JPS62262829A - 液晶配向処理層の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は液晶配向処理剤用組成物に関するものであり、
更に詳しくは、液晶分子が基板に対し高められた傾斜配
向角を有する液晶セル用配向処理剤として使用される組
成物に関するものである。

（ロ）従来の技術 ネマティック液晶分子を透明電極の付いたガラス或いは
プラスチックフィルム等の透明基板にほぼ平行に配向さ
せるための基板処理剤としては、従来よりポリイミド樹
脂膜をはじめとする有機樹脂膜が最も一般的に使用され
ている。

この場合、基板上に形成された有機樹脂膜を布で一定の
方向ヘラピングするごとにより、ラビング方向へ液晶分
子が配向し′、同時に基板表面に対して通常１〜３°程
度の液晶傾斜配向角を生ずることが知られている。

又、液晶分子を大きく傾斜配向させる方法として、従来
から酸化硅素等の無機膜を基板上に蒸着する方法等が行
われている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 基板上に形成された有機樹脂膜をラビングする方法では
、液晶分子を大きく傾斜配向することは困難である。

又、基板上に無機膜を蒸着する方法は、ラビング法に比
べ繁雑であり、実際の工業的生産においては必ずしも適
切な方法ではない。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明者らは、上記問題点を解決すべく鋭意努力検討し
た結果本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は一般式〔Ｉ〕及び一般式（ＩＩ）で表さ
れる Ｒ’　　−ＮＨ〔Ｉ〕 Ｎ　Ｈ（ＩＩ　〕 （式中、Ｒ１は炭素数６〜２０の炭化水素基を、ＲＺ、
Ｒ３は夫々間−又は異なる炭素数４〜２０の炭化水素基
を示す。） アミン化合物から選ばれる少くとも一種の化合物及び 一般式（ＩＩＩ）で表される （式中Ｒ４はテトラカルボン酸又はその誘導体を構成す
る４価の有機基、Ｒ５はジアミンを構成する２価の有機
基、ｎは正の整数を示す。）ポリイミド樹脂前駆体より
なる液晶配向処理剤用組成物に関するものである。

本発明組成物は、透明電極の付いたガラス或いはプラス
チックフィルム等の透明基板上に塗布、硬化後、ポリイ
ミド樹脂膜を生成せしめ、次いでラビング処理を施すこ
とによって、液晶セル用配向処理剤として使用すること
ができる。

本発明組成物に使用される一般式〔Ｉ〕のアミン化合物
の有機基Ｒ１は、炭素数６〜２０の炭化水素基であり、
例えばアルキル基、核置換若しくは非核置換のアリール
基、アラルキル基及びシクロアルキル基等が挙げられる
。

有機基Ｒ１の炭素数が５以下の時は、液晶分子の傾斜配
向角を高める効果が充分でない。

又、炭素数が２０を超えると基板への塗布性が悪化する
等の不都合が生じ易くなる。

一般式〔Ｉ〕のアミン化合物の具体例としては、ｎ−ヘ
キシルアミン、ｎ−オクチルアミン、ｎ−デシルアミン
、ｎ−ドデシルアミン、ｎ−ヘキサデシルアミン、１，
３−ジメチルブチルアミン、１．５−ジメチルヘキシル
アミン、２−エチルヘキシルアミン、ｐ−アミノビフェ
ニル、ｐ−アミノエチルヘンゼン、ベンジルアミン、ｐ
−メチルベンジルアミン、４−エチルシクロヘキシルア
ミン等が挙げられる。

又、一般式〔ＩＩ〕のアミン化合物の有機基Ｒ２及びＲ
３は夫々同−若しくは異る炭素数４〜２０の炭化水素基
である。

上述の一般式Ｃ１）のアミン化合物と同じ理由によりＲ
２及びＲ３の炭素数は４〜２０の範囲が適切であり、炭
化水素基Ｒ２，Ｒ３としてはアルキル基、核置換若しく
は非核置換のアリール基、アラルキル基及びシクロアル
キル基等が挙げられる。

一般式Ｃ１１）のアミン化合物の具体例としてはジ−ｎ
−ブチルアミン、ジ−ミーブチルアミン、ジ−ｎ−アミ
ルアミン、ジ−ミーアミルアミン、ジ−ｎ−ヘキシルア
ミン、ジ−ｎ−オクチルアミン、ジ−ｎ−ドデシルアミ
ン、ジ−ｎ−ヘキサデシルアミン、ジ−ヘンシルアミン
、ジフェニルアミン、ジシクロへキシルアミン等が挙げ
られる。

