TW201908369A - 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 - Google Patents

液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件

Info

Publication number
TW201908369A
TW201908369A TW107119612A TW107119612A TW201908369A TW 201908369 A TW201908369 A TW 201908369A TW 107119612 A TW107119612 A TW 107119612A TW 107119612 A TW107119612 A TW 107119612A TW 201908369 A TW201908369 A TW 201908369A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal alignment
substrate
display element
crystal display
Prior art date
Application number
TW107119612A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI844514B (zh
Inventor
名木達哉
作本直樹
森內正人
石井秀則
Original Assignee
日商日產化學工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商日產化學工業股份有限公司 filed Critical 日商日產化學工業股份有限公司
Publication of TW201908369A publication Critical patent/TW201908369A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI844514B publication Critical patent/TWI844514B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1003—Preparatory processes
    • C08G73/1007—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1003—Preparatory processes
    • C08G73/1007—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines
    • C08G73/1028—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines characterised by the process itself, e.g. steps, continuous
    • C08G73/1032—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines characterised by the process itself, e.g. steps, continuous characterised by the solvent(s) used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/56—Aligning agents
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133723—Polyimide, polyamide-imide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

本發明係提供具有以高效率來賦予配向控制能力、燒灼特性為優異的橫電場驅動型液晶顯示元件用液晶配向膜的基板及具有該基板的橫電場驅動型液晶顯示元件。本發明係提供一種液晶配向劑，其係含有具有下述式(3)所表示的構造單位的聚合物。
Figure TW201908369A_A0001
(式(3)中，X1係源自四羧酸衍生物的四價有機基，Y1係源自式(1)所表示的二胺的二價有機基，R11係碳數1~5的烷基，R21係氫原子或碳數1~4的烷基)。

Description

液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
本發明係關於一種液晶配向劑、藉此所得到的液晶配向膜、及具備所得到的液晶配向膜的液晶顯示元件。進而詳細係關於一種可給予如下述般的液晶配向膜的液晶配向劑及顯示品質為優異的液晶顯示元件，所述的液晶配向膜係即使是在燒成溫度較低且縮短燒成時間之情形下，液晶配向性亦為良好、燒灼特性亦為優異、且得到高度可靠性。
液晶顯示元件係作為輕量、薄型且低消耗電力的顯示裝置而被知曉，近年來被使用於大型的電視用途等，進而取得明顯的發展。液晶顯示元件係例如藉由用具備電極的透明的一對基板來夾持液晶層從而所構成。又，液晶顯示元件中，以使液晶在基板間達到所需的配向狀態之方式，使用由有機材料所構成的有機膜來作為液晶配向膜。
即，液晶配向膜係液晶顯示元件的構成構件，且形成於夾持液晶的基板與液晶相接的面，發揮在該基板間使液晶朝一定方向配向之作用。又，對於液晶配向膜，除了要求使液晶朝例如與基板平行方向等之一定的方向配向之類的作用外，有時還要求控制液晶的預傾角之類的作用。如此般的液晶配向膜中之控制液晶的配向的能力(以下稱為配向控制能力)係可藉由對於構成液晶配向膜的有機膜進行配向處理從而賦予。
作為用於賦予配向控制能力的液晶配向膜的配向處理方法，一直以來已知有摩擦法。所謂的摩擦法係指對於基板上之聚乙烯醇或聚醯胺或聚醯亞胺等的有機膜，利用綿、尼龍、聚酯等的布對其表面朝一定方向擦拭(摩擦)，使液晶朝擦拭方向(摩擦方向)配向之方法。該摩擦法能夠簡便地實現較穩定的液晶的配向狀態，所以被利用在以往的液晶顯示元件的製造製程中。又，作為被使用於液晶配向膜中之有機膜，主要選擇耐熱性等的可靠性或電特性為優異的聚醯亞胺系的有機膜。
然而，將由聚醯亞胺等所構成的液晶配向膜的表面進行磨擦的摩擦法，存在有揚塵或靜電的產生之問題。又，由於近年的液晶顯示元件的高精細化、或因對應的基板上的電極或液晶驅動用的主動開關元件所造成的凹凸，有時無法利用布來均勻地擦拭液晶配向膜的表面，而無法實現均勻的液晶的配向。因此，作為不進行摩擦的液晶配向膜之其他的配向處理方法，正在積極地研究光配向法。
光配向法係有各種的方法，但藉由直線偏光或經視準的光從而在構成液晶配向膜的有機膜內形成異向性，並根據其異向性來使液晶配向。 　　作為主要的光配向法，已知有分解型的光配向法。例如對聚醯亞胺膜照射偏光紫外線，利用分子構造的紫外線吸收的偏光方向依存性，使其產生異向的分解。又，藉由未分解而殘留的聚醯亞胺來使液晶配向(例如參考專利文獻1)。
又，還已知有光交聯型或光異構化型的光配向法。例如使用聚乙烯肉桂酸酯，照射偏光紫外線，使與偏光平行的2個側鏈的雙鍵部分中產生二聚化反應(交聯反應)。又，使液晶朝與偏光方向正交的方向上配向(例如參考非專利文獻1)。又，若使用在側鏈具有偶氮苯的側鏈型高分子之情形時，照射偏光紫外線，使與偏光平行的側鏈的偶氮苯部分中產生異構化反應，使液晶朝與偏光方向正交的方向上配向(例如參考非專利文獻2)。
如以上之例子般，藉由光配向法之液晶配向膜的配向處理方法係不需要摩擦，且沒有揚塵或靜電的產生之虞。又，即使是對於表面具有凹凸的液晶顯示元件的基板也可施予配向處理，將成為適合於工業性生產製程的液晶配向膜的配向處理之方法。
又，作為改善因交流驅動所造成的殘影特性的光配向膜，已知有採用使用含有環丁烷環及醯亞胺基的二胺所製造的聚醯胺酸之方法(例如參考專利文獻3)。
另一方面，在使用聚醯亞胺系聚合物的液晶配向處理劑的溶劑中，由於該等聚醯亞胺系聚合物的溶劑溶解性低，故使用N-甲基-2-吡咯啶酮(亦稱為NMP)等的高極性的溶劑。該等高極性的溶劑係沸點為高，例如NMP的沸點為200℃以上。因此，由於採用在溶劑中使用NMP的液晶配向處理劑來製作液晶配向膜，為了消除在液晶配向膜中殘留的NMP，而需要在NMP的沸點附近(即，200℃左右)的高溫度下來進行燒成。
相對於此，作為液晶顯示元件的基板若使用薄且輕量，但耐熱性低的塑膠基板之情形時，製作液晶配向膜時的燒成需要以更低溫度下來進行。同樣地，也要求著藉由將該燒成溫度設成低溫，從而削減液晶顯示元件的製造中之能源成本。 　　若以低溫下來進行燒成之情形時，會有在配向膜材料呈不充分地硬化的狀態下不得不結束硬化之類的課題，故難以得到可靠性為高的液晶顯示元件(例如參考專利文獻4)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利第3893659號公報 　　[專利文獻2] 日本專利3612832號 　　[專利文獻3] 韓國專利申請公開10-2016-042614號公報 　　[專利文獻4] 日本特開平7-209633號公報 [非專利文獻]
[非專利文獻1] M. Shadt et al., Jpn. J. Appl. Phys. 31, 2155(1992). 　　[非專利文獻2] K. Ichimura et al., Chem. Rev. 100, 1847(2000).
