CN105190414A - 包含具有光反应性基团的交联性化合物的液晶取向剂 - Google Patents

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Abstract

提供一种液晶取向剂，其通过使用具有光反应性基团且在液晶取向剂中的溶解性高的交联性化合物，因而在冷冻保存时的保存稳定性优异，另外，能够提高具有所得液晶取向膜的液晶表示元件的响应速度。一种液晶取向剂，其含有式[1]所示的交联性化合物，所述交联性化合物在包含2价以上的有机基团的母核上键合有2个以上的聚合性基团(Py1、Py2)和10个以下的交联基团(CL1、CL2)。(L-M-R为母核，L、R为碳原子数4～12的碳环或杂环，M为单键等，S1、S2、S3、S4为单键等，I、o、n、m为1以上的整数，n+m为10以下、l+o为10以下)。

Description

包含具有光反应性基团的交联性化合物的液晶取向剂
技术领域
本发明涉及含有交联性化合物的液晶取向剂、使用其得到的液晶取向膜、以及液晶表示元件，所述交联性化合物导入有因紫外线(UV)照射而发生光聚合的结构(光反应性基团)。
背景技术
近年来，在液晶表示元件的表示方式之中，垂直取向型(VA方式)的液晶表示元件被广泛用于大画面的液晶电视、高清晰的移动用途(数码相机、手机的表示部)等。VA方式中已知的是：在TFT基板、滤色器基板上形成用于控制液晶倾倒方向的突起的MVA方式(MultiVerticalAlignment，广域垂直取向)；在基板的ITO电极上形成狭缝并利用电场控制液晶倾倒方向的PVA(PatternedVerticalAlignment，图案垂直取向)方式。作为其它取向方式，有PSA(PolymerSustainedAlignment，聚合物稳定取向)方式。
在VA方式之中，PSA方式是近年来备受关注的技术。该方式是向液晶组合物中添加光聚合性化合物而制作液晶面板后，施加电场而在液晶倾倒的状态下对液晶面板照射紫外线，从而加快液晶响应速度的技术(参照专利文献1)。对使用包含光聚合性化合物的液晶组合物和由聚酰亚胺等制成的液晶取向膜制作的液晶单元一边施加电压一边照射紫外线时，会产生光聚合反应，从而在液晶取向膜上形成记忆了液晶分子倾倒方向的聚合物结构物。其结果，液晶的取向方向被固定化，产生预倾，从而与仅利用突起、狭缝控制液晶分子的倾倒方向的方法相比，能够得到具有良好响应速度的液晶表示元件。
该PSA方式即使是于构成液晶面板的一侧电极制作狭缝而未于对侧的电极图案设置MVA那样的突起或PVA那样的狭缝的结构也能够运作，具有制造简略化、能够得到优异的面板透射率的特征(参照专利文献2)。
但是，PSA方式的液晶表示元件存在如下问题：添加至液晶的光聚合性化合物的溶解性低，增加添加量时会在低温时析出。另一方面，减少光聚合性化合物的添加量时，无法获得良好的取向状态、响应速度。另外，残留在液晶中的未反应光聚合性化合物成为液晶中的杂质，因此还存在使液晶表示元件的可靠性降低这一问题。
为了解决PSA方式中的由光聚合性化合物的添加量引起的问题等，开发了将发生光聚合的光反应性基团导入至液晶取向膜的SS-VA(Surfacestabilized-VerticalAlignment，表面稳定-垂直排列)方式。但是，光聚合性化合物在液晶取向剂中的溶解性低这一点成为问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-307720号公报
专利文献2：日本特开2004-302061号公报
专利文献3：WO2010/074269号公报
发明内容
发明要解决的问题
将液晶取向剂在室温下长期保存时，聚合物成分不溶化而析出或发生凝胶化从而呈现无法使用的状态，因此需要冷冻保存。本发明的目的在于，提供用于垂直取向膜的、冷冻保存时的保存稳定性优异的液晶取向剂。进而，本发明的目的在于，提供使用该液晶取向剂制作且显示良好的响应速度的液晶表示元件。
用于解决问题的方案
若光聚合性化合物的分子量小，则在烧成时会升华，但为了提高在制成液晶取向膜时的膜硬度、致密度而使用的交联剂会与液晶取向膜发生反应，因此确认其即使分子量小也会残留在液晶取向膜中。因而，本发明人等认为通过向交联剂中导入因UV照射而发生光聚合的结构(光反应性基团)，也许能够高效地向液晶取向膜中导入光反应性基团，从而开展了深入研究。其结果发现：在包含2价以上的有机基团的母核上键合有2个以上的光聚合性基团和10个以下的交联基团而成的新型交联性化合物在液晶取向剂中的溶解性高，含有该交联性化合物的液晶取向剂在冷冻保存时的保存稳定性优异。进而发现：通过使用添加有该交联性化合物的液晶取向剂，能够得到显示良好响应速度的液晶表示元件，从而完成了本发明。
本发明基于所述见解，具有以下的主旨。
1.一种液晶取向剂，其特征在于，其含有下述式[1]所示的交联性化合物，所述交联性化合物在包含2价以上的有机基团的母核上键合有2个以上的聚合性基团(Py)和10个以下的交联基团(CL)。
(L-M-R为交联性化合物的母核，L和R各自独立地为碳原子数4～12的碳环或杂环，该碳环或杂环上的1个以上氢原子任选被氟原子取代。M为单键、碳原子数1～10的亚烷基、-O-、-NHCO-、-CONH-、-COO-、-OCO-、-NH-、-CO-、或者它们的组合，S1、S2、S3和S4各自独立地为单键或碳原子数1～10的亚烷基，该亚烷基的1个以上氢原子任选被氟原子或有机基团取代，S1、S2、S3和S4的-CH2-在选自由-O-、-NHCO-、-CONH-、-COO-、-OCO-、-NH-和-CO-组成的组中的基团彼此不相邻的情况下可以被这些基团取代。Py1和Py2各自独立地为具有下述任意结构的聚合性基团，n和m各自独立地为1以上的整数，n+m为10以下。
(式中，p为1～10、优选为1～6的整数)
CL1、CL2各自独立地为羟基、烷氧基、环氧基、氧杂环丁烷基、环碳酸酯基、或者被封端剂掩蔽的异氰酸酯基，l、o各自独立地为1以上的整数，l+o为10以下。)
2.根据1所述的液晶取向剂，其中，前述式[1]中的L、R各自独立地为苯环、环己基环、联苯环或萘环。
3.根据1或2所述的液晶取向剂，其中，前述交联性化合物为后述的式(CL-1)、式(CL-2)或式(CL-3)。
4.根据上述1～3所述的液晶取向剂，其中，作为赋予液晶取向能力的聚合物成分而含有选自由聚酰胺酸和聚酰亚胺组成的组中的至少一种聚合物。
5.根据上述4所述的液晶取向剂，其中，交联性化合物的含量相对于聚合物成分100质量％为1～30质量％。
6.根据上述1～3所述的液晶取向剂，其中，作为赋予液晶取向能力的聚合物成分而含有聚硅氧烷。
7.根据上述6所述的液晶取向剂，其中，相对于以聚硅氧烷所具有的硅原子的SiO2换算值计为100质量％的聚合物成分，交联性化合物的含量为1～30质量％。
8.根据上述1～7中任一项所述的液晶取向剂，其还含有有机溶剂。
9.一种液晶取向膜，其是将上述1～8中任一项所述的液晶取向剂涂布于基板并进行干燥、烧成而得到的。
10.一种液晶表示元件，其具有上述9所述的液晶取向膜。
11.一种液晶表示元件，其中，针对用2块基板夹持液晶而成的液晶单元，在施加了电压的状态下照射了紫外线，所述基板是涂布上述1～8中任一项所述的液晶取向剂并烧成的。
12.一种液晶表示元件的制造方法，其中，用涂布上述1～8中任一项所述的液晶取向剂并烧成的2块基板夹持液晶，在施加了电压的状态下照射紫外线。
13.一种含光反应性基团的交联性化合物，其如后述的CL-1、CL-2或CL-3。
发明的效果
本发明的液晶取向剂即使进行冷冻保存也不会析出，因此能够在冷冻下长期保存。另外，使用本发明的液晶取向剂而形成的液晶取向膜对于在UV照射后能够提高响应速度的液晶表示元件是有用的，能够提供高品质且可靠性优异的液晶表示元件。
尚不明确为何利用本发明的液晶取向剂时能够实现上述效果，大致推测如下。
本发明中添加的化合物由于作为母核部分的式[1]的L-M-R上键合有多个光反应性基团(Py)和交联性基团(CL)，因此化合物彼此的聚集(packing)受到阻碍，形成不容易结晶化的结构。因此推测其即使进行冷冻保存也不会析出。另外，本发明中添加的化合物具有交联性基团(CL)，因此在烧成时与聚合物发生反应。因此推测其不容易升华且能够高效地向液晶取向膜中导入光反应性基团，从而在UV照射后能够提高响应速度。
具体实施方式
(具有光反应性基团的交联性化合物)
本发明的具有光反应性基团的交联性化合物是具有在包含2价以上的有机基团的母核上键合有2个以上的聚合性基团(Py)和10个以下的交联基团(CL)的结构的化合物，用下述式[1]表示。
式[1]中的各符号所表示的意义如上所示。
其中，L、R优选是具有2～4价的、优选具有4价的、碳原子数4～12、优选5～12的碳环或杂环。作为碳环，从合成容易性的观点出发，优选为苯环、环己烷环、联苯环或萘环。作为杂环，优选为咪唑环、呋喃环、吡啶环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环或吲哚环。
其中，M优选为碳原子数1～5的亚烷基、-O-、-COO-、-OCO-、-NH-或-CO-。M特别优选为碳原子数1～3的亚烷基、-O-、-COO-或-CO-。
其中，S1、S2、S3、S4优选为单键或碳原子数1～8的亚烷基。S1、S2、S3、S4特别优选为单键或碳原子数1～6的亚烷基。
另外，Py1、Py2优选为(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、α-亚甲基-γ-丁内酯基、或者具有肉桂酰基和(甲基)丙烯酰基或(甲基)丙烯酰氧基的基团、马来酰亚胺基、苯乙烯基或衣康酰基。其中，Py1、Py2优选为(甲基)丙烯酰氧基、α-亚甲基-γ-丁内酯基、具有肉桂酰基和(甲基)丙烯酰氧基的基团、或者苯乙烯基。
进而，CL1、CL2优选为羟基、烷氧基、环氧基、氧杂环丁烷基、环碳酸酯基、或者被封端剂掩蔽的封端型异氰酸酯。另外，l、o优选为1～4的整数、l+o优选为6以下。
作为上述封端型异氰酸酯的封端剂，特别适合使用具有下述结构的封端剂。
作为式[1]中的L-M-R的具体结构，可列举出下述结构，但不限定于它们。
作为式[1]中的-S3-CL1、-S4-CL2的具体结构，可列举出以下那样的结构，但不限定于此。
(式中，q为1～10、优选为1～6的整数)
作为式[1]的具体结构，可列举出以下那样的结构，但不限定于此。
式[1]的交联性化合物是利用已知的制造方法得到的，例如可列举出：使3,3',5,5'-四(甲氧基甲基)-[1,1'-联苯基]-4,4'-二醇与6-氯-1-己醇在碳酸钾和碘化钾的存在下发生反应而合成前体，并使所得前体与甲基丙烯酰氯在三乙胺的存在下发生反应从而得到交联性化合物的方法；使反式对香豆酸甲酯与6-氯-1-己醇在碳酸钾和碘化钾的存在下发生反应而合成前体-1，并使前体-1与甲磺酰氯在三乙胺的存在下发生反应而合成前体-2，使前体-2与3,3',5,5'-四(甲氧基甲基)-[1,1'-联苯基]-4,4'-二醇在碳酸钾的存在下发生反应而合成前体-3，在4-二甲氨基吡啶的存在下使用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐使前体-3与甲基丙烯酸2-羟基乙酯进行缩合从而得到交联性化合物的方法等。但是，本发明中的含光反应性基团的交联性化合物的制造方法不限定于它们。
本发明的液晶取向剂中的前述式[1]所示的交联性化合物的含量相对于聚合物成分100质量％优选为1～30质量％、更优选为3～15质量％。
<液晶取向剂>
本发明的液晶取向剂是用于形成液晶取向膜的涂布液，其含有前述式[1]所示的交联性化合物(以下也称为含光反应性基团的交联性化合物)，所述交联性化合物导入有因UV照射而发生光聚合的结构，进而作为形成具有液晶取向能力的液晶取向膜的聚合物，含有选自由聚酰胺酸和聚酰亚胺组成的组中的至少一种聚合物或者聚硅氧烷。
<形成液晶取向膜的聚合物>
本发明的液晶取向剂中含有的、用于形成具有液晶取向能力的液晶取向膜的聚合物只要能够使形成在基板上的液晶取向膜上的液晶进行取向，就没有特别限定，例如可列举出能够使形成在基板上的液晶取向膜上的液晶垂直于基板地取向的聚合物。作为这种能够使形成在基板上的液晶取向膜上的液晶垂直于基板地取向的聚合物，优选为具有使液晶垂直取向的侧链的聚合物，可列举出具有使液晶垂直取向的侧链的聚酰亚胺前体、使该聚酰亚胺前体进行酰亚胺化而得到的聚酰亚胺。
