CN106662779B

CN106662779B - 液晶显示元件、液晶组合物及液晶取向膜

Info

Publication number: CN106662779B
Application number: CN201580041608.1A
Authority: CN
Inventors: 古里好优; 斋藤将之
Original assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Current assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2020-09-08
Anticipated expiration: 2035-06-30
Also published as: JPWO2016021333A1; EP3179303B1; WO2016021333A1; EP3179303A4; KR20170039101A; EP3179303A1; US20170227820A1; TW201606055A; TWI660031B; US10782566B2; CN106662779A

Abstract

本发明提供一种具有响应时间短、电压保持率大、阈电压低、对比度大、寿命长、闪烁率小等特性的液晶显示元件、液晶组合物及液晶取向膜。所述液晶显示元件包含：电极组群，形成于经对向配置的一对基板的其中一者或两者上；多个有源元件，与电极组群连接；液晶取向膜，形成于一对基板各自的对向的面上；以及液晶组合物，夹持于一对基板间，其中液晶取向膜含有由具有可光分解的基的聚酰胺酸所衍生的聚合体，液晶组合物含有选自式(1)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物。R¹为碳数1至12的烷基等；环A为1,4‑亚环己基、1,4‑亚苯基等；Z¹为单键等；X¹及X²为氢或氟；Y¹为氟等；a为1、2、3或4。

Description

液晶显示元件、液晶组合物及液晶取向膜

技术领域

本发明涉及一种液晶显示元件、所述元件中使用的介电各向异性为正的液晶组合物以及液晶取向膜。特别涉及具有扭转向列(twisted nematic，TN)、光学补偿弯曲(optically compensated bend，OCB)、共面切换(in-plane switching，IPS)、边缘场切换(fringe field switching，FFS)、电场感应光反应取向(field-induced photo-reactivealignment，FPA)等模式的液晶显示元件。本发明还涉及一种聚合物稳定取向型的液晶显示元件。

背景技术

液晶显示元件中，基于液晶分子的运作模式的分类为：相变(phase change，PC)、扭转向列(twisted nematic，TN)、超扭转向列(super twisted nematic，STN)、电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光学补偿弯曲(opticallycompensated bend，OCB)、共面切换(in-plane switching，IPS)、垂直取向(verticalalignment，VA)、边缘场切换(fringe field switching，FFS)、电场感应光反应取向(field-induced photo-reactive alignment，FPA)等模式。基于元件的驱动方式的分类为无源矩阵(passive matrix，PM)与有源矩阵(active matrix，AM)。PM被分类为静态式(static)、多路复用式(multiplex)等，AM被分类为薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metal insulator metal，MIM)等。TFT的分类为非晶硅(amorphous silicon)及多晶硅(polycrystal silicon)。后者根据制造步骤而分类为高温型及低温型。基于光源的分类为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光及背光此两者的半透过型。

液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物。所述组合物具有适当的特性。通过提高所述组合物的特性，可获得具有良好特性的AM元件。将所述两者的特性中的关联归纳于下述表1中。基于市售的AM元件来对组合物的特性进行进一步的说明。向列相的温度范围与元件可使用的温度范围相关联。向列相的优选上限温度为约70℃以上，而且向列相的优选下限温度为约-10℃以下。组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了以元件显示动态图像，优选为响应时间短。理想为短于1毫秒的响应时间。因此，优选为组合物中的粘度小。更优选为低温下的粘度小。

表1.组合物与AM元件的特性

组合物的光学各向异性与元件的对比度相关联。根据元件的模式，而需要大的光学各向异性或者小的光学各向异性，即适当的光学各向异性。组合物的光学各向异性(Δn)与元件的单元间隙(d)的积(Δn×d)被设计成使对比度为最大。适当的积的值依存于运作模式的种类。在TN之类的模式的元件中，所述值为约0.45μm，在IPS模式或FFS模式的元件中，所述值为约0.20μm至约0.30μm的范围。这些情况下，对单元间隙小的元件而言优选为光学各向异性大的组合物。组合物中的大的介电各向异性有助于元件中的低阈电压、小的消耗电力与大的对比度。因此，优选为介电各向异性大。组合物对紫外线及热的稳定性与元件的寿命相关联。所述稳定性高时，元件的寿命长。此种特性对于液晶投影仪、液晶电视等中使用的AM元件而言优选。

聚合物稳定取向(PSA；polymer sustained alignment)型的液晶显示元件中，使用含有聚合体的液晶组合物。首先，将添加有少量聚合性化合物的组合物注入至元件中。继而，一边对所述元件的基板之间施加电压，一边对组合物照射紫外线。聚合性化合物进行聚合而在组合物中生成聚合体的网络(network)结构。所述组合物中，可利用聚合体来控制液晶分子的取向，因此元件的响应时间缩短，图像的残像得到改善。在具有TN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS、FPA之类的模式的元件中可期待聚合体的所述效果。

若长时间使用液晶显示元件，则有时会在显示画面上产生闪烁(flicker)。经推定：所述闪烁与图像的残像相关联，且当以交流来驱动时，因在正图框(frame)的电位与负图框的电位之间产生差而产生所述闪烁。为了减少闪烁的产生，就元件的结构或组合物的成分的观点而言来尝试改良。

具有TN模式的AM元件中使用具有正的介电各向异性的组合物。具有VA模式的AM元件中使用具有负的介电各向异性的组合物。具有IPS模式或FFS模式的AM元件中使用具有正或负的介电各向异性的组合物。聚合物稳定取向(PSA；polymer sustained alignment)型的AM元件中使用具有正或负的介电各向异性的组合物。具有正的介电各向异性的液晶组合物的例子揭示于下述专利文献1中。

为了使这些液晶显示元件具有均匀的显示特性，需要控制液晶分子的排列。具体而言，使基板上的液晶分子在一个方向上均匀取向，使液晶分子自基板面起具有一定的倾斜角(预倾角)等。担负此种作用的是液晶取向膜。液晶取向膜是与液晶显示元件的显示品质有关的重要要素之一，随着显示元件的高品质化，液晶取向膜的作用逐年变得重要。

液晶取向膜是由液晶取向剂来制备。主要使用的液晶取向剂是使聚酰胺酸或可溶性的聚酰亚胺溶解于有机溶剂中而成的溶液(清漆)。将所述溶液涂布于基板上后，对所述涂膜进行加热而生成聚酰亚胺系液晶取向膜。作为对所述取向膜赋予使液晶分子取向的功能的(取向处理)方法，目前在工业上使用的是摩擦法。摩擦法为使用植毛有尼龙、人造丝、聚酯等纤维的布，将液晶取向膜的表面向一个方向擦拭的处理，由此可获得液晶分子的一致取向。

另一方面，提出有对光反应性的膜照射光来实施取向处理的光取向法，所述方法中包含光分解、光异构化、光二聚化、光交联等(例如参照非专利文献1及专利文献2至专利文献6)。与摩擦法相比，光取向法的取向的均匀性高，而且是非接触的取向法，因此具有不会对膜造成损伤，可减少发尘或静电等产生液晶显示元件的显示不良的原因等优点。

对光反应性的液晶取向膜(以下有时略记为“光取向膜”)中使用的原料也进行了大量研究。经报告：将四羧酸二酐、特别是环丁烷四羧酸二酐用于原料的聚酰亚胺可使液晶分子均匀且稳定地取向(例如参照专利文献2)。其是通过对形成于基板上的膜照射紫外线等，使聚酰亚胺产生化学变化而赋予使液晶分子在一定方向上取向的功能的方法。然而，利用此种方式的光取向膜与利用摩擦法的取向膜相比，存在杂质离子的量增加而电压保持率下降等电特性劣化的可能性。为了解决所述问题，对构成聚酰亚胺的分子结构进行了各种研究(例如参照专利文献2及专利文献3)。

与摩擦法相比，光取向法的锚固能量(anchoring energy)小，液晶分子的取向性差，因此被指出引起液晶显示元件的响应时间的增加或残像的可能性。我们发现如下方法，即，例如以专利文献5中记载的方式，将聚酰胺酸涂布于基板上后，进行光照射，然后进行煅烧的方法，并且利用所述方法而获得具有大的锚固能量的光取向膜。然而，使用了将具有偶氮基的二胺作为原料来制备的聚酰胺酸的光取向膜存在光的透过率低、液晶显示元件的亮度下降的可能性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2010-131594号

专利文献2：日本专利特开平9-297313号公报

专利文献3：日本专利特开2004-206091号公报

专利文献4：国际公开2005-083504号

专利文献5：日本专利特开2005-275364号公报

专利文献6：日本专利特开2006-171304号公报

非专利文献

非专利文献1：《液晶》，第3卷第4号第262页，1999年

发明内容

发明要解决的问题

本发明的其中一个目的为一种液晶显示元件，其具有响应时间短、电压保持率大、阈电压低、对比度大、寿命长、闪烁率小等特性。另一目的为一种此种元件中使用的液晶组合物。另一目的为一种液晶组合物，其在向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、正向介电各向异性大、比电阻大、对紫外线的稳定性高、对热的稳定性高、弹性常数大等特性中，满足至少一种特性。又一目的为关于至少两种特性而具有适当平衡的液晶组合物。

解决问题的技术手段

本发明涉及一种液晶显示元件、所述元件中所含的液晶组合物、所述元件中所含的液晶取向膜，所述液晶显示元件包含：电极组群，形成于经对向配置的一对基板的其中一者或两者上；多个有源元件，与所述电极组群连接；液晶取向膜，形成于所述一对基板各自的对向的面上；以及液晶组合物，夹持于所述一对基板间，其中液晶取向膜含有由具有可光分解的基的聚酰胺酸所衍生的聚合体，液晶组合物含有选自式(1)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物作为第一成分。

式(1)中，R¹为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基；环A为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或四氢吡喃-2,5-二基；Z¹为单键、亚乙基、羰基氧基、或者二氟亚甲基氧基；X¹及X²独立地为氢或氟；Y¹为氟、氯、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基氧基；a为1、2、3或4。

发明的效果

本发明的一个优点为一种液晶显示元件，其具有响应时间短、电压保持率大、阈电压低、对比度大、寿命长、闪烁率小等特性。另一优点为此种元件中使用的液晶组合物。另一优点为一种液晶组合物，其在向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、正介电各向异性大、比电阻大、对紫外线的稳定性高、对热的稳定性高、弹性常数大等特性中，满足至少一种特性。又一优点为一种关于至少两种特性而具有适当平衡的液晶组合物

具体实施方式

所述说明书中的用语的使用方法如下所述。有时将“液晶组合物”及“液晶显示元件”的用语分别简称为“组合物”以及“元件”。“液晶显示元件”为液晶显示面板以及液晶显示模块的总称。“液晶性化合物”是具有向列相、层列相等液晶相的化合物，以及虽不具有液晶相，但出于调节向列相的温度范围、粘度、介电各向异性之类的特性的目的而混合于组合物中的化合物的总称。所述化合物具有例如1,4-亚环己基或1,4-亚苯基之类的六元环，且分子结构为棒状(rod like)。“聚合性化合物”是出于使组合物中生成聚合体的目的而添加的化合物。有时将式(1)所表示的化合物简称为化合物(1)。有时将选自式(1)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物简称为“化合物(1)”。“化合物(1)”是指式(1)所表示的一种化合物、两种化合物的混合物或者三种以上的化合物的混合物。对于其他式所表示的化合物也同样。

液晶组合物是通过将多种液晶性化合物进行混合来制备。出于进一步调整物性的目的而在所述组合物中添加添加物。视需要添加光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂之类的添加物。液晶性化合物、添加物以此种顺序混合。即便在添加有添加物的情况下，液晶性化合物的比例(含量)也是由基于不含添加物的液晶组合物的重量的重量百分率(重量％)所表示。添加物的比例(添加量)是与液晶性化合物的比例同样地，由基于不含添加物的液晶组合物的重量的重量百分率(重量％)所表示。有时也使用重量百万分率(ppm)。聚合引发剂以及聚合抑制剂的比例是例外地基于聚合性化合物的重量来表示。

有时将“向列相的上限温度”简称为“上限温度”。有时将“向列相的下限温度”简称为“下限温度”。“电压保持率大”是指元件在初始阶段中不仅在室温下，而且在接近于向列相的上限温度的温度下也具有大的电压保持率，并且在长时间使用后，不仅在室温下，而且在接近于向列相的上限温度的温度下也具有大的电压保持率。在介电各向异性为正的组合物时，“提高介电各向异性”的表述是指其值正向地增加，在介电各向异性为负的组合物时，“提高介电各向异性”的表述是指其值负向地增加。

“至少一个‘A’可经‘B’所取代”的表述是指‘A’的数量为任意。当‘A’的数量为一个时，‘A’的位置为任意，当‘A’的数量为两个以上时，它们的位置也可无限制地选择。所述规则也适用于“至少一个‘A’经‘B’所取代”的表述。例如，“烷基中，至少一个-CH₂-可经-O-或-S-所取代”的表述中，包含-OCH₃、-CH₂OCH₃、-CH₂OCH₂CH₂OCH₃、-SCH₂CH₂CH₃、-CH₂CH₂SCH₃、-CH₂OCH₂CH₂SCH₃等基团。

成分化合物的化学式中，将末端基R¹的记号用于多种化合物。这些化合物中，任意的两个R¹所表示的两个基团可相同，或者也可不同。例如，有化合物(1-1)的R¹为乙基，且化合物(1-2)的R¹为乙基的情况。也有化合物(1-1)的R¹为乙基，且化合物(1-2)的R¹为丙基的情况。所述规则也适用于其他末端基等的记号。式(1)中，当a为2时，存在两个环A。所述化合物中，两个环A所表示的两个环可相同，或者也可不同。当a大于2时，所述规则也适用于任意的两个环A。所述规则也适用于Z²、环B等记号。

