TW201538573A - 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。本發明的主題是含有使四羧酸二酐、二胺化合物及胺基矽烷化合物進行反應而獲得的末端封端的聚醯胺酸或其衍生物的光配向膜用液晶配向劑。具有使用本發明的光配向膜用液晶配向劑所形成的液晶配向膜的液晶顯示元件可控制元件內的液晶層中的異物產生，而維持其液晶配向性、配向穩定性、對比度、AC殘像等各特性。

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含有末端被封端的聚醯胺酸或其衍生物的光配向膜用液晶配向劑、由該光配向膜用液晶配向劑所獲得的液晶配向膜、及液晶顯示元件。更詳細而言，是有關於一種可控制平面轉換(In-Plane Switching，IPS)或邊緣電場轉換(Fringe Field Switching，FFS)的橫向電場驅動方式的液晶顯示元件中所產生的異物的光配向膜用液晶配向劑、由該液晶配向劑所獲得的液晶配向膜、及液晶顯示元件。此外，本發明中的用語「液晶配向劑」是指用以形成液晶配向膜的含聚合物的組成物。另外，有時將光配向膜用液晶配向劑記載為「光配向劑」，將由該液晶配向劑所獲得的液晶配向膜記載為「光配向膜」。
個人計算機(personal computer)的顯示屏(monitor)、液晶電視(Liquid Crystal Display Television)、攝影機(video camera)的取景器(view finder)、投影型顯示器(display)等各種顯示裝置、進而光學打印頭(optical printer head)、光學傅立葉變換(optical Fourier transform)元件、光閥(light valve)等光電子(optoelectronic)相關 元件等目前被製品化而一般性地流通的液晶顯示元件中，使用向列液晶(nematic liquid crystal)的顯示元件成為主流。關於向列液晶顯示元件的顯示方式，已知有扭曲向列(Twisted Nematic，TN)模式(mode)、超扭曲向列(Super Twisted Nematic，STN)模式。近年來，為了改善作為這些模式的問題之一的視角狹窄，提出了使用光學補償膜的TN型液晶顯示元件、併用垂直配向與突起結構物技術的多域垂直配向(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)模式、或橫向電場方式的IPS模式、FFS模式等，且正將這些實用化(參照專利文獻1~專利文獻3)。近年來，隨著液晶顯示元件的低電力化‧高精細化，以IPS或FFS為代表的橫向電場方式的面板(panel)被用作平板(tablet)、手機等中小型觸控面板(touch panel)用便攜式終端的顯示器，但存在因操作觸控面板時的衝擊而產生異物的問題。
迄今為止，關於聚醯胺酸系的摩擦(rubbing)用液晶配向膜， 有報告披露了導入包含有機矽材料的添加劑或矽烷偶聯劑而改善液晶配向劑的塗佈性、或改善摩擦屑的很多方法(參照專利文獻4)。另外，披露了利用矽烷偶聯劑將聚合物末端加以改性(參照專利文獻5)、或採用使用矽烷化二胺化合物或矽烷化劑所製造的矽烷基化聚合物(參照專利文獻6)，而改善保存穩定性、與基板的密接性、液晶配向性等。並且，披露了含有具有環氧基的聚有機矽氧烷的液晶配向劑在耐熱性及耐光性方面較高，其他電特性也優異(參照專利文獻7)。
披露了在聚醯胺酸酯系光配向用液晶配向膜中使聚醯胺酸 酯的末端與氯羰基化合物進行反應而進行末端改性的方法(參照專利文獻8)。另外，雖然對該液晶配向劑的溶解性的改善、或配向性及電特性的改善也有披露，但該液晶配向劑的製造方法存在因產生副產物 而必須在反應後進行純化的缺點(參照專利文獻9)。
另一方面，關於聚醯胺酸系液晶配向膜，如上所述般對改善摩擦屑的方法進行了研究，但對於操作觸控面板時的異物產生未進行充分研究。另外，控制異物產生並且維持各種面板特性(尤其是液晶的配向性及殘像)的方法仍然未知。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平6-194646
[專利文獻2]日本專利特開2001-117083
[專利文獻3]日本專利特開平6-160878
[專利文獻4]日本專利特開昭61-108627
[專利文獻5]日本專利特開昭63-14126
[專利文獻6]日本專利特開2002-20754
[專利文獻7]日本專利特開2009-282440
[專利文獻8]國際公開2011/115076
[專利文獻9]國際公開2011/115077
本發明的課題在於提供一種液晶配向劑，該液晶配向劑可控制異物產生並且維持其液晶配向性、配向穩定性、對比度、交流(Alternating Current，AC)殘像等對液晶配向膜所要求的各特性。
本發明者等人發現，透過使用由將聚醯胺酸的末端利用特定 胺基矽烷化合物加以封端而獲得的光配向用液晶配向劑所形成的液晶配向膜，可獲得能夠滿足所述要求的液晶顯示元件，從而完成本發明。
本發明包括以下項目。
[1]一種光配向膜用液晶配向劑，其含有使四羧酸二酐、二胺化合物及胺基矽烷化合物進行反應而獲得的末端封端的聚醯胺酸或其衍生物。
[2]根據所述[1]項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述胺基矽烷化合物是下述式(AS)所表示的化合物：
式(AS)中，n為0或1，R為碳數1~10的伸烷基或1,4-伸苯基，在所述伸烷基的碳數為2以上的情況下，伸烷基中的一個以上的-CH2-CH2-可被取代為-CH2-NH-，而且X為-OCH3或-OCH2CH3。
[3]根據所述[1]項或[2]項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述胺基矽烷化合物是選自由下述式(AS-1)~式(AS-5)所組成的群組中的至少一個：
H2N-C2H4NHC3H6-Si-(OCH3)3 (AS-2)
H2N-C3H6-Si-(OCH3)3 (AS-3)
H2N-C3H6-Si-(OC2H5)3 (AS-4)
[4]根據所述[1]至[3]中任一項所述的光配向膜用液晶配向劑，其更含有可與末端封端的聚醯胺酸或其衍生物進行交聯的化合物。
[5]根據所述[4]項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述可與末端封端的聚醯胺酸或其衍生物進行交聯的化合物是選自由下述(a)~(d)所表示的化合物所組成的群組中的一個以上：(a)在分子內含有一個以上環氧環的矽烷偶聯劑、(b)在分子內含有兩個以上環氧環的化合物、(c)在分子內含有兩個以上苯並噁嗪(benzoxazine)結構的化合物、(d)在分子內含有兩個以上噁唑啉(oxazoline)結構的化合物。
[6]根據所述[4]項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述可與末端封端的聚醯胺酸或其衍生物進行交聯的化合物是選自由下述式(EPX-1)~式(EPX-7)、式(BOX-2-1)、式(BOX-2-2)、及式(OX-1)所組成的群組中的至少一個：
[7]根據所述[1]~[6]中任一項所述的光配向膜用液晶配向 劑，其中：所述二胺化合物包含至少一個感光性二胺。
[8]根據所述[7]項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述感光性二胺是選自由下述式(PDI-1)~式(PDI-13)所組成的群組中的至少一個化合物：
式(PDI-7)中，R51分別獨立為-CH3、-OCH3、-CF3、或-COOCH3，s分別獨立為0~2的整數；式(PDI-8)中，R52分別獨立為單鍵、碳數1~20的直鏈伸烷基、-COO-、-OCO-、或-CONH-，直鏈伸烷基的至少一個-CH2-可被取代為-O-，R53分別獨立為-F、-CH3、-OCH3、-CF3、或-OH，q分別獨立為0~4的整數；式(PDI-12)中，R54為碳數1~10的烷基或烷氧基，烷基或烷氧基的至少一個氫可被取代為氟；而且式(PDI-1)~式(PDI-8)中，鍵合位置沒有被固定在構成環的任一個碳原子上的基表示鍵合在該環上能夠鍵合的位置。
[9]根據所述[7]項或[8]項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述感光性二胺是下述式(PDI-7)所表示的化合物： 式(PDI-7)中，R51分別獨立為-CH3、-OCH3、-CF3、或-COOCH3，s 分別獨立為0~2的整數。
[10]根據所述[7]至[10]中任一項所述的光配向膜用液晶配向 劑，其中：所述感光性二胺是下述式(PDI-7-1)或式(PDI-7-2)所表示的化合物：
[11]根據所述[1]至[10]中任一項所述的光配向膜用液晶配向 劑，其中：所述二胺化合物是包含感光性二胺、及選自下述式(DI-5-1)、式(DI-5-17)、式(DI-5-30)、式(DI-7-3)、式(DI-13-1)、式(DI-34-4)、及式(DI-34-7)中的至少一個的二胺混合物： 式(DI-5-1)中，m為2~12的整數；式(DI-5-30)中，k為1~5的整數；而且，式(DI-7-3)中，m為1~12的整數，n分別獨立為1或2； 式(DI-34-4)及式(DI-34-7)中，R41為-H或碳數1~12的烷基。
[12]根據所述[1]~[11]中任一項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述四羧酸二酐包含選自下述式(AN-1-13)、式(AN-4-17)、式(AN-4-30)、及式(PAN-9)中的至少一個： 式(AN-4-17)及式(PAN-9)中，m為1~12的整數。
[13]根據所述[1]至[12]中任一項所述的光配向膜用液晶配向劑，其更含有除了使四羧酸二酐、二胺化合物及胺基矽烷化合物進行反應而獲得的末端封端的聚醯胺酸或其衍生物以外的其他聚合物。
[14]根據所述[13]項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述其他聚合物為聚醯胺酸或其衍生物。
[15]一種液晶配向膜，其使用所述[1]~[14]中任一項所述的 液晶配向劑。
[16]一種液晶顯示元件，其使用所述[15]項所述的液晶配向膜。
根據本發明，可提供一種光配向膜用液晶配向劑，其是包含光配向用液晶配向膜的液晶顯示元件，並且控制操作觸控面板時的異物產生，並且維持其液晶配向性、配向穩定性、對比度、AC殘像等各特性。
本發明中，關於透過使用將末端利用特定胺基矽烷化合物加以封端而獲得的聚醯胺酸，可抑制異物產生且維持液晶顯示元件的配向性或電特性的機制(mechanism)尚不明確，但認為如下。
通式(AS)所示的特定胺基矽烷化合物會與聚醯胺酸的末端的酸酐基發生反應。反應後，一部分聚醯胺酸分子在末端連結了烷氧基矽烷基。認為該烷氧基矽烷基在加熱焙燒配向膜時會與其他烷氧基矽烷基進行縮合，而在配向膜的厚度方向形成鍵。認為在該厚度方向的鍵合使得厚度方向的膜強度增加，而控制操作觸控面板時的異物產生。
另外，本發明的液晶配向劑也可作為所謂摻合系配向劑而使用，該摻合系配向劑是在該聚醯胺酸中混合其他聚合物而用作配向劑。認為在該情況下，獲得如下效果：不僅配向膜的厚度方向的膜強度增加，而且末端封端所使用的胺基矽氧烷化合物促進該聚醯胺酸與其他聚合物的相分離。即，即便作為摻合系配向劑，也可控制異物產生並且維持其他各特性。並且，使用能夠以不打亂液晶顯示元件的液晶配向性的程度進行交聯的化合物在控制異物產生方面更有效果。
對本發明中使用的用語進行說明。例如，有時將“式(I)所表示的二胺”記為“二胺(I)”。有時將式(I-1)所表示的化合物記為化合物(I-1)。關於其他式所表示的化合物，有時也同樣地簡略記載。定義化學結構式時使用的“任意的”表示不僅位置任意，而且個數也任意。化學結構式中，將字符(例如A)以圓或六邊形包圍的基意指環結構的基(環A)。
對本發明的聚醯胺酸及其衍生物進行說明。
本發明的聚醯胺酸及其衍生物是使四羧酸二酐、二胺化合物及胺基矽烷化合物進行反應而獲得的末端封端的聚醯胺酸或其衍生物。所述聚醯胺酸的衍生物是指製成含有溶劑的下述液晶配向劑時溶解於溶劑中的成分，且是於將該液晶配向劑製成液晶配向膜時可形成以聚醯亞胺為主成分的液晶配向膜的成分。作為此種聚醯胺酸的衍生物，例如可列舉可溶性聚醯亞胺、聚醯胺酸酯、及聚醯胺酸醯胺等，更具體而言，可列舉：1)聚醯胺酸的全部胺基與羧基進行脫水閉環反應而獲得的聚醯亞胺；2)部分性地進行脫水閉環反應而獲得的部分聚醯亞胺；3)將聚醯胺酸的羧基轉化為酯的聚醯胺酸酯；4)將四羧酸二酐化合物中所含的酸二酐的一部分置換為有機二羧酸並進行反應而獲得的聚醯胺酸-聚醯胺共聚物；及5)使該聚醯胺酸-聚醯胺共聚物的一部分或全部進行脫水閉環反應而獲得的聚醯胺醯亞胺。所述聚 醯胺酸及其衍生物可為一種化合物，也可為兩種以上。另外，所述聚醯胺酸及其衍生物只要是具有四羧酸二酐與二胺的反應產物的結構的化合物即可，也可使用其他原料，而含有由除四羧酸二酐與二胺的反應以外的其他反應所產生的反應產物。
