TW202227532A - 液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件 - Google Patents

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Abstract

一種液晶配向劑，含有選自由具有下式(1)表示之重複單元(a1)的聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種的聚合物(A)。
Figure 110139999-A0101-11-0001-1
R 1至R 4中之至少一者為氫原子以外之基，例如表示碳數1～6之烷基。
Figure 110139999-A0101-11-0001-2
R a1～R a3例如表示碳數1～3之1價有機基。L 1例如表示＊1-O-C(＝O)-＊2。L 2例如表示＊2-C(＝O)-O-＊3。a1～a3滿足a1+a2+a3≧1。

Description

液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件
本發明關於液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件。
自以往液晶顯示裝置已廣泛作為個人電腦、智能手機、行動電話、電視接收機等之顯示部使用。液晶顯示裝置例如具備：夾持於元件基板與彩色濾光片基板之間的液晶層、對液晶層施加電場的畫素電極及共通電極、控制液晶層之液晶分子之配向性的配向膜、切換供至畫素電極之電氣訊號的薄膜電晶體(TFT)等。就液晶分子之驅動方式而言，已知有TN模式、VA模式等縱電場模式、IPS(面內切換，In Plane Switching)模式、FFS(邊緣場切換)模式等橫電場模式。
現在工業上最為普及的液晶配向膜，係藉由將形成於電極基板上之由聚醯胺酸及/或將其予以醯亞胺化而得之聚醯亞胺構成之膜的表面，進行利用棉、尼龍、聚酯等之布沿單向摩擦的所謂摩擦處理來製作。摩擦處理係簡便且生產性優異的工業上有用的方法。但是，伴隨液晶顯示元件的高性能化、高精細化、大型化，因摩擦處理產生的配向膜表面之劃痕、灰塵、機械力、靜電所致的影響、進而配向處理面內之不均勻性等各種問題越發彰顯。作為替代摩擦處理之配向處理方法，已知有藉由照射經偏光之放射線來賦予液晶配向能力的光配向法。就光配向法而言，有人提出利用光異構化反應者、利用光交聯反應者、利用光分解反應者等(例如參照非專利文獻1、專利文獻1、專利文獻2)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平9-297313號公報 [專利文獻2]WO2016/152928號公報 [非專利文獻]
[非專利文獻1]「液晶光配向膜」木戶脇、市村 功能材料 1997年11月號 Vol.17、 No.11 第13～22頁
[發明所欲解決之課題]
IPS驅動模式、FFS驅動模式之液晶顯示元件所使用的液晶配向膜，需要用以抑制因長期交流驅動產生之殘像(以下，亦稱為AC殘像)的高配向約束力。又，利用光配向法進行配向處理時，光的照射量係會影響能量成本、生產速度之要素，故能以較少的光照射量進行配向處理較佳。 但是，經本案發明人等探討發現：能以較少的光照射量實現液晶配向並可抑制AC殘像的液晶配向膜，因為所使用之聚合物成分對於光照射會靈敏地反應，故獲得可抑制AC殘像之液晶配向膜的光照射量範圍窄。如此，實現液晶顯示元件之大畫面化時，於獲得之液晶配向膜之一部分，液晶配向變得不完全，長時間進行圖像顯示時，會有面內之明亮度產生變異，顯示品質降低的疑慮。
於是，本發明之目的係提供能擴大獲得可抑制AC殘像之液晶配向膜的光照射量範圍，且能以良好效率獲得品質優良之液晶配向膜的液晶配向劑、由該液晶配向劑獲得之液晶配向膜及使用了該液晶配向膜的液晶顯示元件。 [解決課題之手段]
本案發明人等進行努力研究的結果，發現藉由使用含有特定成分之液晶配向劑，可解決上述課題，而完成了本發明。具體而言係以下列內容為要旨。
一種液晶配向劑，其特徵為含有：選自由具有下式(1)表示之重複單元(a1)的聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種的聚合物(A)。
[化1]
Figure 02_image001
式(1)中，R 1至R 4各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1～6之烷基、碳數2～6之烯基、碳數2～6之炔基、含氟原子之碳數1～6之1價有機基、或苯基，R 1至R 4中之至少一者表示上述定義中之氫原子以外之基。R及Z各自獨立地表示氫原子或碳數1～6之烷基。Y 1表示下式(H)所示之2價有機基。 [化2]
Figure 02_image003
式(H)中，R a1～R a3各自獨立地表示羥基、鹵素原子、或碳數1～3之1價有機基。又，R a1～R a3存在多數個時，各自可相同也可不同。L 1表示＊1-O-C(＝O)-＊2、或＊1-C(＝O)-O-＊2。此處，＊1係與亦可具有取代基R a1之苯環鍵結，＊2係與亦可具有取代基R a2之苯環鍵結。L 2表示＊2-O-C(＝O)-＊3、或＊2-C(＝O)-O-＊3。此處，＊2係與亦可具有取代基R a2之苯環鍵結，＊3係與亦可具有取代基R a3之苯環鍵結。a1～a3各自獨立地為0～4之整數，且滿足a1+a2+a3≧1。＊表示原子鍵。
此外，本說明書中，＊在任何情況下均表示原子鍵。鹵素原子可列舉氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。 [發明之效果]
根據本發明，可提供能擴大獲得可抑制AC殘像之液晶配向膜的光照射量範圍，且能以良好效率獲得品質優良之液晶配向膜的液晶配向劑、由該液晶配向劑獲得之液晶配向膜及使用了該液晶配向膜的液晶顯示元件。
＜聚合物(A)＞ 本發明之液晶配向劑含有選自由具有下式(1)表示之重複單元(a1)的聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種的聚合物(A)。
[化3]
Figure 02_image007
式(1)中，R 1至R 4各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1～6之烷基、碳數2～6之烯基、碳數2～6之炔基、含氟原子之碳數1～6之1價有機基、或苯基，R 1至R 4中之至少一者表示上述定義中之氫原子以外之基。R及Z各自獨立地表示氫原子或碳數1～6之烷基。Y 1表示下式(H)所示之2價有機基。此外，上述定義中之氫原子以外之基，係指鹵素原子、碳數1～6之烷基、碳數2～6之烯基、碳數2～6之炔基、含氟原子之碳數1～6之1價有機基、及苯基。
[化4]
Figure 02_image003
式(H)中，R a1～R a3各自獨立地表示羥基、鹵素原子、或碳數1～3之1價有機基。又，R a1～R a3存在多數個時，各自可相同也可不同。L 1表示＊1-O-C(＝O)-＊2、或＊1-C(＝O)-O-＊2。此處，＊1係與亦可具有取代基R a1之苯環鍵結，＊2係與亦可具有取代基R a2之苯環鍵結。L 2表示＊2-O-C(＝O)-＊3、或＊2-C(＝O)-O-＊3。此處，＊2係與亦可具有取代基R a2之苯環鍵結，＊3係與亦可具有取代基R a3之苯環鍵結。a1～a3各自獨立地為0～4之整數，且滿足a1+a2+a3≧1。＊表示原子鍵。
上述式(H)表示之2價有機基，考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，宜為下式(H’)表示之2價有機基。 [化5]
Figure 02_image010
R a1～R a3、L 1、L 2、及a1～a3係與上述式(H)為同義。＊表示原子鍵。
上述R 1～R 4中之碳數1～6之烷基之具體例，可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基等。上述R 1～R 4中之碳數2～6之烯基之具體例，可列舉乙烯基、丙烯基、丁烯基等，該等可為直鏈狀亦可為分支狀。上述R 1～R 4中之碳數2～6之炔基之具體例，例如可列舉乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基等。上述R 1～R 4中之含氟原子之碳數1～6之1價有機基，可列舉氟甲基、三氟甲基、五氟乙基、五氟丙基等。就R 1～R 4之更佳組合而言，考量光反應性高的觀點，R 1～R 4為氫原子或甲基，R 1至R 4中之至少一者宜為甲基，R 1至R 4中之至少2者為甲基更佳。R 1及R 4為甲基，且R 2及R 3為氫原子的情形更佳。
上述式(H)中之1價有機基，可列舉：碳數1～3之烷基、碳數1～3之烷基上之至少一部分氫原子經鹵素原子取代而得的鹵化烷基、碳數1～3之烷氧基、碳數1～3之烷氧基上之至少一部分氫原子經鹵素原子取代而得的鹵化烷氧基、碳數2～3之烯基。上述碳數1～3之烷基可列舉於上述R 1～R 4所例示的結構，鹵化烷基可列舉氟甲基、三氟甲基、五氟乙基、五氟丙基等。其中，1價有機基宜為甲基、或甲氧基。
上述式(H)表示之2價有機基，考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，宜為下式(h-1)～(h-14)中之任一者表示之2價有機基。 [化6]
Figure 02_image012
[化7]
Figure 02_image014
考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，上述聚合物(A)亦可為選自由更具有下式(2)表示之重複單元(a2)的聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種的聚合物。亦即，聚合物(A)亦可為選自由具有式(1)表示之重複單元(a1)、與式(2)表示之重複單元(a2)的聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種的聚合物。
