TW202216852A - 液晶配向劑、液晶配向膜、液晶元件、液晶元件的製造方法及化合物 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種液晶配向劑、液晶配向膜、液晶元件、液晶元件的製造方法及化合物。一種液晶配向劑,含有聚合體成分以及化合物[A],所述化合物[A]為選自由式(1)所表示的化合物及式(2)所表示的化合物所組成的群組中的至少一種。式(1)中,Y
1及Y
2為氫原子或一價有機基。Z
1為滿足(i)、(ii)或(iii)的(c+d)價的有機基。(i)飽和鏈狀烴基的至少一個亞甲基被取代為-O-而成的碳數1~8的(c+d)價的基等。(ii)碳數11以上的(c+d)價的飽和烴基等。(iii)-S-、-SO
2-或-CO-。式(2)中,Y
3及Y
4中的至少一個為式(Y-1)~式(Y-6)中的任一個所表示的一價基。
Description
本發明是有關於一種液晶配向劑、液晶配向膜、液晶元件、液晶元件的製造方法及化合物。
液晶元件包括具有使液晶層中的液晶分子在一定方向上配向的功能的液晶配向膜。通常,液晶配向膜是通過將使聚合體成分溶解於有機溶媒中而成的液晶配向劑塗布於基板表面,優選為進行加熱而形成於基板上。
近年來,大畫面且高精細的液晶電視成為主體,另外智慧型手機或平板個人電腦(tablet personal computer,tablet PC)等小型的顯示終端的普及進展,對液晶元件的高品質化的要求較以往而進一步提高。因此,以往,為了改善液晶配向膜的性能、使液晶元件的各種特性優異,提出有各種液晶配向劑(例如參照專利文獻1)。在專利文獻1中,公開了使液晶配向劑中一併含有聚醯亞胺或聚醯亞胺前體、以及具有羥甲基鍵結於芳香環的結構的化合物。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2010/074269號
[發明所要解決的問題]
液晶元件不僅像以往那樣用於個人電腦等顯示終端,還可用於例如液晶電視、汽車導航系統、手機、智慧型手機、資訊顯示器、相位差膜、調光膜等不論室內及室外的多種多樣的用途。另外,隨著使用用途的擴大,設想液晶元件在較以往更惡劣的環境下使用的情況。例如,液晶元件有時會因長時間的連續驅動而被長時間照射背光、或者在高溫高濕環境下使用。另外,由於在惡劣的環境下使用液晶元件,液晶配向膜容易從基板剝落。另一方面,在發生了液晶配向膜自基板的剝落的情況下,有液晶元件的顯示品質下降的擔憂。
本發明是鑒於上述問題而完成的,其主要目的在於提供一種可改善膜相對於基板的密接性的液晶配向劑。
[解決問題的技術手段]
根據本發明,可提供以下的手段。
[1] 一種液晶配向劑,含有聚合體成分以及化合物[A],所述化合物[A]為選自由下述式(1)所表示的化合物及下述式(2)所表示的化合物所組成的群組中的至少一種。
[化1]
(式(1)中,Y
1及Y
2分別獨立地為氫原子或一價有機基。X
1及X
2分別獨立地為羥基、碳數1~4的烷基或碳數1~4的烷氧基。a1及a2分別獨立地為1~3的整數。b1及b2分別獨立地為0~3的整數。其中,滿足1≦a1+b1≦5及1≦a2+b2≦5。Z
1為滿足下述(i)、(ii)或(iii)的(c+d)價的有機基。
(i)飽和鏈狀烴基的至少一個亞甲基被取代為-O-而成的碳數1~8的(c+d)價的基、飽和鏈狀烴基的至少一個氫原子經氟原子取代且所述飽和鏈狀烴基的至少一個亞甲基被取代為-O-而成的碳數1~8的(c+d)價的基、或者飽和鏈狀烴基的至少一個氫原子經羧基取代的碳數2~8的(c+d)價的基。
(ii)碳數11以上的(c+d)價的飽和烴基、或碳數7以上的(c+d)價的芳香族烴基。
(iii)-S-、-SO
2-或-CO-。
c及d分別獨立地為1~3的整數。其中,在所述(iii)的情況下,c+d=2。對於Y
1、Y
2、X
1及X
2,在式中存在多個同一記號的情況下,同一記號的基相互相同或不同。)
[化2]
(式(2)中,Y
3及Y
4分別獨立地為氫原子或一價有機基。其中,式(2)中的Y
3及Y
4中的至少一個為下述式(Y-1)~式(Y-6)中的任一個所表示的一價基。X
3及X
4分別獨立地為羥基、碳數1~4的烷基或碳數1~4的烷氧基。a3及a4分別獨立地為1~3的整數。b3及b4分別獨立地為0~3的整數。其中,滿足1≦a3+b3≦5及1≦a4+b4≦5。Z
2為(e+f)價的有機基。e及f分別獨立地為1~3的整數。對於Y
3、Y
4、X
3及X
4,在式中存在多個同一記號的情況下,同一記號的基相互相同或不同。)
[化3]
(式(Y-1)~式(Y-6)中,R
a及R
b分別獨立地為氫原子或碳數1~4的烷基。「*」表示結合鍵。)
[2] 一種液晶配向膜,使用所述[1]的液晶配向劑而形成。
[3] 一種液晶元件,包括所述[2]的液晶配向膜。
[4] 一種液晶元件的製造方法,包括:將所述[1]的液晶配向劑塗布於具有導電膜的一對基板的各自的所述導電膜上而形成塗膜的步驟;將塗布有所述液晶配向劑的一對基板配置成所述塗膜夾持液晶層而相向,來構建液晶單元的步驟;以及在對所述導電膜間施加電壓的狀態下對所述液晶單元進行光照射的步驟。
[5] 一種化合物,由下述式(1)表示,
[化4]
(式(1)中,Y
1及Y
2分別獨立地為氫原子或一價有機基。X
1及X
2分別獨立地為羥基、碳數1~4的烷基或碳數1~4的烷氧基。a1及a2分別獨立地為1~3的整數。b1及b2分別獨立地為0~3的整數。其中,滿足1≦a1+b1≦5及1≦a2+b2≦5。Z
1為飽和鏈狀烴基的至少一個氫原子經羧基取代的碳數2~8的(c+d)價的基、或者飽和鏈狀烴基的至少一個氫原子經氟原子取代且所述飽和鏈狀烴基的至少一個亞甲基被取代為-O-而成的碳數1~8的(c+d)價的基。c及d分別獨立地為1~3的整數。對於Y
1、Y
2、X
1及X
2,在式中存在多個同一記號的情況下,同一記號的基相互相同或不同。)
[6] 一種化合物,由下述式(2)表示。
[化5]
(式(2)中,Y
3及Y
4分別獨立地為氫原子或一價有機基。其中,式(2)中的Y
3及Y
4中的至少一個為下述式(Y-3)~式(Y-5)中的任一個所表示的一價基。X
3及X
4分別獨立地為羥基、碳數1~4的烷基或碳數1~4的烷氧基。a3及a4分別獨立地為1~3的整數。b3及b4分別獨立地為0~3的整數。其中,滿足1≦a3+b3≦5及1≦a4+b4≦5。Z
2為(e+f)價的有機基。e及f分別獨立地為1~3的整數。對於Y
3、Y
4、X
3及X
4,在式中存在多個同一記號的情況下,同一記號的基相互相同或不同。)
[化6]
(式(Y-3)~式(Y-5)中,R
a及R
b分別獨立地為氫原子或碳數1~4的烷基。「*」表示結合鍵。)
[發明的效果]
根據本發明的液晶配向劑,通過一併含有聚合體成分以及化合物[A],可形成相對於基板的密接性優異的液晶配向膜。
《液晶配向劑》
本公開的液晶配向劑含有聚合體成分、以及作為選自由所述式(1)所表示的化合物及所述式(2)所表示的化合物所組成的群組中的至少一種的化合物[A]。以下,對液晶配向劑中所含的各成分、以及視需要而任意調配的其他成分進行說明。
此外,在本說明書中,所謂「烴基」,為包含鏈狀烴基、脂環式烴基以及芳香族烴基的含義。所謂「鏈狀烴基」,是指在主鏈不含環狀結構而僅由鏈狀結構構成的直鏈狀烴基及分支狀烴基。其中,可為飽和也可為不飽和。所謂「脂環式烴基」,是指僅包含脂環式烴的結構作為環結構,而不包含芳香環結構的烴基。其中,無需僅由脂環式烴的結構構成,也包含在其一部分中具有鏈狀結構的烴基。所謂「芳香族烴基」,是指包含芳香環結構作為環結構的烴基。其中,無需僅由芳香環結構構成,也可在其一部分中包含鏈狀結構或脂環式烴的結構。
<聚合體成分>
液晶配向劑中所含有的聚合體成分只要通過化合物[A]而進行交聯即可,其主骨架並無特別限定。作為聚合體成分,例如可列舉以聚醯胺酸、聚醯胺酸酯、聚醯亞胺、多胺、聚烯胺(Polyenamine)、聚有機矽氧烷、聚酯、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚苯乙烯、聚苯并噁唑前體、聚苯并噁唑、纖維素衍生物、聚縮醛、聚馬來醯亞胺、苯乙烯-馬來醯亞胺系共聚物、或聚(甲基)丙烯酸酯為主骨架、且具有與化合物[A]進行反應(交聯反應)的官能基的聚合體。此外,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯。所謂聚烯胺,是在多胺的胺基的鄰位上具有碳-碳雙鍵的聚合體,例如可列舉:聚烯胺基酮、聚烯胺基酯、聚烯胺基腈、聚烯胺基磺醯基等。
作為聚合體成分,所述成分中,就可使液晶元件的液晶配向性及電壓保持特性良好的方面而言,優選為選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯、聚醯亞胺、具有源自具有聚合性不飽和鍵的單體的部分結構的聚合體、及聚有機矽氧烷所組成的群組中的至少一種。所述成分中,就可提高液晶配向性及電壓保持特性、而且單體的選擇自由度高的方面而言,本公開的液晶配向劑特別優選為:作為聚合體成分,包含選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的群組中的至少一種聚合體(以下,也稱作「聚合體(PA)」)。
就可提高通過使用化合物[A]對膜的密接性的改善效果的方面而言,本公開的液晶配向劑優選為:液晶配向劑中所含的聚合體(PA)中的至少一部分包含源自二胺的結構單元,所述二胺具有選自由「*
4-NR
11R
12」、「*
4-NR
13-*
5」、「*
4-NR
14-CO-NR
15-*
5」、「*
4-NR
16-CO-*
5」、及「*
4-COOR
17」(其中,R
11為氫原子或一價有機基。R
12為保護基。R
13~R
17分別獨立地為氫原子或保護基。「*
4」及「*
5」表示與構成碳-碳鍵的碳原子的結合鍵。)所組成的群組中的至少一種基(以下,也稱作「特定基A」)。通過使用包含具有此種特定基A的結構單元的聚合體,可促進化合物[A]所引起的與聚合體成分的反應,可進一步提高液晶配向膜與基板的密接性,就此方面而言優選。
此處,在特定基A中,R
11所表示的一價有機基優選為碳數1~10的一價烴基或保護基。
特定基A所具有的保護基優選為通過熱而脫離的一價有機基(熱脫離性基)。作為胺基的保護基的具體例,例如可列舉:氨甲酸酯系保護基、醯胺系保護基、醯亞胺系保護基、磺醯胺系保護基等。所述基中,優選為氨甲酸酯系保護基,作為其具體例,例如可列舉:叔丁氧基羰基、苄氧基羰基、1,1-二甲基-2-鹵乙基氧基羰基、1,1-二甲基-2-氰基乙基氧基羰基、9-芴基甲基氧基羰基、烯丙基氧基羰基、2-(三甲基矽烷基)乙氧基羰基等。就熱所引起的脫離性高的方面、以及源自因製膜時的加熱而脫離的基的化合物可作為氣體排出至膜外的方面而言,所述基中,特別優選為叔丁氧基羰基(Boc(t-Butyloxy carbonyl)基)。
作為羧基的保護基(R
17),可列舉:叔丁基、羧酸的縮醛酯結構、羧酸的縮酮酯結構等。
此外,特定基A可被導入至聚合體的主鏈及側鏈中的任一個。基「*
4-NR
13-*
5」優選為構成聚合體的主鏈的一部分。此處,所謂聚合體的「主鏈」是指聚合體的原子鏈中最長的「主幹」的部分。「側鏈」是指從聚合體的「主幹」分支的部分。
在聚合體(PA)中包含源自具有特定基A的單體的結構單元的聚合體中,相對於所述聚合體所具有的全部單體單元,源自具有特定基A的單體的結構單元的含量優選為2莫耳%以上,更優選為5莫耳%以上,進而優選為10莫耳%以上。另外,相對於所述聚合體所具有的全部單體單元,源自具有特定基A的單體的結構單元的含量優選為45莫耳%以下,更優選為40莫耳%以下,進而優選為30莫耳%以下。作為聚合體(PA)所具有的特定基A,可僅為一種,也可為兩種以上。
本公開的液晶配向劑中所含的聚合體成分優選為具有當液晶配向膜與液晶層鄰接地配置時可對液晶層中的液晶分子賦予預傾角的基(以下,也稱作「配向性基」)。此處所提及的配向性基是指相對於由液晶配向劑形成的有機膜,不通過光照射便可賦予液晶配向能力的基。作為配向性基的具體例,例如可列舉:碳數4~20的烷基、碳數4~20的烷氧基、碳數4~20的氟烷基、碳數4~20的氟烷氧基、具有兩個以上的環(優選為選自由環己烷環、苯環及萘環所組成的群組中的至少一種環)直接或經由二價連結基(例如,氧原子、-CO-或-COO-)鍵結而成的介晶結構的基、具有類固醇骨架的基等。
聚合體成分優選為包含具有下述式(3)所表示的部分結構的聚合體作為具有配向性基的聚合體。
*-L
1-R
1-R
2-R
3-R
4…(3)
(式(3)中,L
1為單鍵、-O-、-CO-、-COO-*
1、-OCO-*
1、-NR
25-、-NR
25-CO-*
1、-CO-NR
25-*
1、碳數1~6的烷二基、碳數2~6的烷二基所具有的氫原子經羥基取代的二價基、-O-R
26-*
1、或-R
26-O-*
1(其中,R
25為氫原子或碳數1~10的一價烴基。R
26為碳數1~3的烷二基。「*
1」表示與R
1的結合鍵)。R
1及R
3分別獨立地為單鍵、經取代或未經取代的伸苯基、或者經取代或未經取代的伸環烷基。R
2為單鍵、經取代或未經取代的伸苯基、經取代或未經取代的伸環烷基、或者-R
27-B
1-R
28-(其中,R
27及R
28分別獨立地為經取代或未經取代的伸苯基或伸環烷基;B
1為單鍵、-O-、-COO-*
2、-OCO-*
2、-OCH
2-*
2、-CH
2O-*
2、或碳數1~3的烷二基;「*
2」表示與R
28的結合鍵。)。R
4表示氫原子、氟原子、氰基、CH
3COO-*
3(「*
3」表示與R
3的結合鍵。)、碳數1~18的烷基、碳數1~18的氟烷基、碳數1~18的烷氧基、碳數1~18的氟烷氧基、具有類固醇骨架的碳數17~51的烴基、或者碳數1~18的烷基或氟烷基所具有的氫原子經氰基取代的一價基。其中,在R
1、R
2及R
3全部為單鍵、或者R
1、R
2及R
3所具有的經取代或未經取代的伸苯基及伸環烷基的合計為一個的情況下,R
4為碳數4~18的烷基、碳數4~18的氟烷基、碳數4~18的烷氧基、碳數4~18的氟烷氧基、或具有類固醇骨架的碳數17~51的烴基。「*」表示結合鍵。)
在所述式(3)中,L
1所表示的烷二基優選為直鏈狀。作為R
25所表示的碳數1~10的一價烴基,可列舉鏈狀烴基、脂環式烴基及芳香族烴基,優選為碳數1~3的烷基。
關於R
