TWI388594B

TWI388594B - 液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件

Info

Publication number: TWI388594B
Application number: TW99111426A
Authority: TW
Inventors: Fumitaka Kondo; Daisuke Touma; Yuko Katano
Original assignee: Jnc Corp; Jnc Petrochemical Corp
Priority date: 2009-04-15
Filing date: 2010-04-13
Publication date: 2013-03-11
Also published as: JP5446925B2; TW201037012A; JP2010266847A

Description

液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件

本發明關於一種液晶配向劑，該液晶配向劑包含使具有含氮原子的二價有機基作為殘基的二胺(diamine)與四羧酸二酐(tetracarboxylic dianhydride)進行反應而獲得的聚醯胺酸(polyamic acid)或其衍生物(derivative)。而且，本發明還關於一種由所述液晶配向劑所獲得的液晶配向膜及包括該液晶配向膜的液晶顯示元件。

以筆記本電腦(notebook computer)或臺式電腦(desktop computer)的顯示器(monitor)為代表，液晶顯示元件被用於攝影機(video camera)的取景器(viewfinder)、投影顯示器(projection display)等各種液晶顯示裝置中，最近也用於電視機。另外，液晶顯示元件也被用於光學打印頭(optical printer head)、光學傅立葉變換元件(optical fourier transform element)、光閥(light valve)等光電子(optoelectronics)相關元件。

液晶顯示元件中已知有各種驅動方式，液晶顯示元件技術的發展不僅藉由改良液晶顯示元件的驅動方式或液晶顯示元件的結構來實現，而且也藉由改良液晶顯示元件中所使用的構成構件來實現。液晶顯示元件通常具有用來使液晶層中的液晶組成物配向為特定方向的液晶配向膜。液晶配向膜是關係到液晶顯示元件的顯示品質的重要要素之一，隨著液晶顯示元件的高品質化，液晶配向膜的作用逐年變得重要起來。

液晶配向膜是利用液晶配向劑來製備的。目前，主要使用的液晶配向劑是使聚醯胺酸或者可溶性聚醯亞胺(polyimide)溶解於有機溶劑中而成的溶液。液晶配向膜是藉由將如上所述的溶液塗布在基板上，然後利用加熱等方法進行成膜而形成。

為了使液晶顯示元件的顯示品質提高而對液晶配向膜要求的重要特性，可以列舉離子密度(ion density)。如果離子密度高，那麼在幀時間(frame time)中對液晶施加的電壓下降，結果會有亮度下降而對正常的梯度顯示(gradation display)造成障礙的情況。另外，即使初始的離子密度低，但高溫加速試驗後的離子密度(長期可靠性)增加的情況也不好。

作為解決所述問題的嘗試，例如液晶配向劑的例子已知有包含物性不同的兩種以上聚醯胺酸的聚醯胺酸組成物(例如參照專利文獻1及2)。

另一方面，用於形成即使在低溫煆燒下醯亞胺化率也高的膜的液晶配向劑，已知有包含如下聚醯胺酸的液晶配向劑，所述聚醯胺酸是使如呱嗪(piperazine)這樣的具有含鹼性氮原子的二價有機基的二胺與四羧酸二酐進行反應而獲得(例如參照專利文獻3)。

此外，已知使具有氮原子的芳香族二胺與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸及其熱特性(例如參照非專利文獻1)。

這些先前技術作為形成要求進一步改良的現今液晶配向膜的液晶配向劑，在所得液晶配向膜的電特性、及用以獲得所需電特性的材料方面還有進一步研究的餘地。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平11-193345號公報

[專利文獻2]日本專利特開平11-193347號公報

[專利文獻3]日本專利特開平9-194725號公報

[非專利文獻]

[非專利文獻1]Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry,vol. 30,p1099-1102(1992)

本發明的目的在於提供一種在液晶顯示元件中表現出較佳離子密度且實現該離子密度的長期穩定性的液晶配向膜、以及可形成該液晶配向膜的液晶配向劑。

本發明者們發現，將含有以分子內具有兩個一級氨基與一級氨基以外的氮原子的芳香族二胺作為原料的聚醯胺酸或其衍生物的組成物用於液晶配向劑，包括由該液晶配向劑形成的液晶配向膜的液晶顯示元件可賦予良好的離子密度及長期可靠性，從而完成本發明。

[發明效果]

藉由本發明，可以提供一種可以應用於各種驅動方式的液晶顯示元件，該液晶顯示元件的離子密度低，且對該離子密度的隨時間變動的長期可靠性良好。

首先，對本說明書中所使用的術語進行說明。

有時將以式(N)所表示的二胺簡稱為二胺(N)。對於以其他化學式所表示的二胺也以同樣的方式簡稱。有時將以式(1)所表示的四羧酸二酐簡稱為酸酐(1)。對於以其他化學式所表示的四羧酸二酐也以同樣的方式簡稱。“(甲基)丙烯醯氧基”是丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基的總稱，“(甲基)丙烯酸酯”是丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的總稱，“(甲基)丙烯酸”是丙烯酸及甲基丙烯酸的總稱。

對化學結構式進行說明時所使用的術語“任意的”，是指不僅位置是任意的，並且個數也是任意的。而且，例如“任意的A可以被B、C或D取代”的表述，是指至少一個A可以被B取代，至少一個A可以被C取代，至少一個A可以被D取代，而且另外多個A可以被B～D中的至少兩個取代。但是，本發明中，當任意-CH₂ -可以被其他基取代時，連續多個-CH₂ -被相同基取代的情況並不佳。

與構成環的碳的鍵合位置並不明確的取代基是指該取代基的鍵合位置在無化學問題的範圍內是自由的。化學結構式中，將文字(例如D)以六角形包圍的基是表示環結構的基(環D)。當在多個化學式中使用相同符號時，意味著該基具有相同的定義範圍，但並不表示必須在所有化學式中同時為相同的基。在多個化學式中可為相同的基，也可以在每個化學式中為不同的基。

本發明是由如下所示的[1]～[11]項構成。

[1]一種液晶配向劑，其是含有選自由聚醯胺酸及其衍生物所組成的組群中的至少一種聚合物與溶劑，且聚合物濃度為0.1重量%～40重量%的組成物，其中所述聚合物的必需成分為選自由如下聚醯胺酸及其衍生物所組成的組群中的至少一種聚合物，所述聚醯胺酸及其衍生物是藉由使選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種二胺或者該(這些)二胺與其他二胺的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得；所述其他二胺為具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺組群中的至少一種、不具有側鏈基的二胺即選自以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的二胺組群中的至少一種、或者該具有側鏈基的二胺的至少一種和該不具有側鏈基的二胺的至少一種的混合物；並且所述四羧酸二酐為芳香族四羧酸二酐或者芳香族四羧酸二酐和芳香族以外的四羧酸二酐的混合物；

在式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)的各化學式中，A獨立地為碳數1～3的烷基、碳數1～3的烷氧基或-OH；R¹ 及R² 獨立地為氫或碳數1～5的烷基；m獨立地為0～2的整數；p及q獨立地為0～2的整數；而且，當m為2時，兩個A可以相同，也可以不同。

式(VIII)中，A³ 為單鍵、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH₂ O-、-CF₂ O-、或碳數1～6的伸烷基，該伸烷基中的任意-CH₂ -可以被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代；R¹ 為具有類固醇(steroid)骨架的基、碳數3～30的烷基、具有碳數1～30的烷基或碳數1～30的烷氧基作為取代基的苯基、或者以式(IX)所表示的基，該碳數3～30的烷基中的任意-CH₂ -可以被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代；式(IX)中，A⁴ 及A⁵ 獨立地為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、碳數1～4的伸烷基、碳數1～3的氧基伸烷基、或碳數1～3的伸烷基氧基；環B及環C獨立地為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基；R² 及R³ 獨立地為氟或甲基，f及g獨立地為0、1或2；c、d及e獨立地為0～3的整數，它們的合計為大於等於1；R⁴ 為碳數1～30的烷基、碳數1～30的烷氧基、或碳數2～30的烷氧基烷基，這些烷基、烷氧基及烷氧基烷基中，任意的氫可以被氟取代，而且任意的-CH₂ -可以被二氟亞甲基取代；式(X)及式(XI)中，R⁵ 獨立地為氫或甲基，R⁶ 為氫、碳數1～20的烷基或碳數2～20的烯基，R⁷ 及R⁸ 獨立地為碳數1～20的烷基或苯基，A⁶ 獨立地為單鍵、-CO-或-CH₂ -；式(XII)及式(XIII)中，R⁹ 為甲基或碳數2～30的烷基，該烷基的任意-CH₂ -可以被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代；R¹⁰ 為碳數6～22的烷基；R¹¹ 為碳數1～22的烷基；A⁷ 獨立地為-O-或碳數1～6的伸烷基；A⁸ 為單鍵或碳數1～3的伸烷基；環T為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基；h為0或1。

