(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）で表される化学構造を含むポリアミドを樹脂成分として含有する液晶配向剤。
【化１】
0003707887.tif 000003
（式中、ｎは１から１０の自然数であり、Ｒ１、Ｒ２、はメチル基、エチル基、フェニル基から選ばれる基であり、互いに同じであっても異なってもよい。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示素子の製造に使用する液晶配向剤に関するものであり、さらに詳しくは高いプレティルト角が得られるとともにその安定性に優れる液晶表示素子が得られる液晶配向剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、液晶表示素子は、薄型ディスプレイとして広範囲に用いられてきている。一般的に用いられている液晶表示素子は、ツイステッドネマティック(TN)方式とスーパーツイステッドネマティック(STN)方式であるが、これらの液晶表示素子を作製する場合には特公昭６２−３８６８９号公報に示されるように透明電極付き基板に挟まれた液晶を基板に対して一定方向に配向させる液晶配向膜が必要である。さらにTNおよびSTN方式の液晶表示素子では、基板面に対して液晶を傾斜させて配向させるプレティルト角が必要であり、この特性が液晶配向剤に要求される。例えば、STN方式ではプレティルト角が４〜８度であることが要求される。このような高いプレティルト角を得ることができる液晶配向剤としては、特開平１−１７７５１４号公報に記載されるようなポリイミド前駆体溶液や特開平３−２６１９１５号公報に記載される可溶性ポリイミド溶液が挙げられる。しかし、これらの液晶配向剤を用いて作製した液晶表示素子は、プレティルトの安定性が不足で80℃以上の高温の環境などではプレティルト角が低下してしまい表示不良が発生する場合があり問題となっている。
【０００３】
一方、高いプレティルト角を得るための上記とは異なる方法として、特開平３−１６４７１４号公報に記載されるようなシロキサン構造を導入するものがある。しかし、シロキサン構造の場合、その導入率が高いと液晶の配向性が良好でなくなるため、十分なプレティルト角を得られるだけ導入できない場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような液晶配向剤の問題点を解決し、高いプレティルト角が得られるとともにその安定性に優れる液晶表示素子が得られる液晶配向剤に関するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
式（１）で表される化学構造を含むポリアミドを樹脂成分として含有する液晶配向剤である。
【０００６】
【化１】
0003707887.tif 000002
（式中、ｎは１から１０の自然数であり、Ｒ１、Ｒ２、はメチル基、エチル基、フェニル基から選ばれる基であり、互いに同じであっても異なってもよい。）
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一般式（１）で表される構造を含むポリアミドは、液晶の配向性が良好であり、かつ、高いプレティルト角を得ることができる。
【０００８】
本発明の一般式（１）で表される構造を含むポリアミドは、例えば、極性溶剤中で1,3-ビス（3-アミノプロピルジメチルシリル）ベンゼンとジカルボン酸またはジカルボン酸クロライドを反応させることにより得ることができる。
ジカルボン酸およびジカルボン酸クロライドの例としては、コハク酸、アジピン酸、1,6-ヘキサンジカルボン酸、1,8-オクタンジカルボン酸、1,10-デカンジカルボン酸、1,12-ドデカンジカルボン酸、1,3-シクロブタンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、2,5-ジメチルフェニルジカルボン酸、4,4'-ビフェニルジカルボン酸、3,3'-ビフェニルジカルボン酸、4,4'-ベンゾフェノンジカルボン酸等のジカルボン酸およびこれらの酸クロライドが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【０００９】
