JPWO2015060366A1 - 液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、光配向法により得られる液晶配向膜は、ラビングによるものに比べて、高分子膜の配向方向に対する異方性が小さいという問題がある。異方性が小さいと充分な液晶配向性が得られず、液晶表示素子とした場合に、残像が発生するなどの問題が発生する。これに対して、光配向法により得られる液晶配向膜の異方性を高める方法として、光照射によって前記ポリイミドの主鎖が切断されることにより生じる低分子成分(分解生成物)を加熱により除去することが提案されている(特許文献2)。
また、本発明は、長時間駆動後の残像特性が良好で、優れた黒輝度(コントラスト)を示すIPS駆動方式やFFS駆動方式の液晶表示素子を得ることができる液晶配向膜を提供することを目的とする。
2.前前記ポリイミド前駆体が、その有する全構造単位に対して、式(1)で表される構造単位を20〜80モル%有し、式(2)で表される構造単位を80〜20モル%有する上記1に記載の液晶配向剤。
3.前記式(1)で表される構造単位中のY1が、下記式(1−1)〜(1−4)からなる群から選ばれる少なくとも1種ある上記1又は2に記載の液晶配向剤。
4.前記式(1)で表される構造単位中のY1が、前記式(1−2)で表される上記1〜3のいずれかに記載の液晶配向剤。
5.前記式(2)で表される構造単位中のY2が、下記式(Y2−3)で表される請求項1〜4のいずれかに記載の液晶配向剤。
8.水と有機溶媒との混合溶媒が、水と有機溶媒とを20/80〜80/20の質量比で含む上記7に記載の液晶配向膜の製造方法。
9.前記有機溶媒が、2−プロパノール、メタノール、エタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、乳酸エチル、ジアセトンアルコール、3−メトキシプロピオン酸メチル、又は3−エトキシプロピオン酸エチルである上記7又は8に記載の液晶配向膜の製造方法。
10.前記有機溶媒が、2−プロパノール、メタノール、又はエタノールである上記7〜9のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法。
11.前記接触処理の後に、前記膜を150℃以上で加熱する上記7〜10のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法。
12.上記7〜11のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法によって得られる液晶配向膜。
13.上記12に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。
さらに、本発明の液晶配向剤をIPS駆動方式やFFS駆動方式の液晶表示素子に用いることにより、長時間駆動後の残像特性が良好で、優れた黒輝度(コントラスト)を示す液晶表示素子を得ることができる。
本発明の液晶配向剤は、下記式(1)で表される構造単位と下記式(2)で表される構造単位とを有するポリイミド前駆体、及び該ポリイミド前駆体のイミド化重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体を含有することを特徴とする液晶配向剤である。本発明では、式(1)で表される構造単位と下記式(2)で表される構造単位とが同一のポリイミド前駆体に存在していてもよく、また、式(1)で表される構造単位と下記式(2)で表される構造単位とが別個のポリイミド前駆体に存在していてもよい。
X1及びX2は、好ましくは、それぞれ独立して、下記式(X1−1)又は(X1−2)で表される4価の有機基である。
式(Y1−1)において、A1及びA5は、それぞれ独立して、単結合、又は炭素数1〜5のアルキレン基であり、シール剤中の官能基との反応性の点から、単結合又はメチレン基が好ましい。A2及びA4は、炭素数1〜5のアルキレン基であり、好ましくは、メチレン基、又はエチレン基である。
B1及びB2は、それぞれ独立して、単結合、−O−、 −NH−、 −NMe−、 −C(=O)−、−C(=O)O−、 −C(=O)NH−、 −C(=O)NMe−、 −OC(=O)−、 −NHC(=O)−、 又は、−N(Me)C(=O)−であり、得られる液晶配向膜の液晶配向性の点から、単結合、又は、−O−が好ましい。
D1は熱により水素原子に置き換わる基である、熱脱離性基である。この基は、アミノ基の保護基であり、熱により水素原子に置き換わる官能基であれば、その構造は特に限定されない。液晶配向剤の保存安定性の点からは、この熱脱離性基は室温において脱離しないことが好ましく、好ましくは80℃以上の熱で脱離する保護基であり、更に好ましくは100℃以上、特に好ましくは120℃以上の熱で脱離する保護基である。脱離する温度は、好ましくは250℃以下であるのが好ましく、より好ましくは230℃以下である。高すぎる脱離する温度は重合体の分解を招くので好ましくない。
D1は、脱離する温度の点から、tert−ブトキシカルボニル基、又は9−フルオレニルメトキシカルボニル基であることが特に好ましい。
aは0又は1である。
上記式(2)で表される構造単位中のY2の具体例としては、下記式(Y2−3)が挙げられる。
上記式(2)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体、及び該ポリイミド前駆体のイミド化重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体において、上記式(2)で表される構造単位の割合は、全構造単位に対して、20〜80モル%が好ましく、液晶配向性の点から、30〜70モル%がより好ましい。
本発明における式(1)で表される構造単位と式(2)で表される構造単位とを有するポリイミド前駆体であるポリアミック酸は、以下の方法により製造される。なお、本発明では、式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体と、式(2)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体とは、それぞれ、別個に製造し、両者を混合することにより製造してもよい。
