JPWO2016068085A1 - Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, and liquid crystal display element - Google Patents

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Abstract

ネガ型液晶でも、輝点が発生せず、良好な残像特性が得られる光配向用に好適な向膜を得るための液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子を提供する。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(A)を含有する液晶配向剤。[化1](X1、X2:式(X1−1)又は(X1−2)、R1、R2、R3、R4、及びR6は、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1〜4のアルキル基である。R5は、炭素数1〜4のアルキル基である。nは、1〜6の整数である。)[化2]Provided are a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal aligning film, and a liquid crystal display element for obtaining a counter film suitable for photo-alignment that does not generate a bright spot even in a negative liquid crystal and can obtain good afterimage characteristics. At least one heavy selected from the group consisting of a polyimide precursor having a structural unit represented by formula (1) and a structural unit represented by formula (2) and an imidized polymer of the polyimide precursor. A liquid crystal aligning agent containing a combination (A). [Chemical Formula 1] (X1, X2: Formula (X1-1) or (X1-2), R1, R2, R3, R4, and R6 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl having 1 to 4 carbon atoms. R5 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 6.) [Chemical Formula 2]

Description

本発明は、光配向法処理に適した液晶配向剤、この液晶配向剤から得られる液晶配向膜及びこの液晶配向膜を使用した液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal aligning agent suitable for a photo-alignment method treatment, a liquid crystal aligning film obtained from the liquid crystal aligning agent, and a liquid crystal display element using the liquid crystal aligning film.

液晶テレビ、液晶ディスプレイなどに用いられる液晶表示素子は、通常、液晶の配列状態を制御するための液晶配向膜が素子内に設けられている。液晶配向膜としては、ポリアミック酸(ポリアミド酸)などのポリイミド前駆体や可溶性ポリイミドの溶液を主成分とする液晶配向剤をガラス基板等に塗布し、焼成したポリイミド系の液晶配向膜が主として用いられている。現在、工業的に最も普及している方法によれば、この液晶配向膜は、電極基板上に形成されたポリイミド系液晶配向膜の表面を、綿、ナイロン、ポリエステル等の布で一方向に擦る、所謂ラビング処理を行うことで作製されている。   In a liquid crystal display element used for a liquid crystal television, a liquid crystal display, and the like, a liquid crystal alignment film for controlling the alignment state of liquid crystals is usually provided in the element. As the liquid crystal alignment film, a polyimide liquid crystal alignment film obtained by applying a liquid crystal alignment agent mainly composed of a polyimide precursor such as polyamic acid (polyamic acid) or a solution of soluble polyimide to a glass substrate or the like and baking it is mainly used. ing. At present, according to the most widespread industrial method, this liquid crystal alignment film is rubbed in one direction with a cloth of cotton, nylon, polyester or the like on the surface of the polyimide liquid crystal alignment film formed on the electrode substrate. It is produced by performing a so-called rubbing process.

光配向法は、ラビングレスの配向処理方法として、工業的にも簡便な製造プロセスで生産できる利点がある。
IPS(In Plane Switching)駆動方式やFFS(Fringe Field switching)駆動方式の液晶表示素子においては、光配向法で得られる液晶配向膜を用いることで、ラビング処理法で得られる液晶配向膜に比べて、液晶表示素子のコントラストや視野角特性の向上が期待できるなどの液晶表示素子の性能を向上させることが可能であるため、有望な液晶配向処理方法として注目されている。
The photo-alignment method has an advantage that it can be produced by a simple manufacturing process industrially as an alignment treatment method without rubbing.
In an IPS (In Plane Switching) driving method or FFS (Fringe Field switching) driving type liquid crystal display element, a liquid crystal alignment film obtained by a photo-alignment method is used, compared with a liquid crystal alignment film obtained by a rubbing treatment method. Since it is possible to improve the performance of the liquid crystal display element such that the contrast and viewing angle characteristics of the liquid crystal display element can be expected to improve, the liquid crystal display element is attracting attention as a promising liquid crystal alignment treatment method.

しかし、光配向法により得られる液晶配向膜は、ラビング処理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。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、光照射後に、光照射によって前記ポリイミドの主鎖が切断されて生成した低分子量成分を除去することが提案されている。   However, the liquid crystal alignment film obtained by the photo-alignment method has a problem that anisotropy with respect to the alignment direction of the polymer film is smaller than that by the rubbing process. If the anisotropy is small, sufficient liquid crystal orientation cannot be obtained, and problems such as occurrence of afterimages occur when a liquid crystal display element is formed. As a method for increasing the anisotropy of a liquid crystal alignment film obtained by a photo-alignment method, it has been proposed to remove a low molecular weight component generated by cutting the main chain of the polyimide by light irradiation after light irradiation.

日本特開平9−297313号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-297313 日本特開2011−107266号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-107266

「液晶光配向膜」、機能材料、1997年11月号、Vol.17、No.11 13−22ページ"Liquid crystal alignment film", Functional materials, November 1997, Vol. 17, No. 11 Pages 13-22

IPS駆動方式やFFS駆動方式の液晶表示素子においては、従来ポジ型液晶が用いられているが、ネガ型液晶を用いることで、電極上部での透過損失を小さくし、コントラストを向上させることが可能である。光配向法で得られる液晶配向膜を、ネガ型液晶材料を使用するIPS駆動方式やFFS駆動方式の液晶表示素子に用いると、従来の液晶表示素子より高い表示性能を有することが期待される。
しかし、本発明者が検討した結果、光配向法で得られる液晶配向膜は、ネガ型液晶材料を用いた液晶表示素子の場合、表示不良(輝点)の発生率が高く、表示不良を起こす問題があることが分かった。
In the IPS drive type and FFS drive type liquid crystal display elements, a positive type liquid crystal is conventionally used. By using a negative type liquid crystal, it is possible to reduce the transmission loss at the upper part of the electrode and improve the contrast. It is. When the liquid crystal alignment film obtained by the photo-alignment method is used for an IPS driving type or FFS driving type liquid crystal display element using a negative liquid crystal material, it is expected to have higher display performance than a conventional liquid crystal display element.
However, as a result of studies by the present inventors, the liquid crystal alignment film obtained by the photo-alignment method has a high incidence of display defects (bright spots) in the case of a liquid crystal display element using a negative liquid crystal material and causes display defects. I found out there was a problem.

本発明の課題は、ネガ型液晶を用いた場合でも、輝点が発生せず、良好な残像特性が得られる、光配向法用の液晶配向膜を得るための光配向法処理に適した液晶配向剤、該液晶配向剤から得られる液晶配向膜、及び該液晶配向剤を具備する液晶表示素子を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a liquid crystal suitable for a photo-alignment method treatment for obtaining a liquid crystal alignment film for a photo-alignment method, in which a bright spot is not generated even when a negative type liquid crystal is used and a good afterimage characteristic is obtained. An object is to provide an alignment agent, a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal alignment agent, and a liquid crystal display device including the liquid crystal alignment agent.

本発明者は鋭意研究を進めたところ、特定構造を有するポリイミド系重合体を含む液晶配向剤が、上記の目的を達成するために有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent research, the present inventor has found that a liquid crystal aligning agent containing a polyimide polymer having a specific structure is effective for achieving the above object, and has completed the present invention.

本発明は、下記式(1)と下記式(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(A)を含有することを特徴とする液晶配向剤にある。

Figure 2016068085
(式(1)、式(2)中、X及びXそれぞれ独立して、下記式(X1−1)及び(X1−2)で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも1種である。R、R2、、R、及びRは、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1〜4のアルキル基である。Rは、炭素数1〜4のアルキル基である。nは、1〜6の整数である。)
Figure 2016068085
The present invention provides at least one polymer (A) selected from the group consisting of a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula (1) and the following formula (2) and an imidized polymer of the polyimide precursor (A). In a liquid crystal aligning agent characterized by comprising:
Figure 2016068085
(Equation (1), wherein (2), X 1 and X 2 are each independently at least 1 selected from the group consisting of structures represented by the following formula (X1-1) and (Xl-2) R 1 , R 2, R 3 , R 4 , and R 6 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 5 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. (N is an integer of 1 to 6.)
Figure 2016068085

本発明によれば、従来の光配向処理法に見られる輝点を抑制でき、かつ照射感度が高く、良好な残像特性を有する液晶配向膜が得られる、光配向法処理に適した液晶配向剤が提供できる。かかる液晶配向剤から得られる液晶配向膜を備えることにより、表示不良がなく、信頼性の高い液晶表示素子が提供できる。   According to the present invention, a liquid crystal aligning agent suitable for the photo-alignment process, which can suppress the bright spots found in the conventional photo-alignment process, has a high irradiation sensitivity, and has a good afterimage characteristic. Can be provided. By providing a liquid crystal alignment film obtained from such a liquid crystal aligning agent, a highly reliable liquid crystal display element without display defects can be provided.

<特定重合体>
本発明の液晶配向剤は、上記のように、下記式(1)と下記式(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(本発明では、特定重合体(A)ともいう。)を含有する。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。

Figure 2016068085
<Specific polymer>
As described above, the liquid crystal aligning agent of the present invention is selected from the group consisting of a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula (1) and the following formula (2) and an imidized polymer of the polyimide precursor. At least one polymer (also referred to as a specific polymer (A) in the present invention). In the present invention, the structural unit represented by the formula (1) and the structural unit represented by the following formula (2) may be present in the same polyimide precursor, or represented by the formula (1). The structural unit represented by the following formula (2) may be present in a separate polyimide precursor.
Figure 2016068085

上記式(1)、式(2)における、X、X、R1、の各定義は、上記したとおりである。なかでも、X、Xは、高感度化および液晶配向性の点から、前記式(X1−2)があるのが好ましい。R、Rは、加熱によるイミド化のしやすさの点から、水素原子、又はメチル基、エチル基であるのが好ましい。R、R、Rは、液晶配向性の点から水素原子が好ましい。Rは、液晶配向性の観点からメチル基が好ましい。また、nは液晶配向性の点から、1〜3の整数、特に2であるのが好ましい。In the above formulas (1) and (2), each definition of X 1 , X 2 , R 1 and R 2 is as described above. Among these, X 1 and X 2 are preferably represented by the above formula (X1-2) from the viewpoint of high sensitivity and liquid crystal orientation. R 1 and R 2 are preferably a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group from the viewpoint of ease of imidization by heating. R 3 , R 4 and R 6 are preferably hydrogen atoms from the viewpoint of liquid crystal alignment. R 5 is preferably a methyl group from the viewpoint of liquid crystal alignment. In addition, n is preferably an integer of 1 to 3, particularly 2, from the viewpoint of liquid crystal alignment.

<ポリイミド前駆体の製造−ポリアミック酸の製造>
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。
また、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。
<Manufacture of polyimide precursor-manufacture of polyamic acid>
The polyamic acid which is a polyimide precursor having the structural unit represented by the formula (1) and the structural unit represented by the formula (2) in the present invention is produced by the following method. In addition, in this invention, the polyimide precursor which has a structural unit represented by Formula (1), and the polyimide precursor which has a structural unit represented by Formula (2) are manufactured separately, respectively, You may manufacture by mixing.
Moreover, as a diamine to be subjected to polycondensation with tetracarboxylic acid or a dianhydride thereof, a diamine that gives a structural unit represented by formula (1) and a diamine that gives a structural unit represented by formula (2) are each 1 It is preferable to produce a polyimide precursor having a structural unit represented by the formula (1) and a structural unit represented by the formula (2) by using more than one type.

この場合、上記式(1)におけるX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Xを与えるテトラカルボン酸若しくはその二無水物と、Yを与えるジアミン及びYを与えるジアミンとを、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。
ジアミンとテトラカルボン酸との反応は、通常、溶媒中で行う。その際に用いる溶媒としては、生成したポリイミド前駆体が溶解するものであれば特に限定されない。反応に用いる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 this case, the tetracarboxylic acid or its dianhydride that gives X 1 in the above formula (1) and the tetracarboxylic acid or its dianhydride that gives X 2 in the above formula (2), the diamine that gives Y 1 , and Y 2 Is produced by a polycondensation reaction in the presence of a solvent at −20 to 150 ° C., preferably 0 to 50 ° C., for 30 minutes to 24 hours, preferably for 1 to 12 hours.
The reaction of diamine and tetracarboxylic acid is usually carried out in a solvent. The solvent used at that time is not particularly limited as long as the produced polyimide precursor is soluble. Although the specific example of the solvent used for reaction is given below, it is not limited to these examples.

例えば、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、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又は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−ペンタノン又は下記式[D−1]〜式[D−3]で示される溶媒を用いることができる。   Examples include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide or 1,3-dimethyl-imidazolidinone. It is done. Further, when the solvent solubility of the polyimide precursor is high, it is represented by methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, or the following formula [D-1] to formula [D-3]. Can be used.

Figure 2016068085
(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)。
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。更に、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、更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。
Figure 2016068085
(In the formula [D-1], D 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and in the formula [D-2], D 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and the formula [D-3 ], D < 3 > shows a C1-C4 alkyl group.
These solvents may be used alone or in combination. Furthermore, even if it is a solvent which does not dissolve a polyimide precursor, you may mix and use it for the said solvent in the range which the produced | generated polyimide precursor does not precipitate. Further, since water in the solvent inhibits the polymerization reaction and further causes hydrolysis of the produced polyimide precursor, it is preferable to use a dehydrated and dried solvent.

