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TWI820011B - 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 - Google Patents

液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 Download PDF

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TWI820011B
TWI820011B TW106145152A TW106145152A TWI820011B TW I820011 B TWI820011 B TW I820011B TW 106145152 A TW106145152 A TW 106145152A TW 106145152 A TW106145152 A TW 106145152A TW I820011 B TWI820011 B TW I820011B
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formula
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囯見奈穂
宮本泰宏
杉山崇明
Original Assignee
日商日產化學工業股份有限公司
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Abstract

本發明係一種液晶配向劑，其特徵係含有選自： 　　由含有選自下述式(1)表示之四羧酸二酐及其衍生物之至少1種類、及選自下述式(2)表示之四羧酸二酐及其衍生物之至少1種類的四羧酸衍生物成分；與含有選自下述式(3)及(4)之至少1種類的二胺的二胺成分；所得之聚醯亞胺前驅物及其醯亞胺化物的聚醯亞胺之至少1種的聚合物。

Description

液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
本發明為關於液晶顯示元件之製造用的液晶配向劑、由該液晶配向劑所得之液晶配向膜及使用此液晶配向膜的液晶顯示元件。
被使用於液晶電視、液晶顯示器等的液晶顯示元件，通常在元件內設置有控制液晶之排列狀態用的液晶配向膜。現在，工業上最普及的液晶配向膜係將形成於電極基板上之由聚醯胺酸及/或將此聚醯胺酸進行醯亞胺化之聚醯亞胺所成之膜的表面，藉由以綿、尼龍、聚酯等的布，於一方向摩擦，進行所謂的摩擦處理來製作。
液晶配向膜之配向過程中之膜面之摩擦處理，簡便且生產性優異可用於工業的方法。但是液晶顯示元件之高性能化、高精細化、大型化之要求越來越高，因摩擦處理所產生之配向膜表面受傷、產生灰塵、因機械力或靜電所造成的影響、及配向處理面內之不均勻性等各種問題明顯。取代摩擦處理之液晶配向處理方法，已知藉由照射經偏光之放射線，賦予液晶配向能的光配向法。藉由光配向法之液晶配向處理，提案利用光異構化反應者，利用光交聯反應者及利用光分解反應者等(參照非專利文獻1)。
又，專利文獻1提案將主鏈上具有環丁烷環等之脂環構造的聚醯亞胺膜用於光配向法。如上述之光配向法，在工業上簡便的製造程序可賦予液晶配向能。不僅如此，在IPS驅動方式或邊緣電場切換(以下為Fringe Field Switching：FFS)驅動方式之液晶顯示元件中，藉由光配向法賦予液晶配向能的液晶配向膜，相較於藉由摩擦處理賦予液晶配向能的液晶配向膜，可期待提昇液晶顯示元件之對比或視角特性。如此，如上述的光配向法，由於可提高液晶顯示元件之性能，故可作為有希望的液晶配向處理方法而受矚目。IPS驅動方式或FFS驅動方式的液晶顯示元件所使用的液晶配向膜，除了優異之液晶配向性或電特性等之基本特性，還有必須抑制因IPS驅動方式或FFS驅動方式之液晶顯示元件中發生之長期交流驅動所造成的殘影。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平9-297313號公報 [非專利文獻]
[非專利文獻1] 「液晶光配向膜」木戶脇、市村 機能材料1997年11月號 Vol.17、No.11 13~22頁
[發明所欲解決之課題]
本發明之目的係提供可抑制因IPS驅動方式或FFS驅動方式之液晶顯示元件中發生之長期交流驅動所造成之殘影的液晶配向劑、由該液晶配向劑所得之液晶配向膜、及具有該液晶配向膜之液晶顯示元件。 [用以解決課題之手段]
本發明人等為了達成上述之目的，精心檢討的結果，發現藉由使用由含有具有特定構造之四羧酸衍生物的四羧酸衍生物成分與具有特定構造之二胺成分所得的聚醯亞胺、或含有聚醯亞胺前驅物之液晶配向劑，可達成上述目的。如此，本發明之技術特徵如下述。
1. 一種液晶配向劑，其特徵係含有選自： 　　由含有選自下述式(1)表示之四羧酸二酐及其衍生物之至少1種類、及選自下述式(2)表示之四羧酸二酐及其衍生物之至少1種類的四羧酸衍生物成分；與含有選自下述式(3)及(4)之至少1種類之二胺的二胺成分；所得之聚醯亞胺前驅物及其醯亞胺化物的聚醯亞胺之至少1種的聚合物，
式中，X1 為選自下述式(X1-1)~(X1-4)之構造，X2 為選自下述式(X2-1)~(X2-2)之構造，
式中，R3 至R6 各自獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、碳數2~6之炔基、含有氟原子之碳數1~6之1價之有機基、或苯基，可相同或相異，但是至少1個為氫原子以外，R7 至R23 各自獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、碳數2~6之炔基、含有氟原子之碳數1~6之1價之有機基、或苯基，可相同或相異，
式中，A1 為單鍵、酯鍵、醯胺鍵、硫酯鍵、或碳數2~20之2價之有機基，A2 為氫原子、鹵素原子、羥基、胺基、巰基、硝基、磷酸基、或碳數1~20之1價之有機基，a為1~4之整數，a為2以上的情形，A1 之構造可相同或相異。b及c各自獨立為1~2之整數。
2. 如1.之液晶配向劑，其中前述式(2)表示之四羧酸二酐或其衍生物之比率係相對於全四羧酸衍生物成分1莫耳，為1~30莫耳%。
3. 如1.或2.之液晶配向劑，其中X1 之構造為選自下述式(X1-12)~(X1-16)之至少1種，
。
4. 如1.~3.中任一項之液晶配向劑，其中X1 之構造為前述式(X1-12)。
5. 如1.~4.中任一項之液晶配向劑，其中X2 之構造為前述式(X2-1)表示者。
