WO2022181311A1 - 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 - Google Patents

液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 Download PDF

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WO2022181311A1
WO2022181311A1 PCT/JP2022/004847 JP2022004847W WO2022181311A1 WO 2022181311 A1 WO2022181311 A1 WO 2022181311A1 JP 2022004847 W JP2022004847 W JP 2022004847W WO 2022181311 A1 WO2022181311 A1 WO 2022181311A1
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group
liquid crystal
formula
polymer
carbon atoms
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PCT/JP2022/004847
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English (en)
French (fr)
Inventor
友基 玉井
翔一朗 中原
Original Assignee
日産化学株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/56Aligning agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal aligning film, and a liquid crystal display element.
  • Liquid crystal display elements are widely used as display parts for personal computers, mobile phones, smartphones, televisions, etc.
  • a liquid crystal display element includes, for example, a liquid crystal layer sandwiched between an element substrate and a color filter substrate, a pixel electrode and a common electrode for applying an electric field to the liquid crystal layer, an alignment film for controlling the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer, A thin film transistor (TFT) or the like is provided for switching an electric signal supplied to the pixel electrode.
  • TFT thin film transistor
  • Vertical electric field methods such as TN method and VA method
  • horizontal electric field methods such as IPS method and FFS method are known as methods for driving liquid crystal molecules.
  • a wider field is obtained than in the conventional vertical electric field method, in which a voltage is applied to the electrodes formed on the upper and lower substrates to drive the liquid crystal.
  • a liquid crystal display element that has viewing angle characteristics and is capable of high-quality display.
  • the liquid crystal will not return to its initial state when the liquid crystal is driven for a long period of time, causing a decrease in contrast or an afterimage. is important.
  • static electricity tends to accumulate in the liquid crystal cell, and the application of positive and negative asymmetrical voltages generated by driving also causes charge to accumulate in the liquid crystal cell.
  • the display quality of the liquid crystal element is significantly degraded.
  • the charge is accumulated when the liquid crystal cell is irradiated with the backlight immediately after driving, afterimages are generated even if the driving is performed for a short period of time, and problems such as flickering occur during driving. .
  • Patent Document 1 discloses a liquid crystal aligning agent containing a polymer obtained by polycondensation of a specific diamine and an aliphatic tetracarboxylic acid derivative.
  • the object of the present invention is to reduce the absolute value of the accumulated charge and reduce the generated charge in a short time.
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal alignment agent from which an alignment film can be obtained.
  • the inventors of the present invention found that reducing the carboxy groups and imide ring structures in the liquid crystal alignment film is effective for achieving the above object. Then, the present inventors have found that a liquid crystal aligning agent having the following constitution is most suitable for achieving the above object, and completed the present invention.
  • One aspect of the present invention is a liquid crystal aligning agent that satisfies at least one selected from the group consisting of (I) and (II) below.
  • X 1 represents a tetravalent organic group.
  • Y 1 represents a divalent organic group.
  • Two R 1 and Z 1 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms, a tert-butoxycarbonyl group, a 9-fluorenylmethoxycarbonyl group, a carbon number 1 to 6 alkylsilyl groups, or monovalent organic groups in which at least one hydrogen atom of the alkyl group, alkenyl group or alkynyl group is replaced with a halogen atom or a nitro group, R 1 and Z 1 may be the same or different.)
  • R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, group,
  • Another aspect of the present invention is a liquid crystal aligning agent that satisfies at least one selected from the group consisting of (I') and (II') below and (III') below.
  • (I') a polymer (A') having a repeating unit selected from the group consisting of repeating units represented by the following formula (1'-a) and repeating units represented by the following formula (1'-i) and an epoxy compound (B') represented by the following formula (2').
  • X 1′ represents a tetravalent organic group.
  • Y 1′ is a partial structure represented by the following formula (d Y′ ⁇ 1) , a partial structure represented by the following formula (d Y' -2), and a divalent organic group having at least one partial structure selected from the group consisting of a nitrogen atom - containing heterocyclic ring.
  • Z 1 ' and Z 1 ' are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms, a tert-butoxycarbonyl group, 9- A fluorenylmethoxycarbonyl group, an alkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a monovalent organic in which at least one hydrogen atom of the alkyl group, the alkenyl group, or the alkynyl group is replaced with a halogen atom or a nitro group represents a group.
  • R 1′ and Z 1′ may be the same or different.) (In the formula (d Y' -1), R represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
  • any hydrogen on the benzene ring Atoms may be substituted with monovalent substituents.
  • * represents a bond.
  • R o is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, a phenyl group, a carbon-carbon
  • a monovalent organic group (q) in which —O— is introduced between bonds, or hydrogen possessed by the alkyl group, the alkenyl group, the alkynyl group, the phenyl group, or the monovalent organic group (q) represents a monovalent organic group in which at least one of the atoms is replaced with a hydroxy group, a halogen atom, a nitro group, or a cyano group.
  • halogen atoms include fluorine, chlorine, bromine, and io
  • liquid crystal aligning agent of the present invention By using the liquid crystal aligning agent of the present invention, a liquid crystal alignment film that can reduce the generated charge in a short time while reducing the absolute value of the accumulated charge, and a liquid crystal with reduced charge accumulation and flickering due to backlight light An alignment film is obtained.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a lateral electric field liquid crystal display device of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the horizontal electric field liquid crystal display device of the present invention
  • the polymer (A) is a polymer having repeating units selected from the group consisting of repeating units represented by the above formula (1-a) and repeating units represented by the above formula (1-i).
  • X 1 represents a tetravalent organic group.
  • the tetravalent organic group includes a tetravalent organic group derived from an aliphatic tetocarboxylic dianhydride or a derivative thereof, a tetravalent organic group derived from an alicyclic tetracarboxylic dianhydride or a derivative thereof, or Examples include tetravalent organic groups derived from aromatic tetracarboxylic dianhydrides or derivatives thereof.
  • tetracarboxylic dianhydrides include, for example, tetracarboxylic acid dihalides, tetracarboxylic acid dialkyl esters, and tetracarboxylic acid dialkyl ester dihalides.
  • the aromatic tetracarboxylic dianhydride is an acid dianhydride obtained by intramolecular dehydration of four carboxy groups including at least one carboxy group bonded to an aromatic ring.
  • An aliphatic tetracarboxylic dianhydride is an acid dianhydride obtained by intramolecular dehydration of four carboxy groups bonded to a chain hydrocarbon structure.
  • An alicyclic tetracarboxylic dianhydride is an acid dianhydride obtained by intramolecular dehydration of four carboxy groups including at least one carboxy group bonded to an alicyclic structure. However, none of these four carboxy groups are bonded to the aromatic ring. Moreover, it is not necessary to consist only of an alicyclic structure, and a part thereof may have a chain hydrocarbon structure or an aromatic ring structure.
  • X 1 above is preferably a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (t) or a derivative thereof.
  • X T in formula (t) is a structure selected from the following formulas (X1-1) to (X1-25). * represents a bond.
  • R 1 to R 21 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, It represents an alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms, a monovalent organic group having 1 to 6 carbon atoms containing a fluorine atom, or a phenyl group.
  • R 1 to R 21 are preferably hydrogen atoms, halogen atoms, methyl groups or ethyl groups, more preferably hydrogen atoms or methyl groups.
  • j and k are integers of 0 or 1
  • a 1 and A 2 are each independently a single bond, -O-, -CO-, -COO-, represents a phenylene group, a sulfonyl group, or an amide group.
  • a plurality of A 2 may be the same or different.
  • formula (X1-1) include the following formulas (1-1) to (1-6). (1-1) is particularly preferred from the viewpoint of enhancing liquid crystal orientation. * has the same meaning as above.
  • the X T is represented by the above formulas (X1-1) to (X1-10), (X1-18) to (X1-23), or (X1-24) to (X1-25 ) is preferable, and the above formulas (X1-1), (X1-5), (X1-7) to (X1-10), (X1-21), (X1-23), or (X1-24) to ( X1-25) is more preferable, and the above formulas (1-1), (1-2), (X1-5), (X1-7), (X1-8), (X1-9), or (X1- 26) to (X1-30) are more preferred.
  • the formula (1-a) may be a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic dianhydride or a derivative thereof other than the formula (t).
  • Y 1 represents a divalent organic group.
  • Specific examples of the divalent organic group of Y 1 include divalent organic groups obtained by removing two amino groups from the following diamines.
  • 1,3-bis(3-aminopropyl)-tetramethyldisiloxane, a diamine having a siloxane bond such as a diamine represented by the following formula (Ds-1); the following formula (Ox-1) ⁇ Diamines having an oxazoline structure such as (Ox-2); metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane, 1, 4-diaminocyclohexane, 4,4′-methylenebis(cyclohexylamine), two amino groups represented by any of the formulas (Y-1) to (Y-167) described in WO 2018/117239 group-bonded diamines and the like;
  • Ar represents a divalent benzene ring, a biphenyl structure, or a naphthalene ring.
  • the two Ars may be the same or different, and any hydrogen atom on the ring in Ar is a monovalent p is an integer of 0 or 1.
  • the monovalent substituents include, for example, a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a fluoro group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Examples thereof include an alkyl group, a fluoroalkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, a fluoroalkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxy group, an alkyloxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, a cyano group, and a nitro group.
  • the multiple m may be the same or different.
  • a 1 is a single bond, —CH 2 —, —C 2 H 4 —, —C(CH 3 ) 2 —, —CF 2 —, —C(CF 3 ) 2 —, -O-, -CO-, -NH-, -N(CH 3 )-, -CONH-, -NHCO-, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -COO-, -OCO-, -CO- represents N(CH 3 )— or —N(CH 3 )—CO—, m1 and m2 are each independently an integer of 0-4, and m1+m2 is an integer of 1-4.
  • m3 and m4 are each independently an integer of 1-5.
  • A2 represents a linear or branched alkyl group having 1-5 carbon atoms, and m5 is an integer of 1-5.
  • a 3 and A 4 are each independently a single bond, —CH 2 —, —C 2 H 4 —, —C(CH 3 ) 2 —, —CF 2 —, —C (CF 3 ) 2 -, -O-, -CO-, -NH-, -N(CH 3 )-, -CONH-, -NHCO-, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -COO-, -OCO-, -CO-N(CH 3 )- or -N(CH 3 )-CO-, where m6 is an integer of 1-4. )
  • X v1 to X v4 and X p1 to X p2 are each independently —(CH 2 ) a — (a is an integer of 1 to 15 ), -CONH-, -NHCO-, -CO-N(CH 3 )-, -NH-, -O-, -CH 2 O-, -CH 2 -OCO-, -COO-, or -OCO- and X v5 represents -O-, -CH 2 O-, -CH 2 -OCO-, -COO- or -OCO-, X a is a single bond, -O-, -NH-, - O—(CH 2 ) m —O— (m is an integer of 1 to 6), —C(CH 3 ) 2 —, —CO—, —(CH 2 ) m — (m is an integer of 1 to 6) represents an integer), -SO
  • diamine represented by the above formula (d o ) diamines represented by the following formulas (d o -1) to (d o -6), 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether and 4,4'-diaminodiphenyl ether are preferred.
  • any hydrogen atom in the benzene ring, biphenyl structure, or naphthalene ring may be replaced with a monovalent substituent.
  • substituents on the above ring include halogen atoms, alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms, fluoroalkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, Examples include a fluoroalkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, a fluoroalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkyloxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cyano group, a nitro group and the like.
  • a diamine represented by any one of the following formulas (o-1) to (o-16) is preferable from the viewpoint of enhancing the liquid crystal orientation.
  • Examples of the nitrogen atom-containing heterocyclic ring that the diamine having the nitrogen atom-containing structure may have include pyrrole, imidazole, pyrazole, triazole, pyridine, pyrimidine, pyridazine, pyrazine, indole, benzimidazole, purine, quinoline, and isoquinoline. , naphthyridine, quinoxaline, phthalazine, triazine, carbazole, acridine, piperidine, piperazine, pyrrolidine, hexamethyleneimine. Among these, pyridine, pyrimidine, pyrazine, piperidine, piperazine, quinoline, carbazole or acridine are preferred.
  • the secondary amino group and tertiary amino group that the diamine having the nitrogen atom-containing structure may have are represented, for example, by the following formula (n).
  • R represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
  • "*" represents a bond that binds to a hydrocarbon group, at least one of which binds to an aromatic hydrocarbon group.
  • the monovalent hydrocarbon group represented by R in the formula (n) includes, for example, alkyl groups such as methyl group, ethyl group and propyl group; cycloalkyl groups such as cyclohexyl group; aryl groups such as phenyl group and methylphenyl group; and the like.
  • R is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • diamines having a nitrogen atom-containing structure include 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3, 6-diaminocarbazole, 1,4-bis-(4-aminophenyl)-piperazine, 3,6-diaminoacridine, N-ethyl-3,6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, below
  • Examples include diamines represented by formulas (Dp-1) to (Dp-8) and diamines represented by formulas (z-1) to (z-13) below.
  • Y 1 is a diamine represented by the formula (O), a diamine having an amide bond or a urea bond, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 3,4′-diaminodiphenylmethane, 4 ,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminobenzophenone, 1,4-bis(4-aminophenyl)benzene, 1,3-bis(4-aminophenyl)benzene, 1,4-bis(4-amino benzyl)benzene, a diamine represented by formula (d o ) above, 4-(2-(methylamino)ethyl)aniline, 4-(2-aminoethyl)aniline, and the group “—N(D)—” ( D represents a protective group that is eliminated by heating and replaced with a hydrogen atom, preferably a tert-butoxycarbony
  • Y 1 in formula (1-a) is diamine, 2,4-diaminophenol, 3,5 2 obtained by removing two amino groups from a diamine selected from the group consisting of diaminophenol, 3,5-diaminobenzyl alcohol, 2,4-diaminobenzyl alcohol, 4,6-diaminoresorcinol, and the above diamines having a carboxyl group; may be a valent organic group.
  • alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 1 and Z 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group and a tert-butyl group. group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, cyclopentyl group, hexyl group and cyclohexyl group.
  • alkenyl groups having 2 to 6 carbon atoms for R 1 and Z 1 include vinyl, allyl, 1-propenyl, isopropenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, isobutenyl, 1, 3-butadienyl group, 2-pentenyl group, hexenyl group, cyclohexenyl group and the like.
  • alkynyl groups having 2 to 6 carbon atoms for R 1 and Z 1 include ethynyl group, 1-propynyl group and 2-propynyl group.
  • R 1 and Z 1 examples include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, dimethylethylsilyl group, isopropyldimethylsilyl group and tert-butyldimethylsilyl group.
  • R 1 and Z 1 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • Each of R 1 and Z 1 may be of one type, or may be of two or more types.
  • X 1 represents a tetravalent organic group and Y 1 represents a divalent organic group.
  • Y 1 represents a divalent organic group.
  • Specific examples and preferred embodiments of X 1 and Y 1 are the same as those of X 1 and Y 1 in formula (1-a) above.
  • the polymer (A') is a polymer having repeating units selected from the group consisting of repeating units represented by the above formula (1'-a) and repeating units represented by the above formula (1'-i). be.
  • X 1′ represents a tetravalent organic group.
  • Specific examples of the tetravalent organic group include the tetravalent organic groups exemplified for X 1 in the above formula (1'-a).
  • Y 1′ is a partial structure represented by the following formula (d Y′ ⁇ 1), a partial structure represented by the following formula (d Y′ ⁇ 2), and a nitrogen atom It represents a divalent organic group having at least one partial structure selected from the group consisting of containing heterocycles.
  • R represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
  • any hydrogen on the benzene ring Atoms may be substituted with monovalent substituents.* represents a bond.
  • Examples of the monovalent substituents of the benzene ring in the above formulas (d Y' -1) to (d Y' -2) include halogen atoms, hydroxy groups, alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and 2 to 6 carbon atoms.
  • the monovalent organic group for R in the above formula (d Y' -1) includes a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and -O- and -COO between the carbon-carbon bonds in the hydrocarbon group.
  • Monovalent groups into which functional groups such as -, -CO-, -NHCO-, -S-, and -NH- are introduced, monovalent aromatic heterocyclic groups, and protective groups for amino groups.
  • the monovalent organic group for R in the above formula (d Y' -1) is preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, It is an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, or a phenyl group.
  • Y 1 ' in the above formula (1'-a) is a partial structure represented by the above formula (d Y' -1), a partial structure represented by (d Y' -2) and a nitrogen atom-containing heterocyclic ring It has at least one partial structure selected from the group consisting of at least one of the main chain direction and the side chain direction of the polymer (A').
  • Y 1' may have one, two, or three or more of the above partial structures.
  • Y 1' preferably has the above partial structure in the main chain direction of the polymer (A').
  • nitrogen atom-containing heterocycle examples include the nitrogen atom-containing heterocycles exemplified for the diamine having the nitrogen atom-containing structure.
  • Y 1 ' is preferably a divalent organic group obtained by removing two amino groups from the diamine having a nitrogen atom-containing structure exemplified in the polymer (A) above, or represented by the above formula (d Y' -2) is a divalent organic group.
  • the polymer (A') having a divalent organic group represented by the above formula (d Y' -2) as Y 1' is, for example, a polymer (A ') can be obtained by using it as a raw material.
  • divalent organic groups represented by the above formula (d Y' -2) divalent organic groups represented by the following formulas (2d Y' -1) to (2d Y' -3) are mentioned. (Any hydrogen atom on the benzene ring may be substituted with a monovalent substituent. * represents a bond.)
  • alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms in R 1′ and Z 1′ include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, cyclopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group.
  • alkenyl groups having 2 to 6 carbon atoms in R 1′ and Z 1′ include vinyl group, allyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, isobutenyl group, 1,3-butadienyl group, 2-pentenyl group, hexenyl group, cyclohexenyl group and the like.
  • alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms for R 1′ and Z 1′ include ethynyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group and the like.
  • R 1′ and Z 1′ examples include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, dimethylethylsilyl group, isopropyldimethylsilyl group and tert-butyldimethylsilyl group.
  • R 1′ and Z 1′ are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • Each of R 1′ and Z 1′ may be of one type or two or more types.
  • X 1′ represents a tetravalent organic group and Y 1′ represents a divalent organic group.
  • Specific examples and preferred embodiments of X 1 ′ and Y 1 ′ are the same as X 1′ and Y 1′ in formula (1′-a) above.
  • the epoxy compound (B) represented by Formula (2) is a compound represented by Formula (2) above.
