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TWI406838B - 二胺、液晶配向劑、液晶配向膜和液晶顯示裝置 - Google Patents

二胺、液晶配向劑、液晶配向膜和液晶顯示裝置 Download PDF

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TWI406838B
TWI406838B TW096124478A TW96124478A TWI406838B TW I406838 B TWI406838 B TW I406838B TW 096124478 A TW096124478 A TW 096124478A TW 96124478 A TW96124478 A TW 96124478A TW I406838 B TWI406838 B TW I406838B
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diamine
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TW096124478A
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TW200808686A (en
Inventor
Fumitaka Kondo
Takeshi Fujiwara
Daisuke Touma
Original Assignee
Jnc Corp
Jnc Petrochemical Corp
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Description

二胺、液晶配向劑、液晶配向膜和液晶顯示裝置
本發明是有關於一種具側鏈結構的二胺和使用該二胺的聚合物(聚醯胺酸或其衍生物)溶解在溶劑中得到的液晶配向劑、具備由該液晶配向劑形成的液晶配向膜的液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置用於筆記本電腦或臺式計算機的監視器以及攝像機(video camer)的取景器、投影型顯示器等各種液晶顯示設備中，最近電視機中也使用液晶顯示裝置。並且，液晶顯示裝置還用作光學打印機磁頭、光學傅裏葉變換(optical fourier transform)裝置、光閥等光電子學相關裝置。
以往，液晶顯示裝置以使用向列液晶的顯示裝置為主流，已實際應用的液晶顯示裝置有：1)90度扭轉的扭曲向列(Twisted Nematic，TN)型液晶顯示裝置；2)通常180度或180度以上扭轉的超扭曲向列(Super Twisted Nematic，STN)型液晶顯示裝置；3)使用薄膜晶體管的所謂薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)型液晶顯示裝置。
上述液晶顯示裝置具有以下缺點：圖像可適當目視的視野角狹窄；從斜向觀看時，出現亮度或對比度下降以及中間色調的亮度轉換現象。近年來，關於上述視野角的問題，藉由以下技術進行改良，即：1)使用了光學補償膜的TN－TFT型液晶顯示裝置、2)使用了垂直配向和光學補償膜的垂直配向(Vertical Alignment，VA)型液晶顯示裝置、3)將垂直配向和突起結構物技術並用的多區域垂直配向(Multi Domain Vertical Alignment，MVA)型液晶顯示裝置、或4)橫電場式共面轉換(In－Plane Switching，IPS)型液晶顯示裝置、5)電控雙折射(Electrically Controlled Birefringence，ECB)型液晶顯示裝置、6)光學補償彎曲排列(Optically Compensated Bend或Optically self－Compensated Birefringence：OCB)型液晶顯示裝置等技術，改良的技術已實際應用或正在研究中。
液晶顯示裝置技術的發展不單是藉由改良上述驅動方式或裝置結構來實現，還藉由改良顯示裝置中使用的構成部件來實現。顯示裝置所使用的構成部件中，特別是液晶配向膜，是關係到液晶顯示裝置的顯示品質的重要要素之一，隨著顯示裝置的高品質化，液晶配向膜的作用也逐年變得重要起來。
液晶配向膜是由液晶配向劑製備的。目前，主要使用的液晶配向劑是將聚醯胺酸或可溶性的聚醯亞胺溶解在有機溶劑中的溶液。在基板上塗佈上述溶液後，藉由加熱等方法成膜，形成聚醯亞胺系配向膜。雖然也在研究除聚醯胺酸或可溶性聚醯亞胺以外的各種液晶配向劑，但從耐熱性、耐化學品性(耐液晶性)、塗佈性、液晶配向性、電特性、光學特性、顯示特性等方面考慮，基本還未實現實用化。
為了提高液晶顯示裝置的顯示品質，液晶配向膜所要求的重要特性可以列舉出：電壓保持率和殘留DC。若電壓保持率低，則在燃燒期間施加在液晶上的電壓下降，結果亮度下降，給正常的諧調顯示帶來障礙。另一方面，若殘留DC大，則施加電壓後儘管除去電壓，消去的圖像也會殘留，即出現所謂的“餘象(afterimage)”。
作為解决上述問題的嘗試，最近提出了幾種方法。
1)已知用於形成液晶配向膜的、組合使用物理性質不同的兩種或兩種以上聚醯胺酸的聚醯胺酸組合物(參照專利文獻1：日本特開平11－193345號公報、專利文獻2：日本特開平11－193347號公報)。
2)已知使用聚合物成分和溶劑的清漆組合物，其中上述聚合物成分使用聚醯胺酸和聚醯胺(參照專利文獻3：WO 00/61684號公報)。
3)已知使用物理性質不同的兩種或兩種以上的聚醯胺酸和聚醯胺以及溶劑的清漆組成物(參照專利文獻4：WO 01/000733號公報)。
4)已知使用了高分子材料的清漆組合物，其中上述高分子材料使用由具有特定結構的胺成分合成的聚醯胺酸等(參照專利文獻5：日本特開2002－162630號公報)。
但是，上述現有技術中，關於電壓保持率和殘留DC的問題還留有研究餘地。另外，作為液晶顯示裝置的製作中使用的胺成分，本發明的保留式(I)結構的使電壓保持率和殘留DC得到改善的胺成分還不為人所知。
【專利文獻1】日本特開平11－193345號公報【專利文獻2】日本特開平11－193347號公報【專利文獻3】WO 2000/61684號小冊子【專利文獻4】WO 2001/000733號小册子【專利文獻5】日本特開2002－162630號公報
本發明的目的例如在於提供一種電壓保持率和殘留DC的問題得到改善的液晶顯示裝置用液晶配向劑。另外，本發明的目的還在於提供一種具備使用上述液晶配向劑形成的液晶配向膜的液晶顯示裝置。
並且，本發明的目的還在於提供一種用於合成上述液晶配向劑的新型聚合物、作為上述聚合物的原料的新型化合物(二胺)。
為了解决上述課題，本發明人等進行了深入研究。
結果發現：使用特定的四羧酸二酐作為酸成分、使用包括下述通式(I)表示的二胺的特定二胺作為胺成分，使它們反應得到聚合物，並使用含有一種或兩種或兩種以上上述聚合物的液晶配向劑製作液晶配向膜，該液晶配向膜可以賦予具備其的液晶顯示裝置以良好的電壓保持率和顯著的殘留DC减少效果，從而完成了本發明。
並進一步發現：藉由適當選擇上述聚合物(聚醯胺酸或其衍生物)，使用上述液晶配向劑製作的液晶配向膜適用於各種顯示驅動方式的液晶顯示裝置。
本發明包括以下構成。
[1]通式(I)表示的具側鏈結構的二胺。
[式(I)中，A1 表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CO－、－CONH－或－(CH2 )m －；m為1~6的整數；R1 為下式(II－A)表示的基團或下式(II－B)表示的基團。]
[式(II－A)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CONH－、－CH＝CH－或碳原子數為1~12的亞烷基(alkylene)；R2 和R3 分別獨立表示－H、－F或－CH3 ；環S表示1,4－亞苯基、1,4－亞環己基、1,3－二惡烷－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；R4 表示－F、碳原子數為1~30的烷基、碳原子數為1~30的氟代烷基、－OCH2 F、－OCHF2 或－OCF3 ；a和b分別獨立表示0~4的整數；c、d和e分別獨立表示0~3的整數；當e為2或3時，多個環S可以是相同的基團也可以是不同的基團；f和g分別獨立表示0~2的整數，且c＋d＋e≧1。]
[式(II－B)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CONH－、－CH＝CH－或碳原子數為1~12的亞烷基；R2 表示－H、－F或－CH3 ；R5 分別獨立表示－H或－CH3 ；R6 表示－H、碳原子數為1~20的烷基或碳原子數為2~20的烯基；a和b分別獨立表示0~4的整數；c和d分別獨立表示0~3的整數；e為0~2的整數；環T表示環己烷或環己烯。]
[2][1]所述的二胺，其中上述通式(I)中，A1 為單鍵，R1 為下式(II－A)表示的基團。
[式(II－A)中，A2 、A3 、R2 、R3 、R4 、環S、a、b、c、d、e、f和g意思同上。]
[3][2]所述的二胺，其中上述式(II－A)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－或碳原子數為1~12的亞烷基；環S表示1,4－亞苯基或1,4－亞環己基；R4 表示－F、碳原子數為1~30的烷基、－OCH2 F、－OCHF2 或－OCF3 ；a和b分別獨立表示0或1；c、d和e分別獨立表示0或1；f和g為0，且c＋d＋e≧1。