一方、下記するように、テトラカルボン酸若しくはその二無水物と縮重合させるジアミンとして、式(1)で表される構造単位を与えるジアミンと、式(2)で表される構造単位を与えるジアミンとをそれぞれ1種類以上使用し、式(1)で表される構造単位と式(2)で表される構造単位とを有するポリイミド前駆体を製造することが好ましい。
この場合、上記式(1)におけるX1を与えるテトラカルボン酸若しくはその二無水物及び上記式(2)におけるX2を与えるテトラカルボン酸若しくはその二無水物と、Y1を与えるジアミン及びY2を与えるジアミンとを、有機溶媒の存在下で−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜12時間重縮合反応させることによって製造される。
例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドンまたはγ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドまたは1,3−ジメチル−イミダゾリジノンが挙げられる。また、ポリイミド前駆体の溶媒溶解性が高い場合は、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノンまたは下記の式[D−1]〜式[D−3]で示される有機溶媒を用いることができる。
これら溶媒は単独で使用しても、混合して使用してもよい。さらに、ポリイミド前駆体を溶解させない溶媒であっても、生成したポリイミド前駆体が析出しない範囲で、前記溶媒に混合して使用してもよい。また、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イミド前駆体を加水分解させる原因となるので、溶媒は脱水乾燥させたものを用いることが好ましい。
反応系中におけるポリアミック酸ポリマーの濃度は、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点から、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。
本発明のポリイミド前駆体がポリアミック酸エステルである場合、以下に示す(A)、(B)又は(C)の製法で製造することができる。
ポリアミック酸エステルは、前記のように製造されたポリアミック酸をエステル化することによって製造できる。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製造することができる。
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製造することができる。
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製造することができる。
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製造することができる。
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製造することができる。
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。
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に対して0〜1.0倍モルが好ましい。
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。
本発明に用いられるポリイミドは、ポリイミド前駆体である、前記した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。
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。
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。
本発明の液晶配向剤は、上記式(1)で表される構造単位と上記式(2)で表される構造単位とを有するポリイミド前駆体、並びに該ポリイミド前駆体のイミド化重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体(以下、特定構造重合体ともいう。)が有機溶媒中に溶解された溶液の形態を有する。
特定構造重合体の分子量は、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。また、数平均分子量は、好ましくは、1,000〜250,000であり、より好ましくは、2,500〜150,000であり、さらに好ましくは、5,000〜50,000である。
本発明に用いられる液晶配向剤に含有される有機溶媒は、特定構造重合体が均一に溶解するものであれば特に限定されない。
例えば、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−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、シクロペンタノンまたは4−ヒドロキシ−4−メチル−2−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、γ−ブチロラクトンを用いることが好ましい。
本発明の液晶配向剤における良溶媒は、液晶配向剤に含まれる溶媒全体の20〜99質量%であることが好まく、20〜90質量%であることがより好ましく、30〜80質量%であることが特に好ましい。
本発明の液晶配向剤は、本発明の効果を損なわない限り、液晶配向剤を塗布した際の液晶配向膜の塗膜性や表面平滑性を向上させる溶媒(貧溶媒ともいう)を用いることができる。下記に、貧溶媒の具体例を挙げるが、これらの例に限定されるものではない。
これら貧溶媒は、液晶配向剤に含まれる溶媒全体の1〜80質量%であることが好ましく、10〜80質量%であることがより好ましく、20〜70質量%であることが特に好ましい。
