JP5224034B2 - 液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示素子 - Google Patents
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Description
これらの液晶表示素子における液晶配向膜の材料としては、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステルなどの樹脂材料が知られており、特にポリアミック酸またはポリイミドからなる液晶配向膜は耐熱性、機械的強度、液晶との親和性などに優れており、多くの液晶表示素子に使用されている(例えば特許文献1〜3参照。)。
かかる状況のもと、特許文献4はプロセス条件依存性に優れる液晶配向剤を提案している。特許文献4によると、特定のジアミンを用いて得られたポリアミック酸またはポリイミドを含有する液晶配向剤が、高い電圧保持率を示し且つ液晶配向膜形成の際のプロセス条件がずれてもプレチルト角が安定した値を示すという。しかしながら、特許文献4に記載された液晶配向剤は、たしかに高電圧保持率を示し、プレチルト角のプロセス条件依存性は優れているものの、塗布性、特に印刷性に問題を生じる場合があり、改善を求められている。
本発明の他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。
(A)1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸、および
(B)テトラカルボン酸二無水物と、下記式(d)
で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミド
を含有し、(A)ポリアミック酸の有するアミック酸構造の数ならびに(B)ポリイミドの有するイミド環構造の数およびアミック酸構造の数の合計に対する(B)ポリイミドの有するイミド環構造の数の割合が10〜50%である液晶配向剤によって達成される。
本発明の上記目的および利点は第二に、
上記の液晶配向剤から形成された液晶配向膜によって達成される。
本発明の上記目的および利点は第二に、
上記の液晶配向膜を具備する液晶表示素子によって達成される。
(A)1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸、および
(B)テトラカルボン酸二無水物と上記式(d)で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミド
を含有し、好ましくはさらに
(C)分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物を含有する。
<(A)ポリアミック酸>
本発明の液晶配向剤に含有される(A)ポリアミック酸は、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応さることにより合成することができる。
[テトラカルボン酸二無水物]
(A)ポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物のみを使用してもよく、あるいは1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物と他のテトラカルボン酸二無水物とを併用してもよい。
ここで用いることのできる他のテトラカルボン酸二無水物としては、例えばブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジクロロ−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2−酢酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、
のそれぞれで表される化合物などの脂肪族または脂環式テトラカルボン酸二無水物;
ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−フランテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3’,4,4’−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルメタン二無水物、エチレングリコール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、プロピレングリコール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,4−ブタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,6−ヘキサンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,8−オクタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン−ビス(アンヒドロトリメリテート)、下記式(T−1)〜(T−4)
これらのうち、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5,8−ジメチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、ビシクロ[2,2,2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、上記式(T−I)で表される化合物のうち下記式(T−5)〜(T−7)
(A)ポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物は、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を、全テトラカルボン酸二無水物に対して10モル%以上含むことが好ましく、30モル%以上含むことがより好ましく、特に50モル%以上含むことが好ましい。
(A)ポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンとしては、例えばp−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノベンズアニリド、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、5−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−10−ヒドロアントラセン、2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ジメチル-2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジメトキシビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、1,4,4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,4’−ビス[(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキシ]−オクタフルオロビフェニルなどの芳香族ジアミン;