[化8]
Figure 02_image016
式(2)中，R 1至R 4、R、及Z係與上述式(1)為同義。Y 2表示下式(O)所示之2價有機基。
[化9]
Figure 02_image018
式(O)中，Ar各自獨立地表示苯環、聯苯結構、或萘環。Ar所具有之苯環或萘環上之任意氫原子亦可被鹵素原子或1價有機基取代。Q 2表示-(CH 2) n-(n為2～18之整數。)、或上述-(CH 2) n-之一部分經-O-、-C(＝O)-及-O-C(＝O)-中之任一者取代而得之基。
上述式(O)中之Ar所具有之苯環或萘環上之任意氫原子也可被鹵素原子、或1價有機基(例如，碳數1～6之烷基、碳數2～6之烯基、碳數2～6之炔基、含氟原子之碳數1～6之1價有機基等)取代。該等1價有機基之具體例可列舉於上述R 1～R 4所例示的結構。 上述式(O)表示之2價有機基，考量提高液晶配向性的觀點，宜為下式(o-1)～(o-14)中之任一者表示之2價有機基。此外，下式(o-1)～(o-14)中，n為2～4更佳，為2或4又更佳。式(o-10)中，m宜為2。(o-14)中，m為0或2更佳。
[化10]
Figure 02_image020
[化11]
Figure 02_image022
式(o-14)中，2個m各自獨立。
考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，上述聚合物(A)亦可為選自由更具有選自由下式(2’)表示之重複單元(a2’)及下式(3)表示之重複單元(a3)構成之群組中之至少一者的聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種的聚合物。亦即，聚合物(A)亦可為選自由具有式(1)表示之重複單元(a1)、與選自由下式(2’)表示之重複單元(a2’)及下式(3)表示之重複單元(a3)構成之群組中之至少一者的聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種的聚合物。 [化12]
Figure 02_image024
式(2’)、及式(3)中，X 2’、及X 3表示4價有機基，Y 2’表示下式(O2)表示之2價有機基，Y 3表示分子內具有基團「-N(D)-(D表示胺甲酸酯系保護基。)」且D除外的碳數為6～30之2價有機基。R、及Z係與上述式(1)為同義。 [化13]
Figure 02_image026
式(O2)中，Ar 2’各自獨立地表示苯環，該苯環上之任意氫原子亦可被鹵素原子、碳數1～3之烷基、或碳數1～3之鹵化烷基取代。Q 2’表示單鍵、或-O-。m表示0～2之整數。
上述式(O2)表示之2價有機基，考量AC殘像之發生少的觀點，宜為下式(o2-1)～(o2-12)中之任一者表示之2價有機基。
[化14]
Figure 02_image028
上述Y 3之D表示胺甲酸酯系保護基，作為胺甲酸酯系保護基，例如可列舉第三丁氧基羰基或9-茀基甲氧基羰基。 上述Y 3之具體例可列舉下式(Dx)表示之2價有機基。
[化15]
Figure 02_image030
式中，Q 5表示單鍵、-(CH 2) n-(n為1～20之整數)、或該-(CH 2) n-之任意之-CH 2-經-O-、-COO-、-OCO-、-NQ 9-、-NQ 9CO-、-CONQ 9-、-NQ 9-CO-NQ 10-、-NQ 9-COO-或-OCOO-取代而得之基，Q 9及Q 10各自獨立地表示氫原子或1價有機基； Q 6及Q 7各自獨立地表示-H、具有-NHD之基(宜為-NHD。)、或具有-N(D) 2之基(宜為-N(D) 2。)。惟，m＝0時，Q 6具有胺甲酸酯系保護基，m＝1時，Q 5、Q 6及Q 7中之至少一者於基團中具有胺甲酸酯系保護基。又，Q 6、及Q 7中，表示氫原子以外之基時，碳數宜為1～8。 上述Q 9及Q 10之1價有機基，可列舉：碳數1～6之烷基、碳數2～6之烯基、碳數2～6之炔基、含氟原子之碳數1～6之1價有機基，具體例可列舉於上述R 1～R 4所例示的結構。
考量AC殘像少的觀點，Y 3之較佳具體例可列舉下式(Y3-1)～(Y3-5)中之任一者表示之2價有機基。「Boc」表示第三丁氧基羰基。
[化16]
Figure 02_image032
X 2’、及X 3除可列舉下式(g)表示之4價有機基外，還可列舉下式(X-1)～(X-25)中之任一者表示之4價有機基、來自芳香族四羧酸二酐的4價有機基等。考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，X 2’及X 3為下式(g)表示之4價有機基更佳。
[化17]
Figure 02_image034
R 1、R 2、R 3、及R 4係與上述式(1)之R 1、R 2、R 3、及R 4為同義。＊表示原子鍵。
[化18]
Figure 02_image036
[化19]
Figure 02_image038
此處，芳香族四羧酸二酐，係指藉由鍵結於苯環、萘環等芳香環之羧基進行分子內脫水而獲得的酸二酐。列舉來自芳香族四羧酸二酐的4價有機基之具體例的話，可列舉下式(Xa-1)～(Xa-2)中之任一者表示之4價有機基、下式(Xr-1)～(Xr-7)中之任一者表示之4價有機基。
[化20]
Figure 02_image040
x及y各自獨立地為單鍵、醚鍵、羰基、酯鍵、碳數1～10之烷二基、1,4-伸苯基、磺醯基或醯胺基。j及k為0或1之整數。
[化21]
Figure 02_image042
上述式(Xa-1)或(Xa-2)表示之4價有機基，亦可為下式(Xa-3)～(Xa-19)中之任一者表示之結構。
[化22]
Figure 02_image044
[化23]
Figure 02_image046
上述聚合物(A)亦可為選自由除具有上述重複單元(a1)、重複單元(a2)、重複單元(a2’)、重複單元(a3)以外，還具有下式(4)表示之重複單元(a4)的聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種的聚合物。
[化24]
Figure 02_image048
式中，X 4表示4價有機基，Y 4表示2價有機基。R、及Z分別與上述式(1)之R、及Z為同義。惟，Y 4表示除分子內具有基團「-N(D)-(D表示胺甲酸酯系保護基。)」且D除外的碳數為6～30之2價有機基、及上述式(O2)表示之2價有機基以外的結構，另外，X 4與上述式(g)表示之4價有機基為同義時，Y 4表示除上述式(H)表示之2價有機基、及上述式(O)表示之2價有機基以外的結構。X 4之具體例可列舉於X 2’、及X 3所例示的結構。
X 4之具體例可列舉於上述X 2’所例示的4價有機基。考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，X 4為上述式(g)表示之4價有機基、或上述式(X-1)～(X-25)中之任一者表示之4價有機基更佳，為上述式(g)表示之4價有機基尤佳。
Y 4之2價有機基之具體例可列舉上述式(H)表示之2價有機基、上述式(O)表示之2價有機基、上述式(O2)表示之2價有機基、分子內具有基團「-N(D)-(D表示胺甲酸酯系保護基。)」且D除外的碳數為6～30之2價有機基，其他可列舉從下列二胺去除2個胺基而得之2價有機基。 可列舉從4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基二苯基甲烷；下式(g-1)～(g-9)表示之二胺等具有光配向性基之二胺；下式(u-1)～(u-3)表示之二胺等具有脲鍵之二胺；下式(u-4)～(u-6)表示之二胺等具有醯胺鍵之二胺；具有選自由含氮原子之雜環、二級胺基及三級胺基構成之群組中之至少一種含氮原子之結構(以下，亦稱為含氮原子結構。)的二胺；2,4-二胺基苯酚、3,5-二胺基苯酚、3,5-二胺基苯甲醇、2,4-二胺基苯甲醇、4,6-二胺基間苯二酚；2,4-二胺基苯甲酸、2,5-二胺基苯甲酸、3,5-二胺基苯甲酸及下式(3b-1)～式(3b-4)表示之二胺化合物等具有羧基之二胺；4-(2-(甲基胺基)乙基)苯胺、4-(2-胺基乙基)苯胺、4,4’-二胺基二苯甲酮、1-(4-胺基苯基)-1,3,3-三甲基-1H-二氫茚-5-胺、1-(4-胺基苯基)-2,3-二氫-1,3,3-三甲基-1H-茚-6-胺；甲基丙烯酸-2-(2,4-二胺基苯氧基)乙酯及2,4-二胺基-N,N-二烯丙基苯胺等末端具有光聚合性基之二胺；膽甾烷基氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烯基氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烷基氧基-2,4-二胺基苯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烷酯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烯酯、3,5-二胺基苯甲酸羊毛甾烷酯及3,6-雙(4-胺基苯甲醯氧基)膽甾烷等具有類固醇骨架之二胺；下式(V-1)～(V-6)表示之二胺；1,3-雙(3-胺基丙基)-四甲基二矽氧烷等具有矽氧烷鍵之二胺；下式(Ox-1)～(Ox-2)等具有㗁唑啉環結構之二胺；1-(4-(2-(2,4-二胺基苯氧基)乙氧基)苯基)-2-羥基-2-甲基丙酮、3,5-二胺基苯甲酸2-(4-(2-羥基-2-甲基丙醯基)苯氧基)乙酯、4,4’-二胺基二苯甲酮、3,3’-二胺基二苯甲酮等具有自由基聚合引發劑功能之二胺等二胺去除2個胺基而得的2價有機基、WO2018/117239號公報記載之式(Y-1)～(Y-167)中之任一者表示之基。
[化25]
