CN103173229A - 液晶配向剂、液晶配向膜、液晶显示元件、聚合物及化合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供液晶配向剂、液晶配向膜、液晶显示元件、聚合物及化合物。本发明的课题在于改善液晶配向膜的耐候性。解决手段是于液晶配向剂中含有选自由聚酰胺酸及使该聚酰胺酸进行脱水闭环而成的聚酰亚胺所构成的群组的至少一种聚合物，所述聚酰胺酸是使四羧酸二酐与包含下述式(A)所表示的化合物(a)的二胺反应而所得的聚酰胺酸。

Description

液晶配向剂、液晶配向膜、液晶显示元件、聚合物及化合物
技术领域
本发明涉及一种液晶配向剂、液晶配向膜、液晶显示元件、聚合物及化合物。详细而言涉及一种可使液晶配向膜的耐侯性良好的液晶配向剂、以及使用该液晶配向剂而制作的液晶配向膜及液晶显示元件等。
背景技术
之前，作为液晶显示元件，开发了电极结构或所使用的液晶分子的物性等不同的各种驱动方式的液晶显示元件，例如已知有扭转向列(TwistedNematic，TN)型或超扭转向列(Super Twisted Nematic，STN)型、垂直配向(Vertical Alignment，VA)型、共面切换(In Plane Switching，IPS)型、边缘场切换(Fringe Field Switching，FFS)型、光学补偿弯曲型(OpticallyCompensated Bend，OCB)型等液晶显示元件。这些液晶显示元件包含用以使液晶分子配向的液晶配向膜。自耐热性、机械强度、与液晶的亲和性等各种特性良好的方面考虑，一般情况下使用聚酰胺酸或聚酰亚胺作为液晶配向膜的材料。
而且，于近年来，液晶显示元件不仅如之前那样在个人电脑等的显示终端中使用，而且在例如液晶电视或汽车导航系统、手机、智能手机、信息显示器等多种用途中使用。随着此种多用途化，于液晶显示元件中要求显示品质的更进一步高品质化，驱动方式或元件结构的改良、以及作为液晶显示元件的构成构件之一的液晶配向膜的改良不断发展。例如，作为液晶显示元件的重要特性，可列举耐侯性良好，具体而言要求即使在长时间驱动或暴露于光应力的情况下亦可良好地维持电气特性(耐光性良好)、或者即使在高温高湿下亦可良好地维持电气特性(耐高温高湿性良好)。
因此，在之前提出了如下的方法：通过在聚酰亚胺类液晶配向膜中使酰亚胺化率提高，可使液晶显示元件的耐候性提高。另一方面，在提高液晶配向膜的酰亚胺化率的情况下，液晶配向剂于基板中的印刷性降低，鉴于此现象而通过选择各种液晶配向膜材料的成分来实现液晶显示元件的耐候性的改善，提出了各种此种液晶配向膜材料(例如参照专利文献1或专利文献2)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2010-2501号公报
[专利文献2]日本专利特开2011-28223号公报
发明内容
对液晶显示元件的高性能化的要求进一步提高，特别是于随着其多用途化而在较之前更严酷的环境下使用的方面而言，要求即使暴露在热或光等应力下的情况下，亦可良好地维持显示品质。
本发明是鉴于上述课题而成的，主要目的在于提供一种可改善液晶配向膜的耐候性的液晶配向剂、以及使用该液晶配向剂而制作的液晶配向膜及液晶显示元件。而且，另一个目的在于提供一种可在液晶配向剂的调制中适宜使用的新颖的聚合物、及在该聚合物的合成中所使用的新颖的化合物。
本发明者等人为了达成如上所述的现有技术的课题而进行了锐意研究，结果发现藉由使用使四羧酸二酐与具有特定结构的二胺反应而所得的聚合物作为液晶配向剂中所含有的聚合物成分可解决上述课题，从而完成本发明。具体而言，通过本发明而提供以下的液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件，且提供适于在液晶配向剂的制造中使用的新颖的聚合物及化合物。
本发明的一个方面是提供一种液晶配向剂，其含有选自由使四羧酸二酐与二胺反应而所得的聚酰胺酸及该聚酰胺酸进行脱水闭环而成的聚酰亚胺所构成的群组的至少一种聚合物，所述二胺包含下述式(A)所表示的化合物(a)，
[化1]
Figure BDA00002566692700021
(式(A)中，Am1是与氮原子一同形成吡咯烷环、哌啶环或六亚甲基亚胺环的2价基，这些基的环部分上亦可键结取代基；其中，于Am1中，构成环的氮原子键结于X2上；X1是单键、氧原子、羰基、*-COO-、*-OCO-、-NH-、*-Ar1-O-、*-O-Ar1-、*-COO-Ar1-、或*-R3-OCO-(其中，Ar1是苯撑或于苯撑上键结有取代基的2价基，R3是碳数为1或2的烷二基(alkanediyl)；“*”表示与含氮杂环的键结的键)；X2是单键或羰基；R1是1价有机基，r分别独立为0～4的整数；其中，于r的合计为2以上的情况下，多个R1独立地具有上述定义)。
本发明的液晶配向剂包含于主链上具有自上述式(A)所表示的化合物中的2个伯氨基分别除去1个氢原子的结构(以下亦称为“特定结构”)的聚酰胺酸及其酰亚胺化聚合物的至少1种作为聚合物成分。利用此种液晶配向剂可制造耐光性及耐高温高湿性优异的液晶配向膜。
而且，存在如下现象：在液晶配向膜的制造步骤中，在使用液晶配向剂而形成于基板上的涂膜上产生针孔或涂膜不均等缺陷。在这种情况下，有时自基板上剥离涂膜而再利用基板，在此种再加工中，要求涂膜相对于基板的剥离性良好。于这一方面而言，利用本发明的液晶配向剂可获得再加工(re-work)性良好的液晶配向膜。而且，利用本发明的液晶配向剂而形成的液晶配向膜的印刷性亦良好。
在本发明中，上述化合物(a)优选以下述式(A-1)而表示。
[化2]
(式(A-1)中，X1是单键、氧原子、羰基、*-COO-、*-OCO-、-NH-、*-Ar1-O-、*-O-Ar1-、*-COO-Ar1-、或*-R3-OCO-(其中，Ar1是苯撑或于苯撑上键结有取代基的2价基，R3是碳数为1或2的烷二基；“*”表示与含氮杂环的键结的键)；X2是单键或羰基；R1及R4分别独立为1价有机基，r及s分别独立为0～4的整数；其中，于r的合计为2以上的情况下，多个R1独立地具有上述定义，于s为2以上的情况下，多个R4独立地具有上述定义)。
在本发明中，上述X2优选为单键，上述X1优选为*-COO-、*-OCO-、-NH-或*-R3-OCO-(其中，R3是碳数为1或2的烷二基)。而且，上述聚合物的合成中所使用的四羧酸二酐优选包含选自由2，3，5-三羧基环戊基乙酸二酐及1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐所构成的群组的至少一种。
本发明在一个方面中提供一种利用上述所记载的液晶配向剂而形成的液晶配向膜。另外，本发明在另一方面中提供一种包含上述液晶配向膜的液晶显示元件。
本发明在另一方面中提供一种使包含上述式(A)所表示的化合物(a)的二胺与四羧酸二酐反应而所得的聚合物。而且，提供一种上述式(A)所表示的化合物。
具体实施方式
本发明的液晶配向剂含有选自由使四羧酸二酐与二胺反应而所得的聚酰胺酸及该聚酰胺酸进行脱水闭环而成的聚酰亚胺所构成的群组的至少一种聚合物。以下，对本发明的液晶配向剂加以详细说明。
<聚酰胺酸>
[四羧酸二酐]
用以合成本发明中的聚酰胺酸的四羧酸二酐例如可列举脂肪族四羧酸二酐、脂环族四羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。作为这些化合物的具体例，
脂肪族四羧酸二酐例如可列举丁烷四羧酸二酐等；
脂环族四羧酸二酐例如可列举1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、2，3，5-三羧基环戊基乙酸二酐、1，3，3a，4，5，9b-六氢-5-(四氢-2，5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1，2-c]呋喃-1，3-二酮、1，3，3a，4，5，9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2，5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1，2-c]呋喃-1，3-二酮、3-氧杂二环[3.2.1]辛烷-2，4-二酮-6-螺-3′-(四氢呋喃-2′，5′-二酮)、5-(2，5-二氧代四氢-3-呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1，2-二羧酸酐、3，5，6-三羧基-2-羧基甲基降冰片烷-2：3，5：6-二酐、2，4，6，8-四羧基双环[3.3.0]辛烷-2：4，6：8-二酐、4，9-二氧杂三环[5.3.1.02，6]十一烷-3，5，8，10-四酮、环己烷四羧酸二酐等；
