説明

液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示素子

【課題】
液晶表示素子の電圧保持率の光安定性を向上させた光配向膜を形成することができる液晶配向剤を提供する。さらに、その液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜、およびその液晶配向膜を用いた液晶表示素子を提供する。
【解決手段】
式(G)で表されるテトラカルボン酸二無水物とシンナメート系ジアミンを反応させて得たポリアミック酸またはその誘導体を含有する液晶配向剤から液晶配向膜を形成し、液晶表示素子に用いる。


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、特にVA方式に好適に用いられる、光配向性を有する側鎖を光配向させることによって、電圧無印加時に基板面に垂直配向している誘電率異方性が負の液晶分子が、電圧の印加によって基板面に水平に倒れる際に、倒れる方向を制御することができる液晶配向剤、該液晶配向剤より得られる液晶配向膜、および該液晶配向膜を有する液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示素子は、ノートパソコンやデスクトップパソコンのモニターをはじめ、ビデオカメラのビューファインダー、投写型のディスプレイ等の様々な液晶表示装置に使われており、最近ではテレビにも用いられるようになってきた。さらに、光プリンターヘッド、光フーリエ変換素子、ライトバルブ等のオプトエレクトロニクス関連素子としても利用されている。従来の液晶表示素子としては、ネマティック液晶を用いた表示素子が主流であり、一方の基板近傍にある液晶の配向方向と他方の基板近傍にある液晶のそれとが90度の角度でねじれているTN(Twisted Nematic)モード、前記配向方向が通常180度以上の角度でねじれているSTN(Super Twisted Nematic)モード、薄膜トランジスタを使用したいわゆるTFT(Thin−film−transistor)モードの液晶表示素子が実用化されている。
【0003】
しかしながらこれらの液晶表示素子は、画像が適正に視認できる視野角が狭く、斜め方向から見たときに輝度やコントラストが低下することがあり、また中間調で輝度反転を生じることがある。近年この視野角に関する問題については、1)光学補償フィルムを用いたTN−TFT型液晶表示素子、2)垂直配向と光学補償フィルムを用いたVA(Vertical Alignment)型液晶表示素子、3)横電界方式のIPS(In−Plane Switching)型液晶表示素子(例えば、特許文献1参照)、4)光学補償ベンド(Optically Compensated BendまたはOptically self−Compensated Birefringence:OCB)型液晶表示素子等の技術により改良されている。
【0004】
液晶表示素子の技術の発展は、単にこれらの駆動方式や素子構造の改良のみならず、液晶表示素子に使用される構成部材の改良によっても達成されている。液晶表示素子に使用される構成部材の中でも特に液晶配向膜は、液晶表示素子の表示品位に係わる重要な要素の1つであり、液晶表示素子の高品質化に伴って液晶配向膜の役割が年々重要になってきている。
【0005】
液晶配向膜は液晶配向剤より調整される。現在、主として用いられている液晶配向剤とは、ポリアミック酸または可溶性のポリイミドを有機溶剤に溶解させた溶液である。このような溶液を基板に塗布した後、加熱等の手段により成膜してポリイミド系配向膜を形成する。
【0006】
液晶表示素子の表示品位を向上させるために液晶配向膜に要求される重要な特性として、電圧保持率が挙げられる。電圧保持率が低いと、フレーム期間中に液晶にかかる電圧が低下し、結果として輝度が低下して正常な諧調表示に支障を来すことがある。また、例え初期の電圧保持率が高くても、高温加速試験後の電圧保持率(長期信頼性)が低下してしまうような場合は問題である。
【0007】
従来の液晶表示素子の製造工程において、液晶配向膜は液晶組成物を一定方向に配向させるために、ローラーに巻き付けた布で液晶配向膜を擦る(ラビングする)工程が含まれる。このラビングによる配向処理は、液晶表示素子を製造する上で、以下のいくつかの問題を抱えている。まずラビング操作によって生じる静電気、それにより配向膜表面に吸着されるごみ、またはラビングにより布から溶出する不純物質により、電圧保持率等の液晶表示素子における特性が悪化し、ディスプレイの信頼性が低下することがある。また画面の大型化により、ラビング時に基板が変形し、ラビング布が液晶配向膜と接触しない領域が発生することがある。また逆に高精細なディスプレイでは画素が小さくなることにより、電極とその間の高低差が大きくなるため、ラビングによる均一な配向処理が難しく表示ムラの原因となる場合がある。
【0008】
近年、視野角に関する問題を改善するために開発された、垂直配向と突起構造物の技術を併用したMVA(Multi−domain Vertical Alignment)モード(例えば、特許文献3参照)は、ラビングによる液晶の配向方向制御が不要であるため、傷による表示品位の劣化や液晶表示素子製造時の歩留まりの低下が少なく、現在TV用途の主流となっている。突起構造物は電極付の基板の上に、感光性樹脂を塗布、成膜、該樹脂の露光、エッチング等々の工程を経て製作される。このようにして製作された突起構造物の上に液晶を垂直に配向させる液晶配向膜が形成される。突起構造物は基板表面に対して僅かな傾きを有しており、液晶は突起表面に対して垂直に配向するので、電圧無印加時には基板表面に対して垂直から僅かな角度倒れて配向している。電圧を印加するとこの僅かに倒れた方向に液晶分子が長軸を傾けて配向するわけである。
【0009】
以上のようにMVAモードにおいて突起構造物は液晶の配向を規制するのに重要な役割を果たしているが、その製作には既述のように数工程が必要であるため、液晶の配向制御をより簡単に行う方法が種々模索されている。その中で光により液晶配向膜のプレチルト角を制御する方法(例えば、非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3、非特許文献4参照)は、これを実現する有力な候補の1つであると考えられる。
【0010】
光を照射して配向処理を施す光配向法については、光分解法、光異性化法、光二量化法、光架橋法等多くの配向機構が提案されている(例えば、非特許文献5、特許文献4参照)。しかしながら光配向法は配向制御能力が低く、これまで実用に至ったものは少なかった。配向のマルチドメイン化に関しても、光配向膜はマスクをしながら光の照射を重ねることによってこれを行いやすい利点がある(例えば、特許文献5、特許文献6参照)。しかしながら、表示素子とした時バックライト等の光によって配向が乱れやすい欠点がある。
【0011】
光配向を利用した光配向膜としては、例えば異方吸収性分子と疎水性部分とを含む組成物から得られる光配向膜(例えば、特許文献7参照)や、シンナメート系ジアミンを用いたポリイミド系高分子を含む組成物から得られる光配向膜(例えば、特許文献8参照)が知られている。シンナメート系ジアミンを用いた光配向膜は、ポリアミック酸の状態で光を照射しその後熱硬化することで、熱硬化後に光を照射したものより異性化による配列度が増大することが知られているが(例えば、特許文献8)、これを液晶表示素子に利用する場合には電圧保持率の光安定性を改良する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開平6−160878号公報
【特許文献2】特開平8−43831号公報
【特許文献3】特開平11−242225号公報
【特許文献4】特開2005−275364号公報
【特許文献5】特開平7−72484号公報
【特許文献6】特開平9−211456号公報
【特許文献7】国際公開第97/037273号パンフレット
【特許文献8】特表2009−520702号公報
【非特許文献】
【0013】
【非特許文献1】Liq. Cryst., vol.28, No.7, 1065(2001)
【非特許文献2】Liq. Cryst., vol.29, No.4, 567(2002)
【非特許文献3】Mol. Cryst. Liq. Cryst., vol.410, 275(2004)
【非特許文献4】Mol. Cryst. Liq. Cryst., vol.412, 269(2004)
【非特許文献5】液晶、第3巻、第4号、262ページ、1999年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本発明は、電圧保持率の光安定性を向上させた光配向膜を形成することができる液晶配向剤を提供しようとするものであり、さらに、その液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜、およびその液晶配向膜を用いた液晶表示素子を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
シンナメート系ジアミンを用いたポリイミド系高分子を含む組成物から得られる光配向膜において、ジアミンと組み合わせるテトラカルボン酸に特定の構造的特徴を持つ化合物を用いることによって配向膜の耐光性が向上することを見出し、本発明を完成させた。
【0016】
なお、本明細書中の左右が非対称である基は左右がどちらの方向を向いていてもよいものとする。例えば、「−COCH=CH−」と表記する場合は、「−COCH=CH−」および「−CH=CHCO−」のどちらであってもよい。アルキルまたはアルキレン中の−CH−が−O−で置き換えられる場合、−O−が連続することはない。アルキルまたはアルキレンは直鎖でもよく、分岐鎖でもよい。
【0017】
本発明は以下の構成からなる。
[1] 式(G)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、式(V−21)、(VI−21)および(VI−22)で表される群から選択された少なくとも1つのジアミンとを反応させて得たポリアミック酸またはその誘導体を用いた液晶配向剤。


式(V−21)、(VI−21)および(VI−22)において、Y21は独立して下記式(XXI)を表し、

〜A−A−A−A−A−A−A (XXI)
は独立して単結合、炭素数1〜12のアルキレン、あるいは骨格を構成する炭素、窒素および酸素の原子数の和が3〜30である環を表し、
アルキレンの−CH−は、−O−、−NH−、−CO−、−CHY−、−C(Y−、または−NY−で置き換えられてよく、
は独立して−H、炭素数1〜20のアルキル、または炭素数2〜20のアルケニルを表し、
アルキレンの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキレンの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
環の−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または下記式(XXII)で置き換えられてよく、

〜A−A−A−A (XXII)
は独立して単結合、炭素数1〜12のアルキレン、あるいは骨格を構成する炭素、窒素および酸素の原子数の和が3〜30である環を表し、
アルキレンの−CH−は−O−、−NH−、−CO−、−CHY−、−C(Y−、または−NY−で置き換えられてよく、
は独立して−H、炭素数1〜20のアルキル、または炭素数2〜20のアルケニルを表し、
アルキレンの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキレンの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
環の−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−CH、−OCH、−OCHF、−OCHF、−OCF、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
は独立して−H、−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または炭素数1〜40のアルキルを表し、
アルキルの−CH−は−O−、−NH−、または−CO−で置き換えられてよく、
アルキルの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキルの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、そして、
式(V−21)において、aは1〜4の整数であり、
式(VI−21)において、aは1または2である。

但し、Y21の少なくとも1つは−COCH=CH−を含む基であり、
さらに、式(V−21)は、Aの少なくとも1つが下記の式(XXIV−1)〜(XXIV−5)で表される2価の基の何れかを含む。


式(XXIV−1)〜(XXIV−3)および(XXIV−5)において、Aは炭素数1〜12のアルキレンを表す。
【0018】
[2] 式(V−21)、(VI−21)および(VI−22)において、Y21の少なくとも1つがフルオロアルキルまたはステロイド環を含む、前記[1]項に記載の液晶配向剤。
【0019】
[3] アルケニル置換ナジイミド化合物、ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物、オキサジン化合物、オキサゾリン化合物、およびエポキシ化合物から選ばれる少なくとも1つをさらに含有する、前記[1]項または[2]項に記載の液晶配向剤。
【0020】
[4] 前記[1]〜[3]のいずれか1項に記載の液晶配向剤の塗膜が加熱されて形成される液晶配向膜。
【0021】
[5] 一対の基板、その基板の間に形成される液晶層、液晶層に電圧を印加する電極、および液晶分子を所定の方向に配向させる液晶配向膜を有する液晶表示素子において、液晶配向膜が前記[4]項に記載の液晶配向膜である液晶表示素子。
【発明の効果】
【0022】
本発明の液晶配向剤を使用することにより、耐光性が向上した液晶配向膜を得ることができる。本発明を液晶配向膜に応用した場合、液晶配向性は従来と同等で耐光性が向上した液晶光配向膜を提供することができる。この液晶配向膜を用いることで、特にVAモードにおいて、信頼性の高い液晶表示素子を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の液晶配向剤は、特定のテトラカルボン酸成分と特定の感光性ジアミンとを反応させて得たポリアミック酸またはその誘導体を用いたものである。
【0024】
本発明に用いるテトラカルボン酸二無水物は、前記式(G)で表される立体構造を制御されたテトラカルボン酸二無水物を含む。