[4][3]所述的二胺，其特徵在於：該二胺是下式(I－1)、(I－8)或(I－4)表示的二胺。
[式中，R7 和R8 表示碳原子數為1~30的烷基。]
[5]一種聚合物，該聚合物是使用作為酸成分的四羧酸二酐和作為胺成分的[1]~[4]中任一項所述的具側鏈結構的二胺，使它們反應而得到的。
[6][5]所述的聚合物，其特徵在於：上述四羧酸二酐包括芳香族四羧酸二酐以及脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐中的任一種或兩種。
[7][6]所述的聚合物，其特徵在於：上述芳香族四羧酸二酐為選自下述結構式(1)、(2)、(5)、(6)和(7)所構成的組群的一種或一種以上；上述脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐為選自下述結構式(14)~(29)和(60)所構成的組群的一種或一種以上。
[8][7]所述的聚合物，其特徵在於：上述芳香族四羧酸二酐為上述結構式(1)表示的化合物；上述脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐為上述結構式(14)表示的化合物。
[9][5]~[8]中任一項所述的聚合物，其特徵在於：上述胺成分進一步使用選自下述通式(III)~(XIV)表示的二胺所構成的組群的一種或一種以上。
H2 N－A4 －NH2 (III)
[式(III)中，A4 表示－(CH2 )m －，其中m為1~6的整數；式(IV)~(IX)中，X表示單鍵、－O－、－S－、－S－S－、－SO2 －、－CO－、－CONH－、－NHCO－、－C(CH3 )2 －、－C(CF3 )2 －、－(CH2 )m －、－O－(CH2 )m －O－、－S－(CH2 )m －S－，其中m為1~6的整數；Y分別獨立表示單鍵、－O－、－S－、－CO－、－C(CH3 )2 －、－C(CF3 )2 －或碳原子數為1~3的亞烷基；環己烷環或苯環上結合的氫可以被－F、－CH3 、－OH、－COOH、－SO3 H、－PO3 H2 取代。並且，式(VI)中的苯環上結合的氫可以被苄基取代。]
[式(X)中，A1 表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CO－、－CONH－或－(CH2 )m －，其中m為1~6的整數；R1 表示具類固醇骨架的基團、下式(II)表示的基團，或者當苯環上結合的兩個氨基的位置關係為相對時，R1 為碳原子數為1~30的烷基；或者當上述位置關係為相間時，R1 為碳原子數為1~30的烷基或苯基；上述烷基中，任意的－CH2 －可以被－CF2 －、－CHF－、－O－(但是不連續)、－CH＝CH－或－C≡C－取代；－CH3 可以被－CH2 F、－CHF2 或－CF3 取代；形成上述苯基環的碳上結合的氫可以獨立被－F、－CH3 、－OCH3 、－OCH2 F、－OCHF2 或－OCF3 取代。]
[式(II)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CONH－、－CH＝CH－或碳原子數為1~12的亞烷基；R2 和R3 分別獨立表示－H、－F或－CH3 ；環S表示1,4－亞苯基、1,4－亞環己基、1,3－二惡烷－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；R4 表示－H、－F、碳原子數為1~30的烷基、碳原子數為1~30的氟代烷基、碳原子數為1~30的烷氧基、－CN、－OCH2 F、－OCHF2 或－OCF3 ；a和b分別獨立表示0~4的整數；c、d和e分別獨立表示0~3的整數；當e為2或3時，多個環S可以是相同的基團也可以是不同的基團；f和g分別獨立表示0~2的整數，且c＋d＋e≧1。]
[式(XI)~(XII)中，R5 分別獨立表示－H或－CH3 ；R6 分別獨立表示－H或碳原子數為1~20的烷基或烯基；A5 分別獨立表示單鍵、－CO－或－CH2 －；R7 和R8 分別獨立表示－H、碳原子數為1~20的烷基或苯基。]
[式(XIII)中，R9 表示－H或碳原子數為1~20的烷基，該烷基中碳原子數為2~20的烷基的任意－CH2 －可以被－O－(但是不連續)、－CH＝CH－或－C≡C－取代；A6 分別獨立表示－O－或碳原子數為1~6的亞烷基；A7 表示單鍵或碳原子數為1~3的亞烷基；環U表示1,4－亞苯基或1,4－亞環己基；h為0或1。
式(XIV)中，R10 為碳原子數為6~22的烷基；R11 為－H或碳原子數為1~22的烷基；A6 分別獨立表示－O－或碳原子數為1~6的亞烷基。]
[10][9]所述的聚合物，其特徵在於：上述胺成分為選自下述通式(VI－1)~(VI－5)、(VI－14)~(VI－16)、式(VII－1)~(VII－15)、式(VII－26)、式(VII－27)、式(VII－31)、式(VIII－1)、式(VIII－2)、式(VIII－6)以及式(IX－1)~(IX－5)表示的二胺所構成的組群的一種或一種以上。
[11][10]所述的聚合物，其特徵在於：上述胺成分為選自上述通式(VI－1)、(VI－2)、(VII－1)~(VII－12)以及(IX－2)表示的二胺所構成的組群的一種或一種以上。
[12]一種液晶配向劑，其特徵在於：其中含有使用下述通式(I)表示的具側鏈結構的二胺而得到的聚合物。
[式(I)中，A1 表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CO－、－CONH－或－(CH2 )m －；m為1~6的整數；R1 為下式(II－A)表示的基團或下式(II－B)表示的基團。]
[式(II－A)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CONH－、－CH＝CH－或碳原子數為1~12的亞烷基；R2 和R3 分別獨立表示－H、－F或－CH3 ；環S表示1,4－亞苯基、1,4－亞環己基、1,3－二惡烷－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；R4 表示－OH、－H、－F、碳原子數為1~30的烷基、碳原子數為1~30的氟代烷基、碳原子數為1~30的烷氧基、－CN、－OCH2 F、－OCHF2 或－OCF3 ；a和b分別獨立表示0~4的整數；c、d和e分別獨立表示0~3的整數；當e為2或3時，多個環S可以是相同的基團也可以是不同的基團；f和g分別獨立表示0~2的整數，且c＋d＋e≧1。]
[式(II－B)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CONH－、－CH＝CH－或碳原子數為1~12的亞烷基；R2 表示－H、－F或－CH3 ；R5 分別獨立表示－H或－CH3 ；R6 表示－H、碳原子數為1~20的烷基或碳原子數為2~20的烯基；a和b分別獨立表示0~4的整數；c和d分別獨立表示0~3的整數；e為0~2的整數；環T表示環己烷或環己烯。]
[13][12]所述的液晶配向劑，其中上述通式(I)表示的具側鏈結構的二胺中，A1 為單鍵，R1 為下式(II－A)表示的基團。
[式(II－A)中，A2 、A3 、R2 、R3 、R4 、環S、a、b、c、d、e、f和g意思同上。]
[14][13]所述的液晶配向劑，其中上述通式(I)表示的具側鏈結構的二胺的上述式(II－A)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－或碳原子數為1~12的亞烷基；環S表示1,4－亞苯基或1,4－亞環己基；R4 表示－OH、－H、－F、碳原子數為1~30的烷基、碳原子數為1~30的烷氧基、－CN、－OCH2 F、－OCHF2 或－OCF3 ；a和b分別獨立表示0或1；c、d和e分別獨立表示0或1；f和g為0，且c＋d＋e≧1。
[15][14]所述的液晶配向劑，其特徵在於：上述通式(I)表示的具側鏈結構的二胺為下式(I－1)、(I－8)或(I－4)表示的二胺。
[式中，R7 和R8 表示碳原子數為1~30的烷基或碳原子數為1~30的烷氧基。]
[16][12]~[15]中任一項所述的液晶配向劑，其特徵在於：上述聚合物是使用四羧酸二酐作為酸成分而得到的聚合物。
[17][16]所述的液晶配向劑，其特徵在於：上述四羧酸二酐包括芳香族四羧酸二酐以及脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐中的任一種或兩種。
[18][17]所述的液晶配向劑，其特徵在於：上述芳香族四羧酸二酐為選自下述結構式(1)、(2)、(5)、(6)和(7)所構成的組群的一種或一種以上；上述脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐為選自下述結構式(14)~(29)和(60)所構成的組群的一種或一種以上。
[19][18]所述的液晶配向劑，其特徵在於：上述芳香族四羧酸二酐為上述結構式(1)表示的化合物；上述脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐為上述結構式(14)表示的化合物。
[20][12]~[19]中任一項所述的液晶配向劑，其特徵在於：上述聚合物是進一步使用選自下述通式(III)~(XIV)表示的二胺所構成的組群的一種或一種以上而得到的聚合物。
H2 N－A4 －NH2 (III)