  • a liquid crystal alignment film obtained by using an epoxy compound having a specific structure represented by formula (2) in combination with the polymer (A) or as a raw material for the modified polymer (2mp). can be provided with a function capable of reducing the generated charge in a short time while reducing the absolute value of the accumulated charge.
  • the liquid crystal alignment film is provided with a function of reducing charge accumulation and flickering caused by backlight.
  • the epoxy compound represented by the formula (2) of the present invention has a unique effect of suppressing a change in the pretilt angle of the liquid crystal and a decrease in the voltage holding ratio due to its addition.
  • alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R 1 to R 4 in the above formula (2) include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group and pentyl. group, isopentyl group, neopentyl group, cyclopentyl group and the like.
  • alkenyl groups having 2 to 5 carbon atoms for R 1 to R 4 in the above formula (2) include vinyl group, allyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 1-butenyl group and 2-butenyl group. , isobutenyl group, 1,3-butadienyl group, 2-pentenyl group and the like.
  • alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms for R 1 to R 4 in the above formula (2) examples include ethynyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group and the like.
  • epoxy compound represented by the formula (2) include, but are not limited to, compounds represented by the following formulas (e2-1) to (e2-25).
  • the above epoxy compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • the epoxy compound (B') represented by the formula (2') is a compound represented by the above formula (2'). Obtained by using an epoxy compound having a specific structure represented by the formula (2′) in combination with the polymer (A′) or using it as a raw material for the modified polymer (2mp′) It is possible to provide the liquid crystal alignment film with a function capable of reducing the generated charge in a short time while reducing the absolute value of the accumulated charge. In addition, the liquid crystal alignment film is provided with a function of reducing charge accumulation and flickering caused by backlight. Furthermore, the epoxy compound represented by the formula (2') of the present invention has a unique effect of suppressing a change in the pretilt angle of liquid crystal and a decrease in voltage holding ratio which are caused by addition.
  • alkyl group having 1 to 5 carbon atoms for R 0 in formula (2′) include the structures exemplified for R 1 to R 4 in formula (2).
  • alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms for R 0 in formula (2′) include the structures exemplified for R 1 to R 4 in formula (2) above.
  • alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms for R 0 in formula (2′) include the structures exemplified for R 1 to R 4 in formula (2).
  • epoxy compound represented by the above formula (2′) include, but are not limited to, compounds represented by the following formulas (e2′-1) to (e2′-11).
  • the above epoxy compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • One embodiment of the liquid crystal aligning agent of the present invention satisfies at least one selected from the group consisting of (I) and (II) below.
  • the amount of the epoxy compound represented by the formula (2) is not particularly limited, but the total amount of the polymer (A) and other polymers other than the polymer (A) is 100 parts by mass. is preferably from 0.1 to 50 parts by mass, more preferably from 1 to 30 parts by mass, and even more preferably from 5 to 30 parts by mass.
  • the amount of the epoxy compound represented by the formula (2) means the amount of the epoxy compound represented by the formula (2) in the liquid crystal aligning agent and the formula ( 2) refers to the total amount of epoxy compounds.
  • the polymer (A) in the “total 100 parts by mass of the polymer (A) and other polymers other than the polymer (A)” means the polymer (A) and the modified polymer in the liquid crystal aligning agent (2mp) refers to polymer (A).
  • the liquid crystal aligning agent contains only 100 parts by mass of the polymer (A), 10 parts by mass of the epoxy compound (B), and 2000 parts by mass of the solvent
  • the formula (2) in the liquid crystal aligning agent The amount of the epoxy compound used is 10 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the polymer (A) and other polymers other than the polymer (A).
  • the liquid crystal aligning agent includes 120 parts by mass of the modified polymer (2mp), 100 parts by mass of other polymers (excluding the polymer (A) and the modified polymer (2mp)), and 4000 parts by mass of the solvent.
  • the modified polymer (2mp) is a reaction product of 100 parts by mass of the polymer (A) and 20 parts by mass of the epoxy compound (B), the formula (2) in the liquid crystal aligning agent
  • the amount of the epoxy compound represented is 10 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the polymer (A) and other polymers other than the polymer (A).
  • One embodiment of the liquid crystal aligning agent of the present invention satisfies at least one selected from the group consisting of (I') and (II') below and (III') below.
  • the amount of the epoxy compound represented by the formula (2') means the amount of the epoxy compound represented by the formula (2') in the liquid crystal aligning agent and the modified polymer (2mp'). It refers to the total amount of the epoxy compound represented by the formula (2').
  • the polymer (A') in “total 100 parts by mass of the polymer (A') and other polymers other than the polymer (A')" is the polymer (A') in the liquid crystal aligning agent. and the polymer (A') constituting the modified polymer (2mp').
  • the formula (2' ) is 10 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the polymer (A') and other polymers other than the polymer (A').
  • the liquid crystal aligning agent contains 120 parts by mass of the modified polymer (2mp') and 100 parts by mass of other polymers (excluding the polymer (A') and the modified polymer (2mp')).
  • the modified polymer (2mp') is a reaction product of 100 parts by mass of the polymer (A') and 20 parts by mass of the epoxy compound (B'), the liquid crystal aligning agent
  • the amount of the epoxy compound represented by the formula (2') in is 10 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the polymer (A') and other polymers other than the polymer (A'). .
  • the amount of the epoxy compound represented by the formula (2') is based on a total of 100 parts by mass of the polymer (A') and other polymers other than the polymer (A'). , 0.1 to 50 parts by mass, preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 50 parts by mass.
  • liquid crystal aligning agent of the present invention satisfies at least one selected from the group consisting of (I) and (II) below.
  • One embodiment of the liquid crystal aligning agent of the present invention satisfies at least one selected from the group consisting of (I') and (II') below and (III') below.
  • the reduction effect of the accumulated electric charge of the liquid crystal aligning film obtained becomes large.
  • the reaction of the specific epoxy compound with the carboxylic acid or amide group of the polymer (A) or the polymer (A') causes the heat generated when the liquid crystal aligning agent is baked. This is probably because imidization is inhibited and imide rings are reduced.
  • the specific epoxy compound reacts more efficiently with the carboxylic acid or amide group of the polymer (A) or the polymer (A') in the modified polymer form than in the form of the combined use of the polymer and the epoxy compound. Therefore, thermal imidization is further suppressed, and the effect of reducing charge accumulation is increased, which is preferable.
  • the "modified polymer (2mp)" is represented by the active hydrogen-containing group (carboxy group, amino group, hydroxy group, amide group, etc.) possessed by the polymer (A) and formula (2). Those obtained by partial reaction of epoxy groups of epoxy compounds are also included.
  • the term “partially reacted” means that the reaction between the epoxy group and all the active hydrogen-containing groups progresses and stops before the modified polymer is formed, and a part of the modified polymer is unmodified. It also includes a mode in which the partially modified polymer, the polymer (A) and/or the epoxy compound represented by the formula (2) remains.
  • the modified polymer (2mp) is obtained by reacting the polymer (A) with the epoxy compound represented by formula (2).
  • the modified polymer (2mp'), which is the reaction product of the mixture of the polymer (A') and the epoxy compound represented by the formula (2'), can also be obtained using the same means.
  • the ratio is not particularly limited, it is preferable that the epoxy compound represented by the formula (2) is 0.05 to 2 mol parts per 1 mol part of the amic acid group of the polymer (A), and more preferably. is 0.1 to 1.5 mol parts, more preferably 0.2 to 1.2 mol parts.
  • the polymer (A') and the compound represented by the formula (2') are 0.05 to 2 mol parts per 1 mol part of the amic acid group of the polymer (A'). is preferably 0.1 to 1.5 molar parts, more preferably 0.2 to 1.2 molar parts.
  • the reaction of the epoxy compound represented by the formula (2) with the polymer (A) to obtain the modified polymer (2mp) is carried out by converting the mixture of the polymer (A) and the epoxy compound represented by the formula (2) into It can be carried out by stirring at 20 to 120° C., preferably 20 to 100° C., for 0.5 to 120 hours, preferably 1 to 72 hours.
  • the modified polymer (2mp'), which is the reaction product of the mixture of the polymer (A') and the epoxy compound represented by the formula (2'), can also be obtained using the same means.
  • the imidization rate referred to in this specification is, taking the polymer (A) as an example, an imide group derived from a tetracarboxylic dianhydride or a derivative thereof (that is, represented by the above formula (1-i) repeating units) and carboxy groups (or derivatives thereof) (that is, repeating units represented by the above formula (1-a)).
  • the imidization rate does not necessarily have to be 100%, and can be arbitrarily adjusted according to the application and purpose.
  • the imidization rate of polyimide (A) (or polyimide (A')), which is the specific polymer used in the present invention, is preferably 20 to 100%, and preferably 50 to 99%, from the viewpoint of reducing the occurrence rate of display defects. More preferably, it is 70 to 99% even more preferably.
  • Examples of the method for imidizing the polyimide precursor include thermal imidization in which the solution of the polyimide precursor is heated as it is, and catalytic imidization (also called chemical imidization) in which a catalyst is added to the solution of the polyimide precursor.
  • the temperature is usually 100 to 400°C, preferably 120 to 250°C, and it is preferable to remove water generated by the imidization reaction from the system.
  • Catalytic imidization of the polyimide precursor can be carried out by adding a basic catalyst and an acid anhydride to the solution of the polyimide precursor and stirring at usually -20 to 250°C, preferably 0 to 180°C. .
  • the amount of the basic catalyst is usually 0.5 to 30 times the molar amount of the amic acid group, preferably 2 to 20 times the molar amount
  • the amount of the acid anhydride is usually 1 to 50 times the molar amount of the amic acid group, preferably 3 to 10 times the amount of the amic acid group. 30 mol times.
  • the basic catalyst include pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, trioctylamine, etc.
  • pyridine is preferable because it has appropriate basicity for advancing the reaction.
  • the acid anhydride include acetic anhydride, trimellitic anhydride, and pyromellitic anhydride.
  • acetic anhydride is preferable because it facilitates purification after the reaction is completed.
  • the imidization rate by catalytic imidization can be controlled by adjusting the catalyst amount, reaction temperature, and reaction time.
  • the reaction solution may be put into a solvent to precipitate.
  • Solvents used for precipitation include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, benzene, and water.
  • the polymer precipitated by putting it into a solvent can be filtered and recovered, and then dried at room temperature or under heat under normal pressure or reduced pressure.
  • the impurities in the polymer can be reduced by redissolving the precipitated and recovered polymer in an organic solvent and repeating the operation of reprecipitating and recovering 2 to 10 times.
  • Solvents in this case include, for example, alcohols, ketones, hydrocarbons, and the like, and it is preferable to use three or more kinds of solvents selected from these, because the purification efficiency is further improved.
  • the molecular weight of the polymer used in the present invention is the weight average molecular weight measured by the GPC (Gel Permeation Chromatography) method when considering the strength of the liquid crystal alignment film obtained therefrom, workability during film formation, and coating film properties. It is preferably 5,000 to 1,000,000, more preferably 10,000 to 150,000.
  • a terminal-modified polymer is synthesized using an appropriate terminal-modifying agent together with the tetracarboxylic acid derivative component and the diamine component as described above. It is also possible to The terminal-modified polymer has the effect of improving the film hardness of the liquid crystal alignment film obtained by the coating film and improving the adhesion properties between the sealant and the liquid crystal alignment film.
  • Examples of the terminal of polymer (A) or polymer (A') in the present invention include amino group, carboxyl group, acid anhydride group, isocyanate group, thioisocyanate group and derivatives thereof.
  • An amino group, a carboxyl group, an acid anhydride group, an isocyanate group, and a thioisocyanate can be obtained by ordinary condensation reactions, and the above derivatives can be obtained, for example, by modifying the terminals using the following terminal modifiers.
  • terminal modifiers include acetic anhydride, maleic anhydride, nadic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride, 3-hydroxyphthalic anhydride, trimellitic anhydride, and the following formula (m -1) to compounds represented by (m-6), 3-(3-trimethoxysilyl)propyl)-3,4-dihydrofuran-2,5-dione, 4,5,6,7-tetrafluoro acid monoanhydrides such as isobenzofuran-1,3-dione, 4-ethynylphthalic anhydride; Dicarbonic acid diester compounds such as di-tert-butyl dicarbonate and diallyl dicarbonate; chlorocarbonyl compounds such as acryloyl chloride, methacryloyl chloride and nicotinic acid chloride; aniline, 2-aminophenol, 3-aminophenol, 4-aminosalicylic acid
  • the proportion of the terminal modifier used is preferably 0.01 to 20 mol parts, more preferably 0.01 to 10 mol parts, per 100 mol parts in total of the diamine components used.
  • liquid crystal aligning agent of the present invention satisfies at least one selected from the group consisting of (I) and (II) below.
  • one Embodiment of the liquid crystal aligning agent of this invention satisfy
  • I' Contains a polymer (A') and an epoxy compound (B') represented by formula (2').
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention may contain other polymers in addition to the polymer (A), the modified polymer (2mp), the polymer (A'), or the modified polymer (2mp'). good.
  • Other polymer types include polyesters, polyamides, polyureas, polyorganosiloxanes, cellulose derivatives, polyacetals, polystyrene or derivatives thereof, poly(styrene-phenylmaleimide) derivatives, poly(meth)acrylates, and the like.
  • the liquid crystal alignment agent is used to produce the liquid crystal alignment film, and takes the form of a coating liquid from the viewpoint of forming a uniform thin film. Also in the liquid crystal aligning agent of the present invention, it is preferable that the liquid crystal aligning agent is a coating liquid containing the above-described polymer component and an organic solvent.
  • the organic solvent contained in the liquid crystal aligning agent is not particularly limited as long as it dissolves the polymer component uniformly. Specific examples include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethyllactamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide and ⁇ -butyrolactone.
  • ⁇ -valerolactone 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide, N-(n-propyl)-2-pyrrolidone, N-isopropyl-2-pyrrolidone, N-(n-butyl)-2-pyrrolidone, N-(tert-butyl)-2-pyrrolidone, N-(n-pentyl )-2-pyrrolidone, N-methoxypropyl-2-pyrrolidone, N-ethoxyethyl-2-pyrrolidone, N-methoxybutyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone (these are collectively referred to as "good solvents" Also called) and the like.
  • N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide and ⁇ -butyrolactone are preferred.
  • the content of the good solvent is preferably 20 to 99% by mass, more preferably 20 to 90% by mass, and particularly preferably 30 to 80% by mass of the total solvent contained in the liquid crystal aligning agent.
  • the organic solvent contained in the liquid crystal aligning agent is a mixture of the above solvents and a solvent (also referred to as a poor solvent) that improves the coatability and the surface smoothness of the coating film when applying the liquid crystal aligning agent.
  • a solvent also referred to as a poor solvent
  • the use of solvents is preferred. Specific examples of the poor solvent used in combination are shown below, but are not limited thereto.
  • diisobutyl carbinol propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol diacetate, diethylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene Glycol monobutyl ether acetate or diisobutyl ketone are preferred.
  • Preferred solvent combinations of a good solvent and a poor solvent include N-methyl-2-pyrrolidone and ethylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, ⁇ -butyrolactone and ethylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2- Pyrrolidone, ⁇ -butyrolactone and propylene glycol monobutyl ether, N-ethyl-2-pyrrolidone and propylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, ⁇ -butyrolactone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone and diethylene glycol diethyl Ether, N-methyl-2-pyrrolidone, ⁇ -butyrolactone, propylene glycol monobutyl ether and 2,6-dimethyl-4-heptanone, N-methyl-2-pyrrolidone, ⁇ -butyrolactone, propylene glycol monobutyl ether and diisopropyl
  • the content of the poor solvent is preferably 1 to 80% by mass, more preferably 10 to 80% by mass, particularly preferably 20 to 70% by mass, of the total solvent contained in the liquid crystal aligning agent.
  • the type and content of the poor solvent are appropriately selected according to the liquid crystal aligning agent coating device, coating conditions, coating environment, and the like.
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention may additionally contain components (hereinafter also referred to as additive components) other than the polymer component, epoxy compound and organic solvent.
  • additive components include adhesion aids for enhancing the adhesion between the liquid crystal alignment film and the substrate and the adhesion between the liquid crystal alignment film and the sealant, compounds for increasing the strength of the liquid crystal alignment film (hereinafter referred to as Also referred to as a cross-linking compound.), dielectrics and conductive substances for adjusting the dielectric constant and electrical resistance of the liquid crystal alignment film, imidization accelerators, and the like.
  • an oxiranyl group, an oxetanyl group, a protected isocyanate group, a protected isothiocyanate group, a group containing an oxazoline ring structure, and a Meldrum acid structure are used from the viewpoint of exhibiting good liquid crystal alignment and improving film strength.
  • a compound having two or more at least one group selected from the group consisting of a group containing a compound, a cyclocarbonate group, and a group represented by the following formula (d), or a compound selected from compounds represented by the following formula (e) may be (R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or “*—CH 2 —OH”.
  • A has an aromatic ring. represents an (m+n)-valent organic group, where m represents an integer of 1 to 6 and n represents an integer of 0 to 4.
  • R and R' each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms Any hydrogen atom in the aromatic ring is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a fluoro It may be replaced by an alkenyl group.
  • compounds having two or more oxiranyl groups include compounds described in paragraph [0037] of JP-A-10-338880 and compounds having a triazine ring as a skeleton described in WO 2017/170483. and compounds having two or more oxiranyl groups.
  • compounds having two or more oxetanyl groups include compounds having two or more oxetanyl groups described in paragraphs [0170] to [0175] of WO 2011/132751.
  • compounds having two or more protected isocyanate groups include compounds having two or more protected isocyanate groups described in paragraphs [0046] to [0047] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-224978, International Publication No. 2015. /141598, paragraphs [0119] to [0120] include compounds having three or more protected isocyanate groups, and compounds represented by the following formulas (bi-1) to (bi-3). may
  • compounds having two or more protected isothiocyanate groups include compounds having two or more protected isothiocyanate groups described in JP-A-2016-200798.
  • Specific examples of compounds having two or more groups containing an oxazoline ring structure include compounds containing two or more oxazoline structures described in paragraph [0115] of JP-A-2007-286597.
  • Specific examples of compounds having two or more groups containing Meldrum's acid structures include compounds having two or more Meldrum's acid structures described in International Publication No. 2012/091088.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms for R 2 and R 3 in the group represented by the above formula (d) include methyl group, ethyl group and propyl group.
