JP7643446B2 - Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a liquid crystal alignment agent, a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal display element.
従来から液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、携帯電話、テレビジョン受像機等の表示部として幅広く用いられている。液晶表示装置は、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(フリンジフィールドスイッチング)方式等の横電界方式が知られている。Liquid crystal display devices have been widely used as display units for personal computers, smartphones, mobile phones, television receivers, etc. A liquid crystal display device includes, for example, a liquid crystal layer sandwiched between an element substrate and a color filter substrate, pixel electrodes and a common electrode that apply an electric field to the liquid crystal layer, an alignment film that controls the alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer, and thin film transistors (TFTs) that switch the electric signal supplied to the pixel electrodes. Known methods for driving liquid crystal molecules include vertical electric field methods such as the TN method and the VA method, and horizontal electric field methods such as the IPS method and the FFS (fringe field switching) method.
現在、工業的に最も普及している液晶配向膜は、電極基板上に形成された、ポリアミック酸及び/又はこれをイミド化したポリイミドからなる膜の表面を、綿、ナイロン、ポリエステル等の布で一方向に擦る、いわゆるラビング処理を行うことで作製されている。ラビング処理は、簡便で生産性に優れた工業的に有用な方法である。しかし、液晶表示素子の高性能化、高精細化、大型化に伴い、ラビング処理で発生する配向膜の表面の傷、発塵、機械的な力や静電気による影響、更には、配向処理面内の不均一性等の種々の問題が明らかとなっている。ラビング処理に代わる配向処理方法としては、偏光された放射線を照射することにより、液晶配向能を付与する光配向法が知られている。光配向法は、光異性化反応を利用したもの、光架橋反応を利用したもの、光分解反応を利用したもの等が提案されている(非特許文献1、特許文献1参照)。Currently, the most widely used liquid crystal alignment film in the industry is produced by rubbing the surface of a film made of polyamic acid and/or polyimide formed by imidizing it on an electrode substrate in one direction with a cloth such as cotton, nylon, or polyester, which is called a rubbing treatment. The rubbing treatment is a simple and highly productive industrially useful method. However, as liquid crystal display elements become more powerful, more precise, and larger, various problems have become apparent, such as scratches on the surface of the alignment film caused by the rubbing treatment, dust generation, effects due to mechanical force and static electricity, and even non-uniformity within the alignment treatment surface. As an alternative alignment treatment method to the rubbing treatment, a photoalignment method is known in which liquid crystal alignment ability is imparted by irradiating polarized radiation. As for photoalignment methods, methods using photoisomerization reactions, photocrosslinking reactions, photodecomposition reactions, etc. have been proposed (see Non-Patent Document 1 and Patent Document 1).
液晶表示素子の構成部材である液晶配向膜は、液晶を均一に配列させるための膜であり、液晶配向性は重要な特性の一つである。しかし、上記光配向法で得られる液晶配向膜は、従来のラビング処理で得られる液晶配向膜に比べて液晶配向性が低くなる傾向にあり、該液晶配向膜を備える液晶表示装置の適用範囲が限られていた。A liquid crystal alignment film, which is a component of a liquid crystal display element, is a film for uniformly aligning liquid crystals, and liquid crystal alignment is one of its important characteristics. However, the liquid crystal alignment film obtained by the above-mentioned photoalignment method tends to have lower liquid crystal alignment properties than liquid crystal alignment films obtained by conventional rubbing treatments, and the range of application of liquid crystal display devices equipped with such liquid crystal alignment films has been limited.
また、実際の液晶表示素子では、製造上のバラツキなどによって液晶表示素子面内でツイスト角がわずかにばらついてしまう。すると、このような面内バラツキに起因して、液晶表示素子では黒表示時の明るさが面内でばらついてしまう。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高い液晶配向性を有し、黒表示の際の面内での明るさのバラツキを抑制した、コントラストが向上した液晶表示素子を得ることができ、光配向法用に適した液晶配向剤を提供することを一つの目的とする。
Furthermore, in actual liquid crystal display elements, the twist angle varies slightly within the plane of the liquid crystal display element due to manufacturing variations, etc. This in-plane variation then causes the brightness of the liquid crystal display element during black display to vary within the plane.
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to provide a liquid crystal alignment agent suitable for use in a photoalignment method, which can obtain a liquid crystal display element having high liquid crystal alignment properties, suppressing in-plane brightness variations during black display, and improved contrast.
本発明者は、鋭意研究を進めたところ、特定の成分を含有する液晶配向剤を使用することにより、上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には下記を要旨とするものである。
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。
The present inventors have conducted extensive research and found that the above problems can be solved by using a liquid crystal aligning agent containing a specific component, and have completed the present invention.
Throughout this specification, examples of halogen atoms include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and * represents a bond.
下記式(0)で表される繰り返し単位(a0)及び下記式(1)で表される繰り返し単位(a1)を含有するポリイミド前駆体のイミド化重合体であって、上記イミド化重合体のイミド化率が80~95%である重合体(A)を含有することを特徴とする液晶配向剤。
条件(1):炭素数6以上の側鎖基を有しない。
条件(2):アミノ基に由来する二つの炭素-窒素結合軸が互いに平行ではない。
条件(3):アミノ基に由来する二つの炭素-窒素結合軸が互いに平行であり、下記式(O)で表される部分構造を有する。
Condition (1): The compound has no side chain groups having six or more carbon atoms.
Condition (2): The axes of the two carbon-nitrogen bonds derived from the amino group are not parallel to each other.
Condition (3): The two carbon-nitrogen bond axes derived from the amino group are parallel to each other and have a partial structure represented by the following formula (O):
本発明によれば、高い液晶配向性と、黒表示の際の面内での明るさのバラツキが抑制されたコントラストに優れた液晶表示素子及びこれを得ることができる光配向法用に適した液晶配向剤が提供される。According to the present invention, there is provided a liquid crystal display element having high liquid crystal alignment properties and excellent contrast with suppressed in-plane brightness variation during black display, and a liquid crystal alignment agent suitable for a photoalignment method by which this can be obtained.
<重合体(A)>
本発明の液晶配向剤は、上記式(0)で表される繰り返し単位(a0)及び上記式(1)で表される繰り返し単位(a1)を含有するポリイミド前駆体のイミド化重合体であって、上記イミド化重合体のイミド化率が80~95%である重合体(A)を含有する。
条件(1):炭素数6以上の側鎖基を有しない。
条件(2):アミノ基に由来する二つの炭素-窒素結合軸が互いに平行ではない。
条件(3):アミノ基に由来する二つの炭素-窒素結合軸が互いに平行であり、下記式(O)で表される部分構造を有する。
このような構成とすることで、高い液晶配向性と、コントラストに優れた液晶表示素子を得ることができる。
<Polymer (A)>
The liquid crystal aligning agent of the present invention contains a polymer (A) which is an imidized polymer of a polyimide precursor containing a repeating unit (a0) represented by the above formula (0) and a repeating unit (a1) represented by the above formula (1), and the imidization rate of the imidized polymer is 80 to 95%.
Condition (1): The compound has no side chain groups having six or more carbon atoms.
Condition (2): The axes of the two carbon-nitrogen bonds derived from the amino group are not parallel to each other.
Condition (3): The two carbon-nitrogen bond axes derived from the amino group are parallel to each other and have a partial structure represented by the following formula (O):
With this configuration, a liquid crystal display device having high liquid crystal alignment properties and excellent contrast can be obtained.
ここで、上記条件(3)の「アミノ基に由来する二つの炭素-窒素結合軸が互いに平行であり」とは、芳香族ジアミンを球・棒状の分子構造模型(例えば丸善出版社製HGS分子構造模型)で表した時、アミノ基に由来する二つの炭素-窒素結合軸が互いに平行になるように配置することが出来る、ということを意味する。また、上記条件(2)の「アミノ基に由来する二つの炭素-窒素結合軸が互いに平行ではない」とは、芳香族ジアミンを球・棒状の分子構造模型で表した時、アミノ基に由来する二つの炭素-窒素結合軸が互いに平行になるように配置することが出来ない、ということを意味する。Here, the above condition (3) "the two carbon-nitrogen bond axes derived from the amino groups are parallel to each other" means that when the aromatic diamine is represented by a ball-and-rod molecular structure model (for example, the HGS molecular structure model manufactured by Maruzen Publishing), the two carbon-nitrogen bond axes derived from the amino groups can be arranged so that they are parallel to each other. Also, the above condition (2) "the two carbon-nitrogen bond axes derived from the amino groups are not parallel to each other" means that when the aromatic diamine is represented by a ball-and-rod molecular structure model, the two carbon-nitrogen bond axes derived from the amino groups cannot be arranged so that they are parallel to each other.
上記以外の方法として、例えば、分子モデリング(Chem3D Ultra Version 16.0.1.4)を用いて、分子構造の最適化およびエネルギーの最小化をデフォルトMM2力場設定により行い、最小(二乗平均平方根)RMS勾配0.010に収束させて行った場合に、アミノ基に由来する二つの炭素-窒素結合軸が互いに平行になるように配置される場合を上記条件(3)の「アミノ基に由来する二つの炭素-窒素結合軸が互いに平行」であるとし、アミノ基に由来する二つの炭素-窒素結合軸が互いに平行になるように配置されない場合を上記条件(2)の「アミノ基に由来する二つの炭素-窒素結合軸が互いに平行ではない」と定義することができる。As a method other than the above, for example, when molecular modeling (Chem3D Ultra Version 16.0.1.4) is used to optimize the molecular structure and minimize the energy with the default MM2 force field settings and converge to a minimum (root mean square) RMS gradient of 0.010, the case in which the two carbon-nitrogen bond axes derived from the amino groups are arranged so as to be parallel to each other can be defined as the above condition (3) of "the two carbon-nitrogen bond axes derived from the amino groups are parallel to each other," and the case in which the two carbon-nitrogen bond axes derived from the amino groups are not arranged so as to be parallel to each other can be defined as the above condition (2) of "the two carbon-nitrogen bond axes derived from the amino groups are not parallel to each other."
上記式(g)のR1~R4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、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基などが挙げられる。上記R1~R4における炭素数2~6のアルケニル基の具体例としては、例えばビニル基、プロペニル基、ブチニル基等が挙げられ、これらは直鎖状でも分岐状でもよい。上記R1~R4における炭素数2~6のアルキニル基の具体例としては、例えばエチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基等が挙げられる。上記R1~R4における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る。フッ素原子を含有する炭素数1~6の1価の有機基としては、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。また、上記アルキル基、アルケニル基、アルキニル基及びフッ素原子を含有する炭素数1~6の1価の有機基に含まれる-CH2-の一部は、-O-で置き換えられてもよい。
なお、本発明の効果を効率的に得る観点から、R1からR4の少なくとも一つは上記定義中の水素原子以外の基を表す。上記構成とすることで、ポリイミド膜の光反応性が高くなり、得られる液晶配向膜の面内異方性が高くなるので、製造時に発生する液晶表示素子面内でのツイスト角のバラツキによるコントラストの低下が抑制される。
Specific examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 1 to R 4 of the above formula (g) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, and an n-pentyl group. Specific examples of the alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms in R 1 to R 4 include a vinyl group, a propenyl group, and a butynyl group, which may be linear or branched. Specific examples of the alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms in R 1 to R 4 include an ethynyl group, a 1-propynyl group, and a 2-propynyl group. Examples of the halogen atom in R 1 to R 4 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Examples of the monovalent organic group having 1 to 6 carbon atoms containing a fluorine atom include a fluoromethyl group and a trifluoromethyl group. In addition, a portion of the --CH.sub.2-- contained in the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group and fluorine atom-containing monovalent organic group having 1 to 6 carbon atoms may be replaced with --O--.
