TWI772546B - 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題為提供一種使用於噴墨塗佈時，塗佈面內部分之膜厚不均為小，塗佈周邊部分之成膜精度高之液晶配向膜。同時提供一種從噴墨裝置吐出液晶配向劑時，不對噴墨頭或周邊構件造成損傷，而其結果係賦予液晶顯示元件製造安定性之液晶配向劑。 本發明之解決手段為一種液晶配向劑，其特徵為含有聚合物及有機溶劑，上述聚合物為至少一種選自四羧酸衍生物與二胺之反應物之聚醯亞胺前驅物及其之醯亞胺化物之聚醯亞胺，上述有機溶劑為含有： A成分：選自γ-丁內酯、γ-戊內酯之至少1種， B成分：選自二丙二醇二甲基醚、二丙酮醇之至少1種； 且A成分與B成分之含量分別為25重量%以下，A成分與B成分之含量差為5重量%以下。

Description

液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
本發明係關於適合利用噴墨法進行塗佈(以下，稱為噴墨塗佈)之液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件。
液晶配向膜係廣泛使用塗佈將聚醯胺酸等之聚醯亞胺前驅物，或可溶性聚醯亞胺之溶液作為主成分之液晶配向劑並進行煆燒之稱為聚醯亞胺系之液晶配向膜。作為該液晶配向膜之成膜法，取代至今為止之旋轉塗佈、柔版印刷等，噴墨塗佈則逐漸成為現今主流。
噴墨塗佈係對基板滴下微細液滴，藉由液滴濕潤擴散而進行成膜之方法。藉由該方法，而在液晶面板製造步驟中變得能有效率地使用液晶配向劑，使液晶面板之生產效率提升，且因此而變得能使液晶面板之成本下降。
對於使用於噴墨塗佈之液晶配向劑係要求塗佈面內部分之膜厚不均為小，塗佈周邊部分之成膜精度高等。同時，從噴墨裝置吐出之際，液晶配向劑中之有機溶劑不會對噴墨頭或周邊構件造成損傷亦為重要。
為了達成上述各種要求，已提出有使用各種溶劑之適當組合之噴墨塗佈用液晶配向劑(參照專利文獻1、專利文獻2)，但伴隨近年來之液晶顯示元件之高精細化、大型化，而期望特性更加提升。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特願2013-507817號公報 [專利文獻2]日本特願2014-529512號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明係有鑑於上述背景，其目的在於藉由提升噴墨塗佈所要求之各種特性，而提供最適合噴墨塗佈之液晶配向劑。
本發明者等為了達成上述目的，經過重複精心研討之結果，發現由下述構成所成之液晶配向劑最適宜達成上述目的達成，進而完成本發明。 [用以解決課題之手段]
因此，本發明係基於上述知識見解所完成者，且具有下述之要旨。 1.一種液晶配向劑，其特徵為含有聚合物及有機溶劑，上述聚合物為至少一種選自四羧酸衍生物與二胺之反應物之聚醯亞胺前驅物及其之醯亞胺化物之聚醯亞胺， 上述有機溶劑為含有 A成分：選自γ-丁內酯、γ-戊內酯之至少1種， B成分：二丙二醇二甲基醚； 且A成分與B成分之含量分別為25重量%以下，A成分與B成分之含量差為5重量%以下。 [發明之效果]
藉由使用本發明之液晶配向劑，使用於噴墨塗佈之際，能取得塗佈面內部分之膜厚不均為小，塗佈周邊部分之成膜精度為高之液晶配向膜，且同時從噴墨裝置吐出液晶配向劑之際，不會對噴墨頭或周邊構件造成損傷，其結果係變得能賦予液晶顯示元件製造之安定性。
以下，詳述關於本發明之各種要件。 ＜有機溶劑及其之組成＞ 本發明之液晶配向劑含有下述之A、B成分作為有機溶劑。 A成分：選自γ-丁內酯、γ-戊內酯之至少1種 B成分：二丙二醇二甲基醚 A成分之有機溶劑係使本發明之液晶配向劑所含有之聚合物溶解者，同時也係不易對噴墨塗佈裝置之噴墨頭或周邊構件造成不良影響者。作為A成分之較佳者為γ-丁內酯。 B成分之溶劑係使本發明之液晶配向劑塗佈在基板或膜上時之濕潤擴散性變良好者。 A成分與B成分之含量係分別為25重量%以下，並且A成分與B成分之含量差為5重量%以下。 又，從溶解性之觀點，以更包含C成分：選自N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、N-丁基-2-吡咯啶酮之至少1種為佳。 C成分之有機溶劑係使本發明之液晶配向劑所含有之聚合物溶解之成分。作為較佳具體例，可舉出如N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮。 又，在使用C成分時，其之含量係相對於液晶配向劑全體之重量為35重量%以下，以30重量%以下為較佳。
＜聚合物＞ 本發明之液晶配向劑所含有之聚合物為選自四羧酸衍生物與二胺之反應物之聚醯亞胺前驅物及該醯亞胺化物之聚醯亞胺之至少1種聚合物。 上述聚合物之構造並無特別限定，配合取得之液晶配向劑之特性，可任意地選擇後述之四羧酸衍生物及二胺，其中從溶解性等之觀點，以含有下述式[1-1]之側鏈構造之聚合物為佳。
Figure 02_image001
式[1-1]中，Y1 及Y3 係各自獨立表示選自單鍵、-(CH2 )a -(a為1~15之整數)、-O-、-CH2 O-、-COO-及 -OCO-所成群之至1種。
Y2 表示單鍵或-(CH2 )b -(b為1~15之整數)(但，Y1 或Y3 為單鍵、-(CH2 )a -時，Y2 為單鍵；Y1 為選自由-O-、-CH2 O-、-COO-及-OCO-所成群之至少1種，及/或，Y3 為選自由-O-、-CH2 O-、-COO-及-OCO-所成群之至少1種時，Y2 為單鍵或-(CH2 )b -)。
Y4 表示選自由苯環、環己烷環及雜環所成群之至少1種之2價環狀基，或具有類固醇骨架之碳數17~51之2價有機基，且前述環狀基上之任意之氫原子可經碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代。
Y5 表示選自由苯環、環己烷環及雜環所成群之至少1種環狀基，且該等環狀基上之任意之氫原子可經碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代。