[式(III)中，A4 表示－(CH2 )m －，其中m為1~6的整數；式(IV)~(IX)中，X表示單鍵、－O－、－S－、－S－S－、－SO2 －、－CO－、－CONH－、－NHCO－、－C(CH3 )2 －、－C(CF3 )2 －、－(CH2 )m －、－O－(CH2 )m －O－、－S－(CH2 )m －S－；其中m為1~6的整數；Y分別獨立表示單鍵、－O－、－S－、－CO－、－C(CH3 )2 －、－C(CF3 )2 －或碳原子數為1~3的亞烷基；環己烷環或苯環上結合的氫可以被－F、－CH3 、－OH、－COOH、－SO3 H、－PO3 H2 取代。並且，式(VI)中的苯環上結合的氫可以被苄基取代。]
[式(X)中，A1 表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CO－、－CONH－或－(CH2 )m －，其中m為1~6的整數；R1 表示具類固醇骨架的基團、下式(II)表示的基團，或者當苯環上結合的兩個氨基的位置關係為相對時，R1 為碳原子數為1~30的烷基；或者當上述位置關係為相間時，R1 為碳原子數為1~30的烷基或苯基；上述烷基中，任意的－CH2 －可以被－CF2 －、－CHF－、－O－(但是不連續)、－CH＝CH－或－C≡C－取代；－CH3 可以被－CH2 F、－CHF2 或－CF3 取代；形成上述苯基環的碳上結合的氫可以獨立被－F、－CH3 、－OCH3 、－OCH2 F、－OCHF2 或－OCF3 取代。]
[式(II)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CONH－、－CH＝CH－或碳原子數為1~12的亞烷基；R2 和R3 分別獨立表示－H、－F或－CH3 ；環S表示1,4－亞苯基、1,4－亞環己基、1,3－二惡烷－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；R4 表示－H、－F、碳原子數為1~30的烷基、碳原子數為1~30的氟代烷基、碳原子數為1~30的烷氧基、－CN、－OCH2 F、－OCHF2 或－OCF3 ；a和b分別獨立表示0~4的整數；c、d和e分別獨立表示0~3的整數；當e為2或3時，多個環S可以是相同的基團也可以是不同的基團；f和g分別獨立表示0~2的整數，且c＋d＋e≧1。]
[式(XI)~(XII)中，R5 分別獨立表示－H或－CH3 ；R6 分別獨立表示－H或碳原子數為1~20的烷基或烯基；A5 分別獨立表示單鍵、－CO－或－CH2 －；R7 和R8 分別獨立表示－H、碳原子數為1~20的烷基或苯基。]
[式(XIII)中，R9 表示－H或碳原子數為1~20的烷基，上述烷基中碳原子數為2~20的烷基的任意－CH2 －可以被－O－(但是不連續)、－CH＝CH－或－C≡C－取代；A6 分別獨立表示－O－或碳原子數為1~6的亞烷基；A7 表示單鍵或碳原子數為1~3的亞烷基；環U表示1,4－亞苯基或1,4－亞環己基；h為0或1。
式(XIV)中，R10 表示碳原子數為6~22的烷基；R11 表示－H或碳原子數為1~22的烷基；A6 分別獨立表示－O－或碳原子數為1~6的亞烷基。]
[21][20]所述的液晶配向劑，其特徵在於：上述二胺為選自下述通式(VI－1)~(VI－5)、(VI－14)~(VI－16)、式(VII－1)~(VII－15)、式(VII－26)、式(VII－27)、式(VII－31)、式(VIII－1)、式(VIII－2)、式(VIII－6)以及(IX－1)~(IX－5)表示的二胺所構成的組群的一種或一種以上。
[22][21]所述的液晶配向劑，其特徵在於：上述二胺為選自上述通式(VI－1)、(VI－2)、(VII－1)~(VII－12)以及(IX－2)表示的二胺所構成的組群的一種或一種以上。
[23][12]~[22]中任一項所述的液晶配向劑，其特徵在於：其中進一步含有使用除上述通式(I)表示的具側鏈結構的二胺以外的二胺而得到的第二聚合物。
[24][23]所述的液晶配向劑，其特徵在於：上述第二聚合物是使用四羧酸二酐作為酸成分而得到的。
[25][23]或[24]所述的液晶配向劑，其特徵在於：除上述通式(I)表示的具側鏈結構的二胺以外的二胺包括選自下式(III)~(XIV)表示的二胺所構成的組群的一種或一種以上。
H2 N－A4 －NH2 (III)
[式(III)中，A4 表示－(CH2 )m －，其中m表示1~6的整數；式(IV)~(IX)中，X表示單鍵、－O－、－S－、－S－S－、－SO2 －、－CO－、－CONH－、－NHCO－、－C(CH3 )2 －、－C(CF3 )2 －、－(CH2 )m －、－O－(CH2 )m －O－、－S－(CH2 )m －S－，其中m為1~6的整數；Y分別獨立表示單鍵、－O－、－S－、－CO－、－C(CH3 )2 －、－C(CF3 )2 －或碳原子數為1~3的亞烷基；環己烷環或苯環上結合的氫可以被－F、－CH3 、－OH、－COOH、－SO3 H、－PO3 H2 取代。並且，式(VI)中的苯環上結合的氫可以被苄基取代。]
[式(X)中，A1 表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CO－、－CONH－或－(CH2 )m －，其中m為1~6的整數；R1 表示具類固醇骨架的基團、下式(II)表示的基團；或者當苯環上結合的兩個氨基的位置關係為相對時，R1 表示碳原子數為1~30的烷基；或者當上述位置關係為相間時，R1 表示碳原子數為1~30的烷基或苯基；上述烷基中，任意的－CH2 －可以被－CF2 －、－CHF－、－O－(但是不連續)、－CH＝CH－或－C≡C－取代；－CH3 可以被－CH2 F、－CHF2 或－CF3 取代；形成上述苯基環的碳上結合的氫可以獨立被－F、－CH3 、－OCH3 、－OCH2 F、－OCHF2 式－OCF3 取代。]
[式(II)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CONH－、－CH＝CH－或碳原子數為1~12的亞烷基；R2 和R3 分別獨立表示－H、－F或－CH3 ；環S表示1,4－亞苯基、1,4－亞環己基、1,3－二惡烷－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；R4 表示－H、－F、碳原子數為1~30的烷基、碳原子數為1~30的氟代烷基、碳原子數為1~30的烷氧基、－CN、－OCH2 F、－OCHF2 或－OCF3 ；a和b分別獨立表示0~4的整數；c、d和e分別獨立表示0~3的整數；當e為2或3時，多個環S可以是相同的基團也可以是不同的基團；f和g分別獨立表示0~2的整數，且c＋d＋e≧1。]
[式(XI)~(XII)中，R5 分別獨立表示－H或－CH3 ；R6 分別獨立表示－H或碳原子數為1~20的烷基或烯基；A5 分別獨立表示單鍵、－CO－或－CH2 －；R7 和R8 分別獨立表示－H、碳原子數為1~20的烷基或苯基。]
[式(XIII)中，R9 表示－H或碳原子數為1~20的烷基，上述烷基中碳原子數為2~20的烷基的任意－CH2 －可以被－O－(但是不連續)、－CH＝CH－或－C≡C－取代；A6 分別獨立表示－O－或碳原子數為1~6的亞烷基；A7 表示單鍵或碳原子數為1~3的亞烷基；環U表示1,4－亞苯基或1,4－亞環己基；h為0或1。
式(XIV)中，R10 表示碳原子數為6~22的烷基；R11 表示－H或碳原子數為1~22的烷基；A6 分別獨立表示－O－或碳原子數為1~6的亞烷基。]
[26]一種液晶配向膜，該配向膜是藉由塗佈[12]~[25]中任一項所述的液晶配向劑並進行加熱而形成的。
[27]一種液晶顯示裝置，該裝置包括[26]所述的液晶配向膜。
藉由本發明，可以提供電壓保持率高且殘留DC得到抑制的上述TN和VA方式的液晶顯示裝置。
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能够更清楚瞭解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。
本發明的液晶配向劑是含有一種或兩種或兩種以上聚合物的組合物。本發明的聚合物是使用酸成分和特定的胺成分，並使之反應而得到的聚醯胺酸或其衍生物。
<1.本發明的具側鏈結構的二胺>
本發明的二胺為下述通式(I)表示的具側鏈結構的二胺。藉由使用本發明的二胺，可以得到特別是電壓保持率和殘留DC的問題得到改善的液晶顯示裝置用液晶配向劑。
[式(I)中，A1 表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CO－、－CONH－或－(CH2 )m －；m為0~6的整數；R1 為下式(II－A)或下式(II－B)表示的基團。]
[式(II－A)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CONH－、－CH＝CH－或碳原子數為1~12的亞烷基；R2 和R3 分別獨立表示－H、－F或－CH3 ；環S表示1,4－亞苯基、1,4－亞環己基、1,3－二惡烷－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；R4 優選為：－OH、－H、－F、碳原子數為1~30的烷基、碳原子數為1~30的氟代烷基、碳原子數為1~30的烷氧基、－CN、－OCH2 F、－OCHF2 或－OCF3 ；特別優選為：－F、碳原子數為1~30的烷基、碳原子數為1~30的氟代烷基、－OCH2 F、－OCHF2 或－OCF3 ；a和b分別獨立表示0~4的整數；c、d和e分別獨立表示0~3的整數；當e為2或3時，多個環S可以是相同的基團也可以是不同的基團；f和g分別獨立表示0~2的整數，且c＋d＋e≧1。]
