TW202415752A - 液晶配向劑、液晶配向膜、液晶元件及液晶配向膜的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題在於提供一種如下液晶配向膜，即導致顯示不良的膜剝落或削減少且與密封劑的密接性優異，並且即便於光配向處理的曝光能量少的情況下，亦可形成具有良好的對比度的液晶顯示元件的液晶配向膜，並提供一種可形成此種液晶配向膜的液晶配向劑。一種液晶配向劑，含有使四羧酸衍生物與二胺類及具有兩個以上的羥基的單胺反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物，且所述液晶配向劑包含式（I）所表示的化合物作為四羧酸衍生物。
Description
本發明是有關於一種液晶配向劑、液晶配向膜及使用液晶配向膜的液晶元件。詳細而言，是有關於一種用以形成光配向方式的液晶配向膜（以下，有時簡記為光配向膜）的光配向用液晶配向劑（以下，有時簡記為液晶配向劑）、使用該液晶配向劑而形成的光配向方式的液晶配向膜以及具有該液晶配向膜的液晶顯示元件（以下，有時簡記為液晶元件）。
已知有一種液晶元件，其藉由對元件內的液晶層的配向狀態進行控制或調變，可使入射至元件內的電磁波產生折射、散射、反射等光學現象。具體而言，除已知有下述液晶顯示元件以外，還已知有液晶天線、調光窗、光學補償材料、可變移相器。
作為液晶顯示元件，已知有扭轉向列（Twisted Nematic，TN）模式、超扭轉向列（Super Twisted Nematic，STN）模式、共面切換（In-Plane Switching，IPS）模式、邊緣場切換（Fringe Field Switching，FFS）模式、垂直配向型的垂直配向（Vertical Alignment，VA）（多域垂直配向（Multi-domain Vertical Alignment））模式等各種驅動方式的液晶顯示元件。該些液晶顯示元件可應用於電視、行動電話等各種電子機器的圖像顯示裝置，以進一步提高顯示品質為目標而正在進行開發。具體而言，液晶顯示元件的性能的提高不僅可藉由驅動方式、元件結構的改良來達成，而且還可藉由元件中所使用的結構構件來達成。而且，液晶顯示元件中所使用的結構構件中，特別是液晶配向膜是與顯示品質相關的重要材料之一，為了應對液晶顯示元件的高品質化的要求，針對該液晶配向膜，亦正在積極進行研究。
此處，液晶配向膜在設置於液晶顯示元件的液晶層的兩側的一對基板上與該液晶層相接設置，具備使構成液晶層的液晶分子相對於基板具有一定規則性地進行配向的功能。藉由使用液晶配向性高的液晶配向膜，可實現對比度高且殘像特性得到改善的液晶顯示元件（例如，參照專利文獻1及專利文獻2）。
於此種液晶配向膜的形成中，目前主要使用使聚醯胺酸、可溶性的聚醯亞胺或聚醯胺酸酯溶解於有機溶劑中而成的溶液（清漆）。於利用該些清漆來形成液晶配向膜時，將清漆塗佈於基板上，然後藉由加熱等而將塗膜固化來形成聚醯亞胺系液晶配向膜，視需要實施適合於所述顯示模式的配向處理。作為配向處理方法，已知有利用布等擦拭配向膜的表面而使聚合物分子的方向整齊的摩擦法；及藉由對配向膜照射直線偏光的紫外線而於聚合物分子中引起光異構化或二聚化等光化學變化，對膜賦予各向異性的光配向法，其中，光配向法與摩擦法相比，配向的均勻性高，且為非接觸的配向處理法，因此具有不損傷膜、或者可減低起塵或靜電等使液晶顯示元件產生顯示不良的原因等優點。
作為此種使用光配向法的液晶配向膜，例如於專利文獻1～專利文獻5中記載有：藉由使用二胺基偶氮苯等作為原料，並應用光異構化的技術，獲得錨定能大且液晶配向性良好的光配向膜。於專利文獻6中記載有：藉由應用光分解型的技術，獲得透明性高且液晶配向性良好的光配向膜。然而，應用此種技術的液晶配向膜有如下問題：於製作面板時容易產生膜剝落或削減，所產生的異物使面板的顯示品質降低。
另外，於使用利用了光配向法的液晶配向膜的液晶顯示元件中，為了提高液晶顯示元件的製造效率，要求使用即便於短的光配向處理時間下，即即便於曝光能量少的光配向處理中亦可表現出良好的對比度的液晶配向膜。
另外，於液晶顯示元件中，為了增大顯示畫面而推進窄邊框化。為了形成窄邊框，需要將液晶配向膜印刷至基板的端部，並於該液晶配向膜上塗佈密封劑，且要求液晶配向膜與密封劑的密接性高。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-197999號公報
[專利文獻2]國際公開第2013/157463號
[專利文獻3]日本專利特開2005-275364號公報
[專利文獻4]日本專利特開2007-248637號公報
[專利文獻5]國際公開第2015/016118號
[專利文獻6]日本專利特開2012-155311號公報
[專利文獻7]日本專利特開2013-235130號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明的課題在於提供一種如下液晶配向膜，即導致液晶顯示元件的顯示不良的膜剝落或削減少且與密封劑的密接性優異，並且即便於光配向處理的曝光能量較先前少的情況下，亦可形成具有良好的對比度的液晶顯示元件的液晶配向膜，並提供一種可形成此種液晶配向膜的液晶配向劑。
[解決課題之手段]
本發明人進行努力研究，結果發現：藉由將式（I）所表示的化合物與具有兩個以上的羥基的單胺用作光配向用液晶配向劑的原料，可形成對於曝光能量的感度高的、膜剝落或削減得到抑制的、與密封劑的密接性優異且提供顯示品質高的液晶顯示元件的液晶配向膜，從而完成了本發明。
[1] 一種光配向用液晶配向劑，為含有使四羧酸衍生物與二胺類及具有兩個以上的羥基的單胺反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物的液晶配向劑，且所述光配向用液晶配向劑包含式（I）所表示的化合物作為所述四羧酸衍生物。
於式（I）中，*1、*1'、*2及*2'為鍵結鍵，分別獨立地與羥基、氯原子或碳數1～6的烷氧基鍵結，*1與*1'組及*2與*2'組的至少一個組可與同一氧原子鍵結；
R
b1、R
b2、R
b3及R
b4分別獨立地為氫原子或甲基，至少一個為甲基。
[2] 如[1]所述的光配向用液晶配向劑，其中，具有兩個以上的羥基的單胺為選自下述式（Xa）～式（Xf）中的至少一個。
於式（Xa）、式（Xb）中，R
x獨立地為氫原子或甲基。
[3] 如[2]所述的光配向用液晶配向劑，其中，具有兩個以上的羥基的單胺為選自下述式（Xa-1）、式（Xa-2）、式（Xb-1）、式（Xb-2）、式（Xc-1）、式（Xc-2）、式（Xe）中的至少一個。
[4] 如[1]至[3]中任一項所述的光配向用液晶配向劑，更包含添加劑。
[5] 一種液晶配向膜，由如[1]至[4]中任一項所述的光配向用液晶配向劑形成。
[6] 一種液晶元件，具有如[5]所述的液晶配向膜。
[7] 一種液晶配向膜的製造方法，包括：將如[1]至[4]中任一項所述的光配向用液晶配向劑塗佈於基板上的步驟；對該基板進行煆燒的步驟；以及對該基板照射偏光紫外線的步驟。
[發明的效果]
藉由使用本發明的光配向用液晶配向劑，可獲得對於曝光能量的感度高的、不易產生膜剝落或削減且顯示出高的密封密接性的液晶配向膜。
以下，對本發明進行詳細說明。以下記載的結構要件的說明有時基於具有代表性的實施方式或具體例而成，但本發明並不限定於此種實施方式。本發明中的「液晶配向劑」為當於基板上形成液晶配向劑的膜時，藉由照射偏光紫外線而可賦予各向異性的液晶配向劑，於本說明書中，若有時亦簡稱為「液晶配向劑」，則有時亦稱為「光配向用液晶配向劑」。另外，於本發明中，所謂「四羧酸衍生物」，是指四羧酸二酐、四羧酸二酯或四羧酸二酯二鹵化物。有時亦將四羧酸二酯與四羧酸二酯二鹵化物一併稱為四羧酸二酐的衍生物。另外，於本發明中，有時亦將二胺及二醯肼稱為「二胺類」。本說明書的化學式中的*表示鍵結鍵。
＜本發明的光配向用液晶配向劑＞
本發明的光配向用液晶配向劑的特徵在於，包含選自由使含有式（I）所表示的化合物的至少一種的四羧酸衍生物與二胺類及具有兩個以上的羥基的單胺反應而成的聚醯胺酸及聚醯胺酸衍生物所組成的群組中的至少一種聚合物。有時將該聚合物稱為本發明的聚合物。於本發明中，所謂聚醯胺酸衍生物，是指聚醯亞胺、部分聚醯亞胺、聚醯胺酸酯、聚醯胺酸-聚醯胺共聚物及聚醯胺醯亞胺。
於式（I）中，*1、*1'、*2及*2'為鍵結鍵，分別獨立地與羥基、氯原子或碳數1～6的烷氧基鍵結，*1與*1'組及*2與*2'組的至少一個組可與同一氧原子鍵結；
R
