JP6248784B2 - 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 - Google Patents
液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6248784B2 JP6248784B2 JP2014091412A JP2014091412A JP6248784B2 JP 6248784 B2 JP6248784 B2 JP 6248784B2 JP 2014091412 A JP2014091412 A JP 2014091412A JP 2014091412 A JP2014091412 A JP 2014091412A JP 6248784 B2 JP6248784 B2 JP 6248784B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal aligning
- aligning agent
- group
- polyamic acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Description
<重合体(A):ポリアミック酸>
本発明における重合体(A)としてのポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを反応させることにより得ることができる。
[テトラカルボン酸二無水物]
本発明におけるポリアミック酸を合成するのに用いるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。これらの具体例としては、
脂肪族テトラカルボン酸二無水物として、例えば1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物などを;
脂環式テトラカルボン酸二無水物として、例えば1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシメチルノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2:4,6:8−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物などを;
芳香族テトラカルボン酸二無水物として、例えばピロメリット酸二無水物などを;それぞれ挙げることができるほか、特開2010−97188号公報に記載のテトラカルボン酸二無水物を用いることができる。なお、上記テトラカルボン酸二無水物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
[ジアミン化合物]
本発明におけるポリアミック酸を合成するために使用するジアミン化合物としては、例えば脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン、ジアミノオルガノシロキサンなどを挙げることができる。これらジアミン化合物の具体例としては、脂肪族ジアミンとして、例えばm−キシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどを;
脂環式ジアミンとして、例えば1,4−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンなどを;
芳香族ジアミンとして、例えばp−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−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、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、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、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、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、3,6−ジアミノアクリジン、3,6−ジアミノカルバゾール、N−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾール、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−ベンジジン、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−N,N’−ジメチルベンジジン、1,4−ビス−(4−アミノフェニル)−ピペラジン、1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−1H−インデン−5−アミン、1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−1H−インデン−6−アミン、3,5−ジアミノ安息香酸、コレスタニルオキシ−3,5−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−3,5−ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン、3,5−ジアミノ安息香酸コレスタニル、3,5−ジアミノ安息香酸コレステニル、3,5−ジアミノ安息香酸ラノスタニル、3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン、3,6−ビス(4−アミノフェノキシ)コレスタン、4−(4’−トリフルオロメトキシベンゾイロキシ)シクロヘキシル−3,5−ジアミノベンゾエート、4−(4’−トリフルオロメチルベンゾイロキシ)シクロヘキシル−3,5−ジアミノベンゾエート、1,1−ビス(4−((アミノフェニル)メチル)フェニル)−4−ブチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−((アミノフェニル)メチル)フェニル)−4−ヘプチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−((アミノフェノキシ)メチル)フェニル)−4−ヘプチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−((アミノフェニル)メチル)フェニル)−4−(4−ヘプチルシクロヘキシル)シクロヘキサン、2,4−ジアミノ−N,N―ジアリルアニリン、4−アミノベンジルアミン、3−アミノベンジルアミン、1,3−ジアミノ−4−オクタデシルオキシベンゼン、3−(3,5−ジアミノベンゾイルオキシ)コレスタン、3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン、及び下記式(D−1)