Figure 02_image050
[化26]
Figure 02_image052
[化27]
Figure 02_image054
上述(3b-1)中，A 1表示單鍵、-CH 2-、-C 2H 4-、-C(CH 3) 2-、-CF 2-、-C(CF 3) 2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH 3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH 2O-、-O-CH 2-、-COO-、-OCO-、-CO-N(CH 3)-或-N(CH 3)-CO-，m1及m2各自獨立地表示0～4之整數，且m1+m2表示1～4之整數。式(3b-2)中，m3及m4各自獨立地表示1～5之整數。式(3b-3)中，A 2表示碳數1～5之直鏈或分支烷基，m5表示1～5之整數。式(3b-4)中，A 3及A 4各自獨立地表示單鍵、-CH 2-、-C 2H 4-、-C(CH 3) 2-、-CF 2-、-C(CF 3) 2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH 3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH 2O-、-O-CH 2-、-COO-、-OCO-、-CO-N(CH 3)-或-N(CH 3)-CO-，m6表示1～4之整數。
[化28]
Figure 02_image056
上述式(V-1)～(V-6)中，X v1～X v4、及X p1～X p2各自獨立地表示-(CH 2) a-(a為1～15之整數。)、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH 3)-、-NH-、-O-、-CH 2-O-、-CH 2-OCO-、-COO-、或-OCO-，X v5表示-O-、-CH 2-O-、-CH 2-OCO-、-COO-、或-OCO-。X a表示單鍵、-O-、-NH-、-O-(CH 2) m-O-(m表示1～6之整數。)、-C(CH 3) 2-、-CO-、-(CH 2) m-、-SO 2-、-O-C(CH 3) 2-、-CO-(CH 2) m-(m表示1～6之整數。)、-NH-(CH 2) m(m表示1～6之整數。)-、-SO 2-(CH 2) m-(m表示1～6之整數。)、-CONH-(CH 2) m-(m表示1～6之整數。)、-CONH-(CH 2) m-NHCO-(m表示1～6之整數。)、-COO-(CH 2) m-OCO-(m表示1～6之整數。)、-CONH-、-NH-(CH 2) m-NH-(m表示1～6之整數。)、或-SO 2-(CH 2) m-SO 2-(m表示1～6之整數。)，R v1～R v4、及R 1a～R 1b各自獨立地表示碳數1～20之烷基、碳數1～20之烷氧基或碳數2～20之烷氧基烷基。式(V-6)中，2個k可相同也可不同。
[化29]
Figure 02_image058
上述含氮原子之雜環，例如可列舉：吡咯、咪唑、吡唑、三唑、吡啶、嘧啶、嗒𠯤、吡𠯤、吲哚、苯并咪唑、嘌呤、喹啉、異喹啉、㖠啶、喹㗁啉、呔𠯤、三𠯤、咔唑、吖啶、哌啶、哌𠯤、吡咯啶、六亞甲基亞胺等。其中，宜為吡啶、嘧啶、吡𠯤、哌啶、哌𠯤、喹啉、咔唑或吖啶。
具有含氮原子結構之二胺亦可具有的二級胺基及三級胺基，例如以下式(n)表示。 [化30]
Figure 02_image060
上述式(n)中，R表示氫原子或碳數1～10之1價烴基。「＊1」表示鍵結於烴基的原子鍵。 上述式(n)中之R之1價烴基，例如可列舉：甲基、乙基、丙基等烷基；環己基等環烷基；苯基、甲基苯基等芳基等。R宜為氫原子或甲基。
具有含氮原子結構之二胺之具體例，例如可列舉：2,6-二胺基吡啶、3,4-二胺基吡啶、2,4-二胺基嘧啶、3,6-二胺基咔唑、N-甲基-3,6-二胺基咔唑、N-乙基-3,6-二胺基咔唑、N-苯基-3,6-二胺基咔唑、1,4-雙-(4-胺基苯基)-哌𠯤、3,6-二胺基吖啶、下式(Dp-1)～(Dp-8)表示之化合物、或下式(z-1)～式(z-28)表示之化合物。 [化31]
Figure 02_image062
[化32]
Figure 02_image064
[化33]
Figure 02_image066
[化34]
Figure 02_image068
式中，Py表示吡啶環或嘧啶環。
考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，聚合物(A)中重複單元(a1)與重複單元(a1)之醯亞胺化結構之合計含量宜為全部重複單元之10～100莫耳%，含有20～100莫耳%較佳。此外，此處之合計亦包括重複單元(a1)與重複單元(a1)之醯亞胺化結構中之任一者為0莫耳%的情形。以下稱合計時，亦包括構成要素中之1者或2者以上為0莫耳%的情形。 聚合物(A)含有除重複單元(a1)及重複單元(a1)之醯亞胺化結構以外的重複單元時，聚合物(A)中重複單元(a1)與重複單元(a1)之醯亞胺化結構之合計含量宜為全部重複單元之5～95莫耳%，含有5～90莫耳%更佳，含有5～80莫耳%尤佳。
考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，聚合物(A)中重複單元(a2)與重複單元(a2)之醯亞胺化結構之合計宜為全部重複單元之5～95莫耳%，含有10～95莫耳%更佳，含有20～95莫耳%尤佳。
考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，聚合物(A)中重複單元(a1)及重複單元(a2)以及它們的醯亞胺化結構之合計含量宜為全部重複單元之10莫耳%以上，含有20莫耳%以上更佳。聚合物(A)含有除重複單元(a1)及重複單元(a2)以及它們的醯亞胺化結構以外的重複單元時，聚合物(A)中重複單元(a1)及重複單元(a2)以及它們的醯亞胺化結構之合計含量宜為全部重複單元之95莫耳%以下，含有90莫耳%以下更佳。
聚合物(A)含有重複單元(a2’)與重複單元(a2’)之醯亞胺化結構中之至少一者時，考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，聚合物(A)中重複單元(a2’)與重複單元(a2’)之醯亞胺化結構之合計含量宜為全部重複單元之1～50莫耳%，含有1～40莫耳%更佳，含有1～30莫耳%尤佳。 就聚合物(A)而言，考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，宜含有重複單元(a1)及其醯亞胺化結構中之至少一者、重複單元(a2)及其醯亞胺化結構中之至少一者、重複單元(a2’)及其醯亞胺化結構中之至少一者，且重複單元(a1)、重複單元(a2)及重複單元(a2’)以及它們的醯亞胺化結構之合計為全部重複單元之30莫耳%以上較佳，為40莫耳%以上更佳。聚合物(A)含有除重複單元(a1)、重複單元(a2)及重複單元(a2’)以及它們的醯亞胺化結構以外的重複單元時，聚合物(A)中重複單元(a1)、重複單元(a2)及重複單元(a2’)以及它們的醯亞胺化結構之合計含量宜為全部重複單元之95莫耳%以下，含有90莫耳%以下更佳。
就聚合物(A)而言，考量理想地獲得本發明之效果的觀點，相對於聚合物(A)所具有之來自四羧酸衍生物之全部結構單元1莫耳，含有50莫耳%以上之來自具有上述式(g)表示之4價有機基之四羧酸衍生物的結構單元更佳，含有70莫耳%以上尤佳，含有90莫耳%以上特佳。
聚合物(A)含有重複單元(a3)與重複單元(a3)之醯亞胺化結構中之至少一者時，考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，聚合物(A)中重複單元(a3)與重複單元(a3)之醯亞胺化結構之合計含量宜為全部重複單元之1～40莫耳%，含有1～30莫耳%更佳，含有1～25莫耳%尤佳。
聚合物(A)亦可含有重複單元(a2’)及重複單元(a3)以及它們的醯亞胺化結構。
＜聚合物(B)＞ 本發明之液晶配向劑除含有上述聚合物(A)以外，亦可含有分子內不具有上述重複單元(a1)的聚合物(B)。考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，聚合物(B)可列舉選自由具有下式(5)表示之重複單元的聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種的聚合物。 [化35]
Figure 02_image070
式中，X 5為4價有機基，Y 5為2價有機基。Z各自獨立地表示氫原子、亦可具有取代基之碳數1～10之烷基、亦可具有取代基之碳數2～10之烯基、亦可具有取代基之碳數2～10之炔基、第三丁氧基羰基、或9-茀基甲氧基羰基。R各自獨立地表示氫原子、或碳數1～4之烷基。
上述X 5中之4價有機基，可列舉來自脂肪族四羧酸二酐的4價有機基、來自脂環族四羧酸二酐的4價有機基或來自芳香族四羧酸二酐的4價有機基，具體例可列舉於上述X 2’、及X 3所例示的4價有機基。考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，X 5宜為上述式(g)表示之4價有機基、上述式(X-1)～(X-25)中之任一者表示之4價有機基、上述式(Xa-1)～(Xa-2)表示之4價有機基或上述式(Xr-1)～(Xr-7)表示之4價有機基(亦將該等總稱為特定之4價有機基。)較佳。
就聚合物(B)而言，考量有效率地獲得本發明之效果的觀點，X 5為上述特定之4價有機基的重複單元之含量宜為聚合物(B)中含有之全部重複單元之5莫耳%以上，含有10莫耳%以上更佳。