また、ポリアミド酸アルキルエステルを得るためには、カルボン酸基をジアルキルエステル化したテトラカルボン酸と1級又は2級のジアミン化合物とを重縮合させる方法、カルボン酸基をジアルキルエステル化したテトラカルボン酸ジハライドと1級又は2級のジアミン化合物とを重縮合させる方法、又はポリアミド酸のカルボキシ基をエステルに変換する方法が用いられる。   In order to obtain polyamic acid alkyl ester, a method of polycondensing a tetracarboxylic acid obtained by dialkyl esterifying a carboxylic acid group with a primary or secondary diamine compound, a tetracarboxylic acid obtained by dialkyl esterifying a carboxylic acid group A method of polycondensation of a dihalide and a primary or secondary diamine compound or a method of converting a carboxy group of a polyamic acid into an ester is used.

ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを溶媒中で反応させる際には、ジアミン成分を溶媒に分散あるいは溶解させた溶液を攪拌させ、テトラカルボン酸成分をそのまま、又は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成分を溶媒に分散、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、ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを交互に添加する方法などが挙げられ、これらのいずれの方法を用いてもよい。また、ジアミン成分又はテトラカルボン酸成分を、それぞれ複数種用いて反応させる場合は、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く、更に個別に反応させた低分子量体を混合反応させ重合体としてもよい。   When the diamine component and the tetracarboxylic acid component are reacted in a solvent, the solution in which the diamine component is dispersed or dissolved in the solvent is stirred, and the tetracarboxylic acid component is added as it is or dispersed or dissolved in the solvent. Methods, conversely, a method of adding a diamine component to a solution in which a tetracarboxylic acid component is dispersed or dissolved in a solvent, a method of alternately adding a diamine component and a tetracarboxylic acid component, etc., and any of these methods May be used. In addition, when reacting using a plurality of diamine components or tetracarboxylic acid components, they may be reacted in a premixed state, individually or sequentially, or further individually reacted low molecular weight substances. May be mixed and reacted to form a polymer.

その際の重合温度は、−20〜150℃の任意の温度を選択することができるが、好ましくは−5〜100℃の範囲である。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。そのため、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、溶媒を追加することができる。
ポリイミド前駆体の重合反応においては、ジアミン成分の合計モル数とテトラカルボン酸成分の合計モル数の比は0.8〜1.2が好ましく、0.9〜1.0が特に好ましい。通常の重縮合反応同様に、このモル比が1.0に近いほど生成するポリイミド前駆体の分子量は大きくなる。
Although the polymerization temperature in that case can select arbitrary temperature of -20-150 degreeC, Preferably it is the range of -5-100 degreeC. The reaction can be carried out at any concentration, but if the concentration is too low, it will be difficult to obtain a high molecular weight polymer, and if the concentration is too high, the viscosity of the reaction solution will become too high and uniform stirring will occur. It becomes difficult. Therefore, Preferably it is 1-50 mass%, More preferably, it is 5-30 mass%. The initial reaction can be carried out at a high concentration, and then a solvent can be added.
In the polymerization reaction of the polyimide precursor, the ratio of the total number of moles of the diamine component to the total number of moles of the tetracarboxylic acid component is preferably 0.8 to 1.2, particularly preferably 0.9 to 1.0. Similar to a normal polycondensation reaction, the molecular weight of the polyimide precursor produced increases as the molar ratio approaches 1.0.

本発明におけるポリイミドは、前記のポリイミド前駆体を閉環させて得られるポリイミドであり、該ポリイミドを得るには、前記のポリアミド酸又はポリアミド酸アルキルエステルを閉環させてポリイミドとする方法が用いられる。
本発明のポリイミドは、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することができ、好ましくは50〜80%である。
The polyimide in the present invention is a polyimide obtained by cyclization of the polyimide precursor. To obtain the polyimide, a method of cyclizing the polyamic acid or polyamic acid alkyl ester to form a polyimide is used.
In the polyimide of the present invention, the cyclization rate (also referred to as imidization rate) of the amic acid group does not necessarily need to be 100%, and can be arbitrarily adjusted according to the application and purpose, preferably 50 to 80%. It is.

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。ポリイミド前駆体を溶液中で熱イミド化させる場合の温度は、100〜400℃、好ましくは120〜250℃であり、イミド化反応により生成する水を系外に除きながら行う方が好ましい。反応時間は、30分〜4時間が好ましい。
ポリイミド前駆体の触媒イミド化は、ポリイミド前駆体の溶液に、塩基性触媒と酸無水物とを添加し、−20〜250℃、好ましくは0〜180℃で攪拌することにより行うことができる。反応時間は、30分〜4時間が好ましい。
塩基性触媒の量はアミド酸基の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ド酸基の1〜50モル倍、好ましくは3〜30モル倍である。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、トリブチルアミン又はトリオクチルアミンを挙げることができる。なかでも、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。
Examples of the method for imidizing the polyimide precursor include thermal imidization in which the polyimide precursor solution is heated as it is, or catalytic imidization in which a catalyst is added to the polyimide precursor solution. The temperature when the polyimide precursor is thermally imidized in the solution is 100 to 400 ° C., preferably 120 to 250 ° C., and it is preferable to carry out while removing water generated by the imidation reaction from the system. The reaction time is preferably 30 minutes to 4 hours.
The catalyst imidation of the polyimide precursor can be performed by adding a basic catalyst and an acid anhydride to the polyimide precursor solution and stirring at -20 to 250 ° C, preferably 0 to 180 ° C. The reaction time is preferably 30 minutes to 4 hours.
The amount of the basic catalyst is 0.5 to 30 mol times, preferably 2 to 20 mol times of the amidic acid group, and the amount of the acid anhydride is 1 to 50 mol times, preferably 3 to 30 mol of the amido acid group. Is double. As basic catalysts there may be mentioned pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine or trioctylamine. Of these, pyridine is preferable because it has a basicity suitable for advancing the reaction.

酸無水物としては、無水酢酸、無水トリメリット酸又は無水ピロメリット酸を挙げることができる。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。触媒イミド化によるイミド化率は、触媒量と反応温度、反応時間を調節することにより制御することができる。   Examples of the acid anhydride include acetic anhydride, trimellitic anhydride, and pyromellitic anhydride. Of these, use of acetic anhydride is preferred because purification after completion of the reaction is facilitated. The imidization rate by catalytic imidation can be controlled by adjusting the amount of catalyst, reaction temperature, and reaction time.

ポリイミド前駆体又はポリイミドの反応溶液から、生成したポリイミド前駆体又はポリイミドを回収する場合には、反応溶液を溶媒に投入して沈殿させればよい。沈殿に用いる溶媒としてはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、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、トルエン、ベンゼン、水などを挙げることができる。溶媒に投入して沈殿させたポリマーは、濾過して回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱して乾燥することができる。また、沈殿回収した重合体を、溶媒に再溶解させ、再沈殿回収する操作を2〜10回繰り返すと、重合体中の不純物を少なくすることができる。この際の溶媒として、例えば、アルコール類、ケトン類、炭化水素などが挙げられ、これらの内から選ばれる3種類以上の溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。   When recovering the produced polyimide precursor or polyimide from the polyimide precursor or polyimide reaction solution, the reaction solution may be poured into a solvent and precipitated. Examples of the solvent used for precipitation include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, benzene, and water. The polymer precipitated in the solvent can be recovered by filtration, and then dried at normal temperature or under reduced pressure at room temperature or by heating. Moreover, when the polymer which carried out precipitation collection | recovery is redissolved in a solvent and the operation which carries out reprecipitation collection | recovery is repeated 2 to 10 times, the impurity in a polymer can be decreased. Examples of the solvent at this time include alcohols, ketones, hydrocarbons and the like, and it is preferable to use three or more kinds of solvents selected from these because purification efficiency is further improved.

本発明の特定重合体(A)には、ポリアミド酸アルキルエステルを用いることが好ましい。ポリアミド酸アルキルエステルを製造する好ましい具体的な方法を、下記の(1)〜(3)に示す。
(1)ポリアミド酸のエステル化反応で製造する方法
ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とからポリアミド酸を製造し、そのカルボキシ基(COOH基)に、化学反応、すなわち、エステル化反応を行い、ポリアミド酸アルキルエステルを製造する方法である。
エステル化反応は、具体的には、ポリアミド酸とエステル化剤を溶媒の存在下で、好ましくは−20〜150℃、より好ましくは0〜50℃において、好ましくは30分〜24時間、より好ましくは1〜4時間反応させる。
Polyamide acid alkyl ester is preferably used for the specific polymer (A) of the present invention. Preferred specific methods for producing the polyamic acid alkyl ester are shown in the following (1) to (3).
(1) Method of producing by polyamic acid esterification reaction Polyamic acid is produced from a diamine component and a tetracarboxylic acid component, and the carboxy group (COOH group) is subjected to a chemical reaction, that is, an esterification reaction. This is a method for producing an alkyl ester.
Specifically, in the esterification reaction, the polyamic acid and the esterifying agent are present in the presence of a solvent, preferably at -20 to 150 ° C, more preferably at 0 to 50 ° C, preferably 30 minutes to 24 hours, more preferably. Is allowed to react for 1 to 4 hours.

前記エステル化剤としては、エステル化反応後に、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−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。エステル化剤の使用量は、ポリアミド酸の繰り返し単位1モルに対して、2〜6モル当量が好ましい。なかでも、2〜4モル当量が好ましい。   The esterifying agent is preferably one that can be easily removed after the esterification reaction. N, N-dimethylformamide dimethyl acetal, N, N-dimethylformamide diethyl acetal, N, N-dimethylformamide dipropyl acetal, 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 used is preferably 2 to 6 molar equivalents per 1 mol of the polyamic acid repeating unit. Especially, 2-4 molar equivalent is preferable.

前記エステル化反応に用いる溶媒としては、ポリアミド酸の溶媒への溶解性の点から、前記ジアミン成分とテトラカルボン酸成分との反応に用いる溶媒が挙げられる。なかでも、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン又はγ−ブチロラクトンが好ましい。溶媒は1種又は2種以上を混合して用いてもよい。
前記エステル化反応における溶媒中のポリアミド酸の濃度は、ポリアミド酸の析出が起こりにくい点から、1〜30質量%が好ましい。なかでも、5〜20質量%が好ましい。
Examples of the solvent used for the esterification reaction include a solvent used for the reaction of the diamine component and the tetracarboxylic acid component from the viewpoint of solubility of the polyamic acid in the solvent. Of these, N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone is preferable. You may use a solvent 1 type or in mixture of 2 or more types.
The concentration of the polyamic acid in the solvent in the esterification reaction is preferably 1 to 30% by mass from the viewpoint that precipitation of the polyamic acid hardly occurs. Especially, 5-20 mass% is preferable.

(2)ジアミン成分とテトラカルボン酸ジエステルジクロリドとの反応で製造する方法
ジアミン成分とテトラカルボン酸ジエステルジクロリドとの反応は,具体的には、ジアミン成分とテトラカルボン酸ジエステルジクロリドとを、塩基と溶媒の存在下で、好ましくは−20〜150℃、より好ましくは0〜50℃において、好ましくは30分〜24時間、より好ましくは1〜4時間反応させる方法である。
(2) Method of producing by reaction of diamine component and tetracarboxylic acid diester dichloride The reaction of diamine component and tetracarboxylic acid diester dichloride specifically includes a diamine component and tetracarboxylic acid diester dichloride, a base and a solvent. Is preferably -20 to 150 ° C, more preferably 0 to 50 ° C, and preferably 30 minutes to 24 hours, more preferably 1 to 4 hours.

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を用いることができる。なかでも、反応が穏和に進行するためにピリジンが好ましい。塩基の使用量は、前記反応後に、容易に除去できる量が好ましく、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。なかでも、2〜3倍モルがより好ましい。   As the base, pyridine, triethylamine, 4-dimethylaminopyridine and the like can be used. Of these, pyridine is preferable because the reaction proceeds gently. The amount of the base used is preferably an amount that can be easily removed after the reaction, and is preferably 2 to 4 moles relative to the tetracarboxylic acid diester dichloride. Especially, 2 to 3 times mole is more preferable.

