TW201425392A - 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 - Google Patents

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Abstract

本發明是有關於一種液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件。本發明提供一種用來獲得以高水平兼具耐摩擦性與液晶配向性的液晶配向膜的液晶配向劑。本發明的液晶配向劑的特徵在於：含有聚合物(A)及下述式(B)所表示的化合物(B)。□(式(B)中，2個X1分別獨立地為含有選自以下基團的一價有機基：具有環氧乙基結構的基團、具有氧雜環丁基結構的基團及具有(甲基)丙烯醯氧基的基團；X2為含有伸烷基的二價有機基)

Description

液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
本發明是有關於一種液晶配向劑。詳細來說，本發明是有關於一種形成以高水平兼具良好的液晶配向性與高度的耐摩擦性的液晶配向膜的液晶配向劑。
於液晶顯示元件中，已開發出電極構造、所使用的液晶分子的物性、製造工序等不同的各種驅動方式，例如已知扭轉向列(Twisted Nematic，TN)型、超扭轉向列(Super-Twisted Nematic，STN)型、垂直配向(Vertical Alignment，VA)型、多域垂直配向(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)型、共面切換(In-Plane Switching，IPS)型、邊緣場切換(Fringe Field Switching，FFS)型、聚合物穩定配向(Polymer-Sustained Alignment，PSA)型等的液晶顯示元件。
這些液晶顯示元件具備液晶配向膜以使液晶分子配向。關於液晶配向膜的材料，從耐熱性、機械强度、與液晶的親和性等各種特性良好的方面來說，通常使用包含聚醯胺酸、聚醯亞胺、聚矽氧烷等聚合物的被膜。這裏，在使液晶分子水平配向而使用的 驅動方式(例如TN型、IPS型、FFS型等)中，為了對形成在基板上的被膜賦予液晶配向能力，實施摩擦處理工序。摩擦處理為用布摩擦被膜表面的工序，通常利用以下方法來進行：將有毛的布捲繞在輥上，一面將該輥按壓在被膜上並使其旋轉，一面使基板與輥相對移動。而且，透過調整輥的轉速、毛的壓入長度、基板與輥的相對移動速度等，可以控制摩擦强度(專利文獻1及專利文獻2)。
通常，若增加摩擦强度則表現出更强的液晶配向性，不易產生由殘像所致的顯示不良。但是若過度增加摩擦强度，則對被膜與布之間施加過大的力，因此有時在被膜及布上產生剝離物，該剝離物再附著於被膜上。這種剝落物的再附著會引起液晶顯示元件成品的顯示不良，因此會引起液晶配向膜製造工序的良率降低。
近年來，普遍將液晶顯示元件應用於電視用途；家庭影院(home theater)用途、網路電視(Television，TV)等的相關設備(例如視頻磁碟系統(video disk system)、萬能音頻系統(total audio system)、網路連接型卡拉OK等)也已變得普遍；除此以外，機場、車站、街頭的訊息顯示器(information display)及廣告用顯示器的普及正在推進。因此，對於液晶顯示元件來說，也正在推進視聽時間的擴大、背光(Back light)的高强度化，因此耐殘像性的要求與以前相比越發嚴格。雖然像上文所述那樣，為了改善殘像特性只要增加摩擦强度即可，但如此會產生被膜及布的剝離的問題。
為了改善這種窘境(dilemma)，已嘗試了在液晶配向劑中加入添加劑來提高耐摩擦性。例如在專利文獻3中所說明，含有聚 合物及多官能性環氧化合物的液晶配向劑形成具有高度的耐摩擦性的被膜。根據該技術，被膜的耐摩擦性確實提高，但液晶配向性會受損。
像這樣，在現有技術中，良好的液晶配向性與高度的耐摩擦性處於權衡(trade-off)的關係，以適於實際應用的水平兼具有這些性能的材料尚不為人所知。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-256485號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-104059號公報
[專利文獻3]國際公開第2008/114846號
[專利文獻4]日本專利特開2010-97188號公報
[專利文獻5]國際公開第2009/096598號
本發明是為了改善像上文所述那樣的現有技術的現狀而成。因此，本發明的主要目的在於提供一種液晶配向劑，該液晶配向劑是用來獲得以高水平兼具耐摩擦性與液晶配向性的液晶配向膜。
本發明的所述目的及優點是透過以下的液晶配向劑來達成，所述液晶配向劑的特徵在於含有聚合物(A)及下述式(B)所表示的化合物(B)， (式(B)中，2個X1分別獨立地為含有選自以下基團的一價有機基：具有環氧乙基(oxiranyl)結構的基團、具有氧雜環丁基(oxetanyl)結構的基團及具有(甲基)丙烯醯氧基(methacryloxy)的基團；X2為含有伸烷基的二價有機基)。
本發明的液晶配向劑形成以高水平兼具耐摩擦性與液晶配向性的被膜，因此即便在應用到具備高强度的背光的液晶顯示元件中而供長時間視聽的情况下，顯示品質的降低也極少，長期可靠性變優異。
使用本發明的液晶配向劑所製造的液晶顯示元件可以有效地應用於各種裝置中，例如可以用於鐘、掌上游戲機、文字處理器(word processor)、筆記型電腦、汽車導航系統(car navigation system)、攝影機(camcorder)、個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)、數位相機(digital camera)、手機、智慧型手機(smart phone)、各種監視器、液晶電視等的顯示裝置中。
像上文所述那樣，本發明的液晶配向劑含有聚合物(A)及化合物(B)。
以下，對本發明的液晶配向劑中的必需成分及視需要而任意調配的其他成分依次進行說明。
<聚合物(A)>