Y6 表示選自由碳數1~18之烷基、碳數2~18之烯基、碳數1~18之含氟烷基、碳數1~18之烷氧基及碳數1~18之含氟烷氧基所成群之至少1種。n表示0~4之整數。 將上述側鏈構造導入於聚合物中之方式，可舉出如使用已對聚合物材料之四羧酸衍生物或二胺導入上述側鏈構造者的方法。其中，從合成容易性等之觀點，以使用已導入上述側鏈構造之二胺為佳。 作為上述側鏈構造之較佳具體例，可舉出如下述式(S1-1)~(S1-22)。
Figure 02_image003
並且，液晶顯示元件之製造步驟在具有紫外線照射等之製程時，以導入藉由特定波長之紫外線而引起光反應之光反應性之側鏈為佳。
作為光反應性之側鏈，可舉出如下述式[VII]之側鏈構造。式[VII]之側鏈構造具有自由基產生構造。自由基產生構造中，藉由紫外線照射而分解並產生自由基。
Figure 02_image005
上述式[VII]中，Ar表示選自由伸苯基、伸萘基及伸聯苯基所成群之至少1種芳香族烴基，該等環之氫原子可經鹵素原子所取代。羰基所鍵合之Ar由於會干預紫外線之吸收波長，在長波長化之情況，以如伸萘基或伸聯苯基之共軛長度較長之構造為佳。另一方面，Ar成為如伸萘基或伸聯苯基之構造時，有溶解性變差之情況，於此情況，合成之難易度變高。紫外線之波長若在250nm~380nm之範圍，即便為苯基仍能取得充分之特性，故Ar係以苯基為最佳。
上述Ar中，亦可在芳香族烴基上設置取代基。作為在此之取代基之例，以烷基、羥基、烷氧基、胺基等供電子性之有機基為佳。
又，上述式[VII]中，R1 及R2 係各自獨立表示、碳原子數1~10之烷基、烷氧基、苄基或苯乙基。在烷基或烷氧基時，亦可藉由R1 及R2 而形成環。
又，上述式[VII]中，T1 及T2 係各自獨立表示、單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、 -NH-、-CH2 O-、-N(CH3 )-、-CON(CH3 )-或-N(CH3 )CO-之結合基。
又，式[VII]中，S表示單鍵、非取代或可經氟原子取代之碳原子數1~20之伸烷基。在此之伸烷基之 -CH2 -或-CF2 -亦可任意經-CH=CH-取代，在與以下所列舉之任一之基互不相鄰之情況，亦可經該等之基所取代； -O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、二價之碳環、二價雜環。
又，式[VII]中，Q表示選自下述式(1d)之構造。
Figure 02_image007
上述式(1d)中，R表示氫原子或碳原子數1~4之烷基。R3 表示-CH2 -、-NR-、-O-、或-S-。
又，上述式[VII]中，Q係以供電子性之有機基為佳，以如在上述Ar之例中也列舉出之烷基、羥基、烷氧基、胺基等為佳。Q為胺基衍生物時，在聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸之聚合之際，由於會有所產生之羧酸基與胺基形成鹽等之不良情況發生之可能性，故以羥基或烷氧基為較佳。
＜四羧酸衍生物＞ 本發明之液晶配向劑所含有之聚合物為選自從四羧酸衍生物與二胺之反應而得之聚醯亞胺前驅物及其醯亞胺化物之聚醯亞胺之至少1種聚合物。以下，詳述所使用之材料之具體例及製造方法。 作為製造聚醯亞胺前驅物所使用之四羧酸衍生物，不僅可舉出如四羧酸二酐，尚可舉出如其衍生物之四羧酸、四羧酸二鹵化物化合物、四羧酸二烷基酯、四羧酸二烷基酯二鹵化物。 作為四羧酸衍生物，其中亦以下述式(3)所示者為佳。
Figure 02_image009
式(3)中，X1 之構造並無特別限定。作為具體例，可舉出如下述式(X1-1)~(X1-42)。較佳者為(X1-1)、(X1-2)、(X1-5)、(X1-7)、(X1-8)、(X1-10)、(X1-11)、(X1-26)、(X1-27)、(X1-33)、(X1-38)、(X1-40)。
Figure 02_image011
Figure 02_image013
Figure 02_image015
Figure 02_image017
Figure 02_image019
Figure 02_image021
式(X1-1)~(X1-4)中，R3 ~R23 係各自獨立表示氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、碳數2~6之炔基、含有氟原子之碳數1~6之1價有機基，或苯基。從液晶配向性之觀點，R3 ~R23 係以氫原子、鹵素原子、甲基、或乙基為佳，以氫原子或甲基為較佳。 作為式(X1-1)之具體例，可舉出如下述式(X1-1-1)~(X1-1-6)。從液晶配向性及聚合反應性之觀點，以(X1-1-1)、(X1-1-2)為特佳。
Figure 02_image023
＜二胺＞ 製造聚醯亞胺前驅物所使用之二胺為如下述式(4)所示者。
Figure 02_image025
上述式(4)中，A1 及A2 係各自獨立表示氫原子、或碳數1~5之烷基、碳數2~5之烯基、或碳數2~5之炔基。 上述式(4)之構造並無特別限定。作為較佳構造，可舉出如上述之含有式[1-1]之側鏈構造之二胺。作為該等之具體例，可舉出如(Y-178)、(Y-180)、(Y-181)。 其他，也能使用具有任意構造之二胺。作為具體例，可舉出如以下之(Y-1)~(Y-177)。 從聚醯亞胺前驅物之製造容易度，或液晶配向劑之安定性、作為液晶配向膜之特性等之觀點，以(Y-27)、(Y-28)、(Y-38)、(Y-71)、(Y-72)、(Y-76)、(Y-77)、(Y-80)、(Y-81)、(Y-82)、(Y-158)、(Y-159)、(Y-160)、(Y-161)、(Y-169)~(Y-188)為佳。
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Figure 02_image055
Figure 02_image057
Figure 02_image059
Figure 02_image061
Figure 02_image063
上述式中，Me表示甲基，R1 表示氫原子或碳數1~5之烴基。
Figure 02_image065
