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TW201518410A - 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 - Google Patents

液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 Download PDF

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TW201518410A
TW201518410A TW103130404A TW103130404A TW201518410A TW 201518410 A TW201518410 A TW 201518410A TW 103130404 A TW103130404 A TW 103130404A TW 103130404 A TW103130404 A TW 103130404A TW 201518410 A TW201518410 A TW 201518410A
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Takahiro Noda
Ryoichi Ashizawa
Kohei Goto
Jun Hashimoto
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Nissan Chemical Ind Ltd
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Abstract

提供一種適合於應答速度快的液晶顯示元件的液晶配向劑，特以適合於PSA型液晶顯示元件。 本發明的液晶配向劑，其特徵為含有具有下述式(I)所表示的側鏈構造的聚合物。 □ (Ar示為芳香族烴基；R1、R2示為碳原子數1~10之烷基等；T1、T2示為單鍵等；S示為單鍵等；Q示為下述之構造) □ (R示為氫原子等；R3示為-CH2-等)。

Description

液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
本發明相關的液晶配向劑、液晶配向膜、及液晶顯示元件，係可使用於藉由以施加電壓於液晶分子之狀態下來照射紫外線而製作垂直配向方式的液晶顯示元件等。
在將對基板而言為垂直配向的液晶分子，藉由電場使其應答之方式(亦稱為垂直配向(VA)方式)之液晶顯示元件中，該製造過程中包含對液晶分子施加電壓之同時照射紫外線之步驟。
如此般垂直配向方式的液晶顯示元件，已知有藉由預先於液晶組成物中添加光聚合性化合物，且使用聚醯亞胺系等的垂直配向膜來對液晶晶胞施加電壓之同時照射紫外線，以加速液晶之應答速度之技術(PSA(Polymer Sustained Alignment)方式元件，例如參考專利文獻1及非專利文獻1)。
該PSA方式元件，通常已知，對電場應答之液晶分子的傾斜方向，雖可藉由設置於基板上之突起或設 置於顯示用電極之狹縫(slit)等來控制，但以於液晶組成物中添加光聚合性化合物且對液晶晶胞施加電壓之同時照射紫外線，因記憶有液晶分子的傾斜方向之聚合物構造物可形成於液晶配向膜上之故，相較於僅以突起或狹縫來控制液晶分子的傾斜方向之方法，液晶顯示元件的應答速度會變快。
另一方面，此PSA方式的液晶顯示元件中，有如下述之問題：於液晶中添加的聚合性化合物之溶解性低、添加量若增加會於低溫時析出；但若減少聚合性化合物的添加量，則無法獲得良好的配向狀態。又，亦有著殘留於液晶中的未反應聚合性化合物會成為液晶中的雜質(污染)而導致液晶顯示元件的信賴性降低之問題。又，PSA方式下所需UV照射處理，若該照射量多的話，液晶中的成分會分解，導致信賴性之降低。
更，有報告指出，藉由將光聚合性化合物添加於液晶配向膜中而非添加於液晶組成物中，液晶顯示元件的應答速度會變快(SC-PVA型液晶顯示器，例如參考非專利文獻2)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2003-307720號公報
〔非專利文獻〕
〔非專利文獻1〕K.Hanaoka, SID 04 DIGEST、P.1200-1202
〔非專利文獻2〕K.HY.-J.Lee, SID 09 DIGEST、P.666-668
近年來，隨著液晶顯示元件的品質提昇，期望著對於施加電壓的液晶的應答速度變得更快。因此，聚合性化合物必須能以長波長的紫外線(其係不會伴隨液晶中的成分之分解)之照射而效率良好地反應，並發揮配向固定化能力。更，亦必須在紫外線照射後未殘留未反應的聚合性化合物，因而不會對於液晶顯示元件之信賴性造成不良影響。
本發明的課題為提供一種可使液晶顯示元件之應答速度提昇的液晶配向劑、液晶配向膜、及液晶顯示元件，係以未伴隨著上述習知技術之問題點，而使用使液晶中及/或液晶配向膜中的聚合性化合物反應之步驟而得到。
本發明團隊經進行深入研究檢討之結果發現，對於構成液晶配向劑之聚合物導入藉由紫外線之照射而能產生自由基的特定構造，並透過使用此液晶配向劑， 在使用使液晶中及/或液晶配向膜中的聚合性化合物反應之步驟來得到的液晶顯示元件時，以提高聚合性化合物之反應性，因而可達成上述課題，遂而完成本發明。
意即，本發明乃具有以下之要旨者。
(1).一種液晶配向劑，其特徵為含有具有下述式(I)所表示的側鏈構造的聚合物， (Ar示為選自伸苯基、伸萘基、及伸聯苯基的芳香族烴基，該等中可被有機基取代，氫原子可被鹵素原子取代；R1、R2分別獨立為碳原子數1~10之烷基、烷氧基、苄基、或苯乙基，若為烷基或烷氧基時，可以R1、R2形成環；T1、T2分別獨立為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、-CH2O-、-N(CH3)-、-CON(CH3)-、或-N(CH3)CO-；S為單鍵、或非取代或被氟原子取代的碳原子數1~20之伸烷基(但，伸烷基的-CH2-或CF2-可被-CH=CH-取代，又，當下述任一基互不相鄰時，可被此等之基取代：-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、二價碳環或二價雜環)；Q表示為下述構造， (R示為氫原子或碳原子數1~4之烷基；R3示為-CH2-、 -NR-、-O-或-S-)。
(2).如上述(1)之液晶配向劑，其中，具有前述式(I)所表示的側鏈構造的聚合物，係由具有前述式(I)所表示的側鏈構造的聚醯亞胺前驅物及將該前驅物醯亞胺化而得到的聚醯亞胺所成之群中所選出的至少1種的聚合物。
(3).如上述(1)或(2)之液晶配向劑，其中，式(I)中的Ar為苯基，Q為-OR。
(4).如上述(1)~(3)中任一項之液晶配向劑，其中，上述聚合物進而具有使液晶垂直配向的側鏈。
(5).如上述(4)之液晶配向劑，其中，上述使液晶垂直配向的側鏈，係選自下述式(II-1)及(II-2)的至少1種，
(X1示為單鍵、-(CH2)a-(a為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-；X2示為單鍵或(CH2)b-(b為1~15之整數)；X3示為單鍵、-(CH2)c-(c為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-；X4示為選自苯環、環己烷環、及雜環的二價環狀基，此等環狀基上的任意的氫原子可被碳數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取代，更，X4亦可為選自具有類固醇骨架的碳數17~51之有機 基的二價有機基；X5示為選自苯環、環己烷環、及雜環的二價環狀基，此等環狀基上的任意的氫原子可被碳數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取代；n示為0~4之整數；X6示為碳數1~18之烷基、碳數1~18之含氟烷基、碳數1~18之烷氧基、或碳數1~18之含氟烷氧基)
[化4]-X 7 -X 8 [II-2](X7示為單鍵、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-或OCO-；X8示為碳數8~22之烷基或碳數6~18之含氟烷基)。
(6).如上述(1)~(4)中任一項之液晶配向劑，其中，上述聚合物進而具有構造中為包含光反應性基的側鏈。
(7).如上述(6)之液晶配向劑，其中，上述構造中為包含光反應性基的側鏈，係下述式(III)或式(IV)所表示，[化5]-R 8 -R 9 -R 10 [III](R8示為單鍵、-CH2-、-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、-CH2O-、-N(CH3)-、-CON(CH3)-、或-N(CH3)CO-；R9示為單鍵、可被氟原子取代之碳數1~20之伸烷基，伸烷基的-CH2-可被-CF2-或-CH=CH-任意取代，當下述任一基互不相鄰時，可被此等之基取代：-O- 、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、二價碳環或雜環；R10示為選自下述式的光反應性基)
[化7]-Y1-Y2-Y3-Y4-Y5-Y6 (IV)(Y1示為-CH2-、-O-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-OCO-、-NH-、或-CO-；Y2為碳數1~30之伸烷基、二價碳環或雜環，此伸烷基、二價碳環或雜環的1個或複數個氫原子可被氟原子或有機基取代；Y2中，當下述之基互不相鄰時，-CH2-可被此等之基取代：-O-、-NHCO-、-CONH-、-COO-、-OCO-、-NH-、-NHCONH-、-CO-；Y3示為-CH2-、-O-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-OCO-、-NH-、-CO-、或單鍵；Y4示為桂皮醯基；Y5為單鍵、碳數1~30之伸烷基、二價碳環或雜環，此伸烷基、二價碳環或雜環的1個或複數個氫原子可被氟原子或有機基取代；Y5中，當下述之基互不相鄰時，-CH2-可被此等之基取代：-O-、-NHCO-、-CONH-、-COO-、-OCO-、-NH-、-NHCONH-、-CO-；Y6示為丙烯醯基(acryl group)或甲基丙烯醯基(methacryl group)的光聚合性基)。
(8).如上述(1)~(7)中任一項之液晶配向劑，其中，上述聚合物，係含有聚醯亞胺前驅物及將該前 驅物醯亞胺化而得到的聚醯亞胺之中至少1種的聚合物，且前述聚醯亞胺前驅物，係將含有下述式(1)所表示的二胺的二胺成分、與四羧酸二酐成分反應而得到， (式中符號之定義係與上述式(I)相同)。
(9).如上述(8)之液晶配向劑，其中，上述聚合物，係進而含有下述聚醯亞胺前驅物及將該前驅物醯亞胺化而得到的聚醯亞胺之中至少1種的聚合物，且所述聚醯亞胺前驅物，係將含有下述式(2)所表示的二胺的二胺成分、與四羧酸二酐成分反應而得到， (X示為上述式[II-1]或式[II-2]之構造；n示為1~4之整數)。
(10).如上述(8)或(9)之液晶配向劑，其中，上述聚合物，係進而含有下述聚醯亞胺前驅物及將該前驅物醯亞胺化而得到的聚醯亞胺之中至少1種的聚合物，且所述聚醯亞胺前驅物，係將含有下述式(3)或式(4)所表示的二胺的二胺成分、與四羧酸二酐成分反應而得到， (R8、R9及R10之定義係與上述式(III)相同)
(Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、及Y6之定義係與上述式(IV)相同)。
(11).如上述(8)~(10)中任一項之液晶配向劑，其中，上述(1)所表示的二胺為全二胺成分的10莫耳%~80莫耳%。
(12).如上述(1)~(11)中任一項之液晶配向劑，其中，液晶配向劑，係液晶中及/或液晶配向膜中含有聚合性化合物，並藉由施加電壓之同時照射紫外線來使上述聚合性化合物反應而得到的液晶顯示元件用的液晶配向劑。
(13).一種液晶配向膜，其係由上述(1)~(12)中任一項之液晶配向劑而得到。
(14).一種液晶顯示元件，其係具備上述(13)之液晶配向膜。
(15).如上述(14)之液晶顯示元件，其中，液晶顯示元件係藉由施加電壓之同時照射紫外線來使上述聚合 性化合物反應而得到。
