TW202346550A - 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 - Google Patents
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Abstract
提供一種液晶配向劑,能夠得到在作為液晶顯示元件之電極及配線若使用包含銀之材料之情形時,可抑制銀的遷移,且即使是長時間暴露於高溫下之後的電壓保持率仍為高的液晶配向膜,以及提供由該液晶配向劑得到的液晶配向膜及使用該液晶配向膜的液晶顯示元件。
一種液晶配向劑,含有下述(A)成分與下述式(1)所表示的化合物(B)。
(A)成分:選自由藉由使四羧酸衍生物成分與二胺成分聚合反應而得到的聚醯亞胺前驅物、及作為該聚醯亞胺前驅物的醯亞胺化物的聚醯亞胺所組成之群組之聚合物(A),該四羧酸衍生物成分包含選自由四羧酸二酐及其衍生物所組成之群組之至少1種的化合物,鍵結於芳香族環的羧基的含有量,相對於聚合物100質量份為5質量份以下。
(A
1表示具有三烷氧基矽烷基的一價基或氫原子,A
2分別獨立表示碳數1~4的烷基、羧基或氫原子)。
Description
本發明關於液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件。
作為液晶顯示元件,已開發出電極構造、使用的液晶分子之物性、製造步驟等為不同的各種的驅動方式,已知有例如TN(twisted nematic)型、STN(super-twisted nematic)型、VA(vertical alignment)型、MVA (multi-domain vertical alignment)型、IPS(in-plane switching)型、FFS(fringe field switching)型、PSA (polymer-sustained alignment)型等的液晶顯示元件。
該等的液晶顯示元件具備用來使液晶分子配向的液晶配向膜。液晶配向膜之材料,就耐熱性、機械強度、與液晶之親和性等的各種特性為良好之點而言,一般而言為使用含有聚醯胺酸、聚醯亞胺、聚矽氧烷等的聚合物所組成之被膜。
隨著液晶顯示元件的高精細化,就抑制液晶顯示元件之對比降低或減低殘影現象等的要求,對於液晶配向膜而言,除了展現出優異的液晶配向性或穩定的預傾角以外,高電壓保持率、抑制因交流驅動所產生的殘影、外加直流電壓時之較少的殘留電荷、及/或較快地緩和因直流電壓而累積的殘留電荷等的特性,亦逐漸變得重要。聚醯亞胺系的液晶配向膜中,為了對應於如上述般之要求,已有各種的提案(參考專利文獻1~5)。
另一方面,作為液晶顯示元件之電極及配線若使用特定的金屬材料時,已知會產生各式各樣的問題。例如,已知有一文獻(參考專利文獻6),在使用含有銅或鋁的電極及配線時,使用導入有包含苯并三唑基的側鏈的液晶配向膜,而改善了問題。然而,必須對於聚合物之側鏈導入特徵性的構造,因而作為液晶配向膜的設計自由度變低,被要求其他的解決方案。
又,針對相同問題,亦已知有一文獻(參考專利文獻7),藉由將包含苯并三唑基之成分添加於液晶,而改善問題。然而,由於對液晶中調配添加劑,依所使用的液晶而異,對於液晶之配向性會有產生不良影響之可能性。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平9-316200號公報
[專利文獻2] 日本特開平10-104633號公報
[專利文獻3] 日本特開平8-76128號公報
[專利文獻4] 日本特開平9-138414號公報
[專利文獻5] 日本特開平11-38415號公報
[專利文獻6] WO2016/194667號公報
[專利文獻7] WO2016/194668號公報
[發明所欲解決之課題]
在作為液晶顯示元件之電極及配線若使用包含銀之材料之情形時,以往的液晶配向劑會產生銀的遷移(migration),而成為問題。對此,作為銀之代替,藉由使用鋁或鎳,則能改善遷移。然而,具有下述般之問題:若將鋁或鎳使用作為電極時,反射率會降低,若使用作為配線時,導電率會降低等,而有改善之余地。
本發明為有鑑於上述情事所完成之發明,目的在於:提供一種液晶配向劑,能夠得到在作為液晶顯示元件之電極及配線若使用包含銀之材料之情形時,可抑制銀的遷移,並可抑制包含銀之電極或配線的遷移,且即使是長時間暴露於高溫下之後的電壓保持率仍為高的液晶配向膜,以及提供由該液晶配向劑得到的液晶配向膜及使用該液晶配向膜的液晶顯示元件。
[解決課題之手段]
本發明人為了達成上述課題經重複深入研究之結果發現,液晶配向劑含有具有特定化合物作為構成成分的聚合物,對於用來達成上述目的極為有效,因而完成本發明。
本發明包含以下之樣態。
一種液晶配向劑,含有下述(A)成分與下述式(1)所表示的化合物(B),
(A)成分:選自由藉由使四羧酸衍生物成分與二胺成分聚合反應而得到的聚醯亞胺前驅物、及作為該聚醯亞胺前驅物的醯亞胺化物的聚醯亞胺所組成之群組之聚合物(A),該四羧酸衍生物成分包含選自由四羧酸二酐及其衍生物所組成之群組之至少1種的化合物,鍵結於芳香族環的羧基的含有量,相對於聚合物100質量份為5質量份以下;
(A
1表示具有三烷氧基矽烷基的一價基或氫原子,A
2分別獨立表示碳數1~4的烷基、羧基或氫原子)。
[發明的效果]
藉由本發明可提供一種液晶配向劑,能夠得到在作為液晶顯示元件之電極及配線若使用包含銀之材料之情形時,可抑制銀的遷移,且即使是長時間暴露於高溫下之後的電壓保持率仍為高的液晶配向膜,以及可提供由該液晶配向劑得到的液晶配向膜及使用該液晶配向膜的液晶顯示元件。
一般而言已知:藉由使苯并三唑衍生物配位於包含銀之電極或配線之表面,會在銀表面形成被膜,而可抑制電極或配線之劣化。然而,本發明人經研究之結果發現:依據接觸於包含銀之電極或配線之聚合物之性質,而有前述被膜被破壞、使電極或配線之劣化進行之情形產生。對此,本發明人經研究得知:藉由組合僅包含特定質量份以下的鍵結於芳香族環的羧基的聚合物(A),與化合物(B),則可兼具抑制包含銀之電極或配線之遷移及作為液晶配向膜之特性。
[實施發明之最佳形態]
以下,對於含有特定成分的液晶配向劑、使用該液晶配向劑所形成的液晶配向膜、及具有該液晶配向膜的液晶顯示元件進行詳細說明,但以下記載的構成要件之說明係作為本發明之一實施樣態之一例,並非特定於該等之內容。
以下之說明中,作為「鹵素原子」,可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。「Boc」表示tert-丁氧基羰基,「*」表示鍵結位置。
<聚合物(A)>
本發明之液晶配向劑包含上述(A)成分。尚,所謂的“聚合物成分”,意味著由聚合物所組成之成分,可由1種類的聚合物來構成,亦可由複數種類的聚合物來構成。又,聚合物(A)可為1種,亦可為2種以上。
上述(A)成分中所含有的聚合物(A),係選自由藉由使四羧酸衍生物成分與二胺成分聚合反應而得到的聚醯亞胺前驅物、及作為該聚醯亞胺前驅物的醯亞胺化物的聚醯亞胺所組成之群組之聚合物,該四羧酸衍生物成分包含選自由四羧酸二酐及其衍生物所組成之群組之至少1種的化合物(以下,亦將該聚合物(A)稱為“聚醯亞胺系聚合物(A)”)。
聚醯亞胺系聚合物(A)中的聚醯亞胺前驅物,係藉由使四羧酸衍生物成分二胺成分聚合反應而得到者。
四羧酸衍生物成分包含選自由四羧酸二酐及其衍生物所組成之群組之至少1種的化合物(以下,亦將該等總稱為“四羧酸二酐系化合物”)。
作為上述聚醯亞胺前驅物,可舉出聚醯胺酸、聚醯胺酸酯。作為上述四羧酸二酐之衍生物,可舉出四羧酸二鹵化物(tetracarboxylic acid dihalide)、四羧酸二烷基酯、或四羧酸二烷基酯二鹵化物。
<<聚醯亞胺系聚合物(A)>>
若上述聚醯亞胺系聚合物(A)為聚醯胺酸之情形時,例如,可藉由使包含四羧酸二酐之四羧酸衍生物成分,與二胺成分聚合(聚縮合)反應,來得到聚醯亞胺系聚合物(A)。又,可藉由使上述聚醯胺酸進行醯亞胺化,來得到上述聚醯亞胺系聚合物(A)中的聚醯亞胺。進而,若上述聚醯亞胺系聚合物(A)為聚醯胺酸酯之情形時,可藉由後述之方法來得到,藉由使該聚醯胺酸酯進行醯亞胺化,而可得到聚醯亞胺。
<<<四羧酸二酐系化合物>>>
上述四羧酸二酐系化合物,可舉例如:芳香族四羧酸二酐、非環式脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐、或該等的衍生物。於此,芳香族四羧酸二酐係如下述般操作而到的酸二酐:使包含至少1個鍵結於芳香環的羧基的4個羧基,藉由進行分子內脫水,而到的酸二酐。非環式脂肪族四羧酸二酐係如下述般操作而到的酸二酐:使鍵結於鏈狀烴構造的4個羧基,藉由進行分子內脫水,而到的酸二酐。但,無須僅以鏈狀烴構造來構成,該一部分亦可具有脂環式構造或芳香環構造。
又,脂環式四羧酸二酐係如下述般操作而到的酸二酐:使包含至少1個鍵結於脂環式構造的羧基的4個羧基,藉由進行分子內脫水,而到的酸二酐。但,該等4個羧基皆不與芳香環鍵結。
