TWI669344B - Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可抑制因交流驅動所造成之殘像,且可形成具有優良之密封劑及與底層基板之密著性的液晶配向膜的液晶配向劑、該液晶配向劑所形成之液晶配向膜,及具有該液晶配向膜之液晶顯示元件。
含有下述(A)成份及(B)成份之液晶配向劑。
(A)成份:含有由具有經由熱而被氫原子所取代之保護基的聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺所選出之至少任一種的聚合物。
(B)成份:含有由具有脲基及/或硫脲基之聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺所選出之至少任一種的聚合物。
Description
本發明為有關,液晶配向劑、由此液晶配向劑所得之液晶配向膜及使用此液晶配向膜之液晶顯示元件之發明。
液晶電視、液晶顯示器等所使用的液晶顯示元件,通常於元件內設置控制液晶配列(亦稱為配向)狀態的液晶配向膜。
現在,工業上最普及的液晶配向膜,一般為對形成於電極基板上之聚醯亞胺前驅物,例如聚醯胺酸,或其經醯亞胺化所得之聚醯亞胺所形成之樹脂被膜之表面上,使用綿、尼龍、聚酯等布向一方向摩擦,即進行所謂摩擦處理法之方式而製得。
控制液晶配向膜的配向狀態之步驟(亦稱為液晶配向處理)中,對樹脂被膜表面進行摩擦處理之方法,因簡便且具有優良生產性,故為工業上有用的方法。但是,隨著對於液晶顯示元件之高性能化、高精細化及大型化之要求日益增加,伴隨摩擦處理會產生液晶配向膜表
面之傷痕、塵埃、機械性力或靜電等影響,甚至,配向處理之面內不均勻性等各種問題將會日漸明朗化。
取代摩擦處理法之方法,已知例如經由照射
偏光紫外線之方式,以控制液晶的配向狀態之光配向處理。利用光配向處理的液晶配向處理法,於作用機制上,已有提出利用光異性化反應者、利用光交聯反應者,甚至利用光分解反應者等提案(如非專利文獻1所示)。
又,專利文獻1中,已有提出主鏈具有環丁烷環等脂環結構的聚醯亞胺系樹脂所形成之樹脂被膜被使用光配向處理之提案。特別是,聚醯亞胺系樹脂於被使用作為光配向法中之液晶配向膜之情形,與其他之樹脂製品相比較,因具有更高耐熱性故其實用性受到期待。
上述光配向處理中,無需摩擦之液晶配向處
理,具有於工業上亦可以簡便的製造製程予以生產之優點。此外,IPS(In-Plane Switching)驅動方式,或FFS(Fringe Field Switching)驅動方式的液晶顯示元件中,使用前述光配向處理所得之液晶配向膜,與摩擦處理法所得之液晶配向膜相比較時,可期待液晶顯示元件反差或視角特性之提升等,而可使液晶顯示元件之性能向上提升。
因此,光配向處理法,於今後的液晶配向處理方法中,為特別受到注目者。
另一方面,IPS驅動方式或FFS驅動方式的液
晶顯示元件所使用的液晶配向膜,除具有優良的液晶配向性(亦稱為液晶配向性或液晶配向限制力)或電特性等基
本特性以外,也必須具有可抑制IPS驅動方式或FFS驅動方式的液晶顯示元件中所發生之因交流驅動所造成之殘像,且提早緩和因直流電壓所蓄積之殘留電荷之特性。
但,光配向處理法所得之液晶配向膜,於液晶配向性或作為液晶顯示元件時之電特性,甚至該些特性之安定性並不充分,而不容易滿足上述所需之特性。
此外,近年來,因液晶顯示器之薄型化及顯
示區域擴大等因素,而開始對於如何使基板上之邊緣區域狹窄化之狹邊緣化進行研究。於適用狹邊緣化LCD面板中,因於液晶配向膜上塗佈密封劑進行貼合,故液晶配向膜對於密封劑及底層基板會形成接著強度不足之極大問題。一般而言,已知有機膜-密封劑及有機膜-底層基板之接著強度(亦稱為密著性),相較於底層基板-密封劑之界面的接著強度會有較弱之傾向,故對於狹邊緣化之LCD面板而言,必須提高液晶配向膜-密封劑及液晶配向膜-底層基板之接著強度。
但是,目前幾乎沒有對於液晶配向膜-密封劑之接著強度之研究,特別是對於密封劑而言,已知並沒有一個提高其與液晶配向膜之接著性,與兼具可抑制液晶顯示元件所發生之上述殘像或提前緩合殘留電荷之研究報告例。
[專利文獻1]日本特開平9-297313號公報
[非專利文獻1]「液晶光配向膜」木戸脇、市村 機能材料1997年11月號、Vol.17、No.11、13-22頁
本發明者,對於製得抑制IPS驅動方式或FFS驅動方式的液晶顯示元件中所發生之因交流驅動所造成之殘像,且與密封劑具有高度密著性的液晶配向膜之方法,著眼於摻合具有優良液晶配向性、高液晶配向限制力之成份(以下,亦稱為液晶配向性成份)與具有優良之密封劑及底層基板密著性的成份(以下,密著性成份)之液晶配向劑之研究。但是,該液晶配向劑,特別是光配向處理法中,並非可以解決上述問題者。
即,由含有上述2個成份之液晶配向劑所得之液晶配向膜,因存在密著性成份,故可提高密封劑及與底層基板之密著性,但卻會阻礙液晶之配向限制力,故經交流驅動會發生殘像現象,而無法達成兼具2個特性之效果。
本發明,為提供一種使用摻合液晶配向性,即具有強液晶配向限制力的液晶配向性成份,與密封劑及與底層基板具有優良之密著性的密著性成份所得之液晶配向劑,其可抑制因交流驅動所造成之殘像,且,兼具密封劑及與底層基板之密著性的液晶配向膜為目的。
此外,並提供一種具有上述液晶配向膜的液晶顯示元件及可提供上述液晶配向膜之液晶配向劑。
本發明者們,經深入研究結果、發現具有含有特定結構之聚合物的液晶配向劑對於達成上述目的極為有效,因而完成本發明。
即,本發明為具有以下主要內容者。
(1)一種液晶配向劑,其特徵為,含有下述(A)成份及(B)成份,(A)成份:由聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺所選出之至少任一種的聚合物(亦稱為特定聚合物(A));前述聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺具有由下述式〔1A〕(亦稱為特定結構(1A))及式〔1B〕(亦稱為特定結構(1B))所示結構所選出之至少1種之結構;(B)成份:由具有下述式〔2〕(亦稱為特定結構(2))所示結構之聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺所選出之至少任一種的聚合物(亦稱為特定聚合物(B))。
(式〔1A〕及式〔1B〕中,XA及XC各自獨立表示經由熱而被氫原子所取代之保護基,式〔1B〕中,XB表示單鍵或碳數1~40之有機基,此時,酯基(-COO-基)所
鍵結之原子為碳原子)。
(式〔2〕中,Y1及Y7各自獨立表示由單鍵、碳數1~10之伸烷基、-O-、-N(R1)-、-CON(R2)-、-N(R3)CO-、-CH2O-、-COO-及OCO-所選出之至少1種。但,R1、R2、R3各自獨立表示氫原子或碳數1~3之烷基。Y2及Y6各自獨立表示碳數1~10之伸烷基,Y3及Y5各自獨立表示氫原子或碳數1~10之烷基,Y4表示氧原子或硫原子)。
(2)如上述(1)之液晶配向劑,其中,前述式〔1A〕及式〔1B〕所示結構為,由下述式〔1a〕、式〔1b〕及式〔1c〕所示結構所選出之至少1種之結構,
(式〔1a〕中,Xa表示氫原子或碳數1~20之有機基,Xb表示經由熱而被氫原子所取代之保護基,m表示1或2之整數,此時,式〔1a〕中之m為2之情形則Xa不具有取代基,式〔1b〕中,Xc表示經由熱而被氫原子所取
代之保護基,式〔1c〕中,Xd表示單鍵或碳數1~20之有機基,Xe表示氫原子或碳數1~20之有機基,Xf表示經由熱而被氫原子所取代之保護基,n表示1~4之整數)。
(3)如上述(2)記載之液晶配向劑,其
中,前述(A)成份之聚合物為,含有由聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺所選出之至少一種,前述聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺為具有由前述式〔1a〕、式〔1b〕及式〔1c〕所示結構所選出之至少1種之結構的二胺之二胺成份而得者。
(4)如上述(3)記載之液晶配向劑,其中,前述二胺為下述式〔1-1〕所示之二胺,
(式〔1-1〕中,XD表示具有由前述式〔1a〕、式〔1b〕及式〔1c〕所示結構所選出之至少1種之結構的碳數5~50之有機基,A1及A2各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基)。
(5)如上述(4)記載之液晶配向劑,其中,前述二胺為由下述式〔1a-1〕~式〔1c-1〕所示二胺所選出之至少1種,
(式〔1a-1〕中,X1表示由單鍵、碳數1~10之伸烷基、-O-、-N(R1)-、-CON(R2)-、-N(R3)CO-、-CH2O-、-COO-及OCO-所選出之至少1種的有機基;但,R1、R2、R3各自獨立表示氫原子或碳數1~3之烷基。X2表示單鍵、碳數1~10之伸烷基,Xa表示氫原子或碳數1~20之有機基,Xb表示經由熱而被氫原子所取代之保護基。m表示1或2之整數,此時,m為2之情形Xa為氫原子。p表示1~4之整數,q表示1~4之整數。
式〔1b-1〕中,X3及X7各自獨立表示由單鍵、碳數1~10之伸烷基、-O-、-N(R1)-、-CON(R2)-、-N(R3)CO-、-CH2O-、-COO-及OCO-所選出之至少1種的有機基。但,R1、R2、R3各自獨立表示氫原子或碳數1~3之烷基。X4及X6各自獨立表示單鍵或碳數1~10之伸烷基,
X5表示單鍵或碳數1~10之伸烷基,Xc表示經由熱而被氫原子所取代之保護基,r表示1~4之整數。
式〔1c-1〕中,X8表示由單鍵、碳數1~10之伸烷基、-O-、-N(R1)-、-CON(R2)-、-N(R3)CO-、-CH2O-、-COO-及OCO-所選出之至少1種的有機基。但,R1、R2、R3各自獨立表示氫原子或碳數1~3之烷基。X9表示單鍵、碳數1~10之伸烷基,Xd表示單鍵或碳數1~20之有機基,Xe表示氫原子或碳數1~20之有機基,Xf表示經由熱而被氫原子所取代之保護基,n表示1~4之整數,s表示1~4之整數,t表示1~4之整數,式〔1a-1〕~式〔1c-1〕中,A1~A6各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基)。
(6)如上述(5)記載之液晶配向劑,其中,前述二胺為由下述式〔1d-1〕~式〔1d-5〕所示二胺所選出之至少1種的二胺,
(式〔1d-1〕~式〔1d-5〕中,R1~R7各自獨立表示由下述式〔a-1〕~式〔a-6〕所示結構所選出之至少1種之結構,式〔1d-1〕~式〔1d-5〕中,A1~A10各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基)。
(式〔a-2〕中,R1表示碳數1~5之伸烷基)。
(7)如上述(1)~(6)之任一者所記載的液晶配向劑,其中,前述(B)成份之聚合物為,含有由聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺所選出之至少一種的聚合物,前述聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺為使用含有具有前述式〔2〕所示結構之二胺的二胺成份所得者。
(8)如上述(7)記載之液晶配向劑,其中,前述二胺為下述式〔2-1〕所示之二胺。
(式〔2-1〕中,YA表示具有前述式〔2〕所示結構之碳數10~50的有機基,A1及A2各自獨立表示氫原子或碳
數1~5之烷基)。
(9)如上述(8)記載之液晶配向劑,其中,前述二胺為下述式〔2a〕所示之二胺。
(式〔2a〕中,Y1及Y7各自獨立表示由單鍵、碳數1~10之伸烷基、-O-、-N(R1)-、-CON(R2)-、-N(R3)CO-、-CH2O-、-COO-及OCO-所選出之至少1種。但,R1、R2、R3各自獨立表示氫原子或碳數1~3之烷基。Y2及Y6各自獨立表示碳數1~10之伸烷基,Y3及Y5各自獨立表示氫原子或碳數1~10之烷基,Y4表示氧原子或硫原子,A1及A2各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基)。
(10)如上述(9)記載之液晶配向劑,其中,前述二胺為由下述式〔2a-1〕~式〔2a-3〕所選出之至少1種的二胺。
