WO2013008822A1 - 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 - Google Patents

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新平 新津
小野 豪
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日産化学工業株式会社
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    • G02F1/133723Polyimide, polyamide-imide

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal aligning agent used when forming a liquid crystal alignment film, a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal display element using the same.
  • Liquid crystal display elements are currently widely used as display devices.
  • a liquid crystal alignment film which is a constituent member of a liquid crystal display element, is a film that uniformly arranges liquid crystals.
  • display defects such as display unevenness and afterimages are liable to occur. Occurrence of display defects may involve ionic impurities in the liquid crystal, and as a method for reducing these impurities, a proposal as in Patent Document 1 has been made.
  • liquid crystal alignment film an alignment process called rubbing is generally performed by rubbing the surface of the polymer film with a cloth.
  • the rubbing resistance of the liquid crystal alignment film is insufficient, the film is scraped to generate scratches or dust, or the film itself is peeled off, thereby degrading the display quality of the liquid crystal display element.
  • the liquid crystal alignment film is required to have high rubbing resistance, and methods as disclosed in Patent Documents 2 to 5 have been proposed.
  • the liquid crystal alignment film is also required to have a higher transmittance.
  • JP 2002-323701 A JP-A-7-120769 JP-A-9-146100 JP 2008-90297 A JP-A-9-258229 International Publication No. 2004/053583
  • the liquid crystal alignment film in the liquid crystal display element may have a portion that is less likely to receive light than other portions due to the presence of wiring, a black matrix, or the like.
  • the volume resistivity of the liquid crystal alignment film is changed by light, the entire device does not exhibit uniform afterimage characteristics, which may be observed as display defects such as afterimages and display unevenness.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and is excellent in liquid crystal orientation, rubbing resistance, voltage holding characteristics and charge storage characteristics, has a small amount of ionic impurities, has high transmittance, and has a volume resistance due to light. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal aligning film, and a liquid crystal display element that are unlikely to cause display defects, contrast reduction, and display burn-in.
  • the present inventor has intensively studied to achieve the above object, and as a result, the liquid crystal aligning agent containing the specific polymer (A) and the specific polymer (B) can achieve the above object. I found it.
  • the present invention has the following gist.
  • Liquid crystal aligning agent containing the following specific polymer (A) and specific polymer (B).
  • Specific polymer (A) a tetracarboxylic dianhydride component containing a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (1) and a diamine compound represented by the following formulas (5) and (6)
  • one or more arbitrary hydrogen atoms on the benzene ring may be substituted with a monovalent organic group other than the primary amino group.
  • Specific polymer (B) A polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula (7).
  • R represents a hydrogen atom or an alkyl group
  • Y represents a tetravalent organic group
  • X represents a divalent organic group
  • 10 to 100 mol% of X represents the following formula (8 A divalent organic group or a paraphenylene group having any one of () to (10) in the structure.
  • m 1 is an integer of 2 to 18.
  • one or more arbitrary hydrogen atoms on the benzene ring may be substituted with a monovalent organic group other than the primary amino group, and m 2 is an integer of 1 to 8. is there.
  • one or more of arbitrary hydrogen atoms on the benzene ring may be substituted with a monovalent organic group other than the primary amino group, and m 3 is an integer of 1 to 4. is there.
  • the tetracarboxylic dianhydride component in the specific polymer (A) is selected from tetracarboxylic dianhydrides represented by the following formula (1) and tetracarboxylic acids represented by the following formulas (2) to (4): 2.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • the tetracarboxylic dianhydride component in the specific polymer (A) is 10 to 100 mol% of a tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) and a tetracarboxylic acid represented by the formula (2) to (4). 3.
  • the liquid crystal aligning agent according to 2 comprising 0 to 90 mol% of a dianhydride of at least one compound selected from acids.
  • the tetracarboxylic dianhydride component in the specific polymer (A) is 10 to 100 mol% of a tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) and a dianhydride of the tetracarboxylic acid represented by the formula (3). 4.
  • liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 4, wherein 20 to 100 mol% of Y in the formula (7) is a tetravalent organic group having an aromatic structure.
  • a liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film described in 7.1 to 6.
  • liquid crystal aligning agent of the present invention By using the liquid crystal aligning agent of the present invention, the liquid crystal aligning property, rubbing resistance, voltage holding property and charge storage property are excellent, the amount of ionic impurities is small, the transmittance is high, and the change in volume resistivity due to light is small.
  • a liquid crystal alignment film can be obtained and a high quality liquid crystal display element can be provided.
  • the liquid crystal aligning agent of this invention is a composition used for forming a liquid crystal aligning film,
  • one or more arbitrary hydrogen atoms on the benzene ring may be substituted with a monovalent organic group other than the primary amino group.
  • R represents a hydrogen atom or an alkyl group
  • Y represents a tetravalent organic group
  • X represents a divalent organic group
  • 10 to 100 mol% of X represents the following formula ( A divalent organic group having any one of 8) to (10) in the structure, or a paraphenylene group.)
  • m 1 is an integer of 2 to 18.
  • one or more arbitrary hydrogen atoms on the benzene ring may be substituted with a monovalent organic group other than the primary amino group, and m 2 is an integer of 1 to 8. is there.
  • one or more of arbitrary hydrogen atoms on the benzene ring may be substituted with a monovalent organic group other than the primary amino group, and m 3 is an integer of 1 to 4. is there.
  • the ratio of the specific polymer (A) and the specific polymer (B) is 10 to 95% by weight of the specific polymer (A) with respect to the total amount of the specific polymer (A) and the specific polymer (B). Preferably, the amount is 60 to 90% by weight. If the specific polymer (A) is too small, the charge storage characteristics and rubbing resistance of the liquid crystal alignment film may be deteriorated, and if the specific polymer (B) is too small, the liquid crystal alignment may be deteriorated.
  • the specific polymer (A) and the specific polymer (B) contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention may each be one type or two or more types.
  • the tetracarboxylic dianhydride component used for the production of the specific polymer (A) contains a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (1).
  • the tetracarboxylic dianhydride component in the specific polymer (A) is represented by the tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (1) and the following formulas (2) to (4). It preferably comprises a dianhydride of at least one compound selected from tetracarboxylic acids.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • composition ratio of the preferred tetracarboxylic dianhydride component in the specific polymer (A) is such that the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) is 10 to 100 moles of the total tetracarboxylic dianhydride component.
  • the dianhydride of at least one compound selected from the tetracarboxylic acids represented by the formulas (2) to (4) is 0 to 90 mol% of the total tetracarboxylic dianhydride component.
  • the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) is 10 to 90 mol% of the total tetracarboxylic dianhydride component, and the tetracarboxylic dianhydrides represented by the formulas (2) to (4) are used.
  • the dianhydride of at least one compound selected from acids is 10 to 90 mol% of the total tetracarboxylic dianhydride component. More preferably, the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) is 20 to 80 mol% of the total tetracarboxylic dianhydride component, and the tetracarboxylic dianhydrides represented by the formulas (2) to (4) are used.
  • the dianhydride of at least one compound selected from acids is 20 to 80 mol% of the total tetracarboxylic dianhydride component.
  • the dianhydride of the tetracarboxylic acid represented by the formula (1) is 25 to 75 mol% of the total tetracarboxylic dianhydride component
  • the tetracarboxylic acid represented by the formulas (2) to (4) The dianhydride of at least one compound selected from acids is 25 to 75 mol% of the total tetracarboxylic dianhydride component.
  • a preferable combination of tetracarboxylic dianhydride components is a dianhydride of tetracarboxylic acid represented by the formula (1) and a dianhydride of tetracarboxylic acid represented by the formula (3) from the viewpoint of liquid crystal alignment. .
  • the diamine component used for the production of the specific polymer (A) contains at least one of a diamine compound represented by the following formula (5) and a diamine compound represented by the following formula (6).
  • one or more arbitrary hydrogen atoms on the benzene ring may be substituted with a monovalent organic group other than the primary amino group.
  • Formula (5) is preferably a diamine having a 4,4′-bonded diphenylamine group from the viewpoint of liquid crystal alignment
  • Formula (6) is preferably 3,6-bonded carbazole from the viewpoint of liquid crystal alignment.
  • a diamine having a group is preferably a diamine having a 4,4′-bonded diphenylamine group from the viewpoint of liquid crystal alignment.
  • one or more arbitrary hydrogen atoms on the benzene ring may be substituted with a monovalent organic group other than the primary amino group.
  • the monovalent organic group include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 2 carbon atoms.
  • the ratio of the total amount of the diamine compound represented by the formula (5) and the diamine compound represented by the formula (6) to the total diamine component in the specific polymer (A) is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 60 to 100 mol%.
  • diamine compounds represented by formula (5) or formula (6) 4,4′-diaminodiphenylamine, from the viewpoint of the reactivity with tetracarboxylic dianhydride and the liquid crystal alignment when used as a liquid crystal alignment film, 3,6-diaminocarbazole is particularly preferred.
  • diamine compound represented by the formula (15) in which A has a nitrogen atom 2,3-diaminopyridine, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 2,4- Diamino-6-hydroxypyrimidine, 2,4-diamino-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-isopropoxy-1,3 5-triazine, 2,4-diamino-6-methoxy-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-phenyl-1,3,5-triazine, 2,6-diaminopurine, 1,4 -Bis (3-aminopropyl) piperazine, 2,4-diamino-5-phenylthiazole, 3,5-diamino-1,2,4-triazole, 3,6-diamacr
  • diamine compound represented by the formula (15) which is an aliphatic diamine examples include diaminomethane, 1,2-diaminoethane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,3-diamino-2,2-dimethylpropane, 1,4-diamino-2,2- Dimethylbutane, 1,6-diamino-2,5-dimethylhexane, 1,7-diamino-2,5-dimethylheptane, 1,7-diamino-4,4-dimethylheptane, 1,7-diamino-3- Methylheptane, 1,9-diamino-5-methylnon
  • Examples of the diamine compound represented by the formula (15) which is an alicyclic diamine include 1,4-diaminocyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 4,4′-diamino- 3,3′-dimethyldicyclohexylmethane, isophoronediamine and the like can be mentioned.
  • diamine compounds represented by formula (15) which are carbocyclic aromatic diamines include o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, and diaminotoluenes (eg, 2,4-diaminotoluene).
