液晶取向劑、液晶取向膜、液晶顯示元件及液晶顯示元件的制造方法以及聚合性化合物的制作方法
【專利說明】液晶取向劑、液晶取向膜、液晶顯示元件及液晶顯示元件的 制造方法以及聚合性化合物
[0001] 本發(fā)明專利申請是國際申請?zhí)枮镻CT/JP2011/065102,國際申請日為2011年6月 30日,進(jìn)入中國國家階段的申請?zhí)枮?01180041650. 5,名稱為"液晶取向劑、液晶取向膜、 液晶顯示元件及液晶顯示元件的制造方法以及聚合性化合物"的發(fā)明專利申請的分案申 請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及可用于通過在向液晶分子施加電壓的狀態(tài)下照射紫外線而制作的液 晶顯示元件的制造的液晶取向劑、液晶取向膜、液晶顯示元件及液晶顯示元件的制造方法 以及聚合性化合物。
【背景技術(shù)】
[0003] 在通過電場使相對于基板垂直取向的液晶分子響應(yīng)的方式(也稱為垂直取向 (VA)方式)的液晶顯示元件中,有其制造過程中包括一邊對液晶分子施加電壓一邊照射紫 外線的工序的元件。
[0004] 對于這樣的垂直取向方式的液晶顯示元件,已知通過預(yù)先在液晶組合物中添加光 聚合性化合物,與聚酰亞胺等的垂直取向膜一起使用,對液晶盒施加電壓的同時(shí)照射紫外 線,從而提高液晶的響應(yīng)速度的技術(shù)(參照例如專利文獻(xiàn)1和非專利文獻(xiàn)I) (PSA(Polymer sustained Alignment,聚合物穩(wěn)定取向)型液晶顯示器)。通常,響應(yīng)電場的液晶分子的傾 斜方向由設(shè)置在基板上的突起或設(shè)置在顯示用電極上的狹縫等控制,但是,據(jù)稱通過在液 晶組合物中添加光聚合性化合物并對液晶盒施加電壓的同時(shí)照射紫外線,在液晶取向膜上 形成記憶了液晶分子的傾斜方向的聚合物結(jié)構(gòu)物,所以與僅通過突起或狹縫控制液晶分子 的傾斜方向的方法相比,液晶顯示元件的響應(yīng)速度變快。
[0005] 此外,有報(bào)道稱,將光聚合性化合物添加于液晶取向膜中而非液晶組合物中,液晶 顯示元件的響應(yīng)速度也會(huì)加快(SC-PVA型液晶顯示器)(例如參照非專利文獻(xiàn)2)。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2003-307720號公報(bào)
[0009] 非專利文獻(xiàn)
[0010] 非專利文獻(xiàn) 1:K. Hanaoka, SID 04 DIGEST, P. 1200-1202
[0011] 非專利文獻(xiàn) 2:Κ· H Y. -J. Lee, SID 09 DIGEST,Ρ· 666-668
[0012] 發(fā)明的概要
[0013] 發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0014] 然而,希望進(jìn)一步加快液晶顯示元件的響應(yīng)速度。在此,認(rèn)為通過增加光聚合性化 合物的添加量,可加快液晶顯示元件的響應(yīng)速度,但如果該光聚合性化合物以未反應(yīng)的狀 態(tài)殘留于液晶中,則成為雜質(zhì)(污染),導(dǎo)致液晶顯示元件的可靠性下降。于是,可考慮使用 能通過少量添加于液晶而加快響應(yīng)速度的聚合性化合物的方法,但該方法也存在極限。在 上述背景下,需要即使液晶中不含聚合性化合物也可加快響應(yīng)速度的液晶取向劑。
[0015] 另外,液晶取向劑必須在高溫下燒成來完全除去溶劑,需要像這樣在高溫下燒成 的情況下也可加快響應(yīng)速度。
