JP5218062B2 - 液晶配向処理剤及びそれを用いた液晶表示素子 - Google Patents
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Description
また、近年の液晶表示素子における画素の高密度化、基板表面構造の高立体化(表面の凹凸が大きい)に伴い、従来よりも液晶表示面内でのラビング強度のバラツキが大きくなった結果、ラビングが弱い部分では液晶の配向規制力が弱くなり、部分的な表示欠陥が発生するという問題が発生している。従って、本発明では、プレチルト角の安定性を向上させることに加えて、弱いラビング条件に対しても、即ちラビング条件によらず液晶の配向性が低下しない液晶配向処理剤を提供することも課題とする。
(1)下記の(A)成分及び(B)成分を含有する液晶配向処理剤。
(A)成分:ポリアミド酸及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも一種類のポリマー
(B)成分:下記の式[2]で表される化合物。
(A)成分:ポリアミド酸及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも一種類のポリマー
(B)成分:下記の式[4]で表される化合物。
(3)下記の(A)成分及び(B)成分を含有する液晶配向処理剤。
(A)成分:ポリアミド酸及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも一種類のポリマー
(B)成分:下記の式[5]で表される化合物。
(B)成分が、下記の式[5]で表される化合物である上記(1)に記載の液晶配向処理剤。
(4)(A)成分100質量部に対して、(B)成分の含有量が、0.1〜150質量部である上記(1)〜(3)のいずれかに記載の液晶配向処理剤。
(5)さらに、有機溶媒を含有する上記(1)〜(4)のいずれかに記載の液晶配向処理剤。
(6)前記有機溶媒が、低表面張力を有する溶媒を全有機溶媒中に5〜80質量%含有してなる上記(5)に記載の液晶配向処理剤。
(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載の液晶配向処理剤から得られる液晶配向膜。
(8)上記(7)に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
本発明の液晶配向処理剤には、ポリアミド酸及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも一種類のポリマーを含有する。このポリアミド酸及びポリイミドの具体的な構造は特に限定されず、例えば公知の液晶配向処理剤に含有されているポリアミド酸又はポリイミドであってもよい。
ポリアミド酸は、テトラカルボン酸又はテトラカルボン酸の誘導体と、ジアミンとの反応によって容易に得ることができる。
その際、得られるポリアミド酸は、原料であるテトラカルボン酸成分とジアミン成分を適宜選択することによって単重合体(ホモポリマー)又は共重合体(コポリマー)とすることができる。
ここで、テトラカルボン酸及びその誘導体とは、テトラカルボン酸、テトラカルボン酸ジハライド及びテトラカルボン酸二無水物である。なかでも、テトラカルボン酸二無水物はジアミン化合物との反応性が高いので好ましい。
ポリアミド酸の合成反応に使用するジアミンは特に限定されない。
ポリアミド酸をイミド化させる方法としては、加熱による熱イミド化、触媒を使用する触媒イミド化が一般的であるが、比較的低温でイミド化反応が進行する触媒イミド化の方が、得られるポリイミドの分子量低下が起こりにくく好ましい。
本発明の液晶配向処理剤は、上記したポリマー成分に加えて、分子内に下記の式[1]で示すオキセタン基を少なくとも2個有する架橋性化合物(以下、特定架橋性化合物と称する)を含有する。
したがって、本発明の液晶配向処理剤から得られる液晶配向膜は、架橋性化合物を含有しない液晶配向膜やエポキシ系架橋性化合物を含有した液晶配向膜と比較して、プレチルト角の熱に対する安定性が向上し、かつ、弱いラビング条件に対しても液晶の配向性が低下しない。
特定架橋性化合物は、下記の式[2]、式[4]、式[5]、式[6]、または式[7]で表される化合物である。
m、nは、それぞれ独立して、0〜20の整数、好ましくは0〜15の整数を示し、かつm+nは2〜20の整数、好ましくは2〜15の整数を示す。
式[5]中のY1及びY2は、それぞれ炭素数1〜10のアルキル基を示し、好ましくは、それぞれ炭素数1〜5のアルキル基である。
式[5]中のm、nは0〜20の整数を示し、かつm+nは2〜20の整数である。好ましくは、m、nは0〜15の整数であり、かつm+nは2〜15の整数である。更に好ましくは、m、nは0〜10の整数を示し、かつm+nは2〜10の整数である。
斯くして、X1、Y1、Y2、m、nの好ましい組み合わせは、以下の通りである。
好ましくは、X1は、N、炭素数1〜15の脂肪族環、炭素数1〜15の芳香族環又は炭素数1〜15のアルキレンであり、Y1及びY2は、それぞれ炭素数1〜5のアルキル基であり、m、nは0〜15の整数、かつm+nは2〜15の整数である。
更に好ましくは、X1は、N、炭素数1〜10の脂肪族環、炭素数1〜10の芳香族環又は炭素数1〜10のアルキレンであり、Y1及びY2は、それぞれ炭素数1〜5のアルキル基であり、m、nは0〜10の整数、かつm+nは2〜10の整数である。
上記のX1における、炭素数1〜20の脂肪族環、炭素数1〜20の芳香族環の具体例を以下に挙げる。
