TW201807067A - 液晶取向劑、液晶取向膜及其製造方法、液晶元件、聚合物以及化合物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種在應用光取向法的情況下，即便在對膜進行光照射後不進行特別的處理，也可獲得耐熱性良好且顯示出良好的液晶取向性及殘像特性的液晶元件的液晶取向劑。液晶取向劑中含有具有式（1）所表示的部分結構的聚合物（P）。（式（1）中，R1 為含有可具有取代基的環丁烷環結構的四價有機基，R2 為二價有機基；X1 及X2 分別獨立地為羥基或碳數1～40的一價有機基；其中，X1 及X2 的至少任一者為具有反應性基的一價有機基。）

Description

液晶取向劑、液晶取向膜及其製造方法、液晶元件、聚合物以及化合物
本發明涉及一種液晶取向劑、液晶取向膜及其製造方法、液晶元件、聚合物以及化合物。
液晶元件廣泛用於電視機、或移動設備、各種監視器（monitor）等中。另外，在液晶元件中為了對液晶單元中的液晶分子進行取向控制而一直使用液晶取向膜。以前，作為獲得具有液晶取向限制力的有機膜的方法，已知有：對有機膜進行摩擦的方法、斜向蒸鍍氧化矽的方法、形成具有長鏈烷基的單分子膜的方法、對感光性的有機膜進行光照射的方法（光取向法）等。
光取向法可在抑制靜電或塵埃的產生的同時對感光性的有機膜賦予均勻的液晶取向性，並且還可實現液晶取向方向的精密控制，因此，近年來正推進各種研究（例如參照專利文獻1）。在專利文獻1中揭示有以下內容：將含有在主鏈具有環丁烷環結構的聚醯亞胺前體或聚醯亞胺的液晶取向劑塗布於基板上並加以煆燒，對所獲得的膜照射偏光放射線後，使沸點為110℃～180℃的有機溶劑與膜接觸，繼而與水或沸點50℃～105℃的水溶性有機溶劑接觸後，以150℃以上進行加熱處理，由此獲得液晶取向膜。且揭示有以下內容：在通過進行此種膜的清洗處理及加熱處理並利用光取向法來對膜賦予取向能力的情況下，在共面切換（In-Plane Switching，IPS）驅動方式或邊緣場切換（Fringe Field Switching，FFS）驅動方式的液晶顯示元件中抑制由產生的交流驅動所導致的殘像。
[現有技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]國際公開第2014/084362號
[發明所要解決的問題]
然而，在專利文獻1中記載的方法中，由於需要對膜進行清洗及加熱的步驟，故有當製造液晶元件時步驟數變多、成本變高或變得繁雜的擔憂。另外，近年來，大畫面且高精細的液晶電視機成為主體，且智慧手機（smartphone）或平板型個人電腦（personal computer，PC）等小型顯示終端的普及得到推進，對液晶面板的高精細化的要求及低成本化的要求進一步提高。因此，開發可盡可能廉價地製造液晶取向性或殘像特性等與液晶元件的顯示品質相關的各種特性良好的液晶元件的技術變得比以前更加重要。
目前，液晶元件可應用於自大畫面的液晶電視機至智慧手機或平板型PC等小型顯示裝置的廣泛範圍的器件或用途。另外，伴隨液晶元件的多用途化，而載置或設置於如車內或室外般可能成為高溫的場所、或者與以前相比而進行長時間驅動，從而假定在更嚴酷的高溫環境下使用。因此，作為液晶元件而要求對耐熱性的可靠性高。然而，在使用含有在主鏈具有環丁烷環結構的聚醯亞胺系聚合物的液晶取向劑並通過光取向處理來製作液晶取向膜的情況下，有如下擔憂：起因於由對塗膜的光照射而產生的分解物，當在高溫環境下長時間曝曬所獲得的液晶元件時容易產生微小亮點，對耐熱性的可靠性變差。
本發明是鑒於所述情況而形成，其中一個目的在於提供一種在應用光取向法的情況下，即便在對膜進行光照射後不進行特別的處理，也可獲得耐熱性良好且顯示出良好的液晶取向性及殘像特性的液晶元件的液晶取向劑。
[解決問題的技術手段]
本發明者為了達成如上所述的現有技術的課題而進行了積極研究，結果發現，通過在取向膜材料中使用具有特定的部分結構的聚合物，能夠解決所述課題，從而完成了本發明。具體而言，提供以下的手段。
＜1＞ 一種液晶取向劑，其含有具有下述式（1）所表示的部分結構的聚合物（P）； [化1]（式（1）中，R1 為含有可具有取代基的環丁烷環結構的四價有機基，R2 為二價有機基；X1 及X2 分別獨立地為羥基或碳數1～40的一價有機基；其中，X1 及X2 的至少任一者為具有反應性基的一價有機基）。
＜2＞ 一種液晶取向膜的製造方法，其使用所述＜1＞的液晶取向劑而形成塗膜，對該塗膜進行光照射而賦予液晶取向能力。
＜3＞ 一種液晶取向膜，其使用所述＜1＞的液晶取向劑而形成。
＜4＞ 一種液晶元件，其包括所述＜3＞記載的液晶取向膜。
＜5＞ 一種聚合物，其具有所述式（1）所表示的部分結構。
＜6＞ 一種化合物或其鹽，其是由下述式（1-1）或下述式（1-2）所表示；
[化2]
（式（1-1）及式（1-2）中，X11 及X12 分別獨立地為氫原子或碳數1～40的一價有機基；其中，X11 及X12 的至少任一者為具有反應性基的一價有機基；R3 分別獨立地為氫原子、氟原子、氯原子、溴原子、或可具有取代基的碳數1～10的一價脂肪族基；X為選自由羥基、氯原子、溴原子、及下述式（4-1）～式（4-6）各自所表示的結構所組成的群組中的一種）
[化3]
（式（4-1）～式（4-6）中，“*”表示結合鍵）。
[發明的效果]
根據本公開的液晶取向劑，即便在放射線的照射後不進行膜的清洗或加熱等特別的處理，也可獲得耐熱性高並且顯示出良好的液晶取向性及殘像特性的液晶元件。即，在利用光取向法對膜賦予取向能力的情況下，可以盡可能少的步驟數獲得耐熱性高、殘像少、且液晶取向性良好的液晶元件。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
以下，對本公開的液晶取向劑中所調配的成分、以及視需要而任意調配的其他成分進行說明。
《聚合物（P）》
本公開的液晶取向劑含有具有所述式（1）所表示的部分結構的聚合物（P）。所述式（1）中，R1 為源自具有環丁烷環結構的四羧酸衍生物的四價基，優選為下述式（r-1）所表示的部分結構。即，聚合物（P）優選為具有下述式（1-A）所表示的部分結構及下述式（1-B）所表示的部分結構的至少一個。
[化4]
（式（r-1）中，R3 分別獨立地為氫原子、氟原子、氯原子、溴原子、或可具有取代基的碳數1～10的一價脂肪族基）
[化5]
（式（1-A）及式（1-B）中，R2 、X1 及X2 的含義分別與所述式（1）中的R2 、X1 及X2 相同。R3 的含義與所述式（r-1）中的R3 相同）
所述式（r-1）中，R3 的可具有取代基的碳數1～10的一價脂肪族基優選為碳數1～10的烷基、含氟烷基、烷氧基、含氟烷氧基、或“-COOR20 ”（其中，R20 為碳數1～10的烷基、含氟烷基、烷氧基或含氟烷氧基）。此外，式中的4個R3 可相互相同亦可不同。
R2 為源自二胺化合物的二價基，可列舉自現有公知的二胺化合物中去除兩個一級氨基而成的二價基等。
作為X1 及X2 的碳數1～40的一價有機基，例如可列舉：碳數1～40的一價烴基、該烴基的亞甲基經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-COS-、-NR3 -、-CO-NR3 -、-Si(R3 )2 -（其中，R3 為氫原子或碳數1～12的一價烴基）、-N=N-、-SO2 -等取代而成的一價基A、一價烴基或一價基A的碳原子上所鍵結的氫原子的至少一個經鹵素原子（氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等）、羥基、烷氧基、硝基、氨基、巰基、亞硝基、烷基矽烷基、烷氧基矽烷基、矽烷醇基、亞磺酸基、膦基、羧基、氰基、磺基、醯基等取代而成的一價基、具有雜環的一價基等。其中，X1 及X2 的至少任一者為具有反應性基的一價有機基。
此處，本說明書中“烴基”是指包含鏈狀烴基、脂環式烴基及芳香族烴基。所謂“鏈狀烴基”，是指在主鏈不包含環狀結構的僅包含鏈狀結構的直鏈狀烴基及分支狀烴基。其中，可為飽和也可為不飽和。所謂“脂環式烴基”，是指僅包含脂環式烴結構作為環結構而不包含芳香環結構的烴基。其中，無需僅包含脂環式烴結構，也包含在其一部分具有鏈狀結構者。所謂“芳香族烴基”，是指包含芳香環結構作為環結構的烴基。其中，無需僅包含芳香環結構，也可在其一部分包含鏈狀結構或脂環式烴結構。“脂肪族基”是指鏈狀烴基及脂環式烴基。
X1 及X2 的至少一個所具有的反應性基優選為在熱、光、酸、鹼及自由基的至少一種的存在下，反應性基彼此及/或與馬來醯亞胺化合物之間形成共價鍵的基。反應性基優選為通過至少熱及光的至少一個而反應的基。作為反應性基的具體例，例如可列舉：下述式（5-1）～式（5-10）各自所表示的結構、(甲基)丙烯醯氧基、苯乙烯基、乙烯基苯基、(甲基)丙烯醯胺基、乙烯氧基（CH2 =CH-O-）、下述式（p-1）及式（p-2）各自所表示的基等。乙烯基苯基及乙烯氧基為下述式（5-1）所表示的結構的一例。
[化6]
（式（5-1）～式（5-10）中，R41 為可具有取代基的碳數1～6的二價脂肪族基，R5 分別獨立地為氫原子、或可具有取代基的碳數1～6的一價脂肪族基。其中，R41 及R5 中的任意兩個脂肪族基彼此可鍵結而形成環結構。式（5-1）、式（5-9）中的多個R5 可相互相同也可不同。“*”表示結合鍵）
[化7]
（式（p-1）中，X5 為氧原子或-NH-。“*”表示結合鍵）
所述式（5-1）中，R41 的碳數1～6的二價脂肪族基優選為烷二基或烯二基。作為R41 可具有的取代基，例如可列舉鹵素原子、烷氧基等。R5 的碳數1～6的一價脂肪族基優選為烷基或烯基。
所述式（5-2）～式（5-10）中，R41 的碳數1～6的二價脂肪族基優選為烷二基。關於R41 可具有的取代基，可應用所述式（5-1）的說明。R5 的碳數1～6的一價脂肪族基優選為烷基。就反應性的觀點而言，式（5-5）中的R5 特別優選為氫原子或甲基。
就獲得液晶取向性、交流電（Alternating Current，AC）殘像特性及耐熱性更優異的液晶元件的觀點而言，反應性基優選為選自由上文所述之中所述式（5-1）～式（5-10）各自所表示的結構及(甲基)丙烯醯氧基所組成的群組中的至少一種，更優選為選自由所述式（5-1）、式（5-2）、式（5-4）～式（5-6）各自所表示的結構及(甲基)丙烯醯氧基所組成的群組中的至少一種。此外，本說明書中“(甲基)丙烯酸基”是指丙烯酸基及甲基丙烯酸基。
