CN105001880B - 液晶取向剂及液晶显示元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶取向剂及液晶显示元件。所述液晶取向剂含有聚亚芳基。所述聚亚芳基优选具有由下述式(P)所表示的重复单元的聚合物。本发明的液晶取向剂可形成在长时间内电压保持率的下降少、即便在严酷的使用条件下也不会产生残像、且可靠性优异的液晶取向膜、且涂布性(印刷性)优异。

Description

液晶取向剂及液晶显示元件

技术领域

本发明涉及一种液晶取向剂及液晶显示元件。详细而言，本发明涉及一种可形成在长时间内电压保持率的下降少、即便在严酷的使用条件下也不会产生残像、且可靠性优异的液晶取向膜、且涂布性(印刷性)优异的液晶取向剂。

背景技术

液晶显示元件根据电极结构及所使用的液晶分子的物性，而可分类成各种模式。例如，已知有如下类型等的液晶显示装置：

例如所谓的扭转向列(Twisted Nematic，TN)型，即在设置有透明导电膜的基板表面形成液晶取向膜来作为液晶显示元件用基板，将2片所述基板对向配置并在其间隙内形成具有正的介电各向异性的向列液晶的层而制成夹层(sandwich)结构的单元(cell)，且使液晶分子的长轴从一个基板向另一个基板连续地扭转90°(专利文献1)；

可实现比TN型液晶显示元件高的占空比(duty ratio)的超扭转向列(SuperTwisted Nematic，STN)型(专利文献2)；

将具有负的介电常数各向异性的向列液晶的层注入至电极间隙内，并使液晶相对于基板大致垂直地取向的垂直取向(Vertical Alignment，VA)型(专利文献3)；

在一片基板面内将电极对配置成梳齿状，由此施加电场时的液晶的驱动方向仅变成基板面内方向的共面切换(In-Plane Switching，IPS)型(专利文献4及专利文献5)；

变更IPS型的电极结构并提高显示元件部分的开口率而使亮度提升的边缘场切换(Fringe Field Switching，FFS)型(专利文献6)；

视角依存性少、且影像画面的高速响应性优异的光学补偿弯曲(OpticalCompensated Bend，OCB)型(专利文献7)。

作为所述各种液晶显示元件中的液晶取向膜的材料，已知有聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯等树脂材料，尤其包含聚酰胺酸或聚酰亚胺的液晶取向膜的耐热性、机械强度、与液晶的亲和性等优异，因此用于许多液晶显示元件中(专利文献8)。

在此种液晶取向剂中，近年来，也比之前进一步要求涂布性(印刷性)的提升及可靠性(对于严酷的环境的长期稳定性)的提升。其原因如下所述。

与之前的作为液晶显示元件的主用途的笔记本电脑、监视器用显示器等相比，要求近年来显著普及的液晶电视机的更换周期长、且寿命原本就长。例如在液晶电视机用途等的情况下，以耐用年数超过10年为前提进行设计，且与之前的液晶显示元件的用途相比预定时间格外长的驱动。同时，为了液晶显示元件的大型化且多姿多彩地显示，除存在背光源的照度变高的倾向以外，要求液晶取向剂的涂膜在大面积内均匀。

另一方面，在近年来作为家庭影院(home theater)的需求提高的液晶投影仪用途的液晶显示元件中，使用金属卤化物灯等照射强度非常高的光源，因此对于光及热的耐受性成为大问题。另外，为了提升在包含强紫外线的太阳光下的视认性，移动电话等移动机器用或车载用汽车导航用的液晶显示元件必须提高背光源的亮度，因此进一步担忧提前的劣化。而且，当将这些机器用作电视游戏的显示器时，设想在所述条件下，处于时间极其长的连续驱动下。

如此，在液晶显示元件中，伴随多用途化等，在暴露于高强度的光照射、长时间驱动等之前无法想到的严酷的环境下之后，要求涂膜的进一步的均匀化及长寿命化。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开平4-153622号公报

[专利文献2]日本专利特开昭60-107020号公报

[专利文献3]日本专利特开平11-258605号公报

[专利文献4]日本专利特开昭56-91277号公报

[专利文献5]美国专利第5,928,733号说明书

[专利文献6]日本专利特开2002-082357号公报

[专利文献7]日本专利特开平9-105957号公报

[专利文献8]日本专利特开昭62-165628号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

本发明是鉴于所述情况而成的，其目的在于提供一种可形成在长时间内电压保持率的下降少、即便在严酷的使用条件下也不会产生残像、且可靠性优异的液晶取向膜、且涂布性(印刷性)优异的液晶取向剂。

[解决问题的技术手段]

根据本发明，本发明的所述目的及优点由含有聚亚芳基的液晶取向剂达成。该聚亚芳基优选具有多个可被取代的亚芳基直接键结而连结的结构的聚合物，更优选具有由下述式(P)所表示的重复单元的聚合物。

[化1]

(式(P)中，Ar为n+2价的芳香族基，n为1或2，

各重复单元中的X分别独立地为单键、氧原子、硫原子、羰基、酯键、硫酯键、-NR-或-CONR-(其中，R为氢原子或碳原子数为1～6的烷基)，

各重复单元中的R⁰¹分别独立地选自氢原子、羟基、具有末端C＝C双键的基、具有碳间三键的基、具有环氧基的基、具有使液晶分子进行取向的功能的基及通过光照射而产生交联反应或异构化反应的基)。

[发明的效果]

根据本发明，提供一种液晶取向剂，其可形成在长时间内电压保持率的下降少、即便在严酷的使用条件下也不会产生残像、且可靠性优异的液晶取向膜。该液晶取向剂的涂布性(印刷性)也优异，因此液晶取向膜形成步骤的良率高，有助于液晶显示元件制造成本的削减。

具备由所述液晶取向剂形成的液晶取向膜的本发明的液晶显示元件在长时间内显示品质不会劣化。因此，本发明的技术可适宜地应用于例如液晶电视机、液晶投影仪、移动电话、可携式游戏机、平板电脑(Tablet PC)等用途。

附图说明

图1是合成例1中所获得的聚亚芳基的红外光谱。

图2是表示实施例中所制造的液晶单元中的电极图案的一例的概略图。

图3是表示实施例中所制造的液晶单元中的电极图案的另一例的概略图。

具体实施方式

如上所述，本发明的液晶取向剂含有聚亚芳基。

＜聚亚芳基＞

本发明中的聚亚芳基是如下的概念：除具有多个亚芳基直接键结而连结的结构的聚亚芳基以外，也包括亚芳基以外的其他二价的基在多个亚芳基之间键结而连结的主链结构，例如聚亚芳基醚、聚亚芳基硫醚、聚亚芳基亚烯基等，以及包含这些中的2种以上的嵌段共聚物等。所述中的亚芳基可被取代。

作为本发明中的聚亚芳基，优选具有多个亚芳基直接键结而连结的结构的聚亚芳基。特优选具有多个可被取代的亚萘基直接键结而连结的结构的聚亚芳基，尤其优选具有由所述式(P)所表示的重复单元的聚亚芳基。所述式(P)中，n为1或2，Ar为(n+2)价的芳香族基。即，当n为1时，Ar为三价的芳香族基，当n为2时，Ar为四价的芳香族基。另外，各重复单元中的Ar可相同，也可以不同。

所述式(P)中，各重复单元中的X分别独立地为单键、氧原子、硫原子、羰基、酯键、硫酯键、由-NR-或-CONR-所表示的基。此处，R为氢原子或碳原子数为1～6的烷基。

另外，所述式(P)中，各重复单元中的R⁰¹分别独立地为氢原子、羟基、具有末端C＝C双键的基、具有碳间三键的基、具有环氧基的基、具有使液晶分子进行取向的功能的基或通过光照射而产生交联反应或异构化反应的基。

更优选具有由所述式(P)所表示的重复单元的5个以上(优选10个以上)直接键结而连结的结构的聚亚芳基，最优选仅包含由所述式(P)所表示的重复单元的聚亚芳基。

优选各重复单元中的R⁰¹中的至少1个为选自羟基、具有末端C＝C双键的基、具有碳间三键的基、具有环氧基的基、具有使液晶分子进行取向的功能的基及通过光照射而产生交联反应或异构化反应的基的。

