JPWO2016140288A1 - 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の課題は、上述の従来技術の問題点を解決することにあり、長波長の紫外線照射でも、重合性化合物を効率よく反応させ、垂直配向方式の液晶表示素子の応答速度を向上させることができ、さらに、得られる液晶表示素子の電気特性、とりわけ直流電荷蓄積特性を良好にすることができる液晶配向剤、液晶配向膜、液晶表示素子及び液晶表示素子の製造方法を提供することにある。
1.下記(A)成分、(B)成分及び有機溶剤を含有することを特徴とする液晶配向剤。
(A)成分:液晶を垂直に配向させる側鎖と、下記式(I)で表される紫外線照射によってラジカルを発生する部位を有する側鎖とを有するポリイミド前駆体、及び、このポリイミド前駆体をイミド化して得られるポリイミドから選択される少なくとも一種の重合体。
(A)成分:液晶を垂直に配向させる側鎖と、下記式(I)で表される紫外線照射によってラジカルを発生する部位を有する側鎖とを有するポリイミド前駆体、及び、このポリイミド前駆体をイミド化して得られるポリイミドから選択される少なくとも一種の重合体。
<(A)成分>
本発明の液晶配向剤は、液晶を垂直に配向させる側鎖と、上記式(1)で表される紫外線照射によってラジカルを発生する部位を有する側鎖とを有するポリイミド前駆体、及び、このポリイミド前駆体をイミド化して得られるポリイミドから選択される少なくとも一種の重合体である。
本発明の液晶配向剤に含有される(A)成分には、紫外線照射によりラジカルが発生する部位を側鎖として有している。紫外線照射によりラジカルが発生する部位は下記式(I)で表すことができる。
本発明の液晶配向剤に含有される重合体は、上記式(I)で表される側鎖以外に、液晶を垂直に配向させる側鎖を有するのが好ましい。液晶を垂直に配向させる側鎖は、下記の式[II−1]又は式[II−2]で表される。
本発明の液晶配向剤に含有される(A)成分には、上記式(I)で表される側鎖以外に、光反応性の側鎖を有していてもよい。光反応性の側鎖は、紫外線(UV)等の光の照射によって反応し、共有結合を形成し得る官能基(以下、光反応性基ともいう。)を有する。
本発明の液晶配向剤を形成する上記の重合体の製造に使用されるジアミン(以下、特定ジアミンともいう。)は、紫外線照射により分解しラジカルが発生する部位を側鎖として有する。
本発明において、特定ジアミンは、各ステップを経てジニトロ体、或いは、還元工程で除去可能な保護基を施したアミノ基を有するモノニトロ体、或いは、ジアミンを合成し、通常用いる還元反応にてニトロ基をアミノ基に変換あるいは保護基を脱保護することにより得ることができる。
液晶を垂直に配向させる側鎖をポリイミド系重合体に導入する方法は、特定側鎖構造を有するジアミンをジアミン成分の一部に用いることが好ましい。特に下記式[2]で示されるジアミン(特定側鎖型ジアミン化合物ともいう)を用いることが好ましい。
光反応性の側鎖を有するジアミンとしては、例えば、式(3)で表される側鎖を有するジアミンであり、具体的には、下記の一般式(3)で表されるジアミンを挙げることができるが、これに限定されるものではない。
なお、ポリイミド前駆体及び/又は、ポリイミドを製造する場合、本発明の効果を損わない限りにおいて、上記したジアミン以外のその他のジアミンをジアミン成分として併用することができる。具体的には、例えば、p−フェニレンジアミン、2,3,5,6−テトラメチル−p−フェニレンジアミン、2,5−ジメチル−p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、2,4−ジメチル−m−フェニレンジアミン、2,5−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノフェノール、2,4−ジアミノフェノール、3,5−ジアミノフェノール、3,5−ジアミノベンジルアルコール、2,4−ジアミノベンジルアルコール、4,6−ジアミノレゾルシノール、4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジカルボキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジフルオロ−4,4’−ビフェニル、3,3’−トリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジアミノビフェニル、2,3’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ジアミノジフェニルメタン、2,3’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2’−ジアミノジフェニルエーテル、2,3’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−スルホニルジアニリン、3,3’−スルホニルジアニリン、ビス(4−アミノフェニル)シラン、ビス(3−アミノフェニル)シラン、ジメチル−ビス(4−アミノフェニル)シラン、ジメチル−ビス(3−アミノフェニル)シラン、4,4’−チオジアニリン、3,3’−チオジアニリン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、3,3’−ジアミノジフェニルアミン、3,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2’−ジアミノジフェニルアミン、2,3’−ジアミノジフェニルアミン、N−メチル(4,4’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(3,3’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(3,4’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(2,2’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(2,3’−ジアミノジフェニル)アミン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、1,4−ジアミノナフタレン、2,2’−ジアミノベンゾフェノン、2,3’−ジアミノベンゾフェノン、1,5−ジアミノナフタレン、1,6−ジアミノナフタレン、1,7−ジアミノナフタレン、1,8−ジアミノナフタレン、2,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジアミノナフタレン、2,7−ジアミノナフタレン、2,8−ジアミノナフタレン、1,2−ビス(4−アミノフェニル)エタン、1,2−ビス(3−アミノフェニル)エタン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、1,3−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ブタン、1,4−ビス(3−アミノフェニル)ブタン、ビス(3,5−ジエチル−4−アミノフェニル)メタン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−[1,4−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、4,4’−[1,3−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,4’−[1,4−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,4’−[1,3−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,3’−[1,4−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,3’−[1,3−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、1,4−フェニレンビス[(4−アミノフェニル)メタノン]、1,4−フェニレンビス[(3−アミノフェニル)メタノン]、1,3−フェニレンビス[(4−アミノフェニル)メタノン]、1,3−フェニレンビス[(3−アミノフェニル)メタノン]、1,4−フェニレンビス(4−アミノベンゾエート)、1,4−フェニレンビス(3−アミノベンゾエート)、1,3−フェニレンビス(4−アミノベンゾエート)、1,3−フェニレンビス(3−アミノベンゾエート)、ビス(4−アミノフェニル)テレフタレート、ビス(3−アミノフェニル)テレフタレート、ビス(4−アミノフェニル)イソフタレート、ビス(3−アミノフェニル)イソフタレート、N,N’−(1,4−フェニレン)ビス(4−アミノベンズアミド)、N,N’−(1,3−フェニレン)ビス(4−アミノベンズアミド)、N,N’−(1,4−フェニレン)ビス(3−アミノベンズアミド)、N,N’−(1,3−フェニレン)ビス(3−アミノベンズアミド)、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)テレフタルアミド、N,N’−ビス(3−アミノフェニル)テレフタルアミド、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)イソフタルアミド、N,N’−ビス(3−アミノフェニル)イソフタルアミド、9,10−ビス(4−アミノフェニル)アントラセン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(3−アミノ−4−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2’−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、2,2’−ビス(3−アミノ−4−メチルフェニル)プロパン、3,5−ジアミノ安息香酸、2,5−ジアミノ安息香酸、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)プロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)プロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ブタン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ブタン、1,5−ビス(4−アミノフェノキシ)ペンタン、1,5−ビス(3−アミノフェノキシ)ペンタン、1,6−ビス(4−アミノフェノキシ)へキサン、1,6−ビス(3−アミノフェノキシ)へキサン、1,7−ビス(4−アミノフェノキシ)ヘプタン、1,7−(3−アミノフェノキシ)ヘプタン、1,8−ビス(4−アミノフェノキシ)オクタン、1,8−ビス(3−アミノフェノキシ)オクタン、1,9−ビス(4−アミノフェノキシ)ノナン、