本発明の液晶配向膜は、液晶配向剤を基板に塗布し、焼成する工程、得られた膜に偏光された紫外線を照射する工程、紫外線を照射した膜を、水、又は水と有機溶媒との混合溶媒で接触処理する工程を含む液晶配向膜の製造方法によって製造されることが好ましい。
水と有機溶媒との混合溶媒において、水と有機溶媒との混合比は、質量比で、20/80〜80/20、好ましくは40/60〜60/40、特に好ましくは50/50である。
上記のようにして得られた液晶配向剤を基板に塗布し、乾燥、焼成することによりポリイミド膜、又はポリイミド前駆体がイミド化した膜が得られる。
本発明に用いたれる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、アクリル基板やポリカーボネート基板等のプラスチック基板等を用いることができ、液晶駆動のためのITO電極等が形成された基板を用いることが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等の不透明な物でも使用でき、この場合の電極はアルミ等の光を反射する材料も使用できる。本発明に用いられる液晶配向剤の塗布方法としては、スピンコート法、印刷法、インクジェット法などが挙げられる。
上記(1)の方法で得られた膜に、偏光された紫外線を照射する(光配向処理とも言う)ことにより、異方性が付与される。
偏光された紫外線の消光比が高いほど、より高い異方性が付与できるため、好ましい。具体的には、直線に偏光された紫外線の消光比は、10:1以上が好ましく、20:1以上がより好ましい。
前記放射線の照射量は、1〜10,000mJ/cm2の範囲にあることが好ましく、100〜5,000mJ/cm2の範囲にあることが特に好ましい。
本発明の液晶配向剤から得られる液晶配向膜は、水、又は水と有機溶媒との混合溶媒で接触処理せしめることが好ましい。これによって、液晶配向膜としてさらに良好な特性を発現することができる。
液晶配向膜の接触処理としては、浸漬処理、噴霧(スプレー)処理などの、膜と液とが十分に接触する処理が好ましい。接触処理としては、水、又は水と有機溶媒との混合溶媒からなる水性液に膜を、好ましくは10秒〜1時間、より好ましくは1分〜30分浸漬処理する方法が好ましい。接触処理は常温でも加温してもよいが、好ましくは10〜80℃、より好ましくは20〜50℃で実施される。また、必要に応じて超音波などの接触を高める手段を施すことができる。
上記接触処理の後に、使用した有機溶媒を除去する目的で、水、2−プロパノール、アセトンなどの低沸点溶媒によるすすぎ(リンス)や乾燥のいずれか、又は両方を行ってよい。
上記で溶媒による接触処理をした膜は、溶媒の乾燥や膜中の分子鎖の再配向を目的に、60〜300℃で加熱してもよい。温度が高いほど、膜中の分子鎖の再配向が促進されるが、温度が高すぎると分子鎖の分解を伴う恐れがあるため、150〜250℃が好ましく、180〜250℃がより好ましく、200〜230℃が特に好ましい。
加熱する時間は、短すぎると本発明の効果が得られない可能性があり、長すぎると分子鎖が分解してしまう可能性があるため、10秒〜30分が好ましく、1〜10分がより好ましい。
本発明の液晶表示素子は、前記液晶配向膜の製造方法によって得られた液晶配向膜を具備することを特徴とする。
本発明の液晶表示素子は、上記した手法によって本発明に記載の液晶配向剤から前記液晶配向膜の製造方法によって液晶配向膜付きの基板を得た後、公知の方法で液晶セルを作製し、それを使用して液晶表示素子としたものである。
まず、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SiO2−TiO2からなる膜とすることができる。
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
BCS:ブチルセロソルブ
DA−A:N−tert−ブトキシカルボニル−N−(2−(4−アミノフェニル)エチル)−N−(4−アミノベンジル)アミン
DA−1:1,2−ビス(4−アミノフェノキシ)エタン
DA−2:2−tert−ブトキシカルボニルアミノメチル−p−フェニレンジアミン(式中、Bocは、tert−ブトキシカルボニル基を表す)
DA−3:N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−N,N’−ビス(tert−ブトキシカルボニル)−1,2−ジアミノエタン(式中、Bocは、tert−ブトキシカルボニル基を表す)
DA−5:下記式(DA−5)
DA−6:下記式(DA−6)
DA−7:下記式(DA−7)
DA−8:下記式(DA−8)
DAH−1:下記式(DAH−1)
[1H NMR]
装置:フーリエ変換型超伝導核磁気共鳴装置(FT−NMR)INOVA−400(Varian製)400MHz
溶媒:重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO−d6)
標準物質:テトラメチルシラン(TMS)
積算回数:8、又は、32
装置:フーリエ変換型超伝導核磁気共鳴装置(FT−NMR)INOVA−400(Varian製)100MHz
溶媒:重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO−d6)
標準物質:テトラメチルシラン(TMS)
積算回数:256
装置:示差走査熱量測定装置DSC1STAReシステム(メトラートレド製)
パン:密閉型Auパン
昇温速度:10℃/min
融点:最も低温での吸熱ピーク温度を解析
ポリイミド前駆体溶液の粘度は、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。
[分子量]
ポリイミド前駆体及び該イミド化重合体の分子量はGPC(常温ゲル浸透クロマトグラフィー)装置によって測定し、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド換算値として数平均分子量(以下、Mnとも言う。)と重量平均分子量(以下、Mwとも言う。)を算出した。
GPC装置:Shodex社製(GPC−101)
カラム:Shodex社製(KD803、KD805の直列)
カラム温度:50℃