上述Y 5中之2價有機基可列舉於上述Y 4所例示的2價有機基。考量源自殘留DC之殘像少的觀點，聚合物(B)宜為含有Y 5為從上述具有脲鍵之二胺、上述具有醯胺鍵之二胺、上述具有含氮原子結構之二胺、2,4-二胺基苯酚、3,5-二胺基苯酚、3,5-二胺基苯甲醇、2,4-二胺基苯甲醇、4,6-二胺基間苯二酚、上述具有羧基之二胺去除2個胺基而得之2價有機基(亦將該等總稱為特定之2價有機基。)的重複單元的聚合物較佳。
就聚合物(B)而言，考量源自殘留DC之殘像少的觀點，Y 5為上述特定之2價有機基的重複單元之含量可為聚合物(B)中含有之全部重複單元之1莫耳%以上，亦可含有5莫耳%以上。
考量源自殘留DC之殘像少的觀點，聚合物(A)與聚合物(B)之含有比例，[聚合物(A)]/[聚合物(B)]按質量比計可為10/90～90/10，亦可為20/80～90/10，亦可為20/80～80/20。
＜聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺之製造方法＞ 本發明中使用之聚醯亞胺前驅體即聚醯胺酸酯、及聚醯胺酸以及它們的醯亞胺化物即聚醯亞胺，例如可利用WO2013/157586號公報記載之習知方法合成。
更具體而言，係藉由使二胺成分與四羧酸衍生物成分在溶劑中進行(縮聚合)反應而實施。聚合物(A)或(B)之一部分含有醯胺酸結構時，例如可藉由使四羧酸二酐成分與二胺成分反應，而獲得具有醯胺酸結構之聚合物(聚醯胺酸)。就溶劑而言，只要是會溶解生成的聚合物者，則無特別限定。 上述溶劑之具體例可列舉：N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、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、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮。又，聚合物之溶劑溶解性高時，可使用甲乙酮、環己酮、環戊酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、或下列式[D-1]～式[D-3]表示之溶劑。 [化36]
Figure 02_image072
式[D-1]中，D 1表示碳數1～3之烷基，式[D-2]中，D 2表示碳數1～3之烷基，式[D-3]中，D 3表示碳數1～4之烷基。
該等溶劑可單獨使用亦可混合使用。另外，即使是不溶解聚合物的溶劑，亦可在生成之聚合物不析出的範圍內與上述溶劑混合使用。 使二胺成分與四羧酸衍生物成分在溶劑中反應時，反應能以任意之濃度進行，宜為1～50質量%，更佳為5～30質量%。亦可反應初期於高濃度進行，之後追加溶劑。 反應中，二胺成分之合計莫耳數與四羧酸衍生物成分之合計莫耳數的比宜為0.8～1.2。與通常的縮聚合反應同樣，該莫耳比越接近1.0，生成的聚合物(A)、聚合物(B)之分子量越大。
聚醯胺酸酯例如可利用下列已知的方法獲得：[I]使利用上述方法獲得之聚醯胺酸與酯化劑反應；[II]使四羧酸二酯與二胺反應；[III]使四羧酸二酯二鹵化物與二胺反應等。
作為獲得聚醯亞胺的方法，可列舉將上述反應獲得之聚合物之溶液直接加熱的熱醯亞胺化、或於聚合物之溶液中添加觸媒的觸媒醯亞胺化。在溶液中進行熱醯亞胺化時的溫度為100～400℃，宜為120～250℃，宜邊將醯亞胺化反應生成的水去除至系外邊進行較佳。
上述觸媒醯亞胺化，可藉由於反應獲得之聚合物之溶液中添加鹼性觸媒與酸酐，較佳於-20～250℃，更佳為於0～180℃進行攪拌而實施。鹼性觸媒的量宜為醯胺酸基之0.5～30莫耳倍，更佳為2～20莫耳倍，酸酐的量宜為醯胺酸基之1～50莫耳倍，更佳為3～30莫耳倍。鹼性觸媒可列舉吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺、三辛胺等，其中，吡啶具有使反應進行所需之適度的鹼性，故較佳。酸酐可列舉乙酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐等，其中，使用乙酸酐的話，反應結束後之精製變得容易，故較佳。利用觸媒醯亞胺化所獲致之醯亞胺化率(閉環之重複單元相對於聚醯亞胺前驅體所具有之全部重複單元的比例，亦稱為閉環率。)，可藉由調節觸媒量與反應溫度、反應時間來控制。
從上述醯亞胺化之反應溶液回收生成的醯亞胺化物時，將反應溶液投入至溶劑中使其沉澱即可。沉澱所使用之溶劑可列舉：甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、己烷、丁基賽珞蘇、庚烷、甲乙酮、甲基異丁基酮、甲苯、苯、水等。投入溶劑中並沉澱而得之聚合物進行過濾並回收後，可於常壓或減壓下，在常溫或加熱下進行乾燥。
本發明之聚合物(A)中之聚醯亞胺，可使上述聚醯亞胺前驅體所具有之重複單元一部分或全部閉環。上述聚醯亞胺中，醯亞胺化率宜為20～95%，更佳為30～95%，尤佳為50～95%。
＜聚合物之溶液黏度、分子量＞ 本發明中使用之聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺，將其製成濃度10～15質量%之溶液時，例如具有10～1000mPa･s之溶液黏度者就作業性的觀點係較佳，但並無特別限定。此外，上述聚合物之溶液黏度(mPa･s)，係針對使用該聚合物之良溶劑(例如γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯烷酮等)製備而得之濃度10～15質量%的聚合物溶液，利用E型旋轉黏度計於25℃測得之值。 上述聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺之利用凝膠滲透層析法(GPC)測得的聚苯乙烯換算之重量平均分子量(Mw)宜為1,000～500,000，更佳為2,000～300,000。又，Mw與利用GPC測得之聚苯乙烯換算之數量平均分子量(Mn)之比表示的分子量分布(Mw/Mn)宜為15以下，更佳為10以下。藉由落在如此之分子量範圍，可確保液晶顯示元件之良好的配向性及穩定性。
＜封端劑＞ 合成本發明中之聚合物(A)、聚合物(B)時，亦可和如上述之四羧酸衍生物成分、及二胺成分一起使用適當的封端劑來合成末端封端型聚合物。末端封端型聚合物具有改善利用塗膜獲得之液晶配向膜之膜硬度、改善密封劑與液晶配向膜之密接特性的效果。 本發明中之聚合物(A)、聚合物(B)之末端之示例可列舉胺基、羧基、酸酐基或它們的衍生物。胺基、羧基、酸酐基或由該等基衍生而得的末端基可利用通常的縮合反應獲得，或使用下列封端劑將末端予以封端而獲得，前述衍生物例如可使用下列封端劑同樣地獲得。
作為封端劑，例如可列舉：乙酸酐、馬來酸酐、納迪克酸酐、鄰苯二甲酸酐、伊康酸酐、1,2-環己烷二甲酸酐、3-羥基鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、3-(3-三甲氧基矽基)丙基)-3,4-二氫呋喃-2,5-二酮、4,5,6,7-四氟間苯并呋喃-1,3-二酮、4-乙炔基鄰苯二甲酸酐等酸酐；二碳酸二第三丁酯、二碳酸二烯丙酯等二碳酸二酯化合物；丙烯醯氯、甲基丙烯醯氯、菸鹼醯氯等氯羰基化合物；苯胺、2-胺基苯酚、3-胺基苯酚、4-胺基水楊酸、5-胺基水楊酸、6-胺基水楊酸、2-胺基苯甲酸、3-胺基苯甲酸、4-胺基苯甲酸、環己胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺等單胺化合物；異氰酸乙酯、異氰酸苯酯、異氰酸萘酯等單異氰酸酯化合物等。
封端劑之使用比例，相對於所使用之二胺成分之合計100莫耳份，宜為0.01～20莫耳份，為0.01～10莫耳份更佳。
＜液晶配向劑＞ 本發明之液晶配向劑含有聚合物(A)及視需要之聚合物(B)。本發明之液晶配向劑除含有聚合物(A)、聚合物(B)外，亦可含有其他聚合物。其他聚合物的種類可列舉：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。
液晶配向劑係用以製作液晶配向膜而使用者，考量形成均勻的薄膜的觀點，係採取塗布液之形態。本發明之液晶配向劑宜為含有上述聚合物成分、及有機溶劑的塗布液。此時，液晶配向劑中之聚合物之濃度可根據欲形成之塗膜之厚度設定進行適當變更。考量形成均勻且無缺陷之塗膜的觀點，宜為1質量%以上，考量溶液之保存穩定性的觀點，宜為10質量%以下。聚合物之濃度特佳為2～8質量%。
液晶配向劑所含有之有機溶劑，只要是會均勻溶解聚合物成分者，則無特別限定。其具體例可列舉：N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基乳醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、二甲基亞碸、γ-丁內酯、γ-戊內酯、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、甲乙酮、環己酮、環戊酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、N-(正丙基)-2-吡咯烷酮、N-異丙基-2-吡咯烷酮、N-(正丁基)-2-吡咯烷酮、N-(第三丁基)-2-吡咯烷酮、N-(正戊基)-2-吡咯烷酮、N-甲氧基丙基-2-吡咯烷酮、N-乙氧基乙基-2-吡咯烷酮、N-甲氧基丁基-2-吡咯烷酮、N-環己基-2-吡咯烷酮(亦將該等總稱為「良溶劑」)等。其中，宜為N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺或γ-丁內酯較佳。良溶劑之含量宜為液晶配向劑中含有的溶劑全體之20～99質量%，為20～90質量%更佳，為30～80質量%特佳。
