CN110383156A - 液晶取向剂、液晶取向膜及其制造方法、液晶元件、聚合物及化合物 - Google Patents

Abstract

在通过光取向法获得液晶取向膜的情况下，获得AC残像特性及长期耐热性优异的液晶元件。使液晶取向剂中含有聚合物(P)，所述聚合物(P)具有选自由式(1)表示的部分结构及式(2)表示的部分结构所组成的群组中的至少一种。式中，X1为具有环丁烷环结构的4价有机基，且在环丁烷环的环部分具有至少一个取代基。X2为具有链状烃结构及脂环式烃结构中的至少任一者的、具有特定结构的2价有机基。R5及R6分别独立地为氢原子或碳数1～6的1价有机基。

Description

液晶取向剂、液晶取向膜及其制造方法、液晶元件、聚合物及 化合物

关联申请的相互参照

本申请基于2017年4月4号提出申请的日本专利申请编号2017-74659号，将其记载内容引用于此。

技术领域

本公开涉及一种液晶取向剂、液晶取向膜及其制造方法、液晶元件、聚合物及化合物。

背景技术

液晶元件被广泛用于电视或移动机器、各种监视器等中。另外，在液晶元件中为了对液晶单元中的液晶分子的取向进行控制而使用液晶取向膜。作为获得具有液晶取向限制力的有机膜的方法，之前已知有对有机膜进行摩擦的方法、对氧化硅进行斜向蒸镀的方法、形成具有长链烷基的单分子膜的方法、对感光性的有机膜进行光照射的方法(光取向法)等。

光取向法可一面抑制静电或尘埃的产生，一面对感光性的有机膜赋予均匀的液晶取向性，而且也能够对液晶取向方向进行精密控制，因此，近年来进行了各种研究(例如参照专利文献1)。专利文献1中公开出，对将含有在主链上具有环丁烷环结构的聚酰胺酸的液晶取向剂涂布于基板上并煅烧而得的膜照射偏光辐射线而形成液晶取向膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/176822号

发明内容

发明所要解决的问题

在通过光取向处理获得液晶取向膜的情况下，存在如下倾向：与摩擦处理相比，液晶分子的取向限制力并不充分，且容易产生称作交流(alternating current，AC)残像的残影。AC残像是由于初始取向的方向因液晶元件的长时间驱动而自液晶元件的制造当初的方向偏离所产生的残像。在液晶元件中使AC残像减少的一个有效的方法是使液晶取向膜的取向秩序度提升。作为液晶元件，为了满足近年来进一步高性能化的要求，期望充分减少AC残像。

另外，近年来，液晶元件应用于自大画面的液晶电视至智能手机或输入板个人计算机(personal computer，PC)等之类的小型显示装置的广范围的设备或用途中。伴随此种多用途化，设想液晶元件被载置或设置于如车内或室外那样可能成为高温的场所，或者相较于之前而被长时间驱动，在更严酷的温度条件下被使用。因此，作为液晶元件，要求对耐热性的可靠性高。然而，在使用含有在主链上具有环丁烷环结构的聚酰亚胺系聚合物的液晶取向剂并通过光取向处理而获得液晶取向膜的情况下，担心由于通过对涂膜进行的光照射所生成的分解物而导致在将所得的液晶元件长时间暴露于高温环境下的情况下容易产生微小亮点，且对耐热性(尤其是长期耐热性)的可靠性差。

本公开是鉴于所述状况而成者，其一个目的在于提供一种在通过光取向法获得液晶取向膜的情况下，可获得AC残像特性及长期耐热性优异的液晶元件的、液晶取向剂。

解决问题的技术手段

本公开为了解决所述课题而采用了以下方法。

＜1＞一种液晶取向剂，含有聚合物(P)，所述聚合物(P)具有选自由下述式(1)表示的部分结构及下述式(2)表示的部分结构所组成的群组中的至少一种。

[化1]

(式(1)及式(2)中，X¹为具有环丁烷环结构的4价有机基，且在环丁烷环的环部分具有至少一个取代基。X²为下述式(4)或下述式(5)表示的2价有机基。R⁵及R⁶分别独立地为氢原子或碳数1～6的1价有机基)

[化2]

*-A¹-Y¹-Z¹-Y²-A²-*(4)

*-A¹-B¹-Z²-Y³-A²-*(5)

(式(4)及式(5)中，A¹及A²为2价芳香环基，且也可在环部分具有取代基。其中，A¹与A²相同。Y¹及Y²分别独立地为单键、氧原子、硫原子、或“-NR⁷-”(R⁷为氢原子或1价有机基)。其中，Y¹与Y²互不相同。B¹为下述式(7)或式(8)表示的2价杂环基。Y³为氧原子、或“-NR⁹-”(R⁹为氢原子或1价有机基)。Z¹为具有链状烃结构及脂环式烃结构中的至少任一者的碳数1～15的2价有机基，Z²为单键、或者具有链状烃结构及脂环式烃结构中的至少任一者的碳数1～15的2价有机基。其中，在Y¹及Y²中的一者为硫原子且另一者为单键的情况下，Z¹的碳数为2以上。“*”表示结合键)

[化3]

(式(7)及式(8)中，R⁸为取代基。r为0～3的整数，m为0～(r+2)的整数。“*”表示结合键)

＜2＞一种液晶取向膜，是使用所述＜1＞的液晶取向剂而形成。

＜3＞一种液晶取向膜的制造方法，包括如下光取向步骤：使用所述＜1＞的液晶取向剂形成涂膜，对所述涂膜实施光照射处理而赋予液晶取向能力。

＜4＞一种液晶元件，具备所述＜2＞的液晶取向膜。

＜5＞一种聚合物，具有选自由所述式(1)表示的部分结构及所述式(2)表示的部分结构所组成的群组中的至少一种。

＜6＞一种化合物，由下述式(16)表示。

[化4]

(式(16)中，A³及A⁴为自苯环(Benzene ring)、吡啶环(Pyridine ring)或嘧啶环(Pyrimidine ring)的环部分去除2个氢原子而成的2价基团，且也可在环部分具有取代基。其中，A³与A⁴相同。R¹³为氢原子或1价有机基，Y⁸为氧原子或硫原子。n为1～5的整数)

发明的效果

根据本公开的液晶取向剂，在通过光取向法获得液晶取向膜的情况下，可获得长期耐热性优异、且AC残像减少了的液晶元件。

附图说明

[图1]图1是二胺(DA-1)的¹H-核磁共振(nuclear magnetic resonance，NMR)光谱。

[图2]图2是二胺(DA-4)的¹H-NMR光谱。

[图3]图3是二胺(DA-10)的¹H-NMR光谱。

具体实施方式

以下，对本公开的液晶取向剂中所调配的成分、及视需要任意调配的其他成分进行说明。

《聚合物(P)》

本公开的液晶取向剂含有聚合物(P)，所述聚合物(P)具有选自由所述式(1)表示的部分结构及所述式(2)表示的部分结构所组成的群组中的至少一种。所述式(1)及式(2)中，X¹为具有环丁烷环结构的4价有机基，且在环丁烷环的环部分具有至少一个取代基。作为环丁烷环所具有的取代基，例如可列举：卤素原子、烷基、卤化烷基、烷氧基、烯基、炔基等。取代基的数量并无特别限定，但优选为1个～4个。

X¹优选为下述式(3)表示的基团。

[化5]

(式(3)中，R¹～R³分别独立地为氢原子、卤素原子、碳数1～6的烷基、碳数1～6的卤化烷基、碳数1～6的烷氧基、碳数1～6的硫代烷基、碳数2～6的烯基、碳数2～6的炔基、或“-COR²⁰”(其中，R²⁰为碳数1～6的烷基、含氟烷基、烷氧基或含氟烷氧基)。R⁴为卤素原子、碳数1～6的烷基、碳数1～6的卤化烷基、碳数1～6的烷氧基、碳数1～6的硫代烷基、碳数2～6的烯基、碳数2～6的炔基、或“-COR²⁰”。其中，R¹～R⁴中邻接的基团彼此也可键结而形成环结构。在式中存在多个R²⁰的情况下，多个R²⁰可彼此相同也可不同。“*”表示结合键)

再者，在所述式(1)中的X¹为所述式(3)表示的基团的情况下，所述式(1)由下述式(1-A)或式(1-B)表示，所述式(2)由下述式(2-A)表示。

[化6]

(式(1-A)及式(1-B)中，X²、R⁵及R⁶分别与所述式(1)中的X²、R⁵及R⁶为相同含义。R¹～R⁴分别与所述式(3)中的R¹～R⁴为相同含义)

[化7]

(式(2-A)中，X²与所述式(1)中的X²为相同含义。R¹～R⁴分别与所述式(3)中的R¹～R⁴为相同含义)

所述式(1)及式(2)中的X²为所述式(4)或式(5)表示的2价有机基。所述式(4)及式(5)中，A¹及A²为自芳香环的环部分去除2个氢原子而成的基团，且也可在环部分具有取代基。作为芳香环，例如可列举：苯环、萘环(Naphthalene ring)、蒽环(Anthracene ring)、联苯环(Biphenyl ring)等芳香族烃环；吡啶环、吡嗪环(Pyrazine ring)、嘧啶环、哒嗪环(Pyridazine ring)等含氮杂环等。作为芳香环可具有的取代基，例如可列举碳数1～6的烷基等。其中，A¹与A²相同。在A¹与A²相同的情况下，对于获得聚合物(P)时所使用的单体，能够简便地进行合成，并且AC残像的减少效果及长期耐热性的改善效果高，就所述方面而言优选。

关于A¹、A²，就可获得液晶取向性及AC残像特性更优异的液晶元件的方面而言，这些中，优选为自可具有取代基的苯环、联苯环、吡啶环或嘧啶环的环部分去除2个氢原子而成的基团。