又,無須僅以脂環式構造來構成,該一部分亦可具有鏈狀烴構造或芳香環構造。
上述芳香族四羧酸二酐、非環式脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐,其中又以下述式(2)所表示之四羧酸二酐為較佳。
(X表示選自由下述式(x-1)~(x-17)、及(xr-1)~(xr-2)所組成之群組之構造)。
(R
1~R
4分別獨立表示氫原子、鹵素原子、碳數1~6的烷基、碳數2~6的烯基、碳數2~6的炔基、含氟原子的碳數1~6的一價有機基、碳數1~6的烷氧基、碳數2~6的烷氧基烷基、碳數2~6的烷基氧基羰基、或苯基;R
5及R
6分別獨立表示氫原子或甲基;j及k為0或1的整數;A
1及A
2分別獨立表示單鍵、-O-、-CO-、-COO-、伸苯基、磺醯基、或醯胺基,複數個A
2可分別為相同或相異;*1為鍵結於一方的酸酐基的鍵結鍵;*2為鍵結於另一方的酸酐基的鍵結鍵)。
作為上述式(2)所表示之四羧酸二酐之較佳具體例,X可舉出選自上述式(x-1)~(x-8)、(x-10)~(x-11)之四羧酸二酐。
上述式(x-1),其中又以選自由下述式(x1-1)~(x1-6)所組成之群組為較佳。
X較佳為選自由下述式(x1-1)~(x1-6)、上述式(x-5)、(x-6)及(x-7)所組成之群組。
(*1為鍵結於一方的酸酐基的鍵結鍵;*2為鍵結於另一方的酸酐基的鍵結鍵)。
作為上述式(xr-1)、(xr-2)之較佳具體例,可舉出下述式(xr-3)~(xr-18)。
在製造聚醯亞胺系聚合物(A)時,上述式(2)所表示之四羧酸二酐或其衍生物的使用量,相對於與二胺成分反應的全四羧酸衍生物成分1莫耳,較佳為5莫耳%以上,又較佳為10莫耳%以上,更佳為20莫耳%以上。
<<<二胺成分>>>
聚醯亞胺前驅物之製造時所使用的二胺成分並未特別限定。以下為舉出二胺之例子,但本發明並不限定於該等。上述二胺可使用單獨1種,亦可組合2種以上來使用。
p-苯二胺、2,3,5,6-四甲基-p-苯二胺、2,5-二甲基-p-苯二胺、m-苯二胺、2,4-二甲基-m-苯二胺、1,4-二胺基-2,5-二甲氧基苯、2,5-二胺基甲苯、2,6-二胺基甲苯、4-胺基苄基胺、2-(4-胺基苯基)乙基胺、4-(2-(甲基胺基)乙基)苯胺、4-(2-胺基乙基)苯胺、2-(6-胺基-2-萘基)乙基胺、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二羥基-4,4’-二胺基聯苯、3-三氟甲基-4,4’-二胺基聯苯、2-三氟甲基-4,4’-二胺基聯苯、3-氟-4,4’-二胺基聯苯、2-氟-4,4’-二胺基聯苯、2,2’-二氟-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二氟-4,4’-二胺基聯苯、2,2’-雙(三氟甲基)-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-雙(三氟甲基)-4,4’-二胺基聯苯、3,4’-二胺基聯苯、4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二胺基聯苯、2,2’-二胺基聯苯、2,3’-二胺基聯苯、1,5-二胺基萘、1,6-二胺基萘、1,7-二胺基萘、2,5-二胺基萘、2,6-二胺基萘、2,7-二胺基萘、雙(4-胺基苯氧基)甲烷、1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷、1,2-雙(4-胺基苯氧基)乙烷、1,3-雙(3-胺基苯基)丙烷、1,4-雙(4-胺基苯基)丁烷、1,4-雙(4-胺基-2-甲基苯氧基)丁烷、1,4-雙(3-胺基苯基)丁烷、雙(3,5-二乙基-4-胺基苯基)甲烷、1,5-雙(4-胺基苯氧基)戊烷、1,5-雙(3-胺基苯氧基)戊烷、1,6-雙(4-胺基苯氧基)己烷、1,6-雙(3-胺基苯氧基)己烷、1,7-雙(4-胺基苯氧基)庚烷、1,7-雙(3-胺基苯氧基)庚烷、1,8-雙(4-胺基苯氧基)辛烷、1,8-雙(3-胺基苯氧基)辛烷、1,9-雙(4-胺基苯氧基)壬烷、1,9-雙(3-胺基苯氧基)壬烷、1,10-雙(4-胺基苯氧基)癸烷、1,10-雙(3-胺基苯氧基)癸烷、1,11-雙(4-胺基苯氧基)十一烷、1,11-雙(3-胺基苯氧基)十一烷、1,12-雙(4-胺基苯氧基)十二烷、1,12-雙(3-胺基苯氧基)十二烷、3-[2-[2-(4-胺基苯氧基)乙氧基]乙氧基]苯胺、1,2-雙(6-胺基-2-萘基氧基)乙烷、1,2-雙(6-胺基-2-萘基)乙烷、6-[2-(4-胺基苯氧基)乙氧基]-2-萘基胺、4’-[2-(4-胺基苯氧基)乙氧基]-[1,1’-聯苯]-4-胺、1,4-雙[2-(4-胺基苯基)乙基]丁二酸酯、1,6-雙[2-(4-胺基苯基)乙基]己二酸酯、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、2,2-雙(3-胺基苯基)六氟丙烷、2,2-雙(3-胺基-4-甲基苯基)六氟丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)丙烷、2,2-雙(3-胺基苯基)丙烷、2,2-雙(3-胺基-4-甲基苯基)丙烷、3,3’-二胺基二苯基甲烷、3,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基甲烷;N,N’-雙(4-胺基苯基)-環丁烷-(1,2,3,4)-四羧酸二醯亞胺、N,N’-雙(4-胺基苯基)-1,3-二甲基環丁烷-(1,2,3,4)-四羧酸二醯亞胺、N,N’-雙(2,2’-雙(三氟甲基)-4’-胺基-1,1’-聯苯-4-基)-環丁烷-(1,2,3,4)-四羧酸二醯亞胺等的具有四羧酸二醯亞胺構造的二胺;
以1,4-伸苯基雙(4-胺基苯甲酸酯)、1,4-伸苯基雙(3-胺基苯甲酸酯)、1,3-伸苯基雙(4-胺基苯甲酸酯)、1,3-伸苯基雙(3-胺基苯甲酸酯)、雙(4-胺基苯基)對苯二甲酸酯、雙(3-胺基苯基)對苯二甲酸酯、雙(4-胺基苯基)間苯二甲酸酯、雙(3-胺基苯基)間苯二甲酸酯;4,4’-二胺基偶氮苯、二胺基二苯乙炔、4,4’-二胺基查耳酮、或[4-[(E)-3-[2-(2,4-二胺基苯基)乙氧基]-3-側氧基-丙-1-烯基]苯基]4-(4,4,4-三氟丁氧基)苯甲酸酯、或[4-[(E)-3-[[5-胺基-2-[4-胺基-2-[[(E)-3-[4-[4-(4,4,4-三氟丁氧基)苯甲醯基]氧基苯基]丙-2-烯醯基]氧基甲基]苯基]苯基]甲氧基]-3-側氧基-丙-1-烯基]苯基]4-(4,4,4-三氟丁氧基)苯甲酸酯為代表的具有桂皮酸酯構造之芳香族二胺等的具有光配向性基之二胺;甲基丙烯酸2-(2,4-二胺基苯氧基)乙基酯或2,4-二胺基-N,N-二烯丙基苯胺等的末端具有光聚合性基的二胺;1-(4-(2-(2,4-二胺基苯氧基)乙氧基)苯基)-2-羥基-2-甲基丙酮、2-(4-(2-羥基-2-甲基丙醯基)苯氧基)乙基 3,5-二胺基苯甲酸酯等的具有自由基聚合起始劑機能的二胺;4,4’-二胺基苯甲醯苯胺等的具有醯胺鍵的二胺;1,3-雙(4-胺基苯基)脲等的具有脲鍵的二胺;H
2N-Y
D-NH
2(Y
D表示分子內具有-N(D)-(D表示藉由加熱而脫離並取代成氫原子的保護基)的二價有機基)等的具有熱脫離性基的二胺;
3,3’-二胺基二苯基醚、3,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯基醚、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-磺醯基二苯胺、3,3’-磺醯基二苯胺、雙(4-胺基苯基)矽烷、雙(3-胺基苯基)矽烷、二甲基-雙(4-胺基苯基)矽烷、二甲基-雙(3-胺基苯基)矽烷、4,4’-硫代二苯胺、3,3’-硫代二苯胺、1,4-雙(4-胺基苯基)苯、1,3-雙(4-胺基苯基)苯、4,4’-二胺基二苯基酮、1,4-雙(4-胺基苯基)苯、1,3-雙(4-胺基苯基)苯、1,4-雙(4-胺基苄基)苯;2,6-二胺基吡啶、3,4-二胺基吡啶、2,4-二胺基嘧啶、3,6-二胺基咔唑、N-甲基-3,6-二胺基咔唑、1,4-雙-(4-胺基苯基)-哌嗪、3,6-二胺基吖啶、N-乙基-3,6-二胺基咔唑、N-苯基-3,6-二胺基咔唑、N-[3-(1H-咪唑-1-基)丙基]3,5-二胺基苯甲醯胺、4-[4-[(4-胺基苯氧基)甲基]-4,5-二氫-4-甲基-2-噁唑基]-苯胺、4-[4-[(4-胺基苯氧基)甲基]-4,5-二氫-2-噁唑基]-苯胺、1,4-雙(p-胺基苄基)哌嗪、4,4’-丙烷-1,3-二基雙(哌啶-1,4-二基)二苯胺、4-(4-胺基苯氧基羰基)-1-(4-胺基苯基)哌啶、2,5-雙(4-胺基苯基)吡咯、4,4’-(1-甲基-1H-吡咯-2,5-二基)雙[苯胺]、1,4-雙-(4-胺基苯基)-哌嗪、2-N-(4-胺基苯基)吡啶-2,5-二胺、2-N-(5-胺基吡啶-2-基)吡啶-2,5-二胺、2-(4-胺基苯基)-5-胺基苯并咪唑、2-(4-胺基苯基)-6-胺基苯并咪唑、5-(1H-苯并咪唑-2-基)苯-1,3-二胺、或下述式(z-1)~式(z-5)所表示之二胺等的含雜環的二胺、或、以4,4’-二胺基二苯基胺、4,4’-二胺基二苯基-N-甲基胺、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、或、N,N’-雙(4-胺基苯基)-N,N’-二甲基-1,4-苯二胺等的具有二苯基胺構造的二胺為代表的具有選自由含氮原子的雜環、二級胺基或三級胺基所組成之群組之至少1種的含氮原子的構造(但不包括源自於-N(D)-(D表示藉由加熱而脫離並取代成氫原子的保護基)的胺基)的二胺;