  • 1,4-diamino-2-methoxybenzene 2,5-diaminoxylenes, 1,3-diamino-4-chlorobenzene, 1,4-diamino-2,5-dichlorobenzene, 1,4-diamino-4 -Isopropylbenzene, 4,4'-diaminodiphenyl-2,2'-propane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2'-diaminostilbene, 4,4'-diaminostilbene, 4,4'-diaminodiphenyl ether 4,4′-diphenylthioether, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-di Minodiphenylsulfone, 4,4'-diaminobenzoic acid phenyl ester, 2,2'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzyl
  • Examples of the diamine compound represented by the formula (15) in which A has the property of increasing the pretilt angle of the liquid crystal include 1-dodecyloxy-2,4-diaminobenzene, 1-hexadecyloxy-2,4-diaminobenzene, 1- Octadecyloxy-2,4-diaminobenzene, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] octane, 4,4′-diamino-3- Dodecyl diphenyl ether, 4- (4-trans-n-heptylcyclohexylphenoxy) -1,3-diaminobenzene, 4- (4-trans-n-pentylcyclohexylphenoxy) -1,3-diaminobenzene, 4-trans-n -Pentylbicyclohexyl-3,5-d
  • the specific polymer (B) is a polyimide precursor having a structural unit (repeating unit) represented by the following formula (7).
  • the polyimide precursor is a polyamic acid or a polyamic acid ester.
  • the specific polymer (B) may be a polyimide precursor having a structural unit represented by the formula (7) consisting of only one of R, X and Y, and the same structure.
  • a polyimide precursor having a plurality of types of structural units represented by the formula (7) having different structures may be used.
  • the specific polymer (B) may be a polyimide precursor having a structure other than the structural unit represented by the formula (7). That is, the specific polymer (B) may be a polyimide precursor composed of a structural unit represented by the formula (7) having the same structure or a polyimide precursor composed of a structural unit represented by the formula (7) having a different structure.
  • a polyimide precursor having a structural unit represented by the formula (7) of the same structure or a different structure and a structure other than the structural unit represented by the formula (7) may be used.
  • R is a hydrogen atom or an alkyl group.
  • alkyl group examples include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms.
  • X is a divalent organic group. As described above, one type or two or more types may be mixed, but at least one type of X is the following: It must be a divalent organic group or a paraphenylene group having any of formulas (8) to (10) in its structure.
  • the ratio of the divalent organic group or paraphenylene group (hereinafter also referred to as “specific structure”) having any of these formulas (8) to (10) in the structure in X of formula (7) is: It is 10 to 100 mol%, preferably 50 to 100 mol%. If this ratio is too small, the liquid crystal orientation may deteriorate.
  • the structure of X other than the divalent organic group or paraphenylene group having any of these formulas (8) to (10) in the structure is not particularly limited.
  • a long chain examples thereof include a divalent organic group having a substituent that is known to increase the tilt angle, such as an alkyl group, a perfluoroalkyl group, and a steroid skeleton group.
  • m 1 is an integer of 2 to 18, and is preferably 3 to 12 and more preferably 4 to 8 from the viewpoint of liquid crystal alignment and heat resistance.
  • the divalent organic group having the formula (8) in the structure preferably further contains an aromatic ring. Specific examples of the divalent organic group having the formula (8) in the structure include the following formulas: (11) to (14) may be mentioned, but the invention is not limited to these.
  • m 1 is an integer of 2 to 18, preferably 3 to 12, and more preferably 4 to 8.
  • m 2 is an integer of 1 to 8, preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2, from the viewpoint of voltage holding characteristics.
  • m 3 is an integer of 1 to 4, and is preferably 1 or 2 from the viewpoint of the stability of the polyamic acid solution.
  • one or more arbitrary hydrogen atoms on the benzene ring are substituted with a monovalent organic group other than the primary amino group.
  • a monovalent organic group other than the primary amino group include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a fluorine-containing alkyl having 1 to 20 carbon atoms.
  • the hydrogen atom on the benzene ring is unsubstituted.
  • Y in formula (7) is a tetravalent organic group, and as described above, one type or two or more types may be mixed.
  • the structure of Y is not particularly limited, but at least one kind of Y is preferably a tetravalent organic group having an aromatic structure (that is, an aromatic group) from the viewpoint of further improving liquid crystal alignment.
  • the preferred ratio of the tetravalent organic group having an aromatic structure in Y in the formula (7) is 20 to 100 mol%, more preferably 50 to 100 mol%.
  • Examples of the tetravalent organic group having an aromatic structure include pyromellitic acid, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid, bis (3 , 4-dicarboxyphenyl) ether, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid and other tetracarboxylic acids are preferred.
  • Y in the formula (7) is 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro
  • a tetracarboxylic acid such as -1-naphthalene succinic acid and bicyclo [3,3,0] octane-2,4,6,8-tetracarboxylic acid
  • a polyimide precursor having a structural unit represented by the formula (7) in which Y is only these tetravalent organic groups, or Y is these tetravalent organic groups when emphasizing the voltage holding ratio, a polyimide precursor having a structural unit represented by the formula (7) in which Y is only these tetravalent organic groups, or Y is these tetravalent organic groups.
  • a polyimide precursor having a structural unit represented by a formula (7) and a structural unit represented by a formula (7) in which Y is a tetravalent organic group other than these tetravalent organic groups is preferable.
  • the method for obtaining the polyimide precursor having the structural unit represented by the formula (7) is not particularly limited. Usually, a tetracarboxylic dianhydride component containing a tetracarboxylic dianhydride for constituting Y in formula (7), and a diamine component containing a diamine for constituting X in formula (7) It can obtain by reaction of.
  • a tetracarboxylic acid for constituting Y What is necessary is just to make it react by using a dianhydride and the diamine for comprising X by the target mixing ratio, respectively.
  • the ratio of the diamine for constituting X having the specific structure in the total amount of the diamine component used for the synthesis of the polyimide precursor is set to It may be 10 mol%.
  • Y having an aromatic structure in the polyimide precursor in order to set the ratio of Y having an aromatic structure in the polyimide precursor to 20 mol%, Y having an aromatic structure in the total amount of tetracarboxylic dianhydride components used for the synthesis of the polyimide precursor is changed. What is necessary is just to make the ratio of the tetracarboxylic dianhydride for comprising 20 mol%.
  • diamine for constituting X in the formula (7) are shown below, but are not limited thereto.
  • diamine for constituting X having the formula (8) in the structure 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7- Examples thereof include diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane and the like.
  • 1,3-bis (4-aminophenyl) propane which is a diamine corresponding to formula (11)
  • 1,4 -Bis (4-aminophenyl) butane 1,5-bis (4-aminophenyl) pentane
  • 1,6-bis (4-aminophenyl) hexane 1,7-bis (4-aminophenyl) heptane
  • 8-bis (4-aminophenyl) octane 1,9-bis (4-aminophenyl) nonane, 1,10-bis (4-aminophenyl) decane and the like.
  • diamines for constituting X having the formula (9) in the structure 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis [ 4- (4-aminophenoxy) phenoxy] benzene, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] benzene and the like.
  • Examples of the diamine for constituting X having the formula (10) in the structure include 4,4'-diaminobenzidine and 4,4'-diamino-p-terphenyl.
  • 1,4-diaminobenzene As a diamine for converting X into paraphenylene, 1,4-diaminobenzene can be mentioned.
  • the diamines mentioned in the above specific examples are preferable as raw materials for synthesizing the specific polymer (B), and among these diamine components used for the reaction with the tetracarboxylic dianhydride component, these diamines are preferable.
  • diamines for constituting X other than the divalent organic group or paraphenylene group having any one of the formulas (8) to (10) in the structure are shown below, but are not limited thereto. It is not a thing.
  • alicyclic diamines examples include 1,4-diaminocyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexylamine, and isophorone diamine Etc.
  • carbocyclic aromatic diamines examples include o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 1,3-diamino-4-chlorobenzene, 4,4'-diaminodiphenyl-2,2'- Propane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2'-diaminostilbene, 4,4'-diaminostilbene, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diphenylthioether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone 3,3′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diaminobenzoic acid phenyl ester, 2,2′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzyl, bis (4-aminophenyl) phosphine oxide, bis (3 -
  • diamines containing nitrogen atoms in addition to two amino groups include 2,4-diaminodiphenylamine, 2,4-diaminopyridine, 2,4-diamino-s-triazine, 2,7-diaminodibenzofuran, 3,7- Diaminophenothiazine, 2,5-diamino-1,3,4-thiadiazole, 2,4-diamino-6-phenyl-s-triazine, N, N′-bis (4-aminophenyl) -N-phenylamine, N , N′-bis (4-aminephenyl) -N-methylamine, 4,4′-diaminodiphenylurea and the like.
  • R in the general formula (7) is an alkyl group
  • a diamine is obtained by reacting an alcohol such as methanol, ethanol, 1-propanol, or 2-propanol with tetracarboxylic dianhydride to form a tetracarboxylic acid diester. It can be obtained by dehydration condensation with alcohol or by dehydration condensation of alcohol and polyamic acid.
  • the organic solvent used in the above reaction is not particularly limited as long as the produced polyamic acid or polyamic acid ester can be dissolved, but specific examples thereof include N, N-dimethylformamide, N, N -Dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylsulfoxide, ⁇ -butyrolactone and the like. These may be used alone or in combination. Furthermore, even if the solvent does not dissolve polyamic acid or polyamic acid ester, it may be used by mixing with the above solvent as long as the produced polyamic acid or polyamic acid ester does not precipitate. In addition, since water in the organic solvent inhibits the polymerization reaction and further causes hydrolysis of the generated polyamic acid and polyamic acid ester, it is preferable to use a dehydrated and dried organic solvent as much as possible.
  • a solution in which the diamine component is dispersed or dissolved in the organic solvent is stirred, and the tetracarboxylic dianhydride component is used as it is or in an organic solvent.
  • a method of adding by dispersing or dissolving in a solvent a method of adding a diamine component to a solution in which a tetracarboxylic dianhydride component is dispersed or dissolved in an organic solvent, and a tetracarboxylic dianhydride component and a diamine component.
  • the method of adding alternately etc. are mentioned, In this invention, any of these methods may be sufficient.
  • the tetracarboxylic dianhydride component or the diamine component is composed of a plurality of types of compounds
  • the plurality of types of components may be reacted in a mixed state in advance or may be reacted individually and sequentially.
  • the temperature at which the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component are reacted in an organic solvent is usually 0 to 150 ° C., preferably 5 to 100 ° C., more preferably 10 to 80 ° C.
  • the reaction can be carried out at any concentration, but if the concentration is too low, it is difficult to obtain a high molecular weight polymer, and if the concentration is too high, the viscosity of the reaction solution becomes too high and uniform stirring is difficult. Therefore, it is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 5 to 30% by weight.
  • the initial reaction may be carried out at a high concentration, and then an organic solvent may be added.
  • the ratio of the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component used for the polymerization reaction of the polyamic acid or polyamic acid ester is preferably 1: 0.8 to 1.2 in terms of molar ratio.
  • the ratio may be 1: 0.8 to 1. . Similar to a normal polycondensation reaction, the molecular weight of the polyamic acid or polyamic acid ester obtained increases as the molar ratio approaches 1: 1.
  • the polyamic acid or polyamic acid ester used in the liquid crystal aligning agent of the present invention preferably has a reduced viscosity (concentration of 0.5 dl / g, 30 ° C. in NMP) of 0.1 to 2.0, more preferably 0.2 to 1. .5.