[0016] 這樣的加快響應(yīng)速度的要求并不限于垂直取向方式的液晶顯示元件,對于扭轉(zhuǎn)向 列(TN)方式等其它方式也同樣存在。
[0017] 本發(fā)明的課題在于解決上述的現(xiàn)有技術(shù)的問題,提供液晶中不含聚合性化合物且 在尚溫下燒成時(shí)也可使液晶顯不兀件的響應(yīng)速度提尚的液晶取向劑、液晶取向I旲、液晶顯 示元件及液晶顯示元件的制造方法以及聚合性化合物。
[0018] 解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0019] 解決上述課題的本發(fā)明的液晶取向劑的特征在于,包含具有含α-亞甲基-γ-丁 內(nèi)酯基的末端和含光聚合或光交聯(lián)的基團(tuán)的末端的聚合性化合物、形成可使液晶取向的液 晶取向膜的聚合物以及溶劑。
[0020] 所述聚合性化合物可以是選自下式[I -1]~[I -4]的至少一種。
[0021] [化 1]
[0022]
[0023] 式[I -1]~[I -4]中,V是單鍵或者以-R31O-表示且R31為直鏈或分支的碳數(shù) 1~10的亞烷基,例如V為-(CH2)nl-O-, W是單鍵或者以-OR32-表示且R32為直鏈或分支的 碳數(shù)1~10的亞烷基,例如W為-O-(CH 2)nl-,nl是1~10的整數(shù),較好是2~10, X和y 分別獨(dú)立地表示1或2, R1是氫原子或甲基,A 21是單鍵或選自下式的基團(tuán)。
[0024] [化 2]
[0025]
[0026] 式中,pi是2~10的整數(shù),ql是0~2的整數(shù),z是1或2。
[0027] 此外,所述聚合性化合物可以是選自下式[II -1]~[II -3]的至少一種。
[0028] [化 3]
[0029]
[0030] 式[II -1]~[II -3]中,n2是2~11的整數(shù),ml是0~11的整數(shù),X是1或 2, R2是氫原子、-OCH 3或鹵素原子,R 3是氫原子、-CN、-0 (CH 2)mlCH3或鹵素原子,R4是-(CH 2) mlCH3, ml 是 0 ~11 的整數(shù),A22是單鍵、-〇_C 6H4-或-〇-C6H4-C6H 4-。
[0031] 此外,所述聚合性化合物可以是下式[III -1]。
[0032] [化 4]
[0033]
[0034] 式[III-l]中,11是2~9的整數(shù),X1是選自下式[iii-1]~[iii-3]的基團(tuán)。
[0035] [化 5]
[0036]
[0037] 式[iii-2]中,m2是4~8的整數(shù),式[iii-3]中,R5是選自下式的基團(tuán)。
[0038] [化 6]
[0039]
[0040] 式中,X2是氫原子、鹵素原子、氰基或烷氧基,R1是氫原子或甲基,n3是2~10的 整數(shù),p2是3~10的整數(shù),〇1是0~6的整數(shù)。
[0041] 另外,所述聚合性化合物可以是下式[IV ]。
[0042] [化 7]
[0043]
[0044] 式中,X3、X4、X5和X 6分別獨(dú)立地表示氫原子或氟原子,R6是氫原子、素原子、氰 基、烷基、烷氧基或烷氧基羰基,G是-C ( = 0)0-或-OC ( = 0)-基,η4是4~10的整數(shù)。
[0045] 此外,所述形成可使液晶取向的液晶取向膜的聚合物較好是具有使液晶垂直取向 的側(cè)鏈。
[0046] 本發(fā)明的液晶取向膜的特征在于,將上述液晶取向劑涂布于基板并燒成而得。
[0047] 另外,本發(fā)明的液晶顯示元件的特征在于,具備液晶盒,所述液晶盒如下制成:與 將上述液晶取向劑涂布于基板并燒成而得的液晶取向膜接觸地設(shè)置液晶層,并在對該液晶 層施加電壓的同時(shí)照射紫外線。
