TW201509881A - 液晶配向劑、液晶配向膜、液晶顯示元件、相位差膜及其製造方法、聚合物以及化合物 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種液晶配向劑,其用以形成可適當表現出對液晶顯示元件所要求的各種特性的液晶配向膜。所述液晶配向劑中含有選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的組群中的至少一種聚合物(P),所述聚合物(P)是使四羧酸衍生物、與包含下述式(1)所表示的化合物的二胺進行反應而獲得。
□(RA是在烴基的碳-碳鍵間以及與所述烴基相鄰的位置的至少任一位置具有氧原子或者硫原子的2價基團,X1及X2分別獨立地為單鍵、氧原子、硫原子或者2價有機基。)
Description
本發明關於一種液晶配向劑、液晶配向膜、液晶顯示元件、相位差膜及其製造方法、聚合物以及化合物。
先前,液晶顯示元件已開發出電極結構或所使用的液晶分子的物性、製造步驟等不同的多種驅動方式,例如已知有扭轉向列(twisted nematic,TN)型或超扭轉向列(super-twisted nematic,STN)型、垂直配向(vertical alignment,VA)型、共面切換(in-plane switching,IPS)型、邊緣場切換(fringe field switching,FFS)型等各種液晶顯示元件。這些液晶顯示元件具有用以使液晶分子進行配向的液晶配向膜。就耐熱性、機械強度、與液晶的親和性等各種特性良好的方面而言,液晶配向膜的材料通常使用聚醯胺酸或聚醯亞胺。
另外,近年來,液晶顯示元件不僅如先前般用於個人電
腦等的顯示終端,而且還用於例如液晶電視或汽車導航系統(car navigation system)、手機、智慧手機(smartphone)、資訊顯示器等多種用途。就這種背景而言,對液晶顯示元件的高性能化的要求進一步提高,作為液晶配向膜,要求使對液晶顯示元件所要求的各種特性更良好。另外,提出有多種用以獲得這種液晶配向膜的液晶配向劑、或調配於該液晶配向劑中的聚合物、用以獲得該聚合物的單體(例如參照專利文獻1、專利文獻2)。
專利文獻1中公開了使用1,2-雙(4-(4-胺基苄基)苯基)乙
烷、1,6-雙(4-(4-胺基苄基)苯基)己烷等通過不具有極性基的二胺與四羧酸二酐的反應而獲得的聚醯亞胺來作為液晶配向劑的聚合物成分。另外,專利文獻2中公開了使用在實施例中通過1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐與1,5-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯氧基]戊烷的反應而獲得的聚醯胺酸來作為液晶配向劑的聚合物成分。
另外,液晶顯示元件中使用多種光學材料,其中相位差
膜是出於消除顯示的著色的目的、或消除顯示色及對比度(contrast)比隨著視覺方向而變化的視角依存性的目的來使用。
所述相位差膜已知有具有液晶配向膜及液晶層的膜,所述液晶配向膜形成於三乙醯纖維素(triacetyl cellulose,TAC)膜等基板的表面,所述液晶層是通過在所述液晶配向膜的表面使聚合性液晶硬化而形成。另外,近年來,在製作相位差膜的液晶配向膜時利用如下的光配向法,即,通過對形成於基板表面的感放射線性有機薄膜照射偏光或者非偏光的放射線來賦予液晶配向能力,並且提出了多種用以利用所述方法來製作液晶配向膜的相位差膜用液晶配向劑(例如參照專利文獻3)。
以工業規模來生產相位差膜的方法提出了卷對卷(roll-to-roll)方式(例如參照專利文獻4)。該方法是以連續的步驟來進行以下處理,且將經過這些步驟後的膜製成捲繞體來回收的方法,所述處理為:自長條狀的基材膜的捲繞體上卷出膜,在該卷出的膜上形成液晶配向膜的處理;在液晶配向膜上塗布聚合性液晶並進行硬化的處理;以及視需要來積層保護膜的處理。
[專利文獻1]日本專利第3658798號公報
[專利文獻2]國際公開第2004/053583號
[專利文獻3]日本專利特開2012-37868號公報
[專利文獻4]日本專利特開2000-86786號公報
然而,在使用所述專利文獻1中記載的聚醯亞胺作為液晶配向劑的聚合物成分的情況下,該液晶配向劑存在對基板的塗布性差的傾向。另外,在使用該液晶配向劑來製作FFS型液晶顯示元件的液晶配向膜的情況下,預傾角(prctilt angle)變得過高,視角特性差。使用包含所述專利文獻2中記載的聚醯胺酸的液晶配向劑的液晶顯示元件中,電壓保持特性以及耐熱性差。
另外,關於相位差膜,雖然能夠通過採用所述的卷對卷方式而以工業規模來簡便地生產,但另一方面,在液晶配向膜與基材膜的密接性不充分的情況下,在步驟結束後將膜製成捲繞體
時,會有液晶配向膜自基板膜上剝離的情況。在所述情況下,可產生製品良率下降的問題。
本發明是鑒於所述課題而形成,目的之一為提供一種用以形成能夠適當表現出對液晶顯示元件所要求的各種特性的液晶配向膜的液晶配向劑。另外,本發明的另一目的為提供一種用以形成液晶配向性良好,且與基板的密接性良好的相位差膜用液晶配向膜的液晶配向劑。
本發明者等人為了達成如上所述的現有技術的課題而進行了積極研究,結果發現,通過含有由具有特定結構的二胺與四羧酸衍生物的縮聚合而獲得的聚醯胺酸、聚醯胺酸酯以及聚醯亞胺的至少任一種聚合物,能夠解決所述課題,從而完成本發明。具體而言,由本發明來提供以下的液晶配向劑、液晶配向膜、液晶顯示元件、相位差膜及其製造方法、聚合物以及化合物。
本發明的一方面為提供一種液晶配向劑,其含有選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的組群中的至少一種聚合物(P),所述聚合物(P)是通過使選自由四羧酸二酐、四羧酸二酯化合物及四羧酸二酯二鹵化物所組成的組群中的至少一種四羧酸衍生物,與包含下述式(1)所表示的化合物的二胺進行反應而獲得。
(式(1)中,RA是在碳數1~30的烴基的碳-碳鍵間以及與該烴基相鄰的位置的至少任一位置具有氧原子或者硫原子的2價基團,該烴基所具有的氫原子的至少1個可經鹵素原子所取代;X1及X2分別獨立地為單鍵、氧原子、硫原子或者2價有機基;其中,在X1及X2為氧原子,且RA為-O-R1-O-(R1為碳數1~18的烷二基)的情況下,所述四羧酸衍生物為1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐的情況除外。)
本發明的另一方面為提供一種液晶配向膜,其是使用所述液晶配向劑而形成。另外,本發明提供包括所述液晶配向膜的液晶顯示元件以及相位差膜。進而,本發明的另一方面為提供一種相位差膜的製造方法,其包括以下步驟:將所述液晶配向劑塗布於基板上而形成塗膜;對該塗膜進行光照射;以及在所述經光照射後的塗膜上塗布聚合性液晶並使其硬化。另外,本發明進而提供使所述式(1)所表示的化合物、以及包含該化合物的二胺,與選自由四羧酸二酐、四羧酸二酯化合物及四羧酸二酯二鹵化物所組成的組群中的至少一種四羧酸衍生物進行反應而獲得的聚合物。
通過使用包含由所述式(1)所表示的二胺與四羧酸衍生物的反應而獲得的聚合物的液晶配向劑,可形成能夠適當地表現出對液晶顯示元件所要求的各種特性的液晶配向膜。另外,依據本發明的液晶配向劑,能夠製造高品質的液晶顯示元件。另外,進而,使用本發明的液晶配向劑而獲得的液晶配向膜的對基板的
密接性良好。因此,在將所述液晶配向膜製成捲繞體來保管等的情況下,液晶配向膜與基板也難以剝離,因此,例如在製造相位差膜時,能夠抑制製品良率的下降。
10‧‧‧液晶顯示元件
11a、11b‧‧‧玻璃基板
12‧‧‧液晶配向膜
13‧‧‧頂電極
14‧‧‧絕緣層
15‧‧‧底電極
16‧‧‧液晶層
d1‧‧‧電極的線寬
d2‧‧‧電極間的距離
圖1是FFS型液晶顯示元件的概略構成圖。
圖2(a)、圖2(b)是頂電極的平面示意圖。圖2(a)是頂電極的俯視圖,圖2(b)是頂電極的部分放大圖。
本發明的液晶配向劑包含選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯
及聚醯亞胺所組成的組群中的至少一種聚合物(P),且視需要而包含其他成分。以下,對本發明的液晶配向劑中所含的各成分、以及視需要而任意調配的其他成分進行說明。
作為本發明的聚合物(P)的聚醯胺酸(以下,也稱為聚醯胺酸(P))可通過使四羧酸二酐與二胺進行反應而獲得。
用於合成聚醯胺酸(P)的四羧酸二酐例如可列舉脂肪族四羧酸二酐、脂環式四羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。作為這些四羧酸二酐的具體例,脂肪族四羧酸二酐例如可列舉:1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐等;脂環式四羧酸二酐例如可列舉:1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧
代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、3-氧雜雙環[3.2.1]辛烷-2,4-二酮-6-螺環-3'-(四氫呋喃-2',5'-二酮)、5-(2,5-二氧代四氫-3-呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸酐、3,5,6-三羧基-2-羧基甲基降冰片烷-2:3,5:6-二酐、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2:4,6:8-二酐、4,9-二氧雜三環[5.3.1.02,6]十一烷-3,5,8,10-四酮、環己烷四羧酸二酐等;芳香族四羧酸二酐例如可列舉:均苯四甲酸二酐等;除此以外,還可使用日本專利特開2010-97188號公報中記載的四羧酸二酐。此外,所述四羧酸二酐可單獨使用1種或者將2種以上組合使用。
合成中使用的四羧酸二酐優選為包含選自由以下化合物所組成的組群中的至少一種:1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、3-氧雜雙環[3.2.1]辛烷-2,4-二酮-6-螺環-3'-(四氫呋喃-2',5'-二酮)、5-(2,5-二氧代四氫-3-呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸酐、3,5,6-三羧基-2-羧基降冰片烷-2:3,5:6-二酐、4,9-二氧雜三環[5.3.1.02,6]十一烷-3,5,8,10-四酮、雙環[3.3.0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐、亞乙基二胺四乙酸二酐、以及均苯四甲酸二酐。另外,就透明性以及在溶劑中的溶解性的觀點而言,優選為包含脂環式四羧酸二酐,就電特性的觀點而言,優選為包含芳香族四羧酸二酐。
為了合成所述聚醯胺酸(P)而使用的二胺包含所述式(1)所表示的化合物。
所述式(1)中的RA是在碳數1~30的烴基的碳-碳鍵間
以及與該烴基相鄰的位置的至少任一位置具有氧原子或者硫原子的2價基團。此處,本說明書中的“烴基”是指包含鏈狀烴基、脂環式烴基以及芳香族烴基的含意。所謂“鏈狀烴基”,是指在主鏈上不包含環狀結構,而是僅由鏈狀結構所構成的直鏈狀或者分支狀烴基,可以是飽和,也可以是不飽和。所謂“脂環式烴基”,是指僅包含脂環式烴的結構作為環結構,而不包含芳香環結構的烴基。其中,不需要僅由脂環式烴的結構所構成,也包含在其一部分中具有鏈狀結構的烴基。所謂“芳香族烴基”,是指包含芳香環結構作為環結構的烴基。其中,不需要僅由芳香環結構所構成,也可以在其一部分中包含鏈狀結構或脂環式烴的結構。