芳香族四羧酸二酐例如可列举均苯四羧酸二酐等；除此以外亦可使用日本专利特开2010-97188号公报中所记载的四羧酸二酐。
另外，聚酰胺酸的合成中所使用的四羧酸二酐可单独使用1种或者将2种以上组合使用。
用以合成聚酰胺酸的四羧酸二酐优选包含这些四羧酸二酐中的脂环族四羧酸二酐。更优选包含选自由2，3，5-三羧基环戊基乙酸二酐、1，3，3a，4，5，9b-六氢-5-(四氢-2，5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1，2-c]呋喃-1，3-二酮、1，3，3a，4，5，9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2，5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1，2-c]呋喃-1，3-二酮、2，4，6，8-四羧基双环[3.3.0]辛烷-2：4，6：8-二酐及1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐所构成的群组的至少一种，特别优选包含2，3，5-三羧基环戊基乙酸二酐及1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐的至少任意者(特定四羧酸二酐)。而且，优选包含相对于聚酰胺酸的合成中所使用的四羧酸二酐的总量而言为10mol％以上的该特定四羧酸二酐，更优选包含20mol％～100mol％，特别优选包含50mol％～100mol％。
另外，上述四羧酸二酐就如下方面而言均具有同样的作用：藉由与下述式(A)所表示的化合物(a)的聚合反应而可获得能够形成耐光性及耐高温高湿性优异的液晶配向膜的聚酰胺酸的方面。因此，即使是以下的实例中未记载的四羧酸二酐，亦可于本发明中使用。
[二胺]
《化合物(a)》
用以合成本发明中的聚酰胺酸的二胺包含下述式(A)所表示的化合物(a)。
[化3]
Figure BDA00002566692700051
式(A)中，Am1是与氮原子一同形成吡咯烷环、哌啶环或六亚甲基亚胺环的2价基，这些基的环部分上亦可键结取代基。其中，于Am1中，构成环的氮原子键结于X2上。X1是单键、氧原子、羰基、*-COO-、*-OCO-、-NH-、*-Ar1-O-、*-O-Ar1-、*-COO-Ar1-、或*-R3-OCO-(其中，Ar1是苯撑或于苯撑上键结有取代基的2价基，R3是碳数为1或2的烷二基。“*”表示与含氮杂环的键结的键)。X2是单键或羰基。R1是1价有机基，r分别独立为0～4的整数。其中，于r的合计为2以上的情况下，多个R1独立地具有上述定义。
关于式(A)，Am1是与氮原子一同形成吡咯烷环、哌啶环或六亚甲基亚胺环的2价基，构成这些环(含氮杂环)的氮原子经由2价基“X2”而键结于其中一个氨基苯基上，碳原子经由2价基“X1”而键结于另一个氨基苯基上。含氮杂环亦可具有取代基，该取代基例如可列举碳数为1～10的烷基、碳数为3～12的脂环族烃基、碳数为6～12的芳香族烃基、羟基、卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、硝基、氰基等。而且，该取代基亦可为于上述所例示的烃基的碳-碳键间具有例如-O-、-CO-、-COO-、-OCO-等的1价基，该烃基所具有的氢原子的至少一部分亦可被卤素原子等取代。
此处，碳数为1～10的烷基例如可列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、2-丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等；碳数为3～12的脂环族烃基例如可列举环戊基、环己基等；碳数为6～12的芳香族烃基例如可列举苯基、甲苯基、苄基等。
由Am1与氮原子所形成的含氮杂环特别优选为哌啶环。亦即，化合物(a)优选为下述式(A-1)所表示的二胺。
[化4]
Figure BDA00002566692700061
式(A-1)中，R4是1价有机基，s是0～4的整数。其中，于s为2以上的情况下，多个R4独立地具有上述定义。R1、X1、X2及r与上述式(A)相同。
上述式(A-1)中的R4是1价有机基，其具体例可列举在Am1的说明中作为含氮杂环所亦可具有的取代基而例示的基。另外，于苯环上键结有多个R4的情况下，这些多个R4可相同亦可不同。
关于式(A)及式(A-1)的X1，*-Ar1-O-、*-O-Ar1-、及*-COO-Ar1-中的Ar1是苯撑或于苯撑上键结有取代基的2价基。该取代基例如可列举在Am1的说明中作为含氮杂环所亦可具有的取代基而例示的基。
作为X1，其中优选为*-COO-、*-OCO-、-NH-或*-R3-OCO-，更优选为*-COO-、*-OCO-或-NH-。这些X1的键结位置并无特别限定，优选相对于含氮杂环的氮原子而言为3位或4位，更优选为4位。
X2为单键或羰基，优选为单键。
R1是1价有机基，其具体例可列举在Am1的说明中作为含氮杂环所亦可具有的取代基而例示的基。另外，在式中存在多个R1的情况下，这些多个R1可相互相同亦可不同。
关于式(A)及式(A-1)中的2个氨基苯基，苯环上的伯氨基的键结位置并无特别限定，优选相对于其他基(X1或X2)而言为3位或4位。
作为上述式(A)所表示的化合物(a)的具体例，例如可列举下述式(A-1-1)～式(A-1-6)所分别表示的化合物。另外，于合成聚酰胺酸时，可单独使用化合物(a)中的1种或者将2种以上组合使用。
[化5]
另外，上述式(A)所表示的化合物(a)具有上述特定结构，且可获得耐光性及耐高温高湿性优异的聚酰胺酸，于此方面考虑，均为具有相同作用的化合物。因此，即使是未于以下实例中记载的化合物亦可于本发明中使用。
《其他二胺》
用以合成上述聚酰胺酸的二胺可仅使用上述化合物(a)，亦可与上述化合物(a)一同并用其他二胺。
此处所可使用的其他二胺例如可列举脂肪族二胺、脂环族二胺、芳香族二胺、二氨基有机硅氧烷等。作为这些的具体例，脂肪族二胺例如可列举1，3-间苯二甲胺、1，3-丙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺等；
脂环族二胺例如可列举1，4-二氨基环己烷、4，4′-亚甲基双(环己胺)、1，3-双(氨基甲基)环己烷等；
芳香族二胺例如可列举邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、4，4′-二氨基二苯基甲烷、4，4′-二氨基二苯硫醚、1，5-二氨基萘、2，2′-二甲基-4，4′-二氨基联苯、2，2′-双(三氟甲基)-4，4′-二氨基联苯、2，7-二氨基芴、4，4′-二氨基二苯醚、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、9，9-双(4-氨基苯基)芴、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2，2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、4，4′-(对苯撑二异亚丙基)双苯胺、4，4′-(间苯撑二异亚丙基)双苯胺、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯、4，4′-双(4-氨基苯氧基)联苯、2，6-二氨基吡啶、3，4-二氨基吡啶、2，4-二氨基嘧啶、3，6-二氨基吖啶、3，6-二氨基咔唑、N-甲基-3，6-二氨基咔唑、N-乙基-3，6-二氨基咔唑、N-苯基-3，6-二氨基咔唑、N，N′-双(4-氨基苯基)-联苯胺、N，N′-双(4-氨基苯基)-N，N′-二甲基联苯胺、1，4-双-(4-氨基苯基)-哌嗪、3，5-二氨基苯甲酸、十二烷氧基-2，4-二氨基苯、十四烷氧基-2，4-二氨基苯、十五烷氧基-2，4-二氨基苯、十六烷氧基-2，4-二氨基苯、十八烷氧基-2，4-二氨基苯、十二烷氧基-2，5-二氨基苯、十四烷氧基-2，5-二氨基苯、十五烷氧基-2，5-二氨基苯、十六烷氧基-2，5-二氨基苯、十八烷氧基-2，5-二氨基苯、胆甾烷基氧基-3，5-二氨基苯、胆甾烯基氧基-3，5-二氨基苯、胆甾烷基氧基-2，4-二氨基苯、胆甾烯基氧基-2，4-二氨基苯、3，5-二氨基苯甲酸胆甾烷基酯、3，5-二氨基苯甲酸胆甾烯基酯、3，5-二氨基苯甲酸羊毛甾烷基酯、3，6-双(4-氨基苯甲酰氧基)胆甾烷、3，6-双(4-氨基苯氧基)胆甾烷、4-(4′-三氟甲氧基苯甲酰氧基)环己基-3，5-二氨基苯甲酸酯、4-(4′-三氟甲基苯甲酰氧基)环己基-3，5-二氨基苯甲酸酯、1，1-双(4-((氨基苯基)甲基)苯基)-4-丁基环己烷、1，1-双(4-((氨基苯基)甲基)苯基)-4-庚基环己烷、1，1-双(4-((氨基苯氧基)甲基)苯基)-4-庚基环己烷、1，1-双(4-((氨基苯基)甲基)苯基)-4-(4-庚基环己基)环己烷、2，4-二氨基-N，N-二烯丙基苯胺、4-氨基苯甲胺(4-Aminobenzylamine)、3-氨基苯甲胺、1-(2，4-二氨基苯基)哌嗪-4-羧酸、4-(吗啉-4-基)苯-1，3-二胺、1，3-双(N-(4-氨基苯基)哌啶基)丙烷、1-(4-氨基苯基)-2，3-二氢-1，3，3-三甲基-1H-茚-5-胺、1-(4-氨基苯基)-2，3-二氢-1，3，3-三甲基-1H-茚-6-胺、4-氨基苯基-4′-氨基苯甲酸酯、4，4′-[4，4′-丙烷-1，3-二基双(哌啶-1，4-二基)]二苯胺、及下述式(D-1)所表示的化合物等，