[發明所欲解決之課題]
如上述般，與一直以來作為液晶顯示元件的配向處理方法在工業上所利用的摩擦法相比，光配向法係不需要摩擦步驟，因此具備很大的優點。又，與藉由摩擦而進行配向控制能力大致恆定的摩擦法相比，光配向法係能改變偏光的光照射量從而來控制配向控制能力。然而，光配向法中，若想要實現與藉由摩擦法而進行之情形為相同程度的配向控制能力時，有時需要大量的偏光的光照射量、或無法實現穩定的液晶的配向。
例如，上述之專利文獻1中所記載之分解型的光配向法中，需要對聚醯亞胺膜照射60分鐘的來自500W的高壓水銀燈的紫外光等，需要長時間且大量的紫外線照射。又，即使是二聚化型或光異構化型的光配向法之情形時，有時也需要數J(焦耳)~數十J左右的大量的紫外線照射。進而，光交聯型或光異構化型的光配向法之情形時，由於液晶的配向的熱穩定性或光穩定性為差，故作為液晶顯示元件之情形時，將會有產生配向不良或顯示燒灼之類的問題。特別是在橫電場驅動型的液晶顯示元件中，由於將液晶分子在面內進行切換，故容易產生液晶驅動後的液晶的配向偏移，而使得起因於AC驅動的顯示燒灼成為較大的課題。
因此，光配向法中係要求著實現配向處理的高效率化或穩定的液晶配向，並要求能高效率地進行對於液晶配向膜賦予高配向控制能力的液晶配向膜或液晶配向劑。
本發明之目的在於提供具有以高效率來賦予配向控制能力、燒灼特性為優異的橫電場驅動型液晶顯示元件用液晶配向膜的基板及具有該基板的橫電場驅動型液晶顯示元件。 [解決課題之手段]
本發明人為達成上述課題經深入研究之結果發現以下之發明。 　　1. 一種液晶配向劑，其係含有具有下述式(3)所表示的構造單位的聚合物。
(式(3)中，X1 係源自四羧酸衍生物的四價有機基，Y1 係源自式(1)所表示的二胺的二價有機基，R11 係碳數1~5的烷基，R21 係氫原子或碳數1~4的烷基)。
2. 如上述1所記載之液晶配向劑，其中，前述式(3)中X1 的構造係選自由下述構造式(A-1)至(A-21)所成之群中之至少1種。
3. 如上述1或2所記載之液晶配向劑，其中，相對於液晶配向劑中所含有的全聚合物，含有10莫耳%以上的具有前述式(3)所表示的構造單位的聚合物。 　　4. 如上述1~3中任一項所記載之液晶配向劑，其中，上述有機溶劑中含有選自由4-羥基-4-甲基-2-戊酮及二乙二醇二乙基醚所成之群中之至少1種。 　　5. 一種具有橫電場驅動型液晶顯示元件用液晶配向膜的基板之製造方法，其係藉由具有下述步驟從而得到被賦予配向控制能力的前述液晶配向膜： 　　[I]將上述1至4中任一項所記載之液晶配向劑塗佈至具有橫電場驅動用的導電膜的基板上而形成塗膜之步驟； 　　[II]對[I]所得到的塗膜照射經偏光的紫外線之步驟；及 　　[III]將[II]所得到的塗膜進行加熱之步驟。 　　6. 一種基板，其係具有藉由上述5所記載之方法所製造的橫電場驅動型液晶顯示元件用液晶配向膜。 　　7. 一種橫電場驅動型液晶顯示元件，其係具有上述6所記載之基板。 　　8. 一種橫電場驅動型液晶顯示元件之製造方法，其係藉由具有下述步驟從而得到該液晶顯示元件，該方法具有： 　　準備上述6所記載之基板(第1基板)之步驟； 　　得到具有下述液晶配向膜的第2基板之步驟，其藉由下述步驟[I’]、[II’]及[III’]而得到被賦予配向控制能力的液晶配向膜；及 　　[IV]隔著液晶並以前述第1及第2基板的液晶配向膜呈相對之方式來對向配置前述第1及第2基板而得到液晶顯示元件之步驟， 　　所述的步驟[I’]、[II’]、[III’]為： 　　[I’]將上述1至4所記載之液晶配向劑塗佈至第2基板上而形成塗膜之步驟； 　　[II’]對[I’]所得到的塗膜照射經偏光的紫外線之步驟； 　　[III’]將[II’]所得到的塗膜進行加熱之步驟。 　　9. 一種橫電場驅動型液晶顯示元件，其係藉由上述8所記載之方法所製造。 [發明的效果]
藉由本發明，可提供具有以高效率來賦予配向控制能力、燒灼特性為優異的橫電場驅動型液晶顯示元件用液晶配向膜的基板及具有該基板的橫電場驅動型液晶顯示元件。 　　藉由本發明之方法所製造的橫電場驅動型液晶顯示元件，由於係以高效率來賦予配向控制能力，故即使是長時間連續驅動也不會損及顯示特性。
本發明之製造方法中所使用之聚合物組成物，係具有能夠展現出自組織能力的感光性的主鏈型高分子(以下，亦簡稱為主鏈型高分子)，故使用前述聚合物組成物所得到的塗膜，係具有能夠展現自組織能力的感光性的主鏈型高分子的膜。對該塗膜不進行摩擦處理，而是藉由偏光照射來進行配向處理。又，偏光照射之後，經過將該主鏈型高分子膜進行加熱之步驟從而成為被賦予配向控制能力的塗膜(以下亦稱為液晶配向膜)。此時，藉由偏光照射所展現出些許的異向性成為驅動力(driving force)，故主鏈型高分子本身係藉由自組織化來有效率進行再配向。其結果，作為液晶配向膜實現了高效率的配向處理、並可得到被賦予高配向控制能力的液晶配向膜。
[實施發明之最佳形態]
以下，對於本發明之實施形態來進行詳細說明。
＜具有特定構造的二胺＞ 　　本發明之液晶配向劑係含有由具有下述式(1)所表示的構造的二胺(本發明中亦稱為特定二胺)所構成得到的聚合物、與有機溶劑而成的液晶配向劑。
＜聚合物＞ 　　本發明之聚合物係使用上述特定二胺而得到的具有下述式(3)所表示的構造單位的聚醯胺酸酯(以下，亦稱為特定聚合物、或主鏈型高分子)。
上述式(3)中，X1 係源自四羧酸衍生物的四價有機基，Y1 係源自式(1)所表示的二胺的二價有機基，R11 係碳數1~5的烷基，R21 係氫原子或碳數1~4的烷基。就藉由加熱之醯亞胺化的容易度之點而言，R11 係以甲基或乙基為較佳。就聚合反應性為高之點而言，作為R21 係以氫原子或甲基為較佳。
＜四羧酸二酐＞ 　　X1 係源自四羧酸衍生物的四價有機基，其構造並無特別限定。又，聚醯亞胺前驅物中之X1 係因應聚合物的對於溶劑的溶解性或液晶配向劑的塗佈性、製成液晶配向膜之情形時之液晶的配向性、電壓保持率、儲存電荷等所需要的特性的程度來進行適當選擇，在相同聚合物中可以是1種類、或可以混和存在有2種類以上。 　　若一定要表示出X1 的具體例時，可舉出國際公開公報2015/119168的第13項~第14項中所揭示之式(X-1)~(X-46)的構造等。 　　以下為表示較佳的X1 的構造，但本發明並非被限定於該等中。 　　下述構造之中，就光配向性之觀點而言，以(A-1)、(A-2)、(A-4)為較佳，以(A-1)為特佳。
＜二胺＞ 　　式(3)中，作為Y1 的具體例，可舉出自前述式(1)所表示的二胺中去除胺基的構造。
＜聚合物(其他的構造單位)＞ 　　包含式(3)所表示的構造單位的聚合物(即，聚醯亞胺前驅物)在不損及本發明之效果的範圍內，可包含選自下述式(4)所表示的構造單位、及作為其醯亞胺化物的聚醯亞胺中之至少1種。
式(4)中，X2 係源自四羧酸衍生物的四價有機基，Y2 係源自在主鏈方向不包含式(1)的構造的二胺的二價有機基，R12 係氫原子或碳數1~5的烷基。
作為X2 的具體例，也包含其較佳的例子，可舉出與式(3)的X1 中所示例者為相同的構造。又，聚醯亞胺前驅物中之Y2 係源自二胺(但，除了式(1)所表示的二胺以外)的二價有機基，其構造並無特別限定。又，Y2 係因應聚合物的對於溶劑的溶解性或液晶配向劑的塗佈性、製成液晶配向膜之情形時之液晶的配向性、電壓保持率、儲存電荷等所需要的特性的程度來進行適當選擇，在相同聚合物中可以是1種類、或可以混和存在有2種類以上。