作為碳數1~30的烴基的具體例,鏈狀烴基例如可列舉:
亞甲基、亞乙基、丙烷二基、丁烷二基、戊烷二基、己烷二基、庚烷二基、辛烷二基、壬烷二基、癸烷二基、十二烷二基、十四烷二基、十五烷二基、十六烷二基、十八烷二基等,這些烴基可以是直鏈狀,也可以是分支狀。另外,脂環式烴基例如可列舉:自環戊烷、環己烷、甲基環己烷、乙基環己烷、丙基環己烷、戊基環己烷、二甲基環己烷等中去除2個氫原子而得的基團等;芳香族烴基例如可列舉:自苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、丙基苯、戊基苯等中去除2個氫原子而得的基團等。其中,RA中的烴基優選為具有2價鏈狀烴基,更優選為2價鏈狀烴基,特別優選為烷二基。
此外,RA中的烴基所具有的氫原子的至少1個可經氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子所取代。
RA所具有的氧原子、硫原子的數量(合計數)並無特別限定,就低預傾化或聚合物的溶解性提高的觀點而言,可根據RA的碳數來適當選擇。優選為1個~5個,更優選為1個~3個。另外,在RA具有多個這些雜原子(氧原子、硫原子)的情況下,可僅具有氧原子以及硫原子中的任一者,也可以具有2種該些原子。
氧原子或者硫原子所導入的位置可以是烴基的碳-碳鍵間,也可以是與烴基相鄰的位置,或者也可以是這兩者。此外,所謂“烴基的碳-碳鍵間”,是指雜原子Xa的位置成為“-R10-Xa-R11-”(其中,R10及R11為烴基)的情況,所謂“與烴基相鄰的位置”,是指雜原子Xa的位置成為“*-Xa-R12-”(其中,R12為烴基,“*”是與鍵結於RA上的苯環的結合鍵)的情況。
X1及X2分別獨立地為單鍵、氧原子、硫原子或者2價有機基。此處,作為X1及X2中的“2價有機基”,例如可列舉經取代或未經取代的烷二基(alkanediyl)、經取代或未經取代的烯二基(alkenediyl)、羰基、酯基(-COO-)、醯胺基(-CO-NH-)等來作為優選的具體例。X1及X2的烷二基優選為碳數1~10,更優選為1~5,尤其優選為1~3。另外,烯二基優選為碳數2~10,更優選為2~5,尤其優選為2~3。此外,導入至烷二基以及烯二基上的取代基例如可列舉:氧原子(-O-)、硫原子(-S-)、鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、羥基等。
其中,X1及X2優選為氧原子、酯基、醯胺基、碳數1~10的烷二基或者碳數2~10的烯二基,更優選為氧原子、碳數1~5的
烷二基或者碳數2~5的烯二基,特別優選為氧原子、亞甲基、亞乙基或者亞乙烯基。
所述化合物中,所述式(1)所表示的化合物優選為下述式(1-1)所表示的化合物。
(式(1-1)中,R2為碳數1~30的2價烴基,X3為氧原子或者硫原子,X4為單鍵、氧原子或者硫原子;X1及X2與所述式(1)為相同含意。)
所述式(1-1)中的R2的具體例可應用所述式(1)的RA的碳數1~30的烴基的說明。R2優選為2價鏈狀烴基,更優選為烷二基。該烷二基的碳數優選為1~20,更優選為1~11,尤其優選為1~8。
X3為氧原子或者硫原子,優選為氧原子。另外,X4為單鍵、氧原子或者硫原子,優選為單鍵或氧原子。
所述式(1)所表示的化合物的優選具體例可列舉例如下述式(DA-1)~式(DA-15)分別所表示的化合物等。
[化3]
就充分獲得本發明的效果的觀點而言,相對於聚醯胺酸的合成中使用的二胺的總體量,所述式(1)所表示的化合物的使用比例優選為設為1莫耳%~100莫耳%的範圍。下限值更優選為5莫耳%以上,尤其優選為15莫耳%以上,特別優選為20莫耳%以上。所述式(1)所表示的化合物可單獨使用1種或者將2種以
上組合使用。
此外,所述式(1)所表示的化合物由於2個苯環間的基團“RA”為具有氧原子或者硫原子的烴基,故而推測為:使用所述化合物而獲得的聚合物通過極性的提高而提高聚合物的溶解性,液晶配向劑對基板的塗布性提高。另外推測為:通過分子的旋轉性提高,摩擦延伸性提高,由此可表現出液晶配向膜的低預傾化(視角提高)。所述式(1)所表示的化合物在通過與四羧酸酐等進行縮聚合而獲得可形成液晶配向性、電壓保持特性、耐熱性等各種特性良好的液晶配向膜的聚合物的方面,均具有相同的作用。因此,以下實施例中未記載的化合物也可以在本發明中使用。
所述式(1)所表示的化合物可通過將有機化學的常法適當組合來合成。其一例可列舉如下方法:合成代替所述式(1)中的一級胺基而具有硝基的二硝基中間體,然後,使用適當的還原系統,將所得所得二硝基中間體的硝基進行胺基化。
合成所述二硝基中間體的方法可根據作為目標的化合物來適當選擇。作為其一例,例如在X1及X2為氧原子的情況下,可通過合成HO-Ph-RA-Ph-OH(Ph為亞苯基)所表示的二氫化合物,使該二氫化合物與鹵化硝基苯進行反應而獲得。另外,在X1及X2為亞甲基的情況下,可通過使Bz-RA-Bz(Bz為苯基)所表示的化合物與硝基苯甲醯氯進行反應,將所得反應產物所具有的羰基還原為亞甲基而獲得。在X1及X2為酯基的情況下,可通過使所述二氫化合物與硝基苯甲醯氯進行反應而獲得。
所述二硝基中間體的還原反應優選為在有機溶劑中,使用例如
鈀碳、氧化鉑、鋅、鐵、錫、鎳等催化劑來實施。此處使用的有機溶劑例如可列舉乙酸乙酯、甲苯、四氫呋喃、醇系等。其中,所述式(1)所表示的化合物的合成程式並不限定於所述方法。
所述聚醯胺酸(P)的合成中使用的二胺可將所述式(1)所表示的化合物單獨使用,也可以將該化合物以外的其他二胺與所述式(1)所表示的化合物並用。
此處,所述其他二胺例如可列舉:脂肪族二胺、脂環式二胺、芳香族二胺、二胺基有機矽氧烷等。作為這些二胺化合物的具體例,脂肪族二胺例如可列舉:間苯二甲胺、1,3-丙二胺、四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、六亞甲基二胺、1,3-雙(胺基甲基)環己烷等;脂環式二胺例如可列舉:1,4-二胺基環己烷、4,4'-亞甲基雙(環己基胺)等;芳香族二胺例如可列舉:對苯二胺、4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基硫醚、1,5-二胺基萘、2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯、2,7-二胺基茀(2,7-diaminofluorene)、4,4'-二胺基二苯基醚、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、9,9-雙(4-胺基苯基)茀(9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene)、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、4,4'-(對亞苯基二亞異丙基)雙苯胺、4,4'-(間亞苯基二亞異丙基)雙苯胺、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、2,6-二胺基吡啶、3,4-二胺基吡啶、2,4-二胺基嘧啶、3,6-二胺基吖啶、3,6-二胺基咔唑、N-甲基-3,6-二胺基咔唑、N-乙基-3,6-二胺基咔唑、N-苯基-3,6-二胺基
咔唑、N,N'-雙(4-胺基苯基)-聯苯胺、N,N'-雙(4-胺基苯基)-N,N'-二甲基聯苯胺、1,4-雙-(4-胺基苯基)-呱嗪、1-(4-胺基苯基)-2,3-二氫-1,3,3-三甲基-1H-茚-5-胺、1-(4-胺基苯基)-2,3-二氫-1,3,3-三甲基-1H-茚-6-胺、3,5-二胺基苯甲酸、膽甾烷基氧基-3,5-二胺基苯(cholestanyl oxy-3,5-diaminobenzene)、膽甾烯基氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烷基氧基-2,4-二胺基苯、膽甾烯基氧基-2,4-二胺基苯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烷基酯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烯基酯、3,5-二胺基苯甲酸羊毛甾烷基酯、3,6-雙(4-胺基苯甲醯氧基)膽甾烷、3,6-雙(4-胺基苯氧基)膽甾烷、4-(4'-三氟甲氧基苯甲醯氧基)環己基-3,5-二胺基苯甲酸酯、4-(4'-三氟甲基苯甲醯氧基)環己基-3,5-二胺基苯甲酸酯、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-丁基環己烷、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、1,1-雙(4-((胺基苯氧基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-(4-庚基環己基)環己烷、2,4-二胺基-N,N-二烯丙基苯胺、4-胺基苄基胺、3-胺基苄基胺、1,3-二胺基-4-十八烷基氧基苯、3-(3,5-二胺基苯甲醯氧基)膽甾烷、3,6-雙(4-胺基苯甲醯氧基)膽甾烷、以及下述式(D-1)
(式(D-1)中,XI及XII分別獨立地為單鍵、-O-、-COO-或者-OCO-,RI為碳數1~3的烷二基,RII為單鍵或碳數1~3的烷二
基,a為0或1,b為0~2的整數,c為1~20的整數,n為0或1;其中,a及b不會同時為0)
所表示的化合物等;二胺基有機矽氧烷例如可列舉:1,3-雙(3-胺基丙基)-四甲基二矽氧烷等;除此以外可使用日本專利特開2010-97188號公報中記載的二胺。
所述式(D-1)中的“-XI-(RI-XII)n-”所表示的2價基團優選為碳數1~3的烷二基、*-O-、*-COO-或者*-O-C2H4-O-(其中,標注有“*”的結合鍵與二胺基苯基鍵結)。
基團“-CcH2c+1”的具體例可列舉例如:甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基等。二胺基苯基中的2個胺基優選為相對於其他基團而位於2,4-位或者3,5-位。
所述式(D-1)所表示的化合物的具體例可列舉例如下述式(D-1-1)~式(D-1-5)分別所表示的化合物等。
此外,聚醯胺酸(P)的合成中使用的二胺可將所述化合物單獨使用1種或者將2種以上組合使用。
在將本發明的液晶配向劑用於製造TN型、STN型或者垂直配向型液晶顯示元件的情況下,所述其他二胺優選為包含具有可對塗膜賦予預傾角表現能力的基團(以下也稱為“預傾角賦予基”)的二胺。預傾角賦予基例如可列舉:碳數4~20的烷基、碳數4~20的氟烷基、碳數4~20的烷氧基、碳數17~51的具有類固醇骨架的基團、具有多環結構的基團等。
具有預傾角賦予基的二胺的具體例可列舉例如:十二烷