b1、R
b2、R
b3及R
b4分別獨立地為氫原子或甲基，至少一個為甲基。
＜聚合物的種類＞
以下，對聚醯胺酸及聚醯胺酸衍生物進行詳細說明。
此處，聚醯胺酸為藉由式（AN）所表示的四羧酸二酐與式（DI）所表示的二胺類的聚合反應而合成的聚合物，且具有式（PAA）所表示的結構單元。包含聚醯胺酸的液晶配向劑當於形成液晶配向膜的步驟中進行加熱煆燒時，聚醯胺酸被醯亞胺化，可形成具有式（PI）所表示的結構單元的聚醯亞胺液晶配向膜。
於式（AN）、式（PAA）及式（PI）中，X
1為四價有機基。於式（DI）、式（PAA）及式（PI）中，X
2為二價有機基。關於X
1中的四價有機基的較佳的範圍與具體例，可參照本說明書中記載的四羧酸二酐所對應的結構。關於X
2中的二價有機基的較佳的範圍與具體例，可參照本說明書中記載的二胺或二醯肼所對應的結構。
聚醯胺酸衍生物為將聚醯胺酸的一部分取代為其他原子或原子團而改變了特性的化合物，特佳為提高了於液晶配向劑中使用的溶劑中的溶解性的聚醯胺酸衍生物。作為此種聚醯胺酸衍生物，具體而言，可列舉：1）聚醯胺酸的所有胺基與羧基進行脫水閉環反應而成的聚醯亞胺、2）部分地進行脫水閉環反應而成的部分聚醯亞胺、3）將聚醯胺酸的羧基變換為酯而成的聚醯胺酸酯、4）將四羧酸二酐化合物中所含的酸二酐的一部分取代為有機二羧酸並進行反應而獲得的聚醯胺酸-聚醯胺共聚物、以及5）使該聚醯胺酸-聚醯胺共聚物的一部分或全部進行脫水閉環反應而成的聚醯胺醯亞胺。該些衍生物中，例如，作為聚醯亞胺，可列舉具有所述式（PI）所表示的結構單元的聚醯亞胺，作為聚醯胺酸酯，可列舉具有下述式（PAE）所表示的結構單元的聚醯胺酸酯。
於式（PAE）中，X
1為四價有機基，X
2為二價有機基，Y獨立地為烷基。關於X
1、X
2的較佳的範圍與具體例，可參照與式（PAA）中的X
1、X
2相關的記載。於Y中，較佳為碳數1～6的直鏈或分支鏈的烷基，更佳為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基或第三丁基。
聚醯胺酸的合成中使用的四羧酸二酐及二胺類可分別為一種，亦可為兩種以上。
於將聚醯胺酸設為作為聚醯胺酸衍生物的聚醯亞胺的情況下，可藉由使所獲得的聚醯胺酸溶液與作為脫水劑的乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐及作為脫水閉環觸媒的三乙基胺、吡啶、三甲吡啶等三級胺一起於溫度20℃～150℃下進行醯亞胺化反應，來獲得聚醯亞胺。或者，亦可藉由使用大量的不良溶媒（甲醇、乙醇、異丙醇等醇系溶媒或二醇系溶媒）而使聚醯胺酸自所獲得的聚醯胺酸溶液中析出，並使所析出的聚醯胺酸於甲苯、二甲苯等溶媒中與所述脫水劑及脫水閉環觸媒一起於溫度20℃～150℃下進行醯亞胺化反應，來獲得聚醯亞胺。
於所述醯亞胺化反應中，脫水劑與脫水閉環觸媒的比例較佳為0.1～10（莫耳比）。相對於該聚醯胺酸的合成中使用的四羧酸二酐的莫耳量的合計，脫水劑與脫水閉環觸媒的合計使用量較佳為1.5倍莫耳～10倍莫耳。藉由調整該醯亞胺化反應中使用的脫水劑、觸媒量、反應溫度及反應時間，可控制醯亞胺化的程度，藉此可獲得僅聚醯胺酸的一部分醯亞胺化而成的部分聚醯亞胺。所獲得的聚醯亞胺亦可與反應中使用的溶劑分離並再溶解於其他溶劑中而用作液晶配向劑，或者亦可不與溶劑分離而用作液晶配向劑。
聚醯胺酸酯可藉由以下方法來獲得：藉由使聚醯胺酸與含羥基的化合物、鹵化物、含環氧基的化合物等反應而合成的方法；或者藉由使自四羧酸二酐衍生的四羧酸二酯或四羧酸二酯二氯化物與二胺類反應而合成的方法。自四羧酸二酐衍生的四羧酸二酯例如可使四羧酸二酐與2當量的醇反應並開環而獲得，四羧酸二酯二氯化物可藉由使四羧酸二酯與2當量的氯化劑（例如亞硫醯氯等）反應而獲得。再者，聚醯胺酸酯可僅具有醯胺酸酯結構，亦可為醯胺酸結構與醯胺酸酯結構併存的部分酯化物。
本發明的光配向用液晶配向劑中所使用的聚醯胺酸或其衍生物可與聚醯亞胺的膜的形成中所使用的公知的聚醯胺酸或其衍生物同樣地製造。
本發明的光配向用液晶配向劑可僅包含該些聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及將該些加以醯亞胺化而獲得的聚醯亞胺中的一種，亦可包含兩種以上。
聚醯胺酸或其衍生物的分子量以聚苯乙烯換算的重量平均分子量（Mw）計，較佳為5,000～500,000，更佳為5,000～50,000。聚醯胺酸或其衍生物的分子量可根據利用凝膠滲透層析（Gel Permeation Chromatography，GPC）法進行的測定來求出。
聚醯胺酸或其衍生物可藉由以下方式來確認它的存在：利用紅外光譜法（infrared spectroscopy，IR）、核磁共振分析（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）對使本發明的聚醯胺酸或其衍生物於大量的不良溶劑中沈澱而獲得的固體成分進行分析。另外，可藉由以下方式來確認所使用的單體：利用氣相層析法（Gas Chromatography，GC）、高效液相層析法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）或氣相層析質譜法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）對使用KOH或NaOH等強鹼的水溶液將所述聚醯胺酸或其衍生物分解後，使用有機溶劑自其分解物中所萃取出的萃取物進行分析。
＜具有兩個以上的羥基的單胺＞
對本發明中使用的具有兩個以上的羥基的單胺進行說明。
本發明中使用的具有兩個以上的羥基的單胺可為一種，亦可混合使用兩種以上。
作為具有兩個以上的羥基的單胺，例如可列舉下述式（Xa）～式（Xf）所表示的單胺。
於式（Xa）、式（Xb）中，R
x獨立地為氫原子或甲基。
關於式（Xa）～式（Xf）所表示的單胺，詳細而言，可列舉下述式（Xa-1）、式（Xa-2）、式（Xb-1）、式（Xb-2）、式（Xc-1）、式（Xc-2）。
藉由使用式（Xa）～式（Xf）所表示的單胺，可獲得作為液晶顯示元件維持良好的對比度且膜的硬度及密封密接性良好的配向膜。該些中，較佳為式（Xd）或式（Xe），特佳為式（Xe）。
本發明的聚合物為使包含式（I）所表示的化合物的至少一種的四羧酸衍生物與二胺類及具有兩個以上的羥基的單胺反應而獲得的聚醯胺酸及其衍生物。具有兩個以上的羥基的單胺用作封端劑。
本發明的聚合物例如可藉由以下的程序來獲得。首先，使四羧酸衍生物與二胺類反應。其後，加入具有兩個以上的羥基的單胺而與四羧酸衍生物的未反應部位反應，藉此形成封端。除此以外，亦可使四羧酸衍生物與二胺類及具有兩個以上的羥基的單胺同時反應來製造，亦可首先使四羧酸衍生物與具有兩個以上的羥基的單胺反應，其後，與二胺類反應來製造。
相對於四羧酸衍生物的合計1莫耳，二胺類的總投入量較佳為設為0.80莫耳～0.99莫耳。相對於四羧酸衍生物的合計1莫耳，具有兩個以上的羥基的單胺的總投入量較佳為設為0.02～0.40。
＜式（I）所表示的化合物＞
對本發明的聚合物的原料中所使用的式（I）所表示的化合物進行說明。
於式（I）中，*1、*1'、*2及*2'為鍵結鍵，分別獨立地與羥基、氯原子或碳數1～6的烷氧基鍵結，*1與*1'組及*2與*2'組的至少一個組可與同一氧原子鍵結；
R
b1、R
b2、R
b3及R
b4分別獨立地為氫原子或甲基，至少一個為甲基。
作為碳數1～6的烷氧基的具體例，可列舉：甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基或第三丁氧基。就醯亞胺化的容易度而言，較佳為甲氧基。
於式（I）中包含：四個鍵結鍵全部與羥基、氯原子、碳數1～6的烷氧基的任一個鍵結的形態；*1與*1'組及*2與*2'組的任一個與同一氧原子鍵結且剩餘組中的兩個鍵結鍵與羥基、氯原子、碳數1～6的烷氧基的任一個鍵結的形態；以及*1與*1'組及*2與*2'組此兩組分別與同一氧原子鍵結的形態。其中，較佳為四個鍵結鍵全部與羥基、氯原子、碳數1～6的烷氧基的任一個鍵結的形態；以及*1與*1'組及*2與*2'組此兩組分別與同一氧原子鍵結的形態。
就獲得對於曝光能量的感度高的液晶配向膜的觀點而言，較佳為R
b1及R
b4為甲基，R
b2及R
b3為氫原子。以下列舉較佳例。
於本發明的聚合物中，式（I）所表示的化合物較佳為於所使用的四羧酸衍生物總量中使用50莫耳%以上。
＜其他四羧酸衍生物＞
