TW201800431A - 含有具有具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位及具備光反應性之部位之聚合物與交聯劑之液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 - Google Patents

含有具有具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位及具備光反應性之部位之聚合物與交聯劑之液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 Download PDF

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Abstract

本發明係提供一種液晶顯示元件,其係藉由光配向法,可將成膜可賦予配向控制能及預傾角表現性之液晶配向膜進行成膜時之燒成以低溫進行。又,本發明係提供液晶之預傾角的安定性高,即使藉由長期之使用亦難以產生燒屏之液晶顯示元件。此外,本發明係提供一種使用在上述液晶顯示元件之垂直液晶配向膜及可提供此垂直液晶配向膜之液晶配向劑。
本發明係提供一種液晶配向劑,其係含有(A)成分:具有(A-1)具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位;及(A-2)具備光配向性之部位的聚合物;(B)成分:於分子內具有2個以上選自由胺基及羥基所構成之群組中之1種以上之官能基的化合物;及有機溶劑。

Description

含有具有具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位及具備光反應性之部位之聚合物與交聯劑之液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
本發明係關於含有具有異氰酸酯基、或具有表現之側鏈與顯示光反應性之側鏈的聚合物之液晶配向劑、藉此所得之液晶配向膜、及具備所得之液晶配向膜之液晶顯示元件。
在液晶顯示元件,液晶配向膜係擔當使液晶配向一定方向的功能。
現在,工業上被使用之主要液晶配向膜,係藉由將由聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸(亦被稱為聚醯胺酸(Polyamic acid))、聚醯胺酸(Polyamic acid)酯、或聚醯亞胺之溶液所構成之聚醯亞胺系之液晶配向劑,塗佈在基板進行成膜而製得。
又,相對於基板面使液晶平行配向或傾斜配向的情況下,成膜後,進而進行藉由摩擦之表面拉伸處理。
另外,相對於基板使液晶垂直配向的情況下 (被稱為垂直配向(VA)方式),係使用將長鏈烷基等之疏水性基導入聚醯亞胺之側鏈的液晶配向膜。此情況下,於基板間施加電壓,液晶分子於基板朝向平行方向傾斜時,液晶分子必須從基板法線方向以朝向基板面內之一方向傾斜的方式進行。作為用以如此之手段,例如提案有於基板上設置突起之方法、於顯示用電極設置切口之方法、藉由摩擦將液晶分子從基板法線方向朝向基板面內之一方僅傾斜些許之(使其預傾)方法、進而預先於液晶組成物中添加光聚合性化合物,與聚醯亞胺等之垂直配向膜一起使用,藉由邊於液晶晶胞施加電壓邊照射紫外線,使液晶預傾之方法(例如參照專利文獻1)等。
近年來,亦提案有在VA方式之液晶配向調控之突起或切口的形成、及作為取代PSA技術者藉由偏光紫外線照射等之利用各向異光化學反應之方法(光配向法)。亦即,已知有於具有光反應性之垂直配向性的聚醯亞胺膜藉由進行偏光紫外線照射,賦予配向控制能及預傾角表現性,可均勻調控電壓施加時之液晶分子的傾斜方向(參照專利文獻2)。此情況亦與以往之配向膜相同,使用耐久性優異,適合在液晶之預傾角的調控之聚醯亞胺系之液晶配向膜。
另外,使用聚醯亞胺系聚合物之液晶配向處理劑的溶劑中,由於此等聚醯亞胺系聚合物的溶劑溶解性低,故使用N-甲基-2-吡咯烷酮(亦稱為NMP)等之高極性的溶劑。此等高極性的溶劑係沸點高,例如NMP的沸 點為200℃以上。因此,為了使用將NMP用在溶劑之液晶配向處理劑來製作液晶配向膜,為了消除液晶配向膜中所殘存之NMP,於NMP之沸點附近即200℃左右之高溫度的燒成變為必要。
對於此,將液晶顯示元件之基板使用較薄且輕量但耐熱性較低之塑膠基板的情況下,必須將製作液晶配向膜時之燒成以更低溫度進行。同樣,亦尋求藉由將此燒成溫度變為低溫,削減在液晶顯示元件之製造的能量成本。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4504626號公報。
[專利文獻2]日本專利第4995267號公報。
本發明係以提供兼備上述特性之液晶顯示元件作為目的。
亦即,本發明係藉由光配向法,可將成膜可賦予配向控制能及預傾角表現性之液晶配向膜進行成膜時之燒成以低溫進行的液晶顯示元件作為目的。
又,係提供液晶之預傾角的安定性高,即使藉由長期之使用亦難以產生燒屏之液晶顯示元件作為目的。
此外,係提供一種使用在上述液晶顯示元件之垂直液晶配向膜及可提供此垂直液晶配向膜之液晶配向劑作為目的。
本發明者們,發現將以下之<1>作為要旨之發明。
<1>含有下述(A)成分、(B)成分及有機溶劑之液晶配向劑:(A)成分:具有具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位、與具備光配向性之部位的聚合物;及(B)成分:於分子內具有2個以上選自由胺基及羥基所構成之群組中之1種以上之官能基的化合物。
藉由本發明,可提供一種藉由光配向法,可將可賦予配向控制能及預傾角表現性之液晶配向膜以低溫燒成形成的液晶配向劑。
又,藉由本發明之方法所製造之液晶顯示元件係液晶之預傾角的安定性高,即使長時間連續驅動亦無損於顯示特性。
於以下詳細說明本發明。
<(A)成分:具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位與具備光配向性之部位的聚合物>
本發明之液晶配向劑係含有具有(A)-(1)具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位;及(A)-(2)具備光配向性之部位的聚合物(以下,有稱為「(A)成分」或「特定聚合物」的情況)。
(A)成分:特定聚合物可於光進行感光而引起交聯反應或異構化反應。
<<(A)-(1)具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位>>
本發明之(A)成分中之(A)-(1)具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位較佳為下述式(1)。
又,該部位可為源自下述式(1m)之單體。
Figure TW201800431AD00001
式(1)或(1m)中,Sa係表示間隔單位,Sa左邊之鍵結部(ligand)係表示於特定聚合物的主鏈透過任意間隔進行鍵結,Ia為異氰酸酯基或經嵌段化之異氰酸酯基。
又,式(1m)中,Ma係表示第1聚合性基。作為該第1聚合性基,可列舉(甲基)丙烯酸酯、富馬酸酯、馬 來酸酯、α-亞甲基-γ-丁內酯、苯乙烯、乙烯、馬來醯亞胺、降莰烯、(甲基)丙烯醯胺及其衍生物之自由基聚合性基、及矽氧烷。較佳可為(甲基)丙烯酸酯、α-亞甲基-γ-丁內酯、苯乙烯、乙烯、馬來醯亞胺、丙烯醯胺。
c為1至3之整數,較佳為1或2。
Mb為單鍵、2價雜環、3價雜環、4價雜環、取代或非取代之直鏈或分支鏈的碳數1~10之烷基、2價芳香族基、3價芳香族基、4價芳香族環、2價脂環式基、3價脂環式基、4價脂環式基、2價縮合環式基、3價縮合環式基或4價縮合環式基,個別之基為無取代或一個以上之氫原子可藉由氟原子、氯原子、氰基、甲基或甲氧基取代。
Sa可為源自下述式(2)。
【化2】-W 1 -A 1 -W 2 -A 2 -W 3 - (2)
W1左邊之鍵結係表示對Mb之鍵結,W3右邊之鍵結係表示對Ia之鍵結,W1、W2及W3雖分別獨立表示單鍵、二價雜環、-(CH2)n-(式中,n為1~20之整數)、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2O-、-OCF2-、,CF2CF2-或-C≡C-,但在此等之取代基,非相鄰之CH2基的一個以上可獨立被-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-、-NR-、-NR-CO-、-CO-NR-、-NR-CO-O-、-OCO-NR-、-NR-CO-NR-、-CH=CH-、-C≡C-或-O-CO-O-(式中,R係獨立表示氫或碳原子數1至5之烷基)取代。
A1及A2係分別獨立為2價芳香族基、2價脂環式基、2價雜環式基或2價縮合環式基,個別之基為無取代或一個以上之氫原子可藉由氟原子、氯原子、氰基、甲基或甲氧基取代。
Ia係如上述,為異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基。
所謂經嵌段化之異氰酸酯基,係異氰酸酯基(-NCO)藉由適當之保護基(BL)經嵌段化之異氰酸酯基,例如可用下述式(5)表示。
在本發明之液晶配向劑,經嵌段化之異氰酸酯基藉由液晶配向膜之形成時之加熱燒成,熱解離保護基(嵌段部分)而脫離,產生反應性之異氰酸酯基。所產生之異氰酸酯基於與構成液晶配向膜的聚合物之間進行交聯反應。又,該異氰酸酯基係與於分子內具有2個以上選自由胺基及羥基所構成之群組中之1種以上之官能基的化合物進行反應。
Figure TW201800431AD00002
經嵌段化之異氰酸酯基可藉由對於具有異氰酸酯基之化合物,可讓適當之嵌段劑進行作用而得到。
作為嵌段劑,例如可列舉甲醇、乙醇、異丙醇、n-丁醇、1-甲氧基-2-丙醇、2-乙氧基己醇、2-N,N-二甲基胺基乙醇、2-乙氧基乙醇、環己醇等之醇類;酚、o-硝基酚、 p-氯酚、o-、m-或p-甲酚等之酚類;ε-己內醯胺等之內醯胺類;丙酮肟、甲基乙基酮肟、甲基異丁基酮肟、環己酮肟、苯乙酮肟、二苯甲酮肟等之肟類;吡唑、3,5-二甲基吡唑、3-甲基吡唑等之吡唑類;十二硫醇、苯硫醇等之硫醇類;丙二酸二乙酯等之羧酸酯類;等。較佳可為乙醇、異丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、3,5-二甲基吡唑、γ-己內醯胺、甲基乙基酮肟。
於以下作為BL較佳之具體的構造,雖表示BL-1~Bl-7但並非被限定於此者。尚,虛線之鍵結部係表示與式(5)之碳的鍵結位置。
Figure TW201800431AD00003
作為Ia,雖可列舉以下之Ia-1~Ia-8,但並非被限定於此等。式中,虛線係表示對上述式(1)之Sa的鍵結,R6係表示碳數1~10之直鏈或分支鏈的烷基(惟,非相鄰之CH2基的一個以上可獨立被氧原子取代)。
Figure TW201800431AD00004
作為(A)-(1),含有異氰酸酯基,即未經嵌段化之異氰酸酯基的情況下,該異氰酸酯基由於顯示與於分子內具有2個以上選自由胺基及羥基所構成之群組中之1種以上之官能基的化合物優異之反應性,故即使於低溫之燒成亦可效率良好地進行交聯反應。
異氰酸酯基與胺基或羥基的反應溫度較佳為50℃至200℃,更佳為80℃~200℃,再更佳為80℃~180℃。
異氰酸酯基與胺基或羥基,尤其是與胺基的反應性優異,有時即使低溫亦可進行交聯反應,有時晶配向劑之保存安定性惡化。因此,長期保存液晶配向劑的情況下,有使用經嵌段化之異氰酸酯基的情況。
經嵌段化之異氰酸酯基係於如液晶配向膜之形成時之加熱燒成的溫度般之高溫的狀態,產生嵌段部分之熱解離,透過異氰酸酯基進行交聯反應者。經嵌段化之異氰酸酯基較佳為於保存液晶配向劑之低溫的狀態,不進行藉由異氰酸酯基之交聯者。為了實現如此之熱反應性,嵌段異氰酸酯化合物係嵌段部分之熱解離的溫度較液晶配 向劑之保存時更加高者,例如較佳為50℃~230℃,更佳為60℃~150℃。
(A-1)具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位係如上述,可為源自上述式(1m)表示之單體。作為該式(1m)表示之單體,雖可列舉以下者,但並非被限定於此等。
Figure TW201800431AD00005
<<(A)-(2)具備光配向性之部位>>
本發明之(A)成分:特定聚合物係具有(A)-(2)具備光配向性之部位。
具備光配向性之部位的構造雖並未特別限定,但期望為具有肉桂酸構造者。此情況下,即使曝露於熱等之外部壓力,亦可長期間安定保持經實現之垂直配向控制能。又,對於光由於感度較高,即使在低曝光量之偏光紫外線 照射,亦可表現配向控制能。
本發明之(A)-(2)具備光配向性之部位較佳可為以下述式(3)表示。
