JP7107220B2 - Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element - Google Patents

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

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Description

本発明は、新規な液晶配向剤、液晶配向膜及びそれを用いた液晶表示素子に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel liquid crystal aligning agent, a liquid crystal aligning film, and a liquid crystal display device using the same.

液晶表示素子は、パソコン、携帯電話、スマートフォン、テレビ等の表示部として幅広く用いられている。液晶表示素子は、例えば、素子基板とカラーフィルタ基板との間に挟持された液晶層、液晶層に電界を印加する画素電極及び共通電極、液晶層の液晶分子の配向性を制御する配向膜、画素電極に供給される電気信号をスイッチングする薄膜トランジスタ(TFT)等を備えている。液晶分子の駆動方式としては、TN方式、VA方式等の縦電界方式や、IPS方式、FFS方式等の横電界方式が知られている。基板の片側のみに電極を形成させ、基板と平行方向に電界を印加する横電界方式では、従来の上下基板に形成された電極に電圧を印加して液晶を駆動させる縦電界方式と比べ、広い視野角特性を有し、また高品位な表示が可能な液晶表示素子として知られている。 Liquid crystal display elements are widely used as display units for personal computers, mobile phones, smart phones, televisions, and the like. A liquid crystal display element includes, for example, a liquid crystal layer sandwiched between an element substrate and a color filter substrate, a pixel electrode and a common electrode for applying an electric field to the liquid crystal layer, an alignment film for controlling the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer, A thin film transistor (TFT) or the like is provided for switching an electric signal supplied to the pixel electrode. Vertical electric field methods such as TN method and VA method, and horizontal electric field methods such as IPS method and FFS method are known as methods for driving liquid crystal molecules. In the lateral electric field method, in which electrodes are formed only on one side of the substrate and an electric field is applied in a direction parallel to the substrate, a wider field is obtained than in the conventional vertical electric field method, in which a voltage is applied to the electrodes formed on the upper and lower substrates to drive the liquid crystal. It is known as a liquid crystal display element that has viewing angle characteristics and is capable of high-quality display.

横電界方式の液晶セルは視野角特性に優れているものの、基板内に形成される電極部分が少ないために、電圧保持率が低いと液晶に十分な電圧がかからず表示コントラストが低下する。また、液晶配向の安定性が小さいと、液晶を長時間駆動させた際に液晶が初期の状態に戻らなくなり、コントラスト低下や残像の原因となるため、液晶配向の安定性が重要である。更に、静電気が液晶セル内に蓄積されやすく、駆動によって生じる正負非対称電圧の印加によっても液晶セル内に電荷が蓄積され、これらの蓄積された電荷が液晶配向の乱れや残像として表示に影響を与え、液晶素子の表示品位を著しく低下させる。また、駆動直後にバックライト光が液晶セルに照射されることによっても電荷が蓄積され、短時間の駆動でも残像が発生する、駆動中にフリッカー(ちらつき)の大きさが変化する等の問題を生じてしまう。 Although the lateral electric field type liquid crystal cell has excellent viewing angle characteristics, the electrode portion formed in the substrate is small, so if the voltage holding ratio is low, a sufficient voltage cannot be applied to the liquid crystal, resulting in a decrease in display contrast. In addition, if the stability of the liquid crystal alignment is low, the liquid crystal will not return to its initial state when the liquid crystal is driven for a long period of time, causing a decrease in contrast and an afterimage. Therefore, the stability of the liquid crystal alignment is important. In addition, static electricity tends to accumulate in the liquid crystal cell, and the application of positive and negative asymmetrical voltages generated by driving also causes charge to accumulate in the liquid crystal cell. , the display quality of the liquid crystal element is significantly degraded. In addition, even if the liquid crystal cell is irradiated with the backlight immediately after driving, electric charge is accumulated, causing an afterimage even in a short period of time, and flickering during driving. occur.

このような横電界方式の液晶表示素子に用いた際、電圧保持率に優れ、かつ電荷蓄積を低減した液晶配向剤として、特定のジアミンと脂肪族テトラカルボン酸誘導体とを含有する液晶配向剤が開示されている(特許文献1参照)。また、残像が消えるまでの時間を短くする方法としては、特定の体積抵抗率の低い液晶配向膜(特許文献2参照)や、体積抵抗率が液晶表示素子のバックライトによっても変化しにくい配向膜を使用する方法(特許文献3参照)が提案されている。しかし、液晶表示素子の高性能化に伴い、液晶配向膜に要求される特性も厳しくなってきており、これらの従来の技術では全ての要求特性を十分に満足することは難しい。 A liquid crystal aligning agent containing a specific diamine and an aliphatic tetracarboxylic acid derivative is used as a liquid crystal aligning agent having excellent voltage holding ratio and reduced charge accumulation when used in such a lateral electric field type liquid crystal display device. disclosed (see Patent Document 1). In addition, as a method for shortening the time until the afterimage disappears, a liquid crystal alignment film with a specific low volume resistivity (see Patent Document 2) or an alignment film whose volume resistivity is difficult to change even with the backlight of the liquid crystal display element is proposed (see Patent Document 3). However, as the performance of liquid crystal display devices has improved, the characteristics required of liquid crystal alignment films have become more stringent, and it is difficult to sufficiently satisfy all the required characteristics with these conventional techniques.

国際公開公報WO2004/021076号パンフレットInternational publication WO2004/021076 pamphlet 国際公開公報WO2004/053583号パンフレットInternational publication WO2004/053583 pamphlet 国際公開公報WO2013/008822号パンフレットInternational publication WO2013/008822 pamphlet

本発明は、電圧保持率に優れ、蓄積電荷の緩和が早く、駆動中にフリッカー(ちらつき)が起こりにくい液晶配向膜を得ることができる液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子を提供することを課題とする。 The present invention provides a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal aligning film, and a liquid crystal display element that can obtain a liquid crystal aligning film that is excellent in voltage holding ratio, quickly relieves accumulated charges, and hardly causes flickering during driving. The challenge is to

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、液晶配向剤に含まれる重合体中に特定構造を導入することで種々の特性が同時に改善されることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that various properties can be improved at the same time by introducing a specific structure into the polymer contained in the liquid crystal aligning agent. completed the invention.

本発明は、下記を要旨とするものである。
1.下記式(1)で表される構造を有する重合体(A)と、下記式(2)の構造を有する重合体(B)とを含むことを特徴とする液晶配向剤。

Figure 0007107220000001
Figure 0007107220000002
但し、式(1)中、Rは水素又は炭素数1~3のアルキル基を表し、式(2)中、Rは単結合又は2価の有機基であり、Rは-(CH-で表される構造であり(但し、nは2~20の整数であり、任意の-CH-はそれぞれ隣り合わない条件でエーテル、エステル、アミド、ウレア及びカルバメートから選ばれる結合に置き換えられてもよく、該アミド及びウレアの水素原子はメチル基、又はtert-ブトキシカルボニル基に置き換えられてもよい。)、Rは単結合又は2価の有機基であり、ベンゼン環上の任意の水素原子は1価の有機基で置き換えられてもよい。The gist of the present invention is as follows.
1. A liquid crystal aligning agent comprising a polymer (A) having a structure represented by the following formula (1) and a polymer (B) having a structure represented by the following formula (2).
Figure 0007107220000001
Figure 0007107220000002
However, in formula (1), R 1 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms; in formula (2), R 2 is a single bond or a divalent organic group, and R 3 is —(CH 2 ) A structure represented by n- (where n is an integer of 2 to 20, and any -CH 2 - is a bond selected from ether, ester, amide, urea and carbamate under the condition that they are not adjacent to each other) and the hydrogen atom of the amide and urea may be replaced by a methyl group or a tert-butoxycarbonyl group.), R 4 is a single bond or a divalent organic group, and on the benzene ring Any hydrogen atom of may be replaced with a monovalent organic group.

2.前記重合体(A)が、前記式(1)で表される構造を有するジアミンとテトラカルボン酸二無水物との重縮合物であるポリイミド前駆体(A)及びそのイミド化物であるポリイミド(A)からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体である前記1に記載の液晶配向剤。
3.前記重合体(B)が、前記式(2)で表される構造を有するジアミンとテトラカルボン酸二無水物との重縮合物であるポリイミド前駆体(B)及びそのイミド化物であるポリイミド(B)からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体である前記1に記載の液晶配向剤。
2. The polymer (A) is a polyimide precursor (A) which is a polycondensation product of a diamine having a structure represented by the formula (1) and a tetracarboxylic dianhydride and a polyimide (A) which is an imidized product thereof 2. The liquid crystal aligning agent according to 1 above, which is at least one polymer selected from the group consisting of ).
3. The polymer (B) is a polyimide precursor (B) that is a polycondensation product of a diamine and a tetracarboxylic dianhydride having a structure represented by the formula (2), and a polyimide (B) that is an imidized product thereof 2. The liquid crystal aligning agent according to 1 above, which is at least one polymer selected from the group consisting of ).

4.前記ポリイミド前駆体(A)が、下記式(3)で表される構造単位を有する前記1~3に記載の液晶配向剤。

Figure 0007107220000003
但し、式(3)中、Xはテトラカルボン酸誘導体に由来する4価の有機基であり、Yは式(1)の構造を含むジアミンに由来する2価の有機基であり、R10は水素原子又は炭素数1~5のアルキル基である。
5.前記式(3)において、Yが下記のいずれかの式で表される前記4に記載の液晶配向剤。
Figure 0007107220000004
Figure 0007107220000005
6.前記式(3)で表される構造単位を有する重合体が、液晶配向剤に含有される全重合体に対して10モル%以上含有される前記4又は5に記載の液晶配向剤。4. 4. The liquid crystal aligning agent according to 1 to 3 above, wherein the polyimide precursor (A) has a structural unit represented by the following formula (3).
Figure 0007107220000003
However, in formula (3), X 1 is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative, Y 1 is a divalent organic group derived from a diamine containing the structure of formula (1), and R 10 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
5. 4. The liquid crystal aligning agent according to 4 above, wherein in formula (3), Y 1 is represented by any one of the following formulas.
Figure 0007107220000004
Figure 0007107220000005
6. 6. The liquid crystal aligning agent according to 4 or 5 above, wherein the polymer having the structural unit represented by the formula (3) is contained in an amount of 10 mol % or more based on the total polymer contained in the liquid crystal aligning agent.

7.前記ポリイミド前駆体(B)が、下記式(5)で表される構造単位を有する前記1~6に記載の液晶配向剤。

Figure 0007107220000006

但し、式(5)中、Xはテトラカルボン酸誘導体に由来する4価の有機基であり、Yは式(2)の構造を含むジアミンに由来する2価の有機基であり、R13は水素原子又は炭素数1~5のアルキル基である。
8.前記重合体(A)と前記重合体(B)の合計量に対して、前記重合体(A)の含有量が、10~95質量%であり、前記重合体(B)の含有量が、5~90質量%である前記1~7のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
9.前記重合体(A)及び前記重合体(B)を溶解する有機溶媒を含有する前記1~8のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
10.前記1~9のいずれか1項に記載の液晶配向剤から得られる液晶配向膜。
11.前記10に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。
12.液晶表示素子が横電界駆動方式である前記11に記載の液晶表示素子。
13.液晶表示素子がFFS方式である前記11又は12に記載の液晶表示素子。7. 7. The liquid crystal aligning agent as described in 1 to 6 above, wherein the polyimide precursor (B) has a structural unit represented by the following formula (5).
Figure 0007107220000006

However, in formula (5), X 3 is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative, Y 3 is a divalent organic group derived from a diamine containing the structure of formula (2), and R 13 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
8. With respect to the total amount of the polymer (A) and the polymer (B), the content of the polymer (A) is 10 to 95% by mass, and the content of the polymer (B) is 8. The liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 7 above, which is 5 to 90% by mass.
9. 9. The liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 8 above, which contains an organic solvent that dissolves the polymer (A) and the polymer (B).
10. A liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal alignment agent according to any one of 1 to 9 above.
11. 11. A liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film as described in 10 above.
12. 12. The liquid crystal display element as described in 11 above, wherein the liquid crystal display element is of a lateral electric field drive system.
13. 13. The liquid crystal display element as described in 11 or 12 above, which is an FFS type liquid crystal display element.

本発明の液晶配向剤を用いることにより、蓄積電荷の緩和が早く、駆動中にフリッカー(ちらつき)が起こりにくい液晶配向膜、及び表示特性に優れた液晶表示素子が提供される。本願発明により何故に上記の特性が得られるかは定かではないが、概ね次のように考えられる。本発明の液晶配向剤に含有される重合体の有する上記(1)の構造は、共役構造を有する。これにより、例えば液晶配向膜中において、電荷の移動を促進させることができ、蓄積電荷の緩和を促進させることができる。 By using the liquid crystal aligning agent of the present invention, it is possible to provide a liquid crystal aligning film in which accumulated charges are quickly relieved and flicker hardly occurs during driving, and a liquid crystal display element having excellent display characteristics. Although it is not clear why the present invention can obtain the above characteristics, it is generally considered as follows. The structure of said (1) which the polymer contained in the liquid crystal aligning agent of this invention has has a conjugated structure. Thereby, for example, in the liquid crystal alignment film, it is possible to promote the movement of electric charges, and it is possible to promote the relaxation of accumulated electric charges.

本発明の液晶配向剤は、上記式(1)で表される構造を有する特定重合体(A)と、上記式(2)の構造を有する特定重合体(B)とを含有することを特徴とする。
特定重合体(A)の含有量は、特定重合体(A)と特定重合体(B)の合計量に対して、特定重合体(A)が10~95質量%であり、より好ましくは60~90重量%である。また、特定重合体(B)の含有量は、特定重合体(A)と特定重合体(B)の合計量に対して、90~5質量%であり、より好ましくは40~10質量%である。特定重合体(A)が少なすぎると、液晶配向膜の電荷蓄積特性やラビング耐性が悪化し、特定重合体(B)が少なすぎると、液晶の配向性や配向規制力が悪化する。本発明の液晶配向剤に含有される特定重合体(A)と特定重合体(B)は、それぞれ、1種類でも、2種類以上であってもよい。
The liquid crystal aligning agent of the present invention is characterized by containing a specific polymer (A) having a structure represented by the above formula (1) and a specific polymer (B) having a structure of the above formula (2). and
The content of the specific polymer (A) is 10 to 95% by mass of the specific polymer (A) with respect to the total amount of the specific polymer (A) and the specific polymer (B), more preferably 60 ~90% by weight. Further, the content of the specific polymer (B) is 90 to 5% by mass, more preferably 40 to 10% by mass, based on the total amount of the specific polymer (A) and the specific polymer (B). be. If the amount of the specific polymer (A) is too small, the charge storage characteristics and rubbing resistance of the liquid crystal alignment film will be deteriorated, and if the amount of the specific polymer (B) is too small, the liquid crystal orientation and orientation control force will be deteriorated. Each of the specific polymer (A) and the specific polymer (B) contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention may be one type or two or more types.

<特定重合体(A)>
特定重合体(A)は上記式(1)で表される構造を有する重合体である。
式(1)中のRは、得られる重合体の溶解性の観点から、炭素原子数1~3のアルキル基が好ましく、液晶配向性を損なわない点からメチル基が好ましい。
<Specific polymer (A)>
The specific polymer (A) is a polymer having a structure represented by formula (1) above.
R 1 in formula (1) is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms from the viewpoint of the solubility of the resulting polymer, and is preferably a methyl group from the viewpoint of not impairing liquid crystal orientation.