(16).一種聚合物，其係由具有下述式(I)所表示的側鏈構造的聚醯亞胺前驅物及將該前驅物醯亞胺化而得到的聚醯亞胺所成之群中所選出的至少1種的聚合物， 式中，R1、R2、T1、T2、S、Q、R之定義係與上述式(I)相同。
(17).一種下述式(I)所表示的二胺，
式中，R1、R2、T1、T2、S、Q、R之定義係與上述式(I)相同。
(18).一種下述式所表示的二胺，
藉由本發明所提供的液晶配向劑，其係適合於應答速度快的垂直配向方式液晶顯示元件，特別是PSA型液晶顯示元件。本發明的液晶配向劑，即使是照射長波長的紫外線的情形，亦可製造使應答速度充分提昇的液晶顯示元件。
〔實施發明之最佳形態〕
本發明的液晶配向劑含有：於側鏈具有上述式(I)所表示的構造的至少1種的聚合物(以下亦稱為特定聚合物)、與溶劑。所謂液晶配向液，係形成液晶配向膜用的溶液，所謂液晶配向膜，係使液晶成指定方向配向用的膜。
作為於側鏈具有上述式(I)所表示的構造的聚合物，可使用：聚醯亞胺前驅物及將該前驅物醯亞胺化而得到的聚醯亞胺之中至少1種的聚合物，且所述聚醯亞胺前驅物，係將含有上述式(IV)所表示的二胺的二胺成分、與四羧酸二酐成分反應而得到。
尚，上述式(IV)所表示的二胺化合物(以下亦稱為特定二胺)，係文獻中所未知的新穎化合物。
<藉由紫外線照射而產生自由基的側鏈>
本發明的液晶配向劑中所含有的特定聚合物，係具有 藉由紫外線照射而產生自由基的部位來作為側鏈。藉由紫外線照射而產生自由基的部位，可表示如下述式(I)。
上述式(I)中，由於羰基所鍵結的Ar係與紫外線之吸收波長有關於，故予以長波長化時，較佳如伸萘基或伸聯苯基般共軛鏈長為長的構造。又，Ar中可被取代基取代，該取代基較佳如烷基、羥基、烷氧基、胺基等般電子供予性的有機基。
式(I)中，當Ar為如伸萘基或伸聯苯基般的構造時，溶解性會變差，而合成難易度亦變高。只要紫外線的波長為250nm~380nm的範圍，即使是苯基亦可得到充分的特性，故最佳為苯基。
又，R1、R2分別獨立為碳原子數1~10之烷基、烷氧基、苄基、或苯乙基，若為烷基或烷氧基時，可以R1、R2形成環。
式(I)中，Q較佳為電子供予性的有機基，較佳為下述者。
(R表示氫原子或碳原子數1~4之烷基；R3表示-CH2-、 -NR-、-O-、或-S-)。
若Q為胺基衍生物時，於聚醯亞胺的前驅物(即，聚醯胺酸)的聚合之際，所產生的羧酸基與胺基會形成鹽等而有產生不良之可能性，故又較佳為羥基或烷氧基。
作為含有液晶配向劑的聚合物，以使用聚醯亞胺前驅物及或聚醯亞胺，欲於側鏈導入上述式(I)的構造時，以使成為該式(I)的側鏈構造，就原料之操作性或聚合物之合成容易性而言為佳。
上述式(I)中，藉由紫外線之照射而產生自由基的部位，具體而言較佳如下。特以，就所得到的液晶顯示元件的信賴性的觀點而言，較佳為(b)或(c)。
尚，式(I)中，-T1-S-T2-係擔任連接二胺基苯及藉由紫外線之照射而產生自由基的部位的連結基角色。T1、T2分別獨立為單鍵、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、-CH2O-、-N(CH3)-、-CON(CH3)-、或-N(CH3)CO-。S為單鍵、或可被氟原子取代的碳原子數1~20之伸烷基(但，伸烷基的-CH2-或CF2-可被-CH=CH-任意取代，又，當下述任一基互不相鄰時，可被 此等之基取代：-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、二價碳環或雜環)。特以，就合成難易度的關點而言，T2最佳為-O-。又，就合成難易度或溶解性的關點而言，S較佳為碳數2~10之伸烷基，又較佳為碳數4~8之伸烷基。
<使液晶垂直配向的側鏈>
本發明的液晶配向劑中所含有的聚合物，除了上述式(I)所表示的側鏈以外，較佳為具有使液晶垂直配向的側鏈。使液晶垂直配向的側鏈如下述式[II-1]或式[II-2]所表示。
式[II-1]中的X1、X2、X3、X4、X5、及n為如同上述所定義。
其中，就原料之取得性或合成之容易性的觀點而言，X1較佳為單鍵、-(CH2)a-(a為1~15之整數)、-O-、-CH2O-或COO-，又較佳為單鍵、-(CH2)a-(a為1~10之整數)、-O-、-CH2O-或COO-。之中，X2較佳為單鍵或(CH2)b-(b為1~10之整數)。其中，就合成之容易性的觀點而言，X3較佳為單鍵、-(CH2)c-(c為1~15之整數)、-O-、-CH2O-或COO-，又較佳為單鍵、-(CH2)c-(c為1~10之整數)、-O-、-CH2O-或COO-。
其中，就合成之容易性的觀點而言，X4較佳為苯環、環己烷環或具有類固醇骨架的碳數17~51之有機基。其中，X5較佳為苯環或環己烷環。其中，就原料之取得性或合成之容易性的觀點而言，n較佳為0~3，又較佳為0~2。
其中，X6較佳為碳數1~18之烷基、碳數1~10之含氟烷基、碳數1~18之烷氧基或碳數1~10之含氟烷氧基。又較佳為碳數1~12之烷基或碳數1~12之烷氧基。特佳為碳數1~9之烷基或碳數1~9之烷氧基。
作為式[II-1]中的X1、X2、X3、X4、X5、X6及n的較佳組合，可舉例與國際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)第13頁~34頁的表6~表47中所記載的(2-1)~(2-629)為相同之組合。尚，國際公開公報的各表中，本發明中的X1~X6雖以作為Y1~Y6表示，但將Y1~Y6解讀為X1~X6。
又，國際公開公報之各表中所記載的(2-605)~(2-629)，係將本發明中的具有類固醇骨架的碳數17~51之有機基以作為具有類固醇骨架的碳數12~25之有機基表示，但將具有類固醇骨架的碳數12~25之有機基解讀為具有類固醇骨架的碳數17~51之有機基。之中，較佳為(2-25)~(2-96)、(2-145)~(2-168)、(2-217)~(2-240)、(2-268)~(2-315)、(2-364)~(2-387)、(2-436)~(2-483)或(2-603)~(2-615)之組合。特佳的組合為(2-49)~(2-96)、(2-145)~(2-168)、 (2-217)~(2-240)、(2-603)~(2-606)、(2-607)~(2-609)、(2-611)、(2-612)或(2-624)。
[化19]-X 7 -X 8 [II-2]
式[II-2]中，X7、X8為如同上述所定義。之中，X7較佳為單鍵、-O-、-CH2O-、-CONH-、-CON(CH3)-或COO-，又較佳為單鍵、-O-、-CONH-或COO-。其中，X8較佳為碳數8~18之烷基。
就可得到高且安定的液晶的垂直配向性之觀點而言，作為使液晶垂直配向的側鏈，較佳使用式[II-1]所示構造。
尚，具有使液晶垂直配向的側鏈的聚合物，該使液晶垂直配向之能力會依使液晶垂直配向的側鏈的構造而異，一般而言，當使液晶垂直配向的側鏈的量多時，使液晶垂直配向之能力會上升，變少時則會下降。又，當具有環狀構造時，相較於不具環狀構造者，使液晶垂直配向之能力有高的傾向。
<光反應性的側鏈>
本發明的液晶配向劑中所含有的聚合物，除了上述式(I)所表示的側鏈以外，亦可具有光反應性的側鏈。光反應性的側鏈，乃藉由紫外線(UV)等的光的照射而反應，並具有可形成共價鍵之官能基(以下亦稱為光反應性 基)。
光反應性的側鏈可直接鍵結於聚合物之主鏈，又，亦可介由鍵結基而予以鍵結。光反應性的側鏈，例如下述式(III)所表示。
[化20]-R 8 -R 9 -R 10 [III]
式(III)中，R8、R9、R10為如同上述所定義。之中，R8較佳為單鍵、-O-、-COO-、-NHCO、或-CONH-。R9可以通常的有機合成手法來形成，但就合成的容易性的觀點而言，較佳為單鍵、或碳數1~12之伸烷基。
又，取代R9中任意的-CH2-的二價碳環或雜環，具體而言可示例如下述者。
就光反應性的觀點而言，R10較佳為甲基丙烯醯基、丙烯醯基或乙烯基。
光反應性的側鏈的存在量，較佳是在可籍由通過紫外 線照射進行反應並形成共價鍵而加快液晶的應答速度的範圍內，為了進一步加快液晶的應答速度，在不對其他特性造成影響的範圍內，盡可能越多越好。
<形成液晶配向劑的聚合物>
用來製造具有特定側鏈的聚醯亞胺前驅物及將該聚醯亞胺前驅物醯亞胺化的聚醯亞胺之方法並無特別限定。可列舉例如：將具有特定側鏈的二胺及四羧酸二酐聚合之方法；將含有特定側鏈的四羧酸二酐及二胺化合物聚合之方法；將四羧酸二酐及二胺聚合後，再將含有特定側鏈的化合物藉由某種反應來修飾聚合物之方法等。之中，就製造的容易性的觀點，以將含有特定側鏈的二胺化合物及四羧酸二酐聚合之方法為較佳。
除了特定側鏈以外，關於用來製造具有使液晶垂直配向的側鏈及/或光反應性側鏈的聚醯亞胺前驅物、及將該聚醯亞胺前驅物醯亞胺化的聚醯亞胺之方法，亦可舉例與前述為相同之方法。該較佳的方法，亦相同地，以將含有使液晶垂直配向的側鏈的二胺化合物及/或含有光反應性側鏈的二胺化合物，與四羧酸二酐聚合之方法。
<特定二胺>
於上述聚合物(其係形成本發明的液晶配向劑者)之製造中所使用的二胺(以下亦稱為特定二胺)，係具有藉 由紫外線之照射而分解並產生自由基的部位來作為側鏈。
上述式(I)中的Ar、R1、R2、T1、T2、及Sn為如同上述所定義。
式(I)中的二胺基苯，可為o-苯二胺、m-苯二胺、或p-苯二胺之任意構造，就與酸二酐之反應性之點而言，較佳為m-苯二胺、或p-苯二胺。
作為特定胺，就合成的容易性、泛用性之高度、特性等的觀點而言，最佳為下述式所表示的構造。尚，式中的n為2~8之整數。
<特定二胺之合成>
本發明中，特定二胺係可藉由：經各步驟來合成二硝基物，或以還原步驟來合成具有施以可除去性保護基胺基的單硝基物，或合成二胺，再以一般所使用之還原反應將硝基轉變為胺基或將保護基予以去保護而可得到。
二胺前驅物之合成法有各種之方法，例如下述：以紫 外線之照射來合成產生自由基的部位，導入間隔部位後，使與二硝基苯鍵結之方法。尚，式中n為2~8之整數。
上述反應時，雖然使用二部位為存在有羥基者，但藉由鹼(觸媒)之種類或置入比之最佳化，可選擇性地合成。
尚，所使用的鹼並無特別限定，較佳為碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸銫等之無機鹼、吡啶、二甲基胺基吡啶、三甲基胺、三乙基胺、三丁基胺等之有機鹼等。
還原二胺前驅物(即，二硝基化合物)之方法未特別限制，通常為使用鈀-碳、氧化鉑、雷氏鎳、鉑碳、銠-氧化鋁、硫化鉑碳等作為觸媒，於乙酸乙酯、甲苯、四氫呋喃、二噁烷、醇系等之溶劑中，藉由氫氣、肼、氯化氫等進行還原之方法。因應所需亦可使用高壓鍋等。
另一方面，構造中含有不飽和鍵部位之情形，使用鈀-碳或鉑碳等時，不飽和鍵部位會被還原，有形成飽和鍵之虞，因此較佳之條件為，以還原鐵或錫、氯化錫等之過鍍金屬、或中毒的(poisoned)鈀-碳或鉑碳、摻雜鐵的鉑碳等為觸媒之還原條件為佳。
又，來自以苄基等所保護的二胺基苯衍生物，亦與上述相同地，以藉由上述還原步驟進行去保護而可得到本發明的二胺。
特定二胺，以聚醯胺酸之合成時所使用的二胺成分的較佳為10~80莫耳%來使用為佳，又較佳為20~60莫耳%，特佳為30~50莫耳%。
<具有使液晶垂直配向的側鏈的二胺>
於聚醯亞胺系聚合物中導入使液晶垂直配向的側鏈的方法，以使用具有特定側鏈構造的二胺作為二胺成分的一部份為佳。特佳為使用下述式[2]所示二胺(亦稱為特定側鏈型二胺化合物)。
式[2]中，X示為前述式[II-1]或式[II-2]所示構造，n示為1~4之整數，特以1為佳。
就可得到高且安定的液晶的垂直配向性之觀點而言，作為特定側鏈型二胺，較佳使用下述式[2-1]所示二胺。
上述式[2-1]中的X1、X2、X3、X4、X5、及n，係與上述式[II-1]中分別定義者為相同，又，分別之較佳者，亦與上述式[II-1]中分別定義者為相同。
尚，式[2-1]中，m為1~4之整數。較佳為1之整數。
特定側鏈型二胺，具體而言可列舉例如下述式[2a-1]~式[2a-31]所示構造。
(R1示為-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-或CH2OCO-，R2為碳數1~22之直鏈狀或分支狀烷基、碳數1~22之直鏈狀或分支狀烷氧基、碳數1~22之直鏈狀或分支狀之含氟烷基或含氟烷氧基)。
(R3示為-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-或CH2-，R4為碳數1~22之直鏈狀或分支狀烷基、碳數1~22之直鏈狀或分支狀烷氧基、碳數1~22之直鏈狀或分支狀之含氟烷基或含氟烷氧基)。
