TWI853094B - 垂直配向用之液晶配向劑、液晶配向膜,及液晶顯示元件 - Google Patents

垂直配向用之液晶配向劑、液晶配向膜,及液晶顯示元件 Download PDF

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提供具有高折射率,同時因不具著色性而具有高光透過率的、形成垂直配向(VA)用的液晶配向膜的液晶配向劑、由該液晶配向劑所得到的液晶配向膜、及具有該液晶配向膜的液晶顯示元件。 特徵為含有由使用包含式(0)所表示之二胺(0)的二胺成分而得到的聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺所成群組中選出的至少1種聚合物(P)之垂直配向用之液晶配向劑。 (A及A’各自獨立,為單環基、縮合環基或前述單環基2個鍵結而成的基,A與A’之至少1個為縮合環基。L為單鍵、或-X1 -Q-X2 -。X1 及X2 各自獨立,為單鍵、氧原子或硫原子。Q為碳數1或2的伸烷基。)

Description

垂直配向用之液晶配向劑、液晶配向膜,及液晶顯示元件
本發明係關於垂直配向(VA)用的液晶配向劑、由該液晶配向劑所得到的液晶配向膜、及具備該液晶配向膜的液晶顯示元件、以及適合於彼等的新穎的二胺、及聚合物。
液晶顯示元件由手機、智慧型手機等之小型用途到電視用、顯示器用等之比較大型用途被廣泛地使用。液晶顯示元件一般係由隔著指定間隙(數μm)一對電極基板相互對向地配置,同時在電極基板間封入液晶而構成。接著,藉由在構成電極基板之各電極的透明導電膜間外加電壓,進行液晶顯示元件之顯示。此等液晶顯示元件為了控制液晶分子的排列狀態,具有不可缺少的液晶配向膜。
另一方面,作為液晶顯示元件,開發電極構造或使用的液晶分子的物性等不同的種種之驅動方式。已知例如TN(Twisted Nematic)方式、STN(Super Twisted Nematic)方式、VA(Vertical Alignment)方式、IPS(In-Plane Switching)方式、FFS(fringe field switching)方式等之各種模式。 其中,VA(垂直配向)方式的液晶顯示元件,因視野角寬、反應速度快、對比大、又生產製程上亦可不需摩擦處理,所以尤其在以大型化需求高的電視用或顯示器用為中心廣泛被使用。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2008/117615號 [專利文獻2]日本特開2008-76950號公報
[發明所欲解決之課題]
順帶一提液晶顯示元件中之上述透明導電膜,通常藉由以氧化銦為主成分,並於其中摻雜數%之氧化錫而成的組成物(ITO)而形成,但其折射率與液晶配向膜的折射率相異,具有高的數值。因此,當來自顯示光源的光透射到電極基板時,該光在每個電極基板中的透明導電膜與液晶配向膜之間的界面處反射。該結果,無法充分得到電極基板的光透過率,引起顯示亮度降低之不期望情形。 尤其在近年開發所謂4K或8K之超高清面板,但在此等之面板,黑矩陣(BM)或TFT等之佔有率變大,面板開口率降低,所以重視顯示部的透過率提升。
因此本發明者等由若減少透明導電膜的折射率與液晶配向膜的折射率的差,則可解決上述不期望情形之觀點,為使液晶配向膜的折射率提高,對該形成材料進行種種探討。具體上為使液晶配向膜的折射率提高,對形成液晶配向膜的液晶配向劑所含有之聚合物的種類進行種種探討。
其結果,藉由選擇特定之聚合物,可得到具有與透明導電膜的折射率近似之折射率的液晶配向膜,但另一方面形成具有高折射率的液晶配向膜的聚合物顯然大多具有著色性。由含有具有著色性的聚合物的液晶配向劑所形成的液晶配向膜,光透過率低、導致顯示亮度降低,結果無法達成上述目的。
本發明之目的係有鑑於上述情況,提供具有高折射率,同時因不具著色性而具有高光透過率的形成VA(垂直配向)用液晶配向膜的液晶配向劑、由該液晶配向劑所得到的液晶配向膜、及具有該液晶配向膜的液晶顯示元件。 [用以解決課題之手段]
本發明者為了達成上述課題,進行努力研究之結果,發現含有具有特定構造之一部份新穎的聚合物之液晶配向劑可有效達成上述之目的,完成本發明。 本發明係:以含有由使用包含下述式(0)所表示之二胺(0)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之聚醯亞胺所成群組中選出的至少1種聚合物(P)為特徵之垂直配向(VA)用的液晶配向劑、由該液晶配向劑所得到的液晶配向膜、及具有該液晶配向膜的垂直配向方式的液晶顯示元件。 (A及A’各自獨立,為單環基、縮合環基、或前述單環基2個鍵結而成的基,A及A’之至少1個為縮合環基。L為單鍵、或-X1 -Q-X2 -基。X1 及X2 各自獨立,為單鍵、氧原子或硫原子。Q為碳數1或2之伸烷基。) [發明之效果]
根據本發明,可得到具有高折射率,同時亦因不具著色性而具有高光透過率的形成液晶配向膜的垂直配向(VA)用的液晶配向劑。該液晶配向劑所形成之液晶配向膜因為具有高折射率,可使液晶顯示元件中之透明導電膜的折射率與液晶配向膜的折射率的差變小,又因為不具著色性,而可得到光透過率高、且顯示亮度高的垂直配向(VA)方式的液晶顯示元件。 [實施發明之最佳形態]
本發明之液晶配向劑,如上述,以含有由使用包含下述式(0)所表示之二胺(0)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之聚醯亞胺所成群組中選出的至少1種聚合物(P)為特徵。 上述式(0)中,A、A’、L、X1 、X2 各自同上述定義。
A、A’中之單環基係指從單環除去2個氫原子的2價基。單環方面,例如苯;呋喃、噻吩、吡咯、噁唑、噻唑、咪唑、吡唑等之5員雜環;吡喃、哌哢(pyrone)、吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪等之6員雜環。單環,較佳為苯或吡啶。又,單環為苯時,單環基為伸苯基。
A、A’中之縮合環基係指從縮合環除去2個氫原子的2價基。縮合環方面,例如萘、四氫化萘、茚、茀、蒽、菲、芘等之縮合多環芳香族烴;苯並呋喃、硫代環烷烴、吲哚、咔唑、香豆素、苯並-哌哢(pyrone)、喹啉、異喹啉、吖啶、酞嗪、喹唑啉、喹喔啉等之縮合多環式雜環。縮合環,較佳為萘、蒽、芘、吲哚、咔唑、香豆素、苯並-哌哢(pyrone)、喹啉、或異喹啉。 上述單環基2個鍵結所成的基,較佳為聯苯基構造、聯吡啶基。
其中,A、A’由得到本發明之效果觀點,以伸苯基、吡啶基、伸萘基、蒽基、喹啉基、聯苯基構造、或聯吡啶基為佳。 L以單鍵、-O-(CH2 )n -(n為1或2的整數。)、或 -O-(CH2 )n -O-(n為1或2的整數。)為佳。 上述式(0)所表示之二胺(0)的具體例方面,例如下述式(d-1)~(d-21)。
上述式(0)所表示之二胺(0)的較佳具體例方面,例如下述式(1)所表示之二胺。 上述式(1)中,A、L、X1 、X2 各自同上述定義。
上述式(1)所表示之二胺(1)的較佳具體例方面,上述式(d-1)~(d-21)中,例如式(d-1)~(d-7)、(d-13)~(d-14)、(d-17)~(d-18)及(d-21)。
本發明之液晶配向劑所含有的聚合物(P),以使用上述式(0)所表示之二胺之外,含有具有由下述式(S1)~(S3)所表示之構造所構成的群所選出的至少1種的二胺(s)之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之聚醯亞胺所成群組中選出的至少1種聚合物為佳。
式[S1]中,X1 及X2 各自獨立,為單鍵、 -(CH2 )a -(a為1~15的整數)、-CONH-、-NHCO-、 -CON(CH3 )-、-NH-、-O-、-COO-、-OCO-或 -((CH2 )a1 -A1 )m1 -(a1為1~15的整數,A1 為氧原子或-COO-,m1 為1~2的整數。m1 為2時,複數的a1及A1 各自獨立,具有前述定義)。G1 及G2 各自獨立,為碳數6~12的2價芳香族基、碳數3~8的2價脂環式基所選出的2價環狀基。前述環狀基上任意的氫原子可被碳數1~3的烷基、碳數1~3的烷氧基、碳數1~3的含氟烷基、碳數1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。m及n各自獨立,為0~3的整數,m及n的合計為1~6,較佳為1~4。R1 為碳數1~20的烷基、碳數1~20的烷氧基、或碳數2~20的烷氧基烷基,形成R1 的任意的氫原子可被氟原子取代。 又,G1 、G2 中之2價環狀基方面,例如伸環丙基、伸環己基、伸苯基。此等之環狀基上任意的氫原子,可被碳數1~3的烷基、碳數1~3的烷氧基、碳數1~3的含氟烷基、碳數1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。
