TW202417545A - 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能形成具有良好的對比度及殘像特性，即便長時間暴露於強光中，也可維持高的電壓保持率而顯示品質不降低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，包含至少一種聚合物與溶劑，且所述液晶配向劑中，所述至少一種聚合物為使四羧酸衍生物與二胺類反應而成的聚合物，所述四羧酸衍生物包含選自由式（1）所表示的化合物及其衍生化合物所組成的群組中的至少一種。
Description
本發明涉及一種液晶配向劑、液晶配向膜及使用液晶配向膜的液晶元件。詳細而言，涉及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）的液晶配向劑、使用所述液晶配向劑而形成的光配向方式的液晶配向膜、以及具有所述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，其可通過對元件內的液晶層的配向狀態進行控制或調變，而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。這些液晶顯示元件應用於電視、手機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通過驅動方式、元件結構的改良來達成，而且還可通過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，對於所述液晶配向膜也正在積極進行研究。
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所述液晶層相接設置，具有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。通過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）。
在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）。在利用這些清漆來形成液晶配向膜時，將清漆塗布於基板後，通過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：利用布等摩擦配向膜的表面來調整聚合物分子的方向的摩擦法；通過對配向膜照射直線偏光的紫外線而在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，與摩擦法相比，光配向法的配向的均勻性高，且為非接觸的配向處理法，因此具有如下優點：不會損傷膜、可減少起塵或靜電等使液晶顯示元件產生顯示不良的原因等。
作為使用此種光配向法的液晶配向膜，例如在專利文獻1～專利文獻6中記載有：通過使用二氨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。
[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]日本專利特開2009-069493號公報
[專利文獻6]國際公開第2015/016118號
[發明所要解決的問題]
近年來，對高品質的液晶顯示元件的要求越來越高，且要求對比度、殘像特性、可長期維持高的電壓保持率（Voltage Holding Ratio，VHR）的可靠性等。為了抑制顯示品質降低，重要的是維持高的電壓保持率。另一方面，考慮到在室外使用，也要求使成為光源的背光的亮度比以前更高。在暴露於此種高亮度背光中的狀況下，重要的是提高對光的VHR可靠性，在與摩擦配向膜相比通常電氣特性差的光配向膜中成為特別重要的問題。
因此，本發明人以提供一種能形成具有良好的對比度及殘像特性，即便長時間暴露於強光中，也可維持高的電壓保持率而顯示品質不降低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為目的而進行了努力研究。
[解決問題的技術手段]
為了解決所述問題而進行了努力研究，結果本發明人發現通過使用式（1）所表示的四羧酸衍生物，可獲得液晶配向性高的液晶配向膜，而且，通過使用所述液晶配向膜，能形成具有良好的對比度及殘像特性，即便長時間暴露於強光中，也可維持高的電壓保持率而顯示品質不降低的液晶顯示元件，從而完成了本發明。
本發明包含以下的結構。
[1] 一種液晶配向劑，包含至少一種聚合物與溶劑，且所述液晶配向劑中，所述至少一種聚合物為使四羧酸衍生物與二胺類反應而成的聚合物，所述四羧酸衍生物包含選自由式（1）所表示的化合物及其衍生化合物所組成的群組中的至少一種。
式（1）中，R相互獨立地表示碳數1～6的烷基，n相互獨立地表示1～4的整數。
[2] 根據[1]所述的液晶配向劑，其中在用作所述使四羧酸衍生物與二胺類反應而成的聚合物的原料的原料組成物中包含選自由式（1）所表示的化合物及其衍生化合物所組成的群組中的至少一種、與通過光反應而對配向膜賦予液晶配向性的具有光反應性結構的化合物。
[3] 根據[2]所述的液晶配向劑，其中所述光反應為光異構化、光弗萊斯重排（photo-Fries rearrangement）、光分解及光二聚化中的至少一種。
[4] 根據[2]所述的液晶配向劑，其中所述具有光反應性結構的化合物為式（2）所表示的化合物的至少一種。
式（2）中，X為碳數1～12的亞烷基，所述亞烷基的-(CH
2)
2-的不相鄰的一個以上可經-O-或-NH-取代，
R
a及R
b分別獨立地為氫、-CH
3、-OCH
3、-CF
3、-F、-COOCH
3、或者式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基，
R
c分別獨立地為氫、-CH
3、-OCH
3、-CF
3、-F、或者式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基，j為0或1，a～c分別獨立地為0～2的整數，
式（P1-1）及式（P1-2）中，R
6a、R
7a及R
8a分別獨立地表示氫、經取代或未經取代的烷基、經取代或未經取代的烷醯基、經取代或未經取代的烷氧基羰基、或者經取代或未經取代的芳基羰基，R
6a、R
7a及R
8a可相互相同也可不同，*表示在式（2）中的苯環上的鍵結位置，
式（2）中，鍵結位置未固定於構成環的任一個碳上的基表示在所述環上的鍵結位置為任意。
[5] 根據[4]所述的液晶配向劑，其中所述式（2）所表示的化合物為式（2-1）～式（2-3）的任意一種。
式（2-1）中，R
1a及R
1c分別獨立地表示氫、或者式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基，
式（2-2）中，R
2a及R
2b分別獨立地表示氫、或者式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基，R
2c分別獨立地為氫、-CH
3、-OCH
3、-CF
3或-F，
X
1為碳數1～12的亞烷基，所述亞烷基的-(CH
2)
2-的不相鄰的一個以上可經-O-或-NH-取代，k為0～2的整數，
式（2-3）中，R
3a分別獨立地表示氫、或者式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基，R
4及R
5分別獨立地為氫或-F，R
4及R
5不會同時為氫，R
3c分別獨立地為氫、-CH
3、-OCH
3、-CF
3或-F，X
1為碳數1～12的亞烷基，所述亞烷基的-(CH
2)
2-的不相鄰的一個以上可經-O-或-NH-取代，m為0～2的整數，
式（P1-1）及式（P1-2）中，R
6a、R
7a及R
8a分別獨立地表示氫、經取代或未經取代的烷基、經取代或未經取代的烷醯基、經取代或未經取代的烷氧基羰基、或者經取代或未經取代的芳基羰基，R
6a、R
7a及R
8a可相互相同也可不同，*表示在式（2-1）、式（2-2）或式（2-3）中的苯環上的鍵結位置，
式（2-1）、式（2-2）或式（2-3）中，鍵結位置未固定於構成環的任一個碳上的基表示在所述環上的鍵結位置為任意。
[6] 根據[2]所述的液晶配向劑，其中所述具有光反應性結構的化合物為式（3）所表示的化合物的至少一種。
式（3）中，R
1及R
2分別獨立地表示水子、鹵素、碳數1至6的烷基、碳數1～6的鹵代烷基或碳數1～6的烷氧基，R
1與R
2可成為一體而形成可經取代的亞甲基，X分別獨立地表示鹵素、碳數1～6的烷基、碳數1～6的鹵代烷基或碳數1～6的烷氧基，n獨立地表示0～4的整數。
[7] 根據[1]至[6]中任一項所述的液晶配向劑，其中所述式（1）所表示的化合物由式（1-1-1）表示。
[8] 一種液晶配向膜，由根據[1]至[7]中任一項所述的液晶配向劑形成。
[9] 一種液晶元件，具有根據[8]所述的液晶配向膜。
[10] 一種液晶配向膜的製造方法，包括：將根據[2]至[7]中任一項所述的液晶配向劑塗布於基板上的步驟；以及對其塗膜照射偏光紫外線的步驟。
[發明的效果]
通過使用本發明的液晶配向劑，可獲得液晶配向性高的液晶配向膜。另外，通過使用所述液晶配向膜，可實現殘像特性及對比度優異，即便長時間暴露於強光中，也可維持高的電壓保持率而顯示品質不降低的液晶顯示元件。
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。作為本發明的一實施方式，通過使用具有光反應性結構的化合物，可將本發明的液晶配向劑製成光配向用液晶配向劑。光配向用液晶配向劑為通過在基板上形成其膜並照射偏光紫外線而可賦予各向異性的液晶配向劑，本說明書中，有時也簡稱為“液晶配向劑”。另外，若有時也將由光配向用液晶配向劑形成的配向膜稱為光配向膜，則有時也簡稱為配向膜。另外，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。另外，本發明中，有時也將二胺及二醯肼稱為“二胺類”。
＜本發明的液晶配向劑＞
本發明的液晶配向劑的特徵在於，包含選自由使四羧酸衍生物與二胺類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，作為所述聚合物的原料，包含式（1）所表示的化合物的至少一種。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。有時將所述聚合物稱為本發明的聚合物。
＜式（1）所表示的化合物及其衍生化合物＞
對本發明的液晶配向劑中所含的聚合物中所使用的式（1）所表示的化合物進行說明。
式（1）中，R相互獨立地表示碳數1～6的烷基，n相互獨立地表示1～4的整數。
式（1）所表示的化合物的衍生化合物例如為由四羧酸二酐衍生的四羧酸二酯或四羧酸二酯二鹵化物。此外，本發明中，“式（1）所表示的化合物及其衍生化合物”有時也總稱為“式（1）所表示的四羧酸衍生物”。
通過將式（1）所表示的四羧酸衍生物用作聚合物的原料，能形成具有良好的對比度及殘像特性，即便長時間暴露於強光中，也可維持高的電壓保持率而顯示品質不降低的液晶顯示元件。理由未必明確，但考慮以下所述。
式（1）所表示的四羧酸衍生物在中心骨架中具有聯苯結構。通過所述聯苯結構，將式（1）所表示的四羧酸衍生物用作原料的液晶配向膜與液晶分子的相互作用強，可顯示出高的液晶配向性。由此，認為若使用包含將式（1）所表示的四羧酸衍生物用作原料的聚合物的液晶配向劑來形成液晶配向膜並使用所述膜來形成液晶顯示元件，則顯示出優異的殘像特性及對比度。
另一方面，所述聯苯結構的氫的一部分經R取代。通過具有所述R，在聯苯結構的兩個苯環之間產生扭轉，聯苯結構的π共軛被遮斷。由此，將式（1）所表示的四羧酸衍生物用作原料的聚醯亞胺配向膜與使用通常的芳香族四羧酸二酐的情況相比，可抑制高分子鏈的電子共軛，自背光照射的光的波長範圍的吸光係數變小。因此，認為若使用包含將式（1）所表示的四羧酸衍生物用作原料的聚合物的液晶配向劑來形成液晶配向膜並使用所述膜來形成液晶顯示元件，則可抑制因光照射引起的液晶顯示元件的VHR降低。
作為式（1）所表示的化合物的具體例，可列舉以下的化合物。
式（1-1）～式（1-4）中，R相互獨立地表示碳數1～6的烷基。
作為式（1-1）～式（1-4）所表示的化合物的優選的具體例，可列舉式（1-1-1）。
相對於單體中的四羧酸衍生物總量，本發明的聚合物中的式（1）所表示的化合物的合計含量優選為10莫耳%～50莫耳%。
＜具有光反應性結構的化合物＞
在將本發明的液晶配向劑用作光配向用液晶配向劑的情況下，優選為與具有光反應性結構的化合物並用。本說明書中，所謂光反應性結構，是指通過照射包含與光反應性結構對應的固有波長帶的光而引起光反應的結構。作為光反應的例子，可列舉：光異構化、光弗萊斯重排、光分解及光二聚化。可通過將具有光反應性結構的化合物用作原料而將光反應性結構導入聚合物中。另外，本說明書中，關於作為具有光反應性結構的化合物而列舉的化合物，當在由液晶配向劑形成配向膜的過程中不照射包含與所述光反應性結構對應的固有波長帶的光的情形時，也可作為不具有光反應性結構的化合物而用作原料。