[化6]
Figure BDA00002566692700091
式(D-1)中，XI及XII分别为单键、-O-、-COO-或-OCO-，RI是碳数为1～3的烷二基，a为0或1，b为0～2的整数，c为1～20的整数，n为0或1。其中，a及b并不同时为0；
二氨基有机硅氧烷例如可列举1，3-双(3-氨基丙基)-四甲基二硅氧烷等；除此以外亦可使用日本专利特开2010-97188号公报中所记载的二胺。
上述式(D-1)中的“-XI-(RI-XII)n-”所表示的2价基优选为碳数为1～3的烷二基、*-O-、*-COO-或*-O-C2H4-O-(其中，附有“*”的键与二氨基苯基键结)。
作为基“-CcH2c+1”的具体例，例如可列举甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基等。二氨基苯基中的2个氨基相对于其他基而言优选为2，4-位或3，5-位。
作为上述式(D-1)所表示的化合物的具体例，例如可列举下述式(D-1-1)～式(D-1-3)所分别表示的化合物等。
[化7]
Figure BDA00002566692700101
另外，在上述聚酰胺酸的合成中所使用的其他二胺可单独使用1种上述化合物或者将2种以上组合使用。
作为本发明中的聚酰胺酸的合成中所使用的二胺，于可确保液晶显示元件的耐光性及耐高温高湿性或液晶配向膜的再加工性的方面而言，化合物(a)的比率优选为相对于合成中所使用的二胺的总量而言为0.1mol％以上。自可使初始电压保持率更良好的方面考虑，该比率更优选为0.1mol％～70mol％。进一步更优选为5mol％～50mol％，特别优选为10mol％～50mol％。
[分子量调节剂]
于合成聚酰胺酸时，亦可与如上所述的四羧酸二酐及二胺一同使用适当的分子量调节剂而合成末端改性型聚合物。通过制成该末端改性型的聚合物，可不损及本发明的效果地进一步改善液晶配向剂的涂布性(印刷性)。
分子量调节剂例如可列举酸单酐、单胺化合物、单异氰酸酯化合物等。作为这些化合物的具体例，酸单酐例如可列举马来酸酐、邻苯二甲酸酐、衣康酸酐、正癸基琥珀酸酐、正十二烷基琥珀酸酐、正十四烷基琥珀酸酐、正十六烷基琥珀酸酐等；
单胺化合物例如可列举苯胺、环己胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺等；
单异氰酸酯化合物例如可列举异氰酸苯酯、异氰酸萘酯等。
相对于所使用的四羧酸二酐及二胺的合计100重量份而言，分子量调节剂的使用比例优选为20重量份以下，更优选为10重量份以下。
<化合物(a)的合成>
本发明的化合物(a)可通过将有机化学的常规方法适宜组合而合成。作为其一例，例如可列举合成以2个硝基苯基代替上述式(A)中的2个氨基苯基的二硝基体，其后使用适当的还原系对所得的二硝基体的硝基进行氢化而胺化的方法。
此处，上述二硝基体在X1为“*-COO-”或“*-COO-Ar1-”的情况下，例如可通过如下方式而合成：使硝基氟苯等含有硝基苯基的卤化物与具有羧基的仲环式胺化合物反应，使由此而所得的反应生成物与具有硝基苯基的羟基衍生物反应。
而且，在X1为“*-OCO-”或“*-R3-OCO-”的情况下，例如可通过如下方式而合成：使硝基氟苯等含有硝基苯基的卤化物与具有羟基的环式仲胺化合物反应，使由此而所得的反应生成物与硝基苯甲酰氯等含有硝基苯基的羧酰卤化合物反应。
在X1为“-NH-”的情况下，例如可通过使硝基氟苯等含有硝基苯基的卤化物与具有伯氨基的环式仲胺化合物反应而获得上述二硝基体。
而且，在X1为“*-Ar1-O-”的情况下，例如可通过使含有硝基苯基的卤化物与具有基“-Ar1-OH”的环式仲胺化合物反应而合成上述二硝基体；在X1为“*-O-Ar1-”的情况下，可通过使羟基哌啶等含有羟基的环式仲胺化合物与对应的含有硝基苯基的卤化物反应而获得上述二硝基体。
用以获得上述作为中间体的二硝基体的反应优选在有机溶剂中进行。此时的反应温度优选为-20℃～180℃，更优选为0℃～120℃。而且，反应时间优选为0.1小时～24小时，更优选为0.5小时～12小时。
有机溶剂可使用在取代反应时所通常使用的化合物，具体而言例如可列举甲醇、乙醇、四氢呋喃、甲苯、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮等。而且，于反应时，亦可视需要而加入碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸锂、三乙胺等碱；二甲基氨基吡啶等亲核剂；1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二酰亚胺盐酸盐(EDC)等脱水缩合剂等添加剂。
上述中间体的还原反应例如可使用锌、氢化铝锂、钯催化剂-氢系等而实施。此时的反应温度优选为-20℃～180℃，更优选为10℃～120℃。而且，反应时间优选为0.1小时～72小时，更优选为0.5小时～48小时。然而，化合物(a)的合成顺序并不限定于上述方法。
<聚酰胺酸的合成>
作为提供至本发明的聚酰胺酸的合成反应的四羧酸二酐与二胺的使用比例，优选相对于二胺的氨基1当量而言，四羧酸二酐的酸酐基成为0.2当量～2当量的比例，更优选成为0.3当量～1.2当量的比例。
聚酰胺酸的合成反应优选于有机溶剂中进行。此时的反应温度优选为-20℃～150℃，更优选为0℃～100℃。而且，反应时间优选为0.1小时～24小时，更优选为0.5小时～12小时。
此处，有机溶剂例如可列举非质子性极性溶剂、酚及其衍生物、醇、酮、酯、醚、卤代烃、烃等。
作为这些有机溶剂的具体例，上述非质子性极性溶剂例如可列举N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、四甲基脲、六甲基磷酰三胺等；
上述酚衍生物例如可列举间甲酚、二甲苯酚、卤代酚等；
上述醇例如可列举甲醇、乙醇、异丙醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、三乙二醇、乙二醇单甲醚等；
上述酮例如可列举丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等；
上述酯例如可列举乳酸乙酯、乳酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯等；
上述醚例如可列举二乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇正丙醚、乙二醇异丙醚、乙二醇正丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇乙醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、四氢呋喃等；
上述卤代烃例如可列举二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、1，4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯、邻二氯苯等；
上述烃例如可列举己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯、丙酸异戊酯、异丁酸异戊酯、二异戊醚等。
于这些有机溶剂中，优选使用选自由非质子性极性溶剂以及酚及其衍生物所构成的群组(第一群组的有机溶剂)的一种以上、或者选自第一群组的有机溶剂的一种以上与选自由醇、酮、酯、醚、卤代烃及烃所构成的群组(第二群组的有机溶剂)的一种以上的混合物。在后者的情况下，作为第二群组的有机溶剂的使用比例，相对于第一群组的有机溶剂及第二群组的有机溶剂的合计量而言优选为50重量％以下，更优选为40重量％以下，进一步更优选为30重量％以下。
有机溶剂的使用量(a)优选设为如下的量：四羧酸二酐及二胺的合计量(b)相对于反应溶液的总量(a+b)而言成为0.1重量％～50重量％的量。