又,該部位可為源自下述式(3m)之單體。
Figure TW201800431AD00006
式(3)或(3m)中,Ib為具有光配向性之光反應性基的1價有機基。
Sb係表示間隔單位,Sb左邊之鍵結部係表示於特定聚合物的主鏈透過任意間隔進行鍵結。
Sb可為碳數1~10之直鏈或分支鏈的伸烷基、2價芳香族基或2價脂環式基。
又,式(3m)中,Mc係表示第2聚合性基。作為該第2聚合性基,係與上述之第1聚合性基相同,可列舉(甲基)丙烯酸酯、富馬酸酯、馬來酸酯、α-亞甲基-γ-丁內酯、苯乙烯、乙烯、馬來醯亞胺、降莰烯、(甲基)丙烯醯胺及其衍生物之自由基聚合性基、及矽氧烷。較佳可為(甲基)丙烯酸酯、α-亞甲基-γ-丁內酯、苯乙烯、乙烯、馬來醯亞胺、丙烯醯胺。
d為1至3之整數,較佳為1或2。
Md為單鍵、2價雜環、3價雜環、4價雜環、取代或非取代之直鏈或分支鏈的碳數1~10之烷基、2價芳香族基、3價芳香族基、4價芳香族環、2價脂環式基、3價脂 環式基、4價脂環式基、2價縮合環式基、3價縮合環式基或4價縮合環式基,個別之基為無取代或一個以上之氫原子可藉由氟原子、氯原子、氰基、甲基或甲氧基取代。
Sb可與上述Sa獨立為上述式(2)表示之基。
在本發明,所謂光配向性之光反應性基,係指藉由紫外線之刺激引起光異構化或光二量化反應之基,例如雖具有下述式(III)-1~(III)-4表示之基即可,但並非被限定於此等。
Figure TW201800431AD00007
作為可表示良好之垂直配向控制能與安定之預傾角之具備光配向性的部位較佳的構造,雖可列舉具有上述(III)-1表示之基之下述式(3m)-1的構造,但並未被限定於此。
Figure TW201800431AD00008
式(3m)-1中,Mc、Md、Sb及d係與上述 相同定義。
Z為氧原子、或硫原子。
Xa及Xb分別獨立為氫原子、氟原子、氯原子、氰基或碳數1~3之烷基。
R1為單鍵、氧原子、-COO-或-OCO-,較佳為單鍵、-COO-或-OCO-。
R2為2價芳香族基、2價脂環式基、2價雜環式基或2價縮合環式基。
R3為單鍵、氧原子、-COO-或-OCO-。
R4為包含碳數1~40之直鏈或分支鏈的烷基或脂環式基之碳數3~40之1價有機基。
R5為碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、氟原子或氰基,較佳為甲基、甲氧基或氟原子。
a為0~3之整數,b為0~4之整數。
作為Sb之碳數1~10之直鏈或分支鏈的伸烷基,較佳為碳數1~8之直鏈或分支鏈的伸烷基,例如較佳為亞甲基、伸乙基、n-伸丙基、n-伸丁基、t-伸丁基、n-伸戊基、n-伸己基、n-伸庚基、n-伸辛基。
作為Sb之2價芳香族基,例如可列舉1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、2,3,5,6-四氟-1,4-伸苯基等。
作為Sb之2價脂環式基,例如可列舉反式1,4-伸環己基、反式-反式-1,4-聯伸環己基等。
作為Sb之2價雜環式基,例如可列舉1,4-亞吡啶 基、2,5-亞吡啶基、1,4-伸呋喃基、1,4-哌嗪基、1,4-哌啶基等。
作為Sb之2價縮合環式基,例如可列舉伸萘基等。
Sb較佳可為碳數1~8之伸烷基,更佳可為碳數1~6之伸烷基,再更佳可為碳數1~4之伸烷基。
作為R2之2價芳香族基,例如可列舉1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、2,3,5,6-四氟-1,4-伸苯基等。
作為R2之2價脂環式基,例如可列舉反式1,4-伸環己基、反式-反式-1,4-聯伸環己基等。
作為R2之2價雜環式基,例如可列舉1,4-亞吡啶基、2,5-亞吡啶基、1,4-伸呋喃基、1,4-哌嗪基、1,4-哌啶基等。
作為R2之2價縮合環式基,例如可列舉伸萘基等。
R2可為1,4-伸苯基、反式1,4-伸環己基、反式-反式-1,4-聯伸環己基。
作為R4之碳數1~40之直鏈或分支鏈的烷基,例如較佳為碳數1~20之直鏈或分支鏈的烷基(惟,烷基之氫原子的一部分或全部可藉由氟原子取代)。作為該烷基之例,可列舉甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、t-丁基、n-戊基、n-己基、n-庚基、n-辛基、n-壬基、n-癸基、n-月桂基、n-十二烷基、n-十三烷基、n-十四烷基、n-十五烷基、n-十六烷基、n-十七烷基、n-十八烷基、n-十九烷基、n-二十烷基、4,4,4-三氟丁基、4,4,5,5,5-五氟 戊基、4,4,5,5,6,6,6-七氟己基、3,3,4,4,5,5,5-七氟戊基、2,2,2-三氟乙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、2-(全氟丁基)乙基、2-(全氟辛基)乙基、2-(全氟癸基)乙基等。
作為包含R4之脂環式基之碳數3~40之1價有機基,例如可列舉膽固醇基、膽汁醇基、金剛烷基、以下述式(A-1)或(A-2)(式中,R7分別可為被氫原子、氟原子或碳數1~20之氟原子取代之烷基)表示之基等。
Figure TW201800431AD00009
(A-2)具備光配向性之部位如上述,可為源自上述式(3m)或(3m)-1表示之單體。作為該式(3m)或(3m)-1表示之單體,雖可列舉以下者,但並非被限定於此等。
Figure TW201800431AD00010
Figure TW201800431AD00011
Figure TW201800431AD00012
Figure TW201800431AD00013
本發明之(A)成分:特定聚合物當中,(A-1)之異氰酸酯基或經嵌段化之異氰酸酯基係藉由與於分子內具有2個以上選自由胺基及羥基所構成之群組中之1種以上之官能基的化合物進行反應,可得到膜硬度高,且安定之液晶配向膜。又,藉由液晶配向膜藉由交聯反應硬化,再藉由之後之偏光紫外線照射安定被誘發之液晶的配向控制能及預傾角。
(A-1)具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位的導入量係(A)成分:較佳為特定聚合物之5~90mol,更佳為10~90mol%,再更佳為20~80mol%。
(A-2)具備光配向性之部位的導入量係(A)成分:較佳為特定聚合物之10~95mol,更佳為10~90mol%,再更佳為20~70mol%。
<(B)成分:於分子內具有2個以上選自由胺基及羥基所構成之群組中之1種以上之官能基的化合物>
本發明之液晶配向劑作為(B)成分,係含有於分子內具有2個以上選自由胺基及羥基所構成之群組中之1種以上之官能基的化合物。
2個以上之官能基可全部為同種(1種)之胺基或羥基,亦可為2種以上之胺基或羥基。胺基與羥基可混在。
本發明之(B)成分若為於分子內具有2個以上選自由胺基及羥基所構成之群組中之1種以上的官能基,可為具有重複單位之聚合物。
例如具有重複單位之聚合物於其末端可具有2個以上選自由胺基及羥基所構成之群組中之1種以上的官能基。
又,例如該聚合物即使為源自具有1個官能基之單體的聚合物,若該聚合物為具有2個以上官能基者,則相當於本發明之(B)成分。更具體而言,甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)係僅具有1個羥基之化合物,雖不相當於 本發明之(B)成分,但使該HEMA聚合所得之聚合物由於具有2個以上羥基,故相當於本發明之(B)成分。
進而,例如本發明之(B)成分可為具有源自具有2個以上官能基(該官能基為胺基及/或羥基)之單體的重複單位之聚合物。
該(B)成分(以下,亦稱為特定化合物)可與前述之(A)成分即聚合物,尤其是與(A)成分中之異氰酸酯基(包含從經嵌段化之異氰酸酯基脫離嵌段基之異氰酸酯基)進行交聯反應。藉由此反應,如上述可得到膜硬度高,且安定之液晶配向膜。又,藉由液晶配向膜藉由交聯反應硬化,再藉由之後之偏光紫外線照射可安定被誘發之液晶的配向控制能及預傾角。
在本發明之液晶配向劑,(B)成分係具有如上述之重複單位的聚合物,其數平均分子量為2000以下的情況、或為不具有重複單位的化合物的情況下,該(B)成分相對於上述之(A)成分100質量%可含有1~80質量%,較佳為1~50質量%,更佳為2~30質量%。換言之,(A)成分:(B)成分以質量比為100:1~100:80,較佳可為100:1~100:50,更佳可為100:2~100:30。
又,(B)成分為具有重複單位之聚合物,其數平均分子量為2000以上之聚合物的情況下,該(B)成分相對於上述之(A)成分100質量%可含有5~1000質量%,較佳為5~900質量%,更佳為10~800質量%。換言之, (A)成分:(B)成分以質量比為100:5~100:1000,較佳可為100:5~100:900,更佳可為100:10~100:800。
本發明之(B)成分的化合物係以下述式(4)表示。
式中,T係表示胺基或羥基,Y係表示m價有機基,m為2以上之整數。
在上述式,m雖為2以上,但由於m之數量較多者易進行與特定聚合物的交聯反應故較佳。
Figure TW201800431AD00014
於分子內具有2個以上胺基之化合物,可使用一般之二胺化合物或三胺化合物、四胺化合物或聚胺化合物。
作為m為2時之Y的具體例,雖可列舉下述式(Y-1)~(Y-120)等,但並非被限定於此等。
其中,作為用以提高液晶之預傾角的液晶配向膜的情況下,Y較佳為將具有長鏈烷基(例如碳數10以上之烷基)、芳香族環、脂肪族環、類固醇骨架、或組合此等之構造的二胺化合物作為原料之構造。
作為如此之Y,雖可列舉(Y-84)、(Y-85)、(Y-86)、(Y-87)、(Y-88)、(Y-89)、(Y-90)、(Y-91)、(Y-92)、(Y-93)、(Y-94)、(Y-95)、(Y-96)、(Y-97)、(Y-98)、(Y-99)、(Y-100)、(Y-101)、(Y-102)、(Y-103)、(Y- 104)、(Y-105)、(Y-106)、(Y-107)、或(Y-108)等,但並非被限定於此者。
又,欲使液晶顯示元件之電氣特性提昇的情況下,可列舉(Y-31)、(Y-40)、(Y-64)、(Y-65)、(Y-66)、(Y-67)、(Y-109)、(Y-110)等。
又,特定聚合物中雖亦導入光反應性部位,但亦可使用與其一起賦予光反應性之(Y-17)、(Y-18)、(Y-111)、(Y-112)、(Y-113)、(Y-114)、(Y-115)、(Y-116)、(Y-117)、(Y-118)、(Y-119)等。
Figure TW201800431AD00015
Figure TW201800431AD00016
Figure TW201800431AD00017
Figure TW201800431AD00018
Figure TW201800431AD00019
Figure TW201800431AD00020
Figure TW201800431AD00021
Figure TW201800431AD00022
Figure TW201800431AD00023
Figure TW201800431AD00024
Figure TW201800431AD00025
Figure TW201800431AD00026
Figure TW201800431AD00027
Figure TW201800431AD00028
Figure TW201800431AD00029
又,在上述式表示之化合物,作為m為3以上時之Y的具體例,雖可列舉脫離下述式表示之3價以上之有機基、或上述之(Y-1)~(Y-120)之氫原子的構造等,但並非被限定於此者。尚,在本說明書,Me為甲基。
Figure TW201800431AD00030
於分子內具有2個以上羥基之化合物,可使用一般之二醇化合物或三醇化合物、四醇化合物、多元醇化合物或於分子內具有複數羥基之高分子。
作為m為2時之具體例,雖可列舉1,4-丁烷二醇、1,5-戊烷二醇、1,6-己烷二醇、1,7-庚烷二醇、1,8-辛烷二醇、1,9-壬烷二醇、1,10-癸烷二醇、1,11-十二烷二醇、下述式(6)~(8)表示之2價以上之有機基、或Y為(Y-1)~(Y-120)之構造等,但並非被限定於此等。
Figure TW201800431AD00031
Y1、Y2、及Y3係分別獨立表示芳香環。該芳香環之任意氫原子可被羥基、碳原子數1~3之烷基、鹵素原子、碳原子數1~3之烷氧基或乙烯基取代。
Z1為單鍵、鍵結全部或一部分而形成環狀構造之碳原子數1~10之2價飽和烴基,任意之氫原子可被氟原子取代之以-NH-、-N(CH3)-、式(9)表示之基。
X1為包含碳數1~20之脂肪族烴基、或芳香族烴基之1價有機基。