In order to efficiently obtain the effects of the present invention, at least one of R 1 to R 4 represents a group other than a hydrogen atom as defined above. With the above-mentioned configuration, the photoreactivity of the polyimide film is increased, and the in-plane anisotropy of the obtained liquid crystal alignment film is increased, so that the decrease in contrast caused by the variation in the twist angle in the plane of the liquid crystal display element generated during the production is suppressed.
上記式(g)で表される4価の有機基は、光反応性が高い観点から、中でも下記式(g-1)~(g-5)のいずれかで表される4価の有機基が好ましく、下記式(g-1)で表される4価の有機基であることがさらに好ましい。*は結合手を表す。
上記式(O)におけるArの環上の任意の水素原子は、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価の有機基などの1価の有機基で置き換えられてもよい。これらの1価の有機基の具体例として、上記R1~R4で例示した構造が挙げられる。 Any hydrogen atom on the ring of Ar in the above formula (O) may be replaced with a monovalent organic group such as a halogen 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 monovalent organic group containing a fluorine atom having 1 to 6 carbon atoms, etc. Specific examples of these monovalent organic groups include the structures exemplified above for R 1 to R 4 .
(芳香族ジアミン(d0))
上記芳香族ジアミン(d0)は、本発明の効果が効率的に得られる観点から中でも、炭素数4~40の芳香族ジアミンが好ましい。具体例としては、分子内に芳香環を一つ含有する芳香族ジアミン、分子内に芳香環を2つ含有し、該2つの芳香環が、-CH2-、-C(CH3)2-、-O-、-C(=O)-、-O-C(=O)-、-NR-C(=O)-、-NR-(Rは水素原子、炭素数1~5のアルキル基、フェニル基、tert-ブトキシカルボニル基を表す。)、炭素数2~20のアルキレン基又は該アルキレン基の-CH2-の一部が-O-、-Si(CH3)2-、-C(=O)-、-O-C(=O)-、-NR-C(=O)-、-NR-で置き換えられた2価の有機基で連結され、連結基が有する主鎖方向の炭素原子、酸素原子、珪素原子及び窒素原子の合計数が奇数個である芳香族ジアミン、分子内に芳香環を一つとインダン構造を有する芳香族ジアミン、分子内に芳香環を3つ以上有する芳香族ジアミン、複素環構造を有する芳香族ジアミンが挙げられる。上記芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環が挙げられ、ベンゼン環およびナフタレン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。また、上記芳香環上の水素原子の一部は、ヒドロキシ基、炭素数1~5のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子、フッ素原子を含有する炭素数1~5の1価の有機基、上記炭素数1~5のアルキル基上の水素原子の一部がヒドロキシ基で置換された基、又は-NH(Boc)(Bocはtert-ブトキシカルボニル基を表す。)で置き換えられても良い。
より具体的には、下記式(d0-1)~(d0-15)で表される芳香族ジアミン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテルが挙げられる。
上記Q、Q’、Q”における複素環の具体例としては、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、オキサゾリン等が挙げられる。尚、上記複素環上の任意の水素原子は、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基、炭素数1~3のフッ素含有アルキル基、炭素数1~3のフッ素含有アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる少なくとも1種で置換されていてもよい。複素環のより好ましい具体例は、ピロール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、ベンゾイミダゾール、カルバゾール、ピペリジン、ピペラジン、オキサゾリンである。上記「Q’とベンゼン環との間で形成されるそれぞれの結合は、互いに平行ではない」とは、例えばピリジンを例に挙げると、ベンゼン環と結合するピリジンの結合位置が2,4-位、2,6-位、3,5-位であることを表し、「Q”と窒素原子との間で形成されるそれぞれの結合は、互いに平行ではない」とは、ピリジンを例に挙げると、窒素原子と結合するピリジンの結合位置が2,4-位、2,6-位又は3,5-位であることを表す。「Q”と窒素原子との間で形成されるそれぞれの結合は、互いに平行である」とは、ピリジンを例に挙げると、窒素原子と結合するピリジンの結合位置が2,5-位であることを表す。また、「Qと隣接する窒素原子および炭素原子との間でそれぞれ形成される結合は、互いに平行でない」とは、ピリジンを例に挙げると、隣接する窒素原子又は炭素原子と結合するピリジンの結合位置が2,4-位、2,6-位又は3,5-位であることを表す。
更に好ましい芳香族ジアミン(d0)の具体例として、1,3-ジアミノベンゼン、2,4-ジアミノトルエン、2,6-ジアミノトルエン、2,4-ジアミノフェノール、3,5-ジアミノフェノール、2,4-ジアミノベンジルアルコール、4,6-ジアミノレソルシノール、3,5-ジアミノベンジルアルコール、2,4-ジアミノ安息香酸、3,5-ジアミノ安息香酸、3,3’-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、ビス(4-アミノフェノキシ)メタン、1,5-ビス(4-アミノフェノキシ)ペンタン、1,3-ビス(4-アミノフェネチル)ウレア、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、2,2-ビス(3-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、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、下記式(Dp-1)~(Dp-2)で表されるジアミン、下記式(5-1)~(5-4)で表されるジアミン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、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、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、下記式(z-1)~式(z-17)、下記式(Ox-1)~式(Ox-2)などの複素環を分子内に含有する芳香族ジアミン、又は下記式(Si-1)で表されるジアミンが挙げられる。下記式(5-1)~(5-4)中、「Boc」はtert-ブトキシカルボニル基を表す。
From the viewpoint of efficiently achieving the effects of the present invention, the aromatic diamine (d0) is preferably an aromatic diamine having 4 to 40 carbon atoms. Specific examples include aromatic diamines containing one aromatic ring in the molecule, aromatic diamines containing two aromatic rings in the molecule, the two aromatic rings being -CH 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -O-, -C(═O)-, -O-C(═O)-, -NR-C(═O)-, -NR- (R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group, or a tert-butoxycarbonyl group), an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, or a part of the -CH 2 - in the alkylene group being -O-, -Si(CH 3 ) 2 - , or the like. Examples of the aromatic diamine include aromatic diamines linked by divalent organic groups substituted with -, -C(=O)-, -O-C(=O)-, -NR-C(=O)-, and having an odd number of carbon atoms, oxygen atoms, silicon atoms, and nitrogen atoms in the main chain direction of the linking group, aromatic diamines having one aromatic ring and an indane structure in the molecule, aromatic diamines having three or more aromatic rings in the molecule, and aromatic diamines having a heterocyclic structure. Examples of the aromatic ring include a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring, with a benzene ring and a naphthalene ring being preferred, and a benzene ring being more preferred. In addition, some of the hydrogen atoms on the aromatic ring may be replaced by a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a carboxy group, a halogen atom, a fluorine-containing monovalent organic group having 1 to 5 carbon atoms, a group in which some of the hydrogen atoms on the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms have been substituted with a hydroxy group, or -NH(Boc) (Boc represents a tert-butoxycarbonyl group).
More specifically, examples of the aromatic diamines include those represented by the following formulas (d0-1) to (d0-15), 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, and bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ether.
Specific examples of the heterocycle in Q, Q', and Q" include pyrrole, imidazole, pyrazole, triazole, pyridine, pyrimidine, pyridazine, pyrazine, indole, benzimidazole, purine, quinoline, isoquinoline, naphthyridine, quinoxaline, phthalazine, triazine, carbazole, acridine, piperidine, piperazine, pyrrolidine, hexamethyleneimine, and oxazoline. Any hydrogen atom on the heterocycle is at least one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and a fluorine atom. The heterocycle may be substituted with. More preferred examples of the heterocycle include pyrrole, pyridine, pyrimidine, pyridazine, pyrazine, benzimidazole, carbazole, piperidine, piperazine, and oxazoline. The above phrase "respective bonds formed between Q' and a benzene ring are not parallel to each other" means that, for example, in the case of pyridine, the bonding positions of the pyridine bonded to the benzene ring are 2,4-positions, 2,6-positions, or 3,5-positions, and the phrase "respective bonds formed between Q" and a nitrogen atom are not parallel to each other" means that, for example, in the case of pyridine, the bonding positions of the pyridine bonded to the nitrogen atom are 2,4-positions, 2,6-positions, or 3,5-positions. The phrase "respective bonds formed between Q" and a nitrogen atom are parallel to each other" means that, for example, in the case of pyridine, the bonding positions of the pyridine bonded to the nitrogen atom are 2,5-positions. Furthermore, "the bonds formed between Q and the adjacent nitrogen atom and carbon atom, respectively, are not parallel to each other" means that, taking pyridine as an example, the bonding positions of the pyridine bonding to the adjacent nitrogen atom or carbon atom are the 2,4-positions, 2,6-positions, or 3,5-positions.
More preferred specific examples of the aromatic diamine (d0) include 1,3-diaminobenzene, 2,4-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene, 2,4-diaminophenol, 3,5-diaminophenol, 2,4-diaminobenzyl alcohol, 4,6-diaminoresorcinol, 3,5-diaminobenzyl alcohol, 2,4-diaminobenzoic acid, 3,5-diaminobenzoic acid, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, bis(4-aminophenoxy)methane, 1,5-bis(4-aminophenoxy)pentane, 1,3-bis(4-aminophenethyl)urea, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis(3-aminophenyl)propane, 2,2-bis(4-aminophenyl)propane, 4,4'-diaminobenzophenone, 1-(4-aminophenyl)-1,3 ,3-trimethyl-1H-indan-5-amine, 1-(4-aminophenyl)-2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-inden-6-amine, diamines represented by the following formulas (Dp-1) to (Dp-2), diamines represented by the following formulas (5-1) to (5-4), 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ether, 2,6-diaminopyridinyl Examples of the heterocyclic diamines include aromatic diamines having a heterocycle in the molecule, such as those represented by the following formulae (z-1) to (z-17) and (Ox-1) to (Ox-2), or diamines represented by the following formula (Si-1). In the following formulae (5-1) to (5-4), "Boc" represents a tert-butoxycarbonyl group.
上記式(1)におけるYは、液晶配向性を高める観点から、1,3-ジアミノベンゼン、2,4-ジアミノトルエン、2,6-ジアミノトルエン、3,3’-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、ビス(4-アミノフェノキシ)メタン、1,5-ビス(4-アミノフェノキシ)ペンタン、1,3-ビス(4-アミノフェネチル)ウレア、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、2,2-ビス(3-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン又は1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼンに由来する2価の有機基が好ましい。From the viewpoint of enhancing liquid crystal alignment, Y in the above formula (1) is preferably a divalent organic group derived from 1,3-diaminobenzene, 2,4-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, bis(4-aminophenoxy)methane, 1,5-bis(4-aminophenoxy)pentane, 1,3-bis(4-aminophenethyl)urea, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis(3-aminophenyl)propane, 2,2-bis(4-aminophenyl)propane, 4,4'-diaminobenzophenone or 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene.
(芳香族ジアミン(d1))
上記芳香族ジアミン(d1)は、本発明の効果が効率的に得られる観点から中でも、炭素数4~40の芳香族ジアミンが好ましい。また、上記(d1)におけるQ2が有する主鎖方向の炭素原子及び酸素原子の合計数が偶数個であることが好ましい。主鎖方向の炭素原子及び酸素原子の好ましい合計数としては、2n(nは1~9の整数を表し、1~8が好ましく、1~6がより好ましい。)である。芳香族ジアミンの具体例として、上記式(O)で表される部分構造に2つのアミノ基が結合した芳香族ジアミンが挙げられる。
(Aromatic diamine (d1))
From the viewpoint of efficiently obtaining the effects of the present invention, the aromatic diamine (d1) is preferably an aromatic diamine having 4 to 40 carbon atoms. Furthermore, it is preferable that the total number of carbon atoms and oxygen atoms in the main chain direction of Q2 in (d1) is an even number. A preferred total number of carbon atoms and oxygen atoms in the main chain direction is 2n (n represents an integer of 1 to 9, preferably 1 to 8, and more preferably 1 to 6). Specific examples of aromatic diamines include aromatic diamines in which two amino groups are bonded to the partial structure represented by the above formula (O).
