3M Limited 制)、AsahiGuard AG710、Surflon S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106 (以上為旭硝子株式會社 制)等。這些表面活性劑的含量相對于聚合物成分100質量%優選為0. 01~2質量%、更 優選為0.01~1質量%。
[0240] 〈液晶取向膜〉
[0241] 本發明的液晶取向劑涂布在基板上燒成后,利用摩擦處理、光照射等進行取向處 理而能夠用作液晶取向膜,或者在垂直取向用途等中不進行取向處理也能夠用作液晶取向 膜。此時,作為要使用的基板,只要是透明性高的基板就沒有特別限定,可以使用玻璃基板; 丙烯酸類基板、聚碳酸酯基板等塑料基板等。進而,從簡化工藝的觀點出發,優選使用形成 有用于驅動液晶的ΙΤ0、ΙΖ0電極等的基板。另外,在反射型的液晶表示元件中,若僅為單側 的基板則即使是硅晶片等不透明的物質也可以使用,此時的電極也可以使用金屬鋁等會反 射光的材料。
[0242] 液晶取向劑的涂布方法沒有特別限定,在工業上通過為利用絲網印刷、凹版印刷、 膠版印刷、噴墨等進行的方法。作為其它涂布方法,有浸涂、輥涂機、狹縫涂布機、旋涂機等, 根據需要也可以使用它們。
[0243] 涂布液晶取向劑后的燒成可以利用100~350°C的任意溫度來進行,優選為120~ 300°C、進一步優選為150~250°C。該燒成可以利用熱板、熱風循環爐、紅外線爐等進行。
[0244] 燒成后的涂膜厚度過厚時,在液晶表示元件的耗電方面是不利的,過薄時,液晶表 示元件的可靠性有時降低,因此優選為5~300nm、更優選為10~150nm、進一步優選為 50~100nm。使液晶進行水平取向、傾斜取向時,利用摩擦或偏光紫外線照射等對燒成后的 涂膜進行處理。
[0245] 〈液晶表示元件〉
[0246] 本發明的液晶表示元件是具備液晶單元的液晶表示元件,所述液晶單元具有:對 向配置的2炔基板、在基板間設置的液晶層、以及設置在基板與液晶層之間且由本發明的 液晶取向劑形成的上述液晶取向膜。具體而言,是具備液晶單元的液晶表示元件,所述液 晶單元如下制作:通過將本發明的液晶取向劑涂布在2炔基板上進行燒成來形成液晶取向 膜,以該液晶取向膜相對的方式配置2炔基板,在該2炔基板之間夾持由液晶構成的液晶 層,對液晶取向膜和液晶層一邊施加電壓一邊照射紫外線,從而制作液晶單元。
[0247] 像這樣使用由本發明的液晶取向劑形成的液晶取向膜,對液晶取向膜和液晶層一 邊施加電壓一邊照射紫外線,使燒成時與聚酰亞胺前體、聚酰亞胺、聚硅氧烷發生了反應的 本發明的交聯性化合物的光聚合性基團、即式[1]中的PyJPPy2所示的源自交聯性化合物 的光聚合性基團發生反應,從而有效地固定液晶的取向,從而成為響應速度顯著優異的液 晶表示元件。
[0248] 作為用于本發明的液晶表示元件的基板,只要是透明性高的基板就沒有特別限 定,通常為在基板上形成有用于驅動液晶的透明電極的基板。作為具體例,可列舉出與上述 液晶取向膜中記載的基板相同的基板。可以使用設置有現有電極圖案、突起圖案的基板,但 本發明的液晶表示元件中使用上述本發明的液晶取向劑作為形成液晶取向膜的液晶取向 劑,因此,即使利用在一側基板上形成1~10 μ m的線/狹縫電極圖案而在對向基板上未形 成狹縫圖案、突起圖案的結構也能夠運作,通過該結構的液晶表示元件,能夠簡化制造時的 工藝、能夠得到高透射率。
[0249] 另外,在TFT型元件之類的高功能元件中,可以使用在用于驅動液晶的電極與基 板之間形成有晶體管等元件的元件。
[0250] 構成本發明的液晶表示元件的液晶層的液晶材料沒有特別限定,可以使用現有的 垂直取向方式中使用的液晶材料、例如Merck Corporation制的MLC-6608、MLC-6609等負 型液晶、MLC-2041等。