2-氟-1,4-亚苯基是指下述两种二价基。化学式中，氟可为朝左(L)，也可为朝右(R)。所述规则也适用于四氢吡喃-2,5-二基之类的非对称的二价基。所述规则也适用于羰基氧基(-COO-及-OCO-)之类的键结基。

本发明的液晶显示元件中使用的液晶取向膜含有由具有光反应性基、尤其可光分解的基的聚酰胺酸及聚酰胺酸的衍生物的至少一种所衍生的聚合体。即，所述液晶取向膜由具有光反应性基的聚酰胺酸或其衍生物来制备。为了将光反应性基导入聚合体，而将具有光反应性基的四羧酸二酐或具有光反应性基的二胺中的至少一者作为必需成分。其他成分为其他四羧酸二酐或者其他二胺。其他四羧酸二酐可列举：脂肪族四羧酸二酐、脂环式四羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。其他二胺可列举：非侧链型二胺、侧链型二胺、二酰肼。聚酰胺酸的衍生物可列举：可溶性聚酰亚胺、聚酰胺酸酯、聚酰肼酸、聚酰胺酸酰胺、聚酰肼酸-酰胺酸等。

更具体而言，可列举：1)通过聚酰胺酸的所有氨基与羧基进行脱水闭环反应而生成的聚酰亚胺；2)通过聚酰胺酸进行部分脱水闭环反应而生成的部分聚酰亚胺；3)聚酰胺酸的羧基转变为酯而生成的聚酰胺酸酯；4)通过使四羧酸二酐与有机二羧酸的混合物进行反应而获得的聚酰胺酸-聚酰胺共聚物；以及5)通过使所述聚酰胺酸-聚酰胺共聚物的一部分或者全部进行脱水闭环反应而生成的聚酰胺酰亚胺等。聚酰胺酸或其衍生物可为一种化合物，也可为两种以上的化合物的混合物。

具有可光分解的基的聚酰胺酸或其衍生物是将具有可光分解的基的四羧酸二酐(或具有可光分解的基的二胺)用于原料来制备。“四羧酸二酐”可为一种化合物，或者也可为两种以上的四羧酸二酐的混合物。所述规则也适用于二胺。

本发明为下述项等。

项1.一种液晶显示元件，其包含：电极组群，形成于经对向配置的一对基板的其中一者或两者上；多个有源元件，与所述电极组群连接；液晶取向膜，形成于所述一对基板各自的对向的面上；以及液晶组合物，夹持于所述一对基板间，其中液晶取向膜含有由具有可光分解的基的聚酰胺酸所衍生的聚合体，液晶组合物含有选自式(1)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物作为第一成分，

项2.根据项1所述的液晶显示元件，其中第一成分含有选自式(1-1)至式(1-35)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物，

式(1-1)至式(1-35)中，R¹为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基。

项3.根据项1或项2所述的液晶显示元件，其中基于液晶组合物的重量，第一成分的比例为10重量％至90重量％的范围。

项4.根据项1至项3中任一项所述的液晶显示元件，其中液晶组合物含有选自式(2)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物作为第二成分，

式(2)中，R²及R³独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基；环B及环C独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、或者2,5-二氟-1,4-亚苯基；Z²为单键、亚乙基或者羰基氧基；b为1、2或3。

项5.根据项4所述的液晶显示元件，其中第二成分为选自式(2-1)至式(2-13)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物，

式(2-1)至式(2-13)中，R²及R³独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基。

项6.根据项4或项5所述的液晶显示元件，其中基于液晶组合物的重量，第二成分的比例为10重量％至90重量％的范围。

项7.根据项1至项6中任一项所述的液晶显示元件，其中液晶组合物含有选自式(3)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物作为第三成分，

式(3)中，R⁴及R⁵独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的烯基氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基；环D及环F独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、至少一个氢经氟或氯所取代的1,4-亚苯基、或四氢吡喃-2,5-二基；环E为2,3-二氟-1,4-亚苯基、2-氯-3-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-亚苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、或者7,8-二氟色原烷(difluorochromane)-2,6-二基；Z³及Z⁴独立地为单键、亚乙基、羰基氧基、或者亚甲基氧基；c为1、2或3；d为0或1；c与d的和为3以下。

项8.根据项7所述的液晶显示元件，其中第三成分为选自式(3-1)至式(3-21)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物，

式(3-1)至式(3-21)中，R⁴及R⁵独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的烯基氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基。

项9.根据项7或项8所述的液晶显示元件，其中基于液晶组合物的重量，第三成分的比例为3重量％至30重量％的范围。

项10.根据项1至项9中任一项所述的液晶显示元件，其中液晶取向膜含有由具有可光分解的基的聚酰胺酸所衍生的聚合体，所述可光分解的基为选自式(XI-1)至式(XI-16)所表示的基团的组群中的至少一种，

式(XI-1)至式(XI-16)中，R⁶、R⁷、R⁸及R⁹独立地为氢、卤素、碳数1至6的烷基、碳数2至6的烯基、碳数2至6的炔基或者苯基；R¹⁰为氢、碳数1至10的烷基或者碳数3至10的环烷基；n₁为1至4的整数；n₁为1时，Z⁵为-SCH₂-，n₁为2、3或4时，Z⁵为单键、-SCH₂-或-CH₂S-，且Z⁵中的至少一个为-SCH₂-或-CH₂S-；Z⁶为包含芳香环的二价基。

项11.根据项1至项9中任一项所述的液晶显示元件，其中液晶取向膜含有由聚酰胺酸所衍生的聚合体，所述聚酰胺酸是使式(XI-1-1)至式(XI-1-5)、式(XI-2-1)、式(XI-3-1)、式(XI-6-1)、式(XI-7-1)或式(XI-10-1)所表示的化合物与二胺进行反应而获得，

项12.根据项10或项11所述的液晶显示元件，其中液晶取向膜含有由聚酰胺酸所衍生的聚合体，所述聚酰胺酸是进而使选自式(DI-1)至式(DI-15)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物进行反应而获得，

式(DI-1)至式(DI-7)中，k为1至12的整数；G²¹为单键、-NH-、-O-、-S-、-S-S-、-SO₂-、-CO-、-CONH-、-CON(CH₃)-、-NHCO-、-C(CH₃)₂-、-C(CF₃)₂-、-(CH₂)_m-、-O-(CH₂)_m-O-、-N(CH₃)-(CH₂)_n-N(CH₃)-、-COO-、-COS-、或-S-(CH₂)_m-S-；m为1至12的整数；n为1至5的整数；G²²为单键、-O-、-S-、-CO-、-C(CH₃)₂-、-C(CF₃)₂-、或者碳数1至10的亚烷基；环己烷环或苯环的至少一个氢可经氟、-CH₃、-OH、-CF₃、-CO₂H、-CONH₂、或者苄基所取代，此外，式(DI-4)中，苯环的至少一个氢可经下述式(DI-4-a)至式(DI-4-d)所表示的一价基所取代；

R¹¹为氢或-CH₃；键结位置并不固定于构成环的任一碳原子上的基团表示所述环中的键结位置为任一碳原子，-NH₂在环己烷环或苯环上的键结位置是除G²¹或G²²的键结位置以外的任一位置，

式(DI-8)至式(DI-12)中，R¹²及R¹³独立地为碳数1至3的烷基或者苯基；G²³为碳数1至6的亚烷基、亚苯基或者至少一个氢经烷基取代的亚苯基；p为1至10的整数；R¹⁴为碳数1至5的烷基、碳数1至5的烷氧基或者氯；q为0至3的整数；r为0至4的整数；R¹⁵为氢、碳数1至4的烷基、苯基或苄基；G²⁴为-CH₂-或-NH-；G²⁵为单键、碳数2至6的亚烷基或者1,4-亚苯基；s为0或1；键结位置并不固定于构成环的任一碳原子上的基团表示所述环中的键结位置为任一碳原子；与苯环键结的-NH₂的键结位置为任一位置，

式(DI-13)至式(DI-15)中，G³¹为单键、碳数1至20的亚烷基、-CO-、-O-、-S-、-SO₂-、-C(CH₃)₂-、或-C(CF₃)₂-；环K为环己烷环、苯环、或者萘环，这些基团中，至少一个氢可经甲基、乙基或苯基所取代；环L为环己烷环、或者苯环，这些基团中，至少一个氢可经甲基、乙基或苯基所取代。

项13.根据项10或项11所述的液晶显示元件，其中液晶取向膜含有由聚酰胺酸所衍生的聚合体，所述聚酰胺酸是进而使选自式(DI-1-3)、式(DI-4-1)、式(DI-5-1)、式(DI-5-5)、式(DI-5-9)、式(DI-5-12)、式(DI-5-22)、式(DI-5-28)、式(DI-5-30)、式(DI-5-31)、式(DI-7-3)、式(DI-9-1)、式(DI-13-1)、式(DI-13-2)、式(DI-14-1)、以及式(DI-14-2)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物进行反应而获得，

式(DI-1-3)、式(DI-4-1)、式(DI-5-1)、式(DI-5-5)、式(DI-5-9)、式(DI-5-12)、式(DI-5-22)、式(DI-5-28)、式(DI-5-30)、式(DI-5-31)、式(DI-7-3)、式(DI-9-1)、式(DI-13-1)、式(DI-13-2)、式(DI-14-1)、以及式(DI-14-2)中，m为1至12的整数；n为1至5的整数；t为1或2。

项14.根据项1至项13中任一项所述的液晶显示元件，其中液晶显示元件的运作模式为TN模式、ECB模式、OCB模式、IPS模式、FFS模式、PSA模式、或者FPA模式，液晶显示元件的驱动方式为有源矩阵方式。

项15.根据项1至项14中任一项所述的液晶显示元件，其中液晶显示元件的运作模式为IPS模式或者FFS模式，液晶显示元件的驱动方式为有源矩阵方式。

项16.一种液晶组合物，其用于根据项1至项9中任一项所述的液晶显示元件。

项17.根据项16所述的液晶组合物，其25℃下的弹性常数(K)为13pN以上，弹性常数(K)与粘度(η)的比为0.8nN/Pa·s(nm²/s)以上。

项18.一种液晶显示元件，其含有根据项17所述的液晶组合物，且25℃下的闪烁率为0％至1％的范围。

项19.一种液晶取向膜，其用于根据项10至项13中任一项所述的液晶显示元件。

项20.根据项19所述的液晶取向膜，其25℃下的体积电阻率(ρ)为1.0×10¹⁴Ωcm以上。

项21.根据项19所述的液晶取向膜，其25℃下的介电常数(ε)为3至5的范围。

本发明还包括以下各项。(a)所述组合物，其还含有光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂等添加物的至少一种。(b)一种AM元件，其含有所述组合物。(c)还含有聚合性化合物的所述组合物、以及含有所述组合物的聚合物稳定取向(PSA)型的AM元件。(d)一种聚合物稳定取向(PSA)型的AM元件，其含有所述组合物，且所述组合物中的聚合性化合物进行聚合。(e)一种元件，其含有所述组合物，而且具有PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS、或者FPA的模式。(f)一种透过型的元件，其含有所述组合物。(g)将所述组合物作为具有向列相的组合物的用途。(h)通过在所述组合物中添加光学活性化合物而作为光学活性组合物的用途。

以如下顺序对本发明的液晶显示元件中的液晶组合物进行说明。第一，对组合物中的成分化合物的构成进行说明。第二，对成分化合物的主要特性、以及所述化合物给组合物带来的主要效果进行说明。第三，对组合物中的成分的组合、成分的优选比例及其根据进行说明。第四，对成分化合物的优选形态进行说明。第五，示出优选的成分化合物。第六，对可添加于组合物中的添加物进行说明。第七，对成分化合物的合成方法进行说明。第八，对组合物的用途进行说明。以如下顺序对液晶取向膜进行说明。第九，对具有可光分解的基的聚酰胺酸或其衍生物进行说明。第十，对其他四羧酸二酐进行说明。第十一，对其他二胺进行说明。第十二，对液晶取向剂进行说明。第十三，对液晶取向膜进行说明。

第一，对组合物中的成分化合物的构成进行说明。本发明的组合物被分类为组合物A及组合物B。组合物A除了含有选自化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)中的液晶性化合物以外，也可还含有其他的液晶性化合物、添加物等。“其他的液晶性化合物”是与化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)不同的液晶性化合物。此种化合物是出于进一步调整特性的目的而混合于组合物中。添加物为光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂等。

组合物B实质上仅包含选自化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)中的液晶性化合物。“实质上”是指组合物虽可含有添加物，但不含其他的液晶性化合物。与组合物A相比较，组合物B的成分的数量少。就降低成本的观点而言，组合物B优于组合物A。就可通过混合其他的液晶性化合物来进一步调整特性的观点而言，组合物A优于组合物B。

第二，对成分化合物的主要特性、以及所述化合物给组合物的特性带来的主要效果进行说明。基于本发明的效果，将成分化合物的主要特性归纳于表2中。表2的记号中，L是指大或高，M是指中等程度的，S是指小或低。记号L、M、S是基于成分化合物之间的定性比较的分类，0(零)是指值接近于零。

表2.化合物的特性

特性	化合物(1)	化合物(2)	化合物(3)
				上限温度	S～L	S～L	S～M
粘度	M～L	S～M	M
				光学各向异性	M～L	M～L	M～L
介电各向异性	S～L<sup>1)</sup>	0	M～L<sup>2)</sup>
				比电阻	L	L	L

1)介电各向异性的值为正。2)介电各向异性的值为负，记号表示绝对值的大小。

当将成分化合物混合于组合物中时，成分化合物给组合物的特性带来的主要效果如下所述。化合物(1)提高介电各向异性。化合物(2)降低粘度，或者提高上限温度。化合物(3)提高短轴方向的介电常数。