1為2~6之整數,d1為2~4之整數,d2及d3係分別獨立為1~3之整數,e及f係分別獨立為1~3之整數。
K1及K2係分別獨立為氫原子、可具有取代基之碳數1~4之烷基、可具有取代基之碳數2~4之烯基、或可具有取代基之碳數2~4之炔基。又,K1及K2當中,至少一個係表示被羥基取代之烴基。式(8)中之1從溶解性的觀點來看,較佳為2~4。
【化33】-P 1 -Q 1 -P 2 - (9)
式(9)中,P1及P2係分別獨立為碳原子數1 ~5之伸烷基,Q1係表示芳香環。
式(6)及式(7)之-CH2-OH基由於直接與芳香環鍵結,故Y1、Y2、及Y3分別獨立為芳香環。
作為芳香環之具體例,可列舉苯環、萘環、四氫萘環、薁環、茚環、茀環、蔥環、菲環、菲烯環、吡咯環、咪唑環、噁唑環、噻唑環、吡唑環、吡啶環、嘧啶環、喹啉環、吡唑啉環、異喹啉環、咔唑環、嘌呤環、噻二唑環、噠嗪環、三嗪環、吡唑啶環、三唑環、吡嗪環、苯并(Benz)咪唑環、苯并(Benzo)咪唑環、喹啉(chinoline)環、菲羅啉環、吲哚環、喹喔啉環、苯并噻唑環、吩噻嗪環、吖啶環、噁唑環等。作為更佳之芳香環的具體例,可列舉苯環、萘環、茀環、蔥環、吡咯環、咪唑環、吡唑環、吡啶環、嘧啶環、喹啉環、異喹啉環、咔唑環、噠嗪環、吡嗪環、苯并(Benz)咪唑環、苯并(Benzo)咪唑環、吲哚環、喹喔啉環、吖啶環等。再更佳為苯環、萘環、吡啶環、咔唑環,最佳為苯環、吡啶環。
尚,此等芳香環之氫原子可被羥基、碳原子數1~3之烷基、鹵素原子、碳原子數1~3之烷氧基或乙烯基取代。
式(7)中,d2及d3更佳為1或2之整數。又,e及f更佳為1或2。
在式(7)之Z1,可鍵結其全部或一部分而形成環狀構造之碳原子數1~10,較佳為1~5之2價飽和烴基的 情況下,其所具有之任意氫原子可被氟原子取代。
作為Z1之例,可列舉碳原子數1~10之伸烷基、碳原子數3~10之脂環式烴基、組合伸烷基與脂環式烴基,且碳原子數1~10之基。此外,可列舉前述之基的任意氫原子被氟原子取代之基。
式(8)中之Q1為芳香環,作為其具體例,可列舉苯環、萘環、四氫萘環、薁環、茚環、茀環、蔥環、菲環、菲烯環、吡咯環、咪唑環、噁唑環、噻唑環、吡唑環、吡啶環、嘧啶環、喹啉環、吡唑啉環、異喹啉環、咔唑環、嘌呤環、噻二唑環、噠嗪環、三嗪環、吡唑啶環、三唑環、吡嗪環、苯并(Benz)咪唑環、苯并(Benzo)咪唑環、喹啉(chinoline)環、菲羅啉環、吲哚環、喹喔啉環、苯并噻唑環、吩噻嗪環、吖啶環、噁唑環等。作為更佳之芳香環的具體例,可列舉苯環、萘環、茀環、蔥環、吡咯環、咪唑環、吡唑環、吡啶環、嘧啶環、喹啉環、異喹啉環、咔唑環、噠嗪環、吡嗪環、苯并(Benz)咪唑環、苯并(Benzo)咪唑環、吲哚環、喹喔啉環、吖啶環等。再更佳可列舉苯環、萘環、吡啶環、咔唑環、茀環等。
式(8)中,K1及K2當中,至少一個為下述式(10)表示之構造,從反應性的觀點來看較佳,更佳為下述式(11)表示之構造。
式(8)中,K3~K6係分別獨立為被氫原子、烴基、或羥基取代之烴基。
Figure TW201800431AD00032
作為本發明所使用之特定化合物的具體例,雖可列舉[P1]~[P37]之化合物,但並非被限定於此等。
上述(B)成分之特定化合物較佳為[P9]、[P11]、[P12]、[P15]、[P18]、[P21]、[P22]、[P27]、[P29]~[P37]表示之化合物,其中,更佳為[P9]、[P11]、[P12]、[P15]、[P29]表示之化合物。
Figure TW201800431AD00033
Figure TW201800431AD00034
Figure TW201800431AD00035
Figure TW201800431AD00036
Figure TW201800431AD00037
Figure TW201800431AD00038
Figure TW201800431AD00039
<(A)成分:具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位與具備光配向性之部位的聚合物之製造方法>
上述(A)成分:具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位與具備光配向性之部位的聚合物,可藉由聚合具有上述(1m)表示之異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之單體;及上述(3m)或(3m)-1表示之光配向性的單體而得到。
又,於無損於與具有2個以上光配向性或羥基或胺基之特定化合物的交聯反應性的範圍,可與其他單體進行共聚合。作為其他單體,例如可列舉可工業上取得之可自由基聚合反應之單體。
作為其他單體之具體例,可列舉不飽和羧酸、丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、馬來醯亞胺化合物、丙烯腈、馬來酸酐、苯乙烯化合物及乙烯化合物等。
作為不飽和羧酸之具體例,可列舉丙烯酸、甲基丙烯 酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸等。
作為丙烯酸酯化合物,例如可列舉甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、異丙基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、萘基丙烯酸酯、蒽基丙烯酸酯、蒽基甲基丙烯酸酯、苯基丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、tert-丁基丙烯酸酯、環己基丙烯酸酯、異莰基丙烯酸酯、2-甲氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、2-乙氧基乙基丙烯酸酯、四氫糠基丙烯酸酯、3-甲氧基丁基丙烯酸酯、2-甲基-2-金剛烷基丙烯酸酯、2-丙基-2-金剛烷基丙烯酸酯、8-甲基-8-三環癸基丙烯酸酯、及、8-乙基-8-三環癸基丙烯酸酯等。
作為甲基丙烯酸酯化合物,例如可列舉甲基甲基丙烯酸酯、乙基甲基丙烯酸酯、異丙基甲基丙烯酸酯、苄基甲基丙烯酸酯、萘基甲基丙烯酸酯、蒽基甲基丙烯酸酯、蒽基甲基甲基丙烯酸酯、苯基甲基丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基甲基丙烯酸酯、tert-丁基甲基丙烯酸酯、環己基甲基丙烯酸酯、異莰基甲基丙烯酸酯、2-甲氧基乙基甲基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇甲基丙烯酸酯、2-乙氧基乙基甲基丙烯酸酯、四氫糠基甲基丙烯酸酯、3-甲氧基丁基甲基丙烯酸酯、2-甲基-2-金剛烷基甲基丙烯酸酯、2-丙基-2-金剛烷基甲基丙烯酸酯、8-甲基-8-三環癸基甲基丙烯酸酯、及、8-乙基-8-三環癸基甲基丙烯酸酯等。亦可使用環氧丙基(甲基)丙烯酸酯、(3-甲基-3-環氧丙烷基)甲基(甲基)丙烯酸酯、及(3-乙基-3-環氧丙烷基)甲基(甲基)丙烯酸酯等之具有環狀醚基之(甲基)丙烯 酸酯化合物。
作為乙烯化合物,例如可列舉乙烯醚、甲基乙烯醚、苄基乙烯醚、2-羥基乙基乙烯醚、苯基乙烯醚、及、丙基乙烯醚等。
作為苯乙烯化合物,例如可列舉苯乙烯、甲基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯等。
作為馬來醯亞胺化合物,例如可列舉馬來醯亞胺、N-甲基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、及N-環己基馬來醯亞胺等。
本發明之(A)成分:針對特定聚合物之製造方法,並非被特別限定者,可利用工業上所操作之通用的方法。
具體而言,可藉由利用具有光配向性單體或異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之單體的乙烯基之陽離子聚合或自由基聚合、陰離子聚合製造。此等當中,從反應調控的容易性等之觀點來看,特佳為自由基聚合。
作為自由基聚合之聚合起始劑,可使用自由基聚合起始劑、或可逆性附加-開裂型連鏈移動(RAFT)聚合試藥等之周知化合物。
自由基熱聚合起始劑係藉由加熱至分解溫度以上,使自由基產生之化合物。作為如此之自由基熱聚合起始劑,例如可列舉過氧化酮類(甲基乙基過氧化酮、環己酮過氧化物等)、二醯基過氧化物類(乙醯基過氧化物、苯甲醯基過氧化物等)、過氧化氫類(過氧化氫、tert-丁基過氧 化氫、異丙苯過氧化氫等)、二烷基過氧化物類(二-tert-丁基過氧化物、過氧化二異丙苯、過氧化月桂醯等)、過氧縮酮類(二丁基過氧環已烷等)、烷基過酸酯(perester)類(過氧新癸酸-tert-丁酯、過氧特戊酸-tert-丁酯、過氧2-乙基環已烷酸-tert-戊酯等)、過硫酸鹽類(過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨等)、偶氮系化合物(偶氮雙異丁腈、及2,2'-二(2-羥基乙基)偶氮雙異丁腈等)。如此之自由基熱聚合起始劑可1種單獨使用、或亦可組合2種以上使用。
自由基光聚合起始劑若為藉由光照射而開始自由基聚合之化合物,則並未特別限定。作為如此之自由基光聚合起始劑,可列舉二苯甲酮、米蚩酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、呫噸酮、噻噸酮、異丙基呫噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2-乙基蒽醌、苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮、2-羥基-2-甲基-4’-異丙基苯丙酮、1-羥基環己基苯基酮、異丙基安息香醚、異丁基安息香醚、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、樟腦醌、苯繞蔥酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1,4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯、4,4’-二(t-丁基過氧羰基)二苯甲酮、3,4,4’-三(t-丁基過氧羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物、2-(4’-甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(3’,4’-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三 嗪、2-(2’,4’-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(2’-甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4’-戊基氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、4-[p-N,N-二(乙氧基羰基甲基)]-2,6-二(三氯甲基)-s-三嗪、1,3-雙(三氯甲基)-5-(2’-氯苯基)-s-三嗪、1,3-雙(三氯甲基)-5-(4’-甲氧基苯基)-s-三嗪、2-(p-二甲基胺基苯乙烯基)苯并(Benz)噁唑、2-(p-二甲基胺基苯乙烯基)苯并(Benz)噻唑、2-巰基苯并噻唑、3,3’-羰基雙(7-二乙基胺基香豆素)、2-(o-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-肆(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’雙(2,4-二溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、3-(2-甲基-2-二甲基胺基丙醯基)咔唑、3,6-雙(2-甲基-2-嗎啉基丙醯基)-9-n-十二烷基咔唑、1-羥基環己基苯基酮、雙(5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦、3,3’,4,4’-四(t-丁基過氧羰基)二苯甲酮、3,3’,4,4’-四(t-己基過氧羰基)二苯甲酮、3,3’-二(甲氧基羰基)-4,4’-二(t-丁基過氧羰基)二苯甲酮、3,4’-二(甲氧基羰基)-4,3’-二(t-丁基過氧羰基)二苯甲酮、4,4’-二(甲氧基羰基)-3,3’-二(t-丁基過氧羰基)二苯甲酮、2-(3-甲基-3H-苯并噻唑-2-亞基)-1-萘-2-基-乙酮、或2-(3-甲基-1,3-苯并噻唑-2(3H)-亞 基)-1-(2-苯甲醯基)乙酮等。此等之化合物可單獨使用,亦可混合2個以上使用。