所述式(4)中的Y¹及Y²分别独立地为单键、氧原子、硫原子、或“-NR⁷-”(R⁷为氢原子或1价有机基)。其中，Y¹与Y²互不相同。就可提高聚合物(P)对光的感度、且所获得的液晶元件的液晶取向性及AC残像特性的改善效果更高的方面而言，这些中，优选为氧原子、硫原子、或“-NR⁷-”，更优选为氧原子或“-NR⁷-”。再者认为，通过Y¹与Y²互不相同，而所述式(1)中的X²成为非对称结构，故可改善聚合物的溶解性，进而由于光分解物的结晶性下降，故可减少微小亮点的发生。

R⁷的1价有机基例如可列举碳数1～6的烷基、保护基等。保护基优选为通过热而脱离的基团，例如可列举：氨基甲酸酯(carbamate)系保护基、酰胺系保护基、酰亚胺系保护基、磺酰胺系保护基等。这些中，就通过热的脱离性高的方面、或者减少经脱保护的部分在膜中的残存量的方面而言，保护基优选为叔丁氧基羰基。

R⁷优选为氢原子、碳数1～3的烷基或保护基，就可进一步减少微小亮点的发生的方面、以及可提高液晶取向膜的透过性的观点而言，更优选为碳数1～3的烷基。

所述式(5)中的Y³为氧原子或“-NR⁹-”。关于R⁹的具体例及优选的例子，可应用所述“-NR⁷-”中的R⁷的说明。

Z¹为具有链状烃结构及脂环式烃结构中的至少任一者的碳数1～15的2价有机基，Z²为单键、或者具有链状烃结构及脂环式烃结构中的至少任一者的碳数1～15的2价有机基。其中，在Y¹及Y²中的一者为硫原子且另一者为单键的情况下，Z¹的碳数为2～15的整数。此处，在本说明书中，所谓“链状烃结构”是指不含环状结构而仅包含链状结构的直链状烃结构及分支状烃结构。其中，链状烃结构可为饱和也可为不饱和。所谓“脂环式烃结构”是指仅包含脂环式烃的结构作为环结构而不含芳香环结构的烃结构。其中，脂环式烃结构无需仅包含脂环式烃的结构，也包含其一部分中具有链状结构者。Z¹优选为2价的链状烃基、或者在所述链状烃基的碳-碳键之间具有氧原子、硫原子或“-NR¹²-”(R¹²为氢原子或1价有机基)的基团。Z²优选为单键、2价的链状烃基、或者在所述链状烃基的碳-碳键之间具有氧原子、硫原子或“-NR¹²-”的基团。

就可进一步减少由光分解物引起的微小亮点的发生的方面而言，Z¹及Z²的2价有机基优选为下述式(6)表示的2价有机基。

[化8]

(式(6)中，R¹⁰及R¹¹分别独立地为烷二基，R¹⁰及R¹¹的合计碳数为1～15。Y⁴为氧原子、硫原子、或“-NR¹²-”(R¹²为氢原子或1价有机基)。p为0～4的整数。在p为2以上的情况下，多个R¹⁰、Y⁴可彼此相同也可不同。其中，在所述式(4)中的Y¹及Y²中的一者为硫原子且另一者为单键的情况下，R¹⁰及R¹¹的合计碳数为2以上)

所述式(6)中，R¹⁰及R¹¹可为直链状也可为分支状，但就可提高对液晶元件中的微小亮点的生成进行抑制的效果的方面而言，优选为直链状。具体而言，所述式(6)表示的基团(即，Z¹及Z²)优选为烷二基、或者在所述烷二基的碳-碳键之间具有氧原子、硫原子或“-NR⁸-”的基团，更优选为烷二基、或者在所述烷二基的碳-碳键之间具有氧原子的基团，进而优选为烷二基。关于R¹²的具体例及优选的例子，可应用所述“-NR⁷-”中的R⁷的说明。p优选为0～2。

在所述式(4)中的Z¹为所述式(6)表示的2价基团的情况下，就在液晶取向膜的制造中促进通过加热的分子链的再取向的方面、以及在液晶元件中可进一步减少微小亮点的产生的方面而言，R¹⁰及R¹¹的合计碳数(在p为2以上的情况下，为多个R¹⁰与R¹¹的合计碳数)优选为碳数2以上，更优选为碳数3以上。Y⁴优选为氧原子或硫原子，更优选为氧原子。

在所述式(5)中的Z²为所述式(6)表示的2价基团的情况下，就可进一步提高AC残像的减少效果的方面而言，R¹¹优选为亚甲基、且p＝0。Z²优选为单键或亚甲基。

所述式(5)的B¹为所述式(7)或式(8)表示的含氮杂环基。在所述式(7)及式(8)中，R⁸的取代基例如可列举碳数1～6的烷基等。就液晶取向性的观点而言，r优选为1或2，更优选为2。这些中，就液晶取向性及AC残像特性的观点而言，B¹优选为经取代或未经取代的哌啶-1,4-二基、或者经取代或未经取代的哌嗪-1,4-二基，特别优选为经取代或未经取代的哌啶-1,4-二基。

就液晶取向性、AC残像特性及长期耐热性的改善效果高的方面而言，所述式(4)特别优选为下述式(4A)表示的基团。

[化9]

(式(4A)中，A³及A⁴为自苯环、吡啶环或嘧啶环的环部分去除2个氢原子而成的2价基团，且也可在环部分具有取代基。其中，A³与A⁴相同。Y⁵及Y⁶分别独立地为单键、氧原子、硫原子、或“-NR¹³-”(R¹³为氢原子或1价有机基)。其中，Y⁵与Y⁶互不相同。n为1～5的整数。其中，在Y⁵及Y⁶中的一者为硫原子且另一者为单键的情况下，n为2以上。“*”表示结合键)

作为A³及A⁴可具有的取代基，例如可列举碳数1～6的烷基等。关于R¹³的1价有机基的具体例及优选的例子，可应用所述R⁷的说明。在所述式(4A)表示的基团的Y⁵及Y⁶为单键、氧原子或硫原子的情况下(其中，Y⁵与Y⁶互不相同)，相对于光而为高感度，并且在聚酰胺酸酯的合成时可提高产率，就所述方面而言优选。所述情况下，X²由下述式(4C)表示。下述式(4C)中，Y⁵¹及Y⁶¹特别优选为一者为氧原子且另一者为单键。

[化10]

(式(4C)中，Y⁵¹及Y⁶¹分别独立地为单键、氧原子或硫原子。其中，Y⁵¹与Y⁶¹互不相同。n为1～5的整数。其中，在Y⁵¹及Y⁶¹中的一者为硫原子且另一者为单键的情况下，n为2以上。A³及A⁴与所述式(4A)为相同含义。“*”表示结合键)

就液晶取向性及AC残像特性的观点而言，所述式(4A)中的Y⁵及Y⁶中的、在A³及A⁴的苯环、吡啶环或嘧啶环上的键结部位优选为相对于键结于所述式(1)及所述式(2)中的X²的氮原子而为对位。所述式(4A)表示的基团特别优选为下述式(4A-1)表示的基团。

[化11]

(式(4A-1)中，Q¹及Q²分别独立地为“CH”或氮原子。R¹³、Y⁵、Y⁶及n与所述式(4A)为相同含义。“*”表示结合键)

所述式(5)优选为下述式(5A)表示的2价有机基。式(5)中的k优选为0～3，更优选为0或1。

[化12]

(式(5A)中，A⁵及A⁶为自苯环、吡啶环或嘧啶环的环部分去除2个氢原子而成的2价基团，且也可在环部分具有取代基。其中，A⁵与A⁶相同。B²为经取代或未经取代的哌啶-1,4-二基、或者经取代或未经取代的哌嗪-1,4-二基。Y⁷为氧原子、或“-NR⁹-”(R⁹为氢原子或1价有机基)。k为0～5的整数。“*”表示结合键)

聚合物(P)为选自由聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及聚酰亚胺所组成的群组中的至少一种。聚合物(P)具有源于四羧酸衍生物的部分结构、与源于二胺化合物的部分结构，所述四羧酸衍生物具有在环部分具有至少一个取代基的环丁烷环结构，所述二胺化合物具有所述式(4)或式(5)表示的2价有机基。此种聚合物(P)的合成方法并无特别限定，可通过将有机化学的通用方法适当组合而获得。再者，本说明书中，“四羧酸衍生物”的含义为包含四羧酸二酐、四羧酸二酯及四羧酸二酯二卤化物。

(聚酰胺酸)

在聚合物(P)为聚酰胺酸的情况下，所述聚酰胺酸(以下也称作“聚酰胺酸(P)”)例如可通过使四羧酸二酐与二胺化合物反应而获得，所述四羧酸二酐包含具有在环部分具有至少一个取代基的环丁烷环结构的四羧酸二酐(以下也称作“特定酸二酐”)，所述二胺化合物包含具有所述式(4)或式(5)表示的2价有机基的二胺化合物(以下也称作“特定二胺”)。

(特定酸二酐)

作为特定酸二酐，可列举具有所述式(3)表示的部分结构的四羧酸二酐。作为特定酸二酐的具体例，例如可列举下述式(TA-1-1)～式(TA-1-15)分别所表示的化合物等。

[化13]

作为特定酸二酐，这些中优选为所述式(TA-1-1)～式(TA-1-12)分别所表示的化合物，特别优选为1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐(所述式(TA-1-2)表示的化合物)。再者，特定酸二酐可单独使用一种或者组合使用两种以上。

当合成聚酰胺酸(P)时，也可将特定酸二酐与特定酸二酐以外的其他四羧酸二酐一并使用作为四羧酸二酐。其他四羧酸二酐只要不具有在环部分具有至少一个取代基的环丁烷环结构即可，并无特别限定。作为其他四羧酸二酐的具体例，脂肪族四羧酸二酐例如可列举：乙二胺四乙酸二酐等；