對用來製造本發明的聚醯胺酸及其衍生物的胺基矽烷化合物進行說明。
本發明中使用的胺基矽烷化合物是用來將聚醯胺酸及其衍生物的末端加以封端。於構成聚醯胺酸及其衍生物的二胺中，以胺基矽烷化合物相對於二胺的比率為40莫耳%以下的範圍將二胺的一部分置換為胺基矽烷化合物。透過這種置換，可使生成聚醯胺酸時的聚合反應終止(termination)，而可將聚醯胺酸及其衍生物的末端加以封端。
作為所述胺基矽烷化合物，可從下述式(AS)所表示的化合物中進行選擇。
式(AS)中，n為0或1，R為碳數1~10的烷基，可將所述烷基中存在的一個以上的-CH2-CH2-結構取代為-CH2-NH-結構，X為-OCH3或-OCH2CH3。
更詳細而言，式(AS)所表示的胺基矽烷化合物可列舉下述式(AS-1)~式(AS-5)所表示的胺基矽烷化合物。
H2N-C2H4NHC3H6-Si-(OCH3)3 (AS-2)
H2N-C3H6-Si-(OCH3)3 (AS-3)
H2N-C3H6-Si-(OC2H5)3 (AS-4)
用以置換的胺基矽烷化合物只要無損本發明的效果，則可為一種，也可為兩種以上。
所述胺基矽烷化合物中，為了同時提高配向膜的硬度及配向性，優選式(AS-3)~式(AS-5)所表示的化合物，特別優選式(AS-5)所表示的化合物。
對用來製造本發明的光配向膜用液晶配向劑的“可進行交聯的化合物”進行說明。
本發明的光配向膜用液晶配向劑含有使四羧酸二酐、二胺化合物、及胺基矽烷化合物進行反應而獲得的末端封端的聚醯胺酸或其衍生物，為了進而獲得增加配向膜在厚度方向的強度且抑制異物產生的效果，可含有選自由下述(a)~(d)所表示的可進行交聯的化合物所組成的群組中的一個以上的可進行交聯的化合物。
(a)在分子內含有一個以上環氧環的矽烷偶聯劑
(b)在分子內含有兩個以上環氧環的化合物
(c)在分子內含有兩個以上苯並噁嗪結構的化合物
(d)在分子內含有兩個以上噁唑啉結構的化合物
(a)作為在分子內含有一個以上環氧環的矽烷偶聯劑，例如可列舉下述式(EPX-1)~式(EPX-6)所表示的3-縮水甘油氧基 丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、及2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷，可適宜地使用。其中優選的矽烷偶聯劑為2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(EPX-5)及2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷(EPX-6)。
(b)作為在分子內含有兩個以上環氧環的化合物，例如可 列舉：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、2,2-二溴新戊二醇二縮水甘油醚、3',4'-環氧環己烯羧酸3,4-環氧環己烯基甲酯及3-(N,N-二縮水甘油基)胺基丙基三甲氧基矽烷、2-[4-(2,3-環氧丙氧基)苯基]-2-[4-[1,1-雙[4-([2,3-環氧丙氧基]苯基)]乙基]苯基]丙烷(商品名“Techmore VG3101L”，(三井化學股份有限公司製造))、1,3,5,6-四縮水甘油基-2,4-己二醇、N,N,N',N'-四縮水甘油基-間苯二甲胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷、及下述式(EPX-7)所表示的N,N,N',N'-四縮水甘油基-4,4'-二胺基二苯甲烷。優選的環氧化合物為N,N,N',N'-四縮水甘油基-4,4'-二胺基二苯甲烷。
(c)作為在分子內含有兩個以上苯並噁嗪結構的化合物， 例如可列舉下述式(BOX-1)~式(BOX-5)所示的化合物。此外，在下述式中，朝向環的中心而表示的鍵表示鍵合在構成環且可鍵合取代基的任一個碳上。
式(BOX-1)及式(BOX-2)中，L3及L4為碳數1~30的有機基。式(BOX-1)~式(BOX-5)中，L5~L8為氫或碳數1~6的烴基。式(BOX-2)、式(BOX-3)及式(BOX-5)中，Q1為單鍵、-O-、-S-、-S-S-、-SO2-、-CO-、-CONH-、-NHCO-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-(CH2)v-、-O-(CH2)v-O-、-S-(CH2)v-S-。此處，v為1~6的整數。式(BOX-4)及式(BOX-5)中，Q2分別獨立為單鍵、-O-、-S-、-CO-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-或碳數1~3的伸烷基。而且，式(BOX-1)~式(BOX-5)中，苯環、萘環上所鍵合的氫可分別獨立地被取代為-F、-CH3、-OH、-COOH、-SO3H、-P3H2。這些中，作為優選的化合物，可列舉下述式 (BOX-2-1)及式(BOX-2-2)所表示的化合物。
(d)作為在分子內含有兩個以上噁唑啉結構的化合物，例 如可列舉：2,2'-雙(2-噁唑啉)、1,2,4-三(2-噁唑啉基-2)-苯、4-呋喃-2-基亞甲基-2-苯基-4H-惡唑-5-酮、1,4-雙(4,5-二氫-2-惡唑基)苯、1,3-雙(4,5-二氫-2-惡唑基)苯(下述式(OX-1))、2,3-雙(4-異丙烯基-2-噁唑啉-2-基)丁烷、2,2'-雙(4-苄基-2-噁唑啉)、2,6-雙(異丙基-2-噁唑啉-2-基)吡啶、2,2'-亞異丙基雙(4-叔丁基-2-噁唑啉)、2,2'-亞異丙基雙(4-苯基-2-噁唑啉)、2,2'-亞甲基雙(4-叔丁基-2-噁唑啉)、及2,2'-亞甲基雙(4-苯基-2-噁唑啉)。此外，也可列舉Epocros(商品名，日本觸媒股份有限公司製造)之類的具有惡唑基的聚合物或低聚物。
對用來製造本發明的聚醯胺酸及其衍生物的四羧酸二酐進 行說明。
本發明中使用的四羧酸二酐可從公知的四羧酸二酐中不受限制地進行選擇。這種四羧酸二酐也可屬於在芳香環直接鍵合了二羧酸酐的芳香族系(包括雜芳環系)、及在芳香環未直接鍵合羧酸酐的脂肪族系(包括雜環系)的任一群組。
作為這種四羧酸二酐的優選例，就取得原料的容易性、或聚 合物聚合時的容易性、膜的電特性方面而言，可列舉式(AN-I)~式(AN-VII)所表示的四羧酸二酐。
式(AN-I)、式(AN-IV)及式(AN-V)中，X分別獨立為單鍵或-CH2-。式(AN-II)中，G為單鍵、碳數1~20的伸烷基、-CO-、-O-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、或-C(CF3)2-，該伸烷基的-CH2-可被取代為-CH=CH-或-C≡C-。式(AN-II)~式(AN-IV)中，Y分別獨立為選自下述三價基的群組中的一個，鍵合鍵連結在任意的碳上，該基的至少一個氫可被取代為甲基、乙基或苯基。
式(AN-III)~式(AN-V)中，環A10為碳數3~10的單環式烴的基或碳數6~30的縮合多環式烴的基，該基的至少一個氫可被取代為甲基、乙基或苯基，環上的鍵合鍵連結在構成環的任意碳上，兩個鍵合鍵也可連結在同一個碳上。式(AN-VI)中，X10為碳數2~6的伸烷基，Me表示甲基，Ph表示苯基。式(AN-VII)中，G10分別獨立為-O-、-COO-或-OCO-，r分別獨立為0或1。
更詳細而言，可列舉以下的式(AN-1)~式(AN-16-14)的式所表示的四羧酸二酐。
[式(AN-1)所表示的四羧酸二酐]
式(AN-1)中，G11為單鍵、碳數1~12的伸烷基、1,4-伸苯基、或1,4-伸環己基。X11分別獨立為單鍵或-CH2-。G12分別獨立為下述三價基的任一個。
當G12為>CH-時，>CH-的氫可被取代為-CH3。當G12為>N-時，G11不為單鍵及-CH2-，X11不為單鍵。而且，R11為氫或-CH3。
作為式(AN-1)所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式所表示的化合物。
式(AN-1-2)及式(AN-1-14)中，m為1~12的整數。
[式(AN-2)所表示的四羧酸二酐]
式(AN-2)中，R12分別獨立為氫、-CH3、-CH2CH3、或苯基。
作為式(AN-2)所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式所表示的化合物。
[式(AN-3)所表示的四羧酸二酐]
式(AN-3)中，環A11為環己烷環或苯環。
作為式(AN-3)所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式所表示的化合物。
[式(AN-4)所表示的四羧酸二酐]
式(AN-4)中，G13為單鍵、-(CH2)m-、-O-、-S-、-C(CH3)2-、-SO2-、-CO-、-C(CF3)2-、或下述式(G13-1)所表示的二價基，m為1~12的整數。
式(G13-1)中，G13a及G13b分別獨立為單鍵、-O-或-NHCO-所表示的二價基。伸苯基優選1,4-伸苯基及1,3-伸苯基。環A11分別獨立為環己烷環或苯環。G13可鍵合在環A11的任意位置。
作為式(AN-4)所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式所表示的化合物。
式(AN-4-17)中，m為1~12的整數。
[式(AN-5)所表示的四羧酸二酐]
式(AN-5)中，R11為氫、或-CH3。鍵合位置沒有被固定在構成苯環的碳原子上的R11表示在苯環上的鍵合位置為任意。
作為式(AN-5)所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式所表示的化合物。
[式(AN-6)所表示的四羧酸二酐]
式(AN-6)中，X11分別獨立為單鍵或-CH2-。X12為-CH2-、-CH2CH2- 或-CH=CH-。n為1或2。
作為式(AN-6)所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式所表示的化合物。
[式(AN-7)所表示的四羧酸二酐]
式(AN-7)中，X11為單鍵或-CH2-。
作為式(AN-7)所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式所表示的化合物。
[式(AN-8)所表示的四羧酸二酐]
式(AN-8)中，X11為單鍵或-CH2-。R12為氫、-CH3、-CH2CH3、或苯基，環A12為環己烷環或環己烯環。
作為式(AN-8)所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式所表示的化合物。
[式(AN-9)所表示的四羧酸二酐] 式(AN-9)中，r分別獨立為0或1。
作為式(AN-9)所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式所表示的化合物。
[式(AN-10)所表示的四羧酸二酐]
式(AN-10)為下述四羧酸二酐。
[式(AN-11)所表示的四羧酸二酐]
式(AN-11)中，環A11分別獨立為環己烷環或苯環。
作為式(AN-11)所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式所表示的化合物。
[式(AN-12)所表示的四羧酸二酐]
式(AN-12)中，環A11分別獨立為環己烷環或苯環。
作為式(AN-12)所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式所表示的化合物。
[式(AN-13)所表示的四羧酸二酐]
式(AN-13)中，X13為碳數2~6的伸烷基，Ph表示苯基。
作為式(AN-13)所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式所表示的化合物。
式(AN-13-1)中，Ph表示苯基。
[式(AN-14)所表示的四羧酸二酐]
式(AN-14)中，G14分別獨立為-O-、-COO-或-OCO-，r分別獨立為0或1。
作為式(AN-14)所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述 式所表示的化合物。
[式(AN-15)所表示的四羧酸二酐] 式(AN-15)中，w為1~10的整數。
作為式(AN-15)所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式所表示的化合物。
作為除所述以外的四羧酸二酐，可列舉下述化合物。
除所述四羧酸二酐以外，可從公知的感光性四羧酸二酐中不受限制地進行選擇。作為這種感光性四羧酸二酐，可列舉以下的式(PAN-1)~式(PAN-9)。
