TW201704296A - 液晶配向劑、液晶配向膜、液晶元件、液晶配向膜的製造方法、聚合物以及二胺 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可獲得即使在光配向步驟中減少曝光量也可表現出良好的液晶配向性、並且電氣特性及對比度特性優異的液晶元件的液晶配向劑。液晶配向劑中含有:在主鏈具有下述式(1)所表示的部分結構的聚合物[P]。□

Description

液晶配向劑、液晶配向膜、液晶元件、液晶配向膜的製造方法、聚合物以及二胺
本發明是有關於一種液晶配向劑、液晶配向膜、液晶元件、液晶配向膜的製造方法、聚合物以及二胺。
在廣泛用於電視機、移動設備、各種監視器(monitor)等的液晶顯示元件中,為了控制液晶單元中的液晶分子的配向而一直使用液晶配向膜。以前,作為製作液晶配向膜的方法,已知有:對有機膜進行摩擦的方法、斜向蒸鍍氧化矽的方法、形成具有長鏈烷基的單分子膜的方法、對感光性的有機膜進行光照射的方法(光配向法)等。這些中,光配向法可在抑制靜電及塵埃的產生的同時對感光性的有機膜賦予均勻的液晶配向性,並且還可實現液晶配向方向的精密控制,因此,近年來正推進各種研究(例如參照專利文獻1~專利文獻3)。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平06-287453號公報 [專利文獻2]日本專利特開2003-307736號公報 [專利文獻3]日本專利特開平09-297313號公報
[發明所要解決的問題] 然而,現有已知的光配向用的液晶配向膜材料的光感度並不充分,為了使有機膜表現出良好的液晶配向性,需要大量的累計曝光量。因此,有在形成液晶配向膜時,耗費大量的製程時間及成本等之虞。另外,近年來,大畫面且高精細的液晶電視機成為主體,此外,智慧手機(smartphone)、平板型個人電腦(personal computer,PC)等小型顯示終端的普及得到推進,對液晶面板的高精細化的要求進一步提高。出於此種背景,液晶面板顯示出良好的電氣特性及顯示品質變得比以前更加重要。
本發明是鑒於所述情況而形成,其中一個目的在於提供一種可獲得即使在光配向步驟中減少曝光量也可表現出良好的液晶配向性、並且電氣特性及對比度特性優異的液晶元件的液晶配向劑。 [解決問題的技術手段]
本發明者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,通過在液晶配向劑的聚合物成分中使用具有特定的部分結構的聚合物,能夠解決上述課題,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、液晶元件、液晶配向膜的製造方法、聚合物以及二胺。
<1>一種液晶配向劑,其含有在主鏈具有下述式(1)所表示的部分結構的聚合物[P],
[化1](式(1)中,R1 為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基、碳數1~3的氟烷基或者與Ar1 鍵結而構成環的一部分的二價連結基,R4 為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基、碳數1~3的氟烷基或者與Ar2 鍵結而構成環的一部分的二價連結基;R2 、R3 、R5 及R6 分別獨立地為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基或者碳數1~3的氟烷基;Ar1 及Ar2 分別獨立地為具有芳香環或雜環的環式基或者伸乙炔基,所述環式基也可在環部分具有取代基;「*」表示結合鍵)。
<2>一種液晶配向膜,其是使用所述<1>的液晶配向劑而形成。 <3>一種液晶元件,其包括所述<2>的液晶配向膜。 <4>一種液晶配向膜的製造方法,其將所述<1>的液晶配向劑塗布於基板上來形成塗膜,對所述塗膜照射放射線。 <5>一種聚合物,其是選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚酯以及聚醚所組成的群組中,且在主鏈具有所述式(1)所表示的部分結構。 <6>一種二胺,其是由下述式(2A)所表示,
[化2](式(2A)中,R1 為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基、碳數1~3的氟烷基或者與Ar1 鍵結而構成環的一部分的二價連結基,R4 為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基、碳數1~3的氟烷基或者與Ar2 鍵結而構成環的一部分的二價連結基;R2 、R3 、R5 及R6 分別獨立地為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基或者碳數1~3的氟烷基;Ar1 及Ar2 分別獨立地為具有芳香環或雜環的環式基或者伸乙炔基,所述環式基也可在環部分具有取代基;X1 及X2 分別獨立地為單鍵或者二價連結基)。 [發明的效果]
根據所述包含聚合物[P]的液晶配向劑,即使在光配向步驟中減少曝光量也可獲得表現出良好的液晶配向性的液晶配向膜。另外,可獲得電氣特性及對比度特性優異的液晶元件。
以下,對本公開的液晶配向劑所含的各成分、以及視需要而任意調配的其他成分進行說明。 <聚合物[P]> 本公開的液晶配向劑含有具有下述式(1)所表示的部分結構(以下也稱為「特定部分結構」)的聚合物[P]。 [化3](式(1)中,R1 為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基、碳數1~3的氟烷基或者與Ar1 鍵結而構成環的一部分的二價連結基,R4 為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基、碳數1~3的氟烷基或者與Ar2 鍵結而構成環的一部分的二價連結基;R2 、R3 、R5 及R6 分別獨立地為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基或者碳數1~3的氟烷基;Ar1 及Ar2 分別獨立地為具有芳香環或雜環的環式基或者伸乙炔基,所述環式基也可在環部分具有取代基;「*」表示結合鍵)。
作為所述式(1)的R1 ~R6 中的碳數1~3的烷基,例如可列舉甲基、乙基、丙基,這些可為直鏈狀也可為分支狀。作為R1 ~R6 為碳數1~3的氟烷基的情況下的具體例,例如可列舉三氟甲基、2,2,2-三氟乙基等。 在R1 為二價連結基的情況下,優選為R1 通過與Ar1 的環部分鍵結而與Ar1 一同形成稠環。另外,在R2 為二價連結基的情況下,優選為R2 通過與Ar2 的環部分鍵結而與Ar2 一同形成稠環。作為R1 、R4 為二價連結基的情況下的具體例,例如可列舉-CO-、碳數1~3的烷二基等。所述烷二基可列舉亞甲基、伸乙基、丙二基,這些可為直鏈狀也可為分支狀。就使聚合物[P]的光感度更良好的方面而言,R1 、R4 的二價連結基優選為-CO-或者亞甲基。 其中,R2 、R3 、R5 及R6 優選為氫原子或者甲基。
Ar1 及Ar2 的環式基為自芳香環或者雜環的環部分去除n個(n為2或3)氫原子所得的n價基。作為所述環式基具有的芳香環,例如可列舉苯環、萘環、蒽環等,作為雜環,例如可列舉吡啶環、嘧啶環、吡嗪環、喹啉環、咪唑環、哌啶環、哌嗪環等。作為所述芳香環或者雜環的環部分可具有的取代基,例如可列舉鹵素原子(氟原子等)、碳數1~3的烷基或者碳數1~3的烷氧基。就電氣特性及與液晶的親和性等的觀點而言,Ar1 及Ar2 優選為經取代或者未經取代的伸苯基,更優選為1,4-伸苯基。
聚合物[P]在主鏈具有特定部分結構。此處,本說明書中,所謂聚合物的「主鏈」,是指包含聚合物中最長的原子鏈的「骨幹」部分。此外,允許所述「骨幹」部分包含環結構。因此,所謂「在主鏈具有特定部分結構」是指所述結構構成主鏈的一部分。 本公開中,聚合物[P]的主鏈並無特別限定,聚合物[P]優選為選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚酯以及聚醚所組成的群組中的至少一種。以下,對本公開的液晶配向劑中所含有的聚合物[P]的優選具體例進行詳細說明。
<聚醯胺酸> 作為聚合物[P]的聚醯胺酸(以下也稱為「聚醯胺酸[P]」)例如可通過使四羧酸二酐與二胺反應而獲得。尤其優選為利用使用具有特定部分結構的二胺(以下也稱為「特定二胺」)的方法。