上記式(1)において、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよい。この1価の有機基としては、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数1~20の含フッ素アルキル基、炭素数2~20の含フッ素アルケニル基、炭素数1~20の含フッ素アルコキシ基、シクロヘキシル基、フェニル基、フッ素原子又はこれらの組み合わせからなる基などが挙げられる。液晶の配向性の観点からは、炭素数1~4のアルキル基、炭素数2~4のアルケニル基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4の含フッ素アルキル基、炭素数2~4の含フッ素アルケニル基、及び炭素数1~4の含フッ素アルコキシ基からなる群から選ばれる1価の有機基が好ましい。より好ましい上記式(1)の構造としては、ベンゼン環上の水素原子が無置換のものである。 In the above formula (1), one or more arbitrary hydrogen atoms on the benzene ring may be substituted with a monovalent organic group other than a primary amino group. Examples of the monovalent organic group include alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms, fluorine-containing alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, and 2 carbon atoms. to 20 fluorine-containing alkenyl groups, fluorine-containing alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms, cyclohexyl groups, phenyl groups, groups composed of fluorine atoms or combinations thereof. From the viewpoint of liquid crystal orientation, alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 4 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms, fluorine-containing alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and 2 carbon atoms. A monovalent organic group selected from the group consisting of a fluorine-containing alkenyl group having 1 to 4 carbon atoms and a fluorine-containing alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferred. A more preferable structure of the above formula (1) is one in which hydrogen atoms on the benzene ring are unsubstituted.

本発明における特定重合体(A)としては、上記式(1)で表される構造を有するジアミンを用いて得られる重合体が好ましい。そのような重合体の具体例としては、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリウレア、ポリアミドなどが挙げられる。液晶配向剤としての使用の観点から、なかでも、特定重合体(A)は、下記式(3)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体、及びそのイミド化物であるポリイミドから選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。 As the specific polymer (A) in the present invention, a polymer obtained using a diamine having a structure represented by the above formula (1) is preferred. Specific examples of such polymers include polyamic acids, polyamic acid esters, polyimides, polyureas, and polyamides. From the viewpoint of use as a liquid crystal aligning agent, among others, the specific polymer (A) is a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula (3), and at least one polyimide which is an imidized product thereof. Seeds are preferred.

Figure 0007107220000007
但し、式(3)において、Xはテトラカルボン酸誘導体に由来する4価の有機基であり、Yは式(1)の構造を含むジアミンに由来する2価の有機基であり、R10は水素原子又は炭素数1~5のアルキル基である。R10は、加熱によるイミド化のしやすさの点から、水素原子、メチル基又はエチル基が好ましい。
Figure 0007107220000007
However, in formula (3), X 1 is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative, Y 1 is a divalent organic group derived from a diamine containing the structure of formula (1), and R 10 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R 10 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group from the viewpoint of ease of imidization by heating.

ポリイミド前駆体(A)は、上記式(1)で表される構造を有するジアミンとテトラカルボン酸誘導体との重縮合反応により得られる重合体であり、式(3)におけるXは、このテトラカルボン酸誘導体に由来する4価の有機基である。このテトラカルボン酸誘導体、好ましくはテトラカルボン酸二無水物は、重合体の溶媒への溶解性や液晶配向剤の塗布性、液晶配向膜とした場合における液晶の配向性、電圧保持率、蓄積電荷など、必要とされる特性の程度に応じて適宜選択され、同一重合体中に1種類でも2種類以上が混在していてもよい。The polyimide precursor (A) is a polymer obtained by a polycondensation reaction between a diamine having a structure represented by the above formula (1) and a tetracarboxylic acid derivative, and X 1 in formula (3) is the tetra It is a tetravalent organic group derived from a carboxylic acid derivative. This tetracarboxylic acid derivative, preferably tetracarboxylic dianhydride, has solubility in a polymer solvent, applicability of a liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment when used as a liquid crystal alignment film, voltage holding ratio, accumulated charge. etc., depending on the degree of properties required, and one type or two or more types may be mixed in the same polymer.

式(3)におけるXの具体例を示すならば、国際公開公報2015/119168の13頁~14頁に掲載される、式(X-1)~(X-46)の構造などが挙げられる。
以下に、好ましいXの構造である(A-1)~(A-21)を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

Figure 0007107220000008
Specific examples of X 1 in formula (3) include structures of formulas (X-1) to (X-46) listed on pages 13 to 14 of International Publication 2015/119168. .
Preferred structures of X 1 (A-1) to (A-21) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
Figure 0007107220000008

Figure 0007107220000009
Figure 0007107220000009

上記の構造のうち、(A-1)、(A-2)はラビング耐性の更なる向上という観点から特に好ましく、(A-4)は蓄積電荷の緩和速度の更なる向上という観点から特に好ましく、(A-15)~(A-17)は、液晶配向性と蓄積電荷の緩和速度の更なる向上という観点から特に好ましい。 Among the above structures, (A-1) and (A-2) are particularly preferable from the viewpoint of further improving rubbing resistance, and (A-4) is particularly preferable from the viewpoint of further improving the relaxation rate of accumulated charges. , (A-15) to (A-17) are particularly preferred from the viewpoint of further improving the liquid crystal orientation and the relaxation rate of accumulated charges.

式(3)におけるYの具体例としては、前記式(1)の構造を挙げることができる。式(1)の構造を有するジアミンは、日本特開2009-75140号公報に記載されており、また、同公報記載の製造方法にて製造することができる。Specific examples of Y 1 in formula (3) include the structure of formula (1) above. The diamine having the structure of formula (1) is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-75140, and can be produced by the production method described in the same publication.

本発明における特定重合体(A)は、上記式(3)で表される構造単位及びそれをイミド化した構造単位から選ばれる少なくとも1種の構造単位を、特定重合体(A)の全構造単位に対して、5~100モル%含有するのが好ましく、液晶配向性と蓄積電荷の緩和特性の両立の観点から、10~100モル%含有するのがより好ましく、20~100モル%含有するのがさらに好ましい。
特定重合体(A)は、式(3)で表される構造単位に加えて、さらに、下記式(4)で表される構造単位、及び/又はそれをイミド化した構造単位を有していてもよい。
The specific polymer (A) in the present invention contains at least one structural unit selected from structural units represented by the above formula (3) and structural units obtained by imidizing the same, and the entire structure of the specific polymer (A). It is preferably contained in an amount of 5 to 100 mol%, more preferably 10 to 100 mol%, more preferably 20 to 100 mol%, from the viewpoint of achieving both liquid crystal orientation and relaxation properties of accumulated charges. is more preferred.
The specific polymer (A) has, in addition to the structural unit represented by formula (3), a structural unit represented by the following formula (4) and/or a structural unit obtained by imidizing it. may

Figure 0007107220000010
式(4)において、Xはテトラカルボン酸誘導体に由来する4価の有機基であり、Yは式(1)の構造を主鎖方向に含まないジアミンに由来する2価の有機基であり、R11は、前記式(3)のR10の定義と同じであり、R12は水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。また、2つあるR12の少なくとも一方は水素原子であることが好ましい。
Figure 0007107220000010
In formula (4), X2 is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative, and Y2 is a divalent organic group derived from a diamine that does not contain the structure of formula (1) in the main chain direction. and R 11 has the same definition as R 10 in formula (3) above, and R 12 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. At least one of the two R 12 is preferably a hydrogen atom.

の具体例としては、好ましい例も含めて式(3)におけるXで例示したものを挙げることができる。また、Yは式(1)の構造を主鎖方向に含まないジアミンに由来する二価の有機基であり、その構造は特に限定されない。また、Yは重合体の溶媒への溶解性や液晶配向剤の塗布性、液晶配向膜とした場合における液晶の配向性、電圧保持率、蓄積電荷など、必要とされる特性の程度に応じて適宜選択され、同一重合体中に1種類でも、2種類以上が混在していてもよい。Specific examples of X 2 include those exemplified for X 1 in formula (3), including preferred examples. Y2 is a divalent organic group derived from a diamine that does not contain the structure of formula (1) in the main chain direction, and its structure is not particularly limited. In addition, Y 2 depends on the degree of required characteristics such as the solubility of the polymer in the solvent, the applicability of the liquid crystal alignment agent, the alignment of the liquid crystal when used as a liquid crystal alignment film, the voltage holding ratio, and the accumulated charge. , and may be one type or a mixture of two or more types in the same polymer.

の具体例を示すならば、国際公開公報2015/119168の4頁に掲載される式(2)の構造、及び、8頁~12頁に掲載される、式(Y-1)~(Y-97)、(Y-101)~(Y-118)の構造;国際公開公報2013/008906の6頁に掲載される、式(2)からアミノ基を2つ除いた二価の有機基;国際公開公報2015/122413の8頁に掲載される式(1)からアミノ基を2つ除いた二価の有機基;国際公開公報2015/060360の8頁に掲載される式(3)の構造;日本国公開特許公報2012-173514の8頁に記載される式(1)からアミノ基を2つ除いた二価の有機基;国際公開公報2010-050523の9頁に掲載される式(A)~(F)からアミノ基を2つ除いた二価の有機基などが挙げられる。Specific examples of Y 2 include the structure of formula (2) published on page 4 of International Publication WO 2015/119168, and the formulas (Y-1) to ( Y-97), structures of (Y-101) to (Y-118); a divalent organic group obtained by removing two amino groups from formula (2), published on page 6 of WO 2013/008906 ; Divalent organic group with two amino groups removed from formula (1) published on page 8 of International Publication 2015/122413; Formula (3) published on page 8 of International Publication 2015/060360 Structure; Divalent organic group obtained by removing two amino groups from Formula (1) described on page 8 of Japanese Patent Publication 2012-173514; Formula ( Examples include divalent organic groups obtained by removing two amino groups from A) to (F).

以下に、好ましいYの構造を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

Figure 0007107220000011
Preferred structures of Y2 are shown below, but the present invention is not limited thereto.
Figure 0007107220000011

Figure 0007107220000012
Figure 0007107220000012

Figure 0007107220000013
Figure 0007107220000013

Figure 0007107220000014
Figure 0007107220000014

上記Yの構造のうち、(B-28)、(B-29)は、ラビング耐性の更なる向上という観点から特に好ましく、(B-1)~(B-3)は、液晶配向性の更なる向上という観点から特に好ましく、(B-14)~(B-18)、(B-27)は、蓄積電荷の緩和速度の更なる向上という観点から特に好ましく、(B-26)は、電圧保持率の更なる向上という観点から好ましい。Among the structures of Y 2 , (B-28) and (B-29) are particularly preferable from the viewpoint of further improving rubbing resistance, and (B-1) to (B-3) are liquid crystal alignment properties. Particularly preferable from the viewpoint of further improvement, (B-14) to (B-18) and (B-27) are particularly preferable from the viewpoint of further improving the relaxation rate of accumulated charges, and (B-26) is This is preferable from the viewpoint of further improving the voltage holding ratio.

特定重合体(A)が、式(3)で表される構造単位と、式(4)で表される構造単位とを有する場合、式(3)で表される構造単位は、式(3)と式(4)の合計に対して10モル%以上であることが好ましく、より好ましくは20モル%以上であり、特に好ましくは30モル%以上である。
本発明における特定重合体(A)を構成するポリイミド前駆体の分子量は、重量平均分子量で2,000~500,000が好ましく、より好ましくは5,000~300,000であり、さらに好ましくは、10,000~100,000である。
When the specific polymer (A) has a structural unit represented by formula (3) and a structural unit represented by formula (4), the structural unit represented by formula (3) is represented by formula (3 ) and formula (4) is preferably 10 mol % or more, more preferably 20 mol % or more, and particularly preferably 30 mol % or more.
The molecular weight of the polyimide precursor constituting the specific polymer (A) in the present invention is preferably 2,000 to 500,000, more preferably 5,000 to 300,000 in weight average molecular weight, and more preferably 10,000 to 100,000.

特定重合体(A)を構成するポリイミドは、式(3)で表される構造単位、必要に応じて、式(4)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体を閉環させて得られる。このポリイミドにおいては、アミド酸基の閉環率(イミド化率ともいう)は必ずしも100%である必要はなく、用途や目的に応じて任意に調整できる。
ポリイミド前駆体をイミド化させる方法としては、ポリイミド前駆体の溶液をそのまま加熱する熱イミド化、又はポリイミド前駆体の溶液に触媒を添加する触媒イミド化が挙げられる。
The polyimide constituting the specific polymer (A) is obtained by ring-closing a polyimide precursor having a structural unit represented by formula (3) and, if necessary, a structural unit represented by formula (4). In this polyimide, the ring closure rate (also referred to as imidization rate) of amic acid groups does not necessarily need to be 100%, and can be arbitrarily adjusted according to the application and purpose.
Examples of the method for imidizing the polyimide precursor include thermal imidization in which the solution of the polyimide precursor is heated as it is, and catalytic imidization in which a catalyst is added to the solution of the polyimide precursor.

<特定重合体(B)>
本発明の液晶配向剤に含有される特定重合体(B)は、下記式(2)の構造を有する重合体である。

Figure 0007107220000015
但し、式(2)中、Rは単結合又は2価の有機基であり、単結合が好ましい。Rは-(CH-で表される構造である。nは2~10の整数であり、3~7が好ましい。また、任意の-CH-はそれぞれ隣り合わない条件でエーテル、エステル、アミド、ウレア、又はカルバメート結合に置き換えられてもよく、該アミド及びウレアの水素原子はメチル基、又はtert-ブトキシカルボニル基に置き換えられてもよい。Rは単結合又は2価の有機基である。ベンゼン環上の任意の水素原子は1価の有機基で置き換えられてもよく、置換基は、フッ素原子又はメチル基が好ましい。<Specific polymer (B)>
The specific polymer (B) contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention is a polymer having the structure of formula (2) below.
Figure 0007107220000015
However, in formula (2), R2 is a single bond or a divalent organic group, preferably a single bond. R 3 is a structure represented by —(CH 2 ) n —. n is an integer of 2-10, preferably 3-7. Any —CH 2 — may be replaced with an ether, ester, amide, urea, or carbamate bond under the condition that they are not adjacent to each other, and the hydrogen atom of the amide and urea is a methyl group or a tert-butoxycarbonyl group. may be replaced by R4 is a single bond or a divalent organic group. Any hydrogen atom on the benzene ring may be replaced with a monovalent organic group, and the substituent is preferably a fluorine atom or a methyl group.

式(2)で表される構造としては、具体的には以下のものが挙げられるが、これらに限定されない。

Figure 0007107220000016
Specific examples of the structure represented by formula (2) include, but are not limited to, the following.
Figure 0007107220000016

Figure 0007107220000017
Figure 0007107220000017

Figure 0007107220000018
Figure 0007107220000018

Figure 0007107220000019
Figure 0007107220000019

Figure 0007107220000020
Figure 0007107220000020

本発明における特定重合体(B)としては、上記式(2)で表される構造を有するジアミンを用いて得られる重合体が好ましい。その重合体の具体例としては、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリウレア、ポリアミドなどが挙げられる。液晶配向剤としての使用の観点から、特定重合体(B)は、なかでも、下記式(5)で表される構造単位を含むポリイミド前駆体、及びそのイミド化物であるポリイミドから選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。

Figure 0007107220000021
但し、式(5)中、Xはテトラカルボン酸誘導体に由来する4価の有機基である。具体的には、下記式(X1-1)~(X1-45)で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも1種類が好ましい。As the specific polymer (B) in the present invention, a polymer obtained using a diamine having a structure represented by the above formula (2) is preferred. Specific examples of the polymer include polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, polyurea, and polyamide. From the viewpoint of use as a liquid crystal aligning agent, the specific polymer (B) is, among others, a polyimide precursor containing a structural unit represented by the following formula (5), and at least one polyimide which is an imidized product thereof. Seeds are preferred.
Figure 0007107220000021
However, in formula ( 5 ), X3 is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative. Specifically, at least one type selected from the group consisting of structures represented by the following formulas (X1-1) to (X1-45) is preferable.

Figure 0007107220000022
Figure 0007107220000022

式(X1-1)において、R、R、R、及びRはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアルケニル基、アルキニル基、又はフェニル基である。液晶配向性の観点から、R、R、R、及びRは、水素原子、ハロゲン原子、メチル基、又はエチル基が好ましく、水素原子、又はメチル基がより好ましい。In formula (X1-1), R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, an alkynyl group or a phenyl group; From the viewpoint of liquid crystal orientation, R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are preferably a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group or an ethyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group.

Figure 0007107220000023
Figure 0007107220000023

Figure 0007107220000024
Figure 0007107220000024

Figure 0007107220000025
Figure 0007107220000025

Figure 0007107220000026
Figure 0007107220000026

Figure 0007107220000027
Figure 0007107220000027

これらのなかでも、Xは、液晶配向性、信頼性の観点から、(X1-10)、(X1-11)、又は(X1-29)が好ましく、(X1-10)又は(X1-11)がより好ましい。Among these, X 3 is preferably (X1-10), (X1-11), or (X1-29) from the viewpoint of liquid crystal orientation and reliability, and (X1-10) or (X1-11 ) is more preferred.

