonded to the outer surface of the liquid crystal cell, a polarizing film or an H film in which a polarizing film called an H film that absorbs iodine is stretched and oriented while sandwiching polyvinyl alcohol with a cellulose acetate protective film. The polarizing plate which consists of itself can be mentioned.
[0042]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
The transparency of the liquid crystal alignment films of Examples and Comparative Examples in this specification and the voltage holding ratio of the produced liquid crystal display elements were evaluated by the following methods.
[0043]
(Transparency of liquid crystal alignment film)
A liquid crystal alignment film was formed on a quartz substrate and evaluated by measuring the transmittance of 254 nm light.
A HITACHI U-2010 spectrophotometer (manufactured by Hitachi, Ltd.) was used as the measuring apparatus.
(Voltage holding ratio of liquid crystal display element)
The liquid crystal display element is left in a high-temperature bath at 60 ° C. for one month, and the voltage holding ratio (frame period 16.7 ms) of the liquid crystal display element after being left is measured using “VHR-1” (manufactured by Toyo Technica). did.
[0044]
Synthesis example 1
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 210.37 g (1.0 mol) of 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine) as a diamine compound Was dissolved in 4500 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacted at 60 ° C. for 6 hours. The reaction solution was then poured into a large excess of methyl alcohol to precipitate the reaction product. Thereafter, it is washed with methyl alcohol and dried at 40 ° C. under reduced pressure for 15 hours to obtain a polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.90 dl / g and an imidization ratio of 0% (this is referred to as “polyamic acid (Aa-1)”). .) 410 g was obtained. 30 g of the resulting polyamic acid was dissolved in 570 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 23.4 g of pyridine and 18.1 g of acetic anhydride were added, and dehydration was carried out at 110 ° C. for 4 hours, followed by precipitation, washing, The pressure was reduced to obtain 17.5 g of a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.85 dl / g and an imidization rate of 100% (hereinafter referred to as “polyimide (Ab-1)”).
[0045]
Synthesis example 2
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 105.19 g (0.5 mol) of 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine) as a diamine compound And a polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.93 dl / g (hereinafter referred to as “polyamic acid (Aa-2)”) except that 54.07 g (0.5 mol) of p-phenylenediamine was used. 365 g was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.82 dl / g and an imidization ratio of 99% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the polyamic acid (Aa-2) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 18.0 g of “polyimide (Ab-2)” was obtained.
[0046]
Synthesis example 3
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 189.33 g (0.9 mol) of 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine) as a diamine compound And 4,4′-methylenedianiline, except that 19.83 g (0.1 mol) was used, and a polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.96 dl / g (referred to as “polyamic acid (Aa -3) ") 415 g was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.85 dl / g and an imidization ratio of 94% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the polyamic acid (Aa-3) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 17.6 g of “polyimide (Ab-3)” was obtained.
[0047]
Synthesis example 4
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 105.19 g (0.5 mol) of 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine) as a diamine compound The logarithmic viscosity was 0.3 as in Synthesis Example 1 except that 39.65 g (0.2 mol) of 4,4′-methylenedianiline and 32.44 g (0.3 mol) of p-phenylenediamine were used. As a result, 360 g of polyamic acid of 89 dl / g (referred to as “polyamic acid (Aa-4)”) was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.77 dl / g and an imidization ratio of 96% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the polyamic acid (Aa-3) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 17.6 g of “polyimide (Ab-4)” was obtained.
[0048]
Synthesis example 5
Except for using 224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 114.19 g (1 mol) of 1,4-diaminocyclohexane as diamine compound In the same manner as in Synthesis Example 1, 311 g of polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.91 dl / g (referred to as “polyamic acid (Aa-5)”) was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.81 dl / g and an imidization ratio of 100% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the polyamic acid (Aa-5) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 18.4 g of “polyimide (Ab-5)” was obtained.
[0049]
Synthesis Example 6
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 57.10 g (0.5 mol) of 1,4-diaminocyclohexane as diamine compound and p-phenylene A polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.93 dl / g (hereinafter referred to as “polyamic acid (Aa-6)”) was used in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 54.07 g (0.5 mol) of diamine was used. 302 g was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.86 dl / g and an imidization ratio of 97% (this was used) except that the polyamic acid (Aa-6) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 18.3 g of “polyimide (Ab-6)” was obtained.