式[S2]中,X3 為單鍵、-CONH-、-NHCO-、 -CON(CH3 )-、-NH-、-O-、-CH2 O-、-COO-或-OCO-。R2 為碳數1~20的烷基或碳數2~20的烷氧基烷基,形成R2 之任意的氫原子可被氟原子取代。 又,R2 由提高液晶配向性觀點,以碳數3~20的烷基或碳數2~20的烷氧基烷基為佳。
式[S3]中,X4 為-CONH-、-NHCO-、-O-、-CH2 O-、 -OCH2 -、-COO-或-OCO-。R3 為具有類固醇骨架的構造。又,R3 以包含膽甾烷基、膽甾烯基、羊毛甾烷基之構造為佳。
式[S1]的較佳具體例方面,例如下述式[S1-x1]~[S1-x7]。
上述式中,R1 為碳數1~20的烷基、碳數1~20的烷氧基、或碳數2~20的烷氧基烷基。Xp 為-(CH2 )a -(a為1~15的整數)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3 )-、-NH-、 -O-、-CH2 O-、-CH2 OCO-、-COO-、或-OCO-。A1 為氧原子或-COO-*(但是,註記「*」的鍵結鍵與(CH2 )a2 鍵結)、A2 為氧原子*-COO-(但是,註記「*」的鍵結鍵與(CH2 )a2 鍵結),a3 為0或1,a1 、a2 各自獨立,為1~10的整數,Cy為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。 式[S2]的較佳具體例方面,X3 為-O-、-CH2 O-、-COO-或-OCO-之任一,以R2 為碳數3~20的烷基或碳數2~20的烷氧基烷基之情況為佳、R2 為碳數3~20的烷基之情況更佳,形成R2 之任意的氫原子可被氟原子取代。
上述式[S3]的較佳具體例方面,例如下述式[S3-x]。又,式[S3-x]中,X為式[X1]、式[X2]或[X3],Col為式[Col1]、式[Col2]或式[Col3],G為式[G1]、式[G2]、式[G3]或式[G4]。Me為甲基。
具有上述式(S1)~(S3)所表示之構造的較佳二胺(s)方面,例如下述式(d1)或式(d2)所表示之二胺。
式(d1)、(d2)中,Y為上述式[S1]~[S3]所表示之側鏈構造,式(d2)中之2個Y可為相同亦可為相異。又,X為單鍵、-O-、-C(CH3 )2 -、-NH-、-CO-、-(CH2 )m -、-SO2 -、-O-(CH2 )m -O-、-O-C(CH3 )2 -、-CO-(CH2 )m -、 -NH-(CH2 )m -、-SO2 -(CH2 )m -、-CONH-(CH2 )m -、 -CONH-(CH2 )m -NHCO-、-COO-(CH2 )m -OCO-、-COO-、 -CONH-、-NH-(CH2 )m -NH-、-SO2 -(CH2 )m -SO2 -。m為1~8的整數。
上述式(d1)的二胺的較佳具體例方面,例如下述式(d1-1)~(d1-18)。 (n為1~20的整數。)
上述式(d2)所表示之二胺方面,例如下述式(d2-1)~(d2-6)所成群組中選出的構造。
上述式中,Xp1 ~Xp8 各自獨立,與上述式[S1-x1]~[S1-x6]中之Xp 同義,Xs1 ~Xs4 各自獨立為-O-、 -CH2 O-、-OCH2 -、-COO-或-OCO-,Xa ~Xf 為-O-、-NH-、 -O-(CH2 )m -O-、-C(CH3 )2 -、-CO-、-COO-、-CONH-、 -(CH2 )m -、-SO2 -、-O-C(CH3 )2 -、-CO-(CH2 )m -、 -NH-(CH2 )m -、-NH-(CH2 )m -NH-、-SO2 -(CH2 )m -、 -SO2 -(CH2 )m -SO2 -、-CONH-(CH2 )m -、 -CONH-(CH2 )m -NHCO-、或-COO-(CH2 )m -OCO-,R1a ~R1h 各自獨立為碳數1~20的烷基、碳數1~20的烷氧基、或碳數2~20的烷氧基烷基。m為1~8。
(聚合物(P)之製造) 本發明之液晶配向劑所含有之聚合物(P)各自為使用含有上述二胺(0)的二胺成分、較佳為除上述二胺(0)尚含有二胺(s)的二胺成分而得到的聚醯亞胺前驅物、或該聚醯亞胺前驅物的醯亞胺化物之聚醯亞胺。此中,聚醯亞胺前驅物係可藉由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯等之醯亞胺化,得到聚醯亞胺之聚合物。
上述聚合物(P)的聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸(P)可藉由含有上述二胺(0)的二胺成分、較佳為除上述二胺(0)外尚含有二胺(s)的二胺成分與四羧酸成分之聚合反應而得到。 該場合,二胺(0)的使用量,相對於與四羧酸成分反應之二胺成分而言,以1~100莫耳%為佳、1~99莫耳%更佳、5~95莫耳%又更佳。
除上述二胺(0)外尚使用二胺(s)的場合,二胺(s)的使用量,相對於與四羧酸成分反應之二胺成分而言,以1~99莫耳%為佳、1~95莫耳%更佳。
上述聚醯胺酸(P)之製造使用的二胺成分,亦可含二胺(0)及二胺(s)以外的二胺(以下亦將此等稱其他二胺。)。以下列舉其他二胺之例,但本發明不限於此等。
p-苯二胺、m-苯二胺、4-(2-(甲基胺基)乙基)苯胺、3,5-二胺基安息香酸等之具有羧基的二胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基醚、3,3’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯甲酮、3,3’-二胺基二苯甲酮、1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷、1,3-雙(4-胺基苯基)丙烷、1,4-雙(4-胺基苯基)丁烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,2-雙(4-胺基苯氧基)乙烷、1,2-雙(4-胺基-2-甲基苯氧基)乙烷、1,3-雙(4-胺基苯氧基)丙烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)丁烷、1,5-雙(4-胺基苯氧基)戊烷、1,6-雙(4-胺基苯氧基)己烷、4-(2-(4-胺基苯氧基)乙氧基)-3-氟苯胺、二(2-(4-胺基苯氧基)乙基)醚、4-胺基-4’-(2-(4-胺基苯氧基)乙氧基)聯苯、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、1,4-二胺基萘、1,5-二胺基萘、2,6-二胺基萘、2,7-二胺基萘、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、2,2’-雙(4-胺基苯基)丙烷、1,3-雙(4-胺基苯乙基)脲等之具有脲鍵的二胺、下述式(a-1)~(a-6)所表示之二胺、較佳為甲基丙烯酸2-(2,4-二胺基苯氧基)乙酯、2,4-二胺基-N,N-二烯丙基苯胺等之末端具有光聚合性基的二胺、下述式(R1)~(R5)等之具有自由基起始機能的二胺、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、下述式(z-1)~(z-18)等之具有雜環的二胺、下述式(Dp-1)~(Dp-3)等之具有二苯基胺骨架的二胺、1,3-雙(3-胺基丙基)-四甲基二矽氧烷等之含有機矽氧烷的二胺、下述式(5-1)~(5-11)等之具有基「-N(D)-」(D為經加熱而脫離,置換成氫原子的保護基,較佳為tert-丁氧基羰基。)的二胺、下述式(Ox-1)~(Ox-2)等之具有噁唑啉構造的二胺、國際公開第2016/125870號記載之二胺等。 (d1為2~10的整數。) (n為2~10的整數。) (Boc為tert-丁氧基羰基。)
其中,其他二胺方面,由宜獲得本發明之效果觀點,以p-苯二胺、3,5-二胺基安息香酸、4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯甲酮、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、甲基丙烯酸2-(2,4-二胺基苯氧基)乙酯、2,4-二胺基-N,N-二烯丙基苯胺、上述式(R1)~(R5)所表示之二胺、上述式(z-1)~(z-18)所表示之二胺、上述式(5-1)~(5-11)所表示之二胺、上述式(Ox-1)~(Ox-2)所表示之二胺為佳。 除上述二胺(0)外,尚使用其他二胺的場合,上述其他二胺的使用量,相對使用的全二胺成分而言,較佳為1~99莫耳%、更佳為5~95莫耳%。 除上述二胺(0)及二胺(s)外尚使用其他二胺的場合,二胺(s)的使用量,相對於與四羧酸成分反應之二胺成分而言,以98莫耳%以下為佳、94莫耳%以下更佳。
上述其他二胺的使用量,相對於聚醯胺酸(P)之製造所使用的全二胺成分而言,較佳為5~40莫耳%、更佳為10~40莫耳%。