(式〔2a-1〕~式〔2a-3〕中,A1~A6各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基)。
(11)如上述(1)~(10)之任一者所記載的液晶配向劑,其中,前述(A)成份之聚合物為,含有由將下述式〔3-1〕所示二胺作為二胺成份使用而得之聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺所選出之至少一種的聚合物。
(式〔3-1〕中,XE表示由下述式〔3a-1〕~式〔3a-9〕所示結構所選出之至少1種之結構,A1及A2各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基)。
(式〔3a-9〕中,n表示1~5之整數)。
(12)如上述(1)~(11)之任一者所記載的液晶配向劑,其中,前述(A)成份之聚合物及(B)成份之聚合物為,由使用下述式〔4〕所示四羧酸成份而得之聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物。
(式〔4〕中,Z表示由下述式〔4a〕~式〔4q〕所選出之至少1種之結構)。
(式〔4a〕中,Z1~Z4各自獨立表示氫原子、甲基、乙基、丙基、氯原子或苯環,式〔4g〕中,Z5及Z6各自獨立表示氫原子或甲基)。
(13)如上述(12)記載之液晶配向劑,其中,前述四羧酸成份為,前述式〔4〕中之Z為由前述式〔4a〕、式〔4e〕~式〔4g〕、式〔4l〕、式〔4m〕或式〔4p〕所示結構所選出之至少1種之結構之四羧酸成份。
(14)如上述(5)~(13)之任一者所記載
的液晶配向劑,其中,前述(A)成份之聚合物中,前述式〔1a-1〕、式〔1b-1〕及式〔1c-1〕所示之二胺,於全部二胺成份100莫耳%中,為5~30莫耳%。
(15)如上述(9)~(14)之任一者所記載的液晶配向劑,其中,前述(B)成份之聚合物中,前述式〔2a〕所示二胺,於全部二胺成份100莫耳%中,為20~100莫耳%。
(16)如上述(1)~(15)之任一者所記載的液晶配向劑,其中,前述(B)成份之聚合物,相對於前述
(A)成份之聚合物100質量份,為40~250質量份。
(17)如上述(1)~(16)之任一者所記載的液晶配向劑,其中,前述(A)成份及(B)成份之聚合物中之至少任一者的聚合物為聚醯胺酸烷酯。
(18)如上述(1)~(17)之任一者所記載
的液晶配向劑,其中,液晶配向劑之溶劑,為含有由N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮及γ-丁內酯所選出之至少1種的溶劑。
(19)如上述(1)~(18)之任一者所記載的液晶配向劑,其中,液晶配向劑之溶劑,為含有由1-己醇、環己醇、1,2-乙烷二醇、1,2-丙烷二醇、丙二醇單丁基醚、乙二醇單丁基醚及二丙二醇二甲基醚所選出之至少1種的溶劑。
(20)如上述(1)~(19)之任一者所記載的液晶配向劑,其中,液晶配向劑中,含有由具有環氧基、異氰酸酯基、氧環丁烷基或環碳酸酯基之交聯性化合物、具有由羥基、羥烷基或低級烷氧基烷基所成之群所選出之至少1種的取代基之交聯性化合物,及具有聚合性不飽和鍵結之交聯性化合物所選出之至少1種的交聯性化合物。
(21)一種液晶配向膜,其特徵為,由上述(1)~(20)之任一者所記載的液晶配向劑所得者。
(22)一種液晶配向膜,其特徵為,使用上述(1)~(20)之任一者所記載的液晶配向劑,經噴墨法而得
者。
(23)一種液晶配向膜,其特徵為,對上述(21)或(22)記載之液晶配向膜照射偏光之輻射線而得者。
(24)一種液晶顯示元件,其特徵為,具有上述(21)~(23)之任一者所記載的液晶配向膜。
含有2種類的由具有特定結構之聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物之液晶配向劑,可製得一種具有抑制因交流驅動所造成之殘像,且,兼具有密封劑及與底層基板之密著性的液晶配向膜。特別是對於照射偏光之輻射線而得之光配向處理法用之液晶配向膜為有用者。因此,具有由本發明之液晶配向劑所得之液晶配向膜的液晶顯示元件,為具有優良信賴性者,而適合被利用於大畫面且高精細的液晶電視或中小型導航系統或智慧型手機等。
本發明之液晶配向劑所得之液晶配向膜中,就為何可解決本發明之問題之理由,雖並非非常明確,但推測應為以下之理由。
特定結構(1A)及特定結構(1B),為可提高液晶配向性之結構。因此,由含有具有該些結構之聚合物的液晶配向劑所得之液晶配向膜,為具有優良液晶配向性之液晶配向膜,於液晶顯示元件中,可抑制因交流驅動所造成之殘像。又,特定結構(1A)及特定結構(1B),也具
有提高與密封劑之密著性的效果。
特定結構(2)為,可提高與底層基板,例如
ITO(Indium Tin Oxide)基板等之密著性。因此,由含有具有該些結構之聚合物的液晶配向劑所得之液晶配向膜,為與底層基板具有優良密著性之液晶配向膜。但是,各特定結構,依據存在於液晶配向膜之位置,也有無法得到其效果者。即,特定結構(1A)及特定結構(1B),必須存在於液晶配向膜的界面附近,此外,特定結構(2)必須存在於液晶配向膜之內部及底層基板界面。
又,一般而言,將表面自由能量相異的2個
成份摻合時,已知表面自由能量較低之成份會偏重存在於膜表面,表面自由能量較高之成份會偏重存在於膜內部或與基板之界面。特定聚合物(A),因具有極性較低之特定結構(1A)或特定結構(1B),故會形成表面自由能量較低之成份。另一方面,特定聚合物(B),與特定結構(1A)及特定結構(1B)相比較時,因具有極性較高的特定結構(1),故會形成較特定聚合物(A)具有更高表面自由能量的成份。因此,由含有特定聚合物(A)及特定聚合物(B)的液晶配向劑而得之液晶配向膜,即,經塗佈液晶配向劑後經燒結而得之液晶配向膜中,特定聚合物(A)會偏重存在於液晶配向膜的界面附近,相對於此,特定聚合物(B)則會偏重存在於液晶配向膜內部及與基板之界面的狀態。
特別是使用特定結構(1A)及特定結構
(1B),再加上特定結構(2)時,如上所述般,更容易
使各特定聚合物形成偏存之情形。因此,本發明之液晶配向膜,可兼具上述液晶配向性、密封劑及與底層基板之密著性等效果。
[圖1]密封劑及與底層基板之密著性評估中,所使用之測試樣品基板之簡單表示圖。
本發明之特定聚合物(A)為,含有由聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺所選出之至少任一種的聚合物,前述聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺為具有由下述式〔1A〕及〔1B〕所示結構所選出之至少1種之結構。
式[1A]中,XA表示經由熱而被氫原子所取代
之保護基。該基係指,鍵結於氮原子,經由熱而解離而被取代為氫原子,形成胺基而為保護基之意。該保護基經由熱而解離,被取代為氫原子之溫度,為製作液晶配向膜時
的燒結溫度,較佳為150~300℃、更佳為200~270。該保護基,只要經由熱而解離,被取代為氫原子者時,並未有特別之限定,具體而言,可列舉如,由下述式〔a-1〕~式〔a-6〕所成之群所選出之至少1種、其中,又以式〔a-1〕或〔a-6〕所表示之保護基為佳。
(式〔a-2〕中,R1表示碳數1~5之伸烷基)。
其中,又以使用具有式〔a-1〕或式〔a-6〕所示結構之保護基者為佳。
前述式〔1A〕,以下述式〔1a〕及式〔1b〕
所示結構為佳。
式〔1a〕中,Xa表示氫原子或碳數1~20之有機基。其中,又以氫原子或碳數1~10之有機基為佳。
式〔1a〕中,Xb表示羧基之保護基,其為經由熱而被取代為氫原子之基。其與上述XA為相同之內
容,又,其較佳之例示亦為相同之內容。m表示1或2之整數,此時,m為2之情形,Xa不具有取代基。其中,又以1為佳。
式〔1b〕中,Xc表示羧基之保護基,其為經
由熱而被取代為氫原子之基。其與上述XA、Xb之定義為相同之內容,又,其較佳之例示亦為相同之內容。
式〔1a〕及式〔1b〕所示具體之結構,例如,下述式〔XA-1〕~式〔XA-12〕等。
(式〔XA-1〕~式〔XA-6〕中,A1~A6各自獨立表示由前述式〔a-1〕~式〔a-6〕所示結構所選出之至少1種之結構,式〔XA-1〕中,n1表示0~10之整數,式〔XA-2〕~式〔XA-6〕中,n2~n6表示1~10之整數)。
(式〔XA-7〕~式〔XA-12〕中,A7~A18各自獨立表示由前述式〔a-1〕~式〔a-6〕所示結構所選出之至少1種之結構,式〔XA-7〕中,n7表示0~10之整數,式〔XA-8〕~式〔XA-12〕中,n8~n12表示1~10之整數)。
式〔1B〕中,XB表示單鍵或碳數1~40之有
機基。碳數1~40之有機基之具體例如,可含有醚鍵結(-O-)、醯胺鍵結(-CONH-或NHCO-)、酯鍵結(-COO-或OCO-)、硫醚鍵結(-S-)或硫酯鍵結(-S(=O)2-)之伸烷基、伸芳基或該些之組合等。此時,式〔1B〕中之酯基(-COO-)所鍵結之原子為碳原子。
式〔1B〕中,XC表示羧基之保護基,其為經
由熱而被取代為氫原子之基。該基與上述XA為相同之內容,又,其較佳之例示亦為相同之內容。前述式〔1B〕所示結構,又以具有下述式〔1c〕所示結構之結構為佳。
式〔1c〕中,Xd表示單鍵或碳數1~20之有機基,此時,Xd為單鍵之情形時,Xe不具有取代基。其中,又以單鍵或碳數1~10之有機基為佳。
式〔1c〕中,Xe表示氫原子或碳數1~20之有機基。其中,又以氫原子或碳數1~10之有機基為佳。Xf表示羧基之保護基,其為經由熱而被取代為氫原子之基。該基與上述XA為相同之內容,又,其較佳之例示亦為相同之內容。n表示1~4之整數。其中,又以1或2為佳。
式〔1c〕所示具體之結構,例如,下述式〔XC-1〕~式〔XC-12〕所示結構等。
(式〔XC-1〕~式〔XC-6〕中,B1~B6各自獨立表示由前述式〔a-1〕~式〔a-6〕所示結構所選出之至少1種之結構,式〔XC-1〕中,n1表示0~10之整數,式〔XC-2〕~式〔XC-6〕中,n2~n6表示1~10之整數)。
(式〔XC-7〕~式〔XC-12〕中,B7~B18各自獨立表示由前述式〔a-1〕~式〔a-6〕所示結構所選出之至少1種之結構,式〔XC-7〕中,n7表示0~10之整數,式〔XC-8〕~式〔XC-12〕中,n8~n12表示1~10之整數)。
本發明之特定聚合物(B),為含有由具有下述式〔2〕所示特定結構(2)之聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺所選出之至少任一種的聚合物。
式〔2〕中,Y1及Y7各自獨立表示由單鍵、碳數1~10之伸烷基、-O-、-S-、-N(R1)-、-CON(R2)-、-N(R3)CO-、-CH2O-、-COO-及OCO-所選出之至少1種。但,R1、R2及R3各自獨立表示氫原子或碳數1~3之烷基。其中,
又以單鍵、-O-、-S-、-OCO-或COO-為佳。較佳為就液晶配向性與液晶配向膜之膜硬度之觀點,為單鍵、-O-或S-。
式〔2〕中,Y2及Y6各自獨立表示碳數1~
10之伸烷基。其中,又以碳數1~3之伸烷基為佳,其結構可為直鏈或支鏈之任一者皆可。具體而言,就液晶配向性與液晶配向膜之膜硬度之觀點,以具有自由回轉部位,且立體障礙較小之結構的伸甲基(-CH2-)、伸乙基(-CH2CH2-)、伸丙基(-(CH2)3-)或異丙基(-C(CH2)2-)為佳。
式〔2〕中,Y3及Y5各自獨立表示氫原子或碳數1~10之烷基。其中,又以氫原子或碳數1~3之烷基為佳。
特佳為氫原子。
式〔2〕中,Y4表示氧原子或硫原子。其中,又就液晶配向膜之膜硬度之觀點,以氧原子為佳。
特定聚合物(A)及特定聚合物(B)為,由聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺(亦統稱為聚醯亞胺系聚合物)所選出之至少1種的聚合物。其中,本發明之聚醯亞胺系聚合物又以由二胺成份與四羧酸成份反應而得之聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺為佳。
聚醯亞胺前驅物係為,下述式〔A〕所示結構者。
(式〔A〕中,R1為4價之有機基,R2為2價之有機基,A1及A2各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基,A3及A4各自獨立表示氫原子、碳數1~5之烷基或乙醯基,n表示正整數)。