若一定要表示出Y2 的具體例時，可舉出國際公開公報2015/119168的第4項所揭示之式(2)的構造、及第8項~12項所揭示之式(Y-1)~(Y-97)、(Y-101)~(Y-118)的構造；國際公開公報2013/008906的第6項所揭示之自式(2)去除2個胺基之二價有機基；國際公開公報2015/122413的第8項所揭示自式(1)去除2個胺基之二價有機基；國際公開公報2015/060360的第8項所揭示之式(3)的構造；日本國公開專利公報2012-173514的第8項所記載之自式(1)去除2個胺基之二價有機基；國際公開公報2010-050523的第9項所揭示之自式(A)~(F)去除2個胺基之二價有機基等。 　　作為較佳的Y2 的構造，可舉出下述式(11)的構造。
式(11)中，R32 係單鍵或二價有機基，以單鍵為較佳。 　　R33 係-(CH2 )r -所表示的構造。r係2~10的整數，以3~7為較佳。又，任意的-CH2 -係在分別不相鄰之條件下，可被取代成醚、酯、醯胺、脲、胺基甲酸酯鍵。 　　R34 係單鍵或二價有機基。 　　苯環上之任意的氫原子係可被一價有機基所取代，以氟原子或甲基為較佳。 　　作為式(11)所表示的構造，具體而言係可舉出如下述般的構造，但並非被限定於該等中。
包含式(3)所表示的構造單位的聚醯亞胺前驅物，若同時包含式(4)所表示的構造單位之情形時，相對於式(3)與式(4)的合計，式(3)所表示的構造單位係以30~100莫耳%為較佳，又較佳為50~100莫耳%，特佳為70~100莫耳%。
＜聚醯胺酸酯之製造＞ 　　本發明中所使用的作為聚醯亞胺前驅物的聚醯胺酸酯，可依下述所表示的(1)、(2)或(3)的製法來製造。
(1)由聚醯胺酸來製造之情形時 　　聚醯胺酸酯係可藉由將如前述般所製造的聚醯胺酸進行酯化從而製造。具體而言係可藉由將聚醯胺酸與酯化劑在有機溶劑的存在下，以-20℃~150℃，較佳為0℃~50℃下，以30分鐘~24小時，較佳為1~4小時使其反應從而製造。 　　作為酯化劑，係以藉由純化可容易去除者為較佳，可舉出N,N-二甲基甲醯胺二甲基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二乙基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二丙基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二新戊基丁基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二-t-丁基縮醛、1-甲基-3-p-甲苯基三氮烯、1-乙基-3-p-甲苯基三氮烯、1-丙基-3-p-甲苯基三氮烯、4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基氯化嗎福啉鹽等。相對於聚醯胺酸的重複單位1莫耳，酯化劑的添加量係以2~6莫耳當量為較佳。
作為有機溶劑，可舉出例如N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮或γ-丁內酯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸或1,3-二甲基-咪唑啉酮。又，若聚醯亞胺前驅物的溶劑溶解性為高之情形時，可使用甲基乙基酮、環己酮、環戊酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、或前述式[D-1]~式[D-3]所表示的溶劑。 　　該等溶劑係可以單獨使用、也可以混合來使用。進而，即使是不會溶解聚醯亞胺前驅物的溶劑，在所生成的聚醯亞胺前驅物不析出的範圍內，可在前述溶劑中混合來使用。又，溶劑中之水分係因為阻礙聚合反應，且進而成為使生成的聚醯亞胺前驅物水解的原因，故溶劑係以使用脫水乾燥者為較佳。 　　上述之反應中使用的溶劑，就聚合物的溶解性而言，以N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、或γ-丁內酯為較佳，該等係可1種或混合2種以上來使用。製造時的濃度，就不易引起聚合物的析出、且容易得到高分子量體之點而言，以1~30質量%為較佳，以5~20質量%為又較佳。
(2)藉由四羧酸二酯二醯氯與二胺的反應來製造之情形時 　　聚醯胺酸酯係可由四羧酸二酯二醯氯與二胺來製造。 　　具體而言係可藉由將四羧酸二酯二醯氯與二胺，在鹼與有機溶劑的存在下，以-20℃~150℃，較佳為0℃~50℃下，以30分鐘~24小時，較佳為1~4小時來使其反應從而製造。 　　前述鹼係可使用吡啶、三乙基胺、4-二甲基胺基吡啶等，但因為反應會溫和地進行而以吡啶為較佳。鹼的添加量，就容易去除的量、且容易得到高分子量體之點而言，相對於四羧酸二酯二醯氯，以2~4倍莫耳為較佳。 　　上述之反應中使用的溶劑，就單體及聚合物的溶解性而言，以N-甲基-2-吡咯啶酮、或γ-丁內酯為較佳，該等係可1種或可混合2種以上來使用。製造時的聚合物濃度，就不易引起聚合物的析出、且容易得到高分子量體之點而言，以1~30質量%為較佳，以5~20質量%為又較佳。又，為了防止四羧酸二酯二醯氯的水解，聚醯胺酸酯的製造中使用的溶劑係以儘可能經脫水為較佳，並在氮環境中防止外部氣體混入者為較佳。
(3)由四羧酸二酯與二胺來製造之情形時 　　聚醯胺酸酯係可藉由將四羧酸二酯與二胺進行縮聚合來製造。 　　具體而言係可藉由將四羧酸二酯與二胺，在縮合劑、鹼、及有機溶劑的存在下，以0℃~150℃，較佳為0℃~100℃下，以30分鐘~24小時，較佳為3~15小時使其反應從而製造。 　　前述縮合劑係可使用三苯基亞磷酸酯、二環己基碳二醯亞胺、1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳二醯亞胺鹽酸鹽、N,N’-羰基二咪唑、二甲氧基-1,3,5-三嗪基甲基氯化嗎福啉鹽、O-(苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲四氟硼酸鹽、O-(苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲六氟磷酸鹽、(2,3-二氫-2-硫基-3-苯并噁唑基)膦酸二苯酯等。縮合劑的添加量係相對於四羧酸二酯，以2~3倍莫耳為較佳。
前述鹼係可使用吡啶、三乙基胺等的3級胺。鹼的添加量就容易去除的量、且容易得到高分子量體之點而言，相對於二胺成分以2~4倍莫耳為較佳。 　　又，上述反應中，藉由加入路易斯酸來作為添加劑從而使反應有效率的進行。作為路易斯酸係以氯化鋰、溴化鋰等的鹵化鋰為較佳。路易斯酸的添加量係相對於二胺成分，以0~1.0倍莫耳為較佳。 　　上述3種的聚醯胺酸酯的製造方法之中，由於可得到高分子量的聚醯胺酸酯，故以上述(1)或上述(2)的製法為特佳。 　　如上述般之方式所得到的聚醯胺酸酯的溶液，可藉由一邊充分攪拌一邊注入至不良溶劑中，從而使聚合物析出。進行數次析出，並利用不良溶劑洗淨後，可於常溫或加熱乾燥後得到經純化的聚醯胺酸酯的粉末。不良溶劑並無特別限定，可舉出水、甲醇、乙醇、己烷、丁基賽路蘇、丙酮、甲苯等。
