[发明专利]二氨基苯衍生物和使用了该衍生物的聚酰亚胺及液晶定向膜

说明书

技术领域

本发明涉及新颖的二氨基苯衍生物及以该化合物为原料之一的合成聚酰亚胺和含有该聚酰亚胺的液晶定向膜。更具体涉及工业上容易制造的具有特点结构的二胺及使用了该二胺的聚酰亚胺和液晶定向膜。由本发明的二胺合成的聚酰亚胺作为液晶显示元件的定向膜使用特别有用。

背景技术

由于传统的聚酰亚胺具备高机械强度、高耐热性和高耐溶剂性等特征，所以在电气·电子领域作为保护材料和绝缘材料被广泛使用。但是，近年的电气·电子领域的发展日新月异，对所用的材料的特性要求也越来越高。其中，在液晶显示元件的定向膜中，从涂膜表面的均质性和耐久性考虑，以往一直使用聚酰亚胺。但是，为了实现液晶显示的高密度化和高性能化，人们越来越重视聚酰亚胺的表面特性，必须赋予以往的聚酰亚胺所不具备的新特性。

液晶显示元件是指利用了液晶的电光学变化的显示元件，其装置小型轻量、耗电少等特性正倍受瞩目。近年，各种陈列用显示设备的发展越来越快。其中具有代表性的是使用具有正感应各向异性的向列液晶、在相对的一对电极基板的各个界面使液晶分子沿基板平行配列、且液晶分子的定向方向互相垂直相交的两块基板组合而成的扭绞向列型(TN型)的场致效果型液晶显示元件。

上述TN型液晶显示元件中，至关重要的是液晶分子的长轴方向沿基板表面均一平行定向及液晶分子与基板形成一定的倾斜定向角(以下称为倾斜角)定向。以往，上述使液晶分子定向的具有代表性的方法包括以下2种。

方法1是从与基板倾斜的方向在基板上蒸镀二氧化硅等无机物，在其上形成无机膜，使液晶分子沿蒸镀方向定向的方法。该方法虽然能够获得具有一定倾斜角的稳定定向，但不适合工业上使用。

方法2是在基板表面设置有机膜，然后沿一定方向用棉、尼龙、聚酯等布在其表面摩擦，使液晶分子沿摩擦方向定向的方法。该方法能够比较容易地获得稳定定向，是适合于工业使用的专业方法。有机膜包括聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚酰胺和聚酰亚胺等，但从化学稳定性和热稳定性等方面考虑，最常用的是聚酰亚胺。

在液晶定向膜领域，以往对聚酰亚胺等有机膜进行摩擦的方法很难稳定地获得高倾斜角。为了解决这一问题，日本专利公开公报昭62-297819号揭示了采用长链烷基化合物和聚酰亚胺前体的混合物组成的液晶定向处理剂的方法。日本专利公开公报昭64-25126号揭示了采用以具有烷基的二胺为原料的聚酰亚胺组成的液晶定向处理剂的方法。以上方法中，尝试在聚酰亚胺中导入烷基以提高液晶的倾斜角。

近年，TN显示元件的发展正倍受瞩目，对液晶定向膜也提出了许多以往没有的特性要求。其中，同时实现倾斜角的稳定化和定向均一性的提高可从本质上改善液晶定向膜的特性，所以特别重要。

从日本专利公开公报昭64-25126号可明显看出，以往公知且常用的烷基二胺的特征是亚苯基二胺结构和烷基相连。但是，如果使用以往公知的含有烷基的二胺来合成聚酰亚胺，则由于烷基的空间位阻作用会使反应性下降，这样聚合就需要更多的时间，有时甚至出现聚合反应无法进行的现象。聚合需要较长时间不利于工业化生产，低聚合反应性则会影响聚酰亚胺作为定向膜的耐久性。此外，在与其他二胺进行共聚时，低反应性还表现为反应速度的差别。所得聚酰亚胺的重复单元不一定是均一的，该聚酰亚胺用于液晶定向膜时，即使获得了所希望的倾斜角，也不一定能够获得均一的液晶定向。

要提高今后作为TN元件的代表产品的高品位、高精度液晶显示元件的特性必须克服上述问题。即，希望开发出克服了以上缺陷、且具有良好反应性的烷基二胺和以其为构成要素的聚酰亚胺及聚酰亚胺液晶定向膜。

发明的揭示

本发明的目的是解决上述问题。本发明者们为达到该目的进行了详细且系统的研究，从而完成了本发明。

即，本发明涉及通式[1]表示的二氨基苯衍生物，式中，X及P表示分别独立的单键或选自-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-的2价有机基团，Q表示碳原子数为1～22的直链烷基或含氟直链烷基，a为1～4的整数、表示取代基的数目，R为选自氟原子、甲基及三氟甲基的取代基，b为0～4的整数，表示取代基的数目。