使用下述例示的具有光反應性結構的化合物的液晶配向膜當在形成液晶配向膜的過程中對光配向用液晶配向劑的塗膜照射規定波長的偏光時，與其偏光方向大致平行的聚合物主鏈的光反應性結構引起光反應，聚合物鏈中朝向特定方向（相對於所照射的光的偏光方向而呈大致直角的方向）的成分佔據支配地位，可對塗膜賦予各向異性。將所述聚合物鏈中朝向特定方向的成分佔據支配地位的狀態表述為聚合物鏈進行了配向。當將對所述塗膜進行煆燒而形成的光配向膜用於液晶顯示元件時，進行了配向的膜的表面與液晶分子相互作用，結果液晶分子在一定方向（相對於所照射的光的偏光方向而呈大致直角的方向）上使長軸一致來進行配向。
＜引起光異構化反應的結構＞
作為本發明中的引起光異構化反應的結構的例子，可列舉具有偶氮苯骨架的結構。本說明書中，所謂具有偶氮苯骨架的結構，是指下述式（A）所表示的結構。
式（A）中，*為鍵結鍵，鍵結鍵相對於苯環的鍵結位置分別獨立地為任意，苯環的能夠進行取代的氫可經取代基取代。
關於本發明的液晶配向劑中所含的聚合物中所使用的具有偶氮苯結構的化合物，具體而言為式（2）所表示的化合物。
式（2）中，X為碳數1～12的亞烷基，所述亞烷基的-(CH
2)
2-的不相鄰的一個以上可經-O-或-NH-取代，
R
a及R
b分別獨立地為氫、-CH
3、-OCH
3、-CF
3、-F、-COOCH
3、或者式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基，R
c分別獨立地為氫、-CH
3、-OCH
3、-CF
3、-F、或者式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基，j為0或1，a～c分別獨立地為0～2的整數，
式（P1-1）及式（P1-2）中，R
6a、R
7a及R
8a分別獨立地表示氫、經取代或未經取代的烷基、經取代或未經取代的烷醯基、經取代或未經取代的烷氧基羰基、或者經取代或未經取代的芳基羰基，R
6a、R
7a及R
8a可相互相同也可不同，*表示在式（2）中的苯環上的鍵結位置，
式（2）中，鍵結位置未固定於構成環的任一個碳上的基表示在所述環上的鍵結位置為任意。
關於式（2）所表示的化合物，具體而言為下述式（2-1）～式（2-3）所表示的化合物。
式（2-1）中，R
1a及R
1c分別獨立地表示氫、式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基，
式（2-2）中，R
2a及R
2b分別獨立地表示氫、式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基，R
2c分別獨立地為氫、-CH
3、-OCH
3、-CF
3或-F，X
1為碳數1～12的亞烷基，所述亞烷基的-(CH
2)
2-的不相鄰的一個以上可經-O-或-NH-取代，k為0～2的整數，
式（2-3）中，R
3a分別獨立地表示氫、式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基，R
4及R
5分別獨立地為氫或-F，R
4及R
5不會同時為氫，R
3c分別獨立地為氫、-CH
3、-OCH
3、-CF
3或-F，X
1為碳數1～12的亞烷基，所述亞烷基的-(CH
2)
2-的不相鄰的一個以上可經-O-或-NH-取代，m為0～2的整數，
式（P1-1）及式（P1-2）中，R
6a、R
7a及R
8a分別獨立地表示氫、經取代或未經取代的烷基、經取代或未經取代的烷醯基、經取代或未經取代的烷氧基羰基、或者經取代或未經取代的芳基羰基，R
6a、R
7a及R
8a可相互相同也可不同，*表示在式（2-1）、式（2-2）及式（2-3）中的苯環上的鍵結位置，
式（2-1）、式（2-2）及式（2-3）中，鍵結位置未固定於構成環的任一個碳上的基表示在所述環上的鍵結位置為任意。
作為式（2-1）所表示的化合物的具體例，可列舉以下的化合物。
式（2-1-2）中，R
6a為碳數1～4的烷基。
作為式（2-2）所表示的化合物的具體例，可列舉以下的化合物。
式（2-2-1）～式（2-2-6）中，R
6a為碳數1～4的烷基，l為1～10的整數，m為1～11的整數。
作為式（2-3）所表示的化合物的具體例，可列舉以下的化合物。
式（2-3-1）及式（2-3-2）中，l為1～10的整數。
在重視所形成的液晶配向膜的透明性的情況下，優選為使用選自由式（2-1-2）、式（2-1-3）、式（2-2-3）、式（2-2-4）、式（2-2-5）及式（2-2-6）所組成的群組中的化合物的任意一種以上，更優選為式（2-1-2）或式（2-1-3），特別優選為式（2-1-2）中R6a為乙基的化合物。
在重視獲得在配向處理時，即便能量少也能夠形成具有良好的殘像特性的元件的液晶配向膜（即，感度高的液晶配向劑）的情況下，優選為使用選自由式（2-1-2）、式（2-1-3）、式（2-2-3）、式（2-2-4）、式（2-2-5）、式（2-2-6）、式（2-3-1）及式（2-3-2）所組成的群組中的化合物的任意一種以上，更優選為式（2-1-2）、式（2-3-1）或式（2-3-2），進而優選為式（2-1-2）中R
6a為乙基的化合物或式（2-3-1）中l=2～6所表示的化合物。
在重視獲得即便長期使用也可維持高的電壓保持率（即，VHR可靠性優異）的液晶顯示元件的情況下，優選為使用選自由式（2-1-2）、式（2-1-3）、式（2-2-1）、式（2-2-2）、式（2-2-3）、式（2-2-4）、式（2-2-5）及式（2-2-6）所組成的群組中的化合物的任意一種以上，更優選為式（2-1-2）、式（2-1-3）或式（2-2-1）中l=2～6所表示的化合物，進而優選為式（2-1-2）中R
6a為乙基的化合物或式（2-2-1）中l=2～6所表示的化合物。
在重視獲得對比度更高的液晶顯示元件的情況下，優選為使用選自由式（2-1-1）、式（2-2-1）及式（2-2-2）所組成的群組中的化合物的任意一種以上，更優選為式（2-1-1）或式（2-2-1）中l=2～6所表示的化合物。在所述情況下，相對於單體中的二胺總量，聚合物中的選自由式（2-1-1）、式（2-2-1）及式（2-2-2）所組成的群組中的化合物的合計含量優選為20莫耳%～100莫耳%，更優選為40莫耳%～100莫耳%。
＜具有引起光弗萊斯重排反應的結構的化合物＞
作為引起光弗萊斯重排反應的結構的例子，可列舉具有苯基酯骨架的結構。所謂本說明書中的具有苯基酯骨架的結構，是指下述式（B）所表示的結構。
式（B）中，*為鍵結鍵，鍵結鍵相對於苯環的鍵結位置為任意，苯環的能夠進行取代的氫可經取代基取代。作為本發明的液晶配向劑中所含的聚合物中所使用的具有引起光弗萊斯重排反應的結構的化合物的優選例，可列舉下述式（3）。除此以外，作為具有引起光弗萊斯重排反應的結構的化合物，可列舉式（AN-4-32）～式（AN-4-37）、式（DI-5-32）、式（DI-5-33）、式（DI-5-35）及式（DI-6-8）～式（DI-6-10）所表示的化合物。
式（3）中，R
1及R
2分別獨立地表示氫、鹵素、碳數1至6的烷基、碳數1～6的鹵代烷基或碳數1～6的烷氧基。R
1與R
2可成為一體而形成可經取代的亞甲基。X分別獨立地表示鹵素、碳數1～6的烷基、碳數1～6的鹵代烷基或碳數1～6的烷氧基，n表示0～4的整數。式（DI-5-35）中的m表示0～12的整數。
這些中，就製造對比度高的液晶顯示元件的觀點而言，優選為使用式（3）所表示的化合物，更優選為使用式（3）中各個苯環上的氨基相對於酯基而位於對位的化合物。
相對於單體中的二胺總量，聚合物中的式（3）所表示的化合物的合計含量優選為40莫耳%～100莫耳%，更優選為70莫耳%～100莫耳%。
作為式（3）所表示的化合物的具體例，可列舉下述式（3-1）～式（3-6）所表示的化合物。
＜引起光分解反應的結構＞
作為引起光分解反應的結構的例子，可列舉具有環丁烷四羧酸骨架的結構。本說明書中，所謂具有環丁烷四羧酸骨架的結構，是指下述式（C）所表示的結構。
式（C）中，*1、*1'、*2及*2'為鍵結鍵，*1與*1'組及*2與*2'組的哪一組或兩組可與同一O進行鍵結。即，可形成酸酐-CO-O-CO-。R
b1、R
b2、R
b3及R
b4分別獨立地為一價有機基。
作為本發明的液晶配向劑中所含的聚合物中所使用的具有引起光分解反應的結構的化合物的優選例，可列舉下述式（PA-1）～式（PA-6）所表示的化合物。
式（PA-3）～式（PA-6）中，R
11獨立地為碳數1～5的烷基。
＜引起光二聚化反應的結構＞
作為引起光二聚化反應的結構的例子，可列舉具有肉桂酸骨架的結構。本說明書中，所謂具有肉桂酸骨架的結構，是指下述式（D）所表示的結構。
式（D）中，*為鍵結鍵，鍵結鍵相對於苯環的鍵結位置為任意，苯環的能夠進行取代的氫可經取代基取代。
作為本發明的液晶配向劑中所含的聚合物中所使用的具有引起光二聚化反應的結構的化合物的優選例，可列舉下述式（PDI-9）～式（PDI-13）所表示的化合物。
式（PDI-12）中，R
12為碳數1～10的烷基或烷氧基，烷基或烷氧基的至少一個氫可經取代為氟。
這些中，優選為與式（2）所表示的化合物或式（3）所表示的化合物組合。
＜聚合物的種類＞
以下，對聚醯胺酸及聚醯胺酸衍生物說明詳細情況。
此處，聚醯胺酸為通過式（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在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。
式（AN）、式（PAA）及式（PI）中，X
1為四價有機基。式（DI）、式（PAA）及式（PI）中，X
2為二價有機基。關於X
1中的四價有機基的優選的範圍與具體例，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中的二價有機基的優選的範圍與具體例，可參照與本說明書中記載的二胺或二醯肼所對應的結構相關的記載。
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，特別優選為提高了在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）聚醯胺酸的所有氨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）使所述聚醯胺酸-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。這些衍生物中，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。
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的優選的範圍與具體例，可參照與式（PAA）中的X
1、X
2相關的記載。Y中優選為碳數1～6的直鏈或分支鏈的烷基，更優選為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基或叔丁基。
在將聚醯胺酸製成作為聚醯胺酸衍生物的聚醯亞胺的情況下，可通過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催化劑的三乙基胺、吡啶、三甲吡啶等三級胺一起在溫度20℃～150℃下進行醯亞胺化反應，來獲得聚醯亞胺。或者，也可通過使用大量的不良溶劑（甲醇、乙醇、異丙醇等醇系溶劑或二醇系溶劑）而使聚醯胺酸自所獲得的聚醯胺酸溶液析出，並使所析出的聚醯胺酸在甲苯、二甲苯等溶劑中與所述脫水劑及脫水閉環催化劑一起在溫度20℃～150℃下進行醯亞胺化反應，來獲得聚醯亞胺。
所述醯亞胺化反應中，脫水劑與脫水閉環催化劑的比例優選為0.1～10（莫耳比）。相對於所述聚醯胺酸的合成中所使用的四羧酸二酐的莫耳量的合計，脫水劑與脫水閉環催化劑的合計使用量優選為1.5倍莫耳～10倍莫耳。通過調整所述醯亞胺化反應中使用的脫水劑、催化劑量、反應溫度及反應時間，可控制醯亞胺化的程度，由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。所獲得的聚醯亞胺也可與反應中所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，或者也可不與溶劑分離而用作液晶配向劑。
聚醯胺酸酯可利用以下方法來獲得：通過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，或者通過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通過使四羧酸二酯與2當量的氯化劑（例如，亞硫醯氯等）反應而獲得。此外，聚醯胺酸酯可僅具有醯胺酸酯結構，也可為醯胺酸結構與醯胺酸酯結構並存的部分酯化物。
本發明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已知的聚醯胺酸或其衍生物同樣地製造。相對於二胺類的合計1莫耳，四羧酸衍生物的總投入量優選為設為0.9莫耳～1.1莫耳。
本發明的液晶配向劑可僅包含這些聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及將這些加以醯亞胺化而獲得的聚醯亞胺中的一種，也可包含兩種以上。