本發明中使用的聚醯胺酸酯的分子量，以重量平均分子量而言較佳為2,000~500,000，又較佳為5,000 ~300,000，更佳為10,000~100,000。
作為在主鏈具有式(1)所表示的二價基的聚醯亞胺，可舉出使前述之聚醯亞胺前驅物經閉環後所得到的聚醯亞胺。該聚醯亞胺中，醯胺酸基的閉環率(亦稱為醯亞胺化率)並非一定為100%之必要，可因應用途或目的來任意地調整。 　　作為使聚醯亞胺前驅物醯亞胺化之方法，可舉出將聚醯亞胺前驅物的溶液直接加熱的熱醯亞胺化、或在聚醯亞胺前驅物的溶液中添加觸媒的觸媒醯亞胺化。
＜液晶配向劑＞ 　　本發明之液晶配向劑係含有由具有式(1)所表示的構造的二胺的二胺成分所構成得到的聚醯胺酸酯(特定聚合物)，但只要是能發揮本發明記載之效果之範圍內，可含有2種以上不同構造的特定聚合物。又，除了特定聚合物之外，可含有其他的聚合物，即，不具有源自式(1)所表示的二胺的二價基的聚合物。作為其他的聚合物的種類，可舉出聚醯胺酸、聚醯亞胺、聚醯胺酸酯、聚酯、聚醯胺、聚脲、聚有機矽氧烷、纖維素衍生物、聚縮醛、聚苯乙烯或其衍生物、聚(苯乙烯-苯基馬來醯亞胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯等。若本發明之液晶配向劑含有其他的聚合物之情形時，相對於全聚合物成分的特定聚合物的比例係以5質量%以上為較佳，作為其一例可舉出5~95質量%。
液晶配向劑係為了製作液晶配向膜而被使用，就形成均勻的薄膜之類觀點而言，一般而言係採取塗佈液的形態。即使是本發明之液晶配向劑，以含有前述之聚合物成分、與使該聚合物成分溶解的有機溶劑的塗佈液為較佳。此時，液晶配向劑中之聚合物的濃度係可依想要形成的塗膜的厚度設定來進行適當變更。就形成均勻且無缺陷的塗膜之點而言，以1質量%以上為較佳，就溶液的保存穩定性之點而言，以10質量%以下為較佳。特佳的聚合物的濃度係2~8質量%。
液晶配向劑中所含有的有機溶劑，只要是聚合物成分能均勻地溶解即可並無特別限定。若舉其具體例時，可舉出N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、二甲基亞碸、γ-丁內酯、1,3-二甲基-咪唑啉酮、甲基乙基酮、環己酮、環戊酮等。其中，以使用N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、或γ-丁內酯為較佳。
又，液晶配向劑中所含有的有機溶劑，除了如上述般的溶劑之外，一般而言為使用混合溶劑，所述的混合溶劑係併用提升塗佈液晶配向劑時的塗佈性或塗膜的表面平滑性的溶劑而成者，故即使是本發明之液晶配向劑也可適合使用如此般的混合溶劑。可舉出併用的有機溶劑的具體例於下述，但並非被限定於該等的例中。 　　可舉出例如乙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、tert-丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、異戊醇、tert-戊醇、3-甲基-2-丁醇、新戊醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、2-乙基-1-己醇、環己醇、1-甲基環己醇、2-甲基環己醇、3-甲基環己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、二丙基醚、二丁基醚、二己基醚、二噁烷、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、1,2-丁氧基乙烷、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丁基醚、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、3-乙氧基丁基乙酸酯、1-甲基戊基乙酸酯、2-乙基丁基乙酸酯、2-乙基己基乙酸酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、乙二醇單丁基醚、乙二醇單異戊基醚、乙二醇單己基醚、2-(己氧基)乙醇、糠醇、二乙二醇、丙二醇、丙二醇單丁基醚、1-(丁氧基乙氧基)丙醇、丙二醇單甲基醚乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇二甲基醚、三丙二醇單甲基醚、乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基乙酸酯、二乙二醇乙酸酯、三乙二醇、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸n-丁酯、乙酸丙二醇單乙基醚酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸n-丙酯、乳酸n-丁酯、乳酸異戊酯、下述式[D-1]~[D-3]所表示的溶劑等。
式[D-1]中，D1 係表示碳數1~3的烷基，式[D-2]中，D2 係表示碳數1~3的烷基，式[D-3]中，D3 係表示碳數1~4的烷基。
其中，以使用1-己醇、環己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇單丁基醚、二乙二醇二乙基醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單丁基醚或二丙二醇二甲基醚為較佳。如此般的溶劑的種類及含有量係可依液晶配向劑的塗佈裝置、塗佈條件、塗佈環境等來進行適當選擇。
本發明之液晶配向劑，在不損及本發明之效果的範圍內，也可追加含有聚合物成分及有機溶劑以外的成分。作為如此般的追加成分，可舉出用於提高液晶配向膜與基板的密著性或液晶配向膜與密封材的密著性的密著助劑、用於提高液晶配向膜的強度的交聯劑、用於調整液晶配向膜的介電率或電阻的介電質或導電物質等。作為該等追加成分的具體例，如液晶配向劑相關之周知的文獻中所揭示之各種成分，但若一定要表示其一例子時，可舉出公開公報2015/060357號說明書的第53頁[0105]~55頁[0116]中所揭示的成分等。
＜具有液晶配向膜的基板之製造方法＞及＜液晶顯示元件之製造方法＞ 　　具有本發明之液晶配向膜的基板之製造方法係有下述步驟： 　　[I]將上述本發明之液晶配向劑塗佈至具有橫電場驅動用的導電膜的基板上而形成塗膜之步驟； 　　[II]對[I]所得到的塗膜照射經偏光的紫外線之步驟；及 　　[III]將[II]所得到的塗膜進行加熱之步驟。 　　藉由上述步驟從而可得到被賦予配向控制能力的橫電場驅動型液晶顯示元件用液晶配向膜，並可得到具有該液晶配向膜的基板。
又，除了上述所得到的基板(第1基板)之外，藉由準備第2基板從而可得到橫電場驅動型液晶顯示元件。 　　第2基板係除了使用不具有橫電場驅動用的導電膜的基板來替代具有橫電場驅動用的導電膜的基板以外，藉由使用上述步驟[I]~[III](因為使用不具有橫電場驅動用的導電膜的基板，故就便利性而言本案中有簡稱為步驟[I’]~ [III’]之情形)從而可得到具有被賦予配向控制能力的液晶配向膜的第2基板。