作为所述-NR-及-CONR-中的R的具体例，例如可列举：甲基、乙基、丙基等。

当R⁰¹为具有末端C＝C双键的基时，作为所述式(P)中的取代基-X-R⁰¹，例如可列举：烯丙氧基、(甲基)丙烯酰氧基等。

当R⁰¹为具有环氧基的基时，作为所述式(P)中的取代基-X-R⁰¹，例如可列举：缩水甘油氧基、2,3-环己基环氧基、3,4-环己基环氧基等。

所述液晶取向性基为具有使液晶分子的群在固定的方向上排列的功能的基。作为此种液晶取向性基，例如可列举由下述式(D)所表示的基等。

[化2]

(式(D)中，R^I为碳数为1～40的烷基、碳数为1～40的氟烷基、氰基或氟原子、或者具有类固醇骨架的碳数为17～51的烃基；

Z^I为单键、⁺-O-、⁺-COO-或⁺-OCO-(其中，附加有“+”的结合键为R^I侧)；

R^II为亚环己基或亚苯基，其中，该亚环己基或亚苯基可由氰基、氟原子、三氟甲基或碳数为1～3的烷基取代；

n1为1或2，

其中，当n1为2时，2个R^II相互可相同，也可以不同；

n2为0或1；

Z^II为单键、⁺-O-、⁺-COO-或⁺-OCO-(其中，附加有“+”的结合键为R^I侧)；

n3为0～2的整数；

n4为0或1；而且

“*”表示结合键)

作为所述式(D)中的R^I的碳数为1～40的烷基，优选直链的烷基，具体而言，例如可列举：甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正辛基、正癸基、正十二烷基、正十六烷基、硬脂基等；

作为碳数为1～40的氟烷基，优选直链的氟烷基，具体而言，例如可列举：3-三氟甲基丙基、4-三氟甲基丁基、6-三氟甲基己基、10-三氟甲基癸基、3-五氟乙基丙基、4-五氟乙基丁基、8-五氟乙基辛基、3,3,4,4,5,5,5-七氟戊基、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛基、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-十七氟癸基等；

作为所述具有类固醇骨架的碳数为17～51的烃基，例如可列举：3-胆甾烷基(3-cholestanyl)、3-胆甾烯基(3-cholestenyl)、3-羊毛甾烷基(3-lanostanyl)、3-胆烷基(3-cholanyl)、3-孕甾烷基(3-pregnyl)、3-雄甾烷基(3-androstanyl)、3-雌甾烷基(3-estranyl)等。

当R^I为烷基且n2及n4两者为0时，R^I的烷基优选碳数为4～40的直链的烷基。

式(D)中，作为由-(R^II)_n1-所表示的二价的基，当n1为1时，例如可列举1,4-亚苯基、1,4-亚环己基等作为优选的基；

当n1为2时，例如可列举4,4'-亚联苯基、4,4'-双亚环己基、分别由下述式所表示的基等作为优选的基。

[化3]

(所述式中，附加有“+”的结合键为R^I侧。

优选所述式(D)中的n3为2。

所述式(D)中，优选n2为1、或n2为0且R^I为具有类固醇骨架的碳数为17～51的烃基。

所述光反应性基为通过光照射而产生交联反应或异构化反应的基。作为此种光反应性基，例如可列举由下述式(E)所表示的二价的基等。

[化4]

(式(E)中，d为0或1；

A¹及A²分别为碳数为1～6的烷基、碳数为1～6的烷氧基、卤素原子或氰基；

e及f分别为0～4的整数；而且

“*”分别表示结合键)

作为所述式(E)中的A¹及A²，优选分别为碳数为1～6的烷氧基。e及f优选分别为0。

由所述式(E)所表示的基优选存在于聚亚芳基的侧链中。在此情况下，优选在所述式(E)的结合键的任一个上键结有氢原子或一价的有机基(优选所述液晶取向性基)，式(E)整体变成一价的基，并通过另一个结合键而键结在聚亚芳基的主链骨架上。作为此种基的具体例，例如可列举分别由下述式所表示的基。

[化5]

[化6]

(所述式中，R¹为氢原子、含有脂环式基的碳数为3～40的一价的有机基、碳数为1～40的烷基或碳数为1～40的氟化烷基；

v为1～10的整数；

“*”表示结合键)

当聚亚芳基含有选自由具有末端C＝C双键的基及环氧基所组成的群组中的至少1种基时，含有该聚亚芳基的液晶取向剂显示出特别低的残留直流(Direct Current，DC)电压，因此适合应用于FFS型液晶显示元件。为了有效地显现该功能，当聚亚芳基含有具有末端C＝C双键的基时，优选将该聚亚芳基中的末端C＝C双键的含有比例设为0.0001mol/g-聚合物(polymer)以上，更优选设为0.0005mol/g-聚合物(polymer)～0.025mol/g-聚合物(polymer)；

当聚亚芳基含有环氧基时，优选将该聚亚芳基的环氧当量设为10,000g/mol以下，更优选设为40g/mol～2,000g/mol。当聚亚芳基在所述范围内重叠地含有具有末端C＝C双键的基及环氧基时，也适合于FFS型液晶显示元件用途。

当聚亚芳基含有液晶取向性基时，含有该聚亚芳基的液晶取向剂可优选地应用于垂直取向型的液晶显示元件的制造。为了有效地显现该功能，优选将聚亚芳基中的液晶取向性基的含有比例设为0.0001mol/g-聚合物(polymer)以上，更优选设为0.0005mol/g-聚合物(polymer)～0.025mol/g-聚合物(polymer)。

进而，当聚亚芳基含有光反应性基时，含有该聚亚芳基的液晶取向剂可优选地应用于通过光取向法所形成的液晶取向膜。为了有效地显现该功能，优选将聚亚芳基中的光反应性基的含有比例设为0.0001mol/g-聚合物(polymer)以上，更优选设为0.0005mol/g-聚合物(polymer)～0.025mol/g-聚合物(polymer)。

本发明的液晶取向剂中所含有的聚亚芳基可重叠地含有2种以上的如上所述的基。

作为本发明中的聚亚芳基，优选具有选自由下述式(P-1)及式(P-2)的各式所表示的重复单元中的至少1种重复单元的聚合物。

[化7]

(式(P-1)及式(P-2)中，X及R⁰¹的含义分别与所述式(P)中的X及R⁰¹相同)

在聚亚芳基中，存在多个选自由所述式(P-1)及式(P-2)的各式所表示的重复单元中的至少1种重复单元，该多个重复单元中的取代基-X-R⁰¹可相同，也可以不同。

关于本发明的液晶取向剂中所含有的聚亚芳基，利用凝胶渗透层析法所测定的聚苯乙烯换算的重量平均分子量Mw优选500～1,000,000，更优选1,000～500,000。

如上所述的聚亚芳基可通过公知的方法来合成。

例如，包含由所述式(P-1)所表示的重复单元的聚亚芳基可通过如下等适宜的方法来合成：将具有所期望的取代基-X-R⁰¹的二卤化萘作为原料，在过渡金属络合物(例如0价镍络合物等)的存在下进行的高分子链成长反应；

在对具有所期望的取代基-X-R⁰¹的二卤化萘的卤素原子中的一个进行格林尼亚(grignard)化后，在II价镍络合物的存在下进行的高分子链成长反应；

将具有所期望的取代基-X-R⁰¹的二卤化萘、及向该萘中导入2个三烷基锡基(R₃Sn-，R为烷基)或二烷氧基硼基((RO)₂B-，R为烷基)而成的化合物作为原料，在0价钯络合物的存在下进行的高分子链成长反应；

将具有所期望的取代基-X-R⁰¹的二羟基萘作为原料，在铜(II)络合物的存在下进行的高分子链成长反应。

聚亚芳基具有含有亚芳基以外的其他二价的基的主链结构的例如可在所述高分子链成长反应时，使提供亚芳基以外的其他二价的基的其他可进行共聚的单体共存来制造。

针对通过所述方法的任一种所获得的聚亚芳基，也可以优选地应用利用取代基的反应性对其进行化学转换的反应。

例如具有羟基作为取代基的聚亚芳基于将该羟基变成碱金属盐后，与具有所期望的基的卤化烃化合物进行反应，由此可获得具有该所期望的基的聚亚芳基。通过该方法，例如可获得具有烯丙氧基作为取代基的聚亚芳基。含有具有C＝C双键的基作为取代基的聚亚芳基利用例如过酸来将该C＝C双键加以氧化，由此可获得具有环氧基的聚亚芳基。使该具有环氧基的聚亚芳基进而与羧酸等进行反应，由此也可以获得具有所期望的基的聚亚芳基。