如上所述而获得使聚酰胺酸溶解而成的反应溶液。该反应溶液可直接供至液晶配向剂的调制，也可以使反应溶液中所含的聚酰胺酸离析后供至液晶配向剂的调制，或者对离析的聚酰胺酸进行纯化后供至液晶配向剂的调制。于使聚酰胺酸进行脱水闭环而制成聚酰亚胺的情况时，可将上述反应溶液直接供至脱水闭环反应，亦可将反应溶液中所含的聚酰胺酸离析后供至脱水闭环反应，或者对离析的聚酰胺酸进行纯化后供至脱水闭环反应。聚酰胺酸的离析及纯化可依照公知的方法而进行。
<聚酰亚胺及聚酰亚胺的合成>
本发明的液晶配向剂中所含的聚酰亚胺可通过对如上所述而合成的聚酰胺酸进行脱水闭环将其酰亚胺化而获得。
上述聚酰亚胺可以是作为其前驱体的聚酰胺酸所具有的酰胺酸结构全部脱水闭环而成的完全酰亚胺化物，亦可为酰胺酸结构的仅仅一部分脱水闭环、酰胺酸结构与酰亚胺环结构并存的部分酰亚胺化物。作为本发明中的聚酰亚胺，其酰亚胺化率优选为30％以上，更优选为40％～99％，进一步更优选为50％～99％。该酰亚胺化率是以百分率表示酰亚胺环结构数相对于聚酰亚胺的酰胺酸结构数与酰亚胺环结构数的合计所占的比例。此处，酰亚胺环的一部分亦可为异酰亚胺环。
聚酰胺酸的脱水闭环优选通过如下方法而进行：对聚酰胺酸进行加热的方法；或者将聚酰胺酸溶解于有机溶剂中，于该溶液中添加脱水剂及脱水闭环催化剂而视需要进行加热的方法。其中优选利用后者的方法。
于上述聚酰胺酸溶液中添加脱水剂及脱水闭环催化剂的方法中，脱水剂例如可使用乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。作为脱水剂的使用量，相对于聚酰胺酸的酰胺酸结构1摩尔而言优选为0.01摩尔～20摩尔。脱水闭环催化剂例如可使用吡啶、三甲吡啶、二甲吡啶、三乙胺等叔胺。作为脱水闭环催化剂的使用量，相对于所使用的脱水剂1摩尔而言优选为0.01摩尔～10摩尔。作为脱水闭环反应中所使用的有机溶剂，可列举作为聚酰胺酸的合成中所使用的有机溶剂而例示的有机溶剂。脱水闭环反应的反应温度优选为0℃～180℃，更优选为10℃～150℃。反应时间优选为1.0小时～120小时，更优选为2.0小时～30小时。
如此进行而获得含有聚酰亚胺的反应溶液。该反应溶液可直接供至液晶配向剂的调制，也可以自反应溶液中除去脱水剂及脱水闭环催化剂后而供至液晶配向剂的调制，也可以使聚酰亚胺离析后而供至液晶配向剂的调制，或者也可以对离析的聚酰亚胺进行纯化后供至液晶配向剂的调制。这些纯化操作可依照公知的方法而进行。
<聚合物的溶液粘度、分子量>
作为如上所述而所得的聚酰胺酸及聚酰亚胺，于将其制成浓度为10重量％的溶液时，优选具有10mPa·s～800mPa·s的溶液粘度，更优选具有15mPa·s～500mPa·s的溶液粘度。另外，上述聚合物的溶液粘度(mPa·s)是对使用该聚合物的良溶剂(例如γ-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮等)而调制的浓度为10重量％的聚合物溶液，使用E型旋转粘度计而于25℃下所测定的值。
上述聚酰胺酸、聚酰亚胺的利用凝胶渗透色谱法(Gel PermeationChromatography，GPC)而测定的聚苯乙烯换算的重量平均分子量(Mw)优选为1,000～500,000，更优选为2,000～300,000。而且，以Mw与利用GPC而测定的聚苯乙烯换算的数量平均分子量(Mn)的比所表示的分子量分布(Mw/Mn)优选为15以下，更优选为10以下。通过使其为此种分子量范围，可确保液晶显示元件的良好的配向性及稳定性。
<其他添加剂>
本发明的液晶配向剂含有如上所述的聚酰胺酸及聚酰亚胺的至少任意种聚合物(以下亦称为“特定聚合物”)，亦可视需要含有其他成分。该其他成分例如可列举上述特定聚合物以外的其他聚合物、于分子内具有至少一个环氧基的化合物(以下称为“含有环氧基的化合物”)、抗氧化剂、多官能(甲基)丙烯酸酯、官能性硅烷化合物等。
[其他聚合物]
上述其他聚合物可用以改善溶液特性或电气特性。该其他聚合物例如可列举使上述例示的四羧酸二酐与不含化合物(a)的二胺化合物反应而所得的聚酰胺酸(以下称为“其他聚酰胺酸”)、该其他聚酰胺酸进行脱水闭环而成的聚酰亚胺(以下称为“其他聚酰亚胺”)、聚酰胺酸酯、聚酯、聚酰胺、聚硅氧烷、纤维素衍生物、聚甲醛、聚苯乙烯衍生物、聚(苯乙烯-苯基马来酰亚胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯等。
于将其他聚合物添加于液晶配向剂中时，相对于该组成物中的所有聚合物量而言，其调配比率优选为50重量％以下，更优选为0.1重量％～40重量％，进一步更优选为0.1重量％～30重量％。
[含有环氧基的化合物]
含有环氧基的化合物可用以使液晶配向膜的与基板表面的接着性提高。此处，含有环氧基的化合物例如可列举乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、三丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、2，2-二溴新戊二醇二缩水甘油醚、N，N，N′，N′-四缩水甘油基-间苯二甲胺、1，3-双(N，N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷、N，N，N′，N′-四缩水甘油基-4，4′-二氨基二苯基甲烷、N，N-二缩水甘油基-苯甲胺、N，N-二缩水甘油基-氨基甲基环己烷、N，N-二缩水甘油基-环己胺、国际公开第2009/096598号中所记载的含有环氧基的聚有机硅氧烷等作为优选的含有环氧基的化合物。
于将这些含有环氧基的化合物添加于液晶配向剂中时，相对于液晶配向剂中所含的聚合物的合计100重量份而言，其调配比率优选为40重量份以下，更优选为0.1重量份～30重量份。
[抗氧化剂]
以如下的目的而使用抗氧化剂：使紫外线或热等能量作为诱因而产生的过氧自由基或氢过氧化物无效化，抑制液晶显示元件的电气特性降低。抗氧化剂例如可列举酚类抗氧化剂、胺类抗氧化剂、磷类抗氧化剂、硫类抗氧化剂及这些的掺合化合物等。这些抗氧化剂例如可使用市售品，作为其具体例，酚类抗氧化剂例如可列举Adekastab AO-20、Adekastab AO-30、AdekastabAO-40、Adekastab AO-50、Adekastab AO-60(以上为艾迪科(ADEKA)公司制造)、IRGANOX1010、IRGANOX1035、IRGAOX1076等IRGANOX系列、IRGAMOD295等IRGAMOD系列(以上由巴斯夫日本(BASF Japan)制造)等；胺类抗氧化剂例如可列举Adekastab LA-52、LA-63等Adekastab LA系列(ADEKA公司制造)、CHIMASSORB 119等CHIMASSORB系列、TINUVIN622、TINUVIN123等TINUVIN系列(以上由BASF Japan制造)等；
磷类抗氧化剂例如可列举Adekastab PEP-4C、Adekastab PEP-8、HP-10、2112(以上由ADEKA公司制造)、IRGAFOS168、GSY-P101(以上由堺化学工业公司制造)、IRGAFOS168等IRGAFOS系列、IRGAFOS P-EPQ(以上由BASF Japan制造)等；硫类抗氧化剂例如可列举Adekastab AO-412、Adekastab AO-503(以上由ADEKA公司制造)、IRGANOX PS 800、IRGANOXPS 802(以上由BASF Japan制造)等；掺合类抗氧化剂例如可列举AdekastabA-611、Adekastab A-612、Adekastab AO-37、Adekastab AO-15(以上由ADEKA公司制造)、TINUVIN111等TINUVIN系列(以上由BASF Japan制造)等。另外，抗氧化剂可使用上述中的1种或者将2种以上组合使用。
作为所使用的抗氧化剂，其中优选酚类抗氧化剂、胺类抗氧化剂。而且，于将这些抗氧化剂添加于液晶配向剂中的情况下，相对于聚合物的合计100重量份而言，其调配比率优选为10重量份以下，更优选为5重量份以下，进一步更优选为0.1重量份～3重量份。
[多官能(甲基)丙烯酸酯]
多官能(甲基)丙烯酸酯可用以使液晶显示元件的耐候性提高。多官能(甲基)丙烯酸酯例如可列举乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸脂、1，9-壬二醇二丙烯酸酯、1，9-壬二醇二甲基丙烯酸脂、四乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸脂、双苯氧基乙醇芴二丙烯酸酯、双苯氧基乙醇芴二甲基丙烯酸脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、磷酸三(2-丙烯酰氧基乙基)酯、磷酸三(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯等。另外，多官能(甲基)丙烯酸酯亦可使用市售品。