又、本発明組成物に使用される一般式〔■〕のポリイミ
ド樹脂前駆体は、 一般式（ｒＶ）で表される （式中、Ｒ４はテトラカルボン酸を構成する４価の有機
基を示し、Ｒ４に結合した４個のカルボニル基はそれぞ
れ別個の炭素原子に直接結合している。） テトラカルボン酸及びその誘導体から選ばれる１種又は
２種以上の化合物と 一般式（Ｖ）で表される ＨｚＮ　　Ｒ５ＮＨｚ　　　　　　　　　　（Ｖ）（式
中、Ｒ５はジアミンを構成する２価の有機基を示す。） ジアミンを反応させることにより得られる。

一般式（ｒＶ）のテトラカルボン酸及びその誘導体の具
体例としては、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラ
カルホン酸、３，４．３　’　、４　’−ビフェニルテ
トラカルボン酸等の芳香族テトラカルボン酸及びこれら
の二無水物並びにこれらのジカルボン酸ジ酸ハロゲン化
物、シクロブタンテトラカルボン酸、シクロペンクンテ
トラカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸等の
脂環式テトラカルボン酸及びこれらの二無水物並びにこ
れらのジカルボン酸ジ酸ハロゲン化物、ブタンテトラカ
ルボン酸等の脂肪族テトラカルボン酸及びこれらの二無
水物並びにこれらのジカルボン酸ジ酸ハロゲン化物等が
挙げられる。

又、一般式〔■〕のテ［・ジカルボン酸及びその誘導体
は１種であっても２種以−ト混合して使用しても良い。

一般式（Ｖ）のアミンの具体例としてば、ｐ−フェニレ
ンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ジアミノジフェ
ニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、２．２−ジ
アミノジフェニルプロパン、ジアミノジフェニルスルホ
ン、ジアミノヘンシフエノン、ジアミノナフタレン、１
．３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、■、４
−ビス（４〜アミノフエノキシ）ベンゼン、４，４′−
ジ（４−アミノフェノキシ）ジフェニルスルホン、２．
２′−ビス（４（４，−アミノフェノキシ）フェニル〕
プロパン等の芳香族ジアミンが挙げられる。

その他目的に応じ、脂環式ジアミン及び脂肪族ジアミン
を使用しても良い。

又、これらジアミンの１種又は２種以上を混合して使用
することもできる。

本発明組成物の一般式〔Ｉ〕及び一般式〔ＩＩ〕のアミ
ン化合物は、夫々単独に或いは二種以−Ｌ混合して使用
することができる。

一般式（Ｔ）及び一般式（ＩＩ）のアミン化合物の使用
量は特に限定されないが、一般式〔■〕のポリイミド樹
脂前駆体に対して１〜１００重量％の範囲が好ましい。

即ち、上記範囲内であれば、−ｉ式〔Ｉ〕及び一般式（
Ｉｌ）のアミン化合物の使用量により液晶分子の配向角
を任意に調節することができる。

−・般式〔Ｉ〕及び一般式（ＩＩ）のアミン化合物の使
用量が１重量％未満ではその効果が十分認められない場
合があり、１００重量％を越えると基板への塗布性が悪
化する等の不都合が律し易くなる。

本発明組成物の調製には溶剤が使用される。これら溶剤
としては、一般式〔Ｉ〕及び一般式（ｎ）の化合物並び
に一般式（ＩＩＩ）のポリイミド樹脂前駆体を溶解する
ものであれば特に制限はない。

これら溶剤の具体例としては、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−メチルピ
ロリドン、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、ピリジン、ジメチルスルホ
ン、ヘキザメチルホスホルアミド及びブチし１ラクトン
等を挙げることができる。

これらは即独でも、混合して使用しても良い。

更に、単独では均一溶液が得られない溶剤であっても、
その溶剤を均一溶液が得られる範囲内で一ト記溶剤に加
えて使用しても良い。

又、使用される溶剤の量は、一般式〔Ｉ〕及びＭ式（Ｉ
Ｉ）のアミン化合物（以下、単にアミン化合物と略称す
る。）及び一般式〔■〕のポリイミド樹脂前駆体を均一
に溶解する範囲内であれば良く、一般にはアミン化合物
及び一般式（ＩＩＩ）のポリイミド樹脂前駆体の合計量
１重量部に対して、０．５〜１００重量部が使用される
。