本発明の液晶配向処理剤における、(B)成分(特定架橋性化合物)の含有量は、ポリアミド酸及び/又はポリイミドからなる(A)成分(ポリマー成分)100質量部に対して、0.1〜150質量部であることが好ましく、架橋反応が進行し所望の膜硬化性を発現し、かつ液晶の配向性を低下させないために、より好ましくは0.1〜100質量部であり、特には、1〜50質量部である。
これら化合物を添加する場合は、密着性向上の効果を得ることができ、液晶の配向性を低下させないという観点から、(A)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1〜20質量部であり、特には1〜10質量部である。
本発明の液晶配向処理剤は、基板上に塗布、焼成した後、ラビング処理や光照射などで配向処理をして、又は垂直配向用途などでは配向処理無しで液晶配向膜として用いることができる。
この際、用いる基板としては透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板;アクリル基板やポリカーボネート基板などのプラスチック基板;などを用いることができる。さらに、液晶駆動のためのITO電極などが形成された基板を用いることがプロセスの簡素化の観点から好ましい。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、この場合の電極はアルミ等の光を反射する材料も使用できる。
液晶配向処理剤を塗布した後の焼成は、100〜350℃の任意の温度で行うことができるが、好ましくは120〜300℃であり、さらに好ましくは150〜250℃である。この焼成はホットプレート、熱風循環炉、赤外線炉などで行うことができる。
液晶セル作製の一例を挙げるならば、液晶配向膜の形成された1対の基板を用意し、片方の基板の液晶配向膜上にスペーサーを散布し、液晶配向膜面が内側になるようにして、もう片方の基板を貼り合わせ、液晶を減圧注入して封止する方法、又は、スペーサーを散布した液晶配向膜面に液晶を滴下した後に基板を貼り合わせて封止を行う方法などが例示できる。このときのスペーサーの厚みは、好ましくは1〜30μm、より好ましくは2〜10μmである。
このようにして、本発明の液晶配向処理剤を用いて作製した液晶表示素子は、プレチルト角の安定性に優れた液晶表示デバイスとすることができ、TN素子、STN素子、TFT液晶素子、更には、垂直配向型の液晶表示素子などに有用である。
本実施例で使用する化合物の略号は以下のとおりである。
(テトラカルボン酸二無水物)
CBDA:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
BODA:ビシクロ[3,3,0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸二無水物
p−PDA:p−フェニレンジアミン
DBA:3,5−ジアミノ安息香酸
DADPA:4,4’−ジアミノジフェニルアミン
AP18:4−(オクタデシルオキシ)−1,3−フェニレンジアミン
PCH:1,3−ジアミノ−4−[4−(4−ヘプチルシクロへキシル)フェノキシ]ベンゼン
エポキシA:YH−434L(東都化成社製)
エポキシB:エポリードGT−401(4官能脂環式エポキシ樹脂)(ダイセル化学社製);エポキシ化ブタンテトラカルボン酸テトラキス−(3−シクロヘキセニルメチル)修飾ε−カプロラクトン
合成例におけるポリイミドの分子量は、センシュー科学社製 常温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)装置(SSC−7200)、Shodex社製カラム(KD−803、KD−805)を用い以下のようにして測定した。
カラム温度:50℃
溶離液:N,N’−ジメチルホルムアミド(添加剤として、臭化リチウム−水和物(LiBr・H2O)が30mmol/L、リン酸・無水結晶(o−リン酸)が30mmol/L、テトラヒドロフラン(THF)が10ml/L)
流速:1.0ml/分
検量線作成用標準サンプル:東ソー社製 TSK 標準ポリエチレンオキサイド(分子量 約9000,000、150,000、100,000、30,000)、及び、ポリマーラボラトリー社製 ポリエチレングリコール(分子量 約12,000、4,000、1,000)。
合成例におけるポリイミドのイミド化率は次のようにして測定した。ポリイミド粉末20mgをNMRサンプル管(草野科学社製 NMRサンプリングチューブスタンダード φ5mm)に入れ、重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO−d6、0.05%TMS混合品)0.53mlを添加し、超音波をかけて完全に溶解させた。このチューブ内溶液で日本電子データムNMR測定器(JNW−ECA500)にて500MHzのプロトンNMRを測定した。イミド化率は、イミド化前後で変化しない構造に由来するプロトンを基準プロトンとして決め、このプロトンのピーク積算値と、9.5〜10.0ppm付近に現れるアミック酸のNH基に由来するプロトンピーク積算値とを用い以下の式によって求めた。
イミド化率(%)=(1−α・x/y)×100
上記式において、xはアミック酸のNH基由来のプロトンピーク積算値、yは基準プロトンのピーク積算値、αはポリアミック酸(イミド化率が0%)の場合におけるアミック酸のNH基プロトン1個に対する基準プロトンの個数割合である。
CBDA(5.1g,26.0mmol)、p−PDA(2.53g,23.4mmol)、AP18(0.98g,2.6mmol)をNMP(81.5g)中で混合し、25℃で6時間反応させ、ポリアミック酸溶液(A)を得た。このポリアミック酸溶液(A)の数平均分子量は22000、重量平均分子量は78900であった。
(合成例2)