  • the solvent used for the polymerization of the polyamic acid or polyamic acid ester is not desired to be contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention, or if unreacted monomer components or impurities are present in the reaction solution, this precipitation recovery and Purify.
  • the impurities cannot be removed by a single precipitation recovery operation, it is preferable to perform this purification step.
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention contains the specific polymer (A) and the specific polymer (B).
  • the liquid crystal aligning agent containing the specific polymer (A) and the specific polymer (B) the liquid crystal alignment property, rubbing resistance, voltage holding property and charge storage property are excellent, and the amount of ionic impurities is small.
  • a liquid crystal alignment film having a high transmittance and a small change in volume resistivity due to light can be obtained.
  • the polyamic acid obtained by using the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) is unlikely to undergo imidization by heat. Therefore, it is considered that many carboxy groups remain in the liquid crystal alignment film prepared by applying and baking the liquid crystal aligning agent of the present invention containing the specific polymer (A) component.
  • This carboxy group interacts with the nitrogen atom derived from the diamine compound represented by the formula (5) or the formula (6), thereby suppressing the movement of unpaired electrons on the nitrogen atom by light, resulting in liquid crystal It is conceivable that the change in volume resistivity due to light of the alignment film can be suppressed. In addition, it is considered that the volume resistivity itself could be lowered by the interaction between the carboxy group and the nitrogen atom.
  • liquid crystal aligning agent which contained such a specific polymer (A) with the specific polymer (B) which is a polyimide precursor which has a structural unit shown by Formula (7) which is excellent in liquid crystal aligning property.
  • a liquid crystal alignment film having excellent liquid crystal alignment, rubbing resistance, voltage holding characteristics and charge storage characteristics, a small amount of ionic impurities, high transmittance, and small change in volume resistivity due to light can be obtained.
  • liquid crystal aligning agent of this invention is a coating liquid containing a specific polymer (A) and a specific polymer (B), it should be able to form a uniform thin film on a board
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention may be in other forms.
  • a reaction solution of polyamic acid or polyamic acid ester may be mixed as it is, or a solid polyamic acid or polyamic acid ester may be mixed. It may be mixed after dissolving in an organic solvent.
  • the organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the polymer (polyamic acid or polyimide ester) contained therein, but specific examples thereof include N, N-dimethylformamide, N, N— Dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, 2-pyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylsulfoxide, ⁇ -butyrolactone, etc. These may be used alone or in combination of a plurality of types.
  • ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carbitol, butyl carbitol, ethyl carbitol acetate ethylene glycol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, 1-butoxy-2-propanol, 1-phenoxy -2-propanol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol diacetate, propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate, propylene glycol-1-monoethyl ether-2-acetate, dipropylene glycol, 2- (2-ethoxy Propoxy) solvents with low surface tension such as propanol, lactate methyl ester, lactate ethyl ester, lactate n-propyl ester, lactate
  • the solid content concentration can be appropriately changed by setting the thickness of the liquid crystal alignment film to be formed, but the solid content concentration is preferably 1 to 10% by weight. If it is less than 1% by weight, it is difficult to form a uniform and defect-free coating film, and if it exceeds 10% by weight, the storage stability of the solution may deteriorate.
  • an additive such as a silane coupling agent may be added to the liquid crystal aligning agent of the present invention in order to improve the adhesion of the coating film to the substrate, and the specific polymer (A) or the specific polymer. You may add other polymers other than (B).
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention obtained as described above can be filtered as necessary, applied to a substrate, dried and baked to form a coating film. It can be used as a liquid crystal alignment film by performing alignment treatment such as irradiation or without performing alignment treatment.
  • the substrate to be used is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, and a glass substrate, a plastic substrate such as an acrylic substrate or a polycarbonate substrate can be used, and ITO (Indeium Tin Oxide) for liquid crystal driving It is preferable to use a substrate on which an electrode or the like is formed from the viewpoint of simplifying the process. Further, in the reflection type liquid crystal display element, an opaque material such as a silicon wafer can be used as long as the substrate is only on one side, and in this case, a material that reflects light such as aluminum can be used.
  • Examples of the method for applying the liquid crystal aligning agent include spin coating, printing, and ink-jet methods, but from the viewpoint of productivity, the transfer printing method is widely used industrially. Are also preferably used.
  • the drying process after applying the liquid crystal aligning agent is not necessarily required, but if the time from application to baking is not constant for each substrate, or if baking is not performed immediately after application, a drying process is included. Is preferred.
  • the drying is not particularly limited as long as the solvent is evaporated to such an extent that the shape of the coating film is not deformed by the conveyance of the substrate or the like.
  • a method of drying on a hot plate at 50 to 150 ° C., preferably 80 to 120 ° C., for 0.5 to 30 minutes, preferably 1 to 5 minutes is employed.
  • Firing after applying the liquid crystal aligning agent and drying it as necessary can be performed at any temperature of 100 to 350 ° C., preferably 150 to 300 ° C., more preferably 200 to 250 ° C. ° C.
  • the liquid crystal aligning agent contains a polyamic acid
  • the conversion rate from the polyamic acid to the polyimide changes depending on the baking temperature, but the liquid crystal aligning agent of the present invention does not necessarily need to be imidized 100%.
  • baking is preferably performed at a temperature higher by 10 ° C. or more than the heat treatment temperature required for the liquid crystal cell manufacturing process, such as sealing agent curing.
  • the thickness of the coating film after baking is too thick, it is disadvantageous in terms of power consumption of the liquid crystal display element, and if it is too thin, the reliability of the liquid crystal display element may be lowered, so that it is 5 to 300 nm, preferably 10 to 100 nm. It is.
  • the liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention as described above has excellent characteristics, such as TN (Twisted Nematic), STN (Super Twisted Nematic), TFT, lateral electric field type, etc. It can be used as a liquid crystal alignment film for liquid crystal display elements, and also for ferroelectric and antiferroelectric liquid crystal display elements. In particular, it can be suitably used as a liquid crystal alignment film for a horizontal electric field type liquid crystal display element in which seizure due to liquid crystal alignment easily occurs.
  • the liquid crystal display element of the present invention is a liquid crystal display element obtained by obtaining a substrate with a liquid crystal alignment film from the liquid crystal aligning agent of the present invention by the method described above, and then preparing a liquid crystal cell by a known method.
  • a pair of substrates on which a liquid crystal alignment film is formed is sandwiched between spacers of 1 to 30 ⁇ m, preferably 2 to 10 ⁇ m, and the rubbing direction is an arbitrary angle of 0 to 270 °.
  • a general method is to fix the periphery with a sealant and inject liquid crystal to seal.
  • the method for enclosing the liquid crystal is not particularly limited, and examples thereof include a vacuum method of injecting liquid crystal after reducing the pressure inside the produced liquid crystal cell, and a dropping method of sealing after dropping the liquid crystal.
  • the liquid crystal display element produced using the liquid crystal aligning agent of this invention is excellent in liquid crystal orientation, and has the outstanding electrical property, the liquid crystal display device which a fall of contrast or an image sticking hardly occurs It can be suitably used for liquid crystal display elements by various methods using nematic liquid crystal such as TN, STN, TFT, and lateral electric field type liquid crystal display elements. Further, by selecting a liquid crystal to be used, it can be used for a ferroelectric and antiferroelectric liquid crystal display element. Among these liquid crystal display elements, the liquid crystal display element is particularly preferably used for a horizontal electric field type liquid crystal display element in which seizure due to the liquid crystal orientation easily occurs.
  • DA-1 4,4′-diaminodiphenylamine
  • DA-2 4,4′-diaminodiphenylmethane
  • DA-3 1,5-bis (4-aminophenoxy) pentane
  • CA-1 1,2,3,4 Cyclobutanetetracarboxylic dianhydride
  • CA-2 bicyclo [3,3,0] octane-2,4,6,8-tetracarboxylic dianhydride
  • CA-3 pyromellitic dianhydride
  • CA-4 3 , 4-Dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic dianhydride
  • Example 2 Using the liquid crystal aligning agents obtained in Example 1, Example 2, Example 3, and Comparative Example 1, evaluation samples were prepared by the following methods, respectively, and liquid crystal alignment, volume resistivity, voltage holding ratio, Ion density and transmittance were measured. The obtained results are shown in Tables 1 to 3.
  • liquid crystal aligning agent is filtered through a 1.0 ⁇ m filter, spin-coated on a glass substrate with a transparent electrode, dried on a hot plate at 70 ° C. for 2 minutes, and then baked at 230 ° C. for 15 minutes. A 100 nm coating was obtained. After rubbing this polyimide film with a rayon cloth (roll diameter 120 mm, rotation speed 1000 rpm, moving speed 20 mm / sec, pushing amount 0.4 mm), ultrasonic irradiation was performed in pure water for 1 minute, and 80 ° C. for 10 minutes. Dried.
  • the rubbing treatment was excellent in rubbing resistance without generation of scratches and dust due to the film being scraped and peeling of the film.
  • Two substrates with such a liquid crystal alignment film were prepared, a spacer of 4 ⁇ m was placed on the surface of the liquid crystal alignment film of one substrate, and then combined so that the rubbing directions of the two substrates were antiparallel, The periphery was sealed, and an empty cell with a cell gap of 4 ⁇ m was produced.
  • Liquid crystal (MLC-2041, manufactured by Merck & Co., Inc.) was vacuum-injected into this cell at room temperature, and the inlet was sealed to obtain an anti-parallel liquid crystal cell.
  • the obtained liquid crystal aligning agent was filtered through a 0.2 ⁇ m filter, spin-coated on a glass substrate with an ITO transparent electrode, dried on an 80 ° C. hot plate for 5 minutes, and then baked at 220 ° C. for 20 minutes.
  • a coating film (liquid crystal alignment film) having a thickness of 220 nm is formed.
  • Aluminum was vapor-deposited on the surface of the coating film through a mask to form a 1.0 mm ⁇ upper electrode (aluminum electrode), which was used as a sample for volume resistivity measurement.
  • a voltage of 10 V is applied between the ITO electrode and the aluminum electrode of this sample, the current value 180 seconds after the voltage application is measured, and the volume resistivity is calculated from the measured value, the electrode area, and the film thickness. did.
  • an LED backlight was placed under the sample substrate, and the measurement was performed under lighting and under extinction, and the change in volume resistivity due to light was measured.
  • the value when the LED is turned off divided by the value when the LED is turned on is “ ⁇ ” if it is 1.0 to 2.0, “O” if it is 2.0 to 3.0, and “ ⁇ ” otherwise. It was.
