TW201538570A - 液晶配向劑、液晶配向膜,及使用其之液晶顯示元件 - Google Patents
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Abstract
提供一種可製得即使長期之背光源照射或液晶中混入雜質,也具有高電壓保持率之液晶配向膜的液晶配向劑。
一種液晶配向劑,其為含有,具有式(1)之重複單位的聚醯胺酸酯與有機溶劑。
□
(X1為4價之有機基,Y1為2價之有機基,R為碳數1~5之烷基,A1、A2為氫原子,或可具有取代基之碳數1~10之烷基、烯基或炔基,Y1至少一部份為式(2)之2價之有機基)。
□
(D表示2價之碳數1~20之飽和烴基、不飽和烴基、芳香族烴基或雜環,D可具有取代基。又,m為1或0)。
Description
本發明為有關,含有聚醯胺酸酯之液晶配向劑、由該液晶配向劑所製得之液晶配向膜及液晶顯示元件。
液晶顯示元件,自以往起,已廣泛地被使用作為電腦、手機、電視影像機等之顯示部,驅動方式,已知有TN方式、VA方式等縱向電場方式,或IPS方式、FFS方式(Fringe Field Switching)等橫向電場方式等。
一般而言,僅於基板之單側形成電極,而由與基板平行方向施加電場之橫向電場方式,與以往之對形成於上下基板之電極施加電壓以驅動液晶之縱向電場方式相比較時,已知其為具有寬廣之視角特性,且具有高品質顯示之液晶顯示元件。使液晶向一定方向配向之方法,已知於基板上形成聚醯亞胺等之高分子膜,並使用布擦拭該表面,即進行摩擦處理之方法,而於工業上亦被廣泛地使用。
以往所欲解決之問題,例如電壓保持率,或
由主動矩陣結構所產生而施加的直流電壓成份所造成的電荷蓄積等。液晶顯示元件內蓄積電荷時,將會造成液晶配向混亂,或以殘影方式影響顯示內容,使液晶顯示元件之顯示品質顯著降低。或,於蓄積電荷狀態下進行驅動之情形,於驅動後即時,液晶分子之控制無法正常進行,而會產生閃爍(光線閃動)等現象。
聚醯亞胺系之液晶配向膜中,為回應上述之
要求,而有各種之提案。例如,使用除聚醯胺酸或含醯亞胺基之聚醯胺酸以外,尚含有特定結構的三級胺之液晶配向劑者,作為可縮短施加直流電壓所發生之殘影至消失為止之時間的液晶配向膜(例如,專利文獻1),或使用具有吡啶骨架等特定二胺化合物作為原料的含有可溶性聚醯亞胺之液晶配向劑(例如,專利文獻2)等提案。
〔專利文獻1〕日本特開平9-316200號公報
〔專利文獻2〕日本特開平10-104633號公報
最近,伴隨高精細化而開始尋求較以往為更高之顯示品質,電壓保持率或電荷蓄積之問題將變得更為顯著化。特別是橫向電場方式之液晶顯示元件,形成於基
板內之電極部份較少,液晶配向膜之電壓保持率較弱時,將無法供應充分之電壓,而會造成顯示對比降低。此外,與縱向電場方式相比較時,因畫素電極與共通電極之距離較短,故配向膜或液晶層會受到電場之強力作用,而會造成該些欠佳狀態更為顯著之問題點。此外,近年來,於液晶顯示元件中,為得到高亮度之目的,而會有使用更大光量之之背光源的情形,而對於背光源產生之光線,也對高電壓保持率之安定性產生需求。即尋求一種即使長時間暴露於背光源之後,其電壓保持率也不容易降低之效果。
又,半隨近年來液晶的高速應答化,於液晶
中混入雜質之情形中,已知會有造成液晶顯示元件之電壓保持率大幅降低之情形。此外,於IPS方式或FFS驅動方式等液晶分子以橫向電場進行驅動之方式中,液晶配向之安定性亦極為重要。缺乏配向安定性時,液晶經過長時間驅動之際,液晶將會回復至初期之狀態,而此即為對比低下或造成殘影或熔傷之原因。
本發明為鑑於上述情事所提出者,而以提出
一種可製得使原具有高液晶配向性,即使經長期背光源照射,或液晶中混入雜質等之時,也可維持電壓保持率之液晶顯示元件所使用的液晶配向劑、由該液晶配向劑所製得之液晶配向膜,及液晶顯示元件為目的。
本發明,為達成上述目的經過深入研究結
果,而完成具有下述主要內容之本發明。
1.一種液晶配向劑,其特徵為含有,具有下述式(1)所表示之重複單位之聚醯胺酸酯,與有機溶劑。
2.如請求項1之液晶配向劑,其中,相對於
式(1)中之Y1全體,式(2)所表示之2價之有機基為含有1~99莫耳%。
3.如請求項1或2之液晶配向劑,其中,式(1)中之式(2)所表示之2價之有機基中,式(2)中之D為碳數1~20之2價鏈狀或環狀之伸烷基。
4.如請求項1~3中任一項之液晶配向劑,其
中,式(1)中之Y1為,式(2)所表示之2價之有機基,與由Y-7、Y-21、Y-28、Y-71、Y-72,及Y-119所成之群所選出之至少1種之基。
5.如請求項1~3中任一項之液晶配向劑,其中,A1及A2,各自獨立表示氫原子,或可具有取代基之碳數1~10之烷基,且其中任一者為氫原子。
6.如請求項1~5中任一項之液晶配向劑,其
中,式(1)中之X1為由下述式所表示之結構所成之群所選出之至少1種。
7.如請求項1~6中任一項之液晶配向劑,其
中,前述有機溶劑為,由N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、N-甲基己內醯胺、2-吡咯啶酮、N-乙烯基-2-吡咯啶酮、二甲基亞碸、二甲基碸、γ-丁內酯、1,3-二甲基-四氫咪唑酮,及3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺所成之群所選出之1種或2種以上、。
8.如請求項1~7中任一項之液晶配向劑,其中,與前述聚醯胺酸酯同時含有其他聚合物時,前述聚醯胺酸酯之含量為全聚合物之5~95質量%。
9.一種液晶配向膜,其特徵為,將請求項
1~8中任一項之液晶配向劑塗佈於基板,並於150~300℃燒結而可製得。
10.一種液晶顯示元件,其特徵為,具有請求項9之液晶配向膜。
11.如請求項10之液晶顯示元件,其中,相對於基板為平行配向之液晶分子係以橫向電場驅動。
本發明之液晶配向劑所得之液晶配向膜,於具備有該液晶配向膜的液晶顯示元件中,即使經過長期之背光源照射、液晶中混入雜質等,亦可維持高電壓保持率,且具有高度液晶配向性。