CBDA(3.04g,15.5mmol)、p−PDA(1.56g、14.4mmol)、PCH(0.61g、1.6mmol)をNMP(22.0g)中で混合し、25℃で5時間反応させ、ポリアミック酸溶液(B)を得た。このポリアミック酸溶液(B)の数平均分子量は25000、重量平均分子量は94000であった。
(合成例3)
BODA(16.9g,68mmol)、p−PDA(8.74g,81mmol)、PCH(3.43g,9mmol)をNMP(100.1g)中で混合し、40℃で3時間反応させた後、CBDA(4.1g,21mmol)とNMP(52.2g)を加え、40℃で3時間反応させ、ポリアミック酸溶液(C)を得た。このポリアミック酸(C)の数平均分子量は20500、重量平均分子量76500であった。
(合成例4)
BODA(150.1g,600mmol)、DBA(60.9g,400mmol)、PCH(152.2g,400mmol)をNMP(1290g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、CBDA(38.8g,198mmol)とNMP(320g)を加え、40℃で3時間反応させ、ポリアミック酸溶液(D)を得た。このポリアミック酸(D)の数平均分子量は24400、重量平均分子量98500であった。
(合成例5)
合成例3で得られたポリアミック酸溶液(C)(130.3g)にNMPを加え6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(15.6g)、ピリジン(12.1g)を加え、80℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(1600ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(E)を得た。このポリイミドのイミド化率は54%であり、数平均分子量は18300、重量平均分子量は45300であった。
合成例4で得られたポリアミック酸溶液(D)(600.2g)にNMPを加え6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(63.9g)、ピリジン(49.6g)を加え、80℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(7700ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(F)を得た。このポリイミドのイミド化率は57%であり、数平均分子量は23,000、重量平均分子量は80,200であった。
(合成例7)
合成例4で得られたポリアミック酸溶液(D)(101.2g)にNMPを加え6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(21.3g)、ピリジン(16.5g)を加え、90℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(1300ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(G)を得た。このポリイミドのイミド化率は81%であり、数平均分子量は20400、重量平均分子量は63000であった。
合成例1で得られたポリアミック酸溶液(A)(6.00g)に、オキセタン(A)(0.11g)、NMP(4.76g)、BCS(2.53g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[1]を得た。
上記で得た液晶配向処理剤[1]を3cm×4cmITO電極付き基板のITO面にスピンコートし、80℃で5分間、230℃で30分間加熱処理をして膜厚100nmのポリイミド塗膜を得た。塗膜面をロール径120mm、レーヨン布のラビング装置にて、回転数700rpm、移動速度40mm/sec、押し込み量0.3mmの条件にてラビング処理をし、液晶配向膜付き基板を得た。この液晶配向膜付き基板を2枚用意し、液晶配向膜面を内側にして50μmのスペーサーを挟み、ラビング方向が逆向きになるようにして組み合わせ、シール剤で周囲を接着して空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶ZLI−2293(メルク・ジャパン社製)を注入し、注入口を封止して、アンチパラレル配向のネマティック液晶セルを得た。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例1で得られたポリアミック酸溶液(A)(6.05g)に、オキセタン(A)(0.06g)、NMP(4.05g)、BCS(2.35g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[2]を得た。
得られた液晶配向処理剤[2]を用いて実施例1と同様に液晶セルを作製し、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、及び120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例1で得られたポリアミック酸溶液(A)(6.00g)に、オキセタン(B)(0.03g)、NMP(3.61g)、BCS(2.21g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[3]を得た。
得られた液晶配向処理剤[3]を用いて実施例1と同様に液晶セルを作製し、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、及び120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例2で得られたポリアミック酸溶液(B)(6.00g)に、オキセタン(A)(0.12g)、NMP(3.61g)、BCS(2.4g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[4]を得た。
