TW201544581A - 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種液晶配向劑其均勻塗布性優異,並可製作可高速回應且電壓保持率、殘影特性以及耐光性優異的液晶顯示元件。該液晶配向劑,係含有[A]選自包含聚醯胺酸、聚醯亞胺、(甲基)丙烯酸聚合物、聚矽氧烷及聚醯胺酸酯之群組中的至少1種聚合物,且該聚合物具有以下述式(1)表示的基團,其中R3較佳為以下述式(2)表示的基團。
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Description
本發明係關於液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件。
近年,液晶顯示元件由於具有消耗電力小、容易於小型化以及平坦化等優點,因此適用於從移動電話等的小型液晶顯示裝置到液晶電視等的大螢幕液晶顯示裝置的廣泛用途。
根據液晶分子的配向(排列)狀態的變化,作為液晶顯示裝置的驅動模式已知有TN(扭曲向列)、STN(超扭曲向列)、IPS(面內切換型)、VA(垂直配向)等。另外,在VA模式中為了藉由配向分割使能見角提高,而採用MVA(多域垂直配向)方式、PVA(圖型化垂直配向)方式,為了進一步使高速回應性、面板開口率提高,並且賦予液晶預傾角,正在研討採用光垂直配向方式、PSA(聚合物穩定配向)方式等。在此等中的任一個驅動模式中,液晶分子的配向狀態都被液晶配向膜直接控制,液晶配向膜在液晶顯示元件的功能特性的表現和控制方面擔負
著相當大的份量。
由於期待此般液晶顯示裝置作為移動電話或液晶電視等的動態畫面顯示用裝置,因此作為液晶顯示元件所被要求的特性,應該既流暢地顯示動態畫面又儘量抑制殘影,要求電光學效果之回應時間的更進一步的高速化。對於此要求,有報告對液晶配向膜所使用的聚合物側鏈賦予提供介電各向導性的結構而圖謀改善之技術(參照日本特表2007-521361號公報以及日本特表2007-521506號公報)。然而,該專利文獻中除了電光學回應時間的高速化以外,關於在實用方面上重要的電壓保持率、殘影特性等電特性完全沒有記載。
考慮到這樣的狀況,期望開發出一種液晶配向劑,其一方面實現液晶元件的高速回應,並可製作電壓保持率等諸性能優異的液晶顯示元件。
[專利文獻1]日本特表2007-521361號公報
[專利文獻2]日本特表2007-521506號公報
本發明係基於如以上的情形而進行,其目的在於提供可製作可高速回應且電壓保持率、殘影特性以及耐光性優異的液晶顯示元件,並且均勻塗布性亦優異之液晶配向劑。
為了解決上述課題而進行之發明為一種液晶配向劑,其含有[A]選自包含聚醯胺酸、聚醯亞胺、(甲基)丙烯酸聚合物、聚矽氧烷以及聚醯胺酸酯之群組中的至少1種聚合物(以下也稱為“[A]聚合物”),且上述聚合物具有以下述式(1)表示的基團。
(式(1)中,R1為亞甲基、碳數為2~30的伸烷基、-(CpH2pO)q-、伸苯基或伸環己基。p為0~20的整數。q為0~10的整數。並且這些基團的氫原子的一部分或全部可被取代。
R2為包含碳-碳雙鍵、碳-碳三鍵、醚鍵、酯鍵或醯胺鍵的連結基。
R3為至少具有兩個單環結構的基團。
a為0或1的整數。)
由於該液晶配向劑含有具有以上述式(1)表示的特定結構之基團的[A]聚合物,而可實現高速回應。另外,由於適當的選擇選自包含聚合物主鏈結構不同的聚醯胺酸、聚醯亞胺、(甲基)丙烯酸聚合物、聚矽氧烷以及聚醯胺酸酯之群組中的至少1種聚合物,而可賦予液晶顯示元件所希望的特性(電壓保持率、殘影特性、均勻塗布性、耐光性)。
上述R3較佳為以下述式(2)所表示之基團。
(式(2)中,R4及R6各自獨立地為伸苯基、伸聯苯基、萘基、伸環己基、雙伸環己基、伸環己基伸苯基或雜環。且此等基團的氫原子的一部分或全部可被取代。
R5為包含亞甲基、碳數為2~10的伸烷基、碳-碳雙鍵、碳-碳三鍵、醚鍵、酯鍵或雜環的連結基。並且上述連結基的氫原子的一部分或全部可被取代。
R7為氫原子、氰基、氟原子、三氟甲基、烷氧基羰基、烷基、烷氧基、三氟甲氧基或烷基羰氧基。
b為0或1。c為1~9的整數。其中,R7為複數的情形,複數個R7可以相同也可不同。)
透過導入以上述式(2)表示的結構作為[A]聚合物的側鏈,可更加提高所獲得之液晶配向元件的回應速度。
本發明適合包括由該液晶配向劑形成的液晶配向膜及具備該液晶配向膜的液晶顯示元件。如上述,根據該液晶配向劑,由於可製作出:可高速回應且電壓保持率、殘影特性、均勻塗布性、耐光性等諸性能優異的液晶顯示元件,因此該液晶顯示元件也可適合用於TN、STN、IPS、FFS、Ht-VA(VA-IPS)、VA(包括MVA、PVA、光垂直配向、PSA等方式)等驅動模式。
根據本發明可提供一種液晶配向劑,其可製作出可高速響應且電壓保持率、殘影特性、耐光性等諸性能優異的液晶顯示元件,且均勻塗布性也優異。因此,該液晶顯示元件可適宜適用於TN、STN、IPS、FFS、
Ht-VA(VA-IPS)、VA(包括MVA、PVA、光垂直配向、PSA等方式)等驅動模式。
<液晶配向劑>
本發明的液晶配向劑含有[A]聚合物。另外,該液晶配向劑可在不損害本發明的效果的範圍含有其他任意成分。以下詳述各成分。
<[A]聚合物>
[A]聚合物含有選自包含聚醯胺酸、聚醯亞胺、(甲基)丙烯酸聚合物、聚矽氧烷以及聚醯胺酸酯之群組中的至少1種聚合物,且上述聚合物具有以上述式(1)表示的基團。該液晶配向劑透過含有具有以上述式(1)表示的特定結構之基團的[A]聚合物,而可實現高速回應。另外,透過適宜選擇選自包含聚合物主鏈結構不同的聚醯胺酸、聚醯亞胺、(甲基)丙烯酸聚合物、聚矽氧烷以及聚醯胺酸酯之群組中的至少1種聚合物,而可賦予液晶顯示元件所希望的特性(電壓保持率、殘影特性、均勻塗布性、耐光性)。以下,依序詳述以上述式(1)表示的基團、各聚合物。
[以式(1)表示的基團]
上述式(1)中,R1為亞甲基、碳數為2~30的伸烷基、-(CpH2pO)q-、伸苯基或伸環己基。p為0~20的整數。q
為0~10的整數。並且這些基團的氫原子的一部分或全部可被取代。R2為包含碳-碳雙鍵、碳-碳三鍵、醚鍵、酯鍵或醯胺鍵的連結基。R3為至少具有兩個單環結構的基團。a為0或1的整數。
作為由上述R2表示的連結基,較佳為醚基、酯基、醯胺基。
作為上述R1所表示的碳數為2~30的伸烷基,例如可列舉出:伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一烷基、伸十二烷基、伸十四烷基、伸十六烷基、伸十八烷基、伸十九烷基、伸二十烷基、伸二十一烷基、伸二十二烷基、伸二十三烷基、伸二十四烷基、伸二十五烷基、伸二十六烷基、伸二十七烷基、伸二十八烷基、伸二十九烷基、伸三十烷基等。
作為上述R3所表示的至少具有兩個單環結構的基團,較佳為以上述式(2)表示的基團。透過導入以上述式(2)表示的結構作為[A]聚合物的側鏈,可更加提高所獲得之液晶配向元件的回應速度。
上述式(2)中,R4及R6各自獨立地為伸苯基、伸聯苯基、萘基、伸環己基、雙伸環己基、伸環己基伸苯基或雜環。並且這些基團的氫原子的一部分或全部可被取代。R5為包含亞甲基、碳數為2~10的伸烷基、碳-碳雙鍵、碳-碳三鍵、醚鍵、酯鍵或雜環的連結基。並且上述連結基的氫原子的一部分或全部可被取代。R7為氫原子、氰基、氟原子、三氟甲基、烷氧基羰基、烷基、
烷氧基、三氟甲氧基或烷基羰氧基。b為0或1。c為1~9的整數。其中,R7為複數的情形,複數個R7可以相同也可不同。又,在本說明書中上述萘基等稠環包含於單環中。
作為上述R4及R6所表示的雜環,例如可列舉出吡啶環、嗒環、嘧啶環等。作為包含上述R5所表示的碳數為2~10的伸烷基連結基中的碳數為2~10的伸烷基,例如可列舉出伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸辛基等。作為上述R5所表示的雜環,例如可列舉出吡啶環、嗒環、嘧啶環等。作為R7所表示的烷氧基羰基,例如可列舉出甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基等。作為R7所表示的烷基,例如可列舉出甲基、乙基、丙基、正丁基、異丁基等碳數為1~20的直鏈或支鏈狀的烷基等。作為R7所表示的烷氧基,例如可列舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基等。作為R7所表示的烷基羰氧基,例如列舉出甲氧基羰氧基、乙氧基羰氧基、丙氧基羰氧基等。