在使用PSA方式或SC-PVA模式的液晶顯示元件,由使反應速度提高觀點,在製造聚醯胺酸(P)時,可使用1種以上4,4’-二胺基二苯甲酮、3,3’-二胺基二苯甲酮、末端具有光聚合性基的二胺、上述式(R1)~(R5)所表示之二胺、上述式(z-1)~(z-18)所表示之二胺,其使用量,相對於聚醯胺酸(P)之製造所使用的全二胺成分而言,較佳為1~40莫耳%、更佳為5~40莫耳%。
(四羧酸成分) 製造上述聚醯胺酸(P)時,與二胺成分反應的四羧酸成分,不僅四羧酸二酐,亦可使用四羧酸、四羧酸二鹵化物、四羧酸二烷基酯、或四羧酸二烷基酯二鹵化物等之四羧酸二酐的衍生物。
上述四羧酸二酐或其衍生物,例如芳香族四羧酸二酐、脂肪族四羧酸二酐或者脂環式四羧酸二酐、或此等之衍生物。在此,芳香族四羧酸二酐為包含鍵結於芳香環的至少1個羧基,藉由4個羧基進行分子內脫水而得到的酸二酐。脂肪族四羧酸二酐為藉由鍵結於鏈狀烴構造的4個羧基進行分子內脫水而得到的酸二酐。但是,不需僅以鏈狀烴構造構成,其一部份亦可具有脂環式構造或芳香環構造。
又,脂環式四羧酸二酐為包含鍵結於脂環式構造的至少1個羧基,藉由4個羧基進行分子內脫水而得到的酸二酐。但是,此等4個羧基皆未鍵結於芳香環。又,不需僅以脂環式構造構成,其一部份亦可具有鏈狀烴構造或芳香環構造。
其中,上述四羧酸二酐或其衍生物,以下述式(T)所表示者為佳。 但是,式(T)中,X為下述(x-1)~(x-13)所成群組中選出的構造。
上述式(x-1)中,R1 ~R4 各自獨立,為氫原子、甲基、乙基、丙基、氯原子或苯基。R5 及R6 各自獨立,為氫原子或甲基。j及k各自獨立,為0或1、A1 及A2 各自獨立,為單鍵、醚(-O-)、羰基(-CO-)、酯(-COO-)、伸苯基、磺醯基(-SO2 -)或醯胺基(-CONH-),2個A2 可為相同亦可為相異。*1為鍵結於一酸酐基之鍵結鍵,*2為鍵結於另一酸酐基之鍵結鍵。
上述式(x-12)、(x-13)的較佳具體例方面,例如下述式(x-14)~(x-29)。*為鍵結鍵。
上述式(T)所表示之四羧酸二酐或其衍生物的較佳具體例方面,例如X為由上述式(x-1)~(x-7)、(x-11)~(x-13)所選出者。
上述式(T)所表示之四羧酸二酐或其衍生物的使用比例,相對於所使用的全四羧酸成分1莫耳而言,以1莫耳%以上為佳、5莫耳%以上更佳、10莫耳%以上又更佳。 聚醯胺酸(P)之製造使用的四羧酸二酐及其衍生物,亦可含有上述式(T)以外的四羧酸二酐或其衍生物。
聚醯胺酸(P)之製造,藉由使上述二胺成分與四羧酸成分在溶劑中(縮聚合)反應而進行。溶劑方面,為溶解生成之聚合物者則不特別限制。 上述溶劑的具體例方面,例如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,聚合物的溶劑溶解性高時,可使用甲基乙基酮、環己酮、環戊酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、或下述的式[D-1]~式[D-3]所示之溶劑。
(式[D-1]中,D1 為碳數1~3的烷基,式[D-2]中,D2 為碳數1~3的烷基,式[D-3]中,D3 為碳數1~4的烷基。)。
此等溶劑可單獨使用亦可混合使用。進一步即便是不溶解聚合物之溶劑,在生成之聚合物不析出範圍,亦可與上述溶劑混合使用。 使二胺成分與四羧酸成分在溶劑中反應時,反應可以任意濃度進行,但相對於上述溶劑的二胺成分與四羧酸成分之濃度,較佳為1~50質量%、更佳為5~30質量%。反應初期可以高濃度進行,之後追加溶劑。 反應中,二胺成分的合計莫耳數與四羧酸成分之合計莫耳數之比(二胺成分的合計莫耳數/四羧酸成分的合計莫耳數)以0.8~1.2為佳。與一般縮聚反應同樣,該莫耳比愈接近1.0生成之特定聚合物的分子量愈大。
聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸酯可藉由例如[I]使經上述合成反應而得到的聚醯胺酸與酯化劑反應之方法、[II]使四羧酸二酯與二胺反應之方法、[III]使四羧酸二酯二鹵素化物與二胺反應之方法等之已知的方法而得到。
[聚醯亞胺] 本發明之液晶配向劑所含有之聚醯亞胺,為使上述聚醯亞胺前驅物閉環而得到的聚醯亞胺。聚醯亞胺中,醯胺酸基的閉環率(亦稱醯亞胺化率)不一定需要為100%,可因應用途或目的而任意調整。
使聚醯亞胺前驅物醯亞胺化而得到聚醯亞胺之方法方面,例如將聚醯亞胺前驅物的溶液直接加熱之熱醯亞胺化、或於聚醯亞胺前驅物的溶液添加觸媒之觸媒醯亞胺化。使聚醯亞胺前驅物在溶液中熱醯亞胺化之場合的溫度為100~400℃、較佳為120~250℃,以邊使醯亞胺化反應所生成的水排出系統外邊進行為佳。
聚醯亞胺前驅物的觸媒醯亞胺化,可藉由於聚醯亞胺前驅物的溶液,添加鹼性觸媒與酸酐,在-20~250℃、較佳為0~180℃進行攪拌來進行。鹼性觸媒的量為醯胺酸基的0.5~30莫耳倍、較佳為2~20莫耳倍,酸酐的量為醯胺酸基的1~50莫耳倍、較佳為3~30莫耳倍。鹼性觸媒方面,例如吡啶、三乙基胺、三甲基胺、三丁基胺三辛基胺等,其中,吡啶因具有使反應進行之適度鹼性而佳。酸酐方面,例如乙酸酐、無水偏苯三酸、均苯四甲酸二酐等,其中,使用乙酸酐則反應完畢後的精製變容易,故為佳。觸媒醯亞胺化之醯亞胺化率可藉由調節觸媒量與反應溫度、反應時間來控制。
從聚醯亞胺前驅物的醯亞胺化的反應溶液回收生成的聚醯亞胺之場合,將反應溶液投入於溶劑後使沈澱即可。沈澱使用的溶劑方面,例如甲醇、乙醇、異丙基醇、丙酮、己烷、丁基溶纖劑、庚烷、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲苯、苯、水等。投入溶劑後,沈澱的聚合物過濾、回收後,可在常壓或者減壓下、常溫或者加熱進行乾燥。又,將沈澱回收的聚合物重複進行2~10次的再溶解於溶劑、再沈澱回收之操作,可使聚合物中之雜質減少。此時的溶劑方面,例如醇類、酮類烴等,使用此等之中所選出的3種以上之溶劑,可更提升精製的效率,故為佳。
聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺的藉由膠體滲透層析法(GPC)測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw),較佳為1,000~500,000、更佳為2,000~300,000。又,Mw與藉由GPC測定的聚苯乙烯換算的數平均分子量(Mn)之比所表示之分子量分布(Mw/Mn),較佳為15以下、更佳為10以下。藉由在該分子量範圍,可確保液晶顯示元件之良好的配向性。
(液晶配向劑) 本發明之液晶配向劑,為聚合物(P)、及因應必要使用的其他成分較佳為分散或溶解於適當的溶劑中而成的液狀的組成物。
本發明之液晶配向劑中,以例如改善電氣特性、垂直配向性或溶液特性等為目的,除聚合物(P)外,亦可含有其以外的聚合物(以下亦稱其他聚合物。)。其他聚合物的具體例方面,由提高垂直配向性觀點,除上述聚合物(P)外,亦可含有由聚醯亞胺前驅物及該聚醯亞胺前驅物的醯亞胺化物之聚醯亞胺所成群組中選出的至少1種聚合物,而該聚醯亞胺前驅物係使用含有具有由上述式(S1)~(S3)所表示之構造所構成的群所選出的至少1種之二胺的二胺成分而得到。 其他聚合物的含有比例,相對於液晶配向劑中所含有的聚合物的合計100質量份,以90質量份以下為佳、10~90質量份更佳、20~80質量份再更佳。
其他聚合物,不特別限制,例如聚醯亞胺前驅物、聚醯亞胺、聚矽氧烷、聚酯、聚醯胺、纖維素衍生物、聚縮醛、聚苯乙烯衍生物、聚(苯乙烯-苯基馬來醯亞胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯等之主骨架。其中,以由聚醯亞胺前驅物、聚醯亞胺、聚醯胺、聚有機矽氧烷、聚(甲基)丙烯酸酯及聚酯所成之群所選出的至少一種為佳。其中,以由聚醯亞胺前驅物、聚醯亞胺及聚矽氧烷所成之群所選出的至少一種更佳。又,其他聚合物可組合2種以上使用。
本發明之液晶配向劑,另外亦可因應必要含有上述以外的成分。該成分方面,例如具有由環氧基、異氰酸酯基、氧雜環丁基、環碳酸酯基、封閉型異氰酸酯基、羥基及烷氧基所選出的至少1種取代基的交聯性化合物、以及由具有聚合性不飽和基的交聯性化合物所成群組中選出的至少1種的化合物、官能性矽烷化合物、金屬螯合物化合物、硬化促進劑、界面活性劑、抗氧化劑、增感劑、防腐劑、液晶配向膜的調整介電常數或電阻用的化合物等。 交聯性化合物的較佳具體例方面,例如下述式(CL-1)~(CL-11)所表示之化合物。液晶配向膜的調整介電常數或電阻用的化合物方面,例如3-吡啶甲基胺等之具有含氮芳香族雜環的單胺。
