(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式１に示した構造を有するシロキサン含有三無水物であって、
【化１】
0005919411.tif 000019
式１
式中、各Ｇが、独立して、化合物ａ〜ｊから誘導された基であり、
【化２】
0005919411.tif 000020
Ｒ1〜Ｒ7が、それぞれ独立して、アルキル基またはフェニル基であり、
Ｄ1〜Ｄ3が、それぞれ独立して、−（ＲaＲbＳｉＯ）n−であり、ＲaおよびＲbが、それぞれ、アルキル基またはフェニル基であり、ｎが、０〜３の整数であるシロキサン含有三無水物。
【請求項２】
ｎが０である請求項１に記載のシロキサン含有三無水物。
【請求項３】
Ｒa、ＲbおよびＲ1〜Ｒ7のうちの少なくとも１つが、フェニル基であり、残りが、それぞれ独立して、炭素数１〜３のアルキル基である請求項１または２に記載のシロキサン含有三無水物。
【請求項４】
Ｒ3が、フェニル基であり、Ｒa、Ｒb、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7が、それぞれ独立して、メチル基である請求項１〜３のいずれか１項に記載のシロキサン含有三無水物。
【請求項５】
式２で表される単位または式３で表される単位を含むポリマーであって、
【化３】
0005919411.tif 000021
式２
0005919411.tif 000022
式３
式中、Ｐ1が、ジアミン残基であり、Ｑ1が、シロキサン含有三無水物の残基であり、
前記シロキサン含有三無水物が、式１に示した構造を有し、
【化４】
0005919411.tif 000023
式１
式中、各Ｇが、独立して、化合物ａ〜ｊから誘導された基であり、
【化５】
0005919411.tif 000024
Ｒ1〜Ｒ7が、それぞれ独立して、アルキル基またはフェニル基であり、
Ｄ1〜Ｄ3が、それぞれ独立して、−（ＲaＲbＳｉＯ）n−であり、ＲaおよびＲbが、それぞれ、アルキル基またはフェニル基であり、ｎが、０〜３の整数であるポリマー。
【請求項６】
ｎが０である請求項５に記載のポリマー。
【請求項７】
Ｒa、ＲbおよびＲ1〜Ｒ7のうちの少なくとも１つが、フェニル基であり、残りが、それぞれ独立して、炭素数１〜３のアルキル基である請求項５または６に記載のポリマー。
【請求項８】
Ｒ3が、フェニル基であり、Ｒa、Ｒb、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7が、それぞれ独立して、メチル基である請求項５〜７のいずれか１項に記載のポリマー。
【請求項９】
前記ポリマーにおける式２で表される前記単位と式３で表される前記単位の比率が、１０モル％〜９９モル％である請求項５〜８のいずれか１項に記載のポリマー。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか１項に記載の前記ポリマーを含む液晶配向剤。
【請求項１１】
請求項５〜９のいずれか１項に記載の前記ポリマーを含む液晶配向膜。
【請求項１２】
請求項１１に記載の前記液晶配向膜を含む液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無水物化合物に関するものであり、特に、シロキサン含有三無水物、そのシロキサン含有三無水物を原料として使用し、重合反応を行うことにより得られたポリマー、そのポリマーを含有する液晶配向剤および液晶配向膜、ならびにその液晶配向膜を有する液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置は、小型、軽薄フレーム、節電、低電力消費、高表示品質等の利点により、様々な平面表示装置の中で市場の主要製品となっている。
【０００３】
液晶表示装置の操作原理は、液晶表示装置に印加する電圧を調整して、液晶分子の配列を変更させることを基礎とする。その結果、液晶分子を通過する光の偏光方向が影響を受けるため、液晶表示装置が明るさの変化を表示する。特に、液晶表示装置の基本構造は、２つの透明導電性基板を含む。これらの基板の間に液晶を注入し、２つの基板の外側にそれぞれ偏光板を追加する。さらに、液晶分子を特定の方向において所定の傾斜角に配置できるよう、液晶配向膜の層を２つの基板にそれぞれ塗布するとともに、綿やナイロン等の柔らかい布で圧力を印加してラビング（rubbing）を行うことにより、各膜にナノスケールのトレンチ（trench）を残す。その結果、各膜のポリマーとの相互作用力によって、固定された均一な方向で各トレンチ内に液晶分子を配置することができるため、適切な傾斜角を達成することができる。