溶離液:N,N−ジメチルホルムアミド(添加剤として、臭化リチウム−水和物(LiBr・H2O)が30mmol/L、リン酸・無水結晶(o−リン酸)が30mmol/L、テトラヒドロフラン(THF)が10ml/L)
流速:1.0ml/分
ポリイミド粉末20mgをNMR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%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NH基プロトン1個に対する基準プロトンの個数割合である。
密着性評価のサンプルは、以下のように作製した。30mm×40mmのITO基板に、スピンコート塗布にて液晶配向剤を塗布した。塗布された基板を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14分間焼成を行い、膜厚100nmの塗膜を形成させた。この塗膜面に偏光板を介して波長254nmの紫外線を200mJ/cm2照射した後、さらに偏光板を介して消光比26:1の直線偏光した波長254nmの紫外線を照射した。この基板を、純水に3分間浸漬させ、230℃のホットプレート上で14分間加熱し、液晶配向膜付き基板を得た。
このようにして得られた2枚の基板を用意し、一方の基板の液晶配向膜面上に4μmビーズスペーサー(日揮触媒化成社製、真絲球SW−D1 4.0)を塗布した後、基板短辺側から5mmの位置に、シール剤(協立化学社製XN−1500T)を滴下した。その際、貼り合わせ後のシール剤の直径が3mmとなるようにシール剤滴下量を調整した。次いで、他方の基板の液晶配向膜面を内側にし、基板の重なり幅が1cmになるように、貼り合わせを行った。貼り合わせた2枚の基板をクリップにて固定した後、150℃の温度で1時間熱硬化させてサンプルを作製した。
その後、サンプル基板を島津製作所社製の卓上形精密万能試験機AGS−X500Nにて、上下基板の端の部分を固定した後、基板中央部の上部から押し込みを行い、剥離する際の圧力(N)を測定した。
以下の方法で、FFS(Fringe Field Switching)モード液晶表示素子の構成を備えた液晶セルを作製した。
初めに電極付きの基板を準備した。基板は、30mm×50mmの大きさで、厚さが0.7mmのガラス基板である。基板上には第1層目として対向電極を構成する、ベタ状のパターンを備えたITO電極が形成されている。第1層目の対向電極の上には第2層目として、CVD法により成膜されたSiN(窒化珪素)膜が形成されている。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ITO膜をパターニングして形成された櫛歯状の画素電極が配置され、第1画素および第2画素の2つの画素を形成している。各画素のサイズは、縦10mmで横約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。
上記した方法により作製した液晶セルに対して、60℃の恒温環境下、周波数60Hzで±5Vの交流電圧を120時間印加した。その後、液晶セルの画素電極と対向電極との間をショートさせた状態にし、そのまま室温に一日放置した。
放置の後、液晶セルを偏光軸が直交するように配置された2枚の偏光板の間に設置し、電圧無印加の状態でバックライトを点灯させておき、透過光の輝度が最も小さくなるように液晶セルの配置角度を調整した。そして、第1画素の第2領域が最も暗くなる角度から第1領域が最も暗くなる角度まで液晶セルを回転させたときの回転角度を角度Δとして算出した。第2画素でも同様に、第2領域と第1領域とを比較し、同様の角度Δを算出した。そして、第1画素と第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、交流駆動焼き付きΔが0.3未満を「良好」とし、それ以上を「不良」とした。
上記で作製した液晶セルのコントラスト評価は、黒輝度の評価により行った。具体的には、液晶セルをクロスニコルで設置し、倍率を5倍にした偏光顕微鏡(ECLIPSE E600WPOL)(ニコン社製)で液晶セルを観察し、確認された輝点の数を数えた。
輝点の数が10個未満を「良好」、それ以上を「不良」とした。
[芳香族ジアミン化合物(DA−A)の合成]
以下に示す3ステップの経路で芳香族ジアミン化合物(DA−A)を合成した。
(合成例1)
第1ステップ:N−(2−(4−ニトロフェニル)エチル)−N−(4−ニトロベンジル)アミン(DA−A−1)の合成
2−(4−ニトロフェニル)エチルアミン塩酸塩(50.0g,247mmol)を水(300g),DMF(50.0g)に溶解し、炭酸ナトリウム(78.4g,740mmol)を加え、4−ニトロベンジルブロミド(53.3g,247mmol)のDMF溶液(200g)を25℃で1時間かけて滴下した。滴下中、DMF/水=1/1(w/w、100g)を追加し、析出物による撹拌不良を解消した。そのまま室温で20時間撹拌し、さらに、40℃で4時間撹拌した後、高速液体クロマトグラフィー(以下、HPLCと略す)で原料の消失を確認した。その後、反応液を室温に放冷し、析出物をろ過し、水(150g)で2回、2−プロパノール(50.0g)で2回洗浄し、50℃で減圧乾燥することで、N−2−(4−ニトロフェニル)エチル−N−(4−ニトロベンジル)アミンを得た(白色固体、収量:73g、収率:99%)。
1H NMR (DMSO-d6):δ 8.18 (d, J = 8.8 Hz, 2H, C6H4), 8.15 (d, J = 8.8 Hz, 2H, C6H4), 7.59, (d, J = 8.8 Hz, 2H, C6H4), 7.52 (d, J = 8.8 Hz, 2H, C6H4), 3.87 (s, 2H, CH2), 2.91 (t, J = 7.0 Hz, 2H, CH2), 2.80 (t, J = 7.0 Hz, 2H, CH2), 2.46 (s, 1H, NH). 13C{1H} NMR (DMSO-d6):δ 149.8, 149.5, 146.6, 146.3, 130.3, 129.2, 123.7, 123.6, 52.4, 50.0, 36.0 (each s).