自由基聚合法並非特別限制者,可使用乳化聚合法、懸濁聚合法、分散聚合法、沉澱聚合法、塊狀聚合法、溶液聚合法等。
作為(A-1)具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位;及(A-2)具備光配向性之部位的聚合物之聚合反應所使用之有機溶劑,若為溶解經生成之高分子者,則並未特別限定。將其具體例列舉於以下。
可列舉N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-甲基己內醯胺、二甲基亞碸、四甲基尿素、吡啶、二甲基碸、六甲基亞碸、γ-丁內酯、異丙基醇、甲氧基甲基戊醇、雙戊烯、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基異戊基酮、甲基異丙基酮、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙二醇、乙二醇單乙酸酯、乙二醇單異丙基醚、乙二醇單丁基醚、丙二醇、丙二醇單乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇-tert-丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二乙二醇、二乙二醇單乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二丙二醇單乙酸酯單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單乙酸酯單乙基醚、二丙二醇單丙基醚、二丙二醇單乙酸酯單丙基醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲基醚、3-甲基-3-甲氧基丁 醇、二異丙基醚、乙基異丁基醚、二異丁烯、戊基乙酸酯、丁基丁酸酯、丁基醚、二異丁基酮、甲基環己烯、丙基醚、二己基醚、二噁烷、n-己烷、n-戊烷、n-辛烷、二乙基醚、環己酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸n-丁酯、乙酸丙二醇單乙基醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙酸、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、二乙二醇二甲醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺等。
此等有機溶劑可單獨使用,亦可混合使用。進而,即使為不會溶解生成之高分子的溶劑,於未析出經生成之高分子的範圍,可混合在上述之有機溶劑使用。
又,在自由基聚合,由於有機溶劑中之氧成為阻礙聚合反應的原因,故有機溶劑較佳為使用經可能程度脫氣者。
自由基聚合時之聚合溫度雖可選擇30℃~150℃之任意溫度,但較佳為50℃~100℃的範圍。又,反應雖可以任意之濃度進行,但濃度過低時,得到高分子量之聚合物變困難,濃度過高時,由於反應液之黏性過高,難以均勻攪拌,故單體濃度較佳為1質量%~50質量%,更佳為5質量%~30質量%。反應初期以高濃度進行,然後可追加 有機溶劑。
在上述之自由基聚合反應,由於自由基聚合起始劑的比率相對於單體為多時,所得之高分子的分子量變小,為少時,所得之高分子的分子量變大,故自由基起始劑的比率相對於聚合之單體,較佳為0.1莫耳%~10莫耳%。又,在聚合時亦可追加各種單體成分或溶劑、起始劑等。
[聚合物之回收]
從藉由上述之反應所得之具有具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位、與具備光配向性之部位的高分子之反應溶液,回收經生成之高分子的情況下,將反應溶液投入貧溶劑,使該等聚合物沉澱即可。作為沉澱所使用之貧溶劑,可列舉甲醇、丙酮、己烷、庚烷、丁基溶纖劑、庚烷、乙醇、甲苯、苯、二乙基醚、甲基乙基醚、水等。投入貧溶劑使其沉澱之聚合物進行過濾回收後,可於常壓或減壓下進行常溫或加熱乾燥。又,重複2次~10次使經沉澱回收之聚合物再溶解於有機溶劑,進行再沉澱回收之操作時,可減少聚合物中之雜質。作為此時之貧溶劑,例如可列舉醇類、酮類、烴等,使用從此等當中所選出之3種類以上的貧溶劑時,由於可更進一層提昇純化的效率故較佳。
本發明之(A)高分子的分子量,考量所得之塗膜的強度、塗膜形成時之作業性、及塗膜之均一性的情況下,以GPC(Gel Permeation Chromatography)法測定之重量 平均分子量較佳為2000~1000000,更佳為5000~100000。
[液晶配向劑之調製]
本發明之液晶配向劑較佳為以適合於液晶配向膜之形成的方式作為塗佈液調製。亦即,本發明之液晶配向劑較佳為作為用以形成樹脂被膜之樹脂成分溶解於有機溶劑之溶液調製。於此,所謂該樹脂成分,係既已說明之(A)成分:特定聚合物與(B)成分:特定化合物。此時,樹脂成分的含量較佳為1質量%~20質量%,更佳為2質量%~15質量%,特佳為2質量%~10質量%。
在本實施形態之聚合物組成物,前述之樹脂成分雖全部可為(A)成分:特定聚合物及(B)成分:特定化合物,但於不損於光配向能或交聯反應性的範圍,可混合該等以外之其他聚合物。此時,在樹脂成分中之其他聚合物的含量為0.5質量%~90質量%,較佳為1質量%~80質量%。
如此之其他聚合物,例如可列舉由聚(甲基)丙烯酸酯或聚醯胺酸(Polyamic acid)或聚醯亞胺等所構成,並非具有具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位、與具備光配向性之部位的高分子之聚合物等。
<有機溶劑>
用在本發明之液晶配向劑所使用之有機溶劑若為使樹 脂成分溶解之有機溶劑,則並未特別限定。將其具體例列舉於以下。
可列舉N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己內醯胺、2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯吡咯烷酮、二甲基亞碸、四甲基尿素、吡啶、二甲基碸、六甲基亞碸、γ-丁內酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、1,3-二甲基-咪唑啉酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基異戊基酮、甲基異丙基酮、環己酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、二乙二醇二甲醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、丙二醇單乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇-tert-丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二乙二醇、二乙二醇單乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二丙二醇單乙酸酯單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單乙酸酯單乙基醚、二丙二醇單丙基醚、二丙二醇單乙酸酯單丙基醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲基醚等。此等可單獨使用,亦可混合使用。
本發明所使用之液晶配向劑可含有上述(A)及(B)成分以外之成分。作為該例,雖可列舉塗佈液晶配向劑時之使膜厚均一性或表面平滑性提昇之溶劑或化合物、使液晶配向膜與基板的密著性提昇的化合物等,但並未被限定於此。
作為提昇膜厚之均一性或表面平滑性的溶劑(貧溶 劑)之具體例,可列舉以下者。
例如可列舉異丙基醇、甲氧基甲基戊醇、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、乙二醇單乙酸酯、乙二醇單異丙基醚、乙二醇單丁基醚、丙二醇、丙二醇單乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇-tert-丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二乙二醇、二乙二醇單乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二丙二醇單乙酸酯單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單乙酸酯單乙基醚、二丙二醇單丙基醚、二丙二醇單乙酸酯單丙基醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲基醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二異丙基醚、乙基異丁基醚、二異丁烯、戊基乙酸酯、丁基丁酸酯、丁基醚、二異丁基酮、甲基環己烯、丙基醚、二己基醚、1-己醇、n-己烷、n-戊烷、n-辛烷、二乙基醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸n-丁酯、乙酸丙二醇單乙基醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙酸、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇單乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇-1-單甲基醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-單乙基醚-2-乙酸酯、二丙二醇、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸n-丙酯、乳酸n-丁酯、乳酸異戊 酯等之具有低表面張力之溶劑等。
此等之貧溶劑可1種類亦可複數種類混合使用。使用如上述之溶劑的情況下,以不會使液晶配向劑所包含之溶劑全體的溶解性顯著降低的方式,較佳為溶劑全體之5質量%~80質量%,更佳為20質量%~60質量%。
上述之(A)成分尤其是具有(A-1)未經嵌段化之異氰酸酯基的情況下,上述溶劑具有羥基時,由於與(A)成分:特定聚合物中之異氰酸酯進行反應,有損害(A)成分:特定聚合物之交聯反應性的可能性,上述溶劑較佳為不具有羥基之溶劑。
作為使膜厚之均一性或表面平滑性提昇的化合物,可列舉氟系界面活性劑、矽氧系界面活性劑及非離子系界面活性劑等。
更具體而言,例如可列舉Eftop(註冊商標)301、EF303、EF352(Tochem Products公司製)、Megafac(註冊商標)F171、F173、R-30(DIC公司製)、Florard FC430、FC431(住友3M公司製)、Asahi Guard(註冊商標)AG710(旭硝子公司製)、Surflon(註冊商標)S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(AGC清美化學公司製)等。此等之界面活性劑的使用比例相對於聚合物組成物所含有之樹脂成分的100質量份,較佳為0.01質量份~2質量份,更佳為0.01質量份~1質量份。
作為提昇液晶配向膜與基板的密著性之化合 物的具體例,可列舉以下所示之含有官能性矽烷之化合物等。
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-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-乙氧基羰基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-三乙氧基矽烷基丙基三乙三胺(Triethylenetriamine)、N-三甲氧基矽烷基丙基三乙三胺、10-三甲氧基矽烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、10-三乙氧基矽烷基-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、9-三乙氧基矽烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、N-苄基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苄基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-雙(氧乙烯基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-雙(氧乙烯基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷等。