式(PAN-9)中，m為1~12的整數。
對所述酸二酐中使各特性提高的適宜材料進行說明。在重視提高液晶配向性的情況下，優選式(AN-4-17)、式(AN-4-30)、及式(PAN-9)所表示的化合物，其中，式(AN-4-17)中優選m=4或8，式(AN-4-30)中優選m=2或4，特別優選為m=4。
在重視提高液晶顯示元件的透射率的情況下，所述酸二酐中優選式(AN-1-13)及式(AN-4-30)。
作為防止重像的方法之一，有效的是透過降低液晶配向膜的體積電阻值，而提高配向膜中的殘留電荷(殘留DC)的緩和速度。在重視該目的的情況下，所述酸二酐中優選式(AN-1-13)及式(AN-4-30)所表示的化合物。
對用來製造本發明的聚醯胺酸及其衍生物的二胺及二醯肼進行說明。於製造本發明的聚醯胺酸或其衍生物時，可從公知的二胺及二醯肼中不受限制地進行選擇。
二胺可根據其結構而分為兩種。即，以連結兩個胺基的骨架作為主鏈進行觀察時具有自主鏈分支的基、即側鏈基的二胺、和不具有側鏈基的二胺。該側鏈基是具有增大預傾角(pretilt angle)的效果的基。具有這種效果的側鏈基必須為碳數3以上的基，作為具體例，可列舉碳數3以上的烷基、碳數3以上的烷氧基、碳數3以上的烷氧基烷基、及具有類固醇骨架的基。具有一個以上的環且其末端的環具有碳數1以上的烷基、碳數1以上的烷氧基及碳數2以上的烷氧基烷基中的任一個作為取代基的基也具有作為側鏈基的效果。以下說明中，有時將具有這種側鏈基的二胺稱為側鏈型二胺。而且，有時將不具有這種側鏈基的二胺稱為非側鏈型二胺。
透過適當地分開使用非側鏈型二胺與側鏈型二胺，可分別應 對所需的預傾角。側鏈型二胺優選以無損本發明的特性的程度加以併用。另外，關於側鏈型二胺及非側鏈型二胺，優選以提高針對液晶的垂直配向性、電壓保持率、重像特性及配向性為目的進行取捨選擇而使用。
對非側鏈型二胺進行說明。作為已知的不具有側鏈的二胺， 可列舉以下的式(DI-1)~式(DI-16)的二胺。
所述式(DI-1)中，G20為-CH2-，至少一個-CH2-可被取代為-NH-、-O-，m為1~12的整數，伸烷基的至少一個氫可被取代為-OH。式(DI-3)及式(DI-5)~式(DI-7)中，G21分別獨立為單鍵、-NH-、-NCH3-、-O-、-S-、-S-S-、-SO2-、-CO-、-COO-、-CONCH3-、-CONH-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-(CH2)m'-、-O-(CH2)m'-O-、-N(CH3)-(CH2)k-N(CH3)-、-(O-C2H4)m'-O-、-O-CH2-C(CF3)2-CH2-O-、 -O-CO-(CH2)m'-CO-O-、-CO-O-(CH2)m'-O-CO-、-(CH2)m'-NH-(CH2)m'-、-CO-(CH2)k-NH-(CH2)k-、-(NH-(CH2)m')k-NH-、-CO-C3H6-(NH-C3H6)n-CO-、或-S-(CH2)m'-S-，m'分別獨立為1~12的整數，k為1~5的整數，n為1或2。式(DI-4)中，s分別獨立為0~2的整數。式(DI-6)及式(DI-7)中，G22分別獨立為單鍵、-O-、-S-、-CO-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、或碳數1~10的伸烷基。式(DI-2)~(DI-7)中的環己烷環及苯環的至少一個氫可被取代為-F、-Cl、碳數1~3的伸烷基、-OCH3、-OH、-CF3、-CO2H、-CONH2、-NHC6H5、苯基、或苄基，而且式(DI-4)中，苯環的至少一個氫可被取代為下述式(DI-4-a)~式(DI-4-e)。鍵合位置沒有被固定在構成環的碳原子上的基表示在該環上的鍵合位置為任意。而且，-NH2在環己烷環或苯環上的鍵合位置是除G21或G22的鍵合位置以外的任意位置。
式(DI-4-a)及式(DI-4-b)中，R20分別獨立為氫或-CH3。
式(DI-11)中，r為0或1。式(DI-8)~式(DI-11)中，鍵合在環上的-NH2的鍵合位置為任意位置。
式(DI-12)中，R21及R22分別獨立為碳數1~3的烷基或苯基， G23分別獨立為碳數1~6的伸烷基、伸苯基或經烷基取代的伸苯基，w為1~10的整數。式(DI-13)中，R23分別獨立為碳數1~5的烷基、碳數1~5的烷氧基或-Cl，p分別獨立為0~3的整數，q為0~4的整數。式(DI-14)中，環B為單環的雜環式芳香族基，R24為氫、-F、-Cl、碳數1~6的烷基、烷氧基、乙烯基、炔基，q分別獨立為0~4的整數。式(DI-15)中，環C為雜環式芳香族基或雜環式脂肪族基。式(DI-16)中，G24為單鍵、碳數2~6的伸烷基或1,4-伸苯基，r為0或1。而且，鍵合位置沒有被固定在構成環的碳原子上的基表示在該環上的鍵合位置為任意。式(DI-13)~式(DI-16)中，鍵合在環上的-NH2的鍵合位置為任意位置。
作為所述式(DI-1)~式(DI-16)的不具有側鏈的二胺，可列舉以下的式(DI-1-1)~式(DI-16-1)的具體例。
以下，表示式(DI-1)所表示的二胺的例子。
式(DI-1-7)及式(DI-1-8)中，k分別獨立為1~3的整數。
以下，表示式(DI-2)~式(DI-3)所表示的二胺的例子。
以下，表示式(DI-4)所表示的二胺的例子。
以下，表示式(DI-5)所表示的二胺的例子。
式(DI-5-1)中，m為1~12的整數。
式(DI-5-12)及式(DI-5-13)中，m為1~12的整數。
式(DI-5-16)中，v為1~6的整數。
式(DI-5-30)中，k為1~5的整數。
式(DI-5-35)~式(DI-5-37)、及式(DI-5-39)中，m為1~12的整數，式(DI-5-38)及式(DI-5-39)中，k為1~5的整數，式(DI-5-40)中，n為1或2的整數。
以下，表示式(DI-6)所表示的二胺的例子。
以下，表示式(DI-7)所表示的二胺的例子。
式(DI-7-3)及式(DI-7-4)中，m為1~12的整數，n分別獨立為1或2。
以下，表示式(DI-8)所表示的二胺的例子。
以下，表示式(DI-9)所表示的二胺的例子。
以下，表示式(DI-10)所表示的二胺的例子。
以下，表示式(DI-11)所表示的二胺的例子。
以下，表示式(DI-12)所表示的二胺的例子。
以下，表示式(DI-13)所表示的二胺的例子。
以下，表示式(DI-14)所表示的二胺的例子。
以下，表示式(DI-15)所表示的二胺的例子。
以下，表示式(DI-16)所表示的二胺的例子。
對二醯肼進行說明。作為已知的不具有側鏈的二醯肼，可列舉以下的式(DIH-1)~式(DIH-3)所表示的化合物。
式(DIH-1)中，G25為單鍵、碳數1~20的伸烷基、-CO-、-O-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、或-C(CF3)2-。
式(DIH-2)中，環D為環己烷環、苯環或萘環，該基的至少一個氫可被取代為甲基、乙基、或苯基。式(DIH-3)中，環E分別獨立為環己烷環、或苯環，該基的至少一個氫可被取代為甲基、乙基、或苯基，Y為單鍵、碳數1~20的伸烷基、-CO-、-O-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、或-C(CF3)2-。式(DIH-2)及式(DIH-3)中，鍵合在環上的-CONHNH2的鍵合位置為任意位置。
以下，表示式(DIH-1)~式(DIH-3)所表示的化合物的例子。
式(DIH-1-2)中，m為1~12的整數。
這種非側鏈型二胺及醯肼具有使液晶顯示元件的離子密度降低等改善電特性的效果。在使用非側鏈型二胺及/或醯肼作為用來製造本發明的液晶配向劑中使用的聚醯胺酸或其衍生物的二胺的情況下，優選將非側鏈型二胺及/或醯肼在二胺及二醯肼的總量中所占的比率設為0莫耳%~90莫耳%，更優選設為0莫耳%~50莫耳%。
對側鏈型二胺進行說明。作為側鏈型二胺的側鏈基，可列舉以下的基。
作為側鏈基，首先可列舉：烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烷 基羰基、烷基羰氧基、烷氧基羰基、烷基胺基羰基、烯基、烯氧基、烯基羰基、烯基羰氧基、烯氧基羰基、烯基胺基羰基、炔基、炔氧基、炔基羰基、炔基羰氧基、炔氧基羰基、炔基胺基羰基等。這些基中的烷基、烯基及炔基均為碳數3以上的基。其中，烷氧基烷基中，只要以整個基計為碳數3以上即可。這些基可為直鏈狀，也可為支鏈狀。
其次，以末端的環具有碳數1以上的烷基、碳數1以上的烷 氧基或碳數2以上的烷氧基烷基作為取代基為條件，可列舉：苯基、苯基烷基、苯基烷氧基、苯氧基、苯基羰基、苯基羰氧基、苯氧基羰基、苯基胺基羰基、苯基環己氧基、碳數3以上的環烷基、環己基烷基、環己氧基、環己氧基羰基、環己基苯基、環己基苯基烷基、環己基苯氧基、雙(環己基)氧基、雙(環己基)烷基、雙(環己基)苯基、雙(環己基)苯基烷基、雙(環己基)氧基羰基、雙(環己基)苯氧基羰基、及環己基雙(苯基)氧基羰基等環結構的基。
並且，可列舉如下集合環基：具有兩個以上苯環的基、具有 兩個以上環己烷環的基、或由苯環及環己烷環構成的二環以上的基，且鍵合基分別獨立為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-或碳數1~3的伸烷基，且末端的環具有碳數1以上的烷基、碳數1以上的經氟取代的烷基、碳數1以上的烷氧基、或碳數2以上的烷氧基烷基作為取代基。具有類固醇骨架的基也作為側鏈基有效。
作為具有側鏈的二胺，可列舉以下的式(DI-31)~式(DI-35) 所表示的化合物。
式(DI-31)中，G26為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CONH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、或-(CH2)m'-，m'為1~12的整數。G26的優選例為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、及碳數1~3的伸烷基，特別優選例為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-CH2-及-CH2CH2-。R25為碳數3~30的烷基、苯基、具有類固醇骨架的基、或下述式(DI-31-a)所表示的基。該烷基中，至少一個氫可被取代為-F，且至少一個-CH2-可被取代為-O-、-CH=CH-或-C≡C-。該苯基的氫可被取代為-F、-CH3、-OCH3、-OCH2F、-OCHF2、-OCF3、碳數3~30的烷基或碳數3~30的烷氧基。雖然披露了鍵合在苯環上的-NH2的鍵合位置在該環上為任意位置，但該鍵合位置優選間位或對位。即，於將基“R25-G26-”的鍵合位置設為1位時，兩個鍵合位置優選3位與5位、或2位與5位。
式(DI-31-a)中，G27、G28及G29為鍵合基，這些鍵合基分別獨立為單鍵、或碳數1~12的伸烷基，該伸烷基的一個以上的-CH2-可被取代為-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH=CH-。環B21、環B22、環B23及環B24分別獨立為1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、1,3-二惡烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、萘-1,5-二基、萘-2,7-二基或蒽-9,10-二基，環B21、環B22、環B23及環B24中，至少一個氫可被取代 為-F或-CH3，s、t及u分別獨立為0~2的整數，且這些的總計為1~5，於s、t或u為2時，各括號內的兩個鍵合基可相同，也可不同，且兩個環可相同，也可不同。R26為氫、-F、-OH、碳數1~30的烷基、碳數1~30的經氟取代的烷基、碳數1~30的烷氧基、-CN、-OCH2F、-OCHF2、或-OCF3，該碳數1~30的烷基的至少一個-CH2-可被取代為下述式(DI-31-b)所表示的二價基。
式(DI-31-b)中，R27及R28分別獨立為碳數1~3的烷基，v為1~6的整數。R26的優選例為碳數1~30的烷基及碳數1~30的烷氧基。
式(DI-32)及式(DI-33)中，G30分別獨立為單鍵、-CO-或-CH2-，R29分別獨立為氫或-CH3，R30為氫、碳數1~20的烷基、或碳數2~20的烯基。式(DI-33)中的苯環的至少一個氫可被取代為碳數1~20的烷基或苯基。而且，鍵合位置沒有被固定在構成環的任一個碳原 子上的基表示在該環上的鍵合位置為任意。優選為，式(DI-32)中的兩個基“-伸苯基-G30-O-”的其中一個鍵合在類固醇核的3位，另一個鍵合在類固醇核的6位。優選為，式(DI-33)中的兩個基“-伸苯基-G30-O-”的在苯環上的鍵合位置相對於類固醇核的鍵合位置分別為間位或對位。式(DI-32)及式(DI-33)中，鍵合在苯環上的-NH2表示在該環上的鍵合位置為任意。