本發明的聚合物(A)並無特別限制，較佳的聚合物(A)例如可以舉出：聚醯胺酸、聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物、聚醯胺酸酯、聚酯、聚醯胺、聚矽氧烷、纖維素衍生物、聚縮醛(polyacetal)、聚苯乙烯衍生物、聚(苯乙烯-苯基馬來醯亞胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯等。這些聚合物中，更佳為使用選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物及聚醯胺酸酯所組成的群組中的至少一種聚合物。這些聚合物特佳的是具有來源於以下化合物的結構：選自由2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐及1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐所組成的群組中的至少一種化合物。
以下，對這些較佳的聚合物依次進行說明。
[聚醯胺酸]
作為本發明的聚合物(A)的聚醯胺酸例如可以透過使四羧酸二酐與二胺反應來合成。
用於合成本發明的聚醯胺酸的四羧酸二酐例如可以舉出：脂肪族四羧酸二酐、脂環式四羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。關於這些四羧酸二酐的具體例，脂肪族四羧酸二酐例如可以舉出1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐等；脂環式四羧酸二酐例如可以舉出：1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、3-氧雜雙環[3.2.1]辛烷-2,4-二酮-6-螺-3'-(四氫呋喃-2',5'-二酮)、5-(2,5-二氧代四氫-3-呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-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、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐、4,9-二氧雜三環[5.3.1.02,6]十一烷-3,5,8,10-四酮、環己烷四羧酸二酐等；芳香族四羧酸二酐例如可以舉出均苯四甲酸二酐、4,4'-氧雙鄰苯二甲酸二酐等；除此以外，可以舉出專利文獻4(日本專利特開2010-97188號公報)中記載的四羧酸二酐，較佳的是使用選自這些四羧酸二酐中的一種以上。
從所得的聚醯胺酸對溶劑的溶解性及所形成的液晶配向膜的透明性等觀點來看，用於合成聚醯胺酸的四羧酸二酐較佳的是含有脂環式四羧酸二酐。該脂環式四羧酸二酐更佳的是選自由2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧 代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐及1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐所組成的群組中的至少一種；特佳的是選自由2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐及1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐所組成的群組中的至少一種。
因此，本發明的聚醯胺酸特佳的是具有來源於以下化合物的結構：選自由2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐及1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐所組成的群組中的至少一種化合物。
用於合成本發明的聚醯胺酸的四羧酸二酐較佳的是相對於四羧酸二酐的總量而使用10莫耳%以上的如上所述的脂環式四羧酸二酐，更佳的是使用20莫耳%以上的如上所述的脂環式四羧酸二酐，進而較佳的是使用50莫耳%以上的如上所述的脂環式四羧酸二酐，特佳的是使用75莫耳%以上的如上所述的脂環式四羧酸二酐，尤其較佳的是使用80莫耳%以上的如上所述的脂環式四羧酸二酐，其中尤其較佳為85莫耳%以上。
用於合成本發明的聚醯胺酸的二胺例如可以舉出：脂肪族二胺、脂環式二胺、芳香族二胺、二胺基有機矽氧烷等。關於這些二胺的具體例，脂肪族二胺例如可以舉出：間二甲苯二胺、1,3-丙二胺、四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、六亞甲基二胺等；脂環式二胺例如可以舉出：1,4-二胺基環己烷、4,4'-亞甲基雙 (環己基胺)、1,3-雙(胺基甲基)環己烷等。
芳香族二胺可以分類為具有液晶配向性基的芳香族二胺及不具有液晶配向性基的芳香族二胺。這裏，所謂液晶配向性基，可以舉出：具有類固醇(steroid)結構的基團、具有碳數4以上的烷基的基團、具有碳數4以上的烷氧基的基團、具有碳數1以上的氟烷基的基團、具有碳數1以上的氟烷氧基的基團、選自苯環及環己烷環中的2個以上的環結構直接或經由結合基連結而成的基團、及具有多個這些基團的基團等。
具有這種液晶配向性基的芳香族二胺的具體例例如可以舉出：膽甾烷氧基-3,5-二胺基苯(cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene)、膽甾烯氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烷氧基-2,4-二胺基苯、膽甾烯氧基-2,4-二胺基苯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烷基酯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烯基酯、3,5-二胺基苯甲酸羊毛甾烷基酯、3,6-雙(4-胺基苯甲醯氧基)膽甾烷、3,6-雙(4-胺基苯氧基)膽甾烷、4-(4'-三氟甲氧基苯甲醯氧基)環己基-3,5-二胺基苯甲酸酯、4-(4'-三氟甲基苯甲醯氧基)環己基-3,5-二胺基苯甲酸酯、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-丁基環己烷、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、1,1-雙(4-((胺基苯氧基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-(4-庚基環己基)環己烷、1,3-二胺基-4-十八烷氧基苯、3-(3,5-二胺基苯甲醯氧基)膽甾烷、3,6-雙(4-胺基苯甲醯氧基)膽甾烷、下述式(D-1)所表示的化合物等。