4,碳數1~18的烷基、碳數1~18的氟烷基、碳數1~18的烷氧基、碳數1~18的氟烷氧基、或者碳數1~18的烷基或氟烷基所具有的氫原子經氰基取代的一價基優選為直鏈狀。這些基優選為碳數2~18,更優選為碳數3~18,進而優選為碳數4~18。作為R
4的具有類固醇骨架的碳數17~51的烴基,例如可列舉:膽甾烷基、膽甾烯基、羊毛甾烷基等。
配向性基中,就獲得示出良好的液晶配向性的液晶元件的觀點而言,R
1、R
2及R
3優選為具有以R
1、R
2及R
3的合計數計為兩個以上的經取代或未經取代的伸苯基及經取代或未經取代的伸環烷基中的至少任一個,更優選為具有2個~4個。
作為配向性基的具體例,例如可列舉下述式(3-1)~式(3-10)分別所表示的基。
[化8]
(式(3-1)~式(3-10)中,R
20為氟原子、氰基、碳數1~20的烷基、碳數1~20的氟烷基、碳數1~20的烷氧基、或碳數1~20的氟烷氧基。X
21為-O-、-COO-或碳數1~3的伸烷基。「*」表示結合鍵。)
本公開的液晶配向劑優選為含有選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的群組中的至少一種聚合體作為具有配向性基的聚合體。在所述聚合體中,相對於聚合體所具有的單體單元的總量,具有配向性基的結構單元的含量優選為1莫耳%以上,更優選為3莫耳%以上,進而優選為5莫耳%以上。另外,具有配向性基的結構單元的含量相對於聚合體所具有的單體單元的總量優選為40莫耳%以下,更優選為35莫耳%以下,進而優選為30莫耳%以下。此外,聚合體成分中所含的配向性基可僅為一種,也可為兩種以上。
接下來,對本公開的液晶配向劑中所含的聚合體的優選例進行說明。
(聚醯胺酸)
聚醯胺酸可通過使四羧酸二酐與二胺化合物反應而獲得。
・四羧酸二酐
作為聚醯胺酸的合成中所使用的四羧酸二酐,例如可列舉: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。作為它們的具體例,脂肪族四羧酸二酐例如可列舉:1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐等;
脂環式四羧酸二酐例如可列舉:1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、5-(2,5-二氧代四氫呋喃-3-基)-3a,4,5,9b-四氫萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二氧代四氫呋喃-3-基)-8-甲基-3a,4,5,9b-四氫萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2:4,6:8-二酐、環戊烷四羧酸二酐、環己烷四羧酸二酐等;芳香族四羧酸二酐例如可列舉均苯四甲酸二酐、4,4'-(六氟伸異丙基)二鄰苯二甲酸酐、乙二醇雙偏苯三甲酸酐、4,4'-羰基二鄰苯二甲酸酐等,除此以外,也可使用日本專利特開2010-97188號公報中記載的四羧酸二酐。此外,作為四羧酸二酐,可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。
就可獲得示出良好的電壓保持特性的液晶配向膜的方面而言,聚醯胺酸的合成中所使用的四羧酸二酐優選為包含選自由脂肪族四羧酸二酐及脂環式四羧酸二酐所組成的群組中的至少一種,更優選為包含脂環式四羧酸二酐。相對於聚醯胺酸的合成中使用的四羧酸二酐的總量,脂環式四羧酸二酐的使用量優選為20莫耳%以上,更優選為40莫耳%以上,進而優選為50莫耳%以上。
・二胺化合物
作為聚醯胺酸的合成中所使用的二胺化合物,可使用公知的二胺化合物。作為所述二胺化合物,例如可列舉:脂肪族二胺、脂環式二胺、芳香族二胺、二胺基有機矽氧烷等。就由加熱引起的與化合物[A]的反應性高且可進一步促進交聯的方面而言,聚醯胺酸的合成中所使用的二胺化合物優選為包含具有特定基A的二胺。
當作為聚合體(PA)而合成包含源自具有特定基A的單體的結構單元的聚合體時,相對於所述聚合體的合成中所使用的二胺的總量,具有特定基A的二胺的使用量優選為4莫耳%以上,更優選為10莫耳%以上,進而優選為20莫耳%以上。另外,相對於所述聚合體的合成中所使用的二胺的總量,具有特定基A的二胺的使用量優選為90莫耳%以下,更優選為80莫耳%以下,進而優選為60莫耳%以下。當合成聚合體(PA)時,作為具有特定基A的二胺,可單獨使用一種,也可將兩種以上組合使用。
在形成垂直配向型及聚合物穩定配向型(Polymer Sustained Alignment,PSA)型的液晶元件的液晶配向膜的情況下,當合成聚合體(PA)時,優選為使用具有特定基A的二胺以及具有配向性基的二胺。具有配向性基的二胺優選為具有所述式(3)所表示的部分結構的二胺。作為具有配向性基二胺的具體例,例如可列舉:十二烷氧基-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、十五烷氧基-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基酯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烯基酯、3,5-二胺基苯甲酸羊毛甾烷基酯、3,6-雙(4-胺基苯甲醯基氧基)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、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-丁基環己烷、3,5-二胺基苯甲酸=5ξ-膽甾烷-3-基、下述式(E-1)
[化13]
(式(E-1)中,X
I及X
II分別獨立地為單鍵、-O-、*-COO-或*-OCO-(其中,「*」表示與X
I的結合鍵。),R
I為碳數1~3的烷二基,R
II為單鍵或碳數1~3的烷二基,a為0或1,b為0~2的整數,c為1~20的整數,d為0或1。其中,a及b不會同時成為0。)所表示的化合物等。
當作為聚合體(PA)而合成具有配向性基的聚合體時,相對於所述聚合體的合成中所使用的二胺的總量,具有配向性基的二胺的使用量優選為2莫耳%以上,更優選為6莫耳%以上,進而優選為10莫耳%以上。另外,相對於所述聚合體的合成中所使用的二胺的總量,具有配向性基的二胺的使用量優選為80莫耳%以下,更優選為70莫耳%以下,進而優選為60莫耳%以下。當合成聚合體(PA)時,作為具有配向性基的二胺,可單獨使用一種,也可將兩種以上組合使用。
作為聚醯胺酸的合成中所使用的二胺化合物,除上述以外,脂肪族二胺可列舉:間苯二甲胺、1,3-丙二胺、四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、六亞甲基二胺等;脂環式二胺可列舉:1,4-二胺基環己烷、4,4'-亞甲基雙(環己胺)等;
芳香族二胺可列舉:對苯二胺、4,4'-二胺基二苯基甲烷、4-胺基苯基-4-胺基苯甲酸酯、4,4'-二胺基偶氮苯、1,5-雙(4-胺基苯氧基)戊烷、1,2-雙(4-胺基苯氧基)乙烷、1,6-雙(4-胺基苯氧基)己烷、雙[2-(4-胺基苯基)乙基]己二酸、2,6-二胺基吡啶、1,4-雙-(4-胺基苯基)-哌嗪、2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯、4,4'-二胺基二苯基醚、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、4,4'-(伸苯基二伸異丙基)雙苯胺、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、4,4'-[4,4'-丙烷-1,3-二基雙(哌啶-1,4-二基)]二苯胺、4,4'-二胺基苯甲醯苯胺、4,4'-二胺基二苯乙烯、1,4-雙(4-胺基苯基)-哌嗪等;二胺基有机硅氧烷例如可列舉1,3-雙(3-胺基丙基)-四甲基二硅氧烷等,除此以外,也可使用日本專利特開2010-97188號公報中記載的二胺。
當合成聚醯胺酸時,相對於合成中所使用的二胺的總量,其他二胺的使用量優選為70莫耳%以下,更優選為60莫耳%以下,進而優選為50莫耳%以下。當合成聚合體時,作為其他二胺,可單獨使用一種,也可將兩種以上組合使用。
・聚醯胺酸的合成
聚醯胺酸可通過使如上所述的四羧酸二酐與二胺化合物視需要與分子量調整劑一併進行反應而獲得。被供於聚醯胺酸的合成反應的四羧酸二酐與二胺化合物的使用比例優選為相對於二胺化合物的胺基1當量而四羧酸二酐的酸酐基成為0.2當量~2當量的比例。作為分子量調整劑,例如可列舉:馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、衣康酸酐等酸單酐;苯胺、環己胺、正丁基胺等單胺化合物;異氰酸苯酯、異氰酸萘酯等單異氰酸酯化合物等。分子量調整劑的使用比例相對於所使用的四羧酸二酐及二胺化合物的合計100質量份,優選為設為20質量份以下。
聚醯胺酸的合成反應優選為在有機溶媒中進行。此時的反應溫度優選為-20℃~150℃,反應時間優選為0.1小時~24小時。
作為反應中所使用的有機溶媒,例如可列舉:非質子性極性溶媒、酚系溶媒、醇、酮、酯、醚、鹵化烴、烴等。特別優選的有機溶媒優選為使用選自由N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯、四甲基脲、六甲基磷醯三胺、間甲酚、二甲酚及鹵化酚所組成的群組中的一種以上作為溶媒,或者使用它們中的一種以上與其他有機溶媒(例如,丁基溶纖劑、二乙二醇二***等)的混合物。有機溶媒的使用量(a)優選為設為使四羧酸二酐及二胺的合計量(b)相對於反應溶液的總量(a+b)而成為0.1質量%~50質量%的量。
以上述方式,可獲得將聚醯胺酸溶解而成的反應溶液。所述反應溶液可直接供於液晶配向劑的製備,也可將反應溶液中所含的聚醯胺酸分離之後供於液晶配向劑的製備。
(聚醯胺酸酯)
聚醯胺酸酯例如可通過如下方法等而獲得:[I]使通過所述合成反應而獲得的聚醯胺酸與酯化劑進行反應的方法;[II]使四羧酸二酯與二胺化合物進行反應的方法;[III]使四羧酸二酯二鹵化物與二胺化合物進行反應的方法。液晶配向劑中含有的聚醯胺酸酯可僅具有醯胺酸酯結構,也可為醯胺酸結構與醯胺酸酯結構並存的部分酯化物。此外,將聚醯胺酸酯溶解而成的反應溶液可直接供於液晶配向劑的製備,也可將反應溶液中所含的聚醯胺酸酯分離之後供於液晶配向劑的製備。
(聚醯亞胺)
聚醯亞胺例如可通過將如上所述那樣合成的聚醯胺酸脫水閉環並加以醯亞胺化而獲得。聚醯亞胺可為將作為其前體的聚醯胺酸所具有的醯胺酸結構的全部進行脫水閉環而成的完全醯亞胺化物,也可為將僅醯胺酸結構的一部分脫水閉環且醯胺酸結構與醯亞胺環結構並存的部分醯亞胺化物。反應中所使用的聚醯亞胺優選為其醯亞胺化率為20%~99%,更優選為30%~90%。所述醯亞胺化率以百分率表示相對於聚醯亞胺的醯胺酸結構的數量與醯亞胺環結構的數量的合計而言醯亞胺環結構的數量所占的比例。此處,醯亞胺環的一部分也可為異醯亞胺環。
聚醯胺酸的脫水閉環優選為通過如下方法進行:將聚醯胺酸溶解於有機溶媒中,在所述溶液中添加脫水劑及脫水閉環催化劑並視需要進行加熱。所述方法中,作為脫水劑,例如可使用乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。脫水劑的使用量優選為相對於聚醯胺酸的醯胺酸結構的1莫耳而設為0.01莫耳~20莫耳。作為脫水閉環催化劑,例如可使用吡啶、三甲吡啶、二甲吡啶、三乙胺等三級胺。脫水閉環催化劑的使用量優選為相對於所使用的脫水劑1莫耳而設為0.01莫耳~10莫耳。作為脫水閉環反應中所使用的有機溶媒,可列舉作為在聚醯胺酸的合成中所使用者而例示的有機溶媒。脫水閉環反應的反應溫度優選為0℃~180℃。反應時間優選為1.0小時~120小時。如此而獲得的含有聚醯亞胺的反應溶液可直接供於液晶配向劑的製備,也可將聚醯亞胺分離之後供於液晶配向劑的製備。聚醯亞胺也可通過聚醯胺酸酯的醯亞胺化而獲得。
在使用光配向法對使用液晶配向劑所形成的有機膜賦予液晶配向能力的情況下,優選為將聚合體成分的至少一部分設為具有光配向性基的聚合體。光配向性基是指能夠通過光照射所引起的光異構化反應、光二聚化反應、光弗里斯重排(photo Fries rearrangement)反應或光分解反應等光反應而對膜賦予各向異性的官能基。
作為光配向性基的具體例,例如可列舉:包含偶氮苯或其衍生物作為基本骨架的含偶氮苯的基、包含肉桂酸或其衍生物(肉桂酸結構)作為基本骨架的含肉桂酸結構的基、包含查耳酮或其衍生物作為基本骨架的含查耳酮的基、包含二苯甲酮或其衍生物作為基本骨架的含二苯甲酮的基、包含香豆素或其衍生物作為基本骨架的含香豆素的基、包含環丁烷或其衍生物作為基本骨架的含環丁烷的結構、將二苯乙烯或其衍生物作為基本骨架的含二苯乙烯的基、包含苯甲酸苯酯或其衍生物作為基本骨架的含苯甲酸苯酯的基等。所述基中,光配向性基優選為選自由含偶氮苯的基、含肉桂酸結構的基、含查耳酮的基、含二苯乙烯的基、含環丁烷的結構、以及含苯甲酸苯酯的基所組成的群組中的至少一種,就對光的感度高的方面、以及容易向聚合體中導入的方面而言,優選為含肉桂酸結構的基或含環丁烷的結構。
具有光配向性基的聚合體例如可通過如下方法等而獲得:(1)通過使用具有光配向性基的單體的聚合而獲得的方法;(2)合成在側鏈具有環氧基的聚合體,並使通過所述合成而得的含環氧基的聚合體與具有光配向性基的羧酸反應的方法。聚合體中的光配向性基的含有比例可以對塗膜賦予所需的液晶配向能力的方式根據光配向性基的種類而適宜設定。例如,在含肉桂酸結構的基的情況下,相對於具有光配向性基的聚合體的全部結構單元,優選為將光配向性基的含有比例設為5莫耳%以上,更優選為設為10莫耳%~60莫耳%。在光配向性基為含環丁烷的結構的情況下,相對於具有光配向性基的聚合體的全部結構單元,優選為將光配向性基的含有比例設為50莫耳%以上,更優選為設為80莫耳%以上。此外,作為具有光配向性基的聚合體,可單獨使用一種,也可將兩種以上組合使用。
液晶配向劑中所含有的聚合體成分可為單獨一種,也可為多種。例如使液晶配向劑中含有第一聚合體、及極性較第一聚合體高的第二聚合體。所述情況下,極性高的第二聚合體偏向存在於下層,第一聚合體偏向存在於上層,而能夠產生相分離,就此方面而言優選。作為液晶配向劑的聚合體成分的優選形態,可列舉以下的(I)~(III)。
(I)第一聚合體及第二聚合體為選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的群組中的聚合體的形態。