で表される化合物などを;
ジアミノオルガノシロキサンとして、例えば、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサンなどを、それぞれ挙げることができるほか、特開2010−97188号公報に記載のジアミンを用いることができる。
式(d1−1)及び式(d1−2)について、Raにおけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等が挙げられる。また、炭素数1〜10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基を挙げることができ、これらは直鎖状であっても分岐状であってもよい。炭素数1〜10のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基を挙げることができ、これらは直鎖状であっても分岐状であってもよい。
[分子量調節剤]
ポリアミック酸を合成するに際して、上記の如きテトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物とともに、適当な分子量調節剤を用いて末端修飾型の重合体を合成することとしてもよい。かかる末端修飾型の重合体とすることにより、本発明の効果を損なうことなく液晶配向剤の塗布性(印刷性)をさらに改善することができる。
<ポリアミック酸の合成>
本発明におけるポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との使用割合は、ジアミン化合物のアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2〜2当量となる割合が好ましく、0.3〜1.2当量となる割合がより好ましい。また、ポリアミック酸の合成反応は、好ましくは有機溶媒中において行われる。このときの反応温度は−20℃〜150℃が好ましく、0〜100℃がより好ましい。また、反応時間は0.1〜24時間が好ましく、0.5〜12時間がより好ましい。
アルコールとして、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコールなどを;ケトンとして、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどを;エステルとして、例えば、乳酸エチル、乳酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレートなどを;
エーテルとして、例えば、ジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフラン、ジイソペンチルエーテルなどを;
ハロゲン化炭化水素として、例えば、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロルベンゼン、o−ジクロルベンゼンなどを;炭化水素として、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどを;それぞれ挙げることができる。
<重合体(A):ポリアミック酸エステル>
本発明における重合体(A)としてのポリアミック酸エステルは、例えば、[I]上記合成反応により得られたポリアミック酸を、水酸基含有化合物又はエーテル化合物を用いてエステル化することにより合成する方法、[II]テトラカルボン酸エステルとジアミン化合物とを反応させる方法、によって得ることができる。ここで、方法[II]におけるテトラカルボン酸エステルとしては、上記テトラカルボン酸二無水物の前駆体であるテトラカルボン酸のエステル化合物が挙げられ、例えばテトラカルボン酸ジエステルジクロリド、テトラカルボン酸ジエステル等を挙げることができる。また、方法[II]において使用することができるジアミン化合物としては、上記ポリアミック酸の合成の説明で例示したジアミン化合物を挙げることができる。なお、ポリアミック酸エステルは、アミック酸エステル構造のみを有していてもよく、アミック酸構造とアミック酸エステル構造とが併存する部分エステル化物であってもよい。
<重合体(A):ポリイミド>
本発明の液晶配向剤に含有される重合体(A)としてのポリイミドは、上記の如くして合成されたポリアミック酸を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。
<重合体(A)の溶液粘度及び重量平均分子量>
以上のようにして得られるポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドは、これを濃度10重量%の溶液としたときに、10〜800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、15〜500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。なお、上記重合体の溶液粘度(mPa・s)は、当該重合体の良溶媒(例えばγ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドンなど)を用いて調製した濃度10重量%の重合体溶液につき、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。また、本発明の液晶配向剤に含有させるポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドについて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、500〜100,000であることが好ましく、1,000〜50,000であることがより好ましい。
<その他の成分>
本発明の液晶配向剤は、必要に応じてその他の成分を含有していてもよい。かかるその他の成分としては、例えば、上記重合体(A)以外のその他の重合体、分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物(以下、「エポキシ基含有化合物」という。)、官能性シラン化合物等を挙げることができる。