本發明的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，優選為5,000～500,000，更優選為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色譜（Gel Permeation Chromatography，GPC）法進行的測定來求出。
本發明的聚醯胺酸或其衍生物可通過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在大量的不良溶劑中沉澱而獲得的固體成分進行分析。另外，可通過以下方式來確認所使用的單體：利用氣相色譜法（Gas Chromatography，GC）、高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）或氣相色譜質譜法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）對利用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，利用有機溶劑自其分解物中所提取出的提取物進行分析。
＜其他四羧酸衍生物＞
作為本發明的聚合物的原料中使用的式（1）所表示的化合物以外的四羧酸衍生物，可無限制地自已知的四羧酸衍生物中選擇。
以下，列舉其他四羧酸二酐的例子。也可將這些四羧酸二酐衍生為四羧酸二酯或四羧酸二酯二氯化物而用作聚合物的原料。
此種四羧酸二酐可為屬於二羧酸酐直接鍵結於芳香環上的芳香族系（包含雜芳香環系）及二羧酸酐未直接鍵結於芳香環上的脂肪族系（包含雜環系）的任一群組中的四羧酸二酐。
作為此種四羧酸二酐的例子，可列舉以下的式（AN-1）～式（AN-9）、式（AN-11）、式（AN-12）、式（AN-15）、式（AN-10-1）、式（AN-10-2）及式（AN-16-1）～式（AN-16-15）所表示的化合物。
[式（AN-1）所表示的四羧酸二酐]
式（AN-1）中，G
11為單鍵、碳數1～12的亞烷基、1,4-亞苯基或1,4-亞環己基。X
11獨立地為單鍵或-CH
2-。G
12獨立地為下述三價基的任一種。
在G
12為＞CH-時，＞CH-的氫可經甲基取代。在G
12為＞N-時，G
11不為單鍵及-CH
2-，X
11不為單鍵。
R
11獨立地為氫或甲基。
作為式（AN-1）所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式（AN-1-1）～式（AN-1-15）所表示的化合物。
式（AN-1-2）及式（AN-1-14）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]
式（AN-2）中，R
61獨立地為氫、碳數1～5的烷基或苯基。
作為式（AN-2）所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式（AN-2-1）～式（AN-2-3）所表示的化合物。
[式（AN-3）所表示的四羧酸二酐]
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]
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。
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。亞苯基優選為1,4-亞苯基或1,3-亞苯基。
作為式（AN-4）所表示的四羧酸二酐的例子，可列舉下述式（AN-4-1）～式（AN-4-31）所表示的化合物。
式（AN-4-17）中，m為1～12的整數。
[式（AN-5）所表示的四羧酸二酐]
式（AN-5）中，R
11獨立地為氫或甲基。兩個R
11中的苯環上的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]
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。在n為2時，兩個X
12可相互相同也可不同。
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]
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]
式（AN-8）中，X
11為單鍵或-CH
2-。R
12為氫、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]
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]
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]
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]
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，可列舉下述式（AN-15-1）～式（AN-15-3）所表示的化合物。
[式（AN-16-1）～式（AN-16-15）所表示的四羧酸二酐]
作為所述以外的四羧酸二酐，可列舉下述式（AN-16-1）～式（AN-16-15）所表示的化合物。
對所述四羧酸二酐中提高後述的液晶配向膜的各特性的適宜的材料進行敘述。在重視進一步提高液晶配向性的情況下，更優選為式（AN-1-2）、式（AN-4-17）、式（AN-4-21）或式（AN-4-29）所表示的化合物，式（AN-1-2）中，優選為m=4～8，式（AN-4-17）中，優選為m=4～8。
在重視提高液晶顯示元件的透過率的情況下，優選為式（AN-1-1）、式（AN-1-2）、式（AN-2-1）、式（AN-3-1）、式（AN-4-17）、式（AN-4-30）、式（AN-5-1）、式（AN-7-2）、式（AN-10-1）、式（AN-16-3）或式（AN-16-4）所表示的化合物，其中，式（AN-1-2）中，優選為m=4或8，式（AN-4-17）中，優選為m=4～8，更優選為m=8。
在重視提高液晶顯示元件的VHR的情況下，優選為式（AN-1-1）、式（AN-1-2）、式（AN-3-1）、式（AN-4-17）、式（AN-4-30）、式（AN-7-2）、式（AN-10-1）、式（AN-16-3）、式（AN-16-4）或式（AN-2-1）所表示的化合物，式（AN-1-2）中，優選為m=4或8，式（AN-4-17）中，優選為m=4或8，更優選為m=8。
作為防止燒痕的方法之一，有效的是通過使液晶配向膜的體積電阻值降低而使液晶配向膜中的殘留電荷（殘留直流電（Direct Current，DC））的緩和速度提高。在重視所述目的的情況下，優選為式（AN-1-13）、式（AN-3-2）、式（AN-4-21）、式（AN-4-29）或式（AN-11-3）所表示的化合物。
＜其他二胺類＞
作為本發明的聚合物的原料中使用的式（2）或式（3）所表示的化合物以外的二胺類，可無限制地自已知的二胺類中選擇。
二胺可根據其結構而分成兩種。即，具有側鏈基的二胺與不具有側鏈基的二胺，所述側鏈基是在將連結兩個氨基的骨架看作主鏈時，自主鏈中分支的基。以下說明中，有時將此種具有側鏈基的二胺稱為側鏈型二胺。而且，有時將此種不具有側鏈基的二胺稱為非側鏈型二胺。所述側鏈基是具有增大預傾角的效果的基。
通過將非側鏈型二胺與側鏈型二胺適當地分開使用，可對應於各自所需的預傾角。
側鏈型二胺優選為以不損及本發明的特性的程度來並用。另外，關於側鏈型二胺及非側鏈型二胺，優選為以提高對於液晶的垂直配向性、VHR及殘像特性等特性為目的進行取捨選擇來使用。
在以下的式（DI-1）～式（DI-16）中示出已知的不具有側鏈的二胺。
所述式（DI-1）中，G
20為-CH
2-或式（DI-1-a）所表示的基。在G
20為-CH
2-時，m個-CH
2-的至少一個可經取代為-NH-或-O-，m個-CH
2-的至少一個氫可經羥基或甲基取代。m為1～12的整數。在DI-1中的m為2以上時，多個G
20可相互相同也可不同。其中，在G
20為式（DI-1-a）時，m為1。
式（DI-1-a）中，v分別獨立地為1～6的整數。
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。
式（DI-4）中，s獨立地為0～2的整數。
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-、-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-、-N(Boc)-(CH
2)
e-N(Boc)-、-NH-(CH
2)
e-N(Boc)-、-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為叔丁氧基羰基。
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的亞烷基。
式（DI-2）～式（DI-7）中的環己烷環及苯環的至少一個氫可經-F、-Cl、碳數1～3的亞烷基、-OCH
3、-OH、-CF
3、-CO
2H、-CONH
2、-NHC
6H
5、苯基或苄基取代，除此以外，式（DI-4）中，環己烷環及苯環的至少一個氫可經選自下述式（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，式（DI-5）中，在G
33為單鍵時，環己烷環及苯環的至少一個氫可經NHBoc或N(Boc)
2取代。
鍵結位置未固定於構成環的碳上的基表示在所述環上的鍵結位置為任意。而且，-NH
2在環己烷環或苯環上的鍵結位置為除G
21、G
22或G
33的鍵結位置以外的任意位置。
式（DI-4-a）及式（DI-4-b）中，R
20獨立地為氫或-CH
3。式（DI-4-f）及式（DI-4-g）中，m分別獨立地為0～12的整數，Boc為叔丁氧基羰基。
式（DI-5-a）中，q分別獨立地為0～6的整數。R
44為氫、-OH、碳數1～6的烷基或碳數1～6的烷氧基。
式（DI-11）中，r為0或1。式（DI-8）～式（DI-11）中，鍵結於環上的-NH
2的鍵結位置為任意位置。
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的亞烷基、亞苯基或經烷基取代的亞苯基，w為1～10的整數。
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-Cl，p獨立地為0～3的整數，q為0～4的整數。
式（DI-14）中，環B為單環的雜環式芳香族基，R
24為氫、-F、-Cl、碳數1～6的烷基、烷氧基、烯基或炔基，q獨立地為0～4的整數。在q為2以上時，多個R
24可相互相同也可不同。
式（DI-15）中，環C為雜環式芳香族基或雜環式脂肪族基。
式（DI-16）中，G
24為單鍵、碳數2～6的亞烷基或1,4-亞苯基，r為0或1。而且，鍵結位置未固定於構成環的碳上的基表示在所述環上的鍵結位置為任意。式（DI-13）～式（DI-16）中，鍵結於環上的-NH
2的鍵結位置為任意位置。
在以下的式（DI-1-1）～式（DI-1-9）中示出式（DI-1）所表示的二胺的例子。
式（DI-1-7）及式（DI-1-8）中，k分別獨立地為1～3的整數。式（DI-1-9）中，v分別獨立地為1～6的整數。
在以下的式（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。
在以下的式（DI-4-1）～式（DI-4-27）中示出式（DI-4）所表示的二胺的例子。
式（DI-4-20）及式（DI-4-21）中，m分別獨立地為1～12的整數。
在以下的式（DI-5-1）～式（DI-5-50）中示出式（DI-5）所表示的二胺的例子。
式（DI-5-1）中，m為1～12的整數。
式（DI-5-12）及式（DI-5-13）中，m分別獨立地為1～12的整數。
式（DI-5-16）中，v為1～6的整數。
式（DI-5-30）中，k為1～5的整數。
式（DI-5-35）～式（DI-5-37）及式（DI-5-39）中，m分別獨立地為1～12的整數，式（DI-5-38）及式（DI-5-39）中，k分別獨立地為1～5的整數，式（DI-5-40）中，n為1或2。
式（DI-5-42）～式（DI-5-44）中，e分別獨立地為2～10的整數，式（DI-5-45）中，R
43為氫、-NHBoc或-N(Boc)
2。式（DI-5-42）～式（DI-5-44）中，Boc為叔丁氧基羰基。
在以下的式（DI-6-1）～式（DI-6-7）中示出式（DI-6）所表示的二胺的例子。
在以下的式（DI-7-1）～式（DI-7-11）中示出式（DI-7）所表示的二胺的例子。
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。
在以下的式（DI-8-1）～式（DI-8-4）中示出式（DI-8）所表示的二胺的例子。
在以下的式（DI-9-1）～式（DI-9-3）中示出式（DI-9）所表示的二胺的例子。
在以下的式（DI-10-1）、式（DI-10-2）中示出式（DI-10）所表示的二胺的例子。
在以下的式（DI-11-1）～式（DI-11-3）中示出式（DI-11）所表示的二胺的例子。