【０００４】
この液晶配向膜を形成する液晶配向剤の材料は、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリエステル、またはポリオルガノシロキサン（poly-organosiloxane）等のポリマーであってもよく、中でも、ポリイミドは、化学安定性および熱安定性等の特性により、液晶配向剤の材料に最もよく使用されている。
【０００５】
液晶表示装置の表示品質に対する要求は高まる一方であるため、液晶配向剤の材料の開発もさらに重要になってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】中華民国特許第Ｉ３６７２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、シロキサン含有三無水物、そのシロキサン含有三無水物を原料として使用し、重合反応を行うことにより得られたポリマー、そのポリマーを含有する液晶配向剤および液晶配向膜、ならびにその液晶配向膜を有する液晶表示装置を提供する。新規構造を有するシロキサン含有三無水物により、本発明は、液晶配向膜に用いる新しい原料を提供するため、本分野の技術者は、ポリアミック酸および／またはポリイミドとテトラカルボン酸二無水物およびジアミンの合成に限定されない。同時に、本発明の液晶表示装置は、さらに、優れた電気特性を示す。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のシロキサン含有三無水物は、式１に示した構造を有する。
【０００９】
【化１】
0005919411.tif 000002
式１
【００１０】
式中、各Ｇは、独立して、化合物ａ〜ｊから誘導された基である。
【００１１】
【化２】
0005919411.tif 000003
【００１２】
Ｒ1〜Ｒ7は、それぞれ独立して、アルキル基またはフェニル基であり、Ｄ1〜Ｄ3は、それぞれ独立して、−（ＲaＲbＳｉＯ）n−であり、ＲaおよびＲbは、それぞれ、アルキル基またはフェニル基であり、ｎは、０〜３の整数である。
【００１３】
１つの実施形態において、ｎは、０である。
【００１４】
１つの実施形態において、Ｒa、ＲbおよびＲ1〜Ｒ7のうちの少なくとも１つは、フェニル基であり、残りは、それぞれ独立して、炭素数１〜３のアルキル基である。
【００１５】
１つの実施形態において、Ｒ3は、フェニル基であり、Ｒa、Ｒb、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7は、それぞれ独立して、メチル基である。
【００１６】
本発明のポリマーは、式２で表される単位または式３で表される単位を含む。
【００１７】
【化３】
0005919411.tif 000004
式２
0005919411.tif 000005
式３
【００１８】
式中、Ｐ1は、ジアミン残基であり、Ｑ1は、シロキサン含有三無水物の残基であり、シロキサン含有三無水物は、式１に示した構造を有する。
【００１９】
本発明の１つの実施形態において、ポリマーにおける式２で表される単位と式３で表される単位の比率は、１０モル％〜９９モル％であり、好ましくは、３０モル％〜９９モル％であり、より好ましくは、７０モル％〜９９モル％である。
【００２０】
本発明の液晶配向剤は、上述したポリマーを含む。
【００２１】
本発明の液晶配向膜は、上述したポリマーを含む。
【００２２】
本発明の液晶表示装置は、上述した液晶配向膜を含む。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明は、シロキサン含有三無水物、そのシロキサン含有三無水物を原料として使用することによって合成されたポリマー、およびそのポリマーを含有する液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示装置を提供する。液晶配向膜がシロキサン含有三無水物から誘導された構造を有する時、液晶表示装置の電圧保持率が上がる。その結果、液晶表示装置の性能を上げることができる。
【００２４】