式(5)において、Yは式(2)の構造を含むジアミンに由来する2価の有機基であり、配向性の観点から式(2)において、Rが、単結合又はベンゼン環であるジアミンに由来する2価の有機基であることが好ましい。R13は、水素原子、又は炭素数1~5のアルキル基であり、加熱によるイミド化のしやすさの観点から、水素原子、又はメチル基が特に好ましい。In formula (5), Y3 is a divalent organic group derived from a diamine containing the structure of formula ( 2 ), and from the viewpoint of orientation, in formula (2), R4 is a single bond or a benzene ring. A divalent organic group derived from a certain diamine is preferred. R 13 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group from the viewpoint of ease of imidization by heating.

本発明における特定重合体(B)は、上記式(5)で表される構造単位及びそれをイミド化した構造単位から選ばれる少なくとも1種の構造単位の比率を、特定重合体(B)中の全構造単位に対して、20~100モル%含有するのが好ましく、液晶配向性と信頼性の両立の観点から、30~70モル%含有するのがより好ましく、50~70モル%含有するのがさらに好ましい。 In the specific polymer (B) in the present invention, the ratio of at least one structural unit selected from structural units represented by the above formula (5) and structural units imidized thereof is It preferably contains 20 to 100 mol%, more preferably 30 to 70 mol%, more preferably 50 to 70 mol%, from the viewpoint of achieving both liquid crystal orientation and reliability. is more preferred.

本発明における特定重合体(B)は、上記式(5)で表される構造単位に加えて、さらに、下記式(6)で表される構造単位、及び/又はそれをイミド化した構造単位を有していてもよい。

Figure 0007107220000028
但し、式(6)において、R14は、前記式(5)のR13の定義と同じである。Xはテトラカルボン酸誘導体に由来する4価の有機基であり、その構造は特に限定されない。具体的例を挙げるならば、上記式(X1-1)~(X-45)の構造が挙げられる。The specific polymer (B) in the present invention is, in addition to the structural unit represented by the above formula (5), a structural unit represented by the following formula (6) and / or an imidized structural unit thereof may have
Figure 0007107220000028
However, in formula (6), R 14 has the same definition as R 13 in formula (5). X4 is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative, and its structure is not particularly limited. Specific examples include the structures of the above formulas (X1-1) to (X-45).

上記式(6)において、Yはジアミンに由来する2価の有機基であり、その構造は特に限定されない。Yの具体例を挙げるならば、下記式(Y-1)~(Y-138)の構造が挙げられる。

Figure 0007107220000029
In the above formula ( 6 ), Y4 is a divalent organic group derived from diamine, and its structure is not particularly limited. Specific examples of Y 4 include structures represented by the following formulas (Y-1) to (Y-138).
Figure 0007107220000029

Figure 0007107220000030
Figure 0007107220000030

Figure 0007107220000031
Figure 0007107220000031

Figure 0007107220000032
Figure 0007107220000032

Figure 0007107220000033
Figure 0007107220000033

Figure 0007107220000034
Figure 0007107220000034

Figure 0007107220000035
Figure 0007107220000035

Figure 0007107220000036
Figure 0007107220000036

Figure 0007107220000037
Figure 0007107220000037

Figure 0007107220000038
Figure 0007107220000038

Figure 0007107220000039
Figure 0007107220000039

Figure 0007107220000040
Figure 0007107220000040

Figure 0007107220000041
Figure 0007107220000041

Figure 0007107220000042
Figure 0007107220000042

Figure 0007107220000043
Figure 0007107220000043

Figure 0007107220000044
Figure 0007107220000044

上記特定重合体(A)及び特定重合体(B)において、それぞれに含まれる、ポリイミド前駆体の構造単位に対して、これをイミド化した構造単位の比率(イミド化率ともいう。)は、液晶配向剤の特性に応じて任意に調整できる。溶解性や電荷蓄積特性の観点から、特定重合体(A)におけるイミド化率は0~55%が好ましく、より好ましくは0~20%である。また、液晶の配向性や配向規制力、電圧保持率の観点から、特定重合体(B)におけるイミド化率は高い方が好ましく、好ましくは40~95%であり、より好ましくは55~90%である。 In the specific polymer (A) and the specific polymer (B), the ratio of structural units imidized to the structural units of the polyimide precursor contained in each (also referred to as imidization ratio) is It can be arbitrarily adjusted according to the properties of the liquid crystal aligning agent. From the viewpoint of solubility and charge storage properties, the imidization rate in the specific polymer (A) is preferably 0 to 55%, more preferably 0 to 20%. Further, from the viewpoint of liquid crystal alignment, alignment control force, and voltage holding ratio, the imidization rate in the specific polymer (B) is preferably high, preferably 40 to 95%, more preferably 55 to 90%. is.

<ポリアミック酸エステルの製造方法>
本発明に用いられるポリイミド前駆体であるポリアミック酸エステルは、以下に示す(1)、(2)又は(3)の方法で合成することができる。
(1)ポリアミック酸から合成する場合
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られるポリアミック酸をエステル化することによって合成することができる。
具体的には、ポリアミック酸とエステル化剤を有機溶剤の存在下で-20℃~150℃、好ましくは0℃~50℃において、30分~24時間、好ましくは1~4時間反応させることによって合成することができる。
エステル化剤としては、精製によって容易に除去できるものが好ましく、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール、N,N-ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、N,N-ジメチルホルムアミドジプロピルアセタール、N,N-ジメチルホルムアミドジネオペンチルブチルアセタール、N,N-ジメチルホルムアミドジ-t-ブチルアセタール、1-メチル-3-p-トリルトリアゼン、1-エチル-3-p-トリルトリアゼン、1-プロピル-3-p-トリルトリアゼン、4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジンー2-イル)-4-メチルモルホリニウムクロリドなどが挙げられる。エステル化剤の添加量は、ポリアミック酸の繰り返し単位1モルに対して、2~6モル当量が好ましい。
上記の反応に用いる溶媒は、ポリマーの溶解性からN,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、又はγ-ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。合成時の濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという観点から、1~30質量%が好ましく、5~20質量%がより好ましい。
<Method for producing polyamic acid ester>
A polyamic acid ester, which is a polyimide precursor used in the present invention, can be synthesized by the following method (1), (2) or (3).
(1) Synthesis from polyamic acid A polyamic acid ester can be synthesized by esterifying a polyamic acid obtained from a tetracarboxylic dianhydride and a diamine.
Specifically, a polyamic acid and an esterifying agent are reacted in the presence of an organic solvent at -20°C to 150°C, preferably 0°C to 50°C, for 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to 4 hours. Can be synthesized.
As the esterifying agent, those that can be easily removed by purification are preferable, and include N,N-dimethylformamide dimethyl acetal, N,N-dimethylformamide diethyl acetal, N,N-dimethylformamide dipropyl acetal, and N,N-dimethylformamide. Dineopentyl butyl acetal, N,N-dimethylformamide di-t-butyl acetal, 1-methyl-3-p-tolyltriazene, 1-ethyl-3-p-tolyltriazene, 1-propyl-3-p -tolyltriazene, 4-(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorpholinium chloride and the like. The amount of the esterifying agent to be added is preferably 2 to 6 molar equivalents per 1 mol of repeating units of the polyamic acid.
The solvent used in the above reaction is preferably N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, or γ-butyrolactone in view of the solubility of the polymer, and these may be used singly or in combination of two or more. good. The concentration during synthesis is preferably from 1 to 30% by mass, more preferably from 5 to 20% by mass, from the viewpoints that precipitation of the polymer hardly occurs and that a high molecular weight product is easily obtained.

(2)テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンとの反応により合成する場合
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンから合成することができる。
具体的には、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンとを塩基と有機溶剤の存在下で-20℃~150℃、好ましくは0℃~50℃において、30分~24時間、好ましくは1~4時間反応させることによって合成することができる。
前記塩基には、ピリジン、トリエチルアミン、4-ジメチルアミノピリジンなどが使用できるが、反応が穏和に進行するためにピリジンが好ましい。塩基の添加量は、除去が容易な量で、かつ高分子量体が得やすいという観点から、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドに対して、2~4倍モルであることが好ましい。
上記の反応に用いる溶媒は、モノマー及びポリマーの溶解性からN-メチル-2-ピロリドン、又はγ-ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。合成時のポリマー濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという観点から、1~30質量%が好ましく、5~20質量%がより好ましい。また、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドの加水分解を防ぐため、ポリアミック酸エステルの合成に用いる溶媒はできるだけ脱水されていることが好ましく、窒素雰囲気中で、外気の混入を防ぐのが好ましい。
(2) Synthesis by reaction of tetracarboxylic acid diester dichloride and diamine Polyamic acid ester can be synthesized from tetracarboxylic acid diester dichloride and diamine.
Specifically, a tetracarboxylic acid diester dichloride and a diamine are mixed in the presence of a base and an organic solvent at -20°C to 150°C, preferably 0°C to 50°C, for 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to 4 hours. It can be synthesized by reacting.
Pyridine, triethylamine, 4-dimethylaminopyridine and the like can be used as the base, but pyridine is preferred because the reaction proceeds moderately. The amount of the base to be added is preferably 2 to 4 times the molar amount of the tetracarboxylic acid diester dichloride from the viewpoint of easy removal and high molecular weight.
The solvent used in the above reaction is preferably N-methyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone in terms of solubility of the monomer and polymer, and these may be used alone or in combination of two or more. The polymer concentration during synthesis is preferably from 1 to 30% by mass, more preferably from 5 to 20% by mass, from the viewpoints that precipitation of the polymer hardly occurs and that a high molecular weight product is easily obtained. In order to prevent hydrolysis of the tetracarboxylic acid diester dichloride, the solvent used in the synthesis of the polyamic acid ester is preferably dehydrated as much as possible, and is preferably kept in a nitrogen atmosphere to prevent contamination with outside air.

(3)テトラカルボン酸ジエステルとジアミンから合成する場合
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸ジエステルとジアミンを重縮合することにより合成することができる。
具体的には、テトラカルボン酸ジエステルとジアミンを縮合剤、塩基、及び有機溶剤の存在下で0℃~150℃、好ましくは0℃~100℃において、30分~24時間、好ましくは3~15時間反応させることによって合成することができる。
前記縮合剤には、トリフェニルホスファイト、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、N,N’-カルボニルジイミダゾール、ジメトキシ-1,3,5-トリアジニルメチルモルホリニウム、O-(ベンゾトリアゾール-1-イル)-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウム テトラフルオロボラート、O-(ベンゾトリアゾール-1-イル)-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート、(2,3-ジヒドロ-2-チオキソ-3-ベンゾオキサゾリル)ホスホン酸ジフェニルなどが使用できる。縮合剤の添加量は、テトラカルボン酸ジエステルに対して2~3倍モルが好ましい。
前記塩基には、ピリジン、トリエチルアミンなどの3級アミンが使用できる。塩基の添加量は、除去が容易な量で、かつ高分子量体が得やすいという観点から、ジアミン成分に対して2~4倍モルが好ましい。
また、上記反応において、ルイス酸を添加剤として加えることで反応が効率的に進行する。ルイス酸としては、塩化リチウム、臭化リチウムなどのハロゲン化リチウムが好ましい。ルイス酸の添加量はジアミン成分に対して0~1.0倍モルが好ましい。
(3) Synthesis from tetracarboxylic acid diester and diamine Polyamic acid ester can be synthesized by polycondensation of tetracarboxylic acid diester and diamine.
Specifically, a tetracarboxylic acid diester and a diamine are mixed in the presence of a condensing agent, a base, and an organic solvent at 0° C. to 150° C., preferably 0° C. to 100° C., for 30 minutes to 24 hours, preferably 3 to 15 hours. It can be synthesized by time reaction.
The condensing agent includes triphenylphosphite, dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride, N,N'-carbonyldiimidazole, dimethoxy-1,3,5-triazide Nylmethylmorpholinium, O-(benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyluronium Tetrafluoroborate, O-(benzotriazol-1-yl)-N,N , N′,N′-tetramethyluronium hexafluorophosphate, diphenyl (2,3-dihydro-2-thioxo-3-benzoxazolyl)phosphonate and the like can be used. The amount of the condensing agent to be added is preferably 2 to 3 times the molar amount of the tetracarboxylic acid diester.
Tertiary amines such as pyridine and triethylamine can be used as the base. The amount of the base to be added is preferably 2 to 4 times the molar amount of the diamine component from the viewpoint of easy removal and high molecular weight.
Moreover, in the above reaction, the reaction proceeds efficiently by adding a Lewis acid as an additive. Preferred Lewis acids are lithium halides such as lithium chloride and lithium bromide. The amount of the Lewis acid to be added is preferably 0 to 1.0 times the molar amount of the diamine component.

上記3つのポリアミック酸エステルの合成方法の中でも、高分子量のポリアミック酸エステルが得られるため、上記(1)又は上記(2)の合成法が特に好ましい。
上記のようにして得られるポリアミック酸エステルの溶液は、よく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、ポリマーを析出させることができる。析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥して精製されたポリアミック酸エステルの粉末を得ることができる。貧溶媒は、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエン等が挙げられる。
Among the above three methods for synthesizing polyamic acid esters, the synthesis method (1) or (2) is particularly preferable because it yields a polyamic acid ester having a high molecular weight.
The solution of the polyamic acid ester obtained as described above is poured into a poor solvent while stirring well to precipitate the polymer. Precipitation is carried out several times, washed with a poor solvent, and dried at room temperature or by heating to obtain a purified polyamic acid ester powder. Poor solvents include, but are not limited to, water, methanol, ethanol, hexane, butyl cellosolve, acetone, and toluene.

<ポリアミック酸の合成>
上記特定重合体(A)及び特定重合体(B)におけるポリイミド前駆体であるポリアミック酸を、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る場合には、有機溶媒中でテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを混合して反応させる方法が好ましい。
<Synthesis of polyamic acid>
When the polyamic acid, which is a polyimide precursor in the specific polymer (A) and the specific polymer (B), is obtained by the reaction of a tetracarboxylic dianhydride and a diamine, the tetracarboxylic dianhydride is used in an organic solvent. A method of mixing and reacting the substance and the diamine is preferred.

上記反応の際に用いられる有機溶媒は、生成したポリアミック酸が溶解するものであれば特に限定されないが、あえてその具体例を挙げるならば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン等を挙げることができる。これらは単独でも、また混合して使用してもよい。さらに、ポリアミック酸を溶解させない溶媒であっても、生成したポリアミック酸が析出しない範囲で、上記溶媒に混合して使用してもよい。また、有機溶媒中の水分は重合反応を阻害し、さらには生成したポリアミック酸を加水分解させる原因となるので、有機溶媒はなるべく脱水乾燥させたものを用いることが好ましい。 The organic solvent used in the above reaction is not particularly limited as long as it dissolves the polyamic acid produced. Specific examples include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, Examples include N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylsulfoxide, γ-butyrolactone and the like. These may be used alone or in combination. Furthermore, even a solvent that does not dissolve the polyamic acid may be mixed with the above solvent and used as long as the generated polyamic acid does not precipitate. Moreover, the water content in the organic solvent inhibits the polymerization reaction and causes hydrolysis of the formed polyamic acid. Therefore, it is preferable to use an organic solvent that has been dehydrated and dried as much as possible.

テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分とを有機溶媒中で混合させる方法としては、ジアミン成分を有機溶媒に分散あるいは溶解させた溶液を攪拌させ、テトラカルボン酸二無水物成分をそのまま、又は有機溶媒に分散あるいは溶解させて添加する方法、逆にテトラカルボン酸二無水物成分を有機溶媒に分散あるいは溶解させた溶液にジアミン成分を添加する方法、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分とを交互に添加する方法などが挙げられ、本発明においてはこれらのいずれの方法であってもよい。また、テトラカルボン酸二無水物成分又はジアミン成分が複数種の化合物からなる場合は、これら複数種の成分をあらかじめ混合した状態で反応させてもよく、個別に順次反応させてもよい。 As a method for mixing the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component in an organic solvent, a solution obtained by dispersing or dissolving the diamine component in an organic solvent is stirred, and the tetracarboxylic dianhydride component is mixed as it is or in an organic solvent. A method of adding by dispersing or dissolving in a solvent, conversely, a method of adding a diamine component to a solution in which a tetracarboxylic dianhydride component is dispersed or dissolved in an organic solvent, and a method of adding a tetracarboxylic dianhydride component and a diamine component. A method of alternately adding them may be mentioned, and any of these methods may be used in the present invention. Moreover, when the tetracarboxylic dianhydride component or the diamine component consists of multiple types of compounds, these multiple types of components may be reacted in a state of being mixed in advance, or may be individually reacted sequentially.

テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分を有機溶剤中で反応させる際の温度は、通常0~150℃、好ましくは5~100℃、より好ましくは10~80℃である。温度が高い方が重合反応は早く終了するが、高すぎると高分子量の重合体が得られない場合がある。また、反応は任意の濃度で行うことができるが、濃度が低すぎると高分子量の重合体を得ることが難しくなり、濃度が高すぎると反応液の粘性が高くなり過ぎて均一な攪拌が困難となるので、好ましくは1~50質量%、より好ましくは5~30質量%である。反応初期は高濃度で行い、その後、有機溶媒を追加しても構わない。 The temperature at which the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component are reacted in an organic solvent is usually 0 to 150°C, preferably 5 to 100°C, more preferably 10 to 80°C. The higher the temperature, the earlier the polymerization reaction will be completed. In addition, the reaction can be carried out at any concentration, but if the concentration is too low, it becomes difficult to obtain a high-molecular-weight polymer, and if the concentration is too high, the viscosity of the reaction solution becomes too high, making uniform stirring difficult. Therefore, it is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 30% by mass. The initial stage of the reaction may be carried out at a high concentration, and then the organic solvent may be added.

ポリアミック酸の重合反応に用いるテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分の比率は、モル比で1:0.8~1.2であることが好ましい。また、ジアミン成分を過剰にして得られたポリアミック酸は、溶液の着色が大きくなる場合があるので、溶液の着色が気になる場合は1:0.8~1とすればよい。通常の重縮合反応と同様に、このモル比が1:1に近いほど得られるポリアミック酸の分子量は大きくなる。ポリアミック酸の分子量は、小さすぎるとそこから得られる塗膜の強度が不十分となる場合があり、逆にポリアミック酸の分子量が大きすぎると、そこから製造される液晶配向処理剤の粘度が高くなり過ぎて、塗膜形成時の作業性、塗膜の均一性が悪くなる場合がある。従って、本発明の液晶配向剤に用いるポリアミック酸は還元粘度(濃度0.5dl/g、NMP中30℃)で0.1~2.0が好ましく、より好ましくは0.2~1.5である。 The molar ratio of the tetracarboxylic dianhydride component to the diamine component used in the polyamic acid polymerization reaction is preferably 1:0.8 to 1.2. Polyamic acid obtained by adding an excessive amount of the diamine component may result in increased coloration of the solution. As in ordinary polycondensation reactions, the closer this molar ratio is to 1:1, the greater the molecular weight of the resulting polyamic acid. If the molecular weight of the polyamic acid is too small, the strength of the coating film obtained therefrom may be insufficient. If it becomes too thick, the workability in forming the coating film and the uniformity of the coating film may be deteriorated. Therefore, the polyamic acid used in the liquid crystal aligning agent of the present invention preferably has a reduced viscosity (concentration of 0.5 dl/g, 30° C. in NMP) of 0.1 to 2.0, more preferably 0.2 to 1.5. .

ポリアミック酸の重合に用いた溶媒を本発明の液晶配向剤中に含有させたくない場合や、反応溶液中に未反応のモノマー成分や不純物が存在する場合には、この沈殿回収及び精製を行う。その方法は、ポリアミック酸溶液を攪拌している貧溶媒に投入し、沈殿回収することが好ましい。ポリアミック酸の沈殿回収に用いる貧溶媒としては特に限定されないが、メタノール、アセトン、ヘキサン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼンなどが例示できる。貧溶媒に投入することにより沈殿したポリアミック酸は濾過・洗浄して回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱乾燥してパウダーとすることが出来る。このパウダーを更に良溶媒に溶解して、再沈殿する操作を2~10回繰り返すと、ポリアミック酸を精製することもできる。一度の沈殿回収操作では不純物が除ききれないときは、この精製工程を行うことが好ましい。この際の貧溶媒として例えばアルコール類、ケトン類、炭化水素など3種類以上の貧溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。 When the liquid crystal aligning agent of the present invention does not want to contain the solvent used for polymerization of the polyamic acid, or when unreacted monomer components or impurities are present in the reaction solution, this precipitation recovery and purification are performed. As for the method, it is preferable to put the polyamic acid solution into a poor solvent that is being stirred and collect the precipitate. The poor solvent used for precipitating and recovering the polyamic acid is not particularly limited, but examples thereof include methanol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, toluene, and benzene. The polyamic acid precipitated by putting it into the poor solvent can be recovered by filtering and washing, and then dried at room temperature or under heat under normal pressure or reduced pressure to obtain a powder. Polyamic acid can be purified by further dissolving this powder in a good solvent and repeating the reprecipitation operation 2 to 10 times. This purification step is preferably carried out when impurities cannot be completely removed by a single precipitation recovery operation. It is preferable to use three or more kinds of poor solvents such as alcohols, ketones, and hydrocarbons as the poor solvent in this case, because the purification efficiency is further improved.

<ポリイミドの製造方法>
上記特定重合体(A)及び特定重合体(B)におけるポリイミドは、ポリイミド前駆体である前記ポリアミック酸エステル又はポリアミック酸をイミド化することにより製造することができる。
ポリアミック酸エステルからポリイミドを製造する場合、前記ポリアミック酸エステル溶液、又はポリアミック酸エステル樹脂粉末を有機溶媒に溶解させて得られるポリアミック酸溶液に塩基性触媒を添加する化学的イミド化が簡便である。化学的イミド化は、比較的低温でイミド化反応が進行し、イミド化の課程で重合体の分子量低下が起こりにくいので好ましい。
<Method for producing polyimide>
The polyimide in the specific polymer (A) and the specific polymer (B) can be produced by imidating the polyamic acid ester or polyamic acid, which are polyimide precursors.
When producing a polyimide from a polyamic acid ester, chemical imidization by adding a basic catalyst to the polyamic acid solution obtained by dissolving the polyamic acid ester solution or the polyamic acid ester resin powder in an organic solvent is convenient. Chemical imidization is preferable because the imidization reaction proceeds at a relatively low temperature and the molecular weight of the polymer is less likely to decrease during the imidization process.

ポリアミック酸からポリイミドを製造する場合、ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物との反応で得られた前記ポリアミック酸の溶液に触媒を添加する化学的イミド化が簡便である。化学的イミド化は、比較的低温でイミド化反応が進行し、イミド化の過程で重合体の分子量低下が起こりにくいので好ましい。 When producing a polyimide from a polyamic acid, chemical imidization by adding a catalyst to the solution of the polyamic acid obtained by the reaction of the diamine component and the tetracarboxylic dianhydride is convenient. Chemical imidization is preferable because the imidization reaction proceeds at a relatively low temperature and the molecular weight of the polymer is less likely to decrease during the imidization process.

化学的イミド化は、イミド化させたい重合体を、有機溶媒中において塩基性触媒と酸無水物の存在下で攪拌することにより行うことができる。有機溶媒としては前述した重合反応時に用いる溶媒を使用することができる。塩基性触媒としてはピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン等を挙げることができる。中でもピリジンは反応を進行させるのに適度な塩基性を持つので好ましい。また、酸無水物としては無水酢酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等を挙げることができ、中でも無水酢酸を用いると反応終了後の精製が容易となるので好ましい。 Chemical imidization can be carried out by stirring a polymer to be imidized in an organic solvent in the presence of a basic catalyst and an acid anhydride. As the organic solvent, the solvent used in the polymerization reaction described above can be used. Basic catalysts include pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, trioctylamine and the like. Among them, pyridine is preferable because it has an appropriate basicity for advancing the reaction. Examples of the acid anhydride include acetic anhydride, trimellitic anhydride, and pyromellitic anhydride. Among them, acetic anhydride is preferred because it facilitates purification after the reaction is completed.

イミド化反応を行うときの温度は、-20℃~140℃、好ましくは0℃~100℃であり、反応時間は1~100時間で行うことができる。塩基性触媒の量はアミック酸基の0.5~30モル倍、好ましくは2~20モル倍であり、酸無水物の量はアミック酸基の1~50モル倍、好ましくは3~30モル倍である。得られる重合体のイミド化率は、触媒量、温度、反応時間を調節することで制御することができる。
ポリアミック酸エステル又はポリアミック酸のイミド化反応後の溶液には、添加した触媒等が残存しているので、以下に述べる手段により、得られたイミド化重合体を回収し、有機溶媒で再溶解して、本発明の液晶配向剤とすることが好ましい。
The imidization reaction temperature is -20°C to 140°C, preferably 0°C to 100°C, and the reaction time is 1 to 100 hours. The amount of the basic catalyst is 0.5 to 30 times the molar amount of the amic acid group, preferably 2 to 20 times the molar amount, and the amount of the acid anhydride is 1 to 50 times the molar amount of the amic acid group, preferably 3 to 30 times the molar amount. Double. The imidization rate of the resulting polymer can be controlled by adjusting the catalyst amount, temperature and reaction time.
Since the added catalyst and the like remain in the solution after the imidization reaction of the polyamic acid ester or polyamic acid, the resulting imidized polymer is recovered by the means described below and redissolved in an organic solvent. It is preferable to set it as the liquid crystal aligning agent of this invention.

上記のようにして得られるポリイミドの溶液は、よく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、重合体を析出させることができる。析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥して精製されたポリアミック酸エステルの粉末を得ることができる。
前記貧溶媒は、特に限定されないが、メタノール、アセトン、ヘキサン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン等が挙げられる。
The polyimide solution obtained as described above is poured into a poor solvent while stirring well to precipitate a polymer. Precipitation is carried out several times, washed with a poor solvent, and dried at room temperature or by heating to obtain a purified polyamic acid ester powder.
The poor solvent is not particularly limited, but examples include methanol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, toluene, and benzene.

<液晶配向剤>
本発明の液晶配向剤は、上記特定重合体(A)と、上記特定重合体(B)とを含有するものである。本発明の液晶配向剤に含有される特定重合体(A)と特定重合体(B)は、それぞれ1種類であっても、2種類以上であってもよい。
また、特定重合体(A)、(B)に加えて、その他の重合体、すなわち、式(1)で表される2価の基も、式(2)で表される2価の基も有さない重合体を含有していてもよい。かかるその他の重合体としては、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレア、ポリオルガノシロキサン、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン又はその誘導体、ポリ(スチレン-フェニルマレイミド)誘導体、ポリ(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。
本発明の液晶配向剤がその他の重合体を含有する場合、全重合体成分に占める、特定重合体(A)と特定重合体(B)との合計の含有割合は5質量%以上が好ましく、その一例として5~95質量%が挙げられる。
<Liquid crystal aligning agent>
The liquid crystal aligning agent of the present invention contains the specific polymer (A) and the specific polymer (B). Each of the specific polymer (A) and the specific polymer (B) contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention may be one type or two or more types.
Further, in addition to the specific polymers (A) and (B), other polymers, that is, the divalent group represented by the formula (1) and the divalent group represented by the formula (2) It may contain a polymer that does not have Such other polymers include polyamic acids, polyimides, polyamic acid esters, polyesters, polyamides, polyureas, polyorganosiloxanes, cellulose derivatives, polyacetals, polystyrene or derivatives thereof, poly(styrene-phenylmaleimide) derivatives, poly(meth) Acrylate and the like can be mentioned.
When the liquid crystal aligning agent of the present invention contains other polymers, the total content of the specific polymer (A) and the specific polymer (B) in the total polymer components is preferably 5% by mass or more, An example thereof is 5 to 95% by mass.

液晶配向剤は、均一な薄膜を形成させるという観点から、好ましくは塗布液の形態をとり、重合体成分と、この重合体成分を溶解させる有機溶媒とを含有する塗布液であることが好ましい。その際、液晶配向剤中の重合体の含有量(濃度)は、形成させようとする塗膜の厚みの設定によって適宜変更することができる。均一で欠陥のない塗膜を形成させるという点から、1質量%以上が好ましく、溶液の保存安定性の点からは、10質量%以下が好ましい。特に好ましい重合体の含有量は2~8質量%である。 From the viewpoint of forming a uniform thin film, the liquid crystal aligning agent preferably takes the form of a coating liquid, and is preferably a coating liquid containing a polymer component and an organic solvent for dissolving the polymer component. At that time, the content (concentration) of the polymer in the liquid crystal aligning agent can be appropriately changed by setting the thickness of the coating film to be formed. From the viewpoint of forming a uniform and defect-free coating film, it is preferably 1% by mass or more, and from the viewpoint of the storage stability of the solution, it is preferably 10% by mass or less. A particularly preferred polymer content is 2 to 8% by mass.

液晶配向剤に含有される有機溶媒は、重合体成分が均一に溶解するものであれば特に限定されない。その具体例を挙げるならば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどを挙げることができる。なかでも、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、又はγ-ブチロラクトンを用いることが好ましい。 The organic solvent contained in the liquid crystal aligning agent is not particularly limited as long as it uniformly dissolves the polymer component. Specific examples include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide, γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl -2-imidazolidinone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, and the like. Among them, it is preferable to use N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, or γ-butyrolactone.

また、液晶配向剤に含有される有機溶媒は、上記の溶媒に加えて液晶配向剤を塗布する際の塗布性や塗膜の表面平滑性を向上させる溶媒を併用した混合溶媒を使用することが一般的であり、本発明の液晶配向剤においてもこのような混合溶媒は好適に用いられる。併用する有機溶媒の具体例を下記に挙げるが、これらの例に限定されるものではない。 In addition, the organic solvent contained in the liquid crystal aligning agent can be a mixed solvent in which a solvent that improves the coatability and the surface smoothness of the coating film when applying the liquid crystal aligning agent in addition to the above solvents can be used. It is common, and such a mixed solvent is suitably used also in the liquid crystal aligning agent of this invention. Specific examples of the organic solvent to be used in combination are listed below, but are not limited to these examples.

