(57)【要約】    本発明は、特定の化学式で表される可溶性ポリイミド重合体および溶剤を含み、前記可溶性ポリイミド重合体の数平均分子量が１０，０００〜５００，０００ｇ/ｍｏｌであり、分散度（ｐｏｌｙｄｉｓｐｅｒｓｉｔｙ）が１．２〜１．７５である液晶配向剤を提供する。  前記液晶配向剤は、基板への印刷性が優れていて、仮乾燥温度が変化しても塗布膜の均一性が優れている液晶配向膜を製造することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の化学式１で表される可溶性ポリイミド重合体および溶剤を含み、
前記可溶性ポリイミド重合体の数平均分子量が１０，０００〜５００，０００ｇ/ｍｏｌであり、分散度が１．２〜１．７５である、液晶配向剤：
【化１】
2010538311.tif 000021
前記化学式１で、
前記Ｒ１は、脂肪族環状酸二無水物および芳香族酸二無水物からなる群より選択される酸二無水物から誘導された４価の有機基であり、
前記Ｒ２は、芳香族ジアミンから誘導された２価の有機基である。
【請求項２】
前記液晶配向剤は、伸長粘度が１．５〜２．２Ｐａ・ｓである、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項３】
前記液晶配向剤は、固形分の含有量が液晶配向剤全体に対して０．０１〜３０重量％である、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項４】
前記脂肪族環状酸二無水物は、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物（ＤＯＣＤＡ）、ビシクロオクテン−２，３，５、６−テトラカルボン酸二無水物（ＢＯＤＡ）、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＰＤＡ）、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物（ＣＨＤＡ）、１，２，４−トリカルボキシ−３−メチルカルボキシシクロペンタン二無水物、１，２，３，４−テトラカルボキシシクロペンタン二無水物、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項５】
前記Ｒ１は、下記の化学式２〜６で表される化合物およびこれらの組み合わせからなる群より選択される４価の有機基である、請求項１に記載の液晶配向剤：
【化２】
2010538311.tif 000022
【化３】
2010538311.tif 000023
【化４】
2010538311.tif 000024
【化５】
2010538311.tif 000025
【化６】
2010538311.tif 000026
上記化学式２〜６で、
前記Ｒ３は、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、前記ｎ１は０〜３の整数であり、
前記Ｒ４〜Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基である。
【請求項６】
前記芳香族酸二無水物は、ピロメリト酸二無水物（ＰＭＤＡ）、ビフタル酸二無水物（ＢＰＤＡ）、オキシジフタル酸二無水物（ＯＤＰＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物（６−ＦＤＡ）、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項７】
前記Ｒ１は、下記の化学式７で表される化合物、化学式８で表される化合物、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される４価の有機基である、請求項１に記載の液晶配向剤：
【化７】
2010538311.tif 000027
【化８】
2010538311.tif 000028
上記化学式７および化学式８で、
前記Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ１３およびＲ１４は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、前記ｎ２およびｎ３は、それぞれ独立して、０〜３の整数であり、
前記Ｒ１５は、Ｏ、ＣＯ、Ｃ（ＣＦ３）２、置換または非置換の炭素数１〜６のアルキレン基、置換または非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキレン基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロシクロアルキレン基からなる群より選択される置換基であり、前記ｎ４は、０または１の整数である。
【請求項８】
前記芳香族ジアミンは、パラフェニレンジアミン（ｐ−ＰＤＡ）、４，４−メチレンジアニリン（ＭＤＡ）、４，４−オキシジアニリン（ＯＤＡ）、メタビスアミノフェノキシジフェニルスルホン（ｍ−ＢＡＰＳ）、パラビスアミノフェノキシジフェニルスルホン（ｐ−ＢＡＰＳ）、２，２−ビスアミノフェノキシフェニルプロパン（ＢＡＰＰ）、２，２−ビスアミノフェノキシフェニルヘキサフルオロプロパン（ＨＦ−ＢＡＰＰ）、１，４−ジアミノ−２−メトキシベンゼン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項９】
前記Ｒ２は、下記の化学式９〜１１で表される化合物およびこれらの組み合わせからなる群より選択される２価の有機基である、請求項１に記載の液晶配向剤：
【化９】
2010538311.tif 000029
【化１０】
2010538311.tif 000030
【化１１】
2010538311.tif 000031
上記化学式９〜１１で、
前記Ｒ１６〜Ｒ１８、Ｒ２０〜Ｒ２２、およびＲ４１は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基、ならびに、Ｏ、ＣＯＯ、ＣＯＮＨ、ＯＣＯ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるものをさらに含む前記置換基からなる群より選択され、
前記Ｒ１９、Ｒ２３、Ｒ２４、およびＲ４０は、それぞれ独立して、Ｏ、ＳＯ２、Ｃ（ＣＦ３）２、およびＣ（Ｒ４２）（Ｒ４３）（ここで、Ｒ４２およびＲ４３は、それぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基である）からなる群より選択される置換基であり、
前記ｎ５〜ｎ７、ｎ９〜ｎ１１、およびｎ２６は、それぞれ独立して、０〜４の整数であり、
前記ｎ８、ｎ１２、ｎ１３、およびｎ２５は、それぞれ独立して、０〜１の整数である。
【請求項１０】
前記芳香族ジアミンは、下記の化学式１２〜１４で表される化合物およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１に記載の液晶配向剤：
【化１２】
2010538311.tif 000032
上記化学式１２で、
前記Ｒ２６は、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、前記ｎ１４は０〜３の整数であり、
前記Ｒ２７は、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
【化１３】
2010538311.tif 000033
上記化学式１３で、
前記Ｒ２７〜Ｒ２９は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３０は、Ｏ、ＣＯＯ、ＣＯＮＨ、ＯＣＯ、および（Ｃ（Ｒ３８）（Ｒ３９））ｎ２４（ここで、前記Ｒ３８およびＲ３９は、それぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、前記ｎ２４は、１〜１０の整数である）からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３１は、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記ｎ１５およびｎ１７は、それぞれ独立して、０〜４の整数であり、