  • the (m+n)-valent organic group having an aromatic ring in A of the above formula (e) includes an (m+n)-valent aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms. (m+n)-valent organic groups bonded directly or via a linking group, and (m+n)-valent groups having an aromatic heterocycle.
  • the aromatic hydrocarbons include benzene and naphthalene.
  • the aromatic heterocyclic ring includes, for example, the structures exemplified for the above nitrogen atom-containing heterocyclic ring.
  • -NR- represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
  • an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or a group obtained by removing one hydrogen atom from the alkylene group, a divalent Alternatively, a trivalent cyclohexane ring and the like can be mentioned. Any hydrogen atom in the alkylene group may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a fluorine atom, or an organic group such as a trifluoromethyl group.
  • the alkyl group for R in formula (e) include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Specific examples include compounds described in International Publication No. 2010/074269 and compounds represented by the following formulas (e-1) to (e-10).
  • crosslinkable compounds are examples of crosslinkable compounds, and are not limited to these. Examples thereof include components other than those described above disclosed on pages 53 [0105] to 55 [0116] of WO2015/060357. Moreover, you may combine two or more types of crosslinkable compounds.
  • the content of the crosslinkable compound in the liquid crystal aligning agent of the present invention is preferably 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component contained in the liquid crystal aligning agent. , and from the viewpoint of exhibiting good liquid crystal orientation, it is more preferably 1 to 15 parts by mass.
  • adhesion aid examples include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyldiethoxymethylsilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N -(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N -ethoxycarbonyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine,
  • silane coupling agent When using a silane coupling agent, from the viewpoint of expressing good liquid crystal alignment, it is preferably 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component contained in the liquid crystal aligning agent, and more It is preferably 0.1 to 20 parts by mass.
  • the solid content concentration in the liquid crystal aligning agent (ratio of the total mass of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent to the total mass of the liquid crystal aligning agent) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, etc., but preferably It ranges from 0.5 to 15% by mass, more preferably from 1 to 10% by mass.
  • a particularly preferable solid content concentration range varies depending on the method used when applying the liquid crystal aligning agent to the substrate. For example, when spin coating is used, the solid content concentration is particularly preferably in the range of 1.5 to 4.5% by mass.
  • the printing method it is particularly preferable to set the solid content concentration in the range of 3 to 9% by mass, thereby setting the solution viscosity in the range of 12 to 50 mPa ⁇ s.
  • the liquid crystal alignment film of the present invention is obtained from the above liquid crystal alignment agent.
  • the liquid crystal alignment film of the present invention can be used for a horizontal alignment type or vertical alignment type (VA type) liquid crystal alignment film.
  • the liquid crystal display element of the present invention comprises the above liquid crystal alignment film.
  • the liquid crystal display device of the present invention can be manufactured, for example, by a method including the following steps (1) to (3).
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied, for example, by a roll coater method, a spin coat method, a printing method, or an inkjet method. It is coated by an appropriate coating method such as the method.
  • the substrate is not particularly limited as long as it is highly transparent, and in addition to a glass substrate and a silicon nitride substrate, a plastic substrate such as an acrylic substrate or a polycarbonate substrate can also be used.
  • the reflective liquid crystal display element if only one substrate is used, an opaque material such as a silicon wafer can be used, and in this case, a light-reflecting material such as aluminum can be used for the electrodes.
  • a substrate provided with electrodes made of a transparent conductive film or a metal film patterned in a comb shape and a counter substrate provided with no electrodes are used.
  • preheating is preferably carried out first for the purpose of preventing dripping of the applied aligning agent.
  • the prebaking temperature is preferably 30 to 200°C, more preferably 40 to 150°C, and particularly preferably 40 to 100°C.
  • the pre-baking time is preferably 0.25-10 minutes, more preferably 0.5-5 minutes.
  • a heating (post-baking) step is preferably performed.
  • the post-bake temperature is preferably 80-300°C, more preferably 120-250°C.
  • the post-bake time is preferably 5-200 minutes, more preferably 10-100 minutes.
  • the thickness of the film thus formed is preferably 5 to 300 nm, more preferably 10 to 200 nm.
  • the coating film formed in the above step (2) can be used as it is as a liquid crystal alignment film, but the coating film may be subjected to an alignment ability imparting treatment.
  • Alignment imparting treatment includes rubbing treatment in which the coating film is rubbed in a fixed direction with a roll wrapped with a cloth made of fibers such as nylon, rayon, cotton, etc., and photo-alignment treatment in which the coating film is irradiated with polarized or non-polarized radiation. processing and the like.
  • ultraviolet rays and visible rays including light with a wavelength of 150 to 800 nm can be used as the radiation to irradiate the coating film.
  • the radiation When the radiation is polarized, it may be linearly polarized or partially polarized. Further, when the radiation used is linearly polarized or partially polarized, irradiation may be performed in a direction perpendicular to the substrate surface, may be performed in an oblique direction, or may be performed in combination. When non-polarized radiation is applied, the direction of irradiation is oblique.
  • the second method is a method called ODF (One Drop Fill) method.
  • ODF One Drop Fill
  • a predetermined place on one of the two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed is coated with, for example, an ultraviolet light-curing sealant, and a liquid crystal composition is applied to several predetermined places on the surface of the liquid crystal alignment film. drip.
  • the other substrate is attached so that the liquid crystal alignment films face each other, and the liquid crystal composition is spread over the entire surface of the substrate and brought into contact with the film surface.
  • the entire surface of the substrate is irradiated with ultraviolet light to cure the sealant.
  • it is desirable to remove the flow orientation at the time of liquid crystal filling by heating to a temperature at which the liquid crystal composition used takes an isotropic phase and then slowly cooling to room temperature.
  • the liquid crystal composition is not particularly limited, and various liquid crystal compositions containing at least one liquid crystal compound (liquid crystal molecule) and having positive or negative dielectric anisotropy can be used.
  • a liquid crystal composition with a positive dielectric anisotropy is also referred to as a positive liquid crystal
  • a liquid crystal composition with a negative dielectric anisotropy is also referred to as a negative liquid crystal.
  • the above liquid crystal composition contains a fluorine atom, a hydroxy group, an amino group, a fluorine atom-containing group (e.g., trifluoromethyl group), a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, an isothiocyanate group, a heterocyclic ring, a cycloalkane,
  • a liquid crystal compound having a cycloalkene, a steroid skeleton, a benzene ring, or a naphthalene ring may be included, and a compound having two or more rigid sites (mesogenic skeleton) exhibiting liquid crystallinity in the molecule (for example, two rigid biphenyl structures or terphenyl structures linked by alkyl groups).
  • the liquid crystal composition may be a liquid crystal composition exhibiting a nematic phase, a liquid crystal composition exhibiting a smectic phase, or a liquid crystal composition exhibiting a cholesteric phase.
  • the liquid crystal composition may further contain an additive from the viewpoint of improving liquid crystal orientation.
  • additives include photopolymerizable monomers such as compounds having a polymerizable group; optically active compounds (eg, S-811 manufactured by Merck Co., Ltd.); antioxidants; UV absorbers; dyes; antifoaming agents; polymerization initiators; or polymerization inhibitors.
  • Positive liquid crystals include ZLI-2293, ZLI-4792, MLC-2003, MLC-2041, and MLC-7081 manufactured by Merck.
  • Negative liquid crystals include MLC-6608, MLC-6609, MLC-6610, and MLC-7026-100 manufactured by Merck. Further, as a liquid crystal containing a compound having a polymerizable group, MLC-3023 manufactured by Merck & Co., Inc. may be mentioned.
  • the two substrates are arranged opposite to each other so that the rubbing directions of the respective coating films are at a predetermined angle, for example, orthogonal or antiparallel.
  • the sealant for example, an epoxy resin or the like containing aluminum oxide spheres as a curing agent and a spacer can be used.
  • Liquid crystals include nematic liquid crystals and smectic liquid crystals, among which nematic liquid crystals are preferred.
  • a liquid crystal display element can be obtained by bonding a polarizing plate to the outer surface of the liquid crystal cell as necessary.
  • a polarizing plate to be attached to the outer surface of the liquid crystal cell, a polarizing film called "H film” in which polyvinyl alcohol is stretched and oriented while absorbing iodine is sandwiched between cellulose acetate protective films, or the H film itself.
  • a polarizing plate consisting of
  • the IPS substrate which is a comb-teeth electrode substrate used in IPS (In-Plane Switching) mode, includes a substrate, a plurality of linear electrodes formed on the substrate and arranged in a comb-teeth shape, and and a liquid crystal alignment film formed to cover the linear electrodes.
  • the FFS substrate which is a comb-teeth electrode substrate used in the FFS (Fringe Field Switching) mode, includes a base material, a plane electrode formed on the base material, an insulating film formed on the plane electrode, and an insulating film. It has a plurality of linear electrodes formed on the film and arranged in a comb shape, and a liquid crystal alignment film formed on the insulating film so as to cover the linear electrodes.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the horizontal electric field liquid crystal display device of the present invention, which is an example of an IPS mode liquid crystal display device.
  • the liquid crystal 3 is sandwiched between the comb-teeth electrode substrate 2 having the liquid crystal alignment film 2c and the opposing substrate 4 having the liquid crystal alignment film 4a.
  • the comb-shaped electrode substrate 2 includes a base material 2a, a plurality of linear electrodes 2b formed on the base material 2a and arranged in a comb-like shape, and a plurality of linear electrodes 2b formed on the base material 2a so as to cover the linear electrodes 2b. and a liquid crystal alignment film 2c.
  • the counter substrate 4 has a base material 4b and a liquid crystal alignment film 4a formed on the base material 4b.
  • the liquid crystal alignment film 2c is, for example, the liquid crystal alignment film of the present invention.
  • the liquid crystal alignment film 4c is also the liquid crystal alignment film of the present invention.
  • the horizontal electric field liquid crystal display element 1 when a voltage is applied to the linear electrodes 2b, an electric field is generated between the linear electrodes 2b as indicated by electric lines of force L.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view showing another example of the horizontal electric field liquid crystal display device of the present invention, which is an example of the FFS mode liquid crystal display device.
  • the liquid crystal 3 is sandwiched between the comb-teeth electrode substrate 2 having the liquid crystal alignment film 2h and the opposing substrate 4 having the liquid crystal alignment film 4a.
  • the comb-teeth electrode substrate 2 includes a base material 2d, a plane electrode 2e formed on the base material 2d, an insulating film 2f formed on the plane electrode 2e, and formed on the insulating film 2f to form a comb-like shape.
  • the counter substrate 4 has a base material 4b and a liquid crystal alignment film 4a formed on the base material 4b.
  • the liquid crystal alignment film 2h is, for example, the liquid crystal alignment film of the present invention.
  • the liquid crystal alignment film 4a is also the liquid crystal alignment film of the present invention.
  • the liquid crystal alignment film of the present invention can be applied to various uses other than the liquid crystal alignment film for the above uses. It can also be used for a liquid crystal alignment film for a transmission scattering type liquid crystal light control device. Furthermore, applications other than liquid crystal alignment films, such as protective films (e.g. protective films for color filters), spacer films, interlayer insulating films, antireflection films, wiring coating films, antistatic films, motor insulating films (flexible It can also be used for a gate insulating film of a display).
  • protective films e.g. protective films for color filters
  • spacer films e.g. protective films for color filters
  • interlayer insulating films e.g. antireflection films
  • wiring coating films e.g. antistatic films
  • motor insulating films flexible It can also be used for a gate insulating film of a display.
  • the liquid crystal display device of the present invention can be effectively applied to various devices such as watches, portable games, word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, PDAs, digital cameras, mobile phones, smart phones, It can be used for various display devices such as various monitors, liquid crystal televisions, and information displays.
  • CA-1 to CA-4 compounds (diamines) represented by the following formulas (CA-1) to (CA-4), respectively DA-1 to DA-5: Compounds (terminal modifiers) represented by the following formulas (DA-1) to (DA-5), respectively Boc 2 O: di-tert-butyl dicarbonate (epoxy compound)
  • EP-1 to EP-3 Compounds (additives) respectively represented by the following formulas (EP-1) to (EP-3)
  • C-1 a compound represented by the following formula (C-1) S-1: 3-glycidoxypropyltriethoxysilane
  • FT-NMR Fourier transform superconducting nuclear magnetic resonance spectrometer
  • (Chemical) imidization rate is determined by protons derived from a structure that does not change before and after imidization as reference protons, and is derived from the peak integrated value of this proton and the NH group of amic acid appearing around 9.5 to 10.0 ppm. It was obtained by the following formula using the proton peak integrated value.
  • x indicates the proton peak integrated value derived from the NH group of the amic acid
  • y indicates the peak integrated value of the reference proton
  • is the amic acid in the case of polyamic acid (imidization rate is 0%). shows the ratio of the number of reference protons to one proton of the NH group of .
  • Imidation rate (%) (1- ⁇ x/y) x 100
  • PAA-1 polyamic acid having a concentration of 20% by mass.
  • a solution (viscosity: 1320 mPa ⁇ s) was obtained.
  • the obtained polyamic acid (PAA-1) solution (100 g) was weighed into a 200 mL Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, Boc 2 O (1.24 g, 5.68 mmol) was added, and the mixture was stirred at 40° C. for 15 minutes. After stirring for hours, a solution of terminally modified polyamic acid was obtained.
  • DA-4 (1.99 g, 10.00 mmol), DA-5 (1.98 g, 10.0 mmol) and NMP (29.2 g) were added to a 50 mL four-necked flask equipped with a stirrer and nitrogen inlet tube. was dissolved by stirring at room temperature while blowing nitrogen.
  • CA-3 (2.50 g, 10.0 mmol) and NMP (7.55 g) were added to this diamine solution and stirred at 50° C. for 2 hours. Then, under ice-cooling, CA-4 (2.71 g, 9.20 mmol) and NMP (14.8 g) were added and stirred at 50 ° C. for 6 hours to obtain a polyamic acid (PAA-2 ) (viscosity: 532 mPa ⁇ s) was obtained.
  • PAA-2 polyamic acid
  • Liquid crystal aligning agents (11) to (13) were obtained in the same manner as in Example 10, except that the types and amounts of additives used were changed as shown in Table 2 below.
  • Liquid crystal aligning agents (R2) to (R4) were obtained in the same manner as in Example 14, except that the polymers and additives used were changed as shown in Table 2 below.
  • the amount of epoxy compound (parts by mass * ) represents the amount of epoxy compound (B) per 100 parts by mass of polymer (A) and other polymers.
  • the amount of epoxy compound (parts by mass ** ) represents the amount of epoxy compound (B') with respect to a total of 100 parts by mass of polymer (A') and other polymers.
  • the amount (parts by mole) of the epoxy compound represents the amount of the epoxy compound per 1 part by mole of the amic acid group of the polymer (A').
  • * in Comparative Example 4 represents the amount (molar part) of the epoxy compound per 1 molar part of the amic acid group of the polymer (SPI-1).
  • a liquid crystal cell having a configuration of a fringe field switching (FFS) mode liquid crystal display element was produced.
  • a substrate with electrodes was prepared.
  • a glass substrate having a size of 30 mm ⁇ 35 mm and a thickness of 0.7 mm was used as the substrate.
  • An ITO electrode having a solid pattern is formed on the substrate as a first layer to form a counter electrode, and a CVD (chemical vapor deposition) electrode is formed as a second layer on the first layer counter electrode.
  • a SiN (silicon nitride) film formed by the method was formed.
  • the SiN film of the second layer has a film thickness of 500 nm and functions as an interlayer insulating film.
  • a comb-shaped pixel electrode formed by patterning an ITO film is arranged as a third layer, and two pixels of a first pixel and a second pixel are formed.
  • the size of each pixel was 10 mm long and about 5 mm wide.
  • the counter electrode of the first layer and the pixel electrode of the third layer were electrically insulated by the action of the SiN film of the second layer.
  • the pixel electrode of the third layer has a comb shape in which a plurality of electrode elements each having a width of 3 ⁇ m and having a central portion bent at an internal angle of 160° are arranged in parallel with an interval of 6 ⁇ m.
  • the pixel had a first region and a second region bounded by a line connecting bent portions of a plurality of electrode elements. Comparing the first region and the second region of each pixel, the forming directions of the electrode elements of the pixel electrodes constituting them were different. That is, when the rubbing direction of the liquid crystal alignment film, which will be described later, is used as a reference, the electrode element of the pixel electrode is formed to form an angle of 10° clockwise in the first region of the pixel, and the pixel electrode is formed in the second region of the pixel. were formed at an angle of 10° counterclockwise.
  • the directions of the rotational movement (in-plane switching) of the liquid crystal induced by the voltage application between the pixel electrode and the counter electrode in the plane of the substrate are mutually different. It was configured in the opposite direction.
  • the prepared substrate with electrodes and a glass having a columnar spacer having a height of 4 ⁇ m and an ITO film formed on the back surface are formed. It was applied to the substrate by a spin coating method. After drying on a hot plate at 80° C. for 5 minutes, baking was performed in a hot air circulating oven at 230° C.
  • the accumulated charge amount of the liquid crystal aligning agent to which the epoxy modification treatment or the epoxy compound was not added was normalized to 100% and evaluated. Specifically, in Examples 1 to 13, the values are obtained when the accumulated charge amount in Comparative Example 1 is 100%, and in Example 14, the values are obtained when the accumulated charge amount in Comparative Example 3 is 100%.
  • Example 4 was evaluated as a value when the accumulated charge amount of Comparative Example 2 was taken as 100%. The smaller this value, the better.
  • the DC accumulated charge amount evaluation according to the method described above was performed under temperature conditions in which the temperature of the liquid crystal cell was 23°C.
  • the liquid crystal cell was driven by applying an AC voltage with a frequency of 30 Hz that gave a relative transmittance of 23%, and at the same time, a DC voltage of 1 V was applied to drive the liquid crystal cell for 45 minutes. After that, the application of only the DC voltage was stopped, and the device was driven with only the AC voltage for another 15 minutes. If the relative transmittance is reduced to 25% or less within 10 minutes from the time when the application of the DC voltage is stopped, it is indicated as " ⁇ ", and it takes 10 minutes or more before the relative transmittance decreases to 25% or less. When necessary, it was defined as " ⁇ " and evaluated.
  • the afterimage evaluation according to the method described above was performed under temperature conditions in which the temperature of the liquid crystal cell was 23°C.
  • the afterimage evaluation by long-term AC driving in this evaluation evaluates the afterimage (also referred to as AC afterimage) caused by the deterioration of the alignment performance of the liquid crystal alignment film, and the afterimage generated by the accumulated charge (also referred to as DC afterimage). ) is of a different kind.