在這些化學式中，X為碳數2～12的直鏈伸烷基；Y獨立地為單鍵、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH₃ )-、-CONH-、-NHCO-、-C(CH₃ )₂ -、-C(CF₃ )₂ -、-O-(CH₂ )_t -O-、-S-、-S-S-、-SO₂ -、-S-(CH₂ )_t -S-或碳數1～12的直鏈伸烷基，t為1～12的整數；Z¹ 及Z² 為氫，當Y為-NH-、-N(CH₃ )-、-CH₂ -、-C(CH₃ )₂ -或-C(CF₃ )₂ -時，Z¹ 及Z² 可以相互鍵合而形成單鍵；環D為伸苯基或1,4-二氮雜伸環己基；R³³ 及R³⁴ 獨立地為碳數1～3的烷基或苯基；A³ 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；m為1～10的整數；環己烷環或苯環的任意氫可以被氟、甲基、三氟甲基、-OH、-COOH、-SO₃ H、-PO₃ H₂ 、苄基或羥基苄基取代。

[2]根據[1]項所述的液晶配向劑，其中所述選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的二胺為以式(N-1)、式(N-4)、式(N-5)、式(N-6)、式(N-7)、式(N-9)、式(N'-1-1)、式(N'-2-1)及式(N'-3-1)所表示的二胺；所述其他二胺為具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII-2)、式(VIII-4)～式(VIII-6)、式(XII-2)、式(XII-4)及式(XII-6)所表示的二胺中的至少一種，不具有側鏈基的二胺即選自以式(IV-1)、式(IV-2)、式(IV-15)～式(IV-17)、式(V-1)～式(V-12)、式(V-33)、式(V-35)～式(V-37)、式(VI-7)、式(VII-2)及式(XV-1)所表示的二胺中的至少一種，或者該具有側鏈基的二胺的至少一種和該不具有側鏈基的二胺的至少一種的混合物；並且所述四羧酸二酐為以式(1)、式(2)、式(5)～式(7)及式(14)所表示的芳香族四羧酸二酐的至少一種、或者該芳香族四羧酸二酐的至少一種和以式(19)、式(23)、式(25)、式(35)～式(39)、式(44)及式(49)所表示的芳香族以外的四羧酸二酐的至少一種的混合物。

在這些化學式中，R²³ 、R²⁹ 及R³⁰ 獨立地為碳數1～30的烷基、或碳數1～30的烷氧基。

[3]根據[2]項所述的液晶配向劑，其中所述選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的二胺為以式(N-1)所表示的二胺，所述芳香族四羧酸二酐為以式(1)所表示的四羧酸二酐，並且所述芳香族以外的四羧酸二酐為以式(19)、式(23)、式(25)及式(49)所表示的四羧酸二酐的至少一種。

[4]根據[1]項所述的液晶配向劑，其中所述聚合物為如下兩種聚醯胺酸或其衍生物的混合物，即，使選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種和具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺組群中的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物；以及使不具有側鏈基的二胺即選自以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的二胺組群中的至少一種和選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物。

[5]根據[1]項所述的液晶配向劑，其中所述聚合物為如下兩種聚醯胺酸或其衍生物的混合物，即，使選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種和具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺組群中的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物；以及使不具有側鏈基的二胺即選自以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的二胺組群中的至少一種，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物。

[6]根據[1]項所述的液晶配向劑，其中所述聚合物為如下兩種聚醯胺酸或其衍生物的混合物，即，使由選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種，具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺組群中的至少一種和不具有側鏈基的二胺即選自以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的二胺組群中的至少一種所構成的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物；以及使所述不具有側鏈基的二胺的至少一種和選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物。

[7]根據[1]項所述的液晶配向劑，其中所述聚合物為如下兩種聚醯胺酸或其衍生物的混合物，即，使由選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種，具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺組群中的至少一種和不具有側鏈基的二胺即選自以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的二胺組群中的至少一種所構成的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物；以及使所述不具有側鏈基的二胺的至少一種與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物。

[8]根據[1]項所述的液晶配向劑，其中所述聚合物為如下兩種聚醯胺酸或其衍生物的混合物，即，使選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種和不具有側鏈基的二胺即選自以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的二胺組群中的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物；以及使具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺組群中的至少一種和所述不具有側鏈基的二胺的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物。

[9]根據[1]項所述的液晶配向劑，其中所述聚合物為如下兩種聚醯胺酸或其衍生物的混合物，即，使選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種和不具有側鏈基的二胺即選自以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的二胺組群中的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物；以及使具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺組群中的至少一種與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物。

[10]一種液晶配向膜，其是藉由對根據[1]至[9]中任一項所述的液晶配向劑的塗膜進行加熱而形成。

[11]一種液晶顯示元件，其包括一對基板及形成於該基板之間的液晶層、對液晶層施加電壓的電極、以及根據[10]項所述的液晶配向膜。

本發明的液晶配向劑為含有選自由聚醯胺酸及其衍生物所組成的組群中的至少一種聚合物的組成物。而且，該聚合物的必需成分為藉由使選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種或者該(這些)二胺與其他二胺的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物。

在式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)的各化學式中，A獨立地為碳數1～3的烷基、碳數1～3的烷氧基或-OH；R¹ 及R² 獨立地為氫或碳數1～5的烷基；m獨立地為0～2的整數；p及q獨立地為0～2的整數；而且，當m為2時，兩個A可以相同，也可以不同。A的較佳例子為甲基、甲氧基及-OH。R¹ 及R² 的較佳例子為氫及甲基。p的較佳例子為0及1，q的較佳例子也是0及1。而且，m的較佳例子也是0及1。

聚醯胺酸的衍生物可以列舉：1)使聚醯胺酸完全進行脫水閉環反應而獲得的聚醯亞胺、2)使聚醯胺酸的一部分進行脫水閉環反應而獲得的部分醯亞胺化聚醯胺酸、3)聚醯胺酸酯、4)藉由將四羧酸二酐的一部分替換為二羧酸而獲得的聚醯胺酸-聚醯胺共聚物、5)使該聚醯胺酸-聚醯胺共聚物的一部分或者全部進行脫水閉環反應而獲得的聚醯胺醯亞胺。這些衍生物中，較佳為聚醯亞胺及部分醯亞胺化聚醯胺酸，更佳為聚醯亞胺。在除實例以外的以下說明中，只要無特別說明，則使用“聚醯胺酸”作為聚醯胺酸及其衍生物的總稱。

以下列出二胺(N)的較佳例子。

所述例子中更佳為二胺(N-1)、二胺(N-4)～二胺(N-7)及二胺(N-9)。

以下列出二胺(N'-1)的較佳例子。

以下列出二胺(N'-2)的較佳例子。

以下列出二胺(N'-3)的較佳例子。

選自二胺(N)、二胺(N'-1)、二胺(N'-2)及二胺(N'-3)組群中的二胺的更佳例子為二胺(N-1)、二胺(N-4)～二胺(N-7)、二胺(N-9)、二胺(N'-1-1)、二胺(N'-2-1)及二胺(N'-3-1)，最佳的例子為二胺(N-1)。

二胺(N)、二胺(N'-1)、二胺(N'-2)及二胺(N'-3)可以利用公知的方法來製造。這樣的製造方法例如可以列舉如日本專利特開2007-8940號公報中記載的方法：將使可具有對應取代基的硝基苯或其衍生物與二胺進行加熱反應而獲得的化合物的硝基，在使用錫、鹽酸等還原劑的通常還原條件下還原為氨基。

製造用於本發明液晶配向劑中的聚醯胺酸時的原料二胺可僅為選自二胺(N)、二胺(N'-1)、二胺(N'-2)及二胺(N'-3)組群中的至少一種二胺，也可以進一步含有這些二胺以外的其他二胺的至少一種。即，選自二胺(N)、二胺(N'-1)、二胺(N'-2)及二胺(N'-3)組群中的二胺的使用比例作為在用於製造聚醯胺酸的二胺原料中所占的比例，較佳為10莫耳%～100莫耳%，更佳為30莫耳%～100莫耳%。藉由設為如上所述的使用比例，可以使液晶顯示元件的離子密度為較佳值，而且可以實現所述離子密度的長期穩定性。