6. 如1.~5.中任一項之液晶配向劑，其中二胺成分為含有選自下述式(DA-1)~(DA-20)之至少1種，
。
7. 一種液晶配向膜，其係由如1.~6.中任一項之液晶配向劑所得者。
8. 一種液晶顯示元件，其係具備如7.之液晶配向膜。
9. 如8.之液晶顯示元件，其中前述液晶顯示元件為以橫電場驅動液晶者。 [發明效果]
依據本發明之液晶配向劑時，可得到除了液晶配向性或電特性等之基本特性優異外，還可抑制因IPS驅動方式或FFS驅動方式之液晶顯示元件中發生之長期交流驅動所造成之殘影的液晶配向膜。
又，依據本發明之液晶配向膜及液晶顯示元件時，除了液晶配向性或電特性等之基本特性優異外，還可抑制因IPS驅動方式或FFS驅動方式之液晶顯示元件中發生之長期交流驅動所造成的殘影。 [實施發明之形態]
本發明之液晶配向劑，含有選自上述聚醯亞胺前驅物及其醯亞胺化物的聚醯亞胺之至少1種的聚合物(以下也稱為特定聚合物)。以下詳述構成特定聚合物之原料的各成分。
＜四羧酸衍生物成分＞ 　　本發明之液晶配向劑所含有之被用於特定聚合物之聚合的四羧酸衍生物成分，不僅四羧酸二酐，也可使用其四羧酸衍生物的四羧酸、四羧酸二鹵化物化合物、四羧酸二烷酯化合物或四羧酸二烷酯二鹵化物化合物。被用於特定聚合物之聚合的四羧酸二酐或其衍生物，含有選自下述式(1)表示之四羧酸二酐或其衍生物之至少1種類及選自下述式(2)表示之四羧酸或其衍生物之至少1種類。
式中，X1 為選自下述式(X1-1)~(X1-4)之構造。
式中，R3 至R6 各自獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、碳數2~6之炔基、含有氟原子之碳數1~6之1價之有機基、或苯基，可相同或相異，但是至少1個為氫原子以外。R7 至R23 各自獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、碳數2~6之炔基、含有氟原子之碳數1~6之1價之有機基、或苯基，可相同或相異。
從抑制因長期交流驅動所造成之殘影等的觀點，X1 之構造係以選自下述式(X1-12)~(X1-16)表示之構造之至少1種為佳，特佳為下述式(X1-12)。
上述式(1)表示之四羧酸二酐或其衍生物之比率係相對於全四羧酸二酐或其衍生物1莫耳，以50莫耳%以上為佳，以70莫耳%以上為更佳，以80莫耳%以上為又更佳。
X2 為選自下述式(X2-1)~(X2-2)之構造。
上述式(2)中，從抑制因長期交流驅動所造成之殘影等的觀點，X2 係以下述式(X2-1)表示之構造為佳。上述式(2)表示之四羧酸二酐或其衍生物之比率係相對於全四羧酸二酐或其衍生物(全四羧酸衍生物成分)1莫耳，以1~30莫耳%為佳，更佳為10~30%，又更佳為10~20%。
被用於特定聚合物之聚合的四羧酸二酐及其衍生物，除上述式(1)及(2)以外，也可使用下述式(6)表示之四羧酸二酐及其衍生物。
式中，X3 為4價之有機基，其構造無特別限定。具體例，可列舉下述式(X-9)~(X-47)之構造。從化合物之取得之容易性的觀點，X3 之構造係以X-17、X-25、X-26、X-27、X-28、X-32、X-35、X-37、X-39、X-43、X-44、X-45、X-46、及X-47為佳。又，從可得到因直流電壓蓄積之殘留電荷之緩和較快之液晶配向膜的觀點，使用具有芳香族環構造之四羧酸二酐為佳，X3 之構造，更佳為X-26、X-27、X-28、X-32、X-35、及X-37。
＜二胺成分＞ 　　本發明之液晶配向劑所含有之被用於特定聚合物之聚合的二胺成分，含有選自下述式(3)及下述式(4)之至少1種。
式中，A1 為單鍵、酯鍵、醯胺鍵、硫酯鍵、或碳數2~20之2價之有機基，A2 為氫原子、鹵素原子、羥基、胺基、巰基、硝基、磷酸基、或碳數1~20之1價之有機基，a為1~4之整數，a為2以上的情形，A1 之構造可相同或相異。b及c各自獨立為1~2之整數。
從抑制因長期交流驅動所造成之殘影等的觀點，上述式(3)及上述式(4)之具體的構造，以下述式(DA-1)~(DA-20)之構造為佳。其中，更佳為DA-1、DA-2、DA-4、DA-5、DA-7。
上述式(3)及上述式(4)表示之二胺之含量係相對於全二胺成分1莫耳，以50~100莫耳%為佳，更佳為70莫耳%~100莫耳%。被用於特定聚合物之聚合的二胺，除上述式(3)及(4)以外，也可包含下述式(7)表示之二胺。
式中，A3 各自獨立為氫原子或、碳數1~5之烷基、碳數2~5之烯基、碳數2~5之炔基，可相同或相異。從液晶配向性的觀點，A3 係以氫原子、或甲基為佳。Y1 為2價有機基，其具體的構造，如下述式(Y-1)~(Y-49)及(Y-57)~(Y-168)所例示。
提高聚合物之溶解性的觀點，Y1 之構造中，包含下述式(8)表示之構造為佳。
式中，D為t-丁氧基羰基。
包含上述式(8)之構造之Y1 的具體例，可列舉Y-158、Y-159、Y-160、Y-161、Y-162、Y-163。
＜聚醯胺酸酯之製造方法＞ 　　本發明所使用之聚醯亞胺前驅物的聚醯胺酸酯，可使用以下(1)~(3)之任一的方法合成。
(1)由聚醯胺酸合成的情形 　　聚醯胺酸酯可藉由將由四羧酸二酐與二胺所得之聚醯胺酸進行酯化來合成。具體而言，可藉由使聚醯胺酸與酯化劑在有機溶劑之存在下，於-20~150℃，較佳為0~50℃下，反應30分鐘~24小時，較佳為1~4小時來合成。
酯化劑係藉由純化而容易除去者為佳，可列舉N,N-二甲基甲醯胺二甲基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二乙基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二丙基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二新戊基丁基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二-t-丁基縮醛、1-甲基-3-p-甲苯基三氮烯、1-乙基-3-p-甲苯基三氮烯、1-丙基-3-p-甲苯基三氮烯、4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪ｰ2-基)-4-甲基氯化嗎福啉鹽等。酯化劑之添加量係相對於聚醯胺酸之重複單位1莫耳，以2~6莫耳當量為佳，更佳為2~4莫耳當量。
上述反應用的有機溶劑，就聚合物之溶解性，較佳為N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯等，此等可使用1種或混合2種以上使用。合成時之有機溶劑中之聚合物的濃度，從聚合物不易產生析出，且可容易得到高分子量體的觀點，較佳為1~30質量%，更佳為5~20質量%。
