TWI887449B - 液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可獲得具高電壓保持率、高光透射率且蓄積電荷之緩和快、殘影特性優異之液晶配向膜之液晶配向劑、該液晶配向膜及液晶顯示元件。一種液晶配向劑,其特徵為含有係選自由使用含下式(1)表示之二胺(1)之二胺成分獲得之聚醯亞胺前驅體及其醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種之聚合物(P)。
R表示1價有機基,R
1、R
2表示飽和或不飽和之碳數1~6之1價烴基、或碳數3~6之脂環族烴基。上述R
1、R
2中之烴基所具有之氫原子之一部分也可被取代。
Description
本發明係關於液晶配向劑、由該液晶配向劑獲得之液晶配向膜、及具有該液晶配向膜之液晶顯示元件。
以往,針對液晶顯示元件,已開發出了電極結構、使用之液晶分子之物性等相異之各種驅動方式,例如已知有:TN(扭曲向列型,Twisted Nematic)方式、STN(超扭曲向列型,Super Twisted Nematic)方式、VA(垂直對齊,Vertical Alignment)方式、IPS(平面轉換,In-Plane Switching)方式、FFS(邊緣場轉換,fringe field switching)方式等各種顯示元件。
其中,VA型之液晶顯示元件,係視野角廣,回應速度快,對比度大,且在生產處理上也可不需要摩擦處理,所以,特別是以大型化的需求高的電視用途、螢幕用途為中心,被廣泛地使用。該VA方式之液晶顯示元件中,藉由預先在液晶組成物中添加光聚合性化合物,邊對於液晶胞施加電壓邊照射紫外線,而加快液晶之回應速度之PSA(聚合物穩定配向,Polymer Sustained Alignment)方式(例如參照專利文獻1、非專利文獻1。)係成為主流。
另一方面,液晶顯示元件一般具有用以使液晶分子配向之液晶配向膜。就液晶配向膜之材料而言,例如:聚醯胺酸、聚醯胺酸酯、聚醯亞胺、聚醯胺等為已知。
液晶配向膜除了要求液晶配向性更要求各式各樣的特性。例如:上述PSA方式之液晶顯示元件,若靜電蓄積在液晶胞內、或因驅動產生之正負非對稱電壓之施加導致液晶胞內蓄積電荷,則該等蓄積之電荷會以液晶配向之混亂、殘影的形式而對顯示造成影響,使液晶元件之顯示品質顯著下降,因而尋求靜電之蓄積受抑制且殘影少的液晶配向膜。就為了解決如此的課題的液晶配向膜而言,專利文獻2中提出有吡咯結構之聚醯亞胺系液晶配向膜。
又,近年來大畫面且高精細之液晶電視廣泛地實用化,如此的用途中使用之液晶配向膜需比以往有更高可靠性。尤其,針對液晶配向膜之基本特性即電特性,需要表現更高程度的初始特性。針對解決此課題之液晶配向膜,專利文獻3提出有二苯胺結構之聚醯亞胺系液晶配向膜。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-307720號公報
[專利文獻2]國際公開2019/013339號公報
[專利文獻3]國際公開2009/093709號公報
[非專利文獻1]K. Hanaoka, SID 04 DIGEST, P1200-1202
(發明欲解決之課題)
除了上述以外,近年來,4K、8K這樣的超高精細的液晶顯示元件中,黑色矩陣(BM)、TFT(Thin Film Transistor)等的占有率增大,面板的開口率降低,所以提升顯示部之光透射率被視為重要。
考量上述情事,本發明之目的在於提供可獲得有高電壓保持率及高光透射率且蓄積之電荷之緩和快而殘像特性優異之液晶配向膜之液晶配向劑,並提供該液晶配向膜及使用此液晶配向膜之液晶顯示元件。
(解決課題之方式)
本案發明人為了達成上述課題而努力研究,結果發現含有特定成分之液晶配向劑對於達成上述目的為有效,乃完成本發明。
本發明係一種液晶配向劑,其特徵為:含有聚合物(P),該聚合物(P)係選自由使用含下式(1)表示之二胺(1)之二胺成分而獲得之聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種,並係為由該液晶配向劑獲得之液晶配向膜、及具該液晶配向膜之液晶顯示元件。
[化1]
R表示1價有機基,R
1、R
2表示飽和或不飽和之碳數1~6之1價烴基、或碳數3~6之脂環族烴基。上述R
1、R
2中之烴基所具有之氫原子之一部分也可被取代。
(發明之效果)
依本發明之液晶配向劑,能獲得有高電壓保持率、及高光透射率且蓄積之電荷之緩和快而殘像特性優異之液晶配向膜。
可獲得本發明之上述效果之機轉並不確定明瞭,但據認為以下所述乃為原因之一。亦即,據認為本發明之液晶配向劑中使用之聚合物成分之原料即二胺,在胺基之鄰位有取代基,因而會發生立體障礙,電荷移動之形成受抑制,故可獲得有高光透射率之液晶配向膜,且從上述二胺獲得之聚合物有共軛結構,故可獲得蓄積之電荷之緩和快而殘像特性優異之液晶配向膜。
(聚合物(P))
本發明之液晶配向劑含有係選自由使用含下式(1)表示之二胺(1)之二胺成分獲得之聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種之聚合物(P)。
[化2]
上式(1)中,R、R
1及R
2各如同上述所定義。
R中之1價有機基宜為具有芳香環結構之1價有機基、碳數1~30之1價鏈狀烴基、或碳數3~30之1價脂環族烴基較佳。該鏈狀烴基或脂環族烴基所具有之氫原子之一部分也可被取代,其具有之亞甲基之一部分也可取代為氧原子、羰基或-COO-。
上述碳數1~30之1價鏈狀烴基可列舉碳數1~30之烷基、碳數2~30之烯基、碳數2~30之炔基等。R為鏈狀烴基或脂環族烴基時,該等烴基所具有之氫原子之一部分也可被取代,該取代基可列舉鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、羥基、氰基、碳數1~9之烷基、碳數1~9之烷氧基、碳數1~9之氟烷基等。其中,碳數1~6之烷基或碳數1~6之氟烷基更佳,碳數1~6之烷基尤佳。
上述碳數3~30之1價脂環族烴基亦可僅由脂環族結構構成,其一部分也可含有鏈狀結構。脂環族結構可列舉環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛烷、降莰烷、金剛烷等。
上述具有芳香環結構之1價有機基亦可僅由芳香環結構構成,其一部分也可含有鏈狀結構及上述脂環族結構中之至少一者。芳香環結構可為苯環,也可為萘環、蒽環等縮合苯環,也可為噻吩環、吡咯環、呋喃環、吡啶環、嘧啶環、三𠯤環等雜芳香環。上述具有芳香環結構之1價基可僅有1個芳香環結構,也可有多數個。有多數個芳香環結構時,此等多數個芳香環結構亦可藉由單鍵鍵結,於此情形,具體而言,可列舉聯苯、聯三苯等。又,亦可有鏈狀結構或脂環族結構存在以將多數個芳香環結構予以連結。此等芳香環結構、鏈狀結構及脂環族結構中之至少1個結構亦可具有取代基。該取代基可以列舉鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、羥基、氰基、碳數1~9之烷基、碳數1~9之烷氧基、碳數1~9之氟烷基等。
R中之上述具有芳香環結構之1價有機基之理想例可列舉下式(Ar)表示之結構。
[化3]
R
a表示鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、羥基、氰基、碳數1~9之烷基、碳數1~9之烷氧基、或碳數1~9之氟烷基。m為0~5之整數,m為2~5時,多數個Ra係各自獨立而有上述定義。*代表鍵結處。
針對R
1、R
2中之飽和或不飽和之碳數1~6之1價烴基可列舉碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、碳數2~6之炔基等。又,針對R
1、R
2中之碳數3~6之脂環族烴基可列舉環戊基、環己基等。又,上述R
1、R
2中之烴基所具有之氫原子之一部分也可被取代,該取代基可列舉氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、羥基。
考量有效率地獲得本發明之效果之觀點,R、R
1及R
2各自獨立地為碳數1~5之烷基較佳。
R、R
1、R
2中之碳數1~5之烷基之具體例可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、第二戊基、第三戊基。其中,碳數1~3之烷基較佳。
上式(1)表示之二胺(1)之理想具體例可列舉下式(d-1)~(d-4)。
[化4]
本發明之液晶配向劑含有之聚合物(P),特別是應用於TN方式、STN方式、VA方式、PSA方式、SC-PVA模式之液晶顯示元件用之液晶配向劑時,宜為選自由使用除了含有上式(1)表示之二胺以外更含有具選自由下式(S1)、(S2)及(S3)構成之群組中之至少1種結構之二胺(s)之二胺成分而獲得之聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種聚合物較佳。