前記ｎ１６は、０〜３の整数であり、
前記ｎ１８は、０または１の整数であり、
【化１４】
2010538311.tif 000034
上記化学式１４で、
前記Ｒ３２およびＲ３３は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３４は、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、ＯおよびＣＯＯからなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３７は、Ｏ、ＣＯＯ、ＣＯＮＨ、およびＯＣＯからなる群より選択される置換基であり、
前記ｎ１９およびｎ２０は、それぞれ独立して、０〜４の整数であり、
前記ｎ２１〜ｎ２３は、それぞれ独立して、０または１の整数である。
【請求項１１】
前記液晶配向剤は、２〜４個のエポキシ官能基を有するエポキシ化合物を前記可溶性ポリイミド重合体１００重量部に対して１〜３０重量部でさらに含む、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項１２】
請求項１の液晶配向剤を基板に塗布して製造された、液晶配向膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（ａ）技術分野
本発明は、液晶表示素子に使用される液晶配向剤およびこれを利用して製造された液晶配向膜に関するものである。より詳細には、本発明は、終端凝集現象（terminal aggregation ）がなく、印刷性が優れていて、均一な塗布膜の形成が可能な液晶配向剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
（ｂ）関連技術の記載
液晶表示素子は、一般に、透明な酸化インジウム錫（indium tin oxide、ITO）導電膜が蒸着されているガラス基板に液晶配向剤を塗布し、これを熱で硬化して配向膜を形成した後、２枚の基板を対向させて合着し、液晶を注入して製造する。または、前記液晶表示素子は、一側の基板に液晶を滴下した後で対向側の基板を合着する液晶滴下方式で製造する。特に、５代（5th generation）以上の中大型ラインでは、後者を主に採択している。
【０００３】
一般的に、液晶配向剤は、配向膜を形成する高分子樹脂を溶媒に溶解することによって調製される。かかる高分子樹脂は、芳香族酸二無水物および芳香族ジアミンを縮重合したポリアミック酸そのもの、それを脱水閉環してイミド化したポリイミド、または、これらを互いにブレンディング（blending）したものを含む。
【０００４】
一般的に、液晶配向膜は、ポリアミック酸またはポリイミドを有機溶媒に溶解した液晶配向剤をフレキソ印刷などによって基板に塗布した後、仮乾燥および焼成を実施することによって形成される。この時に、液晶配向剤の印刷性が不良であると、形成された塗布膜に厚さ偏差が発生するようになり、このような塗布膜の不均一性は、液晶表示素子の表示特性に悪影響を与えることがあるので好ましくない。
【０００５】
このような問題点を解決するために、ポリアミック酸やポリイミドに対する溶解性が優れている溶媒にジエチレングリコールジエチルエーテルを使用したり（特許文献１）、ジエチレングリコールジエ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を混合使用したりする（特許文献２）ことによって、印刷性が優れている液晶配向剤を得ようとする試みが行われてきた。
【０００６】
前記溶媒を使用した液晶配向剤は、拡散性が増加して、印刷性を改善する面がないわけではないが、基板への印刷後に基板の終端に凝集現象が発生して、塗布膜を不均一にするなどの問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２０８９８３号公報
【特許文献２】韓国特許公開第２００５−０１０６４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、印刷性が優れていて、垂直配向力が均一で安定していて、液晶配向性が優れている液晶配向剤を提供することである。加えて、ワンドロップフィリング（One Drop Filling、ODF）方式の液晶滴下によって調製されても、かかる液晶配向剤の垂直配向力は低下せず、工程条件に関らず安定である液晶配向剤を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、前記液晶配向剤を使用して製造された塗布膜の均一性が優れている液晶配向膜を提供することにある。
【００１０】
本発明の目的は上記の技術的課題には制限されず、当業者であれば他の目的を理解することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一形態によれば、下記の化学式１で表される可溶性ポリイミド重合体および溶剤を含む、液晶配向剤が提供される。前記可溶性ポリイミド重合体の数平均分子量は、１０，０００〜５００，０００ｇ/ｍｏｌであり、分散度（ｐｏｌｙｄｉｓｐｅｒｓｉｔｙ）が１．２〜１．７５である。
【００１２】
【化１】
2010538311.tif 000002
【００１３】
上記化学式１で、
前記Ｒ１は、脂肪族環状酸二無水物および芳香族酸二無水物からなる群より選択される酸二無水物から誘導された４価の有機基であり、
前記Ｒ２は芳香族ジアミンから誘導された２価の有機基である。
【００１４】
本発明の他の形態は、前記液晶配向剤を基板に塗布して製造される液晶配向膜を提供する。
【００１５】
以下、本発明の他の形態を詳細に説明する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の液晶配向剤は、基板への印刷性が優れていて、仮乾燥温度が変化しても塗布膜の均一性が優れている液晶配向膜を製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の典型的な実施形態を詳細に説明する。しかし、これらの形態は、単なる典型例に過ぎず、本発明はこれらによって制限されない。
【００１８】
本発明の一形態による液晶配向剤は、下記の化学式１で表される可溶性ポリイミド重合体および溶剤を含む。前記可溶性ポリイミド重合体の数平均分子量は１０，０００〜５００，０００ｇ/ｍｏｌであり、分散度は１．２〜１．７５である。
【００１９】
【化２】
2010538311.tif 000003
【００２０】
上記化学式１で、
前記Ｒ１は、脂肪族環状酸二無水物および芳香族酸二無水物からなる群より選択される酸二無水物から誘導された４価の有機基であり、前記Ｒ２は、芳香族ジアミンから誘導された２価の有機基である。
【００２１】
特に定義のない場合、本明細書で使用される、置換のアルキル基、置換のシクロアルキル基、置換のヘテロシクロアルキル基、置換のアリール基、または置換のヘテロアリール基との用語は、炭素数１〜３０のアルキル基、ハロゲン基、炭素数１〜３０のハロアルキル基、炭素数６〜３０のアリール基、炭素数２〜３０のヘテロアリール基、または炭素数１〜２０のアルコキシ基に置換された、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、またはアルコキシ基を意味する。
【００２２】
また、本明細書において、ヘテロシクロアルキル基またはヘテロアリール基は、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、およびリン（Ｐ）からなる群より選択されるヘテロ原子を１つの環内に１〜３個含み、残りは炭素である、シクロアルキル基またはアリール基を意味する。
【００２３】
前記可溶性ポリイミド重合体は、芳香族ジアミン、脂肪族環状酸二無水物または芳香族環状酸二無水物からポリアミック酸を合成した後、前記ポリアミック酸をイミド化させて製造することができる。