[0050]
Synthesis example 7
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 102.77 g (0.9 mol) of 1,4-diaminocyclohexane as diamine compound and 4,4 A polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.92 dl / g (hereinafter referred to as “polyamic acid (Aa-7)”) was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 19.83 g (0.1 mol) of '-methylenedianiline was used. 318 g was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.85 dl / g and an imidization ratio of 95% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the polyamic acid (Aa-7) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 17.8 g of “polyimide (Ab-7)” was obtained.
[0051]
Synthesis Example 8
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 57.10 g (0.5 mol) of 1,4-diaminocyclohexane as diamine compound, 4,4 A logarithmic viscosity of 0.90 dl / g was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 39.65 g (0.2 mol) of '-methylenedianiline and 32.44 g (0.3 mol) of p-phenylenediamine were used. 322 g of polyamic acid (referred to as “polyamic acid (Aa-8)”) was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.79 dl / g and an imidation ratio of 94% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the polyamic acid (Aa-8) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 17.8 g of “polyimide (Ab-8)” was obtained.
[0052]
Synthesis Example 9
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic acid dianhydride and 154.25 g (1 mol) of 2,5-norbornanebis (methylamine) as a diamine compound In the same manner as in Synthesis Example 1 except that was used, 359 g of polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.88 dl / g (referred to as “polyamic acid (Aa-9)”) was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.82 dl / g and an imidization ratio of 95% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the polyamic acid (Aa-9) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 18.0 g of “polyimide (Ab-9)” was obtained.
[0053]
Synthesis Example 10
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 77.13 g (0.5 mol) of 2,5-norbornanebis (methylamine) as a diamine compound And a polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.90 dl / g (referred to as “polyamic acid (Aa-10)” in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 54.07 g (0.5 mol) of p-phenylenediamine was used. 327 g was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.81 dl / g and an imidization rate of 97% (this was used) except that the polyamic acid (Aa-10) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 17.6 g of “polyimide (Ab-10)” was obtained.
[0054]
Synthesis Example 11
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 138.82 g (0.9 mol) of 2,5-norbornanebis (methylamine) as a diamine compound And 4,4′-methylenedianiline in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 19.83 g (0.1 mol) was used, and a polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.88 dl / g (hereinafter referred to as “polyamic acid (Aa -11) ")) 321 g was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.81 dl / g and an imidization rate of 92% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the polyamic acid (Aa-11) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 17.5 g of “polyimide (Ab-11)” was obtained.
[0055]
Synthesis Example 12
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 77.13 g (0.5 mol) of 2,5-norbornanebis (methylamine) as a diamine compound The logarithmic viscosity was 0.3 as in Synthesis Example 1 except that 39.65 g (0.2 mol) of 4,4′-methylenedianiline and 32.44 g (0.3 mol) of p-phenylenediamine were used. 349 g of 88 dl / g polyamic acid (this is referred to as “polyamic acid (Aa-12)”) was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.75 dl / g and an imidization ratio of 96% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the polyamic acid (Aa-12) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 17.2 g was obtained (referred to as “Polyimide (Ab-12)”).
[0056]
Synthesis Example 13
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic acid dianhydride and 142.25 g (1 mol) of 1,3-cyclohexanebis (methylamine) as a diamine compound In the same manner as in Synthesis Example 1 except that was used, 324 g of a polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.85 dl / g (referred to as “polyamic acid (Aa-13)”) was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.77 dl / g and an imidization ratio of 95% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the polyamic acid (Aa-13) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 17.5 g of “polyimide (Ab-13)” was obtained.
[0057]
Synthesis Example 14
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 71.13 g (0.5 mol) of 1,3-cyclohexanebis (methylamine) as a diamine compound And a polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.90 dl / g (referred to as “polyamic acid (Aa-14)” in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 54.07 g (0.5 mol) of p-phenylenediamine was used. 310 g was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.81 dl / g and an imidization rate of 97% (this was used) except that the polyamic acid (Aa-14) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 17.2 g was obtained (referred to as “polyimide (Ab-14)”).