＜聚醯胺酸＞ 本發明所使用之聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸係能使用以下所示之方法進行製造。具體而言，可藉由使四羧酸二酐與二胺在有機溶劑之存在下，在-20℃~150℃，較佳在0℃~50℃，使其反應30分鐘~24小時，較佳反應1~12小時進行合成。
上述反應使用之有機溶劑在從單體及聚合物之溶解性來看，以N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、或γ-丁內酯為佳，該等可單使用1種或可混合2種以上使用。聚合物之濃度在從不易引起聚合物之析出，且容易取得高分子量體之觀點，以1~30質量%為佳，以5~20質量%為較佳。
藉由上述而得之聚醯胺酸藉由良好地攪拌反應溶液並同時注入貧溶劑，而可使聚合物析出並予以回收。又，進行數次析出，以貧溶劑洗淨後，藉由常溫或加熱乾燥而可取得經純化之聚醯胺酸之粉末。貧溶劑並無特別限定，可舉出如水、甲醇、乙醇、己烷、丁基溶纖劑、丙酮、甲苯等。
＜聚醯胺酸酯＞ 本發明所使用之聚醯亞胺前驅物之一之聚醯胺酸酯係可使用以下所示之(I)、(II)或(III)之方法進行製造。
(I)由聚醯胺酸進行製造之情況 聚醯胺酸酯係可藉由使從四羧酸二酐與二胺而得之聚醯胺酸進行酯化來合成。具體而言，可藉由使聚醯胺酸與酯化劑在有機溶劑之存在下，在-20℃~150℃，較佳在0℃~50℃中，反應30分鐘~24小時，較佳反應1~4小時來合成。
作為酯化劑，以藉由純化而可容易除去者為佳，可舉出如N,N-二甲基甲醯胺二甲基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二乙基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二丙基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二新戊基丁基縮醛、N,N-二甲基甲醯胺二-t-丁基縮醛、1-甲基-3-p-甲苯基三氮烯、1-乙基-3-p-甲苯基三氮烯、1-丙基-3-p-甲苯基三氮烯、氯化4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基嗎啉鎓等。酯化劑之使用量在相對於聚醯胺酸之重複單位1莫耳而言，以2~6莫耳當量為佳。
上述反應所使用之溶劑在從聚合物之溶解性來看，以N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、或γ-丁內酯為佳，該等係可使用1種或可將2種以上混合使用。反應液中之聚合物濃度在從不易引起聚合物析出，且容易取得高分子量體之觀點，以1~30質量%為佳，以5~20質量%為較佳。
(II)藉由四羧酸二酯二氯化物與二胺之反應進行製造之情況 聚醯胺酸酯係可從四羧酸二酯二氯化物與二胺來製造。具體而言，可藉由使四羧酸二酯二氯化物與二胺在鹼及有機溶劑之存在下，在-20℃~150℃，較佳在0℃~50℃中，反應30分鐘~24小時，較佳反應1~4小時來合成。
前述鹼係可使用如吡啶、三乙基胺、4-二甲基胺基吡啶等，但為了使反應穩定溫和地進行，則以吡啶為佳。鹼之使用量在從容易除去之量且容易取得高分子量體之觀點，相對於四羧酸二酯二氯化物而言，以2~4倍莫耳為佳。
上述反應所使用之溶劑在從單體及聚合物之溶解性來看，以N-甲基-2-吡咯啶酮、或γ-丁內酯為佳，該等係可使用1種或可將2種以上混合使用。反應液中之聚合物濃度在從不易引起聚合物析出且容易取得高分子量體之觀點，以1~30質量%為佳，以5~20質量%為較佳。又，為了防止四羧酸二酯二氯化物之水解，合成聚醯胺酸酯所使用之溶劑係盡可能地受到脫水為佳，又以在氮環境中防止外部氣體混入為佳。
(III)由四羧酸二酯與二胺之反應進行製造之情況 聚醯胺酸酯係可藉由使四羧酸二酯與二胺縮聚合來製造。具體而言，藉由使四羧酸二酯與二胺在縮合劑、鹼、及有機溶劑之存在下，在0℃~150℃，較佳再0℃~100℃中，反應30分鐘~24小時，較佳反應3~15小時來製造。
前述縮合劑可使用如三苯基亞磷酸酯、二環己基碳二醯亞胺、1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳二醯亞胺鹽酸鹽、N,N’-羰基二咪唑、二甲氧基-1,3,5-三嗪基甲基嗎啉鎓、四氟硼酸O-(苯並三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲鹽、六氟磷酸O-(苯並三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲鹽、(2,3-二氫-2-硫基-3-苯並噁唑基)膦酸二苯基酯等。縮合劑之添加量係相對於四羧酸二酯而言，以2~3倍莫耳為佳。
前述鹼係可使用如吡啶、三乙基胺等之3級胺。鹼之使用量在從容易除去之量且容易取得高分子量體之觀點，相對於二胺成分而言，以2~4倍莫耳為佳。
又，上述反應中，藉由添加路易斯酸作為添加劑，而使反應能有效率地進行。作為路易斯酸，以氯化鋰、溴化鋰等之鹵化鋰為佳。路易斯酸之添加量在相對於二胺成分而言，以0~1.0倍莫耳為佳。
上述3種聚醯胺酸酯之製造方法之中，上述(1)或上述(2)之合成法由於能取得高分子量之聚醯胺酸酯，故為特佳。
藉由上述操作而得之聚醯胺酸酯之溶液係可藉由良好攪拌並同時注入於貧溶劑而可使聚合物析出。進行數次析出，並以貧溶劑洗淨後，在常溫下或進行加熱乾燥而可取得經純化之聚醯胺酸酯之粉末。貧溶劑並無特別限定，可舉出如水、甲醇、乙醇、己烷、丁基溶纖劑、丙酮、甲苯等。
＜聚醯亞胺＞ 本發明所使用之聚醯亞胺係可藉由將前述聚醯胺酸或聚醯胺酸酯予以醯亞胺化而製造。本發明所使用之聚醯亞胺醯亞胺化率並不限制於100%。從電特性之觀點，以20~99%為佳。由聚醯胺酸酯製造聚醯亞胺之情況，在使前述聚醯胺酸酯溶液、或聚醯胺酸酯樹脂粉末溶解於有機溶劑而得之聚醯胺酸溶液中添加鹼性觸媒之化學性醯亞胺化為簡便者。化學性醯亞胺化由於係在較低溫下進行醯亞胺化反應，且醯亞胺化之過程中不易引起聚合物之分子量降低而為佳。