式(G)で表されるテトラカルボン酸二無水物は、これを感光性ジアミンと反応させて得たポリアミック酸またはその誘導体を用いて、耐光性が向上した液晶光配向膜を形成させるために、本発明の液晶配向剤におけるポリアミック酸を構成する酸二無水物中モル比で10〜100%含むことが好ましく、20〜100%含むことがより好ましい。
【0025】
本発明において感光性ジアミンと反応させるテトラカルボン酸成分には、前述した式(G)で表されるテトラカルボン酸二無水物に加えて、他のテトラカルボン酸二無水物も用いることができる。他のテトラカルボン酸二無水物は、下記式(1)〜(13)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物、式(19)〜(44)、(49)〜(59)および(61)〜(65)で表される脂環式テトラカルボン酸二無水物、式(45)〜(48)、(60)、(66)、(67)、および(70)で表される脂肪族テトラカルボン酸二無水物、さらには、式(68)および(69)で表されるコレステリル骨格を有するテトラカルボン酸二無水物、式(S−1)で表されるシルセスキオキサン骨格を有するテトラカルボン酸二無水物が例示される。
【0026】


【0027】


【0028】


【0029】


【0030】
これらその他のテトラカルボン酸二無水物は、本発明の液晶配向剤におけるポリアミック酸を構成するテトラカルボン酸二無水物において、本発明の効果が損なわれない程度の範囲で用いることができる。
芳香族テトラカルボン酸二無水物を併用すると液晶表示素子の耐光性を高める効果並びに残留DCを低減する効果がある。本発明の液晶配向剤におけるポリアミック酸を構成する全テトラカルボン酸二無水物中、芳香族テトラカルボン酸二無水物を1〜90モル%含むことが好ましく、2〜60モル%含むことがより好ましい。
脂環式テトラカルボン酸二無水物および/または脂肪族テトラカルボン酸二無水物を併用すると液晶表示素子の耐熱性を高める効果並びに透明性を改善する効果がある。本発明の液晶配向剤におけるポリアミック酸を構成する全テトラカルボン酸二無水物中、脂環式テトラカルボン酸二無水物および/または脂肪族テトラカルボン酸二無水物を1〜90モル%含むことが好ましく、10〜80モル%含むことがより好ましい。
また、シルセスキオキサン骨格を有するテトラカルボン酸二無水物を併用すると、シルセスキオキサンは高度な架橋体であり加水分解することはないため、液晶配向剤の保存安定性に優れる。さらに、製膜後も加水分解されず熱信頼性の高い液晶配向膜を形成することができる。
【0031】
本発明で用いる感光性ジアミンとは、光エネルギーにより構造変化を起こしうる感光性基を側鎖構造中に有するジアミンである。
【0032】
具体的な感光性基として、−COCH=CH−を有する基等が挙げられる。
側鎖構造とは、二つのアミノ基を結ぶ置換基を主鎖としたときに、主鎖から分岐する置換基(側鎖)のことを指す。従って、感光性基を側鎖に有するジアミンとは、二つのアミノ基を結ぶ置換基を主鎖としたときに、主鎖から分岐する置換基(側鎖)を有し、この側鎖に感光性基を有するジアミンである。
これらのジアミンは、配向膜を構成する高分子の構成単位として用いられたときに、液晶分子を垂直配向させる性質を有する。
【0033】
側鎖に感光性基を有するジアミンとしては、例えば式(V−21)、(VI−21)、または(VI−22)で表されるジアミンが挙げられる。


【0034】
式(V−21)、(VI−21)、および(VI−22)において、
21は独立して下記式(XXI)を表し、

〜A−A−A−A−A−A−A (XXI)
式(XXI)において、
は独立して単結合、炭素数1〜12のアルキレン、あるいは骨格を構成する炭素、窒素および酸素の原子数の和が3〜30である環を表し、
アルキレン中の−CH−は−O−、−NH−、−CO−、−CHY−、−C(Y−、または−NY−で置き換えられてよく、
は独立して−H、炭素数1〜20のアルキル、または炭素数2〜20のアルケニルを表し、
アルキレンの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキレンの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
環の−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または下記式(XXII)で置き換えられてよく、
【0035】

〜A−A−A−A (XXII)
は独立して単結合、炭素数1〜12のアルキレン、あるいは骨格を構成する炭素、窒素および酸素の原子数の和が3〜30である環を表し、
アルキレンの−CH−は−O−、−NH−、−CO−、−CHY−、−C(Y−、または−NY−で置き換えられてよく、
は独立して−H、炭素数1〜20のアルキル、または炭素数2〜20のアルケニルを表し、
アルキレンの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキレンの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
環の−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−CH、−OCH、−OCHF、−OCHF、−OCF、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
【0036】
は独立して−H、−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または炭素数1〜40のアルキルを表し、
アルキルの−CH−は−O−、−NH−、または−CO−で置き換えられてよく、
アルキルの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキルの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよい。
式(V−21)において、aは1〜4の整数であり、1または2が好ましい。
式(VI−21)において、aは1または2である。
【0037】
但し、Y21の少なくとも1つは−COCH=CH−を含む基であり、
さらに、式(V−21)は、Aの少なくとも1つが下記の式(XXIV−1)〜(XXIV−5)で表される2価の基の何れかを含む。


式(XXIV−1)〜(XXIV−3)および(XXIV−5)において、Aは炭素数1〜12のアルキレンを表す。
【0038】
式(V−21)、(VI−21)または(VI−22)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(V−21−1)〜(V−21−26)、(VI−21−1)〜(VI−21−6)、および(VI−22−1)〜(VI−22−2)で表されるジアミンが挙げられる。


【0039】


【0040】


【0041】


【0042】


【0043】


【0044】


【0045】
式(V−21−1)〜(V−21−26)、(VI−21−1)〜(VI−21−6)および(VI−22−1)〜(VI−22−2)で表されるジアミンは、液晶表示素子において光配向性を発現させるためには、本発明の液晶配向剤におけるポリアミック酸を構成する全ジアミンにおいて5〜100モル%含まれることが好ましく、10〜100モル%含まれることがより好ましい。
【0046】
前記式で表されるジアミンの中では、式(V−21−6)〜(V−21−17)で表されるジアミンがより好ましい。
【0047】
本発明におけるジアミンには、前述した式(V−21)、(VI−21)および(VI−21)で表されるジアミンに加えて、他のジアミンも用いることができる。
【0048】
本発明に用いることができる他のジアミンは、下記式(I)で表される。

N−X−X−X−X−X−X−X−NH (I)
式(I)において、
は独立して単結合、炭素数1〜30のアルキレン、あるいは骨格を構成する炭素、窒素および酸素の原子数の和が3〜30である環を有する2価の基を表し、
アルキレンの−CH−は−O−、−NH−、−CO−、−CHY−、−C(Y−、−NY−、−S−、−SO−、−SO−、または−Si(Y−で置き換えられてよく、
アルキレンの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキレンの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−PO、で置き換えられてよく、
骨格を構成する炭素、窒素、および酸素の原子数の和が3〜30である環の−Hは、−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−PO、または〜Yで置き換えられてよく、
【0049】
は独立して−H、−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または下記式(XXI)を表し、

〜A−A−A−A−A−A−A (XXI)
式(XXI)において、
は独立して単結合、炭素数1〜12のアルキレン、あるいは骨格を構成する炭素、窒素および酸素の原子数の和が3〜30である環を表し、
アルキレンの−CH−は−O−、−NH−、−CO−、−CHY−、−C(Y−、または−NY−で置き換えられてよく、
アルキレンの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキレンの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
環の−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、−N(Y、または下記式(XXII)で置き換えられてよく、
【0050】

〜A−A−A−A (XXII)
式(XXII)において、
は独立して単結合、炭素数1〜12のアルキレン、あるいは骨格を構成する炭素、窒素、および酸素の原子数の和が3〜30である環を表し、
アルキレンの−CH−は−O−、−NH−、−CO−、−CHY−、−C(Y−、または−NY−で置き換えられてよく、
アルキレンの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキレンの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
環の−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−CH、−OCH、−OCHF、−OCHF、−OCF、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または−N(Yで置き換えられてよく、
【0051】
式(XXI)または式(XXII)において、
は独立して−H、−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または炭素数1〜40のアルキルを表し、
アルキル中の−CH−は−O−、−NH−、または−CO−で置き換えられてよく、
アルキル中の−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキル上の−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
は独立して−H、炭素数1〜20のアルキル、または炭素数2〜20のアルケニルを表し、
式(I)において、
が複数存在するときは、互いに結合して環を形成してもよく、
但し、Xの少なくとも1つは炭素数1〜30のアルキレン、あるいは骨格を構成する炭素、窒素および酸素の原子数の和が3〜30である環を表す。
【0052】
本発明に用いることができる他のジアミンは、具体的には下記式(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、または(IX)で示される。


【0053】
式(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、および(IX)中、
は独立して炭素数1〜12のアルキレンを表し、
アルキレンの−CH−は−O−、−NH−、または−CO−で置き換えられてよく、
アルキレンの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキレンの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または炭素数1〜10のアルキルで置き換えられてよく、
は独立して単結合、−O−、−S−、−S−S−、−SO−、−CO−、−CONH−、−COO−、−NH−、−N(CH)−(CH−N(CH)−、−C(CH−、−C(CF−、−(CH−、−O−(CH−O−、−S−(CH−S−(mは1〜6の整数を表す)、−COCH=CH−、−N=N−、またはC≡C−を含む基であり、
【0054】
は独立して炭素数1〜6のアルキレン、フェニレンを表し、フェニレンの−Hは炭素数1〜30のアルキルで置き換えられていてもよく、
lは1〜10の整数を表し、
【0055】
は独立して−H、−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または下記式(XXI)を表し、

〜A−A−A−A−A−A−A (XXI)
式(XXI)において、
は独立して単結合、炭素数1〜12のアルキレン、あるいは骨格を構成する炭素、窒素、および酸素の原子数の和が3〜30である環を表し、
アルキレンの−CH−は−O−、−NH−、−CO−、−CHY−、−C(Y−、または−NY−で置き換えられてよく、
アルキレンの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキレンの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
環の−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、−N(Y、または下記式(XXII)で置き換えられてよく、
【0056】

〜A−A−A−A (XXII)
式(XXII)において、
は独立して単結合、炭素数1〜12のアルキレン、あるいは骨格を構成する炭素、窒素、および酸素数の和が3〜30である環を表し、
アルキレン中の−CH−は−O−、−NH−、−CO−、−CHY−、−C(Y−、または−NY−で置き換えられてよく、
アルキレン中の−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキレン上の−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
環上の−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−CH、−OCH、−OCHF、−OCHF、−OCF、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または−N(Yで置き換えられてよく、
【0057】
式(XXI)または式(XXII)において、
は独立して−H、−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または炭素数1〜40のアルキルを表し、
アルキルの−CH−は−O−、−NH−、または−CO−で置き換えられてよく、
アルキルの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキルの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
は独立して−H、炭素数1〜20のアルキル、または炭素数2〜20のアルケニルを表し、
式(I)において、
が複数存在するときは、互いに結合して環を形成してもよく、
【0058】
式(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、および(VIII)中、
aはYが結合する原子または環の構造に応じて0〜4の整数を表し、
式(V)、(VI)、(VII)、および(VIII)中、
ベンゼン環はピペリジン環、ピペラジン環、ピロリジン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、トリアゾール環、ナフタレン環、アントラセン環、インドール環、ステロイド環、またはヘキサヒドロ−フロ[3.2−b]フラン環で置き換えられてよい。
【0059】
本発明に用いることができる他のジアミンは、要求される特性に応じて適宜使用できる。
例えば、VAまたはTN液晶表示素子等には、配向性側鎖構造を有するジアミンの使用が好ましい。配向性側鎖構造を有するジアミンとは、例えば二つのアミノ基を結ぶ置換基を主鎖としたときに、主鎖から分岐する置換基(側鎖)を有し、かつ液晶に対して垂直配向性またはプレチルト角を発現させる性質を有するジアミンである。側鎖は、要求される配向性に応じて適宜選択すればよい。
一方、IPS液晶表示素子等には、配向性側鎖構造を有さないジアミンの使用が好ましい。
これらのジアミンでは、2つのアミノ基が同じ六員環の炭素に結合している場合は、互いにメタまたはパラに結合していることが好ましい。
【0060】
本発明に用いることができる他のジアミンは、要求される特性に応じて適宜選択すればよいが、式(II−1)、(III−1)、(IV−1)、(V−1)、(V−2)、(VI−1)、(VI−2)、(VI−3)、(VI−11)、(VII−1)、(VII−2)、(VII−3)、(VII−11)、(VIII−1)、(VIII−2)、(VIII−3)、(VIII−4)、(VIII−11)、または(IX−1)で表される化合物が挙げられる。
【0061】