所述的其他二胺可以根據其結構的不同而分為兩種。即，當將連結兩個氨基的骨架看作主鏈時，所述其他二胺為從主鏈分支的基即具有側鏈基的二胺和不具有側鏈基的二胺。藉由使具有側鏈基的二胺與四羧酸二酐進行反應，而獲得對聚合物的主鏈具有多數側鏈基的聚醯胺酸。使用這種對於聚合物主鏈具有側鏈基的聚醯胺酸時，由含有該聚合物的液晶配向劑形成的液晶配向膜可以增大液晶顯示元件的預傾角(pretilt angle)。即，該側鏈基是具有增大預傾角的效果的基。具有這種效果的側鏈基必須是碳數大於等於3的基，具體的例子可以列舉：碳數大於等於3的烷基、碳數大於等於3的烷氧基、碳數大於等於3的烷氧基烷基、及具有類固醇骨架的基。具有一個以上的環且其末端的環具有碳數大於等於1的烷基、碳數大於等於1的烷氧基及碳數大於等於2的烷氧基烷基中的一種作為取代基的基也具有作為側鏈基的效果。本發明中的側鏈基選自上述這些基中。在以下說明中，有時將如上所述的具有側鏈基的二胺稱為側鏈型二胺。而且，有時將如上所述的不具有側鏈基的二胺稱為非側鏈型二胺。

而且，藉由將側鏈型二胺與非側鏈型二胺加以適當區分，可以應對所述各種顯示元件各自所需要的預傾角。即，在以扭轉向列(Twisted Nematic，TN)方式或垂直配向(Vertical Aligned，VA)方式為代表的縱向電場方式中，因為需要比較大的預傾角，所以主要使用側鏈型二胺。此時，為了進一步控制預傾角，可以並用非側鏈型二胺。非側鏈型二胺與側鏈型二胺的調配比率可以根據目標預傾角的大小來決定。當然，藉由適當選擇側鏈基，也可以僅使用側鏈型二胺來應對。在橫向電場方式中，因為預傾角小，且需要較高的液晶配向性，所以可以使用非側鏈型二胺的至少一種。這樣，本發明的液晶配向劑可以應用於任意種類的液晶顯示元件。

側鏈基的具體例子如下。

首先，可以列舉：烷基、烷基氧基、烷基氧基烷基、烷基羰基、烷基羰基氧基、烷基氧基羰基、烷基氨基羰基、烯基、烯基氧基、烯基羰基、烯基羰基氧基、烯基氧基羰基、烯基氨基羰基、炔基、炔基氧基、炔基羰基、炔基羰基氧基、炔基氧基羰基、炔基氨基羰基等。而且，這些基中的烷基、烯基及炔基均為碳數大於等於3的基。其中，在烷基氧基烷基中，全體碳數大於等於3即可。此外，這些基可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀。

其次，以末端的環具有碳數大於等於1的烷基、碳數大於等於1的烷氧基或碳數大於等於2的烷氧基烷基作為取代基為條件，可以列舉：苯基、苯基烷基、苯基烷基氧基、苯基氧基、苯基羰基、苯基羰基氧基、苯基氧基羰基、苯基氨基羰基、苯基環己基氧基、碳數大於等於3的環烷基、環己基烷基、環己基氧基、環己基氧基羰基、環己基苯基、環己基苯基烷基、環己基苯基氧基、雙(環己基)氧基、雙(環己基)烷基、雙(環己基)苯基、雙(環己基)苯基烷基、雙(環己基)氧基羰基、雙(環己基)苯基氧基羰基、及環己基雙(苯基)氧基羰基等環結構的基。

另外，可以列舉如下的集合環基，其是具有兩個以上苯環的基、具有兩個以上環己烷環的基、或者由苯環及環己烷環構成的二環以上的基，鍵合基獨立地為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-或者碳數1～3的伸烷基，且末端的環具有碳數大於等於1的烷基、碳數大於等於1的經氟取代的烷基、碳數大於等於1的烷氧基、或碳數大於等於2的烷氧基烷基作為取代基。當然，具有類固醇骨架的基作為側鏈基也有效。

側鏈型二胺的較佳例子為以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺。

式(VIII)中，A³ 為單鍵、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH₂ O-、-CF₂ O-、或碳數1～6的伸烷基，該伸烷基中的任意-CH₂ -可以被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代。A³ 的較佳例子為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CH₂ O-、及碳數1～3的伸烷基，特佳的例子為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CH₂ O-、-CH₂ -及-CH₂ CH₂ -。R¹ 為具有類固醇骨架的基、碳數3～30的烷基、具有碳數1～30的烷基或碳數1～30的烷氧基作為取代基的苯基、或者以式(IX)所表示的基，該碳數3～30的烷基中的任意-CH₂ -可以被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代。R¹ 的較佳例子為碳數3～30的烷基、具有碳數1～30的烷基或碳數1～30的烷氧基作為取代基的苯基、及以式(IX)所表示的基。當將A³ 的鍵合位置設為1位時，兩個氨基與苯環的鍵合位置較佳為3位與5位或者2位與5位。

式(IX)中，A⁴ 及A⁵ 獨立地為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、碳數1～4的伸烷基、碳數1～3的氧基伸烷基、或碳數1～3的伸烷基氧基，較佳為單鍵或碳數1～4的伸烷基。環B及環C獨立地為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基。R² 及R³ 獨立地為氟或甲基。f及g獨立地為0、1或2，較佳為0。c、d及e獨立地為0～3的整數，它們的合計為大於等於1。R⁴ 為碳數1～30的烷基、碳數1～30的烷氧基、或碳數2～30的烷氧基烷基，這些烷基、烷氧基及烷氧基烷基中，任意的氫可以被氟取代，而且任意的-CH₂ -可以被二氟亞甲基取代。R⁴ 的較佳例子為碳數1～30的烷基及碳數1～30的烷氧基。

式(X)及式(XI)中，R⁵ 獨立地為氫或甲基。R⁶ 為氫、碳數1～20的烷基或碳數2～20的烯基。R⁷ 及R⁸ 分別獨立地為碳數1～20的烷基或苯基。A⁶ 獨立地為單鍵、-CO-或-CH₂ -。式(X)中，較佳為兩個“NH₂ -PhA⁶ -O-”中的其中一個鍵合於類固醇骨架的3位上，另一個鍵合於6位上。另外，兩個氨基與苯環的鍵合位置較佳均相對於A⁶ 的鍵合位置而為間位或對位。式(XI)中，兩個“NH₂ -(R⁶ -)Ph-A⁶ -O-”與苯環的鍵合位置較佳均相對於類固醇骨架所鍵合的碳而為間位或對位。此外，兩個氨基與苯環的鍵合位置較佳均相對於A⁶ 的鍵合位置而為間位或對位。

式(XII)及式(XIII)中，R⁹ 為碳數1～30的烷基，該烷基的任意-CH₂ -可以被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代。R¹⁰ 為碳數6～22的烷基，R¹¹ 為碳數1～22的烷基。A⁷ 獨立地為-O-或碳數1～6的伸烷基。A⁸ 為單鍵或碳數1～3的伸烷基。環T為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基。h為0或1。式(XII)中，兩個氨基與苯環的鍵合位置較佳均相對於A⁷ 的鍵合位置而為間位或對位。式(XIII)中，兩個氨基與苯環的鍵合位置較佳均相對於A⁷ 的鍵合位置而為間位或對位。

以下列出二胺(VIII)的具體例子。

式(VIII-1)～式(VIII-11)中，R²³ 為碳數1～30的烷基或碳數1～30的烷氧基，較佳為碳數3～25的烷基或碳數3～25的烷氧基。

式(VIII-12)～式(VIII-17)中，R²⁵ 為碳數4～30的烷基，較佳為碳數6～25的烷基。R²⁶ 為碳數6～30的烷基，較佳為碳數8～25的烷基。

式(VIII-18)～式(VIII-37)中，R²⁷ 為碳數1～30的烷基或碳數1～30的烷氧基，較佳為碳數3～25的烷基或碳數3～25的烷氧基。R²⁸ 為氫、氟、碳數1～30的烷基、碳數1～30的烷氧基、-C≡N、-OCH₂ F、-OCHF₂ 或-OCF₃ ，較佳為碳數3～25的烷基、或碳數3～25的烷氧基。

所述二胺(VIII-1)～二胺(VIII-43)中，較佳為二胺(VIII-1)～二胺(VIII-11)，更佳為二胺(VIII-2)及二胺(VIII-4)～二胺(VIII-6)。

以下列出二胺(X)的具體例子。

以下列出二胺(XI)的具體例子。

以下列出二胺(XII)的具體例子。

式(XII-1)～式(XII-3)中的R²⁹ 及式(XII-4)～式(XII-8)中的R³⁰ 為碳數1～30的烷基或碳數1～30的烷氧基，較佳為碳數3～30的烷基或碳數3～30的烷氧基。