<その他の重合体>
上記その他の重合体は、溶液特性や電気特性の改善のために使用することができる。かかるその他の重合体としては、例えば、ポリオルガノシロキサン、ポリエステル、ポリアミド、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ(スチレン−フェニルマレイミド)誘導体、ポリ(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。
<エポキシ基含有化合物>
エポキシ基含有化合物は、液晶配向膜における基板表面との接着性や電気特性を向上させるために使用することができる。このようなエポキシ基含有化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、2,2−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N−ジグリシジル−ベンジルアミン、N,N−ジグリシジル−アミノメチルシクロヘキサン、N,N−ジグリシジル−シクロヘキシルアミン等を好ましいものとして挙げることができる。その他、エポキシ基含有化合物の例としては、国際公開第2009/096598号記載のエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンを用いることができる。
<官能性シラン化合物>
上記官能性シラン化合物は、液晶配向剤の印刷性の向上を目的として使用することができる。このような官能性シラン化合物としては、例えば3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノナン酸メチル、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、2−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
<溶剤>
本発明の液晶配向剤は、上記重合体(A)及び必要に応じて任意に配合されるその他の成分が、好ましくは有機溶媒中に溶解されて構成される。本発明の液晶配向剤の調製に使用される溶剤は、1−ブトキシ−2−プロパノールである特定溶剤(X)と、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ダイアセトンアルコール、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルよりなる群から選ばれる少なくとも一種を含む特定溶剤(Y)を含有する。
特定溶剤(Y)はジエチレングリコールジエチルエーテル、ダイアセトンアルコール、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルよりなる群から選ばれる少なくとも一種を含み、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルよりなる群から選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましく、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルよりなる群から選ばれる少なくとも一種を含むことがさらに好ましい。
前記特定溶剤(Y)の含有量は、溶剤の全体量の0.1〜63重量%であることが好ましく、1〜60重量%であることがより好ましく、8〜55重量%であることが特に好ましい。この範囲とすることによって、配向剤を塗布した際に塗布領域の端部に発生する膜厚不良(Halo)の幅を狭くする効果がある。
<液晶配向膜及び液晶表示素子>
本発明の液晶配向膜は、上記のように調製された液晶配向剤により形成される。また、本発明の液晶表示素子は、本発明の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜を具備する。本発明の液晶表示素子を適用する駆動モードは特に限定せず、TN型、STN型、IPS型、FFS型、VA型、MVA型、PSA型などの種々の駆動モードに適用することができる。
[工程(1):塗膜の形成]
先ず、基板上に本発明の液晶配向剤を塗布し、次いで塗布面を加熱することにより基板上に塗膜を形成する。
[工程(2):ラビング処理]
TN型、STN型、IPS型又はFFS型の液晶表示素子を製造する場合、上記工程(1)で形成した塗膜を、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦るラビング処理を施す。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。一方、VA型液晶表示素子を製造する場合、上記工程(1)で形成した塗膜をそのまま液晶配向膜として使用することができるが、該塗膜に対しラビング処理を施してもよい。なお、ラビング処理後の液晶配向膜に対して、更に、液晶配向膜の一部に紫外線を照射することによって液晶配向膜の一部の領域のプレチルト角を変化させる処理や、液晶配向膜表面の一部にレジスト膜を形成した上で先のラビング処理と異なる方向にラビング処理を行った後にレジスト膜を除去する処理を行い、液晶配向膜が領域ごとに異なる液晶配向能を持つようにしてもよい。この場合、得られる液晶表示素子の視界特性を改善することが可能である。
[工程(3):液晶セルの構築]
(3−1)上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を2枚準備し、対向配置した2枚の基板間に液晶を配置することにより液晶セルを製造する。液晶セルを製造するには、例えば以下の2つの方法が挙げられる。まず、第一の方法は、従来から知られている方法である。この方法では、先ずそれぞれの液晶配向膜が対向するように間隙(セルギャップ)を介して2枚の基板を対向配置し、2枚の基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止することにより液晶セルを製造する。また、第二の方法は、ODF(One Drop Fill)方式と呼ばれる手法である。この手法では、液晶配向膜を形成した2枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に、例えば紫外光硬化性のシール材を塗布し、さらに液晶配向膜面上の所定の数箇所に液晶を滴下した後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせる。そして、液晶を基板の全面に押し広げ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化することにより液晶セルを製造する。いずれの方法による場合でも、上記のようにして製造した液晶セルにつき、用いた液晶が等方相をとる温度まで更に加熱した後、室温まで徐冷することにより、液晶充填時の流動配向を除去することが望ましい。