[化5]
式(S1)中,X
1及X
2各自獨立地表示單鍵、-(CH
2)
a-(a為1~15之整數)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH
3)-、-N(CH
3)CO-、-NH-、-O-、-COO-、-OCO-、或-((CH
2)
a1-A
1)
m1-(a1為1~15之整數,A
1表示氧原子或-COO-,m
1為1~2,m
1為2時之多個a1及A
1可相同也可不同。)。G
1及G
2各自獨立地為選自碳數6~12之2價芳香族基及碳數3~8之2價脂環族基中之2價環狀基。前述環狀基上之任意氫原子,也可取代為選自由碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟之烷基、碳數1~3之含氟之烷氧基及氟原子構成之群組中之至少1種。m及n各自獨立地為0~3之整數,m及n之合計為1~4。m及n為多數時,多數個X
1、X
2、G
1及G
2可各自相同也可不同。R
1表示碳數1~20之烷基、碳數1~20之烷氧基、或碳數2~20之烷氧基烷基,且形成R
1之任意氫原子也可取代為氟原子。
又,G
1、G
2中之2價環狀基可列舉伸環己基、伸苯基等。該等環狀基上之任意氫原子也可取代為碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟之烷基、碳數1~3之含氟之烷氧基或氟原子。m、n各自獨立地為0~3之整數,m及n之合計為1~4。考量提高液晶配向性之觀點,m及n之合計為2~4更理想。
[化6]
式(S2)中,X
3表示單鍵、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH
3)-、-N(CH
3)CO-、-NH-、-O-、-CH
2O-、-COO-或-OCO-。R
2表示碳數1~20之烷基或碳數2~20之烷氧基烷基,且形成R
2之任意氫原子也可取代為氟原子。
又,針對R
2,考量提高液晶配向性之觀點,宜為碳數3~20之烷基或碳數2~20之烷氧基烷基較佳。
[化7]
式(S3)中,X
4表示-CONH-、-NHCO-、-O-、-CH
2O-、-OCH
2-、-COO-或-OCO-。R
3表示具有類固醇骨架之結構。又,R
3宜為含有膽甾烷基(chlestanyl)、膽固醇基或羊毛菑烷基(lanostanyl)之結構較佳。
式(S1)之理想具體例可列舉下式(S1-x1)~(S1-x7)。
[化8]
上式(S1-x1)~(S1-x7)中,R
1如同上述所定義。X
p表示-(CH
2)
a-(a為1~15之整數)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH
3)-、-N(CH
3)CO-、-NH-、-O-、-CH
2O-、-CH
2OCO-、-COO-、或-OCO-。A
1表示氧原子或-COO-*(惟附有「*」之鍵結處係和(CH
2)
a2鍵結),A
2表示氧原子或*-COO-(惟附有*之鍵結處係和(CH
2)
a2鍵結)。a
1、a
3各自獨立地為0或1之整數,a
2為1~10之整數,Cy表示1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。
針對式(S2)之理想態樣,X
3為-O-、-CH
2O-、-COO-或-OCO-中之任意者且R
2為碳數3~20之烷基或碳數2~20之烷氧基烷基時較理想,R
2為碳數3~20之烷基時更佳,形成R
2之任意氫原子也可取代為氟原子。
針對上式(S3)之理想具體例可列舉下式(S3-x)。又,式(S3-x)中,X表示式(X1)、式(X2)、或-CH
2O-,Col為式(Col1)、式(Col2)或式(Col3),G表示式(G1)、式(G2)、式(G3)或式(G4)。式中,Me表示甲基,*表示鍵結處。
[化9]
針對具有上式(S1)~(S3)中之任意者表示之結構之理想的二胺(s),宜為具上式(S1)~(S3)表示之結構且有至少1個苯環之二胺較佳。二胺(s)之理想例可列舉下式(d1)或式(d2)表示之二胺。
[化10]
式(d1)、(d2)中,Y表示上式(S1)~(S3)表示之側鏈結構。又,X表示單鍵、-O-、-C(CH
3)
2-、-NH-、-CO-、-COO-、-CONH-、-(CH
2)
m-、-SO
2-、-O-(CH
2)
m-O-、-O-C(CH
3)
2-、-CO-(CH
2)
m-、-CO-(CH
2)
m-CO-、-NH-(CH
2)
m-、-NH-(CH
2)
m-NH-、-SO
2-(CH
2)
m-、-SO
2-(CH
2)
m-SO
2-、-CONH-(CH
2)
m-、-CONH-(CH
2)
m-NHCO-、或-COO-(CH
2)
m-OCO-。m為1~8之整數。上式(d2)中,2個Y彼此可相同也可不同。
上式(d1)表示之二胺之理想具體例可列舉下式(d1-1)~(d1-18)。
[化11]
n為1~20之整數。
[化12]
上式(d2)表示之二胺之理想具體例可列舉下式(d2-1)~(d2-6)。
[化13]
上式(d2-1)~(d2-6)中,X
p1~X
p8各自獨立地和上式(S1-x1)~(S1-x6)中之X
p為同義,X
s1~X
s4各自獨立而表示-O-、-CH
2O-、-COO-或-OCO-。X
a~X
f表示單鍵、-O-、-NH-、或-O-(CH
2)
m-O-(m為1~8之整數。),R
1a~R
1h各自獨立而表示碳數1~20之烷基、碳數1~20之烷氧基、或碳數2~20之烷氧基烷基。
(聚合物(P)之製造)
本發明之液晶配向劑含有之聚合物(P),可由1成分或2成分以上之聚醯亞胺前驅體及/或該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成。其中,聚醯亞胺前驅體,係能藉由將聚醯胺酸、聚醯胺酸酯等予以醯亞胺化而獲得聚醯亞胺之聚合物。聚合物(P)之理想的具體態樣可列舉以下之2種類型,但本發明不限於此等。
選自由使用含有上述二胺(1)及上述二胺(s)之二胺成分獲得之聚醯亞胺前驅體、及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種聚合物(以下亦稱共聚物)。
選自由使用含上述二胺(1)之二胺成分而獲得之聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種之聚合物(p-1),和使用含上述二胺(s)之二胺成分而獲得之聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種之聚合物(p-2)的混合物(以下亦稱聚合物摻混物。)。
上述共聚物或聚合物摻混物可單獨使用,亦可將兩者組合使用。
<二胺成分>
上述聚合物(P)之聚醯亞胺前驅體即聚醯胺酸(P),可藉由含上述二胺(1)之二胺成分,較佳為除了含上述二胺(1)以外更含二胺(s)之二胺成分,與四羧酸成分之聚合反應而得。
於此情形,二胺(1)之使用量,相對於和四羧酸成分反應之二胺成分,為1~100莫耳%較理想,1~99莫耳%更佳,5~95莫耳%又更佳。
除了使用上述二胺(1)以外更使用二胺(s)時,二胺(s)之使用量,相對於和四羧酸成分反應之二胺成分為1~99莫耳%較理想,1~95莫耳%更理想。
上述聚醯胺酸(P)之製造中使用的二胺成分,也可含有二胺(1)及二胺(s)以外之二胺(以下亦稱其他二胺)。以下列舉其他二胺之例,但本發明不限於此等。
對苯二胺、間苯二胺、4-(2-(甲胺基)乙基)苯胺、2,4-二胺基苯甲酸、2,5-二胺基苯甲酸、3,5-二胺基苯甲酸、下式(3b-1)~式(3b-4)等有羧基之二胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯醚、3,3’-二胺基二苯醚;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、4,4’-二胺基-2,2’-雙(三氟甲基)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、下式(nh-1)~(nh-6)表示之二胺、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)脲等有脲鍵之二胺、甲基丙烯酸2-(2,4-二胺基苯氧基)乙酯、2,4-二胺基-N,N-二烯丙基苯胺等末端有光聚合性基之二胺、下式(R1)~(R5)等有自由基起始功能之二胺、4,4’-二胺基二苯基酮、3,3’-二胺基二苯基酮、9,9-雙(4-胺基苯基)茀等因照光而顯示增感作用之具光增感功能之二胺、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、下式(z-1)~(z-18)等有雜環之二胺、下式(Dp-1)~(Dp-9)等有二苯胺骨架之二胺、下式(5-1)~(5-10)等有「-N(D)-」(D表示會因加熱而脫離並置換為氫原子之保護基,宜為第三丁氧羰基)之二胺、下式(Ox-1)~(Ox-2)等有㗁唑啉結構之二胺、國際公開第2016/125870號記載之二胺等。