(四羧酸二酐) 作為聚醯胺酸[P]的合成中使用的四羧酸二酐,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:丁烷四羧酸二酐、乙二胺四乙酸二酐等; 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、1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐、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)-萘并[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)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2:4,6:8-二酐等; 芳香族四羧酸二酐例如可列舉:均苯四甲酸二酐、4,4-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸酐、對亞苯基雙(偏苯三酸單酯酐)、4,4'-氧基二鄰苯二甲酸酐、丙二醇雙偏苯三酸酐酯等,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。
就獲得光感度良好、且電氣特性優異的膜的觀點而言,聚醯胺酸[P]的合成中使用的四羧酸二酐優選為包含作為選自由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、1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、以及1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐所組成的群組中的至少一種的特定酸二酐。相對於聚醯胺酸[P]的合成中使用的四羧酸二酐的總量,這些特定酸二酐的使用比例優選為設為30莫耳%以上,更優選為設為40莫耳%以上,進而優選為設為50莫耳%以上。此外,四羧酸二酐可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。
(二胺) 作為所述反應中使用的特定二胺的優選具體例,可列舉下述式(2A)所表示的化合物等。 [化4](式(2A)中,R1 ~R6 、Ar1 及Ar2 與所述式(1)含義相同;X1 及X2 分別獨立地為單鍵或者二價連結基)
所述式(2A)中,對於R1 ~R6 以及Ar1 及Ar2 的具體例及優選例,適用所述(1)的說明。作為X1 及X2 的二價連結基,例如可列舉碳數1~20的二價烴基、在所述烴基的碳-碳鍵間包含-O-、-CO-、-COO-等的基等。 作為特定二胺的優選具體例,可列舉下述式(2)、式(2-3)~式(2-9)分別所表示的化合物。其中,尤其優選為下述式(2-1)、式(2-3)、式(2-4)及式(2-5)分別所表示的化合物。 [化5]
所述反應中使用的二胺可僅為特定二胺,也可與特定二胺一同併用不具有特定部分結構的二胺(以下也稱為「其他二胺」)。其他二胺可分類為:具有用以使塗膜表現出對液晶分子賦予預傾角的功能的基(以下也稱為「預傾角表現性基」)的二胺;不具有預傾角表現性基的二胺。此處,具體而言,「預傾角表現性基」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、多個環直接或者經由連結基鍵結而成的基等。
具有預傾角表現性基的二胺可優選地使用芳香族二胺,作為其具體例,例如可列舉:十二烷氧基-2,4-二胺基苯、十六烷氧基-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、膽甾烷基氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烯基氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烷基氧基-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-胺基苯甲醯基氧基)膽甾烷、3,6-雙(4-胺基苯氧基)膽甾烷、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、N-(2,4-二胺基苯基)-4-(4-庚基環己基)苯甲醯胺、下述式(E-1)所表示的化合物等。 [化6](式(E-1)中,XI 及XII 分別獨立地為單鍵、-O-、*-COO-或者*-OCO-(其中,「*」表示與XI 的結合鍵),RI 為碳數1~3的烷二基,RII 為單鍵或者碳數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,d為0或1;其中,a及b不同時為0)
作為所述式(E-1)所表示的化合物的具體例,例如可列舉下述式(E-1-1)~式(E-1-4)分別所表示的化合物等。 [化7]
作為不具有預傾角表現性基的二胺,脂肪族二胺例如可列舉:1,1-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)、1,3-雙(胺基甲基)環己烷等;
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、4,4'-二胺基-2,2'-雙(三氟甲基)聯苯、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、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4'-(對伸苯基二亞異丙基)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、N,N'-雙(4-胺基苯基)-聯苯胺、1,4-雙-(4-胺基苯基)-哌嗪、3,5-二胺基苯甲酸、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、2,4-二胺基-N,N-二烯丙基苯胺、4-胺基苄胺、1-(2,4-二胺基苯基)哌嗪-4-羧酸、4-(嗎啉-4-基)苯-1,3-二胺、1,3-雙(N-(4-胺基苯基)哌啶基)丙烷、α-胺基-ω-胺基苯基伸烷基、4-(2-胺基乙基)苯胺、4,4'-[4,4'-丙烷-1,3-二基雙(哌啶-1,4-二基)]二苯胺等; 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,還可使用日本專利特開2010-97188號公報中記載的二胺。此外,其他二胺可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。
本公開的液晶配向劑可優選地用於用以通過光配向法來形成液晶配向膜,尤其優選為應用於扭轉向列(Twisted Nematic,TN)型、超扭轉向列(Super Twisted Nematic,STN)型、共面切換(In-Plane Switching,IPS)型、邊緣場切換(Fringe Field Switching,FFS)型等所謂的水平配向型的液晶顯示元件用途。因此,優選為將具有預傾角表現性基的二胺的使用比例限制為固定值以下。相對於所述反應中使用的所有二胺,具有預傾角表現性基的二胺的使用比例優選為設為20莫耳%以下的比例,更優選為設為10莫耳%以下的比例,進而優選為設為5莫耳%以下。
相對於聚醯胺酸的合成中使用的二胺的總量,特定二胺的使用比例優選為設為50莫耳%以上,更優選為設為80莫耳%以上。通過將特定二胺的含有比例設為50莫耳%以上,可獲得光感度優異的聚醯胺酸。特定二胺的使用比例的上限值並無特別限制,可根據其他二胺的使用比例而任意選定。此外,特定二胺可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。
(聚醯胺酸的合成) 聚醯胺酸[P]可通過使所述般的四羧酸二酐與二胺,視需要與分子量調整劑(例如單酸酐、單胺化合物、單異氰酸酯化合物等)一同反應而獲得。供於聚醯胺酸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0.8當量~1.2當量的比例。
聚醯胺酸的合成反應優選為在有機溶媒中進行。此時的反應溫度優選為-20℃~150℃,反應時間優選為0.1小時~24小時。作為反應中使用的有機溶媒,優選為使用選自由非質子性極性溶媒及酚系媒劑所組成的群組(第一群組的有機溶媒)中的一種以上,或者選自第一群組的有機溶媒的一種以上與選自由醇、酮、酯、醚、鹵代烴及烴所組成的群組(第二群組的有機溶媒)中的一種以上的混合物。在後者的情況下,相對於第一群組的有機溶媒及第二群組的有機溶媒的合計量,第二群組的有機溶媒的使用比例優選為50重量%以下,更優選為40重量%以下。有機溶媒的使用量(x)優選為設為:相對於反應溶液的總量(x+y),四羧酸二酐及二胺的合計量(y)成為0.1重量%~50重量%的量。溶解聚醯胺酸[P]而成的反應溶液可直接供於液晶配向劑的製備,也可在將反應溶液中所含的聚醯胺酸[P]分離後供於液晶配向劑的製備。
(特定二胺的合成) 特定二胺可通過適宜組合有機化學的常規方法而合成。例如,所述式(2)所表示的化合物可如下述流程A所示,通過將胺基肉桂酸光二聚化後,使羧基脫離而合成。另外,所述式(2-3)~式(2-8)分別所表示的化合物可通過使用硫酸等將下述流程A的第一階段的反應生成物環化而合成。其中,特定二胺的合成程式並不限定於所述方法。 [化8]流程A