[0058]
Synthesis Example 15
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 128.03 g (0.9 mol) of 1,3-cyclohexanebis (methylamine) as a diamine compound And 4,4′-methylenedianiline in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 19.83 g (0.1 mol) was used, and a polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.79 dl / g (hereinafter referred to as “polyamic acid (Aa -15) ")) 351 g was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.72 dl / g and an imidization ratio of 92% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the polyamic acid (Aa-15) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 17.0 g of “polyimide (Ab-15)” was obtained.
[0059]
Synthesis Example 16
224.17 g (1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 71.13 g (0.5 mol) of 1,3-cyclohexanebis (methylamine) as a diamine compound The logarithmic viscosity was 0.3 as in Synthesis Example 1 except that 39.65 g (0.2 mol) of 4,4′-methylenedianiline and 32.44 g (0.3 mol) of p-phenylenediamine were used. 343 g of 88 dl / g polyamic acid (this is referred to as “polyamic acid (Aa-16)”) was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.70 dl / g and an imidation ratio of 94% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the polyamic acid (Aa-16) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 17.0 g of “polyimide (Ab-16)” was obtained.
[0060]
Synthesis Example 17
360.44 g (1 mol) of cis-3,7-dibutylcycloocta-1,5-diene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 4,4 as diamine compound The logarithmic viscosity was 0.79 dl in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 105.19 g (0.5 mol) of 4′-methylenebis (cyclohexylamine) and 54.07 g (0.5 mol) of p-phenylenediamine were used. 482 g of / g polyamic acid (referred to as “polyamic acid (Aa-17)”) was obtained.
Thereafter, a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.72 dl / g and an imidization ratio of 99% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the polyamic acid (Aa-17) was used instead of the polyamic acid (Aa-1). 17.5 g of “polyimide (Ab-17)” was obtained.
[0061]
Comparative Synthesis Example 1
The logarithm is the same as in Synthesis Example 1 except that 182.12 g (1 mol) of pyromellitic acid dianhydride is used as tetracarboxylic acid dianhydride and 108.14 g (1 mol) of p-phenylenediamine is used as the diamine compound. 276 g of a polyamic acid having a viscosity of 1.95 dl / g (referred to as “polyamic acid (Aa-17)”) was obtained.
[0062]
Comparative Synthesis Example 2
2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride 112.09 g (0.5 mol) and pyromellitic anhydride 109.06 g (0.5 mol) as tetracarboxylic dianhydride, p- A polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.83 dl / g (hereinafter referred to as “polyamic acid (Aa-18)”) was used in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 108.14 g (1.0 mol) of phenylenediamine was used. ) 300 g was obtained.
[0063]
referenceExample 1
(1) Preparation of liquid crystal aligning agent:
4 g of polyimide (Aa-1) obtained in Synthesis Example 1 is dissolved in a mixed solvent of 20 g of 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone and 76 g of γ-butyrolactone to obtain a solution having a solid content concentration of 4% by weight. It was. This solution was filtered through a filter having a pore diameter of 1 μm to prepare the liquid crystal aligning agent of the present invention.
(2) A liquid crystal aligning agent of the present invention prepared as described above is applied onto a quartz substrate having a thickness of 1.5 mm using a spinner, and dried at 180 ° C. for 1 hour to obtain a dry film thickness of 800 Å. The coating film was formed. The transmittance of 254 nm light of the prepared coating film was measured. The results are shown in Table 1.
[0064]
(3) Production of liquid crystal display element:
(1) The liquid crystal aligning agent of the present invention prepared as described above was applied onto a transparent conductive film made of an ITO film provided on one surface of a glass substrate having a thickness of 1 mm using a spinner at 180 ° C. By drying for 1 hour, a coating film having a dry film thickness of 800 Å was formed.
(2) The formed coating film surface was rubbed using a rubbing machine having a roll around which a nylon cloth was wound to obtain a liquid crystal alignment film. Here, the rubbing treatment conditions were a roll rotation speed of 400 rpm, a stage moving speed of 3 cm / second, and a hair foot pushing length of 0.4 mm.