[化2]
(式(D-1)中，XI及XII分別獨立地為單鍵、-O-、-COO-或OCO-，RI及RII分別獨立地為碳數1~3的烷烴二基(alkane diyl)，a為0或1，b為0~2的整數，c為1~20的整數，n為0或1。其中，a及b不同時為0)
基團“-CcH2c+1”的具體例例如可以舉出：甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基等。二胺基苯基中的2個胺基較佳的是相對於其他基團而位於2,4-位或3,5-位。
所述式(D-1)所表示的化合物的具體例例如可以舉出下述式(D-1-1)~式(D-1-5)各自所表示的化合物等。
不具有液晶配向性基的芳香族二胺的具體例例如可以舉 出：對苯二胺(p-phenylenediamine)、4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基硫醚、1,5-二胺基萘、2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯、2,7-二胺基茀、4,4'-二胺基二苯基醚、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、9,9-雙(4-胺基苯基)茀、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、4,4'-(對伸苯基二異亞丙基)雙苯胺、4,4'-(間伸苯基二異亞丙基)雙苯胺、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、2,6-二胺基吡啶、3,4-二胺基吡啶、2,4-二胺基嘧啶、3,6-二胺基吖啶、3,6-二胺基哢唑、N-甲基-3,6-二胺基哢唑、N-乙基-3,6-二胺基哢唑、N-苯基-3,6-二胺基哢唑、N,N'-雙(4-胺基苯基)-聯苯胺、N,N'-雙(4-胺基苯基)-N,N'-二甲基聯苯胺、1,4-雙-(4-胺基苯基)-呱嗪、1-(4-胺基苯基)-2,3-二氫-1,3,3-三甲基-1H-茚-5-胺、1-(4-胺基苯基)-2,3-二氫-1,3,3-三甲基-1H-茚-6-胺、(4-胺基苯基)-4-胺基苯甲酸酯、1,3-雙(N-(4-胺基苯基)哌啶-4-基)丙烷、己二酸雙(4-胺基苯乙基)酯、3,5-二胺基苯甲酸、2,4-二胺基-N,N-二烯丙基苯胺、4-胺基苄基胺、3-胺基苄基胺等。
所述二胺基有機矽氧烷例如可以舉出1,3-雙(3-胺基丙基)-四甲基二矽氧烷等。
用於合成本發明的聚醯胺酸的二胺除了所述二胺以外，可以使用專利文獻4(日本專利特開2010-97188號公報)中記載的二胺。
用於合成本發明的聚醯胺酸的二胺較佳的是使用選自所述二 胺中的一種以上。
用於合成本發明的聚醯胺酸的二胺較佳的是相對於所有二胺而含有30莫耳%以上的芳香族二胺，更佳的是含有50莫耳%以上的芳香族二胺，特佳的是含有80莫耳%以上的芳香族二胺。
在將本發明的液晶配向劑應用於TN型或STN型的液晶顯示元件中的情况下，用於合成聚醯胺酸的二胺較佳的是相對於所有二胺而以20莫耳%以下的比例含有具有液晶配向性基的芳香族二胺，更佳的是以2莫耳%~15莫耳%的範圍含有具有液晶配向性基的芳香族二胺，特佳的是以10莫耳%~15莫耳%的範圍含有具有液晶配向性基的芳香族二胺。另一方面，在將本發明的液晶配向劑應用於IPS型或FFS型的液晶顯示元件中的情况下，用於合成聚醯胺酸的二胺較佳的是相對於所有二胺而將具有液晶配向性基的芳香族二胺的使用比例設定為5莫耳%以下的範圍，更佳的是設定為3莫耳%以下的範圍，尤佳為不含該具有液晶配向性基的芳香族二胺。
作為本發明的聚合物(A)的聚醯胺酸可以透過以下方式來合成：按照衆所周知的方法，使如上所述的四羧酸二酐及二胺與視需要而使用的適當的分子量調節劑(例如酸單酐(acid monoanhydride)、單胺化合物、單異氰酸酯化合物等)一起在適當的有機溶劑中進行反應。
供於聚醯胺酸的合成反應的四羧酸二酐與二胺的使用比例較佳的是相對於二胺的胺基1當量而四羧酸二酐的酸酐基成為0.2 當量~2當量的比例，更佳的是四羧酸二酐的酸酐基成為0.3當量~1.2當量的比例。而且，聚醯胺酸的合成反應較佳的是在有機溶劑中進行。此時的反應溫度較佳為-20℃~150℃，更佳為0℃~100℃。而且，反應時間較佳為0.1小時~24小時，更佳為0.5小時~12小時。
反應中使用的有機溶劑例如可以舉出：非質子性極性溶劑、酚系溶劑、醇、酮、酯、醚、鹵化烴、烴等。
關於有機溶劑的具體例，非質子性極性溶劑例如可以舉出：N-甲基-2-吡咯啶酮、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮(1,3-dimethyl-2-imidazolidinone)、N-乙基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯、四甲基脲、六甲基磷醯三胺(hexamethylphosphoric triamide)、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺等；酚系溶劑例如可以舉出：苯酚、間甲酚、二甲苯酚、鹵化苯酚等；醇例如可以舉出：甲醇、乙醇、異丙醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、三乙二醇、乙二醇單甲醚等；酮例如可以舉出：丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等；酯例如可以舉出：乳酸乙酯、乳酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯、丙酸異戊酯、異丁酸異戊酯、二丙酮醇等；醚例如可以舉出：二乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇正丙醚、乙二醇異丙醚、乙二醇正丁醚、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、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、四氫呋喃、二異戊醚等；鹵化烴例如可以舉出：二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯、鄰二氯苯等；烴例如可以舉出：己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯等。