橫電場驅動型液晶顯示元件之製造方法係具有下述步驟：[IV]隔著液晶並以第1及第2基板的液晶配向膜呈相對之方式來對向配置上述所得到的第1及第2基板，從而得到液晶顯示元件之步驟。據此可得到橫電場驅動型液晶顯示元件。
以下，對於本發明之製造方法所具有的[I]~[III]、及[IV]的各步驟來進行說明。 ＜步驟[I]＞ 　　步驟[I]中，在具有橫電場驅動用的導電膜的基板上，塗佈上述本發明之液晶配向劑而形成塗膜。
＜基板＞ 　　對於基板並無特別限定，但若所製造的液晶顯示元件為透過型之情形時，以使用透明性較高的基板為較佳。此情形時，並無特別限定，可使用玻璃基板、或丙烯酸基板或聚碳酸酯基板等的塑膠基板等。 　　又，考慮對於反射型的液晶顯示元件的適用，則可使用矽晶圓等的不透明的基板。
＜橫電場驅動用的導電膜＞ 　　基板係具有橫電場驅動用的導電膜。 　　作為該導電膜，若液晶顯示元件為透過型之情形時，可舉出ITO(Indium Tin Oxide：氧化銦錫)、IZO(Indium Zinc Oxide：氧化銦鋅)等，但並非被限定於該等中。 　　又，若為反射型的液晶顯示元件之情形時，作為導電膜可舉出鋁等的會反射光的材料等，但並非被限定於該等中。 　　在基板上形成導電膜之方法係可使用以往周知的手法。
將上述之聚合物組成物塗佈至具有橫電場驅動用的導電膜的基板上之方法並無特別限定。 　　塗佈方法係工業上一般以網板印刷、平板印刷、柔版印刷或噴墨法等來進行的方法。作為其他的塗佈方法有浸漬法、輥式塗佈機法、縫塗佈機法、旋塗法(旋轉塗佈法)或噴霧法等，可因應目的來使用該等。
在具有橫電場驅動用的導電膜的基板上塗佈聚合物組成物後，可藉由加熱板、熱循環型烘箱或IR(紅外線)型烘箱等的加熱手段，以50~300℃、較佳為50~180℃下使溶劑蒸發從而的到塗膜。此時的乾燥溫度，就液晶配向穩定性之觀點而言，以低於[III]步驟為較佳。 　　塗膜的厚度，若過厚時，就液晶顯示元件的消耗電力之方面而言為不利，若過薄時，則有降低液晶顯示元件的可靠性之情形，故較佳為5nm~300nm，又較佳為10nm~ 150nm。 　　尚，[I]步驟之後，在接下來的[II]步驟之前，也能夠設置將形成有塗膜的基板冷卻至室溫之步驟。
＜步驟[II]＞ 　　步驟[II]中，對步驟[I]所得到的塗膜照射經偏光的紫外線。若對塗膜的膜面照射經偏光的紫外線之情形時，從相對於基板為呈一定的方向，隔著偏光板來照射經偏光的紫外線。作為所使用的紫外線，可使用在波長100nm~ 400nm的範圍的紫外線。較佳為依所使用的塗膜種類，隔著過濾器等來選擇最適當的波長。又，例如以可選擇性的誘發光分解反應之方式，來選擇波長240nm~400nm的範圍的紫外線使用。作為紫外線，可使用例如從高壓水銀燈或金屬鹵素燈所放射的光。
偏光的紫外線的照射量係取決於所使用的塗膜。照射量係較佳設定為實現ΔA的最大值(以下亦稱為 ΔAmax)的偏光紫外線的量的1%~70%的範圍內，又較佳設定為1%~50%的範圍內，所述的ΔA是該塗膜中，與偏光的紫外線的偏光方向呈平行方向的紫外線吸光度，和與偏光方向呈垂直方向的紫外線吸光度之間的差。
＜步驟[III]＞ 　　步驟[III]中，將步驟[II]中照射了經偏光的紫外線的塗膜進行加熱。藉由加熱，從而可對塗膜賦予配向控制能力。 　　加熱係可使用加熱板、熱循環型烘箱或IR(紅外線)型烘箱等的加熱手段。加熱溫度係考慮以所使用的塗膜可展現出良好的液晶配向穩定性及電特性的溫度來進行決定。
加熱溫度係以主鏈型高分子為展現出良好的液晶配向穩定性的溫度範圍內為較佳。若加熱溫度過低之情形時，藉由熱之異向性的增幅效果或熱醯亞胺化將有變得不充分之傾向，又，若加熱溫度高於溫度範圍時，藉由偏光曝光所賦予的異向性將有消失之傾向，故此情形時以自組織化來對某一方向的再配向將變得困難。
加熱後所形成的塗膜的厚度，係因步驟[I]所記載的相同理由，以較佳為5nm~300nm，又較佳為50nm~ 150nm者為宜。
藉由具有以上之步驟，本發明之製造方法中係可實現高效率的對於塗膜之異向性的導入。又，可高效率地製造附有液晶配向膜的基板。
＜步驟[IV]＞ 　　[IV]步驟係隔著液晶並以[III]所得到之在橫電場驅動用的導電膜上具有液晶配向膜的基板(第1基板)，與採相同的上述[I’]~[III’]所得到之不具有導電膜的附有液晶配向膜的基板(第2基板)，呈雙方的液晶配向膜相對之方式來對向配置，並利用周知的方法來製作液晶晶胞，從而製作橫電場驅動型液晶顯示元件之步驟。尚，步驟[I’]~ [III’]係步驟[I]中，除了使用不具有該橫電場驅動用導電膜的基板，來替代具有橫電場驅動用的導電膜的基板以外，可與步驟[I]~[III]相同地進行。步驟[I]~[III]與步驟[I’]~[III’]的差異點，因為只有上述之導電膜的有無，故省略步驟[I’]~[III’]的說明。
若舉出液晶晶胞或液晶顯示元件的製作的一例子，可示例如下述方法：準備上述之第1及第2基板，在一片基板的液晶配向膜上散布間隔件，以液晶配向膜面成為內側之方式貼合另一片的基板，減壓注入液晶並密封的方法、或在散布間隔件的液晶配向膜面滴加液晶後，將基板貼合並進行密封的方法等。此時，一側的基板係以使用具有如橫電場驅動用的梳齒狀構造的電極的基板為較佳。此時的間隔件的徑係較佳為1μm~30μm，又較佳為2μm~ 10μm。該間隔件徑係決定夾持液晶層的一對基板間之距離，即，液晶層的厚度。
本發明之附有塗膜的基板之製造方法，係將聚合物組成物塗佈至基板上並形成塗膜後，照射經偏光的紫外線。接下來，藉由進行加熱，從而實現對於主鏈型高分子膜之高效率的異向性的導入，並製造附有具備液晶的配向控制能力的液晶配向膜的基板。 　　本發明中使用的塗膜係利用基於主鏈的光反應的自組織化所誘發的分子再配向的原理，從而實現對於塗膜之高效率的異向性的導入。本發明之製造方法中，若在主鏈型高分子中具有光分解性基的構造來作為光反應性基之情形時，使用主鏈型高分子並在基板上形成塗膜後，照射經偏光的紫外線，接下來進行加熱後，而製成液晶顯示元件。
因此，本發明之方法中使用的塗膜係藉由依序進行對於塗膜照射經偏光的紫外線與加熱處理，從而可製成異向性為高效率地導入、且配向控制能力為優異的液晶配向膜。
又，本發明之方法中使用的塗膜係將對於塗膜之經偏光的紫外線的照射量、與加熱處理中之加熱溫度予以最佳化。據此，可實現更高效率的對於塗膜之異向性的導入。
就對於本發明中所使用的塗膜之高效率的異向性的導入而言，最佳的偏光紫外線的照射量，係對應於使該塗膜中的感光性基進行光分解反應的量的最佳化後的偏光紫外線的照射量。對於本發明中所使用的塗膜來照射經偏光的紫外線之結果，若進行光分解反應的感光性基較少時，不能成為充分的光反應量。此情形時，之後即使是加熱也不會進行充分的自組織化。
因此，對於本發明中所使用的塗膜，藉由偏光紫外線的照射來使感光性基進行光分解反應的最佳的量，係以設為該高分子膜的0.1莫耳%~90莫耳%為較佳，以設為0.1莫耳%~80莫耳%為又較佳。藉由將進行光反應的感光性基的量設為如此般的範圍內，之後的加熱處理中之自組織化將可效率良好地進行，而能夠成為在膜中之高效率的異向性的形成。
