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`(12) 5;; fi 4% E‘-'1: 9} ifi (A)
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`
`520
`5 2 5
`
`G02F 1/1337
`
`520
`5 2 5
`
`C O 9 K 19/56
`
`9279—4H
`
`C 0 9 K 19/56
`
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`
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`fiflfififl
`
`(57)【要約】
`【課題】 液晶配向膜としたとき、膜厚均一生に優れ、
`液晶の配向性が良好で、電圧保持率および長期信頼性に
`優れた液晶表示素子を与え得る液晶配向剤を提供するこ
`と。
`【解決手段】 テトラカルボン酸二無水物と、フェニレ
`ンジアミン類、芳香族ジアミン類およびステロイド骨格
`を有するジアミン類の混合物とを反応せしめて得られる
`ポリアミック酸およびそれらを脱水閉環せしめて得られ
`るポリイミド重合体の少なくとも一方を含有する液晶配
`向剤。
`
`Page 1 of 67
`
`Tianma Exhibit 1025
`
`
`
`1
`
`【特許請求の範囲】
`【請求項1】 (A)下記一般式(1)
`【化1】
`
`(式(1)中、R1 は4価の有機基である)で示される
`テトラカルボン酸二無水物と、
`(B)(i)下記一般式(2)
`【化2】
`
`(式(2)中、R2 はアルキル基、アルコキシル基また
`はハロゲン原子であり、aは0〜4の整数である)で示
`されるフェニレンジアミン類、(ii)下記一般式
`(3)、(4)、(5)、(6)および(7)
`【化3】
`
`(2)
`
`10
`10
`
`20
`20
`
`30
`30
`
`40
`40
`
`(一般式(3)〜(7)中、R3 、R4 、R5 、R6 、
`R8 、R9 、R10 、R11 、R12 およびR13 は、各々独立
`
`50
`50
`
` 特開平9−90367
`2
`に、アルキル基、アルコキシル基またはハロゲン原子で
`あり、R7 は2価の有機基であり、b、c、h、iおよ
`びjは、各々独立に0〜3の整数であり、d、e、f、
`gおよびkは、各々独立に、0〜4の整数である)で示
`される化合物群から選択される少なくとも1種の芳香族
`ジアミン 並びに(iii)下記一般式(8)
`H2 N−R14 −NH2 (8)
`(式(8)中、R14 はステロイド骨格を有する2価の有
`機基である)で示されるステロイド骨格を有するジアミ
`ンとを反応せしめることにより生成するポリアミック酸
`および該ポリアミック酸を脱水閉環せしめることにより
`生成するイミド化重合体の少なくともいずれかを含有す
`ることを特徴とする液晶配向剤。
`【発明の詳細な説明】
`【0001】
`【発明の属する技術分野】本発明は液晶配向剤に関す
`る。さらに詳しくは、液晶配向膜としたとき、膜厚均一
`性に優れ、液晶の配向性が良好で、電圧保持率および長
`期信頼性に優れ、高プレチルト角の液晶表示素子を与え
`得る液晶配向剤に関する。
`【0002】
`【従来の技術】従来、正の誘電異方性を有するネマチッ
`ク型液晶の層を、透明電極付き基板の間に形成してサン
`ドイッチ構造とし、前記液晶分子の長軸が基板間で90
`度連続的に捻れるようにしてなるTN型液晶セルを有す
`る液晶表示素子(TN型液晶表示素子)が知られてい
`る。このTN型液晶表示素子における液晶の配向は、ラ
`ビング処理が施されたポリイミドなどからなる液晶配向
`膜により形成されている。
`【0003】
`【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来知
`られているポリイミドなどからなる液晶配向膜を用いて
`TN型液晶表示素子を作製した場合、液晶表示素子の電
`圧保持率が低かったり、長期信頼性試験中に液晶セルに
`白シミが生じてしまったり、液晶分子のプレチルト角が
`小さいため表示不良が生じたりするという問題がある。
`また、液晶配向膜は通常、樹脂溶液からなる液晶配向剤
`を基板上に塗布、乾燥することによって得られるが、該
`液晶配向剤塗布時に膜厚ムラが生じ、表示特性、電気特
`性に影響を及ぼすという問題もある。
`【0004】本発明の目的は、新規な液晶配向剤を提供
`することにある。本発明の他の目的は、液晶配向膜とし
`たとき、膜厚均一性に優れ、液晶の配向性が良好で、電
`圧保持率および長期信頼性に優れた高プレチルト角液晶
`表示素子を与え得る液晶配向剤を提供することにある。
`本発明のさらに他の目的および利点は以下の説明はら明
`らかになろう。
`【0005】
`【課題を解決するための手段】本発明によれば、本発明
`の上記目的および利点は、
`
`Page 2 of 67
`
`
`
`3
`
`(A)下記一般式(1)
`【0006】
`【化4】
`
`(3)
`
` 特開平9−90367
`4
`
`【0007】(式(1)中、R1 は4価の有機基であ
`る)で示されるテトラカルボン酸二無水物(以下、「化
`合物(I)」とする)と、
`(B)(i)下記一般式(2)
`【0008】
`【化5】
`
`【0009】(式(2)中、R2 はアルキル基、アルコ
`キシル基またはハロゲン原子であり、aは0〜4の整数
`である)で示されるフェニレンジアミン類(以下、「化
`合物(II)」とする)、(ii)下記一般式(3)、
`(4)、(5)、(6)および(7)
`【0010】
`【化6】
`
`
`
`1010
`
`
`
`2020
`
`30
`
`40
`
`50
`
`【0011】(式(3)〜(7)中、R3 、R4 、R5 、
`R6 、R8 、R9 、R10 、R11 、R12 およびR13 は、各々
`独立に、アルキル基、アルコキシル基またはハロゲン原
`子であり、R7 は2価の有機基であり、b、c、h、i
`およびjは、各々独立に、0〜3の整数であり、d、
`e、f、gおよびkは、各々独立に、0〜4の整数であ
`る)で示される化合物群から選択される少なくとも1種
`の芳香族ジアミン(以下、「化合物(III)」とす
`る) 並びに(iii)下記一般式(8)
`H2 N−R14 −NH2 (8)
`(式(8)中、R14 はステロイド骨格を有する2価の有
`機基である)で示されるステロイド骨格を有するジアミ
`ン(以下、「化合物(IV)」とする)とを反応せしめ
`ることにより生成するポリアミック酸(以下、「特定重
`合体(I)」とする)および特定重合体(I)を脱水閉
`環せしめることにより生成するイミド化重合体(以下、
`「特定重合体(II)」とする)の少なくともいずれか
`を含有することを特徴とする液晶配向剤によって達成さ
`れる。
`【0012】
`【発明の実施の形態】以下、本発明を詳述するが、それ
`により本発明の目的、構成、利点および効果が明らかに
`なろう。
`【0013】本発明の液晶配向剤は特定重合体(I)ま
`
`Page 3 of 67
`
`
`
`(4)
`
`5
`たは/および特定重合体(II)を含有する。
`【0014】<化合物(I)>本発明に用いられる上記
`化合物(I)において、R1 は4価の有機基、好ましく
`は炭素数4〜12の有機基である。
`
`*
`
`*
`
` 特開平9−90367
`6
`【0015】R1 の具体例としては、下記一般式(9−
`1)および(9−2)
`【0016】
`【化7】
`
`【0017】(一般式(9−1)中、R15 、R16 、R17
`およびR18 は、各々独立に、水素原子または炭素数1〜
`4のアルキル基を示し、m、nおよびoは、各々独立
`に、0または1の整数を示し、m、nまたはoが0の場
`合、(CH2 )m 、(CH2 )n または(CH2 )o は単結合
`を示す。一般式(9−2)中、R19 はアルキル基、アル
`コキシル基またはハロゲン原子を示し、pは0〜4の整
`数を示す。)で示される基を挙げることができる。なか
`でも一般式(9−1)で示される4価の有機基が好まし
`い。
`【0018】かかる一般式(9−1)で示される有機基
`を有する化合物(I)としては、例えば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、1,2,3,4−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
`酢酸二無水物などを挙げることができる。
`【0019】また、かかる一般式(9−2)で示される
`有機基を有する化合物(I)としては、例えば3,4−
`ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフ
`タレンコハク酸無水物、3,4−ジカルボキシ−6−メ
`チル−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコ
`ハク酸無水物、3,4−ジカルボキシ−7−メチル−1,
`2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸無水
`物などを挙げることができる。
`【0020】さらに、その他の化合物(I)としては、