[式(II－B)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、－O－、－COO－、－OCO－、－CONH－、－CH＝CH－或碳原子數為1~12的亞烷基；R2 表示－H、－F或－CH3 ；R5 分別獨立表示－H或－CH3 ；R6 表示－H或碳原子數為1~20的烷基或烯基；a和b分別獨立表示0~4的整數；c和d分別獨立表示0~3的整數；e為0~2的整數；環T表示環己烷或環己烯。]
通式(I)表示的二胺可以列舉如以下二胺。
式中，R7 優選碳原子數為1~30的烷基或碳原子數為1~30的烷氧基，更優選碳原子數為3~20的烷基或碳原子數為3~20的烷氧基。R8 優選－H、－F、碳原子數為1~30的烷基、碳原子數為1~30的烷氧基、－OH、－CN、－OCH2 F、－OCHF2 或－OCF3 ，更優選碳原子數為3~20的烷基或碳原子數為3~20的烷氧基。
式(I－20)~(I－22)中，R9 優選碳原子數為4~30的烷基，更優選碳原子數為5~20的烷基。
式中，R10 優選碳原子數為1~30的烷基或碳原子數為1~30的烷氧基，更優選碳原子數為3~20的烷基或碳原子數為3~20的烷氧基。R11 優選－H、－F、碳原子數為1~30的烷基、碳原子數為1~30的烷氧基、－OH、－CN、－OCH2 F、－OCHF2 或－OCF3 ，更優選碳原子數為3~20的烷基或碳原子數為3~20的烷氧基。
本發明的二胺(通式(I)表示的化合物)可以藉由任意方法來製備，例如可以藉由以下圖解所示的方法進行合成。
按照日本特開2003－267934號公報中記載的方法，將1表示的化合物和苯胺鹽酸鹽以及苯胺加熱攪拌，從而得到2表示的二胺化合物。1表示的化合物的合成方法記載在日本特開2002－121190號公報、Organic Functional Group Preparations Second Edition(有機官能團製備第二版)，Vol.1 p180~p358，(1983)，Academic Press等文獻中。
上述反應中也可以使用對反應沒有影響的溶劑，上述溶劑具體有：甲苯、二甲苯等芳香族系溶劑；戊烷、己烷等脂肪族烴系溶劑；二氯甲烷、1,2－二氯乙烷等鹵素系溶劑；N,N－二甲基甲醯胺、N,N－二甲基乙醯胺、N－甲基吡咯烷酮、二甲基亞碸等非質子性極性溶劑。上述溶劑的使用量是任意的。但是，為了提高產物的產量且抑制副反應，希望在過剩量的用作原料的苯胺中進行反應。所使用的苯胺量相對於1表示的化合物為1~20倍莫耳，優選為3~10倍莫耳。
本發明中，上述反應的反應溫度在80℃~300℃範圍內，優選在100℃~200℃範圍內。
本發明中，上述反應的反應時間通常為0.5小時~30小時。但是，如果長時間進行反應，則副產物的生成增加、目標化合物的產率降低，因此優選反應時間為1小時~15小時。
<2.本發明的聚合物>
本發明的液晶配向劑所包括的聚合物中，至少有一種是使用上述通式(I)表示的具側鏈結構的二胺作為胺成分和使用四羧酸二酐作為酸成分，使之反應而得到的聚醯胺酸或聚醯胺酸衍生物。
本發明的酸成分包括一種或兩種或兩種以上的四羧酸二酐，但是可以將一部分四羧酸二酐置換成二羧酸。其中，為了使分子量不至於過分降低，相對於總酸成分二羧酸的比率優選小於等於10莫耳%。
本發明的胺成分包括一種或兩種或兩種以上的二胺，但是可以將一部分二胺置換為單胺。其中，為了使分子量不至於過分降低，相對於總胺成分單胺的比率優選小於等於10莫耳%。
本發明的聚合物除了包括聚醯胺酸以外，還包括以下聚醯胺酸衍生物：1)聚醯胺酸的全部氨基和羧酸發生脫水閉環反應而得到的聚醯亞胺；2)一部分發生脫水閉環反應而得到的部分聚醯亞胺；3)將聚醯胺酸的羧酸變換成酯而得到的聚醯胺；4)將酸成分中包含的二酸酐的一部分置換成有機二羧酸並使之反應而得到的聚醯胺酸－聚醯胺共聚物；以及5)使該聚醯胺酸－聚醯胺共聚物的一部分或全部發生脫水閉環反應而得到的聚醯胺醯亞胺。
如上所述，本發明的聚合物是使用胺成分和使用四羧酸二酐作為酸成分，使之反應而得到的聚醯胺酸或其衍生物，其中上述胺成分中至少有一種使用上述通式(I)表示的二胺。
本發明的胺成分可以單獨包括一種上述通式(I－1)~(I－40)表示的二胺，也可以包括兩種或兩種以上。
上述胺成分中所包括的、除通式(I)表示的二胺以外的二胺可以任意選擇，優選列舉出：通式(III)~(IX)表示的二胺。
通式(III)表示的二胺可以列舉如：式(III－1)~(III－3)表示的二胺。
通式(IV)表示的二胺可以列舉如：式(IV－1)、(IV－2)表示的二胺。
通式(V)表示的二胺可以列舉如：式(V－1)~(V－3)表示的二胺。
通式(VI)表示的二胺可以列舉如：式(VI－1)~(VI－16)表示的二胺。
通式(VII)表示的二胺可以列舉如：式(VII－1)~(VII－32)表示的二胺。
通式(VIII)表示的二胺可以列舉如：式(VIII－1)~(VIII－6)表示的二胺。
通式(IX)表示的二胺可以列舉如：式(IX－1)~(IX－11)表示的二胺。
其中，更優選列舉：式(VI－1)~(VI－5)、(VI－14)~(VI－16)、式(VII－1)~(VII－15)、式(VII－26)、式(VII－27)、式(VII－31)、式(VIII－1)、(VIII－2)、式(VIII－6)以及式(IX－1)~(IX－5)表示的二胺；最優選列舉：式(VI－1)、式(VI－2)、式(VII－1)~(VII－12)以及式(IX－2)表示的二胺。
本發明的胺成分可以單獨使用一種上述通式(III)~(IX)表示的二胺，也可以使用兩種或兩種以上。本發明的總胺成分中，上述通式(III)~(IX)表示的二胺的莫耳比可以根據所選擇的上述通式(III)~(IX)表示的二胺的結構和所需的電壓保持率以及殘留DC减少效果進行調整，優選為1~95%，更優選為5~80%。
如上所述，本發明的胺成分包括一種或兩種或兩種以上的二胺，但是特別是在VA型液晶顯示裝置、OCB型液晶顯示裝置、STN型液晶顯示裝置等要求大預傾角(pretilt angle)的用途中，優選除了使用上述通式(I)表示的具側鏈結構的二胺以外，還進一步使用其他具側鏈結構的二胺的胺成分。
應說明的是，本發明的胺成分中，具側鏈結構的二胺(上述通式(I)表示的二胺和其他具側鏈結構的二胺)的莫耳比可以根據所選擇的具側鏈結構的二胺的結構和所需的預傾角來調整，優選為1~100%，更優選為5~80%。
本說明書中，具側鏈結構的二胺是指以連接兩個氨基的鏈為主鏈時具有側鏈的二胺。即，具側鏈結構的二胺藉由與四羧酸二酐反應，可以提供相對於高分子主鏈而言具有側鏈基團的聚醯胺酸或聚醯亞胺(支鏈聚醯胺酸或支鏈聚醯亞胺)。由含有上述相對於高分子主鏈而言具有側鏈基團的聚醯胺酸或聚醯亞胺的液晶配向劑形成的液晶配向膜可以增大液晶顯示裝置的預傾角。上述內容記載在例如上述專利文獻1(日本特開平11－193345)中。
因而，具側鏈結構的二胺中的側鏈可以根據所要求的預傾角來適當選擇。例如，上述側鏈可以優選列舉出：碳原子數大於等於3的基團。具體可以列舉出以下基團：1)可具有取代基的苯基、可具有取代基的環己基亞苯基、可具有取代基的雙(環己基)亞苯基或碳原子數大於等於3的烷基、烯基或炔基；2)可具有取代基的苯氧基、可具有取代基的環己氧基、可具有取代基的雙(環己)氧基、可具有取代基的苯基環己氧基、可具有取代基的環己基苯氧基或碳原子數大於等於3的烷氧基、烯氧基或炔氧基；3)苯羰基或碳原子數大於等於3的烷羰基、烯羰基或炔羰基；4)苯羰氧基或碳原子數大於等於3的烷羰氧基、烯羰氧基或炔羰氧基；5)可具有取代基的苯氧羰基(phenylcarbonyloxy)、可具有取代基的環己氧羰基、可具有取代基的雙(環己)氧羰基、可具有取代基的雙(環己基)苯氧羰基、可具有取代基的環己基雙(苯基)氧羰基或碳原子數大於等於3的烷氧羰基、烯氧羰基或炔氧羰基；6)苯胺羰基或碳原子數大於等於3的烷胺羰基、烯胺羰基或炔胺羰基；7)碳原子數大於等於3的環狀亞烷基；8)可具有取代基的環己基亞烷基、可具有取代基的苯基亞烷基、可具有取代基的雙(環己基)亞烷基、可具有取代基的環己基苯基亞烷基、可具有取代基的雙(環己基)苯基亞烷基、可具有取代基的苯基烷氧基、烷基苯氧羰基或烷基聯苯氧羰基；9)烷基、氟代烷基或被烷氧基取代的苯基或環己基；以及10)兩個或兩個以上的苯環或環己烷環單鍵結合或藉由－O－、－COO－、－OCO－、－CONH－或碳原子數為1~3的亞烷基結合的烷基、氟代烷基或被烷氧基取代的環集合基團、或具類固醇骨架的基團等，但並不受限于此。
其中，“取代基”可以列舉出：烷基、烷氧基或烷氧烷基等。
另外，雙(環己基)或雙(苯基)可以被亞烷基中斷。
應說明的是，在本說明書中，當提及“烷基”、“烯基”、“炔基”時，這些基團既可以是線狀也可以是分支狀。
可以用於本發明的其他具側鏈接構的二胺具體可以列舉出：上述通式(X)~(XIV)表示的二胺。
在上述通式(X)中，兩個氨基結合在苯基環的碳上，但優選兩個氨基的結合位置關係為相間或相對。並且，當以“R1 －A1 －”的結合位置為1位時，優選兩個氨基分別結合在3位和5位或2位和5位上。
通式(X)表示的二胺可以列舉如：下式(X－1)~(X－48)表示的二胺。
式中，R12 優選碳原子數為3~12的烷基或碳原子數為3~12的烷氧基，更優選碳原子數為5~12的烷基或碳原子數為5~12的烷氧基。
R13 優選碳原子數為1~10的烷基或碳原子數為1~10的烷氧基，更優選碳原子數為3~10的烷基或碳原子數為3~10的烷氧基。
