C~150°C,特別優(yōu)選 為40°C~100°C。預(yù)烘烤時間優(yōu)選為0. 25分鐘~10分鐘,更優(yōu)選為0. 5分鐘~5分鐘。然 后,出于將溶劑完全去除,視需要將存在于聚合物中的酰胺酸結(jié)構(gòu)進行熱酰亞胺化的目的, 而實施煅燒(后烘烤)步驟。此時的煅燒溫度(后烘烤溫度)優(yōu)選為80°C~30(TC,更優(yōu) 選為120°C~250°C。后烘烤時間優(yōu)選為5分鐘~200分鐘,更優(yōu)選為10分鐘~100分鐘。 以所述方式形成的膜的膜厚優(yōu)選為〇. 001ym~Iym,更優(yōu)選為0. 005ym~0. 5ym。
[0272] (1-2)在制造IPS型或FFS型的液晶顯示元件的情況下,在設(shè)置有電極(該電極包 含經(jīng)圖案化為梳齒型的透明導(dǎo)電膜或金屬膜)的基板的電極形成面、以及未設(shè)置電極的對 向基板的一面上,分別涂布所述聚合物組合物,繼而對各涂布面進行加熱,由此形成涂膜。 此時使用的基板及透明導(dǎo)電膜的材質(zhì)、涂布方法、涂布后的加熱條件、透明導(dǎo)電膜或金屬膜 的圖案化方法、基板的預(yù)處理、以及所形成的涂膜的優(yōu)選膜厚與所述(1-1)相同。金屬膜可 使用包含例如鉻等金屬的膜。
[0273] 在所述(1-1)及(1-2)的任一種情況下,均通過在基板上涂布聚合物組合物后,去 除有機溶劑而形成液晶取向膜或者成為液晶取向膜的涂膜。此時,也可以在涂膜形成后進 一步加熱,由此使調(diào)配于所述聚合物組合物中的聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及聚酰亞胺進行脫 水閉環(huán)反應(yīng),形成更酰亞胺化的涂膜。
[0274] 在制造TN型、STN型、IPS型或FFS型的液晶顯示元件的情況下,對所述步驟(1) 中形成的涂膜實施賦予液晶取向能力的處理。由此,液晶分子的取向能力被賦予至涂膜而 成為液晶取向膜。另一方面,在制造VA型液晶顯示元件的情況下,可將所述步驟(1)中形成 的涂膜直接用作液晶取向膜,也可以對該涂膜實施取向能力賦予處理。取向能力賦予處理 可列舉摩擦處理等,所述摩擦處理利用卷繞有包含例如尼龍、人造絲、棉等纖維的布的輥, 對涂膜向一定方向進行擦拭。
[0275] 此外,也可以對摩擦處理后的液晶取向膜進而進行以下處理而使液晶取向膜在每 個區(qū)域具有不同的液晶取向能力:通過對液晶取向膜的一部分照射紫外線而使液晶取向膜 的一部分區(qū)域的預(yù)傾角變化的處理;或在液晶取向膜表面的一部分形成抗蝕劑膜后,在與 剛才的摩擦處理不同的方向上進行摩擦處理,然后將抗蝕劑膜去除的處理。該情況下,可改 善所得的液晶顯示元件的視野特性。適合于VA型液晶顯示元件的液晶取向膜也可以適合 應(yīng)用于聚合物穩(wěn)定配向(Polymersustainedalignment,PSA)型液晶顯示元件。
[0276][步驟⑵:液晶單元的構(gòu)筑]
[0277] 準備2塊以所述方式形成有液晶取向膜的基板,通過在對向配置的2炔基板間配 置液晶來制造液晶單元。為了制造液晶單元,例如可列舉以下的2種方法。第一方法為以 往已知的方法。首先,以各液晶取向膜對向的方式,經(jīng)由間隙(單元間隙)而將2炔基板對 向配置,使用密封材將2炔基板的周邊部貼合,在由基板表面及密封材所劃分的單元間隙 內(nèi)注入填充液晶后,將注入孔密封,由此可制造液晶單元。另外,第二方法是被稱為液晶滴 注(OneDropFill,0DF)方式的方法。在形成有液晶取向膜的2炔基板中的其中一炔基板 上的既定部位,例如涂布紫外光硬化性的密封材,進而在液晶取向膜面上的既定的數(shù)個部 位滴加液晶后,以液晶取向膜對向的方式貼合另一炔基板,并且使液晶在基板的整個面上 鋪開,繼而對基板的整個面照射紫外光而使密封材硬化,由此可制造液晶單元。在利用任一 種方法的情況下,均理想的是通過對以所述方式制造的液晶單元,進而加熱至所使用的液 晶取得各向同性相的溫度為止,然后緩緩冷卻至室溫,由此去除液晶填充時的流動取向。
[0278] 密封材可使用通常用作液晶用粘接劑的,例如可使用含有硬化劑的環(huán)氧樹脂等。 另外,密封材也可以使用還含有作為間隔物的氧化鋁球的。