[0048] 此外,本發(fā)明的液晶顯示元件的制造方法的特征在于,與將上述液晶取向劑涂布 于基板并燒成而得的液晶取向膜接觸地設(shè)置液晶層,并在對該液晶層施加電壓的同時(shí)照射 紫外線而制成液晶盒。
[0049] 此外,本發(fā)明的聚合性化合物的特征在于,以下式中的任一個(gè)表示。
[0050] [化 8]
[0051]
[0052] 發(fā)明的效果
[0053] 如果采用本發(fā)明,則可提供液晶中不含聚合性化合物且在高溫下燒成時(shí)也可使液 晶顯示元件的響應(yīng)速度提高的液晶取向劑。另外,通過使用該液晶取向劑,可提供響應(yīng)速度 快的垂直取向方式的液晶顯示元件。
[0054] 實(shí)施發(fā)明的方式
[0055] 以下,對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0056] 本發(fā)明的液晶取向劑包含具有含α-亞甲基-γ-丁內(nèi)酯基的末端和含光聚合或 光交聯(lián)的基團(tuán)的末端的聚合性化合物、形成可使液晶取向的液晶取向膜的聚合物以及溶 劑。液晶取向劑是指用于制作液晶取向膜的溶液,液晶取向膜是指用于使液晶朝規(guī)定的方 向取向的膜,例如用于使液晶朝垂直方向取向的膜。以下,對本發(fā)明的液晶取向劑所含的各 成分進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0057] 〈聚合性化合物〉
[0058] 本發(fā)明的液晶取向劑所含的聚合性化合物具有含α-亞甲基- γ-丁內(nèi)酯基的末 端和含光聚合或光交聯(lián)的基團(tuán)的末端。像這樣本發(fā)明的液晶取向劑所含的聚合性化合物具 有含α -亞甲基-γ - 丁內(nèi)酯基的末端和含光聚合或光交聯(lián)的基團(tuán)的末端,即在兩個(gè)末端 (兩末端)具有α-亞甲基-γ-丁內(nèi)酯基和光聚合或光交聯(lián)的基團(tuán),因此通過照射光,與 形成可使液晶取向的液晶取向膜的聚合物或聚合性化合物的聚合物反應(yīng)而與它們交聯(lián)。當(dāng) 然,由于具有含α -亞甲基-γ - 丁內(nèi)酯基的末端和含光聚合或光交聯(lián)的基團(tuán)的末端,因此 即使在聚合性化合物之間也會(huì)反應(yīng)而形成聚合物。光聚合的基團(tuán)是指通過光照而引發(fā)聚合 的官能團(tuán),光交聯(lián)的基團(tuán)是指可通過光照與形成可使液晶取向的液晶取向膜的聚合物或聚 合性化合物的聚合物反應(yīng)而將它們交聯(lián)的官能團(tuán)。
[0059] 另外,兩末端所具有的官能團(tuán)中的至少一個(gè)為α-亞甲基-γ-丁內(nèi)酯基,所以所 得的聚合物呈剛性結(jié)構(gòu)而液晶的取向穩(wěn)定化能力良好,或因此如后述的實(shí)施例所示,通過 用于PSA型液晶顯示器或SC-PVA型液晶顯示器等垂直取向方式等的液晶顯示元件的制造, 即使在高溫下燒成時(shí)也可使響應(yīng)速度大幅提高。這推測是由于本發(fā)明的液晶取向劑所含的 聚合性化合物呈缺乏熱聚合性的結(jié)構(gòu),因而可充分耐受例如200°C以上的燒成溫度。當(dāng)然, 即使液晶中不含聚合性化合物,也可使響應(yīng)速度大幅提高。本發(fā)明的液晶取向劑所用的聚 合性化合物中,兩末端所具有的官能團(tuán)中的至少一個(gè)必須是α-亞甲基-γ-丁內(nèi)酯基,例 如專利文獻(xiàn)1中所記載的僅含丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基、環(huán)氧基等 官能團(tuán)的化合物由于缺乏熱穩(wěn)定性,難以耐受高溫下的燒成,因此無法以少量的添加在高 溫下燒成時(shí)使垂直取向方式等的液晶顯示元件的響應(yīng)速度大幅提高。