第三，对组合物中的成分的组合、成分的优选比例以及其根据进行说明。组合物中的成分的优选组合为第一成分+第二成分、第一成分+第三成分、或者第一成分+第二成分+第三成分。进而优选的组合为第一成分+第二成分或者第一成分+第二成分+第三成分。

为了提高介电各向异性，第一成分的优选比例为约10重量％以上，为了降低下限温度，或者为了降低粘度，第一成分的优选比例为约90重量％以下。进而优选的比例为约15重量％至约75重量％的范围。特别优选的比例为约20重量％至约65重量％的范围。

为了提高上限温度，或者为了降低粘度，第二成分的优选比例为约10重量％以上，为了提高介电各向异性，第二成分的优选比例为约90重量％以下。进而优选的比例为约20重量％至约85重量％的范围。特别优选的比例为约30重量％至约80重量％的范围。

为了提高介电各向异性，第三成分的优选比例为约3重量％以上，为了降低下限温度，第三成分的优选比例为约30重量％以下。进而优选的比例为约3重量％至约25重量％的范围。特别优选的比例为约5重量％至约20重量％的范围。

第四，对成分化合物的优选形态进行说明。式(1)至式(3)中，R¹为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基。为了提高对紫外线或热的稳定性，优选的R¹为碳数1至12的烷基。R²及R³独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基。为了降低粘度，优选的R²或R³为碳数2至12的烯基，为了提高稳定性，优选的R²或R³为碳数1至12的烷基。R⁴及R⁵独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、碳数2至12的烯基氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基。为了提高稳定性，优选的R⁴或R⁵为碳数1至12的烷基，为了提高介电各向异性，优选的R⁴或R⁵为碳数1至12的烷氧基。烷基为直链状或者分支状，不包含环状烷基。直链状烷基优于分支状烷基。这些情况对于烷氧基、烯基等的末端基也同样。

优选的烷基为：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或辛基。为了降低粘度，进而优选的烷基为乙基、丙基、丁基、戊基或庚基。

优选的烷氧基为：甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基。为了降低粘度，进而优选的烷氧基为甲氧基或者乙氧基。

优选的烯基为：乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基或5-己烯基。为了降低粘度，进而优选的烯基为乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基或3-戊烯基。这些烯基中的-CH＝CH-的优选立体构型依存于双键的位置。出于降低粘度等原因，在1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基之类的烯基中优选为反式构型。在2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基之类的烯基中优选为顺式构型。

优选的烯基氧基为：乙烯基氧基、烯丙基氧基、3-丁烯基氧基、3-戊烯基氧基或4-戊烯基氧基。为了降低粘度，进而优选的烯基氧基为烯丙基氧基或者3-丁烯基氧基。

至少一个氢经氟或氯所取代的烷基的优选例为：氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、5-氟戊基、6-氟己基、7-氟庚基或8-氟辛基。为了提高介电各向异性，进而优选例为2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基或5-氟戊基。

至少一个氢经氟或氯所取代的烯基的优选例为：2,2-二氟乙烯基、3,3-二氟-2-丙烯基、4,4-二氟-3-丁烯基、5,5-二氟-4-戊烯基、或者6,6-二氟-5-己烯基。为了降低粘度，进而优选例为2,2-二氟乙烯基或者4,4-二氟-3-丁烯基。

至少一个氢经氟或氯所取代的烯基氧基的优选例为：2,2-二氟乙烯基氧基、3,3-二氟-2-丙烯基氧基、4,4-二氟-3-丁烯基氧基、5,5-二氟-4-戊烯基氧基、或者6,6-二氟-5-己烯基氧基。为了降低粘度，进而优选例为2,2-二氟乙烯基氧基或者4,4-二氟-3-丁烯基氧基。

环A为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或者四氢吡喃-2,5-二基。为了提高光学各向异性，优选的环A为1,4-亚苯基或2-氟-1,4-亚苯基。环B及环C独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、或者2,5-二氟-1,4-亚苯基。为了降低粘度，优选的环B或者环C为1,4-亚环己基，或者为了提高光学各向异性，优选的环B或者环C为1,4-亚苯基。环D及环F独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、至少一个氢经氟或氯所取代的1,4-亚苯基或四氢吡喃-2,5-二基。为了降低粘度，优选的环D或者环F为1,4-亚环己基，为了提高介电各向异性，优选的环D或者环F为四氢吡喃-2,5-二基，为了提高光学各向异性，优选的环D或者环F为1,4-亚苯基。环E为2,3-二氟-1,4-亚苯基、2-氯-3-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-亚苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、或者7,8-二氟色原烷-2,6-二基。为了提高介电各向异性，优选的环E为2,3-二氟-1,4-亚苯基。为了提高上限温度，与1,4-亚环己基有关的立体构型为是反式构型优于顺式构型。四氢吡喃-2,5-二基为

或者

优选为

Z¹为单键、亚乙基、羰基氧基、或者二氟亚甲基氧基。为了降低粘度，优选的Z¹为单键，为了提高介电各向异性，优选的Z¹为二氟亚甲基氧基。Z²为单键、亚乙基、或者羰基氧基。为了降低粘度，优选的Z²为单键。Z³及Z⁴独立地为单键、亚乙基、羰基氧基、或者亚甲基氧基。为了降低粘度，优选的Z³或Z⁴为单键，为了提高介电各向异性，优选的Z³或Z⁴为亚甲基氧基。

X¹及X²独立地为氢或氟。为了提高介电各向异性，优选的X¹或X²为氟。

Y¹为氟、氯、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基氧基。为了降低下限温度，优选的Y¹为氟。

至少一个氢经氟或氯所取代的烷基的优选例为三氟甲基。至少一个氢经氟或氯所取代的烷氧基的优选例为三氟甲氧基。至少一个氢经氟或氯所取代的烯基氧基的优选例为三氟乙烯基氧基。

a为1、2、3或4。为了降低下限温度，优选的a为2，为了提高介电各向异性，优选的a为3。b为1、2或3。为了降低粘度，优选的b为1，为了提高上限温度，优选的b为2或3。c为1、2或3，d为0或1，c与d的和为3以下。为了降低粘度，优选的c为1，为了提高上限温度，优选的c为2或3。为了降低粘度，优选的d为0，为了降低下限温度，优选的d为1。

第五，示出优选的成分化合物。第一成分是介电各向异性为正的大的化合物(1)。优选的化合物(1)为项2中记载的化合物(1-1)至化合物(1-35)。就降低元件的闪烁率的观点而言，优选的化合物如下所述。具有单键或者二氟亚甲基氧基的化合物优于具有亚乙基或者羰基氧基的化合物。具有1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、2,3,5-三氟-1,4-亚苯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氢吡喃-2,5-二基、或者萘-2,6-二基的化合物优于具有1,4-亚环己基的化合物。这些化合物中，优选为第一成分的至少一者为化合物(1-12)、化合物(1-14)、化合物(1-15)、化合物(1-17)、化合物(1-18)、化合物(1-23)、化合物(1-27)、化合物(1-29)、或者化合物(1-30)。优选为第一成分的至少两者为化合物(1-12)及化合物(1-15)、化合物(1-14)及化合物(1-27)、化合物(1-18)及化合物(1-24)、化合物(1-18)及化合物(1-29)、化合物(1-24)及化合物(1-29)、或者化合物(1-29)及化合物(1-30)的组合。

第二成分为介电各向异性接近于零的化合物(2)。优选的化合物(2)为项5中记载的化合物(2-1)至化合物(2-13)。这些化合物中，优选为第二成分的至少一者为化合物(2-1)、化合物(2-3)、化合物(2-5)、化合物(2-6)、或者化合物(2-7)。优选为第二成分的至少两者为化合物(2-1)及化合物(2-3)、或者化合物(2-1)及化合物(2-5)的组合。

第三成分是介电各向异性为负的大的化合物(3)。优选的化合物(3)为项8中记载的化合物(3-1)至化合物(3-21)。这些化合物中，优选为第三成分的至少一者为化合物(3-1)、化合物(3-4)、化合物(3-5)、化合物(3-7)、化合物(3-10)、或者化合物(3-15)。优选为第三成分的至少两者为化合物(3-1)及化合物(3-7)、化合物(3-1)及化合物(3-15)、化合物(3-4)及化合物(3-7)、化合物(3-4)及化合物(3-15)、化合物(3-5)及化合物(3-7)、或者化合物(3-5)及化合物(3-10)的组合。

第六，对可添加于组合物中的添加物进行说明。此种添加物为光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂等。出于对液晶分子引起螺旋结构而赋予扭转角的目的，将光学活性化合物添加于组合物中。此种化合物的例子为化合物(4-1)至化合物(4-5)。光学活性化合物的优选比例为约5重量％以下。进而优选的比例为约0.01重量％至约2重量％的范围。

为了在长时间使用元件后，不仅在室温下，而且在接近于上限温度的温度下也维持大的电压保持率，而将抗氧化剂添加于组合物中。抗氧化剂的优选例是z为1至9的整数的化合物(5)等。

化合物(5)中，优选的z为1、3、5、7或9。进而优选的z为7。z为7的化合物(5)由于挥发性小，故而对于在长时间使用元件后，不仅在室温下，而且在接近于上限温度的温度下也维持大的电压保持率而言有效。为了获得所述效果，抗氧化剂的优选比例为约50ppm以上，为了不降低上限温度，或者为了不提高下限温度，抗氧化剂的优选比例为约600ppm以下。进而优选的比例为约100ppm至约300ppm的范围。

紫外线吸收剂的优选例为：二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、三唑衍生物等。另外，具有位阻的胺之类的光稳定剂也优选。为了获得所述效果，这些吸收剂或稳定剂的优选比例为约50ppm以上，为了不降低上限温度，或者为了不提高下限温度，这些吸收剂或稳定剂的优选比例为约10000ppm以下。进而优选的比例为约100ppm至约10000ppm的范围。

为了适合于宾主(guest host，GH)模式的元件，而将偶氮系色素、蒽醌系色素等之类的二色性色素(dichroic dye)添加于组合物中。色素的优选比例为约0.01重量％至约10重量％的范围。为了防止鼓泡，而将二甲基硅酮油、甲基苯基硅酮油等消泡剂添加于组合物中。为了获得所述效果，消泡剂的优选比例为约1ppm以上，为了防止显示不良，消泡剂的优选比例为约1000ppm以下。进而优选的比例为约1ppm至约500ppm的范围。

为了适合于聚合物稳定取向(PSA)型的元件而将聚合性化合物添加至组合物中。聚合性化合物的优选例为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基化合物、乙烯基氧基化合物、丙烯基醚、环氧化合物(氧杂环丙烷、氧杂环丁烷)、乙烯基酮等化合物。进而优选例为丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯的衍生物。为了获得所述效果，聚合性化合物的优选比例为约0.05重量％以上，为了防止显示不良，聚合性化合物的优选比例为约10重量％以下。进而优选的比例为约0.1重量％至约2重量％的范围。聚合性化合物通过紫外线照射而聚合。也可在光聚合引发剂等引发剂的存在下进行聚合。用以进行聚合的适当条件、引发剂的适当类型、以及适当的量已为本领域技术人员所知，并记载于文献中。例如作为光引发剂的艳佳固(Irgacure)651(注册商标；巴斯夫(BASF))、艳佳固(Irgacure)184(注册商标；巴斯夫(BASF))、或者德牢固(Darocur)1173(注册商标；巴斯夫(BASF))适合于自由基聚合。基于聚合性化合物的重量，光聚合引发剂的优选比例为约0.1重量％至约5重量％的范围。进而优选的比例为约1重量％至约3重量％的范围。

保管聚合性化合物时，为了防止聚合，也可添加聚合抑制剂。聚合性化合物通常是以未去除聚合抑制剂的状态添加于组合物中。聚合抑制剂的例子为：对苯二酚、甲基对苯二酚之类的对苯二酚衍生物、4-叔丁基邻苯二酚、4-甲氧基苯酚、吩噻嗪等。

第七，对成分化合物的合成方法进行说明。这些化合物可利用已知的方法来合成。例示合成方法。化合物(1-2)及化合物(1-8)是利用日本专利特开平2-233626号公报中记载的方法来合成。化合物(2-1)是利用日本专利特开昭59-176221号公报中记载的方法来合成。化合物(3-1)及化合物(3-7)是利用日本专利特表平2-503441号公报中刊登的方法来合成。式(5)的z为1的化合物可自西格玛奥德里奇(Sigma-Aldrich Corporation)获取。z为7的化合物(5)等可利用美国专利3660505号说明书中记载的方法来合成。

未记载合成方法的化合物可利用以下成书中记载的方法来合成：《有机合成》(Organic Syntheses，约翰威立父子出版公司(John Wiley&Sons,Inc.))、《有机反应》(Organic Reactions，约翰威立父子出版公司(John Wiley&Sons,Inc.))、《综合有机合成》(Comprehensive Organic Synthesis，培格曼出版公司(Pergamon Press))、新实验化学讲座(丸善)等。组合物是利用公知的方法，由以所述方式获得的化合物来制备。例如，将成分化合物进行混合，然后通过加热而使其相互溶解。

第八，对组合物的用途进行说明。所述组合物主要具有约-10℃以下的下限温度、约70℃以上的上限温度、以及约0.07至约0.20的范围的光学各向异性。也可通过控制成分化合物的比例，或者通过混合其他的液晶性化合物，来制备具有约0.08至约0.25的范围的光学各向异性的组合物。通过所述方法，也可制备具有约0.10至约0.30的范围的光学各向异性的组合物。含有所述组合物的元件具有大的电压保持率。所述组合物适合于AM元件。所述组合物特别适合于透过型的AM元件。所述组合物可用作具有向列相的组合物，且可通过添加光学活性化合物而用作光学活性组合物。