[0251] 作為使該液晶層夾持于2炔基板之間的方法,可列舉出公知的方法。例如可列舉 出如下方法:準備形成有液晶取向膜的1對基板,在一炔基板的液晶取向膜上散布珠子等 間隔物,以形成有液晶取向膜一側的面成為內側的方式貼合另一炔基板,減壓注入液晶并 進行密封。另外,采用如下方法也可以制作液晶單元:準備形成有液晶取向膜的1對基板, 在一炔基板的液晶取向膜上散布珠子等間隔物后滴加液晶,其后以形成有液晶取向膜一側 的面成為內側的方式貼合另一炔基板并進行密封。此時的間隔物的厚度優選為1~30 μ m、 更優選為2~10 μ m。
[0252] 通過對液晶取向膜和液晶層一邊施加電壓一邊照射紫外線來制作液晶單元的工 序例如可列舉出如下方法:通過對設置在基板上的電極間施加電壓而對液晶取向膜和液晶 層施加電場,在保持該電場的狀態下照射紫外線。此處,作為施加在電極間的電壓,例如為 5~80Vp-p、優選為5~60Vp-p。紫外線的照射量例如為1~60J/cm2、優選為40J/cm2以 下,紫外線照射量少時,能夠抑制由構成液晶表示元件的部件破壞而產生的可靠性降低,且 通過減少紫外線照射時間而制造效率提高,故而優選。
[0253] 像這樣,對液晶取向膜和液晶層一邊施加電壓一邊照射紫外線時,燒成時與聚酰 亞胺前體、聚酰亞胺、聚硅氧烷發生了反應的本發明的交聯性化合物的光聚合性基團、即式 [1]中的PyJP Py2所示的源自交聯性化合物的光聚合性基團的反應會推進,結果通過產生 的交聯部位而記憶了液晶分子傾斜的方向,從而能夠加快所得液晶表示元件的響應速度。
[0254] 另外,上述液晶取向劑不僅作為用于PSA型液晶顯示器、SC-PVA型液晶顯示器等 垂直取向方式的液晶表示元件的液晶取向劑是有用的,在利用摩擦處理、光取向處理而制 作的液晶取向膜的用途中也可以適合地使用。
[0255] 實施例
[0256] 以下列舉出實施例和比較例來更詳細地說明本發明,但本發明的解釋不限定于這 些實施例。需要說明的是,實施例中的簡稱如下所示。
[0259] RM :5, 5-(聯苯-4, 4' -二基雙(氧))雙(戊烷-5, 1-二基)雙(2-甲基丙烯酸 酯)
[0261] BODA :雙環[3, 3, 0]辛烷-2, 4, 6, 8-四羧酸二酐
[0262] CBDA :1,2, 3, 4-環丁烷四羧酸二酐
[0263] TCA : 2, 3, 5-三羧基環戊基醋酸二酐
[0264] CN 105190414 A 說明書 33/40 頁
[0265] PCH :1,3-二氨基-3-[4-(4-庚基環己基)苯氧基]苯
[0266] DA-Col : 3, 5-二氨基苯甲酸膽甾醇酯
[0267] DBA : 3, 5-二氨基苯甲酸
[0268] DA-I :2_ (甲基丙烯酰氧基)乙基-3, 5-二氨基苯甲酸酯
[0269] DA-2 :#,N1-二芳基苯-1,2, 4-三胺
[0271] 3-AMP:3-吡啶甲胺
[0272] (NMP :N-甲基-2-吡咯烷酮
[0273] BCS : 丁基溶纖劑
[0274] DMF :N, N-二甲基甲酰胺
[0275] THF :四氫呋喃
[0276] TEOS :四乙氧基硅烷
[0277] MPMS :3_甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
[0278] VTMS :三甲氧基乙烯基硅烷
[0279] UPS :3_酰脲丙基三乙氧基硅烷
[0280] SMA :
[0282] HG : 2-甲基-2, 4-戊二醇
[0283] (合成例1)CL-1的合成
[0284] (步驟I) CL-I的前體即CL-1-1的合成
[0285] CN 105190414 A 說明書 34/40 頁
[0286] 向500mL四頸燒瓶內添加3, 3',5, 5' -四(甲氧基甲基)_[1,Γ -聯苯 基]-4, 4' -二醇 10. 9g、DMF 200mL、6-氯-1-己醇 12. 3g、碳酸鉀 24. 9g、碘化鉀 2. 5g,邊加 熱至KKTC邊進行攪拌。反應結束后,在IL水中注入反應體系,用IN-鹽酸(HCl)水溶液進 行中和,過濾沉淀物。使該過濾物干燥,從而得到CL-1-1 (黃色固體)16. 9g(收率為99% )。
[0287] (步驟2)由前體合成CL-I