脂环式四羧酸二酐例如可列举：1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐、5-(2,5-二氧代四氢呋喃-3-基)-3a,4,5,9b-四氢萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二氧代四氢呋喃-3-基)-8-甲基-3a,4,5,9b-四氢萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸酐、3,5,6-三羧基-2-羧基甲基降冰片烷-2:3,5:6-二酐、2,4,6,8-四羧基双环[3.3.0]辛烷-2:4,6:8-二酐、环己烷四羧酸二酐、环戊烷四羧酸二酐等；芳香族四羧酸二酐例如可列举：均苯四甲酸二酐、4,4'-(六氟亚异丙基)双邻苯二甲酸酐、对亚苯基双(偏苯三酸单酯酐)、乙二醇双(偏苯三酸酐酯)、1,3-丙二醇双(偏苯三酸酐酯)、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐等，此外，可使用日本专利特开2010-97188号公报中记载的四羧酸二酐。

作为其他四羧酸二酐，就进一步提高微小亮点的减少效果的方面而言，这些中，可优选地使用选自由乙二胺四乙酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐、均苯四甲酸二酐及3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐所组成的群组中的至少一种作为共聚成分。再者，当合成聚合物(P)时，作为其他四羧酸二酐，可单独使用一种或者组合使用两种以上。

当合成聚酰胺酸(P)时，就充分获得本公开的效果的观点而言，特定酸二酐的使用比例相对于用于合成的四羧酸二酐的合计量，优选为设为30摩尔％以上。更优选为50摩尔％以上，进而优选为80摩尔％以上。在使用其他四羧酸二酐的情况下，其使用比例相对于用于合成的四羧酸二酐的合计量，优选为设为5摩尔％～70摩尔％，更优选为设为10摩尔％～50摩尔％。

(特定二胺)

特定二胺为下述式(14)或下述式(15)表示的化合物。

[化14]

H₂N-A¹-Y¹-Z¹-Y²-A²-NH₂(14)

H₂N-A¹-B¹-Z²-Y³-A²-NH₂(15)

(式(14)及式(15)中，A¹、A²、B¹、Y¹、Y²、Y³、Z¹及Z¹与所述式(4)、式(5)为相同含义)

所述式(14)及式(15)中的A¹、A²、B¹、Y¹、Y²、Y³、Z¹及Z¹的说明分别应用所述式(4)、式(5)的说明。这些中，所述式(14)表示的化合物优选为下述式(4B)表示的化合物，所述式(15)表示的化合物优选为下述式(5B)表示的化合物。

[化15]

(式(4B)中，A³、A⁴、Y⁵、Y⁶及n与所述式(4A)中的A³、A⁴、Y⁵、Y⁶及n为相同含义)

[化16]

(式(5B)中，A⁵、A⁶、B²、Y⁷及k与所述式(5A)中的A⁵、A⁶、B²、Y⁷及k为相同含义)

所述式(4B)及式(5B)中的一级氨基优选为相对于键结于A³、A⁴、A⁵及A⁶的环(苯环、吡啶环或嘧啶环)的其他基团而为对位。关于所述式(4B)中的A³、A⁴、Y⁵、Y⁶及n、以及所述式(5B)中的A⁵、A⁶、B²、Y⁷及k的具体例及优选的例子，应用所述说明。

作为特定二胺的具体例，例如可列举下述式(d-1)～式(d-54)分别所表示的化合物等。特定二胺可通过适宜组合有机化学的通用方法来合成。再者，特定二胺可单独使用一种，或者也可组合使用两种以上。下述式中的“Boc”表示叔丁氧基羰基(t-Butyloxycarbonyl)。

[化17]

[化18]

[化19]

[化20]

当合成聚酰胺酸(P)时，可仅使用特定二胺作为二胺化合物，但也可将特定二胺与特定二胺以外的其他二胺一并使用。其他二胺只要不符合特定二胺则无特别限定，例如可列举：脂肪族二胺、脂环式二胺、芳香族二胺及二氨基有机硅氧烷等。作为这些的具体例，脂肪族二胺例如可列举：间苯二甲胺、乙二胺、1,3-丙二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺等；脂环式二胺例如可列举：对环己二胺、4,4'-亚甲基双(环己基胺)等；

芳香族二胺例如可列举：十二烷氧基二氨基苯、十六烷氧基二氨基苯、十八烷氧基二氨基苯、胆甾烷氧基二氨基苯、胆甾烯氧基二氨基苯、二氨基苯甲酸胆甾烷基酯、二氨基苯甲酸胆甾烯基酯、二氨基苯甲酸羊毛甾烷基酯、3,6-双(4-氨基苯甲酰氧基)胆甾烷、3,6-双(4-氨基苯氧基)胆甾烷、1,1-双(4-((氨基苯基)甲基)苯基)-4-丁基环己烷、2,5-二氨基-N,N-二烯丙基苯胺、下述式(E-1)

[化21]

(式(E-1)中，X^I及X^II分别独立地为单键、-O-、-COO-或-OCO-，R^I为碳数1～3的烷二基，R^II为单键或碳数1～3的烷二基，a为0或1，b为0～2的整数，c为1～20的整数，d为0或1。其中，a及b不会同时成为0)

表示的化合物等侧链型二胺：

对苯二胺、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-亚乙基二苯胺、4,4'-二氨基二苯基胺、4,4'-二氨基二苯基硫醚、4-氨基苯基-4'-氨基苯甲酸酯、4,4'-二氨基偶氮苯、3,5-二氨基苯甲酸、1,2-双(4-氨基苯氧基)乙烷、1,5-双(4-氨基苯氧基)戊烷、N,N'-二(4-氨基苯基)-N,N'-二甲基乙二胺、双[2-(4-氨基苯基)乙基]己二酸、双(4-氨基苯基)胺、N,N-双(4-氨基苯基)甲胺、1,4-双(4-氨基苯基)-哌嗪、N,N'-双(4-氨基苯基)-联苯胺、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、4,4'-二氨基二苯基醚、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4'-(亚苯基二亚异丙基)双苯胺、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4-(4-氨基苯氧基羰基)-1-(4-氨基苯基)哌啶、4,4'-[4,4'-丙烷-1,3-二基双(哌啶-1,4-二基)]二苯胺等非侧链型二胺；

二氨基有机硅氧烷例如可列举：1,3-双(3-氨基丙基)-四甲基二硅氧烷等，此外，也可使用日本专利特开2010-97188号公报中记载的二胺化合物。

作为聚酰胺酸(P)的合成所使用的其他二胺，就减少液晶元件中产生的微小亮点的效果高的方面而言，优选为包含选自由O,O'-二(4-氨基苯基)-乙二醇、及N,N'-二(4-氨基苯基)-N,N'-二甲基乙二胺所组成的群组中的至少一种，就可获得液晶取向性及AC残像特性良好的液晶元件的方面而言，优选为包含选自由对苯二胺、1,4-双(4-氨基苯基)-哌啶、以及2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯所组成的群组中的至少一种。再者，当合成聚酰胺酸(P)时，其他二胺可单独使用一种或者组合使用两种以上。

就充分获得本公开的效果的观点而言，特定二胺的使用比例优选为相对于合成聚酰胺酸(P)时所使用的二胺化合物的合计量而设为20摩尔％以上。更优选为40摩尔％以上，进而优选为60摩尔％以上。在使用其他二胺的情况下，其使用比例相对于用于合成的二胺化合物的合计量，优选为设为5摩尔％～80摩尔％，更优选为设为10摩尔％～60摩尔％。

(聚酰胺酸的合成)

聚酰胺酸(P)可通过使如所述那样的四羧酸二酐与二胺化合物视需要与分子量调整剂(例如，酸单酐、单胺化合物、单异氰酸酯化合物等)一并进行反应而获得。被供于聚酰胺酸(P)的合成反应的四羧酸二酐与二胺化合物的使用比例优选为相对于二胺化合物的氨基1当量而四羧酸二酐的酸酐基成为0.2当量～2当量的比例。

聚酰胺酸(P)的合成反应优选为在有机溶媒中进行。此时的反应温度优选为-20℃～150℃，反应时间优选为0.1小时～24小时。反应所使用的有机溶媒例如可列举：非质子性极性溶媒、酚系溶媒、醇、酮、酯、醚、卤化烃、烃等。特别优选的有机溶媒使用选自由N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、四甲基脲、六甲基磷酰三胺、间甲酚、二甲酚以及卤化酚所组成的群组中的一种以上作为溶媒，或者为这些的一种以上与其他有机溶媒(例如，丁基溶纤剂、二乙二醇二乙醚等)的混合物。有机溶媒的使用量优选为设为四羧酸二酐及二胺化合物的合计量相对于反应溶液的总量而成为0.1质量％～50质量％的量。将聚酰胺酸(P)溶解而成的反应溶液可直接供于液晶取向剂的制备，也可将反应溶液中所含的聚酰胺酸(P)分离之后供于液晶取向剂的制备。

(聚酰胺酸酯)

作为聚合物(P)的聚酰胺酸酯为在所述式(1)表示的部分结构中具有R⁵及R⁶的至少一者为碳数1～6的1价有机基的结构单元的聚合物。R⁵及R⁶的具体例例如可列举：碳数1～6的直链状或分支状的烷基、碳数2～6的直链状或分支状的烯基、环己基、苯基等。所述聚酰胺酸酯例如可通过如下方法等而获得：[I]使上文中获得的聚酰胺酸(P)与酯化剂(例如甲醇或乙醇、N,N-二甲基甲酰胺二乙基缩醛等)进行反应的方法、[II]使包含具有所述式(3)表示的部分结构的四羧酸二酯的四羧酸二酯与包含特定二胺的二胺化合物优选为在有机溶媒中并在适当的脱水催化剂(例如，卤化4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉、羰基咪唑、磷系缩合剂等)的存在下进行反应的方法、[III]使包含具有所述式(3)表示的部分结构的四羧酸二酯二卤化物的四羧酸二酯二卤化物与包含特定二胺的二胺化合物优选为在有机溶媒中并在适当的碱(例如，吡啶、三乙胺等三级胺、或者氢化钠、氢化钾、氢氧化钠、氢氧化钾、钠、钾等碱金属类)的存在下进行反应的方法。