(2)藉由四羧酸二酯二氯化物與二胺之反應合成的情形 　　聚醯胺酸酯可由四羧酸二酯二氯化物與二胺合成。具體而言，可藉由使四羧酸二酯二氯化物與二胺，在鹼與有機溶劑之存在下，於-20~150℃，較佳為0~50℃下，反應30分鐘~24小時，較佳為1~4小時來合成。
前述鹼可使用吡啶、三乙基胺、4-二甲基胺基吡啶等，但是為了使反應溫和進行，以吡啶為佳。鹼之添加量，從容易除去的量，且可得到高分子量體的觀點，相對於四羧酸二酯二氯化物，以2~4倍莫耳為佳，更佳為2~3倍莫耳。上述反應用的有機溶劑，就單體及聚合物之溶解性，以N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯等為佳，此等可使用1種或混合2種以上使用。
合成時之有機溶劑中的聚合物濃度，從聚合物不易產生析出，且可容易得到高分子量體的觀點，較佳為1~30質量%，更佳為5~20質量%。又，為了防止四羧酸二酯二氯化物之水解，聚醯胺酸酯之合成用的有機溶劑，以盡可能經脫水者為佳，反應係在氮環境中進行，且防止外氣混入為佳。
(3)由四羧酸二酯與二胺合成聚醯胺酸的情形 　　聚醯胺酸酯可藉由將四羧酸二酯與二胺進行聚縮合而合成。具體而言，可藉由使四羧酸二酯與二胺，在縮合劑、鹼、及有機溶劑之存在下，於0~150℃，較佳為0~100℃下，反應30分鐘~24小時，較佳為3~15小時來合成。
前述縮合劑，可使用三苯基亞磷酸酯、二環己基碳二亞胺、1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、N,N’-羰基二咪唑、二甲氧基-1,3,5-三嗪基甲基嗎啉、O-(苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲四氟硼酸酯、O-(苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基甲基脲六氟磷酸酯、(2,3-二氫-2-硫氧-3-苯並噁唑基)膦酸二苯酯等。縮合劑之添加量係相對於四羧酸二酯，以2~3倍莫耳為佳，更佳為2~2.5倍莫耳。
前述鹼可使用吡啶、三乙基胺等之三級胺。鹼之添加量，從容易除去的量，且可得到高分子量體的觀點，相對於二胺成分，以2~4倍莫耳為佳，更佳為2~3倍莫耳。前述有機溶劑，可列舉N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯、N,N-二甲基甲醯胺等。又，上述反應中，藉由以路易斯酸作為添加劑添加，可使反應有效率地進行。路易斯酸係以氯化鋰、溴化鋰等之鹵化鋰為佳。路易斯酸之添加量係相對於二胺成分，以0~1.0倍莫耳為佳，更佳為2.0~3.0倍莫耳。
上述3個聚醯胺酸酯之合成方法之中，因可得到高分子量之聚醯胺酸酯，故特佳為上述(1)或上述(2)之合成法。如上述所得之聚醯胺酸酯的溶液，藉由充分攪拌的狀態下，注入於弱溶劑中，可使聚合物析出。進行數次析出，以弱溶劑洗凈後，進行常溫或加熱乾燥，可得到經純化之聚醯胺酸酯的粉末。弱溶劑，無特別限定，可列舉水、甲醇、乙醇、2-丙醇、己烷、丁基溶纖劑、丙酮、甲苯等，較佳為水、甲醇、乙醇、2-丙醇等。
＜聚醯胺酸之製造方法＞ 　　本發明中所使用之聚醯亞胺前驅物的聚醯胺酸，可依以下的方法來合成。具體而言，可藉由使四羧酸二酐與二胺在有機溶劑之存在下，於-20℃~150℃、較佳為0℃~50℃下，反應30分鐘~24小時，較佳為1~12小時來合成。
上述反應所使用的有機溶劑，就單體及聚合物之溶解性而言，以N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯等為佳，此等可使用1種或混合2種以上使用。聚合物的濃度，就不易產生聚合物之析出，且可容易得到高分子聚體的觀點而言，以1~30質量%為佳，5~20質量%為更佳。
如上述所得之聚醯胺酸係藉由一邊充分攪拌反應溶液一邊注入至弱溶劑中，可使聚合物析出而回收。又，進行數次析出，以弱溶劑洗淨後，藉由常溫或加熱乾燥，可得到經純化之聚醯胺酸的粉末。弱溶劑無特別限定，可列舉水、甲醇、乙醇、2-丙醇、己烷、丁基溶纖劑、丙酮、甲苯等，較佳為水、甲醇、乙醇、2-丙醇等。
＜聚醯亞胺之製造方法＞ 　　本發明所使用的聚醯亞胺，可藉由將前述聚醯胺酸酯或聚醯胺酸進行醯亞胺化來製造。由聚醯胺酸酯製造聚醯亞胺時，使前述聚醯胺酸酯溶液、或聚醯胺酸酯樹脂粉末溶解於有機溶劑中而得到的聚醯胺酸溶液中，添加鹼性觸媒的化學性醯亞胺化較為簡便。化學性醯亞胺化係以較低溫下進行醯亞胺化反應，在醯亞胺化之過程，不易產生聚合物的分子量降低，故較佳。
化學性醯亞胺化係藉由使欲醯亞胺化之聚醯胺酸酯，在有機溶劑中，鹼性觸媒之存在下攪拌來進行。有機溶劑可使用前述聚合反應時使用的溶劑。鹼性觸媒可列舉吡啶、三乙基胺、三甲基胺、三丁基胺、三辛基胺等。其中，三乙基胺具有使反應進行之充分的鹼性，故較佳。
進行醯亞胺化反應時的溫度為-20℃~140℃，較佳為0℃~100℃，反應時間為1~100小時來進行。鹼性觸媒的量為醯胺酸酯基的0.5~30倍莫耳，較佳為2~20倍莫耳。所得之聚合物的醯亞胺化率，可藉由調節觸媒量、溫度、反應時間來控制。
由聚醯胺酸製造聚醯亞胺時，由二胺成分與四羧酸二酐之反應而得之前述聚醯胺酸的溶液中，添加觸媒之化學性醯亞胺化較為簡便。化學性醯亞胺化係以較低溫進行醯亞胺化反應，在醯亞胺化之過程，不易產生聚合物之分子量降低，故較佳。
化學性醯亞胺化係藉由使欲醯亞胺化的聚合物，在有機溶劑中，鹼性觸媒與酸酐之存在下攪拌來進行。有機溶劑可使用前述聚合反應時使用的溶劑。鹼性觸媒可列舉吡啶、三乙基胺、三甲基胺、三丁基胺、三辛基胺等。其中，吡啶具有使反應進行之適度的鹼性，故較佳。又，酸酐可列舉乙酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐等，其中，使用乙酸酐時，反應結束後之純化變得容易，故較佳。
進行醯亞胺化反應時之溫度為-20℃~140℃，較佳為0℃~100℃，反應時間為1~100小時來進行。鹼性觸媒之量為醯胺酸基之0.5~30倍莫耳，較佳為2~20倍莫耳，酸酐之量為醯胺酸基之1~50倍莫耳，較佳為3~30倍莫耳。所得之聚合物的醯亞胺化率，可藉由調節觸媒量、溫度、反應時間來控制。聚醯胺酸酯或聚醯胺酸之醯亞胺化反應後的溶液中，因有添加的觸媒等殘留，故藉由以下所述手段來回收所得之醯亞胺化聚合物，使用有機溶劑再溶解，作為本發明之液晶配向劑為佳。