<聚醯胺酸酯> 在聚合物[P]的主鏈為聚醯胺酸酯的情況下,所述聚合物[P]例如可通過以下方法來獲得:[I]使上文中獲得的聚醯胺酸[P]與酯化劑(例如甲醇或乙醇、N,N-二甲基甲醯胺二乙基縮醛等)進行反應的方法;[II]使四羧酸二酯與二胺優選為在有機溶媒中,在適當的脫水催化劑(例如鹵化4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基嗎啉、羰基咪唑、磷系縮合劑等)的存在下進行反應的方法;[III]使四羧酸二酯二鹵化物與二胺優選為在有機溶媒中,在適當的鹼(例如吡啶、三乙胺等三級胺、或者氫化鈉、氫化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、鈉、鉀等鹼金屬類)的存在下進行反應的方法等。所述方法[II]及方法[III]優選為設為使用特定二胺的方法。
液晶配向劑中所含有的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。溶解聚醯胺酸酯而成的反應溶液可直接供於液晶配向劑的製備,也可在將反應溶液中所含的聚醯胺酸酯分離後供於液晶配向劑的製備。
<聚醯亞胺> 在聚合物[P]的主鏈為聚醯亞胺的情況下,所述聚合物(以下也稱為「聚醯亞胺[P]」)例如可通過將聚醯胺酸[P]進行脫水閉環,並加以醯亞胺化而獲得。
聚醯亞胺[P]可以是將作為其前體的聚醯胺酸所具有的醯胺酸結構全部進行脫水閉環而得的完全醯亞胺化物,也可以是僅將醯胺酸結構的一部分進行脫水閉環而使醯胺酸結構與醯亞胺環結構並存的部分醯亞胺化物。聚醯亞胺[P]的醯亞胺化率優選為設為30%以上,更優選為設為50%以上,進而優選為設為60%以上。另外,就確保聚合物的溶解性、提高塗布性的觀點而言,優選為將醯亞胺化率設為80%以下,更優選為設為70%以下。此外,醯亞胺化率是以百分率來表示醯亞胺環結構的數量相對於聚醯亞胺的醯胺酸結構的數量與醯亞胺環結構的數量的合計而言所占的比例。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將聚醯胺酸溶解於有機溶媒中,在所述溶液中添加脫水劑及脫水閉環催化劑,視需要進行加熱的方法來進行。作為脫水劑,例如可使用乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。相對於聚醯胺酸的醯胺酸結構1莫耳,脫水劑的使用量優選為設為0.01莫耳~20莫耳。作為脫水閉環催化劑,例如可使用:吡啶、三甲吡啶(collidine)、二甲吡啶(lutidine)、三乙胺等三級胺。相對於所使用的脫水劑1莫耳,脫水閉環催化劑的使用量優選為設為0.01莫耳~10莫耳。作為脫水閉環反應中使用的有機溶媒,可列舉作為用於聚醯胺酸的合成而例示的有機溶媒。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。 含有聚醯亞胺的反應溶液可直接供於液晶配向劑的製備,也可在自反應溶液中去除脫水劑及脫水閉環催化劑後供於液晶配向劑的製備。除此之外,聚醯亞胺還可以通過聚醯胺酸酯的醯亞胺化而獲得。
作為以所述方式獲得的聚合物[P]的聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺優選為當將其製成濃度為20重量%的溶液時,具有100 mPa·s~5,000 mPa·s的溶液黏度的化合物,更優選為具有150 mPa·s~3,500 mPa·s的溶液黏度的化合物。此外,所述聚合物的溶液黏度(mPa·s)是使用E型旋轉黏度計,對使用所述聚合物的良溶媒(例如γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯烷酮等)而製備的濃度為20重量%的聚合物溶液,在25℃下進行測定而得的值。 所述聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺的利用凝膠滲透層析法(gel permeation chromatography,GPC)測定而得的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)優選為500~300,000,更優選為1,000~200,000。
<聚醯胺> 作為聚合物[P]的聚醯胺(以下也稱為「聚醯胺[P]」)例如可通過二羧酸與二胺的縮聚反應等而獲得。其中,優選為利用使用特定二胺的方法。
作為所述反應中使用的二胺,可列舉聚醯胺酸[P]的說明中例示的特定二胺及其他二胺。此外,在進行所述反應時,為了提高聚醯胺的溶解性,優選為在將二胺所具有的一級胺基以例如第三丁氧基羰基等保護基加以保護後供於與二羧酸的反應。相對於聚醯胺的合成中使用的二胺的總量,特定二胺的使用比例優選為設為50莫耳%以上,更優選為設為80莫耳%以上。二胺可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。
作為二羧酸,並無特別限制,例如可列舉:乙二酸、丙二酸、二甲基丙二酸、琥珀酸、戊二酸、3,3-二乙基琥珀酸、富馬酸、黏康酸(muconic acid)等脂肪族二羧酸; 環丁烷二羧酸、1-環丁烯二羧酸、環戊烷二羧酸、環己烷二羧酸等具有脂環式結構的二羧酸; 鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、5-甲基間苯二甲酸、4,4'-聯苯基二羧酸、4,4'-二苯基甲烷二羧酸、4,4'-二苯基丙烷二羧酸、4,4'-二苯基醚二羧酸、4-羧基肉桂酸、對伸苯基二丙烯酸、3,3'-[4,4'-(亞甲基二-對伸苯基)]二丙酸、4,4'-[4,4'-(氧基二-對伸苯基)]二丁酸、3,4-二苯基-1,2-環丁烷二羧酸、偶氮苯-4,4'-二羧酸等具有芳香族環的二羧酸等。此外,二羧酸可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。二羧酸優選為例如在使用亞硫醯氯等適當的氯化劑加以醯氯化後供於與二胺的反應。
二羧酸與二胺的反應優選為在鹼的存在下,在有機溶媒中進行。所述反應中的二羧酸與二胺的使用比例優選為相對於二胺的胺基1當量,二羧酸的羧基成為0.2當量~2當量的比例。此時的反應溫度優選為設為-100℃~200℃,反應時間優選為設為0.5小時~48小時。作為有機溶媒,例如可優選地使用二乙醚、四氫呋喃、二噁烷、甲苯、二氯甲烷、氯仿、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、N-甲基-2-吡咯烷酮等。相對於二羧酸二鹵化物及二胺的合計量100重量份,有機溶媒的使用量優選為設為400重量份~900重量份,更優選為設為500重量份~700重量份。對於所述反應中使用的鹼,可適用聚醯胺酸酯的方法[III]中例示出的鹼的例示。相對於二胺1莫耳,鹼的使用量優選為設為2莫耳~4莫耳。溶解聚醯胺[P]而成的反應溶液可直接供於液晶配向劑的製備,也可在將反應溶液中所含的聚醯胺分離後供於液晶配向劑的製備。
關於聚醯胺[P]的溶液黏度,當將其設為濃度10重量%的溶液時,優選為具有5 mPa·s~800 mPa·s的溶液黏度,更優選為具有10 mPa·s~500 mPa·s的溶液黏度。此外,聚醯胺的溶液黏度(mPa·s)是使用E型旋轉黏度計,對使用聚醯胺的良溶媒(例如γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯烷酮等)而製備的濃度為10重量%的聚合物溶液,在25℃下進行測定而得的值。關於聚醯胺[P],利用GPC測定而得的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)優選為1,000~500,000,更優選為2,000~300,000。
<聚酯> 在聚合物[P]的主鏈為聚酯的情況下,所述聚合物(以下也稱為「聚酯[P]」)例如可以是使二羧酸二鹵化物與二醇反應而獲得。作為所述反應中使用的二羧酸二鹵化物,可列舉:例如使用亞硫醯氯等適當的氯化劑將聚醯胺的合成中例示的二羧酸加以醯氯化而得的化合物等。二羧酸二鹵化物可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。
關於所述反應中使用的二醇,就液晶配向性的觀點而言,具有特定部分結構的二醇可優選地使用二酚化合物。作為具有特定部分結構的二醇的具體例,例如可列舉下述式(3)、式(3-3)~式(3-9)分別所表示的化合物等。下述式(3)所表示的化合物優選為下述式(3-1)所表示的化合物。 [化9]
在聚酯[P]的合成時,作為二醇,可僅使用具有特定部分結構的二醇,也可使用不具有特定部分結構的二醇(以下也稱為「其他二醇」)。相對於聚酯的合成中使用的二醇的總量,具有特定部分結構的二醇的使用比例優選為設為50莫耳%以上,更優選為設為80莫耳%以上。此外,二醇可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。