又，液晶配向劑所含有之有機溶劑，宜使用除上述溶劑外，還倂用了使塗布液晶配向劑時之塗布性、塗膜之表面平滑性改善之溶劑(亦稱為不良溶劑。)的混合溶劑較佳。不良溶劑之含量宜為液晶配向劑中含有的溶劑全體之1～80質量%，為10～80質量%更佳，為20～70質量%特佳。不良溶劑的種類及含量，係因應液晶配向劑之塗布裝置、塗布條件、塗布環境等適當選擇。倂用之不良溶劑之具體例如下，但不限定於該等。 例如可列舉：二異丙醚、二異丁醚、二異丁基甲醇(2,6-二甲基-4-庚醇)、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、1,2-丁氧基乙烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、二乙二醇甲基乙醚、二乙二醇二丁醚、乙酸3-乙氧基丁酯、乙酸1-甲基戊酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸2-乙基己酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、乙二醇單丁醚(丁基賽珞蘇)、乙二醇單異戊醚、乙二醇單己醚、丙二醇單丁醚、1-(2-丁氧基乙氧基)-2-丙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)-1-丙醇、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇二甲醚、乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、乙酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、二乙二醇乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、乙酸正丁酯、乙酸丙二醇單乙醚、3-甲氧基丙酸甲酯、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、乳酸正丁酯、乳酸異戊酯、二乙二醇單乙醚、二異丁基酮(2,6-二甲基-4-庚酮)等。
其中，宜為二異丁基甲醇、丙二醇單丁醚、丙二醇二乙酸酯、二乙二醇二乙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇二甲醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚乙酸酯、或二異丁基酮。
良溶劑與不良溶劑之較佳溶劑之組合可列舉：N-甲基-2-吡咯烷酮與乙二醇單丁醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與乙二醇單丁醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與丙二醇單丁醚、N-乙基-2-吡咯烷酮與丙二醇單丁醚、N-乙基-2-吡咯烷酮與4-羥基-4-甲基-2-戊酮、N-乙基-2-吡咯烷酮與丙二醇二乙酸酯、N,N-二甲基乳醯胺與二異丁基酮、N-甲基-2-吡咯烷酮與3-乙氧基丙酸乙酯、N-乙基-2-吡咯烷酮與3-乙氧基丙酸乙酯、N-甲基-2-吡咯烷酮與乙二醇單丁醚乙酸酯、N-乙基-2-吡咯烷酮與二丙二醇二甲醚、N,N-二甲基乳醯胺與乙二醇單丁醚、N,N-二甲基乳醯胺與丙二醇二乙酸酯、N-乙基-2-吡咯烷酮與二乙二醇二乙醚、N,N-二甲基乳醯胺與二乙二醇二乙醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與二乙二醇二乙醚、N-乙基-2-吡咯烷酮與N-甲基-2-吡咯烷酮與4-羥基-4-甲基-2-戊酮、N-乙基-2-吡咯烷酮與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與丙二醇單丁醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與二異丁基酮、N-甲基-2-吡咯烷酮與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與二丙二醇單甲醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與丙二醇單丁醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與丙二醇二乙酸酯、γ-丁內酯與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與二異丁基酮、γ-丁內酯與4-羥基-4-甲基-2-戊酮與丙二醇二乙酸酯、N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與丙二醇單丁醚與二異丁基酮、N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與丙二醇單丁醚與二異丙醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與丙二醇單丁醚與二異丁基甲醇、N-甲基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與二丙二醇二甲醚、N-甲基-2-吡咯烷酮與丙二醇單丁醚與二丙二醇二甲醚、N-乙基-2-吡咯烷酮與丙二醇單丁醚與二丙二醇單甲醚、N-乙基-2-吡咯烷酮與丙二醇單丁醚與丙二醇二乙酸酯、N-乙基-2-吡咯烷酮與丙二醇單丁醚與二異丁基酮、N-乙基-2-吡咯烷酮與γ-丁內酯與二異丁基酮、N-乙基-2-吡咯烷酮與N,N-二甲基乳醯胺與二異丁基酮等。
本發明之液晶配向劑，亦可更含有聚合物成分及有機溶劑以外的成分(以下，亦稱為添加劑成分。)。如此之添加劑成分可列舉：用以使液晶配向膜與基板之密接性、液晶配向膜與密封劑之密接性提升的密接助劑、使液晶配向膜之強度提升的化合物(以下，亦稱為交聯性化合物。)、用以調整液晶配向膜之介電率、電阻的介電體、導電物質等。
上述交聯性化合物，考量對於AC殘像展現良好的耐性，且膜強度之改善高的觀點，可為選自由具有選自由環氧乙烷基、氧雜環丁烷基、經保護之異氰酸酯基、經保護之異硫氰酸酯基、含有㗁唑啉環結構之基、含有米氏酸(Meldrum’s acid)結構之基、環碳酸酯基、及下式(d)表示之基構成之群組中之至少1種基的化合物、以及下式(e)表示之化合物構成之群組中之至少1種化合物。 [化37]
Figure 02_image074
式(d)中，R 2及R 3各自獨立地為氫原子、碳數1～3之烷基或「＊-CH 2-OH」。式(e)中，A表示具有芳香環之(m+n)價有機基，R表示氫原子或碳數1～5之烷基，m表示1～6之整數，n表示0～4之整數。上述芳香環上之任意氫原子亦可被鹵素原子、碳數1～10之烷基、碳數2～10之烯基、碳數1～10之烷氧基、碳數1～10之氟烷基、碳數2～10之氟烯基或碳數1～10之氟烷氧基取代。
具有環氧乙烷基之化合物之具體例，可列舉日本特開平10-338880號公報之段落[0037]記載之化合物、WO2017/170483號公報記載之骨架具有三𠯤環之化合物等具有2個以上之環氧乙烷基的化合物。該等之中，可為N,N,N’,N’-四環氧丙基-間亞二甲苯二胺、1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)環己烷、N,N,N’,N’-四環氧丙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、N,N,N’,N’-四環氧丙基-對苯二胺、下式(r-1)～(r-3)表示之化合物等含有氮原子之化合物。 [化38]
Figure 02_image076
具有氧雜環丁烷基之化合物之具體例，可列舉WO2011/132751號公報之段落[0170]～[0175]記載之具有2個以上之氧雜環丁烷基的化合物等。
具有經保護之異氰酸酯基之化合物之具體例，可列舉日本特開2014-224978號公報之段落[0046]～[0047]記載之具有2個以上之經保護之異氰酸酯基的化合物、WO2015/141598號公報之段落[0119]～[0120]記載之具有3個以上之經保護之異氰酸酯基的化合物等，可為下式(bi-1)～(bi-3)表示之化合物。 [化39]
Figure 02_image078
具有經保護之異硫氰酸酯基之化合物之具體例，可列舉日本特開2016-200798號公報記載之具有2個以上之經保護之異硫氰酸酯基的化合物。 具有含有㗁唑啉環結構之基之化合物之具體例，可列舉日本特開2007-286597號公報之段落[0115]記載之含有2個以上之㗁唑啉環結構的化合物。
具有含有米氏酸結構之基之化合物之具體例，可列舉WO2012/091088號公報記載之具有2個以上之米氏酸結構的化合物。 具有環碳酸酯基之化合物之具體例，可列舉WO2011/155577號公報記載之化合物。 上述式(d)表示之基之R 2、R 3之碳數1～3之烷基，可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基。
具有上述式(d)表示之基之化合物之具體例，可列舉WO2015/072554號公報、日本特開2016-118753號公報之段落[0058]記載之具有2個以上之上述式(d)表示之基的化合物、日本特開2016-200798號公報記載之化合物等，亦可為下式(hd-1)～(hd-8)表示之化合物。 [化40]
Figure 02_image080
上述式(e)之A中之具有芳香環之(m+n)價有機基，可列舉：碳數6～30之(m+n)價芳香族烴基、直接或介隔連接基而鍵結有碳數6～30之芳香族烴基的(m+n)價有機基、具有芳香族雜環之(m+n)價基。作為上述芳香族烴基，例如可列舉苯、萘等。作為芳香族雜環，例如可列舉：吡咯環、咪唑環、吡唑環、吡啶環、嘧啶環、喹啉環、異喹啉環、咔唑環、嗒𠯤環、吡𠯤環、苯并咪唑環、吲哚環、喹㗁啉環、吖啶環等。上述連接基可列舉：碳數1～10之伸烷基、-NR-(R為氫原子或碳數1～6之烷基)、或從上述伸烷基去除1個氫原子而得之基、2價或3價環己烷環等。此外，上述伸烷基之任意氫原子亦可被碳數1～6之烷基、氟原子或三氟甲基等有機基取代。上述式(e)之R中之碳數1～5之烷基，可列舉於上述式(1)中之R 1～R 4所例示的烷基之具體例。 列舉上述式(e)之具體例的話，可列舉WO2010/074269號公報記載之化合物、下式(e-1)～(e-10)表示之化合物。 [化41]