前記反応に用いる溶媒は、得られる重合体、すなわちポリアミド酸アルキルエステルの溶媒への溶解性の点から、前記ジアミン成分とテトラカルボン酸成分との反応に用いる溶媒が挙げられる。なかでも、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン又はγ−ブチロラクトンが好ましい。これら溶媒は、1種又は2種以上を混合して用いてもよい。   Examples of the solvent used in the reaction include a solvent used in the reaction of the diamine component and the tetracarboxylic acid component from the viewpoint of the solubility of the resulting polymer, that is, the polyamic acid alkyl ester, in the solvent. Of these, N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone is preferable. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

前記反応における溶媒中のポリアミド酸アルキルエステルの濃度は、ポリアミド酸アルキルエステルの析出が起こりにくい点から、1〜30質量%が好ましい。なかでも、5〜20質量%が好ましい。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、ポリアミド酸アルキルエステルの作製に用いる溶媒は、できるだけ脱水されていることが好ましい。更に、前記反応は窒素雰囲気中で行い、外気の混入を防ぐのが好ましい。   The concentration of the polyamic acid alkyl ester in the solvent in the reaction is preferably 1 to 30% by mass from the viewpoint that precipitation of the polyamic acid alkyl ester hardly occurs. Especially, 5-20 mass% is preferable. In order to prevent hydrolysis of the tetracarboxylic acid diester dichloride, it is preferable that the solvent used for preparing the polyamic acid alkyl ester is dehydrated as much as possible. Furthermore, the reaction is preferably performed in a nitrogen atmosphere to prevent outside air from being mixed.

(3)ジアミン成分とテトラカルボン酸ジエステルとの反応で製造する方法
ジアミン成分とテトラカルボン酸ジエステルとの重縮合反応により製造する方法であり、具体的には、ジアミン成分とテトラカルボン酸ジエステルとを、縮合剤、塩基及び溶媒の存在下で、好ましくは0〜150℃、より好ましくは0〜100℃において、好ましくは30分〜24時間、より好ましくは3〜15時間反応させる方法である。
(3) Method of manufacturing by reaction of diamine component and tetracarboxylic acid diester This is a method of manufacturing by polycondensation reaction of diamine component and tetracarboxylic acid diester. Specifically, the diamine component and tetracarboxylic acid diester In the presence of a condensing agent, a base and a solvent, the reaction is preferably carried out at 0 to 150 ° C., more preferably at 0 to 100 ° C., preferably for 30 minutes to 24 hours, more preferably for 3 to 15 hours.

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を用いることができる。縮合剤の使用量は、テトラカルボン酸ジエステルに対して、2〜3倍モルであることが好ましく、特に、2〜2.5倍モルが好ましい。   Examples of the condensing agent include triphenyl phosphite, dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, N, N′-carbonyldiimidazole, dimethoxy-1,3,5-triazi Nylmethylmorpholinium, O- (benzotriazol-1-yl) -N, N, N ′, N′-tetramethyluronium tetrafluoroborate, O- (benzotriazol-1-yl) -N, N , N ′, N′-tetramethyluronium hexafluorophosphate, (2,3-dihydro-2-thioxo-3-benzoxazolyl) phosphonate diphenyl, and the like can be used. The amount of the condensing agent used is preferably 2 to 3 moles, more preferably 2 to 2.5 moles, with respect to the tetracarboxylic acid diester.

前記塩基には、ピリジン、トリエチルアミンなどの3級アミンを用いることができる。塩基の使用量は、前記重縮合反応後に、容易に除去できる量が好ましく、ジアミン成分に対して、2〜4倍モルが好ましく、特に、2〜3倍モルが好ましい。
重縮合反応に用いる溶媒は、得られる重合体である、ポリアミド酸アルキルエステルの溶媒への溶解性の点から、前記ジアミン成分とテトラカルボン酸成分との反応に用いる溶媒が挙げられる。特に、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン又はγ−ブチロラクトンが好ましい。溶媒は2種以上を混合して用いてもよい。
また、上記重縮合反応においては、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。ルイス酸の使用量は、ジアミン成分に対して、0.1〜10倍モルが好ましく、特に、2.0〜3.0倍モルがより好ましい。
As the base, tertiary amines such as pyridine and triethylamine can be used. The amount of the base used is preferably an amount that can be easily removed after the polycondensation reaction, preferably 2 to 4 times mol, particularly preferably 2 to 3 times mol, of the diamine component.
Examples of the solvent used for the polycondensation reaction include a solvent used for the reaction of the diamine component and the tetracarboxylic acid component from the viewpoint of solubility of the polyamic acid alkyl ester, which is a polymer, in the solvent. In particular, N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone is preferable. Two or more solvents may be mixed and used.
In the polycondensation reaction, the reaction proceeds efficiently by adding a Lewis acid as an additive. As the Lewis acid, lithium halides such as lithium chloride and lithium bromide are preferable. The amount of the Lewis acid used is preferably 0.1 to 10-fold mol, more preferably 2.0 to 3.0-fold mol based on the diamine component.

上記(1)〜(3)の方法で得られたポリアミド酸アルキルエステルの溶液から、ポリアミド酸アルキルエステルを回収する場合には、反応溶液を溶媒に投入して沈殿させればよい。沈殿に用いる溶媒としては、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエンなどを挙げられる。溶媒に投入して沈殿させた重合体は、前記で使用した添加剤・触媒類を除去することを目的に、上記溶媒で、複数回洗浄操作を行うことが好ましい。ろ過をして回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱して乾燥できる。また、沈殿回収した重合体を、溶媒に再溶解させ、再沈殿回収する操作を2〜10回繰り返すと、重合体中の不純物を少なくできる。この際の溶媒として、重合体が溶解する溶媒が挙げられる。
本発明のポリアミド酸アルキルエステルは、前記(1)〜(3)の方法のなかでも、(1)又は(2)の方法が好ましい。
When recovering the polyamic acid alkyl ester from the polyamic acid alkyl ester solution obtained by the methods (1) to (3) above, the reaction solution may be poured into a solvent and precipitated. Examples of the solvent used for precipitation include water, methanol, ethanol, 2-propanol, hexane, butyl cellosolve, acetone, toluene and the like. The polymer precipitated in the solvent is preferably washed with the solvent several times for the purpose of removing the additives and catalysts used above. After being collected by filtration, it can be dried at normal temperature or under reduced pressure at room temperature or by heating. Moreover, when the polymer which carried out precipitation collection is re-dissolved in a solvent and the operation which carries out reprecipitation collection is repeated 2-10 times, the impurity in a polymer can be decreased. Examples of the solvent at this time include a solvent in which the polymer is dissolved.
The polyamic acid alkyl ester of the present invention is preferably the method (1) or (2) among the methods (1) to (3).

<液晶配向剤>
液晶配向剤は、液晶配向膜(樹脂被膜ともいう)を形成するための塗布溶液であり、特定重合体(A)及び溶媒を含有する液晶配向膜を形成するための塗布溶液である。液晶配向剤中の特定重合体(A)の含有量は、液晶配向剤の塗布方法や目的とする液晶配向膜の膜厚によって、適宜変更することができるが、2〜10質量%であることが好ましく、特に、3〜7質量%が好ましい。一方、溶媒の含有量は、70〜99.9質量%であることが好ましく、90〜98質量%がより好ましい。
<Liquid crystal aligning agent>
The liquid crystal alignment agent is a coating solution for forming a liquid crystal alignment film (also referred to as a resin film), and is a coating solution for forming a liquid crystal alignment film containing a specific polymer (A) and a solvent. Although content of the specific polymer (A) in a liquid crystal aligning agent can be suitably changed with the coating method of a liquid crystal aligning agent, and the film thickness of the target liquid crystal aligning film, it is 2-10 mass%. Is preferable, and 3 to 7% by mass is particularly preferable. On the other hand, the content of the solvent is preferably 70 to 99.9% by mass, and more preferably 90 to 98% by mass.

本発明の液晶配向剤に用いる溶媒は、特定重合体(A)を溶解させる溶媒(良溶媒ともいう)であり、特に有機溶媒が好ましい。下記に、良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。
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、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、又はγ−ブチロラクトンを用いることが好ましい。
The solvent used for the liquid crystal aligning agent of the present invention is a solvent (also referred to as a good solvent) that dissolves the specific polymer (A), and an organic solvent is particularly preferable. Although the specific example of a good solvent is given to the following, it is not limited to these examples.
For example, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, methyl ethyl ketone , Cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, and the like. Among these, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, or γ-butyrolactone is preferably used.

更に、特定重合体(A)の溶媒への溶解性が高い場合は、前記式[D−1]〜式[D−3]で示される溶媒を用いることが好ましい。
液晶配向剤における良溶媒は、溶媒全体の20〜99質量%であることが好ましく、20〜90質量%がより好ましく、30〜80質量%が特に好ましい。
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)を含有することができる。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%が好ましい。なかでも、10〜80質量%が好ましい。より好ましいのは20〜70質量%である。
Furthermore, when the solubility of the specific polymer (A) in the solvent is high, it is preferable to use the solvent represented by the formula [D-1] to the formula [D-3].
The good solvent in the liquid crystal aligning agent is preferably 20 to 99% by mass of the whole solvent, more preferably 20 to 90% by mass, and particularly preferably 30 to 80% by mass.
Unless the effect of this invention is impaired, a liquid crystal aligning agent can contain the solvent (it is also called a poor solvent) which improves the coating property of a liquid crystal aligning film at the time of apply | coating a liquid crystal aligning agent, and surface smoothness. These poor solvents are preferably 1 to 80% by mass of the entire solvent contained in the liquid crystal aligning agent. Especially, 10-80 mass% is preferable. More preferred is 20 to 70% by mass.

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。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、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、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、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、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、前記式[D−1]〜式[D−3]で示される溶媒などを挙げることができる。   Although the specific example of a poor solvent is given to the following, it is not limited to these examples. 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, 1,2- Etanji 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentane Diol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 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, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, 2-pentanone, 3-pentanone, 2-hexanone, 2 Heptanone, 4-heptanone, 3-ethoxybutyl acetate, 1-methylpentyl acetate, 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, propylene glycol monobutyl ether, 1- (Butoxyethoxy) propanol, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol, Dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene 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 Tar, 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, milk Methyl, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, methyl ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methoxypropion Ethyl acid, 3-ethoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, n-butyl lactate, lactic acid Examples thereof include isoamyl esters and solvents represented by the formula [D-1] to the formula [D-3].

なかでも、1−ヘキサノール、シクロヘキサノール、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、プロピ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ブチルエーテル又はジプロピレングリコールジメチルエーテルを用いることが好ましい。   Among these, 1-hexanol, cyclohexanol, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether or dipropylene glycol dimethyl ether is preferably used.

本発明の液晶配向剤には、エポキシ基、イソシアネート基、オキセタン基又はシクロカーボネート基を有する架橋性化合物、ヒドロキシ基、ヒドロキシアルキル基及び低級アルコキシアルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の置換基を有する架橋性化合物、又は重合性不飽和結合を有する架橋性化合物を導入することが好ましい。これら置換基や重合性不飽和結合は、架橋性化合物中に2個以上有する必要がある。   The liquid crystal aligning agent of the present invention has at least one substituent selected from the group consisting of a crosslinkable compound having an epoxy group, an isocyanate group, an oxetane group or a cyclocarbonate group, a hydroxy group, a hydroxyalkyl group and a lower alkoxyalkyl group. It is preferable to introduce a crosslinkable compound having a crosslinkable compound or a crosslinkable compound having a polymerizable unsaturated bond. It is necessary to have two or more of these substituents and polymerizable unsaturated bonds in the crosslinkable compound.

エポキシ基又はイソシアネート基を有する架橋性化合物としては、例えば、ビスフェノールアセトングリシジルエーテル、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルアミノジフェニレン、テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、テトラグリシジル−1,3−ビス(アミノエチル)シクロヘキサン、テトラフェニルグリシジルエーテルエタン、トリフェニルグリシジルエーテルエタン、ビスフェノールヘキサフルオロアセトジグリシジルエーテル、1,3−ビス(1−(2,3−エポキシプロポキシ)−1−トリフルオロメチル−2,2,2−トリフルオロメチル)ベンゼン、4,4−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)オクタフルオロビフェニル、トリグリシジル−p−アミノフェノール、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、2−(4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル)−2−(4−(1,1−ビス(4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル)エチル)フェニル)プロパン、1,3−ビス(4−(1−(4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル)−1−(4−(1−(4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル)−1−メチルエチル)フェニル)エチル)フェノキシ)−2−プロパノールなどが挙げられる。   Examples of the crosslinkable compound having an epoxy group or an isocyanate group include bisphenolacetone glycidyl ether, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, triglycidyl isocyanurate, tetraglycidylaminodiphenylene, tetraglycidyl-m-xylenediamine, tetra Glycidyl-1,3-bis (aminoethyl) cyclohexane, tetraphenyl glycidyl ether ethane, triphenyl glycidyl ether ethane, bisphenol hexafluoroacetodiglycidyl ether, 1,3-bis (1- (2,3-epoxypropoxy)- 1-trifluoromethyl-2,2,2-trifluoromethyl) benzene, 4,4-bis (2,3-epoxypropoxy) octafluorobiphenyl, Liglycidyl-p-aminophenol, tetraglycidylmetaxylenediamine, 2- (4- (2,3-epoxypropoxy) phenyl) -2- (4- (1,1-bis (4- (2,3-epoxy) Propoxy) phenyl) ethyl) phenyl) propane, 1,3-bis (4- (1- (4- (2,3-epoxypropoxy) phenyl) -1- (4- (1- (4- (2,3 -Epoxypropoxy) phenyl) -1-methylethyl) phenyl) ethyl) phenoxy) -2-propanol and the like.