本発明の上記特徴および利点をより分かり易くするため、幾つかの実施形態を以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】合成例のシロキサン含有三無水物のＮＭＲスペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本明細書において、「ある数値から別の数値」で表示した範囲は、明細書で当該範囲内の全ての数値を１つ１つ挙げることを回避するための概要的表示方法である。したがって、ある特定数値範囲についての描写は、当該数値範囲内の任意の数値および当該数値範囲内の任意の数値により限定される比較的小さな数値範囲を含むことを意味し、明細書において当該任意の数値および当該比較的小さな数値範囲が明記されていることと同じである。例えば、「１０モル％〜９９モル％」の範囲は、明細書において他の数値が列挙されているかどうかに関わらず、いずれも「２０モル％〜５０モル％」の範囲を含む。
【００２７】
本文において、ある基が置換されたかどうか特に明記されていない場合、当該基は、置換された基または置換されていない基を示すことができる。例えば、「アルキル基」は、置換されたアルキル基であっても、置換されていないアルキル基であってもよい。
【００２８】
本文において、化合物の構造を骨格式（skeleton formula）で表す時がある。この種の表示方法は、炭素原子、水素原子および炭素‐水素結合を省略することができる。もちろん、構造式において官能基が明確に描写されている場合は、その描写を基準とする。
【００２９】
本発明の第１実施形態は、シロキサン含有三無水物に関するものであり、その構造は、式１に示した通りである。
【００３０】
【化４】
0005919411.tif 000006
式１
【００３１】
式中、各Ｇは、独立して、化合物ａ〜ｊから誘導された基である。
【００３２】
【化５】
0005919411.tif 000007
【００３３】
ここで、いわゆる「Ｇは、化合物ａ〜ｊから誘導される」とは、Ｇが、化合物ａ〜ｊのオレフィン結合によって、化合物ａ〜ｊとシロキサン化合物の間に生成された反応から誘導された一価の基であることを意味する。化合物ｂを例として説明すると、Ｇは、
【化６】
0005919411.tif 000008
であっても、
【化７】
0005919411.tif 000009
であってもよい。
【００３４】
式１のＲ1〜Ｒ7は、それぞれ独立して、アルキル基またはフェニル基であり、アルキル基は、炭素数１〜３のアルキル基であってもよく、フェニル基は、置換されていないフェニル基であってもよい。
【００３５】
式１のＤ1〜Ｄ3は、それぞれ独立して、−（ＲaＲbＳｉＯ）n−であり、ＲaおよびＲbは、それぞれ、アルキル基またはフェニル基であり、アルキル基は、炭素数１〜３のアルキル基であってもよく、ｎは、０〜３の整数である。本発明の技術分野において、Ｄ1〜Ｄ3は、Ｄ単位（二官能性シロキサン単位）とも呼ばれ、ｎの下限は、０である。つまり、式１に示した構造は、Ｄ単位を含まなくてもよい。
【００３６】
１つの実施形態において、Ｒ3は、フェニル基であり、ＲaおよびＲb（ｎが０でない場合）は、それぞれ独立して、メチル基であり、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7も、それぞれ独立して、メチル基である。
【００３７】
式１で表されるシロキサン含有三無水物は、末端Ｓｉ−Ｈ結合を有するシロキサン化合物と化合物ａ〜ｊの間のヒドロシリル化反応（hydrosilation reaction）により得ることができる。末端Ｓｉ−Ｈ結合を有するシロキサン化合物は、例えば、式１−１で表すことができる。
【００３８】
【化８】
0005919411.tif 000010
式１−１
【００３９】
式中、Ｒ’1〜Ｒ’7の定義は、それぞれ、Ｒ1〜Ｒ7の定義と同じである。
【００４０】
したがって、式１においてｎが０のシロキサン含有三無水物を得ることができる。
【００４１】
あるいは、脱水縮合反応（dehydration condensation reaction）によりＤ単位を式１−２に示したシロキサン化合物の末端に接続して、式１−３に示したシロキサン化合物を形成してもよい。ここで、Ｄ単位のそれぞれの原料は、末端にシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有し、別の末端にＳｉ−Ｈ結合を有するシロキサン化合物であってもよい。そして、ヒドロシリル化反応により、式１−３で表されるシロキサン化合物を化合物ａ〜ｊと反応させて、式１においてｎが０でないシロキサン含有三無水物を得ることができる。