(II)第一聚合體及第二聚合體中的一者為選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的群組中的一種聚合體、另一者為聚有機矽氧烷的形態。
(III)第一聚合體及第二聚合體中的一者為選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的群組中的至少一種聚合體、另一者為具有源自具有聚合性不飽和鍵的單體的結構單元的聚合體(以下,也稱作「聚合體(Pm)」)的形態。
(聚有機矽氧烷)
液晶配向劑中所含有的聚有機矽氧烷例如可通過對水解性的矽烷化合物進行水解/縮合而獲得。作為水解性的矽烷化合物,例如可列舉:四甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷等烷氧基矽烷化合物;3-巰基丙基三乙氧基矽烷、巰基甲基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(3-環己基胺基)丙基三甲氧基矽烷等含氮/硫的烷氧基矽烷化合物;3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷等含環氧基的矽烷化合物;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甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷等含不飽和鍵的烷氧基矽烷化合物;三甲氧基矽烷基丙基琥珀酸酐等。水解性矽烷化合物可單獨使用它們中的一種或將兩種以上組合使用。此外,「(甲基)丙烯醯氧基」是指包含「丙烯醯氧基」及「甲基丙烯醯氧基」。
所述水解/縮合反應通過使如上所述的矽烷化合物的一種或兩種以上與水,優選為在適當的催化劑以及有機溶媒的存在下反應而進行。當進行反應時,水的使用比例相對於矽烷化合物(合計量)1莫耳,優選為1莫耳~30莫耳。作為所使用的催化劑,例如可列舉:酸、鹼金屬化合物、有機鹼、鈦化合物、鋯化合物等。催化劑的使用量視催化劑的種類、溫度等反應條件等而不同,應適宜設定,例如相對於矽烷化合物的合計量,優選為0.01倍莫耳~3倍莫耳。作為所使用的有機溶媒,例如可列舉烴、酮、酯、醚、醇等,所述有機溶媒中,優選為使用非水溶性或難水溶性的有機溶媒。相對於反應中使用的矽烷化合物的合計100質量份,有機溶媒的使用比例優選為10質量份~10,000質量份。
所述水解/縮合反應例如優選為通過油浴等進行加熱來實施。此時,加熱溫度優選為設為130℃以下,加熱時間優選為設為0.5小時~12小時。在反應結束後,視需要利用乾燥劑對自反應液分取的有機溶媒層進行乾燥後去除溶媒,由此可獲得作為目標的聚有機矽氧烷。此外,聚有機矽氧烷的合成方法不限於所述水解/縮合反應,例如,可通過使水解性矽烷化合物在草酸以及醇的存在下反應的方法等而進行。
在將聚有機矽氧烷設為具有配向性基或光配向性基等功能性基的聚合體的情況下,其合成方法並無特別限定。例如可列舉如下方法等:原料的至少一部分使用含環氧基的矽烷化合物,合成在側鏈具有環氧基的聚有機矽氧烷(以下,也稱作「含環氧基的聚有機矽氧烷」),繼而使含環氧基的聚有機矽氧烷與具有功能性基的羧酸反應。所述方法簡便,而且就可提高功能性基的導入率的方面而言優選。此外,通過在單體中包含具有功能性基的水解性的矽烷化合物的反應,也可合成在側鏈具有功能性基的聚有機矽氧烷。對於聚有機矽氧烷,通過凝膠滲透色譜法(Gel Permeation Chromatography,GPC)測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)優選為處於100~50,000的範圍,更優選為處於200~10,000的範圍。
(聚合體(Pm))
作為聚合體(Pm)的合成中所使用的具有聚合性不飽和鍵的單體,例如可列舉具有(甲基)丙烯醯基、乙烯基、乙烯基苯基、馬來醯亞胺基等的化合物。另外,作為聚合體(Pm),就容易導入功能性基、以及液晶配向性良好的方面而言,可優選地使用選自由聚(甲基)丙烯酸酯、馬來醯亞胺系聚合體及苯乙烯-馬來醯亞胺系共聚體所組成的群組中的至少一種。
作為具有聚合性不飽和鍵的單體的具體例,可列舉:(甲基)丙烯酸、α-乙基丙烯酸、馬來酸、富馬酸、乙烯基苯甲酸等不飽和羧酸:(甲基)丙烯酸烷基酯(例如,(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯等)、(甲基)丙烯酸環烷基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸三甲氧基矽烷基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基丁酯、丙烯酸4-羥基丁基縮水甘油醚等不飽和羧酸酯:馬來酸酐等不飽和多元羧酸酐:等(甲基)丙烯酸系化合物;
苯乙烯、甲基苯乙烯、二乙烯基苯、4-(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯等芳香族乙烯基化合物;1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯等共軛二烯化合物;
N-甲基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、4-(2,5-二氧代-3-吡咯烷-1-基)苯甲酸、N-(4-縮水甘油氧基苯基)馬來醯亞胺、N-縮水甘油氧基馬來醯亞胺、3-馬來醯亞胺苯甲酸、3-馬來醯亞胺丙酸、3-(2,5-二氧代-3-吡咯烷-1-基)苯甲酸、4-(2,5-二氧代-3-吡咯烷-1-基)苯甲酸甲酯等馬來醯亞胺化合物等。另外,在將聚合體(Pm)設為具有功能性基的聚合體的情況下,作為具有聚合性不飽和鍵的單體,也可使用具有功能性基的化合物。此外,具有聚合性不飽和鍵的單體可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。
聚合體(Pm)例如可通過在聚合起始劑的存在下使具有聚合性不飽和鍵的單體聚合而獲得。作為所使用的聚合起始劑,例如優選為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。相對於反應中使用的全部單體100質量份,聚合起始劑的使用比例優選為設為0.01質量份~30質量份。所述聚合反應優選為在有機溶媒中進行。作為反應中所使用的有機溶媒,例如可列舉:醇、醚、酮、醯胺、酯、烴化合物等,優選為二乙二醇乙基甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯等。反應溫度優選為設為30℃~120℃,反應時間優選為設為1小時~36小時。有機溶媒的使用量(a)優選為設為使得反應中所使用的單體的合計量(b)相對於反應溶液的總體量(a+b)而成為0.1質量%~60質量%的量。對於聚合體(Pm),通過GPC測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)優選為250~500,000,更優選為500~100,000。
在所述(II)及(III)的形態中,關於聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺的合計的含有量,就獲得液晶配向性及電壓保持特性充分高的液晶元件的觀點而言,相對於液晶配向劑中所含的聚合體成分的合計量,優選為設為20質量%以上,更優選為設為30質量%以上,進而優選為設為50質量%~98質量%。在通過光配向法對使用液晶配向劑所形成的有機膜賦予液晶配向能力的情況下,通過將選自由聚有機矽氧烷、聚(甲基)丙烯酸酯或苯乙烯-馬來醯亞胺系共聚物所組成的群組中至少一種設為具有光配向性基的聚合體,可獲得具有更良好的液晶配向性的配向膜,就此方面而言優選。
關於液晶配向劑中的聚合體成分的含有比例,就充分提高膜強度的觀點而言,相對於液晶配向劑中所含的固體成分的合計質量(液晶配向劑的除溶媒以外的成分的合計質量),優選為設為50質量%以上,更優選為設為60質量%以上,進而優選為設為70質量%以上。
<化合物[A]>
化合物[A]是選自由下述式(1)所表示的化合物以及下述式(2)所表示的化合物所組成的群組中的至少一種。
[化14]
(式(1)中,Y
1及Y
2分別獨立地為氫原子或一價有機基。X
1及X
2分別獨立地為羥基、碳數1~4的烷基或碳數1~4的烷氧基。a1及a2分別獨立地為1~3的整數。b1及b2分別獨立地為0~3的整數。其中,滿足1≦a1+b1≦5及1≦a2+b2≦5。Z
1為滿足下述(i)、(ii)或(iii)的(c+d)價的有機基。
(i)飽和鏈狀烴基的至少一個亞甲基被取代為-O-而成的碳數1~8的(c+d)價的基、飽和鏈狀烴基的至少一個氫原子經氟原子取代且所述飽和鏈狀烴基的至少一個亞甲基被取代為-O-而成的碳數1~8的(c+d)價的基、或者飽和鏈狀烴基的至少一個氫原子經羧基取代的碳數2~8的(c+d)價的基。
(ii)碳數11以上的(c+d)價的飽和烴基、或碳數7以上的(c+d)價的芳香族烴基。
(iii)-S-、-SO
2-或-CO-。
c及d分別獨立地為1~3的整數。其中,在所述(iii)的情況下,c+d=2。對於Y
1、Y
2、X
1及X
2,在式中存在多個同一記號的情況下,同一記號的基相互相同或不同。)
[化15]
(式(2)中,Y
3及Y
4分別獨立地為氫原子或一價有機基。其中,式(2)中的Y
3及Y
4中的至少一個為下述式(Y-1)~式(Y-6)中的任一個所表示的一價基。X
3及X
4分別獨立地為羥基、碳數1~4的烷基或碳數1~4的烷氧基。a3及a4分別獨立地為1~3的整數。b3及b4分別獨立地為0~3的整數。其中,滿足1≦a3+b3≦5及1≦a4+b4≦5。Z
2為(e+f)價的有機基。e及f分別獨立地為1~3的整數。對於Y
3、Y
4、X
3及X
4,在式中存在多個同一記號的情況下,同一記號的基相互相同或不同。)
[化16]
(式(Y-1)~式(Y-6)中,R
a及R
b分別獨立地為氫原子或碳數1~4的烷基。「*」表示結合鍵。)
(所述式(1)所表示的化合物)
在所述式(1)中,作為Y
1及Y
2所表示的一價有機基,可列舉碳數1~20的一價烴基、所述烴基所具有的亞甲基中的至少一個經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-NR
b-、-CONR
b-等取代而成的一價基(R
b為氫原子或碳數1~10的一價烴基)、一價雜環基等。在Y
1、Y
2為一價烴基的情況下,所述一價烴基優選為碳數1~7的烷基、碳數4~10的環烷基或碳數6~12的芳基,更優選為碳數1~7的烷基。
Y
1及Y
2所表示的一價有機基優選為通過膜形成時的加熱而脫離的基。在Y
1及Y
2為通過熱而脫離的基的情況下,作為其優選的具體例,可列舉:碳數1~7的烷基、苄基、對甲氧基苄基等醚系保護基;甲氧基甲基、乙氧基乙基、2-四氫吡喃基等縮醛系保護基;乙醯基、苯甲醯基等醯基系保護基;烯丙基、甲基烯丙基等烯丙基系保護基;三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、叔丁基二甲基矽烷基等矽烷基醚系保護基。就實現基於熱的脫離容易度與保存穩定性並存的觀點而言,所述基中,優選為醚系保護基、縮醛系保護基或乙醯基,更優選為碳數1~7的烷基、2-四氫吡喃基、甲氧基甲基、1-乙氧基乙基或乙醯基。
就提高液晶配向膜與基板的密接性及液晶配向劑的保存穩定性的觀點而言,Y
1及Y
2優選為上述中的氫原子、醚系保護基、縮醛系保護基或乙醯基,更優選為氫原子、碳數1~7的烷基、乙醯基、2-四氫吡喃基、甲氧基甲基或1-乙氧基乙基。
X
1及X
2優選為羥基、碳數1~3的烷基或碳數1~3的烷氧基。
就充分獲得液晶配向膜與基板的密接性的改善效果的觀點而言,a1及a2分別優選為2或3。a1+b1及a2+b2分別優選為2以上,更優選為2~4。
關於c及d,就充分獲得相對於基板的密接性的改善效果的觀點與保存穩定性的平衡的觀點而言,c+d優選為2~6,更優選為2~4。
在Z
1滿足(i)的情況下,Z
1為以下的(Z1)、(Z2)或(Z3)。
(Z1)飽和鏈狀烴基的至少一個亞甲基被取代為-O-而成的碳數1~8的(c+d)價的基。
(Z2)飽和鏈狀烴基的至少一個氫原子經氟原子取代且所述飽和鏈狀烴基的至少一個亞甲基被取代為-O-而成的碳數1~8的(c+d)價的基。
(Z3)飽和鏈狀烴基的至少一個氫原子經羧基取代的碳數2~8的(c+d)價的基。
在所述基(Z1)中,飽和鏈狀烴基可為直鏈狀也可為分支狀。在飽和鏈狀烴基為直鏈狀的情況下,在形成液晶配向膜後經由密封劑貼合一對基板時,在使密封劑的寬度(密封寬度)變窄的情況下,也可提高配向膜與基板的密接性(以下,也稱作「窄幅密接性」),就此方面而言優選。此外,在飽和鏈狀烴基為直鏈狀的情況下,c+d優選為2。
在基(Z1)中,飽和鏈狀烴基中氧原子的位置並無特別限定。氧原子可存在於飽和鏈狀烴基的碳-碳鍵間,也可存在於飽和鏈狀烴基的端部(即,與式(1)中的苯環鍵結的部分),還可存在於碳-碳鍵間及端部這兩處。上述中,基(Z1)優選為利用氧原子鍵結於式(1)中經由Z
1而連結的至少一個苯環的基,更優選為利用氧原子鍵結於經由Z
1而連結的全部苯環的基。
就可進一步提高窄幅密接性的方面而言,基(Z1)所具有的氧原子的數量優選為兩個以上,更優選為2個~6個。
所述基(Z2)是所述基(Z1)中的鍵結於碳原子的至少一個氫原子經氟原子取代的基。在基(Z2)中,飽和鏈狀烴基基於與基(Z1)相同的理由而優選為直鏈狀。關於基(Z2)中氧原子的位置的具體例及優選例的說明,援用所述基(Z1)的說明。
在所述基(Z3)中,飽和鏈狀烴基可為直鏈狀也可為分支狀。另外,飽和鏈狀烴基中羧基的位置及數量也無特別限定。就可獲得窄幅密接性更高的液晶配向膜的方面而言,羧基優選為經由烷二基鍵結於式(1)中的連結兩個以上的苯環的飽和鏈狀烴部分。所述情況下,羧基活動的自由度增大,可提高自交聯性,就此方面而言優選。
就實現窄幅密接性與保存穩定性並存的觀點而言,基(Z3)所具有的羧基的數量優選為1個~6個,更優選為1個~3個。
在Z
1滿足(i)的情況下,作為所述式(1)所表示的化合物的優選具體例,可列舉下述式(1-z-1)所表示的化合物以及下述式(1-z-2)所表示的化合物。
[化17]
(式(1-z-1)中,R
5為碳數1~8的烷二基、碳數1~8的氟烷二基、或在烷二基的碳-碳鍵間包含-O-的碳數2~8的二價基。Y