[ポリイミドのイミド化率]
ポリイミドの溶液を純水に投入し、得られた沈殿を室温で十分に減圧乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温で1H−NMRを測定した。得られた1H−NMRスペクトルから、下記数式(x)によりイミド化率[%]を求めた。
(数式(x)中、A1は化学シフト10ppm付近に現れるNH基のプロトン由来のピーク面積であり、A2はその他のプロトン由来のピーク面積であり、αは重合体の前駆体(ポリアミック酸)におけるNH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合である。)
[重合体溶液の溶液粘度]
重合体溶液の溶液粘度[mPa・s]は、所定の溶媒を用い、重合体濃度10重量%に調製した溶液について、E型回転粘度計を用いて25℃で測定した。
[重合体の重量平均分子量]
重量平均分子量は、以下の条件におけるゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算値である。
溶剤:テトラヒドロフラン
温度:40℃
圧力:68kgf/cm2
[エポキシ当量]
エポキシ当量は、JIS C 2105に記載の塩酸−メチルエチルケトン法により測定した。
[合成例1:ポリイミド(PI−1)の合成]
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物(TCA)22.4g(0.1モル)、ジアミンとしてp−フェニレンジアミン(PDA)8.6g(0.08モル)及び3,5−ジアミノ安息香酸コレスタニル(HCDA)10.5g(0.02モル)を、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)166gに溶解し、60℃で6時間反応を行い、ポリアミック酸を20重量%含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は90mPa・sであった。
テトラカルボン酸二無水物としてTCA22.5g(0.1モル)、ジアミンとして
3,5−ジアミノ安息香酸(35DAB)6.1g(0.04モル)、コレスタニルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン(HCODA)5.0g(0.010モル)及び上記式(D−1−5)で表される化合物(LDA)9.3g(0.020モル)、4−(4−アミノフェノキシカルボニル)−1−(4−アミノフェニル)ピペリジン(APPC)9.4g(0.030モル)を、NMP210gに溶解し、60℃で6時間反応を行い、ポリアミック酸を20重量%含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は76mPa・sであった。
テトラカルボン酸二無水物として2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2:4,6:8−二無水物(BODA)18.7g(0.075モル)及び1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(CB)4.90g(0.025モル)、ジアミンとして35DAB10.7g(0.07モル)及び1,3−ジアミノ−4−{4−[トランス−4−(トランス−4−n−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル]フェノキシ}ベンゼン(PBCH5DAB、上記式(D−1−2)で表される化合物)13.1g(0.03モル)を、NMP190gに溶解し、60℃で6時間反応を行い、ポリアミック酸を20重量%含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は85mPa・sであった。
テトラカルボン酸二無水物として、TCA110g(0.50モル)及び1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン160g(0.50モル)、ジアミンとして、p−フェニレンジアミン(PDA)91g(0.85モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン25g(0.10モル)及び3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン25g(0.040モル)、並びにモノアミンとしてアニリン1.4g(0.015モル)を、NMP960gに溶解し、60℃で6時間反応を行うことにより、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は60mPa・sであった。
テトラカルボン酸二無水物としてTCA22.4g(0.1モル)、ジアミンとしてPDA8.6g(0.08モル)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン2.0g(0.01モル)及び4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル3.2g(0.01モル)を、NMP324gに溶解し、60℃で4時間反応を行い、ポリアミック酸を10重量%含有する溶液を得た。
使用するジアミンを、35DAB12.2g(0.08モル)及びHCODA9.8g(0.02モル)に変更した以外は、上記合成例1と同様の方法によりポリアミック酸溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は80mPa・sであった。
テトラカルボン酸二無水物としてCB200g(1.0モル)、ジアミンとして2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル210g(1.0モル)を、NMP370g及びγ−ブチロラクトン3,300gの混合溶媒に溶解し、40℃で3時間反応を行い、ポリアミック酸(PA−1)を10重量%含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取して測定した溶液粘度は160mPa・sであった。