例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、1-ブタノール、2-ブタノール、イソブチルアルコール、tert-ブチルアルコール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、2-メチル-1-ブタノール、イソペンチルアルコール、tert-ペンチルアルコール、3-メチル-2-ブタノール、ネオペンチルアルコール、1-ヘキサノール、2-メチル-1-ペンタノール、2-メチル-2-ペンタノール、2-エチル-1-ブタノール、1-ヘプタノール、2-ヘプタノール、3-ヘプタノール、1-オクタノール、2-オクタノール、2-エチル-1-ヘキサノール、シクロヘキサノール、1-メチルシクロヘキサノール、2-メチルシクロヘキサノール、3-メチルシクロヘキサノール、2,6-ジメチル-4-ヘプタノール、1,2-エタンジオール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、ジイソプロピルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、1,2-ブトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、2-ペンタノン、3-ペンタノン、2-ヘキサノン、2-ヘプタノン、4-ヘプタノン、2,6-ジメチル-4-ヘプタノン、4,6-ジメチル-2-ヘプタノン、3-エトキシブチルアセタート、1-メチルペンチルアセタート、2-エチルブチルアセタート、2-エチルヘキシルアセタート、エチレングリコールモノアセタート、エチレングリコールジアセタート、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、2-(メトキシメトキシ)エタノール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソアミルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、2-(ヘキシルオキシ)エタノール、フルフリルアルコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、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、プロピレングリコールモノブチルエーテル、1-(ブトキシエトキシ)プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノアセタート、エチレングリコールジアセタート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアセタート、ジエチレングリコールアセタート、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチルエチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸、3-メトキシプロピオン酸、3-メトキシプロピオン酸プロピル、3-メトキシプロピオン酸ブチル、乳酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、乳酸n-プロピルエステル、乳酸n-ブチルエステル、乳酸イソアミルエステル、下記式[D-1]~[D-3]で表される溶媒などを挙げることができる。

Figure 0007107220000045
式[D-1]中、Dは炭素数1~3のアルキル基を示し、式[D-2]中、Dは炭素数1~3のアルキル基を示し、式[D-3]中、Dは炭素数1~4のアルキル基を示す。For example, ethanol, isopropyl alcohol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-methyl-1-butanol, isopentyl alcohol, tert-pentyl alcohol, 3-methyl-2-butanol, neopentyl alcohol, 1-hexanol, 2-methyl-1-pentanol, 2-methyl-2-pentanol, 2-ethyl-1-butanol, 1-heptanol , 2-heptanol, 3-heptanol, 1-octanol, 2-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, cyclohexanol, 1-methylcyclohexanol, 2-methylcyclohexanol, 3-methylcyclohexanol, 2,6- dimethyl-4-heptanol, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2, 3-butanediol, 1,5-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, diisopropyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, dihexyl ether, dioxane, ethylene Glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, 1,2-butoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, 2- Pentanone, 3-pentanone, 2-hexanone, 2-heptanone, 4-heptanone, 2,6-dimethyl-4-heptanone, 4,6-dimethyl-2-heptanone, 3-ethoxybutylacetate, 1-methylpentylacetate tart, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, propylene carbonate, ethylene carbonate, 2-(methoxymethoxy)ethanol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisoamyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, 2-(hexyloxy) ethanol, furfuryl alcohol, diethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, 1-(butoxyethoxy)propanol, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether Propylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate , diethylene glycol monobutyl ether acetate, 2-(2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, diethylene glycol acetate, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, acetic acid Ethyl, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate , 3-ethoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, lactic acid methyl ester, lactic acid ethyl ester, lactic acid n-propyl ester, lactic acid n-butyl ester, lactic acid isoamyl ester , and solvents represented by the following formulas [D-1] to [D-3].
Figure 0007107220000045
In formula [D-1], D 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, in formula [D-2], D 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and formula [D-3] Among them, D3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

なかでも、好ましい溶媒の組み合わせとしては、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとエチレングリコールモノブチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとプロピレングリコールモノブチルエーテル、N-エチル-2-ピロリドンとプロピレングリコールモノブチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンと4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンとジエチレングリコールジエチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとプロピレングリコールモノブチルエーテルと2,6-ジメチル-4-ヘプタノン、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとプロピレングリコールモノブチルエーテルとジイソプロピルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとプロピレングリコールモノブチルエーテルと2,6-ジメチル-4-ヘプタノール、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとジプロピレングリコールジメチルエーテル、などを挙げることができる。このような溶媒の種類及び含有量は、液晶配向剤の塗布装置、塗布条件、塗布環境などに応じて適宜選択される。 Among them, preferred combinations of solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone and ethylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone and propylene glycol monobutyl ether, N-ethyl-2- pyrrolidone and propylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone and diethylene glycol diethyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone and propylene glycol monobutyl ether Butyl ether and 2,6-dimethyl-4-heptanone, N-methyl-2-pyrrolidone and γ-butyrolactone and propylene glycol monobutyl ether and diisopropyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone and γ-butyrolactone and propylene glycol monobutyl ether and 2 ,6-dimethyl-4-heptanol, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone and dipropylene glycol dimethyl ether. The kind and content of such a solvent are appropriately selected according to the liquid crystal aligning agent coating device, coating conditions, coating environment, and the like.

本発明の液晶配向剤には、基板に対する塗膜の密着性を向上させるために、シランカップリング剤等の添加剤を加えてもよく、また、他の樹脂成分を添加してもよい。 Additives such as a silane coupling agent may be added to the liquid crystal aligning agent of the present invention in order to improve the adhesion of the coating film to the substrate, and other resin components may be added.

液晶配向膜と基板との密着性を向上させる化合物としては、官能性シラン含有化合物やエポキシ基含有化合物が挙げられ、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、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2-アミノプロピルトリメトキシシラン、2-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N-エトキシカルボニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-エトキシカルボニル-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N-トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10-トリメトキシシリル-1,4,7-トリアザデカン、10-トリエトキシシリル-1,4,7-トリアザデカン、9-トリメトキシシリル-3,6-ジアザノニルアセテート、9-トリエトキシシリル-3,6-ジアザノニルアセテート、N-ベンジル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ベンジル-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-ビス(オキシエチレン)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ビス(オキシエチレン)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2-ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,3,5,6-テトラグリシジル-2,4-ヘキサンジオール、N,N,N’,N’,-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン又はN,N,N’,N’,-テトラグリシジル-4、4’-ジアミノジフェニルメタンなどが挙げられる。 Compounds that improve the adhesion between the liquid crystal alignment film and the substrate include functional silane-containing compounds and epoxy group-containing compounds. Glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N-(2- aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl- 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4 ,7-triazadecane, 10-triethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, N -benzyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-bis (oxyethylene)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-bis(oxyethylene)-3-aminopropyltriethoxysilane, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, 1,3,5, 6-tetraglycidyl-2,4-hexanediol, N,N,N',N',-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis(N,N-diglycidylaminomethyl)cyclohexane or N ,N,N',N',-tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylmethane and the like.

また、本発明の液晶配向剤には、膜の機械的強度を上げるために以下の添加物を添加してもよい。

Figure 0007107220000046
Moreover, the following additives may be added to the liquid crystal aligning agent of the present invention in order to increase the mechanical strength of the film.
Figure 0007107220000046

Figure 0007107220000047
Figure 0007107220000047

これらの添加剤は、液晶配向剤に含有される重合体成分の100質量部に対して0.1~30質量部であることが好ましい。0.1質量部未満であると効果が期待できず、30質量部を超えると液晶の配向性を低下させるため、より好ましくは0.5~20質量部である。 These additives are preferably 0.1 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer component contained in the liquid crystal aligning agent. If the amount is less than 0.1 parts by mass, no effect can be expected, and if the amount exceeds 30 parts by mass, the orientation of the liquid crystal is lowered.

<液晶配向膜>
本発明の液晶配向膜は、前記液晶配向剤から得られるものである。液晶配向剤から液晶配向膜を得る方法の一例を挙げるなら、塗布液形態の液晶配向剤を基板に塗布し、乾燥し、焼成して得られた膜に対してラビング処理法又は光配向処理法で配向処理を施す方法が挙げられる。
<Liquid crystal alignment film>
The liquid crystal alignment film of the present invention is obtained from the liquid crystal alignment agent. To give an example of a method of obtaining a liquid crystal alignment film from a liquid crystal alignment agent, a liquid crystal alignment agent in the form of a coating liquid is applied to a substrate, dried, and fired to obtain a film that is subjected to a rubbing treatment method or a photo-alignment treatment method. and a method of performing orientation treatment.

液晶配向剤を塗布する基板としては、透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板、窒化珪素基板とともに、アクリル基板やポリカーボネート基板などのプラスチック基板等を用いることもできる。その際、液晶を駆動させるためのITO電極などが形成された基板を用いると、プロセスの簡素化の点から好ましい。また、反射型の液晶表示素子では、片側の基板のみにならば、シリコンウエハーなどの不透明なものでも使用でき、この場合の電極にはアルミニウムなどの光を反射する材料も使用できる。 The substrate to which the liquid crystal aligning agent is applied is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, and glass substrates, silicon nitride substrates, plastic substrates such as acrylic substrates and polycarbonate substrates, and the like can also be used. In that case, it is preferable to use a substrate on which an ITO electrode or the like for driving the liquid crystal is formed, from the viewpoint of simplification of the process. In addition, in a reflective liquid crystal display element, if only one substrate is used, an opaque one such as a silicon wafer can be used, and in this case, a light-reflecting material such as aluminum can be used for the electrodes.

液晶配向剤の塗布方法は、特に限定されないが、工業的には、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット法などが一般的である。その他の塗布方法としては、ディップ法、ロールコータ法、スリットコータ法、スピンナー法、スプレー法などがあり、目的に応じてこれらを用いてもよい。
液晶配向剤を基板上に塗布した後は、ホットプレート、熱循環型オーブン、IR(赤外線)型オーブンなどの加熱手段により、溶媒を蒸発させ、焼成する。液晶配向剤を塗布した後の乾燥、焼成工程は、任意の温度と時間を選択することができる。通常は、含有される溶媒を十分に除去するために、50~120℃で1~10分焼成し、その後、150~300℃で、5~120分焼成する条件が挙げられる。
The method of applying the liquid crystal aligning agent is not particularly limited, but industrially, screen printing, offset printing, flexographic printing, ink jet method and the like are common. Other coating methods include a dipping method, a roll coater method, a slit coater method, a spinner method, and a spray method, and these may be used depending on the purpose.
After the liquid crystal aligning agent is applied onto the substrate, the solvent is evaporated by heating means such as a hot plate, a thermal circulation oven, an IR (infrared) oven, and baked. The drying after applying a liquid crystal aligning agent and a baking process can select arbitrary temperature and time. Usually, in order to sufficiently remove the contained solvent, the conditions include calcination at 50 to 120° C. for 1 to 10 minutes, followed by calcination at 150 to 300° C. for 5 to 120 minutes.

焼成後の液晶配向膜の厚みは、特に限定されないが、薄すぎると液晶表示素子の信頼性が低下する場合があるので、5~300nmであることが好ましく、10~200nmがより好ましい。
本発明の液晶配向膜は、IPS方式やFFS方式などの横電界方式の液晶表示素子の液晶配向膜として好適であり、特に、FFS方式の液晶表示素子の液晶配向膜として有用である。
The thickness of the liquid crystal alignment film after baking is not particularly limited, but if it is too thin, the reliability of the liquid crystal display element may be lowered.
The liquid crystal alignment film of the present invention is suitable as a liquid crystal alignment film for a horizontal electric field liquid crystal display element such as an IPS system or an FFS system, and is particularly useful as a liquid crystal alignment film for an FFS system liquid crystal display element.

<液晶表示素子>
本発明の液晶表示素子は、上記液晶配向剤から得られる液晶配向膜付きの基板を得た後、既知の方法で液晶セルを作製し、該液晶セルを使用して素子としたものである。
液晶セルの作製方法の一例として、パッシブマトリクス構造の液晶表示素子を例にとり説明する。なお、画像表示を構成する各画素部分にTFT(Thin Film Transistor)などのスイッチング素子が設けられたアクティブマトリクス構造の液晶表示素子であってもよい。
<Liquid crystal display element>
The liquid crystal display element of the present invention is obtained by obtaining a substrate with a liquid crystal aligning film obtained from the liquid crystal aligning agent, producing a liquid crystal cell by a known method, and using the liquid crystal cell.
As an example of a method of manufacturing a liquid crystal cell, a liquid crystal display device having a passive matrix structure will be described as an example. A liquid crystal display element having an active matrix structure in which a switching element such as a TFT (Thin Film Transistor) is provided in each pixel portion forming an image display may be used.

具体的には、透明なガラス製の基板を準備し、一方の基板の上にコモン電極を、他方の基板の上にセグメント電極を設ける。これらの電極は、例えばITO電極とすることができ、所望の画像表示ができるようパターニングされている。次いで、各基板の上に、コモン電極とセグメント電極を被覆するようにして絶縁膜を設ける。絶縁膜は、例えば、ゾル-ゲル法によって形成されたSiO-TiOからなる膜とすることができる。次に、前記のような条件で、各基板の上に液晶配向膜を形成する。Specifically, transparent glass substrates are prepared, a common electrode is provided on one substrate, and a segment electrode is provided on the other substrate. These electrodes can be ITO electrodes, for example, and are patterned so as to display a desired image. Next, an insulating film is provided on each substrate so as to cover the common electrodes and the segment electrodes. The insulating film can be, for example, a film made of SiO 2 —TiO 2 formed by a sol-gel method. Next, a liquid crystal alignment film is formed on each substrate under the above conditions.

次いで、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線硬化性のシール材を配置し、さらに液晶配向膜面上の所定の数カ所に液晶を配置した後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせて圧着することにより液晶を液晶配向膜前面に押し広げた後、基板の全面に紫外線を照射してシール材を硬化することで液晶セルを得る。
又は、基板の上に液晶配向膜を形成した後の工程として、一方の基板上の所定の場所にシール材を配置する際に、外部から液晶を充填可能な開口部を設けておき、液晶を配置しないで基板を貼り合わせた後、シール材に設けた開口部を通じて液晶セル内に液晶材料を注入し、次いで、この開口部を接着剤で封止して液晶セルを得る。液晶材料の注入には、真空注入法でもよいし、大気中で毛細管現象を利用した方法でもよい。
Next, for example, a UV-curing sealing material was placed at a predetermined location on one of the two substrates on which the liquid crystal alignment film was formed, and liquid crystal was placed at several predetermined locations on the surface of the liquid crystal alignment film. After that, the other substrate is attached and pressed so that the liquid crystal alignment film faces each other, and the liquid crystal is spread to the front surface of the liquid crystal alignment film. get a cell
Alternatively, as a step after the liquid crystal alignment film is formed on the substrates, when a sealing material is placed at a predetermined location on one of the substrates, an opening that can be filled with the liquid crystal from the outside is provided, and the liquid crystal is supplied. After the substrates are bonded together without disposing, a liquid crystal material is injected into the liquid crystal cell through an opening provided in the sealing material, and then the opening is sealed with an adhesive to obtain a liquid crystal cell. The injection of the liquid crystal material may be performed by a vacuum injection method or by a method utilizing capillary action in the air.

上記のいずれの方法においても、液晶セル内に液晶材料が充填される空間を確保する為に、一方の基板上に柱状の突起を設けるか、一方の基板上にスペーサーを散布するか、シール材にスペーサーを混入するか、又はこれらを組み合わせるなどの手段を取ることが好ましい。 In any of the above methods, in order to secure a space for filling the liquid crystal material in the liquid crystal cell, a columnar projection is provided on one of the substrates, spacers are scattered on one of the substrates, or a sealing material is used. It is preferable to take a means such as mixing a spacer into or combining these.

上記の液晶材料としては、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、ポジ型液晶材料やネガ型液晶材料のいずれを用いてもよい。次に、偏光板の設置を行う。具体的には、2枚の基板の液晶層とは反対側の面に一対の偏光板を貼り付けることが好ましい。
なお、本発明の液晶表示素子は、本発明の液晶配向剤を用いている限り上記の記載に限定されるものではなく、その他の公知の手法で作製されたものであってもよい。液晶表示素子を得る工程は、例えば、日本特開2015-135393号公報)の17頁の段落0074から19頁の段落0081などに開示されている。
Examples of the liquid crystal material include nematic liquid crystals and smectic liquid crystals. Among them, nematic liquid crystals are preferable, and either positive liquid crystal materials or negative liquid crystal materials may be used. Next, a polarizing plate is installed. Specifically, it is preferable to attach a pair of polarizing plates to the surfaces of the two substrates opposite to the liquid crystal layer.
In addition, as long as the liquid crystal aligning agent of this invention is used, the liquid crystal display element of this invention is not limited to said description, It may be produced by another well-known method. A process for obtaining a liquid crystal display element is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-135393, page 17, paragraph 0074 to page 19, paragraph 0081.

以下に、本発明について実施例等を挙げて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。なお、化合物、溶媒の略号は、以下のとおりである。
NMP:N-メチル-2-ピロリドン GBL:γ-ブチロラクトン
BCS:ブチルセロソルブ
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, etc., but the present invention is not limited to these examples. Abbreviations of compounds and solvents are as follows.
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone GBL: γ-butyrolactone
BCS: butyl cellosolve

Figure 0007107220000048
Figure 0007107220000048

Figure 0007107220000049
Figure 0007107220000049

<粘度>
重合体溶液の粘度は、E型粘度計TVE-22H(東機産業社製)を用い、サンプル量1.1mL、コーンロータTE-1(1°34’、R24)、温度25℃で測定した。
<Viscosity>
The viscosity of the polymer solution was measured using an E-type viscometer TVE-22H (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) with a sample volume of 1.1 mL, a cone rotor TE-1 (1°34', R24), and a temperature of 25°C. .