式(X－12)~(X－15)中，R14 優選碳原子數為4~16的烷基，更優選碳原子數為6~16的烷基。式(X－16)以及式(X－17)中，R15 優選碳原子數為6~20的烷基，更優選碳原子數為8~20的烷基。
式中，R16 優選碳原子數為1~12的烷基、碳原子數為1~12的烷氧基，更優選碳原子數為3~12的烷基或碳原子數為3~12的烷氧基。R17 優選－H、－F、碳原子數為1~12的烷基、碳原子數為1~12的烷氧基、－CN、－OCH2 F、－OCHF2 或－OCF3 ，更優選碳原子數為3~12的烷基或碳原子數為3~12的烷氧基。A9 表示碳原子數為1~12的亞烷基。
其中優選列舉：式(X－1)~式(X－11)表示的二胺。更優選列舉：式(X－2)、式(X－4)、式(X－5)和式(X－6)表示的二胺。
上述通式(XI)中，優選兩個“NH2 －Ph－A5 －O－”中的其中一個結合在甾核的3位、另一個結合在6位。兩個氨基分別結合在苯基環的碳上，優選相對於A5 的結合位置結合在間位或對位上。
通式(XI)表示的二胺可以列舉如：下式(XI－1)~(XI－4)表示的二胺。
上述通式(XII)中，兩個“NH2 －(R8 －)Ph－A5 －O－”分別結合在苯基環的碳上，優選相對於甾核所結合的碳而言結合在間位或對位的碳上。兩個氨基分別結合在苯基環的碳上，優選相對於A5 結合在間位或對位上。
通式(XII)表示的二胺可以列舉如：下式(XII－1)~(XII－8)表示的二胺。
上述通式(XIII)中，兩個氨基分別結合在苯基環的碳上，優選相對於A6 結合在間位或對位上。
通式(XIII)表示的二胺可以列舉如：下式(XIII－1)~(XIII－9)表示的二胺。
式中，R18 優選－H或碳原子數為1~20的烷基；R19 優選－H或碳原子數為1~10的烷基。
上述通式(XIV)中，兩個氨基分別結合在苯基環的碳上，優選相對於A6 結合在間位或對位上。
通式(XIV)表示的二胺可以列舉如：式(XIV－1)~(XIV－3)表示的二胺。
式中，R20 優選為碳原子數為6~22的烷基，R21 優選為－H或碳原子數為1~12的烷基。
本發明的胺成分可以單獨包括一種上述通式(IX)~(XIV)表示的二胺，也可以包括兩種或兩種以上。
並且，本發明的胺成分所包括的除通式(I)表示的具側鏈結構的二胺、通式(III)~(IX)表示的二胺、通式(X)~(XIV)表示的具側鏈結構的二胺以外的二胺是任意的，但也可以列舉如：具萘結構的萘系二胺、具芴結構的芴系二胺或具矽氧烷鍵的矽氧烷系二胺或除通式(X)~(XIV)以外的具側鏈結構的二胺。
矽氧烷系二胺沒有特別限定，在本發明中可以優選使用下述通式(XV)表示的二胺。
(式中，R22 和R23 獨立表示碳原子數為1~3的烷基或苯基，A10 表示亞甲基、亞苯基或烷基取代的亞苯基。i表示1~6的整數，j表示1~10的整數。)
並且，其他二胺沒有特別限定，在本發明中可以優選使用例如下式(1’)~(8’)表示的二胺。
(式中，R24 和R25 獨立表示碳原子數為3~20的烷基。)
應說明的是，本發明的胺成分所包括的除通式(I)表示的二胺和通式(III)~(XIV)以外的二胺並不限于上述二胺，在達到本發明目的的範圍內當然存在其它各種形態的二胺。上述其它二胺可以單獨使用一種或將兩種或兩種以上組合使用。
本發明的胺成分藉由適當選擇二胺的種類及其組合，可以賦予使用本發明的液晶配向劑形成的液晶配向膜以合適的預傾角。
當為VA型液晶顯示裝置時，往往要求80~90°左右的大預傾角；當為OCB型液晶顯示裝置時，往往要求7~20°左右的預傾角；當為TN型液晶顯示裝置或STN型液晶顯示裝置時，往往要求3~15°左右的預傾角。因而，可以適當調整預傾角的本發明的液晶配向劑可以適用於任意種類的液晶顯示裝置。
以下，對本發明的胺成分以及其與液晶顯示裝置的驅動方式和預傾角的關係進行說明。
1)VA型液晶顯示裝置的場合為了賦予VA型液晶顯示裝置以合適的大預傾角，具側鏈結構的二胺可以特別優選使用：通式(I)表示的二胺、同時具有亞苯基二胺結構和側鏈結構的二胺，例如上述式(X－1)~(X－48)表示的二胺。
具亞苯基二胺結構的二胺當以連接兩個氨基的鏈為主鏈時，例如與上述式(VII)~(IX)表示的二胺相比，主鏈結構部分的分子長度變短。其結果，在使用該二胺和四羧酸二酐並使之反應而得到的聚合物中，可以提高側鏈結構的空間密度(側鏈密度)，因此更適合用作VA型液晶顯示裝置的液晶配向劑。
並且，同時具有亞苯基二胺結構和側鏈結構的二胺可以和其他具側鏈結構的二胺、上述通式(III)~(IX)表示的二胺或芴系二胺、矽氧烷系二胺等組合使用。
2)OCB型液晶顯示裝置、TN型液晶顯示裝置、STN型液晶顯示裝置的場合為了賦予OCB型液晶顯示裝置、TN型液晶顯示裝置、STN型液晶顯示裝置等液晶顯示裝置以合適的預傾角，可以優選使用上述通式(I)表示的二胺、通式(X)~(XIV)表示的具側鏈結構的二胺。更優選將具側鏈結構的二胺和上述通式(I)表示的二胺、通式(III)~(IX)表示的二胺或芴系二胺、矽氧烷系二胺等組合使用。本發明的胺成分藉由適當選擇二胺的種類及其組合，可以賦予上述液晶顯示裝置以合適的預傾角。
如上所述，可以將本發明的胺成分中所包括的二胺的一部分置換成單胺。藉由將一部分二胺置換成單胺，可以使聚合反應終止、可以抑制除此以外的反應的進行，因此可以容易地控制所得聚合物(聚醯胺酸)的分子量。相對於總胺成分的單胺的比率只要處於不損及本發明效果的範圍內即可，作為標準優選小於等於總胺成分的10莫耳%。
本發明的聚合物的合成中使用的上述四羧酸二酐可以任意選擇，可以是：1)芳香族四羧酸二酐、2)脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐中的任一種。
應說明的是，為了將本發明的聚合物用作液晶配向劑成分，優選使其成為在溶劑中可溶的形態。為了使本發明的聚合物成為上述可溶形態，優選適當選擇酸成分中所包括的四羧酸二酐。
其中，作為1)芳香族四羧酸二酐，其具體例子可以列舉如：下式(1)~(13)表示的二酸酐。下述芳香族四羧酸二酐中，更優選列舉：式(1)、式(2)、式(5)、式(6)、式(7)表示的二酸酐；最優選列舉：式(1)表示的苯均四酸二酐。
作為本發明的酸成分中所包括的、上述2)脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐，具體列舉如：下式(14)~(62)表示的二酸酐。
下述四羧酸二酐中，更優選列舉出：式(14)~(29)、式(60)表示的二酸酐；特別優選列舉出：式(14)表示的1,2,3,4－環丁烷四甲酸二酐(1,2,3,4－cyclobutane tetra carboxylic acid dianhydride)。另外，當將本發明的聚醯胺酸製成可溶於溶劑的聚醯亞胺時，優選使用式(19)、式(20)、式(27)~(29)、式(60)表示的二酸酐。
本發明的酸成分可以單獨使用一種式(1)~(62)表示的四羧酸二酐，還可以將兩種或兩種以上組合使用。由包括芳香族四羧酸二酐和脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐(特別優選苯均四酸二酐和/或1,2,3,4－環丁烷四甲酸二酐)的本發明的酸成分合成聚醯胺酸，使用含有上述聚醯胺酸的液晶配向劑而形成的液晶配向膜可以賦予含有其的液晶顯示裝置以特別良好的電壓保持率和顯著的殘留DC减少效果。
並且，本發明的酸成分中所包括的除式(1)~(62)表示的四羧酸二酐以外的四羧酸二酐是任意的，但也可以列舉如：具側鏈結構的四羧酸二酐。使用具側鏈結構的四羧酸二酐，由本發明的酸成分合成聚合物，使用含有上述聚合物的液晶配向劑形成的液晶配向膜可以增大含有其的液晶顯示裝置中的預傾角。
具側鏈結構的四羧酸二酐沒有特別限定，在本發明中可以優選使用下述式(63)、式(64)表示的具類固醇骨架的四羧酸二酐。
應說明的是，本發明的酸成分中所包括的除式(1)~(62)表示的四羧酸二酐以外的四羧酸二酐並不限于上述四羧酸二酐，在達到本發明目的的範圍內當然還存在其它各種形態的四羧酸二酐。上述其它四羧酸二酐可以單獨使用一種或將兩種或兩種以上組合使用。
如上所述，本發明的酸成分中所包括的四羧酸二酐的一部分可以置換成羧酸酐。藉由將一部分四羧酸二酐置換成羧酸酐，可以使聚合反應終止、可以抑制除此以外的反應的進行，從而可以容易地控制所得聚合物(聚醯胺酸)的分子量。相對於酸成分總體的羧酸酐的比率只要處於不損及本發明效果的範圍內即可，作為標準優選小於等於總酸成分的10莫耳%。
本發明的聚合物可以具有任意的重量平均分子量，沒有特別限定，當用作液晶配向劑的成分時優選為大於等於5×103 ，更優選為大於等於1×104 。具有大於等於5×103 的重量平均分子量的聚合物在燒結配向膜的步驟中不會蒸發，作為液晶配向劑的成分具有令人滿意的物理性質。
其中，聚合物的重量平均分子量藉由凝膠滲透色譜(GPC)法進行測定。例如，將得到的聚合物用二甲基甲醯胺(DMF)稀釋，使聚合物濃度為約1重量%，使用色譜紙束(chromatopack)C－R7A(島津製作所制)，以DMF為展開溶劑，利用凝膠滲透色譜分析(GPC)法進行測定，藉由聚苯乙烯換算而求得。並且，為了精度良好地進行聚醯胺酸或聚丙烯酸等的GPC測定，有時將磷酸、鹽酸、硝酸、硫酸等無機酸或溴化鋰、氯化鋰等無機鹽溶解在DMF溶劑中製備展開溶劑。
本發明的聚合物的分子量分布可以用多分散度表示，多分散度是指重量平均分子量/數平均分子量(Mw/Mn)的值，該值優選為2~5。其中分子量分布利用與分子量測定相同的GPC法來測定。