所述例示的反應性基可直接鍵結於式（1）中的羰基，也可經由二價連結基而鍵結。作為該二價連結基，例如可列舉：氧原子、碳數1～20的烷二基、在該烷二基的碳-碳鍵間具有-O-、-CO-、-COO-等的二價基等。
X1 及X2 的至少任一者優選為選自由下述式（2-1）～式（2-10）各自所表示的結構及(甲基)丙烯醯氧基所組成的群組中的一種，更優選為選自由下述式（2-1）、式（2-2）、式（2-4）～式（2-6）各自所表示的結構及(甲基)丙烯醯氧基所組成的群組中的一種。此外，關於下述式（2-1）～式（2-10）中的R4 及R5 的說明，可分別應用所述式（5-1）～式（5-10）中的R41 及R5 的說明。
[化8]
（式（2-1）～式（2-10）中，R4 為可具有取代基的碳數1～6的二價脂肪族基，R5 分別獨立地為氫原子、或可具有取代基的碳數1～6的一價脂肪族基。其中，R4 及R5 中的任意兩個脂肪族基彼此可鍵結而形成環結構。式（2-1）、式（2-9）中的多個R5 可相互相同也可不同。“*”表示結合鍵）
[聚合物（P）的合成]
合成聚合物（P）的方法並無特別限定，作為優選的方法，可列舉：使包含所述式（1-1）及所述式（1-2）各自所表示的化合物（以下，也稱為“特定酸衍生物”）中的至少一個的四羧酸衍生物與二胺化合物反應的方法。
此外，本說明書中“四羧酸衍生物”包含四羧酸所具有的四個羧基經脫水縮合而成的四羧酸二酐、及四羧酸所具有的四個羧基的至少一個經“-COX3 ”（其中，X3 為鹵素原子或碳數1～40的一價有機基）取代而成的化合物。具體而言，除四羧酸二酐以外，例如可列舉：四羧酸所具有的四個羧基中的一個或兩個經酯化且剩餘為羧基的化合物、四羧酸所具有的四個羧基中的一個或兩個經酯化且向剩餘的羧基中導入脫離基（例如，鹵素原子、所述式（4-1）～式（4-6）各自所表示的結構等）而成的化合物或其鹽等。
關於所述式（1-1）、式（1-2），R3 的優選例可應用所述式（r-1）的說明。X11 及X12 的至少任一者優選為選自由所述式（2-1）～式（2-10）各自所表示的結構及(甲基)丙烯醯氧基所組成的群組中的一種。另外，在X11 、X12 為不具有反應性基的基的情況下，X11 、X12 優選為氫原子或碳數1～10的烷基。
X優選為羥基或氯原子。此外，在X為羥基的情況下，特定酸二酐為四羧酸二酯，在X為氯原子或溴原子的情況下，特定酸二酐為四羧酸二酯二鹵化物。
[四羧酸衍生物]
（特定酸衍生物）
特定酸衍生物例如可利用以下方法等而獲得：[1]使包含具有環丁烷環結構的四羧酸二酐（以下，也稱為“特定四羧酸二酐”）的四羧酸二酐與具有反應性基的化合物（以下，也稱為“含反應性基的化合物（E）”）反應的方法；[2]使包含特定四羧酸二酐的四羧酸二酐與含反應性基的化合物（E）反應而獲得四羧酸二酯，繼而，與具有所述脫離基的化合物（例如鹵化劑）反應的方法。
･特定四羧酸二酐
特定四羧酸二酐只要具有環丁烷環結構，則並無特別限定，具體而言，由下述式（4）所表示。
[化9]
（式（4）中，A1 為具有環丁烷環結構的四價有機基）
所述式（4）中，A1 優選為所述式（r-1）所表示的結構。作為特定四羧酸二酐的具體例，例如可列舉：1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1-甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3-三甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1-乙基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二乙基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1-乙基-3-甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、下述式（T-1-1）～式（T-1-16）各自所表示的化合物等。
[化10]
特定四羧酸二酐優選為這些中的1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐及1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐，特別優選為1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐。此外，作為特定四羧酸二酐，可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。
･含反應性基的化合物（E）
含反應性基的化合物（E）只要具有反應性基和與酸二酐基進行反應的官能基，則並無特別限定，優選為下述式（3-1）所表示的化合物。
[化11]
（式（3-1）中，A2 為反應性基，R11 為單鍵或（k+1）價的烴基。k為1～3的整數）
所述式（3-1）中，作為R11 的（k+1）價的烴基，可列舉鏈狀烴基、脂環式烴基及芳香族烴基。k優選為1，作為該情況下的R11 的具體例，二價鏈狀烴基例如可列舉：亞甲基、亞乙基、丙二基、丁二基、戊二基、己二基、庚二基、辛二基、壬二基、癸二基等，這些可為直鏈狀也可為分支狀。另外，作為R11 的二價脂環式烴基，可列舉：亞環己基、-Rc -(CH2 )n -（其中，Rc 為亞環己基，n為1～5的整數）等，二價芳香族烴基例如可列舉：亞苯基、亞聯苯基、-Ph-(CH2 )n -（其中，Ph為亞苯基，n為1～5的整數）等。
A2 可應用所述式（1）的反應性基的說明及優選具體例的說明。
作為所述式（3-1）所表示的化合物的具體例，例如可列舉下述式（3-1-1）～式（3-1-16）各自所表示的化合物等。此外，含反應性基的化合物（E）可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。
[化12]
･四羧酸二酐與含反應性基的化合物（E）的反應
四羧酸二酐與含反應性基的化合物（E）的反應視需要可在有機溶媒中進行。所使用的有機溶媒只要相對於四羧酸二酐及含反應性基的化合物（E）為不活性，則並無特別限定，例如可列舉：丙酮、甲基乙基酮等酮；己烷、庚烷、甲苯等烴；氯仿、1,2-二氯乙烷等鹵素系烴；四氫呋喃、二乙醚、1,4-二噁烷等醚；乙腈、丙腈等腈化合物等。此外，這些有機溶媒可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。
相對於四羧酸二酐1莫耳，含反應性基的化合物（E）的使用比例通常為2莫耳～100莫耳，優選為設為2莫耳～40莫耳。此時的反應溫度可根據所使用的含反應性基的化合物（E）的種類而適宜設定，優選為設為-20℃～150℃，更優選為設為0℃～100℃。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。另外，可在反應後視需要進行再沉澱。之後通過視需要對所獲得的沉澱物進行清洗及乾燥，可獲得目標化合物（四羧酸二酯）。
所述方法[2]中，在使通過所述反應而獲得的四羧酸二酯與亞硫醯氯等適當的鹵化劑反應的情況下，優選為在有機溶媒中進行。關於有機溶媒或反應溫度、反應時間等條件，可應用四羧酸二酐與含反應性基的化合物（E）的反應條件的說明。
･其他酸衍生物
當合成聚合物（P）時，作為四羧酸衍生物，可僅使用特定酸衍生物，也可並用特定酸衍生物和與特定酸衍生物不同的四羧酸衍生物（以下，也稱為“其他酸衍生物”）。作為其他酸衍生物，例如可列舉：不具有反應性基的四羧酸二酯、不具有反應性基的四羧酸二酯二鹵化物、不具有環丁烷環結構的四羧酸二酐（以下，也稱為“其他四羧酸二酐”）與含反應性基的化合物（E）的反應產物、四羧酸二酐等。
所述其他四羧酸二酐並無特別限定。作為具體例，脂肪族四羧酸二酐例如可列舉：乙二胺四乙酸二酐等；
脂環式四羧酸二酐例如可列舉：2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、5-(2,5-二氧代四氫呋喃-3-基)-3a,4,5,9b-四氫萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二氧代四氫呋喃-3-基)-8-甲基-3a,4,5,9b-四氫萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、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、環己烷四羧酸二酐、環戊烷四羧酸二酐等；芳香族四羧酸二酐例如可列舉：均苯四甲酸二酐、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸酐、對亞苯基雙(偏苯三甲酸單酯酐)、乙二醇雙(脫水偏苯三酸酯)、1,3-丙二醇雙(脫水偏苯三酸酯)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。此外，當合成聚合物（P）時，其他四羧酸二酐可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。
當合成聚合物（P）時，就充分獲得本公開的效果的觀點而言，相對於合成中使用的四羧酸衍生物的合計量，特定酸衍生物的使用比例優選為設為10莫耳%以上。更優選為30莫耳%以上，進而優選為50莫耳%以上。此外，特定酸衍生物及其他酸衍生物可分別單獨使用一種，也可將兩種以上組合使用。
[二胺化合物]
聚合物（P）的合成中使用的二胺化合物並無特別限制，可使用各種二胺化合物。作為其具體例，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、六亞甲基二胺等；脂環式二胺例如可列舉：1,4-二氨基環己烷、4,4'-亞甲基雙(環己基胺)等；
芳香族二胺例如可列舉：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、膽甾烷氧基二氨基苯、膽甾烯氧基二氨基苯、二氨基苯甲酸膽甾烷基酯、二氨基苯甲酸膽甾烯基酯、二氨基苯甲酸羊毛甾烷基酯、3,6-雙(4-氨基苯甲醯氧基)膽甾烷、3,6-雙(4-氨基苯氧基)膽甾烷、1,1-雙(4-((氨基苯基)甲基)苯基)-4-丁基環己烷、2,5-二氨基-N,N-二烯丙基苯胺、下述式（E-1）
[化13]
（式（E-1）中，XI 及XII 分別獨立地為單鍵、-O-、-COO-或-OCO-，RI 為碳數1～3的烷二基，RII 為單鍵或碳數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不同時變成0）
所表示的化合物等側鏈型二胺：
對苯二胺、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基乙烷、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、1,5-雙(4-氨基苯氧基)戊烷、雙[2-(4-氨基苯基)乙基]己烷二酸、雙(4-氨基苯基)胺、N,N-雙(4-氨基苯基)甲基胺、2,6-二氨基吡啶、1,4-雙-(4-氨基苯基)-呱嗪、N,N'-雙(4-氨基苯基)-聯苯胺、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基聯苯、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二氨基聯苯、4,4'-二氨基二苯基醚、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4'-(亞苯基二亞異丙基)雙苯胺、1,4-雙(4-氨基苯氧基)苯、4-(4-氨基苯氧基羰基)-1-(4-氨基苯基)呱啶、4,4'-[4,4'-丙烷-1,3-二基雙(呱啶-1,4-二基)]二苯胺等非側鏈型二胺；
二氨基有機矽氧烷例如可列舉：1,3-雙(3-氨基丙基)-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。另外，聚合物（P）的合成中使用的二胺化合物可具有所述具有反應性基的基作為取代基。
聚合物（P）的合成中使用的二胺化合物優選為包含這些中的對苯二胺、4,4'-二氨基二苯基甲烷及4,4'-二氨基二苯基乙烷的至少任一者。此外，當合成聚合物（P）時，二胺化合物可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。
[四羧酸衍生物與二胺化合物的反應]
四羧酸衍生物與二胺化合物的反應可根據所使用的四羧酸衍生物並將有機化學的常法適宜組合而進行。
例如，在四羧酸衍生物為四羧酸二酯的情況下，可利用使四羧酸二酯與二胺化合物優選為在有機溶媒中、在適當的脫水催化劑的存在下反應的方法。作為反應中使用的脫水催化劑，例如可列舉：鹵化4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基嗎啉、羰基咪唑、二環己基碳二醯亞胺、磷系縮合劑等。相對於四羧酸二酯1莫耳，這些脫水催化劑的使用比例優選為設為2莫耳～3莫耳，更優選為設為2莫耳～2.5莫耳。
另外，在四羧酸衍生物為四羧酸二酯二鹵化物的情況下，可利用使四羧酸二酯二鹵化物與二胺化合物優選為在有機溶媒中、在適當的鹼的存在下反應的方法。作為反應中使用的鹼，例如可列舉：吡啶、三乙胺等三級胺；氫化鈉、氫化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、鈉、鉀等鹼金屬類等。相對於二胺化合物1莫耳，鹼的使用比例優選為設為2莫耳～4莫耳，更優選為設為2莫耳～3莫耳。此外，出於促進反應進行的目的，四羧酸二酯二鹵化物與二胺化合物的反應可在路易士酸的存在下進行。作為路易士酸，例如可列舉氯化鋰等鹵化鋰等。
四羧酸衍生物與二胺化合物的反應中，供於反應的四羧酸衍生物與二胺化合物的使用比例優選為相對於二胺化合物的氨基1當量，四羧酸衍生物所具有的與反應相關的基“-COX4 （X4 為羥基或脫離基）”成為0.2當量～2當量的比例。反應溫度優選為-30℃～150℃，反應時間優選為0.1小時～48小時。
作為反應中使用的有機溶媒，例如可列舉：非質子性極性溶媒、酮、酯、醚、鹵化烴、烴等。這些有機溶媒中，優選為使用選自由非質子性極性溶媒所組成的群組（第一群組的有機溶媒）中的一種以上，或者選自第一群組的有機溶媒的一種以上與選自由酮、酯、醚、鹵化烴及烴所組成的群組（第二群組的有機溶媒）中的一種以上的混合物。在後者的情況下，相對於第一群組的有機溶媒及第二群組的有機溶媒的合計量，第二群組的有機溶媒的使用比例優選為50質量%以下，更優選為40質量%以下，進而優選為30質量%以下。
特別優選的有機溶媒優選為將選自由N-甲基-2-吡咯烷酮、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、二甲酚及鹵化酚所組成的群組中的一種以上用作溶媒，或在所述比例的範圍內使用這些有機溶媒的一種以上與其他有機溶媒的混合物。有機溶媒的使用量（a）優選設為反應中使用的單體的合計量（b）相對於反應溶液的總量（a＋b）變成0.1質量%～50質量%的量。
（末端修飾劑）
當合成聚合物（P）時，通過使用四羧酸衍生物及二胺化合物與具有功能性基的末端修飾劑，作為聚合物（P），可獲得具有所述式（1）所表示的部分結構且在聚合物末端具有功能性基的聚合物。該情況下，在使後述的聚合物（Q）與聚合物（P）含有於液晶取向劑的情況下，可進一步改善液晶取向劑的塗布性，就所述方面而言優選。
作為末端修飾劑，例如可列舉：單酸酐、單碳醯氯、單胺化合物、單異氰酸酯化合物等。作為末端修飾劑具有的功能性基，例如可列舉：所述反應性基、硫醇基、經保護的氨基等。
作為此種末端修飾劑的具體例，可列舉：(甲基)丙烯醯氯、2-呋喃碳醯氯、糠基胺、2-氨基乙硫醇、3-氨基丙硫醇、N-(叔丁氧基羰基)-1,2-二氨基乙烷、N-(叔丁氧基羰基)-1,3-二氨基丙烷等。此外，末端修飾劑可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。
在所述合成時，相對於所使用的二胺化合物的合計100莫耳份，末端修飾劑的使用比例優選為設為20莫耳份以下，更優選為設為0.001莫耳份～10莫耳份。
聚合物（P）為包含所述式（1-1）及所述式（1-2）各自所表示的化合物的至少一個的四羧酸衍生物與二胺化合物的反應產物。該反應產物可為僅具有源自四羧酸衍生物的結構單元及源自二胺化合物的結構單元的聚合物，也可進而具有與源自四羧酸衍生物的結構單元及源自二胺化合物的結構單元不同的其他部分結構。作為其他部分結構，例如可列舉源自所述末端修飾劑的部分結構等。
如以上般，可獲得將作為聚醯胺酸酯的聚合物（P）溶解而成的反應溶液。該反應溶液可直接供於液晶取向劑的製備，也可在將反應溶液中所含的聚醯胺酸酯分離後供於液晶取向劑的製備。聚醯胺酸酯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。此外，聚醯胺酸酯的合成方法並不限於所述，例如也可利用使聚醯胺酸與具有反應性基的醇類或鹵化烷基反應的方法等而獲得。
以所述方式獲得的聚合物（P）優選為當將其製成濃度為15質量%的溶液時，具有20 mPa·s～1,800 mPa·s的溶液黏度者，更優選為具有50 mPa·s～1,500 mPa·s的溶液黏度者。此外，聚合物（P）的溶液黏度（mPa·s）是使用E型旋轉黏度計，對使用聚合物（P）的良溶媒（例如γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯烷酮等）而製備的濃度為15質量%的聚合物溶液，在25℃下進行測定而得的值。
聚合物（P）的利用凝膠滲透色譜法（gel permeation chromatography，GPC）而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，Mw與利用GPC而測定的聚苯乙烯換算的數量平均分子量（Mn）的比所表示的分子量分佈（Mw/Mn）優選為7以下，更優選為5以下。通過處於此種分子量範圍，可確保液晶元件的良好的取向性及穩定性。
通過對比使用包含聚合物（P）的液晶取向劑而形成膜的情況、與使用僅包含不具有所述式（1）所表示的部分結構的聚合物作為聚合物成分的液晶取向劑的情況，具有可抑制由光取向處理所導致的分解物的產生的優點。推測其原因在於：認為主鏈中的環丁烷環通過[2+2]的逆反應而發生分解，並進行低分子化，由此對膜賦予各向異性，此時通過反應性基的反應而可使實質上產生的分解物與膜中的成分結合，從而可減少分解物的產生。其中，所述內容只不過為推測，並非對本公開的內容進行任何限定。
《其他成分》
＜聚合物（Q）＞
本公開的液晶取向劑可僅含有聚合物（P）作為聚合物成分，也可含有聚合物（P）與選自由聚醯胺酸及聚醯亞胺所組成的群組中的至少一種聚合物（Q）。推測在使用含有聚合物（P）與聚合物（Q）的液晶取向劑而在基板上形成塗膜的情況下，因表面能量的不同而可使聚合物（P）偏向存在於塗膜的外層，由此可進一步改善液晶取向性及AC殘像特性。
（聚醯胺酸）
作為聚合物（Q）的聚醯胺酸例如可通過使四羧酸二酐與二胺化合物反應而獲得。作為反應中使用的四羧酸二酐及二胺化合物，可列舉聚合物（P）的說明中例示的四羧酸二酐及二胺化合物等。
供於聚醯胺酸的合成反應的四羧酸二酐與二胺化合物的使用比例優選為相對於二胺化合物的氨基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。聚醯胺酸的合成反應優選為在有機溶媒中進行。此時的反應溫度優選為-20℃～150℃，反應時間優選為0.1小時～24小時。在含有聚醯胺酸作為聚合物（Q）的情況下，可獲得由聚合物（P）的調配所帶來的效果，且可進一步改善印刷性，就所述方面而言優選。
（聚醯亞胺）
作為聚合物（Q）的聚醯亞胺例如可通過將如所述般合成的聚醯胺酸進行脫水閉環，並加以醯亞胺化而獲得。聚醯亞胺可以是將作為其前體的聚醯胺酸所具有的醯胺酸結構全部進行脫水閉環而得的完全醯亞胺化物，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。液晶取向劑的製備中使用的聚醯亞胺的醯亞胺化率優選為20%以上，更優選為30%～99%，進而優選為40%～99%。該醯亞胺化率是以百分率來表示醯亞胺環結構的數量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而言所占的比例。此處，醯亞胺環的一部分可以是異醯亞胺環。
聚醯胺酸的脫水閉環優選為利用對聚醯胺酸進行加熱的方法、或利用將聚醯胺酸溶解於有機溶媒中，在所述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來進行。所述中，優選為利用後述的方法。
向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，作為脫水劑，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1莫耳，脫水劑的使用量優選為設為0.01莫耳～20莫耳。作為脫水閉環催化劑，例如可使用：吡啶、三甲吡啶（collidine）、二甲吡啶（lutidine）、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。作為脫水閉環反應中使用的有機溶媒，可列舉作為四羧酸二酯與二胺的反應中使用的化合物而例示的有機溶媒。脫水閉環反應的反應溫度優選為0℃～180℃，反應時間優選為1.0小時～120小時。在含有聚醯亞胺作為聚合物（Q）的情況下，可獲得由聚合物（P）的調配所帶來的效果，且可進一步改善電氣特性，就所述方面而言優選。
聚合物（Q）優選為當將其製成濃度為15質量%的溶液時，具有20 mPa·s～1,800 mPa·s的溶液黏度者，更優選為具有50 mPa·s～1,500 mPa·s的溶液黏度者。此外，聚合物（Q）的溶液黏度（mPa·s）是使用E型旋轉黏度計，對使用聚合物（Q）的良溶媒（例如γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯烷酮等）而製備的濃度為15質量%的聚合物溶液，在25℃下進行測定而得的值。
聚合物（Q）的利用GPC而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，Mw與利用GPC而測定的聚苯乙烯換算的數量平均分子量（Mn）的比所表示的分子量分佈（Mw/Mn）優選為7以下，更優選為5以下。
在本公開的液晶取向劑含有聚合物（Q）的情況下，相對於聚合物（P）及聚合物（Q）的合計100質量份，聚合物（P）的含有比例優選為設為3質量份以上，更優選為設為5質量份～95質量份，進而優選為設為10質量份～90質量份，特別優選為設為15質量份～85質量份。此外，聚合物（P）及聚合物（Q）可分別單獨使用一種，也可將兩種以上組合使用。
本公開的液晶取向劑可含有聚合物（Q）以外的成分作為其他成分。作為其他成分，例如可列舉：聚合物（P）及聚合物（Q）以外的聚合物（以下，稱為“其他聚合物”）、在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、光聚合性化合物、抗氧化劑、金屬絡合化合物、硬化促進劑、交聯劑、醯亞胺化促進劑、表面活性劑、填充劑、分散劑、光增感劑、酸產生劑、鹼產生劑、自由基產生劑等。本公開的液晶取向劑優選為含有聚合物（P）與選自由官能性矽烷化合物、酸產生劑、鹼產生劑及自由基產生劑所組成的群組中的至少一種。
（其他聚合物）
其他聚合物可用於改善溶液特性或電氣特性。作為所述其他聚合物，例如可列舉：以聚有機矽氧烷、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-苯基馬來醯亞胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯等為主骨架的聚合物等。相對於液晶取向劑中所調配的聚合物的合計100質量份，其他聚合物的調配比例優選為設為50質量份以下，更優選為設為30質量份以下，進而優選為設為20質量份以下。
（含環氧基的化合物）
含環氧基的化合物可用於提高液晶取向膜的與基板表面的接著性或電氣特性。作為此種含環氧基的化合物，例如可列舉：乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、N,N,N',N'-四縮水甘油基-間苯二甲胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基氨基甲基)環己烷、N,N,N',N'-四縮水甘油基-4,4'-二氨基二苯基甲烷、N,N,N',N'-四(2-羥基乙基)乙二胺、N,N-二縮水甘油基-苄基胺、N,N-二縮水甘油基-氨基甲基環己烷、N,N-二縮水甘油基-環己基胺等。除此以外，作為含環氧基的化合物的例子，可使用國際公開第2009/096598號中記載的含環氧基的聚有機矽氧烷。在將含環氧基的化合物添加至液晶取向劑中的情況下，相對於液晶取向劑中所含的聚合物的合計100質量份，所述調配比例優選為設為50質量份以下，更優選為設為0.1質量份～30質量份。
（官能性矽烷化合物）
官能性矽烷化合物可以液晶取向劑的印刷性的提高為目的來使用。作為此種官能性矽烷化合物，例如可列舉：3-氨基丙基三甲氧基矽烷、3-氨基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨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-氨基丙基三甲氧基矽烷、10-三甲氧基矽烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、N-苄基-3-氨基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-氨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、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。在將官能性矽烷化合物添加至液晶取向劑中的情況下，相對於聚合物的合計100質量份，所述調配比率優選為5質量份以下，更優選為0.02質量份～3質量份，進而優選為0.1質量份～2質量份。
（酸產生劑）
作為酸產生劑，可自作為通過熱或光而產生酸的化合物而公知的化合物中適宜選擇來使用。具體而言，作為熱酸產生劑，例如可列舉：二苯基碘三氟甲磺酸鹽、雙(4-叔丁基苯基)碘三氟甲磺酸鹽等碘鹽等，作為光酸產生劑，例如可列舉：三苯基鋶三氟甲磺酸鹽等鋶鹽；1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲磺酸鹽等四氫噻吩鎓鹽；N-(三氟甲磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺等N-磺醯氧基醯亞胺化合物等。在將酸產生劑添加至液晶取向劑中的情況下，相對於聚合物的合計100質量份，所述調配比例優選為50質量份以下，更優選為0.1質量份～30質量份。
（鹼產生劑）
作為鹼產生劑，可自作為通過熱或光而產生鹼的化合物而公知的化合物中適宜選擇來使用。具體而言，例如可使用咪唑系熱鹼產生劑；鄰硝基苄基氨基甲酸酯系、α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄基氨基甲酸酯系、醯氧基亞氨基系的光鹼產生劑等。在將鹼產生劑添加至液晶取向劑中的情況下，相對於聚合物的合計100質量份，所述調配比例優選為50質量份以下，更優選為0.1質量份～30質量份。
（自由基產生劑）
作為自由基產生劑，可自作為通過熱或光而產生自由基的化合物而公知的化合物中適宜選擇來使用。具體而言，作為熱自由基產生劑，例如可列舉：叔丁基過氧化氫、過氧化乙酸叔丁酯等過氧化物；偶氮雙異丁腈（azobisisobutyronitrile，AIBN）、2,2'-偶氮雙(異丁腈)等偶氮化合物；氧化還原系引發劑等；作為光自由基產生劑，例如可列舉：苯乙酮、1-羥基環己基苯基酮、芴、三苯基胺、3-甲基苯乙酮、4,4'-二甲氧基二苯甲酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1,4-(2-羥基乙氧基)苯基-(2-羥基-2-丙基)酮等。在將自由基產生劑添加至液晶取向劑中的情況下，相對於聚合物的合計100質量份，所述調配比例優選為50質量份以下，更優選為0.1質量份～30質量份。
＜溶劑＞
本公開的液晶取向劑是以聚合物（P）及視需要而使用的其他成分優選為分散或者溶解於適當的溶媒中而成的液狀的組合物的形式來製備。
作為所使用的有機溶媒，例如可列舉：N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、1,2-二甲基-2-咪唑烷酮、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、二異丁基酮、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。這些可單獨使用或者將兩種以上混合使用。
液晶取向劑中的固體成分濃度（液晶取向劑的溶媒以外的成分的合計質量在液晶取向劑的總質量中所占的比例）是考慮黏性、揮發性等而適宜選擇，優選為1質量%～10質量%的範圍。即，如下文所述般，將液晶取向劑塗布於基板表面，優選為進行加熱，由此形成作為液晶取向膜的塗膜或者成為液晶取向膜的塗膜。此時，在固體成分濃度小於1質量%的情況下，塗膜的膜厚變得過小而難以獲得良好的液晶取向膜。另一方面，在固體成分濃度超過10質量%的情況下，塗膜的膜厚變得過大而難以獲得良好的液晶取向膜，另外，有液晶取向劑的黏性增大而塗布性下降的傾向。
相對於液晶取向劑中的固體成分（溶媒以外的成分）的合計100質量份，本公開的液晶取向劑中的聚合物（P）的含有比例優選為3質量份以上，更優選為5質量份以上，進而優選為10質量份以上。
《液晶取向膜及液晶元件》
本公開的液晶取向膜利用如所述般製備的液晶取向劑而形成。另外，本公開的液晶元件具備使用所述中說明的液晶取向劑而形成的液晶取向膜。液晶元件中的液晶的運作模式並無特別限定，例如可應用於扭轉向列（Twisted Nematic，TN）型、超扭轉向列（Super Twisted Nematic，STN）型、垂直取向（Vertical Alignment，VA）型（包含垂直取向-多域垂直取向（Vertical Alignment-Multi-domain Vertical Alignment，VA-MVA）型、垂直取向-圖案垂直取向（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 Compensated Bend，OCB）型等各種模式。液晶元件例如可利用包括以下的步驟1～步驟3的方法來製造。步驟1根據所需的運作模式而使用不同的基板。步驟2及步驟3在各運作模式中共通。
（步驟1：塗膜的形成）
首先在基板上塗布液晶取向劑，優選為對塗布面進行加熱，由此在基板上形成塗膜。作為基板，例如可使用：浮法玻璃（float glass）、鈉玻璃（soda glass）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)等塑膠的透明基板。作為設置於基板的一面的透明導電膜，可使用包含氧化錫（SnO2 ）的奈塞（NESA）膜（美國PPG公司注冊商標）、包含氧化銦-氧化錫（In2 O3 -SnO2 ）的氧化銦錫（Indium Tin Oxide，ITO）膜等。在製造TN型、STN型或者VA型液晶元件的情況下，使用設置有經圖案化的透明導電膜的兩塊基板。另一方面，在製造IPS型或者FFS型液晶元件的情況下，使用設置有包含經圖案化為梳齒型的透明導電膜或者金屬膜的電極的基板、與未設置有電極的對向基板。作為金屬膜，例如可使用包含鉻等金屬的膜。朝基板上的液晶取向劑的塗布是在電極形成面上，優選利用平板印刷法、旋塗法、輥塗機法或噴墨印刷法來進行。
塗布液晶取向劑後，出於防止所塗布的液晶取向劑的流掛等目的，優選為實施預加熱（預烘烤）。預烘烤溫度優選為30℃～200℃，預烘烤時間優選為0.25分鐘～10分鐘。然後，將溶劑完全去除，視需要以對聚合物中存在的醯胺酸結構進行熱醯亞胺化為目的而實施煆燒（後烘烤）步驟。此時的煆燒溫度（後烘烤溫度）優選為80℃～300℃，後烘烤時間優選為5分鐘～200分鐘。以所述方式形成的膜的膜厚優選為0.001 μm～1 μm。通過在基板上塗布液晶取向劑後，去除有機溶媒來形成液晶取向膜或者成為液晶取向膜的塗膜。
（步驟2：取向處理）
在製造TN型、STN型、IPS型或者FFS型液晶元件的情況下，對所述步驟1中形成的塗膜實施賦予液晶取向能力的處理（取向處理）。由此，液晶分子的取向能力被賦予至塗膜上而成為液晶取向膜。作為取向處理，可列舉：利用捲繞有包含例如尼龍、人造絲、棉等纖維的布的輥，朝固定方向對塗膜進行摩擦，由此對塗膜賦予液晶取向能力的摩擦處理；對形成於基板上的塗膜進行光照射而對塗膜賦予液晶取向能力的光取向處理等。特別是，聚合物（P）的光感度高，即便以少的曝光量也可使塗膜表現出各向異性，因此可優選地應用光取向法。另一方面，在製造垂直取向型液晶元件的情況下，可將所述步驟1中形成的塗膜直接用作液晶取向膜，但也可以對該塗膜實施取向處理。
光取向處理中的光照射可利用以下方法來進行：對後烘烤步驟後的塗膜進行照射的方法；對預烘烤步驟後且後烘烤步驟前的塗膜進行照射的方法；在預烘烤步驟及後烘烤步驟的至少任一者中，在塗膜的加熱過程中對塗膜進行照射的方法等。光取向處理中，作為對塗膜進行照射的放射線，例如可使用包含波長150 nm～800 nm的光的紫外線及可見光線。優選為包含波長200 nm～400 nm的光的紫外線。在放射線為偏光的情況下，可為直線偏光也可為部分偏光。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，可自垂直方向對基板面進行照射，也可自傾斜方向對基板面進行照射，或者也可將這些加以組合來進行。在照射非偏光的放射線的情況下，將照射的方向設為傾斜方向。
作為所使用的光源，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、准分子鐳射等。放射線的照射量優選為400 J/m2 ～50,000 J/m2 ，更優選為1,000 J/m2 ～20,000 J/m2 。為了提高反應性，可以一邊對塗膜進行加溫一邊進行對塗膜的光照射。
在用於取向能力賦予的光照射後，可進行例如使用水、有機溶媒（例如，甲醇、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯、丁基溶纖劑、乳酸乙酯等）或者這些的混合物來對基板表面進行清洗的處理、或對基板進行加熱的處理。在使用本公開的液晶取向劑而形成塗膜的情況下，即便不實施此種清洗處理或加熱處理，也可獲得顯示性能良好的液晶元件，且可實現成本減少，就所述方面而言優選。
（步驟3：液晶單元的構築）
通過準備兩塊以所述方式形成有液晶取向膜的基板，在對向配置的兩塊基板間配置液晶來製造液晶單元。當製造液晶單元時，例如可列舉以下方法：（1）以液晶取向膜對向的方式，隔著間隙（間隔物）將兩塊基板對向配置，使用密封劑將兩塊基板的周邊部貼合，在基板表面以及由密封劑劃分的單元間隙內注入填充液晶後，將注入孔密封的方法；（2）在形成液晶取向膜的其中一塊基板上的規定部位塗布密封劑，進而在液晶取向膜面上的規定的數個部位滴加液晶後，以液晶取向膜對向的方式貼合另一塊基板，並且將液晶在基板的整個面上鋪開的方法（滴注（One Drop Fill，ODF）方式）等。理想的是對所製造的液晶單元進而加熱至所使用的液晶採取各向同性相的溫度為止，然後緩冷至室溫為止，由此去除液晶填充時的流動取向。
作為密封劑，例如可使用含有硬化劑以及作為間隔物的氧化鋁球的環氧樹脂等。作為間隔物，可使用光間隔物（photospacer）、珠狀間隔物（beads spacer）等。作為液晶，可列舉向列液晶（nematic liquid crystal）以及近晶液晶（smectic liquid crystal），其中優選為向列液晶，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例如膽甾醇型液晶（cholesteric liquid crystal）、手性劑、鐵電性液晶（ferroelectric liquid crystal）等來使用。
繼而，視需要在液晶單元的外側表面貼合偏光板而製成液晶元件。作為偏光板，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”是一邊使聚乙烯醇延伸取向一邊使其吸收碘而成的膜。
本公開的液晶元件可有效地應用於各種用途，例如能夠用於：鐘錶、可擕式遊戲機、文字處理器（word processor）、筆記型個人電腦（note type personal computer）、汽車導航系統（car navigation system）、攝錄機（camcorder）、個人數位助理（Personal Digital Assistant，PDA）、數碼照相機（digital camera）、手機、智慧手機、各種監視器、液晶電視機、資訊顯示器（information display）等各種顯示裝置、或者調光膜等。另外，還可將使用本公開的液晶取向劑所形成的液晶元件應用於相位差膜。
[實施例]
以下，通過實施例來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，聚合物的分子量是利用以下方法來測定。
[聚合物的分子量]
利用以下條件下的凝膠滲透色譜法（GPC）來測定聚苯乙烯換算的數量平均分子量（Mn）及重量平均分子量（Mw），並求出分子量分佈（Mw/Mn）。
測定裝置：東曹（Tosoh）（股）製造，HLC-8020
管柱：東曹（股）制造，將TSK guardcolumn α、TSK gel α-M、及TSK gel α-2500串聯連接而使用
展開溶媒：相對於二甲基甲醯胺3 L而溶解有溴化鋰一水合物9.4 g及磷酸1.7 g的溶液
溫度：35℃
流速：1.0 mL/min
以下的例子中使用的主要化合物的結構與略號如下所述。
（四羧酸二酐） TA-1：1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐 TA-2：1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐 TA-3：(1R,2R,3S,4S)-1,3-二甲基環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐 TA-4：反式-1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐 TA-5：2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐 TA-6：均苯四甲酸二酐
[化14]
（二胺） DA-1：對苯二胺 DA-2：4,4'-二氨基二苯基甲烷 DA-3：4,4'-乙二苯胺 DA-4：2,2'-二甲基-4,4'-二氨基聯苯 DA-5：N-(叔丁氧基羰基)-2,5-二氨基苄基胺 DA-6：4-氨基-N-(4-氨基苯基)-N-(叔丁氧基羰基)苯甲醯胺 DA-7：4,4'-二氨基二苯基胺 DA-8：4,4'-二氨基-N4,N4'-雙(4-氨基苯基)-N4,N4'-二甲基聯苯 DA-9：N-2-(4-氨基苯基乙基)-N-甲基胺 DA-10：6,6'-(呱嗪-1,4-二基)-雙(吡啶-3-胺) DA-11：1,4-亞苯氧基-雙(4-氨基苯甲酸酯) DA-12：4-氨基苯基-3-(4-氨基苯基)-2-甲基丙烯酸酯
[化15]
（末端修飾劑） EC-1：甲基丙烯醯氯 EC-2：2-呋喃碳醯氯 EC-3：糠基胺 EC-4：2-氨基乙硫醇 EC-5：N-(叔丁氧基羰基)-1,2-二氨基乙烷
[化16]
（醯亞胺化促進劑） I-1：3-(2-羥基苯基)-N-(吡啶-3-基甲基)丙醯胺 I-2：N-α-(9-芴基甲氧基羰基)-N-(叔丁氧基羰基)-L-組氨酸 （官能性矽烷化合物） S-1：3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷 （含環氧基的化合物） CL-1：N,N,N',N'-四縮水甘油基-4,4'-二氨基二苯基甲烷 CL-2：N,N,N',N'-四(2-羥基乙基)乙二胺 （脫水催化劑） DMT-MM：氯化4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基嗎啉 （溶劑） NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮 γBL：γ-丁內酯 BC：丁基溶纖劑
[實施例1a]
向具備氮氣導入管、回流冷卻管、及溫度計的200 mL的三口燒瓶中放入22.42 g（100 mmol）的TA-3、100 mL的四氫呋喃、0.79 g（10.0 mmol）的吡啶，在氮氣流下進行攪拌而使其懸浮。向該懸浮液中加入β-甲基烯丙基醇15.14 g（210 mmol），在室溫下攪拌2小時。進而在60℃下反應8小時而獲得無色透明的溶液。在60℃下對該反應溶液進行減壓濃縮，進而進行真空乾燥，從而獲得下述式（DE-1a）所表示的化合物與下述式（DE-1b）所表示的化合物的混合物（以下，稱為DE-1a/b）36.84 g。
[化17]
[實施例2a]
向具備氮氣導入管及回流冷卻管的100 mL的茄型燒瓶中放入18.42 g（50.0 mmol）的DE-1a/b、100 mL的甲苯，在80℃下攪拌30分鐘。然後，一面攪拌一面冷卻至室溫，進而在室溫下攪拌30分鐘。對所獲得的懸浮液進行過濾，以甲苯5 mL清洗2次。在60℃下對所獲得的固體進行真空乾燥，獲得白色粉末的DE-1a 15.47 g（42.0 mmol，收率為84%）。
[實施例3a]
向具備氮氣導入管、回流冷卻管、及溫度計的500 mL的三口燒瓶中放入14.74 g（40.0 mmol）的DE-1a、80 mL的庚烷、0.032 g（0.40 mmol）的吡啶，在氮氣流下並在75℃下進行攪拌。花費20分鐘緩慢滴加亞硫醯氯14.28 g（120 mmol），並確認伴隨反應的進行的鼓泡。滴加結束後，使其在75℃下反應2小時而獲得無色透明的溶液。在60℃下對該反應溶液進行減壓濃縮並蒸餾去除過剩的亞硫醯氯。向所獲得的液體中加入庚烷80 mL並在室溫下進行攪拌，通過過濾來去除所析出的不溶成分。在60℃下對該濾液進行減壓濃縮，進而在真空下並在60℃下乾燥4小時，從而獲得無色透明液體的下述式（DC-1a）所表示的化合物15.89 g（39.2 mmol，收率為98%）。
[化18]
[實施例4a]
將β-甲基烯丙基醇15.14 g（210 mmol）變更為糠基醇20.60 g（210 mmol），除此以外，以與實施例1a相同的方式獲得下述式（DE-2a）所表示的化合物與下述式（DE-2b）所表示的化合物的混合物（以下，稱為DE-2a/b）42.04 g。
[化19]
[實施例5a]
向具備氮氣導入管、回流冷卻管、及溫度計的100 mL的三口燒瓶中放入9.81 g（50 mmol）的TA-2、50 mL的四氫呋喃、0.40 g（5.0 mmol）的吡啶，在氮氣流下進行攪拌而使其懸浮。向該懸浮液中加入甲基丙烯酸2-羥基乙酯13.66 g（105 mmol），在室溫下攪拌2小時。進而在40℃下反應24小時而獲得無色透明的溶液。在40℃下對該反應溶液進行減壓濃縮，進而進行真空乾燥，從而獲得下述式（DE-3a）所表示的化合物與下述式（DE-3b）所表示的化合物的混合物（以下，稱為DE-3a/b）22.82 g。
[化20]
[實施例6a]
將β-甲基烯丙基醇15.14 g（210 mmol）變更為炔丙基醇11.77 g（210 mmol），除此以外，以與實施例1a相同的方式獲得下述式（DE-4a）所表示的化合物與下述式（DE-4b）所表示的化合物的混合物（以下，稱為DE-4a/b）33.63 g。
[化21]
[實施例7a]
將β-甲基烯丙基醇15.14 g（210 mmol）變更為羥基丙酮15.56 g（210 mmol），除此以外，以與實施例1a相同的方式獲得下述式（DE-5a）所表示的化合物與下述式（DE-5b）所表示的化合物的混合物（以下，稱為DE-5a/b）37.23 g。
[化22]
[實施例8a]
將甲基丙烯酸2-羥基乙酯13.66 g（105 mmol）變更為甘油1,2-碳酸酯12.40 g（105 mmol），除此以外，以與實施例5a相同的方式獲得下述式（DE-6a）所表示的化合物與下述式（DE-6b）所表示的化合物的混合物（以下，稱為DE-6a/b）21.61 g。
[化23]
[合成例9]
向具備氮氣導入管、回流冷卻管、及溫度計的100 mL的三口燒瓶中放入9.81 g（50 mmol）的1S,2S,4R,5R-環己烷四羧酸二酐、50 mL的四氫呋喃、0.40 g（5.0 mmol）的吡啶，在氮氣流下進行攪拌而使其懸浮。向該懸浮液中加入甲醇6.4 g（200 mmol），在室溫下攪拌24小時而獲得無色透明的溶液。在60℃下對該反應溶液進行減壓濃縮，進而進行真空乾燥，從而獲得下述式（DE-7a）所表示的化合物與下述式（DE-7b）所表示的化合物的混合物（以下，稱為DE-7a/b）14.41 g。
[化24]
[合成例10]
依據國際公開第2010/092989號的實施例4中記載的方法來合成下述式（DE-8a）所表示的化合物。另外，依據國際公開第2010/092989號的實施例47中記載的方法來合成下述式（DC-8a）所表示的化合物。
[化25]
[合成例11]
向具備氮氣導入管、回流冷卻管、及溫度計的50 mL的茄型燒瓶中放入1.63 g（11.0 mmol）的3,4-二氫香豆素、1.08 g（10.0 mmol）的3-(氨基甲基)吡啶、10 mL的四氫呋喃，在氮氣流下並在80℃下加熱回流3小時。向該反應溶液中加入庚烷40 ml而使產物析出並進行過濾。利用庚烷對所獲得的固體進行清洗、減壓乾燥而獲得3-(2-羥基苯基)-N-(吡啶-3-基甲基)丙醯胺2.51 g（9.8 mmol）。
[化26]
[合成例12]
依據國際公開第2011/115118號的合成例7中記載的方法來合成N-(叔丁氧基羰基)-2,5-二氨基苄基胺。
[實施例1]
向具備氮氣導入管及溫度計的50 mL的三口燒瓶中放入3.54 g（9.6 mmol）的DE-1a/b、1.08 g（10.0 mmol）的DA-1、31.0 g的NMP、0.51 g（5.0 mmol）的三乙胺，冷卻至約10℃，並加入8.30 g（30.0 mmol）的作為三嗪系脫水縮合劑的DMT-MM，在氮氣流下並在室溫下反應24小時。利用NMP對所獲得的聚合溶液進行稀釋，一面攪拌一面緩緩注入至甲醇中而使其凝固。回收經沉澱的固體，並在甲醇中重複兩次攪拌清洗，在60℃下進行真空乾燥，從而獲得白色粉末的聚醯胺酸酯（PAE-1）。該聚合物的數量平均分子量Mn為11,000，分子量分佈Mw/Mn為3.0。
[實施例2]
將DE-1a/b變更為DE-1a 3.54 g（9.6 mmol），除此以外，以與實施例1相同的方式獲得聚醯胺酸酯（PAE-2）。該聚合物的數量平均分子量Mn為12,000，分子量分佈Mw/Mn為4.1。
[實施例3]
將DE-1a/b變更為DE-1a 2.83 g（7.68 mmol）及DE-7a/b 0.553 g（1.92 mmol），除此以外，以與實施例1相同的方式獲得聚醯胺酸酯（PAE-3）。該聚合物的數量平均分子量Mn為21,000，分子量分佈Mw/Mn為3.5。
[實施例4]
向具備氮氣導入管及溫度計的50 mL的三口燒瓶中放入1.03 g（9.5 mmol）的DA-1、0.106 g（0.50 mmol）的DA-3、20.0 g的NMP，冷卻至約10℃而製備二胺溶液。向所述溶液中加入使DC-1a 3.89 g（9.6 mmol）預先溶解於吡啶1.90 g（21.6 mmol）及γBL 20.0 g中而製備的醯氯溶液，在氮氣流下並在室溫下反應4小時。向該聚合溶液中加入0.209 g（2.0 mmol）的EC-1，進而反應4小時。利用γBL對所獲得的聚合溶液進行稀釋，一面攪拌一面緩緩注入至脫離子水中而使其凝固。回收經沉澱的固體，並在異丙醇中重複兩次攪拌清洗，在60℃下進行真空乾燥，從而獲得白色粉末的聚醯胺酸酯（PAE-4）。該聚合物的數量平均分子量Mn為8,000，分子量分佈Mw/Mn為2.1。
[實施例5]
向具備氮氣導入管及溫度計的50 mL的三口燒瓶中放入0.973 g（9.0 mmol）的DA-1、0.327 g（1.0 mmol）的DA-6、20.0 g的NMP，冷卻至約10℃而製備二胺溶液。向所述溶液中加入使DC-1a 3.89 g（9.6 mmol）預先溶解於吡啶1.90 g（21.6 mmol）及γBL 20.0 g中而製備的醯氯溶液，在氮氣流下並在室溫下反應4小時。向該聚合溶液中加入0.261 g（2.0 mmol）的EC-2，進而反應4小時。利用γBL對所獲得的聚合溶液進行稀釋，一面攪拌一面緩緩注入至脫離子水中而使其凝固。回收經沉澱的固體，並在異丙醇中重複兩次攪拌清洗，在60℃下進行真空乾燥，從而獲得白色粉末的聚醯胺酸酯（PAE-5）。該聚合物的數量平均分子量Mn為25,000，分子量分佈Mw/Mn為4.5。
[實施例6]
向具備氮氣導入管及溫度計的50 mL的三口燒瓶中放入4.04 g（9.6 mmol）的DE-2a/b、0.995 g（9.2 mmol）的DA-1、0.078 g（0.8 mmol）的EC-3、31.0 g的NMP、0.51 g（5.0 mmol）的三乙胺，冷卻至約10℃並加入8.30 g（30.0 mmol）的DMT-MM，在氮氣流下並在室溫下反應24小時。利用NMP對所獲得的聚合溶液進行稀釋，一面攪拌一面緩緩注入至甲醇中而使其凝固。回收經沉澱的固體，並在甲醇中重複兩次攪拌清洗，在60℃下進行真空乾燥，從而獲得白色粉末的聚醯胺酸酯（PAE-6）。該聚合物的數量平均分子量Mn為15,000，分子量分佈Mw/Mn為3.2。
[實施例7]
向具備氮氣導入管及溫度計的50 mL的三口燒瓶中放入2.19 g（4.8 mmol）的DE-3a/b、1.38 g（4.8 mmol）的DE-8a、1.08 g（10.0 mmol）的DA-1、31.0 g的NMP、0.51 g（5.0 mmol）的三乙胺，冷卻至約10℃並加入8.30 g（30.0 mmol）的DMT-MM，在氮氣流下並在室溫下反應24小時。利用NMP對所獲得的聚合溶液進行稀釋，一面攪拌一面緩緩注入至甲醇中而使其凝固。回收經沉澱的固體，並在甲醇中重複兩次攪拌清洗，在60℃下進行真空乾燥，從而獲得白色粉末的聚醯胺酸酯（PAE-7）。該聚合物的數量平均分子量Mn為18,000，分子量分佈Mw/Mn為1.8。
[實施例8]
向具備氮氣導入管及溫度計的50 mL的三口燒瓶中放入3.23 g（9.6 mmol）的DE-4a/b、0.995 g（9.2 mmol）的DA-1、0.062 g（0.8 mmol）的EC-4、31.0 g的NMP、0.51 g（5.0 mmol）的三乙胺，冷卻至約10℃並加入8.30 g（30.0 mmol）的DMT-MM，在氮氣流下並在室溫下反應24小時。利用NMP對所獲得的聚合溶液進行稀釋，一面攪拌一面緩緩注入至甲醇中而使其凝固。回收經沉澱的固體，並在甲醇中重複兩次攪拌清洗，在60℃下進行真空乾燥，從而獲得白色粉末的聚醯胺酸酯（PAE-8）。該聚合物的數量平均分子量Mn為12,000，分子量分佈Mw/Mn為3.3。
[實施例9]
向具備氮氣導入管及溫度計的50 mL的三口燒瓶中放入3.57 g（9.6 mmol）的DE-5a/b、0.796 g（7.36 mmol）的DA-1、0.437 g（1.84 mmol）的DA-5、0.128 g（0.80 mmol）的EC-5、31.0 g的NMP、0.51 g（5.0 mmol）的三乙胺，冷卻至約10℃並加入8.30 g（30.0 mmol）的DMT-MM，在氮氣流下並在室溫下反應24小時。利用NMP對所獲得的聚合溶液進行稀釋，一面攪拌一面緩緩注入至甲醇中而使其凝固。回收經沉澱的固體，並在甲醇中重複兩次攪拌清洗，在60℃下進行真空乾燥，從而獲得白色粉末的聚醯胺酸酯（PAE-9）。該聚合物的數量平均分子量Mn為12,000，分子量分佈Mw/Mn為3.5。
[實施例10]
向具備氮氣導入管及溫度計的50 mL的三口燒瓶中放入2.08 g（4.8 mmol）的DE-6a/b、1.38 g（4.8 mmol）的DE-8a、0.796 g（7.36 mmol）的DA-1、0.437 g（1.84 mmol）的DA-5、0.128 g（0.80 mmol）的EC-5、31.0 g的NMP、0.51 g（5.0 mmol）的三乙胺，冷卻至約10℃並加入8.30 g（30.0 mmol）的DMT-MM，在氮氣流下並在室溫下反應24小時。利用NMP對所獲得的聚合溶液進行稀釋，一面攪拌一面緩緩注入至甲醇中而使其凝固。回收經沉澱的固體，並在甲醇中重複兩次攪拌清洗，在60℃下進行真空乾燥，從而獲得白色粉末的聚醯胺酸酯（PAE-10）。該聚合物的數量平均分子量Mn為20,000，分子量分佈Mw/Mn為3.0。
[合成例13]
向具備氮氣導入管及溫度計的50 mL的三口燒瓶中放入1.08 g（10.0 mmol）的DA-1、16.0 g的NMP，冷卻至約10℃而製備二胺溶液。向所述溶液中加入使DC-8a 3.12 g（9.6 mmol）預先溶解於吡啶1.90 g（21.6 mmol）及γBL 16.0 g中而製備的醯氯溶液，在氮氣流下並在室溫下反應4小時。利用γBL對所獲得的聚合溶液進行稀釋，一面攪拌一面緩緩注入至脫離子水中而使其凝固。回收經沉澱的固體，並在異丙醇中重複兩次攪拌清洗，在60℃下進行真空乾燥，從而獲得白色粉末的聚醯胺酸酯（PAE-11）。該聚合物的數量平均分子量Mn為19,000，分子量分佈Mw/Mn為1.5。
[合成例14]
將作為四羧酸二酐的100莫耳份的TA-3、作為二胺的100莫耳份的DA-1溶解至NMP中，在室溫下進行6小時反應而獲得含有20質量%的聚醯胺酸（PAA-1）的溶液。
[合成例15]
將作為四羧酸二酐的100莫耳份的TA-2、作為二胺的100莫耳份的DA-4溶解至NMP中，在室溫下進行6小時反應而獲得含有20質量%的聚醯胺酸（PAA-2）的溶液。
[合成例16]
將作為四羧酸二酐的100莫耳份的TA-1、作為二胺的100莫耳份的DA-7溶解至NMP中，在室溫下進行6小時反應而獲得含有20質量%的聚醯胺酸（PAA-3）的溶液。
[合成例17]
將作為四羧酸二酐的100莫耳份的TA-4、作為二胺的80莫耳份的DA-2及20莫耳份的DA-8溶解至NMP中，在室溫下進行6小時反應而獲得含有20質量%的聚醯胺酸（PAA-4）的溶液。
將聚合物的合成中使用的化合物的種類及調配比例示於下述表1中。此外，下述表1中，“莫耳比”表示合成中使用的各化合物的使用比例（莫耳比）（下述表3也相同）。
[表1]
[實施例11：光取向FFS型液晶顯示元件]
（1）液晶取向劑的製備
將作為聚合物的實施例1中獲得的聚合物（PAE-1）溶解於包含γ-丁內酯（GBL）、N-甲基-2-吡咯烷酮（N-methyl-2-pyrrolidone，NMP）及丁基溶纖劑（butyl cellosolve，BC）的混合溶媒（GBL：NMP：BC=80：10：10（質量比））中，製成固體成分濃度為4.0質量%的溶液。通過利用孔徑0.2 μm的篩檢程式對該溶液進行過濾來製備液晶取向劑（R-1）。
（2）塗布性的評價
使用旋塗機將所述製備的液晶取向劑（R-1）塗布於玻璃基板上，利用80℃的加熱板進行1分鐘預烘烤後，利用對庫內進行了氮氣置換的230℃的烘箱進行30分鐘加熱（後烘烤），由此形成平均膜厚0.1 μm的塗膜。利用倍率100倍及10倍的顯微鏡來觀察該塗膜並調查膜厚不均及針孔的有無。關於評價，將即便利用100倍的顯微鏡進行觀察也觀察不到膜厚不均及針孔兩者的情況評價為塗布性“良好”，將利用100倍的顯微鏡觀察到膜厚不均及針孔的至少一者但利用10倍的顯微鏡觀察不到膜厚不均及針孔雙方的情況評價為塗布性“可”，將利用10倍的顯微鏡明確觀察到膜厚不均及針孔的至少一者的情況評價為塗布性“不良”。在本實施例中，利用100倍的顯微鏡也觀察不到膜厚不均及針孔兩者，塗布性為“良好”。
（3）塗膜中的聚合物成分的醯亞胺化率的測定
針對所述（2）中獲得的塗膜，根據FT-IR測定中的1360 cm-1附近的吸收（醯亞胺基的源自C-N伸縮振動的吸收）的吸光度α1與1500 cm-1附近的吸收（芳香環的源自C=C伸縮振動的吸收）的吸光度α2，並利用下述數式（4）來算出醯亞胺化率（%）。
醯亞胺化率（%）={（α1230 ℃ /α2230 ℃ ）/（α1300 ℃ /α2300 ℃ ）}´100…（4）
（數式（4）中，α1230 ℃ 及α2230 ℃ 為所述（2）中獲得的塗膜的測定結果，α1300 ℃ 及α2300 ℃ 為利用對庫內進行了氮氣置換的300℃的烘箱進行了90分鐘加熱後的塗膜的測定結果。其中，以300℃進行了加熱的塗膜的醯亞胺化率為100%）
其結果為，該塗膜的醯亞胺化率為30%。
（4）密接性
使用所述（2）中製造的塗膜來對由液晶取向劑而形成的塗膜與基板的密接性進行評價。首先，使用帶有導件的等間隔間隔物並利用切割刀對塗膜切開切口，從而在1 cm´1 cm的範圍內形成10個´10個的格子圖案。各切口的深度形成為到達塗膜的中間為止。繼而，在以覆蓋所述格子圖案的整個面的方式使透明膠帶密接後，剝落該透明膠帶。通過正交尼科耳下的目視來觀察剝落後的格子圖案的切口部並評價密接性。評價如下進行：將在沿著切口線的部分及格子圖案的交叉部分未確認到剝離的情況評價為密接性“◎”，將在所述部分觀察到剝離的格子眼的個數相對於格子圖案整體的個數而小於15%的情況評價為密接性“〇”，將15%以上且小於20%的情況評價為密接性“△”，將20%以上的情況評價為“´”。其結果為，該塗膜的密接性為“△”。
（5）利用光取向法的液晶顯示元件的製造
使用旋塗機以膜厚成為0.1 μm的方式，將所述製備的液晶取向劑（R-1）塗布於依次在單面上層疊有平板電極、絕緣層及梳齒狀電極的玻璃基板、與未設置電極的對向玻璃基板的各自的面上，利用80℃的加熱板乾燥1分鐘並利用200℃的潔淨烘箱乾燥1小時而形成塗膜。使用Hg-Xe燈並自基板法線方向對該塗膜表面照射包含254 nm的亮線的偏光的紫外線500 mJ/cm2，從而形成液晶取向膜。其次，關於進行了所述光照射處理的一對基板，留出液晶注入口而將放入有直徑5.5 μm的氧化鋁球的環氧樹脂接著劑絲網印刷塗布於形成液晶取向膜的面的邊緣，然後以光照射時的偏光軸的向基板面的投影方向成為逆平行的方式將基板重合並壓接，在150℃下花費1小時而使接著劑熱硬化。繼而，在自液晶注入口向一對基板間填充向列液晶（默克公司製造，MLC-7028）後，以環氧系接著劑將液晶注入口密封。進而，為了去除液晶注入時的流動取向，在將其加熱至150℃後緩緩冷卻至室溫。其次，將偏光板貼合於基板的外側兩面而製作橫向電場（FFS）方式的液晶顯示元件。
（6）液晶取向性的評價
針對所述（5）中製造的液晶顯示元件，利用顯微鏡以倍率50倍來觀察將5V的電壓接通·斷開（ON·OFF）（施加·解除）時的明暗變化的異常區域的有無。關於評價，將未觀察到異常區域的情況評價為液晶取向性“良好”，將觀察到異常區域的情況評價為液晶取向性“不良”。其結果為，在該實施例中評價為“良好”。
（7）驅動應力後的對比度評價（AC殘像特性的評價）
除未在基板的外側兩面貼合偏光板的方面以外，進行與所述（5）相同的操作而製作FFS型液晶單元。針對該FFS型液晶單元，以交流電壓10 V驅動30小時後，使用在光源與光量檢測器之間配置有偏光元件與分析器的裝置，來測定下述數式（2）所表示的最小相對透過率（%）。
最小相對透過率（%）=（β-B0）/（B100-B0）×100…（2）
（數式（2）中，B0為利用空白的正交尼科耳下的透光量。B100為利用空白的平行尼科耳下的透光量。β為在正交尼科耳下、在偏光元件與分析器之間夾持液晶顯示元件而成為最小的透光量）
暗狀態下的黑水準是由液晶顯示元件的最小相對透過率表示，在FFS型液晶顯示元件中，暗狀態下的黑水準越小而對比度越優異。將最小相對透過率小於1.0%者評價為AC殘像特性“◎”，將1.0%以上且小於1.5%者評價為“〇”，將1.5%以上且小於2.0%者評價為“△”，將2.0%以上者評價為“´”。其結果為，在該實施例中評價為“△”。
（8）微小亮點觀察（耐熱可靠性試驗）
微小亮點的評價是通過以下方式來進行，即，除未在基板的外側兩面貼合偏光板的方面以外，將進行與所述（5）相同的操作而製造的液晶單元在100℃的恒溫槽內保管21日，然後利用顯微鏡觀察液晶單元中的微小亮點的有無。且可知：在通過用以光取向處理的光照射而生成的分解物殘留於膜中的情況下，通過在高溫環境下長時間曝曬液晶顯示元件，分解物滲出至膜表面，在液晶中緩緩結晶化而以微小亮點的形式觀察到。此外，觀察區域為680 μm´680 μm，且以顯微鏡倍率100倍進行觀察。關於評價，將未觀察到微小亮點的情況評價為“〇”，將觀察到微小亮點的數量為1點或2點的情況評價為“△”，將觀察到微小亮點的數量為3點以上且5點以下的情況評價為“´”，將觀察到微小亮點為6點以上的情況評價為“´´”。其結果為，在該實施例中評價為“〇”。
[實施例12～實施例22、比較例1～比較例3]
所述實施例11中，除如下述表2所示般變更液晶取向劑中所含有的聚合物及添加劑的種類及調配比率以外，以與實施例11相同的方式製備液晶取向劑，並且製造FFS型液晶顯示元件或液晶單元而進行各種評價。將評價結果示於下述表2中。此外，表2中液晶取向劑中的聚合物1及聚合物2的調配比率是由固體成分換算的質量份表示，添加劑1及添加劑2的調配比率由將聚合物1及聚合物2的固體成分質量的合計設為100質量份時的質量份表示。
[表2]
在實施例11～實施例22中，取得了液晶取向劑的塗布性及密接性、以及液晶顯示元件的液晶取向性、AC殘像特性及耐熱性的平衡。特別是在實施例14～實施例18、實施例20、實施例21中，為所述特性均“良好”、“◎”或“〇”的結果，各種特性的平衡優異。另外，在實施例19、實施例22中，為AC殘像特性為“〇”的評價而為稍差的結果，但關於塗布性或液晶取向性、耐熱性，則與其他實施例同樣地為良好的結果。相對於此，比較例1～比較例3為在多個評價項目中較實施例差的結果。
另外，若對實施例12～實施例22與比較例1進行比較，則實施例中顯示出高醯亞胺化率，AC殘像特性變得良好。認為其原因在於：或許通過醯亞胺化率變高，與液晶的相互作用提高，從而改善了液晶取向性。
另外，根據比較例1的結果可知，聚醯胺酸中光分解性低，同等的偏光紫外線的曝光量下液晶取向性變得不良。
進而，認為通過實施例14～實施例18、實施例20～實施例22、與比較例3的對比，含有對末端進行修飾的聚醯胺酸酯與聚醯胺酸的液晶取向劑中，源自聚醯胺酸酯與聚醯胺酸的相分離的微小凹凸得到抑制，且塗布性變得良好。
根據以上的實施例11～實施例22與比較例1～比較例3的結果可知，根據含有在側鏈具有反應性基的聚醯胺酸酯的液晶取向劑，即便在光取向處理後不進行用以沖洗膜中的分解物的清洗處理，耐熱性（特別是長期耐熱性）也良好。在實施例14～實施例18中，教示了長期耐熱性特別優異，且抑制作為微小亮點的原因物質的光分解物的擴散及/或結晶化。
[合成例18～合成例22]
除如表3所示般變更四羧酸二酐及二胺化合物的種類及量以外，以與合成例14相同的方式獲得含有聚醯胺酸（PAA-5～PAA-9）的溶液。
[實施例23]
向具備氮氣導入管及溫度計的50 mL的三口燒瓶中放入1.08 g（10.0 mmol）的DA-1、20.0 g的NMP，冷卻至約10℃而製備二胺溶液。向所述溶液中加入使DC-1a 3.89 g（9.6 mmol）預先溶解於吡啶1.90 g（21.6 mmol）及γBL 20.0 g中而製備的醯氯溶液，在氮氣流下並在室溫下反應4小時。利用γBL對所獲得的聚合溶液進行稀釋，一面攪拌一面緩緩注入至脫離子水中而使其凝固。回收經沉澱的固體，並在異丙醇中重複兩次攪拌清洗，在60℃下進行真空乾燥，從而獲得白色粉末的聚醯胺酸酯（PAE-12）。該聚合物的數量平均分子量Mn為20,000，分子量分佈Mw/Mn為3.20。
[實施例24～實施例27]
除如下述表3所示般變更四羧酸衍生物及二胺化合物的種類及量以外，以與實施例23相同的方式獲得聚醯胺酸酯（PAE-13～PAE-16）。聚合物（PAE-13）的數量平均分子量Mn為22,000，分子量分佈Mw/Mn為3.90，聚合物（PAE-14）的數量平均分子量Mn為30,000，分子量分佈Mw/Mn為4.10。聚合物（PAE-15）的數量平均分子量Mn為11,000，分子量分佈Mw/Mn為3.00，聚合物（PAE-16）的數量平均分子量Mn為10,000，分子量分佈Mw/Mn為2.90。
[實施例28]
以國際公開第2015/152174號的合成例4中記載的方法為參考，並利用下述方法來合成聚醯胺酸酯-聚醯胺酸共聚物（PAE-17）。
向具備氮氣導入管及溫度計的100 mL的三口燒瓶中加入3.50 g（9.5 mmol）的DE-1a、55.4 g的NMP並攪拌而使其溶解。繼而，添加2.11 g（20.9 mmol）的三乙胺、2.05 g（19.0 mmol）的DA-1並攪拌而使其溶解。將該溶液冷卻至約10℃，並添加7.28 g（19.0 mmol）的(2,3-二氫-2-硫代-3-苯並噁唑基)膦酸二苯基酯，進而加入11.9 g的NMP，在氮氣流下並在室溫下反應12小時。然後，添加磷酸二苯基酯0.95 g（3.80 mmol）與2.00 g（8.93 mmol）的TA-3，進而加入11.9 g的NMP，在氮氣流下並在室溫下反應12小時。一面攪拌一面將所獲得的聚合溶液緩緩注入至甲醇中（600 g）而使其凝固。回收經沉澱的固體，並在甲醇中重複兩次攪拌清洗後，在60℃下進行真空乾燥，從而獲得聚醯胺酸酯-聚醯胺酸共聚物（PAE-17）的粉末。該聚合物的數量平均分子量Mn為20,000，分子量分佈Mw/Mn為3.50。
[表3]
[實施例29～實施例41]
所述實施例11中，除如下述表4所示般變更液晶取向劑中所含有的聚合物及添加劑的種類以外，以與實施例11相同的方式製備液晶取向劑，並且製造FFS型液晶顯示元件或液晶單元而進行各種評價。將評價結果示於下述表4。
[表4]
關於液晶取向劑的塗布性及密接性以及液晶顯示元件中的液晶取向性、AC殘像特性及耐熱性，在實施例29～實施例41中，均為“良好”、“◎”或“〇”的結果，並且取得了各種特性的平衡。其中，實施例31的液晶取向性及AC殘像特性特別良好，實施例41的密接性特別良好。
另外，實施例29～實施例37的耐熱性特別優異，即便以聚合物1的比率少而為10份的組成也顯示出良好的液晶取向性及AC殘像特性。認為其原因在於：聚合物1的聚醯胺酸酯的疏水性高，促進與聚合物2的聚醯胺酸的層分離，從而源自聚合物1的聚醯亞胺容易偏向存在於取向膜表層。另外，認為若聚合物1的比率少，則光分解物的產生量變少，因此可減少煆燒爐的污染，且殘留於取向膜中的光分解物變少，因此在曝曬於高溫環境下的情況下，微小亮點的產生少，從而耐熱性提高。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
無
無
無

Claims (11)

  1. 一種液晶取向劑，其含有具有下述式（1）所表示的部分結構的聚合物（P）；式（1）中，R1 為含有可具有取代基的環丁烷環結構的四價有機基，R2 為二價有機基；X1 及X2 分別獨立地為羥基或碳數1～40的一價有機基；其中，X1 及X2 的至少任一者為具有反應性基的一價有機基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶取向劑，其中所述式（1）中，X1 及X2 的至少任一者為選自由下述式（2-1）～式（2-10）各自所表示的結構及(甲基)丙烯醯氧基所組成的群組中的一種；式（2-1）～式（2-10）中，R4 為可具有取代基的碳數1～6的二價脂肪族基，R5 分別獨立地為氫原子、或可具有取代基的碳數1～6的一價脂肪族基；其中，R4 及R5 中的任意兩個脂肪族基彼此可鍵結而形成環結構；式（2-1）、式（2-9）中的多個R5 可相互相同也可不同；“*”表示結合鍵。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶取向劑，其中所述聚合物（P）為包含下述式（1-1）及下述式（1-2）各自所表示的化合物的至少一個的四羧酸衍生物與二胺化合物的反應產物；式（1-1）及式（1-2）中，X11 及X12 分別獨立地為氫原子或碳數1～40的一價有機基；其中，X11 及X12 的至少任一者為具有反應性基的一價有機基；R3 分別獨立地為氫原子、氟原子、氯原子、溴原子、或可具有取代基的碳數1～10的一價脂肪族基；X為選自由羥基、氯原子、溴原子、及下述式（4-1）～式（4-6）各自所表示的結構所組成的群組中的一種式（4-1）～式（4-6）中，“*”表示結合鍵。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶取向劑，其更含有不具有所述式（1）所表示的部分結構的聚合物。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的液晶取向劑，其中不具有所述式（1）所表示的部分結構的聚合物為選自由聚醯胺酸及聚醯亞胺所組成的群組中的至少一種的聚合物。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶取向劑，其含有選自由官能性矽烷化合物、酸產生劑、鹼產生劑及自由基產生劑所組成的群組中的至少一種。
  7. 一種液晶取向膜，其使用如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的液晶取向劑而形成。
  8. 一種液晶取向膜的製造方法，其使用如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的液晶取向劑而形成塗膜，對所述塗膜進行光照射而賦予液晶取向能力。
  9. 一種液晶元件，其包括如申請專利範圍第7項所述的液晶取向膜。
  10. 一種聚合物，其具有下述式（1）所表示的部分結構；式（1）中，R1 為含有可具有取代基的環丁烷環結構的四價有機基，R2 為二價有機基；X1 及X2 分別獨立地為羥基或碳數1～40的一價有機基；其中，X1 及X2 的至少任一者為具有反應性基的一價有機基。
  11. 一種化合物或其鹽，其由下述式（1-1）或下述式（1-2）所表示；式（1-1）及式（1-2）中，X11 及X12 分別獨立地為氫原子或碳數1～40的一價有機基；其中，X11 及X12 的至少任一者為具有反應性基的一價有機基；R3 分別獨立地為氫原子、氟原子、氯原子、溴原子、或可具有取代基的碳數1～10的一價脂肪族基；X為選自由羥基、氯原子、溴原子、及下述式（4-1）～式（4-6）各自所表示的結構所組成的群組中的一種式（4-1）～式（4-6）中，“*”表示結合鍵。
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