除了基板與液晶配向膜之密著性的提昇之外,以防止構成液晶顯示元件時因背光導致之電氣特性降低等為目的,可將如以下之含有環氧基之化合物的添加劑含有在聚合物組成物中。作為具體之含有環氧基之化合物,雖例示乙二醇二環氧丙基醚、聚乙二醇二環氧丙基醚、丙二醇二環氧丙基醚、三丙二醇二環氧丙基醚、聚丙 二醇二環氧丙基醚、新戊二醇二環氧丙基醚、1,6-己烷二醇二環氧丙基醚、甘油二環氧丙基醚、2,2-二溴新戊二醇二環氧丙基醚、1,3,5,6-四環氧丙基-2,4-己烷二醇、N,N,N’,N’,-四環氧丙基-m-二甲苯二胺、1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)環已烷、N,N,N’,N’,-四環氧丙基-4、4’-二胺基二苯基甲烷等,但並未被限定於此。
使用使與基板的密著性提昇的化合物的情況下,其使用量相對於液晶配向劑所具有之樹脂成分的100質量份,較佳為0.1質量份~30質量份,更佳為1質量份~20質量份。使用量未滿0.1質量份時,無法期待密著性提昇的效果,較30質量份更多時,有液晶之配向性惡化的情況。
作為添加劑,亦可使用光增感劑。較佳為無色增感劑及三重態增感劑。
作為光增感劑,有芳香族硝基化合物、香豆素(7-二乙基胺基-4-甲基香豆素、7-羥基4-甲基香豆素)、酮香豆素、羰基雙香豆素、芳香族2-羥基酮、及被胺基取代之芳香族2-羥基酮(2-羥基二苯甲酮、單-或二-p-(二甲基胺基)-2-羥基二苯甲酮)、苯乙酮、蒽醌、呫噸酮、噻噸酮、苯繞蔥酮、噻唑啉(2-苯甲醯基亞甲基-3-甲基-β-萘并噻唑啉、2-(β-萘甲醯基亞甲基)-3-甲基苯并噻唑啉、2-(α-萘甲醯基亞甲基)-3-甲基苯并噻唑啉、2-(4-聯酚基亞甲基)-3-甲基苯并噻唑啉、2-(β-萘甲醯基亞甲基)-3-甲基-β-萘并噻唑啉、2-(4-聯酚基亞甲基)-3-甲 基-β-萘并噻唑啉、2-(p-氟苯甲醯基亞甲基)-3-甲基-β-萘并噻唑啉)、噁唑啉(2-苯甲醯基亞甲基-3-甲基-β-萘并噁唑啉、2-(β-萘甲醯基亞甲基)-3-甲基苯并噁唑啉、2-(α-萘甲醯基亞甲基)-3-甲基苯并噁唑啉、2-(4-聯酚基亞甲基)-3-甲基苯并噁唑啉、2-(β-萘甲醯基亞甲基)-3-甲基-β-萘并噁唑啉、2-(4-聯酚基亞甲基)-3-甲基-β-萘并噁唑啉、2-(p-氟苯甲醯基亞甲基)-3-甲基-β-萘并噁唑啉)、苯并噻唑、硝基苯胺(m-或p-硝基苯胺、2,4,6-三硝基苯胺)或硝基苊萘(Acenaphthene)(5-硝基苊萘)、(2-[(m-羥基-p-甲氧基)苯乙烯基]苯并噻唑、安息香烷基醚、N-烷基化酞酮(phthalone)、苯乙酮縮酮(2,2-二甲氧基苯基乙酮)、萘、蔥(2-萘甲醇、2-萘羧酸、9-蔥甲醇、及9-蔥羧酸)、苯并吡喃、偶氮中氮茚(Azoindolizine)、甲基香豆素等。
較佳為芳香族2-羥基酮(二苯甲酮)、香豆素、酮香豆素、羰基雙香豆素、苯乙酮、蒽醌、呫噸酮、噻噸酮、及苯乙酮縮酮。
液晶配向劑除了上述之外,若為不損害本發明的效果的範圍,以改變液晶配向膜之介電率或導電性等之電氣特性為目的,介電材料或導電物質進一步提高成為液晶配向膜時之膜的硬度或緻密度為目的,可具有交聯性化合物。
<液晶配向膜及液晶顯示元件>
本發明之液晶配向劑,可藉由塗佈、燒成於基板上後,以偏光光照射等進行配向處理,成為液晶配向膜。
本發明之液晶配向劑的塗佈方法雖並未特別限定,但一般為藉由絲網印刷、柔版印刷、平版印刷、噴墨等進行之方法。其他,作為使用塗佈液之方法,有浸塗、輥塗機、狹縫塗佈機、旋塗器等,因應目的使用此等即可。藉由此等之方法塗佈於基板上後,可藉由熱板等之加熱手段使溶劑蒸發,形成塗膜。
塗佈液晶配向劑後之燒成雖可於50~300℃之任意溫度進行,但較佳為80℃~250℃,更佳為80℃~230℃。此燒成可藉由熱板、熱風循環爐、紅外線爐等進行。
摩擦處理中可使用人造絲布、尼龍布、棉布等。垂直配向用之液晶配向膜由於藉由摩擦處理難以得到均勻配向狀態,故作為垂直配向用液晶配向劑使用的情況下,較佳為不摩擦使用。
光配向處理藉由直線偏光紫外線曝光裝置,藉由將波長200nm~450nm之直線偏光紫外線照射在形成於基板上之塗膜來進行。直線偏光紫外線更佳之波長為250nm~400nm。
本發明之液晶晶胞可藉由通常之方法製作,其製作方法並非特別限定者。一般而言,可使用於至少一側的基板上形成液晶配向膜之玻璃基板塗佈密封劑,以可保持一定的間隙的方式分散間隔,然後貼合2片基板使密封劑硬化,製作空晶格,然後真空下從液晶注入口注入液 晶,密封注入口製作液晶晶胞之方法;或於分散間隔之基板上滴下液晶,然後貼合2片基板製作液晶晶胞之方法等。作為液晶因應用途,可使用具有正或負之介電率各向異性的氟系液晶或氰基系液晶等。
如上述進行,從本發明之液晶配向劑所得之液晶配向膜,可給予液晶較大之預傾角,可作為垂直配向用途之液晶配向膜使用。
於以下雖列舉實施例,更詳細說明本發明,但本發明並非被限定於此等者。
[實施例]
在實施例使用之(A)成分當中,將可形成具備光配向性之部位的單體即(甲基)丙烯酸酯化合物的構造示於MA-1~MA-5及MA-6~MA-9。MA-1~MA-5係文獻等未公開之新穎化合物,於以下之合成例1~5詳述其合成法。MA-6及MA-9係以周知之方法合成,可取得。MA-7及MA-8為東京化成工業股份有限公司製。尚,式中,「t」係表示環己基為反式型。
又,(A)成分當中,亦針對可形成具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位的單體示於以下。
進而,將在實施例使用之(B)成分(特定化合物)的構造示於CR-1~CR-3。尚,HEMA在後述之實施例18及19,聚合後,將該聚合物作為(B)成分(特定化合物)使用。
Figure TW201800431AD00040
Figure TW201800431AD00041
Figure TW201800431AD00042
於實施例等使用之有機溶劑的簡稱係如以下。
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮。
BC:丁基溶纖劑。
THF:四氫呋喃。
DMF:N,N-二甲基甲醯胺。
DMAc:N,N-二甲基乙醯胺。
PGME:丙二醇單甲基醚。
PGMEA:丙二醇單甲基醚乙酸酯。
CHN:環己酮。
於實施例等使用之聚合起始劑劑的簡稱係如以下。
AIBN:2,2’-偶氮雙異丁腈。
<1HNMR之測定>
裝置:傅里葉變換型超導核磁共振裝置(FT-NMR)「INOVA-400」(Varian製)400MHz。
溶劑:氘代氯仿(CDCl3)或氘代N,N-二甲基亞碸([D6]-DMSO)。
標準物質:四甲基矽烷(TMS)。
(合成例1) [MA-1]之合成:
Figure TW201800431AD00043
於2L四口燒瓶加入1-溴-4-(trans-4-丙基環己基)-苯(150.0g、533mmol)、丙烯酸tert-丁酯(102.5g、800mmol)、乙酸鈀(2.39g、11mmol)、三(o-甲苯基)膦(6.49g、21mmol)、三丙基胺 (229.3g、1600mmol)及DMAc(750g),邊加熱至100℃邊攪拌。反應結束後,過濾反應液去除不溶物,將濾液注入純水(3.8L),以12N-HCl水溶液中和。中和後,注入乙酸乙酯(2.5L),進行萃取。於經萃取之有機層加入無水硫酸鎂進行脫水乾燥,過濾無水硫酸鎂。將所得之濾液在旋轉蒸發器進行溶劑餾除,藉由將粗產物在冷甲醇(180g)進行再漿洗淨,而得到144.0g之[MA-1-1](白色固體)(收率82%)。
於2L四口燒瓶加入[MA-1-1](144.0g、441mmol)、蟻酸(1000g),邊加熱至50℃邊攪拌。反應結束後,將反應液注入純水(3.0L),過濾沉澱物。藉由將所得之粗產物在乙酸乙酯(200g)進行再漿洗淨,而得到111.1g之[MA-1-2](白色固體)(收率92%)。將目的物之1H-NMR的結果示於以下。由此結果,確認所得之固體為目的之[MA-1-2]。
1H NMR(400MHz,[D6]-DMSO):δ12.34(s,1H),7.53-7.60(m,3H),7.25-7.27(d,2H),6.44-6.48(d,1H),2.45-2.51(t,1H),1.76-1.83(t,4H),1.28-1.48(m,5H),1.15-1.21(m,2H),0.97-1.07(m,2H),0.87-0.89(t,3H)。
於2L四口燒瓶加入[MA-1-2](30.0g、110mmol)、甲基丙烯酸2-羥基乙酯(17.2g、132mmol)、1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二醯亞胺鹽酸鹽(EDC)(25.7g、165mmol)、4-二甲基胺基吡啶 (1.35g、11mmol)、THF(150g),於室溫攪拌。反應結束後,將反應液注入乙酸乙酯(1.0L),使用純水(800ml)進行萃取。於經萃取之有機層加入無水硫酸鎂進行脫水乾燥,過濾無水硫酸鎂。將所得之濾液在旋轉蒸發器進行溶劑餾除。藉由將所得之殘渣在二氧化矽凝膠管柱層析(乙酸乙酯:己烷=1:5體積比)單離,而得到26.8g之[MA-1](白色固體)(收率55%)。將目的物之1H-NMR的結果示於以下。由此結果,確認所得之固體為目的之[MA-1]。
1H NMR(400MHz,[D6]-DMSO):δ7.62-7.66(m,3H),7.25-7.27(d,2H),6.58-6.62(d,1H),6.05(s,1H),5.70(s,1H),4.37-4.42(m,4H),2.44-2.48(t,1H),1.88(s,3H),1.76-1.82(t,4H),1.24-1.47(m,5H),1.15-1.21(m,2H),0.96-1.06(m,2H),0.85-0.89(t,3H)。
(合成例2) [MA-2]之合成:
Figure TW201800431AD00044
於2L四口燒瓶加入1-溴-4-(trans-4-戊基環己基)-苯(150.0g、485mmol)、丙烯酸tert-丁酯(93.24g、728mmol)、乙酸鈀(2.18g、9.7mmol)、三(o-甲苯基)膦(5.90g、20mmol)、三丙基胺(208.5g、1455mmol)及DMAc(750g),邊加熱至100℃邊攪拌。反應結束後,過濾反應液去除不溶物,將濾液注入純水(3.8L),以12N-HCl水溶液中和。中和後,注入乙酸乙酯(2.5L),進行萃取。於經萃取之有機層加入無水硫酸鎂進行脫水乾燥,過濾無水硫酸鎂。將所得之濾液在旋轉蒸發器進行溶劑餾除,藉由將粗產物在冷甲醇(190g)進行再漿洗淨,而得到137.0g之[MA-2-1](白色固體)(收率79%)。
於2L四口燒瓶加入[MA-2-1](137.0g、384mmol)、蟻酸(1000g),邊加熱至50℃邊攪拌。反應結束後,將反應液注入純水(3.0L),過濾沉澱物。藉由將所得之粗產物在乙酸乙酯(200g)進行再漿洗淨,而得到111.8g之[MA-2-2](白色固體)(收率96%)。將目的物之1H-NMR的結果示於以下。由此結果,確認所得之固體為目的之[MA-2-2]。
1H NMR(400MHz,[D6]-DMSO):δ12.34(s,1H),7.53-7.60(m,3H),7.25-7.27(d,2H),6.44-6.48(d,1H),2.45-2.51(t,1H),1.77-1.83(t,4H),1.38-1.48(m,2H),1.17-1.34(m,9H),0.97-1.07(m,2H),0.87-0.89(t,3H)。
於2L四口燒瓶加入[MA-2-2](30.0g、100mmol)、甲基丙烯酸2-羥基乙酯(15.6g、119mmol)、1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二醯亞胺鹽酸鹽(EDC)(28.7g、150mmol)、4-二甲基胺基吡啶(1.22g、10mmol)、THF(150g),於室溫攪拌。反應結束後,將反應液注入乙酸乙酯(1.0L),使用純水(800ml)進行萃取。於經萃取之有機層加入無水硫酸鎂進行脫水乾燥,過濾無水硫酸鎂。將所得之濾液在旋轉蒸發器進行溶劑餾除。藉由將所得之殘渣在二氧化矽凝膠管柱層析(乙酸乙酯:己烷=1:5體積比)單離,而得到36.6g之[MA-2](白色固體)(收率88%)。將目的物之1H-NMR的結果示於以下。由此結果,確認所得之固體為目的之[MA-2]。