本發明之液晶配向劑為,含有具有上述式(1)所表示之重複單位之聚醯胺酸酯。
上述式(1)中,X1為4價之有機基,Y1為2價之有機基。R為碳數1~5,較佳為1~3之烷基。A1及A2各自獨立表示氫原子,或可具有取代基之碳數1~10,較佳為具有碳數1~3之烷基、烯基或炔基。又,Y1之至少一部份為上述式(2)所表示之2價之有機基)。
該聚醯胺酸酯,可由上述R、A1、A2、X1及
Y1分別以1種,即僅由同一結構之重複單位所構成之聚醯胺酸酯亦可,或,R、A1、A2、X1及Y1分別存在複數種,即含有數種類相異結構之重複單位之聚醯胺酸酯亦可。但,其中必須至少含有一種Y1為上述式(2)所表示之2價之有機基之單位。
上述式(2)中,D為由飽和烴基、不飽和烴基、芳香族烴基、雜環所選出之碳數1~20,較佳為具有碳數1~5之2價之基,該些可具有取代基。m為1或0。
上述式(2)之結構中,2個苯環之部份分別
與式(1)之N-A1或N-A2鍵結。該苯環上對N-A1或N-A2之鍵結位置並未有特別之限定,但就合成難易度或原料取得性之觀點,依與式(2)中之D連接之醯胺鍵結為基準,分別鍵結於間位或對位之位置為佳,就液晶配向性之觀點,以對位之位置為特佳。又,式(2)中之苯環的
氫原子,可被氟原子、甲基、三氟甲基、氰基,或甲氧基所取代亦可。其可配合原料取得性等,作各種之選擇,又以未取代者為佳。
式(2)中之D為,由飽和烴基、不飽和烴
基、芳香族烴基,及雜環所選出之碳數1~20,較佳為碳數1~5之2價之基,該些可具有取代基。就電特性或溶解性之觀點,以2價之烴基等為佳,以直鏈伸烷基或環狀伸烷基等為特佳。該烴基可具有不飽和鍵結,此外,其氫原子亦可被羧酸基或氟原子等所取代。又,就液晶配向性或電特性之觀點,以2價之芳香族烴基或雜環等為佳。就液晶配向性之觀點,D以不具有取代基者為佳,但就溶解性之觀點,以氫原子被羧酸基或氟原子等所取代者為佳。
前述式(1)所表示之重複單位中,Y1為式(2)所表示之2價之有機基之比例,可全部之Y1為式(2)所表示之2價之有機基者亦可,但就賦予本發明之液晶配向膜更多之特性時,以再含有式(2)所表示之2價之有機基以外的結構作為式(1)之Y1者為佳。此時,欲表現式(2)所表示之2價之有機基的較佳比例時,可列舉如,相對於本發明之液晶配向劑所包含之式(1)所表示之重複單位中之Y1全體,式(2)所表示之2價之有機基為1~99莫耳%,較佳為1~50莫耳%,更佳為5~30莫耳%,最佳為5~20莫耳%。又,式(2)所表示之2價之有機基若包含複數種之情形時,係指其合計量之意。
式(2)所表示之2價之有機基以外的Y1之
結構,並未有特別之限定,其較佳之具體例,可列舉如,下述Y-1~Y-100等。該些之Y1可將2種類以上混合亦可。
該些之Y1中,就更提升液晶配向性之觀點,
以於聚醯胺酸酯中導入具有高直線性之結構者為佳,Y1以Y-7、Y-21、Y-22、Y-23、Y-25、Y-26、Y-27、Y-43、Y-44、Y-45、Y-46、Y-48、Y-63、Y-71、Y-73、Y-74、Y-75、Y-98、Y-99,Y-100為更佳。
又,欲提高預傾角之情形,以於聚醯胺酸酯中導入側鏈具有長鏈烷基、芳香族環、脂肪族環、膽固醇骨架,或該些組合所得結構的結構者為佳,Y1以Y-76、Y-77、Y-78、Y-79、Y-80、Y-81、Y-82、Y-83、Y-84、Y-85、Y-86、Y-87、Y-88、Y-89、Y-90、Y-91、Y-92、Y-93、Y-94、Y-95、Y-96,或Y-97為更佳。該些結構,相對於Y1全體,較佳為1~50莫耳%時,可得到任意之預傾角。另一方面,欲得到可儘早緩和經由直流電壓而蓄積於液晶顯示元件內的殘留電荷之液晶配向膜之情形,以Y-101~Y-118為更佳,以Y-111、Y-114,Y-115,Y-116為特佳。
上述式(2)以外結構之Y1,以式(1)之Y1
全體的50~99莫耳%為佳,較佳為70~95莫耳%,更佳為80~95莫耳%。
前述式(1)中,X1為4價之有機基,其結構
並未有特別限定者,其可2種類以上之結構混合所得者亦可。X1之具體例於舉例說明時,可列舉如以下所示之X-
1~X-46。其中,就原料單體之取得性之觀點,以X-1、X-2、X-3、X-4、X-5、X-6、X-8、X-16、X-19、X-21、X-25、X-26、X-27、X-28、X-32、X-46等為佳。就欲得到更高透過率之液晶配向膜之觀點,以具有脂肪族結構之X-1、X-2、X-3、X-4、X-5、X-6、X-8、X-16、X-25,或X-46為佳,以X-1,或X-2為特佳。
前述式(1)中,R為碳數1~5之烷基,較佳為碳數1~2之烷基,更佳為甲基。
前述式(1)中,A1及A2各自獨立表示氫原子,或可具有取代基之碳數為1~10,較佳為1~3之烷基、烯基或炔基。
A1及A2之上述烷基之具體例,可列舉如,甲基、乙基、丙基、丁基、t-丁基、己基、辛基、癸基、環戊基、環己基等。烯基,可列舉如,存在於上述之烷基中的1個以上之CH-CH結構被C=C結構所取代者等,更具體而言,可列舉如,乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、異丙烯基、2-丁烯基、1,3-丁二烯基、2-戊烯基、2-己烯基、環
丙烯基、環戊烯基、環己烯基等。炔基,可列舉如,存在於前述之烷基中的1個以上之CH2-CH2結構被C≡C結構所取代者等,更具體而言,可列舉如,乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基等。
上述之烷基、烯基,或炔基,全體之碳數為
1~10,較佳為1~3時,可具有取代基,此外,亦可與取代基形成環結構。又,與取代基形成環結構之意,係指取代基相互間或取代基與主骨架之一部份(即構成A1或A2之原子)鍵結形成環結構之意。
該取代基之例如,鹵素基、羥基、硫醇基、
硝基、芳基、有機氧基、有機硫基、有機矽烷基、醯基、酯基、硫酯基、磷酸酯基、醯胺基、烷基、烯基、炔基等。