本發明的聚合物可以利用公知的方法進行製備。例如，向具備原料投入口、氮導入口、溫度計、攪拌機以及冷凝器的反應容器中裝入一種或兩種或兩種以上上述通式(I)表示的二胺，並根據情况裝入一種或兩種或兩種以上其他的通式(III)~(XIV)表示的二胺以及根據情况裝入一種或兩種或兩種以上選自其它二胺的二胺，進一步根據需要加入所需量的單胺。
其次，加入溶劑(例如作為醯胺系極性溶劑的N－甲基－2－吡咯烷酮或二甲基甲醯胺等)以及一種或兩種或兩種以上的四羧酸二酐，進一步根據需要加入羧酸酐。此時四羧酸二酐的總投料量優選與二胺的總莫耳數大致相等(莫耳比為0.9~1.1左右)。
攪拌下使之在溫度0~70℃下反應1~48小時，從而可以得到聚合物溶液。另外，還可以加熱來升高反應溫度(例如50~80℃)，從而得到分子量小的聚合物。
用大量不良溶劑使本發明的聚合物沉澱，藉由過濾等將固體成分和溶劑完全分離，利用IR、NMR進行分析，由此可以進行鑒定。並且，利用KOH或NaOH等强鹼水溶液將固態聚合物分解後，用有機溶劑進行萃取，利用GC、HPLC或GC－MS進行分析，從而可以鑒定所使用的單體。
所得聚合物溶液可以用溶劑進行稀釋以調整至所需黏度後再使用。
另外，當將本發明的聚合物作成可溶性聚醯亞胺時，可以藉由使所得聚合物溶液和脫水劑醋酸酐、丙酸酐、三氟醋酸酐等酸酐以及脫水閉環催化劑三乙胺、吡啶、三甲基吡啶等叔胺一起在溫度20~150℃下進行醯亞胺化反應而得到。
或者，還可以使用大量不良溶劑(甲醇、乙醇、異丙醇等醇系溶劑或二醇系溶劑)使聚醯胺酸從所得聚合物溶液中析出，使析出的聚醯胺酸和與上述相同的脫水劑以及脫水閉環催化劑一起在甲苯、二甲苯等溶劑中、在溫度20~150℃下進行醯亞胺化反應而得到。
在上述醯亞胺化反應中，脫水劑和脫水閉環催化劑的比例優選為0.1~10(莫耳比)。相對於所使用的酸成分中含有的二酸酐的合計莫耳量而言，脫水劑和脫水閉環催化劑的合計用量優選為1.5~10倍莫耳。藉由調整上述化學醯亞胺化的脫水劑、催化劑量、反應溫度以及反應時間，可以控制醯亞胺化的程度，得到部分聚醯亞胺。
可以將得到的聚醯亞胺和溶劑分離，並將其再溶解于下述溶劑中，作為液晶配向劑使用；或者也可以不將其與溶劑分離而作為液晶配向劑使用。
而且，如上所述，本發明的酸成分中所包括的二酸酐的一部分可以置換成有機二羧酸。若使用進一步使用了有機二羧酸的酸成分來製備本發明的聚合物，則可以得到聚醯胺酸－聚醯胺共聚物。其中，相對於總酸成分的二羧酸的比率只要處於不損及本發明效果的範圍內即可，作為標準優選為小於等於10莫耳%。
並且，藉由將上述聚醯胺酸－聚醯胺共聚物化學醯亞胺化，可以製備聚醯胺醯亞胺。
後述本發明的液晶配向劑的其他優選形態為含有包括兩種或兩種以上聚合物的組合物的液晶配向劑。
上述聚合物中的一種為使用酸成分A1和胺成分A2，並使它們反應而得到的聚合物A(以下也稱作“聚醯胺酸A”)，上述胺成分A2包括上述通式(I)表示的具側鏈結構的二胺。
上述聚合物中的另一種為使用酸成分B1和胺成分B2，並使它們反應而得到的聚合物B(以下也稱作“聚醯胺酸B”)。
因此，聚醯胺酸A和聚醯胺酸B是聚醯胺酸或聚醯胺酸衍生物。
本發明的酸成分A1和酸成分B1包括一種或兩種或兩種以上的四羧酸二酐，但是其中一部分四羧酸二酐可以置換成二羧酸。其中，相對於總酸成分，二羧酸的比率優選為小於等於10莫耳%。
本發明的胺成分A2和胺成分B2包括一種或兩種或兩種以上的二胺，但是其中一部分二胺可以置換成單胺。其中，相對於總胺成分，單胺的比率優選為小於等於10莫耳%。
其中，聚醯胺酸衍生物包括：1)聚醯胺酸的全部氨基和羧基發生脫水閉環反應得到的聚醯亞胺；2)一部分進行脫水閉環反應得到的部分聚醯亞胺；3)將酸成分中所含有的二酸酐的一部分置換成有機二羧酸，並使之反應而得到的聚醯胺酸－聚醯胺共聚物；以及4)使一部分或全部上述聚醯胺酸－聚醯胺共聚物發生脫水閉環反應而得到的聚醯胺醯亞胺。
應說明的是，本發明的組合物可以只含有聚醯胺酸A和B，還可以進一步含有除聚醯胺酸A和B以外的聚合物。
如上所述，本發明的聚醯胺酸A是使酸成分和胺成分反應而得到的聚合物，其中胺成分A2包括上述通式(I)表示的二胺。
上述胺成分A2可以單獨含有一種通式(I)表示的二胺，也可以含有兩種或兩種以上。通式(I)表示的二胺的總含量優選為總胺成分總體的10~100莫耳%。由本發明的胺成分合成聚合物，使用含有上述聚合物的液晶配向劑形成的液晶配向膜可以賦予使用其的液晶顯示裝置以良好的電壓保持率和顯著的殘留DC減少效果。
並且，本發明的聚合物A可以是以下聚合物：使用四羧酸二酐作為酸成分A1、使用上述通式(III)~(IX)表示的二胺作為胺成分A2，使它們反應而得到的聚合物。
胺成分A2包括一種或兩種或兩種以上的二胺，但優選進一步包括上述通式(III)~(IX)表示的二胺。由使用上述通式(III)~(IX)表示的二胺的胺成分合成聚合物，使用含有上述聚合物的液晶配向劑形成的液晶配向膜可以賦予使用其的液晶顯示裝置以良好的電壓保持率和顯著的殘留DC減少效果。
胺成分A2根據需要可以進一步含有任意的其他二胺。其中，其他二胺可以列舉出：上述通式(X)~(XIV)表示的二胺或芴系二胺、矽氧烷系二胺等。
胺成分A2中，上述通式(III)~(IX)表示的二胺的莫耳比可以根據所選擇的上述通式(III)~(IX)表示的二胺的結構和所需的電壓保持率和殘留DC減少效果來調整，優選為1~95%，更優選為5~80%。
另一方面，本發明的聚合物B可以是以下聚合物：使用四羧酸二酐作為酸成分B1、至少使用上述通式(III)~(XIV)表示的二胺作為胺成分B2，使它們反應而得到的聚合物。由使用本發明的二胺的胺成分合成聚合物，使用含有上述聚合物的液晶配向劑形成的液晶配向膜可以賦予使用其的液晶顯示裝置以合適的預傾角。
胺成分B2包括一種或兩種或兩種以上二胺，但是至少包括上述通式(III)~(XIV)表示的二胺。胺成分B2根據需要可以進一步含有任意的其他二胺。其中，其他二胺可以列舉出：芴系二胺、矽氧烷系二胺等。
胺成分B2中，通式(III)~(XIV)表示的二胺的莫耳比可以根據所需預傾角來進行調整，優選為1~100%，更優選為5~80%。
藉由將本發明的聚合物A和聚合物B組合(混合)，可以賦予作為本發明的液晶配向劑成分的令人滿意的特性。
具體而言，關於聚合物的原料胺成分A2和胺成分B2，藉由適當選擇所含有的二胺的種類及其組合，可以賦予使用本發明組合物形成的液晶配向膜以更良好的電壓保持率和顯著的殘留DC減少效果以及合適的預傾角。
本發明的聚醯胺酸A和聚醯胺酸B的重量平均分子量以及分子量分布藉由與上述本發明聚合物相同的方法進行測定。關於優選的重量平均分子量和多分散度也與上述本發明的聚合物相同。
本發明的聚合物A和聚合物B可以藉由與上述本發明聚合物相同的方法來製備。
<3.本發明的液晶配向劑>
本發明的液晶配向劑包括：上述本發明的聚合物或上述聚合物A和聚合物B的組合物以及溶劑，還可以進一步包括通常的液晶配向劑中所含有的各種添加劑。
應說明的是，本發明的聚合物A和聚合物B的組合物藉由混合上述聚合物A和聚合物B來進行製備。所混合的聚合物A和聚合物B的重量比優選為A/B＝99/1~50/50，更優選為A/B＝95/5~80/20。使聚合物A和聚合物B的重量比處於上述範圍是為了控制電壓保持率、殘留DC和合適的預傾角。上述重量比可以根據所要求的預傾角來適當調整，只要提高聚合物B的比率就可以增大預傾角。
本發明的液晶配向劑中的聚合物的含有率可以根據向基板上塗佈液晶配向劑的塗佈方法來適當選擇。例如，在通常的液晶顯示裝置的製造工序中使用的打印機(包括平版印刷打印或噴墨打印機。以下有時簡記為「打印機」。)所使用的液晶配向劑中，為了印刷均勻且平坦的膜，聚合物的含有率優選為0.5~30重量%，更優選為1~15重量%，可根據聚合物的含有率與液晶配向劑黏度(後述)之間的關係來適當調整。
在上述液晶配向劑的製作所使用的聚合物的合成中，從用於液晶顯示裝置時的電壓保持率和殘留DC减少方面考慮，二胺成分中上述通式(I)表示的二胺的莫耳比在TN和OCB模式中優選為1~80%，更優選為5~70%。同樣，上述莫耳比在VA模式中優選為10~100%，更優選為20~100%。
本發明所使用的溶劑廣泛包括在聚醯胺酸、可溶性聚醯亞胺以及聚醯胺醯亞胺等高分子成分的製造工序或用途中通常使用的溶劑，可以根據使用目的來適當選擇。上述溶劑優選為包括下述成分的混合溶劑，上述成分為：1)相對於聚醯胺酸或可溶性聚醯亞胺而言為易溶性的非質子性極性有機溶劑和2)以藉由改變表面張力來改善塗佈性等為目的的溶劑。
上述溶劑列舉如下：1)相對於聚醯胺酸或可溶性聚醯亞胺而言為良溶劑的非質子性極性有機溶劑(以下記作非質子性極性有機溶劑)例如有：N－甲基－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、γ－丁內脂、γ－戊內脂。其中更優選列舉：N－甲基－2－吡咯烷酮、二甲基咪唑烷酮、γ－丁內脂、γ－戊內脂等。
2)以藉由改變表面張力來改善塗佈性等為目的的溶劑(以下記作其它溶劑)例如有：乳酸烷基酯、3－甲基－3－甲氧基丁醇、萘滿、異佛爾酮、乙二醇單丁基醚等乙二醇單烷基醚、二甘醇單乙基醚等二甘醇單烷基醚、乙二醇單烷基或苯基乙酸酯、三甘醇單烷基醚、丙二醇單丁基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、上述乙酸酯類等酯化合物。其中，更優選列舉：乙二醇單丁基醚、二甘醇單乙基醚、丙二醇單丁基醚、二丙二醇單甲醚等。
非質子性極性溶劑和其它溶劑的種類以及比例，可以考慮液晶配向劑的印刷性、塗佈性、溶解性以及保存穩定性等而適當設定。與其它溶劑相比，非質子性極性溶劑在溶解性和保存穩定性方面相對優異；而其它溶劑存在著印刷性和塗佈性優異的趨勢。
如上所述，本發明的液晶配向劑可以含有各種添加劑。各種添加劑例如有：除聚合物以外的高分子化合物或低分子化合物，可以根據各自目的而選擇使用。