【0062】


【0063】
式(II−1)、(III−1)、(IV−1)、(V−1)、(V−2)、(VI−1)、(VI−2)、(VI−3)、(VI−11)、(VII−1)、(VII−2)、(VII−3)、(VII−11)、(VIII−1)、(VIII−2)、(VIII−3)、(VIII−4)、(VIII−11)、および(IX−1)において、
【0064】
11は独立して炭素数1〜12のアルキレンを表し、
アルキレンの−Hは炭素数1〜10のアルキルで置き換えられてよく、
は独立して−COCH=CH−、−N=N−、またはC≡C−を表し、
は独立して単結合、−O−、−S−、−S−S−、−SO−、−CO−、−CONH−、−COO−、−NH−、−N(CH)−(CH−N(CH)−、−C(CH−、−C(CF−、−(CH−、−O−(CH−O−、−S−(CH−S−(mは1〜6の整数を表す)、−COCH=CH−、−N=N−、またはC≡C−を表し、
【0065】
は独立してメチレン、フェニレンを表し、フェニレンの−Hは炭素数1〜30のアルキルで置き換えられていてもよく、
は独立しては単結合または炭素数1〜3のアルキレンを表し、
は独立して単結合、1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンを表し、
10は単結合、−O−、−COO−、−CO−、−CONH−、−(CH−(mは1〜6の整数を表す)、−CHY−、−C(Y−、または−NY−を表し、
【0066】
aはY、Y、Y、Y、またはY14が結合する原子または環の構造に応じて0〜4の整数を表し、
lは1〜10の整数を表し、
【0067】
は独立して−H、炭素数1〜20のアルキル、または炭素数2〜20のアルケニルを表し、
は独立して−H、−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−PO、または炭素数1〜2のアルキルを表し、
が複数存在するときは、互いに結合して環を形成してもよく、
は独立してベンジル、−H、−F、−Cl、−OH、−COOH、−SOH、−PO、−NHY、または−N(Yを表し、
は独立して炭素数1〜20のアルキル、または炭素数2〜20のアルケニルを表し、
は独立して炭素数1〜3のアルキルまたはフェニルを表し、
は独立して炭素数1〜30のアルキル、シクロヘキシル、またはビシクロヘキシルを表し、シクロヘキシルまたはビシクロヘキシルの−Hは炭素数1〜30のアルキルで置換されてもよく、
【0068】
は−Hまたは炭素数1〜30のアルキルを表し、
アルキルの−CH−は−O−、−NH−、または−CO−で置き換えられてよく、
アルキルの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキルの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
は炭素数6〜30のアルキルを表し、
10は炭素数1〜30のアルキルを表し、
【0069】
17は−H、−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または炭素数1〜20のアルキルを表し、
アルキルの−CH−は−O−、−NH−、または−CO−で置き換えられてよく、
アルキルの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキルの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
【0070】
11はステロイド骨格、スクシンイミド骨格、またはフタルイミド骨格を有する基、あるいは下記式(XXIII)で表される基を有し、


式(XXIII)中、
環の−Hは−F、−Cl、−OH、−COOH、−SOH、−PO、炭素数1〜30のアルキル、またはフェニルで置き換えられてよく、
アルキルの−CH−は−O−、−NH−、または−CO−で置き換えられてよく、
アルキルの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキルの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
フェニルの−Hは独立して、−F、−Cl、−Br、−C≡N、−CH、−OCH、−OCHF、−OCHF、−OCF、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられていてもよく、
【0071】
は独立して、単結合、または炭素数1〜12のアルキレンを表し、
アルキレンの−CH−は−O−、−NH−、または−CO−で置き換えられてよく、
アルキレンの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキレンの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
12は独立して、−FまたはCHを表し、
環Sは独立してシクロヘキサン、1,3−ジオキサン、ピペリジン、ピペラジン、ピロリジン、フェニレン、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、ピリミジン、トリアジン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、トリアゾール、ナフタレン、アントラセン、インドール、ステロイド、またはヘキサヒドロ−フロ[3.2−b]フランを表し、
bは独立して0〜1の整数を表し、c、d、およびeは独立して0〜3の整数を表し、fは独立して0〜4の整数を表し、c+d+e≧1でかつ6≧b+c+d+eであり、
【0072】
13は−H、−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または炭素数1〜30のアルキルを表し、
アルキル中の−CH−は−O−、−NH−、または−CO−で置き換えられてよく、
アルキル中の−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキル上の−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよい。
【0073】
更に具体的には、下記式で表される化合物が挙げられる。
式(II−1)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(II−1−1)〜(II−1−4)で表されるジアミンが挙げられる。


【0074】
式(III−1)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(III−1−1)、(III−1−2)で表されるジアミンが挙げられる。


【0075】
式(IV−1)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(IV−1−1)〜(IV−1−3)で表されるジアミンが挙げられる。


【0076】
式(V−1)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(V−1−1)〜(V−1−26)で表されるジアミンが挙げられる。


【0077】
式(V−2)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(V−2−1)〜(V−2−54)で表されるジアミンが挙げられる。


【0078】


【0079】


【0080】


【0081】


【0082】
式(V−2−1)〜(V−2−54)において、
は独立して−H、炭素数1〜20のアルキル、または炭素数2〜20のアルケニルを表し、
は独立して炭素数1〜30のアルキル、または炭素数2〜30のアルケニルを表し、
16は独立して−H、炭素数1〜30のアルキル、炭素数1〜29のアルコキシ、または炭素数2〜30のアルケニルを表し、
18は独立して−F、−CF、またはOCFを表す。
【0083】
式(VI−1)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(VI−1−1)〜(VI−1−39)で表されるジアミンが挙げられる。


【0084】


【0085】
式(VI−2)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(VI−2−1)〜(VI−2−6)で表されるジアミンが挙げられる。


【0086】
式(VI−2−1)〜(VI−2−6)中、
15は独立して炭素数3〜30のアルキル、炭素数3〜29のアルコキシ、または炭素数3〜30のアルケニルを表す。
16は独立して−H、炭素数1〜30のアルキル、炭素数1〜29のアルコキシ、または炭素数2〜30のアルケニルを表す。
【0087】
式(VI−3)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(VI−3−1)〜(VI−3−2)で表されるジアミンが挙げられる。


【0088】
式(VI−3−1)〜(VI−3−2)中、
15は独立して炭素数3〜30のアルキル、炭素数3〜29のアルコキシ、または炭素数3〜30のアルケニルを表す。
16は独立して−H、炭素数1〜30のアルキル、炭素数1〜29のアルコキシ、または炭素数2〜30のアルケニルを表す。
【0089】
式(VI−11)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(VI−11−1)〜(VI−11−14)で表されるジアミンが挙げられる。


【0090】
式(VII−1)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(VII−1−1)〜(VII−1−6)で表されるジアミンが挙げられる。


【0091】
式(VII−2)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(VII−2−1)〜(VII−2−15)で表される化合物が挙げられる。


【0092】
式(VII−3)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(VII−3−1)〜(VII−3−4)で表される化合物が挙げられる。


【0093】
式(VII−11)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(VII−11−1)〜(VII−11−6)で表されるジアミンが挙げられる。


【0094】
式(VIII−1)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(VIII−1−1)〜(VIII−1−16)で表されるジアミンが挙げられる。


【0095】
(VIII−2)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(VIII−2−1)〜(VIII−2−8)で表されるジアミンが挙げられる。


【0096】
式(VIII−2−1)〜(VIII−2−8)中、
16は独立して−H、炭素数1〜30のアルキル、炭素数1〜29のアルコキシ、または炭素数2〜30のアルケニルを表す。
【0097】
(VIII−3)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(VIII−3−1)〜(VIII−3−3)で表されるジアミンが挙げられる。


【0098】
式(VIII−3−1)〜(VIII−3−3)中、
16は独立して−H、炭素数1〜30のアルキル、炭素数1〜29のアルコキシ、または炭素数2〜30のアルケニルを表し、
は炭素数6〜30のアルキルを表す。
【0099】
式(VIII−4)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(VIII−4−1)〜(VIII−4−8)で表される化合物が挙げられる。


【0100】


【0101】
式(VIII−5)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(VIII−11−1)で表されるジアミンが挙げられる。


【0102】
式(IX−1)で表されるジアミンとしては、例えば下記式(IX−1−1)で表される化合物が挙げられる。


【0103】
上記以外のジアミンとしては、ナフタレン構造を有するナフタレン系ジアミン、およびフルオレン構造を有するフルオレン系ジアミン等が挙げられる。
【0104】
本発明に用いることができる他のジアミンは、本発明の液晶配向剤におけるポリアミック酸を構成するジアミンにおいて、本発明の効果が損なわれない程度の範囲で用いることができる。
【0105】
前記ポリアミック酸またはその誘導体は、そのモノマーにモノイソシアネート化合物をさらに含んでいてもよい。モノイソシアネート化合物をモノマーに含むことによって、得られるポリアミック酸またはその誘導体の末端が修飾され、分子量が調節される。この末端修飾型のポリアミック酸またはその誘導体を用いることにより、例えば本発明の効果が損われることなく液晶配向剤の塗布特性を改善することができる。モノマー中のモノイソシアネート化合物の含有量は、モノマー中のジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物の総量に対して1〜10モル%であることが、前記の観点から好ましい。前記モノイソシアネート化合物としては、例えばフェニルイソシアネート、およびナフチルイソシアネートが挙げられる。
【0106】
前記ポリアミック酸またはその誘導体は、式(G)で表されるテトラカルボン酸二無水物を用い、式(V−21)、(VI−21)および(VI−22)で表される群から選択された少なくとも1つのジアミンを用いる以外は、ポリイミドの膜の形成に用いられる公知のポリアミック酸またはその誘導体と同様に製造することができる。テトラカルボン酸二無水物の総仕込み量は、ジアミンの総モル数とほぼ等モル(モル比0.9〜1.1程度)とすることが好ましい。
【0107】
前記ポリアミック酸またはその誘導体の分子量は、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)で、10,000〜500,000であることが好ましく、20,000〜200,000であることがより好ましい。前記ポリアミック酸またはその誘導体の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法による測定から求めることができる。
【0108】
前記ポリアミック酸またはその誘導体は、多量の貧溶剤で沈殿させて得られる固形分をIR、NMRで分析することによりその存在を確認することができる。またKOHやNaOH等の強アルカリの水溶液による前記ポリアミック酸またはその誘導体の分解物の有機溶剤による抽出物をGC、HPLCもしくはGC−MSで分析することにより、使用されているモノマーを確認することができる。
【0109】
本発明の液晶配向剤は、前記ポリアミック酸またはその誘導体以外の他の成分をさらに含有していてもよい。他の成分は、1種であっても2種以上であってもよい。
【0110】
例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子の電気特性を長期に安定させる観点から、アルケニル置換ナジイミド化合物をさらに含有していてもよい。前記アルケニル置換ナジイミド化合物は1種の化合物であってもよいし、2種以上の化合物であってもよい。前記アルケニル置換ナジイミド化合物の含有量は、上記の観点から、液晶配向剤中のポリアミック酸またはその誘導体に対する重量比で0.01〜1.00であることが好ましく、0.01〜0.70であることがより好ましく、0.01〜0.50であることがさらに好ましい。
【0111】
前記アルケニル置換ナジイミド化合物は、本発明で用いられるポリアミック酸またはその誘導体を溶解する溶剤に溶解させることができる化合物であることが好ましい。このようなアルケニル置換ナジイミド化合物の例は、下記式(Ina)で表される化合物が挙げられる。