  • ⁇ Measurement of ion density> Using a liquid crystal cell produced in the same manner as in the above ⁇ Preparation of liquid crystal cell>, measurement was performed using a 6254 type liquid crystal physical property evaluation apparatus manufactured by Toyo Corporation. In the measurement, a triangular wave of 10 V and 0.01 Hz was applied, and an area corresponding to the ion density of the obtained waveform was calculated and used as the ion density. During the measurement, the temperature of the liquid crystal cell was measured at 23 ° C. and 60 ° C.
  • the liquid crystal aligning agent is filtered through a 1.0 ⁇ m filter, spin-coated on a quartz substrate, dried on a hot plate at 70 ° C. for 2 minutes, and then baked at 230 ° C. for 15 minutes to obtain a coating film having a thickness of 100 nm. It was. Using this sample, measurement was performed using a UV-3100PC self-recording spectrophotometer manufactured by Shimadzu Corporation.
  • liquid crystal aligning agent of the present invention As a result, by using the liquid crystal aligning agent of the present invention, it has excellent liquid crystal orientation and rubbing resistance, high voltage holding characteristics, reduced charge accumulation, low ion density, high transmittance, and volume by light. It was confirmed that a liquid crystal alignment film having a small change in resistivity can be obtained.
  • a liquid crystal display element having a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention is excellent in liquid crystal alignment and has excellent electrical characteristics, so that display defects, contrast reduction and image sticking occur. It can be set as a difficult liquid crystal display device.

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Abstract

下記特定重合体(A)及び特定重合体(B)を含有する液晶配向剤。特定重合体(A):ビシクロ[3,3,0]オクタン-2,4,6,8-テトラカルボン酸二無水物を含有するテトラカルボン酸二無水物成分と、4,4'-ジアミノジフェニルアミン、3,6-ジアミノカルバゾールに代表されるジアミン化合物のうち少なくとも1つを含有するジアミン成分とを反応させて得られるポリアミック酸。特定重合体(B):下記式(7)で示される構造単位を有するポリイミド前駆体。(式(7)中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Yは4価の有機基を表し、Xは2価の有機基を表し、かつXの10~100モル%は式(8)~(10)のいずれかを構造中に有する2価の有機基もしくはパラフェニレン基である。)(式(8)中、mは2~18の整数である。)(式(9)中、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよく、mは1~8の整数である。)(式(10)中、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよく、mは1~4の整数である。)

Description

液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
 本発明は、液晶配向膜を形成する際に用いる液晶配向剤、液晶配向膜及びそれを用いた液晶表示素子に関するものである。
 液晶表示素子は、表示デバイスとして現在広く使用されている。液晶表示素子の構成部材である液晶配向膜は、液晶を均一に並べる膜であるが、液晶配向性が不十分な場合、表示ムラや残像と言われる表示不良を引き起こし易くなる。表示不良の発生は、液晶中のイオン性不純物が関与する場合もあり、この不純物を低減させる方法として、特許文献1のような提案がなされている。
 また、液晶配向膜においては、布で高分子膜の表面を擦るラビングという配向処理を行うのが一般的である。しかし、液晶配向膜のラビング耐性が不十分であると、膜が削れて傷や粉塵を発生させたり、膜そのものが剥離したりしてしまい、液晶表示素子の表示品位を低下させてしまう。そのため、液晶配向膜には高いラビング耐性が求められており、特許文献2~5に示されるような手法が提案されている。
 さらに、高い表示品位の液晶表示素子を得るためには、高い輝度を示すことも重要である。したがって、液晶配向膜にはより高い透過率を有することも求められている。
 一方、液晶配向膜の体積抵抗率が高いと、蓄積電荷が緩和し難くなり、残像の消去に時間がかかるという問題がある。残像消去時間を短くする方法としては、特許文献6のような体積抵抗率の低い配向膜を使用する方法が提案されている。
特開2002-323701号公報 特開平7-120769号公報 特開平9-146100号公報 特開2008-90297号公報 特開平9-258229号公報 国際公開第2004/053583号
 しかし、近年では液晶表示素子の高品質化が進む中、強いバックライトが用いられる傾向にある。そのため、液晶配向膜の体積抵抗率が低いだけではなく、光によって体積抵抗率が変化しないことも重要とされている。例えば、液晶表示素子内の液晶配向膜には、配線やブラックマトリクスなどの存在によって、他の部分と比べて光が当たりにくい部分が存在する場合がある。液晶配向膜の体積抵抗率が光によって変化すると、素子全体が均一な残像特性を示さないこととなり、残像や表示ムラといった表示不良として観測されてしまうことに繋がる。
 本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであって、液晶配向性、ラビング耐性、電圧保持特性及び電荷蓄積特性に優れ、イオン性不純物量が少なく、透過率が高く、なおかつ光による体積抵抗率の変化が小さい液晶配向膜を得ることができる液晶配向剤、液晶配向膜及び、表示不良、コントラストの低下、表示の焼き付きなどの起こり難い液晶表示素子を提供することにある。
 本発明者は、上記の目的を達成するため、鋭意研究を進めたところ、特定重合体(A)及び特定重合体(B)を含有せしめた液晶配向剤により上記の目的を達成し得ることを見出した。
かくして、本発明は、下記を要旨とするものである。
1.下記特定重合体(A)及び特定重合体(B)を含有する液晶配向剤。
特定重合体(A):下記式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物を含有するテトラカルボン酸二無水物成分と、下記式(5)及び(6)で示されるジアミン化合物のうち少なくとも1つを含有するジアミン成分とを反応させて得られるポリアミック酸。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式(5)及び(6)中、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよい。)
特定重合体(B):下記式(7)で示される構造単位を有するポリイミド前駆体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式(7)中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Yは4価の有機基を表し、Xは2価の有機基を表し、かつXの10~100モル%は下記式(8)~(10)のいずれかを構造中に有する2価の有機基もしくはパラフェニレン基である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式(8)中、mは2~18の整数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式(9)中、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよく、mは1~8の整数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(式(10)中、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよく、mは1~4の整数である。)
2.特定重合体(A)におけるテトラカルボン酸二無水物成分が、下記式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物と、下記式(2)~(4)で示されるテトラカルボン酸から選ばれる少なくとも1種の化合物の二無水物とからなる1に記載の液晶配向剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(式(3)中、R、R、R、Rはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1~3のアルキル基を表す。)
3.特定重合体(A)におけるテトラカルボン酸二無水物成分が、式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物10~100モル%と、式(2)~(4)で示されるテトラカルボン酸から選ばれる少なくとも1種の化合物の二無水物0~90モル%とからなる2に記載の液晶配向剤。
4.特定重合体(A)におけるテトラカルボン酸二無水物成分が、式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物10~100モル%と、式(3)で示されるテトラカルボン酸の二無水物0~90モル%とからなる3に記載の液晶配向剤。
5.式(7)のYの20~100モル%が芳香族構造を有する4価の有機基である1~4のいずれかに記載の液晶配向剤。
6.1~5のいずれかに記載の液晶配向剤を用いて得られる液晶配向膜。
7.1~6に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。
 本発明の液晶配向剤を用いることにより、液晶配向性、ラビング耐性、電圧保持特性及び電荷蓄積特性に優れ、イオン性不純物量が少なく、透過率が高く、なおかつ光による体積抵抗率の変化が小さい液晶配向膜が得られ、高品質の液晶表示素子を提供することが可能である。
 以下に本発明を詳細に説明する。
 本発明の液晶配向剤は、液晶配向膜を形成するのに用いる組成物であり、下記式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物を含有するテトラカルボン酸二無水物成分と、下記式(5)及び(6)で示されるジアミン化合物のうち少なくとも1つを含有するジアミン成分とを反応させて得られるポリアミック酸(以下、特定重合体(A)とも言う)と、一般式(7)で示される構造単位を有するポリイミド前駆体(以下、特定重合体(B)とも言う)とを含有することを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(式(5)及び(6)中、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(一般式(7)中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Yは4価の有機基を表し、Xは2価の有機基を表し、かつXの10~100モル%は下記式(8)~(10)のいずれかを構造中に有する2価の有機基、もしくはパラフェニレン基である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(式(8)中、mは2~18の整数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(式(9)中、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよく、mは1~8の整数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(式(10)中、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよく、mは1~4の整数である。)
 特定重合体(A)と特定重合体(B)との比率は、特定重合体(A)と特定重合体(B)の合計量に対して、特定重合体(A)が10~95重量%であることが好ましく、より好ましくは60~90重量%である。特定重合体(A)が少なすぎると、液晶配向膜の電荷蓄積特性やラビング耐性が悪化することがあり、特定重合体(B)が少なすぎると、液晶配向性が悪化することがある。本発明の液晶配向剤に含有される特定重合体(A)と特定重合体(B)は、それぞれ1種類であっても、2種類以上であっても良い。