2,3−ジアミノピリジン、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、5,6−ジアミノ−2,3−ジシアノピラジン、5,6−ジアミノ−2,4−ジヒドロキシピリミジン、2,4−ジアミノ−6−ジメチルアミノ−1,3,5−トリアジン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、2,4−ジアミノ−6−イソプロポキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メトキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−フェニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−1,3,5−トリアジン、4,6−ジアミノ−2−ビニル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−5−フェニルチアゾール、2,6−ジアミノプリン、5,6−ジアミノ−1,3−ジメチルウラシル、3,5−ジアミノ−1,2,4−トリアゾール、6,9−ジアミノ−2−エトキシアクリジンラクテート、3,8−ジアミノ−6−フェニルフェナントリジン、1,4−ジアミノピペラジン、3,6−ジアミノアクリジン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルアミン、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、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、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−ベンジジン、下記式(D−I)
で表される化合物、下記式(D−II)
で表される化合物などの、分子内に2つの1級アミノ基および該1級アミノ基以外の窒素原子を有するジアミン;
下記式(D−III)
で表されるモノ置換フェニレンジアミン(ただし、上記式(d)で表される化合物を除く。);
下記式(D−IV)
で表されるジアミノオルガノシロキサン;
下記式(D−1)〜(D−5)
で表される化合物などを挙げることができる。これらのジアミンは、単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
(A)ポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンとしては、これらのうちp−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、1,4−シクロヘキサンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、上記式(D−1)〜(D−5)で表される化合物、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−ジアミノアクリジン、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、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、N,N’−ジ(4−アミノフェニル)−ベンジジン、上記式(D−I)で表される化合物のうちの下記式(D−6)
(A)ポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンは、上記式(d)で表されるジアミンを含まないものであることが好ましい。
(A)ポリアミック酸は上記の如きテトラカルボン酸二無水物と、ジアミンとを反応させることにより合成することができる。
(A)ポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンの使用割合は、ジアミンに含まれるアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.5〜2当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは0.7〜1.2当量となる割合である。
ポリアミック酸の合成反応は、有機溶媒中において、好ましくは−20〜150℃、より好ましくは0〜100℃の温度条件下、好ましくは0.5〜48時間、より好ましくは1〜24時間の反応時間で行われる。
ここで、有機溶媒としては、合成される(A)ポリアミック酸を溶解できるものであれば特に制限はなく、例えばN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどの非プロトン系極性溶媒;m−クレゾール、キシレノール、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノール系溶媒を挙げることができる。有機溶媒の使用量(後述の貧溶媒を併用する場合には、貧溶媒を含む量をいう。)(a)は、テトラカルボン酸二無水物およびジアミンの総量(b)が、反応溶液の全量(a+b)に対して0.1〜30重量%になるような量であることが好ましい。
(A)ポリアミック酸の合成に際して前記有機溶媒と貧溶媒とを併用する場合、貧溶媒の使用割合としては、有機溶媒および貧溶媒の合計に対して好ましくは10重量%以下であり、より好ましくは5重量%以下である。
本発明の液晶配向剤に含有される(B)ポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物と上記式(d)で表される化合物を含むジアミンとを反応させることにより合成することができる。
[テトラカルボン酸二無水物]
(B)ポリイミド合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物および(A)ポリアミック酸を合成するために用いることのできる他のテトラカルボン酸二無水物として上記した化合物と同じものを挙げることができる。
(B)ポリイミド合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物は、これらのうち、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物および1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオンよりなる群から選択される少なくとも一種を含むものであることが好ましく、これらのうちの少なくとも1種を全テトラカルボン酸二無水物に対して10モル%以上含むものであることがより好ましく、30モル%以上含むものであることがさらに好ましく、特に60モル%以上含むものであることが好ましい。