2,4-二胺基苯酚、3,5-二胺基苯酚、3,5-二胺基苄醇、2,4-二胺基苄醇、4,6-二胺基間苯二酚、4,4’-二胺基-3,3’-二羥基聯苯;2,4-二胺基苯甲酸、2,5-二胺基苯甲酸、3,5-二胺基苯甲酸、4,4’-二胺基聯苯-3-羧酸、4,4’-二胺基二苯基甲烷-3-羧酸、1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷-3-羧酸、4,4’-二胺基聯苯-3,3’-二羧酸、4,4’-二胺基聯苯-2,2’-二羧酸、3,3’-二胺基聯苯-4,4’-二羧酸、3,3’-二胺基聯苯-2,4’-二羧酸、4,4’-二胺基二苯基甲烷-3,3’-二羧酸、1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷-3,3’-二羧酸、4,4’-二胺基二苯基醚-3,3’-二羧酸等的具有羧基的二胺;1-(4-胺基苯基)-1,3,3-三甲基-1H-茚烷-5-胺、1-(4-胺基苯基)-2,3-二氫-1,3,3-三甲基-1H-茚-6-胺;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及3,6-雙(4-胺基苯甲醯基氧基)膽甾烷等的具有類固醇骨架的二胺;下述式(V-1)~(V-2)所表示之二胺;1,3-雙(3-胺基丙基)-四甲基二矽氧烷等的具有矽氧烷鍵的二胺;間二甲苯二胺、1,3-丙二胺、四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、六亞甲基二胺等的非環式脂肪族二胺、1,3-雙(胺基甲基)環己烷、1,4-二胺基環己烷、4,4’-亞甲基雙(環己胺)等的脂環式二胺、WO2018/ 117239號中記載的式(Y-1)~(Y-167)之任一者所表示之基鍵結2個胺基而得的二胺等。
(式(V-1)中,m、及n分別為0~3的整數(但,滿足1≦m+n≦4),j為0或1的整數,X
1表示-(CH
2)
a-(a為1~15的整數)、 -CONH-、-NHCO-、-CO-N(CH
3)-、-NH-、-O-、-CH
2O-、-CH
2-OCO-、-COO-、或-OCO-,R
1表示氟原子、碳數1~10的含氟原子的烷基、碳數1~10的含氟原子的烷氧基、碳數3~10的烷基、碳數3~10的烷氧基、或碳數3~10的烷氧基烷基;式(V-2)中,X
2表示-O-、-CH
2O-、-CH
2-OCO-、 -COO-、或-OCO-,R
2表示碳數3~30的烷基或碳數3~20的含氟原子的烷基,若m、n、X
1、及R
1存在2個時,分別獨立具有上述之定義)。
尚,上述二胺所具有-N(D)-中的D,較佳為以苄氧基羰基、9-茀基甲氧基羰基、烯丙氧基羰基、Boc等為代表的胺甲酸酯(carbamate)系的保護基。就藉由熱之脫離效率為良好、以較低溫度來脫離、脫離之際為以無害氣體來排出等觀點而言,特佳為Boc。
作為上述二胺所示例的具有熱脫離性基的二胺之較佳例子之方面,較佳為選自下述式(d-1)~(d-7)之二胺。
(式(d-2)、(d-6)、及(d-7)中,R表示氫原子或Boc)。
作為聚醯亞胺前驅物之製造時所使用的二胺成分,若使用上述具有熱脫離性基的二胺時,就適合得到本發明之效果之觀點而言,較佳如下:相對於二胺成分1莫耳,較佳為5~40莫耳%,又較佳為5~35莫耳%,更佳為5~30莫耳%。
上述聚合物(A),就減低源自於殘留DC之殘影、或提高電特性之觀點而言,亦可含有選自由使用含上述具有含氮原子的構造的二胺的二胺成分而得到的聚醯亞胺前驅物及該聚醯亞胺前驅物的醯亞胺化物所組成之群組之至少1種的聚合物(以下,亦稱為“聚醯亞胺系聚合物(Q)”)。
作為用來得到上述聚醯亞胺系聚合物(Q)的四羧酸衍生物成分,可舉例如包含上述四羧酸二酐系化合物的四羧酸衍生物成分。用來得到聚醯亞胺系聚合物(Q)的四羧酸二酐系化合物,其中又以上述式(2)所表示之四羧酸二酐或其衍生物為較佳。上述式(2)所表示之四羧酸二酐或其衍生物的使用量,相對於與二胺成分反應的全四羧酸衍生物成分1莫耳,較佳為10莫耳%以上,又較佳為20莫耳%以上。
作為用來得到上述聚醯亞胺系聚合物(Q)的二胺成分,上述具有含氮原子的構造的二胺的使用量,相對於用來得到聚合物(Q)的二胺成分之全量,較佳為5~100莫耳%,又較佳為10~95莫耳%,更佳為20~80莫耳%。
作為用來得到上述聚醯亞胺系聚合物(Q)的二胺成分,亦可含有上述具有含氮原子的構造的二胺以外的二胺。作為更較佳的具體例,可舉出分子內具有選自由脲鍵、醯胺鍵、羧基及羥基所組成之群組之至少1種之基的二胺(以下,亦稱為“二胺(c)”)。二胺(c)的使用量,相對於用來得到聚合物(Q)的二胺成分之全量,較佳為1~95莫耳%,又較佳為5~90莫耳%,更佳為20~80莫耳%。
本發明之聚合物(A)中,鍵結於芳香族環的羧基的含有量,相對於聚合物100質量份為5質量份以下。
鍵結於芳香族環的羧基,可為源自於四羧酸衍生物成分中所包含的四羧酸二酐或其衍生物,亦可為源自於二胺成分中所包含的二胺。
鍵結於芳香族環的羧基,相對於聚合物100質量份,較佳為3質量份以下,又較佳為1質量份以下。
尚,由於本發明之聚合物(A)為:「相對於聚合物100質量份,鍵結於芳香族環的羧基的含有量為5質量份以下的聚合物」,故在上述四羧酸二酐與二胺之選擇中,必須以能賦予滿足如此般之條件之聚合物之方式來進行選擇。又,若含有聚醯亞胺系聚合物(Q)時,聚合物(Q)亦必須是:「相對於聚合物100質量份,鍵結於芳香族環的羧基的含有量為5質量份以下」。
本發明之液晶配向劑中所含有的(A)成分亦可以是混合物,該混合物,係上述聚醯亞胺系聚合物(Q)、與選自由使用不含上述具有含氮原子的構造的二胺的二胺成分而得到的聚醯亞胺前驅物及該聚醯亞胺前驅物的醯亞胺化物所組成之群組之至少1種的聚合物(以下,亦稱為“聚醯亞胺系聚合物(H)”)之混合物。聚醯亞胺系聚合物(Q)與聚醯亞胺系聚合物(H)之含有比例,以[聚醯亞胺系聚合物(Q)]/[聚醯亞胺系聚合物(H)]之質量比計,較佳為10/90~90/10,又較佳為20/80~80/20,更佳為30/70~ 70/30。
本發明之液晶配向劑中所含有的(A)成分,亦可含有聚合物(A)以外的其他聚合物。若舉出其他聚合物的具體例,可舉出選自由聚矽氧烷、聚酯、聚醯胺、聚脲、聚有機矽氧烷、纖維素衍生物、聚縮醛、聚苯乙烯衍生物、聚(苯乙烯-馬來酸酐)共聚物、聚(異丁烯-馬來酸酐)共聚物、聚(乙烯醚-馬來酸酐)共聚物、聚(苯乙烯-苯基馬來醯亞胺)衍生物、及聚(甲基)丙烯酸酯所組成之群組之聚合物等。作為聚(苯乙烯-馬來酸酐)共聚物的具體例,可舉出SMA1000、SMA2000、SMA3000(Cray Valley公司製)、GSM301(GSM公司製)等;作為聚(異丁烯-馬來酸酐)共聚物的具體例,可舉出ISOBAM-600(Kuraray公司製);作為聚(乙烯醚-馬來酸酐)共聚物的具體例,可舉出Gantrez AN-139(甲基乙烯醚馬來酸酐樹脂,Ashland公司製)。
其他聚合物可使用單獨1種,又,亦可組合2種以上使用。其他聚合物之含有比例,相對於液晶配向劑中所包含的(A)成分100質量份,又較佳為0.1~90質量份,更佳為1~90質量份。
<聚醯亞胺前驅物之製造方法>
作為聚醯亞胺前驅物之一的聚醯胺酸,可藉由以下之方法來製造。具體而言,藉由使包含四羧酸二酐的四羧酸衍生物成分與上述二胺成分在有機溶劑之存在下,較佳以-20~150℃,又較佳以0~50℃中,較佳以30分鐘~24小時,又較佳以1~12小時進行反應(聚縮合反應),而可合成。
作為上述反應中使用的有機溶劑的具體例,可舉出N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮。又,若聚合物之溶劑溶解性為高之情形時,則可使用甲基乙基酮、環己酮、環戊酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、或丙二醇單甲基醚、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、二乙二醇單甲基醚、或二乙二醇單乙基醚。該等亦可混合2種以上來使用。