(3) Two substrates on which a liquid crystal alignment film is formed as described above are prepared, and an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 17 μm is applied to the outer edge of each substrate by a screen printing method. After that, the two substrates were placed facing each other through a gap so that the rubbing directions in the respective liquid crystal alignment films were antiparallel, and the outer edge portions were brought into contact with each other to be pressure-bonded to cure the adhesive.
(4) Nematic liquid crystal “MLC-2001” (manufactured by Merck) is injected and filled into the cell gap defined by the adhesive on the surface and outer edge of the substrate, and then the injection hole is sealed with an epoxy adhesive. The liquid crystal cell was configured to stop, and the voltage holding ratio was measured. The results are shown in Table 1.
[0065]
Example1-26 and Reference Examples 1-8
The liquid crystal aligning agent of this invention was prepared like Example 1 using the polyamic acid (Aa-2 to Aa-16) obtained by the synthesis examples 1-16, and the polyimide (Ab-1 to Ab-16). . Next, using the liquid crystal aligning agent thus prepared,referenceIn the same manner as in Example 1, the transparency of the liquid crystal alignment film and the voltage holding ratio of the liquid crystal display element were evaluated. The results are shown in Table 1.
[0066]
Comparative Examples 1-2
Using the polyamic acid (Aa-17, 18) obtained in Synthesis Examples 17 to 18,referenceIn the same manner as in Example 1, a comparative liquid crystal aligning agent was prepared. Next, using the liquid crystal aligning agent thus prepared,referenceIn the same manner as in Example 1, the transparency of the liquid crystal alignment film and the voltage holding ratio of the liquid crystal display element were evaluated. The results are shown in Table 1.
[0067]
[Table 1]
[0068]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid crystal aligning agent which can form the liquid crystal aligning film excellent in transparency can be provided.
The liquid crystal alignment film formed by the liquid crystal aligning agent of the present invention is preferably used for constituting various transmissive and reflective liquid crystal display elements such as guest-host type liquid crystal display elements as well as TN type and STN type. Can do. Further, the liquid crystal display element provided with the liquid crystal alignment film has excellent image quality and can be effectively used in various devices. For example, the liquid crystal display device is suitably used as a display device such as a desk calculator, a wristwatch, a counting display board, and a mobile computer. be able to.
Claims (2)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05513299A JP4032405B2 (en) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | Liquid crystal alignment agent |
KR1020000010302A KR100622460B1 (en) | 1999-03-03 | 2000-03-02 | Liquid Crystal Orientating Agent |
TW089103835A TW487824B (en) | 1999-03-03 | 2000-03-03 | Liquid crystal aligning agent |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05513299A JP4032405B2 (en) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | Liquid crystal alignment agent |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000250047A JP2000250047A (en) | 2000-09-14 |
JP4032405B2 true JP4032405B2 (en) | 2008-01-16 |
Family
ID=12990265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05513299A Expired - Lifetime JP4032405B2 (en) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | Liquid crystal alignment agent |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4032405B2 (en) |
KR (1) | KR100622460B1 (en) |
TW (1) | TW487824B (en) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3929444B2 (en) | 2001-11-12 | 2007-06-13 | エルエス ケーブル リミテッド | Photosensitive polymer liquid crystal aligning agent having triazine ring as main chain, liquid crystal alignment film using the same, liquid crystal element using the alignment film, and method for manufacturing the alignment film |
KR100516157B1 (en) * | 2002-10-21 | 2005-09-23 | 엘에스전선 주식회사 | Triazine ring with one more photoactive groups based polyester polymers composition for photoinduced liquid crystal alignment, preparation method of the film for photoinduced liquid crystal thereby and the liguid crystal cell comprising the film |
KR100516158B1 (en) * | 2002-10-21 | 2005-09-23 | 엘에스전선 주식회사 | Triazine ring with one more photoactive groups based polyether polymers composition for photoinduced liquid crystal alignment, preparation method of the film for photoinduced liquid crystal thereby and the liguid crystal cell composed of the film |
KR100516159B1 (en) * | 2002-10-21 | 2005-09-23 | 엘에스전선 주식회사 | Triazine ring with one more photoactive groups based polythioether polymers composition for photoinduced liquid crystal alignment, preparation method of the film for photoinduced liquid crystal thereby and the liguid crystal cell composed of the film |