(R5示為-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-、-O-或NH-，R6為氟基、氰基、三氟甲烷基、硝基、偶氮基、甲醯基、乙醯基、乙醯氧基或羥基)。
(R7為碳數3~12之直鏈狀或分支狀烷基，1,4-伸環己基之順-反異構性係各為反式異構物)。
(R8為碳數3~12之直鏈狀或分支狀烷基，1,4-伸環己基之順-反異構性係各為反式異構物)。
(A4為可被氟原子取代之碳數3~20之直鏈狀或分支狀烷基，A3為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基，A2為氧原子或COO-*(但，附「*」之鍵結鍵為與A3鍵結)，A1為氧原子或COO-*(但，附「*」之鍵結鍵為與(CH2)a2)鍵結)。又，a1為0或1之整數，a2為2~10之整數，a3為0或1之整數)。
上述式[2a-1]~[2a-31]中，特佳為式[2a-1]~式[2a-6]、式[2a-9]~式[2a-13]或式[2a-22]~式[2a-31]。
又，作為具有前述式[II-2]所示特定側鏈構造的二胺，舉例如下述式[2b-1]~[2b-10]所示二胺。
(A1示為碳數1~22之烷基或含氟烷基)。
上述式[2b-5]~式[2b-10]中，A1示為-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-或NH-，A2示為碳數1~22之直鏈狀或分支狀之烷基或碳數1~22之直鏈狀或分支狀之含氟烷基。
上述的二胺，為因應作為液晶配向膜時的液晶配向性、預傾斜角、電壓保持特性、蓄積電荷等之特性，可使用1種或亦可混合2種以上使用。
上述具有使液晶垂直配向的側鏈的二胺，於聚醯胺酸之合成時所使用的二胺成分中，以使用5~50莫耳%為較佳，又較佳為二胺成分中的10~40莫耳%，特佳為15~30莫耳%。
使用具有使液晶垂直配向的側鏈的二胺時，則在應答速度的提昇或液晶的配向固定化能力之點來看，特別優異。
<含有光反應性側鏈的二胺>
作為具有光反應性的側鏈的二胺，例如，具有式(3)所表示的側鏈的二胺，具體而言可舉例如下述一般式(3)所表示的二胺，但不限制於此。
(式(3)中，R8、R9及R10之定義係與上述式(III)相同)。
式(3)中的二個胺基(-NH2)之鍵結位置並未限定。具體而言，相對於側鏈之鍵結基，可舉出苯環上的2,3之位置、2,4之位置、2,5之位置、2,6之位置、3,4之位置、3,5之位置。其中，就合成聚醯胺酸時之反應性的觀點來看，係以2,4之位置、2,5之位置、或3,5之位置為佳。若進一步加上合成二胺時的容易性，則以2,4之位置、或3,5之位置更佳。
具有光反應性的側鏈的二胺，具體而言可舉例如下述者。
(X9、X10分別獨立為單鍵、-O-、-COO-、-NHCO-、或-NH-之鍵結基，Y示為可被氟原子取代之碳數1~20之伸烷基)。
又，作為具有光反應性的側鏈的二胺，可舉例於側鏈具有下述式所示的引起光二聚合作用反應的基、及引起光聚合反應的基的二胺。
上述式中，Y1示為-CH2-、-O-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-OCO-、-NH-、或-CO-。Y2為碳數1~30之伸烷基、二價碳環或雜環，此伸烷基、二價碳環或雜環的1個或複數個氫原子可被氟原子或有機基取代。Y2中，當下述之基互不相鄰時，-CH2-可被此等之基取代：-O-、-NHCO-、-CONH-、-COO-、-OCO-、-NH-、 -NHCONH-、-CO-。Y3示為-CH2-、-O-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-OCO-、-NH-、-CO-、或單鍵。Y4示為桂皮醯基。Y5為單鍵、碳數1~30之伸烷基、二價碳環或雜環，此伸烷基、二價碳環或雜環的1個或複數個氫原子可被氟原子或有機基取代。Y5中，當下述之基互不相鄰時，-CH2-可被此等之基取代：-O-、-NHCO-、-CONH-、-COO-、-OCO-、-NH-、-NHCONH-、-CO-。Y6示為丙烯醯基或甲基丙烯醯基的光聚合性基。
上述具有光反應性的側鏈的二胺，為因應作為液晶配向膜時的液晶配向性、預傾斜角、電壓保持特性、蓄積電荷等之特性，作為液晶顯示元件時的液晶的應答速度等，可使用1種或混合2種以上使用。
又，具有光反應性的側鏈的二胺，於聚醯胺酸之合成時所使用的二胺成分中，以使用10~70莫耳%為較佳，又較佳為20~60莫耳%，特佳為30~50莫耳%。
<其他的二胺>
尚，製造聚醯亞胺前驅物及/或聚醯亞胺時，在不損及本發明之效果下，可併用除了上述二胺以外的其他的二胺來作為二胺成分。具體而言，可舉例如：p-苯二胺、2,3,5,6-四甲基-p-苯二胺、2,5-二甲基-p-苯二胺、m-苯二胺、2,4-二甲基-m-苯二胺、2,5-二胺基甲苯、2,6-二胺基甲苯、2,5-二胺基酚、2,4-二胺基酚、3,5-二胺基酚、3,5-二胺基苄醇、2,4-二胺基苄醇、4,6-二胺基間苯二酚、 4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二羥基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二羧基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二氟-4,4’-聯苯、3,3’-三氟甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,4’-二胺基聯苯、3,3’-二胺基聯苯、2,2’-二胺基聯苯、2,3’-二胺基聯苯、4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二胺基二苯基甲烷、3,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2’-二胺基二苯基甲烷、2,3’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基醚、3,3’-二胺基二苯基醚、3,4’-二胺基二苯基醚、2,2’-二胺基二苯基醚、2,3’-二胺基二苯基醚、4,4’-磺醯基二苯胺、3,3’-磺醯基二苯胺、雙(4-胺基苯基)矽烷、雙(3-胺基苯基)矽烷、二甲基-雙(4-胺基苯基)矽烷、二甲基-雙(3-胺基苯基)矽烷、4,4’-硫代二苯胺、3,3’-硫代二苯胺、4,4’-二胺基二苯基胺、3,3’-二胺基二苯基胺、3,4’-二胺基二苯基胺、2,2’-二胺基二苯基胺、2,3’-二胺基二苯基胺、N-甲基(4,4’-二胺基二苯基)胺、N-甲基(3,3’-二胺基二苯基)胺、N-甲基(3,4’-二胺基二苯基)胺、N-甲基(2,2’-二胺基二苯基)胺、N-甲基(2,3’-二胺基二苯基)胺、4,4’-二胺基二苯甲酮、3,3’-二胺基二苯甲酮、3,4’-二胺基二苯甲酮、1,4-二胺基萘、2,2’-二胺基二苯甲酮、2,3’-二胺基二苯甲酮、1,5-二胺基萘、1,6-二胺基萘、1,7-二胺基萘、1,8-二胺基萘、2,5-二胺基萘、2,6二胺基萘、2,7-二胺基萘、2,8-二胺基萘、1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷、1,2-雙(3-胺基苯基)乙烷、1,3-雙(4-胺基苯基)丙烷、1,3-雙(3-胺基苯基)丙烷、 1,4-雙(4-胺基苯基)丁烷、1,4-雙(3-胺基苯基)丁烷、雙(3,5-二乙基-4-胺基苯基)甲烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯基)苯、1,3-雙(4-胺基苯基)苯、1,4-雙(4-胺基苄基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-[1,4-伸苯基雙(亞甲基)]二苯胺、4,4’-[1,3-伸苯基雙(亞甲基)]二苯胺、3,4’-[1,4-伸苯基雙(亞甲基)]二苯胺、3,4’-[1,3-伸苯基雙(亞甲基)]二苯胺、3,3’-[1,4-伸苯基雙(亞甲基)]二苯胺、3,3’-[1,3-伸苯基雙(亞甲基)]二苯胺、1,4-伸苯基雙[(4-胺基苯基)甲酮]、1,4-伸苯基雙[(3-胺基苯基)甲酮]、1,3-伸苯基雙[(4-胺基苯基)甲酮]、1,3-伸苯基雙[(3-胺基苯基)甲酮]、1,4-伸苯基雙(4-胺基苯甲酸酯)、1,4-伸苯基雙(3-胺基苯甲酸酯)、1,3-伸苯基雙(4-胺基苯甲酸酯)、1,3-伸苯基雙(3-胺基苯甲酸酯)、雙(4-胺基苯基)對苯二甲酸酯、雙(3-胺基苯基)對苯二甲酸酯、雙(4-胺基苯基)間苯二甲酸酯、雙(3-胺基苯基)間苯二甲酸酯、N,N’-(1,4-伸苯基)雙(4-胺基苯甲醯胺)、N,N’-(1,3-伸苯基)雙(4-胺基苯甲醯胺)、N,N’-(1,4-伸苯基)雙(3-胺基苯甲醯胺)、N,N’-(1,3-伸苯基)雙(3-胺基苯甲醯胺)、N,N’-雙(4-胺基苯基)對苯二甲醯胺、N,N’-雙(3-胺基苯基)對苯二甲醯胺、N,N’-雙(4-胺基苯基)間苯二甲醯胺、N,N’-雙(3-胺基苯基)間苯二甲醯胺、9,10-雙(4-胺基苯基)蒽、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)二苯基碸、2,2’-雙 [4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2’-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2’-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、2,2’-雙(3-胺基苯基)六氟丙烷、2,2’-雙(3-胺基-4-甲基苯基)六氟丙烷、2,2’-雙(4-胺基苯基)丙烷、2,2’-雙(3-胺基苯基)丙烷、2,2’-雙(3-胺基-4-甲基苯基)丙烷、3,5-二胺基苯甲酸、2,5-二胺基苯甲酸、1,3-雙(4-胺基苯氧基)丙烷、1,3-雙(3-胺基苯氧基)丙烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)丁烷、1,4-雙(3-胺基苯氧基)丁烷、1,5-雙(4-胺基苯氧基)戊烷、1,5-雙(3-胺基苯氧基)戊烷、1,6-雙(4-胺基苯氧基)己烷、1,6-雙(3-胺基苯氧基)己烷、1,7-雙(4-胺基苯氧基)庚烷、1,7-(3-胺基苯氧基)庚烷、1,8-雙(4-胺基苯氧基)辛烷、1,8-雙(3-胺基苯氧基)辛烷、1,9-雙(4-胺基苯氧基)壬烷、1,9-雙(3-胺基苯氧基)壬烷、1,10-(4-胺基苯氧基)癸烷、1,10-(3-胺基苯氧基)癸烷、1,11-(4-胺基苯氧基)十一烷、1,11-(3-胺基苯氧基)十一烷、1,12-(4-胺基苯氧基)十二烷、1,12-(3-胺基苯氧基)十二烷等之芳香族二胺、雙(4-胺基環己基)甲烷、雙(4-胺基-3-甲基環己基)甲烷等之脂環式二胺、1,3-二胺基丙烷、1,4-二胺基丁烷、1,5-二胺基戊烷、1,6-二胺基己烷、1,7-二胺基庚烷、1,8-二胺基辛烷、1,9-二胺基壬烷、1,10-二胺基癸烷、1,11-二胺基十一烷、1,12-二胺基十二烷等之脂肪族二胺。
上述其他的二胺，為因應作為液晶配向膜時 的液晶配向性、預傾斜角、電壓保持特性、蓄積電荷等之特性，可使用1種或亦可混合2種以上使用。
<四羧酸二酐>