  • AC afterimages also referred to as AC afterimage
  • DC afterimage the afterimage generated by the accumulated charge
  • the pixel electrode and the counter electrode of the liquid crystal cell were short-circuited and left at room temperature for one day.
  • the liquid crystal cell was placed between two polarizing plates arranged so that the polarizing axes were perpendicular to each other, and the backlight was turned on with no voltage applied so that the brightness of the transmitted light was minimized.
  • the arrangement angle of the liquid crystal cell was adjusted. Then, the rotation angle when the liquid crystal cell was rotated from the angle at which the second region of the first pixel was the darkest to the angle at which the first region was the darkest was calculated as the angle ⁇ .
  • the angle ⁇ was similarly calculated by comparing the second region and the first region.
  • the FFS-driven liquid crystal cell prepared above was placed between two polarizing plates arranged so that their polarization axes were orthogonal, and an LED backlight (light source: LED, luminous intensity: 20000 cd/m 2 ) was turned on with no voltage applied. After lighting, the arrangement angle of the liquid crystal cell was adjusted so that the brightness of the transmitted light was minimized. Next, a VT curve (voltage-transmittance curve) was measured while an AC voltage having a frequency of 30 Hz was applied to the liquid crystal cell, and the AC voltage at which the relative transmittance was 23% was calculated as the drive voltage.
  • VT curve voltage-transmittance curve
  • the LED backlight that had been lit was once turned off and left in the dark for 72 hours, and then the LED backlight was turned on again.
  • An alternating voltage was applied to drive the liquid crystal cell for 30 minutes and the flicker amplitude was tracked.
  • the flicker amplitude was measured by a data acquisition/data logger switch unit 34970A (Agilent technologies company). Based on this data, a value calculated using the following formula was used as the flicker level.
  • Flicker level (%) ⁇ flicker amplitude/(2 x z) ⁇ x 100
  • z is the value read by the data acquisition/data logger switch unit 34970A when driven by an AC voltage with a frequency of 30 Hz at which the relative transmittance is 23%.
  • a substrate with electrodes was prepared.
  • the substrate is a glass substrate with a size of 30 mm ⁇ 40 mm and a thickness of 0.7 mm.
  • An ITO electrode having a film thickness of 35 nm is formed on the substrate, and the electrode has a stripe pattern of 40 mm long and 10 mm wide.
  • the liquid crystal aligning agent obtained above was filtered through a filter having a pore size of 1.0 ⁇ m, and then applied to the prepared substrate with electrodes by a spin coating method. After drying on a hot plate at 80° C. for 2 minutes, baking was performed in an infrared heating furnace at 230° C.

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Abstract

以下の(I)及び(II)からなる群から選ばれる少なくとも1種を満たす液晶配向剤。 (I):下記式(1-a)で表される繰り返し単位及び下記式(1-i)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる繰り返し単位を有する重合体(A)と、下記式(2)で表されるエポキシ化合物(B)とを含有する。 (II):前記重合体(A)と前記エポキシ化合物(B)との反応生成物を含有する。

Description

液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
 本発明は、液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子に関する。
 液晶表示素子は、パソコン、携帯電話、スマートフォン、テレビ等の表示部として幅広く用いられている。液晶表示素子は、例えば、素子基板とカラーフィルタ基板との間に挟持された液晶層、液晶層に電界を印加する画素電極及び共通電極、液晶層の液晶分子の配向性を制御する配向膜、画素電極に供給される電気信号をスイッチングする薄膜トランジスタ(TFT)等を備えている。液晶分子の駆動方式としては、TN方式、VA方式等の縦電界方式や、IPS方式、FFS方式等の横電界方式が知られている。基板の片側のみに電極を形成させ、基板と平行方向に電界を印加する横電界方式では、従来の上下基板に形成された電極に電圧を印加して液晶を駆動させる縦電界方式と比べ、広い視野角特性を有し、また高品位な表示が可能な液晶表示素子として知られている。
 横電界方式の液晶セルは、液晶配向の安定性が小さいと、液晶を長時間駆動させた際に液晶が初期の状態に戻らなくなり、コントラスト低下や残像の原因となるため、液晶配向の安定性が重要である。また、静電気が液晶セル内に蓄積されやすく、駆動によって生じる正負非対称電圧の印加によっても液晶セル内に電荷が蓄積され、これらの蓄積された電荷が液晶配向の乱れや残像として表示に影響を与え、液晶素子の表示品位を著しく低下させる。更に、駆動直後にバックライト光が液晶セルに照射されることによっても電荷が蓄積されるため、短時間の駆動でも残像が発生するほか、駆動中にフリッカー(ちらつき)等の問題を生じてしまう。
 電荷蓄積を低減する液晶配向剤として、特許文献1には、特定ジアミンと脂肪族テトラカルボン酸誘導体とを重縮合して得られる重合体を含有する液晶配向剤が開示されている。
国際公開2004/021076号公報
 本発明者が検討した結果、上記特定ジアミンに代表される窒素原子含有構造を分子内に有するジアミンを重合体の原料成分として用いると、蓄積電荷が緩和される速度は高速化するものの、電荷の絶対値は大きくなることが分かった。特に最近の高輝度の液晶表示素子では、バックライトの輝度が高くなり蓄積電荷による残像の視認性も高くなっているため、蓄積電荷の絶対値を低減しつつ、発生した電荷を短時間で低減できる液晶配向膜が必要である。また、バックライト光に起因する電荷蓄積やフリッカーが低減された液晶配向膜が従来にも増して必要となっている。
 本発明の目的は、上記事情に鑑み、蓄積電荷の絶対値を低減しつつ、発生した電荷を短時間で低減できる液晶配向膜、並びにバックライト光に起因する電荷蓄積やフリッカーが低減された液晶配向膜が得られる液晶配向剤を提供することにある。
 本発明者は、上記目的達成の為種々検討を重ねた結果、液晶配向膜中のカルボキシ基やイミド環構造を低減することが、上記目的達成に有効であることが分かった。そして、下記構成による液晶配向剤が上記目的達成に最適であることを見出し、本発明を完成させた。
 かくして、本発明は、上記の知見に基づくものであり、下記の要旨を有する。
 本発明の1つの態様は、以下の(I)及び(II)からなる群から選ばれる少なくとも1種を満たす液晶配向剤である。
 (I):下記式(1-a)で表される繰り返し単位及び下記式(1-i)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる繰り返し単位を有する重合体(A)と、下記式(2)で表されるエポキシ化合物(B)とを含有する。
 (II):前記重合体(A)と前記エポキシ化合物(B)との反応生成物(以下、「変性重合体(2mp)」ともいう。)を含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式(1-a)及び式(1-i)中、Xは4価の有機基を表す。Yは2価の有機基を表す。2個のR及びZは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアルケニル基、炭素数2~6のアルキニル基、tert-ブトキシカルボニル基、9-フルオレニルメトキシカルボニル基、炭素数1~6のアルキルシリル基、又は前記アルキル基、前記アルケニル基若しくは前記アルキニル基が有する水素原子の少なくとも一つがハロゲン原子若しくはニトロ基で置き換えられた1価の有機基を表す。R、及びZは同一でも異なってもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式(2)中、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数1~5のアルキル基、炭素数2~5のアルケニル基、炭素数2~5のアルキニル基、又は前記アルキル基、前記アルケニル基若しくは前記アルキニル基が有する水素原子の少なくとも一つがヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、若しくはシアノ基で置き換えられた1価の有機基を表す。ただし、R~Rの少なくとも一つは水素原子以外の基を表す。)
 本発明のもう一つの態様は、以下の(I’)及び(II’)からなる群から選ばれる少なくとも1種並びに以下の(III’)を満たす液晶配向剤である。
 (I’):下記式(1’-a)で表される繰り返し単位及び下記式(1’-i)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる繰り返し単位を有する重合体(A’)と、下記式(2’)で表されるエポキシ化合物(B’)とを含有する。
 (II’):前記重合体(A’)と前記エポキシ化合物(B’)との反応生成物(以下、「変性重合体(2mp’)」ともいう。)を含有する。
 (III’):前記式(2’)で表されるエポキシ化合物の量は、前記重合体(A’)と前記重合体(A’)以外のその他の重合体との合計100質量部に対して、0.1~50質量部である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式(1’-a)及び式(1’-i)中、X1’は4価の有機基を表す。Y1’は、下記式(dY’-1)で表される部分構造、下記式(dY’-2)で表される部分構造、および窒素原子含有複素環からなる群から選ばれる少なくとも1種の部分構造を有する2価の有機基を表す。2個のR1’及びZ1’は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアルケニル基、炭素数2~6のアルキニル基、tert-ブトキシカルボニル基、9-フルオレニルメトキシカルボニル基、炭素数1~6のアルキルシリル基、又は前記アルキル基、前記アルケニル基若しくは前記アルキニル基が有する水素原子の少なくとも一つがハロゲン原子若しくはニトロ基で置き換えられた1価の有機基を表す。R1’、及びZ1’は同一でも異なってもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(式(dY’-1)において、Rは、水素原子又は1価の有機基を表す。式(dY’-1)~(dY’-2)において、ベンゼン環上の任意の水素原子は1価の置換基で置換されていてもよい。*は結合手を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(式(2’)中、Rは、炭素数1~5のアルキル基、炭素数2~5のアルケニル基、炭素数2~5のアルキニル基、フェニル基、該アルキル基が有する炭素-炭素結合間に-O-が導入されてなる1価の有機基(q)、又は、前記アルキル基、前記アルケニル基、前記アルキニル基、前記フェニル基若しくは前記1価の有機基(q)が有する水素原子の少なくとも一つがヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、若しくはシアノ基で置き換えられた1価の有機基を表す。)
 なお、本明細書全体を通して、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、*は結合手を表す。
 本発明の液晶配向剤を用いることで、蓄積電荷の絶対値を低減しつつ、発生した電荷を短時間で低減できる液晶配向膜、並びにバックライト光に起因する電荷蓄積やフリッカーが低減された液晶配向膜が得られる。
本発明の横電界液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。 本発明の横電界液晶表示素子の他の例を示す概略断面図である。
<重合体(A)>
 重合体(A)は、上記式(1-a)で表される繰り返し単位及び上記式(1-i)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる繰り返し単位を有する重合体である。
<式(1-a)で表される繰り返し単位>
 上記式(1-a)において、Xは4価の有機基を表す。該4価の有機基としては、脂肪族テトカルボン酸二無水物又はその誘導体に由来する4価の有機基、脂環式テトラカルボン酸二無水物又はその誘導体に由来する4価の有機基、又は芳香族テトラカルボン酸二無水物又はその誘導体に由来する4価の有機基が挙げられる。テトラカルボン酸二無水物の誘導体としては、例えば、テトラカルボン酸ジハライド、テトラカルボン酸ジアルキルエステル、及びテトラカルボン酸ジアルキルエステルジハライドが挙げられる。
 ここで、芳香族テトラカルボン酸二無水物は、芳香環に結合する少なくとも1つのカルボキシ基を含めて4つのカルボキシ基が分子内脱水することにより得られる酸二無水物である。
 脂肪族テトラカルボン酸二無水物は、鎖状炭化水素構造に結合する4つのカルボキシ基が分子内脱水することにより得られる酸二無水物である。但し、鎖状炭化水素構造のみで構成されている必要はなく、その一部に脂環式構造や芳香環構造を有していてもよい。
 また、脂環式テトラカルボン酸二無水物は、脂環式構造に結合する少なくとも1つのカルボキシ基を含めて4つのカルボキシ基が分子内脱水することにより得られる酸二無水物である。但し、これら4つのカルボキシ基はいずれも芳香環には結合していない。また、脂環式構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状炭化水素構造や芳香環構造を有していてもよい。
 上記Xは、好ましくは、下記式(t)で表されるテトラカルボン酸二無水物又はその誘導体に由来する4価の有機基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 式(t)中Xは、下記式(X1-1)~(X1-25)から選ばれる構造である。*は結合手を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 式(X1-1)~(X1-4)において、R~R21は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアルケニル基、炭素数2~6のアルキニル基、フッ素原子を含有する炭素数1~6の1価の有機基、又はフェニル基を表す。液晶配向性の点から、R~R21は、水素原子、ハロゲン原子、メチル基、又はエチル基が好ましく、水素原子、又はメチル基がより好ましい。
 式(X1-24)~(X1-25)において、j及びkは、0又は1の整数であり、A及びAは、それぞれ独立して、単結合、-O-、-CO-、-COO-、フェニレン基、スルホニル基、又はアミド基を表す。複数のAは、それぞれ同一でも異なってもよい。
 式(X1-1)の具体例としては、下記式(1-1)~(1-6)が挙げられる。液晶配向性を高める観点から、(1-1)が特に好ましい。*は上記と同義である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 上記式(X1-24)、(X1-25)の好ましい具体例としては、下記式(X1-26)~(X1-41)が挙げられる。*は上記と同義である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 液晶配向性を高める観点から、上記Xは、上記式(X1-1)~(X1-10)、(X1-18)~(X1-23)、又は(X1-24)~(X1-25)が好ましく、上記式(X1-1)、(X1-5)、(X1-7)~(X1-10)、(X1-21)、(X1-23)、又は(X1-24)~(X1-25)がより好ましく、上記式(1-1)、(1-2)、(X1-5)、(X1-7)、(X1-8)、(X1-9)、又は(X1-26)~(X1-30)が更に好ましい。
 式(1-a)は、上記式(t)以外のテトラカルボン酸二無水物又はその誘導体に由来する4価の有機基であってもよい。
 上記式(1-a)において、Yは2価の有機基を表す。Yの2価の有機基の具体例としては、以下のジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の有機基が挙げられる。
 下記式(O)で表されるジアミン;4,4’-ジアミノアゾベンゼン又はジアミノトランなどの光配向性基を有するジアミン;下記式(h-1)~(h-8)で表されるジアミンなどのアミド結合又はウレア結合を有するジアミン;3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノベンジル)ベンゼン、下記式(d)で表されるジアミン;窒素原子含有複素環、第二級アミノ基及び第三級アミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の窒素原子含有構造(以下、窒素原子含有構造ともいう。)を有するジアミン(但し、加熱によって脱離し、水素原子に置き換わる保護基が結合したアミノ基を分子内に有しない。);2,4-ジアミノフェノール、3,5-ジアミノフェノール、3,5-ジアミノベンジルアルコール、2,4-ジアミノベンジルアルコール、4,6-ジアミノレゾルシノール;4,4’-ジアミノ-3,3’-ジヒドロキシビフェニル、2,4-ジアミノ安息香酸、2,5-ジアミノ安息香酸、3,5-ジアミノ安息香酸及び下記式(3b-1)~式(3b-4)で表されるジアミンなどのカルボキシ基を有するジアミン;4-(2-(メチルアミノ)エチル)アニリン、4-(2-アミノエチル)アニリン、1-(4-アミノフェニル)-1,3,3-トリメチル-1H-インダン-5-アミン、1-(4-アミノフェニル)-2,3-ジヒドロ-1,3,3-トリメチル-1H-インデン-6-アミン;メタクリル酸2-(2,4-ジアミノフェノキシ)エチル及び2,4-ジアミノ-N,N-ジアリルアニリン等の光重合性基を末端に有するジアミン;コレスタニルオキシ-3,5-ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ-3,5-ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、3,5-ジアミノ安息香酸コレスタニル、3,5-ジアミノ安息香酸コレステニル、3,5-ジアミノ安息香酸ラノスタニル及び3,6-ビス(4-アミノベンゾイルオキシ)コレスタン等のステロイド骨格を有するジアミン;下記式(V-1)~(V-6)で表されるジアミン;下記式(5-1)~(5-11)などの基「-N(D)-」(Dは加熱によって脱離し水素原子に置き換わる保護基を表し、好ましくはtert-ブトキシカルボニル基である。)を有するジアミン;1,3-ビス(3-アミノプロピル)-テトラメチルジシロキサン、下記式(Ds-1)で表されるジアミン等のシロキサン結合を有するジアミン;下記式(Ox-1)~(Ox-2)等のオキサゾリン構造を有するジアミン;メタキシリレンジアミン、1,3-プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、国際公開第2018/117239号に記載の式(Y-1)~(Y-167)のいずれかで表される基に2つのアミノ基が結合したジアミン等。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(式(O)中、Arは、2価のベンゼン環、ビフェニル構造、又はナフタレン環を表す。2つのArは同一でも異なってもよく、Ar中の上記環上の任意の水素原子は1価の置換基で置き換えられていてもよい。pは0又は1の整数である。Qは-(CH-(nは2~18の整数である。)、又は該-(CH-の-CH-の少なくとも一部を-O-、-C(=O)-及び-O-C(=O)-のいずれかで置き換えた基を表す。)