這些有機溶劑中，較佳的是使用選自由非質子性極性溶劑及酚系溶劑所組成的群組(第一群組的有機溶劑)中的一種以上，或選自第一群組的有機溶劑中的一種以上與選自由醇、酮、酯、醚、鹵化烴及烴所組成的群組(第二群組的有機溶劑)中的一種以上的混合物。後者的情况下，相對於第一群組的有機溶劑與第二群組的有機溶劑的合計量，第二群組的有機溶劑的使用比例較佳為50重量%以下，更佳為40重量%以下，進而較佳為30重量%以下。
有機溶劑的使用量(a)較佳的是設定為如下的量，即，相對於反應溶液的總量(a+b)，四羧酸二酐及二胺的合計量(b)成為0.1重量%~50重量%的量。
像上文所述那樣，可以獲得將聚醯胺酸溶解而成的反應溶液。該反應溶液可以直接供於製備液晶配向劑，也可以將反應溶液中所含的聚醯胺酸分離後供於製備液晶配向劑，或者也可以將分離的聚醯胺酸純化後供於製備液晶配向劑。在使聚醯胺酸脫水閉環而製成醯亞胺化聚合物的情况下，可以將所述反應溶液直接 供於脫水閉環反應，也可以將反應溶液中所含的聚醯胺酸分離後供於脫水閉環反應，或者也可以將分離的聚醯胺酸純化後供於脫水閉環反應。聚醯胺酸的分離及純化可以按照衆所周知的方法來進行。
[聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物]
作為本發明的聚合物(A)的聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物可以透過使所述聚醯胺酸脫水閉環進行醯亞胺化而合成。
該醯亞胺化聚合物可為使作為前驅物的聚醯胺酸所具有的所有醯胺酸結構脫水閉環而成的完全醯亞胺化物，也可為僅使一部分醯胺酸結構脫水閉環而醯胺酸結構與醯亞胺環結構並存的部分醯亞胺化物。從能夠提高電壓保持率的方面來看，本發明的聚醯亞胺較佳的是其醯亞胺化率為30%以上，更佳為40%~99%，進而較佳為50%~95%。該醯亞胺化率是以百分率來表示醯亞胺環結構的個數在聚醯亞胺的醯胺酸結構的個數與醯亞胺環結構的個數的合計值中所占的比例。這裏，醯亞胺環的一部分也可為異醯亞胺環。
聚醯胺酸的脫水閉環例如可以利用進行加熱的方法、或使用脫水劑及脫水閉環催化劑按照衆所周知的方法來進行。其中，較佳的是利用使用脫水劑及脫水閉環催化劑的方法。
在聚醯胺酸的溶液中添加脫水劑及脫水閉環催化劑進行醯亞胺化的方法中，脫水劑例如可以使用乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。脫水劑的使用量較佳的是相對於聚醯胺酸的醯胺 酸結構1莫耳而設定為0.01莫耳~20莫耳。脫水閉環催化劑例如可以使用吡啶、三甲吡啶(collidine)、二甲吡啶(lutidine)、三乙胺等三級胺。脫水閉環催化劑的使用量較佳的是相對於所使用的脫水劑1莫耳而設定為0.01莫耳~10莫耳。脫水閉環反應中所用的有機溶劑可以舉出作為聚醯胺酸的合成時所用的有機溶劑而例示的有機溶劑。脫水閉環反應的反應溫度較佳為0℃~180℃，更佳為10℃~150℃。反應時間較佳為1.0小時~120小時，更佳為2.0小時~30小時。
像這樣可以獲得含有聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物的反應溶液。該反應溶液可以直接供於製備液晶配向劑，也可以從反應溶液中去掉脫水劑及脫水閉環催化劑後供於製備液晶配向劑，也可以將聚醯亞胺分離後供於製備液晶配向劑，或者也可以將分離的聚醯亞胺純化後供於製備液晶配向劑。這些純化操作可以按照衆所周知的方法來進行。
[聚醯胺酸酯]
作為本發明的聚合物(A)的聚醯胺酸酯例如可以透過以下方法來合成。
(1)使聚醯胺酸與選自具有羥基的化合物、鹵化物及具有環氧乙基的化合物中的化合物反應的方法；或(2)使四羧酸二酯或四羧酸二酯二鹵化物與二胺反應的方法。
所述方法(1)中使用的聚醯胺酸與作為本發明的聚合物(A)的聚醯胺酸相同。因此，較佳的是以上文所記載的範圍而含有來 源於脂環式四羧酸二酐的結構。
方法(1)中使用的具有羥基的化合物可以例示醇及酚化合物。關於這些化合物的具體例，醇例如可以舉出：甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、異丁醇、叔丁醇等；酚化合物例如可以舉出苯酚、甲酚等。
所述鹵化物例如可以舉出：溴甲烷(methyl bromide)、溴乙烷、溴化正丙烷、溴化異丙烷、溴化正丁烷、溴化異丁烷、溴化仲丁烷、溴化叔丁烷、硬脂基溴、氯甲烷、氯乙烷、氯化正丙烷、氯化異丙烷、氯化正丁烷、氯化異丁烷、氯化仲丁烷、氯化叔丁烷、硬脂基氯、1,1,1-三氟-2-碘乙烷(1,1,1-trifluoro-2-iodo-ethane)等；所述具有環氧乙基的化合物例如可以舉出環氧丙烷(propylene oxide)等。
聚醯胺酸與選自具有羥基的化合物、鹵化物及具有環氧乙基的化合物中的化合物的反應可以按照衆所周知的方法來進行。
方法(1)中使用的聚醯胺酸與作為本發明的聚合物(A)的聚醯胺酸相同，因此所得的聚醯胺酸酯較佳的是以上文所記載的範圍而含有來源於脂環式四羧酸二酐(特佳的是選自由2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐及1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐所組成的群組中的至少一種化合物)的結構。
所述方法(2)中使用的四羧酸二酯例如可以透過以下方式獲得：利用醇使上文中作為聚醯胺酸的合成時使用的四羧酸二 酐而例示的四羧酸二酐開環。這裏使用的醇與作為所述方法(1)中使用的具有羥基的化合物的醇相同。四羧酸二酯二鹵化物可以透過使像上文所述那樣而獲得的四羧酸二酯與適當的氯化劑反應而獲得。氯化劑例如可以舉出亞硫醯氯(thionyl chloride)等。作為這些化合物的原料而使用的四羧酸二酐與用來合成作為本發明的聚合物(A)的聚醯胺酸的四羧酸二酐相同。因此，較佳的是以上文所記載的範圍而含有來源於脂環式四羧酸二酐(特佳的是選自由2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐及1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐所組成的群組中的至少一種化合物)的結構。
方法(2)中使用的二胺與用來合成作為本發明的聚合物(A)的聚醯胺酸的二胺相同。芳香族二胺及含有液晶配向性基的芳香族二胺相對於所有二胺的含有比例也與所述情况相同。