1H NMR(400MHz,[D6]-DMSO):δ7.62-7.66(m,3H),7.25-7.27(d,2H),6.58-6.62(d,1H),6.04(s,1H),5.70(s,1H),4.36-4.42(m,4H),2.48-2.52(t,1H),1.88(s,3H),1.76-1.83(t,4H),1.36-1.44(m,2H),1.18-1.31(m,9H),1.00-1.03(m,2H),0.85-0.88(t,3H)。
(合成例3) [MA-3]之合成:
Figure TW201800431AD00045
於2L四口燒瓶加入1-溴-4-(trans-4-庚基環己基)-苯(150.0g、445mmol)、丙烯酸tert-丁酯(85.5g、667mmol)、乙酸鈀(0.90g、8.9mmol)、三(o-甲苯基)膦(5.41g、18mmol)、三丙基胺(191.1g、1334mmol)及DMAc(750g),邊加熱至100℃邊攪拌。反應結束後,過濾反應液去除不溶物,將濾液注入純水(3.8L),以12N-HCl水溶液中和。中和後,注入乙酸乙酯(2.5L),進行萃取。於經萃取之有機層加入無水硫酸鎂進行脫水乾燥,過濾無水硫酸鎂。將所得之濾液在旋轉蒸發器進行溶劑餾除,藉由將粗產物在冷甲醇(180g)進行再漿洗淨,而得到151.6g之[MA-3-1](白色固體)(收率89%)。
於2L四口燒瓶加入[MA-3-1](151.6g、394mmol)、蟻酸(1061g),邊加熱至50℃邊攪拌。反應結束後,將反應液注入純水(3.0L),過濾沉澱物。藉由將所得之粗產物在乙酸乙酯(500g)進行再漿洗淨,而得到121.7g之[MA-3-2](白色固體)(收率94%)。將目的物之1H-NMR的結果示於以下。由此結果,確認所得之固體 為目的之[MA-3-2]。
1H NMR(400MHz,[D6]-DMSO):δ12.34(s,1H),7.53-7.59(m,3H),7.25-7.27(d,2H),6.44-6.48(d,1H),2.44-2.51(t,1H),1.77-1.82(t,4H),1.37-1.48(m,2H),1.17-1.28(m,13H),0.97-1.07(m,2H),0.86-0.88(t,3H)。
於2L四口燒瓶加入[MA-3-2](30.0g、91mmol)、甲基丙烯酸2-羥基乙酯(14.3g、110mmol)、1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二醯亞胺鹽酸鹽(EDC)(26.3g、137mmol)、4-二甲基胺基吡啶(1.12g、9.1mmol)、THF(150g),於室溫攪拌。反應結束後,將反應液注入乙酸乙酯(1.0L),使用純水(800ml)進行萃取。於經萃取之有機層加入無水硫酸鎂進行脫水乾燥,過濾無水硫酸鎂。將所得之濾液在旋轉蒸發器進行溶劑餾除。藉由將所得之殘渣在二氧化矽凝膠管柱層析(乙酸乙酯:己烷=1:5體積比)單離,而得到34.5g之[MA-3](白色固體)(收率86%)。將目的物之1H-NMR的結果示於以下。由此結果,確認所得之固體為目的之[MA-3]。
1H NMR(400MHz,[D6]-DMSO):δ7.61-7.66(m,3H),7.24-7.26(d,2H),6.57-6.61(d,1H),6.04(s,1H),5.69(s,1H),4.36-4.42(m,4H),2.43-2.52(t,1H),1.88(s,3H),1.76-1.82(t,4H),1.36-1.46(m,2H),1.15-1.29(m,13H), 0.95-1.05(m,2H),0.84-0.87(t,3H)。
(合成例4) [MA-4]之合成:
Figure TW201800431AD00046
於1L四口燒瓶加入1-trans[1,1’-聯環己基]-4-基-4-溴苯(200.0g、623mmol)、丙烯酸(67.3g、934mmol)、乙酸鈀(2.80g、12.4mmol)、三(o-甲苯基)膦(7.58g、25mmol)、三丙基胺(267.5g、1867mmol)及DMAc(400g),邊加熱至100℃邊攪拌。反應結束後,過濾反應液去除不溶物,將濾液注入純水(2.0L),以12N-HCl水溶液中和後,過濾沉澱物。藉由將所得之粗產物在甲醇(200g)進行再漿洗淨,而得到154.1g之[MA-4-1](白色固體)(收率79%)。將目的物之1H-NMR的結果示於以下。由此結果,確認所得之固體為目的之[MA-4-1]。
1H NMR(400MHz,[D6]-DMSO):δ12.36(s,1H),7.52-7.59(m,3H),7.25-7.27(d,2H),6.44-6.48(d,1H),2.44-2.50(t,1H),1.79-1.82(m,4H),1.61-1.70(m,5H),1.40-1.42(d,2H),1.14-1.20(m,7H),0.97-1.02(m,2H)。
於2L四口燒瓶加入[MA-4-1](100.0g、320mmol)、甲基丙烯酸2-羥基乙酯(45.8g、352mmol)、1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二醯亞胺鹽酸鹽(EDC)(92.0g、480mmol)、4-二甲基胺基吡啶(3.91g、32mmol)、THF(1000g),於室溫攪拌。反應結束後,將反應液注入乙酸乙酯(0.5L),使用純水(400ml)進行萃取。於經萃取之有機層加入無水硫酸鎂進行脫水乾燥,過濾無水硫酸鎂。將所得之濾液在旋轉蒸發器進行溶劑餾除。藉由將所得之殘渣在二氧化矽凝膠管柱層析(乙酸乙酯:己烷=1:5體積比)單離,而得到109.8g之[MA-4](白色固體)(收率80%)。將目的物之1H-NMR的結果示於以下。由此結果,確認所得之固體為目的之[MA-4]。
1H NMR(400MHz,[D6]-DMSO):δ7.62-7.66(m,3H),7.25-7.27(d,2H),6.58-6.62(d,1H),6.04(s,1H),5.70(s,1H),4.38-4.41(m,4H),2.43-2.51(t,1H),1.88(s,3H),1.79-1.82(m,4H),1.60-1.69(m,5H),1.39-1.42(d,2H),1.13-1.20(m,7H),0.96-1.02(m,2H)。
(合成例5) [MA-5]之合成:
Figure TW201800431AD00047
於500mL四口燒瓶加入4-羥基苯甲酸tert-丁酯(37.1g、191mmol)、1,1,1-三氟-4-碘丁烷(50.0g、210mmol)、碳酸鉀(39.7g、287mmol)、DMF(300g),邊加熱至100℃邊攪拌。反應結束後,將反應液注入純水(1.5L),過濾沉澱物。藉由將所得之粗產物在己烷(300g)進行再漿洗淨,而得到42.2g之[MA-5-1](白色固體)(收率73%)。
於500mL四口燒瓶加入[MA-5-1](42.2g、139mmol)、蟻酸(300g),邊加熱至50℃邊攪拌。反應結束後,將反應液注入純水(1.5L),過濾沉澱物。藉由將所得之粗產物在乙腈(80g)進行再漿洗淨,而得到31.9g之[MA-5-2](白色固體)(收率92%)。
於500mL四口燒瓶加入[MA-5-2](31.9g、129mmol)、trans-p-香豆酸tert-丁酯(42.5g、193mmol)、1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二醯亞胺鹽酸鹽(EDC)(37.0g、193mmol)、4-二甲基胺基吡啶(1.59g、13mmol)、THF(300g),於室溫攪拌。反應結束後,將反應液注入純水(1.5L),過濾沉澱物。藉由將所得之粗產物在甲醇(180g)進行再漿洗淨,而得到 43.6g之[MA-5-3](白色固體)(收率75%)。
於500mL四口燒瓶加入[MA-5-3](43.6g、97mmol)、蟻酸(300g),邊加熱至50℃邊攪拌。反應結束後,將反應液注入純水(1.5L),過濾沉澱物。藉由將所得之粗產物在乙腈(500g)進行再漿洗淨,而得到36.6g之[MA-5-4](白色固體)(收率96%)。將目的物之1H-NMR的結果示於以下。由此結果,確認所得之固體為目的之[MA-5-4]。
1H NMR(400MHz,[D6]-DMSO):δ12.46(s,1H),8.08-8.10(d,2H),7.78-7.81(d,2H),7.61-7.65(d,1H),7.31-7.34(d,2H),7.13-7.16(d,2H),6.53-6.57(d,1H),4.16-4.19(t,2H),2.40-2.47(m,2H),1.95-2.02(m,2H)。
於500mL四口燒瓶加入[MA-5-4](15.0g、38mmol)、甲基丙烯酸2-羥基乙酯(5.47g、42mmol)、1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二醯亞胺鹽酸鹽(EDC)(10.9g、57mmol)、4-二甲基胺基吡啶(0.46g、3.8mmol)、THF(150g),於室溫攪拌。反應結束後,將反應液注入乙酸乙酯(0.6L),使用純水(500ml)進行萃取。於經萃取之有機層加入無水硫酸鎂進行脫水乾燥,過濾無水硫酸鎂。將所得之濾液在旋轉蒸發器進行溶劑餾除。藉由將所得之殘渣在二氧化矽凝膠管柱層析(乙酸乙酯:己烷=1:1體積比)單離,而得到16.8g之[MA-5](白色固體)(收率87%)。將目的物之1H-NMR的結果 示於以下。由此結果,確認所得之固體為目的之[MA-5]。
1H NMR(400MHz,[D6]-DMSO):δ8.07-8.11(d,2H),7.84-7.86(d,2H),7.70-7.74(d,1H),7.32-7.34(d,2H),7.13-7.16(d,2H),6.68-6.72(d,1H),6.05(s,1H),5.71(s,1H),4.37-4.44(m,4H),4.16-4.19(t,2H),2.42-2.49(m,2H),1.95-2.02(m,2H),1.88(s,3H)。
<聚合物分子量測定>
在合成例之聚合物的分子量係使用千秋科學公司製常溫凝膠浸透層析(GPC)裝置(SSC-7200、Shodex公司製管柱(KD-803、KD-805)如以下的方式測定。
管柱溫度:50℃
溶離液:DMF(作為添加劑,溴化鋰-水合物(LiBr‧H2O)為30mmol/L,磷酸‧無水結晶(o-磷酸)為30mmol/L,THF為10ml/L)
流速:1.0ml/分鐘
檢量線作成用標準樣品:東曹公司製TSK標準聚環氧乙烷(分子量約9000,000、150,000、100,000、30,000)、及、聚合物實驗室公司製聚乙二醇(分子量約12,000、4,000、1,000)。
<實施例1>
將MA2(6.19g、15.0mmol)與MOI-BP(8.80g、 35.0mmol)溶解於CHN(61.6g)中,以隔膜泵進行脫氣後,加入AIBN(0.41g、2.5mmol)再次進行脫氣。之後於55℃使其反應13小時而得到甲基丙烯酸酯之聚合物溶液。將此聚合物溶液滴下甲醇與純水=5/5之混合溶劑(1000ml),過濾所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨,於40℃之烤箱中進行減壓乾燥,而得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末(B)。此聚合物之數平均分子量為43600,重量平均分子量為131200。
於所得之甲基丙烯酸酯聚合物粉末(B)(1.5g)加入CHN(18.0g),於室溫攪拌5小時使其溶解。藉由於此溶液加入CR-1(0.15g)及PGME(18.0g)進行攪拌,而得到液晶配向劑(B1)。
[液晶晶胞之製作]
將於實施例1所得之液晶配向劑(B1)旋塗在由ITO膜所構成之附透明電極之玻璃基板的ITO面,於50℃之熱板乾燥120秒後,於120℃之熱板進行20分鐘燒成,形成膜厚100nm之液晶配向膜。其次,於塗膜面透過偏光板,將照射強度4.3mW/cm2之313nm的直線偏光紫外線從基板法線方向傾斜40°之角度照射50mJ/cm2,而得到附液晶配向膜之基板。入直線偏光UV於高壓水銀燈之紫外光通過313nm之帶通濾波器後,藉由通過313nm之偏光板調製。