 1価の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアルケニル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数1~6のフルオロアルキル基、炭素数2~6のフルオロアルケニル基、炭素数1~6のフルオロアルコキシ基、カルボキシ基、炭素数2~6のアルキルオキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
(式(d)中、mが複数存在する場合、複数のmは、それぞれ同一でも異なってもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
(式(3b-1)中、Aは単結合、-CH-、-C-、-C(CH-、-CF-、-C(CF-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH)-、-CONH-、-NHCO-、-CHO-、-OCH-、-COO-、-OCO-、-CO-N(CH)-又は-N(CH)-CO-を表し、m1及びm2はそれぞれ独立して、0~4の整数であり、かつm1+m2は1~4の整数である。
 式(3b-2)中、m3及びm4はそれぞれ独立して、1~5の整数である。
 式(3b-3)中、Aは炭素数1~5の直鎖又は分岐アルキル基を表し、m5は1~5の整数である。
 式(3b-4)中、A及びAはそれぞれ独立して、単結合、-CH-、-C-、-C(CH-、-CF-、-C(CF-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH)-、-CONH-、-NHCO-、-CHO-、-OCH-、-COO-、-OCO-、-CO-N(CH)-又は-N(CH)-CO-を表し、m6は1~4の整数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(式(V-1)~(V-6)において、Xv1~Xv4、及びXp1~Xp2は、それぞれ独立に、-(CH-(aは1~15の整数である。)、-CONH-、-NHCO-、-CO-N(CH)-、-NH-、-O-、-CHO-、-CH-OCO-、-COO-、又は-OCO-を表し、Xv5は-O-、-CHO-、-CH-OCO-、-COO-、又は-OCO-を表す。Xは、単結合、-O-、-NH-、-O-(CH-O-(mは1~6の整数を表す。)、-C(CH-、-CO-、-(CH-(mは1~6の整数を表す。)、-SO-、-O-C(CH-、-CO-(CH-(mは1~6の整数を表す。)、-NH-(CH-(mは1~6の整数を表す。)、-SO-(CH-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-(CH-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-(CH-NHCO-(mは1~6の整数を表す。)、-COO-(CH-OCO-(mは1~6の整数を表す。)、-CONH-、-NH-(CH-NH-(mは1~6の整数を表す。)、又は-SO-(CH-SO-(mは1~6の整数を表す。)を表し、Rv1~Rv4、及びR1a~R1bは、それぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基又は炭素数2~20のアルコキシアルキル基を表す。2つのkは同一であっても、異なっていてもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
(Bocは、tert-ブトキシカルボニル基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 上記式(d)で表されるジアミンとして、液晶配向性を高める観点から、下記式(d-1)~(d-6)で表されるジアミン、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル及び4,4’-ジアミノジフェニルエーテルが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 上記式(O)で表されるジアミンにおいて、ベンゼン環、ビフェニル構造、又はナフタレン環の任意の水素原子は1価の置換基で置き換えられていてもよい。上記環の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のフルオロアルキル基、炭素数2~10のフルオロアルケニル基、炭素数1~10のフルオロアルコキシ基、炭素数1~10のアルキルオキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。
 上記式(O)で表されるジアミンとして、液晶配向性を高める観点から、下記式(o-1)~(o-16)のいずれかで表されるジアミンが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 上記窒素原子含有構造を有するジアミンが有してもよい窒素原子含有複素環としては、例えば、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、インドール、ベンゾイミダゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、ナフチリジン、キノキサリン、フタラジン、トリアジン、カルバゾール、アクリジン、ピペリジン、ピペラジン、ピロリジン、ヘキサメチレンイミンが挙げられる。これらのなかでも、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピペリジン、ピペラジン、キノリン、カルバゾール又はアクリジンが好ましい。
 上記窒素原子含有構造を有するジアミンが有していてもよい第二級アミノ基及び第三級アミノ基は、例えば、下記式(n)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 上記式(n)において、Rは、水素原子又は炭素数1~10の1価の炭化水素基を表す。「*」は炭化水素基に結合する結合手を表し、少なくとも一つは芳香族炭化水素基に結合する。
 上記式(n)中のRの1価の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、メチルフェニル基等のアリール基等が挙げられる。Rは、好ましくは水素原子又はメチル基である。
 上記窒素原子含有構造を有するジアミンの具体例としては、例えば、2,6-ジアミノピリジン、3,4-ジアミノピリジン、2,4-ジアミノピリミジン、3,6-ジアミノカルバゾール、N-メチル-3,6-ジアミノカルバゾール、1,4-ビス-(4-アミノフェニル)-ピペラジン、3,6-ジアミノアクリジン、N-エチル-3,6-ジアミノカルバゾール、N-フェニル-3,6-ジアミノカルバゾール、下記式(Dp-1)~(Dp-8)で表されるジアミン、下記式(z-1)~式(z-13)で表されるジアミンが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 上記Yは、液晶配向性を高める観点から、上記式(O)で表されるジアミン、アミド結合又はウレア結合を有するジアミン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノベンジル)ベンゼン、上記式(d)で表されるジアミン、4-(2-(メチルアミノ)エチル)アニリン、4-(2-アミノエチル)アニリン、及び基「-N(D)-」(Dは加熱によって脱離し水素原子に置き換わる保護基を表し、好ましくはtert-ブトキシカルボニル基である。)を有するジアミンからなる群から選ばれるジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の有機基であってよい。
 式(1-a)中の上記Yは、蓄積電荷の絶対値や発生した電荷を短時間で低減する観点から、上記窒素原子含有構造を有するジアミン、2,4-ジアミノフェノール、3,5-ジアミノフェノール、3,5-ジアミノベンジルアルコール、2,4-ジアミノベンジルアルコール、4,6-ジアミノレゾルシノール、及び上記カルボキシ基を有するジアミンからなる群から選ばれるジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の有機基であってよい。
 上記式(1-a)において、R及びZにおける炭素数1~6のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基が挙げられる。R及びZにおける炭素数2~6のアルケニル基の具体例としては、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基、イソプロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、イソブテニル基、1,3-ブタジエニル基、2-ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。R及びZにおける炭素数2~6のアルキニル基の具体例としては、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基等が挙げられる。R及びZにおける炭素数1~6のアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチルエチルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基が挙げられる。
 R及びZは、本発明の効果を得る観点から、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基が好ましく、水素原子またはメチル基がより好ましい。R、及びZは、それぞれ1種類であってもよく、2種類以上であってもよい。
<式(1-i)で表される繰り返し単位>
 上記式(1-i)において、Xは4価の有機基を表し、Yは2価の有機基を表す。X、及びYの具体例や好ましい態様は、上記式(1-a)におけるX、及びYと同様である。
<重合体(A’)>
 重合体(A’)は、上記式(1’-a)で表される繰り返し単位及び上記式(1’-i)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる繰り返し単位を有する重合体である。
<式(1’-a)で表される繰り返し単位>
 上記式(1’-a)において、X1’は4価の有機基を表す。該4価の有機基の具体例としては、上記式(1’-a)におけるXで例示した4価の有機基が挙げられる。
 上記式(1’-a)において、Y1’は、下記式(dY’-1)で表される部分構造、下記式(dY’-2)で表される部分構造、および窒素原子含有複素環からなる群から選ばれる少なくとも1種の部分構造を有する2価の有機基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
(式(dY’-1)において、Rは、水素原子又は1価の有機基を表す。式(dY’-1)~(dY’-2)において、ベンゼン環上の任意の水素原子は1価の置換基で置換されていてもよい。*は結合手を表す。)
 上記式(dY’-1)~(dY’-2)におけるベンゼン環の1価の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアルケニル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数1~6のフルオロアルキル基、炭素数2~6のフルオロアルケニル基、炭素数1~6のフルオロアルコキシ基、カルボキシ基、炭素数2~6のアルキルオキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。
 上記式(dY’-1)におけるRの1価の有機基としては、炭素数1~10の1価の炭化水素基、該炭化水素基における炭素-炭素結合間に-O-、-COO-、-CO-、-NHCO-、-S-、-NH-等の官能基が導入されてなる1価の基、1価の芳香族複素環基、及びアミノ基の保護基が挙げられる。上記式(dY’-1)におけるRの1価の有機基は、好ましくは、炭素数1~10の1価の炭化水素基であり、より好ましくは、炭素数1~5のアルキル基、炭素数2~5のアルケニル基、炭素数2~5のアルキニル基、又はフェニル基である。
 上記式(1’-a)におけるY1’は、上記式(dY’-1)で表される部分構造、(dY’-2)で表される部分構造および窒素原子含有複素環からなる群から選ばれる少なくとも1種の部分構造を重合体(A’)の主鎖方向及び側鎖方向の少なくともいずれかに有する。また、Y1’は上記部分構造を1つ、2つ又は3つ以上有していてもよい。Y1’は好ましくは、上記部分構造を重合体(A’)の主鎖方向に有することが好ましい。
 上記窒素原子含有複素環の具体例としては、上記窒素原子含有構造を有するジアミンで例示した窒素原子含有複素環が挙げられる。
 Y1’は、好ましくは、上記重合体(A)で例示した窒素原子含有構造を有するジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の有機基、又は上記式(dY’-2)で表される2価の有機基である。上記式(dY’-2)で表される2価の有機基をY1’として有する重合体(A’)は、例えば、それぞれの結合手にアミノ基に結合したジアミンを重合体(A’)の原料に用いることにより得られる。
 上記式(dY’-2)で表される2価の有機基のより好ましい構造として、下記式(2dY’-1)~(2dY’-3)で表される2価の有機基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
(ベンゼン環上の任意の水素原子は1価の置換基で置換されていてもよい。*は結合手を表す。)
 上記式(2dY’-1)~(2dY’-3)における1価の置換基の具体例として、上記式(dY’-1)~(dY’-2)における1価の置換基で例示した構造が挙げられる。
 上記式(1-a)において、R1’及びZ1’における炭素数1~6のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基が挙げられる。R1’及びZ1’における炭素数2~6のアルケニル基の具体例としては、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基、イソプロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、イソブテニル基、1,3-ブタジエニル基、2-ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。R1’及びZ1’における炭素数2~6のアルキニル基の具体例としては、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基等が挙げられる。R1’及びZ1’における炭素数1~6のアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチルエチルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基が挙げられる。
 R1’及びZ1’は、本発明の効果を得る観点から、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基が好ましく、水素原子またはメチル基がより好ましい。R1’、及びZ1’は、それぞれ1種類であってもよく、2種類以上であってもよい。
<式(1’-i)で表される繰り返し単位>
 上記式(1’-i)において、X1’は4価の有機基を表し、Y1’は2価の有機基を表す。X1’、及びY1’の具体例や好ましい態様は、上記式(1’-a)におけるX1’、及びY1’と同様である。
<式(2)で表される化合物(B)>
 式(2)で表されるエポキシ化合物(B)は、上記式(2)で表される化合物である。式(2)で表される特定の構造を有するエポキシ化合物を、重合体(A)と併用して使用するか、又は変性重合体(2mp)の原料として使用することにより、得られる液晶配向膜に対して蓄積電荷の絶対値を低減しつつ、発生した電荷を短時間で低減できる機能を付与することができる。また、該液晶配向膜には、バックライト光に起因する電荷蓄積やフリッカーを低減する機能が付与される。更に本発明の式(2)で表されるエポキシ化合物は、添加することに由来する液晶のプレチルト角の変化や電圧保持率の低下が抑制される、といった特異な効果を有している。
 上記式(2)のR~Rにおける炭素数1~5のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基等が挙げられる。
 上記式(2)のR~Rにおける炭素数2~5のアルケニル基の具体例としては、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基、イソプロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、イソブテニル基、1,3-ブタジエニル基、2-ペンテニル基等が挙げられる。
 上記式(2)のR~Rにおける炭素数2~5のアルキニル基の具体例としては、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基等が挙げられる。
 上記式(2)で表されるエポキシ化合物の好ましい具体例として、下記式(e2-1)~(e2-25)で表される化合物が挙げられるが、これらに限定されない。上記エポキシ化合物は単独または2種以上組み合わせて用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
<式(2’)で表される化合物(B’)>
 式(2’)で表されるエポキシ化合物(B’)は、上記式(2’)で表される化合物である。式(2’)で表される特定の構造を有するエポキシ化合物を、重合体(A’)と併用して使用するか、又は変性重合体(2mp’)の原料として使用することにより、得られる液晶配向膜に対して蓄積電荷の絶対値を低減しつつ、発生した電荷を短時間で低減できる機能を付与することができる。また、該液晶配向膜には、バックライト光に起因する電荷蓄積やフリッカーを低減する機能が付与される。更に本発明の式(2’)で表されるエポキシ化合物は、添加することに由来する液晶のプレチルト角の変化や電圧保持率の低下が抑制される、といった特異な効果を有している。
 上記式(2’)のRにおける炭素数1~5のアルキル基の具体例としては、上記式(2)のR~Rで例示した構造が挙げられる。
 上記式(2’)のRにおける炭素数2~5のアルケニル基の具体例としては、上記式(2)のR~Rで例示した構造が挙げられる。
 上記式(2’)のRにおける炭素数2~5のアルキニル基の具体例としては、上記式(2)のR~Rで例示した構造が挙げられる。
 上記式(2’)で表されるエポキシ化合物の好ましい具体例として、下記式(e2’-1)~(e2’-11)で表される化合物が挙げられるが、これらに限定されない。上記エポキシ化合物は単独または2種以上組み合わせて用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 本発明の液晶配向剤の一実施形態は、以下の(I)及び(II)からなる群から選ばれる少なくとも1種を満たす。
 (I):重合体(A)と式(2)で表されるエポキシ化合物(B)とを含有する。
 (II):重合体(A)とエポキシ化合物(B)との反応生成物〔変性重合体(2mp)〕を含有する。
 そして、係る液晶配向剤において、式(2)で表されるエポキシ化合物の量は、特に限定されないが、重合体(A)と重合体(A)以外のその他の重合体との合計100質量部に対して、0.1~50質量部が好ましく、1~30質量部がより好ましく、5~30質量部がさらに好ましい。
 ここで、「式(2)で表されるエポキシ化合物の量」とは、液晶配向剤中の式(2)で表されるエポキシ化合物の量、及び変性重合体(2mp)を構成する式(2)で表されるエポキシ化合物の量の合計を指す。
 また、「重合体(A)と重合体(A)以外のその他の重合体との合計100質量部」における重合体(A)とは、液晶配向剤中の重合体(A)及び変性重合体(2mp)を構成する重合体(A)を指す。
 そのため、例えば、液晶配向剤が、重合体(A)100質量部と、エポキシ化合物(B)10質量部と、溶媒2000質量部とのみを含有する場合、液晶配向剤における式(2)で表されるエポキシ化合物の量は、重合体(A)と重合体(A)以外のその他の重合体との合計100質量部に対して、10質量部である。
 また、例えば、液晶配向剤が、変性重合体(2mp)120質量部と、その他の重合体(ただし、重合体(A)及び変性重合体(2mp)を除く。)100質量部と、溶媒4000質量部とのみを含有し、変性重合体(2mp)が重合体(A)100質量部とエポキシ化合物(B)20質量部との反応生成物である場合、液晶配向剤における式(2)で表されるエポキシ化合物の量は、重合体(A)と重合体(A)以外のその他の重合体との合計100質量部に対して、10質量部である。
 本発明の液晶配向剤の一実施形態は、以下の(I’)及び(II’)からなる群から選ばれる少なくとも1種並びに以下の(III’)を満たす。
 (I’):重合体(A’)と式(2’)で表されるエポキシ化合物(B’)とを含有する。
 (II’):重合体(A’)とエポキシ化合物(B’)との反応生成物〔変性重合体(2mp’)〕を含有する。
 (III’):式(2’)で表されるエポキシ化合物の量は、重合体(A’)と重合体(A’)以外のその他の重合体との合計100質量部に対して、0.1~50質量部である。
 ここで、「式(2’)で表されるエポキシ化合の量」とは、液晶配向剤中の式(2’)で表されるエポキシ化合物の量、及び変性重合体(2mp’)を構成する式(2’)で表されるエポキシ化合物の量の合計を指す。
 また、「重合体(A’)と重合体(A’)以外のその他の重合体との合計100質量部」における重合体(A’)とは、液晶配向剤中の重合体(A’)及び変性重合体(2mp’)を構成する重合体(A’)を指す。
 そのため、例えば、液晶配向剤が、重合体(A’)100質量部と、エポキシ化合物(B’)10質量部と、溶媒2000質量部とのみを含有する場合、液晶配向剤における式(2’)で表されるエポキシ化合物の量は、重合体(A’)と重合体(A’)以外のその他の重合体との合計100質量部に対して、10質量部である。
 また、例えば、液晶配向剤が、変性重合体(2mp’)120質量部と、その他の重合体(ただし、重合体(A’)及び変性重合体(2mp’)を除く。)100質量部と、溶媒4000質量部とのみを含有し、変性重合体(2mp’)が重合体(A’)100質量部とエポキシ化合物(B’)20質量部との反応生成物である場合、液晶配向剤における式(2’)で表されるエポキシ化合物の量は、重合体(A’)と重合体(A’)以外のその他の重合体との合計100質量部に対して、10質量部である。