[0279] 液晶可列舉向列型液晶及碟狀液晶,其中優(yōu)選為向列型液晶,例如可使用:希夫堿 (Schiffbase)系液晶、氧化偶氮(azoxy)系液晶、聯(lián)苯系液晶、苯基環(huán)己燒系液晶、酯系液 晶、三聯(lián)苯系液晶、聯(lián)苯基環(huán)己燒系液晶、嘧啶系液晶、二嚼燒系液晶、雙環(huán)辛燒系液晶、立 方烷(cubane)系液晶等。另外,也可以在這些液晶中添加以下物質(zhì)來使用:例如氯化膽甾 醇(cholesterylchloride)、膽留醇壬酸酯(cholesterylnonanoate)、膽留醇碳酸酯等膽 甾醇液晶;作為商品名"C-15"、"CB-15"(默克(Merck)公司制造)來銷售的手性劑;對癸氧 基苯亞甲基-對氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯等鐵電液晶(ferroelectricliquidcrystal) 等。
[0280][步驟⑶:光照射步驟]
[0281] 構(gòu)筑液晶單元后,在對一對基板所具有的導(dǎo)電膜間施加電壓的狀態(tài)下對液晶單元 進行光照射。此處施加的電壓可設(shè)為例如5V~50V的直流或交流。另外,所照射的光例如 可使用包含150nm~800nm波長的光的紫外線及可見光線,優(yōu)選為包含300nm~400nm波長 的光的紫外線。照射光的光源例如可使用:低壓水銀燈、高壓水銀燈、氘燈、金屬鹵化物燈、 氬共振燈、氙燈、準分子激光等。此外,所述的優(yōu)選波長區(qū)域的紫外線可通過將光源與例如 濾光器、衍射光柵等并用的方法等來獲得。光的照射量優(yōu)選為1,OOOJ/m2~200,OOOJ/m2, 更優(yōu)選為 1,OOOJ/m2~100, 000J/m2。
[0282] 接著,可通過在液晶單元的外側(cè)表面貼合偏光板而獲得本發(fā)明的液晶顯示元件。 貼合于液晶單元的外表面的偏光板可列舉:以乙酸纖維素保護膜夾持被稱為"H膜"的偏光 膜而成的偏光板,所述"H膜"是使聚乙烯基醇一邊延伸取向一邊吸收碘而成;或者包含H膜 其本身的偏光板。
[0283] 本發(fā)明的液晶顯示元件可有效地應(yīng)用于多種裝置,例如、時計、攜帯型游戲機、文 字處理器、筆記型個人計算機、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、攝錄機、個人數(shù)字助理(PersonalDigital Assistant,PDA)、數(shù)碼照相機、移動電話、智能手機、各種監(jiān)視器、液晶電視、信息顯示器等 各種顯示裝置。
[0284][實施例]
[0285] 以下,通過實施例,對本發(fā)明進一步進行具體說明,但本發(fā)明并不限定于這些實施 例。
[0286] 以下的實施例及合成例中,利用以下方法來測定聚合物的重量平均分子量Mw、酰 亞胺化率、及聚合物溶液的溶液粘度。此外,以下,有時將式X所表示的化合物僅記作"化合 物X"。
[0287][聚合物的重量平均分子量Mw]
[0288]Mw是在以下條件下利用GPC來測定的聚苯乙烯換算值。
[0289]管柱:東曹(Tosoh)(股)制造,TSKgelGRCXLII
[0290] 溶劑:四氫呋喃
[0291]溫度:40cC
[0292]壓力:68kgf/cm2
[0293][聚合物的酰亞胺化率]
[0294] 將含有聚酰亞胺的溶液投入至純水中,將所得的沉淀在室溫下充分地減壓干燥 后,溶解于氘化二甲基亞砜中,將四甲基硅烷作為基準物質(zhì),在室溫下測定1H-核磁共振(NuclearMagneticResonance,NMR)。根據(jù)所得的1H-NMR光譜,利用下述數(shù)式(1)來求出 酰亞胺化率。
[0295]酰亞胺化率(%) = (I-A1A2Xa)X100…(1)
[0296](數(shù)式⑴中,A1是在化學(xué)位移IOppm附近出現(xiàn)的源自NH基的質(zhì)子的峰值面積, A2為源自其他質(zhì)子的峰值面積,a為其他質(zhì)子相對于聚合物的前驅(qū)物(聚酰胺酸)中的NH 基的1個質(zhì)子的個數(shù)比例)
[0297][聚合物溶液的溶液粘度]