四羧酸二酯或四羧酸二酯二鹵化物與二胺的反應可以按照衆所周知的方法來進行。
作為用來合成方法(2)中使用的四羧酸二酯或四羧酸二酯二鹵化物的原料而使用的四羧酸二酐與用來合成作為本發明的聚合物(A)的聚醯胺酸的四羧酸二酐相同。因此，透過方法(2)而獲得的聚醯胺酸酯較佳的是以上文所記載的範圍而含有來源於脂環式四羧酸二酐(特佳的是選自由2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐及1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐所組成的群組中的至少一種化合物)的結構。
作為本發明的聚合物(A)的聚醯胺酸酯可以僅具有醯胺酸酯結構，也可為醯胺酸結構與醯胺酸酯結構並存的部分酯化物。
[聚合物(A)的溶液黏度及重量平均分子量]
像以上那樣而獲得的作為聚合物(A)的聚醯胺酸、聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物及聚醯胺酸酯較佳的是在分別製成濃度為10重量%的溶液時，具有10mPa．s~800mPa．s的溶液黏度，更佳的是具有15mPa．s~500mPa．s的溶液黏度。此外，所述聚合物的溶液黏度(mPa．s)為利用E型旋轉黏度計對使用該聚合物的良溶劑(例如γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯啶酮等)所製備的濃度為10重量%的聚合物溶液在25℃下測定所得的值。
對聚合物(A)利用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography，GPC)測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)較佳為500~100,000，更佳為1,000~50,000。
<化合物(B)>
本發明的化合物(B)為所述式(B)所表示的化合物。
所述式(B)的X1例如可以舉出：N,N-二縮水甘油基胺基、2,3-環氧環己基甲氧基羰基、(甲基)丙烯醯氧基、下述式所表示的基團等，較佳的是選自這些基團中的基團。
[化4] (所述式中，R1為氫原子或碳數1~6的烷基，“*”表示結合鍵(bonding hand))所述式中的R1較佳為碳數1~5的烷基，特佳為乙基。所述式中的X2較佳為下述式(X2-1)或式(X2-2)所表示的基團。
(式(X2-1)及式(X2-2)中，R為氫原子或碳數1~4的烷基，m1及m2分別獨立地為2~18的整數，n為1~6的整數，而且“*”表示結合鍵)
所述式(X2-1)中的m1較佳為2~12，更佳為2~6。所述式(X2-1)中的R較佳為氫原子或甲基，特佳為氫原子。因此，所述式(X2-1)的最較佳的情况為碳數2~5的直鏈的伸烷基。
所述式(X2-2)中的m2較佳為2~5，更佳為2或5。所述 式(X2-2)中的R較佳為氫原子或甲基。在所述式(X2-2)中，
所表示的單元尤佳為1,2-伸乙基、1,2-伸丙基或1,5-伸戊基。在所述單元為1,2-伸乙基或1,2-伸丙基的情况下，n較佳為1~3，在所述單元為1,5-伸戊基的情况下，n較佳為1。
本發明的化合物(B)的具體例例如可以舉出下述式各自所表示的化合物，較佳的是使用選自這些化合物中的一種以上。
相對於聚合物(A)100重量份，本發明的液晶配向劑中的化合物(B)的使用比例較佳為0.5重量份~60重量份。透過將化合物(B)相對於聚合物(A)100重量份的使用比例設定為0.5重量份，可以提高被膜的耐摩擦性；另一方面，透過將該值限定為60重量份以下，液晶配向膜的液晶 配向性不會受損。相對於聚合物(A)100重量份，化合物(B)的使用比例更佳為1重量份~50重量份，進而較佳為5重量份~20重量份。
<其他成分>
本發明的液晶配向劑含有像上文所述那樣的聚合物(A)及化合物(B)作為必需成分，視需要也可以含有其他成分。該其他成分例如可以舉出：分子內具有至少一個環氧乙基的化合物(其中，將相當於所述化合物(B)的化合物除外。以下稱為“環氧乙基化合物”)、官能性矽烷化合物、抗氧化劑等。
[環氧乙基化合物]
環氧乙基化合物可以調配到本發明的液晶配向劑中，以提高液晶配向膜與基板表面的黏接性、液晶配向膜的電特性等。
本發明的環氧乙基化合物較佳的是分子內具有至少兩個環氧乙基的化合物，例如可以使用：乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、三丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、2,2-二溴新戊二醇二縮水甘油醚、N,N,N',N'-四縮水甘油基-間二甲苯二胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷、N,N,N',N'-四縮水甘油基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、N,N-二縮水甘油基-苄基胺、N,N-二縮水甘油基-胺基甲基環己烷、N,N-二縮水甘油基-環己基胺等，除此以外，可以使用專利文獻5(國際公開第2009/096598號)中 記載的具有環氧乙基的聚有機矽氧烷。
在將這些環氧乙基化合物調配到液晶配向劑中的情况下，相對於聚合物(A)100重量份，其調配比例較佳的是設定為40重量份以下，更佳的是設定為0.1重量份~30重量份。
[官能性矽烷化合物]
所述官能性矽烷化合物可以為了提高液晶配向劑的印刷性而使用。這種官能性矽烷化合物例如可以舉出：3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、2-胺基丙基三甲氧基矽烷、2-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-三乙氧基矽烷基丙基三乙三胺、10-三甲氧基矽烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、9-三甲氧基矽烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、9-三甲氧基矽烷基-3,6-二氮雜壬酸甲酯、N-苄基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、縮水甘油氧基甲基三甲氧基矽烷、2-縮水甘油氧基乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷等。