<イミド化率の測定>
ポリイミドのイミド化率は次のようにして測定した。ポリイミド粉末30mgをNMR(核磁気共鳴)サンプル管(NMRサンプリングチューブスタンダード,
φ5(草野科学社製))に入れ、重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d6,0.
05質量%TMS(テトラメチルシラン)混合品)(0.53ml)を添加し、超音波を
かけて完全に溶解させた。この溶液をNMR測定機(JNW-ECA500)(日本電子
データム社製)にて500MHzのプロトンNMRを測定した。イミド化率は、イミド化
前後で変化しない構造に由来するプロトンを基準プロトンとして決め、このプロトンのピ
ーク積算値と、9.5ppm~10.0ppm付近に現れるアミド酸のNH基に由来するプ
ロトンピーク積算値とを用い以下の式によって求めた。
イミド化率(%)=(1-α・x/y)×100
上記式において、xはアミド酸のNH基由来のプロトンピーク積算値、yは基準プロト
ンのピーク積算値、αはポリアミド酸(イミド化率が0%)の場合におけるアミド酸のN
H基プロトン1個に対する基準プロトンの個数割合である。
<Measurement of imidization rate>
The imidization rate of polyimide was measured as follows. 30 mg of polyimide powder is placed in an NMR (nuclear magnetic resonance) sample tube (NMR sampling tube standard,
φ5 (manufactured by Kusano Kagaku)), and deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d6,0.
05 mass % TMS (tetramethylsilane) mixture) (0.53 ml) was added and completely dissolved by applying ultrasonic waves. This solution was subjected to proton NMR at 500 MHz using an NMR spectrometer (JNW-ECA500) (manufactured by JEOL Datum Co., Ltd.). For the imidization rate, a proton derived from a structure that does not change before and after imidization is determined as a reference proton. It was obtained by the following formula using the integrated value.
Imidation rate (%) = (1-α x/y) x 100
In the above formula, x is the proton peak integrated value derived from the NH group of the amic acid, y is the peak integrated value of the reference proton, and α is the N of the amic acid in the case of polyamic acid (imidization rate is 0%).
It is the ratio of the number of standard protons to one H-group proton.

(合成例1)
撹拌装置及び窒素導入管付きの1Lの四つ口フラスコに、DA-1を54.7g(224mmol)、及びDA-2を53.4g(95.9mmol)量り取り、NMPを613g加え、窒素を送りながら撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を水冷下で撹拌しながら、CA-1を89.5g(298mmol)添加し、さらにNMPを175g加え、窒素雰囲気下23℃で12時間撹拌してポリアミック酸(粘度:890mPa・s)の溶液を得た。
撹拌子の入った3L三角フラスコに、このポリアミック酸の溶液を900g分取し、NMPを1350g、無水酢酸を74.3g、ピリジンを34.6g加え、室温で30分間撹拌した後、40℃で2時間反応させた。この反応溶液を8300gのメタノール中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄した後、温度60℃で減圧乾燥し、ポリイミドの粉末(イミド化率:66%)を得た。
(Synthesis example 1)
54.7 g (224 mmol) of DA-1 and 53.4 g (95.9 mmol) of DA-2 were weighed into a 1 L four-necked flask equipped with a stirring device and a nitrogen inlet tube, 613 g of NMP was added, and nitrogen was added. Dissolve by stirring while feeding. While stirring this diamine solution under water cooling, 89.5 g (298 mmol) of CA-1 was added, and 175 g of NMP was added, and stirred at 23 ° C. for 12 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a polyamic acid (viscosity: 890 mPa s). A solution of
900 g of this polyamic acid solution was placed in a 3 L Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 1350 g of NMP, 74.3 g of acetic anhydride and 34.6 g of pyridine were added, stirred at room temperature for 30 minutes, and then stirred at 40°C. It was reacted for 2 hours. This reaction solution was poured into 8300 g of methanol, and the resulting precipitate was filtered off. After washing the precipitate with methanol, it was dried under reduced pressure at a temperature of 60° C. to obtain polyimide powder (imidization rate: 66%).

撹拌子の入った500mL三角フラスコに、このポリイミドの粉末を50.7g分取し、NMPを372g加えて、50℃にて20時間攪拌して溶解させた。さらに、この溶液をこの溶液を撹拌子の入った200mL三角フラスコに11.9g分取し、NMPを4.49g、GBLを5.86g、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシランを1質量%含むNMP溶液を1.19g、及びBCSを5.86g加え、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、ポリイミドの溶液(SPI-1)を得た。 50.7 g of this polyimide powder was placed in a 500 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 372 g of NMP was added, and the mixture was stirred at 50° C. for 20 hours to dissolve. Further, 11.9 g of this solution was placed in a 200 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, containing 4.49 g of NMP, 5.86 g of GBL, and 1% by mass of 3-glycidoxypropyltriethoxysilane. 1.19 g of NMP solution and 5.86 g of BCS were added and stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a polyimide solution (SPI-1).

(合成例2)
撹拌装置及び窒素導入管付きの1Lの四つ口フラスコに、DA-1を86.0g(352mmol)、DA-2を53.4g(95.9mmol)、及びDA-3を76.5g(191mmol)量り取り、NMPを1580g加え、窒素を送りながら撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を水冷下で撹拌しながら、CA-2を93.2g(416mmol)添加し、さらにNMPを168g加え、窒素雰囲気下40℃で3時間撹拌した。さらに、CA-3を28.2g(143mmol)添加し、さらにNMPを160g加え、窒素雰囲気下23℃で4時間撹拌し、ポリアミック酸の溶液(粘度:200mPa・s)を得た。
撹拌子の入った3L三角フラスコに、このポリアミック酸の溶液を800g分取し、NMPを700g、無水酢酸を69.7g、及びピリジンを18.0g加え、室温で30分間撹拌した後、55℃で3時間反応させた。この反応溶液を5600gのメタノール中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄した後、温度60℃で減圧乾燥し、ポリイミドの粉末(イミド化率:75%)を得た。
(Synthesis example 2)
86.0 g (352 mmol) of DA-1, 53.4 g (95.9 mmol) of DA-2, and 76.5 g (191 mmol) of DA-3 were added to a 1 L four-necked flask equipped with a stirrer and nitrogen inlet tube. ) was weighed, 1580 g of NMP was added, and dissolved by stirring while sending nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 93.2 g (416 mmol) of CA-2 was added, and 168 g of NMP was further added, followed by stirring at 40° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere. Further, 28.2 g (143 mmol) of CA-3 was added, and 160 g of NMP was added, and the mixture was stirred at 23° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a polyamic acid solution (viscosity: 200 mPa·s).
800 g of this polyamic acid solution was placed in a 3 L Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, 700 g of NMP, 69.7 g of acetic anhydride, and 18.0 g of pyridine were added, stirred at room temperature for 30 minutes, and then heated to 55°C. was reacted for 3 hours. This reaction solution was poured into 5600 g of methanol, and the obtained precipitate was filtered off. After washing the precipitate with methanol, it was dried under reduced pressure at a temperature of 60° C. to obtain polyimide powder (imidization rate: 75%).

撹拌子の入った300mL三角フラスコに、このポリイミドの粉末を20.3g分取し、NMPを148g加えて、50℃にて20時間攪拌して溶解させた。さらに、この溶液を撹拌子の入った200mL三角フラスコに6.31g分取し、NMPを2.06g、GBLを3.00g、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシランを1質量%含むNMP溶液を0.630g、及びBCSを3.00g加え、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、ポリイミドの溶液(SPI-2)を得た。 20.3 g of this polyimide powder was placed in a 300 mL Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 148 g of NMP was added, and the mixture was dissolved by stirring at 50° C. for 20 hours. Furthermore, 6.31 g of this solution was placed in a 200 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, and an NMP solution containing 2.06 g of NMP, 3.00 g of GBL, and 1% by mass of 3-glycidoxypropyltriethoxysilane was prepared. 0.630 g and 3.00 g of BCS were added and stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a polyimide solution (SPI-2).

(合成例3)
撹拌装置及び窒素導入管付きの1Lの四つ口フラスコに、DA-1を93.8g(384mmol)、DA-3を51.0g(128mmol)、及びDA-4を43.7g(128mmol)量り取り、NMPを1380g加え、窒素を送りながら撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を水冷下で撹拌しながら、CA-2を93.2g(416mmol)添加し、さらにNMPを214g加え、窒素雰囲気下40℃で3時間撹拌した。さらに、CA-3を32.6g(166mmol)添加し、さらにNMPを185g加え、窒素雰囲気下23℃で4時間撹拌し、ポリアミック酸の溶液(粘度:200mPa・s)を得た。
(Synthesis Example 3)
93.8 g (384 mmol) of DA-1, 51.0 g (128 mmol) of DA-3, and 43.7 g (128 mmol) of DA-4 were weighed into a 1 L four-necked flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube. 1380 g of NMP was added and dissolved by stirring while sending nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 93.2 g (416 mmol) of CA-2 was added, 214 g of NMP was further added, and the mixture was stirred at 40° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere. Further, 32.6 g (166 mmol) of CA-3 was added, 185 g of NMP was added, and the mixture was stirred at 23° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a polyamic acid solution (viscosity: 200 mPa·s).

撹拌子の入った3L三角フラスコに、このポリアミック酸の溶液を700g分取し、NMPを612g、無水酢酸を60.4g、及びピリジンを15.6g加え、室温で30分間撹拌した後、55℃で3時間反応させた。この反応溶液を4900gのメタノール中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄した後、温度60℃で減圧乾燥し、ポリイミドの粉末(イミド化率:75%)を得た。
撹拌子の入った200mL三角フラスコに、このポリイミドの粉末を18.1g分取し、NMPを132g加えて、50℃にて20時間攪拌して溶解させた。さらに、この溶液を5.54g分取し、NMPを2.09g、GBLを2.73g、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシランを1質量%含むNMP溶液を0.550g、及びBCSを2.73g加え、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、ポリイミドの溶液(SPI-3)を得た。
700 g of this polyamic acid solution was placed in a 3 L Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, 612 g of NMP, 60.4 g of acetic anhydride, and 15.6 g of pyridine were added, stirred at room temperature for 30 minutes, and then heated to 55°C. was reacted for 3 hours. This reaction solution was poured into 4900 g of methanol, and the resulting precipitate was filtered off. After washing the precipitate with methanol, it was dried under reduced pressure at a temperature of 60° C. to obtain polyimide powder (imidization rate: 75%).
18.1 g of this polyimide powder was placed in a 200 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 132 g of NMP was added, and the mixture was dissolved by stirring at 50° C. for 20 hours. Further, 5.54 g of this solution was taken, 2.09 g of NMP, 2.73 g of GBL, 0.550 g of NMP solution containing 1% by mass of 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, and 2.5 g of BCS. 73 g was added and stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a polyimide solution (SPI-3).

(合成例4)
撹拌装置及び窒素導入管付きの100mLの四つ口フラスコに、DA-5を6.31g(16.0mmol)量り取り、NMPを47.6g加え、窒素を送りながら撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を水冷下で撹拌しながら、CA-3を1.69g(8.61mmol)添加し、さらにNMPを10.2g加え、窒素雰囲気下23℃で3時間撹拌した。さらに、CA-4を1.39g(6.37mmol)添加し、さらにNMPを10.2g加え、窒素雰囲気下50℃で12時間撹拌し、ポリアミック酸の溶液(粘度:250mPa・s)を得た。
撹拌子の入った100mL三角フラスコに、このポリアミック酸の溶液を14.4g分取し、NMPを8.39g、GBLを8.08g、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシランを1質量%含むNMP溶液を1.44g、及びBCSを8.08g加え、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、ポリアミック酸の溶液(PAA-1)を得た。
(Synthesis Example 4)
6.31 g (16.0 mmol) of DA-5 was weighed into a 100 mL four-necked flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 47.6 g of NMP was added, and dissolved by stirring while sending nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 1.69 g (8.61 mmol) of CA-3 was added, 10.2 g of NMP was further added, and the mixture was stirred at 23° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere. Furthermore, 1.39 g (6.37 mmol) of CA-4 was added, 10.2 g of NMP was added, and the mixture was stirred at 50° C. for 12 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a polyamic acid solution (viscosity: 250 mPa s). .
14.4 g of this polyamic acid solution was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, containing 8.39 g of NMP, 8.08 g of GBL, and 1% by mass of 3-glycidoxypropyltriethoxysilane. 1.44 g of the solution and 8.08 g of BCS were added and stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a polyamic acid solution (PAA-1).

(合成例5)
撹拌装置及び窒素導入管付きの100mLの四つ口フラスコに、DA-6を4.41g(40.7mmol)、DA-7を1.79g(7.20mmol)量り取り、NMPを55.8g加え、窒素を送りながら撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を水冷下で撹拌しながら、CA-1を14.0g(46.6mmol)添加し、さらにNMPを23.7g加え、窒素雰囲気下23℃で12時間撹拌してポリアミック酸の溶液(粘度:815mPa・s)を得た。
撹拌子の入った200mL三角フラスコに、このポリアミック酸の溶液を30g分取し、NMPを45g、無水酢酸を3.64g、ピリジンを1.69g加え、室温で30分間撹拌した後、40℃で3時間反応させた。この反応溶液を300gのメタノール中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄した後、温度60℃で減圧乾燥し、ポリイミドの粉末(イミド化率:73%)を得た。
(Synthesis Example 5)
4.41 g (40.7 mmol) of DA-6 and 1.79 g (7.20 mmol) of DA-7 were weighed into a 100 mL four-necked flask equipped with a stirring device and a nitrogen inlet tube, and 55.8 g of NMP was added. , was dissolved by stirring under nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 14.0 g (46.6 mmol) of CA-1 was added, 23.7 g of NMP was further added, and the polyamic acid solution ( Viscosity: 815 mPa·s) was obtained.
30 g of this polyamic acid solution was placed in a 200 mL Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 45 g of NMP, 3.64 g of acetic anhydride and 1.69 g of pyridine were added, stirred at room temperature for 30 minutes, and then stirred at 40°C. The reaction was allowed to proceed for 3 hours. This reaction solution was poured into 300 g of methanol, and the obtained precipitate was filtered off. After washing the precipitate with methanol, it was dried under reduced pressure at a temperature of 60° C. to obtain polyimide powder (imidization rate: 73%).

撹拌子の入った100mL三角フラスコに、このポリイミドの粉末を4.10g分取し、NMPを30.6g加えて、50℃にて20時間攪拌して溶解させた。さらに、この溶液をこの溶液を撹拌子の入った100mL三角フラスコに6.94g分取し、NMPを4.09g、GBLを3.91g、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシランを1質量%含むNMP溶液を0.69g、及びBCSを3.91g加え、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、ポリイミドの溶液(SPI-4)を得た。 4.10 g of this polyimide powder was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 30.6 g of NMP was added, and the mixture was dissolved by stirring at 50° C. for 20 hours. Further, 6.94 g of this solution was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, containing 4.09 g of NMP, 3.91 g of GBL, and 1% by mass of 3-glycidoxypropyltriethoxysilane. 0.69 g of NMP solution and 3.91 g of BCS were added and stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a polyimide solution (SPI-4).

(合成例6)
撹拌装置及び窒素導入管付きの100mLの四つ口フラスコに、DA-8を7.93g(20.0mmol)量り取り、NMPを87.0g加え、窒素を送りながら撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を水冷下で撹拌しながら、CA-3を2.23g(11.4mmol)添加し、さらにNMPを10.0g加え、窒素雰囲気下23℃で3時間撹拌した。さらに、CA-4を1.74g(8.00mmol)添加し、さらにNMPを10.1g加え、窒素雰囲気下50℃で12時間撹拌し、ポリアミック酸の溶液(粘度:140mPa・s)を得た。
撹拌子の入った100mL三角フラスコに、このポリアミック酸の溶液を6.91g分取し、NMPを1.35g、GBLを2.98g、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシランを1質量%含むNMP溶液を0.69g、及びBCSを2.98g加え、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、ポリアミック酸の溶液(PAA-2)を得た。
(Synthesis Example 6)
7.93 g (20.0 mmol) of DA-8 was weighed into a 100 mL four-necked flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 87.0 g of NMP was added, and the mixture was dissolved by stirring while supplying nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 2.23 g (11.4 mmol) of CA-3 was added, 10.0 g of NMP was further added, and the mixture was stirred at 23° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere. Furthermore, 1.74 g (8.00 mmol) of CA-4 was added, 10.1 g of NMP was added, and the mixture was stirred at 50°C for 12 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a polyamic acid solution (viscosity: 140 mPa s). .
6.91 g of this polyamic acid solution was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, containing 1.35 g of NMP, 2.98 g of GBL, and 1% by mass of 3-glycidoxypropyltriethoxysilane. 0.69 g of the solution and 2.98 g of BCS were added and stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a polyamic acid solution (PAA-2).