1、Y
2、X
1、X
2、a1、a2、b1及b2與所述式(1)為相同含義。)
[化18]
(式(1-z-2)中,R
8為單鍵或(c+1)價的飽和鏈狀烴基。R
9為單鍵或(d+1)價的飽和鏈狀烴基。R
10為(g+2)價的飽和鏈狀烴基。R
11為烷二基。其中,R
8、R
9、R
10及R
11的碳數的合計為2~8。g為1~3的整數。Y
1、Y
2、X
1、X
2、a1、a2、b1、b2、c及d與所述式(1)為相同含義。)
在所述式(1-z-1)中,R
5優選為「*-O-(CH
2)
h-O-*」、「*-O-(CF
2)
h-O-*」或「*-O-(R
6-O)
i-*」所表示的基(其中,R
6為碳數2~4的烷二基。h為1~8的整數。i為1~4的整數。)。
在所述式(1-z-2)中,從平衡性良好地表現出相對於基板的密接性與保存穩定性的觀點而言,c及d分別優選為1或2,更優選為1。
g優選為1或2。
通過使液晶配向劑中含有所述式(1)中的Z
1滿足(i)的化合物,可形成與基板的密接性良好的液晶配向膜。特別是在觸控螢幕式的液晶元件中,以儘量確保寬廣的可動面積、實現顯示面板的小型化等為目的,為了實現液晶元件的窄邊框化而使密封寬度窄,在此情況下,也可形成配向膜與基板的密接性(即,窄幅密接性)優異的液晶配向膜,就此方面而言優選。即,根據所述式(1)中的Z
1滿足(i)的化合物,可獲得與基板的密接性優異、並且適於液晶元件的窄邊框化的液晶配向膜。另外,通過使用所述化合物作為交聯劑,在製成包含交聯劑的液晶配向劑的情況下,也可獲得示出高電壓保持率的液晶元件。就與聚合體成分的相容性高、可使塗布性及液晶配向性良好的方面而言,Z
1優選為基(Z1)~基(Z3)中的基(Z1)或基(Z3)。
在Z
1滿足(ii)的情況下,Z
1為以下的(Z4)或(Z5)。
(Z4)碳數11以上的(c+d)價的飽和烴基。
(Z5)碳數7以上的(c+d)價的芳香族烴基。
在Z
1為基(Z4)的情況下,Z
1(即,飽和烴基)優選為具有脂環式結構。此情況下,作為所述式(1)所表示的化合物的優選具體例,可列舉下述式(1-z-3)所表示的化合物。
[化19]
(式(1-z-3)中,R
12為(c+1)價的飽和鏈狀烴基或脂環式基。R
13為(d+1)價的飽和鏈狀烴基或脂環式基。R
14及R
15分別獨立地為單鍵或烷二基。R
16為烷二基或具有脂環式結構的二價基。其中,R
12、R
13、R
14、R
15及R
16的碳數的合計為11以上。R
12、R
13及R
16中的至少任一個具有脂環式結構。Y
1、Y
2、X
1、X
2、a1、a2、b1、b2、c及d與所述式(1)為相同含義。)
在所述式(1-z-3)中,R
12及R
13所表示的脂環式基是自脂環式烴環的環部分去除(c+1)個或(d+1)個氫原子後的基。就可形成高溫高濕耐受性高的液晶配向膜的方面而言,所述脂環式烴環優選為環員數4以上,更優選為環員數5以上,進而優選為環員數5~12。就平衡性良好地表現出化合物的獲取容易性、相對於基板的密接性以及高溫高濕耐受性的觀點而言,基(Z4)所具有的脂環式結構特別優選為環戊烷環、環己烷環或環庚烷環。
就高溫高濕耐受性的改善效果高的方面而言,R
12及R
13優選為至少一者為脂環式基,更優選為兩者均為脂環式基。
R
14及R
15所表示的烷二基可為直鏈狀也可為分支狀。R
14及R
15優選為單鍵或碳數1~5的烷二基,更優選為單鍵或碳數1~3的烷二基。
R
16所表示的烷二基可為直鏈狀也可為分支狀。在R
16為烷二基的情況下,優選為碳數1~10,更優選為碳數1~5。在R
12及R
13中的至少一者為脂環式基的情況下,R
16優選為烷二基。在R
16為具有脂環式結構的二價基的情況下,作為R
16,例如可列舉下述式(r-1)所表示的基。
[化20]
(式(r-1)中,R
17為烷二基。R
18為單鍵或烷二基。R
19為一價脂環式基。「*」表示結合鍵。)
在式(r-1)中,R
17優選為碳數1~3。R
18優選為單鍵或碳數1~3的烷二基。R
19優選為經取代或未經取代的伸環己基。作為所述取代基,可列舉:甲基、乙基、氟原子等。
就可進一步提高高溫高濕耐受性的方面而言,c及d分別優選為2或3,更優選為2。
就使塗布性良好的觀點及抑制配向不均的觀點而言,R
12、R
13、R
14、R
15及R
16的碳數的合計優選為40以下,更優選為30以下。
在Z
1為基(Z5)的情況下,作為Z
1(即,芳香族烴基)所具有的芳香環,可列舉:苯環、萘環、蒽環、芴環等。在Z
1為基(Z5)的情況下,作為所述式(1)所表示的化合物的優選的具體例,可列舉下述式(1-z-4)所表示的化合物。
[化21]
(式(1-z-4)中,R
20為單鍵或(c+1)價的飽和鏈狀烴基。R
21為單鍵或(d+1)價的飽和鏈狀烴基。R
22為具有芳香環結構的二價基。其中,R
20、R
21及R
22的碳數的合計為7以上。Y
1、Y
2、X
1、X
2、a1、a2、b1、b2、c及d與所述式(1)為相同含義。在R
20為單鍵的情況下,c為1。在R
21為單鍵的情況下,d為1。)
在所述式(1-z-4)中,R
22優選為下述式(r-2-1)所表示的基或下述式(r-2-2)所表示的基。
[化22]
(式(r-2-1)中,R
23為烷二基。R
24為單鍵或烷二基。R
25為一價芳香環基。式(r-2-2)中,R
b為取代基。t為0~4的整數。「*」表示結合鍵。)
在式(r-2-1)中,R
23可為直鏈狀也可為分支狀。R
23的碳數優選為1~3。R
24優選為單鍵或碳數1~3的烷二基。R
25優選為經取代或未經取代的苯基或萘基。作為所述取代基,可列舉:甲基、乙基、氟原子等。
在式(r-2-2)中,作為R
b所表示的取代基,可列舉:鹵素原子、碳數1~3的烷基、碳數1~3的烷氧基、乙醯基等。t優選為0~2。
c及d分別優選為1或2,更優選為1。
就使塗布性良好的觀點及抑制配向不均的觀點而言,R
20、R
21及R
22的碳數的合計優選為40以下,更優選為30以下。
通過使液晶配向劑中含有所述式(1)中的Z
1滿足(ii)的化合物,可形成與基板的密接性良好的液晶配向膜。另外,Z
1的所述結構的疏水性高,通過使液晶配向劑中含有此種化合物[A],在暴露於高溫高濕環境的情況下也不易發生性能下降,可形成高溫高濕耐受性優異的液晶配向膜,就此方面而言優選。即,根據所述式(1)中的Z
1滿足(ii)的化合物,可獲得不僅與基板的密接性優異、而且高溫高濕耐受性也優異的液晶配向膜。另外,通過使用所述化合物作為交聯劑,在製成包含交聯劑的液晶配向劑的情況下,也可獲得示出高電壓保持率的液晶元件,就此方面而言優選。
在Z
1滿足(iii)的情況下,Z
1為-S-、-SO
2-或-CO-。此情況下,所述式(1)所表示的化合物可由下述式(1-z-5)表示。
[化23]
(式(1-z-5)中,Z
3為-S-、-SO
2-或-CO-。Y
1、Y
2、X
1、X
2、a1、a2、b1及b2與所述式(1)中為相同含義。)
就在將膜形成時的溫度設為高溫(例如200℃以上)的情況下也可形成與基板的密接性優異的液晶配向膜的方面而言,式(1-z-5)中的Z
3優選為-S-或-SO
2-,更優選為-SO
2-。
通過使液晶配向劑中含有所述式(1)中的Z
1滿足(iii)的化合物,可形成與基板的密接性良好的液晶配向膜。另外,通過使液晶配向劑中含有向所述式(1)中的Z
1中導入了示出吸電子性的結構的化合物[A],在將膜形成時的溫度(後烘烤溫度)設為高溫的情況下,也不易發生液晶配向膜從基板的剝落,從而可形成與基板的密接性優異的液晶配向膜,就此方面而言優選。考慮在製造步驟中提高後烘烤溫度以實現膜形成步驟的縮短,而根據所述式(1)中的Z
1滿足(iii)的化合物,即便提高後烘烤溫度,也不易發生膜的剝落,製程適合範圍廣,且可抑制製造良率的下降,就此方面而言優選。另外,通過使用所述化合物作為交聯劑,在製成包含交聯劑的液晶配向劑的情況下,也可獲得示出高電壓保持率的液晶元件,就此方面而言優選。
作為上述式(1)所表示的化合物的具體例,Z
1滿足(i)的情況下的化合物可列舉下述式(1-1-1)~式(1-1-13)分別所表示的化合物等;Z
1滿足(ii)的情況下的化合物可列舉下述式(1-2-1)~式(1-2-12)分別所表示的化合物等;Z
1滿足(iii)的情況下的化合物可列舉下述式(1-3-1)~式(1-3-9)分別所表示的化合物等。此外,作為所述式(1)所表示的化合物,可單獨使用一種,也可將兩種以上組合使用。
[化24]
[化25]
[化26]
[化27]
[化28]
(所述式(2)所表示的化合物)
在所述式(2)中,作為Y
3及Y
4所表示的一價有機基,可列舉:碳數1~20的一價烴基、所述烴基所具有的亞甲基中的至少一個經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-NR
b-、-CONR
b-等取代而成的一價基(R
b為氫原子或碳數1~10的一價烴基)、一價雜環基等。在Y
3、Y
4為一價烴基的情況下,所述一價烴基優選為碳數1~7的烷基、碳數4~10的環烷基或碳數6~12的芳基,更優選為碳數4~7的烷基、碳數4~10的環烷基或碳數6~12的芳基,進而優選為碳數4~7的烷基。
Y
3及Y
4所表示的一價有機基優選為通過膜形成時的加熱而脫離的基。在Y
3及Y
4為通過熱而脫離的基的情況下,作為優選的具體例,可列舉:碳數1~7的烷基、苄基、對甲氧基苄基等醚系保護基;甲氧基甲基、乙氧基乙基、2-四氫吡喃基等縮醛系保護基;乙醯基、苯甲醯基等醯基系保護基;烯丙基、甲基烯丙基等烯丙基系保護基;三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、叔丁基二甲基矽烷基等矽烷基醚系保護基。另外,也可將(甲基)丙烯醯基作為Y
3及Y
4所表示的一價有機基而導入所述式(2)所表示的化合物中。就基於熱的脫離容易度的觀點而言,所述基中,優選為醚系保護基、縮醛系保護基或乙醯基,更優選為碳數1~7的烷基、2-四氫吡喃基、甲氧基甲基、1-乙氧基乙基或乙醯基。
在所述式(2)所表示的化合物中,所述式(2)中的Y
3及Y
4中的至少一個為所述式(Y-1)~式(Y-6)中的任一個所表示的基。通過使液晶配向劑中含有此種化合物,可提高液晶配向膜相對於基板的密接性,並且當在液晶元件的製造步驟等中從基板剝離液晶配向膜而對基板進行再利用(再加工)時,可容易地從基板剝離液晶配向膜(可提高再加工性),就此方面而言優選。另外,通過使用所述式(2)所表示的化合物作為交聯劑,在製成包含交聯劑的液晶配向劑的情況下,也可獲得示出高電壓保持率的液晶元件,就此方面而言優選。就實現液晶配向膜相對於基板的密接性與再加工性並存的觀點而言,Y
3及Y
4優選為所述式(Y-1)~式(Y-6)中的由所述式(Y-2)~式(Y-6)中的任一個所表示的基,進而就可獲得液晶配向性及電壓保持率良好的液晶元件的方面而言,更優選為所述式(Y-2)及式(Y-4)~式(Y-6)中的任一個所表示的基,特別優選為碳數4~7的烷基、2-四氫吡喃基、甲氧基甲基、1-乙氧基乙基或乙醯基。
所述式(2)中的Y
3及Y
4中,就獲得相對於基板的密接性良好的液晶配向膜的觀點而言,所述式(Y-1)~式(Y-6)中的任一個所表示的基的合計的數優選為兩個以上,就獲得平衡性良好地示出相對於基板的密接性與再加工性的液晶配向膜的觀點而言,特別優選為所述式(2)中的Y
3及Y
4全部為所述式(Y-1)~式(Y-6)中的任一個所表示的基。此外,所述式(2)所表示的化合物可具有僅一種所述式(Y-1)~式(Y-6)所表示的基,也可具有兩種以上。
X
3及X
4優選為羥基、碳數1~3的烷基或碳數1~3的烷氧基。
作為Z
2,可列舉:碳數1~12的(e+f)價的鏈狀烴基、碳數3~12的(e+f)價的脂環式烴基、碳數6~12的(e+f)價的芳香族烴基等。所述基中,Z
2優選為碳數1~12的(e+f)價的直鏈狀或分支狀的鏈狀烴基,更優選為碳數1~10的(e+f)價的直鏈狀或分支狀的飽和鏈狀烴基。
就充分獲得液晶配向膜與基板的密接性的改善效果的觀點而言,a3及a4分別優選為2或3。a3+b3及a4+b4分別優選為2以上,更優選為2~4。
關於e及f,就充分獲得相對於基板的密接性的改善效果的觀點、以及與保存穩定性的平衡的觀點而言,e+f優選為2~6,更優選為2~4。
通過使液晶配向劑中含有所述式(2)所表示的化合物作為交聯劑,可形成與基板的密接性良好的液晶配向膜。另外,通過向所述式(2)中的Y
3、Y
4導入所述式(Y-1)~式(Y-6)所表示的特定基,可形成再加工性優異的液晶配向膜,就此方面而言優選。
作為所述式(2)所表示的化合物的具體例,可列舉下述式(2-1-1)~式(2-1-10)分別所表示的化合物等。此外,作為所述式(2)所表示的化合物,可單獨使用一種,也可將兩種以上組合使用。
[化29]
[化30]
關於液晶配向劑中的化合物[A]的含量,就可充分提高與基板的密接性的改善效果的方面而言,相對於液晶配向劑中所含有的聚合體成分的合計量100質量份,優選為設為0.5質量份以上,更優選為設為1質量份以上,進而優選為設為2質量份以上。另外,關於化合物[A]的含量,就抑制因添加過量而導致的性能下降的觀點及使保存穩定性良好的觀點而言,相對於液晶配向劑中所含有的聚合體成分的合計量100質量份,優選為設為40質量份以下,更優選為設為30質量份以下,進而優選為設為20質量份以下。此外,作為化合物[A],可單獨使用一種,也可將兩種以上組合使用。
<其他成分>
本公開的液晶配向劑視需要也可還含有除聚合體成分及化合物[A]以外的其他化合物。作為其具體例,可列舉:環氧化合物(例如,N,N,N',N'-四縮水甘油基-間苯二甲胺、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-胺基甲基環己烷、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等)、官能性矽烷化合物(例如,3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷等)、抗氧化劑、金屬螯合化合物、硬化促進劑、表面活性劑、填充劑、分散劑、光增感劑等。此外,其他化合物的含量可在無損本公開的效果的範圍內,根據各化合物而適宜選擇。在並用與化合物[A]不同的化合物作為交聯劑的情況下,相對於液晶配向劑中所含的化合物[A]的合計量,所述不同的化合物的含量優選為設為5質量%以下,更優選為設為1質量%以下。