作為取代基之鹵素基,可列舉如,氟原子、
鹽素原子、溴原子、碘原子等。
作為取代基之芳基,可列舉如,苯基等。該
芳基中可再被前述其他之取代基所取代。
作為取代基之有機氧基,可以O-R所示之結
構表示。該R可為相同或相異皆可,可列舉如,前述之烷基、烯基、炔基、芳基等例示。該些之R中,可再被前述取代基所取代。有機氧基之具體例,可列舉如,甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基等。
作為取代基之有機硫基,可以-S-R所示之結
構表示。該R可列舉如,前述烷基、烯基、炔基、芳基等例示。該些之R中,可再被前述取代基所取代。有機硫基之具體例,可列舉如,甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基、戊硫基、己硫基、庚硫基、辛硫基等。
作為取代基之有機矽烷基,可以-Si-(R)3所示
之結構表示。該R可為相同或相異皆可,可列舉如,前述烷基、烯基、炔基、芳基等例示。該些之R中,可再被前述取代基所取代。有機矽烷基之具體例,可列舉如,三甲矽烷基、三乙矽烷基、三丙矽烷基、三丁矽烷基、三戊矽烷基、三己矽烷基、戊基二甲矽烷基、己基二甲矽烷基等。
作為取代基之醯基,可以-C(O)-R所示之結構
表示。該R可列舉如,前述烷基、烯基、芳基等例示。該些之R中,可再被前述取代基所取代。醯基之具體例,可列舉如,甲醯基、乙醯基、丙醯基、丁醯基、異丁醯基、戊醯基、異戊醯基、苯甲醯基等。
作為取代基之酯基,可以-C(O)O-R,或
-OC(O)-R所示之結構表示。該R可列舉如,前述烷基、烯基、炔基、芳基等例示。該些之R中,可再被前述取代基所取代。
作為取代基之硫酯基,可以-C(S)O-R,或
-OC(S)-R所示之結構所表示。該R可列舉如,前述烷基、烯基、炔基、芳基等例示。該些之R中,可再被前述取代基所取代。
作為取代基之磷酸酯基,可以-OP(O)-(OR)2
所示之結構所表示。該R可為相同或相異皆可,可列舉如,前述烷基、烯基、炔基、芳基等例示。該些之R中,可再被前述取代基所取代。
作為取代基之醯胺基,可以-C(O)NH2,或
-C(O)NHR、-NHC(O)R、-C(O)N(R)2、-NRC(O)R所示之結構所表示。該R可為相同或相異皆可,可列舉如,前述之烷基、烯基、炔基、芳基等例示。該些之R中,可再被前述取代基所取代。取代R之氫原子的取代基,可列舉如,芳基等。該作為取代基之芳基,可列舉如,與前述芳基為相同之內容等。該芳基中,可再被前述其他取代基所取代。
作為取代基之烷基,可列舉如,與前述烷基
為相同之內容等。該烷基中,可再被前述其他取代基所取代。
作為取代基之烯基,可列舉如,與前述烯基
為相同之內容等。該烯基中,可再被前述其他取代基所取代。
作為取代基之炔基,可列舉如,與前述炔基
為相同之內容等。該炔基中,可再被前述其他取代基所取代。
一般而言,導入高體積結構時,會有造成胺
基之反應性或液晶配向性降低之可能性,故A1及A2,以氫原子或可具有取代基之碳數1~5之烷基為更佳,以氫原
子、甲基或乙基為特佳。
又,本發明之液晶配向劑所含有之聚醯胺酸
酯,以具有經由加熱而可進行下述醯亞胺化反應之部位的聚合物,即可得到聚醯亞胺之聚醯亞胺前驅體者為佳,因此,以A1及A2中之至少任一者為氫原子為佳。
本發明所使用之聚醯胺酸酯,可依以下所示(1)~(3)之方法予以合成。
聚醯胺酸酯,可將聚醯胺酸酯化之方式予以合成。
聚醯胺酸,可使四羧酸二酐與二胺進行反應而可合成。具體而言,可列舉如,將四羧酸二酐與二胺,於有機溶劑之存在下,於-20℃~150℃,較佳為0℃~50℃中,進行30分鐘~24小時,較佳為1~12小時反應而可合成。上述反應所使用之有機溶劑,就單體及聚合物之溶解
性之觀點,以N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、γ-丁內酯為佳,該些可使用1種或將2種以上混合使用。
聚合物之濃度,就不易引起聚合物之析出,且容易得到高分子量體之觀點,以1~30質量%為佳,5~20質量%為較佳。依此方式所製得之聚醯胺酸,於將反應溶液充分攪拌中注入貧溶劑時,可將聚合物析出予以回收。又,進行數次析出,使用貧溶劑洗淨後,經常溫或加熱乾燥後,可製得精製之聚醯胺酸之粉末。貧溶劑,並未有特別之限定,可列舉如,水、甲醇、乙醇、己烷、丁基溶纖劑(cellosolve)、丙酮、甲苯等。
使聚醯胺酸酯化中,聚醯胺酸與酯化劑,較
佳為於有機溶劑之存在下,於-20℃~150℃,較佳為0℃~50℃之間,進行30分鐘~24小時,較佳為1~4小時反應而可合成。
酯化劑,以可經由精製而容易去除者為佳,
N,N-二甲基甲醯胺二甲基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二乙基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二丙基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二新戊基丁基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二-t-丁基縮醛、1-甲基-3-p-甲苯基三氮烯、1-乙基-3-p-甲苯基三氮烯、1-丙基-3-p-甲苯基三氮烯、4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三-2-基)-4-甲基嗎啉鎓氯化物等。酯化劑之添加量,相對於聚醯胺酸之重複單位1莫耳,以2~6莫耳當量為佳。
上述之反應所使用之溶劑,就聚合物之溶解
性而言,以N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮,或
γ-丁內酯為佳,該些可使用1種或將2種以上混合使用。