使液晶垂直取向的侧链只要是能够使液晶垂直于基板地取向的结构就没有限定，例如可列举出长链的烷基、长链烷基的中途具有环结构或分枝结构的基团、类固醇基、这些基团的一部分或全部氢原子被氟原子取代的基团等。使液晶垂直取向的侧链可以直接键合于聚酰胺酸或聚酰亚胺等聚合物的主链，另外，也可以借助适当的键合基团进行键合。作为使液晶垂直取向的侧链，例如可列举出下述式(a)所示的侧链。
(q、r和s各自独立地表示0或1的整数，R7表示碳原子数2～6的亚烷基、-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、或者碳原子数1～3的亚烷基醚基，R8、R9和R10各自独立地表示亚苯基或环亚烷基，R11表示氢原子、碳原子数2～24的烷基或含氟烷基、1价芳香环、1价脂肪族环、1价杂环、或者包含它们的1价大环状取代体。)
需要说明的是，上述式(a)中的R7从合成容易性的观点出发优选为-O-、-COO-、-CONH-、碳原子数1～3的亚烷基醚基。
另外，从合成容易性和使液晶垂直取向的能力的观点出发，式(a)中的R8、R9和R10优选为下述表1所示的q、r、s、R8、R9和R10的组合。
[表1]
q r s R8 R9 R10
1 1 1 亚苯基 亚苯基 环亚己基
1 1 1 亚苯基 环亚己基 环亚己基
1 1 1 环亚己基 环亚己基 环亚己基
1 1 0 亚苯基 亚苯基 -
1 1 0 亚苯基 环亚己基 -
1 1 1 环亚己基 环亚己基 环亚己基
1 1 0 环亚己基 环亚己基 -
并且，在q、r、s中的至少一个为1时，式(a)中的R11优选为氢原子或者碳原子数2～14的烷基或含氟烷基，更优选为氢原子或者碳原子数2～12的烷基或含氟烷基。另外，q、r、s均为0时，R11优选为碳原子数12～22的烷基或含氟烷基、1价芳香环、1价脂肪族环、1价杂环、包含它们的1价大环状取代体，更优选为碳原子数12～20的烷基或含氟烷基。
使液晶垂直取向的侧链的存在量只要是液晶取向膜能够使液晶垂直取向的范围就没有特别限定。其中，对于具备前述液晶取向膜的液晶表示元件而言，在不损害电压保持率、残留DC电压的蓄积等元件表示特性的范围内，使液晶垂直取向的侧链的存在量优选尽可能少。
需要说明的是，具有使液晶垂直取向的侧链的聚合物的使液晶垂直取向的能力因使液晶垂直取向的侧链的结构而异，一般来说，使液晶垂直取向的侧链的量变多时，使液晶垂直取向的能力提高，变少时会降低。另外，具有环状结构时与不具有环状结构时相比存在使液晶垂直取向的能力高的倾向。
另外，用于形成使液晶垂直取向的液晶取向膜的聚合物优选具有光反应性的侧链。具有光反应性的侧链时，能够进一步提高响应速度。光反应性的侧链是指具有因紫外线照射而发生反应从而能够形成共价键的官能团(以下也称为光反应性基团)的侧链，只要具有该能力，则对其结构没有限定。作为光反应性的侧链，例如可列举出作为光反应性基团而具有乙烯基、(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、烯丙基、苯乙烯基、肉桂酰基、查尔酮基、香豆素基、马来酰亚胺基、衣康酰基、α-亚甲基-γ-丁内酯基等的侧链等。光反应性的侧链可以直接键合于聚酰胺酸或聚酰亚胺等聚合物的主链，另外，也可以借助适当的键合基团进行键合。作为光反应性的侧链，例如可列举出下述式(b)所示的侧链。
-R12-R13-R14(b)
(R12表示单键或-CH2-、-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、-CH2O-、-N(CH3)-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-中的任一者，R13表示单键、或者未取代或被氟原子取代的碳原子数1～20的亚烷基，亚烷基的-CH2-可以被-CF2-或-CH＝CH-任意取代，在以下列举的任一基团彼此不相邻的情况下，可以被这些基团取代；-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、2价碳环、2价杂环。R14表示乙烯基、(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、烯丙基、苯乙烯基、衣康酰基、α-亚甲基-γ-丁内酯基、-N(CH2CH＝CH2)2、或者下述式所示的结构。)
需要说明的是，上述式(b)中的R12能够利用通常的有机合成方法来形成，从合成容易性的观点出发，优选为-CH2-、-O-、-COO-、-NHCO-、-NH-或-CH2O-。
另外，作为用于取代R13中的任意-CH2-的2价碳环、2价杂环中的碳环、杂环，具体而言，可列举出以下那样的结构，但不限定于这些。
R14从光反应性的观点出发优选为乙烯基、(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、烯丙基、苯乙烯基、衣康酰基、α-亚甲基-γ-丁内酯基、-N(CH2-CH＝CH2)2、或者下述式所示的结构。
另外，上述式(b)更优选为下述结构。
光反应性侧链的存在量优选为利用紫外线照射而发生反应从而形成共价键并由此能够加快液晶响应速度的范围。为了进一步加快液晶的响应速度，优选在不影响其它特性的范围内尽可能地多。
制造用于形成这种使液晶垂直取向的液晶取向膜的聚合物的方法没有特别限定。例如，在制造具有使液晶垂直取向的侧链的聚酰胺酸的情况下，对于利用二胺成分与四羧酸二酐成分的反应而得到聚酰胺酸的方法而言，使具有使液晶垂直取向的侧链的二胺或者具有使液晶垂直取向的侧链的四羧酸二酐共聚的方法是简便的。另外，使用于形成使液晶垂直取向的液晶取向膜的聚合物中含有光反应性侧链时，使具有光反应性侧链的二胺或具有光反应性侧链的四羧酸二酐共聚即可。
作为具有使液晶垂直取向的侧链的二胺，可列举出具有前述式(a)所示的侧链的二胺。具体而言，例如可列举出下述式(2)、(3)、(4)、(5)所示的二胺，但不限定于这些。
(q、r、s、R7～R11的定义与上述式(a)中的q、r、s、R7～R11相同。)
(A10表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-或-NH-，A11表示单键或亚苯基，a表示与上述式(a)所示的使液晶垂直取向的侧链相同的结构，a’表示从与上述式(a)所示的使液晶垂直取向的侧链相同的结构中去除一个氢等元素而成的结构即2价基团。)
(A14是任选被氟原子取代的碳原子数3～20的烷基，A15为1,4-环亚己基或1,4-亚苯基，A16为氧原子或-COO-*(其中，附带“*”的键与A3键合)，A17为氧原子或-COO-*(其中，附带“*”的键与(CH2)a2键合。)。另外，a1为0或1的整数，a2为2～10的整数，a3为0或1的整数。)
式(2)中的两个氨基(-NH2)的键合位置没有限定。具体而言，可列举出：相对于侧链的键合基团，在苯环上的2,3的位置、2,4的位置、2,5的位置、2,6的位置、3,4的位置、3,5的位置。其中，从合成聚酰胺酸时的反应性的观点出发，优选为2,4的位置、2,5的位置、或者3,5的位置。另外考虑到合成二胺时的容易性，更优选为2,4的位置或3,5的位置。
作为式(2)的具体结构，可例示出下述式[A-1]～式[A-24]所示的二胺，但不限定于这些。
(A1为碳原子数2～24的烷基或含氟烷基。)
(A2表示-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-或-CH2OCO-，A3为碳原子数1～22的烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基。)
(A4表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2-，A5为碳原子数1～22的烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基。)
(A6表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-、-O-或-NH-，A7为氟原子、氰基、三氟甲烷基、硝基、偶氮基、甲酰基、乙酰基、乙酰氧基或羟基。)
(A8为碳原子数3～12的烷基，1,4-环亚己基的顺-反异构分别为反式异构体。)
(A9为碳原子数3～12的烷基，1,4-环亚己基的顺-反异构分别为反式异构体。)
作为式(3)所示的二胺的具体例，可列举出下述式[A-25]～式[A-30]所示的二胺，但不限定于此。
(A12表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-或-NH-，A13表示碳原子数1～22的烷基或含氟烷基。)
作为式(4)所示的二胺的具体例，可列举出下述式[A-31]～式[A-32]所示的二胺，但不限定于此。
其中，从使液晶垂直取向的能力、液晶响应速度的观点出发，优选为[A-1]、[A-2]、[A-3]、[A-4]、[A-5]、[A-25]、[A-26]、[A-27]、[A-28]、[A-29]或[A-30]的二胺。
上述的二胺根据制成液晶取向膜时的液晶取向性、预倾角、电压保持特性、蓄积电荷等特性也可以使用1种或者将两种以上混合使用。
具有这种使液晶垂直取向的侧链的二胺优选以达到用于合成聚酰胺酸的二胺成分的5～50摩尔％的量的方式进行使用，更优选为0～40摩尔％，特别优选为15～30摩尔％。使用该范围的量时，从提高响应速度、液晶的取向固定化能力的观点来看是特别优异的。
作为具有光反应性侧链的二胺，例如可列举出具有上述式(b)所示的侧链的二胺。更具体而言，例如可列举出下述通式(6)所示的二胺，但不限定于此。
(式(6)中的R12、R13和R14的定义与上述式(b)相同。)
式(6)中的两个氨基(-NH2)的键合位置没有限定。具体而言，可列举出：相对于侧链的键合基团，在苯环上的2,3的位置、2,4的位置、2,5的位置、2,6的位置、3,4的位置、3,5的位置。其中，从合成聚酰胺酸时的反应性的观点出发，优选为2,4的位置、2,5的位置、或者3,5的位置。另外考虑到合成二胺时的容易性，更优选为2,4的位置或3,5的位置。
作为具有光反应性基团的二胺，具体而言，可列举出以下那样的化合物，但不限定于这些。
(式中，X表示单键或者选自由-O-、-COO-、-NHCO-和-NH-组成的组中的键合基团。Y表示单键或者无取代或被氟原子取代的碳原子数1～20的亚烷基。)
上述具有光反应性基团的二胺根据制成液晶取向膜时的液晶取向性、预倾角、电压保持特性、蓄积电荷等特性、制成液晶表示元件时的液晶响应速度等，也可以使用1种或者将两种以上混合使用。
另外，这种具有光反应性基团的二胺优选以达到用于合成聚酰胺酸的二胺成分的10～70摩尔％的量的方式进行使用，更优选为20～60摩尔％，特别优选为30～50摩尔％。
需要说明的是，聚酰胺酸在不损害本发明效果的范围内可以组合使用上述具有使液晶垂直取向的侧链的二胺、具有光反应性基团的二胺之外的其它二胺作为二胺成分。另外，没必要使液晶垂直取向时，可以减少具有使液晶垂直取向的侧链的二胺的导入量，想要使液晶水平取向时，不使用具有使液晶垂直取向的侧链的二胺即可。