所述组合物可用于AM元件。进而也可用于PM元件。所述组合物可用于具有PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、FFS、VA、FPA等模式的AM元件或者PM元件。特别优选为用于具有TN模式、OCB模式、IPS模式、或者FFS模式的AM元件。具有IPS模式或者FFS模式的AM元件中，当未施加电压时，相对于玻璃基板，液晶分子的排列可为平行，或者也可为垂直。这些元件可为反射型、透过型或者半透过型。优选为用于透过型元件。也可用于非晶硅-TFT元件或者多晶硅-TFT元件。还可用于将所述组合物进行微胶囊化而制作的向列曲线排列相(nematiccurvilinear aligned phase，NCAP)型元件、或使组合物中形成有三维网状高分子的聚合物分散(polymer dispersed，PD)型的元件。

第九，对具有可光分解的基的聚酰胺酸或其衍生物进行说明。优选的液晶取向膜是由含有具有可光分解的基的聚合体的液晶取向剂来制备。所述聚合体由如下聚酰胺酸来制备，所述聚酰胺酸是通过具有可光分解的基的四羧酸二酐与二胺的反应而生成。所述聚合体还由如下聚酰胺酸来制备，所述聚酰胺酸是通过四羧酸二酐与具有可光分解的基的二胺的反应而生成。聚酰胺酸的衍生物为可溶性聚酰亚胺、聚酰胺酸酯、聚酰肼酸、聚酰胺酸酰胺、聚酰肼酸-酰胺酸等。具有可光分解的基的聚合体还可通过同样的方法由聚酰胺酸的衍生物来制备。由此种聚合体制备的液晶取向膜具有各向异性。所述各向异性起因于偏光紫外线所引起的分子链的异向的分解(参照WO2014-054785的段落0008)。可光分解的基可进行所述分解。

本发明的液晶显示元件所具备的液晶取向膜可适宜地使用具有可光分解的基的聚酰胺酸、聚酰亚胺及聚酰胺酸酯。聚酰胺酸为下述式(P-1)中R¹⁶为氢的聚合体。聚酰亚胺为下述式(P-2)所表示的聚合体。聚酰胺酸酯为下述式(P-1)中R¹⁶为碳数1至5的烷基的聚合体。

式(P-1)中，X³为四价的有机基，Y²为二价的有机基，R¹⁶为氢或碳数1至5的烷基，A¹及A²独立地为氢、碳数1至10的烷基、碳数2至10的烯基或者碳数2至10的炔基，这些基团可具有取代基；式(P-2)中，X⁴为四价的有机基，Y³为二价的有机基。

具有可光分解的基的聚酰胺酸或其衍生物具有例如选自下述式(XI-1)至式(XI-16)所表示的基团的组群中的至少一种光反应性基。此种聚酰胺酸或其衍生物是通过将具有式(XI-1)至式(XI-10)、及式(XI-12)至式(XI-15)所表示的四价基的四羧酸二酐的至少一种用于原料来制备。此种聚酰胺酸或其衍生物还通过将具有式(XI-11)所表示的基团的二胺用于原料来制备。式(XI-16)所表示的聚酰胺酸或其衍生物可光分解。

式(XI-1)至式(XI-16)中，R⁶、R⁷、R⁸及R⁹独立地为氢、卤素、碳数1至6的烷基、碳数2至6的烯基、碳数2至6的炔基或者苯基；R¹⁰为氢、碳数1至10的烷基或者碳数3至10的环烷基；n₁为1至4的整数；n₁为1时，Z⁵为-SCH₂-，n₁为2、3或4时，Z⁵为单键、-SCH₂-或-CH₂S-；其中，Z⁵中的至少一个为-SCH₂-或-CH₂S-；Z⁶为包含芳香环的二价基。

包含芳香环的二价基Z⁶例如可列举下述式(a)所表示的基、所述基与选自由-COO-、-NH-、-O-及-S-所组成的组群的至少一种基组合而形成的基等。组合的例子为-Ph-COO-，此处Ph是指亚苯基。

式(a)中，R¹⁷及R¹⁸独立地为氢、碳数1至10的烷基或碳数3至10的环烷基；n₂为0至5的整数，n₂为2以上时，多个R¹⁷(或R¹⁸)可相同也可不同；Z⁷是通过自碳数6至20的芳香族烃中将两个氢去除而衍生的二价基。

具有可光分解的基的四羧酸二酐的优选例可列举下述式(XI-1-1)至式(XI-1-7)、式(XI-2-1)、式(XI-3-1)、式(XI-6-1)、式(XI-7-1)、式(XI-8-1)、式(XI-9-1)、式(XI-10-1)、式(XI-10-2)、式(XI-12-1)、式(XI-13-1)、式(XI-13-2)、式(XI-14-1)、及式(XI-15-1)所表示的化合物。

具有可光分解的基的四羧酸二酐的进而优选例可列举所述式(XI-1-1)至式(XI-1-5)、式(XI-2-1)、式(XI-3-1)、式(XI-6-1)、式(XI-7-1)、及式(XI-10-1)所表示的化合物。

具有可光分解的基的化合物例如可列举下述的四羧酸二烷基酯。

具有可光分解的基的化合物例如可列举下述的四羧酸二酯二氯化物。

式(b)、式(c)、式(d)及式(e)中，R¹⁹及R²⁰独立地为碳数1至5的烷基，m₁为1至4的整数。R¹⁹的具体例可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、第二丁基、异丁基、叔丁基、戊基等。此外，在由四羧酸二烷基酯(b)及四羧酸二烷基酯(c)合成聚酰胺酸酯、并将其酰亚胺化由此衍生为聚酰亚胺的情况下，R¹⁹优选为碳数少且容易脱离者，更优选为甲基。R²⁰的具体例可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、第二丁基、异丁基、叔丁基、戊基等。优选的m₁为2。

第十，对其他的四羧酸二酐进行说明。制备聚酰胺酸或其衍生物时，可进而使用具有可光分解的基的四羧酸二酐以外的四羧酸二酐，可自公知的四羧酸二酐中无限制地选择。此种四羧酸二酐可为属于在芳香环上直接键结有-CO-O-CO-的芳香族系(包含杂芳香环系)、以及在芳香环未直接键结有-CO-O-CO-的脂肪族系(包含杂环系)的任一组群中者。

就原料获取的容易度、或聚合物聚合时的容易度、膜的电特性的方面而言，此种四羧酸二酐的例子可列举式(AN-I)至式(AN-VII)所表示的四羧酸二酐。

式(AN-I)至式(AN-VII)中，X为单键或-CH₂-；G为单键、碳数1至20的亚烷基、-CO-、-O-、-S-、-SO₂-、-C(CH₃)₂-、或-C(CF₃)₂-；Y为选自下述三价基的组群中的一种。

这些基团中，至少一个氢可经甲基、乙基或苯基所取代；环J为碳数3至10的单环式烃的基团或者碳数6至30的缩合多环式烃的基团，这些基团中，至少一个氢可经甲基、乙基或者苯基所取代，悬挂于环上的结合键与构成环的任一碳连结，两根结合键也可连接于同一碳上；X¹⁰为碳数2至6的亚烷基；Me为甲基；Ph为苯基；G¹⁰为-O-、-COO-或-OCO-；i为0或1。

进而详细地列举以下的式(AN-1)所表示的四羧酸二酐。

式(AN-1)中，R²¹为氢或-CH₃。G¹¹为单键、碳数1至12的亚烷基、1,4-亚苯基或1,4-亚环己基。X¹¹为单键或-CH₂-。G¹²为下述三价基的任一者。

当G¹²为CH时，CH的氢可经取代为-CH₃。当G¹²为N时，G¹¹不会为单键或-CH₂-，且X¹¹不会为单键。式(AN-1)所表示的四羧酸二酐的例子可列举下述式所表示的化合物。

式(AN-1-2)及式(AN-1-14)中，u为1至12的整数。

式(AN-2)中，G¹³为单键、-CH₂-、-CH₂CH₂-、-O-、-S-、-C(CH₃)₂-、-SO₂-、-CO-、-C(CF₃)₂-、或者下述式(G13-1)所表示的二价基。

式(G13-1)中，优选的亚苯基为1,4-亚苯基或者1,3-亚苯基。

环J¹¹为环己烷环或苯环。G¹³可键结于环J¹¹的任一位置上。式(AN-2)所表示的四羧酸二酐的例子可列举下述式所表示的化合物。

式(AN-2-17)中，u为1至12的整数。

式(AN-3)中，X¹¹为单键或-CH₂-。X¹²为-CH₂-、-CH₂CH₂-、或-CH＝CH-。v为2。式(AN-3)所表示的四羧酸二酐的例子可列举下述式所表示的化合物。

式(AN-4)中，X¹¹为单键或-CH₂-。R²²为氢、-CH₃、-CH₂CH₃、或者苯基，环J¹²为环己烷环或者环己烯环。式(AN-4)所表示的四羧酸二酐的例子可列举下述式所表示的化合物。

式(AN-5)中，w为0或1。式(AN-5)所表示的四羧酸二酐的例子可列举下述式所表示的化合物。

式(AN-6)中，环J¹¹为环己烷环或苯环。式(AN-6)所表示的四羧酸二酐的例子可列举下述式所表示的化合物。

式(AN-7)中，环J¹¹为环己烷环或苯环。式(AN-7)所表示的四羧酸二酐的例子可列举下述式所表示的化合物。

式(AN-8)中，X¹⁰为碳数2至6的亚烷基，Ph为苯基。式(AN-8)所表示的四羧酸二酐的例子可列举下述式所表示的化合物。下述式中，Ph为苯基。

式(AN-9)中，两个G¹⁰独立地为-O-、-COO-或-OCO-，i为0或1。式(AN-9)所表示的四羧酸二酐的例子可列举下述式所表示的化合物。

式(AN-10)中，x为1至10的整数。式(AN-10)所表示的四羧酸二酐的例子可列举下述式所表示的化合物。

所述以外的四羧酸二酐的例子可列举下述化合物。

在重视提高液晶显示元件的取向性的情况下，所述酸二酐中，特别优选为式(AN-1-1)、式(AN-1-13)、式(AN-2-17)、式(AN-2-28)、或者式(AN-2-29)所表示的化合物。

在重视提高液晶显示元件的透过率的情况下，所述酸二酐中，特别优选为式(AN-1-1)、式(AN-1-13)、式(AN-2-28)、或者式(AN-2-29)所表示的化合物。

在重视提高液晶显示元件的电特性的情况下，所述酸二酐中，特别优选为式(AN-2-5)、式(AN-2-17)、式(AN-2-21)、或者式(AN-6-3)所表示的化合物。

第十一，对其他二胺进行说明。制备本发明的聚酰胺酸或其衍生物时，可进而使用具有可光分解的基的二胺以外的二胺，可自公知的二胺中无限制地选择。

二胺可根据其结构而分为两种。即，当将连结两个氨基的骨架视为主链时，所述二胺为具有自主链上分支的基团、即侧链基的二胺以及不具有侧链基的二胺。所述侧链基具有增大预倾角的效果。具有此种效果的侧链基必须为碳数3以上的基团，具体例可列举：碳数3以上的烷基、碳数3以上的烷氧基、碳数3以上的烷氧基烷基或具有类固醇骨架的基团。具有一个以上的环的基团，且其末端的环具有碳数1以上的烷基、碳数1以上的烷氧基、以及碳数2以上的烷氧基烷基的任一者作为取代基的基团也具有作为侧链基的效果。以下的说明中，有时将具有此种侧链基的二胺称为“侧链型二胺”。而且，有时将不具有此种侧链基的二胺称为“非侧链型二胺”。

通过将非侧链型二胺与侧链型二胺适当地分开使用，可获得所需的预倾角。非侧链型二胺或者侧链型二胺可出于提高垂直取向性、电压保持率、图像的残像、取向性之类的特性的目的来使用。侧链型二胺优选为以不损及本发明的特性的程度来并用。

对非侧链型二胺进行说明。已知的非侧链型二胺可列举以下的式(DI-1)至式(DI-12)的二胺、或式(DI-13)至式(DI-15)的二酰肼。此处，二酰肼也包含于二胺中。

式(DI-1)至式(DI-7)中，k为1至12的整数；G²¹为单键、-NH-、-O-、-S-、-S-S-、-SO₂-、-CO-、-CONH-、-CON(CH₃)-、-NHCO-、-C(CH₃)₂-、-C(CF₃)₂-、-(CH₂)_m-、-O-(CH₂)_m-O-、-N(CH₃)-(CH₂)_n-N(CH₃)-、或-S-(CH₂)_m-S-；m为1至12的整数；n为1至5的整数；G²²为单键、-O-、-S-、-CO-、-C(CH₃)₂-、-C(CF₃)₂-、或者碳数1至10的亚烷基；环己烷环或苯环的至少一个氢可经氟、-CH₃、-OH、-CF₃、-CO₂H、-CONH₂、或者苄基所取代，此外，式(DI-4)中，苯环的至少一个氢可经下述式(DI-4-a)至式(DI-4-d)所表示的一价基所取代。键结位置并不固定于构成环的任一碳原子上的基团表示所述环中的键结位置为任一碳原子。而且，-NH₂在环己烷环或苯环上的键结位置为除了G²¹或G²²的键结位置以外的任一位置。

式(DI-4-a)及式(DI-4-b)中，R¹¹为氢或-CH₃。

式(DI-8)至式(DI-12)中，R¹²及R¹³独立地为碳数1至3的烷基或者苯基；G²³为碳数1至6的亚烷基、亚苯基、或者经烷基取代的亚苯基；p为1至10的整数；R¹⁴为碳数1至5的烷基、碳数1至5的烷氧基或者氯；q为0至3的整数；r为0至4的整数；R¹⁵为氢、碳数1至4的烷基、苯基或苄基；G²⁴为-CH₂-或-NH-；G²⁵为单键、碳数2至6的亚烷基、或者1,4-亚苯基；s为0或1；键结位置并不固定于构成环的任一碳原子上的基团表示所述环中的键结位置为任一碳原子；键结于苯环上的-NH₂的键结位置为任一位置。