本発明の一般式（１）で表される構造を含むポリアミドは、一般式（１）で表される構造の効果を損なわない範囲でその他のジアミンを原料に用いてもかまわない。例を挙げると、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、2,5-ジアミノトルエン、3,5-ジアミノトルエン、2,5-ジアミノ-p-キシレン、3,3'-ジメチルベンジジン、3,4'-ジアミノジフェニルエーテル、4,4'-ジアミノジフェニルエーテル、4,4'-ジアミノジフェニルメタン、4,4'-ジアミノジフェニルスルホン、1,3-(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4'-(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2-ビス[4,4'-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4,4'-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス[4,4'-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)プロパン、1,４-ビス(4-アミノフェノキシ)ブタン、エチレンジアミン、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-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,10-ジアミノデカン、1,12-ジアミノドデカン1,4-ジアミノシクロヘキサン、4,4'-ジアミノジシクロヘキシルメタン等であるがこれらに限定されるものではない。
【００１０】
ポリアミドを得るための重合を行う極性有機溶媒の例を挙げると、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、γ-ブチロラクトン等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００１１】
液晶配向剤は樹脂成分と溶剤成分から成るが、本発明の液晶配向剤の溶剤成分として好ましいものの例を挙げると、N-メチル-2-ピロリドン（NMP）とブチルセロソルブの混合溶剤，NMPとエチルカルビトールの混合溶剤、NMPとプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルの混合溶剤、NMPとプロピレングリコールジアセテートの混合溶媒、ジメチルアセトアミドとブチルセロソルブの混合溶剤等があるが、これらに限定されるものではない。さらに、基板との密着性をより向上させるために、シランカップリング剤やチタン系カップリング剤を微量添加してもよい。
【００１２】
【実施例】
以下、実施例により詳細を説明するが、本発明はこれらの実施例によって何等限定されるものではない。
【００１３】
（合成例１）
温度計，撹拌機，原料投入口，乾燥窒素ガス導入管を備えた四ツ口セパラブルフラスコ中、1,3-ビス（3-アミノプロピルジメチルシリル）ベンゼン25.24g（0.10モル），トリエチルアミン20.24g（0.20モル）をN-メチル-2-ピロリドン（NMP）400g中に溶解させる。この系を10℃に保ちながら、原料投入口から塩化テレフタロイル20.30g(0.10モル)，を投入し５時間撹拌を続けた。得られた懸濁液を吸引濾過し、濾液を10倍量のメタノール中に滴下して固形分（ポリアミド）を濾別した。この固形分をNMP／メタノール系で溶解／再沈を３回繰り返した後80℃で24時間減圧乾燥した。乾燥後の固形分５gをNMPとブチルセロソルブ（BCS）の８対２混合溶剤95gに溶解し液晶配向剤（１）を得た。
【００１４】
（合成例２）
温度計，撹拌機，滴下ロート，乾燥窒素ガス導入管を備えた四ツ口セパラブルフラスコ中、1,3-ビス（3-アミノプロピルジメチルシリル）ベンゼン12.62g（0.05モル），2,2-ビス[4,4'-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン20.53g（0.05モル），1,4-シクロヘキサンジカルボン酸17.22g(0.10モル)，ピリジン15.82g（0.20モル）をNMP200gに溶解・分散させる。この系に、滴下ロートからジシクロヘキシルカルボジイミド41.27g（0.20モル）をNMP123.81gに溶解した溶液を滴下し、系の温度を100℃に保ちながら５時間撹拌を続けた。系の温度を室温に下げ、得られた懸濁液を濾過した後10倍量のメタノール中に滴下して固形分（ポリアミド）を濾別した。この固形分をNMP／メタノール系で溶解／再沈を３回繰り返した後80℃で24時間減圧乾燥した。乾燥後の固形分５gをNMPとブチルセロソルブ（BCS）の８対２混合溶剤95gに溶解し液晶配向剤（２）を得た。
【００１５】
（合成例３）