【００２４】
しかしながら、ポリアミック酸は、特に制限なく、ポリアミック酸の一般的な共重合の方法によって準備できる。
【００２５】
前記脂肪族環状酸二無水物は、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物（ＤＯＣＤＡ）、ビシクロオクテン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物（ＢＯＤＡ）、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＰＤＡ）、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物（ＣＨＤＡ）、１，２，４−トリカルボキシ−３−メチルカルボキシシクロペンタン二無水物、１，２，３，４−テトラカルボキシシクロペンタン二無水物、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される化合物を含むが、これに限定されない。
【００２６】
前記脂肪族環状酸二無水物の含有量は、酸二無水物含有量全体に対して５〜９０モル％であるのが好ましい。他の形態によれば、１０〜５０モル％でもよい。
【００２７】
前記脂肪族環状酸二無水物から誘導される４価の有機基は、下記の化学式２〜６で表される化合物およびこれらの組み合わせからなる群より選択される構造からなる。
【００２８】
【化３】
2010538311.tif 000004
【００２９】
【化４】
2010538311.tif 000005
【００３０】
【化５】
2010538311.tif 000006
【００３１】
【化６】
2010538311.tif 000007
【００３２】
【化７】
2010538311.tif 000008
【００３３】
上記化学式２〜６で、
前記Ｒ３は、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、前記ｎ１は０〜３の整数であり、
前記Ｒ４〜Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基である。
【００３４】
前記芳香族酸二無水物は、ピロメリト酸二無水物（ＰＭＤＡ）、ビフタル酸二無水物（ＢＰＤＡ）、オキシジフタル酸二無水物（ＯＤＰＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物（６−ＦＤＡ）、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される化合物を含むが、これに限定されない。
【００３５】
前記４価の有機基は、芳香族酸二無水物から誘導される。かかる４価の有機基は、下記の化学式７で表される化合物、化学式８で表される化合物、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される構造を有する。
【００３６】
【化８】
2010538311.tif 000009
【００３７】
【化９】
2010538311.tif 000010
【００３８】
上記化学式７および化学式８で、
前記Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ１３およびＲ１４は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記ｎ２およびｎ３は、それぞれ独立して、０〜３の整数であり、前記Ｒ１５は、Ｏ、ＣＯ、Ｃ（ＣＦ３）２、置換または非置換の炭素数１〜６のアルキレン基、置換または非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキレン基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロシクロアルキレン基からなる群より選択される置換基であり、前記ｎ４は、０または１の整数である。
【００３９】
芳香族ジアミンは、パラフェニレンジアミン（ｐ−ＰＤＡ）、４，４−メチレンジアニリン（ＭＤＡ）、４，４−オキシジアニリン（ＯＤＡ）、メタビスアミノフェノキシジフェニルスルホン（ｍ−ＢＡＰＳ）、パラビスアミノフェノキシジフェニルスルホン（ｐ−ＢＡＰＳ）、２，２−ビスアミノフェノキシフェニルプロパン（ＢＡＰＰ）、２，２−ビスアミノフェノキシフェニルヘキサフルオロプロパン（ＨＦ−ＢＡＰＰ）、１，４−ジアミノ−２−メトキシベンゼン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるが、これに限定されない。
【００４０】
前記２価の有機基は、芳香族ジアミンから誘導される。かかる２価の有機基は、下記の化学式９〜１１で表される化合物およびこれらの組み合わせからなる群より選択される構造を有してもよい。
【００４１】
【化１０】
2010538311.tif 000011
【００４２】
【化１１】
2010538311.tif 000012
【００４３】
【化１２】
2010538311.tif 000013
【００４４】
上記化学式９〜１１で、
前記Ｒ１６〜Ｒ１８、Ｒ２０〜Ｒ２２、およびＲ４１は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および、置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基、ならびに、Ｏ、ＣＯＯ、ＣＯＮＨ、ＯＣＯ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるものをさらに含む前記置換基からなる群より選択され、
前記Ｒ１９、Ｒ２３、Ｒ２４、およびＲ４０は、それぞれ独立して、Ｏ、ＳＯ２、Ｃ（ＣＦ３）２、およびＣ（Ｒ４２）（Ｒ４３）（ここで、Ｒ４２およびＲ４３は、それぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基である）からなる群より選択される置換基であり、
前記ｎ５〜ｎ７、ｎ９〜ｎ１１、およびｎ２６は、それぞれ独立して、０〜４の整数であり、
前記ｎ８、ｎ１２、ｎ１３、およびｎ２５は、それぞれ独立して、０〜１の整数である。
【００４５】
また、液晶配向膜が液晶分子の調節容易なプレティルト角（easily-controlled pre-tilt angle）を有し、優れた配向性を有するように、前記芳香族ジアミンは、下記の化学式１２〜１４で表される化合物およびこれらの組み合わせからなる群より選択される機能性ジアミンを含んでもよい。
【００４６】
【化１３】
2010538311.tif 000014
【００４７】
上記化学式１２で、
前記Ｒ２６は、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、前記ｎ１４は０〜３の整数であり、
前記Ｒ２７は、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基である。
【００４８】
【化１４】
2010538311.tif 000015
【００４９】
上記化学式１３で、
前記Ｒ２７〜Ｒ２９は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３０は、Ｏ、ＣＯＯ、ＣＯＮＨ、ＯＣＯ、および（Ｃ（Ｒ３８）（Ｒ３９））ｎ２４（ここで、前記Ｒ３８およびＲ３９は、それぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、前記ｎ２４は、１〜１０の整数である）からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３１は、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記ｎ１５およびｎ１７は、それぞれ独立して、０〜４の整数であり、
前記ｎ１６は、０〜３の整数であり、
