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公開番号2025026889
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-26
出願番号2024194651,2022500418
出願日2024-11-06,2021-02-09
発明の名称液晶配向剤、液晶配向膜、液晶表示素子及びジアミン
出願人日産化学株式会社
代理人弁理士法人T.S.パートナーズ,個人,個人,個人
主分類C08G 73/10 20060101AFI20250218BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】ポリイミド系液晶配向膜とシール剤や基板との接着性(密着性)が優れた液晶配向膜、その液晶配向剤、および液晶配向膜を具備した液晶表示素子の提供を目的とする。
【解決手段】下記式で表される構造を有するジアミン、それから得られる重合体及びその重合体を含有する液晶配向剤。
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式中の記号は明細書参照。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記一般式（１）で表されるジアミン。
TIFF
2025026889000063.tif
27
104
（式（１）中、Ｔ
１
及びＴ
２
は、それぞれ独立して、単結合、－Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＮＨＣＯ－、－ＣＯＮＨ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ
３
）－、－ＣＯＮ（ＣＨ
３
）－、および－Ｎ（ＣＨ
３
）ＣＯ－のいずれかであり、Ｗは、単結合または２価の有機基であり（但し、Ｔ
１
またはＴ
２
が単結合の場合、Ｗは単結合である）、Ｑは下記式（２）で表される置換基を表す。分子内に２つあるＱは互いに同じであっても異なっていてもよい。）
TIFF
2025026889000064.tif
32
80
（式（２）中、Ｘは単結合、－Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、および－Ｓ－のいずれかであり、Ｒ
１
は、水素原子または炭素数１～５のアルキル基であり、Ａは、熱により水素原子に置き換わる保護基であり、ｎは、１～６の整数である。）
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
請求項１に記載のジアミンから得られる重合体。
【請求項３】
前記重合体が、下記式（３）で表される構造単位を有するポリイミド前駆体、及びそのイミド化物であるポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも１種の重合体である、請求項２に記載の重合体。
TIFF
2025026889000065.tif
50
108
但し、Ｘ
１
はテトラカルボン酸誘導体に由来する４価の有機基であり、Ｙ
１
は前記式（１）で表わされるジアミンに由来する２価の有機基であり、Ｒ
２
は水素原子又は炭素数１～５のアルキル基である。
【請求項４】
前記式（３）中、Ｘ
１
の構造が下記構造中から選ばれる少なくとも１種である、請求項３に記載の重合体。
TIFF
2025026889000066.tif
85
164
TIFF
2025026889000067.tif
60
159
【請求項５】
前記式（３）で表される構造単位が、前記重合体の全構造単位に対して１０モル％以上である、請求項３又は４に記載の重合体。
【請求項６】
下記のＤＡ－１～ＤＡ－４のいずれかで表される、請求項１に記載のジアミン。
TIFF
2025026889000068.tif
85
163
（Ｂｏｃはｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル基を表す。）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子に用いられる、熱により水素原子に置き換わる保護基を有する重合体、液晶配向剤、液晶配向膜及びそれを用いた液晶表示素子、ならびにそれに用いる新規ジアミンに関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子には、電極構造、使用する液晶分子の物性、製造工程等が異なる種々の駆動方式が開発されており、例えばＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄｎｅｍａｔｉｃ）型、ＳＴＮ（ｓｕｐｅｒ－ｔｗｉｓｔｅｄｎｅｍａｔｉｃ）型、ＶＡ（ｖｅｒｔｉｃａｌａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型、ＭＶＡ（ｍｕｌｔｉ－ｄｏｍａｉｎｖｅｒｔｉｃａｌａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型、ＩＰＳ（ｉｎ－ｐｌａｎｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型、ＦＦＳ（ｆｒｉｎｇｅｆｉｅｌｄｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型、ＰＳＡ（ｐｏｌｙｍｅｒ－ｓｕｓｔａｉｎｅｄａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型等の液晶表示素子が知られている。
これらの液晶表示素子は、液晶分子を配向するために液晶配向膜を具備している。液晶配向膜の材料は、耐熱性、機械的強度、液晶との親和性等の各種の特性が良好である点から、一般に、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリシロキサン等の重合体からなる被膜が使用されている。