使其與上述二胺成分反應之四羧酸二酐成分並無特別限定。具體而言，可舉例如：苯均四酸、2,3,6,7-萘四羧酸、1,2,5,6-萘四羧酸、1,4,5,8-萘四羧酸、2,3,6,7-蒽四羧酸、1,2,5,6-蒽四羧酸、3,3’,4,4’-聯苯基四羧酸、2,3,3’,4-聯苯基四羧酸、雙(3,4-二羧基苯基)醚、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸、雙(3,4-二羧基苯基)碸、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷、雙(3,4-二羧基苯基)二甲基矽烷、雙(3,4-二羧基苯基)二苯基矽烷、2,3,4,5-吡啶四羧酸、2,6-雙(3,4-二羧基苯基)吡啶、3,3’,4,4’-二苯基碸四羧酸、3,4,9,10-苝四羧酸、1,3-二苯基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸、氧雙鄰苯四羧酸、1,2,3,4-環丁烷四羧酸、1,2,3,4-環戊烷四羧酸、1,2,4,5-環己烷四羧酸、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸、1,2-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸、1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸、1,2,3,4-環庚烷四羧酸、2,3,4,5-四氫呋喃四羧酸、3,4-二羧基-1-環己基琥珀酸、2,3,5-三羧基環戊基乙酸、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫-1-萘琥珀酸、雙環[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸、雙環[4,3,0]壬烷-2,4,7,9-四羧酸、雙環[4,4,0]癸烷-2,4,7,9-四羧酸、雙環[4,4,0]癸烷- 2,4,8,10-四羧酸、三環[6.3.0.0<2,6>]十一烷-3,5,9,11-四羧酸、1,2,3,4-丁烷四羧酸、4-(2,5-二側氧四氫呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氫萘-1,2-二羧酸、雙環[2,2,2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸、5-(2,5-二側氧四氫呋喃基)-3-甲基-3-環己烷-1,2-二羧酸、四環[6,2,1,1,0,2,7]十二烷-4,5,9,10-四羧酸、3,5,6-三羧基降冰片烷-2：3,5：6二羧酸、1,2,4,5-環己烷四羧酸等。當然，因應製成液晶配向膜之際之液晶配向性、電壓保持特性、蓄積電荷等之特性，四羧酸二酐亦可使用1種或併用2種以上。
<聚合性化合物>
本發明的液晶配向劑中，因應所需亦可含有「於2個以上之末端具有進行光聚合或光交聯之基的聚合性化合物」；如此般的聚合性化合物，係化合物具有2個以上之具有進行光聚合或光交聯之基的末端。在此，所謂具有進行光聚合之基的聚合性化合物，係指化合物具有藉由照射光而使產生聚合的官能基。又，所謂具有進行光交聯之基的化合物，係指化合物具有藉由照射光而可與聚合性化合物的聚合物反應、或可與選自聚醯亞胺前驅物及將聚醯亞胺前驅物醯亞胺化而得到的聚醯亞胺的至少1種的聚合物反應，並與此等進行交聯的官能基。尚，具有進行光交聯之基的化合物，亦可與具有進行光交聯之基的化合物彼此間反應。
藉由將含有上述聚合性化合物的本發明的液 晶配向劑使用於SC-PVA型液晶顯示器等的垂直配向方式液晶顯示元件中，相較於以單獨使用此具有使液晶垂直配向的側鏈及光反應性的側鏈的聚合物、或此聚合性化合物之情形時，可使應答速度顯著提昇，即使是少量添加量的聚合性化合物，亦可充分提昇應答速度。
作為進行光聚合或光交聯之基，舉例如下述式(IV)所表示的一價基。
(R12示為氫原子、或碳數1~4之烷基；Z1示為可被碳數1~12之烷基或碳數1~12之烷氧基取代的二價芳香環或雜環；Z2示為可被碳數1~12之烷基或碳數1~12之烷氧基取代的一價芳香環或雜環)。
作為聚合性化合物之具體例，舉例如：下述式(V)所表示的於2個之末端分別具有進行光聚合之基的化合物；下述式(VI)所表示的具有：「具有進行光聚合之基的末端」及「具有進行光交聯之基的末端」的化合物；或，下述式(VII)所表示的於2個之末端分別具有進行光交聯之基的化合物。
尚，下述式(V)~(VII)中，R12、Z1及Z2係與上述式(IV)中的R12、Z1及Z2相同，Q1為二價有機基。Q1較佳為具有伸苯基(-C6H4-)、伸聯苯基(-C6H4-C6H4-)、伸環己基(-C6H10-)等之環構造。係因可使與液晶之 相互作用容易變大之故。
式(V)所表示的聚合性化合物之具體例，舉例如下述式(4)所表示的聚合性化合物。下述式(4)中，V、W示為單鍵、或-R1O-，R1為直鏈狀或分支狀之碳數1~10之伸烷基，較佳為-R1O-所表示且R1為直鏈狀或分支狀之碳數2~6之伸烷基。尚，V、W可為相同或相異，相同時，合成為容易。
尚，作為進行光聚合或光交聯之基，即使並非具有α-亞甲基-γ-丁內酯基，而是具有丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基之聚合性化合物，只要是具有此丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基為介由氧伸烷基等的間隔而與伸苯基鍵結之構造的聚合性化合物，係與上述於兩末端具有α-亞甲基-γ-丁內酯基之聚合性化合物為相同地，可使應答速度特別大幅地提昇。又，只要是具有丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基為介由氧伸烷基等的間隔而與伸苯基鍵結之構造的聚合性化合物，對熱之安定性提昇，而可充分地耐受高溫例如200℃以上的燒成溫度。
上述聚合性化合物的製造方法並無特別限定，例如可依下述的合成例來製造。例如，上述式(4)所表示的聚合性化合物，係可藉由下述反應式所示之塔拉葛等人於P.Talaga，M.Schaeffer，C.Benezra and J.L.Stampf，Synthesis，530(1990)提案之方法，可使用SnCl2而使2-(溴甲基)丙烯酸(2-(bromomethyl)propenoic acid)與醛或酮反應來進行合成。此外，Amberlyst 15係Rohm and Haas公司製的強酸性離子交換樹脂。
(式中，R’示為一價之有機基)。
又，2-(溴甲基)丙烯酸係可以下述反應式所示之拉瑪浪等人在K.Ramarajan，K.Kamalingam，D.J.O’Donnell and K.D.Berlin,Organic Synthesis,vol.61,56-59(1983)提案之方法來合成。
作為具體的合成例，在合成V為-R1O-、W為-OR2-且其中R1與R2相同之上述式(1)所示之聚合性化合物時，可舉出下述反應式所示之2方法。
又，在合成R1與R2為不同之上述式(4)所示之聚合性化合物時，可舉出下述反應式所示之方法。
上述式(4)中，在合成V及W為單鍵之聚合性化合物時，可舉出下述反應式所示之方法。
<聚醯胺酸之合成>
在藉由二胺成分與四羧酸二酐之反應來獲得聚醯胺酸時，可使用公知之合成手法。一般而言，係有使二胺成分 與四羧酸二酐成分於有機溶劑中反應之方法。二胺成分與四羧酸二酐成分之反應係因於有機溶劑中比較容易進行且不產生副產物之點而有利。
作為用於上述反應之有機溶劑，若為已生成之聚醯胺酸等可溶解者並無特別限定。再者，即使是聚醯胺酸等不溶解的有機溶劑，在已生成之聚醯胺酸等不析出的範圍，亦可混入上述溶劑中使用。此外，有機溶劑中的水分，因會阻礙聚合反應，且進一步成為使已生成的聚醯胺酸等水解的原因之故，有機溶劑係以用使其脫水乾燥者為佳。
用於上述反應之有機溶劑方面，可舉例如：N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、N-甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、2-吡咯啶酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺、N-甲基己內醯胺、二甲基亞碸、四甲基脲、吡啶、二甲基碸、六甲基亞碸、γ-丁內酯、異丙醇、甲氧基甲基戊醇、二戊烯、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基異戊基酮、甲基異丙基酮、甲基賽路蘇、乙基賽路蘇、甲基賽路蘇乙酸酯、丁基賽路蘇乙酸酯、乙基賽路蘇乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙二醇、乙二醇單乙酸酯、乙二醇單異丙基醚、乙二醇單丁基醚、丙二醇、丙二醇單乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單丁基醚、丙二醇-tert-丁基醚、二丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、二乙二醇、二乙二醇單乙酸酯、二 乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二丙二醇單乙酸酯單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單乙酸酯單乙基醚、二丙二醇單丙基醚、二丙二醇單乙酸酯單丙基醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲基醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二異丙基醚、乙基異丁基醚、二異丁烯、戊基乙酸酯、丁基丁酸酯、丁基醚、二異丁基酮、甲基環己烯、丙基醚、二己基醚、二噁烷、n-己烷、n-戊烷、n-辛烷、二乙基醚、環己酮、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸n-丁酯、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-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、二乙二醇二甲醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、2-乙基-1-己醇等。此等之有機溶劑可單獨使用亦可混合使用。
使二胺成分與四羧酸二酐成分於有機溶劑中反應之方法，可舉例如下述任意之方法：攪拌使二胺成分分散或溶解於有機溶劑中所成之溶液，再將四羧酸二酐成分直接添加，或是使四羧酸二酐成分分散或溶解於有機溶劑中再進行添加之方法；相反地，使四羧酸二酐成分分散或溶解於有機溶劑中所成之溶液中，再添加二胺成分之方法；交互添加四羧酸二酐成分與二胺成分之方法等。又，二胺成分或四羧酸二酐成分由複數種化合物所成時，可以預先混合的狀態使其反應，亦可個別依序使其反應，可預 先混合的狀態下進行反應，或亦可各別依序反應，此外各別反應後之低分子量體可經混合反應後形成高分子量體。
使二胺成分與四羧酸二酐成分反應時的溫度，例如-20℃~150℃，較佳為-5℃~100℃之範圍。又，反應係例如對反應液而言，較佳以二胺成分與四羧酸二酐成分之合計濃度為1~50質量%，又較佳為5~30質量%。
上述的聚合反應中，四羧酸二酐成分的合計莫耳數對二胺成分的合計莫耳數之比率，可因應所欲得的聚醯胺酸之分子量來選擇。與一般的聚縮合反應為相同地，此莫耳比愈接近1.0，生成的聚醯胺酸之分子量會越大，若是顯示較佳範圍，則為0.8~1.2。
合成本發明中所用的聚醯胺酸之方法並不受限於上述的手法，與一般的聚醯胺酸之合成方法為相同地，即使是使用對應之構造的四羧酸或四羧酸二鹵化物等之四羧酸衍生物來取代上述的四羧酸二酐並以公知的方法使其反應，亦可獲得對應之聚醯胺酸。
作為使上述聚醯胺酸醯亞胺化以成為聚醯亞胺之方法，可舉出使聚醯胺酸的溶液直接進行加熱之熱醯亞胺化、於聚醯胺酸的溶液中添加觸媒之觸媒醯亞胺化。此外，從聚醯胺酸成為聚醯亞胺之醯亞胺化率，並非必須為100%。
使聚醯胺酸於溶液中進行熱醯亞胺化時的溫度係100℃~400℃，較佳為120℃~250℃，並以使藉醯亞胺化反應生成的水邊排除至反應系外邊進行為佳。
聚醯胺酸之觸媒醯亞胺化，係可藉由於聚醯胺酸的溶液中添加鹼性觸媒與酸酐，並在-20~250℃，較佳為0~180℃下進行攪拌來實施。鹼性觸媒的量係醯胺酸基之0.5~30莫耳倍，較佳為2~20莫耳倍；酸酐的量係醯胺酸基之1~50莫耳倍，較佳為3~30莫耳倍。作為鹼性觸媒，可舉出吡啶、三乙基胺、三甲基胺、三丁基胺、三辛基胺等，且其中，係以吡啶係因使反應進行時具有適度鹼性而較佳。作為酸酐，可舉出乙酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐等，且其中，若使用乙酸酐時，則因反應結束後的純化會變容易而較佳。以觸媒醯亞胺化所致醯亞胺化率，係可藉由觸媒量與調節反應溫度、反應時間來控制。