【００４２】
【化９】
0005919411.tif 000011
式１−２
0005919411.tif 000012
式１−３
【００４３】
ヒドロシリル化反応および脱水縮合反応は、関連技術分野において周知であるため、本分野の技術者であれば、関連文献に基づいて、適切な原料を選択し、反応条件を調整することができる。
【００４４】
第１実施形態のシロキサン含有三無水物をジアミンと反応させて、ポリイミド化合物（すなわち、アミド結合および／またはイミド結合を有するポリマー、例えば、ポリアミック酸、ポリイミドまたはポリアミック酸−ポリイミド）を形成することができる。そのため、本発明は、さらに、式２で表される単位または式３で表される単位を含むポリマーに関する別の（第２）実施形態を含む。
【００４５】
【化１０】
0005919411.tif 000013
式２
0005919411.tif 000014
式３
【００４６】
式２と式３において、Ｐ1は、ジアミン残基であり、Ｑ1は、シロキサン含有三無水物の残基であり、シロキサン含有三無水物は、式１に示した構造を有する。
【００４７】
ここで、いわゆる「ジアミン残基」とは、ジアミン化合物から全ての−ＮＨ2基を除去することによって得られた二価の基を指し、いわゆる「シロキサン含有三無水物の残基」とは、シロキサン含有三無水物から全ての無水物構造（−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）−）を除去することによって得られた六価の基である。
【００４８】
言及すべきこととして、ポリマーが式２に示した単位によって形成された場合、単位間の結合は、式２の右側と下側にあるＰ1基と窒素原子を接続することにより達成される。同様に、ポリマーが式３に示した単位を含む時、または、式２の単位と式３の単位を同時に含む時、あるいは、さらに他の単位を含む時、各単位を結合する方法は、上記の方法と同じである。
【００４９】
以下、第２実施形態のポリマーの合成方法について説明する。まず、式２に示した単位は、式１に示したシロキサン含有三無水物とジアミン化合物（Ｈ2Ｎ−Ｐ1−ＮＨ2）を反応させることによって得ることができる。ここで、ジアミン化合物は、特に限定されない。無水物と反応させることのできる任意のジアミン化合物を使用することができる。具体的に説明すると、ジアミン化合物は、中華民国特許第Ｉ３６７２３３号公報（特許文献１）の表２および表３に記載されているジアミン化合物であってもよいため、その全体内容が本願の修正および説明の基礎として本願中に組み込まれている。
【００５０】
シロキサン含有三無水物とジアミンの間の反応は、有機溶媒中で完成させることができる。有機溶媒は、比較的良好な溶解性を有する有機溶媒と、比較的悪い溶解性を有する有機溶媒に分けられる。比較的良好な溶解性を有する有機溶媒は、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、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−メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトン、またピリジンを含む。溶媒は組み合わせて使用してもよい。これらの溶媒の他に、形成されたポリマーを溶解することのできる任意の溶媒を使用してもよい。
【００５１】
比較的悪い溶解性を有する有機溶媒は、形成されたポリマーを分離させない限り、比較的良好な溶解性を有する有機溶媒と組み合わせて使用することができる。比較的悪い溶解性を有する有機溶媒は、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、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、ジエチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、またはｎ−オクタンを含む。
【００５２】
式３に示した単位は、式２に示した単位の脱水環化後に得られた生成物である。