融点(DSC):123℃
N−2−(4−ニトロフェニル)エチル−N−4−ニトロベンジルアミン(73g,0.24mol)をDMF(371g)に溶解し、二炭酸ジtert−ブチル(54g,0.24mol)を2〜8℃で10分かけて滴下した。その後、20℃で4時間撹拌し、原料の消失を確認した。続いて、DMFを減圧留去し、反応液に酢酸エチル(371g)を加え、水(371g)で3回洗浄した。その後、有機相を濃縮しオレンジ色オイルを得た(粗収量:96g,粗収率:97%)。この粗物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=7/3(v/v,Rf=0.3)で精製することで黄色オイルを得た。(粗収量:82.0g、粗収率:82.8%(2ステップ))。この黄色オイルにメタノール(118g)を加え、50℃で溶解させた後、撹拌しながら冷却し、0〜5℃で30分撹拌後、ろ過、乾燥することで、N−tert−ブトキシカルボニル−N−2−(4−ニトロフェニル)エチル−N−4−ニトロベンジルアミンを得た(白色粉末, 収量:74.5 g, 収率:78%(2ステップ))。
1H NMR (DMSO-d6):δ 8.22 (d, J = 8.4 Hz, 2H, C6H4), 8.18-8.16 (br, 2H, C6H4), 7.51 (d, J = 8.4 Hz, 2H, C6H4), 7.48 (br, 2H, C6H4), 4.57-4.54 (br, 2H, CH2), 3.55-3.49 (br, 2H, CH2), 2.97 (br, 2H, CH2), 1.36-1.32 (br, 9H, tert-Bu). 13C{1H} NMR (DMSO-d6):δ 155.2, 154.8, 147.9, 147.5, 147.1, 147.0, 146.5, 130.6, 128.7, 128.4, 124.0, 123.8, 79.7, 50.3, 49.2, 48.4, 34.3, 34.0, 28.2 (each s).
融点(DSC):77℃
1H NMR (DMSO-d6):δ 6.92 (d, J = 8.0 Hz, 2H, C6H4), 6.84-6.76 (br, 2H, C6H4), 6.54 (d, J = 8.0 Hz, 2H, C6H4), 6.50 (d, J = 8.0 Hz, 2H, C6H4), 4.98 (s, 2H, NH2), 4.84 (s, 2H, NH2), 4.16 (br, 2H, CH2), 3.13 (br, 2H, CH2), 2.51 (br, 2H, CH2), 1.41 (s, 9H, tert-Bu). 13C{1H} NMR (DMSO-d6):δ 155.4, 154.9, 148.2, 147.2, 129.5, 129.3, 129.1, 128.9, 126.6, 125.7, 114.5, 114.3, 78.9, 78.8, 50.2, 49.2, 48.4, 33.9, 33.3, 28.5 (each s).
融点(DSC):103℃
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、DA−1を2.93g(12.00mmol)、DA−Aを4.43g(11.99mmol)を量り取り、NMPを81.98g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を5.35g(23.88mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを9.11g加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA−1)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は205mPa・sであった。また、このポリアミック酸のMnは10530、Mwは29900であった。
得られたポリアミック酸溶液(PAA−1)15.00gを100ml三角フラスコに量り取り、NMP9.00g及びBCS6.00gを加え、25℃にて8時間混合して、液晶配向剤(A−1)を得た。この液晶配向剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100ml四つ口フラスコに得られたポリアミック酸溶液(PAA−1)を20g量り取り、NMPを14.29g加え、30分撹拌した。得られたポリアミック酸溶液に、無水酢酸を1.48g、ピリジンを0.38g加えて、60℃で3時間加熱し、化学的イミド化を行った。得られた反応液を139mlのメタノールに撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、139mlのメタノールで3回洗浄した。得られた樹脂粉末を60℃で12時間乾燥することで、ポリイミド樹脂粉末を得た。
このポリイミド樹脂粉末のイミド化率は、75%、Mnは7120、Mwは12485であった。
撹拌子を入れた50ml三角フラスコに得られたポリイミド樹脂粉末1.80gを量り取り、NMPを13.20g加え、40℃で24時間撹拌し溶解させて、ポリイミド溶液(PI−1)を得た。さらに、得られたポリイミド溶液(PI−1)10.00gを100ml三角フラスコに量り取り、NMP6.02g、BCS4.00gを加え、25℃にて8時間混合して、液晶配向剤(A−2)を得た。この液晶配向剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、DA−1を3.52g(14.40mmol)、DA−Aを3.55g(9.60mmol)を量り取り、NMPを81.60g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を5.30g(23.64mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを9.07g加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA−2)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は230mPa・sであった。また、このポリアミック酸のMnは19890、Mwは39960であった。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100ml四つ口フラスコに得られたポリアミック酸溶液(PAA−2)を25g量り取り、NMPを8.33g加え、30分撹拌した。得られたポリアミック酸溶液に、無水酢酸を1.78g、ピリジンを0.46g加えて、55℃で3時間加熱し、化学的イミド化を行った。得られた反応液を137mlのメタノールに撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、140mlのメタノールで3回洗浄した。得られた樹脂粉末を60℃で12時間乾燥することで、ポリイミド樹脂粉末を得た。
このポリイミド樹脂粉末のイミド化率は、67%、Mnは13480、Mwは24000であった。