以下列出二胺(XIII)的具體例子。

式(XIII-1)～式(XIII-3)中，R³¹ 為碳數6～22的烷基，較佳為碳數6～20的烷基。R³² 為碳數1～22的烷基，較佳為碳數1～10的烷基。

所述側鏈型二胺的具體例子中，較佳為二胺(VIII-2)、二胺(VIII-4)～二胺(VIII-6)、二胺(XII-2)、二胺(XII-4)及二胺(XII-6)。

在為了使液晶顯示元件表現出較大預傾角的情況下，製造用於本發明液晶配向劑中的聚合物時，如上所述的側鏈型二胺在二胺總量中的比例較佳設為1莫耳%～90莫耳%，更佳設為5莫耳%～70莫耳%。

如上所述的不具有側鏈基的二胺、即非側鏈型二胺的較佳例子可以列舉以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的化合物。

在這些化學式中，X為碳數2～12的直鏈伸烷基。Y獨立地為單鍵、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH₃ )-、-CONH-、-NHCO-、-C(CH₃ )₂ -、-C(CF₃ )₂ -、-O-(CH₂ )_t -O-、-S-、-S-S-、-SO₂ -、-S-(CH₂ )_t -S-或碳數1～12的直鏈伸烷基，t為1～12的整數。Z¹ 及Z² 為氫，當Y為-NH-、-N(CH₃ )-、-CH₂ -、-C(CH₃ )₂ -或-C(CF₃ )₂ -時，Z¹ 及Z² 可以相互鍵合而形成單鍵。環D為伸苯基或1,4-二氮雜伸環己基。R³³ 及R³⁴ 分別獨立地為碳數1～3的烷基或苯基。A³ 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。m為1～10的整數。環己烷環或苯環的任意氫可以被氟、甲基、三氟甲基、-OH、-COOH、-SO₃ H、-PO₃ H₂ 、苄基或羥基苄基取代。

以下列出二胺(I)的例子。

以下列出二胺(II)的具體例子。

以下列出二胺(III)的具體例子。

以下列出二胺(IV)的具體例子。

以下列出二胺(V)的具體例子。

以下列出二胺(VI)的具體例子。

以下列出二胺(VII)的具體例子。

以下列出二胺(XV)的具體例子。

所述非側鏈型二胺中，較佳為二胺(IV-1)～二胺(IV-5)、二胺(IV-15)～二胺(IV-17)、二胺(V-1)～二胺(V-12)、二胺(V-26)、二胺(V-27)、二胺(V-31)、二胺(V-33)、二胺(V-35)～二胺(V-37)、二胺(VI-1)、二胺(VI-2)、二胺(VI-6)、二胺(VII-1)～二胺(VII-5)及二胺(XV-1)，更佳為二胺(IV-1)、二胺(IV-2)、二胺(IV-15)～二胺(IV-17)、二胺(V-1)～二胺(V-12)、二胺(V-33)、二胺(V-35)～二胺(V-37)、二胺(VI-7)、二胺(VII-2)及二胺(XV-1)。

在使用如上所述的非側鏈型二胺的情況下，為了在液晶顯示元件中將離子密度等電特性導為較佳值，所述非側鏈型二胺在本發明液晶配向劑中的作為聚醯胺酸原料的二胺總量中，較佳含有1莫耳%～98莫耳%，更佳含有10莫耳%～95莫耳%。

本發明中所使用的二胺中可使用所述二胺(I)～二胺(VIII)、二胺(X)～二胺(XIII)及二胺(XV)以外的二胺。這種二胺例如可以列舉具有芴(fluorene)環的芴系二胺及二胺(VIII)～二胺(XII)以外的側鏈型二胺。

二胺(VIII)～二胺(XII)以外的側鏈型二胺的例子為二胺(1')～二胺(8')。

在這些化學式中，R³⁵ 及R³⁶ 分別獨立地為碳數3～30的烷基。在製造本發明液晶配向劑中的聚醯胺酸時，這些二胺可以在不損及本發明效果的程度的範圍內使用。

製造聚醯胺酸時，可以在二胺中添加單胺。藉由添加單胺，可以引起生成聚醯胺酸時的聚合反應的終止(termination)，從而可以抑制其以上的聚合反應的進行。即，可以容易控制所得聚合物(聚醯胺酸或其衍生物)的分子量，例如可以不損及本發明效果而改善液晶配向劑的塗布特性。單胺的添加比例可以考慮到作為目標的聚醯胺酸的分子量來進行適當調整。只要不損及本發明的效果，就也可以添加兩種以上的單胺。單胺的例子為：苯胺(aniline)、4-羥基苯胺、環己胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、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、及正二十烷基胺。

本發明中，當使二胺與四羧酸二酐進行反應而獲得聚醯胺酸時，可以如上述那樣使用選自二胺(N)、二胺(N'-1)、二胺(N'-2)及二胺(N'-3)組群中的二胺和其他二胺的混合物。此時，所述其他二胺的較佳例子之一為選自二胺(VIII)及二胺(X)～二胺(XIII)組群中的側鏈型二胺的至少一種。所述其他二胺的第二較佳例子為選自二胺(I)～二胺(VII)及二胺(XV)組群中的非側鏈型二胺的至少一種。所述其他二胺的第三較佳例子為該側鏈型二胺的至少一種和該非側鏈型二胺的至少一種的混合物。而且，在將該混合物用作其他二胺的情況下，該混合物在作為聚醯胺酸原料的二胺總量中的比例較佳為1莫耳%～98莫耳%，更佳為10莫耳%～95莫耳%。

本發明中，可以將如上所述使二胺混合物與四羧酸進行反應而獲得的聚醯胺酸作為聚合物成分，也可以將原料不同的聚醯胺酸的混合物作為聚合物成分。聚醯胺酸混合物的第一較佳例子為如下兩種聚醯胺酸的混合物，即，使選自二胺(N)、二胺(N'-1)、二胺(N'-2)及二胺(N'-3)組群中的二胺的至少一種和選自二胺(VIII)及二胺(X)～二胺(XIII)組群中的側鏈型二胺的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸；以及使選自二胺(I)～二胺(VII)及二胺(XV)組群中的非側鏈型二胺的至少一種或者該非側鏈型二胺的至少一種和選自二胺(N)、二胺(N'-1)、二胺(N'-2)及二胺(N'-3)組群中的二胺的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸。

聚醯胺酸的混合物的第二較佳例子為如下兩種聚醯胺酸的混合物，即，使由選自二胺(N)、二胺(N'-1)、二胺(N'-2)及二胺(N'-3)組群中的二胺的至少一種，選自二胺(VIII)及二胺(X)～二胺(XIII)組群中的側鏈型二胺的至少一種和選自二胺(I)～二胺(VII)及二胺(XV)組群中的非側鏈型二胺的至少一種所構成的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸；以及使所述非側鏈型二胺的至少一種或者該非側鏈型二胺的至少一種和選自二胺(N)、二胺(N'-1)、二胺(N'-2)及二胺(N'-3)組群中的二胺的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸。

聚醯胺酸的混合物的第三較佳例子為如下兩種聚醯胺酸的混合物，即，使選自二胺(N)、二胺(N'-1)、二胺(N'-2)及二胺(N'-3)組群中的二胺的至少一種和選自二胺(I)～二胺(VII)及二胺(XV)組群中的非側鏈型二胺的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸；以及使選自二胺(VIII)及二胺(X)～二胺(XIII)組群中的側鏈型二胺的至少一種或者該側鏈型二胺的至少一種和所述非側鏈型二胺的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸。所述[4]～[9]項記載了聚合物成分為聚醯胺酸的混合物的較佳例子。

本發明中所使用的四羧酸二酐可以是一種化合物，也可以是兩種以上化合物的混合物。所述四羧酸二酐可以列舉芳香族四羧酸二酐與芳香族以外的四羧酸二酐。芳香族以外的四羧酸二酐的例子為脂環式四羧酸二酐及脂肪族四羧酸二酐。此外，所述芳香族四羧酸二酐是表示藉由鍵合於芳香族基的四個羧基的脫水而獲得的化合物。所述脂環式四羧酸二酐是表示藉由鍵合於環狀脂肪族基的四個羧基的脫水而獲得的化合物。所述脂肪族四羧酸二酐是表示藉由鍵合於鏈狀脂肪族基的四個羧基的脫水而獲得的化合物。