如上述所得之聚醯亞胺的溶液，藉由一邊充分攪拌一邊注入至弱溶劑中，可使聚合物析出。進行數次析出，以弱溶劑洗淨後，常溫或加熱乾燥後，可得到經純化之聚合物的粉末。前述弱溶劑無特別限定，可列舉甲醇、2-丙醇、丙酮、己烷、丁基溶纖劑、庚烷、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙醇、甲苯、苯等，較佳為甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮等。
＜液晶配向劑＞ 　　本發明所使用的液晶配向劑係具有聚合物成分溶解於有機溶劑中之溶液形態。聚合物的分子量，以重量平均分子量計以2,000~500,000為佳，更佳為5,000~300,000，又更佳為10,000~100,000。又，數平均分子量，較佳為1,000~ 250,000，更佳為2，500~150,000，又更佳為5,000~50,000。
本發明所使用之液晶配向劑之聚合物的濃度，可藉由欲形成之塗膜厚度之設定，進行適當變更，但是就使形成均勻且無缺陷之塗膜的觀點而言，以1重量%以上為佳，就溶液之保存安定性的觀點，以10重量%以下為佳。特佳之聚合物的濃度為2~8質量%。
本發明之液晶配向劑所含有之有機溶劑，只要是可使聚合物成分均勻地溶解者時，即無特別限定。具體例，可列舉N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-甲基己內醯胺、2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、二甲基亞碸、二甲基碸、γ-丁內酯、1,3-二甲基-咪唑啉酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺等。此等可使用1種或混合2種以上使用。又，即使為單獨無法使聚合物成分均勻地溶解的溶劑，只要在聚合物不會析出的範圍內，可混合於上述有機溶劑中。
本發明之液晶配向劑，除了使聚合物成分溶解用之有機溶劑外，也可含有將液晶配向劑塗佈於基板時，提高塗膜均勻性用的溶劑。此溶劑一般使用表面張力比上述有機溶劑低的溶劑。具體例，可列舉乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇單乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-單乙醚-2-乙酸酯、丁基溶纖劑乙酸酯、二丙二醇、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸n-丙酯、乳酸n-丁酯、乳酸異戊酯等。此等之溶劑也可併用2種以上。
本發明之液晶配向劑中，除了上述外，也可添加特定聚合物以外之聚合物、改變液晶配向膜之介電常數或導電性等之電特性之目的之介電體或導電物質、提高液晶配向膜與基板之密著性之目的之矽烷偶合劑、提高作為液晶配向膜時之膜的硬度或緻密度之目的之交聯性化合物、及塗膜燒成時，為了有效進行聚醯胺酸之醯亞胺化之目的之醯亞胺化促進劑等。
＜液晶配向膜･液晶顯示元件＞ 　　液晶配向膜係將上述液晶配向劑塗佈於至基板上，並進行乾燥、燒成而得的膜。塗佈本發明之液晶配向劑的基板，只要是透明性高的基板即可無特別限定，可使用玻璃基板、氮化矽基板，同時亦可使用丙烯酸基板或聚碳酸酯基板等之塑膠基板等。此時，使用形成有驅動液晶用之ITO電極等的基板時，就製程之簡化的觀點為佳。又，反射型的液晶顯示元件，若僅為單側之基板時，也可使用矽晶圓等之不透明的物質，此時的電極也可使用鋁等反射光的材料。
液晶配向劑之塗佈方法無特別限定，但工業上一般以網版印刷、平版印刷、凸版印刷或噴墨法等進行塗佈的方法。其他的塗佈方法，有浸漬法、輥塗佈法、狹縫塗佈法、旋轉器法或噴霧法等，也可依目的來使用此等。
於基板上塗佈液晶配向劑後，藉由加熱板、熱循環型烤箱或IR(紅外線)型烤箱等的加熱手段，使溶劑蒸發，可作為液晶配向膜。塗佈本發明之液晶配向劑後之乾燥、燒成步驟，可選擇任意之溫度與時間。可列舉通常為了充分地除去所含有的溶劑時，以50~120℃下燒成1~10分鐘，然後，以150~300℃下燒成5~120分鐘的條件。燒成後之液晶配向膜的厚度，若過薄時，有液晶顯示元件之可靠性降低的情形，故以5~300nm為佳，10~200nm為更佳。
將由本發明之液晶配向劑所得的液晶配向膜進行配向處理的方法，較佳為光配向法。光配向法之較佳例，可列舉對前述液晶配向膜之表面照射偏光於一定方向的放射線，有時較佳為以150~250℃之溫度進行加熱處理，賦予液晶配向性(也稱為液晶配向能)的方法。放射線可使用具有100~800nm之波長的紫外線或可見光線。其中，較佳為具有100~400nm，更佳為200~400nm之波長的紫外線。
又，為了改善液晶配向性，也可將形成有液晶配向膜塗膜的基板，邊以50~250℃加熱，邊照射放射線。又，前述放射線的照射量，以1~10,000mJ/cm2 為佳。其中，以100~5,000mJ/cm2 為更佳。如此製作的液晶配向膜，可使液晶分子於一定方向穩定配向。經偏光之紫外線的消光比越高，由於可賦予更高的異向性，故較佳。具體而言，經直線偏光之紫外線的消光比，以10：1以上為佳，20：1以上為更佳。
此外，以前述方法，對照射了經偏光之放射線的液晶配向膜，亦可使用水或溶劑進行接觸處理。上述接觸處理所使用的溶劑，只要是溶解藉由放射線之照射，由液晶配向膜生成之分解物的溶劑即可，無特別限定。具體例，可列舉水、甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮、甲基乙基酮、1-甲氧基-2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯、丁基溶纖劑、乳酸乙酯、乳酸甲酯、二丙酮醇、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯或乙酸環己酯等。其中，就泛用性或溶劑之安全性而言，以水、2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇或乳酸乙酯為佳。更佳為水、1-甲氧基-2-丙醇或乳酸乙酯。溶劑可為1種類、也可組合2種類以上。
上述接觸處理，亦即對照射了經偏光之放射線的液晶配向膜接觸水或溶劑的處理，可列舉浸漬處理或噴霧處理(也稱為spray處理)。此等處理中之處理時間，就有效地溶解藉由放射線，由液晶配向膜生成之分解物的點而言，以10秒鐘~1小時為佳。其中，以浸漬處理1分鐘~30分鐘為佳。又，前述接觸處理時之溶劑，可在常溫或加溫，但是較佳為10~80℃。其中，以20~50℃為佳。此外，就分解物之溶解性的點而言，必要時，也可進行超音波處理等。