 <特定重合体(A)>
 特定重合体(A)の製造に用いられるテトラカルボン酸二無水物成分は、下記式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物を含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 具体的には、特定重合体(A)におけるテトラカルボン酸二無水物成分が、下記式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物と、下記式(2)~(4)で示されるテトラカルボン酸から選ばれる少なくとも1種の化合物の二無水物とからなることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(式(2)中、R、R、R、Rはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1~3のアルキル基を表す。)
 特定重合体(A)における好ましいテトラカルボン酸二無水物成分の組成比としては、式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物が、テトラカルボン酸二無水物成分全体の10~100モル%であり、式(2)~(4)で示されるテトラカルボン酸から選ばれる少なくとも1種の化合物の二無水物が、テトラカルボン酸二無水物成分全体の0~90モル%である。より好ましくは、式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物が、テトラカルボン酸二無水物成分全体の10~90モル%であり、式(2)~(4)で示されるテトラカルボン酸から選ばれる少なくとも1種の化合物の二無水物が、テトラカルボン酸二無水物成分全体の10~90モル%である。さらに好ましくは、式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物が、テトラカルボン酸二無水物成分全体の20~80モル%であり、式(2)~(4)で示されるテトラカルボン酸から選ばれる少なくとも1種の化合物の二無水物が、テトラカルボン酸二無水物成分全体の20~80モル%である。とりわけ好ましくは、式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物が、テトラカルボン酸二無水物成分全体の25~75モル%であり、式(2)~(4)で示されるテトラカルボン酸から選ばれる少なくとも1種の化合物の二無水物が、テトラカルボン酸二無水物成分全体の25~75モル%である。
 好ましいテトラカルボン酸二無水物成分の組み合わせは、液晶配向性の観点から、式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物及び式(3)で示されるテトラカルボン酸の二無水物である。
 特定重合体(A)の製造に用いられるジアミン成分は、下記式(5)で示されるジアミン化合物及び下記式(6)で示されるジアミン化合物のうち少なくとも1つを含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(式(5)及び(6)中、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよい。)
 式(5)は、液晶配向性の観点から、好ましくは4,4’結合のジフェニルアミン基を有するジアミンであり、式(6)は、液晶配向性の観点から、好ましくは3,6結合のカルバゾール基を有するジアミンである。
 上記式(5)又は(6)において、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよい。この1価の有機基としては、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数1~20の含フッ素アルキル基、炭素数2~20の含フッ素アルケニル基、炭素数1~20の含フッ素アルコキシ基、シクロヘキシル基、フェニル基、フッ素原子およびこれらの組み合わせからなる基などが挙げられ、液晶配向性の観点からは炭素数1~4のアルキル基、炭素数2~4のアルケニル基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4の含フッ素アルキル基、炭素数2~4の含フッ素アルケニル基、炭素数1~4の含フッ素アルコキシ基から選ばれる1価の有機基が好ましい。より好ましい式(5)及び(6)の構造としては、ベンゼン環上の水素原子が無置換のものである。
 特定重合体(A)における、式(5)で示されるジアミン化合物及び式(6)で示されるジアミン化合物の合計量の、全ジアミン成分に対する比率は、10~100モル%が好ましく、より好ましくは60~100モル%である。式(5)で示されるジアミン化合物及び式(6)で示されるジアミン化合物の合計量を10モル%以上とすることにより、体積抵抗率を効果的に下げることができ、体積抵抗率が低く、且つ光による体積抵抗率の変化の小さいポリアミック酸を得ることが容易になり、更に電圧保持特性が良く、かつ液晶配向膜に優れた電荷蓄積特性やラビング耐性を付与することが容易になる。
 式(5)又は式(6)で示されるジアミン化合物のうち、テトラカルボン酸二無水物との反応性及び液晶配向膜としたときの液晶配向性の観点から、4,4’-ジアミノジフェニルアミン、3,6-ジアミノカルバゾールが特に好ましい。
 特定重合体(A)において、式(5)や式(6)で示されるジアミン化合物以外に、本発明の効果を損なわない範囲において、式(5)や式(6)で示されるジアミン化合物以外のその他のジアミン化合物を含有させることも可能である。その他のジアミン化合物として、下記式(15)に示されるジアミン化合物が挙げられる。その具体例を以下に示すがこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 Aが窒素原子を有する式(15)で表されるジアミン化合物として、2,3-ジアミノピリジン、2,6-ジアミノピリジン、3,4-ジアミノピリジン、2,4-ジアミノピリミジン、2,4-ジアミノ-6-ヒドロキシピリミジン、2,4-ジアミノ-1,3,5-トリアジン、2,4-ジアミノ-1,3,5-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-イソプロポキシ-1,3,5-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-メトキシ-1,3,5-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-フェニル-1,3,5-トリアジン、2,6-ジアミノプリン、1,4-ビス(3-アミノプロピル)ピペラジン、2,4-ジアミノ-5-フェニルチアゾール、3,5-ジアミノ-1,2,4-トリアゾール、3,6-ジアミアクリジン、アクリノール、2,5-ビス(4-アミノフェニル)-1,3,4―オキサジアゾール、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、3,3’-ジアミノ-ジプロピルアミン、ペンタエチレンヘキサアミン、N,N-ビス(3-アミノプロピル)メチルアミン、4,4’-ジアミノベンズアニリド、2,6-ジアミノ-4-ニトロトルエン、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)-N-フェニルアミン、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)-N-メチルアミン、4,4’-ジアミノジフェニル尿素等が挙げられる。
 脂肪族ジアミンである式(15)で表されるジアミン化合物の例として、ジアミノメタン、1,2-ジアミノエタン、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノブタン、1,6-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン、1,3-ジアミノ-2,2-ジメチルプロパン、1,4-ジアミノ-2,2-ジメチルブタン、1,6-ジアミノ-2,5-ジメチルヘキサン、1,7-ジアミノ-2,5-ジメチルヘプタン、1,7-ジアミノ-4,4-ジメチルヘプタン、1,7-ジアミノ-3-メチルヘプタン、1,9-ジアミノ-5-メチルノナン、2,11-ジアミノドデカン、1,12-ジアミノオクタデカン、1,2-ビス(3-アミノプロポキシ)エタン等が挙げられる。
 脂環式ジアミンである式(15)で表されるジアミン化合物の例として、1,4-ジアミノシクロヘキサン、1,3-ジアミノシクロヘキサン、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメチルジシクロヘキシルメタン、およびイソホロンジアミン等が挙げられる。
 炭素環式芳香族ジアミンである式(15)で表されるジアミン化合物の例として、o-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、ジアミノトルエン類(例えば、2,4-ジアミノトルエン)、1,4-ジアミノ-2-メトキシベンゼン、2,5-ジアミノキシレン類、1,3-ジアミノ-4-クロロベンゼン、1,4-ジアミノ-2,5-ジクロロベンゼン、1,4-ジアミノ-4-イソプロピルベンゼン、4,4’-ジアミノジフェニル-2,2’-プロパン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,2’-ジアミノスチルベン、4,4’-ジアミノスチルベン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジフェニルチオエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノ安息香酸フェニルエステル、2,2’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノベンジル、ビス(4-アミノフェニル)ホスフィンオキシド、ビス(3-アミノフェニル)メチルスルフィンオキシド、ビス(4-アミノフェニル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(4-アミノフェニル)シクロヘキシルホスフィンオキシド、1,8-ジアミノナフタレン、1,5-ジアミノナフタレン、1,5-ジアミノアントラキノン、ジアミノフルオレン、ビス(4-アミノフェニル)ジエチルシラン、ビス(4-アミノフェニル)ジメチルシラン、ビス(4-アミノフェニル)テトラメチルジシロキサン、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、ベンジジン、2,2’-ジメチルベンジジン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン等が挙げられる。
 Aが液晶のプレチルト角を高める特性を有する式(15)で表されるジアミン化合物として、1-ドデシルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、1-ヘキサデシルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、1-オクタデシルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、1,1-ビス(4-アミノフェニル)シクロヘキサン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]オクタン、4,4’-ジアミノ-3-ドデシルジフェニルエーテル、4-(4-トランス-n-ヘプチルシクロヘキシルフェノキシ)-1,3-ジアミノベンゼン、4-(4-トランス-n-ペンチルシクロヘキシルフェノキシ)-1,3-ジアミノベンゼン、4-トランス-n-ペンチルビシクロヘキシル-3,5-ジアミノベンゾエート等が挙げられる。
 <特定重合体(B)>
 特定重合体(B)は、下記の式(7)で示される構造単位(繰り返し単位)を有するポリイミド前駆体である。なお、ポリイミド前駆体とは、ポリアミック酸やポリアミック酸エステルである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 特定重合体(B)は、R、X及びYがそれぞれ1種類であり同一の構造のみからなる式(7)で示される構造単位を有するポリイミド前駆体でもよく、また、R、XやYが複数種であり異なる構造である複数種の式(7)で示される構造単位を有するポリイミド前駆体でもよい。また、特定重合体(B)は、式(7)で示される構造単位以外の構造も有するポリイミド前駆体でもよい。すなわち、特定重合体(B)は、同一構造の式(7)で示される構造単位からなるポリイミド前駆体でも、異なる構造の式(7)で示される構造単位からなるポリイミド前駆体でもよく、また、同一構造または異なる構造の式(7)で示される構造単位と式(7)で示される構造単位以外の構造とを有するポリイミド前駆体でもよい。
 式(7)中、Rは水素原子又はアルキル基である。アルキル基としては、炭素数1~6のアルキル基が挙げられる。
 式(7)中、Xは、2価の有機基であり、上述したように、1種類であっても、2種類以上が混在していても構わないが、少なくとも1種類のXは、下記式(8)~(10)のいずれかを構造中に有する2価の有機基又はパラフェニレン基である必要がある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 そして、式(7)のXにおける、これら式(8)~(10)のいずれかを構造中に有する2価の有機基又はパラフェニレン基(以下「特定構造」とも記載する)の比率は、10~100モル%であり、好ましくは50~100モル%である。この比率が少なすぎると、液晶配向性が悪化する場合がある。これら式(8)~(10)のいずれかを構造中に有する2価の有機基又はパラフェニレン基以外のXの構造は特に限定されないが、例えば、液晶のプレチルト角を高める目的で、長鎖アルキル基、パーフルオロアルキル基、ステロイド骨格基など、チルト角を高める効果が知られている置換基を有する2価の有機基が挙げられる。