式(DI-34)及式(DI-35)中，G31分別獨立為-O-或碳數1~6的伸烷基，G32為單鍵或碳數1~3的伸烷基。R31為氫或碳數1~20的烷基，該烷基的至少一個-CH2-可被取代為-O-、-CH=CH-或-C≡C-。R32為碳數6~22的烷基，R33為氫或碳數1~22的烷基。環B25為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基，r為0或1。而且，鍵合在苯環上的-NH2表示在該環上的鍵合位置為任意，但優選分別獨立地相對於G31的鍵合位置為間位或對位。
以下，例示側鏈型二胺的具體例。作為所述式(DI-31)~ 式(DI-35)的具有側鏈的二胺，可列舉下述式(DI-31-1)~式(DI-35-3)所表示的化合物。
以下，表示式(DI-31)所表示的化合物的例子。
式(DI-31-1)~式(DI-31-11)中，R34為碳數1~30的烷基或碳數1~30的烷氧基，優選碳數5~25的烷基或碳數5~25的烷氧基。R35為碳數1~30的烷基或碳數1~30的烷氧基，優選碳數3~25的 烷基或碳數3~25的烷氧基。
式(DI-31-12)~式(DI-31-17)中，R36為碳數4~30的烷基，優選碳數6~25的烷基。R37為碳數6~30的烷基，優選碳數8~25的烷基。
式(DI-31-18)~式(DI-31-43)中，R38為碳數1~20的烷基或碳數1~20的烷氧基，優選碳數3~20的烷基或碳數3~20的烷氧基。R39為氫、-F、碳數1~30的烷基、碳數1~30的烷氧基、-CN、-OCH2F、-OCHF2或-OCF3，優選碳數3~25的烷基、或碳數3~25的烷氧基。而且，G33為碳數1~20的伸烷基。
以下，表示式(DI-32)所表示的化合物的例子。
以下，表示式(DI-33)所表示的化合物的例子。
以下，表示式(DI-34)所表示的化合物的例子。
式(DI-34-1)~式(DI-34-12)中，R40為氫或碳數1~20的烷基，優選氫或碳數1~10的烷基，且R41為氫或碳數1~12的烷基。
以下，表示式(DI-35)所表示的化合物的例子。
式(DI-35-1)~式(DI-35-3)中，R37為碳數6~30的烷基，R41為氫或碳數1~12的烷基。
作為本發明中的二胺，也可使用除式(DI-1-1)~式(DI-16-1)、式(DIH-1-1)~式(DIH-3-6)及式(DI-31-1)~式(DI-35-3)所表示的二胺以外的二胺。作為這種二胺，例如可列舉下述式(DI-36-1)~式(DI-36-13)所表示的化合物。
式(DI-36-1)~式(DI-36-8)中，R42分別獨立地表示碳數3~30的烷基。
式(DI-36-9)~式(DI-36-11)中，e為2~10的整數，式(DI-36-12)中，R43分別獨立為氫、-NHBoc或-N(Boc)2，R43的至少一個為-NHBoc或-N(Boc)2，式(DI-36-13)中，R44為-NHBoc或-N(Boc)2，且m為1 ~12的整數。此處，Boc為叔丁氧基羰基。
在重視進一步提高液晶配向性的情況下，所述二胺及二醯肼中，優選使用式(DI-5-1)、式(DI-7-3)、式(DI-34-4)、及(DI-34-7)所表示的二胺。其中，式(DI-5-1)中，優選m=2、4或6的化合物，更優選m=4的化合物。式(DI-7-3)中，優選m=2或3且n=1或2的化合物，更優選m=3且n=1的化合物。
在重視提高透射率的情況下，所述二胺及二醯肼中，優選使用式(DI-5-1)、式(DI-5-17)、及式(DI-7-3)所表示的二胺。式(DI-5-1)中，優選m=2、4或6的化合物，更優選m=4的化合物。式(DI-7-3)中，優選m=2或3且n=1或2的化合物，更優選m=3且n=1的化合物。
在重視提高液晶顯示元件的電壓保持率(Voltage Holding Ratio，VHR)的情況下，所述二胺及二醯肼中，優選使用式(DI-5-17)、式(DI-5-30)、及式(DI-13-1)所表示的二胺，特別優選式(DI-2-1)、式(DI-5-1)、及(DI-13-1)所表示的二胺。其中，式(DI-5-30)中，特別優選k=2。
作為防止重像的方法之一，有效的是透過降低液晶配向膜的體積電阻值而提高配向膜中的殘留電荷(殘留DC)的緩和速度。在重視該目的的情況下，所述二胺及二醯肼中，優選使用式(DI-5-13)所表示的二胺。
本發明的聚醯胺酸或其衍生物可從公知的感光性二胺中不受限制地進行選擇。例如，可從偶氮苯衍生物、芪(stilbene)衍生物、乙炔衍生物、香豆素衍生物、肉桂酸衍生物、二苯甲酮衍生物中進行選擇。作為這種感光性二胺化合物，可列舉以下的式(PDI-1)~式 (PDI-13)。
式(PDI-7)中，R51分別獨立為-CH3、-OCH3、-CF3、或-COOCH3，s分別獨立為0~2的整數。式(PDI-8)中，R52分別獨立為單鍵、碳數1~20的直鏈伸烷基、-COO-、-OCO-、或-CONH-，直鏈伸烷基的至少一個-CH2-可被取代為-O-。R53分別獨立為-F、-CH3、-OCH3、-CF3、或-OH，q分別獨立為0~4的整數。式(PDI-12)中，R54為碳數1~10的烷基或烷氧基，至少一個氫可被取代為氟。式(PDI-1)~式(PDI-8)中，鍵合位置沒有被固定在構成環的任一個碳原子上的基表示在該環上的鍵合位置為任意。
所述感光性二胺中，如果重視進一步提高液晶配向性，則優選式(PDI-1)、式(PDI-6)、及式(PDI-7)，特別優選下述式(PDI-7-1)、及式(PDI-7-2)所表示的二胺。另外，為了改善電特性、殘像特性等所述各特性，也可將兩種以上的感光性二胺併用。
本發明的聚醯胺酸或其衍生物也可在其單體中更含有單異氰酸酯化合物。透過在單體中含有單異氰酸酯化合物，而將所獲得的聚醯胺酸或其衍生物的末端改性，調節分子量。透過使用該末端改性型聚醯胺酸或其衍生物，例如可無損本發明的效果而改善液晶配向劑的塗佈特性。就所述觀點而言，單體中的單異氰酸酯化合物的含量優選相對於單體中的二胺及四羧酸二酐的總量為1莫耳%~10莫耳%。作為所述單異氰酸酯化合物，例如可列舉異氰酸苯酯、及異氰酸萘酯。
本發明的聚醯胺酸及其衍生物是透過使所述四羧酸二酐、二胺化合物及胺基矽烷化合物在溶劑中進行反應而獲得。在該合成反應中，除原料選擇以外無需特別的條件，可直接應用通常合成聚醯胺酸時的條件。關於所使用的溶劑在下文說明。
本發明的液晶配向劑除含有透過使四羧酸二酐、二胺化合物及胺基矽烷化合物進行反應而獲得的末端封端的聚醯胺酸或其衍生物以外，也可更含有其他成分。作為其他成分，例如可列舉下述其他聚合物或化合物等。
作為其他聚合物，可列舉：使四羧酸二酐與二胺進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物(以下稱為“其他聚醯胺酸或其衍生物”)、聚酯、聚醯胺、聚矽氧烷、纖維素衍生物、聚縮醛、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。這些聚合物可使用一種，也可以使用兩種以上。這些中，優選其他聚醯胺酸或其衍生物及聚矽氧烷，更優選其他聚醯胺酸或其衍生物。
在摻合了本發明的聚醯胺酸或其衍生物及其他聚醯胺酸或其衍生物的配向劑中，控制各聚合物的結構或分子量，且如下文所述塗佈在基板上並進行預乾燥，由此可分離為本發明的聚醯胺酸或其衍 生物成分[A]、與其他聚醯胺酸或其衍生物成分[B]。這可透過使用如下現象進行控制，即，混合存在的聚合物中，表面能(surface energy)小的聚合物分離為上層，表面能大的聚合物分離為下層。層分離的確認可根據如下情況進行確認，即，所形成的配向膜的表面能與由僅含有[A]成分的液晶配向劑所形成的膜的表面能為相同或相近的值。
關於用來合成其他聚醯胺酸或其衍生物的二胺，相對於全部二胺，優選含有30莫耳%以上的芳香族二胺，更優選含有50%以上的芳香族二胺。
其他聚醯胺酸或其衍生物可分別依據下述所記載的本發明的液晶配向劑的必須成分即聚醯胺酸或其衍生物的合成方法而進行合成。
作為[A]成分相對於本發明的聚醯胺酸或其衍生物(所述[A]成分)及其他聚醯胺酸或其衍生物(所述[B]成分)的總計量的比率，優選10重量%~100重量%，進而優選20重量%~100重量%。
作為所述聚矽氧烷，可更含有日本專利特開2009-036966、日本專利特開2010-185001、日本專利特開2011-102963、日本專利特開2011-253175、日本專利特開2012-159825、國際公開2008/044644、國際公開2009/148099、國際公開2010/074261、國際公開2010/074264、國際公開2010/126108、國際公開2011/068123、國際公開2011/068127、國際公開2011/068128、國際公開2012/115157、國際公開2012/165354等所披露的聚矽氧烷。
<經烯基取代的納迪克醯亞胺(nadiimide)化合物>
例如，就使液晶顯示元件的電特性長期穩定的目的而言，本發明的液晶配向劑也可更含有經烯基取代的納迪克醯亞胺化合物。經烯基 取代的納迪克醯亞胺化合物可使用一種，也可併用兩種以上。就所述目的而言，經烯基取代的納迪克醯亞胺化合物的含量相對於聚醯胺酸或其衍生物優選1重量%~100重量%，更優選1重量%~70重量%，進而優選1重量%~50重量%。
以下，對納迪克醯亞胺化合物進行具體說明。
經烯基取代的納迪克醯亞胺化合物優選為可溶解於溶解本發明中使用的聚醯胺酸或其衍生物的溶劑中的化合物。這種經烯基取代的納迪克醯亞胺化合物的例子可列舉下述式(NA)所表示的化合物。
式(NA)中，L1及L2分別獨立為氫、碳數1~12的烷基、碳數3~6的烯基、碳數5~8的環烷基、碳數6~12的芳基或苄基，n為1或2。
式(NA)中，當n=1時，W為碳數1~12的烷基、碳數2~6的烯基、碳數5~8的環烷基、碳數6~12的芳基、苄基、-Z1-(O)r-(Z2O)k-Z3-H(此處，Z1、Z2及Z3分別獨立為碳數2~6的伸烷基，r為0或1，且k為1~30的整數)所表示的基、-(Z4)r-B-Z5-H(此處，Z4及Z5分別獨立為碳數1~4的伸烷基或碳數5~8的伸環烷基，B為伸苯基，且r為0或1)所表示的基、-B-T-B-H(此處，B為伸苯基，且T為-CH2-、-C(CH3)2-、-O-、-CO-、-S-、或-SO2-)所表示的基、或這些基的1~3個氫被取代為-OH的基。
此時，優選的W為碳數1~8的烷基、碳數3~4的烯基、 環己基、苯基、苄基、碳數4~10的聚(伸乙基氧基)乙基、苯氧基苯基、苯基甲基苯基、苯基亞異丙基苯基、及這些基的一個或兩個氫被取代為-OH的基。
式(NA)中，當n=2時，W為碳數2~20的伸烷基、碳數5~8的伸環烷基、碳數6~12的伸芳基、-Z1-O-(Z2O)k-Z3-(此處，Z1~Z3、及k的含義如上文所述)所表示的基、-Z4-B-Z5-(此處，Z4、Z5及B的含義如上文所述)所表示的基、-B-(O-B)r-T-(B-O)r-B-(此處，B為伸苯基，T為碳數1~3的伸烷基、-O-或-SO2-，r的含義如上文所述)所表示的基、或這些基的1~3個氫被取代為-OH的基。
此時，優選的W為碳數2~12的伸烷基、伸環己基、伸苯基、甲代伸苯基、苯二甲基、-C3H6-O-(Z2-O)n-O-C3H6-(此處，Z2為碳數2~6的伸烷基，n為1或2)所表示的基、-B-T-B-(此處，B為伸苯基，且T為-CH2-、-O-或-SO2-)所表示的基、-B-O-B-C3H6-B-O-B-(此處，B為伸苯基)所表示的基、及這些基的一個或兩個氫被取代為-OH的基。
像例如專利2729565所記載那樣，這種經烯基取代的納迪克醯亞胺化合物可使用透過將經烯基取代的納迪克酸酐衍生物(nadic acid anhydride derivative)與二胺在80℃~220℃的溫度下保持0.5小時~20小時進行合成而獲得的化合物、或市售的化合物。
<具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物>
例如，就使液晶顯示元件的電特性長期穩定的目的而言，本發明的液晶配向劑也可更含有具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物。具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物可為一種化合物，也可為兩種以上的化合物。此外，具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物中不包含 經烯基取代的納迪克醯亞胺化合物。就所述目的而言，具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物的含量相對於聚醯胺酸或其衍生物優選1重量%~100重量%，更優選1重量%~70重量%，進而優選1重量%~50重量%。