又，聚醯胺酸酯，係可藉由下述反應而製造：使四羧酸二酯二氯化物、與二胺(其係與上述聚醯胺酸之合成為相同之二胺)反應；或使四羧酸二酯、與二胺(其係與上述聚醯胺酸之合成為相同之二胺)，在適當的縮合劑或鹼之存在下等反應。又，以上述方法預先合成聚醯胺酸，再利用高分子反應將醯胺酸中之羧酸進行酯化，亦可得到。具體而言，例如可將四羧酸二酯二氯化物與二胺，在鹼與有機溶劑之存在下，於-20℃~150℃，較佳為0℃~50℃中，進行30分~24小時，較佳為1小時~4小時之反應，可合成聚醯胺酸酯。然後，將聚醯胺酸酯以高溫加熱，促進脫醇使其閉環，亦可得到聚醯亞胺。
由反應溶液中回收所生成之聚醯胺酸、聚醯胺酸酯等之聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺時，將反應溶液投 入於弱溶劑中使其沈澱即可。沈澱用的弱溶劑，可舉例如：甲醇、丙酮、己烷、丁基賽路蘇、庚烷、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙醇、甲苯、苯、水等。投入於弱溶劑中，使沈澱的聚合物係經過濾回收後，可在常壓或減壓下，常溫或加熱下予以乾燥。又，將回收之聚合物再溶解於有機溶劑中，進行再沈澱回收的操作重複2~10次時，可減少聚合物中之雜質。作為此時的弱溶劑，例如有醇類、酮類、烴等，使用選自此等中之3種類以上的弱溶劑時，可進一步提高純化效率，故較佳。
<液晶配向劑>
本發明的液晶配向劑為含有於側鏈具有上述式(1)所表示的構造的至少1種的聚合物，但如此般的聚合物之含有量較佳為1~20質量%，又較佳為3~15質量%，特佳為3~10質量%。又，若含有「於2個以上之末端分別具有進行光聚合或光交聯之基的聚合性化合物」時，其含有量，相對於上述聚合物100質量份，較佳為1~50質量份，又較佳為5~30質量份。
又，本發明的液晶配向劑中，除了上述聚合物以外亦可含有其他的聚合物。此時，聚合物全成分中的如此般的其他的聚合物之含有量，較佳為0.5~80質量%，又較佳為20~50質量%。
液晶配向劑所具有的聚合物之分子量，若考量塗佈液晶配向劑所得之液晶配向膜的強度及塗膜形成時的作業性 、塗膜的均勻性時，以GPC(Gel Permeation Chromatography)法測定之重量平均分子量，係以5,000~1,000,000者為佳，又較佳為10,000~150,000。
液晶配向劑所含有的溶劑並無特別限定，只要是於側鏈具有上述式(I)所表示的構造的聚合物、及因應所需而含有的「於2個以上之末端分別具有進行光聚合或光交聯之基的聚合性化合物」等之含有成分為可溶解或分散即可。例如，可舉出如上述的聚醯胺酸之合成中所示例的有機溶劑。其中，N-甲基-2-吡咯啶酮、γ-丁內酯、N-乙基-2-吡咯啶酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷醯胺，從溶解性之觀點來看係較佳。當然，亦可使用2種以上之混合溶劑。
又，係以將使塗膜的均勻性或平滑性提昇之溶劑，混合於液晶配向劑含有成分的溶解性高之溶劑中使用者為佳。作為如此般的溶劑，可舉例如：異丙醇、甲氧基甲基戊醇、甲基賽路蘇、乙基賽路蘇、丁基賽路蘇、甲基賽路蘇乙酸酯、丁基賽路蘇乙酸酯、乙基賽路蘇乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、乙二醇單乙酸酯、乙二醇單異丙基醚、乙二醇單丁基醚、丙二醇、丙二醇單乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單丁基醚、丙二醇-tert-丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二乙二醇、二乙二醇單乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二丙二醇單乙酸酯單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、二丙二醇單乙基醚、二丙 二醇單乙酸酯單乙基醚、二丙二醇單丙基醚、二丙二醇單乙酸酯單丙基醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲基醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二異丙基醚、乙基異丁基醚、二異丁烯、戊基乙酸酯、丁基丁酸酯、丁基醚、二異丁基酮、甲基環己烯、丙基醚、二己基醚、n-己烷、n-戊烷、n-辛烷、二乙基醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸n-丁酯、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-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇單乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇-1-單甲基醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-單乙基醚-2-乙酸酯、二丙二醇、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、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、2-乙基-1-己醇等。此等之溶劑亦可混合複數種。使用此等之溶劑時，係以液晶配向劑中所含的溶劑全體之5~80質量%者為佳，更佳為20~60質量%。
液晶配向劑中，亦可含有上述以外的成分。該例方面，可舉出使塗佈液晶配向劑時的膜厚均勻性或表面平滑性提昇之化合物、使液晶配向膜與基板的密著性提昇之化合物等。
使膜厚的均勻性或表面平滑性提昇之化合物方面，可舉出氟系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑、非離子系界 面活性劑等。更具體而言，可舉例如EFTop EF301、EF303、EF352(TOHKEM PRODUCTS公司製)、Megafac F171、F173、R-30(大日本油墨公司製)、Florad FC430、FC431(住友3M公司製)、AashiGuard AG710、Surflon S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子公司製)等。使用此等之界面活性劑時，該使用比例對液晶配向劑中所含的聚合物之總量100質量份而言，較佳為0.01~2質量份，又較佳為0.01~1質量份。
使液晶配向膜與基板的密著性提昇之化合物的具體例方面，可舉出含官能性矽烷之化合物或含環氧基之化合物等。可舉例如：3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、2-胺基丙基三甲氧基矽烷、2-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-三乙氧基矽烷基丙基三乙烯三胺、N-三甲氧基矽烷基丙基三乙烯三胺、10-三甲氧基矽烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、10-三乙氧基矽烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、9-三甲氧基矽烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、9-三乙氧基矽烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、N-苄基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苄基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基 丙基三乙氧基矽烷、N-雙(氧乙烯)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-雙(氧乙烯)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、三丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、2,2-二溴新戊二醇二縮水甘油醚、1,3,5,6-四縮水甘油基-2,4-己二醇、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-m-二甲苯二胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-4、4’-二胺基二苯基甲烷、3-(N-烯丙基-N-縮水甘油基)胺基丙基三甲氧基矽烷、3-(N,N-二縮水甘油基)胺基丙基三甲氧基矽烷等。
又為了使液晶配向膜之膜強度更加提昇，亦可添加2,2’-雙(4-羥基-3,5-二羥基甲基苯基)丙烷、四(甲氧基甲基)雙酚等之酚化合物。使用此等之化合物時，對液晶配向劑中所含的聚合物的總量100質量份而言，係以0.1~30質量份者為佳，又較佳為1~20質量份。
再者，液晶配向劑中，上述之外，在不損及本發明效果的範圍內，亦可添加使液晶配向膜之介電率或導電性等之電氣特性變化為目的之介電體或導電物質。
藉由將該液晶配向劑塗佈於基板上進行燒成，而得以形成使液晶成垂直配向之液晶配向膜。藉由使用本發明的液晶配向劑，可使利用所得到的液晶配向膜的液晶顯示元件的應答速度成為快速者。又，本發明的液晶配向劑中亦可含有的「於2個以上之末端分別具有進行光 聚合或光交聯之基的聚合性化合物」，以未含有於液晶配向劑中，或藉由與液晶配向劑一併含有於液晶中，即使是所謂的PSA模式，光反應亦可高感度化，即使是少量的紫外線的照射量，亦可賦預傾斜角。
例如亦可將本發明的液晶配向劑塗佈於基板後，因應所需地予以乾燥，藉由進行燒成，而將所得到的硬化膜直接作為液晶配向膜使用。又，亦可將該硬化膜予以摩擦、或照射偏光或特定波長的光等、或予以離子束等之處理使作為PSA用配向膜，對於液晶填充後的液晶顯示元件以施加電壓之狀態下來照射UV。特以適合作為PSA用配向膜使用。
此時，作為所使用的基板，只要是透明性高的基板即可並無特別限定，可使用如玻璃板、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚醚碸、聚芳酯、聚胺基甲酸酯、聚碸、聚醚、聚醚酮、三甲基戊烯、聚烯烴、聚乙烯對苯二甲酸酯、(甲基)丙烯腈、三乙醯纖維素、二乙醯纖維素、乙酸丁酸纖維素等之塑膠基板等。又，使用形成有用來驅動液晶的ITO電極等的基板，就製程簡單化的觀點而言，故宜。又，於反射型液晶顯示元件中，若僅為單側的基板，則亦可使用矽晶圓等的不透明基板，此時之電極亦可使用鋁等反射光之材料。
液晶配向劑之塗佈方法並無特別限定，舉例如：網版印刷、平板印刷、柔版印刷等之印刷法、噴墨法、噴霧法、輥塗法、或浸漬、輥式塗佈機、縫隙塗佈 機、旋轉塗佈機等。就生產性之面而言，工業上以轉印印刷法為廣泛使用，本發明亦可適合使用。
以上述方法塗佈液晶配向劑而形成的塗膜，燒成後可使成為硬化膜。將液晶配向劑塗佈於基板上後之乾燥步驟不一定必要，但於塗佈後至燒成之前之時間對於每基板為不一定時，或塗佈後未直接燒成時，較佳為進行乾燥步驟。該乾燥只要可將溶劑去除至不會因基板之搬送等而使塗膜形狀變形之程度即可，其乾燥手段並無特別限制。列舉為例如在溫度40℃~150℃，較佳為60℃~100℃之加熱板上乾燥0.5~30分，較佳為1~5分之方法。
藉由塗佈液晶配向劑而形成的塗膜的燒成溫度，未有限定，例如100~350℃，較佳為120~300℃，又較佳為150℃~250℃。燒成時間為5分~240分，較佳為10分~90分，又較佳為20分~90分。加熱可使用通常公知的方法，例如加熱板、熱風循環爐、紅外線爐等來進行。
又，燒成後所得到的液晶配向膜之厚度並無特別限定，較佳為5~300nm，又較佳為10~100nm。
<液晶顯示元件>
本發明的液晶顯示元件，藉由上述方法，於基板上形成液晶配向膜後，可使用公知的方法來製作液晶晶胞。作為液晶顯示元件之具體例，如具備有液晶晶胞之垂直配向方式的液晶顯示元件，該液晶晶胞為具有：以對向所配置 之二片基板、設於基板間之液晶層、藉由設置於基板與液晶層之間的本發明的液晶配向劑所形成之上述液晶配向膜。具體而言，乃具備有液晶晶胞之垂直配向方式的液晶顯示元件，其係藉由將本發明之液晶配向劑塗佈於二片基板上予以燒成而形成液晶配向膜，以此液晶配向膜成對向來配置的二片基板，於此二片基板之間挾持以液晶所構成之液晶層，並以對液晶配向膜及液晶層施加電壓之同時照射紫外線所製作。