從使用該液晶配向劑的液晶顯示元件之高速回應的觀點來看,作為上述R7,較佳為烷基,更較佳為碳數為1~20之直鏈狀的烷基。另外,上述R4~R6中的至少一個基團較佳為具有氟原子。
作為以上述式(2)表示的基團,例如可列舉出以下述式表示的基團等。
上述式(2-1)~(2-123)中,R8為碳數為1~20的烷基或烷氧基。X各自獨立地為氫原子或氟原子。
作為上述R8,較佳為碳數為1~20的烷基,更較佳為碳數為1~10的烷基。
作為以上述式(2)表示的基團,從使用了該液晶配向劑的液晶顯示元件之高速回應的觀點來看,較佳為以上述式(2-1)、式(2-4)、式(2-6)、式(2-41)、式(2-50)~(2-60)、式(2-64)、式(2-65)~(2-123)表示的基團,更較佳為如式(2-41)、式(2-50)~(2-58)、式(2-65)~(2-123)之具有氟原子並且在末端具有烷基的基團、以式(2-72)表示的基及以式(2-90)表示的基團。
[聚醯胺酸]
作為[A]聚合物的聚醯胺酸,係藉由使四羧酸二酐與二胺化合物進行反應而獲得。需要使上述二胺化合物的
一部分為包含以上述式(1)表示之基團的二胺化合物。
作為四羧酸二酐,例如可列舉出脂肪族四羧酸二酐、脂環式四羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。這些四羧酸二酐可單獨使用或組合兩種以上而使用。
作為脂肪族四羧酸二酐,例如可列舉出丁烷四羧酸二酐等。
作為脂環式四羧酸二酐,例如可列舉出1,2,3,4-環丁烷四酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、3-氧雜雙環[3.2.1]辛烷-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氫呋喃-2’,5’-二酮)、5-(2,5-二氧四氫-3-呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸酐、3,5,6-三羧基-2-羧甲基降莰烷-2:3,5:6-二酐、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2:4,6:8-二酐、4,9-二氧雜三環[5.3.1.02,6]十一烷-3,5,8,10-四酮等。
作為芳香族四羧酸二酐,例如可列舉出均苯四酸二酐等之外,還可列舉出日本特願2010-97188號中記載的四羧酸二酐。
這些四羧酸二酐之中,較佳為脂環式四羧酸二酐,更較佳為2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、1,2,3,4-環丁烷四酸二酐。
作為二胺化合物,例如可列舉出脂肪族二胺、脂環式二胺、二胺基有機矽氧烷、芳香族二胺等。這些二胺化合物可單獨使用或組合兩種以上而使用。
作為脂肪族二胺,例如可列舉出間二甲苯二胺、1,3-丙二胺、四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、六亞甲基二胺等。
作為脂環式二胺,例如可列舉出1,4-二胺基環己烷、4,4’-亞甲基雙(環己胺)、1,3-雙(胺基甲基)環己烷等。
作為二胺基有機矽氧烷,除了可列舉出例如1,3-雙(3-胺基丙基)-四甲基二矽氧烷等之外,還可列舉出日本特願2009-97188號中記載的二胺。
作為芳香族二胺,例如可列舉出:對苯二胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯硫醚、1,5-二胺基萘、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、4,4’-二胺基-2,2’-雙(三氟甲基)聯苯、2,7-二胺基芴、4,4’-二胺基二苯基醚、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、9,9-雙(4-胺基苯基)芴、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、4,4’-(對苯基二亞異丙基)雙(苯胺)、4,4’-(間苯基二亞異丙基)雙(苯胺)、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、2,6-二胺基吡啶、3,4-二胺基吡啶、2,4-二胺基嘧啶、3,6-二胺基吖啶、3,6-二胺基咔唑、N-甲基-3,6-二胺基咔唑、N-乙基-3,6-二胺基咔唑、N-苯基-3,6-二胺基咔唑、N,N’-雙(4-胺基苯基)-聯苯胺、N,N’-雙(4-胺基苯基)-N,N’-二甲基聯苯胺、1,4-雙-(4-胺基苯基)-哌、3,5-二胺基苯甲酸、十二烷氧基-2,4-二胺基苯、十四烷氧基-2,4-二胺基苯、十五烷氧基-2,4-二胺基苯、十六烷氧基-2,4-二胺基苯、
十八烷氧基-2,4-二胺基苯、十二烷氧基-2,5-二胺基苯、十四烷氧基-2,5-二胺基苯、十五烷氧基-2,5-二胺基苯、十六烷氧基-2,5-二胺基苯、十八烷氧基-2,5-二胺基苯、膽甾烷氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烯氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烷氧基-2,4-二胺基苯、膽甾烯氧基-2,4-二胺基苯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烷酯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烯酯、3,5-二胺基苯甲酸羊毛甾烷酯、3,6-雙(4-胺基苯甲醯氧基)膽甾烷、3,6-雙(4-胺基苯氧基)膽甾烷、4-(4’-三氟甲氧基苯甲醯氧基)環己基-3,5-二胺基苯甲酸酯、4-(4’-三氟甲基苯甲醯氧基)環己基-3,5-二胺基苯甲酸酯、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-丁基環己烷、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、1,1-雙(4-((胺基苯氧基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-(4-庚基環己基)環己烷、2,4-二胺基-N,N-二烯丙基苯胺、4-胺基苄胺、3-胺基苄胺、以下述式(3)表示的化合物、以下述式(4)表示的化合物等。
上述式(3)中,R9、R9”及R9'''各自獨立地為單鍵、-O-、*-COO-或-OCO-。其中,R9的*為與二胺基苯基結合的部位。另外,R9”及R9'''的*為結合於伸苯基側的部位。R9’為碳數為1~3的烷二基。d為0或1。e為0~2的整數。f為0或1。R10為直鏈狀、支鏈狀或環狀的烷基。
二胺基苯基中的2個胺基較佳結合於2,4位或3,5位。
上述式(4)中,R9、d以及e與上述式(3)同樣定義。R1~R3以及a與上述式(1)同樣定義。二胺基苯基中的2個胺基較佳結合於2,4位或3,5位。g為1~5的整數。
關於上述R1~R3,可直接適用上述[以式(1)表示的基團]中各個基團之定義的說明以及較佳之基團的說明。
作為上述g,由使用了該液晶配向劑的液晶顯示元件之高速回應的觀點來看,較佳為1~3,更較佳為2或3。
作為以上述式(4)表示的二胺,例如可列舉出以下述式表示的二胺等。
這些二胺之中,在選擇聚醯胺酸作為[A]聚合物的情況下,由將以上述式(1)表示的基團導入聚合物中的觀點來看,至少需要使用以上述式(4)表示的化合物等的具有以式(1)表示之基團的二胺,作為二胺中的1個。又,作為併用其他二胺的情況,較佳為使用以上述式(3)表示的化合物。
作為供給於聚醯胺酸之合成反應的四羧酸二酐與二胺化合物的使用比例,相對於二胺化合物中所含的胺基1當量,四羧酸二酐的酸酐基較佳為0.2當量~2當量,更較佳為0.3當量~1.2當量。
合成反應較佳在有機溶劑中進行。作為反應溫度,較佳為-20℃~150℃,更較佳為0℃~100℃。作
為反應時間,較佳為0.5小時~24小時,更較佳為2小時~12小時。