オキセタン基を有する架橋性化合物は、下記式[4A]で示されるオキセタン基を少なくとも2個有する化合物である。

Figure 2016068085
具体的には、国際公開公報WO2011/132751号(2011.10.27公開)の58〜59頁に掲載される式[4a]〜式[4k]で示される架橋性化合物が挙げられる。The crosslinkable compound having an oxetane group is a compound having at least two oxetane groups represented by the following formula [4A].
Figure 2016068085
Specific examples include crosslinkable compounds represented by the formulas [4a] to [4k] published on pages 58 to 59 of International Publication No. WO2011 / 132751 (published on October 27, 2011).

シクロカーボネート基を有する架橋性化合物としては、下記式[5A]で示されるシクロカーボネート基を少なくとも2個有する架橋性化合物である。

Figure 2016068085
具体的には、国際公開公報WO2012/014898号(2012.2.2公開)の76〜82頁に掲載される式[5−1]〜式[5−42]で示される架橋性化合物が挙げられる。The crosslinkable compound having a cyclocarbonate group is a crosslinkable compound having at least two cyclocarbonate groups represented by the following formula [5A].
Figure 2016068085
Specific examples include crosslinkable compounds represented by the formulas [5-1] to [5-42] published on pages 76 to 82 of International Publication No. WO2012 / 014898 (published on 2.2.2.2012).

ヒドロキシ基及びアルコキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1種の置換基を有する架橋性化合物としては、例えば、ヒドロキシ基又はアルコキシ基を有するアミノ樹脂、例えば、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、グリコールウリル−ホルムアルデヒド樹脂、スクシニルアミド−ホルムアルデヒド樹脂、エチレン尿素−ホルムアルデヒド樹脂などが挙げられる。具体的には、アミノ基の水素原子がメチロール基又はアルコキシメチル基又はその両方で置換されたメラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体、又はグリコールウリルを用いることができる。このメラミン誘導体又はベンゾグアナミン誘導体は、2量体又は3量体として存在することも可能である。これらはトリアジン環1個当たり、メチロール基又はアルコキシメチル基を平均3個以上6個以下有するものが好ましい。   Examples of the crosslinkable compound having at least one substituent selected from the group consisting of a hydroxy group and an alkoxy group include an amino resin having a hydroxy group or an alkoxy group, such as a melamine resin, a urea resin, a guanamine resin, and a glycoluril. -Formaldehyde resin, succinylamide-formaldehyde resin, ethylene urea-formaldehyde resin, etc. are mentioned. Specifically, a melamine derivative, a benzoguanamine derivative, or glycoluril in which a hydrogen atom of an amino group is substituted with a methylol group, an alkoxymethyl group, or both can be used. The melamine derivative or benzoguanamine derivative can exist as a dimer or a trimer. These preferably have an average of 3 to 6 methylol groups or alkoxymethyl groups per triazine ring.

上記のメラミン誘導体又はベンゾグアナミン誘導体の例としては、市販品のトリアジン環1個当たりメトキシメチル基が平均3.7個置換されているMX−750、トリアジン環1個当たりメトキシメチル基が平均5.8個置換されているMW−30(以上、三和ケミカル社製)やサイメル300、301、303、350、370、771、325、327、703、712などのメトキシメチル化メラミン、サイメル235、236、238、212、253、254などのメトキシメチル化ブトキシメチル化メラミン、サイメル506、508などのブトキシメチル化メラミン、サイメル1141のようなカルボキシ基含有メトキシメチル化イソブトキシメチル化メラミン、サイメル1123のようなメトキシメチル化エトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1123−10のようなメトキシメチル化ブトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1128のようなブトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1125−80のようなカルボキシ基含有メトキシメチル化エトキシメチル化ベンゾグアナミン(以上、三井サイアナミド社製)が挙げられる。また、グリコールウリルの例として、サイメル1170のようなブトキシメチル化グリコールウリル、サイメル1172のようなメチロール化グリコールウリル、パウダーリンク1174のようなメトキシメチロール化グリコールウリル等が挙げられる。   Examples of the melamine derivative or benzoguanamine derivative include MX-750 in which an average of 3.7 methoxymethyl groups are substituted per one triazine ring, and an average of 5.8 methoxymethyl groups per one triazine ring. Individually substituted MW-30 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) and Cymel 300, 301, 303, 350, 370, 771, 325, 327, 703, 712 and other methoxymethylated melamines, Cymel 235, 236, Methoxymethylated butoxymethylated melamine such as 238, 212, 253, and 254, butoxymethylated melamine such as Cymel 506 and 508, carboxy group-containing methoxymethylated isobutoxymethylated melamine such as Cymel 1141, Cymel 1123 and the like Methoxymethylated ethoxymethyl Benzoguanamine, methoxymethylated butoxymethylated benzoguanamine such as Cymel 1123-10, butoxymethylated benzoguanamine such as Cymel 1128, carboxymethyl-containing methoxymethylated ethoxymethylated benzoguanamine such as Cymel 1125-80 Manufactured). Examples of glycoluril include butoxymethylated glycoluril such as Cymel 1170, methylolated glycoluril such as Cymel 1172, methoxymethylolated glycoluril such as Powderlink 1174, and the like.

ヒドロキシ基又はアルコキシ基を有するベンゼン又はフェノール性化合物としては、例えば、1,3,5−トリス(メトキシメチル)ベンゼン、1,2,4−トリス(イソプロポキシメチル)ベンゼン、1,4−ビス(sec−ブトキシメチル)ベンゼン又は2,6−ジヒドロキシメチル−p−tert−ブチルフェノールが挙げられる。
より具体的には、国際公開公報WO2011/132751号(2011.10.27公開)の62〜66頁に掲載される、式[6−1]〜式[6−48]の架橋性化合物が挙げられる。
Examples of the benzene or phenolic compound having a hydroxy group or an alkoxy group include 1,3,5-tris (methoxymethyl) benzene, 1,2,4-tris (isopropoxymethyl) benzene, 1,4-bis ( sec-butoxymethyl) benzene or 2,6-dihydroxymethyl-p-tert-butylphenol.
More specifically, the crosslinkable compounds of the formulas [6-1] to [6-48], which are listed on pages 62 to 66 of International Publication No. WO2011 / 132751 (published on October 27, 2011).

重合性不飽和結合を有する架橋性化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリロイルオキシエトキシトリメチロールプロパン、グリセリンポリグリシジルエーテルポリ(メタ)アクリレートなどの重合性不飽和基を分子内に3個有する架橋性化合物;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイドビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイドビスフェノール型ジ(メタ)アクリレート、1,6−へキサンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、フタル酸ジグリシジルエステルジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートなどの重合性不飽和基を分子内に2個有する架橋性化合物;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルフタレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルリン酸エステル、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等の重合性不飽和基を分子内に1個有する架橋性化合物;等が挙げられる。   Examples of the crosslinkable compound having a polymerizable unsaturated bond include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and tri (meth) acryloyloxyethoxytrimethylol. Crosslinkable compounds having three polymerizable unsaturated groups in the molecule such as propane and glycerin polyglycidyl ether poly (meth) acrylate; ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) ) Acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, butylene glycol di (me ) Acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, ethylene oxide bisphenol A type di (meth) acrylate, propylene oxide bisphenol type di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) ) Acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, ethylene glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, diethylene glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, diglycidyl ester phthalate di (meth) acrylate, neopentyl glycol dihydroxypivalate Crosslinkable compounds having two polymerizable unsaturated groups in the molecule such as (meth) acrylate; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypro (Meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropyl phthalate, 3-chloro-2-hydroxypropyl Crosslinkable compounds having one polymerizable unsaturated group in the molecule, such as (meth) acrylate, glycerin mono (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate ester, N-methylol (meth) acrylamide, etc. Is mentioned.

更に、下記式[7A]で示される化合物を用いることもできる。

Figure 2016068085
(式[7A]中、Eはシクロヘキサン環、ビシクロヘキサン環、ベンゼン環、ビフェニル環、ターフェニル環、ナフタレン環、フルオレン環、アントラセン環及びフェナントレン環からからなる群から選ばれる基を示し、Eは下記式[7a]及び式[7b]から選ばれる基を示し、nは1〜4の整数を示す。)
Figure 2016068085
上記は架橋性化合物の一例であり、これらに限定されるものではない。また、本発明の液晶配向剤に用いる架橋性化合物は、1種類でも、2種類以上組み合わせてもよい。Furthermore, a compound represented by the following formula [7A] can also be used.
Figure 2016068085
(In the formula [7A], E 1 represents a group selected from the group consisting of a cyclohexane ring, a bicyclohexane ring, a benzene ring, a biphenyl ring, a terphenyl ring, a naphthalene ring, a fluorene ring, an anthracene ring and a phenanthrene ring; 2 represents a group selected from the following formula [7a] and formula [7b], and n represents an integer of 1 to 4.
Figure 2016068085
The above is an example of a crosslinkable compound, but is not limited thereto. Moreover, the crosslinkable compound used for the liquid crystal aligning agent of this invention may be 1 type, or may combine 2 or more types.

本発明の液晶配向剤における、架橋性化合物の含有量は、全ての重合体成分100質量部に対して、0.1〜150質量部が好ましい。なかでも、架橋反応が進行し目的の効果を発現させるためには、全ての重合体成分100質量部に対して、0.1〜100質量部が好ましい。より好ましいのは、1〜50質量部である。   As for content of a crosslinkable compound in the liquid crystal aligning agent of this invention, 0.1-150 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of all the polymer components. Especially, in order for a crosslinking reaction to advance and to express the target effect, 0.1-100 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of all the polymer components. More preferred is 1 to 50 parts by mass.

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膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる化合物を用いることができる。
液晶配向膜の膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる化合物としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ノ二オン系界面活性剤などが挙げられる。
より具体的には、例えば、エフトップEF301、EF303、EF352(以上、トーケムプロダクツ社製)、メガファックF171、F173、R−30(以上、大日本インキ社製)、フロラードFC430、FC431(以上、住友スリーエム社製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(以上、旭硝子社製)などが挙げられる。
界面活性剤の使用量は、液晶配向剤に含有される全ての重合体成分100質量部に対して、好ましくは0.01〜2質量部、より好ましくは0.01〜1質量部である。
As long as the effects of the present invention are not impaired, the liquid crystal aligning agent of the present invention can use a compound that improves the uniformity of the film thickness and surface smoothness of the liquid crystal aligning film when the liquid crystal aligning agent is applied.
Examples of the compound that improves the film thickness uniformity and surface smoothness of the liquid crystal alignment film include fluorine-based surfactants, silicone-based surfactants, and nonionic surfactants.
More specifically, for example, F-top EF301, EF303, EF352 (above, manufactured by Tochem Products), MegaFuck F171, F173, R-30 (above, manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Florard FC430, FC431 (or more) Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and the like.
The amount of the surfactant used is preferably 0.01 to 2 parts by mass, more preferably 0.01 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of all the polymer components contained in the liquid crystal aligning agent.

更に、液晶配向剤には、液晶配向膜中の電荷移動を促進して素子の電荷抜けを促進させる化合物として、国際公開公報WO2011/132751号(2011.10.27公開)の69〜73頁に掲載される、式[M1]〜式[M156]で示される窒素含有複素環アミン化合物を添加することもできる。このアミン化合物は、液晶配向剤に直接添加しても構わないが、濃度0.1〜10質量%、好ましくは1〜7質量%の溶液にしてから添加することが好ましい。この溶媒は、特定重合体(A)を溶解させるならば特に限定されない。   Furthermore, the liquid crystal aligning agent is published on pages 69 to 73 of International Publication No. WO2011 / 132751 (published on 10.27.2011) as a compound that promotes charge transfer in the liquid crystal alignment film and promotes charge release of the device. A nitrogen-containing heterocyclic amine compound represented by the formulas [M1] to [M156] can also be added. The amine compound may be added directly to the liquid crystal aligning agent, but it is preferable to add the amine compound after forming a solution having a concentration of 0.1 to 10% by mass, preferably 1 to 7% by mass. The solvent is not particularly limited as long as the specific polymer (A) is dissolved.

本発明の液晶配向剤には、上記の貧溶媒、架橋性化合物、樹脂被膜又は液晶配向膜の膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる化合物及び電荷抜けを促進させる化合物の他に、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、液晶配向膜の誘電率や導電性などの電気特性を変化させる目的の誘電体や導電物質を添加してもよい。   The liquid crystal aligning agent of the present invention includes, in addition to the above-mentioned poor solvent, crosslinkable compound, resin film or compound that improves the film thickness uniformity and surface smoothness of the liquid crystal aligning film, and a compound that promotes charge removal. As long as the effects of the invention are not impaired, a dielectric or conductive material for changing the electrical properties such as the dielectric constant and conductivity of the liquid crystal alignment film may be added.

<液晶配向膜・液晶表示素子>
液晶配向膜は、上記の液晶配向剤を基板に塗布し、乾燥し、焼成して得られる膜である。本発明の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物でも使用でき、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。
<Liquid crystal alignment film and liquid crystal display element>
The liquid crystal alignment film is a film obtained by applying the liquid crystal aligning agent to a substrate, drying, and baking. The substrate on which the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, and a plastic substrate such as an acrylic substrate or a polycarbonate substrate can be used together with a glass substrate or a silicon nitride substrate. At that time, it is preferable to use a substrate on which an ITO electrode or the like for driving the liquid crystal is used from the viewpoint of simplification of the process. In the reflective liquid crystal display element, an opaque object such as a silicon wafer can be used as long as only one substrate is used, and a material that reflects light such as aluminum can be used for the electrode in this case.