得られた液晶配向処理剤[4]を用いて実施例1と同様に液晶セルを作製し、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、及び120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例2で得られたポリアミック酸溶液(B)(6.02g)に、オキセタン(B)(0.03g)、NMP(2.41g)、BCS(2.10g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[5]を得た。
得られた液晶配向処理剤[5]を用いて実施例1と同様に液晶セルを作製し、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例1で得られたポリアミック酸溶液(A)(6.00g)に、NMP(3.06g)、BCS(2.12g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[6]を得た。
得られた液晶配向処理剤[6]を用いて実施例1と同様に液晶セルを作製し、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、及び120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例2で得られたポリアミック酸溶液(B)(6.01g)に、NMP(2.01g)、BCS(1.99g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[7]を得た。
得られた液晶配向処理剤[7]を用いて実施例1と同様に液晶セルを作製し、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例1で得られたポリアミック酸溶液(A)(6.00g)に、エポキシ(A)(0.11g)、NMP(4.75g)、BCS(2.52g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[8]を得た。
得られた液晶配向処理剤[8]を用いて実施例1と同様に液晶セルを作製し、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。この液晶セルの初期状態において、液晶注入時に液晶が流れていった方向に液晶が配向してしまう、いわゆる流動配向が観察された。更に、熱処理後の各段階においてもこの流動配向は解消せず、加えて、熱処理によってディスクリネーションラインが発生した。このような配向不良が発生していたため、この液晶セルのプレチルト角を測定することはできなかった。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例1で得られたポリアミック酸溶液(A)(6.05g)に、エポキシ(A)(0.06g)、NMP(4.03g)、BCS(2.34g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[9]を得た。
得られた液晶配向処理剤[9]を用いて実施例1と同様に液晶セルを作製し、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、配向不良はなく、液晶は均一に配向していたが、120℃で5時間加熱後に、ディスクリネーションラインが発生した。そのため、120℃で5時間加熱後の液晶セルのプレチルト角を測定することができなかった。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例1で得られたポリアミック酸溶液(A)(6.00g)に、エポキシ(B)(0.06g)、NMP(4.02g)、BCS(2.35g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[10]を得た。
得られた液晶配向処理剤[10]を用いて実施例1と同様に液晶セルを作製し、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、配向不良はなく、液晶は均一に配向していたが、120℃で5時間加熱後に、ディスクリネーションラインが発生した。そのため、120℃で5時間加熱後の液晶セルのプレチルト角を測定することができなかった。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例5で得られたポリイミド粉末(E)(2.91g)にNMP(17.1g)を加え、80℃にて40時間撹拌して溶解させた。この溶液に、オキセタン(A)(0.60g)、NMP(12.2g)、BCS(25.7g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[11]を得た。
得られた液晶配向処理剤[11]を用い、液晶をMLC−6608(メルク・ジャパン社製)にした以外は実施例1と同様に液晶セルを作製した。次いで、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、及び120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
合成例5で得られたポリイミド粉末(E)(3.05g)にNMP(18.0g)を加え、80℃にて40時間撹拌して溶解させた。この溶液に、オキセタン(A)(0.31g)、NMP(6.65g)、BCS(28.0g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[12]を得た。