上記式(1)におけるY1は、液晶配向性を高める観点から下記式(d1-1)~(d1-14)で表されるジアミンに由来する2価の有機基が好ましい。
上記重合体(A)は、さらに上記繰り返し単位(a0)又は(a1)とは異なる、下記式(2)で表される繰り返し単位(a2)を有するポリイミド前駆体のイミド化重合体であってもよい。
上記式(2)中、X2は4価の有機基を表し、Y2は炭素数6以上の側鎖基を有しない芳香族ジアミンに由来する2価の有機基を表し、R、Zは上記式(0)のR、Zと同義である。但し、X2が上記式(g)で表される4価の有機基と同義である場合は、Y2は上記式(0)におけるYで定義した2価の有機基又は上記式(1)におけるY1で定義した2価の有機基以外の構造を表す。X2の具体例としては、上記式(g)で表される4価の有機基の他、下記式(X-1)~(X-25)のいずれかで表される4価の有機基、芳香族テトラカルボン酸二無水物に由来する4価の有機基等が挙げられる。
ここで、芳香族テトラカルボン酸二無水物とは、ベンゼン環、ナフタレン環などの芳香環に結合する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のことである。具体例を挙げると、下記式(Xa-1)~(Xa-2)のいずれかで表される4価の有機基、下記式(Xr-1)~(Xr-7)で表される4価の有機基を挙げることができる。Here, aromatic tetracarboxylic dianhydrides refer to acid dianhydrides obtained by intramolecular dehydration of a carboxy group bonded to an aromatic ring such as a benzene ring or a naphthalene ring. Specific examples include tetravalent organic groups represented by any of the following formulae (Xa-1) to (Xa-2) and tetravalent organic groups represented by the following formulae (Xr-1) to (Xr-7).
上記式(Xa-1)又は(Xa-2)で表される4価の有機基は、下記式(Xa-3)~(Xa-19)のいずれかで表される構造でもよい。The tetravalent organic group represented by the above formula (Xa-1) or (Xa-2) may have a structure represented by any of the following formulas (Xa-3) to (Xa-19).
Y2の2価の有機基の具体例としては、上記式(0)におけるYで定義した2価の有機基又は上記式(1)におけるY1で定義した2価の有機基の他、p-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジメチルビフェニル、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジフルオロ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル、1,4-ジアミノナフタレン、1,5-ジアミノナフタレン、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、4,4’-ジアミノベンズアニリド等のジアミンから2つのアミノ基を除いた基、下記式(h-1)で表される2価の有機基、下記式(h-2)~(h-4)等の光配向性基を有する2価の有機基、(h-5)で表される2価の有機基、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、2,5-ジアミノ安息香酸、4,4’-ジアミノビフェニル-3,3’-ジカルボン酸、下記式(Dp-5)~(Dp-6)などのジフェニルアミン骨格を有するジアミン、下記式(5-5)~(5-9)などの「-N(D)-(Dはカルバメート系保護基、より好ましくはtert-ブトキシカルボニル基を表す。)」を分子内に有するジアミン、(z-18)~(z-23)で表されるジアミン等のジアミンから2つのアミノ基を除いた基が挙げられる。 Specific examples of the divalent organic group of Y2 include the divalent organic groups defined as Y in the above formula (0) or the divalent organic groups defined as Y1 in the above formula (1), as well as groups in which two amino groups have been removed from diamines such as p-phenylenediamine, 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-difluoro-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl, 1,4-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, and 4,4'-diaminobenzanilide, and divalent organic groups represented by the following formula (h-1): group, a divalent organic group having a photoalignment group such as the following formulas (h-2) to (h-4), a divalent organic group represented by (h-5), 4-(2-(methylamino)ethyl)aniline, 4-(2-aminoethyl)aniline, 2,5-diaminobenzoic acid, 4,4'-diaminobiphenyl-3,3'-dicarboxylic acid, diamines having a diphenylamine skeleton such as the following formulas (Dp-5) to (Dp-6), diamines having "-N(D)- (D represents a carbamate-based protecting group, more preferably a tert-butoxycarbonyl group)" in the molecule such as the following formulas (5-5) to (5-9), and groups obtained by removing two amino groups from diamines such as diamines represented by (z-18) to (z-23).
上記重合体(A)は、さらに上記繰り返し単位(a0)、(a1)、(a2)とは異なる、下記式(3)で表される繰り返し単位(a3)を有するポリイミド前駆体のイミド化重合体であってもよい。
式中、X3は4価の有機基を表し、Y3は上記式(2)におけるY2で定義した2価の有機基以外の2価の有機基を表し、R、Zは上記式(0)のR、Zと同義である。但し、X3が上記式(g)で表される4価の有機基と同義である場合は、Y3は上記式(0)におけるYで定義した2価の有機基又は上記式(1)におけるY1で定義した2価の有機基以外の構造を表す。X3の具体例としては、上記式(2)におけるX2で例示した構造が挙げられ、本発明の効果を好適に得る観点から、好ましくは上記式(g)で表される4価の有機基である。 In the formula, X3 represents a tetravalent organic group, Y3 represents a divalent organic group other than the divalent organic group defined by Y2 in the above formula (2), and R and Z are the same as R and Z in the above formula (0). However, when X3 is the same as the tetravalent organic group represented by the above formula (g), Y3 represents a structure other than the divalent organic group defined by Y in the above formula (0) or the divalent organic group defined by Y1 in the above formula (1). Specific examples of X3 include the structures exemplified by X2 in the above formula (2), and from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention, it is preferably a tetravalent organic group represented by the above formula (g).
Y3の2価の有機基の具体例としては、N-フェニル-3,6-ジアミノカルバゾール、メタクリル酸2-(2,4-ジアミノフェノキシ)エチル、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、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(z-24)~(z-25)で表されるジアミン、下記式(5-10)~(5-13)で表されるジアミン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4-アミノ-3-メチルシクロヘキシル)メタンなどの脂環式ジアミン、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノブタン、1,5-ジアミノペンタン、1,6-ジアミノへキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン、1,11-ジアミノウンデカン、1,12-ジアミノドデカンなどの脂肪族ジアミン等のジアミンから2つのアミノ基を除いた基、国際公開公報2018/117239号に記載の式(Y-1)~(Y-167)のいずれかで表される基が挙げられる。本発明の効果を好適に得る観点から、Y3は、式(5-10)~(5-13)で表されるジアミンから2つのアミノ基を除いた基が好ましい。 Specific examples of the divalent organic group of Y3 include diamines having a photopolymerizable group at the end, such as N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, 2-(2,4-diaminophenoxy)ethyl methacrylate, and 2,4-diamino-N,N-diallylaniline; diamines having a steroid skeleton, such as cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-2,4-diaminobenzene, cholestanyl 3,5-diaminobenzoate, cholestanyl 3,5-diaminobenzoate, lanostannyl 3,5-diaminobenzoate, and 3,6-bis(4-aminobenzoyloxy)cholestane; diamines represented by the following formulae (V-1) to (V-6); diamines represented by the following formulas (5-10) to (5-13), alicyclic diamines such as bis(4-aminocyclohexyl)methane and bis(4-amino-3-methylcyclohexyl)methane, groups in which two amino groups have been removed from diamines such as aliphatic diamines such as 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, and 1,12-diaminododecane, and groups represented by any of formulas (Y-1) to (Y-167) described in WO2018/117239. In order to suitably obtain the effects of the present invention, Y3 is preferably a group in which two amino groups have been removed from a diamine represented by any of the formulas (5-10) to (5-13).
(上記式(V-1)~(V-6)中、Xv1~Xv4、Xp1~Xp2は、それぞれ独立に、-(CH2)a-(aは1~15の整数である。)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-NH-、-O-、-CH2O-、-CH2OCO-、-COO-、又は-OCO-を表し、Xv5は-O-、-CH2O-、-CH2OCO-、-COO-、又は-OCO-を表し、Xaは、単結合、-O-、-NH-、-O-(CH2)m-O-(mは1~6の整数を表す。)を示し、Rv1~Rv4、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示す。) (In the above formulas (V-1) to (V-6), X v1 to X v4 and X p1 to X p2 each independently represent -(CH 2 ) a - (a is an integer of 1 to 15), -CONH-, -NHCO-, -CON(CH 3 )-, -NH-, -O-, -CH 2 O-, -CH 2 OCO-, -COO-, or -OCO-; X v5 represents -O-, -CH 2 O-, -CH 2 OCO-, -COO-, or -OCO-; Xa represents a single bond, -O-, -NH-, or -O-(CH 2 ) m -O- (m is an integer of 1 to 6); and R v1 to R v4 and R 1a to R Each of 1b independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkoxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms.
本発明の効果を得る観点から、重合体(A)は、繰り返し単位(a0)、繰り返し単位(a1)およびそれらのイミド化した繰り返し単位の合計が、全繰り返し単位に対して5モル%以上であることが好ましく、10モル%以上であることがより好ましい。From the viewpoint of obtaining the effects of the present invention, it is preferable that the sum of the repeating units (a0), repeating units (a1) and their imidized repeating units in polymer (A) is 5 mol % or more, and more preferably 10 mol % or more, of the total repeating units.
本発明の効果を得る観点から、重合体(A)は、繰り返し単位(a1)およびそのイミド化した繰り返し単位を全繰り返し単位に対して1~40モル%含むことが好ましく、1~35モル%含むことがより好ましく、1~30モル%含むことがさらに好ましい。From the viewpoint of obtaining the effects of the present invention, it is preferable that polymer (A) contains repeating unit (a1) and its imidized repeating unit in an amount of 1 to 40 mol %, more preferably 1 to 35 mol %, and even more preferably 1 to 30 mol %, of all repeating units.
本発明の効果を得る観点から、重合体(A)は、繰り返し単位(a2)およびそのイミド化した繰り返し単位を全繰り返し単位に対して1~95モル%含むことが好ましく、1~90モル%含むことがより好ましく、5~90モル%含むことがさらに好ましい。From the viewpoint of obtaining the effects of the present invention, it is preferable that polymer (A) contains repeating unit (a2) and its imidized repeating unit in an amount of 1 to 95 mol %, more preferably 1 to 90 mol %, and even more preferably 5 to 90 mol %, of all repeating units.
本発明の効果を得る観点から、重合体(A)は、繰り返し単位(a3)およびそのイミド化した繰り返し単位を全繰り返し単位に対して1~40モル%含むことが好ましく、1~30モル%含むことがより好ましく、1~25モル%含むことがさらに好ましい。From the viewpoint of obtaining the effects of the present invention, it is preferable that polymer (A) contains repeating unit (a3) and its imidized repeating unit in an amount of 1 to 40 mol %, more preferably 1 to 30 mol %, and even more preferably 1 to 25 mol %, of all repeating units.
なお、重合体(A)が有するイミド化した繰り返し単位は、95モル%以下である。
重合体(A)が、繰り返し単位(a0)、繰り返し単位(a1)、及びそれらのイミド化した繰り返し単位以外の繰り返し単位を含む場合は、繰り返し単位(a0)、繰り返し単位(a1)、及びそれらのイミド化した繰り返し単位の合計が95モル%以下であることが好ましく、90モル%以下であることが更に好ましい。
The imidized repeating units contained in the polymer (A) are 95 mol % or less.
When the polymer (A) contains a repeating unit other than the repeating unit (a0), the repeating unit (a1), and imidized repeating units thereof, the total content of the repeating unit (a0), the repeating unit (a1), and imidized repeating units thereof is preferably 95 mol % or less, and more preferably 90 mol % or less.