式(DI-13)至式(DI-15)中，G³¹为单键、碳数1至20的亚烷基、-CO-、-O-、-S-、-SO₂-、-C(CH₃)₂-、或-C(CF₃)₂-；环K为环己烷环、苯环或者萘环，这些基团中，至少一个氢可经甲基、乙基或苯基所取代；环L为环己烷环或苯环，这些基团中，至少一个氢可经甲基、乙基或苯基所取代。

所述式(DI-1)至式(DI-15)的非侧链型二胺的具体例可列举以下的式(DI-1-1)至式(DI-15-6)的二胺。

以下示出式(DI-1)至式(DI-3)所表示的二胺的例子。

以下示出式(DI-4)所表示的二胺的例子。

以下示出式(DI-5)所表示的二胺的例子。

式(DI-5-1)中，m为1至12的整数。

式(DI-5-12)及式(DI-5-13)中，m为1至12的整数。

式(DI-5-16)中，y为1至6的整数。

式(DI-5-30)中，n为1至5的整数。

以下示出式(DI-6)所表示的二胺的例子。

以下示出式(DI-7)所表示的二胺的例子。

式(DI-7-3)及式(DI-7-4)中，m为1至12的整数，t为1或2。

以下示出式(DI-8)所表示的二胺的例子。

以下示出式(DI-9)所表示的二胺的例子。

以下示出式(DI-10)所表示的二胺的例子。

以下示出式(DI-11)所表示的二胺的例子。

以下示出式(DI-12)所表示的二胺的例子。

以下示出式(DI-13)所表示的二胺的例子。

式(DI-13-2)中，t为1至12的整数。

以下示出式(DI-14)所表示的二胺的例子。

以下示出式(DI-15)所表示的二胺的例子。

对侧链型二胺进行说明。侧链型二胺的侧链基可列举以下基团。

作为侧链基，首先可列举：烷基、烷基氧基、烷基氧基烷基、烷基羰基、烷基羰基氧基、烷基氧基羰基、烷基氨基羰基、烯基、烯基氧基、烯基羰基、烯基羰基氧基、烯基氧基羰基、烯基氨基羰基、炔基、炔基氧基、炔基羰基、炔基羰基氧基、炔基氧基羰基或炔基氨基羰基等。这些基团可为直链状，也可为分支链状。这些基团中，烷基、烯基及炔基均为碳数3以上的基团。但，烷基氧基烷基中，只要基团整体中的碳数3为以上即可。

继而，以末端的环具有碳数1以上的烷基、碳数1以上的烷氧基或者碳数2以上的烷氧基烷基作为取代基的情况为条件，可列举：苯基、苯基烷基、苯基烷基氧基、苯基氧基、苯基羰基、苯基羰基氧基、苯基氧基羰基、苯基氨基羰基、苯基环己基氧基、碳数3以上的环烷基、环己基烷基、环己基氧基、环己基氧基羰基、环己基苯基、环己基苯基烷基、环己基苯基氧基、双(环己基)氧基、双(环己基)烷基、双(环己基)苯基、双(环己基)苯基烷基、双(环己基)氧基羰基、双(环己基)苯基氧基羰基或者环己基双(苯基)氧基羰基等环结构的基团。

进而可列举：具有两个以上的苯环的基团；具有两个以上的环己烷环的基团；或者环集合基，其是由苯环及环己烷环所构成的二环以上的基团，并且键结基独立地为单键、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、或者碳数1至3的亚烷基，且末端的环具有碳数1以上的烷基、碳数1以上的氟取代烷基、碳数1以上的烷氧基或者碳数2以上的烷氧基烷基作为取代基。具有类固醇骨架的基团也作为侧链基而有效。

侧链型二胺可列举以下的式(DI-16)至式(DI-20)所表示的化合物。

式(DI-16)中，G²⁶为单键、-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CONH-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、或-(CH₂)_A-，A为1至12的整数。G²⁶的优选例为单键、-O-、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、或者碳数1至3的亚烷基，特别优选例为单键、-O-、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-CH₂-、或-CH₂CH₂-。R²³为碳数3至30的烷基、苯基、具有类固醇骨架的基团或者下述式(DI-16-a)所表示的一价基。所述烷基中，至少一个氢可经氟所取代，而且至少一个-CH₂-可经-O-、-CH＝CH-、或-C≡C-所取代。所述苯基的氢可经氟、-CH₃、-OCH₃、-OCH₂F、-OCHF₂、-OCF₃、碳数3至30的烷基或者碳数3至30的烷氧基所取代。键结于苯环上的-NH₂的键结位置为所述环中的任一位置。优选的键结位置为间位或者对位。即，优选为当将基团“R²³-G²⁶-”的键结位置设为1位时，两个键结位置为3位与5位或者2位与5位。

式(DI-16-a)中，G²⁷、G²⁸及G²⁹为键结基，这些基团独立地为单键、或者碳数1至12的亚烷基，所述亚烷基中，至少一个-CH₂-可经-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH＝CH-所取代。环B²¹、环B²²、环B²³及环B²⁴独立地为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、萘-1,5-二基、萘-2,7-二基或者蒽-9,10-二基，环B²¹、环B²²、环B²³、及环B²⁴中，至少一个氢可经氟或-CH₃所取代，D、E及F独立地为0至2的整数，这些的合计为1至5。当D、E或F为2时，各个括弧内的两个键结基可相同也可不同，而且，两个环可相同也可不同。R²⁴为氟、-OH、碳数1至30的烷基、碳数1至30的氟取代烷基、碳数1至30的烷氧基、-CN、-OCH₂F、-OCHF₂、或-OCF₃，所述碳数1至30的烷基中，至少一个-CH₂-可经下述式(DI-16-b)所表示的二价基所取代。

式(DI-16-b)中，R²⁵及R²⁶独立地为碳数1至3的烷基，G为1至6的整数。R²⁴的优选例为碳数1至30的烷基以及碳数1至30的烷氧基。

式(DI-17)及式(DI-18)中，G³⁰为单键、-CO-或-CH₂-，R²⁷为氢或-CH₃，R²⁸为氢、碳数1至20的烷基或者碳数2至20的烯基。式(DI-18)中的苯环的一个氢可经碳数1至20的烷基或者苯基所取代。而且，键结位置并不固定于构成环的任一碳原子上的基团表示所述环中的键结位置为任一碳原子。优选为式(DI-17)中的两个基团“-亚苯基-G³⁰-O-”的其中一者键结于类固醇核的3位上，另一者键结于类固醇核的6位上。式(DI-18)中的两个基团“-亚苯基-G³⁰-O-”在苯环上的键结位置优选为相对于类固醇核的键结位置而为间位或者对位。式(DI-17)及式(DI-18)中，键结于苯环上的-NH₂的键结位置为任一位置。

式(DI-19)及式(DI-20)中，G³¹独立地为-O-或者碳数1至6的亚烷基，G³²为单键或者碳数1至3的亚烷基。R²⁹为氢或者碳数1至20的烷基，所述烷基中，至少一个-CH₂-可经-O-、-CH＝CH-或-C≡C-所取代。R³⁰为碳数6至22的烷基，R³¹为氢或者碳数1至22的烷基。环B²⁵为1,4-亚苯基或者1,4-亚环己基，H为0或1。而且键结于苯环上的-NH₂的键结位置为任一位置。各-NH₂优选为相对于G³¹的键结位置而为间位或者对位。

以下例示侧链型二胺的具体例。所述式(DI-16)至式(DI-20)的侧链型二胺可列举下述式(DI-16-1)至式(DI-20-3)所表示的化合物。

以下示出式(DI-16)所表示的化合物的例子。

式(DI-16-1)至式(DI-16-11)中，R³²为碳数1至30的烷基或者碳数1至30的烷氧基，优选为碳数5至25的烷基或者碳数5至25的烷氧基。R³³为碳数1至30的烷基或者碳数1至30的烷氧基，优选为碳数3至25的烷基或者碳数3至25的烷氧基。

式(DI-16-12)至式(DI-16-17)中，R³⁴为碳数4至30的烷基，优选为碳数6至25的烷基。R³⁵为碳数6至30的烷基，优选为碳数8至25的烷基。

式(DI-16-18)至式(DI-16-43)中，R³⁶为碳数1至20的烷基或者碳数1至20的烷氧基，优选为碳数3至20的烷基或者碳数3至20的烷氧基。R³⁷为氢、氟、碳数1至30的烷基、碳数1至30的烷氧基、-CN、-OCH₂F、-OCHF₂或-OCF₃，优选为碳数3至25的烷基或者碳数3至25的烷氧基。而且G³³为碳数1至20的亚烷基。式(DI-16-44)至式(DI-16-55)为具有类固醇骨架的化合物的例子。

以下示出式(DI-17)所表示的化合物的例子。

以下示出式(DI-18)所表示的化合物的例子。

以下示出式(DI-19)所表示的化合物的例子。

式(DI-19-1)至式(DI-19-12)中，R³⁸为氢或者碳数1至20的烷基、优选为氢或者碳数1至10的烷基，而且R³⁹为氢或者碳数1至12的烷基。

以下示出式(DI-20)所表示的化合物的例子。

式(DI-20-1)至式(DI-20-3)中，R³⁵为碳数6至30的烷基，R³⁹为氢或者碳数1至12的烷基。

本发明中的二胺还可使用所述式(XI-11)所表示的感光性二胺以及式(DI-1-1)至式(DI-20-3)所表示的二胺以外的二胺。此种二胺例如可列举式(DI-16-1)至式(DI-20-3)以外的侧链型二胺。

例如可列举下述式(DI-21-1)至式(DI-21-8)所表示的化合物。

式(DI-21-1)至式(DI-21-8)中，R⁴⁰为碳数3至30的烷基。

各二胺中，单胺相对于二胺的比率为40摩尔％以下的范围，二胺的一部分也可经取代为单胺。此种取代由于引起生成聚酰胺酸时的聚合反应的终止，故而可抑制聚合反应的进行。由于可控制所得的聚合体(聚酰胺酸或其衍生物)的分子量，故而可在不损及本发明的效果的情况下改善液晶取向剂的涂布特性。单胺只要不损及本发明的效果，则可为一种，也可为两种以上。单胺例如可列举：苯胺、4-羟基苯胺、环己基胺、丁基胺、戊基胺、己基胺、庚基胺、辛基胺、壬基胺、癸基胺、十一烷基胺、十二烷基胺、十三烷基胺、十四烷基胺、十五烷基胺、十六烷基胺、十七烷基胺、十八烷基胺、或者二十烷基胺。

制备聚酰胺酸或其衍生物时，也可在原料中添加单异氰酸酯化合物。通过将单异氰酸酯化合物添加于原料中，则所得的聚酰胺酸或其衍生物的末端得到修饰，分子量得到调节。通过使用所述末端修饰型的聚酰胺酸或其衍生物，则例如可在不损及本发明的效果的情况下改善液晶取向剂的涂布特性。就所述观点而言，相对于原料的二胺以及四羧酸二酐的总量，原料中的单异氰酸酯化合物的含量优选为1摩尔％至10摩尔％。单异氰酸酯化合物例如可列举异氰酸苯酯、或者异氰酸萘酯。

所述二胺的具体例中，在重视进一步提高液晶分子的取向性的情况下，二胺优选为式(DI-1-3)、式(DI-5-1)、式(DI-5-12)、式(DI-7-3)、式(DI-13-2)、式(DI-14-1)或者式(DI-14-2)所表示的二胺。

所述二胺的具体例中，在重视进一步提高反应性、感光性的情况下，二胺优选为式(DI-1-4)、式(DI-4-1)、式(DI-5-1)、式(DI-5-12)、式(DI-5-28)、式(DI-5-30)、式(DI-9-1)、式(DI-13-1)、式(DI-13-2)、式(DI-14-1)或者式(DI-14-2)所表示的二胺。

所述二胺的具体例中，在重视进一步提高透过率的情况下，二胺优选为式(DI-1-3)、式(DI-1-4)、式(DI-13-1)、式(DI-13-2)、式(DI-14-1)或者式(DI-14-2)所表示的二胺。

所述二胺的具体例中，在重视进一步提高电特性的情况下，二胺优选为式(DI-4-1)、式(DI-5-5)、式(DI-5-9)、式(DI-5-21)、式(DI-5-28)、式(DI-5-30)、式(DI-5-31)、式(DI-9-1)、式(DI-14-1)、或者式(DI-14-2)所表示的二胺。

第十二，对液晶取向剂进行说明。用以制备本发明使用的取向膜的液晶取向剂中所使用的聚酰胺酸是通过使酸二酐与二胺在溶剂中进行反应而获得。所述合成反应中，除了原料的选择以外不需要特别的条件，可直接应用通常的聚酰胺酸合成中的条件。下文对所使用的溶剂进行说明。

液晶取向剂可为所谓的掺合类型，也可还含有聚酰胺酸或其衍生物，也可还含有聚酰胺酸或其衍生物以外的成分。其他成分可为一种，也可为两种以上。

液晶取向剂也可在不损及本发明的效果的范围(优选为聚酰胺酸或其衍生物的20重量％以内的量)内，还含有丙烯酸聚合物、丙烯酸酯聚合物、以及四羧酸二酐、作为二羧酸或其衍生物与二胺的反应产物的聚酰胺酰亚胺等其他聚合物成分。其他的例子为聚硅氧烷、聚酯、聚酰胺、纤维素衍生物、聚缩醛、聚苯乙烯、聚(苯乙烯-苯基顺丁烯二酰亚胺)、聚(甲基)丙烯酸酯、多官能羧酸与多官能环氧化合物的反应物等。