前記ｎ１８は、０または１の整数である。
【００５０】
【化１５】
2010538311.tif 000016
【００５１】
上記化学式１４で、
前記Ｒ３２およびＲ３３は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３４は、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、ＯおよびＣＯＯからなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３７は、Ｏ、ＣＯＯ、ＣＯＮＨ、およびＯＣＯからなる群より選択される置換基であり、
前記ｎ１９およびｎ２０は、それぞれ独立して、０〜４の整数であり、
前記ｎ２１〜ｎ２３は、それぞれ独立して、０または１の整数である。
【００５２】
前記ポリアミック酸を脱水閉環してイミド化させることによって、前記可溶性ポリイミド重合体を製造することができる。
【００５３】
前記可溶性ポリイミド重合体は、数平均分子量が１０，０００〜５００，０００ｇ/ｍｏｌであり、分散度が１．２〜１．７５である。前記可溶性ポリイミド重合体の分散度が１．２未満である場合には、製造された膜は、基板上に終端凝集現象（terminal aggregation）などの問題を有する場合があり、１．７５超過である場合には、製造された膜は、基板の端部に膜の厚さ偏差が発生して、形成された塗布膜が不均一になる問題点がある。
【００５４】
前記可溶性ポリイミド重合体の分散度は、前記芳香族ジアミン、前記機能性ジアミン、および前記酸二無水物の順序によって調節されうる。従来のように、前記芳香族ジアミンおよび前記機能性ジアミンを先に混合した後で前記酸二無水物と反応させる場合には、分散度が前記範囲内に調節されない。
【００５５】
つまり、前記芳香族ジアミンおよび前記酸二無水物を反応させた後で前記機能性ジアミンと反応させたり、または前記機能性ジアミンおよび前記酸二無水物を反応させた後で前記芳香族ジアミンと反応させる場合に、前記可溶性ポリイミド重合体の分散度を前記範囲内に調節することができる。ただし、前記可溶性ポリイミド重合体の分散度を調節する方法は多様な方法が利用され、前記方法に限定されない。
【００５６】
前記液晶配向剤は、前記可溶性ポリイミド重合体および前記可溶性ポリイミド重合体を溶解することができる溶剤を含む。
【００５７】
前記溶剤は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、およびメタクレゾール、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノール系溶媒などを好ましく使用することができる。
【００５８】
また、前記溶剤は、貧溶媒のアルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、炭化水素類、またはハロゲン化炭化水素類を、前記可溶性ポリイミド重合体が析出されない限度内で使用することができる。前記貧溶媒は、液晶配向剤の表面エネルギーを低くして、塗布時の拡散性および平坦性を向上させるためである。
【００５９】
前記貧溶媒は、溶剤全体に対して１〜９０体積％の範囲で使用するのが好ましく、１〜７０体積％の範囲で使用するのがより好ましい。
【００６０】
前記貧溶媒の具体的な例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、トリエチレングリコール、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、酢酸ブチル、水酸化ジエチル、マロン酸エステル、ジエチルエーテル、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フェニルエーテル、エチレングリコールフェニルメチルエーテル、エチレングリコールフェニルエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエチル、ジエチレングリコールジメチルエチル、ジエチレングリコールエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、メチルメトキシブタノール、エチルメトキシブタノール、メチルエトキシブタノール、エチルエトキシブタノール、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、１，４−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるものがある。
【００６１】
前記液晶配向剤における前記溶剤の含有量は特に制限されないが、前記液晶配向剤の固形分が０．０１〜３０重量％、好ましくは３〜１５重量％、より好ましくは５〜１０重量％になるように使用する。前記固形分の含有量が０．０１重量％未満である場合には、印刷時に基板の表面の影響を受けて膜の均一度が低下する問題があり、３０重量％を超える場合には、高粘度によって印刷時に形成される膜の均一度が低下し、透過率が低下する問題がある。
【００６２】
前記液晶配向剤は、伸長粘度が１．５〜２．２Ｐａ・ｓであるのが好ましい。前記液晶配向剤の伸長粘度が１．５Ｐａ・ｓ未満である場合には、印刷時に基板の端部に染み現象が発生し、２．２Ｐａ・ｓを超える場合には、印刷時に基板の端部に膜の厚さ偏差が発生して、形成された塗布膜が不均一になる問題点がある。
【００６３】
前記液晶配向剤は、信頼性および電気光学特性の向上のために、２〜４個のエポキシ官能基を有するエポキシ化合物を１種以上含むことができる。前記エポキシ化合物は、前記可溶性ポリイミド重合体１００重量部に対して０．０１〜５０重量部で含まれるのが好ましく、１〜３０重量部で含まれるのがより好ましい。前記エポキシ化合物の含有量が３０重量部を超える場合には、基板への塗布時に印刷性や平坦性を低下させることがあり、１重量部未満である場合には、エポキシ化合物を添加する効果が微小であるので、１〜３０重量部で含まれるのがより好ましい。
【００６４】
前記エポキシ化合物の具体的な例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノフェニルメタン（ＴＧＤＤＭ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノフェニルエタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノフェニルプロパン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノフェニルブタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノベンゼンなどがあるが、これに限定されない。
【００６５】
また、前記液晶配向剤は、基板との接着力を向上させ、平坦性および膜コーティング性を向上させるために、シランカップリング剤または界面活性剤を追加的に使用することができる。
【００６６】
前記液晶配向剤は、基板に塗布して、液晶配向膜を形成させることができる。前記液晶配向剤を前記基板に塗布する方法としては、スピンコート法、フレキソ印刷法、インクジェット法などがある。その中でも、フレキソ印刷法は、形成した塗布膜の均一性が優れていて、大型化が容易であるため、好ましく使用することができる。
【００６７】
前記基板としては、透明性の高い基板であれば特に限定されずに使用することができ、ガラス基板またはアクリル基板やポリカーボネート基板などのプラスチック基板を使用することができる。また、液晶の駆動のためのＩＴＯ電極などが形成された基板を使用するのが製造工程の簡素化の観点で好ましい。
【００６８】
前記液晶配向剤は、塗布膜の均一性を高めるために、基板に均一に塗布した後で、室温〜２００℃、好ましくは３０〜１５０℃、より好ましくは４０〜１２０℃の温度で１〜１００分間の仮乾燥を実施するのが好ましい。前記仮乾燥によって液晶配向剤の各成分の揮発度を調整することによって、均一で偏差がない塗布膜を製造することができる。