(実施例1)
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例1で得られたポリイミドの溶液(SPI-1)2.13g、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を8.47g量り取り、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、液晶配向剤(A-1)を得た。
(Example 1)
2.13 g of the polyimide solution (SPI-1) obtained in Synthesis Example 1 and 8.47 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 4 were weighed into a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer. , and stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (A-1).

(実施例2)
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例2で得られたポリイミドの溶液(SPI-2)2.00g、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を8.11g量り取り、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、液晶配向剤(A-2)を得た。
(Example 2)
2.00 g of the polyimide solution (SPI-2) obtained in Synthesis Example 2 and 8.11 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 4 were weighed into a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer. , and stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (A-2).

(実施例3)
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例3で得られたポリイミドの溶液(SPI-3)2.03g、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を8.04g量り取り、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、液晶配向剤(A-3)を得た。
(Example 3)
2.03 g of the polyimide solution (SPI-3) obtained in Synthesis Example 3 and 8.04 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 4 were weighed into a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer. , and stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (A-3).

(実施例4)
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例1で得られたポリイミドの溶液(SPI-1)5.43g、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を5.41g量り取り、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、液晶配向剤(A-4)を得た。
(Example 4)
5.43 g of the polyimide solution (SPI-1) obtained in Synthesis Example 1 and 5.41 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 4 were weighed into a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer. , and stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (A-4).

(比較例1)
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例5で得られたポリイミドの溶液(SPI-4)2.19g、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を8.25g量り取り、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、液晶配向剤(B-1)を得た。
(Comparative example 1)
2.19 g of the polyimide solution (SPI-4) obtained in Synthesis Example 5 and 8.25 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 4 were weighed into a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer. , and stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (B-1).

(比較例2)
撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例1で得られたポリイミドの溶液(SPI-1)2.07g、合成例6で得られたポリアミック酸溶液(PAA-2)を9.39g量り取り、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、液晶配向剤(B-2)を得た。
(比較例3)
合成例1で得られたポリイミドの溶液(SPI-1)を液晶配向剤(B-3)とした。
(Comparative example 2)
2.07 g of the polyimide solution (SPI-1) obtained in Synthesis Example 1 and 9.39 g of the polyamic acid solution (PAA-2) obtained in Synthesis Example 6 were weighed into a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer. , and stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (B-2).
(Comparative Example 3)
The polyimide solution (SPI-1) obtained in Synthesis Example 1 was used as a liquid crystal aligning agent (B-3).

以下に、蓄積電荷の緩和特性、フリッカー特性、液晶配向性を評価するための液晶セルの作製方法を示す。
FFS方式の液晶表示素子の構成を備えた液晶セルを作製する。始めに、電極付きの基板を準備した。基板は、30mm×35mmの大きさで、厚さが0.7mmのガラス基板である。基板上には第1層目として対向電極を構成する、IZO電極が全面に形成されている。第1層目の対向電極の上には、第2層目として、CVD法により成膜されたSiN(窒化珪素)膜が形成されている。第2層目のSiN膜の膜厚は500nmであり、層間絶縁膜として機能する。第2層目のSiN膜の上には、第3層目として、IZO膜をパターニングして形成された櫛歯状の画素電極が配置され、第1画素及び第2画素の2つの画素を形成している。各画素のサイズは、縦10mm、横約5mmである。このとき、第1層目の対向電極と第3層目の画素電極とは、第2層目のSiN膜の作用により、電気的に絶縁されている。
A method of manufacturing a liquid crystal cell for evaluating the relaxation property of accumulated charges, flicker property, and liquid crystal orientation will be described below.
A liquid crystal cell having the structure of an FFS liquid crystal display element is manufactured. First, a substrate with electrodes was prepared. The substrate is a glass substrate with a size of 30 mm×35 mm and a thickness of 0.7 mm. An IZO electrode forming a counter electrode is formed on the entire surface of the substrate as a first layer. A SiN (silicon nitride) film formed by a CVD method is formed as a second layer on the counter electrode of the first layer. The SiN film of the second layer has a film thickness of 500 nm and functions as an interlayer insulating film. On the SiN film of the second layer, as the third layer, a comb-shaped pixel electrode formed by patterning an IZO film is arranged to form two pixels, a first pixel and a second pixel. is doing. The size of each pixel is 10 mm long and about 5 mm wide. At this time, the counter electrode of the first layer and the pixel electrode of the third layer are electrically insulated by the action of the SiN film of the second layer.

第3層目の画素電極は、中央部分が屈曲した、くの字形状の電極要素を複数配列して構成された、櫛歯状の形状を有する。各電極要素の短手方向の幅は3μmであり、電極要素間の間隔は6μmである。各画素を形成する画素電極が、中央部分の屈曲した、くの字形状の電極要素を複数配列して構成されているため、各画素の形状は長方形状ではなく、電極要素と同様に中央部分で屈曲する、太字の、「くの字」に似た形状を備える。そして、各画素は、その中央の屈曲部分を境にして上下に分割され、屈曲部分の上側の第1領域と下側の第2領域を有する。
各画素の第1領域と第2領域とを比較すると、それらを構成する画素電極の電極要素の形成方向が異なるものとなっている。すなわち、後述する液晶配向膜のラビング方向を基準とした場合、画素の第1領域では、画素電極の電極要素が+10°の角度(時計回り)をなすように形成され、画素の第2領域では、画素電極の電極要素が-10°の角度(時計回り)をなすように形成されている。すなわち、各画素の第1領域と第2領域とでは、画素電極と対向電極との間の電圧印加によって誘起される液晶の、基板面内での回転動作(インプレーン・スイッチング)の方向が、互いに逆方向となるように構成されている。
The pixel electrode on the third layer has a comb-like shape formed by arranging a plurality of V-shaped electrode elements with a bent central portion. The width of each electrode element in the lateral direction is 3 μm, and the interval between electrode elements is 6 μm. Since the pixel electrode that forms each pixel is configured by arranging a plurality of V-shaped electrode elements with a bent central portion, the shape of each pixel is not rectangular, but the central portion is the same as the electrode element. It has a shape resembling a bold, "ku" that bends at. Each pixel is vertically divided by the curved portion in the center, and has a first region above the curved portion and a second region below the curved portion.
Comparing the first region and the second region of each pixel, the formation directions of the electrode elements of the pixel electrodes constituting them are different. That is, when the rubbing direction of the liquid crystal alignment film, which will be described later, is used as a reference, in the first region of the pixel, the electrode element of the pixel electrode is formed to form an angle of +10° (clockwise), and in the second region of the pixel, , the electrode elements of the pixel electrode are formed at an angle of −10° (clockwise). That is, in the first region and the second region of each pixel, the direction of the rotational movement (in-plane switching) of the liquid crystal induced by the voltage application between the pixel electrode and the counter electrode within the substrate plane is They are configured to be opposite to each other.

次に、実施例及び比較例で得られた液晶配向剤を、孔径が1.0μmのフィルターで濾過した後、準備された上記電極付き基板に、スピンコート塗布にて塗布した。80℃のホットプレート上で2分間乾燥させた後、230℃の熱風循環式オーブンで20分間焼成を行い、膜厚60nmのポリイミド膜を得た。このポリイミド膜をレーヨン布でラビング(ローラー直径:120mm、ローラー回転数:500rpm、移動速度:30mm/sec、押し込み長:0.3mm、ラビング方向:3層目IZO櫛歯電極に対して10°傾いた方向)した後、純水中にて1分間超音波照射をして洗浄を行い、エアブローにて水滴を除去した。その後、80℃で15分間乾燥して、液晶配向膜付き基板を得た。また、対向基板として、裏面にITO電極が形成されている、高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板にも、上記と同様にしてポリイミド膜を形成し、上記と同様の手順で、配向処理が施された液晶配向膜付き基板を得た。これら2枚の液晶配向膜付き基板を1組とし、基板上に液晶注入口を残した形でシール剤を印刷し、もう1枚の基板を、液晶配向膜面が向き合い、ラビング方向が逆平行になるようにして張り合わせた。その後、シール剤を硬化させて、セルギャップが4μmの空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶MLC-3019(メルク社製)を注入し、注入口を封止して、FFS方式の液晶セルを得た。その後、得られた液晶セルを120℃で1時間加熱し、23℃で一晩放置してから液晶配向性の評価に使用した。 Next, the liquid crystal aligning agents obtained in Examples and Comparative Examples were filtered through a filter having a pore size of 1.0 μm, and then applied to the prepared substrate with electrodes by spin coating. After drying on a hot plate at 80° C. for 2 minutes, baking was performed in a hot air circulating oven at 230° C. for 20 minutes to obtain a polyimide film with a film thickness of 60 nm. This polyimide film is rubbed with a rayon cloth (roller diameter: 120 mm, roller rotation speed: 500 rpm, moving speed: 30 mm/sec, indentation length: 0.3 mm, rubbing direction: 10° tilted with respect to the third-layer IZO comb-teeth electrode. After that, it was cleaned by irradiating ultrasonic waves in pure water for 1 minute, and water droplets were removed by blowing air. Then, it dried at 80 degreeC for 15 minutes, and obtained the board|substrate with a liquid crystal aligning film. In addition, a polyimide film was formed in the same manner as described above on a glass substrate having columnar spacers with a height of 4 μm, and an ITO electrode was formed on the back surface as the counter substrate. A substrate with the applied liquid crystal alignment film was obtained. These two substrates with a liquid crystal alignment film are used as one set, and a sealant is printed on the substrate with the liquid crystal injection port left. It was pasted together so that it would be After that, the sealant was cured to produce an empty cell with a cell gap of 4 μm. Liquid crystal MLC-3019 (manufactured by Merck & Co.) was injected into this empty cell by a vacuum injection method, and the injection port was sealed to obtain an FFS liquid crystal cell. After that, the obtained liquid crystal cell was heated at 120° C. for 1 hour, left overnight at 23° C., and then used for evaluation of liquid crystal orientation.

<蓄積電荷の緩和特性>
上記液晶セルを、偏光軸が直交するように配置された2枚の偏光板の間に設置し、画素電極と対向電極とを短絡して同電位にした状態で、2枚の偏光板の下からLEDバックライトを照射しておき、2枚の偏光板の上で測定するLEDバックライト透過光の輝度が最小となるように、液晶セルの角度を調節した。
次に、この液晶セルに周波数30Hzの矩形波を印加しながら、23℃の温度下でのV-T特性(電圧-透過率特性)を測定し、相対透過率が23%となる交流電圧を算出した。この交流電圧は電圧に対する輝度の変化が大きい領域に相当するため、蓄積電荷を輝度を介して評価するのに都合がよい。
<Relaxation Characteristics of Accumulated Charge>
The liquid crystal cell is placed between two polarizing plates arranged so that the polarization axes are orthogonal, and the pixel electrode and the counter electrode are shorted to the same potential. The backlight was illuminated, and the angle of the liquid crystal cell was adjusted so that the brightness of the light transmitted through the LED backlight measured on the two polarizing plates was minimized.
Next, while applying a rectangular wave with a frequency of 30 Hz to this liquid crystal cell, the VT characteristic (voltage-transmittance characteristic) was measured at a temperature of 23° C., and an AC voltage at which the relative transmittance was 23% was applied. Calculated. Since this AC voltage corresponds to a region in which the change in luminance with respect to the voltage is large, it is convenient for evaluating the accumulated charge via the luminance.

次に、23℃の温度下において相対透過率が23%となる交流電圧で、なおかつ周波数30Hzの矩形波を5分間印加した後、+1.0Vの直流電圧を重畳し30分間駆動させた。その後、直流電圧を切り、再び相対透過率が23%となる交流電圧で、なおかつ周波数30Hzの矩形波のみを30分間印加した。
蓄積した電荷の緩和が速いほど、直流電圧を重畳したときの液晶セルへの電荷蓄積も速いことから、蓄積電荷の緩和特性は、直流電圧を重畳した直後の相対透過率が30%以上の状態から23%に低下するまでに要した時間で評価した。すなわち、相対透過率が30分以内に23%に低下した場合に「良好」、30分経過しても相対低下率が23%に低下しない場合に「不良」と定義して評価を行った。
Next, at a temperature of 23° C., an AC voltage with a relative transmittance of 23% and a rectangular wave with a frequency of 30 Hz were applied for 5 minutes, and then a DC voltage of +1.0 V was superimposed and driven for 30 minutes. After that, the DC voltage was turned off, and only the AC voltage with the relative transmittance of 23% and the rectangular wave with the frequency of 30 Hz was applied for 30 minutes.
The faster the relaxation of the accumulated charges, the faster the charge accumulation in the liquid crystal cell when the DC voltage is superimposed. It was evaluated by the time required to decrease from 23% to 23%. That is, evaluation was performed by defining "good" when the relative transmittance decreased to 23% within 30 minutes, and defining "bad" when the relative decrease rate did not decrease to 23% even after 30 minutes.

<フリッカー特性>
上記液晶セルを、偏光軸が直交するように配置された2枚の偏光板の間に設置し、画素電極と対向電極とを短絡して同電位にした状態で、2枚の偏光板の下からLEDバックライトを照射しておき、2枚の偏光板の上で測定するLEDバックライト透過光の輝度が最小となるように、液晶セルの角度を調節した。
次に、この液晶セルに周波数30Hzの矩形波を印加しながら、23℃の温度下でのV-T特性(電圧-透過率特性)を測定し、相対透過率が23%となる交流電圧を算出した。この交流電圧は電圧に対する輝度の変化が大きい領域に相当するため、フリッカー特性を評価するのに都合がよい。
<Flicker characteristics>
The liquid crystal cell is placed between two polarizing plates arranged so that the polarization axes are orthogonal, and the pixel electrode and the counter electrode are shorted to the same potential. The backlight was illuminated, and the angle of the liquid crystal cell was adjusted so that the brightness of the light transmitted through the LED backlight measured on the two polarizing plates was minimized.
Next, while applying a rectangular wave with a frequency of 30 Hz to this liquid crystal cell, the VT characteristic (voltage-transmittance characteristic) was measured at a temperature of 23° C., and an AC voltage at which the relative transmittance was 23% was applied. Calculated. Since this AC voltage corresponds to a region in which the change in luminance with respect to voltage is large, it is convenient for evaluating flicker characteristics.

次に、23℃の温度下において点灯させておいたLEDバックライトを一旦消灯して72時間遮光放置した後に、LEDバックライトを再度点灯し、バックライト点灯開始と同時に相対透過率が23%となる周波数30Hzの交流電圧を印加して、液晶セルを30分間駆動させてフリッカー振幅を追跡した。フリッカー振幅は、2枚の偏光板及びその間の液晶セルを通過したLEDバックライトの透過光を、フォトダイオード及びI-V変換アンプを介して接続されたデータ収集/データロガースイッチユニット34970A(Agilent Technologies社製)で読み取った。フリッカーレベルは以下の数式で算出した。
フリッカーレベル(%)={フリッカー振幅/(2×z)}×100
上記式において、zは相対透過率が23%となる周波数30Hzの交流電圧で駆動した際の輝度をデータ収集/データロガースイッチユニット34970Aで読み取った値である。
フリッカー特性の評価は、LEDバックライトの点灯及び交流電圧の印加を開始した時点から30分間が経過するまでに、フリッカーレベルが3%未満を維持した場合には「良好」、30分間でフリッカーレベルが3%以上に達した場合に「不良」と定義して評価した。
Next, the LED backlight that had been lit at a temperature of 23° C. was once turned off and left in the dark for 72 hours. Then, the LED backlight was turned on again. An alternating voltage with a frequency of 30 Hz was applied to drive the liquid crystal cell for 30 minutes, and the flicker amplitude was tracked. The flicker amplitude is measured by a data acquisition/data logger switch unit 34970A (Agilent Technologies company). The flicker level was calculated by the following formula.
Flicker level (%) = {flicker amplitude/(2 x z)} x 100
In the above formula, z is the value read by the data acquisition/data logger switch unit 34970A when driven by an AC voltage with a frequency of 30 Hz at which the relative transmittance is 23%.
Evaluation of flicker characteristics is "good" when the flicker level is maintained at less than 3% for 30 minutes from the start of lighting of the LED backlight and application of the AC voltage, and the flicker level after 30 minutes. was defined as "defective" when it reached 3% or more.