[0289] 向300mL四頸燒瓶內添加 CL-1-116. 9g、三乙胺7. 30g、THF 160mL。將體系內冷卻 至〇°C,添加甲基丙烯酰氯7.30g,在室溫(rt:25°C)下進行攪拌。反應結束后,向500mL 水中注入反應體系,使用醋酸乙酯進行提取。向所提取的有機層中添加無水硫酸鎂進行脫 水干燥,過濾無水硫酸鎂。使用旋轉蒸發儀蒸餾去除所得濾液中的溶劑,得到CL-I (黃色粘 體)14. lg(收率為67% )。
[0290] 以下示出目標物利用1H-NMR測定的結果。由該結果確認所得固體為目標CL-1。
[0291] 4匪尺(4001泡,[06]-〇150):5 7.55(8,4!〇,6.03(8,2!〇,5.67(8,2!〇,4.48( s, 8H), 4. 11-4. 14 (t, 4H), 3. 81-3. 84 (t, 4H), 3. 35 (s, 12H), 1. 88 (s, 6H), 1. 74-1. 76 (m, 4H), 1. 66-1. 70 (m, 4H), 1. 43-1. 52 (m, 8H)
[0292] (合成例2) CL-2的合成
[0293] (步驟I) CL-2的前體即CL-2-1的合成
[0295] 向500mL三頸燒瓶中添加反式對香豆酸甲酯17. 8g、DMF 250mL、6-氯-1-己醇 20. 5g、碳酸鉀41. 5g、碘化鉀I. 7g,在KKTC下進行攪拌。反應結束后,向I. 2L的水中注入 反應體系,用IN-鹽酸(HCl)水溶液進行中和,過濾沉淀物。將該過濾物溶于300mL醋酸乙 酯,使用飽和食鹽水進行提取,向有機層中添加無水硫酸鎂進行脫水干燥并過濾后,使用旋 轉蒸發儀進行溶劑的蒸餾去除,得到25. 6g目標物CL-2-1 (白色固體)(收率為92% )。 [0296](步驟2) CL-2的前體即CL-2-2的合成
[0298] 向500mL三頸燒瓶中添加 CL-2-125. 6g、THF 200mL、三乙胺11.2g,使體系內為 〇°C,添加甲磺酰氯12. 6g,在室溫(rt :25°C )下進行攪拌。反應結束后,向IL水中注入反 應體系,添加500mL醋酸乙酯,使用飽和食鹽水進行提取。向有機層中添加無水硫酸鎂并脫 水干燥、過濾后,使用旋轉蒸發儀進行溶劑的蒸餾去除,得到31. Sg目標物CL-2-2(白色固 體)(收率為97% )。
[0299] (步驟3) CL-2的前體即CL-2-3的合成
[0301] 向500mL四頸燒瓶中添加3, 3',5, 5' -四(甲氧基甲基)-[1,Γ -聯苯 基]-4, 4' -二醇 KX 9g、DMF 200mL、CL-2-22L 4g、碳酸鉀 24. 9g,一邊加熱至 100°C-邊攪 拌。反應結束后,向IL水中注入反應體系,用IN-鹽酸(HCl)水溶液進行中和,過濾沉淀物。 將該過濾物用甲醇清洗并使其干燥。向所得過濾物中添加乙醇150mL、10質量% KOH水溶 液25mL,一邊加熱至80°C -邊攪拌。反應結束后,向500mL水中注入反應體系,用IN-鹽酸 (HCl)水溶液進行中和,過濾沉淀物。將該過濾物用甲醇清洗并使其干燥,得到24. Og目標 物CL-2-3(白色固體)(收率為96% )。
[0302] (步驟4) CL-2的合成
[0304] 向IL四頸燒瓶中添加 CL-2-324. 0g、DMF 400mL、THF 200mL、甲基丙烯酸2-羥基 乙酯10.9g、l-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽16. lg、4-二甲氨基吡啶0.68g, 在室溫下進行攪拌。反應結束后,向600mL醋酸乙酯中注入反應體系,使用飽和食鹽水進行 提取。向所提取的有機層中添加無水硫酸鎂進行脫水干燥,過濾無水硫酸鎂。使用旋轉蒸 發儀蒸餾去除所得濾液中的溶劑,殘渣用二氧化硅凝膠柱色譜法(醋酸乙酯:己烷=1:1 體積比)進行分離,得到13. 5g目標物CL-2(白色固體)(收率為45%)。以下示出目標物 利用1H-NMR測定的結果。由該結果確認所得固體為目標CL-2。