聚酰胺酸或其衍生物可以与聚酰亚胺的膜的形成中所使用的公知的聚酰胺酸或其衍生物同样的方式来制备。四羧酸二酐的总加入量优选为设为与二胺的总摩尔数大致为等摩尔(以摩尔比计为约0.9至约1.1的范围)。

聚酰胺酸或其衍生物的分子量以聚苯乙烯换算的重量平均分子量(Mw)计，优选为10,000至500,000，进而优选为20,000至200,000。聚酰胺酸或其衍生物的分子量可通过利用凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography，GPC)法进行测定而求出。

聚酰胺酸或其衍生物可通过利用红外线(infrared，IR)、核磁共振(nuclearmagnetic resonance，NMR)，对利用大量的不良溶剂使其沉淀而获得的固体成分进行分析，来确认其存在。另外，通过气相色谱(gas chromatography，GC)、高效液相色谱(highperformance liquid chromatography，HPLC)或者气相色谱-质谱(gas chromatographymass spectrometry，GC-MS)，对利用有机溶剂，将由KOH或NaOH等强碱性水溶液而得的聚酰胺酸或其衍生物的分解物进行萃取而得的萃取物进行分析，由此可确认所使用的原料。

视需要也可含有经烯基取代的纳迪克酰亚胺化合物、具有自由基聚合性不饱和双键的化合物、噁嗪化合物、噁唑啉化合物、环氧化合物、硅烷偶合剂之类的添加物。关于此种添加物，详细记载于日本专利特开2013-242526号公报的段落0120至段落0231。

就液晶取向剂的涂布性或聚酰胺酸或其衍生物的浓度的调整的观点而言，液晶取向剂也可还含有溶剂。溶剂只要是具有将高分子成分溶解的能力的溶剂，则可无特别限制地应用。溶剂广泛包含在聚酰胺酸、可溶性聚酰亚胺等高分子成分的制造步骤或用途方面通常使用的溶剂，可根据使用目的来适当选择。溶剂可为一种，也可为两种以上的混合溶剂。

溶剂可列举：聚酰胺酸或其衍生物的母溶剂、或以涂布性改善作为目的其他溶剂。

相对于聚酰胺酸或其衍生物而言为母溶剂的非质子性极性有机溶剂可列举：N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基咪唑烷酮、N-甲基己内酰胺、N-甲基丙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、二乙基乙酰胺、γ-丁内酯等内酯。

以涂布性改善等作为目的其他溶剂的例子可列举：乳酸烷基酯、3-甲基-3-甲氧基丁醇、四氢萘、异佛尔酮、乙二醇单丁醚等乙二醇单烷基醚、二乙二醇单乙醚等二乙二醇单烷基醚、乙二醇单烷基或苯基乙酸酯、三乙二醇单烷基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚等丙二醇单烷基醚、丙二酸二乙酯等丙二酸二烷基酯、二丙二醇单甲醚等二丙二醇单烷基醚、这些乙酸酯类等的酯化合物。

这些中，溶剂特别优选为：N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基咪唑烷酮、γ-丁内酯、乙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、或者二丙二醇单甲醚。

液晶取向剂中的聚酰胺酸的浓度优选为0.1重量％至40重量％。将所述取向剂涂布于基板上时，为了调整膜厚，有时需要预先利用溶剂将所含有的聚酰胺酸进行稀释的操作。

取向剂中的固体成分浓度并无特别限定，只要根据下述各种涂布法来选择最佳的值即可。通常，为了抑制涂布时的不均或针孔等，相对于清漆重量，所述固体成分浓度优选为0.1重量％至30重量％，更优选为1重量％至10重量％。

第十三，对液晶取向膜进行说明。液晶取向膜是通过对液晶取向剂的涂膜进行加热而形成。液晶取向膜可利用由液晶取向剂来制作液晶取向膜的通常方法而获得。例如，液晶取向膜可通过经过形成液晶取向剂的涂膜的步骤、进行加热干燥的步骤、以及进行加热煅烧的步骤而获得。视需要，也可在涂膜步骤、加热干燥步骤之后照射光，或者在加热煅烧步骤之后照射光，来赋予各向异性。

涂膜可通过在液晶显示元件的基板上涂布液晶取向剂而形成。基板的例子中可列举：可设置有氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)电极、氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)(In₂O₃-ZnO)电极、IGZO(In-Ga-ZnO₄)电极或彩色滤光片等的玻璃制基板。将液晶取向剂涂布于基板上的方法通常已知：旋转器法、印刷法、浸渍法、滴加法、喷墨法等。

加热干燥步骤通常已知：在烘箱或者红外炉中进行加热处理的方法、在热板上进行加热处理的方法等。加热干燥步骤优选为在溶剂可蒸发的范围内的温度下实施，更优选为在与加热煅烧步骤中的温度相比而言比较低的温度下实施。具体而言，加热干燥温度优选为30℃至150℃的范围，进而优选为50℃至120℃的范围。

加热煅烧步骤可在对聚酰胺酸或其衍生物呈现出脱水·闭环反应而言所必需的条件下进行。涂膜的煅烧已知：在烘箱或者红外炉中进行加热处理的方法、在热板上进行加热处理的方法等。通常优选为在100℃至300℃左右的温度下进行1分钟至3小时，更优选为120℃至280℃，进而优选为150℃至250℃。

利用光取向法的液晶取向膜的形成方法如下所述。可通过对液晶取向剂的涂膜进行加热干燥后，照射放射线的直线偏光或者无偏光，来对涂膜赋予各向异性，然后通过对所述涂膜进行加热煅烧而形成膜。或者，可通过对涂膜进行加热干燥，且进行加热煅烧后，照射放射线的直线偏光或者无偏光而形成膜。就取向性的方面而言，放射线的照射步骤优选为在加热煅烧步骤前进行。

通过光照射来对取向膜赋予液晶取向能力的顺序如下所述。将本发明的液晶取向剂涂布于基板上，通过预加热而使其干燥后，若隔着偏光板来照射紫外线的直线偏光，则与偏光方向大致平行的聚合物链上的反应性基产生光分解。由此，聚合物链中，成为决定性的是相对于所照射的紫外线的偏光方向而大致朝向直角方向的成分。对基板进行加热，使聚酰胺酸进行脱水·闭环而形成聚酰亚胺膜后，使用所述基板来组装元件。若在所述元件中注入液晶组合物，则液晶分子排列于聚合物链的方向。因此，液晶分子相对于偏光方向而在直角的方向上使长轴一致来取向。对膜照射紫外线的直线偏光的步骤可为用以进行聚酰亚胺化的加热步骤之前，也可为进行加热而进行聚酰亚胺化之后。

进而，为了提高液晶取向膜的液晶取向能力，也可一边对涂膜进行加热一边照射放射线的直线偏光或者无偏光。放射线的照射可在对涂膜进行加热干燥的步骤中、或者进行加热煅烧的步骤中进行，也可在加热干燥步骤与加热煅烧步骤之间进行。所述步骤中的加热干燥温度优选为30℃至150℃的范围，进而优选为50℃至120℃的范围。另外，所述步骤中的加热煅烧温度优选为30℃至300℃的范围，进而优选为50℃至250℃的范围。

放射线可使用包含例如150nm至800nm的波长的光的紫外线或者可见光，但优选为包含300nm至400nm的光的紫外线。另外，可使用直线偏光或者无偏光。这些光只要是可对涂膜赋予液晶取向能力的光，则并无特别限定，但在欲对液晶分子表现出强的取向控制力的情况下，优选为直线偏光。

液晶取向膜即便在低能量的光照射下也可显示出高的液晶取向能力。放射线照射步骤中的直线偏光的照射量优选为0.05J/cm²至20J/cm²，更优选为0.5J/cm²至10J/cm²。另外，直线偏光的波长优选为200nm至400nm，更优选为300nm至400nm。直线偏光对膜表面的照射角度并无特别限定，但在欲表现出对液晶分子的强的取向控制力的情况下，就缩短取向处理时间的观点而言，优选为相对于膜表面而尽可能垂直。液晶取向膜可通过照射直线偏光，而相对于直线偏光的偏光方向，在垂直的方向上使液晶分子取向。

在欲表现出预倾角的情况下对膜照射的光与所述同样地，可为直线偏光，也可为无偏光。光的照射量优选为0.05J/cm²至20J/cm²，特别优选为0.5J/cm²至10J/cm²，所述波长优选为250nm至400nm，特别优选为300nm至380nm。光对膜表面的照射角度并无特别限定，就缩短取向处理时间的观点而言，优选为30度至60度。

照射步骤中使用的光源中，可无限制地使用：超高压水银灯、高压水银灯、低压水银灯、深紫外线(Deep UV)灯、卤素灯、金属卤化物灯、高功率金属卤化物灯、氙灯、水银氙灯、准分子灯、KrF准分子激光、荧光灯、发光二极管(Light Emitting Diode，LED)灯、钠灯、微波激发无电极灯等。

液晶取向膜的膜厚并无特别限定，优选为10nm至300nm，更优选为30nm至150nm。所述膜厚可利用阶差计或椭偏仪等公知的膜厚测定装置来测定。

取向膜的特征在于具有特别大的取向的各向异性。此种各向异性的大小可利用日本专利特开2005-275364等中记载的偏光红外法进行评价。另外，如以下的实施例所示，也可利用椭圆偏振法(ellipsometry)进行评价。具有更大的膜的各向异性的取向膜被认为对液晶组合物具有更大的取向控制力。

液晶层(即，液晶组合物的层)是以利用形成有液晶取向膜的面对向的一对基板而夹持有液晶组合物的形式来形成。液晶层的形成中，视需要可使用微粒子或树脂片等介于一对基板之间而形成适当的间隔的间隔物。

[实施例]

通过实施例来对本发明进一步进行详细说明。本发明不受这些实施例的限制。本发明包含组成例M1的组合物与组成例M2的组合物的混合物。本发明还包含将组成例的组合物的至少两种混合而成的混合物。本发明包含由合成例2与合成例3中所述的两种四羧酸二酐的混合物来制备的聚酰胺酸。本发明还包含由合成例中所述的至少两种原料(二胺、四羧酸二酐或其衍生物)的混合物来制备的聚酰胺酸。这些情况对于元件的制作等的实施例也同样。所合成的化合物是通过NMR分析等方法来鉴定。化合物、组合物、以及元件的特性是利用下述记载的方法来测定。

NMR分析：测定时使用布鲁克拜厄斯宾(Bruker BioSpin)公司制造的DRX-500。¹H-NMR的测定中，使试样溶解于CDCl₃等氘化溶媒中，在室温下以500MHz、累计次数16次的条件进行测定。使用四甲基硅烷作为内部标准。¹⁹F-NMR的测定中，使用CFCl₃作为内部标准，以累计次数24次进行。核磁共振光谱的说明中，s是指单峰(singlet)，d是指双重峰(doublet)，t是指三重峰(triplet)，q是指四重峰(quartet)，quin是指五重峰(quintet)，sex是指六重峰(sextet)，m是指多重峰(multiplet)，br是指宽峰(broad)。

气相色谱分析：测定时使用岛津制作所制造的GC-14B型气相色谱仪。载体气体为氦气(2mL/min)。将试样气化室设定为280℃，将检测器(火焰离子化检测器(flameionization detector，FID))设定为300℃。成分化合物的分离时使用安捷伦科技有限公司(Agilent Technologies Inc.)制造的毛细管柱DB-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm；固定液相为二甲基聚硅氧烷；无极性)。所述管柱在200℃下保持2分钟后，以5℃/min的比例升温至280℃。将试样制备成丙酮溶液(0.1重量％)后，将其中的1μL注入至试样气化室中。记录计为岛津制作所制造的C-R5A型色谱仪组件(Chromatopac)、或者其同等品。所得的气相色谱图表示与成分化合物相对应的峰值的保持时间以及峰值的面积。

用以稀释试样的溶媒可使用氯仿、己烷等。为了将成分化合物分离，可使用如下的毛细管柱。安捷伦科技有限公司(Agilent Technologies Inc.)制造的HP-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、瑞斯泰克公司(Restek Corporation)制造的Rtx-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、澳大利亚SGE国际公司(SGE International Pty.Ltd)制造的BP-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)。出于防止化合物峰值的重叠的目的，可使用岛津制作所制造的毛细管柱CBP1-M50-025(长度50m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)。

组合物中所含有的液晶性化合物的比例可利用如下所述的方法来算出。利用气相色谱仪(FID)对液晶性化合物(混合物)进行检测。气相色谱图中的峰值的面积比相当于液晶性化合物的比例(重量比)。使用上文记载的毛细管柱时，可将各种液晶性化合物的修正系数视为1。因此，液晶性化合物的比例(重量％)可根据峰值的面积比来算出。

测定试样：测定组合物或者元件的特性时，将组合物直接用作试样。测定化合物的特性时，通过将所述化合物(15重量％)混合于母液晶(85重量％)中来制备测定用的试样。根据由测定而得的值，利用外推法来算出化合物的特性值。(外推值)＝{(试样的测定值)-0.85×(母液晶的测定值)}/0.15。当在所述比例下，层列相(或者结晶)在25℃下析出时，将化合物与母液晶的比例以10重量％：90重量％、5重量％：95重量％、1重量％：99重量％的顺序进行变更。利用所述外推法来求出与化合物相关的上限温度、光学各向异性、粘度、以及介电各向异性的值。

使用下述母液晶。成分化合物的比例是以重量％表示。

测定方法：利用下述方法来进行特性的测定。这些方法大多是社团法人电子信息技术产业协会(Japan Electronics and Information Technology IndustriesAssociation；以下称为JEITA)所审议制定的JEITA标准(JEITA·ED-2521B)中记载的方法、或者将其加以修饰而成的方法。用于测定的TN元件上未安装薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)。