化學性醯亞胺化係可藉由使欲使其醯亞胺化之聚醯胺酸或聚醯胺酸酯在有機溶劑中且鹼性觸媒與酸酐之存在下進行攪拌來實施。作為有機溶劑，可使用前述之在聚合反應時所使用之溶劑。作為鹼性觸媒，可舉出如吡啶、三乙基胺、三甲基胺、三丁基胺、三辛基胺等。其中由於吡啶具有使反應進行之適度鹼性，故為佳。又，作為酸酐，可舉出如無水乙酸、無水偏苯三甲酸、無水苯均四酸等，其中在使用無水乙酸時，因反應結束後之純化變得容易而為佳。
進行醯亞胺化反應時之溫度為例如-20℃~120℃，以0℃~100℃為佳，反應時間係可實施1~100小時。鹼性觸媒之量為醯胺酸基之0.5~30莫耳倍，較佳為2~20莫耳倍，酸酐之量為醯胺酸基之1~50莫耳倍，較佳為3~30莫耳倍。取得之聚合物之醯亞胺化率係可藉由調節觸媒量、溫度、反應時間進行控制。
聚醯胺酸酯或聚醯胺酸之醯亞胺化反應後之溶液中，由於殘留經添加之觸媒等，故以藉由以下所述之手段，回收取得之醯亞胺化聚合物，並以有機溶劑進行再溶解而作成本發明之液晶配向劑為佳。
藉由上述操作而得之聚醯亞胺之溶液係可藉由良好攪拌並同時注入於貧溶劑，而使聚合物析出。進行數次析出並以貧溶劑洗淨後，在常溫下或進行加熱乾燥而可取得經純化之聚醯胺酸酯之粉末。
前述貧溶劑並無特別限定，可舉出如甲醇、丙酮、己烷、丁基賽珞蘇、庚烷、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙醇、甲苯、苯等。
＜液晶配向劑＞ 本發明之液晶配向劑具有：包含特定聚合物之聚合物溶解於包含特定溶劑之有機溶劑中而成之溶液形態。本發明記載之聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺之分子量，以重量平均分子量計，以2,000~500,000為佳，較佳為5,000~ 300,000，更佳為10,000~100,000。又，數平均分子量係以1,000~250,000為佳，較佳為2,500~150,000，更佳為5,000~50,000。
本發明所使用之液晶配向劑之聚合物之濃度係可藉由所欲形成之塗膜厚度之設定而適宜變更，但從形成均勻且無缺陷之塗膜之觀點，以1重量%以上為佳，且從溶液之保存安定性之觀點，以10重量%以下為佳。
＜其他溶劑＞ 本發明之液晶配向劑中之溶劑含有上述A成分、B成分，且以更含有C成分為佳，又亦可含有其他溶劑。作為其他溶劑，以較佳使用會溶解聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺之溶劑(亦稱為良溶劑)，或在塗佈液晶配向劑時提升液晶配向膜之塗膜性或表面平滑性之溶劑(亦稱為貧溶劑)。下述列舉其他溶劑之具體例，但並非係受限於該等之例者。
作為良溶劑之具體例，可舉出如1,3-二甲基咪唑啉酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲亞碸、甲基乙基酮、環己酮、環戊酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺或4-羥基-4-甲基-2-戊酮等。 作為貧溶劑之具體例，可舉出如1-丁氧基-2-丙醇、2-丁氧基-1-丙醇、2-丙氧基乙醇、2-(2-丙氧基乙氧基)乙醇、1-丙氧基-2-丙醇乙醇、異丙基醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁基醇、tert-丁基醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、異戊基醇、tert-戊基醇、3-甲基-2-丁醇、新戊基醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、2-乙基-1-己醇、環己醇、1-甲基環己醇、2-甲基環己醇、3-甲基環己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2-乙基-1,3-已二醇、二丙基醚、二丁基醚、二己基醚、二噁烷、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、1,2-丁氧基乙烷、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丁基醚、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、3-乙氧基丁基乙酸酯、1-甲基戊基乙酸酯、2-乙基丁基乙酸酯、2-乙基己基乙酸酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、丁基溶纖劑、乙二醇單異戊基醚、乙二醇單己基醚、2-(己氧基)乙醇、糖醇、二乙二醇、丙二醇、1-(丁氧基乙氧基)丙醇、丙二醇單甲基醚乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、三丙二醇單甲基醚、乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、二異戊基醚、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基乙酸酯、二乙二醇乙酸酯、三乙二醇、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸n-丁基、乙酸丙二醇單乙基醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙基酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙酸、3-甲氧基丙酸丙基、3-甲氧基丙酸丁基酯、乳酸甲基酯、乳酸乙基酯、乳酸n-丙基酯、乳酸n-丁基酯、乳酸異戊基酯、二異丁基酮、乙基卡必醇等。 又，作為貧溶劑，也可使用下述式所示之溶劑。
Figure 02_image067
R24 、R25 係各自獨立為直鏈或分枝之碳數1~8之烷基。但，R24 +R25 為大於3之整數。 又，作為貧溶劑，在液晶配向劑所包含之聚醯亞胺前驅物及聚醯亞胺對溶劑之溶解性為高之情況，亦可使用下述之[D-1]~式[D-3]所示之溶劑。
Figure 02_image069
式[D-1]中，D1 表示碳數1~3之烷基，式[D-2]中，D2 表示碳數1~3之烷基，式[D-3]中，D3 表示碳數1~4之烷基。