使用するテトラカルボン酸二無水物を、ピロメリット酸二無水物(PMDA)196g(0.9モル)及びCB19.6g(0.1モル)とし、ジアミンを、PDA0.2モル及び4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)とした以外は上記合成例7と同様の方法により、ポリアミック酸(PA−2)を10重量%含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取下測定した溶液粘度170mPa・sであった。
使用するテトラカルボン酸二無水物を、TMPG(下記式TMPG)424g(1.0モル)とし、ジアミンを1,4−BABB(下記式1,4−BAAB)348g(1.0モル)とした以外は上記合成例7と同様の方法により、ポリアミック酸(PA−3)を10重量%含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取下測定した溶液粘度150mPa・sであった。
撹拌機、温度計、滴下漏斗及び還流冷却管を備えた反応容器に、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(ECETS)100.0g、メチルイソブチルケトン500g及びトリエチルアミン10.0gを仕込み、室温で混合した。次いで、脱イオン水100gを滴下漏斗より30分かけて滴下した後、還流下で撹拌しつつ、80℃で6時間反応を行った。反応終了後、有機層を取り出し、0.2重量%硝酸アンモニウム水溶液により、洗浄後の水が中性になるまで洗浄した後、減圧下で溶媒及び水を留去することにより、反応性ポリオルガノシロキサン(EPS−1)を粘調な透明液体として得た。この反応性ポリオルガノシロキサンについて、1H−NMR分析を行ったところ、化学シフト(δ)=3.2ppm付近にエポキシ基に基づくピークが理論強度どおりに得られ、反応中にエポキシ基の副反応が起こっていないことが確認された。得られた反応性ポリオルガノシロキサンの重量平均分子量Mwは3,500、エポキシ当量は180g/モルであった。
[実施例1]
重合体(A)としてポリイミド(PI−1)を用い、これに溶剤として1−ブトキシ−2−プロパノール(BP)、ダイアセトンアルコール(DAA)及びN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を加え、溶剤組成がBP:DAA:NMP=45:5:50(重量比)、固形分濃度3.5重量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いて濾過することにより液晶配向剤(S−1)を調製した。なお、液晶配向剤(S−1)は、主に垂直配向型の液晶表示素子の製造用である。
上記で調製した液晶配向剤(S−1)を、インクジェット塗布装置(芝浦メカトロニクス(株)製)を用いてシリコンウェハに塗布した。塗布条件は、ヘッド数64、ディスペンス量0.2g/ヘッド・秒にて二往復塗布(4回塗布)とした。次いで、80℃のホットプレート上で1分間加熱(プレベーク)して溶媒を除去して、平均膜厚80nmの塗膜を形成した。
使用する重合体(A)、その他の成分、溶剤の種類及び量を上記表1−1の通り変更した以外は実施例1と同様にして液晶配向剤(S−2)〜(S−13)をそれぞれ調製した。また、調製した液晶配向剤をそれぞれ用い、上記実施例1と同様にして基板上に塗膜を形成するとともに、そのInkjet塗布性評価を行った。それらの結果を表1−1に示す。
使用する重合体(A)、その他の成分、溶剤の種類及び量を上記表1−2の通り変更した以外は実施例1と同様にして液晶配向剤(S−14)〜(S−16)をそれぞれ調製した。
上記で調製した液晶配向剤につき、基板への印刷性を評価した。評価は以下のようにして行った。まず、調製した液晶配向剤(S−14)につき、液晶配向膜印刷機(日本写真印刷機(株)製、オングストローマー形式「S40L−532」)を用いて、アニロックスロールへの液晶配向剤の滴下量を往復20滴(約0.2g)の条件にて、アニロックスロールと印刷版とを接触させる作業(以下、空運転という)を合計10回行った。
[その他の成分]
3−AMP:3−アミノメチルピリジン
[特定溶剤(X)]
BP:1−ブトキシ−2−プロパノール
[特定溶剤(Y)]
DAA:ダイアセトンアルコール
DEDG:ジエチレングリコールジエチルエーテル
PGDAc:プロピレングリコールジアセテート
DPM:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
[その他の溶剤]
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
BL:γ−ブチロラクトン
Claims (7)
- ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選ばれる少なくとも一種の重合体(A)と、溶剤と、を含有する液晶配向剤であって、
前記溶剤が、1−ブトキシ−2−プロパノールである特定溶剤(X)と、
ジエチレングリコールジエチルエーテル、ダイアセトンアルコール、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルよりなる群から選ばれる少なくとも一種を含む特定溶剤(Y)を含有する液晶配向剤。 - 前記特定溶剤(X)と特定溶剤(Y)の合計量が全溶剤量に対して1〜70重量%である請求項1に記載の液晶配向剤。
- 前記特定溶剤(X)の含有量が、特定溶剤(X)と特定溶剤(Y)の合計量の10〜90重量%である請求項1又は2に記載の液晶配向剤。
- インクジェット方式による塗布用である、請求項1〜3に記載の液晶配向剤。
- 前記重合体(A)は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との反応により得られる重合体であり、
前記テトラカルボン酸二無水物として、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2:4,6:8−二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、及びシクロペンタンテトラカルボン酸二無水物よりなる群から選ばれる少なくとも一種を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶配向剤。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜。