 上記(III’)において、式(2’)で表されるエポキシ化合物の量は、重合体(A’)と重合体(A’)以外のその他の重合体との合計100質量部に対して、0.1~50質量部であり、5~50質量部が好ましく、10~50質量部がより好ましい。
<重合体とエポキシ化合物との併用又は変性重合体>
 本発明の液晶配向剤の一実施形態は、以下の(I)及び(II)からなる群から選ばれる少なくとも1種を満たす。
 (I):重合体(A)と式(2)で表されるエポキシ化合物(B)とを含有する。
 (II):重合体(A)とエポキシ化合物(B)との反応生成物〔変性重合体(2mp)〕を含有する。
 本発明の液晶配向剤の一実施形態は、以下の(I’)及び(II’)からなる群から選ばれる少なくとも1種並びに以下の(III’)を満たす。
 (I’):重合体(A’)と式(2’)で表されるエポキシ化合物(B’)とを含有する。
 (II’):重合体(A’)とエポキシ化合物(B’)との反応生成物〔変性重合体(2mp’)〕を含有する。
 (III’):式(2’)で表されるエポキシ化合物の量は、重合体(A’)と重合体(A’)以外のその他の重合体との合計100質量部に対して、0.1~50質量部である。
 本発明の液晶配向剤の各実施形態においてこのような構成とすることで、得られる液晶配向膜の蓄積電荷の低減効果が大きくなる。上記効果が得られる理由は定かでないが、特定のエポキシ化合物が重合体(A)又は重合体(A’)のカルボン酸またはアミド基と反応することで、液晶配向剤を焼成する際に起こる熱イミド化が阻害され、イミド環が減少するためと考えられる。
 また、重合体とエポキシ化合物との併用の形態よりも変性重合体の形態のほうが、特定のエポキシ化合物が効率的に重合体(A)又は重合体(A’)のカルボン酸またはアミド基と反応しているため、熱イミド化をさらに抑制し、電荷の蓄積低減効果が大きくなるため好ましい。
 本明細書において、「変性重合体(2mp)」には、重合体(A)が有する活性水素含有基(カルボキシ基、アミノ基、ヒドロキシ基、アミド基等)と式(2)で表されるエポキシ化合物のエポキシ基が部分的に反応して得られるものも含まれる。ここで、「部分的に反応」とは、エポキシ基と全ての活性水素含有基の反応が進行して変性重合体になる前に止めた状態を意味し、変性重合体の一部が未変性である部分変性重合体、重合体(A)及び/又は式(2)で表されるエポキシ化合物が残存している態様も含まれるものである。
 例えば、
 (1):重合体(A)と式(2)で表されるエポキシ化合物の部分変性重合体、
 (2):重合体(A)と式(2)で表されるエポキシ化合物の部分変性重合体、残存した重合体(A)、及び残存した式(2)で表されるエポキシ化合物の混合物、
 (3):重合体(A)と式(2)で表されるエポキシ化合物の部分変性重合体、及び残存した重合体(A)の混合物、
 (4):重合体(A)と式(2)で表されるエポキシ化合物の部分変性重合体、及び残存した式(2)で表されるエポキシ化合物の混合物
等も、本発明の液晶組成物における「変性重合体(2mp)」の態様に含まれるものとする。
 また、「変性重合体(2mp’)」については、上記「変性重合体(2mp)」の説明において、重合体(A)を重合体(A’)と読み替え、式(2)で表されるエポキシ化合物を式(2’)で表されるエポキシ化合物と読み替えた内容を意味する。
 変性重合体(2mp)は、重合体(A)と式(2)で表されるエポキシ化合物とを反応させて得られる。重合体(A’)と式(2’)で表されるエポキシ化合物との混合物の反応生成物である変性重合体(2mp’)においても、同様の手段を用いて得られる。
 変性重合体(2mp)を得る際の重合体(A)と式(2)で表されるエポキシ化合物との混合物において、重合体(A)と式(2)で表されるエポキシ化合物との配合割合は、特に限定されないが、重合体(A)のアミック酸基1モル部に対して、式(2)で表されるエポキシ化合物が0.05~2モル部であることが好ましく、より好ましくは0.1~1.5モル部、さらに好ましくは0.2~1.2モル部である。
 変性重合体(2mp’)を得る際の重合体(A’)と式(2’)で表されるエポキシ化合物との混合物において、重合体(A’)と式(2’)で表されるエポキシ化合物との配合割合は、特に限定されないが、重合体(A’)のアミック酸基1モル部に対して、式(2’)で表されるエポキシ化合物が0.05~2モル部であることが好ましく、より好ましくは0.1~1.5モル部、さらに好ましくは0.2~1.2モル部である。
 変性重合体(2mp)を得るための重合体(A)と式(2)で表されるエポキシ化合物の反応は、重合体(A)と式(2)で表されるエポキシ化合物の混合物を、20~120℃、好ましくは20~100℃にて0.5~120時間、好ましくは1~72時間撹拌することにより行うことができる。重合体(A’)と式(2’)で表されるエポキシ化合物との混合物の反応生成物である変性重合体(2mp’)においても、同様の手段を用いて得られる。
<重合体(A)および(A’)の製造方法>
 本発明に用いられる重合体(A)(又は(A’))が、上記式(1-a)(又は(1’-a)で表される繰り返し単位を有するポリイミド前駆体の場合、例えば、国際公開公報2013/157586に記載されるような公知の方法で合成出来る。重合体(A)を例にすると、Rが水素原子である上記式(1-a)で表される繰り返し単位を有するポリアミック酸の場合、上記ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを溶媒中で(縮重合)反応させることにより得られる。また、Rが水素原子以外の基である上記式(1-a)で表される繰り返し単位を有するポリアミック酸エステルの場合は、例えば、[I]上記合成反応により得られたポリアミック酸とエステル化剤とを反応させる方法、[II]テトラカルボン酸ジエステルとジアミンとを反応させる方法、[III]テトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物とジアミンとを反応させる方法、などの方法によって得ることができる。
 また、上記ポリイミド前駆体を閉環(イミド化)させることにより、上記式(1-i)(又は(1’-i))で表される繰り返し単位を有するポリイミドを得ることができる。なお、本明細書でいうイミド化率とは、重合体(A)を例にすると、テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体由来のイミド基(即ち、上記式(1-i)で表される繰り返し単位)とカルボキシ基(またはその誘導体)(即ち、上記式(1-a)で表される繰り返し単位)との合計量に占めるイミド基の割合のことである。ポリイミドにおいては、イミド化率は必ずしも100%である必要はなく、用途や目的に応じて任意に調整できる。本発明で用いられる特定重合体であるポリイミド(A)(又はポリイミド(A’))のイミド化率は、表示不良の発生率を低くする観点から20~100%が好ましく、50~99%がより好ましく、更に好ましくは70~99%である。
 ポリイミド前駆体をイミド化させる方法としては、ポリイミド前駆体の溶液をそのまま加熱する熱イミド化又はポリイミド前駆体の溶液に触媒を添加する触媒イミド化(化学イミド化ともいう)が挙げられる。
 ポリイミド前駆体を溶液中で熱イミド化させる場合の温度は、通常100~400℃、好ましくは120~250℃であり、イミド化反応により生成する水を系外に除きながら行う方が好ましい。
 ポリイミド前駆体の触媒イミド化は、ポリイミド前駆体の溶液に、塩基性触媒と酸無水物とを添加し、通常-20~250℃、好ましくは0~180℃で撹拌することにより行うことができる。塩基性触媒の量はアミック酸基の通常0.5~30モル倍、好ましくは2~20モル倍であり、酸無水物の量はアミック酸基の通常1~50モル倍、好ましくは3~30モル倍である。塩基性触媒としてはピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミンなどを挙げることができ、中でもピリジンは反応を進行させるのに適度な塩基性を持つので好ましい。酸無水物としては、無水酢酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などを挙げることができ、中でも無水酢酸を用いると反応終了後の精製が容易となるので好ましい。触媒イミド化によるイミド化率は、触媒量と反応温度、反応時間を調節することにより制御することができる。
 ポリイミド前駆体又はポリイミドの反応溶液から、生成したポリイミド前駆体又はポリイミドを回収する場合には、反応溶液を溶媒に投入して沈殿させればよい。沈殿に用いる溶媒としてはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、ヘキサン、ブチルセロソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、ベンゼン、水などを挙げることができる。溶媒に投入して沈殿させた重合体は濾過して回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱して乾燥することができる。また、沈殿回収した重合体を、有機溶媒に再溶解させ、再沈殿回収する操作を2~10回繰り返すと、重合体中の不純物を少なくすることができる。この際の溶媒として、例えば、アルコール類、ケトン類又は炭化水素などが挙げられ、これらの内から選ばれる3種類以上の溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。
 本発明で使用する重合体の分子量は、そこから得られる液晶配向膜の強度、膜形成時の作業性及び塗膜性を考慮した場合、GPC(Gel Permeation Chromatography)法で測定した重量平均分子量で5,000~1,000,000とするのが好ましく、より好ましくは、10,000~150,000である。
<末端修飾剤>
 本発明における重合体(A)又は重合体(A’)を合成するに際して、上記の如きテトラカルボン酸誘導体成分、及びジアミン成分とともに、適当な末端修飾剤を用いて末端修飾型の重合体を合成することとしてもよい。末端修飾型の重合体は、塗膜によって得られる液晶配向膜の膜硬度の向上や、シール剤と液晶配向膜の密着特性の向上という効果を有する。
 本発明における重合体(A)又は重合体(A’)の末端の例としては、アミノ基、カルボキシ基、酸無水物基、イソシアネート基、チオイソシアネート基又はこれらの誘導体が挙げられる。アミノ基、カルボキシ基、酸無水物基、イソシアネート基、チオイソシアネートは通常の縮合反応により得られ、上記誘導体は、例えば、以下の末端修飾剤を用いて、末端を修飾するにより得ることができる。
 末端修飾剤としては、例えば無水酢酸、無水マレイン酸、無水ナジック酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、3-ヒドロキシフタル酸無水物、トリメリット酸無水物、下記式(m-1)~(m-6)で表される化合物、3-(3-トリメトキシシリル)プロピル)-3,4-ジヒドロフラン-2,5-ジオン、4,5,6,7-テトラフルオロイソベンゾフラン-1,3-ジオン、4-エチニルフタル酸無水物などの酸一無水物;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 二炭酸ジ-tert-ブチル、二炭酸ジアリルなどの二炭酸ジエステル化合物;アクリロイルクロリド、メタクリロイルクロリド、ニコチン酸クロリドなどのクロロカルボニル化合物;アニリン、2-アミノフェノール、3-アミノフェノール、4-アミノサリチル酸、5-アミノサリチル酸、6-アミノサリチル酸、2-アミノ安息香酸、3-アミノ安息香酸、4-アミノ安息香酸、シクロヘキシルアミン、n-ブチルアミン、n-ペンチルアミン、n-ヘキシルアミン、n-ヘプチルアミン、n-オクチルアミンなどのモノアミン化合物;エチルイソシアネート、フェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどのモノイソシアネート化合物;エチルイソチオシアネート、アリルイソチオシアネートなどのチオイソシアネート化合物などを挙げることができる。
 末端修飾剤の使用割合は、使用するジアミン成分の合計100モル部に対して、0.01~20モル部とすることが好ましく、0.01~10モル部とすることがより好ましい。
<液晶配向剤>
 本発明の液晶配向剤の一実施形態は、以下の(I)及び(II)からなる群から選ばれる少なくとも1種を満たす。
 (I):重合体(A)と式(2)で表されるエポキシ化合物(B)とを含有する。
 (II):重合体(A)とエポキシ化合物(B)との反応生成物〔変性重合体(2mp)〕を含有する。
 また、本発明の液晶配向剤の一実施形態は、以下の(I’)及び(II’)からなる群から選ばれる少なくとも1種を満たす。
 (I’):重合体(A’)と式(2’)で表されるエポキシ化合物(B’)とを含有する。
 (II’):重合体(A’)とエポキシ化合物(B’)との反応生成物〔変性重合体(2mp’)〕を含有する。
 本発明の液晶配向剤は、重合体(A)、変性重合体(2mp)、重合体(A’)、又は変性重合体(2mp’)に加えて、その他の重合体を含有していてもよい。その他の重合体の種類としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレア、ポリオルガノシロキサン、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン又はその誘導体、ポリ(スチレン-フェニルマレイミド)誘導体、ポリ(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。
 液晶配向剤は、液晶配向膜を作製するために用いられるものであり、均一な薄膜を形成させるという観点から、塗布液の形態をとる。本発明の液晶配向剤においても上記した重合体成分と、有機溶媒とを含有する塗布液であることが好ましい。
 液晶配向剤に含有される有機溶媒は、重合体成分が均一に溶解するものであれば特に限定されない。その具体例としては、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルラクトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、N-(n-プロピル)-2-ピロリドン、N-イソプロピル-2-ピロリドン、N-(n-ブチル)-2-ピロリドン、N-(tert-ブチル)-2-ピロリドン、N-(n-ペンチル)-2-ピロリドン、N-メトキシプロピル-2-ピロリドン、N-エトキシエチル-2-ピロリドン、N-メトキシブチル-2-ピロリドン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン(これらを総称して「良溶媒」ともいう)などを挙げられる。なかでも、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド又はγ-ブチロラクトンが好ましい。良溶媒の含有量は、液晶配向剤に含まれる溶媒全体の20~99質量%であることが好ましく、20~90質量%がより好ましく、特に好ましいのは、30~80質量%である。
 また、液晶配向剤に含有される有機溶媒は、上記溶媒に加えて液晶配向剤を塗布する際の塗布性や塗膜の表面平滑性を向上させる溶媒(貧溶媒ともいう。)を併用した混合溶媒の使用が好ましい。併用する貧溶媒の具体例を下記するが、これらに限定されない。
 例えば、ジイソプロピルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジイソブチルカルビノール(2,6-ジメチル-4-ヘプタノール)、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、1,2-ジブトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、3-エトキシブチルアセタート、1-メチルペンチルアセタート、2-エチルブチルアセタート、2-エチルヘキシルアセタート、エチレングリコールモノアセタート、エチレングリコールジアセタート、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソアミルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、1-(2-ブトキシエトキシ)-2-プロパノール、2-(2-ブトキシエトキシ)-1-プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアセタート、ジエチレングリコールアセタート、プロピレングリコールジアセテート、酢酸n-ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸プロピル、3-メトキシプロピオン酸ブチル、乳酸n-ブチル、乳酸イソアミル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジイソブチルケトン(2,6-ジメチル-4-ヘプタノン)などを挙げることができる。
 なかでも、ジイソブチルカルビノール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、又はジイソブチルケトンが好ましい。
 良溶媒と貧溶媒との好ましい溶媒の組み合わせとしては、N-メチル-2-ピロリドンとエチレングリコールモノブチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとエチレングリコールモノブチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとプロピレングリコールモノブチルエーテル、N-エチル-2-ピロリドンとプロピレングリコールモノブチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンと4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンとジエチレングリコールジエチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとプロピレングリコールモノブチルエーテルと2,6-ジメチル-4-ヘプタノン、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとプロピレングリコールモノブチルエーテルとジイソプロピルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとプロピレングリコールモノブチルエーテルと2,6-ジメチル-4-ヘプタノール、N-メチル-2-ピロリドンとγ-ブチロラクトンとジプロピレングリコールジメチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンとプロピレングリコールモノブチルエーテルとジプロピレングリコールジメチルエーテルなどを挙げることができる。貧溶媒の含有量は、液晶配向剤に含まれる溶媒全体の1~80質量%が好ましく、10~80質量%がより好ましく、20~70質量%が特に好ましい。貧溶媒の種類及び含有量は、液晶配向剤の塗布装置、塗布条件、塗布環境などに応じて適宜選択される。
 本発明の液晶配向剤は、重合体成分、エポキシ化合物及び有機溶媒以外の成分(以下、添加剤成分ともいう。)を追加的に含有してもよい。このような添加剤成分としては、液晶配向膜と基板との密着性や液晶配向膜とシール剤との密着性を高めるための密着助剤、液晶配向膜の強度を高めるための化合物(以下、架橋性化合物ともいう。)、液晶配向膜の誘電率や電気抵抗を調整するための誘電体や導電物質、イミド化促進剤などが挙げられる。
 上記架橋性化合物として、良好な液晶配向性を発現し、膜強度の改善が高い観点から、オキシラニル基、オキセタニル基、保護イソシアネート基、保護イソチオシアネート基、オキサゾリン環構造を含む基、メルドラム酸構造を含む基、シクロカーボネート基及び下記式(d)で表される基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を2つ以上有する化合物、又は下記式(e)で表される化合物から選ばれる化合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
(R及びRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~3のアルキル基又は「*-CH-OH」である。*は結合手であることを示す。Aは芳香環を有する(m+n)価の有機基を表す。mは1~6の整数を表し、nは0~4の整数を表す。R、及びR’は、それぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基を表す。上記芳香環の任意の水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数1~10のフルオロアルキル基、又は炭素数2~10のフルオロアルケニル基で置き換えられていてもよい。)
 オキシラニル基を2つ以上有する化合物の具体例としては、特開平10-338880号公報の段落[0037]に記載の化合物や、国際公開第2017/170483号に記載のトリアジン環を骨格にもつ化合物などの、2個以上のオキシラニル基を有する化合物が挙げられる。これらのうち、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-4、4’-ジアミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-p-フェニレンジアミン、下記式(r-1)~(r-3)で表される化合物などの窒素原子を含有する化合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 オキセタニル基を2つ以上有する化合物の具体例としては、国際公開第2011/132751号の段落[0170]~[0175]に記載の2個以上のオキセタニル基を有する化合物等が挙げられる。
 保護イソシアネート基を2つ以上有する化合物の具体例としては、日本特開2014-224978号公報の段落[0046]~[0047]に記載の2個以上の保護イソシアネート基を有する化合物、国際公開第2015/141598号の段落[0119]~[0120]に記載の3個以上の保護イソシアネート基を有する化合物等が挙げられ、下記式(bi-1)~(bi-3)で表される化合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 保護イソチオシアネート基を2つ以上有する化合物の具体例としては、日本特開2016-200798号公報に記載の、2個以上の保護イソチオシアネート基を有する化合物が挙げられる。
 オキサゾリン環構造を含む基を2つ以上有する化合物の具体例としては、日本特開2007-286597号公報の段落[0115]に記載の、2個以上のオキサゾリン構造を含む化合物が挙げられる。
 メルドラム酸構造を含む基を2つ以上有する化合物の具体例としては、国際公開第2012/091088号に記載の、メルドラム酸構造を2個以上有する化合物が挙げられる。
 シクロカーボネート基を2つ以上有する化合物の具体例としては、国際公開第2011/155577号に記載の化合物が挙げられる。