 式(8)中、mは2~18の整数であるが、液晶配向性および耐熱性の観点から、好ましくは3~12であり、より好ましくは4~8である。また、式(8)を構造中に有する2価の有機基は、さらに芳香環を含むものであることが好ましく、式(8)を構造中に有する2価の有機基の具体例としては、下記式(11)~(14)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 式(11)~(14)において、mは2~18の整数であり、好ましくは3~12であり、より好ましくは4~8である。
 式(9)中、mは1~8の整数であるが、電圧保持特性の観点から、1~3が好ましく、より好ましくは1又は2である。
 式(10)中、mは1~4の整数であるが、ポリアミック酸溶液の安定性の観点から、好ましくは1又は2である。
 式(9)、(10)、(11)~(14)及びパラフェニレン基において、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよい。この一級アミノ基以外の1価の有機基としては、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数1~20の含フッ素アルキル基、炭素数2~20の含フッ素アルケニル基、炭素数1~20の含フッ素アルコキシ基、シクロヘキシル基、フェニル基、フッ素原子およびこれらの組み合わせからなる基などが挙げられ、液晶配向性の観点からは炭素数1~4のアルキル基、炭素数2~4のアルケニル基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4の含フッ素アルキル基、炭素数2~4の含フッ素アルケニル基、炭素数1~4の含フッ素アルコキシ基から選ばれる1価の有機基が好ましい。より好ましい構造としては、ベンゼン環上の水素原子が無置換のものである。
 式(7)のYは4価の有機基であり、上述したように、1種類であっても、2種類以上が混在していても構わない。Yの構造は特に限定されないが、液晶配向性をより高めるという観点からは、少なくとも1種類のYは、芳香族構造(すなわち芳香族基)を有する4価の有機基であることが好ましい。この場合、式(7)のYにおける、芳香族構造を有する4価の有機基の好ましい比率は20~100モル%であり、より好ましくは50~100モル%である。芳香族構造を有する4価の有機基としては、ピロメリット酸、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸などのテトラカルボン酸から4つのカルボキシ基を除いた構造が好ましい。
 また、式(7)のYが、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸、2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸、3,4-ジカルボキシ-1,2,3,4-テトラヒドロ-1-ナフタレンコハク酸、ビシクロ[3,3,0]オクタン-2,4,6,8-テトラカルボン酸などのテトラカルボン酸から4つのカルボキシ基を除いた構造である場合は、液晶配向性を低下させる傾向はあるものの、電圧保持特性を向上させる効果がある。したがって、電圧保持率を重視する場合は、Yがこれらの4価の有機基のみである式(7)で示される構造単位を有するポリイミド前駆体としたり、Yがこれらの4価の有機基である式(7)で示される構造単位とYがこれらの4価の有機基以外の4価の有機基である式(7)で示される構造単位とを有するポリイミド前駆体とすることが好ましい。
 式(7)で示される構造単位を有するポリイミド前駆体を得る方法は特に限定されない。通常は、式(7)のYを構成する為のテトラカルボン酸二無水物を含有するテトラカルボン酸二無水物成分と、式(7)のXを構成する為のジアミンを含有するジアミン成分との反応により得ることができる。
 また、複数種のYが特定の比率で混在するポリイミド前駆体を得る場合や、複数種のXが特定の比率で混在するポリイミド前駆体を得る場合には、Yを構成する為のテトラカルボン酸二無水物や、Xを構成する為のジアミンを、それぞれ目的とする混在比率で用いて反応させれば良い。例えば、ポリイミド前駆体中で特定構造を有するXの比率を10モル%とする為には、ポリイミド前駆体の合成に用いるジアミン成分全量における、特定構造を有するXを構成する為のジアミンの比率を10モル%とすれば良い。同様に、ポリイミド前駆体中で芳香族構造を有するYの比率を20モル%とする為には、ポリイミド前駆体の合成に用いるテトラカルボン酸二無水物成分全量における、芳香族構造を有するYを構成する為のテトラカルボン酸二無水物の比率を20モル%とすれば良い。
 式(7)のXを構成する為のジアミンの具体例を以下に示すがこれらに限定されるものではない。
 式(8)を構造中に有するXを構成する為のジアミンとして、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノブタン、1,5-ジアミノペンタン、1,6-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカンなどが挙げられる。さらに式(8)及び芳香族環を構造中に有するXを構成する為のジアミンとして、式(11)に対応するジアミンである、1,3-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ブタン、1,5-ビス(4-アミノフェニル)ペンタン、1,6-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサン、1,7-ビス(4-アミノフェニル)ヘプタン、1,8-ビス(4-アミノフェニル)オクタン、1,9-ビス(4-アミノフェニル)ノナン、1,10-ビス(4-アミノフェニル)デカンなどが挙げられる。同様に、式(12)に対応するジアミンである、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)プロパン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ブタン、1,5-ビス(4-アミノフェノキシ)ペンタン、1,6-ビス(4-アミノフェノキシ)ヘキサン、1,7-ビス(4-アミノフェノキシ)ヘプタン、1,8-ビス(4-アミノフェノキシ)オクタン、1,9-ビス(4-アミノフェノキシ)ノナン、1,10-ビス(4-アミノフェノキシ)デカンなどが挙げられる。同様に式(13)に対応するジアミンとして、ジ(4-アミノフェニル)プロパン-1,3-ジオエート、ジ(4-アミノフェニル)ブタン-1,4-ジオエート、ジ(4-アミノフェニル)ペンタン-1,5-ジオエート、ジ(4-アミノフェニル)ヘキサン-1,6-ジオエート、ジ(4-アミノフェニル)ヘプタン-1,7-ジオエート、ジ(4-アミノフェニル)オクタン-1,8-ジオエート、ジ(4-アミノフェニル)ノナン-1,9-ジオエート、ジ(4-アミノフェニル)デカン-1,10-ジオエートなどが挙げられる。同様に式(14)に対応するジアミンとして、1,3-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ〕プロパン、1,4-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ〕ブタン、1,5-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ〕ペンタン、1,6-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ〕ヘキサン、1,7-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ〕ヘプタン、1,8-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ〕オクタン、1,9-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ〕ノナン、1,10-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ〕デカンなどが挙げられる。
 式(9)を構造中に有するXを構成する為のジアミンとして、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ〕ベンゼン、1,4-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ〕ベンゼンなどが挙げられる。
 式(10)を構造中に有するXを構成する為のジアミンとして、4,4’-ジアミノベンジジン、4,4’-ジアミノ-p-ターフェニルなどが挙げられる。
 Xをパラフェニレンにする為のジアミンとして、1,4-ジアミノベンゼンが挙げられる。
 上記の具体例に挙げたジアミンは、特定重合体(B)を合成する為の原料として好ましいものであり、テトラカルボン酸二無水物成分との反応に用いるジアミン成分のうち、これらのジアミンを好ましくは10~100モル%、より好ましくは50~100モル%使用し合成された式(7)で示される構造単位を有するポリイミド前駆体は、特定重合体(B)として好ましい。
 その他、式(8)~(10)のいずれかを構造中に有する2価の有機基又はパラフェニレン基以外のXを構成する為のジアミンの具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
 脂環式ジアミンの例として、1,4-ジアミノシクロヘキサン、1,3-ジアミノシクロヘキサン、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメチルジシクロヘキシルアミン、およびイソホロンジアミン等が挙げられる。
 炭素環式芳香族ジアミンの例として、o-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、2,4-ジアミノトルエン、1,3-ジアミノ-4-クロロベンゼン、4,4’-ジアミノジフェニル-2,2’-プロパン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,2’-ジアミノスチルベン、4,4’-ジアミノスチルベン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジフェニルチオエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノ安息香酸フェニルエステル、2,2’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノベンジル、ビス(4-アミノフェニル)ホスフィンオキシド、ビス(3-アミノフェニル)メチルスルフィンオキシド、ビス(4-アミノフェニル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(4-アミノフェニル)シクロヘキシルホスフィンオキシド、1,8-ジアミノナフタレン、1,5-ジアミノナフタレン、1,5-ジアミノアントラキノン、ジアミノフルオレン、ビス(4-アミノフェニル)ジエチルシラン、ビス(4-アミノフェニル)ジメチルシラン、ビス(4-アミノフェニル)テトラメチルジシロキサン、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン等が挙げられる。
 2つのアミノ基以外に窒素原子を含むジアミンの例として、2,4-ジアミノジフェニルアミン、2,4-ジアミノピリジン、2,4-ジアミノ-s-トリアジン、2,7-ジアミノジベンゾフラン、3,7-ジアミノフェノチアジン、2,5-ジアミノ-1,3,4-チアジアゾール、2,4-ジアミノ-6-フェニル-s-トリアジン、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)-N-フェニルアミン、N,N’-ビス(4-アミンフェニル)-N-メチルアミン、4,4’-ジアミノジフェニル尿素等が挙げられる。
 液晶のプレチルト角を高める為のジアミンとして、1-ドデシルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、1-ヘキサデシルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、1-オクタデシルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、1,1-ビス(4-アミノフェニル)シクロヘキサン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]オクタン、4,4’-ジアミノ-3-ドデシルジフェニルエーテル、4-(4-トランス-n-ヘプチルシクロヘキシルフェノキシ)-1,3-ジアミノベンゼン、4-(4-トランス-n-ペンチルシクロヘキシルフェノキシ)-1,3-ジアミノベンゼン、4-トランス-n-ペンチルビシクロヘキシル-3,5-ジアミノベンゾエート等が挙げられる。
 一般式(7)中のRをアルキル基とする場合には、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール等のアルコールとテトラカルボン酸二無水物を反応させてテトラカルボン酸ジエステルとした後ジアミンと脱水縮合するか、アルコールとポリアミック酸を脱水縮合させて得ることができる。
 <ポリアミック酸やポリアミック酸エステルの合成>
 特定重合体(A)又は特定重合体(B)を、上述したように、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分との反応により得る場合には、有機溶媒中でテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分とを混合して反応させてポリアミック酸を得る方法が簡便である。そして、ポリアミック酸のカルボキシ基をエステルに変換する方法により、ポリアミック酸エステルを得ることができる。