在將這些官能性矽烷化合物調配到液晶配向劑中的情况下，相對於聚合物(A)100重量份，其調配比例較佳的是設定為2重量份以下，更佳的是設定為0.02重量份~0.2重量份。
<液晶配向劑>
本發明的液晶配向劑較佳的是將所述聚合物(A)及化合物 (B)、以及視需要任意調配的其他成分溶解在有機溶劑中而構成。
本發明的液晶配向劑中使用的有機溶劑例如可以舉出：N-甲基-2-吡咯啶酮、γ-丁內酯、γ-丁內醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單甲醚、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、乙二醇異丙醚、乙二醇正丁醚(丁基溶纖劑)、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、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚、二異丁酮、丙酸異戊酯、異丁酸異戊酯、二異戊醚、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯等，較佳的是使用選自這些有機溶劑中的一種以上。
本發明的液晶配向劑的固體成分濃度(液晶配向劑的溶劑以外的成分的合計重量在液晶配向劑的總重量中所占的比例)是考慮黏性、揮發性等而適當選擇，較佳為1重量%~10重量%的範圍。即，其原因在於：本發明的液晶配向劑是像下文將述那樣塗佈在基板表面上，較佳的是進行加熱，藉此來形成作為液晶配向膜的被膜或成為液晶配向膜的被膜，此時，在固體成分濃度小於1重量%的情况下，該被膜的膜厚變得過小而無法獲得良好的液晶配向膜。另一方面，在固體成分濃度超過10重量%的情况下，被膜的膜厚變得過大而無法獲得良好的液晶配向膜，而且可能液晶配向劑的黏性增大而塗佈特性變差。
特佳的固體成分濃度的範圍視在基板上塗佈液晶配向劑時所 用的方法而不同。例如在利用旋轉器(spinner)法的情况下，固體成分濃度特佳為1.5重量%~4.5重量%的範圍。在利用印刷法的情况下，特佳的是將固體成分濃度設定為3重量%~9重量%的範圍，藉此將溶液黏度設定為12mPa．s~50mPa．s的範圍。在利用噴墨法的情况下，特佳的是將固體成分濃度設定為1重量%~5重量%的範圍，藉此將溶液黏度設定為3mPa．s~15mPa．s的範圍。
<液晶配向膜及液晶顯示元件>
可以使用像上文所述那樣的本發明的液晶配向劑來形成液晶顯示元件的液晶配向膜。
應用本發明的液晶配向劑的液晶顯示元件的驅動方式並無特別限定，例如可以應用於TN型、STN型、IPS型、FFS型、VA型、MVA型、PSA型等的液晶顯示元件中。然而，本發明的液晶配向劑由於耐摩擦性優異，因此從能最大限度地發揮本發明的效果的方面來看，較佳的是應用於形成液晶配向膜時需要摩擦處理工序的TN型、STN型、IPS型、FFS型等的液晶顯示元件中。
液晶顯示元件可以透過使用本發明的液晶配向劑經過例如以下工序來製造。
(1)被膜形成工序(必要)
(2)摩擦處理工序(任意)
(3)液晶單元構築工序(必要)
(4)偏光板貼合工序(必要)以下，對所述各工序依次進行說明。
(1)被膜形成工序
在被膜形成工序中，在基板上塗佈本發明的液晶配向膜，然後對其進行加熱，由此於基板上形成被膜。
關於基板，根據驅動方式使用2片具有如下構成的電極的基板或不具有如下構成的電極的基板來作為一對基板。
TN型、STN型、VA型、MVA型或PSA型：使用具有經圖案化的透明導電膜的2片基板作為一對基板，將各基板的透明導電膜的形成面作為塗佈面。
IPS型或FFS型：使用設有以梳齒型經圖案化的包含透明導電膜或金屬膜的一對電極的基板、與未設置電極的對向基板作為一對基板，將具有電極的基板的電極形成面及對向基板的單面作為塗佈面。
構成所述基板的材料例如可以舉出：浮法玻璃(float glass)、鈉玻璃(soda glass)等玻璃；聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚碸、聚碳酸酯、聚(脂環式烯烴)等塑料等。
構成所述透明導電膜的材料例如可以使用：包含氧化錫(SnO2)的奈塞(NESA)膜(美國必丕志(PPG)公司註册商標)、包含氧化銦-氧化錫(In2O3-SnO2)的氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)膜等。為了獲得經圖案化的透明導電膜，例如可以利用以下方法：形成無圖案的透明導電膜後，透過光蝕刻來形成圖案的方法；在形成透明導電膜時使用具有所需圖案的遮罩(mask)的方法等。
構成所述金屬膜的材料例如可以舉出鉻等。
在向基板上塗佈液晶配向劑之前，為了使基板表面及/或透明導電膜與被膜的黏接性更良好，也可以預先實施對基板的被膜形成面預先塗佈官能性矽烷化合物、官能性鈦化合物等的前處理。
在這種基板的塗佈面上，較佳的是利用膠版印刷(offset print)法、旋塗法、輥塗法或噴墨印刷法來塗佈本發明的液晶配向劑。塗佈後，為了防止所塗佈的配向劑的滴液等，較佳的是實施預熱(預烘烤)。預烘烤溫度較佳為30℃~200℃，更佳為40℃~150℃，特佳為40℃~100℃。預烘烤時間較佳為0.25分鐘~10分鐘，更佳為0.5分鐘~5分鐘。其後，為了將溶劑完全除去，另外為了使視需要而存在於聚合物中的醯胺酸結構熱醯亞胺化，實施煅燒(後烘烤)工序。此時的煅燒溫度(後烘烤溫度)較佳為80℃~300℃，更佳為120℃~250℃。後烘烤時間較佳為5分鐘~200分鐘，更佳為10分鐘~100分鐘。
像這樣而形成的膜的膜厚較佳為0.001μm~1μm，更佳為0.005μm~0.5μm。
(2)摩擦處理工序
該摩擦處理工序視驅動方式不同而為任意工序。
在製造TN型、STN型、IPS型或FFS型的液晶顯示元件的情况下，必須進行摩擦處理。另一方面，在製造VA型的液晶顯示元件的情况下，可以將所述工序(1)中形成的被膜直接用作液晶 配向膜，但也可以任意進行摩擦處理。在製造PSA型的液晶顯示元件的情况下，可以將所述工序(1)中形成的被膜直接用作液晶配向膜，也可以為了控制液晶分子的傾角、利用簡單的方法進行配向分割而進行强度弱的摩擦處理。
摩擦處理例如可以透過以下方式進行：使用捲繞著包含尼龍、人造絲、棉等纖維的布的輥，將被膜朝一定方向摩擦。
(3)液晶單元構築工序
在製造TN型、STN型、IPS型、FFS型或VA型的液晶顯示元件的情况下，可以透過以下方式來製造液晶單元：將像上文所述那樣形成了液晶配向膜的一對基板以液晶配向膜相對向的方式對向配置，在所得的間隙中配置液晶。另一方面，在製造PSA型的液晶顯示元件的情况下，可以在一對基板間的間隙中配置含有液晶及光聚合性化合物的液晶組合物，由此製造液晶單元。