以下列出芳香族四羧酸二酐的例子。

所述芳香族四羧酸二酐中，較佳為酸酐(1)、酸酐(2)、酸酐(5)～酸酐(7)、酸酐(11)及酸酐(14)，特佳為酸酐(1)。

以下列出脂環式四羧酸二酐的例子。

所述脂環式四羧酸二酐中，較佳為酸酐(19)、酸酐(25)、酸酐(35)～酸酐(37)、酸酐(39)、酸酐(44)及酸酐(49)，更佳為酸酐(19)。

以下列出脂肪族四羧酸二酐的例子。下述例子中較佳為酸酐(23)。

本發明中，也可以使用所述酸酐(1)～酸酐(67)以外的四羧酸二酐。該所述酸酐(1)～酸酐(67)以外的四羧酸二酐的例子可以列舉具有側鏈基的四羧酸二酐。藉由使用具有側鏈基的四羧酸二酐，可以增大液晶顯示元件中的預傾角。所述具有側鏈基的四羧酸二酐例如可以列舉具有類固醇骨架的酸酐(68)及酸酐(69)。

製造聚醯胺酸時，也可以在四羧酸二酐中添加二羧酸酐來使用。由此，可以引起生成聚醯胺酸時的聚合反應的終止，可以抑制其以上的聚合反應的進行。即，可以容易控制所得聚合物(聚醯胺酸)的分子量，例如可以不損及本發明的效果而改善液晶配向劑的塗布特性。二羧酸酐的添加比例可以考慮到作為目標的聚醯胺酸的分子量來進行適當調整。另外，只要不損及本發明的效果，則所添加的二羧酸酐的種類也可以是兩種以上。二羧酸酐的例子為順丁烯二酸酐(maleic anhydride)、鄰苯二甲酸酐(phthalic anhydride)、亞甲基琥珀酸酐(itaconic anhydride)、正癸基琥珀酸酐(n-decyl succinic anhydride)、正十二烷基琥珀酸酐、正十四烷基琥珀酸酐、正十六烷基琥珀酸酐及環己酸酐。

本發明中，當製造聚醯胺酸時，也可以進一步添加單異氰酸酯(monoisocyanate)化合物。藉由添加單異氰酸酯化合物，所得聚醯胺酸的末端得到修飾，分子量得到調節。藉由使用該末端修飾型聚醯胺酸，例如可以不損及本發明的效果而改善液晶配向劑的塗布特性。從所述觀點考慮，單異氰酸酯化合物的添加量較佳相對於二胺及四羧酸二酐的總量為1莫耳%～10莫耳%。所述單異氰酸酯化合物例如可以列舉異氰酸苯酯及異氰酸萘酯。

本發明中所使用的聚醯胺酸可以與形成聚醯亞胺的膜時所使用的公知聚醯胺酸同樣地製造。四羧酸二酐的總添加量較佳與二胺的總莫耳數大致為等莫耳(莫耳比為0.9～1.1左右)。

聚醯胺酸的分子量以聚苯乙烯換算的重量平均分子量(weight-average molecular weight，Mw)計，較佳為10,000～500,000，更佳為20,000～200,000。聚醯胺酸的分子量可以根據利用凝膠滲透色譜(Gel Permeation Chromatography，GPC)法的測定值來求出。

聚醯胺酸可以藉由以紅外線(Infrared，IR)、核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)對用大量不良溶劑進行沉澱而獲得的固體成分進行分析來確認其存在。藉由利用KOH或NaOH等強鹼性水溶液將聚醯胺酸進行分解，再對其分解物的有機溶劑萃取物利用氣相色譜法(Gas Chromatography，GC)、高效液相色譜法(High Performance Liquid Chromatography，HPLC)或者氣相色譜-質譜法(Gas Chromatograph-Mass Spectrometer，GC-MS)進行分析，可以確認所使用的原料。

本發明的液晶配向劑可以進一步含有所述聚醯胺酸以外的其他成分。例如，從使液晶顯示元件的電特性長期穩定的觀點考慮，本發明的液晶配向劑可以進一步含有經烯基取代的納迪克醯亞胺(nadiimide)化合物。以下列出該經烯基取代的納迪克醯亞胺化合物的較佳例子。

例如從使液晶顯示元件的電特性長期穩定的觀點考慮，本發明的液晶配向劑可以進一步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以列舉(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺等(甲基)丙烯酸衍生物以及雙順丁烯二醯亞胺，較佳具有兩個以上自由基聚合性不飽和雙鍵的(甲基)丙烯酸衍生物。

另外，例如從液晶顯示元件的電特性的長期穩定性的觀點考慮，本發明的液晶配向劑也可以進一步含有惡嗪(oxazine)化合物。惡嗪化合物可以列舉例如式(a)～式(f)所示的化合物。

式(a)～式(f)中，R¹ 及R² 為碳數1～30的有機基；R³ ～R⁶ 為氫或碳數1～6的烴基；X為單鍵、-O-、-S-、-S-S-、-SO₂ -、-CO-、-CONH-、-NHCO-、-C(CH₃ )₂ -、-C(CF₃ )₂ -、-(CH₂ )_m -、-O-(CH₂ )_m -O-、-S-(CH₂ )_m -S-，m為1～6的整數；Y獨立地為單鍵、-O-、-S-、-CO-、-C(CH₃ )₂ -、-C(CF₃ )₂ -或碳數1～3的伸烷基。

例如從液晶顯示元件的電特性的長期穩定性的觀點考慮，本發明的液晶配向劑也可以進一步含有具有一個或者兩個以上環氧環的環氧化合物。該環氧化合物可以是具有環氧環的單體(monomer)、低聚物(oligomer)或聚合物。

本發明的液晶配向劑也可以進一步含有各種添加劑。各種添加劑例如可以列舉聚醯胺酸及其衍生物以外的聚合物、以及低分子化合物，可以根據各種目的來選擇使用。該聚合物可以列舉可溶於有機溶劑中的聚合物：聚醯胺、聚氨酯(polyurethane)、聚脲(polyurea)、聚酯(polyester)、聚環氧化物(polyepoxide)、聚酯多元醇(polyester polyol)、矽氧改性聚氨酯(silicone modified polyurethane)、以及矽氧改性聚酯(silicone modified polyester)等。藉由將這種聚合物添加于本發明的液晶配向劑中，有可以進一步改善所形成的液晶配向膜的電特性或配向性的情況。

所述低分子化合物例如：1)當期望提高塗布性時，可以列舉符合該目的的界面活性劑；2)當必須提高抗靜電性時，可以列舉抗靜電劑；3)當期望提高與基板的密著性或耐摩擦性時，可以列舉矽烷偶聯劑(silane coupling agent)或鈦系偶聯劑；另外，4)當在低溫下進行醯亞胺化時，可以列舉醯亞胺化催化劑。

矽烷偶聯劑例如可以列舉：乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基三甲氧基矽烷、對氨基苯基三甲氧基矽烷、對氨基苯基三乙氧基矽烷、間氨基苯基三甲氧基矽烷、間氨基苯基三乙氧基矽烷、3-氨基丙基三甲氧基矽烷、3-氨基丙基三乙氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、N-(1,3-二甲基亞丁基)-3-(三乙氧基矽烷基)-1-丙胺、及N,N'-雙[3-(三甲氧基矽烷基)丙基]乙二胺。

醯亞胺化催化劑例如可以列舉：三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺等脂肪族胺類；N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、經甲基取代的苯胺、經羥基取代的苯胺等芳香族胺類；吡啶(pyridine)、經甲基取代的吡啶、經羥基取代的吡啶、喹啉(quinoline)、經甲基取代的喹啉、經羥基取代的喹啉、異喹啉(isoquinoline)、經甲基取代的異喹啉、經羥基取代的異喹啉、咪唑(imidazole)、經甲基取代的咪唑、經羥基取代的咪唑等環式胺類。所述醯亞胺化催化劑較佳為選自N,N-二甲基苯胺、鄰羥基苯胺、間羥基苯胺、對羥基苯胺、鄰羥基吡啶、間羥基吡啶、對羥基吡啶、及異喹啉中的一種或者兩種以上。

從調整液晶配向劑的塗布性或所述聚醯胺酸的濃度的觀點考慮，本發明的液晶配向劑含有溶劑。該溶劑如果是具有將聚合物成分溶解的能力的溶劑，就可以沒有特別限制地來應用。所述溶劑廣泛包含在聚醯胺酸、可溶性聚醯亞胺等聚合物成分的製造步驟或用途方面通常使用的溶劑，可以根據使用目的來適當選擇。所述溶劑可以是一種，也可以是兩種以上的混合溶劑。這樣的溶劑可以列舉所述聚醯胺酸的親溶劑、或目的為改善塗布性的其他溶劑。