【００６９】
その後、再び８０〜３００℃、好ましくは１２０〜２８０℃の温度で５〜３００分間の焼成を実施して完全に溶剤成分を蒸発させることによって、液晶配向膜を形成することができる。
【００７０】
このような方法で形成された液晶配向膜は、ラビングまたは偏光紫外線の照射による一軸配向処理を行うことによって、垂直配向膜などの一部の用途では一軸配向処理を行わずに、液晶表示素子に使用される。前記液晶配向膜は、均一性が高いため、大型基板を使用する場合にも良好な収率で液晶表示素子を製造することができる。
【００７１】
以下、本発明の一実施態様による液晶配向剤を製造するための具体的な方法、およびこのような方法を利用して製造された液晶配向剤を利用して液晶配向膜を製造する方法を、具体的な実施例および比較例を提示して説明する。しかし、ここに記載されない内容は、この技術分野で熟練した者であれば十分に技術的に類推可能であるので、その説明は省略する。
【実施例】
【００７２】
〔液晶配向剤の製造〕
〔実施例１〕
撹拌機、温度調節装置、窒素ガス注入装置、および冷却器が装着された４口フラスコに窒素を通過させながら、フェニレンジアミン０．５モルをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に入れて完全溶解させた。その後、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物１．０モルを入れて完全溶解させた。
【００７３】
続いて、前記完全溶解した溶液に下記の化学式１５で表される３，５−ジアミノフェニルデシルソクシイミド０．５モルを入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を入れて溶解させた。結果物を激しく攪拌した。この時の固形分の含有量は１５重量％であった。かかる溶液を温度を３０〜５０℃に維持して１０時間反応を行って、ポリアミック酸溶液を製造した。
【００７４】
そして、前記ポリアミック酸溶液に３．０モルの酢酸無水物および５．０モルのピリジンを添加した。結果物を８０℃に昇温させて６時間反応させた後、真空蒸留させて、固形分の含有量が３０重量％の可溶性ポリイミド樹脂を製造した。
【００７５】
そして、前記可溶性ポリイミド樹脂にＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を添加し、常温で２４時間攪拌して、液晶配向剤を製造した。
【００７６】
【化１６】
2010538311.tif 000017
【００７７】
〔実施例２〕
撹拌機、温度調節装置、窒素ガス注入装置、および冷却器が装着された４口フラスコに窒素を通過させながら、前記化学式１５で表される３，５−ジアミノフェニルデシルソクシイミド０．５モルをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に入れて完全溶解させた。その後、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物１．０モルを入れて完全溶解させた。
【００７８】
続いて、前記完全溶解した溶液にフェニレンジアミン０．５モルを入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を入れて溶解させた。結果物を、激しく攪拌した。この時の固形分の含有量は１５重量％であった。この最終結果物を、温度を３０〜５０℃に維持して１０時間反応を行って、ポリアミック酸溶液を製造した。
【００７９】
前記ポリアミック酸溶液を実施例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【００８０】
〔実施例３〕
撹拌機、温度調節装置、窒素ガス注入装置、および冷却器が装着された４口フラスコに窒素を通過させながら、フェニレンジアミン０．５モルをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に入れて完全溶解させた。その後、固体状態の１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物１．０モルを入れて完全溶解させた。
【００８１】
続いて、前記完全溶解した溶液に、下記の化学式１６で表される３，５−ビス（３−アミノフェニル）−メチルフェノキシトリフルオロペンタデカン０．５モルを入れた。そして、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を入れて溶解させた。それを、激しく攪拌した。この時の固形分の含有量は１５重量％であった。結果物を、温度を３０〜５０℃に維持して１０時間反応を行って、ポリアミック酸溶液を製造した。
【００８２】
前記ポリアミック酸溶液を実施例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【００８３】
【化１７】
2010538311.tif 000018
【００８４】
〔実施例４〕
撹拌機、温度調節装置、窒素ガス注入装置、および冷却器が装着された４口フラスコに窒素を通過させながら、前記化学式１６で表される３，５−ビス（３−アミノフェニル）−メチルフェノキシトリフルオロペンタデカン０．５モルをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に入れて完全溶解させた。その後、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物１．０モルを入れて完全溶解させた。
【００８５】
続いて、前記完全溶解した溶液にフェニレンジアミン０．５モルを入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を入れて溶解させた。結果物を激しく攪拌した。この時の固形分の含有量は１５重量％であった。最終結果物を、温度を３０〜５０℃に維持して１０時間反応を行って、ポリアミック酸溶液を製造した。
【００８６】
前記ポリアミック酸溶液を実施例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【００８７】
〔実施例５〕
撹拌機、温度調節装置、窒素ガス注入装置、および冷却器が装着された４口フラスコに窒素を通過させながら、フェニレンジアミン０．５モルをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に入れて完全溶解させた。その後、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物１．０モルを入れて完全溶解させた。
【００８８】
続いて、前記完全溶解した溶液に下記の化学式１７で表される２，４−ジニトロフェノキシ−６−ヘキサデシル−１，３，５−トリアジン０．５モルを入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を入れて溶解させた。結果物を激しく攪拌した。
【００８９】
この時の固形分の含有量は１５重量％であった。最終結果物を、温度を３０〜５０℃に維持して１０時間反応を行って、ポリアミック酸溶液を製造した。
【００９０】
前記ポリアミック酸溶液を実施例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【００９１】
【化１８】
2010538311.tif 000019
【００９２】
〔実施例６〕
撹拌機、温度調節装置、窒素ガス注入装置、および冷却器が装着された４口フラスコに窒素を通過させながら、前記化学式１７で表される２，４−ジニトロフェノキシ−６−ヘキサデシル−１，３，５−トリアジン０．５モルをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に入れて完全溶解させた。その後、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物１．０モルを入れて完全溶解させた。