于将这些多官能(甲基)丙烯酸酯添加于液晶配向剂中的情况下，相对于聚合物的合计100重量份而言，其调配比率优选为100重量份以下，更优选为50重量份以下，进一步更优选为0.1重量份～30重量份。
[官能性硅烷化合物]
上述官能性硅烷化合物可用以使液晶配向剂的印刷性提高。此种官能性硅烷化合物例如可列举3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-三乙氧基硅烷基丙基三乙撑三胺、N-三甲氧基硅烷基丙基三乙撑三胺、10-三甲氧基硅烷基-1，4，7-三氮杂癸烷、10-三乙氧基硅烷基-1，4，7-三氮杂癸烷、9-三甲氧基硅烷基-3，6-二氮杂壬基乙酸酯、9-三乙氧基硅烷基-3，6-二氮杂壬基乙酸酯、9-三甲氧基硅烷基-3，6-二氮杂壬酸甲酯、9-三乙氧基硅烷基-3，6-二氮杂壬酸甲酯、N-苄基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苄基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基三甲氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基三乙氧基硅烷、2-缩水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、2-缩水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷等。
于将这些官能性硅烷化合物添加于液晶配向剂中的情况下，相对于聚合物的合计100重量份而言，其调配比率优选为2重量份以下，更优选为0.02重量份～0.2重量份。
<溶剂>
本发明的液晶配向剂是聚合物成分及视需要而任意地调配的其他添加剂优选溶解于有机溶剂中而构成。
所使用的有机溶剂例如可列举N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、γ-丁内酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇单甲醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇正丙醚、乙二醇异丙醚、乙二醇正丁醚(丁基溶纤剂)、乙二醇二甲醚、乙二醇乙醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二异甲基乙基酮、丙酸异戊酯、异丁酸异戊酯、二异戊醚、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯等。这些有机溶剂可单独使用或者将2种以上混合使用。
本发明的液晶配向剂中的固形物浓度(液晶配向剂中的除溶剂以外的成分的合计重量于液晶配向剂的总重量中所占的比例)可考虑粘性、挥发性等而适宜选择，优选为1重量％～10重量％的范围。亦即，本发明的液晶配向剂通过如后所述地涂布在基板表面，优选进行加热，由此而形成作为液晶配向膜的涂膜或者成为液晶配向膜的涂膜。此时，在固形物浓度不足1重量％的情况下，该涂膜的膜厚变得过小而难以获得良好的液晶配向膜。另一方面，在固形物浓度超过10重量％的情况下，涂膜的膜厚变得过大而难以获得良好的液晶配向膜，而且液晶配向剂的粘性增大而造成涂布特性降低。
特别优选的固形物浓度的范围因将液晶配向剂涂布于基板上时所使用的方法而异。例如，于利用旋涂法的情况时，特别优选固形物浓度为1.5重量％～4.5重量％的范围。于利用印刷法的情况时，特别优选使固形物浓度为3重量％～9重量％的范围，由此而使溶液粘度成为12mPa·s～50mPa·s的范围。于利用喷墨法的情况时，特别优选使固形物浓度为1重量％～5重量％的范围，由此而使溶液粘度成为3mPa·s～15mPa·s的范围。
调制本发明的液晶配向剂时的温度优选为10℃～50℃，更优选为20℃～30℃。
<液晶配向膜及液晶显示元件>
本发明的液晶配向膜由上述液晶配向剂而形成。而且，本发明的液晶显示元件包含使用上述的液晶配向剂而形成的液晶配向膜。本发明的液晶显示元件的运行模式并无特别限定，例如可适用于IPS型、TN型、STN型、FFS型、VA型、OCB型等各种驱动方式中。
本发明的液晶显示元件例如可通过以下的(1)～(3)的步骤而制造。步骤(1)根据所期望的运行模式而使用不同的基板。步骤(2)及步骤(3)通用于各运行模式中。
[步骤(1)：涂膜的形成]
首先，在基板上涂布本发明的液晶配向剂，其次对涂布面进行加热而在基板上形成涂膜。
(1-1)例如于制造TN型、STN型或VA型液晶显示元件的情况下，首先将二枚设有经图案化的透明导电膜的基板作为一对，优选利用胶版印刷法、旋涂法、辊涂布机(roll coater)法或喷墨印刷法将本发明的液晶配向剂分别涂布于其各透明性导电膜形成面上。此处，基板例如可使用浮法玻璃、钠玻璃等玻璃；包含聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚醚砜、聚碳酸酯、聚(脂环族烯烃)等塑料的透明基板。作为于基板的一个面所设的透明导电膜，可使用包含氧化锡(SnO2)的NESA膜(美国PPG公司的注册商标)、包含氧化铟-氧化锡(In2O3-SnO2)的ITO膜等。为了获得图案化的透明导电膜，例如可利用如下的方法：于形成无图案的透明导电膜以后，利用光蚀刻而形成图案的方法；于形成透明导电膜时使用具有所期望的图案的掩模的方法等。于涂布液晶配向剂时，为了使基板表面及透明导电膜与涂膜的接着性变得更良好，亦可对基板表面中的需形成涂膜的面实施预先涂布官能性硅烷化合物、官能性钛化合物等的预处理。
于涂布液晶配向剂后，为了防止所涂布的配向剂流挂等，优选实施预热(预焙)。预焙温度优选为30℃～200℃，更优选为40℃～150℃，特别优选为40℃～100℃。预焙时间优选为0.25分钟～10分钟，更优选为0.5分钟～5分钟。其后，将溶剂完全除去，视需要以对聚合物中所存在的酰胺酸结构进行热酰亚胺化为目的而实施煅烧(后烘)步骤。此时的煅烧温度(后烘温度)优选为80℃～300℃，更优选为120℃～250℃。后烘时间优选为5分钟～200分钟，更优选为10分钟～100分钟。如上所述而形成的膜的膜厚优选为0.001μm～1μm，更优选为0.005μm～0.5μm。
(1-2)于制造IPS型液晶显示元件的情况时，将本发明的液晶配向剂分别涂布于设有图案化为梳齿型的透明导电膜的基板的导电膜形成面上、与并未设有导电膜的对向基板的一个面上，其次对各涂布面进行加热，由此而形成涂膜。关于此时所使用的基板及透明导电膜的材质、涂布方法、涂布后的加热条件、透明导电膜的图案化方法、基板的预处理以及所形成的涂膜的优选膜厚，与上述(1-1)相同。
于上述(1-1)及(1-2)的任意情况时，均是将液晶配向剂涂布于基板上，然后除去有机溶剂而形成成为配向膜的涂膜。此时，本发明的液晶配向剂中所含有的聚合物为聚酰胺酸或者具有酰亚胺环结构与酰胺酸结构的酰亚胺化聚合物的情况时，亦可在涂膜形成后进一步进行加热而进行脱水闭环反应，制成更进一步酰亚胺化的涂膜。
[步骤(2)：摩擦处理]
在制造TN型、STN型或IPS型液晶显示元件的情况时，实施如下的摩擦处理：利用卷绕有布(所述布包含例如尼龙、人造丝、棉等纤维)的辊，于固定方向上对上述步骤(1)中所形成的涂膜实施摩擦处理。由此而对涂膜赋予液晶分子的配向能力，从而成为液晶配向膜。
另一方面，在制造VA型液晶显示元件的情况时，可将上述步骤(1)中所形成的涂膜直接用作液晶配向膜，亦可对该涂膜实施摩擦处理。
亦可对如上所述而形成的液晶配向膜进一步进行如下的处理，从而使液晶配向膜具有于每个区域中不同的液晶配向能力：通过对液晶配向膜的一部分照射紫外线而使液晶配向膜的一部分区域的预倾角变化的处理；或者于液晶配向膜表面的一部分上形成抗蚀膜以后，于与之前的摩擦处理不同的方向上进行摩擦处理，然后除去抗蚀膜的处理。在此种情况时，可改善所得的液晶显示元件的视野特性。
另外，适于VA型的液晶显示元件的液晶配向膜亦可适宜地用于聚合物稳定配向(Polymer sustained alignment，PSA)型液晶显示元件中。
[步骤(3)：液晶单元的构筑]
对于如上所述而形成有液晶配向膜的一对基板，以二枚基板的液晶配向膜的摩擦方向成为正交或反平行的方式隔着间隙(单元间隙(cell gap))而对向配置，使用密封(seal)剂而贴合二枚基板的周边部，于由基板表面及密封剂而划分的单元间隙内注入填充液晶后，对注入孔进行密封而构成液晶单元。其次，将偏光板以其偏光方向与各基板上所形成的液晶配向膜的摩擦方向一致或正交的方式贴合于液晶单元的外表面上，由此可获得液晶显示元件。