合成時之濃度,就不易引起聚合物之析出,且容易得到高分子量體之觀點,以1~30質量%為佳,以5~20質量%為較佳。
聚醯胺酸酯,可由二羧酸二酯二氯化物與二胺予以合成。
具體而言,可列舉如,將二羧酸二酯二氯化物與二胺,於鹼與有機溶劑之存在下,於-20℃~150℃,較佳為0℃~50℃間,進行30分鐘~24小時,較佳為1~4小時之反應而可合成。
前述鹼中,可使用吡啶、三乙基胺、4-二甲基胺基吡啶等,就使反應穩定進行之觀點,以吡啶為佳。鹼之添加量,就容易去除之量,且容易得到高分子量體之觀點,相對於二羧酸二酯二氯化物,以2~4倍莫耳為佳。
上述之反應所使用之溶劑,就單體及聚合物之溶解性之觀點,以N-甲基-2-吡咯啶酮、γ-丁內酯為佳,該些可使用1種或將2種以上混合使用。合成時之聚合物濃度,就不易引起聚合物之析出,且容易得到高分子量體之觀點,以1~30質量%為佳,以5~20質量%為較佳。又,為防止二羧酸二酯二氯化物水解,聚醯胺酸酯之合成所使用之溶劑,以儘可能使用脫水者為佳,氮雰圍氣
中,以防止其他氣體混入者為佳。
聚醯胺酸酯,可將二羧酸二酯與二胺經聚縮合之方式而可合成。
具體而言,可列舉如,二羧酸二酯與二胺,於縮合劑、鹼、有機溶劑之存在下,於0℃~150℃,較佳為0℃~100℃,進行30分鐘~24小時,較佳為3~15小時之反應而可合成。
前述縮合劑中,可使用三苯基亞磷酸酯、二
環己基羰二醯亞胺、1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)羰二醯亞胺鹽酸鹽、N,N’-羰基二咪唑、二甲氧基-1,3,5-三基甲基嗎啉鎓、O-(苯併***-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲鎓四氟化硼、O-(苯併***-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲鎓六氟磷酸鹽、二苯基(2,3-二氫-2-硫酮基-3-苯併噁唑基)膦酸鹽等。縮合劑之添加量,相對於二羧酸二酯,以2~3倍莫耳為佳。
前述鹼中,可使用吡啶、三乙基胺等之三級
胺。鹼之添加量,就容易去除之量,且容易得到高分子量體之觀點,相對於二胺成份,以使用2~4倍莫耳為佳。
又,上述反應中,添加路易士酸作為添加劑
時,可使反應有效率的進行。路易士酸,以氯化鋰、溴化鋰等鹵化鋰為佳。路易士酸之添加量,相對於二胺成份以0~1.0倍莫耳為佳。
上述3個聚醯胺酸酯之合成方法中,就可得
到高分子量之聚醯胺酸酯之觀點,以上述(3)之合成法為特佳。
依以上方法所得之聚醯胺酸酯之溶液,於充
分攪拌中注入貧溶劑時,可以析出聚合物。進行數次析出,使用貧溶劑洗淨後,經常溫或加熱乾燥可製得精製之聚醯胺酸酯之粉末。貧溶劑,並未有特別之限定,可列舉如,水、甲醇、異丙醇、乙醇、己烷、丁基溶纖劑(cellosolve)、丙酮、甲苯等。
本發明之液晶配向劑,為具有使具有前述式(1)所表示之重複單位的聚醯胺酸酯(以下,亦稱為特定聚合物)溶解於有機溶劑中所得之溶液的形態。特定聚合物之分子量,其重量平均分子量(Mw)以2,000~500,000為佳,較佳為5,000~300,000,更佳為8,000~100,000。又,數平均分子量(Mn),較佳為1,000~250,000,更佳為2,500~150,000,最佳為4,000~50,000。
本發明之液晶配向劑所含有之有機溶劑,只
要可均勻地溶解特定聚合物者時,並未有特別之限定。列舉其具體例時,例如,N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、N-甲基己內醯胺、2-吡咯啶酮、N-乙烯基-2-吡咯啶酮、二甲基亞碸、二甲基碸、γ-丁內酯、1,3-二甲
基-四氫咪唑酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺等。該些可使用1種或將2種以上混合使用。又,即使無法單獨均勻地溶解特定聚合物之溶劑者,只要為不會析出聚合物之範圍,即可與上述之有機溶劑混合。
本發明之液晶配向劑所含有之有機溶劑,除
為溶解特定聚合物所使用之有機溶劑以外,亦可含有於液晶配向劑塗佈於基板之際,可提高塗膜均勻性等所使用之溶劑。該溶劑,一般為使用表面張力較上述有機溶劑為更低之溶劑。列舉其具體例時,例如,乙基溶纖劑(cellosolve)、丁基溶纖劑(cellosolve)、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇單乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇-1-單甲基醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-單乙基醚-2-乙酸酯、丁基溶纖劑(cellosolve)乙酸酯、二丙二醇、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸n-丙酯、乳酸n-丁酯、乳酸異戊酯等。該些之溶劑可將2種類上合併使用。
本發明之液晶配向劑中,除上述之成份以
外,於無損本發明之效果之範圍,可含有特定聚合物以外之聚合物或各種添加劑。
特定聚合物以外之聚合物,可列舉如,聚醯
胺酸或聚醯胺酸酯等之聚醯亞胺前驅體、聚醯亞胺、聚醯胺、聚矽氧烷、丙烯酸聚合物等。特別是聚醯胺酸,對於提高緩和液晶顯示元件中經由驅動而蓄積之殘留電荷的速
度上為有用者。本發明之液晶配向劑含有特定聚合物以外之聚合物的情形,相對於液晶配向劑所含聚合物全體,特定聚合物之比例以5~95質量%為佳。就提高緩和殘留電荷之速度等目的而含有聚醯胺酸之情形,相對於特定聚合物與聚醯胺酸之合計量,特定聚合物之比例以5~60質量%為佳,較佳為5~40質量%。
本發明之液晶配向劑中之聚合物之濃度可依
所欲形成之塗膜厚度之設定,作適當之變更,就形成均勻且無缺陷之塗膜之觀點,以1重量%以上者為佳,就溶液之保存安定性之觀點,以10重量%以下者為佳。