撹拌子を入れた50ml三角フラスコに得られたポリイミド樹脂粉末2.42gを量り取り、NMPを17.75g加え、40℃で24時間撹拌し溶解させて、ポリイミド溶液(PI−2)を得た。さらに、得られたポリイミド溶液(PI−2)10.00gを100ml三角フラスコに量り取り、NMP6.00g、BCS4.00gを加え、25℃にて8時間混合して、液晶配向剤(A−3)を得た。この液晶配向剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、DA−1を2.25g(9.20mmol)、DA−Aを5.10g(13.80mmol)を量り取り、NMPを82.47g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を5.15g(22.98mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを9.07g加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA−3)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は120mPa・sであった。また、このポリアミック酸のMnは12120、Mwは29310であった。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100ml四つ口フラスコに得られたポリアミック酸溶液(PAA−3)を25g量り取り、NMPを8.33g加え、30分撹拌した。得られたポリアミック酸溶液に、無水酢酸を1.69g、ピリジンを0.44g加えて、55℃で3時間加熱し、化学的イミド化を行った。得られた反応液を136mlのメタノールに撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、136mlのメタノールで3回洗浄した。得られた樹脂粉末を60℃で12時間乾燥することで、ポリイミド樹脂粉末を得た。
このポリイミド樹脂粉末のイミド化率は、68%、Mnは8300、Mwは22020であった。
撹拌子を入れた50ml三角フラスコに得られたポリイミド樹脂粉末2.38gを量り取り、NMPを17.45g加え、40℃で24時間撹拌し溶解させて、ポリイミド溶液(PI−3)を得た。さらに、得られたポリイミド溶液(PI−3)10.00gを100ml三角フラスコに量り取り、NMP6.00g、BCS4.00gを加え、25℃にて8時間混合して、液晶配向剤(A−4)を得た。この液晶配向剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、p−フェニレンジアミンを0.54g(5.00mmol)、DA−1を1.83g(7.50mmol)、DA−Aを4.62g(12.50mmol)を量り取り、NMPを82.57g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を5.57g(24.83mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを9.17g加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA−4)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は132mPa・sであった。また、このポリアミック酸のMnは19150、Mwは34500であった。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100ml四つ口フラスコに得られたポリアミック酸溶液(PAA−4)を25g量り取り、NMPを9.17g加え、30分撹拌した。得られたポリアミック酸溶液に、無水酢酸を3.66g、ピリジンを0.95g加えて、55℃で3時間加熱し、化学的イミド化を行った。得られた反応液を320mlのメタノールに撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、140mlのメタノールで3回洗浄した。得られた樹脂粉末を60℃で12時間乾燥することで、ポリイミド樹脂粉末を得た。
このポリイミド樹脂粉末のイミド化率は、75%、Mnは13930、Mwは30010であった。
撹拌子を入れた50ml三角フラスコに得られたポリイミド樹脂粉末3.60gを量り取り、NMPを26.40g加え、40℃で24時間撹拌し溶解させて、ポリイミド溶液(PI−4)を得た。さらに、得られたポリイミド溶液(PI−4)10.00gを100ml三角フラスコに量り取り、NMP6.00g、BCS4.00gを加え、25℃にて8時間混合して、液晶配向剤(A−4)を得た。この液晶配向剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、DA−4を4.27g(20.00mmol)、DA−5を0.76g(5.00mmol)量り取り、NMPを31.31g、GBLを44.73gを加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら、DAH−1を7.19g(24.45mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMP13.57gを加えて、室温で24時間撹拌し、ポリアミック酸(PAA−5)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は810mPa・sであった。
撹拌子を入れた100mLサンプル管に、得られたポリアミック酸溶液(PAA−5)を22.00g、実施例2で得られたポリイミド溶液(PI−1)を14.67g量り取り、NMPを27.33g、及びBCSを16.00g加えて、マグネチックスターラーで2時間撹拌し液晶配向剤(A−5)を得た。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、DA−6を1.43g(5.00mmol)、DA−7を2.98g(10.00mmol)、DA−8を1.50g(10.00mmol)量り取り、NMPを65.23gを加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を4.56g(23.25mmol)添加し、更に固形分濃度が10質量%になるようにNMP29.00gを加えて、室温で24時間撹拌し、ポリアミック酸(PAA−6)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は190mPa・sであった。
撹拌子を入れた100mLサンプル管に、得られたポリアミック酸溶液(PAA−6)を22.00g、実施例2で得られたポリイミド溶液(PI−1)を14.65g量り取り、NMPを27.36g、及びBCSを16.00g加えて、マグネチックスターラーで2時間撹拌し液晶配向剤(A−6)を得た。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、DA−1を5.37g(21.98mmol)を量り取り、NMPを54.05g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を4.64g(20.70mmol)添加し、更に固形分濃度が10質量%になるようにNMPを9.01g加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA−7)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は520mPa・sであった。また、このポリアミック酸のMnは16530、Mwは37900であった。
得られたポリアミック酸溶液(PAA−7)18.00gを100ml三角フラスコに量り取り、NMP6.00g、BCS6.00gを加え、25℃にて8時間混合して、液晶配向剤(B−1)を得た。この液晶配向剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの50mL四つ口フラスコに、DA−1を1.71g(7.00mmol)、DA−2を1.66g(7.00mmol)を量り取り、NMPを41.93g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を2.98g(13.31mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを4.66g加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA−8)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は225mPa・sであった。また、このポリアミック酸のMnは14780、Mwは30350であった。