又，本發明之液晶配向劑也可包含：具有環氧基、異氰酸酯基、環氧丙烷基或環碳酸酯基之交聯性化合物、具有選自由羥基、羥基烷基及低級烷氧基烷基所成群之至少1種取代基之交聯性化合物，或具有聚合性不飽和鍵之交聯性化合物。
此種交聯性化合物係因應其之目的而可使用各種公知之化合物。 作為具有環氧基之交聯性化合物，可舉出例如，雙酚丙酮環氧丙基醚、苯酚酚醛環氧樹脂、甲酚酚醛環氧樹脂、三環氧丙基異三聚氰酸酯、四環氧丙基胺基二伸苯基、四環氧丙基-m-茬二胺、四環氧丙基-1,3-雙(胺基乙基)環己烷、四苯基環氧丙基醚乙烷、三苯基環氧丙基醚乙烷、雙酚六氟乙醯二環氧丙基醚、1,3-雙(1-(2,3-環氧基丙氧基)-1-三氟甲基-2,2,2-三氟甲基)苯、4,4-雙(2,3-環氧基丙氧基)八氟聯苯、三環氧丙基-p-胺基酚、四環氧丙基間二甲苯二胺、2-(4-(2,3-環氧基丙氧基)苯基)-2-(4-(1,1-雙(4-(2,3-環氧基丙氧基)苯基)乙基)苯基)丙烷或1,3-雙(4-(1-(4-(2,3-環氧基丙氧基)苯基)-1-(4-(1-(4-(2,3-環氧基丙氧基)苯基)-1-甲基乙基)苯基)乙基)苯氧基)-2-丙醇等。 作為具有環氧丙烷基之交聯性化合物，具體地可舉出如國際公開公報WO2011/132751號(2011.10.27公開)第58~59頁記載之式[4a]~式[4k]所示之交聯性化合物。 作為具有環碳酸酯基之交聯性化合物，具體地可舉出國際公開公報WO2012/014898號(2012.2.2公開)第76~82頁記載之式[5-1]~式[5-42]所示之交聯性化合物。 作為具有選自由羥基及烷氧基所成群之至少1種取代基之交聯性化合物，具體地可舉出如國際公開公報WO2011/132751號(2011.10.27公開)第62~66頁記載之式[6-1]~式[6-48]之交聯性化合物。 上述交聯性化合物之中，特佳使用者為下述之化合物。
Figure 02_image071
Figure 02_image073
交聯性化合物之含量在相對於全部聚合物成分100質量份而言，以0.1~150質量份為佳。其中，為了使交聯反應進行而顯現目的之效果，以0.1~100質量份為佳，較佳為1~50質量份。
本發明之液晶配向劑可含有在塗佈液晶配向劑時可使液晶配向膜之膜厚均勻性或表面平滑性提升之化合物。
作為提升液晶配向膜之膜厚均勻性或表面平滑性之化合物，可舉出如氟系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑、非離子系界面活性劑等。 界面活性劑之使用量在相對於液晶配向劑所含有之全部聚合物成分100質量份，以0.01~2質量份為佳，較佳為0.01~1質量份。
＜液晶配向膜、液晶顯示元件＞ 本發明之液晶配向膜係將上述之液晶配向劑塗佈於基板上並進行乾燥、煆燒而得之膜。作為塗佈本發明之液晶配向劑之基板，只要係高透明性基板，即無特別限定，可使用如玻璃基板、氮化矽基板，以及丙烯酸基板或聚碳酸酯基板等之塑料基板等。於此之際，若使用已形成使液晶驅動用之ITO電極等之基板，從製程簡單化之觀點來看為佳。又，反射型之液晶顯示元件中，若僅為單側之基板，也可使用如矽晶圓等之不透明之物，此時之電極也可使用如鋁等之反射光之材料。
液晶配向劑之塗佈方法在工業上一般係以網版印刷、平板印刷、柔版印刷或噴墨法等來實施之方法。作為其他塗佈方法，如有浸漬法、輥塗佈法、狹縫塗佈法、旋塗法或噴霧法等。
將液晶配向劑塗佈於基板上後，藉由加熱板、熱循環型烤箱或IR(紅外線)型烤箱等之加熱手段，使溶劑蒸發而可作成液晶配向膜。塗佈本發明之液晶配向劑後之乾燥、煆燒步驟係可選擇任意之溫度與時間。通常為了充分去除所含有之溶劑，可舉出如在50~120℃下乾燥1~10分鐘，其後，在150~300℃下煆燒5~120分鐘之條件。煆燒後之液晶配向膜之厚度在過薄時由於會有液晶顯示元件之信賴性降低之情況，故以5~300nm為佳，以10~200nm為較佳。
本發明之液晶配向劑係塗佈於基板上並煆燒後，以摩擦處理或光配向處理等實施配向處理，又，在垂直配向用途等上不實施配向處理，而可使用作為液晶配向膜。摩擦處理或光配向處理等之配向處理係可使用既知之方法或裝置。 作為液晶單元之製作方法之一例，採用被動陣列構造之液晶顯示元件作為例進行說明。尚且，亦可為在構成畫像顯示之各畫素部分設置有TFT(Thin Film Transistor)等之切換元件之主動陣列構造之液晶顯示元件。
具體而言，準備透明玻璃製之基板，在一側基板上設置共通電極，在另一側基板上設置節段電極。該等電極係可作成例如ITO電極，且係經圖型化成所欲之畫像顯示。其次，在各基板上以被覆共通電極與節段電極之方式設置絶緣膜。絶緣膜係可作成例如藉由溶膠-凝膠法所形成之SiO2 -TiO2 之膜。
其次，在各基板上形成液晶配向膜，將一側基板與另一側基板以液晶配向膜面互相成為對向之方式重疊，並將周邊以密封劑進行接著。為了控制基板間隙，通常密封劑中預先混入有間隔器，又，在未設置密封劑之面內部分也係以預先散佈基板間隙控制用之間隔器為佳。密封劑之一部分係預先設有能從外部填充液晶之開口部。其次，通過設置在密封劑上之開口部，在被2枚基板與密封劑所包圍之空間內注入液晶材料，其後，以接著劑密封此開口部。注入係可使用真空注入法，亦可使用在大氣中利用毛細管現象之方法。液晶材料可使用正型液晶材料或負型液晶材料之任一者，但較佳為負型液晶材料。其次，進行偏光板之設置。具體而言，在與2枚基板之液晶層為反對側之面上貼上一對偏光板。 [實施例]
以下列舉實施例，更加具體說明本發明，但本發明並非係受該等所限定者。以下之化合物之略稱及各特性之測量方法係如以下所述。
＜四羧酸二酐＞ CBDA：1,2,3,4,-環丁烷四羧酸二酐 BODA：雙環[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐 DSDA：3,3’,4,4’-二苯基碸四羧酸二酐 PMDA：苯均四酸酐