於本發明的聚合物中亦可使用式（I）所表示的化合物以外的四羧酸衍生物。以下列舉可與式（I）所表示的化合物併用的四羧酸二酐的例子。亦可將該些四羧酸二酐衍生成四羧酸二酯或四羧酸二酯二氯化物而用作聚合物的原料。
[式（AN-1）所表示的四羧酸二酐]
於式（AN-1）中，G
11為單鍵、碳數1～12的伸烷基、1,4-伸苯基、1,4-伸環己基或式（G11-1）。R
11獨立地為氫原子或甲基。
於式（G11-1）中，X獨立地為單鍵、-O-、-S-或-NR
1-，R
1為氫原子或碳數1～4的烷基，n獨立地為1～5的整數，m為1～3的整數，鍵結位置未固定於構成環的任一個碳原子上的基表示可與該環中的能夠進行鍵結的碳的任一個鍵結。
下述中列舉式（AN-1）所表示的四羧酸二酐的例子。
於式（AN-1-2）及式（AN-1-5）中，m分別獨立地為1～12的整數。
[式（AN-2）所表示的四羧酸二酐]
於式（AN-2）中，G
11為單鍵、碳數1～12的伸烷基、1,4-伸苯基或1,4-伸環己基。X
11為單鍵或-CH
2-。G
12獨立地為下述三價基的任一個。
於G
12為＞N-時，G
11不為單鍵及-CH
2-，X
11不為單鍵。
下述中列舉式（AN-2）所表示的四羧酸二酐的例子。
於式（AN-2-2）中，m為1～12的整數。
[式（AN-3）所表示的四羧酸二酐]
於式（AN-3）中，環A
11為環己烷環或苯環。
作為式（AN-3）所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述的式（AN-3-1）、式（AN-3-2）所表示的化合物。
[式（AN-4）所表示的四羧酸二酐]
於式（AN-4）中，G
13為單鍵、-(CH
2)
m-、-O-、-S-、-C(CH
3)
2-、-SO
2-、-CO-、-C(CF
3)
2-或下述式（G13-1）所表示的二價基，m為1～12的整數。環A
11分別獨立地為環己烷環或苯環。G
13可鍵結於環A
11的任意位置。
於式（G13-1）中，G
13a及G
13b分別獨立地為單鍵、-O-、-CONH-或-NHCO-所表示的二價基。伸苯基較佳為1,4-伸苯基或1,3-伸苯基。
作為式（AN-4）所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述的式（AN-4-1）～式（AN-4-31）所表示的化合物。
於式（AN-4-17）中，m為1～12的整數。
[式（AN-5）所表示的四羧酸二酐]
於式（AN-5）中，R
11獨立地為氫原子或甲基。兩個R
11中苯環上的R
11鍵結於苯環的能夠進行取代的位置的任一位置上。
作為式（AN-5）所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述的式（AN-5-1）～式（AN-5-3）所表示的化合物。
[式（AN-6）所表示的四羧酸二酐]
於式（AN-6）中，X
11獨立地為單鍵或-CH
2-。X
12為-CH
2-、-CH
2CH
2-或-CH=CH-。n為1或2。於n為2時，兩個X
12可相互相同亦可不同。
作為式（AN-6）所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述的式（AN-6-1）～式（AN-6-12）所表示的化合物。
[式（AN-7）所表示的四羧酸二酐]
於式（AN-7）中，X
11為單鍵或-CH
2-。
作為式（AN-7）所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述的式（AN-7-1）、式（AN-7-2）所表示的化合物。
[式（AN-8）所表示的四羧酸二酐]
於式（AN-8）中，X
11為單鍵或-CH
2-。R
12為氫原子、甲基、乙基或苯基。環A
12為環己烷環或環己烯環。
作為式（AN-8）所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述的式（AN-8-1）、式（AN-8-2）所表示的化合物。
[式（AN-9）所表示的四羧酸二酐]
於式（AN-9）中，r分別獨立地為0或1。
作為式（AN-9）所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述的式（AN-9-1）～式（AN-9-3）所表示的化合物。
[式（AN-10-1）及式（AN-10-2）所表示的四羧酸二酐]
[式（AN-11）所表示的四羧酸二酐]
於式（AN-11）中，環A
11獨立地為環己烷環或苯環。
作為式（AN-11）所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述的式（AN-11-1）～式（AN-11-3）所表示的化合物。
[式（AN-12）所表示的四羧酸二酐]
於式（AN-12）中，環A
11分別獨立地為環己烷環或苯環。
作為式（AN-12）所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述的式（AN-12-1）～式（AN-12-3）所表示的化合物。
[式（AN-15）所表示的四羧酸二酐]
於式（AN-15）中，w為1～10的整數。
作為式（AN-15）所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述的式（AN-15-1）～式（AN-15-3）所表示的化合物。
[式（AN-16-1）～式（AN-16-19）所表示的四羧酸二酐]
作為所述以外的四羧酸二酐，可列舉下述的式（AN-16-1）～式（AN-16-19）所表示的化合物。
＜式（DI-1）～式（DI-17）、式（DIH-1）～式（DIH-3）所表示的二胺類＞
本發明的聚合物的原料中所使用的二胺類可使用公知的二胺類。作為具體例，對式（DI-1）～式（DI-17）、式（DIH-1）～式（DIH-3）所表示的二胺類進行說明。
於式（DI-1）中，G
20為碳數1～12的伸烷基或式（DI-1-a）所表示的基。於G
20為碳數1～12的伸烷基時，-CH
2-的至少一個可被取代為-NH-或-O-，但該些不會相鄰，-CH
2-的至少一個氫原子可經羥基或甲基取代。
於式（DI-1-a）中，v分別獨立地為1～6的整數。
於式（DI-3）、式（DI-6）及式（DI-7）中，G
21獨立地為單鍵、-NH-、-NCH
3-、-O-、-S-、-S-S-、-SO
2-、-CO-、-COO-、-CONCH
3-、-CONH-、-C(CH
3)
2-、-C(CF
3)
2-、-(CH
2)
m-、-O-(CH
2)
m-O-、-N(CH
3)-(CH
2)
k-N(CH
3)-、-(O-C
2H
4)
m-O-、-O-CH
2-C(CF
3)
2-CH
2-O-、-O-CO-(CH
2)
m-CO-O-、-CO-O-(CH
2)
m-O-CO-、-(CH
2)
m-NH-(CH
2)
m-、-CO-(CH
2)
k-NH-(CH
2)
k-、-(NH-(CH
2)
m)
k-NH-、-CO-C
3H
6-(NH-C
3H
6)
n-CO-或-S-(CH
2)
m-S-，m獨立地為1～12的整數，k為1～5的整數，n為1或2。
於式（DI-4）中，s獨立地為0～2的整數。
於式（DI-5）中，G
33為單鍵、-NH-、-NCH
3-、-O-、-S-、-S-S-、-SO
2-、-CO-、-COO-、-CONCH
3-、-CONH-、-C(CH
3)
2-、-C(CF
3)
2-、-(CH
2)
m-、-O-(CH
2)
m-O-、-(O-C
2H
4)
m-O-、-O-CH
2-C(CF
3)
2-CH
2-O-、-O-CO-(CH
2)
m-CO-O-、-CO-O-(CH
2)
m-O-CO-、-(CH
2)
m-NH-(CH
2)
m-、-CO-(CH
2)
k-NH-(CH
2)
k-、-CO-C
3H
6-(NH-C
3H
6)
n-CO-或-S-(CH
2)
m-S-、-N(Boc)-(CH
2)
e-、-(CH
2)
m-N(Boc)-CONH-(CH
2)
m-、-(CH
2)
m-N(Boc)-(CH
2)
m-、或者下述式（DI-5-a）或下述式（DI-5-b）所表示的基，m獨立地為1～12的整數，k為1～5的整數，e為2～10的整數，n為1或2。Boc為第三丁氧基羰基。
於式（DI-5-a）中，q分別獨立地為0～6的整數。R
44為氫原子、羥基、碳數1～6的烷基或碳數1～6的烷氧基。
於式（DI-6）及式（DI-7）中，G