所述反應中的二羧酸二鹵化物與二醇的使用比例優選為相對於二醇的羥基1當量,二羧酸二鹵化物的基「-COX1 (X1 為鹵素原子)」成為0.2當量~2當量的比例。另外,還可使聚醯胺酸[P]中所使用的二胺代替二醇而共聚來獲得聚酯醯胺。 二羧酸二鹵化物與二醇的反應優選為在鹼的存在下,在有機溶媒中進行。此時的反應溫度優選為設為0℃~200℃,反應時間優選為設為0.5小時~48小時。反應中使用的有機溶媒及鹼可使用與聚醯胺的合成中所使用的化合物相同的化合物。溶解聚酯[P]而成的反應溶液可直接供於液晶配向劑的製備,也可在將反應溶液中所含的聚酯分離後供於液晶配向劑的製備。
關於聚酯[P]的溶液黏度,當將其設為濃度10重量%的溶液時,優選為具有5 mPa·s~800 mPa·s的溶液黏度,更優選為具有10 mPa·s~500 mPa·s的溶液黏度。此外,聚酯的溶液黏度(mPa·s)是使用E型旋轉黏度計,對使用聚酯的良溶媒(例如γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯烷酮等)而製備的濃度為10重量%的聚合物溶液,在25℃下進行測定而得的值。關於聚酯[P],利用GPC測定而得的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)優選為1,000~500,000,更優選為2,000~300,000。
<聚醚> 在聚合物[P]的主鏈為聚醚的情況下,所述聚合物(以下也稱為「聚醚[P]」)例如可以是使二鹵化物與二醇反應而獲得。 所述反應中使用的二鹵化物優選為氯化物、溴化物或者碘化物。作為二醇,可使用與聚酯[P]的合成中所使用的化合物相同的化合物。此外,作為二醇,在將具有特定部分結構的二醇與其他二醇併用的情況下,對於具有特定部分結構的二醇的使用比例,可適用聚酯[P]的說明。在聚醚[P]的合成時,二鹵化物與二醇的使用比例優選為相對於二醇的羥基1當量,二鹵化物的鹵素基成為0.2當量~2當量的比例。
所述反應優選為在鹼的存在下,在有機溶媒中進行。此時的反應溫度優選為設為0℃~200℃,反應時間優選為設為0.5小時~48小時。作為有機溶媒,例如可優選地使用四氫呋喃、二噁烷、甲苯、二氯甲烷、氯仿、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、N-甲基-2-吡咯烷酮等。相對於單體的合計量100重量份,有機溶媒的使用量優選為設為400重量份~900重量份,更優選為設為500重量份~700重量份。 作為所述反應中使用的鹼,例如可優選地使用吡啶、三乙胺、三丙胺、三異丙胺等三級胺;氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫化鋰、氫化鈉、雙(三甲基矽烷基)醯胺鋰、第三丁基鋰、碳酸鈉、碳酸鉀等鹼金屬類。相對於二醇1莫耳,鹼的使用量優選為設為2莫耳~4莫耳。溶解聚醚[P]而成的反應溶液可直接供於液晶配向劑的製備,也可在將反應溶液中所含的聚醚分離後供於液晶配向劑的製備。
關於聚醚[P]的溶液黏度,當將其設為濃度10重量%的溶液時,優選為具有5 mPa·s~800 mPa·s的溶液黏度,更優選為具有10 mPa·s~500 mPa·s的溶液黏度。此外,聚合物(P)的溶液黏度(mPa·s)是使用E型旋轉黏度計,對使用聚醚[P]的良溶媒(例如N-甲基-2-吡咯烷酮等)而製備的濃度為10重量%的聚合物溶液,在25℃下進行測定而得的值。關於聚醚[P],利用GPC測定而得的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)優選為1,000~500,000,更優選為2,000~300,000。 所述之中,就耐熱性、機械強度、電氣特性、透明性等各種特性優異的方面而言,聚合物[P]優選為選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯、聚醯亞胺以及聚醯胺所組成的群組中的至少一種。此外,液晶配向劑中所調配的聚合物[P]可僅為一種也可為兩種以上。
<其他成分> 本公開的液晶配向劑也可含有聚合物[P]以外的其他成分。作為此種其他成分,例如可列舉:不具有特定部分結構的聚合物(以下也稱為「其他聚合物」)、分子內具有至少一個環氧基的化合物、分子內具有至少一個氧雜環丁烷基的化合物、官能性矽烷化合物、光聚合性化合物、金屬螯合化合物、硬化促進劑、表面活性劑、抗氧化劑、增感劑、防腐劑、穩定化劑、黏度調整劑等。其他成分的調配比例可在無損本發明的效果的範圍內根據各化合物進行適宜選擇。
例如,作為其他聚合物,可列舉:以聚醯胺酸、聚醯亞胺、聚醯胺酸酯、聚酯、聚醯胺、聚矽氧烷、聚醚、聚芳烴、纖維素衍生物、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、或者聚(甲基)丙烯酸酯為主骨架且不具有特定部分結構的聚合物等。 在將其他聚合物調配於液晶配向劑中的情況下,相對於液晶配向劑中的聚合物總量,其調配比率優選為50重量%以下,更優選為0.1重量%~40重量%,進而優選為0.1重量%~30重量%。
<溶劑> 本公開的液晶配向劑是以聚合物[P]及視需要而使用的其他成分優選為分散或者溶解於適當的溶媒中而成的液狀的組成物的形式來製備。
作為所使用的有機溶媒,例如可列舉:N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、1,2-二甲基-2-咪唑啶酮、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)、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、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯等。這些可單獨使用一種或者將兩種以上混合使用。
液晶配向劑中的固體成分濃度(液晶配向劑的溶媒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)是考慮黏性、揮發性等而適宜選擇,優選為1重量%~10重量%的範圍。即,如下文所述般,將液晶配向劑塗布於基板表面,優選為進行加熱,由此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,有液晶配向劑的黏性增大而塗布性下降的傾向。製備液晶配向劑時的溫度優選為10℃~50℃,更優選為20℃~30℃。
<液晶元件> 可通過使用上文中所說明的液晶配向劑來製造液晶配向膜。另外,本公開的液晶元件具備使用所述液晶配向劑而形成的液晶配向膜。液晶元件的運作模式並無特別限定,例如可應用於TN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Nematic)型、垂直配向(Vertical Alignment,VA)型(包含垂直配向-多域垂直配向(Vertical Alignment-Multi-domain 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(In-Plane Switching)型、FFS(fringe field switching)型、光學補償彎曲(Optically Compensated Bend,OCB)型等多種運作模式。就使用本公開的液晶配向劑所帶來的效果最大限度地得到發揮的方面而言,可優選地應用於TN型、STN型、IPS型、FFS型等所謂的水平配向型的液晶元件。
液晶元件例如可通過包括以下的步驟1~步驟3的方法來製造。步驟1根據所需的運作模式而使用不同的基板。步驟2及步驟3在各運作模式中共通。 [步驟1:塗膜的形成] 首先在基板上塗布液晶配向劑,在基板上形成塗膜。在製造例如TN型、STN型或者VA型液晶元件的情況下,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,優選為利用膠版印刷法、旋塗法、輥塗機法或者噴墨印刷法來分別塗布液晶配向劑。作為基板,例如可使用:浮法玻璃(float glass)、鈉玻璃(soda glass)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。作為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公司註冊商標)、包含氧化銦-氧化錫(In2 O3 -SnO2 )的ITO膜等。在製造IPS型或者FFS型液晶元件的情況下,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、及未設置有電極的對向基板的一面,分別塗布液晶配向劑而形成塗膜。作為金屬膜,例如可使用包含鉻等金屬的膜。
塗布液晶配向劑而形成塗膜後,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℃,預烘烤時間優選為0.25分鐘~10分鐘。然後,將溶劑完全去除,視需要出於將聚合物中存在的醯胺酸結構進行熱醯亞胺化的目的而實施煅燒(後烘烤)步驟。此時的煅燒溫度(後烘烤溫度)優選為80℃~300℃,後烘烤時間優選為5分鐘~200分鐘。這樣一來,所形成的膜的膜厚優選為0.001 μm~1 μm,更優選為0.005 μm~0.5 μm。通過在基板上塗布液晶配向劑後,去除有機溶媒來形成液晶配向膜或者成為液晶配向膜的有機塗膜。