使用藉由本發明之液晶配向劑所形成之液晶配向膜，以對液晶配向膜及液晶層施加電壓之同時照射紫外線，使聚合性化合物聚合的同時，藉由使聚合物所具有光反應性之側鏈彼此、或是使聚合物所具有光反應性之側鏈與聚合性化合物反應，液晶的配向可更具效率地被固定化，成為應答速度顯著地優異之液晶顯示元件。
作為在本發明之液晶顯示元件中所使用的基板，若為透明性高之基板並無特別限定，通常係基板上為形成有用來驅動液晶的透明電極的基板。具體例方面，可舉出與上述液晶配向膜中記載的基板為相同者。雖可使用設有習知的電極圖型或突起圖型之基板，但本發明之液晶顯示元件中，因使用上述本發明之液晶配向劑，故於單側基板上形成例如1~10μm之線/狹縫電極圖型，而於對向基板上以未形成狹縫圖型或突起圖型之構造中亦能動作，且藉由此構造之液晶顯示元件，係可簡化製造時的製程，得到高穿透率。
又，在如TFT型之元件的高機能元件中，係可使用在用來驅動液晶之電極與基板之間為形成有如電晶體般的元件者。
穿透型液晶顯示元件的情況時，一般雖使用如上述般的基板，但於反射型液晶顯示元件中，若僅為單側的基板，則亦可使用矽晶圓等的不透明基板。此時，形成於基板上的電極，亦可使用可反射光之如鋁的材料。
本發明之液晶顯示元件中構成液晶層的液晶材料並無特別限定，可用在習知的垂直配向方式中所使用之液晶材料，例如Merck公司製的MLC-6608或MLC-6609等之負型的液晶。又，PSA模式時，可使用例如下述式所表示般的含有聚合性化合物的液晶。
本發明中，使此液晶層挾持於二片基板之間的方法方面，可舉出公知的方法。可舉例如，準備形成有液晶配向膜之一對基板，於一基板的液晶配向膜上散佈珠粒等的間隔(spacer)，以使形成有液晶配向膜之側的面為內側來貼合另一基板，將液晶減壓注入而予以封止之方法。又，準備形成有液晶配向膜之一對基板，於一基板的液晶配向膜上散佈珠粒等的間隔後滴下液晶，之後使形成有液晶配向膜之側的面為內側來貼合另一基板以進行封止之方法，亦可製作液晶晶胞。上述間隔的厚度較佳為 1~30μm，又較佳為2~10μm。
藉由對液晶配向膜及液晶層施加電壓之同時照射紫外線來製作液晶晶胞之步驟，可舉例如，對設置於基板上的電極間施予電壓以對液晶配向膜及液晶層施加電場，並在保持此電場之狀態下照射紫外線之方法。在此，對電極間施予的電壓方面，例如5~30Vp-p，較佳為5~20Vp-p。紫外線的照射量，例如1~60J，較佳為40J以下，紫外線照射量愈少，可抑制因構成液晶顯示元件之構件的破壞所致信賴性之降低，且因可減少紫外線照射時間而得以提昇製造效率，因此較佳。
如上述般，對液晶配向膜及液晶層施加電壓之同時照射紫外線，聚合性化合物會反應形成聚合物，藉由此聚合物可記憶液晶分子傾斜之方向，可使所得之液晶顯示元件的應答速度變快。又，對液晶配向膜及液晶層施加電壓之同時照射紫外線的話，具有使液晶垂直配向的側鏈與光反應性的側鏈的聚醯亞胺前驅物、及將該聚醯亞胺前驅物醯亞胺化而得到的聚醯亞胺所選出的至少1種的聚合物所具有的光反應性的側鏈彼此，或聚合物所具有的光反應性的側鏈與聚合性化合物會反應，因而可使所得之液晶顯示元件的應答速度變快。
〔實施例〕
以下，藉由實施例更具體地說明本發明，但本發明並不受限於此實施例。
<二胺之合成> (合成例1)
Step1：1-(4-(2,4-二硝基苯氧基)乙氧基)苯基)-2-羥基-2-甲基丙酮之合成
於具備攪拌子及氮導入管的2L四頸燒瓶中，添加2,4-二硝基氟苯100.0g([Mw：186.10g/mol]、0.538mol)、2-羥基-4’-(2-羥基乙氧基)-2-甲基丙醯苯120.6g([Mw：224.25g/mol]、0.538mol)、三乙基胺81.7g([Mw：101.19g/mol]、0.807mol)、THF1000g，使迴流24小時。反應結束後，以旋轉蒸發器進行濃縮，添加乙酸乙酯，並將此以純水及生理食鹽水洗淨數次後，以無水硫酸鎂使其乾燥。
以過濾除去無水硫酸鎂，並以旋轉蒸發器進行濃縮後，藉由乙酸乙酯及正己烷進行再結晶，而得到乳白色的個體157.0g([Mw：390.34g/mol]、0.402mol、收率：75%)。以分子內的氫原子的核磁共振頻譜(1H-NMR頻譜)來確認。測定數據如下所示。
1HNMR(400MHz，CDCl3)δ：8.75(Ar：1H)、 8.48~8.45(Ar：1H)、8.09~8.05(Ar：2H)、7.34~7.31(Ar：1H)7.00~6.96(Ar：2H)、4.65~4.63(-CH2-：2H)、4.52~4.49(-CH2-：2H)、4.16(-OH：1H)、1.66~1.60(-CH3×2、6H)Total：18H
Step2 1-(4-(2、4-二胺基苯氧基)乙氧基)苯基)-2-羥基-2-甲基丙酮(DA-1)之合成
於1L四頸燒瓶中，秤取以Step1所得到的二硝基苯衍生物100.0g([Mw：390.34g/mol]、0.256mol)及摻雜鐵的鉑碳(Evonic公司製3wt%)10.0g，添加THF 500ml，充分進行減壓脫氣及氫取代，以室溫使反應24小時。
反應結束後，以PTFE製的薄膜過濾器來除去鉑碳，將濾液藉由旋轉蒸發器除去，使固體析出。將所得到的固體以異丙醇進行加熱洗淨，進而藉由減壓乾燥，得到目的化合物的淡粉紅色的固體72.7g([Mw：330.38g/mol]、0.220mol收率：86%)。1H-NMR頻譜測定數據如下所示。
1HNMR(400MHz，CDCl3)δ：8.09~8.05(Ar：2H)、7.01~6.97(Ar：2H)、6.70~6.68(Ar：1H)、6.12(Ar：1H)、4.36~4.33(-CH2-：2H)、4.29~4.27(-OH&-CH2-：3H)、3.7(-NH2：2H)、3.39(-NH2：2H)、1.64~1.63(-CH3×2：6H)Total：22H
(合成例2)
Step1 2-(4-(2-羥基-2-甲基丙醯基)苯氧基)乙基3,5-二硝基苯甲酸酯之合成
於具備攪拌子及氮導入管的2L四頸燒瓶中，添加2-羥基-4’-(2-羥基乙氧基)-2-甲基丙醯苯100.0g([Mw：224.25g/mol]、0.446mol)、吡啶118.6g([Mw：79.10g/mol]、1.50mol)、THF 1000g，以保持於10℃以下之狀態逐漸地將3,5-二硝基苯甲醯氯123.3g([Mw：230.56g/mol]、0.535mol)、以30分後回復至室溫地使反應12小時。確認反應結束後，以旋轉蒸發器進行濃縮，添加乙酸乙酯，並將此以碳酸鉀水溶液(10%溶液)洗淨數次，進而以純水及生理食鹽水洗淨數次後，以無水硫酸鎂使其乾燥。
以過濾除去無水硫酸鎂，並以旋轉蒸發器進行濃縮後，而得到目的物的黃色的液體162.3g([Mw：418.35g/mol]、0.388mmol、收率：76%)。1H-NMR頻譜測定數據如下所示。
1HNMR(400MHz，CDCl3)δ：9.24(Ar：1H)、9.18(Ar：2H)、8.10~8.07(Ar：2H)、7.02~6.98(Ar：2H)、4.86~4.84(-CH2-：2H)、4.47~4.44(-CH2-： 2H)、4.15~4.10(-OH：1H)、1.64~1.61(-CH3×2：6H)Total：18H
Step2 2-(4-(2-羥基-2-甲基丙醯基)苯氧基)乙基3,5-二胺基苯甲酸酯(DA-2)之合成
於1L四頸燒瓶中，秤取以Step1所得到的二硝基苯衍生物150.0g([Mw：390.34g/mol]、0.384mol)及鈀-碳(5wt%含水物)10.0g，添加THF500ml，充分進行減壓脫氣及氫取代，以室溫使反應24小時。
反應結束後，以PTFE製的薄膜過濾器來除去鈀-碳，將濾液藉由旋轉蒸發器除去，使固體析出。將所得到的固體以乙酸乙酯及正己烷的混合溶劑(重量比：2：1)進行再結晶，藉由減壓乾燥，而得到目的化合物的白色的固體124.0g([Mw：358.39g/mol]、0.346mol收率：90%)。1H-NMR頻譜測定數據如下所示。
1HNMR(400MHz，d6-DMSO)δ：8.21~8.20(Ar：2H)、7.06~7.03(Ar：2H)、6.45(Ar：2H)、6.40(Ar：1H)、6.03(-OH：1H)、5.01(-NH2×2：4H)、4.53~4.52(-CH2-：2H)、4.37~4.36(-CH2-：2H)、1.39(-CH3×2：6H)Total：22H
<液晶配向劑之調製>
以下中的縮寫係如同下述。
(酸二酐)
BODA：雙環[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐
CBDA：1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
PMDA：偏苯三甲酸酐
TCA：2,3,5-三羧基環戊基乙酸-1,4,2,3-酸二酐
(二胺)
m-PDA：m-苯二胺
DBA：3,5-二胺基苯甲酸
3AMPDA：3,5-二胺基-N-(吡啶-3-基甲基)苯甲醯胺
4DABP：下述所示的4,4’-二胺基二苯甲酮
DA-1~DA-2：以合成例1、2所得到的下述的自由基產生二胺
DA-3~DA-4：下述的光反應性二胺
DA-6~DA-9：下述的垂直配向性二胺
<溶劑>
NMP：N-甲基-2-吡咯啶酮
BCS：丁基賽路蘇
<添加劑>
3AMP：3-胺甲基吡啶(3-picolylamine)
<聚合性化合物>
下述式RM1、RM2所表示的聚合性化合物
<含有聚合性化合物的液晶>
於Merck公司製負型液晶MLC-6608(10.0g)中添加30mg的聚合性化合物RM3(對液晶而言為0.3wt%)，以120℃下使溶解後，調製含有聚合性化合物的液晶(LC1)。
<其他>
IPDI：下述所示的異佛酮二異氰酸酯
KIP150：下述所示的附有聚苯乙烯系自由基起始機能的聚合物(SYNASIA公司製)
<聚醯亞胺之分子量之測定>
裝置：Senshu Scientific公司製常溫凝膠浸透層析法(GPC)裝置(SSC-7200)、管柱：Shodex公司製管柱(KD-803、KD-805)
管柱溫度：50℃
溶離液：N,N’-二甲基甲醯胺(添加劑為溴化鋰-水合物(LiBr．H2O)為30mmol/L(公升)、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
檢量線製作用標準樣品：東曹公司製TSK標準聚環氧乙烷(分子量：約9000,000、150,000、100,000及30,000)，及Polymer Laboratories公司製聚乙二醇(分子量：約12,000、4,000及1,000)。
<聚醯亞胺之醯亞胺化率之測定>
將聚醯亞胺粉末20mg置入NMR樣品管(NMR sampling tube stand， 5(草野科學公司製))，添加重氫化二甲基亞碸(DMSO-d6、0.05%TMS混合品)1.0ml，施加超音波使完全溶解。將該溶液使用JEOL公司製NMR測定機(JNW-ECA500)測定500MHz的質子NMR。醯亞胺化率係以來自醯亞胺化前後結構未變化的質子作為基準質子而決定，使用此質子之波峰累積值與來自於9.5~10.0ppm附近所出現的醯胺酸的NH基之質子波峰累積值，使 用下述式求出。尚，下述式中，x為來自醯胺酸的NH基之質子波峰累積值；y為基準質子之波峰累積值；α為聚醯胺酸(醯亞胺化率為0%)時相對醯胺酸的NH基質子1個的基準質子的個數比例。
醯亞胺化率(%)=(1-α．x/y)×100
(實施例1)
將CBDA(1.86g、10.0mmol)、DA-1(2.51g、7.0mmol)、DA-6(1.14g、3.0mmol)於NMP(22.1g)中使反應10小時後，添加NMP(36.8g)及BCS(27.6g)，使攪拌5小時後得到液晶配向劑(A)。
又，對上述液晶配向劑(A)10.0g添加0.06g的聚合性化合物RM1(對固形分而言為10質量%)，以室溫攪拌3小時使其溶解，來調製液晶配向劑(A1)。
又，對上述液晶配向劑(A)10.0g添加0.06g的聚合性化合物RM2(對固形分而言為10質量%)，以室溫攪拌3小時使其溶解，來調製液晶配向劑(A2)。
(實施例2)
將CBDA(1.86g、10.0mmol)、DA-1(1.08g、3.0mmol)、DA-4(1.06g、4.0mmol)、DA-7(1.30g、3.0mmol)於NMP(21.2g)中使反應10小時後，添加NMP(35.3g)及BCS(26.5g)，使攪拌5小時後得到液晶配向劑(B)。