【0112】
式(Ina)中、LおよびLは、それぞれ独立して−H、炭素数1〜12のアルキル、炭素数3〜6のアルケニル、炭素数5〜8のシクロアルキル、アリールまたはベンジルを表し、nは1または2を表す。
【0113】
n=1のとき、Wは炭素数1〜12のアルキル、炭素数2〜6のアルケニル、炭素数5〜8のシクロアルキル、炭素数6〜12のアリール、ベンジル、−Z−(O)−(ZO)−Z−H(Z、ZおよびZは独立して炭素数2〜6のアルキレンを表し、qは0または1を表し、そしてrは1〜30の整数を表す。)で表される基、−(Z−B−Z−H(ZおよびZは独立して炭素数1〜4のアルキレンまたは炭素数5〜8のシクロアルキレンを表し、Bはフェニレンを表し、そしてsは0または1を表す。)で表される基、−B−T−B−H(Bはフェニレンを表し、そしてTは−CH−、−C(CH−、−O−、−CO−、−S−またはSO−を表す。)で表される基、またはこれらの基の1〜3個の−Hが−OHで置換された基を表す。
【0114】
このとき、好ましいWは、炭素数1〜8のアルキル、炭素数3〜4のアルケニル、シクロヘキシル、フェニル、ベンジル、炭素数4〜10のポリ(エチレンオキシ)エチル、フェニルオキシフェニル、フェニルメチルフェニル、フェニルイソプロピリデンフェニル、およびこれらの基の1個または2個の−Hが−OHで置き換えられた基である。
【0115】
n=2のとき、Wは炭素数2〜20のアルキレン、炭素数5〜8のシクロアルキレン、炭素数6〜12のアリーレン、−Z−O−(ZO)−Z−(Z〜Z、およびrの意味は前記の通りである。)で表される基、−Z−B−Z−(Z、ZおよびBの意味は前記の通りである。)で表される基、−B−(O−B)−T−(B−O)−B−(Bはフェニレンを表し、Tは炭素数1〜3のアルキレン、−O−またはSO−を表し、sは0または1を表す。)で表される基、またはこれらの基の1〜3個の−Hが−OHで置き換えられた基を表す。
【0116】
このとき、好ましいWは炭素数2〜12のアルキレン、シクロヘキシレン、フェニレン、トリレン、キシリレン、−C−O−(Z−O)−O−C−(Zは炭素数2〜6のアルキレンを表し、rは1または2で表される。)で表される基、−B−T−B−(Bはフェニレンを表し、そしてTは−CH−、−O−またはSO−を表す。)で表される基、−B−O−B−C−B−O−B−(Bはフェニレンを表す。)で表される基、およびこれらの基の1個または2個の−Hが−OHで置き換えられた基である。
【0117】
このようなアルケニル置換ナジイミド化合物は、例えば特許第2729565号公報に記載されているように、アルケニル置換ナジック酸無水物誘導体とジアミンとを80〜220℃の温度で0.5〜20時間保持することにより合成して得られる化合物や市販されている化合物を用いることができる。アルケニル置換ナジイミド化合物の具体例として、以下に示す化合物が挙げられる。
【0118】
N−メチル−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−メチル−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−メチル−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−メチル−メタリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−エチルヘキシル)−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
【0119】
N−(2−エチルヘキシル)−アリル(メチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−アリル−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−アリル−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−アリル−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−イソプロペニル−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−イソプロペニル−アリル(メチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−イソプロペニル−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−シクロヘキシル−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−シクロヘキシル−アリル(メチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−シクロヘキシル−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−フェニル−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
【0120】
N−フェニル−アリル(メチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−ベンジル−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−ベンジル−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−ベンジル−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−ヒドロキシエチル)−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−ヒドロキシエチル)−アリル(メチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−ヒドロキシエチル)−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
【0121】
N−(2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピル)−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピル)−アリル(メチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2,3−ジヒドロキシプロピル)−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2,3−ジヒドロキシプロピル)−アリル(メチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(3−ヒドロキシ−1−プロペニル)−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−アリル(メチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
【0122】
N−(4−ヒドロキシフェニル)−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)−アリル(メチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)−メタリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(3−ヒドロキシフェニル)−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(3−ヒドロキシフェニル)−アリル(メチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(p−ヒドロキシベンジル)−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−{2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル}−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
【0123】
N−{2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル}−アリル(メチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−{2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル}−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−{2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル}−メタリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−〔2−{2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ}エチル〕−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−〔2−{2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ}エチル〕−アリル(メチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−〔2−{2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ}エチル〕−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−{4−(4−ヒドロキシフェニルイソプロピリデン)フェニル}−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−{4−(4−ヒドロキシフェニルイソプロピリデン)フェニル}−アリル(メチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−{4−(4−ヒドロキシフェニルイソプロピリデン)フェニル}−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、およびこれらのオリゴマー、
【0124】
N,N’−エチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−エチレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−エチレン−ビス(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−トリメチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−ヘキサメチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−ヘキサメチレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−ドデカメチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−ドデカメチレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−シクロヘキシレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−シクロヘキシレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、
【0125】
1,2−ビス{3’−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)プロポキシ}エタン、1,2−ビス{3’−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)プロポキシ}エタン、1,2−ビス{3’−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)プロポキシ}エタン、ビス〔2’−{3’−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)プロポキシ}エチル〕エーテル、ビス〔2’−{3’−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)プロポキシ}エチル〕エーテル、1,4−ビス{3’−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)プロポキシ}ブタン、1,4−ビス{3’−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)プロポキシ}ブタン、
【0126】
N,N’−p−フェニレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−p−フェニレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−m−フェニレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−m−フェニレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−{(1−メチル)−2,4−フェニレン}−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−p−キシリレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−p−キシリレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−m−キシリレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−m−キシリレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、
【0127】
2,2−ビス〔4−{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェノキシ}フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェノキシ}フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−{4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェノキシ}フェニル〕プロパン、ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、ビス{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、
【0128】
ビス{4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、ビス{4−(メタリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}エーテル、ビス{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}エーテル、ビス{4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}エーテル、ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}スルホン、ビス{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}スルホン、
【0129】
ビス{4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}スルホン、1,6−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−3−ヒドロキシ−ヘキサン、1,12−ビス(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−3,6−ジヒドロキシ−ドデカン、1,3−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−5−ヒドロキシ−シクロヘキサン、1,5−ビス{3’−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)プロポキシ}−3−ヒドロキシ−ペンタン、1,4−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−2−ヒドロキシ−ベンゼン、
【0130】
1,4−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−2,5−ジヒドロキシ−ベンゼン、N,N’−p−(2−ヒドロキシ)キシリレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−p−(2−ヒドロキシ)キシリレン−ビス(アリルメチルシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−m−(2−ヒドロキシ)キシリレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−m−(2−ヒドロキシ)キシリレン−ビス(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−p−(2,3−ジヒドロキシ)キシリレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、
【0131】
2,2−ビス〔4−{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−2−ヒドロキシ−フェノキシ}フェニル〕プロパン、ビス{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−2−ヒドロキシ−フェニル}メタン、ビス{3−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−4−ヒドロキシ−フェニル}エーテル、ビス{3−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−5−ヒドロキシ−フェニル}スルホン、1,1,1−トリ{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)}フェノキシメチルプロパン、N,N’,N”−トリ(エチレンメタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)イソシアヌレート、およびこれらのオリゴマー等。
【0132】
さらに、本発明に用いられるアルケニル置換ナジイミド化合物は、非対称なアルキレン・フェニレン基を含む下記式で表される化合物でもよい。










【0133】
前記アルケニル置換ナジイミド化合物のうち、好ましい化合物を次に示す。
N,N’−エチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−エチレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−エチレン−ビス(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−トリメチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−ヘキサメチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−ヘキサメチレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−ドデカメチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−ドデカメチレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−シクロヘキシレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−シクロヘキシレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、
【0134】
N,N’−p−フェニレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−p−フェニレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−m−フェニレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−m−フェニレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−{(1−メチル)−2,4−フェニレン}−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−p−キシリレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−p−キシリレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−m−キシリレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−m−キシリレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、2,2−ビス〔4−{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェノキシ}フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェノキシ}フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−{4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェノキシ}フェニル〕プロパン、ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、ビス{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、
【0135】
ビス{4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、ビス{4−(メタリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}エーテル、ビス{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}エーテル、ビス{4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}エーテル、ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}スルホン、ビス{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}スルホン、ビス{4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}スルホン。
【0136】
更に好ましいアルケニル置換ナジイミド化合物を次に示す。
N,N’−エチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−エチレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−エチレン−ビス(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−トリメチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−ヘキサメチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−ヘキサメチレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−ドデカメチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−ドデカメチレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−シクロヘキシレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−シクロヘキシレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、
【0137】
N,N’−p−フェニレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−p−フェニレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−m−フェニレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−m−フェニレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−{(1−メチル)−2,4−フェニレン}−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−p−キシリレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−p−キシリレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−m−キシリレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N’−m−キシリレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、
【0138】
2,2−ビス〔4−{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェノキシ}フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェノキシ}フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−{4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェノキシ}フェニル〕プロパン、ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、ビス{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、ビス{4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、ビス{4−(メタリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン。
【0139】
そして、特に好ましいアルケニル置換ナジイミド化合物として、次に示す式(Ina−1)で示されるビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、式(Ina−2)で示されるN,N’−m−キシレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、および式(Ina−3)で示されるN,N’−ヘキサメチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)が挙げられる。