 上記反応の際に用いられる有機溶媒は、生成したポリアミック酸やポリアミック酸エステルが溶解するものであれば特に限定されないが、あえてその具体例を挙げるならば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン等を挙げることができる。これらは単独でも、また混合して使用してもよい。さらに、ポリアミック酸やポリアミック酸エステルを溶解させない溶媒であっても、生成したポリアミック酸やポリアミック酸エステルが析出しない範囲で、上記溶媒に混合して使用してもよい。また、有機溶媒中の水分は重合反応を阻害し、さらには生成したポリアミック酸やポリアミック酸エステルを加水分解させる原因となるので、有機溶媒はなるべく脱水乾燥させたものを用いることが好ましい。
 テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分とを有機溶媒中で混合させる方法としては、ジアミン成分を有機溶媒に分散あるいは溶解させた溶液を攪拌させ、テトラカルボン酸二無水物成分をそのまま、または有機溶媒に分散あるいは溶解させて添加する方法、逆にテトラカルボン酸二無水物成分を有機溶媒に分散あるいは溶解させた溶液にジアミン成分を添加する方法、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分とを交互に添加する方法などが挙げられ、本発明においてはこれらのいずれの方法であっても良い。また、テトラカルボン酸二無水物成分またはジアミン成分が複数種の化合物からなる場合は、これら複数種の成分をあらかじめ混合した状態で反応させても良く、個別に順次反応させても良い。
 テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分を有機溶剤中で反応させる際の温度は、通常0~150℃、好ましくは5~100℃、より好ましくは10~80℃である。温度が高い方が重合反応は早く終了するが、高すぎると高分子量の重合体(ポリアミック酸やポリイミドエステル)が得られない場合がある。また、反応は任意の濃度で行うことができるが、濃度が低すぎると高分子量の重合体を得ることが難しくなり、濃度が高すぎると反応液の粘性が高くなり過ぎて均一な攪拌が困難となるので、好ましくは1~50重量%、より好ましくは5~30重量%である。反応初期は高濃度で行い、その後、有機溶媒を追加しても構わない。
 ポリアミック酸やポリアミック酸エステルの重合反応に用いるテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分の比率は、モル比で1:0.8~1.2であることが好ましい。また、ジアミン成分を過剰にして得られたポリアミック酸やポリアミック酸エステルは、溶液の着色が大きくなる場合があるので、溶液の着色が気になる場合は1:0.8~1とすれば良い。通常の重縮合反応と同様に、このモル比が1:1に近いほど得られるポリアミック酸やポリアミック酸エステルの分子量は大きくなる。ポリアミック酸やポリアミック酸エステルの分子量は、小さすぎるとそこから得られる塗膜の強度が不十分となる場合があり、逆にポリアミック酸やポリアミック酸エステルの分子量が大きすぎると、そこから製造される液晶配向剤の粘度が高くなり過ぎて、塗膜形成時の作業性、塗膜の均一性が悪くなる場合がある。従って、本発明の液晶配向剤に用いるポリアミック酸やポリアミック酸エステルは還元粘度(濃度0.5dl/g、NMP中30℃)で0.1~2.0が好ましく、より好ましくは0.2~1.5である。
 ポリアミック酸やポリアミック酸エステルの重合に用いた溶媒を本発明の液晶配向剤中に含有させたくない場合や、反応溶液中に未反応のモノマー成分や不純物が存在する場合には、この沈殿回収および精製を行う。その方法は、ポリアミック酸やポリアミック酸エステルの溶液を攪拌している貧溶媒に投入し、沈殿回収することが好ましい。ポリアミック酸やポリアミック酸エステルの沈殿回収に用いる貧溶媒としては特に限定されないが、メタノール、アセトン、ヘキサン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼンなどが例示できる。貧溶媒に投入することにより沈殿したポリアミック酸やポリアミック酸エステルは濾過・洗浄して回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱乾燥してパウダーとすることが出来る。このパウダーを更に良溶媒に溶解して、再沈殿する操作を2~10回繰り返すと、ポリアミック酸やポリアミック酸エステルを精製することもできる。一度の沈殿回収操作では不純物が除ききれないときは、この精製工程を行うことが好ましい。この際の貧溶媒として例えばアルコール類、ケトン類、炭化水素など3種類以上の貧溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。
 <液晶配向剤>
 本発明の液晶配向剤は、上述したように、上記特定重合体(A)及び特定重合体(B)を含有するものである。このように特定重合体(A)及び特定重合体(B)を含有する液晶配向剤とすることにより、液晶配向性、ラビング耐性、電圧保持特性及び電荷蓄積特性に優れ、イオン性不純物量が少なく、透過率が高く、なおかつ光による体積抵抗率の変化が小さい液晶配向膜が得られる。
 本発明の構成によりなぜ上記の効果が生じるのかについては必ずしも明らかになってはいないが、概ね以下のようなことが考えられる。式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物を用いて得られるポリアミック酸は、熱によるイミド化が進行し難い。よって、特定重合体(A)成分を含有する本発明の液晶配向剤を塗布、焼成して作製される液晶配向膜中には、カルボキシ基が多数残存していることが考えられる。このカルボキシ基が、式(5)や、式(6)で示されるジアミン化合物に由来する窒素原子と相互作用することにより、光による窒素原子上の不対電子の移動が抑えられ、結果として液晶配向膜の光による体積抵抗率の変化が抑えられることが考えられる。また、このカルボキシ基と窒素原子との相互作用により、体積抵抗率自体も低くすることができたと考えられる。
 そして、このような特定重合体(A)を、液晶配向性に優れる式(7)で示される構造単位を有するポリイミド前駆体である特定重合体(B)と共に含有させた液晶配向剤とすることにより、液晶配向性、ラビング耐性、電圧保持特性及び電荷蓄積特性に優れ、イオン性不純物量が少なく、透過率が高く、なおかつ光による体積抵抗率の変化が小さい液晶配向膜が得られる。
 以下に説明する本発明の液晶配向剤の形態は、特定重合体(A)及び特定重合体(B)を含有する塗布液であるが、基板上に均一な薄膜を形成することができるのであれば、本発明の液晶配向剤は他の形態であっても良い。
 特定重合体(A)及び特定重合体(B)を含有する塗布液とするには、ポリアミック酸やポリアミック酸エステルの反応溶液をそのまま混合してもよく、固形物のポリアミック酸やポリアミック酸エステルを有機溶媒に溶解させたのち混合しても良い。
 この有機溶媒としては、含有される重合体(ポリアミック酸やポリイミドエステル)を溶解させるものであれば特に限定されないが、あえてその具体例を挙げるならば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-メチルカプロラクタム、2-ピロリドン、N-エチルピロリドン、N-ビニルピロリドン、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン等を挙げることができ、これらは1種類でも複数種類を混合して用いても良い。
 また、単独では重合体を溶解させない溶媒であっても、重合体が析出しない範囲であれば、本発明の液晶配向剤に混合することができる。特に、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコール、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、1-ブトキシ-2-プロパノール、1-フェノキシ-2-プロパノール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテル-2-アセテート、プロピレングリコール-1-モノエチルエーテル-2-アセテート、ジプロピレングリコール、2-(2-エトキシプロポキシ)プロパノール、乳酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、乳酸n-プロピルエステル、乳酸n-ブチルエステル、乳酸イソアミルエステルなどの低表面張力を有する溶媒を適度に混在させることにより、基板への塗布時に塗膜均一性が向上することが知られており、本発明の液晶配向剤においても好適に用いられる。
 本発明の液晶配向剤は、形成させようとする液晶配向膜の厚みの設定によって固形分濃度を適宜変更することができるが、固形分濃度を1~10重量%とすることが好ましい。1重量%未満では均一で欠陥のない塗膜を形成させることが困難となり、10重量%よりも多いと溶液の保存安定性が悪くなる場合がある。
 その他、本発明の液晶配向剤には、基板に対する塗膜の密着性を向上させるために、シランカップリング剤などの添加剤を加えてもよく、また、特定重合体(A)や特定重合体(B)以外の他の重合体を添加してもよい。
 以上のようにして得られた本発明の液晶配向剤は、必要に応じて濾過した後、基板に塗布し、乾燥、焼成して塗膜とすることができ、この塗膜面をラビングや光照射などの配向処理をすることにより、または、配向処理をしなくても、液晶配向膜として使用することができる。
 この際、用いる基板としては透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板、アクリル基板やポリカーボネート基板などのプラスチック基板などを用いることができ、液晶駆動のためのITO(Indeium Tin Oxide)電極などが形成された基板を用いることがプロセスの簡素化の観点から好ましい。また、反射型の液晶表示素子では片側の基板のみにならばシリコンウエハー等の不透明な物でも使用でき、この場合の電極はアルミ等の光を反射する材料も使用できる。
 液晶配向剤の塗布方法としては、スピンコート法、印刷法、インクジェット法などが挙げられるが、生産性の面から工業的には転写印刷法が広く用いられており、本発明の液晶配向剤においても好適に用いられる。
 液晶配向剤を塗布した後の乾燥の工程は、必ずしも必要とされないが、塗布後~焼成までの時間が基板ごとに一定していない場合や、塗布後ただちに焼成されない場合には、乾燥工程を含める方が好ましい。この乾燥は、基板の搬送等により塗膜形状が変形しない程度に溶媒が蒸発していれば良く、その乾燥手段については特に限定されない。具体例を挙げるならば、50~150℃、好ましくは80~120℃のホットプレート上で、0.5~30分、好ましくは1~5分乾燥させる方法がとられる。
 液晶配向剤を塗布し必要に応じて乾燥させた後の焼成は、100~350℃の任意の温度で行うことができるが、好ましくは150℃~300℃であり、さらに好ましくは200℃~250℃である。液晶配向剤中にポリアミック酸を含有する場合は、この焼成温度によってポリアミック酸からポリイミドへの転化率が変化するが、本発明の液晶配向剤は、必ずしも100%イミド化させる必要は無い。ただし、液晶セル製造行程で必要とされる、シール剤硬化などの熱処理温度より、10℃以上高い温度で焼成することが好ましい。
 焼成後の塗膜の厚みは、厚すぎると液晶表示素子の消費電力の面で不利となり、薄すぎると液晶表示素子の信頼性が低下する場合があるので、5~300nm、好ましくは10~100nmである。
 上記のようにして本発明の液晶配向剤から得られた液晶配向膜は、優れた特性を有しているので、TN(Twisted Nematic)、STN(Super Twisted Nematic)、TFT、横電界型等の液晶表示素子、更には、強誘電性および反強誘電性の液晶表示素子用の液晶配向膜として用いることができる。特に、液晶配向性由来の焼き付きが起こりやすい横電界型の液晶表示素子用の液晶配向膜として好適に用いることができる。
 <液晶表示素子>
 本発明の液晶表示素子は、上記した手法により本発明の液晶配向剤から液晶配向膜付き基板を得た後、公知の方法で液晶セルを作成し、液晶表示素子としたものである。液晶セル作成の一例を挙げるならば、液晶配向膜の形成された1対の基板を、1~30μm、好ましくは2~10μmのスペーサーを挟んで、ラビング方向が0~270°の任意の角度となるように設置して周囲をシール剤で固定し、液晶を注入して封止する方法が一般的である。液晶封入の方法については特に制限されず、作製した液晶セル内を減圧にした後液晶を注入する真空法、液晶を滴下した後封止を行う滴下法などが例示できる。
 このようにして、本発明の液晶配向剤を用いて作製した液晶表示素子は、液晶配向性に優れ、かつ優れた電気特性を有しているため、コントラストの低下や焼き付きの起こり難い液晶表示デバイスとすることができ、TN、STN、TFT、横電界型等の液晶表示素子などネマティック液晶を用いた種々の方式による液晶表示素子に好適に用いられる。また、使用する液晶を選択することで、強誘電性および反強誘電性の液晶表示素子にも使用することができる。これらの液晶表示素子のなかでも、液晶配向性由来の焼き付きが起こりやすい横電界型の液晶表示素子に特に好ましく用いられる。
 以下に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。下記実施例および比較例で用いる略語は、以下のとおりである。
DA-1:4,4’-ジアミノジフェニルアミン
DA-2:4,4’-ジアミノジフェニルメタン
DA-3:1,5-ビス(4-アミノフェノキシ)ペンタン
CA-1:1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
CA-2:ビシクロ[3,3,0]オクタン-2,4,6,8-テトラカルボン酸二無水物
CA-3:ピロメリット酸二無水物
CA-4:3,4-ジカルボキシ-1,2,3,4-テトラヒドロ-1-ナフタレンコハク酸二無水物
 [合成例1]
 撹拌装置付きおよび窒素導入管付きの200ml四つ口フラスコにDA-1を7.97g(40.0mmol)、及びDA-2を1.98g(10.0mmol)入れ、N-メチル-2-ピロリドン72.34gを加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらCA-1を6.86g(35.0mmol)添加し、水温で30分撹拌した。その後、溶液を撹拌しながらCA-2を3.13g(12.5mmol)添加し、更に固形分濃度が20質量%になるようにN-メチル-2-ピロリドンを加え、窒素雰囲気下、オイルバスを使用して50℃で3時間撹拌した。そして更に固形分濃度が11質量%になるようにN-メチル-2-ピロリドンを加え、窒素雰囲気下、オイルバスを使用して50℃で一晩撹拌してポリアミック酸の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の25℃における粘度をE型粘度計(東機産業社製)で確認したところ、191mPa・sであった。