氧基-2,4-二胺基苯、十四烷氧基-2,4-二胺基苯、十八烷氧基-2,4-二胺基苯、十四烷氧基-2,5-二胺基苯、十五烷氧基-2,5-二胺基苯、膽甾烷基氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烯基氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烯基氧基-2,4-二胺基苯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烷基酯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烯基酯、3,5-二胺基苯甲酸羊毛甾烷基酯、3,6-雙(4-胺基苯甲醯氧基)膽甾烷、4-(4'-三氟甲氧基苯甲醯氧基)環己基-3,5-二胺基苯甲酸酯、4-(4'-三氟甲基苯甲醯氧基)環己基-3,5-二胺基苯甲酸酯、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、1,1-雙(4-((胺基苯氧基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、所述式(D-1)所表示的二胺等。此外,該二胺可單獨使用1種或者將2種以上組合使用。
在使用具有預傾角賦予基的二胺的情況下,就表現出充分高的預傾角特性的觀點而言,相對於全部二胺,所述二胺的使用比例優選為設為5莫耳%以上,更優選為設為10莫耳%以上。另外,
該使用比例的上限並無特別限定,但就不損及由所述式(1)所表示的化合物的使用所帶來的效果的觀點而言,相對於全部二胺,優選為設為99莫耳%以下,更優選為設為95莫耳%以下。
合成聚醯胺酸(P)時,可使用適當的分子量調節劑,與如上所述的四羧酸二酐以及二胺一起來合成末端修飾型的聚合物。通過製成所述末端修飾型的聚合物,可在不損及本發明效果的情況下進一步改善液晶配向劑的塗布性(印刷性)。
分子量調節劑例如可列舉酸單酐、單胺化合物、單異氰酸酯化合物等。作為這些化合物的具體例,酸單酐例如可列舉:順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、衣康酸酐(itaconic anhydride)、正癸基丁二酸酐、正十二烷基丁二酸酐、正十四烷基丁二酸酐、正十六烷基丁二酸酐等;單胺化合物例如可列舉:苯胺、環己基胺、正丁基胺、正戊基胺、正己基胺、正庚基胺、正辛基胺、正十二烷基胺、正十八烷基胺等;單異氰酸酯化合物例如可列舉:異氰酸苯基酯、異氰酸萘基酯等。
相對於所使用的四羧酸二酐以及二胺的合計100重量份,分子量調節劑的使用比例優選為設為20重量份以下,更優選為設為10重量份以下。
提供給所述聚醯胺酸(P)的合成反應的四羧酸二酐與二胺的使用比例優選為相對於二胺的胺基1當量,四羧酸二酐的酸酐基成為0.2當量~2當量的比例,更優選為成為0.3當量~1.2當量的比例。另外,聚醯胺酸(P)的合成反應優選為在有機溶劑中進行。
此時的反應溫度優選為-20℃~150℃,更優選為0℃~100℃。另外,反應時間優選為0.1小時~24小時,更優選為0.5小時~12小時。
此處,有機溶劑例如可列舉:非質子性極性溶劑、酚系
溶劑、醇、酮、酯、醚、鹵化烴、烴等。作為這些有機溶劑的具體例,非質子性極性溶劑例如可列舉:N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯、四甲基脲(tetramethylurea)、六甲基磷醯三胺(hexamethylphosphortriamide)等;酚系溶劑例如可列舉:苯酚、間甲酚、二甲酚、鹵化苯酚等;
醇例如可列舉:甲醇、乙醇、異丙醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、乙二醇單甲醚等;酮例如可列舉:丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等;所述酯例如可列舉:乳酸乙酯、乳酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二酸二乙酯、丙酸異戊酯、異丁酸異戊酯等;醚例如可列舉:二乙醚、二異戊基醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇-正丙醚、乙二醇-正丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇乙醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、四氫呋喃等;鹵化烴例如可列舉:二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯等;所述烴例如可列舉:己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯等。
這些有機溶劑中,優選為使用選自由非質子性極性溶劑
以及酚系溶劑所組成的組群(第一組群的有機溶劑)中的一種以上,或者選自第一組群的有機溶劑中的一種以上與選自由醇、酮、酯、醚、鹵化烴及烴所組成的組群(第二組群的有機溶劑)中的
一種以上的混合物。在後一種情況下,相對於第一組群的有機溶劑與第二組群的有機溶劑的合計量,第二組群的有機溶劑的使用比例優選為50重量%以下,更優選為40重量%以下,尤其優選為30重量%以下。另外,有機溶劑的使用量(α)優選為設為相對於反應溶液的總量(α+β),四羧酸二酐以及二胺的合計量(β)成為0.1重量%~50重量%的量。
如上所述,獲得將聚醯胺酸(P)溶解而成的反應溶液。
該反應溶液可直接提供給液晶配向劑的製備,也可以將反應溶液中所含的聚醯胺酸離析後再提供給液晶配向劑的製備,或者還可以將離析的聚醯胺酸純化後再提供給液晶配向劑的製備。在將聚醯胺酸進行脫水閉環而形成聚醯亞胺的情況下,可將所述反應溶液直接提供給脫水閉環反應,也可以將反應溶液中所含的聚醯胺酸離析後再提供給脫水閉環反應,或者還可以將離析的聚醯胺酸純化後再提供給脫水閉環反應。聚醯胺酸的離析以及純化可依據公知的方法來進行。
作為本發明的聚合物(P)的聚醯胺酸酯(以下也稱為聚醯胺酸酯(P))例如可利用以下方法而獲得:[I]通過使由所述合成反應所獲得的聚醯胺酸(P)與含羥基的化合物、鹵化物、含環氧基的化合物等進行反應來合成的方法;[II]使四羧酸二酯化合物與二胺進行反應的方法;[III]使四羧酸二酯二鹵化物與二胺進行反應的方法。
此處,方法[I]中使用的含羥基的化合物例如可列舉:甲醇、乙醇、丙醇等醇類;苯酚、甲酚等酚類等。另外,鹵化物例如可列
舉:溴代甲烷、溴代乙烷、溴代十八烷(stearyl bromide)、氯代甲烷、氯代十八烷、1,1,1-三氟-2-碘乙烷等,含環氧基的化合物例如可列舉環氧丙烷等。方法[II]中使用的四羧酸二酯化合物例如可通過使用所述醇類,將所述聚醯胺酸(P)的合成中所例示的四羧酸二酐進行開環而獲得。另外,方法[III]中使用的四羧酸二酯二鹵化物可通過使例如以上述方式獲得的四羧酸二酯化合物與亞硫醯氯等適當的氯化劑進行反應而獲得。方法[II]及方法[III]中使用的二胺包含所述式(1)所表示的化合物。另外,也可以視需要而使用所述其他的胺。此外,聚醯胺酸酯可僅具有醯胺酸酯結構,也可以是醯胺酸結構與醯胺酸酯結構並存的部分酯化物。
作為本發明的液晶配向劑中所含有的聚合物(P)的聚醯亞胺(以下也稱為“聚醯亞胺(P)”)可通過將以所述方式合成的聚醯胺酸(P)進行脫水閉環,加以醯亞胺化而獲得。
所述聚醯亞胺(P)可以是將作為其前驅物的聚醯胺酸所
具有的醯胺酸結構全部進行脫水閉環而成的完全醯亞胺化物,也可以是僅將醯胺酸結構以及醯胺酸酯結構中的一部分進行脫水閉環,而使醯胺酸結構以及醯胺酸酯結構中的至少任一者與醯亞胺環結構並存的部分醯亞胺化物。就可提高電壓保持率的方面而言,聚醯亞胺(P)的醯亞胺化率(imidization ratio)優選為30%以上,更優選為40%~99%,尤其優選為50%~99%。該醯亞胺化率是相對於聚醯亞胺的醯胺酸結構的數量、醯胺酸酯結構的數量、與醯亞胺環結構的數量的合計,將醯亞胺環結構的數量所占的比例以百分率表示。此處,醯亞胺環的一部分可以是異醯亞胺
環。
聚醯胺酸的脫水閉環優選為利用以下方法來進行:對聚醯胺酸進行加熱的方法,或者將聚醯胺酸溶解於有機溶劑中,在該溶液中添加脫水劑以及脫水閉環催化劑,視需要進行加熱的方法。其中,優選為利用後一種方法。
在聚醯胺酸的溶液中添加脫水劑以及脫水閉環催化劑來進行醯亞胺化的方法中,脫水劑例如可使用乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。脫水劑的使用量優選為相對於聚醯胺酸的醯胺酸結構的1莫耳而設為0.01莫耳~20莫耳。脫水閉環催化劑例如可使用:吡啶、三甲吡啶(collidine)、二甲吡啶(lutidine)、三乙胺等三級胺。脫水閉環催化劑的使用量優選為相對於所使用的脫水劑1莫耳而設為0.01莫耳~10莫耳。脫水閉環反應中使用的有機溶劑可列舉作為用於合成聚醯胺酸的有機溶劑而例示的有機溶劑。脫水閉環反應的反應溫度優選為0℃~180℃,更優選為10℃~150℃。反應時間優選為1.0小時~120小時,更優選為2.0小時~30小時。
以上述方式獲得含有聚醯亞胺(P)的反應溶液。該反應溶液可直接提供給液晶配向劑的製備,也可以自反應溶液中去除脫水劑以及脫水閉環催化劑後再提供給液晶配向劑的製備,也可以將聚醯亞胺離析後再提供給液晶配向劑的製備,或者還可以將離析的聚醯亞胺純化後再提供給液晶配向劑的製備。這些純化操作可依據公知的方法來進行。
以所述方式獲得的作為聚合物(P)的聚醯胺酸、聚醯胺酸酯
以及聚醯亞胺優選為當將其製成濃度為10重量%的溶液時,具有10mPa.s~800mPa.s的溶液黏度的化合物,更優選為具有15mPa.s~500mPa.s的溶液黏度的化合物。此外,所述聚合物的溶液黏度(mPa.s)是對於使用該聚合物的良溶劑(例如γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯烷酮等)來製備的濃度為10重量%的聚合物溶液,使用E型旋轉黏度計,在25℃下測定而得的值。另外,對於本發明的液晶配向劑中所含有的聚醯胺酸、聚醯胺酸酯以及聚醯亞胺,利用凝膠滲透色譜法(Gel Permeation Chromatography,GPC)來測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)優選為500~100,000,更優選為1,000~50,000。
相對於液晶配向劑中的聚合物成分的整體100重量份,
聚合物(P)的使用比例優選為設為50重量份~100重量份。若小於50重量份,則存在無法充分獲得本發明的效果的顧慮。更優選為60重量份以上,尤其優選為70重量份以上。聚合物(P)可單獨使用1種或者將2種以上組合使用。
本發明的液晶配向劑可視需要而含有其他成分。所述其他成分例如可列舉:所述聚合物(P)以外的其他聚合物、分子內具有至少一個環氧基的化合物(以下稱為“含環氧基的化合物”)、官能性矽烷化合物、金屬螯合物化合物、硬化促進劑、表面活性劑等。
所述其他聚合物可為了改善溶液特性或電特性而使用。所述其他聚合物例如可列舉:通過不含所述式(1)所表示的化合物的二胺與四羧酸二酐的反應而獲得的聚醯胺酸、通過該聚醯胺酸的脫
水閉環而獲得的聚醯亞胺、作為該聚醯胺酸的酯化物的聚醯胺酸酯、聚有機矽氧烷、聚酯、聚醯胺、纖維素衍生物(cellulose derivative)、聚縮醛、聚苯乙烯衍生物、聚(苯乙烯-苯基順丁烯二醯亞胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯等。
