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公開番号2024127588
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023036837
出願日2023-03-09
発明の名称液晶配向剤、液晶配向膜及びその製造方法、並びに液晶素子及びその製造方法
出願人JSR株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02F 1/1337 20060101AFI20240912BHJP(光学)
要約【課題】液晶配向性、電圧保持特性及び膜強度に優れた液晶配向膜を得ることができ、かつ信頼性に優れた液晶素子を製造することができる液晶配向剤を提供すること。
【解決手段】(A)重合体及び(B)化合物:(A)重合性炭素-炭素不飽和結合含有基、イソシアネート基、保護されたイソシアネート基、環状カーボネート基、メチロール基、保護されたメチロール基等よりなる群から選択される少なくとも1種の基F¹を主鎖末端部分に有する重合体、(B)基F¹若しくは基F¹中の脱離性基が脱離することによって生じた基F^1Aと反応し得るか、又は脱離性基を有し当該脱離性基が脱離することにより基F¹若しくは基F^1Aと反応し得る基である基F²を1分子内に合計2個以上有する化合物(ただし、前記(A)重合体を除く。)を液晶配向剤に含有させる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記の（Ａ）重合体及び（Ｂ）化合物：
（Ａ）重合性炭素－炭素不飽和結合含有基、イソシアネート基、保護されたイソシアネート基、環状カーボネート基、メチロール基、保護されたメチロール基、ケテン構造を有する基、メルドラム酸構造を有する基、環状エーテル基、環状チオエーテル基、オキサゾリン基、ヒドロキシアルキルアミド基及び保護されたヒドロキシアルキルアミド基よりなる群から選択される少なくとも１種である基Ｆ
１
を主鎖末端部分に有する重合体、
（Ｂ）前記基Ｆ
１
若しくは前記基Ｆ
１
中の脱離性基が脱離することによって生じた基Ｆ
１Ａ
と反応し得るか、又は脱離性基を有し当該脱離性基が脱離することにより、前記基Ｆ
１
若しくは前記基Ｆ
１Ａ
と反応し得る基である基Ｆ
２
を１分子内に合計２個以上有する化合物（ただし、前記（Ａ）重合体を除く。）
を含有する、液晶配向剤。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記基Ｆ
２
は、重合性炭素－炭素不飽和結合含有基、求核性官能基、保護された求核性官能基、酸性官能基及び保護された酸性官能基よりなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項３】
前記（Ｂ）化合物が有する前記基Ｆ
２
の少なくとも１個が、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子と脱離性基とが結合した部分構造を有する、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項４】
前記（Ｂ）化合物は、下記式（１）で表される化合物を含む、請求項１に記載の液晶配向剤。
TIFF
2024127588000035.tif
22
170
（式（１）中、Ｘ
１
は、窒素原子、硫黄原子、酸素原子又は下記式（ｘ－１）で表される基である。Ｙ
１
は脱離性基である。Ｒ
１
は、水素原子又は１価の有機基である。ただし、「－Ｘ
１
（Ｒ
１
）
ｎ
（Ｙ
１
）
ｍ
」で表される基は、求核性官能基又は保護された求核性官能基を有する。Ｒ
２
はｋ価の有機基である。ｋは２以上の整数である。Ｘ
１
が硫黄原子又は酸素原子である場合、ｍ及びｎのうち一方は１であり、他方は０である。Ｘ
１
が窒素原子又は下記式（ｘ－１）で表される基である場合、ｍは０～２の整数であり、ｎは０～２の整数であり、かつｍ＋ｎ＝２を満たす。式中の複数のＸ
１
は互いに同一又は異なる。式中にＹ
１
が複数存在する場合、複数のＹ
１
は互いに同一又は異なり、式中にＲ
１
が複数存在する場合、複数のＲ
１
は互いに同一又は異なる。）
TIFF
2024127588000036.tif
13
170
（式（ｘ－１）中、Ｒ
３
は、水素原子又は炭素数１～１０の１価の炭化水素基である。「＊」は結合手であることを表す。ただし、式（ｘ－１）中の窒素原子が上記式（１）中のＲ
２
に結合している。）
【請求項５】
前記Ｒ
２
は、ｋ価の鎖状炭化水素基であるか、又は、鎖状炭化水素基の炭素－炭素結合間に－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＮＲ
４
－、－ＣＯ－ＮＲ
４
－、－ＮＲ
４
－ＣＯ－Ｏ－、－ＮＲ
４
－ＣＯ－ＮＲ
５
－、－ＣＯ－ＮＲ
４
－ＮＲ
５
－（ただし、Ｒ
４
及びＲ
５
は、互いに独立して、水素原子又は炭素数１～１０の１価の有機基である。）、３級窒素原子若しくは複素環を含むｋ価の基である、請求項４に記載の液晶配向剤。
【請求項６】
前記（Ｂ）化合物は、重合性炭素－炭素不飽和結合含有基を１分子内に合計２個以上有する化合物を含む、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項７】
前記（Ｂ）化合物は、下記式（２）で表される化合物を含む、請求項１に記載の液晶配向剤。
TIFF
2024127588000037.tif
12
170
（式（２）中、Ｘ
４
は、カルボン酸基、リン酸基、亜リン酸基又はスルホン酸基である。Ｘ
５
は、保護されたカルボン酸基、保護されたリン酸基、保護された亜リン酸基、又は保護されたスルホン酸基である。Ｒ
６