22獨立地為單鍵、-O-、-S-、-CO-、-C(CH
3)
2-、-C(CF
3)
2-或碳數1～10的伸烷基。
式（DI-2）～式（DI-7）中的環己烷環及苯環的至少一個氫原子可經氟原子、氯原子、碳數1～3的烷基、甲氧基、羥基、三氟甲基、羧基、胺基甲醯基、苯基胺基、苯基或苄基取代，除此以外，於式（DI-4）中，苯環的至少一個氫原子可經選自下述式（DI-4-a）～式（DI-4-i）的任一者所表示的基的群組中的一個取代，於式（DI-5）中，於G
33為單鍵時，苯環的至少一個氫原子可經NHBoc或N(Boc)
2取代。
於式（DI-4-a）及式（DI-4-b）中，R
20獨立地為氫原子或甲基。於式（DI-4-f）及式（DI-4-g）中，m分別獨立地為0～12的整數，Boc為第三丁氧基羰基。
於式（DI-2）～式（DI-7）中，鍵結位置未固定於構成環的碳原子上的基表示於該環上的鍵結位置為任意。
於式（DI-11）中，r為0或1。於式（DI-8）～式（DI-11）中，鍵結於環上的胺基的鍵結位置為任意位置。
於式（DI-12）中，R
21及R
22分別獨立地為碳數1～3的烷基或苯基，G
23獨立地為碳數1～6的伸烷基、伸苯基或經烷基取代的伸苯基，w為1～10的整數。
於式（DI-13）中，R
23獨立地為碳數1～5的烷基、碳數1～5的烷氧基或氯原子，p及q分別獨立地為0～4的整數。
於式（DI-14）中，環B為單環的雜環式芳香族基，R
24為氫原子、氟原子、氯原子、碳數1～6的烷基、烷氧基、烯基或炔基，q為0～4的整數。於q為2以上時，多個R
24可相互相同亦可不同。於式（DI-15）中，環C為雜環式芳香族基或雜環式脂肪族基。於式（DI-16）中，G
24為單鍵、碳數2～6的伸烷基或1,4-伸苯基，r為0或1。
於式（DI-17）中，R
23獨立地為碳數1～5的烷基、碳數1～5的烷氧基或氯原子，p獨立地為0～4的整數，R
25獨立地為氫原子、碳數1～4的烷基或第三丁氧基羰基，Z為包含碳數1～5的伸烷基的二價基。於碳數1～5的伸烷基中，任意位置、任意數量的CH
2可被取代為NH，但NH不會相鄰。
R
25中的碳數1～4的烷基的較佳例為甲基。Z中包含碳數1～5的伸烷基的二價基的較佳例為-(CH
2)
m-、-Ph-(CH
2)
m-Ph-，m為1～5的整數。該些中，較佳為-(CH
2)
m-，進而佳為-(CH
2)
2-（伸乙基）。此處，Ph為1,4-伸苯基。
於式（DI-13）～式（DI-17）中，鍵結位置未固定於構成環的碳原子上的基表示於該環上的鍵結位置為任意。胺基於兩末端的環上的鍵結位置可為任意，較佳為對位及間位，更佳為對位。
於式（DIH-1）中，G
25為單鍵、碳數1～20的伸烷基、-CO-、-O-、-S-、-SO
2-、-C(CH
3)
2-或-C(CF
3)
2-。
於式（DIH-2）中，環D為伸環己基、伸苯基或伸萘基，該基的至少一個氫原子可經甲基、乙基或苯基取代。
於式（DIH-3）中，環E分別獨立地為伸環己基或伸苯基，該基的至少一個氫原子可經甲基、乙基或苯基取代。兩個環E可相互相同亦可不同。Y為單鍵、碳數1～20的伸烷基、-CO-、-O-、-S-、-SO
2-、-C(CH
3)
2-或-C(CF
3)
2-。於式（DIH-2）及式（DIH-3）中，與環鍵結的-醯肼基的鍵結位置為任意位置。
於以下的式（DI-1-1）～式（DI-1-9）中示出式（DI-1）所表示的二胺的例子。
於式（DI-1-7）及式（DI-1-8）中，k分別獨立地為1～3的整數。於式（DI-1-9）中，v分別獨立地為1～6的整數。
於以下的式（DI-2-1）、式（DI-2-2）、式（DI-3-1）～式（DI-3-3）中示出式（DI-2）～式（DI-3）所表示的二胺的例子。
於以下的式（DI-4-1）～式（DI-4-27）中示出式（DI-4）所表示的二胺的例子。
於式（DI-4-20）及式（DI-4-21）中，m分別獨立地為1～12的整數。
於以下的式（DI-5-1）～式（DI-5-29）、式（DI-5-31）～式（DI-5-38）、式（DI-5-40）、式（DI-5-41）及式（DI-5-44）～式（DI-5-50）中示出式（DI-5）所表示的二胺的例子。
於式（DI-5-1）中，m為1～12的整數。
於式（DI-5-12）及式（DI-5-13）中，m分別獨立地為1～12的整數。
於式（DI-5-16）中，v為1～6的整數。
於式（DI-5-35）～式（DI-5-37）中，m分別獨立地為1～12的整數，於式（DI-5-38）中，k分別獨立地為1～5的整數，於式（DI-5-40）中，n為1或2。
於式（DI-5-44）中，e為2～10的整數，於式（DI-5-45）中，R
43獨立地為氫原子、(第三丁氧基羰基)胺基或雙(第三丁氧基羰基)胺基。
於以下的式（DI-6-1）～式（DI-6-7）中示出式（DI-6）所表示的二胺的例子。
於以下的式（DI-7-1）～式（DI-7-11）中示出式（DI-7）所表示的二胺的例子。
於式（DI-7-3）及式（DI-7-4）中，m分別獨立地為1～12的整數，n獨立地為1或2。
於以下的式（DI-8-1）～式（DI-8-4）中示出式（DI-8）所表示的二胺的例子。
於以下的式（DI-9-1）～式（DI-9-3）中示出式（DI-9）所表示的二胺的例子。
於以下的式（DI-10-1）、式（DI-10-2）中示出式（DI-10）所表示的二胺的例子。
於以下的式（DI-11-1）～式（DI-11-3）中示出式（DI-11）所表示的二胺的例子。
於以下的式（DI-12-1）中示出式（DI-12）所表示的二胺的例子。
於以下的式（DI-13-1）～式（DI-13-13）中示出式（DI-13）所表示的二胺的例子。
於以下的式（DI-14-1）～式（DI-14-9）中示出式（DI-14）所表示的二胺的例子。
於以下的式（DI-15-1）～式（DI-15-12）中示出式（DI-15）所表示的二胺的例子。
於以下的式（DI-16-1）中示出式（DI-16）所表示的二胺的例子。
於以下式（DI-17-1）～式（DI-17-4）中示出式（DI-17）所表示的二胺的例子。
於式（DI-17-1）中，k為1～5的整數。於式（DI-17-2）～式（DI-17-3）中，e分別獨立地為1～10的整數，Boc為第三丁氧基羰基。於式（DI-17-4）中，m分別獨立地為1～5的整數，k為1或2。
於以下的式（DIH-1-1）、式（DIH-1-2）、式（DIH-2-1）～式（DIH-2-3）、式（DIH-3-1）～式（DIH-3-6）中示出式（DIH-1）～式（DIH-3）的任一者所表示的化合物的例子。
於式（DIH-1-2）中，m為1～12的整數。
於所述二胺類中，對後述的提高液晶配向膜的各特性的適宜的材料進行敘述。於重視提高殘像特性的情況下，較佳為使用式（DI-5）、式（DI-13）、式（DI-17）所表示的化合物。式（DI-5）所表示的化合物中，更佳為m=2所表示的化合物。式（DI-13）所表示的化合物中，較佳為使用式（DI-13-1）所表示的化合物。式（DI-17）所表示的化合物中，較佳為使用式（DI-17-1）所表示的化合物，更佳為k=2。
本發明的光配向用液晶配向劑可包含一種本發明的聚合物，亦可將本發明的聚合物及本發明以外的聚合物混合。再者，於本說明書中，有時將包含一種所述聚合物的液晶配向劑稱為單層型液晶配向劑。有時將混合兩種以上的所述聚合物的液晶配向劑稱為摻合型液晶配向劑。摻合型液晶配向劑用於特別重視電壓保持率（Voltage Holding Ratio，VHR）可靠性或其他電性特性的情況。
作為摻合型液晶配向劑中使用的本發明以外的聚合物，較佳為聚醯胺酸及聚醯胺酸衍生物的任意一種以上。作為本發明以外的聚合物，關於聚醯胺酸及聚醯胺酸衍生物，除不包含作為原料組成物的式（I）所表示的化合物以外，可參照所述本發明的聚合物的說明。
於使用兩成分的聚合物的情況下，例如有如下態樣：其中一者選擇於液晶配向能力方面具有優異的性能的聚合物，另一者選擇對於改善液晶顯示元件的電性特性而言具有優異的性能的聚合物，因獲得液晶配向性與電氣特性的平衡良好的液晶配向劑而適宜。
於該情況下，藉由控制各個聚合物的結構或分子量，可於如後述般將使該些聚合物溶解於溶劑中而成的液晶配向劑塗佈於基板上並進行預乾燥來形成薄膜的過程中，使於液晶配向能力方面具有優異的性能的聚合物偏析於薄膜的上層，使對於改善液晶顯示元件的電性特性而言具有優異的性能的聚合物偏析於薄膜的下層。其中，於混合存在的聚合物中，可應用如下現象，即表面能量小的聚合物分離於上層，表面能量大的聚合物分離於下層的現象。關於此種層分離的確認，可藉由以下方式來確認：所形成的液晶配向膜的表面能量為與由僅含有意圖偏析於上層的聚合物的液晶配向劑形成的膜的表面能量相同或與其相近的值。