作為有機溶劑,只要是可溶解所合成之聚醯胺酸的有機溶劑則沒有特別限制,例如可列舉出:N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基咪唑啶酮、二甲基亞碸、γ-丁內酯、四甲基尿素、六甲基磷醯三胺、間甲酚、二甲苯酚、苯酚、鹵化苯酚、二乙二醇乙基甲基醚等。
作為有機溶劑的用量,相對於四羧酸二酐以及二胺化合物的總量100質量份,較佳為0.1質量份~50質量份,更較佳為5質量份~40質量份。
反應後得到的聚醯胺酸溶液可直接供給於液晶配向劑的製備,也可預先單離出反應溶液中所含的聚醯胺酸再供給於液晶配向劑的製備,也可先精製單離出的聚醯胺酸,再供給於液晶配向劑的製備。作為聚醯胺酸的單離方法,例如可列舉出:在減壓下乾燥透過將反應溶液注入大量的不良溶劑中而獲得的析出物之方法,利用蒸發器將反應溶液減壓蒸餾去除的方法等。作為聚醯胺酸的精製方法,可列舉出:再次將單離出的聚醯胺酸溶解於有機溶劑,並利用不良溶劑使其析出的方法,利用蒸發器進行1次或多次將有機溶劑等減壓蒸餾去除之步驟的方法。
[聚醯亞胺]
聚醯亞胺可藉由使上述聚醯胺酸所具有的醯胺酸結構脫水閉環,醯亞胺化而製造。聚醯亞胺係可為使其前體
的聚醯胺酸所具有之全部的醯胺酸結構脫水閉環的完全醯亞胺化物,亦可為僅使醯胺酸結構的一部分脫水閉環、醯胺酸結構和醯亞胺環結構並存的部分醯亞胺化物。
作為聚醯亞胺的合成方法,例如可列舉出:(i)聚醯胺酸的加熱方法(以下也稱為“方法(i)”),(ii)將聚醯胺酸溶解於有機溶劑,在此溶液中添加脫水劑以及脫水閉環催化劑,根據需要進行加熱的方法(以下也稱為“方法(ii)”)等藉由聚醯胺酸的脫水閉環反應之方法。
作為方法(i)中的反應溫度,較佳為50℃~200℃,更較佳為60℃~170℃。若反應溫度未滿50℃,則無法充分進行脫水閉環反應,而若反應溫度超過200℃則獲得之聚醯亞胺的分子量有時會降低。作為反應時間,較佳為0.5小時~48小時,更較佳為2小時~20小時。
在方法(i)中獲得的聚醯亞胺可直接供給於液晶配向劑的製備,也可預先單離出聚醯亞胺再供給於液晶配向劑的製備,或者預先精製單離出的聚醯亞胺或預先精製所獲得的聚醯亞胺再供給於液晶配向劑的製備。
作為方法(ii)中的脫水劑,例如可列舉出乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。
作為脫水劑的用量,根據所希望的醯亞胺化率來適當地選擇,但是相對於聚醯胺酸的醯胺酸結構1莫耳,較佳為0.01莫耳~20莫耳。
作為方法(ii)中的脫水閉環催化劑,例如可列
舉出吡啶、柯林鹼、二甲吡啶、三乙胺等。
作為脫水閉環催化劑的用量,相對於含有的
脫水劑1莫耳,較佳為0.01莫耳~10莫耳。又,上述脫水劑以及脫水閉環劑的含量越多則可使醯亞胺化率越高。
作為方法(ii)中使用的有機溶劑,例如可列舉出:與作為用於聚醯胺酸的合成者所例示之有機溶劑同樣的有機溶劑等。
作為方法(ii)中的反應溫度,較佳為0℃~180℃,更較佳為10℃~150℃。作為反應時間,較佳為0.5小時~20小時,更較佳為1小時~8小時。透過使反應條件為上述範圍,可使脫水閉環反應充分進行,另外可使所獲得的聚醯亞胺的分子量為恰當的分子量。
在方法(ii)中可獲得含有聚醯亞胺的反應溶液。可直接將此反應溶液供給於液晶配向劑的製備,也可在從反應溶液中預先去除了脫水劑以及脫水閉環催化劑再供給於液晶配向劑的製備,也可預先單離出聚醯亞胺再供給於液晶配向劑的製備,或者預先精製了單離出的聚醯亞胺再供給於液晶配向劑的製備。作為從反應溶液去除脫水劑以及脫水閉環催化劑的方法,例如可列舉出溶劑置換的方法等。作為聚醯亞胺的單離方法以及精製方法,例如可列舉出:與作為聚醯胺酸的單離方法以及精製方法而例示者相同的方法等。
[(甲基)丙烯酸聚合物]
作為[A]聚合物的(甲基)丙烯酸聚合物,只要是包含以上述式(1)表示之基團的(甲基)丙烯酸聚合物則無特別限定,可藉由利用公知方法將習知的乙烯性不飽和化合物聚合而獲得。例如透過使(a)含環氧基的乙烯性不飽和
化合物(以下也稱為“(a)不飽和化合物”)和(b1)乙烯性不飽和羧酸和/或聚合性不飽和多元羧酸酐(以下也稱為“(b1)不飽和化合物”)和除了(a)不飽和化合物及(b1)不飽和化合物以外的聚合性不飽和化合物(以下也稱為“(b2)不飽和化合物”)的共聚物進行聚合而獲得。
作為(a)不飽和化合物,例如可列舉出:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、α-乙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丁基丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧丁酯、α-乙基丙烯酸3,4-環氧丁酯、(甲基)丙烯酸6,7-環氧庚酯、α-乙基丙烯酸6,7-環氧庚酯等。
作為(b1)不飽和化合物,例如可列舉出:(甲基)丙烯酸、巴豆酸、α-乙基丙烯酸、α-正丙基丙烯酸、α-正丁基丙烯酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸、衣康酸等不飽和羧酸類;馬來酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐、順式-1,2,3,4-四氫鄰苯二甲酸酐等不飽和多元羧酸酐類等。
作為(b2)不飽和化合物,例如可列舉出:具有以上述式(1)表示之基團的(甲基)丙烯酸酯,(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯等具有(甲基)丙烯酸羥基的酯類;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸二級丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯等(甲基)丙烯酸烷酯類;(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)
丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸-8-基酯、(甲基)丙烯酸2-二環戊烷氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸膽甾烷酯等(甲基)丙烯酸脂環式酯類;(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳基酯類;馬來酸二乙酯、富馬酸二乙酯、衣康酸二乙酯等不飽和二羧酸二酯類;N-苯基馬來醯亞胺、N-苄基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺基苯甲酸酯、N-琥珀醯亞胺基-4-馬來醯亞胺基丁酸酯、N-琥珀醯亞胺基-6-馬來醯亞胺基己酸酯、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺基丙酸酯、N-(9-吖啶基)馬來醯亞胺等不飽和二羰基醯亞胺衍生物;(甲基)丙烯腈、α-氯丙烯腈、偏二氰乙烯等氰化乙烯基化合物;(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺等不飽和醯胺化合物;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對甲氧基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物;茚、1-甲基茚等茚衍生物類;1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等共軛二烯系化合物以外,氯乙烯、偏二氯乙烯、乙酸乙烯酯等。
作為(a)不飽和化合物,較佳為(甲基)丙烯酸縮水甘油酯,作為(b1)不飽和化合物,較佳為(甲基)丙烯酸,作為(b2)不飽和化合物,較佳為(甲基)丙烯酸膽甾烷酯。藉由自由基聚合而合成作為[A]聚合物的(甲基)丙烯酸聚合物的情況下,由將以上述式(1)表示之基團導入聚合物中的觀點來看,至少需要使用具有以上述式(1)表示之基團的不飽和化合物作為不飽和化合物中的1個。另一方面,例如也可利用不具有以上述式(1)表示之基團的聚合物中的環氧基,藉由以往習知的高分子反應而導入以上述式(1)表示的基團。