此外，關於具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物相對於經烯基取代的納迪克醯亞胺化合物的比率，為了降低液晶顯示元件的離子密度，且抑制離子密度隨時間增加，進而抑制殘像產生，具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物/經烯基取代的納迪克醯亞胺化合物以重量比計優選0.1~10，更優選0.5~5。
以下，對具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物進行具體說明。
作為具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物，可列舉(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺等(甲基)丙烯酸衍生物、及雙馬來醯亞胺。具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物更優選具有兩個以上自由基聚合性不飽和雙鍵的(甲基)丙烯酸衍生物。
作為(甲基)丙烯酸酯的具體例，例如可列舉：(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊基酯、(甲基)丙烯酸二環戊基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、及(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯。
作為2官能(甲基)丙烯酸酯的具體例，例如可列舉：雙丙烯酸乙二酯、東亞合成化學工業股份有限公司的製品ARONIX M-210、ARONIX M-240及ARONIX M-6200(均為商品名)、日本化藥股份有限公司的製品KAYARAD HDDA、KAYARAD HX-220、KAYARAD R-604及KAYARAD R-684(均為商品名)、大阪有機化學工業股份有限公司的製品V260、V312及V335HP(均為商品名)、以及共榮社油脂化學工業股份有限公司的製品LIGHT ACRYLATE BA-4EA、LIGHT ACRYLATE BP-4PA及LIGHT ACRYLATE BP-2PA(均為商品名)。
作為3官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯的具體例，例如可 列舉：4,4'-亞甲基雙(N,N-二羥基伸乙基丙烯酸酯苯胺)、東亞合成化學工業股份有限公司的製品ARONIX M-400、ARONIX M-405、ARONIX M-450、ARONIX M-7100、ARONIX M-8030、ARONIX M-8060(均為商品名)、日本化藥股份有限公司的製品KAYARAD TMPTA、KAYARAD DPCA-20、KAYARAD DPCA-30、KAYARAD DPCA-60、KAYARAD DPCA-120(均為商品名)、及大阪有機化學工業股份有限公司的製品VGPT。
作為(甲基)丙烯醯胺衍生物的具體例，例如可列舉：N-異丙 基丙烯醯胺、N-異丙基甲基丙烯醯胺、N-正丙基丙烯醯胺、N-正丙基甲基丙烯醯胺、N-環丙基丙烯醯胺、N-環丙基甲基丙烯醯胺、N-乙氧基乙基丙烯醯胺、N-乙氧基乙基甲基丙烯醯胺、N-四氫糠基丙烯醯胺、N-四氫糠基甲基丙烯醯胺、N-乙基丙烯醯胺、N-乙基-N-甲基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺、N-甲基-N-正丙基丙烯醯胺、N-甲基-N-異丙基丙烯醯胺、N-丙烯醯基呱啶、N-丙烯醯基吡咯啶酮、N,N'-亞甲基雙丙烯醯胺、N,N'-伸乙基雙丙烯醯胺、N,N'-二羥基伸乙基雙丙烯醯胺、N-(4-羥基苯基)甲基丙烯醯胺、N-苯基甲基丙烯醯胺、N-丁基甲基丙烯醯胺、N-(異丁氧基甲基)甲基丙烯醯胺、N-[2-(N,N-二甲基胺基)乙基]甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基甲基丙烯醯胺、N-[3-(二甲基胺基)丙基]甲基丙烯醯胺、N-(甲氧基甲基)甲基丙烯醯胺、N-(羥 基甲基)-2-甲基丙烯醯胺、N-苄基-2-甲基丙烯醯胺、及N,N'-亞甲基雙甲基丙烯醯胺。
所述(甲基)丙烯酸衍生物中，特別優選N,N'-亞甲基雙丙烯醯 胺、N,N'-二羥基伸乙基-雙丙烯醯胺、雙丙烯酸乙二酯、及4,4'-亞甲基雙(N,N-二羥基伸乙基丙烯酸酯苯胺)。
作為雙馬來醯亞胺，例如可列舉：K-I化成股份有限公司製 造的BMI-70及BMI-80(均為商品名)、以及大和化成工業股份有限公司製造的BMI-1000、BMI-3000、BMI-4000、BMI-5000及BMI-7000(均為商品名)。
<環氧化合物>
例如，就使液晶顯示元件的電特性長期穩定的目的而言，本發明的液晶配向劑也可更含有除所述(a)在分子內含有一個以上環氧環的矽烷偶聯劑及(b)在分子內含有兩個以上環氧環的化合物以外的環氧化合物。環氧化合物可為一種化合物，也可為兩種以上的化合物。就所述目的而言，環氧化合物的含量相對於聚醯胺酸或其衍生物優選0.1重量%~50重量%，更優選1重量%~40重量%，進而優選1重量%~20重量%。
以下，對環氧化合物進行具體說明。
作為在分子內具有一個環氧環的化合物，例如可列舉：苯基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、3,3,3-三氟甲基環氧丙烷、環氧苯乙烯、六氟環氧丙烷、環氧環己烷、N-縮水甘油基鄰苯二甲醯亞胺、(九氟正丁基)環氧化物、全氟乙基縮水甘油醚、表氯醇、環氧溴丙烷、N,N-二縮水甘油基苯胺、及3-[2-(全氟己基)乙氧基]-1,2-環氧丙烷。
除所述以外，作為在分子內具有環氧環的化合物的例子，也 可列舉具有環氧環的低聚物或聚合物。作為具有環氧環的單體，例如可列舉(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己酯、及(甲基)丙烯酸甲基縮水甘油酯。
作為與具有環氧環的單體進行共聚合的其他單體，例如可列舉：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸(3-乙基-3-氧雜環丁基)甲酯、N-環己基馬來醯亞胺及N-苯基馬來醯亞胺。
作為具有環氧環的單體的聚合物的優選具體例，可列舉聚甲基丙烯酸縮水甘油酯等。另外，作為具有環氧環的單體與其他單體的共聚物的優選具體例，可列舉：N-苯基馬來醯亞胺-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、N-環己基馬來醯亞胺-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸2-羥基乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸(3-乙基-3-氧雜環丁基)甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物及苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。
另外，例如，本發明的液晶配向劑也可更含有各種添加劑。作為各種添加劑，例如可列舉除聚醯胺酸及其衍生物以外的高分子化合物、及低分子化合物，可根據各目的進行選擇而使用。
例如，作為所述高分子化合物，可列舉對於有機溶劑為可溶性的高分子化合物。就控制所要形成的液晶配向膜的電特性或配向性的觀點而言，優選將這種高分子化合物添加到本發明的液晶配向劑 中。作為該高分子化合物，例如可列舉：聚醯胺、聚氨酯、聚脲、聚酯、聚環氧化物、聚酯多元醇、矽酮改性聚氨酯、及矽酮改性聚酯。
另外，作為所述低分子化合物，例如可列舉：1)當期望提 高塗佈性時，為對應於該目的的界面活性劑；2)當必須提高抗靜電性時，為抗靜電劑；3)當期望提高與基板的密接性時，為矽烷偶聯劑或鈦系偶聯劑；或4)在低溫下進行醯亞胺化的情況下，為醯亞胺化催化劑。
作為矽烷偶聯劑，也可更含有除所述式(AS-1)~式(AS-5) 所記載的胺基矽烷化合物以外的矽烷偶聯劑。例如可列舉：乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、及N,N'-雙[3-(三甲氧基矽烷基)丙基]乙二胺。
作為醯亞胺化催化劑，例如可列舉：三甲基胺、三乙基胺、 三丙基胺、三丁基胺等脂肪族胺類；N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、甲基取代苯胺、羥基取代苯胺等芳香族胺類；吡啶、甲基取代吡啶、羥基取代吡啶、喹啉、甲基取代喹啉、羥基取代喹啉、異喹啉、甲基取代異喹啉、羥基取代異喹啉、咪唑、甲基取代咪唑、羥基取代咪唑等環式胺類。所述醯亞胺化催化劑優選從N,N-二甲基苯胺、鄰、間、對羥基苯胺、鄰、間、對羥基吡啶、及異喹啉中選擇的一種或兩種以上。
矽烷偶聯劑的添加量通常在將聚醯胺酸或其衍生物的總重 量設為100份時為0重量份~20重量份，優選0.1重量份~10重量份。
醯亞胺化催化劑的添加量通常相對於聚醯胺酸或其衍生物的羰基為0.01當量~5當量，優選0.05當量~3當量。
其他添加劑的添加量根據其用途而不同，通常將聚醯胺酸或其衍生物的總重量設為100份時為0重量份~100重量份，優選0.1重量份~50重量份。
本發明的聚醯胺酸或其衍生物可與形成聚醯亞胺膜時使用的公知的聚醯胺酸或其衍生物同樣地製造。四羧酸二酐的總添加量優選設為與二胺的總莫耳數為大致等莫耳(莫耳比為0.9~1.1左右)。
本發明的聚醯胺酸或其衍生物的分子量以聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)計，優選7,000~500,000，更優選10,000~200,000。所述聚醯胺酸或其衍生物的分子量可透過凝膠滲透色譜(Gel Permeation Chromatography，GPC)法進行測定而求出。
本發明的聚醯胺酸或其衍生物可透過如下方式確認其存 在，即，利用紅外線輻射(Infrared Radiation，IR)、核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)對沉澱在大量不良溶劑中而獲得的固體成分進行分析。另外，透過氣相色譜法(gas chromatography，GC)、高效液相色譜法(High-performance liquid chromatography，HPLC)或氣相色譜法-質譜法(Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS)，對利用KOH或NaOH等強鹼水溶液所得的所述聚醯胺酸或其衍生物的分解物的利用有機溶劑所得的萃取物進行分析，由此可確認所使用的單體。
另外，例如，就液晶配向劑的塗佈性或所述聚醯胺酸或其衍生物的濃度調整的觀點而言，本發明的液晶配向劑也可更含有溶劑。所述溶劑只要為具有可溶解高分子成分的能力的溶劑，則可無特別限 制地應用。所述溶劑廣泛包括通常在聚醯胺酸、可溶性聚醯亞胺等高分子成分的製程或用途方面使用的溶劑，可根據使用目的而適當選擇。所述溶劑可為一種，也可為兩種以上的混合溶劑。
作為溶劑，可列舉所述聚醯胺酸或其衍生物的親溶劑、或以改善塗佈性為目的的其他溶劑。
作為對於聚醯胺酸或其衍生物而言為親溶劑的非質子性極性有機溶劑，可列舉：N-甲基-2-吡咯啶酮、二甲基咪唑啉酮、N-甲基己內醯胺、N-甲基丙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、二乙基乙醯胺、γ-丁內酯等內酯。
作為以改善塗佈性等為目的的其他溶劑的例子，可列舉：乳酸烷基酯、3-甲基-3-甲氧基丁醇、四氫化萘、異佛爾酮、乙二醇單丁基醚等乙二醇單烷基醚、二乙二醇單乙基醚等二乙二醇單烷基醚、三乙二醇單烷基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單丁基醚等丙二醇單烷基醚、丙二酸二乙酯等丙二酸二烷基酯、二丙二醇單甲基醚等二丙二醇單烷基醚，乙二醇單烷基乙酸酯(ethylene glycol monoalkyl acetate)、及乙二醇單苯基乙酸酯(ethylene glycol monophenyl acetate)等酯化合物。
這些中，所述溶劑特別優選N-甲基-2-吡咯啶酮、二甲基咪唑啉酮、γ-丁內酯、乙二醇單丁基醚、二乙二醇單乙基醚、丙二醇單丁基醚、丙二醇單甲基醚、及二丙二醇單甲基醚。
本發明的配向劑中的聚醯胺酸的濃度優選0.1重量%~40重量%。在將該配向劑塗佈在基板上時，有時為了調整膜厚，而必須進行預先利用溶劑對所含有的聚醯胺酸加以稀釋的操作。
本發明的配向劑中的固體成分濃度並無特別限定，只要根據下述各種塗佈法而選擇最佳值即可。通常，為了抑制塗佈時的不均或針孔(pinhole)等，相對於清漆(varnish)重量，該固體成分濃度優選0.1重量%~30重量%，更優選1重量%~10重量%。