前述二胺成份,可列舉如,分子內具有2個一級或二級胺基之二胺等。
又,前述四羧酸成份,可列舉如,四羧酸化合物、四羧酸二酐、四羧酸二鹵化物化合物、四羧酸二烷酯化合物或四羧酸二烷酯二鹵化物化合物等。
欲製得式〔A〕中之A1及A2為氫原子之聚醯
胺酸時,可將前述分子內具有2個一級或二級胺基之二胺,與四羧酸化合物或四羧酸酐進行反應而可製得。
欲製得式〔A〕中之A1及A2為碳數1~5之伸烷基的聚醯胺酸烷酯時,可將前述二胺,與四羧酸二鹵化物化合物、四羧酸二烷酯化合物或四羧酸二烷酯二鹵化物化合物進行反應而可製得。又,前述方法所得之聚醯胺酸中,可導入式〔A〕所示A1及A2之碳數為1~5之伸烷基。
特定聚合物(A),為具有由特定結構(1A)及特定結構(1B)所選出之至少1種之結構的聚合物。
將特定結構(1A)或特定結構(1B)導入特定聚合
物(A)中之方法,並未有特別之限定,又以使用具有特定結構(1A)或特定結構(1B)的二胺作為二胺成份者為佳。特佳為使用具有前述式〔1a〕、式〔1b〕或式〔1c〕所示結構的二胺。
具體而言,可列舉如,以使用下述式〔1-1〕所示二胺(亦稱為特定二胺(1))者為佳。
式〔1-1〕中,XD表示具有由前述式〔1a〕、式〔1b〕及式〔1c〕所示結構所選出之至少1種之結構的碳數5~50之有機基。式〔1-1〕中,A1及A2各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基。
更具體而言,可列舉如,以使用下述式〔1a-1〕~式〔1c-1〕所示二胺為佳。
式〔1a-1〕中,X1表示由單鍵、碳數1~10之伸烷基、-O-、-N(R1)-、-CON(R2)-、-N(R3)CO-、-CH2O-、-COO-及OCO-所選出之至少1種。但,R1、R2及R3各自獨立表示氫原子或碳數1~3之烷基。特別是以單鍵、-O-、-CONH-、-NHCO-、-COO-或OCO-為佳。
式〔1a-1〕中,X2表示單鍵、碳數1~10之伸烷基。
其中,又以單鍵或碳數1~5之伸烷基為佳。Xa表示氫原子或碳數1~20之有機基,更佳為氫原子或碳數1~10之有機基。碳數1~10之有機基,以-(CH2)n-COO-tBu(n=1~5之整數,tBu表示tert-丁基)為佳。
式〔1a-1〕中,Xb為經由加熱解離而被取代為氫原子之基,為羧基之保護基。此基的具體例示,與上述XA為相同之內容,其較佳之例,亦與上述XA為相同之內容。
式〔1a-1〕中,m表示1或2之整數,此時,
式〔1a〕中之m為2之情形則Xa不具有取代基。p表示1~4之整數。其中,就原料取得性或合成之容易性等觀點,以1~3為佳。更佳者為1~2。q表示1~4之整數。
其中,就原料取得性或合成之容易性等觀點,以1~3為佳。更佳者為1~2。
式〔1b-1〕中,X3及X7各自獨立表示由單鍵、碳數
1~10之伸烷基、-O-、-N(R1)-、-CON(R2)-、-N(R3)CO-、-CH2O-、-COO-或OCO-所選出之至少1種的有機基。
但,R1、R2及R3各自獨立表示氫原子或碳數1~3之烷基。其中,又以單鍵、-O-、-CONH-、-NHCO-、-COO-或OCO-為佳。
式〔1b-1〕中,X4及X6各自獨立表示單鍵或碳數1~10之伸烷基。特別是以單鍵或碳數1~5之烷基為佳。
X5表示單鍵或碳數1~10之伸烷基。其中,又以單鍵或碳數1~5之伸烷基為佳。Xc為羧基之保護基,與上述Xb為相同之內容,又,其較佳之例示亦為相同之內容。
式〔1b-1〕中,r表示1~4之整數。其中,就原料取得性或合成之容易性等觀點,以1~3為佳。更佳者為,1~2。
式〔1c-1〕中,X8表示由單鍵、碳數1~10
之伸烷基、-O-、-N(R1)-、-CON(R2)-、-N(R3)CO-、-CH2O-、-COO-或OCO-所選出之至少1種的有機基。
但,R1、R2及R3各自獨立表示氫原子或碳數1~3之烷基。特別是以單鍵、-O-、-CONH-、-NHCO-、-COO-或OCO-為佳。
式〔1c-1〕中,X9表示單鍵、碳數1~10之
伸烷基,較佳為單鍵或碳數1~5之伸烷基。Xd表示單鍵或碳數1~20之有機基。其中,又以單鍵或碳數1~10之有機基為佳。更佳為單鍵或碳原子(>CH-)。Xe表示氫
原子或碳數1~20之有機基。此時,Xd為單鍵之情形時,則無Xe。其中,又以氫原子或NH-COO-tBu(tBu表示tert-丁基)為佳。
式〔1c-1〕中,Xf為羧基之保護基,其與上述Xb、Xb為相同之內容,又,其較佳之例示亦為相同之內容。n表示1~4之整數。其中,就原料取得性或合成之容易性等觀點,以1~3為佳,更佳為1~2。s表示1~4之整數,其中,就原料取得性或合成之容易性等觀點,以1~3為佳,較佳為1~2。t表示1~4之整數,其中,就原料取得性或合成之容易性等觀點,以1~3為佳,較佳為1~2。
式〔1a-1〕~式〔1c-1〕中,A1~A6各自獨
立表示氫原子或碳數1~5之烷基。
本發明之特定二胺(1)之具體的二胺,例如,下述式〔1d〕所示二胺等。
(式〔1d〕中,D表示由前述式〔XA-1〕~式〔XA-12〕及式〔XC-1〕~式〔XC-12〕所示結構所選出之至少1種之結構,n表示1~4之整數)。
更具體之二胺,例如,下述式〔1d-1〕~式
〔1d-11〕所示二胺等。
(式〔1d-1〕~式〔1d-5〕中,R1~R7各自獨立表示由前述式〔a-1〕~式〔a-6〕所選出之至少1種之結構,式〔1d-1〕~式〔1d-5〕中,A1~A10各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基)。
(式〔1d-6〕~式〔1d-9〕中,R8~R14各自獨立表
示由前述式〔a-1〕~式〔a-6〕所示結構所選出之至少1種之結構,式〔1d-6〕~式〔1d-9〕中,A11~A18各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基)。
其中,本發明之特定二胺(1),又以使用前述式〔1d-1〕~式〔1d-5〕所示之二胺為佳。
此外,本發明之特定二胺(1),亦可使用下述式〔1d-10〕及式〔1d-11〕所示之二胺。
(式〔1d-10〕及式〔1d-11〕中,R15~R18各自獨立表示由前述式〔a-1〕~式〔a-6〕所示結構所選出之至少1種之結構,式〔1d-11〕中,A19及A20各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基)。
特定聚合物(A)中之特定二胺(1),於全部之二胺成份100莫耳%中,以5~40莫耳%為佳。其中,又以5~30莫耳%為佳。較佳為5~20莫耳%。
本發明之特定二胺(1),可配合特定聚合物(A)對於溶劑之溶解性,或液晶配向劑之塗佈性、作為液晶配向膜之情形中的液晶配向性、電壓保持率、蓄積電荷等特性等,使用1種或將2種以上混合使用。
特定聚合物(B)為,具有特定結構(2)之聚合物。
將特定結構(2)導入特定聚合物(B)中之方法,並未有特別之限定,又以使用具有特定結構(2)之二胺作為二胺成份使用者為佳。特佳為使用具有前述式〔2〕所示結構之二胺者。
具體而言,可列舉如,以使用下述式〔2-1〕
所示二胺(亦稱為特定二胺(2))者為佳。
式〔2-1〕中,YA為具有前述式〔2〕所示結構之碳數10~50的有機基。A1及A2各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基。更具體而言,可列舉如,以使用下述式〔2a〕所示二胺者為佳。
式〔2a〕中,Y1及Y7各自獨立表示由單鍵、碳數1~10之伸烷基、-O-、-S-、-N(R1)-、-CON(R2)-、-N(R3)CO-、-CH2O-、-COO-及OCO-所選出之至少1種。
但,R1、R2及R3各自獨立表示氫原子或碳數1~3之烷基。其中,又以單鍵、-O-、-S-、-OCO-或COO-為佳。更
佳為,就液晶配向性與膜硬度之觀點,為盡可能柔軟,且立體障礙較小之結構的單鍵、-O-或S-。
式〔2a〕中,Y2及Y6各自獨立表示碳數1~10之伸烷基。其中,又以碳數1~3之伸烷基為佳,其結構可為直鏈或支鏈之任一者皆可。具體而言,就液晶配向性與液晶配向膜之膜硬度之觀點,以具有自由回轉部位,且立體障礙較小之結構的伸甲基(-CH2-)、伸乙基(-CH2CH2-)、伸丙基(-(CH2)3-)或異丙基(-C(CH2)2-)為佳。
式〔2a〕中,Y3及Y5各自獨立表示氫原子或
碳數1~10之烷基。其中,又以氫原子或碳數1~3之烷基為佳。特佳為氫原子。
式〔2a〕中,Y4表示氧原子或硫原子。其中,又就液晶配向膜之膜硬度之觀點,以氧原子為佳。
式〔2a〕中,較佳之Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6及Y7之組合,例如,下述表1所示之內容。
其中,又以式〔2-1a〕、式〔2-2a〕、式[2-4a]、式〔2-5a〕、式[2-7a]及式〔2-8a〕所示組合為佳。
式〔2a〕中,A1及A2各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基。
特定二胺(2)之具體的二胺,例如,下述式
〔2a-1〕~式〔2a-3〕所示二胺等。
(式〔2a-1〕~式〔2a-3〕中,A1~A6各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基)。
特定聚合物(B)中之特定二胺(2),於全部之二胺成份100莫耳%中,以10~100莫耳%為佳。其中,又以20~100莫耳%為佳。較佳為30~100莫耳%。
特定二胺(2),可配合特定聚合物(B)對溶劑之溶解性或液晶配向劑之塗佈性、作為液晶配向膜之情形中的液晶配向性、電壓保持率、蓄積電荷等特性,使用1種或將2種以上混合使用。
製作特定聚合物(A)之際的二胺成份中,以
與特定二胺(1)同時,使用下述式〔3-1〕所示該其他之二胺(亦稱為特定第2二胺)為佳。
式〔3-1〕中,YA表示由下述式〔3a-1〕~式〔3a-9〕所示結構所選出之至少1個之結構。
(式〔3a-9〕中,n表示1~5之整數)。
式〔3-1〕中,A1及A2各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基。
其中,特定第2二胺,又以式〔3a-1〕~式〔3a-4〕、式〔3a-6〕、式〔3a-8〕或式〔3a-9〕所示二胺為佳。較佳為式〔3a-1〕~式〔3a-3〕、式〔3a-8〕或式〔3a-9〕。特佳為式〔3a-1〕、式〔3a-2〕或式〔3a-9〕。
特定聚合物(A)中之特定第2二胺,於全部
之二胺成份100莫耳%中,以50~95莫耳%為佳。更佳為60~95莫耳%。特佳為80~95莫耳%。
特定第2二胺,可配合特定聚合物(A)對於溶劑之溶解性,或液晶配向劑之塗佈性、作為液晶配向膜之情形中的液晶配向性、電壓保持率、蓄積電荷等特性,使用1種或將2種以上混合使用。
特定聚合物(A)及特定聚合物(B)之二胺成份,於無損本發明效果之範圍內,與特定二胺(1)、特定二胺(2)及特定第2二胺同時,可使用其他之二胺(亦稱為其他二胺)。
具體而言,可列舉如,2,4-二甲基-m-伸苯基
二胺、2,6-二胺基甲苯、m-伸苯基二胺、p-伸苯基二胺、4,4’-二胺基聯苯基、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯基、3,3’-二甲氧基-4,4’-二胺基聯苯基、3,3’-二羥基-4,4’-二胺基聯苯基、3,3’-二羧基-4,4’-二胺基聯苯基、3,3’-二氟-4,4’-聯苯基、3,3’-三氟甲基-4,4’-二胺基聯苯基、3,4’-二胺基聯苯基、3,3’-二胺基聯苯基、2,2’-二胺基聯苯基、2,3’-二胺基聯苯基、4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二胺基二苯基甲烷、3,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2’-二胺基二苯基甲烷、2,3’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基醚、3,3’-二胺基二苯基醚、3,4’-二胺基二苯基醚、2,2’-二胺基二苯基醚、2,3’-二胺基二苯基醚、4,4’-磺醯基二苯胺、3,3’-磺醯基二苯胺、雙(4-胺基苯基)矽烷、雙(3-胺基