又，對上述液晶配向劑(B)10.0g添加0.06g的聚合性化合物RM1(對固形分而言為10質量%)，以室溫攪拌3小時使其溶解，來調製液晶配向劑(B1)。
(實施例3)
將PMDA(0.65g、3.0mmol)、DBA(0.46g、3.0mmol)、DA-2(0.73g、2.0mmol)、DA-3(0.93g、2.0mmol)、DA-9(1.20g、3.0mmol)於NMP(15.9g)中使反應30分後，添加CBDA(1.31g、7.0mmol)、NMP(5.3g)並進而使反應10小時。添加NMP(35.2g)及BCS(26.4g)，使攪拌5小時後得到液晶配向劑(C)。
又，對上述液晶配向劑(C)10.0g添加0.06g的聚合性化合物RM1(對固形分而言為10質量%)，以室溫攪拌3小時使其溶解，來調製液晶配向劑(C1)。
(實施例4)
將BODA(2.38、10.0mmol)、DA-2(4.39g、13.0mmol)、DA-9(2.28g、6.0mmol)於NMP(32.4g)中溶解，並以60℃使反應5小時後，添加CBDA(1.75g、9.0mmol)及NMP(10.8g)，以40℃使反應10小時而得到聚醯胺酸溶液。
在此聚醯胺酸溶液(50g)中添加NMP稀釋成6質量%後，添加作為醯亞胺化觸媒的乙酸酐(5.4g)、及吡啶(2.8g)，以50℃使反應3小時。將此反應溶液投入至甲 醇(700ml)中，將所得之沈澱物過濾取得。將此沈澱物以甲醇洗淨，並以100℃減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(D)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為51%，數平均分子量為17000，重量平均分子量為38000。
在所得之聚醯亞胺粉末(D)(6.0g)中添加NMP(44.0g)，以50℃攪拌5小時使其溶解。在此溶液中添加3AMP(1wt%NMP溶液)6.0g、NMP(14.0g)、BCS(30.0g)，藉由以室溫攪拌5小時而得到液晶配向劑(D1)。
又，對上述液晶配向劑(D1)10.0g添加0.06g的聚合性化合物RM1(對固形分而言為10質量%)，以室溫攪拌3小時使其溶解，來調製液晶配向劑(D2)。
(實施例5)
將BODA(2.38、10.0mmol)、DBA(0.87g、6.0mmol)、DA-2(1.26g、4.0mmol)、DA-3(1.77g、4.0mmol)、DA-9(2.28g、6.0mmol)於NMP(30.7g)中溶解，並以60℃使反應5小時後，添加CBDA(1.68g、9.0mmol)及NMP(10.2g)，以40℃使反應10小時而得到聚醯胺酸溶液。
在此聚醯胺酸溶液(45g)中添加NMP稀釋成6質量%後，添加作為醯亞胺化觸媒的乙酸酐(5.1g)、及吡啶(2.6g)，以50℃使反應3小時。將此反應溶液投入至甲醇(650ml)中，將所得之沈澱物過濾取得。將此沈澱物 以甲醇洗淨，並以60℃減壓乾燥後得到聚醯亞胺粉末(E)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為52%，數平均分子量為13000，重量平均分子量為27000。
在所得之聚醯亞胺粉末(E)(6.0g)中添加NMP(44.0g)，以50℃攪拌5小時使其溶解。在此溶液中添加3AMP(1wt%NMP溶液)6.0g、NMP(14.0g)、BCS(30.0g)，藉由以室溫攪拌5小時而得到液晶配向劑(E1)。
又，對上述液晶配向劑(E1)10.0g添加0.06g的聚合性化合物RM1(對固形分而言為10質量%)，以室溫攪拌3小時使其溶解，來調製液晶配向劑(E2)。
又，對上述液晶配向劑(E1)10.0g添加0.06g的聚合性化合物RM2(對固形分而言為10質量%)，以室溫攪拌3小時使其溶解，來調製液晶配向劑(E3)。
(實施例6)
將TCA(2.13、10.0mmol)、3AMPDA(1.84g、8.0mmol)、DA-1(2.04g、6.0mmol)、DA-8(2.98g、6.0mmol)於NMP(32.0g)中溶解，並以80℃使反應5小時後，添加CBDA(1.68g、9.0mmol)及NMP(10.7g)，以40℃使反應10小時而得到聚醯胺酸溶液。
在此聚醯胺酸溶液(45g)中添加NMP稀釋成6質量%後，添加作為醯亞胺化觸媒的乙酸酐(4.9g)、及吡啶(2.5g)，以50℃使反應3小時。將此反應溶液投入至甲 醇(650ml)中，將所得之沈澱物過濾取得。將此沈澱物以甲醇洗淨，並以60℃減壓乾燥後得到聚醯亞胺粉末(F)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為50%，數平均分子量為16000，重量平均分子量為33000。
在所得之聚醯亞胺粉末(F)(6.0g)中添加NMP(44.0g)，以50℃攪拌5小時使其溶解。在此溶液中添加3AMP(1wt%NMP溶液)6.0g、NMP(14.0g)、BCS(30.0g)，藉由以室溫攪拌5小時而得到液晶配向劑(F1)。
又，對上述液晶配向劑(F1)10.0g添加0.06g的聚合性化合物RM1(對固形分而言為10質量%)，以室溫攪拌3小時使其溶解，來調製液晶配向劑(F2)。
(比較例1)
將CBDA(1.86g、10.0mmol)、m-PDA(0.76g、7.0mmol)、DA-9(1.14g、3.0mmol)於NMP(15.1g)中反應10小時後，添加NMP(25.1g)及BCS(18.8g)，使攪拌5小時後得到聚醯胺酸溶液(G)。
又，對上述液晶配向劑(G)10.0g添加0.06g的聚合性化合物RM1(對固形分而言為10質量%)，以室溫攪拌3小時使其溶解，來調製液晶配向劑(G1)。
(比較例2)
將BODA(2.38、10.0mmol)、DBA(2.02g、13.0 mmol)、DA-9(2.28g、6.0mmol)於NMP(25.3g)中溶解，並以80℃使反應5小時後，添加CBDA(1.75g、9.0mmol)及NMP(8.4g)，以40℃使反應10小時而得到聚醯胺酸溶液。
在此聚醯胺酸溶液(35g)中添加NMP稀釋成6質量%後，添加作為醯亞胺化觸媒的乙酸酐(4.8g)、及吡啶(2.5g)，以50℃使反應3小時。將此反應溶液投入至甲醇(500ml)中，將所得之沈澱物過濾取得。將此沈澱物以甲醇洗淨，並以100℃減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(H)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為50%，數平均分子量為18000，重量平均分子量為37000。
在所得之聚醯亞胺粉末(H)(6.0g)中添加NMP(44.0g)，以50℃攪拌5小時使其溶解。在此溶液中添加3AMP(1wt%NMP溶液)6.0g、NMP(14.0g)、BCS(30.0g)，藉由以室溫攪拌5小時而得到液晶配向劑(H1)。
又，對上述液晶配向劑(H1)10.0g添加0.06g的聚合性化合物RM1(對固形分而言為10質量%)，以室溫攪拌3小時使其溶解，來調製液晶配向劑(H2)。
<液晶晶胞之製作> (實施例7)
使用實施例1所得之液晶配向劑(A1)，以如下述所示之步驟順序進行液晶晶胞之製作。將實施例1所得之液 晶配向劑(A1)，旋轉塗佈於像素大小為100μm×300μm且形成有線/間距各為5μm之ITO電極圖型的ITO電極基板之ITO面上，於80℃之加熱板乾燥90秒鐘後，在200℃的熱風循環式烘箱燒成30分鐘，形成膜厚100nm之液晶配向膜。
又，將液晶配向劑(A1)旋轉塗佈於未形成有電極圖型之ITO面上，於80℃之加熱板乾燥90秒後，在200℃的熱風循環式烘箱燒成30分鐘，形成膜厚100nm之液晶配向膜。
上述的二片基板，係於一基板之液晶配向膜上散佈4μm之珠粒間隔後，從其上印刷密封劑(溶劑型熱硬化型的環氧基樹脂、三井化學公司製Struct BondX N-1500T)。接著，使另一基板形成有液晶配向膜之側的面為內側，與剛剛的基板貼合後，使密封劑硬化來製作空晶胞。於此空晶胞中藉由減壓注入法注入液晶MLC-6608(Merck公司製商品名)，來製作液晶晶胞。
所得之液晶晶胞之應答速度，係以下述方法測定。之後，在對此液晶晶胞施加20V的DC電壓的狀態下，從此液晶晶胞的外側照射10J通過365nm之帶通濾波器的UV。之後，再測定應答速度，比較UV照射前後的應答速度。又，對於UV照射後的晶胞測定像素部分的預傾斜角。將結果表示於表1。
<應答速度之測定方法>
首先，於依序以呈背光、正交尼可稜晶之狀態的一組偏光板、光量檢出器所構成之測定裝置中，在一組偏光板之間配置液晶晶胞。此時，形成有線/間距之ITO電極之圖型係對正交尼可稜晶成45°角。而且，對上述的液晶晶胞施加電壓±6V、頻率1kHz之矩形波，將藉由光量檢出器所觀測到的亮度成飽和為止的變化呈現於示波器，使未施加電壓時的亮度為0%，施加±4V之電壓，使飽和亮度之值為100%，使亮度從10%~90%為止變化所需的時間為應答速度。
<預傾斜角之測定>
使用Meiryo Technica公司製LCD Analyzer LCA-LUV42A。
(實施例8~14、比較例3、4)
除了分別使用表1中所示液晶配向劑來取代液晶配向劑(A1)以外，與實施例7進行相同之操作，並進行於UV照射前後的應答速度、及預傾斜角之測定。將此等結果整理表示於表1中。
如表1所示般，實施例時，即使是波長365nm的紫外線的照射，亦可確認到展現出預傾斜角。另一方面，比較例時，即使是液晶配向膜中為包含聚合性化合物之情形，亦無法展現出充分的預傾斜角。
此係認為，比較例的液晶配向劑時，聚合性化合物本身幾乎不會吸收365nm的紫外線，因而不具有自由基產生部位的液晶配向膜，並未產生對聚合反應開始而言為充分的自由基之故。另一方面，實施例的液晶配向劑係認為，即使是照射長波長側的紫外線，亦可產生充分的自由基，因而在液晶配向膜界面聚合性化合物會聚合，而形成預傾斜角之故。
(實施例15)
除了使用液晶配向劑(D1)來取代液晶配向劑(A1)，並使用含有聚合性化合物的液晶以外，與實施例7進行相同之操作，來製作液晶晶胞。在對此液晶晶胞施加20V的DC電壓的狀態下，從此液晶晶胞的外側照射7J、15J通過365nm之帶通濾波器的UV，並比較各液晶 晶胞的應答速度。又，進行預傾斜角之測定。將結果表示於表2。
(比較例5)
除了使用液晶配向劑(H1)來取代液晶配向劑(A1)，並使用含有聚合性化合物的液晶以外，與實施例7進行相同之操作，來製作液晶晶胞。在對此液晶晶胞施加20V的DC電壓的狀態下，從此液晶晶胞的外側照射7J、15J通過365nm之帶通濾波器的UV，並比較各液晶晶胞的應答速度。又，進行預傾斜角之測定。
如表2所示般，實施例15之情形時，即使是紫外線的照射量為少的7J之情形，亦可確認到應答速度之充分提昇及具有預傾斜角之形成能。另一方面，比較例5時，紫外線的照射量為少時，幾乎未展現出預傾斜角，可確認到為使展現出預傾斜角時需要大量的紫外線之照射。
(實施例16)
將IPDI(0.89g、4.0mmol)、DA-1(1.32g、4.0 mmol)、DA-6(1.52g、4.0mmol)、3AMPDA(0.48g、2.0mmol)於NMP(16.0g)中溶解，使反應5小時後，添加CBDA(1.14g、5.8mmol)及NMP(5.4g)，以室溫使反應10小時，而得到聚脲-醯胺酸(PU-PAA)溶液。此聚合物的Mn為11000，Mw為28000。
於此PU-PAA溶液(26.8g)中添加NMP(30.3g)及3AMP(1質量%NMP溶液5.4g)、BC(26.8g)稀釋成6質量%後，藉由以室溫攪拌5小時而得到液晶配向劑(I1)。
又，對上述液晶配向劑(I1)10.0g添加0.06g的聚合性化合物RM1(對固形分而言為10質量%)，以室溫攪拌3小時使其溶解，來調製液晶配向劑(I2)。
(實施例17)
在KIP150(6.0g)中添加NMP(44.0g)，攪拌5小時使其溶解。在此溶液中添加NMP(20.0g)、BCS(30.0g)稀釋成6質量%後，藉由以室溫攪拌5小時而得到聚合物溶液(J1)。
更，對比較例2的液晶配向劑(H1)7.0g添加3.0g的聚合物溶液(J1)及0.06g的聚合性化合物RM1(對固形分而言為10質量%)，以室溫攪拌3小時使均勻溶解，來調製液晶配向劑(J2)。