得られた液晶配向処理剤[12]を用い、液晶をMLC−6608(メルク・ジャパン社製)にした以外は実施例1と同様に液晶セルを作製した。次いで、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、及び120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例5で得られたポリイミド粉末(E)(3.00g)にNMP(17.6g)を加え、80℃にて40時間撹拌して溶解させた。この溶液に、オキセタン(A)(0.15g)、NMP(5.51g)、BCS(26.3g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[13]を得た。
得られた液晶配向処理剤[13]を用い、液晶をMLC−6608(メルク・ジャパン社製)にした以外は実施例1と同様に液晶セルを作製した。次いで、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、及び120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例6で得られたポリイミド粉末(F)(3.12g)にNMP(18.4g)を加え、80℃にて40時間撹拌して溶解させた。この溶液に、オキセタン(A)(0.31g)、NMP(6.80g)、BCS(28.6g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[14]を得た。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例6で得られたポリイミド粉末(F)(3.04g)にNMP(17.9g)を加え、80℃にて40時間撹拌して溶解させた。この溶液に、オキセタン(A)(0.15g)、NMP(5.51g)、BCS(26.6g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[15]を得た。
得られた液晶配向処理剤[15]を用い、液晶をMLC−6608(メルク・ジャパン社製)にした以外は実施例1と同様に液晶セルを作製した。次いで、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、及び120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例7で得られたポリイミド粉末(G)(2.98g)にNMP(17.5g)を加え、80℃にて40時間撹拌して溶解させた。この溶液に、オキセタン(A)(0.30g)、NMP(6.61g)、BCS(27.3g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[16]を得た。
得られた液晶配向処理剤[16]を用い、液晶をMLC−6608(メルク・ジャパン社製)にした以外は実施例1と同様に液晶セルを作製した。次いで、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、及び120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例7で得られたポリイミド粉末(G)(3.01g)にNMP(17.7g)を加え、80℃にて40時間撹拌して溶解させた。この溶液に、オキセタン(C)(0.15g)、NMP(5.41g)、BCS(26.3g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[17]を得た。
得られた液晶配向処理剤[17]を用い、液晶をMLC−6608(メルク・ジャパン社製)にした以外は実施例1と同様に液晶セルを作製した。次いで、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、及び120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例5で得られたポリイミド粉末(E)(2.91g)にNMP(17.1g)を加え、80℃にて40時間撹拌して溶解させた。この溶液に、NMP(4.18g)、BCS(26.3g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[18]を得た。
得られた液晶配向処理剤[18]を用い、液晶をMLC−6608(メルク・ジャパン社製)にした以外は実施例1と同様に液晶セルを作製した。次いで、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、及び120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例6で得られたポリイミド粉末(F)(3.05g)にNMP(17.9g)を加え、80℃にて40時間撹拌して溶解させた。この溶液に、NMP(4.46g)、BCS(25.4g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[19]を得た。
得られた液晶配向処理剤[19]を用い、液晶をMLC−6608(メルク・ジャパン社製)にした以外は実施例1と同様に液晶セルを作製した。次いで、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、及び120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例7で得られたポリイミド粉末(G)(3.00g)にNMP(17.7g)を加え、80℃にて40時間撹拌して溶解させた。この溶液に、NMP(4.35g)、BCS(25.1g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[20]を得た。