[步驟2:配向能力賦予處理] 在製造TN型、STN型、IPS型或者FFS型液晶元件的情況下,對所述步驟1中形成的塗膜實施賦予液晶配向能力的處理。由此,液晶分子的配向能力被賦予至塗膜上而成為液晶配向膜。作為配向能力賦予處理,可列舉:利用捲繞有包含例如尼龍、人造絲、棉等纖維的布的輥,朝固定方向對塗膜進行擦拭的摩擦處理;對塗膜照射偏光或者非偏光的放射線的光配向處理等。尤其,使用本公開的液晶配向劑所形成的塗膜的光感度高、即使曝光量少也可表現出良好的液晶配向性,因此可優選地應用光配向法。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1中形成的塗膜直接用作液晶配向膜,但也可以對所述塗膜實施配向能力賦予處理。
光配向處理中的光照射可通過以下方法來進行:[1]對後烘烤步驟後的塗膜進行照射的方法;[2]對預烘烤步驟後且後烘烤步驟前的塗膜進行照射的方法;[3]在預烘烤步驟及後烘烤步驟的至少任一者中,在塗膜的加熱過程中對塗膜進行照射的方法等。光配向處理中,作為對塗膜進行照射的放射線,例如可使用包含波長150 nm~800 nm的光的紫外線及可見光線。優選為包含波長200 nm~400 nm的光的紫外線。在放射線為偏光的情況下,可為直線偏光也可為部分偏光。另外,在所使用的放射線為直線偏光或者部分偏光的情況下,可自垂直方向對基板面進行照射,也可自傾斜方向對基板面進行照射,或者也可將這些加以組合來進行。在照射非偏光的放射線的情況下,將照射的方向設為傾斜方向。
作為所使用的光源,例如可使用:水銀燈、氘燈、金屬鹵化物燈、氬共振燈、氙燈、準分子雷射等。放射線的照射量優選為400 J/m2 ~50,000 J/m2 ,更優選為10,000 J/m2 ~20,000 J/m2 。在使用現有已知的光配向用的液晶配向膜材料的情況下,通常需要5,000 J/m2 以上的光照射量,但根據本公開的液晶配向劑,即使在將光照射量設為小於5,000 J/m2 、優選為3,000 J/m2 以下的情況下,也可賦予良好的液晶配向性。因此,有助於提高液晶元件的生產性及削減製造成本。為了提高反應性,可以一邊對塗膜進行加溫一邊進行對塗膜的光照射。加溫時的溫度通常為30℃~250℃。
[步驟(3):液晶單元的構築] 通過準備兩塊以所述方式形成有液晶配向膜的基板,在對向配置的兩塊基板間配置液晶來製造液晶單元。作為製造液晶單元的方法,例如可列舉:(1)以各液晶配向膜對向的方式,隔著間隙(單元間隙)將兩塊基板對向配置,使用密封劑將兩塊基板的周邊部貼合,在基板表面以及由密封劑劃分的單元間隙內注入填充液晶後,將注入孔密封的方法;(2)在兩塊基板中的其中一塊基板上的規定部位,塗布例如紫外光硬化性的密封劑,進而在液晶配向膜面上的規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,繼而將密封劑硬化的方法等。
作為密封劑,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。作為液晶,可列舉向列液晶(nematic liquid crystal)以及層列液晶(smectic liquid crystal),其中優選為向列液晶,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、聯苯基環己烷系液晶、嘧啶系液晶、二噁烷系液晶、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膽甾醇型液晶(cholesteric liquid crystal)、手性劑、鐵電性液晶(ferroelectric liquid crystal)等來使用。
接著,通過視需要在液晶單元的外側表面貼合偏光板,可獲得液晶元件。作為偏光板,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或者包含H膜其本身的偏光板,所述「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。
本公開的液晶元件可有效地應用於多種裝置,例如能夠用於:電視機、鐘錶、可攜式遊戲機、文字處理器(word processor)、筆記型個人電腦(note type personal computer)、汽車導航系統(car navigation system)、攝錄機(camcorder)、個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)、數位照相機(digital camera)、手機、智慧手機、資訊顯示器(information display)、各種監視器等各種顯示裝置、或者調光膜等。另外,還可將使用本公開的液晶配向劑所形成的液晶元件應用於相位差膜。 [實施例]
以下,通過實施例來對本發明進一步進行具體說明,但本發明不受這些實施例的限制。
以下的例子中的各聚合物的重量平均分子量以及各聚合物溶液的溶液黏度是利用以下方法來測定。此外,下述例子中,有時將「式(X)所表示的化合物」略記為「化合物(X)」。 [聚合物的重量平均分子量] 聚合物的重量平均分子量Mw是利用以下條件下的凝膠滲透層析法所測定的聚苯乙烯換算值。 管柱:東曹(Tosoh)(股)製造,TSK凝膠(TSKgel)GRCXLII 溶劑:四氫呋喃、或者溴化鋰及含磷酸的N,N-二甲基甲醯胺溶液 溫度:40℃ 壓力:68 kgf/cm2 [聚合物溶液的溶液黏度] 聚合物溶液的溶液黏度[mPa·s]是使用E型旋轉黏度計,對使用規定的溶媒而製備成聚合物濃度為20重量%的溶液,在25℃下進行測定。
<化合物的合成> 以下的合成例中,通過視需要以下述比例反復進行來確保以後的聚合物的合成中的必要量。 [合成例1] 依照下述流程1來合成化合物(2-1)。 [化10]流程1
·化合物(2-1A)的合成 向具備100 W高壓水銀燈及冷卻管的1000 mL石英製燒瓶中,加入丙酮800 mL、12N鹽酸水20 mL及4-胺基肉桂酸32.6 g,照射2.7 mW/cm2 的紫外光40小時。反應結束後,進行過濾、乾燥,由此而獲得化合物(2-1A)30 g。 ·化合物(2-1B)的合成 向具備回流管及氮氣導入管的200 mL的茄型燒瓶中,加入化合物(2-1A)20.0 g、亞硫醯氯100 mL及N,N-二甲基甲醯胺1 mL,進行1小時回流。反應結束後,在濃縮、乾固後,以四氫呋喃進行再結晶,並進行過濾、乾燥,由此而獲得化合物(2-1B)17.4 g。 ·化合物(2-1C)的合成 向具備滴液漏斗、氮氣導入管及溫度計的300 mL的三口燒瓶中,添加化合物(2-1B)17.4 g及甲苯200 mL,冷卻至5℃以下。其次,緩緩加入第三丁基過氧化物的5M癸烷溶液後,緩緩滴加吡啶3.2 mL。反應結束後,加入5%鹽酸水,將水層去除後,加入5%氫氧化鉀水溶液,將水層去除,進而以水對有機層進行3次分液洗滌後,以硫酸鎂加以乾燥,並濃縮、乾固。然後,以乙酸乙酯與己烷的混合溶劑進行再結晶,並進行過濾、乾燥,由此而獲得化合物(2-1C)15.1 g。 ·化合物(2-1)的合成 向具備回流管、氮氣導入管及溫度計的1 L的三口燒瓶中,加入化合物(2-1C)15.1 g及異丙基甲苯(cymene)500 mL,在150℃下反應12小時。反應結束後,濃縮至150 mL,在1500 mL的甲醇中進行再沉澱。對所生成的沉澱進行過濾後,將沉澱溶於四氫呋喃中,利用二氧化矽管柱(展開溶劑:氯仿/乙醇=90/10(重量比))進行純化後,對濃縮、析出的結晶進行過濾、乾燥,由此而獲得化合物(2-1)4.6 g。
[合成例2] 依照下述流程2來合成化合物(2-2)。 [化11]流程2
向具備氮氣導入管的200 mL的茄型燒瓶中,加入化合物(2-1)4.76 g、乙腈50 mL、二碳酸第三丁酯10.91 g及N,N-二甲基胺基吡啶2.93 g,在室溫下攪拌5小時。反應結束後,加入乙酸乙酯200 mL,以水進行3次分液洗滌,以硫酸鎂加以乾燥後,對減壓濃縮而生成的析出物進行過濾、乾燥,由此而獲得化合物(2-2)7.02 g。
[合成例3] 依照下述流程3來合成化合物(2-3)。 向具備氮氣導入管、回流管及溫度計的300 mL的三口燒瓶中添加化合物(2-1A)8.0 g及濃硫酸80 mL,在140℃下反應6小時。恢復至室溫後,注入至1 L的二乙醚中並通過過濾將所析出的沉澱回收,使其分散於四氫呋喃200 mL中,以1M氫氧化鉀水溶液進行2次分液洗滌。接著,向有機層中加入乙酸乙酯200 mL並以水進行3次洗滌後,加以濃縮、乾固,以二甲基乙醯胺進行再結晶,並進行過濾、乾燥,由此而獲得化合物(2-3)4.6 g。 [化12]流程3