所述[II]中使用的四羧酸二酯可通过利用醇类等对特定酸二酐或其他四羧酸二酐进行开环而获得。所述[III]中使用的四羧酸二酯二卤化物可通过使如所述那样获得的四羧酸二酯与亚硫酰氯等适当的氯化剂进行反应而获得。

聚酰胺酸酯可仅具有酰胺酸酯结构，也可为使酰胺酸结构与酰胺酸酯结构并存的部分酯化物。在通过所述反应而获得聚酰胺酸酯作为溶液的情况下，所述溶液可直接供于液晶取向剂的制备，也可将反应溶液中所含的聚酰胺酸酯分离之后供于液晶取向剂的制备。

(聚酰亚胺)

作为聚合物(P)的聚酰亚胺为具有所述式(2)表示的部分结构的聚合物。所述聚酰亚胺例如可通过将如所述那样合成的聚酰胺酸(P)脱水闭环且酰亚胺化而获得。聚酰亚胺可为将作为其前体的聚酰胺酸(P)所具有的酰胺酸结构全部进行脱水闭环而成的完全酰亚胺化物，也可为将仅酰胺酸结构的一部分脱水闭环且酰胺酸结构与酰亚胺环结构并存的部分酰亚胺化物。聚酰亚胺优选为其酰亚胺化率为40％～100％，更优选为60％～90％。所述酰亚胺化率以百分率表示相对于聚酰亚胺的酰胺酸结构的数量与酰亚胺环结构的数量的合计而言酰亚胺环结构的数量所占的比例。此处，酰亚胺环的一部分也可为异酰亚胺环。

聚酰胺酸(P)的脱水闭环优选为通过如下方法进行：将聚酰胺酸溶解于有机溶媒中，在所述溶液中添加脱水剂及脱水闭环催化剂并视需要进行加热。脱水剂例如可使用乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。脱水剂的使用量优选为相对于聚酰胺酸的酰胺酸结构的1摩尔而设为0.01摩尔～20摩尔。脱水闭环催化剂例如可使用吡啶、三甲吡啶、二甲吡啶、三乙胺等三级胺。脱水闭环催化剂的使用量优选为相对于所使用的脱水剂1摩尔而设为0.01摩尔～10摩尔。所使用的有机溶媒可列举作为聚酰胺酸(P)的合成所使用者而例示的有机溶媒。脱水闭环反应的反应温度优选为0℃～180℃，反应时间优选为1.0小时～120小时。如此获得的含有聚酰亚胺的反应溶液可直接供于液晶取向剂的制备，也可将聚酰亚胺分离之后供于液晶取向剂的制备。再者，聚酰亚胺也可通过利用聚酰胺酸酯的脱水闭环反应的酰亚胺化而获得。

当制成浓度10质量％的溶液时，聚合物(P)的溶液粘度优选为具有10mPa·s～800mPa·s的溶液粘度，更优选为具有15mPa·s～500mPa·s的溶液粘度。再者，溶液粘度(mPa·s)为对于使用聚合物(P)的良溶媒(例如，γ-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮等)所制备的浓度10质量％的聚合物溶液，使用E型旋转粘度计在25℃下测定的值。

聚合物(P)的通过凝胶渗透色谱法(gel permeation chromatography，GPC)测定的聚苯乙烯换算的重量平均分子量(Mw)优选为1,000～500,000，更优选为5,000～100,000。由Mw与通过GPC测定的聚苯乙烯换算的数量平均分子量(Mn)之比表示的分子量分布(Mw/Mn)优选为15以下，更优选为10以下。再者，液晶取向剂所含有的聚合物(P)可仅为一种，或者也可组合两种以上。

《其他成分》

本公开的液晶取向剂也可含有聚合物(P)以外的其他成分。所述其他成分例如可列举：不具有所述式(1)表示的部分结构及所述式(2)表示的部分结构中的任一者的聚合物(以下也称作“其他聚合物”)、在分子内具有至少一个环氧基的化合物、官能性硅烷化合物、抗氧化剂、金属螯合化合物、硬化促进剂、表面活性剂、填充剂、分散剂、光增感剂、酸产生剂、碱产生剂、自由基产生剂等。这些的调配比例可在无损本公开的效果的范围内根据各化合物而适宜选择。

液晶取向剂就通过含有其他聚合物而可提高抑制微小亮点的生成的效果的方面而言优选。其他聚合物的主骨架并无特别限定，例如可列举以聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酸酯、聚有机硅氧烷、聚酯、纤维素衍生物、聚缩醛、聚苯乙烯衍生物、聚(苯乙烯-苯基马来酰亚胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯等为主骨架的聚合物。这些中，就可优选地抑制微小亮点的生成的方面而言，其他聚合物优选为选自由聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及聚酰亚胺所组成的群组中的至少一种。在将其他聚合物调配于液晶取向剂中的情况下，其调配比例相对于液晶取向剂中的总聚合物量而言优选为1质量％～90质量％，更优选为10质量％～80质量％，进而优选为20质量％～70质量％。

本公开的液晶取向剂是作为将聚合物(P)及视需要使用的成分优选为在适当的溶媒中分散或溶解而成的液状的组合物而制备。

作为所使用的有机溶媒，例如可列举：N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、1,2-二甲基-2-咪唑啉酮、γ-丁内酯、γ-丁内酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇单甲醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇-正丙醚、乙二醇-异丙醚、乙二醇-正丁醚(丁基溶纤剂)、乙二醇二甲醚、乙二醇乙醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二异丁基酮、丙酸异戊酯、异丁酸异戊酯、二异戊醚、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等。这些可单独使用或者混合使用两种以上。

液晶取向剂中的固体成分浓度(液晶取向剂的溶媒以外的成分的合计质量占液晶取向剂的总质量的比例)可考虑粘性、挥发性等而适宜选择，优选为1质量％～10质量％的范围。即，将液晶取向剂如后述那样涂布于基板表面，且优选为进行加热，由此形成作为液晶取向膜的涂膜或者成为液晶取向膜的涂膜。此时，在固体成分浓度未满1质量％的情况下，涂膜的膜厚变得过小，难以获得良好的液晶取向膜。另一方面，在固体成分浓度超过10质量％的情况下，存在如下倾向：涂膜的膜厚变得过大，难以获得良好的液晶取向膜，另外，液晶取向剂的粘性增大且涂布性降低。

液晶取向剂中的聚合物(P)的含有比例相对于液晶取向剂中的固体成分(溶媒以外的成分)的合计100质量份而言，优选为10质量份以上，更优选为20质量份以上，进而优选为30质量份以上。

《液晶取向膜及液晶元件》

本公开的液晶取向膜可通过如所述那样制备的液晶取向剂而形成。尤其，本公开的液晶取向膜优选为通过包括光取向步骤的方法而制造，所述光取向步骤即为使用所述液晶取向剂形成涂膜，并对所述涂膜实施光照射处理而赋予液晶取向能力。

另外，本公开的液晶元件具备使用上文中说明的液晶取向剂而形成的液晶取向膜。液晶元件中的液晶的动作模式并无特别限定，例如可应用于扭曲向列(TwistedNematic，TN)型、超扭曲向列(Super Twisted Nematic，STN)型、垂直取向(VerticalAlignment，VA)型(包含垂直取向-多域垂直取向(Vertical Alignment-Multi-domainVertical Alignment，VA-MVA)型、垂直取向-图案垂直取向(Vertical Alignment-Patterned Vertical Alignment，VA-PVA)型等)、共面切换(In-Plane Switching，IPS)型、边缘场切换(Fringe Field Switching，FFS)型、光学补偿弯曲(Optically CompensatedBend，OCB)型等各种模式中。液晶元件例如可通过包含以下步骤1～步骤3的方法而制造。步骤1中使用基板视所需的动作模式而不同。步骤2及步骤3中各动作模式通用。

(步骤1：涂膜的形成)

首先，将液晶取向剂涂布于基板上，优选为对涂布面进行加热，由此在基板上形成涂膜。作为基板，例如可使用：浮法玻璃、钠玻璃等玻璃；包含聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚醚砜、聚碳酸酯、聚(脂环式烯烃)等塑料的透明基板。作为设置于基板的其中一面上的透明导电膜，可使用包含氧化锡(SnO₂)的奈塞(NESA)膜(美国PPG公司注册商标)、包含氧化铟-氧化锡(In₂O₃-SnO₂)的氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)膜等。在制造TN型、STN型或VA型的液晶元件的情况下，使用两片设置有经图案化的透明导电膜的基板。另一方面，在制造IPS型或FFS型的液晶元件的情况下，使用设置有包含经图案化为梳齿型的透明导电膜或金属膜的电极的基板、与未设置电极的相向基板。金属膜例如可使用包含铬等金属的膜。液晶取向剂朝基板的涂布是在电极形成面上优选为通过胶版印刷法、柔版印刷法、旋涂法、辊涂机法或喷墨法而进行。

涂布液晶取向剂之后，出于防止所涂布的液晶取向剂的流挂等目的，优选为实施预加热(预烘烤)。预烘烤温度优选为30℃～200℃，预烘烤时间优选为0.25分钟～10分钟。其后，将溶剂完全去除，视需要以对聚合物中所存在的酰胺酸结构进行热酰亚胺化为目的而实施煅烧(后烘烤)步骤。此时的煅烧温度(后烘烤温度)优选为80℃～300℃，后烘烤时间优选为5分钟～200分钟。以此种方式形成的膜的膜厚优选为0.001μm～1μm。将液晶取向剂涂布于基板上之后，将有机溶媒去除，由此形成液晶取向膜、或者成为液晶取向膜的涂膜。

(步骤2：取向处理)