作為顯現層分離的方法，亦可列舉減小欲偏析於上層的聚合物的分子量。
於包含聚醯胺酸及聚醯胺酸衍生物的混合物的液晶配向劑中，亦可藉由將欲偏析於上層的聚合物設為聚醯胺酸酯或聚醯亞胺來顯現層分離。
本發明的聚合物可用作偏析於所述薄膜的上層的聚合物的原料，亦可用作偏析於薄膜的下層的聚合物的原料，另外，還可用作兩種聚合物的原料，更佳為用作偏析於薄膜的上層的聚合物的原料。
相對於偏析於薄膜的上層的聚醯胺酸或其衍生物及偏析於薄膜的下層的聚醯胺酸或其衍生物的合計量，偏析於薄膜的上層的聚醯胺酸或其衍生物的比例較佳為5重量%～80重量%，進而佳為20重量%～80重量%。
另外，就液晶配向劑的塗佈性或者所述聚醯胺酸或其衍生物的濃度的調整的觀點而言，本發明的光配向用液晶配向劑亦可更含有溶劑。所述溶劑只要為具有溶解高分子成分的能力的溶劑，則能夠無特別限制地應用。所述溶劑廣泛包含通常用於聚醯胺酸、可溶性聚醯亞胺等高分子成分的製造步驟或用途方面的溶劑，可根據使用目的而適當選擇。所述溶劑可為一種，亦可為兩種以上的混合溶劑。
作為溶劑，可列舉所述聚醯胺酸或其衍生物的親溶劑、或以改善塗佈性為目的的其他溶劑。
作為相對於聚醯胺酸或其衍生物而為親溶劑的非質子性極性有機溶劑，可列舉：N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、二甲基咪唑啶酮、N-甲基己內醯胺、N-甲基丙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、二乙基乙醯胺、N,N-二甲基異丁基醯胺、γ-丁內酯及γ-戊內酯等。該些中，較佳為N-甲基-2-吡咯啶酮、二甲基咪唑啶酮、γ-丁內酯或γ-戊內酯。
作為以改善塗佈性等為目的的其他溶劑的例子，可列舉：乙二醇單丁醚、乙二醇單第三丁基醚等乙二醇單烷基醚、二乙二醇單乙醚等二乙二醇單烷基醚、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇丁基甲基醚等二乙二醇二烷基醚。另外，可列舉：丙二醇單甲醚、1-丁氧基-2-丙醇等丙二醇單烷基醚、二丙二醇單甲醚等二丙二醇單烷基醚、三乙二醇單烷基醚、丁基溶纖劑乙酸酯、苯基乙酸酯及該些乙酸酯類等酯化合物。進而，可列舉：丙二酸二乙酯等丙二酸二烷基酯、乳酸烷基酯、二異丁基酮、二丙酮醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、4-甲基-2-戊醇、二異丁基甲醇、四氫萘及異佛爾酮。
該些中，較佳為二異丁基酮、4-甲基-2-戊醇、二異丁基甲醇、乙二醇單丁醚、乙二醇單第三丁基醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇丁基甲基醚、1-丁氧基-2-丙醇、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚或丁基溶纖劑乙酸酯。
本發明的光配向用液晶配向劑中的固體成分濃度並無特別限定，只要結合下述各種塗佈法來選擇最合適的值即可。通常，為了抑制塗佈時的不均或針孔等，相對於清漆重量，較佳為0.1重量%～30重量%，更佳為1重量%～10重量%。
本發明的光配向用液晶配向劑的黏度根據塗佈的方法、聚醯胺酸或其衍生物的濃度、所使用的聚醯胺酸或其衍生物的種類、溶劑的種類與比例而較佳範圍不同。例如，於利用印刷機進行塗佈的情況下，為5 mPa·s～100 mPa·s（更佳為10 mPa·s～80 mPa·s）。若為5 mPa·s以上，則容易獲得充分的膜厚，若為100 mPa·s以下，則容易抑制印刷不均。於藉由旋塗進行塗佈的情況下，合適的是5 mPa·s～200 mPa·s（更佳為10 mPa·s～100 mPa·s）。於使用噴墨塗佈裝置進行塗佈的情況下，合適的是5 mPa·s～50 mPa·s（更佳為5 mPa·s～20 mPa·s）。液晶配向劑的黏度可藉由旋轉黏度測定法來測定，例如使用旋轉黏度計（東機產業（股）製造的TVE-20L型黏度計）來測定（測定溫度：25℃）。
本發明的光配向用液晶配向劑亦可更含有各種添加劑。為了提高液晶配向膜的各種特性，各種添加劑可根據各自的目的來選擇使用。以下示出例子。
＜烯基取代納迪克醯亞胺化合物＞
例如，就使液晶顯示元件的電氣特性長期穩定的目的而言，本發明的光配向用液晶配向劑亦可更含有烯基取代納迪克醯亞胺化合物。烯基取代納迪克醯亞胺化合物可使用一種，亦可併用兩種以上。就所述目的而言，相對於聚醯胺酸或其衍生物，烯基取代納迪克醯亞胺化合物的含量較佳為1重量%～50重量%，更佳為1重量%～30重量%，進而佳為1重量%～20重量%。烯基取代納迪克醯亞胺化合物較佳為可溶解於使本發明中所使用的聚醯胺酸或其衍生物溶解的溶劑中的化合物。關於較佳的烯基取代納迪克醯亞胺化合物，可列舉日本專利特開2008-096979號公報、日本專利特開2009-109987號公報、日本專利特開2013-242526號公報中所揭示的烯基取代納迪克醯亞胺化合物。作為特佳的烯基取代納迪克醯亞胺化合物，可列舉：雙{4-(烯丙基雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺)苯基}甲烷、N,N'-間苯二甲基-雙(烯丙基雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺)或N,N'-六亞甲基-雙(烯丙基雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺)。
＜具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物＞
例如，就使液晶顯示元件的電氣特性長期穩定的目的而言，本發明的光配向用液晶配向劑亦可更含有具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物。具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物可為一種化合物，亦可為兩種以上的化合物。再者，於具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物中不包含烯基取代納迪克醯亞胺化合物。關於具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物，作為較佳的化合物，可列舉：N,N'-亞甲基雙丙烯醯胺、N,N'-二羥基伸乙基-雙丙烯醯胺、伸乙基雙丙烯酸酯、4,4'-亞甲基雙(N,N-二羥基伸乙基丙烯酸酯苯胺)、三聚氰酸三烯丙酯、以及日本專利特開2009-109987號公報、日本專利特開2013-242526號公報、國際公開第2014/119682號、國際公開第2015/152014號中所揭示的具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物。就所述目的而言，相對於聚醯胺酸或其衍生物，具有自由基聚合性不飽和雙鍵的化合物的含量較佳為1重量%～50重量%，更佳為1重量%～30重量%。
＜噁嗪化合物＞
例如，就使液晶顯示元件的電氣特性長期穩定的目的而言，本發明的光配向用液晶配向劑亦可更含有噁嗪化合物。噁嗪化合物可為一種化合物，亦可為兩種以上的化合物。就所述目的而言，相對於聚醯胺酸或其衍生物，噁嗪化合物的含量較佳為0.1重量%～50重量%，更佳為1重量%～40重量%，進而佳為1重量%～20重量%。
噁嗪化合物較佳為可溶於使聚醯胺酸或其衍生物溶解的溶劑中且具有開環聚合性的噁嗪化合物。關於較佳的噁嗪化合物，可列舉式（OX-3-1）、式（OX-3-9）或式（OX-3-10）所表示的噁嗪化合物、以及日本專利特開2007-286597號公報、日本專利特開2013-242526號公報中所揭示的噁嗪化合物。
＜噁唑啉化合物＞
例如，就使液晶顯示元件的電氣特性長期穩定的目的而言，本發明的液晶配向劑亦可更含有噁唑啉化合物。噁唑啉化合物為具有噁唑啉結構的化合物。噁唑啉化合物可為一種化合物，亦可為兩種以上的化合物。就所述目的而言，相對於聚醯胺酸或其衍生物，噁唑啉化合物的含量較佳為0.1重量%～50重量%，更佳為1重量%～40重量%，進而佳為1重量%～20重量%。關於較佳的噁唑啉化合物，可列舉日本專利特開2010-054872號公報、日本專利特開2013-242526號公報中所揭示的噁唑啉化合物。更佳為可列舉1,3-雙(4,5-二氫-2-噁唑基)苯。