[合成例3A(化合物(2-3)的其他方法)] 向具備氮氣導入管、回流管及溫度計的200 mL的三口燒瓶中添加30%發煙硫酸80 mL,冰浴冷卻至5℃以下。其次,添加化合物(2-1A)4.0 g,升溫至50℃並反應2小時。反應結束後,通過過濾來回收將反應液注入至1 L的冰水中所生成的沉澱。其次,使所述沉澱懸浮於1 L的1M氫氧化鈉水溶液中,通過過濾來回收沉澱,並進行水洗、真空乾燥,由此而獲得白色粉末。其次,以N,N-二甲基乙醯胺將所述粉末再結晶,並進行過濾、真空乾燥,由此而獲得化合物(2-3)2.3 g。
[合成例4] 依照下述流程4來合成化合物(2-5)。此外,下述流程4中獲得化合物(2-5)與化合物(2-6)的混合物,下述聚合例中使用下述流程4中獲得的混合物作為化合物(2-5)。 [化13]流程4
·化合物(2-5A)的合成 向具備100 W高壓水銀燈及冷卻管的1000 mL石英製燒瓶中,加入苯300 mL、12N鹽酸水20 mL、茚116 g及二苯甲酮10 g,照射2.7 mW/cm2 的紫外光40小時。反應結束後,進行減壓濃縮而獲得油狀的化合物(2-5A)的粗純化物。利用二氧化矽管柱(展開溶劑:己烷)對所述油狀物質進行純化後,以丙酮進行再結晶,並進行過濾、乾燥,由此而獲得化合物(2-5A)70 g。 ·化合物(2-5B)的合成 向具備氮氣導入管及溫度計的1000 mL的三口燒瓶中加入化合物(2-5A)70 g及濃硫酸160 mL,冰浴冷卻至5℃以下。接著,一邊維持為10℃以下一邊緩緩地加入49.2 mL的濃硫酸及濃硝酸。接著,加入540 g的冰後,恢復至室溫來進行過濾,以乙醇對析出物進行洗滌後,利用二氧化矽管柱(展開溶劑:氯仿:乙醇=9:10)對析出物進行純化,由此而獲得化合物(2-5B)48.3 g。 ·化合物(2-5)的合成 向具備氮氣導入管、回流管及溫度計的1000 mL的三口燒瓶中加入化合物(2-5B)48.3 g、四氫呋喃500 mL、乙醇250 mL及5%鈀碳2.4 g後,緩緩加入肼一水合物65 mL,在65℃下反應2小時。反應結束後,對進行過濾而得的濾液進行減壓濃縮後,利用二氧化矽管柱(展開溶劑:氯仿:乙醇=7:3)進行純化,使其濃縮乾固並加以乾燥,由此而獲得化合物(2-5)26.2 g。
[合成例5] 依照下述流程5來合成化合物(2-9)。 [化14]流程5   ·化合物(2-9A)的合成 向具備回流管、溫度計及氮氣導入管的300 mL的三口燒瓶中添加甲基環己烷96 g、金屬鉀2 g及β-甲基二苯乙烯24 g,在100℃下反應3小時。反應結束後,進行蒸餾純化,由此而獲得化合物(2-9A)10.6 g。 ·化合物(2-9B)的合成 向具備回流管、溫度計及氮氣導入管的100 mL的三口燒瓶中加入化合物(2-9A)10.6 g、硝酸24.6 g,在80℃下反應6小時。反應結束後,對注入至300 mL的冰水中所析出的沉澱進行過濾,以水進行洗滌後,以乙醇進行再結晶,由此而獲得化合物(2-9B)13.95 g。 ·化合物(2-9)的合成 向具備回流管、溫度計及氮氣導入管的300 mL的三口燒瓶中加入化合物(2-9B)13.95 g、5%鈀碳0.70 g、四氫呋喃100 mL、乙醇100 mL及肼一水合物8.3 g,在70℃下反應1小時。反應結束後,將進行矽藻土過濾所獲得的濾液減壓濃縮至50 mL,加入乙酸乙酯200 mL,以水進行三次分液洗滌後,對減壓濃縮而析出的結晶進行過濾,並進行真空乾燥,由此而獲得化合物(2-9)10.3 g。
[合成例6] 依照下述流程6來合成化合物(A-1EC)。 [化15]流程6
·化合物(A-1E)的合成 向具備回流管、氮氣導入管及溫度計的200 mL的三口燒瓶中加入化合物(A-1)27.0 g、甲醇80 mL及吡啶0.99 g,在65℃下反應10小時。反應結束後,在減壓下濃縮至100 mL後,對加入乙酸乙酯200 mL並濃縮至50 mL而析出的結晶進行過濾、乾燥,由此而獲得化合物(A-1E)27.8 g。
·化合物(A-1EC)的合成 向具備回流管及氮氣導入管的300 mL的三口燒瓶中添加化合物(A-1E)27.8 g、亞硫醯氯150 mL及N,N-二甲基甲醯胺0.1 mL,進行1小時回流。反應結束後,通過減壓濃縮而乾固後,以環己烷進行再結晶,並進行過濾、乾燥,由此而獲得化合物(A-1EC)26.0 g。
[合成例7] 依照下述流程7來合成化合物(2-10)。 [化16]流程7
向具備氮氣導入管的200 mL的茄型燒瓶中,加入化合物(2-3)5.80 g、二甲基亞碸50 mL、二碳酸第三丁酯10.91 g及N,N-二甲基胺基吡啶2.93 g,在室溫下攪拌5小時。反應結束後,加入乙酸乙酯200 mL,以水進行3次分液洗滌,以硫酸鎂加以乾燥後,對減壓濃縮而生成的析出物進行過濾、乾燥,由此而獲得化合物(2-10)8.55 g。
<聚合物的合成> [聚合例1] 將作為四羧酸二酐的化合物(A-1)9.44 g、及作為二胺的所述合成例1中獲得的化合物(2-1)10.56 g溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone,NMP)80 g中,在室溫下進行4小時反應,由此而獲得含有聚醯胺酸(PAA-1)20重量%的溶液。所述溶液的溶液黏度為2,000 mPa·s。 [化17]
[聚合例2] 將作為四羧酸二酐的化合物(A-2)8.77 g、及作為二胺的所述合成例1中獲得的化合物(2-1)11.23 g溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮80 g中,在室溫下進行4小時反應,由此而獲得含有聚醯胺酸(PAA-2)20重量%的溶液。所述溶液的溶液黏度為2,400 mPa·s。 [化18]
[聚合例3] 將作為四羧酸二酐的化合物(A-3)12.57 g、及作為二胺的所述合成例1中獲得的化合物(2-1)7.43 g溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮80 g中,在室溫下進行4小時反應,由此而獲得含有聚醯胺酸(PAA-3)20重量%的溶液。所述溶液的溶液黏度為2,700 mPa·s。 [化19]
[聚合例4] 向具備滴液漏斗、溫度計及氮氣導入管的100 mL的三口燒瓶中,加入化合物(2-2)4.38 g、四氫呋喃20 mL及1M六甲基二矽氮烷鉀四氫呋喃溶液11 mL,冰浴冷卻至5℃以下。其次,用30分鐘滴加將環己烷-1,4-二羧酸二氯化物2.09 g溶於四氫呋喃20 mL中而得的溶液後,恢復至室溫並攪拌一晝夜。反應結束後,對將反應液注入至400 mL的水中所析出的沉澱進行過濾,以水與甲醇進行洗滌後,進行真空乾燥,由此而獲得聚醯胺(PA-1)5.0 g。所獲得的聚醯胺(PA-1)的重量平均分子量為12,000。 [化20]
[聚合例5] 將作為四羧酸二酐的化合物(A-1)8.5 g、及作為二胺的所述合成例3中獲得的化合物(2-3)11.5 g溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)80 g中,在室溫下進行4小時反應,由此而獲得含有聚醯胺酸(PAA-4)20重量%的溶液。所述溶液的溶液黏度為1,800 mPa·s。 [聚合例6] 將作為四羧酸二酐的化合物(A-1)9.0 g、及作為二胺的所述合成例4中獲得的化合物(2-5)11.0 g溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)80 g中,在室溫下進行4小時反應,由此而獲得含有聚醯胺酸(PAA-5)20重量%的溶液。所述溶液的溶液黏度為1,900 mPa·s。
[聚合例7] 將作為四羧酸二酐的化合物(A-1)8.9 g、及作為二胺的所述合成例5中獲得的化合物(2-9)11.1 g溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)80 g中,在室溫下進行4小時反應,由此而獲得含有聚醯胺酸(PAA-6)20重量%的溶液。所述溶液的溶液黏度為2,300 mPa·s。 [聚合例8] 將作為四羧酸二酐的化合物(A-3)11.6 g、及作為二胺的所述合成例3A中獲得的化合物(2-3)8.4 g溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)80 g中,在室溫下進行4小時反應,由此而獲得含有聚醯胺酸(PAA-7)20重量%的溶液。所述溶液的溶液黏度為2,100 mPa·s。 [聚合例9] 向具備氮氣導入管的100 mL的茄型燒瓶中加入化合物(2-3)4.1 g、化合物(A-1EC)4.6 g、吡啶2.7 g、N-甲基-2-吡咯烷酮18.2 g及γ-丁內酯(γ-BL)54.6 g,在室溫下聚合3小時。接著,通過過濾來回收注入至500 mL的水中所生成的沉澱,以水及異丙醇進行洗滌,並進行真空乾燥,由此而獲得聚醯胺酸酯(PAE-1)6.4 g。