<重合体(B)>
本発明の液晶配向剤は、上記重合体(A)以外に、ポリイミド前駆体及びイミド化率が80%未満のポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体(B)を含有してもよい。本発明の効果を効率的に得る観点から、重合体(B)としては、下記式(4)で表される繰り返し単位を有する重合体が挙げられる。
The liquid crystal aligning agent of the present invention may contain at least one polymer (B) selected from the group consisting of polyimide precursors and polyimides having an imidization rate of less than 80%, in addition to the polymer (A). From the viewpoint of efficiently obtaining the effects of the present invention, the polymer (B) may be a polymer having a repeating unit represented by the following formula (4).
上記式(4)のX4における4価の有機基としては、脂肪族テトカルボン酸二無水物に由来する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に由来する4価の有機基が挙げられ、具体例としては上記X2で例示した4価の有機基が挙げられる。本発明の効果を効率的に得る観点から、X4は、上記式(g)で表される4価の有機基、上記式(X-1)~(X-25)のいずれかで表される4価の有機基、上記式(Xa-1)~(Xa-2)で表される4価の有機基又は上記式(Xr-1)~(Xr-7)で表される4価の有機基(これらを総称して「特定の4価の有機基」ともいう。)が好ましい。 Examples of the tetravalent organic group in X4 in the above formula (4) include a tetravalent organic group derived from an aliphatic tetracarboxylic dianhydride, a tetravalent organic group derived from an alicyclic tetracarboxylic dianhydride, or a tetravalent organic group derived from an aromatic tetracarboxylic dianhydride, and specific examples include the tetravalent organic groups exemplified for the above X2 . From the viewpoint of efficiently obtaining the effects of the present invention, X4 is preferably a tetravalent organic group represented by the above formula (g), a tetravalent organic group represented by any one of the above formulas (X-1) to (X-25), a tetravalent organic group represented by the above formulas (Xa-1) to (Xa-2), or a tetravalent organic group represented by the above formulas (Xr-1) to (Xr-7) (collectively referred to as "specific tetravalent organic groups").
重合体(B)は、本発明の効果を効率的に得る観点において、X4が上記特定の4価の有機基である繰り返し単位を重合体(B)に含まれる全繰り返し単位の5モル%以上含むことが好ましく、10モル%以上含むことがより好ましい。 From the viewpoint of efficiently obtaining the effects of the present invention, the polymer (B) preferably contains repeating units in which X4 is the specific tetravalent organic group in an amount of 5 mol % or more, and more preferably 10 mol % or more, of all repeating units contained in the polymer (B).
上記式(4)のY4における2価の有機基としては、上記式(0)におけるY又は上記式(1)~(3)におけるY1~Y3で例示した2価の有機基が挙げられる。残留DC由来の残像が少ない観点において、重合体(B)はY4が窒素含有複素環、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含有構造(以下、窒素含有構造ともいう。)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、カルボキシ基を有するジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の有機基及び1,3-ビス(4-アミノフェネチル)ウレアなどのウレア結合を有するジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の有機基からなる群から選ばれる2価の有機基(これらを総称して「特定の2価の有機基」ともいう。)である繰り返し単位を含む重合体であることが好ましい。 Examples of the divalent organic group in Y 4 in the above formula (4) include the divalent organic groups exemplified as Y in the above formula (0) or Y 1 to Y 3 in the above formulas (1) to (3). From the viewpoint of reducing the residual image caused by residual DC, the polymer (B) is preferably a polymer containing a repeating unit in which Y 4 is a divalent organic group selected from the group consisting of a diamine having at least one nitrogen-containing structure (hereinafter also referred to as a nitrogen-containing structure) selected from the group consisting of a nitrogen-containing heterocycle, a secondary amino group, and a tertiary amino group, 2,4-diaminophenol, 3,5-diaminophenol, 3,5-diaminobenzyl alcohol, 2,4-diaminobenzyl alcohol, 4,6-diaminoresorcinol, a divalent organic group obtained by removing two amino groups from a diamine having a carboxy group, and a divalent organic group obtained by removing two amino groups from a diamine having a urea bond such as 1,3-bis(4-aminophenethyl)urea (these are also collectively referred to as "specific divalent organic groups").
上記窒素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等が挙げられる。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。Examples of the nitrogen-containing heterocycle include pyrrole, imidazole, pyrazole, triazole, pyridine, pyrimidine, pyridazine, pyrazine, indole, benzimidazole, purine, quinoline, isoquinoline, naphthyridine, quinoxaline, phthalazine, triazine, carbazole, acridine, piperidine, piperazine, pyrrolidine, hexamethyleneimine, etc. Among these, pyridine, pyrimidine, pyrazine, piperidine, piperazine, quinoline, carbazole, and acridine are preferred.
窒素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。
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し、「*」は、炭化水素基に結合する結合手を表す。
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。
In the above formula (n), R represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and "*" represents a bond bonded to the hydrocarbon group.
Examples of the monovalent hydrocarbon group represented by R in the above formula (n) include alkyl groups such as methyl, ethyl, and propyl groups, cycloalkyl groups such as cyclohexyl groups, and aryl groups such as phenyl and methylphenyl groups. R is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
窒素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、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)-ベンジジン、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)-N,N’-ジメチルベンジジン、4,4’-ジアミノジフェニルアミン、N,N-ビス(4-アミノフェニル)-メチルアミン、上記式(Dp-1)~式(Dp-6)で表されるジアミン又は上記式(z-1)~式(z-25)で表されるジアミンが挙げられる。 Specific examples of diamines having a nitrogen-containing structure include, for example, 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, N,N'-bis(4-aminophenyl)-benzidine, N,N'-bis(4-aminophenyl)-N,N'-dimethylbenzidine, 4,4'-diaminodiphenylamine, N,N-bis(4-aminophenyl)-methylamine, diamines represented by the above formulas (Dp-1) to (Dp-6), or diamines represented by the above formulas (z-1) to (z-25).
上記カルボキシ基を有するジアミンの具体例としては、2,4-ジアミノ安息香酸、2,5-ジアミノ安息香酸、3,5-ジアミノ安息香酸又は4,4’-ジアミノビフェニル-3,3’-ジカルボン酸が挙げられる。 Specific examples of the diamine having the above-mentioned carboxy group include 2,4-diaminobenzoic acid, 2,5-diaminobenzoic acid, 3,5-diaminobenzoic acid, and 4,4'-diaminobiphenyl-3,3'-dicarboxylic acid.
重合体(B)は、残留DC由来の残像が少ない観点において、Y4が上記特定の2価の有機基である繰り返し単位を重合体(B)に含まれる全繰り返し単位の1モル%以上含んでもよく、5モル%以上含んでもよい。 From the viewpoint of reducing afterimages derived from residual DC, the polymer (B) may contain repeating units in which Y4 is the specific divalent organic group in an amount of 1 mol % or more, or 5 mol % or more, of all repeating units contained in the polymer (B).
残留DC由来の残像が少ない観点において、重合体(A)と重合体(B)の含有割合が、[重合体(A)]/[重合体(B)]の質量比で10/90~90/10であってもよく、20/80~90/10であってもよく、20/80~80/20であってもよい。From the viewpoint of minimizing afterimages caused by residual DC, the content ratio of polymer (A) to polymer (B) may be 10/90 to 90/10 in terms of the mass ratio of [polymer (A)]/[polymer (B)], or may be 20/80 to 90/10, or may be 20/80 to 80/20.
<ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドの製造方法>
本発明に用いられるポリイミド前駆体であるポリアミック酸エステル、ポリアミック酸及びそのイミド化重合体であるポリイミドは、例えば、国際公開公報WO2013/157586に記載されるような公知の方法で合成出来る。
<Methods of producing polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide>
The polyimide precursors used in the present invention, that is, polyamic acid ester, polyamic acid, and polyimide which is an imidized polymer thereof, can be synthesized by known methods such as those described in International Publication WO2013/157586.
本発明の重合体(A)は、上記したポリイミド前駆体をイミド化することにより得られる。重合体(A)においては、ポリイミド前駆体の有する繰り返し単位が閉環されているが、ポリイミド前駆体の有する全繰り返し単位に対する閉環される繰り返し単位の割合(閉環率又はイミド化率ともいう。)は80~95%であり、好ましくは82~95%、より好ましくは85~95%である。
上記の構成とすることで、得られる液晶配向膜が高い液晶配向性を有するため、上記した本発明の効果を得ることが可能となる。
The polymer (A) of the present invention can be obtained by imidizing the polyimide precursor described above. In the polymer (A), the repeating units of the polyimide precursor are ring-closed, and the ratio of the ring-closed repeating units to the total repeating units of the polyimide precursor (also referred to as the ring-closure rate or imidization rate) is 80 to 95%, preferably 82 to 95%, and more preferably 85 to 95%.
With the above-mentioned configuration, the obtained liquid crystal alignment film has high liquid crystal alignment properties, so that the above-mentioned effects of the present invention can be obtained.
<重合体の溶液粘度・分子量>
本発明に用いられるポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドは、これを濃度10~15質量%の溶液としたときに、例えば10~1000mPa・sの溶液粘度を持つものが作業性の観点から好ましいが、特に限定されない。なお、上記重合体の溶液粘度(mPa・s)は、当該重合体の良溶媒(例えばγ-ブチロラクトン、N-メチル-2-ピロリドンなど)を用いて調製した濃度10~15質量%の重合体溶液につき、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。
上記ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000~500,000であり、より好ましくは2,000~300,000である。また、Mwと、GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)との比で表される分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは15以下であり、より好ましくは10以下である。このような分子量範囲にあることで、液晶表示素子の良好な配向性及び安定性を確保することができる。
<Polymer solution viscosity and molecular weight>
The polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide used in the present invention preferably have a solution viscosity of, for example, 10 to 1000 mPa·s when made into a solution of 10 to 15% by mass from the viewpoint of workability, but are not particularly limited thereto. The solution viscosity (mPa·s) of the above polymer is a value measured at 25° C. using an E-type rotational viscometer for a polymer solution of 10 to 15% by mass prepared using a good solvent for the polymer (e.g., γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.).
The polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) of the polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide, measured by gel permeation chromatography (GPC), is preferably 1,000 to 500,000, and more preferably 2,000 to 300,000. The molecular weight distribution (Mw/Mn), expressed as the ratio of Mw to the polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) measured by GPC, is preferably 15 or less, and more preferably 10 or less. With the molecular weight in this range, good alignment and stability of the liquid crystal display element can be ensured.
<液晶配向剤>
本発明の液晶配向剤は、重合体(A)及び必要に応じて重合体(B)を含有する。本発明の液晶配向剤は、重合体(A)、重合体(B)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。
<Liquid crystal alignment agent>
The liquid crystal aligning agent of the present invention contains a polymer (A) and, if necessary, a polymer (B). The liquid crystal aligning agent of the present invention may contain other polymers in addition to the polymer (A) and the polymer (B). Examples of the other polymers include polyesters, polyamides, polyureas, polyorganosiloxanes, cellulose derivatives, polyacetals, polystyrene or derivatives thereof, poly(styrene-phenylmaleimide) derivatives, and poly(meth)acrylates.
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。その際、液晶配向剤中の重合体の濃度は、形成させようとする塗膜の厚みの設定によって適宜変更することができる。均一で欠陥のない塗膜を形成させるという点から、1質量%以上が好ましく、溶液の保存安定性の点からは、10質量%以下が好ましい。特に好ましい重合体の濃度は、2~8質量%である。The liquid crystal alignment agent is used to prepare a liquid crystal alignment film, and takes the form of a coating liquid from the viewpoint of forming a uniform thin film. The liquid crystal alignment agent of the present invention is also preferably a coating liquid containing the above-mentioned polymer component and an organic solvent. In this case, the concentration of the polymer in the liquid crystal alignment agent can be appropriately changed depending on the thickness of the coating film to be formed. From the viewpoint of forming a uniform and defect-free coating film, 1% by mass or more is preferable, and from the viewpoint of storage stability of the solution, 10% by mass or less is preferable. A particularly preferable polymer concentration is 2 to 8% by mass.