[化14]
式(3b-1)中,A
1表示單鍵、-CH
2-、-C
2H
4-、-C(CH
3)
2-、-CF
2-、-C(CF
3)
2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH
3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH
2O-、-OCH
2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH
3)-或-N(CH
3)CO-,m1及m2各自獨立而表示0~4之整數,且m1+m2表示1~4之整數。式(3b-2)中,m3及m4各自獨立而表示1~5之整數。式(3b-3)中,A
2表示碳數1~5之直鏈或分支烷基,m5表示1~5之整數。式(3b-4)中,A
3及A
4各自獨立而表示單鍵、-CH
2-、-C
2H
4-、-C(CH
3)
2-、-CF
2-、-C(CF
3)
2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH
3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH
2O-、-OCH
2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH
3)-或-N(CH
3)CO-,m6表示1~4之整數。
[化15]
[化16]
[化17]
[化18]
式(R3)~(R5)中,n為1~6之整數。
[化19]
Boc為第三丁氧基羰基。本發明中,以下亦同。
[化20]
[化21]
針對上述其他二胺,考量能理想地獲得本發明之效果之觀點,對苯二胺、3,5-二胺基苯甲酸、4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基酮、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、上式(R1)~(R5)表示之二胺、上式(z-1)~(z-18)表示之二胺、上式(5-1)~(5-10)表示之二胺、上式(Ox-1)~(Ox-2)表示之二胺為較佳。
除了上述二胺(1)以外更使用其他二胺時,其他二胺之使用量,相對於使用之全部二胺成分,較佳為1~99莫耳%,更佳為5~95莫耳%。
上述二胺(1)及二胺(s)以外更使用其他二胺時,二胺(s)之使用量相對於和四羧酸成分反應之二胺成分,為98莫耳%以下較理想,94莫耳%以下更理想。
上式(5-1)~(5-10)表示之二胺之使用量,相對於聚醯胺酸(P)之製造使用之全部二胺成分,較佳為5~40莫耳%,更佳為10~40莫耳%。
使用PSA方式、SC-PVA模式之液晶顯示元件,考量提高回應速度之觀點,在製造聚醯胺酸(P)時,可使用4,4’-二胺基二苯基酮、3,3’-二胺基二苯基酮、末端有光聚合性基之二胺、上式(R1)~(R5)中任意者表示之二胺、及上式(z-1)~(z-18)表示之二胺中之1種以上,其使用量相對於聚醯胺酸(P)之製造中使用之全部二胺成分,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,和二胺成分反應之四羧酸成分,不只可使用四羧酸二酐,也可使用四羧酸、四羧酸二鹵化物、四羧酸二烷酯、或四羧酸二烷酯二鹵化物等四羧酸二酐之衍生物。
上述四羧酸二酐或其衍生物,可列舉芳香族、脂肪族或脂環族四羧酸二酐、或該等之衍生物。在此,芳香族四羧酸二酐,係藉由將包括至少1個鍵結於芳香環之羧基在內的4個羧基予以分子內脫水而獲得之酸二酐。脂肪族四羧酸二酐,係藉由將鍵結於鏈狀烴結構之4個羧基予以分子內脫水而獲得之酸二酐。惟無需僅以鏈狀烴結構構成,其一部分也可具有脂環族結構、芳香環結構。
又,脂環族四羧酸二酐,係藉由將包括至少1個鍵結於脂環族結構之羧基在內的4個羧基予以分子內脫水而獲得之酸二酐。惟此等4個羧基皆並不鍵結於芳香環。又,無需僅以脂環族結構構成,也可其一部分具有鏈狀烴結構、芳香環結構。
其中,上述四羧酸二酐或其衍生物宜為下式(T)表示者或其衍生物較佳。
[化22]
惟式(T)中,X表示選自由下式(x-1)~(x-13)構成之群組中之結構。
[化23]
上式(x-1)~(x-13)中,R
1~R
4各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、碳數2~6之炔基、含有氟原子之碳數1~6之1價有機基、或苯基。R
5及R
6各自獨立地為氫原子或甲基。j及k為0或1之整數,A
1及A
2各自獨立地表示單鍵、醚(-O-)、羰基(-CO-)、酯(-COO-)、伸苯基、磺醯基(-SO
2-)或醯胺基(-CONH-)。*1係鍵結於其中之一之酸酐基之鍵結處,*2係鍵結於另一酸酐基之鍵結處。前式(x-13)中,2個A
2彼此可相同也可不同。
上式(x-1)之更理想之具體例可列舉下式(X1-1)~(X1-6)。式中,*表示鍵結處。
[化24]
上式(x-12)、(x-13)之理想具體例可列舉下式(x-14)~(x-29)。*表示鍵結處。
[化25]
[化26]
上式(T)表示之四羧酸二酐或其衍生物之理想具體例可列舉X係選自上式(x-1)~(x-7)、(x-11)~(x-13)中者。
針對上式(T)表示之四羧酸二酐或其衍生物之使用比例,相對於使用之全部四羧酸成分1莫耳,為1莫耳%以上較理想,5莫耳%以上更佳,10莫耳%以上又更佳。
聚醯胺酸(P)之製造中使用的四羧酸二酐及其衍生物,也可含有上式(T)以外之四羧酸二酐或其衍生物。
聚醯胺酸(P)之製造,係藉由使上述二胺成分、四羧酸成分於溶劑中(縮聚合)反應以實施。溶劑只要可溶解生成之聚合物即無特殊限制。
上述溶劑之具體例可列舉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-咪唑啶酮。又,聚合物之溶劑溶解性高時,可使用甲乙酮、環己酮、環戊酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、或下列式[D-1]~[D-3]表示之溶劑。
[化27]
式[D-1]中,D
1表示碳數1~3之烷基,式[D-2]中,D
2表示碳數1~3之烷基,式[D-3]中,D
3表示碳數1~4之烷基。
上述此等溶劑可單獨使用,亦可混合使用。再者,即使是聚合物不溶解之溶劑,也可在生成之聚合物不析出之範圍內和上述溶劑混合使用。
使二胺成分與四羧酸成分於溶劑中反應時,反應能於任意濃度進行,但二胺成分與四羧酸成分相對於上述溶劑之濃度較佳為1~50質量%,更佳為5~30質量%。可在反應初始時於高濃度進行,之後追加溶劑。
反應中,二胺成分之合計莫耳數與四羧酸成分之合計莫耳數之比(二胺成分之合計莫耳數/四羧酸成分之合計莫耳數)為0.8~1.2較佳。和通常的縮聚反應一樣,此莫耳比越接近1.0則生成之聚合物之分子量越大。
係聚醯亞胺前驅體之聚醯胺酸酯,可藉由例如:[I]使由上述合成反應獲得之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]使四羧酸二酯二鹵化物與二胺反應之方法等已知的方法獲得。
[聚醯亞胺]
本發明之液晶配向劑中含有之聚醯亞胺,為將上述聚醯亞胺前驅體予以閉環而獲得之聚醯亞胺。聚醯亞胺中,醯胺酸基之閉環率(亦稱為醯亞胺化率)不一定需為100%,可以視用途、目的任意地調整。
將聚醯亞胺前驅體予以醯亞胺化而獲得聚醯亞胺之方法可列舉:將聚醯亞胺前驅體之溶液直接加熱之熱醯亞胺化、或於聚醯亞胺前驅體之溶液中添加觸媒之觸媒醯亞胺化。使聚醯亞胺前驅體於溶液中進行熱醯亞胺化時之溫度,為100~400℃,較佳為120~250℃,宜邊將因醯亞胺化反應生成之水排除到系外邊進行較佳。