【００９３】
続いて、前記完全溶解した溶液にフェニレンジアミン０．５モルを入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を入れて溶解させた。結果物を激しく攪拌した。この時の固形分の含有量は１５重量％であった。最終結果物を、温度を３０〜５０℃に維持して１０時間反応を行って、ポリアミック酸溶液を製造した。
【００９４】
前記ポリアミック酸溶液を実施例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【００９５】
〔実施例７〕
撹拌機、温度調節装置、窒素ガス注入装置、および冷却器が装着された４口フラスコに窒素を通過させながら、フェニレンジアミン０．５モルをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に入れて完全溶解させた。その後、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物（ＤＯＣＤＡ）１．０モルを入れて完全溶解させた。
【００９６】
前記完全溶解した溶液に前記化学式１５で表される３，５−ジアミノフェニルデシルソクシイミド０．５モルを入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を入れて溶解させた後、激しく攪拌した。この時の固形分の含有量は１５重量％であった。結果物を温度を３０〜５０℃に維持して１０時間反応を行って、ポリアミック酸溶液を製造した。
【００９７】
前記ポリアミック酸溶液を実施例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【００９８】
〔実施例８〕
撹拌機、温度調節装置、窒素ガス注入装置、および冷却器が装着された４口フラスコに窒素を通過させながら、前記化学式１５で表される３，５−ジアミノフェニルデシルソクシイミド０．５モルをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に入れて完全溶解させた。その後、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物（ＤＯＣＤＡ）１．０モルを入れて完全溶解させた。
【００９９】
その後、前記完全溶解した溶液にフェニレンジアミン０．５モルを入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を入れて溶解させた。結果溶液を激しく攪拌した。この時の固形分の含有量は１５重量％であった。最終結果物を、温度を３０〜５０℃に維持して１０時間反応を行って、ポリアミック酸溶液を製造した。
【０１００】
前記ポリアミック酸溶液を実施例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【０１０１】
〔実施例９〕
撹拌機、温度調節装置、窒素ガス注入装置、および冷却器が装着された４口フラスコに窒素を通過させながら、フェニレンジアミン０．５モルをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に入れて完全溶解させた。その後、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物（ＤＯＣＤＡ）１．０モルを入れて完全溶解させた。
【０１０２】
続いて、前記完全溶解した溶液に前記化学式１６で表される３，５−ビス（３−アミノフェニル）−メチルフェノキシトリフルオロペンタデカン０．５モルを入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を入れて溶解させ、激しく攪拌した。この時の固形分の含有量は１５重量％であった。結果物を温度を３０〜５０℃に維持して１０時間反応を行って、ポリアミック酸溶液を製造した。
【０１０３】
前記ポリアミック酸溶液を実施例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【０１０４】
〔実施例１０〕
撹拌機、温度調節装置、窒素ガス注入装置、および冷却器が装着された４口フラスコに窒素を通過させながら、前記化学式１６で表される３，５−ビス（３−アミノフェニル）−メチルフェノキシトリフルオロペンタデカン０．５モルをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に入れて完全溶解させた。その後、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物（ＤＯＣＤＡ）１．０モルを入れて完全溶解させた。
【０１０５】
続いて、前記完全溶解した溶液にフェニレンジアミン０．５モルを入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を入れて溶解させ、激しく攪拌した。この時の固形分の含有量は１５重量％であった。結果物を、温度を３０〜５０℃に維持して１０時間反応を行って、ポリアミック酸溶液を製造した。
【０１０６】
前記ポリアミック酸溶液を実施例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【０１０７】
〔実施例１１〕
撹拌機、温度調節装置、窒素ガス注入装置、および冷却器が装着された４口フラスコに窒素を通過させながら、フェニレンジアミン０．５モルをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に入れて完全溶解させた。その後、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物（ＤＯＣＤＡ）１．０モルを入れて完全溶解させた。
【０１０８】
続いて、前記完全溶解した溶液に前記化学式１７で表される２，４−ジニトロフェノキシ−６−ヘキサデシル−１，３，５−トリアジン０．５モルを入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を入れて溶解させ、激しく攪拌した。この時の固形分の含有量は１５重量％であった。結果物を、温度を３０〜５０℃に維持して１０時間反応を行って、ポリアミック酸溶液を製造した。
【０１０９】
前記ポリアミック酸溶液を実施例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【０１１０】
〔実施例１２〕
撹拌機、温度調節装置、窒素ガス注入装置、および冷却器が装着された４口フラスコに窒素を通過させながら、前記化学式１７で表される２，４−ジニトロフェノキシ−６−ヘキサデシル−１，３，５−。その後、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物（ＤＯＣＤＡ）１．０モルを入れて完全溶解させた。
【０１１１】
続いて、前記完全溶解した溶液にフェニレンジアミン０．５モルを入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を入れて溶解させ、激しく攪拌した。この時の固形分の含有量は１５重量％であった。結果物を、温度を３０〜５０℃に維持して１０時間反応を行って、ポリアミック酸溶液を製造した。
【０１１２】
前記ポリアミック酸溶液を実施例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【０１１３】
〔比較例１〕
撹拌機、温度調節装置、窒素ガス注入装置、および冷却器が装着された４口フラスコに窒素を通過させながら、フェニレンジアミン０．５モルおよび前記化学式１５で表される３，５−ジアミノフェニルデシルソクシイミド０．５モルを入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を入れて溶解させた。その後、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物１．０モルを入れて激しく攪拌した。この時の固形分の含有量は１５重量％であった。結果物を温度を３０〜５０℃に維持して１０時間反応を行って、ポリアミック酸溶液を製造した。