得られたポリアミック酸溶液(PAA−8)15.00gを100ml三角フラスコに量り取り、NMP9.00g及びBCS6.00gを加え、25℃にて8時間混合して、液晶配向剤(B−2)を得た。この液晶配向剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの50mL四つ口フラスコに、DA−1を1.34g(5.50mmol)、DA−3を2.43g(5.50mmol)を量り取り、NMPを40.39g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を2.35g(10.49mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを4.49g加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA−9)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は185mPa・sであった。また、このポリアミック酸のMnは20600、Mwは42900であった。
得られたポリアミック酸溶液(PAA−9)15.00gを100ml三角フラスコに量り取り、NMP9.00g及びBCS6.00gを加え、25℃にて8時間混合して、液晶配向剤(B−3)を得た。この液晶配向剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)を孔径1.0μmのフィルターで濾過した後、上記<密着性の評価>の方法でサンプルを作製し、シール密着性の評価を行った。密着強度は、12.7Nであった。
偏光紫外線を照射した後、基板を純水に3分間浸漬させる代わりに、純水/2−プロパノール=1/1の混合溶液に3分間浸漬させ、次いで純水に1分間浸漬させた以外は、上記<密着性の評価>の方法でサンプルを作製し、シール密着性の評価を行った結果、剥離する際の強度は、13.2Nであった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例2で得られた液晶配向剤(A−2)を用いた以外は、上記<密着性の評価>と同様の方法でサンプルを作製し、シール密着性の評価を行った結果、剥離する際の強度は、11.0Nであった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例2で得られた液晶配向剤(A−2)を用い、かつ偏光紫外線を照射した後、基板を純水に3分間浸漬させる代わりに、純水/2−プロパノール=1/1の混合溶液に3分間浸漬させ、次いで純水に1分間浸漬させた以外は、上記<密着性の評価>と同様の方法でサンプルを作製した。シール密着性の評価を行った結果、剥離する際の強度は、11.0Nであった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例3で得られた液晶配向剤(A−3)を用いた以外は、上記<密着性の評価>と同様の方法でサンプルを作製し、シール密着性の評価を行った結果、剥離する際の強度は、10.2Nであった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例3で得られた液晶配向剤(A−3)を用い、かつ偏光紫外線を照射した後、基板を純水に3分間浸漬させる代わりに、純水/2−プロパノール=1/1の混合溶液に3分間浸漬させ、次いで純水に1分間浸漬させた以外は、上記<密着性の評価>と同様の方法でサンプルを作製した。シール密着性の評価を行った結果、剥離する際の強度は、10.3Nであった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例4で得られた液晶配向剤(A−4)を用いた以外は、上記<密着性の評価>と同様の方法でサンプルを作製し、シール密着性の評価を行った結果、剥離する際の強度は、15.1Nであった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例4で得られた液晶配向剤(A−4)を用い、かつ偏光紫外線を照射した後、基板を純水に3分間浸漬させる代わりに、純水/2−プロパノール=1/1の混合溶液に3分間浸漬させ、次いで純水に1分間浸漬させた以外は、上記<密着性の評価>と同様の方法でサンプルを作製した。シール密着性の評価を行った結果、剥離する際の強度は、15.4Nであった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例5で得られた液晶配向剤(A−5)を用いた以外は、上記<密着性の評価>と同様の方法でサンプルを作製し、シール密着性の評価を行った結果、剥離する際の強度は、12.9Nであった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例5で得られた液晶配向剤(A−5)を用い、かつ偏光紫外線を照射した後、基板を純水に3分間浸漬させる代わりに、純水/2−プロパノール=1/1の混合溶液に3分間浸漬させ、次いで純水に1分間浸漬させた以外は、上記<密着性の評価>と同様の方法でサンプルを作製した。シール密着性の評価を行った結果、剥離する際の強度は、13.1Nであった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例6で得られた液晶配向剤(A−6)を用い、かつ偏光紫外線を照射した後、基板を純水に3分間浸漬させる代わりに、純水/2−プロパノール=1/1の混合溶液に3分間浸漬させ、次いで純水に1分間浸漬させた以外は、上記<密着性の評価>と同様の方法でサンプルを作製した。シール密着性の評価を行った結果、剥離する際の強度は、25.2Nであった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例7で得られた液晶配向剤(A−7)を用い、かつ偏光紫外線を照射した後、基板を純水に3分間浸漬させる代わりに、純水/2−プロパノール=1/1の混合溶液に3分間浸漬させ、次いで純水に1分間浸漬させた以外は、上記<密着性の評価>と同様の方法でサンプルを作製した。シール密着性の評価を行った結果、剥離する際の強度は、20.0Nであった。
比較例1で得られた液晶配向剤(B−1)を用いた以外は、上記<密着性の評価>と同様の方法でサンプルを作製し、シール密着性の評価を行った結果、剥離する際の強度は、3.7Nであった。
比較例2で得られた液晶配向剤(B−2)を用いた以外は、上記<密着性の評価>と同様の方法でサンプルを作製し、シール密着性の評価を行った結果、剥離する際の強度は、8.0Nであった。
比較例2で得られた液晶配向剤(B−3)を用いた以外は、上記<密着性の評価>と同様の方法でサンプルを作製し、シール密着性の評価を行った結果、剥離する際の強度は、7.3Nであった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)を孔径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と裏面にITO膜が成膜されている高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板に、スピンコート塗布にて塗布した。80℃のホットプレート上で5分間乾燥させた後、230℃の熱風循環式オーブンで20分間焼成を行い、膜厚100nmの塗膜を形成させた。この塗膜面に偏光板を介して消光比26:1の直線偏光した波長254nmの紫外線を0.2J/cm2照射した。この基板を、純水に3分間浸漬させ、230℃のホットプレート上で14分間乾燥させて、液晶配向膜付き基板を得た。上記、2枚の基板を一組とし、基板上にシール剤を印刷し、もう1枚の基板を、液晶配向膜面が向き合い配向方向が0°になるようにして張り合わせた後、シール剤を硬化させて空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶MLC−2041(メルク株式会社製)を注入し、注入口を封止して、FFS駆動液晶セルを得た。その後、得られた液晶セルを110℃で1時間加熱し、一晩放置して、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。また、セル中の輝点観察を行った結果、輝点の数が10個未満であり、良好であった。