(實施例18)
將BODA(3.0、12.0mmol)、3AMPDA(1.45g、6.0mmol)、DA-6(4.57g、12.0mmol)、DA-1(3.96g、12.0mmol)於NMP(49.4g)中溶解，以60℃使反應5小時後，添加CBDA(3.47g、17.7mmol)及NMP(16.5g)，以40℃使反應10小時而得到聚醯胺酸溶液。
在此聚醯胺酸溶液(80g)中添加NMP稀釋成6質量%後，添加作為醯亞胺化觸媒的乙酸酐(14.8g)、及吡啶(4.6g)，以70℃使反應3小時。將此反應溶液投入至甲醇(1060ml)中，將所得之沈澱物過濾取得。將此沈澱物以甲醇洗淨，並以100℃減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(K)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為72%，Mn為17000，Mw為54000。
在所得之聚醯亞胺粉末(K)(6.0g)中添加NMP(44.0g)，以70℃攪拌12小時並使其溶解。在此溶液中添加3AMP(1wt%NMP溶液)6.0g、NMP(14.0g)、BCS(30.0g)，藉由以室溫攪拌5小時而得到液晶配向劑(K1)。
又，對上述液晶配向劑(K1)10.0g添加0.06g的聚合性化合物RM1(對固形分而言為10質量%)，以室溫攪拌3小時使其溶解，來調製液晶配向劑(K2)。
(比較例6)
將BODA(3.0、12.0mmol)、3AMPDA(1.45g、6.0mmol)、DA-6(4.57g、12.0mmol)、4DABP(2.55g、 12.0mmol)於NMP(45.1g)中溶解，以60℃使反應5小時後，添加CBDA(3.47g、17.7mmol)及NMP(15.5g)，以40℃使反應10小時而得到聚醯胺酸溶液。
在此聚醯胺酸溶液(70g)中添加NMP稀釋成6質量%後，添加作為醯亞胺化觸媒的乙酸酐(14.2g)、及吡啶(4.4g)，以70℃使反應3小時。將此反應溶液投入至甲醇(940ml)中，將所得之沈澱物過濾取得。將此沈澱物以甲醇洗淨，並以100℃減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(L)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為70%，Mn為14000，Mw為41000。
在所得之聚醯亞胺粉末(L)(6.0g)中添加NMP(44.0g)，以70℃攪拌12小時並使其溶解。在此溶液中添加3AMP(1wt%NMP溶液)6.0g、NMP(14.0g)、BCS(30.0g)，藉由以室溫攪拌5小時而得到液晶配向劑(L1)。
又，對上述液晶配向劑(L1)10.0g添加0.06g的聚合性化合物RM1(對固形分而言為10質量%)，以室溫攪拌3小時使其溶解，來調製液晶配向劑(L2)。
<液晶晶胞之製作及評價> (實施例19)
除了使用液晶配向劑(I2)來取代液晶配向劑(A1)以外，與實施例7進行相同之操作，並比較於UV照射前後的應答速度。又，進行預傾斜角之測定。
(實施例20)
除了使用液晶配向劑(J2)來取代液晶配向劑(A1)以外，與實施例7進行相同之操作，並比較於UV照射前後的應答速度。又，進行預傾斜角之測定。
(實施例21)
除了使用液晶配向劑(K2)來取代液晶配向劑(A1)以外，與實施例7進行相同之操作，並比較於UV照射前後的應答速度。又，進行預傾斜角之測定。
(比較例7)
除了使用液晶配向劑(L2)來取代液晶配向劑(A1)以外，與實施例7進行相同之操作，並比較於UV照射前後的應答速度。又，進行預傾斜角之測定。
由上述實施例19、20之結果可確認到，即使是使用具有聚醯亞胺以外的主鏈構造的聚合物(聚脲構造或聚苯乙烯構造)，藉由於側鏈部位導入自由基起始部位，即使是如365nm般長波長的紫外線之照射，亦可展現出充分的預傾斜角。
另一方面，如比較例7所示般，於聚合物之主鏈骨架中導入自由基起始部位時，與於側鏈部位導入之情形相較時，可得知預傾斜角之展現能有變弱之傾向。
一般而言，被認為藉由紫外線照射使聚合性化合物反應並形成預傾斜角之聚合反應中，係在液晶配向膜及液晶(其係與該液晶配向膜接觸者)之界面為有效率地產生，因而認為形成預傾斜角。但如比較例7般，於主鏈骨架中具有自由基部位時，係認為藉由紫外線照射所產生的自由基為存在於聚合物中，而無法有效率地參與在與液晶之界面之反應之故。
[產業利用性]
本發明的液晶配向劑不僅適合作為用來製造PSA型液晶顯示器、SC-PVA型液晶顯示器等之垂直配向方式的液晶顯示元件，亦適合使用於藉由摩擦處理或光配向處理所製造的液晶配向膜之用途。
尚，在此引用2013年9月3日提出申請之日本專利申請案2013-182351號之說明書、申請專利範圍、圖式及摘要之全內容，以作為揭示內容納入本發明之說明書中。

Claims (18)

  1. 一種液晶配向劑，其特徵為含有具有下述式(I)所表示的側鏈構造的聚合物， (Ar示為選自伸苯基、伸萘基、及伸聯苯基的芳香族烴基，該等中可被有機基取代，氫原子可被鹵素原子取代；R1、R2分別獨立為碳原子數1~10之烷基、烷氧基、苄基、或苯乙基，若為烷基或烷氧基時，可以R1、R2形成環；T1、T2分別獨立為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、-CH2O-、-N(CH3)-、-CON(CH3)-、或-N(CH3)CO-；S為單鍵、或非取代或被氟原子取代的碳原子數1~20之伸烷基(但，伸烷基的-CH2-或CF2-可被-CH=CH-取代，又，當下述任一基互不相鄰時，可被此等之基取代：-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、二價碳環或二價雜環)；Q表示為下述構造， (R示為氫原子或碳原子數1~4之烷基；R3示為-CH2-、-NR-、-O-或-S-)。
  2. 如請求項1之液晶配向劑，其中，具有前述式(I)所表示的側鏈構造的聚合物，係由具有前述式(I) 所表示的側鏈構造的聚醯亞胺前驅物及將該前驅物醯亞胺化而得到的聚醯亞胺所成之群中所選出的至少1種的聚合物。
  3. 如請求項1或2之液晶配向劑，其中，式(I)中的Ar為苯基，Q為-OR。
  4. 如請求項1~3中任一項之液晶配向劑，其中，上述聚合物進而具有使液晶垂直配向的側鏈。
  5. 如請求項4之液晶配向劑，其中，上述使液晶垂直配向的側鏈，係選自下述式(II-1)及(II-2)的至少1種， (X1示為單鍵、-(CH2)a-(a為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-；X2示為單鍵或(CH2)b-(b為1~15之整數)；X3示為單鍵、-(CH2)c-(c為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-；X4示為選自苯環、環己烷環、及雜環的二價環狀基，此等環狀基上的任意的氫原子可被碳數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取代，更，X4亦可為選自具有類固醇骨架的碳數17~51之有機基的二價有機基；X5示為選自苯環、環己烷環、及雜環的二價環狀基，此等環狀基上的任意的氫原子可被碳數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取代；n示為0~4之整數；X6示為碳數1~18之烷基、碳數1~18之含氟烷基、碳數1~18之烷氧基、或碳數1~18之含氟烷氧基)[化4]-X 7 -X 8 [II-2](X7示為單鍵、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-或OCO-；X8示為碳數8~22之烷基或碳數6~18之含氟烷基)。
  6. 如請求項1~4中任一項之液晶配向劑，其中，上述聚合物進而具有構造中為包含光反應性基的側鏈。
  7. 如請求項6之液晶配向劑，其中，上述構造中為包含光反應性基的側鏈，係下述式(III)或式(IV)所表示，[化5]-R 8 -R 9 -R 10 [III](R8示為單鍵、-CH2-、-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、-CH2O-、-N(CH3)-、-CON(CH3)-、或-N(CH3)CO-；R9示為單鍵、可被氟原子取代之碳數1~20之伸烷基，伸烷基的-CH2-可被-CF2-或-CH=CH-任意取代，當下述任一基互不相鄰時，可被此等之基取代：-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-、二價碳環或雜環；R10示為選自下述式的光反應性基) [化7]-Y1-Y2-Y3-Y4-Y5-Y6 (IV)(Y1示為-CH2-、-O-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-OCO-、-NH-、或-CO-；Y2為碳數1~30之伸烷基、二價碳環或雜環，此伸烷基、二價碳環或雜環的1個或複數個氫原子可被氟原子或有機基取代；Y2中，當下述之基互不相鄰時，-CH2-可被此等之基取代：-O-、-NHCO-、-CONH-、-COO-、-OCO-、-NH-、-NHCONH-、-CO-；Y3示為-CH2-、-O-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-OCO-、-NH-、-CO-、或單鍵；Y4示為桂皮醯基；Y5為單鍵、碳數1~30之伸烷基、二價碳環或雜環，此伸烷基、二價碳環或雜環的1個或複數個氫原子可被氟原子或有機基取代；Y5中，當下述之基互不相鄰時，-CH2-可被此等之基取代：-O-、-NHCO-、-CONH-、-COO-、-OCO-、-NH-、-NHCONH-、-CO-；Y6示為丙烯醯基或甲基丙烯醯基的光聚合性基)。
  8. 如請求項1~7中任一項之液晶配向劑，其中，上述聚合物，係含有聚醯亞胺前驅物及將該前驅物醯亞胺化而得到的聚醯亞胺之中至少1種的聚合物，且前述聚醯亞胺前驅物，係將含有下述式(1)所表示的二胺的二胺成分、與四羧酸二酐成分反應而得到， (式中符號之定義係與上述式(I)相同)。
  9. 如請求項8之液晶配向劑，其中，上述聚合物，係進而含有下述聚醯亞胺前驅物及將該前驅物醯亞胺化而得到的聚醯亞胺之中至少1種的聚合物，且所述聚醯亞胺前驅物，係將含有下述式(2)所表示的二胺的二胺成分、與四羧酸二酐成分反應而得到， (X示為上述式[II-1]或式[II-2]之構造；n示為1~4之整數)。
  10. 如請求項8或9之液晶配向劑，其中，上述聚合物，係進而含有下述聚醯亞胺前驅物及將該前驅物醯亞胺化而得到的聚醯亞胺之中至少1種的聚合物，且所述聚醯亞胺前驅物，係將含有下述式(3)或式(4)所表示的二胺的二胺成分、與四羧酸二酐成分反應而得到， (R8、R9及R10之定義係與上述式(III)相同) (Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、及Y6之定義係與上述式(IV)相同)。
  11. 如請求項8~10中任一項之液晶配向劑，其中，上述(1)所表示的二胺為全二胺成分的10莫耳%~80莫耳%。
  12. 如請求項1~11中任一項之液晶配向劑，其中，液晶配向劑，係液晶中及/或液晶配向膜中含有聚合性化合物，並藉由施加電壓之同時照射紫外線來使上述聚合性化合物反應而得到的液晶顯示元件用的液晶配向劑。
  13. 一種液晶配向膜，其係由請求項1~12中任一項之液晶配向劑而得到。
  14. 一種液晶顯示元件，其係具備請求項13之液晶配向膜。
  15. 如請求項14之液晶顯示元件，其中，液晶顯示元件係藉由施加電壓之同時照射紫外線來使上述聚合性化合物反應而得到。
  16. 一種聚合物，其係由具有下述式(I)所表示的側鏈構造的聚醯亞胺前驅物及將該前驅物醯亞胺化而得到的聚醯亞胺所成之群中所選出的至少1種的聚合物， (R1、R2、T1、T2、S、及Q之定義係與請求項2中的式(I)相同)。
  17. 一種下述式(I)所表示的二胺， 式中，R1、R2、T1、T2、S、Q、R之定義係與上述式(I)相同。
  18. 一種下述式所表示的二胺，
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