前述接觸處理之後，以藉由水、甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮或甲基乙基酮等之低沸點溶劑之洗滌(也稱清洗)或液晶配向膜進行燒成為佳。此時，可進行清洗與燒成之任一者、或亦可進行兩者。燒成之溫度，以150~300℃為佳。其中，以180~250℃為更佳。又更佳者為200~230℃。又，燒成的時間以10秒鐘~30分鐘為佳。其中，以1~10分鐘為更佳。
本發明之液晶配向膜，適合作為IPS方式或FFS方式等之橫電場方式之液晶顯示元件的液晶配向膜，特別是可作為FFS方式之液晶顯示元件的液晶配向膜使用。液晶顯示元件係得到由本發明之液晶配向劑所得之附液晶配向膜的基板後，依已知的方法製作液晶胞，使用該液晶胞而得。液晶胞之製作方法之一例，以被動矩陣構造之液晶顯示元件為例來說明。又，也可為在構成圖像顯示之各畫素部分，設置有TFT(Thin Film Transistor)等之切換元件之主動式矩陣構造的液晶顯示元件。
具體而言，準備透明的玻璃製基板，在其中之一的基板上設置共用(Common)電極，在另一基板上設置片段(Segment)電極。此等電極，例如可作為ITO電極，為了能顯示所期望的圖像而被圖型化。接著，在各基板上以被覆共用電極與片段電極來設置絕緣膜。絕緣膜可作為例如藉由溶膠-凝膠法所形成之SiO2 -TiO2 的膜。
接著，在各基板上形成液晶配向膜，在其中之一的基板與另一基板，使彼此之液晶配向膜面呈對向方式重疊，並以密封劑黏接周邊。為了控制基板間隙，通常在密封劑中混入間隔物，又，在未設置密封劑的面內部分，也可以散佈基板間隙控制用的間隔物為佳。密封劑之一部分，設置可從外部填充液晶的開口部。接著，通過設置於密封劑上的開口部，在被2片基板與密封劑所包圍的空間內注入液晶材料，然後，使接著劑密封此開口部。注入可使用真空注入法、也可使用在大氣中利用毛細管現象的方法。液晶材料可使用正型液晶材料或負型液晶材料中任一者。其次，設置偏光板。具體而言，在與2片基板之液晶層相反側之面上黏貼一對偏光板。
如上述，藉由使用本發明之液晶配向劑，控制因交流驅動所產生的殘影，且可得到兼具與密封劑及底部基板之密著性的液晶配向膜。特別是對於照射經偏光之放射線所得之液晶配向膜有用。
[實施例]
以下舉實施例，更具體地說明本發明，但本發明不限定於此等者。以下中之化合物的簡略符號及各特性之測定方法如下述。 　　NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮 　　GBL：γ-丁內酯 　　BCS：丁基溶纖劑 　　DA-1：1,2-雙(4-胺基苯氧基)乙烷 　　DA-2：雙(4-胺基苯氧基)甲烷 　　DA-3：N-tert-丁氧基羰基-N-(2-(4-胺基苯基)乙基)-N-(4-胺基苄基)胺 　　DA-4：p-苯二胺 　　DA-5：參照下述式(DA-5) 　　DA-6：4,4’-二胺基二苯基胺 　　DA-7：4,4’-二胺基二苯基甲烷 　　DA-8：參照下述式(DA-8) 　　CA-1：參照下述式(CA-1) 　　CA-2：參照下述式(CA-2) 　　CA-3：參照下述式(CA-3) 　　CA-4：參照下述式(CA-4) 　　AD-1：參照下述式(AD-1)
[黏度] 　　溶液之黏度為使用E型黏度計TVE-22H(東機產業公司製)，以樣品量1.1ml、錐形轉子TE-1(1°34’、R24)，在溫度25℃下測量。
[分子量] 　　分子量係藉由GPC(常溫凝膠滲透色譜法)裝置測定，以聚乙二醇、聚環氧乙烷換算值算出數平均分子量(Mn)與重量平均分子量(Mw)。 　　GPC裝置：Shodex公司製(GPC-101)、管柱：Shodex公司製(KD803、KD805之串聯)、管柱溫度：50℃、溶離液：N,N-二甲基甲醯胺(添加劑為溴化鋰-水合物(LiBr･H2 O)為30mmol/L、磷酸･無水結晶(o-磷酸)為30mmol/L、四氫呋喃(THF)為10ml/L)、流速：1.0ml/分鐘
檢量線製作用標準樣品：Tosoh公司製TSK標準聚環氧乙烷(重量平均分子量(Mw)約900,000、150,000、100,000、30,000)及Polymer Laboratories製聚乙二醇(峰頂分子量(Mp)約12,000、4,000、1,000)。測量為了避免波峰重疊，而分別測量混合有900,000、100,000、12,000、1,000之4種類的樣品、及混合有150,000、30,000、4,000之3種類之2樣品。
[醯亞胺化率之測量] 　　將聚醯亞胺粉末20mg置入NMR樣品管(NMR sampling tube stand，φ5(草野科學公司製))中，添加氘化二甲基亞碸(DMSO-d6，0.05%TMS(四甲基矽烷)混合品)(0.53ml)，施加超音波使完全溶解。此溶液藉由NMR測定機(JNW-ECA500)(日本電子datum製)測定500MHz之質子NMR。醯亞胺化率係以來自醯亞胺化前後未變化之構造的質子作為基準質子，使用此質子之波峰積算值與在9.5ppm~10.0ppm附近出現之來自醯胺酸之NH基的質子波峰積算值，藉由以下式求得。 　　醯亞胺化率(%)=(1-α･x/y)×100
上述式中，x係來自醯胺酸之NH基的質子波峰積算值，y係基準質子的波峰積算值，α係聚醯胺酸(醯亞胺化率為0%)時之基準質子相對於醯胺酸之1個NH基質子的個數比例。
[液晶胞之製作] 　　製作具備有邊緣電場切換(Fringe Field Switching：FFS)模式液晶顯示元件之構成的液晶胞。首先，準備附電極的基板。基板為30mm×50mm的大小、厚度為0.7mm的玻璃基板。於基板上，形成有作為第1層之構成對向電極之具備固體狀之圖型的ITO電極。在第1層之對向電極上，形成有作為第2層之藉由CVD法成膜的SiN(氮化矽)膜。第2層之SiN膜的膜厚為500nm，作為層間絕緣膜產生功能。第2層之SiN膜上配置將作為第3層之ITO膜經圖型化所形成之梳齒狀畫素電極，形成第1畫素及第2畫素的2種畫素。各畫素之尺寸為長10mm、寬約5mm。此時，第1層之對向電極與第3層之畫素電極，係藉由第2層之SiN膜的作用而被電絕緣。
第3層之畫素電極具有中央部分彎曲之”く”字形狀之電極元件多數排列而構成之梳齒狀的形狀。各電極元件之短邊方向的寬為3μm，電極元件間的間隔為6μm。形成各畫素的畫素電極為中央部分彎曲之「く字」形狀的電極元件多數排列所構成，因此各畫素的形狀非長方形狀，而是具備與電極元件相同，中央部分彎曲之類似粗體之「く字」的形狀。然後，各畫素以其中央之彎曲部分為界被上下分割，具有彎曲部分之上側的第1區域與下側的第2區域。