只要是本领域从业人员，则所述反应的优选的条件可通过少许的预备实验而容易地设定。

作为用以提供由所述式(P-1)所表示的重复单元的具有酚性羟基的萘衍生物，例如可列举：1-羟基萘、2-羟基萘、2-甲基-1-羟基萘、6-苯基-2-羟基萘、1,3-二羟基萘、2,3-二羟基萘、2,4-二羟基萘、2,5-二羟基萘、2,6-二羟基萘、2,7-二羟基萘、2,8-二羟基萘、及3-甲基-2,6-二羟基萘。所述具有酚性羟基的萘衍生物可单独使用1种，也可以并用2种以上来使用。

另外，作为用以提供由所述式(P-2)所表示的重复单元的化合物，例如可列举：苯酚、对异丙烯基苯酚、乙炔基苯乙烯及苯基乙炔。这些化合物可单独使用1种，也可并用2种以上。

作为用以提供亚芳基以外的所述其他二价的基的其他可进行共聚的单体，例如可列举：丙炔酸、6-己炔酸、2-丙炔-1-醇、1-丁炔-3-醇、3-丁炔-3-醇、1-戊炔-3-醇、4-戊炔-1-醇、3-乙炔基苯胺及4-乙炔基苯胺。其他可进行共聚的单体可单独使用1种，也可以并用2种以上来使用。

基于所有重复单元，聚亚芳基中的所述其他二价的基的重复单元的含有比例优选0摩尔％～30摩尔％，更优选0摩尔％～20摩尔％，进而更优选0摩尔％～10摩尔％。

＜其他成分＞

本发明的液晶取向剂含有如上所述的聚亚芳基作为必需的成分，优选作为这些成分溶解在后述的溶剂中而成的溶液组成物来构成，视需要可进而含有其他成分。此处，作为其他成分，例如可列举：其他聚合物、分子内具有至少一个环氧基的化合物(以下，称为“环氧化合物”)、官能性硅烷化合物等。

所述其他聚合物为不具有由所述式(P)所表示的结构的聚合物，可用于改善本发明的液晶取向剂的溶液特性(涂布性)及电特性。作为其他聚合物，例如可列举聚酰胺酸、该聚酰胺酸的酰亚胺化聚合物、聚酰胺酸酯、聚酯、聚酰胺、聚有机硅氧烷、纤维素衍生物、聚缩醛、聚苯乙烯衍生物、聚(苯乙烯-苯基顺丁烯二酰亚胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯等，可使用选自这些聚合物中的1种以上。作为其他聚合物，优选选自由聚酰胺酸、该聚酰胺酸的酰亚胺化聚合物、聚酰胺酸酯及聚有机硅氧烷所组成的群组中的1种以上。

相对于聚合物的合计(表示聚亚芳基与其他聚合物的合计。以下相同)100重量份，其他聚合物的使用比例优选60重量份以下，更优选40重量份以下。当使用其他聚合物时，相对于聚合物的合计100重量份，将其含有比例设为10重量份以上，由此使用其他聚合物的效果优选地显现。

为了进一步提升所获得的液晶取向膜与基板之间的密接性，所述环氧化合物及官能性硅烷化合物可分别包含于本发明的液晶取向剂中。

作为所述环氧化合物，例如可列举如下化合物作为优选的：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-间二甲苯二胺、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-苄基胺、N,N-二缩水甘油基-氨基甲基环己烷、N,N-二缩水甘油基-环己胺等。

相对于聚合物的合计100重量份，这些环氧化合物的调配比例优选40重量份以下，更优选0.1重量份～30重量份。

作为所述官能性硅烷化合物，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亚乙基三胺、N-三甲氧基硅烷基丙基三亚乙基三胺、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等。

相对于聚合物的合计100重量份，这些官能性硅烷化合物的调配比例优选2重量份以下，更优选0.02重量份～0.2重量份。

＜液晶取向剂＞

如上所述，本发明的液晶取向剂优选使聚亚芳基及视需要而任意地调配的其他添加剂溶解包含在有机溶剂中来构成。

作为可用于本发明的液晶取向剂的有机溶剂，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、二异丁基酮、丙酸异戊酯、异丁酸异戊酯、二异戊醚、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、2-甲氧基乙醇、1-甲氧基丙基-2-乙酸酯等。这些有机溶剂可单独使用、或者可将2种以上混合使用。

本发明的液晶取向剂中的固体成分浓度(液晶取向剂的溶剂以外的成分的合计重量在液晶取向剂的总重量中所占的比例)是考虑粘性、挥发性等而适宜地选择，但优选1wt％(重量百分比)～10wt％的范围。即，将本发明的液晶取向剂如后述般涂布在基板表面，优选进行加热，由此形成成为液晶取向膜的涂膜，但当固体成分浓度未满1wt％时，该涂膜的膜厚变得过小而无法获得良好的液晶取向膜，另一方面，当固体成分浓度超过10wt％时，涂膜的膜厚变得过大而无法获得良好的液晶取向膜，另外，液晶取向剂的粘性增大而导致涂布特性欠佳。

特优选的固体成分浓度的范围根据将液晶取向剂涂布在基板上时所使用的方法而不同。例如在利用旋转器法的情况下，特优选固体成分浓度为1.5wt％～4.5wt％的范围。在利用印刷法的情况下，特优选将固体成分浓度设为3wt％～9wt％的范围，由此使溶液粘度变成12mPa·s～50mPa·s的范围。在利用喷墨法的情况下，特优选将固体成分浓度设为1wt％～5wt％的范围，由此使溶液粘度变成3mPa·s～15mPa·s的范围。

制备本发明的液晶取向剂时的温度优选10℃～50℃，更优选20℃～30℃。

＜液晶取向膜＞

可由如上所述的本发明的液晶取向剂形成液晶取向膜。

液晶取向膜的形成例如可利用如下的方法，该方法依次进行(1)在基板上形成涂膜的步骤(涂膜形成步骤)及(2)液晶取向性赋予步骤。但是，当将本发明的液晶取向剂应用于VA型、MVA型等垂直取向模式的液晶显示元件时，(2)液晶取向性赋予步骤为任意步骤，也可以不进行该步骤。

以下，对用以形成液晶取向膜的各步骤进行说明。

(1)涂膜形成步骤

在涂膜形成步骤中，将本发明的液晶取向剂涂布在基板上，优选其后对其进行加热，由此形成涂膜。

作为基板，例如可使用浮法玻璃(float glass)、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、聚碳酸酯等塑料等的透明基板等。

当将本发明的液晶取向剂应用于TN型、STN型、VA型、MVA型、聚合物稳定取向(Polymer Stabilized Alignment，PSA)型等纵向电场方式的液晶显示元件时，将2片设置有经图案化的透明导电膜的基板设为一对，在2片基板各自的透明性导电膜形成面上涂布本发明的液晶取向剂而形成涂膜。另一方面，当将本发明的液晶取向剂应用于IPS型、FFS型等横向电场方式的液晶显示元件时，将在一面上具有一对将透明导电膜或金属膜图案化成梳齿状而成的电极的基板、及未设置有电极的对向基板设为一对，在梳齿状电极的形成面与对向基板的一面上分别涂布本发明的液晶取向剂而形成涂膜。作为所述透明导电膜，例如可使用包含In₂O₃-SnO₂的氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)膜、包含SnO₂的NESA(注册商标)膜等。作为所述金属膜，例如可使用包含铬等金属的膜。透明导电膜及金属膜的图案化例如可利用如下等方法：在形成无图案的透明导电膜后通过光蚀刻法、溅镀法等来形成图案的方法；在形成透明导电膜时使用具有所期望的图案的掩模的方法。

在如上所述的基板上涂布本发明的液晶取向剂，优选其后对其进行加热来形成涂膜。在涂布时，为了使基板及电极与涂膜的粘接性变得更良好，也可以实施在基板及电极上事先涂布官能性硅烷化合物、钛酸酯化合物等后进行加热的前处理。

