JP6287577B2 - Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, manufacturing method thereof, and liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, manufacturing method thereof, and liquid crystal display element Download PDF

Info

Publication number
JP6287577B2
JP6287577B2 JP2014107475A JP2014107475A JP6287577B2 JP 6287577 B2 JP6287577 B2 JP 6287577B2 JP 2014107475 A JP2014107475 A JP 2014107475A JP 2014107475 A JP2014107475 A JP 2014107475A JP 6287577 B2 JP6287577 B2 JP 6287577B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
group
polymer
crystal aligning
aligning agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014107475A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015222387A (en
Inventor
芳孝 山川
芳孝 山川
伸夫 安池
伸夫 安池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Priority to JP2014107475A priority Critical patent/JP6287577B2/en
Publication of JP2015222387A publication Critical patent/JP2015222387A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6287577B2 publication Critical patent/JP6287577B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、液晶配向剤、液晶配向膜及びその製造方法、並びに液晶表示素子に関し、特に光配向技術によって膜に液晶配向能を付与するために好適な技術に関する。 The present invention relates to a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal alignment film and a method of manufacturing the same, and relates to a liquid crystal display element, a technique suitable in particular for applying a liquid crystal alignment capability to the membrane by optical alignment techniques.

従来、液晶表示素子としては、電極構造や使用する液晶分子の物性等が異なる種々の駆動方式が開発されており、例えばTN型、STN型、VA型等の縦電界方式、IPS型、FFS型等の横電界方式などの各種液晶表示素子が知られている。これらのうち、縦電界方式の液晶表示素子では、対向配置された一対の基板の各々に電極を形成し、基板と垂直方向に電界を発生させるのに対し、横電界方式の液晶表示素子では、一対の基板のうちの一方に電極を形成し、基板と平行方向に電界を発生させるように構成されている。これにより、横電界方式の液晶表示素子は、旧来の縦電界方式に比べて、コントラストや視野角特性の向上を図ることが可能であることが知られている。   Conventionally, as a liquid crystal display element, various driving methods having different electrode structures and physical properties of liquid crystal molecules to be used have been developed. For example, vertical electric field methods such as TN type, STN type, VA type, IPS type, and FFS type. Various liquid crystal display elements such as a horizontal electric field method are known. Among these, in a vertical electric field type liquid crystal display element, an electrode is formed on each of a pair of substrates arranged opposite to each other to generate an electric field in a direction perpendicular to the substrate, whereas in a horizontal electric field type liquid crystal display element, An electrode is formed on one of the pair of substrates, and an electric field is generated in a direction parallel to the substrate. Thereby, it is known that the liquid crystal display element of the horizontal electric field type can improve the contrast and viewing angle characteristics as compared with the conventional vertical electric field type.

液晶表示素子は、基板上に形成された液晶配向膜によって、液晶分子の配向状態を制御している。この液晶配向膜の材料としては、耐熱性、機械的強度、液晶との親和性などの各種特性が良好である点から、ポリアミック酸やポリイミドが一般に使用されている。また、液晶配向剤によって形成された高分子薄膜に液晶配向能を付与する方法としては、近年、ラビング法に代わる技術として、光異性化や光二量化、光分解等を利用した光配向法が提案されている。この光配向法は、基板上に形成した感放射線性の有機薄膜に対し、偏光又は非偏光の放射線を照射することによって膜に異方性を与え、これにより液晶分子の配向を制御する方法である。この方法によれば、従来のラビング法に比べて、工程内でのほこりや静電気の発生を抑制することができるため、ほこり等に起因する表示不良の発生や歩留まりの低下を抑制することが可能である。また、基板上に形成された有機薄膜に対して、液晶配向能を均一に付与できるといったメリットもある。   In the liquid crystal display element, the alignment state of liquid crystal molecules is controlled by a liquid crystal alignment film formed on a substrate. As a material for the liquid crystal alignment film, polyamic acid or polyimide is generally used from the viewpoints of various properties such as heat resistance, mechanical strength, and affinity with liquid crystal. In addition, as a method for imparting liquid crystal alignment ability to a polymer thin film formed with a liquid crystal aligning agent, a photo-alignment method using photoisomerization, photodimerization, photolysis, etc. has recently been proposed as an alternative to the rubbing method. Has been. This photo-alignment method is a method in which the radiation-sensitive organic thin film formed on the substrate is irradiated with polarized or non-polarized radiation to make the film anisotropic, thereby controlling the alignment of liquid crystal molecules. is there. According to this method, it is possible to suppress the generation of dust and static electricity in the process as compared with the conventional rubbing method, and therefore it is possible to suppress the occurrence of display defects and the decrease in yield due to dust and the like. It is. Further, there is an advantage that the liquid crystal alignment ability can be uniformly imparted to the organic thin film formed on the substrate.

光配向法を適用可能な液晶配向剤としては、従来、種々のものが提案されている(例えば、特許文献1〜5参照)。これらのうち、特許文献1には、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの反応により得られるポリイミド前駆体を含む重合体溶液を用いてポリイミド膜を形成し、このポリイミド膜表面に紫外線を照射することにより膜に液晶配向能を付与することが開示されている。また、特許文献2及び特許文献3には、シクロブタン環にハロゲン原子が結合した構造を有するポリイミドを含む液晶配向膜について開示され、特許文献3〜5には、シクロブタン環にアルキル基が結合した構造を有するポリイミドを含む液晶配向膜について開示されている。なお、特許文献1には、シクロブタン環に炭素数1〜4の1価の有機基が結合した構造を有するポリイミドが開示されているが、この1価の有機基に関する具体的な記載はない。   Various liquid crystal aligning agents to which the photo-alignment method can be applied have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 5). Among these, in Patent Document 1, a polyimide film is formed using a polymer solution containing a polyimide precursor obtained by reaction of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride and diamine, It is disclosed that liquid crystal alignment ability is imparted to the film by irradiating the surface of the polyimide film with ultraviolet rays. Patent Documents 2 and 3 disclose a liquid crystal alignment film containing polyimide having a structure in which a halogen atom is bonded to a cyclobutane ring. Patent Documents 3 to 5 disclose a structure in which an alkyl group is bonded to a cyclobutane ring. A liquid crystal alignment film containing a polyimide having the above is disclosed. Although Patent Document 1 discloses a polyimide having a structure in which a monovalent organic group having 1 to 4 carbon atoms is bonded to a cyclobutane ring, there is no specific description regarding the monovalent organic group.

特許第3893659号公報Japanese Patent No. 3893659 特許第4504665号公報Japanese Patent No. 4504665 国際公開第2012−176822号International Publication No. 2012-176822 特許第5368250号公報Japanese Patent No. 5368250 特開2013−235130号公報JP 2013-235130 A

IPS方式やFFS方式などの横電界方式の液晶表示素子は、広い視野角特性や良好なコントラスト特性を有する一方、残留電荷の蓄積による残像(画像の焼き付き)が問題になることがある。   A lateral electric field type liquid crystal display element such as an IPS mode or an FFS mode has a wide viewing angle characteristic and a good contrast characteristic, but an afterimage (image burn-in) due to accumulation of residual charges may be a problem.

また、光配向法で得られる液晶配向膜を横電界方式の液晶表示素子に適用することにより、光配向法によって配向処理した場合のメリットを得ることが期待できる。しかしながら、紫外線等の照射によって化学変化を起こす光配向法の場合、従来のラビング処理による液晶配向膜と比較して一般に電気特性に劣る傾向がある。特に重合体の光分解を伴う場合には液晶セル中に不純物イオンが増加し、電圧保持率が低下しやすいという問題があった。また、光配向法で得られる液晶配向膜は液晶の配向規制力が十分でなく、横電界方式の液晶表示素子において焼き付きの一因になっていると推測される。その一方で、液晶パネルにおける近年の高品質化に伴い、液晶表示素子としては、従来のものよりも、液晶表示素子の電気特性や残像特性に優れたものが求められている。   In addition, by applying a liquid crystal alignment film obtained by a photo-alignment method to a liquid crystal display element of a horizontal electric field type, it can be expected to obtain merits when the alignment treatment is performed by the photo-alignment method. However, in the case of a photo-alignment method in which a chemical change is caused by irradiation with ultraviolet rays or the like, there is a general tendency that the electrical properties are inferior compared with a liquid crystal alignment film by a conventional rubbing treatment. In particular, when accompanied by photodecomposition of the polymer, there is a problem that impurity ions increase in the liquid crystal cell and the voltage holding ratio tends to decrease. In addition, it is presumed that the liquid crystal alignment film obtained by the photo-alignment method does not have sufficient liquid crystal alignment control force, and is a cause of image sticking in a horizontal electric field type liquid crystal display element. On the other hand, with the recent improvement in quality of liquid crystal panels, liquid crystal display elements that are superior in the electrical characteristics and afterimage characteristics of liquid crystal display elements are required than conventional ones.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、残留電荷の蓄積量が少なく、高い電圧保持率を示すとともに、残像特性が良好な液晶表示素子を得ることができる液晶配向剤を提供することを主たる目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a liquid crystal aligning agent capable of obtaining a liquid crystal display element with a small residual charge accumulation amount, a high voltage holding ratio, and a good afterimage characteristic. Main purpose.

本発明者らは、上記のような従来技術の課題を達成するべく鋭意検討し、特定構造を有する重合体を、液晶配向剤における重合体成分の少なくとも一部に用いることで、上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明により以下の液晶配向剤、液晶配向膜及びその製造方法、液晶表示素子、重合体並びに化合物が提供される。   The present inventors diligently studied to achieve the above-described problems of the prior art, and solved the above problems by using a polymer having a specific structure as at least a part of the polymer component in the liquid crystal aligning agent. The inventors have found that this is possible and have completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film and method for producing the same, liquid crystal display element, polymer and compound.

本発明は一つの側面において、下記式(1)で表される部分構造及び下記式(2)で表される部分構造よりなる群から選ばれる少なくとも一種の部分構造(a)を有する重合体(A)を含有する液晶配向剤を提供する。   In one aspect, the present invention provides a polymer having at least one partial structure (a) selected from the group consisting of a partial structure represented by the following formula (1) and a partial structure represented by the following formula (2) ( A liquid crystal aligning agent containing A) is provided.

Figure 0006287577
(式(1)及び式(2)中、Rは脂環式構造を有する4価の基であり、Rは2価の有機基であり、R25及びR26は、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基である。ただし、R、R25及びR26の少なくともいずれかに、フッ化アルキル基、フッ化アルコキシ基、フッ化アルキルエステル基及び−Si(OR30(ただし、R30は炭素数1〜4のアルキル基である。)よりなる群から選ばれる少なくとも一種である特定原子含有基を有する。)
Figure 0006287577
(In Formula (1) and Formula (2), R 1 is a tetravalent group having an alicyclic structure, R 2 is a divalent organic group, and R 25 and R 26 are each independently hydrogen. An atomic or monovalent organic group, provided that at least one of R 1 , R 25, and R 26 includes a fluorinated alkyl group, a fluorinated alkoxy group, a fluorinated alkyl ester group, and —Si (OR 30 ) 3 ( However, R < 30 > is a C1-C4 alkyl group. It has a specific atom containing group which is at least 1 type chosen from the group which consists of.)

本発明は別の一つの側面において、上記重合体(A)を含有する液晶配向剤を基板上に塗布して塗膜を形成する工程と、該基板上に形成した塗膜に光照射を行って塗膜に液晶配向能を付与する工程と、を含む液晶配向膜の製造方法を提供する。   In another aspect of the present invention, a step of applying a liquid crystal aligning agent containing the polymer (A) on a substrate to form a coating film, and irradiating the coating film formed on the substrate with light. And providing a liquid crystal alignment ability to the coating film.

本発明は別の一つの側面において、上記液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜及びこれを具備する液晶表示素子を提供する。また、別の一つの側面において、下記式(1A)で表される部分構造及び下記式(2A)で表される部分構造よりなる群から選ばれる少なくとも一種を有する重合体を提供する。   In another aspect, the present invention provides a liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal alignment agent and a liquid crystal display device including the same. In another aspect, there is provided a polymer having at least one selected from the group consisting of a partial structure represented by the following formula (1A) and a partial structure represented by the following formula (2A).

Figure 0006287577
(式(1A)及び式(2A)中、R31は、フッ化アルキル基、フッ化アルコキシ基及びフッ化アルキルエステル基よりなる群から選ばれる少なくとも一種である特定フッ素含有基が結合した脂環式構造を有する4価の基であり、Rは2価の有機基であり、R25及びR26は、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基である。)
Figure 0006287577
(In Formula (1A) and Formula (2A), R 31 is an alicyclic ring bonded with a specific fluorine-containing group that is at least one selected from the group consisting of a fluorinated alkyl group, a fluorinated alkoxy group, and a fluorinated alkyl ester group. A tetravalent group having a formula structure, R 2 is a divalent organic group, and R 25 and R 26 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group.)

さらに別の一つの側面において、下記式(3A)で表される化合物及び下記式(4A)で表される化合物を提供する。   In still another aspect, provided is a compound represented by the following formula (3A) and a compound represented by the following formula (4A).

Figure 0006287577
(式(3A)中、R31は、フッ化アルキル基、フッ化アルコキシ基及びフッ化アルキルエステル基よりなる群から選ばれる少なくとも一種である特定フッ素含有基が結合した脂環式構造を有する4価の基である。)
Figure 0006287577
(In Formula (3A), R 31 has an alicyclic structure in which a specific fluorine-containing group that is at least one selected from the group consisting of a fluorinated alkyl group, a fluorinated alkoxy group, and a fluorinated alkyl ester group is bonded. Valent group.)

Figure 0006287577
(式(4A)中、R31は、フッ化アルキル基、フッ化アルコキシ基及びフッ化アルキルエステル基よりなる群から選ばれる少なくとも一種である特定フッ素含有基が結合した脂環式構造を有する4価の基であり、R25及びR26は、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基であり、Xは、水酸基又はハロゲン原子である。)
Figure 0006287577
(In Formula (4A), R 31 has an alicyclic structure in which a specific fluorine-containing group that is at least one selected from the group consisting of a fluorinated alkyl group, a fluorinated alkoxy group, and a fluorinated alkyl ester group is bonded. R 25 and R 26 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group, and X 1 is a hydroxyl group or a halogen atom.)

本発明の液晶配向剤を用いて得られた液晶配向膜は、横電界方式の液晶表示素子で発生しやすい残留電荷の蓄積を低減することができ、高い電圧保持率を示す。また、当該液晶配向膜を備える液晶表示素子は残像が生じにくく、表示特性に優れている。   The liquid crystal alignment film obtained using the liquid crystal aligning agent of the present invention can reduce the accumulation of residual charges that are likely to occur in a horizontal electric field type liquid crystal display element, and exhibits a high voltage holding ratio. Further, the liquid crystal display element including the liquid crystal alignment film is less likely to cause an afterimage and has excellent display characteristics.

以下に、本発明について説明する。
[液晶配向剤]
本発明の液晶配向剤は、重合体成分の少なくとも一種として、上記式(1)で表される部分構造及び上記式(2)で表される部分構造よりなる群から選ばれる少なくとも一種の部分構造(a)を有する重合体(A)を含有する。
The present invention will be described below.
[Liquid crystal aligning agent]
The liquid crystal aligning agent of this invention is at least 1 type of a polymer component chosen from the group which consists of the partial structure represented by the said Formula (1), and the partial structure represented by the said Formula (2) as at least 1 type. A polymer (A) having (a) is contained.