[0298] 聚合物溶液的溶液粘度[mPa?s]是對使用既定的溶劑而制備成聚合物濃度為10 重量%的溶液,使用E型旋轉(zhuǎn)粘度計在25°C下測定。
[0299]〈羧酸的合成例〉
[0300][合成例1]
[0301] 以流程1的方式合成化合物(X-I)。
[0302][化 23]
[0303]
[0304] ?化合物(X-Ia)的合成
[0305] 在具備隔膜的5L三口燒瓶中,加入6-溴己酸195g、二氯甲烷2L進行攪拌。將異 丁烯氣體Ikg-邊起泡一邊導(dǎo)入至系統(tǒng)中,進行反應(yīng)。異丁烯氣體的流量設(shè)為lkg/2h。然 后,攪拌1小時后,靜置12小時。氮氣置換后,在離子交換樹脂(安博萊特(Amberlite) IRA-67,有機股份有限公司制造)2. 5L中流入反應(yīng)溶液,攪拌3小時。通過過濾而去除離子 交換樹脂后將濾液濃縮,由此獲得化合物(X-Ia)的無色液體126g。
[0306] ?化合物(X-Ib)的合成
[0307] 在具備回流管及溫度計的5L三口燒瓶中,添加化合物(X-Ia) 126g、碳酸鉀82. 9g、 2,6_二-叔丁基甲酚1.3g、N,N-二甲基乙酰胺2L及甲基丙烯酸258g,在100°C下進行2 小時反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后,添加環(huán)己烷2L,以水進行1次分液清洗,以飽和碳酸鈉水進行2次 分液清洗,再次以水進行2次分液清洗后,以硫酸鎂進行干燥,減壓濃縮至300mL為止。繼 而,利用二氧化硅管柱進行純化(展開溶劑為己烷:乙酸乙酯(重量比)=9 : 1)后,通 過減壓濃縮而獲得化合物(X-Ib)的無色液體64g。
[0308] ?化合物(X-I)的合成
[0309] 在IL的茄型燒瓶中添加化合物(X-lb)64g、二氯甲烷300mL及三氟乙酸150g,在 室溫下進行2小時反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后,減壓濃縮,添加環(huán)己烷300mL,以水進行10次分液清 洗后,以硫酸鎂進行干燥,濃縮、真空干燥,由此獲得化合物(X-I)的無色液體45g。
[0310][合成例2]
[0311] 以流程2的方式合成化合物(A-1-1-1)。
[0312][化 24]
[0313]
[0314] 在具備回流管的500mL茄型燒瓶中,添加化合物(X-l)20g、亞硫酰氯200mL及N, N-二甲基甲酰胺0.lg,進行1小時回流。反應(yīng)結(jié)束后,通過減壓濃縮而蒸餾去除亞硫酰氯, 添加二氯甲烷l〇〇mL(將該溶液作為"A1液")。另一方面,在具備滴加漏斗、溫度計的300mL 三口燒瓶中,添加氫氧化鈉6. 0g、3,4-二羥基苯甲酸7. 7g、2,6-二-叔丁基甲酚0. 02g及 水60mL,進行冰浴冷卻。繼而,在冰浴冷卻下花3小時滴加剛才制備的Al液,在室溫下進而 進行1小時反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后,通過過濾來回收白色沉淀,添加乙酸乙酯300mL及IM鹽酸 水300mL,以水進行3次分液清洗后,以硫酸鎂進行干燥,添加乙醇進行減壓濃縮而產(chǎn)生白 色結(jié)晶,將該白色結(jié)晶進行過濾、干燥,由此獲得化合物(A-1-1-1) 15. 5g。
[0315][合成例3]
[0316] 以流程3的方式合成化合物(A-1-3-1)。
[0317][化 25]
[0318]
[0319] 在具備回流管的200mL茄型燒瓶中添加化合物(X-l)6g、亞硫酰氯60mL及N,N-二 甲基甲酰胺〇. 〇3g,進行1小時回流。反應(yīng)結(jié)束后,通過減壓濃縮而蒸餾去除亞硫酰氯,添加 二氯甲烷30mL(將該溶液作為"A2液")。另一方面,在具備滴加漏斗及溫度計的IOOmL三 口燒瓶中,添加氫氧化鈉I. 6g、3,4, 5-三羥基苯甲酸I. 7g、2,6-二-叔丁基甲酚0.Olg及 水20mL,進行冰浴冷卻。繼而,在冰浴冷卻下花3小時滴加剛才制備的A2液,在室溫下進而 進行1小時反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后,通過過濾來回收白色沉淀,添加乙酸乙酯300mL及IM鹽酸 水300mL,以水進行3次分液清洗后,以硫酸鎂進行干燥,減壓濃縮至IOmL為止。繼而,利用 二氧化硅管柱(展開溶劑為己烷:乙酸乙酯(重量比)=8 : 2)進行純化,添加乙醇進行 減壓濃縮而產(chǎn)生白色結(jié)晶,將該白色結(jié)晶進行過濾、干燥,由此獲得化合物(A-l-3-1) 2. 9g。