能以任意的濃度來進行反應,較佳為1~50質量%,又較佳為5~30質量%。反應初期以高濃度來進行,之後再,追加溶劑亦可。反應中,二胺成分之合計莫耳數與四羧酸衍生物成分知合計莫耳數之比,較佳為0.8~1.2。與通常的聚縮合反應相同地,當此莫耳比越接近1.0時,所生成的聚醯胺酸之分子量為越大。
利用上述反應所得到的聚醯胺酸,藉由充分攪拌反應溶液之同時注入不良溶劑(poor solvent),可使聚醯胺酸析出並予以回收。又,進行數次的析出,並以不良溶劑洗淨後,藉由常溫或加熱乾燥,而能夠得到經純化的聚醯胺酸粉末。不良溶劑並未特別限定,可舉出水、甲醇、乙醇、己烷、丁基溶纖劑、丙酮、甲苯等。
作為聚醯亞胺前驅物之一的聚醯胺酸酯,可藉由下述(1)~(3)等的習知方法來製造:(1)使上述聚醯胺酸進行酯化之方法、(2)藉由包含四羧酸二酯二氯化物的四羧酸衍生物成分與二胺成分之反應之方法、(3)使包含四羧酸二酯的四羧酸衍生物成分與二胺聚縮合之方法等。
上述聚醯胺酸、聚醯胺酸酯,在製造其之際,可與如上述的四羧酸衍生物成分及二胺成分一起使用適當的末端密封劑,來得到末端修飾型的聚合物亦可。
作為末端密封劑,可舉例如乙酸酐、馬來酸酐、納迪克酸酐、鄰苯二甲酸酐、伊康酸酐、1,2-環己烷二羧酸酐、3-羥基鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、3-(3-三甲氧基矽烷基)丙基)-3,4-二氫呋喃-2,5-二酮、4,5,6,7-四氟異苯并呋喃-1,3-二酮、4-乙炔基鄰苯二甲酸酐等的一酸酐;二碳酸二-tert-丁基酯、二碳酸二烯丙基酯等的二碳酸二酯化合物;丙烯醯氯、甲基丙烯醯氯、菸鹼酸氯等的氯羰基化合物;苯胺、2-胺基苯酚、3-胺基苯酚、4-胺基水楊酸、5-胺基水楊酸、6-胺基水楊酸、2-胺基苯甲酸、3-胺基苯甲酸、4-胺基苯甲酸、環己胺、n-丁基胺、n-戊基胺、n-己基胺、n-庚基胺、n-辛基胺等的單胺化合物;異氰酸乙酯、苯基異氰酸酯、萘基異氰酸酯、2-丙烯醯氧基乙基異氰酸酯及2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯等的具有不飽和鍵的異氰酸酯等的單異氰酸酯化合物;異硫氰酸乙酯、烯丙基異硫氰酸酯等的異硫氰酸酯化合物等。
末端密封劑之使用比例,相對於使用的二胺成分之合計100莫耳份,較佳設為40莫耳份以下,又較佳設為30莫耳份以下。
<聚醯亞胺之製造方法>
可藉由習知方法將上述聚醯亞胺前驅物進行醯亞胺化,來製造本發明中使用的聚醯亞胺。
聚醯亞胺中,聚醯胺酸或聚醯胺酸酯所具有的官能基之閉環率(亦稱為“醯亞胺化率”)非一定必須為100%,可因應於用途或目的而任意地調整。
作為將上述聚醯胺酸或聚醯胺酸酯進行醯亞胺化來得到聚醯亞胺之方法,可舉出將上述聚醯胺酸或聚醯胺酸酯之溶液直接加熱之熱醯亞胺化,或對於上述聚醯胺酸或聚醯胺酸酯之溶液添加觸媒(例如:吡啶等的鹼性觸媒、乙酸酐等的酸酐)之觸媒醯亞胺化。
<聚合物之溶液黏度・分子量>
本發明中使用的聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺,若將其設定為濃度10~15質量%之溶液時,例如,就作業性之觀點而言,以具有10~1000mPa・s之溶液黏度為佳,但未特別限定。尚,上述聚合物之溶液黏度(mPa・s),對於使用該聚合物之良溶劑(例如,γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯烷酮等)所調製而成的濃度10~15質量%之聚合物溶液,係使用E型旋轉黏度計且在25℃下之測量值。
上述聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺,藉由凝膠滲透層析法(GPC)之測量而得到的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw),較佳為1,000~500,000,又較佳為2,000~500,000。又,Mw與藉由GPC之測量而得到的聚苯乙烯換算的數量平均分子量(Mn)之比所表示之分子量分布(Mw/Mn),較佳為15以下,又較佳為10以下。藉由位於如此般之分子量範圍,可確保液晶顯示元件之良好的液晶配向性。
<<<化合物(B)>>>
本發明之液晶配向劑包含上述式(1)所表示的化合物(B)。化合物(B)可使用1種,亦可使用2種以上。
化合物(B)中,A
2之至少1個,能以甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基,或羧基來表示。
化合物(B)中,A
1亦可具有羧基。又,A
1亦可以是「A-X-*」所表示的一價基。
(A表示三烷氧基矽烷基;X表示-(CH
2)
n-(n為1~18的整數)、或該-(CH
2)
n-之-CH
2-之至少一部分被-CONH-、 -NHCO-、-CO-N(CH
3)-、-NH-、-O-、-COO-、或-OCO-之任一者所取代之基,X所具有的任意的氫原子,亦可被鹵素原子、羧基、羥基、氰基、或硝基取代)。
作為上述式(1)所表示的化合物,較佳為苯并三唑、4-甲基苯并三唑、5-甲基苯并三唑等的碳數1~4的烷基取代苯并三唑衍生物、N-(三甲氧基矽烷基-丙基)-1H-苯并三唑-1-碳二醯胺等的含具有三烷氧基矽烷基的一價基的苯并三唑衍生物。其中,又較佳為下述式(b-1)~(b-4)所表示的化合物。
本發明之液晶配向劑中所含有的上述化合物(B)的含有量,相對於(A)成分100質量份,較佳為0.1~30質量份,又較佳為0.1~20質量份,更佳為1~10質量份。
<液晶配向劑>
液晶配向劑為用來製作液晶配向膜所使用者,就形成均勻薄膜之觀點而言,可採用塗佈液之形態。本發明之液晶配向劑中,亦以含有上述的(A)成分及化合物(B)、與溶劑之塗佈液為較佳。
本發明之液晶配向劑中所含有的聚合物成分的含有量(濃度),可依欲形成的塗膜的厚度的設定來做適當變更,就形成均勻且無缺點的塗膜之點而言,以1質量%以上為較佳,就溶液的保存穩定性之點而言,以10質量%以下為較佳。
液晶配向劑中的聚合物(A)之合計含有量,就合適地得到本發明之效果之觀點而言,相對於液晶配向劑(p)中所包含的聚合物成分之合計100質量份,較佳為10質量份以上,又較佳為20質量份以上,更佳為50質量份以上。
液晶配向劑中所含有的溶劑,只要是能使聚合物成分均勻地溶解者即可,並未特別限定。作為該具體例,可舉出:N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基乳醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、二甲基亞碸、γ-丁內酯、γ-戊內酯、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、甲基乙基酮、環己酮、環戊酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、N-(n-丙基)-2-吡咯烷酮、N-異丙基-2-吡咯烷酮、N-(n-丁基)-2-吡咯烷酮、N-(tert-丁基)-2-吡咯烷酮、N-(n-戊基)-2-吡咯烷酮、N-甲氧基丙基-2-吡咯烷酮、N-乙氧基乙基-2-吡咯烷酮、N-甲氧基丁基-2-吡咯烷酮、N-環己基-2-吡咯烷酮(將該等亦總稱為「良溶劑」)等。其中,較佳為N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺或γ-丁內酯。良溶劑的含有量,較佳為液晶配向劑中所包含的溶劑全體的20~99質量%,又較佳為20~90質量%,特佳為30~80質量%。
又,液晶配向劑中所含有的溶劑,除了上述溶劑以外,較佳為併用使塗佈液晶配向劑之際之塗佈性或塗膜之表面平滑性得到提升的溶劑(亦稱為“不良溶劑”)而成的混合溶劑。將併用的不良溶劑的具體例舉出如下述,但不限定於該等。