上記式(1)及び式(2)のRは、脂環式構造を有する4価の基である。Rの脂環式構造は、フッ化アルキル基、フッ化アルコキシ基、フッ化アルキルエステル基及び−Si(OR30(ただし、R30は炭素数1〜4のアルキル基である。)よりなる群から選ばれる少なくとも一種の特定原子含有基を有することが好ましい。
ここで、Rが有するフッ化アルキル基は、炭素数1〜10であることが好ましく、その具体例としては、例えばトリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、1,1−ジフルオロエチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、パーフルオロプロピル基、4,4,4−トリフルオロブチル基、5,5,5−トリフルオロペンチル基、4,4,5,5,5−ペンタフルオロペンチル基、6,6,6−トリフルオロヘキシル基等が挙げられる。Rが有するフッ化アルキル基は、液晶配向性の観点から、炭素数1〜5であることがより好ましく、炭素数1〜3であることがさらに好ましい。
が有するフッ化アルコキシ基において、アルキル構造部分としては、上記フッ化アルキル基の例示及び好ましい例示の説明を適用することができる。
フッ化アルキルエステル基は、「*−CO−O−Rf」(ただし、Rfはフッ化アルキル基であり、*は脂環式構造に結合する結合手を示す。)で表される基である。Rfについては、上記フッ化アルキル基の例示及び好ましい例示の説明を適用することができる。
基「−Si(OR30」におけるR30は、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられ、これらは直鎖状でも分岐状でもよい。
上記特定原子含有基としては、上記の中でも、フッ化アルキル基、フッ化アルコキシ基及びフッ化アルキルエステル基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の基(以下、「特定フッ素含有基」とも称する。)であることが好ましい。
R 1 in the above formulas (1) and (2) is a tetravalent group having an alicyclic structure. The alicyclic structure of R 1 includes a fluorinated alkyl group, a fluorinated alkoxy group, a fluorinated alkyl ester group, and —Si (OR 30 ) 3 (where R 30 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). It is preferable to have at least one specific atom-containing group selected from the group consisting of:
Here, the fluorinated alkyl group possessed by R 1 preferably has 1 to 10 carbon atoms. Specific examples thereof include, for example, a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, and 2,2,2-trifluoroethyl. Group, 1,1-difluoroethyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, perfluoropropyl group, 4,4,4-trifluorobutyl group, 5,5,5-trifluoropentyl group, 4, Examples include 4,5,5,5-pentafluoropentyl group and 6,6,6-trifluorohexyl group. From the viewpoint of liquid crystal orientation, the fluorinated alkyl group that R 1 has is more preferably 1 to 5 carbon atoms, and further preferably 1 to 3 carbon atoms.
In the fluorinated alkoxy group possessed by R 1, the examples of the fluorinated alkyl group and the explanation of the preferred examples can be applied as the alkyl structure moiety.
The fluorinated alkyl ester group is a group represented by “* —CO—O—Rf” (where Rf is a fluorinated alkyl group, and * represents a bond bonded to the alicyclic structure). . With respect to Rf, the examples of the fluorinated alkyl group and the description of the preferred examples can be applied.
Examples of R 30 in the group “—Si (OR 30 ) 3 ” include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, which may be linear or branched.
Among the above, the specific atom-containing group is at least one group selected from the group consisting of a fluorinated alkyl group, a fluorinated alkoxy group, and a fluorinated alkyl ester group (hereinafter also referred to as “specific fluorine-containing group”). It is preferable that

脂環式構造を有する4価の基は、脂環式テトラカルボン酸に由来する構造を有する。Rが有する脂環式構造としては、例えばシクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロオクタン環等の単環のシクロアルカン;ビシクロ[2.2.0]ヘキサン環、デカヒドロナフタレン環、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン環、ビシクロ[2.2.2]オクタン環等の二環式アルカンなどが挙げられる。これらの中でも、光配向性が高い点で、Rの脂環式構造はシクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環又はビシクロ[2.2.0]ヘキサン環であることが好ましく、シクロブタン環であることが特に好ましい。 A tetravalent group having an alicyclic structure has a structure derived from an alicyclic tetracarboxylic acid. Examples of the alicyclic structure of R 1 include a monocyclic cycloalkane such as a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, and a cyclooctane ring; a bicyclo [2.2.0] hexane ring, a decahydronaphthalene ring, and a bicyclo Bicyclic alkanes such as [2.2.1] heptane ring and bicyclo [2.2.2] octane ring. Among these, the alicyclic structure of R 1 is preferably a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, or a bicyclo [2.2.0] hexane ring, and is a cyclobutane ring because of high photoalignment. It is particularly preferred.

は、特定フッ素含有基が結合した脂環式構造を有する4価の基であることが好ましく、その好ましい具体例としては、例えば下記式(3−1)〜式(3−4)のそれぞれで表される基などが挙げられる。

Figure 0006287577
(式(3−1)〜式(3−4)中、R〜R23は、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基である。ただし、R〜Rの少なくとも1個は上記特定フッ素含有基であり、R〜R11の少なくとも1個は上記特定フッ素含有基であり、R12〜R17の少なくとも1個は上記特定フッ素含有基であり、R18〜R23の少なくとも1個は上記特定フッ素含有基である。「*」は結合手を示す。) R 1 is preferably a tetravalent group having an alicyclic structure to which a specific fluorine-containing group is bonded, and preferred specific examples thereof include, for example, those represented by the following formulas (3-1) to (3-4): Examples include groups represented by each.
Figure 0006287577
(In Formula (3-1) to Formula (3-4), R 3 to R 23 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group, provided that at least one of R 3 to R 6 is the above-mentioned A specific fluorine-containing group, at least one of R 7 to R 11 is the specific fluorine-containing group, at least one of R 12 to R 17 is the specific fluorine-containing group, and at least one of R 18 to R 23 One is the specific fluorine-containing group. “*” Represents a bond.)

〜R23における1価の有機基は、例えば1価の炭化水素基、1価の炭化水素基の少なくとも1個のメチレン基を−O−、−CO−、−COO−、−NH−、−NHCO−等で置き換えてなる基、トリアルキルシリル基、トリアルコキシシリル基、及びハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)などが挙げられる。また、これらの基は、炭素原子に結合する水素原子がハロゲン原子、トリアルキルシリル基、トリアルコキシシリル基等で置換されていてもよい。
ここで、本明細書における「炭化水素基」は、飽和炭化水素基であっても不飽和炭化水素基であってもよく、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基を含む意味である。また、「鎖状炭化水素基」とは、主鎖に環状構造を含まず、鎖状構造のみで構成された直鎖状炭化水素基及び分岐状炭化水素基を意味する。「脂環式炭化水素基」とは、環構造としては脂環式炭化水素の構造のみを含み、芳香環構造を含まない炭化水素基を意味する。ただし、脂環式炭化水素の構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を有するものも含む。「芳香族炭化水素基」とは、環構造として芳香環構造を含む炭化水素基を意味する。ただし、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂環式炭化水素の構造を含んでいてもよい。
The monovalent organic group in R 3 to R 23 is, for example, a monovalent hydrocarbon group or at least one methylene group of a monovalent hydrocarbon group represented by —O—, —CO—, —COO—, —NH—. , -NHCO- and the like, a trialkylsilyl group, a trialkoxysilyl group, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc.) and the like. In these groups, a hydrogen atom bonded to a carbon atom may be substituted with a halogen atom, a trialkylsilyl group, a trialkoxysilyl group, or the like.
Here, the “hydrocarbon group” in this specification may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group, a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. The meaning includes a group. Further, the “chain hydrocarbon group” means a linear hydrocarbon group and a branched hydrocarbon group which are composed only of a chain structure without including a cyclic structure in the main chain. The “alicyclic hydrocarbon group” means a hydrocarbon group that includes only an alicyclic hydrocarbon structure as a ring structure and does not include an aromatic ring structure. However, it is not necessary to be comprised only by the structure of an alicyclic hydrocarbon, The thing which has a chain structure in the part is also included. “Aromatic hydrocarbon group” means a hydrocarbon group containing an aromatic ring structure as a ring structure. However, it is not necessary to be composed only of an aromatic ring structure, and a part thereof may include a chain structure or an alicyclic hydrocarbon structure.

上記式(3−1)〜式(3−4)のそれぞれで表される基は、シクロブタン環等の脂環式構造の環部分に上記特定フッ素含有基がそれぞれ1個以上結合している。各基における上記特定フッ素含有基の数は、特定フッ素含有基1個あたりのフッ素原子の数や脂環式構造の環員数などに応じて適宜設定することができる。
上記式(3−1)〜式(3−4)における特定フッ素含有基は、中でもトリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基又は1,1−ジフルオロエチル基が好ましく、トリフルオロメチル基又は2,2,2−トリフルオロエチル基がより好ましい。
In the groups represented by the formulas (3-1) to (3-4), one or more of the specific fluorine-containing groups are bonded to a ring portion of an alicyclic structure such as a cyclobutane ring. The number of the specific fluorine-containing groups in each group can be appropriately set according to the number of fluorine atoms per specific fluorine-containing group, the number of ring members of the alicyclic structure, and the like.
The specific fluorine-containing group in the above formulas (3-1) to (3-4) is, among others, a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, or a 1,1-difluoroethyl group. Are preferable, and a trifluoromethyl group or a 2,2,2-trifluoroethyl group is more preferable.

上記式(1)及び式(2)におけるRは2価の有機基である。その一例を挙げるならば、例えば2価の炭化水素基、2価の炭化水素基の少なくとも1個のメチレン基を−O−、−CO−,−COO−、−NH−、−NHCO−、−Si(R30−、−Si(OR30−等で置き換えてなる基、複素環を有する基などが挙げられる。なお、Rにおいて、炭化水素基の炭素原子に結合する水素原子が、ハロゲン原子、アルキルシリル基、アルコキシシリル基等で置換されていてもよい。
25及びR26は、水素原子又は1価の有機基である。当該1価の有機基としては、例えば炭素数1〜18の1価の炭化水素基、炭素数1〜18の1価の炭化水素基の少なくとも1個のメチレン基を、−O−、−CO−,−COO−、−NR−、−NRCO−(ただし、Rはアルキル基)、−Si(R30−、−Si(OR30−等で置き換えてなる基、炭素数1〜18の1価の炭化水素基の炭素原子に結合する水素原子をハロゲン原子やアルキルシリル基、アルコキシシリル基等で置換してなる基などが挙げられる。R25及びR26は、互いに同じでも異なっていてもよい。
なお、本発明の液晶配向剤に含有される重合体(A)において、Rが上記特定原子含有基を有さない場合には、R25及びR26の少なくともいずれかは上記特定原子含有基を有する。R25及びR26が有する上記特定原子含有基の例示及び好ましい具体例については、上記Rの説明を適用することができる。
R 2 in the above formulas (1) and (2) is a divalent organic group. For example, at least one methylene group of a divalent hydrocarbon group or a divalent hydrocarbon group may be represented by —O—, —CO—, —COO—, —NH—, —NHCO—, — Examples include groups substituted with Si (R 30 ) 2 —, —Si (OR 30 ) 2 —, etc., groups having a heterocyclic ring, and the like. In R 2 , the hydrogen atom bonded to the carbon atom of the hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, an alkylsilyl group, an alkoxysilyl group, or the like.
R 25 and R 26 are a hydrogen atom or a monovalent organic group. As the monovalent organic group, for example, at least one methylene group of a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms is represented by —O— or —CO. —, —COO—, —NR—, —NRCO— (wherein R is an alkyl group), —Si (R 30 ) 2 —, —Si (OR 30 ) 2 —, etc. And a group obtained by substituting a hydrogen atom bonded to a carbon atom of 18 monovalent hydrocarbon group with a halogen atom, an alkylsilyl group, an alkoxysilyl group, or the like. R 25 and R 26 may be the same as or different from each other.
In the polymer (A) contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention, when R 1 does not have the specific atom-containing group, at least one of R 25 and R 26 is the specific atom-containing group. Have The description of R 1 can be applied to the specific and preferred specific examples of the specific atom-containing group possessed by R 25 and R 26 .

上記重合体(A)は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選ばれる少なくとも一種の重合体である。
[ポリアミック酸]
重合体(A)としてのポリアミック酸(以下、「ポリアミック酸(A)」とも称する。)は、例えばテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させることにより得ることができる。
The polymer (A) is at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide.
[Polyamic acid]
The polyamic acid (hereinafter also referred to as “polyamic acid (A)”) as the polymer (A) can be obtained, for example, by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine.

(テトラカルボン酸二無水物)
ポリアミック酸(A)の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物は、上記式(3A)で表される化合物(以下、「特定テトラカルボン酸二無水物」とも称する。)を含むことが好ましい。なお、上記式(3A)中のR31については、上記Rが、特定フッ素含有基が結合した脂環式構造を有する4価の基である場合の説明を適用することができる。
(Tetracarboxylic dianhydride)
The tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid (A) preferably contains a compound represented by the above formula (3A) (hereinafter also referred to as “specific tetracarboxylic dianhydride”). As for R 31 in the formula (3A), said R 1 is can be applied to the description of the case is a tetravalent group having an alicyclic structure that certain fluorine-containing group attached.

特定テトラカルボン酸二無水物の好ましい具体例としては、例えば下記式(3−1)〜式(3−14)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。なお、特定テトラカルボン酸二無水物はこれらの一種を単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。

Figure 0006287577
Preferable specific examples of the specific tetracarboxylic dianhydride include, for example, compounds represented by the following formulas (3-1) to (3-14). In addition, specific tetracarboxylic dianhydride can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
Figure 0006287577

ポリアミック酸(A)の合成に際しては特定テトラカルボン酸二無水物のみを用いてもよいが、特定テトラカルボン酸二無水物とともにその他のテトラカルボン酸二無水物を併用してもよい。   In the synthesis of the polyamic acid (A), only the specific tetracarboxylic dianhydride may be used, but other tetracarboxylic dianhydrides may be used in combination with the specific tetracarboxylic dianhydride.

ここで使用することができるその他のテトラカルボン酸二無水物としては、例えば脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
これらの具体例としては、脂肪族テトラカルボン酸二無水物として、例えば1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物などを;
脂環式テトラカルボン酸二無水物として、例えば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、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシメチルノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2:4,6:8−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物などを;
芳香族テトラカルボン酸二無水物として、例えばピロメリット酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物などを;
それぞれ挙げることができるほか、特開2010−97188号公報に記載のテトラカルボン酸二無水物等を用いることができる。なお、上記その他のテトラカルボン酸二無水物は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
Examples of other tetracarboxylic dianhydrides that can be used here include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides, alicyclic tetracarboxylic dianhydrides, aromatic tetracarboxylic dianhydrides, and the like. .
Specific examples thereof include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides such as 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride;
Examples of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 1,3,3a, 4, 5,9b-Hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b- Hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane -2,4-dione-6-spiro-3 '-(tetrahydrofuran-2', 5'-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene- No 1,2-dicarboxylic acid 3,5,6-tricarboxy-2-carboxymethylnorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, 2,4,6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0] octane-2 : 4,6: 8-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane-3,5,8,10-tetraone, cyclohexanetetracarboxylic dianhydride Cyclopentanetetracarboxylic dianhydride and the like;
Examples of aromatic tetracarboxylic dianhydrides include pyromellitic dianhydride and 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride;
In addition to the above, tetracarboxylic dianhydrides described in JP 2010-97188 A can be used. In addition, the said other tetracarboxylic dianhydride can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

ポリアミック酸(A)の合成に際し、特定テトラカルボン酸二無水物の使用割合は、電圧保持率の改善効果を十分に得る観点から、ポリアミック酸の合成に用いるテトラカルボン酸二無水物の合計量に対して、5モル%以上とすることが好ましく、10モル%以上とすることがより好ましく、20モル%以上とすることがさらに好ましく、30モル%以上とすることが特に好ましい。   In the synthesis of the polyamic acid (A), the use ratio of the specific tetracarboxylic dianhydride is the total amount of tetracarboxylic dianhydrides used for the synthesis of the polyamic acid from the viewpoint of sufficiently obtaining the effect of improving the voltage holding ratio. On the other hand, it is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, further preferably 20 mol% or more, and particularly preferably 30 mol% or more.

(ジアミン)
ポリアミック酸(A)の合成に使用するジアミンとしては、例えば脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン、ジアミノオルガノシロキサン等が挙げられる。
これらの具体例としては、脂肪族ジアミンとして、例えばメタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンなどを;脂環式ジアミンとして、例えば1,4−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)などを;
(Diamine)
Examples of the diamine used for the synthesis of the polyamic acid (A) include aliphatic diamines, alicyclic diamines, aromatic diamines, diaminoorganosiloxanes, and the like.
Specific examples of these include aliphatic diamines such as metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, and the like; For example, 1,4-diaminocyclohexane, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine) and the like;

芳香族ジアミンとして、例えばp−フェニレンジアミン、4,4’−エチレンジアニリン、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スルフィド、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、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’−ジアミノジフェニルエーテル、2−(4−アミノフェニル)エチルアミン、ビス(4−アミノフェニル)アミン、N,N−ビス(4−アミノフェニル)メチルアミン、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、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−ベンジジン、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−N,N’−ジメチルベンジジン、ドデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、テトラデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ−3,5−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−3,5−ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン、3,5−ジアミノ安息香酸コレスタニル、3,5−ジアミノ安息香酸コレステニル、3,5−ジアミノ安息香酸ラノスタニル、3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン、3,6−ビス(4−アミノフェノキシ)コレスタン、4−(4’−トリフルオロメトキシベンゾイロキシ)シクロヘキシル−3,5−ジアミノベンゾエート、{4−[2−(3,5−ジアミノフェノキシ)−エトキシ]−フェニル}−エタノン、3,4−ジアミノベンゾフェノン、{4−[2−(3,5−ジアミノフェノキシ)−エトキシ]−フェニル}−フェニル−メタノン、{4−[2−(2,4−ジアミノフェノキシ)−エトキシ]−フェニル}−p−トルイル−メタノン、2,7−ジアミノフルオレノン、2,7−ジアミノフルオレン、及び9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、下記式(D−1)

Figure 0006287577
(式(D−1)中、XI及びXIIは、それぞれ独立に、単結合、−O−、−COO−又は−OCO−であり、Rは炭素数1〜3のアルカンジイル基であり、RIIは単結合又は炭素数1〜3のアルカンジイル基であり、aは0又は1であり、bは0〜2の整数であり、cは1〜20の整数であり、dは0又は1である。但し、a及びbが同時に0になることはない。)
で表される化合物などのほか、 Examples of aromatic diamines include p-phenylenediamine, 4,4′-ethylenedianiline, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 1,5-diaminonaphthalene, and 2,2′-dimethyl. -4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 2- (4-aminophenyl) ethylamine, bis (4 -Aminophenyl) amine, N, N-bis (4-aminophenyl) methylamine, 4,4'-diaminobenzophenone, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2- Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexaph Oropropane, 4,4 ′-(p-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′- Bis (4-aminophenoxy) biphenyl, N, N′-bis (4-aminophenyl) -benzidine, N, N′-bis (4-aminophenyl) -N, N′-dimethylbenzidine, dodecanoxy-2,4 -Diaminobenzene, tetradecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestenyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-2, 4-diaminobenzene, cholestenyloxy-2,4-diaminobenzene, 3,5-dia Cholestanyl benzoate, cholestenyl 3,5-diaminobenzoate, lanostannyl 3,5-diaminobenzoate, 3,6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane, 3,6-bis (4-aminophenoxy) cholestane, 4- (4′-trifluoromethoxybenzoyloxy) cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, {4- [2- (3,5-diaminophenoxy) -ethoxy] -phenyl} -ethanone, 3,4-diamino Benzophenone, {4- [2- (3,5-diaminophenoxy) -ethoxy] -phenyl} -phenyl-methanone, {4- [2- (2,4-diaminophenoxy) -ethoxy] -phenyl} -p- Toluyl-methanone, 2,7-diaminofluorenone, 2,7-diaminofluorene, and 9,9-bis (4- Minofeniru) fluorene, formula (D-1)
Figure 0006287577
(In Formula (D-1), X I and X II are each independently a single bond, —O—, —COO— or —OCO—, and R I is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms. R II is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, a is 0 or 1, b is an integer of 0 to 2, c is an integer of 1 to 20, and d is 0 or 1, provided that a and b are not 0 at the same time.)
In addition to the compounds represented by