本發明的液晶配向劑的黏度根據塗佈方法、聚醯胺酸或其衍生物的濃度、所使用的聚醯胺酸或其衍生物的種類、溶劑的種類及比率而優選範圍不同。例如，在利用印刷機進行塗佈的情況下為5mPa‧s~100mPa‧s(更優選10mPa‧s~80mPa‧s)。如果該黏度小於5mPa‧s，則難以獲得足夠的膜厚，如果超過100mPa‧s，則存在印刷不均變大的情況。在利用旋轉塗佈(spin coating)進行塗佈的情況下宜為5mPa‧s~200mPa‧s(更優選10mPa‧s~100mPa‧s)。在使用噴墨(ink jet)塗佈裝置進行塗佈的情況下宜為5mPa‧s~50mPa‧s(更優選5mPa‧s~20mPa‧s)。液晶配向劑的黏度是透過旋轉黏度測定法進行測定，例如使用旋轉黏度計(東機產業製造的TVE-20L型)進行測定(測定溫度：25℃)。
對本發明的液晶配向膜進行詳細說明。本發明的液晶配向膜是透過對所述本發明的液晶配向劑的塗膜進行加熱而形成的膜。本發明的液晶配向膜可透過由液晶配向劑製作液晶配向膜的通常方法而獲得。例如，本發明的液晶配向膜可經過如下步驟而獲得，即：形成本發明的液晶配向劑的塗膜；進行加熱乾燥；及進行加熱焙燒。對於本發明的液晶配向膜，也可根據需要如下所述對經過加熱乾燥步驟、加熱焙燒步驟所獲得的膜進行摩擦處理而賦予各向異性。或者，也可根據需要在塗膜步驟、加熱乾燥步驟後照射光、或在加熱焙燒步驟後照射光而賦予各向異性。另外，也可作為不進行摩擦處理的垂直配向 (Vertical Aligned，VA)用液晶配向膜而使用。
塗膜可與通常的液晶配向膜的製作同樣地，透過對液晶顯示 元件的基板塗佈本發明的液晶配向劑而形成。關於基板，可列舉可設置氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)、IZO(In2O3-ZnO)、IGZO(In-Ga-ZnO4)電極等電極或彩色濾光片(color filter)等的玻璃(glass)製基板。
作為將液晶配向劑塗佈在基板上的方法，一般已知有旋轉塗 佈法、印刷法、浸漬(dipping)法、滴加法、噴墨法等。這些方法也可同樣地應用在本發明中。
所述加熱乾燥步驟一般已知有在烘箱(oven)或紅外爐中進行加熱處理的方法、在加熱板(hot plate)上進行加熱處理的方法等。加熱乾燥步驟優選在溶劑能夠蒸發的範圍內的溫度下實施，更優選在相對於加熱焙燒步驟中的溫度而言相對低的溫度下實施。具體而言，加熱乾燥溫度優選30℃~150℃的範圍，進而優選50℃~120℃的範圍。
所述加熱焙燒步驟可在對於所述聚醯胺酸或其衍生物呈現脫水‧閉環反應而言所需的條件下進行。所述塗膜的焙燒一般已知有在烘箱或紅外爐中進行加熱處理的方法、在加熱板上進行加熱處理的方法等。這些方法也可同樣地應用在本發明中。一般而言，優選在100℃~300℃左右的溫度下進行1分鐘~3小時，更優選120℃~280℃，進而優選150℃~250℃。
對利用光配向法形成本發明的液晶配向膜的方法進行詳細說明。使用光配向法的本發明的液晶配向膜可透過如下方式形成，即，透過在對塗膜進行加熱乾燥後照射輻射的直線偏光或非偏光，而 對塗膜賦予各向異性，並對該膜進行加熱焙燒。或者，可透過在對塗膜進行加熱乾燥並加以加熱焙燒後，照射輻射的直線偏光或非偏光而形成。就配向性方面而言，輻射的照射步驟優選在加熱焙燒步驟之前進行。
而且，為了提高液晶配向膜的液晶配向能力，也可一面加熱塗膜一面照射輻射的直線偏光或非偏光。輻射的照射可在對塗膜進行加熱乾燥的步驟、或進行加熱焙燒的步驟中進行，也可在加熱乾燥步驟與加熱焙燒步驟之間進行。該步驟中的加熱乾燥溫度優選30℃~150℃的範圍，進而優選50℃~120℃的範圍。另外，該步驟中的加熱焙燒溫度優選30℃~300℃的範圍，進而優選50℃~250℃的範圍。
作為輻射，例如可使用包含波長為150nm~800nm的光的紫外線或可見光，優選包含300nm~400nm的光的紫外線。另外，可使用直線偏光或非偏光。這些光只要為可對所述塗膜賦予液晶配向能力的光，則無特別限定，但在想要對液晶表現出強的配向限制力的情況下，優選直線偏光。
本發明的液晶配向膜即便在低能量的光照射下也能顯示出高液晶配向能力。所述輻射照射步驟中的直線偏光的照射量優選0.05J/cm2~20J/cm2，更優選0.5J/cm2~10J/cm2。另外，直線偏光的波長優選200nm~400nm，更優選300nm~400nm。直線偏光相對於膜表面的照射角度並無特別限定，但在想要對液晶表現出強的配向限制力的情況下，就縮短配向處理時間的觀點而言，優選盡可能地相對於膜表面垂直。另外，本發明的液晶配向膜可透過照射直線偏光而使液晶在相對於直線偏光的偏光方向垂直的方向上配向。
在想要表現出預傾角的情況下，對所述膜照射的光可為與所 述相同的直線偏光，也可為非偏光。在想要表現出預傾角的情況下，對所述膜照射的光的照射量優選0.05J/cm2~20J/cm2，特別優選0.5J/cm2~10J/cm2，該光的波長優選250nm~400nm，特別優選300nm~380nm。在想要表現出預傾角的情況下，對所述膜照射的光相對於所述膜表面的照射角度並無特別限定，就縮短配向處理時間的觀點而言優選30度~60度。
照射輻射的直線偏光或非偏光的步驟中使用的光源可無限 制地使用超高壓水銀燈(mercury lamp)、高壓水銀燈、低壓水銀燈、遠紫外線(Deep UV(ultraviolet))燈、鹵素燈(halogen lamp)、金屬鹵化物燈(metal halide lamp)、高功率金屬鹵化物燈(high power metal halide lamp)、氙氣燈(xenon lamp)、水銀氙氣燈、准分子燈(excimer lamp)、KrF準分子雷射(excimer laser)、螢光燈、發光二極體(Light Emitting Diode，LED)燈、鈉燈、微波激發無電極燈等。
本發明的液晶配向膜可透過更包含除所述步驟以外的其他 步驟的方法適當獲得。例如，對於本發明的液晶配向膜而言，利用清洗液對焙燒或照射輻射後的膜進行清洗的步驟並非必須，但在其他步驟的情況下可設置清洗步驟。
作為利用清洗液所進行的清洗方法，可列舉刷洗(blushing)、噴霧(jet spray)、蒸汽清洗或超聲波清洗等。這些方法可單獨進行，也可併用。作為清洗液，可使用純水或、甲醇、乙醇、異丙醇等各種醇類、苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類、二氯甲烷等鹵素系溶劑、丙酮、甲基乙基酮等酮類，但並不限定於這些。當然，這些清洗液是使用經充分純化的雜質少的清洗液。這種清洗方法也可應用於形成本發明的液晶配向膜時的所述清洗步驟。
為了提高本發明的液晶配向膜的液晶配向能力，可在加熱焙燒步驟前後、摩擦步驟前後、或者照射偏光或非偏光輻射前後使用利用熱或光進行的退火(anneal)處理。在該退火處理中，退火溫度為30℃~180℃，優選50℃~150℃，時間優選1分鐘~2小時。另外，用於退火處理的退火光可列舉UV燈、螢光燈、LED燈等。光照射量優選0.3J/cm2~10J/cm2。
本發明的液晶配向膜的膜厚並無特別限定，優選10nm~300nm，更優選30nm~150nm。本發明的液晶配向膜的膜厚可利用臺階儀(step profiler)或橢偏儀(ellipsometer)等公知的膜厚測定裝置進行測定。
本發明的液晶配向膜的特徵在於具有特別大的配向的各向異性。這種各向異性的大小可透過使用日本專利特開2005-275364等所記載的偏光IR的方法進行評價。另外，如以下的實施例所示，也可透過使用橢圓偏光法(ellipsometry)的方法進行評價。詳細而言，可利用光譜型橢偏儀測定液晶配向膜的延遲值(retardation value)。 膜的延遲值與聚合物主鏈的配向度成正比例地增大。即，認為具有大的延遲值的膜具有大的配向度，在用作液晶配向膜的情況下，具有更大的各向異性的配向膜對液晶組成物具有更大的配向限制力。
本發明的液晶配向膜的特徵在於著色少且透射率高。透射率可使用紫外可見分光光度計進行評價。為了顯示良好的顯示特性，優選根據380nm~780nm的吸光度的平均值算出的透射率為85%以上，更優選87%以上。
本發明的液晶配向膜可適宜地用於橫向電場方式的液晶顯示元件。在用於橫向電場方式的液晶顯示元件的情況下，Pt角越小， 另外液晶配向能力越高，則暗狀態下的黑顯示電平(black display level)越高，對比度越提高。Pt角優選0.1°以下。
本發明的配向膜除液晶顯示器用液晶組成物的配向用途以 外，也可用於光學補償材料或其他所有液晶材料的配向控制。另外，本發明的配向膜具有大的各向異性，因此可單獨用於光學補償材料用途。
對本發明的液晶顯示元件進行詳細說明。
本發明提供一種液晶顯示元件，具有：一對基板，兩者對向配置；電極，形成在所述一對基板分別對向的面的其中一個或兩個上；液晶配向膜，形成在所述一對基板分別對向的面上；及液晶層，形成在所述一對基板間；並且，所述液晶配向膜為本發明的配向膜。
所述電極只要是形成在基板的一面的電極，則並無特別限定。這種電極例如可列舉ITO或金屬的蒸鍍膜等。另外，電極也可形成在基板的一面的整個表面，例如也可形成為經圖案(pattern)化的所期望的形狀。電極的所述所期望的形狀例如可列舉梳齒狀或Z字(zigzag)結構等。電極可形成在一對基板中的其中一個基板上，也可形成在兩個基板上。電極的形成形態根據液晶顯示元件的種類而不同，例如在IPS型液晶顯示元件的情況下是在所述一對基板的其中一個上配置電極，在其他液晶顯示元件的情況下是在所述一對基板的兩個基板上配置電極。在所述基板或電極上形成所述液晶配向膜。
所述液晶層是以利用形成有液晶配向膜的面相對向的所述一對基板夾持液晶組成物的形態形成。形成液晶層時，可根據需要使用微粒子或樹脂片材等介於所述一對基板之間而形成適當間隔的間隔物(spacer)。
液晶組成物並無特別限制，可使用介電各向異性為正或負的各種液晶組成物。作為介電各向異性為正的優選液晶組成物，可列舉日本專利3086228、日本專利2635435、日本專利特表平5-501735、日本專利特開平8-157826、日本專利特開平8-231960、日本專利特開平9-241644(EP885272A1)、日本專利特開平9-302346(EP806466A1)、日本專利特開平8-199168(EP722998A1)、日本專利特開平9-235552、日本專利特開平9-255956、日本專利特開平9-241643(EP885271A1)、日本專利特開平10-204016(EP844229A1)、日本專利特開平10-204436、日本專利特開平10-231482、日本專利特開2000-087040、日本專利特開2001-48822等所披露的液晶組成物。
作為所述具有負介電各向異性的液晶組成物的優選例，可列舉日本專利特開昭57-114532、日本專利特開平2-4725、日本專利特開平4-224885、日本專利特開平8-40953、日本專利特開平8-104869、日本專利特開平10-168076、日本專利特開平10-168453、日本專利特開平10-236989、日本專利特開平10-236990、日本專利特開平10-236992、日本專利特開平10-236993、日本專利特開平10-236994、日本專利特開平10-237000、日本專利特開平10-237004、日本專利特開平10-237024、日本專利特開平10-237035、日本專利特開平10-237075、日本專利特開平10-237076、日本專利特開平10-237448(EP967261A1)、日本專利特開平10-287874、日本專利特開平10-287875、日本專利特開平10-291945、日本專利特開平11-029581、日本專利特開平11-080049、日本專利特開2000-256307、日本專利特開2001-019965、日本專利特開2001-072626、日本專利特開2001-192657、日本專利特開2010-037428、國際公開第2011/024666、 國際公開2010/072370、日本專利特表2010-537010、日本專利特開2012-077201、日本專利特開2009-084362等所披露的液晶組成物。
另外，就例如提高配向性的觀點而言，例如用於本發明的元件的液晶組成物中也可進而添加添加物。這種添加物為光聚合性單體、光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、聚合引發劑、聚合抑制劑等。
[實施例]
以下，透過實施例說明本發明。此外，實施例中使用的評價方法及化合物如下。
實施例中使用的溶劑、液晶組成物如下。
<溶劑>
NMP：N-甲基-2-吡咯啶酮
DMI：1,3-二甲基-2-咪唑啉酮
GBL：γ-丁內酯
BC：丁基溶纖劑(乙二醇單丁基醚)
<液晶組成物>
正型液晶組成物：
物性值：NI 100.1℃；△ε 5.1；△n 0.093；η 25.6mPa‧s.