【０００３】
液晶表示素子の高精細化に伴い、液晶表示素子のコントラスト低下の抑制や残像現象の低減といった要求から、液晶配向膜においては、優れた液晶配向性や安定したプレチルト角の発現に加えて、高い電圧保持率、交流駆動により発生する残像の抑制、直流電圧を印加した際の少ない残留電荷、及び／又は直流電圧による蓄積した残留電荷の早い緩和といった特性が次第に重要となっている。ポリイミド系の液晶配向膜においては、上記のような要求にこたえるために、種々の提案がなされてきている（特許文献１～５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平９－３１６２００号公報
特開平１０－１０４６３３号公報
特開平８－７６１２８号公報
特開平９－１３８４１４号公報
特開平１１－３８４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近の液晶表示素子においては、有効画素面積の拡大化のため、基板上の周辺外縁部で画素を形成しない、所謂額縁領域をますます小さくすることが要求されている。パネルの狭額縁化に伴って、２枚の基板を接着させて液晶表示素子を作製する際に用いるシール剤が、ポリイミド系液晶配向膜上に塗布されるようになるが、ポリイミド上には極性基がないため、シール剤と液晶配向膜表面で共有結合が形成されず、基板同士の接着が不十分となる問題点があった。従って、ポリイミド系液晶配向膜とシール剤や基板との接着性（密着性）を向上させることが課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、液晶配向剤に含まれる重合体中に特定構造を導入することで種々の特性が同時に改善されることを見出し、本発明を完成した。本発明は、かかる知見に基づくものであり、下記を要旨とするものである。
１．下記一般式（１）で表されるジアミンから得られる重合体と、有機溶媒とを含有する液晶配向剤。
TIFF
2025026889000001.tif
27
104
（式（１）中、Ｔ
１
及びＴ
２
は、それぞれ独立して、単結合、－Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＮＨＣＯ－、－ＣＯＮＨ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ
３
）－、－ＣＯＮ（ＣＨ
３
）－、－Ｎ（ＣＨ
３
）ＣＯ－のいずれかであり、Ｗは、単結合または２価の有機基であり（但し、Ｔ
１
またはＴ
２
が単結合の場合、Ｗは単結合である）、Ｑは下記式（２）で表される置換基を表す。分子内に２つあるＱは互いに同じであっても異なっていてもよい。）
TIFF
2025026889000002.tif
32
80
（式（２）中、Ｘは単結合、－Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｓ－のいずれかであり、Ｒ
１
は、水素原子または炭素数１～５のアルキル基であり、Ａは、熱により水素原子に置き換わる保護基であり、ｎは、１～６の整数である。）
【発明の効果】
【０００７】
本発明の液晶配向剤によれば、ポリイミド系液晶配向膜とシール剤や基板との接着性（密着性）が優れた液晶表示素子及びこれを与える液晶配向膜が得られる。
【０００８】
本発明の液晶配向剤によれば、シール剤との密着性に優れた液晶配向膜が得られる。この液晶配向膜を用いることにより、基板同士の密着性に優れ、衝撃に強い液晶表示素子が得られる。シール剤との密着性が向上するメカニズムについては、必ずしも明らかではないが、Ｎ－Ａ構造を有する基がベンゼン環の所定の位置にあることにより、ジアミンが有するＮ－Ａ基からＡ基が脱離して水素原子に置き換わった際に、分子内環化が抑制されると考えられる。この結果、加熱によって保護基が脱離して生成するアミノ基が、液晶配向膜の表面に露出し、かかる基と、シール剤中の官能基との間の相互作用により、液晶配向膜とシール剤との密着性が向上するものと思われる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の液晶配向剤は、上記式（１）で表される構造（以下、特定構造とも言う。）を有するジアミンから得られる重合体（以下、特定重合体とも言う。）を含有する液晶配向剤である。以下、各条件につき詳述する。
【００１０】
＜特定構造を有するジアミン＞
上記式（１）中、Ｔ
１
、Ｔ
２
、Ｗ、およびＱの意味は、上記の通りである。
上記式（１）中、Ｔ
１
及びＴ
２
は、好ましくは、それぞれ独立して、単結合、－Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＮＨＣＯ－、－ＣＯＮＨ－、－ＮＨ－、および－Ｎ（ＣＨ
３
）－のいずれかであり、Ｗは、好ましくは、単結合又は直鎖状、分岐鎖状、または環状構造を含む炭化水素基である。炭化水素基の炭素数は、１～２０が好ましく、炭化水素基の一部が－Ｏ－、－ＣＯＯ－、または－ＯＣＯ－で置換されていてもよい。環状構造の好ましい具体例としては、フェニレン基、シクロヘキシレン基が挙げられる。
上記式（２）中、Ｘは、好ましくは、単結合、－Ｏ－、－ＣＯＯ－、および－ＯＣＯ－のいずれかであり、Ｒ
１
は、好ましくは、水素原子である。Ａは、好ましくは、ｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル基であり、ｎは、好ましくは、１～６の整数である。
上記式（１）のジアミンの具体例としては以下のＤＡ－１～ＤＡ－４で表されるジアミンが例示出来るが、これらに限定されない。なお、式中、Ｂｏｃはｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル基を表す。
TIFF
2025026889000003.tif
85
163
（【００１１】以降は省略されています）

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