＜二胺＞ DA-1：p-伸苯基二胺 DA-2：4,4-二胺基二苯基甲烷 DA-3：3,5-二胺基安息香酸 DA-4：3,5-二胺基-N-(吡啶-3-基甲基)苄醯胺 DA-5：4,4’-[異亞丙基雙(p-伸苯氧基)]二苯胺 DA-6：下述式DA-6之二胺 DA-7：1-(4-(2-(2,4-二胺基苯氧基)乙氧基)苯基)-2-羥基-2-甲基丙酮 DA-8：1,3-二胺基-4-[4-(反-4-n-庚基環己基)苯氧基]苯 DA-9：1,3-二胺基-4-[反‐4-[反‐4-(戊基環己基)-環己基]苯氧基]苯
＜DA-1~DA-9之構造＞
Figure 02_image075
＜添加劑＞ TM-BIP-A：2,2’‐雙(4-羥基-3,5-二羥基甲基苯基)丙烷
＜有機溶劑＞ NMP：1-甲基-2-吡咯啶酮 NEP：1-乙基-2-吡咯啶酮 GBL：γ‐丁內酯 BCS：丁基溶纖劑 PB：1-丁氧基-2-丙醇 DME：二丙二醇二甲基醚 DIBK：二異丁基酮 實施例中，關於聚醯胺酸、聚醯亞胺之分子量及醯亞胺化率係藉由以下之操作進行評價。
＜分子量測量＞ 聚醯胺酸及聚醯亞胺之分子量係使用昭和電工公司製常溫凝膠滲透層析(GPC)裝置(GPC-101)、Shodex公司製管柱(KD-803、KD-805)。測量條件係如以下所示。 管柱溫度：50℃ 溶析液：N,N’-二甲基甲醯胺(添加劑：溴化鋰-水合物(LiBr・H2O)為30mmol/L、磷酸・無水結晶(o-磷酸)為30mmol/L、四氫呋喃(THF)為10ml/L) 流速：1.0ml/分 檢量線作成用標準試樣：東曹公司製TSK標準聚環氧乙烷(分子量約900,000、150,000、100,000、30,000)，及，聚合物實驗室公司製聚乙二醇(分子量約12,000、4,000、1,000)。
＜醯亞胺化率之測量＞ 將聚醯亞胺粉末20mg放入NMR試樣管(草野科學公司製、NMR取樣管標準φ5)，添加氘化二甲亞碸(DMSO-d6、0.05%TMS(四甲基矽烷)混合品)0.53ml，施加超音波使其完全溶解。使用日本電子資料公司製NMR測量器(JNW-ECA500)對該溶液測量500MHz之質子NMR。醯亞胺化率係將源自在醯亞胺化前後並未變化之構造之質子決定作為基準質子，並使用此質子之峰累算值，及源自出現在9.0ppm~11.0ppm附近之醯胺酸之NH基之質子峰累算值，藉由以下之數式(1)式來求出。
醯亞胺化率(%)=(1-α・x/y)×100 ・・・(1)
上述式(1)中，x為源自醯胺酸之NH基之質子峰累算值，y為基準質子之峰累算值，α為聚醯胺酸(醯亞胺化率為0%)之情況下之基準質子對醯胺酸NH基質子1個的個數比例。
＜合成例1＞ 使BODA(22.27g，89mmol)、DA-7(14.70g，44.5 mmol)、DA-4(12.94g，53.4mmol)、DA-9(19.34g，44.5 mmol)、DA-8(13.55g，35.6mmol)在NMP(331.2g)中進行混合，並在60℃下反應3小時後，添加CBDA(16.93g，86.3mmol)與NMP(67.2g)，在40℃下使其反應15小時而取得聚醯胺酸溶液(a)。該聚醯胺酸溶液(a)之數平均分子量為22,000、重量平均分子量為58,000。對該聚醯胺酸溶液(a)(498.13g)添加NMP而使聚醯胺酸溶液(a)之含量稀釋成10質量%後，添加作為醯亞胺化觸媒之無水乙酸(90.87g)，及吡啶(28.16g)，在70℃下反應3.5小時。將該反應溶液投入於甲醇(5,000ml)中，過濾分離去取得之沉澱物。使用甲醇洗淨此沉澱物，在100℃下進行減壓乾燥而取得聚醯亞胺(A)。此聚醯亞胺(A)之醯亞胺化率為72%。
＜合成例2＞ 使BODA(23.02g，92mmol)、DA-3(14.0g，92mmol)、DA-5(22.66g，55.2mmol)、DA-8(14.01g，36.8mmol)在NMP (294.73g)中進行混合，在60℃下反應1小時後，添加CBDA(6.68g，34.0mmol)與NMP(26.7g)，在20℃下反應1小時後，添加DSDA(19.78g，55.2mmol)與NMP(79.11g)，在40℃下反應2小時後，取得聚醯胺酸溶液(b)。該聚醯胺酸溶液(b)之數平均分子量為17,000，重量平均分子量為45,000。對該聚醯胺酸溶液(b)(500.69g)添加NMP而使聚醯胺酸溶液(b)之含量稀釋成6.5質量%後，添加作為醯亞胺化觸媒之無水乙酸(93.93g)，及吡啶(72.77g)，在75℃下反應3.5小時。將該反應溶液投入於甲醇(5,000ml)中，過濾分離去取得之沉澱物。使用甲醇洗淨此沉澱物，在100℃下進行減壓乾燥而取得聚醯亞胺(B)。此聚醯亞胺(B)之醯亞胺化率為74%。
＜合成例3＞ 使BODA(25.02g，100mmol)、DA-1(8.65g，80mmol)、DA-6(6.83g，20mmol)、DA-8(38.6g，100mmol)在NMP (214.2g)中進行混合，在60℃下反應3小時後，添加CBDA(19.61g，100mmol)與NMP(178.5g)，在40℃反應15時間而取得聚醯胺酸溶液(c)。此聚醯胺酸溶液(c)之數平均分子量為23,000，重量平均分子量為60,000。對此聚醯胺酸溶液(c)(450.0g)添加NMP而使聚醯胺酸溶液(a)之含量稀釋成10質量%後，添加作為醯亞胺化觸媒之無水乙酸(103.6g)，及吡啶(32.11g)，在70℃下反應3.5小時。將該反應溶液投入甲醇(3,600ml)中，過濾分離去取得之沉澱物。使用甲醇洗淨此沉澱物，在100℃下進行減壓乾燥而取得聚醯亞胺(C)。此聚醯亞胺(C)之醯亞胺化率為69%。
＜合成例4＞ 使BODA(25.02g，100mmol)、DA-7(6.60g，20mmol)、DA-2(23.79g，120mmol)、DA-9(26.1g，60mmol)在NMP (225.9g)中進行混合，在60℃下反應3小時後，添加CBDA (19.61g，100mmol)與NMP(178.5g)，在40℃下反應15小時而取得聚醯胺酸溶液(d)。此聚醯胺酸溶液(d)之數平均分子量為24,000，重量平均分子量為62,000。對此聚醯胺酸溶液(d)(450.0g)添加NMP而使聚醯胺酸溶液(d)之含量稀釋成10質量%後，添加作為醯亞胺化觸媒之無水乙酸(90.9g)，及吡啶(28.17g)，在70℃下反應3.5小時。將該反應溶液投入於甲醇(3,600ml)中，過濾分離去取得之沉澱物。使用甲醇洗淨此沉澱物，在100℃進行減壓乾燥而取得聚醯亞胺(D)。此聚醯亞胺(D)之醯亞胺化率為73%。