在以下的式（DI-12-1）中示出式（DI-12）所表示的二胺的例子。
在以下的式（DI-13-1）～式（DI-13-13）中示出式（DI-13）所表示的二胺的例子。
在以下的式（DI-14-1）～式（DI-14-9）中示出式（DI-14）所表示的二胺的例子。
在以下的式（DI-15-1）～式（DI-15-12）中示出式（DI-15）所表示的二胺的例子。
在以下的式（DI-16-1）中示出式（DI-16）所表示的二胺的例子。
接下來，對本發明的聚合物的原料中使用的二醯肼進行說明。作為已知的不具有側鏈的二醯肼，可列舉以下的式（DIH-1）～式（DIH-3）的任一者所表示的化合物。
式（DIH-1）中，G
25為單鍵、碳數1～20的亞烷基、-CO-、-O-、-S-、-SO
2-、-C(CH
3)
2-或-C(CF
3)
2-。
式（DIH-2）中，環D為環己烷環、苯環或萘環，所述基的至少一個氫可經甲基、乙基或苯基取代。
式（DIH-3）中，環E分別獨立地為環己烷環或苯環，所述基的至少一個氫可經甲基、乙基或苯基取代。多個環E可相互相同也可不同。Y為單鍵、碳數1～20的亞烷基、-CO-、-O-、-S-、-SO
2-、-C(CH
3)
2-或-C(CF
3)
2-。
式（DIH-2）及式（DIH-3）中，鍵結於環上的-CONHNH
2的鍵結位置為任意位置。
在以下的式（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。
式（DIH-1-2）中，m為1～12的整數。
對適合於增大預傾角的目的的二胺進行說明。本發明的化合物可適宜地用於橫向電場型液晶顯示元件中使用的液晶配向劑中，但也能夠與如下述那樣的二胺並用來增大預傾角。作為適合於增大預傾角的目的且具有側鏈基的二胺，可列舉式（DI-31）～式（DI-35）及式（DI-36-1）～式（DI-36-8）的任一者所表示的二胺。
式（DI-31）中，G
26為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CONH-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CF
2O-、-OCF
2-或-(CH
2)
ma-，ma為1～12的整數。G
26的優選例為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CH
2O-或碳數1～3的亞烷基，特別優選的例子為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CH
2O-、-CH
2-或-CH
2CH
2-。R
25為碳數3～30的烷基、苯基、具有類固醇骨架的基或下述式（DI-31-a）所表示的基。所述烷基中，至少一個氫可經-F取代，而且至少一個-CH
2-可經-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代。所述苯基的氫可經-F、-CH
3、-OCH
3、-OCH
2F、-OCHF
2、-OCF
3、碳數3～30的烷基或碳數3～30的烷氧基取代。鍵結於苯環上的-NH
2的鍵結位置表示在所述環上為任意位置，所述鍵結位置優選為間位或對位。即，在將基“R
25-G
26-”的鍵結位置設為1位時，兩個鍵結位置優選為3位與5位或2位與5位。
式（DI-31-a）中，G
27、G
28及G
29為鍵結基，它們分別獨立地為單鍵或碳數1～12的亞烷基，所述亞烷基的一個以上的-CH
2-可經-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-或-CH=CH-取代。環B
21、環B
22、環B
23及環B
24分別獨立地為1,4-亞苯基、1,4-亞環己基、1,3-二噁烷(dioxane)-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、萘-1,5-二基、萘-2,7-二基或蒽-9,10-二基，環B
21、環B
22、環B
23及環B
24中，至少一個氫可經-F或-CH
3取代，s、t及u分別獨立地為0～2的整數，它們的合計為1～5，在s、t或u為2時，各個括弧內的兩個鍵結基可相同也可不同，而且，兩個環可相同也可不同。R
26為氫、-F、-OH、碳數1～30的烷基、碳數1～30的氟取代烷基、碳數1～30的烷氧基、-CN、-OCH
2F、-OCHF
2或-OCF
3，所述碳數1～30的烷基的至少一個-CH
2-可經下述式（DI-31-b）所表示的二價基取代。
式（DI-31-b）中，R
27及R
28分別獨立地為碳數1～3的烷基，v為1～6的整數。R
26的優選例為碳數1～30的烷基及碳數1～30的烷氧基。
式（DI-32）及式（DI-33）中，G
30獨立地為單鍵、-CO-或-CH
2-，R
29獨立地為氫或-CH
3，R
30為氫、碳數1～20的烷基或碳數2～20的烯基。式（DI-33）中的苯環的至少一個氫可經碳數1～20的烷基或苯基取代。而且，鍵結位置未固定於構成環的任一個碳上的基表示在所述環上的鍵結位置為任意。優選為式（DI-32）中的兩個基“-亞苯基-G
30-O-”的其中一個鍵結於類固醇核的3位，另一個鍵結於類固醇核的6位。式（DI-33）中的兩個基“-亞苯基-G
30-O-”在苯環上的鍵結位置優選為相對於類固醇核的鍵結位置，分別為間位或對位。式（DI-32）及式（DI-33）中，鍵結於苯環上的-NH
2表示在所述環上的鍵結位置為任意。
式（DI-34）及式（DI-35）中，G
31獨立地為-O-或碳數1～6的亞烷基，G
32為單鍵或碳數1～3的亞烷基。R
31為氫或碳數1～20的烷基，所述烷基的至少一個-CH
2-可經-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代。R
32為碳數6～22的烷基，R
33為氫或碳數1～22的烷基。環B
25為1,4-亞苯基或1,4-亞環己基，r為0或1。而且，鍵結於苯環上的-NH
2表示在所述環上的鍵結位置為任意，優選為獨立地相對於G
31的鍵結位置而為間位或對位。
在以下的式（DI-31-1）～式（DI-31-55）中示出式（DI-31）所表示的化合物的例子。
式（DI-31-1）～式（DI-31-11）中，R
34分別獨立地為碳數1～30的烷基或碳數1～30的烷氧基，優選為碳數5～25的烷基或碳數5～25的烷氧基。R
35分別獨立地為碳數1～30的烷基或碳數1～30的烷氧基，優選為碳數3～25的烷基或碳數3～25的烷氧基。
式（DI-31-12）～式（DI-31-17）中，R
36分別獨立地為碳數4～30的烷基，優選為碳數6～25的烷基。R
37分別獨立地為碳數6～30的烷基，優選為碳數8～25的烷基。
式（DI-31-18）～式（DI-31-43）中，R
38分別獨立地為碳數1～20的烷基或碳數1～20的烷氧基，優選為碳數3～20的烷基或碳數3～20的烷氧基。R
39分別獨立地為氫、-F、碳數1～30的烷基、碳數1～30的烷氧基、-CN、-OCH
2F、-OCHF
2或-OCF
3，優選為碳數3～25的烷基或碳數3～25的烷氧基。而且，G
33為碳數1～20的亞烷基。
在以下的式（DI-32-1）～式（DI-32-4）中示出式（DI-32）所表示的化合物的例子。
在以下的式（DI-33-1）～式（DI-33-8）中示出式（DI-33）所表示的化合物的例子。
在以下的式（DI-34-1）～式（DI-34-12）中示出式（DI-34）所表示的化合物的例子。
式（DI-34-1）～式（DI-34-12）中，R
40分別獨立地為氫或碳數1～20的烷基，優選為氫或碳數1～10的烷基，而且，R
41分別獨立地為氫或碳數1～12的烷基。
在以下的式（DI-35-1）～式（DI-35-3）中示出式（DI-35）所表示的化合物的例子。
式（DI-35-1）～式（DI-35-3）中，R
37分別獨立地為碳數6～30的烷基，R
41分別獨立地為氫或碳數1～12的烷基。
以下示出式（DI-36-1）～式（DI-36-8）所表示的化合物。
式（DI-36-1）～式（DI-36-8）中，R
42分別獨立地為碳數3～30的烷基。
對所述二胺類中提高後述的液晶配向膜的各特性的適宜的材料進行敘述。在重視提高液晶配向性的情況下，優選為使用式（DI-1-3）、式（DI-5-1）、式（DI-5-5）、式（DI-5-9）、式（DI-5-12）、式（DI-5-13）、式（DI-5-29）、式（DI-6-7）、式（DI-7-3）或式（DI-11-2）所表示的化合物。式（DI-5-1）中，優選為m=2～8，更優選為m=4～8。式（DI-5-12）中，優選為m=2～6，更優選為m=5。式（DI-5-13）中，優選為m=1或2，更優選為m=1。
在重視提高透過率的情況下，優選為使用式（DI-1-3）、式（DI-2-1）、式（DI-5-1）、式（DI-5-5）、式（DI-5-24）或式（DI-7-3）所表示的二胺，更優選為式（DI-2-1）所表示的化合物。式（DI-5-1）中，優選為m=2～8，更優選為m=8。式（DI-7-3）中，優選為m=2或3且n=1或2，更優選為m=3且n=1。
在重視提高液晶顯示元件的VHR的情況下，優選為使用式（DI-2-1）、式（DI-4-1）、式（DI-4-2）、式（DI-4-10）、式（DI-4-15）、式（DI-4-22）、式（DI-5-1）、式（DI-5-28）、式（DI-5-30）或式（DI-13-1）所表示的化合物，更優選為式（DI-2-1）、式（DI-5-1）或式（DI-13-1）所表示的二胺。式（DI-5-1）中，優選為m=1。式（DI-5-30）中，優選為k=2。
作為防止燒痕的方法之一，有效的是通過使液晶配向膜的體積電阻值降低而使液晶配向膜中的殘留電荷（殘留DC）的緩和速度提高。在重視所述目的的情況下，優選為使用式（DI-4-1）、式（DI-4-2）、式（DI-4-10）、式（DI-4-15）、式（DI-5-1）、式（DI-5-12）、式（DI-5-13）、式（DI-5-28）、式（DI-4-20）、式（DI-4-21）、式（DI-7-12）或式（DI-16-1）所表示的化合物，更優選為式（DI-4-1）、式（DI-5-1）或式（DI-5-13）所表示的化合物。式（DI-5-1）中，優選為m=2～8，更優選為m=4～8。式（DI-5-12）中，優選為m=2～6，更優選為m=5。式（DI-5-13）中，優選為m=1或2，更優選為m=1。式（DI-7-12）中，優選為m=3或4，更優選為m=4。
用作本發明的聚合物的原料的原料組成物中，二胺類的一部分可經取代為選自由單胺及單醯肼所組成的群組中的至少一種。關於取代的比例，優選為選自由單胺及單醯肼所組成的群組中的至少一種相對於二胺類的比率為40莫耳%以下的範圍。此種取代可引起生成聚醯胺酸時的聚合反應的終止，可抑制聚合反應的進一步進行。因此，通過此種取代，可容易控制所獲得的聚合物（聚醯胺酸或其衍生物）的分子量，例如可不損及本發明的效果而改善液晶配向劑的塗布特性。只要不損及本發明的效果，則可經單胺或單醯肼取代的二胺類可為一種，也可為兩種以上。作為所述單胺，例如可列舉：苯胺、4-羥基苯胺、環己基胺、正丁基胺、正戊基胺、正己基胺、正庚基胺、正辛基胺、正壬基胺、正癸基胺、正十一烷基胺、正十二烷基胺、正十三烷基胺、正十四烷基胺、正十五烷基胺、正十六烷基胺、正十七烷基胺、正十八烷基胺、正二十烷基胺、對氨基苯基三甲氧基矽烷及3-氨基丙基三乙氧基矽烷。
在本發明的聚合物為聚醯胺酸或其衍生物的情況下，其原料組成物也可還包含單異氰酸酯化合物作為單體。通過包含單異氰酸酯化合物作為單體，所獲得的聚醯胺酸或其衍生物的末端得到修飾，分子量得到調節。通過使用所述末端修飾型的聚醯胺酸或其衍生物，例如可不損及本發明的效果地改善液晶配向劑的塗布特性。就所述觀點而言，相對於單體中的二胺及四羧酸二酐的總量，單體中的單異氰酸酯化合物的含量優選為1莫耳%～10莫耳%。作為所述單異氰酸酯化合物，例如可列舉苯基異氰酸酯及萘基異氰酸酯。
本發明的液晶配向劑可包含一種本發明的聚合物，也可將本發明的聚合物及本發明的聚合物以外的聚合物混合。此外，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。摻合型液晶配向劑特別用於重視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的聚合物以外的聚合物，優選為聚醯胺酸及聚醯胺酸衍生物的任意一種以上。作為本發明的聚合物以外的聚合物，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（1）所表示的化合物以外，可參照所述本發明的聚合物的說明。
在使用兩成分的聚合物的情況下，例如有如下形態：其中一者選擇在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配向劑而適宜。
在所述情況下，通過控制各個聚合物的結構或分子量，可在如後述那樣將使這些聚合物溶解於溶劑中而成的液晶配向劑塗布於基板上並進行預乾燥來形成薄膜的過程中，使在液晶配向能力方面具有優異的性能的聚合物偏析(segregation)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，在混合存在的聚合物中，可應用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，可通過以下方式來確認：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。
包含聚合物彼此的混合物的液晶配向劑中，也可通過將欲偏析於上層的聚合物製成聚醯亞胺來顯現層分離。
式（1）所表示的化合物可用作偏析於所述薄膜的上層的聚合物的原料，也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，更優選為用作偏析於薄膜的上層的聚合物的原料。
具有光反應性結構的化合物可用作偏析於所述薄膜的上層的聚合物的原料，也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，更優選為用作偏析於薄膜的上層的聚合物的原料。
作為用以合成偏析於所述薄膜的上層的聚醯胺酸或其衍生物及偏析於所述薄膜的下層的聚醯胺酸或其衍生物的式（1）所表示的化合物以外的四羧酸二酐，可無限制地自所述例示的已知的四羧酸二酐中選擇。
用以合成偏析於薄膜的上層的聚醯胺酸或其衍生物的四羧酸二酐優選為式（AN-1-1）、式（AN-1-2）、式（AN-2-1）、式（AN-3-1）、式（AN-4-5）或式（AN-4-17）所表示的化合物，更優選為式（AN-2-1）或式（AN-4-17）。式（AN-4-17）中，優選為m=4～8。
作為用以合成偏析於薄膜的下層的聚醯胺酸或其衍生物的四羧酸二酐，優選為式（AN-1-1）、式（AN-1-13）、式（AN-2-1）、式（AN-3-2）或式（AN-4-21）所表示的化合物，更優選為式（AN-1-1）、式（AN-2-1）或式（AN-3-2）。
用以合成偏析於薄膜的下層的聚醯胺酸或其衍生物的四羧酸二酐優選為在四羧酸二酐的總量中包含10莫耳%以上的芳香族四羧酸二酐，更優選為包含30莫耳%以上。
作為用以合成偏析於薄膜的上層的聚醯胺酸或其衍生物及偏析於所述薄膜的下層的聚醯胺酸或其衍生物的二胺類，可無限制地自所述例示的已知的二胺類中選擇。
作為用以合成偏析於薄膜的上層的聚醯胺酸或其衍生物的二胺類，優選為使用式（DI-4-13）、式（DI-4-15）、式（DI-5-1）、式（DI-7-3）或式（DI-13-1）所表示的化合物。其中，更優選為使用式（DI-4-13）、式（DI-4-15）、式（DI-5-1）或式（DI-13-1）所表示的化合物。式（DI-5-1）中，優選為m=4～8。式（DI-7-3）中，優選為m=3且n=1。
作為用以合成偏析於薄膜的下層的聚醯胺酸或其衍生物的二胺類，優選為式（DI-4-1）、式（DI-4-2）、式（DI-4-10）、式（DI-4-18）、式（DI-4-19）、式（DI-5-1）、式（DI-5-9）、式（DI-5-28）、式（DI-5-30）、式（DI-13-1）或式（DIH-1-2）所表示的化合物。式（DI-5-1）中，優選為m=1或2的化合物，式（DI-5-30）中，優選為k=2的化合物。其中，更優選為式（DI-4-1）、式（DI-4-18）、式（DI-4-19）、式（DI-5-9）、式（DI-13-1）或式（DIH-1-2）所表示的化合物。
相對於所有二胺類，用以合成偏析於薄膜的下層的聚醯胺酸或其衍生物的二胺類優選為包含30莫耳%以上的選自由芳香族二胺及芳香族二醯肼所組成的群組中的至少一種，更優選為包含50莫耳%以上。
作為偏析於薄膜的上層的聚醯胺酸或其衍生物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的比例，優選為5重量%～60重量%，進而優選為20重量%～50重量%。
本發明的聚醯胺酸或其衍生物可為包含第一聚合物鏈及結構與第一聚合物鏈不同的第二聚合物鏈的嵌段聚合物。另外，嵌段聚合物也可還包含結構與第一聚合物鏈及第二聚合物鏈不同的其他聚合物鏈。例如，聚醯胺酸的嵌段聚合物可通過將式（PAA）所表示的特定聚醯胺酸（PAA1）的溶液與X
1及X
2的組合和聚醯胺酸（PAA1）不同的聚醯胺酸（PAA2）的溶液混合並加熱來形成。如此所形成的聚醯胺酸的嵌段聚合物包含（PAA1）
n1所表示的嵌段與（PAA2）
n2所表示的嵌段。（PAA1）
n1及（PAA2）
n2中的n1及n2分別獨立地為1以上的整數，優選為分別獨立地為2以上的整數。嵌段聚合物中，將式（1）及式（2）或式（3）所表示的化合物用作原料組成物的聚合物鏈可為任意一個，也可為兩個以上，也可為所有的聚合物鏈。
此處，聚醯胺酸嵌段聚合物可在分別單獨製造兩種以上的聚醯胺酸後進行混合並加熱來合成。或者，也可如在合成第一種聚醯胺酸後向相同的反應容器中加入第二種聚醯胺酸的原料來合成等那樣，在相同的反應容器中合成兩種以上的聚醯胺酸，然後進行加熱來合成。
在製成嵌段聚合物的情況下，用作本發明的聚合物的原料的原料組成物中，相對於用作原料的酸二酐類的總量，式（1）所表示的化合物優選為10莫耳%以上，更優選為20莫耳%以上。相對於用作原料的二胺類的總量，式（2）或式（3）所表示的化合物優選為10莫耳%以上，更優選為20莫耳%以上。
另外，就液晶配向劑的塗布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，本發明的液晶配向劑也可還含有溶劑。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，也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布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-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、二甲基咪唑烷酮、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。這些中，優選為N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基咪唑烷酮、γ-丁內酯或γ-戊內酯。
作為以改善塗布性等為目的的其他溶劑的例子，可列舉：乙二醇單丁醚、乙二醇單叔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、苯基乙酸酯及這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。
這些中，優選為二異丁基酮、4-甲基-2-戊醇、二異丁基甲醇、乙二醇單丁醚、乙二醇單叔丁基醚、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布法來選擇最合適的值即可。通常，為了抑制塗布時的不均或針孔等，相對於清漆重量，優選為0.1重量%～30重量%，更優選為1重量%～10重量%。
本發明的液晶配向劑的黏度根據塗布的方法、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優選的範圍不同。例如，在利用印刷機進行塗布的情況下，為5 mPa·s～100 mPa·s（更優選為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。在利用旋塗進行塗布的情況下，適合的是5 mPa·s～200 mPa·s（更優選為10 mPa·s～100 mPa·s）。在使用噴墨塗布裝置進行塗布的情況下，適合的是5 mPa·s～50 mPa·s（更優選為5 mPa·s～20 mPa·s）。液晶配向劑的黏度可通過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℃）。
本發明的液晶配向劑也可還含有各種添加劑。為了提高配向膜的各種特性，各種添加劑可根據各個目的來選擇使用。以下示出例子。
＜烯基取代納迪克醯亞胺（nadimide）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也可還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，也可並用兩種以上。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優選為1重量%～50重量%，更優選為1重量%～30重量%，進而優選為1重量%～20重量%。烯基取代納迪克醯亞胺化合物優選為可溶解於溶解本發明中所使用的聚醯胺酸或其衍生物的溶劑中的化合物。優選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號公報中所公開的烯基取代納迪克醯亞胺化合物。作為特別優選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，本發明的液晶配向劑也可還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，也可為兩種以上的化合物。此外，在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中，作為優選的化合物，可列舉：N,N'-亞甲基雙丙烯醯胺、N,N'-二羥基亞乙基-雙丙烯醯胺、亞乙基雙丙烯酸酯、4,4'-亞甲基雙(N,N-二羥基亞乙基丙烯酸酯苯胺)、氰脲酸三烯丙酯、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號中所公開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優選為1重量%～50重量%，更優選為1重量%～30重量%。
＜噁嗪(oxazine)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也可還含有噁嗪化合物。噁嗪化合物可為一種化合物，也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，噁嗪化合物的含量優選為0.1重量%～50重量%，更優選為1重量%～40重量%，進而優選為1重量%～20重量%。
噁嗪化合物優選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。關於優選的噁嗪化合物，可列舉式（OX-3-1）、式（OX-3-9）、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號公報中所公開的噁嗪化合物。
＜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也可還含有噁唑啉化合物。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，也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優選為0.1重量%～50重量%，更優選為1重量%～40重量%，進而優選為1重量%～20重量%。優選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號公報中所公開的噁唑啉化合物。更優選為可列舉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，本發明的液晶配向劑也可還含有環氧化合物。環氧化合物可為一種化合物，也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，環氧化合物的含量優選為0.1重量%～50重量%，更優選為1重量%～20重量%，進而優選為1重量%～10重量%。
作為環氧化合物，可使用在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，優選為在分子內具有兩個以上的環氧環的化合物，更優選為在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號中所公開的環氧化合物。作為優選的環氧化合物，可列舉：N,N,N',N'-四縮水甘油基-4,4'-二氨基二苯基甲烷、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)雙環己基、1,4-丁二醇縮水甘油醚、異氰脲酸三(2,3-環氧丙基)酯、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基氨基甲基)環己烷或N,N,N',N'-四縮水甘油基-間二甲苯二胺。更優選為可列舉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，還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號公報中所公開的寡聚物或聚合體。