另外,在將本發明的液晶配向劑用於相位差膜的情況下,所述其他聚合物可優選使用具有光配向性結構的聚合物。此處,所謂光配向性結構,是包含光配向性基以及分解型光配向部這兩者的概念。具體而言,可列舉通過光異構化或光二聚化、光分解等而顯示出光配向性的結構,例如可列舉:含有偶氮苯、肉桂酸(cinnamic acid)、查耳酮(chalcone)、二苯甲酮、香豆素以及聚醯亞胺以及這些化合物的衍生物作為基本骨架的基團等。這些聚合物中,優選為包含具有光配向性基的聚合物,更優選為包含導入有具有肉桂酸結構(肉桂酸或者其衍生物)的基團的聚合物。其中,就容易向聚合物中導入光配向性基的方面而言,可優選使用具有肉桂酸結構的聚有機矽氧烷。
此外,具有光配向性基的聚合物可利用現有公知的方法來合成。例如,作為其他聚合物的具有光配向性基的聚有機矽氧烷可通過使具有環氧基的聚有機矽氧烷與具有光配向性基的羧酸,優選為在醚、酯、酮等有機溶劑中,在四級銨鹽等催化劑的存在下進行反應來合成。
在將其他聚合物添加於液晶配向劑中的情況下,相對於液晶配向劑中所含的聚合物的合計100重量份,所述其他聚合物的調配比例優選為設為50重量份以下,更優選為設為0.1重量份~40重量份,尤其優選為設為0.1重量份~30重量份以下。
含環氧基的化合物可為了提高液晶配向膜的與基板表面的黏接性或電特性而使用。這種含環氧基的化合物例如可列舉:乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、三丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、2,2-二溴新戊二醇二縮水甘油醚、N,N,N',N'-四縮水甘油基-間苯二甲胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷、N,N,N',N'-四縮水甘油基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、N,N-二縮水甘油基-苄基胺、N,N-二縮水甘油基-胺基甲基環己烷、N,N-二縮水甘油基-環己基胺等,來作為優選的化合物。除此以外,含環氧基的化合物的例子可使用國際公開第2009/096598號記載的含環氧基的聚有機矽氧烷。
在將這些環氧化合物添加於液晶配向劑中的情況下,相對於液晶配向劑中所含的聚合物的合計100重量份,所述環氧化合物的調配比例優選為設為40重量份以下,更優選為設為0.1重量份~30重量份。
所述官能性矽烷化合物可出於提高液晶配向劑的印刷性的目的而使用。這種官能性矽烷化合物例如可列舉:3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、2-胺基丙基三甲氧基矽烷、2-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷(3-ureidopropyltrimethoxysilane)、3-脲基丙基三乙氧基
矽烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-三乙氧基矽烷基丙基三亞乙基三胺、10-三甲氧基矽烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、9-三甲氧基矽烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、9-三甲氧基矽烷基-3,6-二氮雜壬酸甲酯、N-苄基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、縮水甘油氧基甲基三甲氧基矽烷、2-縮水甘油氧基乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷等。
在將這些官能性矽烷化合物添加於液晶配向劑中的情況下,相對於液晶配向劑中所含的聚合物的合計100重量份,所述官能性矽烷化合物的調配比例優選為設為2重量份以下,更優選為設為0.02重量份~0.2重量份。
所述金屬螯合物化合物是在液晶配向劑的聚合物成分具有環氧結構的情況下,出於保證通過低溫處理來形成的膜的機械強度的目的而含有於液晶配向劑(特別是相位差膜用液晶配向劑)中。該金屬螯合物化合物優選為使用選自鋁、鈦及鋯中的金屬的乙醯基丙酮錯合物或者乙醯乙酸錯合物。具體而言,例如可列舉:二異丙氧基乙基乙醯乙酸鋁、三(乙醯基丙酮酸)鋁、三(乙基乙醯乙酸)鋁、二異丙氧基雙(乙基乙醯乙酸)鈦、二異丙氧基雙(乙醯基丙酮酸)鈦、三-正丁氧基乙基乙醯乙酸鋯、二-正丁氧基雙(乙基乙醯乙酸)鋯等。在添加所述金屬螯合物化合物的情況下,相對於包含環氧結構的構成成分的合計100重量份,所述金屬螯合物化合物的使用比例優選為50重量份以下,更優選為0.1重量份~40重量份,尤其優選為1重量份~30重量份。
所述硬化促進劑是在液晶配向劑中的聚合物成分具有環氧結構的情況下,為了保證所形成的液晶配向膜的機械強度以及液晶配向性的經時穩定性而含有於液晶配向劑(特別是相位差膜用液晶配向劑)中。該硬化促進劑例如可使用具有苯酚基、矽烷醇基、硫醇基、磷酸基、磺酸基、羧基、羧酸酐基等的化合物,其中較佳為具有苯酚基或者矽烷醇基的化合物。作為其具體例,具有苯酚基的化合物例如可列舉:氰基苯酚、硝基苯酚、甲氧基苯氧基苯酚、硫代苯氧基苯酚、4-苄基苯酚等;具有矽烷醇基的化合物例如可列舉:三甲基矽烷醇、三乙基矽烷醇、1,1,3,3-四苯基-1,3-二矽氧烷二醇、1,4-雙(羥基二甲基矽烷基)苯、三苯基矽烷醇、三(對甲苯基)矽烷醇、二苯基矽烷二醇等。在添加硬化促進劑的情況下,相對於包含環氧結構的構成成分的合計100重量份,所述硬化促進劑的使用比例優選為50重量份以下,更優選為0.1重量份~40重量份,尤其優選為1重量份~30重量份。
所述表面活性劑可出於提高液晶配向劑對基板的塗布性而含有於液晶配向劑(特別是相位差膜用液晶配向劑)中。這種表面活性劑例如可列舉:非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、矽酮表面活性劑、聚亞烷基氧化物表面活性劑、含氟表面活性劑等。相對於液晶配向劑的總量100重量份,表面活性劑的使用比例優選為設為10重量份以下,更優選為設為1重量份以下。
此外,其他成分除了所述成分以外,可列舉分子內具有至少一
個氧雜環丁烷基的化合物或抗氧化劑等。
本發明的液晶配向劑被製備成所述聚合物(P)以及視需要使用的其他成分優選為分散或者溶解於適當的溶劑中而成液狀組合物。
所使用的有機溶劑例如可列舉:N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯、γ-丁內醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單甲醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇-正丙醚、乙二醇-異丙醚、乙二醇-正丁醚(丁基溶纖劑(butyl cellosolve))、乙二醇二甲醚、乙二醇乙醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二異丁基酮、丙酸異戊酯、異丁酸異戊酯、二異戊基醚、碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯等。這些溶劑可單獨使用或者將2種以上混合使用。
本發明的液晶配向劑中的固體成分濃度(液晶配向劑的溶劑以外的成分的合計重量在液晶配向劑的總重量中所占的比例)是考慮到黏性、揮發性等來適當選擇,優選為1重量%~10重量%的範圍。即,本發明的液晶配向劑通過以後述方式塗布於基板表面,優選為進行加熱,而形成作為液晶配向膜的塗膜或者成為液晶配向膜的塗膜。此時,在固體成分濃度小於1重量%的情況下,塗膜的膜厚變得過小而難以獲得良好的液晶配向膜。另一方面,在固體成分濃度超過10重量%的情況下,塗膜的膜厚變得過大而難以獲得良好的液晶配向膜,另外,存在液晶配向劑的黏性
增大而塗布性下降的傾向。
特別優選的固體成分濃度的範圍根據液晶配向劑的用
途、或在基板上塗布液晶配向劑時所使用的方法而不同。例如關於液晶配向膜用的液晶配向劑,在利用旋轉器法來塗布於基板上的情況下,固體成分濃度(液晶配向劑中的溶劑以外的全部成分的合計重量在液晶配向劑的總重量中所占比例)特別優選為1.5重量%~4.5重量%的範圍。在利用印刷法的情況下,特別優選為將固體成分濃度設為3重量%~9重量%的範圍,由此將溶液黏度設為12mPa.s~50mPa.s的範圍。在利用噴墨法的情況下,特別優選為將固體成分濃度設為1重量%~5重量%的範圍,由此將溶液黏度設為3mPa.s~15mPa.s的範圍。製備本發明的液晶配向劑時的溫度優選為10℃~50℃,更優選為20℃~30℃。另外,關於相位差膜用的液晶配向劑,就使液晶配向劑的塗布性以及所形成的塗膜的膜厚適度的觀點而言,液晶配向劑的固體成分濃度優選為0.2重量%~10重量%的範圍,更優選為3重量%~10重量%的範圍。
可通過使用所述說明的本發明的液晶配向劑來製造液晶配向膜。另外,使用本發明的液晶配向劑來形成的液晶配向膜可優選應用於液晶顯示元件用的液晶配向膜以及相位差膜用的液晶配向膜。以下,對本發明的液晶顯示元件以及相位差膜進行說明。
本發明的液晶顯示元件包括使用所述液晶配向劑來形成的液晶配向膜。本發明的液晶顯示元件的運作模式並無特別限定,例
如可應用於TN型、STN型、VA型(包含垂直配向-多域垂直配向(Vertical Alignment-Multidomain Vertical Alignment,VA-MVA)型、垂直配向-圖案垂直配向(Vertical Alignment-Patterned Vertical Alignment,VA-PVA)型等)、IPS型、FFS型、光學補償彎曲(optically compensation bend,OCB)型等多種驅動方式。本發明的液晶顯示元件例如可通過以下的(I-1)~(I-3)的步驟來製造。步驟(I-1)根據所需的運作模式而使用不同的基板。步驟(I-2)以及步驟(I-3)在各運作模式中共用。
首先,通過在基板上塗布本發明的液晶配向劑,繼而對塗布面進行加熱而在基板上形成塗膜。
(I-1A)在製造例如TN型、STN型或者VA型液晶顯示元件的情況下,首先,將設置有經圖案化的透明導電膜的兩塊基板作為一對,在其各透明性導電膜形成面上,優選為利用平版印刷法(offset printing)、旋轉塗布法、輥式塗布機法或者噴墨印刷法來分別塗布本發明的液晶配向劑。基板例如可使用:浮法玻璃、鈉玻璃等玻璃;包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚碸、聚碳酸酯、聚(脂環式烯烴)等塑膠的透明基板。設置於基板的一面的透明導電膜可使用包含氧化錫(SnO2)的奈塞(NESA)膜(美國PPG公司注冊商標)、包含氧化銦-氧化錫(In2O3-SnO2)的氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)膜等。為了獲得經圖案化的透明導電膜,例如可利用以下方法:形成無圖案的透明導電膜後,通過光蝕刻來形成圖案的方法;形成透明導電膜時使用具有所需圖案的遮罩的方法等。塗布液晶配向劑時,為了使基板表面以及