＜合成例5＞ 使BODA(25.02g，100mmol)、DA-3(12.17g，80mmol), DA-4(14.53g，60mmol)、DA-8(22.83g，60mmol)在NMP (198.17g)中進行混合，在60℃下反應3小時後，添加PMDA(8.72g.40mmol)與NMP(34.9g)，且在40℃下反應3小時。最後，添加CBDA(11.76g，60mmol)與NMP(147.15g)，使其反應15小時而取得聚醯胺酸溶液(e)。該聚醯胺酸溶液(e)之數平均分子量為25,000，重量平均分子量為65,000。對此聚醯胺酸溶液(e)(450.0g)添加NMP而使聚醯胺酸溶液(d)之含量稀釋成10質量%後，添加作為醯亞胺化觸媒之無水乙酸(96.7g)，及吡啶(29.97g)，在70℃下反應3.5小時。將該反應溶液投入於甲醇(3,600ml)中，過濾分離去取得之沉澱物。使用甲醇洗淨此沉澱物，在100℃進行減壓乾燥而取得聚醯亞胺(E)。此聚醯亞胺(E)之醯亞胺化率為72%。
＜實施例1＞ 對合成例1取得之聚醯亞胺(A)(13.5g)及合成例2取得之聚醯亞胺(B)(13.5g)添加NEP(198g)，並在70℃中攪拌20小時而使其溶解。對該溶液添加NEP(17.91g)、GBL(151.2g)、PB(180g),DME(144g)、TM-BIP-A(1.89g)並在25℃中攪拌2小時。使用孔徑1μm之過濾器來過濾該溶液而調製成本發明之液晶配向劑[A]
＜實施例2＞ 對合成例1取得之聚醯亞胺(A)(13.3g)及合成例2取得之聚醯亞胺(B)(13.3g)添加NMP(150.73g)並在70℃中攪拌20小時而使其溶解。對該溶液添加NMP(65.30g)、GBL(115.02g)、BCS(251.6g)、DME(107.8g)、TM-BIP-A(1.86g)，在25℃中攪拌2小時。使用孔徑1μm之過濾器來過濾該溶液而調製成本發明之液晶配向劑[B]。
＜實施例3＞ 對合成例3取得之聚醯亞胺(C)(13.3g)及合成例5取得之聚醯亞胺(E)(13.3g)添加NMP(150.73g)並在70℃中攪拌20小時而使其溶解。對該溶液添加NMP(65.30g)、GBL(115.02g)、BCS(251.6g)、DME(107.8g)、TM-BIP-A(1.86g)，並在25℃中攪拌2小時。使用孔徑1μm之過濾器來過濾該溶液而調製成本發明之液晶配向劑[C]。
＜實施例4＞ 對合成例4取得之聚醯亞胺(D)(13.5g)及合成例5取得之聚醯亞胺(E)(13.5g)添加NEP(198g)並在70℃中攪拌20小時而使溶解。對該溶液添加NEP(17.91g)、GBL(151.2g)、PB(180g)、DME(144g)、TM-BIP-A(1.86g)並在25℃中攪拌2小時。使用孔徑1μm之過濾器來過濾該溶液而調製成本發明之液晶配向劑[D]。
＜實施例5＞ 對合成例1取得之聚醯亞胺(A)(13.3g)及合成例5取得之聚醯亞胺(E)(13.3g)添加NEP(150.73g)並在70℃中攪拌20小時而使其溶解。對該溶液添加NEP(65.30g)、GBL(115.02g)、BCS(251.6g)、DME(107.8g)、TM-BIP-A(1.86g)並在25℃中攪拌2小時。使用孔徑1μm之過濾器來過濾該溶液而調製成本發明之液晶配向劑[E]。
＜比較例1＞ 對合成例1取得之聚醯亞胺(A)(13.5g)及合成例2取得之聚醯亞胺(B)(13.5g)添加NEP(198g)並在70℃中攪拌20小時而使其溶解。對該溶液添加NEP(169.11g)、PB(216g)、DME(108g)、TM-BIP-A(1.89g)並在25℃中攪拌2小時。使用孔徑1μm之過濾器來過濾該溶液而調製成液晶配向劑[F]。
＜比較例2＞ 對合成例1取得之聚醯亞胺(A)(10.13g)及合成例2取得之聚醯亞胺(B)(10.13g)添加NEP(148.59g)並在70℃中攪拌20小時而使其溶解。對該溶液添加NEP(261.67g)、PB(287.95g)、TM-BIP-A(1.42g)並在25℃中攪拌2小時。使用孔徑1μm之過濾器來過濾該溶液而調製成液晶配向劑[G]。
＜比較例3＞ 對合成例1取得之聚醯亞胺(A)(13.3g)及合成例2取得之聚醯亞胺(B)(13.3g)添加NEP(195.07g)並在70℃中攪拌20小時而使其溶解。對該溶液添加NEP(202.08g)、PB(212.79g)、DIBK(70.93g)、TM-BIP-A(1.86g)並在25℃中攪拌2小時。使用孔徑1μm之過濾器來過濾該溶液而調製成液晶配向劑[H]。
[塗膜之形成與評價之方法] 使用噴墨法將已準備之液晶配向劑塗佈於基板上，進行預備乾燥及主煆燒而形成塗膜。噴墨塗佈之評價係使用芝浦先進科技公司製之噴墨裝置(型式IJ-1021)在下述之條件下實施。 噴墨塗佈條件： 噴頭：H18,H1A 噴嘴No./Head=256 噴頭噴嘴間距：396.88um 噴頭偏移(head offset)：198.43um 掃描次數：2 Scan 噴頭配列方向之低落間距(X)：99.22um 平台速度：512mm/sec，頻率：4000Hz 平台移動方向之低落間距(Drop Pitch)(Y)：128um 塗佈圖型設定值：80mm×80mm 膜厚：1000Å。 基板：暈圈區之評價係使用100×100mm且單側全面附有Cr或ITO電極之玻璃基板。接觸孔(contact hole)周邊不均(C/H不均)之評價係使用TFT基板。 從塗佈結束至預備乾燥為止之放置時間：45秒 預備乾燥：在已設定成90℃之加熱板上站立高度1mm之針上設置基板並使其乾燥40秒。 本煆燒：230℃/20分鐘(IR烤箱)
＜暈圈區(halo area)之評價方法＞ 液晶配向膜末端部之暈圈區之評價係藉由使用光學顯微鏡(Nikon公司製ECLIPSE L300N)觀察相對於塗佈方向之上、下、左、右處之塗膜末端部之色調變化(膜厚不均)來實施。具體而言，藉由光學顯微鏡，將倍率設在2.5倍進行觀察，並測量取得之塗膜畫像之色調變化(膜厚不均)之長度。全部塗膜畫像皆係在相同倍率下取得者。將該上、下、左、右處之塗膜末端部之色調變化(膜厚不均)之平均值為7mm以上者評為×，將具有6mm~5mm者評為△，將未滿5mm者評為〇。