可舉例如:二異丙基醚、二異丁基醚、二異丁基甲醇(2,6-二甲基-4-庚醇)、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、1,2-二丁氧基乙烷、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丁基醚、3-乙氧基丁基乙酸酯、1-甲基戊基乙酸酯、2-乙基丁基乙酸酯、2-乙基己基乙酸酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、乙二醇單丁基醚、乙二醇單異戊基醚、乙二醇單己基醚、丙二醇單丁基醚、1-(2-丁氧基乙氧基)-2-丙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)-1-丙醇、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇二甲基醚、乙二醇單丁基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基乙酸酯、二乙二醇乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、乙酸n-丁酯、乙酸丙二醇單乙基醚、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、乳酸n-丁酯、乳酸異戊基酯、二乙二醇單乙基醚、二異丁基酮(2,6-二甲基-4-庚酮)等。不良溶劑的含有量,較佳為液晶配向劑中所包含的溶劑全體的1~80質量%,又較佳為10~80質量%,特佳為20~70質量%。不良溶劑之種類及含有量,可因應於液晶配向劑之塗佈裝置、塗佈條件、塗佈環境等而適當地選擇。
其中,較佳為二異丁基甲醇、丙二醇單丁基醚、丙二醇二乙酸酯、二乙二醇二乙基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇二甲基醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單丁基醚、乙二醇單丁基醚乙酸酯、或二異丁基酮。
作為良溶劑與不良溶劑之較佳之溶劑之組合,可舉出:N-甲基-2-吡咯烷酮與乙二醇單丁基醚;N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與乙二醇單丁基醚;N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與丙二醇單丁基醚;N-乙基-2-吡咯烷酮與丙二醇單丁基醚;N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與二乙二醇二乙基醚;N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與丙二醇單丁基醚與二異丁基酮;N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與丙二醇單丁基醚與二異丙基醚;N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與丙二醇單丁基醚與二異丁基甲醇;N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與二丙二醇二甲基醚;N-甲基-2-吡咯烷酮與丙二醇單丁基醚與二丙二醇二甲基醚等。
本發明之液晶配向劑,亦可追加性地含有聚合物成分及溶劑以外的成分(以下,亦稱為“添加劑成分”)。作為如此般之添加劑成分,可舉出:用來提高液晶配向膜之強度的化合物(以下,亦稱為“交聯性化合物”)、用來提高液晶配向膜與基板之密著性或液晶配向膜與密封劑之密著性之密著助劑、用來調整液晶配向膜之介電率或電阻之介電質或導電物質、用來提升清漆之穩定性之穩定化劑、用來調整清漆之表面張力之界面活性劑或消泡劑等。
作為上述交聯性化合物,可舉例如選自由交聯性化合物(c-1)及交聯性化合物(c-2)所組成之群組之至少1種的交聯性化合物,其中,該交聯性化合物(c-1)具有選自環氧基、氧雜環丁烷基、噁唑啉構造、環狀碳酸酯基、嵌段異氰酸酯基、羥基及烷氧基之至少1種的取代基;該交聯性化合物(c-2)具有聚合性不飽和基。
作為上述交聯性化合物(c-1)、(c-2)之較佳具體例,可舉出以下的化合物。作為具有環氧基的化合物,可舉例如: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、二溴新戊二醇二縮水甘油醚、1,3,5,6-四縮水甘油基-2,4-己二醇、Epikote 828(Mitsubishi Chemical公司製)等的雙酚A型環氧樹脂、Epikote 807 (Mitsubishi Chemical公司製)等的雙酚F型環氧樹脂、YX-8000(Mitsubishi Chemical公司製)等的氫化雙酚A型環氧樹脂、YX6954BH30(Mitsubishi Chemical公司製)等的含聯苯骨架的環氧樹脂、EPPN-201(日本化藥公司製)等的苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、EOCN-102S(日本化藥公司製)等的(o, m, p-)甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、肆(縮水甘油氧基甲基)甲烷、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-1,4-苯二胺、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-2,2’-二甲基-4.4’-二胺基聯苯、2,2-雙[4-(N,N-二縮水甘油基-4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-4,4’-二胺基二苯基甲烷等的三級氮原子與芳香族碳原子鍵結的化合物;N,N,N’,N’-四縮水甘油基-1,2-二胺基環己烷、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-1,3-二胺基環己烷、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-1,4-二胺基環己烷、雙(N,N-二縮水甘油基-4-胺基環己基)甲烷、雙(N,N-二縮水甘油基-2-甲基-4-胺基環己基)甲烷、雙(N,N-二縮水甘油基-3-甲基-4-胺基環己基)甲烷、1,3-雙(N,N-二縮水甘油胺基甲基)環己烷、1,4-雙(N,N-二縮水甘油胺基甲基)環己烷、1,3-雙(N,N-二縮水甘油胺基甲基)苯、1,4-雙(N,N-二縮水甘油胺基甲基)苯、1,3,5-參(N,N-二縮水甘油胺基甲基)環己烷、1,3,5-參(N,N-二縮水甘油胺基甲基)苯等的三級氮原子與脂肪族碳原子鍵結的化合物、TEPIC(日產化學公司製)等的三縮水甘油基異氰脲酸酯等的異氰脲酸酯化合物、日本特開平10-338880號公報的段落[0037]記載的化合物、或WO2017/170483號公報記載的化合物等;
作為具有氧雜環丁烷基的化合物,可舉例如:1,4-雙{[(3-乙基-3-氧雜環丁烷基)甲氧基]甲基}苯(ARON Oxetane OXT-121(XDO))、雙[2-(3-氧雜環丁烷基)丁基]醚(ARON Oxetane OXT-221(DOX))、1,4-雙[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]苯(HQOX)、1,3-雙[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]苯(RSOX)、1,2-雙[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]苯(CTOX)、WO2011/132751號公報的段落[0170]~[0175]記載的具有2個以上的氧雜環丁烷基的化合物等;
作為具有噁唑啉構造的化合物,可舉例如:2,2’-雙(2-噁唑啉)、2,2’-雙(4-甲基-2-噁唑啉)等的化合物、EPOCROS(商品名,(股)日本觸媒製)般的具有噁唑啉基的聚合物或寡聚物、日本特開2007-286597號公報的段落[0115]記載的化合物等;
作為具有環狀碳酸酯基的化合物,可舉例如:N,N,N’,N’-四[(2-側氧基-1,3-二氧戊環-4-基)甲基]-4,4’-二胺基二苯基甲烷、N,N’,-二[(2-側氧基-1,3-二氧戊環-4-基)甲基]-1,3-苯二胺、或WO2011/155577號公報的段落[0025]~[0030]、[0032]記載的化合物等;
作為具有嵌段異氰酸酯基的化合物,可舉例如:CORONATE AP stable M、CORONATE 2503、2515、2507、2513、2555、Millionate MS-50(以上為Tosoh公司製)、TAKANATE B-830、B-815N、B-820NSU、B-842N、B-846N、B-870N、B-874N、B-882N(以上為三井化學公司製)、日本特開2014-224978號公報的段落[0046]~[0047]記載的具有2個以上的保護異氰酸酯基的化合物、WO2015/ 141598號的段落[0119]~[0120]記載的具有3個以上的保護異氰酸酯基的化合物等;