為了在基板間的間隙中配置液晶或液晶組合物，例如可以利用以下方法；第一方法：利用密封材料將以液晶配向膜相對向的方式對向配置的一對基板的周邊部貼合後，在由液晶配向膜面及密封劑所劃分的單元間隙內注入、填充液晶或液晶組合物，然後將注入孔密封的方法；或者第二方法：在形成了液晶配向膜的一對(2片)基板中的一片基板上的既定部位上，塗佈例如紫外光硬化性的密封材料，在液晶配向膜面上的既定幾處滴注液晶或液晶組合物後，以液晶配向膜對向的方式貼合另一基板並進行按壓，將液晶 或液晶組合物在基板的整個面上推展開，然後對基板的整個面照射紫外光而使密封劑硬化的方法(液晶滴注(One Drop Fill，ODF)法)。
在所述任一方法的情况下，均理想的是對像上文所述那樣而製造的液晶單元進一步加熱到所使用的液晶取得各向同相的溫度為止後，緩緩冷却到室溫為止，由此除去液晶填充時的流動配向。
上文中配置在液晶間隙中的液晶可以舉出向列(nematic)液晶及層列型(smectic)液晶。這些液晶中較佳為向列液晶，例如可以較佳為地使用：席夫鹼(Schiff base)系液晶、氧化偶氮系液晶、聯苯系液晶、苯基環己烷系液晶、酯系液晶、三聯苯系液晶、聯苯環己烷系液晶、嘧啶系液晶、二惡烷系液晶、雙環辛烷系液晶、立方烷(cubane)系液晶等。另外，也可以在這些液晶中添加例如以下物質而使用：氯膽甾(cholesteryl chloride)、膽固醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、碳酸膽固醇酯等膽固醇液晶；作為商品名“C-15”、“CB-15”(默克(Merck)公司製造)而銷售般的手性劑；對癸氧基亞苄基-對胺基-2-甲基丁基肉桂酸酯等鐵電性液晶(ferroelectric liquid crystal)等。
在製造PSA型液晶顯示元件的情况下，此後進一步在向一對基板所具有的導電膜間施加電壓而使液晶啟動的狀態下，對液晶單元進行光照射。這裏所施加的電壓例如可以設定為5V~50V的直流電壓或交流電壓。另外，照射光例如可以使用含有波長為150nm~800nm的光的紫外線及/或可見光線，較佳為含有波長為 300nm~400nm的光的紫外線。照射光的光源例如可以使用低壓水銀燈、高壓水銀燈、氘燈、金屬鹵化物燈、氬共振燈、氙氣燈、準分子雷射等。此外，所述較佳為波長範圍的紫外線可以透過將光源與例如濾光片、衍射光栅等併用的方法而獲得。光的照射量較佳為1,000J/m2以上、小於200,000J/m2，更佳為1,000J/m2~100,000J/m2。
(4)偏光板貼合工序
然後，在上文所構築的液晶單元的外側表面貼合偏光板，由此可以獲得本發明的液晶顯示元件。貼合在液晶單元的外表面上的偏光板可以舉出：利用乙酸纖維素保護膜將一面使聚乙烯醇延伸配向一面使其吸收碘而成的被稱為“H膜”的偏光膜夾持而成的偏光板、或包含H膜本身的偏光板。此外，在對塗膜進行了摩擦處理的情况下，2片基板是以各塗膜的摩擦方向彼此成為既定的角度、例如正交或反平行的方式對向配置。
[實施例]
以下，透過實施例對本發明進行更具體說明，但本發明不限制於這些實施例。
以下記載的合成例中的聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物的醯亞胺化率是像以下那樣測定。
[醯亞胺化聚合物的醯亞胺化率]
將各合成例中所得的醯亞胺化聚合物溶液投入到純水中，將所得的沉澱在室溫下充分减壓乾燥後，溶解在氘代二甲基亞碸 中，將四甲基矽烷作為標準物質，在室溫下測定1H-核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)。根據所得的1H-NMR光譜，由下述數式(1)來求出醯亞胺化率[%]。
醯亞胺化率[%]=(1-A1/A2×α)×100 (1)(數式(1)中，A1為在化學位移10ppm附近出現的來源於NH基的質子的峰值面積，A2為來源於其他質子的峰值面積，α為聚合物的前驅物(聚醯胺酸)中相對於NH基的1個質子的其他質子的個數比例)
<聚合物(A)的合成>
合成例1(聚醯胺酸的合成)
將作為四羧酸二酐的1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐196g及作為二胺的4,4-氧基二苯胺200g溶解在N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)2,244g中，在室溫下進行6小時反應。然後，將反應混合物注入到大量過剩的甲醇中，使反應產物沈澱。利用甲醇來清洗所回收的沉澱物後，在减壓下在40℃下乾燥15小時，由此獲得聚醯胺酸(PA-1)336g。
合成例2(聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物的合成)
將作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐224g及作為二胺的對苯二胺108g溶解在NMP 2,988g中，在60℃下進行4小時反應，獲得聚醯胺酸溶液。然後，在所得的聚醯胺酸溶液中追加NMP 3,320g，添加吡啶395g及乙酸酐305g並在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後，利用新的NMP對系 統內的溶劑進行溶劑置換，由此獲得醯亞胺化率為88%的含有15重量%的醯亞胺化聚合物(PI-1)的溶液。
合成例3(聚醯胺酸酯的合成)
稱取對苯二胺108g及吡啶197g溶解於NMP 7,498g中，製備二胺溶液。一面攪拌該二胺溶液，一面在其中滴加下述式所表示的化合物297g，在冰浴下進行4小時反應，獲得聚醯胺酸酯溶液。將所得的聚醯胺酸酯溶液在攪拌條件下投入到44,988g的水中，濾取所析出的沉澱物。對該沉澱物依次利用44,988g的水清洗1次及利用7,498g的乙醇清洗3次，然後進行乾燥，由此獲得粉末狀的聚醯胺酸酯(PAS-1)232g。
實施例1
[液晶配向劑的製備]
稱取作為聚合物(A)的所述合成例1中所得的聚醯胺酸(PA-1)1.000g及作為添加劑的所述式(B1-2)所表示的化合物(化合物(B1-2))0.010g，將這些化合物溶解在NMP 24.240g中，然後利用孔徑為1.0μm的過濾器進行過濾，由此製備液晶配 向劑。
[液晶配向劑的評價]
(1)液晶配向膜的形成