密封剂例如可使用含有硬化剂及作为间隔物的氧化铝球的环氧树脂等。
液晶可列举向列型(nematic)液晶及层列型(smectic)液晶，其中优选向列型液晶，例如可使用希夫碱(Schiffbase)类液晶、氧化偶氮类液晶、联苯类液晶、苯基环己烷类液晶、酯类液晶、三联苯类液晶、联苯基环己烷类液晶、嘧啶类液晶、二噁烷类液晶、双环辛烷类液晶、立方烷类液晶等。而且，于这些液晶中例如亦可添加如下化合物而使用：胆甾醇氯酯、胆甾醇壬酸酯、胆甾醇碳酸酯等胆甾醇型液晶；作为商品名“C-15”、“CB-15”(默克公司制造)而市售的手性剂(chiral agent)；对癸氧基苯亚甲基-对氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯等铁电液晶等。
作为贴合于液晶单元的外表面的偏光板，可列举以乙酸纤维素保护膜夹持被称为“H膜”的偏光膜(所述H膜是一面使聚乙烯醇延伸配向一面吸收碘而成的偏光膜)而成的偏光板或包含H膜自身的偏光板。
本发明的液晶显示元件亦可包含相位差膜，所述相位差膜包含相位差膜用液晶配向膜作为使用本发明的液晶配向剂而形成的液晶配向膜。在这种情况下，本发明的液晶显示元件可于背面侧(背光源侧)偏光板与液晶单元之间包含该相位差膜，亦可于视认侧偏光板与液晶单元之间包含该相位差膜，或者于其双方包含该相位差膜。此种相位差膜例如可通过如下方式而制造：将本发明的液晶配向剂涂布于乙酸纤维素保护膜或偏光膜等基板上而形成涂膜，其次视需要实施摩擦处理而制成相位差膜用液晶配向膜，然后于该膜的表面上涂布聚合性液晶而使其硬化。
本发明的液晶显示元件可有效地适用于各种装置中，例如可用于时钟、携带型游戏机、文字处理机、笔记本电脑、汽车导航系统、可携式摄像机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、数码相机、手机、智能手机、各种显示器、液晶电视、信息显示器等各种显示装置中。
[实例]
以下，通过实例对本发明加以更具体的说明，但本发明并不受这些实例限制。
合成例中的各聚合物溶液的溶液粘度及聚酰亚胺的酰亚胺化率可利用以下的方法而测定。
[聚合物溶液的溶液粘度]
聚合物溶液的溶液粘度(mPa·s)可使用E型旋转粘度计，于25℃下对使用规定的溶剂而将聚合物浓度调整为10重量％的溶液进行测定。
[聚酰亚胺的酰亚胺化率]
将聚酰亚胺溶液投入至纯水中，于室温下对所得的沉淀进行充分减压干燥后，溶解于氘化二甲基亚砜中，以四甲基硅烷为基准物质而于室温下测定1H-NMR。根据所得的1H-NMR光谱，由下述数学式(1)所表示的式而求出酰亚胺化率[％]。
酰亚胺化率[％]＝(1-A1/A2×α)×100...(1)
于数学式(1)中，A1是出现在化学位移10ppm附近的源自NH基的质子的峰面积，A2是源自其他质子的峰面积，α是其他质子相对于聚合物的前驱物(聚酰胺酸)中的NH基的1个质子的个数比例。
<二胺的合成>
于以下的合成例中，视需要以下述的标度(scale)反复进行，由此而确保以后的聚合例的必需量。
[合成例1：化合物(a-1-1)的合成]
依照下述流程1而合成下述式(A-1-1)所表示的化合物(a-1-1)。
[化8]
流程1
于具有搅拌机、氮气导入管及温度计的1L三口烧瓶中，将4-氟硝基苯31g、4-氨基哌啶10g、碳酸氢钠18.5g、乙醇200mL加以混合，于80℃下搅拌4小时。反应结束后，使其溶解于乙酸乙酯中而以蒸馏水进行分液清洗。继而，用硫酸镁使有机层干燥后进行浓缩，用乙醇对所得的固体加以清洗而获得化合物(a-1)的结晶26g。其次，于氮气环境下，于1L三口烧瓶中将化合物(a-1)25g、锌99g、氯化铵16g、四氢呋喃(Tetra Hydro Furan，THF)300mL、乙醇50mL加以混合，于冰浴中一面进行搅拌一面滴加蒸馏水40mL，然后于20℃下进行4小时的搅拌。通过过滤将锌等除去后，使其溶解于乙酸乙酯中，用蒸馏水进行分液清洗。继而，用硫酸镁对有机层进行干燥后进行浓缩，获得褐色粉末。用乙酸乙酯100mL、己烷200mL进行再结晶，获得下述式(A-1-1)所表示的化合物(a-1-1)的结晶17g。
[合成例2：化合物(a-1-3)的合成]
依照下述流程2而合成下述式(A-1-3)所表示的化合物(a-1-3)。
[化9]
Figure BDA00002566692700231
流程2
于具有搅拌机、氮气导入管及温度计的1L三口烧瓶中，将4-氟硝基苯15.5g、4-羟基哌啶10g、碳酸氢钠9.2g、乙醇100mL加以混合，于80℃下进行5小时的搅拌。反应结束后，使其溶解于乙酸乙酯中而以蒸馏水进行分液清洗。用硫酸镁使有机层干燥后进行浓缩，用乙醇对所得的固体进行再结晶而获得化合物(a-2)的结晶20g。其次，于氮气环境下，于500mL三口烧瓶中将化合物(a-2)19g、三乙胺13g、THF 150mL加以混合，于冰浴中一面进行搅拌一面滴加于THF 50mL中溶解有4-硝基苯甲酰氯16g者，然后于20℃下进行1小时的搅拌。反应结束后，使其溶解于乙酸乙酯中而用蒸馏水进行分液清洗。用硫酸镁使有机层干燥后进行浓缩，用乙醇对所得的固体进行再结晶，获得化合物(a-3)的结晶25g。最后，于氮气环境下，于500mL三口烧瓶中将化合物(a-3)24.5g、锌87g、氯化铵14g、THF 300mL、乙醇50mL加以混合，于冰浴中一面进行搅拌一面滴加蒸馏水35mL，然后于20℃下进行5小时的搅拌。通过过滤将锌等除去后，使其溶解于乙酸乙酯中，用蒸馏水进行分液清洗。将用硫酸镁对有机层进行干燥后进行浓缩而所得的粉末于乙酸乙酯100mL、己烷200mL中进行再结晶，获得化合物(a-1-3)的结晶19g。
[合成例3：化合物(a-1-5)的合成]
依照下述流程3而合成下述式(A-1-5)所表示的化合物(a-1-5)。
[化10]
Figure BDA00002566692700241
流程3
于具有搅拌机、氮气导入管及温度计的1L三口烧瓶中，将4-氟硝基苯31g、氟化铯36g、异哌啶酸(isonipecotic acid)26g、二甲基亚砜200mL加以混合，于110℃下进行3小时的搅拌。反应结束后，混合蒸馏水400mL，通过过滤而回收所析出的粉末。用蒸馏水、己烷进行充分清洗，加以干燥而获得化合物(a-4)44g。其次，将化合物(a-4)25g、4-硝基苯酚13g、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二酰亚胺盐酸盐(EDC)23g、THF 350mL加以混合，于冰浴中一面搅拌一面添加二甲氨基吡啶2.5g，然后于20℃下进行4小时的搅拌。反应结束后，使其溶解于乙酸乙酯中，用蒸馏水进行分液操作。用硫酸镁使有机层干燥后进行浓缩，用乙醇对所得的固体进行清洗，获得化合物(a-5)的结晶24g。最后，于500mL三口烧瓶中，于氮气环境下将化合物(a-5)24g、锌85g、氯化铵14g、THF 300mL、乙醇50mL加以混合，于冰浴中一面搅拌一面滴加蒸馏水35mL，然后于20℃下进行5小时的搅拌。通过过滤将锌等除去后，使其溶解于乙酸乙酯中，用蒸馏水进行分液清洗。用硫酸镁使有机层干燥后进行浓缩，使所得的粉末再溶解于THF中而进行硅藻土过滤。对滤液进行浓缩而获得化合物(a-1-5)的粉末16g。
[合成例4：化合物(a-1-6)的合成]
依照下述流程4而合成下述(A-1-6)所表示的化合物(a-1-6)。
[化11]
Figure BDA00002566692700251
流程4
将通过与合成例3相同的方法而获得的化合物(a-4)15g、3-硝基苯酚8.35g、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二酰亚胺盐酸盐(EDC)13.8g、THF180mL加以混合，于冰浴中一面搅拌一面添加二甲氨基吡啶1.47g后，于20℃下进行6小时的搅拌。反应结束后，使其溶解于乙酸乙酯中，用蒸馏水进行分液操作。用硫酸镁使有机层干燥，用乙醇对所得的固体进行清洗，获得化合物(a-6)的结晶17.9g。最后，于500mL三口烧瓶中，于氮气环境下将化合物(a-6)17.9g、锌63.2g、氯化铵10.3g、HF 210mL、乙醇30mL加以混合，于冰浴中一面搅拌一面滴加蒸馏水24mL，然后于20℃下进行7小时的搅拌。通过过滤将锌等除去后，使其溶解于乙酸乙酯中，用蒸馏水进行分液清洗。用硫酸镁使有机层干燥后加以浓缩，将所得的粉末再溶解于THF中而进行硅藻土过滤。对滤液进行浓缩，将所得的固体于THF、己烷中进行再结晶，获得化合物(a-1-6)13g。
<聚酰亚胺的合成>
[聚合例1]