對聚醯胺酸為親溶劑的非質子性極性有機溶劑可以列舉：N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone)、二甲基咪唑啉酮(dimethyl imidazolidinone)、N-甲基己內醯胺(N-methyl caprolactam)、N-甲基丙醯胺(N-methyl propionamide)、N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)、二甲基亞碸(dimethyl sulfoxide)、N,N-二甲基甲醯胺(N,N-dimethyl formamide)、N,N-二乙基甲醯胺(N,N-diethyl formamide)、二乙基乙醯胺、γ-丁內酯(γ-butyrolactone)等內酯。

目的為改善塗布性等的其他溶劑的例子可以列舉：乳酸烷基酯、3-甲基-3-甲氧基丁醇、萘滿(tetralin)、異佛爾酮(isophorone)、乙二醇單丁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、乙二醇單烷基或苯基乙酸酯、三乙二醇單烷基醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單丁醚等丙二醇單烷基醚、丙二酸二乙酯等丙二酸二烷基酯、二丙二醇單甲醚等二丙二醇單烷基醚、它們的乙酸酯類等酯化合物。

這些溶劑中特佳的溶劑為N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基咪唑啉酮、γ-丁內酯、乙二醇單丁醚、二乙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、及二丙二醇單甲醚。

本發明中，液晶配向劑中含有所述聚醯胺酸的聚合物成分的濃度為0.1重量%～40重量%。當將該液晶配向劑塗布於基板上時，有時為了調整膜厚，必須進行將所含的聚合物成分預先利用溶劑進行稀釋的操作。此時，從將液晶配向劑的粘度調整為適合於對液晶配向劑容易地混合溶劑的粘度的觀點考慮，所述聚合物成分的濃度較佳為小於等於40重量%。

另外，液晶配向劑中的所述聚合物成分的濃度也有根據液晶配向劑的塗布方法來調整的情況。當液晶配向劑的塗布方法為旋轉器(spinner)法或印刷法時，為了將膜厚保持為良好，大多使所述聚合物成分的濃度通常為小於等於10重量%。其他的塗布方法例如浸漬(dipping)法或噴墨(ink jet)法時，也可以進一步降低濃度。另一方面，如果所述聚合物成分的濃度為大於等於0.1重量%，那麼所得液晶配向膜的膜厚容易變得最適合。因此，所述聚合物成分的濃度在通常的旋轉器法或印刷法等中為大於等於0.1重量%，較佳為0.5重量%～10重量%。但是，根據液晶配向劑的塗布方法，也可以在更低的濃度下使用。

此外，在將所述液晶配向劑用於製作液晶配向膜的情況下，本發明的液晶配向劑的粘度可以根據形成該液晶配向劑的膜的機構或方法來決定。例如，當使用印刷機來形成液晶配向劑的膜時，從獲得充分的膜厚的觀點考慮，本發明的液晶配向劑的粘度較佳為大於等於5mPa‧s，另外從抑制印刷不均的觀點考慮，本發明的液晶配向劑的粘度較佳為小於等於100mPa‧s，更佳為10mPa‧s～80mPa‧s。當利用旋塗法(spin coat)塗布液晶配向劑來形成液晶配向劑的膜時，從同樣的觀點考慮，本發明的液晶配向劑的粘度較佳為5mPa‧s～200mPa‧s，更佳為10mPa‧s～100mPa‧s。液晶配向劑的粘度可以藉由利用溶劑的稀釋或伴隨攪拌的熟化來減小。

本發明的液晶配向膜是所述本發明液晶配向劑的塗膜經加熱而形成的膜。本發明的液晶配向膜可以利用由液晶配向劑製作液晶配向膜的通常方法來獲得，例如本發明的液晶配向膜可以藉由形成本發明液晶配向劑的塗膜的步驟、以及將該塗膜進行加熱煆燒的步驟來獲得。對於本發明的液晶配向膜，視需要可以對在所述煆燒步驟中獲得的膜進行摩擦處理(rubbing process)。

所述塗膜與通常的液晶配向膜的製作同樣，可以藉由在液晶顯示元件中的基板上塗布本發明的液晶配向劑而形成。所述基板可以列舉可以設置有氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)電極等電極或彩色濾光片(color filter)等的玻璃制基板。

將液晶配向劑塗布於基板上的方法，通常已知旋轉器法、印刷法、浸漬法、落滴法(falling-drop method)、噴墨法等。這些方法在本發明中同樣也可以應用。

所述塗膜的煆燒可以在所述聚醯胺酸呈現脫水‧閉環反應所必需的條件下進行。所述塗膜的煆燒通常已知在烘箱(oven)或紅外爐中進行加熱處理的方法、在加熱板(hot plate)上進行加熱處理的方法等。這些方法在本發明中同樣也可以應用。通常較佳在150℃～300℃左右的溫度下進行1分鐘～3小時。

所述摩擦處理可以與通常用來對液晶配向膜進行配向處理的摩擦處理同樣地進行，只要是在本發明的液晶配向膜中獲得充分延遲(retardation)的條件即可。特佳的條件為：毛壓入量為0.2mm～0.8mm，平臺移動速度為5mm/sec～250mm/sec，滾筒旋轉速度為500rpm～2,000rpm。液晶配向膜的配向處理方法除摩擦法以外，通常已知光配向法或轉印法等。在獲得本發明效果的範圍內，也可以將這些其他配向處理方法並用於所述摩擦處理中。

本發明的液晶配向膜可以利用進一步包含除所述步驟以外的其他步驟的方法來適當地獲得。這樣的其他步驟可以列舉使所述塗膜乾燥的步驟、或用清洗液對摩擦處理前後的膜進行清洗的步驟等。

乾燥步驟與所述煆燒步驟同樣，通常已知在烘箱或紅外爐中進行加熱處理的方法、在加熱板上進行加熱處理的方法等。這些方法在所述乾燥步驟中同樣也可以應用。乾燥步驟較佳在溶劑可蒸發的範圍內的溫度下實施，更佳在相對於所述煆燒步驟中的溫度而言比較低的溫度下實施。

利用清洗液對配向處理前後的液晶配向膜進行清洗的清洗方法，可以列舉：刷洗(brushing)、噴霧(jet spray)、蒸氣清洗或者超聲波清洗等。這些方法可以單獨進行，也可以並用。清洗液可以使用：純水，或者甲醇、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(methylene chloride)等鹵素系溶劑，丙酮、甲基乙基酮等酮類，但並不限定於這些清洗液。當然，這些清洗液是使用經充分純化而雜質少的清洗液。這樣的清洗方法也可以應用于形成本發明的液晶配向膜的所述清洗步驟中。

本發明的液晶配向膜的膜厚並無特別限定，較佳為10nm～300nm，更佳為30nm～150nm。本發明的液晶配向膜的膜厚可以利用表面輪廓儀(profilometer)或橢偏儀(ellipsometer)等公知的膜厚測定裝置來測定。

本發明的液晶顯示元件包括：一對基板、含有液晶分子且形成于該一對基板之間的液晶層、對該液晶層施加電壓的電極、以及使液晶分子配向為規定方向的本發明液晶配向膜。

基板可以使用在本發明的液晶配向膜中所述的玻璃制基板，電極可以使用如本發明的液晶配向膜中所述那樣形成於玻璃制基板上的ITO電極。液晶層是由被密封在以液晶配向膜面為內側的基板間的液晶組成物所形成。

對於所使用的液晶組成物並無特別限制，可以使用介電各向異性(dielectric anisotropy)為正或負的各種液晶組成物。介電各向異性為正的較佳液晶組成物可以列舉以下公報中所公開的液晶組成物：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說明書)、日本專利特開平9-302346號公報(EP806466A1說明書)、日本專利特開平8-199168號公報(EP722998A1說明書)、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說明書)、日本專利特開平10-204016號公報(EP844229A1說明書)、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。

介電各向異性為負的較佳液晶組成物可以列舉以下公報中所公開的液晶組成物：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說明書)、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號公報等。

在所述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也沒有任何影響。

本發明的液晶顯示元件可以形成各種電場方式用液晶顯示元件。這種電場方式用液晶顯示元件可以列舉：所述電極在相對於所述基板的表面為水平的方向上對所述液晶層施加電壓的橫向電場方式用液晶顯示元件、所述電極在相對於所述基板表面為垂直的方向上對所述液晶層施加電壓的縱向電場方式用液晶顯示元件。

橫向電場方式用液晶顯示元件也可以不表現出比較大的預傾角。因此，橫向電場方式用液晶顯示元件中適宜使用由含有非側鏈型聚醯胺酸的液晶配向劑所形成的液晶配向膜，該非側鏈型聚醯胺酸是使用非側鏈型二胺而獲得。