例如，可以將可溶於有機溶劑的高分子化合物作為添加劑，藉由添加上述高分子化合物可以控制所形成的配向膜的電特性或配向性。上述高分子化合物的例子有：聚醯胺、聚氨酯、聚脲、聚酯、聚環氧化物、聚酯多元醇、矽改性聚氨酯、矽改性聚酯等。
作為低分子化合物添加劑的例子，1)當希望改善塗佈性時，可以使用遵循所涉及的目的的表面活性劑；2)當必需提高抗靜電性時，可以使用抗靜電劑；3)當希望提高與基板的密合性或耐摩擦性時，可以使用矽烷耦合劑、鈦系耦合劑或含有環氧基的化合物；以及4)當在低溫下進行醯亞胺化時，可以使用醯亞胺化催化劑。
上述矽烷耦合劑的例子有：乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、N－(2－胺乙基)－3－氨丙基甲基二甲氧基矽烷、N－(2－氨乙基)－3－氨丙基甲基三甲氧基矽烷、對氨苯基三甲氧基矽烷、對氨苯基三乙氧基矽烷、間氨苯基三甲氧基矽烷、間氨苯基三乙氧基矽烷、3－氨丙基三甲氧基矽烷、3－氨丙基三乙氧基矽烷、3－縮水甘油氧丙基三甲氧基矽烷、3－縮水甘油氧丙基甲基二甲氧基矽烷、2－(3,4－環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3－氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3－氯丙基三甲氧基矽烷、3－甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、3－巰丙基三甲氧基矽烷、N－(1,3－二甲基亞丁基)－3－(三乙氧甲矽烷基)－1－丙胺、N,N’－雙[3－(三甲氧甲矽烷基)丙基]亞乙基二胺等。
上述環氧化合物的例子有：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－間二甲苯二胺、1,3－雙(N,N－二縮水甘油基氨甲基)環己烷、N,N,N’,N’－四縮水甘油基－4,4’－二氨基二苯基甲烷等。
上述醯亞胺化催化劑的例子有：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、甲基取代苯胺、羥基取代苯胺等芳香族胺類；吡啶、甲基取代吡啶、羥基取代吡啶、喹啉、甲基取代喹啉、羥基取代喹啉、異喹啉、甲基取代異喹啉、羥基取代異喹啉、咪唑、甲基取代咪唑、羥基取代咪唑等環式胺類等催化劑。特別是可以列舉出：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、異喹啉等。
矽烷耦合劑的添加量通常為聚合物總重量的0~10%，優選為0.1~3%。
環氧化合物的添加量通常為聚合物總重量的0.1~30%，優選為1~20%。
醯亞胺化催化劑的添加量通常相對於聚合物的羰基為0.01~5等量(equivalent)，優選為0.05~3等量。
其它添加劑的添加量通常為聚合物總重量的0~30%，優選為0.1~10%。
本發明的液晶配向劑的黏度因塗佈方法、聚合物濃度、所使用的聚合物種類、溶劑的種類和吡例而不同。例如，當利用打印機進行塗佈時，液晶配向劑的黏度為5~100mPa．s(更優選為10~80mPa．s)。若液晶配向劑的黏度小於5mPa．s，則難以得到足够的膜厚；若液晶配向劑的黏度超過100mPa．s，則印刷不均有時會變大。當用旋塗法進行塗佈時，液晶配向劑的黏度為5~200mPa．s(更優選為10~100mPa．s)是適合的。
液晶配向劑的黏度藉由旋轉黏度測定法來測定，例如使用旋轉黏度計(東機產業制TVE－20L型)來測定(測定溫度：25℃)。
<4.本發明的液晶顯示裝置>
本發明的液晶顯示裝置包括：1)相向配置的一對基板；2)形成于上述一對基板各自相向的面之上的液晶配向膜；以及3)挾持在上述一對基板之間的液晶層。
上述液晶配向膜是在上述基板上塗佈本發明的液晶配向劑並進行加熱而形成的液晶配向膜。其中液晶配向膜的膜厚優選為10~300nm，更優選為30~100nm。另外，TN模式中使用的液晶配向膜優選對其實施摩擦處理。
上述相向配置的一對具有電極的基板優選為透明基板(例如玻璃基板)。
挾持在上述一對基板之間的液晶層包括液晶組合物。其中液晶組合物沒有特別限定，根據驅動模式還可以使用介電各向異性為正的液晶組合物以及介電各向異性為負的液晶組合物中的任一種組合物。
介電各向異性為正的優選的液晶組合物的例子公開在：日本專利第3086228號公報、日本專利第2635435號公報、日本特表平5－501735號公報、日本特開平8－157828號公報、日本特開平8－231960號公報、日本特開平9－241644號公報(EP885272A1)、日本特開平9－302346號公報(EP806466A1)、日本特開平8－199168號公報(EP722998A1)、日本特開平9－235552號公報、日本特開平9－255956號公報、日本特開平9－241643號公報(EP885271A1)、日本特開平10－204016號公報(EP844229A1)、日本特開平10－204436號公報、日本特開平10－231482號公報、日本特開2000－087040公報、日本特開2001－48822公報等中。
VA型液晶顯示裝置中使用的液晶組合物可以是介電各向異性為負的各種液晶組合物。優選的液晶組合物的例子公開在：日本特開昭57－114532號公報、日本特開平2－4725號公報、日本特開平4－224885號公報、日本特開平8－40953號公報、日本特開平8－104869號公報、日本特開平10－168076號公報、日本特開平10－168453號公報、日本特開平10－236989號公報、日本特開平10－236990號公報、日本特開平10－236992號公報、日本特開平10－236993號公報、日本特開平10－236994號公報、日本特開平10－237000號公報、日本特開平10－237004號公報、日本特開平10－237024號公報、日本特開平10－237035號公報、日本特開平10－237075號公報、日本特開平10－237076號公報、日本特開平10－237448號公報(EP967261A1)、日本特開平10－287874號公報、日本特開平10－287875號公報、日本特開平10－291945號公報、日本特開平11－029581號公報、日本特開平11－080049號公報、日本特開2000－256307公報、日本特開2001－019965公報、日本特開2001－072626公報、日本特開2001－192657公報等中。
也不妨向上述介電各向異性為正或負的液晶組合物中添加一種或一種以上的光學活性化合物後再使用。
本發明的液晶顯示裝置當然可以包括其它構件。
例如，在使用了薄膜晶體管的彩色顯示TFT型液晶裝置中，在第一透明基板上形成有：薄膜晶體管、絕緣膜、保護膜、信號電極以及像素電極等；在第二透明基板上可以具有：遮斷像素區域以外的光的黑色矩陣、彩色濾光片、平整化膜以及像素電極等。
另外，在VA型液晶顯示裝置、特別是在MVA型液晶顯示裝置中，在第一透明基板上形成被稱作域(domain)的微小突起物。還可以形成用於調整基板間的間隔(cell gap)的間隙控制材料(spacer)。
本發明的液晶顯示裝置可以藉由任意方法來製作，例如，藉由包括以下工序的方法來製作，上述工序為：1)在上述兩塊透明基板上塗佈液晶配向劑的工序；2)將所塗佈的液晶配向劑乾燥的工序；3)為了使乾燥的液晶配向劑發生脫水．閉環反應而進行必需的加熱處理的工序；4)對所得配向膜進行配向處理的工序；以及5)將兩塊基板貼合後在基板間封入液晶的工序或向其中一塊基板上滴加液晶後使其與另一塊基板貼合的工序。
在塗佈上述液晶配向劑的工序中，塗佈方法一般已知有：旋塗法、印刷法、浸塗法、滴入法、噴墨法等。上述方法在本發明中也可以使用。
上述乾燥工序以及實施脫水．閉環反應所必需的加熱處理的工序的方法一般已知有：在烘箱或紅外爐中進行加熱處理的方法、在電熱板上進行加熱處理的方法等。上述方法在本發明中也可以使用。乾燥工序優選在溶劑能够蒸發的範圍內的較低溫度(50~100℃)下進行。加熱處理工序一般優選在150~300℃左右的溫度下進行。
至於配向處理，在OCB型液晶顯示裝置、TN型液晶顯示裝置、STN型液晶顯示裝置中通常進行摩擦處理。在VA型液晶顯示裝置中往往不進行摩擦處理，但是也可以進行。
接著，在其中一塊基板上塗佈黏合劑，進行貼合，在真空下注入液晶。當採用滴加注入法時，在貼合之前向基板上滴加液晶，之後用另一塊基板進行貼合。利用熱或紫外線使貼合所使用的黏合劑固化，從而製作本發明的液晶顯示裝置。
本發明的液晶顯示裝置中可以安裝偏光板(偏光膜)、波長板、光散射膜、驅動電路等。
VA型液晶顯示裝置中使用的液晶配向膜優選提供80~90°左右的預傾角；OCB型液晶顯示裝置中使用的液晶配向膜優選提供5~45°左右、優選7~20°左右的預傾角；TN型液晶顯示裝置或STN型液晶顯示裝置中使用的液晶配向膜優選提供3~15°左右的預傾角。如上所述，預傾角的調整主要藉由調整：1)本發明的具側鏈結構的二胺的種類和本發明的胺成分中的具側鏈結構的二胺的莫耳比、2)本發明組合物中的聚醯胺酸A和B的重量比等來實現。
本發明的液晶顯示裝置具有電壓保持率高且殘留DC低的特徵。這是因為本發明的液晶顯示裝置的液晶配向膜是如下形成的，即使用包括上述通式(I)表示的二胺的胺成分並使之反應得到聚合物，由含有上述聚合物的液晶配向劑形成的。上述情况在下述實施例中還進行說明。
【實施例】
以下，藉由實施例來說明本發明，但本發明並不受限于這些實施例。應說明的是，實施例中使用的四羧酸二酐、二胺以及溶劑的名稱有時用以下簡略符號表示。