[0320][合成例4]
[0321] 以流程4的方式合成化合物(A-3-1-1)。
[0322][化 26]
[0323]
[0324] 在具備回流管的200mL的茄型燒瓶中添加化合物(X_2)6g、亞硫酰氯60mL及N, N-二甲基甲酰胺0.03g,進行1小時回流。反應(yīng)結(jié)束后,通過減壓濃縮而蒸餾去除亞硫酰氯, 添加二氯甲烷30mL(將該溶液作為"A3液")。另一方面,在具備滴加漏斗、溫度計的IOOmL 三口燒瓶中添加氫氧化鈉I. 6g、3,4-二羥基苯甲酸2. 5g、2,6-二-叔丁基甲酚0.Olg及水 20mL,進行冰浴冷卻。繼而,在冰浴冷卻下花3小時滴加剛才制備的A3液,在室溫下進而進 行1小時反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后,通過過濾來回收白色沉淀,添加乙酸乙酯300mL及IM鹽酸水 300mL,以水進行3次分液清洗后,以硫酸鎂進行干燥,減壓濃縮至10mL。繼而,利用二氧化 硅管柱(展開溶劑為己烷:乙酸乙酯(重量比)=8 : 2)進行純化,添加乙醇進行減壓濃 縮而產(chǎn)生白色結(jié)晶,將該白色結(jié)晶進行過濾、干燥,由此獲得化合物(A-3-1-1) 2. 9g。
[0325][合成例5]
[0326] 以流程5的方式合成化合物(A-5-1-1)。
[0327][化 27]
[0328]
[0329] 在具備滴加漏斗及溫度計的500mL三口燒瓶中,添加氫氧化鈉9. 6g、3,4-二羥基 苯甲酸12. 4g、2,6-二-叔丁基甲酚0. 02g及水120mL,進行冰浴冷卻。繼而,在冰浴冷卻下 花3小時滴加將甲基丙烯酰氯16.Sg溶解于160mL二氯甲烷中而成的溶液,在室溫下進而 進行1小時反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后,通過過濾來回收白色沉淀,添加四氫呋喃200mL、乙酸乙酯 400mL及IM鹽酸水500mL,以水進行3次分液清洗后,以硫酸鎂進行干燥,添加乙醇進行減 壓濃縮而產(chǎn)生白色結(jié)晶,將該白色結(jié)晶進行過濾、干燥,由此獲得化合物(A-5-1-1) 11. 6g。
[0330]〈特定二胺的合成例〉
[0331][合成例6]
[0332] 下述以流程6的方式合成化合物(B-1-1-1)。
[0333] [化 28]
[0334]
[0335] ?化合物(B-I-Ia)的合成
[0336] 在具備溫度計的300mL三口燒瓶中,添加化合物仏-5-1-1)5.88、2,4-二硝基 苯乙基醇4. 2g、及二氯甲烷100mL,進行冰浴冷卻。繼而,添加1-乙基-3-(3-二甲基 氨基丙基)碳二酰亞胺鹽酸鹽4. 6g及N,N-二甲基氨基吡啶0. 24g,在冰浴冷卻下進行 2小時反應(yīng),在室溫下進行一晝夜反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后,添加乙酸乙酯200mL及四氫呋喃 (tetrahydrofuran,THF)200mL,以稀鹽酸清洗1次,以水清洗3次后,以硫酸鎂進行干燥。 繼而,添加乙醇進行減壓濃縮而析出淡黃色結(jié)晶,將該淡黃色結(jié)晶進行過濾、干燥,由此獲 得化合物(B-I-Ia) 7.8g。
[0337] ?化合物(B-1-1-1)的合成
[0338] 在具備氮氣導(dǎo)入管及溫度計的300mL三口燒瓶中,添加化合物(B-l_la)7.8g、鋅 21g、氯化銨3. 4g、四氫呋喃80mL及乙醇20mL,進行冰浴冷卻后,緩緩添加水8mL,在室溫下 進行3小時反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后,通過過濾而去除鋅,在所得的濾液中添加乙酸乙酯80mL,以 水進行3次分液清洗,添加乙醇進行減壓濃縮,由此獲得化合物(B-1-1-1)的淡褐色結(jié)晶 5. 4g〇