[0060] 作為光聚合或光交聯(lián)的基團(tuán),可例舉例如以下式表示的一價(jià)基團(tuán)。如果光聚合或 光交聯(lián)的基團(tuán)為α-亞甲基-γ - 丁內(nèi)酯基,則聚合性化合物在兩末端所具有的官能團(tuán)僅為 α -亞甲基-γ - 丁內(nèi)酯基,因此可耐受更高的燒成溫度。
[0061] [化 9]
[0062]
[0063] 式中,R15為氫原子或碳數(shù)1~4的烷基,Z 1為可被碳數(shù)1~12的烷基或碳數(shù)1~ 12的烷氧基取代的二價(jià)的芳香環(huán)或雜環(huán),Z2為可被碳數(shù)1~12的烷基或碳數(shù)1~12的烷 氧基取代的一價(jià)的芳香環(huán)或雜環(huán)。
[0064] 此外,連接α -亞甲基-γ - 丁內(nèi)醋基和光聚合或光交聯(lián)的基團(tuán)的連接基團(tuán)為二價(jià) 有機(jī)基團(tuán),作為該二價(jià)有機(jī)基團(tuán),可例舉可被鹵素原子、氰基、碳數(shù)1~12的烷基、碳數(shù)1~ 12的烷氧基或碳數(shù)1~12的烷氧基羰基取代的二價(jià)的芳香環(huán)、雜環(huán)或具有雜環(huán)的二價(jià)有機(jī) 基團(tuán)。
[0065] 作為這樣的聚合性化合物的結(jié)構(gòu)例,可例舉選自下式的至少一種。式中,R15為氫 原子或碳數(shù)1~4的烷基,Z 1為可被碳數(shù)1~12的烷基或碳數(shù)1~12的烷氧基取代的二 價(jià)的芳香環(huán)或雜環(huán),Z2為可被碳數(shù)1~12的烷基或碳數(shù)1~12的烷氧基取代的一價(jià)的芳 香環(huán)或雜環(huán),Q1為二價(jià)有機(jī)基團(tuán)。Q1較好是具有亞苯基(-C6H 4-)、亞聯(lián)苯基(-C6H4-C6H4-)或 亞環(huán)己基(-C 6Hici-)等環(huán)結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)榕c液晶的相互作用容易增強(qiáng)。
[0066] [化 10]
[0067]
[0068] 作為聚合性化合物的具體例子,可例舉上式[I -1]~[I _4]、[ II -1]~ [II-3]、[III-1]、[IV]。作為上式[I -1]的具體例子,可例舉以下式[I -ι-a]表示的 聚合性化合物,對于該聚合性化合物,由于另外提出了申請,因此可從本發(fā)明中排除。
[0069] [化 11]
[0070;
[0071] 式中,V是單鍵或以-R31O-表示且R31為直鏈或分支的碳數(shù)1~10的亞烷基,W是 單鍵或以-OR 32-表示且R32為直鏈或分支的碳數(shù)1~10的亞烷基。
[0072] 本發(fā)明的液晶取向劑所用的聚合性化合物可通過組合有機(jī)合成化學(xué)的方法來合 成,其合成方法無特別限定。例如,可按照后述的實(shí)施例制造。例如,可通過以下述反應(yīng)式表 不的 Talaga 等在P. Talaga,M. Schaeffer,C. Benezra和 J. L. Stampf,Synthesis,53〇 (1"0) 中提案的方法,使用SnClJi 2-(溴甲基)丙稀酸(2-(bromomethyl)propenoic acid)與 醛或酮反應(yīng)來進(jìn)行合成。Amberlyst 15為羅門哈斯公司(口一A 7 >卜''/、一只社)制的強(qiáng) 酸性離子交換樹脂。