【００５３】
脱水環化反応は、（１）直接加熱、または（２）脱水剤および触媒の追加により行うことができる。
【００５４】
（１）加熱脱水環化反応の温度は、好ましくは、５０℃〜３００℃であり、より好ましくは、１００℃〜２５０℃である。反応温度が５０℃よりも低い時、脱水環化反応は、行われない。
【００５５】
（２）脱水剤および触媒の追加により脱水環化反応を行う温度は、好ましくは、−２０℃〜１５０℃であり、より好ましくは、０℃〜１２０℃である。脱水剤は、無水酢酸、無水プロピオン酸または無水トリフルオロ酢酸等の無水物を含み、その使用量は、必要なイミド化率に基づいて決定される。触媒は、トリエチルアミン、ピリジンまたはルチジン等の第三級アミンを含むことができ、その使用量は、脱水剤１モルにつき、好ましくは、０．０１モル〜１０モルである。
【００５６】
式２および式３のそれぞれによって表される単位の他に、本実施形態のポリマーは、式４で表される単位および／または式５で表される単位を含んでもよい。
【００５７】
【化１１】
0005919411.tif 000015
式４
0005919411.tif 000016
式５
【００５８】
式中、Ｒxは、テトラカルボン酸二無水物の残基であり、Ｒyは、ジアミンの残基である。ここで、「残基」の定義は、第００４６段落で説明した通りである。ここで、テトラカルボン酸二無水物は、特に限定されず、アミン基と反応してカルボキシル基およびアミド基を生成できる任意のテトラカルボン酸二無水物を使用することができる。テトラカルボン酸二無水物の具体例は、例えば、中華民国特許第Ｉ３６７２３３号公報の表１に示されている化合物を含むことができる。ここで、ジアミンは、第００４８段落で説明したジアミンと同じであってもよい。
【００５９】
式４は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンの反応から生成されたポリアミック酸の単位を示し、式５は、式４の単位の脱水環化の生成物を示す。これらの反応は、本分野の技術者にとって周知であるため、ここでは詳しく説明しない。
【００６０】
第２実施形態のポリマー中の式２で表される単位と式３で表される単位の比率は、特に限定されない。その下限は、例えば、０．１モル％または１モル％であり、その上限は、例えば、６０モル％または２０モル％である。
【００６１】
第２実施形態のポリマーは、液晶表示装置の液晶配向膜の材料として使用することができる。そのため、本発明は、さらに、液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示装置に関する異なる実施形態を含み、液晶配向剤および液晶配向膜は、第２実施形態のポリマーを含み、液晶表示装置は、その液晶表示膜を含む。
【００６２】
本発明の第３実施形態は、溶媒に溶解した第２実施形態のポリマーを含む液晶配向剤に関するものである。溶媒は、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、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−メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタム、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、またはエチレングリコールモノブチルエーテルを含む。溶媒は、組み合わせて使用してもよい。
【００６３】
さらに、必要であれば、液晶配向剤は、さらに、例えば、オルガノシラン／オルガノシロキサン化合物、エポキシ化合物、または他の添加剤を含んでもよい。
【００６４】
本発明の第４実施形態は、第２実施形態のポリマーを含み、第３実施形態の液晶配向剤を用いて製造することのできる液晶配向膜に関するものである。その製造方法は、簡単に言うと、基板に液晶配向剤を塗布することと、その後、加熱により溶媒を除去して、膜を形成することとを含む。ここで、液晶配向剤の固形分が１ｗｔ％よりも少ない場合、塗布される配向膜は、膜厚が薄くなり過ぎるため、液晶配向が減少する。そして、液晶配向剤の固形分が１０ｗｔ％よりも多い場合、塗布品質に影響を与える。これらの要因に基づき、液晶配向剤の固形分は、１ｗｔ％〜１０ｗｔ％であるのが好ましい。
【００６５】