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-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、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(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%であることがより好ましく、30~80質量%であることが特に好ましい。The organic solvent contained in the liquid crystal alignment agent is not particularly limited as long as the polymer component is dissolved uniformly. Specific examples include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide, γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide (collectively referred to as "good solvents"). Among these, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide, or γ-butyrolactone is 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.
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以下に示すが、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-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、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、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、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。
In addition, the organic solvent contained in the liquid crystal alignment agent is preferably a mixed solvent containing a solvent (also called a poor solvent) that improves the coating property and the surface smoothness of the coating film when applying the liquid crystal alignment agent in addition to the above solvent. Specific examples of the poor solvent to be used in combination are shown below, but are not limited to these.
For example, diisopropyl ether, diisobutyl ether, diisobutyl carbinol (2,6-dimethyl-4-heptanol), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, 1,2-butoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, 3-ethoxybutyl acetate, 1-methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, propylene carbonate, ethylene carbonate, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisoamyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, propylene glycol monobutyl ether, 1-(2-butoxyethoxy)-2-propanol, 2-(2-butoxy)-2-propanol, diethoxy)-1-propanol, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acetate, diethylene glycol acetate, propylene glycol diacetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, n-butyl lactate, isoamyl lactate, diethylene glycol monoethyl ether, diisobutyl ketone (2,6-dimethyl-4-heptanone), and the like.
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。Among these, 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.
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、20~80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。The content of the poor solvent is preferably 1 to 80% by mass, more preferably 20 to 80% by mass, and particularly preferably 20 to 70% by mass, of the total solvent contained in the liquid crystal alignment agent. The type and content of the poor solvent are appropriately selected depending on the application device, application conditions, application environment, etc. of the liquid crystal alignment agent.
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ジイソブチルケトン、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ジイソブチルカルビノール、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。 Preferred solvent combinations of good and poor solvents include N-methyl-2-pyrrolidone and ethylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone and ethylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone and propylene glycol monobutyl ether, N-ethyl-2-pyrrolidone and propylene glycol monobutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone and diethylene glycol diethyl ether, and N-methyl-2-pyrrolidone and γ- butyrolactone, propylene glycol monobutyl ether, and diisobutyl ketone, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, propylene glycol monobutyl ether, and diisopropyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, propylene glycol monobutyl ether, and diisobutyl carbinol, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, and dipropylene glycol dimethyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, propylene glycol monobutyl ether, and dipropylene glycol dimethyl ether.
本発明の液晶配向剤は、重合体成分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、イミド化促進するための化合物、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などが挙げられる。The liquid crystal alignment agent of the present invention may additionally contain components other than the polymer component and the organic solvent (hereinafter also referred to as additive components). Such additive components include adhesion assistants for increasing the adhesion between the liquid crystal alignment film and the substrate or between the liquid crystal alignment film and the sealant, compounds for promoting imidization, compounds for increasing the strength of the liquid crystal alignment film (hereinafter also referred to as cross-linking compounds), dielectrics and conductive substances for adjusting the dielectric constant and electrical resistance of the liquid crystal alignment film, etc.
上記架橋性化合物として、AC残像に対して良好な耐性を発現し、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種の基を有する化合物、並びに下記式(e)で表される化合物、よりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(以下、これらを総称して化合物(C)ともいう。)であってもよい。
式(e)において、上記Aの芳香環上の水素原子は、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価の有機基などの1価の有機基で置き換えられてもよい。
From the viewpoint of exhibiting good resistance to AC afterimages and highly improving film strength, the crosslinkable compound may be at least one compound selected from the group consisting of a compound having at least one group selected from the group consisting of an oxiranyl group, an oxetanyl group, a protected isocyanate group, a protected isothiocyanate group, a group containing an oxazoline ring structure, a group containing a Meldrum's acid structure, a cyclocarbonate group, and a group represented by the following formula (d), and a compound represented by the following formula (e) (hereinafter these may be collectively referred to as compound (C)).
In formula (e), a hydrogen atom on the aromatic ring of A may be replaced by a monovalent organic group such as a halogen 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, or a monovalent organic group having 1 to 6 carbon atoms and containing a fluorine atom.
オキシラニル基を有する化合物の具体例としては、日本特開平10-338880号公報の段落[0037]に記載の化合物や、国際公開公報WO2017/170483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。
オキセタニル基を有する化合物の具体例としては、国際公開公報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。 Specific examples of compounds having an oxetanyl group include compounds having two or more oxetanyl groups, such as those described in paragraphs [0170] to [0175] of International Publication No. 2011/132751.
保護イソシアネート基を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、国際公開公報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。
保護イソチオシアネート基を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環構造を含む化合物が挙げられる。
Specific examples of compounds having a protected isothiocyanate group include compounds having two or more protected isothiocyanate groups described in JP 2016-200798 A.
Specific examples of the compound having a group containing an oxazoline ring structure include compounds containing two or more oxazoline ring structures described in paragraph [0115] of JP-A-2007-286597.
メルドラム酸構造を含む基を有する化合物の具体例としては、国際公開公報WO2012/091088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有する化合物の具体例としては、国際公開公報WO2011/155577号に記載の化合物が挙げられる。
式(d)で表される基のR2、R3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、イソプロピル基が挙げられる。
Specific examples of the compound having a group containing a Meldrum's acid structure include compounds having two or more Meldrum's acid structures described in International Publication WO2012/091088.
Specific examples of the compound having a cyclocarbonate group include the compounds described in International Publication WO2011/155577.
Examples of the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms for R 2 and R 3 in the group represented by formula (d) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group.
式(d)で表される基を有する化合物の具体例としては、国際公開公報WO2015/072554号や、日本特開2016-118753号公報の段落[0058]に記載の、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。
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。芳香族炭化水素基としては、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、例えばピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、ピリダジン環、ピラジン環、ベンゾイミダゾール環、インドール環、キノキサリン環、アクリジン環などが挙げられる。連結基としては、-NR-(Rは水素原子又はメチル基)、炭素数1~10のアルキレン基、又は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、アルキレン基の任意の水素原子は、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。式(e)のRにおける炭素数1~5のアルキル基としては、上記式(g)におけるR1~R4で例示したアルキル基の具体例が挙げられる。
具体例を挙げるならば、国際公開公報WO2010/074269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。
Specific examples include the compounds described in International Publication WO2010/074269 and the compounds represented by the following formulas (e-1) to (e-10).
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、国際公開公報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AC残像に対して良好な耐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。
The above compounds are examples of crosslinkable compounds, and are not limited thereto. For example, components other than those described above disclosed on pages 53 [0105] to 55 [0116] of International Publication No. 2015/060357 may be mentioned. In addition, two or more types of crosslinkable compounds may be combined.
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 relative to 100 parts by mass of the polymer component contained in the liquid crystal aligning agent, and from the viewpoint of proceeding with the crosslinking reaction and exhibiting good resistance to AC afterimages, it is more preferably 1 to 15 parts by mass.
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、AC残像に対して良好な耐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、0.1~20質量部であることがより好ましい。Examples of the adhesion aids 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-aminopropyltrimethoxysilane, and N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltrimethoxysilane. N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 10-triethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, N-benzyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane Aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-bis(oxyethylene)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-bis(oxyethylene)-3-aminopropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane Examples of silane coupling agents include silane coupling agents such as xysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, tris-(trimethoxysilylpropyl)isocyanurate, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and 3-isocyanatepropyltriethoxysilane. When using a silane coupling agent, from the viewpoint of exhibiting good resistance to AC afterimages, it is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the polymer component contained in the liquid crystal alignment agent.
上記イミド化促進するための化合物としては、塩基性の部位(例:1級アミノ基、脂肪族ヘテロ環(例:ピロリジン骨格)、芳香族ヘテロ環(例:イミダゾール環、インドール環)、又はグアニジノ基等)を有する化合物(但し、上記架橋性化合物および密着助剤は除く。)、又は、焼成時に上記塩基性の部位が発生する化合物が好ましい。より好ましくは、焼成時に上記塩基性の部位が発生する化合物であり、具体例を挙げると、下記式(B-1)~(B-17)で表される化合物が挙げられる。イミド化促進するための化合物の含有量は、重合体(A)が有するアミック酸、又はアミック酸エステル部位1モルに対して、好ましくは2モル以下、より好ましくは1モル以下、更に好ましくは0.5モル以下が良好である。
<液晶配向膜の製造方法>
本発明の液晶配向剤を用いた液晶配向膜の製造方法は、上記の液晶配向剤を基板上に塗布する工程(工程(1))、塗布した液晶配向剤を加熱して膜を得る工程(工程(2))、工程(2)で得られた膜に偏光された紫外線を照射する工程(工程(3))、必要に応じて更に、工程(3)で得られた膜を、100℃以上、且つ、工程(2)よりも高い温度で焼成する工程(工程(4))を順次行うことを特徴とする。
<Method of manufacturing liquid crystal alignment film>
The method for producing a liquid crystal alignment film using the liquid crystal alignment agent of the present invention is characterized by sequentially carrying out the steps of applying the above-mentioned liquid crystal alignment agent onto a substrate (step (1)), heating the applied liquid crystal alignment agent to obtain a film (step (2)), irradiating the film obtained in step (2) with polarized ultraviolet light (step (3)), and, if necessary, further baking the film obtained in step (3) at a temperature of 100° C. or higher and at a temperature higher than that of step (2) (step (4)).
<工程(1)>
本発明に用いられる液晶配向剤を塗布する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、アクリル基板またはポリカーボネート基板などのプラスチック基板等を用いることもできる。その際、液晶を駆動させるためのITO電極などが形成された基板を用いると、プロセスの簡素化の点から好ましい。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など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などの光を反射する材料も使用できる。
液晶配向剤の塗布方法は、特に限定されないが、工業的には、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷又はインクジェット法などで行う方法が一般的である。その他の塗布方法としては、ディップ法、ロールコータ法、スリットコータ法、スピンナー法又はスプレー法などがあり、目的に応じてこれらを用いてもよい。
<Step (1)>
The substrate to which the liquid crystal alignment agent used in the present invention is applied is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, and a glass substrate, a silicon nitride substrate, an acrylic substrate, a plastic substrate such as a polycarbonate substrate, etc. can also be used. In this case, it is preferable to use a substrate on which an ITO electrode for driving the liquid crystal is formed from the viewpoint of simplifying the process. In addition, in a reflective liquid crystal display element, an opaque material such as a silicon wafer can be used for only one substrate, and in this case, a light-reflecting material such as aluminum can also be used for the electrode.
The method of applying the liquid crystal alignment agent is not particularly limited, but in industry, it is generally performed by screen printing, offset printing, flexographic printing, inkjet printing, etc. Other application methods include a dip method, a roll coater method, a slit coater method, a spinner method, a spray method, etc., and these may be used depending on the purpose.