本發明之液晶配向劑使用的有機溶劑方面,例如N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、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、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、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、乙二醇單甲基醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、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、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇-n-丙基醚、乙二醇-i-丙基醚、乙二醇單丁基醚(丁基溶纖劑)、乙二醇二甲基醚、乙二醇單丁基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單丁基醚、丙二醇二乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單甲基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇二甲基醚、二異丁基甲醇(2,6-二甲基-4-庚醇)、二異丁基酮、丙酸異戊酯、異戊基異丁酸酯、二異戊基醚、碳酸乙烯酯、丙烯碳酸酯等。此等可混合2種以上使用。
液晶配向劑中之固形分濃度(液晶配向劑的溶劑以外的成分的合計質量佔液晶配向劑的全質量的比例)考量黏性、揮發性等而適宜選擇,但較佳為1~10質量%之範圍。由形成均勻且無缺陷的塗膜觀點,以1質量%以上為佳,由溶液的保存安定性的觀點,以10質量%以下為佳。尤佳的聚合物的濃度為2~8質量%。
<液晶配向膜> 使用本發明之液晶配向劑的垂直配向用之液晶配向膜,可藉由依序進行使上述之液晶配向劑在基板上塗佈、乾燥及燒成之步驟來製造。此時使用的基板方面,為透明性高的基板,則不特別限制,除玻璃基板外,亦可使用丙烯酸板或聚碳酸酯基板等之塑膠基板等。由製程簡單化的觀點,以使用形成有液晶驅動用的ITO電極等的基板為佳。又,在反射型的液晶顯示元件,如只有單側之基板,亦可使用矽晶圓等之不透明的基板,此時之電極方面,亦可使用鋁等之反射光的材料。
液晶配向劑的塗佈方法,例如網版印刷、膠版印刷、柔版印刷噴墨法、浸漬法、輥塗法、狹縫塗佈法、旋塗法、噴霧法等,但由提高液晶配向膜之製造效率觀點,以柔版印刷或噴墨法進行塗佈之方法為佳。
使液晶配向劑塗佈於基板上後,藉由加熱板、熱循環型烤箱IR(紅外線)型烤箱等之加熱手段,並因應液晶配向劑使用的溶劑,較佳為在40~150℃進行乾燥,接著,較佳為在150~300℃、更佳為在180~250℃的溫度進行燒成,可作成液晶配向膜。
燒成後的液晶配向膜的厚度,過厚則在液晶顯示元件的消費電力面上不利,過薄則有液晶顯示元件的信賴性降低之情形,故較佳為5~300nm、更佳為10~100nm。
<液晶顯示元件> 本發明之液晶顯示元件為具備上述液晶配向膜者。 在VA方式的液晶顯示元件,上述般形成的塗膜,可直接用作為液晶配向膜,但亦可因應必要進行摩擦處理或後述的PSA處理。
本發明之液晶配向劑,宜用於在具備電極的一對基板間具有液晶層,且在一對基板間配置含有藉由活性能量線及熱的至少一者而進行聚合的聚合性化合物的液晶組成物,經在電極間邊外加電壓,邊藉由活性能量線的照射及加熱的至少一者,使聚合性化合物聚合之步驟而製造的液晶顯示元件。在此,外加電壓,可為例如5~50V之直流或交流。又,活性能量線方面,以紫外線為宜。紫外線方面,為包含波長300~400nm的波長之光的紫外線、較佳為包含310~360nm的波長之光的紫外線。光的照射量方面,較佳為0.1~20J/cm2 、更佳為1~20J/cm2
使用本發明之液晶配向劑的液晶顯示元件之製造方法方面,例如將上述液晶配向劑塗佈於具有導電膜的一對基板上後形成塗膜,隔著液晶分子層,以上述塗膜相對地對向配置之方式,形成液晶晶胞,在對上述一對基板具有的導電膜間外加電壓狀態,對上述液晶晶胞進行光照射之方法。
上述之液晶顯示元件為藉由PSA(Polymer Sustained Alignment)方式,控制液晶分子的預傾角者。在PSA方式,在液晶材料中預先混入少量光聚合性化合物、例如光聚合性單體,組裝液晶晶胞後,在對液晶層外加特定的電壓狀態,對光聚合性化合物照射紫外線等,藉由生成的聚合物控制液晶分子的預傾角。聚合物生成時的液晶分子的配向狀態在除去電壓後亦被記憶,故藉由控制於液晶層形成之電場等,可調整液晶分子的預傾角。又,因為在PSA方式,不需摩擦處理,故適於難藉由摩擦處理控制預傾角之垂直配向型的液晶層的形成。
本發明之液晶顯示元件為藉由上述手法,從本發明之液晶配向劑得到附液晶配向膜之基板後,以習知方法製作液晶晶胞後作成液晶顯示元件者。 液晶晶胞之製作方法方面,例如準備形成有液晶配向膜的一對基板,在一基板的液晶配向膜上散布間隔件,以液晶配向膜面成為內側之方式貼合另一基板,減壓注入液晶進行密封之方法、於散布有間隔件的液晶配向膜面滴下液晶後,貼合基板後進行密封之方法等。
在液晶,可同前述混合經紫外線照射或熱而聚合的聚合性化合物。聚合性化合物方面,為分子內具有1個以上丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基等之聚合性不飽和基的化合物,例如下述式(M-1)~(M-3)所表示般聚合性化合物。
此時,聚合性化合物的含量,相對液晶成分的100質量份,以0.01~10質量份為佳、更佳為0.1~5質量份。聚合性化合物未達0.01質量份,則聚合性化合物不聚合,變得無法控制液晶的配向,比10質量份多,則未反應的聚合性化合物變多,液晶顯示元件的烙印特性降低。製作液晶晶胞後,對液晶晶胞邊外加交流直流的電壓,邊照射熱或紫外線後,使聚合性化合物聚合。藉由此,可控制液晶分子的配向。
本發明之液晶配向劑,亦可用於在具備電極的一對基板間具有液晶層而成,且上述一對基板間配置有含有藉由活性能量線及熱的至少一者而進行聚合的聚合性基之液晶配向膜,經在電極間外加電壓之步驟而製造之液晶顯示元件、即SC-PVA模式。在此,活性能量線方面,以紫外線為宜。紫外線方面,上述PSA方式所使用的紫外線亦包含在較佳態樣而可適用。加熱之聚合時,加熱溫度為40~120℃、較佳為60~80℃。又,亦可同時進行紫外線與加熱。
為了得到含有藉由活性能量線及熱的至少一者而進行聚合的聚合性基的液晶配向膜,例如將含有該聚合性基的化合物添加於液晶配向劑中之方法或使用含有聚合性基的聚合物成分之方法。含有聚合性基的聚合物的具體例方面,例如使用具有經上述光照射而聚合的機能的二胺而得到的聚合物。
[實施例]
以下舉實施例將本發明具體說明,但本發明不限於此等之實施例。以下中之化合物的縮寫、及各特性的測定方法如下述。又,未特別提及下,數值為質量基準。
<特定二胺>
<二胺(s)>
<其他二胺> (Boc為tert-丁氧基羰基。)
(四羧酸二酐)
(有機溶劑) NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮、  BCS:丁基溶纖劑 THF:四氫呋喃
[黏度] 聚醯胺酸溶液等之黏度為使用E型黏度計TVE-22H(東機產業公司製),在樣本量1.1mL(毫升)、錐形轉子TE-1(1°34’、R24)、溫度25℃中測定。
[分子量的測定] 聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺等之分子量為使用常溫膠體滲透層析法(GPC)裝置(GPC-101)(昭和電工公司製)、管柱(KD-803,KD-805)(Shodex公司製),如以下進行測定。 管柱溫度:50℃ 溶離液:N,N-二甲基甲醯胺(添加劑方面,溴化鋰一水合物(LiBr・H2 O)為30mmol/L(公升)、磷酸・無水結晶(o-磷酸)為30mmol/L、四氫呋喃(THF)為10ml/L) 流速:1.0ml/分鐘 檢量線作成用標準樣本:TSK 標準聚氧化乙烯(分子量;約900,000、150,000、100,000及30,000)(東曹公司製)及聚乙二醇(分子量;約12,000、4,000及1,000)(Polymer Laboratories Ltd.製)。
[醯亞胺化率的測定] 將聚醯亞胺粉末20mg放入NMR(核磁共振)樣本管(NMR標準試樣管,φ5(草野科學公司製)),添加氘化二甲基亞碸(DMSO-d6,0.05質量%TMS(四甲基矽烷)混合品)(0.53ml),施加超音波使之完全溶解。將該溶液以NMR測定機(JNW-ECA500)(JEOL Datum Ltd.製),測定500MHz的質子NMR。醯亞胺化率以來自醯亞胺化前後未變化的構造之質子作為基準質子決定,使用該質子的波峰累積值、與來自出現在9.5~10.0ppm附近的醯胺酸之NH基的質子波峰累積值,用下式求出。 醯亞胺化率(%)=(1-α・x/y)×100 上述式中,x為來自醯胺酸的NH基的質子波峰累積值、y為基準質子的波峰累積值、α為聚醯胺酸(醯亞胺化率為0%)之情況中相對醯胺酸的NH基質子1個之基準質子的個數比例。
<化合物[DA-n-2]的合成例> 依據以下的路徑合成化合物[DA-n-2]。