【0140】
また例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子の電気特性を長期に安定させる観点から、ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物をさらに含有していてもよい。前記ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物は1種の化合物であってもよいし、2種以上の化合物であってもよい。なお、前記ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物には前記アルケニル置換ナジイミド化合物は含まれない。前記ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物の含有量は、上記の観点から、ポリアミック酸またはその誘導体に対する重量比で0.01〜1.00であることが好ましく、0.01〜0.70であることがより好ましく、0.01〜0.50であることがさらに好ましい。
【0141】
なお、アルケニル置換ナジイミド化合物に対するラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物の比率は、液晶表示素子のイオン密度を低減し、イオン密度の経時的な増加を抑制し、さらに残像を抑制する観点から、重量比で0.1〜10であること好ましく、0.5〜5であることがより好ましい。
【0142】
前記ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物としては、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸アミド等の(メタ)アクリル酸誘導体、およびビスマレイミドが挙げられる。前記ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物は、ラジカル重合性不飽和二重結合を2つ以上有する(メタ)アクリル酸誘導体であることがより好ましい。
【0143】
(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、例えば(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−メチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸イソボロニル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル。(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、および(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピルが挙げられる。
【0144】
2官能(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、例えばエチレンビスアクリレート、東亜合成化学工業(株)の製品であるアロニックスM−210、アロニックスM−240およびアロニックスM−6200、日本化薬(株)の製品であるKAYARAD HDDA、KAYARAD HX−220、KAYARAD R−604およびKAYARAD R−684、大阪有機化学工業(株)の製品であるV260、V312およびV335HP、並びに共栄社油脂化学工業(株)の製品であるライトアクリレートBA−4EA、ライトアクリレートBP−4PAおよびライトアクリレートBP−2PAが挙げられる。
【0145】
3官能以上の多官能(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、例えば4,4’−メチレンビス(N,N―ジヒドロキシエチレンアクリレートアニリン)、東亜合成化学工業(株)の製品であるアロニックスM−400、アロニックスM−405、アロニックスM−450、アロニックスM−7100、アロニックスM−8030、アロニックスM−8060、日本化薬(株)の製品であるKAYARAD TMPTA、KAYARAD DPCA−20、KAYARAD DPCA−30、KAYARAD DPCA−60、KAYARAD DPCA−120、および大阪有機化学工業(株)の製品であるVGPTが挙げられる。
【0146】
(メタ)アクリル酸アミド誘導体の具体例としては、例えばN−イソプロピルアクリルアミド、N−イソプロピルメタクリルアミド、N−n−プロピルアクリルアミド、N−n−プロピルメタクリルアミド、N−シクロプロピルアクリルアミド、N−シクロプロピルメタクリルアミド、N−エトキシエチルアクリルアミド、N−エトキシエチルメタクリルアミド、N−テトラヒドロフルフリルアクリルアミド、N−テトラヒドロフルフリルメタクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−エチル−N−メチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−メチル−N−n−プロピルアクリルアミド、N−メチル−N−イソプロピルアクリルアミド、N−アクリロイルピペリジン、N−アクリロイルピロリディン、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N’−エチレンビスアクリルアミド、N,N’−ジヒドロキシエチレンビスアクリルアミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)メタクリルアミド、N−フェニルメタクリルアミド、N−ブチルメタクリルアミド、N−(iso−ブトキシメチル)メタクリルアミド、N−[2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル]メタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミド、N−(メトキシメチル)メタクリルアミド、N−(ヒドロキシメチル)―2−メタクリルアミド、N−ベンジル−2−メタクリルアミド、およびN,N’−メチレンビスメタクリルアミドが挙げられる。
【0147】
上記の(メタ)アクリル酸誘導体のうち、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N’−ジヒドロキシエチレン−ビスアクリルアミド、エチレンビスアクリレート、および4,4’−メチレンビス(N,N―ジヒドロキシエチレンアクリレートアニリン)が特に好ましい。
【0148】
ビスマレイミドとしては、例えばケイ・アイ化成(株)製のBMI−70およびBMI−80、並びに大和化成工業(株)製のBMI−1000、BMI−3000、BMI−4000、BMI−5000およびBMI−7000が挙げられる。
【0149】
また例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子における電気特性の長期安定性の観点から、オキサジン化合物をさらに含有していてもよい。前記オキサジン化合物は1種の化合物であってもよいし、2種以上の化合物であってもよい。前記オキサジン化合物の含有量は、上記の観点から、前記ポリアミック酸またはその誘導体に対して0.1〜50重量%であることが好ましく、1〜40重量%であることがより好ましく、1〜20重量%であることがさらに好ましい。
【0150】
前記オキサジン化合物は、ポリアミック酸またはその誘導体を溶解させる溶媒に可溶であり、加えて、開環重合性を有するオキサジン化合物が好ましい。
【0151】
また前記オキサジン化合物におけるオキサジン構造の数は、特に限定されない。
【0152】
オキサジンの構造には種々の構造が知られている。本発明では、オキサジンの構造は特に限定されないが、前記オキサジン化合物におけるオキサジン構造には、ベンゾオキサジンやナフトオキサジン等の、縮合多環芳香族基を含む芳香族基を有するオキサジンの構造が挙げられる。
【0153】
前記オキサジン化合物としては、例えば下記式(a)〜(f)に示す化合物が挙げられる。なお下記式において、環の中心に向けて表示されている結合は、環を構成しかつ置換基の結合が可能ないずれかの炭素に結合していることを示す。






【0154】
前記式(a)〜(c)中、RおよびRは炭素数1〜30の有機基を表す。また前記式(a)〜(f)中、RからRは−Hまたは炭素数1〜6の炭化水素基を表す。また前記式(c)、(d)および(f)中、Xは、単結合、−O−、−S−、−S−S−、−SO−、−CO−、−CONH−、−C(CH−、−C(CF−、−(CH−、−O−(CH−O−、−S−(CH−S−を表す。ここでmは1〜6の整数である。また前記式(e)および(f)中、Yは独立して、単結合、−O−、−S−、−CO−、−C(CH−、−C(CF−または炭素数1〜3のアルキレンを表す。前記Yにおけるベンゼン環、ナフタレン環に結合している−Hは、独立して−F、−CH、−OH、−COOH、−SOH、−POと置き換えられていてもよい。
【0155】
また、前記オキサジン化合物には、オキサジン構造を側鎖に有するオリゴマーやポリマー、オキサジン構造を主鎖中に有するオリゴマーやポリマーが含まれる。
【0156】
式(a)で表されるオキサジン化合物としては、例えば以下のオキサジン化合物が挙げられる。


式中、Rは炭素数1〜30のアルキルが好ましく、炭素数1〜20のアルキルがさらに好ましい。
【0157】
式(b)で表されるオキサジン化合物としては、例えば以下のオキサジン化合物が挙げられる。








【0158】
式中、Rは炭素数1〜30のアルキルが好ましく、炭素数1〜20のアルキルがさらに好ましい。
【0159】
式(c)で表されるオキサジン化合物としては、下記式(c’)で表されるオキサジン化合物が挙げられる。


【0160】
前記式(c’)中、RおよびRは炭素数1〜30の有機基、RからRは−Hまたは炭素数1〜6の炭化水素基、Xは単結合、−CH−、−C(CH−、−CO−、−O−、−SO−またはC(CF−を表す。前記式(c’)で表されるオキサジン化合物としては、例えば以下のオキサジン化合物が挙げられる。
















【0161】
式中、Rは炭素数1〜30のアルキルが好ましく、炭素数1〜20のアルキルがさらに好ましい。
【0162】
式(d)で表されるオキサジン化合物しては、例えば以下のオキサジン化合物が挙げられる。














【0163】
式(e)で表されるオキサジン化合物としては、例えば以下のオキサジン化合物が挙げられる。










【0164】
式(f)で表されるオキサジン化合物としては、例えば以下のオキサジン化合物が挙げられる。




















【0165】
これらのうち、より好ましくは、式(b−1)、式(c−1)、式(c−3)、式(c−5)、式(c−7)、式(c−9)、式(d−1)〜式(d−6)、式(e−3)、式(e−4)、式(f−2)〜式(f−4)で表されるオキサジン化合物が挙げられる。
【0166】
前記オキサジン化合物は、国際公開2004/009708号パンフレット、特開平11−12258号公報、特開2004−352670号公報に記載の方法と同様の方法で製造することができる。
【0167】
例えば式(a)で表されるオキサジン化合物は、フェノール化合物と1級アミンとアルデヒドとを反応させることによって得られる(国際公開2004/009708号パンフレット参照)。
【0168】
また式(b)で表されるオキサジン化合物は、1級アミンをホルムアルデヒドへ徐々に加える方法により反応させたのち、ナフトール系水酸基を有する化合物を加えて反応させることによって得られる(国際公開2004/009708号パンフレット参照)。
【0169】
また式(c)で表されるオキサジン化合物は、有機溶媒中でフェノール化合物1モル、そのフェノール性水酸基1個に対し少なくとも2モル以上のアルデヒド、および1モルの一級アミンを、2級脂肪族アミン、3級脂肪族アミンまたは塩基性含窒素複素環化合物の存在下で反応させることによって得られる(国際公開2004/009708号パンフレットおよび特開平11−12258号公報参照)。
【0170】
また式(d)〜(f)で表されるオキサジン化合物は、4,4’−ジアミノジフェニルメタン等の、複数のベンゼン環とそれらを結合する有機基とを有するジアミン、ホルマリン等のアルデヒド、およびフェノールを、n−ブタノール中、90℃以上の温度で脱水縮合反応させることにより得られる(特開2004−352670号公報参照)。
【0171】
また例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子における電気特性の長期安定性の観点から、オキサゾリン化合物をさらに含有していてもよい。前記オキサゾリン化合物はオキサゾリン構造を有する化合物である。前記オキサゾリン化合物は1種の化合物であってもよいし、2種以上の化合物であってもよい。前記オキサゾリン化合物の含有量は、上記の観点から、前記ポリアミック酸またはその誘導体に対して0.1〜50重量%であることが好ましく、1〜40重量%であることがより好ましく、1〜20重量%であることが好ましい。または、前記オキサゾリン化合物の含有量は、オキサゾリン化合物中のオキサゾリン構造をオキサゾリンに換算したときに、前記ポリアミック酸またはその誘導体に対して0.1〜40重量%であることが、上記の観点から好ましい。
【0172】
前記オキサゾリン化合物は、1つの化合物中にオキサゾリン構造を1種だけ有していてもよいし、1種以上有していてもよい。また前記オキサゾリン化合物は、1つの化合物中に前記オキサゾリン構造を一個有していれば良いが、二個以上有することが好ましい。また前記オキサゾリン化合物は、オキサゾリン環構造を側鎖に有する重合体であってもよいし、共重合体であってもよい。オキサゾリン構造を側鎖に有する重合体は、オキサゾリン構造を側鎖に有するモノマーの単独重合体であってもよいし、オキサゾリン構造を側鎖に有するモノマーとオキサゾリン構造を有しないモノマーとの共重合体であってもよい。オキサゾリン構造を側鎖に有する共重合体は、オキサゾリン構造を側鎖に有する2種以上のモノマーの共重合体であってもよいし、オキサゾリン構造を側鎖に有する2種以上のモノマーとオキサゾリン構造を有しないモノマーとの共重合体であってもよい。
【0173】
前記オキサゾリン構造は、オキサゾリン構造中の酸素および窒素の一方または両方とポリアミック酸のカルボニル基とが反応し得るようにオキサゾリン化合物中に存在する構造であることが好ましい。
【0174】
前記オキサゾリン化合物としては、例えば2,2’−ビス(2−オキサゾリン)、1,2,4−トリス−(2−オキサゾリニル−2)−ベンゼン、4−フラン−2−イルメチレン−2−フェニル−4H−オキサゾール−5−オン、1,4−ビス(4,5−ジヒドロ−2−オキサゾリル)ベンゼン、1,3−ビス(4,5−ジヒドロ−2−オキサゾリル)ベンゼン、2,3−ビス(4−イソプロペニル−2−オキサゾリン−2−イル)ブタン、2,2’−ビス−4−ベンジル−2−オキサゾリン、2,6−ビス(イソプロピル−2−オキサゾリン−2−イル)ピリジン、2,2’−イソプロピリデンビス(4−tert−ブチル−2−オキサゾリン)、2,2’−イソプロピリデンビス(4−フェニル−2−オキサゾリン)、2,2’−メチレンビス(4−tert−ブチル−2−オキサゾリン)、および2,2’−メチレンビス(4−フェニル−2−オキサゾリン)が挙げられる。これらの他、エポクロス(商品名、株式会社日本触媒製)のようなオキサゾリルを有するポリマーやオリゴマーも挙げられる。
【0175】
また例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子における電気特性の長期安定性の観点から、エポキシ化合物をさらに含有していてもよい。前記エポキシ化合物は1種の化合物であってもよいし、2種以上の化合物であってもよい。前記エポキシ化合物の含有量は、上記の観点から、前記ポリアミック酸またはその誘導体に対して0.1〜50重量%であることが好ましく、1〜40重量%であることがより好ましく、1〜20重量%であることがさらに好ましい。
【0176】
さらに前記エポキシ化合物としては、例えばグリシジルエーテル、グリシジルエステル、グリシジルアミン、エポキシ基含有アクリル系樹脂、グリシジルアミド、グリシジルイソシアヌレート、鎖状脂肪族型エポキシ化合物、および環状脂肪族型エポキシ化合物が挙げられる。なお、エポキシ化合物はエポキシ基を有する化合物を意味し、エポキシ樹脂はエポキシ基を有する樹脂を意味する。
【0177】
前記グリシジルエーテルとしては、例えばビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、ビスフェノール型エポキシ化合物、水素化ビスフェノール−A型エポキシ化合物、水素化ビスフェノール−F型エポキシ化合物、水素化ビスフェノール−S型エポキシ化合物、水素化ビスフェノール型エポキシ化合物、臭素化ビスフェノール−A型エポキシ化合物、臭素化ビスフェノール−F型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、臭素化フェノールノボラック型エポキシ化合物、臭素化クレゾールノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物、ナフタレン骨格含有エポキシ化合物、芳香族ポリグリシジルエーテル化合物、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ化合物、脂環式ジグリシジルエーテル化合物、脂肪族ポリグリシジルエーテル化合物、ポリサルファイド型ジグリシジルエーテル化合物、およびビフェノール型エポキシ化合物が挙げられる。
【0178】
前記グリシジルエステルとしては、例えばジグリシジルエステル化合物およびグリシジルエステルエポキシ化合物が挙げられる。
【0179】
前記グリシジルアミンとしては、例えばポリグリシジルアミン化合物が挙げられる。
【0180】
前記エポキシ基含有アクリル系化合物としては、例えばオキシラニルを有するモノマーの単独重合体および共重合体が挙げられる。
【0181】
前記グリシジルアミドとしては、例えばグリシジルアミド型エポキシ化合物が挙げられる。
【0182】
前記鎖状脂肪族型エポキシ化合物としては、例えばアルケン化合物の炭素−炭素二重結合を酸化して得られる、エポキシ基を含有する化合物が挙げられる。
【0183】
前記環状脂肪族型エポキシ化合物としては、例えばシクロアルケン化合物の炭素−炭素二重結合を酸化して得られる、エポキシ基を含有する化合物が挙げられる。
【0184】
前記ビスフェノールA型エポキシ化合物としては、例えば828、1001、1002、1003、1004、1007、1010(いずれもジャパンエポキシレジン製)、エポトートYD−128(東都化成社製)、DER−331、DER−332、DER−324(いずれもダウ・ケミカル社製)、エピクロン840、エピクロン850、エピクロン1050(いずれもDIC(株)製)、エポミックR−140、エポミックR−301、およびエポミックR−304(いずれも三井化学製)が挙げられる。
【0185】
前記ビスフェノールF型エポキシ化合物としては、例えば806、807、4004P(いずれもジャパンエポキシレジン製)、エポトートYDF−170、エポトートYDF−175S、エポトートYDF−2001(いずれも東都化成社製)、DER−354(ダウ・ケミカル社製)、エピクロン830、およびエピクロン835(いずれもDIC(株)製)が挙げられる。
【0186】
前記ビスフェノール型エポキシ化合物としては、例えば2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化物が挙げられる。
【0187】
前記水素化ビスフェノール−A型エポキシ化合物としては、例えばサントートST−3000(東都化成社製)、リカレジンHBE−100(新日本理化製)、およびデナコールEX−252(ナガセケムテックス社製)が挙げられる。
【0188】
前記水素化ビスフェノール型エポキシ化合物としては、例えば水素化2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化物が挙げられる。
【0189】
前記臭素化ビスフェノール−A型エポキシ化合物としては、例えば5050、5051(いずれもジャパンエポキシレジン製)、エポトートYDB−360、エポトートYDB−400(いずれも東都化成社製)、DER−530、DER−538(いずれもダウ・ケミカル社製)、エピクロン152、およびエピクロン153(いずれもDIC(株)製)が挙げられる。
【0190】
前記フェノールノボラック型エポキシ化合物としては、例えば152、154(いずれもジャパンエポキシレジン製)、YDPN−638(東都化成社製)、DEN431、DEN438(いずれもダウ・ケミカル社製)、エピクロンN−770(DIC(株)製)、EPPN−201、およびEPPN−202(いずれも日本化薬(株)製)が挙げられる。
【0191】
前記クレゾールノボラック型エポキシ化合物としては、例えば180S75(ジャパンエポキシレジン製)、YDCN−701、YDCN−702(いずれも東都化成社製)、エピクロンN−665、エピクロンN−695(いずれもDIC(株)製)、EOCN−102S、EOCN−103S、EOCN−104S、EOCN−1020、EOCN−1025、およびEOCN−1027(いずれも日本化薬(株)製)が挙げられる。
【0192】
前記ビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物としては、例えば157S70(ジャパンエポキシレジン(株)製)、およびエピクロンN−880(DIC(株)製)が挙げられる。
【0193】
前記ナフタレン骨格含有エポキシ化合物としては、例えばエピクロンHP−4032、エピクロンHP−4700、エピクロンHP−4770(いずれもDIC(株)製)、およびNC−7000(日本化薬社製)が挙げられる。
【0194】
前記芳香族ポリグリシジルエーテル化合物としては、例えばハイドロキノンジグリシジルエーテル(下記式E101)、カテコールジグリシジルエーテル(下記式E102)レゾルシノールジグリシジルエーテル(下記式E103)、トリス(4−グリシジルオキシフェニル)メタン(下記式E105)、1031S、1032H60(いずれもジャパンエポキシレジン製)、TACTIX−742(ダウ・ケミカル社製)、デナコールEX−201(ナガセケムテックス社製)、DPPN−503、DPPN−502H、DPPN−501H、NC6000(いずれも日本化薬(株)製)、テクモアVG3101L(三井化学社製)、下記式E106で表される化合物、および下記式E107で表される化合物が挙げられる。