作為(甲基)丙烯酸聚合物的合成方法,在適當的溶劑以及聚合反應起始劑的存在下,例如藉由自由基聚合來合成係為簡便。作為有機溶劑,例如可列舉出:與作為用於聚醯胺酸的合成者而例示之有機溶劑相同的有機溶劑等。
作為聚合反應起始劑,例如可列舉出:2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙-(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙-(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)等偶氮化合物,過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯、過氧化新戊酸三級丁酯、1,1’-雙-(三級丁基過氧化)環己烷等有機過氧化物,過氧化氫,包含這些過氧化物和還原劑的氧化還原型起始劑等。這些聚合反應起始劑可單獨使用或混合兩種以上而使用。
[聚矽氧烷]
作為[A]聚合物的聚矽氧烷,只要是包含以上述式
(1)表示之基團的聚矽氧烷則無特別限定,但是例如可藉由如下述而合成:將至少1種選自包含烷氧基矽烷化合物以及鹵化矽烷化合物之群組中的矽烷化合物(以下也稱為“原料矽烷化合物”),較佳為在適當的有機溶劑中,在水及催化劑的存在下水解或水解.縮合。
作為原料矽烷化合物,例如可列舉出:四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四正丙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷、四正丁氧基矽烷、四(二級丁氧基)矽烷、四(三級丁氧基)矽烷、四氯矽烷等;甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、十八烷基三乙氧基矽烷、甲基三正丙氧基矽烷、甲基三異丙氧基矽烷、甲基三正丁氧基矽烷、甲基三(二級丁氧基)矽烷、甲基三(三級丁氧基)矽烷、甲基三苯氧基矽烷、甲基三氯矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙基三正丙氧基矽烷、乙基三異丙氧基矽烷、乙基三正丁氧基矽烷、乙基三(二級丁氧基)矽烷、乙基三(三級丁氧基)矽烷、乙基三氯矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、苯基三氯矽烷等;二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、二甲基二氯矽烷等;三甲基甲氧基矽烷、三甲基乙氧基矽烷、三甲基氯矽烷等;具有以上述式(1)表示之基團的矽烷等。
這些原料矽烷化合物之中,較佳為四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧
基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、三甲基甲氧基矽烷、三甲基乙氧基矽烷、十八烷基三乙氧基矽烷、具有以上述式(1)表示之基團的矽烷。選擇聚矽氧烷作為[A]聚合物的情況下,由將以上述式(1)表示之基團導入聚合物中的觀點來看,至少需要使用具有以上述式(1)表示之基團的矽烷作為原料矽烷化合物中的1個。
在合成聚矽氧烷時,作為可任意使用的有機溶劑,例如可列舉出醇化合物、酮化合物、醯胺化合物、酯化合物或其他的非質子性化合物。它們可單獨使用也可組合兩種以上來使用。
作為合成聚矽氧烷時的反應溫度,較佳為0℃~100℃,更較佳為15℃~80℃。作為反應時間,較佳為0.5小時~24小時,更較佳為1小時~8小時。
[聚醯胺酸酯]
聚醯胺酸酯係藉由使上述的聚醯胺酸與有機鹵化物、醇類或酚類反應而獲得的聚合物。
又,[A]聚合物為至少1種選自包含聚醯胺酸、聚醯亞胺、(甲基)丙烯酸聚合物、聚矽氧烷以及聚醯胺酸酯之群組中的聚合物時,在[A]聚合物係選擇多種聚合物的情況下,只要至少1種聚合物具有以上述式(1)表示的基團,則可實現本案所期望之效果的高速回應性。
[A]聚合物藉由凝膠滲透層析法以苯乙烯換算的重均分子量(Mw)沒有特別限定,但是若為聚醯胺酸、聚醯亞胺或聚醯胺酸酯時,較佳為1,000~500,000,更
較佳為2,000~300,000。(甲基)丙烯酸聚合物的情況下,較佳為1,000~1,000,000,更較佳為2,000~500,000。若為聚矽氧烷時,較佳為1,000~200,000,更較佳為2,000~100,000。透過在這樣的分子量範圍,可確保液晶顯示元件之良好的配向性及穩定性。
<其他任意成分>
只要不損害本發明的效果,該液晶配向劑可含有例如硬化劑、硬化催化劑、硬化促進劑、環氧化合物、表面活性劑等其他的任意成分。又,這些其他任意成分可單獨使用各成分也可混合兩種以上而使用。另外,其他任意成分的配合量可根據其目的而適當地決定。以下詳述各成分。
[硬化劑、硬化催化劑以及硬化促進劑]
以使[A]聚合物的交聯反應更強固的目的,而可在該液晶配向劑中含有硬化劑以及硬化催化劑。以促進硬化劑所擔任之硬化反應的目的,而可在該液晶配向劑中含有硬化促進劑。
作為硬化劑,可使用具有環氧基的硬化性化合物或含有具有環氧基之化合物的硬化性組合物之硬化中通常使用的硬化劑。作為這樣的硬化劑,例如可列舉出多元胺、多元羧酸酐等。
作為多元羧酸酐,例如可列舉出環己烷三羧酸的酸酐以及其他的多元羧酸酐。作為環己烷三羧酸酐,例如可列舉出環己烷-1,3,4-三甲酸-3,4-酐、環己烷-1,3,5-三甲酸-3,5-酐、環己烷-1,2,3-三甲酸-2,3-酐等。
作為其他的多元羧酸酐,例如可列舉出4-甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基納迪克酸酐、十二烯基琥珀酸酐、琥珀酸酐、馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐等。
作為硬化催化劑,例如可列舉出六氟化銻化
合物、六氟化磷化合物、三乙醯丙酮鋁等。這些催化劑可藉由加熱催化環氧基的陽離子聚合。
作為硬化促進劑,例如可列舉出咪唑化合物;四級磷化合物;四級胺化合物;1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳-7-烯或其有機酸鹽等的二氮雜雙環烯烴;辛酸鋅、辛酸錫、乙醯丙酮鋁複合體化合物等的有機金屬化合物;三氟化硼、硼酸三苯酯等的硼化合物;氯化鋅、氯化錫等的金屬鹵化合物;二氰二胺、胺與環氧樹脂之加成物等的胺加成型促進劑等的高熔點分散型潛在性硬化促進劑,以聚合物被覆四級鏻鹽等的表面之微膠囊型潛在性硬化促進劑;胺鹽型潛在性硬化促進劑;路易士酸鹽、布忍斯特酸鹽等的高溫解離型之熱陽離子聚合型潛在性硬化促進劑等。
[環氧化合物]
從提高所形成的液晶配向膜對於基板表面的接著性的觀點來看,可在該液晶取向劑中含有環氧化合物。
作為環氧化合物,較佳為乙二醇二縮水甘油基醚、聚乙二醇二縮水甘油基醚、丙二醇二縮水甘油基醚、三丙二醇二縮水甘油基醚、聚丙二醇二縮水甘油基醚、新戊二醇二縮水甘油基醚、1,6-己二醇二縮水甘油基醚、甘油二縮水甘油基醚、2,2-二溴化新戊二醇二縮
水甘油基醚、1,3,5,6-四縮水甘油基-2,4-己二醇、N,N,N’,N’-四縮水甘油基間二甲苯二胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、N,N-二縮水甘油基-苄胺、N,N-二縮水甘油基-胺基甲基環己烷。
[表面活性劑]
作為表面活性劑,例如可列舉出非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、聚矽氧烷表面活性劑、聚環氧烷表面活性劑、含氟表面活性劑等。
<液晶配向劑的製備方法>
如上述般該液晶配向劑含有[A]聚合物作為必需成分,可根據需要含有其他任意成分,但是各成分較佳作為溶解於有機溶劑之溶液狀的組合物而製備。
作為可使用於為了製備該液晶配向劑的有機溶劑,較佳為溶解[A]聚合物以及其他任意成分,且不與此等反應者。作為有機溶劑,例如可列舉出作為用於上述聚醯胺酸的合成者而在上述例示的有機溶劑等。另外,也可併用作為用於聚醯胺酸的合成者而例示的不良溶劑。又,這些有機溶劑可單獨使用也可使用兩種以上。