(化合物[1]的合成) 對二甲基甲醯胺(1050g),添加6-溴萘-2-醇(150g、672mmol),在冰冷卻下冷卻。於其中緩緩加入氫化鈉(60%、29.6g),在冰冷卻下進行1小時攪拌後,加入苄基溴化物(121g),在室溫進行1小時攪拌。進一步、水冷下,緩緩加入純水(750g)後進行攪拌,使結晶析出、過濾,濾物以甲醇(750g)漿洗、過濾,使濾物乾燥,藉此得到化合物[1](收量:207g、產量:98%、白色結晶)。1 H-NMR(400MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):8.13(d, 1H, J=2.0Hz),7.85(d, 1H, J=9.2Hz),7.78(d, 1H, J=8.8Hz),7.58(dd, 1H, J=8.8Hz, 2.4Hz),7.53-7.48(m, 3H),7.44-7.40(m, 2H),7.38-7.33(m, 1H),7.30(dd, 1H, J=9.0Hz, 2.6Hz),5.22(s, 2H)。
(化合物[2]的合成) 對四氫呋喃(1000g),加入tert-丁氧基鈉(82.6g)及二苯甲酮亞胺(126g),在室溫進行30分攪拌。於其中,加入化合物[1](207g、661mmol)、Pd2 (dba)3 (參(二亞苄基丙酮)二鈀(0)、3.03g)及BINAP(2,2’-雙(二苯基膦基)-1,1’-聯萘、6.17g),氮環境下,在65℃進行23小時攪拌。冷卻至室溫後,加入1N鹽酸(1000g),在室溫進行15分鐘攪拌,取出水層。更且對有機層,加入乙酸乙酯(200g)、己烷(100g)及1N鹽酸(500g)後,加入至取出的水層。水冷下、加入氫氧化鈉(80g),作成鹼性。取出有機層,以飽和氯化鈉水溶液洗淨後,以硫酸鈉使其乾燥、並過濾,將濾液濃縮,藉此得到粗體(154g)。對粗體,加入乙酸乙酯(462g),在70℃使加熱溶解後,加入己烷(770g),冷卻。接著,將其過濾,使濾物乾燥,藉此得到化合物[2](收量:124g、產量:74%、薄茶色結晶)。1 H-NMR(400MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):7.50-7.43(m, 4H),7.42-7.37(m, 2H),7.35-7.30(m, 1H),7.19(d, 1H, J=2.8Hz),7.04(dd, 1H, J=8.8Hz, 2.8Hz),6.90(dd, 1H, J=8.8Hz, 2.0Hz),6.80(d, 1H, J=2.0Hz),5.13(br, 4H)。
(化合物[3]的合成) 對二氯甲烷(1000g),加入化合物[2](124g、497mmol)及二碳酸二-tert-丁酯(130g),在室溫進行20小時攪拌。因反應未結束,所以追加添加二碳酸二-tert-丁酯(10g),進一步在室溫進行20小時攪拌。加入飽和碳酸氫鈉水溶液(1L)及二氯甲烷(300g),並分液。使有機層依序以純水(450mL)、飽和氯化鈉水溶液(300mL)洗淨,以硫酸鈉乾燥後,進行過濾,將濾液濃縮,藉此得到粗體(198g)。對粗體,加入乙酸乙酯(600g)後,在70℃使其加熱溶解後,加入己烷(1000g),並冷卻。接著,將其過濾,使濾物乾燥,藉此得到化合物[3](收量:142g、產量:82%、白色結晶)。1 H-NMR(400MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):9.46(s, 1H),8.02(s, 1H),7.69(t, 2H, J=8.6Hz),7.52-7.49(m, 2H),7.45(dd, 1H, J=9.0Hz, 2.2Hz),7.43-7.39(m, 2H),7.37-7.32(m, 2H),7.17(dd, 1H, J=9.0Hz, 2.6Hz),5.18(s, 2H),1.50(s, 9H)。
(化合物[4]的合成) 對乙醇(976g),加入化合物[3](122g、349mmol)及5%鈀碳(12.2g),氫環境下、在40℃進行96小時攪拌。過濾5%鈀碳,將濾液濃縮,藉此得到化合物[4](收量:89.3g、產量:99%、白色結晶)。1 H-NMR(400MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):9.52(s, 1H),9.37(s, 1H),7.94(s, 1H),7.62-7.59(m, 1H),7.56(d, 1H, J=9.2Hz),7.39(dd, 1H, J=9.0Hz, 2.2Hz),7.04-7.00(m, 2H),1.50(s, 9H)。
(化合物[5]的合成) 對二甲基亞碸(500g),加入4-氯硝基苯(100g、635 mmol)、乙二醇(551g)及氫氧化鈉(23.1g),在100℃進行19小時攪拌。冷卻至室溫後,加入乙酸乙酯(560g)及純水(700g),並分液。將上層回收,且在下層加入乙酸乙酯(300g)進行分液,合併上層。在合併的上層加入純水(400g)及飽和氯化鈉水溶液(200g)後,再度分液,將乙酸乙酯層以硫酸鈉乾燥後,進行過濾,將濾液濃縮,藉此得到粗體(110g)。對粗體,加入乙酸乙酯(330g)後,在60℃使加熱溶解後,加入己烷(550g),並冷卻。接著,將其過濾,使濾物乾燥,藉此得到化合物[5](收量:64.2g、產量:55%、淡黃色結晶)。1 H-NMR(400MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):8.21(d, 2H, J=9.4Hz),7.16(d, 2H, J=9.4Hz),4.97(t, 1H, J=5.6Hz),4.15(t, 2H, J=4.8Hz),3.77-3.73(m, 2H)。
(化合物[6]的合成) 對二氯甲烷(1264g),加入化合物[5](63.2g、345mmol),在冰冷卻下冷卻。於其中,加入三乙基胺(52.4g)、甲苯磺醯基氯化物(69.0g)及4-二甲基胺基吡啶(1.26g),在室溫進行19小時攪拌。加入純水(632g),並進行分液後,將二氯甲烷層回收,依序以1N鹽酸(300g)、純水(300g)、飽和氯化鈉水溶液(300g)進行分液洗淨,以無水硫酸鈉使其乾燥後,進行過濾,將濾液濃縮,藉此得到化合物[6](收量:108g、產量:93%、白色結晶)。1 H-NMR(400MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):8.18(d, 2H, J=9.2Hz),7.80(d, 2H, J=8.6Hz),7.47(d, 2H, J=8.6Hz),7.05(d, 2H, J=9.2Hz),4.40-4.37(m, 2H),4.35-4.31(m, 2H),2.41(s, 3H)。
(化合物[7]的合成) 對二甲基甲醯胺(360g),加入化合物[4](45.0g、174mmol)、化合物[6](61.5g)及碳酸鉀(36.0g),在80℃進行21小時攪拌。冷卻至室溫後,加入純水(720g),使結晶析出。進行過濾,使濾物以甲醇(360g)進行漿洗、過濾,使濾物乾燥,藉此得到化合物[7](收量:67.2g、產量:91%、淡黃土色結晶)。1 H-NMR(400MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):9.47(s, 1H),8.23(d, 2H, J=9.2Hz),8.02(s, 1H),7.72-7.69(m, 2H),7.46(dd, 1H, J=8.8Hz, 2.0Hz),7.31(d, 1H, J=2.4Hz),7.24(d, 2H, J=9.2Hz),7.14(dd, 1H, J=9.0Hz, 2.6Hz),4.56-4.53(m, 2H),4.46-4.43(m, 2H),1.50(s, 9H)。
(化合物[8]的合成) 對氯仿(1096g),加入化合物[7](73.1g、172mmol),在水冷下邊攪拌,邊加入三氟乙酸(98.1g),在50℃進行19小時攪拌。冷卻至室溫後,加入三乙基胺(87.0g)及純水(1096g),使結晶析出。進行過濾,使濾物以甲醇(365g)進行漿洗後,進行過濾,使濾物乾燥,藉此得到粗體(49.5g)。對粗體,加入二甲基甲醯胺(124g),在80℃使其加熱溶解後,加入甲醇(248g)後冷卻,使結晶析出。進行過濾,使濾物乾燥,藉此得到化合物[8](收量:47.3g、產量:85%、橙色結晶)。1 H-NMR(400MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):8.23(d, 2H, J=9.2Hz),7.51(dd, 1H, J=8.8Hz, 2.4Hz),7.45(dd, 1H, J=8.8Hz, 2.4Hz),7.24(dd, 2H, J=9.2Hz, 2.4Hz),7.27(s, 1H),7.01(d, 1H, J=9.2Hz),6.91(d, 1H, J=8.8Hz),6.80(s, 1H),5.15(br, 2H),4.55-4.51(m, 2H),4.41-4.37(m, 2H)。