[0073] [化 12]
[0074]
[0075] 式中,R'表示一價(jià)有機(jī)基團(tuán)。
[0076] 此外,2-(溴甲基)丙稀酸可通過以下述反應(yīng)式表示的Ramarajan等在 K. Ramarajan, K. Kamalingam, D. J. 0? Donnell 和 K. D. Berlin, Organic Synthesis, 61 卷,56-59 (1983)中提案的方法來進(jìn)行合成。
[0077] [化 13]
[0078]
[0079] 此外,使用SnCl^ 2_(溴甲基)丙烯酸的反應(yīng)中,也可以通過與代替醛或酮的對 應(yīng)的縮醛或縮酮的反應(yīng)來獲得α-亞甲基-γ-丁內(nèi)酯結(jié)構(gòu)。作為縮醛或縮酮,可例舉二甲 基乙縮醛基、二乙基乙縮醛基、1,3-二B惡烷基、1,3-二氧戊環(huán)基等。以下,示出其合成方法 及保護(hù)基。
[0080] [化 14]
[0081]
[0082] 式中,R'表示一價(jià)有機(jī)基團(tuán)。
[0083] 以下,對具體的合成例進(jìn)行說明。下述反應(yīng)式中,M是選自下式的基團(tuán),R1與上式 [I -1]~[I -4]中的R1相同。
[0084] [化 15]
[0085]
[0086] (以上式[I -1]~[I -4]表示的聚合性化合物的合成例)
[0087] A21 =單鍵、W = -O-(CH2)nl-的情況下,可通過下式的反應(yīng)合成;nl是1~10的整 數(shù)。
[0088] [化 16]
[0089]
[0090] A21 =單鍵、W =單鍵的情況下,可通過下式的反應(yīng)合成。
[0091] [化 17]
[0092]
[0093] A21 =單鍵、W =單鍵的情況下,可通過下式的反應(yīng)合成。
[0094] [化 18]
[0095]
[0096] A21= -(CH2)ql-〇-(C = 0)_的情況下,可通過下式的反應(yīng)合成。
[0097] [化 19]
[0098]
[0099] A21= -(C = 0)-0-(CH2)pl-0-(C = 0)_的情況下,可通過下式的反應(yīng)合成。
[0100] [化 20]
[0101]
[0102] A21= -(C = 0)-0-(CH 丄「(C6H4) Z-(CH2) ql-0_(c = 0)-的情況下,可通過下式的反 應(yīng)合成。
[0103] [化 21]
[0104〕
[0105] A21= -(C = 0)-O-(C6H4COC6H4)-0-(C = 0)-的情況下,可通過下式的反應(yīng)合成。
[0106] [化 22]
[0107]
[0108] A21 = - (C = 0) -〇_ (CH 2) pl-〇_ (C6H4) z-〇- (CH2) p「〇- (C = 0)-的情況下,可通過下式 的反應(yīng)合成。
[0109] [化 23]
[0110]
[0111] A21= -o-(c = o)-(c6h4)z-(c = 〇)-〇-的情況下,可通過下式的反應(yīng)合成。
[0112] [化 24]
[01131
[0114] A21= -0_(C = 0)_ (C6Hltl)-(C = 0)-0_的情況下,可通過下式的反應(yīng)合成。
[0115] [化 25]
[0116]