[0339][合成例7]
[0340] ?化合物(Y-I)的合成
[0341] 以流程7的方式合成化合物(Y-I)。
[0342] [化29]
[0343]
[0344] 在具備溫度計及氮氣導(dǎo)入管的200mL三口燒瓶中,添加2,4_二硝基氟苯10.lg、乙 醇50mL、二乙醇胺7. 9g及碳酸氫鈉6. 3g,在60°C進行8小時反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后,利用添加 有乙酸乙酯300mL的水進行4次分液清洗后,以硫酸鎂進行干燥,添加己烷進行減壓濃縮, 由此獲得化合物(Y-I)的黃色結(jié)晶10. 5g。
[0345] ?化合物(B-3-1-1)的合成
[0346] 以流程8的方式合成化合物(B-3-1-1)。
[0347][化 30]
[0348]
[0349] ?化合物(B-3-l-la)的合成
[0350] 在具備溫度計的300mL三口燒瓶中,添加化合物(X-I) 8. 0g、化合物(Y-I) 5. 4g及 二氯甲烷100mL,進行冰浴冷卻。繼而,添加1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二酰亞胺 鹽酸鹽9. 2g及N,N-二甲基氨基吡啶0. 24g,在冰浴冷卻下進行2小時反應(yīng),在室溫下進行 一晝夜反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后,添加乙酸乙酯200mL及四氫呋喃lOOmL,以稀鹽酸進行1次分液 清洗,以水進行3次分液清洗后,以硫酸鎂進行干燥,添加乙醇進行減壓干燥而析出黃色結(jié) 晶,將所述黃色結(jié)晶進行過濾、干燥,由此獲得化合物(B-3-l-la) 10. 2g。
[0351] ?化合物(B-3-1-1)的合成
[0352] 在具備氮氣導(dǎo)入管及溫度計的300mL三口燒瓶中,添加化合物(B-3-l-la) 10. 2g、 鋅21g、氯化銨3. 4g、四氫呋喃80mL及乙醇20mL,進行冰浴冷卻后,緩緩添加水8mL,在室溫 下經(jīng)3小時反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后,通過過濾而去除鋅,在所得的濾液中添加乙酸乙酯80mL,以 水進行3次分液清洗,添加乙醇進行減壓濃縮,由此獲得化合物(B-3-1-1)的淡褐色結(jié)晶 7. 4g〇
[0353]〈聚酰胺酸的合成〉
[0354][合成例PA-I]
[0355] 使作為四羧酸二酐的2, 3, 5-三羧基環(huán)戊基乙酸二酐170. 4g(0. 760摩爾)、作為 二胺化合物的化合物(B-l-l-l)291.8g(0.688摩爾)及(3,5_二氨基苯甲?;趸┠戠?烷 37. 8g(0. 076 摩爾)溶解于 2000g的N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP)中,在60°C下進行6小時反應(yīng),獲得聚酰胺酸溶液。測定所得的聚酰胺酸(將其作為 "聚合物PA-1")的重量平均分子量,結(jié)果為150, 000。另外,將所得的聚合物PA-I分取少 量,添加NMP,以固體成分濃度為10%的溶液來測定粘度,結(jié)果為57mPa?s。
[0356][合成例 PA-2]
[0357] 使作為四羧酸二酐的2, 3, 5-三羧基環(huán)戊基乙酸二酐158. 0g(0. 705摩爾)、作為 二胺化合物的化合物(B-3-l-l)285. 4g(0. 496摩爾)、3,5_二氨基苯甲酸21. 6g(0. 142摩 爾)及(3, 5-二氨基苯甲?;趸┠懥敉?5.Og(0.071摩爾)溶解于2000g的NMP中, 在60°C下進行6小時反應(yīng),獲得聚酰胺酸溶液。測定所得的聚酰胺酸(將其作為"聚合物 PA-2")的重量平均分子量,結(jié)果為150, 000。另外,將所得的聚合物PA-2分取少量,添加 NMP,以固體成分濃度為10%的溶液來測定粘度,結(jié)果為57mPa?s。
[0358][