 上記式(d)で表される基のR、及びRの炭素数1~3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。
 上記式(d)で表される基を2つ以上有する化合物の具体例としては、国際公開第2015/072554号や、日本特開2016-118753号公報の段落[0058]に記載の、上記式(d)で表される基を2個以上有する化合物、日本特開2016-200798号公報に記載の化合物等が挙げられ、下記式(hd-1)~(hd-8)で表される化合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 上記式(e)のAにおける芳香環を有する(m+n)価の有機基としては、炭素数6~30の(m+n)価の芳香族炭化水素基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基が直接又は連結基を介して結合した(m+n)価の有機基、芳香族複素環を有する(m+n)価の基が挙げられる。上記芳香族炭化水素としては、例えばベンゼン、ナフタレンなどが挙げられる。芳香族複素環としては、例えば上記窒素原子含有複素環で例示した構造が挙げられる。上記連結基としては、-NR-(Rは水素原子又は1価の有機基を表す。)、炭素数1~10のアルキレン基、又は上記アルキレン基から水素原子を一つ除いた基、2価又は3価のシクロヘキサン環等が挙げられる。尚、上記アルキレン基の任意の水素原子は、炭素数1~6のアルキル基、フッ素原子又はトリフルオロメチル基などの有機基で置換されてもよい。上記式(e)におけるRのアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。具体例を挙げるならば、国際公開第2010/074269号に記載の化合物、下記式(e-1)~(e-10)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 上記化合物は架橋性化合物の一例であり、これらに限定されるものではない。例えば、国際公開第2015/060357号の53頁[0105]~55頁[0116]に開示されている上記以外の成分などが挙げられる。また、架橋性化合物は、2種類以上組み合わせてもよい。
 本発明の液晶配向剤における、架橋性化合物の含有量は、液晶配向剤に含まれる重合体成分100質量部に対して、0.5~20質量部であることが好ましく、架橋反応が進行し、かつ良好な液晶配向性を発現する観点から、より好ましくは1~15質量部である。
 上記密着助剤としては、例えば3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルジエトキシメチルシラン、2-アミノプロピルトリメトキシシラン、2-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N-エトキシカルボニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-エトキシカルボニル-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N-トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10-トリメトキシシリル-1,4,7-トリアザデカン、10-トリエトキシシリル-1,4,7-トリアザデカン、9-トリメトキシシリル-3,6-ジアザノニルアセテート、9-トリエトキシシリル-3,6-ジアザノニルアセテート、N-ベンジル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ベンジル-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-ビス(オキシエチレン)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ビス(オキシエチレン)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤を使用する場合は、良好な液晶配向性を発現する観点から、液晶配向剤に含まれる重合体成分100質量部に対して0.1~30質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1~20質量部である。
 液晶配向剤における固形分濃度(液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計質量が液晶配向剤の全質量に占める割合)は、粘性、揮発性などを考慮して適宜に選択されるが、好ましくは0.5~15質量%、より好ましくは1~10質量%の範囲である。
 特に好ましい固形分濃度の範囲は、基板に液晶配向剤を塗布する際に用いる方法によって異なる。例えばスピンコート法による場合、固形分濃度は1.5~4.5質量%の範囲が特に好ましい。印刷法による場合には、固形分濃度を3~9質量%の範囲とし、それにより溶液粘度を12~50mPa・sの範囲とすることが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を1~5質量%の範囲とし、それにより、溶液粘度を3~15mPa・sの範囲とすることが特に好ましい。
<液晶配向膜・液晶表示素子>
 本発明の液晶配向膜は、上記液晶配向剤から得られる。本発明の液晶配向膜は、水平配向型若しくは垂直配向型(VA型)の液晶配向膜に用いることができるが、中でもIPS方式又はFFS方式等の水平配向型の液晶表示素子に好適な液晶配向膜である。本発明の液晶表示素子は、上記液晶配向膜を具備するものである。本発明の液晶表示素子は、例えば以下の工程(1)~(3)を含む方法により製造することができる。
(1)液晶配向剤を基板上に塗布する工程
 パターニングされた透明導電膜が設けられている基板の一面に、本発明の液晶配向剤を、例えばロールコーター法、スピンコート法、印刷法、インクジェット法などの適宜の塗布方法により塗布する。ここで基板としては、透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板、窒化珪素基板とともに、アクリル基板やポリカーボネート基板等のプラスチック基板等を用いることもできる。また、反射型の液晶表示素子では、片側の基板のみにならば、シリコンウエハー等の不透明な物でも使用でき、この場合の電極にはアルミニウム等の光を反射する材料も使用できる。また、IPS型又はFFS型の液晶表示素子を製造する場合には、櫛歯型にパターニングされた透明導電膜又は金属膜からなる電極が設けられている基板と、電極が設けられていない対向基板とを用いる。
(2)塗膜を焼成する工程
 液晶配向剤塗布後、塗布した配向剤の液垂れ防止等の目的で、好ましくは先ず予備加熱(プレベーク)が実施される。プレベーク温度は、好ましくは30~200℃であり、より好ましくは40~150℃であり、特に好ましくは40~100℃である。プレベーク時間は好ましくは0.25~10分であり、より好ましくは0.5~5分である。そしてさらに加熱(ポストベーク)工程が実施されることが好ましい。このポストベーク温度は好ましくは80~300℃であり、より好ましくは120~250℃である。ポストベーク時間は好ましくは5~200分であり、より好ましくは10~100分である。このようにして形成される膜の膜厚は、5~300nmが好ましく、10~200nmがより好ましい。
 上記工程(2)で形成した塗膜をそのまま液晶配向膜として使用することができるが、該塗膜に対し配向能付与処理を施してもよい。配向能付与処理としては、塗膜を例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦るラビング処理、塗膜に対して偏光又は非偏光の放射線を照射する光配向処理などが挙げられる。
 光配向処理において、塗膜に照射する放射線としては、例えば150~800nmの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができる。放射線が偏光である場合、直線偏光であっても部分偏光であってもよい。また、用いる放射線が直線偏光又は部分偏光である場合には、照射は基板面に垂直の方向から行ってもよく、斜め方向から行ってもよく、又はこれらを組み合わせて行ってもよい。非偏光の放射線を照射する場合には、照射の方向は斜め方向とする。
(3)液晶セルを作製する工程
 上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を2枚準備し、対向配置した2枚の基板間に液晶を配置する。具体的には以下の2つの方法が挙げられる。第一の方法は、先ず、それぞれの液晶配向膜が対向するように間隙(セルギャップ)を介して2枚の基板を対向配置する。次いで、2枚の基板を周辺部にシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶組成物を注入充填して膜面に接触した後、注入孔を封止する。
 また、第二の方法は、ODF(One Drop Fill)方式と呼ばれる手法である。液晶配向膜を形成した2枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に、例えば紫外光硬化性のシール剤を塗布し、更に液晶配向膜面上の所定の数箇所に液晶組成物を滴下する。その後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせて液晶組成物を基板の全面に押し広げて膜面に接触させる。次いで、基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化する。いずれの方法による場合でも、更に、用いた液晶組成物が等方相をとる温度まで加熱した後、室温まで徐冷することにより、液晶充填時の流動配向を除去することが望ましい。
 上記液晶組成物としては、特に制限はなく、少なくとも一種の液晶化合物(液晶分子)を含む組成物であって、誘電率異方性が正または負の各種の液晶組成物を用いることができる。なお、以下では、誘電率異方性が正の液晶組成物を、ポジ型液晶ともいい、誘電異方性が負の液晶組成物を、ネガ型液晶ともいう。
 上記液晶組成物は、フッ素原子、ヒドロキシ基、アミノ基、フッ素原子含有基(例えば、トリフルオロメチル基)、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、イソチオシアネート基、複素環、シクロアルカン、シクロアルケン、ステロイド骨格、ベンゼン環、又はナフタレン環を有する液晶化合物を含んでもよく、分子内に液晶性を発現する剛直な部位(メソゲン骨格)を2つ以上有する化合物(例えば、剛直な二つのビフェニル構造、又はターフェニル構造がアルキル基で連結されたバイメソゲン化合物)を含んでもよい。
 液晶組成物は、ネマチック相を呈する液晶組成物、スメクチック相を呈する液晶組成物、又はコレステリック相を呈する液晶組成物であってもよい。
 また、上記液晶組成物は、液晶配向性を向上させる観点から、添加物をさらに含有してもよい。このような添加物は、重合性基を有する化合物などの光重合性モノマー;光学活性な化合物(例:メルク(株)社製のS-811など);酸化防止剤;紫外線吸収剤;色素;消泡剤;重合開始剤;又は重合禁止剤などが挙げられる。
 ポジ型液晶としては、メルク社製のZLI-2293、ZLI-4792、MLC-2003、MLC-2041、又はMLC-7081などが挙げられる。
 ネガ型液晶としては、例えばメルク社製のMLC-6608、MLC-6609、MLC-6610、又はMLC-7026-100などが挙げられる。
 また、重合性基を有する化合物を含有する液晶として、メルク社製のMLC-3023が挙げられる。
 なお、塗膜に対してラビング処理を行った場合には、2枚の基板は、各塗膜におけるラビング方向が互いに所定の角度、例えば直交又は逆平行となるように対向配置される。
 シール剤としては、例えば硬化剤及びスペーサーとしての酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂等を用いることができる。液晶としては、ネマチック液晶及びスメクチック液晶を挙げることができ、その中でもネマチック液晶が好ましい。
 そして、必要に応じて液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより液晶表示素子を得ることができる。液晶セルの外表面に貼り合わされる偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「H膜」と称される偏光フィルムを酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板又はH膜そのものからなる偏光板を挙げることができる。
 IPS(In-Plane Switching)モードにおいて使用される櫛歯電極基板であるIPS基板は、基材と、基材上に形成され、櫛歯状に配置された複数の線状電極と、基材上に線状電極を覆うように形成された液晶配向膜とを有する。
 なお、FFS(Frindge Field Switching)モードにおいて使用される櫛歯電極基板であるFFS基板は、基材と、基材上に形成された面電極と、面電極上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成され、櫛歯状に配置された複数の線状電極と、絶縁膜上に線状電極を覆うように形成された液晶配向膜とを有する。
 図1は、本発明の横電界液晶表示素子の一例を示す概略断面図であり、IPSモード液晶表示素子の例である。
 図1に例示する横電界液晶表示素子1においては、液晶配向膜2cを具備する櫛歯電極基板2と液晶配向膜4aを具備する対向基板4との間に、液晶3が挟持されている。櫛歯電極基板2は、基材2aと、基材2a上に形成され、櫛歯状に配置された複数の線状電極2bと、基材2a上に線状電極2bを覆うように形成された液晶配向膜2cとを有している。対向基板4は、基材4bと、基材4b上に形成された液晶配向膜4aとを有している。液晶配向膜2cは、例えば、本発明の液晶配向膜である。液晶配向膜4cも同様に本発明の液晶配向膜である。
 この横電界液晶表示素子1においては、線状電極2bに電圧が印加されると、電気力線Lで示すように線状電極2b間で電界が発生する。
 図2は、本発明の横電界液晶表示素子の他の例を示す概略断面図であり、FFSモード液晶表示素子の例である。
 図2に例示する横電界液晶表示素子1においては、液晶配向膜2hを具備する櫛歯電極基板2と液晶配向膜4aを具備する対向基板4との間に、液晶3が挟持されている。櫛歯電極基板2は、基材2dと、基材2d上に形成された面電極2eと、面電極2e上に形成された絶縁膜2fと、絶縁膜2f上に形成され、櫛歯状に配置された複数の線状電極2gと、絶縁膜2f上に線状電極2gを覆うように形成された液晶配向膜2hとを有している。対向基板4は、基材4bと、基材4b上に形成された液晶配向膜4aとを有している。液晶配向膜2hは、例えば、本発明の液晶配向膜である。液晶配向膜4aも同様に本発明の液晶配向膜である。
 この横電界液晶表示素子1においては、面電極2eおよび線状電極2gに電圧が印加されると、電気力線Lで示すように面電極2eおよび線状電極2g間で電界が発生する。
 本発明の液晶配向膜は、上記用途の液晶配向膜以外に、種々の用途に適用することができ、例えば、位相差フィルム用の液晶配向膜、走査アンテナや液晶アレイアンテナ用の液晶配向膜又は透過散乱型の液晶調光素子用としての液晶配向膜に用いることもできる。さらには、液晶配向膜以外の用途、例えば、保護膜(例:カラーフィルタ用の保護膜)、スペーサー膜、層間絶縁膜、反射防止膜、配線被覆膜、帯電防止フィルム、電動機絶縁膜(フレキシブルディスプレイのゲート絶縁膜)にも用いることができる。
 本発明の液晶表示素子は、種々の装置に有効に適用することができ、例えば、時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、PDA、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、各種モニター、液晶テレビ、インフォメーションディスプレイなどの各種表示装置に用いることができる。
 以下に実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、これらに限定して解釈されるものではない。使用した化合物の略号及び各物性の測定方法は、以下の通りである。
(有機溶媒)
 NMP:N-メチル-2-ピロリドン
 GBL:γ-ブチロラクトン
 BCS:ブチルセロソルブ
 BCA:ブチルセロソルブアセテート
(酸二無水物)
 CA-1~CA-4:それぞれ、下記式(CA-1)~(CA-4)で表される化合物
(ジアミン)
 DA-1~DA-5:それぞれ、下記式(DA-1)~(DA-5)で表される化合物
(末端修飾剤)
 BocO:二炭酸ジ-tert-ブチル
(エポキシ化合物)
 EP-1~EP-3:それぞれ、下記式(EP-1)~(EP-3)で表される化合物
(添加剤)
 C-1:下記式(C-1)で表される化合物
 S-1:3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
<粘度の測定>
 溶液の粘度は、E型粘度計TVE-22H(東機産業社製)を用い、サンプル量1.1mL、コーンロータTE-1(1°34’、R24)を用いて、温度25℃で測定した。
<イミド化率の測定>
 ポリイミド粉末20mgをNMRサンプル管(NMRサンプリングチューブスタンダード,φ5(草野科学社製))に入れ、重水素化ジメチルスルホキシド([D]-DMSO、0.05%テトラメチルシラン(TMS)混合品)1.0mLを添加し、超音波をかけて完全に溶解させた。この溶液をフーリエ変換型超伝導核磁気共鳴装置(FT-NMR)「AVANCE III」(BRUKER社製)にて500MHzのプロトンNMRを測定した。
 (化学)イミド化率は、イミド化前後で変化しない構造に由来するプロトンを基準プロトンとして決め、このプロトンのピーク積算値と、9.5~10.0ppm付近に現れるアミック酸のNH基に由来するプロトンピーク積算値とを用い下記式によって求めた。なお、下記式において、xはアミック酸のNH基由来のプロトンピーク積算値を示し、yは基準プロトンのピーク積算値を示し、αはポリアミック酸(イミド化率が0%)の場合におけるアミック酸のNH基のプロトン1個に対する基準プロトンの個数割合を示す。
    イミド化率(%)=(1-α・x/y)×100
[重合体の合成]
<合成例1>
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの200mL四つ口フラスコに、DA-1(8.04g、40.2mmol)、DA-2(4.36g、10.9mmol)、DA-3(12.2g、21.9mmol)及びNMP(98.4g)を加えて、窒素を送りながら室温で撹拌して溶解させた。その後、氷冷下で、CA-1(9.40g、47.4mmol)及びNMP(37.6g)を加えて、50℃で2時間撹拌した。室温まで冷却した後、CA-2(4.65g、23.7mmol)及びNMP(18.6g)を加えて、室温で2時間撹拌して、濃度20質量%のポリアミック酸(PAA-1)の溶液(粘度:1320mPa・s)を得た。
 撹拌子の入った200mL三角フラスコに、得られた上記ポリアミック酸(PAA-1)の溶液(100g)を量り取り、BocO(1.24g、5.68mmol)を加えて、40℃で15時間撹拌して末端修飾されたポリアミック酸の溶液を得た。
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの200mL四つ口フラスコに、得られた上記末端修飾されたポリアミック酸の溶液(100g)を量り取り、NMP(66.7g)、無水酢酸(14.2g)及びピリジン(4.70g)を加え、室温で30分撹拌した後、60℃で4時間反応させた。この反応溶液をメタノール(650g)に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、80℃で減圧乾燥し、ポリイミド(SPI-1)の粉末を得た。このポリイミド粉末のイミド化率は90%であった。
 得られた上記ポリイミド粉末(9.60g)にNMP(70.4g)を加え、70℃で24時間撹拌し溶解させ、ポリイミド(SPI-1)の溶液を得た。
<合成例2>
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの50mL四つ口フラスコに、DA-4(1.99g、10.00mmol)、DA-5(1.98g、10.0mmol)及びNMP(29.2g)を加えて、窒素を送りながら室温で撹拌して溶解させた。このジアミン溶液に、CA-3(2.50g、10.0mmol)及びNMP(7.55g)を加えて、50℃で2時間撹拌した。その後、氷冷下で、CA-4(2.71g、9.20mmol)及びNMP(14.8g)を加えて、50℃で6時間撹拌することで、濃度15%のポリアミック酸(PAA-2)の溶液(粘度:532mPa・s)を得た。
[変性重合体の合成]
<合成例3>
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの50mLナスフラスコに、合成例2で得られたポリアミック酸(PAA-2)の溶液(30.0g)を量り取り、EP-1(0.44g、5.87mmol、ポリアミック酸(PAA-2)のアミック酸部位1モル部に対して0.3モル部)を加えて、70℃で18時間撹拌することで、変性ポリアミック酸(PAA-2-1)の溶液を得た。
<合成例4~10>
 反応させるエポキシ化合物の種類、添加量及び撹拌時間を表1に示すように変更した以外は合成例3と同様の操作を行うことで、変性ポリアミック酸(PAA-2-2)~(PAA-2-8)の溶液を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000050
[液晶配向剤の調製]
<実施例1>
 合成例1で得られたポリイミド(SPI-1)の溶液、及び合成例3で得られた変性ポリアミック酸(PAA-2-1)の溶液を用いて、NMP、GBL、BCS及びBCAにより希釈し、添加剤(C-1)を全ての重合体の合計量100質量部に対して3質量部となるように添加し、室温で2時間撹拌することで、重合体の成分比率が(SPI-1):(PAA-2-1)=30:70(固形分換算質量比)、重合体固形分濃度が4質量%、溶媒組成比がNMP:GBL:BCS:BCA=30:46:15:5(質量比)となる液晶配向剤(1)を得た。この液晶配向剤に濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
<実施例2~9、比較例1>
 下記表2に示すように使用する重合体及び添加剤を変更した以外は、実施例1と同様に操作することにより、液晶配向剤(2)~(9)及び(R1)を得た。
<実施例10>
 合成例1で得られたポリイミド(SPI-1)の溶液、及び合成例2で得られたポリアミック酸(PAA-2)の溶液を用いて、NMP、GBL、BCS及びBCAにより希釈し、エポキシ化合物(EP-1)及び添加剤(C-1)を全ての重合体の合計量100質量部に対してそれぞれ5質量部、3質量部となるように添加し、室温で2時間撹拌することで、重合体の成分比率が(SPI-1):(PAA-2)=30:70(固形分換算質量比)、重合体固形分濃度が4質量%、溶媒組成比がNMP:GBL:BCS:BCA=30:46:15:5(質量比)となる液晶配向剤(10)を得た。この液晶配向剤に濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