作為具有羥基及/或烷氧基的化合物,可舉例如:N,N,N’,N’-肆(2-羥基乙基)己二醯胺、2,2-雙(4-羥基-3,5-二羥基甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二甲氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二羥基甲基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、WO2015/072554號、或日本特開2016-118753號公報的段落[0058]記載的化合物、日本特開2016-200798號公報記載的化合物、WO2010/074269號公報記載的化合物等;
作為具有聚合性不飽和基的交聯性化合物,可舉例如:甘油單(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯(1,2-,1,3-體混合物)、甘油參(甲基)丙烯酸酯、甘油1,3-二甘油酯二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、五乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇單(甲基)丙烯酸酯等。
上述化合物為交聯性化合物之一例,並不限定於該等。可舉例如WO2015/060357號公報第53頁段落[0105]~第55頁段落[0116]揭示的上述以外的成分等。又,交聯性化合物亦可組合2種以上。
若使用交聯性化合物時,液晶配向劑中的交聯性化合物的含有量,相對於液晶配向劑中所包含的聚合物成分100質量份,較佳為0.5~20質量份,又較佳為1~15質量份。
作為上述密著助劑,可舉例如:3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基二乙氧基甲基矽烷、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-脲丙基三甲氧基矽烷、3-脲丙基三乙氧基矽烷、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-3-三乙氧基矽烷基丙基三伸乙基四胺、N-3-三甲氧基矽烷基丙基三伸乙基四胺、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、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、p-苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、參(3-三甲氧基矽烷基丙基)異氰脲酸酯、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等的矽烷偶合劑。
若使用密著助劑時,液晶配向劑中的密著助劑的含有量,相對於液晶配向劑中所包含的聚合物成分100質量份,較佳為0.1~30質量份,又較佳為0.1~20質量份。
本發明之組成物中,以提升清漆之穩定性為目的,亦可添加穩定化劑。作為穩定化劑的具體例,可舉例如WO2011/129414號記載的多元醇化合物、或WO2021/ 171939號記載的胺化合物等。
本發明之組成物中,以調整清漆之表面張力為目的,亦可添加界面活性劑或消泡劑,只要是與聚合物或溶劑等不會分離,可使用一般已知者。作為界面活性劑,可使用例如陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、非離子系界面活性劑等,又較佳為非離子系界面活性劑。
作為非離子系界面活性劑的具體例(以下為商品名),可舉出:MEGAFACE(註冊商標)F-251、F-253、F-281、F-430、F-477、F-551、F-552、F-553、F-554、F-555、F-556、F-557、F-558、F-559、F-560、F-561、F-562、F-563、F-565、F-568、F-569、F-570、F-572、F-574、F-575、F-576、R-40、R-40-LM、R-41、R-94、RS-56、RS-72-K、RS-75、RS-76-E、RS-76-NS、RS-78、RS-90、DS-21(DIC(股)製)、FC-4432(住友3M(股)製)、Surflon (註冊商標)S-242、S-243、S-420、S-431、S-386、S-611、S-647、S-651、S-653、S-656、S-658、S-693、S-CFJ(旭硝子(股)製)等,但不限定於該等。
又,作為消泡劑,可使用聚矽氧系消泡劑、丙烯酸聚合物系消泡劑、乙烯醚聚合物系消泡劑等,但不限定於該等。
作為消泡劑的具體例,可舉出:KF-96、KF-6701、KS-7708、KS-66、KS-69、KS-7716、KS-602A、FA-600、X-50-1110D、KM-601S(Shin-Etsu silicone(股)製)、Flowlen AC-230、AC-262H、AC-300、AC-303、AC-326F、AO-106、AO-108、AO-108AF(共榮社化學(股)製)、BYK-051N、BYK-052N、BYK-053N、BYK-054、BYK-055、BYK-057、BYK-070、BYK-072、BYK-077、BYK-081、BYK-085、BYK-141、BYK-1681、BYK-1692SD、BYK-1709、BYK-1751、BYK-1752、BYK-1758、BYK-1759、BYK-1760、BYK-1795,BYK-1796,BYK-1797、BYK-1799、BYK-A500、BYK-A501BYK-A505、BYK-A506、BYK-A515、BYK-A525、BYK-A530、BYK-A535、BYK-A550、BYK-A555、BYK-A560 (BYK JAPAN(股)製)等,但不限定於該等。
尚,界面活性劑或消泡劑可使用單獨1種,亦可組合複數種來使用,相對於聚合物100質量份,該添加量較佳為5質量份以下。
(液晶配向膜)
使用上述本發明之液晶配向劑來形成本發明之液晶配向膜。
本發明之液晶配向膜之製造方法包含例如將上述液晶配向劑塗佈至基板、進行燒成、對於得到的膜照射經偏光的放射線。
作為本發明之液晶配向膜之製造方法之較佳之樣態,可舉例如包含下述步驟之液晶配向膜之製造方法:將上述液晶配向劑塗佈至基板之步驟(步驟(1))、將已塗佈的液晶配向劑進行燒成之步驟(步驟(2))、因應情況之對於步驟(2)所得到的膜進行配向處理之步驟(步驟(3))。
<步驟(1)>
作為塗佈本發明中使用的液晶配向劑的基板,只要是高透明性基板即可,並未特別限定,亦可使用玻璃基板、氮化矽基板、丙烯酸基板或聚碳酸酯基板等的塑料基板等。此時,以使用形成有液晶驅動用的ITO(Indium Tin Oxide)電極等的基板,就製程的簡化之點而言為較佳。又,反射型的液晶顯示元件中,僅限於一側的基板時,亦可使用矽晶圓等的不透明的物質,此時的電極也可以使用銀、鋁、鎳、包含前述任1種的金屬的合金等的反射光的材料。
作為將液晶配向劑塗佈至基板並成膜之方法,可舉出網板印刷、平板印刷、柔版印刷、噴墨法、或噴霧法等。其中,以藉由噴墨法之塗佈、成膜法,可適合使用。
<步驟(2)>
步驟(2)為將已塗佈至基板上的液晶配向劑進行燒成並形成膜之步驟。於基板上塗布液晶配向劑後,係藉由加熱板、熱循環型烘箱或IR(紅外線)型烘箱等的加熱手段,而可使溶劑蒸發,或可使聚合物中的醯胺酸或醯胺酸酯進行熱醯亞胺化。塗布本發明之液晶配向劑後的乾燥、燒成步驟,係可選擇任意之溫度與時間,亦可進行複數次。作為使液晶配向劑的溶劑蒸發之溫度,可舉例如以40~180℃來進行。就縮短製程之觀點而言,亦可以40~150℃來進行。作為燒成時間並未特別限定,可舉出1~10分鐘、或1~5分鐘。若使聚合物中的醯胺酸或醯胺酸酯進行熱醯亞胺化之情形時,使上述溶劑蒸發之步驟後,能以例如150~300℃、或150~250℃之溫度範圍來進行燒成之步驟。作為燒成時間並未特別限定,可舉出5~40分鐘、或5~30分鐘之燒成時間。
燒成後的膜狀物若過薄時將有降低液晶顯示元件的可靠性之情形,故較佳為5~300nm,又較佳為10~200nm。
<步驟(3)>
步驟(3)為因應情況之對於步驟(2)所得到的膜進行配向處理之步驟。如IPS方式或FFS方式般的橫電場方式的液晶顯示元件時,藉由對於已形成的塗膜實施賦予配向能之處理,而能賦予配向能。又,如VA方式或PSA模式等的垂直配向型的液晶顯示元件時,則可將已形成的塗膜直接作為液晶配向膜來使用,但對於該塗膜亦可施賦予配向能之處理。作為液晶配向膜之配向處理方法,可為摩擦處理法,亦可為光配向處理法。作為光配向處理法,可舉出下述之方法,但未特別限定於此:對於上述膜狀物之表面,照射經偏光成為一定方向的放射線,視情況地進行加熱處理,來賦予液晶配向性(亦稱為“液晶配向能”)之方法。
(液晶顯示元件)
本發明之液晶顯示元件具有本發明之液晶配向膜。
就得到高液晶配向性之觀點而言,本發明之液晶配向膜適合作為VA方式或PSA方式等的垂直配向方式的液晶顯示元件的液晶配向膜,但未特別限定於此。