透明導電膜與塗膜的黏接性更良好,也可以對基板表面中形成塗膜的面,實施預先塗布官能性矽烷化合物、官能性鈦化合物等的前處理。
塗布液晶配向劑後,出於防止所塗布的液晶配向劑的流掛等目的,優選為實施預加熱(預烘烤)。預烘烤溫度優選為30℃~200℃,更優選為40℃~150℃,特別優選為40℃~100℃。預烘烤時間優選為0.25分鐘~10分鐘,更優選為0.5分鐘~5分鐘。然後,出於將溶劑完全去除,視需要將聚合物中所存在的醯胺酸結構進行熱醯亞胺化的目的,而實施煆燒(後烘烤)步驟。此時的煆燒溫度(後烘烤溫度)優選為80℃~300℃,更優選為120℃~250℃。後烘烤時間優選為5分鐘~200分鐘,更優選為10分鐘~100分鐘。所形成的膜的膜厚優選為0.001μm~1μm,更優選為0.005μm~0.5μm。
(I-1B)在製造IPS型或者FFS型液晶顯示元件的情況下,通過在設置有包含經圖案化為梳齒型的透明導電膜或者金屬膜的電極的基板的電極形成面、與未設置電極的對向基板的一面上,分別塗布本發明的液晶配向劑,繼而對各塗布面進行加熱來形成塗膜。關於此時使用的基板以及透明導電膜的材質、塗布方法、塗布後的加熱條件、透明導電膜或者金屬膜的圖案化方法、基板的前處理、以及所形成的塗膜的優選膜厚,與所述(I-1A)相同。金屬膜例如可使用包含鉻等金屬的膜。
在所述(I-1A)以及(I-1B)的任一種情況下,均通過在基板上塗布液晶配向劑後,將有機溶劑去除而形成配向膜或者成為配向膜的塗膜。此時,在本發明的液晶配向劑中所含有的聚合
物為聚醯胺酸,或者為聚醯胺酸酯,或者為具有醯亞胺環結構及醯胺酸結構的醯亞胺化聚合物的情況下,也可以通過在塗膜形成後進一步進行加熱而進行脫水閉環反應,製成更醯亞胺化的塗膜。
在製造TN型、STN型、IPS型或者FFS型液晶顯示元件的情況下,作為對所述步驟(I-1)中形成的塗膜賦予液晶配向能力的處理,實施如下的摩擦處理:利用捲繞有包含例如尼龍、人造絲、棉等纖維的布的輥,將該塗膜向一定方向摩擦。由此,液晶分子的配向能力被賦予至塗膜上而形成液晶配向膜。另一方面,在製造VA型液晶顯示元件的情況下,可將所述步驟(I-1)中形成的塗膜直接用作液晶配向膜,但也可以對該塗膜實施摩擦處理。另外,可對摩擦處理後的液晶配向膜進一步進行以下處理:通過對液晶配向膜的一部分照射紫外線而使液晶配向膜的一部分區域的預傾角變化的處理;或者在液晶配向膜表面的一部分形成抗蝕劑膜後,向與剛才的摩擦處理不同的方向進行摩擦處理,然後去除抗蝕劑膜的處理;從而使液晶配向膜在每個區域具有不同的液晶配向能力。該情況下,能夠改善所得液晶顯示元件的視野特性。此外,適合於VA型液晶顯示元件的液晶配向膜也能夠適用於聚合物穩定配向(Polymer sustained alignment,PSA)型液晶顯示元件。對塗膜賦予液晶配向能力的處理也可以代替摩擦處理而採用利用光配向法的處理。
通過準備以所述方式形成有液晶配向膜的2塊基板,在對向配置的2塊基板間配置液晶來製造液晶單元。製造液晶單元時,例
如可列舉以下的2種方法。第一方法為先前已知的方法。首先,以各自的液晶配向膜對向的方式,經由間隙(單元間隙)而將2塊基板對向配置,使用密封材料將2塊基板的周邊部貼合,在由基板表面以及密封材料劃分的單元間隙內注入填充液晶後,將注入孔密封,由此製造液晶單元。另外,第二方法是稱為液晶滴注(One Drop Fill,ODF)方式的方法。在形成有液晶配向膜的2塊基板中的其中一塊基板上的既定部位,塗布例如紫外光硬化性的密封材料,進而在液晶配向膜面上的既定的數個部位滴加液晶後,以液晶配向膜對向的方式貼合另一塊基板,並且將液晶在基板的整個面上鋪開,繼而對基板的整個面照射紫外光,使密封材料硬化,由此製造液晶單元。在利用任一種方法的情況下,理想的是通過對以所述方式製造的液晶單元,進而加熱至所使用的液晶成為各向同性相的溫度後,緩緩冷卻至室溫,從而去除液晶填充時的流動配向。
密封材料例如可使用含有硬化劑以及作為間隔物的氧化鋁球的環氧樹脂等。另外,液晶可列舉向列型液晶(nematic liquid crystal)以及碟狀液晶(smectic liquid crystal),其中優選為向列型液晶,例如可使用:希夫鹼(Schiff base)系液晶、氧化偶氮(azoxy)系液晶、聯苯系液晶、苯基環己烷系液晶、酯系液晶、三聯苯(terphenyl)系液晶、聯苯環己烷系液晶、嘧啶系液晶、二惡烷系液晶、雙環辛烷系液晶、立方烷(cubane)系液晶等。另外,也可以在這些液晶中添加以下物質來使用:例如氯化膽甾醇(cholesteryl chloride)、膽甾醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、膽甾醇碳酸酯(cholesteryl carbonate)等膽固醇液晶(cholesteric
liquid crystal);作為商品名“C-15”、“CB-15”(默克(Merck)公司製造)來銷售的手性劑;對癸氧基苯亞甲基-對胺基-2-甲基丁基肉桂酸酯(p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutylcinnamate)等鐵電液晶(ferroelectric liquid crystal)等。
接著,可通過在液晶單元的外側表面貼合偏光板來獲得
本發明的液晶顯示元件。貼合於液晶單元的外表面的偏光板可列舉:以乙酸纖維素保護膜夾持被稱為“H膜”的偏光膜而成的偏光板,該“H膜”是一邊使聚乙烯醇延伸配向一邊使其吸收碘而成的膜;或者包含H膜其本身的偏光板。
在使用本發明的液晶配向劑來製造相位差膜的情況下,就不僅可在步驟中抑制灰塵或靜電產生,而且可形成均勻的液晶配向膜的方面,以及能夠通過在放射線的照射時使用適當的光遮罩而在基板上任意地形成液晶配向方向不同的多個區域的方面而言,優選為利用光配向法。具體而言,可列舉包含以下的步驟(II-1)~步驟(II-3)的製造方法。
首先,將本發明的液晶配向劑塗布於基板上而形成塗膜。此處使用的基板可適宜例示包含三乙醯纖維素(TAC)、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚碸、聚醯胺、聚醯亞胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等合成樹脂的透明基板。這些基板中,TAC通常用作液晶顯示元件中的偏光膜的保護層。另外,就溶劑的吸濕性低的方面、光學特性良好的方面以及低成本的方面而
言,聚甲基丙烯酸甲酯可優選用作相位差膜用的基板。此外,對用於塗布液晶配向劑的基板,為了使基板表面與塗膜的密接性更良好,也可以對基板表面中形成塗膜的面實施現有公知的前處理。
在多數情況下,相位差膜是與偏光膜組合使用。此時,為了發揮所需的光學特性,必須將相對於偏光膜的偏光軸的角度精密地控制為特定方向,來貼合相位差膜。因此,此處,通過將在既定角度的方向上具有液晶配向能力的液晶配向膜形成於TAC膜或聚甲基丙烯酸甲酯等基板上,能夠省略一邊控制其角度一邊將相位差膜貼合於偏光膜上的步驟。另外,由此能夠有助於提高液晶顯示元件的生產性。為了形成在既定角度的方向上具有液晶配向能力的液晶配向膜,優選為使用本發明的液晶配向劑,利用光配向法來進行。
液晶配向劑在基板上的塗布可利用適當的塗布方法,例如可採用:輥式塗布機法、旋轉器法、印刷法、噴墨法、棒式塗布機法、擠出模(extrusion die)法、直接凹版塗布機(direct gravure coater)法、腔室刮刀塗布機(chamber doctor coater)法、膠版凹版塗布機(offset gravure coater)法、單輥吻合塗布機(single roll kiss coater)法、使用小徑的凹版輥的反式吻合塗布機(reverse kiss coater)法、3根反式輥塗布機法、4根反式輥塗布機法、狹縫模(slot die)法、氣刀塗布機法、正旋轉輥塗布機法、刀片塗布機法、刮刀式塗布機(knife coater)法、含浸塗布機法、MB塗布機法、MB反式塗布機法等。
塗布後,對塗布面進行加熱(烘烤)而形成塗膜。此時的加熱溫度優選為設為40℃~150℃,更優選為設為80℃~140℃。加熱
時間優選為設為0.1分鐘~15分鐘,更優選為設為1分鐘~10分鐘。形成於基板上的塗膜的膜厚優選為1nm~1,000nm,更優選為5nm~500nm。
繼而,通過對以所述方式形成於基板上的塗膜照射光,來對塗膜賦予液晶配向能力。此處,所照射的光例如可列舉包含150nm~800nm波長的光的紫外線、可見光線等。這些光中,優選為包含300nm~400nm波長的光的紫外線。照射光可以是偏光,也可以是非偏光。偏光優選為使用包含直線偏光的光。
在所使用的光為偏光的情況下,可自垂直的方向對基板進行光的照射,也可以自傾斜方向進行光的照射,或者還可以將這些照射組合進行。在照射非偏光的情況下,必須自傾斜方向對基板面進行照射。
所使用的光源例如可列舉:低壓水銀燈、高壓水銀燈、氘燈、金屬鹵化物燈、氬共振燈、氙燈、水銀-氙燈(Hg-Xe燈)等。偏光能夠通過將這些光源與例如濾光器、衍射光柵等並用的方法等來獲得。
光的照射量優選為設為0.1mJ/cm2以上且小於1,000mJ/cm2,更優選為設為1mJ/cm2~500mJ/cm2,尤其優選為設為2mJ/cm2~200mJ/cm2。
繼而,在以所述方式經光照射後的塗膜上,塗布聚合性液晶並使其硬化。由此,形成包含聚合性液晶的塗膜(液晶層)。此處所使用的聚合性液晶是通過加熱以及光照射中的至少一種處理來進
行聚合的液晶化合物或者液晶組合物。這種聚合性液晶可使用現有公知的液晶,具體而言,例如可列舉非專利文獻1(《可UV硬化的液晶及其應用(UV-Curable Liquid Crystals and Their Application)》,《液晶》,第3卷第1期(1999),第34頁至第42頁)中記載的向列型液晶。另外,也可以是:膽固醇液晶;圓盤型液晶;添加有手性劑的扭轉向列配向型液晶等。聚合性液晶也可以是多種液晶化合物的混合物。聚合性液晶還可以是更包含公知的聚合起始劑或適當的溶劑等的組合物。
在使用液晶配向劑而形成的塗膜上塗布如上所述的聚合性液晶時,例如可採用棒式塗布機法、輥式塗布機法、旋轉器法、印刷法、噴墨法等適當的塗布方法。
繼而,對以所述方式形成的聚合性液晶的塗膜,實施選自加熱以及光照射中的一種以上處理,由此將該塗膜硬化而形成液晶層。將這些處理重疊進行,由於可獲得良好的配向而優選。
塗膜的加熱溫度應根據所使用的聚合性液晶的種類來適當選擇。例如在使用默克公司製造的RMS03-013C的情況下,優選為在40℃~80℃的範圍的溫度下進行加熱。加熱時間優選為0.5分鐘~5分鐘。
照射光可優選使用具有200nm~500nm範圍的波長的非偏光的紫外線。光的照射量優選為設為50mJ/cm2~10,000mJ/cm2,更優選為設為100mJ/cm2~5,000mJ/cm2。
所形成的液晶層的厚度是根據所需的光學特性來適當設定。例如在製造波長為540nm的可見光的1/2波長板的情況下,選擇所形成的相位差膜的相位差成為240nm~300nm的厚度,若為1/4
波長板,則選擇相位差成為120nm~150nm的厚度。可獲得目標相位差的液晶層的厚度根據所使用的聚合性液晶的光學特性而不同。例如在使用默克製造的RMS03-013C的情況下,用以製造1/4波長板的厚度為0.6μm~1.5μm的範圍。