<液晶配向性の評価>
この液晶セルを用い、60℃の恒温環境下、周波数30Hzで9VPPの交流電圧を190時間印加した。その後、液晶セルの画素電極と対向電極との間を短絡させた状態にし、そのまま室温に一日放置した。
放置の後、液晶セルを偏光軸が直交するように配置された2枚の偏光板の間に設置し、電圧無印加の状態でバックライトを点灯させておき、透過光の輝度が最も小さくなるように液晶セルの配置角度を調整した。そして、第1画素の第2領域が最も暗くなる角度から第1領域が最も暗くなる角度まで液晶セルを回転させたときの回転角度を角度Δとして算出した。第2画素でも同様に、第2領域と第1領域とを比較し、同様の角度Δを算出した。そして、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した。この液晶セルの角度Δの値が0.4度未満の場合には「良好」、角度Δの値が0.4度以上の場合には「不良」と定義し評価した。
<Evaluation of liquid crystal orientation>
Using this liquid crystal cell, an AC voltage of 9 VPP was applied at a frequency of 30 Hz in a constant temperature environment of 60° C. for 190 hours. After that, the pixel electrode and the counter electrode of the liquid crystal cell were short-circuited and left at room temperature for one day.
After standing, the liquid crystal cell was placed between two polarizing plates arranged so that the polarizing axes were perpendicular to each other, and the backlight was turned on with no voltage applied so that the brightness of the transmitted light was minimized. The arrangement angle of the liquid crystal cell was adjusted. Then, the rotation angle when the liquid crystal cell was rotated from the angle at which the second region of the first pixel was the darkest to the angle at which the first region was the darkest was calculated as the angle Δ. Similarly, for the second pixel, the second region and the first region were compared to calculate a similar angle Δ. Then, the average value of the angle Δ values of the first pixel and the second pixel was calculated as the angle Δ of the liquid crystal cell. When the angle Δ of the liquid crystal cell was less than 0.4 degrees, it was defined as "good", and when the angle Δ was 0.4 degrees or more, it was defined as "poor".

(実施例5)
実施例1で得られた液晶配向剤(A-1)を孔径が1.0μmのフィルターで濾過した後、上記記載のように液晶セルを作製した。この液晶セルについて、蓄積電荷の緩和特性を評価した結果、相対透過率が23%に低下するまでに要した時間は8分であり良好であった。
次に、この液晶セルについてフリッカー特性を評価した結果、フリッカーレベルは1%であり良好であった。また、この液晶セルについて液晶配向性を評価した結果、Δは0.21度であり良好であった。
(Example 5)
After filtering the liquid crystal aligning agent (A-1) obtained in Example 1 through a filter having a pore size of 1.0 μm, a liquid crystal cell was produced as described above. As a result of evaluating the relaxation property of accumulated electric charges in this liquid crystal cell, the time required for the relative transmittance to decrease to 23% was 8 minutes, which was good.
Next, as a result of evaluating the flicker characteristics of this liquid crystal cell, the flicker level was good at 1%. Further, the liquid crystal orientation of this liquid crystal cell was evaluated, and Δ was 0.21 degrees, which was good.

(実施例6)
実施例2で得られた液晶配向剤(A-2)を用いた以外は、実施例5と同様の方法で蓄積電荷の緩和特性を評価した結果、相対透過率が23%に低下するまでに要した時間は4分であり良好であった。
次に、実施例5と同様の方法でフリッカー特性を評価した結果、フリッカーレベルは1%であり良好であった。また、実施例5と同様の方法で液晶配向性を評価した結果、Δは0.06度であり良好であった。
(Example 6)
Except for using the liquid crystal aligning agent (A-2) obtained in Example 2, the relaxation property of accumulated charges was evaluated in the same manner as in Example 5. As a result, the relative transmittance decreased to 23%. The time required was 4 minutes, which was good.
Next, the flicker property was evaluated in the same manner as in Example 5. As a result, the flicker level was good at 1%. Moreover, as a result of evaluating the liquid crystal orientation by the same method as in Example 5, Δ was 0.06 degrees, which was good.

(実施例7)
実施例3で得られた液晶配向剤(A-3)を用いた以外は、実施例5と同様の方法で蓄積電荷の緩和特性を評価した結果、相対透過率が23%に低下するまでに要した時間は4分であり良好であった。
次に、実施例5と同様の方法でフリッカー特性を評価した結果、フリッカーレベルは1%であり良好であった。また、実施例5と同様の方法で液晶配向性を評価した結果、Δは0.05度であり良好であった。
(Example 7)
Except for using the liquid crystal aligning agent (A-3) obtained in Example 3, the relaxation property of accumulated charges was evaluated in the same manner as in Example 5. As a result, the relative transmittance decreased to 23%. The time required was 4 minutes, which was good.
Next, the flicker property was evaluated in the same manner as in Example 5. As a result, the flicker level was good at 1%. Further, the liquid crystal orientation was evaluated in the same manner as in Example 5, and Δ was 0.05 degrees, which was good.

(実施例8)
実施例4で得られた液晶配向剤(A-4)を用いた以外は、実施例5と同様の方法で蓄積電荷の緩和特性を評価した結果、相対透過率が23%に低下するまでに要した時間は26分であり良好であった。
次に、実施例5と同様の方法でフリッカー特性を評価した結果、フリッカーレベルは0.3%であり良好であった。また、実施例5と同様の方法で液晶配向性を評価した結果、Δは0.22度であり良好であった。
(Example 8)
Except for using the liquid crystal aligning agent (A-4) obtained in Example 4, the relaxation property of accumulated charges was evaluated in the same manner as in Example 5. As a result, the relative transmittance decreased to 23%. The time required was 26 minutes, which was good.
Next, the flicker property was evaluated in the same manner as in Example 5. As a result, the flicker level was 0.3%, which was good. Moreover, as a result of evaluating the liquid crystal orientation by the same method as in Example 5, Δ was 0.22 degrees, which was good.

(比較例4)
比較例1で得られた液晶配向剤(B-1)を用いた以外は、実施例5と同様の方法で蓄積電荷の緩和特性を評価した結果、相対透過率が23%に低下するまでに要した時間は26分であり良好であった。
次に、実施例5と同様の方法でフリッカー特性を評価した結果、フリッカーレベルは2%であり良好であった。また、実施例5と同様の方法で液晶配向性を評価した結果、Δは0.63度であり不良であった。
(Comparative Example 4)
Except for using the liquid crystal aligning agent (B-1) obtained in Comparative Example 1, the relaxation property of accumulated charges was evaluated in the same manner as in Example 5. As a result, the relative transmittance decreased to 23%. The time required was 26 minutes, which was good.
Next, the flicker property was evaluated in the same manner as in Example 5. As a result, the flicker level was good at 2%. Moreover, as a result of evaluating the liquid crystal orientation by the same method as in Example 5, Δ was 0.63 degrees, which was unsatisfactory.

(比較例5)
比較例2で得られた液晶配向剤(B-2)を用いた以外は、実施例5と同様の方法で蓄積電荷の緩和特性を評価した結果、相対透過率が23%に低下するまでに要した時間は24分であり良好であった。
次に、実施例5と同様の方法でフリッカー特性を評価した結果、フリッカーレベルは6%であり不良であった。また、実施例5と同様の方法で液晶配向性を評価した結果、Δは0.16度であり良好であった。
(Comparative Example 5)
Except for using the liquid crystal aligning agent (B-2) obtained in Comparative Example 2, the relaxation property of accumulated charges was evaluated in the same manner as in Example 5. As a result, the relative transmittance decreased to 23%. The time required was 24 minutes, which was good.
Next, as a result of evaluating flicker characteristics in the same manner as in Example 5, the flicker level was 6%, which was unsatisfactory. Moreover, as a result of evaluating the liquid crystal orientation by the same method as in Example 5, Δ was 0.16 degrees, which was good.

(比較例6)
比較例3で得られた液晶配向剤(B-3)を用いた以外は、実施例5と同様の方法で蓄積電荷の緩和特性を評価した結果、30分経過しても相対透過率は23%に低下せず不良であった。
次に、実施例5と同様の方法でフリッカー特性を評価した結果、フリッカーレベルは0.7%であり良好であった。また、実施例5と同様の方法で液晶配向性を評価した結果、Δは0.11度であり良好であった。
(Comparative Example 6)
Except for using the liquid crystal aligning agent (B-3) obtained in Comparative Example 3, the relaxation property of accumulated charge was evaluated in the same manner as in Example 5. As a result, the relative transmittance was 23 even after 30 minutes. % and was unsatisfactory.
Next, the flicker property was evaluated in the same manner as in Example 5. As a result, the flicker level was 0.7%, which was good. Moreover, as a result of evaluating the liquid crystal orientation by the same method as in Example 5, Δ was 0.11 degrees, which was good.

表1に、実施例及び比較例で得られた液晶配向剤を用いた際の、蓄積電荷の緩和特性、フリッカー特性、及び液晶配向性の評価の結果を示す。

Figure 0007107220000050
Table 1 shows the evaluation results of accumulated charge relaxation properties, flicker properties, and liquid crystal orientation when the liquid crystal aligning agents obtained in Examples and Comparative Examples were used.
Figure 0007107220000050

本発明の液晶配向剤は、TN方式、VA方式等の縦電界方式、特に、IPS方式、FFS方式等の横電界方式の液晶表示素に広く用いられる。
なお、2016年8月10日に出願された日本特許出願2016-158014号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
The liquid crystal aligning agent of the present invention is widely used in liquid crystal display elements of vertical electric field systems such as TN system and VA system, in particular, horizontal electric field systems such as IPS system and FFS system.
In addition, the entire contents of the specification, claims, drawings, and abstract of Japanese Patent Application No. 2016-158014 filed on August 10, 2016 are cited here as disclosure of the specification of the present invention. , is to be incorporated.

Claims (12)

下記式(1)で表される構造を有する重合体(A)と、下記式(2)の構造を有する重合体(B)とを含み、前記重合体(A)と前記重合体(B)の合計量に対して、前記重合体(A)の含有量が10~95質量%であり、前記重合体(B)の含有量が5~90質量%であることを特徴とする液晶配向剤。
Figure 0007107220000051
Figure 0007107220000052
但し、式(1)中、Rは水素又は炭素数1~3のアルキル基を表し、式(2)中、Rは単結合又は2価の有機基であり、Rは-(CH-で表される構造であり(ただし、nは2~20の整数であり、任意の-CH-はそれぞれ隣り合わない条件でエーテル、エステル、アミド、ウレア及びカルバメートから選ばれる結合に置き換えられてもよく、該アミド及びウレアの水素原子はメチル基、又はtert-ブトキシカルボニル基に置き換えられてもよい。)、Rは単結合又は2価の有機基であり、ベンゼン環上の任意の水素原子は1価の有機基で置き換えられてもよい。
A polymer (A) having a structure represented by the following formula (1) and a polymer (B) having a structure represented by the following formula (2), wherein the polymer (A) and the polymer (B) The content of the polymer (A) is 10 to 95% by mass, and the content of the polymer (B) is 5 to 90% by mass, relative to the total amount of the liquid crystal aligning agent. .
Figure 0007107220000051
Figure 0007107220000052
However, in formula (1), R 1 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms; in formula (2), R 2 is a single bond or a divalent organic group, and R 3 is —(CH 2 ) A structure represented by n- (where n is an integer of 2 to 20, and any -CH 2 - is a bond selected from ether, ester, amide, urea and carbamate under the condition that they are not adjacent to each other) and the hydrogen atom of the amide and urea may be replaced by a methyl group or a tert-butoxycarbonyl group.), R 4 is a single bond or a divalent organic group, and on the benzene ring Any hydrogen atom of may be replaced with a monovalent organic group.
前記重合体(A)が、前記式(1)で表される構造を有するジアミンとテトラカルボン酸二無水物との重縮合物であるポリイミド前駆体(A)及びそのイミド化物であるポリイミド(A)からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体である請求項1に記載の液晶配向剤。 The polymer (A) is a polyimide precursor (A) which is a polycondensation product of a diamine having a structure represented by the formula (1) and a tetracarboxylic dianhydride and a polyimide (A) which is an imidized product thereof 2. The liquid crystal aligning agent according to claim 1, which is at least one polymer selected from the group consisting of ). 前記重合体(B)が、前記式(2)で表される構造を有するジアミンとテトラカルボン酸二無水物との重縮合物であるポリイミド前駆体(B)及びそのイミド化物であるポリイミド(B)からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体である請求項1に記載の液晶配向剤。 The polymer (B) is a polyimide precursor (B) that is a polycondensation product of a diamine and a tetracarboxylic dianhydride having a structure represented by the formula (2), and a polyimide (B) that is an imidized product thereof 2. The liquid crystal aligning agent according to claim 1, which is at least one polymer selected from the group consisting of ). 前記ポリイミド前駆体(A)が、下記式(3)で表される構造単位を有する請求項に記載の液晶配向剤。
Figure 0007107220000053
但し、式(3)中、Xはテトラカルボン酸誘導体に由来する4価の有機基であり、Yは式(1)の構造を含むジアミンに由来する2価の有機基であり、R10は水素原子又は炭素数1~5のアルキル基である。
The liquid crystal aligning agent according to claim 2 , wherein the polyimide precursor (A) has a structural unit represented by the following formula (3).
Figure 0007107220000053
However, in formula (3), X 1 is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative, Y 1 is a divalent organic group derived from a diamine containing the structure of formula (1), and R 10 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
前記式(3)において、Yが下記のいずれかの式で表される請求項4に記載の液晶配向剤。
Figure 0007107220000054
Figure 0007107220000055
The liquid crystal aligning agent according to claim 4, wherein Y1 is represented by any one of the following formulas in the formula (3).
Figure 0007107220000054
Figure 0007107220000055
前記式(3)で表される構造単位を有する重合体が、液晶配向剤に含有される全重合体に対して10モル%以上含有される請求項4又は5に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to claim 4 or 5, wherein the polymer having the structural unit represented by formula (3) is contained in an amount of 10 mol% or more relative to the total polymer contained in the liquid crystal aligning agent. 前記ポリイミド前駆体(B)が、下記式(5)で表される構造単位を有する請求項に記載の液晶配向剤。
Figure 0007107220000056
但し、式(5)中、Xはテトラカルボン酸誘導体に由来する4価の有機基であり、Yは式(2)の構造を含むジアミンに由来する2価の有機基であり、R13は水素原子又は炭素数1~5のアルキル基である。
The liquid crystal aligning agent according to claim 3 , wherein the polyimide precursor (B) has a structural unit represented by the following formula (5).
Figure 0007107220000056
However, in formula (5), X 3 is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative, Y 3 is a divalent organic group derived from a diamine containing the structure of formula (2), and R 13 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
前記重合体(A)及び前記重合体(B)を溶解する有機溶媒を含有する請求項1~7のいずれか1項に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 7, comprising an organic solvent that dissolves the polymer (A) and the polymer (B). 請求項1~8のいずれか1項に記載の液晶配向剤から得られる液晶配向膜。 A liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1 to 8. 請求項9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 9 . 液晶表示素子が横電界駆動方式である請求項10に記載の液晶表示素子。 11. The liquid crystal display element according to claim 10, wherein the liquid crystal display element is of a lateral electric field drive system. 液晶表示素子がFFS方式である請求項10又は11に記載の液晶表示素子。 12. The liquid crystal display element according to claim 10, wherein the liquid crystal display element is of the FFS system.
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