在制造TN型、STN型、IPS型或FFS型的液晶元件的情况下，实施对在所述步骤1中形成的涂膜赋予液晶取向能力的处理(取向处理)。由此，液晶分子的取向能力被赋予至涂膜而成为液晶取向膜。作为取向处理，也可利用通过卷绕有布的辊沿一定方向摩擦的摩擦处理，但就聚合物(P)的光感度高，且即便为少的曝光量也可使涂膜表现出各向异性的方面而言，可优选地使用对在基板上形成的涂膜进行光照射并对涂膜赋予液晶取向能力的光取向处理。另一方面，在制造垂直取向型的液晶元件的情况下，可将在所述步骤1中形成的涂膜直接用作液晶取向膜，但也可对所述涂膜实施取向处理。

光取向处理中的光照射可通过如下方法等进行：对后烘烤步骤后的涂膜进行照射的方法、对预烘烤步骤后且后烘烤步骤前的涂膜进行照射的方法、在预烘烤步骤及后烘烤步骤中的至少任一步骤中在涂膜的加热过程中对涂膜进行照射的方法。在光取向处理中，作为对涂膜照射的辐射线，例如可使用包含150nm～800nm的波长的光的紫外线及可见光线。优选为包含200nm～400nm的波长的光的紫外线。在辐射线为偏光的情况下，可为直线偏光也可为部分偏光。另外，在所使用的辐射线为直线偏光或部分偏光的情况下，照射可自与基板面垂直的方向进行，可自倾斜方向进行，或者也可将这些组合来进行。在照射非偏光的辐射线的情况下，将照射方向设为倾斜方向。

作为所使用的光源，例如可使用：低压水银灯、高压水银灯、氘灯、金属卤化物灯、氩共振灯、氙灯、准分子激光器等。辐射线的照射量优选为400J/m²～20,000J/m²，更优选为1,000J/m²～5,000J/m²。为了提高反应性，可一面对涂膜进行加温一面对涂膜进行光照射。

当制造液晶取向膜时，也可进而包含使实施有光照射处理的涂膜接触水、水溶性有机溶媒、或者水与水溶性有机溶媒的混合溶媒的接触步骤。通过进行此种接触步骤，可将因光取向处理而生成的分解物自膜中去除，就可进一步抑制在所获得的液晶元件中微小亮点的产生的方面而言优选。此处，水溶性有机溶媒例如可列举：甲醇、乙醇、1-丙醇、异丙醇、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯、丁基溶纤剂、乳酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮。这些中，接触步骤中所使用的溶媒优选为水、异丙醇及这些的混合物。

作为涂膜与溶媒的接触方法，例如可列举：喷雾(spray)处理、冲淋处理、浸渍处理、覆液处理等，但并不限定于这些。涂膜与溶媒的接触时间并无特别限定，例如为5秒～15分钟。

当制造液晶取向膜时，也可进而进行加热步骤：在所述接触步骤之前及接触步骤之后的至少一者中，在120℃以上且280℃以下的温度范围内对实施有光照射处理的涂膜进行加热。通过进行此种加热步骤，液晶取向性得到进一步改善，就可获得AC残像进一步减少了的液晶元件的方面而言优选。

加热步骤中，就促进通过加热的分子链的再取向的观点而言，加热温度优选为设为140℃以上，更优选为设为150℃～250℃。加热时间优选为5分钟～200分钟，更优选为10分钟～60分钟。

(步骤3：液晶单元的构建)

准备两片以所述方式形成有液晶取向膜的基板，并将液晶配置于相向配置的两片基板之间，由此制造液晶单元。制造液晶单元例如可列举：(1)以使液晶取向膜相向的方式隔着间隙(间隔物(spacer))将两片基板相向配置，并使用密封剂将两片基板的周边部贴合，将液晶注入填充于通过基板表面及密封剂所划分的单元间隙内，然后将注入孔密封的方法、(2)将密封剂涂布于形成有液晶取向膜的其中一个基板上的规定位置，进而在液晶取向膜面上的规定几处滴加液晶后，以使液晶取向膜相向的方式将另一个基板贴合，并且将液晶扩散于基板的整个面上的方法(液晶滴注(one drop filling，ODF)方式)等。理想的是对于所制造的液晶单元，进而进行加热直至所使用的液晶成为各向同性相的温度，然后缓慢冷却至室温，由此将液晶填充时的流动取向去除。

作为密封剂，例如可使用含有硬化剂及作为间隔物的氧化铝球的环氧树脂等。作为间隔物，可使用光间隔物(photo spacer)、珠间隔物(beads spacer)等。作为液晶，可列举向列型液晶及碟状液晶，其中优选为向列型液晶，例如可使用希夫碱(Schiff base)系液晶、氧化偶氮(azoxy)系液晶、联苯系液晶、苯基环己烷系液晶、酯系液晶、三联苯(terphenyl)系液晶、联苯环己烷系液晶、嘧啶系液晶、二恶烷系液晶、双环辛烷系液晶、立方烷系液晶等。另外，也可在这些液晶中例如添加胆甾醇型液晶(cholesteric liquidcrystal)、手性试剂、铁电性液晶(ferroelectric liquid crystal)等来使用。

接下来，视需要在液晶单元的外侧表面贴合偏光板。作为偏光板，可列举通过乙酸纤维素保护膜夹持被称作“H膜”的偏光膜而成的偏光板、或者包含H膜自身的偏光板，所述“H膜”是一面使聚乙烯醇拉伸取向一面吸收碘而成者。由此获得液晶元件。

再者，通过含有聚合物(P)的液晶取向剂而获得AC残像特性及长期耐热性优异的液晶元件的理由并不确定，但考虑如下。聚合物(P)具有包含非对称的结构的结构单元作为源于二胺的结构单元。因此，推测对含有聚合物(P)的涂膜进行光照射的情况下所产生的光分解物的结晶性低，且微小亮点的生成得到了抑制。另外，推测因X²所具有的链状烃结构、脂环式烃结构而光分解物的结晶性降低也为获得微小亮点的发生少的液晶元件的一个理由。进而，推测源于二胺的结构部分通过聚合键结基(氨基)及供电子性基来促进自二胺骨架朝取代环丁烷环的光诱导电子转移(电子转移增感反应)，由此，促进由环丁烷环的逆[2+2]反应引起的光分解，结果，液晶的取向秩序度提升，并可实现AC残像的减少。

本公开的液晶元件可有效地应用于各种用途，例如可用于时钟、便携型游戏、文字处理机、笔记型个人计算机、汽车导航系统、摄像机、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、数字相机、移动电话、智能手机、各种监视器、液晶电视、信息显示器等各种显示装置、或者调光膜等中。另外，使用本公开的液晶取向剂所形成的液晶元件也可应用于相位差膜中。

实施例

以下，通过实施例来对本公开进一步进行具体说明，但本公开并不限定于这些实施例。

以下例子中使用的主要化合物的结构与略称如下。

(四羧酸衍生物)

TA-1：(1R,2R,3S,4S)-1,3-二甲基环丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐

TB-2：1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐

TB-3：2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐

TC-4：二甲基烯丙基(2r,4r)-2,4-双(氯羰基)-2,4-二甲基环丁烷-1,3-二羧酸酯

[化22]

(特定二胺)

DA-1：N,O-二(4-氨基苯基)-N-甲基乙醇胺

DA-2：N,O-二(4-氨基苯基)-N-叔丁氧基羰基乙醇胺

DA-3：N,O-二(4-氨基苯基)-乙醇胺

DA-4：N,O-二(4-氨基苯基)-4-羟基哌啶

DA-5：N,O-二(4-氨基苯基)-4-哌啶甲醇

DA-6：N,N'-二(4-氨基苯基)-N-甲基-4-氨基哌啶

DA-7：N,S-二(4-氨基苯基)-2-氨基乙二硫醇

DA-8：N,O-二(5-氨基-2-吡啶基)-N-甲基乙醇胺

DA-9：N,O-二(5-氨基-2-吡啶基)-4-羟基哌啶

DA-10：4,4'-二氨基苄基苯基醚

(其他二胺)

DB-1：O,O'-二(4-氨基苯基)-乙二醇

DB-2：N,N'-二(4-氨基苯基)-N,N'-二甲基乙二胺

DB-3：4,4'-亚乙基二苯胺

DB-4：N,N'-二(4-氨基苯基)-哌嗪

DB-5：N,N'-二(5-氨基-2-吡啶基)-哌嗪

DB-6：对苯二胺

DB-7：2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯

[化23]

[化24]

(溶剂)

NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮

γBL：γ-丁内酯

BC：丁基溶纤剂

＜化合物的合成1＞

[合成例1]

在具备回流管及氮气导入管的三口烧瓶中放入碳酸钾(34.55g，0.25mol)并进行氮气置换，放入N-甲基乙醇胺(7.51g，0.10mol)、NMP(150mL)。一面在氮气下搅拌反应溶液一面滴加4-氟硝基苯(28.22g，0.20mol)。在150℃下将反应溶液搅拌6小时并使反应完结。冷却后，将反应溶液注入至水300mL中并进行搅拌，使产物凝固。在所述水凝固分散液中加入己烷：乙酸乙酯＝4：1(体积比)的混合溶媒150mL并在室温下搅拌1小时。对所获得的分散液进行过滤，并通过水及乙酸乙酯分别进行洗涤。通过将所获得的析出物在乙酸乙酯150mL中加热搅拌来进行清洗，冷却后进行过滤并真空干燥，由此获得黄色粉末的硝基体中间产物(29.51g，产率93％)。