【0195】
前記ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ化合物としては、例えばTACTIX−556(ダウ・ケミカル社製)、およびエピクロンHP−7200(DIC(株)製)が挙げられる。
【0196】
前記脂環式ジグリシジルエーテル化合物としては、例えばシクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル化合物、およびリカレジンDME−100(新日本理化製)が挙げられる。
【0197】
前記脂肪族ポリグリシジルエーテル化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル(下記式E108)、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル(下記式E109)、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル(下記式E110)、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル(下記式E111)、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(下記式E112)、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル(下記式E113)、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル(下記式E114)、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(下記式E115)、デナコールEX−810、デナコールEX−851、デナコールEX−8301、デナコールEX−911、デナコールEX−920、デナコールEX−931、デナコールEX−211、デナコールEX−212、デナコールEX−313(いずれもナガセケムテックス社製)、DD−503((株)ADEKA製)、リカレジンW−100(新日本理化製)、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール(下記式E116)、グリセリンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、デナコールEX−313、デナコールEX−611、デナコールEX−321、およびデナコールEX−411(いずれもナガセケムテックス社製)が挙げられる。


【0198】
前記ポリサルファイド型ジグリシジルエーテル化合物としては、例えばFLDP−50、およびFLDP−60(いずれも東レチオコール製)が挙げられる。
【0199】
前記ビフェノール型エポキシ化合物としては、例えばYX−4000、YL−6121H(いずれもジャパンエポキシレジン製)、NC−3000P、およびNC−3000S(いずれも日本化薬(株)製)が挙げられる。
【0200】
前記ジグリシジルエステル化合物としては、例えばジグリシジルテレフタレート(下記式117)、ジグリシジルフタレート(下記式E118)、ビス(2−メチルオキシラニルメチル)フタレート(下記式E119)、下記式E121で表される化合物、下記式E122で表される化合物、および下記式E123で表される化合物が挙げられる。


【0201】
前記グリシジルエステルエポキシ化合物としては、例えば871、872(いずれもジャパンエポキシレジン製)、エピクロン200、エピクロン400(いずれもDIC(株)製)、デナコールEX−711、およびデナコールEX−721(いずれもナガセケムテックス社製)が挙げられる。
【0202】
前記ポリグリシジルアミン化合物としては、例えばN,N−ジグリシジルアニリン(下記式E124)、N,N−ジグリシジル−o−トルイジン(下記式E125)、N,N−ジグリシジル−m−トルイジン(下記式E126)、N,N−ジグリシジル−2,4,6−トリブロモアニリン(下記式E127)、3−(N,N−ジグリシジル)アミノプロピルトリメトキシシラン(下記式E128)、N,N,O−トリグリシジル−p−アミノフェノール(下記式E129)、N,N,O−トリグリシジル−m−アミノフェノール(下記式E130)、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン(TETRAD−X(三菱ガス化学)、下記式E132)、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(TETRAD−C(三菱ガス化学)、下記式E133)、1,4−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン(下記式E134)、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノ)シクロヘキサン(下記式E135)、1,4−ビス(N,N−ジグリシジルアミノ)シクロヘキサン(下記式E136)、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノ)ベンゼン(下記式E137)、1,4−ビス(N,N−ジグリシジルアミノ)ベンゼン(下記式E138)、2,6−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(下記式E139)、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン(下記式E140)、2,2’−ジメチル−(N,N,N’,N’−テトラグリシジル)−4,4’−ジアミノビフェニル(下記式E141)、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(下記式E142)、1,3,5−トリス(4−(N,N−ジグリシジル)アミノフェノキシ)ベンゼン(下記式E143)、2,4,4’−トリス(N,N−ジグリシジルアミノ)ジフェニルエーテル(下記式E144)、トリス(4−(N,N−ジグリシジル)アミノフェニル)メタン(下記式E145)、3,4,3’,4’−テトラキス(N,N−ジグリシジルアミノ)ビフェニル(下記式E146)、3,4,3’,4’−テトラキス(N,N−ジグリシジルアミノ)ジフェニルエーテル(下記式E147)、下記式E148で表される化合物、および下記式E149で表される化合物が挙げられる。


【0203】


【0204】


【0205】
前記オキシラニルを有するモノマーの単独重合体としては、例えばポリグリシジルメタクリレートが挙げられる。前記オキシラニルを有するモノマーの共重合体としては、例えばN−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレート共重合体、N−シクロヘキシルマレイミド−グリシジルメタクリレート共重合体、ベンジルメタクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ブチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、(3−エチル−3−オキセタニル)メチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、およびスチレン−グリシジルメタクリレート共重合体が挙げられる。
【0206】
前記オキシラニルを有するモノマーとしては、例えばグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、およびメチルグリシジル(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0207】
前記オキシラニルを有するモノマーの共重合体における前記オキシラニルを有するモノマー以外の他のモノマーとしては、例えば(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、スチレン、メチルスチレン、クロルメチルスチレン、(3−エチル−3−オキセタニル)メチル(メタ)アクリレート、N−シクロヘキシルマレイミド、およびN−フェニルマレイミドが挙げられる。
【0208】
前記グリシジルイソシアヌレートとしては、例えば1,3,5−トリグリシジル−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン(下記式E150)、1,3−ジグリシジル−5−アリル−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン(下記式E151)、およびグリシジルイソシアヌレート型エポキシ樹脂が挙げられる。


【0209】
前記鎖状脂肪族型エポキシ化合物としては、例えばエポキシ化ポリブタジエン、およびエポリードPB3600(ダイセル化学工業(株)製)が挙げられる。
【0210】
前記環状脂肪族型エポキシ化合物としては、例えば2−メチル−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−2’−メチル−3’,4’−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート(下記式E153)、2,3−エポキシシクロペンタン−2’,3’−エポキシシクロペンタンエーテル(下記式E154)、ε−カプロラクトン変性3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキレート、1,2:8,9−ジエポキシリモネン(セロキサイド3000(ダイセル化学工業(株)製)、下記式E155)、下記式E156で表される化合物、CY−175、CY−177、CY−179(いずれもCIBA−GEIGY社製)、EHPD−3150(ダイセル化学工業(株)製)、および環状脂肪族型エポキシ樹脂が挙げられる。