(B)ポリイミド合成するために用いられるジアミンは、上記式(d)で表される化合物を含む。
上記式(d)におけるRiとしては、メチル基、エチル基またはプロピル基が好ましい。Riiとしては、トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基またはパーフロオロプロピル基が好ましい。nとしては、0または1が好ましい。上記式(d)の左側のベンゼン環に結合している二つのアミノ基の結合位置は、Xに対してそれぞれ3位および5位にあることが好ましい。シクロヘキサン環に結合する右側の置換フェノキシ基の結合位置は、Xに対してパラ位にあることが好ましい。基−O−Riiの結合位置は、酸素原子に対してパラ位にあることが好ましい。nが1のときの基Riの結合位置は、基−O−Riiに対してオルト位にあることが好ましい。
上記式(d)で表される化合物の好ましい具体例として、例えば下記式(d−1)〜(d−6)
(B)ポリイミドを合成するために用いられるジアミンとしては、上記式(d)で表される化合物のみを使用してもよく、あるいは上記式(d)で表される化合物と他のジアミンとを併用してもよい。
ここで用いることのできる他のジアミンとしては、(A)ポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンとして上記した化合物と同じものを挙げることができる。
(B)ポリイミド合成するために用いられるジアミンは、上記式(d)で表される化合物を全ジアミンに対して0.5モル%以上含むことが好ましく、1モル%以上含むことがより好ましく、特に2モル%以上含むことが好ましい。
(B)ポリイミド合成するために用いられるジアミンは、上記式(d)で表される化合物のほかに、さらにp−フェニレンジアミンおよびビスアミノプロピルテトラメチルジシロキサンよりなる群から選択される少なくとも1種を含むものであることが好ましく、これらのうちの少なくとも1種を全ジアミンに対して20モル%以上の範囲で含むものであることがより好ましく、50〜99モル%含むものであることがさらに好ましく、特に70〜98モル%含むものであることが好ましい。
(B)ポリイミドは、上記の如きテトラカルボン酸二無水物と上記式(d)で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸を脱水閉環することにより合成することができる。
このポリアミック酸の合成は、上記の如きテトラカルボン酸二無水物および上記式(d)で表される化合物を含むジアミンを用いるほかは、前述の(A)ポリアミック酸の合成に準じて行うことができる。
ポリアミック酸の脱水閉環は、(i)ポリアミック酸を加熱する方法、または(ii)ポリアミック酸を有機溶媒に溶解しこの溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行うことができる。
上記(i)のポリアミック酸を加熱する方法における反応温度は、好ましくは50〜200℃であり、より好ましくは60〜170℃である。反応温度が50℃未満では脱水閉環反応が十分に進行せず、反応温度が200℃を超えると得られるイミド化重合体の分子量が低下することがある。反応時間は好ましくは0.5〜24時間であり、より好ましくは1〜12時間である。
一方、上記(ii)のポリアミック酸の溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加する方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸の繰り返し単位1モルに対して0.01〜20モルとするのが好ましい。また、脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミンなどの3級アミンを用いることができる。しかし、これらに限定されるものではない。脱水閉環触媒の使用量は、使用する脱水剤1モルに対して0.01〜10モルとするのが好ましい。なお、脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、(A)ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。そして、脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは0〜180℃、より好ましくは10〜150℃であり、反応時間は、好ましくは0.5〜24時間であり、より好ましくは1〜12時間である。
上記方法(i)において得られる(B)ポリイミドは、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、あるいは得られる(B)ポリイミドを精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。一方、上記方法(ii)においては(B)ポリイミドを含有する反応溶液が得られる。この反応溶液は、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除いたうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、(B)ポリイミドを単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、または単離した(B)ポリイミドを精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除くには、例えば溶媒置換などの方法を適用することができる。(B)ポリイミドの単離、精製は、それぞれ(A)ポリアミック酸の単離、精製方法として上記したのと同様の操作を行うことにより行うことができる。
このイミド化率は、(B)ポリイミドを適当な重水素化溶媒、例えば重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温で測定した1H−NMRから、下記式(i)
イミド化率(%)=(1−A1/A2×α)×100 (i)
(数式(i)中、A1は化学シフト10ppm付近に現れるNH基のプロトン由来のピーク面積であり、A2はその他のプロトン由来のピーク面積であり、αは重合体の前駆体(ポリアミック酸)におけるNH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合である。)
で示される式により求めることができる。
上記(A)ポリアミック酸および(B)ポリイミドは、分子量が調節された末端修飾型の重合体であってもよい。このような末端修飾型のものは、ポリアミック酸を合成する際に、酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などの分子量調節剤を反応系に添加することにより合成することができる。