(化合物[DA-n-2]的合成) 對二甲基甲醯胺(371g),加入化合物[8](46.4g、143mmol)及5%鈀碳(4.6g),氫環境下、在60℃進行19小時攪拌。因反應不太進行,所以在高壓滅菌鍋中,0.4MPa氫環境下、在60℃進行8小時攪拌。進行氮取代後,過濾5%鈀碳,將濾液濃縮,作成內容量80g。加入二甲基甲醯胺(46g),在90℃使其加熱溶解後,加入甲醇(210g)後冷卻,使結晶析出。接著,將其過濾,使濾物乾燥,藉此得到化合物[DA-n-2](收量:33.4g、產量:79%、淡紫色結晶)。1 H-NMR(400MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):7.50(d, 1H, J=8.8Hz),7.44(d, 1H, J=8.8Hz),7.13(d, 1H, J=2.8Hz),7.00(dd, 1H, J=8.8Hz, 2.8Hz),6.90(dd, 1H, J=8.8Hz, 2.4Hz),6.79(d, 1H, J=2.4Hz),6.71(d, 2H, J=8.8Hz),6.52(d, 2H, J=8.8Hz),5.13(br, 2H),4.63(br, 2H),4.28-4.25(m, 2H),4.20-4.17(m, 2H)。
<化合物[DA-n-3]的合成> 依據以下的路徑合成化合物[DA-n-3]。
(化合物[9]的合成) 在4口燒瓶中,加入6-溴-2-萘胺(30.0g,135mmol)、四氫呋喃(450g)、(4-硝基苯基)亞硼酸(27.2g,163mmol)、甲醇(300g)、碳酸銫(132g,405mmol)、及水(150g),進行氮取代。於其中,加入肆(三苯基膦)鈀(0)(3.12g,2.70mmol),進行氮取代,在55℃進行整夜攪拌。反應完畢後,將反應液加入於水(750g)中,使結晶析出、過濾,回收結晶。對得到的結晶,加入異丙基醇(216g),在65℃進行加熱攪拌,邊冷卻至室溫邊加入甲苯(300g)後使晶析。將其過濾,以甲苯、己烷進行濾餅洗滌後,使結晶乾燥,得到化合物[9](收量:28.0g,106mmol,產量78%)。1 H-NMR(500MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):8.30(d, J=8.5Hz, 2H),8.13(s, 1H),8.03(d, J=8.6Hz, 2H),7.72(d, J=8.8Hz, 2H),7.63(d, J=8.7Hz, 1H),7.00(d, J=8.5Hz, 1H),6.85(s, 1H),5.63(s, 2H)。
(化合物[DA-n-3]的合成) 對化合物[9](28.0g,106mmol),加入N,N-二甲基甲醯胺(224g),進行氮取代後,加入5%鈀碳(含水品、2.24g),並進行氮取代,裝設氫氣體採樣袋,在室溫進行整夜攪拌。反應完畢後,通過薄膜過濾將鈀碳除去後,將濾液加入水(248g)中後,使結晶析出、並過濾,將結晶(wet)回收。對得到的結晶,加入異丙基醇(50g),在55℃進行加熱攪拌,邊冷卻至室溫邊加入甲苯(74g)後使之晶析。進行過濾,回收結晶(結晶A)。使濾液濃縮,並再度以異丙基醇(55℃)-甲苯(室溫)使其晶析,並進行過濾,將結晶回收(結晶B)。將得到的結晶A、B乾燥,得到化合物[DA-n-3]。(收量:17.6g,75.1mmol,產量71%)。1 H-NMR(500MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):7.76(s, 1H),7.60(d, J=8.7Hz, 1H),7.53-7.49(m, 2H),7.41(d, J=8.2Hz, 2H),6.92(d, J=8.7Hz, 1H),6.80(s, 1H),6.66(d, J=8.2Hz, 2H),5.25(s, 4H)。
<化合物[DA-n-9]的合成例> 依據以下的路徑合成化合物[DA-n-9]。
(化合物[4]的合成) 使用在[DA-n-2]的合成中間體之化合物[4]。 (化合物[10]的合成) 在二甲基甲醯胺(607g)中,加入乙二醇二對甲苯磺酸酯(60.7g、164mmol)、化合物[4](89.3g)及碳酸鉀(56.7g),在80℃進行22小時攪拌。冷卻至室溫後,加入純水(1200g)後使結晶析出。接著,進行過濾,並使濾物以甲醇(450g)進行漿洗、過濾,使濾物乾燥,藉此得到粗體(83.9g)。對粗體,加入二甲基甲醯胺(839g),在90℃使其加熱溶解後,加入甲醇(839g)後冷卻,使結晶析出。接著,進行過濾,使濾物乾燥,藉此得到化合物[10](收量:71.2g、產量:80%、橙色結晶)。1 H-NMR(400MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):9.43(s, 2H),7.99(br, 2H),7.67(d, 4H, J=8.8Hz),7.43(dd, 2H, J=8.8Hz, 2.4Hz),7.28(d, 2H, J=2.4Hz),7.12(dd, 2H, J=8.8Hz, 2.4Hz),4.42(s, 4H),1.47(s, 18H)。
(化合物[DA-n-9]的合成) 在氯仿(1143g)中,加入化合物[10](71.2g、129mmol),在水冷下冷卻。於其中,加入三氟乙酸(160g),在50℃進行24小時攪拌。冷卻至室溫後,加入三乙基胺(142g)及純水(1143g)後使結晶析出。接著,進行過濾,並使濾物以甲醇(400g)進行漿洗、過濾,使濾物乾燥,藉此得到粗體(37.5g)。對粗體,加入二甲基甲醯胺(225g),在90℃使其加熱溶解後,加入甲醇(225g)後冷卻,使結晶析出。進行過濾,使濾物乾燥,藉此得到化合物DA-n-9(收量:33.5g、產量:75%、淡紅紫色結晶)。1 H-NMR(400MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):7.51(d, 2H, J=8.8Hz),7.45(d, 2H, J=8.8Hz),7.17(d, 2H, J=2.4Hz),7.02(dd, 2H, J=8.8Hz, 2.4Hz),6.91(dd, 2H, J=8.8Hz, 2.4Hz),6.80(d, 2H, J=2.4Hz),5.14(br, 4H),4.37(s, 4H)。
<化合物[DA-n-10]的合成例> 依據以下的路徑合成化合物[DA-n-10]。
(化合物[11]的合成) 對tert-丁基(5-羥基-1-萘基)胺基甲酸酯(27.0g,104mmol),加入N,N-二甲基甲醯胺(216g)及碳酸鉀(33g,239mmol),在80℃進行攪拌。接著,使1,2-雙(4-甲基苯磺酸酯)-1,2-乙烷二醇(18.0g,496mmol)的N,N-二甲基甲醯胺(162g)溶液以滴下漏斗滴下,在80℃進行整夜加熱攪拌。反應完畢後,將反應液加入於水(2268g),使結晶析出。使用布氏漏斗將混合液過濾,得到有黏性的黑紫色結晶(93g)。於得到的粗物,加入N,N-二甲基甲醯胺,在80℃使其加熱溶解,邊冷卻至室溫邊以甲醇進行晶析,使其過濾・乾燥,得到化合物[11](收量:28.0g,51.4mmol,產量67%)。1 H-NMR(500MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):9.14(s, 2H),7.98(d, J=10.0Hz, 2H),7.64(d, J=10.0Hz, 2H),7.55(d, J=10.0Hz, 2H),7.46(t, J=7.5Hz, 2H),7.39(t, J=7.5Hz, 2H),7.13(d, J=10.0Hz, 2H),4.65(s, 4H),1.49(s, 18H)。
(化合物[DA-n-10]的合成) 對化合物[11](28.0g,51.4mmol),加入氯仿(374g)及碳酸鉀(33g,239mmol),在80℃進行攪拌。接著,以滴下漏斗將三氟乙酸(31.0g,313mmol)緩緩滴下,在50℃進行6小時加熱攪拌,在反應系內析出灰色結晶。冷卻至25℃後,將反應液加入於水(374g)並過濾。對得到的結晶,加入三乙基胺及水後進行攪拌,使二胺從三氟乙酸鹽游離,並再度過濾,並以甲醇、接著己烷洗淨後,使其乾燥,得到化合物[DA-n-10](收量:9.30g,27.0mmol,產量86%)。1 H-NMR(500MHz, DMSO-d6 , δ(ppm)):7.65(d, J=7.5Hz, 2H),7.41(d, J=8.0Hz, 2H),7.29(t, J=8.0Hz, 2H),7.12(t, J=8.0Hz, 2H),7.00(t, J=7.5Hz, 2H),6.67(d, J=7.5Hz, 2H),5.62(s, 4H),4.56(s, 4H)。
<DA-v-7的合成> 依據以下的路徑合成化合物[DA-v-7]。「MeO」為甲氧基。