其它二胺具体而言例如可列举出对亚苯基二胺、2,3,5,6-四甲基对亚苯基二胺、2,5-二甲基对亚苯基二胺、间亚苯基二胺、2,4-二甲基间亚苯基二胺、2,5-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、2,5-二氨基苯酚、2,4-二氨基苯酚、3,5-二氨基苯酚、3,5-二氨基苄醇、2,4-二氨基苄醇、4,6-二氨基间苯二酚、4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二羟基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二羧基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二氟-4,4’-二氨基联苯、3,3’-三氟甲基-4,4’-二氨基联苯、3,4’-二氨基联苯、3,3’-二氨基联苯、2,2’-二氨基联苯、2,3’-二氨基联苯、4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,3’-二氨基二苯基甲烷、3,4’-二氨基二苯基甲烷、2,2’-二氨基二苯基甲烷、2,3’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基醚、3,3’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、2,2’-二氨基二苯基醚、2,3’-二氨基二苯基醚、4,4’-磺酰基二苯胺、3,3’-磺酰基二苯胺、双(4-氨基苯基)硅烷、双(3-氨基苯基)硅烷、二甲基-双(4-氨基苯基)硅烷、二甲基-双(3-氨基苯基)硅烷、4,4’-硫代二苯胺、3,3’-硫代二苯胺、4,4’-二氨基二苯基胺、3,3’-二氨基二苯基胺、3,4’-二氨基二苯基胺、2,2’-二氨基二苯基胺、2,3’-二氨基二苯基胺、N-甲基(4,4’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(3,3’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(3,4’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(2,2’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(2,3’-二氨基二苯基)胺、4,4’-二氨基二苯甲酮、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、1,4-二氨基萘、2,2’-二氨基二苯甲酮、2,3’-二氨基二苯甲酮、1,5-二氨基萘、1,6-二氨基萘、1,7-二氨基萘、1,8-二氨基萘、2,5-二氨基萘、2,6二氨基萘、2,7-二氨基萘、2,8-二氨基萘、1,2-双(4-氨基苯基)乙烷、1,2-双(3-氨基苯基)乙烷、1,3-双(4-氨基苯基)丙烷、1,3-双(3-氨基苯基)丙烷、1,4-双(4氨基苯基)丁烷、1,4-双(3-氨基苯基)丁烷、双(3,5-二乙基-4-氨基苯基)甲烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯基)苯、1,3-双(4-氨基苯基)苯、1,4-双(4-氨基苄基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、4,4’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,4’-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,4’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,3’-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,3’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、1,4-亚苯基双[(4-氨基苯基)甲酮]、1,4-亚苯基双[(3-氨基苯基)甲酮]、1,3-亚苯基双[(4-氨基苯基)甲酮]、1,3-亚苯基双[(3-氨基苯基)甲酮]、1,4-亚苯基双(4-氨基苯甲酸酯)、1,4-亚苯基双(3-氨基苯甲酸酯)、1,3-亚苯基双(4-氨基苯甲酸酯)、1,3-亚苯基双(3-氨基苯甲酸酯)、双(4-氨基苯基)对苯二甲酸酯、双(3-氨基苯基)对苯二甲酸酯、双(4-氨基苯基)间苯二甲酸酯、双(3-氨基苯基)间苯二甲酸酯、N,N’-(1,4-亚苯基)双(4-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,3-亚苯基)双(4-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,4-亚苯基)双(3-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,3-亚苯基)双(3-氨基苯甲酰胺)、N,N’-双(4-氨基苯基)对苯二甲酰胺、N,N’-双(3-氨基苯基)对苯二甲酰胺、N,N’-双(4-氨基苯基)间苯二甲酰胺、N,N’-双(3-氨基苯基)间苯二甲酰胺、9,10-双(4-氨基苯基)蒽、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯基砜、2,2’-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、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、2,2’-双(3-氨基苯基)六氟丙烷、2,2’-双(3-氨基-4-甲基苯基)六氟丙烷、2,2’-双(4-氨基苯基)丙烷、2,2’-双(3-氨基苯基)丙烷、2,2’-双(3-氨基-4-甲基苯基)丙烷、3,5-二氨基苯甲酸、2,5-二氨基苯甲酸、1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、1,3-双(3-氨基苯氧基)丙烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)丁烷、1,4-双(3-氨基苯氧基)丁烷、1,5-双(4-氨基苯氧基)戊烷、1,5-双(3-氨基苯氧基)戊烷、1,6-双(4-氨基苯氧基)己烷、1,6-双(3-氨基苯氧基)己烷、1,7-双(4-氨基苯氧基)庚烷、1,7-双(3-氨基苯氧基)庚烷、1,8-双(4-氨基苯氧基)辛烷、1,8-双(3-氨基苯氧基)辛烷、1,9-双(4-氨基苯氧基)壬烷、1,9-双(3-氨基苯氧基)壬烷、1,10-双(4-氨基苯氧基)癸烷、1,10-双(3-氨基苯氧基)癸烷、1,11-双(4-氨基苯氧基)十一烷、1,11-双(3-氨基苯氧基)十一烷、1,12-双(4-氨基苯氧基)十二烷、1,12-双(3-氨基苯氧基)十二烷等芳香族二胺；双(4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷等脂环式二胺；1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、1,11-二氨基十一烷、1,12-二氨基十二烷等脂肪族二胺。
上述其它二胺根据制成液晶取向膜时的液晶取向性、预倾角、电压保持特性、蓄积电荷等特性也可以使用1种或者将两种以上混合使用。
在聚酰胺酸的合成中与上述二胺成分发生反应的四羧酸二酐成分没有特别限定。具体而言，可列举出苯均四酸、2,3,6,7-萘四羧酸、1,2,5,6-萘四羧酸、1,4,5,8-萘四羧酸、2,3,6,7-蒽四羧酸、1,2,5,6-蒽四羧酸、3,3’,4,4’-联苯四羧酸、2,3,3’,4’-联苯四羧酸、双(3,4-二羧基苯基)醚、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸、双(3,4-二羧基苯基)砜、双(3,4-二羧基苯基)甲烷、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷、双(3,4-二羧基苯基)二甲基硅烷、双(3,4-二羧基苯基)二苯基硅烷、2,3,4,5-吡啶四羧酸、2,6-双(3,4-二羧基苯基)吡啶、3,3’,4,4’-二苯基砜四羧酸、3,4,9,10-苝四羧酸、1,3-二苯基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸、氧双邻苯二甲四羧酸、1,2,3,4-环丁烷四羧酸、1,2,3,4-环戊烷四羧酸、1,2,4,5-环己烷四羧酸、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸、1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸、1,2,3,4-环庚烷四羧酸、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸、3,4-二羧基-1-环己基琥珀酸、2,3,5-三羧基环戊基醋酸、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢-1-萘琥珀酸、双环[3.3.0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸、双环[4.3.0]壬烷-2,4,7,9-四羧酸、双环[4.4.0]癸烷-2,4,7,9-四羧酸、双环[4.4.0]癸烷-2,4,8,10-四羧酸、三环[6.3.0.02 , 6]十一烷-3,5,9,11-四羧酸、1,2,3,4-丁烷四羧酸、4-(2,5-二氧四氢呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氢萘-1,2-二羧酸、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸、5-(2,5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烷-1,2-二羧酸、四环[6.2.1.1.02 , 7]十二-4,5,9,10-四羧酸、3,5,6-三羧基降冰片烷-2:3,5:6二羧酸、1,2,4,5-环己烷四羧酸等。毋庸置疑，四羧酸二酐也可以根据制成液晶取向膜时的液晶取向性、电压保持特性、蓄积电荷等特性使用1种或者组合使用两种以上。
上述所示的聚酰胺酸的原料之中，使用具有羟基或羧基的原料时，能够提高聚酰胺酸或聚酰亚胺与后述交联性化合物的反应效率。作为这种原料的具体例，可列举出2,5-二氨基苯酚、2,4-二氨基苯酚、3,5-二氨基苯酚、3,5-二氨基苄醇、2,4-二氨基苄醇、3,3’-二羟基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二羧基-4,4’-二氨基联苯、3,5-二氨基苯甲酸、2,5-二氨基苯甲酸等。
通过二胺成分与四羧酸二酐成分的反应，在获得聚酰胺酸时，能够使用公知的合成方法。一般来说，是使二胺成分与四羧酸二酐成分在有机溶剂中发生反应的方法。二胺成分与四羧酸二酐成分的反应从比较容易在有机溶剂中进行且不产生副产物的观点出发是有利的。
作为制造聚酰胺酸时使用的有机溶剂，只要是生成的聚酰胺酸会溶解的有机溶剂就没有特别限定。若列举出其具体例，则为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-甲基己内酰胺、二甲基亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲基砜、六甲基亚砜、γ-丁内酯、异丙基醇、甲氧基甲基戊醇、二戊烯、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲乙酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙二醇、乙二醇单乙酸酯、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇叔丁基醚、二丙二醇单甲基醚、二乙二醇、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二丙二醇单乙酸酯单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单乙酸酯单乙基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单乙酸酯单丙基醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲基醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二异丙基醚、乙基异丁基醚、二异丁烯、戊基乙酸酯、丁基丁酸酯、丁基醚、二异丁基酮、甲基环己烯、丙基醚、二己基醚、二噁烷、正己烷、正戊烷、正辛烷、二乙基醚、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丁酯、醋酸丙二醇单乙基醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙酸、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、二甘醇二甲醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮等。