(溶劑)
本公開的液晶配向劑是以液狀的組成物的形式製備,所述液狀的組成物是將聚合體成分、化合物[A]、及視需要而任意調配的成分優選為溶解於溶劑中而成。溶劑優選為有機溶媒,例如可列舉:非質子性極性溶媒、酚系溶媒、醇、酮、酯、醚、鹵化烴、烴等。
作為所使用的有機溶媒的具體例,例如可列舉:N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、1,2-二甲基-2-咪唑啉酮、γ-丁內酯、γ-丁內醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、4-羥基-4-甲基-2-戊酮(二丙酮醇)、乙二醇單甲醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、甲基甲氧基丙酸酯、乙基乙氧基丙酸酯、乙二醇甲醚、乙二醇***、乙二醇正丙醚、乙二醇異丙醚、乙二醇正丁醚(丁基溶纖劑)、乙二醇二甲醚、乙二醇***乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二***、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單***、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單***乙酸酯、二異丁基酮、丙酸異戊酯、異丁酸異戊酯、二異戊基醚、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、環己酮、3-甲氧基-1-丁醇等。它們可單獨使用或將兩種以上混合使用。
液晶配向劑中的固體成分濃度(液晶配向劑的除溶媒以外的成分的合計質量在液晶配向劑的總質量中所占的比例)可考慮黏性、揮發性等而適宜選擇,優選為1質量%~10質量%的範圍。若固體成分濃度為1質量%以上,則可充分確保塗膜的膜厚,有可獲得良好的液晶配向膜的傾向。另外,若固體成分濃度為10質量%以下,則塗膜的膜厚不會過度變大,另外,可適度提高液晶配向劑的黏性,有可使塗布性良好的傾向。
《液晶配向膜及液晶元件》
本公開的液晶配向膜是由如上述那樣製備的液晶配向劑形成的。另外,本公開的液晶元件包括使用上述所說明的液晶配向劑而形成的液晶配向膜。液晶元件中的液晶的運行模式並無特別限定,例如可應用於扭轉向列(Twisted Nematic,TN)型、超扭轉向列(Super Twisted Nematic,STN)型、垂直配向(Vertical Alignment,VA)型(包括垂直配向-多域垂直配向(Vertical Alignment-Multi-domain Vertical Alignment,VA-MVA)型、垂直配向-圖案垂直配向(Vertical Alignment-Patterned Vertical Alignment,VA-PVA)型等)、共面切換(In-Plane Switching,IPS)型、邊緣場切換(Fringe Field Switching,FFS)型、光學補償彎曲(Optically Compensated Bend,OCB)型、聚合物穩定配向型(Polymer Sustained Alignment,PSA)等各種模式。液晶元件例如可通過包括以下的步驟1~步驟3的方法來製造。步驟1中,使用基板視所需的運行模式而不同。步驟2及步驟3在各運行模式中通用。
<步驟1:塗膜的形成>
首先,在基板上塗布液晶配向劑,優選為對塗布面進行加熱,由此在基板上形成塗膜。作為基板,例如可使用包含以下材料的透明基板:浮法玻璃、鈉玻璃等玻璃;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、聚(脂環式烯烴)等樹脂。作為設置於基板的一個面上的透明導電膜,可使用:包含氧化錫(SnO
2)的奈塞(NESA)膜(美國PPG公司注冊商標)、包含氧化銦-氧化錫(In
2O
3-SnO
2)的氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)膜等。在製造TN型、STN型或VA型的液晶元件的情況下,使用設置有經圖案化的透明導電膜的兩片基板。另一方面,在製造IPS型或FFS型液晶元件的情況下,使用設置有經圖案化為梳齒型的電極的基板、與並未設置電極的相向基板。對基板塗布液晶配向劑是在電極形成面上優選為通過膠版印刷法、柔版印刷法、旋轉塗布法、輥塗布機法或噴墨印刷法進行。
塗布液晶配向劑後,出於防止所塗布的液晶配向劑的滴液等目的,優選為實施預加熱(預烘烤)。預烘烤溫度優選為30℃~200℃,預烘烤時間優選為0.25分鐘~10分鐘。然後,出於將溶劑完全去除的目的等而實施煆燒(後烘烤)步驟。此時的煆燒溫度(後烘烤溫度)優選為80℃~250℃,更優選為80℃~200℃。後烘烤時間優選為5分鐘~200分鐘。如此形成的膜的膜厚優選為0.001 μm~1 μm。
<步驟2:配向處理>
在製造TN型、STN型、IPS型或FFS型的液晶元件的情況下,實施對所述步驟1中形成的塗膜賦予液晶配向能力的處理(配向處理)。由此,對塗膜賦予液晶分子的配向能力而成為液晶配向膜。作為配向處理,可使用如下處理:利用捲繞著包含例如尼龍(nylon)、人造絲(rayon)、棉(cotton)等纖維的布的輥對形成於基板上的塗膜朝一定方向進行摩擦的摩擦處理、或對形成於基板上的塗膜進行光照射而對塗膜賦予液晶配向能力的光配向處理等。另一方面,在製造垂直配向(VA)型的液晶元件的情況下,可將所述步驟1中形成的塗膜直接用作液晶配向膜,但為了進一步提高液晶配向能力,也可對所述塗膜實施配向處理。對垂直配向型的液晶元件而言優選的液晶配向膜也可優選地用於PSA型的液晶元件。
在光配向處理中,光照射可通過如下方法等進行:對後烘烤步驟後的塗膜進行照射的方法、對預烘烤步驟後且後烘烤步驟前的塗膜進行照射的方法、在預烘烤步驟及後烘烤步驟的至少任一步驟中的塗膜加熱過程中對塗膜進行照射的方法。作為照射至塗膜的放射線,例如可使用包含150 nm~800 nm的波長的光的紫外線及可見光線。優選為包含200 nm~400 nm的波長的光的紫外線。在放射線為偏光的情況下,可為直線偏光也可為部分偏光。在所使用的放射線為直線偏光或部分偏光的情況下,照射可自垂直於基板面的方向進行,也可自傾斜方向進行,或者也可將這些方向組合來進行。非偏光的放射線的情況下的照射方向設為傾斜方向。
作為所使用的光源,例如可列舉:低壓水銀燈、高壓水銀燈、氘燈、金屬鹵化物燈、氬共振燈、氙燈、準分子雷射等。對基板面而言的放射線的照射量優選為400 J/m
2~50,000 J/m
2,更優選為1,000 J/m
2~20,000 J/m
2。在用於賦予配向能力的光照射後,也可進行對基板表面使用例如水、有機溶媒(例如,甲醇、異丙醇、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯、丁基溶纖劑、乳酸乙酯等)或這些的混合物進行清洗的處理、或對基板進行加熱的處理。
<步驟3:液晶單元的構建>
準備如上述那樣形成有液晶配向膜的兩片基板,以在兩片基板間與液晶配向膜鄰接地配置液晶的方式製造液晶單元。在製造液晶單元時,例如可列舉如下方法:以液晶配向膜相向的方式隔著間隙將兩片基板相向配置,利用密封劑將兩片基板的周邊部貼合,在由基板表面與密封劑所包圍的單元間隙內注入填充液晶並將注入孔密封的方法、利用液晶滴注(One Drop Fill,ODF)方式的方法等。作為密封劑,例如可使用含有硬化劑及作為間隔物(spacer)的氧化鋁球的環氧樹脂等。作為液晶,可列舉向列液晶及碟狀液晶,其中優選為向列液晶。在PSA模式中,在構建液晶單元後,在對一對基板所具有的導電膜間施加電壓的狀態下對液晶單元進行光照射處理。
在製造PSA型的液晶元件的情況下,可通過包括以下三個步驟的方法來製造液晶元件。
・將本公開的液晶配向劑塗布於具有導電膜的一對基板各自的導電膜上而形成塗膜的步驟。
・將塗布有液晶配向劑的一對基板配置成塗膜夾持液晶層而相向,來構建液晶單元的步驟。
・在對導電膜間施加電壓的狀態下對液晶單元進行光照射的步驟。
具體而言,首先,將液晶與光聚合性單體一併注入或滴加至具有導電膜的一對基板間,除了此方面以外,與所述步驟1~步驟3同樣地構建液晶單元。此外,作為光聚合性單體,可使用現有公知的化合物。優選為多官能性(甲基)丙烯酸單體。
然後,在對一對基板所具有的導電膜間施加電壓的狀態下對液晶單元進行光照射。此處施加的電壓例如可設為5 V~50 V的直流或交流。作為所照射的光,例如可使用包含150 nm~800 nm的波長的光的紫外線及可見光線。所述光中,優選為包含300 nm~400 nm的波長的光的紫外線。作為照射光的光源,例如可使用低壓水銀燈、高壓水銀燈、氘燈、金屬鹵化物燈、氬共振燈、氙燈、準分子雷射等。作為光的照射量,優選為1,000 J/m
2~200,000 J/m
2,更優選為1,000 J/m
2~100,000 J/m
2。
對於各模式的液晶單元,繼而,視需要在液晶單元的外側表面貼合偏光板,製成液晶元件。作為偏光板,可列舉:以乙酸纖維素保護膜將一邊使聚乙烯醇延伸配向一邊使其吸收碘而成的被稱為「H膜」的偏光膜夾持所得的偏光板、或包括H膜本身的偏光板。
本公開的液晶元件可有效地應用於各種用途。具體而言,例如可應用於鐘錶、便攜式遊戲機、文字處理器、筆記型個人電腦、汽車導航系統、攝影機、個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)、數位照相機、行動電話、智慧型手機、各種監視器、液晶電視、資訊顯示器等各種顯示裝置、或調光膜、相位差膜等中。
[實施例]
以下,通過實施例來具體說明,但本發明並不限定於以下實施例。
在以下的例子中,聚合體的溶液黏度、重量平均分子量(Mw)、數量平均分子量(Mn)及醯亞胺化率是通過以下方法測定。
<聚合體的溶液黏度>
聚合體的溶液黏度是使用E型黏度計在25℃下進行測定。
<重量平均分子量及數量平均分子量>
通過凝膠滲透色譜法(GPC)在下述條件下測定Mw及Mn。分子量分布(Mw/Mn)是根據所獲得的Mw及Mn而算出。
裝置:昭和電工(股)的「GPC-101」
GPC管柱:將島津GLC(股)製造的「GPC-KF-801」、「GPC-KF-802」、「GPC-KF-803」及「GPC-KF-804」結合
流動相:四氫呋喃(tetrahydrofuran,THF)
管柱溫度:40℃
流速:1.0 mL/分鐘
試樣濃度:1.0質量%
試樣注入量:100 μL
檢測器:示差折射計
標準物質:單分散聚苯乙烯
<聚醯亞胺的醯亞胺化率>
將聚醯亞胺的溶液投入純水中,將所得的沉澱在室溫下充分減壓乾燥後,溶解於氘代二甲基亞碸中,以四甲基矽烷為基準物質,在室溫下進行氫譜核磁共振(
1H-Nuclear Magnetic Resonance,
1H-NMR)測定。根據所得的
1H-NMR光譜,利用下述數式(1)求出醯亞胺化率[%]。
醯亞胺化率[%]=(1-(β
1/(β
2×α)))×100 …(1)
(數式(1)中,β
1是化學位移10 ppm附近出現的NH基的質子來源的波峰面積,β
2是其他質子來源的波峰面積,α是聚合體的前體(聚醯胺酸)中相對於NH基的一個質子的其他質子的個數比例。)
以下示出下述例子中所使用的化合物的簡稱。此外,以下為了方便起見,有時將「式(X)所表示的化合物」簡單表示為「化合物(X)」。
・單體及側鏈羧酸
[化31]
[化32]
[化33]
[化34]
[化35]
<聚合體的合成>
1.聚醯亞胺的合成
[合成例1]
將作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐70莫耳份及均苯四甲酸二酐30莫耳份、以及作為二胺的膽甾烷氧基-2,4-二胺基苯30莫耳份、化合物(D-4)40莫耳份及3,5-二胺基苯甲酸30莫耳份溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone,NMP)中,在40℃下反應24小時,由此獲得含有20質量%的聚醯胺酸的溶液。繼而,在所得的聚醯胺酸溶液中追加NMP,並相對於聚醯胺酸的羧基各添加3.00莫耳當量的吡啶及乙酸酐,在80℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,利用新的γ-丁內酯對系統內的溶媒進行溶媒置換,並進一步濃縮,由此獲得含有20質量%的醯亞胺化率為63%的聚醯亞胺(將其稱為「聚合體(P-1)」)的溶液。少量分取所述溶液並加入NMP,製成濃度10質量%的溶液而測定的溶液黏度為37 mPa·s。
[合成例2、合成例9~合成例16]
將聚合中所使用的四羧酸二酐以及二胺的種類及量變更為如表1所記載,除了此方面以外,與合成例1同樣地進行聚合,獲得分別含有作為聚醯亞胺的聚合體(P-2)、聚合體(P-9)~聚合體(P-16)的溶液。
2.聚醯胺酸的合成
[合成例3]
將作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐70莫耳份及1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐30莫耳份、以及作為二胺的膽甾烷氧基-2,4-二胺基苯30莫耳份、3,5-二胺基-N,N-雙(吡啶-3-基甲基)苯甲醯胺40莫耳份、及3,5-二胺基苯甲酸30莫耳份溶解於NMP中,在40℃下反應24小時,由此獲得含有20質量%的聚醯胺酸(將其稱為「聚合體(P-3)」)的溶液。少量分取所述溶液並加入NMP,製成濃度10質量%的溶液而測定的溶液黏度為42 mPa·s。
[合成例4~合成例8、合成例17]
將聚合中所使用的四羧酸二酐以及二胺的種類及量變更為如表1所記載,除了此方面以外,與合成例3同樣地進行聚合,獲得分別含有作為聚醯胺酸的聚合體(P-4)~聚合體(P-8)、聚合體(P-17)的溶液。此外,表1中,酸酐的數值表示各化合物相對於合成中使用的四羧酸二酐的總量100莫耳份的比例(莫耳份)。二胺的數值表示各化合物相對於合成中使用的二胺的總量100莫耳份的比例(莫耳份)。
[表1]
聚合體名稱 | 酸酐 | 二胺 | 醯亞胺化率 [%] | ||||||||||||||||||
T-1 | T-2 | T-3 | D-1 | D-2 | D-3 | D-4 | D-5 | D-6 | D-7 | D-8 | D-9 | D-10 | D-11 | D-12 | D-13 | D-14 | D-15 | D-16 | |||