負型液晶組成物：
物性值：NI 75.7℃；△ε -4.1；△n 0.101；η 14.5mPa‧s.
<評價方法> 1.重量平均分子量(Mw)
聚醯胺酸的重量平均分子量是透過使用2695分離模塊(separation module)‧2414示差折射計(Waters製造)利用GPC法進行測定，並換算成聚苯乙烯而求出。將所獲得的聚醯胺酸利用磷酸-二甲基甲醯胺(Dimethylformamide，DMF)混合溶液(磷酸/DMF=0.6/100：重量比)以聚醯胺酸濃度成為約2重量%的方式加以稀釋。色譜柱(column)是使用HSPgel RT MB-M(Waters製造)，將所述混合溶液作為展開溶劑，在柱溫50℃、流速0.40mL/min的條件下進行 測定。標準聚苯乙烯是使用東曹股份有限公司製造的TSK標準聚苯乙烯。
2.配向膜的膜厚測定
使用光譜型橢偏儀M-2000U(J.A.Woollam Co.Inc.製造)而求出。
3.鉛筆硬度測定
配向膜的硬度測定是使用鉛筆劃痕試驗機C221(吉光精機(YOSHIMITSU SEIKI)製造)，並依照JIS K 5600-5-4標準求出鉛筆硬度。鉛筆硬度優選H以上。
4.異物試驗
下述液晶顯示元件的異物試驗是使用FORCE MEASUREMENT、DS2-50N(依夢達(IMADA)股份有限公司製造)來進行。以9.8N的力按60次/分鐘對所製作的液晶顯示元件加壓1分鐘。利用顯微鏡觀察液晶顯示元件，確認加壓後有無異物。
5.對比度
下述液晶元件的對比度是使用亮度計(YOKOGAWA 3298F)進行評價。在正交尼科爾棱鏡(cross nicol)狀態的偏光顯微鏡下配置液晶顯示元件，測定最小亮度作為黑亮度。接著，對元件施加任意矩形波電壓，測定最大亮度作為白亮度。將該白亮度/黑亮度的值設為對比度。對比度小於2500時判斷為不良，對比度為2500以上時判斷為良好，對比度為3000以上時判斷為最良好。
6. AC殘像測定
測定下述液晶顯示元件的亮度-電壓特性(B-V特性)。將其設為應力施加前的亮度-電壓特性：B(施加前)。接著，對元件施加4.5V、 60Hz的交流電20分鐘後，短路1秒鐘，再次測定亮度-電壓特性(B-V特性)。將其設為應力施加後的亮度-電壓特性：B(施加後)。基於這些值，使用下式估算出亮度變化率△B(%)：△B(%)=[B(施加後)-B(施加前)]/B(施加前) (式1)。
這些測定是以國際公開2000/43833號說明書為參考而進行。可以說，電壓0.75V下的△B(%)的值越小，越可防止產生AC殘像，優選3.0%以下。
<聚醯胺酸的合成> [合成例A-1]
在具備溫度計、攪拌機、原料投入添加口及氮氣導入口的100mL褐色四口燒瓶中，投入式(PDI-7-1)的二胺0.992g、式(DI-5-1)中m為4的二胺1.011g、式(AS-5)的胺基矽烷0.199g、及脫水NMP 24.0g，並在乾燥氮氣流下進行攪拌溶解。接著，投入式(AN-4-17)中m為8的四羧酸二酐3.798g及脫水NMP 20.0g，在室溫下持續攪拌24小時。向該反應溶液中添加脫水NMP 30.0g及BC20.0g，獲得聚合物固體成分濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液設為PA-1。PA-1中所含的聚醯胺酸的重量平均分子量為26,300。
[合成例A-2~合成例A-30及合成例B-1~合成例B-14]
除了如表1及表2所示變更四羧酸二酐、二胺、及溶劑組成以外，依據合成例1製備聚合物固體成分濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA-2)~聚醯胺酸溶液(PA-30)及聚醯胺酸溶液(PB-1)~聚醯胺酸溶液(PB-14)。
<聚合物摻合>
將[A]合成例A-1中所製備的聚合物固體成分濃度6重量%的聚醯胺酸溶液(PA-1)、與[B]合成例B-1中所製備的聚合物固體成分濃度6重量%的聚醯胺酸溶液(PB-1)以重量比[A]/[B]=3.0/7.0的混合比進行混合。將所獲得的聚醯胺酸溶液設為PC-1。
除變更所要混合的聚醯胺酸[A]及[B]的種類以外，依據 PC-1製備聚合物固體成分濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PC-2)~聚醯胺酸溶液(PC-36)。包含PC-1在內，記載於表3。
在聚合物固體成分濃度6重量%的聚醯胺酸溶液(PA-1) 中，以相對於聚合物每100重量份為20重量份的比率添加添加劑(EPX-1)。將所獲得的聚醯胺酸溶液設為PD-1。
除變更所要混合的聚醯胺酸與添加劑的種類及量以外， 依據PD-1製備聚合物固體成分濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PD-2)~聚醯胺酸溶液(PD-39)。包含PD-1在內，記載於表4。
<測定用基板的製作方法及鉛筆硬度測定> [實施例1]
向合成例1中所製備的聚合物固體成分濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA-1)中，添加NMP/BC=77/20(重量比)的混合溶劑，並稀釋成聚合物固體成分濃度4重量%，而製成液晶配向劑。利用旋轉器(三笠(MIKASA)股份有限公司製造，旋轉塗佈機(1H-DX2))將液晶配向劑塗佈在玻璃基板上。此外，也包括以下的實施例、比較例在內，根據液晶配向劑的黏度調整旋轉器的旋轉速度，使配向膜成為下述膜厚。塗膜後，在加熱板(AS ONE股份有限公司製造，EC加熱板(EC-1200N))上在70℃下加熱乾燥80秒鐘。接著，使用牛尾(USHIO)電機股份有限公司製造的Multi-Light ML-501C/B，對基板從鉛垂方向經由偏光板照射紫外線的直線偏光。此時的曝光能量是使用牛尾(USHIO)電機股份有限公司製造的紫外線累計光量計UIT-150(受光器UVD-S365)測定光量，以在波長365nm下成為1.0J/cm2±0.1J/cm2的方式調整曝光時間。然後，在潔淨烘箱(clean oven)(愛斯佩克(ESPEC)股份有限公司製造，潔淨烘箱(PVHC-231))中在230℃下進行15分鐘加熱處理，而形成膜厚為100nm±10nm的配向膜。測定所獲得的基板的鉛筆硬度，結果為H。
<FFS單元的製作方法、流動配向的確認、異物產生的確認、及AC殘像測定>
使在基板上形成了配向膜的兩塊基板的形成有配向膜的面對 向，且針對各配向膜的摩擦方向平行，進而在對向的配向膜之間形成用來注入液晶組成物的空隙並貼合，組裝單元厚度為4μm的空FFS單元。在所製作的空FFS單元中真空注入所述正型液晶組成物，製作FFS液晶顯示元件。確認所獲得的液晶顯示元件中的液晶配向，結果未見到流動配向。然後，利用顯微鏡觀察異物試驗後的液晶顯示元件，結果未見到異物的產生。另外，測定對比度的值，結果為2750，且測定AC殘像，結果△B為2.6%。
[實施例2~實施例35]
除使用表5-1所示的聚醯胺酸溶液以外，利用依據實施例1的方法而製作測定用基板，測定鉛筆硬度。另外，透過依據實施例1的方法而製作FFS單元，進行流動配向確認、異物試驗、對比度測定及AC殘像測定。將測定結果記載於表5-1。
[比較例1~比較例4]
除使用表5-1所示的聚醯胺酸溶液以外，利用依據實施例1的方法而製作測定用基板，測定鉛筆硬度。另外，利用依據實施例1的方法而製作FFS單元，進行流動配向確認、異物試驗、對比度測定及AC殘像測定。測定結果與實施例1~實施例32一並記載於表5-1中。
如表5-1所示，將實施例1~實施例35與比較例1~比較 例4進行比較，顯示出只要將本發明應用於FFS液晶顯示元件，則能控制異物產生，並且維持其液晶配向性、配向穩定性、對比度、AC殘像特性。
[實施例36~實施例53]
除使用表5-2所示的聚醯胺酸溶液以外，利用依據實施例1的方法而製作測定用基板，測定鉛筆硬度。將所獲得的鉛筆硬度的結果記載於表5-2。
實施例1中，代替正型液晶組成物而真空注入所述負型 液晶組成物，除此以外，利用依據實施例1的方法而製作FFS液晶顯示元件。將流動配向確認、異物試驗、對比度測定及AC殘像測定的結果記載於表5-2。
如表5-2所示，顯示出即便使用負型液晶組成物，只要將 本發明應用於FFS液晶顯示元件，則也能控制異物產生並且維持其液晶配向性、配向穩定性、對比度、AC殘像特性。
[實施例54]
向摻合製備的聚合物固體成分濃度6重量%的聚醯胺酸溶液(PC-5)中，添加DMI/BC=74/20(重量比)的混合溶劑，並稀釋成聚合物固體成分濃度4重量%，而製成液晶配向劑。利用旋轉器(三笠(MIKASA)股份有限公司製造，旋轉塗佈機(1H-DX2))將液晶配向劑塗佈在玻璃基板上。此外，也包括以下的實施例、比較例在內，根據液晶配向劑的黏度調整旋轉器的旋轉速度，使配向膜成為下述膜厚。塗膜後，在加熱板(AS ONE股份有限公司製造，EC加熱板(EC-1200N))上在70℃下加熱乾燥80秒鐘。接著，使用牛尾(USHIO)電機股份有限公司製造的Multi-Light ML-501C/B，對基板從鉛垂方向經由偏光板照射紫外線的直線偏光。此時的曝光能量是使用牛尾(USHIO)電機股份有限公司製造的紫外線累計光量計UIT-150(受光器UVD-S365)測定光量，以在波長365nm下成為0.5J/cm2±0.1J/cm2的方式調整曝光時間。紫外線曝光中，基板的溫度是加熱到50℃。然後，在潔淨烘箱(愛斯佩克(ESPEC)股份有限公司製造，潔淨烘箱(PVHC-231))中在230℃下加熱焙燒15分鐘，而形成膜厚100nm±10nm的配向膜。測定所獲得的基板的鉛筆硬度，結果為2H。
使在基板上形成了配向膜的兩片基板的形成有配向膜的 面對向，且使照射到各配向膜的紫外線的偏光方向平行，進而在對向的配向膜之間形成用來注入液晶組成物的空隙並貼合，組裝單元厚度為4μm的空FFS單元。對所製作的空FFS單元真空注入所述正型液晶組成物，而製作FFS液晶顯示元件。確認所獲得的液晶顯示元件中的液晶配向，結果未見到流動配向。然後，利用顯微鏡觀察異物試驗後的液晶顯示元件，結果未見到異物產生。另外，測定對比度的值，結果為3270，且測定AC殘像，結果△B為1.9%。
[實施例55~實施例69]
除使用表5-3所示的聚醯胺酸溶液以外，利用依據實施例54的方法而製作測定用基板，測定鉛筆硬度。另外，利用依據實施例54的方法而製作FFS單元，進行流動配向確認、異物試驗、對比度測定及AC殘像測定。也包括實施例54在內，將測定結果記載於表5-3。
如表5-3所示，顯示出在紫外線曝光中，即便基板的溫度加熱到50℃，只要將本發明應用於液晶顯示元件，則也能在FFS液晶顯示元件中控制異物產生並且維持其液晶配向性、配向穩定性、對比度、AC殘像特性。