作為可用於製備該液晶配向劑的較佳溶劑為:在後述的較佳固體成分濃度下,不使該液晶配向劑中所含的各成分析出、且使液晶配向劑的表面張力為25mN/m~40mN/m的範圍者。
作為該液晶配向劑的固體成分濃度,即、液
晶配向劑中溶劑以外之全部成分的重量占液晶配向劑的總重量之比例,考慮黏性、揮發性等來選擇,較佳為1質量%~10質量%的範圍。該液晶配向劑塗布於基板表面而形成作為液晶配向膜的塗膜,在固體成分濃度為1質量%以上時,可使該塗膜的膜厚不易變得過小而且獲得良好的液晶配向膜。另一方面,在固體成分濃度為10質量%以下時,可抑制塗膜的膜厚變得過大而獲得良好的液晶配向膜。另外,可防止液晶配向劑的黏性增大而使塗布特性為良好。作為更較佳的固體成分濃度的範圍,例如在利用旋轉器時為1.5質量%~4.5質量%。在利用印刷法時,為3質量%~9質量%。在利用噴墨法時,為1質量%~5質量%。
<液晶顯示元件>
本發明的液晶顯示元件,其驅動方式沒有特別限制,可將本技術適用於TN、STN、IPS、FFS、Ht-VA(VA-IPS)、VA(包含VA-MVA方式、VA-PVA方式等)等習知的各種方式;具備由上述液晶配向劑形成的上述液晶配向膜。如上述般,根據該液晶配向劑,可製作出可高速回應且電壓保持率、殘影特性、均勻塗布性、耐光性等諸性能優異的液晶顯示元件。一般而言,液晶顯示元件具備在表面依序層疊有透明電極及液晶配向膜的一對基板,這一對基板對向配設於內側,將液晶填充於這一對基板間,用密封劑將周邊部密封。
<液晶顯示元件的製造方法>
本發明的液晶顯示元件,可例如以下而製造。該液
晶顯示元件所具備的液晶配向膜,藉由在基板上塗布該液晶配向劑,接著加熱塗布面而形成於基板上。作為基板,例如可使用漂浮玻璃、鈉玻璃等玻璃;包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚碸、聚碳酸酯、脂環式聚烯烴等的塑膠之透明基板。準備2張如上述之形成有液晶配向膜的基板,藉由在這2張基板間配置液晶,而製造液晶胞。作為液晶胞的製造方法,例如可列舉出以下的方法等。
作為第一種方法,可藉由使各個液晶配向膜為對向地隔著間隙(胞間隙)對向配置2張基板,並使用密封劑將2張基板的周邊部貼合,且在由基板表面及密封劑區劃的胞間隙內注入填充液晶後,密封注入孔,而製造液晶胞。
作為第二種方法,可列舉出被稱為ODF(液晶滴下)方式的手法。可藉由在形成液晶配向膜的2張基板之中的一張基板上之規定的部位塗布例如紫外光硬化性的密封材,進一步在液晶配向膜面上滴加了液晶後,照液晶配向膜對向地貼合另一張基板,接著在基板的整面照射紫外光使密封劑硬化,而製造液晶胞。
無論藉由任一種方法時,都可望藉由接下來將液晶胞加熱至所使用的液晶採取各向同性相的溫度,然後緩緩冷卻至室溫,而去除注入時的流動配向。而且,在液晶胞的外側表面貼合偏光板,而獲得該液晶顯示元件。
作為上述密封劑,例如可列舉出含有作為間
隔物之氧化鋁球及硬化劑的環氧樹脂等。
作為上述液晶,例如可使用向列型液晶、近晶相型液晶等。若為TN型液晶胞或STN型液晶胞時,較佳為形成向列型液晶之具有正的介電各向導性者。作為此般液晶,例如可使用聯苯系液晶、苯基環己烷系液晶、酯系液晶、聯三苯系液晶、聯苯基環己烷系液晶、嘧啶系液晶、二烷系液晶、雙環辛烷系液晶、正立方烷系液晶等。另外也可在上述液晶中進一步添加例如膽甾烯基氯、膽甾醇壬酸酯、膽甾醇碳酸酯等膽甾醇型液晶;如以C-15、CB-15(Merck Ltd.)作為商品名販售的手性劑;對癸氧基亞苄基-對胺基-2-甲基丁基肉桂酸酯等的強介電性液晶而使用。
另一方面,若為垂直配向型液晶胞時,較佳為形成向列型液晶之具有負的介電各向導性者。作為這樣的液晶,例如可使用二氰基苯系液晶、嗒系液晶、希夫鹼系液晶、氧偶氮系液晶、聯苯系液晶、苯基環己烷系液晶等。
作為液晶胞的外側所使用的偏光板沒有特別限定,但可列舉出使聚乙烯醇薄膜一邊拉伸配向一邊吸收碘之被稱作“H膜”的偏光膜,而以乙酸纖維素保護膜夾住了該H膜的偏光板;或由H膜本身所形成的偏光板等。
以下,藉由實施例更具體說明本發明,但本發明不受限於這些實施例。
在以下的實施例中獲得的[A]聚合物的重均
分子量(Mw)係以下述規格的GPC所測定的聚苯乙烯換算值。
管柱:東曹公司、TSKgelGRCXLII
溶劑:四氫呋喃
溫度:40℃
壓力:68kgf/cm2
[合成例1]
按照下述反應路徑合成了化合物1、2和3。
在備有冷凝管的500mL的三口燒瓶中加入4-氰基-4’-羥基聯苯12.6g(0.0645莫耳)、10-溴-1-癸醇17.0g(0.0717莫耳)、碳酸鉀28.4g以及N,N-二甲基甲醯胺350mL,在160℃下加熱攪拌5小時。利用TLC確認反應終止後,將反應溶液冷卻至室溫。將反應溶液投入1000mL水中,混合攪拌。將所析出的白色固體過濾分離,用水進一步洗滌。在80℃下真空乾燥所獲得的固體,而獲得20.6g上述化合物1。接著將所獲得的20g(0.0569莫耳)化
合物1溶解於150mL的脫水四氫呋喃(THF),加入了三乙胺7.49g(0.0740莫耳)後,在冰冷下費時30分鐘緩慢地滴入溶解於150mL的THF的3,5-二硝基苯甲醯氯14.4g(0.0625莫耳),其後,在室溫下攪拌3小時。反應終止後,藉由過濾將三乙胺鹽酸鹽去除,並藉由減壓蒸餾將THF去除後,加入氯仿400mL。將此溶液水洗,以硫酸鎂乾燥有機層後,藉由減壓蒸餾去除氯仿。其後用乙醇實施再結晶,在80℃下真空乾燥而獲得23.8g上述化合物2。氮氣流下,將20g(0.0367莫耳)的上述化合物2以及1g(相對於化合物2為5wt.%)的5%Pd/C加入乙醇500mL中,進一步添加了28%氨水4.2g(相對於化合物2為2倍莫耳)。一邊將此溶液保持於15±5℃一邊緩慢滴入水合肼(80%純度)21g後,攪拌約20小時使其反應。其後,將反應液一邊熱過濾一邊滴入純水中,在室溫下攪拌洗滌後過濾而獲得白色~淡黃色固體。將其在35℃下真空乾燥而獲得了16.8g上述化合物3。
[合成例2]
按照下述反應路徑合成化合物4。
將藉由與合成例1同樣的操作而獲得的化合
物120g(0.0569莫耳)溶解於300mL的THF,加入了三乙胺7.49g(0.0740莫耳)後,在冰冷下費時30分鐘緩慢滴入甲基丙烯醯氯6.53g(0.0625莫耳)後,在室溫下攪拌3小時。反應終止後,藉由過濾將三乙胺鹽酸鹽去除、並且藉由減壓蒸餾去除THF後加入氯仿400mL。將此溶液水洗,以硫酸鎂乾燥有機層後,藉由減壓蒸餾去除氯仿。其後以乙醇實施再結晶,在80℃下真空乾燥而獲得17.7g上述化合物4。
[合成例3]
按照下述反應路徑合成了化合物5及6。
在備有冷凝管的500mL的三口燒瓶中加入4-氰基-4’-羥基聯苯12.6g(0.0645莫耳)、11-溴-1-十一碳烯16.7g(0.0717莫耳)、碳酸鉀28.4g以及N,N-二甲基甲醯胺350mL,在160℃下加熱攪拌5小時。利用TLC確認反應終止後,將反應溶液冷卻至室溫。將反應溶液投入於1000mL水中,混合攪拌。將所析出的白色固體過濾分離,用水進一步洗滌。在80℃下真空乾燥所獲得的固體,而獲得了19.8g上述化合物5。在備有回流管及氮氣導入管的100mL的三口燒瓶中裝入8.69g(0.0250莫耳)化合物
6、15g三甲氧基矽烷以及0.2M六水合氯鉑酸的異丙醇溶液40μL,進行脫氣後,在氮氣下在10小時回流下進行反應。藉由使反應混合物藉由矽膠的短管柱(short colume)後,以二氧化矽管柱進行精製,進一步去除溶劑,從而獲得了3.5g上述化合物6。
[合成例4]
按照下述路徑合成了化合物7~11。
在備有冷凝管的500mL的三口燒瓶中加入4-[二氟(4-戊基環己基)甲氧基]-2,3-二氟苯酚12.5g、11-溴化十一烷酸甲酯10g、碳酸鉀14.2g、N,N-二甲基甲醯胺200mL,在160℃下加熱攪拌5小時。利用TLC確認反應終止後,將反應溶液冷卻至室溫。將反應溶液投入500mL水中,混合攪拌。將所析出的白色固體過濾分離,用水
進一步洗滌。在80℃下將所獲得的固體真空乾燥,而獲得了14.8g化合物7。
在備有冷凝管的200mL的三口燒瓶中,加入10g化合物7、1.6g一水合氫氧化鋰、30mL甲醇、15mL水,在80℃下加熱攪拌4小時。利用TLC確認反應終止後,將反應溶液冷卻至室溫。使反應溶液在攪拌的狀態下,將稀鹽酸慢慢滴入反應溶液。過濾析出固體,以水、乙醇的順序洗滌。在80℃下真空乾燥所獲得的固體,而獲得了6g化合物8。