合成例1 | P-1 | 70 | 30 | 30 | 40 | 30 | 63 | ||||||||||||||
合成例2 | P-2 | 100 | 30 | 40 | 30 | 59 | |||||||||||||||
合成例3 | P-3 | 70 | 30 | 30 | 40 | 30 | - | ||||||||||||||
合成例4 | P-4 | 100 | 30 | 40 | 30 | - | |||||||||||||||
合成例5 | P-5 | 100 | 30 | 40 | 30 | - | |||||||||||||||
合成例6 | P-6 | 100 | 30 | 40 | 30 | - | |||||||||||||||
合成例7 | P-7 | 100 | 30 | 40 | 30 | - | |||||||||||||||
合成例8 | P-8 | 100 | 30 | 40 | 30 | - | |||||||||||||||
合成例9 | P-9 | 100 | 30 | 30 | 40 | 71 | |||||||||||||||
合成例10 | P-10 | 100 | 30 | 30 | 40 | 62 | |||||||||||||||
合成例11 | P-11 | 70 | 30 | 30 | 30 | 40 | 69 | ||||||||||||||
合成例12 | P-12 | 100 | 30 | 30 | 40 | 73 | |||||||||||||||
合成例13 | P-13 | 70 | 30 | 30 | 40 | 30 | 53 | ||||||||||||||
合成例14 | P-14 | 70 | 30 | 30 | 30 | 40 | 64 | ||||||||||||||
合成例15 | P-15 | 100 | 30 | 70 | 63 | ||||||||||||||||
合成例16 | P-16 | 100 | 40 | 60 | 73 | ||||||||||||||||
合成例17 | P-17 | 50 | 50 | 60 | 40 | - |
3.聚有機矽氧烷的合成
[合成例18]
在1000 ml三口燒瓶中裝入2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷90.0 g、甲基異丁基酮500 g及三乙基胺10.0 g,在室溫下混合。繼而,自滴加漏斗花30分鐘滴加去離子水100 g後,在回流下混合且在80℃下進行6小時反應。在反應結束後,取出有機層,利用0.2質量%硝酸銨水溶液將所述有機層清洗至清洗後的水成為中性為止,然後在減壓下蒸餾去除溶媒及水。適量添加甲基異丁基酮,而獲得作為具有環氧基的聚有機矽氧烷的聚合體(ESSQ-1)的50質量%溶液。
在500 ml三口燒瓶中加入化合物(C-1)6.28 g(相對於聚合體(ESSQ-1)所具有的環氧基量而為20莫耳%)、化合物(C-3)3.44 g(相對於聚合體(ESSQ-1)所具有的環氧基量而為10莫耳%)、四丁基溴化銨2.00 g、含聚合體(ESSQ-1)的溶液80 g、以及甲基異丁基酮239 g,在90℃下攪拌18小時。冷卻至室溫後,利用蒸餾水重複進行10次分液清洗操作。然後,回收有機層,利用旋轉蒸發器重複進行2次濃縮與NMP稀釋後,使用NMP以固體成分濃度成為10質量%的方式進行調整,獲得聚合體(PS-1)的NMP溶液。
[合成例19]
將反應中所使用的側鏈羧酸的種類及量變更為如表2所記載,除了此方面以外,與合成例18同樣地獲得含有10質量%的作為聚有機矽氧烷的聚合體(PS-2)的NMP溶液。此外,表2中,側鏈羧酸的數值表示相對於聚合體(ESSQ-1)所具有的環氧基量的比例(側鏈改性率,莫耳%)。
[表2]
聚合體名稱 | 側鏈羧酸(mol%) | ||||
C-1 | C-2 | C-3 | C-4 | ||
合成例18 | PS-1 | 20 | 10 | ||
合成例19 | PS-2 | 20 | 10 |
4.苯乙烯-馬來醯亞胺系聚合體的合成
[合成例20]
在氮氣下,在100 mL二口燒瓶中,加入作為聚合單體的化合物(M-1)10莫耳份、化合物(M-4)10莫耳份、甲基丙烯酸35莫耳份及甲基丙烯酸縮水甘油酯45莫耳份、作為自由基聚合起始劑的2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)2莫耳份、以及作為溶媒的四氫呋喃50 ml,在70℃下進行5小時聚合。再沉澱於甲醇中之後,對沉澱物進行過濾,在室溫下進行8小時真空乾燥,由此獲得目標聚合體(PM-1)。通過利用GPC的聚苯乙烯換算測定的重量平均分子量Mw為30000,分子量分布Mw/Mn為2。
[合成例21、合成例22]
將反應中所使用的聚合單體的種類及量變更為如表3所記載,除了此方面以外,與合成例20同樣地分別獲得作為苯乙烯-馬來醯亞胺系共聚物的聚合體(PM-2)、聚合體(PM-3)。此外,表3中,單體的數值表示各化合物相對於合成中所使用的單體的總量100莫耳份的使用比例(莫耳份)。
[表3]
聚合體名稱 | 單體(mol比) | |||||||
M-1 | M-2 | M-3 | M-4 | M-5 | M-6 | M-7 | ||
合成例20 | PM-1 | 10 | 10 | 35 | 45 | |||
合成例21 | PM-2 | 10 | 10 | 35 | 45 | |||
合成例22 | PM-3 | 10 | 10 | 35 | 45 |
5.液晶配向劑的製備及評價(1)
[實施例1:PSA型液晶顯示元件]
(1)液晶配向劑(AL-1)的製備
向合成例1中所獲得的包含聚合體(P-1)100質量份的溶液中加入化合物(Ad-1)5質量份、以及作為溶劑的NMP及丁基溶纖劑(butylcellosolve,BC),製成溶劑組成為NMP/BC=50/50(質量比)、固體成分濃度為4.0質量%的溶液。利用孔徑為0.2 μm的過濾器對所述溶液進行過濾,由此製備液晶配向劑(AL-1)。
(2)再加工性的評價
在設置於厚度1 mm的玻璃基板的其中一個面的包含ITO膜的透明導電膜上,利用旋轉器塗布液晶配向劑(AL-1),利用加熱板在100℃下進行90秒鐘預烘烤,形成膜厚約0.10 μm的塗膜。重複進行所述操作,製成兩片帶塗膜的基板。接著,將所獲得的兩片基板在氮氣環境下保管於25℃的暗室中。在保管開始12小時後及48小時後,分別取出一片基板,在放入有調溫至40℃的NMP的燒杯中浸漬2分鐘後,利用超純水清洗數次,並通過吹氣除去表面的水滴。對於所述基板,利用光學顯微鏡進行觀察以調查塗膜有無殘渣,由此對液晶配向膜的從基板的剝離容易性(再加工性)進行評價。評價時,將即便是在保管開始48小時後取出的基板但在NMP浸漬後也未觀察到塗膜的殘渣的情況設為再加工性「良好(○)」,將在48小時後的基板上觀察到塗膜的殘渣但在12小時後的基板上未觀察到塗膜的殘渣的情況設為再加工性「可(△)」,將在12小時後的基板上未觀察到塗膜的殘渣的情況設為再加工性「不良(×)」。其結果,在所述實施例中為再加工性「良好(○)」。
(3)膜的密接性評價
使用旋轉器將上述中所製備的液晶配向劑(AL-1)塗布於玻璃基板上,利用80℃的加熱板進行2分鐘預烘烤後,在對箱內進行了氮氣置換的230℃的烘箱中進行30分鐘加熱(後烘烤),由此形成平均膜厚0.10 μm的塗膜。重複進行與此相同的操作,由此製作兩片形成有塗膜的玻璃基板。在形成有塗膜的一片玻璃基板的塗膜上,以寬度成為1 mm的方式塗布ODF密封劑(積水化學公司製造,S-WB42),且以另一片玻璃基板的塗膜與ODF密封劑接觸的方式進行貼合。然後,使用金屬鹵化物燈照射30,000 J/m
2(以365 nm換算)的光後,在120℃的烘箱中進行1小時加熱。然後,使用今田製作所的拉伸壓縮試驗機(型號:SDWS-0201-100SL)測定密接力,由此評價膜相對於基板的密接性。評價時,將密接力為175 N/cm
2以上的情況設為「良好(○)」,將為150 N/cm
2以上且未滿175 N/cm
2的情況設為「可(△)」,將未滿150 N/cm
2的情況設為「不良(×)」。其結果,在所述實施例中為密接力192 N/cm
2,從而為密接性「良好(○)」的評價。
(4)液晶組成物的製備
對10 g的向列液晶(默克(Merck)公司製造,MLC-6608)添加5質量%的下述式(L1-1)所表示的液晶性化合物、及0.3質量%的下述式(L2-1)所表示的光聚合性化合物並進行混合,獲得液晶組成物LC1。
[化39]
(5)PSA型液晶顯示元件的製造
使用液晶配向膜印刷機(日本寫真印刷(股)製造)將上述中所製備的液晶配向劑(AL-1)塗布於分別具有包含經圖案化為狹縫狀的ITO電極的導電膜的兩片玻璃基板的各電極面上,在80℃的加熱板上加熱(預烘烤)2分鐘而將溶媒去除後,在230℃的加熱板上加熱(後烘烤)10分鐘,形成平均膜厚0.06 μm的塗膜。對於所述塗膜,在超純水中進行1分鐘超聲波清洗後,在100℃潔淨烘箱中乾燥10分鐘,由此獲得一對(兩片)具有液晶配向膜的基板。此外,所使用的電極的圖案是與PSA模式中的電極圖案為相同種類的圖案。
繼而,在所述一對基板中的其中一個基板的具有液晶配向膜的面的外緣,塗布加入有直徑5.5 μm的氧化鋁球的環氧樹脂接著劑後,以液晶配向膜面相對的方式重疊並壓接,使接著劑硬化。繼而,自液晶注入口在一對基板之間填充上述中所製備的液晶組成物LC1後,利用丙烯酸系光硬化接著劑將液晶注入口密封,由此製造液晶單元。然後,在液晶單元的導電膜間施加頻率60 Hz的交流10 V並在液晶驅動的狀態下,使用將金屬鹵化物燈用作光源的紫外線照射裝置以100,000 J/m
2的照射量照射紫外線。此外,所述照射量是使用以波長365 nm為基準進行測量的光量計測定而得的值。然後,在基板的外側兩面,以偏光板的偏光方向彼此正交且與液晶配向膜的紫外線的光軸在基板面的射影方向成45°角度的方式貼合偏光板,由此製造PSA型液晶顯示元件。
(6)液晶配向性的評價
對於上述中所製造的PSA型液晶顯示元件,利用光學顯微鏡觀察在接通/切斷(ON/OFF)(施加/解除施加)5 V的電壓時的明暗的變化中有無異常域,將無異常域的情況設為「A」,將一部分有異常域的情況設為「B」,將整體有異常域的情況設為「C」而評價液晶配向性。其結果,在所述實施例中,液晶配向性為「A」。
(7)電壓保持率(voltage holding ratio,VHR)的評價
對於上述中所製造的PSA型液晶顯示元件,以60微秒的施加時間、167毫秒的跨距施加5 V的電壓後,測定自解除施加起167毫秒後的電壓保持率。測定裝置是使用東陽技術(TOYO Technica)(股)製造的VHR-1。此時,在電壓保持率為98%以上的情況下設為「S」,在為95%以上且未滿98%的情況下設為「A」,在為80%以上且未滿95%的情況下設為「B」,在為50%以上且未滿80%的情況下設為「C」,在未滿50%的情況下設為「D」。其結果,在所述實施例中,電壓保持率為「A」的評價。
[實施例2、實施例3、實施例5]
將調配組成變更為如表4所示,除了此方面以外,以與實施例1相同的溶劑組成及固體成分濃度製備液晶配向劑。另外,使用各個液晶配向劑,與實施例1同樣地評價再加工性及膜的密接性,並且製造PSA型液晶顯示元件來進行液晶配向性及電壓保持率的評價。將所述評價的結果示於表4中。此外,表4中,「-」表示未使用此化合物。
[比較例1]
未調配化合物(Ad-1),除了此方面以外,以與實施例1相同種類的聚合體、溶劑組成及固體成分濃度製備液晶配向劑(AR-1)。另外,使用所製備的液晶配向劑,與實施例1同樣地評價再加工性及膜的密接性,並且製造PSA型液晶顯示元件來進行液晶配向性及電壓保持率的評價。將所述評價的結果示於表4中。
[實施例4:光垂直型液晶顯示元件]
(1)液晶配向劑的製備、以及再加工性及膜的密接性的評價
將調配組成變更為如表4所示,除了此方面以外,以與實施例1相同的溶劑組成及固體成分濃度製備液晶配向劑(AL-4)。另外,使用液晶配向劑(AL-4),與實施例1同樣地評價再加工性及膜的密接性。將所述評價的結果示於表4中。
(2)光垂直型液晶顯示元件的製造
在帶包含ITO膜的透明電極的玻璃基板的透明電極面上使用旋轉器塗布上述中所製備的液晶配向劑(AL-4),利用80℃的加熱板進行1分鐘預烘烤。然後,在對箱內進行了氮氣置換的烘箱中,以230℃加熱1小時,形成膜厚0.1 μm的塗膜。繼而,使用Hg-Xe燈及格蘭-泰勒棱鏡(glan-taylor prism),從自基板法線傾斜40°的方向對所述塗膜表面照射包含313 nm的明線的偏光紫外線1,000 J/m
2而賦予液晶配向能力。重複進行同樣的操作,製成一對(兩片)具有液晶配向膜的基板。
在所述基板中的一片基板的具有液晶配向膜的面的外周,通過網版印刷來塗布加入有直徑3.5 μm的氧化鋁球的環氧樹脂接著劑後,使一對基板的液晶配向膜面相向,以各基板的紫外線的光軸在基板面的投影方向成為逆平行的方式進行壓接,在150℃下花1小時使接著劑熱硬化。繼而,自液晶注入口在基板間的間隙中填充負型液晶(默克(Merck)公司製造,MLC-6608)後,利用環氧系接著劑將液晶注入口密封。進而,為了去除液晶注入時的流動配向,將其以130℃加熱後緩緩冷卻到室溫。接著,在基板的外側兩面,以偏光板的偏光方向彼此正交且與液晶配向膜的紫外線的光軸在基板面的射影方向成45°角度的方式貼合偏光板,由此製造光垂直型液晶顯示元件。
(3)液晶配向性的評價
對於在上述中製造的光垂直型液晶顯示元件,與所述實施例1同樣地評價液晶配向性。其結果,在所述實施例中,液晶配向性為「A」。
(4)電壓保持率(VHR)的評價
對於上述中所製造的光垂直型液晶顯示元件,與所述實施例1同樣地進行電壓保持率的評價。其結果,在所述實施例中,電壓保持率為「A」的評價。
[參考例1A、參考例2A]
作為添加劑,使用化合物(Ad-12)或化合物(Ad-14)來代替化合物[A],並將調配組成變更為如表4所示,除了此方面以外,以與實施例1相同的溶劑組成及固體成分濃度分別製備液晶配向劑(AR-2)、液晶配向劑(AR-3)。另外,使用各液晶配向劑,與實施例1同樣地評價再加工性及膜的密接性,並且製造PSA型液晶顯示元件來進行液晶配向性及電壓保持率的評價。將所述評價的結果示於表4中。
[表4]
模式 | 液晶配向劑 | 評價 | ||||||||||