`例えばブタン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、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラル)−3
`−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸
`二無水物、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などの脂肪族
`酸二無水物あるいは脂環族酸二無水物;
`【0021】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
`
`20
`20
`
`30
`30
`
`40
`40
`
`50
`50
`
`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、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などの芳香族テトラカルボン酸二
`無水物を挙げることができる。
`【0022】これらのうち、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、
`1,2,3,4−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、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒド
`ロ−1−ナフタレンコハク酸無水物、3,4−ジカルボ
`キシ−6−メチル−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−
`ナフタレンコハク酸無水物、3,4−ジカルボキシ−7
`−メチル−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレ
`ンコハク酸無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒド
`ロフラル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2
`−ジカルボン酸二無水物およびビシクロ[2,2,2]−
`オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二
`無水物が好ましく、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2,3,5−トリカルボキシシ
`クロペンチル酢酸二無水物が特に好ましい。これらは1
`種単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができ
`る。
`【0023】<化合物(II)>本発明に用いられる化
`合物(II)に関する上記一般式(2)のR2 につい
`て、(a)アルキル基としては、炭素数1〜6のアルキ
`
`Page 4 of 67
`
`
`
`(5)
`
`10
`10
`
`20
`20
`
`30
`30
`
`7
`ル基が好ましく、炭素数1〜3のアルキル基がより好ま
`しい。具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロ
`ピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル
`基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、
`シクロヘキシル基などを挙げることができ、(b)アル
`コキシル基としては、炭素数1〜6のアルコキシル基が
`好ましく、炭素数1〜3のアルコキシル基がより好まし
`い。具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プ
`ロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソ
`ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−
`ヘキシロキシ基、シクロヘキシロキシ基などを挙げるこ
`とができ、(c)ハロゲン原子としては、塩素、フッ
`素、臭素、ヨウ素などが挙げられ、好ましくは塩素、フ
`ッ素である。
`【0024】かかる化合物(II)としては、例えば
`1,2−フェニレンジアミン、3−メチル−1,2−フェ
`ニレンジアミン、4−メチル−1,2−フェニレンジア
`ミン、4,5−ジメチル−1,2−フェニレンジアミン、
`3−エチル−1,2−フェニレンジアミン、3−メチル
`−1,2−フェニレンジアミン、4−エチル−1,2−フ
`ェニレンジアミン、4,5−ジエチル−1,2−フェニレ
`ンジアミン、3−メトキシ−1,2−フェニレンジアミ
`ン、4−メトキシ−1,2−フェニレンジアミン、4,5
`−ジメトキシ−1,2−フェニレンジアミン、3−エト
`キシ−1,2−フェニレンジアミン、4−エトキシ−1,
`2−フェニレンジアミン、3−クロロ−1,2−フェニ
`レンジアミン、4−クロロ−1,2−フェニレンジアミ
`ン、3−フルオロ−1,2−フェニレンジアミン、4−
`フルオロ−1,2−フェニレンジアミン、1,3−フェニ
`レンジアミン、2−メチル−1,3−フェニレンジアミ
`ン、4−メチル−1,3−フェニレンジアミン、
`【0025】5−メチル−1,3−フェニレンジアミ
`ン、2−エチル−1,3−フェニレンジアミン、4−エ
`チル−1,3−フェニレンジアミン、5−エチル−1,3
`−フェニレンジアミン、2−メトキシ−1,3−フェニ
`レンジアミン、4−メトキシ−1,3−フェニレンジア
`ミン、5−メトキシ−1,3−フェニレンジアミン、4
`−エトキシ−1,3−フェニレンジアミン、5−エトキ
`シ−1,3−フェニレンジアミン、4−クロロ−1,3−
`
` 特開平9−90367
`8
`フェニレンジアミン、5−クロロ−1,3−フェニレン
`ジアミン、4−フルオロ−1,3−フェニレンジアミ
`ン、5−フルオロ−1,3−フェニレンジアミン、1,4
`−フェニレンジアミン、2−メチル−1,4−フェニレ
`ンジアミン、2,3−ジメチル−1,4−フェニレンジア
`ミン、2,5−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、
`2,6−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、2,3
`−ジエチル−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジエ
`チル−1,4−フェニレンジアミン、2,6−エチル−
`1,4−フェニレンジアミン、2−メトキシ−1,4−フ
`ェニレンジアミン、2−エトキシ−1,4−フェニレン
`ジアミン、2−クロロ−1,4−フェニレンジアミン、
`2,3−ジクロロ−1,4−フェニレンジアミン、2,5
`−ジクロロ−1,4−フェニレンジアミン、2,6−ジク
`ロロ−1,4−フェニレンジアミン、2−フルオロ−1,
`4−フェニレンジアミン、2,3−ジフルオロ−1,4−
`フェニレンジアミン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェ
`ニレンジアミン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレ
`ンジアミンなどが挙げられる。これらの内、1,2−フ
`ェニレンジアミン、1,3−フェニレンジアミン、1,4
`−フェニレンジアミン、2−メチル−1,4−フェニレ
`ンジアミン、2−エチル−1,4−フェニレンジアミ
`ン、2−メトキシ−1,4−フェニレンジアミン、2−
`エトキシ−1,4−フェニレンジアミン、2−クロロ−
`1,4−フェニレンジアミンおよび2−フルオロ−1,4
`−フェニレンジアミンが好ましく、1,3−フェニレン
`ジアミンおよび1,4−フェニレンジアミンが特に好ま
`しい。これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて
`用いることができる。
`【0026】<化合物(III)>本発明に用いられる
`化合物(III)に関する上記一般式(3)〜(7)の
`R3 〜R6 およびR8 〜R13 はアルキル基、アルコキシル
`基またはハロゲン原子であり、R2 に関して既述したア
`ルキル基、アルコキシル基およびハロゲン原子の記載を
`好ましい態様および具体例を含めてそのまま適用するこ
`とができる。また、一般式(5)のR7 は2価の有機基
`であり、具体的に下記式(10−1)〜(10−12)
`【0027】
`【化8】
`
`Page 5 of 67
`
`
`
`9
`
`(6)
`
` 特開平9−90367
`10
`
`【0028】で示される2価の基を挙げることができ
`る。
`【0029】上記一般式(3)で示される化合物の具体
`例としては、1,5−ジアミノナフタレンが好ましいも
`のとして挙げられる。上記一般式(4)で示される化合
`物の具体例としては、3,3'−ジメチル−4,4'−ジア
`ミノビフェニル、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、4,4'−ジ
`アミノ−2,2'−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニ
`ルなどが好ましいものとして挙げられる。
`【0030】上記一般式(5)で示される化合物の具体