[聚合例10] 向具備滴液漏斗、溫度計及氮氣導入管的100 mL的三口燒瓶中,加入所述合成例7中獲得的化合物(2-10)4.91 g、四氫呋喃20 mL及1M六甲基二矽氮烷鉀四氫呋喃溶液11 mL,冰浴冷卻至5℃以下。其次,用30分鐘滴加將環己烷-1,4-二羧酸二氯化物1.05 g及化合物(C-1)1.70 g溶於四氫呋喃20 mL中而得的溶液後,恢復至室溫並攪拌一晝夜。反應結束後,對將反應液注入至400 mL的水中所析出的沉澱進行過濾,以水與甲醇進行洗滌後,進行真空乾燥,由此而獲得聚醯胺(PA-2)5.2 g。所獲得的聚醯胺(PA-2)的重量平均分子量為10,000。 [化21]
[聚合例11] 將作為四羧酸二酐的化合物(A-2)9.3 g、及作為二胺的2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯10.7 g溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)80 g中,在室溫下進行4小時反應,由此而獲得含有聚醯胺酸(PAA-8)20重量%的溶液。所述溶液的溶液黏度為2,500 mPa·s。
[比較聚合例1] 將作為四羧酸二酐的化合物(A-2)9.35 g、及作為二胺的化合物(D-1)10.65 g溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮80 g中,在室溫下進行4小時反應,由此而獲得含有聚醯胺酸(RPA-1)20重量%的溶液。所述聚合物溶液的溶液黏度為2,500 mPa·s。 [化22]
<液晶配向劑的製備及評價> [實施例1] 1.液晶配向劑的製備 向含有所述聚合例1中獲得的聚醯胺酸(PAA-1)的溶液中加入N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)及丁基溶纖劑(butyl cellosolve,BC),充分攪拌而製成溶媒組成為NMP:BC=50:50(重量比)、固體成分濃度為2.5重量%的溶液。使用孔徑為1 μm的過濾器對所述溶液進行過濾,由此而製備液晶配向劑。
2.液晶配向劑的評價 (1)液晶配向性、電壓保持率及對比度評價用的液晶單元的製造1 使用旋塗機且以膜厚成為0.1 μm的方式,將上文中製備的液晶配向劑塗布於具有包含ITO膜的透明電極的兩塊玻璃基板(一對)的各透明電極面上後,在80℃下加熱(預烘烤)1分鐘。繼而,利用230℃的潔淨烘箱加熱(後烘烤)1小時後,使用Hg-Xe燈以1,000 mJ/cm2 的照射量自基板法線方向對各塗膜表面照射包含254 nm的明線的偏光的紫外線後,進而,利用230℃的潔淨烘箱加熱(後烘烤)30分鐘,在兩塊(一對)基板上分別形成液晶配向膜。 其次,對於所述一對基板中的一塊基板,留出液晶注入口而利用絲網印刷將加入有直徑為5.5 μm的氧化鋁球的環氧樹脂接著劑塗布於形成有液晶配向膜的面的外周緣部後,以液晶配向膜的形成面相對、且使光照射時的偏光面朝基板面的投影方向一致的方式將一對基板重合並壓接,在150℃下加熱1小時將接著劑熱硬化。 繼而,自液晶注入口向一對基板間填充向列液晶(默克公司製造、MLC-7028)後,以環氧系接著劑將液晶注入口密封。進而,為了去除液晶注入時的流動配向,在將其加熱至150℃後緩緩冷卻至室溫,由此而製造液晶單元(將其作為「液晶單元A」)。 (2)液晶配向性、電壓保持率及對比度評價用的液晶單元的製造2 將光配向步驟中的偏光紫外線的照射量變更為300 mJ/cm2 ,除此以外,與「2.(1)液晶配向性、電壓保持率及對比度評價用的液晶單元的製造1」同樣地製造液晶單元(將其作為「液晶單元B」)。
(3)液晶配向性的評價 對於上文中製造的兩個液晶單元A、液晶單元B,分別利用偏光顯微鏡來觀察將交流5 V的電壓接通·斷開(施加·解除)時的異常區域的有無。此時,將未觀察到異常區域的情況評價為液晶配向性「良好」,將顯示區域中即使觀察到一處異常區域的情況評價為液晶配向性「不良」,結果液晶單元A、液晶單元B均被判定為液晶配向性「良好」。 (4)電壓保持率的評價 對於上文中製造的兩個液晶單元A、液晶單元B,分別施加60微秒的5 V的電壓、且以167毫秒的跨距進行施加後,測定自施加解除起167毫秒後的電壓保持率。將電壓保持率為99.0%以上設為「良好」,將98.0%以上且小於99.0%設為「可」,將小於98.0%設為「不良」,結果液晶單元A、液晶單元B均被判定為電壓保持率「良好」。此外,作為電壓保持率的測定裝置,使用東陽特克尼卡(Toyo Technica)公司(股)製造的型號名「VHR-1」。
(5)對比度的評價 對於上文中製造的兩個液晶單元A、液晶單元B,分別查明驅動30小時後的對比度。如以下般實施評價。 使用在光源與光量檢測器之間設置有偏光元件與分析器的裝置,在偏光元件與分析器之間配置上文中製造的液晶單元,查明正交尼科耳下的透光量β,將這些值代入下述數式(1)來算出最小相對透過率(%)。   最小相對透過率(%)=(β-B0)/(B100-B0)×100     (1)   (式(1)中,B0為正交尼科耳下的空白透光量,B100為平行尼科耳下的空白透光量,β為在正交尼科耳下、在偏光元件與分析器之間配置有液晶單元的狀態下所測定的透光量) 由所述數式(1)計算出的最小相對透過率表示暗狀態下的黑水平的程度,所述最小相對透過率的值越小,越可評價為對比度優異。將所述最小相對透過率小於0.5%的情況評價為對比度「良好」,將0.5%~1.0%的情況評價為對比度「可」,將超過1.0%的情況評價為對比度「不良」,結果液晶單元A、液晶單元B均被判定為對比度「良好」。
[實施例2~實施例6及比較例1] 分別使用含有下述表1所示的種類的聚合物的溶液來代替含有聚醯胺酸(PAA-1)的溶液,除此以外,與實施例1同樣地製備液晶配向劑,使用所述液晶配向劑來進行液晶單元的製造及各種評價。此外,實施例5、實施例6中,如下述表1中記載般,變更液晶單元的製造中光配向步驟中的偏光紫外線的照射量。評價結果示於下述表1中。
[表1]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td>   </td><td> 聚合物 </td><td> 照射量 (mJ/cm<sup>2</sup>) </td><td> 液晶配向性 </td><td> 電壓保持率 </td><td> 對比度 </td></tr><tr><td> 實施例1 </td><td> (PAA-1) </td><td> 1000 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 300 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 實施例2 </td><td> (PAA-2) </td><td> 1000 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 300 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 實施例3 </td><td> (PAA-3) </td><td> 1000 </td><td> 良好 </td><td> 可 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 300 </td><td> 良好 </td><td> 可 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 實施例4 </td><td> (PA-1) </td><td> 1000 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 300 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 比較例1 </td><td> (RPA-1) </td><td> 1000 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 300 </td><td> 不良 </td><td> 良好 </td><td> 不良 </td></tr><tr><td> 實施例5 </td><td> (PAA-4) </td><td> 300 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 150 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 實施例6 </td><td> (PAA-5) </td><td> 300 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 200 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr></TBODY></TABLE>