液晶配向劑所含有之各種添加劑,可列舉
如,改變液晶配向膜之介電常數或導電性等之電特性為目的之介電體或導電物質、提高液晶配向膜與基板之密著性為目的之矽烷耦合劑、作為液晶配向膜之際可提高膜之硬度或緻密度為目的之交聯性化合物,此外,於塗膜燒結之際,經由聚醯亞胺前驅體之加熱而可有效率地進行醯亞胺化為目的之醯亞胺化促進劑等。
本發明之液晶配向膜,為將上述液晶配向劑塗佈於基板,經乾燥、燒結而得之膜。塗佈本發明之液晶配向劑之基板,只要為具有高度透明性之基板時,並未有特別之限定,其可使用玻璃基板、氮化矽基板、丙烯酸基板、聚碳酸酯基板等塑膠基板等,就製程簡單化之觀點,以使用形
成有以液晶驅動為目的之電極等之基板為佳。又,於反射型之液晶顯示元件中,因僅需使用單側之基板,故也可以使用矽晶圓等不透明物,該情形之電極可使用鋁等可反射光線之材料。
本發明之液晶配向劑之塗佈方法,可列舉
如,旋轉塗佈法、印刷法、噴墨法等塗佈。本發明之液晶配向劑後之乾燥、燒結步驟,可選擇任意之溫度與時間。
通常為充分去除所含有之有機溶劑之觀點,以於50℃~120℃下進行1分鐘~10分鐘之乾燥,其後於150℃~300℃下進行5分鐘~120分鐘之燒結。燒結後之塗膜厚度,並未有特別之限定,但過薄時將會有降低液晶顯示元件之信頼性之情形,故一般為5~300nm,較佳為10~200nm。
使所得液晶配向膜進行配向處理之方法,可
列舉如,摩擦法、光配向處理法等。光配向處理法之具體例,可列舉如,將向一定方向偏向之輻射線照射前述塗膜表面,依必要時,可再於150~250℃之溫度進行加熱處理,而賦予液晶配向能力之方法等。輻射線,可使用具有100nm~800nm波長之紫外線及可見光線。
如上述般,由本發明之液晶配向劑所得之液
晶配向膜,因具有優良之特性,故可使用作為VA、TN、STN、TFT、橫向電場型等之液晶顯示元件,甚至強介電性及反強介電性之液晶顯示元件用之液晶配向膜。
本發明之液晶顯示元件,依上述方法可由本發明之液晶配向劑製得附有液晶配向膜之基板。經使用摩擦處理等配向處理之後,經由已知之方法,而可作為液晶顯示元件者。
液晶顯示元件之液晶晶胞的製造方法並未有特別之限定,舉例而言,例如,將形成有液晶配向膜之1對之基板,以液晶配向膜面向內側之方式,挾夾設置較佳為1~30μm、更佳為2~10μm之間隔器之後,周圍使用密封劑固定,再注入液晶後予以密封之方法為一般之方法。液晶封入之方法並未有特別之限制,可列舉如,將製作之液晶晶胞內減壓後注入液晶之真空法、滴入液晶之後進行密封之滴下法等例示。
以下將列舉實施例對本發明作更詳細之說明,但本發明並不受該些內容所限定。
本實施例所使用之簡稱之說明
NMP:N-甲基-2-吡咯啶酮
BCS:丁基溶纖劑(cellosolve)
TC-1:2,4-雙(甲氧基羰基)環丁烷-1,3-二羧酸
TC-2:3,3’,4,4’-聯苯基四羧酸二酐
DA-1:雙(4-胺基苯氧基)甲烷
DA-2:N-(4-胺基苯基)-N-甲基苯-1,4-二胺
DA-3:1,3-雙(4-胺基苯乙基)脲
DA-4:N1,N4-雙[(2-tert-丁氧基羰基胺基)-4-硝基苯基]己二醯胺
DA-5:4,4’-二胺基二苯基胺
DA-6:3,5-二胺基安息香酸
DBOP:二苯基(2,3-二氫-2-硫酮基-3-苯併噁唑基)膦酸鹽
本實施例所使用之二胺DA-4為依以下之方式合成。
於500mL四口燒瓶中,秤取2-tert丁氧基羰
基胺基-4-硝基苯胺20.0g(78.97mmol)、吡啶15.6g(197.43mmol),使其溶解於脫水THF 300ml與DMF 100ml之混合溶劑中,於冰浴中保持10℃以下,於氮雰圍氣下使用滴下漏斗緩緩滴入己二酰二氯6.5g(35.54mmol)之THF溶液(20wt%)後,攪拌24小時進行反應。伴隨反應進行而析出固體。反應結束後,將純水300ml加入反應溶液中,攪拌些許時間,將反應溶液注入1L之甲醇中,再攪拌些許時間。將固體過濾,再使用甲醇500ml洗淨數回,得白灰色之固體19.5g(產率:
89%)。所得固體為N1,N4-雙[(2-tert-丁氧基羰基胺基)-4-硝基苯基]己二醯胺。
隨後,於具備有三通旋塞與攪拌子之300mL
四口燒瓶中,量取N1,N4-雙[(2-tert-丁氧基羰基胺基)-4-硝基苯基]己二醯胺15.0g與碳化鈀(5wt%)1.5g,加入DMF 250ml,進行減壓脫氣及氫取代,於室溫下反應48小時。
反應結束後,使用PTFE(聚四氟乙烯)製之
膜式過濾器去除碳化鈀,將濾液注入冷卻至10℃以下之甲醇500ml中,攪拌一陣後析出固體。回收所得之固體,使用甲醇洗淨後,以乙酸乙酯與n-己烷之混合溶劑洗淨,經由於60℃下真空乾燥結果,得薄灰色目的物之二胺固體12.2g(產率:90%)。所得固體為[DA-4]。其結構,經由分子內氫原子之核磁共振圖譜之1H-NMR圖譜確認。
測定數據係如以下所示。
1H NMR(400MHz,[D6]-DMSO)δ:9.19(s、2H)、7.97(s、2H)、7.00(d-d、2H)、6.83(d、2H)、6.33(d-d、2H)、5.04(s-br、4H)、2,50(m、4H)、1.44(m、4H)、1.48(s、18H)
以下為聚合物溶液之黏度及聚合物之分子量的測定方法。
合成例中,聚醯胺酸溶液或聚醯胺酸酯溶液之黏度為
使用E型黏度計TVE-22H(東機產業公司製),以樣品量1.1mL、圓錐型迴轉黏度計TE-1(1°34’、R24)、溫度25℃下進行測定者。
聚醯胺酸及聚醯胺酸酯之分子量為使用GPC(常溫凝膠滲透色層分析儀)裝置予以測定,以聚乙二醇、聚氧乙烯換算值,算出Mn及Mw。
GPC裝置:(股)Shodex公司製(GPC-101)
管柱:Shodex公司製(KD803、KD805之直列)
管柱溫度:50℃
溶離液:N,N-二甲基甲醯胺(添加劑為,溴化鋰-水和物(LiBr.H2O)為30mmol/L、磷酸.無水結晶(o-磷酸)為30mmol/L、四氫呋喃(THF)為10ml/L)
流速:1.0ml/分