苯基)矽烷、二甲基-雙(4-胺基苯基)矽烷、二甲基-雙(3-胺基苯基)矽烷、4,4’-硫代二苯胺、3,3’-硫代二苯胺、4,4’-二胺基二苯基胺、3,3’-二胺基二苯基胺、3,4’-二胺基二苯基胺、2,2’-二胺基二苯基胺、2,3’-二胺基二苯基胺、N-甲基(4,4’-二胺基二苯基)胺、N-甲基(3,3’-二胺基二苯基)胺、N-甲基(3,4’-二胺基二苯基)胺、N-甲基(2,2’-二胺基二苯基)胺、N-甲基(2,3’-二胺基二苯基)胺、4,4’-二胺基二苯甲酮、3,3’-二胺基二苯甲酮、3,4’-二胺基二苯甲酮、1,4-二胺基萘、2,2’-二胺基二苯甲酮、2,3’-二胺基二苯甲酮、1,5-二胺基萘、1,6-二胺基萘、1,7-二胺基萘、1,8-二胺基萘、2,5-二胺基萘、2,6-二胺基萘、2,7-二胺基萘、2,8-二胺基萘、1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷、1,2-雙(3-胺基苯基)乙烷、1,3-雙(4-胺基苯基)丙烷、1,3-雙(3-胺基苯基)丙烷、1,4-雙(4-胺基苯基)丁烷、1,4-雙(3-胺基苯基)丁烷、雙(3,5-二乙基-4-胺基苯基)甲烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯基)苯、1,3-雙(4-胺基苯基)苯、1,4-雙(4-胺基苄基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-〔1,4-伸苯基雙(伸甲基)〕二苯胺、4,4’-〔1,3-伸苯基雙(伸甲基)〕二苯胺、3,4’-〔1,4-伸苯基雙(伸甲基)〕二苯胺、3,4’-〔1,3-伸苯基雙(伸甲基)〕二苯胺、3,3’-〔1,4-伸苯基雙(伸甲基)〕二苯胺、3,3’-〔1,3-伸苯基雙(伸甲基)〕二苯胺、1,4-伸苯基雙〔(4-胺基苯基)甲酮〕、1,4-伸苯基雙〔(3-胺基
苯基)甲酮〕、1,3-伸苯基雙〔(4-胺基苯基)甲酮〕、1,3-伸苯基雙〔(3-胺基苯基)甲酮〕、1,4-伸苯基雙(4-胺基苯甲酸酯)、1,4-伸苯基雙(3-胺基苯甲酸酯)、1,3-伸苯基雙(4-胺基苯甲酸酯)、1,3-伸苯基雙(3-胺基苯甲酸酯)、雙(4-胺基苯基)對苯二甲酸酯、雙(3-胺基苯基)對苯二甲酸酯、雙(4-胺基苯基)間苯二甲酸酯、雙(3-胺基苯基)間苯二甲酸酯、N,N’-(1,4-伸苯基)雙(4-胺基苯甲醯胺)、N,N’-(1,3-伸苯基)雙(4-胺基苯甲醯胺)、N,N’-(1,4-伸苯基)雙(3-胺基苯甲醯胺)、N,N’-(1,3-伸苯基)雙(3-胺基苯甲醯胺)、N,N’-雙(4-胺基苯基)對苯二甲醯胺、N,N’-雙(3-胺基苯基)對苯二甲醯胺、N,N’-雙(4-胺基苯基)間苯二甲醯胺、N,N’-雙(3-胺基苯基)間苯二甲醯胺、9,10-雙(4-胺基苯基)蒽、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)二苯基碸、2,2’-雙〔4-(4-胺基苯氧基)苯基〕丙烷、2,2’-雙〔4-(4-胺基苯氧基)苯基〕六氟丙烷、2,2’-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、2,2’-雙(3-胺基苯基)六氟丙烷、2,2’-雙(3-胺基-4-甲基苯基)六氟丙烷、2,2’-雙(4-胺基苯基)丙烷、2,2’-雙(3-胺基苯基)丙烷、2,2’-雙(3-胺基-4-甲基苯基)丙烷、1,3-雙(4-胺基苯氧基)丙烷、1,3-雙(3-胺基苯氧基)丙烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)丁烷、1,4-雙(3-胺基苯氧基)丁烷、1,5-雙(4-胺基苯氧基)戊烷、1,5-雙(3-胺基苯氧基)戊烷、1,6-雙(4-胺基苯氧基)己烷、1,6-雙(3-胺基苯氧基)己烷、1,7-雙(4-胺基
苯氧基)庚烷、1,7-(3-胺基苯氧基)庚烷、1,8-雙(4-胺基苯氧基)辛烷、1,8-雙(3-胺基苯氧基)辛烷、1,9-雙(4-胺基苯氧基)壬烷、1,9-雙(3-胺基苯氧基)壬烷、1,10-(4-胺基苯氧基)癸烷、1,10-(3-胺基苯氧基)癸烷、1,11-(4-胺基苯氧基)十一烷、1,11-(3-胺基苯氧基)十一烷、1,12-(4-胺基苯氧基)十二烷、1,12-(3-胺基苯氧基)十二烷、雙(4-胺基環己基)甲烷、雙(4-胺基-3-甲基環己基)甲烷、1,3-二胺基丙烷、1,4-二胺基丁烷、1,5-二胺基戊烷、1,6-二胺基己烷、1,7-二胺基庚烷、1,8-二胺基辛烷、1,9-二胺基壬烷、1,10-二胺基癸烷、1,11-二胺基十一烷或1,12-二胺基十二烷,及該些之胺基為二級胺基之二胺等。
其他二胺,可配合特定聚合物(A)及特定聚
合物(B)對溶劑之溶解性或液晶配向劑之塗佈性、作為液晶配向膜之情形中的液晶配向性、電壓保持率、蓄積電荷等特性,使用1種或將2種以上混合使用。
製作特定聚合物(A)及特定聚合物(B),即,製作該些之聚醯亞胺系聚合物時所使用的四羧酸成份,以使用下述式〔4〕所示四羧酸二酐為佳。此時,不僅式〔4〕所示四羧酸二酐,亦可使用其之四羧酸衍生物的四羧酸、四羧酸二鹵化物化合物、四羧酸二烷酯化合物或四羧酸二烷酯二鹵化物化合物(式〔4〕所示四羧酸二酐及其之衍生物統稱為特定四羧酸成份)。
(式〔4〕中,Z表示由下述式〔4a〕~式〔4q〕所選出之至少1種之結構)。
式〔4a〕中,Z1~Z4各自獨立表示氫原子、
甲基、乙基、丙基、氯原子或苯環。Z5及Z6各自獨立表示氫原子或甲基。
式〔4〕中之Z1中,就合成之容易度或製造聚合物
時,聚合反應性之容易性等觀點,以式〔4a〕、式〔4c〕~式〔4g〕、式〔4k〕~式〔4m〕或式〔4p〕所示結構之四羧酸二酐及其之四羧酸衍生物為佳。較佳為式〔4a〕、式〔4e〕~式〔4g〕、式〔4l〕、式〔4m〕或式〔4p〕所示結構者。特佳為〔4a〕、式〔4e〕、式〔4f〕、式〔4l〕、式〔4m〕或式〔4p〕所示結構之四羧酸二酐及其之四羧酸衍生物。
更具體而言,可列舉如,以使用下述式〔4a-
1〕或式〔4a-2〕為佳。
特定聚合物(A)及特定聚合物(B)中之特定四羧酸成份,於全部之四羧酸成份100莫耳%中,以50~100莫耳%為佳。其中,又以70~100莫耳%為佳。較佳為80~100莫耳%。
特定四羧酸成份,可配合特定聚合物(A)及
特定聚合物(B)對溶劑之溶解性或液晶配向劑之塗佈性、作為液晶配向膜之情形中的液晶之配向性、電壓保持率、蓄積電荷等特性,使用1種或將2種以上混合使用。
特定聚合物(A)及特定聚合物(B)之聚醯亞胺系聚合物中,於無損本發明之效果之範圍,可使用特定四羧酸成份以外之其他之四羧酸成份。
該其他之四羧酸成份,例如,以下所示之四羧酸化合物、四羧酸二酐、四羧酸二鹵化物化合物、四羧酸二烷酯化合物或四羧酸二烷酯二鹵化物化合物等。
即,該其他之四羧酸成份,可列舉如,
1,2,5,6-萘四羧酸、1,4,5,8-萘四羧酸、1,2,5,6-蒽四羧酸、3,3’,4,4’-聯苯基四羧酸、2,3,3’,4-聯苯基四羧酸、雙(3,4-二羧基苯基)醚、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸、雙(3,4-二羧基苯基)碸、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷、雙(3,4-二羧基苯基)二甲基矽烷、雙(3,4-二羧基苯基)二苯基矽烷、2,3,4,5-吡啶四羧酸、2,6-雙(3,4-二羧基苯基)吡啶、3,3’,4,4’-二苯基碸四羧酸、3,4,9,10-苝四羧酸或1,3-二苯基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸等。
該其他之四羧酸成份,可配合特定聚合物(A)及特定聚合物(B)對溶劑之溶解性或液晶配向劑之塗佈性、作為液晶配向膜之情形中之液晶配向性、電壓保持率、蓄積電荷等特性,使用1種或將2種以上混合使用。
本發明中,製作特定聚合物(A)及特定聚合物(B),即,製作該些之聚醯亞胺系聚合物之方法並未有特別之限定。通常可由二胺成份與四羧酸成份反應而得。
一般而言,例如,將由四羧酸二酐及其之四羧酸之衍生物
所成之群所選出之至少1種的四羧酸成份,與由1種或多數種二胺所形成之二胺成份進行反應,以製得聚醯胺酸之方法等。具體而言,可使用使四羧酸二酐與一級或二級的二胺進行聚縮合以製得聚醯胺酸之方法、使四羧酸與一級或二級的二胺進行脫水聚縮合反應而製得聚醯胺酸之方法或使四羧酸二鹵化物與一級或二級的二胺進行聚縮合以製得聚醯胺酸之方法等。
製造聚醯胺酸烷酯之方法中,亦可使用使羧酸基經二烷酯化之四羧酸與一級或二級的二胺進行聚縮合之方法、使羧酸基經二烷酯化之四羧酸二鹵化物與一級或二級的二胺進行聚縮合之方法或使聚醯胺酸之羧基變換為酯之方法。
製造聚醯亞胺之方法中,可使用使前述聚醯胺酸或聚醯胺酸烷酯閉環而形成聚醯亞胺之方法。
二胺成份與四羧酸成份之反應,通常為使二胺成份與四羧酸成份於溶劑中進行。此時所使用的溶劑,例如,只要可溶解所生成之聚醯亞胺前驅物之溶劑時,並未有特別之限定。可列舉如,下述反應所使用之溶劑的具體例示,但並非僅限定於該些之例示者。
例如,N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮或γ-丁內酯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸或1,3-二甲基-四氫咪唑酮等。又,聚醯亞胺前驅物具有高溶劑溶解性之情形,亦可使用甲基乙基酮、環己酮、環戊酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮或下述式〔D-1〕~式
〔D-3〕所示溶劑。
(式〔D-1〕中,D1表示碳數1~3之烷基,式〔D-2〕中,D2表示碳數1~3之烷基,式〔D-3〕中,D3表示碳數1~4之烷基)。
該些溶劑可單獨使用亦可、混合使用亦可。又,即使為不能溶解聚醯亞胺前驅物之溶劑,只要不會析出所生成之聚醯亞胺前驅物之範圍,亦可與前述溶劑混合使用亦可。又,溶劑中之水分會阻礙聚合反應,甚至會造成所生成之聚醯亞胺前驅物水解之原因,故溶劑以使用脫水乾燥者為佳。
將二胺成份與四羧酸成份於溶劑中進行反應
之際,可舉例有使二胺成份分散或溶解於溶劑中之後所得之溶液於攪拌中,直接添加四羧酸成份,或將其分散或溶解於溶劑中再添加之方法、相反地於使四羧酸成份分散或溶解之溶劑中添加二胺成份之方法、交互添加二胺成份與四羧酸成份之方法等,而可使用該些任一之方法。又,分別使用多數種二胺成份或四羧酸成份進行反應之情形,可於預先混合之狀態下進行反應亦可、各別地依序反應亦
可,此外,將各別反應的低分子量體進行混合反應而製得聚合物亦可。此時之聚合溫度可選擇於-20~150℃中之任意溫度,較佳為-5~100℃之範圍。又,反應可以任意之濃度進行,濃度過低時將無法得到高分子量之聚合物,濃度過高時將會過度增加反應液之黏性,而於無法均勻地攪拌。因此,較佳為1~50質量%、更佳為5~30質量%。
反應初期以高濃度進行,隨後,追加溶劑之方式亦可。
聚醯亞胺前驅物之聚合反應中,二胺成份之合計莫耳數與四羧酸成份之合計莫耳數之比以0.8~1.2為佳。與通常之聚縮合反應相同般,該莫耳比越接近1.0時,表示所生成之聚醯亞胺前驅物的分子量越大。
本發明之聚醯亞胺為,由前述聚醯亞胺前驅
物經閉環而得之聚醯亞胺,此聚醯亞胺中,醯胺酸基之閉環率(亦稱為醯亞胺化率)並非必須為100%,其可配合用途或目的進行任意之調整。
使聚醯亞胺前驅物醯亞胺化之方法,例如將聚醯亞胺前驅物之溶液加熱使其熱醯亞胺化或於聚醯亞胺前驅物之溶液中添加觸媒使其觸媒醯亞胺化等。
聚醯亞胺前驅物於溶液中進行熱醯亞胺化之情形的溫度為100~400℃、較佳為120~250℃,以將經由醯亞胺化反應所生成之水持續排除到反應系外之下進行者為佳。
聚醯亞胺前驅物之觸媒醯亞胺化,可於聚醯
亞胺前驅物之溶液中,添加鹼性觸媒與酸酐後,於-20~250℃、較佳為0~180℃下,以攪拌之方式進行。鹼性觸
媒之量為醯胺酸基的0.5~30莫耳倍、較佳為2~20莫耳倍,酸酐之量為醯胺酸基的1~50莫耳倍、較佳為3~30莫耳倍。鹼性觸媒可列舉如,吡啶、三乙基胺、三甲基胺、三丁基胺或三辛基胺等,其中,又以吡啶於反應進行中可維持適當之鹼性,而為較佳。酸酐,可例如,乙酸酐、偏苯三甲酸酐或苯均四酸二酐等,其中,又以使用乙酸酐時,於反應結束後容易進行精製而為較佳。觸媒醯亞胺化之醯亞胺化率,可以調節觸媒量與反應溫度、反應時間之方式予以控制。
由聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺之反應溶液
中,回收所生成之聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺之情形,只要將反應溶液投入溶劑中,使其沉澱即可。沉澱所使用之溶劑,可列舉如,甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、己烷、丁基溶纖劑、庚烷、甲基乙基酮、甲基異丁酮、甲苯、苯、水等。投入溶劑後沉澱的聚合物,可於過濾、回收之後,於常壓或減壓下,以常溫或加熱進行乾燥。又,沉澱後回收的聚合物,於進行2次~10次重複再溶解於溶劑、再沉澱回收之操作後,即可降低聚合物中之雜質。此時之溶劑,例如,醇類、酮類或烴等,使用由該些之中所選出之3種以上的溶劑時,以其可更提高精製之效率而為較佳。
特定聚合物(A)及特定聚合物(B)中,以使用聚醯胺酸烷酯為佳。
製作本發明之聚醯胺酸烷酯之方法中,更具體之方法例如下述(1)~(3)所示。
製作由二胺成份與四羧酸成份所形成之聚醯胺酸,對該羧基(COOH基)進行化學反應,即,進行酯化反應,以製作聚醯胺酸烷酯之方法。
酯化反應中,具體而言為,使聚醯胺酸與酯化劑於溶劑之存在下,於-20~150℃(較佳為0~50℃)中,進行30分~24小時(較佳為1~4小時)反應之方法。
前述酯化劑,以於酯化反應後容易去除者為佳,例如,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-甲基嗎福啉氯化物等。酯化劑之使用量,相對於聚醯胺酸之重複單位1莫耳,以2~6莫耳當量為佳。其中,又以2~4莫耳當量為佳。
前述酯化反應所使用的溶劑,就聚醯胺酸對溶劑之溶解性之觀點,可列舉如,前述二胺成份與四羧酸成份反應時所使用的溶劑等。其中,又以N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮或γ-丁內酯為佳。
該些溶劑,可使用1種或將2種以上混合使用亦可。
前述酯化反應中之溶劑中之聚醯胺酸的濃度,就不易引起聚醯胺酸之析出之觀點,以1~30質量%為佳。其
中,又以5~20質量%為佳。
使二胺成份與四羧酸二酯二氯化物進行反應以製作之方法。
前述反應之具體例如,將二胺成份與四羧酸二酯二氯化物,於鹼與溶劑之存在下,於-20~150℃(較佳為0~50℃)中,進行30分~24小時(較佳為1~4小時)反應之方法。
前述鹼,可使用吡啶、三乙基胺、4-二甲基胺基吡啶等。其中,又就反應可以穩定進行之觀點,以吡啶為佳。鹼之使用量,就於前述反應後容易去除之量為佳,相對於四羧酸二酯二氯化物,以2倍莫耳~4倍莫耳為佳。其中,又以2倍莫耳~3倍莫耳為較佳。
前述反應所使用之溶劑,就所得之聚合物,即聚醯胺酸烷酯對溶劑之溶解性之觀點,可列舉如,如前述二胺成份與四羧酸成份反應時所使用的溶劑等。其中,又以N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮或γ-丁內酯為佳。該些溶劑,可使用1種或將2種以上混合使用亦可。
前述反應中,溶劑中之聚醯胺酸烷酯之濃度,就不易析出聚醯胺酸烷酯之觀點,以1~30質量%為佳。其中,又以5~20質量%為佳。又,為防止四羧酸二酯二氯化物
水解,製作聚醯胺酸烷酯所使用之溶劑,以盡可能使用脫水者為佳。此外,前述反應以於氮氣氛圍中進行,以避免外氣混入者為佳。
使二胺成份與四羧酸二酯進行聚縮合反應以製作之方法。
前述聚縮合反應之具體例如,使二胺成份與四羧酸二酯,於縮合劑、鹼及溶劑之存在下,於0~150℃(較佳為0~100℃)中,進行30分鐘~24小時(較佳為3~15小時)反應之方法。
前述縮合劑,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-1,3,5-三基甲基嗎福啉、O-(苯併***-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲四氟硼酯、O-(苯併***-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲六氟亞磷酸酯、(2,3-二氫-2-硫氧-3-苯併噁唑基)膦酸二苯基等。
縮合劑之使用量,相對於四羧酸二酯,以2~3倍莫耳為佳,特別是以2~2.5倍莫耳為佳。
前述鹼,可使用吡啶、三乙基胺等三級胺。鹼之使用量,就於前述聚縮合反應後可以容易去除之量為佳,一般相對於二胺成份,以2~4倍莫耳為佳,特別是以2~3倍莫耳為佳。
前述聚縮合反應所使用之溶劑,就所得聚合
物,即聚醯胺酸烷酯對溶劑之溶解性之觀點,可列舉如,前述二胺成份與四羧酸成份反應時所使用的溶劑等。其中,又以N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮或γ-丁內酯為佳。該些溶劑,可使用1種或將2種以上混合使用亦可。
又,上述聚縮合反應中,使用路易士酸作為添加劑時,可使反應有效率地進行。路易士酸,又以氯化鋰、溴化鋰等鹵化鋰為佳。路易士酸之使用量,相對於二胺成份,以0.1~10倍莫耳為佳。特別是以2.0~3.0倍莫耳為較佳。
由上述(1)~(3)之方法所得之聚醯胺酸烷酯之溶液,回收聚醯胺酸烷酯之情形,只要將反應溶液投入溶劑中,使其沉澱即可。沉澱所使用的溶劑,可列舉如,水、甲醇、乙醇、2-丙醇、己烷、丁基溶纖劑(cellosolve)、丙酮、甲苯等。投入溶劑後沉澱之聚合物,就去除前述所使用的添加劑‧觸媒類等目的,以使用上述溶劑進行多數次洗淨操作者為佳。經過濾回收後,於常壓或減壓下,以常溫或加熱進行乾燥。又,沉澱後回收的聚合物,於進行2次~10次重複再溶解於溶劑、再沉澱回收之操作後,即可降低聚合物中之雜質。此時之溶劑,例如聚合物會溶解之溶劑等。
本發明之聚醯胺酸烷酯,於製作前述(1)~(3)所示聚醯胺酸烷酯之方法中,又以前述(1)或前述(2)之方法製作者為佳。
本發明之液晶配向劑為,形成液晶配向膜(亦稱為樹脂被膜)所使用的塗佈溶液,其為形成含有特定聚合物(A)、特定聚合物(B)及溶劑的液晶配向膜所使用的塗佈溶液。
液晶配向劑中之特定聚合物(B)之比例,相對於特定聚合物(A)100質量份,以10~900質量份為佳,以25~400質量份為較佳,以40~250質量份為特佳,以60~160質量份為最佳。
本發明之液晶配向劑中,全部聚合物成份,可全部為特定聚合物(A)及特定聚合物(B)、混有該些以外的其他之聚合物者亦可。該些以外的聚合物,例如不具有特定結構(1A)、特定結構(1B)及特定結構(2)之聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺等。此外,又如纖維素系聚合物、丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸聚合物、聚苯乙烯、聚醯胺或聚矽氧烷等。此時,該些以外的其他之聚合物之含量,相對於特定聚合物(A)及特定聚合物(B)之合計100質量份,以0.5~15質量份為佳,特別是以1~10質量份為佳。
又,液晶配向劑中之溶劑之含量,以70~99.9質量%為佳。該含量,可依液晶配向劑之塗佈方法或作為目的之液晶配向膜之膜厚,作適當之變更。
本發明之液晶配向劑所使用之溶劑,只要為
可使特定聚合物(A)及特定聚合物(B)溶解之溶劑(亦稱為良溶劑)時,並未有特別之限定。下述內容為列舉良溶劑的具體例示,但並非僅限定於該些之例示者。
例如,N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、二甲基亞碸、γ-丁內酯、1,3-二甲基-四氫咪唑酮、甲基乙基酮、環己酮、環戊酮或4-羥基-4-甲基-2-戊酮等。其中,又以N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、γ-丁內酯為佳。
此外,特定聚合物(A)及特定聚合物(B)對溶劑為高溶解性之情形,又以前述式〔D-1〕~式〔D-3〕所示溶劑為佳。
液晶配向劑中之良溶劑,以液晶配向劑所含
之溶劑全體的20~99質量%為佳。其中,又以20~90質量%為佳。較佳為30~80質量%。
本發明之液晶配向劑,於無損本發明效果之範圍,於塗佈液晶配向劑之際,可作為提高液晶配向膜之塗膜性或提高表面平滑性之溶劑(亦稱為貧溶劑)使用。下述為貧溶劑的具體例示,但並非僅限定於該些之例示者。
例如,乙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁
醇、tert-丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、異戊醇、tert-戊醇、3-甲基-2-丁醇、新戊醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、2-乙基-1-己醇、環己醇、1-甲基環己醇、2-甲基環己醇、3-甲基環己
醇、1,2-乙烷二醇、1,2-丙烷二醇、1,3-丙烷二醇、1,2-丁烷二醇、1,3-丁烷二醇、1,4-丁烷二醇、2,3-丁烷二醇、1,5-戊烷二醇、2-甲基-2,4-戊烷二醇、2-乙基-1,3-己烷二醇、二丙基醚、二丁基醚、二己基醚、二噁烷、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、1,2-丁氧基乙烷、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丁基醚、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、3-乙氧基丁基乙酸酯、1-甲基戊基乙酸酯、2-乙基丁基乙酸酯、2-乙基己基乙酸酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、丙烯碳酸酯、伸乙基碳酸酯、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、乙二醇單丁基醚、乙二醇單異戊醚、乙二醇單己基醚、2-(己基氧基)乙醇、糠醇、二乙二醇、丙二醇、丙二醇單丁基醚、1-(丁氧基乙氧基)丙醇、丙二醇單甲基醚乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇二甲基醚、三丙二醇單甲基醚、乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基乙酸酯、二乙二醇乙酸酯、三乙二醇、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸n-丁酯、乙酸丙二醇單乙基醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙酸、3-甲氧基丙
酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸n-丙酯、乳酸n-丁酯、乳酸異戊酯或前述式〔D-1〕~式〔D-3〕所示溶劑等。
其中,又以使用1-己醇、環己醇、1,2-乙烷二醇、1,2-丙烷二醇、丙二醇單丁基醚、乙二醇單丁基醚或二丙二醇二甲基醚為佳。
該些貧溶劑,以包含液晶配向劑的溶劑全體之1~80質量%為佳,以10~80質量%為較佳,以20~70質量%為特佳。
本發明之液晶配向劑中,以導入具有環氧
基、異氰酸酯基、氧環丁烷基或環碳酸酯基之交聯性化合物、具有由羥基、羥烷基及低級烷氧基烷基所成之群所選出之至少1種的取代基的交聯性化合物,或具有聚合性不飽和鍵結之交聯性化合物為佳。該些取代基或聚合性不飽和鍵結,於交聯性化合物中必須具有2個以上。
具有環氧基或異氰酸酯基之交聯性化合物,例如,雙酚丙酮縮水甘油醚、酚-酚醛清漆環氧樹脂、甲酚-酚醛清漆環氧樹脂、三縮水甘油異三聚氰酸酯、四縮水甘油胺基伸二苯基、四縮水甘油-m-二甲苯二胺、四縮水甘油-1,3-雙(胺基乙基)環己烷、四苯基縮水甘油醚乙烷、三苯基縮水甘油醚乙烷、雙酚六氟乙醯二縮水甘油醚、1,3-雙(1-(2,3-環氧丙氧基)-1-三氟甲基-2,2,2-三氟甲基)苯、4,4-雙(2,3-環氧丙氧基)八氟聯苯基、三縮水甘油-p-胺基酚、四縮水甘油間二甲苯二胺、2-(4-(2,3-環氧