比較各畫素之第1區域與第2區域時，構成彼等之畫素電極之電極元件的形成方向為不同。亦即，以後述之液晶配向膜的摩擦方向作為基準時，畫素之第1區域中，以構成+10°的角度(順時針方向)來形成畫素電極的電極元件，畫素之第2區域中，以構成-10°的角度(順時針方向)來形成畫素電極的電極元件。亦即，各畫素之第1區域與第2區域中，藉由畫素電極與對向電極之間之電壓外加所誘發之液晶在基板面內的旋轉動作(平面轉換)的方向為彼此相反方向所構成。
接著，使用1.0μm之過濾器過濾液晶配向劑後，藉由旋轉塗佈法塗佈於已準備之上述附電極之基板與內面形成有ITO膜之具有高度4μm之柱狀間隔物的玻璃基板上。在80℃的加熱板上使乾燥5分鐘後，以230℃之熱風循環式烤箱進行20分鐘燒成，使形成膜厚100nm的塗膜。經由偏光板，對此塗膜面照射消光比為10：1以上之直線偏光之波長254nm的紫外線。將此基板在選自水及有機溶劑之至少1種類的溶劑中浸漬3分鐘，接著，在純水浸漬1分鐘，於150℃~300℃的加熱板上加熱5分鐘，得到附液晶配向膜的基板。將上述2片基板為一組，在基板上印刷密封劑，以使液晶配向膜面相向的配向方向成為0°的方式來貼合另1片基板後，使密封劑硬化而製作空晶胞。藉由減壓注入法，將液晶MLC-3019(Merck公司製)注入於此空晶胞，並密封注入口，得到FFS驅動液晶胞。然後，將所得之液晶胞以110℃加熱1小時，並放置一晩後，用於各種評價。
[長期交流驅動所造成之殘影評價] 　　準備與使用於上述殘影評價之液晶胞同樣構造的液晶胞。使用此液晶胞，在60℃之恆溫環境下，以頻率60Hz、±5V的交流電壓施加120小時。然後，使液晶胞之畫素電極與對向電極之間形成短路的狀態，該狀態下室溫放置一日。
放置後，將液晶胞設置於偏光軸以正交配置之2片偏光板間，以電壓無外加的狀態點亮背光，調整液晶胞之配置角度，使透過光的亮度成為最小。然後，由第1畫素之第2區域成為最暗的角度至第1區域成為最暗的角度為止，旋轉液晶胞時之旋轉角度作為角度Δ來算出。第2畫素也同樣，比較第2區域與第1區域，算出同樣的角度Δ。
[鉛筆硬度之評價] 　　鉛筆硬度評價的樣品係如以下製作。以旋轉塗佈法將液晶配向劑塗佈於30mm×40mm的ITO基板上。在80℃之加熱板上，使乾燥2分鐘後，以230℃的熱風循環式烤箱進行14分鐘燒成，使形成膜厚100nm的塗膜。對此塗膜面施予摩擦或偏光紫外線照射等之配向處理，得到附液晶配向膜的基板。將此基板於選自水及有機溶劑之至少1種類的溶劑中浸漬3分鐘，接著於純水中浸漬1分鐘，於150℃~300℃的加熱板上加熱14分鐘，得到附液晶配向膜的基板。以鉛筆硬度試驗法(JIS K5400)測量此基板。
[密著性之評價] 　　密著性評價的樣品係如以下製作。使用旋轉塗佈機，將液晶配向劑塗佈於30mm×40mm之ITO基板。其次，在80℃之加熱板上使乾燥2分鐘後，以230℃之熱風循環式烤箱進行14分鐘燒成，形成膜厚100nm的塗膜。對此塗膜面施予摩擦或偏光紫外線照射等之配向處理，得到附液晶配向膜的基板。將此基板於選自水及有機溶劑之至少1種類的溶劑中浸漬3分鐘，接著於純水中浸漬1分鐘，於150℃~300℃的加熱板上加熱14分鐘，得到附液晶配向膜的基板。
準備上述製得之2片基板，其中之一之基板的液晶配向膜面上，塗佈4μm珠粒間隔物後，將密封劑(協立化學製XN-1500T)滴下。其次，以另一基板的液晶配向膜面為內側，以基板之重疊寬度為1cm進行貼合。此時，調整密封劑之滴下量，使貼合後之密封劑之直徑成為3mm。以夾具固定貼合後的2片基板後，以150℃使熱硬化1小時，製作密著性評價用的樣品。然後，將樣品基板以島津製作所公司製之桌上型精密萬能試驗機AGS-X 500N，固定上下基板之端部分後，由基板中央部之上部緊壓，測量剝離時之壓力(N)。
＜合成例1＞ 　　在附攪拌裝置及附氮導入管之100ml四口燒瓶中，秤取DA-1(2.78g、11.4mmol)、DA-2(3.50g、15.2mmol)、DA-3 (3.89g、11.4mmol)，添加NMP 46.3g，邊送入氮邊攪拌使溶解。邊攪拌此二胺溶液，邊添加CA-1(6.64g、29.6mmol)、CA-2(1.42g、5.70mmol)，再添加NMP 36.8g，使固體成分濃度成為18質量%，於40℃下攪拌24小時，得到聚醯胺酸溶液(A)(黏度：850mPa･s)。聚醯胺酸之分子量為Mn= 15500、Mw=36500。
＜合成例2~12＞ 　　使用下述表1所示之二胺成分、四羧酸成分、及NMP，然後反應溫度、固體成分濃度、分別與合成例1同樣實施，得到下述表1所示之聚醯胺酸溶液(B)~(L)。又，所得之聚醯胺酸之黏度、及分子量係以下述表1所示。
＜合成例13＞ 　　在附攪拌裝置及附氮導入管之100ml四口燒瓶中，秤取製得之聚醯胺酸溶液(A)30g，添加NMP 15.0g，攪拌30分鐘。於所得之聚醯胺酸溶液中，添加乙酸酐3.32g、吡啶0.43g，於55℃下加熱3小時，進行化學醯亞胺化。將所得之反應液，邊攪拌邊投入於213ml的甲醇中，析出的沉澱物經過濾取得，接著，以213ml的甲醇洗淨3次。所得之樹脂粉末於60℃下乾燥12小時，得到聚醯亞胺樹脂粉末(A)。此聚醯亞胺樹脂粉末的醯亞胺化率為65%，Mn=6800、Mw=12000。
＜合成例14~23＞ 　　除了使用下述表2所示之聚醯胺酸溶液、NMP、乙酸酐、吡啶、及甲醇外，與合成例13同樣實施，得到下述表2所示之聚醯亞胺樹脂粉末(B)~(K)。
＜合成例24~28＞ 　　使用下述表1-2所示之二胺成分、四羧酸成分、及NMP，然後，反應溫度、固體成分濃度分別與合成例1同樣實施，得到下述表1-2所示之聚醯胺酸溶液(M)~(Q)。又，所得之聚醯胺酸之黏度、及分子量係以下述表1-2所示。
＜合成例29~31＞ 　　除了使用表2所示之聚醯胺酸溶液、NMP、乙酸酐、吡啶、及甲醇外，藉由與合成例13同樣實施，得到下述表2-2所示之聚醯亞胺樹脂粉末(M)~(Q)。
＜實施例1＞ 　　在100ml三角燒瓶中，秤取合成例1所得之18質量%之聚醯胺酸溶液(A)10.00g、添加NMP 14.00g、BCS 6.00g，於25℃下混合8小時，得到液晶配向劑(1)。此液晶配向劑未發現混濁或析出等之異常，確認為均勻的溶液。
＜實施例2＞ 　　在100ml三角燒瓶中，秤取合成例13所得之聚醯亞胺樹脂粉末(A)1.80g，添加NMP 10.2g使固體成分濃度成為15%，於70℃下攪拌24小時使溶解，得到聚醯亞胺溶液(K)。此聚醯亞胺溶液中，添加AD-1(0.09g)、NMP 2.90g、GBL 9.00g、BCS 6.00g，室溫下攪拌3小時，得到液晶配向劑(2)。此液晶配向劑未發現混濁或析出等之異常，確認為均勻的溶液。