3,5−ジアミノ安息香酸、2,4−ジアミノ安息香酸、2,5−ジアミノ安息香酸、4,4’−ジアミノビフェニル−3,3’−ジカルボン酸、4,4’−ジアミノビフェニル−2,2’−ジカルボン酸、3,3’−ジアミノビフェニル−2,4’−ジカルボン酸、4,4’−ジアミノジフェニルメタン−3,3’−ジカルボン酸、4,4’−ジアミノビフェニル−3−カルボン酸、4,4’−ジアミノジフェニルメタン−3−カルボン酸、4,4’−ジアミノジフェニルエタン−3,3’−ジカルボン酸、4,4’−ジアミノジフェニルエタン−3−カルボン酸、及び4,4’−ジアミノジフェニルエーテル−3,3’−ジカルボン酸等のカルボキシル基含有ジアミン:
2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、3,6−ジアミノアクリジン、3,6−ジアミノカルバゾール、N−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、1,4−ビス−(4−アミノフェニル)−ピペラジン、下記式(d−1)〜(d−3)

Figure 0006287577
のそれぞれで表される化合物等の窒素含有複素環ジアミン:下記式(d−4)〜式(d−7)
Figure 0006287577
のそれぞれで表される化合物などを; 3,5-diaminobenzoic acid, 2,4-diaminobenzoic acid, 2,5-diaminobenzoic acid, 4,4′-diaminobiphenyl-3,3′-dicarboxylic acid, 4,4′-diaminobiphenyl-2, 2'-dicarboxylic acid, 3,3'-diaminobiphenyl-2,4'-dicarboxylic acid, 4,4'-diaminodiphenylmethane-3,3'-dicarboxylic acid, 4,4'-diaminobiphenyl-3-carboxylic acid 4,4′-diaminodiphenylmethane-3-carboxylic acid, 4,4′-diaminodiphenylethane-3,3′-dicarboxylic acid, 4,4′-diaminodiphenylethane-3-carboxylic acid, and 4,4 ′ -Carboxyl group-containing diamine such as diaminodiphenyl ether-3,3'-dicarboxylic acid:
2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacridine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6-diaminocarbazole, 1,4- Bis- (4-aminophenyl) -piperazine, the following formulas (d-1) to (d-3)
Figure 0006287577
A nitrogen-containing heterocyclic diamine such as a compound represented by each of the following formulas (d-4) to (d-7):
Figure 0006287577
A compound represented by each of the above;

ジアミノオルガノシロキサンとして、例えば、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサン、3,3’−[1,4−フェニレンビス(ジメチルシランジイル)]ビス(1−プロパンアミン)などを;それぞれ挙げることができるほか、特開2010−97188号公報に記載のジアミンを用いることができる。   Examples of the diaminoorganosiloxane include 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane, 3,3 ′-[1,4-phenylenebis (dimethylsilanediyl)] bis (1-propanamine), and the like. In addition, diamines described in JP 2010-97188 A can be used.

上記式(D−1)における「−X−(R−XII−」で表される2価の基は、炭素数1〜3のアルカンジイル基、*−O−、*−COO−又は*−O−C−O−(ただし、「*」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合する。)であることが好ましい。基「−C2c+1」は直鎖状であることが好ましい。ジアミノフェニル基における2つのアミノ基は、他の基に対して2,4−位又は3,5−位にあることが好ましい。 The divalent group represented by “—X I — (R I —X II ) d —” in the formula (D-1) is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, * —O—, * — COO— or * —O—C 2 H 4 —O— (however, a bond marked with “*” binds to a diaminophenyl group) is preferable. The group “—C c H 2c + 1 ” is preferably linear. The two amino groups in the diaminophenyl group are preferably in the 2,4-position or 3,5-position with respect to other groups.

上記式(D−1)で表される化合物の具体例としては、例えば下記式(D−1−1)〜(D−1−5)のそれぞれで表される化合物などを挙げることができる。

Figure 0006287577
Specific examples of the compound represented by the formula (D-1) include, for example, compounds represented by the following formulas (D-1-1) to (D-1-5).
Figure 0006287577

ポリアミック酸(A)の合成に際し、ジアミンはこれらを一種単独で又は二種以上組み合わせて使用することができる。なお、上記式(1)及び式(2)中のRは、これらのジアミンに由来する2価の有機基である。 In the synthesis of the polyamic acid (A), diamines can be used singly or in combination of two or more. In addition, R 2 in the above formulas (1) and (2) is a divalent organic group derived from these diamines.

<ポリアミック酸の合成>
ポリアミック酸(A)は、上記のようなテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを、必要に応じて分子量調節剤とともに反応させることにより得ることができる。ポリアミック酸(A)の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの使用割合は、ジアミンのアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2〜2当量となる割合が好ましく、0.3〜1.2当量となる割合がより好ましい。
分子量調節剤としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸などの酸一無水物、アニリン、シクロヘキシルアミン、n−ブチルアミンなどのモノアミン化合物、フェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどのモノイソシアネート化合物等を挙げることができる。分子量調節剤の使用割合は、使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミンの合計100重量部に対して、20重量部以下とすることが好ましく、10重量部以下とすることがより好ましい。
<Synthesis of polyamic acid>
The polyamic acid (A) can be obtained by reacting the above tetracarboxylic dianhydride and diamine together with a molecular weight regulator as necessary. The ratio of the tetracarboxylic dianhydride and diamine used in the synthesis reaction of the polyamic acid (A) is such that the acid anhydride group of the tetracarboxylic dianhydride is 0. A ratio of 2 to 2 equivalents is preferable, and a ratio of 0.3 to 1.2 equivalents is more preferable.
Examples of the molecular weight regulator include acid monoanhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride and itaconic anhydride, monoamine compounds such as aniline, cyclohexylamine and n-butylamine, and monoisocyanate compounds such as phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate. Can be mentioned. The use ratio of the molecular weight regulator is preferably 20 parts by weight or less, and more preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total of the tetracarboxylic dianhydride and diamine used.

ポリアミック酸の合成反応は、好ましくは有機溶媒中において行われる。このときの反応温度は、−20℃〜150℃が好ましく、0〜100℃がより好ましい。また、反応時間は、0.1〜24時間が好ましく、0.5〜12時間がより好ましい。   The polyamic acid synthesis reaction is preferably carried out in an organic solvent. The reaction temperature at this time is preferably -20 ° C to 150 ° C, more preferably 0 to 100 ° C. The reaction time is preferably from 0.1 to 24 hours, more preferably from 0.5 to 12 hours.

反応に使用する有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノール系溶媒、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素などを挙げることができる。これらの有機溶媒のうち、非プロトン性極性溶媒及びフェノール系溶媒よりなる群(第一群の有機溶媒)から選択される一種以上、又は、第一群の有機溶媒から選択される一種以上と、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素及び炭化水素よりなる群(第二群の有機溶媒)から選択される一種以上との混合物を使用することが好ましい。後者の場合、第二群の有機溶媒の使用割合は、第一群の有機溶媒及び第二群の有機溶媒の合計量に対して、好ましくは50重量%以下であり、より好ましくは40重量%以下であり、更に好ましくは30重量%以下である。
特に好ましくは、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミド、m−クレゾール、キシレノール及びハロゲン化フェノールよりなる群から選択される一種以上を溶媒として使用するか、あるいはこれらの一種以上と他の有機溶媒との混合物を、上記割合の範囲で使用することが好ましい。
有機溶媒の使用量(a)は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミン並びに必要に応じて使用される分子量調節剤の合計量(b)が、反応溶液の全量(a+b)に対して、0.1〜50重量%になる量とすることが好ましい。
Examples of the organic solvent used in the reaction include aprotic polar solvents, phenol solvents, alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, and the like. Among these organic solvents, one or more selected from the group consisting of an aprotic polar solvent and a phenolic solvent (first group of organic solvents), or one or more selected from the first group of organic solvents, It is preferable to use a mixture with one or more selected from the group consisting of alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons and hydrocarbons (second group organic solvent). In the latter case, the proportion of the second group organic solvent used is preferably 50% by weight or less, more preferably 40% by weight, based on the total amount of the first group organic solvent and the second group organic solvent. Or less, more preferably 30% by weight or less.
Particularly preferred are N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea, hexamethylphosphortriamide, m-cresol, xylenol and halogen. It is preferable to use one or more selected from the group consisting of fluorinated phenols as a solvent, or to use a mixture of one or more of these and another organic solvent in the above range.
The amount (a) of the organic solvent used is such that the total amount (b) of the tetracarboxylic dianhydride and diamine and the molecular weight regulator used as necessary is 0. 0 relative to the total amount (a + b) of the reaction solution. The amount is preferably 1 to 50% by weight.

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。この反応溶液は、そのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液中に含まれるポリアミック酸を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、又は単離したポリアミック酸を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。ポリアミック酸の単離及び精製は公知の方法に従って行うことができる。   As described above, a reaction solution obtained by dissolving polyamic acid is obtained. This reaction solution may be used as it is for the preparation of the liquid crystal aligning agent, may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after isolating the polyamic acid contained in the reaction solution, or the isolated polyamic acid may be purified. In addition, you may use for preparation of a liquid crystal aligning agent. Isolation and purification of the polyamic acid can be performed according to known methods.

[ポリアミック酸エステル]
上記重合体(A)としてのポリアミック酸エステルは、例えば、[I]上記合成反応により得られたポリアミック酸(A)と、エステル化剤とを反応させる方法、[II]テトラカルボン酸ジエステルとジアミンとを反応させる方法、[III]テトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物とジアミンとを反応させる方法、などによって得ることができる。
[Polyamic acid ester]
The polyamic acid ester as the polymer (A) is, for example, [I] a method of reacting the polyamic acid (A) obtained by the above synthesis reaction with an esterifying agent, [II] a tetracarboxylic acid diester and a diamine. And [III] a method of reacting a tetracarboxylic acid diester dihalide with a diamine.

ここで、方法[I]で使用するエステル化剤としては、例えば水酸基含有化合物、アセタール系化合物、ハロゲン化物、エポキシ基含有化合物等が挙げられる。これらの具体例としては、水酸基含有化合物として、例えばメタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、フェノール、クレゾール等のフェノール類などを;アセタール系化合物として、例えばN,N−ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、N,N−ジエチルホルムアミドジエチルアセタールなどを;ハロゲン化物として、例えば臭化メチル、臭化エチル、臭化ステアリル、塩化メチル、塩化ステアリル、1,1,1−トリフルオロ−2−ヨードエタンなどを;エポキシ基含有化合物として、例えばプロピレンオキシドなどを、それぞれ挙げることができる。   Here, examples of the esterifying agent used in the method [I] include a hydroxyl group-containing compound, an acetal compound, a halide, and an epoxy group-containing compound. Specific examples thereof include hydroxyl group-containing compounds such as alcohols such as methanol, ethanol and propanol; phenols such as phenol and cresol; and acetal compounds such as N, N-dimethylformamide diethyl acetal, N, N-diethylformamide diethyl acetal and the like; halides such as methyl bromide, ethyl bromide, stearyl bromide, methyl chloride, stearyl chloride, 1,1,1-trifluoro-2-iodoethane and the like; epoxy group-containing Examples of the compound include propylene oxide.

方法[II]で使用するテトラカルボン酸ジエステルは、テトラカルボン酸二無水物をアルコール類と反応させて開環する方法、テトラカルボン酸をエステル化する方法、等により得ることができる。また、方法[III]で使用するテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物は、上記の如くして得たテトラカルボン酸ジエステルを、塩化チオニル等の適当なハロゲン化剤と反応させることにより得ることができる。上記部分構造(a)を有するポリアミック酸エステルを合成する場合、上記式(4A)で表される化合物を好ましく使用することができる。   The tetracarboxylic acid diester used in Method [II] can be obtained by a method of ring-opening by reacting a tetracarboxylic dianhydride with an alcohol, a method of esterifying a tetracarboxylic acid, or the like. The tetracarboxylic acid diester dihalide used in the method [III] can be obtained by reacting the tetracarboxylic acid diester obtained as described above with an appropriate halogenating agent such as thionyl chloride. When the polyamic acid ester having the partial structure (a) is synthesized, a compound represented by the above formula (4A) can be preferably used.

方法[II]及び[III]で使用するジアミンは、ポリアミック酸(A)の合成に使用するジアミンとして例示した化合物などが挙げられる。なお、ポリアミック酸エステルは、アミック酸エステル構造のみを有していてもよく、アミック酸構造とアミック酸エステル構造とが併存する部分エステル化物であってもよい。   Examples of the diamine used in the methods [II] and [III] include the compounds exemplified as the diamine used for the synthesis of the polyamic acid (A). The polyamic acid ester may have only an amic acid ester structure, or may be a partially esterified product in which an amic acid structure and an amic acid ester structure coexist.

<化合物の合成>
上記式(3A)で表される化合物及び上記式(4A)で表される化合物は、有機化学の定法を適宜組み合わせて合成することができる。その一例としては、光二量化反応を用いる方法を挙げることができ、具体的には、例えば上記式(3A)中のR31がシクロブタン環を有する化合物は、無水マレイン酸誘導体に対し、溶媒中にて波長250nm以上の光を照射する方法によって得ることができる。また、上記式(3A)で表される化合物を、例えばメタノールやエタノール、フェノール等のアルコール類又はフェノール類で開環することにより、上記式(4A)で表されるテトラカルボン酸ジエステルを得ることができる。また、上記の如くして得られたテトラカルボン酸ジエステルを、塩化チオニル等のハロゲン化剤と反応させることにより、上記式(4A)で表されるテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物を得ることができる。ただし、上記式(3A)で表される化合物及び上記式(4A)で表される化合物の合成方法は上記に限定されるものではない。
<Synthesis of compounds>
The compound represented by the above formula (3A) and the compound represented by the above formula (4A) can be synthesized by appropriately combining conventional methods of organic chemistry. As an example, a method using a photodimerization reaction can be mentioned. Specifically, for example, a compound in which R 31 in the above formula (3A) has a cyclobutane ring is contained in a solvent with respect to a maleic anhydride derivative. And can be obtained by a method of irradiating light having a wavelength of 250 nm or more. Moreover, the tetracarboxylic-acid diester represented by the said Formula (4A) is obtained by ring-opening the compound represented by the said Formula (3A), for example by alcohol, such as methanol, ethanol, and phenol, or phenols. Can do. Moreover, the tetracarboxylic-acid diester dihalide represented by the said Formula (4A) can be obtained by making the tetracarboxylic-acid diester obtained by the above react with halogenating agents, such as thionyl chloride. However, the synthesis method of the compound represented by the above formula (3A) and the compound represented by the above formula (4A) is not limited to the above.

[ポリイミド]
上記重合体(A)としてのポリイミドは、例えば上記の如くして合成されたポリアミック酸(A)を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。
[Polyimide]
The polyimide as the polymer (A) can be obtained, for example, by dehydrating and ring-closing the polyamic acid (A) synthesized as described above to imidize.

上記ポリイミドは、その前駆体であるポリアミック酸が有していたアミック酸構造のすべてを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造が併存する部分イミド化物であってもよい。上記重合体組成物を用いて液晶配向膜を製造する場合、ポリイミドは、電気特性の観点からすると、30%以上とすることが好ましく、50%以上とすることがより好ましく、65%以上とすることがさらに好ましい。一方、重合体の溶解性を確保し、塗布性を高める観点からすると、イミド化率は、65%以下とすることが好ましく、30%以下とすることがより好ましい。このイミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。ここで、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。   The polyimide may be a completely imidized product obtained by dehydrating and cyclizing all of the amic acid structure possessed by the polyamic acid that is the precursor, and only a part of the amic acid structure is dehydrated and cyclized, It may be a partially imidized product in which an imide ring structure coexists. When manufacturing a liquid crystal aligning film using the said polymer composition, it is preferable to set it as 30% or more from a viewpoint of an electrical property, and it is preferable to set it as 50% or more, and 65% or more as for polyimide. More preferably. On the other hand, from the viewpoint of ensuring the solubility of the polymer and improving the coating property, the imidation ratio is preferably 65% or less, and more preferably 30% or less. This imidation ratio represents the ratio of the number of imide ring structures to the total of the number of polyimide amic acid structures and the number of imide ring structures in percentage. Here, a part of the imide ring may be an isoimide ring.