以所述方式獲得的相位差膜可優選作為液晶顯示元件的相位差膜來應用。使用本發明的液晶配向劑來製造的相位差膜所應用的液晶顯示元件對其驅動方式並無限制,例如可應用於TN型、STN型、IPS型、FFS型、VA型等公知的各種方式。所述相位差膜是對配置於液晶顯示元件的視認側的偏光板的外側面,貼附相位差膜中的基板側的面來使用。因此,優選為設為如下態樣:將相位差膜的基板設為TAC制或者丙烯酸基材,使該相位差膜的基板也作為偏光膜的保護膜來發揮功能。
本發明的液晶顯示元件能夠有效地應用於多種裝置,例如可用於:鐘錶、可擕式遊戲機、文字處理器(word processor)、筆記型個人電腦(note type personal computer)、汽車導航系統、攝錄機(camcorder)、個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)、數碼照相機(digital camera)、手機、智慧手機(smartphone)、各種監視器、液晶電視、資訊顯示器等的各種顯示裝置。
以下,利用實施例來對本發明進一步進行具體說明,但本發明並不限定於這些實施例。
以下的實施例以及合成例中,聚合物的重量平均分子量Mw、醯亞胺化率以及環氧當量、以及聚合物溶液的溶液黏度是利
用以下方法來測定。
Mw是利用以下條件的凝膠滲透色譜法來測定的聚苯乙烯換算值。
管柱:東曹(Tosoh)(股)製造,TSKgelGRCXLII
溶劑:四氫呋喃
溫度:40℃
壓力:68kgf/cm2
將含有聚醯亞胺的溶液投入至純水中,將所得的沈澱在室溫下充分地減壓乾燥後,溶解於氘化二甲基亞碸中,以四甲基矽烷作為基準物質,在室溫下測定1H-核磁共振(1H-Nuclear magnetic resonance,1H-NMR)。根據所得的1H-NMR光譜,使用下述數學式(1)來求出醯亞胺化率。
醯亞胺化率(%)=(1-A1/A2×α)×100…(1)
(數學式(1)中,A1是在化學位移10ppm附近出現的源自NH基的質子的峰值面積,A2是源自其他質子的峰值面積,α是其他質子相對於聚合物的前驅物(聚醯胺酸)中的NH基的1個質子的個數比例。)
利用JIS C 2105中記載的鹽酸-甲基乙基酮法來測定環氧當量。
使用E型旋轉黏度計,在25℃下測定聚合物溶液的溶液黏度(mPa.s)。
依據下述流程1,來合成所述式(DA-1)所表示的化合物(以下表示為化合物(DA-1))。
在具備溫度計、三通旋塞的3L三口燒瓶中,添加4-(苄氧基)苯酚105.1g(0.53莫耳)、1,5-二溴戊烷57.5g(0.25莫耳)、碳酸鉀138.2g(1.0莫耳)以及二甲基甲醯胺(dimethylformamide,DMF)1250ml,進行混合。繼而,升溫至60℃,進行6小時反應後,與乙酸乙酯2000ml混合,然後,利用蒸餾水進行分液清洗。繼而,將有機層濃縮,使固體析出。將所得的固體在乙酸乙酯、己烷中進行再結晶,過濾回收並乾燥,由此獲得所述式(DA-1-1)
所表示的化合物(表示為化合物(DA-1-1))99.6g(0.21莫耳)。
接著,在具備溫度計、三通旋塞以及滴加漏斗的2L三口燒瓶中,量取所述獲得的化合物(DA-1-1)99.6g(0.21莫耳)以及10g的5% Pd/C,對系統內進行真空脫氣,以氮氣進行置換。繼而,添加四氫呋喃(THF)1000ml,一邊以不超過10℃的方式加以冷卻,一邊緩慢地滴加肼.一水合物100ml。繼而,在室溫下進行6小時反應。此外,反應中使用的溶劑預先進行氮氣置換。反應後,通過過濾而去除無機鹽,在濾液中混合乙酸乙酯1000ml,然後利用蒸餾水進行分液清洗。繼而,將有機層濃縮,使固體析出。將所得的固體回收、乾燥,由此獲得所述式(DA-1-2)所表示的化合物(表示為化合物(DA-1-2))56.4g(0.20莫耳)。
接著,在具備溫度計、三通旋塞的1L三口燒瓶中,添
加所述獲得的化合物(DA-1-2)56.4g(0.20莫耳)、4-氟硝基苯56.5g(0.40莫耳)、碳酸鉀108.1g(0.78莫耳)以及二甲基甲醯胺(DMF)500ml,進行混合。繼而,升溫至60℃,進行6小時反應後,與乙酸乙酯1000ml進行混合,然後利用蒸餾水進行分液清洗。繼而,將有機層濃縮,使固體析出。將所得的固體在乙酸乙酯、己烷中進行再結晶,過濾回收並乾燥,由此獲得所述式(DA-1-3)所表示的化合物(表示為二硝基中間體(DA-1-3))74.7g(0.14莫耳)。
接著,在氮氣流下,在2L高壓釜中添加所述二硝基中間體(DA-1-3)74.7g(0.14莫耳)、7.5g的5% Pd/C、乙醇200mL以及四氫呋喃800mL後,以氫氣重新進行置換,在氫氣存在下以室溫進行反應。利用液相色譜法來進行反應追蹤,確認反應的進行
後進行過濾。將濾液與乙酸乙酯3000mL進行混合,然後利用蒸餾水進行分液純化。通過減壓蒸餾而自所得的有機層中去除溶劑,由此使固體析出。通過使所析出的固體在乙醇中進行再結晶,而獲得化合物(DA-1)58.3g(0.12莫耳)。
依據下述流程2,來合成所述式(DA-2)所表示的化合物(以下表示為化合物(DA-2))。
在具備溫度計、三通旋塞的3L三口燒瓶中,添加3-苯
基丙基溴99.5g(0.5莫耳)、苯酚51.8g(0.55莫耳)、碳酸鉀207.3g(1.5莫耳)以及二甲基甲醯胺(DMF)2000ml,進行混合。繼而,升溫至60℃,進行6小時反應後,與乙酸乙酯2000ml混合,然後利用蒸餾水進行分液清洗。繼而,將有機層濃縮,使固體析
出。將所得的固體在乙醇中進行再結晶,過濾回收並乾燥,由此獲得所述式(DA-2-1)所表示的化合物(表示為化合物(DA-2-1))77.5g(0.37莫耳)。
接著,在具備溫度計以及三通旋塞的2L三口燒瓶中,將氯化鋁243.3g(1.83莫耳)與二氯甲烷1000mL進行混合,在冰浴冷卻下投入4-硝基苯甲醯氯162.6g(0.88莫耳),使其溶解。接著,緩慢地滴加包含化合物(DA-2-1)77.5g(0.37莫耳)的二氯甲烷溶液400mL。滴加結束後,一邊恢復至室溫一邊進行6小時反應。利用液相色譜法來確認反應的結束後,將反應液注入至10當量鹽酸與冰的混合物中,繼而以氯仿進行萃取。繼而,以碳酸氫鈉水溶液、食鹽水以及蒸餾水進行清洗,將有機層以硫酸鎂進行乾燥。繼而,通過減壓蒸餾而去除溶劑,在結晶充分地析出後進行過濾。將濾物以水、乙醇、甲苯依次進行清洗,並減壓乾燥,由此獲得所述式(DA-2-2)所表示的化合物(表示為化合物(DA-2-2))95.0g(0.19莫耳)。
接著,在具備溫度計、滴加漏斗以及三通旋塞的1L三口燒瓶中,加入化合物(DA-2-2)95.0g及二氯甲烷500mL,在冰浴冷卻下緩慢地滴加三氟甲磺酸120g。繼而,緩慢地滴加三乙基矽烷120g。滴加結束後,一邊恢復至室溫一邊進行10小時反應。利用液相色譜法來確認反應的結束後,將反應液以碳酸鈉水溶液進行中和,並進行水洗。將有機層濃縮,使固體析出後在甲苯溶劑中進行再結晶,由此獲得所述式(DA-2-3)所表示的化合物(表示為二硝基中間體(DA-2-3))71.9g(0.15莫耳)。
接著,在氮氣流下,在2L高壓釜中添加所述二硝基中間體
(DA-2-3)71.9g(0.15莫耳)、7.2g的5% Pd/C、乙醇200mL以及四氫呋喃800mL後,以氫氣重新進行置換,在氫氣存在下以室溫進行反應。利用高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)進行反應追蹤,確認反應的進行後進行過濾。將濾液與乙酸乙酯3000mL進行混合,然後以蒸餾水進行分液純化。通過減壓蒸餾而自所得的有機層中去除溶劑,由此使固體析出。通過使所析出的固體在乙醇中進行再結晶,而獲得化合物(DA-2)53.3g(0.13莫耳)。
依據下述流程3,來合成所述式(DA-3)所表示的化合物(以下表示為化合物(DA-3))。
在具備溫度計以及三通旋塞的3L三口燒瓶中,添加4-
羥基-4'-硝基聯苯180.8g(0.84莫耳)、1,3-二溴丙烷80.8g(0.4莫耳)、碳酸鉀221.1g(1.6莫耳)以及二甲基甲醯胺(DMF)2000ml,進行混合。繼而,升溫至60℃,進行6小時反應後,與乙酸乙酯4000ml進行混合,然後利用蒸餾水進行分液清洗。繼而,將有機層濃縮,使固體析出。將所得的固體在乙醇中進行再結晶,
過濾回收並乾燥,由此獲得所述式(DA-3-1)所表示的化合物(表示為二硝基中間體(DA-3-1))103.5g(0.22莫耳)。
接著,在氮氣流下,在2L高壓釜中添加所述二硝基中間體(DA-3-1)103.5g(0.22莫耳)、10.3g的5% Pd/C、乙醇100mL以及四氫呋喃500mL後,以氫氣重新進行置換,在氫氣存在下以室溫進行反應。利用HPLC進行反應追蹤,確認反應的進行後進行過濾。將濾液與乙酸乙酯1000mL進行混合,然後以蒸餾水進行分液純化。通過減壓蒸餾而自所得的有機層中去除溶劑,由此使固體析出。通過將所析出的固體在乙醇中進行再結晶,而獲得化合物(DA-3)151.7g(0.37莫耳)。
依據下述流程4,來合成所述式(DA-4)所表示的化合物(以下表示為化合物(DA-4))。
在具備溫度計、三通旋塞以及滴加漏斗的1L三口燒瓶
中,將以與所述實施例1-1相同的方法獲得的化合物(DA-1-2)43.4g(0.15莫耳)、三乙胺(triethylamine,TEA)60.7g(0.6莫耳)以及300ml的THF進行混合,在冰浴冷卻下緩慢地滴加4-硝基苯甲醯氯69.6g(0.38莫耳)的400ml的THF的溶液。滴加後,在室溫下進行12小時反應,然後與乙酸乙酯1000ml進行混合,然後利用蒸餾水進行分液清洗。繼而,將有機層濃縮,使固體析出。將所得的固體在乙酸乙酯與己烷中進行再結晶,過濾回收並乾燥,由此獲得所述式(DA-4-1)所表示的化合物(表示為二硝基中間體(DA-4-1))39.6g(0.07莫耳)。
繼而,在氮氣流下,在2L高壓釜中添加所述二硝基中間體(DA-4-1)39.6g(0.07莫耳)、4g的5% Pd/C、乙醇100mL以及四氫呋喃250mL後,以氫氣重新進行置換,在氫氣存在下以室溫進行反應。利用HPLC進行反應追蹤,確認反應的進行後進行過濾。通過減壓蒸餾而自有機層中去除溶劑,由此使固體析出。通過將所析出的固體在乙醇中進行再結晶,而獲得化合物(DA-4)27.4g(0.05莫耳)。
將作為四羧酸二酐的均苯四甲酸二酐10.7g(相對於合成中使用的二胺的總體量100莫耳份而為93莫耳份)、以及作為二胺的化合物(DA-1)12.41g(相對於合成中使用的二胺的總體量100莫耳份而為50莫耳份)、4-胺基苯基-4'-胺基苯甲酸酯4.82g(相對於合成中使用的二胺的總體量100莫耳份而為40莫耳份)以及4,4'-[4,4'-丙烷-1,3-二基雙(呱啶-1,4-二基)]二苯胺2.07g(相對於
合成中使用的二胺的總體量100莫耳份而為10莫耳份),溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone,NMP)85g以及γ-丁內酯(γ-butyllactone,GBL)85g的混合溶劑中,在30℃下進行6小時反應。繼而,將反應混合物注入至大量過剩的甲醇中,使反應產物沈澱。將所回收的沈澱物以甲醇進行清洗後,在減壓下以40℃進行15小時乾燥,由此獲得聚醯胺酸(以下稱為聚合物(PA-1))28.2g。將所得的聚合物(PA-1)以NMP:GBL=50:50的溶劑組成而製備成15重量%,測定該溶液的黏度,結果為550mPa.s。另外,將該聚合物溶液在20℃下靜置3天,結果未產生凝膠化,保存穩定性良好。