＜環氧化合物＞
例如，就使液晶顯示元件的電氣特性長期穩定的目的、提高膜的硬度的目的或提高與密封劑的密接性的目的而言，本發明的光配向用液晶配向劑亦可更含有環氧化合物。環氧化合物可為一種化合物，亦可為兩種以上的化合物。就所述目的而言，相對於聚醯胺酸或其衍生物，環氧化合物的含量較佳為0.1重量%～50重量%，更佳為1重量%～20重量%，進而佳為1重量%～10重量%。
作為環氧化合物，可使用於分子內具有一個或兩個以上的環氧環的各種化合物。
為了實現提高膜的硬度的目的或提高與密封劑的密接性的目的，較佳為於分子內具有兩個以上的環氧環的化合物，更佳為於分子內具有三個或四個環氧環的化合物。
作為環氧化合物，可列舉日本專利特開2009-175715號公報、日本專利特開2013-242526號公報、日本專利特開2016-170409號公報、國際公開第2017/217413號中所揭示的環氧化合物。作為較佳的環氧化合物，可列舉：N,N,N',N'-四縮水甘油基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷、(3,3',4,4'-二環氧基)聯環己烷、1,4-丁二醇縮水甘油醚、異三聚氰酸三(2,3-環氧丙基)酯、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷或N,N,N',N'-四縮水甘油基-間二甲苯二胺。更佳為可列舉：3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷。除添加所述以外，亦可添加具有環氧環的寡聚物或聚合體。具有環氧環的寡聚物或聚合體可使用日本專利特開2013-242526號公報中所揭示的寡聚物或聚合體。
＜矽烷化合物＞
例如，就提高與基板及密封劑的密接性的目的而言，本發明的光配向用液晶配向劑亦可更含有矽烷化合物。就所述目的而言，相對於聚醯胺酸或其衍生物，矽烷化合物的含量較佳為0.1重量%～30重量%，更佳為0.5重量%～20重量%，進而佳為0.5重量%～10重量%。
作為矽烷化合物，可使用日本專利特開2013-242526號公報、日本專利特開2015-212807號公報、日本專利特開2018-173545號公報、國際公開第2018/181566號中所揭示的矽烷偶合劑。作為較佳的矽烷偶合劑，可列舉：3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、對胺基苯基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷或3-脲基丙基三乙氧基矽烷。
除添加所述記載的添加劑以外，就提高液晶配向膜的強度的目的或使液晶顯示元件的電氣特性長期穩定的目的而言，亦可添加具有環碳酸酯基的化合物、具有羥基烷基醯胺部位或羥基的化合物。作為具體的化合物，可列舉日本專利特開2016-118753號公報、國際公開第2017/110976號中所揭示的化合物。作為較佳的化合物，可列舉以下的式（HD-1）～式（HD-4）。相對於聚醯胺酸或其衍生物，該些化合物較佳為0.5重量%～50重量%，更佳為1重量%～30重量%，進而佳為1重量%～10重量%。
另外，於需要提高抗靜電時，亦可使用抗靜電劑，於在低溫下進行醯亞胺化的情況下，亦可使用醯亞胺化觸媒。作為醯亞胺化觸媒，可列舉日本專利特開2013-242526號公報中所揭示的醯亞胺化觸媒。
＜液晶配向膜＞
本發明的液晶配向膜為藉由對所述本發明的光配向用液晶配向劑的塗膜進行加熱而形成的膜。本發明的液晶配向膜可藉由由液晶配向劑製作液晶配向膜的通常的方法來獲得。例如，本發明的液晶配向膜可藉由經過形成本發明的光配向用液晶配向劑的塗膜的步驟、進行加熱乾燥的步驟及進行加熱煆燒的步驟來獲得。針對本發明的液晶配向膜，進行用以賦予各向異性的處理。作為處理，亦能夠進行摩擦處理來賦予各向異性，較佳為藉由光照射來賦予各向異性。
以下，對利用本發明的光配向用液晶配向劑的液晶配向膜的形成方法進行說明。
塗膜可與通常的液晶配向膜的製作同樣地，藉由將本發明的光配向用液晶配向劑塗佈於液晶顯示元件中的基板上來形成。關於基板，可列舉可設置有氧化銦錫（Indium Tin Oxide，ITO）、氧化銦鋅（In
2O
3-ZnO，IZO）、氧化銦鎵鋅（In-Ga-ZnO
4，IGZO）電極等電極或彩色濾光片等的玻璃製、氮化矽製、丙烯酸製、聚碳酸酯製、聚醯亞胺製等的基板。
作為將液晶配向劑塗佈於基板上的方法，一般已知有旋轉器法、印刷法、浸漬法、滴加法、噴墨法等。該些方法亦能夠同樣地應用於本發明中。
加熱乾燥步驟一般已知有於烘箱或紅外爐中進行加熱處理的方法、於加熱板上進行加熱處理的方法等。加熱乾燥步驟較佳為於溶劑能夠蒸發的範圍內的溫度下實施，更佳為於相對於加熱煆燒步驟中的溫度為比較低的溫度下實施。具體而言，加熱乾燥溫度較佳為30℃～150℃的範圍，進而佳為50℃～120℃的範圍。
加熱煆燒步驟可於聚醯胺酸或其衍生物呈現醯亞胺化反應所需的條件下進行。塗膜的煆燒一般已知有於烘箱或紅外爐中進行加熱處理的方法、於加熱板上進行加熱處理的方法等。該些方法亦能夠同樣地應用於本發明中。一般較佳為於90℃～300℃左右的溫度下進行，更佳為120℃～280℃，進而佳為150℃～250℃。煆燒時間並無特別限定，通常較佳為1分鐘～2小時，更佳為10分鐘～40分鐘。
加熱可分多次進行，此時亦可改變溫度來進行。
為了使液晶相對於水平方向及/或垂直方向在一方向上進行配向，可適宜地使用公知的光配向法作為對液晶配向膜賦予各向異性的方法。
作為光配向法中的光照射步驟中使用的光，例如可使用包含波長為150 nm～800 nm的光的紫外線或可見光。該些光只要為可對所述薄膜賦予液晶配向能力的光，則並無特別限定，於欲對液晶顯現強的配向限制力的情況下，較佳為偏光，進而佳為直線偏光。
所述光照射步驟中的偏光的波長較佳為150 nm～400 nm，更佳為200 nm～400 nm，進而佳為200 nm～300 nm。偏光的照射量較佳為0.001 J/cm
2～10 J/cm
2，更佳為0.1 J/cm
2～5 J/cm
2。偏光對膜表面的照射角度並無特別限定，於欲顯現對於液晶的強配向限制力的情況下，就縮短配向處理時間的觀點而言，較佳為相對於膜表面儘量垂直。另外，本發明的液晶配向膜藉由照射直線偏光，可於相對於直線偏光的偏光方向而呈直角的方向上使液晶配向。
關於照射光的步驟中使用的光源，可無限制地使用超高壓水銀燈、高壓水銀燈、低壓水銀燈、深紫外線（Deep UV）燈、鹵素燈、金屬鹵化物燈、高功率金屬鹵化物燈、氙燈、水銀氙燈、準分子燈、KrF準分子雷射、螢光燈、發光二極體（Light Emitting Diode，LED）燈、鈉燈、微波激發無電極燈等。
為了提高液晶配向膜的液晶配向能力，亦可於加熱液晶配向膜的同時進行光照射。於該情況下，加熱溫度較佳為50℃～250℃的範圍。
光照射步驟可於加熱乾燥步驟之後或加熱煆燒步驟之後進行，較佳為於加熱煆燒步驟之後進行。另外，亦可與加熱乾燥步驟同時進行。
本發明的液晶配向膜較佳為於光照射步驟之後進行追加加熱。關於加熱溫度，於與加熱煆燒步驟的溫度相同或高的溫度下進行，較佳為150℃～300℃，更佳為150℃～250℃，進而佳為200℃～250℃。追加加熱的時間較佳為5分鐘～2小時，更佳為5分鐘～60分鐘，進而佳為5分鐘～30分鐘。
另外，亦可於光照射步驟之後或追加加熱步驟之後設置清洗步驟。具體而言，將液晶配向膜浸漬於溶劑中。浸漬時的溫度較佳為10℃～80℃，更佳為20℃～50℃。另外，亦較佳為進行超音波處理。處理時間較佳為1分鐘～1小時，更佳為1分鐘～30分鐘。所使用的溶劑只要是溶解藉由紫外線的照射而自液晶配向膜生成的分解物的溶媒，則並無特別限定，可列舉：水、甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮、甲基乙基酮、1-甲氧基-2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯、丁基溶纖劑、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、乙酸丁酯或乙酸環己酯等。其中，就通用性及安全性的方面而言，較佳為水、2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇或乳酸乙酯。浸漬後，較佳為進行加熱或淋洗。或者亦可進行此兩者。加熱溫度較佳為150℃～300℃，更佳為200℃～230℃。加熱時間較佳為10秒～30分鐘，更佳為1分鐘～10分鐘。用於淋洗時較佳為水、甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮或甲基乙基酮等低沸點溶媒。