接下来，在具备回流管及氮气导入管的三口烧瓶中放入钯碳2.4g并进行氮气置换。向其中放入通过氮气鼓泡(nitrogen bubbling)而脱气的四氢呋喃120mL、乙醇30mL并添加硝基体中间产物(9.41g，0.03mol)之后，进行搅拌而制成悬浮溶液。在室温下将肼一水合物10mL缓缓滴加于反应溶液中。滴加后，缓缓升温至60℃为止并搅拌4小时。在反应溶液中加入乙酸乙酯200mL来稀释并进行硅藻土(celite)过滤后，反复进行3次利用水200mL的分液清洗。将所获得的有机层浓缩并进行真空干燥，由此获得淡褐色液体的二胺(DA-1)(4.94g，产率64％)。图1中示出二胺(DA-1)的¹H-NMR光谱(二甲基亚砜(dimethylsulfoxide，DMSO)-d⁶，400MHz)的测定结果。

[化25]

[合成例2]

将N-甲基乙醇胺变更为乙醇胺，除此以外，以与合成例1同样的方式获得硝基体中间产物。

接下来，在具备回流管及氮气导入管的三口烧瓶中放入硝基体中间产物(3.03g，0.010mol)、N,N-二甲基-4-氨基吡啶(0.24g，0.002mol)并进行氮气置换，放入四氢呋喃(60mL)。将反应溶液加热至50℃，并滴加二碳酸二-叔丁基酯(5.24g，0.024mol)与四氢呋喃(5mL)的混合溶液，使其反应24小时。将反应溶液减压浓缩之后，通过甲苯将所获得的析出物再结晶并进行真空干燥，由此获得黄色粉末的Boc保护硝基体中间产物(3.43g，产率85％)。以与合成例1同样的方式对所获得的Boc保护硝基体中间产物进行还原反应，获得淡褐色粉末的二胺(DA-2)。

[合成例3]

将N-甲基乙醇胺变更为乙醇胺，除此以外，以与合成例1同样的方式获得二胺(DA-3)。

[合成例4]

在具备回流管及氮气导入管的三口烧瓶中放入碳酸钾(34.55g，0.25mol)并进行氮气置换，放入4-羟基哌啶(10.12g，0.10mol)、NMP(150mL)。一面在氮气下搅拌反应溶液一面滴加4-氟硝基苯(28.22g，0.20mol)。在150℃下将反应溶液搅拌6小时并使反应完结。冷却后，将反应溶液注入至水300mL中并进行搅拌，使产物凝固。在所述水凝固分散液中加入己烷：乙酸乙酯＝4：1(体积比)的混合溶媒150mL并在室温下搅拌1小时。对所获得的分散液进行过滤，并通过水及乙酸乙酯分别进行洗涤。通过将所获得的析出物在乙酸乙酯150mL中加热搅拌来进行清洗，冷却后进行过滤并真空干燥，由此获得赭色粉末的硝基体中间产物(29.87g，产率87％)。

接下来，在具备回流管及氮气导入管的三口烧瓶中放入钯碳2.4g并进行氮气置换。向其中放入通过氮气鼓泡而脱气的四氢呋喃120mL、乙醇30mL并添加硝基体中间产物(10.30g，0.03mol)之后，进行搅拌而制成悬浮溶液。在室温下将肼一水合物10mL缓缓滴加于反应溶液中。滴加后，缓缓升温至60℃为止并搅拌4小时。在反应溶液中加入乙酸乙酯200mL来稀释并进行硅藻土过滤后，反复进行3次利用水200mL的分液清洗。将所获得的有机层浓缩并通过乙酸乙酯100mL进行再结晶。对所获得的固体进行过滤并真空干燥，由此获得淡粉色固体的二胺(DA-4)(5.19g，产率61％)。图2中示出二胺(DA-4)的¹H-NMR光谱(DMSO-d⁶，400MHz)的测定结果。

[化26]

[合成例5]

将4-羟基哌啶变更为4-哌啶甲醇，除此以外，以与合成例4同样的方式进行合成而获得二胺(DA-5)。

[合成例6]

将4-羟基哌啶变更为4-氨基哌啶，除此以外，以与合成例4同样的方式获得硝基体中间产物。

接下来，在具备回流管及氮气导入管的三口烧瓶中放入硝基体中间产物(3.42g，0.010mol)、叔丁醇钾(1.68g，0.015mol)并进行氮气置换，放入四氢呋喃(100mL)。一面在氮气下搅拌反应溶液一面滴加碘甲烷(methyl iodide)(2.84g，0.020mol)。在40℃下将反应溶液搅拌24小时并使反应完结。冷却后，将反应溶液注入至水300mL中并进行搅拌，使产物凝固。对所获得的分散液进行过滤，并通过水进行洗涤。通过四氢呋喃将所获得的析出物再结晶并进行真空干燥，由此获得黄色粉末的N-甲基化硝基体中间产物(3.10g，产率87％)。以与合成例4同样的方式对所获得的N-甲基化硝基体中间产物进行还原反应，获得粉色粉末的二胺(DA-6)。

[合成例7]

将N-甲基乙醇胺变更为2-氨基乙硫醇，除此以外，以与合成例1同样的方式获得二胺(DA-7)。

[合成例8]

将4-氟硝基苯变更为2-氟-5-硝基吡啶，除此以外，以与合成例1同样的方式获得二胺(DA-8)。

[合成例9]

将4-氟硝基苯变更为2-氟-5-硝基吡啶，除此以外，以与合成例4同样的方式获得二胺(DA-9)。

＜聚合物的合成1＞

[合成例10]

将二胺(DA-1)溶解于NMP中，并加入0.95当量的四羧酸二酐(TA-1)，在室温下进行6小时反应，获得具有下述式(PA-1)表示的结构单元的聚酰胺酸(PA-1)的15质量％溶液。

[化27]

[合成例11～合成例26]

将四羧酸二酐及二胺化合物的种类和摩尔比分别如下述表1所记载那样进行变更，除此以外，以与合成例10同样的方式分别获得聚酰胺酸(PA-2～PA-17)。再者，关于表1中的数值，对于四羧酸二酐而言，表示相对于用于合成的四羧酸二酐的合计量100摩尔份的各化合物的使用比例(摩尔份)，对于二胺化合物而言，表示相对于用于合成的二胺化合物的合计量100摩尔份的各化合物的使用比例(摩尔份)(对于表3而言，也相同)。

[合成例27]

通过NMP将合成例10中获得的聚酰胺酸(PA-1)的15质量％溶液稀释为10质量％，并添加0.8当量的1-甲基哌啶及乙酸酐，在60℃下一面搅拌一面加热3小时。对所获得的溶液反复进行减压浓缩与通过NMP的稀释，获得具有下述式(PI-1)表示的结构单元的聚酰亚胺(PI-1)的15质量％溶液。测定聚酰亚胺(PI-1)的¹H-NMR光谱(DMSO-d⁶，400MHz)，通过芳香族质子(δ6.0ppm～9.0ppm)与主链酰胺质子(δ9.8ppm～10.3ppm)、乙酰基末端酰胺质子(δ9.6ppm～9.8ppm)的积分比来计算酰亚胺化率，结果，酰亚胺化率为78％。

[化28]

[合成例28]

将聚酰胺酸(PA-1)变更为聚酰胺酸(PA-10)，除此以外，以与合成例27同样的方式获得聚酰亚胺(PI-2)。

[表1]

[实施例1：光取向FFS型液晶显示元件]

(1)液晶取向剂的制备

使用合成例10中获得的聚酰胺酸(PA-1)的溶液并通过NMP及BC进行稀释，获得固体成分浓度成为4.0质量％、溶剂组成比成为NMP：BC＝80：20(质量比)的溶液。通过孔径0.2μm的过滤器对所述溶液进行过滤，由此制备液晶取向剂(R-1)。

(2)通过光取向法的液晶取向膜的形成

使用旋转器将所述(1)中制备的液晶取向剂(R-1)涂布于在单面依次层叠有平板电极、绝缘层及梳齿状电极的玻璃基板、与未设置电极的相向玻璃基板的各自的面上，通过80℃的热板进行1分钟的加热(预烘烤)后，在对库内进行了氮气置换的230℃的烘箱中进行30分钟干燥(后烘烤)，形成平均膜厚0.1μm的涂膜。使用Hg-Xe灯自基板法线方向对所述涂膜表面照射包含经直线偏光的254nm的亮线的紫外线3,000J/m²而进行光取向处理。将实施有光取向处理的涂膜在230℃的洁净烘箱中加热30分钟而进行热处理，形成液晶取向膜。

(3)液晶显示元件的制造

对于具有所述(2)中制作的液晶取向膜的一对基板，在形成有液晶取向膜的面的缘部残留液晶注入口，将装入有直径5.5μm的氧化铝球的环氧树脂接着剂网版印刷涂布之后，以光照射时的偏光轴朝基板面的投影方向成为逆平行的方式将基板重叠并压接，在150℃下历时1小时使接着剂热硬化。继而，在一对基板之间自液晶注入口填充向列型液晶(默克(Merck)公司制造的MLC-7028)之后，通过环氧系接着剂将液晶注入口密封。进而，为了将液晶注入时的流动取向除去，在120℃下对其进行加热之后缓慢冷却至室温为止。继而，在基板的外侧两面贴合偏光板而制造FFS型液晶显示元件。

(4)液晶取向性的评价

对于所述(3)中制造的液晶显示元件，通过显微镜以倍率50倍观察将5V的电压接通·断开(ON·OFF)(施加·解除)时明暗变化中的异常域(domain)的有无。关于评价，将未观察到异常域的情况设为液晶取向性“良好”，将观察到异常域的情况设为“不良”。其结果，所述实施例中为“良好”的评价。

(5)AC残像特性的评价

除了未在基板的外侧两面贴合偏光板这一点以外，进行与所述(3)同样的操作，从而制作FFS型液晶单元。对于所述FFS型液晶单元，以交流电压10V驱动30小时之后，使用在光源与光量检测器之间配置有偏光器与检偏器的装置来测定下述数式(2)表示的最小相对透过率(％)。

最小相对透过率(％)＝((β-B₀)/(B₁₀₀-B₀))×100…(2)