縱向電場方式用液晶顯示元件需要表現出比較大的預傾角。因此，在縱向電場方式用液晶顯示元件中適宜使用由含有側鏈型聚醯胺酸的液晶配向劑所形成的液晶配向膜，該側鏈型聚醯胺酸是使用側鏈型二胺或者含有該側鏈型二胺的二胺混合物而獲得。

這樣一來，將本發明的液晶配向劑作為原料來製作的液晶配向膜可以藉由適當選擇作為該原料的聚合物，而應用於各種顯示驅動方式的液晶顯示元件。

本發明的液晶顯示元件也可以進一步具有所述構成要素以外的要素。關於這種其他構成要素，在本發明的液晶顯示元件中可以安裝偏光板(偏光膜)、波長板、光散射膜、驅動電路等在液晶顯示元件中通常使用的構成要素。

[實例]

以下，藉由實例來對本發明進行說明。此外，實例中所使用的化合物如下所述。

〈四羧酸二酐〉

酸酐(1)：均苯四甲酸二酐

酸酐(19)：1,2,3,4-環丁烷四甲酸二酐

酸酐(23)：1,2,3,4-丁烷四甲酸二酐

酸酐(25)：1,2,4,5-環己烷四甲酸二酐

〈二胺〉

二胺(N-1)：N,N'-雙(4-氨基苯基)環己烷-1,2-二胺

二胺(V-1)：4,4'-二氨基二苯基甲烷

二胺(V-7)：4,4'-二氨基-1,2-二苯基乙烷

二胺(VII-2)：1,3-雙(4-(4-氨基苯基甲基)苯基)丙烷

二胺(XII-2-1)(R²⁹ =正庚基)：1,1-雙(4-(4-氨基苯基甲基)苯基)-4-正庚基環己烷

二胺(XII-4-1)(R³⁰ =正戊基)：1,1-雙(4-(4-氨基苯氧基)苯基)-4-(反式-4-正戊基環己基)環己烷

〈溶劑〉

NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮

BC：丁基溶纖劑(乙二醇單丁醚)

〈1.聚醯胺酸的合成〉

[合成例1]

向具備溫度計、攪拌機、原料投入口及氮氣導入口的100mL四口燒瓶中，加入3.532g的二胺(N-1)、及50.0g的脫水NMP，在乾燥氮氣流下攪拌溶解。接著加入1.300g的化合物(1)與1.169g的化合物(19)、及24.0g的脫水NMP，在室溫環境下反應30小時。當在反應過程中反應溫度上升的情況下，將反應溫度抑制為約小於等於70℃而使其反應。然後向所得溶液中添加20.0g的BC，從而獲得濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸記作PA1。PA1的重量平均分子量為108800。

聚醯胺酸的重量平均分子量是藉由以下方法來求出：利用磷酸-DMF混合溶液(磷酸/DMF=0.6/100：重量比)對所獲得的聚醯胺酸進行稀釋，以使聚醯胺酸濃度達到約2重量%，然後使用2695分離模塊(separation module)、2414差示折射計(Waters製造)，將所述混合溶液作為展開劑，利用GPC法進行測定，再進行聚苯乙烯換算。此外，管柱是使用HSPgel RT MB-M(Waters製造)，在管柱溫度為50℃、流速為0.40mL/min的條件下進行測定。

[合成例2～10]

除了如表1所示那樣變更四羧酸二酐及二胺以外，根據合成例1來製備聚醯胺酸溶液(PA2)～(PA10)。包括合成例1在內，將結果歸納於表1中。

[實例1]

〈2.液晶顯示元件的製作〉

向合成例1中合成的濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA1)中添加NMP/BC=1/1(重量比)的混合溶劑，將整體稀釋為4重量%而製成液晶配向劑。然後使用所獲得的液晶配向劑，以下述方式製作液晶顯示元件。

〈液晶顯示元件的製作方法〉

利用旋轉器將液晶配向劑塗布在兩片附有ITO電極的玻璃基板上，形成膜厚為70nm的膜。塗膜後在80℃下加熱乾燥約1分鐘，然後在210℃下進行15分鐘加熱處理，從而形成液晶配向膜。接著使用飯沼(Iinuma Gauge)製作所股份有限公司製造的摩擦處理裝置，在摩擦布(毛長1.8mm：人造絲)的毛壓入量為0.40mm、平臺移動速度為60mm/sec、滾筒旋轉速度為1,000rpm的條件下，對所獲得的液晶配向膜進行摩擦處理。然後，將液晶配向膜在超純水中進行5分鐘超聲波清洗後，在烘箱中以120℃乾燥30分鐘。

在其中一塊玻璃基板上散佈4μm的間隙材料(gap material)，使形成有液晶配向膜的面為內側且以摩擦方向成為反平行的方式進行對向配置，然後利用環氧硬化劑加以密封，從而製作間隙為4μm的反平行單元(antiparallel cell)。在該單元中注入如下所示的液晶組成物，並利用光硬化劑將注入口密封。接著，在110℃下進行30分鐘加熱處理，製作液晶顯示元件。

[實例2]

向合成例2中合成的濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA2)中添加NMP/BC=1/1(重量比)的混合溶劑，將整體稀釋為4重量%而製成液晶配向劑。然後使用所獲得的液晶配向劑，以與實例1相同的方式製作液晶顯示元件。

[實例3]

向合成例3中合成的濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA3)中添加NMP/BC=1/1(重量比)的混合溶劑，將整體稀釋為4重量%而製成液晶配向劑。然後使用所獲得的液晶配向劑，以與實例1相同的方式製作液晶顯示元件。

[實例4]

向合成例4中合成的濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA4)中添加NMP/BC=1/1(重量比)的混合溶劑，將整體稀釋為4重量%而製成液晶配向劑。然後使用所獲得的液晶配向劑，以與實例1相同的方式製作液晶顯示元件。

[實例5]

向合成例5中製備的濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA5)中添加NMP/BC=1/1(重量比)的混合溶劑，進行稀釋，製成聚醯胺酸濃度為4重量%的液晶配向劑。然後使用所獲得的液晶配向劑，以與實例1相同的方式製作液晶顯示元件。

[實例6]

向合成例6中製備的濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA6)中加入NMP/BC=1/1(重量比)的混合溶劑，進行稀釋，製成聚醯胺酸濃度為4重量%的液晶配向劑。然後使用所獲得的液晶配向劑，以與實例1相同的方式製作液晶顯示元件。

[實例7]

向合成例7中製備的濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA7)中加入NMP/BC=1/1(重量比)的混合溶劑，進行稀釋，製成聚醯胺酸濃度為4重量%的液晶配向劑。然後使用所獲得的液晶配向劑，以與實例1相同的方式製作液晶顯示元件

[實例8]

向合成例8中製備的濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA8)中加入NMP/BC=1/1(重量比)的混合溶劑，進行稀釋，製成聚醯胺酸濃度為4重量%的液晶配向劑。然後使用所獲得的液晶配向劑，以與實例1相同的方式製作液晶顯示元件。

[實例9]

將合成例7中製備的濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA7)和合成例9中製備的濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA9)以重量比2/8進行混合。然後，添加NMP/BC=1/1(重量比)的混合溶劑進行稀釋，製成聚醯胺酸濃度為4重量%的液晶配向劑。然後使用所獲得的液晶配向劑，以與實例1相同的方式製作液晶顯示元件。

[實例10]

將合成例10中製備的濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA10)和合成例8中製備的濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA8)以重量比2/8進行混合。然後，添加NMP/BC=1/1(重量比)的混合溶劑進行稀釋，製成聚醯胺酸濃度為4重量%的液晶配向劑。然後使用所獲得的液晶配向劑，以與實例1相同的方式製作液晶顯示元件。

[比較例1]

向合成例9中合成的濃度為6重量%的聚醯胺酸溶液(PA9)中添加NMP/BC=1/1(重量比)的混合溶劑，將整體稀釋為4重量%而製成液晶配向劑。然後使用所獲得的液晶配向劑，以與實例1相同的方式製作液晶顯示元件。

〈3.電特性的評價〉

對於實例1～10、比較例1中製作的液晶顯示元件，以如下方式進行離子密度的測定和長期可靠性的測定。

1)離子密度的測定

使用東陽科技(Toyo Technica)製造的液晶物性評價裝置6254型來進行離子密度的測定。測定條件為波形：三角波、頻率：0.01Hz、電壓：±10V，測定溫度經設為60℃。所述離子密度的值越小，則可以說電特性越良好。將結果示於表2中。