`例としては、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ーテル、9,9−ビス(4−
`アミノフェニル)フルオレン、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−アミノフェノキシ)フェニル]プロパ
`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ホン、4,4'−ジアミノジフェニル
`スルフィド、4,4'−ジアミノベンズアニリド、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]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、4,4'−メチレン−ビス
`
`20
`20
`
`30
`30
`
`40
`40
`
`50
`50
`
`(2−クロロアニリン)、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'−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が好ましいものとして挙げられる。
`【0031】上記一般式(6)で示される化合物の具体
`例としては、2,7−ジアミノフルオレンが好ましいも
`のとして挙げられる。上記一般式(7)で示される化合
`物の具体例としては、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
`チルインダンなどが好ましいものとして挙げられる。こ
`れらの一般式(3)〜(7)で示される化合物のうち、
`一般式(5)、(6)または(7)で示される化合物が
`より好ましい。
`【0032】そして、上記一般式(5)、(6)または
`(7)で示される化合物のうち、4,4'−ジアミノジフ
`ェニルメタン、1,5−ジアミノナフタレン、4,4'−
`ジアミノジフェニルエーテル、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'−(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−アミノフ
`ェノキシ)フェニル]プロパン、5−アミノ−1−
`(4'−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルイン
`ダンおよび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が好ましい。これらは
`1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いることがで
`きる。
`【0033】<化合物(IV)>本発明に用いられる化
`合物(IV)は、ステロイド骨格を有するジアミンであ
`る。このような化合物(IV)としては、例えば下記一
`般式(11)および一般式(12)
`
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`
`
`
`11
`
`(7)
`
` 特開平9−90367
`12
`
`【0034】
`
`* *
`
`【化9】
`
`【0035】(一般式(11)および(12)中、
`R20 、R23 およびR24 は、各々独立に、アルキル基、ア
`ルコキシル基またはハロゲン原子であり、R21 、R25 お
`よびR26 は、各々独立に 2価の有機基であり、R22 は
`ステロイド骨格を有する1価の有機基であり、R27 はス
`テロイド骨格を有する2価の有機基であり、qは0〜3
`
`※
`
`※
`
`の整数であり、rおよびsは、各々独立に、0〜4の整
`数である)で示される化合物を挙げることができる。好
`ましい例として下記式(13)〜式(19)
`【0036】
`【化10】
`
`【0037】
`
`5050
`
`【化11】
`
`Page 7 of 67
`
`
`
`13
`
`(8)
`
` 特開平9−90367
`14
`
`【0038】で示される化合物を挙げることができ、こ
`れらの内、上記式(13)、式(14)、式(17)お
`よび式(19)で示される化合物が特に好ましい。これ
`らは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いること
`ができる。
`【0039】本発明で用いられる特定重合体(I)を製
`造するにあたり、化合物(II)の使用割合は全ジアミ
`ン中10〜70モル%、化合物(III)の使用割合は
`全ジアミン中30〜80モル%、化合物(IV)の使用
`割合は全ジアミン中0.5〜25モル%が好ましい。化
`合物(II)の使用割合が10モル%未満であると、十
`分に高い電圧保持率が得られ難く、70モル%を越える
`と液晶表示素子の長期信頼性に劣るものとなり易い。化
`合物(III)の使用割合が30モル%未満であると、
`液晶表示素子の長期信頼性に劣るものとなり易く、80
`モル%を越えると十分に高い電圧保持率が得られな難
`い。また、化合物(IV)の使用割合が0.5モル%未
`満であると、得られるプレチルト角が小さくなり易く、
`25モル%を越えると特定重合体の溶媒への溶解性が低
`下する傾向が見られる。
`【0040】<特定重合体(I)の合成>本発明の液晶
`配向剤を構成する特定重合体(I)は、上記化合物
`(I)のテトラカルボン酸二無水物と上記化合物(I
`I)、(III)および(IV)のジアミン化合物との
`
`30
`30
`
`40
`40
`
`50
`50
`
`反応により合成される。特定重合体(I)の合成反応に
`供される化合物(I)と全ジアミン化合物の使用割合
`は、アミノ基1当量に対して化合物(I)の酸無水物基
`を0.2〜2当量とするのが好ましく、より好ましくは
`0.3〜1.2当量である。
`【0041】化合物(I)とジアミン化合物とは、有機
`溶媒中、反応温度0〜100℃で1〜48時間反応する
`ことが好ましい。
`【0042】上記有機溶媒としては、反応で生成するポ
`リアミック酸を溶解しうるものであれば特に制限はな
`い。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。
`【0043】なお、上記有機溶媒には、貧溶媒であるア
`ルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、ハロ
`ゲン化炭化水素類、炭化水素類を、生成する重合体が析
`出しない程度で、併用することができる。かかる貧溶媒
`としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコー
`ル、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エ
`チレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブ
`
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`
`
`
`15
`タンジオール、トリエチレングリコール、エチレングリ
`コールモノメチルエーテル、アセトン、メチルエチルケ
`トン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢
`酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチ
`ル、マロン酸ジエチル、ジエチルエーテル、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、エチレングリコール
`−n−ヘキシルエーテル、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ブチルエーテル、
`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、
`エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレ
`ングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリ
`コール−n−プロピルエーテルアセテート、エチレング
`リコール−i−プロピルエーテルアセテート、エチレン
`グリコール−n−ブチルエーテルアセテート、エチレン
`グリコール−n−ヘキシルエーテルアセテート、4−ヒ
`ドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、2−ヒドロキ
`シプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプ
`ロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピ
`オン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エ
`チル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3
`−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオ
`ン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−エ
`トキシプロピオン酸メチル、テトラヒドロフラン、ジク
`ロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロ
`ブタン、トリクロロエタン、クロルベンゼン、o−ジク
`ロルベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼ
`ン、トルエン、キシレンなどを挙げることができる。こ
`れらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いるこ
`とができる。
`【0044】有機溶媒の使用量は、化合物(I)および
`全ジアミン化合物の総量が、反応溶液の全量に対して
`0.1〜30重量%になるようにするのが好ましい。
`【0045】また、特定重合体(I)合成時に、分子量
`調節、基板への塗布性改善などの目的で、無水基を1個
`のみ有する酸無水物またはモノアミン化合物を添加して
`調製された末端修飾型の特定重合体(I)およびそれを
`脱水閉環した特定重合体(II)もなんら問題なく本発
`明に使用できる。
`【0046】上記酸無水物としては、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
`
`(9)
`
`10
`10
`
`20
`20
`
`30
`30
`
`40
`40
`
`50
`50
`
` 特開平9−90367
`16
`サデシルサクシニック酸無水物、n−オクタデシルサク
`シニック酸無水物などが挙げられる。
`【0047】また、上記モノアミンとしては、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。
`【0048】<特定重合体(II)>本発明の液晶配向
`剤を構成する特定重合体(II)は、特定重合体(I)
`を、加熱することにより、または脱水剤および脱水閉環
`触媒の存在下で脱水閉環することにより得られる。この
`特定重合体(II)は、通常ポリイミドまたはポリイソ
`イミドである。加熱により脱水閉環する場合の反応温度
`は、好ましくは60〜250℃、より好ましくは100
`〜170℃である。
`【0049】また、脱水剤および脱水閉環触媒の存在下
`で脱水閉環する場合の反応は、上記した有機溶媒中で行
`うことができる。反応温度は、通常0〜180℃、好ま
`しくは60〜150℃である。脱水剤としては、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。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が、こ
`れらに限定されるものではない。脱水剤の使用量は、特
`定重合体(I)の繰り返し単位1モルに対して1.5〜
`20モルとするのが好ましい。また、脱水閉環触媒の使
`用量は使用する脱水剤1モルに対し、0.5〜10モル
`とするのが好ましい。
`【0050】<特定重合体(I)および特定重合体(I
`I)の固有粘度>このようにして得られる特定重合体
`(I)および特定重合体(II)の固有粘度[ηinh=
`ln (t/t0)/C、但し、C=0.5g/dl、t
`はポリマー溶液の流下速度、t0はN−メチル−2−ピ
`ロリドンの流下速度である。30℃、N−メチル−2−
`ピロリドン中で測定、以下同条件にて固有粘度を測定]
`は、通常、0.05〜10dl/g、好ましくは0.05
`〜5dl/gである。
`【0051】<液晶配向剤>本発明の液晶配向剤は、以
`上詳述した特定重合体(I)および/または特定重合体
`(II)が有機溶媒に溶解した均一な溶液として使用さ
`れる。
`【0052】上記有機溶媒としては、特定重合体(I)
`製造時に用いることができる上記非プロトン系溶媒、フ
`ェノール系溶媒などまたはこれらの溶媒と特定重合体
`(II)製造時に用いることができる前記アルコール
`類、ケトン類、エステル類、エーテル類、ハロゲン炭化
`
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`
`
`
`(10)
`
`17
`水素類、炭化水素類等などの貧溶媒との、重合体が析出
`しない程度の混合溶媒を挙げることができる。
`【0053】また、特定重合体(I)および/または特
`定重合体(II)の溶液中の濃度は、通常、0.1〜2
`0重量%、好ましくは0.5〜10重量%である。
`【0054】本発明の液晶配向剤は、特定重合体(I)
`および/または特定重合体(II)と基板との接着性の
`さらなる改善を目的として、以下に示す官能性シラン含
`有化合物を含有することもできる。
`【0055】この官能性シラン含有化合物としては、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−トリメトキシイシリル−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。
`【0056】<液晶表示素子の製造>本発明の液晶配向
`剤を用いて得られる液晶表示素子は、例えば次の方法に
`よって製造することができる。
`【0057】(1)パターニングされた透明導電膜が設
`けられた基板の透明導電膜側に、本発明の液晶配向剤を
`ロールコーター法、スピンナー法、印刷法などで塗布
`し、80〜250℃、好ましくは120〜200℃の温
`度で加熱して塗膜を形成させる。この塗膜の膜厚は、通
`常、0.001〜1μm、好ましくは0.005〜0.5
`μmである。なお、特定重合体(I)を含有する本発明
`の液晶配向剤は、塗布後に有機溶媒を除去することによ
`って液晶配向膜となる塗膜を形成するが、さらに加熱す
`ることによってイミド化された塗膜とすることもでき
`る。形成された塗膜は、ナイロン、レーヨンなどの合成
`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
`ビング処理を行うことにより、液晶分子の配向能が塗膜
`
`10
`10
`
`20
`20
`
`30
`30
`
`40
`40
`
`50
`50
`
` 特開平9−90367
`18
`に付与されて液晶配向膜となる。
`【0058】上記基板としては、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、ポリカーボネートなどのプラスチックフィルム
`からなる透明基板を用いることができる。上記透明導電
`膜としては、SnO2からなるNESA膜、In2 O3 −
`SnO2 からなるITO膜などを用いることができ、こ
`れらの透明導電膜のパターニングには、フォト・エッチ
`ング法、予めマスクを用いる方法などが用いられる。液
`晶配向剤の塗布に際しては、基板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、基板および透
`明導電膜上に、予め官能性シラン含有化合物、チタネー
`トなどを塗布することもできる。
`【0059】(2)上記のようにして液晶配向膜が形成
`された基板を2枚作製し、その2枚をそれぞれの液晶配
`向膜におけるラビング方向が直交または逆平行となるよ
`う間隙(セルギャップ)を介して対向させ、基板の周辺
`部をシール剤でシールし、液晶を充填し、充填孔を封止
`して液晶セルとする。この液晶セルの外表面に、偏光方
`向がそれぞれ基板の液晶配向膜のラビング方向と一致ま
`たは直交するように偏光板を張り合わせることにより液
`晶表示素子とされる。
`【0060】上記シール剤としては、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したエ
`ポキシ樹脂などを用いることができる。上記液晶として
`は、ネマティック型液晶、スメクティック型液晶などを
`挙げることができ、その中でもネマティック型液晶を形
`成させるものが好ましく、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
`系液晶などが用いられる。また、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液晶や商
`品名C−15、CB−15(Merck Ltd.)として販売さ
`れているようなカイラル剤などを添加して使用すること
`もできる。さらに、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
`液晶も使用することができる。
`【0061】液晶セルの外表面に使用される偏光板とし
`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膜と呼ば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
`偏光板などを挙げることができる。
`【0062】
`【実施例】以下、本発明を実施例により、さらに具体的
`に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるも
`のではない。なお、以下の実施例および比較例により作
`
`Page 10 of 67
`
`
`
`19
`製された各液晶表示素子について、 液晶表示素子の液
`晶配向性、 液晶表示素子の電圧保持率、 液晶表示素
`子の信頼性、 液晶表示素子のプレチルト角、 液晶配
`向膜の膜厚均一性について評価した。評価方法は以下の
`とおりである。
`【0063】[液晶表示素子の液晶配向性]液晶表示素
`子に電圧をオン・オフさせた時の液晶表示素子中の異常
`ドメインの有無を偏光顕微鏡で観察し、異常ドメインの
`ない場合良好と判断した。