(化合物3(3a,3b混合物)的合成) 於4口燒瓶加入鎂(15.39g,63.3mmol,1.5eq.),以真空幫浦進行1小時真空乾燥後,將THF(100g)以注射器加入,在室溫進行攪拌。接著使化合物1(100g,42.2mmol)的THF(300g)溶液以緩緩迴流程度之速度邊慢慢滴下邊加入。之後,使反應溶液冷卻至0℃,將化合物2(105.60g,42.2mmol,1.0eq.)的THF(200g)溶液滴下。滴下完畢後,使反應液的溫度回到室溫,在室溫進行3小時攪拌。之後,加入甲苯(1L),稀釋反應液後,使反應溶液再冷卻至0℃,將10%乙酸溶液(500g)慢慢地滴下加入。 接著,以分液操作除去水層,將有機層以飽和食鹽水(1L)、飽和碳酸氫鈉水溶液(1L)、飽和食鹽水(1L)各自洗淨,並以無水硫酸鎂將有機層乾燥。之後,過濾並以蒸發器進行餾去,得到化合物3的粗結晶172g。得到的粗結晶直接用於接下來的反應。
(化合物4的合成) 將化合物3的粗結晶(172g,422mmol)、p-甲苯磺酸一水合物(4.82g,及25.3mmol,0.06eq.)的脫水甲苯(MS4A脫水品、2L)混合物,在迴流下、邊除去水邊進行2小時反應。反應完畢後,以蒸發器將甲苯餾去使用量的一半左右後,將溶液在室溫進行攪拌並使固體析出。將得到的固體過濾,得到化合物4的結晶(得量150g、得率91%)。
(化合物5(5a,5b混合物)的合成) 將化合物4(108g,276mmol)、5%鈀碳(含水品、11g、10wt%)、乙酸乙酯(1L)、及乙醇(1L)的混合物,在氫存在下,在室溫進行攪拌。反應完畢後,加入甲苯(2L),溶解結晶後,使反應混合物以矽藻土進行過濾,將矽藻土以甲苯1L洗淨。使濾液在減壓下濃縮,得到目的化合物5(得量103.3g、得率95%)。
(化合物6的合成) 0℃、氮取代下,在化合物5(95.4g,243mmol)的二氯甲烷(800mL)溶液中,滴下BBr3 (1.0M-CH2 Cl2 ,243mL,1.01mol)。滴下後,在0℃進行2小時攪拌。反應完畢後,在蒸餾水中,一點一點地加入反應液。以乙酸乙酯(1L)進行萃取,使萃取液以蒸餾水500mL進行2次洗淨。使有機層以硫酸鎂乾燥後,使溶劑在減壓下餾去。將得到的粗物以乙醇再結晶,並過濾、以乙醇進行洗淨,得到目的化合物6(得量18.6g、得率21%)。
(化合物8的合成) 在化合物6(10.0g,26.4mmol)、碳酸鉀(11.0g,79.2 mmol,3eq.)、及甲苯(50g)的混合物中,迴流下,滴下化合物7(5.35g,26.4mmol)的甲苯(20g)溶液。滴下後,在迴流進行一晩攪拌。反應完畢後,使反應液冷卻至60℃左右後,加入乙酸乙酯(500g),以蒸餾水進行3次洗淨。將有機層以無水硫酸鎂乾燥後,使溶劑在減壓下餾去。得到的粗物以乙腈/乙醇(2:1)溶液進行再結晶、過濾後,將過濾結晶以乙醇洗淨,得到化合物8的粗結晶。將該粗結晶以管柱層析法(SiO2 ,CHCl3 )精製,得到化合物8的結晶(得量7.1g、得率49%)。
(DA-v-7的合成) 使化合物8(12.2g,22.4mmol)、5%鈀碳(含水品、1.22g、10wt%)、1,4-二噁烷(120g)的混合物在氫存在下、60℃、進行4小時攪拌。反應完畢後,進行氮取代後,維持60℃以矽藻土過濾。使濾液在減壓下、進行溶劑餾去,得到粗物。藉由將該粗物以2-丙醇/乙酸乙酯(2:1)再結晶,得到目的物之DA-v-7(得量8.0g、得率74%)。1 H-NMR(500MHz, CDCl3 , δ(ppm)):7.725(1H, d),7.577(2H, m),7.272(2H, m),7.102(1H, s),6.791(1H, d),6.207(1H, d),6.117(1H, dd),3.621(4H, broad),2.553(1H, m),2.067-0.863(31H, m)。
[聚醯胺酸的合成] <合成例1> 在附設有攪拌裝置的100mL四口燒瓶,稱取DA-4:1.66g(7.00mmol)、DA-5:2.89g(8.75mmol)、DA-v-6:5.30g(7.00mmol)、DA-13:2.43g(12.3mmol),加入NMP:49.1g後,進行攪拌使溶解。邊攪拌該二胺溶液邊添加DC-3:7.53g(33.6mmol),進一步加入NMP:30.1g,在60℃進行15小時攪拌後,得到聚醯胺酸(A-R1、黏度:649mPa・s、數平均分子量:14,231)的溶液。
<合成例2~13> 將二胺成分及酸二酐成分各自變更為下述表1所示者以外,與合成例1同樣地實施,得到下述表1所示之聚醯胺酸溶液(A-R2)~(A-R9)、(A-B1)~(A-B4)。得到的聚醯胺酸的黏度、分子量亦如下述表1所示。
[液晶配向劑的調製] <例1> 在上述得到的聚醯胺酸(A-R1)的溶液(6.0g),加入NMP(6.0g)及BCS(8.0g),在室溫進行10小時攪拌後,得到聚醯胺酸(A-R1)為6質量%、NMP為54質量%、及BCS為40質量%之液晶配向劑(R1)。
<合成例2~13> 除取代聚醯胺酸(A-R1),而使用下述表2所示般聚醯胺酸(A-R2)~(A-R9)、(A-B1)~(A-B4)以外與例1同樣地實施,得到各自如表2所示之例2~13的液晶配向劑(R2)~(R9)、(B1)~(B4)。 又,表2的例1~13中,例1~3、6~9為比較例,例4,5、10~13為本發明之實施例。
上述表2中之固形分比率為相對液晶配向劑100質量份的聚合物固形分的含有比率,溶劑組成比率為各有機溶劑中之含有比例(質量份)。
<例14~21> 將例1所得到的液晶配向劑(R1)與例4所得到的液晶配向劑(R4)以各自的質量比成為3:7之方式混合後,在室溫進行3小時攪拌,調製例14的液晶配向劑(B5)。 又,在例15~21,使用的液晶配向劑的組合除變更為下述表3所示者以外,與例14同樣地實施,藉此各自調製下述表3所示之例15~21的液晶配向劑(B6~B8,R10~R13)。
<例22~35> 如下述,製作液晶配向膜及液晶晶胞,並評估製作的各液晶晶胞之特性。彼等之結果如下述表4。又,下述的例中,例22~25、28~31為本發明之實施例,例26、27、32~35為比較例。 [液晶配向膜之製作] 使用上述例1~21所調製的液晶配向劑,如以下製作液晶配向膜。將各液晶配向劑在石英基板或矽晶圓旋轉塗佈,在70℃的加熱板進行90秒鐘乾燥後,在230℃的熱風循環式烤箱(登科公司製、MB1-1G3030X)進行20分鐘燒成,形成膜厚100nm的液晶配向膜。
[液晶配向膜的折射率的測定] 使用光譜式橢圓儀(J.A.Woollam公司製、M-2000),進行CAUCHY模式之擬合,測定波長250~800nm中之折射率。結果如表4。表4紀錄波長550nm中之折射率。折射率比1.62大時評估為「良好」,1.62以下時評估為「不良」。
[液晶配向膜的透過率的測定] 使用二片石英基板,製作測定晶胞。在二片中之一片形成液晶配向膜,以形成有液晶配向膜側之面為內側,貼合未形成液晶配向膜的石英基板。於其間,用滴管插入折射液(接觸液、島津裝置製造公司製),製作測定晶胞。折射液從1.60~1.70的每0.01刻度11種類中,配合各自折射率使用。 使用紫外可見分光光度計(島津製作所公司製、UV-2600),測定上述製作的測定晶胞在波長380~800nm中之透過率。結果如表4。表4紀錄波長380~800nm中之透過率的平均值。 以透過率比99.0%大時評估為「良好」,99.0%以下時評估為「不良」進行評估。
「液晶配向膜及液晶晶胞之製作」 使用上述各實施例所調製的液晶配向劑,如下製作液晶晶胞。 將各液晶配向劑,在形成有像素尺寸為100μm×300μm且線/間距各自為5μm的ITO電極圖型的ITO電極基板的ITO面旋轉塗佈,在70℃的加熱板進行90秒鐘乾燥後,以230℃的熱風循環式烤箱(登科公司製、MB1-1G3030X)進行30分鐘燒成,形成膜厚100nm的液晶配向膜。 又,使液晶配向劑在未形成有電極圖型的ITO面旋轉塗佈,在70度之加熱板進行90秒鐘乾燥後,以230℃的熱風循環式烤箱(登科公司製、MB1-1G3030X)進行20分鐘燒成,形成膜厚100nm的液晶配向膜。
關於上述2片基板,在其中一基板的液晶配向膜上散佈4μm的珠狀間隔件後,從其上印刷密封劑(溶劑型熱硬化型的環氧樹脂)。接著,以另一基板的形成有液晶配向膜側之面為內側,與先前之基板貼合後,使密封劑硬化而製作空晶胞。於該空晶胞使含有聚合性化合物的液晶MLC-3023(默克公司製商品名)以減壓注入法注入,製作液晶晶胞。
之後,以對該液晶晶胞外加15V之DC電壓狀態,從該液晶晶胞之外側照射10J/cm2 通過遮斷325nm以下的波長之過濾器的UV。又,UV的照度為使用紫外線照射度計(ORC公司製UV-MO3A)測定。之後,以使液晶晶胞中殘存之未反應的聚合性化合物失活為目的,在未外加電壓狀態,使用UV-FL照射裝置(東芝照明公司製),照射UV(UV燈:FLR40SUV32/A-1)30分鐘。