- 請求項6に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014091412A JP6248784B2 (ja) | 2014-04-25 | 2014-04-25 | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 |
KR1020150049460A KR20150123707A (ko) | 2014-04-25 | 2015-04-08 | 액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자 |
TW104111523A TWI658065B (zh) | 2014-04-25 | 2015-04-10 | 液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件 |
CN201510174044.0A CN105001881B (zh) | 2014-04-25 | 2015-04-13 | 液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014091412A JP6248784B2 (ja) | 2014-04-25 | 2014-04-25 | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015210364A JP2015210364A (ja) | 2015-11-24 |
JP6248784B2 true JP6248784B2 (ja) | 2017-12-20 |
Family
ID=54374753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014091412A Active JP6248784B2 (ja) | 2014-04-25 | 2014-04-25 | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6248784B2 (ja) |
KR (1) | KR20150123707A (ja) |
CN (1) | CN105001881B (ja) |
TW (1) | TWI658065B (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016138236A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-08-04 | Jsr株式会社 | 組成物、液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 |
WO2016158942A1 (ja) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 |
TWI644945B (zh) * | 2015-12-31 | 2018-12-21 | 奇美實業股份有限公司 | 液晶配向劑及其應用 |
WO2017170945A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子 |
JP6786861B2 (ja) * | 2016-04-26 | 2020-11-18 | 宇部興産株式会社 | ポリイミド前駆体、ポリイミド、ポリイミドフィルム、ポリイミド積層体、ポリイミド/ハードコート積層体 |
WO2018062353A1 (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子 |
JP7093058B2 (ja) * | 2017-04-25 | 2022-06-29 | 日産化学株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子 |
JP6904216B2 (ja) * | 2017-10-30 | 2021-07-14 | Jnc株式会社 | 液晶配向膜を形成するための液晶配向剤、液晶配向膜およびこれを用いた液晶表示素子 |
CN112194793B (zh) * | 2019-07-08 | 2024-04-26 | Jnc株式会社 | 聚酰胺酸组合物 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2526845B2 (ja) * | 1991-10-25 | 1996-08-21 | 日産化学工業株式会社 | ポリイミドワニス組成物及びその使用法 |
TW283163B (ja) * | 1993-08-19 | 1996-08-11 | Nissan Chemical Ind Ltd | |
JP3780534B2 (ja) * | 1993-08-19 | 2006-05-31 | 日産化学工業株式会社 | ポリイミドワニス |
KR101026662B1 (ko) * | 2002-08-29 | 2011-04-04 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | 액정 배향제 및 그것을 사용한 액정 표시 소자 |
CN100394278C (zh) * | 2002-12-11 | 2008-06-11 | 日产化学工业株式会社 | 液晶定向剂及使用了该液晶定向剂的液晶显示元件 |
JP5273357B2 (ja) * | 2007-07-06 | 2013-08-28 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤および液晶表示素子 |
TWI458758B (zh) * | 2008-12-26 | 2014-11-01 | Nissan Chemical Ind Ltd | Liquid crystal alignment agent for inkjet coating, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element |