ポリアミック酸の脱水閉環は、好ましくは(i)ポリアミック酸を加熱する方法により、又は(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及び脱水閉環触媒を添加し、必要に応じて加熱する方法により行われる。
上記(i)の方法における反応温度は、好ましくは50〜200℃であり、より好ましくは60〜170℃である。反応温度が50℃未満では脱水閉環反応が進行しにくく、反応温度が200℃を超えると、得られる重合体の分子量が低下することがある。反応時間は、好ましくは1.0〜24時間であり、より好ましくは1.0〜12時間である。
上記(ii)の方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸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、所望とするイミド化率によるが、ポリアミック酸のアミック酸構造の1モルに対して0.01〜20モルとすることが好ましい。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。脱水閉環触媒の使用量は、使用する脱水剤1モルに対して0.01〜10モルとすることが好ましい。
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るものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは0〜180℃であり、より好ましくは10〜150℃である。反応時間は、好ましくは1.0〜120時間であり、より好ましくは2.0〜30時間である。
The dehydration ring closure of the polyamic acid is preferably performed by (i) a method of heating the polyamic acid, or (ii) dissolving the polyamic acid in an organic solvent, adding a dehydrating agent and a dehydration ring closure catalyst to this solution, and if necessary It is performed by the method of heating.
The reaction temperature in the method (i) is preferably 50 to 200 ° C, more preferably 60 to 170 ° C. When the reaction temperature is less than 50 ° C., the dehydration ring-closure reaction does not proceed easily, and when the reaction temperature exceeds 200 ° C., the molecular weight of the resulting polymer may decrease. The reaction time is preferably 1.0 to 24 hours, more preferably 1.0 to 12 hours.
In the method (ii), as the dehydrating agent, for example, acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and trifluoroacetic anhydride can be used. Although the usage-amount of a dehydrating agent is based on the desired imidation rate, it is preferable to set it as 0.01-20 mol with respect to 1 mol of the amic acid structure of a polyamic acid. Moreover, as a dehydration ring closure catalyst, tertiary amines, such as a pyridine, a collidine, a lutidine, a triethylamine, can be used, for example. It is preferable that the usage-amount of a dehydration ring-closing catalyst shall be 0.01-10 mol with respect to 1 mol of dehydrating agents to be used.
Examples of the organic solvent used in the dehydration ring-closing reaction include the organic solvents exemplified as those used for the synthesis of polyamic acid. The reaction temperature of the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180 ° C, more preferably 10 to 150 ° C. The reaction time is preferably 1.0 to 120 hours, more preferably 2.0 to 30 hours.

このようにしてポリイミドを含有する反応溶液が得られる。この反応溶液は、そのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除いたうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、ポリイミドを単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、又は単離したポリイミドを精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。これらの精製操作は公知の方法に従って行うことができる。   In this way, a reaction solution containing polyimide is obtained. This reaction solution may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent as it is, may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after removing the dehydrating agent and the dehydrating ring-closing catalyst from the reaction solution, and the liquid crystal after isolating the polyimide. You may use for preparation of an aligning agent, or you may use for preparation of a liquid crystal aligning agent, after purifying the isolated polyimide. These purification operations can be performed according to known methods.

重合体(A)は、これを濃度10重量%の溶液としたときに、それぞれ10〜800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、15〜500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。なお、上記重合体の溶液粘度(mPa・s)は、当該重合体の良溶媒(例えばγ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドンなど)を用いて調製した濃度10重量%の重合体溶液につき、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。
重合体(A)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が、500〜500,000であることが好ましく、1,000〜300,000であることがより好ましい。また、Mwと、GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)との比で表される分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは15以下であり、より好ましくは10以下である。このような分子量範囲にあることで、液晶表示素子の良好な配向性及び安定性を確保することができる。
The polymer (A) preferably has a solution viscosity of 10 to 800 mPa · s when it is made into a 10% by weight solution, and has a solution viscosity of 15 to 500 mPa · s. More preferably. In addition, the solution viscosity (mPa · s) of the above polymer is based on a polymer solution having a concentration of 10% by weight prepared using a good solvent for the polymer (eg, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.). The value measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer.
The polymer (A) preferably has a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 500 to 500,000, more preferably 1,000 to 300,000, as measured by gel permeation chromatography (GPC). . Moreover, the molecular weight distribution (Mw / Mn) represented by the ratio between Mw and the polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) measured by GPC is preferably 15 or less, more preferably 10 or less. By being in such a molecular weight range, it is possible to ensure good orientation and stability of the liquid crystal display element.

(重合体成分の組成)
本発明の液晶配向剤は、重合体成分として、重合体(A)のうちの一種のみを含んでいてもよいし、重合体(A)のうちの二種以上を含んでいてもよい。あるいは、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選ばれる重合体として、重合体(A)とともに、上記部分構造(a)を有さない重合体(B)を含んでいてもよい。
(Composition of polymer component)
The liquid crystal aligning agent of this invention may contain only 1 type in the polymer (A) as a polymer component, and may contain 2 or more types in the polymer (A). Or the polymer (B) which does not have the said partial structure (a) may be included with the polymer (A) as a polymer chosen from the group which consists of a polyamic acid, a polyamic acid ester, and a polyimide.

本発明の液晶配向剤を、二種以上の重合体を配合したブレンド系とする場合、当該液晶配向剤が、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選ばれる重合体として、フッ素原子及びケイ素原子の少なくともいずれかである特定原子の含有率(ただし、フッ素原子及びケイ素原子を共に有する場合にはその合計量)が異なる二種の重合体を含むものとしてもよい。一般に、上記特定原子の含有率が異なる複数種の重合体をブレンドして塗膜を形成した場合、表面エネルギーの相違によって、特定原子の含有率が高い方の重合体が上層に偏在し、特定原子の含有率が低い方の重合体が下層に偏在することが知られている。こうした現象に鑑み、特定原子の含有率が異なる二種以上の重合体を配合することにより、液晶配向膜中で重合体の分布の偏りを生じさせることができるものと推測される。   When the liquid crystal aligning agent of the present invention is a blend system in which two or more kinds of polymers are blended, the liquid crystal aligning agent is a polymer selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester and polyimide, fluorine atom and Two types of polymers having different specific atom contents (however, in the case of having both a fluorine atom and a silicon atom) different from each other may be included. Generally, when a coating film is formed by blending multiple types of polymers with different specific atom contents, the polymer with the higher specific atom content is unevenly distributed in the upper layer due to the difference in surface energy. It is known that a polymer having a lower atomic content is unevenly distributed in the lower layer. In view of such a phenomenon, it is presumed that the distribution of polymers in the liquid crystal alignment film can be biased by blending two or more kinds of polymers having different specific atom contents.

液晶配向剤の重合体成分を二種以上とする場合の好ましい態様としては、例えば、
[1]重合体(A)として少なくとも二種の重合体を含み、それら二種の重合体における上記特定原子の含有率が互いに異なる態様。
[2]重合体(A)と重合体(B)とを含み、重合体(B)の上記特定原子の含有率が重合体(A)よりも低い態様。
等が挙げられる。なお、以下では、上記特定原子の含有率が異なる二種の重合体のうち、特定原子の含有率が高い方の重合体を重合体(F1)と称し、特定原子の含有率が低い方の重合体を重合体(F2)と称することがある。
As a preferable aspect when the polymer component of the liquid crystal aligning agent is two or more kinds, for example,
[1] An embodiment in which at least two kinds of polymers are included as the polymer (A), and the contents of the specific atoms in the two kinds of polymers are different from each other.
[2] An embodiment comprising the polymer (A) and the polymer (B), wherein the content of the specific atom in the polymer (B) is lower than that of the polymer (A).
Etc. Hereinafter, of the two types of polymers having different specific atom contents, the polymer having the higher specific atom content is referred to as a polymer (F1), and the specific atom content is lower. The polymer may be referred to as a polymer (F2).

重合体(F1)は、上記部分構造(a)を有する。重合体(F1)において、上記部分構造(a)の含有割合は、液晶配向膜中での重合体の分布の偏りを十分に生じさせる観点から、重合体(F1)が有する全部分構造に対して、20モル%以上とすることが好ましく、30モル%以上とすることがより好ましく、40モル%以上とすることがさらに好ましい。
また、重合体(F2)は、上記[1]の態様では重合体(A)であり、上記[2]の態様では重合体(B)である。上記[1]の態様において、重合体(F2)が有する部分構造(a)の含有割合は、重合体(F2)が有する全部分構造に対して、20モル%以下とすることが好ましく、1〜15モル%とすることがより好ましく、1〜10モル%とすることがさらに好ましい。
The polymer (F1) has the partial structure (a). In the polymer (F1), the content ratio of the partial structure (a) is based on the total partial structure of the polymer (F1) from the viewpoint of sufficiently causing the uneven distribution of the polymer in the liquid crystal alignment film. Thus, it is preferably 20 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, and further preferably 40 mol% or more.
In addition, the polymer (F2) is the polymer (A) in the embodiment [1], and is the polymer (B) in the embodiment [2]. In the above aspect [1], the content ratio of the partial structure (a) of the polymer (F2) is preferably 20 mol% or less with respect to the total partial structure of the polymer (F2). It is more preferable to set it to -15 mol%, and it is further more preferable to set it as 1-10 mol%.

液晶配向剤の重合体成分としてフッ素原子の含有率が異なる重合体を配合する場合、上記特定原子の含有率が低い方の重合体(F2)は、液晶表示素子の電気特性を改善する観点から、下記式(4−1)で表される構造、下記式(4−2)で表される構造(ただし、モノマーの重合によって形成されるアミド結合中に含まれるものを除く。)及び窒素含有複素環よりなる群から選ばれる少なくとも一種の構造(Z)を有することが好ましい。

Figure 0006287577
(式(4−1)中、R27は、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10のアルコキシ基であり、r1は1又は2であり、r2は0〜3の整数であり、r1+r2≦4を満たす。複数のR27は同じでも異なっていてもよい。「*」は結合手を示す。式(4−2)中、R28は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基である。「*」は結合手を示す。) When blending polymers having different fluorine atom contents as the polymer component of the liquid crystal aligning agent, the polymer (F2) having the lower specific atom content is from the viewpoint of improving the electrical characteristics of the liquid crystal display element. , A structure represented by the following formula (4-1), a structure represented by the following formula (4-2) (excluding those contained in an amide bond formed by polymerization of monomers) and nitrogen-containing It preferably has at least one structure (Z) selected from the group consisting of heterocyclic rings.
Figure 0006287577
(In the formula (4-1), R 27 is a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms having 1 to 10 carbon atoms, r1 is 1 or 2, r2 is 0 to 3 It is an integer and satisfies r1 + r2 ≦ 4, a plurality of R 27 may be the same or different, “*” represents a bond, R 28 is a hydrogen atom or a carbon number of 1 in formula (4-2) (It is an alkyl group of ˜6. “*” Represents a bond.)

上記R27の炭素数1〜10のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等を挙げることができ、これらは直鎖状でも分岐状でもよい。また、炭素数1〜10のアルコキシ基としては、炭素数1〜10のアルキル基と酸素原子とが結合してなる基を挙げることができ、具体的には、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等を挙げることができる。ハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
r1は1が好ましく、r2は0又は1が好ましい。
上記R28は、電気特性の改善効果が高い点で、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましい。
上記窒素含有複素環としては、例えばピペリジン環、ピロリジン環、ピリジン環、ピラジン環、ピペラジン環、ピリミジン環、ホモピペラジン環等が挙げられる。これらのうち、蓄積した残留電荷を緩和させる効果が高い点で、ピペリジン環又はピペラジン環が好ましく、ピペリジン環がより好ましい。
上記構造(Z)としては、電気特性の改善効果が高い点で、中でも上記式(4−2)で表される構造又は窒素含有複素環であることが好ましい。
Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms of R 27 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and these may be linear or branched. Examples of the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms include groups in which an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and an oxygen atom are bonded. Specifically, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and the like. Groups and the like. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
r1 is preferably 1, and r2 is preferably 0 or 1.
R 28 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom or a methyl group, from the viewpoint of a high effect of improving electrical characteristics.
Examples of the nitrogen-containing heterocycle include a piperidine ring, a pyrrolidine ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, a piperazine ring, a pyrimidine ring, and a homopiperazine ring. Among these, a piperidine ring or a piperazine ring is preferable, and a piperidine ring is more preferable in that the effect of relaxing the accumulated residual charge is high.
The structure (Z) is preferably a structure represented by the above formula (4-2) or a nitrogen-containing heterocyclic ring because it has a high effect of improving electrical characteristics.

上記構造(Z)を有する重合体は、有機化学の定法を適宜組み合わせることにより合成することができる。例えば、重合体の合成に際しカルボキシル基含有ジアミンを用いることにより、上記式(4−1)で表される構造を有する重合体を得ることができる。また、ビス(4−アミノフェニル)アミン、N,N−ビス(4−アミノフェニル)メチルアミン及び上記式(d−4)で表される化合物等といった、「−NR28−」を有するジアミンをモノマー組成に含む重合により、上記式(4−2)で表される構造を有する重合体を得ることができる。また、上記の窒素含有複素環ジアミンをモノマー組成に含む重合により、窒素含有複素環を有する重合体を得ることができる。
重合体(F2)の合成に際し、構造(Z)を含むモノマーの使用割合は、合成に使用するモノマーの合計量に対して、1〜25モル%であることが好ましく、2〜20モル%であることがより好ましい。
The polymer having the structure (Z) can be synthesized by appropriately combining organic chemistry methods. For example, a polymer having a structure represented by the above formula (4-1) can be obtained by using a carboxyl group-containing diamine during the synthesis of the polymer. In addition, a diamine having “—NR 28 —” such as bis (4-aminophenyl) amine, N, N-bis (4-aminophenyl) methylamine, and a compound represented by the above formula (d-4), etc. A polymer having a structure represented by the above formula (4-2) can be obtained by polymerization included in the monomer composition. Moreover, the polymer which has said nitrogen containing heterocyclic diamine in a monomer composition can obtain the polymer which has a nitrogen containing heterocyclic ring.
In the synthesis of the polymer (F2), the proportion of the monomer containing the structure (Z) is preferably 1 to 25 mol%, and 2 to 20 mol%, based on the total amount of monomers used for the synthesis. More preferably.

上記重合体(B)がポリアミック酸である場合、重合体(B)は、例えばテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させることにより得ることができる。このとき使用するテトラカルボン酸二無水物としては、上記重合体(A)の合成に使用することができるその他のテトラカルボン酸二無水物として例示した化合物等が挙げられる。これらの中でも、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、ビシクロ[3.3.0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸2:4,6:8−二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、及びピロメリット酸二無水物よりなる群から選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸二無水物を用いることが好ましい。なお、重合体(B)の合成に際しては、上記のテトラカルボン酸二無水物の一種を単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。   When the polymer (B) is a polyamic acid, the polymer (B) can be obtained, for example, by reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine. Examples of the tetracarboxylic dianhydride used at this time include compounds exemplified as other tetracarboxylic dianhydrides that can be used for the synthesis of the polymer (A). Among these, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, bicyclo [3.3.0] octane-2,4,6, 8-tetracarboxylic acid 2: 4,6: 8-dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -Naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1 , 2-c] furan-1,3-dione, cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, and at least one tetracarboxylic acid selected from the group consisting of pyromellitic dianhydride It is preferable to use an anhydride. In addition, in the synthesis | combination of a polymer (B), 1 type of said tetracarboxylic dianhydride can be used individually or in combination of 2 or more types.

上記重合体(B)の合成に使用するジアミンとしては、上記重合体(A)の合成に使用することができるジアミンとして例示した化合物等が挙げられる。重合体(B)としてのポリアミック酸を合成する際の各種反応条件については、上記重合体(A)の説明を適用することができる。また、重合体(B)としてのポリアミック酸エステル及びポリイミドについても、上記重合体(A)で説明した方法に従って得ることができる。なお、液晶配向剤に含有させる重合体(B)は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。   Examples of the diamine used for the synthesis of the polymer (B) include the compounds exemplified as the diamine that can be used for the synthesis of the polymer (A). The description of the polymer (A) can be applied to various reaction conditions when synthesizing the polyamic acid as the polymer (B). Further, the polyamic acid ester and polyimide as the polymer (B) can also be obtained according to the method described in the polymer (A). In addition, the polymer (B) contained in a liquid crystal aligning agent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

上記重合体(B)の溶液粘度、重量平均分子量及び数平均分子量の好ましい数値範囲については、上記重合体(A)の説明を適用することができる。
重合体の配合態様が上記[1]の場合、上記特定原子の含有率が異なる二種の重合体(A)の配合割合は、光に対する感度、電気特性、残像特性及びコントラスト特性をバランス良く改善する観点から、重量比(F1/F2)で2/8〜8/2とすることが好ましく、3/7〜7/3とすることがより好ましい。また、上記[2]の態様の場合、同様の理由から、液晶配向剤中における重合体(A)と重合体(B)との含有割合は、重量比(A/B)で2/8〜8/2とすることが好ましく、3/7〜7/3とすることがより好ましい。
The explanation of the polymer (A) can be applied to the preferable numerical ranges of the solution viscosity, the weight average molecular weight and the number average molecular weight of the polymer (B).
When the blending mode of the polymer is [1], the blending ratio of the two types of polymers (A) having different specific atom contents improves the sensitivity to light, electrical characteristics, afterimage characteristics, and contrast characteristics in a well-balanced manner. From this viewpoint, the weight ratio (F1 / F2) is preferably 2/8 to 8/2, and more preferably 3/7 to 7/3. In the case of the above-mentioned [2], for the same reason, the content ratio of the polymer (A) and the polymer (B) in the liquid crystal aligning agent is 2/8 to 2 by weight ratio (A / B). It is preferably 8/2, and more preferably 3/7 to 7/3.