`[液晶表示素子の電圧保持率]液晶表示素子に印加した
`5Vの電圧をオフとし、16.7msec後の電圧保持
`率を測定することにより評価した。
`[液晶表示素子の信頼性]温度80℃、湿度80%の恒
`温恒湿槽中、液晶表示素子を5V、60Hzの矩形波で
`1000時間駆動させ、白シミが生じない場合を良好と
`判断した。
`【0064】[液晶表示素子のプレチルト角][T.J.Sc
`hffer et al., J.Appl.Phys., 19, 2013 (1980)]に記
`載の方法に準拠し測定した。
`[液晶配向膜の膜厚均一性]シリコンウェハー上に液晶
`配向剤を印刷によって塗布し、基板を180℃で1時間
`焼成し、測定点10点を選び膜厚を測定し、10点の平
`均を平均膜厚として求め、また最大膜厚と最小膜厚の差
`を膜厚ムラとして求めた。
`【0065】合成例1
`2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物
`44.83g(0.20モル)と1,4−フェニレンジア
`ミン5.41g(0.05モル)、4,4'−ジアミノジフ
`ェニルメタン27.76g(0.14モル)および前記式
`(13)の化合物5.21g(0.01モル)とをN−メ
`チル−2−ピロリドン749gに溶解させ、室温で6時
`間反応させた。次いで、反応混合物を大過剰のメタノー
`ルに注ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後、メタノー
`ルで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させて、固有
`粘度1.13dl/gの特定重合体(Ia)76.3gを
`得た。
`【0066】合成例2
`合成例1で得られた特定重合体(Ia)40.0gを、
`800gのN−メチル−2−ピロリドン、35.5gの
`ピリジンと27.5gの無水酢酸中、110℃で4時間
`イミド化反応をさせた。次いで、反応生成液を合成例1
`と同様に沈澱させ、固有粘度1.20dl/gの特定重
`合体(IIa)38.6gを得た。
`【0067】合成例3
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン14.06g(0.13モル)、4,4'−ジアミノジ
`フェニルメタン11.90g(0.06モル)および前記
`式(13)の化合物5.21g(0.01モル)に代えた
`以外は合成例1と同様にして特定重合体(Ib)を得、
`さらにこの特定重合体(Ib)を用いて合成例2と同様
`
`(11)
`
`10
`10
`
`20
`20
`
`30
`30
`
`40
`40
`
`50
`50
`
` 特開平9−90367
`20
`にしてイミド化を行い、固有粘度1.26dl/gの特
`定重合体(IIb)38.9gを得た。
`【0068】合成例4
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン2.16g(0.02モル)、4,4'−ジアミノジフ
`ェニルメタン33.71g(0.17モル)および前記式
`(13)の化合物5.21g(0.01モル)に代えた以
`外は合成例1と同様にして特定重合体(Ic)を得、さ
`らにこの特定重合体(Ic)を用いて合成例2と同様に
`してイミド化を行い、固有粘度1.06dl/gの特定
`重合体(IIc)38.1gを得た。
`【0069】合成例5
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン2.16g(0.05モル)、4,4'−ジアミノジフ
`ェニルメタン33.71g(0.17モル)および前記式
`(13)の化合物0.52g(0.001モル)に代えた
`以外は合成例1と同様にして特定重合体(Id)を得、
`さらにこの特定重合体(Id)を用いて合成例2と同様
`にしてイミド化を行い、固有粘度1.29dl/gの特
`定重合体(IId)38.1gを得た。
`【0070】合成例6
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン2.16g(0.05モル)、4,4'−ジアミノジフ
`ェニルメタン19.83g(0.10モル)および前記式
`(13)の化合物26.04g(0.05モル)に代えた
`以外は合成例1と同様にして特定重合体(Ie)を得、
`さらにこの特定重合体(Ie)を用いて合成例2と同様
`にしてイミド化を行い、固有粘度0.78dl/gの特
`定重合体(IIe)36.1gを得た。
`【0071】合成例7
`合成例1において、ジアミンを1,3−フェニレンジア
`ミン5.41g(0.05モル)、4,4'−ジアミノジフ
`ェニルメタン27.76g(0.14モル)および前記式
`(13)の化合物5.21g(0.01モル)に代えた以
`外は合成例1と同様にして特定重合体(If)を得、さ
`らにこの特定重合体(If)を用いて合成例2と同様に
`してイミド化を行い、固有粘度0.86dl/gの特定
`重合体(IIf)37.1gを得た。
`【0072】合成例8
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン5.41g(0.05モル)、4,4'−ジアミノジフ
`ェニルメタン27.76g(0.14モル)および前記式
`(14)の化合物5.23g(0.01モル)に代えた以
`外は合成例1と同様にして特定重合体(Ig)を得、さ
`らにこの特定重合体(Ig)を用いて合成例2と同様に
`してイミド化を行い、固有粘度0.96dl/gの特定
`重合体(IIg)37.8gを得た。
`【0073】合成例9
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン5.41g(0.05モル)、4,4'−ジアミノジフ
`
`Page 11 of 67
`
`
`
`21
`ェニルメタン27.76g(0.14モル)および前記式
`(17)の化合物6.43g(0.01モル)に代えた以
`外は合成例1と同様にして特定重合体(Ih)を得、さ
`らにこの特定重合体(Ih)を用いて合成例2と同様に
`してイミド化を行い、固有粘度0.91dl/gの特定
`重合体(IIh)37.0gを得た。
`【0074】合成例10
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン5.41g(0.05モル)、4,4'−ジアミノジフ
`ェニルメタン27.76g(0.14モル)および前記式
`(19)の化合物7.40g(0.01モル)に代えた以
`外は合成例1と同様にして特定重合体(Ii)を得、さ
`らにこの特定重合体(Ii)を用いて合成例2と同様に
`してイミド化を行い、固有粘度0.81dl/gの特定
`重合体(IIi)37.0gを得た。
`【0075】合成例11
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン5.41g(0.05モル)、1,5−ジアミノナフ
`タレン22.12g(0.14モル)および前記式(1
`3)の化合物5.21g(0.01モル)に代えた以外は
`合成例1と同様にして特定重合体(Ij)を得、さらに
`この特定重合体(Ij)を用いて合成例2と同様にして
`イミド化を行い、固有粘度0.66dl/gの特定重合
`体(IIj)35.1gを得た。
`【0076】合成例12
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン5.41g(0.05モル)、4,4'−ジアミノジフ
`ェニルエーテル28.04g(0.14モル)および前記
`式(13)の化合物5.21g(0.01モル)に代えた
`以外は合成例1と同様にして特定重合体(Ik)を得、
`さらにこの特定重合体(Ik)を用いて合成例2と同様
`にしてイミド化を行い、固有粘度1.26dl/gの特
`定重合体(IIk)38.1gを得た。
`【0077】合成例13
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン5.41g(0.05モル)、2,7−ジアミノフル
`オレン27.44g(0.14モル)および前記式(1
`3)の化合物5.21g(0.01モル)に代えた以外は
`合成例1と同様にして特定重合体(Il)を得、さらに
`この特定重合体(Il)を用いて合成例2と同様にして
`イミド化を行い、固有粘度0.86dl/gの特定重合
`体(IIl)36.1gを得た。
`【0078】合成例14
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン5.41g(0.05モル)、9,9−ビス(4−ア
`ミノフェニル)フルオレン48.72g(0.14モル)
`および前記式(13)の化合物5.21g(0.01モ
`ル)に代えた以外は合成例1と同様にして特定重合体
`(Im)を得、さらにこの特定重合体(Im)を用いて
`合成例2と同様にしてイミド化を行い、固有粘度0.7
`
`(12)
`
`10
`10
`
`20
`20
`
`30
`30
`
`40
`40
`
`50
`50
`
` 特開平9−90367
`22
`6dl/gの特定重合体(IIm)36.3gを得た。
`【0079】合成例15
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン5.41g(0.05モル)、4,4'−(p−フェニ
`レンイソプロピリデン)ビスアニリン48.16g(0.