Figure 02_image082
上述化合物係交聯性化合物之一例，並不限定於該等。例如可列舉WO2015/060357號公報之第53頁[0105]～第55頁[0116]揭示的上述以外的成分等。又，交聯性化合物亦可組合2種以上。 本發明之液晶配向劑中之交聯性化合物之含量，相對於液晶配向劑中含有的聚合物成分100質量份，宜為0.5～20質量份，考量進行交聯反應，且對於AC殘像展現良好的耐性的觀點，更佳為1～15質量份。
就上述密接助劑而言，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、3-胺基丙基二乙氧基甲基矽烷、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-乙氧基羰基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(3-三乙氧基矽基丙基)三伸乙四胺、N-(3-三甲氧基矽基丙基)三伸乙四胺、10-三甲氧基矽基-1,4,7-三氮雜癸烷、10-三乙氧基矽基-1,4,7-三氮雜癸烷、9-三甲氧基矽基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、9-三乙氧基矽基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、N-苄基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苄基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、參(3-三甲氧基矽基丙基)異氰尿酸酯、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等矽烷偶聯劑。使用矽烷偶聯劑時，考量對於AC殘像展現良好的耐性的觀點，相對於液晶配向劑中含有的聚合物成分100質量份，宜為0.1～30質量份，為0.1～20質量份更佳。
＜液晶配向膜、液晶顯示元件＞ 本發明之液晶配向膜係由上述液晶配向劑獲得。本發明之液晶配向膜可使用於水平配向型或垂直配向型(VA型)之液晶配向膜，其中，係適合IPS模式或FFS模式等水平配向型之液晶顯示元件的液晶配向膜。又，可更理想地使用於光配向處理法用之液晶配向膜。本發明之液晶顯示元件具備上述液晶配向膜。本發明之液晶顯示元件，例如可利用包含下列步驟(1)～(3)及(5)或步驟(1)～(2)及(5)的方法製造。更佳為利用包含步驟(1)～(5)的方法製造。
＜步驟(1)：將液晶配向劑塗布於基板上之步驟＞ 於設置有經圖案化之透明導電膜之基板之一面，利用例如輥塗法、旋塗法、印刷法、噴墨法等適當的塗布方法塗布本發明之液晶配向劑。此處，基板只要是透明性高之基板，則無特別限定，可使用玻璃基板、氮化矽基板，亦可使用丙烯酸系基板、聚碳酸酯基板等塑膠基板等。又，反射型液晶顯示元件中，若僅單側基板，則亦可使用矽晶圓等不透明者，此時的電極亦可使用鋁等會反射光之材料。又，製造IPS型或FFS型液晶元件時，係使用設置有經圖案化成梳齒型之透明導電膜或金屬膜所構成之電極的基板、與未設置電極的對向基板。
作為將液晶配向劑塗布於基板並進行成膜的方法，可列舉網版印刷、平版(offset)印刷、柔版印刷、噴墨法、或噴塗法等。其中，可理想地使用噴墨法所為之塗布、成膜法。
＜步驟(2)：將所塗布之液晶配向劑進行煅燒之步驟＞ 步驟(2)係將塗布於基板上之液晶配向劑進行煅燒，並形成膜的步驟。將液晶配向劑塗布於基板上後，可利用加熱板、熱循環型烘箱或IR(紅外線)型烘箱等加熱手段，使溶劑蒸發，或進行聚醯胺酸或聚醯胺酸酯之熱醯亞胺化。塗布本發明之液晶配向劑後之乾燥、煅燒步驟，可選擇任意之溫度與時間，亦可進行多次。將液晶配向劑進行煅燒的溫度，例如可於40～180℃進行。考量縮短製程的觀點，亦可於40～150℃進行。煅燒時間並無特別限定，可列舉1～10分鐘或1～5分鐘。進行聚醯胺酸或聚醯胺酸酯之熱醯亞胺化時，上述煅燒步驟之後，可進行於例如150～300℃、或150～250℃之溫度範圍進行煅燒的步驟。煅燒時間並無特別限定，可列舉5～40分鐘、或5～30分鐘之煅燒時間。 煅燒後之膜狀物過薄的話，會有液晶顯示元件之可靠性降低的情況，故宜為5～300nm，為10～200nm更佳。
＜步驟(3)：對步驟(2)中獲得之膜進行配向處理之步驟＞ 步驟(3)係視情形對步驟(2)中獲得之膜進行配向處理的步驟。亦即，IPS模式或FFS模式等水平配向型之液晶顯示元件中，對該塗膜進行賦予配向能力之處理。另一方面，VA模式或PSA模式等垂直配向型液晶顯示元件中，可將所形成之塗膜直接作為液晶配向膜使用，亦可對該塗膜實施賦予配向能力之處理。液晶配向膜之配向處理方法可列舉摩擦處理法、光配向處理法，為光配向處理法更理想。就光配向處理法而言，可列舉對上述膜狀物之表面照射經沿一定方向偏向之放射線，視情形於宜為150～250℃之溫度進行加熱處理，賦予液晶配向性(亦稱為液晶配向能力)的方法。放射線可使用具有100～800nm之波長的紫外線或可見光線。其中，宜為具有100～400nm之波長，更佳為具有200～400nm之波長的紫外線。
上述放射線之照射量宜為1～10,000mJ/cm 2，為100～5,000mJ/cm 2更佳，為100～1,500mJ/cm 2尤佳，為100～1,000mJ/cm 2特佳，為100～400mJ/cm 2又更佳。使用通常的液晶配向劑時，配向處理中之光照射量宜為100～5,000mJ/cm 2，而本發明之液晶配向劑，即使減少配向處理中之光照射量，亦可獲得液晶配向膜面內之液晶配向性之變異(不均勻性)受到抑制的液晶配向膜。 又，照射放射線時，為了改善液晶配向性，可將具有上述膜狀物之基板邊於50～250℃加熱邊進行照射。以此種方式製作之上述液晶配向膜，可使液晶分子沿一定方向穩定地配向。 另外，亦可對以上述方法照射經偏光之放射線之液晶配向膜，使用水、溶劑進行接觸處理，或將經照射放射線之液晶配向膜進行加熱處理。
上述接觸處理所使用之溶劑，只要是會溶解因放射線之照射而從膜狀物生成之分解物的溶劑，則無特別限定。具體例可列舉：水、甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮、甲乙酮、1-甲氧基-2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯、丁基賽珞蘇、乳酸乙酯、乳酸甲酯、二丙酮醇、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸環己酯等。其中，考量泛用性、溶劑之安全性的觀點，宜為水、2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇或乳酸乙酯。更佳為水、1-甲氧基-2-丙醇或乳酸乙酯。溶劑可為1種亦可組合2種以上。
＜步驟(4)：對於經在步驟(3)中進行配向處理之膜實施50～300℃之加熱處理的步驟＞ 亦可對上述經照射放射線之塗膜進行加熱處理。 對上述經照射放射線之塗膜進行加熱處理的溫度，宜為50～300℃，為120～250℃更佳。加熱處理的時間宜分別為1～30分鐘。
＜步驟(5)：製作液晶胞之步驟＞ 準備2片以上述方式形成有液晶配向膜之基板，並在對向配置之2片基板之間配置液晶。具體而言可列舉下列2種方法。第一方法中，首先以各液晶配向膜成為對向的方式，介隔間隙(晶胞間隙)將2片基板進行對向配置。然後，將2片基板之周邊部使用密封劑進行貼合，於藉由基板表面及密封劑區劃出之晶胞間隙內注入填充液晶組成物並與膜面接觸後，將注入孔密封。
又，第二方法係稱為ODF(One Drop Fill)方式的手法。於形成有液晶配向膜之2片基板之其中一基板上之預定部位，塗布例如紫外光硬化性密封劑，進一步，於液晶配向膜面上之預定之數部位滴加液晶組成物。之後，以液晶配向膜成為對向的方式貼合另一基板，並將液晶組成物擴張至基板之整面而與膜面接觸。然後，對基板之整面照射紫外光而使密封劑硬化。無論何種方法，均進一步加熱至所使用之液晶組成物成為等向相之溫度後，緩慢冷卻至室溫，藉此去除液晶填充時之流動配向較理想。 此外，對塗膜進行摩擦處理時，2片基板係以各塗膜之摩擦方向彼此形成預定之角度，例如成為正交或逆平行的方式進行對向配置。 就密封劑而言，例如可使用含有硬化劑及作為間隙材料之氧化鋁球的環氧樹脂等。液晶可列舉向列型液晶及層列型液晶，其中，宜為向列型液晶。
另外，藉由視需要於液晶胞之外側表面貼合偏光板，可獲得液晶顯示元件。貼合於液晶胞之外表面的偏光板，可列舉將使聚乙烯醇邊進行延伸配向邊吸收碘而得的稱為「H膜」之偏光薄膜以乙酸纖維素保護膜夾持而成的偏光板或H膜本身所構成之偏光板。
IPS(In-Plane Switching)模式中使用的係梳齒電極基板之IPS基板，具有：基材；形成於基材上，且配置成梳齒狀的多個線狀電極；及以覆蓋線狀電極的方式形成於基材上的液晶配向膜。 此外，FFS(Frindge Field Switching)模式中使用的係梳齒電極基板之FFS基板，具有：基材；形成於基材上的面電極；形成於面電極上的絕緣膜；形成於絕緣膜上，且配置成梳齒狀的多個線狀電極；及以覆蓋線狀電極的方式形成於絕緣膜上的液晶配向膜。
圖1係表示本發明之橫電場液晶顯示元件之一例的概略剖面圖，係IPS模式液晶顯示元件之示例。 圖1所例示之橫電場液晶顯示元件1中，於具備液晶配向膜2c之梳齒電極基板2與具備液晶配向膜4a之對向基板4之間，夾持有液晶3。梳齒電極基板2具有：基材2a；形成於基材2a上，且配置成梳齒狀的多個線狀電極2b；及以覆蓋線狀電極2b的方式形成於基材2a上的液晶配向膜2c。對向基板4具有：基材4b；及形成於基材4b上的液晶配向膜4a。液晶配向膜2c例如為本發明之液晶配向膜。液晶配向膜4c同樣亦為本發明之液晶配向膜。 該橫電場液晶顯示元件1中，對線狀電極2b施加電壓的話，會如電力線L所示般在線狀電極2b間產生電場。