ここで、酸一無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、n−デシルサクシニック酸無水物、n−ドデシルサクシニック酸無水物、n−テトラデシルサクシニック酸無水物、n−ヘキサデシルサクシニック酸無水物などを挙げることができる。また、モノアミン化合物としては、例えば、アニリン、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、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ウンデシルアミン、n−ドデシルアミン、n−トリデシルアミン、n−テトラデシルアミン、n−ペンタデシルアミン、n−ヘキサデシルアミン、n−ヘプタデシルアミン、n−オクタデシルアミン、n−エイコシルアミンなどを挙げることができる。また、モノイソシアネート化合物としては、例えばフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどを挙げることができる。
上記の如き分子量調節剤の使用割合は、ポリアミック酸を合成する際に使用されるテトラカルボン酸二無水物およびジアミンの合計100重量部に対して、好ましくは10重量部以下であり、より好ましくは5重量部以下である。
[溶液粘度]
上記(A)ポリアミック酸および(B)ポリイミドは、濃度10重量%の溶液としたときの溶液粘度が、20〜800mPa・sであることが好ましく、30〜500mPa・sであることがより好ましい。
この溶液粘度は、(A)ポリアミック酸または(B)ポリイミドのそれぞれ良溶媒(例えばN−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンなど)を用い、E型回転粘度計を用いて25℃で測定した値である。
本発明の液晶配向剤は、上記の如き(A)ポリアミック酸および(B)ポリイミドを含有するが、その使用割合は、(A)ポリアミック酸の有するアミック酸構造の数ならびに(B)ポリイミドの有するイミド環構造の数およびアミック酸構造の数の合計に対する(B)ポリイミドの有するイミド環構造の数の割合(以下、「平均イミド化率」ともいう。)が10〜50%となる割合である。平均イミド化率はさらに10〜40%であることが好ましい。
(A)ポリアミック酸および(B)ポリイミドの使用割合を上記の範囲とすることにより、本発明の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備する液晶表示素子の焼き付き特性がより優れたものとなり、その信頼性をより高めることができるという利点が得られる。
本発明の液晶配向剤は、形成される液晶配向膜の基板に対する接着性を向上する目的で(C)分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物(以下、「(C)エポキシ化合物」という。)を含有することが好ましい。
かかる(C)エポキシ化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール、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−ジグリシジル−ベンジルアミン、N,N−ジグリシジル−アミノメチルシクロヘキサンなどを好ましいものとして挙げることができる。
本発明の液晶配向剤におけるこれらエポキシ化合物の含有割合は、(A)ポリアミック酸および(B)ポリイミドの合計100重量部に対して、好ましくは40重量部以下であり、より好ましくは0.1〜30重量部である。
本発明の液晶配向剤は、上記の如き(A)ポリアミック酸および(B)ポリイミドを必須の成分として含有し、好ましくは上記の(C)エポキシ化合物をさらにする。
本発明の液晶配向剤は、上記(A)ポリアミック酸および(B)ポリイミドならびに任意的に含有される(C)エポキシ化合物のほかに、本発明の効果を損なわない限り、さらに他の成分を含有していてもよい。このような他の成分としては、例えば官能性シラン化合物などを挙げることができる。
上記官能性シラン化合物としては、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、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などを挙げることができる。
本発明の液晶配向剤におけるこれら官能性シラン合物の含有割合は、(A)ポリアミック酸および(B)ポリイミドの合計100重量部に対して、好ましくは10重量部以下である。
本発明の液晶配向剤は、上記の如き(A)ポリアミック酸および(B)ポリイミドならびに好ましくはさらに上記(C)エポキシ化合物、ならびに任意的に含有されるその他の成分が、好ましくは有機溶媒中に溶解含有されて構成される。
本発明の液晶配向剤に使用される有機溶媒としては、(A)ポリアミック酸の合成反応に用いられるものとして例示した溶媒を挙げることができ、さらに(A)ポリアミック酸の合成反応の際に併用することができるものとして例示した貧溶媒も適宜選択して併用することができる。
本発明の液晶配向剤に使用される特に好ましい有機溶媒としては、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタム、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、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メチルエーテル、乳酸ブチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、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エチルエーテルアセテート、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、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテルなどを挙げることができる。これらは単独で使用することができ、または2種以上を混合して使用することができる。
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、スピンナー法による場合には1.5〜4.5重量%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重量%の範囲とし、それにより、溶液粘度を12〜50mPa・sの範囲とするのが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を1〜5重量%の範囲とし、それにより、溶液粘度を3〜15mPa・sの範囲とするのが特に好ましい。
本発明の液晶配向剤を調製する際の温度は、好ましくは0℃〜200℃、より好ましくは20℃〜60℃である。
本発明の液晶表示素子は、上記の如き本発明の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備する。
本発明の液晶表示素子は、例えば次の方法によって製造することができる。