<工程(2)>
工程(2)は、基板上に塗布した液晶配向剤を加熱し、膜を形成する工程である。具体的には、工程(1)で基板上に塗布された液晶配向剤を、ホットプレート、熱循環型オーブン又はIR(赤外線)型オーブンなどの加熱手段により、溶媒を蒸発させたり、重合体中のアミック酸又はアミック酸エステルの熱イミド化を行ったりすることができる。工程(1)で基板上に塗布された液晶配向剤の加熱工程は、任意の温度と時間を選択することができ、複数回行ってもよい。加熱温度としては、例えば40~180℃で行うことができ、プロセスを短縮する観点で、40~150℃で行うこと好ましく、40~120℃で行なうことがより好ましい。加熱時間としては特に限定されないが、1~10分又は、1~5分が挙げられる。重合体中のアミック酸又はアミック酸エステルの熱イミド化を行う場合には、上記工程後、例えば190~250℃、又は200~240℃の温度範囲で加熱する工程ができる。加熱時間としては特に限定されないが、5~40分、又は、5~30分の加熱時間が挙げられる。
<Step (2)>
Step (2) is a step of heating the liquid crystal alignment agent applied on the substrate to form a film. Specifically, the liquid crystal alignment agent applied on the substrate in step (1) can be heated by a heating means such as a hot plate, a heat circulation type oven, or an IR (infrared) type oven to evaporate the solvent or to thermally imidize the amic acid or amic acid ester in the polymer. The heating step of the liquid crystal alignment agent applied on the substrate in step (1) can be performed at any temperature and time, and may be performed multiple times. The heating temperature can be, for example, 40 to 180°C, and from the viewpoint of shortening the process, it is preferable to perform it at 40 to 150°C, and more preferably at 40 to 120°C. The heating time is not particularly limited, but can be 1 to 10 minutes or 1 to 5 minutes. When thermally imidizing the amic acid or amic acid ester in the polymer, a heating step can be performed at a temperature range of, for example, 190 to 250°C or 200 to 240°C after the above step. The heating time is not particularly limited, but may be from 5 to 40 minutes, or from 5 to 30 minutes.
<工程(3)>
工程(3)は、工程(2)で得られた膜に偏光された紫外線を照射する工程である。紫外線の波長としては、200~400nmが好ましく、なかでも、200~300nmの波長を有する紫外線がより好ましい。液晶配向性を改善するために、液晶配向膜が塗膜された基板を50~250℃で加熱しながら、紫外線を照射してもよい。また、上記放射線の照射量は、1~10,000mJ/cm2が好ましく、100~5,000mJ/cm2がより好ましい。このようにして作製した液晶配向膜は、液晶分子を一定の方向に安定して配向させることができる。
偏光された紫外線の消光比が高いほど、より高い異方性が付与できるため、好ましい。具体的には、直線に偏光された紫外線の消光比は、10:1以上が好ましく、20:1以上がより好ましい。
<Step (3)>
Step (3) is a step of irradiating the film obtained in step (2) with polarized ultraviolet light. The wavelength of the ultraviolet light is preferably 200 to 400 nm, and more preferably, ultraviolet light having a wavelength of 200 to 300 nm. In order to improve the liquid crystal alignment, the substrate coated with the liquid crystal alignment film may be irradiated with ultraviolet light while being heated at 50 to 250°C. The radiation dose is preferably 1 to 10,000 mJ/ cm2 , and more preferably 100 to 5,000 mJ/ cm2 . The liquid crystal alignment film thus prepared can stably align liquid crystal molecules in a certain direction.
The higher the extinction ratio of the polarized UV light, the higher the anisotropy that can be imparted, which is preferable. Specifically, the extinction ratio of the linearly polarized UV light is preferably 10:1 or more, and more preferably 20:1 or more.
<工程(4)>
工程(4)は、工程(3)で得られた膜を、100℃以上で、且つ、工程(2)よりも高い温度で焼成する工程である。焼成温度は、100℃以上で、且つ、工程(2)での焼成温度よりも高ければ、特に限定されないが、150~300℃が好ましく、150~250℃がより好ましく、200~250℃が更に好ましい。焼成時間は、5~120分が好ましく、より好ましくは5~60分、更に好ましくは、5~30分である。
焼成後の液晶配向膜の厚みは、薄すぎると液晶表示素子の信頼性が低下する場合があるので、5~300nmが好ましく、10~200nmがより好ましい。
<Step (4)>
Step (4) is a step of baking the film obtained in step (3) at 100° C. or higher and at a temperature higher than that in step (2). The baking temperature is not particularly limited as long as it is 100° C. or higher and higher than the baking temperature in step (2), but is preferably 150 to 300° C., more preferably 150 to 250° C., and even more preferably 200 to 250° C. The baking time is preferably 5 to 120 minutes, more preferably 5 to 60 minutes, and even more preferably 5 to 30 minutes.
The thickness of the liquid crystal alignment film after baking is preferably 5 to 300 nm, more preferably 10 to 200 nm, since if it is too thin, the reliability of the liquid crystal display element may decrease.
更に、上記工程(3)又は(4)のいずれかの工程を行った後、得られた液晶配向膜を、水や溶媒を用いて、接触処理をすることもできる。
上記接触処理に使用する溶媒としては、紫外線の照射によって液晶配向膜から生成した分解物を溶解する溶媒であれば、特に限定されるものではない。具体例としては、水、メタノール、エタノール、2-プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、1-メトキシ-2-プロパノール、1-メトキシ-2-プロパノールアセテート、ブチルセロソルブ、乳酸エチル、乳酸メチル、ジアセトンアルコール、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、酢酸プロピル、酢酸ブチル又は酢酸シクロヘキシルなどが挙げられる。なかでも、汎用性や溶媒の安全性の点から、水、2-プロパノール、1-メトキシ-2-プロパノール又は乳酸エチルが好ましく、水、1-メトキシ-2-プロパノール又は乳酸エチルがより好ましい。溶媒は、1種類でも、2種類以上組み合わせてもよい。
Furthermore, after carrying out either the above step (3) or (4), the obtained liquid crystal alignment film can be subjected to a contact treatment using water or a solvent.
The solvent used in the contact treatment is not particularly limited as long as it dissolves the decomposition product generated from the liquid crystal alignment film by irradiation with ultraviolet light. Specific examples include water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, 1-methoxy-2-propanol, 1-methoxy-2-propanol acetate, butyl cellosolve, ethyl lactate, methyl lactate, diacetone alcohol, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl acetate, butyl acetate, and cyclohexyl acetate. Among them, from the viewpoint of versatility and safety of the solvent, water, 2-propanol, 1-methoxy-2-propanol, and ethyl lactate are preferred, and water, 1-methoxy-2-propanol, and ethyl lactate are more preferred. The solvent may be one type or a combination of two or more types.
上記の接触処理、すなわち、偏光された紫外線を照射した液晶配向膜に水や溶媒を処理する方法としては、浸漬処理や噴霧処理(スプレー処理ともいう)が挙げられる。これらの処理における処理時間は、紫外線によって液晶配向膜から生成した分解物を効率的に溶解させる点から、10秒~1時間が好ましい。なかでも、1~30分間浸漬処理をすることが好ましい。また、上記接触処理時の溶媒は、常温でも加温しても良いが、好ましくは、10~80℃であり、20~50℃がより好ましい。加えて、分解物の溶解性の点から、必要に応じて、超音波処理などを行っても良い。The above-mentioned contact treatment, i.e., the method of treating the liquid crystal alignment film irradiated with polarized ultraviolet light with water or a solvent, includes immersion treatment and spray treatment (also called spray treatment). The treatment time in these treatments is preferably 10 seconds to 1 hour in order to efficiently dissolve the decomposition products generated from the liquid crystal alignment film by ultraviolet light. In particular, immersion treatment for 1 to 30 minutes is preferable. The solvent during the above-mentioned contact treatment may be at room temperature or heated, but is preferably 10 to 80°C, and more preferably 20 to 50°C. In addition, ultrasonic treatment or the like may be performed as necessary in terms of the solubility of the decomposition products.
上記接触処理の後に、水、メタノール、エタノール、2-プロパノール、アセトン又はメチルエチルケトンなどの低沸点溶媒によるすすぎ(リンスともいう)または液晶配向膜の焼成を行うことが好ましい。その際、リンスと焼成のどちらか一方を行ってもよく、両方を行っても良い。焼成の温度は、150~300℃であることが好ましく、なかでも180~250℃であることがより好ましく、200~230℃であることがさらに好ましい。また、焼成の時間は、10秒~30分が好ましく、なかでも、1~10分がより好ましい。After the contact treatment, it is preferable to rinse with a low boiling point solvent such as water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, or methyl ethyl ketone, or to bake the liquid crystal alignment film. In this case, either rinsing or baking may be performed, or both may be performed. The baking temperature is preferably 150 to 300°C, more preferably 180 to 250°C, and even more preferably 200 to 230°C. The baking time is preferably 10 seconds to 30 minutes, and more preferably 1 to 10 minutes.
<液晶配向膜>
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、IPS方式やFFS方式などの横電界方式の液晶表示素子の液晶配向膜として好適であり、特に、FFS方式の液晶表示素子の液晶配向膜として有用である。
<Liquid crystal alignment film>
The liquid crystal alignment film of the present invention is obtained from the above liquid crystal aligning agent.
The liquid crystal alignment film of the present invention is suitable as a liquid crystal alignment film for a lateral electric field type liquid crystal display element such as an IPS type or an FFS type, and is particularly useful as a liquid crystal alignment film for an FFS type liquid crystal display element.
<液晶表示素子>
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。
液晶表示素子は、本発明の液晶配向剤から得られる液晶配向膜付きの基板を得た後、既知の方法で液晶セルを作製し、該液晶セルを使用して得られる。
液晶セルの作製方法の一例として、パッシブマトリクス構造の液晶表示素子を例にとり説明する。なお、画像表示を構成する各画素部分にTFT(Thin Film Transistor)などのスイッチング素子が設けられたアクティブマトリクス構造の液晶表示素子であってもよい。
<Liquid crystal display element>
The liquid crystal display element of the present invention comprises the above liquid crystal alignment film.
A liquid crystal display element can be obtained by preparing a substrate having a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention, and then preparing a liquid crystal cell by a known method, and using the liquid crystal cell.
As an example of a method for fabricating a liquid crystal cell, a liquid crystal display element having a passive matrix structure will be described below. However, a liquid crystal display element having an active matrix structure in which a switching element such as a TFT (Thin Film Transistor) is provided in each pixel portion constituting an image display may also be used.
具体的には、透明なガラス製の基板を準備し、一方の基板の上にコモン電極を、他方の基板の上にセグメント電極を設ける。これらの電極は、例えばITO電極とすることができ、所望の画像表示ができるようパターニングされている。次いで、各基板の上に、コモン電極とセグメント電極を被覆するようにして絶縁膜を設ける。絶縁膜は、例えば、ゾル-ゲル法によって形成されたSiO2-TiO2の膜とすることができる。
次に、各基板の上に液晶配向膜を形成し、一方の基板に他方の基板を互いの液晶配向膜面が対向するようにして重ね合わせ、周辺をシール剤で接着する。シール剤には、基板間隙を制御するために、通常、スペーサーを混入しておき、また、シール剤を設けない面内部分にも、基板間隙制御用のスペーサーを散布しておくことが好ましい。シール剤の一部には、外部から液晶を充填可能な開口部を設けておく。次いで、シール剤に設けた開口部を通じて、2枚の基板とシール剤で包囲された空間内に液晶材料を注入し、その後、この開口部を接着剤で封止する。注入には、真空注入法を用いてもよいし、大気中で毛細管現象を利用した方法を用いてもよい。液晶材料は、ポジ型液晶材料やネガ型液晶材料のいずれを用いてもよい。次に、偏光板の設置を行う。具体的には、2枚の基板の液晶層とは反対側の面に一対の偏光板を貼り付ける。
Specifically, transparent glass substrates are prepared, and a common electrode is provided on one substrate, and a segment electrode is provided on the other substrate. These electrodes may be, for example, ITO electrodes, and are patterned to display a desired image. Next, an insulating film is provided on each substrate so as to cover the common electrode and the segment electrodes. The insulating film may be, for example, a SiO 2 -TiO 2 film formed by a sol-gel method.