<その他の成分>
本発明の液晶配向剤は、必要に応じてさらにその他の成分を含有していてもよい。当該液晶配向剤に配合してもよいその他の成分としては、例えば、重合体(A)及び重合体(B)以外のその他の重合体、分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物(以下、「エポキシ基含有化合物」という。)、官能性シラン化合物等が挙げられる。
<Other ingredients>
The liquid crystal aligning agent of this invention may contain the other component further as needed. As other components that may be blended in the liquid crystal aligning agent, for example, other polymers other than the polymer (A) and the polymer (B), a compound having at least one epoxy group in the molecule (hereinafter, "Epoxy group-containing compound"), functional silane compounds and the like.

[その他の重合体]
上記その他の重合体は、溶液特性や電気特性の改善のために使用することができる。かかるその他の重合体としては、例えばポリオルガノシロキサン、ポリエステル、ポリアミド、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ(スチレン−フェニルマレイミド)誘導体、ポリ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
その他の重合体を液晶配向剤に添加する場合、その配合割合は、液晶配向剤中に含まれる重合体の合計100重量部に対して、20重量部以下とすることが好ましく、10重量部以下とすることがより好ましい。
[Other polymers]
The above other polymers can be used for improving solution properties and electrical properties. Examples of such other polymers include polyorganosiloxane, polyester, polyamide, cellulose derivative, polyacetal, polystyrene derivative, poly (styrene-phenylmaleimide) derivative, and poly (meth) acrylate.
When other polymers are added to the liquid crystal aligning agent, the blending ratio is preferably 20 parts by weight or less with respect to a total of 100 parts by weight of the polymer contained in the liquid crystal aligning agent. More preferably.

[エポキシ基含有化合物]
エポキシ基含有化合物は、液晶配向膜における基板表面との接着性や電気特性を向上させるために使用することができる。このような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、トリメチロールプロパントリ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、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、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、N,N−ジグリシジル−ベンジルアミン、N,N−ジグリシジル−アミノメチルシクロヘキサン、N,N−ジグリシジル−シクロヘキシルアミン等を好ましいものとして挙げることができる。その他、エポキシ基含有化合物の例としては、国際公開第2009/096598号記載のエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンを用いることができる。
これらエポキシ化合物を液晶配向剤に配合する場合、その配合割合は、液晶配向剤中に含まれる重合体の合計100重量部に対して、40重量部以下とすることが好ましく、0.1〜30重量部とすることがより好ましい。
[Epoxy group-containing compound]
The epoxy group-containing compound can be used to improve the adhesion and electrical properties with the substrate surface in the liquid crystal alignment film. Examples of such epoxy group-containing compounds include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1 , 6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylylene diene Amine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diamy Diphenylmethane, N, N-diglycidyl - benzylamine, N, N-diglycidyl - aminomethyl cyclohexane, N, N-diglycidyl - may be mentioned as being preferred and cyclohexylamine. In addition, as an example of the epoxy group-containing compound, an epoxy group-containing polyorganosiloxane described in International Publication No. 2009/096598 can be used.
When mix | blending these epoxy compounds with a liquid crystal aligning agent, it is preferable that the mixture ratio shall be 40 weight part or less with respect to a total of 100 weight part of the polymer contained in a liquid crystal aligning agent, 0.1-30 More preferred are parts by weight.

[官能性シラン化合物]
上記官能性シラン化合物は、液晶配向剤の印刷性の向上を目的として使用することができる。このような官能性シラン化合物としては、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−トリエ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、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノナン酸メチル、N−ベンジル−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メトキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、2−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
これら官能性シラン化合物を液晶配向剤に配合する場合、その配合割合は、液晶配向剤中に含まれる重合体の合計100重量部に対して、2重量部以下とすることが好ましく、0.02〜0.2重量部とすることがより好ましい。
[Functional silane compounds]
The functional silane compound can be used for the purpose of improving the printability of the liquid crystal aligning agent. Examples of such functional silane compounds include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl). ) -3-Aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3- Aminopropyltrimethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-trimethoxysilyl -3,6- Methyl azananoate, N-benzyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, glycidoxymethyltrimethoxysilane, 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 3-glycid And xylpropyltrimethoxysilane.
When these functional silane compounds are blended in the liquid crystal aligning agent, the blending ratio is preferably 2 parts by weight or less with respect to a total of 100 parts by weight of the polymer contained in the liquid crystal aligning agent. It is more preferable to set it to -0.2 weight part.

なお、その他の成分としては、上記のほか、分子内に少なくとも一つのオキセタニル基を有する化合物や酸化防止剤、界面活性剤、光増感剤などを挙げることができる。   In addition to the above, examples of other components include compounds having at least one oxetanyl group in the molecule, antioxidants, surfactants, and photosensitizers.

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

使用する有機溶媒としては、例えばN−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタム、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸ブチル、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、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等を挙げることができる。これらは、単独で又は二種以上を混合して使用することができる。   Examples of the organic solvent to be used include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, γ-butyrolactam, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, Ethylene glycol monomethyl ether, butyl lactate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether , Ethylene glycol-n-butyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol Recall diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diisobutyl ketone, isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diisopentyl ether, ethylene carbonate, propylene carbonate, etc. be able to. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.

上記液晶配向剤における固形分濃度(液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計重量が液晶配向剤の全重量に占める割合)は、粘性、揮発性などを考慮して適宜に選択されるが、好ましくは1〜10重量%の範囲である。すなわち、液晶配向剤は、後述するように基板表面に塗布され、好ましくは加熱されることにより、液晶配向膜である塗膜又は液晶配向膜となる塗膜が形成される。このとき、固形分濃度が1重量%未満である場合には、塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜が得にくくなる。一方、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が得にくく、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布性が低下する傾向にある。   The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent (the ratio of the total weight of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent to the total weight of the liquid crystal aligning agent) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, etc. Is in the range of 1 to 10% by weight. That is, the liquid crystal aligning agent is applied to the substrate surface as will be described later, and preferably heated to form a coating film that is a liquid crystal alignment film or a coating film that becomes a liquid crystal alignment film. At this time, when the solid content concentration is less than 1% by weight, the film thickness of the coating film becomes too small, and it becomes difficult to obtain a good liquid crystal alignment film. On the other hand, 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 increases and the applicability decreases. There is a tendency.

特に好ましい固形分濃度の範囲は、基板に液晶配向剤を塗布する際に用いる方法などによって異なる。例えばスピンナー法により基板に塗布する場合には、固形分濃度(液晶配向剤中の溶媒以外の全成分の合計重量が液晶配向剤の全重量に占める割合)が1.5〜4.5重量%の範囲であることが特に好ましい。印刷法による場合には、固形分濃度を3〜9重量%の範囲とし、それにより溶液粘度を12〜50mPa・sの範囲とすることが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を1〜5重量%の範囲とし、それにより、溶液粘度を3〜15mPa・sの範囲とすることが特に好ましい。液晶配向剤を調製する際の温度は、好ましくは10〜50℃であり、より好ましくは20〜30℃である。   The particularly preferable range of the solid content concentration varies depending on the method used when the liquid crystal aligning agent is applied to the substrate. For example, when applied to a substrate by the spinner method, the solid content concentration (the ratio of the total weight of all components other than the solvent in the liquid crystal aligning agent to the total weight of the liquid crystal aligning agent) is 1.5 to 4.5% by weight. It is particularly preferable that the range is In the case of the printing method, it is particularly preferable that the solid content concentration is in the range of 3 to 9% by weight, and thereby the solution viscosity is in the range of 12 to 50 mPa · s. In the case of the inkjet method, it is particularly preferable that the solid content concentration is in the range of 1 to 5% by weight, and thereby the solution viscosity is in the range of 3 to 15 mPa · s. The temperature when preparing the liquid crystal aligning agent is preferably 10 to 50 ° C, more preferably 20 to 30 ° C.

<液晶配向膜及び液晶表示素子>
本発明の液晶配向膜は、上記で説明した液晶配向剤を基板上に塗布して塗膜を形成する工程を含む方法によって製造することができる。また、本発明の液晶表示素子は、上記液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜を具備する。本発明の液晶表示素子の動作モードは特に限定せず、例えばTN型、STN型、VA型(VA−MVA型、VA−PVA型を含む。)、IPS型、FFS型、OCB型など種々の動作モードに適用することができる。
<Liquid crystal alignment film and liquid crystal display element>
The liquid crystal aligning film of this invention can be manufactured by the method including the process of apply | coating the liquid crystal aligning agent demonstrated above on a board | substrate, and forming a coating film. Moreover, the liquid crystal display element of this invention comprises the liquid crystal aligning film formed using the said liquid crystal aligning agent. The operation mode of the liquid crystal display element of the present invention is not particularly limited, and various modes such as TN type, STN type, VA type (including VA-MVA type and VA-PVA type), IPS type, FFS type, OCB type, and the like. Applicable to operation mode.

本発明の液晶表示素子は、例えば以下の工程(1)〜(3)を含む工程により製造することができる。工程(1)は、所望の動作モードによって使用基板が異なる。工程(2)及び工程(3)は各動作モード共通である。   The liquid crystal display element of this invention can be manufactured by the process including the following processes (1)-(3), for example. In step (1), the substrate to be used varies depending on the desired operation mode. Step (2) and step (3) are common to each operation mode.

[工程(1):塗膜の形成]
先ず、上記液晶配向剤を基板上に塗布し、次いで塗布面を好ましくは加熱することにより基板上に塗膜を形成する。
(1−1)例えばTN型、STN型又はVA型の液晶表示素子を製造する場合、まず、パターニングされた透明導電膜が設けられている基板二枚を一対として、その各透明性導電膜形成面上に、液晶配向剤を、好ましくはオフセット印刷法、スピンコート法、ロールコーター法又はインクジェット印刷法によりそれぞれ塗布する。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、ポリ(脂環式オレフィン)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(SnO)からなるNESA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム−酸化スズ(In−SnO)からなるITO膜などを用いることができる。パターニングされた透明導電膜を得るには、例えばパターンなし透明導電膜を形成した後、フォト・エッチングによりパターンを形成する方法;透明導電膜を形成する際に所望のパターンを有するマスクを用いる方法;などによることができる。液晶配向剤の塗布に際しては、基板表面及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、基板表面のうち塗膜を形成する面に、官能性シラン化合物、官能性チタン化合物などを予め塗布する前処理を施しておいてもよい。
[Step (1): Formation of coating film]
First, the liquid crystal aligning agent is applied on a substrate, and then the coated surface is preferably heated to form a coating film on the substrate.
(1-1) For example, when manufacturing a TN type, STN type, or VA type liquid crystal display element, first, a pair of two substrates on which a patterned transparent conductive film is provided, and each transparent conductive film is formed. On the surface, a liquid crystal aligning agent is preferably applied by an offset printing method, a spin coating method, a roll coater method or an ink jet printing method, respectively. 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, polycarbonate, poly (cycloaliphatic olefin) can be used. As the transparent conductive film provided on one surface of the substrate, a NESA film (registered trademark of PPG, USA) made of tin oxide (SnO 2 ), an ITO film made of indium oxide-tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 ), etc. Can be used. In order to obtain a patterned transparent conductive film, for example, after forming a transparent conductive film without a pattern, a method of forming a pattern by photo-etching; a method of using a mask having a desired pattern when forming a transparent conductive film; And so on. 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 compound or a functional titanium compound is formed on the surface of the substrate surface on which the coating film is formed. It is also possible to perform a pretreatment to apply the above in advance.

液晶配向剤を塗布した後、塗布した液晶配向剤の液垂れ防止などの目的で、好ましくは予備加熱(プレベーク)が実施される。プレベーク温度は、好ましくは30〜200℃であり、より好ましくは40〜150℃であり、特に好ましくは40〜100℃である。プレベーク時間は、好ましくは0.25〜10分であり、より好ましくは0.5〜5分である。その後、溶剤を完全に除去し、必要に応じて重合体に存在するアミック酸構造を熱イミド化することを目的として焼成(ポストベーク)工程が実施される。このときの焼成温度(ポストベーク温度)は、好ましくは80〜300℃であり、より好ましくは120〜250℃である。ポストベーク時間は、好ましくは5〜200分であり、より好ましくは10〜100分である。このようにして形成される膜の膜厚は、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。   After applying the liquid crystal aligning agent, preheating (pre-baking) is preferably performed for the purpose of preventing dripping of the applied liquid crystal aligning agent. The pre-baking temperature is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 40 to 150 ° C, and particularly preferably 40 to 100 ° C. The pre-bake time is preferably 0.25 to 10 minutes, and more preferably 0.5 to 5 minutes. Then, a baking (post-baking) process is implemented for the purpose of removing a solvent completely and heat imidating the amic acid structure which exists in a polymer as needed. The firing temperature (post-bake temperature) at this time is preferably 80 to 300 ° C, more preferably 120 to 250 ° C. The post-bake time is preferably 5 to 200 minutes, more preferably 10 to 100 minutes. The thickness of the film thus formed is preferably 0.001 to 1 μm, more preferably 0.005 to 0.5 μm.

(1−2)IPS型又はFFS型の液晶表示素子を製造する場合、櫛歯型にパターニングされた透明導電膜又は金属膜からなる電極が設けられている基板の電極形成面と、電極が設けられていない対向基板の一面とに液晶配向剤をそれぞれ塗布し、次いで各塗布面を好ましくは加熱することにより塗膜を形成する。このとき使用される基板及び透明導電膜の材質、塗布方法、塗布後の加熱条件、透明導電膜又は金属膜のパターニング方法、基板の前処理、並びに形成される塗膜の好ましい膜厚については上記(1−1)と同様である。金属膜としては、例えばクロムなどの金属からなる膜を使用することができる。   (1-2) In the case of manufacturing an IPS type or FFS type liquid crystal display element, an electrode forming surface of a substrate provided with an electrode made of a transparent conductive film or a metal film patterned in a comb shape, and an electrode are provided. A liquid crystal aligning agent is respectively applied to one surface of the counter substrate that is not formed, and then each coated surface is preferably heated to form a coating film. Regarding the material used for the substrate and the transparent conductive film, the coating method, the heating conditions after coating, the patterning method for the transparent conductive film or the metal film, the pretreatment of the substrate, and the preferred film thickness of the coating film to be formed The same as (1-1). As the metal film, for example, a film made of a metal such as chromium can be used.

上記(1−1)及び(1−2)のいずれの場合も、基板上に液晶配向剤を塗布した後、有機溶媒を除去することによって液晶配向膜又は液晶配向膜となる塗膜が形成される。このとき、塗膜形成後に更に加熱することによって、液晶配向剤に配合されるポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドの脱水閉環反応を進行させ、よりイミド化された塗膜としてもよい。   In both cases (1-1) and (1-2), after applying a liquid crystal aligning agent on the substrate, the organic solvent is removed to form a liquid crystal alignment film or a liquid crystal alignment film. The At this time, by further heating after the coating film is formed, the dehydration ring-closing reaction of the polyamic acid, polyamic acid ester and polyimide compounded in the liquid crystal aligning agent is advanced to obtain a more imidized coating film.

[工程(2):配向処理]
TN型、STN型、IPS型又はFFS型の液晶表示素子を製造する場合、上記工程(1)で形成した塗膜に液晶配向能を付与する処理(配向処理)を実施する。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。配向処理としては、塗膜を例えばナイロン、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、塗膜に対して光を照射する光配向処理などが挙げられる。これらのうち、重合体(A)の光分解性が高いこと、及び光照射によって良好な液晶配向性を示すことを考慮すると、光配向処理によることが好ましい。一方、垂直配向型液晶表示素子を製造する場合には、上記工程(1)で形成した塗膜をそのまま液晶配向膜として使用することができるが、該塗膜に対し配向処理を施してもよい。
[Step (2): Orientation treatment]
When manufacturing a TN type, STN type, IPS type, or FFS type liquid crystal display element, the process (orientation process) which provides liquid crystal aligning ability to the coating film formed at the said process (1) is implemented. Thereby, the orientation ability of a liquid crystal molecule is provided to a coating film, and it becomes a liquid crystal aligning film. Examples of the alignment treatment include rubbing treatment in which the coating film is rubbed in a certain direction with a roll wound with a cloth made of fibers such as nylon, rayon, and cotton, and photo-alignment treatment for irradiating the coating film with light. Among these, taking into account that the polymer (A) has high photodegradability and exhibits good liquid crystal orientation by light irradiation, it is preferable to use photo-alignment treatment. On the other hand, when manufacturing a vertical alignment type liquid crystal display element, the coating film formed in the above step (1) can be used as it is as a liquid crystal alignment film, but the coating film may be subjected to an alignment treatment. .