配向劑名稱 | 聚合體1 | 聚合體2 | 交聯劑 | 再加工性 | 密接性 | 液晶配向性 | VHR | |||||
種類 | 份數 | 種類 | 份數 | 種類 | 份數 | 密封寬度 (1 mm) | ||||||
實施例1 | PSA | AL-1 | P-1 | 100 | - | - | Ad-1 | 5 | ○ | ○ | A | A |
實施例2 | PSA | AL-2 | P-1 | 100 | - | - | Ad-1 | 10 | ○ | ○ | A | A |
實施例3 | PSA | AL-3 | P-5 | 90 | PS-2 | 10 | Ad-1 | 5 | ○ | ○ | A | A |
實施例4 | UV2A | AL-4 | P-2 | 90 | PM-3 | 10 | Ad-2 | 5 | ○ | ○ | A | A |
實施例5 | PSA | AL-5 | P-14 | 100 | - | - | Ad-3 | 5 | ○ | ○ | A | A |
比較例1 | PSA | AR-1 | P-1 | 100 | - | - | - | - | ○ | × | A | A |
參考例1A | PSA | AR-2 | P-1 | 100 | - | - | Ad-12 | 10 | × | ○ | A | B |
參考例2A | PSA | AR-3 | P-1 | 100 | - | - | Ad-14 | 10 | × | ○ | A | B |
如表4所示,包含化合物(Ad-1)、化合物(Ad-2)或化合物(Ad-3)的實施例1~實施例5與未調配交聯劑的比較例1相比,膜的密接性及再加工性良好。另外,實施例1~實施例5中,關於液晶配向性及電壓保持率也為「A」的評價而良好。
此外,使用了其他交聯劑(Ad-12)、交聯劑(Ad-14)代替化合物[A]的參考例1A、參考例2A中,雖然膜的密接性良好,但再加工性不良。另外,關於電壓保持率,參考例1A、參考例2A也比實施例1~實施例5差。
6.液晶配向劑的製備及評價(2)
[實施例6:PSA型液晶顯示元件]
(1)液晶配向劑(AL-6)的製備
向合成例1中所獲得的包含聚合體(P-1)100質量份的溶液中加入化合物(Ad-4)5質量份、以及作為溶劑的NMP及丁基溶纖劑(BC),製成溶劑組成為NMP/BC=50/50(質量比)、固體成分濃度為4.0質量%的溶液。利用孔徑為0.2 μm的過濾器對所述溶液進行過濾,由此製備液晶配向劑(AL-6)。
(2)膜的密接性評價
使用上述中所製備的液晶配向劑(AL-6),與實施例1的「(3)膜的密接性評價」同樣地進行評價。其結果,在所述實施例中為密接力189 N/cm
2,從而為密接性「良好(○)」的評價。
(3)高溫烘烤後的膜的密接性評價
使用旋轉器將上述(1)中所製備的液晶配向劑(AL-6)塗布於玻璃基板上,利用80℃的加熱板進行2分鐘預烘烤後,在對箱內進行了氮氣置換的300℃的烘箱中進行30分鐘加熱(後烘烤),由此形成平均膜厚0.10 μm的塗膜。重複進行與此相同的操作,由此製作兩片形成有塗膜的玻璃基板。在形成有塗膜的一片玻璃基板的塗膜上,以寬度成為1 mm的方式塗布ODF密封劑(積水化學製造的S-WB42),且以另一片玻璃基板的塗膜與ODF密封劑接觸的方式進行貼合。然後,使用金屬鹵化物燈照射30,000 J/m
2(以365 nm換算)的光後,在120℃的烘箱中進行1小時加熱。然後,使用今田製作所的拉伸壓縮試驗機(型號:SDWS-0201-100SL)測定密接力,由此評價膜相對於基板的密接性。評價時,將密接力為175 N/cm
2以上的情況設為「特別良好(◎)」,將為160 N/cm
2以上且未滿175 N/cm
2的情況設為「良好(○)」,將為150 N/cm
2以上且未滿160 N/cm
2的情況設為「可(△)」,將未滿150 N/cm
2的情況設為「不良(×)」。其結果,在所述實施例中為密接力190 N/cm
2,從而為密接性「特別良好(◎)」的評價。
(4)PSA型液晶顯示元件的製造
除了使用液晶配向劑(AL-6)以外,與實施例1同樣地製造PSA型液晶顯示元件,並進行液晶配向性及電壓保持率的評價。其結果,在所述實施例中,液晶配向性為「A」的評價,電壓保持率為「S」的評價。
[實施例7、實施例8、實施例10、實施例11及比較例2、比較例3]
將調配組成變更為如表5所示,除了此方面以外,以與實施例6相同的溶劑組成及固體成分濃度製備液晶配向劑。另外,使用各個液晶配向劑,與實施例6同樣地進行膜的密接性評價,並且製造PSA型液晶顯示元件來進行液晶配向性及電壓保持率的評價。將所述評價的結果示於表5中。此外,表5中,「-」表示未使用此化合物。
[實施例9:光垂直型液晶顯示元件]
將調配組成變更為如表5所示,除了此方面以外,以與實施例6相同的溶劑組成及固體成分濃度製備液晶配向劑(AL-9)。另外,使用液晶配向劑(AL-9),與實施例6同樣地進行膜的密接性評價。進而,使用液晶配向劑(AL-9)與實施例4同樣地製造光垂直型液晶顯示元件,並進行液晶配向性及電壓保持率的評價。其結果,在所述實施例中,液晶配向性及電壓保持率為「A」的評價。
[表5]
模式 | 液晶配向劑 | 評價 | ||||||||||
配向劑名稱 | 聚合體1 | 聚合體2 | 交聯劑 | 密接性 | 液晶配向性 | VHR | ||||||
種類 | 份數 | 種類 | 份數 | 種類 | 份數 | 高溫烘烤密接性 | 密封寬度 (1 mm) | |||||
實施例6 | PSA | AL-6 | P-1 | 100 | - | - | Ad-4 | 5 | ◎ | 〇 | A | S |
實施例7 | PSA | AL-7 | P-2 | 95 | PS-1 | 5 | Ad-4 | 5 | ◎ | 〇 | A | S |
實施例8 | PSA | AL-8 | P-3 | 95 | PM-1 | 5 | Ad-4 | 10 | ◎ | 〇 | A | S |
實施例9 | UV2A | AL-9 | P-13 | 90 | PM-3 | 10 | Ad-4 | 5 | 〇 | 〇 | A | A |
實施例10 | PSA | AL-10 | P-1 | 30 | P-2 | 70 | Ad-4 | 5 | ◎ | 〇 | A | S |
實施例11 | PSA | AL-11 | P-15 | 100 | - | - | Ad-4 | 5 | △ | 〇 | A | A |
比較例2 | PSA | AR-4 | P-15 | 100 | - | - | - | - | × | × | A | A |
比較例3 | PSA | AR-5 | P-15 | 100 | - | - | Ad-12 | 5 | × | 〇 | A | B |
如表5所示,包含化合物(Ad-4)的實施例6~實施例11與未調配交聯劑的比較例2相比,膜的密接性及高溫烘烤後的膜的密接性良好。另外,實施例6~實施例11的液晶配向性及電壓保持率也為「S」或「A」的評價而良好。
與此相對,使用了其他交聯劑(Ad-12)代替化合物(Ad-4)的比較例3中,雖然在將後烘烤溫度為230℃時的膜的密接性良好,但關於將後烘烤溫度設為高溫而達300℃時的膜的密接性,為不良的評價。另外,關於電壓保持率,比較例3也比實施例6~實施例11差。
7.液晶配向劑的製備及評價(3)
[實施例12:PSA型液晶顯示元件]
(1)液晶配向劑(AL-12)的製備
向合成例1中所獲得的包含聚合體(P-1)100質量份的溶液中加入化合物(Ad-5)5質量份、以及作為溶劑的NMP及丁基溶纖劑(BC),製成溶劑組成為NMP/BC=50/50(質量比)、固體成分濃度為4.0質量%的溶液。利用孔徑為0.2 μm的過濾器對所述溶液進行過濾,由此製備液晶配向劑(AL-12)。
(2)膜的密接性評價
使用上述中所製備的液晶配向劑(AL-12),與實施例1的「(3)膜的密接性評價」同樣地評價膜的密接性。其結果,在所述實施例中為密接力191 N/cm
2,從而為密接性「良好(○)」的評價。
(3)PSA型液晶顯示元件的製造及評價
除了使用液晶配向劑(AL-12)以外,與實施例1同樣地製造PSA型液晶顯示元件,並進行液晶配向性及電壓保持率的評價。其結果,在所述實施例中,液晶配向性為「A」的評價,電壓保持率為「S」的評價。
(4)高溫高濕耐受性的評價
將利用230℃的後烘烤溫度而製造的PSA型液晶顯示元件在設定為60℃、濕度90%的烘箱中保管300小時後,與上述同樣地測定電壓保持率。將所述值設為VHR2,且將在60℃、濕度90%的高溫高濕條件下保管之前測定的電壓保持率設為VHR1,通過從VHR2減去VHR1而求出電壓保持率的減少量ΔVHR,利用ΔVHR對高溫高濕耐受性進行評價。將ΔVHR未滿5%的情況設為「特別良好(◎)」,將為5%以上且未滿10%的情況設為「良好(○)」,將為10%以上且未滿20%的情況設為「可(△)」,將為20%以上的情況設為「不良(×)」。其結果,在所述實施例中為「特別良好(◎)」。
[實施例13、實施例14、實施例16、實施例17]
將調配組成變更為如表6所示,除了此方面以外,以與實施例12相同的溶劑組成及固體成分濃度製備液晶配向劑。另外,使用各個液晶配向劑,與實施例12同樣地進行膜的密接性的評價,並且製造PSA型液晶顯示元件來進行液晶配向性、電壓保持率及高溫高濕耐受性的評價。將所述評價的結果示於表6中。此外,表6中,「-」表示未使用此化合物。
[比較例4]
將聚合體(P-1)變更為聚合體(P-15)、且未調配化合物(Ad-5),除了這些方面以外,以與實施例12相同的溶劑組成及固體成分濃度製備液晶配向劑(AR-6)。另外,使用所製備的液晶配向劑,與實施例12同樣地進行膜的密接性的評價,並且製造PSA型液晶顯示元件來進行液晶配向性、電壓保持率及高溫高濕耐受性的評價。將所述評價的結果示於表6中。
[實施例15:光垂直型液晶顯示元件]
將調配組成變更為如表6所示,除了此方面以外,以與實施例12相同的溶劑組成及固體成分濃度製備液晶配向劑(AL-15)。另外,使用液晶配向劑(AL-15),與實施例12同樣地進行膜的密接性的評價。進而,使用液晶配向劑(AL-15)與實施例4同樣地製造光垂直型液晶顯示元件,並進行液晶配向性、電壓保持率以及高溫高濕耐受性的評價。其結果,在所述實施例中,液晶配向性為「A」的評價,電壓保持率為「S」的評價。另外,高溫高濕耐受性的評價為「◎」。
[實施例18:FFS型液晶顯示元件]
(1)液晶配向劑的製備、及膜的密接性的評價
將調配組成變更為如表6所示,除了此方面以外,以與實施例12相同的溶劑組成及固體成分濃度製備液晶配向劑(AL-18)。另外,使用液晶配向劑(AL-18),與實施例12同樣地進行膜的密接性的評價。將所述評價的結果示於表6。
(2)FFS型液晶顯示元件的製造
在依序在單面積層有平板電極、絕緣層及梳齒狀電極的玻璃基板與未設置電極的相向玻璃基板的各個面上,使用旋轉器塗布上述中所製備的液晶配向劑(AL-18),利用80℃的加熱板進行1分鐘預烘烤。然後,在對箱內進行了氮氣置換的烘箱中,以230℃加熱1小時,形成膜厚0.1 μm的塗膜。對於所述塗膜,利用具有捲繞有尼龍布的輥的摩擦機器,以輥轉速1000 rpm、平台移動速度2.5 cm/秒、毛壓入長度0.4 mm來進行摩擦處理。然後,在超純水中進行1分鐘超聲波清洗,繼而在100℃潔淨烘箱中乾燥10分鐘,由此獲得具有液晶配向膜的基板。重複進行所述一連串的操作,製成一對(兩片)具有液晶配向膜的基板。
在所述基板中的一片基板的具有液晶配向膜的面的外周,通過網版印刷來塗布加入有直徑3.5 μm的氧化鋁球的環氧樹脂接著劑後,以各自的液晶配向膜面相對的方式重疊並壓接,使接著劑硬化。繼而,自液晶注入口向一對基板之間填充向列液晶(默克(Merck)公司製造,MLC-6221)後,利用丙烯酸系光硬化接著劑將液晶注入口密封,將偏光板貼合於基板外側的兩表面,由此製造FFS型液晶顯示元件。
(3)液晶配向性、電壓保持率及高溫高濕耐受性的評價
對於所述(2)中所製造的FFS型液晶顯示元件,與實施例12同樣地進行液晶配向性、電壓保持率及高溫高濕耐受性的評價。其結果,在所述實施例中,液晶配向性為「A」的評價,電壓保持率為「S」的評價。另外,高溫高濕耐受性的評價為「◎」。
[參考例1B、參考例2B]
作為添加劑,使用化合物(Ad-12)或化合物(Ad-13)來代替化合物[A],並將調配組成變更為如表6所示,除了此方面以外,以與實施例12相同的溶劑組成及固體成分濃度分別製備液晶配向劑(AR-7)、液晶配向劑(AR-8)。另外,使用各液晶配向劑,與實施例12同樣地評價膜的密接性,並且製造PSA型液晶顯示元件來進行液晶配向性、電壓保持率及高溫高濕耐受性的評價。將所述評價的結果示於表6中。
[表6]
模式 | 液晶配向劑 | 評價 | ||||||||||
配向劑名稱 | 聚合體1 | 聚合體2 | 交聯劑 | 高溫高濕耐受性 | 密接性 | 液晶配向性 | VHR | |||||
種類 | 份數 | 種類 | 份數 | 種類 | 份數 | 密封寬度 (1 mm) | ||||||
實施例12 | PSA | AL-12 | P-1 | 100 | - | - | Ad-5 | 5 | ◎ | 〇 | A | S |
實施例13 | PSA | AL-13 | P-12 | 100 | - | - | Ad-7 | 5 | 〇 | 〇 | A | A |
實施例14 | PSA | AL-14 | P-4 | 90 | PS-1 | 10 | Ad-5 | 10 | ◎ | 〇 | A | S |
實施例15 | UV2A | AL-15 | P-7 | 90 | PM-3 | 10 | Ad-7 | 5 | ◎ | 〇 | A | S |
實施例16 | PSA | AL-16 | P-15 | 100 | - | - | Ad-5 | 5 | △ | 〇 | A | A |
實施例17 | PSA | AL-17 | P-3 | 90 | PM-1 | 10 | Ad-11 | 10 | ◎ | 〇 | A | S |
實施例18 | FFS | AL-18 | P-16 | 50 | P-17 | 50 | Ad-11 | 5 | ◎ | 〇 | A | S |
比較例4 | PSA | AR-6 | P-15 | 100 | - | - | - | - | × | × | A | A |
參考例1B | PSA | AR-7 | P-15 | 100 | - | - | Ad-12 | 5 | × | 〇 | A | B |