[實施例70]
向摻合製備的聚合物固體成分濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PC-6)中，添加NMP/BC=74/20(重量比)的混合溶劑，並稀釋成聚合物固體成分濃度4重量%，而製成液晶配向劑。利用旋轉器(三笠(MIKASA)股份有限公司製造，旋轉塗佈機(1H-DX2))將液晶配向劑塗佈在玻璃基板上。此外，也包括以下的實施例、比較例在內，根據液晶配向劑的黏度調整旋轉器的旋轉速度，使 配向膜成為下述膜厚。塗膜後，在加熱板(AS ONE股份有限公司製造，EC加熱板(EC-1200N))上在70℃下加熱乾燥80秒鐘。 接著，使用牛尾(USHIO)電機股份有限公司製造的UV燈(UVL-1500M2-N1)，對基板從鉛垂方向經由偏光板照射紫外線的直線偏光。此時的曝光能量是使用牛尾(USHIO)電機股份有限公司製造的紫外線累計光量計UIT-150(受光器UVD-S365)測定光量，以在波長365nm下成為1.0J/cm2±0.1J/cm2的方式調整曝光時間。然後，在潔淨烘箱(愛斯佩克(ESPEC)股份有限公司製造，潔淨烘箱(PVHC-231))中在230℃下加熱焙燒15分鐘，而形成膜厚100nm±10nm的配向膜。最後，將加熱後的基板在潔淨烘箱中在120℃下進行30分鐘的加熱退火。測定所獲得的基板的鉛筆硬度，結果為2H。
使在基板上形成了配向膜的兩片基板的形成有配向膜的面對向，且使照射到各配向膜的紫外線的偏光方向平行，進而在對向的配向膜之間形成用來注入液晶組成物的空隙並貼合，組裝單元厚度為4μm的空FFS單元。對所製作的空FFS單元真空注入所述正型液晶組成物，而製作FFS液晶顯示元件。確認所獲得的液晶顯示元件中的液晶配向，結果未見到流動配向。然後，利用顯微鏡觀察異物試驗後的液晶顯示元件，結果未見到異物產生。另外，測定對比度的值，結果為3230，且測定AC殘像，結果△B為1.7%。
[實施例71~實施例81]
除使用表5-4所示的聚醯胺酸溶液以外，利用依據實施例70的方法而製作測定用基板，測定鉛筆硬度。另外，利用依據實施例70的方法而製作FFS單元，進行流動配向確認、異物試驗、對比度測定及AC殘像測定。也包括實施例70在內，將測定結果記載於表5-4中。
如表5-4所示，顯示出即便在照射紫外線時使用牛尾(USHIO)電機股份有限公司製造的UV燈(UVL-1500M2-N1)，只要將本發明應用於液晶顯示元件，則也能在FFS液晶顯示元件中控制異物產生並且維持其液晶配向性、配向穩定性、對比度、AC殘像特性。
[實施例82]
向摻合製備的聚合物固體成分濃度6重量%的聚醯胺酸溶液(PC-1)中，添加NMP/BC=77/20(重量比)的混合溶劑，並稀 釋成聚合物固體成分濃度3.5重量%，而製成液晶配向劑。利用噴墨塗佈裝置(富士膠片(FUJIFILM)股份有限公司製造，DMP-2831)將液晶配向劑塗佈在玻璃基板上。此外，調整液滴間隔、墨盒(cartridge)施加電壓，使配向膜成為下述膜厚。塗膜後，在加熱板(AS ONE股份有限公司製造，EC加熱板(EC-1200N))上在60℃下加熱乾燥80秒鐘。接著，使用牛尾(USHIO)電機股份有限公司製造的Multi-Light ML-501C/B，對基板從鉛垂方向經由偏光板照射紫外線的直線偏光。此時的曝光能量是使用牛尾(USHIO)電機股份有限公司製造的紫外線累計光量計UIT-150(受光器UVD-S365)測定光量，以在波長365nm下成為1.0J/cm2±0.1J/cm2的方式調整曝光時間。然後，在潔淨烘箱(愛斯佩克(ESPEC)股份有限公司製造，潔淨烘箱(PVHC-231))中在230℃進行15分鐘加熱處理，而形成膜厚80nm±10nm的配向膜。 測定所獲得的基板的鉛筆硬度，結果為3H。
使在基板上形成了配向膜的兩片基板的形成有配向膜的面對向，且使照射到各配向膜的紫外線的偏光方向平行，進而在對向的配向膜之間形成用來注入液晶組成物的空隙並貼合，組裝單元厚度為4μm的空FFS單元。對所製作的空FFS單元真空注入所述正型液晶組成物，而製作FFS液晶顯示元件。確認所獲得的液晶顯示元件中的液晶配向，結果未見到流動配向。然後，利用顯微鏡觀察異物試驗後的液晶顯示元件，結果未見到異物產生。另外，測定對比度的值，結果為3100，且測定AC殘像，結 果△B為1.9%。
[實施例83~實施例88]
除使用表5-5所示的聚醯胺酸溶液以外，利用依據實施例82的方法而製作測定用基板，測定鉛筆硬度。另外，利用依據實施例82的方法而製作FFS單元，進行流動配向確認、異物試驗、對比度測定及AC殘像測定。也包括實施例82在內，將測定結果記載於表5-5。
如表5-5所示，顯示出即便透過噴墨方式而印刷配光劑， 只要將本發明應用於液晶顯示元件，則也能在FFS液晶顯示元件中控制異物產生並且維持其液晶配向性、配向穩定性、對比度、AC殘像特性。
[工業上的可利用性]
本發明提供一種光配向膜用液晶配向劑，只要將本發明應用於液晶顯示元件，則會在橫向電場式的液晶顯示元件中，控制操作觸控面板時的異物產生並且維持其液晶配向性、配向穩定 性、對比度、AC殘像等各特性。

Claims (16)

  1. 一種光配向膜用液晶配向劑，其含有使四羧酸二酐、二胺化合物及胺基矽烷化合物進行反應而獲得的末端封端的聚醯胺酸或其衍生物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述胺基矽烷化合物是下述式(AS)所表示的化合物： 式(AS)中，n為0或1，R為碳數1~10的伸烷基或1,4-伸苯基，在所述伸烷基的碳數為2以上的情況下，伸烷基中的一個以上的-CH2-CH2-可被取代為-CH2-NH-，且X為-OCH3或-OCH2CH3。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述胺基矽烷化合物是選自由下述式(AS-1)~式(AS-5)所組成的群組中的至少一個： H2N-C2H4NHC3H6-Si-(OCH3)3 (AS-2) H2N-C3H6-Si-(OCH3)3 (AS-3) H2N-C3H6-Si-(OC2H5)3 (AS-4)
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的光配向膜用液晶配向劑，其更含有可與末端封端的聚醯胺酸或其衍生物進行交聯的 化合物。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述可與末端封端的聚醯胺酸或其衍生物進行交聯的化合物是選自由下述(a)~(d)所表示的化合物所組成的群組中的一個以上：(a)在分子內含有一個以上環氧環的矽烷偶聯劑、(b)在分子內含有兩個以上環氧環的化合物、(c)在分子內含有兩個以上苯並噁嗪結構的化合物、(d)在分子內含有兩個以上噁唑啉結構的化合物。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述可與末端封端的聚醯胺酸或其衍生物進行交聯的化合物是選自由下述式(EPX-1)~(EPX-7)、式(BOX-2-1)、式(BOX-2-2)及式(OX-1)所組成的群組中的至少一個： 。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述二胺化合物包含至少一個感光性二胺。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述感光性二胺是選自由下述式(PDI-1)~式(PDI-13)所組成的群組中的至少一個化合物： 式(PDI-7)中，R51分別獨立為-CH3、-OCH3、-CF3或-COOCH3，s分別獨立為0~2的整數；式(PDI-8)中，R52分別獨立為單鍵、碳數1~20的直鏈伸烷基、-COO-、-OCO-、或-CONH-，直鏈伸烷基的至少一個-CH2-可被取代為-O-，R53分別獨立為-F、-CH3、-OCH3、-CF3、或-OH，q分別獨立為0~4的整數；式(PDI-12)中，R54為碳數1~10的烷基或烷氧基，烷基或烷氧基的至少一個氫可被取代為氟；而且式(PDI-1)~式(PDI-8)中，鍵合位置沒有被固定在構成環的任一個碳原子上的基表示鍵合在該環上能夠鍵合的位置。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述感光性二胺是下述式(PDI-7)所表示的化合物： 式(PDI-7)中，R51分別獨立為-CH3、-OCH3、-CF3、或-COOCH3，s分別獨立為0~2的整數。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述感光性二胺是下述式(PDI-7-1)或式(PDI-7-2)所表示的化合物：
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述二胺化合物是包含感光性二胺、及選自下述式(DI-5-1)、式(DI-5-17)、式(DI-5-30)、式(DI-7-3)、式(DI-13-1)、式(DI-34-4)、及式(DI-34-7)中的至少一個的二胺混合物： 式(DI-5-1)中，m為2~12的整數；式(DI-5-30)中，k為1~5的整數；而且，式(DI-7-3)中，m為1~12的整數，n分別獨立為1或2； 式(DI-34-4)及式(DI-34-7)中，R41是-H或碳數1~12的烷基。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述四羧酸二酐包含選自下述式(AN-1-13)、式(AN-4-17)、式(AN-4-30)、及式(PAN-9)中的至少一個： 式(AN-4-17)及式(PAN-9)中，m為1~12的整數。
  13. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的光配向膜用液晶配向劑，其更含有除了使四羧酸二酐、二胺化合物及胺基矽烷化合物進行反應所得的末端封端的聚醯胺酸或其衍生物以外的其他聚合物。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的光配向膜用液晶配向劑，其中：所述其他聚合物為聚醯胺酸或其衍生物。
  15. 一種液晶配向膜，其使用如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的光配向膜用液晶配向劑。
  16. 一種液晶顯示元件，其使用如申請專利範圍第15項所述的液晶配向膜。
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