1,9−ビス(3−アミノフェノキシ)ノナン、1,10−(4−アミノフェノキシ)デカン、1,10−(3−アミノフェノキシ)デカン、1,11−(4−アミノフェノキシ)ウンデカン、1,11−(3−アミノフェノキシ)ウンデカン、1,12−(4−アミノフェノキシ)ドデカン、1,12−(3−アミノフェノキシ)ドデカンなどの芳香族ジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンなどの脂環式ジアミン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノへキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカン、1,12−ジアミノドデカンなどの脂肪族ジアミンが挙げられる。
上記ジアミン成分と反応させるテトラカルボン酸二無水物成分は特に限定されない。具体的には、ピロメリット酸、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸、1,2,5,6−アントラセンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4−ビフェニルテトラカルボン酸、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジメチルシラン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジフェニルシラン、2,3,4,5−ピリジンテトラカルボン酸、2,6−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ピリジン、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸、1,3−ジフェニル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、オキシジフタルテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,2−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロヘプタンテトラカルボン酸、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸、3,4−ジカルボキシ−1−シクロへキシルコハク酸、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸、ビシクロ[3,3,0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸、ビシクロ[4,3,0]ノナン−2,4,7,9−テトラカルボン酸、ビシクロ[4,4,0]デカン−2,4,7,9−テトラカルボン酸、ビシクロ[4,4,0]デカン−2,4,8,10−テトラカルボン酸、トリシクロ[6.3.0.0<2,6>]ウンデカン−3,5,9,11−テトラカルボン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドリナフタレン−1,2−ジカルボン酸、ビシクロ[2,2,2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロへキサン−1,2−ジカルボン酸、テトラシクロ[6,2,1,1,0,2,7]ドデカ−4,5,9,10−テトラカルボン酸、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2:3,5:6ジカルボン酸、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸等から得られるテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。勿論、テトラカルボン酸二無水物も、液晶配向膜にした際の液晶配向性、電圧保持特性、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類又は2種類以上併用してもよい。
本発明の液晶配向剤は、(B)成分として、下記式(B−1)〜(B−5)から選択される少なくとも一種のジアミンを含有するジアミン成分を原料として得られるポリイミド前駆体、及び、このポリイミド前駆体をイミド化して得られるポリイミドから選択される重合体、または、下記式(3)及び(4)から選択される少なくとも一種のテトラカルボン酸二無水物を含有するテトラカルボン酸二無水物成分と、ジアミンの反応により得られるポリイミド前駆体、及び、このポリイミド前駆体をイミド化して得られるポリイミドから選択される重合体を含有する。
例えば、脂肪族基や脂環族基を有するテトラカルボン酸二無水物も原料とする場合は、ポリアミック酸である(B)成分の合成に用いるテトラカルボン酸二無水物成分の0〜90%となる量を用いることが好ましい。
本発明の液晶配向剤には、必要に応じ、2つ以上の末端に光重合又は光架橋する基を有する重合性化合物を含有しても良い。かかる重合性化合物は、光重合又は光架橋する基を有する末端を二つ以上持っている化合物である。ここで、光重合する基を有する重合性化合物とは、光を照射することにより重合を生じさせる官能基を有する化合物である。また、光架橋する基を有する化合物とは、光を照射することにより、重合性化合物の重合体や、ポリイミド前駆体、及び、このポリイミド前駆体をイミド化して得られるポリイミドから選択される少なくとも一種の重合体と反応してこれらと架橋することができる官能基を有する化合物である。なお、光架橋する基を有する化合物は、光架橋する基を有する化合物同士でも反応する。
ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物との反応により、ポリアミック酸を得るにあたっては、公知の合成手法を用いることができる。一般的には、ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物成分とを有機溶媒中で反応させる方法である。ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物との反応は、有機溶媒中で比較的容易に進行し、かつ副生成物が発生しない点で有利である。
本発明の液晶配向剤は上記式(1)で表される構造を側鎖に有する少なくとも1つの重合体を含有するが、かかる重合体の含有量は1〜20質量%が好ましく、より好ましくは3〜15質量%、特に好ましくは3〜10質量%である。また、2つ以上の末端に光重合又は光架橋する基をそれぞれ有する重合性化合物を含有する場合、その含有量は、上記重合体100質量部に対して、1〜50質量部が好ましく、さらに好ましくは5〜30質量部である。
本発明の液晶表示素子は、上記の方法により、基板に液晶配向膜を形成した後、公知の方法で液晶セルを作製できる。液晶表示素子の具体例としては、対向するように配置された2枚の基板と、基板間に設けられた液晶層と、基板と液晶層との間に設けられ本発明の液晶配向剤により形成された上記液晶配向膜とを有する液晶セルを具備する垂直配向方式の液晶表示素子である。具体的には、本発明の液晶配向剤を2枚の基板上に塗布して焼成することにより液晶配向膜を形成し、この液晶配向膜が対向するように2枚の基板を配置し、この2枚の基板の間に液晶で構成された液晶層を挟持し、すなわち、液晶配向膜に接触させて液晶層を設け、液晶配向膜及び液晶層に電圧を印加しながら紫外線を照射することで作製される液晶セルを具備する垂直配向方式の液晶表示素子である。
下記液晶配向剤の調製で用いた略号は以下のとおりである。
(酸二無水物)
BODA:ビシクロ[3,3,0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸二無水物
CBDA:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
PMDA:ピロメリット酸二無水物
TCA:2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸−1,4,2,3−二無水物
(ジアミン)
p-PDA:p−フェニレンジアミン
DBA:3,5−ジアミノ安息香酸
3AMPDA:3,5−ジアミノ−N−(ピリジン−3−イルメチル)ベンズアミド
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
BCS:ブチルセロソルブ
<添加剤>
3AMP:3−ピコリルアミン
<重合性化合物>
下記式RM1で表される重合性化合物
装置:センシュー科学社製 常温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)装置(SSC−7200)
カラム:Shodex社製カラム(KD−803、KD−805)
カラム温度:50℃
溶離液:N,N’−ジメチルホルムアミド(添加剤として、臭化リチウム−水和物(LiBr・H2O)が30mmol/L、リン酸・無水結晶(o−リン酸)が30mmol/L、テトラヒドロフラン(THF)が10ml/L)
流速:1.0ml/分
検量線作成用標準サンプル:東ソー社製 TSK 標準ポリエチレンオキサイド(分子量約9000,000、150,000、100,000、30,000)、および、ポリマーラボラトリー社製 ポリエチレングリコール(分子量 約12,000、4,000、1,000)。
BODA(10.01g、 40.0mmol)、3AMPDA(4.85g、20.0mmol)、DA−2(13.22g、40.0mmol)、DA−5(15.22g、40.0mmol)をNMP(164.6g)中で溶解し、60℃で5時間反応させたのち、CBDA(11.57g、59.0mmol)とNMP(54.9g)を加え、40℃で10時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
BODA(10.01g、 40.0mmol)、3AMPDA(4.85g、20.0mmol)、DA−1(14.34g、40.0mmol)、DA−5(15.22g、40.0mmol)をNMP(168.0g)中で溶解し、60℃で5時間反応させたのち、CBDA(11.57g、59.0mmol)とNMP(55.98g)を加え、40℃で10時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
BODA(10.01g、40.0mmol)、3AMPDA(4.85g、20.0mmol)、DA−3(13.78g、40.0mmol)、DA−5(15.22g、40.0mmol)をNMP(166.2g)中で溶解し、60℃で5時間反応させたのち、CBDA(11.57g、59.0mmol)とNMP(55.42g)を加え、40℃で10時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