它们可以单独使用，也可以混合使用。进而，即使是不溶解聚酰胺酸的溶剂，只要在所生成的聚酰胺酸不会析出的范围内，则也可以混合于上述溶剂使用。另外，有机溶剂中的水分会阻碍聚合反应、进而成为使生成的聚酰胺酸发生水解的原因，因此有机溶剂优选使用尽可能进行了脱水干燥的溶剂。
作为制造聚酰胺酸时的使四羧酸或其衍生物与二胺在有机溶剂中发生反应的方法，可列举出以下那样的方法。
(A)对使二胺分散或溶解于有机溶剂而成的溶液进行搅拌，直接添加四羧酸或其衍生物、或者将其分散或溶解于有机溶剂后进行添加的方法；
(B)向使四羧酸或其衍生物分散或溶解于有机溶剂而成的溶液中添加二胺的方法；
(C)交替地添加四羧酸或其衍生物和二胺的方法。
可以是它们中的任一方法。另外，四羧酸或其衍生物、或者二胺包含多种化合物时，可以在预先混合的状态下发生反应，也可以分别依次反应，还可以使分别反应的低分子量体发生混合反应而制成高分子量体。
制造聚酰胺酸时的温度可以在-20℃～150℃的范围内选择任意温度，优选为-5℃～100℃。另外，反应可以在任意浓度下进行。但是，浓度过低时，难以获得高分子量的聚合物，浓度过高时，反应液的粘性变得过高、难以均匀搅拌，因此优选为1～50质量％、更优选为5～30质量％。反应初期以高浓度进行，其后追加有机溶剂亦可。
在聚酰胺酸的制造中，二胺成分的摩尔数相对于四羧酸或其衍生物的摩尔数之比优选为0.8～1.2、更优选为0.9～1.1。与通常的缩聚反应同样地，该摩尔比越接近1.0，所生成的聚酰胺酸的分子量变得越大。
作为使聚酰胺酸发生酰亚胺化的方法，通常有利用加热的热酰亚胺化、使用催化剂的催化酰亚胺化，以较低的温度进行酰亚胺化反应的催化酰亚胺化的情况下，所得聚酰亚胺的分子量不易降低，故而优选。
催化酰亚胺化可以通过在有机溶剂中在碱性催化剂和酸酐的存在下对聚酰胺酸进行搅拌来进行。此时的反应温度为-20～250℃、优选为0～180℃。反应温度较高时，酰亚胺化会快速进行，但过高时，聚酰亚胺的分子量有时会降低。碱性催化剂的量是酰胺酸基的0.5～30摩尔倍、优选为2～20摩尔倍，酸酐的量是酰胺酸基的1～50摩尔倍、优选为3～30摩尔倍。碱性催化剂、酸酐的量较少时，反应不会充分进行，另外，过多时，在反应结束后难以完全去除。
作为碱性催化剂，可列举出吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺、三辛胺等，其中，吡啶具有适合使反应推进的碱性，故而优选。另外，作为酸酐，可列举出醋酸酐、苯偏三酸酐、苯均四酸酐等，其中，使用醋酸酐时，反应结束后容易精制，故而优选。
作为催化酰亚胺化时的有机溶剂，只要是溶解聚酰胺酸的有机溶剂就没有特别限定。若列举出其具体例，则为N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-甲基己内酰胺、二甲基亚砜、四甲基脲、二甲基砜、六甲基亚砜、γ-丁内酯等。基于催化酰亚胺化的酰亚胺化率可以通过调节催化剂量和反应温度、反应时间来控制。
所生成的聚酰亚胺可以通过将上述反应溶液投入至不良溶剂中并回收所生成的沉淀来获得。此时，所使用的不良溶剂没有特别限定，例如可列举出甲醇、丙酮、己烷、丁基溶纤剂、庚烷、甲乙酮、甲基异丁基酮、乙醇、甲苯、苯、水等。投入至不良溶剂中而使其沉淀的聚酰亚胺在过滤后在常压或减压下进行常温或加热干燥，从而可以制成粉末。将该聚酰亚胺粉末进一步溶解于有机溶剂并进行再沉淀，将该操作重复2～10次时，也能够对聚酰亚胺进行精制。利用一次沉淀回收操作无法将杂质去除干净时，优选进行该精制工序。
本发明中使用的聚酰亚胺的分子量没有特别限定，从操作容易度和形成膜时的特性稳定性的观点出发，优选重均分子量为2,000～200,000、更优选为4,000～50,000。分子量是利用GPC(凝胶渗透色谱法)来求出的。
<聚硅氧烷>
作为本发明的液晶取向剂中含有的聚硅氧烷，可以使用使含有下述式(7)所示的烷氧基硅烷和下述式(9)所示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷成分发生反应而得到的聚硅氧烷(A)。
R101Si(OR102)3(7)
(R101表示下述式(8)的结构，R102表示碳原子数1～5的烷基。)
(式(8)中，Y1为单键、-(CH2)a-(a为1～15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。Y2为单键、含有双键的碳原子数3～8的直链状或支链状烃基、或者-(CR117R118)b-(b为1～15的整数。R117、R118各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基。)。Y3为单键、-(CH2)c-(c为1～15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。Y4为单键、选自由苯环、环己基环和杂环组成的组中的2价环状基团、或者具有类固醇骨架的碳原子数17～51的2价有机基团，这些环状基团上的任意氢原子任选被碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的含氟烷基、碳原子数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代。Y5为选自由苯环、环己基环和杂环组成的组中的2价环状基团，这些环状基团上的任意氢原子任选被碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的含氟烷基、碳原子数1～3的含氟烷氧基或氟原子取代。n1为0～4的整数。Y6表示氢原子、碳原子数1～18的烷基、碳原子数1～18的含氟烷基、碳原子数1～18的烷氧基、或者碳原子数1～18的含氟烷氧基。)
(R121、R122、R123各自独立地表示-OCH3、-OC2H5、-OCH(CH3)2、-OC(CH3)3、-CH3、-Ph(苯基)、-Cl、-OCOCH3、-OH、-H、或者包含它们的组合的取代基。R124表示氢原子或甲基。Y21表示单键、或者任选含有双键的碳原子数1～8的直链状或支链状烃基。Y22表示单键、选自由-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-、-N(CH3)-、-NPh-、-NHCO-、-N(CH3)CO-、-NPhCO-、-NHSO2-、-N(CH3)SO2-、-NPhSO2-、-S-、-SO2-、-NHCONH、-N(CH3)CONH-、-NPhCONH-、-NHCOO-和-OCONH-组成的组中的键合基团。Y23表示单键、或者碳原子数1～8的直链状或支链状烃基。Y24表示单键、或者碳原子数1～8的直链状或支链状烃基。Y25表示单键、-O-或-NZ2-，Z2表示氢原子、碳原子数1～18的直链状或支链状烃基、芳香族环基、或者脂肪族环基。Cy表示在选自下述中的任意的取代位置形成键的2价环状基团，这些环状基团上的任意氢原子任选被选自由碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、氰基、氟原子和氯原子组成的组中的基团取代。)
(Z1表示任选含有芳香族环基或脂肪族环基的碳原子数为1～18的直链状或支链状的2价烃基。)
上述烷氧基硅烷成分可以进一步含有下述式(10)所示的烷氧基硅烷。
R103Si(OR104)3(10)
(R103为氢原子被(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、或苯乙烯基取代的碳原子数1～30的烷基，R104表示碳原子数1～5的烷基。)
在本发明的液晶取向剂中，除了聚硅氧烷(A)之外，还可以含有使含有下述式(11)所示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷成分发生反应而得到的聚硅氧烷(B)。
Si(OR115)4(11)
(R115表示碳原子数1～5的烷基。)
另外，聚硅氧烷(A)和聚硅氧烷(B)中的至少一者可以是进一步使含有下述式(12)所示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷成分发生反应而得到的聚硅氧烷。
(R113)n2Si(OR114)4-n2(12)
(式(12)中，R113是氢原子、或者氢原子任选被杂原子、卤素原子、氨基、环氧丙氧基、巯基、异氰酸酯基或酰脲基取代的碳原子数1～10的烃基，R114为碳原子数1～5的烷基，n2表示0～3的整数。)
式(8)中，Y1为单键、-(CH2)a-(a为1～15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。其中，从容易合成侧链结构的观点出发，优选选择单键、-(CH2)a-(a为1～15的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。并且，更优选选择单键、-(CH2)a-(a为1～10的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。
式(8)中，从更显著地改善液晶表示元件的响应速度的观点出发，Y2优选为-(CH2)b-(b为1～10的整数)。
式(8)中，从容易合成侧链结构的观点出发，Y3优选选择单键、-(CH2)c-(c为1～10的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。
式(8)中，Y4优选为苯环、环己烷环或具有类固醇骨架的碳原子数17～51的有机基团。式(8)中，Y5的n1优选为0～2的整数。式(8)中，Y6优选为碳原子数1～18的烷基、碳原子数1～10的含氟烷基、碳原子数1～18的烷氧基或碳原子数1～10的含氟烷氧基。更优选为碳原子数1～12的烷基或碳原子数1～12的烷氧基。进一步优选为碳原子数1～9的烷基或碳原子数1～9的烷氧基。
式(7)所示的烷氧基硅烷的R102优选为1～3的烷基。R102更优选为甲基或乙基。
以下，作为式(7)所示的烷氧基硅烷的具体例，可列举出式[1-1]～[1-31]，但式(7)所示的烷氧基硅烷不限定于此。需要说明的是，下述式[1-1]～[1-31]中的R2与式(7)中的R102相同。
(R105表示-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-或-CH2OCO-，R106表示碳原子数1～22的烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基。1,4-环亚己基的顺-反异构为反式异构体。)
(R107表示单键、-COO-、-OCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-(CH2)nO-(n为1～5的整数)、-OCH2-或CH2-，R108表示碳原子数1～22的烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基。1,4-环亚己基的顺-反异构是反式异构体。)
(R109表示-COO-、-OCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-或-O-，R110表示氟原子、氰基、三氟甲烷基、硝基、偶氮基、甲酰基、乙酰基、乙酰氧基或羟基。)
(式[1-27]和式[1-28]中，R111为碳原子数3～12的烷基，1,4-环亚己基的顺-反异构分别是反式异构体。)
(式[1-29]和式[1-30]中，R112为碳原子数3～12的烷基，1,4-环亚己基的顺-反异构是反式异构体。)
(B4为任选被氟原子取代的碳原子数3～20的烷基，B3为1,4-环亚己基或1,4-亚苯基，1,4-环亚己基的顺-反异构为反式异构体。B2为氧原子或-COO-*(其中，附带“*”的键与B3进行键合。)，B1为氧原子或-COO-*(其中，附带“*”的键与(CH2)a2)进行键合。)。另外，a1为0或1的整数，a2为2～10的整数，a3为0或1的整数。)
式(7)所示的烷氧基硅烷根据制成硅氧烷聚合物(聚硅氧烷)时在溶剂中的溶解性、制成液晶取向膜时的液晶取向性、预倾角特性、电压保持率、蓄积电荷等特性也可以使用1种或者将两种以上混合使用。另外，也可以与含有碳原子数10～18的长链烷基的烷氧基硅烷组合使用。
这种式(7)所示的烷氧基硅烷例如可以利用日本特开昭61-286393号公报记载那样的公知方法来制造。
为了获得良好的液晶取向性，式(7)所示的烷氧基硅烷的比例在为了获得聚硅氧烷(A)而使用的全部烷氧基硅烷、即烷氧基硅烷成分中优选为1摩尔％以上、更优选为1.5摩尔％以上、进一步优选为2摩尔％以上。另外，为了使所形成的液晶取向膜获得充分的固化特性，优选为30摩尔％以下、更优选为25摩尔％以下、进一步优选为20摩尔％以下。
式(9)所示的烷氧基硅烷的R121、R122、R123优选分别为-OCH3或-OC2H5。
式(9)所示的烷氧基硅烷的Y21优选为单键或碳原子数3～5的直链状烃基。式(9)所示的烷氧基硅烷的Y22优选为单键。Y23优选为单键。Y24优选为单键或碳原子数1～3的直链状的烃基。Y25优选为单键、-O-或-NH-。
Cy优选为苯环或联苯环。需要说明的是，“在任意的取代位置形成键的2价环状基团”是指下述环状基团的2个键的位置可以为任意。
式(7)所示的烷氧基硅烷、式(9)所示的烷氧基硅烷可以分别为1种，也可以为两种以上。
针对使用了这种使式(7)所示的烷氧基硅烷和式(9)所示的烷氧基硅烷发生反应而得到的、导入有特定侧链和光反应性基团的聚硅氧烷(A)的液晶取向剂进行说明。尚不确定该液晶取向剂为何能够兼顾响应速度特性和良好的垂直取向性(垂直取向力)、任一特性均明显良好。但可推测：通过使用包含源自式(7)所示的烷氧基硅烷而表现出垂直取向性(倾斜)且具有与液晶骨架类似结构的侧链、以及源自式(9)所示的烷氧基硅烷而具有环状基团和(甲基)丙烯酰基的侧链的聚硅氧烷(A)，从而兼顾通常呈现此消彼长关系的响应速度和垂直取向性。
另外，本发明的液晶取向剂中含有的聚硅氧烷与昂贵的聚酰亚胺系相比比较廉价，因此能够廉价地制造本发明的液晶取向剂、通用性高。
各烷氧基硅烷的配混比例没有特别限定，式(1)所示的烷氧基硅烷在为了获得聚硅氧烷(A)而使用的原料的所有烷氧基硅烷、即烷氧基硅烷成分中优选为2～20摩尔％、特别优选为3～15摩尔％。另外，式(3)所示的烷氧基硅烷在为了获得聚硅氧烷(A)而使用的烷氧基硅烷成分中优选为5～30摩尔％。
另外，为了制造聚硅氧烷(A)，除了式(7)所示的烷氧基硅烷和式(9)所示的烷氧基硅烷之外，还可以将上述式(10)所示的烷氧基硅烷作为原料。即，作为为了获得聚硅氧烷(A)而使用的烷氧基硅烷成分，也可以使用上述式(10)所示的烷氧基硅烷。
式(10)所示的烷氧基硅烷的R103是氢原子被(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基或苯乙烯基取代的烷基。被取代的氢原子为1个以上，优选为1个。烷基的碳原子数优选为1～30、更优选为1～20、进一步优选为1～10。
式(10)所示的烷氧基硅烷的R104优选为碳原子数1～3的烷基，特别优选为碳原子数1～2的烷基。
作为式(10)所示的烷氧基硅烷的具体例，例如可列举出3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基乙基三乙氧基硅烷、苯乙烯基乙基三甲氧基硅烷、苯乙烯基乙基三乙氧基硅烷、3-(N-苯乙烯基甲基-2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷，但不限定于它们。
式(10)所示的烷氧基硅烷的比例在为了获得聚硅氧烷(A)而使用的烷氧基硅烷成分中优选为5～80摩尔％、特别优选为10～70摩尔％。另外，式(10)所示的烷氧基硅烷可以为1种也可以为两种以上。
另外，为了制造聚硅氧烷(A)，除了式(7)所示的烷氧基硅烷和式(9)所示的烷氧基硅烷之外，以改善其与基板的密合性、与液晶分子的亲和性等作为目的，在不损害本发明效果的范围内，也可以将上述式(12)所示的烷氧基硅烷作为原料。即，作为为了获得聚硅氧烷(A)而使用的烷氧基硅烷成分，也可以使用上述式(12)所示的烷氧基硅烷。式(12)所示的烷氧基硅烷能够对聚硅氧烷赋予各种特性，因此根据需要特性可以选择一种或多种来使用。另外，式(12)所示的烷氧基硅烷的比例在为了获得聚硅氧烷(A)而使用的烷氧基硅烷成分中优选为1～20摩尔％。
式(12)所示的烷氧基硅烷的R113优选为氨基、缩水甘油基、酰脲基。R114优选为1～3的烷基，n2表示0～3、优选表示0～2的整数。)
作为这种式(12)所示的烷氧基硅烷的具体例，例如可列举出3-(2-氨基乙基氨基丙基)三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基丙基)三乙氧基硅烷、2-氨基乙基氨基甲基三甲氧基硅烷、2-(2-氨基乙基硫基乙基)三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、巯基甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、溴丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、γ-酰脲丙基三乙氧基硅烷、γ-酰脲丙基三甲氧基硅烷和γ-酰脲丙基三丙氧基硅烷，但不限定于它们。
式(12)所示的烷氧基硅烷中，n2为0的烷氧基硅烷是四烷氧基硅烷。四烷氧基硅烷容易与式(7)、(9)、(10)所示的烷氧基硅烷发生缩聚反应，从而获得本发明的液晶取向剂中含有的聚硅氧烷(A)，故而优选。
作为这种式(12)中n2为0的烷氧基硅烷，更优选为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷或四丁氧基硅烷，特别优选为四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷。
n2为1～3的式(12)所示的烷氧基硅烷的比例在为了获得聚硅氧烷(A)而使用的烷氧基硅烷成分中优选为1～20摩尔％、特别优选为1～10摩尔％。另外，n2为0的式(12)所示的烷氧基硅烷的比例在为了获得聚硅氧烷(A)而使用的烷氧基硅烷成分中优选为1～50摩尔％、特别优选为5～40摩尔％。并且，式(12)所示的烷氧基硅烷可以是1种，也可以是两种以上。
<其它聚硅氧烷>
另外，本发明的液晶取向剂可以同时含有聚硅氧烷(A)和其它聚硅氧烷。作为其它聚硅氧烷，可列举出使含有上述式(11)所示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷成分发生反应而得到的聚硅氧烷即聚硅氧烷(B)。聚硅氧烷(B)的原料即聚硅氧烷成分优选含有20～100摩尔％的式(11)所示的聚硅氧烷、进一步优选含有50～100％。
作为式(11)所示的烷氧基硅烷，优选为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷或四丁氧基硅烷，特别优选为四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷。
另外，聚硅氧烷(B)可以是除了式(11)所示的烷氧基硅烷之外还使含有下述式(13)所示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷成分发生反应而得到的聚硅氧烷。含有使含有式(13)所示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷成分发生反应而得到的聚硅氧烷(B)的液晶取向剂的垂直取向力特别高，故而优选。
R119Si(OR120)3(13)
式(13)中，R119为碳原子数1～5的烷基。烷基的碳原子数优选为1～4、更优选为1～3。
式(13)中，R120为碳原子数1～5的烷基，优选为碳原子数1～3的烷基，特别优选为碳原子数1～2的烷基。
作为式(13)所示的烷氧基硅烷的具体例，例如可列举出甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基三甲氧基硅烷、二甲基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷，但不限定于它们。
另外，聚硅氧烷(B)可以是除了式(11)所示的烷氧基硅烷之外还使含有上述式(10)所示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷成分发生反应而得到的聚硅氧烷。
为了通过使用未添加聚合性化合物的液晶一边施加电压一边照射UV(紫外线)来进一步提高液晶表示元件的响应速度，式(10)所示的烷氧基硅烷的比例在为了得到聚硅氧烷(B)而使用的烷氧基硅烷成分中优选为10摩尔％以上、更优选为20摩尔％以上、进一步优选为30摩尔％以上。另外，为了使所形成的液晶取向膜充分固化，优选为75摩尔％以下、更优选为65摩尔％以下。
为了改善其与基板的密合性、与液晶分子的亲和性等赋予各种特性，在不损害本发明效果的范围内，聚硅氧烷(B)可以是使含有上述式(12)所示的烷氧基硅烷的烷氧基硅烷成分发生反应而得到的聚硅氧烷。
式(12)所示的烷氧基硅烷的比例在为了获得聚硅氧烷(A)而使用的烷氧基硅烷成分中优选为1～20摩尔％、特别优选为1～10摩尔％。
作为聚硅氧烷(B)的原料的式(11)所示的烷氧基硅烷、式(12)所示的烷氧基硅烷、式(13)所示的烷氧基硅烷、式(10)所示的烷氧基硅烷可以分别是1种，也可以是两种以上。
含有聚硅氧烷(A)和聚硅氧烷(B)等其它聚硅氧烷的液晶取向剂中的聚硅氧烷的配混比例没有特别限定，相对于液晶取向剂中含有的所有聚硅氧烷量，聚硅氧烷(A)优选为10质量％以上。例如，以质量比计优选为聚硅氧烷(A):聚硅氧烷(B)＝10:90～50:50。
<聚硅氧烷的制造方法>
获得本发明中使用的聚硅氧烷的方法没有特别限定，使烷氧基硅烷成分发生反应即可。例如，在聚硅氧烷(A)中，使以上述式(7)所示的烷氧基硅烷和式(10)所示的烷氧基硅烷作为必须成分的烷氧基硅烷成分在有机溶剂中发生反应(例如缩聚反应)而得到。通常，聚硅氧烷是将这种烷氧基硅烷成分进行缩聚而以均匀溶于有机溶剂的溶液的形式而得到的。
作为为了得到聚硅氧烷而对烷氧基硅烷进行缩聚的方法，例如可列举出将烷氧基硅烷在醇或二醇等溶剂中进行水解/缩合的方法。此时，水解/缩合反应可以是部分水解和完全水解中的任一种。在完全水解的情况下，理论上添加烷氧基硅烷中的所有烷氧基的0.5倍摩尔的水即可，通常优选添加与0.5倍摩尔相比为过量的水。
在本发明中，用于上述反应的水的量可以根据期望而适当选择，通常优选为烷氧基硅烷中的所有烷氧基的0.5～2.5倍摩尔。
另外，通常为了促进水解/缩合反应，可以使用盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、甲酸、草酸、马来酸、富马酸等酸；氨、甲胺、乙胺、乙醇胺、三乙胺等碱；盐酸、硫酸、硝酸等的金属盐等催化剂。另外，通过将溶解有烷氧基硅烷的溶液进行加热，通常能够进一步促进水解/缩合反应。此时，加热温度和加热时间可以根据期望来适当选择。例如可列举出以50℃加热/搅拌24小时、或者在回流下加热/搅拌1小时等方法。
另外，作为其他方法，例如可列举出将烷氧基硅烷、溶剂和草酸的混合物进行加热来缩聚的方法。具体而言，是预先向醇中添加草酸而制成草酸的醇溶液后，在加热了该溶液的状态下混合烷氧基硅烷的方法。此时，所使用的草酸量相对于烷氧基硅烷中具有的所有烷氧基的1摩尔，优选设为0.2～2摩尔。该方法中的加热可以在50～180℃的液体温度下进行。优选的是，以液体不会蒸发、挥散等的方式在回流下加热数十分钟～十几小时的方法。
在本发明中，得到聚硅氧烷时，可以使用多种烷氧基硅烷，可以以预先混合烷氧基硅烷而成的混合物的形式进行混合，也可以依次混合多种烷氧基硅烷。即，使烷氧基硅烷成分发生反应的顺序没有限定，例如可以使烷氧基硅烷成分一并进行反应，另外，也可以使一部分烷氧基硅烷发生反应后，再添加其它烷氧基硅烷而使其反应。具体而言，例如可以将式(7)所示的烷氧基硅烷与式(9)所示的烷氧基硅烷与式(10)所示的烷氧基硅烷混合而使其发生缩聚反应，也可以在使式(7)所示的烷氧基硅烷与式(10)所示的烷氧基硅烷发生缩聚反应后，添加式(9)所示的烷氧基硅烷来进行反应。
将烷氧基硅烷缩聚时使用的溶剂(以下也称为聚合溶剂)只要是溶解烷氧基硅烷的溶剂就没有特别限定。另外，即使在烷氧基硅烷不溶解的情况下，随着烷氧基硅烷的缩聚反应进行而溶解即可。一般来说，利用烷氧基硅烷的缩聚反应而生成醇，因此可以使用醇类、二醇类、二醇醚类或与醇类的相容性良好的有机溶剂。
作为这种聚合溶剂的具体例，可列举出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、二丙酮醇等醇类；乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、己二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、2,4-戊二醇、2,3-戊二醇、1,6-己二醇等二醇类；乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丙基醚、乙二醇二丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丙基醚、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二丙基醚、丙二醇二丁基醚等二醇醚类；N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、γ-丁内酯、二甲基亚砜、四甲基脲、六甲基磷三酰胺、间甲酚等。
本发明中，上述聚合溶剂可以混合多种使用。
利用上述方法得到的聚硅氧烷的聚合溶液(以下也称为聚合溶液。)以将作为原料而投入的所有烷氧基硅烷的硅原子换算成SiO2的浓度(以下称为SiO2换算浓度。)计优选设为20质量％以下、进而更优选设为5～15质量％。通过在该浓度范围内选择任意浓度，能够抑制凝胶的生成、得到均质的溶液。
在本发明中，利用上述方法得到的聚硅氧烷的聚合溶液可以直接用作聚合物成分，根据需要可以将利用上述方法得到的溶液浓缩或添加溶剂进行稀释或置换为其它溶剂，从而用作聚合物成分。
此时，所使用的溶剂(以下也称为添加溶剂)可以与聚合溶剂相同，也可以是其它溶剂。该添加溶剂只要聚硅氧烷均匀溶解就没有特别限定，可以任意选择一种或多种来使用。
作为所述添加溶剂的具体例，除了上述作为聚合溶剂的例子而列举出的溶剂之外，还可列举出丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等酮类；醋酸甲酯、醋酸乙酯、乳酸乙酯等酯类等。这些溶剂能够调整液晶取向剂的粘度，或者提高利用旋涂、胶版印刷、喷墨等将液晶取向剂涂布在基板上时的涂布性。
本发明的液晶取向剂通常在制作液晶取向膜时需要在基板上形成10～1000nm的均匀薄膜，因此优选为除了含光反应性基团的交联性化合物和聚合物成分之外还含有用于溶解这些成分的有机溶剂的涂布液。本发明的液晶取向剂中含有上述有机溶剂时，从利用涂布来形成均匀薄膜这一观点出发，有机溶剂的含量在液晶取向剂中优选为90～99质量％、更优选为92～97质量％。这些含量可以根据目标液晶取向膜的膜厚来适当变更。
另外，为了提高涂膜的均匀性，有机溶剂中优选含有乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇单戊基醚、乙二醇单己基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丙基醚、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇-1-单甲基醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-单乙基醚-2-乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、二丙酮醇、乳酸甲基酯、乳酸乙基酯、乳酸正丙基酯、乳酸正丁基酯、乳酸异戊基酯等具有低表面张力的溶剂。
本发明的液晶取向剂中，除了含光反应性基团的交联性化合物、聚合物成分、以及上述有机溶剂之外，只要在不损害本发明效果的范围内，则可以含有添加剂成分。作为添加剂成分，可列举出用于提高液晶取向膜与基板的密合性的化合物、用于提高涂膜平坦性的表面活性剂等。
作为用于提高涂膜与基板的密合性的化合物的具体例，例如可列举出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、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-三乙氧基甲硅烷基丙基三亚乙基三胺、N-三甲氧基甲硅烷基丙基三亚乙基三胺、10-三甲氧基甲硅烷基-1,4,7-三氮杂癸烷、10-三乙氧基甲硅烷基-1,4,7-三氮杂癸烷、9-三甲氧基甲硅烷基-3,6-二氮杂壬基乙酸酯、9-三乙氧基甲硅烷基-3,6-二氮杂壬基乙酸酯、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、N-双(氧亚乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-双(氧亚乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等含官能性硅烷的化合物。从不降低液晶取向性这一观点出发，这些含官能性硅烷的化合物的含量相对于聚合物成分100质量％优选为0.1～30质量％、更优选为1～20质量％。
作为用于提高涂膜平坦性的表面活性剂，可列举出氟系表面活性剂、有机硅系表面活性剂、非离子系表面活性剂等。更具体而言，例如可列举出EftopEF301、EF303、EF352(以上为TohkemproductsCorporation制))、MegafacF171、F173、R-30(以上为DICCorporation制)、FluoradFC430、FC431(以上为Sumitomo3MLimited制)、AsahiGuardAG710、SurflonS-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(以上为旭硝子株式会社制)等。这些表面活性剂的含量相对于聚合物成分100质量％优选为0.01～2质量％、更优选为0.01～1质量％。
<液晶取向膜>
本发明的液晶取向剂涂布在基板上烧成后，利用摩擦处理、光照射等进行取向处理而能够用作液晶取向膜，或者在垂直取向用途等中不进行取向处理也能够用作液晶取向膜。此时，作为要使用的基板，只要是透明性高的基板就没有特别限定，可以使用玻璃基板；丙烯酸类基板、聚碳酸酯基板等塑料基板等。进而，从简化工艺的观点出发，优选使用形成有用于驱动液晶的ITO、IZO电极等的基板。另外，在反射型的液晶表示元件中，若仅为单侧的基板则即使是硅晶片等不透明的物质也可以使用，此时的电极也可以使用金属铝等会反射光的材料。
液晶取向剂的涂布方法没有特别限定，在工业上通过为利用丝网印刷、凹版印刷、胶版印刷、喷墨等进行的方法。作为其它涂布方法，有浸涂、辊涂机、狭缝涂布机、旋涂机等，根据需要也可以使用它们。
涂布液晶取向剂后的烧成可以利用100～350℃的任意温度来进行，优选为120～300℃、进一步优选为150～250℃。该烧成可以利用热板、热风循环炉、红外线炉等进行。
烧成后的涂膜厚度过厚时，在液晶表示元件的耗电方面是不利的，过薄时，液晶表示元件的可靠性有时降低，因此优选为5～300nm、更优选为10～150nm、进一步优选为50～100nm。使液晶进行水平取向、倾斜取向时，利用摩擦或偏光紫外线照射等对烧成后的涂膜进行处理。
<液晶表示元件>
本发明的液晶表示元件是具备液晶单元的液晶表示元件，所述液晶单元具有：对向配置的2块基板、在基板间设置的液晶层、以及设置在基板与液晶层之间且由本发明的液晶取向剂形成的上述液晶取向膜。具体而言，是具备液晶单元的液晶表示元件，所述液晶单元如下制作：通过将本发明的液晶取向剂涂布在2块基板上进行烧成来形成液晶取向膜，以该液晶取向膜相对的方式配置2块基板，在该2块基板之间夹持由液晶构成的液晶层，对液晶取向膜和液晶层一边施加电压一边照射紫外线，从而制作液晶单元。
像这样使用由本发明的液晶取向剂形成的液晶取向膜，对液晶取向膜和液晶层一边施加电压一边照射紫外线，使烧成时与聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚硅氧烷发生了反应的本发明的交联性化合物的光聚合性基团、即式[1]中的Py1和Py2所示的源自交联性化合物的光聚合性基团发生反应，从而有效地固定液晶的取向，从而成为响应速度显著优异的液晶表示元件。
作为用于本发明的液晶表示元件的基板，只要是透明性高的基板就没有特别限定，通常为在基板上形成有用于驱动液晶的透明电极的基板。作为具体例，可列举出与上述液晶取向膜中记载的基板相同的基板。可以使用设置有现有电极图案、突起图案的基板，但本发明的液晶表示元件中使用上述本发明的液晶取向剂作为形成液晶取向膜的液晶取向剂，因此，即使利用在一侧基板上形成1～10μm的线/狭缝电极图案而在对向基板上未形成狭缝图案、突起图案的结构也能够运作，通过该结构的液晶表示元件，能够简化制造时的工艺、能够得到高透射率。
另外，在TFT型元件之类的高功能元件中，可以使用在用于驱动液晶的电极与基板之间形成有晶体管等元件的元件。
构成本发明的液晶表示元件的液晶层的液晶材料没有特别限定，可以使用现有的垂直取向方式中使用的液晶材料、例如MerckCorporation制的MLC-6608、MLC-6609等负型液晶、MLC-2041等。
作为使该液晶层夹持于2块基板之间的方法，可列举出公知的方法。例如可列举出如下方法：准备形成有液晶取向膜的1对基板，在一块基板的液晶取向膜上散布珠子等间隔物，以形成有液晶取向膜一侧的面成为内侧的方式贴合另一块基板，减压注入液晶并进行密封。另外，采用如下方法也可以制作液晶单元：准备形成有液晶取向膜的1对基板，在一块基板的液晶取向膜上散布珠子等间隔物后滴加液晶，其后以形成有液晶取向膜一侧的面成为内侧的方式贴合另一块基板并进行密封。此时的间隔物的厚度优选为1～30μm、更优选为2～10μm。
通过对液晶取向膜和液晶层一边施加电压一边照射紫外线来制作液晶单元的工序例如可列举出如下方法：通过对设置在基板上的电极间施加电压而对液晶取向膜和液晶层施加电场，在保持该电场的状态下照射紫外线。此处，作为施加在电极间的电压，例如为5～80Vp-p、优选为5～60Vp-p。紫外线的照射量例如为1～60J/cm2、优选为40J/cm2以下，紫外线照射量少时，能够抑制由构成液晶表示元件的部件破坏而产生的可靠性降低，且通过减少紫外线照射时间而制造效率提高，故而优选。
像这样，对液晶取向膜和液晶层一边施加电压一边照射紫外线时，烧成时与聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚硅氧烷发生了反应的本发明的交联性化合物的光聚合性基团、即式[1]中的Py1和Py2所示的源自交联性化合物的光聚合性基团的反应会推进，结果通过产生的交联部位而记忆了液晶分子倾斜的方向，从而能够加快所得液晶表示元件的响应速度。
另外，上述液晶取向剂不仅作为用于PSA型液晶显示器、SC-PVA型液晶显示器等垂直取向方式的液晶表示元件的液晶取向剂是有用的，在利用摩擦处理、光取向处理而制作的液晶取向膜的用途中也可以适合地使用。
实施例
以下列举出实施例和比较例来更详细地说明本发明，但本发明的解释不限定于这些实施例。需要说明的是，实施例中的简称如下所示。
RM：5,5-(联苯-4,4’-二基双(氧))双(戊烷-5,1-二基)双(2-甲基丙烯酸酯)
BODA：双环[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐
CBDA：1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐
TCA：2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐
PCH：1,3-二氨基-3-[4-(4-庚基环己基)苯氧基]苯
DA-Col：3,5-二氨基苯甲酸胆甾醇酯
DBA：3,5-二氨基苯甲酸
DA-1：2-(甲基丙烯酰氧基)乙基-3,5-二氨基苯甲酸酯
DA-2：N1,N1-二芳基苯-1,2,4-三胺
3-AMP：3-吡啶甲胺
(NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮
BCS：丁基溶纤剂
DMF：N,N-二甲基甲酰胺
THF：四氢呋喃
TEOS：四乙氧基硅烷
MPMS：3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
VTMS：三甲氧基乙烯基硅烷
UPS：3-酰脲丙基三乙氧基硅烷
SMA：
HG：2-甲基-2,4-戊二醇
(合成例1)CL-1的合成
(步骤1)CL-1的前体即CL-1-1的合成
向500mL四颈烧瓶内添加3,3',5,5'-四(甲氧基甲基)-[1,1'-联苯基]-4,4'-二醇10.9g、DMF200mL、6-氯-1-己醇12.3g、碳酸钾24.9g、碘化钾2.5g，边加热至100℃边进行搅拌。反应结束后，在1L水中注入反应体系，用1N-盐酸(HCl)水溶液进行中和，过滤沉淀物。使该过滤物干燥，从而得到CL-1-1(黄色固体)16.9g(收率为99％)。
(步骤2)由前体合成CL-1
向300mL四颈烧瓶内添加CL-1-116.9g、三乙胺7.30g、THF160mL。将体系内冷却至0℃，添加甲基丙烯酰氯7.30g，在室温(rt：25℃)下进行搅拌。反应结束后，向500mL水中注入反应体系，使用醋酸乙酯进行提取。向所提取的有机层中添加无水硫酸镁进行脱水干燥，过滤无水硫酸镁。使用旋转蒸发仪蒸馏去除所得滤液中的溶剂，得到CL-1(黄色粘体)14.1g(收率为67％)。
以下示出目标物利用1H-NMR测定的结果。由该结果确认所得固体为目标CL-1。
1HNMR(400MHz,[D6]-DMSO):δ7.55(s,4H),6.03(s,2H),5.67(s,2H),4.48(s,8H),4.11-4.14(t,4H),3.81-3.84(t,4H),3.35(s,12H),1.88(s,6H),1.74-1.76(m,4H),1.66-1.70(m,4H),1.43-1.52(m,8H)
(合成例2)CL-2的合成
(步骤1)CL-2的前体即CL-2-1的合成
向500mL三颈烧瓶中添加反式对香豆酸甲酯17.8g、DMF250mL、6-氯-1-己醇20.5g、碳酸钾41.5g、碘化钾1.7g，在100℃下进行搅拌。反应结束后，向1.2L的水中注入反应体系，用1N-盐酸(HCl)水溶液进行中和，过滤沉淀物。将该过滤物溶于300mL醋酸乙酯，使用饱和食盐水进行提取，向有机层中添加无水硫酸镁进行脱水干燥并过滤后，使用旋转蒸发仪进行溶剂的蒸馏去除，得到25.6g目标物CL-2-1(白色固体)(收率为92％)。
(步骤2)CL-2的前体即CL-2-2的合成
向500mL三颈烧瓶中添加CL-2-125.6g、THF200mL、三乙胺11.2g，使体系内为0℃，添加甲磺酰氯12.6g，在室温(rt：25℃)下进行搅拌。反应结束后，向1L水中注入反应体系，添加500mL醋酸乙酯，使用饱和食盐水进行提取。向有机层中添加无水硫酸镁并脱水干燥、过滤后，使用旋转蒸发仪进行溶剂的蒸馏去除，得到31.8g目标物CL-2-2(白色固体)(收率为97％)。
(步骤3)CL-2的前体即CL-2-3的合成
向500mL四颈烧瓶中添加3,3',5,5'-四(甲氧基甲基)-[1,1'-联苯基]-4,4'-二醇10.9g、DMF200mL、CL-2-221.4g、碳酸钾24.9g，一边加热至100℃一边搅拌。反应结束后，向1L水中注入反应体系，用1N-盐酸(HCl)水溶液进行中和，过滤沉淀物。将该过滤物用甲醇清洗并使其干燥。向所得过滤物中添加乙醇150mL、10质量％KOH水溶液25mL，一边加热至80℃一边搅拌。反应结束后，向500mL水中注入反应体系，用1N-盐酸(HCl)水溶液进行中和，过滤沉淀物。将该过滤物用甲醇清洗并使其干燥，得到24.0g目标物CL-2-3(白色固体)(收率为96％)。
(步骤4)CL-2的合成
向1L四颈烧瓶中添加CL-2-324.0g、DMF400mL、THF200mL、甲基丙烯酸2-羟基乙酯10.9g、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐16.1g、4-二甲氨基吡啶0.68g，在室温下进行搅拌。反应结束后，向600mL醋酸乙酯中注入反应体系，使用饱和食盐水进行提取。向所提取的有机层中添加无水硫酸镁进行脱水干燥，过滤无水硫酸镁。使用旋转蒸发仪蒸馏去除所得滤液中的溶剂，残渣用二氧化硅凝胶柱色谱法(醋酸乙酯:己烷＝1:1体积比)进行分离，得到13.5g目标物CL-2(白色固体)(收率为45％)。以下示出目标物利用1H-NMR测定的结果。由该结果确认所得固体为目标CL-2。
1HNMR(400MHz,[D6]-DMSO):δ7.67-7.69(d,4H),7.60(s,2H),7.54(s,4H),6.96-6.99(d,4H),6.49-6.53(d,2H),6.04(s,2H),5.70(s,2H),4.49(s,8H),4.36-4.39(d,8H),4.03-4.07(t,4H),3.82-3.85(t,4H)3.35(s,12H),1.88(s,6H),1.77-1.78(m,8H),1.53-1.54(m,8H)
(合成例3)CL-3的合成
向100mL四颈烧瓶中添加3,3’,5,5’,-四(甲氧基甲基)-[1,1’-联苯基]-4,4’-二醇4.0g、N,N-二甲基甲酰胺24g、氯甲基苯乙烯3.7g、碳酸钾4.6g，一边加热至50℃一边搅拌4小时。反应结束后，减压抽滤反应液中的无机盐，滤液用醋酸乙酯24g进行稀释。接着，将该滤液用纯水24g清洗3次后，添加硫酸钠进行脱水干燥，过滤硫酸钠。接着，将其利用减压浓缩而蒸馏去除溶剂后，添加四氢呋喃18g、己烷20g，一边冰冷一边搅拌1小时。将由此析出的晶体减压抽滤后，进行减压干燥，得到4.3g目标物CL-3(淡黄色固体)(收率为65％)。
以下示出目标物利用1H-NMR测定的结果。由该结果确认所得固体为目标CL-3。
1H-NMR(400MHz,[D6]-DMSO)：δ7.62(s,4H),7.54(d,J＝8.2Hz,4H),7.48(d,J＝8.2Hz,4H),6.77(dd,J＝17.6,11.0Hz,2H),5.87(d,J＝17.6Hz,2H),5.29(d,J＝11.0Hz,2H),4.91(s,4H),4.53(s,8H),3.54(s,12H)
<聚酰亚胺的分子量测定>
实施例中的聚酰亚胺的分子量使用SenshuScientificco.,ltd制的常温凝胶渗透色谱(GPC)装置(SSC-7200)和Shodex公司制造的柱(KD-803、KD-805)，如下操作来测定。
柱温度：50℃
洗脱液：DMF(作为添加剂，溴化锂水合物(LiBr·H2O)为30mmol/L、磷酸·无水晶体(正磷酸)为30mmol/L、THF为10mL/L)
流速：1.0mL/分钟
标准曲线制作用标准样品：东曹株式会社制TSK标准聚环氧乙烷(分子量：约9000,000、150,000、100,000、30,000)和PolymerLaboratoriesLtd.制造的聚乙二醇(分子量：约12,000、4,000、1,000)。
<酰亚胺化率的测定>
实施例中的聚酰亚胺的酰亚胺化率如下操作来测定。将聚酰亚胺粉末20mg放入NMR样品管(草野科学株式会社制、NMR样品管规格φ5)中，添加氘代二甲基亚砜(DMSO-d6、0.05％TMS混合品)1.0mL，用超声波使其完全溶解。将该溶液用JEOLDATUM公司制造的NMR测定器(JNW-ECA500)测定500MHz的质子NMR。酰亚胺化率将源自酰亚胺化前后不发生变化的结构的质子作为基准质子来确定，使用该质子的峰积算值和9.5～10.0ppm附近出现的源自酰胺酸的NH基的质子峰积算值，利用下式求出。
酰亚胺化率(％)＝(1-α·x/y)×100
上述式中，x为源自酰胺酸的NH基的质子峰积算值、y为基准质子的峰积算值、α为聚酰胺酸(酰亚胺化率为0％)时的基准质子个数相对于1个酰胺酸的NH基的质子的比例。
<实施例1>
将BODA(6.26g、25.0mmol)、DBA(3.04g、20.0mmol)、DA-1(3.96g、15.0mmol)、PCH(5.71g、15.0mmol)在NMP(71.3g)中混合，以80℃反应5小时后，添加CBDA(4.80g、24.5mmol)和NMP(23.8g)，以40℃反应10小时，从而得到聚酰胺酸溶液。向该聚酰胺酸溶液(117g)中添加NMP而稀释至7质量％后，作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(15.1g)和吡啶(7.8g)，以50℃反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(1500mL)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗，以100℃减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(A)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为50％，数均分子量为21,000、重均分子量为48,000。
向所得聚酰亚胺粉末(A)(6.0g)中添加NMP(29.3g)，在室温下搅拌5小时使其溶解。向该溶液中添加1质量％的3-AMP溶液(6.0g)、NMP(18.7g)、和BCS(40.0g)，在室温下搅拌10小时，从而得到液晶取向剂(A1)。
另外，向液晶取向剂(A1)10.0g中添加交联剂CL-160mg(相对于聚合物成分为10质量％)，在室温下搅拌3小时使其溶解，从而制备液晶取向剂(A2)。
<实施例2>
与实施例1同样操作而得到液晶取向剂(A1)后，向液晶取向剂(A1)10.0g中添加交联剂CL-260mg(相对于固体成分为10质量％)，以室温搅拌3小时使其溶解，从而制备液晶取向剂(A3)。
<比较例1>
与实施例1同样操作而得到液晶取向剂(A1)后，向液晶取向剂(A1)10.0g中添加聚合性化合物RM60mg(相对于聚合物成分为10质量％)，以室温搅拌3小时使其溶解，从而制备液晶取向剂(A4)。
<实施例3>
将BODA(6.26g、25.0mmol)、DBA(1.52g、10.0mmol)、DA-2(5.08g、25.0mmol)、PCH(5.71g、15.0mmol)在NMP(70.1g)中混合，以80℃反应5小时后，添加CBDA(4.80g、24.5mmol)和NMP(23.4g)，以40℃反应10小时，从而得到聚酰胺酸溶液。向该聚酰胺酸溶液(115g)中添加NMP而稀释至7质量％后，作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(15.1g)和吡啶(7.8g)，以50℃反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(1500mL)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗，以100℃减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(B)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为51％，数均分子量为16,000、重均分子量为33,000。