本發明之方法中使用的塗膜，係藉由經偏光的紫外線的照射量的最佳化，來使得高分子膜的主鏈中之感光性基的光分解反應的量進行最佳化。又，與之後的加熱處理合併，從而實現高效率的對於本發明中所使用的塗膜之異向性的導入。此情形時，關於適合的偏光紫外線的量，可依據本發明中所使用的塗膜的紫外線吸收的評估來進行。
即，對於本發明中所使用的塗膜，分別測定偏光紫外線照射後的、與經偏光的紫外線的偏光方向呈平行方向的紫外線吸收、和與偏光方向呈垂直方向的紫外線吸收。根據紫外吸收之測定結果，評估該塗膜中之與經偏光的紫外線的偏光方向呈平行方向的紫外線吸光度，和與偏光方向呈垂直方向的紫外線吸光度之間的差，即，ΔA。又，求出本發明所使用的塗膜中可實現的ΔA的最大值(ΔAmax)與實現該最大值的偏光紫外線的照射量。本發明之製造方法係可以將實現該ΔAmax的偏光紫外線照射量作為基準，決定在液晶配向膜的製造中照射的經偏光的紫外線量的較佳量。
依據上述，本發明之製造方法中為了實現對於塗膜之高效率的異向性的導入，可以將該主鏈型高分子給予液晶配向穩定性的溫度範圍作為基準，來決定如上述般的適合的加熱溫度者為宜。因此，例如本發明中所使用的主鏈型高分子給予液晶配向穩定性的溫度範圍，可考慮以所使用的塗膜能展現出良好的液晶配向穩定性及電特性的溫度後來進行決定，可依據由以往的聚醯亞胺等所構成的液晶配向膜的溫度範圍內來進行設定。即，偏光紫外線照射後的加熱的溫度係以設為100℃~300℃為較佳，以設為120℃~250℃為又適宜。藉由如此設定，對於本發明中所使用的塗膜，將可賦予更大的異向性。
藉此，由本發明所提供的液晶顯示元件係變成對於光或熱等的外部應力展現出高的可靠性。
如上述般之方式，使用本發明之聚合物所製造的橫電場驅動型液晶顯示元件用基板或具有該基板的橫電場驅動型液晶顯示元件，由於可靠性為優異故可適合利用於大畫面且高精細的液晶電視等。又，藉由本發明之方法所製造的液晶配向膜，由於具有優異的液晶配向穩定性與可靠性，故也可利用於使用液晶的可變相移器(variable phase shifter)中，該可變相移器係可適合利用於例如可改變共振盪頻率的天線等。 [實施例]
實施例中使用的簡稱符號係如下述般。 　　NMP：N-甲基-2-吡咯啶酮 　　BCS：丁基賽路蘇 　　DA-1：下述構造式(DA-1) 　　DA-2：下述構造式(DA-2) 　　DA-3：下述構造式(DA-3) 　　DA-4：下述構造式(DA-4) 　　CA-1：下述構造式(CA-1) 　　DE-1：下述構造式(DE-1) 　　DE-2：下述構造式(DE-2) 　　DBOP：二苯基(2,3-二氫-2-硫基-3-苯并噁唑基)膦酸酯
＜黏度之測定＞ 　　合成例中，聚合物溶液的黏度係使用E型黏度計TVE-22H(東機產業公司製)，以樣品量1.1mL、錐形轉子TE-1( 1°34’、R24)、溫度25℃下來進行測定。
(合成例1) 　　在放入攪拌子的100mL四頸燒瓶中，量取1.89g的DE-1(7.25mmol)，加入41.1g的NMP，並攪拌使其溶解。接下來，加入2.37g的三乙基胺(23.4mmol)、0.946g的DA-1 (2.34mmol)、1.49g的DA-2(5.46mmol)，並攪拌使其分散。一邊攪拌該懸濁液，一邊添加5.71g的DBOP(14.9mmol)，進而加入5.6g的NMP，並在水冷下攪拌13小時從而得到聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的溶液。該聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的溶液在溫度25℃下之黏度係24.7mPa･s。 　　將所得到的聚醯胺酸酯溶液-聚醯亞胺共聚合物一邊攪拌一邊投入在354g的甲醇中，並濾取已析出的沉澱物。利用甲醇將該沉澱物洗淨3次後，以溫度100℃下進行減壓乾燥，從而得到聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的粉末。 　　將所得到的聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的粉末量取2.11g至放入攪拌子的100mL三角燒瓶中，加入15.5g的NMP，並在室溫下攪拌20小時來使其溶解。接下來，加入15.2g的NMP、14.1g的BCS，並在室溫下攪拌2小時從而得到液晶配向劑(A-1)。
(合成例2) 　　在放入攪拌子的100mL四頸燒瓶中，量取1.94g的DE-1(7.44mmol)，並加入40.5g的NMP，進行攪拌來使其溶解。接下來，加入2.43g的三乙基胺(24.0mmol)、0.971g的DA-1(2.40mmol)、1.37g的DA-3(5.60mmol)，並進行攪拌來使其分散。一邊攪拌該懸濁液一邊添加5.85g的DBOP (15.3mmol)，進而加入5.6g的NMP，在水冷下攪拌18小時從而得到聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的溶液。該聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的溶液在溫度25℃下之黏度係34.8mPa･s。 　　一邊攪拌所得到的聚醯胺酸酯溶液-聚醯亞胺共聚合物一邊投入至351g的甲醇中，並濾取已析出的沉澱物。利用甲醇將該沉澱物洗淨3次後，以溫度60℃下進行減壓乾燥，從而得到聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的粉末。 　　將所得到的聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的粉末量取1.51g至放入攪拌子的100mL三角燒瓶中，加入13.6g的NMP，並在室溫下攪拌20小時來使其溶解。接下來，加入8.4g的NMP、10.1g的BCS，並在室溫下攪拌2小時從而得到液晶配向劑(A-2)。
(合成例3) 　　在放入攪拌子的100mL四頸燒瓶中，量取1.92g的DE-1(7.36mmol)，並加入46.0g的NMP，進行攪拌來使其溶解。接下來，加入2.42g的三乙基胺(24.0mmol)、1.94g的DA-1(4.80mmol)、0.96g的DA-4(3.20mmol)，並進行攪拌來使其分散。一邊攪拌該懸濁液一邊添加5.78g的DBOP (15.1mmol)，進而加入6.3g的NMP，在水冷下攪拌18小時從而得到聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的溶液。該聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的溶液在溫度25℃下之黏度係32.8mPa･s。 　　一邊攪拌所得到的聚醯胺酸酯溶液-聚醯亞胺共聚合物一邊投入至392g的甲醇中，並濾取已析出的沉澱物。利用甲醇將該沉澱物洗淨3次後，以溫度60℃下進行減壓乾燥，從而得到聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的粉末。 　　將所得到的聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的粉末量取1.51g至放入攪拌子的100mL三角燒瓶中，加入13.6g的NMP，並在室溫下攪拌20小時來使其溶解。接下來，加入8.4g的NMP、10.1g的BCS，並在室溫下攪拌2小時從而得到液晶配向劑(A-3)。