朝基板上涂布液晶取向剂优选可通过胶版(offset)印刷法、旋涂法、辊涂机法、喷墨印刷法等适宜的涂布方法来进行。优选在涂布后，对涂布面进行预加热(预烘烤)，继而进行煅烧(后烘烤)，由此可形成涂膜。预烘烤的条件例如为40℃～120℃的加热温度下、0.1分钟～5分钟的加热时间，后烘烤的条件例如为120℃～300℃，优选150℃～250℃的加热温度下，例如5分钟～200分钟，优选10分钟～100分钟的加热时间。

后烘烤后的涂膜的膜厚优选设为0.001μm～1μm，更优选设为0.005μm～0.5μm。

当将本发明的液晶取向剂应用于VA型、MVA型、PSA(Polymer StabilizedAlignment)型等垂直取向型的液晶显示元件时，可将以所述方式形成的涂膜直接用作液晶取向膜。但是，即便在该情况下，也可以任意地进行接下来的(2)液晶取向性赋予步骤。

(2)液晶取向性赋予步骤

当将本发明的液晶取向剂应用于TN型、STN型、IPS型、FFS型等水平取向型的液晶显示元件时，可在所述(1)涂膜形成步骤后进行(2)液晶取向性赋予步骤。

该液晶取向性赋予步骤可通过进行摩擦处理及光照射处理中的至少一种处理来进行。

在本发明的液晶取向剂中所含有的聚亚芳基(当存在其他聚合物时，聚亚芳基及其他聚合物中的至少1种)具有光反应性基的情况下，优选进行光照射处理作为液晶取向性赋予步骤，在并非如此的情况下，优选进行摩擦处理作为液晶取向性赋予步骤。

摩擦处理可通过如下方式进行：利用例如卷绕有包含尼龙、人造丝、棉等纤维的布的辊，在固定方向上对形成在基板上的涂膜的面进行摩擦。

作为在光照射处理中所照射的光，例如可使用含有150nm～800nm的波长的光的紫外线、可见光线等。优选含有200nm～400nm的波长的光的紫外线。作为所使用的光源，例如可使用：低压水银灯、高压水银灯、氘灯、金属卤化物灯、氩共振灯、氙灯、Hg-Xe灯、准分子激光等。所述优选的波长范围的紫外线可通过将所述光源与例如滤光片(filter)、衍射光栅等并用的方法等而获得。

在光照射时所使用的光偏光(直线偏光或部分偏光)的情况下，针对涂膜面，可从垂直方向进行照射，也可以从倾斜方向进行照射。另一方面，在照射非偏光的光的情况下，优选从倾斜方向对涂膜面进行照射。

作为光的照射量或曝光量，优选50J/m²～40,000J/m²，更优选100J/m²～20,000J/m²。

＜液晶显示元件＞

可使用具有以所述方式形成的液晶取向膜的基板来制造液晶显示元件。

准备以所述方式形成有液晶取向膜的一对基板，制造在该一对基板间夹持有液晶的构成的液晶单元。在制造液晶单元时，例如可列举以下的2种方法。

作为第1种方法，可列举如下的方法：以各液晶取向膜对向的方式隔着间隙(单元间隙)而将一对基板对向配置，使用密封剂将该一对基板的周边部贴合，朝由基板表面及适当的密封剂所划分的单元间隙内注入填充液晶后，对注入孔进行密封，由此制造液晶单元。

作为第2种方法，可列举如下的方法(滴注(One Drop Fill，ODF)法)：在形成有液晶取向膜的2片基板中的一个基板上的规定的位置，涂布例如紫外光硬化性的密封剂，进而将液晶滴加至液晶取向膜面上的规定的几个部位后，以液晶取向膜对向的方式贴合另一个基板，并且使液晶扩散至基板的整个面上，继而对基板的整个面照射紫外光来使密封剂硬化，由此制造液晶单元。

在利用所述任一种方法的情况下，均优选继而对液晶单元进行加热，直至所使用的液晶取得各向同性相的温度为止后，缓慢冷却至室温为止，由此去除填充液晶时的流动取向。

作为所述液晶，例如可使用向列型液晶、层列型液晶等。

当制造水平取向型的液晶显示元件时，优选具有正的介电各向异性的向列型液晶，例如可使用：联苯系液晶、苯基环己烷系液晶、酯系液晶、三联苯系液晶、联苯环己烷系液晶、嘧啶系液晶、氟化苯系液晶、二噁烷系液晶、双环辛烷系液晶、立方烷系液晶等。可向这些液晶中添加胆固醇液晶、手性剂、强介电性液晶等来使用。

另一方面，当制造垂直取向型的液晶显示元件时，优选具有负的介电各向异性的向列型液晶，例如可使用：二氰基苯系液晶、哒嗪系液晶、希夫碱(schiff base)系液晶、氧化偶氮(azoxy)系液晶、联苯系液晶、苯基环己烷系液晶等。

当制造PSA型的液晶显示元件时，进而进行如下的步骤：在对以所述方式获得的液晶的一对基板所具有的导电膜间施加有电压的状态下，对液晶单元进行光照射。此处所施加的电压例如可设为5V～50V的直流或交流。作为所照射的光，可使用与形成液晶取向膜时的液晶取向性赋予步骤中所使用的光相同的光。作为光的照射量，优选1,000J/m²以上、未满100,000J/m²，更优选1,000J/m²～50,000J/m²。

而且，将偏光板以规定的方向贴合在液晶单元的外侧表面，由此可获得本发明的液晶显示元件。

作为用于液晶单元的外侧的偏光板，可列举利用乙酸纤维素保护膜夹持被称为“H膜”的偏光膜而成的偏光板、或包含H膜本身的偏光板，所述H膜是一面使聚乙烯醇延伸取向一面吸收碘而成的膜。

[实施例]

＜特定聚合物的合成例＞

以下的合成例中，按以下所记载的规模视需要重复各聚合物的合成操作，由此确保以后的合成例中的聚合物所需量。

合成例1

将具备安装有氮气导入管的三通活栓(three-way cock)及搅拌机的500mL的三口烧瓶的内部设为氮气环境，向其中加入2,6-二羟基萘20.00g(0.125mol)、氯化二-μ-羟基-双[(N,N,N',N'-四甲基乙二胺)铜(II)]0.58g(0.125mmol)及2-甲氧基乙醇380mL后开始搅拌。继而，历时2小时添加31wt％过氧化氢水13.7g后，在25℃下并在搅拌下进行3小时反应。反应结束后，将反应液投入至蒸馏水1,000mL中并使产物沉淀。滤取所获得的沉淀物并进行回收，在80℃下并在真空下放置一夜来去除溶剂，由此获得灰色粉末状的聚合物(A-1)(具有由下述式(A-1)所表示的重复单元的聚合物)(产量为18.76g，产率为95％)。

[化8]

针对以上所获得的聚合物(A-1)，利用凝胶渗透层析法所测定的聚苯乙烯换算的重量平均分子量Mw为48,000。

利用以下的方法进行以上所获得的聚合物(A-1)的红外分光分析。将红外光谱示于图1中。

[红外分光分析方法]

使所获得的聚合物溶解在2-甲氧基乙醇中，而获得聚合物浓度为20质量％的聚合物溶液。利用刮刀法将所述溶液涂布在包含聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephthalate，PET)的基板上，在70℃下及120℃下依次加热30分钟来去除溶剂后获得膜。从PET基板上剥离该膜，通过粘着带而固定在红外测定用的金属框架(metal frame)上后，在120℃下并在真空下放置2小时来完全地去除溶剂，由此制成膜厚为20μm的红外评价用膜，并使用该膜进行测定。

合成例2

根据下述流程1，合成具有由式(A-4)所表示的重复单元的聚合物(聚合物(A-4))。

[化9]

在500mL的茄型烧瓶中，使氢氧化钠3.80g溶解在蒸馏水250g中后，添加所述合成例1中所获得的聚合物(A-1)6.00g并进行溶解，在室温(约25℃)下进行搅拌，而获得聚合物(A-1)的钠盐。在室温下，历时30分钟向其中滴加使烯丙基溴13.8g溶解在乙醇30mL中而成的溶液。滴加结束后，在室温下并在搅拌下进行12小时反应。反应结束后，对悬浮液状的反应液进行抽吸过滤并回收固体。利用蒸馏水对所获得的固体进行清洗后，在50℃下进行真空干燥，由此获得具有由式(A-4)所表示的重复单元的聚合物(聚合物(A-4))7.6g(产率为85％)。