KR100508104B1 (en) * | 2002-11-29 | 2005-08-18 | 엘에스전선 주식회사 | Triazine ring with one more photoactive groups based poly(imide-urea) copolymers composition for photoinduced liquid crystal alignment, the film for photoinduced liquid crystal thereby, preparation method thereof and the liguid crystal cell comprising the film |
JP4052308B2 (en) | 2002-12-11 | 2008-02-27 | 日産化学工業株式会社 | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element using the same |
JP4344935B2 (en) | 2004-06-16 | 2009-10-14 | Jsr株式会社 | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element |
JP4434862B2 (en) | 2004-07-08 | 2010-03-17 | Jsr株式会社 | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element |
JP2007121991A (en) | 2005-09-29 | 2007-05-17 | Sony Corp | Liquid crystal orientated film and liquid crystal display element |
JP2007241246A (en) * | 2006-02-13 | 2007-09-20 | Seiko Epson Corp | Composition for forming liquid crystal orientation film, method for manufacturing liquid crystal display, apparatus for forming liquid orientation film, and liquid crystal display |
KR101518092B1 (en) * | 2007-12-28 | 2015-05-06 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display device using the same |
JP5365774B2 (en) * | 2008-11-14 | 2013-12-11 | Jsr株式会社 | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element |
JP5527538B2 (en) * | 2009-10-06 | 2014-06-18 | Jsr株式会社 | Liquid crystal aligning agent, method for producing liquid crystal aligning film, and liquid crystal display element |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3629831B2 (en) * | 1996-08-13 | 2005-03-16 | Jsr株式会社 | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element |
-
1999
- 1999-03-03 JP JP05513299A patent/JP4032405B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-03-02 KR KR1020000010302A patent/KR100622460B1/en active IP Right Grant
- 2000-03-03 TW TW089103835A patent/TW487824B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW487824B (en) | 2002-05-21 |
KR100622460B1 (en) | 2006-09-11 |
KR20000062697A (en) | 2000-10-25 |
JP2000250047A (en) | 2000-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3650982B2 (en) | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element | |
JP4600637B2 (en) | Liquid crystal alignment agent | |
KR101431277B1 (en) | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display device | |
JP4502119B2 (en) | Vertical liquid crystal display device having a reflective electrode | |
JP5516836B2 (en) | Vertical alignment type liquid crystal aligning agent and vertical alignment type liquid crystal display element | |
KR101161447B1 (en) | Liquid Crystal Aligning Agent and Liquid Crystal Display Device | |
JP2006321783A (en) | New diamine compound, polymer and liquid crystal-aligning agent | |
JP4032405B2 (en) | Liquid crystal alignment agent | |
JP2005037920A (en) | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment layer, and liquid crystal display element | |
JP4344935B2 (en) | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element | |
JP4775559B2 (en) | Liquid crystal aligning agent and horizontal electric field type liquid crystal display element | |
JP4045595B2 (en) | Liquid crystal alignment agent | |
JP5067570B2 (en) | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element | |
JP4844707B2 (en) | Liquid crystal alignment agent | |
JP5019038B2 (en) | Liquid crystal aligning agent, liquid crystal display element, and polymer and raw material diamine for the same | |
JP4151058B2 (en) | Polyamic acid, polyimide, liquid crystal aligning agent, and liquid crystal display element | |
JP4050487B2 (en) | Vertical alignment type liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element | |
JP5224034B2 (en) | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element | |
JP2006017880A (en) | Liquid crystal aligning agent and in-plane switching mode system liquid crystal display element | |
JP3736494B2 (en) | Polyamic acid and polyimide | |
JP4816859B2 (en) | Liquid crystal alignment agent | |
JP3985259B2 (en) | Liquid crystal aligning agent for reflective liquid crystal display elements | |
JP4671015B2 (en) | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element | |
JP4636238B2 (en) | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element | |
JP4858686B2 (en) | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050616 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070301 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070709 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070827 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071001 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071014 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131102 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |