TW201540777A - 液晶配向劑、液晶配向膜及其製造方法、液晶顯示元件、聚合物及化合物 - Google Patents

液晶配向劑、液晶配向膜及其製造方法、液晶顯示元件、聚合物及化合物 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種液晶配向劑、液晶配向膜及其製造方法、液晶顯示元件、聚合物及化合物。本發明使在主鏈上具有下述式(1)所表示的部分結構的聚合物(P)包含於液晶配向劑中。＊-X1-Y1-X1-＊ (1)(X1為2價有機基，Y1為2價連結基或單鍵；其中，2個X1的至少一者為2價芳香族雜環基，在2個X1的僅其中一者為2價芳香族雜環基的情況下，Y1為具有1個以上氮原子的2價連結基，且2個X1鍵結於Y1中的相同或不同的氮原子上；2個X1可相同亦可不同；“＊”表示鍵結鍵)

Description

液晶配向劑、液晶配向膜及其製造方法、液晶顯示 元件、聚合物及化合物
本發明是有關於一種液晶配向劑、液晶配向膜及其製造方法、以及液晶顯示元件。
近年來，液晶顯示元件不僅用於如以往那樣用於個人電腦等顯示終端，而且用於例如液晶電視、汽車導航系統、行動電話、智慧型手機、信息顯示器等多種用途。另外，液晶顯示元件隨著多用途化而要求顯示品質的進一步高品質化，為了滿足這種要求而提供了多種液晶配向劑(例如參照專利文獻1~專利文獻3)。
專利文獻1~專利文獻3中公開了：使用使具有呱嗪環的二胺、與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物來作為液晶配向劑的聚合物成分。具體而言，專利文獻1中公開了：將具有“-苯環-呱嗪環-苯環-”的部分結構的芳香族二胺用於單 體，專利文獻3中公開了：將具有“-伸烷基鏈-呱嗪環-伸烷基鏈-”的部分結構的二胺用於單體。藉由使用所述二胺，來嘗試獲得離子密度適當且具有長期可靠性的液晶配向膜。另外，專利文獻2中公開了：藉由使由將具有呱嗪環的二胺用於單體的聚合而獲得的聚醯亞胺包含於液晶配向劑中，來改善液晶配向膜的耐熱性及充電電壓(charged voltage)泄漏性。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-175684號公報
[專利文獻2]日本專利特開2010-2501號公報
[專利文獻3]日本專利特開2011-28223號公報
為了提高顯示品質而對液晶配向膜要求各種特性，例如可列舉液晶配向性、殘像的產生難度(殘像特性)、可靠性等作為重要特性的一例。特別是可靠性，隨著液晶顯示元件的多用途化，設想在長時間的連續驅動或熱應力、光應力等嚴酷環境下使用，為了能夠經受在所述嚴酷環境下的使用，所述可靠性很重要。液晶顯示元件為了實現進一步的品質提高，而要求進一步改善這些各種特性。
本發明是鑒於所述問題而形成，主要目的在於提供一種 液晶配向劑，其能夠形成液晶配向性良好的塗膜，且能夠獲得可靠性及殘像特性良好的液晶顯示元件。
本發明者等人為了達成如上所述的現有技術的問題而進行了積極研究，結果發現，藉由含有在主鏈上具有含氮原子的特定部分結構的聚合物作為液晶配向劑的聚合物成分，能夠解决所述問題，從而完成了本發明。具體而言，由本發明來提供以下的液晶配向劑、液晶配向膜、液晶配向膜的製造方法以及液晶顯示元件。
本發明的其中一方面為提供一種液晶配向劑，其含有在主鏈上具有下述式(1)所表示的部分結構的聚合物(P)。
[化1]＊-X1-Y1-X1-＊ (1)(式(1)中，X1為2價有機基，Y1為2價連結基或單鍵；其中，2個X1的至少一者為2價芳香族雜環基，在2個X1的僅其中一者為2價芳香族雜環基的情況下，Y1為具有1個以上氮原子的2價連結基，且2個X1鍵結於Y1中的相同或不同的氮原子上；2個X1可相同亦可不同；“＊”表示鍵結鍵(bonding hand))
本發明的其中一方面為提供：一種液晶配向膜的製造方法，其包括：將所述液晶配向劑塗佈於基板上來形成塗膜的步驟、及對該塗膜進行光照射來賦予液晶配向能力的步驟；以及另一種液晶配向膜的製造方法，其包括：使用所述液晶配向劑來形成塗 膜的步驟；及對該塗膜進行摩擦處理來賦予液晶配向能力的步驟。另外，本發明還提供由所述液晶配向劑形成的液晶配向膜以及包括該液晶配向膜的液晶顯示元件。
本發明的另一方面為提供一種聚合物，其為選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的組群中的至少一種，且在主鏈上具有所述式(1)所表示的部分結構。
另外，本發明的另一方面為提供一種下述式(3)所表示的化合物。
(式(3)中，X1為2價有機基，其中，2個X1的至少一者為2價芳香族雜環基；Z1為一級胺基或者下述式(z-1)
(式(z-1)中，“＊”表示與X1的鍵結鍵)所表示的基團；R1為單鍵、碳數1~6的烷二基或者伸環己基，R2為氫原子或者碳數1~6的烷基，或者2個R2相互鍵結而與2個氮原子及R1一起形成碳數2~10的2價脂環式雜環基；2個X1可相同亦可不同，2個R2可相同亦可不同；p為0或1)
依據本發明的液晶配向劑，能夠藉由在聚合物成分的至少一部分中包含具有特定結構的聚合物來形成液晶配向性良好的塗膜，且能夠獲得可靠性及殘像特性良好的液晶顯示元件。
以下，對本發明的液晶配向劑中所含的各成分、以及視需要而任意調配的其他成分進行說明。
<聚合物(P)>
本發明的液晶配向劑含有在主鏈上具有下述式(1)所表示的結構的聚合物(P)作為聚合物成分的至少一成分。
[化4]＊-X1-Y1-X1-＊ (1)(式(1)中，X1為2價有機基，Y1為2價連結基或單鍵；其中，2個X1的至少一者為2價芳香族雜環基，在2個X1的僅其中一者為2價芳香族雜環基的情況下，Y1為具有1個以上氮原子的2價連結基，且2個X1鍵結於Y1中的相同或不同的氮原子上；2個X1可相同亦可不同；“＊”表示鍵結鍵)
所述式(1)中的X1的2價芳香族雜環基是自芳香族雜環的構成環的原子中去除2個氫原子而成的基團，也可以在環部 分中導入取代基。X1的環部分優選為含氮原子的芳香族雜環，其具體例例如可列舉：吡咯、咪唑、吡唑、三唑、吡啶、嘧啶、噠嗪、吡嗪、吲哚、苯幷咪唑、嘌呤、喹啉、異喹啉、萘啶、喹喔啉、酞嗪、三嗪、氮呯、二氮呯、吖啶、吩嗪、菲咯啉、噁唑、噻唑、哢唑、噻二唑、苯幷噻唑、吩噻嗪、噁二唑等。
可導入至X1的芳香族雜環基的環部分中的取代基例如可列舉：氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子；甲基、乙基、丙基等鏈狀或分支狀的碳數1~6的烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基等碳數1~6的烷氧基等。
就單體的合成容易度、液晶顯示元件的圖像殘留(image sticking)減少以及可靠性的觀點而言，所述芳香族雜環中，所述X1的芳香族雜環基所具有的環骨架優選為吡咯、咪唑、吡唑、吡啶、嘧啶、噠嗪、吡嗪或者三嗪，更優選為吡啶、嘧啶或者吡嗪。X1中的2個鍵結鍵優選為相對於其他基團而位於1,4-位。
X1的2價有機基例如可列舉：2價鏈狀烴基、2價脂環式烴基及2價芳香族烴基等。這些基團中，就液晶顯示元件的可靠性以及殘像特性的改善效果的觀點而言，優選為2價芳香族烴基，具體例例如可列舉：伸苯基、伸聯苯基(biphenylene group)、伸萘基等。優選為伸苯基或者伸聯苯基。
就液晶顯示元件的圖像殘留減少以及可靠性的改善效果高的方面而言，所述式(1)中的2個X1優選為兩者均為2價芳香族雜環基。
Y1的2價連結基的具體例例如可列舉：-O-、-CO-、-COO-、-NRa-、-CONRa-、-NRaCONRa-(其中，Ra為氫原子或者碳數1~6的烴基)、-N=N-、-COS-、-S-等2價官能基；2價鏈狀烴基、2價脂環式烴基及2價芳香族烴基等2價烴基；將2價烴基中的至少1個亞甲基以所述2價官能基取代而成的基團；具有雜環的2價基等。
此處，本說明書中的所謂“鏈狀烴基”，是指在主鏈上不含環狀結構，而是僅由鏈狀結構來構成的直鏈狀烴基及分支狀烴基。其中，可以是飽和，也可以是不飽和。所謂“脂環式烴基”，是指僅包含脂環式烴的結構來作為環結構，而不含芳香環結構的烴基。其中，未必需要僅由脂環式烴的結構來構成，也包含在其一部分中具有鏈狀結構的烴基。所謂“芳香族烴基”，是指包含芳香環結構來作為環結構的烴基。其中，未必需要僅由芳香環結構來構成，也可以在其一部分中包含鏈狀結構或脂環式烴的結構。
就液晶顯示元件的圖像殘留減少以及可靠性的觀點而言，Y1的2價連結基優選為具有至少1個氮原子的基團，更優選為具有2個以上氮原子的基團。Y1所具有的氮原子數的上限並無特別限制，優選為4個以下，更優選為3個以下。
在Y1為具有1個以上氮原子的2價有機基的情況下，優選為2個X1分別鍵結於Y1中的氮原子上。在Y1為具有2個以上氮原子的2價連結基的情況下，2個X1可鍵結於Y1中的相同氮原子上，也可以鍵結於不同氮原子上，優選為鍵結於Y1中的不同氮原 子上。此外，在2個X1中的僅其中1個為2價芳香族雜環基的情況下，Y1成為具有1個以上氮原子的2價連結基。該情況下，所述式(1)中的2個X1鍵結於Y1中的相同或不同的氮原子上。
特別優選的Y1的具體例例如可列舉下述式(Y-1)所表示的基團等。
(式(Y-1)中，R1為單鍵、碳數1~6的烷二基或者伸環己基，R2為氫原子或者碳數1~6的烷基，或者2個R2相互鍵結而與2個氮原子及R1一起形成碳數2~10的2價脂環式雜環基；2個R2可相同亦可不同；p為0或1；“＊”表示與X1的鍵結鍵)
所述式(Y-1)中的R1的碳數1~6的烷二基例如可列舉：亞甲基、伸乙基、丙二基、丁二基、戊二基、己二基等，這些烷二基可以是直鏈狀，也可以是分支狀。R1優選為碳數1~6的烷二基，更優選為碳數1~4。在R1為伸環己基的情況下，優選為1,4-伸環己基。
R2的碳數1~6的烷基例如可列舉甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等，這些烷基可以是直鏈狀，也可以是分支狀。該烷基優選為碳數1~4，更優選為碳數1~3。
p為0或1，就使液晶顯示元件的可靠性以及殘像特性良好的觀點而言，優選為p=1。
在p=1的情況下，式(Y-1)中存在2個R2。藉由這些2個R2相互鍵結而形成的2價脂環式雜環基為自脂環式雜環的構成環的原子中去除2個氫原子而成的基團，具體而言，可由下述式(Y-1-1)所表示。
(式(Y-1-1)中，R11為1價取代基，k為0~(a+b)的整數；a及b為滿足a+b≧2的0以上的整數；“＊”表示鍵結鍵)
所述式(Y-1-1)的R11例如可列舉：鹵素原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基等。k優選為0。
所述式(Y-1-1)所表示的脂環式雜環基優選為員環數5~12，更優選為5~7。就蓄積電荷的緩和速度快，殘像的減少效果高的方面而言，特別優選為1,4-呱嗪二基。
所述式(1)所表示的結構優選為下述式(2)所表示的結構。
(式(2)中，X1為2價有機基，其中，2個X1的至少一者為2價芳香族雜環基；R1、R2及p與所述式(Y-1)含義相同；“＊” 表示鍵結鍵)
所述式(1)所表示的結構的優選具體例例如可列舉：下述式(2-1-1)~式(2-1-8)、式(2-2-1)~式(2-2-5)、式(2-3-1)~式(2-3-3)、式(2-4-1)~式(2-4-5)、式(2-5-1)~式(2-5-6)、及式(2-6-1)分別所表示的結構等。
(式中，“＊”表示鍵結鍵)。
[化9] (式中，“＊”表示鍵結鍵)。
所述聚合物(P)的主鏈例如可列舉包含聚醯胺酸、聚醯亞胺、聚醯胺酸酯、聚酯、聚醯胺等的骨架。此外，本說明書中所謂聚合物的“主鏈”，是藉由1種或2種以上的單體反覆鍵結而形成的結構，是指聚合物中最長的“幹”的部分。因此，所謂“在主鏈上具有所述式(1)所表示的部分結構”，是指該結構構成聚合物的“幹”的一部分。其中，所述聚合物(P)中，並不排除所述式(1)所表示的結構也存在於主鏈以外的部分，例如側鏈(自聚合物的“幹”上分支的部分)上的情況。
聚合物(P)例如可利用將具有所述式(1)所表示的結構的化合物用於單體來進行聚合的方法而獲得。
所述聚合物(P)可適當選擇選自這些中的聚合物的1種或2種以上來使用。其中，優選為將所述聚合物(P)設為選自由聚醯胺酸、聚醯亞胺及聚醯胺酸酯所組成的組群中的至少一種。
[聚醯胺酸(P)]
在所述聚合物(P)為聚醯胺酸(以下也稱為“聚醯胺酸(P)”)的情況下，該聚醯胺酸(P)例如可藉由使四羧酸二酐與二胺進行反應而獲得。具體而言，例如可利用以下方法來獲得：(i)將具有所述式(1)所表示的部分結構的四羧酸二酐(以下也稱為“特定四羧酸二酐”)用於單體來進行聚合的方法；(ii)將具有所述式(1)所表示的部分結構的二胺(以下也稱為“特定二胺”)用於單體來進行聚合的方法；(iii)將特定四羧酸二酐及所述特定二胺用於單體來進行聚合的方法。
[四羧酸二酐] (特定四羧酸二酐)
用於合成所述聚醯胺酸(P)的特定四羧酸二酐例如可列舉下述式(3-1b)所表示的化合物等。
(式(3-1b)中，X1及Y1的含義分別與所述式(1)相同)
關於所述式(3-1b)的X1及Y1，可分別應用所述式(1)的X1及Y1的說明。
所述式(3-1b)所表示的化合物的具體例例如可列舉下述式(4-1)~式(4-8)分別所表示的化合物等。此外，特定四羧酸二酐可單獨使用1種或者將2種以上組合使用。
所述特定四羧酸二酐優選為所述式(3-1b)中的Y1是由所述式(Y-1)所表示的基團，具體而言為下述式(3-B)所表示的化合物。
(式(3-B)中，R1、R2及p的含義與所述式(Y-1)相同，X1的含義與所述式(2)相同)
關於所述式(3-B)的X1，可應用所述式(1)的X1的說明。另外，關於R1及R2，分別可應用所述式(Y-1)的R1及R2的說明。p優選為1。
所述式(3-B)所表示的化合物的具體例例如可列舉所述式 (4-1)~式(4-4)、式(4-7)及式(4-8)分別所表示的化合物等。
此外，所述式(3-B)所表示的化合物可將有機化學的常法適當組合來合成。若列舉其中一例，則可藉由具有所述式(2)所表示的結構的二胺(下述式(3-A)所表示的化合物)、與含羧基的鹵化物的反應，來合成具有所述式(2)所表示的結構的四羧酸，繼而藉由進行分子內脫水縮合來獲得所述式(3-B)所表示的化合物。
(其他四羧酸二酐)
用於合成聚合物(P)的四羧酸二酐可將所述特定四羧酸二酐單獨使用，也可以將其他四羧酸二酐與特定四羧酸二酐同時使用。
所述其他四羧酸二酐例如可列舉：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。作為這些四羧酸二酐的具體例，脂肪族四羧酸二酐例如可列舉：1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐等；脂環式四羧酸二酐例如可列舉：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)-萘幷[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)-萘幷[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、3-氧雜雙環[3.2.1]辛烷-2,4-二酮-6-螺環-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、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、對伸苯基雙(偏苯三甲酸單酯酐)(p-phenylenebis(trimellitic acid monoester anhydride))等；芳香族四羧酸二酐例如可列舉：均苯四甲酸二酐等；除此以外，可使用日本專利特開2010-97188號公報中記載的四羧酸二酐等。此外，四羧酸二酐可單獨使用1種或者將2種以上組合使用。
所述特定四羧酸二酐的優選使用比例根據聚醯胺酸(P)的合成方法而不同。例如在所述(i)的方法的情況下，相對於用於合成聚醯胺酸(P)的四羧酸二酐的總量，優選為將特定四羧酸二酐的使用比例設為5莫耳%以上，更優選為設為10莫耳%以上，尤其優選為設為20莫耳%以上。該使用比例的上限值並無特別限制，可在100莫耳%以下的範圍內適當選擇。
[二胺] (特定二胺)
用於合成所述聚醯胺酸(P)的特定二胺可為脂肪族二胺、脂環式二胺、芳香族二胺等的任一種，具體而言，優選為下述式(3-1a)所表示的化合物。
[化13]H2N-X1-Y1-X1-NH2 (3-1a)(式(3-1a)中，X1及Y1的含義與所述式(1)相同)
關於所述式(3-1a)的X1及Y1，可應用所述式(1)的 X1及Y1的說明。特定二胺優選為芳香族二胺。
特定二胺的具體例例如可列舉下述式(3-1)~式(3-83)分別所表示的化合物等。
[化15]
[化18]
所述特定二胺的優選具體例為所述式(3-1a)中的Y1為所述式(Y-1)所表示的基團的化合物，具體而言，可由下述式(3-A)所表示。
(式(3-A)中，R1、R2及p的含義與所述式(Y-1)相同，所述式X1的含義與所述式(2)相同)
關於所述式(3-A)的X1，可應用所述式(1)的X1的說明。另外，關於R1及R2，可分別應用所述式(Y-1)的R1及R2的說明。p優選為1。
所述式(3-A)所表示的化合物的具體例例如可列舉：所述式(3-1)~式(3-13)、式(3-16)、式(3-19)、式(3-64)、式(3-65) 及式(3-68)~式(3-83)分別所表示的化合物等。
此外，所述式(3-A)所表示的化合物可藉由將有機化學的常法適當組合來合成。作為其一例，可列舉如下方法：合成具有硝基來代替所述式(3-A)中的2個一級胺基的二硝基中間物，繼而，使用適當的還原系，對所得的二硝基中間物的硝基進行胺基化。合成二硝基中間物的方法可根據作為目標的化合物來適當選擇。
用於合成所述聚醯胺酸的特定二胺可將這些化合物的1種單獨使用或者適當選擇2種以上來使用。
(其他二胺)
用於合成聚合物(P)的二胺可單獨使用所述特定二胺，也可以將其他二胺與特定二胺同時使用。
所述其他二胺例如可列舉：脂肪族二胺、脂環式二胺、芳香族二胺、二胺基有機矽氧烷等。作為這些二胺的具體例，脂肪族二胺例如可列舉：間苯二甲胺、1,3-丙二胺、四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、六亞甲基二胺等；脂環式二胺例如可列舉：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；芳香族二胺例如可列舉：鄰苯二胺、間苯二胺、對苯二胺、4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基硫醚、4,4'-二胺基二苯基胺、4-胺基苯基-4'-胺基苯甲酸酯、1,7-雙(4-胺基苯氧基)庚烷、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、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'-(對伸苯基二亞異丙基)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、N,N'-雙(4-胺基苯基)-聯苯胺、3,5-二胺基苯甲酸、十二烷氧基-2,4-二胺基苯、十二烷氧基-2,5-二胺基苯、膽甾烷氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烷氧基-2,4-二胺基苯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烷基酯、3,6-雙(4-胺基苯甲醯基氧基)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、2,4-二胺基-N,N-二烯丙基苯胺、4-胺基苄基胺、1-(2,4-二胺基苯基)呱嗪-4-羧酸、1,3-雙(N-(4-胺基苯基)呱啶基)丙烷、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、4,4'-[4,4'-丙烷-1,3-二基雙(呱啶-1,4-二基)]二苯胺、以及下述式(A-1) (式(A-1)中，XI及XII分別獨立地為單鍵、-O-、-COO-或者-OCO-，RI為碳數1~3的烷二基，RII為單鍵或者碳數1~3的烷二基；a為0或1，b為0~2的整數，c為1~20的整數，d為0或1；其中，a及b不會同時為0)
所表示的化合物等； 二胺基有機矽氧烷例如可列舉：1,3-雙(3-胺基丙基)-四甲基二矽氧烷等，除此以外，可使用日本專利特開2010-97188號公報中記載的二胺。
所述式(A-1)中的“-XI-(RI-XII)d-”所表示的2價基優選為碳數1~3的烷二基、-O-、＊-COO-或者-O-C2H4-O-(其中，帶有“＊”的鍵結鍵與二胺基苯基鍵結)。基“-CcH2c+1”的具體例例如可列舉：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個胺基優選為相對於其他基團而位於2,4-位或3,5-位。
所述式(A-1)所表示的化合物的具體例例如可列舉下述式(A-1-1)~式(A-1-4)分別所表示的化合物等。
此外，用於合成所述聚醯胺酸的其他二胺可將這些化合物的1種單獨使用，或者適當選擇2種以上來使用。
所述特定二胺的優選使用比例根據聚醯胺酸(P)的合成方法而不同。例如於所述(ii)的方法的情況下，相對於用於合成 聚醯胺酸(P)的二胺的總量，優選為將所述特定二胺的使用比例設為5莫耳%以上，更優選為設為10莫耳%以上，尤其優選為設為20莫耳%以上。該使用比例的上限值並無特別限制，可根據對聚合物賦予的各種特性(例如預傾角特性等)，而在100莫耳%以下的範圍內任意地設定。
在將本發明的液晶配向劑用於製造扭轉向列(twisted nematic，TN)型、超扭轉向列(super twisted nematic，STN)型或者垂直配向型的液晶顯示元件的情況下，可將該液晶配向劑中所含有的聚合物(P)的至少一部分設為具有可對塗膜賦予預傾角表現能力的基團(以下，也稱為“預傾角表現性基”)的聚合物。預傾角表現性基例如可列舉碳數4~20的烷基、碳數4~20的氟烷基、碳數4~20的烷氧基、碳數17~51的具有類固醇骨架的基團、具有多環結構的基團等。
例如，具有預傾角表現性基的聚醯胺酸(P)可藉由在單體組成中包含具有預傾角表現性基的二胺來作為所述其他二胺的聚合而獲得。在使用具有預傾角表現性基的二胺的情況下，其使用量只要根據目標預傾角的大小來適當設定即可，相對於用於合成的全部二胺，例如可設為1莫耳%以上，優選為設為3莫耳%~70莫耳%。
在利用光配向法，對使用本發明的液晶配向劑來製作的塗膜賦予液晶配向能力的情況下，也可以將該液晶配向劑中所含有的聚合物(P)的至少一種設為具有光配向性結構的聚合物。
此處，所謂光配向性結構，是包含光配向性基以及分解型光配向部這兩者的概念。具體而言，光配向性結構可采用藉由光異構化或光二聚化、光分解等而顯示出光配向性的基團，例如可列舉：含有偶氮苯或其衍生物作為基本骨架的含偶氮苯的基團、含有肉桂酸或其衍生物作為基本骨架的具有肉桂酸結構的基團、含有查耳酮或其衍生物作為基本骨架的含查耳酮的基團、含有二苯甲酮或其衍生物作為基本骨架的含二苯甲酮的基團、含有香豆素或其衍生物作為基本骨架的含香豆素的基團、含有聚醯亞胺或其衍生物作為基本骨架的含聚醯亞胺的結構、在聚合物的主鏈上導入有碳-碳不飽和鍵的含不飽和鍵的結構、下述式(p-1) (式(p-1)中，X3為硫原子、氧原子或-NH-；“＊”分別表示鍵結鍵；其中，2個“＊”中至少一者鍵結於芳香環上)所表示的部分結構導入至聚合物的主鏈上的含芳香環-CO的結構等。
所述式(p-1)中，與X3及羰基的至少任一者鍵結的芳香環例如可列舉苯環、萘環、蒽環等。這些芳香環中，就液晶配向性及透明性的觀點而言，優選為苯環。所述式(p-1)中的2個“＊”中，不與芳香環鍵結的一側的結構並無特別限定，例如可列舉鏈狀烴結構、脂肪族環、芳香環(包含芳香族烴環及芳香族雜環)、脂環式雜環等。這些結構中，就對光的感度的方面而言，優選為2 個“＊”均鍵結於芳香環上，更優選為鍵結於芳香族烴環上。就對光的感度的方面而言，X3優選為硫原子，就容易獲取的方面以及可使用的單體的選擇項廣泛的方面而言，X3優選為氧原子。
在將本發明的液晶配向劑用於光配向用途的情況下，聚合物(P)的至少一部分優選為在主鏈上具有光配向性結構的聚合物，更優選為具有含聚醯亞胺的結構或者含芳香環-CO的結構的聚合物。
在聚合物(P)具有含聚醯亞胺的結構的情況下，該聚合物優選為具有雙環[2.2.2]辛烯骨架或者環丁烷骨架。所述聚合物例如可藉由使包含環丁烷四羧酸二酐以及雙環[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐中的至少任一者的四羧酸二酐、與包含特定二胺的二胺化合物進行反應而獲得。
另外，在聚合物(P)具有含芳香環-CO的結構的情況下，該聚合物優選為在主鏈上具有“-苯環-COO-”或者“-苯環-OCO-”所表示的部分結構。所述聚合物例如可藉由在單體中包含具有該部分結構的四羧酸二酐以及具有該部分結構的二胺的至少任一者的聚合來獲得。該單體的具體例例如可列舉下述式(p-1-1)~式(p-1-6)分別所表示的化合物等。
[化25]
在合成主鏈上具有光配向性結構的聚合物的情況下，就光反應性的觀點而言，相對於用於合成聚合物的單體的總量，具有光配向性結構的單體的使用比例優選為設立為20莫耳%以上，更優選為設為30莫耳%~80莫耳%。
[聚醯胺酸(P)的合成]
提供給聚醯胺酸(P)的合成反應的四羧酸二酐與二胺的使用比例優選為相對於二胺的胺基1當量，四羧酸二酐的酸酐基成為0.2當量~2當量的比例，更優選為成為0.3當量~1.2當量的比例。
合成聚醯胺酸(P)時，也可以與如上所述的四羧酸二酐及二胺同時使用適當的分子量調節劑，來合成末端修飾型的聚合物。藉由製成所述末端修飾型的聚合物，能夠在不損及本發明效果的情況下進一步改善液晶配向劑的塗佈性(印刷性)。
分子量調節劑例如可列舉：順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、衣康酸酐等酸單酐，苯胺、環己基胺、正丁基胺等單胺化合物， 異氰酸苯酯、異氰酸萘酯等單異氰酸酯化合物等。相對於所使用的四羧酸二酐及二胺的合計100重量份，分子量調節劑的使用比例優選為設為20重量份以下，更優選為設為10重量份以下。
聚醯胺酸的合成反應優選為在有機溶劑中進行。反應中 使用的有機溶劑例如可列舉非質子性極性溶劑、酚系溶劑、醇、酮、酯、醚、鹵化烴、烴等。這些有機溶劑中，優選為使用選自由非質子性極性溶劑及酚系溶劑所組成的組群(第一組群的有機溶劑)中的1種以上，或者選自第一組群的有機溶劑中的1種以上與選自由醇、酮、酯、醚、鹵化烴以及烴所組成的組群(第二組群的有機溶劑)中的1種以上的混合物。在後者的情況下，相對於第一組群的有機溶劑以及第二組群的有機溶劑的合計量，第二組群的有機溶劑的使用比例優選為50重量%以下，更優選為40重量%以下，尤其優選為30重量%以下。
特別優選為使用選自由N-甲基-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、間甲酚、二甲酚以及鹵化苯酚所組成的組群中的1種以上作為溶劑，或者優選為在所述比例的範圍內使用這些溶劑的1種以上與其他有機溶劑的混合物。
有機溶劑的使用量(a)優選為設為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。聚醯胺酸的合成反應中的反應溫度優選為-20℃~150℃，更優選為0℃~100℃。另外，反應時間優選為0.1小時~ 24小時，更優選為0.5小時~12小時。
如上所述般進行，獲得將聚醯胺酸(P)溶解而成的反應溶液。該反應溶液可直接提供給液晶配向劑的製備，也可以將反應溶液中所含的聚醯胺酸(P)分離後再提供給液晶配向劑的製備，或者將分離的聚醯胺酸(P)純化後再提供給液晶配向劑的製備。在將聚醯胺酸(P)進行脫水閉環而製成聚醯亞胺的情況下，可將所述反應溶液直接提供給脫水閉環反應，也可以將反應溶液中所含的聚醯胺酸(P)分離後再提供給脫水閉環反應，或者也可以將分離的聚醯胺酸(P)純化後再提供給脫水閉環反應。聚醯胺酸的分離及純化可依據公知的方法來進行。
[聚醯胺酸酯(P)]
作為所述聚合物(P)的聚醯胺酸酯(以下也稱為聚醯胺酸酯(P))例如可利用以下方法來獲得：[I]使由所述合成反應獲得的聚醯胺酸(P)與含羥基的化合物及酯化劑進行反應的方法；[II]使四羧酸二酯與二胺進行反應的方法；[III]使四羧酸二酯二鹵化物與二胺進行反應的方法等。
此處，方法[I]中使用的酯化劑例如可列舉縮醛系化合物、鹵化物、含環氧基的化合物等。作為這些化合物的具體例，含羥基的化合物例如可列舉：甲醇、乙醇、丙醇等醇類，苯酚、甲酚等酚類等；縮醛系化合物例如可列舉：N,N-二甲基甲醯胺二乙基縮醛、N,N-二乙基甲醯胺二乙基縮醛等；鹵化物例如可列舉：溴代甲烷、溴代乙烷、溴代十八烷、氯代甲烷、氯代十八烷、1,1,1- 三氟-2-碘乙烷等；含環氧基的化合物例如可列舉：環氧丙烷等。
方法[II]中使用的四羧酸二酯可藉由使用所述醇類，對四羧酸二酐進行開環而獲得。另外，方法[III]中使用的四羧酸二酯二鹵化物可藉由使以所述方式獲得的四羧酸二酯與亞硫醯氯等適當的氯化劑進行反應而獲得。方法[II]及方法[III]中使用的二胺優選為包含所述特定二胺，也可以視需要而使用所述其他二胺。此外，聚醯胺酸酯(P)可僅具有醯胺酸酯結構，也可以是醯胺酸結構與醯胺酸酯結構並存的部分酯化物。
[聚醯亞胺(P)]
作為所述聚合物(P)的聚醯亞胺(以下也稱為聚醯亞胺(P))例如可藉由將以所述方式合成的聚醯胺酸(P)進行脫水閉環，加以醯亞胺化而獲得。
所述聚醯亞胺(P)可以是將作為其前驅物的聚醯胺酸(P)所具有的醯胺酸結構全部進行脫水閉環而成的完全醯亞胺化物，也可以是僅將醯胺酸結構的一部分進行脫水閉環而使醯胺酸結構與醯亞胺環結構並存的部分醯亞胺化物。本發明的液晶配向劑中所含有的聚醯亞胺的醯亞胺化率優選為30%以上，更優選為40%~99%，尤其優選為50%~99%。該醯亞胺化率是相對於聚醯亞胺的醯胺酸結構的數量與醯亞胺環結構的數量的合計，以百分率來表示醯亞胺環結構的數量所占的比例。此處，醯亞胺環的一部分也可以是異醯亞胺環。
聚醯胺酸的脫水閉環優選為利用以下方法來進行：對聚 醯胺酸進行加熱的方法；或者將聚醯胺酸溶解於有機溶劑中，在該溶液中添加脫水劑及脫水閉環催化劑，視需要進行加熱的方法。其中，優選為利用後者的方法。
在所述聚醯胺酸的溶液中添加脫水劑及脫水閉環催化劑 的方法中，脫水劑例如可使用乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。相對於聚醯胺酸的醯胺酸結構的1莫耳，脫水劑的使用量優選為設為0.01莫耳~20莫耳。脫水閉環催化劑例如可使用吡啶、三甲吡啶、二甲吡啶、三乙胺等三級胺。相對於所使用的脫水劑1莫耳，脫水閉環催化劑的使用量優選為設為0.01莫耳~10莫耳。 脫水閉環反應中使用的有機溶劑可列舉作為用於合成聚醯胺酸者而例示的有機溶劑。脫水閉環反應的反應溫度優選為0℃~180℃，更優選為10℃~150℃。反應時間優選為1.0小時~120小時，更優選為2.0小時~30小時。
以所述方式獲得含有聚醯亞胺(P)的反應溶液。該反應 溶液可直接提供給液晶配向劑的製備，也可以自反應溶液中去除脫水劑及脫水閉環催化劑後再提供給液晶配向劑的製備，也可以將聚醯亞胺分離後再提供給液晶配向劑的製備，或者還可以將分離的聚醯亞胺純化後再提供給液晶配向劑的製備。這些純化操作可依據公知的方法來進行。除此以外，聚醯亞胺(P)也可以藉由聚醯胺酸酯(P)的醯亞胺化而獲得。
以所述方式獲得的聚醯胺酸(P)、聚醯胺酸酯(P)及聚 醯亞胺(P)優選為當將其製成濃度為10重量%的溶液時，具有 10mPa．s~800mPa．s的溶液黏度者，更優選為具有15mPa．s~500mPa．s的溶液黏度者。此外，所述聚合物的溶液黏度(mPa．s)是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)來製備的濃度為10重量%的聚合物溶液，使用E型旋轉黏度計在25℃下測定而得的值。
所述聚醯胺酸、聚醯胺酸酯以及聚醯亞胺的利用凝膠滲透色譜法(Gel Permeation Chromatography，GPC)來測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)優選為1,000~500,000，更優選為2,000~300,000。另外，由Mw與利用GPC來測定的聚苯乙烯換算的數平均分子量(Mn)的比所表示的分子量分布(Mw/Mn)優選為15以下，更優選為10以下。藉由在所述分子量範圍內，可確保液晶顯示元件的良好的配向性及穩定性。
<其他成分>
本發明的液晶配向劑含有所述聚合物(P)，也可以視需要而含有其他成分。可添加於該液晶配向劑中的其他成分例如可列舉：所述聚合物(P)以外的其他聚合物、分子內具有至少一個環氧基的化合物(以下稱為“含環氧基的化合物”)、官能性矽烷化合物等。
[其他聚合物]
所述其他聚合物可用於改善溶液特性或電特性。所述其他聚合物是不具有所述式(1)所表示的部分結構的聚合物，對其主骨架並未特別限定。具體而言，例如可列舉將聚醯胺酸、聚醯亞胺、 聚醯胺酸酯、聚有機矽氧烷、聚酯、聚醯胺、纖維素衍生物、聚縮醛、聚苯乙烯衍生物、聚(苯乙烯-苯基順丁烯二醯亞胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯等作為主骨架的聚合物。這些聚合物中，優選為選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯、聚醯亞胺及聚有機矽氧烷所組成的組群中的至少一種聚合物。
在將其他聚合物添加於液晶配向劑中的情況下，相對於液晶配向劑中所含的聚合物的合計100重量份，所述其他聚合物的調配比例優選為設為50重量份以下，更優選為設為0.1重量份~40重量份，尤其優選為設為0.1重量份~30重量份以下。
[含環氧基的化合物]
含環氧基的化合物可用於提高液晶配向膜的與基板表面的黏接性或電特性。所述含環氧基的化合物例如可列舉以下化合物作為優選者：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-間苯二甲胺、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，含環氧基的化合物的例子可使用國際公開第2009/096598號記載的含環氧基的聚有機矽氧烷。
在將這些環氧化合物添加於液晶配向劑中的情況下，相對於液晶配向劑中所含的聚合物的合計100重量份，所述環氧化合物的調配比例優選為設為40重量份以下，更優選為設為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出於提高液晶配向劑的印刷性的目的來使用。所述官能性矽烷化合物例如可列舉：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伸乙基三胺、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添加於液晶配向劑中的情況下，相對於液晶配向劑中所含的聚合物的合計100重量份，所述官能性矽烷化合物的調配比例優選為設為2重量份以下，更優選為設為0.02重量份~0.2重量份。
此外，可使用通常用於製備液晶配向劑的添加劑作為其 他成分。所述以外的添加劑例如可列舉分子內具有至少一個氧雜環丁基的化合物、抗氧化劑、表面活性劑等。
<溶劑>
本發明的液晶配向劑製備成將所述聚合物(P)以及視需要使用的其他成分優選為分散或者溶解於適當的溶劑中而成的液狀組合物。
所使用的有機溶劑例如可列舉：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、甲基甲氧基丙酸酯、乙基乙氧基丙酸酯、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、二異丁基酮、丙酸異戊酯、異丁酸異戊酯、二異戊醚、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等。這些有機溶劑可單獨使用或者將2種以上混合使用。
本發明的液晶配向劑中的固體成分濃度(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)可考慮到黏性、揮發性等來適當選擇，優選為1重量%~10重量%的範圍。即，本發明的液晶配向劑是藉由以後述方式塗佈於基板表面，優選為進行加熱，從而形成作為液晶配向膜的塗膜或者成為液晶配向膜的塗膜。此時，在固體成分濃度小於1重量% 的情況下，塗膜的膜厚變得過小而難以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%的情況下，塗膜的膜厚變得過大而難以獲得良好的液晶配向膜，另外，存在液晶配向劑的黏性增大，塗佈性下降的傾向。
特別優選的固體成分濃度的範圍根據在基板上塗佈液晶配向劑時所使用的方法而不同。例如在利用旋轉器法的情況下，固體成分濃度(液晶配向劑中的溶劑以外的全部成分的合計重量在液晶配向劑的總重量中所占的比例)特別優選為1.5重量%~4.5重量%的範圍。在利用印刷法的情況下，特別優選為將固體成分濃度設為3重量%~9重量%的範圍，藉此將溶液黏度設為12mPa．s~50mPa．s的範圍。在利用噴墨法的情況下，特別優選為將固體成分濃度設為1重量%~5重量%的範圍，藉此將溶液黏度設為3mPa．s~15mPa．s的範圍。製備本發明的液晶配向劑時的溫度優選為10℃~50℃，更優選為20℃~30℃。
[液晶配向膜以及液晶顯示元件]
可藉由所述說明的本發明的液晶配向劑來製造液晶配向膜。本發明的液晶顯示元件包括使用所述液晶配向劑來形成的液晶配向膜。本發明的液晶顯示元件的運作模式並無特別限定，例如可應用於TN型、STN型、垂直配向(Vertical Alignment，VA)型(包含垂直配向-多域垂直配向(Vertical Alignment-Multidomain Vertical Alignment，VA-MVA)型、垂直配向-圖案垂直配向(Vertical Alignment-Patterned Vertical Alignment，VA-PVA)型等)、共面 切換(In-Plane Switching，IPS)型、邊緣場切換(Fringe Field Switching，FFS)型、光學補償彎曲(Optically Compensatory Bend，OCB)型等多種運作模式。
本發明的液晶顯示元件例如可藉由包含以下的步驟(1-1)~步驟(1-3)的步驟來製造。步驟(1-1)根據所需的運作模式而使用不同的基板。步驟(1-2)及步驟(1-3)在各運作模式中共用。
[步驟(1-1)：塗膜的形成]
首先，在基板上塗佈本發明的液晶配向劑，繼而對塗佈面進行加熱，由此在基板上形成塗膜。
(1-1A)在製造例如TN型、STN型或者VA型的液晶顯示元件的情況下，首先，將設置有經圖案化的透明導電膜的兩塊基板作為一對，在所述各透明性導電膜形成面上，優選為利用膠版印刷法、旋轉塗佈法、輥塗佈機法或者噴墨印刷法來分別塗佈本發明的液晶配向劑。基板例如可使用：浮法玻璃、鈉玻璃等玻璃；包含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)等塑料的透明基板。設置於基板的其中一面的透明導電膜可使用包含氧化錫(SnO2)的奈塞(NESA)膜(美國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，例如可利用以下方法：形成無圖案的透明導電膜後，藉由光蝕刻來形成圖案的方法；形成透明導電膜時使用具有所需圖案的遮罩(mask)的方法等。塗佈液晶配向劑時，為了使基板表 面以及透明導電膜與塗膜的黏接性更良好，也可以對基板表面中形成塗膜的面，實施預先塗佈官能性矽烷化合物、官能性鈦化合物等的預處理。
塗佈液晶配向劑後，出於防止所塗佈的液晶配向劑的流掛等目的，優選為實施預加熱(預烘烤)。預烘烤溫度優選為30℃~200℃，更優選為40℃~150℃，特別優選為40℃~100℃。預烘烤時間優選為0.25分鐘~10分鐘，更優選為0.5分鐘~5分鐘。 然後，出於將溶劑完全去除，視需要將存在於聚合物中的醯胺酸結構進行熱醯亞胺化的目的，而實施燒成(後烘烤)步驟。此時的燒成溫度(後烘烤溫度)優選為80℃~300℃，更優選為120℃~250℃。後烘烤時間優選為5分鐘~200分鐘，更優選為10分鐘~100分鐘。以所述方式形成的膜的膜厚優選為0.001μm~1μm，更優選為0.005μm~0.5μm。
(1-1B)在製造IPS型或者FFS型的液晶顯示元件的情 況下，在設置有電極(包含經圖案化為梳齒型的透明導電膜或者金屬膜)的基板的電極形成面、與未設置電極的對向基板的一面上，分別塗佈本發明的液晶配向劑，繼而對各塗佈面進行加熱，由此形成塗膜。關於此時使用的基板及透明導電膜的材質、塗佈方法、塗佈後的加熱條件、透明導電膜或者金屬膜的圖案化方法、基板的預處理、以及所形成的塗膜的優選膜厚，與所述(1-1A)相同。金屬膜可使用例如包含鉻等金屬的膜。
在所述(1-1A)及(1-1B)的任一種情況下，均藉由在 基板上塗佈液晶配向劑後，將有機溶劑去除而形成液晶配向膜或者成為液晶配向膜的塗膜。此時，也可以藉由在塗膜形成後進一步加熱，而使調配於本發明的液晶配向劑中的聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺進行脫水閉環反應，從而製成進一步經醯亞胺化的塗膜。
[步驟(1-2)：配向能力賦予處理]
在製造TN型、STN型、IPS型或者FFS型的液晶顯示元件的情況下，實施對所述步驟(1-1)中形成的塗膜賦予液晶配向能力的處理。藉此，液晶分子的配向能力被賦予至塗膜上而成為液晶配向膜。配向能力賦予處理可列舉以下處理等：摩擦處理，利用捲繞有包含例如尼龍、人造絲、棉等纖維的布的輥，將塗膜向一定方向擦拭；以及光配向處理，對塗膜照射偏光或者非偏光的放射線。另一方面，在製造VA型液晶顯示元件的情況下，可將所述步驟(1-1)中形成的塗膜直接用作液晶配向膜，也可以對該塗膜實施配向能力賦予處理。
在藉由光配向處理對塗膜賦予液晶配向能力的情況下，對塗膜照射的放射線例如可使用包含150nm~800nm波長的光的紫外線及可見光線。在放射線為偏光的情況下，可以是直線偏光，也可以是部分偏光。另外，在所使用的放射線為直線偏光或者部分偏光的情況下，可自與基板面垂直的方向進行照射，也可以自傾斜方向進行照射，或者將這些照射組合進行。在照射非偏光的放射線的情況下，照射的方向設為傾斜方向。
所使用的光源例如可使用：低壓水銀燈、高壓水銀燈、氘燈、金屬鹵化物燈、氬共振燈、氙燈、準分子雷射等。優選的波長區域的紫外線可利用將光源與例如濾光片、衍射光栅等併用的方法等而獲得。放射線的照射量優選為100J/m2~50,000J/m2，更優選為300J/m2~20,000J/m2。另外，為了提高反應性，可一邊對塗膜進行加溫一邊對塗膜進行光照射。加溫時的溫度通常為30℃~250℃，優選為40℃~200℃，更優選為50℃~150℃。
此外，也可以對摩擦處理後的液晶配向膜進一步進行以 下處理而使液晶配向膜在每個區域具有不同的液晶配向能力：藉由對液晶配向膜的一部分照射紫外線而使液晶配向膜的一部分區域的預傾角變化的處理；或在液晶配向膜表面的一部分形成抗蝕劑膜後，在與剛才的摩擦處理不同的方向上進行摩擦處理後，將抗蝕劑膜去除的處理。該情況下，能夠改善所得的液晶顯示元件的視野特性。適合於VA型液晶顯示元件的液晶配向膜也可以適合用於聚合物穩定配向(Polymer sustained alignment，PSA)型的液晶顯示元件。
[步驟(1-3)：液晶單元的構築]
準備以所述方式形成有液晶配向膜的2塊基板，在對向配置的2塊基板間配置液晶，藉此製造液晶單元。為了製造液晶單元，例如可列舉以下2種方法。第一方法為以往已知的方法。首先，以各液晶配向膜對向的方式經由間隙(單元間隙)而將2塊基板對向配置，使用密封劑將2塊基板的周邊部貼合，在由基板表面 及密封劑所劃分的單元間隙內注入填充液晶後，將注入孔密封，藉此製造液晶單元。第二方法為稱為液晶滴注(One Drop Fill，ODF)方式的方法。在形成有液晶配向膜的2塊基板中的其中一塊基板上的既定部位，例如塗佈紫外光硬化性的密封劑，進而在液晶配向膜面上的既定的數個部位滴加液晶後，以液晶配向膜對向的方式貼合另一塊基板，並且使液晶在基板的整個面上鋪開，繼而，對基板的整個面照射紫外光而使密封劑硬化，藉此製造液晶單元。在利用任一種方法的情況下，均理想的是對以所述方式製造的液晶單元，進而加熱至所使用的液晶取得各向同性相的溫度為止，然後緩緩冷却至室溫，藉此去除液晶填充時的流動配向。
作為密封劑，例如可使用含有硬化劑及作為間隔物的氧化鋁球的環氧樹脂等。
液晶可列舉向列型液晶(nematic liquid crystal)以及層列液晶(smectic liquid crystal)，其中優選為向列型液晶，例如可使用：希夫鹼(Schiff base)系液晶、氧化偶氮(azoxy)系液晶、聯苯系液晶、苯基環己烷系液晶、酯系液晶、三聯苯(terphenyl)系液晶、聯苯基環己烷系液晶、嘧啶系液晶、二噁烷系液晶、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以下物質來使用：例如氯化膽甾醇(cholesteryl chloride)、膽甾醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、膽甾醇碳酸酯(cholesteryl carbonate)等膽甾醇液晶(cholesteric liquid crystal)；作為商品名“C-15”、“CB-15”(默克(Merck)公司 製造)來銷售的手性劑(chiral agent)；對癸氧基苯亞甲基-對胺基-2-甲基丁基肉桂酸酯(p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutylcinnamate)等鐵電液晶(ferroelectric liquid crystal)等。
接著，可藉由在液晶單元的外側表面貼合偏光板而獲得本發明的液晶顯示元件。貼合於液晶單元的外表面的偏光板可列舉：以乙酸纖維素保護膜夾持被稱為“H膜”的偏光膜而成的偏光板或者包含H膜其本身的偏光板，所述“H膜”使聚乙烯醇一邊延伸配向一邊吸收碘而成的膜。
本發明的液晶顯示元件可有效地應用於多種裝置，例如可用於：鐘錶、便攜型遊戲機、文字處理器、筆記型個人電腦、汽車導航系統、攝錄影機、個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)、數位相機、行動電話、智慧型手機、各種監視器、液晶電視、信息顯示器等各種顯示裝置。
[實施例]
以下，藉由實施例，對本發明進一步進行具體說明，但本發明並不限定於這些實施例。
以下的例子中，利用以下方法來測定聚合物溶液的溶液黏度。此外，以下，有時將式X所表示的化合物簡稱為“化合物X”。
[聚合物溶液的溶液黏度]
聚合物溶液的溶液黏度[mPa．s]是對使用既定的溶劑而製備成 聚合物濃度10重量%的溶液，使用E型旋轉黏度計在25℃下進行測定。
<化合物的合成> [實施例1-1：化合物(DA-1)的合成]
依據下述流程1來合成下述式(DA-1)所表示的化合物。
使2-氯-5-硝基吡啶2.5g懸浮於甲苯25ml中，向其中添加三乙胺1.88g。將使呱嗪0.5g溶解於氯仿2ml中而成的溶液緩緩滴加於其容器中。在室溫下攪拌30分鐘後，在80℃下攪拌12小時。此時，隨著反應進行，黃色固體析出。冷却後，將固體進行過濾，以水充分洗滌後，利用乙酸乙酯來去除甲苯。使所得的固體乾燥，獲得純度為99%的化合物(DA-1-1)1.94g。
繼而，對分取了0.3g的Pd/C的三口燒瓶進行氮氣置換，向其中添加經氧脫氣的乙醇40ml，進行攪拌。將化合物(DA-1-1)1.94g添加於該容器中，冷却至0℃，攪拌5分鐘。攪拌後，向反應溶液中緩緩滴加肼一水合物5ml。
在0℃下攪拌3小時，在室溫下攪拌6小時，使反應完結。添 加乙酸乙酯100ml及THF 80ml，繼而添加純水60ml，將其進行分液。以純水再次進行分液後，將其濃縮，以黃色~白色固體的形式獲得純度為99%的化合物(DA-1)1.5g。
[實施例1-2：化合物(DA-2)的合成]
依據下述流程2來合成下述式(DA-2)所表示的化合物。
使2-氯-5-硝基吡啶2.68g懸浮於甲苯25ml，向其中添加三乙胺1.99g。將使N,N'-二甲基乙二胺0.51g溶解於氯仿2ml中而成的溶液緩緩滴加於其容器中。在室溫下攪拌30分鐘後，在80℃下攪拌12小時。此時，隨著反應進行，黃色固體析出。冷却後，將該固體進行過濾，以水充分洗滌後，利用乙酸乙酯來去除甲苯。使該固體乾燥，獲得純度為96%的化合物(DA-2-1)1.69g。
繼而，對分取了0.3g的Pd/C的三口燒瓶進行氮氣置換，向其中添加經氧脫氣的乙醇40ml，進行攪拌。將化合物(DA-2-1)1.69g添加於該容器中，冷却至0℃，攪拌5分鐘。攪拌後，向反應溶液中緩緩滴加肼一水合物5ml。
在0℃下攪拌3小時，在室溫下攪拌6小時，使反應完結。 添加乙酸乙酯100ml及THF 80ml，繼而添加純水60ml，將其進行分液。以純水再次進行分液後，將其濃縮，以黃色固體的形式獲得純度為97%的化合物(DA-2)1.18g。
[實施例1-3：化合物(DA-3)的合成]
依據下述流程3來合成下述式(DA-3)所表示的化合物。
使2-氯-5-硝基嘧啶2.82g懸浮於甲苯25ml，向其中添加三乙胺1.99g。將使呱嗪0.5g溶解於氯仿2ml中而成的溶液緩緩滴加於其容器中。在室溫下攪拌30分鐘後，在80℃下攪拌12小時。此時，隨著反應進行，黃色固體析出。冷却後，將該固體進行過濾，以水充分洗滌後，利用乙酸乙酯來去除甲苯。使該固體乾燥，獲得純度為98%的化合物(DA-3-1)1.51g。
繼而，對分取了0.3g的Pd/C的三口燒瓶進行氮氣置換，向其中添加經氧脫氣的乙醇40ml，進行攪拌。將化合物(DA-3-1)1.51g添加於其容器中，冷却至0℃，攪拌5分鐘。攪拌後，向反應溶液中緩緩滴加肼一水合物5ml。
在0℃下攪拌3小時，在室溫下攪拌6小時，使反應完結。添 加乙酸乙酯100ml及THF 80ml，繼而添加純水60ml，將其進行分液。以純水再次進行分液後，將其濃縮，以黃色固體的形式獲得純度為98%的化合物(DA-3)1.02g。
[實施例1-4：化合物(DA-4)的合成]
依據下述流程4來合成下述式(DA-4)所表示的化合物。
使4-氯-2-硝基吡啶2.5g懸浮於甲苯25ml，向其中添加三乙胺1.88g。將使呱嗪0.5g溶解於氯仿2ml中而成的溶液緩緩滴加於其容器中。在室溫下攪拌30分鐘後，在80℃下攪拌12小時。此時，隨著反應進行，黃色固體析出。冷却後，將該固體進行過濾，以水充分洗滌後，利用乙酸乙酯來去除甲苯。使該固體乾燥，獲得純度為96%的化合物(DA-4-1)1.78g。
繼而，對分取了0.3g的Pd/C的三口燒瓶進行氮氣置換，向其中添加經氧脫氣的乙醇40ml，進行攪拌。將化合物(DA-4-1)1.78g添加於其容器中，冷却至0℃，攪拌5分鐘。攪拌後，向該反應溶液中緩緩滴加肼一水合物5ml。
在0℃下攪拌3小時，在室溫下攪拌6小時，使反應完結。添加乙酸乙酯100ml及THF 80ml，繼而添加純水60ml，將其進行 分液。以純水再次進行分液後，將其濃縮，以黃色~白色固體的形式獲得純度為98%化合物(DA-4)1.44g。
[實施例1-5：化合物(DC-1)的合成]
依據下述流程5來合成下述式(DC-1)所表示的化合物。
使化合物(DA-1)2.7g懸浮於純水25ml中，向其中添加氫氧化鉀5.6g、溴乙酸13.9g後，在90℃下攪拌12小時。此時，隨著反應進行，變化為茶色。冷却後，將該反應液投入至冷濃鹽酸100mL中，將進行再沉澱而得的固體進行過濾，以水充分洗滌。使該固體乾燥，獲得純度為98%的化合物(DC-1-1)3.6g。
繼而，將化合物(DC-1-1)3.6g、乙酸酐20mL添加於容器中，在60℃下攪拌6小時。將冷却後析出的固體進行過濾，以黃色~白色固體的形式獲得純度為98%的化合物(DC-1)2.2g。
<聚合物的合成> [實施例2-1：聚醯胺酸(P1)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50莫耳份及均苯四甲酸二酐50莫耳份、作為二胺的對苯二胺50莫耳份、以及化合物(DA-1)50莫耳份，溶解於N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)中，在60℃下進行6小時反應，獲得含有20重量%的聚醯胺酸的溶液。將所得的聚醯胺酸溶液分取少量，添加NMP而製成聚醯胺酸濃度為10重量%的溶液，測定而得的溶液黏度為80mPa．s。
[實施例2-2~實施例2-28以及合成例2-29~合成例2-32]
除了將所使用的四羧酸二酐及二胺的種類及量變更為如下述表1所述以外，以與所述實施例2-1相同的方式分別合成聚醯胺酸(P2)~聚醯胺酸(P32)。
表1中，四羧酸二酐及二胺的括弧內的數值表示相對於用於合成聚合物的四羧酸二酐的合計100莫耳份而言的使用比例[莫耳份]。表1中的簡稱分別為以下含義。
<四羧酸二酐>
t-1：2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐
t-2：均苯四甲酸二酐
t-3：1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
t-4：對伸苯基雙(偏苯三甲酸單酯酐)
t-5：1R,2S,4S,5R-1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐
t-6：乙二胺四乙酸二酐
<二胺>
d-1：對苯二胺
d-2：4,4'-二胺基二苯基醚
d-3：3,5-二胺基苯甲酸
d-4：4-胺基苯基-4'-胺基苯甲酸酯
d-5：下述式(d-5)所表示的化合物
d-6：下述式(d-6)所表示的化合物
d-7：下述式(d-7)所表示的化合物
DA-5：下述式(DA-5)所表示的化合物
DA-6：下述式(DA-6)所表示的化合物
[實施例1A] (1)液晶配向劑的製備
在作為聚合物的所述實施例2-1中獲得的聚醯胺酸(P1)中，添加NMP及丁基溶纖劑(butyl cellosolve，BC)作為溶劑，製成溶劑組成為NMP：BC=50：50(重量比)、固體成分濃度為6.0重量%的溶液。使用孔徑為1μm的過濾器，將該溶液進行過濾，藉此製備液晶配向劑(S1)。
(2)摩擦配向用液晶顯示元件的製造
於在其中一面具有設置為梳齒狀的鉻電極的厚度為1mm的玻璃基板上，利用旋轉器來塗佈所述製備的液晶配向劑(S1)。繼而，在80℃的加熱板上進行1分鐘的預烘烤後，在230℃的加熱板上進行10分鐘後烘烤，形成膜厚約為800Å的塗膜。對於所形成的塗膜面，使用具有捲繞有尼龍製布的輥的摩擦機器，以輥的轉速1,000rpm、平臺的移動速度25mm/秒、毛壓入長度0.4mm來進行摩擦處理，賦予液晶配向能力。進而，將該基板在超純水中進行1分鐘超聲波洗滌，在100℃潔淨烘箱中進行10分鐘乾燥，製造在具有梳齒狀鉻電極的面上具有液晶配向膜的基板。將具有該液晶配向膜的基板作為“基板A”。
除此以外，在不具有電極的厚度為1mm的玻璃基板的一面，以與所述相同的方式形成液晶配向劑(S1)的塗膜，進行摩擦處理，洗滌、乾燥，製造在其中一面具有液晶配向膜的基板。將具有該液晶配向膜的基板作為“基板B”。
繼而，在基板A的具有液晶配向膜的面的外緣，塗佈加 入有直徑為5.5μm的氧化鋁球的環氧樹脂黏接劑後，以各液晶配向膜中的摩擦方向成為反平行的方式，經由間隙而將2塊基板A、B對向配置，使外緣部彼此抵接而壓接，使黏接劑硬化。繼而，自液晶注入口中向一對基板間填充向列型液晶(默克(Merck)公司製造，MLC-2042)後，利用丙烯酸系光硬化黏接劑將液晶注入口密封，藉此製造IPS型液晶單元。
(3)可靠性的評價
使用所述(2)中製造的液晶單元來評價可靠性。以如下方式進行評價。首先，對於所述液晶單元，以60微秒的施加時間、167毫秒的跨度施加5V的電壓後，測定自施加解除起167毫秒後的電壓保持率(VHR1)。繼而，將液晶單元在發光二極管(Light Emitting Diode，LED)燈照射下的80℃烘箱中靜置200小時後，在室溫下靜置而自然冷却至室溫。冷却後，以60微秒的施加時間、167毫秒的跨度對液晶單元施加5V的電壓後，測定自施加解除起167毫秒後的電壓保持率(VHR2)。此外，測定裝置是使用東陽特克尼卡(Toyo Technica)(股)製造的“VHR-1”。利用下述數式(2)來算出此時的VHR的變化率(ΔVHR)，根據ΔVHR來評價可靠性。關於評價，將ΔVHR小於1%的情況判定為可靠性“良好(◎)”，將1%以上且小於2%的情況判定為可靠性“可(○)”，將2%以上的情況判定為可靠性“不良(×)”。其結果為，實施例1A中為可靠性“良好”。
ΔVHR[%]=(VHR1-VHR2)/(VHR1)×100…(2)
(4)液晶配向性的評價
對所述(2)中製造的液晶單元，利用偏光顯微鏡來觀察接通.斷開(施加．解除)電壓時的異常區域的有無，將無異常區域的情況判定為液晶配向性“良好”，將存在即便是1個異常區域的情況判定為液晶配向性“不良”。其結果為，該實施例的液晶單元的液晶配向性為“良好”。
(5)殘像特性(圖像殘留特性)
除了作為基板，使用在其中一面具有經圖案化為梳齒狀的包含鉻的2系統的金屬電極(電極a及電極b)的玻璃基板、與未設置電極的對向玻璃基板作為一對以外，以與所述(2)相同的方式製造IPS型液晶單元。繼而，在液晶單元的基板的外側兩面貼合偏光板，製造液晶顯示元件。將該IPS型液晶顯示元件放置於25℃、1氣壓的環境下，對電極b不施加電壓，對電極a施加交流電壓3.5V與直流電壓5V的合成電壓2小時。然後，即刻對電極a及電極b這兩者施加交流4V的電壓。測定自對兩電極開始施加交流4V的電壓的時刻起，直至以目視無法再確認到電極a及電極b的光透過性的差為止的時間。將該時間為小於100秒時的殘像特性評價為“良好”，將100秒以上且小於150秒時的殘像特性評價為“可”，而且將超過150秒的情況下的殘像特性評價為“不良”。其結果為，實施例1A的液晶單元中為殘像特性“良 好”的結果。
[實施例2A~實施例11A、實施例28A以及比較例1、比較例2]
除了將所使用的聚合物的種類變更為如下述表2所示以外，以與所述實施例1A相同的溶劑比以及固體成分濃度來分別製備液晶配向劑(S2)~液晶配向劑(S11)及液晶配向劑(S28)~液晶配向劑(S30)。另外，使用各液晶配向劑，以與實施例1A相同的方式製造液晶單元，並且使用所得的液晶單元來進行各種評價。將其結果示於下述表2中。
[實施例12A] (1)液晶配向劑的製備
除了將所使用的聚合物的種類變更為聚醯胺酸(P12)以外，以與所述實施例1A相同的溶劑比及固體成分濃度來製備液晶配向劑(S12)。
(2)光配向膜用液晶顯示元件的製造
在其中一面具有設置為梳齒狀的鉻電極的厚度為1mm的玻璃基板上，以膜厚成為0.1μm的方式，利用旋轉器來塗佈所述製備的液晶配向劑(S12)，在80℃的加熱板上進行1分鐘的預烘烤後，在230℃的加熱板上進行10分鐘的後烘烤，形成塗膜。將具有該塗膜的基板作為“基板A”。
除此以外，在不具有電極的厚度為1mm的玻璃基板的一面，以與所述相同的方式形成液晶配向劑(S12)的塗膜。將具有該塗 膜的基板作為“基板B”。
繼而，對於基板A及基板B的塗膜表面，使用Hg-Xe燈，自基板法線方向照射包含254nm的明線的偏光紫外線10,000J/m2，形成液晶配向膜。
接著，對於已進行所述光照射處理的一對基板，在形成有液晶配向膜的面的邊緣殘留著液晶注入口，藉由網版印刷來塗佈加入有直徑為5.5μm的氧化鋁球的環氧樹脂黏接劑後，以光照射時的偏光軸在基板面上的投影方向成為反平行的方式，將基板重叠壓接，在150℃下花1小時使黏接劑進行熱硬化。繼而，自液晶注入口中，在一對基板間填充向列型液晶(默克(Merck)公司製造，MLC-7028)後，利用環氧系黏接劑將液晶注入口密封。進而，為了去除液晶注入時的流動配向，將其在150℃下進行加熱後緩緩冷却至室溫。然後，在基板的外側兩面貼合偏光板來製作液晶顯示元件。
(3)可靠性的評價
除了使用所述(2)中製造的液晶顯示元件以外，以與所述實施例1A相同的方式進行可靠性的評價，結果，該實施例中ΔVHR=1.6%，為可靠性“可”的結果。
(4)液晶配向性的評價
除了使用所述(2)中製造的液晶顯示元件以外，以與所述實施例1A相同的方式進行可靠性的評價，結果，該實施例中為液晶 配向性“良好”的結果。
(5)殘像特性(圖像殘留特性)
除了使用液晶配向劑(S12)的方面以外，以與所述實施例1A相同的方式評價殘像特性，結果，該實施例中為殘像特性“可”的評價。
[實施例13A~實施例27A及比較例3、實施例4]
除了將所使用的聚合物的種類變更為如下述表2所示以外，以與所述實施例1A相同的溶劑比及固體成分濃度來分別製備液晶配向劑(S13)~液晶配向劑(S27)、液晶配向劑(S31)、液晶配向劑(S32)。另外，使用各液晶配向劑，以與實施例12A相同的方式製造液晶單元，並且使用所得的液晶單元來進行各種評價。將其結果示於下述表2中。
如表2所示，實施例1A~實施例28A中均為：即便長時間(200小時)暴露在光應力及熱應力環境下後，電壓保持率的下降仍少，可靠性為良好。與此相對，比較例1~比較例4中，由於光應力及熱應力的賦予，電壓保持率大幅度下降，為可靠性“不良”的評價。
另外，關於液晶配向性，實施例1A~實施例28A中均未觀察到配向不良，關於殘像特性，實施例中任一樣品也均為“良好”或“可”的評價。
如以上所述而確認到：具有實施例中使用的結構的液晶配向膜不會打亂液晶配向性，具有可靠性高的特性。

Claims (14)

  1. 一種液晶配向劑，其含有在主鏈上具有下述式(1)所表示的部分結構的聚合物(P)，＊-X1-Y1-X1-＊ (1)式(1)中，X1為2價有機基，Y1為2價連結基或單鍵；其中，2個X1的至少一者為2價芳香族雜環基，在2個X1的僅其中一者為2價芳香族雜環基的情況下，Y1為具有1個以上氮原子的2價連結基，且2個X1鍵結於Y1中的相同或不同的氮原子上；2個X1可相同亦可不同；“＊”表示鍵結鍵。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中，所述Y1為具有1個以上氮原子的2價連結基或單鍵，在所述Y1為具有1個以上氮原子的2價連結基的情況下，所述式(1)中的2個X1鍵結於所述Y1中的相同或不同的氮原子上。
  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，所述部分結構是由下述式(2)所表示， 式(2)中，X1為2價有機基，其中，2個X1的至少一者為2價芳香族雜環基；R1為單鍵、碳數1~6的烷二基或者伸環己基，R2為氫原子或者碳數1~6的烷基，或者2個R2相互鍵結而與2個氮原子及R1一起形成碳數2~10的2價脂環式雜環基；2個X1 可相同亦可不同，2個R2可相同亦可不同；p為0或1；“＊”表示鍵結鍵。
  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，所述聚合物(P)為選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的組群中的至少一種。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的液晶配向劑，其中，所述聚合物(P)是藉由在單體組成中包含下述式(3)所表示的化合物的聚合而獲得的聚合物， 式(3)中，X1為2價有機基，其中，2個X1的至少一者為2價芳香族雜環基；Z1為一級胺基或者下述式(z-1)所表示的基； 式(z-1)中，“＊”表示與X1的鍵結鍵；R1為單鍵、碳數1~6的烷二基或者伸環己基，R2為氫原子或者碳數1~6的烷基，或者2個R2相互鍵結而與2個氮原子及R1一起形成碳數2~10的2價脂環式雜環基；2個X1可相同亦可不同，2個R2可相同亦可不同；p為0或1。
  6. 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(1)中的2個X1為2價芳香族雜環基。
  7. 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Y1是具有2個以上氮原子的2價連結基或單鍵，於所述Y1為具有2個以上氮原子的2價連結基的情況下，所述2個X1鍵結於所述Y1中的不同氮原子上。
  8. 一種液晶配向膜的製造方法，其包括：使用如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的液晶配向劑來形成塗膜的步驟；以及對所述塗膜進行光照射來賦予液晶配向能力的步驟。
  9. 一種液晶配向膜的製造方法，其包括：使用如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的液晶配向劑來形成塗膜的步驟；以及對所述塗膜進行摩擦處理來賦予液晶配向能力的步驟。
  10. 一種液晶配向膜，其是利用如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的液晶配向劑所形成。
  11. 一種液晶顯示元件，其包括如申請專利範圍第10項所述的液晶配向膜。
  12. 一種聚合物，其為選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的組群中的至少一種，且在主鏈上具有下述式(1)所表示的部分結構，＊-X1-Y1-X1-＊ (1)式(1)中，X1為2價有機基，Y1為2價連結基或單鍵；其中，2個X1的至少一者為2價芳香族雜環基，在2個X1的僅其中一者為2價芳香族雜環基的情況下，Y1為具有1個以上氮原子的 2價連結基，且2個X1鍵結於Y1中的相同或不同的氮原子上；2個X1可相同亦可不同；“＊”表示鍵結鍵。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的聚合物，其中，所述部分結構是由下述式(2)所表示， 式(2)中，X1為2價有機基，其中，2個X1的至少一者為2價芳香族雜環基；R1為單鍵、碳數1~6的烷二基或者伸環己基，R2為氫原子或者碳數1~6的烷基，或者2個R2相互鍵結而與2個氮原子及R1一起形成碳數2~10的2價脂環式雜環基；2個X1可相同亦可不同，2個R2可相同亦可不同；p為0或1；“＊”表示鍵結鍵。
  14. 一種化合物，其是由下述式(3)所表示： 式(3)中，X1為2價有機基，其中，2個X1的至少一者為2價芳香族雜環基；Z1為一級胺基或者下述式(z-1)所表示的基團； 式(z-1)中，“＊”表示與X1的鍵結鍵；R1為單鍵、碳數1~6的烷二基或者伸環己基，R2為氫原子或者碳數1~6的烷基，或者2個R2相互鍵結而與2個氮原子及R1一起形成碳數2~10的2價脂環式雜環基；2個X1可相同亦可不同，2個R2可相同亦可不同；p為0或1。
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