Next, a liquid crystal alignment film is formed on each substrate, and one substrate is superimposed on the other substrate so that the liquid crystal alignment film faces each other, and the periphery is bonded with a sealant. In order to control the gap between the substrates, a spacer is usually mixed into the sealant, and it is also preferable to scatter spacers for controlling the gap between the substrates on the inner surface where the sealant is not provided. An opening is provided in a part of the sealant, through which liquid crystal can be filled from the outside. Next, a liquid crystal material is injected into the space surrounded by the two substrates and the sealant through the opening provided in the sealant, and then the opening is sealed with an adhesive. For the injection, a vacuum injection method or a method utilizing capillary action in the atmosphere may be used. The liquid crystal material may be either a positive type liquid crystal material or a negative type liquid crystal material. Next, a polarizing plate is installed. Specifically, a pair of polarizing plates is attached to the surface of the two substrates opposite to the liquid crystal layer.
本発明の製造方法を用いることで、IPS駆動方式やFFS駆動方式の液晶表示素子において発生する長期交流駆動による残像が抑制出来る。また、工程(2)において、40~150℃の温度範囲で有機溶媒を除去した後、工程(3)を実施することで、従来よりも少ない工程数で液晶配向膜を得ることができる。本発明の液晶配向剤は、工程(2)において、40~150℃の温度範囲で有機溶媒を除去した後、工程(3)を実施する工程を含む液晶配向膜の製造方法において特に好ましく用いることができる。By using the manufacturing method of the present invention, it is possible to suppress image retention caused by long-term AC driving in liquid crystal display elements using the IPS drive system or FFS drive system. In addition, by removing the organic solvent in the temperature range of 40 to 150°C in step (2) and then performing step (3), a liquid crystal alignment film can be obtained with fewer steps than in the past. The liquid crystal alignment agent of the present invention can be particularly preferably used in a manufacturing method for a liquid crystal alignment film including a step of removing the organic solvent in the temperature range of 40 to 150°C in step (2) and then performing step (3).
以下に実施例を挙げ、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下における化合物の略号及び各特性の測定方法は、次のとおりである。
(溶媒)
NMP:N-メチル-2-ピロリドン
BCS:ブチルセロソルブ
(ジアミン)
DA-1~DA-13:それぞれ、下記式(DA-1)~式(DA-13)で表される化合物
(テトラカルボン酸二無水物)
CA-1~CA-3:それぞれ、下記式(CA-1)~式(CA-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:下記式(S-1)で表される化合物
F-1:下記式(F-1)で表される化合物
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. The abbreviations of compounds and the measuring methods of each property are as follows.
(solvent)
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone BCS: Butyl cellosolve (diamine)
DA-1 to DA-13: Compounds (tetracarboxylic dianhydrides) represented by the following formulas (DA-1) to (DA-13), respectively.
CA-1 to CA-3: Compounds (additives) represented by the following formulas (CA-1) to (CA-3), respectively.
C-1: Compound represented by the following formula (C-1) S-1: Compound represented by the following formula (S-1) F-1: Compound represented by the following formula (F-1)
<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(DMSO-d6,0.05%TMS(テトラメチルシラン)混合品)(0.53mL)を添加し、超音波をかけて完全に溶解させた。この溶液をNMR測定機(JNW-ECA500)(日本電子データム社製)にて500MHzのプロトンNMRを測定した。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、9.5ppm~10.0ppm付近に現れるアミド酸のNH基に由来するプロトンピーク積算値とを用い以下の式によって求めた。
イミド化率(%)=(1-α・x/y)×100
上記式において、xはアミド酸のNH基由来のプロトンピーク積算値、yは基準プロトンのピーク積算値、αはポリアミド酸(イミド化率が0%)の場合におけるアミド酸のNH基プロトン1個に対する基準プロトンの個数割合である。
<Measurement of imidization rate>
20 mg of polyimide powder was placed in an NMR sample tube (NMR sampling tube standard, φ5 (Kusano Scientific Co., Ltd.)), deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d6, 0.05% TMS (tetramethylsilane) mixture) (0.53 mL) was added, and the mixture was sonicated to completely dissolve. This solution was measured for proton NMR at 500 MHz using an NMR measurement device (JNW-ECA500) (JEOL Datum Co., Ltd.). The imidization rate was calculated by the following formula, using a proton derived from a structure that does not change before and after imidization as a reference proton, and the peak integrated value of this proton and the proton peak integrated value derived from the NH group of the amic acid that appears around 9.5 ppm to 10.0 ppm.
Imidization rate (%)=(1−α·x/y)×100
In the above formula, x is the integrated value of the proton peak derived from the NH group of the amic acid, y is the integrated value of the peak of the reference proton, and α is the ratio of the number of reference protons to one NH group proton of the amic acid in the case of polyamic acid (imidization rate 0%).
[重合体の合成例]
<合成例1>
撹拌装置及び窒素導入管付きの100mLのナスフラスコに、DA-2を5.62g(19.2mmol)、DA-10を4.18g(10.5mmol)、及びDA-7を2.92g(5.24mmol)量り取り、NMPを50.9g加え、窒素を送りながら撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を水冷下で撹拌しながら、CA-3を4.50g(22.7mmol)添加し、さらにNMPを18.0g加え、窒素雰囲気下50℃で1時間撹拌した。さらに、CA-1を2.63g(11.7mmol)添加し、NMPを濃度が20質量%となるように加えて、40℃で24時間撹拌してポリアミック酸の溶液を得た。
撹拌子の入った100mL三角フラスコに、このポリアミック酸の溶液を25.0g分取し、NMPを8.33g、無水酢酸を2.96g(ポリアミック酸モル対比3等量)、ピリジンを0.766g(ポリアミック酸モル対比等量)加え、室温で30分間撹拌した後、55℃で3時間反応させた。この反応溶液を170gのメタノール中に投入し、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た後、温度80℃で減圧乾燥し、ポリイミド樹脂粉末(イミド化率:86%)を得た。さらに、撹拌子の入った500mL三角フラスコに、このポリイミド樹脂粉末を4.00g分取し、NMPを29.3g加えて、70℃にて24時間撹拌して溶解させ、ポリイミド溶液(PI-1)を得た。
<合成例2>
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を2.44g(10.0mmol)、DA-3を2.37g(10.0mmol)、DA-4を2.30g(10.0mmol)、DA-6を2.98g(10.0mmol)、及びDA-9を3.44g(10.0mmol)量り取り、NMPを濃度が12質量%となるように加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらCA-1を10.6g(47.2mmol)添加し、NMPを濃度が12質量%となるように加えて、40℃で24時間撹拌して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100mL四つ口フラスコに、得られたポリアミック酸溶液を35g(8.7mmol)分取し、NMPを11.7g加え、30分間撹拌した。得られたポリアミック酸溶液に、無水酢酸を2.67g(ポリアミック酸モル対比3等量)、ピリジンを0.69g(ポリアミック酸モル対比等量)加えて、55℃で3時間加熱し、化学イミド化を行った。得られた反応液を150mlのメタノールに撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、同様の操作を2回実施することで樹脂粉末を洗浄した後、60℃で12時間減圧乾燥することで、ポリイミド樹脂粉末を得た。このポリイミド樹脂粉末のイミド化率は86%であった。得られたポリイミド樹脂粉末3.60gを100ml三角フラスコに分取し、固形分濃度が12質量%になるようにNMPを加え、70℃で24時間撹拌し溶解させてポリイミド溶液(PI-2)を得た。
[Polymer synthesis example]
<Synthesis Example 1>
5.62g (19.2mmol) of DA-2, 4.18g (10.5mmol) of DA-10, and 2.92g (5.24mmol) of DA-7 were weighed out into a 100mL eggplant flask equipped with a stirring device and a nitrogen inlet tube, 50.9g of NMP was added, and the mixture was dissolved by stirring while feeding nitrogen. While stirring this diamine solution under water cooling, 4.50g (22.7mmol) of CA-3 was added, and 18.0g of NMP was further added, and the mixture was stirred at 50°C for 1 hour under a nitrogen atmosphere. Furthermore, 2.63g (11.7mmol) of CA-1 was added, and NMP was added so that the concentration was 20% by mass, and the mixture was stirred at 40°C for 24 hours to obtain a polyamic acid solution.
25.0 g of this polyamic acid solution was taken into a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 8.33 g of NMP, 2.96 g of acetic anhydride (3 equivalents relative to the molar amount of polyamic acid), and 0.766 g of pyridine (equivalent to the molar amount of polyamic acid) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, and then reacted at 55 ° C. for 3 hours. This reaction solution was poured into 170 g of methanol, and the resulting precipitate was filtered off. This precipitate was washed with methanol, and then dried under reduced pressure at a temperature of 80 ° C. to obtain a polyimide resin powder (imidization rate: 86%). Furthermore, 4.00 g of this polyimide resin powder was taken into a 500 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, and 29.3 g of NMP was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 24 hours to dissolve, and a polyimide solution (PI-1) was obtained.
<Synthesis Example 2>
In a 200 mL four-neck flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 2.44 g (10.0 mmol) of DA-1, 2.37 g (10.0 mmol) of DA-3, 2.30 g (10.0 mmol) of DA-4, 2.98 g (10.0 mmol) of DA-6, and 3.44 g (10.0 mmol) of DA-9 were weighed out, and NMP was added so that the concentration was 12% by mass, and the mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. While stirring this diamine solution, 10.6 g (47.2 mmol) of CA-1 was added, and NMP was added so that the concentration was 12% by mass, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 24 hours to obtain a solution of polyamic acid.
35 g (8.7 mmol) of the obtained polyamic acid solution was taken into a 100 mL four-neck flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, and 11.7 g of NMP was added and stirred for 30 minutes. 2.67 g of acetic anhydride (3 equivalents relative to the molar amount of polyamic acid) and 0.69 g of pyridine (equivalent to the molar amount of polyamic acid) were added to the obtained polyamic acid solution, and the mixture was heated at 55 ° C. for 3 hours to perform chemical imidization. The obtained reaction solution was poured into 150 ml of methanol while stirring, and the precipitate was filtered out. The same operation was carried out twice to wash the resin powder, and then the resin powder was dried under reduced pressure at 60 ° C. for 12 hours to obtain a polyimide resin powder. The imidization rate of this polyimide resin powder was 86%. 3.60 g of the obtained polyimide resin powder was dispensed into a 100 ml Erlenmeyer flask, and NMP was added so that the solid concentration became 12% by mass. The mixture was stirred at 70° C. for 24 hours to dissolve the powder, thereby obtaining a polyimide solution (PI-2).
<合成例3~5>
使用するモノマーの種類及び量を下記の表1に記載の通り変更した点以外は合成例2と同様の手法でポリイミド溶液(PI-3)~(PI-5)を得た。
<Synthesis Examples 3 to 5>
Polyimide solutions (PI-3) to (PI-5) were obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that the types and amounts of monomers used were changed as shown in Table 1 below.
<合成例6>
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-6を2.69g(9.0mmol)、及びDA-11を7.17g(36.0mmol)を取り、NMPを濃度が12質量%となるように加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらCA-2を12.2g(41.4mmol)を添加し、NMPを濃度が12質量%となるように加えて、70℃で24時間撹拌してポリアミック酸の溶液(PAA-1)を得た。
尚、表1で括弧内の数値は、テトラカルボン酸成分については、合成に使用したテトラカルボン酸誘導体の合計量100モル部に対する各化合物の配合割合(モル部)を表し、ジアミン成分については、合成に使用したジアミンの合計量100モル部に対する各化合物の配合割合(モル部)を表す。有機溶媒については、ポリイミド溶液の調製に使用した有機溶媒の合計量100質量部に対する各有機溶媒の配合割合(質量部)を表す。
<Synthesis Example 6>
2.69 g (9.0 mmol) of DA-6 and 7.17 g (36.0 mmol) of DA-11 were placed in a 200 mL four-neck flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, and NMP was added to give a concentration of 12 mass%, and the mixture was stirred and dissolved while feeding nitrogen. While stirring this diamine solution, 12.2 g (41.4 mmol) of CA-2 was added, and NMP was added to give a concentration of 12 mass%, and the mixture was stirred at 70° C. for 24 hours to obtain a polyamic acid solution (PAA-1).