「液晶晶胞的評估」 如上述製作的各液晶晶胞之特性的評估方法如下。 (垂直配向性的評估) 使液晶晶胞以正交尼科耳之偏光板挾持,從後部照射背光狀態,使液晶晶胞旋轉,以目視觀察在明暗變化下液晶是否垂直配向。評估基準如下述。 ○:液晶為垂直配向。   ×:液晶未垂直配向。
又,在此引用2019年9月24日申請的日本專利申請案2019-173271號之說明書、申請專利範圍及摘要的全部內容,作為本發明說明書之揭示。

Claims (19)

  1. 一種垂直配向用之液晶配向劑,其特徵係含有由使用包含下述式(0)所表示之二胺(0)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之聚醯亞胺所成群組中選出的至少1種聚合物(P),[化1]H 2 N-A-L-A’-NH 2 (0)(式(0)中,A及A’各自獨立,為單環基、縮合環基、或前述單環基2個鍵結而成的基,A及A’之至少1個為縮合環基,L為單鍵、或-X1-Q-X2-基,X1及X2各自獨立,為單鍵、氧原子或硫原子,Q為碳數1或2之伸烷基,前述縮合環基為從萘、蒽、芘、吲哚、咔唑、苯並-哌哢(pyrone)、喹啉、或異喹啉之任一的縮合環除去2個氫原子的2價基)。
  2. 如請求項1記載之液晶配向劑,其中,前述二胺(0)為下述式(1)所表示之二胺,
    Figure 109132896-A0305-02-0063-1
    (式(1)中,A為單環基、縮合環基、或前述單環基2個鍵結而成的基,L為單鍵、或-X1-Q-X2-,X1及X2各自獨立,為單鍵、氧原子或硫原子,Q為碳數1或2之伸烷基)。
  3. 如請求項2記載之液晶配向劑,其中,前 述式(1)中,A為伸苯基、吡啶基、伸萘基、蒽基、喹啉基、聯苯基構造、或聯吡啶基。
  4. 如請求項3記載之液晶配向劑,其中,前述式(1)所表示之二胺為由下述式(d-1)~(d-7)、(d-13)~(d-14)、(d-17)~(d-18)及(d-21)所成群組中選出的任一二胺,
    Figure 109132896-A0305-02-0064-2
  5. 如請求項1記載之液晶配向劑,其中,前述二胺(0)為由下述式(d-8)~(d-12)、(d-15)、(d-16)、(d-19)及(d-20)所成群組中選出的任一二胺,
    Figure 109132896-A0305-02-0065-3
  6. 如請求項1或2記載之液晶配向劑,其中,前述聚合物(P)係使用進而含有具有由下述式(S1)~(S3)所表示之構造所構成的群所選出的至少1種的二胺(s)之二胺成分而得到,
    Figure 109132896-A0305-02-0065-4
    (X1及X2各自獨立,為單鍵、-(CH2)a-(a為1~15的整數)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-NH-、-O-、-COO-、-OCO-或-((CH2)a1-A1)m1-(a1為1~15的整數,A1為 氧原子或-COO-,m1為1~2的整數,m1為2時,複數的a1及A1各自獨立,具有前述定義),G1及G2各自獨立,為碳數6~12的2價芳香族基、碳數3~8的2價脂環式基所選出的2價環狀基,前述環狀基上任意的氫原子可被碳數1~3的烷基、碳數1~3的烷氧基、碳數1~3的含氟烷基、碳數1~3的含氟烷氧基或氟原子取代,m及n各自獨立,為0~3的整數,m及n的合計為1~6,R1為碳數1~20的烷基、碳數1~20的烷氧基、或碳數2~20的烷氧基烷基,形成R1之任意的氫原子可被氟原子取代)-X 3 -R 2 (S2)(X3為單鍵、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-NH-、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-,R2為碳數1~20的烷基或碳數2~20的烷氧基烷基,形成R2之任意的氫原子可被氟原子取代)-X 4 -R 3 (S3)(X4為-CONH-、-NHCO-、-O-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-或-OCO-,R3為具有類固醇骨架的構造)。
  7. 如請求項6記載之液晶配向劑,其中,前述二胺(s)為下述式(d1)或式(d2)所表示之二胺,
    Figure 109132896-A0305-02-0066-5
    (X為單鍵、-O-、-C(CH3)2-、-NH-、-CO-、-(CH2)m-、-SO2-、-O-(CH2)m-O-、-O-C(CH3)2-、-CO-(CH2)m-、-NH-(CH2)m-、-SO2-(CH2)m-、-CONH-(CH2)m-、-CONH-(CH2)m-NHCO-、-COO-(CH2)m-OCO-、-COO-、-CONH-、-NH-(CH2)m-NH-或-SO2-(CH2)m-SO2-,m為1~8的整數,Y為前述式(S1)~(S3)中任一的構造,式(d2)中之2個Y可為相同亦可為相異)。
  8. 如請求項7記載之液晶配向劑,其中,前述式(d1)所表示之二胺為下述的式(d1-1)~(d1-18)所成群組中選出的任一二胺,
    Figure 109132896-A0305-02-0067-6
    (n為1~20的整數)
    Figure 109132896-A0305-02-0068-8
  9. 如請求項7記載之液晶配向劑,其中,前述式(d2)所表示之二胺為由下述的式(d2-1)~(d2-6)所成群組中選出的任一二胺,
    Figure 109132896-A0305-02-0068-9
    (Xp1~Xp8各自獨立,為-(CH2)a-(a為1~15的整數)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-NH-、-O-、-CH2O-、-COO-、或-OCO-,Xs1~Xs4各自獨立為-O-、-CH2O-、 -OCH2-、-COO-或-OCO-,Xa~Xf為-O-、-NH-、-O-(CH2)m-O-、-C(CH3)2-、-CO-、-COO-、-CONH-、-(CH2)m-、-SO2-、-O-C(CH3)2-、-CO-(CH2)m-、-NH-(CH2)m-、-NH-(CH2)m-NH-、-SO2-(CH2)m-、-SO2-(CH2)m-SO2-、-CONH-(CH2)m-、-CONH-(CH2)m-NHCO-、或-COO-(CH2)m-OCO-,R1a~R1h各自獨立為碳數1~20的烷基、碳數1~20的烷氧基、或碳數2~20的烷氧基烷基,m為1~8的整數)。
  10. 如請求項1或2記載之液晶配向劑,其中,前述聚合物(P)係藉由前述二胺成分與含有下述式(T)所表示之四羧酸二酐的四羧酸成分之聚合反應而得到,
    Figure 109132896-A0305-02-0069-10
    (X為由下述式(x-1)~(x-13)所選出的構造)
    Figure 109132896-A0305-02-0070-11
    (R1~R4各自獨立,為氫原子、甲基、乙基、丙基、氯原子或苯基,R5及R6各自獨立,為氫原子或甲基,j及k各自獨立,為0或1的整數,A1及A2各自獨立,為單鍵、醚、羰基、酯、伸苯基、磺醯基或醯胺基,2個A2可為相同亦可為相異,*1為鍵結於一酸酐基之鍵結鍵,*2為鍵結於另一酸酐基之鍵結鍵)。
  11. 如請求項10記載之液晶配向劑,其中,前述式(T)的X為前述式(x-1)~(x-7)、(x-11)~(x-13)之任一。
  12. 如請求項1或2記載之液晶配向劑,其中,前述二胺(0)在全二胺成分中含有1~100莫耳%。
  13. 如請求項7記載之液晶配向劑,其中, 前述二胺(s)在全二胺成分中含有1~99莫耳%。
  14. 一種垂直配向用之液晶配向膜,其係使用如請求項1~13中任1項記載之液晶配向劑而形成。
  15. 一種液晶顯示元件,其係具備如請求項14記載之液晶配向膜。
  16. 一種液晶顯示元件之製造方法,其係將如請求項1~13中任1項記載之液晶配向劑塗布於具有導電膜的一對基板上後形成塗膜,隔著液晶分子層,以前述塗膜彼此相對之方式對向配置,形成液晶晶胞,以在前述一對基板具有的導電膜間外加電壓的狀態,對前述液晶晶胞進行光照射。
  17. 一種下述式(2-1)或(DA-n-3)所表示之二胺,
    Figure 109132896-A0305-02-0071-12
  18. 一種由包含如請求項17記載之二胺的二胺成分所得到的聚合物。
  19. 一種藉由包含如請求項17記載之二胺的二胺成分與四羧酸成分之縮聚反應而得到的聚醯亞胺前驅物或其醯亞胺化物之聚醯亞胺。
TW109132896A 2019-09-24 2020-09-23 垂直配向用之液晶配向劑、液晶配向膜,及液晶顯示元件 TWI853094B (zh)

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