＜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，本發明的液晶配向劑也可還含有矽烷化合物。就所述目的而言，相對於聚醯胺酸或其衍生物，矽烷化合物的含量優選為0.1重量%～30重量%，更優選為0.5重量%～20重量%，進而優選為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號中所公開的矽烷偶合劑。作為優選的矽烷偶合劑，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、對氨基苯基三甲氧基矽烷、3-氨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，還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號中所公開的化合物。作為優選的化合物，可列舉以下的式（HD-1）～式（HD-4）。相對於聚醯胺酸或其衍生物，這些化合物優選為0.5重量%～50重量%，更優選為1重量%～30重量%，進而優選為1重量%～10重量%。
另外，在需要提高抗靜電時，也可使用抗靜電劑，當在低溫下進行醯亞胺化的情形時，也可使用醯亞胺化催化劑。作為醯亞胺化催化劑，可列舉日本專利特開2013-242526號公報中所公開的醯亞胺化催化劑。
＜液晶配向膜＞
接下來，對本發明的液晶配向膜進行說明。本發明的液晶配向膜是使用本發明的液晶配向劑而形成的。當在使用本發明的液晶配向劑來形成液晶配向膜的過程中進行加熱煆燒時，可引起醯亞胺化反應而形成聚醯亞胺系液晶配向膜。本發明的液晶配向劑適合於光配向用的液晶配向劑，在形成液晶配向膜的過程中的配向處理中，可應用光配向法。
以下，對利用本發明的液晶配向劑的液晶配向膜的形成方法進行說明。
本發明的液晶配向膜可通過由光配向用液晶配向劑製作液晶配向膜的通常的方法而獲得。例如，本發明的液晶配向膜可通過經過如下步驟而獲得：形成本發明的液晶配向劑的塗膜的步驟、對塗膜進行加熱乾燥來形成液晶配向劑的膜的步驟、對液晶配向劑的膜照射光而賦予各向異性的步驟及對賦予了各向異性的液晶配向劑的膜進行加熱煆燒的步驟。
塗膜可與通常的液晶配向膜的製作同樣地，通過將本發明的液晶配向劑塗布於液晶顯示元件中的基板上來形成。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制、氮化矽制、丙烯酸制、聚碳酸酯制、聚醯亞胺制等的基板。
作為將液晶配向劑塗布於基板上的方法，通常己知有旋轉器法、印刷法、浸漬法、滴加法、噴墨法等。這些方法也能夠同樣地應用於本發明。
加熱乾燥步驟通常己知有在烘箱或紅外爐中進行加熱處理的方法、在熱板上進行加熱處理的方法等。加熱乾燥步驟優選為在溶劑能夠蒸發的範圍內的溫度下實施，更優選為在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，加熱乾燥溫度優選為30℃～150℃的範圍，進而優選為50℃～120℃的範圍。
加熱煆燒步驟可在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。塗膜的煆燒通常已知有在烘箱或紅外爐中進行加熱處理的方法、在熱板上進行加熱處理的方法等。這些方法也能夠同樣地應用於本發明。通常優選為在90℃～300℃左右的溫度下進行1分鐘～3小時，更優選為120℃～280℃，進而優選為150℃～250℃。
在重視提高膜的各向異性或製作液晶顯示元件時的殘像特性的情況下，優選為緩慢地進行加熱步驟的升溫，例如，可一邊階段性地提高溫度，一邊在不同的溫度下進行多次加熱煆燒，或者使溫度自低溫變化為高溫來進行加熱。另外，也可組合兩種加熱方法來進行。
當在不同的溫度下進行多次加熱煆燒時，可使用設定為不同的溫度的多個加熱裝置，也可使用一台加熱裝置，依次變化為不同的溫度來進行。
當在不同的溫度下進行多次加熱煆燒時，優選為在初次的煆燒溫度為90℃～180℃下進行，優選為在最後的溫度為185℃～300℃下進行。例如，優選為在110℃下加熱煆燒後，在220℃下加熱煆燒；在110℃下加熱煆燒後，在230℃下加熱煆燒；在130℃下加熱煆燒後，在220℃下加熱煆燒；在150℃下加熱煆燒後，在200℃下加熱煆燒；在150℃下加熱煆燒後，在220℃下加熱煆燒；在150℃下加熱煆燒後，在230℃下加熱煆燒；或者在170℃下加熱煆燒後，在200℃下加熱煆燒。進而，也優選為一邊增加階段並緩慢地升溫，一邊進行加熱煆燒。在改變加熱溫度而以兩階段以上進行加熱煆燒的情況下，各加熱步驟中的加熱時間優選為5分鐘～30分鐘。
在使溫度自低溫度變化為高溫來進行煆燒的情況下，初始溫度優選為90℃～180℃。最終溫度優選為185℃～300℃，更優選為190℃～230℃。加熱時間優選為5分鐘～60分鐘，更優選為20分鐘～60分鐘。升溫速度例如可設為0.5℃/分鐘～40℃/分鐘。升溫中的升溫速度也可不固定。
本發明的液晶配向膜的形成方法中，為了使液晶相對於水平方向和/或垂直方向在一方向上進行配向，可適宜地使用已知的光配向法作為對薄膜賦予各向異性的方法。
對利用光配向法的本發明的液晶配向膜的形成方法進行詳細說明。使用光配向法的本發明的液晶配向膜可通過以下方式而形成：通過向對塗膜進行加熱乾燥後的薄膜照射光，而對薄膜賦予各向異性，並對所述膜進行加熱煆燒。或者，可通過對塗膜進行加熱乾燥，並進行加熱煆燒，然後對薄膜照射光而形成。
進而，為了提高液晶配向膜的液晶配向能力，也可一邊對塗膜進行加熱一邊照射光。光的照射可在對塗膜進行加熱乾燥的步驟或進行加熱煆燒的步驟中進行，也可在加熱乾燥步驟與加熱煆燒步驟之間進行。在對塗膜進行加熱乾燥的步驟或進行加熱煆燒步驟中照射光時的加熱溫度可參考所述加熱乾燥步驟或加熱煆燒步驟的記載。在加熱乾燥步驟與加熱煆燒步驟之間照射光時的加熱溫度優選為30℃～150℃的範圍，進而優選為50℃～110℃的範圍。
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150 nm～800 nm的光的紫外線或可見光。這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，在欲對液晶顯現出強的配向限制力的情況下，優選為偏光，進而優選為直線偏光。
所述光照射步驟中的偏光的照射量優選為0.05 J/cm
2～10 J/cm
2，更優選為0.1 J/cm
2～5 J/cm
2。另外，偏光的波長優選為根據具有光反應性結構的化合物來適當變更。在使用式（2）所表示的化合物的情況下，偏光的波長優選為200 nm～400 nm，更優選為300 nm～400 nm。在使用式（3）所表示的化合物的情況下，偏光的波長優選為150 nm～350 nm，更優選為200 nm～300 nm。偏光對膜表面的照射角度並無特別限定，在欲顯現出對於液晶的強配向限制力的情況下，就配向處理時間縮短的觀點而言，優選為相對於膜表面儘量垂直。另外，本發明的液晶配向膜通過照射直線偏光，可在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。
在照射光的步驟中使用的光源中，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、大功率金屬鹵化物燈、氙燈、水銀氙燈、准分子燈、KrF准分子鐳射、螢光燈、發光二極體（light emitting diode，LED）燈、鈉燈、微波激發無極燈（microwave discharged electrodeless lamp）等。
本發明的液晶配向膜可通過還包括所述步驟以外的其他步驟的方法而適宜地獲得。
本發明的液晶配向膜雖然不將利用清洗液對煆燒或光照射後的膜進行清洗的步驟設為必需，但可根據其他步驟的情況而設置清洗步驟。作為利用清洗液的清洗方法，可列舉：刷洗（brushing）、噴霧（jet spray）、蒸氣清洗或超聲波清洗等。這些方法可單獨進行，也可並用。作為清洗液，可使用：純水；或甲醇、乙醇、異丙醇等各種醇類；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類；二氯甲烷等鹵素系溶劑；丙酮、甲基乙基酮等酮類，但並不限定於這些。當然，這些清洗液可使用經充分純化的雜質少的清洗液。此種清洗方法也可應用於本發明的液晶配向膜的形成中的所述清洗步驟。
為了提高本發明的液晶配向膜的液晶配向能力，可在加熱煆燒步驟的前後或者偏光或無偏光的光照射的前後使用利用熱或光的退火處理。所述退火處理中，退火溫度為30℃～180℃，優選為50℃～150℃，時間優選為1分鐘～2小時。另外，退火處理中所使用的退火光可列舉UV燈、螢光燈、LED燈等。光的照射量優選為0.3 J/cm
2～10 J/cm
2。
本發明的液晶配向膜的膜厚並無特別限定，優選為10 nm～300 nm，更優選為30 nm～150 nm。本發明的液晶配向膜的膜厚可通過輪廓儀或橢偏計（ellipsometer）等已知的膜厚測定裝置來測定。
本發明的液晶配向膜的特徵在於具有特別大的配向的各向異性。此種各向異性的大小可通過日本專利特開2005-275364號公報等中記載的使用偏光IR的方法來評價。另外，也可通過使用橢偏測量術（ellipsometry）的方法來評價。詳細而言，可通過分光橢偏計來測定液晶配向膜的延遲值。膜的延遲值與聚合物主鏈的配向度成比例地增大。
本發明的液晶配向膜可適宜地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。另外，本發明的液晶配向膜具有大的各向異性，因此可單獨用於光學補償材料用途。
＜液晶顯示元件＞
接下來，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，因其對比度的良好度而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，在如下液晶顯示元件，即包括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。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，也可呈例如經圖案化的所期望的形狀形成。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，也可形成於兩基板上。電極的形成形態根據液晶顯示元件的種類而不同，例如在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，在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。在所述基板或電極上形成所述液晶配向膜。
在平行配向的液晶顯示元件（例如，IPS、FFS等）的情況下，作為結構，自背光側起至少具有背光、第一偏光膜、第一基板、第一液晶配向膜、液晶層、第二基板、第二偏光膜，所述偏光膜的偏光軸是以第一偏光膜的偏光軸（偏光吸收的方向）與第二偏光膜的偏光軸交差（優選為正交）的方式設置。此時，可以第一偏光膜的偏光軸與液晶配向方向平行或正交的方式設置。將以第一偏光膜的偏光軸與液晶配向方向平行的方式設置的液晶顯示元件稱為O-模式，將以正交的方式設置的液晶顯示元件稱為E-模式。本發明的液晶配向膜也可應用於O-模式、E-模式的任一模式，可根據目的而選擇。
在大量的光異構化型材料中可使用具有二色性的化合物。因此，當使為了對液晶配向劑附加各向異性而照射的偏光的偏光軸與源自配置於背光側的偏光膜的偏光的偏光軸平行且一致（在使用本發明的液晶配向劑的情況下，設為O-模式的配置）時，液晶配向膜的光吸收波長區域的透過率上升。因此，可進一步改善液晶顯示元件的透過率。
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。在液晶層的形成中，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。
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），且留下液晶的注入口而印刷密封劑並黏合基板。在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。
ODF法中，在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在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通過網版印刷法來進行。
液晶組成物並無特別限制，可使用介電常數各向異性為正或負的各種液晶組成物。介電常數各向異性為正的優選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號公報等中所公開的液晶組成物。
作為所述具有負的介電常數各向異性的液晶組成物的優選例，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號公報等中所公開的液晶組成物。
即便在介電常數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，也無任何影響。
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也可還添加添加物。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、聚合引發劑、聚合抑制劑等。優選的光聚合性單體、光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、聚合引發劑、聚合抑制劑可列舉國際公開第2015/146330號等中所公開的化合物。