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で行う方法が一般的である。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、溶媒を蒸発させて液晶配向膜とすることができる。本発明の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℃、好ましくは、60〜100℃で、1〜10分、好ましくは1〜5分乾燥し、その後、150〜300℃、好ましくは、180〜250℃で、5〜120分、好ましくは、10〜60分焼成する条件が挙げられる。焼成後の液晶配向膜の厚みは、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が好ましく、10〜200nmがより好ましい。
A method for applying the liquid crystal aligning agent is not particularly limited, but industrially, a method performed by screen printing, offset printing, flexographic printing, an inkjet method, or the like is 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 on the substrate, the solvent can be evaporated by a heating means such as a hot plate, a thermal circulation oven, an IR (infrared) oven, or the like to form a liquid crystal alignment film. Arbitrary temperature and time can be selected for the drying and baking steps after applying the liquid crystal aligning agent of the present invention. Usually, in order to sufficiently remove the contained solvent, it is dried at 50 to 120 ° C., preferably 60 to 100 ° C. for 1 to 10 minutes, preferably 1 to 5 minutes, and then 150 to 300 ° C., Preferably, the conditions include baking at 180 to 250 ° C. for 5 to 120 minutes, preferably 10 to 60 minutes. Since the reliability of a liquid crystal display element may fall when the thickness of the liquid crystal aligning film after baking is too thin, 5-300 nm is preferable and 10-200 nm is more preferable.

本発明の液晶配向剤から得られる液晶配向膜を配向処理する方法は、ラビング処理法でもよいが、光配向処理法が好適である。光配向処理法の好ましい例としては、前記液晶配向膜の表面に、一定方向に偏向された放射線を照射し、場合により、好ましくは、150〜250℃の温度で加熱処理を行い、液晶配向性(液晶配向能ともいう)を付与する方法が挙げられる。放射線としては、100〜800nmの波長を有する紫外線又は可視光線を用いることができる。なかでも、好ましくは100〜400nm、より好ましくは、200〜400nmの波長を有する紫外線である。   The method for aligning the liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention may be a rubbing method, but an optical alignment method is preferred. As a preferable example of the photo-alignment treatment method, the surface of the liquid crystal alignment film is irradiated with radiation deflected in a certain direction, and in some cases, preferably, a heat treatment is performed at a temperature of 150 to 250 ° C. And a method of imparting (also referred to as liquid crystal alignment ability). As the radiation, ultraviolet rays or visible rays having a wavelength of 100 to 800 nm can be used. Among these, ultraviolet rays having a wavelength of preferably 100 to 400 nm, more preferably 200 to 400 nm are preferable.

また、液晶配向性を改善するために、液晶配向膜が塗膜された基板を、50〜250℃で加熱しながら、放射線を照射してもよい。
前記放射線の照射量は、1〜10,000mJ/cmが好ましい。なかでも、100〜5,000mJ/cmが好ましい。このようにして作製した液晶配向膜は、液晶分子を一定の方向に安定して配向させることができる。
更に、前記の方法で、偏光された放射線を照射した液晶配向膜に、水や溶媒を用いて、接触処理をすることもできる。
Moreover, in order to improve liquid crystal orientation, you may irradiate a radiation, heating the board | substrate with which the liquid crystal aligning film was coated at 50-250 degreeC.
The radiation dose is preferably 1 to 10,000 mJ / cm 2 . Of these, 100 to 5,000 mJ / cm 2 is preferable. The liquid crystal alignment film thus prepared can stably align liquid crystal molecules in a certain direction.
Further, the liquid crystal alignment film irradiated with polarized radiation can be subjected to contact treatment using water or a solvent by the above method.

上記接触処理に使用する溶媒としては、放射線の照射によって液晶配向膜から生成した分解物を溶解する溶媒であれば、特に限定されるものではない。具体例としては、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、1−メトキシ−2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノールアセテート、ブチルセロソルブ、乳酸エチル、乳酸メチル、ジアセトンアルコール、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸シクロヘキシルなどが挙げられる。なかでも、汎用性や溶媒の安全性の点から、水、2−プロパンール、1−メトキシ−2−プロパノール又は乳酸エチルが好ましい。より好ましいのは、水、1−メトキシ−2−プロパノール又は乳酸エチルである。溶媒は、1種類でも、2種類以上組み合わせてもよい。   The solvent used for the contact treatment is not particularly limited as long as it is a solvent that dissolves a decomposition product generated from the liquid crystal alignment film by irradiation with radiation. Specific examples include water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, 1-methoxy-2-propanol, 1-methoxy-2-propanol acetate, butyl cellosolve, ethyl lactate, methyl lactate, diacetone alcohol, 3- Examples include methyl methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl acetate, butyl acetate, cyclohexyl acetate and the like. Of these, water, 2-propanol, 1-methoxy-2-propanol or ethyl lactate is preferable from the viewpoint of versatility and solvent safety. More preferred is water, 1-methoxy-2-propanol or ethyl lactate. The solvent may be used alone or in combination of two or more.

上記の接触処理としては、浸漬処理や噴霧処理(スプレー処理ともいう)が挙げられる。これらの処理における処理時間は、放射線によって液晶配向膜から生成した分解物を効率的に溶解させる点から、10秒〜1時間であることが好ましい。なかでも、1〜30分間浸漬処理をすることが好ましい。また、前記接触処理時の溶媒は、常温でも加温しても良いが、好ましくは、10〜80℃である。なかでも、20〜50℃が好ましい。加えて、分解物の溶解性の点から、必要に応じて、超音波処理などを行っても良い。   Examples of the contact treatment include immersion treatment and spray treatment (also referred to as spray treatment). The treatment time in these treatments is preferably 10 seconds to 1 hour from the viewpoint of efficiently dissolving the decomposition products generated from the liquid crystal alignment film by radiation. Especially, it is preferable to immerse for 1 to 30 minutes. Moreover, although the solvent at the time of the said contact process may be heated even at normal temperature, Preferably it is 10-80 degreeC. Especially, 20-50 degreeC is preferable. In addition, from the viewpoint of the solubility of the decomposition product, ultrasonic treatment or the like may be performed as necessary.

前記接触処理の後に、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトンなどの低沸点溶媒によるすすぎ(リンスともいう)や液晶配向膜の焼成を行うことが好ましい。その際、リンスと焼成のどちらか一方を行っても、又は、両方を行っても良い。焼成の温度は、150〜300℃であることが好ましい。なかでも、180〜250℃が好ましい。より好ましいのは、200〜230℃である。また、焼成の時間は、10秒〜30分が好ましい。なかでも、1〜10分が好ましい。   After the contact treatment, it is preferable to perform rinsing (also referred to as rinsing) with a low-boiling solvent such as water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, or methyl ethyl ketone, and baking of the liquid crystal alignment film. At that time, either one of rinsing and firing, or both may be performed. The firing temperature is preferably 150 to 300 ° C. Especially, 180-250 degreeC is preferable. More preferably, it is 200-230 degreeC. The firing time is preferably 10 seconds to 30 minutes. Among these, 1 to 10 minutes is preferable.

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。液晶表示素子は、本発明の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得られる。
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。
The liquid crystal alignment film of the present invention is suitable as a liquid crystal alignment film of a horizontal electric field type liquid crystal display element such as an IPS mode or an FFS mode, and is particularly useful as a liquid crystal alignment film of an FFS mode liquid crystal display element. The liquid crystal display element is obtained using a liquid crystal cell by preparing a liquid crystal cell by a known method after obtaining a substrate with a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention.
As an example of a method for manufacturing a liquid crystal cell, a liquid crystal display element having a passive matrix structure will be described as an example. Note that an active matrix liquid crystal display element in which a switching element such as a TFT (Thin Film Transistor) is provided in each pixel portion constituting the 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の膜とすることができる。Specifically, a transparent glass substrate is 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 electrode and the segment electrode. The insulating film can be, for example, a SiO 2 —TiO 2 film formed by a sol-gel method.

次に、各基板の上に液晶配向膜を形成し、一方の基板に他方の基板を、互いの液晶配向膜面が対向するようにして重ね合わせ、周辺をシール剤で接着する。シール剤には、基板間隙を制御するために、通常、スペーサーを混入しておき、また、シール剤を設けない面内部分にも、基板間隙制御用のスペーサーを散布しておくことが好ましい。シール剤の一部には、外部から液晶を充填可能な開口部を設けておく。次いで、シール剤に設けた開口部を通じて、2枚の基板とシール剤で包囲された空間内に液晶材料を注入し、その後、この開口部を接着剤で封止する。注入には、真空注入法を用いてもよいし、大気中で毛細管現象を利用した方法を用いてもよい。液晶材料は、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が、好ましいのは、ネガ型液晶材料である。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。   Next, a liquid crystal alignment film is formed on each substrate, the other substrate is overlapped with one substrate so that the liquid crystal alignment film faces each other, and the periphery is bonded with a sealant. In order to control the substrate gap, a spacer is usually mixed in the sealant, and it is preferable to spray a spacer for controlling the substrate gap on the in-plane portion where no sealant is provided. A part of the sealant is provided with an opening that can be filled with liquid crystal from the outside. Next, a liquid crystal material is injected into the space surrounded by the two substrates and the sealing agent through the opening provided in the sealing agent, and then the opening is sealed with an adhesive. For the injection, a vacuum injection method may be used, or a method utilizing capillary action in the atmosphere may be used. As the liquid crystal material, either a positive liquid crystal material or a negative liquid crystal material may be used, but a negative liquid crystal material is preferable. Next, a polarizing plate is installed. Specifically, a pair of polarizing plates is attached to the surfaces of the two substrates opposite to the liquid crystal layer.

上記のようにして、本発明の液晶配向剤を用いることで、交流駆動による残像を抑制し、かつ、シール剤及び下地基板との密着性を両立する液晶配向膜を得ることができる。特に、偏光された放射線を照射して得られる光配向処理法用の液晶配向膜に対して有用である。   As described above, by using the liquid crystal aligning agent of the present invention, it is possible to obtain a liquid crystal aligning film that suppresses afterimages due to AC driving and has both adhesiveness with the sealing agent and the base substrate. In particular, it is useful for a liquid crystal alignment film for photo-alignment treatment obtained by irradiating polarized radiation.

以下に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下において使用した化合物の略号、及び各特性の測定方法は、以下のとおりである。
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
BCS:ブチルセロソルブ
DA−1:1,2−ビス(4−アミノフェノキシ)エタン
DA−2:4−(2−(メチルアミノ)エチル)アニリン
DA−3:p−フェニレンジアミン
DA−4:4−(2−アミノエチル)アニリン
DA−5:下記式(DA−5)参照
The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples. The abbreviations of the compounds used below and the measuring methods of the respective properties are as follows.
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone BCS: Butyl cellosolv DA-1: 1,2-bis (4-aminophenoxy) ethane DA-2: 4- (2- (methylamino) ethyl) aniline DA-3: p- Phenylenediamine DA-4: 4- (2-aminoethyl) aniline DA-5: See formula (DA-5) below

Figure 2016068085
Figure 2016068085

[粘度]
ポリアミック酸エステル及びポリアミック酸溶液などの粘度は、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]
Viscosity of polyamic acid ester, polyamic acid solution, etc. is based on E type viscometer TVE-22H (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), sample volume 1.1 mL, cone rotor TE-1 (1 ° 34 ′, R24), temperature Measured at 25 ° C.

[分子量]
ポリアミック酸エステルなどの分子量は、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及びポリエチレンオキシド換算値として、数平均分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)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・HO)が30mmol/L、リン酸・無水結晶(o−リン酸)が30mmol/L、テトラヒドロフラン(THF)が10ml/L)、流速:1.0ml/分
検量線作成用標準サンプル:東ソー社製 TSK 標準ポリエチレンオキサイド(重量平均分子量(Mw) 約900,000、150,000、100,000、30,000)、及び、ポリマーラボラトリー社製 ポリエチレングリコール(ピークトップ分子量(Mp)約12,000、4,000、1,000)。測定は、ピークが重なるのを避けるため、900,000、100,000、12,000、1,000の4種類を混合したサンプル、及び150,000、30,000、4,000の3種類を混合したサンプルの2サンプルを別々に測定した。
[Molecular weight]
The molecular weight of polyamic acid ester and the like was measured by a GPC (room temperature gel permeation chromatography) apparatus, and the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) were calculated as polyethylene glycol and polyethylene oxide equivalent values.
GPC apparatus: manufactured by Shodex (GPC-101), column: manufactured by Shodex (KD803, series of KD805), column temperature: 50 ° C., eluent: N, N-dimethylformamide (as an additive, lithium bromide-water) Japanese (LiBr · H 2 O) 30 mmol / L, phosphoric acid / anhydrous crystal (o-phosphoric acid) 30 mmol / L, tetrahydrofuran (THF) 10 ml / L), flow rate: 1.0 ml / min. Standard samples for use: TSK standard polyethylene oxide (weight average molecular weight (Mw) of about 900,000, 150,000, 100,000, 30,000) manufactured by Tosoh Corporation, and polyethylene glycol (peak top molecular weight (Mp) manufactured by Polymer Laboratories) ) About 12,000, 4,000, 1,000). In order to avoid the overlapping of peaks, the measurement was performed by mixing four types of 900,000, 100,000, 12,000, and 1,000, and three types of 150,000, 30,000, and 4,000. Two samples of the mixed sample were measured separately.