(1)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、スピンナー法、印刷法、インクジェット法などの適宜の塗布方法によって塗布し、次いで好ましくは加熱(プレベーク)することにより溶媒を除去する。ここに、基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリ(脂環式オレフィン)などのプラスチックからなる透明基板を用いることができる。基板の一面に設けられる透明導電膜としては、酸化スズ(SnO2)からなるNESA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム−酸化スズ(In2O3−SnO2)からなるITO膜などを用いることができる。これらの透明導電膜のパターニングには、例えばパターンのなしの透明導電膜を形成した後にフォトエッチングによりパターンを形成する方法、透明導電膜を形成する際に所望のパターンを有するマスクを用いてパターン状の透明導電膜を直接形成する方法などが用いられる。
液晶配向剤の塗布に先立ち、基板表面および透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良好にするために、基板表面に、官能性シラン化合物、官能性チタン化合物などを予め塗布しておいてもよい。
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。プレベーク時間は使用する加熱機器の種類により適宜に設定されるべきであるが、例えばホットプレートにより加熱した場合、好ましくは45秒〜30分であり、より好ましくは45秒〜20分である。
その後、溶剤を完全に除去することなどを目的として、後加熱(ポストベーク)工程が実施される。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℃であり、ポストベーク時間は使用する加熱機器の種類により適宜に設定されるべきであるが、例えばホットプレートにより加熱した場合、好ましくは3〜60分であり、より好ましくは7〜30分である。本発明の液晶配向剤は塗布後に有機溶媒を除去することによって配向膜となる塗膜を形成するが、本発明の液晶配向剤に含有される重合体がポリアミック酸またはイミド環構造とアミック酸構造とを併有するポリイミドである場合には、塗膜形成後にさらに加熱することによって脱水閉環反応を進行させ、よりイミド化された塗膜としてもよい。
ここで形成される塗膜の膜厚は、好ましくは0.001〜1μmであり、より好ましくは0.005〜0.5μmである。
さらに、ラビング処理後の塗膜に対し、例えば特許文献5(特開平6−222366号公報)や特許文献6(特開平6−281937号公報)に示されているような液晶配向膜の一部に紫外線を照射することによって液晶配向膜の一部の領域のプレチルト角を変化させる処理や、特許文献7(特開平5−107544号公報)に示されているような液晶配向膜表面の一部にレジスト膜を形成したうえで先のラビング処理と異なる方向にラビング処理を行った後にレジスト膜を除去する処理を行い、液晶配向膜が領域ごとに異なる液晶配向能を持つようにすることによって得られる液晶表示素子の視界特性を改善することが可能である。
ここに、シール剤としては、例えば硬化剤およ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などを用いることができる。
液晶としては、ネマティック型液晶およびスメクティック型液晶を挙げることができ、その中でもネマティック型液晶が好ましく、例えばシッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶などを用いることができる。これらの液晶に、例えばコレスチルクロライド、コレステリルノナエート、コレステリルカーボネートなどのコレステリック型液晶;商品名「C−15」、「CB−15」(メルク社製)として販売されているようなカイラル剤;p−デシロキシベンジリデン−p−アミノ−2−メチルブチルシンナメートなどの強誘電性液晶を添加して使用してもよい。
液晶セルの外側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しつつヨウ素を吸収させた「H膜」と称される偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板またはH膜そのものからなる偏光板を挙げることができる。
以下において、ポリイミドのイミド化率は、ポリイミドを室温で減圧乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温で測定した1H−NMRから、上記式(i)により計算して求めた。
また、重合体の溶液粘度は、重合体溶液についてE型回転粘度計を用いて25℃で測定した値である。
<(A)ポリアミック酸の合成例>
合成例1
テトラカルボン酸二無水物として1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物196g(1.0モル)およびジアミン化合物として2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル212g(1.0モル)をN−メチル−2−ピロリドン370gおよびγ―ブチロラクトン3,300gからなる混合溶媒に溶解し、40℃で3時間反応させることにより、ポリアミック酸(A−1)を10重量%含有する溶液約3,700gを得た。この溶液の溶液粘度は160mPa・sであった。
合成例2
テトラカルボン酸二無水物として1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物98g(0.50モル)およびピロメリット酸二無水物109g(0.50モル)ならびにジアミン化合物として4,4’−ジアミノジフェニルメタン198g(1.0モル)をN−メチル−2−ピロリドン230gおよびγ―ブチロラクトン2,060gからなる混合溶媒に溶解し、40℃で3時間反応させた後、γ―ブチロラクトン1,350gを追加することにより、ポリアミック酸(A−2)を10重量%含有する溶液約3,600gを得た。この溶液の溶液粘度は125mPa・sであった。
合成例3
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物112g(0.50モル)および1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン157g(0.50モル)、ジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン88g(0.81モル)、ビスアミノプロピルテトラメチルジシロキサン25g(0.10モル)および4−(4’−トリフルオロメトキシフェノキシ)シクロヘキシル−3,5−ジアミノベンゾエート(上記式(d−1)で表される化合物)33g(0.080モル)ならびにモノアミンとしてアニリン1.4g(0.015モル)をN−メチル−2−ピロリドン1,250gに溶解し、60℃で6時間反応させることにより、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。この溶液を少量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は50mPa・sであった。