在所述實施例2-1中,除了將反應中使用的四羧酸二酐以及二胺的種類及量變更為如下述表1所述以外,以與實施例2-1相同的方式獲得聚合物。此外,關於四羧酸二酐,表1中的數值表示相對於反應中使用的四羧酸二酐的總體量的使用比例(莫耳%),關於二胺,表1中的數值表示相對於反應中使用的二胺的總體量的使用比例(莫耳%)。對於實施例中所得的聚合物溶液,分別在20℃下靜置3天後,均未產生凝膠化,保存穩定性良好。
表1中的四羧酸二酐以及二胺的略稱如以下所述。
AN-1:1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
AN-2:均苯四甲酸二酐
AN-3:2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐
AN-4:亞乙基二胺四乙酸二酐
AN-5:1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮
da-1:下述式(da-1)所表示的化合物
da-2:4-胺基苯基-4'-胺基苯甲酸酯
da-3:4,4'-二胺基二苯基甲烷
da-4:4,4'-[4,4'-丙烷-1,3-二基雙(呱啶-1,4-二基)]二苯胺
da-5:2,4-二胺基-N,N-二烯丙基苯胺
da-6:4,4'-二胺基二苯基胺
da-7:3,5-二胺基苯甲酸
da-8:3,5-二胺基苯甲酸膽甾烷基酯
da-9:4-(十四烷氧基)苯-1,3-二胺
da-10:所述式(DA-15)所表示的化合物
da-11:1,4-雙-(5-胺基-吡啶-2-基)-呱嗪
將作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐16.58g(相對於合成中使用的二胺的總體量100莫耳份而為98莫耳份)、以及作為二胺的化合物(DA-2)25.52g(相對於合成中使用的二胺的總體量100莫耳份而為80莫耳份)以及3,5-二胺基苯甲酸膽甾烷基7.89g(相對於合成中使用的二胺的總體量100莫耳份而為20莫耳份),溶解於200g的NMP中,在室溫下進行6小時反應。繼而,追加250g的NMP,添加吡啶11.7g以及乙酸酐15.11g,在80℃下進行5小時脫水閉環反應。繼而,將反應混合物注入至大量過剩的甲醇中,使反應產物沈澱。將所回收的沈澱物以甲醇進行清洗後,在減壓下以40℃進行15小時乾燥,由此獲得醯亞胺
化率約65%的聚醯亞胺(以下稱為聚合物(PI-1))。利用NMP將所得的聚合物(PI-1)製備成15重量%。測定該溶液的黏度,结果為890mPa.s。
在具備攪拌機、溫度計、滴加漏斗以及回流冷卻管的反應容器中,投入2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷100.0g、甲基異丁基酮500g以及三乙胺10.0g,在室溫下進行混合。向其中,自滴加漏斗中花30分鐘來滴加去離子水100g後,一邊在回流下混合,一邊在80℃下進行6小時反應。反應結束後,取出有機層,將其利用0.2重量%硝酸銨水溶液來清洗至清洗後的水成為中性為止,然後在減壓下將溶劑以及水蒸餾去除,由此以黏稠的透明液體的形式獲得具有氧雜環丙烷基的聚有機矽氧烷。對該具有氧雜環丙烷基的聚有機矽氧烷進行1H-NMR分析,結果在化學位移(δ)=3.2ppm附近,如理論強度般獲得基於氧雜環丙烷基的峰值,確認反應中未產生氧雜環丙烷基的副反應。測定該具有氧雜環丙烷基的聚有機矽氧烷的環氧當量,結果為186g/當量。
繼而,在100mL的三口燒瓶中,投入所述獲得的具有氧雜環丙烷基的聚有機矽氧烷9.3g、甲基異丁基酮26g、4-苯氧基肉桂酸3g以及UCAT 18X(商品名,三亞普羅(San-Apro)(股)製造)0.10g,在80℃下一邊攪拌一邊進行12小時反應。反應結束後,將反應混合物投入至甲醇中,回收所生成的沈澱物,將該沈澱物溶解於乙酸乙酯中而製成溶液,將該溶液水洗3次後,將溶劑蒸餾去除,由此以白色粉末的形式獲得具有氧雜環丙烷基及肉桂酸結構的聚有機矽氧烷(S-1)6.3g。對於該聚有機矽氧烷(S-1),
利用凝膠滲透色譜法來測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量Mw為3,500。
將作為聚合物的實施例2-1中所得的聚合物(PA-1)100重量份溶解於包含γ-丁內酯(GBL)、NMP以及丁基溶纖劑(BC)的混合溶劑(GBL:NMP:BC=40:40:20(重量比))中,製成固體成分濃度為3.5重量%的溶液。利用孔徑為0.2μm的篩檢程式將該溶液過濾,由此製備液晶配向劑。
使用旋轉器,將所述製備的液晶配向劑塗布於玻璃基板上,在80℃的加熱板上進行1分鐘預烘烤後,在將庫內進行了氮氣置換的200℃烘箱中進行1小時加熱(後烘烤),由此形成平均膜厚為1,000Å的塗膜。利用倍率為100倍的顯微鏡來觀察該塗膜,查明膜厚不均以及針孔的有無。評價是以如下方式進行:將膜厚不均以及針孔這兩者均未被觀察到的情況評價為塗布性“良好”,將觀察到膜厚不均以及針孔的至少任一者的情況評價為塗布性“不良”。本實施例中,膜厚不均以及針孔這兩者均未被觀察到,塗布性為“良好”。
對於所述獲得的塗膜,利用具有捲繞有棉布的輥的摩擦機器,以輥轉速1000rpm、平臺移動速度20cm/秒、毛壓入長度0.4mm來實施7次摩擦處理。利用光學顯微鏡來觀察所得基板上的由摩
擦削除所引起的異物(塗膜的碎片),計算測量出500μm×500μm的區域內的異物數。評價是以如下方式進行:將異物數為3個以下的情況評價為耐摩擦性“良好”,將4個以上、7個以下的情況評價為“可”,將8個以上的情況評價為耐摩擦性“不良”。其結果為,該塗膜的耐摩擦性為“良好”。
制作圖1所示的FFS型液晶顯示元件。首先,將在其中一面具有2系統的電極對的玻璃基板11a、與未設置電極的對向玻璃基板11b作為一對,所述2系統的電極對依次形成有不具有圖案的底電極15、作為絕緣層14的氮化矽膜、以及經圖案化為梳齒狀的頂電極13,且在玻璃基板11a的具有透明電極的面與對向玻璃基板11b的一面上,使用旋轉器來分別塗布所述(1)中製備的液晶配向劑,形成塗膜。繼而,將該塗膜在80℃的加熱板上進行1分鐘預烘烤後,在將庫內進行了氮氣置換的烘箱中以230℃進行15分鐘加熱(後烘烤),形成平均膜厚為1,000Å的塗膜。將頂電極13的平面示意圖示於圖2中。此外,圖2(a)是頂電極13的俯視圖,圖2(b)是圖2(a)的由虛線包圍的部分C1的放大圖。本實施例中,將電極的線寬d1設為4μm,將電極間的距離d2設為6μm。
繼而,利用棉,對形成於玻璃基板上的塗膜的各表面實施摩擦處理,製成液晶配向膜12。圖2(b)中,將對形成於玻璃基板11a上的塗膜實施摩擦的方向以箭頭表示。將這些基板以基板11a、基板11b的彼此的摩擦方向成為反平行的方式,隔著直徑為3.5μm的間隔物來貼合,注入液晶MLC-6221(默克公司製造),
形成液晶層16。進而,在基板11a、基板11b的外側兩面,以2塊偏光板的偏光方向相互正交的方式貼合偏光板(圖示略),由此製作液晶顯示元件10。
對於所述製造的FFS型液晶顯示元件,利用顯微鏡,以倍率50倍來觀察當接通.斷開(ON.OFF)(施加.解除)5V電壓時的明暗變化中的異常區域的有無。評價是以如下方式進行:將未觀察到異常區域的情況評價為液晶配向性“良好”,將觀察到異常區域的情況評價為液晶配向性“不良”。該液晶顯示元件中液晶配向性“良好”。
對於所述製造的FFS型液晶顯示元件,在23℃下以60微秒的施加時間、167毫秒的跨距施加5V的電壓後,測定自施加解除起167毫秒後的電壓保持率(VHR),結果為99.2%。此外,使用東陽特克尼卡(Toyo Technica)(股)製造的VHR-1作為測定裝置。
對於所述製造的FFS型液晶顯示元件,以與所述(6)相同的方式測定電壓保持率,將其值作為初始VHR(VHRBF)。繼而,將初始VHR測定後的液晶顯示元件在100℃的烘箱中靜置300小時。然後,將該液晶顯示元件在室溫下靜置而放置冷卻至室溫後,以與所述相同的方式測定電壓保持率(VHRAF)。另外,利用下述數學式(2),來求出熱應力賦予前後的電壓保持率的變化率(△VHR(%))。
△VHR=((VHRBF-VHRAF)÷VHRBF)×100...(2)
耐熱性的評價是以如下方式進行:將變化率△VHR小於4%的情況評價為耐熱性“良好”,將4%以上且小於5%的情況評價為“可”,將5%以上的情況評價為耐熱性“不良”。其結果為,本實施例的液晶顯示元件的△VHR為1.9%,耐熱性為“良好”。
對於所述製造的液晶顯示元件,通過使用He-Ne激光光的結晶旋轉法來測定液晶分子的自基板面傾斜的角度,將該值作為預傾角θ。結晶旋轉法是依據非專利文獻1(T.J.謝弗(T.J.Scheffer)等人的《應用物理學雜誌(Journal of Applied Physics,J.Appl.Phys.)》第48卷第1783頁(1977))以及非專利文獻2(F.中野(F.Nakano)等人的《日本應用物理學雜誌(Japanese Journal of Applied Physics,JPN.J.Appl.Phys.)》第19卷第2013頁(1980))中記載的方法來進行。
評價是以如下方式進行:將預傾角θ小於1.0°的情況評價為預傾角評價“良好”,將1.0°以上的情況評價為預傾角評價“不良”,結果,該液晶顯示元件的預傾角變化率為0.3°,判斷為預傾角穩定性“良好”。
除了在基板的外側兩面未貼合偏光板的方面以外,進行與所述(4)相同的操作,製作FFS型液晶單元。對於該FFS型液晶單元,以交流電壓10V驅動30小時後,使用在光源與光量檢測器之間
配置有偏光器及檢偏器的裝置,來測定下述數學式(3)所表示的最小相對透過率(%)。
最小相對透過率(%)=(β-B0)/(B100-B0)×100…(3)
(數學式(3)中,B0為在空白狀態下且在正交尼科耳棱鏡下的光的透過量;B100為在空白狀態下且在平行尼科耳棱鏡下的光的透過量;β為在正交尼科耳棱鏡下,在偏光器與檢偏器之間夾持液晶顯示元件而成為最小的透光量。)
暗狀態的黑電平是以液晶顯示元件的最小相對透過率來表示,在FFS型液晶顯示元件中,暗狀態下的黑電平越小,則對比度越優異。將最小相對透過率小於0.5%者評價為“良好”,將0.5%以上且小於1.0%者評價為“可”,將1.0%以上者評價為“不良”。其結果為,該液晶單元的最小相對透過率為0.2%,判斷為“良好”。
在所述實施例3-1中,除了分別使用下述表2所示種類的成分來作為聚合物以外,以與實施例3-1相同的方式製備液晶配向劑,並且製造FFS型液晶顯示元件來進行各種評價。評價结果示於下述表2中。
如表2所示,實施例3-1~實施例3-5中,關於液晶配向
劑的塗布性以及塗膜的耐摩擦性均獲得良好的結果。另外,關於液晶顯示元件中的液晶分子的配向性、電壓保持率、耐熱性、預傾角特性以及AC殘像特性也是良好的結果。與此相對,比較例1中,液晶配向劑的塗布性為“不良”,關於塗膜的耐摩擦性,是比實施例差的結果。另外,比較例1的液晶顯示元件中,電壓保持率、預傾角特性以及AC殘像特性是比實施例差的結果。比較例2中,雖使用使1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐與化合物(DA-1)進行反應而獲得的聚合物,但電壓保持率低,且液晶單元的耐熱性為“不良”。