对聚合物(A-4)进行测定的¹H-核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)(溶剂：CDCl₃)的结果如下所示。

化学位移σ：7.8ppm～6.9ppm(苯环上氢，4H)、6.0ppm～5.6ppm(CH₂＝CH-CH₂-O，2H)、5.3ppm～4.8ppm(CH ₂＝CH-CH₂-O，4H)、4.8ppm～4.3ppm(CH₂＝CH-CH ₂-O，4H)

合成例3

根据下述流程2，合成具有由式(A-2)所表示的重复单元的聚合物(聚合物(A-2))。

[化10]

(流程2中，mCPBA为间氯过苯甲酸)

在500mL的茄型烧瓶中，使所述合成例2中所获得的聚合物(A-4)6.88g溶解在四氢呋喃200g中。将所获得的溶液冷却至0℃，并历时30分钟向其中少量地添加间氯过苯甲酸(含量为69wt％)36.5g。添加结束后，在该温度下搅拌1小时后，升温至室温为止并进一步搅拌1小时后，升温至50℃为止，在该温度下并在搅拌下继续反应8小时。其后，对反应混合物的温度进行冷却，在30℃下将溶剂减压馏去。向残渣中添加四氢呋喃30g来进行溶解，将所获得的溶液投入至甲醇500mL中来使产物进行再沉淀。利用甲醇对通过抽吸过滤所回收的固体进行清洗后，在50℃下进行真空干燥，由此获得具有由式(A-2)所表示的重复单元的聚合物(聚合物(A-2))5.1g(产率为64％)。

对聚合物(A-2)进行测定的¹H-NMR(溶剂：CDCl₃)的结果如下所示。

化学位移σ：7.8ppm～6.9ppm(苯环上氢，4H)、6.0ppm～5.6ppm(CH₂＝CH-CH₂-O，XH)、5.3ppm～4.8ppm(CH₂＝CH-CH₂-O，2XH)、4.8ppm～4.3ppm(CH₂＝CH-CH₂-O，2XH)、4.4ppm～4.0ppm(CH₂▽CH-CH₂-O，4YH)、3.2ppm～1.8ppm(CH₂▽CH-CH₂-O，6YH)

根据所述¹H-NMR中所获得的峰值面积求出所述X及Y的值，结果X＝0.58及Y＝0.42。因此，用作原料的聚合物(A-4)所具有的烯丙基的环氧化率为42％。

合成例4

向100mL的三角烧瓶中加入所述合成例3中所获得的聚合物(A-2)17.8g、甲基异丁基酮28g、4-辛氧基苯甲酸2.1g及UCAT18X(商品名，三亚普罗(San-Apro)(股份)制造的四级铵盐)1.78g，在80℃下并在搅拌下进行12小时反应。反应结束后，将反应混合物投入至甲醇中并回收所生成的沉淀物。使所获得的沉淀物溶解在乙酸乙酯中而制成溶液，对该溶液进行3次水洗后，通过减压来馏去溶剂，由此获得聚合物(A-2)所具有的环氧基中的10％通过4-(正戊基)环己基苯甲酸而改质的聚合物(聚合物(A-3))18.8g。

合成例5

将具备安装有氮气导入管的三通活栓及搅拌机的500mL的三口烧瓶的内部设为氮气环境，向其中加入1,4-二丁氧基苯27.79g(0.125mol)、氯化二-μ-羟基-双[(N,N,N',N'-四甲基乙二胺)铜(II)]0.58g(0.125mmol)及2-甲氧基乙醇380mL后开始搅拌。继而，历时2小时添加31wt％过氧化氢水13.7g后，在25℃下进行3小时反应。反应结束后，将反应液投入至蒸馏水1,000mL中并通过滤取来回收所生成的沉淀物。在80℃下将所回收的沉淀物真空干燥一夜，由此获得灰色粉末的聚合物(A-5)(具有由下述式(A-5)所表示的重复单元的聚合物)20.22g(产率为73％)。

[化11]

＜单体的合成例＞

合成例m1

根据下述流程m1，合成化合物(m-1)。

[化12]

向具备温度计、回流管及氮气导入管的500mL三口烧瓶中加入对苯二酚11.0g、11-溴十一醇55.3g、碳酸钾30.4g及N,N-二甲基乙酰胺300mL，并在100℃下进行5小时反应。反应结束后，向反应液中添加乙酸乙酯300mL及四氢呋喃300mL，利用1M盐酸进行1次分液清洗，继而利用水进行3次分液清洗。将清洗后的有机层浓缩至100mL为止后，注入至1L的乙醇中并滤取所析出的沉淀物，在减压下将溶剂去除，由此获得化合物(m-1a)36.0g。

继而，向具备温度计、滴加漏斗及氮气导入管的1L的三口烧瓶中加入以上所获得的化合物(m-1a)36.0g、四氢呋喃400mL及三乙胺17.8g，并冰浴冷却至5℃以下。历时1小时向其中滴加使甲基丙烯酰氯18.4g溶解在100mL的四氢呋喃中而成的溶液后，使反应液的温度恢复成室温后进行2小时反应。反应结束后，向反应液中添加乙酸乙酯400mL，利用饱和碳酸钠水溶液进行1次分液清洗，继而利用水进行3次分液清洗。向清洗后的有机层中添加2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚0.04g，浓缩至150mL为止后，利用管柱层析法(吸附材＝二氧化硅，展开溶剂＝包含己烷及乙酸乙酯的混合溶剂(混合比＝7：3(重量比))进行精制后，将所获得的馏分减压浓缩并滤取所析出的结晶，然后在减压下将溶剂去除，由此获得化合物(m-1)32.9g。

合成例m2

根据下述流程m2合成化合物(m-2)。

[化13]

向具备回流管及氮气导入管的500mL的茄型烧瓶中加入4-(4-正戊基环己基)环己烷羧酸29.4g、亚硫酰氯300mL及N,N-二甲基甲酰胺0.3mL，并在回流下进行1小时反应。反应结束后，使利用吸液器(aspirator)去除溶剂而获得的固体溶解在200mL的四氢呋喃中，而获得溶液A。

另一方面，向具备温度计、滴加漏斗及氮气导入管的1L的三口烧瓶中加入以与所述合成例m1的前段相同的方式获得的化合物(m-1a)22.5g、四氢呋喃200mL及四乙胺10.6g，并冰浴冷却至5℃以下。历时1小时向其中滴加以上所制备的溶液A后，使反应液的温度恢复成室温后进行2小时反应。反应结束后，向反应液中添加乙酸乙酯400mL，利用水进行3次分液清洗后，进行减压浓缩并滤取所析出的结晶，然后在减压下将溶剂去除，由此获得化合物(m-2)的白色结晶43.9g。

＜特定聚合物的合成例＞

合成例6

根据下述流程3，合成具有式(A-6)中所示的2种重复单元的聚合物(聚合物(A-6))。

[化14]

(流程3中的R¹及R²分别为由下述式所表示的基。

[化15]

(上式中的“*”表示结合键))

将具备氮气导入管及搅拌机的200mL的三口烧瓶的内部设为氮气环境，向其中加入所述合成例m1中所获得的化合物(m-1)4.1g、所述合成例m2中所获得的化合物(m-2)2.9g、氯化二-μ-羟基-双[(N,N,N',N'-四甲基乙二胺)铜(II)]0.046g及2-甲氧基乙醇70mL后开始搅拌。继而，历时2小时向其中分步添加31wt％过氧化氢水2.2g后，在25℃下进行3小时反应。反应结束后，将反应液投入至蒸馏水700mL中并通过滤取来回收所生成的沉淀物。在80℃下将所回收的沉淀物真空干燥一夜，由此获得灰色粉末的聚合物(A-6)4.8g。

＜其他聚合物的合成＞

[聚酰胺酸的合成]