(1)向列相的上限温度(NI；℃)：在具备偏光显微镜的熔点测定装置的热板上放置试样，以1℃/min的速度进行加热。测定试样的一部分自向列相变化为各向同性液体时的温度。有时将向列相的上限温度简称为“上限温度”。

(2)向列相的下限温度(T_C；℃)：将具有向列相的试样放入玻璃瓶中，在0℃、-10℃、-20℃、-30℃及-40℃的冷冻器中保管10天后，观察液晶相。例如，当试样在-20℃下为向列相的状态，而在-30℃下变化为结晶或者层列相时，将T_C记载为＜-20℃。有时将向列相的下限温度简称为“下限温度”。

(3)粘度(体积粘度；η；在20℃下测定；mPa·s)：测定时使用东京计器股份有限公司制造的E型旋转粘度计。

(4)粘度(旋转粘度；γ1；在25℃下测定；mPa·s)：依据M.今井(M.Imai)等人的《分子晶体与液晶(Molecular Crystals and Liquid Crystals)》第259期第37页(1995)中记载的方法来进行测定。在扭转角为0°、且两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm的TN元件中放入试样。对所述元件在16V至19.5V的范围内，以0.5V为单位来阶段性地施加电压。不施加电压0.2秒后，以仅施加一个矩形波(矩形脉冲；0.2秒)与不施加电压(2秒)的条件反复施加。测定通过所述施加而产生的暂态电流(transient current)的峰值电流(peakcurrent)及峰值时间(peak time)。由这些测定值与M.今井等人的论文中第40页记载的计算式(8)来获得旋转粘度的值。所述计算所需要的介电各向异性的值是使用测定所述旋转粘度的元件并利用以下所记载的方法而求出。

(5)光学各向异性(折射率各向异性；Δn；在25℃下测定)：使用波长为589nm的光，利用在接目镜上安装有偏光板的阿贝折射计来进行测定。将主棱镜的表面向一个方向摩擦后，将试样滴加于主棱镜上。折射率n∥是在偏光的方向与摩擦的方向平行时进行测定。折射率n⊥是在偏光的方向与摩擦的方向垂直时进行测定。光学各向异性的值是根据Δn＝n∥-n⊥的式子来计算。

(6)介电各向异性(Δε；在25℃下测定)：在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为9μm、且扭转角为80度的TN元件中放入试样。对所述元件施加正弦波(10V、1kHz)，2秒后测定液晶分子的长轴方向的介电常数(ε∥)。对所述元件施加正弦波(0.5V、1kHz)，2秒后测定液晶分子的短轴方向的介电常数(ε⊥)。介电各向异性的值是根据Δε＝ε∥-ε⊥的式子来计算。

(7)阈电压(Vth；在25℃下测定；V)：测定时使用大冢电子股份有限公司制造的LCD5100型亮度计。光源为卤素灯。在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为0.45/Δn(μm)且扭转角为80度的常白模式(normally white mode)的TN元件中放入试样。对所述元件施加的电压(32Hz、矩形波)是以0.02V为单位，自0V阶段性地增加至10V。此时，自垂直方向对元件照射光，测定透过元件的光量。制成当所述光量达到最大时透过率为100％，且当所述光量为最小时透过率为0％的电压-透过率曲线。阈电压是由透过率达到90％时的电压来表示。

(8)电压保持率(VHR-1；在25℃下测定；％)：用于测定的TN元件具有聚酰亚胺取向膜，而且两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm。加入试样后，利用以紫外线进行硬化的粘接剂将所述元件密封。对所述TN元件施加脉冲电压(5V、60微秒)来充电。利用高速电压计在16.7毫秒之间测定所衰减的电压，求出单位周期中的电压曲线与横轴之间的面积A。面积B为未衰减时的面积。电压保持率是由面积A相对于面积B的百分率来表示。

(9)电压保持率(VHR-2；在80℃下测定；％)：除了代替25℃而在80℃下进行测定以外，以与所述相同的顺序来测定电压保持率。将所得的值以VHR-2来表示。

(10)电压保持率(VHR-3；在25℃下测定；％)：照射紫外线后，测定电压保持率，来评价对紫外线的稳定性。用于测定的TN元件具有聚酰亚胺取向膜，而且单元间隙为5μm。在所述元件中注入试样，照射光20分钟。光源为超高压水银灯USH-500D(牛尾(Ushio)电机制造)，元件与光源的间隔为20cm。VHR-3的测定中，在16.7毫秒之间测定所衰减的电压。具有大的VHR-3的组合物对紫外线具有大的稳定性。VHR-3优选为90％以上，更优选为95％以上。

(11)电压保持率(VHR-4；在25℃下测定；％)：将注入有试样的TN元件在80℃的恒温槽内加热500小时后，测定电压保持率，来评价对热的稳定性。VHR-4的测定中，在16.7毫秒之间测定所衰减的电压。具有大的VHR-4的组合物对热具有大的稳定性。

(12)响应时间(τ；在25℃下测定；ms)：测定时使用大冢电子股份有限公司制造的LCD5100型亮度计。光源为卤素灯。低通滤波器(Low-pass filter)设定为5kHz。在后述实施例中制作的FFS元件中放入试样。使用以紫外线进行硬化的粘接剂将所述元件密封。对所述元件施加透过元件的光量达到最大的电压的矩形波(60Hz、0.5秒)。此时，自垂直方向对元件照射光，测定透过元件的光量。当所述光量达到最大时视为透过率100％，当所述光量为最小时视为透过率0％。响应时间是以透过率自10％变化至90％所需要的时间(上升时间；rise time；毫秒)与透过率自90％变化至10％所需要的时间(下降时间；fall time；毫秒)的和来表示。响应时间优选为60ms以下，进而优选为40ms以下。

(13)弹性常数(K；在25℃下测定；pN)：测定时使用横河·惠普(Hewlett-Packard)股份有限公司制造的HP4284A型LCR测试仪。在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为20μm的水平取向元件中放入试样。对所述元件施加0伏特至20伏特电荷，测定静电电容及施加电压。使用《液晶装置手册》(日刊工业新闻公司)第75页的式(2.98)、式(2.101)，将所测定的静电电容(C)与施加电压(V)的值进行拟合，根据式(2.99)而获得K11及K33的值。继而在《液晶装置手册》(日刊工业新闻公司)第171页的式(3.18)中使用之前所求出的K11及K33的值来算出K22。以如上所求出的K11、K22、及K33的平均值来表示弹性常数。

(14)比电阻(ρ；在25℃下测定；Ωcm)：在具备电极的容器中注入试样1.0mL。对所述容器施加直流电压(10V)，测定10秒后的直流电流。根据下式来算出比电阻。(比电阻)＝{(电压)×(容器的电容)}/{(直流电流)×(真空的介电常数)}。

(15)螺旋节距(helical pitch)(P；在室温下测定；μm)：螺旋节距是利用楔形法而测定。参照《液晶便览》第196页(2000年发行，丸善)。将试样注入至楔形单元，在室温下静置2小时后，通过偏光显微镜(尼康(Nikon)(股)，商品名MM40/60系列)来观察向错线的间隔(d2-d1)。螺旋节距(P)是根据将楔形单元的角度表示为θ的下述式算出。P＝2×(d2-d1)×tanθ。

(16)短轴方向的介电常数(ε⊥；在25℃下测定)：在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为9μm、且扭转角为80度的TN元件中放入试样。对所述元件施加正弦波(0.5V、1kHz)，2秒后测定液晶分子的短轴方向的介电常数(ε⊥)。

(17)闪烁率(在25℃下测定；％)：测定时使用横河电机(股)制造的多媒体显示器测试仪(multimedia display tester)3298F。光源为LED。在后述实施例中制作的FFS元件中放入试样。使用以紫外线进行硬化的粘接剂将所述元件密封。对所述元件施加电压，测定透过元件的光量达到最大的电压。一边对元件施加所述电压，一边使传感器部接近元件，读取所显示的闪烁率。闪烁率优选为2％以下，进而优选为1％以下。

(18)重量平均分子量(Mw)

聚酰胺酸的重量平均分子量是通过使用2695分离模块·2414示差折射计(沃特斯(Waters)制造)，利用GPC法来测定，且进行聚苯乙烯换算来求出。利用磷酸-DMF混合溶液(磷酸/DMF＝0.6/100：重量比)，以聚酰胺酸浓度成为约2重量％的方式将所得的聚酰胺酸进行稀释。管柱是使用HSPgel RT MB-M(沃特斯(Waters)制造)，将混合溶液作为展开剂，以管柱温度50℃、流速0.40mL/min的条件进行测定。标准聚苯乙烯是使用东曹(股)制造的TSK标准聚苯乙烯。

(19)预倾角

预倾角的测定时使用分光椭偏仪M-2000U(J.A.沃兰姆有限公司(J.A.WoollamCo.Inc.)制造)。

(20)AC残像(亮度变化率)

测定后述液晶显示元件的亮度-电压特性(B-V特性)，将其作为应力施加前的亮度-电压特性：B(之前)。继而，对元件施加4.5V、60Hz的交流20分钟后，短路1秒，再次测定亮度-电压特性(B-V特性)。将其作为应力施加后的亮度-电压特性：B(之后)。根据这些值，使用下式来算出亮度变化率ΔB(％)。

ΔB(％)＝[B(之后)-B(之前)]/B(之前) (式1)

所述测定是以国际公开2000-43833号为参考来进行。电压0.75V下的ΔB(％)的值越小，可以说AC残像的发生越少。

(21)取向稳定性(液晶取向轴稳定性)

对后述液晶显示元件的电极侧的液晶取向轴的变化进行评价。测定应力施加前的电极侧的液晶取向角度φ(之前)，然后，对元件施加20分钟的矩形波4.5V、60Hz后，短路1秒，在1秒后以及5分钟后再次测定电极侧的液晶取向角度φ(之后)。根据这些值，使用下式来算出1秒后以及5分钟后的液晶取向角度的变化Δφ(deg.)。

Δφ(deg.)＝φ(之后)-φ(之前) (式2)

这些测定是以J.希尔菲克(J.Hilfiker)、B.乔司(B.Johs)、C.赫辛格(C.Herzinger)、J.F.埃尔曼(J.F.Elman)、E.蒙巴齐(E.Montbach)、D.布赖恩特(D.Bryant)及P.J.博斯(P.J.Bos)的《薄固体膜(Thin Solid Films)》455-456(2004)596-600为参考来进行。Δφ小者的液晶取向轴的变化率小，可以说液晶取向轴的稳定性良好。

(22)体积电阻率(ρ；在25℃下测定；Ω·cm)

在带有全面ITO的玻璃基板上成膜为聚酰亚胺膜，在所述基板的取向膜面蒸镀Al，作为上部电极(电极面积0.23cm²)。在ITO电极与上部电极之间施加3V的电压，根据300秒后的电流值来算出体积电阻率。

(23)介电常数(ε；在25℃下测定)

在带有全面ITO的玻璃基板上成膜为聚酰亚胺膜，在所述基板的取向膜面蒸镀Al，作为上部电极(电极面积0.23cm²)。在ITO电极与上部电极之间施加1V·频率1kHz的交流电压，测定所述膜的电容(C)。根据所述值，使用以下的式子来计算所述膜的介电常数(ε)。

ε＝(C×d)/(ε₀×S) (式3)

此处，d为聚酰亚胺膜的膜厚，ε₀为真空的介电常数，S为电极面积。

(24)简称

实施例中使用的溶剂、添加剂的简称如下所述。

＜溶剂＞

NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮

BC：丁基溶纤剂(乙二醇单丁醚)

＜添加剂＞

添加剂(Ad1)：双[4-(烯丙基双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺)苯基]甲烷

添加剂(Ad2)：N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯基甲烷

添加剂(Ad3)：3-氨基丙基三乙氧基硅烷

添加剂(Ad4)：2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷

实施例中的化合物是基于下述表3的定义，利用记号来表示。表3中，与1,4-亚环己基有关的立体构型为反式构型。位于记号后的括弧内的编号与化合物的编号相对应。(-)的记号是指其他的液晶性化合物。液晶性化合物的比例(百分率)是基于液晶组合物的重量的重量百分率(重量％)。最后，归纳组合物的特性值。

表3使用记号的化合物的表述方法

R-(A₁)-Z₁-·····-Z_n-(A_n)-R’

[组成例M1]

NI＝84.5℃；Tc<-30℃；Δn＝0.101；Δε＝7.6；Vth＝1.56V；η＝12.1mPa·s；VHR-1＝99.1％；VHR-2＝98.2％；VHR-3＝98.1％.

[组成例M2]

NI＝79.5℃；Tc<-30℃；Δn＝0.129；Δε＝15.9；Vth＝1.25V；η＝21.2mPa·s.

[组成例M3]

NI＝92.1℃；Tc<-20℃；Δn＝0.095；Δε＝4.1；Vth＝2.05V；η＝13.3mPa·s.

[组成例M4]

NI＝81.8℃；Tc<-20℃；Δn＝0.105；Δε＝9.2；Vth＝1.46V；η＝15.6mPa·s.

[组成例M5]

NI＝97.9℃；Tc<-20℃；Δn＝0.100；Δε＝6.8；Vth＝1.80V；η＝21.5mPa·s.

[组成例M6]

NI＝90.0℃；Tc<-30℃；Δn＝0.098；Δε＝6.0；Vth＝1.89V；η＝18.6mPa·s.

[组成例M7]

NI＝84.9℃；Tc<-30℃；Δn＝0.125；Δε＝5.6；Vth＝1.82V；η＝13.8mPa·s.