 このポリアミック酸溶液20.0gにN-メチル-2-ピロリドンを5.3g、3-アミノプロピルトリエトキシシランが1.0重量%入ったN-メチル-2-ピロリドン溶液を2.20g、及びブチルセロソルブ9.17g加え、固形分濃度が6.0質量%のポリアミック酸溶液(A1)を得た。
 [合成例2]
 撹拌装置付きおよび窒素導入管付きの300ml四つ口フラスコにDA-1を7.49g(37.6mmol)、及びDA-2を1.86g(9.4mmol)入れ、N-メチル-2-ピロリドン72.08gを加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらCA-1を2.12g(10.8mmol)添加し、水温で30分撹拌した。その後、溶液を撹拌しながらCA-2を8.82g(35.3mmol)添加し、更に固形分濃度が20質量%になるようにN-メチル-2-ピロリドンを加え、窒素雰囲気下、オイルバスを使用して50℃で3時間撹拌した。そして更に固形分濃度が11質量%になるようにN-メチル-2-ピロリドンを加え、窒素雰囲気下、オイルバスを使用して50℃で一晩撹拌してポリアミック酸の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の25℃における粘度をE型粘度計(東機産業社製)で確認したところ、207mPa・sであった。
 このポリアミック酸溶液20.0gにN-メチル-2-ピロリドンを6.25g、3-アミノプロピルトリエトキシシランが1.0重量%入ったN-メチル-2-ピロリドン溶液を2.20g、及びブチルセロソルブ9.48g加え、固形分濃度が5.8質量%のポリアミック酸溶液(A2)を得た。
 [合成例3]
 撹拌装置付きおよび窒素導入管付きの300ml四つ口フラスコにDA-1を8.93g(44.8mmol)、及びDA-2を2.22g(11.2mmol)入れ、N-メチル-2-ピロリドン108.54gを加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらCA-2を13.52g(54.0mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにN-メチル-2-ピロリドンを加え、窒素雰囲気下、オイルバスを使用して50℃で一晩撹拌してポリアミック酸の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の25℃における粘度をE型粘度計(東機産業社製)で確認したところ、153mPa・sであった。
 このポリアミック酸溶液16.8gにN-メチル-2-ピロリドンを10.92g、3-アミノプロピルトリエトキシシランが1.0重量%入ったN-メチル-2-ピロリドン溶液を2.32g、及びブチルセロソルブ10.01g加え、固形分濃度が5.8質量%のポリアミック酸溶液(A3)を得た。
 [合成例4]
 撹拌装置付きおよび窒素導入管付きの100ml四つ口フラスコにN-メチル-2-ピロリドンを80.0gと3.83g(28mmol)のDA-1を加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を攪拌しながらCA-1を3.30g(17mmol)添加し、10~15℃で2.5時間攪拌した。その後、0.95g(4.8mmol)のDA-2を添加して10~15℃で0.5時間攪拌した後、1.44g(4.8mmol)のCA-4を添加し、20~25℃で5時間攪拌してポリアミック酸の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の25℃における粘度をE型粘度計(東機産業社製)で確認したところ、168mPa・sであった。
 このポリアミック酸溶液50.0gにN-メチル-2-ピロリドンを1.66g、3-アミノプロピルトリエトキシシランが1.0重量%入ったN-メチル-2-ピロリドン溶液を5.0g、3-フェニルアミノプロピルトリメトキシシランが5.0重量%入ったN-メチル-2-ピロリドン溶液を10g、及びブチルセロソルブ16.67g加え、固形分濃度が6.0質量%のポリアミック酸溶液(A4)を得た。
 [合成例5]
 撹拌装置付きおよび窒素導入管付きの100ml四つ口フラスコにDA-3を6.87g(24mmol)及びN-メチル-2-ピロリドン80.0gを加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を攪拌しながらCA-3を5.03g(23mmol)を添加し、固形分濃度が12質量%になるようにN-メチル-2-ピロリドンを加え、オイルバスを使用して50℃で一晩撹拌してポリアミック酸の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の25℃における粘度をE型粘度計(東機産業社製)で確認したところ、525mPa・sであった。
 このポリアミック酸溶液50gにN-メチル-2-ピロリドンを18g、3-フェニルアミノプロピルトリメトキシシランが5.0重量%入ったN-メチル-2-ピロリドン溶液を12g、及びブチルセロソルブ20g加え、固形分濃度が6.0質量%のポリアミック酸溶液(B1)を得た。
 [実施例1]
 合成例で得られたポリアミック酸溶液(A1)とポリアミック酸溶液(B1)を重量比で(A1)/(B1)=80/20になるように混合して本発明の液晶配向剤(C1)を得た。
 [実施例2]
 合成例で得られたポリアミック酸溶液(A2)とポリアミック酸溶液(B1)を重量比で(A2)/(B1)=80/20になるように混合して本発明の液晶配向剤(C2)を得た。
 [実施例3]
 合成例で得られたポリアミック酸溶液(A3)とポリアミック酸溶液(B1)を重量比で(A3)/(B1)=80/20になるように混合して本発明の液晶配向剤(C3)を得た。
 [比較例1]
 合成例で得られたポリアミック酸溶液(A4)とポリアミック酸溶液(B1)を重量比で(A4)/(B1)=80/20になるように混合して本発明の液晶配向剤(C4)を得た。
 実施例1、実施例2、実施例3、比較例1で得られた液晶配向剤を用いて、下記の方法で、それぞれ評価試料を作製し、液晶配向性、体積抵抗率、電圧保持率、イオン密度及び透過率を測定した。得られた結果を、表1~3に示す。
 <液晶セルの作製>
 得られた液晶配向剤を1.0μmのフィルターで濾過した後、透明電極付きガラス基板上にスピンコートし、70℃のホットプレート上で2分間乾燥後、230℃で15分間焼成して膜厚100nmの塗膜を得た。このポリイミド膜をレーヨン布でラビング(ロール径120mm、回転数1000rpm、移動速度20mm/sec、押し込み量0.4mm)した後、純水中にて1分間超音波照射を行い、80℃で10分間乾燥した。なお、実施例1~3及び比較例1すべてにおいて、このラビング処理で、膜が削れることによる傷や粉塵の発生及び膜の剥がれもなく、ラビング耐性に優れていた。このような液晶配向膜付き基板を2枚用意し、一方の基板の液晶配向膜面に4μmのスペーサーを設置した後、2枚の基板のラビング方向が逆平行になるように組み合わせ、液晶注入口を残して周囲をシールし、セルギャップが4μmの空セルを作製した。このセルに液晶(MLC-2041、メルク社製)を常温で真空注入し、注入口を封止してアンチパラレル液晶セルとした。
 <液晶配向性>
 この液晶セルの配向状態を偏光顕微鏡にて観察し、配向欠陥がないものを「良好」、配向欠陥があるものは「不良」とした。
 <体積抵抗率の測定>
 得られた液晶配向剤を0.2μmのフィルターで濾過した後、ITO透明電極付きガラス基板上にスピンコート塗布し、80℃のホットプレート上で5分間乾燥後、220℃で20分焼成し、膜厚220nmの塗膜(液晶配向膜)を形成させる。この塗膜表面にマスクを介してアルミを蒸着させ、1.0mmφの上部電極(アルミ電極)を形成し体積抵抗率測定用の試料とした。この試料のITO電極とアルミ電極との間に10Vの電圧を印加し、電圧印加から180秒後の電流値を測定し、この値と電極面積、膜厚の測定値とから体積抵抗率を算出した。また、試料基板の下にLEDのバックライトを設置しておき、点灯下と消灯下でそれぞれ測定を行い、光による体積抵抗率の変化を測定した。LED消灯時の値をLED点灯時の値で割ったものが1.0~2.0であれば「◎」、2.0~3.0であれば「○」、それ以外は「×」とした。
 <電圧保持率の測定>
 上記<液晶セルの作製>と同様にして作製した液晶セルを用い、東陽テクニカ社製の6254型液晶物性評価装置を用いて測定を行った。1Vの電圧を、印加時間を60μsec.、間隔を100msec.にて印加後、印加解除から100msec.後の電圧保持率(印加解除から100msec.後の電圧/印加直後の電圧×100%)を測定した。測定の際、液晶セルの温度を23℃および100℃として測定した。
 <イオン密度の測定>
 上記<液晶セルの作製>と同様にして作製した液晶セルを用い、東陽テクニカ社製の6254型液晶物性評価装置を用いて測定を行った。測定は、10V、0.01Hzの三角波を印加し、得られた波形のイオン密度に相当する面積を算出し、イオン密度とした。測定の際、液晶セルの温度を23℃および60℃として測定した。
 <透過率の測定>
 液晶配向剤を1.0μmのフィルターで濾過した後、石英基板上にスピンコートし、70℃のホットプレート上で2分間乾燥後、230℃で15分間焼成して膜厚100nmの塗膜を得た。この試料を用い、島津製作所製のUV-3100PC自記分光光度計を用いて測定を行なった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
 これらの結果、本発明の液晶配向剤を用いることにより、液晶配向性、ラビング耐性に優れ、電圧保持特性が高く、電荷蓄積が低減され、イオン密度が低く、透過率が高く、なおかつ光による体積抵抗率の変化が小さい液晶配向膜を得ることができることが確認された。また、本発明の液晶配向剤から得られた液晶配向膜を有する液晶表示素子は、液晶配向性に優れ、かつ優れた電気特性を有しているため、表示不良、コントラストの低下や焼き付きの起こり難い液晶表示デバイスとすることができる。

Claims (7)

  1. 下記特定重合体(A)及び特定重合体(B)を含有する液晶配向剤。
    特定重合体(A):下記式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物を含有するテトラカルボン酸二無水物成分と、下記式(5)及び(6)で示されるジアミン化合物のうち少なくとも1つを含有するジアミン成分とを反応させて得られるポリアミック酸。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式(5)及び(6)中、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよい。)
    特定重合体(B):下記式(7)で示される構造単位を有するポリイミド前駆体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式(7)中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Yは4価の有機基を表し、Xは2価の有機基を表し、かつXの10~100モル%は下記式(8)~(10)のいずれかを構造中に有する2価の有機基もしくはパラフェニレン基である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式(8)中、mは2~18の整数である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式(9)中、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよく、mは1~8の整数である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (式(10)中、ベンゼン環上の任意の水素原子の1個又は複数個は、一級アミノ基以外の1価の有機基で置換されていてもよく、mは1~4の整数である。)
  2. 特定重合体(A)におけるテトラカルボン酸二無水物成分が、下記式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物と、下記式(2)~(4)で示されるテトラカルボン酸から選ばれる少なくとも1種の化合物の二無水物とからなる請求項1に記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    (式(3)中、R、R、R、Rはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1~3のアルキル基を表す。)
  3. 特定重合体(A)におけるテトラカルボン酸二無水物成分が、式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物10~100モル%と、式(2)~(4)で示されるテトラカルボン酸から選ばれる少なくとも1種の化合物の二無水物0~90モル%とからなる請求項2に記載の液晶配向剤。
  4. 特定重合体(A)におけるテトラカルボン酸二無水物成分が、式(1)で示されるテトラカルボン酸の二無水物10~100モル%と、式(3)で示されるテトラカルボン酸から選ばれる少なくとも1種の化合物の二無水物0~90モル%とからなる請求項3に記載の液晶配向剤。
  5. 式(7)のYの20~100モル%が芳香族構造を有する4価の有機基である請求項1~4のいずれかに記載の液晶配向剤。
  6. 請求項1~5のいずれかに記載の液晶配向剤を用いて得られる液晶配向膜。
  7. 請求項6に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。
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