(数式(2)中，B₀为空白(blank)，且为正交尼科耳(crossed nicols)下的光的透过量。B₁₀₀为空白，且为平行尼科耳(parallel nicols)下的光的透过量。β为正交尼科耳下在偏光器与检偏器之间夹持液晶单元且变得最小的光透过量)

暗状态的黑色水平是由液晶单元的最小相对透过率表示，在FFS型液晶单元中，暗状态下的黑色水平越小则对比(contrast)越优异。将最小相对透过率未满0.2％者设为“优良”，将0.2％以上且未满0.5％者设为“良好”，将0.5％以上且未满1.0％者设为“可”，将1.0％以上者设为“不良”。其结果，所述实施例中为“优良”的评价。

(6)长期耐热性(微小亮点不良)的评价

微小亮点的评价通过以下方式进行：除了未在基板的外侧两面贴合偏光板这一点以外，进行与所述(3)同样的操作，将所制造的液晶单元在100℃的恒温槽中保管21天之后，通过显微镜观察液晶单元中的微小亮点的有无。已知在通过用于光取向处理的光照射所生成的分解物保持残留于膜中的情况下，通过将液晶显示元件长时间暴露于高温环境下而分解物渗出于膜表面，并在液晶中缓缓结晶化，作为微小亮点而被观察到。再者，在观察区域为680μm×680μm、显微镜倍率为100倍下进行。关于评价，将未观察到微小亮点的情况设为“优良”，将微小亮点的数量为1点以上且5点以下的情况设为“良好”，将微小亮点的数量为6点以上且10点以下的情况设为“可”，将微小亮点为11点以上的情况设为“不良”。其结果，所述实施例中为“良好”的评价。

[实施例2～实施例12、比较例1～比较例6]

在所述实施例1中，将液晶取向剂所含有的聚合物如下述表2所示那样进行变更，除此以外，以与实施例1同样的方式制备液晶取向剂并形成液晶取向膜，并且制造FFS型的液晶显示元件及液晶单元并进行各种评价。评价结果示于下述表2。再者，实施例11及实施例12中，使两种聚合物(聚合物1及聚合物2)以聚合物1：聚合物2＝40：60(固体成分换算质量比)的调配比率含有于液晶取向剂中。

[实施例13]

在所述实施例1中，将“(1)液晶取向剂的制备”及“(2)通过光取向法的液晶取向膜的形成”如下述(1a)及(2a)那样进行变更，除此以外，以与实施例1同样的方式制造FFS型的液晶显示元件及液晶单元并进行各种评价。评价结果示于下述表2。

(1a)液晶取向剂的制备

使用合成例27中获得的聚酰亚胺(PI-1)的溶液作为聚合物，通过NMP及BC进行稀释，获得固体成分浓度成为4.0质量％、溶剂组成比成为NMP：BC＝80：20(质量比)的溶液。通过孔径0.2μm的过滤器对所述溶液进行过滤，由此制备液晶取向剂(R-13)。

(2a)通过光取向法的液晶取向膜的形成

使用旋转器将所述(1a)中制备的液晶取向剂(R-13)以膜厚成为0.1μm的方式涂布于在单面依次层叠有平板电极、绝缘层及梳齿状电极的玻璃基板、与未设置电极的相向玻璃基板的各自的面上，通过80℃的热板干燥(预烘烤)1分钟而形成涂膜。使用Hg-Xe灯自基板法线方向对所述涂膜表面照射包含经直线偏光的254nm的亮线的紫外线3,000J/m²而进行光取向处理。将实施有所述光取向处理的涂膜在对库内进行了氮气置换的230℃的烘箱中加热30分钟而进行热处理(后烘烤)，从而形成液晶取向膜。

[实施例14～实施例16]

在所述实施例13中，将液晶取向剂所含有的聚合物如下述表2所示那样进行变更，除此以外，以与实施例13同样的方式制备液晶取向剂并形成液晶取向膜，并且制造FFS型的液晶显示元件及液晶单元并进行各种评价。评价结果示于下述表2。再者，实施例15及实施例16中，使两种聚合物(聚合物1及聚合物2)以聚合物1：聚合物2＝40：60(固体成分换算质量比)的调配比率含有于液晶取向剂中。

[表2]

液晶取向性在实施例1～实施例16中均为“良好”。另外，AC残像特性在实施例1～实施例16中均为“优良”或“良好”。认为这些是由液晶取向膜的光反应性得到改善所引起。即，实施例1～实施例16的液晶取向剂含有取代环丁烷四羧酸二酐与二胺的聚合物。另外，关于用于聚合物的合成的二胺，聚合键结基(-NH₂)所键结的芳香环经烷基氨基或哌啶二基、氧亚烷基(-C_nH_2n-O-)等供电子性基取代。相对于光的高感度化的机制并不确定，但推测通过利用供电子性基的自二胺骨架朝取代环丁烷环的光诱导电子转移(电子转移增感反应)来促进由取代环丁烷环的逆[2+2]反应引起的光分解。

另外，关于长期耐热性(微小亮点不良的减少)，在实施例1～实施例16中均为“优良”或“良好”。实施例1～实施例16的液晶取向剂含有具有如下结构单元的聚合物作为聚合物成分，所述结构单元源于具有非对称结构的二胺。长期耐热性改良的机制并不确定，但推测在具有非对称结构的二胺中，通过光取向处理步骤而产生的光分解物成为非对称结构，由此光分解物的结晶性降低，且微小亮点的生成得到了抑制。

另外，实施例8～实施例10、实施例14、实施例16的液晶取向剂中所含有的聚合物(P)包含酸二酐成分或二胺成分为多种的化合物。因此，推测光分解物包含多样的化学结构，阻碍光分解物的结晶化，并抑制微小亮点的生成。进而，在实施例11、实施例12、实施例15、实施例16(掺合系)中，推测由于进行光分解的聚合物(聚合物1)的含有比率小，故所产生的光分解物的量少，由此微小亮点的生成得到了抑制。

另一方面，在使用不具有源于取代环丁烷环及特定二胺的部分结构的聚合物的比较例1～比较例5中，液晶单元的长期耐热性为“不良”。这些比较例1～比较例5的液晶取向剂含有仅使用具有对称结构的二胺作为二胺成分的聚合物。所述情况下，推测通过光取向处理而产生的光分解物成为对称结构，且光分解物的结晶性变高，由此，容易生成微小亮点。另外，比较例6中，液晶单元的液晶取向性及AC残像特性为“不良”。关于长期耐热性，由于液晶单元的液晶取向性为“不良”，故无法进行评价。

＜化合物的合成2＞

[合成例29]

在具备回流管及氮气导入管的三口烧瓶中放入4-硝基苯酚(13.91g，0.10mol)、4-硝基溴化苄基(21.60g，0.10mol)、碳酸钾(16.59g，0.12mol)并进行氮气置换，放入丙酮(200mL)。在氮气下在60℃下将反应溶液搅拌8小时并使反应完结。冷却后，将反应溶液注入至水300mL中并进行搅拌，使产物凝固。对所述产物进行过滤，并通过水进行洗涤之后，进行真空干燥，由此获得无色结晶的硝基体中间产物(26.70g，0.097mol)。

接下来，在具备回流管及氮气导入管的三口烧瓶中放入硝基体中间产物(8.22g，0.030mol)、锌(39.2g，0.60mol)、氯化铵(32.09g，0.60mol)并进行氮气置换。向其中加入通过氮气鼓泡而脱气的四氢呋喃120mL、乙醇40mL，一面搅拌一面通过冰水浴冷却至5℃～10℃。将水16mL缓缓滴加于反应溶液中之后，在室温下搅拌8小时并使反应完结。在反应溶液中加入水100mL来稀释并进行硅藻土过滤将不溶成分去除，进而通过乙酸乙酯200mL对硅藻土进行提取·清洗。对所获得的滤液进行分液，通过水对有机层进行5次清洗。将所获得的有机层浓缩并通过乙酸乙酯/乙醇＝1/10的混合溶媒30mL进行再结晶。通过对所获得的固体进行过滤并真空干燥，获得淡黄色固体的二胺(DA-10)(4.50g，产率70％)。图3中示出二胺(DA-10)的¹H-NMR光谱(DMSO-d⁶，400MHz)的测定结果。

[化29]

＜聚合物的合成2＞

[合成例30]

将二胺(DA-10)溶解于NMP中，并加入0.95当量的四羧酸二酐(TA-1)，在室温下进行6小时反应，获得具有下述式(PA-18)表示的结构单元的聚酰胺酸(PA-18)的15质量％溶液。

[化30]

[合成例31～合成例34]

将四羧酸二酐及二胺化合物的种类和摩尔比分别如下述表3所记载那样进行变更，除此以外，以与合成例30同样的方式分别获得聚酰胺酸(PA-19～PA-22)。再者，关于表3中的数值，对于四羧酸二酐而言，表示相对于用于合成的四羧酸二酐的合计量100摩尔份的各化合物的使用比例(摩尔份)，对于二胺化合物而言，表示相对于用于合成的二胺化合物的合计量100摩尔份的各化合物的使用比例(摩尔份)。

[合成例35]

在具备氮气导入管及温度计的50mL三口烧瓶中放入四羧酸衍生物(TC-4)(8.11g，20.0mmol)、吡啶(3.80g，48.0mmol)、γBL 20.4g、及NMP 13.6g，冷却至约10℃，从而制备酰氯溶液。此处，加入使二胺(DA-10)(3.86g，18.0mmol)预先溶解于γBL 20.4g中而制备的二胺溶液，并在氮气流下在10℃下使其反应4小时。通过甲醇70g将所获得的聚合溶液稀释，在水/异丙醇＝1/1的混合溶媒中一面搅拌一面缓缓注入并使其凝固。将沉淀的固体回收，在水及异丙醇中进行搅拌清洗，并在60℃下进行真空干燥，由此获得白色粉末。将所获得的粉末溶解于γBL中，获得具有下述式(PAE-1)表示的结构单元的聚酰胺酸酯(PAE-1)的15质量％溶液。