得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン2,500gを追加し、さらにピリジン397gおよび無水酢酸410gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなN−メチル−2−ピロリドンで溶剤置換(本操作にて脱水閉環反応に使用したピリジンおよび無水酢酸を系外に除去した。)することにより、イミド化率94%のポリイミド(B−1)を17重量%含有する溶液1,700gを得た。この溶液を少量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてポリイミド濃度6.0重量%の溶液として測定した溶液粘度は12.0mPa・sであった。
比較合成例1
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物112g(0.50モル)および1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン157g(0.50モル)、ジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン88g(0.81モル)、ビスアミノプロピルテトラメチルジシロキサン25g(0.10モル)および4−(4’−トリフルオロメトキシベンゾイロキシ)シクロヘキシル−3,5−ジアミノベンゾエート35g(0.080モル)ならびにモノアミンとしてアニリン1.4g(0.015モル)をN−メチル−2−ピロリドン1,250gに溶解し、60℃で6時間反応させことにより、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。この溶液を少量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は55mPa・sであった。
得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン2,500gを追加し、さらにピリジン397.2gおよび無水酢酸410.1gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行なった。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなN−メチル−2−ピロリドンで溶剤置換(本操作にて脱水閉環反応に使用したピリジンおよび無水酢酸を系外に除去した。)することにより、イミド化率95%のポリイミド(B−2)を17重量%含有する溶液1,800gを得た。この溶液を少量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてポリイミド濃度6.0重量%の溶液として測定した溶液粘度は13.0mPa・sであった。
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物110g(0.50モル)および1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン160g(0.50モル)、ジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン96g(0.87モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン25g(0.10モル)および3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン13g(0.020モル)ならびにモノアミンとしてN−オクタデシルアミン8.1g(0.030モル)をN−メチル−2−ピロリドン960gに溶解し、60℃で6時間反応させることにより、ポリアミック酸溶液を得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は60mPa・sであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン2,700gを追加し、さらにピリジン400gおよび無水酢酸410gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換(本操作にて脱水閉環反応に使用したピリジンおよび無水酢酸を系外に除去した。)することにより、イミド化率95%のポリイミド(B−3)を15重量%含有する溶液2,000gを得た。この溶液を少量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてポリイミド濃度6.0重量%の溶液として測定した溶液粘度は16.0mPa・sであった。
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物224g(1.0モル)ならびにジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン106g(0・99モル)およびコレスタ二ル−3,5−ジアミノベンゾエート7.8g(0.015モル)をN−メチル−2−ピロリドン3,100gに溶解し、室温で3時間反応させることにより、溶液粘度210mPa・sのポリアミック酸溶液を得た。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン3,400gを追加し、さらにピリジン400gおよび無水酢酸300gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換(本操作にて脱水閉環反応に使用したピリジンおよび無水酢酸を系外に除去した。)することにより、イミド化率90%のポリイミド(B−4)を9重量%含有する溶液2,700gを得た。この溶液を少量分取し、γ―ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度3.1重量%の溶液として測定した溶液粘度は15.0mPa・sであった。
<液晶配向剤の調製>
上記合成例1で得られたポリアミック酸(A−1)を含有する溶液および上記合成例3で得られたポリイミド(B−1)を含有する溶液を、それぞれ含有する重合体に換算した量が(A−1):(B−1)=80:20(重量比)となるように混合し、ここにγ−ブチロラクトン(BL)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)およびブチルセロソルブ(BC)を加え、さらにエポキシ化合物として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2重量部を加え、溶媒組成がBL:NMP:BC=71:17:12(重量比)、固形分濃度6重量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤(S−1)を調製した。