は、（ｉ＋ｊ）価の有機基である。ｉは０以上の整数である。ｊは１以上の整数である。ただし、（ｉ＋ｊ）≧２を満たす。ｉが２以上の場合、複数のＸ
４
は同一又は異なる。ｊが２以上の場合、複数のＸ
５
は同一又は異なる。）
【請求項８】
前記（Ａ）重合体は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリウレア及びポリアミドイミドよりなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項９】
前記基Ｆ
１
は、重合性炭素－炭素不飽和結合含有基である、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項１０】
下記の（Ｃ）化合物を更に含有する、請求項１に記載の液晶配向剤。
（Ｃ）前記（Ａ）重合体及び前記（Ｂ）化合物とは異なる化合物であって、求電子性官能基又は保護された求電子性官能基を１分子内に２個以上有する化合物
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶配向剤、液晶配向膜及びその製造方法、並びに液晶素子及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
液晶素子は、液晶テレビやインフォメーションディスプレイ等といった比較的大型の表示装置から、スマートフォンやタブレットＰＣ等の小型の表示装置まで幅広い用途に適用されている。液晶素子の性能は、液晶の配向性やプレチルト角の大きさ、電圧保持率等の各種特性により決定される。液晶素子の性能を向上させるべく、従来、液晶材料の改良のほか、液晶を一定方向に配列させるための液晶配向膜の改良が行われている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１には、ポリアミック酸と二炭酸ジ－ｔｅｒｔ－ブチルとを反応させることによりポリアミック酸の主鎖末端にｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル基（Ｂｏｃ基）を導入し、当該重合体を用いて液晶配向膜を形成することにより、シール剤と液晶配向膜との接着性を高めることが開示されている。また、特許文献２には、重合体と、求核性官能基又は酸性官能基を１分子内に２個以上有する化合物と、求電子官能基を１分子内に２個以上有する化合物とを含有する液晶配向剤を用いることにより、リワーク性及び液晶配向性が良好な液晶配向膜を形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１９／０２２２１５号
特開２０２２－７１８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、液晶素子の高精細化に伴い、品質に対する要求は更に厳しくなっている。こうし
た要求を満たすべく、液晶素子には、液晶配向性や電圧保持特性を更に良化することが求められている。また、ラビング法の適用や、液晶配向性及び電圧保持率の改善、歩留まり低下の抑制等を考慮すると、液晶配向剤を用いて形成される有機膜は十分に高い強度を有することが求められる。加えて、液晶素子の特性としては、長期に亘って使用した場合にも高い電圧保持率を示し、信頼性に優れていることが求められる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、液晶配向性、電圧保持特性及び膜強度に優れた液晶配向膜を得ることができ、かつ信頼性に優れた液晶素子を製造することができる液晶配向剤を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【０００８】
＜１＞下記の（Ａ）重合体及び（Ｂ）化合物：
（Ａ）重合性炭素－炭素不飽和結合含有基、イソシアネート基、保護されたイソシアネート基、環状カーボネート基、メチロール基、保護されたメチロール基、ケテン構造を有する基、メルドラム酸構造を有する基、環状エーテル基、環状チオエーテル基、オキサゾリン基、ヒドロキシアルキルアミド基及び保護されたヒドロキシアルキルアミド基よりなる群から選択される少なくとも１種である基Ｆ
１
を主鎖末端部分に有する重合体、
（Ｂ）前記基Ｆ
１
若しくは前記基Ｆ
１
中の脱離性基が脱離することによって生じた基Ｆ
１Ａ
と反応し得るか、又は脱離性基を有し当該脱離性基が脱離することにより、前記基Ｆ
１
若しくは前記基Ｆ
１Ａ
と反応し得る基である基Ｆ
２
を１分子内に合計２個以上有する化合物（ただし、前記（Ａ）重合体を除く。）
を含有する、液晶配向剤。
【０００９】
＜２＞上記＜１＞の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜。
＜３＞上記＜１＞の液晶配向剤を基板上に塗布し、該塗布した後に光照射又はラビング処理により液晶配向能を付与する、液晶配向膜の製造方法。
＜４＞上記＜２＞の液晶配向膜を備える液晶素子。
＜５＞上記＜１＞の液晶配向剤を、導電膜を有する一対の基板のそれぞれの前記導電膜上に塗布して塗膜を形成する工程と、前記液晶配向剤を塗布した一対の基板を、液晶層を挟んで前記塗膜が対向するように配置して液晶セルを構築する工程と、前記導電膜間に電圧を印加した状態で前記液晶セルに光照射する工程と、を含む、液晶素子の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上記の（Ａ）重合体及び（Ｂ）化合物を含有することにより、液晶配向性、電圧保持特性及び膜強度に優れた液晶配向膜を得ることができる。また、信頼性に優れた液晶素子を製造することができる。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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