丙氧基)苯基)-2-(4-(1,1-雙(4-(2,3-環氧丙氧基)苯基)乙基)苯基)丙烷或1,3-雙(4-(1-(4-(2,3-環氧丙氧基)苯基)-1-(4-(1-(4-(2,3-環氧丙氧基)苯基)-1-甲基乙基)苯基)乙基)苯氧基)-2-丙醇等。
具有氧環丁烷基之交聯性化合物為,至少具
有2個下述式〔4A〕所示氧環丁烷基的交聯性化合物。
具體而言,可列舉如,國際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)之58項~59項所揭示之式〔4a〕~式〔4k〕所示交聯性化合物等。
具有環碳酸酯基之交聯性化合物為,至少具有2個下述式〔5A〕所示環碳酸酯基之交聯性化合物。
具體而言,可列舉如,國際公開公報WO2012/014898(2012.2.2公開)之76~82頁所揭示之式〔5-1〕~式〔5-42〕所示交聯性化合物等。
具有由羥基及烷氧基所成之群所選出之至少1種的取代基的交聯性化合物,例如,具有羥基或烷氧基之胺基樹脂,例如,三聚氰胺樹脂、脲樹脂、呱樹脂、乙
炔脲-甲醛樹脂、琥珀醯胺-甲醛樹脂或乙烯脲-甲醛樹脂等。具體而言,例如,可使用胺基的氫原子被羥甲基或烷氧基甲基或其二者所取代的三聚氰胺衍生物、苯併呱衍生物,或乙炔脲。該三聚氰胺衍生物或苯併呱衍生物,可以二聚物或三聚物形式存在。該些以每一個三環為具有平均3個以上6個以下之羥甲基或烷氧基甲基者為佳。
該些三聚氰胺衍生物或苯併呱衍生物之
例,例如,市售品之每一個三環為平均3.7個甲氧基甲基被取代之MX-750、每一個三環為平均5.8個甲氧基甲基被取代之MW-30(以上、三和化學公司製)或SIMEL 300、301、303、350、370、771、325、327、703、712等甲氧基甲基化三聚氰胺、SIMEL 235、236、238、212、253、254等甲氧基甲基化丁氧基甲基化三聚氰胺、SIMEL 506、508等丁氧基甲基化三聚氰胺、SIMEL 1141等羧基含有甲氧基甲基化異丁氧基甲基化三聚氰胺、SIMEL 1123等甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯併呱、SIMEL 1123-10等甲氧基甲基化丁氧基甲基化苯併呱、SIMEL 1128等丁氧基甲基化苯併呱、SIMEL 1125-80等羧基含有甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯併呱(以上、三井氰胺公司製)等。又,乙炔脲之例如,SIMEL 1170等丁氧基甲基化乙炔脲、SIMEL 1172等羥甲基化乙炔脲等、POWERLINK 1174等甲氧基羥甲基化乙炔脲等。
具有羥基或烷氧基之苯或酚性化合物,例如,1,3,5-
三(甲氧基甲基)苯、1,2,4-三(異丙氧基甲基)苯、1,4-雙(sec-丁氧基甲基)苯或2,6-二羥基甲基-p-tert-丁基酚等。
更具體而言,可列舉如,國際公開公報WO2011/132751.(2011.10.27公開)之62~66頁所揭示之、式〔6-1〕~式〔6-48〕所示交聯性化合物等。
具有聚合性不飽和鍵結之交聯性化合物,例
如,分子內具有3個之三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯醯氧乙氧基三羥甲基丙烷或丙三醇聚縮水甘油醚聚(甲基)丙烯酸酯等聚合性不飽和基的交聯性化合物、又如,分子內具有2個之乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、伸乙基氧化物雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯、伸丙基氧化物雙酚型二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、苯二甲酸二縮水甘油酯二(甲基)丙烯酸酯或羥基叔戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚合性不飽和基的交聯性化合物、此外,又如分子內具有1個之2-羥基乙
基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丁基(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基-2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯醯氧-2-羥基丙基苯二甲酸酯、3-氯-2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、丙三醇單(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯醯氧乙基磷酸酯或N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺等聚合性不飽和基的交聯性化合物等。
此外,亦可使用下述式〔7A〕所示化合物。
(式〔7A〕中,E1表示由環己烷環、雙環己烷環、苯環、聯苯基環、聯三苯基環、萘環、茀環、蒽環或菲環所成之群所選出之基,E2表示由下述式〔7a〕或式〔7b〕所選出之基,n表示1~4之整數)。
上述化合物為交聯性化合物之一例示,但並不僅限定於該些內容。又,本發明之液晶配向劑所使用之交聯性化合物,可為1種亦可、2種以上之組合亦可。
本發明之液晶配向劑中,交聯性化合物之含
量,相對於全部聚合物成份100質量份,以0.1~150質
量份為佳。其中,就可有效進行交聯反應之目的,相對於全部聚合物成份100質量份,以0.1~100質量份為佳。
較佳為1~50質量份。
本發明之液晶配向劑,於無損本發明效果之範圍,可使用提高於塗佈液晶配向劑之際之液晶配向膜之膜厚均勻性或表面平滑性之化合物。
可提高液晶配向膜之膜厚均勻性或表面平滑
性之化合物,可列舉如,氟系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑、非離子系界面活性劑等。
更具體而言,可列舉如,例如,F-TOP EF301、EF303、EF352(以上、陶氏化學製品公司製)、美格氟F171、F173、R-30(以上、大日本塗料公司製)、氟拉多FC430、FC431(以上、住友3M公司製)、AsahiGuard AG710、沙氟隆S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(以上、旭硝子公司製)等。
該些之界面活性劑之使用比例,相對於液晶配向劑所含有的全部聚合物成份100質量份,較佳為0.01~2質量份、更佳為0.01~1質量份。
此外,本發明之液晶配向劑中,可促進液晶配向膜中之電荷移動而促進元件之電荷解離的化合物,例如,可添加國際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)之69~73頁所揭示之式〔M1〕~式〔M156〕所示之含氮雜環胺。該胺可直接添加於液晶配向劑中,又以適當溶劑稀釋至濃度0.1~10質量%、較佳為1~7質量%的溶液後
進行添加為佳。該溶劑,只要可使上述特定聚合物(A)及特定聚合物(B)溶解之溶劑時,並未有特別之限定。
本發明之液晶配向劑中,除上述貧溶劑、交
聯性化合物、可提高樹脂被膜或液晶配向膜之膜厚均勻性或表面平滑性之化合物及促進電荷解離之化合物以外,於無損及本發明之效果的範圍,可添加以改變液晶配向膜之介電係數或導電性等電氣特性為目的的介電體或導電物質。
本發明之液晶配向膜為,將前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,只要為具有高透明性之基板時,並未有特別之限定,除玻璃基板、氮化矽基板以外,亦可使用丙烯酸基板或聚碳酸酯基板等塑膠基板等。此時,使用形成有為驅動液晶所使用的ITO電極等基板時,就製程簡易化之觀點,而為較佳。又,反射型之液晶顯示元件中,若僅為單側之基板時,亦可使用矽晶圓等不透明之物,該情形之電極,亦可使用鋁等反射光線之材料。
液晶配向劑之塗佈方法,並未有特別之限
定,於工業上而言,一般可使用網版印刷、平版印刷、凸版(Flexo)印刷或噴墨法等方法進行。其他之塗佈方法,例如,浸漬法、輥塗佈法、縫狀塗佈法、旋轉塗佈器法或噴霧法等,其可配合所需之目的使用該些方法。
液晶配向劑塗佈於基板上之後,經由加熱板、熱循環型烘箱或IR(紅外線)型烘箱等加熱手段,使溶劑蒸發而形成液晶配向膜。本發明之塗佈液晶配向劑後之乾燥、燒結步驟,可選擇任意之溫度與時間。通常為使所含有之溶劑得以充分去除之觀點,一般為於50~120℃下進行1分鐘~10分鐘燒結,其後,於150~300℃下進行5分鐘~120分鐘燒結之條件等。燒結後之液晶配向膜的厚度,並未有特別之限定,過薄時會有使液晶顯示元件的信賴性降低之情形,故以5nm~300nm為佳。其中,又以10nm~200nm為佳。
使所得液晶配向膜進行配向處理之方法,例如,前述摩擦處理法、光配向處理法等。
光配向處理法之具體例,可列舉如,使用特
定方向偏向之輻射線照射前述液晶配向膜表面,依情況之不同,可再以150~250℃之溫度進行加熱處理,以賦予液晶配向性(亦稱為液晶配向能力)之方法等。輻射線,可使用具有波長100~800nm的紫外線或可見光線。其中,又以具有波長100~400nm的紫外線為佳,較佳為具有波長200~400nm的紫外線。
又,就改善液晶配向性之觀點,亦可將塗佈液晶配向膜之基板於50~250℃加熱中,照射輻射線。又,前述輻射線之照射量,以1~10,000mJ/cm2為佳。其中,又以100~5,000mJ/cm2為佳。依此方式所製作之液晶配向膜,可使液晶分子向一定方向安定地配向。
此外,前述方法中,照射偏光輻射線的液晶配向膜,可使用水或溶劑,進行接觸處理。接觸處理時所使用的溶劑,只要可溶解經輻射線照射而由液晶配向膜所生成之分解物的溶劑時,則未有特別限定之內容。具體例如,水、甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮、甲基乙基酮、1-甲氧基-2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯、丁基溶纖劑(cellosolve)、乳酸乙酯、乳酸甲酯、二丙酮醇、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯或乙酸環己酯等。其中,又就廣用性或溶劑之安全性之觀點,以使用水、2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇或乳酸乙酯為佳。較佳為水、1-甲氧基-2-丙醇或乳酸乙酯。該些之溶劑,可為1種亦可、2種以上之組合亦可。
本發明中之前述接觸處理,即,使用水或溶
劑處理照射偏光輻射線之液晶配向膜等處理,可使用浸漬處理或噴霧處理(亦稱為SPRAY處理)等。該些處理中之處理時間,就可有效率地分解經照射輻射線而由液晶配向膜生成之分解物之觀點,以10秒鐘~1小時為佳。其中,又以1分鐘~30分鐘之浸漬處理為佳。又,前述接觸處理時之溶劑,可為常溫或加溫者亦可,較佳為10~80℃。其中,又以20~50℃為佳。此外,就分解物之溶解性之觀點,必要時可進行超音波處理等亦可。
前述接觸處理之後,可使用水、甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮或甲基乙基酮等低沸點溶劑進行水洗(亦稱為洗滌)或進行液晶配向膜之燒結為佳。此時,可進行洗滌與
燒結中任一者,或進行二者皆可。燒結之溫度,以150~300℃為佳。其中,又以180~250℃為佳。較佳為200~230℃。又,燒結之時間,以10秒鐘~30分鐘為佳。其中,又以1分~10分鐘為佳。
本發明之液晶配向膜,適合使用作為IPS方
式或FFS方式等橫電場方式的液晶顯示元件之液晶配向膜,特別是作為FFS方式的液晶顯示元件之液晶配向膜為有用者。
本發明之液晶顯示元件為,製得附有由本發明之液晶配向劑所得液晶配向膜之基板之後,依已知方法製作液晶晶胞,使用該液晶晶胞所得之液晶顯示元件者。
液晶晶胞之製作方法之一例示,將以被動矩陣結構之液晶顯示元件為例進行說明。又,亦可使用於構成影像顯示的各畫素部份上,設有TFT(Thin Film Transistor)等應答元件的主動矩陣結構之液晶顯示元件亦可。
具體而言,為準備透明之玻璃製基板,於一