本発明組成物の調製法としては、ｆｌｌアミン化合物と
一般式ＣＩ［１）の化合物を同時に溶解する方法、（２
）一般式［１１１）の化合物を溶剤に溶解した後に、ア
ミン化合物を添加、溶解する方法、（３）アミン化合物
を溶剤に溶解した後に、一般式（ＩＩＩ）の化合物を添
加、溶解する方法、（４）アミン化合物及び一般式ＣＩ
ＩＩ）の化合物を各々別個に溶剤に溶解した後混合する
方法。（５）一般式〔■〕の化合物を製造後、アミン化
合物又は溶剤に溶解したその溶液を添加する方法等が挙
げられる。

本発明の組成物は液晶セル用配向処理剤としても使用す
ることができ、その方法としては以下の方法等が挙げら
れる。

即ち、本発明の組成物を透明電極の付いたガラス又はプ
ラスチックフィルム等の透明基板上にスピンコード法も
しくは印刷法等により塗布した後、１５０〜２５０°Ｃ
で１分間〜２時間硬化ゼしめ膜厚２００〜３０００人の
ポリイミド樹脂膜を形成し、次いでポリイミド樹脂膜層
をラビング処理し液晶セル用配向処理剤とすることがで
きる。

（ホ）発明の効果 本発明の組成物は、液晶傾斜配向角の大きい液晶セル用
配向処理剤として使用することができる。

又、液晶傾斜配向角は、一般式〔Ｉ〕及び一般式［１１
）のアミン化合物の使用量を変化することにより任意に
調節することが可能である。

（へ）実施例 以下に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが本
発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１ 市販のポリイミド樹脂前駆体溶液〔商品名：日量化学工
業■製：サンエバー１３０．１５重量％Ｎ−２−メチル
ピロリドン（以下ＮＭＰと略す）溶液〕にｎ−ヘキサデ
シルアミンをポリイミド樹脂前駆体成分に対して１０重
量％になるように添加し、ＮＭＰにより総固形分を２重
量％に希釈後、十分攪拌して均一溶液とした。

この溶液を２枚の透明電極付ガラス基板にスピンコード
し、１７０℃で６０分間熱処理することにより厚さ１０
００〜１５００人のポリイミド樹脂塗膜を形成した。

この塗膜を布でラビングした後、５０μのスペーサーを
挟んでラビング方向を平行にして組み立て、液晶（ＢＤ
Ｈ社製：Ｅ−７）を注入してホモジニアス配向したセル
を作成した。

このセルをクロスニコル中で回転したところ明瞭な明暗
が見られ、ラビング方向へ良好に配向していることを確
認した。

又、このセルについて磁場容量法で液晶傾斜配向角を測
定したところ１２°であった。

実施例２ ｎ−ヘキサデシルアミンをｎ−オクチルアミンに変えた
他は実施例１と同様に処理したところ、液　Ｚ 高傾斜配向角は６°であり配向も良好であった。

実施例３ ｎ−ヘキサデシルアミンの量をポリイミド樹脂前駆体に
対し３重量％とじた他は実施例１と同様に処理したとこ
ろ、液晶傾斜配向角は６°であり配向も良好であった。

実施例４ 液晶をＺＬＩ−２２９３（メルク社製）に変えた他は実
施例１と同様に処理したところ、液晶傾斜配向角は１５
°であり配向も良好であった。

実施例５ ６μのスペーサを使用した他は、実施例１と同様に処理
したところ、液晶傾斜配向角は１５°であり配向も良好
であった。

比較例 ｎ−ヘキサデシルアミンを使用しない他は実施例１と同
様に処理したところ、液晶傾斜配向角は２．４°であっ
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式〔 I 〕及び一般式〔II〕で表されるＲ＾１
   −ＮＨ〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼〔II〕 （式中、Ｒ＾１は炭素数６〜２０の炭化水素基、Ｒ＾２
   、Ｒ＾３は各々同一又は異なる炭素数４〜２０の炭化水
   素基を示す。） アミン化合物から選ばれる少くとも一種の化合物及び 一般式〔III〕で表される ▲数式、化学式、表等があります▼〔III〕 （式中、Ｒ＾４はテトラカルボン酸又はその誘導体を構
   成する有機基、Ｒ＾５はジアミンを構成する２価の有機
   基、ｎは正の整数を示す。）ポリイミド樹脂前駆体より
   なる液晶配向処理剤用組成物。 ２、一般式〔 I 〕で表されるアミン化合物のＲ＾１が Ｒ＾１＝ＣＨ＿３−（ＣＨ＿２）＿ｍ （ｍは、５〜１９の正の整数を示す。） である特許請求の範囲第１項記載の液晶配向処理剤用組
   成物。