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，可在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優選例為丙烯酸酯、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。優選的化合物可列舉國際公開第2015/146330號等中所公開的化合物。
[實施例]
以下，通過實施例來對本發明進行說明。此外，實施例中使用的評價法及化合物如下所述。
重量平均分子量（Mw）
聚醯胺酸的重量平均分子量是通過以下方式來求出：使用2695分離模組·2414示差折射計（沃特世（Waters）公司製造）並利用GPC法來測定，並進行聚苯乙烯換算。利用磷酸-二甲基甲醯胺（Dimethylformamide，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%的方式對所獲得的聚醯胺酸進行稀釋。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，在管柱溫度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。
＜交流電（Alternating Current，AC）殘像測定/對比度測定＞
AC殘像是依據國際公開第2000/43833號中記載的方法來測定。
具體而言，測定所製作的液晶單元的亮度-電壓特性（B-V特性），將其設為施加應力前的亮度-電壓特性：B（前（before））。接下來，對液晶單元施加20分鐘4.5 V、60 Hz的交流電，然後短路1秒鐘，再次測定亮度-電壓特性（B-V特性）。將其設為施加應力後的亮度-電壓特性：B（後（after））。此處，使用所測定的各亮度-電壓特性的電壓1.3 V下的亮度，並利用下述式來求出亮度變化率ΔB（%）。ΔB（%）的值越小，是指越可抑制AC殘像的產生，即殘像特性越良好。
若ΔB為3%以下，則可以說殘像特性良好，但近年來殘像特性的需求進一步提高，優選為更低。
ΔB（%）={[B（後（after））-B（前（before））]/B（前（before））}×100
AC殘像是按照以下的基準進行評價。
AC殘像為3%以下：○
AC殘像未滿3%：×
另外，使用施加應力前的B-V特性中的最小亮度與最大亮度的比來求出對比度（Contrast Ratio，CR）。CR的值越大，是指明暗顯示越鮮明，對比度越良好。
CR=B（前（before））
max/B（前（before））
min式中，B（前（before））
max表示施加應力前的B-V特性中的最大亮度，B（前（before））
min表示施加應力前的B-V特性中的最小亮度。
對比度（CR）是按照以下的基準進行評價。
CR為3000以上：○
CR未滿3000：×
＜電壓保持率（VHR）可靠性的評價＞
液晶顯示元件的電壓保持率（VHR）是依據“水島等，第14次液晶討論會草稿集p78（1988）”中記載的方法，在60℃下對單元施加波高±5 V的矩形波來測定。將此時的VHR設為VHR（前（before））。電壓保持率是表示所施加的電壓在幀週期後保持何種程度的指標，若所述值為100%，則是指所有的電荷得到保持。將所述單元在LED背光中暴露300小時，並再次測定VHR。將此時的VHR設為VHR（後（after））。VHR可靠性是利用使用下述式所算出的VHR降低率來評價。可以說VHR降低率越小，VHR可靠性越高，對光的穩定性越高。
VHR降低率（%）
=｜{[VHR（後（after））-VHR（前（before））]/VHR（前（before））}×100｜
VHR可靠性是針對單層型配向膜及摻合型配向膜，按照以下的基準進行評價。
單層型配向膜
VHR降低率未滿5%：○
VHR降低率為5%以上：×
摻合型配向膜
VHR降低率未滿3%：○
VHR降低率為3%以上：×
＜四羧酸二酐＞
＜二胺＞
＜溶劑＞
NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮（N-methyl-2-pyrrolidone）
BC：丁基溶纖劑（Butyl Cellosolve）（乙二醇單丁醚）
＜添加劑＞
添加劑1：1,3-雙(4,5-二氫-2-噁唑基)苯
式（1-1-1）所表示的化合物是參照國際公開第2014/046180號中記載的方法而獲得。
式（3-4-1）所表示的化合物為在式（3-4）中環丙烷環上的兩個酯為反式構型的化合物。式（3-4-1）所表示的化合物是參照日本專利特開2021-187841號公報中記載的方法而獲得。
清漆的製備
本實施例中所使用的清漆是按照下述程式來製備。此處，清漆的製備例1～製備例10中所製備的清漆A1～清漆A6及清漆R1～清漆R4是將至少一種具有光反應性化學結構的化合物用作原料來進行反應而獲得的聚醯胺酸的溶液。這些清漆通過在制膜後照射適當波長的偏光而在膜中表現出各向異性。清漆的製備例11～製備例14中所製備的摻合用清漆B1～摻合用清漆B4是在原料中不使用具有光反應性化學結構的化合物而獲得的聚醯胺酸的溶液，且與清漆A1～清漆A6或清漆R1～清漆R4摻合而用於製備摻合型液晶配向劑（後述的配向劑7～配向劑12、比較用配向劑5、比較用配向劑6）。
[清漆的製備例1] 清漆A1的製備
在安裝有攪拌翼、氮氣導入管的100 mL三口燒瓶中放入式（2-1-1）所表示的化合物1.757 g，加入N-甲基-2-吡咯烷酮34.0 g並加以攪拌。在氮氣環境下，在所述溶液中加入式（1-1-1）所表示的化合物2.561 g及式（AN-4-17）（m=8）所表示的化合物1.682 g，在室溫下攪拌12小時。向其中加入NMP 40.0 g及BC 20.0 g，在60℃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大約13,500且樹脂成分濃度（固體成分濃度）為6重量%的清漆A1。
[清漆的製備例2～製備例14] 清漆A2～清漆A6、清漆R1～清漆R4、清漆B1～清漆B4的製備
如表1所示那樣變更用作二胺及四羧酸二酐的化合物，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A6及用以進行比較的清漆R1～清漆R4。如表2所示那樣變更用作二胺及四羧酸二酐的化合物，除此以外，與製備例1同樣地製備清漆B1～清漆B4。清漆B1～清漆B4中，調整加熱攪拌的條件，以使聚合物的重量平均分子量成為50,000左右。將所生成的聚合物的重量平均分子量示於表1及表2中。此外，表1中，關於作為二胺記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，關於作為四羧酸二酐記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四羧酸二酐。方括號內的數值表示調配比（莫耳%），空欄是指不使用與所述欄對應的化合物。表2中，也同樣如此。
[表1]
| 清漆 製備例 | 清漆 No. | 四羧酸二酐 | 二胺 | Mw | |||
| 製備例1 | A1 | AN-4-17 m=8 [50] | 1-1-1 [50] | 2-1-1 [100] | 13,500 | ||
| 製備例2 | A2 | AN-4-17 m=4 [50] | 1-1-1 [50] | 2-1-2 [100] | 12,900 | ||
| 製備例3 | A3 | AN-4-17 m=8 [40] | 1-1-1 [30] | AN-1-1 [30] | 2-1-2 [100] | 14,000 | |
| 製備例4 | A4 | AN-3-2 [40] | 1-1-1 [30] | AN-1-1 [30] | 3-4-1 [100] | 38,000 | |
| 製備例5 | A5 | AN-3-2 [70] | 1-1-1 [30] | 3-4-1 [50] | DI-5-1 m=4 [50] | 60,200 | |
| 製備例6 | A6 | AN-2-1 [80] | 1-1-1 [20] | 3-4-1 [100] | 35,000 | ||
| 製備例7 | R1 | AN-4-17 m=8 [40] | AN-4-33 [60] | 2-1-1 [100] | 12,600 | ||
| 製備例8 | R2 | AN-4-17 m=4 [50] | AN-4-37 [50] | 2-1-2 [100] | 37,500 | ||
| 製備例9 | R3 | AN-3-2 [40] | AN-4-21 [60] | 3-4-1 [50] | DI-5-1 m=4 [50] | 61,200 | |
| 製備例10 | R4 | AN-3-2 [60] | AN-4-37 [30] | AN-2-1 [10] | 3-4-1 [100] | 37,000 |
[表2]
| 清漆 製備例 | 清漆 No. | 四羧酸二酐 | 二胺 | 重量平均 分子量 | ||||
| 製備例11 | B1 | AN-2-1 [50] | AN-3-2 [50] | DI-5-1 m=2 [10] | DI-4-1 [50] | DI-13-1 [40] | 53,000 | |
| 製備例12 | B2 | AN-2-1 [30] | AN-3-2 [40] | AN-1-1 [30] | DI-5-9 [10] | DI-13-1 [40] | DI-4-19 [50] | 55,000 |
| 製備例13 | B3 | AN-2-1 [50] | AN-4-33 [50] | DI-13-1 [70] | DI-4-1 [30] | 55,000 | ||
| 製備例14 | B4 | AN-2-1 [60] | AN-3-2 [40] | DI-13-1 [80] | DI-4-1 [20] | 55,000 |
[實施例1]
＜液晶配向劑的製備＞
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，從而製備配向劑1。
＜對比度的測定及AC殘像測定＞
通過旋轉器法而將所製備的配向劑1塗布於帶有FFS電極的玻璃基板及帶有柱間隔物（column spacer）的玻璃基板上。塗布後，將基板在60℃下加熱80秒鐘，使溶劑蒸發，然後使用牛尾電機（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300 nm～450 nm的偏光板及截通波長280 nm的短波長截止濾波器來照射紫外線的直線偏光。此時的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-S365）來測定光量，以在波長365 nm下成為2.0±0.1 J/cm
2的方式調整曝光時間。其後，在220℃下進行30分鐘煆燒處理，從而形成膜厚大約100 nm的配向膜。繼而，將這些形成有配向膜的兩片基板以使形成有液晶配向膜的面相向、且在相向的液晶配向膜之間設置用以注入液晶組成物的空隙的方式加以貼合。此時，使對各個液晶配向膜照射的直線偏光的偏光方向平行。在這些單元中注入正型液晶組成物A，製作單元厚度5 μm的液晶單元（液晶顯示元件）。
＜正型液晶組成物A＞
（物性值）
相轉變溫度NI：100.1℃、介電常數各向異性Δε：5.1、折射率各向異性Δn：0.093、黏度η：25.6 mPa·s.
使用所製作的液晶單元，依據所述評價法“AC殘像測定/對比度測定”來進行AC殘像測定及對比度測定。
實施例1～實施例12、比較例1～比較例6的AC殘像、對比度的評價結果記載於表3及表4中。
＜VHR可靠性評價＞
通過旋轉器法而將配向劑1塗布於帶有IPS電極的玻璃基板及帶有柱間隔物的玻璃基板上。塗布後，將基板在60℃下加熱80秒鐘，使溶劑蒸發，然後使用牛尾電機（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300 nm～450 nm的偏光板及截通波長280 nm的短波長截止濾波器來照射紫外線的直線偏光。此時的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-S365）來測定光量，以在波長365 nm下成為2.0±0.1 J/cm
2的方式調整曝光時間。其後，在220℃下進行30分鐘煆燒處理，從而形成膜厚大約100 nm的液晶配向膜。
繼而，將形成有液晶配向膜的兩片基板以使形成有液晶配向膜的面相向、且在相向的液晶配向膜之間形成用以注入液晶組成物的空隙的方式加以貼合。此時，關於基板的朝向，設為在光配向處理時對各液晶配向膜照射的直線偏光的偏光方向相互平行的朝向。在所述所貼合的基板間的空隙中注入下述組成的負型液晶組成物A，製作單元厚度7 μm的液晶單元（液晶顯示元件）。
＜負型液晶組成物A＞
（物性值）
相轉變溫度NI：75.7℃、介電常數各向異性Δε：-4.1、折射率各向異性Δn：0.101、黏度η：14.5 mPa·s.