＜C/H不均之評價方法＞ 藉由光學顯微鏡以擴大率5倍來觀察上述取得之塗膜之面內，將C/H周邊不均之數在視野內之C/H數為20%以下者評為「○」，將其以上者評為「×」。
於以下之表展示實施例1~5及比較例1~3取得之液晶配向劑之評價結果。
Figure 02_image077
[產業上之可利用性]
本發明之液晶配向劑在能確保諸多之顯示面之窄邊框液晶顯示元件中，藉由提高密封劑與液晶配向膜之接著性而能解決邊框附近之顯示不均，固在產業上為極有用者。

Claims (9)

  1. 一種液晶配向劑，其特徵為含有聚合物及有機溶劑，上述聚合物為至少一種選自聚醯亞胺前驅物及其之醯亞胺化物之聚醯亞胺，該聚醯亞胺前驅物為四羧酸衍生物與二胺之反應物；上述有機溶劑為含有A成分：選自γ-丁內酯、γ-戊內酯之至少1種，B成分：選自二丙二醇二甲基醚、二丙酮醇之至少1種；A成分與B成分之含量分別為25重量%以下，A成分與B成分之含量差為5重量%以下；前述聚合物具有藉由特定波長之紫外線而引起光反應之光反應性之側鏈，前述光反應性之側鏈為下述式[VII]之側鏈構造；
    Figure 107137742-A0305-02-0050-1
     式[VII]中，Ar表示選自由伸苯基、伸萘基及伸聯苯基所成群之至少1種芳香族烴基，且該等環之氫原子可經鹵素原子所取代；前述Ar中，可在芳香族烴基上設置取代基；R1及R2係各自獨立表示碳原子數1~10之烷基、烷氧 基、苄基或苯乙基；在烷基或烷氧基時，亦可藉由R1及R2而形成環；T1及T2係各自獨立表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、-CH2O-、-N(CH3)-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-之結合基；S表示單鍵、非取代或可經氟原子取代之碳原子數1~20之伸烷基；在此之伸烷基之-CH2-或-CF2-亦可任意經-CH=CH-取代，在與以下所列舉之任一之基互不相鄰之情況，亦可經該等之基所取代；-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、二價之碳環、二價之雜環；Q表示選自下述式(1d)之構造；
    Figure 107137742-A0305-02-0051-2
     式(1d)中，R表示氫原子或碳原子數1~4之烷基，R3表示-CH2-、-NR-、-O-、或-S-。
  2. 如請求項1之液晶配向劑，其中更含有C成分：選自N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、N-丁基-2-吡咯啶酮之至少1種，且該等C成分係相對於液晶配向劑全體之重量為40重量%以下。
  3. 如請求項1或2之液晶配向劑，其中更含有C成分：選自N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、N-丁基-2-吡咯啶酮之至少1種，且該等C成分係相對於液晶配向劑全體 之重量為30重量%以下。
  4. 如請求項1或2之液晶配向劑，其中前述聚合物含有下述式[1-1]之側鏈構造；
    Figure 107137742-A0305-02-0052-3
     式[1-1]中，Y1及Y3係各自獨立表示選自由單鍵、-(CH2)a-(a為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-及-OCO-所成群之至少1種，Y2表示單鍵或-(CH2)b-(b為1~15之整數)；但，Y1或Y3為單鍵、-(CH2)a-時，Y2為單鍵；Y1為選自由-O-、-CH2O-、-COO-及-OCO-所成群之至少1種，及/或，Y3為選自由-O-、-CH2O-、-COO-及-OCO-所成群之至少1種時，Y2為單鍵或-(CH2)b-；Y4表示選自由苯環、環己烷環及雜環所成群之至少1種之2價環狀基，或具有類固醇骨架之碳數17~51之2價有機基，前述環狀基上之任意之氫原子可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代；Y5表示選自由苯環、環己烷環及雜環所成群之至少1種之環狀基，該等環狀基上之任意之氫原子可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代； Y6表示選自由碳數1~18之烷基、碳數2~18之烯基、碳數1~18之含氟烷基、碳數1~18之烷氧基及碳數1~18之含氟烷氧基所成群之至少1種；n表示0~4之整數。
  5. 如請求項1或2之液晶配向劑，其中前述四羧酸衍生物含有下述式[3]所示之四羧酸二酐；
    Figure 107137742-A0305-02-0053-5
     式[3]中，X1為碳數4~13之4價有機基，且含有碳數4~10之非芳香族環狀烴基。
  6. 如請求項5之液晶配向劑，其中X1為下述式所示之構造；
    Figure 107137742-A0305-02-0053-6
     R3~R6、R24、R25係各自獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、碳數2~6之炔基、含有 氟原子之碳數1~6之1價有機基，或苯基。
  7. 如請求項1或2之液晶配向劑，其中前述液晶配向劑包含：具有環氧基、異氰酸酯基、環氧丙烷基或環碳酸酯基之交聯性化合物，具有選自由羥基、羥基烷基及低級烷氧基烷基所成群之至少1種取代基之交聯性化合物，或具有聚合性不飽和鍵之交聯性化合物，相對於全部之前述聚合物100質量份，前述交聯性化合物之含量為0.1~150質量份。
  8. 一種液晶配向膜，其係由如請求項1~7中任一項之液晶配向劑而得。
  9. 一種液晶顯示元件，其係具備如請求項8之液晶配向膜。
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