合成例PA-1

在具备安装有氮气导入管的三通活栓及搅拌机的100mL四口烧瓶中，取作为二胺的4,4'-二氨基二苯基胺4.98g(50摩尔份)及4,4'-二氨基二苯基甲烷4.96g(50摩尔份)，向其中添加N-甲基-2-吡咯烷酮(N-Methyl-2-pyrrolidone，NMP)66.35g，一面送入氮气一面搅拌来进行溶解，而获得二胺溶液。一面对该二胺溶液进行搅拌，一面添加作为四羧酸二酐的1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐9.315g(95摩尔份)，然后在室温下并在搅拌下进行2小时反应。反应结束后，以聚合物浓度变成15wt％的方式添加NMP，并在室温下搅拌24小时，由此获得含有聚酰胺酸(PA-1)的溶液。

以上所获得的含有聚酰胺酸(PA-1)的溶液的粘度为910mPa·s(测定温度为25℃)。

合成例PA-2

在具备安装有氮气导入管的三通活栓及搅拌机的100mL四口烧瓶中，取作为二胺的3,5-二氨基苯甲酸7.60g(100摩尔份)，向其中添加NMP 50.71g，一面送入氮气一面搅拌来进行溶解，而获得二胺溶液。一面对该二胺溶液进行搅拌，一面添加作为四羧酸二酐的均苯四甲酸二酐10.361g(95摩尔份)，然后在室温下并在搅拌下进行2小时反应。反应结束后，以聚合物浓度变成15wt％的方式添加NMP，并在室温下搅拌24小时，由此获得含有聚酰胺酸(PA-2)的溶液。

以上所获得的含有聚酰胺酸(PA-1)的溶液的粘度为720mPa·s(测定温度为25℃)。

合成例PA-3

使作为二胺的3,5-二氨基苯甲酸6-甲基丙烯酰氧基己酯0.64g及八癸氧基-2,4-二氨基苯0.19g、以及作为四羧酸二酐的1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐0.49g溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)5.26g中，并在室温下进行16小时反应，由此获得含有聚酰胺酸(PA-3)的溶液。

[酰亚胺化聚合物的合成]

合成例PI-1

使作为二胺的4,4'-二氨基二苯基胺2.283g(50摩尔份)及4,4'-二氨基二苯基胺2.271g(50摩尔份)、以及作为四羧酸二酐的双环[3.3.0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸-2:4,6:8-二酐5.446g(95摩尔份)溶解在NMP 40g中，在室温下并在搅拌下进行6小时反应，而获得含有聚酰胺酸的溶液。

继而，向所获得的溶液中追加NMP 50g后，添加吡啶2.52g(相对于聚酰胺酸所具有的酰胺酸单元1摩尔份而为1.5摩尔份)及乙酸酐3.26g(同样为1.5摩尔份)，并在70℃下进行6小时脱水闭环反应。反应结束后，将反应混合物注入至极其过剩的甲醇中，而使反应产物沉淀。利用甲醇对所回收的沉淀物进行清洗后，在40℃下并在减压下放置15小时来去除溶剂，由此获得酰亚胺化率为50％的酰亚胺化聚合物(PI-1)。

将该酰亚胺化聚合物(PI-1)制成浓度为15wt％的NMP溶液而供于后述的液晶取向剂的制备。该NMP溶液(浓度15wt％)的粘度为350mPa·s(测定温度为25℃)。

合成例PI-2

向反应容器中加入作为二胺的4,4'-二氨基二苯基胺8.93g及4,4'-二氨基二苯基甲烷2.22g，并溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮108.54g中。向其中添加作为四羧酸二酐的双环[3.3.0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐13.52g，进而添加N-甲基-2-吡咯烷酮来使单体浓度变成12wt％。在50℃下并在搅拌下使该溶液反应一夜，由此获得含有聚酰胺酸的溶液。

向所述溶液中添加吡啶4.04g(相对于聚酰胺酸所具有的酰胺酸单元1摩尔份而为1.0摩尔份)及乙酸酐5.21g(同样为1.0摩尔份)，并在110℃下进行4小时脱水闭环反应。反应结束后，将反应混合物注入至极其过剩的甲醇中，而使反应产物沉淀。利用甲醇对所回收的沉淀物进行清洗后，在40℃下并在减压下放置15小时来去除溶剂，由此获得酰亚胺化率为50％的酰亚胺化聚合物(PI-2)。

[聚酰胺酸酯的合成]

合成例PE-1

加入作为二胺的4,4'-二氨基二苯基胺0.71g(50摩尔份)及4,4'-二氨基二苯基甲烷0.72g(50摩尔份)、作为碱的吡啶1.4mL、以及作为溶剂的NMP 71mL并进行溶解，而获得二胺溶液。一面对该溶液进行水冷搅拌，一面向其中添加二甲基-1,3-双(氯羰基)环丁烷-2,4-羧酸酯2.08g(97摩尔份)，进而以固体成分浓度变成5wt％的方式追加NMP后，一面进行水冷一面在搅拌下进行4小时反应。反应结束后，将反应液投入至250g的水中并通过抽吸过滤来回收所析出的聚合物。利用水250mL对所回收的聚合物进行1次清洗，继而利用甲醇63g对所回收的聚合物进行3次清洗后，在40℃的减压下进行5小时干燥，由此获得粉末状的聚酰胺酸酯(PE-1)2.8g。该聚酰胺酸酯(PE-1)的重量平均分子量Mw为23,000。

将该聚酰胺酸酯(PE-1)制成浓度为15wt％的NMP溶液而供于后述的液晶取向剂的制备。

[聚有机硅氧烷的合成]

合成例PS-1

向具备搅拌机、温度计、滴加漏斗及回流冷却管的反应容器加入2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷100.0g、甲基异丁基酮500g及三乙胺10.0g，并在室温下进行混合。继而，历时30分钟从滴加漏斗向其中滴加去离子水100g后，在回流下进行搅拌，并在80℃下进行6小时反应。反应结束后，取出有机层，利用0.2wt％硝酸铵水溶液进行清洗，直至清洗后的水变成中性为止后，在减压下馏去溶剂及水，由此获得作为粘稠的透明液体的具有环氧基的聚有机硅氧烷。对该聚有机硅氧烷进行¹H-NMR分析，结果在化学位移(δ)＝3.2ppm附近如理论强度般获得基于环氧基的峰值，已确认在反应中未产生环氧基的副反应。所获得的聚有机硅氧烷的重量平均分子量Mw为3,500，环氧当量为180g/mol。

继而，向200mL的三口烧瓶中加入以上所获得的具有环氧基的聚有机硅氧烷10.0g、甲基异丁基酮30.28g、4-十二烷氧基苯甲酸3.98g及作为催化剂的UCAT 18X(商品名，三亚普罗(San-Apro)(股份)制造的四级铵盐)0.10g，在100℃下并在搅拌下进行48小时反应。反应结束后，向反应混合物中添加乙酸乙酯并对所获得的溶液进行3次水洗，利用硫酸镁对有机层进行干燥后，将溶剂馏去，由此获得聚有机硅氧烷(PS-1)9.0g。所获得的聚有机硅氧烷(PS-1)的重量平均分子量Mw为9,900。

＜液晶取向剂的制备及评价＞

实施例1

[液晶取向剂的制备]

使所述合成例1中所获得的聚合物(A-1)溶解在作为溶剂的2-甲氧基乙醇中，而制成聚合物浓度为5wt％的溶液。利用孔径为0.2μm的过滤器对该溶液进行过滤，由此制备液晶取向剂。

[液晶取向剂的评价]

1.涂布性的评价

使用旋转器将以上所制备的液晶取向剂涂布在玻璃基板上，在80℃的加热板上进行1分钟预烘烤后，利用对箱内进行了氮气置换的200℃的烘箱进行1小时加热(后烘烤)，由此形成平均膜厚为的涂膜。利用原子力显微镜(Atomic Force Microscopy，AFM)对该涂膜进行观察并测定中心平均粗糙度(Ra)。

当该Ra值未满1.0nm时，可认为该液晶取向剂的涂布性为“良好”，当该Ra值为1.0nm以上、未满5.0nm时，可认为涂布性为“可”，当该Ra值为5.0nm以上时，可认为涂布性为“不良”。

2.液晶单元的制造(FFS型液晶单元的制造)