[0117] = - (C = 0) -0- (Ql 人廠(C6Hltl) - (Ql2) ql-0- (C = 0)-的情況卜,卩」通迓卜式的反 應(yīng)合成。
[0118] [化 26]
[0119]
[0120] 此外,以上式[I -3]和[I -4]表示的聚合性化合物可通過下式的反應(yīng)合成。
[0121] [化 27]
[0122]
[0123] (以上式[II -1]~[II _3]表示的聚合性化合物的合成例)
[0124] 以上式[II -1]表示的聚合性化合物可通過下式的反應(yīng)合成。
[0125] [化 28]
[0126]
[0127] 以上式[II -2]表示的聚合性化合物在A22 =單鍵的情況下可通過下式的反應(yīng)合 成。
[0128] [化 29]
[0129]
[0130] 以上式[II _2]表不的聚合性化合物在A22= -〇-(C 6H4)(C6H4) - (C6H4)-的情 況下可通過下式的反應(yīng)合成。
[0131] [化 30]
[0132]
[0133] 以上式[II -3]表示的聚合性化合物可通過下式的反應(yīng)合成。
[0134] [化 31]
[0135]
[0136] 上述反應(yīng)中的原料例如可通過下述的反應(yīng)合成。
[0137] [化 32]
[0138] υ
'·
[0139] [化 33]
[0140]
[0141] 式中,THP表示四氫吡喃。
[0142] [化 34]
[0146] 另外,以上式[III -1]表示的聚合性化合物可通過國際公開第2006/115112號文 本、國際公開第2008/072652號文本、國際公開第2010/044384號文本中所記載的方法或下 述反應(yīng)合成。
[0147] [化 36]
[0148]
[0149] 此外,以上式[IV ]表示的聚合性化合物可通過下述反應(yīng)合成。
[0150] [化 37]
[0151]
[0152] 〈形成可使液晶取向的液晶取向膜的聚合物〉
[0153] 本發(fā)明的液晶取向劑所含的形成可使液晶取向的液晶取向膜的聚合物只要可使 形成于基板上的液晶取向膜上的液晶取向即可,無特別限定,可例舉例如可使形成于基板 上的液晶取向膜上的液晶相對于基板垂直取向的聚合物。作為這樣的可使形成于基板上的 液晶取向膜上的液晶相對于基板垂直取向的聚合物,較好是具有使液晶垂直取向的側(cè)鏈的 聚合物,可例舉具有使液晶垂直取向的側(cè)鏈的聚酰胺酸或聚酰胺酸酯等聚酰亞胺前體、使 該聚酰胺酸或聚酰胺酸酯等進(jìn)行酰亞胺化等而得的聚酰亞胺。
[0154] 使液晶垂直取向的側(cè)鏈只要是可使液晶相對于基板垂直取向的結(jié)構(gòu)即可,無特別 限定,可例舉例如長鏈的烷基、長鏈烷基中間具有環(huán)結(jié)構(gòu)或分支結(jié)構(gòu)的基團(tuán)、類固醇基等烴 基或者將這些基團(tuán)的氫原子的一部分或全部取代為氟原子的基團(tuán)等。當(dāng)然,可具有兩種以 上使液晶垂直取向的側(cè)鏈。使液晶垂直取向的側(cè)鏈可與聚酰胺酸或聚酰胺酸酯等聚酰亞胺 前體或聚酰亞胺等聚合物的主鏈、即聚酰胺酸骨架或聚酰亞胺骨架等直接結(jié)合,或者介以 適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合基團(tuán)結(jié)合。作為使液晶垂直取向的側(cè)鏈,可例舉例如氫原子可被氟取代的碳數(shù) 為8~30、較好是8~22的烴基,具體可例舉烷基、氟代烷基、烯基、苯乙基、苯乙烯基烷基、 萘基、氟代苯基烷基等。作為其它使液晶垂直取向的側(cè)鏈,可例舉例如以下式(a)表示的基 團(tuán)。
[0155] [化 38]
[0156]
J **?