檢量線作成用標準樣品:東曹公司製TSK標準聚氧乙烯(Mw:約900,000、150,000、100,000、30,000),及聚合物實驗公司製 聚乙二醇(波峰分子量(Mp)約12,000、4,000、1,000)。測定時,為避免波峰重複,而分別測定900,000、100,000、12,000、1,000之4種類混合之樣品,及150,000、30,000、4,000之3種類混合之樣品等2種樣品。
於置入攪拌子之四口燒瓶中,投入四羧酸衍生物TC-1 4.94g(19.0mmol)之後,加入NMP95.0g,進行攪拌使其溶解。其次,加入三乙基胺6.07g(60.0mmol),及二胺DA-1 3.45g(15.0mmol)、二胺DA-3 0.895g(3mmol)、二胺DA-4 1.11g(1.50mmol),攪拌使其溶解。
此溶液於攪拌中,添加縮合劑DBOP 16.1g(42.0mmol),再加入NMP 16.8g,於室溫下攪拌12小時,而得聚醯胺酸酯之溶液。此聚醯胺酸酯溶液之溫度25℃下之黏度為43.4mPa.s。
將此聚醯胺酸酯溶液投入甲醇866g中,將所得沈澱物濾出。此沈澱物使用甲醇洗淨之後,於溫度100℃下減壓乾燥,得特定聚合物之聚醯胺酸酯之粉末(PAE-a1)。該聚醯胺酸酯之分子量為Mn=13,612、Mw=31,063。
於置入攪拌子之四口燒瓶中,投入四羧酸衍生物TC-1 4.94g(19.0mmol)之後,加入NMP 101.4g,進行攪拌使其溶解。其次,加入三乙基胺6.07g(60.0mmol),及二胺DA-1 2.99g(13.0mmol)、二胺DA-3 0.90g(3.00mmol)、二胺DA-4 2.23g(4.00mmol)後,進行攪拌使其溶解。
此溶液於攪拌中,添加縮合劑DBOP 16.1g(42.0mmol),再加入NMP 16.8g,於室溫下攪拌12小時,得聚醯胺酸酯之溶液。此聚醯胺酸酯溶液,於溫度
25℃下之黏度為41.5mPa.s。
將此聚醯胺酸酯溶液投入甲醇915g中,將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨之後,於溫度100℃下減壓乾燥,得特定聚合物之聚醯胺酸酯之粉末(PAE-a2)。此聚醯胺酸酯之分子量為,MN=14,618、Mw=33,564。
於置入攪拌子之四口燒瓶中,投入四羧酸衍生物TC-1 106.5g(0.41mol)之後,加入NMP 2120g,進行攪拌使其溶解。其次,加入三乙基胺133.6g(1.32mol),及二胺DA-1 45.59g(0.20mol)、二胺DA-2 28.15g(0.13mol)、二胺DA-3 19.69g(0.07mol)、二胺DA-4 24.49g(0.044mol)後,進行攪拌使其溶解。
此溶液於攪拌中,添加縮合劑DBOP 313.7g(0.82mol),再添加NMP 291.2g,於室溫下攪拌12小時,得聚醯胺酸酯之溶液。此聚醯胺酸酯溶液,於溫度25℃下之黏度為36.5mPa.s。
將此聚醯胺酸酯溶液投入甲醇915g,將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨之後,於溫度100℃下減壓乾燥,得特定聚合物之聚醯胺酸酯之粉末(PAE-a3)。此聚醯胺酸酯之分子量為,Mn=13,113、Mw=30,067。
於置入攪拌子之四口燒瓶中,投入四羧酸衍生物TC-
1 2.55g(9.80mmol)後,加入NMP45.0g,進行攪拌使其溶解。其次,加入三乙基胺2.13g(21.0mmol),及二胺DA-1 1.96g(8.50mmol)、二胺DA-3 0.45g(1.50mmol),進行攪拌使其溶解。
此溶液於攪拌中,添加縮合劑DBOP 8.05g(21.0mmol),再加入NMP 7.94g,於室溫下攪拌12小時,得聚醯胺酸酯之溶液。該聚醯胺酸酯溶液於溫度25℃下之黏度為50.0mPa.s。
將此聚醯胺酸酯溶液投入甲醇408g中,將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨之後,於溫度100℃下減壓乾燥,得非特定聚合物之聚醯胺酸酯之粉末(PAE-b1)。此聚醯胺酸酯之分子量為,Mn=12,542、Mw=35,098。
於置入攪拌子之四口燒瓶中,投入四羧酸衍生物TC-1 8.28g(31.8mmol)後,加入NMP45.0g,進行攪拌使其溶解。其次加入三乙基胺2.13g(21.0mmol),及二胺DA-1 4.24g(18.4mmol)、二胺DA-2 2.14g(10.0mmol)、二胺DA-3 1.50g(5.00mmol),進行攪拌使其溶解。
此溶液於攪拌中,添加縮合劑DBOP 25.69g(67.0mmol),再加入NMP 18.78g,於室溫下攪拌12小時,得聚醯胺酸酯之溶液。此聚醯胺酸酯溶液於溫度25℃下之黏度為55.1mPa.s。
將此聚醯胺酸酯溶液投入甲醇1215g中,將所得沈澱
物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨之後,於溫度100℃下減壓乾燥,得非特定聚合物之聚醯胺酸酯之粉末(PAE-b2)。
此聚醯胺酸酯之分子量為,Mn=14,132、Mw=34,191。
秤取合成例1所得聚醯胺酸酯之粉末(PAE-a1)4.10g置入放置有攪拌子之100mL三角燒瓶中,加入NMP 64.2g,於室溫下攪拌18小時使其溶解。隨後,加入BCS 22.8g,進行2小時攪拌,得固形分濃度4.40質量%之聚醯胺酸酯溶液的液晶配向劑(A-1)。
秤取合成例2所得聚醯胺酸酯之粉末(PAE-a2)3.81g置入放置有攪拌子之100mL三角燒瓶中,加入NMP 59.7g,於室溫下攪拌18小時使其溶解。隨後,加入BCS 21.2g,進行2小時攪拌,得固形分濃度4.41質量%之聚醯胺酸酯溶液的液晶配向劑(A-2)。