[组成例M8]

NI＝70.0℃；Tc<-20℃；Δn＝0.096；Δε＝7.3；Vth＝1.52V；η＝11.4mPa·s.

[组成例M9]

NI＝75.2℃；Tc<-20℃；Δn＝0.111；Δε＝5.4；Vth＝1.85V；η＝12.2mPa·s.

[组成例M10]

NI＝117.6℃；Tc<-30℃；Δn＝0.115；Δε＝4.2；Vth＝2.45V；η＝14.5mPa·s.

[组成例M11]

NI＝78.2℃；Tc<-10℃；Δn＝0.166；Δε＝3.8；Vth＝2.47V；η＝25.5mPa·s.

[组成例M12]

NI＝82.2℃；Tc<-30℃；Δn＝0.124；Δε＝3.1；Vth＝2.41V；η＝16.4mPa·s.

[组成例M13]

NI＝100.6℃；Tc<-20℃；Δn＝0.101；Δε＝3.6；Vth＝2.35V；η＝10.2mPa·s.

[组成例M14]

NI＝85.6℃；Tc<-30℃；Δn＝0.096；Δε＝5.5；Vth＝1.75V；η＝13.7mPa·s.

＜1.聚酰胺酸溶液(成分A)的制备＞

[合成例1]

在具备温度计、搅拌机、原料投入加入口、以及氮气导入口的50mL的褐色四口烧瓶中加入二胺(DI-5-12，m＝5)1.7806g以及脱水NMP 18.5g，在干燥氮气流下搅拌溶解。继而加入四羧酸二酐(XI-1-1)1.2194g以及脱水NMP 18.5g，在室温下继续搅拌24小时。在所述反应溶液中添加10.0g的BC，获得聚合物固体成分浓度为6重量％的聚酰胺酸溶液。将所述聚酰胺酸溶液作为PAA1。PAA1中所含的聚酰胺酸的重量平均分子量为38,000。

[合成例2至合成例16]

除了变更四羧酸二酐及二胺的种类以外，依据合成例1来制备聚合物固体成分浓度为6重量％的聚酰胺酸溶液(PAA2)至聚酰胺酸溶液(PAA16)。将聚酰胺酸溶液(PAA1)至聚酰胺酸溶液(PAA16)作为成分A。将结果归纳于表4中。

表4聚酰胺酸(PAA1)～聚酰胺酸(PAA16)的制备

＜2.聚酰胺酸酯溶液(成分B)的制备＞

[合成例17]

在具备温度计、搅拌机、原料投入加入口、以及氮气导入口的50mL的褐色四口烧瓶中加入二胺(DI-5-12，m＝5)1.4725g及脱水NMP 18.5g以及作为碱的吡啶0.407g，在干燥氮气流下搅拌溶解。继而加入二甲基1,3-双(氯羰基)-1,3-二甲基环丁烷-2,4-二羧酸盐1.5275g以及脱水NMP 18.5g，在水冷下继续搅拌6小时。通过蒸馏将吡啶去除，在反应溶液中添加NMP10.0g，获得聚合物固体成分浓度为6重量％的聚酰胺酸酯溶液。将所述聚酰胺酸酯溶液作为PAE1。PAE1中所含的聚酰胺酸酯的重量平均分子量为11,000。

[合成例18至合成例27]

除了变更四羧酸二酯二氯化物及二胺的种类以外，依据合成例17来制备聚合物固体成分浓度为6重量％的聚酰胺酸酯溶液(PAE2)至聚酰胺酸酯溶液(PAE11)。将聚酰胺酸酯溶液(PAE1)至聚酰胺酸酯溶液(PAE11)作为成分B。将结果归纳于表5中。

表5聚酰胺酸酯(PAE1)～聚酰胺酸脂(PAＥ11)的制备

1)化合物(d-1)：二甲基1，3-双(氯羰基)-环丁烷-2，4-二羧酸盐

2)化合物(d-2)：二甲基1，3-双(氯羰基)-1，3-二甲基环丁烷-2，4-二羧酸盐

[实施例1]

由聚酰胺酸形成取向膜

在合成例1制备的聚合物固体成分浓度为6重量％的聚酰胺酸溶液(PAA1)中添加NMP/BC＝4/1(重量比)的混合溶剂，稀释至聚合物固体成分浓度4重量％而制成液晶取向剂。利用旋转器(米卡萨(Mikasa)股份有限公司制造，旋转涂布机(1H-DX2))，将液晶取向剂涂布于带有管柱间隔物的玻璃基板及带有ITO电极的玻璃基板上。此外，还包括以下的实施例、比较例在内，根据液晶取向剂的粘度来调整旋转器的旋转速度，使取向膜成为下述膜厚。将所述涂膜在热板(亚速旺(AS ONE)股份有限公司制造，EC热板(EC-1200N))上，以70℃加热干燥80秒。在洁净烘箱(爱斯佩克(Espec)股份有限公司制造，洁净烘箱(PVHC-231))中以230℃对所述涂膜加热处理20分钟，形成膜厚为100nm±10nm的取向膜。使用牛尾(Ushio)电机(股)制造的多光源灯(Multi-Light)ML-501C/B，自相对于基板的铅直方向，隔着偏光板对所述膜照射紫外线的直线偏光。此时的曝光能量是使用牛尾(Ushio)电机(股)制造的紫外线累计光量计UIT-150(光接收器UVD-S365)来测定光量，以在波长254nm下成为0.5J/cm²±0.1J/cm²的方式调整曝光时间。使经照射后的基板浸渍于乳酸乙酯中3分钟，进而浸渍于超纯水中1分钟，在200℃洁净烘箱中干燥10分钟。

元件的制作

以紫外线的偏光方向成为平行的方式将以取向膜的面作为内侧的两块基板贴合，组装成基板的间隔为4μm的FFS元件。液晶的注入口设置于液晶的流动方向成为与紫外线的偏光方向大致平行的位置。在所述FFS元件中注入组成例M1的液晶组合物，测定响应时间以及闪烁率。将结果归纳于表6中。此外，组成例M1的液晶组合物简称为“组合物M1”。对于其他液晶组合物也同样。

[实施例2至实施例13]

在合成例2至合成例12及合成例16所制备的聚合物固体成分浓度为6重量％的聚酰胺酸溶液(PAA2至PAA12、PAA16)中添加NMP/BC＝4/1(重量比)的混合溶剂，稀释至聚合物固体成分浓度为4重量％而制成液晶取向剂。同样地制作元件，并测定响应时间以及闪烁率。

将实施例1至实施例13的结果归纳于表6中。

表6响应时间与闪烁率(其1)

[实施例14]

由聚酰胺酸与聚酰胺酸酯形成取向膜

将合成例13所制备的聚合物固体成分浓度为6重量％的聚酰胺酸溶液(PAA13)与合成例17所制备的聚合物固体成分浓度为6重量％的聚酰胺酸酯溶液(PAE1)以7对3进行混合，添加NMP/BC＝4/1(重量比)的混合溶剂，稀释至聚合物固体成分浓度为4重量％而制成液晶取向剂。利用旋转器(米卡萨(Mikasa)股份有限公司制造，旋转涂布机(1H-DX2))，将液晶取向剂涂布于带有管柱间隔物的玻璃基板及带有ITO电极的玻璃基板上。此外，还包括以下的实施例、比较例在内，根据液晶取向剂的粘度来调整旋转器的旋转速度，以使取向膜成为下述膜厚。将所述涂膜在热板(亚速旺(AS ONE)股份有限公司制造，EC热板(EC-1200N))上，以70℃加热干燥80秒。继而，在洁净烘箱(爱斯佩克(Espec)股份有限公司制造，洁净烘箱(PVHC-231))中以230℃加热处理20分钟，形成膜厚为100nm±10nm的取向膜。继而，使用牛尾(Ushio)电机(股)制造的多光源灯(Multi-Light)ML-501C/B，自相对于基板的铅直方向，隔着偏光板照射紫外线的直线偏光。此时的曝光能量是使用牛尾(Ushio)电机(股)制造的紫外线累计光量计UIT-150(光接收器UVD-S365)来测定光量，以在波长254nm下成为0.5J/cm²±0.1J/cm²的方式调整曝光时间。使经照射后的基板浸渍于乳酸乙酯中3分钟，进而浸渍于超纯水中1分钟，在200℃洁净烘箱中干燥10分钟。

元件的制作

以紫外线的偏光方向成为平行的方式将以取向膜的面作为内侧的两块基板贴合，组装成基板的间隔为4μm的FFS元件。液晶的注入口设置于液晶的流动方向与紫外线的偏光方向大致平行的位置。在所述FFS元件中注入组成例M1的液晶组合物，测定响应时间以及闪烁率。将结果归纳于表7中。此外，组成例M1的液晶组合物简称为“组合物M1”。对于其他液晶组合物也同样。

[实施例15至实施例49]

以与实施例14同样的方法混合成分A与成分B，以同样的方法实施元件的制作，并测定响应时间与闪烁率。

将实施例14至实施例49的结果归纳于表7中。

表7响应时间与闪烁率(其2)

在表6的第三栏及表7的第五栏中记录注入至FFS元件中的液晶组合物的种类。这些为组成例M1至组成例M14中制备的液晶组合物。这些组合物中，上限温度(NI)为70.0℃至117.6℃的范围。下限温度(Tc)为＜-10℃至＜-30℃的范围。光学各向异性(Δn)为0.095至0.129的范围。介电各向异性(Δε)为3.1至15.9的范围。粘度(η)为10.2mPa·s至25.5mPa·s的范围。如此，将特性不同的十四种液晶组合物注入至具有种类不同的取向膜的液晶显示元件中，测定元件的响应时间及闪烁率。

液晶显示元件中，响应时间优选为短。响应时间优选为60ms以下，进而优选为40ms以下。闪烁率优选为小。闪烁率优选为2％以下，进而优选为1％以下。实施例1至实施例49的响应时间为16.8ms至42.2ms的范围，闪烁率为0.02％至0.69％的范围。这些值在进而优选的范围内。根据所述结果可知，在液晶组合物以及取向膜中，即便成分的种类非常不同，也可使响应时间及闪烁率的值处于所述最佳的范围内。这是值得特别写出的本发明的第一特征。实施例5、实施例12、实施例18、实施例29、实施例40及实施例47的元件中，闪烁率为0.5％以上。这些元件的响应时间分别为35.2ms、17.0ms、34.8ms、34.6ms、34.5ms及22.9ms。这些结果表示，在响应时间短的元件中，闪烁率也小。这是值得特别写出的本发明的第二特征。

产业上的可利用性

本发明的液晶显示元件具有响应时间短、电压保持率大、阈电压低、对比度大、寿命长、闪烁率小等特性。因此，所述元件可用于液晶投影仪、液晶电视等。

Claims

1.一种液晶显示元件，其包含：电极组群，形成于经对向配置的一对基板的其中一者或两者上；多个有源元件，与所述电极组群连接；液晶取向膜，形成于所述一对基板各自的对向的面上；以及液晶组合物，夹持于所述一对基板间，其中液晶取向膜含有由具有可光分解的基的聚酰胺酸所衍生的聚合体，液晶组合物仅含有选自式(1)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物作为第一成分以及选自式(2)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物作为第二成分，

式(1)中，R¹为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基；环A为1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或四氢吡喃-2,5-二基；Z¹为单键、亚乙基、羰基氧基、或者二氟亚甲基氧基；X¹及X²独立地为氢或氟；Y¹为氟、氯、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷基、至少一个氢经氟或氯所取代的碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯所取代的碳数2至12的烯基氧基；a为1、2、3或4；

2.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中第一成分含有选自式(1-11)至式(1-18)、式(1-21)、式(1-22)、式(1-25)至式(1-33)、及式(1-35)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物，

式(1-11)至式(1-18)、式(1-21)、式(1-22)、式(1-25)至式(1-33)、及式(1-35)中，R¹为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基。

3.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中基于液晶组合物的重量，第一成分的比例为10重量％至90重量％的范围。

4.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中第二成分为选自式(2-1)至式(2-13)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物，

5.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中基于液晶组合物的重量，第二成分的比例为10重量％至90重量％的范围。

6.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中液晶取向膜含有由具有可光分解的基的聚酰胺酸所衍生的聚合体，所述可光分解的基为选自式(XI-1)至式(XI-16)所表示的基团的组群中的至少一种，

7.根据权利要求6所述的液晶显示元件，其中液晶取向膜含有由聚酰胺酸所衍生的聚合体，所述聚酰胺酸是进而使选自式(DI-1)至式(DI-15)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物进行反应而获得，

8.根据权利要求6所述的液晶显示元件，其中液晶取向膜含有由聚酰胺酸所衍生的聚合体，所述聚酰胺酸是进而使选自式(DI-1-3)、式(DI-4-1)、式(DI-5-1)、式(DI-5-5)、式(DI-5-9)、式(DI-5-12)、式(DI-5-22)、式(DI-5-28)、式(DI-5-30)、式(DI-5-31)、式(DI-7-3)、式(DI-9-1)、式(DI-13-1)、式(DI-13-2)、式(DI-14-1)、以及式(DI-14-2)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物进行反应而获得，

9.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中液晶显示元件的运作模式为扭转向列模式、电控双折射模式、光学补偿弯曲模式、共面切换模式、边缘场切换模式、聚合物稳定取向模式或者电场感应光反应取向模式，液晶显示元件的驱动方式为有源矩阵方式。

10.一种液晶组合物，其用于根据权利要求1所述的液晶显示元件。

11.根据权利要求10所述的液晶组合物，其25℃下的弹性常数(K)为13pN以上，弹性常数(K)与粘度(η)的比为0.8nN/Pa·s(nm²/s)以上。

12.一种液晶显示元件，其含有根据权利要求11所述的液晶组合物，且25℃下的闪烁率为0％至1％的范围。