＜實施例3~5＞ 　　除了使用聚醯亞胺樹脂粉末(B)~(D)取代聚醯亞胺樹脂粉末(A)外，與實施例2同樣實施，得到液晶配向劑(3)~(5)。
＜實施例6＞ 　　在100ml三角燒瓶中，秤取實施例5所得之15質量%之聚醯亞胺溶液(D)5.50g與15質量%之聚醯胺酸溶液(E)5.50g，添加AD-1(0.83g)、NMP 4.82g、GBL 7.35g、BCS 6.00g，室溫下攪拌3小時，得到液晶配向劑(6)。此液晶配向劑未發現混濁或析出等之異常，確認為均勻的溶液。
＜實施例7~8＞ 　　除了使用聚醯亞胺樹脂粉末(E)~(F)取代聚醯亞胺樹脂粉末(A)外，與實施例2同樣實施，得到液晶配向劑(7)~ (8)。
＜比較例1＞ 　　除了使用聚醯胺酸溶液(H)取代聚醯胺酸溶液(A)外，與實施例1同樣實施得到液晶配向劑(9)。
＜比較例2~6＞ 　　除了使用聚醯亞胺樹脂粉末(G)~(K)取代聚醯亞胺樹脂粉末(A)外，與實施例2同樣實施，得到液晶配向劑(10)~(14)。
＜實施例9＞ 　　將實施例1所得之液晶配向劑(1)以1.0μm的過濾器過濾後，藉由旋轉塗佈法塗佈於已準備之上述附電極基板與內面形成ITO膜之具有高度4μm之柱狀間隔物的玻璃基板上。在80℃之加熱板上使乾燥5分鐘後，以230℃之熱風循環式烤箱進行20分鐘燒成，形成膜厚100nm的塗膜。對此塗膜面經由偏光板照射消光比26：1之直線偏光之波長254nm的紫外線0.25J/cm2 。將此基板於純水：2-丙醇=1/1之混合溶液中浸漬3分鐘，接著於純水中浸漬1分鐘，於230℃的加熱板上加熱14分鐘，得到附液晶配向膜的基板。
將上述所得之2片基板為一組，在基板上印刷密封劑，以使液晶配向膜面相向的配向方向成為0°的方式來貼合另1片基板後，使密封劑硬化而製作空晶胞。藉由減壓注入法，將液晶MLC-3019(Merck公司製)注入於此空晶胞，並密封注入口，得到FFS驅動液晶胞。然後，將所得之液晶胞以110℃加熱1小時，並放置一晩後，實施長期交流驅動所產生之殘影評價。長期交流驅動後之此液晶胞之角度Δ的值為0.20。
＜實施例10~16、比較例7~12＞ 　　除了分別使用表3所示之液晶配向劑取代液晶配向劑(1)，及紫外線之照射量、及浸漬溶液設為如表3所示者外，使用與實施例9同樣的方法製作FFS驅動液晶胞，實施長期交流驅動所產生之殘影評價。各自之長期交流驅動後之液晶胞之角度Δ的值，如表3所示。
＜實施例17＞ 　　將上述液晶配向劑(1)以1.0μm的過濾器過濾後，藉由旋轉塗佈法塗佈於已準備之上述附電極基板與內面形成ITO膜之具有高度4μm之柱狀間隔物的玻璃基板上。在80℃之加熱板上使乾燥5分鐘後，以230℃之熱風循環式烤箱進行20分鐘燒成，形成膜厚100nm的塗膜。對此塗膜面經由偏光板照射消光比26：1之直線偏光之波長254nm的紫外線0.25J/cm2 後，於純水：2-丙醇=1/1之混合溶液中浸漬5分鐘，接著於純水中浸漬1分鐘，於230℃的加熱板上加熱14分鐘，得到附液晶配向膜的基板。以鉛筆硬度試驗法(JIS K5400)測量基板的結果為3H。
＜實施例18~25、比較例13~18＞ 　　除了分別使用表4所示之液晶配向劑取代液晶配向劑(1)，及紫外線之照射量、及浸漬溶液設為如表4所示者外，使用與實施例17同樣的方法分別製作鉛筆硬度試驗用的樣品。各自進行鉛筆硬度試驗之評價的結果如表4所示。
＜實施例26＞ 　　將實施例1所得之液晶配向劑(1)以1.0μm的過濾器過濾後，藉由旋轉塗佈法塗佈於30mm×40mm之ITO基板上。在80℃之加熱板上使乾燥2分鐘後，以230℃之熱風循環式烤箱進行14分鐘燒成，形成膜厚100nm的塗膜。對此塗膜面，使用輥徑120mm的摩擦裝置，以輥旋轉數300rpm、輥進行速度20mm/sec、押入量0.1mm的條件，以人造絲布摩擦處理，於純水中浸漬1分鐘，然後進行超音波洗凈，以80℃之熱循環烤箱使乾燥，得到附液晶配向膜的基板。
準備如上述製得之2片基板，其中之一之基板的液晶配向膜面上，塗佈4μm珠粒間隔物後，將密封劑(協立化學製XN-1500T)滴下。其次，以另一基板的液晶配向膜面為內側，以基板之重疊寬度為1cm進行貼合。此時，調整密封劑之滴下量，使貼合後之密封劑之直徑成為3mm。以夾具固定貼合後的2片基板後，以150℃使熱硬化1小時，製作密著性評價用的樣品。進行密著性之評價的結果，剝離時之強度為20N。
＜實施例27~33、比較例19~24＞ 　　除了分別使用表5所示之液晶配向劑取代液晶配向劑(1)，及紫外線之照射量、及浸漬溶液設為如表5所示者外，使用與實施例26同樣的方法製作密著性評價用的樣品。進行密著性之評價的結果，如表5所示。
＜實施例34＞ 　　在100ml三角燒瓶中，秤取合成例29所得之聚醯亞胺樹脂粉末(M)1.80g，添加NMP 10.2g使固體成分濃度成為15%，然後，於70℃下攪拌24小時使溶解，得到聚醯亞胺溶液(M)。在此聚醯亞胺溶液中，添加AD-1(0.09g)、NMP 2.90g、GBL 9.00g、BCS 6.00g，於室溫下攪拌3小時，得到液晶配向劑(15)。此液晶配向劑未發現混濁或析出等之異常，確認為均勻的溶液。
＜實施例35＞ 　　在100ml三角燒瓶中，秤取與實施例34同樣製得之15質量%的聚醯亞胺溶液(M)6.00g與合成例25所得之15質量%的聚醯胺酸溶液(N)6.00g，然後，添加AD-1(0.09g)、NMP 2.90g、GBL 9.00g、BCS 6.00g，於室溫下攪拌3小時，得到液晶配向劑(16)。此液晶配向劑未發現混濁或析出等之異常，確認為均勻的溶液。
＜實施例36＞ 　　在100ml三角燒瓶中，秤取合成例30所得之聚醯亞胺樹脂粉末(O)1.80g，添加NMP 10.2g使固體成分濃度成為15%，然後，於70℃下攪拌24小時使溶解，得到聚醯亞胺溶液(O)。在此聚醯亞胺溶液中，添加AD-1(0.09g)、NMP 2.90g、GBL 9.00g、BCS 6.00g，於室溫下攪拌3小時，得到液晶配向劑(17)。此液晶配向劑未發現混濁或析出等之異常，確認為均勻的溶液。
＜實施例37＞ 　　在100ml三角燒瓶中，秤取與實施例36同樣製得之15質量%的聚醯亞胺溶液(O)6.00g與合成例5所得之15質量%的聚醯胺酸溶液(E)6.00g，然後，添加AD-1(0.09g)、NMP 2.90g、GBL 9.00g、BCS 6.00g，於室溫下攪拌3小時，得到液晶配向劑(18)。此液晶配向劑未發現混濁或析出等之異常，確認為均勻的溶液。