光配向処理における光照射は、[1]ポストベーク工程後の塗膜に対して照射する方法、[2]プレベーク工程後であってポストベーク工程前の塗膜に対して照射する方法、[3]プレベーク工程及びポストベーク工程の少なくともいずれかにおいて塗膜の加熱中に塗膜に対して照射する方法、などにより行うことができる。
塗膜に照射する光は、偏光又は非偏光の放射線とすることができる。放射線としては、例えば150〜800nmの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができる。放射線が偏光である場合、直線偏光であっても部分偏光であってもよい。また、用いる放射線が直線偏光又は部分偏光である場合には、照射は基板面に垂直の方向から行ってもよく、斜め方向から行ってもよく、又はこれらを組み合わせて行ってもよい。非偏光の放射線を照射する場合には、照射の方向は斜め方向とする。
使用する光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマーレーザーなどを使用することができる。好ましい波長領域の紫外線は、光源を、例えばフィルター、回折格子などと併用する手段などにより得ることができる。光の照射量は、好ましくは100〜50,000J/mであり、より好ましくは300〜20,000J/mである。また、塗膜に対する光照射は、反応性を高めるために塗膜を加温しながら行ってもよい。加温の際の温度は、通常30〜250℃であり、好ましくは40〜200℃であり、より好ましくは50〜150℃である。
The light irradiation in the photo-alignment treatment is [1] a method of irradiating the coating film after the post-baking process, [2] a method of irradiating the coating film after the pre-baking process and before the post-baking process, [3 ] It can carry out by the method of irradiating with respect to a coating film during the heating of a coating film in at least any one of a prebaking process and a post-baking process.
The light applied to the coating film can be polarized or non-polarized radiation. As the radiation, for example, ultraviolet rays and visible rays including light having a wavelength of 150 to 800 nm can be used. When the radiation is polarized light, it may be linearly polarized light or partially polarized light. When the radiation used is linearly polarized light or partially polarized light, irradiation may be performed from a direction perpendicular to the substrate surface, an oblique direction, or a combination thereof. When non-polarized radiation is irradiated, the irradiation direction is an oblique direction.
As a light source to be used, for example, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, an argon resonance lamp, a xenon lamp, an excimer laser, or the like can be used. Ultraviolet rays in a preferable wavelength region can be obtained by means of using a light source in combination with, for example, a filter or a diffraction grating. The amount of light irradiation is preferably 100 to 50,000 J / m 2 , more preferably 300 to 20,000 J / m 2 . Moreover, you may perform light irradiation with respect to a coating film, heating a coating film, in order to improve the reactivity. The temperature at the time of heating is 30-250 degreeC normally, Preferably it is 40-200 degreeC, More preferably, it is 50-150 degreeC.

なお、ラビング処理後の液晶配向膜に対して更に、液晶配向膜の一部に放射線を照射することによって液晶配向膜の一部の領域のプレチルト角を変化させる処理や、液晶配向膜表面の一部にレジスト膜を形成した上で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する処理を行い、液晶配向膜が領域ごとに異なる液晶配向能を持つようにしてもよい。この場合、得られる液晶表示素子の視界特性を改善することが可能である。VA型の液晶表示素子に好適な液晶配向膜は、PSA(Polymer sustained alignment)型の液晶表示素子にも好適に用いることができる。   Note that the liquid crystal alignment film after the rubbing treatment is further subjected to a treatment for changing the pretilt angle of a part of the liquid crystal alignment film by irradiating a part of the liquid crystal alignment film, or a surface of the liquid crystal alignment film. A resist film is formed on the part, and a rubbing process is performed in a direction different from the previous rubbing process, followed by a process of removing the resist film, so that the liquid crystal alignment film has different liquid crystal alignment capabilities for each region. . In this case, it is possible to improve the visibility characteristics of the obtained liquid crystal display element. A liquid crystal alignment film suitable for a VA liquid crystal display element can also be suitably used for a PSA (Polymer sustained alignment) type liquid crystal display element.

[工程(3):液晶セルの構築]
上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を2枚準備し、対向配置した2枚の基板間に液晶を配置することにより液晶セルを製造する。液晶セルを製造するには、例えば以下の2つの方法が挙げられる。第1の方法は、従来から知られている方法である。先ず、それぞれの液晶配向膜が対向するように間隙(セルギャップ)を介して2枚の基板を対向配置し、2枚の基板の周辺部をシール材を用いて貼り合わせ、基板表面及びシール材により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止することにより液晶セルを製造する。また、第2の方法は、ODF(One Drop Fill)方式と呼ばれる手法である。この手法では、液晶配向膜を形成した2枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に、例えば紫外光硬化性のシール材を塗布し、さらに液晶配向膜面上の所定の数箇所に液晶を滴下した後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせるとともに液晶を基板の全面に押し広げ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール材を硬化することにより液晶セルを製造する。いずれの方法による場合でも、上記のようにして製造した液晶セルにつき、さらに、用いた液晶が等方相をとる温度まで加熱した後、室温まで徐冷することにより、液晶充填時の流動配向を除去することが望ましい。
[Step (3): Construction of liquid crystal cell]
Two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed as described above are prepared, and a liquid crystal cell is manufactured by disposing a liquid crystal between the two substrates disposed to face each other. In order to manufacture a liquid crystal cell, the following two methods are mentioned, for example. The first method is a conventionally known method. First, two substrates are arranged to face each other through a gap (cell gap) so that the respective liquid crystal alignment films are opposed to each other, and the peripheral portions of the two substrates are bonded together using a sealing material. A liquid crystal cell is manufactured by injecting and filling the liquid crystal into the cell gap partitioned by the step of sealing the injection hole. The second method is a method called an ODF (One Drop Fill) method. In this method, for example, an ultraviolet light curable sealing material is applied to a predetermined place on one of the two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed, and a predetermined number of places on the liquid crystal alignment film surface are applied. After the liquid crystal is dropped on the liquid crystal, the other substrate is bonded so that the liquid crystal alignment film faces, and the liquid crystal is spread over the entire surface of the substrate, and then the entire surface of the substrate is irradiated with ultraviolet light to cure the sealing material. Manufacture the cell. Regardless of which method is used, the liquid crystal cell produced as described above is further heated to a temperature at which the liquid crystal used takes an isotropic phase and then gradually cooled to room temperature. It is desirable to remove.

シール材としては、例えばスペーサーとしての酸化アルミニウム球及び硬化剤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、ネマチック液晶及びスメクチック液晶を挙げることができ、その中でもネマチック液晶が好ましく、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液晶;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;p−デシロキシベンジリデン−p−アミノ−2−メチルブチルシンナメートなどの強誘電性液晶などを、添加して使用してもよい。
As the sealing material, for example, an aluminum oxide sphere as a spacer and an epoxy resin containing a curing agent can be used.
Examples of the liquid crystal include nematic liquid crystal and smectic liquid crystal. Among them, nematic liquid crystal is preferable. For example, Schiff base liquid crystal, azoxy liquid crystal, biphenyl liquid crystal, phenylcyclohexane liquid crystal, ester liquid crystal, terphenyl liquid crystal, biphenyl. Cyclohexane liquid crystals, pyrimidine liquid crystals, dioxane liquid crystals, bicyclooctane liquid crystals, cubane liquid crystals, and the like can be used. Further, cholesteric liquid crystals such as cholestyl chloride, cholesteryl nonate, and cholesteryl carbonate; chiral agents such as those sold under the trade names “C-15” and “CB-15” (manufactured by Merck & Co., Inc.). A ferroelectric liquid crystal such as p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutylcinnamate may be added and used.

そして、液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより、本発明の液晶表示素子を得ることができる。液晶セルの外表面に貼り合わされる偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「H膜」と称される偏光フィルムを酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板又はH膜そのものからなる偏光板を挙げることができる。   And the liquid crystal display element of this invention can be obtained by bonding a polarizing plate on the outer surface of a liquid crystal cell. As a polarizing plate to be bonded to the outer surface of the liquid crystal cell, a polarizing film or an H film itself in which a polarizing film called an “H film” in which iodine is absorbed while stretching and aligning polyvinyl alcohol is sandwiched between cellulose acetate protective films The polarizing plate which consists of can be mentioned.

本発明の液晶表示素子は種々の装置に有効に適用することができ、例えば、時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、PDA、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、各種モニター、液晶テレビ、インフォメーションディスプレイなどの表示装置に用いられる液晶表示素子として好適に適用することができる。   The liquid crystal display element of the present invention can be effectively applied to various devices, such as watches, portable games, word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, PDAs, digital cameras, cellular phones, smartphones, various types. It can be suitably applied as a liquid crystal display element used in a display device such as a monitor, a liquid crystal television, or an information display.

以下、本発明を実施例により更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。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

合成例における各重合体の重量平均分子量及び各重合体溶液の溶液粘度は以下の方法により測定した。
[重合体の重量平均分子量]
重合体の重量平均分子量Mwは、以下の条件におけるゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算値である。
カラム:東ソー(株)製、TSKgelGRCXLII
溶剤:テトラヒドロフラン
温度:40℃
圧力:68kgf/cm
[重合体溶液の溶液粘度]
重合体溶液の溶液粘度[mPa・s]は、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)を用い、重合体濃度10重量%に調製した溶液について、E型回転粘度計を用いて25℃で測定した。
The weight average molecular weight of each polymer and the solution viscosity of each polymer solution in the synthesis examples were measured by the following methods.
[Weight average molecular weight of polymer]
The weight average molecular weight Mw of the polymer is a polystyrene equivalent value measured by gel permeation chromatography under the following conditions.
Column: Tosoh Co., Ltd., TSKgelGRCXLII
Solvent: Tetrahydrofuran Temperature: 40 ° C
Pressure: 68 kgf / cm 2
[Solution viscosity of polymer solution]
The solution viscosity [mPa · s] of the polymer solution was measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer for a solution prepared with N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to a polymer concentration of 10% by weight. did.

≪重合体の合成≫
重合体は、各実施例において下記の化合物を用いてそれぞれ合成した。なお、以下では、式Xで表される化合物を単に「化合物X」と記すことがある。
≪Synthesis of polymer≫
Polymers were synthesized using the following compounds in each example. Hereinafter, the compound represented by Formula X may be simply referred to as “Compound X”.

<特定テトラカルボン酸二無水物>

Figure 0006287577
<Specific tetracarboxylic dianhydride>
Figure 0006287577

<その他のテトラカルボン酸二無水物>

Figure 0006287577
<Other tetracarboxylic dianhydrides>
Figure 0006287577

<ジアミン>

Figure 0006287577
<Diamine>
Figure 0006287577

<重合体(A)の合成>
[実施例1:重合体(A−1)の合成]
テトラカルボン酸二無水物として化合物(a−1)を100モル部、ジアミンとして化合物(b−1)を100モル部、をNMPに溶解し、室温で8時間反応させた。これにより、固形分濃度15重量%のポリアミック酸溶液を得た。得られたポリアミック酸を重合体(A−1)とした。重合体(A−1)の重量平均分子量Mwは80,000であった。
<Synthesis of polymer (A)>
[Example 1: Synthesis of polymer (A-1)]
100 mol parts of compound (a-1) as tetracarboxylic dianhydride and 100 mol parts of compound (b-1) as diamine were dissolved in NMP and reacted at room temperature for 8 hours. As a result, a polyamic acid solution having a solid content concentration of 15% by weight was obtained. The obtained polyamic acid was used as the polymer (A-1). The weight average molecular weight Mw of the polymer (A-1) was 80,000.

[実施例2〜9:重合体(A−2)〜(A−9)の合成]
使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミンの種類及び量を下記表1の通り変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、固形分濃度15重量%のポリアミック酸溶液を得た。各重合体の重量平均分子量Mwを下記表1に併せて示した。
[Examples 2 to 9: Synthesis of polymers (A-2) to (A-9)]
Except having changed the kind and quantity of the tetracarboxylic dianhydride and diamine to be used as shown in Table 1 below, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a polyamic acid solution having a solid content concentration of 15% by weight. Table 1 below shows the weight average molecular weight Mw of each polymer.

Figure 0006287577
Figure 0006287577

表1中、化合物の各欄の括弧内の数値は、使用したテトラカルボン酸二無水物の合計100モル部に対する配合割合(モル部)を示す。「−」は、その化合物を使用しなかったことを意味する(以下の表についても同じ)。   In Table 1, the numerical value in parentheses in each column of the compound indicates a blending ratio (mole part) with respect to a total of 100 parts by mole of the tetracarboxylic dianhydride used. “-” Means that the compound was not used (the same applies to the following table).

<重合体(B)の合成>
[合成例1,2:重合体(B−1)〜(B−7)の合成]
使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミンの種類及び量を下記表2の通り変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、固形分濃度15%のポリアミック酸溶液を得た。各重合体の重量平均分子量Mwを下記表2に併せて示した。
<Synthesis of polymer (B)>
[Synthesis Examples 1 and 2: Synthesis of Polymers (B-1) to (B-7)]
Except having changed the kind and quantity of the tetracarboxylic dianhydride and diamine to be used as shown in Table 2 below, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a polyamic acid solution having a solid content concentration of 15%. The weight average molecular weight Mw of each polymer is shown in Table 2 below.

Figure 0006287577
Figure 0006287577

≪液晶配向剤の調製、並びに液晶表示素子の製造及び評価≫
[実施例10]
1.液晶配向剤の調製
重合体成分として、上記実施例1で得た重合体(A−1)を含有する溶液に、NMP及びブチルセロソルブ(BC)を加えて十分に撹拌し、溶媒組成がNMP:BC=70:30(重量比)、固形分濃度3.0重量%の溶液とした。この溶液を孔径0.45μmのフィルターを用いてろ過することにより液晶配向剤を調製した。
≪Preparation of liquid crystal aligning agent and production and evaluation of liquid crystal display element≫
[Example 10]
1. Preparation of liquid crystal aligning agent As a polymer component, NMP and butyl cellosolve (BC) are added to the solution containing the polymer (A-1) obtained in Example 1 above, and the mixture is sufficiently stirred, and the solvent composition is NMP: BC. = 70:30 (weight ratio), and a solid content concentration of 3.0% by weight. A liquid crystal aligning agent was prepared by filtering this solution using a filter having a pore diameter of 0.45 μm.

2.光照射処理により配向処理した液晶表示素子の製造
櫛歯状にパターニングされたクロムからなる2系統の金属電極(電極A及び電極B)を有し、それら電極A及び電極Bに対して独立に電圧の印加が可能なガラス基板を準備した。このガラス基板と、電極が設けられていない対向ガラス基板とを一対とし、ガラス基板の電極を有する面と対向ガラス基板の一面とに、上記で調製した液晶配向剤を、スピンコーターを用いてそれぞれ塗布した。次いで、80℃のホットプレートで1分間プレベークを行い、庫内を窒素置換したオーブンにて250℃で1時間加熱(ポストベーク)した。その後、液晶配向剤を塗布した側の基板表面に対し、Hg−Xeランプ及びグランテーラープリズムを用いて偏光紫外線1,000J/mを基板面の垂直方向から照射した。これにより、膜厚0.1μmの液晶配向膜を有する一対の基板を得た。
次いで、一対の基板のうちの1枚の液晶配向膜を有する面の外周に、直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、一対の基板の液晶配向膜面を対向させ、偏光紫外線を照射した際の各基板の向きが逆になるように重ね合わせて圧着し、150℃で1時間かけて接着剤を熱硬化した。次いで、液晶注入口より基板間の間隙に、メルク社製液晶「MLC−7028」を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止した。さらに、液晶注入時の流動配向を除くために、これを150℃で加熱してから室温まで徐冷した。次に、基板の外側両面に偏光板を、その偏光方向が互いに直交し、かつ液晶配向膜の偏光紫外線の光軸の基板面への射影方向と直交するように貼り合わせることにより液晶表示素子を製造した。また、上記の一連の操作を、ポストベーク後の紫外線照射量を1,000〜5,000J/mの範囲でそれぞれ変更して実施することにより、紫外線照射量が異なる3個以上の液晶表示素子を製造した。
2. Manufacture of liquid crystal display element aligned by light irradiation treatment It has two metal electrodes (electrode A and electrode B) made of chromium patterned in a comb shape, and voltage is applied independently to these electrodes A and B A glass substrate that can be applied was prepared. A pair of this glass substrate and a counter glass substrate on which no electrode is provided, and the liquid crystal aligning agent prepared above on each of the surface having the electrode of the glass substrate and one surface of the counter glass substrate, respectively, using a spin coater Applied. Next, prebaking was performed for 1 minute on a hot plate at 80 ° C., and heating (post baking) was performed at 250 ° C. for 1 hour in an oven in which the inside of the chamber was replaced with nitrogen. Thereafter, the substrate surface on the side coated with the liquid crystal aligning agent was irradiated with polarized ultraviolet rays of 1,000 J / m 2 from the direction perpendicular to the substrate surface using a Hg—Xe lamp and a Grand Taylor prism. This obtained a pair of board | substrate which has a liquid crystal aligning film with a film thickness of 0.1 micrometer.
Next, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 3.5 μm is applied to the outer periphery of the surface having one liquid crystal alignment film of the pair of substrates by screen printing, and then the liquid crystal alignment film surfaces of the pair of substrates Were placed so that the directions of the respective substrates would be reversed when irradiated with polarized ultraviolet rays, and then pressure-bonded, and the adhesive was thermally cured at 150 ° C. for 1 hour. Next, liquid crystal “MLC-7028” manufactured by Merck was filled in the gap between the substrates from the liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port was sealed with an epoxy adhesive. Furthermore, in order to remove the flow alignment at the time of liquid crystal injection, this was heated at 150 ° C. and then gradually cooled to room temperature. Next, a polarizing plate is bonded to both outer surfaces of the substrate so that the polarization directions thereof are orthogonal to each other, and the liquid crystal alignment film is bonded so that the optical axis of polarized ultraviolet light is orthogonal to the projection direction onto the substrate surface. Manufactured. In addition, by performing the above series of operations by changing the ultraviolet irradiation amount after post-baking within the range of 1,000 to 5,000 J / m 2 , three or more liquid crystal displays having different ultraviolet irradiation amounts. A device was manufactured.

3.液晶表示素子の評価
上記で製造した液晶表示素子を用いて以下の(1)〜(5)の評価を行った。なお、(2)〜(4)では、(1)の感度の評価結果に基づき、紫外線照射量が異なる3個以上の液晶表示素子の中から最適感度のものを選び出し、その最適感度の液晶表示素子の評価結果を示した。
3. Evaluation of liquid crystal display element The following (1)-(5) was evaluated using the liquid crystal display element manufactured above. In (2) to (4), based on the sensitivity evaluation result in (1), an optimal sensitivity is selected from three or more liquid crystal display elements having different ultraviolet irradiation amounts, and the liquid crystal display having the optimal sensitivity is selected. The evaluation results of the device are shown.