【0211】
また例えば、本発明の液晶配向剤は各種添加剤をさらに含有していてもよい。各種添加剤としては、例えばポリアミック酸およびその誘導体以外の高分子化合物、および低分子化合物が挙げられ、それぞれの目的に応じて選択して使用することができる。
【0212】
例えば、前記高分子化合物としては、有機溶媒に可溶性の高分子化合物が挙げられる。このような高分子化合物を本発明の液晶配向剤に添加することは、形成される液晶配向膜の電気特性や配向性を制御する観点から好ましい。該高分子化合物としては、例えばポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア、ポリエステル、ポリエポキサイド、ポリエステルポリオール、シリコーン変性ポリウレタン、およびシリコーン変性ポリエステルが挙げられる。
【0213】
また、前記低分子化合物としては、例えば1)塗布性の向上を望むときにはかかる目的に沿った界面活性剤、2)帯電防止の向上を必要とするときは帯電防止剤、3)基板との密着性や耐ラビング性の向上を望むときにはシランカップリング剤やチタン系のカップリング剤、また、4)低温でイミド化を進行させる場合はイミド化触媒、が挙げられる。
【0214】
前記シランカップリング剤としては、例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルトリメトキシシラン、パラアミノフェニルトリメトキシシラン、パラアミノフェニルトリエトキシシラン、メタアミノフェニルトリメトキシシラン、メタアミノフェニルトリエトキシシラン、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−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メトキシシラン、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−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロ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トリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロピルアミン、およびN,N’−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミンが挙げられる。
【0215】
前記イミド化触媒としては、例えばトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン等の脂肪族アミン類;N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、メチル置換アニリン、ヒドロキシ置換アニリン等の芳香族アミン類;ピリジン、メチル置換ピリジン、ヒドロキシ置換ピリジン、キノリン、メチル置換キノリン、ヒドロキシ置換キノリン、イソキノリン、メチル置換イソキノリン、ヒドロキシ置換イソキノリン、イミダゾール、メチル置換イミダゾール、ヒドロキシ置換イミダゾール等の環式アミン類が挙げられる。前記イミド化触媒は、N,N−ジメチルアニリン、o−,m−,p−ヒドロキシアニリン、o−,m−,p−ヒドロキシピリジン、およびイソキノリンから選ばれる1種または2種以上であることが好ましい。
【0216】
シランカップリング剤の添加量は、通常、ポリアミック酸またはその誘導体の総重量の0.1〜50重量%であり、0.1〜20重量%であることが好ましい。
【0217】
イミド化触媒の添加量は、通常、ポリアミック酸またはその誘導体のカルボニル基に対して0.01〜5等量であり、0.05〜3等量であることが好ましい。
【0218】
その他の添加剤の添加量は、その用途に応じて異なるが、通常、ポリアミック酸またはその誘導体の総重量の0〜30重量%であり、0.1〜10重量%であることが好ましい。
【0219】
また例えば、本発明の液晶配向剤は、本発明の効果が損なわれない範囲(好ましくは前記ポリアミック酸またはその誘導体の20重量%以内の量)で、アクリル酸ポリマー、アクリレートポリマー、および、テトラカルボン酸二無水物、ジカルボン酸またはその誘導体とジアミンとの反応生成物であるポリアミドイミド等の他のポリマー成分をさらに含有していてもよい。
【0220】
また例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶配向剤の塗布性や前記ポリアミック酸またはその誘導体の濃度の調整の観点から、溶剤をさらに含有していてもよい。前記溶剤は、高分子成分を溶解する能力を持った溶剤であれば格別制限なく適用可能である。前記溶剤は、ポリアミック酸、可溶性ポリイミド等の高分子成分の製造工程や用途面で通常使用されている溶剤を広く含み、使用目的に応じて、適宜選択できる。前記溶剤は1種でも2種以上の混合溶剤であってもよい。
【0221】
前記溶剤としては、前記ポリアミック酸またはその誘導体の親溶剤や、塗布性改善を目的とした他の溶剤が挙げられる。
【0222】
前記ポリアミック酸またはその誘導体に対し親溶剤である非プロトン性極性有機溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、N−メチルカプロラクタム、N−メチルプロピオンアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、ジエチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン等のラクトンが挙げられる。
【0223】
前記塗布性改善等を目的とした他の溶剤の例としては、乳酸アルキル、3−メチル−3−メトキシブタノール、テトラリン、イソホロン、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルまたはフェニルアセテート、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル、マロン酸ジエチル等のマロン酸ジアルキル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のジプロピレングリコールモノアルキルエーテル、これらアセテート類等のエステル化合物が挙げられる。
【0224】
これらの中で、前記溶剤は、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、γ−ブチロラクトン、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、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モノメチルエーテル、およびジプロピレングリコールモノメチルエーテルが特に好ましい。
【0225】
本発明において液晶配向剤中の前記ポリアミック酸またはその誘導体を含む高分子成分の濃度は、特に限定されないが、0.1〜40重量%が好ましい。該液晶配向剤を基板に塗布するときには、膜厚調整のため含有されている高分子成分を予め溶剤により希釈する操作が必要とされることがある。このとき液晶配向剤に対して溶剤を容易に混合するのに適した粘度に液晶配向剤の粘度を調整する観点から、前記高分子成分の濃度は40重量%以下であることが好ましい。
【0226】
また液晶配向剤中における前記高分子成分の濃度は、液晶配向剤の塗布方法に応じて調整される場合もある。液晶配向剤の塗布方法がスピンナー法や印刷法のときには、膜厚を良好に保つために、前記高分子成分の濃度を通常10重量%以下とすることが多い。その他の塗布方法、例えばディッピング法やインクジェット法では更に濃度を低くすることもあり得る。一方、前記高分子成分の濃度が0.1重量%以上であると、得られる液晶配向膜の膜厚が最適となり易い。したがって前記高分子成分の濃度は、通常のスピンナー法や印刷法等では0.1重量%以上、好ましくは0.5〜10重量%である。しかしながら、液晶配向剤の塗布方法によっては、更に低い濃度で使用してもよい。
【0227】
なお、液晶配向膜の作製に用いる場合において、本発明の液晶配向剤の粘度は、この液晶配向剤の膜を形成する手段や方法に応じて決めることができる。例えば、印刷機を用いて液晶配向剤の膜を形成する場合は、十分な膜厚を得る観点から5mPa・s以上であることが好ましく、また印刷ムラを抑制する観点から100mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは10〜80mPa・sである。スピンコートによって液晶配向剤を塗布して液晶配向剤の膜を形成する場合は、同様の観点から、5〜200mPa・sであることが好ましく、より好ましくは10〜100mPa・sである。液晶配向剤の粘度は、溶剤による希釈や攪拌を伴う養生によって小さくすることができる。
【0228】
本発明の液晶配向剤は、1種類のポリアミック酸またはその誘導体を含有している形態でもよいし、2種以上のポリアミック酸またはその誘導体が混合されている、いわゆるポリマーブレンドの形態であってもよい。ポリマーブレンドの形態の液晶配向剤には、例えばポリアミック酸またはその誘導体AおよびBを含有する液晶配向剤であって、ポリアミック酸またはその誘導体Aは、テトラカルボン酸二無水物に前記式(G)で表されるテトラカルボン酸二無水物を含み、かつポリアミック酸またはその誘導体AおよびBのジアミンの一方または両方に前記式(V−21)、(VI−21)、および(VI−22)で表される群から選択された少なくとも1種のジアミンを含む液晶配向剤が挙げられる。
【0229】
ポリアミック酸またはその誘導体Aは、前記側鎖構造を有するジアミンが含まれるポリアミック酸またはその誘導体である。ポリアミック酸またはその誘導体Bは、側鎖構造を有するジアミンを除くジアミンが含まれるポリアミック酸またはその誘導体である。前記式(G)で表される酸二無水物は、ポリマーブレンドで混合される少なくとも1種類のポリアミック酸またはその誘導体に含まれていればよく、ポリアミック酸またはその誘導体AおよびBの両方に含まれていてもよく、ポリマーブレンドで混合される全てのポリアミック酸またはその誘導体に含まれていてもよい。
【0230】
本発明の液晶配向膜は、前述した本発明の液晶配向剤の塗膜が加熱されて形成される膜である。本発明の液晶配向膜は、液晶配向剤から液晶配向膜を作製する通常の方法によって得ることができ、例えば本発明の液晶配向膜は、本発明の液晶配向剤の塗膜を形成する工程と、これを加熱して焼成する工程とによって得ることができる。本発明の液晶配向膜については、必要に応じて、前記焼成工程で得られる膜をラビング処理してもよい。
【0231】
前記塗膜は、通常の液晶配向膜の作製と同様に、液晶表示素子における基板に本発明の液晶配向剤を塗布することによって形成することができる。前記基板には、ITO(Indium TinOxide)電極等の電極やカラーフィルタ等が設けられていてもよいガラス製の基板が挙げられる。
【0232】
液晶配向剤を基板に塗布する方法としてはスピンナー法、印刷法、ディッピング法、滴下法、インクジェット法等が一般に知られている。これらの方法は本発明においても同様に適用可能である。
【0233】
前記塗膜の焼成は、前記ポリアミック酸またはその誘導体が脱水・閉環反応を呈するのに必要な条件で行うことができる。前記塗膜の焼成は、オーブンまたは赤外炉の中で加熱処理する方法、ホットプレート上で加熱処理する方法等が一般に知られている。これらの方法も本発明において同様に適用可能である。一般に150〜300℃程度の温度で1分間〜3時間行うことが好ましい。
【0234】
前記ラビング処理は、通常の液晶配向膜の配向処理のためのラビング処理と同様に行うことができ、本発明の液晶配向膜において十分なリタデーションが得られる条件であればよい。特に好ましい条件は、毛足押し込み量0.2〜0.8mm、ステージ移動速度5〜250mm/sec、ローラー回転速度500〜2,000rpmである。液晶配向膜の配向処理方法としては、ラビング法の他に、光配向法や転写法等が一般に知られている。本発明の効果が得られる範囲において、これらの他の配向処理方法を前記ラビング処理において併用してもよい。
【0235】
本発明の液晶配向膜は、前述した工程以外の他の工程をさらに含む方法によって好適に得られる。このような他の工程としては、前記塗膜を乾燥させる工程や、ラビング処理前後の膜を洗浄液で洗浄する工程等が挙げられる。
【0236】
前記乾燥工程は、前記焼成工程と同様に、オーブンまたは赤外炉の中で加熱処理する方法、ホットプレート上で加熱処理する方法等が一般に知られている。これらの方法も前記乾燥工程に同様に適用可能である。乾燥工程は溶剤の蒸発が可能な範囲内の温度で実施することが好ましく、前記焼成工程における温度に対して比較的低い温度で実施することがより好ましい。
【0237】
配向処理の前後における液晶配向膜の洗浄液による洗浄方法としては、ブラッシング、ジェットスプレー、蒸気洗浄または超音波洗浄等が挙げられる。これらの方法は単独で行ってもよいし、併用してもよい。洗浄液としては純水または、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等の各種アルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン等のハロゲン系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類を用いることができるが、これらに限定されるものではない。もちろん、これらの洗浄液は十分に精製された不純物の少ないものが用いられる。このような洗浄方法は、本発明の液晶配向膜の形成における前記洗浄工程にも適用することができる。
【0238】
本発明の液晶配向膜の膜厚は、特に限定されないが、10〜300nmであることが好ましく、30〜150nmであることがより好ましい。本発明の液晶配向膜の膜厚は、段差計やエリプソメータ等の公知の膜厚測定装置によって測定することができる。
【0239】
本発明の液晶表示素子は、一対の基板と、液晶分子を含有し、前記一対の基板の間に形成される液晶層と、液晶層に電圧を印加する電極と、前記液晶分子を所定の方向に配向させる液晶配向膜とを有する。前記液晶配向膜には前述の本発明の液晶配向膜が用いられる。
【0240】
前記基板には、本発明の液晶配向膜で前述したガラス製の基板を用いることができ、前記電極には、本発明の液晶配向膜で前述したようにガラス製の基板に形成されるITO電極を用いることができる。
【0241】
前記液晶層は、前記一対の基板の一方の基板における液晶配向膜が形成されている面が他方の基板に向かうように対向する一対の基板間の隙間に密封される液晶組成物によって形成される。
【0242】
前記液晶組成物には、特に制限はなく、誘電率異方性が正または負の各種の液晶組成物を用いることができる。誘電率異方性が正の好ましい液晶組成物には、特許第3086228号公報、特許第2635435号公報、特表平5−501735号公報、特開平8−157826号公報、特開平8−231960号公報、特開平9−241644号公報(EP885272A1明細書)、特開平9−302346号公報(EP806466A1明細書)、特開平8−199168号公報(EP722998A1明細書)、特開平9−235552号公報、特開平9−255956号公報、特開平9−241643号公報(EP885271A1明細書)、特開平10−204016号公報(EP844229A1明細書)、特開平10−204436号公報、特開平10−231482号公報、特開2000−087040公報、特開2001−48822公報等に開示されている液晶組成物が挙げられる。
【0243】
誘電率異方性が負の好ましい液晶組成物には、特開昭57−114532号公報、特開平2−4725号公報、特開平4−224885号公報、特開平8−40953号公報、特開平8−104869号公報、特開平10−168076号公報、特開平10−168453号公報、特開平10−236989号公報、特開平10−236990号公報、特開平10−236992号公報、特開平10−236993号公報、特開平10−236994号公報、特開平10−237000号公報、特開平10−237004号公報、特開平10−237024号公報、特開平10−237035号公報、特開平10−237075号公報、特開平10−237076号公報、特開平10−237448号公報(EP967261A1明細書)、特開平10−287874号公報、特開平10−287875号公報、特開平10−291945号公報、特開平11−029581号公報、特開平11−080049号公報、特開2000−256307公報、特開2001−019965公報、特開2001−072626公報、特開2001−192657公報等に開示されている液晶組成物が挙げられる。
【0244】
前記誘電率異方性が正または負の液晶組成物に1種以上の光学活性化合物を添加して使用することも何ら差し支えない。
【0245】
本発明の液晶表示素子は、一対の基板の少なくとも一方に本発明の液晶配向膜を形成し、得られた一対の基板を、液晶配向膜を内向きにスペーサーを介して対向させ、基板間に形成された隙間に液晶組成物を封入して液晶層を形成することによって得られる。本発明の液晶表示素子における製造には、必要に応じて基板に偏光フィルムを貼り付ける等のさらなる工程が含まれていてもよい。
【0246】
本発明の液晶表示素子は、種々の電界方式用の液晶表示素子を形成することができる。このような電界方式用の液晶表示素子には、前記基板の表面に対して水平方向に前記電極が前記液晶層に電圧を印加する横電界方式用の液晶表示素子や、前記基板の表面に対して垂直方向に前記電極が前記液晶層に電圧を印加する縦電界方式用の液晶表示素子が挙げられる。
【0247】
横電界方式用の液晶表示素子は、比較的大きなプレチルト角を発現しなくてもよいことから、側鎖構造を有するジアミンを含まないジアミンから得られるポリアミック酸またはその誘導体のような、側鎖構造を有さないポリアミック酸またはその誘導体を含有する本発明の液晶配向剤から形成される液晶配向膜が、横電界方式用の液晶表示素子には好適に用いられる。
【0248】
縦電界方式用の液晶表示素子は、比較的大きなプレチルト角の発現を要することから、側鎖構造を有するジアミンを含むジアミンから得られるポリアミック酸またはその誘導体のような、側鎖構造を有するポリアミック酸またはその誘導体を含有する本発明の液晶配向剤から形成される液晶配向膜が、縦電界方式用の液晶表示素子には好適に用いられる。
【0249】
このように、本発明の液晶配向剤を原料として作製される液晶配向膜は、その原料であるポリマーを適宜選択することにより、種々の表示駆動方式の液晶表示素子に適用させることができる。
【0250】
本発明の液晶表示素子は、前述した構成要素以外の要素をさらに有していてもよい。このような他の構成要素として、本発明の液晶表示素子には、偏光板(偏光フィルム)、波長板、光散乱フィルム、駆動回路等の、液晶表示素子に通常使用される構成要素が実装されてもよい。
【実施例】
【0251】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。実施例において用いる化合物は次の通りである。