側之基板上設置共用電極,另一側之基板上設置節段電極。該些之電極,例如,可作為ITO電極,被進行可得到所期待之影像顯示的圖型形成(Patterning)。其次,於各基板上,可設置被覆共用電極與節段電極之絕緣膜。絕緣膜,例如可使用溶膠-凝膠法所形成之SiO2-TiO2所形成之膜。其次,依前述條件,於各基板上形成液晶配向膜,以一側之基板與另一側基板以液晶配向膜面為互相對向之方式重合,周邊使用密封劑接著。密封劑,就控制基板間
隙之觀點,通常為混入間隔器。又,於未設置密封劑之面內部份,也以散佈基板間隙控制用之間隔器為佳。密封劑之一部份,則設置可由外部填充液晶之開口部。
其後,通過設於密封劑之開口部,將液晶材料注入由2片基板與密封劑所包圍之空間內。其後,此開口部使用接著劑予以密封。注入法,可使用真空注入法亦可、於大氣中可利用毛細管現象之方法亦可。液晶材料,可使用正型液晶材料或負型液晶材料中之任一種。隨後,進行偏光板之設置。具體而言,為於與2片基板之液晶層反對側之面貼合一對之偏光板。
如以上所述般,使用本發明之液晶配向劑時,可抑制因交流驅動所造成之殘像,且,兼具有密封劑及與底層基板之密著性的液晶配向膜。特別是,對於照射偏光之輻射線而得之光配向處理法用之液晶配向膜為有用者。
以下將列舉實施例,對本發明作更詳細之說明,但並不僅限定於該些內容。以下所使用之簡稱係具有以下之意義。
(特定二胺(1))
1A:下述式〔1A〕所示二胺
(特定二胺(2))
2A:下述式〔2A〕所示二胺
(特定第2二胺)
3A:p-伸苯基二胺
3B:下述式〔3B〕所示二胺
(其他二胺)
4A:p-伸苯基二胺
(特定四羧酸成份)
C1:1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
C2:1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
C3:3,3’,4,4’-聯苯基四羧酸二酐
C4:下述式〔C4〕所示四羧酸二烷酯二鹵化物化合物
NMP:N-甲基-2-吡咯啶酮
NEP:N-乙基-2-吡咯啶酮
γ-BL:γ-丁內酯
BCS:丁基溶纖劑(cellosolve)
PB:丙二醇單丁基醚
聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺之分子量,為使用常溫凝膠滲透色層分析儀(GPC)裝置(GPC-101)(昭和電工公司製)、管柱(KD-803,KD-805)(Shodex公司製),依以下方式測定者。
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(公升)、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
製作檢量線用之標準樣品:TSK標準聚伸乙基氧化物(分子量;約900,000、150,000、100,000及30,000)(東曹公司製)及聚乙二醇(分子量;約12,000、4,000及1,000)(PolymerLaboratory公司製)。
聚醯亞胺之醯亞胺化率為依以下方式測定者。將聚醯亞胺粉末20mg置入NMR(核磁共振)樣品管(NMR標準採樣管, 5(草野科學公司製)),添加重氫化二甲基亞碸(DMSO-d6,0.05質量%TMS(四甲基矽烷)混合品)(0.53ml),施加超音波使其完全溶解。此溶液使用NMR測定機(JNW-ECA500)(日本電子數據公司製),測定500MHz之質子NMR。醯亞胺化率,為由醯亞胺化前後未產生變化的結構所產生之質子作為基準質子予以決定,使用此質子之波峰計算值,與9.5ppm~10.0ppm附近出現之由醯胺酸的NH基產生之質子波峰計算值,依以下式所求得者。
醯亞胺化率(%)=(1-α.x/y)×100
上述式中,x為由醯胺酸的NH基產生之質子波峰計算值、y為基準質子之波峰計算值、α為聚醯胺酸(醯亞胺化率為0%)之情形中,相對於1個醯胺酸之NH基質子,基準質子之個數比例。
於附有攪拌裝置及氮導入管的100mL之四口燒瓶中,秤取3A(2.92g,27.0mmol)及1A(0.71g,2.99mmol),加入NMP(81.8g),於持續送入氮氣中攪拌使其溶解。此二胺溶液於持續攪拌中,加入C1(6.46g,28.8mmol),再添加NMP使其固體成份濃度達10重量%,於25℃下攪拌4小時,得聚醯胺酸溶液(1)。該聚醯胺酸溶液於溫度25℃下之黏度為230mPa‧s。又,此聚醯胺酸之數平均分子量(Mn)為11,100、重量平均分子量(Mw)為30,000。
於附有攪拌裝置及氮導入管的100mL之四口燒瓶中,秤取4A(2.27g,21.0mmol)及2A(2.69g,9.02mmol),加入NMP(61.9g),於持續送入氮氣中攪拌使其溶解。此二胺溶液於持續攪拌中,加入C2(5.59g,28.5mmol),再添加NMP使其固體成份濃度達12重量%,於25℃下攪拌4小時,得聚醯胺酸溶液(2)。該聚醯
胺酸溶液於溫度25℃下之黏度為410mPa‧s。又,此聚醯胺酸之Mn為9,000、Mw為20,000。
於附有攪拌裝置及氮導入管的100mL之四口燒瓶中,秤取2A(5.97g,20.0mmol),加入NMP(75.9g),於持續送入氮氣中攪拌使其溶解。此二胺溶液於持續攪拌中,加入C3(5.53g,18.8mmol),再添加NMP使其固體成份濃度達12重量%,於25℃下攪拌4小時,得聚醯胺酸溶液(3)。該聚醯胺酸溶液於溫度25℃下之黏度為400mPa‧s。又,此聚醯胺酸之Mn為11,500、Mw為24,400。
於附有攪拌裝置之500mL之四口燒瓶中,使其形成氮氣氛圍,秤取3A(2.80g,25.9mmol),加入1A(1.45g,6.47mmol),加入NMP(111g)及吡啶(6.18g,78.1mmol),攪拌使其溶解。其次,此二胺溶液於持續攪拌中,添加C4(9.89g,30.4mmol),於15℃下反應15小時。其後,加入丙烯醯氯(0.38g,4.21mmol),於15℃下反應4小時。將所得之聚醯胺酸烷酯的溶液投入攪拌中的水(1230g)中,濾取析出之白色沉澱之後,使用IPA(異丙醇)(1230g)洗淨5次,經乾燥後得白色聚醯胺酸烷酯粉末(10.2g)。此聚醯胺酸烷酯之Mn為20,800
、Mw為41,000。
秤取所得聚醯胺酸烷酯粉末(0.80g)於100mL三角燒瓶中,加入γ-BL(7.18g),於25℃下攪拌24小時使其溶解,得聚醯胺酸烷酯溶液(4)。
於附有攪拌裝置及氮導入管的100mL之四口燒瓶中,秤取1A(0.47g,2.00mmol)及3B(4.40g,18.0mmol),加入NMP(59.5g),於持續送入氮氣中攪拌使其溶解。此二胺溶液於持續攪拌中,加入C1(4.15g,18.5mmol),再添加NMP使其固體成份濃度達10重量%,於25℃下攪拌4小時,得聚醯胺酸溶液(5)。該聚醯胺酸溶液於溫度25℃下之黏度為210mPa‧s。又,此聚醯胺酸之Mn為11,200、Mw為23,400。
於合成例5之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(5)(66.0g)中,加入NEP使其稀釋至9質量%之後,加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(5.38g)及吡啶(1.39g),於60℃下反應3小時。將此反應溶液投入甲醇(360ml)中,濾出所得之沉澱物。此沉澱物使用甲醇洗淨,於60℃下減壓乾燥後得聚醯亞胺粉末(6)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為75%,Mn為10,100、Mw為20,500。
於附有攪拌裝置及氮導入管的100mL之四口燒瓶中,秤取3A(2.16g,20.0mmol),加入NMP(31.6g),於持續送入氮氣中攪拌使其溶解。此二胺溶液於持續攪拌中,加入C1(4.21g,18.8mmol),再添加NMP使其固體成份濃度達10重量%,於25℃下攪拌4小時,得聚醯胺酸溶液(7)。該聚醯胺酸溶液於溫度25℃下之黏度為250mPa‧s。又,此聚醯胺酸之Mn為11,500、Mw為24,400。
於附有攪拌裝置及氮導入管的100mL之四口燒瓶中,秤取C2(3.92g,20.0mmol),加入NMP(55.8g),於氮氣氛圍下持續攪拌中添加4A(2.09g,19.3mmol),再添加NMP使固體成份濃度達8重量%,於25℃下攪拌4小時,得聚醯胺酸溶液(8)。該聚醯胺酸溶液於溫度25℃下之黏度為300mPa‧s。又,此聚醯胺酸之Mn為11,000、Mw為23,200。
聚醯亞胺系聚合物係如表2所示。
下述實施例1~5及比較例1~4,為記載液晶配向劑之製造例。又,該液晶配向劑亦使用於評估用。液晶配向劑係如表3及表4所示。
使用實施例及比較例所得之液晶配向劑,進行「因交流驅動所造成之殘像之評估(FFS方式的液晶晶胞)」及「密封劑及與底層基板的密著性之評估」。
實施例及比較例所得之液晶配向劑使用1.0μm之過濾器過濾後,使用旋轉塗佈方式將液晶配向劑塗佈於形成有FFS驅動用電極的玻璃基板上,該基板具有由膜厚50nm之ITO電極形成為第1層之電極,由膜厚500nm之氮化矽形成為第2層之絕緣膜,由櫛齒形狀之ITO電極(電極
寬:3μm,電極間隔:6μm,電極高:50nm)形成為第3層之電極。其後,於80℃之加熱板上乾燥5分鐘後,以250℃之熱風循環式烘箱進行60分鐘之燒結,形成膜厚100nm的塗膜。介由偏光板對此塗膜面,照射254nm之紫外線600mJ/cm2,製得附有液晶配向膜之基板。又,作為對向基板之未形成有電極的具有高度4μm的柱狀間隔器之玻璃基板,亦同樣地形成塗膜,並施以配向處理。
將上述2片基板作為一組,於基板上印刷密封劑,將另一片基板,以液晶配向膜面相對向之配向方向為0°之方式貼合後,使密封劑硬化而製得空晶胞。使用減壓注入法對此空晶胞注入液晶MLC-2041(莫克‧日本公司製),將注入口密封,而製得FFS驅動液晶晶胞。
使用此FFS驅動液晶晶胞,於60℃之恆溫環境下,以周波數60Hz之±10V交流電壓施加120小時。其後,使液晶晶胞之畫素電極與對向電極之間形成短路之狀態下,於室溫下放置一日。
放置後,將液晶晶胞以偏光軸為垂直交錯方式設置於所配置的2片偏光板之間,於無施加電壓之狀態下將背光源點燈,將液晶晶胞的配置角度調整至透過光線的亮度達最小程度。隨後,算出液晶晶胞由第1畫素之第2區域為最暗之角度回轉至第1區域為最暗之角度時之回轉角度作為角度△(°)。第2畫素也相同般,使第2區域與第1區域相比較,同樣地算出角度△(°)。隨後,算出第1畫素與第2畫素之角度△(°)之平均值,作為液晶晶胞
之角度△(°)。
評估方式為,前述液晶晶胞之角度△(°)之值越小時,表示因交流驅動所造成之殘像特性越為良好(表5及表6中,為表示液晶晶胞之角度△(°)之值)。
表5及表6中,為標記實施例及比較例所得之結果。
實施例及比較例所得之液晶配向劑使用1.0μm之過濾器過濾後,以旋轉塗佈方式塗佈於30mm×40mm之ITO基板上。其後,於80℃之加熱板上進行2分鐘乾燥後,於230℃之熱風循環式烘箱進行14分鐘之燒結,形成膜厚100nm的塗膜。介由偏光板對此塗膜面照射254nm之紫外線500mJ/cm2,製得附有液晶配向膜之基板。製作2片附有此液晶配向膜之基板。
於此基板之單側,塗佈6μm顆粒間隔器,此外,另一片之基板的液晶配向膜上則印刷密封劑(協立化學製XN-1500T),將該些基板以基板重疊寬度為1cm之方式進行貼合。此時,將密封劑之量,調整至貼合後的密封劑之直徑為3mm為止。貼合之2片基板使用夾子固定之後,進行150℃、1小時之熱硬化,而製得本評估用之測試樣品基板。
其後,將本測試樣品基板置於桌上形精密萬能試驗機(AGS-X 500N)(島津製作所公司製),將上下基板之端部固定之後,由基板中央部之上部壓入,測定其剝離時
的壓力(N),即測定剝離壓力(N)。
評估結果,於前述剝離應力(N)之值越大時,表示密封劑及與底層基板的密著性越為良好(表5及表6中,為標記剝離應力(N)之值)。
表5及表6中,為標記實施例及比較例所得之結果。
於置有攪拌子之20ml樣品管中,秤取合成例1之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(1)(4.95g)及合成例2之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(2)(2.68g),加入NMP(4.37g)及BCS(3.00g),使用磁性攪拌子攪拌30分鐘,製得液晶配向劑(1)。該液晶配向劑中,並未發現混濁或析出等異常現象,而確認為均勻之溶液。