2)離子密度的保持特性的測定

對所製作的液晶顯示元件，隨時間經過而求出離子密度[pC]，並對該離子密度的保持特性進行評價。保持特性的試驗方法中採用以下方法：將液晶顯示元件放置在溫度為100℃的環境氣體中，中途隨時間經過而取出該液晶顯示元件，來測定離子密度[pC]。將300小時後以及500小時後的離子密度的數據示於表2中。表2中的增加量是從500小時後的離子密度中減去初始(0小時)的離子密度而得的值。離子密度的增加越小(例如，增加量小於100的情況)，則可以說離子密度的保持特性越良好，且可以說電特性的長期可靠性越良好。

如表2所示，當在原料中使用二胺(N-1)來製造聚醯胺酸，從而製備含有該聚醯胺酸的液晶配向劑時，在包括由該液晶配向劑所獲得的液晶配向膜的液晶顯示元件中，抑制離子密度隨時間增大的效果得到顯著改善。

Claims

一種液晶配向劑，其是含有選自由聚醯胺酸及其衍生物所組成的組群中的至少一種聚合物及溶劑，且聚合物濃度為0.1重量%～40重量%的組成物，所述液晶配向劑的特徵在於：所述聚合物的必需成分為選自由如下聚醯胺酸及其衍生物所組成的組群中的至少一種聚合物，所述聚醯胺酸及其衍生物是藉由使選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種二胺或者所述二胺和其他二胺的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得；所述其他二胺為具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺組群中的至少一種、不具有側鏈基的二胺即選自以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的二胺組群中的至少一種、或者所述具有側鏈基的二胺的至少一種和所述不具有側鏈基的二胺的至少一種的混合物；並且所述四羧酸二酐為芳香族四羧酸二酐或者芳香族四羧酸二酐和芳香族以外的四羧酸二酐的混合物；在式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)的各化學式中，A獨立地為碳數1～3的烷基、碳數1～3的烷氧基或-OH；R¹ 及R² 獨立地為氫或碳數1～5的烷基；m獨立地為0～2的整數；p及q獨立地為0～2的整數；而且，當m為2時，兩個A可以相同，也可以不同；式(VIII)中，A³ 為單鍵、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH₂ O-、-CF₂ O-、或碳數1～6的伸烷基，該伸烷基中的任意-CH₂ -可以被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代；R¹ 為具有類固醇骨架的基、碳數3～30的烷基、具有碳數1～30的烷基或碳數1～30的烷氧基作為取代基的苯基、或者以式(IX)所表示的基，所述碳數3～30的烷基中的任意-CH₂ -可以被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代；式(IX)中，A⁴ 及A⁵ 獨立地為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、碳數1～4的伸烷基、碳數1～3的氧基伸烷基、或碳數1～3的伸烷基氧基；環B及環C獨立地為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基；R² 及R³ 獨立地為氟或甲基，f及g獨立地為0、1或2；c、d及e獨立地為0～3的整數，它們的合計為大於等於1；R⁴ 為碳數1～30的烷基、碳數1～30的烷氧基、或碳數2～30的烷氧基烷基，這些烷基、烷氧基及烷氧基烷基中，任意的氫可以被氟取代，而且任意的-CH₂ -可以被二氟亞甲基取代；式(X)及式(XI)中，R⁵ 獨立地為氫或甲基，R⁶ 為氫、碳數1～20的烷基或碳數2～20的烯基，R⁷ 及R⁸ 獨立地為碳數1～20的烷基或苯基，A⁶ 獨立地為單鍵、-CO-或-CH₂ -；式(XII)及式(XIII)中，R⁹ 為甲基或碳數2～30的烷基，該烷基的任意-CH₂ -可以被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代；R¹⁰ 為碳數6～22的烷基；R¹¹ 為碳數1～22的烷基；A⁷ 獨立地為-O-或碳數1～6的伸烷基；A⁸ 為單鍵或碳數1～3的伸烷基；環T為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基；h為0或1；在這些化學式中，X為碳數2～12的直鏈伸烷基；Y獨立地為單鍵、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH₃ )-、-CONH-、-NHCO-、-C(CH₃ )₂ -、-C(CF₃ )₂ -、-O-(CH₂ )_t -O-、-S-、-S-S-、-SO₂ -、-S-(CH₂ )_t -S-或碳數1～12的直鏈伸烷基，t為1～12的整數；Z¹ 及Z² 為氫，當Y為-NH-、-N(CH₃ )-、-CH₂ -、-C(CH₃ )₂ -或-C(CF₃ )₂ -時，Z¹ 及Z² 可以相互鍵合而形成單鍵；環D為伸苯基或1,4-二氮雜伸環己基；R³³ 及R³⁴ 獨立地為碳數1～3的烷基或苯基；A³ 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；m為1～10的整數；環己烷環或苯環的任意氫可以被氟、甲基、三氟甲基、-OH、-COOH、-SO₃ H、-PO₃ H₂ 、苄基或羥基苄基取代。
如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中所述選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的二胺為以式(N-1)、式(N-4)、式(N-5)、式(N-6)、式(N-7)、式(N-9)、式(N'-1-1)、式(N'-2-1)及式(N'-3-1)所表示的二胺的至少一種；所述其他二胺為具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII-2)、式(VIII-4)～式(VIII-6)、式(XII-2)、式(XII-4)及式(XII-6)所表示的二胺中的至少一種，不具有側鏈基的二胺即選自以式(IV-1)、式(IV-2)、式(IV-15)～式(IV-17)、式(V-1)～式(V-12)、式(V-33)、式(V-35)～式(V-37)、式(VI-7)、式(VII-2)及式(XV-1)所表示的二胺中的至少一種，或者所述具有側鏈基的二胺的至少一種和所述不具有側鏈基的二胺的至少一種的混合物；並且所述四羧酸二酐為以式(1)、式(2)、式(5)～式(7)及式(14)所表示的芳香族四羧酸二酐的至少一種、或者所述芳香族四羧酸二酐的至少一種和以式(19)、式(23)、式(25)、式(35)～式(39)、式(44)及式(49)所表示的芳香族以外的四羧酸二酐的至少一種的混合物；在這些化學式中，R²³ 、R²⁹ 及R³⁰ 獨立地為碳數1～30的烷基、或碳數1～30的烷氧基；。
如申請專利範圍第2項所述的液晶配向劑，其中所述選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的二胺為以式(N-1)所表示的二胺，所述芳香族四羧酸二酐為以式(1)所表示的四羧酸二酐，並且所述芳香族以外的四羧酸二酐為以式(19)、式(23)、式(25)及式(49)所表示的四羧酸二酐的至少一種。
如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中所述聚合物為如下兩種聚醯胺酸或其衍生物的混合物，即，使選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種和具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺組群中的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物；以及使不具有側鏈基的二胺即選自以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的二胺組群中的至少一種和選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物。
如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中所述聚合物為如下兩種聚醯胺酸或其衍生物的混合物，即，使選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種和具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺組群中的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物；以及使不具有側鏈基的二胺即選自以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的二胺組群中的至少一種，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物。
如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中所述聚合物為如下兩種聚醯胺酸或其衍生物的混合物，即，使由選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種、具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺組群中的至少一種和不具有側鏈基的二胺即選自以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的二胺組群中的至少一種所構成的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物；以及使所述不具有側鏈基的二胺的至少一種和選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物。
如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中所述聚合物為如下兩種聚醯胺酸或其衍生物的混合物，即，使由選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種、具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺組群中的至少一種和不具有側鏈基的二胺即選自以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的二胺組群中的至少一種所構成的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物；以及使所述不具有側鏈基的二胺的至少一種與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物。
如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中所述聚合物為如下兩種聚醯胺酸或其衍生物的混合物，即，使選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種和不具有側鏈基的二胺即選自以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的二胺組群中的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物；以及使具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺組群中的至少一種和所述不具有側鏈基的二胺的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物。
如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中所述聚合物為如下兩種聚醯胺酸或其衍生物的混合物，即，使選自以式(N)、式(N'-1)、式(N'-2)及式(N'-3)所表示的二胺組群中的至少一種和不具有側鏈基的二胺即選自以式(I)～式(VII)及式(XV)所表示的二胺組群中的至少一種的混合物，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物；以及使具有側鏈基的二胺即選自以式(VIII)及式(X)～式(XIII)所表示的二胺組群中的至少一種，與四羧酸二酐進行反應而獲得的聚醯胺酸或其衍生物。
一種液晶配向膜，其特徵在於：其是藉由對如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的液晶配向劑的塗膜進行加熱而形成。
一種液晶顯示元件，其特徵在於：包括一對基板及形成於該基板之間的液晶層、對液晶層施加電壓的電極、以及如申請專利範圍第10項所述的液晶配向膜。