【0252】
<テトラカルボン酸二無水物>
式(G):(1R,2R,4S,5S)−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物:(岩谷瓦斯株式会社製)
H−PMDA:シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物(立体異性体の混合物)
式(44):2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物
式(19):シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
式(1):ピロメリット酸二無水物
【0253】
<ジアミン>
式(V−21−15):4−(4,4,4−トリフルオロブトキシ)安息香酸 4−{2−[2−(3,5−ジアミノフェニル)エトキシカルボニル]ビニル}フェニルエステル
式(V−2−21):2−ベンジル−1,4−ジアミノベンゼン
式(V−1−15):3,5−ジアミノ−1,2,4−トリアゾール
式(VI−1−1):4,4’−ジアミノジフェニルメタン
【0254】
<溶剤>
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
GBL:γ−ブチロラクトン
BC :ブチルセロソルブ(エチレングリコールモノブチルエーテル)
【0255】
<ポリアミック酸の合成>
[合成例1]式(G)/式(V−21−15)=1/1
温度計、撹拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた100mlの四つ口フラスコに式(V−21−15)で表される化合物を4.213g(7.971mmol)および脱水NMPを54.0g入れ、乾燥窒素気流下撹拌溶解する。次いで式(G)で表される化合物を1.787g(7.971mmol)加えて30時間撹拌した後、GBL15.0gおよびBC25gを加えてポリアミック酸濃度が6重量%のポリアミック酸溶液PA1を調製する。反応中に温度が上昇する場合は、水浴などで冷却して反応温度を約70℃以下に抑えて反応させる。
以降、「ポリアミック酸濃度」を単に「濃度」と表記することがある。
【0256】
ポリアミック酸の重量平均分子量は、得られたポリアミック酸をリン酸−DMF混合溶液(リン酸/DMF=0.6/100:重量比)でポリアミック酸濃度が約1重量%になるように希釈し、2695セパレーションモジュール・2414示差屈折計(Waters製)を用いて、上記混合溶液を展開剤としてGPC法により測定し、ポリスチレン換算することにより求める。なお、カラムはHSPgel RT MB−M(Waters製)を使用し、カラム温度40℃、流速0.35mL/minの条件で測定する。
【0257】
[合成例2、比較合成例1、2]
表1に示したようにテトラカルボン酸二無水物およびジアミンを変更する以外は、合成例1に準拠してポリアミック酸溶液PA2、PA5およびPA6を調製する。合成例1を含めて、溶液の組成を表1に記載する。
【表1】

【0258】
[合成例3および4]
ポリアミック酸溶液PA1とブレンドするためのポリアミック酸溶液PA3およびPA4を、合成例1に準拠して表2に示した組成で合成し、GBLとBCを加えて濃度6重量%に調製した。
【表2】

【0259】
合成例1、合成例2、比較合成例1、および比較合成例2で調製した濃度6重量%のポリアミック酸溶液PA1、PA2、PA5、およびPA6を、それぞれNMP/BC=1/1(重量比)の混合溶媒を加えて濃度4重量%に希釈して液晶配向剤AL1、AL2、AL5、およびAL6とする。合成例1で調製した濃度6重量%のポリアミック酸溶液PA1と、合成例3で調製した濃度6重量%のポリアミック酸溶液PA3を重量比8/2(前者/後者)で混合した後、NMP/BC=1/1(重量比)の混合溶媒を加えて濃度4重量%に希釈して液晶配向剤AL3とする。同様に、PA1と合成例4で調製したポリアミック酸溶液PA4を重量比8/2(前者/後者)で混合した後、NMP/BC=1/1(重量比)の混合溶媒を加えて濃度4重量%に希釈して液晶配向剤AL4とする。各配向剤の組成比を表3に記載する。
【表3】

【0260】
<液晶表示素子の作製>
[実施例1]
液晶配向剤AL1を用いて、下記の通り液晶表示素子を作製する。
【0261】
<VA型液晶表示素子の作製方法>
一対のITO透明電極付き基板に、液晶配向剤AL1をスピンコート法で塗布し、80℃で90秒間ホットプレート上で乾燥する。次いで、210℃で15分間加熱処理して、膜厚約100nmのポリイミド膜を形成させる。次いで、基板の法線から約40°傾いた方向から、ウシオ電機(株)製超高圧水銀ランプ(USH−500BY1)を使用した紫外線照射装置(ML−501C/B)を用い、偏光板を介して直線偏光(365nmでエネルギー約200mJ/cm)を照射して、液晶配向膜が形成された基板を得る。配向膜が形成された面を内側にして、一方の基板には周辺を液晶の注入孔を残してエポキシ系接着剤でシールし、もう一方の基板には4.25μmのギャップ材を散布し貼りあわせる。得られたセルに下記に示す液晶組成物を真空注入し、注入孔を光封止剤で封止してUVを照射して注入孔を硬化する。最後に110℃で30分間加熱処理(アイソトロピック処理)し、VA型液晶表示素子を得る。
【0262】


【0263】
[実施例2、3、4]
液晶配向剤AL2、AL3、AL4をそれぞれ用いて、実施例1に準じて液晶表示素子を作製する。
【0264】
[比較例1、2]
液晶配向剤AL5、AL6をそれぞれ用いて、実施例1に準じて液晶表示素子を作製する。
【0265】
<VHRの長時間光信頼性の評価>
実施例1〜4、比較例1、2で作製した液晶表示素子について、VHRの長時間光信頼性の評価を以下のようにして行う。
【0266】
<VHRの測定>
VA型液晶表示素子を東陽テクニカ製液晶物性評価装置6254型を用いて電圧保持率の測定を行った。測定条件は、ゲ−ト幅60μs 、周波数30Hz、波高±1Vであり、測定温度は60℃である。
【0267】
<VHRの長時間光信頼性の算出>
実施例1〜2、比較例1で作製した液晶表示素子について、素子作製後24時間以内に測定したVHRの値をVHR(初期)とする。またVHR測定後の液晶表示素子を6000cd/mのバックライト上に200時間保存し、上記記載の条件で測定したVHRの値をVHR(200時間)とする。得られた2つのVHRから、VHR低下率を以下の式に従い計算する。この値が小さいほどVHRの長時間光信頼性は良好であると言える。結果を表4に示す。

VHR低下率=[{VHR(初期)−VHR(200時間)}×100]/VHR(初期)

【表4】

【0268】
表4に示されたように、本発明の立体構造を有する酸無水物を含むポリアミック酸を含有する液晶配向剤を使用することにより、VHR長期光信頼性をさらに高めることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(G)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、式(V−21)、(VI−21)および(VI−22)で表される群から選択された少なくとも1つのジアミンとを反応させて得たポリアミック酸またはその誘導体を用いた液晶配向剤。


式(V−21)、(VI−21)および(VI−22)において、Y21は独立して下記式(XXI)を表し、

〜A−A−A−A−A−A−A (XXI)
は独立して単結合、炭素数1〜12のアルキレン、あるいは骨格を構成する炭素、窒素および酸素の原子数の和が3〜30である環を表し、
アルキレンの−CH−は、−O−、−NH−、−CO−、−CHY−、−C(Y−、または−NY−で置き換えられてよく、
は独立して−H、炭素数1〜20のアルキル、または炭素数2〜20のアルケニルを表し、
アルキレンの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキレンの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
環の−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または下記式(XXII)で置き換えられてよく、

〜A−A−A−A (XXII)
は独立して単結合、炭素数1〜12のアルキレン、あるいは骨格を構成する炭素、窒素および酸素の原子数の和が3〜30である環を表し、
アルキレンの−CH−は−O−、−NH−、−CO−、−CHY−、−C(Y−、または−NY−で置き換えられてよく、
は独立して−H、炭素数1〜20のアルキル、または炭素数2〜20のアルケニルを表し、
アルキレンの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキレンの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
環の−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−CH、−OCH、−OCHF、−OCHF、−OCF、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、
は独立して−H、−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、−PO、または炭素数1〜40のアルキルを表し、
アルキルの−CH−は−O−、−NH−、または−CO−で置き換えられてよく、
アルキルの−CHCH−は−CH=CH−、−C≡C−、または−N=N−で置き換えられてよく、
アルキルの−Hは−F、−Cl、−Br、−C≡N、−OH、−COOH、−SOH、または−POで置き換えられてよく、そして、
式(V−21)において、aは1〜4の整数であり、
式(VI−21)において、aは1または2である。

但し、Y21の少なくとも1つは−COCH=CH−を含む基であり、
さらに、式(V−21)は、Aの少なくとも1つが下記の式(XXIV−1)〜(XXIV−5)で表される2価の基の何れかを含む。


式(XXIV−1)〜(XXIV−3)および(XXIV−5)において、Aは炭素数1〜12のアルキレンを表す。
【請求項2】
式(V−21)、(VI−21)および(VI−22)において、Y21の少なくとも1つがフルオロアルキルまたはステロイド環を含む、請求項1に記載の液晶配向剤。
【請求項3】
アルケニル置換ナジイミド化合物、ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物、オキサジン化合物、オキサゾリン化合物、およびエポキシ化合物から選ばれる少なくとも1つをさらに含有する、請求項1または2に記載の液晶配向剤。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶配向剤の塗膜が加熱されて形成される液晶配向膜。
【請求項5】
一対の基板、その基板の間に形成される液晶層、液晶層に電圧を印加する電極、および液晶分子を所定の方向に配向させる液晶配向膜を有する液晶表示素子において、
液晶配向膜が請求項4に記載の液晶配向膜である液晶表示素子。

【公開番号】特開2011−43748(P2011−43748A)
【公開日】平成23年3月3日(2011.3.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−193153(P2009−193153)
【出願日】平成21年8月24日(2009.8.24)
【出願人】(000002071)チッソ株式会社 (658)
【出願人】(596032100)チッソ石油化学株式会社 (309)
【Fターム(参考)】