【０１１４】
続いて、前記ポリアミック酸溶液に３．０モルの酢酸無水物および５．０モルのピリジンを添加した。結果混合物を８０℃に昇温させて６時間反応させた。その後、真空蒸留させて、固形分の含有量が３０重量％の可溶性ポリイミド樹脂を製造した。
【０１１５】
前記可溶性ポリイミド樹脂にＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を添加した。結果物を常温で２４時間攪拌して、液晶配向剤を製造した。
【０１１６】
〔比較例２〕
前記化学式１６で表されるジアミン３，５−ビス（３−アミノフェニル）−メチルフェノキシトリフルオロペンタデカン０．５モルを使用したことを除いては、比較例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【０１１７】
〔比較例３〕
前記化学式１７で表されるジアミン２，４−ジニトロフェノキシ−６−ヘキサデシル−１，３，５−トリアジン０．５モルを使用したことを除いては、比較例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【０１１８】
〔比較例４〕
酸二無水物として５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物（ＤＯＣＤＡ）１．０モルを使用したことを除いては、比較例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【０１１９】
〔比較例５〕
前記化学式１６で表されるジアミン３，５−ビス（３−アミノフェニル）−メチルフェノキシトリフルオロペンタデカン０．５モルおよび酸二無水物として５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物（ＤＯＣＤＡ）１．０モルを使用したことを除いては、比較例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【０１２０】
〔比較例６〕
前記化学式１７で表されるジアミン２，４−ジニトロフェノキシ−６−ヘキサデシル−１，３，５−トリアジン０．５モルおよび酸二無水物として５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物（ＤＯＣＤＡ）１．０モルを使用したことを除いては、比較例１と同様の方法で液晶配向剤を製造した。
【０１２１】
〔製造された可溶性ポリイミド重合体の分散度の測定〕
前記実施例１〜１２および比較例１〜６で製造された液晶配向剤に対して、ＧＰＣ（ｇｅｌ  ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、ＣＴＳ３０（登録商標），Ｙｏｕｎｇｌｉｎ社）装備を利用して数平均分子量および分散度を測定した。その結果を下記の表１に示した。
【０１２２】
〔製造された液晶配向剤の伸長粘度の測定〕
前記実施例１〜１２および比較例１〜６で製造された液晶配向剤に対してＣａＢＥＲ（登録商標）（ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｂｒｅａｋｕｐ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｌ ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ、ＴＡ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社）装備を利用して伸長粘度および液体フィラメントが切れる時間（ｔｂｒｅａｋ）を測定した。その結果を下記の表１に示した。
【０１２３】
〔終端塗布膜の均一性の評価〕
洗浄したＩＴＯが付着されたガラス基板上に、前記実施例１〜１２および比較例１〜６で製造された液晶配向剤を各々配向膜印刷器（ＣＺ２００（登録商標）、ナカン社）を使用してフレキソ印刷した。前記印刷された基板を５０〜９０℃のホットプレート上に２〜５分間放置して、塗布膜の仮乾燥を実施した。
【０１２４】
前記基板を仮乾燥した後、前記基板を２００〜２３０℃のホットプレート上で１０〜３０分間焼成して、液晶配向膜が付着された基板を製造した。
【０１２５】
前記液晶配向膜の膜面を肉眼および電子顕微鏡（ＭＸ５０（登録商標）、オリンパス社）で観察して基板の全面（中央部分および端部）にかけて塗布膜の厚さの変化を測定し、その結果を下記の表１に示した。
【０１２６】
下記の表１で、膜の厚さ偏差が０．００５μｍ未満である場合を「良好」と示し、０．００５〜０．０１μｍである場合を「普通」と示し、０．０１μｍを超える場合を「不良」と示した。
【０１２７】
【表１】
2010538311.tif 000020
【０１２８】
前記表１を参照すれば、実施例１〜１２の液晶配向剤の場合、分散度が１．２〜１．７５であり、伸長粘度およびｔｂｒｅａｋが相対的に小さい。反面、比較例１〜６の液晶配向剤の場合、分散度が１．７５を超えて、伸張点粘度およびｔｂｒｅａｋが相対的に大きい。
【０１２９】
また、実施例１〜１２の液晶配向剤を利用して製造された液晶配向膜は、比較例１〜６の液晶配向剤を利用して製造された液晶配向膜に比べて、伸長粘度およびｔｂｒｅａｋが小さく、終端凝集現象が発生しないことが確認された。また、前記実施例１〜１２の液晶配向剤を利用して製造された液晶配向膜は、印刷性が優れていて、形成された塗布膜が均一であることが確認された。
【０１３０】
以上で、本発明の一実施態様を説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、互いに異なる多様な形態に実施され、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明の技術的な思想や必須の特徴を変更せずに異なる具体的な形態に実施されるということを理解することができる。したがって、以上で記載した実施例は、すべての面で例示的なものであり、限定的ではないと理解される。
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月7日(2010.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の化学式１で表される可溶性ポリイミド重合体および溶剤を含み、
前記可溶性ポリイミド重合体の数平均分子量が１０，０００〜５００，０００ｇ/ｍｏｌであり、分散度が１．２〜１．７５である、液晶配向剤：
【化１】
2010538311.tif 000035
前記化学式１で、
前記Ｒ１は、脂肪族環状酸二無水物および芳香族酸二無水物からなる群より選択される酸二無水物から誘導された４価の有機基であり、
前記Ｒ２は、芳香族ジアミンから誘導された２価の有機基である。
【請求項２】
前記液晶配向剤は、伸長粘度が１．５〜２．２Ｐａ・ｓである、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項３】
前記液晶配向剤は、固形分の含有量が液晶配向剤全体に対して０．０１〜３０重量％である、請求項１または２に記載の液晶配向剤。
【請求項４】
前記脂肪族環状酸二無水物は、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物（ＤＯＣＤＡ）、ビシクロオクテン−２，３，５、６−テトラカルボン酸二無水物（ＢＯＤＡ）、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＰＤＡ）、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物（ＣＨＤＡ）、１，２，４−トリカルボキシ−３−メチルカルボキシシクロペンタン二無水物、１，２，３，４−テトラカルボキシシクロペンタン二無水物、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶配向剤。