本発明の第５実施形態は、上述した液晶配向膜を含み、例えば、以下の方法により得られる液晶表示装置に関するものである。
【００６６】
（１）ロールコーティング法、スピンコーティング法または印刷法により、パターン化された透明導電膜を有するガラス基板に液晶配向剤を塗布する。そして、焼成（heat baking）を行って、薄膜を形成する。焼成の主な目的は、液晶配向剤中の有機溶媒を除去し、式２の単位および式４（存在する場合）の単位の脱水環化を促進することである。焼成温度は、８０℃〜３００℃であってもよく、好ましくは、１００℃〜２４０℃である。形成される薄膜の厚さは、好ましくは、０．００５μｍ〜０．５μｍである。
【００６７】
（２）選択的に、固定された方向において、ナイロンまたは綿の繊維布が巻かれたローラにより、形成された薄膜にラビング処理を行ってもよい。このステップにより、配向膜は、液晶分子に配向を提供することができる。
【００６８】
（３）液晶配向膜を有する基板にシーラント（sealant）を塗布し、液晶配向膜を有する別の基板にスペーサー（spacer）を散布する。そして、ラビング方向が互いに垂直になるように、または、互いに平行になるように、２つの液晶配向膜基板を結合する。その後、基板間の間隙に液晶を注入して、注入孔を密封し、液晶表示装置を形成する。
【００６９】
Ｓｉ−Ｏ結合の特性により、ポリイミド化合物を含む周知の液晶配向膜と比較して、第２実施形態のポリマーを含む液晶配向膜は、化学活性が低く、熱安定性および電気絶縁性が比較的良好である。そのため、より高い電圧保持率（voltage holding ratio, VHR）を達成することができる。
【００７０】
さらに、液晶配向膜の異なる機能要求を満たすため、液晶配向膜は、１つ以上のポリマーを含んでもよい。例えば、１つのポリマーを使用して電気特性を調整し、別のポリマーを使用して液晶の傾斜角を調整する。様々なポリマーを混合すると、それぞれの用途を達成できない可能性がある。異なるポリマーの分離を促進するため、基板に液晶配向剤を塗布した後、通常、高温でベーキングを行い、ポリマーを溶融状態に近付ける。しかしながら、この場合、より多くのエネルギーを消費するため、それに応じてコストも増加する。この点に関し、第２実施形態のポリマーの極性は、Ｓｉ−Ｏ結合の特性によって相対的に低いため、他のポリイミド化合物と混合した時、ポリマーは、他のポリイミド化合物から比較的分離しやすく、それにより、ベーキング処理の温度を下げることができる（例えば、ベーキング温度を２３０℃〜２００℃に減らすことができる）。あるいは、別の観点から見ると、同じベーキング温度において、より優れた分離効果を達成することができる。
【００７１】
＜実験＞
【００７２】
以下、実施例を提供して、本発明についてより詳しく説明する。以下の実験例に示す材料、使用量、割合、処理内容および処理手順等は、本発明の範囲から逸脱せずに適宜変更することができる。したがって、本発明は、以下の実験例により限定的に解釈されるものではない。
【００７３】
シロキサン含有三無水物の合成：合成例において、反応の原料は、以下の通りである。
【００７４】
【化１２】
0005919411.tif 000017
【００７５】
４９．２５ｇの５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物（すなわち、無水物化合物Ｂ；ＣＡＳ：８２６−６２−０）を４１．１６ｇのトルエンに混合した後、０．０１ｇのＰＣ０８５（ＵＣＴ社製の白金環状シリコン（Pt Cyclic Silicone）（アシュビー（Ashbey）触媒）触媒）を追加し、混合物を均一に攪拌する。温度を１１０℃に上げた後、混合物を１１０℃で８時間放置する。そして、温度を９０℃に下げてから、３４．７２ｇのフェニルトリス（ジメチルシロキシ）シラン（すなわち、シロキサン化合物Ａ；ＣＡＳ：１８０２７−４５−７）を追加する。混合物を９０℃で１２時間放置して、反応物のＩＲスペクトルを観察する。開始物質フェニルトリス（ジメチルシロキシ）シランは、２１３２．７０ｃｍ-1で強いＳｉ−Ｈ信号を有する。反応が完了した後、開始物質フェニルトリス（ジメチルシロキシ）シランのＳｉ−Ｈ信号が消失する。この時点で、トルエンを排出し、収率が９８％のシロキサン含有三無水物化合物を得る。生成物の構造およびＮＭＲスペクトルは、図１に示した通りである。構造は、式１の構造に等しい。Ｒ3は、置換されていないフェニル基であり、Ｒ1〜Ｒ7は、それぞれ独立して、置換されていないメチル基であり、ｎは、０である。以下において、略称ＴＨＮＡは、シロキサン含有三無水物生成物を指す。