WO2011068127A1 (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-09 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向処理剤及びそれを用いた液晶表示素子 |
JP5990928B2 (ja) * | 2012-02-24 | 2016-09-14 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤 |
JP6146077B2 (ja) * | 2012-06-29 | 2017-06-14 | Jsr株式会社 | 液晶配向膜の製造方法 |
JP2014059545A (ja) * | 2012-08-21 | 2014-04-03 | Jsr Corp | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 |
JP6146135B2 (ja) * | 2012-08-30 | 2017-06-14 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜、液晶配向膜の製造方法及び液晶表示素子 |
CN104737069B (zh) * | 2012-08-30 | 2018-08-10 | 日产化学工业株式会社 | 液晶取向处理剂及使用该液晶取向处理剂的液晶显示元件 |
KR20130073024A (ko) * | 2013-04-25 | 2013-07-02 | 동우 화인켐 주식회사 | 접착력 강화제 및 이를 포함하는 배향막 형성용 조성물 |
-
2014
- 2014-04-25 JP JP2014091412A patent/JP6248784B2/ja active Active
-
2015
- 2015-04-08 KR KR1020150049460A patent/KR20150123707A/ko not_active Ceased
- 2015-04-10 TW TW104111523A patent/TWI658065B/zh active
- 2015-04-13 CN CN201510174044.0A patent/CN105001881B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105001881A (zh) | 2015-10-28 |
CN105001881B (zh) | 2020-01-31 |
KR20150123707A (ko) | 2015-11-04 |
TWI658065B (zh) | 2019-05-01 |
TW201540748A (zh) | 2015-11-01 |
JP2015210364A (ja) | 2015-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6146135B2 (ja) | 液晶配向剤、液晶配向膜、液晶配向膜の製造方法及び液晶表示素子 | |
JP6248784B2 (ja) | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 | |
JP5273357B2 (ja) | 液晶配向剤および液晶表示素子 | |
JP6492564B2 (ja) | 液晶配向剤、液晶配向膜、液晶表示素子、位相差フィルム、位相差フィルムの製造方法、重合体及び化合物 | |
JP6287577B2 (ja) | 液晶配向剤、液晶配向膜及びその製造方法、並びに液晶表示素子 | |
JP6179076B2 (ja) | 液晶配向剤 | |
JP6260150B2 (ja) | 液晶配向剤、液晶配向膜、液晶表示素子、位相差フィルム、位相差フィルムの製造方法、重合体及び化合物 | |
JP6315182B2 (ja) | 液晶配向剤および液晶表示素子 | |
JP6179261B2 (ja) | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 | |
JP6172453B2 (ja) | 液晶配向剤 | |
JP6349726B2 (ja) | 液晶配向剤、液晶配向膜、液晶表示素子、位相差フィルム、位相差フィルムの製造方法、重合体及び化合物 | |
JP5990928B2 (ja) | 液晶配向剤 | |
KR20160026667A (ko) | 액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자 | |
JP6079148B2 (ja) | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 | |
JP2014178666A (ja) | 液晶表示素子及びその製造方法 | |
KR20140128228A (ko) | 액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자 | |
JP5962381B2 (ja) | 液晶配向剤、液晶配向膜、液晶表示素子及び重合体 | |
JP6492982B2 (ja) | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 | |
JP6315193B2 (ja) | 液晶配向剤 | |
JP2013246405A (ja) | 液晶配向剤 | |
JP5929565B2 (ja) | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 | |
JP6057066B2 (ja) | 液晶配向剤 | |
JP6682795B2 (ja) | 液晶配向膜の製造方法、液晶素子の製造方法及び光配向用重合体組成物 | |
JP5832847B2 (ja) | 液晶配向剤および液晶表示素子 | |
JP5832846B2 (ja) | 液晶配向剤および液晶表示素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170106 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171024 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171106 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6248784 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |