CN106575060B - 液晶表示元件、液晶取向膜和液晶取向处理剂 - Google Patents

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Abstract

提供一种液晶的垂直取向性高、未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好、且液晶层与垂直液晶取向膜的密合性高的液晶表示元件。一种液晶表示元件，其特征在于，具有在具备电极的一对基板之间配置液晶组合物并在该液晶组合物的一部分或整体显示出液晶性的状态下照射紫外线使其固化而得到的液晶层，并且至少一个基板具备用于使液晶垂直取向的液晶取向膜，所述液晶组合物含有因紫外线而发生聚合反应的聚合性化合物，该液晶取向膜是由包含聚合物的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜，所述聚合物具有第一侧链结构和第二侧链结构。

Description

液晶表示元件、液晶取向膜和液晶取向处理剂
技术领域
本发明涉及未施加电压时呈现透明状态且施加电压时呈现散射状态的透射散射型液晶表示元件、用于形成该元件中使用的液晶取向膜的液晶取向处理剂。
背景技术
作为使用了液晶材料的液晶表示元件，TN(扭转向列，Twisted Nematic)模式已实用化。该模式利用液晶的旋光特性来进行光的切换，用作液晶表示元件时需要使用偏振片。但是，由于使用偏振片而导致光的利用效率变低。
作为光的利用效率高且不使用偏振片的液晶表示元件，有在液晶的透射状态(也称为透明状态)与散射状态之间进行切换的液晶表示元件，一般来说，已知有使用高分子分散型液晶(也称为PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal))、高分子网络型液晶(PNLC(Polymer Network Liquid Crystal))的液晶表示元件。
使用了它们的液晶表示元件通过在具备电极的一对基板之间配置包含因紫外线而聚合的聚合性化合物的液晶组合物，在液晶组合物的一部分或整体显示出液晶性的状态下进行前述液晶组合物的固化，从而形成有液晶层、即液晶与聚合性化合物的固化物复合体(例如聚合物网络)。该液晶表示元件通过施加电压来控制液晶的透射状态和散射状态。
现有的使用了PDLC、PNLC的液晶表示元件是因液晶分子在未施加电压时朝向随机的方向而呈现白浊(散射)状态、且液晶在施加电压时沿着电场方向排列而透射光从而呈现透射状态的液晶表示元件(也称为标准型元件)。但是，标准型元件为了获得透射状态而需要一直施加电压，因此在透明状态下使用的情况较多的用途中、例如用于窗玻璃等时，其耗电量变大。
另一方面，报道了在未施加电压时呈现透射状态、在施加电压时呈现散射状态的液晶表示元件(也称为逆向型元件)(例如参照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许2885116号公报
专利文献2：日本特许4132424号公报
发明内容
发明要解决的问题
对于逆向型PDLC元件而言，必须使液晶垂直取向，因此使用了使液晶垂直取向的液晶取向膜(也称为垂直液晶取向膜)。此时，由于垂直液晶取向膜是疏水性高的膜，导致液晶层与液晶取向膜的密合性变低。因此，必须要向用于逆向型PDLC元件的液晶组合物中大量导入用于提高液晶层与液晶取向膜的密合性的聚合性化合物(也称为固化剂)。但是，大量导入聚合性化合物时，存在液晶的垂直取向性受到阻碍、未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性明显降低的问题。由此，对于逆向型PDLC元件中使用的液晶取向膜而言，必须的是，在液晶垂直取向性高的同时，其与液晶层的密合性也高。
因而，本发明的目的在于，提供液晶层与垂直液晶取向膜的密合性高且液晶的垂直取向性高，进而光学特性良好、即未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好的液晶表示元件。此外，本发明的目的在于，提供在上述液晶表示元件中使用的液晶层与垂直液晶取向膜的密合性高且液晶的垂直取向性高的垂直液晶取向膜、以及能够获得该垂直液晶取向膜的液晶取向处理剂。
用于解决问题的方案
本发明人进行了深入研究，结果发现：使用了由具有特定结构的侧链和特定结构的液晶取向处理剂得到的垂直液晶取向膜的液晶表示元件对于实现上述目的而言是极其有效的，从而完成了本发明。
即，本发明具有下述主旨。
(1)一种液晶表示元件，其特征在于，具有在具备电极的一对基板之间配置液晶组合物并在该液晶组合物的一部分或整体显示出液晶性的状态下照射紫外线使其固化而得到的液晶层，并且至少一个基板具备用于使液晶垂直取向的液晶取向膜，所述液晶组合物含有因紫外线而发生聚合反应的聚合性化合物，该液晶取向膜是由包含聚合物的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜，所述聚合物具有下述式[1-1]或式[1-2]所示的侧链结构(本发明中称为第一侧链结构)、以及下述式[2]所示的侧链结构(本发明中称为第二侧链结构)。
(X1和X3各自独立地表示选自由单键、-(CH2)a-(a为1～15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种键合基团。X2表示单键或-(CH2)b-(b为1～15的整数)。X4表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种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，前述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。X5表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团，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。n表示0～4的整数。X6表示选自由碳原子数1～18的烷基、碳原子数1～18的含氟烷基、碳原子数1～18的烷氧基和碳原子数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。)
-X7--X8 [1-2]
(X7表示选自由单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种键合基团。X8表示碳原子数8～22的烷基或碳原子数6～18的含氟烷基。)
-Y1-Y2-Y3-Y4 [2]
(Y1和Y3各自独立地表示选自由单键、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种键合基团。Y2表示碳原子数1～18的亚烷基、或者具有选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团的碳原子数6～24的有机基团，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。Y4表示选自由下述式[2-a]～式[2-g]所示的结构组成的组中的至少1种。)
(Ya表示氢原子或苯环。Yb表示单键、选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团。Yc表示选自由碳原子数1～18的烷基、碳原子数1～18的含氟烷基、碳原子数1～18的烷氧基和碳原子数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。)
发明的效果
根据本发明，能够提供液晶层与垂直液晶取向膜的密合性高、且液晶的垂直取向性高、进而光学特性良好、即未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好的液晶表示元件。因此，本发明的液晶表示元件能够提供具有优异特性且以表示作为目的的液晶显示器、用于控制光的透射和遮断的调光窗、光闸元件等。
本发明的液晶表示元件中使用的垂直液晶取向膜由包含具有第一侧链结构和第二侧链结构的聚合物的液晶取向处理剂得到。由于式[1-1]所示的第一侧链结构显示刚直的结构，因此，使用了具有第一侧链结构的垂直液晶取向膜的液晶表示元件能够获得高且稳定的液晶垂直取向性。进而，第一侧链结构即使侧链结构的导入量少也能够获得高的垂直取向性，因此，使用了具有式[1-1]所示的第一侧链结构的垂直液晶取向膜的液晶表示元件中的液晶层与垂直液晶取向膜的密合性变得更高。
此外，前述第二侧链结构在属于制作液晶表示元件时的步骤的紫外线照射步骤中，液晶组合物中的聚合性化合物的反应基团与第二侧链结构发生光反应，垂直液晶取向膜与液晶组合物的固化物(液晶层)的密合性变得稳固。尤其是，第二侧链结构处于成为基体的聚合物之中，因此，与将具有这种发生光反应的基团的化合物导入至液晶取向处理剂中的方法相比，能够得到更稳固的密合性。
这样操作，具有由包含具有第一侧链结构和第二侧链结构的聚合物的液晶取向处理剂得到的垂直液晶取向膜的本发明的液晶表示元件成为光学特性良好、即未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好、进而液晶层与垂直液晶取向膜的密合性高的液晶表示元件。
具体实施方式
<液晶表示元件>
本发明的液晶表示元件是在具备电极的一对基板之间具有液晶层且如下得到的液晶表示元件：在前述一对基板之间配置液晶组合物，进而，至少一个基板具有使液晶垂直取向那样的液晶取向膜，在液晶组合物的一部分或整体显示出液晶性的状态下照射紫外线，从而进行前述液晶组合物的固化，形成液晶组合物的固化物，从而得到，所述液晶表示元件可适合地用作在未施加电压时呈现透射状态、在施加电压时呈现散射状态的逆向型元件。
<第一侧链结构>
本发明中的第一侧链结构用下述式[1-1]或式[1-2]表示。
式中，X1、X2、X3、X4、X5、X6及n如上述定义所示，其中，分别优选为下述基团。
从原料获取性、合成容易度的观点出发，X1优选为单键、-(CH2)a-(a为1～15的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。更优选为单键、-(CH2)a-(a为1～10的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。
X2优选为单键或-(CH2)b-(b为1～10的整数)。
从合成容易度的观点出发，X3优选为单键、-(CH2)c-(c为1～15的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。更优选为单键、-(CH2)c-(c为1～10的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。
从合成容易度的观点出发，X4优选为苯环、环己烷环、或者具有类固醇骨架的碳原子数17～51的有机基团。
X5优选为苯环或环己烷环。
X6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。特别优选为碳原子数1～9的烷基或碳原子数1～9的烷氧基。
从原料获取性、合成容易度的观点出发，n优选为0～3、更优选为0～2。
X1、X2、X3、X4、X5、X6及n的优选组合可列举出与国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)第13～34页的表6～表47记载的(2-1)～(2-629)相同的组合。应予说明，国际公开公报的各表中，本发明的X1～X6被示作Y1～Y6，但Y1～Y6可理解为X1～X6。此外，国际公开公报的各表所记载的(2-605)～(2-629)中，本发明的具有类固醇骨架的碳原子数17～51的有机基团被示作具有类固醇骨架的碳原子数12～25的有机基团，但具有类固醇骨架的碳原子数12～25的有机基团可理解为具有类固醇骨架的碳原子数17～51的有机基团。
其中，优选为(2-25)～(2-96)、(2-145)～(2-168)、(2-217)～(2-240)、(2-268)～(2-315)、(2-364)～(2-387)、(2-436)～(2-483)或(2-603)～(2-615)的组合。特别优选的组合为(2-49)～(2-96)、(2-145)～(2-168)、(2-217)～(2-240)、(2-603)～(2-606)、(2-607)～(2-609)、(2-611)、(2-612)或(2-624)。
-X7-X8 [1-2]
式中，X7、X8如上述定义所示。其中，X7优选为单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-CON(CH3)-或-COO-。更优选为单键、-O-、-CONH-或-COO-。
X8优选为碳原子数8～18的烷基。
关于本发明的第一侧链结构，如上所示，从能够获得高且稳定的液晶垂直取向性的观点出发，优选使用式[1-1]所示的第一侧链结构。
<第二侧链结构>
本发明中的第二侧链结构用下述式[2]表示。
-Y1-Y2-Y3-Y4 [2]
式中，Y1、Y2、Y3、Y4如上述定义所示。其中，分别优选为下述基团。
Y1优选为单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-CON(CH3)-或-COO-。从合成容易度的观点出发，更优选为单键、-O-、-CH2O-或-COO-。
Y2优选为碳原子数2～12的亚烷基、或者具有选自由苯环和环己烷环组成的组中的至少1种环状基团的碳原子数6～24的有机基团。从合成容易度以及液晶表示元件中的液晶层与垂直液晶取向膜的密合性的观点出发，更优选为碳原子数2～12的亚烷基。
Y3优选为单键、-O-、-NHCO-、-N(CH3)CO-或-OCO-。从合成容易度的观点出发，更优选为单键、-O-、-NHCO-或-OCO-。
Y4优选为前述式[2-a]、式[2-b]、式[2-d]或式[2-e]。从合成容易度以及液晶表示元件中的液晶层与垂直液晶取向膜的密合性的观点出发，更优选为式[2-a]、式[2-b]或式[2-e]。
式[2]中的Y1～Y4的优选组合示于下述的表1～表3。
[表1]
组合 Y<sup>1</sup> Y<sup>2</sup> Y<sup>3</sup> Y<sup>4</sup>
2-1a 单键 碳原子数2～12的亚烷基 单键 式[2-a]
2-2a 单键 碳原子数2～12的亚烷基 -O- 式[2-a]
2-3a 单键 碳原子数2～12的亚烷基 -NHCO- 式[2-a]
2-4a 单键 碳原子数2～12的亚烷基 -OCO- 式[2-a]
2-5a 单键 碳原子数2～12的亚烷基 单键 式[2-b]
2-6a 单键 碳原子数2～12的亚烷基 -O- 式[2-b]
2-7a 单键 碳原子数2～12的亚烷基 -NHCO- 式[2-b]
2-8a 单键 碳原子数2～12的亚烷基 -OCO- 式[2-b]
2-9a 单键 碳原子数2～12的亚烷基 单键 式[2-e]
2-10a 单键 碳原子数2～12的亚烷基 -O- 式[2-e]
2-11a 单键 碳原子数2～12的亚烷基 -NHCO- 式[2-e]
2-12a 单键 碳原子数2～12的亚烷基 -OCO- 式[2-e]
2-13a -O- 碳原子数2～12的亚烷基 单键 式[2-a]
2-14a -O- 碳原子数2～12的亚烷基 -O- 式[2-a]
2-15a -O- 碳原子数2～12的亚烷基 -NHCO- 式[2-a]
2-16a -O- 碳原子数2～12的亚烷基 -OCO- 式[2-a]
[表2]
组合 Y<sup>1</sup> Y<sup>2</sup> Y<sup>3</sup> Y<sup>4</sup>
2-17a -O- 碳原子数2～12的亚烷基 单键 式[2-b]
2-18a -O- 碳原子数2～12的亚烷基 -O- 式[2-b]
2-19a -O- 碳原子数2～12的亚烷基 -NHCO- 式[2-b]
2-20a -O- 碳原子数2～12的亚烷基 -OCO- 式[2-b]
2-21a -O- 碳原子数2～12的亚烷基 单键 式[2-e]
2-22a -O- 碳原子数2～12的亚烷基 -O- 式[2-e]
2-23a -O- 碳原子数2～12的亚烷基 -NHCO- 式[2-e]
2-24a -O- 碳原子数2～12的亚烷基 -OCO- 式[2-e]
2-25a -CH<sub>2</sub>O- 碳原子数2～12的亚烷基 单键 式[2-a]
2-26a -CH<sub>2</sub>O- 碳原子数2～12的亚烷基 -O- 式[2-a]
2-27a -CH<sub>2</sub>O- 碳原子数2～12的亚烷基 -NHCO- 式[2-a]
2-28a -CH<sub>2</sub>O- 碳原子数2～12的亚烷基 -OCO- 式[2-a]
2-29a -CH<sub>2</sub>O- 碳原子数2～12的亚烷基 单键 式[2-b]
2-30a -CH<sub>2</sub>O- 碳原子数2～12的亚烷基 -O- 式[2-b]
2-31a -CH<sub>2</sub>O- 碳原子数2～12的亚烷基 -NHCO- 式[2-b]
2-32a -CH<sub>2</sub>O- 碳原子数2～12的亚烷基 -OCO- 式[2-b]
[表3]
组合 Y<sup>1</sup> Y<sup>2</sup> Y<sup>3</sup> Y<sup>4</sup>
2-33a -CH<sub>2</sub>O- 碳原子数2～12的亚烷基 单键 式[2-e]
2-34a -CH<sub>2</sub>O- 碳原子数2～12的亚烷基 -O- 式[2-e]
2-35a -CH<sub>2</sub>O- 碳原子数2～12的亚烷基 -NHCO- 式[2-e]
2-36a -CH<sub>2</sub>O- 碳原子数2～12的亚烷基 -OCO- 式[2-e]
2-37a -COO- 碳原子数2～12的亚烷基 单键 式[2-a]
2-38a -COO- 碳原子数2～12的亚烷基 -O- 式[2-a]
2-39a -COO- 碳原子数2～12的亚烷基 -NHCO- 式[2-a]
2-40a -COO- 碳原子数2～12的亚烷基 -OCO- 式[2-a]
2-41a -COO- 碳原子数2～12的亚烷基 单键 式[2-b]
2-42a -COO- 碳原子数2～12的亚烷基 -O- 式[2-b]
2-43a -COO- 碳原子数2～12的亚烷基 -NHCO- 式[2-b]
2-44a -COO- 碳原子数2～12的亚烷基 -OCO- 式[2-b]
2-45a -COO- 碳原子数2～12的亚烷基 单键 式[2-e]
2-46a -COO- 碳原子数2～12的亚烷基 -O- 式[2-e]
2-47a -COO- 碳原子数2～12的亚烷基 -NHCO- 式[2-e]
2-48a -COO- 碳原子数2～12的亚烷基 -OCO- 式[2-e]
Y1～Y4的组合之中，优选为(2-2a)～(2-4a)、(2-6a)～(2-8a)、(2-10a)～(2-12a)、(2-14a)～(2-16a)、(2-18a)～(2-20a)、(2-22a)～(2-24a)、(2-26a)～(2-28a)、(2-30a)～(2-32a)、(2-34a)～(2-36a)、(2-38a)～(2-40a)、(2-42a)～(2-44a)或(2-46a)～(2-48a)的组合。
Y1～Y4的组合更优选为(2-3a)、(2-4a)、(2-7a)、(2-8a)、(2-11a)、(2-12a)、(2-15a)、(2-16a)、(2-19a)～(2-21a)、(2-23a)、(2-24a)、(2-27a)、(2-28a)、(2-31a)～(2-33a)、(2-35a)、(2-36a)、(2-39a)、(2-40a)、(2-43a)～(2-45a)、(2-47a)或(2-48a)的组合。
从合成容易度以及液晶表示元件中的液晶层与垂直液晶取向膜的密合性的观点出发，最优选为(2-20a)、(2-21a)、(2-28a)、(2-32a)、(2-33a)、(2-40a)、(2-44a)或(2-45a)的组合。
<特定聚合物>
本发明的液晶取向处理剂包含具有第一侧链结构和第二侧链结构的聚合物。具有第一侧链结构和第二侧链结构的聚合物(本发明中，称为特定聚合物)可以是具有第一侧链结构的聚合物和具有第二侧链结构的聚合物这两种不同的聚合物，此外，也可以是同一种聚合物。但是，从制造容易度出发，优选为具有第一侧链结构的聚合物和具有第二侧链结构的聚合物这两种不同的聚合物。
作为特定聚合物，没有特别限定，优选为选自由丙烯酸类聚合物、甲基丙烯酸类聚合物、酚醛清漆树脂、聚羟基苯乙烯、聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、纤维素和聚硅氧烷组成的组中的至少1种聚合物。其中，优选为聚酰亚胺前体、聚酰亚胺或聚硅氧烷，更优选为聚酰亚胺前体或聚酰亚胺，最优选为聚酰亚胺。
特定聚合物为聚酰亚胺前体或聚酰亚胺(也统称为聚酰亚胺系聚合物)时，它们优选为使二胺成分与四羧酸成分反应而得到的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺。
聚酰亚胺前体具有下述式[A]所示的结构。
(R1表示4价有机基团。R2表示2价有机基团。A1和A2各自独立地表示氢原子或碳原子数1～8的烷基。A3和A4各自独立地表示氢原子、碳原子数1～5的烷基或乙酰基。n表示正整数。)
作为前述二胺成分，可列举出分子内具有2个伯氨基或仲氨基的二胺。作为四羧酸成分，可列举出四羧酸化合物、四羧酸二酐、四羧酸二酰卤化合物、四羧酸二烷基酯化合物或四羧酸二烷基酯二酰卤化合物。
聚酰亚胺系聚合物可以通过将下述式[B]所示的四羧酸二酐和下述式[C]所示的二胺作为原料而比较简便地获得，所以优选为包含下述式[D]所示重复单元的结构式的聚酰胺酸或使该聚酰胺酸进行酰亚胺化而成的聚酰亚胺。其中，从垂直液晶取向膜的物理稳定性和化学稳定性的观点出发，聚酰亚胺系聚合物优选为聚酰亚胺。
(R1、R2与式[A]中定义的意义相同。)
(R1、R2与式[A]中定义的意义相同。)
此外，也可以利用通常的合成方法，向上述得到的式[D]的聚合物中导入式[A]所示的A1和A2的碳原子数1～8的烷基以及式[A]所示的A3和A4的碳原子数1～5的烷基或乙酰基。
作为将前述第一侧链结构导入至聚酰亚胺系聚合物的方法，优选将具有第一侧链结构的二胺用于原料的一部分。特别优选使用下述式[1a]所示的二胺(也称为第一侧链型二胺)。
X表示前述式[1-1]或式[1-2]所示的结构。
m表示1～4的整数。其中，优选为整数1。
作为本发明中的第一侧链型二胺，从能够获得高且稳定的液晶垂直取向性的观点出发，优选使用下述式[1-1a]所示结构的二胺。
式[1-1a]中，X1、X2、X3、X4、X5、X6、n的详情和优选组合如前述式[1-1]所述那样。
m表示1～4的整数。优选为1。
具体而言，可列举出例如下述式[1a-1]～式[1a-31]所示的二胺。
(R1各自独立地表示选自由-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-和-CH2OCO-组成的组中的至少1种键合基团。R2各自独立地表示碳原子数1～22的直链状或支链状烷基、碳原子数1～22的直链状或支链状烷氧基、碳原子数1～22的直链状或支链状含氟烷基、或者碳原子数1～22的直链状或支链状含氟烷氧基。)
(R3各自独立地表示选自由-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-和-CH2-组成的组中的至少1种键合基团。R4各自独立地表示碳原子数1～22的直链状或支链状烷基、碳原子数1～22的直链状或支链状烷氧基、碳原子数1～22的直链状或支链状含氟烷基、或者碳原子数1～22的直链状或支链状含氟烷氧基。)
(R5各自独立地表示选自由-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-、-O-和-NH-组成的组中的至少1种键合基团。R6各自独立地表示选自由氟基、氰基、三氟甲烷基、硝基、偶氮基、甲酰基、乙酰基、乙酰氧基和羟基组成的组中的至少1种。)
(R7各自独立地表示碳原子数3～12的直链状或支链状烷基，1,4-环亚己基的顺-反异构分别为反式异构体。)
(R8各自独立地表示碳原子数3～12的直链状或支链状烷基，1,4-环亚己基的顺-反异构分别为反式异构体。)
(A4表示任选被氟原子取代的碳原子数3～20的直链状或支链状烷基。A3表示1,4-环亚己基或1,4-亚苯基。A2表示氧原子或-COO-*(其中，附带“*”的键与A3进行键合)。A1表示氧原子或-COO-*(其中，附带“*”的键与(CH2)a2)进行键合)。此外，a1表示0或1的整数。a2表示2～10的整数。a3表示0或1的整数。)
上述式[1a-1]～式[1a-31]中，优选为式[1a-1]～式[1a-6]、式[1a-9]～式[1a-13]、或者式[1a-22]～式[1a-31]。此外，从液晶表示元件的光学特性的观点出发，最优选为下述式[1a-32]～式[1a-36]所示的二胺。
(R1表示-CH2O-。R2各自独立地表示碳原子数3～12的烷基。)
(R3各自独立地表示碳原子数3～12的烷基，1,4-环亚己基的顺-反异构分别为反式异构体。)
此外，作为具有前述式[1-2]所示的第一侧链结构的二胺，可列举出下述式[1b-1]～[1b-10]所示的二胺。
(A1各自独立地表示碳原子数1～22的烷基或含氟烷基。)
(A1各自独立地表示选自由-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-和-NH-组成的组中的至少1种键合基团。A2各自独立地表示碳原子数1～22的直链状或支链状的烷基、或者碳原子数1～22的直链状或支链状的含氟烷基。)
从液晶表示元件的液晶垂直取向性以及液晶层与垂直液晶取向膜的密合性的观点出发，第一侧链型二胺的使用比例相对于二胺成分整体优选为10～80摩尔％、更优选为20～70摩尔％。
此外，第一侧链型二胺可以根据聚酰亚胺系聚合物在溶剂中的溶解性、制成垂直液晶取向膜时的液晶垂直取向性、以及液晶表示元件的光学特性等特性而使用1种或者混合使用2种以上。
作为将前述第二侧链结构导入至聚酰亚胺系聚合物的方法，优选将具有第二侧链结构的二胺用于原料的一部分。特别优选使用下述式[2a]所示的二胺(也称为第二侧链型二胺)。
Y表示前述式[2]所示的结构，Y1、Y2、Y3、Y4的定义和优选组合如前述式[2]所示。
n表示1～4的整数。其中，优选为整数1。
具体而言，可列举出例如下述式[2a-1]～式[2a-9]所示的二胺。
(n各自独立地表示2～12的整数。)
上述式[2a-1]～式[2a-9]中，从液晶表示元件的光学特性的观点出发，特别优选结构的二胺为式[2a-1]、式[2a-2]、式[2a-5]、式[2a-6]或式[2a-9]。此时，式中的n各自独立地优选为2～10的整数。
从液晶表示元件的液晶垂直取向性以及液晶层与垂直液晶取向膜的密合性的观点出发，第二侧链型二胺的比例相对于二胺成分整体优选为1～50摩尔％、更优选为1～40摩尔％、特别优选为5～40摩尔％。
此外，第二侧链型二胺可以根据聚酰亚胺系聚合物在溶剂中的溶解性、制成垂直液晶取向膜时的液晶垂直取向性、以及液晶表示元件的光学特性等特性而使用1种或者混合使用2种以上。
作为用于制作前述聚酰亚胺系聚合物的二胺成分，优选包含下述式[4a]所示的二胺(也称为第三种二胺)。
W表示选自由下述式[4-1]～式[4-4]组成的组中的至少1种取代基。m表示1～4的整数。其中，优选为1。
上述式中，a表示0～4的整数。其中，从原料获取性、合成容易度的观点出发，优选为0或1的整数。b表示0～4的整数。其中，从原料获取性、合成容易度的观点出发，优选为0或1的整数。W1和W2各自独立地表示碳原子数1～12的烃基。W3表示碳原子数1～5的烷基。
以下列举出式[4a]所示的第三种二胺的具体结构，但不限定于这些例子。
作为第三种二胺，可列举出例如2,4-二甲基间苯二胺、2,6-二氨基甲苯、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、2,4-二氨基苯甲酸、2,5-二氨基苯甲酸、3,5-二氨基苯甲酸等、以及下述式[4a-1]～[4a-6]所示结构的二胺。
其中，优选为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、2,4-二氨基苯甲酸、2,5-二氨基苯甲酸、3,5-二氨基苯甲酸、式[4a-1]、式[4a-2]或式[4a-3]所示的二胺。从聚酰亚胺系聚合物在溶剂中的溶解性、液晶表示元件的光学特性的观点出发，特别优选为2,4-二氨基苯酚、3,5-二氨基苯酚、3,5-二氨基苄醇、3,5-二氨基苯甲酸、式[4a-1]或式[4a-2]所示的二胺。
第三种二胺可以根据聚酰亚胺系聚合物在溶剂中的溶解性、制成垂直液晶取向膜时的液晶垂直取向性、以及液晶表示元件的光学特性等特性而使用1种或者混合使用2种以上。
作为用于制作聚酰亚胺系聚合物的二胺成分，在不损害本发明效果的范围内，也可以包含除了前述式[1a]、式[2a]或式[4a]所示二胺之外的二胺(也称为其它二胺)。以下列举出其它二胺的具体例，但不限定于这些例子。
例如可列举出间苯二胺、对苯二胺、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’-二氨基二苯醚、3,3’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚、2,2’-二氨基二苯醚、2,3’-二氨基二苯醚、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、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-(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、双(4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、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。
此外，作为其它二胺，在不损害本发明效果的范围内，也可以使用下述式[DA1]～式[DA11]所示的二胺。
(p表示1～10的整数。)
(m表示0～3的整数。)
(n表示1～5的整数。)
(A1表示选自由单键、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-CF2-、-C(CF3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-和-N(CH3)CO-组成的组中的至少1种。m1和m2各自独立地表示0～4的整数，且m1+m2表示1～4的整数。m3和m4各自独立地表示1～5的整数。A2表示碳原子数1～5的直链或支链烷基。m5表示1～5的整数。A3表示选自由单键、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-CF2-、-C(CF3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-和-N(CH3)CO-组成的组中的至少1种。m6表示1～4的整数。)
进而，在不损害本发明效果的范围内，也可以使用下述式[DA12]或式[DA13]所示的二胺。
其它二胺可以根据聚酰亚胺系聚合物在溶剂中的溶解性、制成垂直液晶取向膜时的液晶垂直取向性、以及液晶表示元件的光学特性等特性而使用1种或者混合使用2种以上。
作为用于制作前述聚酰亚胺系聚合物的四羧酸成分，优选使用下述式[3]所示的四羧酸二酐、作为其四羧酸衍生物的四羧酸、四羧酸二酰卤、四羧酸二烷基酯或四羧酸二烷基酯二酰卤(也全部统称为特定四羧酸成分)。
Z表示选自由下述式[3a]～式[3k]所示的结构组成的组中的至少1种结构。
Z1～Z4各自独立地表示选自由氢原子、甲基、氯原子和苯环组成的组中的至少1种。
Z5和Z6各自独立地表示氢原子或甲基。
从合成容易度、制造聚合物时的聚合反应性容易度的观点出发，式[3]所示结构中的Z优选为式[3a]、式[3c]、式[3d]、式[3e]、式[3f]、式[3g]或式[3k]所示的结构。更优选为式[3a]、式[3e]、式[3f]、式[3g]或式[3k]所示的结构，特别优选为式[3e]、式[3f]、式[3g]或式[3k]所示的结构。
特定四羧酸成分的使用比例相对于全部四羧酸成分优选为1摩尔％以上。更优选为5摩尔％以上，进一步优选为10摩尔％以上。其中，从液晶表示元件的光学特性的观点出发，特别优选为10～90摩尔％。
此外，使用前述式[3e]、式[3f]、式[3g]或式[3k]所示结构的特定四羧酸成分时，通过使其用量为四羧酸成分整体的20摩尔％以上，能够得到期望的效果。优选为30摩尔％以上。进而，四羧酸成分可以全部是式[3e]、式[3f]、式[3g]或式[3k]所示结构的四羧酸成分。
聚酰亚胺系聚合物中，在不损害本发明效果的范围内，可以使用除了特定四羧酸成分之外的其它四羧酸成分。作为其它的四羧酸成分，可列举出以下示出的四羧酸、四羧酸二酐、二羧酸二酰卤、二羧酸二烷基酯或二烷基酯二酰卤。
可列举出例如苯均四酸、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-苝四羧酸或1,3-二苯基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸。
特定四羧酸成分和其它的四羧酸成分可根据聚酰亚胺系聚合物在溶剂中的溶解性、制成垂直液晶取向膜时的液晶垂直取向性、以及液晶表示元件的光学特性等特性而使用1种或者混合使用2种以上。
在特定聚合物使用聚酰亚胺系聚合物的情况下，作为将第一侧链结构和第二侧链结构导入至聚酰亚胺系聚合物的方法，优选使用前述式[1a]所示的第一侧链型二胺和式[2a]所示的第二侧链型二胺。此时，如上所示，可以将这两种二胺用于原料的一部分来制作聚酰亚胺系聚合物从而制成特定聚合物，进而，也可以混合将各种二胺用于原料得到的聚酰亚胺系聚合物来制成特定聚合物。
进行混合而制成特定聚合物时，相对于将第一侧链型二胺用于原料的一部分而得到的聚酰亚胺系聚合物100质量份，将第二侧链型二胺用于原料的一部分而得到的聚酰亚胺系聚合物优选为1～100质量份。其中，优选为3～100质量份、特别优选为5～70质量份。
聚酰亚胺系聚合物的合成方法没有特别限定。通常，使二胺成分与四羧酸成分反应而得到。一般而言，使选自由四羧酸及其衍生物组成的组中的至少1种四羧酸成分与包含1种或多种二胺的二胺成分发生反应，从而得到聚酰胺酸。具体而言，可以使用下述方法：使四羧酸二酐与伯二胺或仲二胺发生缩聚而得到聚酰胺酸的方法、使四羧酸与伯二胺或仲二胺发生脱水缩聚反应而得到聚酰胺酸得方法、或者使二羧酸二酰卤与伯二胺或仲二胺发生缩聚而得到聚酰胺酸的方法。
为了获得聚酰胺酸烷基酯，可以使用下述方法：使将羧酸基进行了二烷基酯化的四羧酸与伯二胺或仲二胺发生缩聚的方法、使将羧酸基进行了二烷基酯化的二羧酸二酰卤与伯二胺或仲二胺发生缩聚的方法、或者将聚酰胺酸的羧基转化成酯的方法。
为了获得聚酰亚胺，可以使用使上述聚酰胺酸或聚酰胺酸烷基酯进行闭环而制成聚酰亚胺的方法。
二胺成分与四羧酸成分的反应通常在溶剂中进行。作为此时使用的溶剂，只要是溶解所生成的聚酰亚胺前体的溶剂就没有特别限定。以下列举出反应中使用的溶剂的具体例，但不限定于这些例子。
可列举出例如N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或1,3-二甲基-咪唑烷酮等。此外，聚酰亚胺前体的溶剂溶解性高时，可以使用甲乙酮、环己酮、环戊酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、或者下述式[D-1]～式[D-3]所示的溶剂。
(D1表示碳原子数1～3的烷基。D2表示碳原子数1～3的烷基。D3表示碳原子数1～4的烷基。)
这些溶剂可以单独使用，也可以混合使用。进而，即使为不溶解聚酰亚胺前体的溶剂，在所生成的聚酰亚胺前体不会析出的范围内，也可以混合至上述溶剂来使用。另外，溶剂中的水分会阻碍聚合反应、还成为使所生成的聚酰亚胺前体水解的原因，因此优选使用脱水干燥后的溶剂。
使二胺成分与四羧酸成分在溶剂中反应时，可列举出如下方法：搅拌使二胺成分分散或溶解于溶剂而成的溶液，直接添加四羧酸成分或者使其分散或溶解于溶剂来添加的方法；反之，向使四羧酸成分分散或溶解于溶剂的溶液中添加二胺成分的方法；交替地添加二胺成分和四羧酸成分的方法等，可以使用这些之中的任一方法。另外，二胺成分或四羧酸成分分别使用多种并使其反应时，可以在预先混合了的状态下发生反应，也可以分别依次反应，还可以使单0独反应而成的低分子量体发生混合反应而制成聚合物。
此时的聚合温度可以选择-20～150℃的任意温度，优选为-5～100℃的范围。另外，反应可以以任意浓度来进行，但浓度过低时，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，其后可以追加溶剂。
聚酰亚胺前体的聚合反应中，二胺成分的总摩尔数与四羧酸成分的总摩尔数之比优选为0.8～1.2。与通常的缩聚反应同样地，该摩尔比越接近1.0，则生成的聚酰亚胺前体的分子量变得越大。
聚酰亚胺是使聚酰亚胺前体闭环而得到的聚酰亚胺，该聚酰亚胺中，酰胺酸基的闭环率(也称为酰亚胺化率)不一定需要是100％，可以根据用途、目的来任意调整。其中，本发明中优选为30～80％、更优选为40～70％。
作为使聚酰亚胺前体进行酰亚胺化的方法，可列举出：将聚酰亚胺前体的溶液直接加热的热酰亚胺化或者向聚酰亚胺前体的溶液中添加催化剂的催化酰亚胺化。
使聚酰亚胺前体在溶液中进行热酰亚胺化时的温度优选为100～400℃、更优选为120～250℃，优选的是，一边将酰亚胺化反应中生成的水排出至体系外，一边进行热酰亚胺化的方法。
聚酰亚胺前体的催化酰亚胺化可以通过向聚酰亚胺前体的溶液中添加碱性催化剂和酸酐，以-20～250℃、优选以0～180℃搅拌来进行。碱性催化剂的量为酰胺酸基的0.5～30摩尔倍、优选为2～20摩尔倍，酸酐的量为酰胺酸基的1～50摩尔倍、优选为3～30摩尔倍。
作为碱性催化剂，可列举出吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺或三辛胺。其中，吡啶具有适于推进反应的碱性，故而优选。作为酸酐，可列举出醋酸酐、苯偏三酸酐或苯均四酸酐。其中，使用醋酸酐时，反应结束后的精制变得容易，故而优选。基于催化酰亚胺化的酰亚胺化率可以通过调整催化剂量和反应温度、反应时间来控制。
从聚酰亚胺前体或聚酰亚胺的反应溶液中回收所生成的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺时，将反应溶液投入至溶剂中使其沉淀即可。作为用于沉淀的溶剂，可列举出甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、己烷、丁基溶纤剂、庚烷、甲乙酮、甲基异丁基酮、甲苯、苯或水。投入至溶剂而沉淀出的聚合物在过滤回收后可以在常压或减压下常温干燥或进行加热来干燥。另外，将使沉淀回收的聚合物再次溶解于有机溶剂并进行再沉淀回收的操作重复2～10次时，能够减少聚合物中的杂质。作为此时的溶剂，可列举出例如醇类、酮类、烃等，使用从这些之中选择的3种以上溶剂时，精制效率进一步提高，故而优选。
关于聚酰亚胺系聚合物的分子量，考虑到所得液晶取向膜的强度、形成液晶取向膜时的操作性和涂膜性时，利用GPC(凝胶渗透色谱，GelPermeation Chromatography)法测定的重均分子量优选为5,000～1,000,000、更优选为10,000～150,000。
<液晶取向处理剂>
本发明的液晶取向处理剂是用于形成垂直液晶取向膜的溶液，是含有特定聚合物和溶剂的溶液，所述特定聚合物具有第一侧链结构和第二侧链结构。
液晶取向处理剂中的所有聚合物成分可以均是特定聚合物，也可以混合除此之外的聚合物。此时，除此之外的聚合物的含量相对于特定聚合物100质量份为0.5～15质量份、优选为1～10质量份。作为除此之外的聚合物，可列举出不具备第二侧链结构的前述聚合物。
从液晶取向处理剂的涂布方法、获得目标膜厚的观点出发，液晶取向处理剂中的溶剂含量可以适当选择。其中，从利用涂布而形成均匀的垂直液晶取向膜的观点出发，液晶取向处理剂中的溶剂含量优选为50～99.9质量％。其中，优选为60～99质量％、特别优选为65～99质量％。
液晶取向处理剂中使用的溶剂只要是溶解特定聚合物的溶剂，就没有特别限定。其中，特定聚合物为聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚酰胺或聚酯时，或者丙烯酸类聚合物、甲基丙烯酸类聚合物、酚醛清漆树脂、聚羟基苯乙烯、纤维素或聚硅氧烷在溶剂中的溶解性低时，优选使用下述所示的溶剂(也称为溶剂A类)。
例如为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、二甲基亚砜、γ-丁内酯、1,3-二甲基-咪唑啉酮、甲乙酮、环己酮、环戊酮或4-羟基-4-甲基-2-戊酮。其中，优选使用N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯。此外，它们可以单独使用，也可以混合使用。
在特定聚合物为丙烯酸类聚合物、甲基丙烯酸类聚合物、酚醛清漆树脂、聚羟基苯乙烯、纤维素或聚硅氧烷时，进而，在特定聚合物为聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚酰胺或聚酯，这些特定聚合物在溶剂中的溶解性高时，可以使用下述所示那样的溶剂(也称为溶剂B类)。
例如可列举出乙醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、异戊醇、叔戊醇、3-甲基-2-丁醇、新戊醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、2-乙基-1-己醇、环己醇、1-甲基环己醇、2-甲基环己醇、3-甲基环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、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、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、二丙醚、二丁醚、二己醚、二噁烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、1,2-丁氧基乙烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二丁醚、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、3-乙氧基丁基乙酸酯、1-甲基戊基乙酸酯、2-乙基丁基乙酸酯、2-乙基己基乙酸酯、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、乙二醇单丁醚、乙二醇单异戊醚、乙二醇单己醚、2-(己氧基)乙醇、糠醇、二乙二醇、丙二醇、丙二醇单丁醚、1-(丁氧基乙氧基)丙醇、丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、三丙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基乙酸酯、二乙二醇乙酸酯、三乙二醇、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丁酯、丙二醇单乙醚醋酸酯、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、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸正丁酯、乳酸异戊酯、前述式[D-1]～式[D-3]所示的溶剂等。
其中，优选使用1-己醇、环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、二丙二醇二甲醚、环己酮、环戊酮或前述式[D1]～式[D3]所示的溶剂。
此外，使用这些溶剂时，为了改善液晶取向处理剂的涂布性，优选将前述溶剂A类的N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯组合使用。更优选组合使用γ-丁内酯。
这些溶剂B类能够提高涂布液晶取向处理剂时的垂直液晶取向膜的涂膜性、表面平滑性，因此，特定聚合物使用聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚酰胺或聚酯时，优选与前述溶剂A类组合使用。此时，溶剂B类优选为液晶取向处理剂中包含的溶剂整体的1～99质量％。其中，优选为10～99质量％。更优选为20～95质量％。
本发明中，优选向液晶取向处理剂中导入选自由光自由基产生剂、光酸产生剂和光碱产生剂组成的组中的至少1种产生剂(也称为特定产生剂)。
作为光自由基产生剂，只要是因紫外线而产生自由基的产生剂就没有特别限定，例如可列举出叔丁基过氧化异丁酸酯、2,5-二甲基-2,5-双(苯甲酰二氧化)己烷、1,4-双[α-(叔丁基二氧基)异丙氧基]苯、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基二氧化)己烯过氧化氢、α-(异丙苯基)异丙基过氧化氢、2,5-二甲基己烷、叔丁基过氧化氢、1,1-双(叔丁基二氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、丁基-4,4-双(叔丁基二氧化)戊酸酯、环己酮过氧化物、2,2’,5,5’-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮、3,3’,4,4’-四(叔戊基过氧化羰基)二苯甲酮、3,3’,4,4’-四(叔己基过氧化羰基)二苯甲酮、3,3’-双(叔丁基过氧化羰基)-4,4’-二羧基二苯甲酮、叔丁基过氧化苯甲酸酯、二叔丁基二过氧化间苯二甲酸酯等有机过氧化物；9,10-蒽醌、1-氯蒽醌、2-氯蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯并蒽醌等醌类；苯偶姻甲酯、苯偶姻乙醚、α-甲基苯偶姻、α-苯基苯偶姻等苯偶姻衍生物等。
另外，作为光酸产生剂和光碱产生剂，只要是因紫外线而产生酸或碱的产生剂就没有特别限定，例如可列举出三嗪系化合物、苯乙酮衍生物化合物、二砜系化合物、重氮甲烷系化合物、磺酸衍生物化合物、二芳基碘鎓盐、三芳基锍盐、三芳基鏻盐、铁芳烃络合物等。更具体而言，例如可列举出二苯基氯化碘、二苯基三氟甲烷磺酸碘、二苯基甲磺酸碘、二苯基甲苯磺酸碘、二苯基溴化碘、二苯基四氟硼酸碘、二苯基六氟锑酸碘、二苯基六氟砷酸碘、双(对叔丁基苯基)六氟磷酸碘、双(对叔丁基苯基)甲磺酸碘、双(对叔丁基苯基)甲苯磺酸碘、双(对叔丁基苯基)三氟甲烷磺酸碘、双(对叔丁基苯基)四氟硼酸碘、双(对叔丁基苯基)氯化碘、双(对氯苯基)氯化碘、双(对氯苯基)四氟硼酸碘、三苯基氯化锍、三苯基溴化锍、三(对甲氧基苯基)四氟硼酸锍、三(对甲氧基苯基)六氟膦酸锍、三(对乙氧基苯基)四氟硼酸锍、三苯基氯化鏻、三苯基溴化鏻、三(对甲氧基苯基)四氟硼酸鏻、三(对甲氧基苯基)六氟膦酸鏻、三(对乙氧基苯基)四氟硼酸鏻、双[[(2-硝基苄基)氧基]羰基己烷-1,6-二胺]、硝基苄基环己基氨基甲酸酯、二(甲氧基苄基)六亚甲基二氨基甲酸酯、双[[(2-硝基苄基)氧基]羰基己烷-1,6-二胺]、硝基苄基环己基氨基甲酸酯或二(甲氧基苄基)六亚甲基二氨基甲酸酯。
其中，从能够提高液晶层与垂直液晶取向膜的密合性的观点出发，特定产生剂优选使用光自由基产生剂。
出于提高液晶层与垂直液晶取向膜的密合性的目的，优选向液晶取向处理剂中导入具有选自由下述式[b-1]～式[b-8]所示结构组成的组中的至少1种结构的化合物(也称为特定密合性化合物)。
(B1表示氢原子或苯环。B2表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团。B3表示选自由碳原子数1～18的烷基、碳原子数1～18的含氟烷基、碳原子数1～18的烷氧基和碳原子数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。)
作为更具体的特定密合性化合物，优选使用下述式[6]所示的化合物。
式[6]中，M1表示选自由下述式[a-1]～[a-7]所示结构组成的组中的至少1种结构。其中，从制造容易度的观点出发，优选为式[a-1]、式[a-2]、式[a-3]、式[a-5]或式[a-6]所示的结构。更优选为式[a-1]、式[a-3]、式[a-5]或式[a-6]所示的结构。
A1表示氢原子或碳原子数1～5的烷基。其中，从制造容易度的观点出发，优选为氢原子或碳原子数1～2的烷基。更优选为氢原子或甲基。
A2表示氢原子或碳原子数1～3的烷基。其中，从制造容易度的观点出发，优选为氢原子或碳原子数1～2的烷基。更优选为氢原子或甲基。
A3、A5、A6和A9各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基。其中，从制造容易度的观点出发，优选为氢原子或碳原子数1～2的烷基。更优选为氢原子或甲基。
A4、A7和A8各自独立地表示碳原子数1～3的亚烷基。其中，从制造容易度的观点出发，优选为碳原子数1～2的亚烷基。
式[6]中，M2表示选自由单键、-CH2-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-和-N(CH3)CO-组成的组中的至少1种键合基团。其中，从制造容易度的观点出发，优选为单键、-CH2-、-O-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-。更优选为单键、-CH2-、-O-、-NH-、-CONH-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-或-OCO-。特别优选为单键、-O-、-CONH-、-OCH2-、-COO-或-OCO-。
式[6]中，M3表示选自由碳原子数1～20的亚烷基、-(CH2-CH2-O)p-(p表示1～10的整数)、-(CH2-O-)q-(q表示1～10的整数)、以及碳原子数6～20的具有苯环或环己烷环的有机基团组成的组中的至少1种。此时，前述亚烷基的任意-CH2-基任选被-COO-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-CO-、-S-、-SO2-、-CF2-、-C(CF3)2-、-Si(CH3)2-、-OSi(CH3)2-或-Si(CH3)2O-置换，键合于任意碳原子的氢原子任选被羟基(OH基)、羧基(COOH基)或卤素原子置换。
其中，从制造容易度的观点出发，优选为碳原子数1～20的亚烷基、-(CH2-CH2-O)p-(p表示1～10的整数)、-(CH2-O-)q-(q表示1～10的整数)或下述式[c-1]～式[c-5]所示的结构。更优选为碳原子数1～15的亚烷基、-(CH2-CH2-O)p-(p表示1～10的整数)、-(CH2-O-)q-(q表示1～10的整数)、下述式[c-1]、式[c-3]、式[c-4]或式[c-5]所示的结构。特别优选为碳原子数1～15的亚烷基、-(CH2-CH2-O)p-(p表示1～10的整数)、式[c-1]、式[c-4]或式[c-5]所示的结构。
式[6]中，M4表示选自由单键、-CH2-、-OCH2-和O-CH2-CH2-组成的组中的至少1种键合基团。其中，从制造容易度的观点出发，优选为单键、-CH2-或-OCH2-所示的结构。
式[6]中，M5表示选自由前述式[b-1]～[b-8]所示结构组成的组中的至少1种。其中，从制造容易度的观点出发，优选为式[b-1]、式[b-2]或式[b-6]所示的结构。更优选为式[b-1]或式[b-2]所示的结构。
式[6]中，n表示1～3的整数。其中，从制造容易度的观点出发，优选为1或2。更优选为1。
式[6]中，m表示1～3的整数。其中，从制造容易度的观点出发，优选为1或2。
作为特定密合性化合物，优选使用选自由下述式[6-1]～式[6-5]所示的化合物组成的组中的至少1种。
(n表示1～10的整数。m表示1～10的整数。)
作为特定密合性化合物，还可列举出下述示出的化合物。可列举出例如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酰氧基乙氧基三羟甲基丙烷、或者甘油聚缩水甘油醚聚(甲基)丙烯酸酯等分子内具有3个聚合性不饱和基团的化合物；以及，乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷双酚A型二(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷双酚型二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等分子内具有2个聚合性不饱和基团的化合物；以及，(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、2-苯氧基-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙基邻苯二甲酸酯、3-氯-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等分子内具有1个聚合性不饱和基团的化合物。
液晶取向处理剂中的特定密合性化合物的含量相对于所有聚合物成分100质量份优选为0.1～150质量份。为了使交联反应推进而表现出目标效果，相对于全部聚合物成分100质量份更优选为0.1～100质量份、最优选为1～50质量份。
此外，特定密合性化合物可以根据制成垂直液晶取向膜时的液晶垂直取向性、以及液晶表示元件的光学特性等特性而使用1种或者混合使用2种以上。
在不损害本发明效果的范围内，优选向液晶取向处理剂中导入具有选自由环氧基、异氰酸酯基、氧杂环丁基、环碳酸酯基、羟基、羟基烷基和低级烷氧基烷基组成的组中的至少1种基团的化合物(也统称为特定交联性化合物)。此时，这些基团需要在化合物中存在2个以上。
作为具有环氧基或异氰酸酯基的交联性化合物，例如可列举出双酚丙酮缩水甘油醚、苯酚酚醛清漆环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂、三缩水甘油基异氰脲酸酯、四缩水甘油基氨基联苯烯、四缩水甘油基间苯二甲胺、四缩水甘油基-1,3-双(氨基乙基)环己烷、四苯基缩水甘油醚乙烷、三苯基缩水甘油醚乙烷、双酚六氟乙酰基二缩水甘油醚、1,3-双(1-(2,3-环氧丙氧基)-1-三氟甲基-2,2,2-三氟甲基)苯、4,4-双(2,3-环氧丙氧基)八氟联苯、三缩水甘油基对氨基苯酚、四缩水甘油基间苯二甲胺、2-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-2-(4-(1,1-双(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)乙基)苯基)丙烷、1,3-双(4-(1-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-1-(4-(1-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-1-甲基乙基)苯基)乙基)苯氧基)-2-丙醇等。
具有氧杂环丁基的交联性化合物是具有至少2个下述式[4]所示的氧杂环丁基的交联性化合物。
具体而言，可列举出国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)的58页～59页中记载的式[4a]～式[4k]所示的交联性化合物。
作为具有环碳酸酯基的交联性化合物，为具有至少2个下述式[5]所示的环碳酸酯基的交联性化合物。
具体而言，可列举出国际公开公报WO2012/014898(2012.2.2公开)的76页～82页中记载的式[5-1]～式[5-42]所示的交联性化合物。
作为具有选自由羟基和烷氧基组成的组中的至少1种基团的交联性化合物，例如可列举出具有羟基或烷氧基的氨基树脂，例如三聚氰胺树脂、脲树脂、胍胺树脂、甘脲-甲醛树脂、琥珀酰胺-甲醛树脂、乙撑脲-甲醛树脂等。具体而言，可以使用氨基的氢原子被羟甲基或烷氧基甲基或这两者取代而成的三聚氰胺衍生物、苯并胍胺衍生物、或者甘脲。该三聚氰胺衍生物或苯并胍胺衍生物可以以二聚体或三聚体的形式存在。它们优选在每1个三嗪环上具有平均3个以上且6个以下的羟甲基或烷氧基甲基。
作为这种三聚氰胺衍生物或苯并胍胺衍生物的例子，可列举出市售品的每1个三嗪环上取代有平均3.7个甲氧基甲基的MX-750、每1个三嗪环上取代有平均5.8个甲氧基甲基的MW-30(以上为三和化学株式会社制)，CYMEL 300、301、303、350、370、771、325、327、703、712等甲氧基甲基化三聚氰胺；CYMEL 235、236、238、212、253、254等甲氧基甲基化丁氧基甲基化三聚氰胺；CYMEL 506、508等丁氧基甲基化三聚氰胺；CYMEL 1141之类的含羧基的甲氧基甲基化异丁氧基甲基化三聚氰胺；CYMEL 1123之类的甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯并胍胺；CYMEL 1123-10之类的甲氧基甲基化丁氧基甲基化苯并胍胺；CYMEL 1128之类的丁氧基甲基化苯并胍胺；CYMEL 1125-80之类的含羧基的甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯并胍胺(以上为Mitsui-Cyanamid,Ltd.制)。另外，作为甘脲的例子，可列举出CYMEL 1170之类的丁氧基甲基化甘脲、CYMEL 1172之类的羟甲基化甘脲；Powder link 1174之类的甲氧基羟甲基化甘脲等。
作为具有羟基或烷氧基的苯或酚性化合物，可列举出例如1,3,5-三(甲氧基甲基)苯、1,2,4-三(异丙氧基甲基)苯、1,4-双(仲丁氧基甲基)苯、2,6-二羟基甲基对叔丁基苯酚等。更具体而言，可列举出国际公开公报WO2011/132751.(2011.10.27公开)的62页～66页记载的式[6-1]～式[6-48]所示的交联性化合物。
液晶取向处理剂中的特定交联性化合物的含量相对于所有聚合物成分100质量份优选为0.1～100质量份。为了使交联反应推进而表现出目标效果，相对于所有聚合物成分100质量份，更优选为0.1～50质量份、最优选为1～30质量份。
对于液晶取向处理剂而言，为了促进液晶取向膜中的电荷移动、促进元件脱电荷，也可以添加国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)的69页～73页记载的式[M1]～式[M156]所示的含氮杂环胺。该胺可以直接添加至液晶取向处理剂中，优选用适当的溶剂制成浓度为0.1～10质量％、优选为1～7质量％的溶液后再行添加。作为该溶剂，只要是溶解特定聚合物的有机溶剂，就没有特别限定。
此外，在不损害本发明效果的范围内，液晶取向处理剂中可以使用使涂布液晶取向处理剂时的垂直液晶取向膜的膜厚均匀性、表面平滑性提高的化合物。进而，也可以使用使垂直液晶取向膜与基板的密合性提高的化合物等。
作为使垂直液晶取向膜的膜厚均匀性、表面平滑性提高的化合物，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Eftop EF301、EF303、EF352(以上为Tohkem products Corporation制)；Megafac F171、F173、R-30(以上为DIC Corporation制)；Fluorad FC430、FC431(以上为Sumitomo 3MLimited制)；AsahiGuard AG710、Surflon S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(以上为旭硝子株式会社制)等。这些表面活性剂的使用比例相对于液晶取向处理剂中含有的所有聚合物成分100质量份优选为0.01～2质量份、更优选为0.01～1质量份。
作为使垂直液晶取向膜与基板的密合性提高的化合物的具体例，可列举出含官能性硅烷的化合物、含环氧基的化合物。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、3-脲丙基三甲氧基硅烷、3-脲丙基三乙氧基硅烷、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、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、2,2-二溴新戊二醇二缩水甘油醚、1,3,5,6-四缩水甘油基-2,4-己二醇、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’-二氨基二苯基甲烷等。这些用于与基板密合的化合物的使用比例相对于液晶取向处理剂中含有的所有聚合物成分100质量份优选为0.1～30质量份、更优选为1～20质量份。不足0.1质量份时，无法期待提高密合性的效果，多于30质量份时，有时液晶取向处理剂的保存稳定性变差。
液晶取向处理剂中，除了上述以外的化合物之外，只要在不损害本发明效果的范围内，则也可以添加用于变更垂直液晶取向膜的介电常数、导电性等电特性的电介质、导电物质。
<液晶组合物>
本发明中的液晶组合物是至少包含液晶和因紫外线而发生聚合反应的聚合性化合物的液晶组合物。
液晶可以使用向列液晶、近晶液晶或胆甾相液晶。其中，优选具有负的介电常数各向异性。此外，从低电压驱动和散射特性的观点出发，优选的是，介电常数的各向异性大、折射率的各向异性大。此外，根据相变温度、介电常数各向异性和折射率各向异性的各物性值，可以混合使用2种以上的液晶。
为了以TFT(薄膜晶体管，Thin Film Transistor)等有源元件来驱动液晶表示元件，要求液晶的电阻高、电压保持率(Voltage Holding Ratio：以下也称为VHR)高。因此，液晶优选使用电阻高、VHR不因紫外线等活性能量射线而降低的氟系或氯系的液晶。
进而，关于液晶表示元件，也可以使二色性染料溶解在液晶组合物中而制成宾主型元件。此时，能够得到未施加电压时为透明且施加电压时出现吸收(散射)的元件。此外，该液晶表示元件中，液晶的指向矢的方向(取向方向)因是否施加电压而出现90度变化。因此，与通过随机取向和垂直取向进行切换的现有宾主型元件相比，该液晶表示元件通过利用二色性染料的吸光特性差异而能够获得高对比度。此外，溶解有二色性染料的宾主型元件中，液晶沿着水平方向取向时成为有色，仅在散射状态下成为不透明。因此，也能够得到随着施加电压而从未施加电压时的无色透明切换成有色不透明、有色透明状态的元件。
作为聚合性化合物，只要是能够因紫外线发生聚合反应而形成液晶组合物的固化物(例如为聚合物网络之类的物质)的化合物即可。此时，可以将聚合性化合物的单体导入至液晶组合物中，或者，也可以将预先使该单体发生聚合反应而得到的聚合物导入至液晶组合物中。其中，即使在制成了聚合物的情况下，也需要具有因紫外线而发生聚合反应的部位。更优选的是，从液晶组合物的处理、即液晶组合物的高粘度化的抑制或在液晶中的溶解性的观点出发，优选为向液晶组合物中导入单体并在制作液晶表示元件时照射紫外线而使其发生聚合反应从而形成固化物的方法。
此外，聚合性化合物只要溶解于液晶，则没有特别限定，将聚合性化合物溶解于液晶时，需要存在液晶组合物的一部分或整体显示出液晶相的温度。即使是液晶组合物的一部分显示出液晶相的情况，用肉眼确认液晶表示元件而元件内整体能够获得基本一致的透明性和散射特性即可。
聚合性化合物只要是因紫外线而发生聚合反应的化合物即可，此时，以何种反应形式推进聚合、形成液晶组合物的固化物均可。作为具体的反应形式，可列举出自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合或加聚反应。
其中，聚合性化合物的反应形式优选为自由基聚合。此时，作为聚合性化合物，可以使用下述自由基型聚合性化合物(单体)及其低聚物。此外，如上所示，也可以使用使这些单体发生聚合反应而得到的聚合物。
作为单官能聚合性化合物(也称为单官能单体)，可列举出例如丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁基乙酯、丙烯酸丁氧基乙酯、丙烯酸2-氰基乙酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸N,N-二乙氨基乙酯、丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、丙烯酸二环戊酯、丙烯酸二环戊烯酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、吗啉丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、丙烯酸2,2,3,3,3-五氟丙酯、丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、丙烯酸2,2,3,4,4,4-六氟丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸丁基乙酯、甲基丙烯酸丁氧基乙酯、甲基丙烯酸2-氰基乙酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二环戊酯、甲基丙烯酸二环戊烯酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、吗啉甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、甲基丙烯酸2,2,3,4,4,4-六氟丁酯、它们的低聚物等。
作为二官能聚合性化合物(也称为二官能单体)，可列举出例如4,4’-联苯基二丙烯酸酯、己烯雌酚二丙烯酸酯、1,4-双丙烯酰氧基苯、4,4’-双丙烯酰氧基二苯醚、4,4’-双丙烯酰氧基二苯基甲烷、3,9-[1,1-二甲基-2-丙烯酰氧基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、α,α’-双[4-丙烯酰氧基苯基]-1,4-二异丙基苯、1,4-双丙烯酰氧基四氟苯、4,4’-双丙烯酰氧基八氟联苯、二乙二醇丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸二环戊酯、甘油二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、它们的低聚物等。
作为多官能聚合性化合物(也称为多官能单体)，可列举出例如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯、4,4’-二丙烯酰氧基茋、4,4’-二丙烯酰氧基二甲基茋、4,4’-二丙烯酰氧基二乙基茋、4,4’-二丙烯酰氧基二丙基茋、4,4’-二丙烯酰氧基二丁基茋、4,4’-二丙烯酰氧基二戊基茋、4,4’-二丙烯酰氧基二己基茋、4,4’-二丙烯酰氧基二氟茋、2,2,3,3,4,4-六氟戊二醇-1,5-二丙烯酸酯、1,1,2,2,3,3-六氟丙基-1,3-二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五甲基丙烯酸酯、2,2,3,3,4,4-六氟戊二醇-1,5-二甲基丙烯酸酯、它们的低聚物等。
这些自由基型的聚合性化合物也可以根据液晶表示元件的光学特性、液晶层与垂直液晶取向膜的密合性的特性而使用1种或者混合使用2种以上。
为了促进前述液晶组合物的固化物的形成，出于促进聚合性化合物的自由基聚合的目的，优选向液晶组合物中导入因紫外线而产生自由基的自由基引发剂(也称为光聚合引发剂)。具体而言，可列举出与前述“光自由基产生剂”相同的化合物。
这些自由基引发剂也可以根据液晶表示元件的光学特性、液晶层与垂直液晶取向膜的密合性的特性而使用1种或者混合使用2种以上。
作为前述聚合性化合物，也可以使用下述离子型聚合性化合物。具体而言，是具有选自由羟基、羟基烷基和低级烷氧基烷基组成的组中的至少1种交联形成基团的化合物。
更具体而言，可列举出前述“具有选自由羟基、羟基烷基和低级烷氧基烷基组成的组中的至少1种交联形成基团的化合物”。
此外，作为离子型聚合性化合物，也可以使用包含环氧基、异氰酸酯基且具有交联形成基团的化合物。具体而言，可列举出例如双酚丙酮缩水甘油醚、苯酚酚醛清漆环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂、三缩水甘油基异氰脲酸酯、四缩水甘油基氨基联苯烯、四缩水甘油基间苯二甲胺、四缩水甘油基-1,3-双(氨基乙基)环己烷、四苯基缩水甘油醚乙烷、三苯基缩水甘油醚乙烷、双酚六氟乙酰基二缩水甘油醚、1,3-双(1-(2,3-环氧丙氧基)-1-三氟甲基-2,2,2-三氟甲基)苯、4,4-双(2,3-环氧丙氧基)八氟联苯、三缩水甘油基对氨基苯酚、四缩水甘油基间苯二甲胺、2-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-2-(4-(1,1-双(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)乙基)苯基)丙烷、1,3-双(4-(1-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-1-(4-(1-(4-(2,3-环氧丙氧基苯基)-1-甲基乙基)苯基)乙基)苯氧基)-2-丙醇等。
使用离子型聚合性化合物时，为了促进其聚合反应，也可以导入下述因紫外线而产生酸或碱的离子引发剂。具体而言，可以使用例如三嗪系化合物、苯乙酮衍生物化合物、二砜系化合物、重氮甲烷系化合物、磺酸衍生物化合物、二芳基碘鎓盐、三芳基锍盐、三芳基鏻盐、铁芳烃络合物等，但不限定于它们。更具体而言，可列举出例如二苯基氯化碘、二苯基三氟甲烷磺酸碘、二苯基甲磺酸碘、二苯基甲苯磺酸碘、二苯基溴化碘、二苯基四氟硼酸碘、二苯基六氟锑酸碘、二苯基六氟砷酸碘、双(对叔丁基苯基)六氟磷酸碘、双(对叔丁基苯基)甲磺酸碘、双(对叔丁基苯基)甲苯磺酸碘、双(对叔丁基苯基)三氟甲烷磺酸碘、双(对叔丁基苯基)四氟硼酸碘、双(对叔丁基苯基)氯化碘、双(对氯苯基)氯化碘、双(对氯苯基)四氟硼酸碘、三苯基氯化锍、三苯基溴化锍、三(对甲氧基苯基)四氟硼酸锍、三(对甲氧基苯基)六氟膦酸锍、三(对乙氧基苯基)四氟硼酸锍、三苯基氯化鏻、三苯基溴化鏻、三(对甲氧基苯基)四氟硼酸鏻、三(对甲氧基苯基)六氟膦酸鏻、三(对乙氧基苯基)四氟硼酸鏻、双[[(2-硝基苄基)氧基]羰基己烷-1,6-二胺]、硝基苄基环己基氨基甲酸酯、二(甲氧基苄基)六亚甲基二氨基甲酸酯、双[[(2-硝基苄基)氧基]羰基己烷-1,6-二胺]、硝基苄基环己基氨基甲酸酯、二(甲氧基苄基)六亚甲基二氨基甲酸酯等。
<垂直液晶取向膜和液晶表示元件的制作方法>
作为本发明的液晶表示元件中使用的基板，只要是透明性高的基板就没有特别限定，除了玻璃基板之外，还可以使用丙烯酸类基板、聚碳酸酯基板、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基板等塑料基板、以及它们的薄膜。将液晶表示元件以逆向型元件的形式用于调光窗等时，优选为塑料基板、薄膜。此外，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(氧化铟锡，Indium Tin Oxide)电极、IZO(氧化铟锌，Indium Zinc Oxide)电极、IGZO(氧化铟镓，Indium Gallium Zinc Oxide)电极、有机导电膜等的基板。此外，制成反射型的逆向型元件时，若仅是单侧基板，则也可以使用硅晶片、铝等金属、形成有电介质多层膜的基板。
本发明的液晶表示元件的至少一个基板具有使液晶分子垂直取向那样的垂直液晶取向膜。该垂直液晶取向膜可以将液晶取向处理剂涂布在基板上并烧成后，通过刷磨处理、光照射等进行取向处理而得到。其中，在本发明中的垂直液晶取向膜的情况下，即使不进行这些取向处理也能够用作垂直液晶取向膜。
液晶取向处理剂的涂布方法没有特别限定，工业上有丝网印刷、胶版印刷、柔性印刷、喷墨法、浸涂法、辊涂法、狭缝涂布法、旋涂机法、喷涂法等，可根据基板的种类、作为目标的垂直液晶取向膜的膜厚来适当选择。
将液晶取向处理剂涂布在基板上后，利用热板、热循环型烘箱、IR(红外线)型烘箱等加热手段，根据基板的种类、液晶取向处理剂中使用的溶剂，以30～300℃、优选以30～250℃的温度使溶剂蒸发，从而能够制成垂直液晶取向膜。尤其是，基板使用塑料基板时，优选以30～150℃的温度进行处理。
烧成后的垂直液晶取向膜的厚度过厚时，在液晶表示元件的耗电方面是不利的，厚度过薄时，元件的可靠性有时会降低，因此优选为5～500nm。更优选为10～300nm，特别优选为10～250nm。
本发明的液晶表示元件中使用的液晶组合物是上述那样的液晶组合物，其中，也可以导入用于控制液晶表示元件的电极间隙(也称为间隙)的间隔物。
液晶组合物的注入方法没有特别限定，可列举出例如下述方法。即，基板使用玻璃基板时，可列举出下述方法：准备形成有垂直液晶取向膜的一对基板，将单侧的4边基板除了一部分之外涂布密封剂，其后，以垂直液晶取向膜的表面朝向内侧的方式粘贴于另一侧的基板，由此制作空单元。并且，从未涂布密封剂的部位减压注入液晶组合物，从而得到注入有液晶组合物的单元。
基板使用塑料基板、薄膜时，可列举出下述方法：准备形成有垂直液晶取向膜的一对基板，在单侧的基板上利用ODF(液晶滴下式注入，One Drop Filling)法、喷墨法等滴加液晶组合物，其后粘贴另一侧的基板，从而得到注入有液晶组合物的单元。本发明的液晶表示元件中，由于液晶层与垂直液晶取向膜的密合性高，因此，基板的4边也可以不涂布密封剂。
液晶表示元件的间隙可以用前述间隔物等进行控制。该方法可列举出：向液晶组合物中导入目标大小的间隔物的方法、使用具有目标大小的柱间隔物的基板的方法等。此外，基板使用塑料、薄膜基板且通过层压进行基板的贴合时，可以不导入间隔物地控制间隙。
液晶表示元件的间隙大小优选为1～100μm、更优选为2～50μm。特别优选为5～20μm。间隙过小时，液晶表示元件的对比度降低，间隙过大时，元件的驱动电压变高。
本发明的液晶表示元件通过在液晶组合物的一部分或整体显示出液晶性的状态下进行液晶组合物的固化，从而形成液晶与聚合性化合物的固化物复合体来获得。该液晶组合物的固化通过对前述注入有液晶组合物的单元照射紫外线来进行。作为此时使用的紫外线照射装置的光源，可列举出例如金属卤化物灯或高压汞灯。此外，紫外线的波长优选为250～400nm。其中，优选为310～370nm。此外，也可以在照射紫外线后进行加热处理。此时的温度为40～120℃、优选为40～80℃。
如上那样操作，通过使用由包含具有第一侧链结构和第二侧链结构的特定聚合物的液晶取向处理剂得到的垂直液晶取向膜，能够得到光学特性良好、即未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好、进而液晶层与垂直液晶取向膜的密合性高的液晶表示元件。
本发明的液晶表示元件可适合地用于以表示作为目的的液晶显示器、控制光的透射和遮断的调光窗或光闸元件等。此时，该液晶表示元件的基板可以使用塑料基板、薄膜。
此外，本发明的液晶表示元件(也称为该元件)可适合地使用汽车、火车、飞机等运输机器、运输机械中使用的液晶表示元件，具体而言，用于控制光的透射和遮断的调光窗、后视镜中使用的光闸元件等。尤其是，如上所示，由于未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好，因此将该元件用于交通工具的玻璃窗时，与使用了现有逆向型元件的情况相比，夜晚的光的获取效率高，进而，防止外部光线炫目的效果也变高。因此，能够进一步改善驾驶交通工具时的安全性、乘车时的舒适性。此外，利用薄膜制作该元件并将其粘贴于交通工具的玻璃窗而使用时，与现有的逆向型元件相比，元件的可靠性变高。即，不易发生由液晶层与垂直液晶取向膜的密合性低而导致的不良、劣化。
进而，该元件也可以用于LCD(液晶显示器，Liquid Crystal Display)、OLED(有机发光二极管，Organic Light-emitting Diode)显示器等显示器装置的导光板、使用了这些显示器的透明显示器的背板。具体而言，用于透明显示器的背板时，例如，将透明显示器与该元件组合地在透明显示器上进行画面表示时，能够利用该元件抑制光从其背面进入。此时，该元件在透明显示器上进行画面表示时，呈现施加了电压的散射状态，能够使画面表示变得清晰，在画面表示结束后，成为未施加电压的透明状态。
实施例
以下列举出实施例，进一步详细说明本发明，但本发明不受它们的限定性解释。以下使用的简称如下所示。
(液晶)
L1：MLC-6608(MERCK CORPORATION制)
(聚合性化合物)
(光聚合引发剂)
(第一侧链型二胺)
A1：1,3-二氨基-4-〔4-(反式-4-正庚基环己基)苯氧基〕苯
A2：1,3-二氨基-4-〔4-(反式-4-正庚基环己基)苯氧基甲基〕苯
A3：1,3-二氨基-4-{4-〔反式-4-(反式-4-正戊基环己基)环己基〕苯氧基}苯
A4：下述式[A4]所示的二胺
A5：1,3-二氨基-4-十八烷氧基苯
(第二侧链型二胺)
(其它二胺)
C1：间苯二胺
C2：3,5-二氨基苯甲酸
(四羧酸)
D1：1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐
D2：双环[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐
D3：下述式[D3]所示的四羧酸二酐
D4：下述式[D4]所示的四羧酸二酐
(特定产生剂)
(特定密合性化合物)
<特定交联性化合物>
<溶剂>
NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮
NEP：N-乙基-2-吡咯烷酮
γ-BL：γ-丁内酯
BCS：乙二醇单丁醚
PB：丙二醇单丁醚
PGME：丙二醇单甲醚
“聚酰亚胺系聚合物的分子量测定”
使用常温凝胶渗透色谱(GPC)装置(GPC-101、昭和电工株式会社制)、柱(KD-803、KD-805、Shodex公司制)，如下操作来进行测定。
柱温：50℃
洗脱液：N,N’-二甲基甲酰胺(作为添加剂，溴化锂一水合物(LiBr·H2O)为30mmol/L(升)、磷酸·无水晶体(正磷酸)为30mmol/L、四氢呋喃(THF)为10ml/L)
流速：1.0ml/分钟
标准曲线制作用标准样品：TSK标准聚环氧乙烷(分子量；约900,000、150,000、100,000和30,000)(东曹株式会社制)和聚乙二醇(分子量：约12,000、4,000和1,000)(Polymer Laboratories Ltd.制)。
“聚酰亚胺系聚合物的酰亚胺化率的测定”
将聚酰亚胺粉末20mg投入至NMR(核磁共振)样品管(NMR样品管规格，φ5(草野科学株式会社制))，添加氘代二甲基亚砜(DMSO-d6，0.05质量％TMS(四甲基硅烷)混合品)(0.53ml)，施加超声波使其完全溶解。利用NMR测定机(JNW-ECA500、日本电子Datum株式会社制)对该溶液测定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，使用该质子的峰积分值和9.5～10.0ppm附近出现的源自酰胺酸的NH基的质子峰积分值，利用以下式子求出。
酰亚胺化率(％)＝(1-α·x/y)×100
(x为源自酰胺酸的NH基的质子峰积分值、y为基准质子的峰积分值、α为聚酰胺酸(酰亚胺化率为0％)时的基准质子相对于酰胺酸的NH基质子1个的个数比例。)
“聚酰亚胺系聚合物的合成”
<合成例1>
将D2(5.74g、23.0mmol)、A1(7.08g、18.6mmol)、B1(2.46g、9.30mmol)和C2(0.47g、3.10mmol)在NMP(34.5g)中混合，以50℃反应8小时后，添加D1(1.50g、7.65mmol)和NMP(17.3g)，以40℃反应8小时，从而得到树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液(1)。该聚酰胺酸的数均分子量为21,600、重均分子量为67,800。
<合成例2>
向通过合成例1得到的聚酰胺酸溶液(1)(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量％后，作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(3.15g)和吡啶(2.40g)，以50℃反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗，以60℃进行减压干燥，从而得到聚酰亚胺粉末(2)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为55％，数均分子量为17,800、重均分子量为49,100。
<合成例3>
将D2(1.91g、7.65mmol)、A2(3.06g、7.75mmol)、B1(0.82g、3.10mmol)和C2(0.71g、4.65mmol)在NMP(16.0g)中混合，以50℃反应8小时后，添加D1(1.50g、7.65mmol)和NMP(8.00g)，以40℃反应8小时，从而得到树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量％后，作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(2.52g)和吡啶(2.43g)，以50℃反应2.5小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗，以60℃进行减压干燥，从而得到聚酰亚胺粉末(3)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为50％，数均分子量为16,500、重均分子量为48,200。
<合成例4>
将D2(2.11g、8.41mmol)、A2(3.36g、8.52mmol)、B1(0.90g、3.41mmol)、C2(0.52g、3.41mmol)和C3(0.35g、1.70mmol)在NMP(17.8g)中混合，以50℃反应8小时后，添加D1(1.65g、8.41mmol)和NMP(8.88g)，以40℃反应8小时，从而得到树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量％后，作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(2.85g)和吡啶(2.50g)，以50℃反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗，以60℃进行减压干燥，从而得到聚酰亚胺粉末(4)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为61％，数均分子量为15,500、重均分子量为45,900。
<合成例5>
将D2(3.32g、13.3mmol)、A4(2.48g、5.04mmol)、B1(0.44g、1.68mmol)、C2(1.28g、8.39mmol)和C3(0.34g、1.68mmol)在NMP(17.5g)中混合，以50℃反应8小时后，添加D1(0.65g、3.31mmol)和NMP(8.77g)，以40℃反应8小时，从而得到树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量％后，作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(2.25g)和吡啶(2.35g)，以50℃反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗，以60℃进行减压干燥，从而得到聚酰亚胺粉末(5)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为45％，数均分子量为16,200、重均分子量为48,400。
<合成例6>
将D2(1.75g、7.01mmol)、A3(6.15g、14.2mmol)、B1(1.88g、7.10mmol)、C1(0.38g、3.55mmol)、C2(1.08g、7.10mmol)和C3(0.72g、3.55mmol)在NEP(34.9g)中混合，以50℃反应8小时后，添加D1(5.50g、28.1mmol)和NEP(17.5g)，以40℃反应8小时，从而得到树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液(6)。该聚酰胺酸的数均分子量为22,100、重均分子量为69,400。
<合成例7>
向通过合成例6得到的聚酰胺酸溶液(6)(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量％后，作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(2.20g)和吡啶(2.35g)，以50℃反应2.5小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗，以60℃进行减压干燥，从而得到聚酰亚胺粉末(7)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为42％，数均分子量为18,800、重均分子量为51,200。
<合成例8>
将D2(2.68g、10.7mmol)、A5(3.27g、8.68mmol)、B1(1.15g、4.34mmol)和C2(0.22g、1.45mmol)在NMP(16.0g)中混合，以50℃反应8小时后，添加D1(0.70g、3.57mmol)和NMP(8.01g)，以40℃反应8小时，从而得到树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量％后，作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(2.55g)和吡啶(2.45g)，以50℃反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗，以60℃进行减压干燥，从而得到聚酰亚胺粉末(8)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为56％，数均分子量为16,800、重均分子量为47,200。
<合成例9>
将D3(3.40g、15.2mmol)、A2(3.03g、7.68mmol)、B1(0.81g、3.07mmol)和C2(0.70g、4.61mmol)在NMP(23.8g)中混合，以50℃反应8小时，从而得到树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量％后，作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(3.15g)和吡啶(2.65g)，以50℃反应3.5小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗，以60℃进行减压干燥，从而得到聚酰亚胺粉末(9)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为65％，数均分子量为15,300、重均分子量为44,900。
<合成例10>
将D3(3.55g、15.8mmol)、A4(2.37g、4.81mmol)、B1(0.85g、3.21mmol)和C2(1.22g、8.02mmol)在NMP(24.0g)中混合，以50℃反应12小时，从而得到树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量％后，作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(2.55g)和吡啶(2.60g)，以50℃反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗，以60℃进行减压干燥，从而得到聚酰亚胺粉末(10)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为41％，数均分子量为14,900、重均分子量为45,100。
<合成例11>
将D4(4.29g、14.3mmol)、A3(3.13g、7.23mmol)、B1(0.96g、3.62mmol)、C2(0.55g、3.62mmol)和C3(0.74g、3.62mmol)在NMP(20.7g)中混合，以50℃反应8小时后，添加D1(0.70g、3.57mmol)和NMP(10.4g)，以40℃反应8小时，从而得到树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量％后，作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(2.55g)和吡啶(2.40g)，以50℃反应3.5小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗，以60℃进行减压干燥，从而得到聚酰亚胺粉末(11)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为55％，数均分子量为18,800、重均分子量为52,700。
<合成例12>
将D2(6.89g、27.5mmol)、A1(8.49g、22.3mmol)和C2(2.26g、14.9mmol)在NMP(38.9g)中混合，以50℃反应8小时后，添加D1(1.80g、9.18mmol)和NMP(19.5g)，以40℃反应8小时，从而得到树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液(12)。该聚酰胺酸的数均分子量为23,500、重均分子量为70,400。
<合成例13>
向通过合成例12得到的聚酰胺酸溶液(12)(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量％后，作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(3.15g)和吡啶(2.40g)，以50℃反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗，以60℃进行减压干燥，从而得到聚酰亚胺粉末(13)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为55％，数均分子量为19,600、重均分子量为52,300。
<合成例14>
将D2(1.98g、7.90mmol)、A2(3.16g、8.01mmol)和C2(1.22g、8.01mmol)在NMP(15.8g)中混合，以50℃反应8小时后，添加D1(1.55g、7.90mmol)和NMP(7.90g)，以40℃反应8小时，从而得到树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量％后，作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(2.50g)和吡啶(2.43g)，以50℃反应2.5小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中，滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗，以60℃进行减压干燥，从而得到聚酰亚胺粉末(14)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为51％，数均分子量为17,800、重均分子量为49,900。
<合成例15>
将D2(4.21g、16.8mmol)、C1(1.47g、13.6mmol)和C2(1.38g、9.09mmol)在NMP(16.3g)中混合，以50℃反应8小时后，添加D1(1.10g、5.61mmol)和NMP(8.17g)，以40℃反应8小时，从而得到树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液(15)。该聚酰胺酸的数均分子量为25,500、重均分子量为78,500。
<合成例16>
将D2(3.83g、15.3mmol)、B1(1.64g、6.20mmol)、C1(1.34g、12.4mmol)和C2(0.31g、2.07mmol)在NMP(16.2g)中混合，以50℃反应8小时后，添加D1(1.00g、5.10mmol)和NMP(8.12g)，以40℃反应8小时，从而得到树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液(16)。该聚酰胺酸的数均分子量为23,500、重均分子量为74,900。
将通过合成例得到的聚酰亚胺系聚合物示于表4和表5。表中，*1表示聚酰胺酸。
[表4]
[表5]
“液晶组合物的制作”
将L1(2.40g)、R1(1.20g)、R2(1.20g)和P1(0.012g)混合，从而得到液晶组合物(1)。
“液晶取向处理剂的制造”
后述的实施例1～13和比较例1～5中，记载液晶取向处理剂的制造例。此外，该液晶取向处理剂还用于制作液晶表示元件及其评价。将通过实施例和比较例得到的各液晶取向处理剂示于表6和表7。
应予说明，表6、表7中，针对特定产生剂、特定密合性化合物和特定交联性化合物的括号内数值分别表示各自相对于100质量份特定聚合物的含量。
“液晶表示元件的制作和液晶取向性的评价(玻璃基板)”
将后述实施例或比较例的液晶取向处理剂用孔径为1μm的膜滤器加压过滤，进行液晶表示元件的制作。具体而言，将该液晶取向处理剂旋涂在经用纯水和IPA(异丙醇)清洗的带100×100mm的ITO电极的玻璃基板(纵：100mm、横：100mm、厚度：0.7mm)的ITO面上，在热板上以100℃加热处理5分钟，并用热循环型清洁烘箱以210℃加热处理30分钟，从而得到带膜厚为100nm的垂直液晶取向膜的ITO基板。准备2个所得的带垂直液晶取向膜的ITO基板，在其中一个基板的垂直液晶取向膜面上涂布厚度为6μm的间隔物。其后，在该基板的涂布有间隔物的垂直液晶取向膜面上，利用ODF法滴加前述液晶组合物(1)，接着，以朝向另一个基板的垂直液晶取向膜界面的方式进行粘贴，从而得到处理前的液晶表示元件。
针对该处理前的液晶表示元件，使用照度为20mW的金属卤化物灯，截掉350nm以下的波长，以30秒的照射时间进行紫外线照射。此时，向液晶单元照射紫外线时的照射装置内的温度控制为25℃。由此得到液晶表示元件(逆向型元件)。
使用该液晶表示元件，进行液晶取向性的评价。关于液晶取向性，用偏振显微镜(ECLIPSE E600WPOL、尼康公司制)观察该元件，确认液晶是否垂直取向。具体而言，液晶垂直取向时记作该评价优异(表8和表9中的良好表示)。
进而，将上述液晶取向性的评价结束后的液晶表示元件在温度为90℃的高温槽内保管240小时。其后，在与上述相同的条件下，进行液晶取向性的评价。具体而言，液晶均匀取向且未观察到液晶取向性紊乱时，评价为该评价优异(表8和表9中的良好表示)。
“液晶表示元件的制作和液晶取向性的评价(塑料基板)”
将后述实施例或比较例的液晶取向处理剂用孔径为1μm的膜滤器加压过滤，进行液晶表示元件的制作。具体而言，用棒涂布将该液晶取向处理剂涂布在经用纯水清洗的带150×150mm的ITO电极的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基板(纵：150mm、横：150mm、厚度：0.2mm)的ITO面上，在热板上以100℃加热处理5分钟，并用热循环型清洁烘箱以120℃加热处理2分钟，从而得到带膜厚为100nm的垂直液晶取向膜的ITO基板。准备2个所得的带垂直液晶取向膜的ITO基板，在其中一个基板的垂直液晶取向膜面上涂布厚度为6μm的间隔物。其后，在该基板的涂布有间隔物的垂直液晶取向膜面上，利用ODF法滴加前述液晶组合物(1)，接着，以朝向另一个基板的垂直液晶取向膜界面的方式进行粘贴，从而得到处理前的液晶表示元件。
其后，利用与前述玻璃基板的情况相同的方法，制作逆向型元件，进而进行该元件的液晶取向性的评价、以及在恒温槽内保管后的液晶取向性的评价(表8和表9中的良好表示)。
“光学特性(透明性和散射特性)的评价(玻璃基板)”
未施加电压时的透明性评价通过测定未施加电压状态下的液晶表示元件(玻璃基板)的透射率来进行。具体而言，在测定装置：UV-3600(岛津制作所制)、温度：25℃、参比：上述带ITO电极的玻璃基板、扫描波长：300～800nm的条件下测定透射率。评价根据450nm波长的透射率来进行，透射率越高，则记作该评价越优异、即透明性越优异(表8和表9中示出透射率(％)的值)。
施加电压时的散射特性评价通过对液晶表示元件(玻璃基板)以交流驱动施加30V，并目视观察液晶的取向状态来进行。具体而言，该元件发生白浊、即无法获得散射特性时，记作该评价优异(表8和表9中的良好表示)。
“光学特性(透明性和散射特性)的评价(塑料基板)”
未施加电压时的透明性评价通过在与前述相同的条件(光学特性(透明性和散射特性)的评价(玻璃基板))下测定透射率来进行(参比使用了上述带ITO电极的PET基板)，透射率越高，则记作该评价越优异(表8和表9中示出透射率(％)的值)。
此外，施加电压时的散射特性评价通过在与前述相同的条件(光学特性(透明性和散射特性)的评价(玻璃基板))下，以交流驱动施加30V，并目视观察此时的液晶取向状态来进行，该元件发生白浊时，记作该评价优异(表8和表9中的良好表示)。
“液晶层与垂直液晶取向膜的密合性评价(玻璃基板)”
将通过上述得到的液晶表示元件(玻璃基板)在温度为80℃、湿度为90％的高温高湿槽内保管48小时，确认该液晶表示元件(玻璃基板)内有无气泡和元件的剥离。此时，元件内未观察到气泡且元件未发生剥离(液晶层与垂直液晶取向膜分开的状态)时，记作该评价优异(表8和表9中的良好表示)。
“液晶层与垂直液晶取向膜的密合性评价(塑料基板)”
将通过上述得到的液晶表示元件(塑料基板)在温度为80℃、湿度为90％的高温高湿槽内保管48小时，确认该液晶表示元件(塑料基板)元件内有无气泡和元件的剥离。此时，元件内未观察到气泡且元件未发生剥离(液晶层与垂直液晶取向膜分开的状态)时，记作该评价优异(表8和表9中的良好表示)。
<实施例1>
向通过合成例1得到的树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液(1)(5.50g)中添加NMP(10.5g)和BCS(14.6g)，以25℃搅拌4小时，从而得到液晶取向处理剂(1)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<实施例2>
向通过合成例2得到的聚酰亚胺粉末(2)(1.40g)中添加NEP(14.9g)，以60℃搅拌24小时而使其溶解。其后，添加PB(14.9g)，以25℃搅拌2小时，从而得到液晶取向处理剂(2)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<实施例3>
向通过合成例3得到的聚酰亚胺粉末(3)(1.45g)中添加γ-BL(3.08g)和PGME(27.7g)，以60℃搅拌24小时，从而得到液晶取向处理剂(3)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<实施例4>
向通过合成例3得到的聚酰亚胺粉末(3)(1.45g)中添加γ-BL(3.08g)和PGME(27.7g)，以60℃搅拌24小时。其后，添加N1(0.073g)、M1(0.29g)和K1(0.102g)，以25℃搅拌4小时，从而得到液晶取向处理剂(4)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<实施例5>
向通过合成例4得到的聚酰亚胺粉末(4)(1.40g)中添加γ-BL(4.46g)和PGME(25.3g)，以60℃搅拌24小时。其后，添加N1(0.028g)、M1(0.42g)和K1(0.098g)，以25℃搅拌4小时，从而得到液晶取向处理剂(5)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<实施例6>
向通过合成例5得到的聚酰亚胺粉末(5)(1.40g)中添加γ-BL(5.94g)和PGME(23.8g)，以60℃搅拌24小时。其后，添加N1(0.07g)、M2(0.07g)和K1(0.07g)，以25℃搅拌4小时，从而得到液晶取向处理剂(6)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<实施例7>
向通过合成例6得到的树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液(6)(5.50g)中添加NEP(10.5g)和PB(14.6g)，以25℃搅拌4小时。其后，添加N1(0.069g)、M1(0.276g)和K1(0.138g)，以25℃搅拌4小时，从而得到液晶取向处理剂(7)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<实施例8>
向通过合成例7得到的聚酰亚胺粉末(7)(1.45g)中添加NEP(15.4g)，以60℃搅拌24小时而使其溶解。其后，添加BCS(6.15g)和PB(9.23g)，以25℃搅拌4小时，从而得到液晶取向处理剂(8)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<实施例9>
向通过合成例7得到的聚酰亚胺粉末(7)(1.45g)中添加NEP(15.4g)，以60℃搅拌24小时而使其溶解。其后，添加BCS(6.15g)、PB(9.23g)、N1(0.145g)、M2(0.145g)和K1(0.073g)，以25℃搅拌4小时，从而得到液晶取向处理剂(9)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<实施例10>
向通过合成例8得到的聚酰亚胺粉末(8)(1.50g)中添加NEP(15.9g)，以60℃搅拌24小时而使其溶解。其后，添加PB(15.9g)，以25℃搅拌2小时，从而得到液晶取向处理剂(10)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<实施例11>
向通过合成例9得到的聚酰亚胺粉末(9)(1.45g)中添加γ-BL(4.62g)、PGME(23.1g)和PB(3.08g)，以60℃搅拌24小时。其后，添加N1(0.102g)、M2(0.363g)和K1(0.073g)，以25℃搅拌4小时，从而得到液晶取向处理剂(11)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<实施例12>
向通过合成例10得到的聚酰亚胺粉末(10)(1.40g)中添加NEP(17.8g)，以60℃搅拌24小时而使其溶解。其后，添加BCS(5.94g)、PB(5.94g)、N1(0.07g)、M1(0.49g)和K1(0.14g)，以25℃搅拌4小时，从而得到液晶取向处理剂(12)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，是均匀的溶液。
<实施例13>
向通过合成例11得到的聚酰亚胺粉末(11)(1.40g)中添加γ-BL(2.97g)和PGME(26.7g)，以60℃搅拌24小时。其后，添加N1(0.07g)、M2(0.42g)和K1(0.042g)，以25℃搅拌4小时，从而得到液晶取向处理剂(13)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<比较例1>
向通过合成例12得到的树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液(12)(5.45g)中添加NMP(10.4g)和BCS(14.5g)，以25℃搅拌4小时，从而得到液晶取向处理剂(14)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<比较例2>
向通过合成例13得到的聚酰亚胺粉末(13)(1.45g)中添加NEP(15.4g)，以60℃搅拌24小时而使其溶解。其后，添加PB(15.4g)，以25℃搅拌2小时，从而得到液晶取向处理剂(15)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<比较例3>
向通过合成例14得到的聚酰亚胺粉末(14)(1.45g)中添加γ-BL(3.08g)和PGME(27.7g)，以60℃搅拌24小时，从而得到液晶取向处理剂(16)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<比较例4>
向通过合成例15得到的树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液(15)(5.50g)中添加NMP(10.5g)和BCS(14.6g)，以25℃搅拌4小时，从而得到液晶取向处理剂(17)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
<比较例5>
向通过合成例16得到的树脂固体成分浓度为25质量％的聚酰胺酸溶液(16)(5.50g)中添加NMP(10.5g)和BCS(14.6g)，以25℃搅拌4小时，从而得到液晶取向处理剂(18)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常，确认为均匀的溶液。
“评价的结果”
使用前述液晶组合物(1)、以及实施例1～13中分别得到的液晶取向处理剂(1)～(13)、比较例1～5中分别得到的液晶取向处理剂(14)～(18)，进行前述液晶表示元件的制作、液晶取向性的评价、光学特性(透明性和散射特性)的评价、以及液晶层与垂直液晶取向膜的密合性评价。
应予说明，使用了液晶取向处理剂(1)、(2)、(7)～(10)、(12)、(14)、(15)、(17)和(18)的评价用玻璃基板的元件来进行，使用了液晶取向处理剂(3)～(6)、(11)、(13)和(16)的评价用塑料基板的元件来进行。将它们的评价结果总结示于表8和表9。
此外，使用了液晶取向处理剂(2)、(3)、(4)、(8)、(9)、(10)的元件的液晶层与垂直液晶取向膜的密合性评价中，作为与前述标准试验一起的强调试验，还进行了在温度80℃、湿度90％的高温高湿槽内保管144小时时的评价(其它条件与前述条件相同)。其结果，使用了液晶取向处理剂(2)、(4)、(9)的元件中，在元件内未观察到气泡，但使用了液晶取向处理剂(3)、(8)、(10)的元件中，在元件内观察到少量的气泡。
[表6]
[表7]
[表8]
[表9]
*1：元件内观察到少量的气泡。
*2：元件内观察到大量的气泡。
*3：观察到液晶取向性紊乱。
*4：液晶未垂直取向。
由上述结果可知：与比较例相比，实施例的液晶表示元件成为光学特性良好、即高温槽保管后的液晶取向性、未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好的液晶表示元件。进而，成为液晶层与垂直液晶取向膜的密合性也高的液晶表示元件。尤其是，液晶表示元件的基板即使使用塑料基板，这些特性也良好。
尤其是，使用了具有第二侧链结构的前述式[2a]所示的第二侧链型二胺的实施例与未使用上述第二侧链型二胺的比较例相比，即使将液晶表示元件长期在高温槽内保管，液晶取向性也未观察到紊乱，进而，即使将液晶表示元件在高温高湿槽内保管，在元件内也未观察到气泡。具体而言，对于相同条件下的对比而言，是实施例1与比较例1、实施例2与比较例2、以及实施例3与比较例3的对比。
此外，第一侧链结构中使用前述式[1-1]时，与使用式[1-2]的情况相比，能够得到液晶表示元件的光学特性、尤其是未施加电压时的透明性变得更良好的结果。进而，呈现液晶层与垂直液晶取向膜层的密合性也优异的结果。具体而言，对于相同条件下的对比而言(液晶层与垂直液晶取向膜的密合性是强调试验下的对比)，是实施例2与实施例10的对比。
进而还可知：向液晶取向处理剂中导入特定产生剂、特定密合性化合物和特定交联性化合物时，与未导入特定产生剂、特定密合性化合物和特定交联性化合物的情况相比，液晶表示元件中的液晶层与垂直液晶取向膜的密合性进一步改善。具体而言，对于强调试验中的相同条件下的对比而言，是实施例3与实施例4、以及实施例8与实施例9的对比。
产业上的可利用性
本发明的液晶表示元件可适合地用作逆向型元件。本元件可用于以表示作为目的的液晶显示器、以及控制光的透射和遮断的调光窗、光闸元件等，该逆向型元件的基板可以使用塑料基板。
应予说明，将2014年6月17日申请的日本专利申请2014-124623号的说明书、权利要求书和摘要的全部内容援引至此，作为本发明说明书的公开内容。

Claims (16)

1.一种未施加电压时呈现透明状态且施加电压时呈现散射状态的透射散射型液晶表示元件，其特征在于，具有在具备电极的一对基板之间配置液晶组合物并在该液晶组合物的一部分或整体显示出液晶性的状态下照射紫外线使其固化而得到的液晶层，并且至少一个基板具备用于使液晶垂直取向的液晶取向膜，所述液晶组合物含有因紫外线而发生聚合反应的聚合性化合物，
该液晶取向膜是由包含聚合物的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜，所述聚合物具有下述式[1-1]或式[1-2]所示的侧链结构即第一侧链结构、以及下述式[2]所示的侧链结构即第二侧链结构，
X1和X3各自独立地表示选自由单键、-(CH2)a-、-O-、-CH2O-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种键合基团，其中，a为1～15的整数；X2表示单键或-(CH2)b-，其中，b为1～15的整数；X4表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种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，所述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；X5表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团，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；n表示0～4的整数；X6表示选自由碳原子数1～18的烷基、碳原子数1～18的含氟烷基、碳原子数1～18的烷氧基和碳原子数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种，
-X7-X8 [1-2]
X7表示选自由单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种键合基团；X8表示碳原子数8～22的烷基或碳原子数6～18的含氟烷基，
-Y1-Y2-Y3-Y4 [2]
Y1和Y3各自独立地表示选自由单键、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种键合基团；Y2表示碳原子数1～18的亚烷基、或者具有选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团的碳原子数6～24的有机基团，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；Y4表示选自由下述式[2-a]～式[2-g]所示的结构组成的组中的至少1种，
Ya表示氢原子或苯环；Yb表示单键、选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团；Yc表示选自由碳原子数1～18的烷基、碳原子数1～18的含氟烷基、碳原子数1～18的烷氧基和碳原子数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。
2.根据权利要求1所述的液晶表示元件，其中，所述液晶取向处理剂是包含聚酰亚胺前体或者将该聚酰亚胺前体进行酰亚胺化而得到的聚酰亚胺的液晶取向处理剂，所述聚酰亚胺前体是通过二胺成分与四羧酸成分的反应而得到的，所述二胺成分含有：具有所述式[1-1]或式[1-2]所示的侧链结构的二胺、以及具有所述式[2]所示的侧链结构的二胺。
3.根据权利要求2所述的液晶表示元件，其中，具有所述式[1-1]或式[1-2]所示的侧链结构的二胺的使用比例相对于二胺成分为10～80摩尔％。
4.根据权利要求2或3所述的液晶表示元件，其中，具有所述式[2]所示的侧链结构的二胺的使用比例相对于二胺成分为1～50摩尔％。
5.根据权利要求2或3所述的液晶表示元件，其中，具有所述式[1-1]或式[1-2]所示的侧链结构的二胺为下述式[1a]所示的二胺，
X表示所述式[1-1]或式[1-2]所示的结构，m表示1～4的整数。
6.根据权利要求5所述的液晶表示元件，其中，所述二胺为下述式[1a-1]所示的二胺，
X1、X2、X3、X4、X5、X6及n与在权利要求1的式[1-1]中的含义相同；m表示1～4的整数。
7.根据权利要求2或3所述的液晶表示元件，其中，具有所述式[2]所示的侧链结构的二胺为下述式[2a]所示的二胺，
Y表示所述式[2]所示的结构；n表示1～4的整数。
8.根据权利要求2或3所述的液晶表示元件，其中，所述四羧酸成分为下述式[3]所示的四羧酸二酐，
Z表示选自由下述式[3a]～式[3k]组成的组中的至少1种结构，
Z1～Z4各自独立地表示选自由氢原子、甲基、氯原子和苯环组成的组中的至少1种；Z5和Z6各自独立地表示氢原子或甲基。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶表示元件，其中，所述液晶取向处理剂含有选自由光自由基产生剂、光酸产生剂和光碱产生剂组成的组中的至少1种产生剂。
10.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶表示元件，其中，所述液晶取向处理剂包含具有选自由下述式[b-1]～式[b-8]组成的组中的至少1种结构的化合物，
B1表示氢原子或苯环；B2表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团；B3表示选自由碳原子数1～18的烷基、碳原子数1～18的含氟烷基、碳原子数1～18的烷氧基和碳原子数1～18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。
11.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶表示元件，其中，所述液晶取向处理剂包含具有选自由环氧基、异氰酸酯基、氧杂环丁基、环碳酸酯基、羟基、羟基烷基和低级烷氧基烷基组成的组中的至少1种基团的化合物。
12.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶表示元件，其中，所述液晶取向处理剂含有选自由1-己醇、环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、二丙二醇二甲醚、环己酮、环戊酮、以及下述式[D1]～式[D3]所示的溶剂组成的组中的至少1种溶剂，
D1表示碳原子数1～3的烷基；D2表示碳原子数1～3的烷基；D3表示碳原子数1～4的烷基。
13.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶表示元件，其中，所述液晶取向处理剂包含选自由N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮和γ-丁内酯组成的组中的至少1种溶剂。
14.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶表示元件，其中，所述基板为玻璃基板或塑料基板。
15.一种液晶取向膜，其为权利要求1～14中任一项所述的液晶表示元件所具有的所述液晶取向膜。
16.一种液晶取向处理剂，其用于形成权利要求15所述的液晶取向膜。
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