作为基板，将图2中所示的形成有具有梳齿状的图案的包含铬的双系统的电极(电极A(101)及电极B(102))的玻璃基板(电极基板)、及未形成有电极的玻璃基板(对向基板)用作一对基板，使用旋转器将所述液晶取向剂分别涂布在所述电极基板的电极形成面上及对向基板的一面上，在80℃下进行1分钟加热(预烘烤)，继而在230℃下进行1小时加热(后烘烤)，而形成膜厚为的涂膜。利用具有卷绕有人造丝布的辊的摩擦机，以400rpm的辊转速、3cm/sec的平台移动速度、0.1mm的毛压入长度对这些涂膜分别进行摩擦处理。其后，在超纯水中进行1分钟超声波清洗，继而在100℃的洁净烘箱中进行10分钟干燥，由此获得2片具有液晶取向膜的基板。

其次，在对向基板的液晶取向膜形成面的外周缘部残留液晶注入口，网版印刷涂布放入有直径为5.5μm的氧化铝球的环氧树脂粘接剂后，以液晶取向膜形成面相对、且光照射时的偏光面朝基板面的投影方向一致的方式，使一对基板叠加后进行压接，并在150℃下进行1小时加热而使粘接剂热硬化。

继而，从液晶注入口朝一对基板间填充向列型液晶(默克(Merck)公司制造、MLC-6221)后，利用环氧系粘接剂将液晶注入口密封。进而，为了去除液晶注入时的流动取向，将其加热至150℃为止后缓慢冷却至室温为止，由此制造FFS型的液晶单元。

合计制造3个液晶单元，将其中的1个供于下述的“(1)液晶取向性的评价”及“(2)残留DC电压的评价(通常条件)”，将另一个供于“(3)残留DC电压的评价(严酷条件)”，进而将另一个供于“(4)电压保持率”及“(5)可靠性的评价”。

3.液晶单元的评价

(1)液晶取向性的评价

针对以上所制造的液晶单元，利用偏光显微镜来观察接通·断开(施加·解除)交流5V的电压时有无异常区域。

将未观察到异常区域的情况评价为液晶取向性“良好”，将在显示区域中即便观察到一个异常区域的情况评价为液晶取向性“不良”，结果该液晶单元的液晶取向性被判定为“良好”。

(2)残留DC电压的评价(通常条件)

针对以上所制造的液晶单元，在25℃的环境温度下施加使直流10V重叠的30Hz、3V的矩形波20小时，通过闪变消去法(flicker minimizing method)来求出刚切断直流电压后的液晶单元内所残留的电压，结果为120mV。

当该残留DC电压的评价的值为300mV以下时，可认为该液晶单元的通常条件下的残留DC电压为“良好”，当该残留DC电压的评价的值超过300mV、且未满500mV时，可认为通常条件下的残留DC电压为“可”，当该残留DC电压的评价的值为500mV以上时，可认为通常条件下的残留DC电压为“不良”。

(3)残留DC电压的评价(严酷条件)

在所述“(2)残留DC电压的评价(通常条件)”中，将重叠直流的电压、直流重叠矩形波的施加温度及时间分别设为20V、100℃及500小时，除此以外，以与所述相同的方式求出残留DC电压，结果为200mV。

当该残留DC电压的评价的值为300mV以下时，可认为该液晶单元的严酷条件下的残留DC电压为“良好”，当该残留DC电压的评价的值超过300mV、且未满500mV时，可认为严酷条件下的残留DC电压为“可”，当该残留DC电压的评价的值为500mV以上时，可认为严酷条件下的残留DC电压为“不良”。

(4)电压保持率的评价

以60微秒的施加时间、167毫秒的跨距(span)对以上所制造的液晶单元施加5V的电压后，测定解除施加后经过167毫秒后的电压保持率(初始电压保持率VHR_BF)，结果为92％。作为测定装置，使用东阳特克尼卡(TOYO TECHNICA)(股份)制造的“VHR-1”。

当该初始电压保持率VHR_BF的值为95％以上时，可认为该液晶单元的电压保持率为“良好”，当该初始电压保持率VHR_BF的值为90％以上、未满95％时，可认为电压保持率为“可”，当该初始电压保持率VHR_BF的值未满90％时，可认为电压保持率为“不良”。

(5)可靠性的评价

将以所述方式测定初始电压保持率后的液晶单元在100℃的烘箱中静置300小时。其后，将该液晶显示元件在室温下静置并放置冷却至室温为止后，以与所述“(4)电压保持率的评价”相同的方式测定电压保持率(应力施加后电压保持率VHR_AF)。

而且，将所述应力施加后电压保持率VHR_AF及初始电压保持率VHR_BF代入至下述数学式(2)中，求出电压保持率的变化率(ΔVHR(％))，并将其作为可靠性的指标。

ΔVHR(％)＝((VHR_BF-VHR_AF)÷VHR_BF)×100(2)

当该ΔVHR的值为10％以下时，可认为该液晶单元的可靠性为“良好”，当该ΔVHR的值超过10％、且为20％以下时，可认为可靠性为“可”，当该ΔVHR的值为20％以上时，可认为可靠性为“不良”。

实施例2

在所述实施例1的液晶取向剂的制备中，使用所述合成例2中所获得的聚合物(A-4)作为聚合物，并使用丙二醇-1-单甲醚-2-乙酸酯作为溶剂，除此以外，以与实施例1相同的方式制备液晶取向剂，并进行各种评价。

将评价结果示于表1及表2中。

实施例3

[液晶取向剂的制备]

使所述合成例3中所获得的聚合物(A-2)溶解在包含NMP及丁基溶纤剂(ButylCellosolve，BC)的混合溶剂(NMP：BC＝50：50(重量比))中，而制成聚合物浓度为6.0wt％的溶液。利用孔径为0.2μm的过滤器对该溶液进行过滤，由此制备液晶取向剂。

[液晶取向剂的评价]

1.涂布性的评价

以与实施例1中的“1.涂布性的评价”相同的方式，对所述液晶取向剂的涂布性进行评价。

将评价结果示于表1中。

2.液晶单元的制造(TN型液晶单元的制造)

使用液晶取向膜印刷机(日本写真印刷(Nissha Printing)(股份)制造)，将以上所制备的液晶取向剂涂布在具有包含ITO膜的透明电极的玻璃基板的透明电极面上，在80℃的加热板上进行1分钟加热(预烘烤)来去除溶剂后，在150℃的加热板上进行10分钟加热(后烘烤)，而形成膜厚为的涂膜。利用具有卷绕有人造丝布的辊的摩擦机，以400rpm的辊转速、3cm/sec的平台移动速度、0.1mm的毛压入长度对该涂膜进行摩擦处理。其后，在超纯水中进行1分钟超声波清洗，继而在100℃的洁净烘箱中进行10分钟干燥，由此获得具有经摩擦处理的涂膜的基板。重复该操作，获得一对(2片)具有经摩擦处理的涂膜的基板。

其次，在所述一对基板中的1片的具有经摩擦处理的涂膜的面的外缘，涂布放入有直径为5.5μm的氧化铝球的环氧树脂粘接剂后，以各涂膜面相对的方式使一对基板叠加后进行压接，并使粘接剂硬化。继而，从液晶注入口朝一对基板间填充向列型液晶(默克(Merck)公司制造、MLC-6221)后，利用丙烯酸系光硬化粘接剂将液晶注入口密封，由此制造TN型的液晶单元。

3.液晶单元的评价

针对以上所制造的液晶单元，以与实施例1相同的方式进行各种评价。

将评价结果示于表2中。

实施例4

[液晶取向剂的制备]

使所述合成例4中所获得的聚合物(A-3)溶解在包含NMP及丁基溶纤剂(BC)的混合溶剂(NMP：BC＝50：50(重量比))中，而制成聚合物浓度为6.0wt％的溶液。利用孔径为0.2μm的过滤器对该溶液进行过滤，由此制备液晶取向剂。

[液晶取向剂的评价]

1.涂布性的评价

以与实施例1中的“1.涂布性的评价”相同的方式，对所述液晶取向剂的涂布性进行评价。

将评价结果示于表1中。

2.液晶单元的制造(VA型液晶单元的制造)

在所述实施例3的“2.液晶单元的制造(TN型液晶单元的制造)”中，作为液晶取向剂，使用以上所制备的液晶取向剂，不进行涂膜形成后的摩擦处理，而且使用向列型液晶(默克(Merck)公司制造，MLC-6608)作为液晶，除此以外，以与实施例3相同的方式制造VA型的液晶单元。