本發明的液晶配向膜的膜厚並無特別限定，較佳為10 nm～300 nm，更佳為30 nm～150 nm。本發明的液晶配向膜的膜厚可藉由輪廓儀或橢圓偏振計（ellipsometer）等公知的膜厚測定裝置來測定。
本發明的液晶配向膜可適宜用於液晶顯示元件中的液晶組成物的配向控制。除用於液晶顯示元件的液晶組成物的配向用途以外，還可用於液晶天線、調光窗、光學補償材料、可變移相器等其他所有液晶元件中的液晶材料的配向控制。
＜液晶顯示元件＞
其次，對本發明的液晶顯示元件進行說明。本發明的液晶顯示元件的特徵在於具有本發明的液晶配向膜的方面，由於其對比度良好，因此可實現高的顯示品質。
對本發明的液晶顯示元件進行詳細說明。本發明中，於如下液晶顯示元件，即具有相向配置的一對基板、形成於所述一對基板各自的相向面的其中一者或兩者上的電極、形成於所述一對基板各自的相向面上的液晶配向膜、形成於所述一對基板間的液晶層、以夾持所述相向基板的方式設置的一對偏光膜、背光及驅動裝置的液晶顯示元件中，所述液晶配向膜包含本發明的液晶配向膜。
電極只要為形成於基板的一面上的電極，則並無特別限定。關於此種電極，例如可列舉ITO或金屬的蒸鍍膜等。另外，電極可形成於基板的其中一面的整個面上，亦可呈例如經圖案化的所期望的形狀形成。關於電極的所述所期望的形狀，例如可列舉梳型或鋸齒結構等。電極可形成於一對基板中的其中一基板上，亦可形成於兩基板上。電極的形成形態根據液晶顯示元件的種類而不同，例如於IPS型液晶顯示元件（橫向電場型液晶顯示元件）的情況下，將電極配置於所述一對基板的其中一者上，於其他液晶顯示元件的情況下，將電極配置於所述一對基板兩者上。於所述基板或電極上形成所述液晶配向膜。
所述液晶層是以利用形成有液晶配向膜的面相向的所述一對基板來夾持液晶組成物的形式形成。於液晶層的形成中，視需要可使用微粒子或樹脂片等介隔存在於所述一對基板之間並形成適當的間隔的間隔物。
作為液晶層的形成方法，已知有真空注入法與液晶滴注（One Drop Fill，ODF）法。
於真空注入法中，以液晶配向膜面相向的方式設置空隙（單元間隙），且留出液晶的注入口而印刷密封劑並黏合基板。於由基板表面及密封劑劃分的單元間隙內利用真空差壓來注入填充液晶，然後封閉注入口，從而製造液晶顯示元件。
於ODF法中，於一對基板中的其中一者的液晶配向膜面的外周印刷密封劑並於密封劑的內側的區域滴加液晶，然後以液晶配向膜面相向的方式黏合另一基板。然後，將液晶按壓擴展於基板的整個面上，繼而對基板的整個面照射紫外光而使密封劑硬化，從而製造液晶顯示元件。
關於基板的黏合中所使用的密封劑，除已知有UV硬化型以外，還已知有熱硬化型。密封劑的印刷例如可藉由網版印刷法來進行。
關於液晶組成物，並無特別限制，可使用介電各向異性為正或負的各種液晶組成物。關於介電各向異性為正的較佳的液晶組成物，可列舉日本專利第3086228號公報、日本專利第2635435號公報、日本專利特表平5-501735號公報、日本專利特開平8-157826號公報、日本專利特開平8-231960號公報、日本專利特開平9-241644號公報（EP885272A1）、日本專利特開平9-302346號公報（EP806466A2）、日本專利特開平8-199168號公報（EP722998A1）、日本專利特開平9-235552號公報、日本專利特開平9-255956號公報、日本專利特開平9-241643號公報（EP885271A1）、日本專利特開平10-204016號公報（EP844229A1）、日本專利特開平10-204436號公報、日本專利特開平10-231482號公報、日本專利特開2000-087040號公報、日本專利特開2001-48822號公報等中所揭示的液晶組成物。
作為所述具有負的介電各向異性的液晶組成物的較佳例，可列舉日本專利特開昭57-114532號公報、日本專利特開平2-4725號公報、日本專利特開平4-224885號公報、日本專利特開平8-40953號公報、日本專利特開平8-104869號公報、日本專利特開平10-168076號公報、日本專利特開平10-168453號公報、日本專利特開平10-236989號公報、日本專利特開平10-236990號公報、日本專利特開平10-236992號公報、日本專利特開平10-236993號公報、日本專利特開平10-236994號公報、日本專利特開平10-237000號公報、日本專利特開平10-237004號公報、日本專利特開平10-237024號公報、日本專利特開平10-237035號公報、日本專利特開平10-237075號公報、日本專利特開平10-237076號公報、日本專利特開平10-237448號公報（EP967261A1）、日本專利特開平10-287874號公報、日本專利特開平10-287875號公報、日本專利特開平10-291945號公報、日本專利特開平11-029581號公報、日本專利特開平11-080049號公報、日本專利特開2000-256307號公報、日本專利特開2001-019965號公報、日本專利特開2001-072626號公報、日本專利特開2001-192657號公報、日本專利特開2010-037428號公報、國際公開第2011/024666號、國際公開第2010/072370號、日本專利特表2010-537010號公報、日本專利特開2012-077201號公報、日本專利特開2009-084362號公報等中所揭示的液晶組成物。
即便於介電各向異性為正或負的液晶組成物中添加一種以上的光學活性化合物來使用，亦無任何影響。
另外，例如就提高配向性的觀點而言，例如本發明的液晶顯示元件中使用的液晶組成物亦可進而添加添加物。此種添加物為光聚合性單體、光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、聚合起始劑、聚合抑制劑等。關於較佳的光聚合性單體、光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、聚合起始劑、聚合抑制劑，可列舉國際公開第2015/146330號等中所揭示的化合物。
為了適合於聚合物穩定配向（polymer sustained alignment，PSA）模式的液晶顯示元件，可於液晶組成物中混合能夠聚合的化合物。能夠聚合的化合物的較佳例為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基化合物、乙烯基氧基化合物、丙烯基醚、環氧化合物（氧雜環丙烷、氧雜環丁烷）、乙烯基酮等具有能夠聚合的基的化合物。關於較佳的化合物，可列舉國際公開第2015/146330號等中所揭示的化合物。
[實施例]
以下，藉由實施例來對本發明進行說明。再者，於實施例中使用的評價法及化合物如以下所述。
＜重量平均分子量（Mw）＞
聚醯胺酸的重量平均分子量是藉由以下方式來求出：使用2695分離模組/2414示差折射計（沃特世（Waters）公司製造），利用GPC法進行測定，並進行聚苯乙烯換算。針對所獲得的聚醯胺酸，利用磷酸-二甲基甲醯胺（dimethyl formamide，DMF）混合溶液（磷酸/DMF=0.6/100：重量比）以聚醯胺酸濃度成為約2重量%的方式進行稀釋。管柱使用HSPgel RT MB-M（沃特世（Waters）公司製造），將所述混合溶液作為展開劑，於管柱溫度50℃、流速0.40 mL/min的條件下進行測定。標準聚苯乙烯使用東曹（Tosoh）（股）製造的TSK標準聚苯乙烯。
＜鉛筆硬度＞
依據日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）規格「JIS-K-5600、5.4、刮痕硬度（鉛筆法）」的方法。由鉛筆芯的硬度來表示結果。鉛筆硬度越低，越容易產生剝落或削減，若該值大於2H，則可獲得不易產生削減等的配向膜。
＜密封密接性＞
針對後述的密封密接性測定用樣品固定於島津製作所（股）製造的電動測量台MX2-500N上，並使用今田股份有限公司製造的數字測力計ZTS-100N自基板中央的上部進行按壓，測定剝離時的壓力（N）。然後，利用根據所測量的密封劑的直徑而預估的面積（cm