圖2係表示本發明之橫電場液晶顯示元件之另一例的概略剖面圖，係FFS模式液晶顯示元件之示例。 圖2所例示之橫電場液晶顯示元件1中，於具備液晶配向膜2h之梳齒電極基板2與具備液晶配向膜4a之對向基板4之間，夾持有液晶3。梳齒電極基板2具有：基材2d；形成於基材2d上的面電極2e；形成於面電極2e上的絕緣膜2f；形成於絕緣膜2f上，且配置成梳齒狀的多個線狀電極2g；及以覆蓋線狀電極2g的方式形成於絕緣膜2f上的液晶配向膜2h。對向基板4具有：基材4b；及形成於基材4b上的液晶配向膜4a。液晶配向膜2h例如為本發明之液晶配向膜。液晶配向膜4a同樣亦為本發明之液晶配向膜。 該橫電場液晶顯示元件1中，對面電極2e及線狀電極2g施加電壓的話，會如電力線L所示般在面電極2e及線狀電極2g間產生電場。 [實施例]
以下，列舉實施例針對本發明進行更具體地說明，但本發明並不限定於該等。下列化合物之簡稱及各特性的測定方法如下。
(溶劑) NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮 BCS：丁基賽珞蘇 (二胺) DA-1：對苯二胺 DA-2：1,2-雙(4-胺基苯氧基)乙烷 DA-3：參照下式(DA-3) DA-4：參照下式(DA-4) DA-5：參照下式(DA-5) DA-6：參照下式(DA-6) DA-7：1,3-雙(4-胺基苯乙基)脲 DA-8：4-(2-甲基胺基乙基)苯胺 (四羧酸二酐) TA-1：1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四甲酸二酐 TA-2：1,2,3,4-環丁烷四甲酸二酐 [化42]
Figure 02_image084
「Boc」表示第三丁氧基羰基。「Me」表示甲基。
[黏度] 溶液之黏度係使用E型黏度計TVE-22H(東機產業公司製)，以樣品量1.1mL、圓錐轉子TE-1(1°34’、R24)、溫度25℃之條件進行測定。
[聚合物之合成例] ＜合成例1＞ 量取0.173g(1.60mmol)之DA-1、0.586g(2.40mmol)之DA-2、0.836g(2.40mmol)之DA-4及0.638g(1.60mmol)之DA-3至附設有攪拌裝置及氮氣導入管之50mL四口燒瓶中，加入28.9g之NMP，邊送入氮氣邊攪拌使其溶解。邊攪拌該二胺溶液邊添加1.704g(7.60mmol)之TA-1，於50℃攪拌20小時，得到聚醯胺酸溶液(PAA-1)。該聚醯胺酸溶液之黏度為840mPa･s。
＜合成例2＞ 量取0.130g(1.20mmol)之DA-1、0.440g(1.80mmol)之DA-2、0.678g(1.80mmol)之DA-5及0.478g(1.20mmol)之DA-3至附設有攪拌裝置及氮氣導入管之50mL四口燒瓶中，加入21.9g之NMP，邊送入氮氣邊攪拌使其溶解。邊攪拌該二胺溶液邊添加1.264g(5.64mmol)之TA-1，於50℃攪拌20小時，得到聚醯胺酸溶液(PAA-2)。該聚醯胺酸溶液之黏度為394mPa･s。
＜合成例3＞ 量取0.076g(0.70mmol)之DA-1、0.257g(1.05mmol)之DA-2、0.429g(1.05mmol)之DA-6及0.279g(0.70mmol)之DA-3至附設有攪拌裝置及氮氣導入管之50mL四口燒瓶中，加入13.3g之NMP，邊送入氮氣邊攪拌使其溶解。邊攪拌該二胺溶液邊添加0.738g(3.29mmol)之TA-1，於50℃攪拌20小時，得到聚醯胺酸溶液(PAA-3)。該聚醯胺酸溶液之黏度為374mPa･s。
＜合成例4＞ 取9.01g(60.0mmol)之DA-8、及26.8g(89.8mmol)之DA-7至附設有攪拌裝置及氮氣導入管之500mL四口燒瓶中，加入290g之NMP，邊送入氮氣邊攪拌使其溶解。邊將該二胺溶液於水冷下進行攪拌，邊添加27.9g(142mmol)之TA-2，加入71.4g之NMP並於23℃攪拌2小時，得到聚醯胺酸之溶液(PAA-4)。 該聚醯胺酸之溶液之黏度為750mPa･s。
＜合成例5＞ 量取0.108g(1.00mmol)之DA-1、0.366g(1.50mmol)之DA-2、0.565g(1.50mmol)之DA-5及0.399g(1.00mmol)之DA-3至附設有攪拌裝置及氮氣導入管之50mL四口燒瓶中，加入17.2g之NMP，邊送入氮氣邊攪拌使其溶解。邊攪拌該二胺溶液邊添加0.912g(4.65mmol)之TA-2，於40℃攪拌24小時，得到聚醯胺酸溶液(PAA-5)。該聚醯胺酸溶液之黏度為373mPa･s。
[液晶配向劑之製備] ＜實施例1＞ 取合成例2中獲得之12質量%之聚醯胺酸溶液(PAA-2)5.00g至20mL三角燒瓶中，加入3.40g之NMP、及3.60g之BCS，於25℃混合2小時，得到液晶配向劑(A1)。該液晶配向劑未觀察到混濁、析出等異常，確認係均勻的溶液。
＜實施例2＞ 取合成例3中獲得之12質量%之聚醯胺酸溶液(PAA-3)5.00g至20mL三角燒瓶中，加入3.40g之NMP、及3.60g之BCS，於25℃混合2小時，得到液晶配向劑(A2)。該液晶配向劑未觀察到混濁、析出等異常，確認係均勻的溶液。
＜實施例3＞ 取合成例2中獲得之12質量%之聚醯胺酸溶液(PAA-2)0.83g與合成例4中獲得之15質量%之聚醯胺酸溶液(PAA-4)2.67g至20mL三角燒瓶中，加入4.50g之NMP、及2.00g之BCS，於25℃混合2小時，得到液晶配向劑(A3)。該液晶配向劑未觀察到混濁、析出等異常，確認係均勻的溶液。
＜實施例4＞ 取合成例3中獲得之12質量%之聚醯胺酸溶液(PAA-3)0.83g與合成例4中獲得之15質量%之聚醯胺酸溶液(PAA-4)2.67g至20mL三角燒瓶中，加入4.50g之NMP、及2.00g之BCS，於25℃混合2小時，得到液晶配向劑(A4)。該液晶配向劑未觀察到混濁、析出等異常，確認係均勻的溶液。
＜比較例1＞ 取合成例1中獲得之12質量%之聚醯胺酸溶液(PAA-1)5.00g至20mL三角燒瓶中，加入3.40g之NMP、及3.60g之BCS，於25℃混合2小時，得到液晶配向劑(B1)。該液晶配向劑未觀察到混濁、析出等異常，確認係均勻的溶液。
＜比較例2＞ 取合成例1中獲得之12質量%之聚醯胺酸溶液(PAA-1)0.83g與合成例4中獲得之15質量%之聚醯胺酸溶液(PAA-4)2.67g至20mL三角燒瓶中，加入4.50g之NMP、2.00g之BCS，於25℃混合2小時，得到液晶配向劑(B2)。該液晶配向劑未觀察到混濁、析出等異常，確認係均勻的溶液。
＜比較例3＞ 取合成例5中獲得之12質量%之聚醯胺酸溶液(PAA-5)5.00g至20mL三角燒瓶中，加入3.40g之NMP、及3.60g之BCS，於25℃混合2小時，得到液晶配向劑(B3)。該液晶配向劑未觀察到混濁、析出等異常，確認係均勻的溶液。
＜比較例4＞ 取合成例5中獲得之12質量%之聚醯胺酸溶液(PAA-5)0.83g與合成例4中獲得之15質量%之聚醯胺酸溶液(PAA-4)2.67g至20mL三角燒瓶中，加入4.50g之NMP、2.00g之BCS，於25℃混合2小時，得到液晶配向劑(B4)。該液晶配向劑未觀察到混濁、析出等異常，確認係均勻的溶液。
[表1]
液晶配向劑 摻配聚合物種類 摻配比 (質量比) 溶液的組成(質量%)
成分1 成分2 成分1：成分2 聚合物 NMP BCS
實施例1 A1 PAA-2 - 100：0 5 65 30
實施例2 A2 PAA-3 - 100：0 5 65 30
實施例3 A3 PAA-2 PAA-4 20：80 5 75 20
實施例4 A4 PAA-3 PAA-4 20：80 5 75 20
比較例1 B1 PAA-1 - 100：0 5 65 30
比較例2 B2 PAA-1 PAA-4 20：80 5 75 20
比較例3 B3 PAA-5 - 100：0 5 65 30
比較例4 B4 PAA-5 PAA-4 20：80 5 75 20
使用以上述方式獲得之液晶配向劑，利用以下所示之程序製作FFS驅動液晶胞並進行特性評價。
[液晶胞的製作] 製作具備邊緣場切換(Fringe Field Switching：FFS)模式液晶顯示元件之構成的液晶胞。 首先準備附設電極之基板。基板係30mm×35mm之大小且厚度為0.7mm的玻璃基板。於基板上形成作為第1層之構成對向電極的具備整面狀圖案之ITO電極。於第1層之對向電極之上形成作為第2層的利用CVD法成膜之SiN(氮化矽)膜。第2層之SiN膜的膜厚為500nm，係作為層間絕緣膜而發揮功能的膜厚。於第2層之SiN膜之上配置作為第3層之將ITO膜圖案化而形成的梳齒狀畫素電極，並形成第1畫素及第2畫素之2個畫素。各畫素的大小係縱向6mm且橫向約5mm。此時，第1層之對向電極與第3層之畫素電極係藉由第2層之SiN膜的作用而電性地絕緣。
第3層之畫素電極，具有中央部分以內角160°彎折成「く字」形狀之電極要素多個排列而構成的梳齒狀形狀，各電極要素之短邊方向之寬度為3μm，電極要素間之間隔為6μm。形成各畫素之畫素電極係中央部分彎折成「く字」形狀之電極要素多個排列而構成，故各畫素的形狀並非長方形狀，而是與電極要素同樣具備於中央部分彎折的類似粗體字之「く字」的形狀。另外，各畫素係以其中央之彎折部分作為邊界而分割成上下，具有彎折部分之上側之第1區域與下側之第2區域。