将作为四羧酸二酐的2，3，5-三羧基环戊基乙酸二酐(TCA)0.5摩尔(11.2g)、作为二胺的3，5-二氨基苯甲酸胆甾烷基酯0.1摩尔(52.3g)、胆甾烷基氧基-2，4-二氨基苯0.05摩尔(24.8g)、化合物(a-1-5)0.025摩尔(0.78g)、及对苯二胺0.325摩尔(3.5g)溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)56g中，于60℃下进行6小时反应，由此而获得含有20重量％聚酰胺酸的溶液。分取少量该溶液，加入N-甲基-2-吡咯烷酮而制成聚酰胺酸浓度为10重量％的溶液，于25℃下测定的溶液粘度为60mPa·s。
其次，于所得的聚酰胺酸溶液中追加NMP 130g，添加吡啶2.4g及乙酸酐3.1g而于110℃下进行4小时的脱水闭环反应。于脱水闭环反应后，用新的NMP对系统内的溶剂进行溶剂置换(通过该溶剂置换操作而将脱水闭环反应中所使用的吡啶及乙酸酐除去至系统外。下同)，由此获得含有20重量％的酰亚胺化率为46％的聚酰亚胺(PI-1)的溶液。分取少量该溶液而加入NMP，制成聚酰亚胺浓度为10重量％的溶液，于25℃下测定的溶液粘度为55mPa·s。
[聚合例2～聚合例9、比较聚合例1、比较聚合例2]
除了如下述表1所示那样变更所使用的四羧酸二酐及二胺的种类及量的方面、如下述表1所示那样变更所使用的吡啶及乙酸酐的量的方面以外，通过与上述聚合例1同样的方法而分别合成聚酰亚胺(PI-2)～聚酰亚胺(PI-11)。另外，以四羧酸二酐及二胺的合计量相对于反应溶液的总量而言成为20重量％的方式加入NMP而调制反应溶液。
Figure BDA00002566692700271
<聚酰胺酸的合成>
[聚合例10]
将作为四羧酸二酐的1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐0.45摩尔(5.6g)及1，2，4，5-苯四羧酸二酐0.05摩尔(0.7g)、作为二胺的化合物(a-1-5)0.1摩尔(2.0g)、十四烷氧基-2，4-二氨基苯0.05摩尔(1.0g)、3，6-双(4-氨基苯甲酰氧基)胆甾烷0.01摩尔(0.4g)、4-氨基苯基-4′-氨基苯甲酸酯0.29摩尔(4.2g)、及4，4′-[4，4′-丙烷-1，3-二基双(哌啶-1，4-二基)]二苯胺0.05摩尔(1.2g)溶解于NMP 85g中，于40℃下进行8小时的反应，由此而获得含有15重量％聚酰胺酸的溶液。分取少量该溶液，加入NMP而制成聚酰胺酸浓度为10重量％的溶液，于25℃下所测定的溶液粘度为80mPa·s。
[聚合例11～聚合例17、比较聚合例3]
如下述表2所示那样变更所使用的四羧酸二酐及二胺的种类及量，除此以外通过与上述聚合例10同样的方法而分别合成聚酰胺酸(PA-2)～聚酰胺酸(PA-9)。另外，以四羧酸二酐及二胺的合计量相对于反应溶液的总量而言成为15重量％的方式加入NMP而调制反应溶液。
[表2]
Figure BDA00002566692700281
于表1及表2中，四羧酸二酐的数值表示相对于合成中所使用的四羧酸二酐的总量的含有比例[mol％]，二胺的数值表示相对于合成中所使用的二胺的总量的含有比例[mol％]。吡啶及乙酸酐的数值表示相对于聚酰胺酸所具有的酰胺酸单元数的含有比例[mol％]。
四羧酸二酐及二胺的略称分别为以下的含义。
<四羧酸二酐>
J：2，3，5-三羧基环戊基乙酸二酐
K：1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐
L：1，2，4，5-苯四羧酸二酐
<二胺>
B：3，5-二氨基苯甲酸胆甾烷基酯
C：胆甾烷基氧基-2，4-二氨基苯
D：对苯二胺
E：3，5-二氨基苯甲酸
F：十四烷氧基-2，4-二氨基苯
G：3，6-双(4-氨基苯甲酰氧基)胆甾烷
H：4-氨基苯基-4′-氨基苯甲酸酯
I：4，4′-[4，4′-丙烷-1，3-二基双(哌啶-1，4-二基)]二苯胺
<含有环氧基的化合物(EPS-1)的合成>
于具有搅拌机、温度计、滴液漏斗及回流冷凝管的反应器中装入2-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷34.48g、甲基异丁基酮34.48g及三乙胺3.45g，于室温下进行混合。其次，利用滴液漏斗以30分钟而滴加去离子水27.59g后，一面于回流下进行搅拌，一面于80℃下进行6小时的反应。于反应结束后，取出有机层，藉由0.2重量％的硝酸铵水溶液而清洗至清洗后的水成为中性后，于减压下蒸馏除去溶剂及水，由此而获得粘稠的聚有机硅氧烷溶液。对该聚有机硅氧烷进行1H-NMR分析，结果是于化学位移(σ)＝3.2ppm附近如理论强度那样获得基于环氧基的峰值，确认于反应中并不产生环氧基的副反应。该聚有机硅氧烷的重量平均分子量Mw为3,000、环氧当量为184.8g/mol。
于200ml的三口烧瓶中装入上述聚有机硅氧烷7.70g、作为溶剂的甲基异丁基酮44.8g、4′-戊基-1，1′-双环己基-4-羧酸3.50g及作为催化剂的四丁基溴化铵0.77g，于100℃下进行8小时的搅拌下进行反应。于反应结束后，于反应混合物中加入乙酸乙酯而对所得的溶液进行3次水洗，使用硫酸镁而将有机层干燥后，蒸馏除去溶剂，由此获得反应性聚有机硅氧烷(化合物(EPS-1))10.9g。化合物(EPS-1)的重量平均分子量Mw为8,500。
<液晶配向剂的调制>
[实例1]
(1)印刷性评价用液晶配向剂的调制
于含有100重量份聚合例1中所得的聚酰亚胺(PI-1)的溶液中加入N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)及丁基溶纤剂(Butyl cellosolve，BC)，制成溶剂组成为NMP∶BC＝50∶50(重量比)、固形物浓度为6.5重量％的溶液。使用孔径为1μm的过滤器而对该溶液进行过滤，由此而调制印刷性评价用液晶配向剂A。
(2)元件制造用液晶配向剂的调制
于上述(1)中，将过滤前的溶液的固形物浓度设为4.0重量％，除此以外与上述(1)同样地进行调制而获得元件制造用液晶配向剂B。
[实例2～实例26、比较例1～比较例9]
如下述表3及表4中所记载那样变更所使用的聚合物、添加剂，除此以外利用与上述实例1同样的方法而分别获得印刷性评价用液晶配向剂A及元件制造用液晶配向剂B。
<液晶显示元件的制造>
[制造例1]
使用旋转器将上述所调制的实例1的元件制造用液晶配向剂B涂布于厚度为1mm的设在玻璃基板的一个面上的包含ITO膜的透明导电膜上，于80℃的热板上进行1分钟的加热。其次，于230℃的热板上进行30分钟的加热，由此而形成膜厚约80nm的涂膜(液晶配向膜)。反复进行该操作而制造4枚(2对)具有液晶配向膜的基板。
其次，对于具有液晶配向膜的一对基板，于具有液晶配向膜的面的各个外缘涂布放入有直径为3.5μm的氧化铝球的环氧树脂接着剂后，以各个液晶配向膜面相对的方式使其重叠而进行压接，使接着剂硬化。其次，自液晶注入口而于一对基板间填充负型液晶(默克(Merck)公司制造、MLC-6608)后，用丙烯酸类光硬化接着剂将液晶注入口密封，于基板的外侧的两个面贴合偏光板，由此而制造垂直配向型液晶显示元件。
[制造例2～制造例14、比较制造例1～比较制造例6]
将所使用的液晶配向剂变更为实例2～实例14或比较例1～比较例6的元件制造用液晶配向剂B，除此以外利用与上述制造例1同样的方法而制造垂直配向型液晶显示元件。
[制造例15]
使用旋转器将上述所调制的实例15的元件制造用液晶配向剂B涂布于厚度为1mm的设在玻璃基板的一个面上的包含ITO膜的透明导电膜上，于80℃的热板上进行1分钟的加热。其次，在230℃的热板上进行30分钟的加热，由此而形成膜厚约80nm的涂膜。使用具有辊(所述辊卷绕有棉制的布)的摩擦机，于辊的转速为600rpm、平台的移动速度为2cm/sec、毛压入长度为0.4mm的条件下对该涂膜进行摩擦处理，赋予涂膜液晶配向能力而制成液晶配向膜。将具有该液晶配向膜的基板在超纯水中进行1分钟的超声波清洗，然后于100℃的洁净烘箱中进行10分钟的干燥。通过反复进行这些一系列操作而制造2枚(1对)具有液晶配向膜的基板。
其次，对于具有液晶配向膜的一对基板，于具有液晶配向膜的面的各个外缘涂布放入有直径为3.5μm的氧化铝球的环氧数值接着剂后，以各个液晶配向膜面相对的方式使其重叠而进行压接，使接着剂硬化。其次，自液晶注入口而于一对基板间填充向列型液晶(默克公司制造、MLC-6221)后，用丙烯酸类光硬化接着剂密封液晶注入口，于基板的外侧的两个面贴合偏光板，由此而制造水平配向型液晶显示元件。
[制造例16～制造例26、比较制造例7～比较制造例9]
将所使用的液晶配向剂变更为实例16～实例26或比较例7～比较例9的元件制造用液晶配向剂B，除此以外利用与上述制造例15同样的方法而制造水平配向型液晶显示元件。