In Table 1, the numbers in parentheses indicate the blending ratio (parts by mole) of each compound relative to 100 parts by mole of the total amount of tetracarboxylic acid derivatives used in the synthesis for the tetracarboxylic acid components, the blending ratio (parts by mole) of each compound relative to 100 parts by mole of the total amount of diamines used in the synthesis for the diamine components, and the blending ratio (parts by mole) of each organic solvent relative to 100 parts by mass of the total amount of organic solvents used in the preparation of the polyimide solution for the organic solvents.
[液晶配向剤の調製]
<比較例1>
撹拌子を入れたサンプル管に、合成例1で得られたポリイミド溶液(PI-1)にNMP及びBCSを加えて希釈し、S-1、C-1及びF-1を重合体固形分100質量部に対してそれぞれ、1質量部、10質量部、15質量部となるように加えて30分間撹拌した。このようにして、ポリイミド(PI-1)の固形分濃度が6質量%、溶媒組成が質量比でNMP:BCS=80:20である液晶配向剤(R1)を得た。
[Preparation of liquid crystal alignment agent]
<Comparative Example 1>
In a sample tube containing a stirrer, NMP and BCS were added to the polyimide solution (PI-1) obtained in Synthesis Example 1 to dilute it, and S-1, C-1 and F-1 were added in amounts of 1 part by mass, 10 parts by mass and 15 parts by mass, respectively, relative to 100 parts by mass of polymer solid content, and the mixture was stirred for 30 minutes. In this way, a liquid crystal alignment agent (R1) was obtained in which the solid content concentration of polyimide (PI-1) was 6% by mass and the solvent composition was NMP:BCS=80:20 by mass ratio.
<実施例1~8>
使用する重合体成分を下記の表2に記載の通り変更した点以外は上記比較例1と同様の手法で実施し、それぞれ液晶配向剤(1)~(8)を得た。表2中、括弧内の数値は、重合体及び添加剤についてはそれぞれ液晶配向剤の調製に使用した重合体成分の合計100質量部に対する各重合体成分又は添加剤の配合割合(質量部)を表す。有機溶媒については、液晶配向剤の調製に使用した有機溶媒の合計量100質量部に対する各有機溶媒の配合割合(質量部)を表す。
<Examples 1 to 8>
Liquid crystal alignment agents (1) to (8) were obtained by the same method as in Comparative Example 1 except that the polymer components used were changed as shown in Table 2 below. In Table 2, the numbers in parentheses indicate the blending ratio (parts by mass) of each polymer component or additive relative to 100 parts by mass of the total polymer components used in the preparation of the liquid crystal alignment agent for the polymer and additive, respectively. For the organic solvent, the numbers indicate the blending ratio (parts by mass) of each organic solvent relative to 100 parts by mass of the total amount of the organic solvent used in the preparation of the liquid crystal alignment agent.
以上のようにして得られた液晶配向剤を用いて以下に示す手順でFFS駆動液晶セルを作製し、特性評価を行った。 Using the liquid crystal alignment agent obtained as described above, an FFS-driven liquid crystal cell was fabricated using the procedure described below, and its characteristics were evaluated.
[FFS駆動液晶セルの構成]
フリンジフィールドスィッチング(Fringe Field Switching:FFS)モード用の液晶セルは、面形状の共通電極-絶縁層-櫛歯形状の画素電極からなるFOP(Finger on Plate)電極層が表面に形成されている第1のガラス基板と、表面に高さ3.5μmの柱状スペーサーを有し、裏面に帯電防止の為のITO膜が形成されている第2のガラス基板とを、一組とした。上記の画素電極は、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領域を有している。
なお、第1のガラス基板に形成する液晶配向膜は、画素屈曲部の内角を等分する方向と液晶の配向方向とが直交するように配向処理し、第2のガラス基板に形成する液晶配向膜は、液晶セルを作製した時に第1の基板上の液晶の配向方向と第2の基板上の液晶の配向方向とが一致するように配向処理する。
[Configuration of FFS driving liquid crystal cell]
The liquid crystal cell for Fringe Field Switching (FFS) mode is a set of a first glass substrate on which a FOP (Finger on Plate) electrode layer consisting of a surface-shaped common electrode, an insulating layer, and a comb-shaped pixel electrode is formed on the surface, and a second glass substrate having a columnar spacer with a height of 3.5 μm on the surface and an ITO film for preventing static electricity on the back surface. The pixel electrode has a comb-like shape in which a plurality of electrode elements each having a width of 3 μm and bent at an internal angle of 160° at the center are arranged in parallel with a gap of 6 μm, and one pixel has a first region and a second region with a line connecting the bent parts of the plurality of electrode elements as a boundary.
The liquid crystal alignment film formed on the first glass substrate is oriented so that the direction dividing the interior angles of the pixel bends is perpendicular to the alignment direction of the liquid crystal, and the liquid crystal alignment film formed on the second glass substrate is oriented so that the alignment direction of the liquid crystal on the first substrate coincides with the alignment direction of the liquid crystal on the second substrate when the liquid crystal cell is fabricated.
[液晶セルの作製]
上記一組のガラス基板それぞれの表面に、1.0μmのフィルターで濾過した液晶配向剤をスピンコート塗布にて塗布し、80℃のホットプレート上で2分間乾燥させた。その後、塗膜面に偏光板を介して消光比26:1の直線偏光した波長254nmの紫外線を150~350mJ/cm2照射し、次いで230℃の熱風循環式オーブンで30分間焼成を行い、膜厚100nmの液晶配向膜付き基板を2枚得た。
次に、上記一組の液晶配向膜付き基板の一方にシール剤を印刷し、もう一方の基板を液晶配向膜面が向き合うように貼り合わせ、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、液晶(メルク社製、MLC-3019)を常温で真空注入し、注入口を封止して、FFS駆動液晶セルを得た。その後、得られた液晶セルを120℃で1時間加熱し(以下、「ISO処理」ともいう。)、一晩放置してから各評価に使用した。
[Preparation of Liquid Crystal Cell]
A liquid crystal alignment agent filtered through a 1.0 μm filter was applied by spin coating to the surface of each of the above glass substrates, and dried for 2 minutes on a hot plate at 80° C. After that, the coating surface was irradiated with 150 to 350 mJ/ cm2 of linearly polarized ultraviolet light with an extinction ratio of 26:1 and a wavelength of 254 nm through a polarizing plate, and then baked for 30 minutes in a hot air circulation oven at 230° C. to obtain two substrates with a liquid crystal alignment film having a thickness of 100 nm.
Next, a sealant was printed on one of the pair of substrates with liquid crystal alignment film, and the other substrate was attached so that the liquid crystal alignment film faces each other, and the sealant was cured to prepare an empty cell. Liquid crystal (MLC-3019, manufactured by Merck) was vacuum-injected into this empty cell at room temperature by a reduced pressure injection method, and the injection port was sealed to obtain an FFS drive liquid crystal cell. The obtained liquid crystal cell was then heated at 120°C for 1 hour (hereinafter also referred to as "ISO treatment") and left overnight before being used for each evaluation.
<液晶配向性評価>
ISO処理前の液晶セルを用い初期流動配向のあるものを「不良」、及び初期流動配向のないものを「良好」と定義して評価を行った。
<コントラストの面内均一性評価>
シンテック社製OPTIPRO-microを用いて液晶表示素子のツイスト角の評価を行った。作製した液晶セルを測定ステージに設置し、電圧無印加の状態で、第1画素面内を20点測定して標準偏差を算出した。評価は、ツイスト角標準偏差が0.5以上の場合に「不良」とし、0.5未満の場合に「良好」と定義して評価を行った。
<Evaluation of Liquid Crystal Alignment>
The liquid crystal cells before the ISO treatment were used and the evaluation was performed by defining those with initial flow alignment as "bad" and those without initial flow alignment as "good".
<Evaluation of in-plane uniformity of contrast>
The twist angle of the liquid crystal display element was evaluated using an OPTIPRO-micro manufactured by Shintech Co., Ltd. The fabricated liquid crystal cell was placed on a measurement stage, and 20 points within the first pixel plane were measured without applying voltage, and the standard deviation was calculated. The evaluation was performed by defining a twist angle standard deviation of 0.5 or more as "poor" and a twist angle standard deviation of less than 0.5 as "good."
<評価結果>
上記実施例1~8及び比較例1で得られた液晶配向剤(1)~(8)及び(R1)を使用して得られた液晶表示素子に関して評価結果を表3に示す。
<Evaluation Results>
Table 3 shows the evaluation results of the liquid crystal display devices obtained by using the liquid crystal alignment agents (1) to (8) and (R1) obtained in the above Examples 1 to 8 and Comparative Example 1.
本発明の液晶配向剤は、TN方式、VA方式等の縦電界方式、特に、IPS方式、FFS方式等の横電界方式の液晶表示素子に広く用いられる。
なお、2020年3月6日に出願された日本特許出願2020-039387号および2020年7月17日に出願された日本特許出願2020-123014号の明細書、特許請求の範囲及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
The liquid crystal aligning agent of the present invention is widely used in liquid crystal display elements of vertical electric field modes such as TN mode and VA mode, and particularly in horizontal electric field modes such as IPS mode and FFS mode.
The entire contents of the specifications, claims and abstracts of Japanese Patent Application No. 2020-039387 filed on March 6, 2020 and Japanese Patent Application No. 2020-123014 filed on July 17, 2020 are hereby incorporated by reference as the disclosure of the specification of the present invention.
Claims (13)
前記イミド化重合体のイミド化率が80~95%である重合体(A)を含有することを特徴とする液晶配向剤。
条件(1):炭素数6以上の側鎖基を有しない。
条件(2):アミノ基に由来する二つの炭素-窒素結合軸が互いに平行ではない。
条件(3):アミノ基に由来する二つの炭素-窒素結合軸が互いに平行であり、下記式(O)で表される部分構造を有する。
The liquid crystal aligning agent comprises the imidized polymer (A) having an imidization rate of 80 to 95%.
Condition (1): The compound has no side chain groups having six or more carbon atoms.
Condition (2): The axes of the two carbon-nitrogen bonds derived from the amino group are not parallel to each other.
Condition (3): The two carbon-nitrogen bond axes derived from the amino group are parallel to each other and have a partial structure represented by the following formula (O):
工程(1):請求項1~7のいずれか一項に記載の液晶配向剤を基板上に塗布する工程
工程(2):工程(1)で塗布された液晶配向剤を加熱して膜を得る工程
工程(3):工程(2)で得られた膜に偏光された紫外線を照射する工程 A method for producing a liquid crystal alignment film, comprising the following steps (1) to (3):
Step (1): A step of applying the liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1 to 7 onto a substrate; Step (2): A step of heating the liquid crystal alignment agent applied in step (1) to obtain a film; Step (3): A step of irradiating the film obtained in step (2) with polarized ultraviolet light.
工程(4):工程(3)で得られた膜を、100℃以上、且つ、工程(2)よりも高い温度で焼成する工程 The method for producing a liquid crystal alignment film according to claim 10, further comprising the following step (4):
Step (4): A step of baking the film obtained in step (3) at a temperature of 100° C. or higher and higher than that in step (2).
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