`14モル)および前記式(13)の化合物5.21g
`(0.01モル)に代えた以外は合成例1と同様にして
`特定重合体(In)を得、さらにこの特定重合体(I
`n)を用いて合成例2と同様にしてイミド化を行い、固
`有粘度0.77dl/gの特定重合体(IIn)36.5
`gを得た。
`【0080】合成例16
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン5.41g(0.05モル)、4,4'−(m−フェニ
`レンイソプロピリデン)ビスアニリン48.16g(0.
`14モル)および前記式(13)の化合物5.21g
`(0.01モル)に代えた以外は合成例1と同様にして
`特定重合体(Io)を得、さらにこの特定重合体(I
`o)を用いて合成例2と同様にしてイミド化を行い、固
`有粘度0.67dl/gの特定重合体(IIo)36.1
`gを得た。
`【0081】合成例17
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン5.41g(0.05モル)、2,2−ビス[4−
`(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン57.5
`4g(0.14モル)および前記式(13)の化合物5.
`21g(0.01モル)に代えた以外は合成例1と同様
`にして特定重合体(Ip)を得、さらにこの特定重合体
`(Ip)を用いて合成例2と同様にしてイミド化を行
`い、固有粘度1.29dl/gの特定重合体(IIp)
`38.1gを得た。
`【0082】合成例18
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン5.41g(0.05モル)、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37.24g(0.14モル)および前記式(13)
`の化合物5.21g(0.01モル)に代えた以外は合成
`例1と同様にして特定重合体(Iq)を得、さらにこの
`特定重合体(Iq)を用いて合成例2と同様にしてイミ
`ド化を行い、固有粘度0.59dl/gの特定重合体
`(IIq)35.1gを得た。
`【0083】合成例19
`合成例1において、ジアミンを1,4−フェニレンジア
`ミン5.41g(0.05モル)、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37.24g(0.14モル)および前記式(13)
`の化合物5.21g(0.01モル)に代えた以外は合成
`例1と同様にして特定重合体(Ir)を得、さらにこの
`特定重合体(Ir)を用いて合成例2と同様にしてイミ
`ド化を行い、固有粘度0.58dl/gの特定重合体
`
`Page 12 of 67
`
`
`
`(13)
`
`10
`10
`
`20
`20
`
`30
`30
`
`40
`40
`
`23
`(IIr)35.0gを得た。
`【0084】合成例20
`合成例1において、テトラカルボン酸二無水物をシクロ
`ブタンテトラカルボン酸二無水物39.22g(0.20
`モル)に代えた以外は合成例1と同様にして、固有粘度
`1.22dl/gの特定重合体(Is)72.1gを得
`た。
`【0085】合成例21
`合成例1において、テトラカルボン酸二無水物を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60.05g(0.20モ
`ル)に代えた以外は合成例1と同様にして特定重合体
`(It)を得、さらにこの特定重合体(It)を用いて
`合成例2と同様にしてイミド化を行い、固有粘度0.8
`8dl/gの特定重合体(IIt)36.2gを得た。
`【0086】合成例22(比較合成例)
`合成例1において、テトラカルボン酸二無水物をシクロ
`ブタンテトラカルボン酸二無水物39.22g(0.20
`モル)に代え、ジアミンを1,4−フェニレンジアミン
`20.55g(0.19モル)および前記式(13)の化
`合物5.21g(0.01モル)に代えた以外は、合成例
`1と同様にして固有粘度1.22dl/gの特定重合体
`(Iu)58.3gを得た。
`【0087】合成例23(比較合成例)
`合成例1において、テトラカルボン酸二無水物をシクロ
`ブタンテトラカルボン酸二無水物39.22g(0.20
`モル)に代え、ジアミンを4,4'−ジアミノジフェニル
`メタン37.67g(0.19モル)および前記式(1
`3)の化合物5.21g(0.01モル)に代えた以外
`は、合成例1と同様にして固有粘度0.97dl/gの
`特定重合体(Iv)72.3gを得た。
`【0088】合成例24(比較合成例)
`合成例1において、テトラカルボン酸二無水物をシクロ
`ブタンテトラカルボン酸二無水物39.22g(0.20
`モル)に代え、ジアミンを4,4'−ジアミノジフェニル
`メタン39.65g(0.20モル)に代えた以外は、合
`成例1と同様にして固有粘度1.17dl/gの特定重
`合体(Iw)72.0gを得た。
`【0089】実施例1
`合成例1で得られた特定重合体(Ia)5gをγ−ブチ
`ロラクトンに溶解させて固形分濃度4重量%の溶液と
`し、この溶液を孔径1μmのフィルターで濾過し、液晶
`配向剤溶液を調製した。この溶液を、液晶配向剤塗布用
`印刷機を用いて、ITO膜からなる透明電極付きガラス
`
` 特開平9−90367
`24
`基板の透明電極面上に塗布し、180℃で1時間乾燥
`し、乾燥膜厚0.05μmの塗膜を形成した。この塗膜
`にレーヨン製の布を巻き付けたロールを有するラビング
`マシーンにより、ロールの回転数500rpm、ステー
`ジの移動速度1cm/秒でラビング処理を行った。
`【0090】上記のようにして液晶配向膜が形成された
`基板を2枚作製し、それぞれの基板の外縁に、直径17
`μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をス
`クリーン印刷塗布した後、それぞれの基板の液晶配向膜
`面が相対するように、しかも該液晶配向膜のラビング方
`向が直交するように2枚の基板を間隙を介して重ね合わ
`せて外縁部を圧着し、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(Me
`rck Ltd.,ZLI−5081)を充填した後、エポキシ
`系接着剤で液晶注入口を封止し、基板の外側の両面に偏
`光板を、偏光板の偏光方向がそれぞれの基板の液晶配向
`膜のラビング方向と一致するように張り合わせ、液晶表
`示素子を作製した。
`【0091】以上のようにして作製した液晶表示素子
`は、電圧をオン・オフさせた時に液晶表示素子中に異常
`ドメインは認められず、優れた液晶配向性を有するもの
`であった。また、液晶表示素子の電圧保持率を測定した
`ところ、99.3%と高い値であった。また、1000
`時間後の信頼性試験でも液晶表示素子に白シミは生じな
`かった。そして、液晶表示素子のプレチルト角を測定し
`たところ、5.8°と高い値であった。さらに液晶配向
`膜の平均膜厚は500Åで塗布ムラは20Åであり均一
`な膜厚が得られた。これらの結果を表1に示す。
`【0092】実施例2〜21
`合成例2〜21で得られた特定重合体(I)または特定
`重合体(II)を用い、液晶配向剤を調製した以外は、
`実施例1と同様にして液晶表示素子の作製を行った。各