參考例2B | PSA | AR-8 | P-15 | 100 | - | - | Ad-13 | 5 | × | 〇 | A | B |
如表6所示,包含化合物(Ad-5)或化合物(Ad-7)的實施例12~實施例16與未調配交聯劑的比較例4相比,膜的密接性及高溫高濕耐受性良好。另外,實施例12~實施例16中,關於液晶配向性及電壓保持率也為「S」或「A」的評價而良好。
此外,使用了其他交聯劑(Ad-12)或交聯劑(Ad-13)代替化合物(Ad-5)、化合物(Ad-7)的參考例1B、參考例2B中,雖然膜的密接性良好,但液晶元件的高溫高濕耐受性不良。另外,關於電壓保持率,參考例1B、參考例2B也比實施例12~實施例16差。
8.液晶配向劑的製備及評價(4)
[實施例19:PSA型液晶顯示元件]
(1)液晶配向劑(AL-19)的製備
向合成例1中所獲得的包含聚合體(P-1)100質量份的溶液中加入化合物(Ad-6)5質量份、以及作為溶劑的NMP及丁基溶纖劑(BC),製成溶劑組成為NMP/BC=50/50(質量比)、固體成分濃度為4.0質量%的溶液。利用孔徑為0.2 μm的過濾器對所述溶液進行過濾,由此製備液晶配向劑(AL-19)。
(2)膜的密接性評價(密封寬度1 mm)
使用上述中所製備的液晶配向劑(AL-19),與實施例1的「(3)膜的密接性評價」同樣地進行評價。其結果,在所述實施例中為密接力189 N/cm
2,從而為密接性「良好(○)」的評價。
(3)膜的密接性評價(密封寬度0.5 mm)
在實施例1的「(3)膜的密接性評價」中使用上述中所製備的液晶配向劑(AL-19)、且將密封寬度從1 mm變更為0.5 mm,除了此方面以外,與實施例1的(3)同樣地進行膜的密接性的評價。評價時,將密接力為175 N/cm
2以上的情況設為「特別良好(◎)」,將為160 N/cm
2以上且未滿175 N/cm
2的情況設為「良好(○)」,將為150 N/cm
2以上且未滿160 N/cm
2的情況設為「可(△)」,將未滿150 N/cm
2的情況設為「不良(×)」。其結果,在所述實施例中為密接力185 N/cm
2,從而為密接性「特別良好(◎)」的評價。
(4)PSA型液晶顯示元件的製造
除了使用液晶配向劑(AL-19)以外,與實施例1同樣地製造PSA型液晶顯示元件,並進行液晶配向性及電壓保持率的評價。其結果,在所述實施例中,液晶配向性為「A」的評價,電壓保持率為「S」的評價。
[實施例20、實施例21、實施例23~實施例25、實施例27及比較例5~比較例8]
將調配組成變更為如表7所示,除了此方面以外,以與實施例17相同的溶劑組成及固體成分濃度製備液晶配向劑。另外,使用各個液晶配向劑,與實施例19同樣地進行膜的密接性評價,並且製造PSA型液晶顯示元件來進行液晶配向性及電壓保持率的評價。將所述評價的結果示於表7中。此外,表7中,「-」表示未使用此化合物。
[實施例22:光垂直型液晶顯示元件]
將調配組成變更為如表7所示,除了此方面以外,以與實施例19相同的溶劑組成及固體成分濃度製備液晶配向劑(AL-22)。另外,使用液晶配向劑(AL-22),與實施例9同樣地進行膜的密接性評價。進而,使用液晶配向劑(AL-22)與實施例5同樣地製造光垂直型液晶顯示元件,並進行液晶配向性及電壓保持率的評價。液晶顯示元件的液晶配向性為「良好」的評價,電壓保持率為「良好」的評價。
[實施例26:FFS型液晶顯示元件]
(1)液晶配向劑的製備及膜的密接性評價
將調配組成變更為如表7所示,除了此方面以外,以與實施例19相同的溶劑組成及固體成分濃度製備液晶配向劑(AL-26)。另外,使用液晶配向劑(AL-26),與實施例19同樣地進行膜的密接性的評價。其結果,在所述實施例中,將密封寬度設為1 mm時的膜的密接性評價為「良好(○)」,將密封寬度設為05 mm時的膜的密接性評價為「特別良好(◎)」。
(2)液晶配向性的評價
使用液晶配向劑(AL-26),與實施例18同樣地製造FFS型液晶顯示元件,並與所述實施例1同樣地評價液晶配向性。其結果,在所述實施例中,液晶配向性為「A」。
(3)電壓保持率(VHR)的評價
使用液晶配向劑(AL-26),與實施例18同樣地製造FFS型液晶顯示元件,並與所述實施例1同樣地進行電壓保持率的評價。其結果,在所述實施例中,電壓保持率為「S」的評價。
[表7]
模式 | 液晶配向劑 | 評價 | ||||||||||
配向劑名稱 | 聚合體1 | 聚合體2 | 交聯劑 | 密接性 | 液晶配向性 | VHR | ||||||
種類 | 份數 | 種類 | 份數 | 種類 | 份數 | 密封寬度 (1 mm) | 密封寬度 (0.5 mm) | |||||
實施例19 | PSA | AL-19 | P-1 | 100 | - | - | Ad-6 | 5 | 〇 | ◎ | A | S |
實施例20 | PSA | AL-20 | P-2 | 100 | - | - | Ad-6 | 5 | 〇 | ◎ | A | S |
實施例21 | PSA | AL-21 | P-6 | 90 | PM-2 | 10 | Ad-6 | 10 | 〇 | ◎ | A | S |
實施例22 | UV2A | AL-22 | P-8 | 90 | PM-3 | 10 | Ad-8 | 5 | 〇 | ◎ | A | A |
實施例23 | PSA | AL-23 | P-9 | 90 | PS-1 | 10 | Ad-8 | 5 | 〇 | 〇 | A | A |
實施例24 | PSA | AL-24 | P-10 | 90 | PS-2 | 10 | Ad-9 | 5 | 〇 | ◎ | A | S |
實施例25 | PSA | AL-25 | P-3 | 30 | P-1 | 70 | Ad-9 | 5 | 〇 | ◎ | A | S |
實施例26 | FFS | AL-26 | P-16 | 50 | P-17 | 50 | Ad-10 | 5 | 〇 | ◎ | A | S |
實施例27 | PSA | AL-27 | P-15 | 100 | - | - | Ad-6 | 5 | 〇 | △ | A | A |
比較例5 | PSA | AR-9 | P-15 | 100 | - | - | - | - | × | × | A | A |
比較例6 | PSA | AR-10 | P-15 | 100 | - | - | Ad-12 | 5 | 〇 | × | A | B |
比較例7 | PSA | AR-11 | P-15 | 100 | - | - | Ad-13 | 5 | 〇 | × | A | B |
比較例8 | PSA | AR-12 | P-15 | 100 | - | - | Ad-14 | 5 | 〇 | × | A | B |
如表7所示,包含化合物(Ad-6)、化合物(Ad-8)~化合物(Ad-10)的實施例19~實施例27與未調配交聯劑的比較例5相比,在將密封寬度設置得窄而為0.5 mm的情況下,膜的密接性也良好。另外,實施例19~實施例27中,關於液晶配向性及電壓保持率也為「S」或「A」的評價而良好。
與此相對,使用其他交聯劑(Ad-12)、交聯劑(A-13)或交聯劑(Ad-14)代替化合物(Ad-6)、化合物(Ad-8)~化合物(Ad-10)的比較例6~比較例8中,在將密封寬度設置得窄的情況下膜的密接性不充分而為不良的評價。另外,關於電壓保持率,比較例6~比較例8也比實施例19~實施例27差。
無。
無
無。
Claims (9)
- 一種液晶配向劑,含有聚合體成分以及化合物[A],所述化合物[A]為選自由下述式(1)所表示的化合物及下述式(2)所表示的化合物所組成的群組中的至少一種, (式(1)中,Y 1及Y 2分別獨立地為氫原子或一價有機基;X 1及X 2分別獨立地為羥基、碳數1~4的烷基或碳數1~4的烷氧基;a1及a2分別獨立地為1~3的整數;b1及b2分別獨立地為0~3的整數;其中,滿足1≦a1+b1≦5及1≦a2+b2≦5;Z 1為滿足下述(i)、(ii)或(iii)的(c+d)價的有機基; (i)飽和鏈狀烴基的至少一個亞甲基被取代為-O-而成的碳數1~8的(c+d)價的基、飽和鏈狀烴基的至少一個氫原子經氟原子取代且所述飽和鏈狀烴基的至少一個亞甲基被取代為-O-而成的碳數1~8的(c+d)價的基、或者飽和鏈狀烴基的至少一個氫原子經羧基取代的碳數2~8的(c+d)價的基; (ii)碳數11以上的(c+d)價的飽和烴基、或碳數7以上的(c+d)價的芳香族烴基; (iii)-S-、-SO 2-或-CO-; c及d分別獨立地為1~3的整數;其中,在所述(iii)的情況下,c+d=2;對於Y 1、Y 2、X 1及X 2,在式中存在多個同一記號的情況下,同一記號的基相互相同或不同) (式(2)中,Y 3及Y 4分別獨立地為氫原子或一價有機基;其中,式(2)中的Y 3及Y 4中的至少一個為下述式(Y-1)~式(Y-6)中的任一個所表示的一價基;X 3及X 4分別獨立地為羥基、碳數1~4的烷基或碳數1~4的烷氧基;a3及a4分別獨立地為1~3的整數;b3及b4分別獨立地為0~3的整數;其中,滿足1≦a3+b3≦5及1≦a4+b4≦5;Z 2為(e+f)價的有機基;e及f分別獨立地為1~3的整數;對於Y 3、Y 4、X 3及X 4,在式中存在多個同一記號的情況下,同一記號的基相互相同或不同) (式(Y-1)~式(Y-6)中,R a及R b分別獨立地為氫原子或碳數1~4的烷基;*表示結合鍵)。
- 如請求項1所述的液晶配向劑,其中,所述聚合體成分包含選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯、聚醯亞胺、具有源自具有聚合性不飽和鍵的單體的部分結構的聚合體、及聚有機矽氧烷所組成的群組中的至少一種。
- 如請求項1或請求項2所述的液晶配向劑,其中,所述聚合體成分包含具有下述式(3)所表示的部分結構的聚合體, *-L 1-R 1-R 2-R 3-R 4…(3) (式(3)中,L 1為單鍵、-O-、-CO-、-COO-* 1、-OCO-* 1、-NR 25-、-NR 25-CO-* 1、-CO-NR 25-* 1、碳數1~6的烷二基、碳數2~6的烷二基所具有的氫原子經羥基取代的二價基、-O-R 26-* 1、或-R 26-O-* 1(其中,R 25為氫原子或碳數1~10的一價烴基;R 26為碳數1~3的烷二基;* 1表示與R 1的結合鍵);R 1及R 3分別獨立地為單鍵、經取代或未經取代的伸苯基、或者經取代或未經取代的伸環烷基;R 2為單鍵、經取代或未經取代的伸苯基、經取代或未經取代的伸環烷基、或者-R 27-B 1-R 28-(其中,R 27及R 28分別獨立地為經取代或未經取代的伸苯基或伸環烷基;B 1為單鍵、-O-、-COO-* 2、-OCO-* 2、-OCH 2-* 2、-CH 2O-* 2、或碳數1~3的烷二基;* 2表示與R 28的結合鍵);R 4表示氫原子、氟原子、氰基、CH 3COO-* 3(* 3表示與R 3的結合鍵)、碳數1~18的烷基、碳數1~18的氟烷基、碳數1~18的烷氧基、碳數1~18的氟烷氧基、具有類固醇骨架的碳數17~51的烴基、或者碳數1~18的烷基或氟烷基所具有的氫原子經氰基取代的一價基;其中,在R 1、R 2及R 3全部為單鍵、或者R 1、R 2及R 3所具有的經取代或未經取代的伸苯基及伸環烷基的合計為一個的情況下,R 4為碳數4~18的烷基、碳數4~18的氟烷基、碳數4~18的烷氧基、碳數4~18的氟烷氧基、或具有類固醇骨架的碳數17~51的烴基;*表示結合鍵)。
- 如請求項1或請求項2所述的液晶配向劑,其中,所述聚合體成分包含以下聚合體:所述聚合體為選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的群組中的至少一種,且具有源自二胺的結構單元,所述二胺具有選自由* 4-NR 11R 12、* 4-NR 13-* 5、* 4-NR 14-CO-NR 15-* 5、* 4-NR 16-CO-* 5、及* 4-COOR 17(其中,R 11為氫原子或一價有機基;R 12為保護基;R 13~R 17分別獨立地為氫原子或保護基;* 4及* 5表示與構成碳-碳鍵的碳原子的結合鍵)所組成的群組中的至少一種部分結構。
- 一種液晶配向膜,使用如請求項1至請求項4中任一項所述的液晶配向劑而形成。
- 一種液晶元件,包括如請求項5所述的液晶配向膜。
- 一種液晶元件的製造方法,包括: 將如請求項1至請求項4中任一項所述的液晶配向劑塗布於具有導電膜的一對基板的各自的所述導電膜上而形成塗膜的步驟; 將塗布有所述液晶配向劑的一對基板配置成所述塗膜夾持液晶層而相向,來構建液晶單元的步驟;以及 在對所述導電膜間施加電壓的狀態下對所述液晶單元進行光照射的步驟。
- 一種化合物,由下述式(1)表示, (式(1)中,Y 1及Y 2分別獨立地為氫原子或一價有機基;X 1及X 2分別獨立地為羥基、碳數1~4的烷基或碳數1~4的烷氧基;a1及a2分別獨立地為1~3的整數;b1及b2分別獨立地為0~3的整數;其中,滿足1≦a1+b1≦5及1≦a2+b2≦5;Z 1為飽和鏈狀烴基的至少一個氫原子經羧基取代的碳數2~8的(c+d)價的基、或者飽和鏈狀烴基的至少一個氫原子經氟原子取代且所述飽和鏈狀烴基的至少一個亞甲基被取代為-O-而成的碳數1~8的(c+d)價的基;c及d分別獨立地為1~3的整數;對於Y 1、Y 2、X 1及X 2,在式中存在多個同一記號的情況下,同一記號的基相互相同或不同)。
- 一種化合物,由下述式(2)表示, (式(2)中,Y 3及Y 4分別獨立地為氫原子或一價有機基;其中,式(2)中的Y 3及Y 4中的至少一個為下述式(Y-3)~式(Y-5)中的任一個所表示的一價基;X 3及X 4分別獨立地為羥基、碳數1~4的烷基或碳數1~4的烷氧基;a3及a4分別獨立地為1~3的整數;b3及b4分別獨立地為0~3的整數;其中,滿足1≦a3+b3≦5及1≦a4+b4≦5;Z 2為(e+f)價的有機基;e及f分別獨立地為1~3的整數;對於Y 3、Y 4、X 3及X 4,在式中存在多個同一記號的情況下,同一記號的基相互相同或不同) (式(Y-3)~式(Y-5)中,R a及R b分別獨立地為氫原子或碳數1~4的烷基;*表示結合鍵)。
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