使用所製作的液晶單元，依據所述評價法“電壓保持率（VHR）可靠性的評價”來進行VHR可靠性評價。此外，實施例1～實施例12、比較例1～比較例6的VHR可靠性的評價結果記載於表3及表4中。
[實施例2]
使用清漆A2來代替清漆A1，在投入NMP/BC混合溶液的同時以相對於固體成分成為5重量份的方式加入添加劑1，除此以外，與實施例1同樣地製備配向劑2。針對配向劑2，與實施例1同樣地製作液晶單元，並進行AC殘像測定、對比度的測定及VHR可靠性評價。
[實施例3、比較例1、比較例2]
使用表3中所示的清漆來代替清漆A1，除此以外，與實施例1同樣地製備配向劑3及比較配向劑1、比較配向劑2。針對配向劑3及比較配向劑1、比較配向劑2，與實施例1同樣地製作液晶單元，並進行AC殘像測定、對比度的測定及VHR可靠性評價。
[實施例4～實施例6、比較例3、比較例4]
使用表3中所示的清漆來代替清漆A1，除此以外，與實施例1同樣地製備配向劑4～配向劑6及比較配向劑3、比較配向劑4。針對配向劑4～配向劑6及比較配向劑3、比較配向劑4，自相對於基板而鉛垂的方向介隔偏光波長範圍230 nm～310 nm的偏光板來照射紫外線的直線偏光，針對曝光能量，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，以在波長254 nm下成為0.5±0.1 J/cm
2的方式調整直線偏光的曝光時間，除此以外，與實施例1同樣地製作液晶單元，並進行AC殘像測定、對比度的測定及VHR可靠性評價。
[實施例7]
將清漆A1與清漆B1以重量比成為3：7的方式摻合而獲得固體成分濃度為6重量%的摻合清漆。進而，利用NMP/BC混合溶液（NMP/BC=7/3重量比）以固體成分濃度成為4重量%的方式進行稀釋、攪拌，製備配向劑7。將配向劑設為配向劑7來代替配向劑1，除此以外，與實施例1同樣地製作液晶單元，並進行AC殘像測定、對比度的測定及VHR可靠性評價。
[實施例8]
使用清漆A2來代替清漆A1，在投入NMP/BC混合溶液的同時以相對於固體成分成為5重量份的方式加入添加劑1，除此以外，與實施例7同樣地製備配向劑8。針對配向劑8，與實施例1同樣地製作液晶單元，並進行AC殘像測定、對比度的測定及VHR可靠性評價。
[實施例9、比較例5]
使用表4中所示的清漆來代替清漆A1與清漆B1，與實施例7同樣地製備配向劑9及比較配向劑5。針對配向劑9及比較配向劑5，分別與實施例1同樣地製作液晶單元，並進行AC殘像測定、對比度的測定及VHR可靠性評價。
[實施例10～實施例12、比較例6]
使用表4中所示的清漆來代替清漆A1與清漆B1，與實施例7同樣地製備配向劑10～配向劑12及比較配向劑6。針對配向劑10～配向劑12及比較配向劑6，分別與實施例4同樣地製作液晶單元，並進行AC殘像測定、對比度的測定及VHR可靠性評價。
[表3]
| 配向劑No. | 清漆No. | 添加劑 | 添加劑 （重量份） | 曝光波長 | 對比度 | AC殘像 | VHR可靠性 | |
| 實施例1 | 配向劑1 | A1 | 365 nm | ○ | ○ | ○ | ||
| 實施例2 | 配向劑2 | A2 | 1 | 5 | 365 nm | ○ | ○ | ○ |
| 實施例3 | 配向劑3 | A3 | 365 nm | ○ | ○ | ○ | ||
| 實施例4 | 配向劑4 | A4 | 254 nm | ○ | ○ | ○ | ||
| 實施例5 | 配向劑5 | A5 | 254 nm | ○ | ○ | ○ | ||
| 實施例6 | 配向劑6 | A6 | 254 nm | ○ | ○ | ○ | ||
| 比較例1 | 比較配向劑1 | R1 | 365 nm | × | ○ | × | ||
| 比較例2 | 比較配向劑2 | R2 | 365 nm | ○ | ○ | × | ||
| 比較例3 | 比較配向劑3 | R3 | 254 nm | × | × | ○ | ||
| 比較例4 | 比較配向劑4 | R4 | 254 nm | ○ | ○ | × |
[表4]
| 配向劑No. | 清漆No. | 清漆No. | 添加劑 | 添加劑 （重量份） | 曝光波長 | 對比度 | AC殘像 | VHR可靠性 | |
| 實施例7 | 配向劑7 | A1 | B1 | 365 nm | ○ | ○ | ○ | ||
| 實施例8 | 配向劑8 | A2 | B1 | 1 | 5 | 365 nm | ○ | ○ | ○ |
| 實施例9 | 配向劑9 | A3 | B2 | 365 nm | ○ | ○ | ○ | ||
| 實施例10 | 配向劑10 | A4 | B3 | 254 nm | ○ | ○ | ○ | ||
| 實施例11 | 配向劑11 | A5 | B3 | 254 nm | ○ | ○ | ○ | ||
| 實施例12 | 配向劑12 | A6 | B4 | 254 nm | ○ | ○ | ○ | ||
| 比較例5 | 比較配向劑5 | R1 | B1 | 365 nm | × | ○ | × | ||
| 比較例6 | 比較配向劑6 | R4 | B3 | 254 nm | ○ | ○ | × |
實施例1～實施例12中的AC殘像及對比度為“○”的評價。通過將以式（1）所表示的四羧酸衍生物為原料的聚合物用作液晶配向劑而獲得顯示出優異的殘像特性及對比度的液晶顯示元件。另一方面，比較例3中，由於使用不具有聯苯骨架的式（AN-4-21），因此無法獲得顯示出優異的AC殘像及對比度的液晶顯示元件。使用在中心骨架中僅有一個苯環的式（AN-4-33）的比較例1、比較例5中，對比度也為×，結果比使用式（1）的實施例差。
實施例1～實施例12中的VHR可靠性為“○”的評價。通過將以式（1）所表示的四羧酸衍生物為原料的聚合物用作液晶配向劑而獲得VHR可靠性優異的液晶顯示元件。另一方面，使用雖在中心骨架中具有聯苯結構但在聯苯部分無取代基的式（AN-4-37）的比較例2、比較例4、比較例6中，由於在聯苯結構的苯環中未產生扭轉，聚醯亞胺鏈的電子共軛未得到抑制，因此無法獲得顯示出優異的VHR可靠性的液晶顯示元件。此外，實施例1～實施例12的LED背光暴露前的VHR即VHR（前（before））均為90%以上的值，顯示出充分的VHR特性。
[產業上的可利用性]
若利用使用本發明的液晶配向劑而形成的液晶配向膜，則可獲得具有良好的對比度及殘像特性，即便長時間暴露於強光中，也可維持高的電壓保持率而顯示品質不降低的液晶顯示元件。本發明的液晶配向劑可適宜地應用於橫向電場型液晶顯示元件。另外，通過使用本發明的液晶配向劑，可獲得各向異性高的液晶配向膜，且能夠利用於光學補償材料等。
無
無
Claims (10)
- 一種液晶配向劑，包含至少一種聚合物與溶劑，且所述液晶配向劑中，所述至少一種聚合物為使四羧酸衍生物與二胺類反應而成的聚合物，所述四羧酸衍生物包含選自由式（1）所表示的化合物及其衍生化合物所組成的群組中的至少一種； 式（1）中，R相互獨立地表示碳數1～6的烷基，n相互獨立地表示1～4的整數。
- 如請求項1所述的液晶配向劑，其中在用作所述使四羧酸衍生物與二胺類反應而成的聚合物的原料的原料組成物中包含選自由式（1）所表示的化合物及其衍生化合物所組成的群組中的至少一種、與通過光反應而對配向膜賦予液晶配向性的具有光反應性結構的化合物。
- 如請求項2所述的液晶配向劑，其中所述光反應為光異構化、光弗萊斯重排、光分解及光二聚化中的至少一種。
- 如請求項2所述的液晶配向劑，其中所述具有光反應性結構的化合物為式（2）所表示的化合物的至少一種； 式（2）中，X為碳數1～12的亞烷基，所述亞烷基的-(CH 2) 2-的不相鄰的一個以上可經-O-或-NH-取代， R a及R b分別獨立地為氫、-CH 3、-OCH 3、-CF 3、-F、-COOCH 3、或者式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基， R c分別獨立地為氫、-CH 3、-OCH 3、-CF 3、-F、或者式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基，j為0或1，a～c分別獨立地為0～2的整數， 式（P1-1）及式（P1-2）中，R 6a、R 7a及R 8a分別獨立地表示氫、經取代或未經取代的烷基、經取代或未經取代的烷醯基、經取代或未經取代的烷氧基羰基、或者經取代或未經取代的芳基羰基，R 6a、R 7a及R 8a可相互相同也可不同，*表示在式（2）中的苯環上的鍵結位置， 式（2）中，鍵結位置未固定於構成環的任一個碳上的基表示在所述環上的鍵結位置為任意。
- 如請求項4所述的液晶配向劑，其中所述式（2）所表示的化合物為式（2-1）～式（2-3）的任意一種； 式（2-1）中，R 1a及R 1c分別獨立地表示氫、或者式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基， 式（2-2）中，R 2a及R 2b分別獨立地表示氫、或者式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基，R 2c分別獨立地為氫、-CH 3、-OCH 3、-CF 3或-F， X 1為碳數1～12的亞烷基，所述亞烷基的-(CH 2) 2-的不相鄰的一個以上可經-O-或-NH-取代，k為0～2的整數， 式（2-3）中，R 3a分別獨立地表示氫、或者式（P1-1）或式（P1-2）所表示的一價基，R 4及R 5分別獨立地為氫或-F，R 4及R 5不會同時為氫，R 3c分別獨立地為氫、-CH 3、-OCH 3、-CF 3或-F，X 1為碳數1～12的亞烷基，所述亞烷基的-(CH 2) 2-的不相鄰的一個以上可經-O-或-NH-取代，m為0～2的整數， 式（P1-1）及式（P1-2）中，R 6a、R 7a及R 8a分別獨立地表示氫、經取代或未經取代的烷基、經取代或未經取代的烷醯基、經取代或未經取代的烷氧基羰基、或者經取代或未經取代的芳基羰基，R 6a、R 7a及R 8a可相互相同也可不同，*表示在式（2-1）、式（2-2）或式（2-3）中的苯環上的鍵結位置， 式（2-1）、式（2-2）或式（2-3）中，鍵結位置未固定於構成環的任一個碳上的基表示在所述環上的鍵結位置為任意。
- 如請求項2所述的液晶配向劑，其中所述具有光反應性結構的化合物為式（3）所表示的化合物的至少一種； 式（3）中，R 1及R 2分別獨立地表示氫、鹵素、碳數1～6的烷基、碳數1～6的鹵代烷基或碳數1～6的烷氧基，R 1與R 2可成為一體而形成可經取代的亞甲基，X分別獨立地表示鹵素、碳數1～6的烷基、碳數1～6的鹵代烷基或碳數1～6的烷氧基，n獨立地表示0～4的整數。
- 如請求項1至6中任一項所述的液晶配向劑，其中所述式（1）所表示的化合物由式（1-1-1）表示； 。
- 一種液晶配向膜，由如請求項1至7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8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2至7中任一項所述的液晶配向劑塗布於基板上的步驟；以及對其塗膜照射偏光紫外線的步驟。
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| JP2022-166642 | 2022-10-18 |
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