可藉由得到從本發明之液晶配向劑得到附帶液晶配向膜的基板後,利用習知方法製作液晶晶胞,將液晶配至於該液晶晶胞內,來製造液晶顯示元件。具體而言可舉出以下的2個方法。
第一個方法如下:首先,介隔著間隙(晶胞間距),使分別的液晶配向膜以對向之方式來對向配置2片的基板。接下來,使用密封劑將2片的基板的周邊部貼合,將液晶組成物填充注入至利用基板表面及密封劑分隔的晶胞間距內,並使液晶組成物與膜面接觸後,將注入孔密封。
第二個方法則被稱為ODF(One Drop Fill)方式之手法。使形成有液晶配向膜的2片的基板中的一側的基板上,在指定的部位塗佈例如紫外光硬化性的密封劑,進一步,使液晶組成物滴下至液晶配向膜面上的指定的數個部位。之後,以液晶配向膜對向之方式來貼合另一側的基板,使液晶組成物擴散至基板整面並與膜面接觸。接下來,對於基板整面照射紫外光來使密封劑硬化。
不論是藉由第一個方法及第二個方法之任1種之方法時,進一步,將使用的液晶組成物加熱至成為均質相之溫度後,徐冷至室溫,藉此來去除液晶填充時的流動配向為宜。
尚,對於塗膜進行摩擦處理時,以各塗膜中的摩擦方向成為相互指定的角度(例如直交或逆平行)之方式,來對向配置2片的基板。進行光配向處理時亦為相同地,以配向方向成為相互指定的角度(例如直交或逆平行)之方式,來對向配置。
作為密封劑,可使用例如含有硬化劑及作為間隔件的氧化鋁球的環氧樹脂等。作為液晶,可舉出向列液晶及層列液晶,其中,較佳為向列液晶。
液晶材料方面,正型液晶材料或負型液晶材料皆可使用,較佳為負型液晶材料。
[實施例]
以下舉出實施例,更詳細地說明本發明,但本發明不限定於該等中。下述中的化合物的簡略符號係如以下般。
(有機溶劑)
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮
BCS:丁基溶纖劑
(二胺)
DA-1~DA-5:分別為下述式(DA-1)~式(DA-5)所表示的化合物
(四羧酸二酐)
DAH-1~DAH-4:分別為下述式(DAH-1)~式(DAH-4)所表示的化合物
(苯并三唑系添加劑)
B-1~B-2:分別為下述式(B-1)~式(B-2)所表示的化合物
(交聯劑)
C-1:下述式(C-1)所表示的化合物
(穩定化劑)
D-1~D-2:分別為下述式(D-1)~式(D-2)所表示的化合物
(界面活性劑)
E-1:F-563(DIC公司製,非離子性含氟基・含親油性基的寡聚物)
(其他的添加劑)
F-1~F-4:分別為下述式(F-1)~式(F-4)所表示的化合物
<醯亞胺化率測量>
準備使聚醯亞胺粉末溶解於NMP中而成的固形分濃度8質量%的溶液,計量NMP溶液0.38g。對此添加重氫化二甲基亞碸(DMSO-d
6,0.05%TMS混合品)1.0mL並使其均勻化,放入至NMR樣品管(草野科學公司製NMR sampling tube stand ϕ5)中。藉由JEOL DATUM公司製NMR測量器(JNW-ECA500)測量500MHz的質子NMR。醯亞胺化率係如下求得:將來自於醯亞胺化前後未變化的構造的質子定為基準質子,使用該質子的波峰累積值、與在9.5ppm~ 10.0ppm附近所出現的源自於醯胺酸的NH基的質子波峰累積值,並藉由以下之式可求得。尚,下述式中,x表示源自於醯胺酸的NH基的質子波峰累積值,y表示基準質子的波峰累積值,α表示聚醯胺酸(醯亞胺化率為0%)時基準質子相對於1個醯胺酸的NH基質子的個數比例。
醯亞胺化率(%)=(1-α・x/y)×100
<聚合物中的鍵結於芳香族環的羧基(以下亦稱為“芳香族羧基”)的含有比率之計算>
注目於含芳香族羧基的化合物之羧基部位之質量比,來計算出聚合物中的芳香族羧基的含有比率。例如,將僅包含DA-5的部分構造來作為芳香族羧基的聚醯胺酸設定為聚合物成分時,依據下述之計算式來進行計算。
聚合物中芳香族羧基之比率[%]=羧基之分子量(45.0)×二胺總量中DA-5之含有比率÷(酸二酐單體之平均分子量+二胺單體之平均分子量)
<製造例>
(製造例1)
將DA-1(15.22g,40mmol)添加至附帶攪拌裝置及附帶氮氣導入管的200mL四頸燒瓶中,之後,添加NMP (74.3g),一邊送入氮氣一邊攪拌,來使其溶解。一邊攪拌該二胺溶液,一邊添加DAH-1(7.72g,39mmol),之後,添加NMP(17.4g)後,進一步以40℃攪拌20小時,而得到固形分濃度20質量%的聚醯胺酸溶液(PAA-1)。
(製造例2)
量取30g(10.4mmol)的聚醯胺酸溶液PAA-1至附帶攪拌裝置及附帶氮氣導入管的100mL四頸燒瓶中,添加36.7g的NMP,使固形分濃度成為9質量%後攪拌30分鐘。對於所得到的聚醯胺酸溶液添加2.3g(按聚醯胺酸莫耳之比質為2.2等量)的乙酸酐、0.4g(按聚醯胺酸莫耳之比質為0.5等量)的吡啶,以室溫下攪拌30分鐘後,以55℃加熱4小時,來進行化學醯亞胺化。將所得到的反應液一邊攪拌一邊投入至300mL的甲醇中,過濾取出已析出的沉澱物,藉由實施2次相同之操作,將樹脂粉末洗淨後,以100℃下乾燥8小時,從而得到聚醯亞胺樹脂粉末。量取所得到的聚醯亞胺樹脂粉末5.0g至100mL三角燒瓶中,以固形分濃度成為8%之方式添加NMP,以50℃下攪拌24小時來使其溶解,而得到聚醯亞胺溶液(PI-1-a)。聚醯亞胺樹脂的醯亞胺化率為85%。
(製造例3)
使用30g(10.4mmol)的PAA-1,利用與製造例2相同之方法,得到聚醯亞胺溶液(PI-1-b)。但化學醯亞胺化時的固形分濃度設為6.5質量%,所使用的乙酸酐設為2.7g(按聚醯胺酸莫耳之比質為2.5等量)、吡啶設為1.6g(按聚醯胺酸莫耳之比質為2.0等量),加熱條件設為以50℃下、2小時。所得到的聚醯亞胺樹脂的醯亞胺化率為81%。
(製造例4)
使用30g(10.4mmol)的PAA-1,利用與製造例3相同之方法,得到聚醯亞胺溶液(PI-1-c)。但加熱條件設為以50℃下、1小時45分鐘。所得到的聚醯亞胺樹脂的醯亞胺化率為74%。
(製造例5)
使用30g(10.4mmol)的PAA-1,利用與製造例3相同之方法,得到聚醯亞胺溶液(PI-1-d)。但加熱條件設為以50℃下、1小時30分鐘。所得到的聚醯亞胺樹脂的醯亞胺化率為63%。
(製造例6)
使用30g(10.4mmol)的PAA-1,利用與製造例3相同之方法,得到聚醯亞胺溶液(PI-1-e)。但加熱條件設為以50℃下、1小時。所得到的聚醯亞胺樹脂的醯亞胺化率為54%。
(製造例7)
將DA-1(9.51g,25mmol)、DA-2(2.70g,25mmol)添加至附帶攪拌裝置及附帶氮氣導入管的200mL四頸燒瓶中,之後,添加NMP(28.5g),一邊送入氮氣一邊攪拌,來使其溶解。一邊攪拌該二胺溶液,一邊添加DAH-2(2.24g,10mmol),之後,添加NMP(15.7g)後,進一步以60℃攪拌3小時。將該溶液冷卻至室溫,一邊攪拌一邊添加DAH-1 (7.75g,39.5mmol),添加NMP(45.7g)後,進一步以40℃攪拌12小時,而得到固形分濃度20質量%的聚醯胺酸溶液(PAA-2)。
(製造例8)
使用10g(4.4mmol)的PAA-2,利用與製造例3相同之方法,得到聚醯亞胺溶液(PI-2)。但化學醯亞胺化時所使用的乙酸酐設為2.3g(按聚醯胺酸莫耳之比質為5.0等量)、吡啶設為0.7g(按聚醯胺酸莫耳之比質為2.0等量),加熱條件設為以50℃下、3小時。所得到的聚醯亞胺樹脂的醯亞胺化率為75%。
(製造例9)
將DA-1(9.51g,25mmol)、DA-2(2.70g,25mmol)添加至附帶攪拌裝置及附帶氮氣導入管的200mL四頸燒瓶中,之後,添加NMP(28.5g),一邊送入氮氣一邊攪拌,來使其溶解。一邊攪拌該二胺溶液,一邊添加DAH-3(2.50g,10mmol),之後,添加NMP(15.7g)後,進一步以80℃攪拌5小時。將該溶液冷卻至室溫,一邊攪拌一邊添加DAH-1 (7.75g,39.5mmol),添加NMP(45.7g)後,進一步以40℃攪拌12小時,而得到固形分濃度20質量%的聚醯胺酸溶液(PAA-3)。
(製造例10)
使用10g(4.4mmol)的PAA-3,利用與製造例3相同之方法,得到聚醯亞胺溶液(PI-3)。但化學醯亞胺化時所使用的乙酸酐設為2.3g(按聚醯胺酸莫耳之比質為5.0等量)、吡啶設為0.9g(按聚醯胺酸莫耳之比質為2.5等量),加熱條件設為以60℃下、4小時。所得到的聚醯亞胺樹脂的醯亞胺化率為81%。
(製造例11)
將DA-3(3.89g,36mmol)、DA-4(1.39g,4mmol)添加至附帶攪拌裝置及附帶氮氣導入管的200mL四頸燒瓶中,之後,添加NMP(25.8g),一邊送入氮氣一邊攪拌,來使其溶解。一邊攪拌該二胺溶液,一邊添加DAH-4(11.77g,39.2mmol),之後,添加NMP(42.4g)後,進一步以室溫下攪拌20小時,而得到固形分濃度20質量%的聚醯胺酸溶液(PAA-4)。
(製造例12)