利用旋塗法將所述製備的液晶配向劑塗佈在附有ITO的玻璃基板的形成了ITO的面上，在80℃的熱板上預烘烤1分鐘後，進而在230℃的潔淨烘箱中後烘烤15分鐘，在基板上形成平均膜厚為100nm的塗膜。對該塗膜在輥轉速為1,000rpm、平臺移動速度為20mm/秒、毛壓入長度為0.4mm的條件下實施摩擦處理，由此在基板上形成液晶配向膜。
(2)液晶配向性的評價(折射率各向異性的測定)
對所述形成的液晶配向膜使用肖特茉麗特科技(Schott-Moritex)(股)製造的液晶配向膜檢查裝置(品名：雷斯坎(LayScan))，評價折射率各向異性的大小。
評價結果示於下表中。
所述折射率各向異性值大的情况下，可以評價為液晶配向性優異，若該值為0.020以上，則相信其顯示出良好的液晶配向性。
(2)耐摩擦性的評價
對所述形成的液晶配向膜在與所述“(1)液晶配向膜的形成”中的條件相同的條件下進一步實施20次摩擦處理(合計摩擦處理次數為21次)。對處理後的液晶配向膜使用將倍率設定為200倍的偏光顯微鏡，研究0.1mm×0.1mm的範圍內的磨渣(附著物)的個數。將該磨渣的個數小於10個的情况評價為耐摩擦性“良 好”，將磨渣的個數為10個以上的情况評價為耐摩擦性“不良”。
評價結果示於下表中。
實施例2~實施例4
在所述實施例1的“[液晶配向劑的製備]”中，分別像下表所記載那樣來設定添加劑的使用量，除此以外，與實施例1同樣地製備液晶配向劑並進行評價。
化合物(B)的簡稱是指將該簡稱作為式記號的所述式所表示的化合物。
評價結果示於下表中。
實施例5
[液晶配向劑的製備]
採取含有15重量%的作為聚合物(A)的所述合成例2中所得的醯亞胺化聚合物(PI-1)的溶液6.667g(換算成醯亞胺化聚合物PI-1相當於1.000g的量)，在其中添加化合物(B1-2)0.010g作為添加劑，進而添加NMP而製成固體成分濃度為4.0重量%的溶液。然後，利用孔徑為1.0μm的過濾器對該溶液進行過濾，藉此製備液晶配向劑。
[液晶配向劑的評價]
除了使用所述製備的液晶配向劑以外，與實施例1的“[液晶配向劑的評價]”同樣地進行評價。
評價結果示於下表中。
實施例6~實施例10以及比較例1~比較例4及比較例6
在所述實施例1的“[液晶配向劑的製備]”中，分別像下表所記載那樣來設定聚合物(A)的種類以及添加劑的種類及使用量，除此以外，與實施例1同樣地製備液晶配向劑並進行評價。
評價結果示於下表中。
比較例5
在所述實施例5的“[液晶配向劑的製備]”中，使用4,4'-雙(N,N-二縮水甘油基胺基)二苯基甲烷(R-1)0.010g作為添加劑，除此以外，與實施例5同樣地製備液晶配向劑並進行評價。
評價結果示於下表中。
上表中的添加劑的簡稱(添加劑的“種類”一欄的記載)是指以該簡稱作為式記號的所述式所表示的化合物。其中，比較 例中的簡稱(R-1)是指4,4'-雙(N,N-二縮水甘油基胺基)二苯基甲烷。該比較例的化合物是現有技術中為了提高液晶配向膜的耐摩擦性而通用的添加劑。
透過所述實施例，本發明的有利方面變明確。
作為本發明既定的化合物(B)的化合物(B1-2)在添加量為少量的情况下顯示出與R-1同等的液晶配向性，而且表現出比R-1優異的耐摩擦性(實施例1與比較例1的比較)。在添加量為多量的情况下，理所當然耐摩擦性優異，並且液晶配向性超越R-1(實施例3與比較例3的比較)。
化合物(B1-2)所表現出的所述效果與所使用的聚合物(A)的種類無關而妥當(實施例5及實施例6與比較例5及比較例6的比較)。
進而確認到，除了化合物(B1-2)以外，只要為滿足本發明既定的要件的化合物(B)，則表現出同樣的效果(實施例7~實施例10與比較例3的比較)。
本發明既定的化合物(B)兼具現有技術中處於取捨關係的良好的液晶配向性與高度的耐摩擦性的機制雖不明確，但本發明人等推測如下。
即，可以認為，透過在形成交聯結構的添加劑的主鏈中導入柔軟的伸烷基，所形成的液晶配向膜具有適當的延伸性，由此耐摩擦性優異，並且容易透過摩擦處理來賦予良好的液晶配向性。

Claims (8)

  1. 一種液晶配向劑，其特徵在於含有：聚合物(A)及下述式(B)所表示的化合物(B)， 式(B)中，2個X1分別獨立地為含有選自以下基團的一價有機基：具有環氧乙基結構的基團、具有氧雜環丁基結構的基團及具有(甲基)丙烯醯氧基的基團；X2為含有伸烷基的二價有機基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中，所述式(B)中的X2為下述式(X2-1)或式(X2-2)所表示的基團， 式(X2-1)及式(X2-2)中，R為氫原子或碳數1~4的烷基，m1及m2分別獨立地為2~18的整數，n為1~6的整數，而且“*”表示結合鍵。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶配向劑，其中，所述式(B)中的2個X1分別獨立地為選自N,N-二縮水甘油基胺基、2,3-環氧環己基甲氧基羰基、(甲基)丙烯醯氧基及下述式所表示的基團中的基團， 所述式中，R1為氫原子或碳數1~6的烷基，“*”表示結合鍵。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶配向劑，其中，相對於所述聚合物(A)100重量份，所述化合物(B)的含有比例為0.5重量份~60重量份。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶配向劑，其中，所述聚合物(A)為選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物及聚醯胺酸酯所組成的群組中的至少一種。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的液晶配向劑，其中，所述聚合物(A)為具有來源於以下化合物的結構的聚合物：選自由2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐及1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐所組成的群組中的至少一種化合物。
  7. 一種液晶配向膜，其特徵在於，其是由如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的液晶配向劑所形成。
  8. 一種液晶顯示元件，其特徵在於，其具備如申請專利範圍第7項所述的液晶配向膜。
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