(合成例4) 　　在放入攪拌子的100mL四頸燒瓶中，量取2.09g的DE-2(6.65mmol)，並加入47.3g的NMP，進行攪拌來使其溶解。接下來，加入2.13g的三乙基胺(21.0mmol)、2.83g的DA-1(7.00mmol)，並進行攪拌來使其分散。一邊攪拌該懸濁液一邊添加5.23g的DBOP(13.6mmol)，進而加入6.5g的NMP，在水冷下攪拌18小時從而得到聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的溶液。該聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的溶液在溫度25℃下之黏度係25.4mPa･s。 　　一邊攪拌所得到的聚醯胺酸酯溶液-聚醯亞胺共聚合物一邊投入至397g的甲醇中，並濾取已析出的沉澱物。利用甲醇將該沉澱物洗淨3次後，以溫度60℃下進行減壓乾燥，從而得到聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的粉末。 　　將所得到的聚醯胺酸酯-聚醯亞胺共聚合物的粉末量取1.50g至放入攪拌子的100mL三角燒瓶中，加入13.5g的NMP，在室溫下攪拌20小時來使其溶解。接下來，加入8.3g的NMP、10.0g的BCS，並在室溫下攪拌2小時從而得到液晶配向劑(A-4)。
(比較合成例1) 　　在附有攪拌裝置及氮導入管的50mL的四頸燒瓶中，量取0.485g的DA-1(1.20mmol)、0.763g的DA-2(2.80mmol)，加入11.6g的NMP，一邊送入氮一邊攪拌來使其分散。在水冷下一邊攪拌該二胺懸濁液，一邊添加0.721g的CA-1(3.68mmol)、進而加入2.9g的NMP，在氮環境下以23℃攪拌5小時從而得到聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚合物的溶液。該聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚合物的溶液在溫度25℃下之黏度係268mPa･s。 　　將該聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚合物的溶液分離7.8g至放入攪拌子的100mL三角燒瓶中，並加入6.8g的NMP、及6.2g的BCS，在室溫下攪拌2小時從而液晶配向劑(B-1)。
＜液晶配向性評估用液晶晶胞之製作＞ 　　以下為表示用於評估液晶配向性的液晶晶胞之製作方法。 　　製作具備FFS方式的液晶顯示元件的構成的液晶晶胞。首先準備附有電極的基板。基板係30mm×35mm的大小、且厚度為0.7mm的玻璃基板。在基板上全面地形成構成對向電極之IZO電極來作為第1層。在第1層的對向電極之上，形成藉由CVD法成膜的SiN(氮化矽)膜來作為第2層。第2層的SiN膜的膜厚係500nm，其作為層間絕緣膜來發揮功能。在第2層的SiN膜之上係配置將IZO膜圖型化所形成的梳齒狀的像素電極來作為第3層，從而形成第1像素及第2像素之2種像素。各像素的尺寸係縱10mm、橫約5mm。此時，第1層的對向電極與第3層的像素電極係藉由第2層的SiN膜的作用從而電絕緣。
第3層的像素電極係與日本特開2014-77845 (日本國公開專利公報)所記載的圖相同，具有將中央部分為彎曲的“く”字形狀的電極要素多數排列所構成的梳齒狀形狀。各電極要素的短邊方向的寬為3μm，電極要素間的間隔為6μm。形成各像素的像素電極係由中央部分為彎曲的“く”字形狀的電極要素多數排列所構成，因此各像素的形狀不是長方形狀，而是具備與電極要素相同地在中央部分為彎曲之類似粗體的“く”字的形狀。又，各像素係將其中央的彎曲部分作為分界並被上下分割，而具有彎曲部分的上側的第1區域與下側的第2區域。 　　比較各像素的第1區域與第2區域時，構成此等的像素電極的電極要素的形成方向為不同。即，將後述之偏光紫外線的偏光面投影至基板的線段的方向作為基準之情形時，在像素的第1區域中，以呈現+80°的角度(順時計)來形成像素電極的電極要素，在像素的第2區域中，以呈現 -80°的角度(順時計)來形成像素電極的電極要素。即，各像素的第1區域與第2區域如下述般構成：藉由在像素電極與對向電極之間施加電壓而誘發的液晶之基板面內的旋轉動作(面內切換/In plane switching)的方向將互為相反逆方向。
接下來，將合成例及比較合成例所得到的液晶配向劑利用1.0μm的過濾器進行過濾後，藉由旋轉塗佈法塗佈至已準備的附有上述電極之基板上。接下來，在設定成70℃的加熱板上使其乾燥90秒鐘。接下來，使用Ushio電機(股)製曝光裝置：APL-L050121S1S-APW01，對基板朝鉛垂方向隔著波長選擇過濾器及偏光板來照射紫外線的直線偏光。此時，將偏光紫外線的偏光面投影至基板的線段的方向，以相對於第3層的IZO梳齒電極為呈現傾斜80°方向之方式來設定偏光面方向。接下來，在設定成特定的溫度的IR(紅外線)型烘箱中進行30分鐘燒成，從而得到附有被施予配向處理之膜厚100nm的聚醯亞胺液晶配向膜的基板。又，作為對向基板之在裏面形成有ITO電極之具有高度4μm的柱狀間隔件的玻璃基板，亦與上述以相同之方式進行，得到附有施予配向處理之聚醯亞胺液晶配向膜的基板。將該等2片之附有液晶配向膜的基板作為1組，以在一片的基板上留下液晶注入口之形式來印刷密封劑，並將另1片的基板，以液晶配向膜面互相對向，將偏光紫外線的偏光面投影至基板的線段的方向呈現平行之方式來貼合並壓著。之後，使密封劑硬化並製作晶胞間隙為4μm的空晶胞。藉由減壓注入法，對該空晶胞注入液晶MLC-3019(Merck公司製正液晶)並密封注入口，從而得到FFS方式的液晶晶胞。之後，將所得到的液晶晶胞以120℃下加熱30分鐘，並於23℃下放置一晩後使用於液晶配向性之評估。
＜液晶配向性之評估＞ 　　使用該液晶晶胞，於60℃的恆溫環境下，以周波數30Hz外加10VPP的交流電壓168小時。之後，使液晶晶胞的像素電極與對向電極之間成為短路的狀態，並直接以23℃下放置一晩。 　　放置後，將液晶晶胞設置在以偏光軸呈正交之方式所配置的2片偏光板之間，在無外加電壓的狀態下預先使背光點燈，調整液晶晶胞的配置角度，使透過光的輝度成為最小。又，算出使液晶晶胞自第1像素的第2區域成為最暗的角度起旋轉至第1區域成為最暗的角度為止時之旋轉角度，作為角度Δ。於第2像素亦相同地，比較第2區域與第1區域，算出相同的角度Δ。又，算出第1像素與第2像素之角度Δ值的平均值來作為液晶晶胞的角度Δ。該液晶晶胞的角度Δ的值若未滿0.4°之情形時定義並評估為「良好」，角度Δ的值若為0.4°以上之情形時定義並評估為「不良」。
(實施例1) 　　使用合成例1所得到的液晶配向劑(A-1)，並以燒成溫度170℃，依上述記載之方式來製作液晶晶胞。偏光紫外線的照射係使用高壓水銀燈，並隔著波長選擇過濾器：240LCF、及254nm型的偏光板來進行。偏光紫外線的照射量係使用Ushio電機(股)製照度計UVD-S254SB來測定光量，並製作波長254nm的偏光紫外線照射量為200、300、400mJ/cm2 之3種類的液晶晶胞。 　　對於該等的液晶晶胞評估液晶配向性之結果，角度Δ為最佳的偏光紫外線照射量係400mJ/cm2 ，角度Δ係0.17°而為良好。