[配向膜の異方性]
モリテックス社製の液晶配向膜評価システム「レイ・スキャン ラボH」(LYS−LH30S−1A)を用いて測定を行った。膜厚100nmのポリイミド膜に、偏光板を介して消光比10:1以上の直線偏光した波長254nmの紫外線を照射し、得られた配向膜の配向方向に対する異方性の大きさを測定した。
[Anisotropy of alignment film]
Measurement was performed using a liquid crystal alignment film evaluation system “Ray Scan Lab H” (LYS-LH30S-1A) manufactured by Moritex Corporation. A polyimide film with a thickness of 100 nm was irradiated with linearly polarized ultraviolet light having a wavelength of 254 nm with an extinction ratio of 10: 1 or more through a polarizing plate, and the magnitude of anisotropy with respect to the alignment direction of the obtained alignment film was measured.

[液晶セルの作製]
フリンジフィールドスィッチング(Fringe Field Switching:FFS)モード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×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。
[Production of liquid crystal cell]
A liquid crystal cell having a configuration of a fringe field switching (FFS) mode liquid crystal display element is manufactured.
First, a substrate with electrodes was prepared. The substrate is a glass substrate having a size of 30 mm × 50 mm and a thickness of 0.7 mm. On the substrate, an ITO electrode having a solid pattern constituting a counter electrode as a first layer is formed. On the counter electrode of the first layer, a SiN (silicon nitride) film formed by the CVD method is formed as the second layer. The second layer SiN film has a thickness of 500 nm and functions as an interlayer insulating film. A comb-like pixel electrode formed by patterning an ITO film is arranged as a third layer on the second SiN film to form two pixels, a first pixel and a second pixel. doing. The size of each pixel is 10 mm long and about 5 mm wide. At this time, the first-layer counter electrode and the third-layer pixel electrode are electrically insulated by the action of the second-layer SiN film.

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。   The pixel electrode of the third layer has a comb-like shape configured by arranging a plurality of dog-shaped electrode elements having a bent central portion. The width in the short direction of each electrode element is 3 μm, and the distance between the electrode elements is 6 μm. Since the pixel electrode forming each pixel is configured by arranging a plurality of bent-shaped electrode elements having a bent central portion, the shape of each pixel is not a rectangular shape, and the central portion is similar to the electrode element. It has a shape similar to the bold “ku” character bent at Each pixel is divided into upper and lower portions with a central bent portion as a boundary, and has a first region on the upper side of the bent portion and a second region on the lower side.

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。   When the first region and the second region of each pixel are compared, 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 described later is used as a reference, the electrode element of the pixel electrode is formed to form an angle of + 10 ° (clockwise) in the first region of the pixel, and the pixel in the second region of the pixel. The electrode element of the electrode is formed so as to form an angle of −10 ° (clockwise). That is, in the first region and the second region of each pixel, the directions of the rotation operation (in-plane switching) of the liquid crystal induced by the voltage application between the pixel electrode and the counter electrode are mutually in the substrate plane. It is comprised so that it may become a reverse direction.

次に、液晶配向剤を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10:1以上の直線偏光した波長254nmの紫外線を照射した。この基板を、水及び有機溶媒から選ばれる少なくとも1種類の溶媒に3分間浸漬させ、次いで、純水に1分間浸漬させ、150〜300℃のホットプレート上で5分間加熱し、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−7026−100(メルク社製)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、一晩放置してから各評価に使用した。   Next, after the liquid crystal aligning agent is filtered through a 1.0 μm filter, spin coating is applied to the prepared substrate with electrodes and a glass substrate having a 4 μm high columnar spacer on which an ITO film is formed on the back surface. Was applied. After drying on an 80 ° C. hot plate for 5 minutes, baking was carried out in a hot air circulating oven at 230 ° C. for 20 minutes to form a coating film having a thickness of 100 nm. The coated film surface was irradiated with linearly polarized ultraviolet light having a wavelength of 254 nm with an extinction ratio of 10: 1 or more via a polarizing plate. This substrate is immersed in at least one solvent selected from water and an organic solvent for 3 minutes, then immersed in pure water for 1 minute, and heated on a hot plate at 150 to 300 ° C. for 5 minutes, with a liquid crystal alignment film A substrate was obtained. The two substrates are combined as a set, a sealant is printed on the substrate, and the other substrate is bonded so that the liquid crystal alignment film faces and the alignment direction is 0 °, and then the sealant is added. An empty cell was produced by curing. Liquid crystal MLC-7026-100 (manufactured by Merck & Co., Inc.) was injected into this empty cell by a reduced pressure injection method, and the injection port was sealed to obtain an FFS drive liquid crystal cell. Thereafter, the obtained liquid crystal cell was heated at 110 ° C. for 1 hour and allowed to stand overnight before being used for each evaluation.

[長期交流駆動による残像評価]
上記した残像評価に使用した液晶セルと同様の構造の液晶セルを準備した。
この液晶セルを用い、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△値の平均値を液晶セルの角度△として算出し、その値の大小で液晶配向性を評価した。即ちこの角度△の値が小さければ、液晶配向性は良好である。
[Afterimage evaluation by long-term AC drive]
A liquid crystal cell having the same structure as the liquid crystal cell used for the above-described afterimage evaluation was prepared.
Using this liquid crystal cell, an AC voltage of ± 5 V was applied for 120 hours at a frequency of 60 Hz in a constant temperature environment of 60 ° C. Thereafter, the pixel electrode and the counter electrode of the liquid crystal cell were short-circuited and left as it was at room temperature for one day.
After leaving, the liquid crystal cell is placed between two polarizing plates arranged so that the polarization axes are orthogonal, and the backlight is turned on with no voltage applied so that the brightness of the transmitted light is 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 became darkest to the angle at which the first region became darkest was calculated as an angle Δ. Similarly, for the second pixel, the second area was compared with the first area, and a similar angle Δ was calculated. 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, and the liquid crystal orientation was evaluated based on the magnitude of the value. That is, if the value of the angle Δ is small, the liquid crystal alignment is good.

[液晶セルの輝点の評価(コントラスト)]
上記(液晶セルの作製)と同様に作製した液晶セルの輝点の評価を行った。
液晶セルを偏光顕微鏡(ECLIPSE E600WPOL)(ニコン社製)で観察することで行った。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で、液晶セルを観察して確認された輝点の数を数え、輝点の数が10個未満を「良好」、それ以上を「不良」とした。
[Evaluation of bright spot of liquid crystal cell (contrast)]
The bright spot of the liquid crystal cell produced in the same manner as described above (production of liquid crystal cell) was evaluated.
This was done by observing the liquid crystal cell with a polarizing microscope (ECLIPSE E600WPOL) (Nikon Corp.). Specifically, the number of bright spots confirmed by observing the liquid crystal cell with a polarizing microscope in which the liquid crystal cell is installed in crossed Nicols and the magnification is 5 times is counted, and the number of bright spots is less than 10. “Good” and more than “bad”.

<合成例1>
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1.03g(4.20mmol)、DA−2を0.421g(2.80mmol)、DA−3を0.76g(7.00mmol)量り取り、NMPを33.60g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2.95g(13.16mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを3.73g加えた。その後、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(A)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316mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=13530、Mw=29850であった。
<Synthesis Example 1>
In a 50 mL four-necked flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 1.01 g (4.20 mmol) DA-1, 0.421 g (2.80 mmol) DA-2, 0.76 g DA-3 ( 7.00 mmol) was weighed, 33.60 g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. While stirring the diamine solution, 2.95 g (13.16 mmol) of 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride was added, and the solid content concentration was further adjusted to 12% by mass. Then, 3.73 g of NMP was added. Thereafter, the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to obtain a polyamic acid solution (A). The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 316 mPa · s. Moreover, the molecular weight of this polyamic acid was Mn = 13530 and Mw = 29850.

<合成例2>
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0.95g(3.90mmol)、DA−2を0.98g(6.5mmol)、DA−4を0.35g(2.60mmol)量り取り、NMPを33.15g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2.74g(12.22mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを3.73g加えた。その後、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(B)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483mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=14260、Mw=30050であった。
<Synthesis Example 2>
In a 50 mL four-necked flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 0.95 g (3.90 mmol) of DA-1, 0.98 g (6.5 mmol) of DA-2, and 0.35 g of DA-4 ( 2.60 mmol) was weighed, 33.15 g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. While stirring the diamine solution, 2.74 g (12.22 mmol) of 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride was added, and the solid content concentration was further increased to 12% by mass. Then, 3.73 g of NMP was added. Thereafter, the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to obtain a polyamic acid solution (B). The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 483 mPa · s. Moreover, the molecular weight of this polyamic acid was Mn = 14260 and Mw = 30050.

<合成例3>
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1.47g(6.00mmol)、DA−2を0.90g(6.00mmol)量り取り、NMPを31.96g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2.60g(11.58mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを3.55g加えた。その後、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(C)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423mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=14010、Mw=29540であった。
<Synthesis Example 3>
Weigh out 1.47 g (6.00 mmol) DA-1 and 0.90 g (6.00 mmol) DA-1 in a 50 mL four-necked flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, and add 31.96 g NMP. The mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. While stirring the diamine solution, 2.60 g (11.58 mmol) of 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride was added, and the solid content concentration was further adjusted to 12% by mass. Then, 3.55 g of NMP was added. Thereafter, the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to obtain a polyamic acid solution (C). The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 423 mPa · s. Moreover, the molecular weight of this polyamic acid was Mn = 104010 and Mw = 29540.

<合成例4>
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1.59g(6.50mmol)、DA−3を0.70g(6.50mmol)量り取り、NMPを33.01g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2.78g(12.42mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを3.66g加えた。その後、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(D)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360mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=13810、Mw=28400であった。
<Synthesis Example 4>
In a 50 mL four-necked flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 1.59 g (6.50 mmol) DA-1 and 0.70 g (6.50 mmol) DA-3 were weighed and 33.01 g NMP was added. The mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. While stirring the diamine solution, 2.78 g (12.42 mmol) of 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride was added, and the solid content concentration was further increased to 12% by mass. Then, 3.66 g of NMP was added. Then, it stirred at room temperature for 24 hours and obtained the polyamic acid solution (D). The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 360 mPa · s. Moreover, the molecular weight of this polyamic acid was Mn = 13810 and Mw = 28400.

<合成例5>
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1.03g(4.20mmol)、DA−3を0.76g(7.00mmol)、DA−4を0.38g(2.80mmol)量り取り、NMPを34.38g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3.04g(13.58mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを3.82g加えた。その後、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(E)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428mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=14080、Mw=29960であった。
<Synthesis Example 5>
In a 50 mL four-necked flask with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 1.0-1 g (4.20 mmol) of DA-1, 0.76 g (7.00 mmol) of DA-3, and 0.38 g of DA-4 ( 2.80 mmol) was weighed, 34.38 g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. While stirring the diamine solution, 3.04 g (13.58 mmol) of 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride was added, and the solid content concentration was further increased to 12% by mass. Then, 3.82 g of NMP was added. Thereafter, the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to obtain a polyamic acid solution (E). The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 428 mPa · s. Moreover, the molecular weight of this polyamic acid was Mn = 14800 and Mw = 29960.

<合成例6>
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−2を1.13g(7.50mmol)、DA−3を0.81g(7.50mmol)量り取り、NMPを33.87g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3.39g(14.85mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを3.76g加えた。その後、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(F)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280mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=12250、Mw=26550であった。
<Synthesis Example 6>
To a 50 mL four-necked flask with a stirrer and a nitrogen inlet tube, weigh out 1.13 g (7.50 mmol) DA-2 and 0.81 g (7.50 mmol) DA-3, and add 33.87 g NMP. The mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. While stirring the diamine solution, 3.39 g (14.85 mmol) of 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride was added, and the solid content concentration was further increased to 12% by mass. 3.76 g of NMP was added. Then, it stirred at room temperature for 24 hours and obtained the polyamic acid solution (F). The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 280 mPa · s. Moreover, the molecular weight of this polyamic acid was Mn = 12250 and Mw = 26550.