3.液晶单元的评价

针对以上所制造的液晶单元，以与实施例1相同的方式进行各种评价。

将评价结果示于表2中。

实施例5

在所述实施例1的液晶取向剂的制备中，使用所述合成例5中所获得的聚合物(A-5)作为聚合物，并使用包含NMP及BC的混合溶剂(NMP：BC＝50：50(重量比))作为溶剂，除此以外，以与实施例1相同的方式制备液晶取向剂，并进行各种评价。

将评价结果示于表1及表2中。

实施例6

[液晶取向剂的制备]

向含有所述合成例PA-1中所获得的聚酰胺酸(PA-1)的溶液33.3重量份(以聚酰胺酸(PA-1)换算计为5重量份)中添加所述合成例1中所获得的聚合物(A-1)95重量份并进行混合，进而添加NMP及BC来进行稀释，由此制成聚合物的合计浓度为5wt％且溶剂组成为NMP：BC＝50：50(重量比)的溶液。利用孔径为0.2μm的过滤器对该溶液进行过滤，由此制备液晶取向剂。

[液晶取向剂的评价]

作为液晶取向剂，使用以上所制备的液晶取向剂，除此以外，以与实施例1相同的方式进行各种评价。

将评价结果示于表1及表2中。

实施例7

[液晶取向剂的制备]

使作为聚合物的所述合成例4中所获得的聚合物(A-3)50重量份、及所述合成例PI-1中所获得的酰亚胺化聚合物(PI-1)50重量份溶解在包含NMP及BC的混合溶剂(NMP：BC＝50：50(重量比))中，而制成聚合物的合计浓度为5wt％的溶液。利用孔径为0.2μm的过滤器对该溶液进行过滤，由此制备液晶取向剂。

[液晶取向剂的评价]

作为液晶取向剂，使用以上所制备的液晶取向剂，除此以外，以与实施例1相同的方式进行各种评价。

将评价结果示于表1及表2中。

实施例8及实施例9

在所述实施例7的液晶取向剂的制备中，使用表1中所记载的种类及量的聚合物，除此以外，以与实施例7相同的方式制备液晶取向剂，并进行各种评价。

将评价结果示于表1及表2中。

比较例1及比较例2

[液晶取向剂的制备]

作为聚合物，使用表1中所示的种类的聚合物，向含有所述合成例中所获得的该聚合物的溶液中添加NMP及BC来进行稀释，由此制成聚合物的合计浓度为5wt％且溶剂组成为NMP：BC＝50：50(重量比)的溶液。利用孔径为0.2μm的过滤器对该溶液进行过滤，由此制备液晶取向剂。

[液晶取向剂的评价]

作为液晶取向剂，使用以上所制备的液晶取向剂，除此以外，以与实施例1相同的方式进行各种评价。

将评价结果示于表1及表2中。

比较例3～比较例5

[液晶取向剂的制备]

使作为聚合物的表1中所示的聚合物分别溶解在表1中所示的混合比的包含NMP及BC的混合溶剂中，而制成聚合物的合计浓度为5wt％的溶液。利用孔径为0.2μm的过滤器对该溶液进行过滤，由此分别制备液晶取向剂。

[液晶取向剂的评价]

作为液晶取向剂，使用以上所制备的液晶取向剂，除此以外，以与实施例1相同的方式进行各种评价。

将评价结果示于表1及表2中。

实施例10～实施例12

[液晶取向剂的制备]

将作为聚合物的表1中所示的聚合物以表1中所示的重量比混合，然后溶解在表1中所示的溶剂或混合溶剂中，而制成聚合物的合计浓度为5wt％的溶液。利用孔径为0.2μm的过滤器对该溶液进行过滤，由此分别制备液晶取向剂。

[液晶取向剂的评价]

1.涂布性的评价

以上所制备的液晶取向剂的涂布性的评价是以与实施例1中的评价相同的方式进行。

将评价结果示于表1中。

2.液晶单元的制造(PSA型液晶单元的制造)

在分别具有如图3所示的图案化成狭缝状、且划分成多个区域的ITO电极的2片玻璃基板的各电极面上，使用液晶取向膜印刷机(日本写真印刷(Nissha Printing)(股份)制造)涂布以上所制备的液晶取向剂，在80℃的加热板上进行1分钟加热(预烘烤)来去除溶剂后，在150℃的加热板上进行10分钟加热(后烘烤)，而形成平均膜厚为的涂膜。在超纯水中对该涂膜进行1分钟超声波清洗后，在100℃的洁净烘箱中进行10分钟干燥，由此获得具有液晶取向膜的基板。重复该操作，而获得一对(2片)具有液晶取向膜的基板。

继而，针对所述一对基板中的1片基板，在具有液晶取向膜的面的外缘涂布放入有直径为5.5μm的氧化铝球的环氧树脂粘接剂后，以液晶取向膜面相对的方式使一对基板叠加后进行压接，并使粘接剂硬化。继而，从液晶注入口朝一对基板间填充向列型液晶(默克(Merck)公司制造、MLC-6608)后，利用丙烯酸系光硬化粘接剂将液晶注入口密封，由此制造PSA型液晶单元。

3.液晶单元的评价

(1)响应速度的评价

在利用配置成正交尼科耳(crossed nicol)状态的2片偏光板夹持以上所制造的各液晶单元后，首先不施加电压而照射可见光灯，并利用光万用表测定透过了液晶单元的光的亮度，将该值设为相对透过率0％。其次，以与所述相同的方式测定对液晶单元的电极间施加了60V的交流5秒时的透过率，将该值设为相对透过率100％。

此时，当对各液晶单元施加了60V的交流时，测定相对透过率从10％转变成90％为止的时间，将该时间定义为响应速度来进行评价。

将评价结果示于表3中。

(2)其他评价

以与实施例1相同的方式进行其他评价。

将评价结果示于表3中。

比较例6

[液晶取向剂的制备]

向含有所述合成例PA-3中所获得的聚酰胺酸(PA-3)的溶液中添加NMP及BC来进行稀释，由此制成聚合物的合计浓度为5wt％且溶剂组成为NMP：BC＝50：50(重量比)的溶液。利用孔径为0.2μm的过滤器对该溶液进行过滤，由此制备液晶取向剂。

[液晶取向剂的评价]

作为液晶取向剂，使用以上所制备的液晶取向剂，除此以外，以与实施例10～实施例12相同的方式进行各种评价。

将评价结果示于表1及表3中。

[表1]

表1.液晶取向剂的组成及评价结果

[表2]

表2.液晶单元的评价结果

[表3]

表3.液晶单元的评价结果

Claims (5)

1.一种液晶取向剂，其特征在于包括聚亚芳基，所述聚亚芳基为具有由下述式(P)所表示的重复单元的聚合物，并且所述聚亚芳基具有由下述式(P)所表示的重复单元的5个以上直接键结而连结的结构，

式(P)中，Ar为n+2价的芳香族基，n为1或2，

各重复单元中的X分别独立地为单键、氧原子、硫原子、羰基、酯键、硫酯键、-NR-或-CONR-，其中，R为氢原子或碳原子数为1～6的烷基，

各重复单元中的R⁰¹分别独立地选自氢原子、羟基、具有末端C＝C双键的基、具有碳间三键的基、具有环氧基的基、具有使液晶分子进行取向的功能的基及通过光照射而产生交联反应或异构化反应的基。

2.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其特征在于，所述聚亚芳基为具有选自由下述式(P-1)及式(P-2)的各式所表示的重复单元中的至少1种重复单元的聚合物，

式(P-1)及式(P-2)中，X及R⁰¹的含义分别与所述式(P)中的X及R⁰¹相同。

3.根据权利要求1或2所述的液晶取向剂，其特征在于，在所述聚亚芳基中，R⁰¹中的至少1个选自羟基、具有末端C＝C双键的基、具有碳间三键的基、具有环氧基的基、具有使液晶分子进行取向的功能的基及通过光照射而产生交联反应或异构化反应的基。

4.一种液晶取向膜，其特征在于，其是由根据权利要求1至3中任一项所述的液晶取向剂形成。

5.一种液晶显示元件，其特征在于，其包括根据权利要求4所述的液晶取向膜。