`実施例において、液晶表示素子の液晶配向性、電圧保持
`率、信頼性およびプレチルト角ならびに液晶配向膜の膜
`厚均一性を評価した。結果を表1に示す。
`【0093】比較例1〜3
`合成例22〜24で得られた特定重合体(I)を用い、
`液晶配向剤を調製した以外は、実施例1と同様にして液
`晶表示素子の作製を行った。各比較例において、液晶表
`示素子の液晶配向性、電圧保持率、信頼性およびプレチ
`ルト角ならびに液晶配向膜の膜厚均一性を評価した。結
`果を表1に示す。
`【0094】
`【表1】
`
`Page 13 of 67
`
`
`
`25
`
`(14)
`
` 特開平9−90367
`26
`
`【0095】
`【発明の効果】本発明の液晶配向剤によれば、液晶配向
`膜としたとき、膜厚均一性に優れ、液晶の配向性が良好
`で、電圧保持率および長期信頼性に優れた液晶表示素子
`を与え得る液晶配向剤が得られる。また、本発明の液晶
`配向剤により形成された液晶配向膜に、例えば特開平6
`−222366号公報や特開平6−281937号公報
`に示されているような紫外線を照射することによってプ
`レチルト角を変化させるような処理、あるいは特開平5
`−107544号公報に示されているようなラビング処
`理を施した液晶配向膜表面にレジスト膜を部分的に形成
`して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して、液晶配向膜の配向能を
`変化させるような処理を行うことによって、液晶表示素
`子の視界特性を改善することが可能である。
`【0096】本発明の液晶配向剤を用いて形成した液晶
`配向膜を有する液晶表示素子は、TN型液晶表示素子に
`好適に使用できる以外に、使用する液晶を選択すること
`により、STN(Super twisted nematic)型、SH(S
`uper Homeotropic)型、強誘電性および反強誘電性の液
`晶表示素子などにも好適に使用することができる。さら
`に、本発明の液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜を
`
`30
`30
`
`40
`40
`
`50
`50
`
`有する液晶表示素子は、種々の装置に有効に使用でき、
`例えば卓上計算機、腕時計、置時計、係数表示板、ワー
`ドプロセッサ、パーソナルコンピューター、液晶テレビ
`などの表示装置に用いられる。
`【0097】以上詳述した本発明の好ましい態様につき
`下記する。
`1. 化合物(I)と反応せしめてポリアミック酸を生成
`させるのに用いられる全ジアミン中に占める化合物(I
`I)の割合が10〜70モル%、化合物(III)の割
`合が30〜80モル%、そして化合物(IV)の割合が
`0.5〜25モル%である液晶配向剤。
`2. 化合物(I)と反応せしめてポリアミック酸を生成
`させるのに用いられる全ジアミン中に占める化合物(I
`I)の割合が10〜60モル%である液晶配向剤。
`3. 化合物(I)と反応せしめてポリアミック酸を生成
`させるのに用いられる全ジアミン中に占める化合物(I
`II)の割合が40〜80モル%である液晶配向剤。
`4. 化合物(I)と反応せしめてポリアミック酸を生成
`させるのに用いられる全ジアミン中に占める化合物(I
`V)の割合が1〜15モル%である液晶配向剤。
`5. 化合物(III)が4,4'−ジアミノジフェニルメ
`タン、1,5−ジアミノナフタレン、4,4'−ジアミノ
`
`Page 14 of 67
`
`
`
`(15)
`
`*
`
` 特開平9−90367
`28
`示される4価の基のうちの少なくとも1種である液晶配
`向剤。
`7. 化合物(I)が1,2,3,4−シクロブタンテトラ
`カルボン酸二無水物、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,
`4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸二無水物お
`よび2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無
`水物の少なくともいずれかである液晶配向剤。
`8. 化合物(II)が1,4−フェニレンジアミンであ
`る液晶配向剤。
`
`27
`ジフェニルエーテル、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−
`(p−フェニレンイソプリロピリデン)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−アミノフェノキシ)フ
`ェニル]プロパンおよび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から選ば
`れる少なくとも1種のジアミン化合物である液晶配向
`剤。
`6. 式(1)のR1 が式(9−1)および(9−2)で
`
`
`─────────────────────────────────────────────────────
`フロントページの続き
`
`(72)発明者 松木 安生
` 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本合
` 成ゴム株式会社内
`
`*
`
`10
`
`Page 15 of 67
`
`
`
`CERTIFICATION OF TRANSLATION
`
`I hereby certify that
`
`(1)
`
`I am well acquainted with the English and Japanese languages
`
`and have in the past translated numerous Japanese documents into English;
`
`(2)
`
`I have translated and/or reviewed the attached English
`
`translation of the Japanese language document identified as:
`
`JP H9-90367 Liquid Crystal Alignment Agent
`
`(3) The attached English translation is a true and accurate
`
`translation of the Japanese language document to the best of my knowledge
`
`and belief.
`
`I declare that all statements made herein of my knowledge are true,
`
`that all statements made herein on information and belief are believed to be
`
`true, and that these statements were made with the knowledge that willful
`
`false statements and the like so made are punishable by fine or
`
`imprisonment, or both, under Section 1001 of Title 18 of the United States
`
`Code.