【００７６】
ポリマーＩの合成：各種ジアミンモノマー（３ＣＣ、ＡＰ、ＴＭＤＡ）を特定の使用量で２００ｇのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中に混合した後、混合物を３０分攪拌する。そして、シロキサン含有三無水物モノマーＴＨＮＡを追加してから、２５℃で４０分間ＴＨＮＡとジアミンの重合反応を行う。そして、ＢＴ−１００を追加した後、２５℃で８時間重合反応を行う。８時間後、トルエンで脱水環化を行う。そして、温度が下がった後、ＣＢＤＡを特定の比率で追加してから、ＮＭＰを追加し、反応物の全ての固形分を１５ｗｔ％に調整する。２５℃で８時間連続的に攪拌して、重合反応を行う。その結果、固形分が１５ｗｔ％のポリイミドおよびポリアミック酸コポリマー溶液が得られる。各種開始物質のそれぞれの添加量および各種化合物のそれぞれの略称は、表１およびその付注に示した通りである。
【００７７】
ポリマーIIの合成：２００ミリモルのジアミンモノマーＴＭＤＡを２００ｇのＮＭＰに追加し、混合物を３０分攪拌した後、２００ミリモルのＣＢＤＡを追加してから、ＮＭＰを追加し、反応物の全ての固形分を１５ｗｔ％に調整する。そして、混合物を２５℃で８時間連続的に攪拌して、重合反応を行い、固形分が１５ｗｔ％のポリアミック酸ポリマー溶液を得る。
【００７８】
液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示装置の製造：ＮＭＰ／ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＣ）（重量比＝１：１）を混合溶媒として使用し、特定の比率（表１を参照）に基づいて、得られたポリイミドおよびポリアミック酸コポリマー溶液および／またはポリアミック酸ポリマー溶液を混合した後、混合物を６．５ｗｔ％の固形分に薄め、液晶配向剤を得る。そして、液晶配向剤をガラス基板に塗布して、厚さが１２００±１００Åの薄膜を形成し、その後、薄膜を２３０℃で３０分間ベーキングして、液晶配向膜を形成する。最後に、周知の方法により、上述した液晶配向膜が形成された１対の基板を液晶（型番：ＬＣＴ−１１５０６，ＡＵＯより取得可能）と結合し、１対の液晶配向膜、これらの液晶配向膜の間に挟まれた液晶層、および各対の液晶配向膜の液晶層から離れた側に配置された１対の電極層を含む液晶表示装置Ｄ１〜Ｄ１２を得る。
【００７９】
ＶＨＲの測定条件：６０℃の環境温度で、各液晶表示装置に直流電流（１Ｖまたは５Ｖ、０．６Ｈｚ、パルス幅：６０μ秒）を印加した後、各液晶表示装置のＶＨＲを測定する。その結果は、表１の最後の欄に示した通りである。
【００８０】
【表１】
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【００８１】
表１からわかるように、液晶配向膜が１つのポリマーのみを含む場合、実施例１〜４の液晶表示装置は、比較例１および２の液晶表示装置よりも優れたＶＨＲを示す。さらに、液晶配向膜が２つのポリマーを含む場合、実施例５〜８の液晶表示装置は、比較例３および４の液晶表示装置よりも優れたＶＨＲを示す。
【００８２】
以上のように、本発明は、シロキサン含有三無水物、そのシロキサン含有三無水物を原料として使用することによって合成されたポリマー、そのポリマーを含有する液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示装置を提供する。液晶配向膜がシロキサン含有三無水物から誘導された構造を有する時、液晶表示装置のＶＨＲが増加する。その結果、液晶表示装置の性能を向上させることができる。
【００８３】
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本開示を通して、本発明のシロキサン含有三無水物を使用して合成された本発明のポリマーを液晶表示装置の液晶配向膜の材料として使用することにより、液晶表示装置のＶＨＲを増やし、それにより、液晶表示装置の性能を向上させることができる。
【図１】
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