在備有冷凝管的100mL的三口燒瓶中,混合5g化合物8、5mL亞硫醯氯,在80℃下加熱攪拌反應1小時。以水流式吸氣機減壓並去除未反應的亞硫醯氯後,與四氫呋喃50mL混合,製成了溶液(1)。接著在備有滴液漏斗的200ml三口燒瓶中混合乙二醇8.9g、四氫呋喃20mL、三乙胺2.2g,在冰浴中攪拌。在其中滴加溶液(1)後,在室溫下攪拌反應3小時。反應後加入乙酸乙酯300mL,利用分液精製水洗。其後,濃縮有機層而獲得固體。在乙醇/蒸餾水中再結晶所獲得的固體,過濾、乾燥所析出的固體,而獲得了4.3g化合物9。
在具備有滴液漏斗的100mL三口燒瓶中,在冰浴中攪拌4.0g化合物9、35mL四氫呋喃、1.0g三乙胺。在其中慢慢地滴入3,5-二硝基苯甲醯氯1.8g後,在室溫下攪拌反應3小時。反應後,加入乙酸乙酯300mL,利用分液精製水洗。其後,濃縮有機層而獲得固體。用乙醇再結晶所獲得的固體,過濾、乾燥所析出的固體,而獲得
4.8g化合物10。
在備有滴液漏斗的100mL三口燒瓶中混合4g化合物10、7g鋅、1.1g氯化銨,真空脫氣、氮氣置換。接著,加入四氫呋喃10mL、乙醇10mL且在冰浴中攪拌混合。接著慢慢地滴入蒸餾水5mL。又,用於反應的溶劑已預先氮氣起泡。滴加中,一邊利用冰浴冷卻一邊攪拌,其後在室溫下反應了4小時。接著,將反應液過濾並且去除催化劑。接著,加入乙酸乙酯300mL,利用蒸餾水進行分液精製。接著濃縮有機層並去除溶劑從而獲得了固體。在乙醇中再結晶,過濾固體、減壓乾燥,而過濾並將其在35℃下進行真空乾燥,而獲得2.4g化合物11。
[合成例5]
按照下述路徑合成了化合物12~14。
在備有冷凝管的500mL的三口燒瓶中混合3,5-二硝基氟苯18.6g、11-溴十一醇24.4g、三乙胺20g、四氫呋喃100mL,在氮氣氣體環境下在100℃下反應了30小時。反應後,加入乙酸乙酯200mL,以50mL蒸餾水進行4次分液精製。接著濃縮有機層並去除溶劑而獲得了黃
褐色的液體。在其中加入少量乙醇並且在0℃以下冷卻以析出固體。接著,過濾、乾燥所析出的固體而獲得30g化合物12。
在備有冷凝管的300mL的三口燒瓶中混合8.3g化合物12、6g的2,3-二氟-4-(4-戊基環己基)苯酚、6g碳酸鉀、100mL二甲基甲醯胺,在80℃下反應了5小時。確認反應終止,加入乙酸乙酯200mL,以50mL蒸餾水進行4次分液精製。接著濃縮有機層並去除溶劑以獲得黃褐色的液體。在其中加入少量乙醇並且在0℃以下冷卻以析出固體。接著,過濾、乾燥所析出的固體而獲得10g化合物13。
在備有滴液漏斗的200mL三口燒瓶中混合9.8g化合物13、20g鋅、3.4g氯化銨,真空脫氣、氮氣置換。接著,加入四氫呋喃30mL、乙醇30mL並且在冰浴中攪拌混合。接著慢慢地滴入蒸餾水10mL。又,用於反應的溶劑已預先氮氣起泡。滴入時,一邊利用冰浴冷卻一邊攪拌,其後在室溫反應了6小時。接著,過濾反應液並去除催化劑。接著,加入乙酸乙酯300mL,以蒸餾水進行分液洗滌。接著將濃縮有機層並去除溶劑獲得固體。以乙醇再結晶,將固體過濾、減壓乾燥以獲得了5g化合物14。
[合成例6]
按照下述路徑合成了化合物15~17。
混合3’,4’,5’-三氟-4-羥基聯苯4.48g、2-[2-(2-氯乙氧基)乙氧基]乙醇3.38g、碳酸鉀8.3g、二甲基甲醯胺100mL,在氮氣氣體環境下在85℃下反應24小時。接著,加入乙酸乙酯200mL,以蒸餾水進行分液精製。濃縮有機層並去除溶劑而獲得了6g化合物15(淡黃色的液體)。
混合5g化合物15、2.9g的2,4-二硝基氟苯、50mL四氫呋喃、1.9g三乙胺,在80℃下反應10小時。加入乙酸乙酯200mL,以蒸餾水進行分液精製。濃縮有機層並去除溶劑而獲得了4.8g化合物16。
在備有滴液漏斗的100mL三口燒瓶中混合4g化合物16、10g鋅、1.6g氯化銨,真空脫氣、氮氣置換。接著,在氮氣流下,加入四氫呋喃10ml、乙醇10ml且在冰浴中攪拌混合。接著,慢慢地滴入5ml蒸餾水。又,用於反應的溶劑已預先氮氣起泡。滴入時,一邊在冰浴中冷卻一邊攪拌,其後在室溫下反應2小時。接著,過濾反應液並去除催化劑。接著,加入乙酸乙酯300ml,以蒸餾水進行分液精製。接著濃縮有機層並去除溶劑以獲得了
固體。以乙醇再結晶,過濾、減壓乾燥固體,以過濾並將其乾燥而獲得3.3g化合物17。
[合成例7]
按照下述路徑合成了化合物18以及19。
混合4-[二氟(4-戊基環己基)甲氧基]-2,3-二氟苯酚50g、11-溴十一醇38g、碳酸鉀60g、二甲基甲醯胺100mL,在氮氣氣體環境下在85℃下反應24小時。接著,加入乙酸乙酯200mL,以蒸餾水進行分液精製。濃縮有機層並去除溶劑以獲得38.7g化合物18。
將10g化合物18溶解於20mL四氫呋喃,加入了三乙胺3.9g後,在冰冷下費時15分鐘緩慢地滴入將2.6g丙烯醯氯溶解於10mL四氫呋喃之溶液,其後在室溫下攪拌2小時。反應終止後,藉由過濾去除三乙胺鹽酸鹽,藉由減壓蒸餾去除溶劑後加入氯仿400mL。將此溶液水洗,以硫酸鎂乾燥有機層後,藉由減壓蒸餾去除氯仿。其後以乙醇實施再結晶,在80℃下真空乾燥以獲得了11g化合物19。
<[A]聚合物的合成>
[聚醯胺酸的合成]
[合成例8]
將1,2,3,4-環丁烷四酸二酐26.08g、以下述式表示的二胺(G-1)7.90g以及上述化合物3的二胺66.0g溶解於NMP400g,在室溫下反應6小時。接著,將反應混合物注入於過量的甲醇中,使反應產物沉澱。用甲醇洗滌沉澱物,藉由在減壓下在40℃下乾燥15小時,從而獲得78.5g聚醯胺酸(PA-1)。
[合成例9]
除使用96.6g化合物11來代替化合物3以外,藉由與合成例8同樣地操作,而獲得100.1g聚醯胺酸(PA-2)。
[聚醯亞胺的合成]
[合成例10]
將作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐13.45g、作為二胺化合物的3,5-二胺基苯甲酸3.72g、以下述式表示的二胺(G-2)3.02g以及化合物3的二胺14.81g溶解於NMP140g,在60℃下反應4小時。測定此聚合液的黏度為2,200mPa.s。將反應溶液注入於過量的甲醇中使
反應產物沉澱。其後,用甲醇洗滌,藉由在減壓下在40℃下乾燥24小時而獲得聚醯胺酸。將全部所獲得的聚醯胺酸再溶解於465g的NMP中,添加吡啶7.12g以及乙酸酐9.19g並且在110℃下脫水閉環4小時,與上述同樣地操作,進行沉澱、洗滌、減壓乾燥,而獲得21.5g醯亞胺化率為68%的聚醯亞胺(PI-1)。
[合成例11]
將作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐10.89g、作為二胺化合物的上述二胺(G-2)7.33g以及化合物3的二胺16.78g溶解於NMP中,在60℃下反應4小時。測定此聚合液的黏度為1,250mPa.s。將反應溶液注入於過量的甲醇中使反應產物沉澱。其後,用甲醇洗滌,藉由在減壓下在40℃下乾燥24小時而獲得聚醯胺酸。將全部所獲得的聚醯胺酸再溶解於NMP465g,添加吡啶3.84g以及乙酸酐4.96g,並且在110℃下脫水閉環4小時,與上述同樣地操作,進行沉澱、洗滌、減壓乾燥,而獲得23.1g醯亞胺化率為49%的聚醯亞胺(PI-2)。
[合成例12]
將作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐15.17g、作為二胺化合物的上述二胺(G-1)3.60g、化合物3的二胺6.68g以及4,4’-二胺基二苯基甲烷9.55g溶解於NMP140g,在60℃下反應4小時。測定此聚合液的黏度為2,700mPa.s。將反應溶液注入於過量的甲醇中使反應產物沉澱。其後,用甲醇洗滌,藉由在減壓下在40℃下乾燥24小時而獲得聚醯胺酸。將全部所獲得的聚醯胺酸再溶解於NMP465g,添加吡啶10.70g以及乙酸酐13.82g並且在110℃下脫水閉環4小時,與上述同樣地操作,進行沉澱、洗滌、減壓乾燥,而獲得22.4g醯亞胺化率為76%的聚醯亞胺(PI-3)。
[合成例13]
除使用7.69g化合物14來代替化合物3以外,藉由與合成例10同樣地操作,而獲得了22.9g醯亞胺化率為76%的聚醯亞胺(PI-4)。
[合成例14]