將作為聚合物的在實施例2-5中所得的聚合物(PA-7)100重量份溶解於NMP以及BC的混合溶劑(NMP:BC=50:50(重量比))中,製成固體成分濃度為6.5重量%的溶液。將該溶液充分攪拌後,利用孔徑為0.2μm的篩檢程式進行過濾,由此製備液晶配向劑。
使用液晶配向膜印刷機(日本寫真印刷(股)製造),將所述(1)中製備的液晶配向劑塗布於帶有包含ITO膜的透明電極的玻璃基板的透明電極面上,在80℃的加熱板上加熱(預烘烤)1分鐘而去除溶劑後,在200℃的加熱板上加熱(後烘烤)10分鐘,形成平均膜厚為600Å的塗膜。利用倍率為20倍的顯微鏡對該塗膜進行觀察,來查明印刷不均以及針孔的有無。評價是以如下方
式進行:將印刷不均以及針孔這兩者均未被觀察到的情況評價為印刷性“良好”,將觀察到少量的印刷不均以及針孔的至少任一者的情況評價為印刷性“可”,將看到大量的印刷不均以及針孔的至少任一者的情況評價為印刷性“不良”。本實施例中,印刷不均以及針孔這兩者均未被觀察到,印刷性為“良好”。
使用液晶配向膜印刷機(日本寫真印刷(股)製造),將所述(1)中製備的液晶配向劑塗布於帶有包含ITO膜的透明電極的玻璃基板的透明電極面上,在80℃的加熱板上加熱(預烘烤)1分鐘而去除溶劑後,在200℃的加熱板上加熱(後烘烤)10分鐘,形成平均膜厚為600Å的塗膜。對於該塗膜,利用具有捲繞有人造絲布的輥的摩擦機器,以輥轉速500rpm、平臺移動速度3cm/秒、毛壓入長度0.4mm進行摩擦處理,來賦予液晶配向能力。然後,在超純水中進行1分鐘超音波清洗,繼而在100℃潔淨烘箱中乾燥10分鐘,由此獲得具有液晶配向膜的基板。另外,重複進行所述操作,獲得具有液晶配向膜的一對(2塊)基板。
接著,對於所述一對基板中的其中一塊基板,在具有液晶配向膜的面的外緣塗布加入有直徑為5.5μm的氧化鋁球的環氧樹脂黏接劑後,以液晶配向膜面相對的方式將一對基板重疊而壓接,使黏接劑硬化。繼而,自液晶注入口向一對基板間填充向列型液晶(默克公司製造,MLC-6221)後,利用丙烯酸系光硬化型黏接劑將液晶注入口密封,由此製造TN型液晶單元。
對於所述(3)中製造的TN型液晶單元,在正交尼科耳棱鏡
下,利用顯微鏡,以倍率50倍來觀察當接通.斷開5V電壓時的異常區域的有無。評價是以與所述實施例3-1的(5)相同的方式進行。其結果為,該液晶單元中液晶配向性“良好”。
對於所述(3)中製造的TN型液晶單元,通過使用He-Ne激光光的結晶旋轉法,測定液晶分子的自基板面傾斜的角度,將該值作為初始預傾角θIN。結晶旋轉法是依據非專利文獻1(T.J.謝弗(T.J.Scheffer)等人的《應用物理學雜誌(Journal of Applied Physics,J.Appl.Phys.)》第48卷第1783頁(1977))以及非專利文獻2(F.中野(F.Nakano)等人的《日本應用物理學雜誌(Japanese Journal of Applied Physics,JPN.J.Appl.Phys.)》第19卷第2013頁(1980))中記載的方法來進行。
繼而,對測定了初始預傾角θIN後的液晶單元施加5V的交流電壓100小時。然後,以與所述相同的方法再次測定預傾角,將該值作為電壓施加後的預傾角θAF。將這些測定值代入下述數學式(4)中,求出電壓施加前後的預傾角的變化量(△θ(°))。
△θ=| θAF-θIN |...(4)
將△θ小於3%的情況評價為預傾角穩定性“良好”,將3%以上且小於4%的情況評價為預傾角穩定性“可”,將4%以上的情況評價為預傾角穩定性“不良”,結果該液晶單元的預傾角變化率為2.8%,判斷為預傾角穩定性“良好”。
以與所述實施例3-1的(6)相同的方式測定電壓保持率(VHRBF),並且以與所述實施例3-1的(7)相同的方式,根據熱應力賦予前後的電壓保持率的變化率來評價液晶顯示元件的耐熱性。其結果為,VHRBF為98.9%。另外,△VHR為2.9%,判斷為耐熱性“良好”。
將作為聚合物的在實施例2-6中所得的聚合物(PI-1)100重量份添加於NMP及BC中,製成固體成分濃度為6.5重量%、溶劑的混合比為NMP:BC=50:50(重量比)的溶液。將該溶液充分攪拌後,利用孔徑為0.2μm的篩檢程式進行過濾,由此製備液晶配向劑。
使用所述(1)中製備的液晶配向劑,以與所述實施例3-5的(2)相同的方式查明印刷性,結果,印刷不均以及針孔這兩者均未被觀察到,印刷性為“良好”。
使用液晶配向膜印刷機(日本寫真印刷(股)製造),將所述製備的液晶配向劑塗布於帶有包含ITO膜的透明電極的玻璃基板(厚度為1mm)的透明電極面上,在80℃的加熱板上加熱(預烘烤)1分鐘,進而在200℃的加熱板上加熱(後烘烤)60分鐘,形成平均膜厚為800Å的塗膜(液晶配向膜)。重複該操作,獲得在透明導電膜上具有液晶配向膜的一對(2塊)玻璃基板。接著,對所述一對基板中的其中一塊基板,在具有液晶配向膜的面的外緣
塗布加入有直徑為5.5μm的氧化鋁球的環氧樹脂黏接劑後,以液晶配向膜面相對的方式將一對基板重疊而壓接,使黏接劑硬化。繼而,自液晶注入口向一對基板間填充向列型液晶(默克公司製造,MLC-6608)後,利用丙烯酸系光硬化黏接劑將液晶注入口密封,由此製造VA型液晶單元。
對於所述(3)中製造的VA型液晶單元,以與實施例3-1的(5)相同的方式進行液晶配向性的評價,結果,該液晶單元的液晶配向性為“良好”。另外,以與實施例3-1的(6)相同的方式測定電壓保持率(VHRBF),並且以與所述實施例3-1的(7)相同的方式進行耐熱性(熱應力賦予前後的電壓保持率的變化率)的評價。其結果為,VHRBF為99.2%。另外,△VHR為2.4%,判斷為耐熱性“良好”。
將實施例2-2中所得的聚合物(PA-2)100重量份、以及合成例3中所得的聚有機矽氧烷(S-1)5重量份,溶解於包含NMP及BC的混合溶劑(NMP:BC=50:50(重量比))中,製成固體成分濃度為3.5重量%的溶液。利用孔徑為0.2μm的篩檢程式將該溶液過濾,由此製備液晶配向劑。
在作為基板的TAC膜的一面,使用棒式塗布機來塗布所述製備的液晶配向劑,在烘箱內以120℃烘烤2分鐘而形成膜厚為100nm的塗膜。繼而,對該塗膜表面,使用Hg-Xe燈以及格蘭泰勒棱
鏡,自基板法線垂直地照射包含313nm的明線的偏光紫外線10mJ/cm2。繼而,利用孔徑為0.2μm的篩檢程式將聚合性液晶(RMS03-013C,默克公司製造)進行過濾後,利用棒式塗布機,將該聚合性液晶塗布於光照射後的塗膜上,形成聚合性液晶的塗膜。在溫度經調整為50℃的烘箱內烘烤1分鐘後,使用Hg-Xe燈,自垂直的方向對塗膜面照射包含365nm的明線的非偏光的紫外線1,000mJ/cm2,使聚合性液晶硬化而形成液晶層,由此製造相位差膜。
對於所述(2)中製造的相位差膜,通過利用正交尼科耳棱鏡下的目視以及偏光顯微鏡(倍率為2.5倍),觀察異常區域的有無,來評價液晶配向性。評價是以如下方式進行:將在目視下配向性良好,且在偏光顯微鏡下未觀察到異常區域的情況評價為液晶配向性“良好”;將在目視下未觀察到異常區域,但在偏光顯微鏡下觀察到異常區域的情況評價為液晶配向性“可”;將在目視以及偏光顯微鏡下均觀察到異常區域的情況評價為液晶配向性“不良”。其結果為,該相位差膜被評價為液晶配向性“良好”。
使用所述(2)中製造的相位差膜,對由液晶配向劑形成的塗膜與基板的密接性進行評價。首先,使用帶有導件的等間隔的間隔物,利用切割刀,自相位差膜的液晶層側的面切入切口,在1cm×1cm的範圍內形成10個×10個的格子圖案。各切口的深度是自液晶層表面到達基板厚度的中點為止。繼而,以覆蓋所述格子圖案的整個面的方式使玻璃紙膠帶密接後,剝離該玻璃紙膠帶。
通過正交尼科耳棱鏡下的目視來觀察剝離後的格子圖案的切口部,評價密接性。評價是以如下方式進行:將在沿著切入線的部分以及格子圖案的交叉部分未確認到剝離的情況評價為密接性“良好”;將相對於格子圖案整體的個數,在所述部分觀察到剝離的格子目的個數小於15%的情況評價為密接性“可”;將相對於格子圖案整體的個數,在所述部分觀察到剝離的格子目的個數為15%以上的情況評價為密接性“不良”。其結果為,該相位差膜為密接性“良好”。
Claims (12)
- 一種液晶配向劑,其特徵在於:含有選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的組群中的至少一種聚合物(P),所述聚合物(P)是使選自由四羧酸二酐、四羧酸二酯化合物及四羧酸二酯二鹵化物所組成的組群中的至少一種四羧酸衍生物,與包含下述式(1)所表示的化合物的二胺進行反應而獲得,
- 如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑,其特徵在於:所述式(1)所表示的二胺為下述式(1-1)所表示的二胺,
- 如申請專利範圍第2項所述的液晶配向劑,其特徵在於:所述R2為碳數1~11的烷二基。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的液晶配向劑,其特徵在於:所述X1及X2分別獨立地為氧原子、碳數1~10的烷二基、碳數2~10的烯二基、酯基或者醯胺基。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的液晶配向劑,其特徵在於:所述四羧酸衍生物包含選自由以下化合物所組成的組群中的至少一種,即,1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、3-氧雜雙環[3.2.1]辛烷-2,4-二酮-6-螺環-3'-(四氫呋喃-2',5'-二酮)、5-(2,5-二氧代四氫-3-呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸酐、3,5,6-三羧基-2-羧基降冰片烷-2:3,5:6-二酐、4,9-二氧雜三環[5.3.1.02,6]十一烷-3,5,8,10-四酮、雙環[3.3.0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐、亞乙基二胺四乙酸二酐、以及均苯四甲酸二酐。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的液晶配向劑,其特徵在於:所述聚合物(P)包括具有預傾角表現能力的側鏈結構。
- 一種液晶配向膜,其特徵在於:使用如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的液晶配向劑而形成。
- 一種液晶顯示元件,其特徵在於:包括如申請專利範圍第7項所述的液晶配向膜。
- 一種相位差膜,其特徵在於:包括如申請專利範圍第7項所述的液晶配向膜。
- 一種相位差膜的製造方法,其特徵在於包括以下步驟:將如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的液晶配向劑塗布於基板上而形成塗膜;對所述塗膜進行光照射;以及於所述經光照射後的塗膜上塗布聚合性液晶並使其硬化。
- 一種聚合物,其特徵在於:使選自由四羧酸二酐、四羧酸二酯化合物及四羧酸二酯二鹵化物所組成的組群中的至少一種四羧酸衍生物,與包含下述式(1)所表示的化合物的二胺進行反應而獲得,
- 一種下述式(1)所表示的化合物,其特徵在於:
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