(1)紫外線に対する感度の評価
上記で製造した液晶表示素子を用い、5Vの電圧を印加/解除したときの明暗の変化における異常ドメインの有無を光学顕微鏡により観察した。液晶配向性が見られた時(異常ドメインが観察されなかった時)の紫外線照射量が少ないほど、塗膜の紫外線に対する感度が良好であると言える。評価は、いずれの紫外線照射量でも異常ドメインが観察されなかった場合を感度「優良(◎)」、1,000J/mの紫外線照射量では異常ドメインが観察されたが、2,000J/m及び3,000J/mの紫外線照射量では異常ドメインが観察されなかった場合を感度「良好(○)」、1,000J/m及び2,000J/mの紫外線照射量では異常ドメインが観察されたが、3,000J/m及び5,000J/mの紫外線照射量では異常ドメインが観察されなかった場合を感度「可(△)」、いずれの紫外線照射量でも異常ドメインが観察された場合を感度「不良(×)」とした。その結果、この液晶表示素子の紫外線に対する感度は「優良」と判断された。
(1) Evaluation of sensitivity to ultraviolet rays Using the liquid crystal display element produced as described above, the presence or absence of abnormal domains in the change in brightness when a voltage of 5 V was applied / released was observed with an optical microscope. It can be said that the sensitivity of the coating film to ultraviolet rays is better as the amount of ultraviolet irradiation when the liquid crystal orientation is observed (when no abnormal domain is observed) is smaller. In the evaluation, when no abnormal domain was observed at any UV irradiation dose, the sensitivity was “excellent (◎)”. Although an abnormal domain was observed at an ultraviolet irradiation dose of 1,000 J / m 2 , it was 2,000 J / m. If abnormal domain was not observed in 2 and ultraviolet irradiation amount of 3,000 J / m 2 the sensitivity "good (○)", the abnormal domain in the ultraviolet irradiation amount of 1,000 J / m 2 and 2,000 J / m 2 However, the sensitivity was “good (Δ)” when no abnormal domain was observed at the ultraviolet irradiation doses of 3,000 J / m 2 and 5,000 J / m 2. When observed, the sensitivity was “bad (×)”. As a result, the sensitivity of the liquid crystal display element to ultraviolet rays was determined to be “excellent”.

(2)電圧保持率の評価
上記で製造した液晶表示素子を用い、60℃で5Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、167ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から167ミリ秒後の電圧保持率を測定した。測定装置は(株)東陽テクニカ製「VHR−1」を使用した。この液晶表示素子の電圧保持率は99%であった。
(3)電荷蓄積量(RDC)の測定
上記で製造した液晶表示素子を用い、71℃で2Vの直流電圧を10分間印加した後、0.2秒間ショートし、その後に10分間、開放状態に保ったときの液晶表示素子内に蓄積した電圧を誘電吸収法により測定した。評価は、電荷蓄積量が0.1V以下であった場合を「良好(◎)」、電荷蓄積量が0.1Vよりも大きく、かつ0.2V以下であった場合を「可(○)」、電荷蓄積量が0.2Vよりも大きかった場合を「不良(×)」とした。その結果、この液晶表示素子の電荷蓄積量の評価は「可」であった。
(2) Evaluation of voltage holding ratio Using the liquid crystal display device manufactured as described above, a voltage of 5 V was applied at 60 ° C. with an application time of 60 microseconds and a span of 167 milliseconds, and 167 milliseconds after the application release. The voltage holding ratio was measured. The measuring device used was “VHR-1” manufactured by Toyo Corporation. The voltage holding ratio of this liquid crystal display element was 99%.
(3) Measurement of Charge Accumulation (RDC) Using the liquid crystal display device manufactured above, a DC voltage of 2 V was applied at 71 ° C. for 10 minutes, then shorted for 0.2 seconds, and then opened for 10 minutes. The voltage accumulated in the liquid crystal display element when kept was measured by a dielectric absorption method. The evaluation is “good ())” when the charge accumulation amount is 0.1 V or less, and “good (◯)” when the charge accumulation amount is greater than 0.1 V and 0.2 V or less. The case where the charge accumulation amount was larger than 0.2 V was defined as “defective (×)”. As a result, the evaluation of the charge accumulation amount of this liquid crystal display element was “OK”.

(4)AC残像特性の評価
上記で製造した液晶表示素子を用い、AC残像特性(焼き付き特性)を評価した。まず、液晶表示素子を25℃、1気圧の環境下におき、電極Bには電圧をかけずに、電極Aに交流電圧4Vを2時間印加した。その直後、電極A及び電極Bの双方に交流4Vの電圧を印加した。両電極に交流4Vの電圧を印加し始めた時点から、電極A及び電極Bの光透過性の差が目視で確認できなくなるまでの時間を測定した。この時間が60秒未満であった場合に焼き付き特性「良好(○)」、60秒以上100秒未満であった場合に焼き付き特性「可(△)」、100秒以上であった場合に焼き付き特性「不良(×)」とした。その結果、この液晶表示素子は焼き付き特性が「良好」であった。
(4) Evaluation of AC afterimage characteristics Using the liquid crystal display device produced above, AC afterimage characteristics (burn-in characteristics) were evaluated. First, the liquid crystal display element was placed in an environment of 25 ° C. and 1 atmosphere, and an AC voltage of 4 V was applied to the electrode A for 2 hours without applying a voltage to the electrode B. Immediately thereafter, an AC voltage of 4 V was applied to both electrode A and electrode B. The time from when the voltage of 4V AC was started to be applied to both electrodes until the difference in light transmittance between the electrodes A and B could not be visually confirmed was measured. When this time is less than 60 seconds, the image sticking property is “good (◯)”, when it is 60 seconds or more and less than 100 seconds, the image sticking property is “good (Δ)”, and when it is 100 seconds or more, the image sticking property is “Bad (×)”. As a result, this liquid crystal display element had “good” image sticking characteristics.

(5)駆動ストレス後のコントラストの評価
上記で製造した液晶表示素子を、交流電圧10Vで30時間駆動した後に光源と光量検出器の間に偏光子と検光子を配置した装置を使用して、下記数式(2)で表される最小相対透過率(%)を測定した。
最小相対透過率(%)=(β−B)/(B100−B)×100 …(2)
(数式(2)中、Bは、ブランクでクロスニコル下の光の透過量である。B100は、ブランクでパラニコル下の光の透過量である。βは、クロスニコル下で偏光子と検光子の間に液晶表示素子を挟み、最小となる光透過量である。)
暗状態の黒レベルは液晶表示素子の最小相対透過率で表され、暗状態での黒レベルが小さいほどコントラストが優れる。最小相対透過率が0.5%未満のものを「良好(○)」とし、0.5%以上1.0%未満のものを「可(△)」とし、1.0%以上のものを「不良(×)」とした。その結果、この液晶表示素子のコントラスト評価は「良好」と判断された。
(5) Evaluation of contrast after driving stress Using the apparatus in which the liquid crystal display element manufactured above is driven with an AC voltage of 10 V for 30 hours and a polarizer and an analyzer are disposed between the light source and the light amount detector, The minimum relative transmittance (%) represented by the following formula (2) was measured.
Minimum relative transmittance (%) = (β−B 0 ) / (B 100 −B 0 ) × 100 (2)
(In Formula (2), B 0 is the transmission amount of light under a blank and crossed Nicols. B 100 is the transmission amount of light under a blank and paranicols. Β is a polarizer under crossed Nicols. (The liquid crystal display element is sandwiched between the analyzers, and this is the minimum light transmission amount.)
The black level in the dark state is represented by the minimum relative transmittance of the liquid crystal display element, and the smaller the black level in the dark state, the better the contrast. A sample with a minimum relative transmittance of less than 0.5% is defined as “Good (◯)”, a sample having a minimum relative transmittance of less than 0.5% and less than 1.0% is defined as “Yes”, and a sample having a minimum relative transmittance of 1.0% or more “Bad (×)”. As a result, the contrast evaluation of this liquid crystal display element was determined to be “good”.

[実施例11,12及び比較例1,2]
使用する重合体の種類をそれぞれ下記表3のとおり変更したほかは実施例10と同様にして液晶配向剤を調製し、液晶表示素子を製造した。また、製造した液晶表示素子の各種評価を実施例10と同様に行った。それらの評価結果を下記表3に示した。
[Examples 11 and 12 and Comparative Examples 1 and 2]
A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 10 except that the type of polymer used was changed as shown in Table 3 below, and a liquid crystal display device was produced. Further, various evaluations of the manufactured liquid crystal display element were performed in the same manner as in Example 10. The evaluation results are shown in Table 3 below.

Figure 0006287577
Figure 0006287577

[実施例13]
1.液晶配向剤の調製
重合体成分として、実施例8で得た重合体(A−8)を含有する溶液に、NMP及びブチルセロソルブ(BC)を加えて十分に撹拌し、溶媒組成がNMP:BC=70:30(重量比)、固形分濃度3.0重量%の溶液とした。この溶液を孔径0.45μmのフィルターを用いてろ過することにより液晶配向剤を調製した。
[Example 13]
1. Preparation of liquid crystal aligning agent As a polymer component, NMP and butyl cellosolve (BC) are added to the solution containing the polymer (A-8) obtained in Example 8, and the mixture is sufficiently stirred, and the solvent composition is NMP: BC = A solution having a solid content concentration of 3.0% by weight was prepared at 70:30 (weight ratio). A liquid crystal aligning agent was prepared by filtering this solution using a filter having a pore diameter of 0.45 μm.

2.ラビング処理により配向処理した液晶表示素子の製造
実施例10と同様に電極A,Bを備える一対のガラス基板を準備し、ガラス基板の電極を有する面と対向ガラス基板の一面とに、上記で調製した液晶配向剤を、スピンコーターを用いてそれぞれ塗布した。次いで、80℃のホットプレートで1分間プレベークを行った後、250℃のホットプレートで10分間ポストベークして、膜厚約0.1μmの塗膜を形成した。形成された塗膜面に対し、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、ロールの回転数1,000rpm、ステージの移動速度25mm/秒、毛足押し込み長さ0.4mmにてラビング処理を行い、液晶配向能を付与した。さらにこの基板を超純水中で1分間超音波洗浄し、100℃クリーンオーブンで10分間乾燥することにより、液晶配向膜を有する一対の基板を得た。
次いで、一対の基板のうちの1枚の液晶配向膜を有する面の外周に直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、一対の基板の液晶配向膜面を対向させ、各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重ね合わせて圧着し、150℃で1時間かけて接着剤を熱硬化した。次いで、液晶注入口より基板間の間隙に、メルク社製液晶「MLC−7028」を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止した。さらに、液晶注入時の流動配向を除くために、これを150℃で加熱してから室温まで徐冷した。次に、基板の外側両面に、偏光板を、その偏光方向が互いに直交し、かつ、液晶配向膜のラビング方向に貼り合わせることにより液晶表示素子を製造した。
2. Manufacture of liquid crystal display element subjected to alignment treatment by rubbing treatment A pair of glass substrates provided with electrodes A and B is prepared in the same manner as in Example 10, and prepared on the surface having the electrodes of the glass substrate and one surface of the counter glass substrate as described above. Each of the liquid crystal aligning agents was applied using a spin coater. Next, after pre-baking for 1 minute on a hot plate at 80 ° C., it was post-baked for 10 minutes on a hot plate at 250 ° C. to form a coating film having a thickness of about 0.1 μm. Using a rubbing machine having a roll around which a nylon cloth is wound on the formed coating surface, the roll rotation speed is 1,000 rpm, the stage moving speed is 25 mm / second, and the length of pushing the hair foot is 0.4 mm. A rubbing treatment was performed to give liquid crystal alignment ability. Further, this substrate was ultrasonically cleaned in ultrapure water for 1 minute and dried in a 100 ° C. clean oven for 10 minutes to obtain a pair of substrates having a liquid crystal alignment film.
Next, after applying an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 3.5 μm to the outer periphery of the surface having one liquid crystal alignment film of the pair of substrates, the liquid crystal alignment film surfaces of the pair of substrates are formed. It was made to oppose and it overlap | superposed and pressure-bonded so that the rubbing direction in each liquid crystal aligning film might become antiparallel, and the adhesive was thermoset at 150 degreeC over 1 hour. Next, liquid crystal “MLC-7028” manufactured by Merck was filled in the gap between the substrates from the liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port was sealed with an epoxy adhesive. Furthermore, in order to remove the flow alignment at the time of liquid crystal injection, this was heated at 150 ° C. and then gradually cooled to room temperature. Next, a liquid crystal display element was manufactured by sticking polarizing plates on both outer surfaces of the substrate so that the polarization directions thereof were orthogonal to each other and in the rubbing direction of the liquid crystal alignment film.

この実施例で製造した液晶表示素子の各種評価については、実施例10の評価項目の(2)〜(5)を実施した。それぞれの評価結果を下記表4に示した。   About the various evaluation of the liquid crystal display element manufactured by this Example, (2)-(5) of the evaluation items of Example 10 were implemented. The respective evaluation results are shown in Table 4 below.

Figure 0006287577
Figure 0006287577

[比較例3]
使用する重合体の種類を上記表4のとおり変更したほかは実施例13と同様にして液晶配向剤を調製し、液晶表示素子を製造した。また、製造した液晶表示素子の各種評価を実施例13と同様の方法により行った。それらの評価結果を上記表4に示した。
[Comparative Example 3]
A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 13 except that the type of polymer used was changed as shown in Table 4 above, and a liquid crystal display device was produced. In addition, various evaluations of the manufactured liquid crystal display element were performed in the same manner as in Example 13. The evaluation results are shown in Table 4 above.

[実施例14]
1.液晶配向剤の調製
重合体成分として、上記実施例1で得た重合体(A−2)を50重量部、及び上記合成例1で得た重合体(B−1)を50重量部、を含有する溶液に、NMP及びブチルセロソルブ(BC)を加えて十分に撹拌し、溶媒組成がNMP:BC=70:30(重量比)、固形分濃度3.0重量%の溶液とした。この溶液を孔径0.45μmのフィルターを用いてろ過することにより液晶配向剤を調製した。
[Example 14]
1. Preparation of liquid crystal aligning agent As polymer components, 50 parts by weight of polymer (A-2) obtained in Example 1 and 50 parts by weight of polymer (B-1) obtained in Synthesis Example 1 were used. NMP and butyl cellosolve (BC) were added to the contained solution and stirred sufficiently to obtain a solution having a solvent composition of NMP: BC = 70: 30 (weight ratio) and a solid content concentration of 3.0% by weight. A liquid crystal aligning agent was prepared by filtering this solution using a filter having a pore diameter of 0.45 μm.

2.液晶表示素子の製造及び評価
上記で調製した液晶配向剤を用いた以外は実施例10と同様に、光照射処理により配向処理して液晶表示素子を製造した。また、製造した液晶表示素子の各種評価を実施例10と同様に実施した。それらの評価結果を下記表5に示した。
2. Production and Evaluation of Liquid Crystal Display Element A liquid crystal display element was produced by performing an alignment treatment by light irradiation treatment in the same manner as in Example 10 except that the liquid crystal aligning agent prepared above was used. Further, various evaluations of the manufactured liquid crystal display element were carried out in the same manner as in Example 10. The evaluation results are shown in Table 5 below.

Figure 0006287577
Figure 0006287577

表5中、重合体の配合量の欄の数値は、液晶配向剤の調製に使用した重合体の合計100重量部に対する各重合体の配合割合(重量部)を示す(以下の表6についても同じ)。   In Table 5, the numerical value in the column of the blending amount of the polymer indicates the blending ratio (parts by weight) of each polymer with respect to the total 100 parts by weight of the polymer used for preparing the liquid crystal aligning agent (also for the following Table 6). the same).

[実施例15〜17及び比較例4,5]
使用する重合体の種類をそれぞれ上記表5のとおり変更したほかは実施例14と同様にして液晶配向剤を調製し、液晶表示素子を製造した。また、製造した液晶表示素子の各種評価を実施例10と同様に行った。それらの評価結果を上記表5に示した。
[Examples 15 to 17 and Comparative Examples 4 and 5]
A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 14 except that the type of polymer used was changed as shown in Table 5 above, and a liquid crystal display device was produced. Further, various evaluations of the manufactured liquid crystal display element were performed in the same manner as in Example 10. The evaluation results are shown in Table 5 above.

[実施例18]
1.液晶配向剤の調製
重合体成分として、上記実施例8で得た重合体(A−8)を50重量部、及び上記合成例1で得た重合体(B−1)を50重量部、を含有する溶液に、NMP及びブチルセロソルブ(BC)を加えて十分に撹拌し、溶媒組成がNMP:BC=70:30(重量比)、固形分濃度3.0重量%の溶液とした。この溶液を孔径0.45μmのフィルターを用いてろ過することにより液晶配向剤を調製した。
[Example 18]
1. Preparation of Liquid Crystal Alignment Agent As polymer components, 50 parts by weight of the polymer (A-8) obtained in Example 8 and 50 parts by weight of the polymer (B-1) obtained in Synthesis Example 1 were used. NMP and butyl cellosolve (BC) were added to the contained solution and stirred sufficiently to obtain a solution having a solvent composition of NMP: BC = 70: 30 (weight ratio) and a solid content concentration of 3.0% by weight. A liquid crystal aligning agent was prepared by filtering this solution using a filter having a pore diameter of 0.45 μm.