準備2片上述之基板,於一個基板之液晶配向膜上散 布4μm之珠間隔後,塗佈密封劑(協立化學製、XN-1500T)。其次,將另一個基板以面向液晶配向膜面的配向方向成為180°的方式貼合後,藉由於120℃ 90分鐘使密封劑熱硬化,製作空晶格。於此空晶格將負型液晶(默克公司製、MLC-3022)藉由減壓注入法注入,製作液晶晶胞。
[預傾角之評估]
液晶晶胞之預傾角的測定係使用Axo Metrix公司製之「AxoScan」,藉由穆勒矩陣法測定。將結果集中於表1。
[液晶晶胞配向性之評估]
液晶晶胞製作後,於120℃進行1小時均質相處理後,在偏光顯微鏡進行晶格觀察,將無漏光或區域發生等之配向不佳的情況或施加電壓在液晶晶胞時得到均勻之液晶的驅動的情況定為配向性良好。將結果集中於表1。
<實施例2~4>
除了將實施例1之偏光紫外線照射量變更為20、100、400mJ/cm2之外,其他藉由與實施例1之[液晶晶胞之製作]同樣之方法,而得到液晶晶胞。又,以與實施例1同樣之方法,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例5、6>
除了將實施例1之液晶配向膜的燒成溫度變更為100℃(實施例5)與140℃(實施例6)之外,其他藉由與實施例1之[液晶晶胞之製作]同樣之方法,而得到液晶晶胞。又,以與實施例1同樣之方法,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例7>
除了將導入之CR-1的添加量變更為0.3g之外,其他與實施例1同樣進行,作成液晶配向劑,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例8、9>
除了將導入之特定化合物從CR-1變更為CR-2,添加量變更為0.15g與0.3g之外,其他與實施例1同樣進行,作成液晶配向劑,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例10>
除了將導入之特定化合物從CR-1變更為CR-3之外,其他與實施例1同樣進行,作成液晶配向劑,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例11>
將MA2(4.13g、10.0mmol)與MOI-BP(2.51g、 10.0mmol)溶解於CHN(27.2g)中,以隔膜泵進行脫氣後,加入AIBN(0.17g、1.0mmol)再次進行脫氣。之後於55℃使其反應13小時而得到甲基丙烯酸酯之聚合物溶液。將此聚合物溶液滴下甲醇與純水=5/5之混合溶劑(400ml),過濾所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨,於40℃之烤箱中進行減壓乾燥,而得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末(C)。此聚合物之數平均分子量為41300,重量平均分子量為121100。
於所得之甲基丙烯酸酯聚合物粉末(C)(1.5g)加入CHN(18.0g),於室溫攪拌5小時使其溶解。藉由於此溶液加入CR-1(0.15g)及PGME(18.0g)進行攪拌,而得到液晶配向劑(C1)。其次,以與實施例1同樣之方法作成液晶晶胞,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例12>
將MA3(4.41g、10.0mmol)與MOI-BP(2.51g、10.0mmol)溶解於CHN(28.3g)中,以隔膜泵進行脫氣後,加入AIBN(0.17g、1.0mmol)再次進行脫氣。之後於55℃使其反應13小時而得到甲基丙烯酸酯之聚合物溶液。將此聚合物溶液滴下甲醇與純水=5/5之混合溶劑(400ml),過濾所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨,於40℃之烤箱中進行減壓乾燥,而得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末(D)。此聚合物之數平均分子量為42100,重量平均分子量為128500。
於所得之甲基丙烯酸酯聚合物粉末(D)(1.5g)加入CHN(18.0g),於室溫攪拌5小時使其溶解。藉由於此溶液加入CR-1(0.15g)及PGME(18.0g)進行攪拌,而得到液晶配向劑(D1)。其次,以與實施例1同樣之方法作成液晶晶胞,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例13>
將MA2(2.48g、6.0mmol)與MOI(2.17g、14.0mmol)溶解於CHN(19.3g)中,以隔膜泵進行脫氣後,加入AIBN(0.17g、1.0mmol)再次進行脫氣。之後於55℃使其反應13小時而得到甲基丙烯酸酯之聚合物溶液。將此聚合物溶液滴下二乙基醚與己烷=4/6之混合溶劑(300ml),過濾所得之沉澱物。將此沉澱物以二乙基醚與己烷=4/6之混合溶劑洗淨,於40℃之烤箱中進行減壓乾燥,而得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末(E)。此聚合物之數平均分子量為25000,重量平均分子量為102000。
於所得之甲基丙烯酸酯聚合物粉末(E)(1.5g)加入CHN(18.0g),於室溫攪拌5小時使其溶解。藉由於此溶液加入CR-1(0.15g)及PGMEA(18.0g)進行攪拌,而得到液晶配向劑(E1)。其次,以與實施例1同樣之方法作成液晶晶胞,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例14、15>
除了將實施例13之液晶配向膜的燒成條件變更為於 100℃ 20分鐘(實施例14)與於140℃ 5分鐘(實施例15)之外,其他以與實施例13同樣之方法,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例16>
將MA2(2.48g、6.0mmol)與MOI-DEM(4.41g、14.0mmol)溶解於CHN(28.2g)中,以隔膜泵進行脫氣後,加入AIBN(0.17g、1.0mmol)再次進行脫氣。之後於55℃使其反應12小時而得到甲基丙烯酸酯之聚合物溶液。將此聚合物溶液滴下甲醇與純水=1.5/8.5之混合溶劑(400ml),過濾所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇與純水=1.5/8.5之混合溶劑洗淨,於40℃之烤箱中進行減壓乾燥,而得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末(F)。此聚合物之數平均分子量為36400,重量平均分子量為117200。
於所得之甲基丙烯酸酯聚合物粉末(F)(1.5g)加入CHN(18.0g),於室溫攪拌5小時使其溶解。藉由於此溶液加入CR-1(0.15g)及PGME(18.0g)進行攪拌,而得到液晶配向劑(F1)。其次,以與實施例1同樣之方法作成液晶晶胞,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例17>
將MA2(2.48g、6.0mmol)、MOI-BP(2.51g、10.0mmol)與CHMI(0.72g、4.0mmol)溶解於CHN(33.3g)中,以隔膜泵進行脫氣後,加入AIBN (0.17g、1.0mmol)再次進行脫氣。之後於55℃使其反應15小時而得到甲基丙烯酸酯之聚合物溶液。將此聚合物溶液滴下甲醇與純水=5/5之混合溶劑(500ml),過濾所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨,於40℃之烤箱中進行減壓乾燥,而得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末(G)。此聚合物之數平均分子量為26500,重量平均分子量為87100。
於所得之甲基丙烯酸酯聚合物粉末(G)(1.5g)加入CHN(18.0g),於室溫攪拌5小時使其溶解。藉由於此溶液加入CR-1(0.15g)及PGME(18.0g)進行攪拌,而得到液晶配向劑(G1)。其次,以與實施例1同樣之方法作成液晶晶胞,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例18>
將HEMA(19.5g、150.0mmol)溶解於PGME(83.2g)中,以隔膜泵進行脫氣後,加入AIBN(1.25g、7.5mmol)再次進行脫氣。之後於80℃使其反應12小時,而得到甲基丙烯酸酯之聚合物溶液(H)。此聚合物之數平均分子量為4800,重量平均分子量為5700。
其次,於實施例1所得之甲基丙烯酸酯聚合物粉末(B)(1.5g)加入CHN(18.0g),於室溫攪拌5小時。藉由於此溶液加入上述所得之聚合物溶液(H)(7.5g)(聚合物溶液(H)7.5g中,源自HEMA之聚合物的質 量:1.5g)與PGME(3.0g)進行攪拌,而得到液晶配向劑(H1)。尚,由於源自HEMA之聚合物具有2個以上羥基,在本實施例,將該聚合物作為本發明之(B)成分:特定化合物使用。
其次,以與實施例1同樣之方法作成液晶晶胞,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例19>
於實施例1所得之甲基丙烯酸酯聚合物粉末(B)(1.0g)加入CHN(14.9g),於室溫攪拌5小時。藉由於此溶液加入實施例18所得之聚合物溶液(H)(11.7g)(聚合物溶液(H)7.5g中,源自HEMA之聚合物的質量:2.3g)與PGME(5.5g)進行攪拌,而得到液晶配向劑(H2)。尚,由於源自HEMA之聚合物具有2個以上羥基,在本實施例,將該聚合物作為本發明之(B)成分:特定化合物使用。
其次,以與實施例1同樣之方法作成液晶晶胞,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例20>
將MA2(3.30g、8.0mmol)與MOI-BP(7.04g、28.0mmol)、MA6(1.77g、4.0mmol)溶解於CHN(49.7g)中,以隔膜泵進行脫氣後,加入AIBN(0.33g、2.0mmol)再次進行脫氣。之後於55℃使其反應13小時而得 到甲基丙烯酸酯之聚合物溶液。將此聚合物溶液滴下甲醇與純水=5/5之混合溶劑(700ml),過濾所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨,於40℃之烤箱中進行減壓乾燥,而得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末(J)。此聚合物之數平均分子量為57000,重量平均分子量為115000。
於所得之甲基丙烯酸酯聚合物粉末(J)(1.5g)加入CHN(18.0g),於室溫攪拌5小時使其溶解。藉由於此溶液加入CR-1(0.15g)及PGME(18.0g)進行攪拌,而得到液晶配向劑(J1)。其次,以與實施例1同樣之方法作成液晶晶胞,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例21>
將MA2(4.13g、10.0mmol)與MOI-BP(7.04g、28.0mmol)、MA7(0.68g、2.0mmol)溶解於CHN(48.7g)中,以隔膜泵進行脫氣後,加入AIBN(0.33g、2.0mmol)再次進行脫氣。之後於55℃使其反應13小時而得到甲基丙烯酸酯之聚合物溶液。將此聚合物溶液滴下甲醇與純水=5/5之混合溶劑(700ml),過濾所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨,於40℃之烤箱中進行減壓乾燥,而得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末(K)。此聚合物之數平均分子量為40000,重量平均分子量為138000。
於所得之甲基丙烯酸酯聚合物粉末(K)(1.5g)加入CHN(18.0g),於室溫攪拌5小時使其溶解。藉由於 此溶液加入CR-1(0.15g)及PGME(18.0g)進行攪拌,而得到液晶配向劑(K1)。其次,以與實施例1同樣之方法作成液晶晶胞,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例22>