【請求項５】
前記Ｒ１は、下記の化学式２〜６で表される化合物およびこれらの組み合わせからなる群より選択される４価の有機基である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶配向剤：
【化２】
2010538311.tif 000036
【化３】
2010538311.tif 000037
【化４】
2010538311.tif 000038
【化５】
2010538311.tif 000039
【化６】
2010538311.tif 000040
上記化学式２〜６で、
前記Ｒ３は、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、前記ｎ１は０〜３の整数であり、
前記Ｒ４〜Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基である。
【請求項６】
前記芳香族酸二無水物は、ピロメリト酸二無水物（ＰＭＤＡ）、ビフタル酸二無水物（ＢＰＤＡ）、オキシジフタル酸二無水物（ＯＤＰＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物（６−ＦＤＡ）、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶配向剤。
【請求項７】
前記Ｒ１は、下記の化学式７で表される化合物、化学式８で表される化合物、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される４価の有機基である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶配向剤：
【化７】
2010538311.tif 000041
【化８】
2010538311.tif 000042
上記化学式７および化学式８で、
前記Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ１３およびＲ１４は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、前記ｎ２およびｎ３は、それぞれ独立して、０〜３の整数であり、
前記Ｒ１５は、Ｏ、ＣＯ、Ｃ（ＣＦ３）２、置換または非置換の炭素数１〜６のアルキレン基、置換または非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキレン基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロシクロアルキレン基からなる群より選択される置換基であり、前記ｎ４は、０または１の整数である。
【請求項８】
前記芳香族ジアミンは、パラフェニレンジアミン（ｐ−ＰＤＡ）、４，４−メチレンジアニリン（ＭＤＡ）、４，４−オキシジアニリン（ＯＤＡ）、メタビスアミノフェノキシジフェニルスルホン（ｍ−ＢＡＰＳ）、パラビスアミノフェノキシジフェニルスルホン（ｐ−ＢＡＰＳ）、２，２−ビスアミノフェノキシフェニルプロパン（ＢＡＰＰ）、２，２−ビスアミノフェノキシフェニルヘキサフルオロプロパン（ＨＦ−ＢＡＰＰ）、１，４−ジアミノ−２−メトキシベンゼン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶配向剤。
【請求項９】
前記Ｒ２は、下記の化学式９〜１１で表される化合物およびこれらの組み合わせからなる群より選択される２価の有機基である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶配向剤：
【化９】
2010538311.tif 000043
【化１０】
2010538311.tif 000044
【化１１】
2010538311.tif 000045
上記化学式９〜１１で、
前記Ｒ１６〜Ｒ１８、Ｒ２０〜Ｒ２２、およびＲ４１は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基、ならびに、Ｏ、ＣＯＯ、ＣＯＮＨ、ＯＣＯ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるものをさらに含む前記置換基からなる群より選択され、
前記Ｒ１９、Ｒ２３、Ｒ２４、およびＲ４０は、それぞれ独立して、Ｏ、ＳＯ２、Ｃ（ＣＦ３）２、およびＣ（Ｒ４２）（Ｒ４３）（ここで、Ｒ４２およびＲ４３は、それぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基である）からなる群より選択される置換基であり、
前記ｎ５〜ｎ７、ｎ９〜ｎ１１、およびｎ２６は、それぞれ独立して、０〜４の整数であり、
前記ｎ８、ｎ１２、ｎ１３、およびｎ２５は、それぞれ独立して、０〜１の整数である。
【請求項１０】
前記芳香族ジアミンは、下記の化学式１２〜１４で表される化合物およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶配向剤：
【化１２】
2010538311.tif 000046
上記化学式１２で、
前記Ｒ２６は、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、前記ｎ１４は０〜３の整数であり、
前記Ｒ２７は、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
【化１３】
2010538311.tif 000047
上記化学式１３で、
前記Ｒ２７〜Ｒ２９は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３０は、Ｏ、ＣＯＯ、ＣＯＮＨ、ＯＣＯ、および（Ｃ（Ｒ３８）（Ｒ３９））ｎ２４（ここで、前記Ｒ３８およびＲ３９は、それぞれ独立して、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、前記ｎ２４は、１〜１０の整数である）からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３１は、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記ｎ１５およびｎ１７は、それぞれ独立して、０〜４の整数であり、
前記ｎ１６は、０〜３の整数であり、
前記ｎ１８は、０または１の整数であり、
【化１４】
2010538311.tif 000048
上記化学式１４で、
前記Ｒ３２およびＲ３３は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３４は、水素、置換または非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１〜３０のアリール基、および置換または非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基からなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、ＯおよびＣＯＯからなる群より選択される置換基であり、
前記Ｒ３７は、Ｏ、ＣＯＯ、ＣＯＮＨ、およびＯＣＯからなる群より選択される置換基であり、
前記ｎ１９およびｎ２０は、それぞれ独立して、０〜４の整数であり、
前記ｎ２１〜ｎ２３は、それぞれ独立して、０または１の整数である。
【請求項１１】
前記液晶配向剤は、２〜４個のエポキシ官能基を有するエポキシ化合物を前記可溶性ポリイミド重合体１００重量部に対して１〜３０重量部でさらに含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶配向剤。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の液晶配向剤を基板に塗布して製造された、液晶配向膜。
【国際調査報告】
2010538311.tif 000049
2010538311.tif 000050