秤取合成例3所得之聚醯胺酸酯之粉末(PAE-a3)4.21g置入放置有攪拌子之100mL三角燒瓶中,加入NMP 66.0g,於室溫下攪拌18小時使其溶解。隨後,加入BCS 23.4g,攪拌2小時後得固形分濃度4.45質量%之聚醯胺酸酯溶液的液晶配向劑(A-3)。
秤取合成例4所得之聚醯胺酸酯之粉末(PAE-b1)1.77g置入放置有攪拌子之100mL三角燒瓶中,加入NMP 27.7g,於室溫下攪拌18小時使其溶解。隨後,加入BCS 9.85g,攪拌2小時後得固形分濃度4.34質量%之聚醯胺酸酯溶液的液晶配向劑(B-1)。
秤取合成例5所得之聚醯胺酸酯之粉末(PAE-b2)3.87g置入放置有攪拌子之100mL三角燒瓶中,加入NMP 60.6g,於室溫下攪拌18小時使其溶解。隨後,加入BCS 21.5g,攪拌2小時後得固形分濃度4.30質量%之聚醯胺酸酯溶液的液晶配向劑(B-2)。
於置入攪拌子之四口燒瓶中,投入二胺DA-5 3.98g(20.0mmol)、二胺DA-6 0.76g(5.00mmol)後,加入NMP54.5g,進行攪拌使其溶解。其次,添加四羧酸衍生物TC-2 6.84g(23.3mmol),加入NMP 30.4g,於40℃下反應15小時,得聚醯胺酸之溶液。該聚醯胺酸之溶液之溫度25℃下之黏度為570mPa.s。又,該聚醯胺酸之數平均分子量為13,700、重量平均分子量為32,300。
於此聚醯胺酸之溶液中,以使聚醯胺酸達6質量%、
NMP達69質量%、BCS達25質量%之方式,添加NMP、BCS,以製作聚醯胺酸溶液(D)。
於合成例1所得之聚醯胺酸酯之粉末(PAE-a1)中,加入NMP,50℃下攪拌30hr使其溶解後,加入NMP、BCS,以製作聚醯胺酸酯達6質量%、NMP達69質量%、BCS達25質量%之溶液。將該聚醯胺酸酯溶液6.10g與合成例6所製作之聚醯胺酸溶液(D)14.0g置入放置有攪拌子之三角燒瓶中,於室溫下攪拌3小時,得液晶配向劑(A-4)。
於合成例2所得之聚醯胺酸酯之粉末(PAE-a2)中,加入NMP,於50℃下攪拌30hr使其溶解後,加入NMP、BCS,以製作聚醯胺酸酯達6質量%、NMP達69質量%、BCS達25質量%之溶液。將此聚醯胺酸酯溶液6.00g與合成例6所製作之聚醯胺酸溶液(D)13.9g,置入放置有攪拌子之三角燒瓶中,於室溫下攪拌3小時,得液晶配向劑(A-5)。
於合成例4所得之聚醯胺酸酯之粉末(PAE-b1)中,加入NMP,於50℃下攪拌30hr使其溶解後,加入NMP、
BCS,以製作聚醯胺酸酯達6質量%、NMP達69質量%、BCS達25質量%之溶液。將此聚醯胺酸酯溶液6.00g與合成例6所製作之聚醯胺酸溶液(D)14.0g,置入放置有攪拌子之三角燒瓶中,於室溫下攪拌3小時,得液晶配向劑(B-3)。
電壓保持率之耐背光源性為依以下方式進行評估。
液晶配向劑使用1.0μm之過濾器過濾後,使用旋轉塗佈器塗佈於附有電極之基板(橫30mm×縱40mm之大小,厚度為1.1mm之玻璃基板。電極為寬10mm×長40mm之矩形,厚度35nm之ITO電極)。於50℃之加熱板上乾燥5分鐘之後,於230℃之IR式烘箱中進行20分鐘之燒結,製得形成膜厚100nm之塗膜的附有液晶配向膜之基板。此液晶配向膜使用尼龍布摩擦(滾筒直徑:120mm、滾筒迴轉數:1000rpm、移動速度:20mm/sec、押入長度:0.4mm)後,於純水中照射1分鐘超音波進行洗淨,以空氣流去除水滴之後,於80℃下乾燥15分鐘後得附有液晶配向膜之基板。
準備2片附有上述液晶配向膜之基板,於其中1片之液晶配向膜面上散佈4μm之間隔器之後,將密封劑印刷於其上,另1片之基板以摩擦方向為相反方向,
且以膜面互相面對之方式貼合後,使密封劑硬化以製作空晶胞。將液晶ZLI-4792(莫克公司製)使用減壓注入法注入該空晶胞中,經注入口密封,得液晶晶胞。隨後,將所得液晶晶胞於110℃下加熱1小時,於23℃下放置一晚,得電壓保持率測定用液晶晶胞。
於60℃之溫度下,對上述電壓保持率測定用液晶晶胞施加1V之電壓60μsec,測定100msec後之電壓,以電壓究竟能保持多少之方式算出電壓保持率。其為初期之電壓保持率。
其次,將此液晶晶胞,於溫度70℃、LED光源(1000cd)下放置72小時,以進行耐背光源性試驗。此液晶晶胞之電壓保持率則依上述相同方法進行測定。將其作為耐性試驗後之電壓保持率。
電壓保持率之耐背光源性,以上述方式所測定之電壓保持率大小進行評估。即,與初期之電壓保持率比較,耐性試驗後之電壓保持率的變化量越少時,表示其耐背光源性越好。
電壓保持率之耐液晶雜質混入性之評估為依以下方式進行評估。
液晶ZLI-4792(莫克公司製)中,添加聚乙二醇(和
光純藥工業公司製:和光1級品平均分子量:360~400)達500ppm,室溫下放置24小時後,作為雜質混入液晶。
除注入空晶胞之液晶為使用上述之雜質混入液晶以外,其他皆與前述相同方法製作電壓保持率測定用液晶晶胞。該液晶晶胞於60℃之溫度下,施加1V之電壓60μsec,測定100msec後之電壓,以電壓究竟能保持多少之方式算出電壓保持率,以其數值之大小評估電壓保持率之耐液晶雜質混入性。即,注入通常之液晶(未添加聚乙二醇之液晶)的液晶晶胞之電壓保持率,與注入雜質混入液晶的液晶晶胞之電壓保持率,其差距越少時,表示其耐液晶雜質混入性越為良好。
液晶配向性之評估,為依以下方式進行評估。
準備FFS方式用之附有電極之基板。基板為30mm×35mm之大小,厚度為0.7mm之玻璃基板。基板上之第1層為,全面形成構成對向電極之IZO電極。於第1層之IZO電極上的第2層為,使用CVD法形成成膜之SiN(氮化矽)膜。第2層之SiN膜的膜厚為500nm,其具有作為層間絕緣膜之機能。第2層之SiN膜上,配置有作為第3層之由IZO膜經由圖型形成(Patterning)所形成之櫛歯狀的畫素電極,而形成第1畫素及第2畫素等2個畫素。
各畫素之尺寸為縱10mm、橫約5mm。此時,第1層之對向電極與第3層之畫素電極,受到第2層之SiN膜的作用而形成電氣絕緣狀態。