將MA2(4.95g、12.0mmol)與MOI-BP(6.03g、24.0mmol)、MA8(0.67g、4.0mmol)溶解於CHN(47.9g)中,以隔膜泵進行脫氣後,加入AIBN(0.33g、2.0mmol)再次進行脫氣。之後於55℃使其反應13小時而得到甲基丙烯酸酯之聚合物溶液。將此聚合物溶液滴下甲醇與純水=5/5之混合溶劑(700ml),過濾所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨,於40℃之烤箱中進行減壓乾燥,而得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末(L)。此聚合物之數平均分子量為37000,重量平均分子量為123000。
於所得之甲基丙烯酸酯聚合物粉末(L)(1.5g)加入CHN(18.0g),於室溫攪拌5小時使其溶解。藉由於此溶液加入CR-1(0.15g)及PGME(18.0g)進行攪拌,而得到液晶配向劑(L1)。其次,以與實施例1同樣之方法作成液晶晶胞,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<實施例23>
將MA2(4.95g、12.0mmol)與MOI-BP(6.03g、24.0mmol)、MA9(0.87g、4.0mmol)溶解於CHN (48.7g)中,以隔膜泵進行脫氣後,加入AIBN(0.33g、2.0mmol)再次進行脫氣。之後於55℃使其反應13小時而得到甲基丙烯酸酯之聚合物溶液。將此聚合物溶液滴下甲醇與純水=5/5之混合溶劑(700ml),過濾所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨,於40℃之烤箱中進行減壓乾燥,而得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末(M)。此聚合物之數平均分子量為38000,重量平均分子量為128000。
於所得之甲基丙烯酸酯聚合物粉末(M)(1.5g)加入CHN(18.0g),於室溫攪拌5小時使其溶解。藉由於此溶液加入CR-1(0.15g)及PGME(18.0g)進行攪拌,而得到液晶配向劑(M1)。其次,以與實施例1同樣之方法作成液晶晶胞,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
<比較例1>
將MA2(6.19g、15.0mmol)與MOI-BP(8.80g、35.0mmol)溶解於CHN(61.6g)中,以隔膜泵進行脫氣後,加入AIBN(0.41g、2.5mmol)再次進行脫氣。之後於55℃使其反應13小時而得到甲基丙烯酸酯之聚合物溶液。將此聚合物溶液滴下甲醇與純水=5/5之混合溶劑(1000ml),過濾所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨,於40℃之烤箱中進行減壓乾燥,而得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末(B)。此聚合物之數平均分子量為43600,重量平均分子量為131200。
於所得之甲基丙烯酸酯聚合物粉末(B)(1.5g)加入CHN(18.0g)與PGME(18.0g),藉由於室溫攪拌5小時使其溶解,而得到液晶配向劑(B2)。
[液晶晶胞之製作]
除了在實施例1之[液晶晶胞之製作],取代實施例1所得之液晶配向劑(B1)改使用比較例1所得之液晶配向劑(B2)之外,其他與實施例1之[液晶晶胞之製作]同樣進行,製作液晶晶胞。
[預傾角之評估]及[液晶晶胞配向性之評估]
與實施例1相同測定預傾角。又,與實施例1相同評估液晶晶胞配向性。將結果集中於表1。
<比較例2>
將MA5(5.06g、10.0mmol)溶解於NMP(20.6g)中,以隔膜泵進行脫氣後,加入AIBN(0.08g、0.5mmol)再次進行脫氣。之後於55℃使其反應13小時而得到甲基丙烯酸酯之聚合物溶液。將此聚合物溶液滴下甲醇與純水=5/5之混合溶劑(300ml),過濾所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇與純水=5/5之混合溶劑洗淨,於40℃之烤箱中進行減壓乾燥,而得到甲基丙烯酸酯聚合物粉末(I)。此聚合物之數平均分子量為39400,重量平均分子量為119800。
於所得之甲基丙烯酸酯聚合物粉末(I)(1.5g)加入CHN(18.0g)與PGME(18.0g),藉由於室溫攪拌5小時使其溶解,而得到液晶配向劑(I1)。其次,以與比較例1相同之方法作成液晶晶胞,評估預傾角與液晶晶胞配向性。
從實施例即可清楚明白,藉由併用本發明之特定聚合物與特定化合物,可得到於140℃以下之低溫的燒成亦良好之預傾角。
另外,如比較例,僅特定聚合物無法得到良好之預傾角及液晶配向性。此等被認為係因為藉由光反應賦予側鏈之各向異性,因密封劑之硬化或均質相處理時之加熱而導致消失。
Figure TW201800431AD00048

Claims (17)

  1. 一種液晶配向劑,其係含有下述(A)成分、(B)成分及有機溶劑:(A)成分:具有(A-1)具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位;及(A-2)具備光配向性之部位的聚合物;(B)成分:於分子內具有2個以上選自由胺基及羥基所構成之群組中之1種以上之官能基的化合物。
  2. 如請求項1之液晶配向劑,其中,前述(A-1)具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位係以下述式(1)表示,(式中,Ia為異氰酸酯基或經嵌段化之異氰酸酯基,Sa係表示間隔單位,Sa之左邊的鍵結部係表示於前述(A)成分之聚合物的主鏈透過任意間隔進行鍵結),【化1】-S a -I a (1)。
  3. 如請求項1或2之液晶配向劑,其中,前述(A-1)具備異氰酸酯基及/或經嵌段化之異氰酸酯基之部位係源自下述式(1m)表示之單體,(式中,Ma係表示第1聚合性基,Mb為單鍵、2價雜環、3價雜環、4價雜環、取代或非取代之直鏈或分支鏈的碳數1~10之烷基、2價芳香族基、3價芳香族基、4價芳香族環、2價脂環式基、3價脂環式基、4價脂環式基、2價縮合環式基、3價縮合環式基或4價縮合環式基,個別之基為無取代或一個以上之氫 原子可藉由氟原子、氯原子、氰基、甲基或甲氧基取代,Sa係表示間隔單位,Ia為異氰酸酯基或經嵌段化之異氰酸酯基,C為1至3之整數),
    Figure TW201800431AC00001
  4. 如請求項2或3之液晶配向劑,其中,在前述式(1)及/或式(1m)之Sa係以下述式(2)表示之基,(式中,W1左邊之鍵結係表示對Ma之鍵結,W3右邊之鍵結係表示對Ia之鍵結,W1、W2及W3雖分別獨立表示單鍵、二價雜環、-(CH2)n-(式中,n係表示1~20)、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CF2-或-C≡C-,但在此等之取代基中,非相鄰之CH2基的一個以上可獨立被-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-、-NR-、-NR-CO-、-CO-NR-、-NR-CO-O-、-OCO-NR-、-NR-CO-NR-、-CH=CH-、-C≡C-或-O-CO-O-(式中,R係獨立表示氫或碳原子數1至5之直鏈或分支鏈的烷基)取代,A1及A2係分別獨立為2價芳香族基、2價脂環式基、2價雜環式基或2價縮合環式基,個別之基為無取代或一個以上之氫原子可藉由氟原子、氯原子、氰基、甲基或甲氧基取代), 【化3】-W 1 -A 1 -W 2 -A 2 -W 3 - (2)。
  5. 如請求項2~4中任一項之液晶配向劑,其中,前述式(1)及/或式(1m)之Ia為選自下述構造Ia-1~Ia-8所構成之群組,(式中,虛線係表示對上述式(1)之Sa的鍵結,R6係表示碳數1~10之直鏈或分支鏈的烷基(惟,非相鄰之CH2基的一個以上可獨立被氧原子取代)),
    Figure TW201800431AC00002
  6. 如請求項1~5中任一項之液晶配向劑,其中,前述(A-2)具備光配向性之部位係以下述式(3)表示,(式中,Ib為具有光配向性之光反應性基的1價有機基,Sb係表示間隔單位,Sb左邊之鍵結部係表示於前述(A)成分之聚合物的主鏈透過任意間隔進行鍵結),【化5】-Sb-Ib (3)。
  7. 如請求項1~6中任一項之液晶配向劑,其中,前述(A-2)具備光配向性之部位係源自以下述式(3m)表示之單體, (式中,Mc係表示第2聚合性基,Md為單鍵、2價雜環、3價雜環、4價雜環、取代或非取代之直鏈或分支鏈的碳數1~10之烷基、2價芳香族基、3價芳香族基、4價芳香族環、2價脂環式基、3價脂環式基、4價脂環式基、2價縮合環式基、3價縮合環式基或4價縮合環式基,個別之基為無取代或一個以上之氫原子可藉由氟原子、氯原子、氰基、甲基或甲氧基取代,Sb係表示間隔單位,Ib為具有光配向性之光反應性基的1價有機基,d為1至3之整數),
    Figure TW201800431AC00003
  8. 如請求項6或7之液晶配向劑,其中,在前述式(3)及/或式(3m)之Sb係以下述式(2)表示之基,(式中,W1左邊之鍵結係表示對Ma之鍵結,W3右邊之鍵結係表示對Ia之鍵結,W1、W2及W3雖分別獨立表示單鍵、二價雜環、-(CH2)n-(式中,n係表示1~20)、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CF2-或-C≡C-,但在此等之取代基,非相鄰之CH2基的一個以上可獨立被-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-、-NR-、-NR-CO-、-CO-NR-、-NR-CO-O-、-OCO-NR-、-NR-CO-NR-、-CH=CH-、-C≡C-或-O-CO-O-(式中,R係獨立表示氫或碳原子數1至5之直鏈 或分支鏈的烷基)取代,A1及A2係分別獨立為2價芳香族基、2價脂環式基、2價雜環式基或2價縮合環式基,個別之基為無取代或一個以上之氫原子可藉由氟原子、氯原子、氰基、甲基或甲氧基取代),【化7】-W 1 -A 1 -W 2 -A 2 -W 3 - (2)。
  9. 如請求項6~8中任一項之液晶配向劑,其中,前述式Ib之光反應性基具有下述式(III)-1~(III)-4表示之基,
    Figure TW201800431AC00004
  10. 如請求項7~9中任一項之液晶配向劑,其中,前述式(3m)表示之單體係以下述式(3m)-1表示之單體,(式中,Mc、Md及d具有與上述相同定義,Sb為碳數1~10之伸烷基或2價芳香族基,Z為氧原子或硫原子,Xa及Xb分別獨立為氫原子、氟原子、氯原子、氰基或碳數1~3之烷基,R1為單鍵、氧原子、-COO-或-OCO-, R2為2價芳香族基、2價脂環式基、2價雜環式基或2價縮合環式基,R3為單鍵、氧原子、-COO-或-OCO-,R4係包含碳數1~20之烷基或脂環式基之碳數3~20之1價有機基,R5為氟原子或氰基,a為0~3之整數,b為0~4之整數),
    Figure TW201800431AC00005
  11. 如請求項3~10中任一項之液晶配向劑,其中,前述第1及第2聚合性基各自獨立為選自由(甲基)丙烯酸酯、富馬酸酯、馬來酸酯、α-亞甲基-γ-丁內酯、苯乙烯、乙烯、馬來醯亞胺、降莰烯、丙烯醯胺、矽氧烷所構成之群組中之少1種的基。
  12. 如請求項7~11中任一項之液晶配向劑,其中,前述式(3m)及/或(3m)-1表示之單體為選自由下述式MA-1~MA-5所構成之群組中任一種的單體,
    Figure TW201800431AC00006
  13. 如請求項1~12中任一項之液晶配向劑,其中,上述(B)成分係以下述式(4)表示,(式中,T係表示胺基或羥基,Y係表示m價有機基,m為2以上之整數),
    Figure TW201800431AC00007
  14. 如請求項1~13中任一項之液晶配向劑,其中,前述(A)成分係具有選自由下述式MA-1~MA-5所構成之群組中之任一種的化合物所形成之聚合物,
    Figure TW201800431AC00008
  15. 一種液晶配向膜,其係由如請求項1~14中任一項之液晶配向劑所獲得。
  16. 一種液晶顯示元件,其係具有如請求項15之液晶配向膜。
  17. 一種化合物,其係以選自由下述式MA-1~MA-5所構成之群組中之任一種表示,
    Figure TW201800431AC00009
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