<合成例7>
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、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3.36g(15.00mmol)量り取り、NMPを3.73g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。この酸二無水物溶液を撹拌しながら、DA−3を1.13g(12.68mmol)、DA−5を0.81g(1.50mmol)添加し、更に固形分濃度が10質量%になるようにNMPを7.46g加えた。その後、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(G)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460mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=15020、Mw=33320であった。
<Synthesis Example 7>
To a 50 mL four-necked flask equipped with a stirrer and a nitrogen introduction tube, weigh out 3.36 g (15.00 mmol) of 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, and add NMP. 3.73 g was added and dissolved by stirring while feeding nitrogen. While stirring the acid dianhydride solution, 1.13 g (12.68 mmol) of DA-3 and 0.81 g (1.50 mmol) of DA-5 were added, and the solid content concentration was further 10% by mass. 7.46 g of NMP was added. Then, it stirred at room temperature for 24 hours and obtained the polyamic acid solution (G). The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 460 mPa · s. Moreover, the molecular weight of this polyamic acid was Mn = 152020 and Mw = 33320.

<実施例1>
12質量%のポリアミック酸溶液(A)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(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。
<実施例2>
12質量%のポリアミック酸溶液(B)15.00gを使用した以外は、実施例1と同様に実施して液晶配向剤(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。
<Example 1>
Weigh 15.00 g of 12% polyamic acid solution (A) in a 100 ml Erlenmeyer flask, add 9.00 g of NMP and 6.00 g of BCS, and mix at 25 ° C. for 8 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (1). It was. This liquid crystal aligning agent was confirmed to be a uniform solution without any abnormality such as turbidity and precipitation.
<Example 2>
Except having used 15.00 g of 12 mass% polyamic acid solutions (B), it implemented similarly to Example 1 and obtained the liquid crystal aligning agent (2). This liquid crystal aligning agent was confirmed to be a uniform solution without any abnormality such as turbidity and precipitation.

<実施例3>
12質量%のポリアミック酸溶液(C)15.00gを使用した以外は、実施例1と同様に実施して液晶配向剤(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。
<比較例1>
12質量%のポリアミック酸溶液(D)15.00gを使用した以外は、実施例1と同様に実施して液晶配向剤(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。
<Example 3>
A liquid crystal aligning agent (3) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 15.00 g of a 12% by mass polyamic acid solution (C) was used. This liquid crystal aligning agent was confirmed to be a uniform solution without any abnormality such as turbidity and precipitation.
<Comparative Example 1>
Except having used 15.00 g of 12 mass% polyamic acid solutions (D), it implemented similarly to Example 1 and obtained the liquid crystal aligning agent (4). This liquid crystal aligning agent was confirmed to be a uniform solution without any abnormality such as turbidity and precipitation.

<比較例2>
12質量%のポリアミック酸溶液(E)15.00gを使用した以外は、実施例1と同様に実施して液晶配向剤(5)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。
<比較例3>
12質量%のポリアミック酸溶液(F)15.00gを使用した以外は、実施例1と同様に実施して液晶配向剤(6)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。
<比較例4>
12質量%のポリアミック酸溶液(G)15.00gを使用した以外は、実施例1と同様に実施して液晶配向剤(7)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。
<Comparative example 2>
A liquid crystal aligning agent (5) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 15.00 g of a 12% by mass polyamic acid solution (E) was used. This liquid crystal aligning agent was confirmed to be a uniform solution without any abnormality such as turbidity and precipitation.
<Comparative Example 3>
Except having used 15.00 g of 12 mass% polyamic acid solutions (F), it implemented similarly to Example 1 and obtained the liquid crystal aligning agent (6). This liquid crystal aligning agent was confirmed to be a uniform solution without any abnormality such as turbidity and precipitation.
<Comparative Example 4>
A liquid crystal aligning agent (7) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 15.00 g of a 12% by mass polyamic acid solution (G) was used. This liquid crystal aligning agent was confirmed to be a uniform solution without any abnormality such as turbidity and precipitation.

(実施例5)
上記液晶配向剤(1)を1.0μmのフィルターで濾過した後、30mm×40mmのITO基板に、スピンコート塗布した。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、消光比26:1の直線偏光した波長254nmの紫外線を照射し、液晶配向膜を得た。
得られた液晶配向膜の配向方向に対する異方性の高さを測定した。上記紫外線の照射量が200mJ/cmでの異方性の値は3.39であり、300mJ/cmでの異方性の値は4.10であり、400mJ/cmでの異方性の値は3.26であった。最も異方性が高くなる上記紫外線の照射量は、300mJ/cmであり、光配向処理での最適照射条件とした。
(Example 5)
The liquid crystal aligning agent (1) was filtered through a 1.0 μm filter and then spin-coated on a 30 mm × 40 mm ITO substrate. After drying on an 80 ° C. hot plate for 2 minutes, baking was performed in a hot air circulation oven at 230 ° C. for 14 minutes to form a coating film having a thickness of 100 nm. This coating film surface was irradiated with a linearly polarized ultraviolet ray having a wavelength of 254 nm with an extinction ratio of 26: 1 through a polarizing plate to obtain a liquid crystal alignment film.
The height of anisotropy with respect to the alignment direction of the obtained liquid crystal alignment film was measured. Anisotropy value of the amount of irradiation at 200 mJ / cm 2 of said UV is 3.39, anisotropy value at 300 mJ / cm 2 is 4.10, anisotropic at 400 mJ / cm 2 The sex value was 3.26. The irradiation amount of the ultraviolet ray having the highest anisotropy was 300 mJ / cm 2 , and was the optimum irradiation condition in the photo-alignment treatment.

(実施例6)
上記液晶配向剤(2)を使用した以外は、実施例5と同様に実施して液晶配向膜を得た。得られた液晶配向膜の配向方向に対する異方性の大きさを測定した。上記紫外線の照射量が50mJ/cmでの異方性の値は0.05であり、100mJ/cmでの異方性の値は0.61であり、200mJ/cmでの異方性の値は0.06であった。最も異方性が大きくなる上記紫外線の照射量は、100mJ/cmであり、光配向処理での最適照射条件とした。
(Example 6)
Except having used the said liquid crystal aligning agent (2), it implemented similarly to Example 5 and obtained the liquid crystal aligning film. The anisotropic magnitude | size with respect to the orientation direction of the obtained liquid crystal aligning film was measured. Anisotropy value at the amount of irradiation is 50 mJ / cm 2 of said UV is 0.05, anisotropy value at 100 mJ / cm 2 is 0.61, anisotropic at 200 mJ / cm 2 The sex value was 0.06. The irradiation amount of the ultraviolet ray having the greatest anisotropy was 100 mJ / cm 2 , and was the optimum irradiation condition in the photo-alignment treatment.

(実施例7)
上記液晶配向剤(3)を使用した以外は、実施例5と同様に実施して液晶配向膜を得た。得られた液晶配向膜の配向方向に対する異方性の大きさを測定した。上記紫外線の照射量が50mJ/cmでの異方性の値は0.10であり、100mJ/cmでの異方性の値は0.92であり、200mJ/cmでの異方性の値は0.15であった。最も異方性が大きくなる上記紫外線の照射量は、100mJ/cmであり、光配向処理での最適照射条件とした。
(Example 7)
Except having used the said liquid crystal aligning agent (3), it implemented like Example 5 and obtained the liquid crystal aligning film. The anisotropic magnitude | size with respect to the orientation direction of the obtained liquid crystal aligning film was measured. 0.10 anisotropic value of the irradiation amount of 50 mJ / cm 2 of the ultraviolet, anisotropy value at 100 mJ / cm 2 is 0.92, anisotropic at 200 mJ / cm 2 The sex value was 0.15. The irradiation amount of the ultraviolet ray having the greatest anisotropy was 100 mJ / cm 2 , and was the optimum irradiation condition in the photo-alignment treatment.

(比較例5)
上記液晶配向剤(4)を使用した以外は、実施例5と同様に実施して液晶配向膜を得た。得られた液晶配向膜の配向方向に対する異方性の大きさを測定した。上記紫外線の照射量が100mJ/cmでの異方性の値は3.02であり、200mJ/cmでの異方性の値は5.37であり、300mJ/cmでの異方性の値は3.40であった。最も異方性が大きくなる上記紫外線の照射量は、200mJ/cmであり、光配向処理での最適照射条件とした。
(Comparative Example 5)
Except having used the said liquid crystal aligning agent (4), it implemented like Example 5 and obtained the liquid crystal aligning film. The anisotropic magnitude | size with respect to the orientation direction of the obtained liquid crystal aligning film was measured. The anisotropy value of the irradiation amount of the ultraviolet rays at 100 mJ / cm 2 is 3.02, the anisotropy value at 200 mJ / cm 2 is 5.37, anisotropic at 300 mJ / cm 2 The sex value was 3.40. The irradiation amount of the ultraviolet ray having the greatest anisotropy was 200 mJ / cm 2 , and was the optimum irradiation condition in the photo-alignment treatment.

(比較例6)
上記液晶配向剤(5)を使用した以外は、実施例5と同様に実施して液晶配向膜を得た。得られた液晶配向膜の配向方向に対する異方性の大きさを測定した。上記紫外線の照射量が200mJ/cmでの異方性の値は4.28であり、300mJ/cmでの異方性の値は4.57であり、400mJ/cmでの異方性の値は3.03であった。最も異方性が大きくなる上記紫外線の照射量は、300mJ/cmであり、光配向処理での最適照射条件とした。
(Comparative Example 6)
Except having used the said liquid crystal aligning agent (5), it implemented like Example 5 and obtained the liquid crystal aligning film. The anisotropic magnitude | size with respect to the orientation direction of the obtained liquid crystal aligning film was measured. Anisotropy value of the irradiation amount of 200 mJ / cm 2 of said UV is 4.28, anisotropy value at 300 mJ / cm 2 is 4.57, anisotropic at 400 mJ / cm 2 The sex value was 3.03. The irradiation amount of the ultraviolet ray having the largest anisotropy was 300 mJ / cm 2 , and was the optimum irradiation condition in the photo-alignment treatment.

(比較例7)
上記液晶配向剤(6)を使用した以外は、実施例5と同様に実施して液晶配向膜を得た。得られた液晶配向膜の配向方向に対する異方性の大きさを測定した。上記紫外線の照射量が300mJ/cmでの異方性の値は0.54であり、400mJ/cmでの異方性の値は0.65であり、500mJ/cmでの異方性の値は0.60であった。最も異方性が大きくなる上記紫外線の照射量は、400mJ/cmであり、光配向処理での最適照射条件とした。
(Comparative Example 7)
Except having used the said liquid crystal aligning agent (6), it implemented similarly to Example 5 and obtained the liquid crystal aligning film. The anisotropic magnitude | size with respect to the orientation direction of the obtained liquid crystal aligning film was measured. 0.54 anisotropic value of the irradiation amount of 300 mJ / cm 2 of the ultraviolet, anisotropy value at 400 mJ / cm 2 is 0.65, anisotropic at 500 mJ / cm 2 The sex value was 0.60. The irradiation amount of the ultraviolet ray having the greatest anisotropy was 400 mJ / cm 2 , and was the optimum irradiation condition in the photo-alignment treatment.

(比較例8)
上記液晶配向剤(7)を使用した以外は、実施例5と同様に実施して液晶配向膜を得た。得られた液晶配向膜の配向方向に対する異方性の大きさを測定した。上記紫外線の照射量が400mJ/cmでの異方性の値は1.61であり、600mJ/cmでの異方性の値は1.71であり、800mJ/cmでの異方性の値は1.59であった。最も異方性が大きくなる上記紫外線の照射量は、600mJ/cmであり、光配向処理での最適照射条件とした。
(Comparative Example 8)
Except having used the said liquid crystal aligning agent (7), it implemented like Example 5 and obtained the liquid crystal aligning film. The anisotropic magnitude | size with respect to the orientation direction of the obtained liquid crystal aligning film was measured. 1.61 anisotropic value of the irradiation amount of 400 mJ / cm 2 of the ultraviolet, anisotropy value at 600 mJ / cm 2 is 1.71, anisotropic at 800 mJ / cm 2 The sex value was 1.59. The irradiation amount of the ultraviolet ray having the greatest anisotropy was 600 mJ / cm 2 , and was the optimum irradiation condition in the photo-alignment treatment.

実施例5〜7及び比較例5〜8で得られた液晶配向膜の配向方向に対する異方性の大きさを測定した結果を表1にまとめて示す。

Figure 2016068085
The results of measuring the magnitude of anisotropy with respect to the alignment direction of the liquid crystal alignment films obtained in Examples 5 to 7 and Comparative Examples 5 to 8 are summarized in Table 1.
Figure 2016068085

(実施例8)
上記の液晶配向剤(1)を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0.3J/cm照射した。その後、230℃のホットプレート上で14分間加熱して、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−7026−100(メルク社製)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時間加熱した後、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、0.04度であった。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。
(Example 8)
After the liquid crystal aligning agent (1) is filtered through a 1.0 μm filter, spin is applied to the prepared substrate with electrodes and a glass substrate having a columnar spacer with a height of 4 μm on which an ITO film is formed on the back surface. It applied by coat application. After drying on an 80 ° C. hot plate for 5 minutes, baking was carried out in a hot air circulating oven at 230 ° C. for 20 minutes to form a coating film having a thickness of 100 nm. The surface of the coating film was irradiated with 0.3 J / cm 2 of linearly polarized ultraviolet light having an extinction ratio of 26: 1 and a wavelength of 254 nm through a polarizing plate. Then, it heated for 14 minutes on a 230 degreeC hotplate, and obtained the board | substrate with a liquid crystal aligning film. Set the two substrates as a set, print the sealant on the substrate, and bond the other substrate so that the liquid crystal alignment film faces and the alignment direction is 0 °, and then the sealant is cured. An empty cell was produced. Liquid crystal MLC-7026-100 (manufactured by Merck & Co., Inc.) was injected into this empty cell by a reduced pressure injection method, and the injection port was sealed to obtain an FFS drive liquid crystal cell. Then, after heating the obtained liquid crystal cell at 110 degreeC for 1 hour, it was left overnight and the afterimage evaluation by long-term alternating current drive was implemented. The value of the angle Δ of this liquid crystal cell after long-term AC driving was 0.04 degrees. Further, as a result of observing the bright spots in the cell, the number of bright spots was less than 10, which was favorable.