得られた液晶配向処理剤[20]を用い、液晶をMLC−6608(メルク・ジャパン社製)にした以外は実施例1と同様に液晶セルを作製した。次いで、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、及び120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例6で得られたポリイミド粉末(F)(3.01g)にNMP(17.7g)を加え、80℃にて40時間撹拌して溶解させた。この溶液に、エポキシ(A)(0.60g)、NMP(8.80g)、BCS(30.0g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[21]を得た。
得られた液晶配向処理剤[21]を用い、液晶をMLC−6608(メルク・ジャパン社製)にした以外は実施例1と同様に液晶セルを作製した。次いで、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。この液晶セルの初期状態において、液晶注入時に液晶が流れていった方向に液晶が配向してしまう、いわゆる流動配向が観察された。更に、熱処理後の各段階においてもこの流動配向は解消せず、加えて、熱処理によってディスクリネーションラインが発生した。このような配向不良が発生していたため、この液晶セルのプレチルト角を測定することはできなかった。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例6で得られたポリイミド粉末(F)(3.00g)にNMP(17.5g)を加え、80℃にて40時間撹拌して溶解させた。この溶液に、エポキシ(A)(0.30g)、NMP(6.71g)、BCS(27.5g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[22]を得た。
得られた液晶配向処理剤[22]を用い、液晶をMLC−6608(メルク・ジャパン社製)にした以外は実施例1と同様に液晶セルを作製した。次いで、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例6で得られたポリイミド粉末(F)(3.03g)にNMP(17.8g)を加え、80℃にて40時間撹拌して溶解させた。この溶液に、エポキシ(A)(0.15g)、NMP(5.60g)、BCS(26.3g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[23]を得た。
得られた液晶配向処理剤[23]を用い、液晶をMLC−6608(メルク・ジャパン社製)にした以外は実施例1と同様に液晶セルを作製した。次いで、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
合成例6で得られたポリイミド粉末(F)(2.93g)にNMP(17.1g)を加え、80℃にて40時間撹拌して溶解させた。この溶液に、エポキシ(B)(0.30g)、NMP(5.50g)、BCS(25.7g)を加えて攪拌し、液晶配向処理剤[24]を得た。
得られた液晶配向処理剤[24]を用い、液晶をMLC−6608(メルク・ジャパン社製)にした以外は実施例1と同様に液晶セルを作製した。次いで、ラビング処理の押し込み量0.3mmにおける液晶注入後の初期、120℃で5時間加熱処理後のプレチルト角を測定した。初期及び各熱処理後の液晶セルについて、偏光顕微鏡観察により液晶の配向均一性を確認したところ、いずれの液晶セルとも、配向不良はなく、液晶は均一に配向していた。
プレチルト角の測定結果は、表1に示す。
*1:偏光顕微鏡観察により、液晶セル内に流動配向が見られた。
*2:偏光顕微鏡観察により、液晶セル内に流動配向およびディスクリネーションラインが見られた。
*3:偏光顕微鏡観察により、液晶セル内にディスクリネーションラインが見られた。
(各プレチルト角は、液晶セルの中心及び上下1cmの3点を測定した平均値である)
なお、2006年11月1日に出願された日本特許出願2006−297244号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (8)
- 下記の(A)成分及び(B)成分を含有する液晶配向処理剤。
(A)成分:ポリアミド酸及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも一種類のポリマー
(B)成分:下記の式[2]で表される化合物。
- (A)成分100質量部に対して、(B)成分の含有量が、0.1〜150質量部である請求項1〜3のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤。
- さらに、有機溶媒を含有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤。
- 前記有機溶媒が、低表面張力を有する溶媒を全有機溶媒中に5〜80質量%含有してなる請求項5に記載の液晶配向処理剤。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤から得られる液晶配向膜。
- 請求項7に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
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