TCA(11.21g、50.0mmol)、p−PDA(4.33g、40.0mmol)、DA−3(6.89g、20.0mmol)、DA−5(7.61g、20.0mmol)、DA−7(9.90g、20.0mmol)をNMP(148.6g)中で溶解し、80℃で5時間反応させたのち、CBDA(9.61g、49.0mmol)とNMP(49.54g)を加え、40℃で10時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
BODA(10.01g、40.0mmol)、DA−4(7.93g、30.0mmol)、DA−3(10.33g、30.0mmol)、DA−5(7.61g、20.0mmol)、DA−6(8.69g、20.0mmol)をNMP(168.4g)中で溶解し、80℃で5時間反応させたのち、CBDA(11.57g、49.0mmol)とNMP(56.14g)を加え、40℃で10時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
BODA(18.77g、75.0mmol)、DBA(3.04g、20.0mmol)、DA−8(9.96g、50.0mmol)、DA−5(11.42g、30.0mmol)をNMP(143.7g)中で溶解し、60℃で5時間反応させたのち、CBDA(4.12g、21.0mmol)とNMP(47.89g)を加え、40℃で10時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
BODA(12.51g、50.0mmol)、DBA(12.93g、85.0mmol)、DA−9(6.16g、15.0mmol)をNMP(123.3g)中で溶解し、60℃で3時間反応させたのち、CBDA(9.51g、48.5mmol)とNMP(41.11g)を加え、40℃で10時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
BODA(5.00g、20.0mmol)、DBA(6.09g、40.0mmol)、3AMPDA(7.27g、30.0mmol)、DA−5(11.42g、30.0mmol)をNMP(136.5g)中で溶解し、60℃で3時間反応させたのち、PMDA(4.36g、48.5mmol)とCBDA(11.37g、58.0mmol)とNMP(45.51g)を加え、40℃で10時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
合成例1で得られた液晶配向剤(U1)を第1成分として3.0g、実施例5で得られた液晶配向剤(L1)を第2成分として7.0gを混合し、1時間撹拌することにより液晶配向剤(A1)を調製した。
実施例1で得られた液晶配向剤(A1)を用いて下記に示すような手順で液晶セルの作製を行った。実施例1で得られた液晶配向剤(A1)を、画素サイズが100μm×300μmでライン/スペースがそれぞれ5μmのITO電極パターンが形成されているITO電極基板のITO面にスピンコートし、80℃のホットプレートで90秒間乾燥した後、200℃の熱風循環式オーブンで30分間焼成を行い、膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。
また、各セルの残留DC電圧を測定した。結果を表に示す。
まず、バックライト、クロスニコルの状態にした一組の偏光版、光量検出器の順で構成される測定装置において、一組の偏光版の間に液晶セルを配置した。このときライン/スペースが形成されているITO電極のパターンがクロスニコルに対して45°の角度になるようにした。そして、上記の液晶セルに電圧±7V、周波数1kHzの矩形波を印加し、光量検出器によって観測される輝度が飽和するまでの変化をオシロスコープにて取り込み、電圧を印加していない時の輝度を0%、±6Vの電圧を印加し、飽和した輝度の値を100%として、輝度が10%から90%まで変化するのにかかる時間を応答速度とした。
名菱テクニカ製LCDアナライザーLCA-LUV42Aを使用した。
上記で製造した液晶セルに対し、直流2Vを重畳した30Hz、7.8Vppの矩形波を23℃で100時間印加し、直流電圧を切った直後の液晶セル内に残留した電圧(残留DC電圧)をフリッカー消去法により求めた。この値はDC蓄積により発生する残像の指標となり、この値がおおむね30mV以下であるとき、残像特性に優れていると判断した。
液晶配向剤(L1)を液晶配向剤(L2)とした以外は、実施例1と同様の操作を行い液晶配向剤(A2)を調製した。さらに実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤(L1)を液晶配向剤(L3)とした以外は、実施例1と同様の操作を行い液晶配向剤(A3)を調製した。さらに実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤(U1)を液晶配向剤(U2)とした以外は、実施例1と同様の操作を行い液晶配向剤(A4)を調製した。さらに実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤(L1)を液晶配向剤(L2)とした以外は、実施例4と同様の操作を行い液晶配向剤(A5)を調製した。さらに実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤(L1)を液晶配向剤(L3)とした以外は、実施例4と同様の操作を行い液晶配向剤(A6)を調製した。さらに実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤(U1)を液晶配向剤(U3)とした以外は、実施例1と同様の操作を行い液晶配向剤(A7)を調製した。