然後，將液晶配向劑利用1.0μm之過濾器進行過濾後，利用旋塗塗布於所準備之上述附設電極之基板(第1玻璃基板)、與於背面成膜有ITO膜且具有高度4.0μm之柱狀間隙材料的玻璃基板(第2玻璃基板)。在80℃之加熱板上乾燥2分鐘後，利用230℃之熱風循環式烘箱煅燒30分鐘，形成膜厚100nm之塗膜。對該塗膜面，以250～550mJ/cm 2之範圍內之曝光量照射經藉由偏光板進行消光比10：1以上之直線偏光的波長254nm之紫外線。此外，形成於第1玻璃基板之液晶配向膜，係以將畫素彎折部之內角予以等分之方向與液晶之配向方向成為正交的方式進行配向處理，形成於第2玻璃基板之液晶配向膜，係以製作液晶胞時第1玻璃基板上之液晶之配向方向與第2玻璃基板上之液晶之配向方向成為一致的方式進行配向處理。將該基板利用230℃之熱風循環式烘箱進一步煅燒30分鐘，得到附設液晶配向膜之基板。將上述2片基板作為一組，於基板上印刷密封劑，以液晶配向膜面彼此相對且配向方向成0°的方式貼合另1片基板後，使密封劑硬化，而製作空晶胞。利用減壓注入法於該空晶胞中注入液晶MLC-3019(Merck公司製)，並將注入口密封，而得到FFS驅動液晶胞。之後，將獲得之液晶胞於110℃加熱1小時並放置一晚後，使用於各評價。
[長期交流驅動所致之殘像評價] 使用上述液晶胞，於60℃之恆溫環境下以頻率60Hz施加±5V之交流電壓120小時。之後，使液晶胞之畫素電極與對向電極之間成為短路狀態，並於室溫放置一天。
放置一天後，在以偏光軸成為正交的方式配置之2片偏光板之間設置液晶胞，於無施加電壓之狀態將背光點亮，調整液晶胞之配置角度，以使透射光之亮度成為最小。另外，算出將液晶胞從第1畫素之第2區域為最暗的角度旋轉到第1畫素之第1區域為最暗的角度時的旋轉角度作為角度Δ。第2畫素中亦同樣比較第2區域與第1區域並算出同樣之角度Δ。使用由第1畫素算出之角度Δ、及由第2畫素算出之角度Δ，來計算角度Δ之平均值。
＜評價結果＞ 關於使用上述實施例1～4中獲得之液晶配向劑(A1)～(A4)所獲得之液晶顯示元件、及使用上述比較例1～4中獲得之液晶配向劑(B1)～(B4)所獲得之液晶顯示元件的評價結果如表2所示。
[表2]
液晶配向劑 摻配聚合物種類 摻配比 (質量比) 紫外線之累積光量 長期交流驅動所致之殘像
成分1 成分2 成分1：成分2 (mJ/cm 2) (液晶胞之角度Δ)
實施例1 A1 PAA-2 - 100：0 350 0.13
450 0.15
實施例2 A2 PAA-3 - 100：0 250 0.14
350 0.13
450 0.15
比較例1 B1 PAA-1 - 100：0 350 0.15
450 0.17
比較例3 B3 PAA-5 - 100：0 350 2.66
450 2.21
實施例3 A3 PAA-2 PAA-4 20：80 450 0.17
550 0.14
實施例4 A4 PAA-3 PAA-4 20：80 450 0.18
550 0.16
比較例2 B2 PAA-1 PAA-4 20：80 450 0.26
550 0.20
比較例4 B4 PAA-5 PAA-4 20：80 450 2.31
550 1.77
實施例1～2中獲得之液晶配向劑(A1)～(A2)，相較於比較例1、3中獲得之液晶配向劑(B1)、(B3)，長期交流驅動所致之殘像係輕微。又，實施例3～4中獲得之液晶配向劑(A3)～(A4)，相較於比較例2、4中獲得之液晶配向劑(B2)、(B4)，長期交流驅動所致之殘像係輕微。 [產業上利用性]
藉由使用本發明之液晶配向劑，可獲得在IPS、FFS驅動模式之液晶顯示元件中因長期交流驅動所產生之殘像受到抑制的液晶配向膜。因此，可期待利用在尋求高顯示品質之液晶顯示元件中。
1:橫電場液晶顯示元件 2:梳齒電極基板 2a:基材 2b:線狀電極 2c:液晶配向膜 2d:基材 2e:面電極 2f:絕緣膜 2g:線狀電極 2h:液晶配向膜 3:液晶 4:對向基板 4a:液晶配向膜 4b:基材 L:電力線
[圖1]係表示本發明之橫電場液晶顯示元件之一例的概略剖面圖。 [圖2]係表示本發明之橫電場液晶顯示元件之另一例的概略剖面圖。
Figure 110139999-A0101-11-0002-3

Claims (17)

  1. 一種液晶配向劑，其特徵為含有：選自由具有下式(1)表示之重複單元(a1)的聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種的聚合物(A)；
    Figure 03_image001
    式(1)中，R 1至R 4各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1～6之烷基、碳數2～6之烯基、碳數2～6之炔基、含氟原子之碳數1～6之1價有機基、或苯基，R 1至R 4中之至少一者表示上述定義中之氫原子以外之基；R及Z各自獨立地表示氫原子或碳數1～6之烷基；Y 1表示下式(H)所示之2價有機基；
    Figure 03_image003
    式(H)中，R a1～R a3各自獨立地表示羥基、鹵素原子、或碳數1～3之1價有機基；又，R a1～R a3存在多數個時，各自可相同也可不同；L 1表示＊1-O-C(＝O)-＊2、或＊1-C(＝O)-O-＊2；此處，＊1係與亦可具有取代基R a1之苯環鍵結，＊2係與亦可具有取代基R a2之苯環鍵結；L 2表示＊2-O-C(＝O)-＊3、或＊2-C(＝O)-O-＊3；此處，＊2係與亦可具有取代基R a2之苯環鍵結，＊3係與亦可具有取代基R a3之苯環鍵結；a1～a3各自獨立地為0～4之整數，且滿足a1+a2+a3≧1；＊表示原子鍵。
  2. 如請求項1之液晶配向劑，其中，該式(H)中之該1價有機基為碳數1～3之烷基、碳數1～3之烷基上之至少一部分氫原子經鹵素原子取代而得的鹵化烷基、碳數1～3之烷氧基、碳數1～3之烷氧基上之至少一部分氫原子經鹵素原子取代而得的鹵化烷氧基或碳數2～3之烯基。
  3. 如請求項1之液晶配向劑，其中，該式(H)表示之2價有機基為下式(h-1)～(h-14)中之任一者表示之2價有機基；
    Figure 03_image012
    Figure 03_image014
    式(h-1)～(h-14)中，＊表示原子鍵。
  4. 如請求項1之液晶配向劑，其中，該聚合物(A)為選自由更具有下式(2)表示之重複單元(a2)的聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種的聚合物；
    Figure 03_image090
    式(2)中，R 1至R 4、R、及Z係與前述式(1)為同義；Y 2表示下式(O)所示之2價有機基；
    Figure 03_image018
    式(O)中，Ar各自獨立地表示苯環、聯苯結構、或萘環；該Ar所具有之苯環或萘環上之任意氫原子亦可被鹵素原子或1價有機基取代；Q 2表示-(CH 2) n-、或該-(CH 2) n-之一部分經-O-、-C(＝O)-及-O-C(＝O)-中之任一者取代而得之基，惟，n為2～18之整數；＊表示原子鍵。
  5. 如請求項4之液晶配向劑，其中，該式(O)表示之2價有機基為下式(o-1)～(o-14)中之任一者表示之2價有機基；
    Figure 03_image020
    Figure 03_image022
    式(o-1)～(o-14)中，＊表示原子鍵；式(o-14)中，2個m各自獨立。
  6. 如請求項1之液晶配向劑，其中，該聚合物(A)為選自由更具有選自由下式(2’)表示之重複單元(a2’)及下式(3)表示之重複單元(a3)構成之群組中之至少一者的聚醯亞胺前驅體及該聚醯亞胺前驅體之醯亞胺化物即聚醯亞胺構成之群組中之至少1種的聚合物；
    Figure 03_image024
    式(2’)、及式(3)中，X 2’、及X 3表示4價有機基，Y 2’表示下式(O2)表示之2價有機基，Y 3表示分子內具有基團「-N(D)-」且D除外的碳數為6～30之2價有機基，惟，D表示胺甲酸酯系保護基；R、及Z係與前述式(1)為同義；
    Figure 03_image096
    式(O2)中，Ar 2’各自獨立地表示苯環，該苯環上之任意氫原子亦可被鹵素原子、碳數1～3之烷基、或碳數1～3之鹵化烷基取代；Q 2’表示單鍵、或-O-；m表示0～2之整數；＊表示原子鍵。
  7. 如請求項6之液晶配向劑，其中，該聚合物(A)中，該重複單元(a1)、該重複單元(a2)及該重複單元(a2’)以及它們的醯亞胺化結構之合計含量為全部重複單元之30莫耳%以上。
  8. 如請求項6之液晶配向劑，其中，該式(O2)表示之2價有機基為下式(o2-1)～(o2-12)中之任一者表示之2價有機基；
    Figure 03_image028
    式(o2-1)～(o2-12)中，＊表示原子鍵。
  9. 如請求項1之液晶配向劑，其中，該聚合物(A)中，該重複單元(a1)與該重複單元(a1)之醯亞胺化結構之合計含量為全部重複單元之5～95莫耳%。
  10. 如請求項1之液晶配向劑，係使用於光配向處理法用之液晶配向膜。
  11. 一種液晶配向膜，係由如請求項1至10中任一項之液晶配向劑獲得。
  12. 一種液晶顯示元件，具備如請求項11之液晶配向膜。
  13. 一種液晶顯示元件之製造方法，包含下列步驟(1)～(3)； 步驟(1)：將如請求項1至10中任一項之液晶配向劑塗布於基板上； 步驟(2)：將所塗布之液晶配向劑進行煅燒；及 步驟(3)：對步驟(2)中獲得之膜進行配向處理。
  14. 如請求項13之液晶顯示元件之製造方法，其中，該配向處理為光配向處理。
  15. 如請求項14之液晶顯示元件之製造方法，其中，該光配向處理中之放射線之照射量為100～1500mJ/cm 2。
  16. 如請求項13之液晶顯示元件之製造方法，更包含下列步驟(4)； 步驟(4)：對於經在步驟(3)中進行配向處理之膜，進一步實施50～300℃之加熱處理。
  17. 一種液晶顯示元件，係利用如請求項13至16中任一項之液晶顯示元件之製造方法獲得。
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