第3層之畫素電極,為具有由複數配列之中央部份形成屈曲的「ㄑ」字形狀的電極要素所構成之櫛歯狀之形狀。各電極要素之短邊方向之寬度為3μm,電極要素間之間隔為6μm。形成各畫素之畫素電極,因為由複數配列之中央部份為屈曲之「ㄑ」字形狀的電極要素所構成,故各畫素之形狀並非為長方形狀,而為與電極要素相同般,具備有中央部份為屈曲之與粗體字的「ㄑ」字相似之形狀。因此,各畫素以其中央之屈曲部份作為界線而上下分割,而具有屈曲部份上側的第1區域與下側的第2區域。
各畫素之第1區域與第2區域比較時,構成該些之畫素電極的電極要素之形成方向為相異之方向。即,以後述液晶配向膜之摩擦方向作為基準之情形,畫素之第1區域中,畫素電極之電極要素以+10°之角度(順時鐘方向)方式形成,畫素之第2區域中,畫素電極之電極要素以-10°之角度(順時鐘方向)方式形成。即,各畫素之第1區域與第2區域所具有之經電壓施加於畫素電極與對向電極之間所引起之液晶於基板面內之迴轉動作(橫向電場效應;IN PLANE SWITCHING)之方向,則為互相相反方向之構成。
液晶配向劑使用1.0μm之過濾器過濾後,使用旋轉塗佈器塗佈於上述之FFS方式用之附有電極之基板。於100℃之加熱板上乾燥100秒鐘後,於230℃之熱風循環式烘箱中進行20分鐘之燒結,得膜厚60nm之聚醯亞胺膜。該聚醯亞胺膜使用尼龍布摩擦(滾筒直徑:120mm、滾筒迴轉數:500rpm、移動速度:30mm/sec、押入長度:0.3mm、摩擦方向:對第3層IZO櫛歯電極為傾斜10°之方向)後,於異丙醇與純水之3/7混合溶劑中,照射1分鐘超音波進行洗淨,以空氣流去除水滴之後,於80℃下乾燥15分鐘後得附有液晶配向膜之基板。
又,對向基板為,具有高度4μm之柱狀間隔器,且裏面形成有ITO之玻璃基板,其係依上述相同方法形成聚醯亞胺膜,並依上述相同之順序施以配向處理而得之附有液晶配向膜之基板。
將上述2片附有液晶配向膜之基板作為1組,以於基板上留存液晶注入口之方式印刷密封劑,將另1片之基板以液晶配向膜面為相對面向、摩擦方向為逆平行之方式貼合後,使密封劑硬化,而製得晶胞間距為4μm之空晶胞。
將液晶ZLI-4792(莫克公司製)使用減壓注入法注入該空晶胞中,將注入口密封,得FFS方式之液晶晶胞。隨後,將所得液晶晶胞於110℃下加熱30分鐘,於23℃下放置一晚,製得評估液晶配向性用之液晶晶胞。
將上述液晶配向性評估用液晶晶胞,於60℃之恆溫環境下,以周波數30Hz施加相對透過率為100%之交流電壓168小時。隨後,使液晶晶胞之畫素電極與對向電極之間形成短路之狀態,並於該狀態下於室溫放置一日。放置之後,將液晶晶胞設置於偏光軸以垂直交叉配置的2片偏光板之間,於無施加電壓之狀態下將背光源點燈放置,將液晶晶胞之配置角度調整至透過光的亮度至最小為止。隨後,算出由第1畫素之第2區域的最暗角度迴轉至第1區域的最暗角度為止時液晶晶胞的迴轉角度作為角度△。第2畫素亦相同般,比較第2區域與第1區域,算出同樣的角度△。隨後,算出第1畫素與第2畫素之角度△值的平均值作為液晶晶胞之角度△,以其數值之大小評估液晶配向性。即,該角度△之值越小時,表示其液晶配向性良好之意。
以下表1中,為彙整使用實施例1~5及比較
例3所得之液晶配向劑所製作的液晶晶胞之電壓保持率之耐背光源性的評估結果。
以下表2中,為彙整使用實施例1~3及比較
例1~2所得液晶配向劑所製作之液晶晶胞的電壓保持率之耐液晶雜質混入性與液晶配向性之評估結果。又,表中,LC1為注入通常之液晶後之液晶晶胞的電壓保持率、LC2為注入雜質混入液晶之液晶晶胞的電壓保持率。
使用本發明之液晶配向劑所製作之液晶配向膜,對於IPS驅動方式或FFS驅動方式之液晶顯示元件中特別有用,又,本發明之液晶顯示元件,對於多機能手機(智慧型手機)、平版型個人電腦、液晶電視等特別有用。
又,2014年2月5日所申請之日本專利出願2014-020435號之範圍、圖式及摘要等全部內容皆於此處引用,而併入本發明之說明書之揭示內容。
Claims (11)
- 一種液晶配向劑,其特徵為含有,具有下述式(1)所表示之重複單位之聚醯胺酸酯,與有機溶劑,
- 如請求項1之液晶配向劑,其中,相對於式(1)中之Y1全體,式(2)所表示之2價之有機基為含有1~99莫耳%。
- 如請求項1或2之液晶配向劑,其中,式(1)中之式(2)所表示之2價之有機基為,式(2)中之D為碳數1~20之2價鏈狀或環狀之伸烷基。
- 如請求項1~3中任一項之液晶配向劑,其中,式(1)中之Y1為,式(2)所表示之2價之有機基的同時,由Y-7、Y-21、Y-28、Y-71、Y-72,及Y-119所成之群所選出之至少1種之基。
- 如請求項1~3中任一項之液晶配向劑,其中,A1及A2各自獨立表示氫原子,或可具有取代基之碳數1~10之烷基,且其中任一者為氫原子。
- 如請求項1~5中任一項之液晶配向劑,其中,式(1)中之X1為由下述式所表示之結構所成之群所選出之至少1種,
- 如請求項1~6中任一項之液晶配向劑,其中,前述有機溶劑為由N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、N-甲基己內醯胺、2-吡咯啶酮、N-乙烯基-2-吡 咯啶酮、二甲基亞碸、二甲基碸、γ-丁內酯、1,3-二甲基-四氫咪唑酮,及3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺所成之群所選出之1種或2種以上。
- 如請求項1~7中任一項之液晶配向劑,其與前述聚醯胺酸酯同時含有其他聚合物,前述聚醯胺酸酯之含量為全聚合物之5~95質量%。
- 一種液晶配向膜,其特徵為,將請求項1~8中任一項之液晶配向劑塗佈於基板,並於150~300℃中燒結而得。
- 一種液晶顯示元件,其特徵為,具有請求項9之液晶配向膜。
- 如請求項10之液晶顯示元件,其相對於基板為平行配向之液晶分子為使用橫向電場所驅動。
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