さらに実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤(L1)を液晶配向剤(L2)とした以外は、実施例7と同様の操作を行い液晶配向剤(A8)を調製した。さらに実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤(L1)を液晶配向剤(L3)とした以外は、実施例7と同様の操作を行い液晶配向剤(A9)を調製した。さらに実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤(U1)を液晶配向剤(U4)とした以外は、実施例1と同様の操作を行い液晶配向剤(A10)を調製した。さらに実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤(L1)を液晶配向剤(L2)とした以外は、実施例10と同様の操作を行い液晶配向剤(A11)を調製した。さらに実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤(L1)を液晶配向剤(L3)とした以外は、実施例10と同様の操作を行い液晶配向剤(A12)を調製した。さらに実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤(U1)を液晶配向剤(U5)とした以外は、実施例1と同様の操作を行い液晶配向剤(A13)を調製した。さらに実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤(L1)を液晶配向剤(L2)とした以外は、実施例13と同様の操作を行い液晶配向剤(A14)を調製した。さらに実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤(L1)を液晶配向剤(L3)とした以外は、実施例13と同様の操作を行い液晶配向剤(A15)を調製した。さらに実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤(U5)を第1成分として5.0g、液晶配向剤(L1)を第2成分として5.0g、さらに重合性化合物として0.06g(液晶配向剤の固形分に対して10質量%)を混合し、1時間撹拌することにより液晶配向剤(A16)を調製した。さらにPSA用重合性化合物を含んでいない液晶としてMLC−6608を用いた以外は実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤として液晶配向剤(U1)を用いた以外は実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤として液晶配向剤(U2)を用いた以外は実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤として液晶配向剤(U3)を用いた以外は実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤として液晶配向剤(U4)を用いた以外は実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
液晶配向剤として液晶配向剤(U5)を用いた以外は実施例1と同様の操作を行い応答速度、プレチルト角、残留DC電圧を測定した。
一方で、比較例では成分2が導入されていないため、長時間のDC印加によって残留DC電圧が蓄積していることが確認された。
以上のように、ラジカル発生構造を有する第一の成分と残留DC電圧の抑制に効果のある第二の成分を併用することで、長波長(例えば365nm)の紫外線照射でも応答速度が向上でき、かつ、残像特性に優れた液晶表示素子を提供することが可能となる。
Claims (4)
- 下記(A)成分、(B)成分及び有機溶剤を含有することを特徴とする液晶配向剤。
(A)成分:液晶を垂直に配向させる側鎖と、下記式(1)で表される紫外線照射によってラジカルを発生する部位を有する側鎖とを有するポリイミド前駆体、及び、このポリイミド前駆体をイミド化して得られるポリイミドから選択される少なくとも一種の重合体。
(B)成分:下記式(B−1)〜(B−5)から選択される少なくとも一種のジアミンを含有するジアミン成分を原料として得られるポリイミド前駆体、及び、このポリイミド前駆体をイミド化して得られるポリイミドから選択される重合体、または、下記式(3)及び(4)から選択される少なくとも一種のテトラカルボン酸二無水物を含有するテトラカルボン酸二無水物成分を原料として得られるポリイミド前駆体、及び、このポリイミド前駆体をイミド化して得られるポリイミドから選択される重合体。
- 請求項1に記載の液晶配向剤を基板に塗布し、焼成して得られることを特徴とする液晶配向膜。
- 請求項1に記載の液晶配向剤を基板に塗布し焼成して得られた液晶配向膜に接触させて液晶層を設け、この液晶層に電圧を印可しながら紫外線を照射して液晶セルを具備することを特徴とする液晶表示素子。
- 請求項1に記載の液晶配向剤を基板に塗布し焼成して得られた液晶配向膜に接触させて液晶層を設け、この液晶層に電圧を印可しながら紫外線を照射して液晶セルを作製することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
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