聚醯亞胺前驅體之觸媒醯亞胺化,可藉由於聚醯亞胺前驅體之溶液中添加鹼性觸媒及酸酐,於-20~250℃,較佳為0~180℃進行攪拌以實施。鹼性觸媒之量為醯胺酸基之0.5~30莫耳倍,較佳為2~20莫耳倍,酸酐之量為醯胺酸基之1~50莫耳倍,較佳為3~30莫耳倍。鹼性觸媒可列舉吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺、三辛胺等,其中,為吡啶時,因帶有為了使反應進行之適度的鹼性,故較理想。酸酐可列舉乙酸酐、偏苯三甲酸酐、苯均四酸酐等,其中,若使用乙酸酐,則反應結束後易精製,故較理想。利用觸媒醯亞胺化所為之醯亞胺化率,可藉由調整觸媒量及反應溫度、反應時間來控制。
從聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化之反應溶液回收生成之聚醯亞胺時,將反應溶液投入到溶劑並使其沉澱即可。沉澱使用之溶劑可列舉甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、己烷、丁基賽珞蘇、庚烷、甲乙酮、甲基異丁基酮、甲苯、苯、水等。將投入到溶劑並使其沉澱而得的聚合物過濾並回收後,可於常壓或減壓下於常溫或加熱進行乾燥。又,可將已沉澱回收之聚合物再溶於溶劑,並進行再沉澱回收之操作,重複2~10次,能夠減少聚合物中之雜質。此時之溶劑可列舉例如:醇類、酮類烴等,若使用從該等之中選出的3種以上之溶劑,則更提高精製之效率,故較理想。
聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺之依凝膠滲透層析(GPC)測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量(Mw)較佳為5,000~1,000,000,更佳為10,000~150,000。又,以Mw、與依GPC測定之聚苯乙烯換算之數量平均分子量(Mn)之比表示之分子量分布(Mw/Mn),較佳為15以下,更佳為10以下。藉由落在此分子量範圍,能夠確保液晶顯示元件之良好配向性。
<封端劑>
在製造本發明之聚合物(P)時,亦可與上述四羧酸成分、及二胺成分併同使用適當的封端劑來製造末端密封型之聚合物。末端密封型之聚合物,具有提升由塗膜獲得之液晶配向膜之膜硬度、提升密封劑與液晶配向膜之密合特性之效果。
本發明中,聚合物(P)之末端例如胺基、羧基、酸酐基、或該等之衍生物。胺基、羧基、酸酐基、或該等之衍生物可使用通常之縮合反應或以下之封端劑獲得,前述衍生物例如可使用以下之封端劑獲得。
封端劑,例如乙酸酐、馬來酸酐、納地克酸酐、鄰苯二甲酸酐、衣康酸酐、環己烷二羧酸酐、3-羥基鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、下式(m-1)~(m-6)中任意者表示之化合物、3-[3-(三甲氧基矽基)丙基]-3,4-二氫呋喃-2,5-二酮、4,5,6,7-四氟異苯并呋喃-1,3-二酮、4-乙炔基鄰苯二甲酸酐等酸酐;
[化28]
二碳酸二第三丁酯、二碳酸二烯丙酯等二碳酸二酯化合物;丙烯醯氯、甲基丙烯醯氯、菸鹼醯氯等氯羰基化合物;苯胺、2-胺基苯酚、3-胺基苯酚、4-胺基水楊酸、5-胺基水楊酸、6-胺基水楊酸、2-胺基苯甲酸、3-胺基苯甲酸、4-胺基苯甲酸、環己胺、正丁胺、正戊基胺、正己胺、正庚基胺、正辛胺等單元胺化合物;乙基異氰酸酯、苯基異氰酸酯、萘基異氰酸酯等單異氰酸酯化合物等。
封端劑之使用比例相對於使用之二胺成分之合計100莫耳份為0.01~20莫耳份較佳,0.01~10莫耳份更佳。
(液晶配向劑)
本發明之液晶配向劑,較佳係將聚合物(P)、及視需要使用之其他成分分散或溶解於適當溶劑中而成之液狀之組成物。
本發明之液晶配向劑中,例如改善電特性((例:高電壓保持率特性)、垂直配向性、溶液特性等目的,除了聚合物(P)以外,也可更含有其他之聚合物(以下也稱為其他聚合物)。
其他聚合物之含有比例,相對於液晶配向劑中含有的聚合物之合計100質量份為90質量份以下較理想,10~90質量份更佳,20~80質量份更理想。
其他聚合物不特別限定,例如選自由使用不含上述二胺(1)之二胺成分與四羧酸成分獲得之聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種之聚合物(B)、聚矽氧烷、聚酯、聚醯胺、聚脲、聚有機矽氧烷、纖維素衍生物、聚縮醛、聚苯乙烯衍生物、聚(苯乙烯-苯基馬來醯亞胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯等主骨架。其中,選自由上述聚合物(B)、聚醯胺、聚脲、聚有機矽氧烷、聚(甲基)丙烯酸酯及聚酯構成之群組中之至少一種較佳。又,其他聚合物也可將2種以上組合使用。
(聚合物(B))
針對上述聚合物(B),考量提高電特性之觀點,更宜為選自由使用含有上述二胺(s)之二胺成分獲得之聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物構成之群組中之至少1種之聚合物。為了獲得上述聚合物(B)使用的二胺(s)之理想態樣,和在聚合物(P)例示之二胺(s)為同樣。又,為了獲得聚合物(B)而使用的二胺成分,除了上述二胺(s)以外,亦可使用在上述聚合物(P)例示之其他二胺。其他二胺之中,可較理想地使用具有上述自由基開始功能之二胺、具有因上述光照射而表現增感作用之光增感功能之二胺、具上述基「-N(D)-」之二胺。
用以製造聚合物(B)而使用的二胺(s),可在製造聚合物(B)時使用1種以上,其使用量相對於聚合物(B)之製造中使用之全部二胺成分較佳為5~90莫耳%,更佳為10~90莫耳%。
用以製造聚合物(B)而使用的四羧酸成分,可列舉就為了製造聚醯胺酸(P)而使用的四羧酸成分而言所例示之化合物。其中,上式(T)表示之四羧酸二酐或其衍生物為較佳。
用以製造聚合物(B)而使用的上式(T)表示者或其衍生物,可在製造聚合物(B)時使用1種以上,其使用量相對於聚合物(B)之製造時使用之全部四羧酸成分較佳為10莫耳以上%,更佳為20莫耳%以上。
本發明之液晶配向劑也可更視需要含有上述以外之成分。該成分,例如:具有選自環氧基、異氰酸酯基、氧雜環丁烷基、環碳酸酯基、封端異氰酸酯基、羥基及烷氧基中之至少1種取代基之交聯性化合物、及選自由具聚合性不飽和基之交聯性化合物構成之群組中之至少1種化合物、官能性矽烷化合物、金屬螯合化合物、硬化促進劑、界面活性劑、抗氧化劑、增感劑、防腐劑、用以調整液晶配向膜之介電常數、電阻之化合物等。
交聯性化合物之理想具體例可列舉下式(CL-1)~(CL-11)中任一者表示之化合物。
[化29]
作為用以調整上述液晶配向膜之介電常數、電阻之化合物,可列舉3-甲吡啶基胺等具有含氮芳香族雜環之單元胺。使用具有含氮之芳香族雜環之單元胺時,相對於液晶配向劑中含有的聚合物成分100質量份為0.1~30質量份較佳,更佳為0.1~20質量份。
官能性矽烷化合物之理想具體例可列舉3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基二乙氧基甲基矽烷、2-胺基丙基三甲氧基矽烷、2-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-脲丙基三甲氧基矽烷、3-脲丙基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、參(3-三甲氧基矽基丙基)異氰尿酸酯、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等。使用官能性矽烷化合物時,其使用量相對於液晶配向劑中含有的聚合物成分100質量份為0.1~30質量份較佳,更佳為0.1~20質量份。
液晶配向劑含有之有機溶劑只要聚合物成分會均勻溶解即無特殊限制。其具體例可列舉N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基乳醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、二甲基亞碸、γ-丁內酯、γ-戊內酯、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、甲乙酮、環己酮、環戊酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、N-(正丙基)-2-吡咯烷酮、N-異丙基-2-吡咯烷酮、N-(正丁基)-2-吡咯烷酮、N-(第三丁基)-2-吡咯烷酮、N-(正戊基)-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(也可將它們總稱為「良溶劑」)等。其中,N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺或γ-丁內酯為較佳。良溶劑之含量為液晶配向劑中含有的溶劑全體之20~99質量%較佳,20~90質量%更佳,30~80質量%特佳。
又,液晶配向劑含有之有機溶劑,宜使用除了上述溶劑以外更併用了會提升塗佈液晶配向劑時之塗佈性、塗膜之表面平滑性之溶劑(也稱為不良溶劑)而成之混合溶劑較佳。併用之不良溶劑之具體例如下但不限定於此等。
例如:二異丙醚、二異丁醚、二異丁基甲醇(2,6-二甲基-4-庚醇)、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、1,2-丁氧基乙烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、二乙二醇甲基乙醚、二乙二醇二丁醚、3-乙氧基丁基乙酸酯、1-甲基戊基乙酸酯、2-乙基丁基乙酸酯、2-乙基己基乙酸酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、乙二醇單丁醚(丁基賽珞蘇)、乙二醇單異戊醚、乙二醇單己醚、丙二醇單丁醚、1-(2-丁氧基乙氧基)-2-丙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)-1-丙醇、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇二甲醚、乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基乙酸酯、二乙二醇乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、乙酸正丁酯、乙酸丙二醇單乙醚、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、乳酸正丁酯、乳酸異戊酯、二乙二醇單乙醚、二異丁基酮(2,6-二甲基-4-庚酮)等。
其中,二異丁基甲醇、丙二醇單丁醚、丙二醇二乙酸酯、二乙二醇二乙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇二甲醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚乙酸酯、或二異丁基酮為較佳。
不良溶劑之含量宜為液晶配向劑中含有的溶劑全體之1~80質量%較理想,10~80質量%更佳,20~70質量%尤佳。不良溶劑之種類及含量可因應液晶配向劑之塗佈裝置、塗佈條件、塗佈環境等適當選擇。
良溶劑與不良溶劑之理想溶劑之組合,可列舉N-甲基-2-吡咯烷酮與乙二醇單丁醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與乙二醇單丁醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與丙二醇單丁醚、N-乙基-2-吡咯烷酮與丙二醇單丁醚、N-乙基-2-吡咯烷酮與4-羥基-4-甲基-2-戊酮、N-乙基-2-吡咯烷酮與丙二醇二乙酸酯、N,N-二甲基乳醯胺與二異丁基酮、N-甲基-2-吡咯烷酮與3-乙氧基丙酸乙酯、N-乙基-2-吡咯烷酮與3-乙氧基丙酸乙酯、N-甲基-2-吡咯烷酮與乙二醇單丁醚乙酸酯、N-乙基-2-吡咯烷酮與二丙二醇二甲醚、N,N-二甲基乳醯胺與乙二醇單丁醚、N,N-二甲基乳醯胺與丙二醇二乙酸酯、N-乙基-2-吡咯烷酮與二乙二醇二乙醚、N,N-二甲基乳醯胺與二乙二醇二乙醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與二乙二醇二乙醚、N-乙基-2-吡咯烷酮與N-甲基-2-吡咯烷酮與4-羥基-4-甲基-2-戊酮、N-乙基-2-吡咯烷酮與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與丙二醇單丁醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與二異丁基酮、N-甲基-2-吡咯烷酮與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與二丙二醇單甲醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與丙二醇單丁醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與丙二醇二乙酸酯、γ-丁內酯與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與二異丁基酮、γ-丁內酯與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與丙二醇二乙酸酯、N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與丙二醇單丁醚與二異丁基酮、N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與丙二醇單丁醚與二異丙醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與丙二醇單丁醚與二異丁基甲醇、N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與二丙二醇二甲醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與丙二醇單丁醚與二丙二醇二甲醚、N-乙基-2-吡咯烷酮與丙二醇單丁醚與二丙二醇單甲醚、N-乙基-2-吡咯烷酮與丙二醇單丁醚與丙二醇二乙酸酯、N-乙基-2-吡咯烷酮與丙二醇單丁醚與二異丁基酮、N-乙基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與二異丁基酮、N-乙基-2-吡咯烷酮與N,N-二甲基乳醯胺與二異丁基酮等。
液晶配向劑中之固體成分濃度(液晶配向劑之溶劑以外之成分之合計質量佔液晶配向劑之全部質量之比例),可考量黏性、揮發性等而適當選擇,較佳為1~10質量%。尤其理想的固體成分濃度,取決於液晶配向劑塗佈於基板時使用之方法而異。例如利用旋塗法時,固體成分濃度為1.5~4.5質量%尤佳。利用印刷法時,固體成分濃度為3~9質量%,藉此使溶液黏度成為12~50mPa・s尤佳。利用噴墨法時,固體成分濃度設為1~5質量%,藉此,使溶液黏度成為3~15mPa・s尤佳。
<液晶配向膜、液晶顯示元件>
本發明之液晶配向膜係由上述液晶配向劑獲得。本發明之液晶配向膜可使用水平配向型或垂直配向型之液晶配向膜,其中,特別適合VA方式或後述PSA模式等垂直配向型之液晶顯示元件。本發明之液晶顯示元件具備上述液晶配向膜。
本發明之液晶顯示元件例如可依含有以下之步驟(1)~(3)或步驟(1)~(4)之方法製造。
步驟(1):將液晶配向劑塗佈在基板上
在設有已圖案化之透明導電膜之基板之一面,利用例如輥塗法、旋塗法、印刷法、噴墨法等適當塗佈方法來塗佈本發明之液晶配向劑。在此,基板只要是高透明性之基板則不特別限定,亦可使用同時併用玻璃基板、氮化矽基板以及丙烯酸基板、聚碳酸酯基板等塑膠基板等。又,反射型液晶顯示元件,若是僅有單側之基板,則也能使用矽晶圓等不透明之物,此時之電極可使用鋁等會反射光之材料。
步驟(2):將塗膜進行煅燒
液晶配向劑塗佈後,為了防止已塗佈之配向劑之滴垂液體等,先實施預備加熱(預烘)較佳。預烘溫度較佳為30~200℃,更佳為40~150℃,尤佳為40~100℃。預烘時間較佳為0.25~10分鐘,更佳為0.5~5分鐘。並且宜進一步實施加熱(後烘)步驟。此後烘溫度較佳為80~300℃,更佳為120~250℃。後烘時間較佳為5~200分鐘,更佳為10~100分鐘。依此方式形成之膜之膜厚為5~300nm較理想,10~200nm更理想。
上述步驟(1)形成之塗膜可直接作為液晶配向膜使用,也可對於該塗膜實施配向能力賦予處理。配向能力賦予處理可列舉將塗膜以捲繞有例如尼龍、嫘縈、棉等纖維構成之布的輥按一定方向摩擦之摩擦處理、對於塗膜照射偏光或非偏光之放射線之光配向處理等。
光配向處理中,對塗膜照射之放射線例如可使用包含150~800nm之波長之光之紫外線及可見光線。放射線為偏光時,可為直線偏光也可為部分偏光。又,使用之放射線為直線偏光或部分偏光時,照射可從垂直於基板面的方向進行,也可從斜方向進行,或可將它們予以組合而進行。照射非偏光之放射線時,照射的方向係設為斜方向。
步驟(3);形成液晶層
(3-1)VA型液晶顯示元件的情形
準備2片如上述已形成液晶配向膜之基板,將液晶配置在面對配置的2片基板間。具體而言,可列舉下列2種方法。第一方法,係自已往已知之方法。首先,以各自之液晶配向膜係面對的方式,隔著間隙(晶胞間隙,cell gap),將2片基板面對配置。然後,將2片基板的周邊部使用密封劑貼合,於由基板表面及密封劑區隔出的晶胞間隙內注入填充液晶組成物,接觸膜面後,將注入孔予以密封。
又,第二方法,係稱為ODF(單滴填充,One Drop Fill)方式之方法。在已形成液晶配向膜之2片基板中之其中一基板上之預定處塗佈例如紫外光硬化性之密封劑,再於液晶配向膜面上之預定之數處滴加液晶組成物。之後,以面對液晶配向膜之方式貼合另一基板,並將液晶組成物擴開壓在基板全面而使其接觸膜面。然後,對於基板全面照射紫外光,將密封劑進行硬化。於利用任一方法時,皆宜進一步在加熱到所使用之液晶組成物成為取得等向相之溫度後,再緩慢放冷至室溫,藉以去除液晶填充時之流動配向較理想。
本發明之液晶配向劑,也適合用在係於具備電極之一對基板之間具有液晶層而成,且於一對基板之間配置含有會因活性能量射線及熱中之至少一者而聚合之聚合性化合物之液晶組成物,並經由邊對於電極間施加電壓,邊利用活性能量射線之照射及加熱中之至少一者,使聚合性化合物聚合之步驟而製造之液晶顯示元件(PSA型液晶顯示元件)。
又,本發明之液晶配向劑也宜使用在係於具備電極之一對基板之間具有液晶層而成,且於上述一對基板之間配置含有會因活性能量射線及熱中之至少一者而聚合之聚合性基之液晶配向膜,並經由對於電極間施加電壓之步驟而製造之液晶顯示元件(SC-PVA模式型之液晶顯示元件)。
(3-2)PSA型液晶顯示元件的情形
除了係注入或滴加含有聚合性化合物之液晶組成物之方面以外,和上述(3-1)同樣地進行。聚合性化合物,例如如下式(M-1)~(M-7)表示之聚合性化合物。
[化30]
(3-3)SC-PVA模式型的液晶顯示元件的情形
亦可採用在和上述(3-1)同樣地進行後,再經後述照射紫外線之步驟而製造液晶顯示元件之方法。依此方法,可和製造上述PSA型液晶顯示元件的情形同樣,以少照光量而獲得回應速度優異之液晶顯示元件。具有聚合性基之化合物,可為如上式(M-1)~(M-7)表示之分子內有1個以上之丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基等聚合性不飽和基之化合物,其含量相對全部聚合物成分100質量份為0.1~30質量份較佳,更佳為1~20質量份。又,上述聚合性基亦可為使用於液晶配向劑之聚合物所具有者,如此的聚合物,例如將含有上述末端具光聚合性基之二胺之二胺成分使用於反應而獲得之聚合物。
步驟(4):照射紫外線
以對於上述(3-2)或(3-3)獲得之一對基板擁有之導電膜間施加了電壓之狀態對於液晶胞照光。在此施加之電壓,例如可為5~50V之直流或交流電。又,照射之光,例如可使用包含150~800nm之波長之光之紫外線及可見光線,宜為包含300~400nm之波長之光之紫外線較佳。照射光之光源,例如可使用低壓水銀燈、高壓水銀燈、氘燈、金屬鹵化物燈、氬氣共振燈、氙燈、準分子雷射等。光之照射量較佳為1,000~200,000J/m
2,更佳為1,000~100,000J/m
2。
並且,藉由於液晶胞之外側表面貼合偏光板,可獲得液晶顯示元件。貼合於液晶胞之外側表面之偏光板,可列舉將邊使聚乙烯醇延伸配向邊吸收碘之稱為「H膜」之偏光薄膜以乙酸纖維素保護膜夾持而成之偏光板或由H膜本身構成之偏光板。
[實施例]
以下舉實施例對本發明更具體說明,但本發明不限於此等。以下化合物之簡稱及各特性之測定方法如下。又,「Me」代表甲基。
(四羧酸二酐)
BODA:雙環[3.3.0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐
CBDA:1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
(二胺)
[化31]
[化32]
(有機溶劑)
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮、BCS:丁基賽珞蘇
THF:四氫呋喃、DMF:N,N-二甲基甲醯胺
DMAc:N,N-二甲基乙醯胺
<
1H-NMR之測定>
裝置:傅利葉變換型超傳導核磁共振裝置(FT-NMR)「AVANCE III」(BRUKER公司製)500MHz。
溶劑:氘化二甲基亞碸([D
6]-DMSO)。標準物質:四甲基矽烷(TMS)。
<分子量之測定>
測定裝置:島津製作所公司製GPC(LC-20系列)、管柱溫度:50℃、溶離液:N,N-二甲基甲醯胺(添加劑係溴化鋰一水合物(LiBr・H
2O)30mmol/L、磷酸・無水結晶(正磷酸)30mmol/L、四氫呋喃(THF)10mL/L)、流速:1.0mL/分、檢量線製作用標準樣本:東曹公司製TSK標準聚環氧乙烷(分子量約900,000、150,000、100,000、30,000)、及Polymer Labortory公司製聚乙二醇(分子量約12,000、4,000、1,000)。
<醯亞胺化率之測定>
將聚醯亞胺粉末20mg裝入NMR樣本管(草野科學公司製NMR標準取樣管φ5),添加氘化二甲基亞碸(DMSO-d
6、0.05%四甲基矽烷(TMS)混合品)1.0mL,施加超音波使其完全溶解。將此溶液以傅利葉變換型超傳導核磁共振裝置(FT-NMR)「AVANCE III」(BRUKER公司製)測定500MHz之質子NMR。
(化學)醯亞胺化率,係設來自醯亞胺化前後無變化之結構之質子為基準質子,使用此質子之峰部累積值、及出現於9.5~10.0ppm附近之來自醯胺酸之NH基之質子峰部累積值,依以下之式求出。又,式中,x係來自醯胺酸之NH基之之質子峰部累積值,y係基準質子之峰部累積值,α係聚醯胺酸(醯亞胺化率0%)時,基準質子相對於醯胺酸之NH基之1個質子之個數比例。
醯亞胺化率(%)=(1-α・x/y)×100
<化合物(DA-1)之合成>
依下列所示之路徑合成化合物(DA-1)。
(化合物1之合成)
[化33]
對於5-氟-2-硝基苯甲醚(15.0g、87.6mmol)加入甲醇(45.0g),於室溫加入甲胺(9.8mol/L 甲醇溶液、89.4mL、876mmol)。攪拌24小時後,加水(270g)並使結晶析出。將結晶濾出後,以水(45g)洗淨結晶2次,使其乾燥,獲得化合物1(15.3g、84.0mmol,產率95.9%)。
(化合物2之合成)
[化34]
於已加入化合物1(8.40g、46.1mmol)、DMAc(84.0g)、及氫氧化鉀(3.88g、69.2mmol)之溶液中加入5-氟-2-硝基苯甲醚(7.89g、46.1mmol)與DMAc(42.0g)之混合液後,加溫到60℃,進行1小時加熱攪拌。反應結束後加水(378g),使結晶析出。將結晶濾出後,按順序以水(50.0g)洗淨2次、甲醇(50.0g)洗淨2次,使其乾燥,獲得粗製物(17.0g)。將此粗製物加熱溶於DMF(136g)後冷卻,將析出之結晶以過濾回收,獲得化合物2(14.3g、42.9mmol,產率93.0%)。
(DA-1之合成)
[化35]
對於化合物2(14.3g、42.9mmol)加入THF(420g)及碳載持鈀(5%Pd碳粉末(含水品)K型、NE CHEMCAT公司製,1.43g),於氫氣環境下進行硝基還原。還原結束後,以濾膜過濾碳載持鈀,將獲得之溶液濃縮後加入異丙醇(70g),結果結晶析出。冷卻至0℃後將結晶以過濾予以回收,以異丙醇(30.0g)清洗2次濾餅後,使其乾燥,獲得固體DA-1(9.6g、35.1mmol,產率82.0%)。又,由以下所示之
1H-NMR之結果,確認了上述固體為DA-1。
1H-NMR(500MHz,[D
6]-DMSO):δ=6.52(d,2H,J=8.3Hz),6.43(d,2H,J=2.4Hz),6.30(dd,2H,J=8.3,2.3Hz),4.29(s,4H),3.66(s,6H),3.07(s,3H)
<聚醯胺酸之合成>
(合成例1)
將BODA(2.50g、10.0mmol)、DA-1(2.19g、8.0mmol)、DA-4(1.94g、8.0mmol)及DA-5(1.58g、4.0mmol)於NMP(32.8g)中混合,於60℃使其反應3小時後,加入CBDA(1.90g、9.7mmol)及NMP(7.6g),於40℃使其反應4小時,獲得聚醯胺酸溶液(1)。此聚醯胺酸之數量平均分子量(Mn)為12,100,重量平均分子量(Mw)為39,700。
(合成例2)
將BODA(2.50g、10.0mmol)、DA-2(1.59g、8.0mmol)、DA-4(1.94g、8.0mmol)及DA-5(1.58g、4.0mmol)於NMP(30.4g)中混合,於60℃使其反應3小時後,加入CBDA(1.90g、9.7mmol)與NMP(7.6g),於40℃使其反應4小時,獲得聚醯胺酸溶液(2)。此聚醯胺酸之Mn為10,700,Mw為26,600。
(合成例3)