(實施例2) 　　除了以140℃來進行燒成以外，採與實施例1相同的方法來評估液晶配向性。 (實施例3~5) 　　除了使用合成例2~4所得到的液晶配向劑，並以150℃來進行燒成以外，採與實施例1相同的方法來評估液晶配向性。
(比較例1) 　　除了使用比較合成例1所得到的液晶配向劑以外，採與實施例1相同的方法來評估液晶配向性。
(比較例2) 　　除了使用比較合成例1所得到的液晶配向劑，並以140℃來進行燒成以外，採與實施例1相同的方法來評估液晶配向性。
表1中為表示使用合成例及比較合成例所得到的液晶配向劑時之角度Δ為最佳的偏光紫外線照射量、液晶配向性之評估之結果。
如表1所表示般，實施例1~5中交流驅動前後的配向方位角的差(即，角度Δ)為未滿0.4°，故液晶顯示元件之顯示品質提升為優異。另一方面，比較例1~2中，角度Δ為0.4°以上而為不良。 　　如此般藉由本發明之方法所製造的液晶顯示元件，係可確認展現出非常優異的殘影特性。 [產業利用性]
使用本發明之組成物所製造的橫電場驅動型液晶顯示元件用基板或具有該基板的橫電場驅動型液晶顯示元件，係因為液晶配向的長期穩定性為優異，故可適合利用於大畫面且高精細的液晶電視等。又，藉由本發明之方法所製造的液晶配向膜，係亦可利用於使用液晶之可變相移器中，該可變相移器係可適合利用於例如可改變共振盪頻率之天線等。

Claims (9)

  1. 一種液晶配向劑，其係含有具有下述式(3)所表示的構造單位的聚合物，(式(3)中，X1 係源自四羧酸衍生物的四價有機基，Y1 係源自式(1)所表示的二胺的二價有機基，R11 係碳數1~5的烷基，R21 係氫原子或碳數1~4的烷基)。
  2. 如請求項1之液晶配向劑，其中，前述式(3)中X1 的構造係選自由下述構造式(A-1)至(A-21)所成之群中之至少1種，
  3. 如請求項1或2之液晶配向劑，其中，相對於液晶配向劑中所含有的全聚合物，含有10莫耳%以上的具有前述式(3)所表示的構造單位的聚合物。
  4. 如請求項1~3中任一項之液晶配向劑，其中，上述有機溶劑中含有選自由4-羥基-4-甲基-2-戊酮及二乙二醇二乙基醚所成之群中之至少1種。
  5. 一種具有橫電場驅動型液晶顯示元件用液晶配向膜的基板之製造方法，其係藉由具有下述步驟從而得到被賦予配向控制能力的前述液晶配向膜： 　　[I]將請求項1至4中任一項之液晶配向劑塗佈至具有橫電場驅動用的導電膜的基板上而形成塗膜之步驟； 　　[II]對[I]所得到的塗膜照射經偏光的紫外線之步驟；及 　　[III]將[II]所得到的塗膜進行加熱之步驟。
  6. 一種基板，其係具有藉由請求項5之方法所製造的橫電場驅動型液晶顯示元件用液晶配向膜。
  7. 一種橫電場驅動型液晶顯示元件，其係具有請求項6之基板。
  8. 一種橫電場驅動型液晶顯示元件之製造方法，其係藉由具有下述步驟從而得到該液晶顯示元件，該方法具有： 　　準備請求項6之基板(第1基板)之步驟； 　　得到具有下述液晶配向膜的第2基板之步驟，其藉由下述步驟[I’]、[II’]及[III’]而得到被賦予配向控制能力的液晶配向膜；及 　　[IV]隔著液晶並以前述第1及第2基板的液晶配向膜呈相對之方式來對向配置前述第1及第2基板而得到液晶顯示元件之步驟， 　　所述的步驟[I’]、[II’]及[III’]為： 　　[I’]將請求項1至4中任一項之液晶配向劑塗佈至第2基板上而形成塗膜之步驟； 　　[II’]對[I’]所得到的塗膜照射經偏光的紫外線之步驟；及 　　[III’]將[II’]所得到的塗膜進行加熱之步驟。
  9. 一種橫電場驅動型液晶顯示元件，其係藉由請求項8之方法所製造。
TW107119612A 2017-06-08 2018-06-07 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 TWI844514B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017113793 2017-06-08
JP2017-113793 2017-06-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201908369A true TW201908369A (zh) 2019-03-01
TWI844514B TWI844514B (zh) 2024-06-11

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
CN110709764A (zh) 2020-01-17
WO2018225811A1 (ja) 2018-12-13
JP7211361B2 (ja) 2023-01-24
KR20200016261A (ko) 2020-02-14
KR102666618B1 (ko) 2024-05-16
JPWO2018225811A1 (ja) 2020-04-09
CN110709764B (zh) 2022-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018045180A (ja) 液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示素子
TWI772371B (zh) 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
KR102635627B1 (ko) 액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자
KR102666618B1 (ko) 액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자
JP7055280B2 (ja) 液晶配向膜を有する基板の製造方法及び液晶表示素子
TW201920372A (zh) 液晶配向劑、液晶配向膜及使用此之液晶顯示元件
KR102584666B1 (ko) 액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자
JP2022050521A (ja) 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
TWI844514B (zh) 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
CN109923469B (zh) 液晶取向剂、液晶取向膜及液晶表示元件
JP7022350B2 (ja) 液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示素子
TW201829752A (zh) 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
WO2021065934A1 (ja) 液晶配向剤、液晶配向膜及びそれを用いた液晶表示素子