向所得聚酰亚胺粉末(B)(6.0g)中添加NMP(29.3g)，在室温下搅拌5小时使其溶解。向该溶液中添加1质量％的3-AMP溶液(6.0g)、NMP(18.7g)、和BCS(40.0g)，在室温下搅拌10小时，从而得到液晶取向剂(B1)。
另外，向液晶取向剂(B1)10.0g中添加交联剂CL-160mg(相对于聚合物成分为10质量％)，在室温下搅拌3小时使其溶解，从而制备液晶取向剂(B2)。
<实施例4>
将TCA(5.60g、25.0mmol)、DBA(3.04g、20.0mmol)、DA-1(5.29g、20.0mmol)、DA-Col(5.23g、10.0mmol)在NMP(71.9g)中混合，以80℃反应5小时后，添加CBDA(4.80g、24.5mmol)和NMP(24.0g)，以40℃反应10小时而得到聚酰胺酸溶液。向该聚酰胺酸溶液(118g)中添加NMP而稀释至7质量％后，作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(15.1g)和吡啶(7.8g)，以50℃反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(1500mL)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗，以100℃减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(C)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为50％，数均分子量为26,000、重均分子量为42,000。
向所得聚酰亚胺粉末(C)(6.0g)中添加NMP(24.0g)，在室温下搅拌5小时使其溶解。向该溶液中添加NMP(40.0g)和BCS(30.0g)，在室温下搅拌5小时，从而得到液晶取向剂(C1)。
另外，向液晶取向剂(C1)10.0g中添加交联剂CL-160mg(相对于聚合物成分为10质量％)，在室温下搅拌3小时使其溶解，从而制备液晶取向剂(C2)。
<实施例5>
在具备温度计、回流管的200mL四颈反应烧瓶中混合HG21.2g、BCS7.1g、TEOS24.6g、SMA4.1g、MPMS14.9g、VTMS1.5g，制备烷氧基硅烷单体的溶液。在室温下花费30分钟向该溶液中滴加预先混合有HG10.6g、BCS3.5g、水10.8g和作为催化剂的草酸1.1g而成的溶液，进而在室温下搅拌30分钟。其后使用油浴进行加热而使其回流30分钟后，预先添加UPS含量为92质量％的甲醇溶液0.6g、0.3gHG和0.1gBCS的混合液。进而回流30分钟后自然冷却，得到SiO2换算浓度为12重量％的聚硅氧烷溶液。
将所得聚硅氧烷溶液10.0g和BCS20.0g混合，得到SiO2换算浓度为4重量％的液晶取向剂(D1)。
另外，向液晶取向剂(D1)10.0g中添加交联剂CL-140mg(相对于SiO2换算的聚合物成分为10质量％)，在室温下搅拌3小时使其溶解，从而制备液晶取向剂(D2)。
<实施例6>
在具备温度计、回流管的200mL的四颈反应烧瓶中混合HG19.8g、BCS6.6g、TEOS14.2g、SMA8.2g、MPMS22.4g、VTMS3.0g，制备烷氧基硅烷单体的溶液。在室温下花费30分钟向该溶液中滴加预先混合有HG9.9g、BCS3.3g、水10.8g和作为催化剂的草酸1.4g而成的溶液，进而在室温下搅拌30分钟。其后使用油浴进行加热而使其回流30分钟后，预先添加UPS含量为92质量％的甲醇溶液0.6g、0.3gHG和0.1gBCS的混合液。进而回流30分钟后自然冷却，得到SiO2换算浓度为12重量％的聚硅氧烷溶液。
将所得聚硅氧烷溶液10.0g和BCS20.0g混合，得到SiO2换算浓度为4重量％的液晶取向剂(S1)。
在具备温度计、回流管的200mL的四颈反应烧瓶中混合HG23.5g、BCS7.8g、TEOS41.3g，制备烷氧基硅烷单体的溶液。在室温下花费30分钟向该溶液中滴加预先混合有HG11.8g、BCS3.9g、水10.8g和作为催化剂的草酸0.4g而成的溶液，进而在室温下搅拌30分钟。其后使用油浴进行加热而使其回流30分钟后，预先添加UPS含量为92质量％的甲醇溶液0.6g、HG0.3g和BCS0.1g的混合液。进而回流30分钟后自然冷却，得到SiO2换算浓度为12重量％的聚硅氧烷溶液。
将所得聚硅氧烷溶液10.0g和BCS20.0g混合，得到SiO2换算浓度为4重量％的液晶取向剂中间体(U1)。
将液晶取向剂中间体(S1)与液晶取向剂中间体(U1)以2:8的比率进行混合，得到SiO2换算浓度为4重量％的液晶取向剂(E1)。
另外，向液晶取向剂(E1)10.0g中添加交联剂CL-140mg(相对于SiO2换算的聚合物成分为10质量％)，在室温下搅拌3小时使其溶解，从而制备液晶取向剂(E2)。
<比较例2>
与实施例6同样操作而得到液晶取向剂(E1)后，向液晶取向剂(E1)10.0g中添加聚合性化合物RM40mg(相对于SiO2换算的聚合物成分为10质量％)，在室温下搅拌10小时，但未溶解。
<保存稳定性的试验>
针对将合成例中得到的液晶取向剂在-20℃的冷库中保存一星期后，液晶取向剂中是否没有析出物进行了试验。目视能够确认到析出物时记作保存稳定性差、目视确认不到析出物时记作保存稳定性良好。将各液晶取向剂的保存稳定性试验的结果示于表1。
<液晶单元的制作>
使用实施例1～6和比较例1～2中得到的各液晶取向剂，按照下述那样的步骤制作液晶单元。
将液晶取向剂旋涂在形成有像素尺寸为100μm×300μm且线宽/间隔分别为5μm的ITO电极图案的ITO电极基板的ITO面上，用80℃的热板干燥90秒钟后，用200℃的热风循环式烘箱进行30分钟的烧成，从而制作了形成有膜厚100nm的液晶取向膜的基板。
另外，将用于制作该基板的液晶取向剂旋涂在未形成电极图案的ITO面上，用80℃的热板干燥90秒后，用200℃的热风循环式烘箱进行30分钟的烧成，从而制作形成有膜厚100nm的液晶取向膜的基板。
针对上述2块基板，在一块基板的液晶取向膜上散布直径为6μm的珠子间隔物后，从其上印刷密封剂(协立化学株式会社制造的XN-1500T)。接着，将另一块基板的形成有液晶取向膜一侧的面作为内侧，与上一基板进行贴合后，使密封剂固化而制作空单元。利用减压注入法向该空单元中注入负型的液晶(MerckCorporation制造的MLC-6608)，以120℃对液晶进行1小时的再取向处理，从而制作液晶单元。
利用下述方法测定所得液晶单元的响应速度。其后，在对该液晶单元施加了20Vp-p的电压的状态下，从该液晶单元的外侧照射已经穿过365nm的带通滤波器的UV20J/cm2。其后，再次测定响应速度，比较UV照射前后的响应速度。将结果示于表1。
<响应速度的测定>
首先，在按照背光、欲形成交叉棱镜的状态的一组偏振片、光量检测器这样的顺序构成的测定装置中，在一组偏振片之间配置上述制作的液晶单元。此时，使形成有线宽/间隔的ITO电极的图案相对于交叉棱镜成45°的角度。然后，对上述液晶单元施加电压±4V、频率1kHz的矩形波，将由光量检测器观测到的亮度达到饱和为止的变化用示波器读取，将未施加电压时的亮度记作0％、将施加±4V的电压而达到饱和的亮度的值记作100％，将亮度从10％变化至90％为止所耗费的时间记作响应速度。
<液晶取向剂的保存稳定性和UV照射后的液晶单元的响应速度的评价>
[表2]
如“表2”所示那样，可确认：实施例1～6的UV照射后的响应速度与使用了PSA方式等中使用的RM的比较例1的响应速度为相同程度的值。可确认：将作为聚合性化合物的RM添加于液晶取向剂而制作的液晶单元与在液晶中添加RM的PSA方式的液晶单元为相同程度的响应速度。因此，可确认：将本发明的化合物添加于液晶取向剂而制作的液晶单元与PSA方式的液晶单元为相同程度的响应速度。
另外，通常具备环结构的母核的聚合性化合物缺乏溶解性，在冷冻保存时会析出或者因取向剂种类不同而不会溶解，与此相对，本发明的交联剂的交联部位抑制环结构彼此的相互作用，因此溶解性高，即使冷冻保存也不会发生析出，因此确认其保存稳定性优异。
产业上的可利用性
使用本发明的液晶取向剂制作的液晶表示元件能够制成预倾角稳定性优异的液晶表示设备，对于垂直取向型(VA方式)的液晶表示元件、TN液晶元件、STN液晶元件、TFT液晶元件等而言是有用的。
需要说明的是，于2013年3月12日申请的日本专利申请2013-049557号的说明书、权利要求书、附图和摘要的所有内容援引至此，作为本发明说明书的内容引入至此。

Claims (13)

1.一种液晶取向剂，其特征在于，其含有下述式[1]所示的交联性化合物，所述交联性化合物在包含2价以上的有机基团的母核上键合有2个以上的聚合性基团(Py)和10个以下的交联基团(CL)，
L-M-R为交联性化合物的母核；L和R各自独立地为碳原子数4～12的碳环或杂环，该碳环或杂环上的1个以上氢原子任选被氟原子取代；M为单键、碳原子数1～10的亚烷基、-O-、-NHCO-、-CONH-、-COO-、-OCO-、-NH-、-CO-、或者它们的组合；S1、S2、S3和S4各自独立地为单键或碳原子数1～10的亚烷基，该亚烷基的1个以上氢原子任选被氟原子或有机基团取代，S1、S2、S3和S4的-CH2-在选自由-O-、-NHCO-、-CONH-、-COO-、-OCO-、-NH-和-CO-组成的组中的基团彼此不相邻的情况下任选被这些基团取代；Py1和Py2各自独立地为具有下述任意结构的聚合性基团；n和m各自独立地为1以上的整数，n+m为10以下，
式中，p为1～10的整数，
CL1、CL2各自独立地为羟基、烷氧基、环氧基、氧杂环丁烷基、环碳酸酯基、或者被封端剂掩蔽的异氰酸酯基；l、o各自独立地为1以上的整数，l+o为10以下。
2.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中，所述式[1]中的L、R各自独立地为具有2～4价的苯环、环己烷环、联苯环或萘环。
3.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中，所述交联性化合物为下述的(CL-1)、(CL-2)或(CL-3)，
4.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶取向剂，其中，作为赋予液晶取向能力的聚合物成分而含有选自由聚酰胺酸和聚酰亚胺组成的组中的至少一种聚合物。
5.根据权利要求4所述的液晶取向剂，其中，交联性化合物的含量相对于聚合物成分100质量％为1～30质量％。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶取向剂，其中，作为赋予液晶取向能力的聚合物成分而含有聚硅氧烷。
7.根据权利要求6所述的液晶取向剂，其中，相对于以聚硅氧烷所具有的硅原子的SiO2换算值计为100质量％的聚合物成分，交联性化合物的含量为1～30质量％。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的液晶取向剂，其还含有有机溶剂。
9.一种液晶取向膜，其是将权利要求1～8中任一项所述的液晶取向剂涂布于基板并进行干燥、烧成而得到的。
10.一种液晶表示元件，其具有权利要求9所述的液晶取向膜。
11.一种液晶表示元件，其中，针对用2块基板夹持液晶而成的液晶单元，在施加了电压的状态下照射了紫外线，所述基板是涂布权利要求1～8中任一项所述的液晶取向剂并烧成的。
12.一种液晶表示元件的制造方法，其中，用涂布权利要求1～8中任一项所述的液晶取向剂并烧成的2块基板夹持液晶，在施加了电压的状态下照射紫外线。
13.下述的CL-1、CL-2或CL-3所示的含光反应性基团的交联性化合物，
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