使用10g的PAA-4,並利用周知之方法來實施化學醯亞胺化。將所得到的粉末溶解於NMP中而得到固形分濃度8質量%的的聚醯亞胺溶液(PI-4)。所得到的聚醯亞胺樹脂的醯亞胺化率為88%。
(製造例13)
將DA-1(4.57g,12mmol)、DA-5(4.26g,28mmol)添加至附帶攪拌裝置及附帶氮氣導入管的200mL四頸燒瓶中,之後,添加NMP(43.1g),一邊送入氮氣一邊攪拌,來使其溶解。一邊攪拌該二胺溶液,一邊添加DAH-3(7.51g,30mmol),之後,添加NMP(5.9g)後,進一步以80℃攪拌5小時。將該溶液冷卻至室溫,一邊攪拌一邊添加DAH-1 (1.88g,9.6mmol),添加NMP(23.9g)後,進一步以40℃攪拌12小時,而得到固形分濃度20質量%的聚醯胺酸溶液(PAA-5)。
(製造例14)
使用10g的PAA-5,並利用周知之方法來實施化學醯亞胺化。將所得到的粉末溶解於NMP中而得到固形分濃度8質量%的的聚醯亞胺溶液(PI-5)。所得到的聚醯亞胺樹脂的醯亞胺化率為81%。
<實施例1>
於放入攪拌子的樣品管中,添加合成例1所得到的聚醯亞胺溶液(PI-1-a)的溶液、與NMP及BCS,並以相對於聚合物固形分100質量份,分別成為6質量份、3質量份之方式來加入添加劑B-1及C-1,攪拌30分鐘。攪拌後,得到聚醯亞胺溶液(PI-1-a)的固形分濃度為4.5質量%、溶劑組成以質量比計為NMP:BCS=60:40的液晶配向劑(A1)。
<實施例2~12、比較例1~9>
除了將所使用的聚合物成分及添加劑之種類及該量變更成為如下述表1之記載以外,與實施例1以相同之手法來得到液晶配向劑(A2)~(A12)、(X1)~(X9)。表1中的(B)~(F)之數值表示:相對於分別的液晶配向劑之調製時所使用的聚合物成分(A)之合計100質量份,添加劑之調配比例(質量份)。
<耐遷移評估用樣品之製作>
通過蒸鍍在玻璃基板1上製作如圖1般的銀圖型2。此時的銀厚度設為100nm。將液晶配向劑(A1)~(A12)及(X1)~(X9)之清漆分別旋轉塗佈於該附帶銀圖型的玻璃基板上,首先,以80℃進行2分鐘預烘烤。接下來,以120℃進行5分鐘後烘烤,來製作厚度約300nm的液晶配向膜3。在電極之兩端黏貼導電膠帶4,而得到評估用樣品。將形成有硬化膜的銀圖型基板之截面圖表示於圖2。對於所得到的樣品,採用下述方法來進行耐遷移評估。
<耐遷移評估>
將上述所製作的耐遷移評估用樣品放置於溫度85℃、相對濕式度85%RH的條件下,進行將陽極與陰極連接而對銀圖型兩端部施加50小時、50V的電壓以致在圖型頂端部產生電場集中的試驗,確認有無因該試驗所引起的遷移之產生。尚,通過顯微鏡觀察試驗後的圖型頂端部,來確認是否產生了遷移。將試驗後的圖型表示於圖3~4。如圖3般地,將施加電壓後未看到析出之情形,定義為「○」;如圖4般地,若產生析出之情形,則定義為「×」,來進行評估。
<液晶顯示元件之製作>
將所得到的液晶配向劑旋轉塗佈於附帶由ITO膜所組成之透明電極之玻璃基板的ITO面上,以80℃的加熱板乾燥2分鐘後,以120℃的加熱板、5分鐘來進行燒成,而得到附帶液晶配向膜(膜厚100nm)的基板。準備該附帶液晶配向膜的基板2片,並以貼合後的配向方向成為180°之方向,來進行摩擦處理。摩擦布種類為使用吉川化工製的嫘縈布:YA-20R、輥徑120mm。以旋轉數1000rpm、移動速度25mm/sec、壓入量0.3mm的條件,來進行摩擦處理。摩擦處理後,以純水中進行1分鐘的超音波洗淨,並以80℃乾燥15分鐘。
對於一側的摩擦處理後的基板,將6μm的珠粒間隔件散布於液晶配向膜上,之後,以殘留液晶注入口般之形狀來塗佈密封劑(三井化學製,XN-1500T)。接下來,以液晶配向膜面相向且配向方向成為180°之方式,來貼合另一側的基板。之後,以80℃加熱15分鐘後,以100℃加熱90分鐘,來使密封劑熱硬化,在室溫下放製冷卻,而製成空晶胞。藉由減壓注入法將液晶(Merck公司製,MLC-3022)注入至該空晶胞,使注入口密封,而成為液晶晶胞。
<電壓保持率(VHR)評估>
電壓保持率之評估,係如下述般來進行:在60℃的溫度下,對於所得到的液晶晶胞施加1V的電壓60μs的時間,並測量1667ms後的電壓,以能夠保持多少的電壓(亦即,自初始值的變動)來計算作為電壓保持率。尚,電壓保持率之測量為使用TOYO Corporation製的電壓保持率測量裝置VHR-1。將上述條件下的VHR為80%以上之情形,定義為「○」;將未滿80%之情形,則定義為「×」,來進行評估。
將耐遷移評估、及電壓保持率之評估結果表示於表2。使用實施例所示的液晶配向劑的液晶配向膜,全部皆為良好的耐遷移評估。又,F-4係與本發明的化合物(B)之範圍內所包含的B-1、B-2為相同地已知作為防鏽劑,使用F-4作為添加劑比較例7之中,電壓保持率為不良,但使用B-1、B-2的實施例2、8之中,電壓保持率亦為良好。進而,即便是使用B-2之情形,惟鍵結於芳香族環的羧基的含有量大於5質量份的比較例9,耐遷移評估為差。
尚,在此引用2022年2月17日提出申請的日本特願2022-23238號的說明書、專利申請範圍、圖式、及摘要之全部內容作為本發明之說明書之揭示而予以援用。
1:玻璃基板
2:銀
3:液晶配向膜
4:導電膠帶
[圖1]附帶銀圖型的玻璃基板之俯視圖。
[圖2]形成有硬化膜的銀圖型基板之截面圖。
[圖3]電壓外加後的圖型頂端部放大圖(及格)。
[圖4]電壓外加後的圖型頂端部放大圖(不及格)。
1:玻璃基板
2:銀
Claims (14)
- 一種液晶配向劑,含有下述(A)成分與下述式(1)所表示的化合物(B), (A)成分:選自由藉由使四羧酸衍生物成分與二胺成分聚合反應而得到的聚醯亞胺前驅物、及作為該聚醯亞胺前驅物的醯亞胺化物的聚醯亞胺所組成之群組之聚合物(A),該四羧酸衍生物成分包含選自由四羧酸二酐及其衍生物所組成之群組之至少1種的化合物,鍵結於芳香族環的羧基的含有量,相對於聚合物100質量份為5質量份以下; (A 1表示具有三烷氧基矽烷基的一價基或氫原子,A 2分別獨立表示碳數1~4的烷基、羧基或氫原子)。
- 如請求項1之液晶配向劑,其中,前述化合物(B)中,A 2之至少1個表示甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或羧基。
- 如請求項1或2之液晶配向劑,其中,前述化合物(B)中,A 1為「A-X-*」所表示的一價基, (A表示三烷氧基矽烷基;X表示-(CH 2) n-(n為1~18的整數)、或該-(CH 2) n-之-CH 2-之至少一部分被-CONH-、 -NHCO-、-CO-N(CH 3)-、-NH-、-O-、-COO-、或-OCO-之任一者所取代之基,X所具有的任意的氫原子,亦可被鹵素原子、羧基、羥基、氰基、或硝基取代;*表示鍵結位置)。
- 如請求項1~3中任一項之液晶配向劑,其中,前述化合物(B)係以下述式(b-1)~(b-4)之任一者來表示, 。
- 如請求項1~4中任一項之液晶配向劑,其中,前述(A)成分中,前述二胺成分含有具有選自由含氮原子的雜環、二級胺基或三級胺基所組成之群組之至少1種的含氮原子的構造的二胺。
- 如請求項1~5中任一項之液晶配向劑,其中,前述(A)成分中,前述四羧酸衍生物成分包含下述式(2)所表示的四羧酸二酐, (X表示選自由下述式(x-1)~(x-17)、及(xr-1)~(xr-2)所組成之群組之構造) (R 1~R 4分別獨立表示氫原子、鹵素原子、碳數1~6的烷基、碳數2~6的烯基、碳數2~6的炔基、含氟原子的碳數1~6的一價有機基、碳數1~6的烷氧基、碳數2~6的烷氧基烷基、碳數2~6的烷基氧基羰基、或苯基;R 5及R 6分別獨立表示氫原子或甲基;*1為鍵結於一方的酸酐基的鍵結鍵;*2為鍵結於另一方的酸酐基的鍵結鍵)。
- 如請求項1~6中任一項之液晶配向劑,其中,前述化合物(B)的含有量,相對於前述(A)成分100質量份為0.1~30質量份。
- 如請求項1~7中任一項之液晶配向劑,其中,進一步含有選自交聯性化合物、密著助劑、用來調整液晶配向膜之介電率或電阻的介電質或導電物質、穩定化劑、界面活性劑、及消泡劑的添加劑成分。
- 一種液晶配向膜之製造方法,包含:將請求項1~8中任一項之液晶配向劑塗佈至基板、進行燒成、對於得到的膜照射經偏光的放射線。
- 一種液晶配向膜之製造方法,包含:將請求項1~8中任一項之液晶配向劑塗佈至基板、進行燒成、對於得到的膜進行摩擦處理。
- 一種液晶配向膜,其係由請求項1~8中任一項之液晶配向劑來形成。
- 如請求項9或10之液晶配向膜之製造方法,其中,前述記載之基板中,於液晶配向劑之塗佈面,配置包含銀之電極或配線。
- 一種液晶顯示元件,具備請求項11之液晶配向膜。
- 如請求項13之液晶顯示元件,其中,使用包含銀之材料來作為液晶顯示元件之電極及/或配線。
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