<液晶配向膜的评价>
(1)印刷性的评价
对于上述所调制的印刷性评价用液晶配向剂A，使用液晶配向膜印刷机(日本写真印刷机株式会社制造、Angstromer、型号“S40L-532”)，于液晶配向剂于网纹辊(anilox roll)上的滴加量为往返20滴(约0.2g)的条件下，涂布于附有包含ITO膜的透明电极的玻璃基板的透明电极面上。另外，于同种型号的印刷机中所通常采用的滴加量为往返30滴(约0.3g)，此处设为较通常情况下更严格的印刷条件。
将涂布液晶配向剂后的基板于80℃的热板上进行1分钟的加热(预焙)后，于180℃的热板上进行10分钟的加热(后烘)，形成膜厚为80nm的涂膜。用倍率为20倍的显微镜对该涂膜进行观察，调查液晶配向剂的弹斥及涂布不均的有无。以如下方式进行评价：将并无弹斥及涂布不均的情况评价为印刷性“优良”，将稍许观察到弹斥或涂布不均的情况评价为印刷性“良好”，将明确地观察到弹斥或涂布不均的情况评价为印刷性“不良”。将其结果示于表3及表4中。
(2)再加工性的评价
用旋转器将上述所调制的元件制造用液晶配向剂B涂布于厚度为1mm的设于玻璃基板的一个面上的包含ITO膜的透明导电膜上，于热板上、100℃下进行90秒的预焙，形成膜厚约80nm的涂膜。反复进行该操作，制作4枚附有涂膜的基板。其次，于氮气环境下、25℃的暗室中保管所得的基板，分别于12小时后、24小时后、48小时后、72小时后取出，于40℃的放入有NMP的烧杯中浸渍2分钟。2分钟后，将基板自烧杯中取出，用超纯水进行数次清洗后，通过鼓风将表面的水滴除去，对基板进行观察，用光学显微镜观察涂膜的残存状态。以如下方式进行评价：将即使保管时间为72小时的基板亦未残存涂膜的情况评价为再加工性“优良”，将若为保管时间为48小时的基板则可剥离的情况评价为再加工性“良好”，将若为保管时间为24小时的基板则可剥离的情况评价为再加工性“稍好”，将若为保管时间为12小时的基板则可剥离的情况评价为再加工性“尚可”，将即使保管时间为12小时的基板亦无法剥离涂膜的情况评价为再加工性“不良”。将评价结果示于表3及表4中。
<液晶显示元件的评价>
(1)初始电压保持率的评价
对于制造不久后的液晶显示元件，于60℃的温度下，以60微秒的施加时间、167毫秒的间隔施加5V的电压后，测定自解除施加起167毫秒后的电压保持率(初始电压保持率)。测定装置使用东阳技术株式会社(ToyoCorporation)制造的品名“VHR-1”。将其结果示于下述表3及表4中。
(2)耐光性的评价
对测定初始电压保持率VH1后的液晶显示元件的其中一方，使用以碳弧为光源的耐候试验机而进行1000小时的光照射。对于光照射后的液晶单元，利用与上述同样的方法而测定电压保持率。将该值作为光照射后的电压保持率VH2、将初始电压保持率设为VH1时，将VH1减去VH2而求出的电压保持率的减少量作为ΔVHR，利用ΔVHR而评价耐光性。将测定结果示于下述的表3及表4中。
(3)耐高温高湿性的评价
将测定初始电压保持率VH1后的液晶显示元件的另一方于设定为60℃、湿度90％的烘箱中进行300小时的保管后，利用与上述同样的方法而测定电压保持率。将该值作为赋予应力后的电压保持率VH4、将初始电压保持率设为VH3时，将VH3减去VH4而求出的电压保持率的减少量作为ΔVHR′，利用ΔVHR′而评价耐高温高湿性。将测定结果示于下述的表3及表4中。
[表3]
Figure BDA00002566692700341
[表4]
Figure BDA00002566692700351
于表3及表4中，添加剂的数值表示相对于液晶配向剂中所含有的聚合物100重量份的含有比例[重量份]。而且，添加剂的略称分别是以下的含义。
M：N，N，N′，N′-四缩水甘油基-间苯二甲胺
N：TINUVIN622(胺类抗氧化剂)
O：化合物(EPS-1)
P：二季戊四醇六丙烯酸酯
Q：N，N，N′，N′-四缩水甘油基-4，4′-二氨基二苯基甲烷
如表3及表4所示，于使用实例的液晶配向剂而制造的液晶显示元件中，于聚酰亚胺类及聚酰胺酸类的任意者中均是暴露在光照射或高温高湿的环境下的情况下的电压保持率的降低量少，且耐光性及耐高温高湿性优异。而且，关于对于基板的剥离性(再加工性)或印刷性，亦均良好。
相对于此，于比较例中，若聚酰亚胺类、聚酰胺酸类的各个与实例相比较，则ΔVHR及ΔVHR′的至少任意者均大于实例的ΔVHR及ΔVHR′的至少任意者，耐光性或耐高温高湿性差。

Claims (9)

1.一种液晶配向剂，其含有选自由使四羧酸二酐与二胺反应所得的聚酰胺酸及使该聚酰胺酸进行脱水闭环而成的聚酰亚胺所构成的群组中的至少一种聚合物，其特征在于：
所述二胺包含下述式(A)所表示的化合物(a)，
[化1]
Figure FDA00002566692600011
式(A)中，Am1是与氮原子一同形成吡咯烷环、哌啶环或六亚甲基亚胺环的2价基，这些基的环部分上亦可键结取代基；其中，于Am1中，构成环的氮原子键结于X2上；X1是单键、氧原子、羰基、*-COO-、*-OCO-、-NH-、*-Ar1-O-、*-O-Ar1-、*-COO-Ar1-、或*-R3-OCO-，其中，Ar1是苯撑或于苯撑上键结有取代基的2价基，R3是碳数为1或2的烷二基；“*”表示与含氮杂环的键结的键；X2是单键或羰基；R1是1价有机基，r分别独立为0～4的整数；其中，于r的合计为2以上的情况下，多个R1独立地具有上述定义。
2.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于：所述化合物(a)以下述式(A-1)而表示，
[化2]
Figure FDA00002566692600012
式(A-1)中，X1是单键、氧原子、羰基、*-COO-、*-OCO-、-NH-、*-Ar1-O-、*-O-Ar1-、*-COO-Ar1-、或*-R3-OCO-，其中，Ar1是苯撑或于苯撑上键结有取代基的2价基，R3是碳数为1或2的烷二基；“*”表示与含氮杂环的键结的键；X2是单键或羰基；R1及R4分别独立为1价有机基，r及s分别独立为0～4的整数；其中，于r的合计为2以上的情况下，多个R1独立地具有上述定义，于s为2以上的情况下，多个R4独立地具有上述定义。
3.根据权利要求1或2所述的液晶配向剂，其特征在于：所述X2是单键。
4.根据权利要求1或2所述的液晶配向剂，其特征在于：所述X1是*-COO-、*-OCO-、-NH-或*-R3-OCO-，其中，R3是碳数为1或2的烷二基；“*”表示与含氮杂环的键结的键。
5.根据权利要求1或2所述的液晶配向剂，其特征在于：所述四羧酸二酐包含选自由2，3，5-三羧基环戊基乙酸二酐及1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐所构成的群组的至少一种。
6.一种液晶配向膜，其特征在于：其是使用根据权利要求1至5中任一项所述的液晶配向剂而形成的液晶配向膜。
7.一种液晶显示元件，其特征在于：其包含根据权利要求6所述的液晶配向膜。
8.一种聚合物，其特征在于：其是使包含下述式(A)所表示的化合物(a)的二胺与四羧酸二酐反应所得的聚合物，
[化3]
Figure FDA00002566692600021
式(A)中，Am1是与氮原子一同形成吡咯烷环、哌啶环或六亚甲基亚胺环的2价基，这些基的环部分上亦可键结取代基；其中，于Am1中，构成环的氮原子键结于X2上；X1是单键、氧原子、羰基、*-COO-、*-OCO-、-NH-、*-Ar1-O-、*-O-Ar1-、*-COO-Ar1-、或*-R3-OCO-，其中，Ar1是苯撑或于苯撑上键结有取代基的2价基，R3是碳数为1或2的烷二基；“*”表示与含氮杂环的键结的键；X2是单键或羰基；R1是1价有机基，r分别独立为0～4的整数；其中，于r的合计为2以上的情况下，多个R1独立地具有上述定义。
9.一种化合物，其特征在于：其以下述式(A)而表示，
[化4]
Figure FDA00002566692600031
式(A)中，Am1是与氮原子一同形成吡咯烷环、哌啶环或六亚甲基亚胺环的2价基，这些基的环部分上亦可键结取代基；其中，于Am1中，构成环的氮原子键结于X2上；X1是单键、氧原子、羰基、*-COO-、*-OCO-、-NH-、*-Ar1-O-、*-O-Ar1-、*-COO-Ar1-、或*-R3-OCO-，其中，Ar1是苯撑或于苯撑上键结有取代基的2价基，R3是碳数为1或2的烷二基；“*”表示与含氮杂环的键结的键；X2是单键或羰基；R1是1价有机基，r分别独立为0～4的整数；其中，于r的合计为2以上的情况下，多个R1独立地具有上述定义。
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