將BODA(2.50g、10.0mmol)、DA-3(1.71g、8.0mmol)、DA-4(1.94g、8.0mmol)及DA-5(1.58g、4.0mmol)於NMP(30.9g)中混合,於60℃使其反應3小時後,加入CBDA(1.90g、9.7mmol)與NMP(7.6g),於40℃使其反應4小時,獲得聚醯胺酸溶液(3)。此聚醯胺酸之Mn為10,500,Mw為31,600。
(合成例4)
將BODA(2.50g、10.0mmol)、DA-6(0.99g、3.0mmol)、DA-7(1.19g、5.0mmol)、DA-8(1.19g、6.0mmol)及DA-9(2.61g、6.0mmol)於NMP(33.9g)中混合,於60℃使其反應3小時後,加入CBDA(1.90g、9.7mmol)與NMP(7.6g),於40℃使其反應4小時,獲得聚醯胺酸溶液(4)。此聚醯胺酸之Mn為11,400,Mw為29,300。
上述合成例獲得之各聚合物之規格如下列之表1。
[表1]
| 四羧酸成分 | 二胺成分 | ||||||
| 合成例1 | 聚醯胺酸溶液(1) | CBDA 1.90g 9.7mmol | BODA 2.50g 10.0mmol | DA-1 2.19g 8.0mmol | DA-4 1.94g 8.0mmol | DA-5 1.58g 4.0mmol | - |
| 合成例2 | 聚醯胺酸溶液(2) | CBDA 1.90g 9.7mmol | BODA 2.50g 10.0mmol | DA-2 1.59g 8.0mmol | DA-4 1.94g 8.0mmol | DA-5 1.58g 4.0mmol | - |
| 合成例3 | 聚醯胺酸溶液(3) | CBDA 1.90g 9.7mmol | BODA 2.50g 10.0mmol | DA-3 1.71g 8.0mmol | DA-4 1.94g 8.0mmol | DA-5 1.58g 4.0mmol | - |
| 合成例4 | 聚醯胺酸溶液(4) | CBDA 1.90g 9.7mmol | BODA 2.50g 10.0mmol | DA-6 0.99g 3.0mmol | DA-7 1.19g 5.0mmol | DA-8 1.19g 6.0mmol | DA-9 2.61g 6.0mmol |
<液晶配向劑之製備>
(實施例1)
於合成例1獲得之聚醯胺酸溶液(1)(6.0g)中加入NMP(6.0g)及BCS(8.0g),於室溫攪拌2小時,獲得液晶配向劑(A-1)。
(實施例2)
於合成例1獲得之聚醯胺酸溶液(1)(1.8g)及合成例4獲得之聚醯胺酸溶液(4)(4.2g)中加入NMP(6.0g)及BCS(8.0g),於室溫攪拌2小時,獲得液晶配向劑(A-2)。
(比較例1、2)
不使用聚醯胺酸溶液(1)而分別使用聚醯胺酸溶液(2)、(3),除此以外和實施例1同樣進行,獲得比較例1、2之液晶配向劑(B-1)、(B-2)。
(比較例3、4)
不使用聚醯胺酸溶液(1)而分別使用聚醯胺酸溶液(2)、(3),除此以外和實施例2同樣進行,獲得比較例3、4之液晶配向劑(B-3)、(B-4)。
[表2]
| 液晶配向材 | 聚合物成分 | |
| 實施例1 | A-1 | 聚醯胺酸溶液(1) |
| 比較例1 | B-1 | 聚醯胺酸溶液(2) |
| 比較例2 | B-2 | 聚醯胺酸溶液(3) |
| 實施例2 | A-2 | 聚醯胺酸溶液(1)/聚醯胺酸溶液(4) |
| 比較例3 | B-3 | 聚醯胺酸溶液(2)/聚醯胺酸溶液(4) |
| 比較例4 | B-4 | 聚醯胺酸溶液(3)/聚醯胺酸溶液(4) |
上述獲得之液晶配向劑(A-1)、(A-2)、(B-1)~(B-4)未觀察到混濁、析出等異常,確認係均勻的溶液。使用獲得之液晶配向劑,實施透射率、電壓保持率、殘留DC電壓、及殘影特性之評價。
<(光)透射率之評價>
將上述獲得之液晶配向劑(A-1)、(A-2)、(B-1)~(B-4)分別旋塗於石英基板,於70℃之熱板上使其乾燥90秒。之後於230℃之IR式烘箱進行20分鐘煅燒,使其形成膜厚100nm之塗膜,獲得附液晶配向膜之基板。以此附液晶配向膜之基板作為內側,使用另一片石英基板夾住接觸液(島津設備製造公司製)以避免光干涉。透射率之評價,係使用UV-3600(島津製作所公司製)作為測定裝置,以溫度25℃、掃描波長380~800nm進行測定。此時,使用以未經塗膜之2片石英基板夾住接觸液者作為對照。評價係以波長590nm之透射率為基準,其值示於下列之表3。
<電壓保持率、殘留DC電壓評價用之液晶顯示元件之製作>
使用上述獲得之液晶配向劑(A-1)、(A-2)、(B-1)~(B-4),依下列所示之程序製作液晶胞。將液晶配向劑旋塗於附ITO電極之玻璃基板,於70℃之熱板上乾燥90秒後,於230℃之IR式烘箱進行20分鐘煅燒,形成膜厚100nm之液晶配向膜。準備2片此附液晶配向膜之基板,在其中一片液晶配向膜上塗佈直徑4μm之珠粒間隔件(日揮觸媒化成公司製,真絲球,SW-D1),保留液晶注入口而在周圍印刷熱硬化性密封劑(協立化學產業公司製,XN-1500T)。然後,以另一片基板之已形成液晶配向膜之側之面作為內側,和剛才的基板貼合後,使密封劑硬化,製成空胞。
於此空胞內以減壓注入法注入液晶MLC-3023(默克公司製),製成液晶胞。然後以對此液晶胞施加15V之DC電壓之狀態,從液晶胞之外側以10J/cm
2照射已通過波長325nm以下之截止濾波器之UV。又,UV之照度係使用ORC公司製UV-MO3A來測定。之後為了使液晶胞中殘存之未反應之聚合性化合物失活,於未施加電壓之狀態,使用東芝照明公司製UV-FL照射裝置照射30分鐘UV(UV燈:FLR40SUV32/A-1)。
<電壓保持率之評價>
使用UV照射後之電壓保持率評價用之液晶胞來測定電壓保持率。於60℃之熱風循環烘箱中施加1V之電壓60μsec,之後測定16.67msec後之電壓,並計算電壓能維持多少,作為電壓保持率。電壓保持率之測定,使用TOYO CORPORATION公司製之VHR-1。其值示於下列表3。值越高則越良好。
<殘留DC電壓之評價>
對於上述製作之殘留DC電壓評價用之液晶胞,於25℃施加疊加了直流2V之30Hz、7.8Vpp之矩形波100小時,切掉直流電壓以閃爍消去法求1小時後之液晶胞內殘留之電壓(殘留DC電壓)。此值成為因DC蓄積而發生之殘影之指標,其值為50mV以下時,則殘影特性優異亦即評為「良好」,比50mV大時則評為「不良」。結果示於下列之表3。
<殘影特性評價用液晶顯示元件之製作>
使用上述獲得之液晶配向劑(A-1)、(A-2)、(B-1)~(B-4),依下列所示之程序製作液晶胞。將液晶配向劑分別旋塗於已形成畫素尺寸為200μm×600μm且線/間距各為3μm之ITO電極圖案的ITO電極基板(縱:35mm、橫:30mm、厚度:0.7mm)、及已將高度3.2μm之光間隔件予以圖案化之附ITO電極之玻璃基板(縱:35mm、橫:30mm、厚度:0.7mm)的ITO面上,於熱板上以70℃乾燥90秒後,於230℃之IR式烘箱進行20分鐘煅燒,形成膜厚100nm之液晶配向膜。又,此已形成ITO電極圖案之ITO電極基板以分割為4份且4個區域皆能各自驅動的方式而成為棋盤格(格紋)形狀。
然後於已塗佈液晶配向膜之已形成線/間距各為3μm之ITO電極圖案的ITO電極基板上,保留液晶注入口而於周圍印刷密封劑(協立化學產業公司製XN-1500T)。然後,以另一片基板之已形成液晶配向膜之側之面作為內側,和剛才的基板貼合後,使密封劑硬化,製成空胞。於此空胞內以減壓注入法注入液晶MLC-3023(默克公司製),製成液晶胞。然後於此液晶胞以施加了15V之DC電壓之狀態,從液晶胞之外側以10J/cm
2照射已通過波長325nm以下之截止濾波器之UV。又,UV之照度係使用ORC公司製UV-MO3A來測定。之後為了使液晶胞中殘存之未反應之聚合性化合物失活,於未施加電壓之狀態,使用東芝照明公司製UV-FL照射裝置照射30分鐘UV(UV燈:FLR40SUV32/A-1)。
<殘影特性之評價>
使用上述製作之殘影特性評價用之液晶胞,對於4個畫素區域中為對角線之2個區域施加60Hz、20Vp-p之交流電壓,於25℃之溫度下使其驅動168小時。之後使4個畫素區域全部以5Vp-p之交流電壓予以驅動,並以目視觀察畫素之亮度差。定義幾乎未確認到有亮度差之狀態為「良好」,能輕易確認到亮度差之狀態為「不良」而進行評價。將結果顯示於下表3。
[表3]
| 液晶配向劑 | 透射率(%) | 殘留DC電壓 | 殘影特性 4畫素 | 電壓保持率(%) | |
| 實施例1 | A-1 | 99.8 | 良好 (14mV) | 良好 | 88 |
| 比較例1 | B-1 | 99.1 | 良好 (14mV) | 良好 | 85 |
| 比較例2 | B-2 | 99.3 | 良好 (5mV) | 良好 | 83 |
| 實施例2 | A-2 | 98.3 | 良好 (20mV) | 良好 | 96 |
| 比較例3 | B-3 | 97.6 | 良好 (24mV) | 良好 | 92 |
| 比較例4 | B-4 | 97.4 | 良好 (18mV) | 良好 | 93 |
如表3所示,使用實施例1之液晶配向劑(A-1)而獲得之液晶配向膜,相較於使用對應之比較例1、2之液晶配向劑(B-1)、(B-2)而獲得之液晶配向膜,係獲得了較高透射率。再者,使用實施例2之液晶配向劑(A-2)而獲得之液晶配向膜,相較於使用對應之比較例3、4之液晶配向劑(B-3)、(B-4)而獲得之液晶配向膜,係獲得了較高透射率。又,透射率之0.5%之差係在該技術領域中之顯著差異。
又,可知:若使用實施例獲得之液晶配向劑,可獲得在電壓保持率評價亦有高電壓保持率之液晶配向膜。又,可知:可獲得在殘留DC電壓之評價及殘影特性評價亦顯示良好特性之液晶配向膜。
[產業利用性]
由本發明之液晶配向劑獲得之液晶配向膜能廣泛應用於例如:鐘錶、可攜式遊戲機、文書處理機、筆記型個人電腦、導航系統、攝影機、PDA、數位相機、行動電話、智慧手機、各種顯示器、液晶電視、資訊顯示器等,尤其可廣泛應用於4K、8K等超高精細之液晶顯示裝置。
又,2020年7月14日提申之日本專利申請案2020-120867號之說明書、申請專利範圍及摘要的全部內容在此援用,並納入作為本發明之說明書之揭示內容。
Claims (17)
- 一種液晶配向劑,其特徵為含有聚合物(P), 該聚合物(P)係選自由使用含下式(1)表示之二胺(1)之二胺成分而獲得之聚醯亞胺前驅體及其醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種; R表示1價有機基,R 1、R 2各自獨立地表示飽和或不飽和之碳數1~6之1價烴基、或碳數3~6之脂環族烴基;該R 1、R 2中之烴基所具有之氫原子之一部分也可被取代。
- 如請求項1之液晶配向劑,其中, 該式(1)中,R為具有芳香環結構之1價有機基、碳數1~30之1價鏈狀烴基、或碳數3~30之1價脂環族烴基,且該鏈狀烴基或脂環族烴基所具有之氫原子之一部分也可被取代,其具有之亞甲基之一部分也可取代為氧原子、羰基或-COO-。
- 如請求項2之液晶配向劑,其中,該R中之具有芳香環結構之1價有機基具有下式(Ar)表示之結構; R a表示鹵素原子、羥基、氰基、碳數1~9之烷基、碳數1~9之烷氧基、或碳數1~9之氟烷基;m為0~5之整數,m為2~5時,多數個R a各自獨立地有上述定義;*代表鍵結處。
- 如請求項1至3中任一項之液晶配向劑,其中, 該式(1)中,R、R 1及R 2各自獨立地為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、第二戊基或第三戊基。
- 如請求項1至3中任一項之液晶配向劑, 其中,該二胺(1)係選自由下式(d-1)~(d-4)構成之群組中之任意之二胺; 。
- 如請求項1至3中任一項之液晶配向劑,其中, 該聚合物(P)係更使用具含有選自由下式(S1)、(S2)及(S3)構成之群組中之至少1種結構之二胺(s)的二胺成分而獲得; X 1及X 2各自獨立地表示單鍵、-(CH 2) a-(a為1~15之整數)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH 3)-、-N(CH 3)CO-、-NH-、-O-、-COO-、-OCO-或-((CH 2) a1-A 1) m1-,a1為1~15之整數,A 1表示氧原子或-COO-,m 1為1或2之整數,m 1為2時,多數個a 1及A 1可相同也可不同; G 1及G 2各自獨立地表示選自碳數6~12之2價芳香族基及碳數3~8之2價脂環族中之2價環狀基;該環狀基上之任意氫原子也可取代為選自由碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟之烷基、碳數1~3之含氟之烷氧基及氟原子構成之群組中之至少1種; m及n各自獨立地為0~3之整數,m及n之合計為1~4;m及n為多數時,多數個X 1、X 2、G 1及G 2可各自相同也可不同; R 1表示碳數1~20之烷基、碳數1~20之烷氧基、或碳數2~20之烷氧基烷基,且形成R 1之任意之氫原子也可取代為氟原子; X 3表示單鍵、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH 3)-、-N(CH 3)CO-、-NH-、-O-、-CH 2O-、-COO-或-OCO-;R 2表示碳數1~20之烷基或碳數2~20之烷氧基烷基,且形成R 2之任意之氫原子也可取代為氟原子; X 4表示-CONH-、-NHCO-、-O-、-CH 2O-、-OCH 2-、-COO-或-OCO-;R 3表示有類固醇骨架之結構。
- 如請求項6之液晶配向劑,其中,該二胺(s)為下式(d1)或式(d2)表示之二胺; X表示單鍵、-O-、-C(CH 3) 2-、-NH-、-CO-、-COO-、-CONH-、-(CH 2) m-、-SO 2-、-O-(CH 2) m-O-、-O-C(CH 3) 2-、-CO-(CH 2) m-、-CO-(CH 2) m-CO-、-NH-(CH 2) m-、-NH-(CH2) m-NH-、-SO 2-(CH 2) m-、-SO 2-(CH 2) m-SO 2-、-CONH-(CH 2) m-、-CONH-(CH2) m-NHCO-、或-COO-(CH 2) m-OCO-之2價有機基; m為1~8之整數; Y表示該式(S1)~(S3)中之任意之結構;該式(d2)中,2個Y彼此可相同也可不同。
- 如請求項7之液晶配向劑,其中,該式(d1)表示之二胺係選自由下列式(d1-1)~(d1-18)構成之群組中之任意之二胺; n為1~20之整數; 。
- 如請求項7之液晶配向劑,其中,該式(d2)表示之二胺係選自由下列式(d2-1)~(d2-6)構成之群組中之任意之二胺; X p1~X p8各自獨立地表示-(CH 2) a-(a為1~15之整數)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH 3)-、-N(CH 3)CO-、-NH-、-O-、-CH 2O-、-CH 2OCO-、-COO-、或-OCO-; X s1~X s4各自獨立而表示-O-、-CH 2O-、-COO-或-OCO-; X a~X f表示單鍵、-O-、-NH-、或-O-(CH 2) m-O-(m為1~8之整數); R 1a~R 1h各自獨立而表示碳數1~20之烷基、碳數1~20之烷氧基、或碳數2~20之烷氧基烷基。
- 如請求項1至3中任一項之液晶配向劑,其中,該聚合物(P)係由該二胺成分與含有下式(T)表示之四羧酸二酐或其衍生物之四羧酸成分之聚合反應而獲得; X表示選自由下式(x-1)~(x-13)構成之群組中之任意結構; R 1~R 4各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、碳數2~6之炔基、含有氟原子之碳數1~6之1價有機基、或苯基; R 5及R 6各自獨立地表示氫原子或甲基; j及k為0或1之整數,A 1及A 2各自獨立地表示單鍵、醚(-O-)、羰基(-CO-)、酯(-COO-)、伸苯基、磺醯基(-SO 2-)或醯胺基(-CONH-),且2個A 2可相同也可不同;*1係鍵結於其中之一之酸酐基之鍵結處,*2係鍵結於另一酸酐基之鍵結處。
- 如請求項10之液晶配向劑,其中,該式(T)之X係(x-1)~(x-7)、(x-11)~(x-13)中之任意者。
- 如請求項1至3中任一項之液晶配向劑,其中,該二胺(1)於全部二胺成分中係含有1~100莫耳%。
- 如請求項6之液晶配向劑,其中,該二胺(s)於全部二胺成分中係含有1~99莫耳%。
- 如請求項1至3中任一項之液晶配向劑,該液晶配向劑更含有聚合物(B),該聚合物(B)係選自由使用不含該二胺(1)之二胺成分與四羧酸成分而獲得之聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種。
- 一種垂直配向用之液晶配向膜,係使用如請求項1至14中任一項之液晶配向劑所形成。
- 一種液晶顯示元件,具備如請求項13之液晶配向膜。
- 一種液晶顯示元件之製造方法,係將如請求項1至14中任一項之液晶配向劑塗佈於有導電膜之一對基板上而形成塗膜,將該塗膜以隔著液晶分子之層並面對的方式面向配置而形成液晶胞,以對該一對基板具有之導電膜間施加電壓之狀態來對該液晶胞照光。
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