除使用6.36g化合物17來代替化合物3以外,藉由與合成例10同樣地操作,而獲得了21.9g醯亞胺化率76%的聚醯亞胺(PI-5)。
[甲基丙烯酸聚合物的合成]
[合成例15]
按照下述反應路徑合成甲基丙烯酸膽甾烷酯。
將β-膽甾烷醇80g溶解於800mL的THF,加入了三乙胺27.2g後,緩慢地滴入甲基丙烯醯氯35.6g,在室溫下攪拌3小時。反應終止後,藉由過濾去除三乙胺鹽酸鹽並藉由減壓蒸餾去除THF後加入氯仿400mL。將此溶液水洗,用硫酸鎂乾燥有機層後,藉由減壓蒸餾去除氯仿。其後,以乙醇實施再結晶,獲得上述反應式所示之白色固體的甲基丙烯酸膽甾烷酯54g(生產率:57.4%)。在配置有攪拌棒、三通旋塞、溫度計的四口燒瓶中置入作為單體的上述甲基丙烯酸膽甾烷酯15.16g(0.033莫耳)、甲基丙烯酸縮水甘油酯12.8g(0.09莫耳)、甲基丙烯酸7.2g(0.084莫耳)以及45.85g(0.109莫耳)上述化合物4,並添加作為溶劑的二乙二醇乙基甲基醚52.8g、作為聚合反應起始劑的2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)2.24g以及作為鏈轉移劑的α-甲基苯乙烯二聚物0.96g。用氮氣氣流對其起泡約10分鐘進行系統內的氮氣置換後,在氮氣氣體環境下在70℃下反應5小時,而獲得甲基丙烯酸聚合物(PM-1)。藉由GPC進行甲基丙烯酸聚合物(PM-1)的分子量測定時,Mw=96,000、Mw/Mn=7.87,未確認有起因於殘留單體的峰。又,假設在聚合物溶液中所置入之單體全部轉換為甲基丙烯酸聚合物(PM-1),而直接稀釋用
於製備本發明的液晶配向劑。
[合成例16]
除置入10.0g(0.0219莫耳)甲基丙烯酸膽甾烷酯、15.0g(0.1055莫耳)甲基丙烯酸縮水甘油酯、9.0g(0.1045莫耳)甲基丙烯酸以及19.3g(0.046莫耳)化合物4,使用作為溶劑的二乙二醇乙基甲基醚43.0g、作為聚合反應起始劑的2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)1.83g以及作為鏈轉移劑的α-甲基苯乙烯二聚物0.78g以外,與合成例15同樣地操作,而獲得甲基丙烯酸聚合物(PM-2)。藉由GPC進行甲基丙烯酸聚合物(PM-2)的分子量測定時,Mw=125,000、Mw/Mn=9.54,未確認有起因於殘留單體的峰。又,假設本該聚合物溶液中所置入之單體全部轉換為甲基丙烯酸聚合物(PM-2),而直接稀釋用於製成本發明的液晶配向劑。
[合成例17]
除使用25.6g(0.046莫耳)化合物19代替化合物4以外,藉由與合成例16同樣地操作而獲得甲基丙烯酸聚合物(PM-3)。藉由GPC進行甲基丙烯酸聚合物(PM-3)的分子量測定,Mw=131000、Mw/Mn=9.43,未確認有起因於殘留單體的峰。又,假設在該聚合物溶液中所置入之單體全部轉換為甲基丙烯酸聚合物(PM-3),而直接稀釋用於製成本發明的液晶配向劑。
[聚矽氧烷的合成]
[合成例18]
在備有攪拌器、溫度計、滴液漏斗以及回流冷凝管
的反應容器中,投入乙二酸12.4g以及乙醇22.2g,攪拌、製備乙二酸的乙醇溶液。接著在氮氣氣體環境下將此溶液加熱至70℃後,在其中滴入作為原料即矽烷化合物之包含11.1g四乙氧基矽烷及10.6g化合物6的混合物。滴入結束後,使70℃的溫度維持6小時後冷卻至25℃,接著藉由加入丁基溶纖素40.0g而製備含有聚有機矽氧烷(PS-1)的溶液。此溶液中含有之聚有機矽氧烷(PS-1)的Mw為9000。
[合成例19]
有備有攪拌器、溫度計、滴液漏斗以及回流冷凝管的反應容器中,投入乙二酸13.9g以及乙醇19.5g,攪拌、製備了乙二酸的乙醇溶液。接著在氮氣氣體環境下將此溶液加熱至70℃後,在其中滴入作為原料即矽烷化合物之包含15.1g四乙氧基矽烷以及3.95g化合物6的混合物。滴入結束後,將70℃的溫度維持6小時後冷卻至25℃,接著,藉由加入丁基溶纖素40.0g而製備含有聚有機矽氧烷(PS-2)的溶液。此溶液中含有之聚有機矽氧烷(PS-2)的Mw為12000。
[合成例20]
在備有攪拌器、溫度計、滴液漏斗以及回流冷凝管的反應容器中,投入乙二酸10.2g以及乙醇26.3g,攪拌,製備乙二酸的乙醇溶液。接著在氮氣氣體環境下將此溶液加熱至70℃後,在其中滴加了作為原料即矽烷化合物之包含四乙氧基矽烷5.54g、化合物6為12.49g以及十八烷基三乙氧基矽烷2.5g的混合物。滴加結束後,將70℃的
溫度維持6小時後冷卻至25℃,接著,藉由加入丁基溶纖素40.0g而製備含有聚有機矽氧烷(PS-3)的溶液。此溶液中含有之的聚有機矽氧烷(PS-3)的Mw為6,000。
[合成例21]
將作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐19.88g,作為二胺化合物的對苯二胺6.83g、二胺基二苯基甲烷3.58g以及上述二胺(G-1)4.72g溶解於NMP140g中,在60℃反應4小時。測定此聚合液的黏度為2100mPa.s。接著,將反應溶液注入於過量的甲醇中使反應產物沉澱。其後,用甲醇洗滌,藉由在減壓下在40℃下乾燥24小時而獲得聚醯胺酸32.8g。將所獲得的聚醯胺酸30g溶解於NMP400g中,添加吡啶12.0g以及乙酸酐15.5g並在110℃下脫水閉環4小時,與上述同樣地進行沉澱、洗滌、減壓乾燥,獲得25g醯亞胺化率為79%的聚醯亞胺(PI-6)。
[合成例22]
在配置有攪拌棒、三通旋塞、溫度計的四口燒瓶中置入作為單體的甲基丙烯酸膽甾烷酯15.16g(0.0332莫耳)、甲基丙烯酸縮水甘油酯12.8g(0.09莫耳)、甲基丙烯酸7.2g(0.0836莫耳)、苯乙烯7.2g(0.0691莫耳)以及N-環己基馬來醯亞胺7.2g(0.0402莫耳),進一步添加作為溶劑的二乙二醇乙基甲基醚52.8g、作為聚合反應起始劑的2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)2.24g以及作為鏈轉移劑的α-甲基苯乙烯二聚物0.96g。用氮氣氣流對其起泡約10分鐘而進行系統內的氮氣置換後,在氮氣氣體環境下在70℃下反應5小時,而獲得具有預傾角表現成分的甲基丙烯酸聚
合物(PM-4)。藉由GPC進行甲基丙烯酸聚合物(PM-4)的分子量測定時,Mw=96,000、Mw/Mn=7.87,未確認有起因於殘留單體的峰。又,假設在該聚合物溶液中所置入之單體全部轉換為甲基丙烯酸聚合物(PM-4),而直接稀釋用於製備本發明的液晶配向劑。
[合成例23]
在備有攪拌器、溫度計、滴液漏斗以及回流冷凝管的反應容器中,投入乙二酸10.2g以及乙醇26.3g,攪拌,製備乙二酸的乙醇溶液。接著在氮氣氣體環境下將此溶液加熱至70℃後,在其中滴入作為原料即矽烷化合物之包含四乙氧基矽烷11.1g以及十八烷基三乙氧基矽烷2.5g的混合物。滴入結束後,將70℃的溫度維持6小時後冷卻至25℃,接著,藉由加入丁基溶纖素40.0g,而製備含有聚有機矽氧烷(PS-4)的溶液。此溶液中含有之聚有機矽氧烷(PS-4)的Mw為6,900。
<液晶配向劑的製備>
[實施例1]
在上述聚醯胺酸(PA-1)中,使溶劑組成成為NMP:丁基溶纖素=50:50(質量比)而加入NMP以及丁基溶纖素,製成固體成分濃度為3.5質量%(液晶胞製成用)的溶液以及固體成分濃度為7.0%(均勻塗布性評價用)的溶液。充分攪拌這些溶液後,藉由分別用孔徑0.2μm的過濾器過濾,而製備液晶配向劑(S-1)。
[實施例2]
除使用上述聚醯胺酸(PA-2)代替上述聚醯胺酸
(PA-1)以外,藉由與實施例1同樣地操作,而製備液晶配向劑(S-2)。
[實施例3]
在上述聚醯亞胺(PI-1)中,使溶劑組成成為NMP:丁基溶纖素=50:50(質量比)而加入NMP以及丁基溶纖素,製成固體成分濃度為3.5質量%(液晶胞製成用)的溶液以及固體成分濃度為7.0%(均勻塗布性評價用)的溶液。充分攪拌這些溶液後,藉由分別用孔徑0.2μm的過濾器過濾,而製備了液晶配向劑(S-3)。
[實施例4]
在上述聚醯亞胺(PI-2)中,使溶劑組成成為NMP:丁基溶纖素=50:50(質量比)而加入NMP以及丁基溶纖素,製成固體成分濃度為3.5質量%(液晶胞製成用)的溶液以及固體成分濃度為7.0%(均勻塗布性評價用)的溶液。充分攪拌這些溶液後,藉由分別用孔徑0.2μm的過濾器過濾,而製備了液晶配向劑(S-4)。