偏光紫外線を照射した後、基板を純水に3分間浸漬させる代わりに、純水/2−プロパノール=1/1の混合溶液に3分間浸漬させ、次いで純水に1分間浸漬させた以外は、実施例20と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。また、セル中の輝点観察を行った結果、輝点の数が10個未満であり、良好であった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、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20と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。また、セル中の輝点観察を行った結果、輝点の数が10個未満であり、良好であった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例3で得られた液晶配向剤(A−3)を用い、かつ偏光紫外線を照射した後、基板を純水に3分間浸漬させる代わりに、純水/2−プロパノール=1/1の混合溶液に3分間浸漬させ、次いで純水に1分間浸漬させた以外は、実施例20と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。また、セル中の輝点観察を行った結果、輝点の数が10個未満であり、良好であった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例4で得られた液晶配向剤(A−4)を用い、かつ偏光紫外線を照射した後、基板を純水に3分間浸漬させる代わりに、純水/2−プロパノール=1/1の混合溶液に3分間浸漬させ、次いで純水に1分間浸漬させた以外は、実施例20と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。また、セル中の輝点観察を行った結果、輝点の数が10個未満であり、良好であった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例5で得られた液晶配向剤(A−5)を用い、かつ偏光紫外線を照射した後、基板を純水に3分間浸漬させる代わりに、純水/2−プロパノール=1/1の混合溶液に3分間浸漬させ、次いで純水に1分間浸漬させた以外は、実施例20と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。また、セル中の輝点観察を行った結果、輝点の数が10個未満であり、良好であった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例6で得られた液晶配向剤(A−6)を用い、かつ偏光紫外線を照射した後、基板を純水に3分間浸漬させる代わりに、純水/2−プロパノール=1/1の混合溶液に3分間浸漬させ、次いで純水に1分間浸漬させた以外は、実施例20と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。また、セル中の輝点観察を行った結果、輝点の数が10個未満であり、良好であった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、実施例7で得られた液晶配向剤(A−7)を用い、かつ偏光紫外線を照射した後、基板を純水に3分間浸漬させる代わりに、純水/2−プロパノール=1/1の混合溶液に3分間浸漬させ、次いで純水に1分間浸漬させた以外は、実施例20と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。また、セル中の輝点観察を行った結果、輝点の数が10個未満であり、良好であった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、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20と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以上であり、不良であった。また、セル中の輝点観察を行った結果、輝点の数が10個以上であり、不良であった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、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20と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以上であり、不良であった。また、セル中の輝点観察を行った結果、輝点の数が10個以上であり、不良であった。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)の代わりに、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20と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以上であり、不良であった。また、セル中の輝点観察を行った結果、輝点の数が10個以上であり、不良であった。
なお、2013年10月23日に出願された日本特許出願2013−220596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。
Claims (13)
- 下記式(1)で表される構造単位と下記式(2)で表される構造単位とを有するポリイミド前駆体、及び該ポリイミド前駆体のイミド化重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体を含有することを特徴とする液晶配向剤。
- 前記ポリイミド前駆体が、その有する全構造単位に対して、式(1)で表される構造単位を20〜80モル%有し、式(2)で表される構造単位を80〜20モル%有する請求項1に記載の液晶配向剤。
- 前記式(1)で表される構造単位中のY1が、前記式(1−2)で表される請求項1〜3のいずれかに記載の液晶配向剤。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の液晶配向剤を塗布、焼成して得られた膜に、偏光された紫外線を照射した後、水、又は水と有機溶媒との混合溶媒で接触処理する液晶配向膜の製造方法。
- 水と有機溶媒との混合溶媒が、水と有機溶媒とを20/80〜80/20の質量比で含む請求項7に記載の液晶配向膜の製造方法。
- 前記有機溶媒が、2−プロパノール、メタノール、エタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、乳酸エチル、ジアセトンアルコール、3−メトキシプロピオン酸メチル、又は3−エトキシプロピオン酸エチルである請求項7又は8に記載の液晶配向膜の製造方法。
- 前記有機溶媒が、2−プロパノール、メタノール、又はエタノールである請求項7〜9のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法。
- 前記接触処理の後に、前記膜を150℃以上で加熱する請求項7〜10のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法。
- 請求項7〜11のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法によって得られる液晶配向膜。
- 請求項12に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。
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