使用所得之液晶配向劑(1),進行「因交流驅動所造成之殘像之評估(FFS方式的液晶晶胞)」及「密封劑及與底層基板的密著性之評估」。
於置有攪拌子之20ml樣品管中,秤取合成例1之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(1)(4.98g)及合成例3之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(3)(2.72g),加入NEP(4.29g)及BCS(3.00g),使用磁性攪拌子攪拌30分鐘,製得液晶配向劑(2)。此液晶配向劑中,未發現混濁或析出等異常現象,確認為均勻之溶液。
使用所得之液晶配向劑(2),進行「因交流驅動所造成之殘像之評估(FFS方式的液晶晶胞)」及「密封劑及與底層基板的密著性之評估」。
於置有攪拌子之50ml樣品管中,秤取合成例1之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(1)(3.50g)、合成例2之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(2)(2.33g),加入NMP(12.8g)及PB(4.66g),使用磁性攪拌子攪拌30分鐘,製得液晶配向劑(3)。
使用所得之液晶配向劑(3)以細孔徑1μm之膜式過濾器加壓過濾,進行噴墨塗佈性之評估。噴墨塗佈機為使用HIS-200(日立Plant Technologies公司製)。塗佈為,於使用純水及IPA洗淨後之基板上,以塗佈面積為70×70mm、噴嘴間距為0.423mm、掃瞄間距為0.5mm、塗佈速度為40mm/秒、塗佈至預乾燥為止的時間為60秒、預乾燥為於加熱板上以70℃、5分鐘之條件下進行。又,基板為使用前述「因交流驅動所造成之殘像之評估(FFS方式的液晶晶胞)」及「密封劑及與底層基板的密著性之評估」之條件的基板。
確認附有所得液晶配向膜之基板的塗膜性。具體而言,為將塗膜於鈉燈下以目視方式觀察,以確認其是否具有沙孔。其結果,塗膜上皆未發現沙孔,而製得具有優良塗膜性之液晶配向膜。
此外,使用附有所得液晶配向膜之基板,依前述「因交流驅動所造成之殘像之評估(FFS方式的液晶晶胞)」及「密封劑及與底層基板的密著性之評估」之條件,進行各項評估。
於置有攪拌子之20ml樣品管中,秤取合成例4之合成方法所得之聚醯胺酸烷酯溶液(4)(3.75g)及合成例2之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(2)(2.50g),加入NMP(2.72g)、γ-BL(0.87g)及BCS(2.46g),使用磁性攪拌子攪拌30分鐘,製得液晶配向劑(4)。此液晶配向劑中,未發現混濁或析出等異常現象,確認為均勻之溶液。
使用所得之液晶配向劑(4),進行「因交流驅動所造成之殘像之評估(FFS方式的液晶晶胞)」及「密封劑及與底層基板的密著性之評估」。
於置有攪拌子之20ml樣品管中,於合成例6之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(6)(0.38g)中,加入NMP(2.12g)及NEP(4.60g),於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中,加入依合成例3之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(3)(2.10g)及BCS(2.30g),於40℃下攪拌4小時,製得液晶配向劑(5)。此液晶配向劑中,
未發現混濁或析出等異常現象,確認為均勻之溶液。
使用所得之液晶配向劑(5),進行「因交流驅動所造成之殘像之評估(FFS方式的液晶晶胞)」及「密封劑及與底層基板的密著性之評估」。
於置有攪拌子之20ml樣品管中,秤取合成例1之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(1)(8.26g),加入NMP(3.74g)及BCS(3.00g),使用磁性攪拌子攪拌30分鐘,製得液晶配向劑(6)。此液晶配向劑中,未發現混濁或析出等異常現象,確認為均勻之溶液。
使用所得之液晶配向劑(6),進行「因交流驅動所造成之殘像之評估(FFS方式的液晶晶胞)」及「密封劑及與底層基板的密著性之評估」。
於置有攪拌子之20ml樣品管中,秤取合成例2之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(2)(8.26g),加入NMP(3.75g)及BCS(3.00g),使用磁性攪拌子攪拌30分鐘,製得液晶配向劑(7)。此液晶配向劑中,未發現混濁或析出等異常現象,確認為均勻之溶液。
使用所得之液晶配向劑(7),進行「因交流驅動所造成之殘像之評估(FFS方式的液晶晶胞)」及「密封劑及與底層基板的密著性之評估」。
於置有攪拌子之20ml樣品管中,秤取合成例2之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(2)(2.66g)及合成例7之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(7)(4.97g),加入NMP(4.36g)及BCS(3.00g),使用磁性攪拌子攪拌30分鐘,得液晶配向劑(8)。此液晶配向劑中,未發現混濁或析出等異常現象,確認為均勻之溶液。
使用所得之液晶配向劑(8),進行「因交流驅動所造成之殘像之評估(FFS方式的液晶晶胞)」及「密封劑及與底層基板的密著性之評估」。
於置有攪拌子之20ml樣品管中,秤取合成例1之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(1)(4.97g)及合成例5之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(5)(2.66g),加入NMP(4.36g)及BCS(3.00g),使用磁性攪拌子攪拌30分鐘,得液晶配向劑(9)。此液晶配向劑中,未發現混濁或析出等異常現象,確認為均勻之溶液。
使用所得之液晶配向劑(9),進行「因交流驅動所造成之殘像之評估(FFS方式的液晶晶胞)」及「密封劑及與底層基板的密著性之評估」。
*1:表示對全聚合物100質量份,特定聚合物(A)之比例(質量份)。
*2:表示對全聚合物100質量份,特定聚合物(B)之比例(質量份)。
*3:表示對全聚合物100質量份,其他聚合物之比例(質量份)。
*4:表示對全溶劑100質量份,各溶劑之比例(質量份)。
*5:表示液晶配向劑中之全聚合物所佔比例。
*1~*5之意義與表3之情形為相同之內容。
由上述結果得知,實施例之液晶配向劑,與
比較例之液晶配向劑相比較時,確認為具有優良之因交流驅動所造成之殘像特性,且,具有高密封劑及與底層基板的密著性之結果。
具體而言為,實施例1與比較例1或比較例2之比較。僅使用特定聚合物(A)之比較例1,與對應之實施例相比較時,確認其密封劑及與底層基板的密著性為不良結果。又,僅使用特定聚合物(B)之比較例2,於因交流驅動所造成之殘像特性也為不良之結果。相對於此,實施例1於該些二者皆顯示出優良之結果。
又如,實施例1與比較例3或比較例4之比
較。使用不含有特定二胺(1)之聚合物的比較例3,與對應之實施例相比較時,確認其因交流驅動所造成之殘像特性為不良之結果。又,使用不含特定二胺(1)之聚合物的比較例4,於密封劑及與底層基板的密著性上則顯示出不良結果。
具有由本發明之液晶配向劑所得之液晶配向膜的液晶顯示元件,為具有優良信賴性者,其適用於大畫面且高精細的液晶電視或中小型導航系統或智慧型手機等。
又,2013年10月23日提出申請之日本專利出願2013-219841號之說明書、專利申請專利範圍、圖式及摘要等全部內容於此全部引用,作為本發明之說明書之揭示內容者。
Claims (24)
- 一種液晶配向劑,其特徵為,含有下述(A)成份及(B)成份;(A)成份:由具有由下述式〔1A〕及式〔1B〕所成之群所選出之至少1種之結構的聚醯亞胺前驅物,及該聚醯亞胺前驅物經醯亞胺化所得之聚醯亞胺所成之群所選出之至少任一種的聚合物;(B)成份:由具有下述式〔2〕之結構的聚醯亞胺前驅物,及該聚醯亞胺前驅物經醯亞胺化所得之聚醯亞胺所成之群所選出之至少任一種的聚合物;
- 如請求項1之液晶配向劑,其中,前述由式〔1A〕及式〔1B〕所成之群所選出之至少1種之結構為,下述式〔1a〕、式〔1b〕或式〔1c〕之結構;
- 如請求項2之液晶配向劑,其中,前述(A)成份為,由含有具有由前述式〔1a〕、式〔1b〕及式〔1c〕所示結構所選出之至少1種之結構的二胺之二胺成份與四羧酸成份經聚縮合而得之聚醯亞胺前驅物,及該聚醯亞胺前驅物經醯亞胺化而得之聚醯亞胺所選出之至少一種的聚合 物。
- 如請求項3之液晶配向劑,其中,前述二胺為下述式〔1-1〕所示之二胺;
- 如請求項4之液晶配向劑,其中,前述二胺為由下述式〔1a-1〕~式〔1c-1〕所成之群所選出之至少1種的二胺;
- 如請求項5之液晶配向劑,其中,前述二胺為由下 述式〔1d-1〕~式〔1d-5〕所成之群所選出之至少1種的二胺;
- 如請求項1~6中任一項之液晶配向劑,其中,前述(B)成份之聚合物為,由含有具有前述式〔2〕之結構的二胺之二胺成份與四羧酸成份經聚縮合而得之聚醯亞胺前驅物,及該聚醯亞胺前驅物經醯亞胺化所得之聚醯亞胺 所成之群所選出之至少一種的聚合物。
- 如請求項7之液晶配向劑,其中,前述二胺為,下述式〔2-1〕所示之二胺;
- 如請求項8之液晶配向劑,其中,前述二胺為下述式〔2a〕所示之二胺;
- 如請求項9之液晶配向劑,其中,前述二胺為由下述式〔2a-1〕~式〔2a-3〕所成之群所選出之至少1種的二胺;
- 如請求項1或2之液晶配向劑,其中,前述(A)成份之聚合物為,由含有下述式〔3-1〕所示二胺之二胺成份與四羧酸成份經聚縮合而得之聚醯亞胺前驅物,及該聚醯亞胺前驅物經醯亞胺化而得之聚醯亞胺所選出之至少一種的聚合物;
- 如請求項3或4之液晶配向劑,其中,前述四羧酸成份為下述式〔4〕所示之四羧酸化合物;
- 如請求項12之液晶配向劑,其中,前述四羧酸成份為,前述式〔4〕中之Z為由前述式〔4a〕、式〔4e〕~式〔4g〕、式〔4l〕、式〔4m〕或式〔4p〕所成之群所選出之至少1種的四羧酸化合物。
- 如請求項5或6之液晶配向劑,其中,前述(A)成份之聚合物中,前述式〔1a-1〕、式〔1b-1〕及式〔1c-1〕所示之二胺,於全二胺成份100莫耳%中,為5~30莫耳%。
- 如請求項9或10之液晶配向劑,其中,前述(B)成份之聚合物中,前述式〔2a〕所示二胺,於全二胺成份100莫耳%中,為20~100莫耳%。
- 如請求項1或2之液晶配向劑,其中,前述(B)成份之聚合物相對於前述(A)成份之100質量份,為含有40~250質量份。
- 請求項1或2之液晶配向劑,其中,前述(A)成 份及(B)成份之聚合物之至少任一者為聚醯胺酸烷酯。
- 如請求項1或2之液晶配向劑,其為含有由N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮及γ-丁內酯所成之群所選出之至少1種的溶劑。
- 如請求項1或2之液晶配向劑,其為含有由1-己醇、環己醇、1,2-乙烷二醇、1,2-丙烷二醇、丙二醇單丁基醚、乙二醇單丁基醚及二丙二醇二甲基醚所成之群所選出之至少1種的溶劑。
- 如請求項1或2之液晶配向劑,其中,含有由具有環氧基、異氰酸酯基、氧環丁烷基或環碳酸酯基之交聯性化合物,及具有羥基、羥烷基或低級烷氧基烷基之交聯性化合物,及具有聚合性不飽和鍵結之交聯性化合物所成之群所選出之至少1種。
- 一種液晶配向膜,其特徵為,由請求項1~20中任一項之液晶配向劑而製得者。
- 一種液晶配向膜,其特徵為,使用請求項1~20中任一項之液晶配向劑,依噴墨法而製得者。
- 一種液晶配向膜,其特徵為,對請求項21或22記載之液晶配向膜照射偏光之輻射線而製得者。
- 一種液晶顯示元件,其特徵為,具有請求項21~23中任一項之液晶配向膜者。
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