[實施例5]
在上述聚醯亞胺(PI-3)中,使溶劑組成成為NMP:丁基溶纖素=70:30(質量比)而加入NMP以及丁基溶纖素,製成固體成分濃度為3.5質量%(液晶胞製成用)的溶液以及固體成分濃度為7.0%(均勻塗布性評價用)的溶液。充分攪拌這些溶液後,藉由分別用孔徑0.2μm的過濾器過濾,而製備了液晶配向劑(S-5)。
[實施例6]
除使用上述聚醯亞胺(PI-4)代替上述聚醯亞胺(PI-1)
以外,藉由與實施例3同樣地操作,而製備了液晶配向劑(S-6)。
[實施例7]
除使用上述聚醯亞胺(PI-5)代替上述聚醯亞胺(PI-1)以外,藉由與實施例3同樣地操作,而製備了液晶配向劑(S-7)。
[實施例8]
進一步在上述甲基丙烯酸聚合物(PM-1)溶液中添加二乙二醇甲基乙基醚,製成固體成分濃度為3.5質量%(液晶胞製成用)的溶液以及固體成分濃度為7.0%(均勻塗布性評價用)的溶液。充分攪拌這些溶液後,分別使用孔徑0.2μm的過濾器過濾,製備液晶配向劑(S-8)。
[實施例9]
進一步在上述甲基丙烯酸聚合物(PM-2)溶液中添加二乙二醇甲基乙基醚,製成固體成分濃度為3.5質量%(液晶胞製成用)的溶液以及固體成分濃度為7.0%(均勻塗布性評價用)的溶液。充分攪拌這些溶液後,分別使用孔徑0.2μm的過濾器過濾,製備液晶配向劑(S-9)。
[實施例10]
除使用上述甲基丙烯酸聚合物(PM-3)代替上述甲基丙烯酸聚合物(PM-1)以外,藉由與實施例8同樣地操作,而製備液晶配向劑(S-10)。
[實施例11]
在含有上述聚有機矽氧烷(PS-1)的溶液中加入丁基溶纖素,而製成固體成分濃度5重量%(液晶胞製成用)的
溶液以及固體成分濃度為10.0%(均勻塗布性評價用)的溶液。充分攪拌這些溶液後,藉由分別使用孔徑1μm的過濾器過濾,而製備液晶配向劑(S-11)。
[實施例12]
在含有上述聚有機矽氧烷(PS-2)的溶液中加入丁基溶纖素,而製成固體成分濃度5重量%(液晶胞製成用)的溶液以及固體成分濃度為10.0%(均勻塗布性評價用)的溶液。充分攪拌這些溶液後,藉由分別使用孔徑1μm的過濾器過濾,而製備液晶配向劑(S-12)。
[實施例13]
在含有上述聚有機矽氧烷(PS-3)的溶液中加入丁基溶纖素,而製成固體成分濃度5重量%(液晶胞製成用)的溶液以及固體成分濃度為10.0%(均勻塗布性評價用)的溶液。充分攪拌這些溶液後,藉由分別使用孔徑1μm的過濾器過濾,而製備液晶配向劑(S-13)。
[比較例1]
在上述聚醯亞胺(PI-6)中,使溶劑組成成為NMP:丁基溶纖素=50:50(質量比)而分別加入NMP以及丁基溶纖素,製成固體成分濃度為3.5質量%(液晶胞製成用)的溶液以及固體成分濃度為7.0%(均勻塗布性評價用)的溶液。充分攪拌這些溶液後,藉由分別用孔徑0.2μm的過濾器過濾,而製備了液晶配向劑(CS-1)。
[比較例2]
進一步在上述甲基丙烯酸聚合物(PM-4)溶液中添加二乙二醇甲基乙基醚,製成固體成分濃度為3.5質量%(
液晶胞製成用)的溶液以及固體成分濃度為7.0%(均勻塗布性評價用)的溶液。充分攪拌這些溶液後,藉由分別使用孔徑0.2μm的過濾器過濾,而獲得液晶配向劑(CS-2)。
[比較例3]
在含有上述聚有機矽氧烷(PS-4)的溶液中加入丁基溶纖素,從而製成固體成分濃度5重量%(液晶胞製成用)的溶液以及固體成分濃度為10.0%(均勻塗布性評價用)的溶液。充分攪拌這些溶液後,藉由分別使用孔徑1μm的過濾器過濾,而製備液晶配向劑(CS-3)。
<液晶顯示元件的製造>
使用旋轉器將所製備的各液晶配向劑塗布在付有含ITO膜之透明電極的玻璃基板之透明電極面上,用80℃的熱板進行了1分鐘預烘烤後,在置換為氮氣的烘箱中,藉由在200℃下加熱1小時而去除溶劑,而形成膜厚0.08μm的塗膜(液晶配向膜)。重複進行此操作,製成一對(2張)具有液晶配向膜的基板。藉由網版印刷,在上述基板中的1張基板之具有液晶配向膜的面的外周塗布含直徑3.5μm的氧化鋁球之環氧樹脂接著劑後,使一對基板的液晶配向膜面對向地重疊而壓接,在150℃下加熱1小時使接著劑熱硬化。接著,從液晶注入口在基板的間隙中填充負型液晶(Merck制,MLC-6608)後,用環氧系接著劑密封液晶注入口,進一步為了去除液晶注入時的流動配向,將其在150℃下加熱10分鐘後緩緩冷卻至室溫。進一步,藉由在基板的外側兩面使2張偏光板的偏光方向如相互成為正交地貼合,而製造液晶顯示元件。
<評價>
對於製造的液晶顯示元件進行了以下的評價。將結果示於表1。
[回應速度(msec.)]
以包含偏光顯微鏡、光檢測器、以及脈衝產生器的裝置測定回應速度(液晶回應的開始的時間)。此處液晶回應速度係設為,對所製作的液晶顯示元件,由無施加電壓的狀態到施加最大為1秒鐘之的5V的電壓時,透射率從10%變化至90%所需要的時間(msec.)。
[電壓保持率(%)]
以60微秒的施加時間、167毫秒的間距對上述所製造的液晶顯示元件施加5V的電壓後,測定由施加解除起167毫秒後的電壓保持率(%)。测定裝置使用了東陽Corporation製的VHR-1。
[殘影特性(mV)]
對於與上述同樣地操作而製造的液晶顯示元件,在100℃的環境溫度下施加20小時直流17V的電壓、藉由閃爍消除法(flicker elimination)來求出,切斷直流電壓後即刻在液晶胞內殘留的電壓(殘留DC電壓(mV))。
[均勻塗布性]
在6英寸矽晶圓上散布直徑約4.1μm的樹脂間隔材(積水化學製,Micropear EX-0041-AC4),在設定為120℃的熱板上進行10分鐘加熱處理,準備了具有固著間隔材的矽晶圓。另外關於前述液晶配向劑組成,使用液晶配向膜印刷機(日本寫真印刷製)將調製為印刷用之液晶配
向劑(固體成分濃度為7.0%~10.0%)塗布於上述付有固著間隔物的矽晶圓上,在80℃的熱板上預烘烤1分鐘去除溶劑後,在200℃的熱板上後烘烤10分鐘,形成平均膜厚800Å的塗膜。以倍率20倍的顯微鏡觀察此塗膜,進行了均勻塗布性的評價。依據印刷不均勻及固著間隔物部分中凹陷的有無實施評價,完全觀察不到印刷不均勻和固著間隔物部分之凹陷者為“A”(判斷為優良),略微觀察到塗布不良,但是可判斷為幾手沒有塗布不良者為“B”(判斷為良好),印刷不均勻和固著間隔物部分之凹陷的任一方被大量觀察者為“C”(判斷為不合格)。
[耐光性]
與上述同樣地操作而測定以碳弧為光源利用耐候試驗機照射3000小時後的電壓保持率,與照射前的測定值相比電壓保持率的變化量為0.5%以下時為“A”(判斷為優良),超過0.5%而在1%以下時為“B”(判斷為良好),超過1%而在3%以下時為“C”(判斷為稍稍良好),超過3%時為“D”(判斷為不良)。
根據表1的結果可知,具備使用實施例1~13之液晶配向劑而形成的液晶配向膜之液晶顯示元件,顯示出良好的液晶回應速度。具備由含有聚醯亞胺或聚矽氧烷的該液晶配向劑所形成的液晶配向膜之液晶顯示元件,顯示出高的電壓保持率。另外,含有聚醯胺酸或甲基丙烯酸聚合物的該液晶配向劑,顯示出優異的均勻塗布性。進一步,具備由含有聚矽氧烷或聚醯胺酸的該液晶配向劑所形成之液晶配向膜的液晶顯示元件,顯示出優異的殘影特性。具備由含有聚矽氧烷的該液晶配向劑所形成之液晶配向膜的液晶顯示元件,顯示出優異的耐光性。因此,該液晶配向劑可實現液晶顯示元件的高速回應性、且透過適當選擇聚合物主鏈結構,可使所希望的特性(電壓保持率、殘影特性、均勻塗布性、耐光性)更加優異。
根據本發明可提供一種可製作出可高速回應且電壓保持率、殘影特性、耐光性等諸性能優異的液晶顯示元件,並且均勻塗布性亦優異的液晶配向劑。因此,該液晶顯示元件可適合用於TN、STN、IPS、FFS、Ht-VA(VA-IPS)、VA(包括MVA、PVA、光垂直配向、PSA等方式)等驅動模式。
Claims (4)
- 一種液晶配向劑,其含有[A]選自包含聚醯胺酸、聚醯亞胺、以及聚醯胺酸酯之群組中的至少1種聚合物,且上述聚合物係將以下述式(4)表示的二胺作為原料之一部分所得到之聚合物,
- 如申請專利範圍第1項之液晶配向劑,其中該R3為以下述式(2)表示的基團,
- 一種液晶配向膜,其係由如申請專利範圍第1或2項之液晶配向劑形成。
- 一種液晶顯示元件,其係具備如申請專利範圍第3項之液晶配向膜。
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