如根據表1所理解般,可確認到:使用包含聚合物[P]的液晶配向劑而形成的液晶配向膜的光感度高,因而具備所述液晶配向膜的液晶單元顯示出優異的液晶配向性及高的電壓保持率,除此以外,對比度特性也優異。另外,使用在特定部分結構中具有縮合環的聚合物[P]的實施例5、實施例6中,即便在以較300 mJ/cm2 更少的照射量來進行光配向處理的情況下,也顯示出良好的液晶配向性、電壓保持率及對比度特性。
[實施例7、實施例8] 使用包含聚醯胺酸(PAA-6)或聚醯胺酸(PAA-7)的溶液,與實施例1同樣地分別製備液晶配向劑,使用所述液晶配向劑來進行液晶單元的製造及各種評價。將其結果示於下述表2中。 [實施例9] 使用聚醯胺酸酯(PAE-1),以液晶配向劑的溶劑組成成為NMP:γ-BL:BC=40:40:20(重量比)、固體成分濃度成為2.5重量%的方式進行製備,除此以外,與實施例1同樣地進行液晶配向劑的評價。將結果示於表2中。 [實施例10] 使用聚醯胺(PA-2),以液晶配向劑的溶劑組成成為NMP:BC=80:20(重量比)、固體成分濃度成為2.5重量%的方式進行製備,除此以外,與實施例1同樣地進行液晶配向劑的評價。將結果示於表2中。
[表2]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td>   </td><td> 聚合物 </td><td> 照射量 (mJ/cm<sup>2</sup>) </td><td> 液晶配向性 </td><td> 電壓保持率 </td><td> 對比度 </td></tr><tr><td> 實施例7 </td><td> (PAA-6) </td><td> 1000 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 300 </td><td> 可 </td><td> 良好 </td><td> 可 </td></tr><tr><td> 實施例8 </td><td> (PAA-7) </td><td> 1000 </td><td> 良好 </td><td> 可 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 300 </td><td> 良好 </td><td> 可 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 實施例9 </td><td> (PAE-1) </td><td> 1000 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 300 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 實施例10 </td><td> (PA-2) </td><td> 1000 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 300 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr></TBODY></TABLE>
[實施例11] 以下述表3所示的聚合物組成且以液晶配向劑的溶劑組成成為NMP:γ-BL:BC=40:40:20(重量比)、固體成分濃度成為2.5重量%的方式進行製備,除此以外,與實施例1同樣地進行液晶配向劑的評價。將其結果示於下述表3中。 [實施例12] 以下述表3所示的聚合物組成且以液晶配向劑的溶劑組成成為NMP:BC=80:20(重量比)、固體成分濃度成為2.5重量%的方式進行製備,除此以外,與實施例1同樣地進行液晶配向劑的評價。將其結果示於下述表3中。
[表3]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td>   </td><td> 聚合物 </td><td> 其他聚合物 </td><td> 照射量 (mJ/cm<sup>2</sup>) </td><td> 液晶配向性 </td><td> 電壓保持率 </td><td> 對比度 </td></tr><tr><td> 種類 </td><td> 量 (重量份) </td><td> 種類 </td><td> 量 (重量份) </td></tr><tr><td> 實施例11 </td><td> PAE-1 </td><td> 30 </td><td> PAA-8 </td><td> 70 </td><td> 1000 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 300 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 實施例12 </td><td> PA-2 </td><td> 30 </td><td> PAA-8 </td><td> 70 </td><td> 1000 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr><tr><td> 300 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td><td> 良好 </td></tr></TBODY></TABLE>
根據實施例7~實施例12也可確認到:根據包含聚合物[P]的液晶配向劑,能夠以少的曝光量獲得顯示出優異的液晶配向性的有機膜,另外,可獲得顯示出高的電壓保持率及對比度特性的液晶單元。

Claims (7)

  1. 一種液晶配向劑,其含有在主鏈具有下述式(1)所表示的部分結構的聚合物[P],(式(1)中,R1 為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基、碳數1~3的氟烷基或者與Ar1 鍵結而構成環的一部分的二價連結基,R4 為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基、碳數1~3的氟烷基或者與Ar2 鍵結而構成環的一部分的二價連結基;R2 、R3 、R5 及R6 分別獨立地為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基或者碳數1~3的氟烷基;Ar1 及Ar2 分別獨立地為具有芳香環或雜環的環式基或者伸乙炔基,所述環式基也可在環部分具有取代基;「*」表示結合鍵)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑,其中所述聚合物[P]為選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚酯以及聚醚所組成的群組中的至少一種。
  3. 一種液晶配向膜,其是使用如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶配向劑來形成。
  4. 一種液晶元件,其包括如申請專利範圍第3項所述的液晶配向膜。
  5. 一種液晶配向膜的製造方法,其將如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶配向劑塗布於基板上來形成塗膜,對所述塗膜照射放射線。
  6. 一種聚合物,其是選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚酯以及聚醚所組成的群組中,且在主鏈具有下述式(1)所表示的部分結構,(式(1)中,R1 為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基、碳數1~3的氟烷基或者與Ar1 鍵結而構成環的一部分的二價連結基,R4 為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基、碳數1~3的氟烷基或者與Ar2 鍵結而構成環的一部分的二價連結基;R2 、R3 、R5 及R6 分別獨立地為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基或者碳數1~3的氟烷基;Ar1 及Ar2 分別獨立地為具有芳香環或雜環的環式基或者伸乙炔基,所述環式基也可在環部分具有取代基;「*」表示結合鍵)。
  7. 一種二胺,其是由下述式(2A)所表示,(式(2A)中,R1 為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基、碳數1~3的氟烷基或者與Ar1 鍵結而構成環的一部分的二價連結基,R4 為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基、碳數1~3的氟烷基或者與Ar2 鍵結而構成環的一部分的二價連結基;R2 、R3 、R5 及R6 分別獨立地為氫原子、氟原子、碳數1~3的烷基或者碳數1~3的氟烷基;Ar1 及Ar2 分別獨立地為具有芳香環或雜環的環式基或者伸乙炔基,所述環式基也可在環部分具有取代基;X1 及X2 分別獨立地為單鍵或者二價連結基)。
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