[0305] 4匪1?(4001〇^,[06]-0150):5 7.67-7.69((1,4!1),7.60(8,2!1),7.54(8,4!0,6· 96-6. 99 (d,4H),6· 49-6. 53 (d,2H),6· 04 (s,2H),5· 70 (s,2H),4· 49 (s,8H),4· 36-4. 39 (d, 8Η),4· 03-4. 07 (t,4Η),3· 82-3. 85 (t,4Η) 3· 35 (s,12Η),I. 88 (s,6Η),I. 77-1. 78 (m,8Η),I. 5 3-1. 54 (m, 8H)
[0306] (合成例3) CL-3的合成
[0308] 向IOOmL四頸燒瓶中添加3,3',5,5',-四(甲氧基甲基)-[1,Γ -聯苯 基]-4, 4' -二醇4. 0g、N,N-二甲基甲酰胺24g、氯甲基苯乙烯3. 7g、碳酸鉀4. 6g,一邊加 熱至50°C -邊攪拌4小時。反應結束后,減壓抽濾反應液中的無機鹽,濾液用醋酸乙酯24g 進行稀釋。接著,將該濾液用純水24g清洗3次后,添加硫酸鈉進行脫水干燥,過濾硫酸鈉。 接著,將其利用減壓濃縮而蒸餾去除溶劑后,添加四氫呋喃18g、己烷20g,一邊冰冷一邊攪 拌1小時。將由此析出的晶體減壓抽濾后,進行減壓干燥,得到4. 3g目標物CL-3(淡黃色 固體)(收率為65% )。
[0309] 以下示出目標物利用1H-NMR測定的結果。由該結果確認所得固體為目標CL-3。
[0310] 1H-NMR (400MHz, [D6] -DMS0) : δ 7. 62 (s, 4H), 7. 54 (d, J = 8. 2Hz, 4H), 7. 48 (d, J = 8. 2Hz, 4H), 6. 77 (dd, J = 17. 6, 11- 〇Hz, 2H), 5. 87 (d, J = 17. 6Hz, 2H), 5. 29 (d, J = 11. 0Hz, 2H), 4. 91 (s, 4H), 4. 53 (s, 8H), 3. 54 (s, 12H)
[0311] 〈聚酰亞胺的分子量測定〉
[0312] 實施例中的聚酰亞胺的分子量使用Senshu Scientific co. , ltd制的常溫凝膠滲 透色譜(GPC)裝置(SSC-7200)和Shodex公司制造的柱(KD-803、KD-805),如下操作來測 定。
[0313] 柱溫度:50 °C
[0314] 洗脫液:DMF (作為添加劑,溴化鋰水合物(LiBr · H2O)為30mmol/L、磷酸·無水晶 體(正磷酸)為 30mmol/L、THF 為 10mL/L)
[0315] 流速:1. OmL/分鐘
[0316] 標準曲線制作用標準樣品:東曹株式會社制TSK標準聚環氧乙烷(分子量:約 9000, 000、150, 000、100, 000、30, 000)和 Polymer Laboratories Ltd.制造的聚乙二醇(分 子量:約 12, 000、4, 000、1,000)。
[0317] 〈酰亞胺化率的測定〉
[0318] 實施例中的聚酰亞胺的酰亞胺化率如下操作來測定。將聚酰亞胺粉末20mg放入 NMR樣品管(草野科學株式會社制、NMR樣品管規格Φ 5)中,添加氘代二甲基亞砜(DMS0-d6、 0. 05% TMS混合品)1.0 mL,用超聲波使其完全溶解。將該溶液用JEOL DATUM公司制造的 NMR測定器(JNW-ECA500)測定500MHz的質子NMR。酰亞胺化率將源自酰亞胺化前后不發 生變化的結構的質子作為基準質子來確定,使用該質子的峰積算值和9. 5~10.0 ppm附近 出現的源自酰胺酸的NH基的質子峰積算值,利用下式求出。
[0319] 酰亞胺化率(% ) = (1-α · χ/y) XlOO
[0320] 上述式中,x為源自酰胺酸的NH基的質子峰積算值、y為基準質子的峰積算值、α 為聚酰胺酸(酰亞胺化率為〇% )時的基準質子個數相對于1個酰胺酸的NH基的質子的比 例。
[0321] 〈實施例1>
[0322] 將 BODA (6. 26g、25. Ommol)、DBA (3. 0