`
`Date:April 21, 2016
`
`By:________________________________
`
`Page 16 of 67
`
`
`
`2
`
`(12) Publication of Laid Open Patent
`
`(19) Japan Patent Office (JP)
`
`(11) Publ. of Application
`
`JP H9-90367
`
`5
`
`(51) Int. Cl3
`
`Class/ No. Int. Control No. F1
`
`(43) Publ. Date: April 4, 1997
`
`Technology Sector
`
`G02F 1/1337 520 G02F 1/1337
`
`C09K
`
`10
`
`525
`
`9279-411 C09K 19/56
`
`Examination request/Non-request
`
`(Altogether 15 pages)
`
`(54) Title of the Invention: Liquid Crystal Alignment Agent
`
`(21) Patent Application No.: Hei 7-243041
`
`(22) Date Filed: September 21, 1995
`
`15
`
`(71) Applicant: 000004178
`
`Nihon Gosei Gomu Ltd., Inc (JSR Corp)
`
`Tokyo-to, Chuo Ku, Tsukichi 2 Chome 11 Ban 24 Go
`
`(72) Inventor:
`
`Name: Nishikawa, Michinori
`
`20
`
`Address: Tokyo-to, Chuo Ku, Tsukichi 2 Chome 11 Ban 24 Go
`
`Nihon Gosei Gomu (JSR) Corporate Facility
`
`Name: Kawamura, Shigeo
`
`Address: Tokyo-to, Chuo Ku, Tsukichi 2 Chome 11 Ban 24 Go
`
`Nihon Gosei Gomu (JSR) Corporate Facility
`
`25
`
`Name: Toyoshima, Osamu
`
`Page 17 of 67
`
`
`
`3
`
`Address: Tokyo-to, Chuo Ku, Chikuchi 2 Chome 11 Ban 24 Go
`
`Nihon Gosei Gomu (JSR) Corporate Facility
`
`(74) Agent Attorney: Oshima, Masayoshi
`
`Continued on final page
`
`5
`
`Page 18 of 67
`
`
`
`4
`
`5
`
`10
`
`(54) [Title of the Invention] LIQUID CRYSTAL ALIGNMENT
`AGENT
`(57) [Abstract]
`[Problem] To provide a liquid crystal alignment agent, when used in
`the form of a liquid crystal alignment film, allowed to realize a
`liquid crystal display element that is excellent in film thickness
`uniformity, satisfactory in the alignment property of the liquid
`crystal, and excellent in voltage retention and long-term reliability.
`[Means for Solution] A liquid crystal alignment agent containing at
`least one of: a polyamic acid obtained by reaction between
`tetracarboxylic acid dianhydride and a mixture of
`phenylenediamine, aromatic diamine and a diamine having a
`steroid skeleton; and a polyimide polymer obtained by the
`dehydration cyclization thereof.
`
`Page 19 of 67
`
`
`
`5
`
`[Claims]
`[Claim 1] A liquid crystal alignment agent containing at least
`one of: polyamic acid generated by reaction between
`(A) tetracarboxylic acid dianhydride expressed by the
`following general formula (1)
`[Chemical Formula 1]
`
`(in formula (1), R1 is a tetravalent organic group) and
`(B) (i) phenylenediamine expressed by the following general
`formula (2)
`[Chemical Formula 2]
`
`(in formula (2), R2 is an alkyl group, an alkoxyl group, or a
`halogen atom and "a" is an integer of from 0 to 4), (ii) at least one
`kind of aromatic diamine selected from a group of compounds
`expressed by the following general formulas (3), (4), (5), (6), and (7)
`[Chemical Formula 3]
`
`Page 20 of 67
`
`
`
`6
`
`(in general formulas (3) to (7), R3, R4, R5, R6, R8, R9, R10, R11,
`R12, and R13 are independently an alkyl group, an alkoxyl group, or
`a halogen atom; R7 is a divalent organic group; b, c, h, i, and j are
`independently an integer from 0 to 3; and d, e, f, g, and k are
`independently an integer from 0 to 4), and (iii) a diamine having a
`steroid skeleton expressed by the following general formula (8)
`
`Page 21 of 67
`
`
`
`7
`
`(8)
`H2N-R14-NH2
`(in formula (8), R14 is a divalent organic group having a
`steroid skeleton); and an imidized polymer generated by
`dehydration cyclization of the polyamic acid.
`
`Page 22 of 67
`
`
`
`8
`
`[Detailed Description of the Invention]
`[0001]
`[Field of the Invention] The present invention relates to a
`liquid crystal alignment agent and, more specifically, to a liquid
`crystal alignment agent, when used in the form of a liquid crystal
`alignment film, allowed to realize a liquid crystal display element
`that is excellent in film thickness uniformity, satisfactory in the
`alignment propertied of the liquid crystal, and excellent in voltage
`retention and long-term reliability, and that has a high pre-tilt
`angle.
`
`[0002]
`[Description of the Prior Art] In the conventional art, a liquid
`crystal display element (a TN type liquid crystal display element) is
`known that employs a TN type liquid crystal cell which has a
`sandwich structure constructed such that a layer of a nematic liquid
`crystal having positive dielectric anisotropy is formed between
`substrates provided with transparent electrodes and in which the
`major axes of the liquid crystal molecules are continuously twisted
`by 90 degrees between the substrates. The alignment of the liquid
`crystal in the TN type liquid crystal display element is formed by a
`rubbing treated liquid crystal alignment film fabricated from a
`polyimide or the like.
`[0003]
`[Problems to be Solved by the Invention] However, when a
`TN type liquid crystal display element is fabricated by employing a
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`Page 23 of 67
`
`
`
`9
`
`liquid crystal alignment film fabricated from a conventionally
`known polyimide, there is the problem that the voltage retention of
`the liquid crystal display element is low, white blemishes occur in
`the liquid crystal cell during long-term reliability testing, and an
`unsatisfactory display is caused by the small pre-tilt angle of the
`liquid crystal molecules, and the like. Further, ordinarily, the liquid
`crystal alignment film is obtained by applying a liquid crystal
`alignment agent composed of a resin solution onto a substrate and
`then drying the solution. Then, there also is the problem of film
`thickness non-uniformity arising when applying the liquid crystal
`alignment agent, affecting the display characteristics and the
`electrical characteristics.
`[0004] An object of the present invention is to provide a new
`liquid crystal alignment agent. Another object of the present
`invention is to provide a liquid crystal alignment agent, which when
`used in the form of a liquid crystal alignment film, allows the
`realization of a high pre-tilt-angle liquid crystal display element
`that is excellent in film thickness uniformity, satisfactory in the
`alignment properties of the liquid crystal, and excellent in voltage
`retention and long-term reliability. Yet another object and
`advantage of the present invention will become clear from the
`following description.
`[0005]
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`Page 24 of 67
`
`
`
`10
`
`[Means for Solving the Problem] According to the present
`invention, the above-mentioned object and advantage of the present
`invention are achieved by
`a liquid crystal alignment agent containing at lea one of:
`polyamic acid (referred to as a "particular polymer (I)", hereinafter)
`generated by reaction between
`(A) tetracarboxylic acid dianhydride (referred to as a
`"compound (I)", hereinafter) expressed by the following general