[化31]

[合成例36～合成例37]

将二胺化合物的种类和摩尔比分别如下述表3所记载那样进行变更，除此以外，以与合成例35同样的方式分别获得聚酰胺酸酯(PAE-2～PAE-3)。

[表3]

[实施例17～实施例24、比较例7]

在所述实施例1中，将光取向处理的偏光紫外线曝光量自3,000J/m²变更为5,000J/m²，并将液晶取向剂所含有的聚合物如下述表4所示那样进行变更，除此以外，以与实施例1同样的方式制备液晶取向剂并形成液晶取向膜，并且制造FFS型的液晶显示元件及液晶单元并进行各种评价。评价结果示于下述表4。再者，实施例20及实施例24中，使两种聚合物(聚合物1及聚合物2)以聚合物1：聚合物2＝40：60(固体成分换算质量比)的调配比率含有于液晶取向剂中。

[表4]

液晶取向性及AC残像特性在实施例17～实施例24中均为“优良”或“良好”。关于这些结果，认为与实施例1～实施例16同样地，原因在于：通过含有具有如下结构单元的聚合物而液晶取向膜的光反应性得到了改善，所述结构单元源于聚合键结基(-NH₂)所键结的芳香环经供电子性基(二胺(DA-10)的“-O-CH₂-”)取代而成的二胺。另外，关于长期耐热性(微小亮点不良的减少)，在实施例17～实施例24中均为“优良”。关于这些结果，也认为与实施例1～实施例16同样地，原因在于：通过光取向处理步骤而产生的光分解物为非对称结构，故结晶性降低，微小亮点的生成得到了抑制。

本公开依据实施方式而记述，但理解为本公开并不限定于所述实施方式或结构。本公开也包含各种变形例或均等范围内的变形。此外，各种组合或方式、进而在这些中包含仅一要素、一要素以上或者一要素以下的其他组合或方式也归于本公开的范畴或思想范围内。

Claims (13)

1.一种液晶取向剂，含有聚合物(P)，所述聚合物(P)具有选自由下述式(1)表示的部分结构及下述式(2)表示的部分结构所组成的群组中的至少一种；

[化1]

(式(1)及式(2)中，X¹为具有环丁烷环结构的4价有机基，且在环丁烷环的环部分具有至少一个取代基；X²为下述式(4)或下述式(5)表示的2价有机基；R⁵及R⁶分别独立地为氢原子或碳数1～6的1价有机基)，

[化2]

*-A¹-Y¹-Z¹-Y²-A²-* (4)

*-A¹-B¹-Z²-Y³-A²-* (5)

(式(4)及式(5)中，A¹及A²为2价芳香环基，且也可在环部分具有取代基；其中，A¹与A²相同；Y¹及Y²分别独立地为单键、氧原子、硫原子、或“-NR⁷-”(R⁷为氢原子或1价有机基)；其中，Y¹与Y²互不相同；B¹为下述式(7)或式(8)表示的2价杂环基；Y³为氧原子、或“-NR⁹-”(R⁹为氢原子或1价有机基)；Z¹为具有链状烃结构及脂环式烃结构中的至少任一者的碳数1～15的2价有机基，Z²为单键、或者具有链状烃结构及脂环式烃结构中的至少任一者的碳数1～15的2价有机基；其中，在Y¹及Y²中的一者为硫原子且另一者为单键的情况下，Z¹的碳数为2以上；“*”表示结合键)，

[化3]

(式(7)及式(8)中，R⁸为取代基；r为0～3的整数，m为0～(r+2)的整数；“*”表示结合键)。

2.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其中，所述Z¹为下述式(6)表示的2价有机基；

所述Z²为单键、或者下述式(6)表示的2价有机基；

[化4]

(式(6)中，R¹⁰及R¹¹分别独立地为烷二基，R¹⁰及R¹¹的合计碳数为1～15；Y⁴为氧原子、硫原子、或“-NR¹²-”(R¹²为氢原子或1价有机基)；p为0～4的整数；在p为2以上的情况下，多个R¹⁰、Y⁴可彼此相同也可不同；其中，在所述式(4)中的Y¹及Y²中的一者为硫原子且另一者为单键的情况下，R¹⁰及R¹¹的合计碳数为2以上)。

3.根据权利要求1或2所述的液晶取向剂，其中，所述X¹为下述式(3)表示的4价有机基；

[化5]

(式(3)中，R¹～R³分别独立地为氢原子、卤素原子、碳数1～6的烷基、碳数1～6的卤化烷基、碳数1～6的烷氧基、碳数1～6的硫代烷基、碳数2～6的烯基、碳数2～6的炔基、或“-COR²⁰”(R²⁰为碳数1～6的烷基、含氟烷基、烷氧基或含氟烷氧基)；R⁴为卤素原子、碳数1～6的烷基、碳数1～6的卤化烷基、碳数1～6的烷氧基、碳数1～6的硫代烷基、碳数2～6的烯基、碳数2～6的炔基、或“-COR²⁰”；其中，R¹～R⁴中邻接的基团彼此也可键结而形成环结构；在式中存在多个R²⁰的情况下，多个R²⁰可彼此相同也可不同；“*”表示结合键)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶取向剂，其中，所述式(4)表示的2价有机基由下述式(4A)表示；

[化6]

(式(4A)中，A³及A⁴为自苯环、吡啶环或嘧啶环的环部分去除2个氢原子而成的2价基团，且也可在环部分具有取代基；其中，A³与A⁴相同；Y⁵及Y⁶分别独立地为单键、氧原子、硫原子、或“-NR¹³-”(R¹³为氢原子或1价有机基)；其中，Y⁵与Y⁶互不相同；n为1～5的整数；其中，在Y⁵及Y⁶中的一者为硫原子且另一者为单键的情况下，n为2以上；“*”表示结合键)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶取向剂，其中，所述式(5)表示的2价有机基由下述式(5A)表示；

[化7]

(式(5A)中，A⁵及A⁶为自苯环、吡啶环或嘧啶环的环部分去除2个氢原子而成的2价基团，且也可在环部分具有取代基；其中，A⁵与A⁶相同；B²为经取代或未经取代的哌啶-1,4-二基、或者经取代或未经取代的哌嗪-1,4-二基；Y⁷为氧原子、或“-NR⁹-”(R⁹为氢原子或1价有机基)；k为0～5的整数；“*”表示结合键)。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶取向剂，其中，所述R⁵及R⁶分别独立地为碳数1～6的1价有机基，

所述X²为下述式(4C)表示的2价有机基；

[化8]

(式(4C)中，A³及A⁴为自苯环、吡啶环或嘧啶环的环部分去除2个氢原子而成的2价基团，且也可在环部分具有取代基；其中，A³与A⁴相同；Y⁵¹及Y⁶¹分别独立地为单键、氧原子、或硫原子；其中，Y⁵¹与Y⁶¹互不相同；n为1～5的整数；其中，在Y⁵¹及Y⁶¹中的一者为硫原子且另一者为单键的情况下，n为2以上；“*”表示结合键)。

7.一种液晶取向膜，是使用如权利要求1至6中任一项所述的液晶取向剂而形成。

8.一种液晶取向膜的制造方法，包括如下光取向步骤：使用如权利要求1至6中任一项所述的液晶取向剂形成涂膜，对所述涂膜实施光照射处理而赋予液晶取向能力。

9.根据权利要求8所述的液晶取向膜的制造方法，其进而包括如下接触步骤：使实施有光照射处理的所述涂膜接触水、水溶性有机溶媒、或者水与水溶性有机溶媒的混合溶媒。

10.根据权利要求9所述的液晶取向膜的制造方法，其进而包括如下加热步骤：在所述接触步骤之前及所述接触步骤之后的至少一者中，在120℃以上且280℃以下的温度范围内对实施有光照射处理的所述涂膜进行加热。

11.一种液晶元件，包括如权利要求7所述的液晶取向膜。

12.一种聚合物，具有选自由下述式(1)表示的部分结构及下述式(2)表示的部分结构所组成的群组中的至少一种；

[化9]

(式(1)及式(2)中，X¹为具有环丁烷环结构的4价有机基，且在环丁烷环的环部分具有至少一个取代基；X²为下述式(4)或下述式(5)表示的2价有机基；R⁵及R⁶分别独立地为氢原子或碳数1～6的1价有机基)，

[化10]

*-A¹-Y¹-Z¹-Y²-A²-* (4)

*-A¹-B¹-Z²-Y³-A²-* (5)

(式(4)及式(5)中，A¹及A²为2价芳香环基，且也可在环部分具有取代基；其中，A¹与A²相同；Y¹及Y²分别独立地为单键、氧原子、硫原子、或“-NR⁷-”(R⁷为氢原子或1价有机基)；其中，Y¹与Y²互不相同；B¹为下述式(7)或式(8)表示的2价杂环基；Y³为氧原子、或“-NR⁹-”(R⁹为氢原子或1价有机基)；Z¹为具有链状烃结构及脂环式烃结构中的至少任一者的碳数1～15的2价有机基，Z²为单键、或者具有链状烃结构及脂环式烃结构中的至少任一者的碳数1～15的2价有机基；其中，在Y¹及Y²中的一者为硫原子且另一者为单键的情况下，Z¹的碳数为2以上；“*”表示结合键)，

[化11]

(式(7)及式(8)中，R⁸为取代基；r为0～3的整数，m为0～(r+2)的整数；“*”表示结合键)。

13.一种化合物，由下述式(16)表示；

[化12]

(式(16)中，A³及A⁴为自苯环、吡啶环或嘧啶环的环部分去除2个氢原子而成的2价基团，且也可在环部分具有取代基；其中，A³与A⁴相同；R¹³为氢原子或1价有机基；Y⁸为氧原子或硫原子；n为1～5的整数)。