[0157] 式(a)中,1、m和η分別獨(dú)立地表示0或1的整數(shù),R7表示碳數(shù)2~6的亞烷 基、-0-、-C00-、-0C0-、-NHC0-、-CONH-或碳數(shù)1~3的亞烷基-醚基,R 8、R9和R 1(1分別獨(dú) 立地表示亞苯基或亞環(huán)烷基,Rn表示氫原子、碳數(shù)2~24的烷基或含氟烷基、一價(jià)芳香環(huán)、 一價(jià)脂肪族環(huán)、一價(jià)雜環(huán)或者由它們形成的一價(jià)的大環(huán)狀取代體。
[0158] 從合成難易度的觀點(diǎn)考慮,上式(a)中的R7較好是-0_、-C00-、-C0NH-、碳數(shù)1~ 3的亞烷基-醚基。
[0159] 此外,從合成難易度和使液晶垂直取向的能力的觀點(diǎn)考慮,式(a)中的R8A i^PRui 較好是以下表1所示的1、m、n、R8、R9和R 1(1的組合。
[0160] [表 1]
[0161]
[0162] 另外,l、m、n中的至少i個(gè)為1的情況下
,式(a)中的R11較好是氫原子或者碳數(shù) 2~14的烷基或含氟烷基,更好是氫原子或者碳數(shù)2~12的烷基或含氟烷基。此外,l、m、 η都為0的情況下,R11較好是碳數(shù)12~22的烷基或含氟烷基、一價(jià)芳香環(huán)、一價(jià)脂肪族環(huán)、 一價(jià)雜環(huán)或者由它們形成的一價(jià)的大環(huán)狀取代體,更好是碳數(shù)12~20的烷基或含氟烷基。
[0163] 使液晶垂直取向的側(cè)鏈的存在量只要在液晶取向膜可使液晶垂直取向的范圍內(nèi) 即可,無特別限定。但是,具備所述液晶取向膜的液晶顯示元件中,在不損害電壓保持率和 殘留DC電壓的積聚等元件的顯示特性的范圍內(nèi),使液晶垂直取向的側(cè)鏈的存在量盡可能 越少越好。
[0164] 具有使液晶垂直取向的側(cè)鏈的聚合物使液晶垂直取向的能力根據(jù)使液晶垂直取 向的側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)而不同,通常使液晶垂直取向的側(cè)鏈的量多時(shí),使液晶垂直取向的能力強(qiáng), 使液晶垂直取向的側(cè)鏈的量少時(shí),使液晶垂直取向的能力弱。此外,如果具有環(huán)狀結(jié)構(gòu),則 與不具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的情況相比,存在使液晶垂直取向的能力高的傾向。
[0165] 此外,形成使液晶垂直取向的液晶取向膜的聚合物較好是具有光反應(yīng)性側(cè)鏈。如 果具有光反應(yīng)性側(cè)鏈,則可使響應(yīng)速度進(jìn)一步提高。當(dāng)然,也可以使用形成使不具有光反 應(yīng)性側(cè)鏈的液晶垂直取向的液晶取向膜的聚合物。在這里,光反應(yīng)性側(cè)鏈?zhǔn)侵妇哂锌赏ㄟ^ 紫外線(UV)等光的照射而形成共價(jià)鍵的官能團(tuán)(以下也稱光反應(yīng)性基團(tuán))的側(cè)鏈,只要具 有該能力即可,其結(jié)構(gòu)無限定。作為光反應(yīng)性側(cè)鏈,可例舉例如作為光反應(yīng)性基團(tuán)具有乙烯 基、丙烯酰基、甲基丙烯?;?、烯丙基、苯乙烯基、肉桂?;?、查耳酮基(Chalconyl)、香豆素 基、馬來酰亞胺基、環(huán)氧基、乙烯氧基、丙烯酰氧基等的側(cè)鏈,例如這些光反應(yīng)性基團(tuán)本身或 氫原子被這些光反應(yīng)性基團(tuán)取代的烷基等。所取代的氫原子為1個(gè)以上,較好是1個(gè)。從 響應(yīng)速度和垂直取向性的觀點(diǎn)來看,氫原子被光反應(yīng)性基團(tuán)取代的烷基的碳數(shù)較好是1~ 30,更好是1~10,進(jìn)一步更好是1~5。當(dāng)然,可具有兩種以上的光反應(yīng)性側(cè)鏈。光反應(yīng) 性側(cè)鏈可與聚酰亞胺前體或聚酰亞胺等聚合物的主鏈直接結(jié)合,或介以適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合基團(tuán)結(jié) 合。作為光反應(yīng)性側(cè)鏈,可例舉例如以下式(b)表示的側(cè)鏈。
[0166] [化 39]
[0167] -R12-R13-R14 (b)
[0168] 式(b)中,R12表示單鍵或-CH2-、-0-、-C00-、-0C0-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、-CH 2O-、 -N (CH3) -、-CON (CH3) -、-N (CH3) CO-中的任一個(gè),R13表示單鍵或者無取代或被氟原子取代的 碳數(shù)