2.液晶表示素子の製造及び評価
上記で調製した液晶配向剤を用いた以外は実施例13と同様にして、ラビング処理により配向処理して液晶表示素子を製造した。また、製造した液晶表示素子の各種評価を実施例13と同様に実施した。それらの評価結果を下記表6に示した。
[比較例6]
使用する重合体の種類及び量を下記表6のとおり変更したほかは実施例18と同様にして液晶配向剤を調製し、液晶表示素子を製造した。また、製造した液晶表示素子の各種評価を実施例13と同様に行った。それらの評価結果を下記表6に示した。
2. Production and Evaluation of Liquid Crystal Display Element A liquid crystal display element was produced by performing an alignment treatment by rubbing treatment in the same manner as in Example 13 except that the liquid crystal aligning agent prepared above was used. Further, various evaluations of the manufactured liquid crystal display element were performed in the same manner as in Example 13. The evaluation results are shown in Table 6 below.
[Comparative Example 6]
A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 18 except that the type and amount of the polymer used were changed as shown in Table 6 below, and a liquid crystal display device was produced. In addition, various evaluations of the manufactured liquid crystal display element were performed in the same manner as in Example 13. The evaluation results are shown in Table 6 below.

Figure 0006287577
Figure 0006287577

重合体成分を一種のみ含有する液晶配向膜では、配向処理方法に関わらず、電圧保持率がいずれも99%以上であった(実施例10〜13)。また、電荷蓄積量、AC残像特性、コントラスト特性に関しては「良好」、紫外線に対する感度についても「優良」の評価であり、各種特性のバランスが取れていた。
また、重合体成分として二種の重合体を含有する液晶配向膜においても、配向処理方法に関わらず、電圧保持率がいずれも99%以上であった(実施例14〜18)。また、電荷蓄積量がいずれも0.1V以下と少なく、さらにAC残像特性、コントラスト特性に関しては「良好」、紫外線に対する感度についても「優良又は良好」の評価であった。
これに対し、重合体成分を一種のみとした比較例1〜3では、電圧保持率が96%以下と低かった。また、重合体成分として二種の重合体を含有する系のうち、比較例4では、電圧保持率が93%であり、比較例5及び6では97%と低かった。また、比較例では、AC残像特性、コントラスト特性及び紫外線に対する感度がそれぞれ低い結果となった。
In the liquid crystal alignment film containing only one kind of polymer component, the voltage holding ratio was 99% or more regardless of the alignment treatment method (Examples 10 to 13). Further, the charge accumulation amount, the AC afterimage characteristic, and the contrast characteristic were evaluated as “good”, and the sensitivity to ultraviolet rays was evaluated as “excellent”, and various characteristics were balanced.
Moreover, also in the liquid crystal aligning film containing 2 types of polymers as a polymer component, the voltage holding rate was 99% or more irrespective of the alignment processing method (Examples 14-18). In addition, the charge accumulation amount was as small as 0.1 V or less, and the AC afterimage characteristics and contrast characteristics were evaluated as “good”, and the sensitivity to ultraviolet rays was evaluated as “excellent or good”.
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3 in which only one polymer component was used, the voltage holding ratio was as low as 96% or less. Of the systems containing two types of polymers as polymer components, Comparative Example 4 had a voltage holding ratio of 93%, and Comparative Examples 5 and 6 had a low 97%. In the comparative example, AC afterimage characteristics, contrast characteristics, and sensitivity to ultraviolet rays were low.

Claims (13)

下記式(1)で表される部分構造及び下記式(2)で表される部分構造よりなる群から選ばれる少なくとも一種の部分構造(a)を有する重合体(A)を含有することを特徴とする液晶配向剤。
Figure 0006287577
(式(1)及び式(2)中、Rは脂環式構造を有する4価の基であり、Rは2価の有機基であり、R25及びR26は、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基である。ただし、R,R25及びR26の少なくともいずれかに、フッ化アルキル基、フッ化アルコキシ基及びフッ化アルキルエステル基よりなる群から選ばれる少なくとも一種である特定原子含有基を有する。)
It contains a polymer (A) having at least one partial structure (a) selected from the group consisting of a partial structure represented by the following formula (1) and a partial structure represented by the following formula (2). A liquid crystal aligning agent.
Figure 0006287577
(In Formula (1) and Formula (2), R 1 is a tetravalent group having an alicyclic structure, R 2 is a divalent organic group, and R 25 and R 26 are each independently hydrogen. is an atom or a monovalent organic group. However, at least one selected at least one of R 1, R 25 and R 26, fluoroalkyl group, a fluorinated alkoxy group and fluorinated alkyl ester group by Li Cheng group Having a specific atom-containing group.)
前記Rは、フッ化アルキル基、フッ化アルコキシ基及びフッ化アルキルエステル基よりなる群から選ばれる少なくとも一種である特定フッ素含有基が結合した脂環式構造を有する4価の基である、請求項1に記載の液晶配向剤。 R 1 is a tetravalent group having an alicyclic structure to which a specific fluorine-containing group that is at least one selected from the group consisting of a fluorinated alkyl group, a fluorinated alkoxy group, and a fluorinated alkyl ester group is bonded. The liquid crystal aligning agent of Claim 1. 前記Rは、下記式(3−1)〜式(3−)のそれぞれで表される基よりなる群から選ばれる一種である、請求項2に記載の液晶配向剤。
Figure 0006287577
(式(3−1)〜式(3−)中、R〜R 17 は、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基である。ただし、R〜Rの少なくとも1個は上記特定フッ素含有基であり、R〜R11の少なくとも1個は上記特定フッ素含有基であり、R12〜R17の少なくとも1個は上記特定フッ素含有基である。「*」は結合手を示す。)
3. The liquid crystal aligning agent according to claim 2, wherein R 1 is a kind selected from the group consisting of groups represented by the following formulas (3-1) to (3-3).
Figure 0006287577
(In the formula (3-1) to formula (3- 3), R 3 ~R 17 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group. However, at least one of R 3 to R 6 are the is a specific fluorine-containing group, at least one of R 7 to R 11 is the specific fluorine-containing group, at least one of R 12 to R 17 is the specific fluorine-containing group. "*" and the bond Show.)
前記Rが上記式(3−1)で表される基である、請求項3に記載の液晶配向剤。 Wherein R 1 is a group represented by the formula (3-1), the liquid crystal aligning agent of claim 3. 重合体成分として少なくとも二種の重合体を含み、
前記二種の重合体として、前記重合体(A)と、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選ばれる少なくとも一種の重合体であって、前記部分構造(a)を有さない重合体(B)とを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
Including at least two polymers as polymer components;
The two types of polymers are at least one polymer selected from the group consisting of the polymer (A) and a polyamic acid, a polyamic acid ester and a polyimide, and a heavy polymer having no partial structure (a). The liquid crystal aligning agent as described in any one of Claims 1-4 containing a unification | combination (B).
前記重合体(A)と前記重合体(B)との含有比率が、重量比(A/B)で2/8〜8/2である、請求項5に記載の液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent of Claim 5 whose content ratio of the said polymer (A) and the said polymer (B) is 2/8-8/2 by weight ratio (A / B). 前記重合体(B)は、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、ビシクロ[3.3.0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸2:4,6:8−二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、及びピロメリット酸二無水物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物をモノマー組成に含む重合により得られる重合体である、請求項5又は6に記載の液晶配向剤。   The polymer (B) includes 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, bicyclo [3.3.0] octane-2, 4,6,8-tetracarboxylic acid 2: 4,6: 8-dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo- 3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -At least one selected from the group consisting of naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, and pyromellitic dianhydride Mono compounds It is a polymer obtained by polymerization comprising the chromatography composition, the liquid crystal alignment agent according to claim 5 or 6. 重合体成分として少なくとも二種の重合体を含み、
前記二種の重合体として、フッ素原子及びケイ素原子の少なくともいずれかである特定原子の含有率(ただし、フッ素原子及びケイ素原子を共に有する場合にはその合計量)が異なる二種の前記重合体(A)を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
Including at least two polymers as polymer components;
As the two kinds of polymers, two kinds of the above-mentioned polymers having different contents of specific atoms which are at least either fluorine atoms or silicon atoms (however, in the case of having both fluorine atoms and silicon atoms, the total amount thereof) The liquid crystal aligning agent as described in any one of Claims 1-4 containing (A).
前記二種の重合体として、フッ素原子及びケイ素原子の少なくともいずれかである特定原子の含有率(ただし、フッ素原子及びケイ素原子を共に有する場合にはその合計量)が異なる重合体を含有し、
該二種の重合体のうち、前記特定原子の含有率が低い方の重合体は、下記式(4−1)で表される構造、下記式(4−2)で表される構造(ただし、モノマーの重合によって形成されるアミド結合中に含まれるものを除く。)及び窒素含有複素環よりなる群から選ばれる少なくとも一種の構造(Z)を有する、請求項5〜8のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
Figure 0006287577
(式(4−1)中、R27は、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10のアルコキシ基であり、r1は1又は2であり、r2は0〜3の整数であり、r1+r2≦4を満たす。r2が2又は3の場合、複数のR27は同じでも異なっていてもよい。「*」は結合手を示す。式(4−2)中、R28は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基である。「*」は結合手を示す。)
As the two kinds of polymers, containing polymers having different contents of specific atoms that are at least one of fluorine atoms and silicon atoms (however, in the case of having both fluorine atoms and silicon atoms, the total amount thereof),
Among the two kinds of polymers, the polymer having the lower content of the specific atom is a structure represented by the following formula (4-1) or a structure represented by the following formula (4-2) (however, And at least one structure (Z) selected from the group consisting of nitrogen-containing heterocycles, excluding those contained in amide bonds formed by polymerization of monomers). Liquid crystal aligning agent as described in.
Figure 0006287577
(In the formula (4-1), R 27 is a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms having 1 to 10 carbon atoms, r1 is 1 or 2, r2 is 0 to 3 It is an integer and satisfies r1 + r2 ≦ 4.When r2 is 2 or 3, a plurality of R 27 may be the same or different, “*” represents a bond, and R 28 in formula (4-2) Is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. “*” Represents a bond.)
前記構造(Z)を有する重合体において、該重合体の合成に使用する前記構造(Z)を有するモノマーの使用割合が、全モノマーに対して1〜25モル%である、請求項9に記載の液晶配向剤。   The polymer which has the said structure (Z) WHEREIN: The usage-ratio of the monomer which has the said structure (Z) used for the synthesis | combination of this polymer is 1-25 mol% with respect to all the monomers. Liquid crystal aligning agent. 下記式(1)で表される部分構造及び下記式(2)で表される部分構造よりなる群から選ばれる少なくとも一種の部分構造(a)を有する重合体(A)を含有する液晶配向剤を基板上に塗布して塗膜を形成する工程と、前記基板上に形成した塗膜に光照射を行って前記塗膜に液晶配向能を付与する工程と、を含むことを特徴とする液晶配向膜の製造方法。
Figure 0006287577
(式(1)及び式(2)中、Rは脂環式構造を有する4価の基であり、Rは2価の有機基であり、R25及びR26は、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基である。ただし、R,R25及びR26の少なくともいずれかに、フッ化アルキル基、フッ化アルコキシ基及びフッ化アルキルエステル基よりなる群から選ばれる少なくとも一種である特定原子含有基を有する。)
A liquid crystal aligning agent comprising a polymer (A) having at least one partial structure (a) selected from the group consisting of a partial structure represented by the following formula (1) and a partial structure represented by the following formula (2) A liquid crystal comprising: a step of applying a coating on a substrate to form a coating film; and a step of irradiating the coating film formed on the substrate with light to impart liquid crystal alignment ability to the coating film. A method for producing an alignment film.
Figure 0006287577
(In Formula (1) and Formula (2), R 1 is a tetravalent group having an alicyclic structure, R 2 is a divalent organic group, and R 25 and R 26 are each independently hydrogen. is an atom or a monovalent organic group. However, at least one selected at least one of R 1, R 25 and R 26, fluoroalkyl group, a fluorinated alkoxy group and fluorinated alkyl ester group by Li Cheng group Having a specific atom-containing group.)
請求項1〜10のいずれか一項に記載の液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜。   The liquid crystal aligning film formed using the liquid crystal aligning agent as described in any one of Claims 1-10. 請求項12に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。   A liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to claim 12.
JP2014107475A 2014-05-23 2014-05-23 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, manufacturing method thereof, and liquid crystal display element Active JP6287577B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014107475A JP6287577B2 (en) 2014-05-23 2014-05-23 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, manufacturing method thereof, and liquid crystal display element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014107475A JP6287577B2 (en) 2014-05-23 2014-05-23 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, manufacturing method thereof, and liquid crystal display element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015222387A JP2015222387A (en) 2015-12-10
JP6287577B2 true JP6287577B2 (en) 2018-03-07

Family

ID=54785414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014107475A Active JP6287577B2 (en) 2014-05-23 2014-05-23 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, manufacturing method thereof, and liquid crystal display element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6287577B2 (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6841069B2 (en) * 2016-04-28 2021-03-10 Jsr株式会社 Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and its manufacturing method, and liquid crystal element
KR101856727B1 (en) 2016-06-21 2018-05-10 주식회사 엘지화학 Liquid crystal alignment composition, method of preparing liquid crystal alignment film, and liquid crystal alignment film using the same
KR102637054B1 (en) * 2016-06-28 2024-02-15 삼성디스플레이 주식회사 Photo alignment agent and liquid crystal display
CN108169960A (en) * 2016-12-07 2018-06-15 捷恩智株式会社 Phase difference film and the polymerizable mesogenic film class using polymerizable liquid crystal compound
JP7028241B2 (en) * 2017-04-04 2022-03-02 Jsr株式会社 Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and its manufacturing method, and liquid crystal element
KR20200051006A (en) * 2017-09-26 2020-05-12 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, and liquid crystal display element using the same
KR102195313B1 (en) * 2017-10-20 2020-12-24 주식회사 엘지화학 Liquid crystal alignment composition, process for preparing liquid crystal alignment film, and liquid crystal alignment film using the same
KR102195312B1 (en) * 2017-10-20 2020-12-24 주식회사 엘지화학 Liquid crystal alignment composition, process for preparing liquid crystal alignment film, and liquid crystal alignment film using the same
KR102236903B1 (en) * 2017-11-03 2021-04-06 주식회사 엘지화학 Liquid crystal alignment composition, process for preparing liquid crystal alignment film, and liquid crystal alignment film using the same
KR102196880B1 (en) 2017-11-03 2020-12-30 주식회사 엘지화학 Liquid crystal alignment composition, process for preparing liquid crystal alignment film, and liquid crystal alignment film using the same
KR102267590B1 (en) * 2018-11-20 2021-06-18 주식회사 엘지화학 Liquid crystal alignment composition, method of preparing liquid crystal alignment film, and liquid crystal alignment film, liquid crystal display using the same
KR102267591B1 (en) 2018-11-20 2021-06-18 주식회사 엘지화학 Liquid crystal alignment composition, method of preparing liquid crystal alignment film, and liquid crystal alignment film, liquid crystal display using the same
KR102410008B1 (en) 2019-01-21 2022-06-16 주식회사 엘지화학 Liquid crystal alignment composition, and liquid crystal alignment film, liquid crystal display using the same
CN114456378B (en) * 2020-11-09 2024-02-27 江苏三月科技股份有限公司 Polyimide for liquid crystal alignment agent and liquid crystal alignment film prepared from polyimide
JP2024010544A (en) * 2022-07-12 2024-01-24 株式会社ジャパンディスプレイ Display device and manufacturing method for the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100430802C (en) * 2002-12-09 2008-11-05 株式会社日立显示器 Liquid crystal display and method for manufacturing same
CN102707496B (en) * 2011-09-08 2014-12-03 北京京东方光电科技有限公司 Liquid crystal orientation film and preparation method thereof, and liquid crystal display device comprising orientation film

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015222387A (en) 2015-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6287577B2 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, manufacturing method thereof, and liquid crystal display element
JP6372200B2 (en) Method for producing liquid crystal alignment film, photo-alignment agent, and liquid crystal display element
JP6492564B2 (en) Liquid Crystal Alignment Agent, Liquid Crystal Alignment Film, Liquid Crystal Display Element, Retardation Film, Method of Producing Retardation Film, Polymer, and Compound
JP6682771B2 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film and liquid crystal display device
JP6260150B2 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, liquid crystal display element, retardation film, method for producing retardation film, polymer and compound
JP5321781B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5712524B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP2015215462A (en) Liquid crystal display device and manufacturing method of the same
CN109971494B (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
KR102250570B1 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display device
JP5041169B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP6314488B2 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, liquid crystal display element, retardation film and method for producing retardation film
JP6477039B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP6349726B2 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, liquid crystal display element, retardation film, method for producing retardation film, polymer and compound
JP5099350B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5672762B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP6269501B2 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, manufacturing method thereof, and liquid crystal display element
JP4978434B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP6485033B2 (en) Polymer composition, resin film, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP6315193B2 (en) Liquid crystal alignment agent
JP2008107811A (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP2009104059A (en) Liquid crystal aligning agent and transverse electric field type liquid crystal display element
CN106398721B (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, method for producing liquid crystal alignment film, polymer, and diamine
JP6337594B2 (en) Liquid crystal aligning agent, method for producing liquid crystal aligning film, and liquid crystal display element
JP2011039258A (en) Liquid crystal aligning layer 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: 20170106

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170905

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171019

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: 20180109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6287577

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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