(実施例9)
上記の液晶配向剤(2)を用いた以外は、実施例8と同様の方法で膜厚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0.1J/cm照射した後、230℃のホットプレート上で14分間加熱して、液晶配向膜付き基板を得た。この液晶配向膜付き基板を用いた以外は、実施例8と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製し、得られた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、0.10度であった。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。
Example 9
A coating film having a thickness of 100 nm was formed in the same manner as in Example 8 except that the liquid crystal aligning agent (2) was used. This coating surface was irradiated with 0.1 J / cm 2 of linearly polarized UV light having a extinction ratio of 26: 1 at a wavelength of 254 nm through a polarizing plate, and then heated on a hot plate at 230 ° C. for 14 minutes to obtain liquid crystal alignment. A substrate with a film was obtained. An FFS drive liquid crystal cell was produced by the same method as in Example 8 except that this substrate with a liquid crystal alignment film was used, and afterimage evaluation by long-term alternating current drive was performed on the obtained cell. The value of the angle Δ of this liquid crystal cell after long-term AC driving was 0.10 degrees. Further, as a result of observing the bright spots in the cell, the number of bright spots was less than 10, which was favorable.

(実施例10)
偏光紫外線を照射した後、2−プロパノールに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9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、0.08度であった。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。
(Example 10)
After irradiating polarized ultraviolet rays, an FFS drive liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 9 except that it was immersed in 2-propanol for 3 minutes and then immersed in pure water for 1 minute. This FFS drive liquid crystal cell was subjected to afterimage evaluation by long-term AC drive. The value of the angle Δ of this liquid crystal cell after long-term AC driving was 0.08 degrees. Further, as a result of observing the bright spots in the cell, the number of bright spots was less than 10, which was favorable.

(実施例11)
上記の液晶配向剤(3)を用いた以外は、実施例8と同様の方法で膜厚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0.1J/cm照射した後、2−プロパノールに3分間浸漬させ、次いで、純水に1分間浸漬させた。その後、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。この液晶配向膜付き基板を用いた以外は、実施例8と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製し、得られた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、0.08度であった。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。
(Example 11)
A coating film having a thickness of 100 nm was formed in the same manner as in Example 8 except that the liquid crystal aligning agent (3) was used. This coating surface was irradiated with 0.1 J / cm 2 of linearly polarized UV light having a extinction ratio of 26: 1 at a wavelength of 254 nm through a polarizing plate, and then immersed in 2-propanol for 3 minutes. Immerse for a minute. Then, it heated for 14 minutes on a 230 degreeC hotplate, and obtained the board | substrate with a liquid crystal aligning film. An FFS drive liquid crystal cell was produced by the same method as in Example 8 except that this substrate with a liquid crystal alignment film was used, and afterimage evaluation by long-term alternating current drive was performed on the obtained cell. The value of the angle Δ of this liquid crystal cell after long-term AC driving was 0.08 degrees. Further, as a result of observing the bright spots in the cell, the number of bright spots was less than 10, which was favorable.

(比較例9)
上記の液晶配向剤(4)を用いた以外は、実施例8と同様の方法で膜厚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/cm照射した。その後、230℃のホットプレート上で14分間加熱して、液晶配向膜付き基板を得た。この液晶配向膜付き基板を用いた以外は、実施例8と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製し、得られた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、0.15度であった。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。
(Comparative Example 9)
A coating film having a thickness of 100 nm was formed in the same manner as in Example 8 except that the liquid crystal aligning agent (4) was used. The surface of the coating film was irradiated with 0.2 J / cm 2 of linearly polarized UV light having an extinction ratio of 26: 1 and a wavelength of 254 nm through a polarizing plate. Then, it heated for 14 minutes on a 230 degreeC hotplate, and obtained the board | substrate with a liquid crystal aligning film. An FFS drive liquid crystal cell was produced by the same method as in Example 8 except that this substrate with a liquid crystal alignment film was used, and afterimage evaluation by long-term alternating current drive was performed on the obtained cell. The value of the angle Δ of this liquid crystal cell after long-term AC driving was 0.15 degrees. Further, as a result of observation of the bright spots in the cell, the number of bright spots was 10 or more, which was poor.

(比較例10)
上記の液晶配向剤(5)を用いた以外は、実施例8と同様の方法で膜厚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0.3J/cm照射した。その後、230℃のホットプレート上で14分間加熱して、液晶配向膜付き基板を得た。この液晶配向膜付き基板を用いた以外は、実施例8と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製し、得られた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、0.20度であった。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。
(Comparative Example 10)
A coating film having a thickness of 100 nm was formed in the same manner as in Example 8 except that the liquid crystal aligning agent (5) was used. The surface of the coating film was irradiated with 0.3 J / cm 2 of linearly polarized ultraviolet light having an extinction ratio of 26: 1 and a wavelength of 254 nm through a polarizing plate. Then, it heated for 14 minutes on a 230 degreeC hotplate, and obtained the board | substrate with a liquid crystal aligning film. An FFS drive liquid crystal cell was produced by the same method as in Example 8 except that this substrate with a liquid crystal alignment film was used, and afterimage evaluation by long-term alternating current drive was performed on the obtained cell. The value of the angle Δ of this liquid crystal cell after long-term AC driving was 0.20 degrees. Further, as a result of observation of the bright spots in the cell, the number of bright spots was 10 or more, which was poor.

(比較例11)
上記の液晶配向剤(6)を用いた以外は、実施例8と同様の方法で膜厚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0.4J/cm照射した。その後、230℃のホットプレート上で14分間加熱して、液晶配向膜付き基板を得た。この液晶配向膜付き基板を用いた以外は、実施例8と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製し、得られた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、0.20度であった。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。
(Comparative Example 11)
A coating film having a thickness of 100 nm was formed in the same manner as in Example 8 except that the liquid crystal aligning agent (6) was used. This coating surface was irradiated with 0.4 J / cm 2 of 254 nm linearly polarized UV light having an extinction ratio of 26: 1 via a polarizing plate. Then, it heated for 14 minutes on a 230 degreeC hotplate, and obtained the board | substrate with a liquid crystal aligning film. An FFS drive liquid crystal cell was produced by the same method as in Example 8 except that this substrate with a liquid crystal alignment film was used, and afterimage evaluation by long-term alternating current drive was performed on the obtained cell. The value of the angle Δ of this liquid crystal cell after long-term AC driving was 0.20 degrees. Further, as a result of observation of the bright spots in the cell, the number of bright spots was 10 or more, which was poor.

(比較例12)
上記の液晶配向剤(7)を用いた以外は、実施例8と同様の方法で膜厚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0.6J/cm照射した。その後、230℃のホットプレート上で14分間加熱して、液晶配向膜付き基板を得た。この液晶配向膜付き基板を用いた以外は、実施例8と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製し、得られた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、0.24度であった。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。
(Comparative Example 12)
A coating film having a thickness of 100 nm was formed in the same manner as in Example 8 except that the liquid crystal aligning agent (7) was used. The surface of the coating film was irradiated with 0.6 J / cm 2 of linearly polarized ultraviolet light having an extinction ratio of 26: 1 and a wavelength of 254 nm through a polarizing plate. Then, it heated for 14 minutes on a 230 degreeC hotplate, and obtained the board | substrate with a liquid crystal aligning film. An FFS drive liquid crystal cell was produced by the same method as in Example 8 except that this substrate with a liquid crystal alignment film was used, and afterimage evaluation by long-term alternating current drive was performed on the obtained cell. The value of the angle Δ of this liquid crystal cell after long-term AC driving was 0.24 degrees. Further, as a result of observation of the bright spots in the cell, the number of bright spots was 10 or more, which was poor.

Figure 2016068085
Figure 2016068085

本発明の液晶配向剤から得られる液晶配向膜は、コントラスト低下の要因である輝点が少なく、且つIPS駆動方式やFFS駆動方式の液晶表示素子において発生する交流駆動による残像を低減することができ、残像特性に優れたIPS駆動方式やFFS駆動方式の液晶表示素子が得られる。
本発明の液晶配向膜を有する液晶表示素子は、信頼性に優れたものとなり、大画面、高精細で高い表示品位が求められる液晶テレビや中小型のカーナビゲーションシステムやスマートフォンなどに広く利用することができる。
The liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention has few bright spots that cause a decrease in contrast, and can reduce afterimages caused by alternating current driving in liquid crystal display elements of the IPS driving method and the FFS driving method. In addition, an IPS driving type or FFS driving type liquid crystal display element having excellent afterimage characteristics can be obtained.
The liquid crystal display element having the liquid crystal alignment film of the present invention has excellent reliability, and can be widely used for liquid crystal televisions, small and medium-sized car navigation systems, smartphones, and the like that require a large screen, high definition, and high display quality. Can do.

なお、2014年10月28日に出願された日本特許出願2014−219597号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。   The entire contents of the specification, claims, and abstract of Japanese Patent Application No. 2014-219597 filed on October 28, 2014 are incorporated herein as the disclosure of the specification of the present invention. Is.

Claims (11)

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(A)を含有することを特徴とする液晶配向剤。
Figure 2016068085
(式(1)、式(2)中、X及びXそれぞれ独立して、下記式(X1−1)及び(X1−2)で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも1種である。R、R2、、R、及びRは、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1〜4のアルキル基である。Rは、炭素数1〜4のアルキル基である。nは、1〜6の整数である。)
Figure 2016068085
At least one selected from the group consisting of a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula (1) and a structural unit represented by the following formula (2) and an imidized polymer of the polyimide precursor. The liquid crystal aligning agent characterized by including the polymer (A).
Figure 2016068085
(Equation (1), wherein (2), X 1 and X 2 are each independently at least 1 selected from the group consisting of structures represented by the following formula (X1-1) and (Xl-2) R 1 , R 2, R 3 , R 4 , and R 6 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 5 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. (N is an integer of 1 to 6.)
Figure 2016068085
上記式(1)で表される構造単位の含有割合が、上記重合体(A)の全構造単位1モルに対して、10〜50モル%であり、かつ、上記式(2)で表される構造単位の含有割合が、上記重合体(A)の全構造単位1モルに対して、20〜90モル%である請求項1に記載の液晶配向剤。   The content ratio of the structural unit represented by the formula (1) is 10 to 50 mol% with respect to 1 mol of all the structural units of the polymer (A), and is represented by the formula (2). The liquid crystal aligning agent of Claim 1 whose content rate of a structural unit is 20-90 mol% with respect to 1 mol of all the structural units of the said polymer (A). 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請求項1又は2に記載の液晶配向剤。   The structural unit represented by the formula (1) and the structural unit represented by the following formula (2) may be present in the same polyimide precursor, and the structural unit represented by the formula (1) The liquid crystal aligning agent of Claim 1 or 2 with which the structural unit represented by following formula (2) and a separate polyimide precursor may exist. 上記式(1)及び(2)において、X及びXが、前記式(X1−2)である請求項1〜3のいずれかに記載の液晶配向剤。In the above formula (1) and (2), X 1 and X 2, the liquid crystal alignment agent according to claim 1 wherein a formula (Xl-2). 式(1)及び式(2)において、R及びRが、炭素数1〜3のアルキル基であり、R、R、R及びRが水素原子であり、nが1〜3の整数である請求項1〜4のいずれかに記載の液晶配向剤。In Formula (1) and Formula (2), R 1 and R 2 are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are hydrogen atoms, and n is 1 to 1 The liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 4, which is an integer of 3. 重合体(A)が、2〜10質量%含有される請求項1〜5のいずれかに記載の液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent in any one of Claims 1-5 in which a polymer (A) contains 2-10 mass%. 光配向用である請求項1〜6のいずれかに記載の液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent according to claim 1, which is used for photo-alignment. 請求項1〜7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する液晶配向膜の製造方法。   The manufacturing method of the liquid crystal aligning film which irradiates the polarized ultraviolet-ray to the film | membrane obtained by apply | coating and baking the liquid crystal aligning agent in any one of Claims 1-7. 偏光された紫外線が100〜800nmの波長を有する請求項7に記載の液晶配向膜。   The liquid crystal alignment film according to claim 7, wherein the polarized ultraviolet light has a wavelength of 100 to 800 nm. 請求項8又は9に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。   The liquid crystal display element which has a liquid crystal aligning film of Claim 8 or 9. 液晶が、ネガ型液晶材料である請求項10に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 10, wherein the liquid crystal is a negative liquid crystal material.
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