<実施例11~13>
 下記表2に示すように使用する添加剤の種類や量を変更した以外は、実施例10と同様に操作することにより、液晶配向剤(11)~(13)を得た。
<実施例14>
 合成例2で得られたポリアミック酸(PAA-2)の溶液を用いて、NMP、GBL、BCSおよびBCAにより希釈し、エポキシ化合物(EP-3)をすべての重合体100質量部に対して15質量部となるように添加し室温で2時間撹拌した。次いで、この得られた溶液を孔径0.5μmのフィルターでろ過することにより、溶媒組成比がNMP:GBL:BCS:BCA=30:46:15:5(質量比)、重合体固形分濃度が4質量%となる液晶配向剤(14)を得た(下記の表2)。この液晶配向剤に濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
<比較例2~4>
 下記表2に示すように使用する重合体及び添加剤を変更させた以外は、実施例14と同様に実施することにより、液晶配向剤(R2)~(R4)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000051
 表2において、エポキシ化合物の量(質量部)は、重合体(A)とその他の重合体との合計100質量部に対するエポキシ化合物(B)の量を表す。
 表2において、エポキシ化合物の量(質量部**)は、重合体(A’)とその他の重合体との合計100質量部に対するエポキシ化合物(B’)の量を表す。
 表2において、エポキシ化合物の量(モル部)は、重合体(A’)のアミック酸基1モル部に対するエポキシ化合物の量を表す。
 比較例4における※は、重合体(SPI-1)が有するアミック酸基1モル部に対するエポキシ化合物の量(モル部)を表す。
[FFS駆動液晶セルの作製]
 フリンジフィールドスィッチング(Fringe Field Switching:FFS)モード液晶表示素子の構成を備えた液晶セルを作製した。
 始めに、電極付き基板を準備した。基板は、30mm×35mmの大きさで、厚さが0.7mmのガラス基板を用いた。基板上には第1層目として対向電極を構成する、ベタ状のパターンを備えたITO電極が形成され、第1層目の対向電極の上には第2層目として、CVD(化学蒸着)法により成膜されたSiN(窒化珪素)膜が形成されていた。第2層目のSiN膜の膜厚は500nmであり、層間絶縁膜として機能する。第2層目のSiN膜の上には、第3層目としてITO膜をパターニングして形成された櫛歯状の画素電極が配置され、第1画素及び第2画素の2つの画素が形成されており、各画素のサイズは、縦10mmで横約5mmであった。このとき、第1層目の対向電極と第3層目の画素電極とは、第2層目のSiN膜の作用により電気的に絶縁されていた。
 第3層目の画素電極は、中央部分が内角160°で屈曲した幅3μmの電極要素が6μmの間隔を開けて平行になるように複数配列された櫛歯形状を有しており、1つの画素は、複数の電極要素の屈曲部を結ぶ線を境に第1領域と第2領域を有していた。
 各画素の第1領域と第2領域とを比較すると、それらを構成する画素電極の電極要素の形成方向が異なるものとなっていた。すなわち、後述する液晶配向膜のラビング方向を基準とした場合、画素の第1領域では画素電極の電極要素が時計回りに10°の角度をなすように形成され、画素の第2領域では画素電極の電極要素が反時計回りに10°の角度をなすように形成されていた。すなわち、各画素の第1領域と第2領域とでは、画素電極と対向電極との間の電圧印加によって誘起される液晶の、基板面内での回転動作(インプレーン・スイッチング)の方向が互いに逆方向となるように構成されていた。
 次に、上記で得られた液晶配向剤を孔径1.0μmのフィルターで濾過した後、準備された上記電極付き基板と裏面にITO膜が成膜されている高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板に、スピンコート法にて塗布した。80℃のホットプレート上で5分間乾燥させた後、230℃の熱風循環式オーブンで20分間焼成を行い、膜厚60nmのポリイミド膜を得た。このポリイミド膜をレーヨン布(吉川化工製YA-20R)でラビング(ローラー直径:120mm、ローラー回転数:1000rpm、移動速度:30mm/sec、押し込み長:0.3mm、ラビング方向:3層目IZO櫛歯電極に対して10°傾いた方向)した後、純水中にて1分間超音波照射をして洗浄を行い、エアブローにて水滴を除去した。その後、80℃で10分間乾燥して、液晶配向膜付き基板を得た。これら2枚の液晶配向膜付き基板を1組とし、基板上に液晶注入口を残した形でシール剤(三井化学社製 XN-1500T)を印刷し、もう1枚の基板を、液晶配向膜面が向き合い、ラビング方向が逆平行になるようにして張り合わせた。その後、150℃で60分間の加熱処理を行い、シール剤を硬化させて、セルギャップが4μmの空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、ネガ型液晶MLC-7026-100(メルク社製)を注入し、注入口を封止して、FFS方式の液晶セルを得た。その後、得られた液晶セルを120℃で1時間加熱し、23℃で一晩放置してから評価に使用した。
[DC蓄積電荷量の評価]
 上記で作製したFFS駆動液晶セルを、偏光軸が直交するように配置された2枚の偏光板の間に設置し、画素電極と対向電極とを短絡して同電位にした状態で、2枚の偏光板の下からLEDバックライトを照射しておき、2枚の偏光板の上で測定するLEDバックライト透過光の輝度が最小となるように、液晶セルの角度を調節した。
 次にこの液晶セルに周波数30Hzの交流電圧を印加しながらV-Tカーブ(電圧-透過率曲線)を測定し、相対透過率が23%又は100%となる交流電圧を駆動電圧として算出した。
 蓄積電荷量評価では、相対透過率が100%となる交流駆動を45分間印加し、その間3分毎に最小オフセット電圧値を測定しながら、測定開始から45分後までの変化量をDC蓄積電荷量として算出した。蓄積された電荷が液晶配向の乱れや残像として表示に影響を与え、液晶表示素子の表示品位を著しく低下させるため、駆動時に生じるDC蓄積電荷量が小さい程、良好であると言える。
 本発明では、エポキシ変性処理、又はエポキシ化合物の添加を行っていない液晶配向剤の蓄積電荷量を100%と規格化して評価した。具体的には、実施例1~13は比較例1の蓄積電荷量を100%とした場合の値とし、実施例14は比較例3の蓄積電荷量を100%とした場合の値とし、比較例4は比較例2の蓄積電荷量を100%とした場合の値として評価した。この値が小さいほど、良好である。
 なお、上述した方法に従うDC蓄積電荷量評価は、液晶セルの温度が23℃の状態の温度条件下で行った。
[蓄積電荷の緩和速度測定]
 上記で作製したFFS駆動液晶セルを、偏光軸が直交するように配置された2枚の偏光板の間に設置し、画素電極と対向電極とを短絡して同電位にした状態で、2枚の偏光板の下からLEDバックライトを照射しておき、2枚の偏光板の上で測定するLEDバックライト透過光の輝度が最小となるように、液晶セルの角度を調節した。
 次に、この液晶セルに周波数30Hzの交流電圧を印加しながらV-Tカーブ(電圧-透過率曲線)を測定し、相対透過率が23%又は100%となる交流電圧を駆動電圧として算出した。
 残像評価では、相対透過率が23%となる周波数30Hzの交流電圧を印加して液晶セルを駆動させながら、同時に1Vの直流電圧を印加し、45分間駆動させた。その後、直流電圧の印加のみを停止し、交流電圧のみでさらに15分駆動した。
 直流電圧の印加を停止した時点から10分間が経過するまでに、相対透過率が25%以下に緩和した場合は「〇」とし、相対透過率が25%以下に低下するまでに10分間以上を要した場合は「×」と定義して評価を行った。
 なお、上述した方法に従う残像評価は、液晶セルの温度が23℃の状態の温度条件下で行った。
[長期交流駆動による残像評価]
 本評価における長期交流駆動による残像評価は、液晶配向膜の配向性能が低下することによって生ずる残像(AC残像ともいう。)を評価するものであり、上記蓄積した電荷によって発生する残像(DC残像ともいう。)とは種類の異なるものである。AC残像とDC残像の区別については、例えば、日本特開2016-106281号の[0037]に開示されている。
 上記で作製したFFS駆動液晶セルを用い、60℃の恒温環境下、周波数60Hzで±5Vの交流電圧を120時間印加した。その後、液晶セルの画素電極と対向電極との間をショートさせた状態にし、そのまま室温に一日放置した。
 放置の後、液晶セルを偏光軸が直交するように配置された2枚の偏光板の間に設置し、電圧無印加の状態でバックライトを点灯させておき、透過光の輝度が最も小さくなるように液晶セルの配置角度を調整した。そして、第1画素の第2領域が最も暗くなる角度から第1領域が最も暗くなる角度まで液晶セルを回転させたときの回転角度を角度Δとして算出した。第2画素でも同様に、第2領域と第1領域とを比較し同様の角度Δを算出した。
 長期交流駆動による残像特性は、角度Δの値が小さいほど良好である。この角度Δの値が0.3°未満の場合は「〇」、0.3°以上かつ0.6°未満の場合は「△」、0.6°以上の場合は「×」として評価した。
[駆動中に起こるフリッカーの評価]
 上記で作製したFFS駆動液晶セルを偏光軸が直交するように配置された2枚の偏光板の間に設置し、電圧無印加の状態でLEDバックライト(光源:LED、光度:20000cd/m)を点灯させておき、透過光の輝度が最も小さくなるように、液晶セルの配置角度を調整した。次に、この液晶セルに周波数30Hzの交流電圧を印加しながらV-Tカーブ(電圧-透過率曲線)を測定し、相対透過率が23%となる交流電圧を駆動電圧として算出した。
 フリッカーの測定では、点灯させておいたLEDバックライトを一旦消灯して72時間遮光放置した後に、LEDバックライトを再度点灯し、バックライト点灯開始と同時に相対透過率が23%となる周波数30Hzの交流電圧を印加して、液晶セルを30分間駆動させてフリッカー振幅を追跡した。フリッカー振幅は、2枚の偏光板及びその間の液晶セルを通過したLEDバックライトの透過光を、フォトダイオード及びI-V変換アンプを介して接続されたデータ収集/データロガースイッチユニット34970A(Agilent technologies社製)で読み取った。このデータを基に以下の数式を用いて算出した値をフリッカーレベルとした。
  フリッカーレベル(%)={フリッカー振幅/(2×z)}×100
 上記式中、zは相対透過率が23%となる周波数30Hzの交流電圧で駆動した際の輝度をデータ収集/データロガースイッチユニット34970Aで読み取った値である。
 フリッカーの評価は、LEDバックライトの点灯及び交流電圧の印加を開始した時点から30分間が経過するまでに、フリッカーレベルが1.5%未満を維持した場合は「○」とし、30分間でフリッカーレベルが1.5%以上に達した場合は「×」と定義して評価を行った。
 上述した方法に従うフリッカーレベルの評価は、液晶セルの温度が23℃の状態の温度条件下で行った。
[プレチルト角及び電圧保持率評価用の液晶セルの作製]
 初めに電極付き基板を準備した。基板は、30mm×40mmの大きさで、厚さが0.7mmのガラス基板である。基板上には膜厚35nmのITO電極が形成されており、電極は縦40mm、横10mmのストライプパターンである。
 次に、上記で得られた液晶配向剤を孔径1.0μmのフィルターで濾過した後、準備された上記電極付き基板に、スピンコート法にて塗布した。80℃のホットプレート上で2分間乾燥させた後、230℃の赤外線加熱炉で20分間焼成を行い、膜厚60nmの塗膜を形成させて液晶配向膜付き基板を得た。この液晶配向膜をレーヨン布(吉川化工製YA-20R)でラビング(ローラー直径:120mm、ローラー回転数:1000rpm、移動速度:20mm/sec、押し込み長:0.4mm)した後、純水中にて1分間超音波照射をして洗浄を行い、エアブローにて水滴を除去した後、80℃で10分間乾燥して液晶配向膜付き基板を得た。この液晶配向膜付き基板を2枚用意し、その1枚の液晶配向膜面上に4μmのスペーサーを散布した後、その上からシール剤(三井化学社製 XN-1500T)を印刷し、もう1枚の基板をラビング方向が逆方向、かつ膜面が向き合うようにして張り合わせた後、150℃で60分間の加熱処理を行い、シール剤を硬化させて空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、ネガ型液晶MLC-7026(メルク社製)を注入し、注入口を封止して液晶セルを得た。その後、得られた液晶セルを120℃で1時間加熱し、23℃で一晩放置してから各評価に用いた。
[プレチルト角の測定]
 オプトメトリクス社製AxoScanミュラーマトリクスポーラリメーターを用い、上記液晶セル内のプレチルト角を測定した。プレチルト角の値が低いほど良好である。プレチルト角が2.0°以下の場合は「〇」、2.0°超の場合は「×」として評価した。
[バックライト耐性試験後の電圧保持率の評価]
 上記液晶セルを、表面温度が50℃の高輝度バックライト(20000cd/m)の下で120時間放置した。放置後、この液晶セルに60℃の温度下で1Vの電圧を60μsec印加し、16.7msec後の電圧を測定して、電圧がどのくらい保持できているかを電圧保持率として算出した。これをバックライト耐性試験後の電圧保持率とする。
 バックライト耐性試験後の電圧保持率の値が、95%以上の場合は「◎」、95%未満かつ85%以上の場合は「〇」、85%未満かつ75%以上の場合は「△」、75%未満の場合は「×」として評価した。
[結果]
 上記実施例1~14及び比較例1~4の各液晶配向剤を使用する液晶表示素子について、上記の通り実施したDC蓄積電荷量、蓄積電荷の緩和速度、長期交流駆動による残像、駆動中に起こるフリッカー、プレチルト角、バックライト耐性試験後の電圧保持率の評価結果を下記表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000052
 1  横電界液晶表示素子
 2  櫛歯電極基板
 2a 基材
 2b 線状電極
 2c 液晶配向膜
 2d 基材
 2e 面電極
 2f 絶縁膜
 2g 線状電極
 2h 液晶配向膜
 3  液晶
 4  対向基板
 4a 液晶配向膜
 4b 基材
 L  電気力線

Claims (12)

  1.  以下の(I)及び(II)からなる群から選ばれる少なくとも1種を満たすことを特徴とする液晶配向剤。
     (I):下記式(1-a)で表される繰り返し単位及び下記式(1-i)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる繰り返し単位を有する重合体(A)と、下記式(2)で表されるエポキシ化合物(B)とを含有する。
     (II):前記重合体(A)と前記エポキシ化合物(B)との反応生成物を含有する。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式(1-a)及び式(1-i)中、Xは4価の有機基を表す。Yは2価の有機基を表す。2個のR及びZは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアルケニル基、炭素数2~6のアルキニル基、tert-ブトキシカルボニル基、9-フルオレニルメトキシカルボニル基、炭素数1~6のアルキルシリル基、又は前記アルキル基、前記アルケニル基若しくは前記アルキニル基が有する水素原子の少なくとも一つがハロゲン原子若しくはニトロ基で置き換えられた1価の有機基を表す。R、及びZは同一でも異なってもよい。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式(2)中、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数1~5のアルキル基、炭素数2~5のアルケニル基、炭素数2~5のアルキニル基、又は前記アルキル基、前記アルケニル基若しくは前記アルキニル基が有する水素原子の少なくとも一つがヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、若しくはシアノ基で置き換えられた1価の有機基を表す。ただし、R~Rの少なくとも一つは水素原子以外の基を表す。)
  2.  前記式(2)で表されるエポキシ化合物の量が、前記重合体(A)と重合体(A)以外のその他の重合体との合計100質量部に対して、0.1~50質量部である、請求項1に記載の液晶配向剤。
  3.  前記式(2)で表されるエポキシ化合物が、下記式(e2-1)で表されるエポキシ化合物~式(e2-25)で表されるエポキシ化合物の少なくとも1種を含有する、請求項1又は2に記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
  4.  前記Xが、脂肪族テトカルボン酸二無水物又はその誘導体に由来する4価の有機基、脂環式テトラカルボン酸二無水物又はその誘導体に由来する4価の有機基、又は芳香族テトラカルボン酸二無水物又はその誘導体に由来する4価の有機基である、請求項1~3のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
  5.  前記Yが、下記式(O)で表されるジアミン、アミド結合又はウレア結合を有するジアミン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノベンジル)ベンゼン、下記式(d)で表されるジアミン、4-(2-(メチルアミノ)エチル)アニリン、4-(2-アミノエチル)アニリン、及び基「-N(D)-」(Dは加熱によって脱離し水素原子に置き換わる保護基を表す。)を有するジアミンからなる群から選ばれるジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の有機基である、請求項1~4のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式(O)中、Arは、2価のベンゼン環、ビフェニル構造、又はナフタレン環を表す。2つのArは同一でも異なってもよく、Ar中の環上の任意の水素原子は1価の置換基で置き換えられていてもよい。pは0又は1の整数である。Qは-(CH-(nは2~18の整数である。)、又は該-(CH-の-CH-の少なくとも一部を-O-、-C(=O)-及び-O-C(=O)-のいずれかで置き換えた基を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式(d)中、mが複数存在する場合、複数のmは、それぞれ同一でも異なってもよい。)
  6.  前記Yが、窒素原子含有構造を有するジアミン、2,4-ジアミノフェノール、3,5-ジアミノフェノール、3,5-ジアミノベンジルアルコール、2,4-ジアミノベンジルアルコール、4,6-ジアミノレゾルシノール、及びカルボキシ基を有するジアミンからなる群から選ばれるジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の有機基である、請求項1~4のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
  7.  以下の(I’)及び(II’)からなる群から選ばれる少なくとも1種並びに以下の(III’)を満たすことを特徴とする液晶配向剤。
     (I’):下記式(1’-a)で表される繰り返し単位及び下記式(1’-i)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる繰り返し単位を有する重合体(A’)と、下記式(2’)で表されるエポキシ化合物(B’)とを含有する。
     (II’):前記重合体(A’)と前記エポキシ化合物(B’)との反応生成物を含有する。
     (III’):前記式(2’)で表されるエポキシ化合物の量は、前記重合体(A’)と前記重合体(A’)以外のその他の重合体との合計100質量部に対して、0.1~50質量部である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (式(1’-a)及び式(1’-i)中、X1’は4価の有機基を表す。Y1’は、下記式(dY’-1)で表される部分構造、下記式(dY’-2)で表される部分構造、および窒素原子含有複素環からなる群から選ばれる少なくとも1種の部分構造を有する2価の有機基を表す。2個のR1’及びZ1’は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアルケニル基、炭素数2~6のアルキニル基、tert-ブトキシカルボニル基、9-フルオレニルメトキシカルボニル基、炭素数1~6のアルキルシリル基、又は前記アルキル基、前記アルケニル基若しくは前記アルキニル基が有する水素原子の少なくとも一つがハロゲン原子若しくはニトロ基で置き換えられた1価の有機基を表す。R1’、及びZ1’は同一でも異なってもよい。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    (式(dY’-1)において、Rは、水素原子又は1価の有機基を表す。式(dY’-1)~(dY’-2)において、ベンゼン環上の任意の水素原子は1価の置換基で置換されていてもよい。*は結合手を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    (式(2’)中、Rは、炭素数1~5のアルキル基、炭素数2~5のアルケニル基、炭素数2~5のアルキニル基、フェニル基、該アルキル基が有する炭素-炭素結合間に-O-が導入されてなる1価の有機基(q)、又は、前記アルキル基、前記アルケニル基、前記アルキニル基、前記フェニル基若しくは前記1価の有機基(q)が有する水素原子の少なくとも一つがヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、若しくはシアノ基で置き換えられた1価の有機基を表す。)
  8.  前記重合体(A’)が、前記式(1’-a)で表される繰り返し単位を全繰り返し単位の5モル%以上有する重合体である、請求項7に記載の液晶配向剤。
  9.  前記式(2’)で表されるエポキシ化合物が、下記式(e2’-1)~(e2’-11)で表される化合物であって、前記式(2’)で表されるエポキシ化合物を1種又は2種以上組み合わせて用いられる、請求項7又は8に記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
  10.  前記液晶配向剤が、架橋性化合物及び/又は密着助剤をさらに含有する、請求項1~9のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
  11.  請求項1~10のいずれか一項に記載の液晶配向剤から得られる液晶配向膜。
  12.  請求項11の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。
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