＜實施例38~39＞ 　　除了使用聚醯亞胺樹脂粉末(Q)~(P)取代聚醯亞胺樹脂粉末(M)外，與實施例34同樣實施，得到液晶配向劑(19)~(20)。
＜實施例40~45＞ 　　除了分別使用表3-2所示之液晶配向劑取代液晶配向劑(1)，及紫外線之照射量、及浸漬溶液設為如表3-2所示者外，使用與實施例9同樣的方法製作FFS驅動液晶胞，實施長期交流驅動所產生之殘影評價。各自之長期交流驅動後之此液晶胞之角度Δ的值，如表3-2所示。
＜實施例46~51＞ 　　除了分別使用表4-2所示之液晶配向劑取代液晶配向劑(1)，及紫外線之照射量、及浸漬溶液設為如表4-2所示者外，使用與實施例17同樣的方法分別製作鉛筆硬度試驗用的樣品。各自進行鉛筆硬度試驗之評價的結果如表4-2所示。
＜實施例52~57＞ 　　除了分別使用表5-2所示之液晶配向劑取代液晶配向劑(1)，及紫外線之照射量、及浸漬溶液設為如表5-2所示者外，使用與實施例26同樣的方法製作密著性評價用的樣品。進行密著性之評價的結果如表5-2所示。
[產業上之可利用性]
藉由本發明之液晶配向劑，除了良好的殘影特性外，也可得到具有高的膜硬度與密封密著性的液晶配向膜。因此，由本發明之液晶配向劑所得之液晶配向膜係液晶面板製造中之良率高，且可減低IPS驅動方式或FFS驅動方式之液晶顯示元件中產生之交流驅動所造成的殘影，可得到殘影特性優異之IPS驅動方式或FFS驅動方式的液晶顯示元件。因此，可用於要求高的顯示品質的液晶顯示元件。

Claims (8)

  1. 一種液晶配向劑，其特徵係含有選自：由含有選自下述式(1)表示之四羧酸二酐及其衍生物之至少1種類，及選自下述式(2)表示之四羧酸二酐及其衍生物之至少1種類的四羧酸衍生物成分；及二胺成分；所得之聚醯亞胺前驅物及其醯亞胺化物的聚醯亞胺之至少1種的聚合物，其中前述二胺成分僅由選自式(DA-1)~(DA-20)之二胺之至少1種，及選自式(7)表示之二胺之至少1種所成，
    Figure 106145152-A0305-02-0061-1
     式中，X1為選自下述式(X1-1)~(X1-4)之構造，X2為選自下述式(X2-1)~(X2-2)之構造，
    Figure 106145152-A0305-02-0061-2
     式中，R3至R6各自獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、碳數2~6之炔基、含有氟原子之碳數1~6之1價之有機基、或苯基，可相同或相異，但是至少1個為氫原子以外，R7至R23各自獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、碳數2~6之炔 基、含有氟原子之碳數1~6之1價之有機基、或苯基，可相同或相異，
    Figure 106145152-A0305-02-0062-3
     式(7)中，A3各自獨立為氫原子或甲基，可相同或 相異，Y1為選自下述式(Y-158)~(Y-162)，
    Figure 106145152-A0305-02-0063-4
  2. 如請求項1之液晶配向劑，其中前述式(2)表示之四羧酸二酐或其衍生物之比率係相對於全四羧酸衍生物成分1莫耳，為1~30莫耳%。
  3. 如請求項1或2之液晶配向劑，其中X1之構造為選自下述式(X1-12)~(X1-16)之至少1種，
    Figure 106145152-A0305-02-0063-5
  4. 如請求項3之液晶配向劑，其中X1之構造為前述式(X1-12)。
  5. 如請求項1或2之液晶配向劑，其中X2之構造為前述式(X2-1)表示者。
  6. 一種液晶配向膜，其係由請求項1至請求項5之任一項之液晶配向劑所得者。
  7. 一種液晶顯示元件，其係具備如請求項6之液晶配向膜。
  8. 如請求項7之液晶顯示元件，其中前述液晶顯示元件為以橫電場驅動液晶者。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111263761B (zh) * 2017-08-23 2022-11-04 日产化学株式会社 新型聚合物和二胺化合物
WO2020040091A1 (ja) * 2018-08-20 2020-02-27 日産化学株式会社 液晶配向剤、その製造方法、液晶配向膜、及び液晶表示素子
KR20210057137A (ko) * 2018-09-14 2021-05-20 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자 그리고 디아민 및 그 제조 방법 그리고 중합체
CN115724757A (zh) * 2021-08-25 2023-03-03 臻鼎科技股份有限公司 二胺单体化合物及其制备方法、树脂、柔性薄膜及电子设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106190176A (zh) * 2015-05-26 2016-12-07 捷恩智株式会社 光取向用液晶取向剂、液晶取向膜及使用其的液晶显示元件及横向电场型液晶显示元件

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3893659B2 (ja) 1996-03-05 2007-03-14 日産化学工業株式会社 液晶配向処理方法
JP2002287136A (ja) * 2001-03-28 2002-10-03 Minolta Co Ltd 反射型液晶表示素子
JP6252752B2 (ja) * 2013-04-09 2017-12-27 Jsr株式会社 液晶配向剤
JP6354759B2 (ja) * 2013-07-24 2018-07-11 日産化学工業株式会社 液晶配向剤及びそれを用いた液晶配向膜
CN105593753B (zh) * 2013-10-01 2019-05-07 日产化学工业株式会社 液晶取向剂、液晶取向膜以及使用了其的液晶表示元件
JP2015215462A (ja) * 2014-05-09 2015-12-03 Jsr株式会社 液晶表示素子及びその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106190176A (zh) * 2015-05-26 2016-12-07 捷恩智株式会社 光取向用液晶取向剂、液晶取向膜及使用其的液晶显示元件及横向电场型液晶显示元件

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