2）除壓力（N），算出密接強度（N/cm
2）。可以說密接強度的數值越大，具有越高的與密封劑的密接性。利用成為基準的液晶配向膜的密接強度除所算出的密接強度，並將各液晶配向膜的密封密接性加以比較。
＜四羧酸二酐＞
＜二胺＞
＜單胺＞
＜溶劑＞
NMP：N-甲基-2-吡咯啶酮（N-methyl-2-pyrrolidone，NMP）
BC：丁基溶纖劑（butyl cellosolve，BC）（乙二醇單丁醚）
清漆的製備
[清漆的製備例1] 清漆A1的製備
於安裝有攪拌翼、氮氣導入管的100 mL三口燒瓶中放入式（DI-4-1）所表示的化合物0.268 g及式（DI-5-1）, m=2所表示的化合物1.052 g、式（DI-13-1）所表示的化合物1.330 g，加入NMP 74.0 g並加以攪拌。於氮氣環境下，於該溶液中加入式（I-1）所表示的化合物3.058 g，於室溫下攪拌12小時。向其中加入式（Xe）所表示的化合物0.297 g，於室溫下攪拌12小時。向其中加入BC 20.0 g，於70℃下對所得溶液進行加熱攪拌，直至作為溶質的聚合物的重量平均分子量成為所期望的重量平均分子量為止，從而獲得溶質的重量平均分子量為約25,100且樹脂成分濃度（固體成分濃度）為6重量%的清漆A1。
[製備例2～製備例4] 清漆A2～清漆A4的製備
如表1所示般變更用作二胺、四羧酸二酐及單胺的化合物，除此以外，與製備例1同樣地製備固體成分濃度為6重量%的清漆A2～清漆A4。再者，於表1中，關於作為二胺揭載有兩種以上的化合物的製備例，是指將所述所有的化合物合併用作二胺。方括號內的數值表示調配比（莫耳%），空欄是指不使用與該欄對應的化合物。
表1
| 清漆 | 四羧酸二酐 | 二胺 | 單胺 | 分子量 | |||
| 製備例1 | A1 | I-1 [100] | DI-4-1 [18.2] | DI-5-1 m=2 [36.4] | DI-13-1 [36.4] | Xe [18] | 25,100 |
| 製備例2 | A2 | I-1 [100] | DI-4-1 [18.6] | DI-5-1 m=2 [37.2] | DI-13-1 [37.2] | Xe [14] | 26,200 |
| 製備例3 | A3 | I-1 [100] | DI-4-1 [18.8] | DI-5-1 m=2 [37.6] | DI-13-1 [37.6] | Xe [12] | 26,500 |
| 製備例4 | A4 | I-1 [95] | DI-4-1 [20] | DI-5-1 m=2 [40] | DI-13-1 [40] | 23,000 |
[實施例1]
利用NMP/BC混合溶液（NMP/BC=7/3重量比）將清漆A1以固體成分濃度成為4重量%的方式進行稀釋、攪拌，從而製備液晶配向劑1。藉由旋轉器法而將所製備的液晶配向劑1塗佈於玻璃基板上。塗佈後，將基板於60℃下加熱80秒鐘，使溶劑蒸發後，於230℃下進行30分鐘煆燒處理，形成液晶配向膜。使用牛尾電機（股）製造的姆奇萊特（Multi-Light）ML-501C/B，自相對於基板而鉛垂的方向介隔偏光波長範圍為230 nm～310 nm的偏光板來照射紫外線的直線偏光。此時，曝光能量是使用牛尾電機（股）製造的紫外線累計光量計UIT-150（光接收器：UVD-S254）來測定光量，以於波長254 nm下成為0.3±0.03 J/cm
2的方式調整直線偏光的曝光時間。其後，於230℃下進行30分鐘追加加熱。對所獲得的基板的鉛筆硬度進行測定，結果為2H。
準備兩片相同大小的玻璃基板。藉由旋轉器法而將液晶配向劑1塗佈於一片玻璃基板上。塗佈後，將基板於60℃下加熱80秒鐘，使溶劑蒸發後，於230℃下進行30分鐘煆燒處理，形成液晶配向膜。使用牛尾電機（股）製造的姆奇萊特（Multi-Light）ML-501C/B，自相對於基板而鉛垂的方向介隔偏光波長範圍為230 nm～310 nm的偏光板來照射紫外線的直線偏光。此時，曝光能量是使用牛尾電機（股）製造的紫外線累計光量計UIT-150（光接收器：UVD-S254）來測定光量，以於波長254 nm下成為0.3±0.03 J/cm
2的方式調整直線偏光的曝光時間。其後，於230℃下進行30分鐘追加加熱。向該基板的形成有配向膜的面滴加分散有5 μm的珠狀間隔物的密封劑（協立化學產業（股）製造的XN-1500T）。繼而，使用未塗佈配向劑的玻璃基板，以基板的重合寬度為1 cm且夾持密封劑的方式進行貼合。此時，調整密封劑滴加量，以使貼合後的密封劑的直徑成為約3 mm。利用夾具將所貼合的兩片基板固定後，進行3 J/cm
2的UV照射，繼而，於120℃下進行1小時加熱，使密封劑硬化，從而製作密封密接性測定用的樣品。利用所述記載的評價方法來算出密接強度。
使用清漆A4來代替清漆A1而製備比較配向劑1，進行相同的操作來製作密封密接性測定用的樣品。利用所述記載的評價方法來算出密接強度。
利用由清漆A4製備的比較配向劑1的密接強度除由清漆A1製備的液晶配向劑1的密接強度，算出相對於比較配向劑1的密接強度的比率，結果比率為2.3。
[實施例2、實施例3、比較例1]
利用NMP/BC混合溶液（NMP/BC=7/3重量比）將清漆A2～清漆A4分別以固體成分濃度成為4重量%的方式進行稀釋、攪拌，從而製備液晶配向劑2、液晶配向劑3、比較配向劑1。除使用表2中所示的液晶配向劑來代替液晶配向劑1以外，與實施例1同樣地進行鉛筆硬度、對於密封劑的密接強度的評價。將所使用的清漆與鉛筆硬度、密接強度（比率）的測定結果示於表2中。
表2
| 液晶配向劑 | 清漆 | 鉛筆硬度 | 密接強度 （比率） | |
| 實施例1 | 液晶配向劑1 | A1 | 2H | 2.3 |
| 實施例2 | 液晶配向劑2 | A2 | 2H | 1.8 |
| 實施例3 | 液晶配向劑3 | A3 | 2H | 1.5 |
| 比較例1 | 比較配向劑1 | A4 | HB | 1.0 |
如表2所示，於實施例1～實施例3中，鉛筆硬度為2H，密接強度（比率）為1.5～2.3，相對於此，於未使用式（Xe）的比較例1中，鉛筆硬度為HB。
可知：藉由使用式（Xe）所表示的化合物，可製造具有高的鉛筆硬度與密封密接性的液晶配向膜。
[產業上的可利用性]
若使用本發明的光配向用液晶配向劑，則可製造對於曝光能量的感度高的、不易產生膜剝落或削減且顯示出高的密封密接性的液晶配向膜。本發明的光配向用液晶配向劑可適宜地應用於橫向電場型液晶顯示元件。
無
無
Claims (7)
- 一種液晶配向劑，含有使四羧酸衍生物與二胺類及具有兩個以上的羥基的單胺反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物，且所述液晶配向劑包含式（I）所表示的化合物作為所述四羧酸衍生物； 於式（I）中，*1、*1'、*2及*2'為鍵結鍵，分別獨立地與羥基、氯原子或碳數1～6的烷氧基鍵結，*1與*1'組及*2與*2'組的至少一個組可與同一氧原子鍵結； R b1、R b2、R b3及R b4分別獨立地為氫原子或甲基，至少一個為甲基。
- 如請求項1所述的液晶配向劑，其中，具有兩個以上的羥基的單胺為選自下述式（Xa）～式（Xf）中的至少一個； 於式（Xa）、式（Xb）中，R x獨立地為氫原子或甲基。
- 如請求項2所述的液晶配向劑，其中，具有兩個以上的羥基的單胺為選自下述式（Xa-1）、式（Xa-2）、式（Xb-1）、式（Xb-2）、式（Xc-1）、式（Xc-2）、式（Xe）中的至少一個； 。
- 如請求項1至3中任一項所述的液晶配向劑，更包含添加劑。
- 一種液晶配向膜，由如請求項1至4中任一項所述的液晶配向劑形成。
- 一種液晶元件，具有如請求項5所述的液晶配向膜。
- 一種液晶配向膜的製造方法，包括： 將如請求項1至4中任一項所述的液晶配向劑塗佈於基板上的步驟；對所述基板進行煆燒的步驟；以及 對所述基板照射偏光紫外線的步驟。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022-158530 | 2022-09-30 |
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| TW202415752A true TW202415752A (zh) | 2024-04-16 |
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