なお、液晶配向剤(S−1)における重合体の平均イミド化率は、19%であった。
この液晶配向剤(S−1)の評価を以下のようにして行なった。
<塗布性の評価>
上記で調製した液晶配向剤(S−1)を、液晶配向膜印刷機(日本写真印刷機(株)製)を用いてITO膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面上に塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱(プレベーク)して溶媒を除去した後、さらに200℃のホットプレート上で10分間加熱(ポストベーク)することにより、基板の透明電極面上に平均膜厚600Åの塗膜を形成した。
ここで形成した塗膜につき、倍率20倍の顕微鏡により観察したところ、印刷ムラ、ピンホールともに観察されず、塗布性は良好であった。
上記と同様にして、ITO膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面上に、液晶配向剤(S−1)の塗膜を形成した。この塗膜に対し、レーヨン布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンを用いて、ロール回転数400rpm、ステージ移動速度3cm/秒、毛足押しこみ長さ0.4mmの条件でラビング処理を行った。次いでこの基板を超純水中で1分間超音波洗浄し、100℃クリーンオーブン中で10分間乾燥することにより、ガラス基板の透明電極面上に液晶配向膜を形成した。この操作を繰り返し、透明電極面上に液晶配向膜を有するガラス基板を一対(2枚)作製した。
上記一対の基板それぞれの液晶配向膜を有する面の外縁に、直径5.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、液晶配向膜面が相対し且つ両基板の有する液晶配向膜のラビング方向が直行するように重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化させた。次いで、液晶注入口より一対の基板間に、ネマチック型液晶(メルク社製、MLC−6221)を充填した後、アクリル系光硬化接着剤で液晶注入口を封止することにより、液晶セルを製造した。
<電圧保持率の評価>
上記で製造した液晶セルに、60℃において5Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、167ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から167ミリ秒後の電圧保持率を測定したところ、測定値は99%を超え、電圧保持率は良好であった。なお、測定装置は(株)東陽テクニカ製、型式「VHR−1」を使用した。
<表示品位の評価>
上記で製造した液晶セルに、5Vの電圧をON・OFF(印加・解除)したときの明暗の変化における配向不良の有無を偏光顕微鏡により観察したところ、コントラストムラ、表示欠損の双方とも見られず、表示品位は良好であった。なお、ここで、「表示欠損」とは、リバースチルトおよびリバースツイストをいう。
<プレチルト角のプロセス条件依存性の評価>
(1)液晶セルの製造
上記で調製した液晶配向剤(S−1)を、ITO膜からなる透明電極付きガラス基板(厚さ1mm)の透明電極面上にスピンナーを用いて塗布し、表1に記載した温度に調温したホットプレート上で1分間加熱(プレベーク)して溶媒を除去した後、さらに210℃のホットプレート上で10分間加熱(ポストベーク)することにより、透明電極面上に表1に示した平均膜厚の塗膜を有する基板を、各条件につきそれぞれ2枚ずつ得た。
プレベーク温度および平均膜厚を同じくする2枚の基板を一対として、それぞれの液晶配向膜を有する面の外縁に、直径18μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、液晶配向膜面が相対し且つ両基板の有する液晶配向膜のラビング方向がアンチパラレルになるように重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化させた。次いで、液晶注入口より一対の基板間に、ネマティック型液晶(メルク社製、MLC−5081)を充填し、アクリル系光硬化接着剤で液晶注入口を封止することにより、塗膜形成条件の異なる5組の液晶セルをそれぞれ製造した。
(2)プレチルト角の測定
上記で製造した液晶セルのそれぞれにつき、非特許文献1(T. J. Scheffer, et. al., J. Appl. Phys., vol. 19, 2013(1980))に準拠してHe−Neレーザー光を用いる結晶回転法によりプレチルト角を測定した。測定結果を表3に示した。このとき、表1に示した条件のそれぞれで得られたプレチルト角のうち一番高いプレチルト角と一番低いプレチルト角との差(最大差)が0.6°以下である場合、プレチルト角のプロセス条件依存性が良好であるといえる。
重合体を含有する溶液として、表2に摘示した重合体を含有する溶液を、含有する重合体に換算した重量がそれぞれ表2に記載の値となるような量だけ用い、溶媒組成がそれぞれ表2に記載のとおりとなるようにしたほかは実施例1と同様にして液晶配向剤(S−2)および(R−1)〜(R−6)をそれぞれ調製し、評価した。評価結果は表3に示した。
Claims (5)
- (A)1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸、および
(B)テトラカルボン酸二無水物と、下記式(d)
で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミド
を含有し、(A)ポリアミック酸の有するアミック酸構造の数ならびに(B)ポリイミドの有するイミド環構造の数およびアミック酸構造の数の合計に対する(B)ポリイミドの有するイミド環構造の数の割合が10〜50%であることを特徴とする、液晶配向剤。 - (B)ポリイミドを得るために用いられるテトラカルボン酸二無水物が、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物および1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオンよりなる群から選択される少なくとも一種を含むものである、請求項1に記載の液晶配向剤。
- さらに、(C)分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物を、(A)ポリアミック酸および(B)ポリイミドの合計100重量部に対して0.1〜30重量部含有する、請求項1または2に記載の液晶配向剤。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の液晶配向剤から形成された液晶配向膜。
- 請求項4に記載の液晶配向膜を具備することを特徴とする、液晶表示素子。
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