2,2-ビス[4,4'-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン20.53g（0.05モル）を2,2-ビス[4,4'-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン25.92g（0.05モル）に、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸17.22g（0.10モル）をこはく酸11.81g（0.10モル）に替えた以外は合成例２と同様にして、液晶配向剤（３）を得た。
【００１６】
（実施例１）
合成例１で得た液晶配向剤（１）をガラス基板上にスピンコーティングし、クリーンオーブン中で170℃120分間乾燥した。この基板をラビングし、セルギャップ50μmのアンチパラレルセルを作成した。液晶（メルク社製ZLI-2293）を注入し100℃に加熱してから室温まで徐冷した。偏光顕微鏡で観察したところ配向性は良好であった。クリスタルローテーション法によりプレティルト角を測定したところ7.4度であった。この液晶セルを90℃で1000時間放置した後プレティルト角を測定したところ7.3度であった。
【００１７】
（実施例２）
合成例２で得た液晶配向剤（２）を用いて実施例１と同様に行ったところ、配向性は良好であり、プレティルト角は90℃1000時間放置前が6.3度であり、1000時間後は6.2度であった。
【００１８】
（実施例３）
合成例３で得た液晶配向剤（３）を用いて実施例１と同様に行ったところ、配向性は良好であり、プレティルト角は90℃1000時間放置前が7.5度であり、1000時間後は7.5度であった。
【００１９】
（比較例１）
温度計，撹拌機，滴下ロート，乾燥窒素ガス導入管を備えた四ツ口セパラブルフラスコ中、2,2-ビス[4,4'-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン41.05g（0.10モル），1,4-シクロヘキサンジカルボン酸17.22g(0.10モル)，ピリジン15.82g（0.20モル）をNMP200gに溶解・分散させる。この系に、滴下ロートからジシクロヘキシルカルボジイミド41.27g（0.20モル）をNMP123.81gに溶解した溶液を滴下し、系の温度を100℃に保ちながら５時間撹拌を続けた。系の温度を室温に下げ、得られた懸濁液を濾過した後10倍量のメタノール中に滴下して固形分（ポリアミド）を濾別した。この固形分をNMP／メタノール系で溶解／再沈を３回繰り返した後80℃で24時間減圧乾燥した。乾燥後の固形分５gをNMPとブチルセロソルブ（BCS）の８対２混合溶剤95gに溶解し液晶配向剤（４）を得た。
液晶配向剤（４）を用いて実施例１と同様に行ったところ、配向性は良好であり、プレティルト角は90℃1000時間放置前が2.0度であり、1000時間後は2.0度であった。
【００２０】
（比較例２）
温度計，撹拌機，原料投入口，乾燥窒素ガス導入管を備えた四ツ口セパラブルフラスコ中、1,3-ビス（3-アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン24.85g（0.10モル），トリエチルアミン20.24g（0.20モル）をN-メチル-2-ピロリドン（NMP）400g中に溶解させる。この系を10℃に保ちながら、原料投入口から塩化テレフタロイル20.30g(0.10モル)，を投入し５時間撹拌を続けた。得られた懸濁液を吸引濾過し、濾液を10倍量のメタノール中に滴下して固形分（ポリアミド）を濾別した。この固形分をNMP／メタノール系で溶解／再沈を３回繰り返した後80℃で24時間減圧乾燥した。乾燥後の固形分５gをNMPとブチルセロソルブ（BCS）の８対２混合溶剤95gに溶解し液晶配向剤（５）を得た。
液晶配向剤（５）を用いて実施例１と同様に行ったところ、配向性は不良であった。
【００２１】
実施例１〜３ではいずれも良好な配向性と6.2〜7.5度の高いプレティルト角が得られ、90℃1000時間放置の後でもプレティルト角の変化はきわめて少なく良好な安定性を示した。
【００２２】
比較例１では式（１）で表される化学構造を含まないポリアミドを液晶配向剤としたためにプレティルト角が2.0度と低かった。
【００２３】
比較例２では式（１）で表される化学構造ではなくシロキサン構造を含むポリアミドを用いたため配向性が不良であった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の液晶配向剤は、良好な配向性と高いプレティルト角が安定して得られ、良好な表示性と高い信頼性の液晶表示素子が得られる液晶配向剤である。