[四羧酸二酐]苯均四酸二酐{式(1)}：PMDA環丁烷四甲酸二酐{式(14)}：CBDA
[二胺]4,4’－二氨基二苯基甲烷{式(VII－1)}：DDM 4,4’－二氨基二苯基乙烷{式(VII－7)}：DDET 1,1－雙(4－氨基苯基)－4－戊基二環己基甲烷{式(I－8)/R7 ＝C5 H11 }：5HHDDM 1,1－雙(4－氨基苯基)－4－十二烷基環己基甲烷{式(I－1)/R7 ＝C12 H25 }：12HDDM 1,1－雙(4－氨基苯基)－4－十六烷基苯基甲烷{式(I－4)/R8 ＝C16 H33 }：16PDDM 5－[4－(4－正戊基環己基)環己基]苯甲基－1,3－二氨基苯{式(X－5)/R13 ＝C5 H11 }：5ChCh
[溶劑]N－甲基－2－吡咯烷酮：NMP丁基溶纖素(乙二醇單丁基醚)：BC
<1.二胺的合成> [二胺的合成]
(實施例1)將10g(38mmol)按照日本特開2002－121190中記載的方法合成的4－(4－戊基環己基)環己烷羧甲醛、12g(92mmol)苯胺鹽酸鹽和11g(114mmol)苯胺的混合物在160℃下攪拌12小時。冷却後，將反應溶液倒入20%氫氧化鈉水溶液(300ml)中，用二氯甲烷(300ml)進行萃取。將有機層用純水(300ml)洗滌2次後，加入無水硫酸鎂，乾燥。將硫酸鎂過濾後，减壓蒸餾除去溶劑。用柱色譜法(二氯甲烷：甲醇＝20：1)進行分離純化，將所得粗結晶從乙醇中重結晶，得到1,1－雙(4－氨基苯基)－1－(4－(4－戊基環己基)環己基)甲烷(5HHDDM)。產量4.0g，產率24%。
熔點：182.6－185.8℃
1H－NMR：0．81－1．29(m、21H)、1．63－1．66(m、9H)、1．83－1．89(m、1H)、3．21(d、J＝10．55、1H)、3．48(br．S、4H)、6．56－6．58(m、4H)、6．99－7．25(m、4H)
(實施例2)使用34g(121mmol)按照日本特開2002－121190中記載的方法合成的4－十二烷基環己烷羧甲醛，與上述合成例1同樣進行反應和後處理。用柱色譜法(二氯甲烷：甲醇＝10：1)進行分離純化，將所得粗結晶從乙醇中重結晶2次，得到1,1－雙(4－氨基苯基)－1－(4－十二烷基環己基)甲烷(12HDDM)。產量7.8g，產率14%。
熔點：104.6－107.3℃
1H－NMR：0．86－1．26(m、27H)、1．58－1．66(m、7H)、1．92(d、J＝10．00、1H)、2．22(d、J＝10．00、1H)、3．60(br．S、4H)、6．50－6．66(m、4H)、7．11－7．23(m、4H)
(實施例3)使用28g(85mmol)按照日本特開2002－121190號公報中記載的方法合成的4－(正十六烷基)苯甲醛，與上述合成例1同樣進行反應和後處理。用柱色譜法(甲苯：甲醇＝10：1)進行分離純化，使所得粗結晶從乙醇中重結晶2次，得到雙(4－氨基苯基)－(4－(正十六烷基)苯基)甲烷(16PDDM)。產量17g，產率41%。
熔點：90.9－92.8℃
1H－NMR；0．88(t、3H、J＝6．95)、1．25－1．30(m、28H)、2．55(t、2H、J＝8．15)、3．56(br．s、4H)、5．30(s、1H)、6．60(d、4H、J＝8．30)、6．89(d、4H、J＝8．20)、6．94－7．26(m、4H)
<2.聚醯胺酸的合成> [聚醯胺酸的合成]
(實施例4)向具備溫度計、攪拌機、原料投入口以及氮氣導入口的100ml四頸燒瓶中裝入0.666g 12HDDM、0.258g DDET和15g脫水NMP，在乾燥氮氣流下攪拌、溶解。接著，添加0.471g PMDA和0.106g CBDA，在室溫環境下使之反應30小時。反應中當反應溫度上升時，將反應溫度控制在小於等於約70℃來進行反應。
向所得溶液中加入8.5g BC，合成濃度為6重量%的聚合物溶液(PA1)。所得PA1的黏度為19mPa．s。生成的聚合物的重量平均分子量為43,000。
其中，聚合物的重量平均分子量如下測定：將所得聚合物用稀釋液(磷酸/DMF＝0.6/100：重量比)稀釋，使聚合物濃度為約1重量%，使用色譜紙束(chromatopack)C－R7A(島津製作所制)，以上述稀釋液為展開劑，利用GPC法進行測定，藉由聚苯乙烯換算而求得。應說明的是，色譜柱使用GF－7HQ(昭和電工(股)公司制)，在柱溫50℃、流速0.6ml/min的條件下進行測定。
實施例5、實施例6、實施例7、合成例1、合成例2除了按表1所示的比例變更四羧酸二酐、二胺以及溶劑的組成以外，根據實施例4合成聚合物溶液(PA2、PA3、PA4、PA5、PA6)。包括實施例4在內，結果總結在表1中。另外，將合成的PA1、PA2、PA3和PA4的各聚合物在超純水中再沉澱，將其過濾並在真空下加熱乾燥而得到的樣品的紅外線吸收光譜分別總結在圖1、圖2、圖3和圖4中。
<3.液晶顯示裝置的製作> (1)TN型液晶顯示裝置的製作
使用旋轉器在兩塊具有ITO電極的玻璃基板上塗佈液晶配向劑，形成膜厚為70nm的膜。塗膜後在80℃下加熱乾燥約5分鐘，之後在220℃下加熱處理10分鐘，形成液晶配向膜。
使用(股)公司飯沼gage製作所制的摩擦處理裝置，在摩擦布(毛長1.9mm：人造絲)的毛(pile)壓入量為0.40mm、載台移動速度為60mm/sec、輥筒旋轉速度為1000rpm的條件下，對其中一塊形成有液晶配向膜的玻璃基板進行摩擦處理。對於另一塊玻璃基板，將摩擦方向改變90°使與另一摩擦方向垂直，按同樣方法進行摩擦處理。將該基板在超純水中超聲波洗滌5分鐘，之後在烘箱中、在120℃下乾燥30分鐘。在其中一塊玻璃基板上散布7μm的間隔(gap)材。
以形成有配向膜的面為內側進行相向配置，使摩擦方向垂直，之後用環氧固化劑密封，製作間隔為7μm的90°旋轉盒(twist cell)。向該盒中注入以下組合物，即向100重量份上述液晶組合物A中加入5重量份光學活性物質膽固醇壬酸酯(cholesteric nonanoate)並均勻化而得到的組合物，用光固化劑封住注入口。然後，在110℃下加熱處理30分鐘，製作TN型液晶顯示裝置。
[實施例8]將實施例4中合成的濃度為6重量%的聚合物溶液(PA1)和合成例1中合成的濃度為6重量%的聚合物溶液(PA5)按重量比1/9混合。將所得混合物用NMP/BC＝1/1(重量比)的混合溶劑稀釋至濃度為4重量%，作為液晶配向劑。使用所得液晶配向劑，利用上述製造方法製作TN型液晶顯示裝置。
(2)VA型液晶顯示裝置的製作方法
使用旋轉器在兩塊具有ITO電極的玻璃基板上塗佈液晶配向劑，形成膜厚為70nm的膜。塗膜後在80℃下加熱乾燥約5分鐘，之後在220℃下加熱處理40分鐘，形成液晶配向膜。
將形成有配向膜的玻璃基板在超純水中超聲波洗滌5分鐘，之後在烘箱中、在120℃下乾燥30分鐘。
在其中一塊玻璃基板上散布4μm的間隔材，以形成有配向膜的面為內側進行相向配置，使摩擦方向反平行，之後用環氧固化劑密封，製作間隔為4μm的盒。向該盒中注入下述液晶組合物B，用光固化劑封住注入口。然後，在110℃下加熱處理30分鐘，製作VA型液晶顯示裝置。
[實施例9]
將實施例5中合成的濃度為6重量%的聚合物溶液(PA2)和合成例1中合成的濃度為6重量%的聚合物溶液(PA5)按重量比1/9混合。將所得混合物用NMP/BC＝1/1(重量比)的混合溶劑稀釋至濃度為4重量%，作為液晶配向劑。使用上述液晶配向劑，利用上述製造方法製作VA型液晶顯示裝置。
[實施例10]將實施例6中合成的濃度為6重量%的聚合物溶液(PA3)和合成例1中合成的濃度為6重量%的聚合物溶液(PA5)按重量比1/9混合。將所得混合物用NMP/BC＝1/1(重量比)的混合溶劑稀釋至濃度為4重量%，作為液晶配向劑。使用上述液晶配向劑，利用上述製造方法製作VA型液晶顯示裝置。
[實施例11]將實施例7中合成的濃度為6重量%的聚合物溶液(PA4)和合成例1中合成的濃度為6重量%的聚合物溶液(PA5)按重量比1/9混合。將所得混合物用NMP/BC＝1/1(重量比)的混合溶劑稀釋至濃度為4重量%，作為液晶配向劑。使用上述液晶配向劑，利用上述製造方法製作VA型液晶顯示裝置。
[比較例1]將合成例2中合成的濃度為6重量%的聚合物溶液(PA6)和合成例1中合成的濃度為6重量%的聚合物溶液(PA5)按重量比1/9混合。將所得混合物用NMP/BC＝1/1(重量比)的混合溶劑稀釋至濃度為4重量%，作為液晶配向劑。使用上述液晶配向劑，利用上述製造方法製作VA型液晶顯示裝置。
<4.電特性評價>
[試驗例1~5]對實施例8~11和比較例1中製作的液晶顯示裝置進行電特性和預傾角的評價。電特性評價具體是指：1)測定電壓保持率；2)利用介電吸收法測定殘留DC。各項測定如下進行。
1)電壓保持率的測定使用東陽technica制6254型液晶物理性質評價裝置測定電壓保持率。測定條件為：選通脉衝寬度60μs、頻率0.3Hz、波高±5V，測定溫度為60℃。此值越大說明電特性越好。
2)利用介電吸收法進行殘留DC的測定使用東陽technica制6254型液晶物理性質評價裝置，藉由介電吸收法測定殘留DC。測定條件為：對盒施加5V直流電壓，施加時間為1小時，之後終止1秒鐘，觀察電位差30分鐘。表中記載著最大殘留DC和最小殘留DC。測定溫度為60℃。該值越小說明電特性越好。
3)預傾角的測定針對試驗例1，使用中央精機制OMS－CA3型液晶特性評價裝置進行測定。針對試驗例2、3和4(比較例1)，在正交尼科耳棱鏡(cross Nicol)下求出樣品旋轉角－透射率曲線，由透射率極小的樣品旋轉角的值算出預傾角。
如表2所示，電壓保持率為：在試驗例1中約93.8%，試驗例2中約92.3%，試驗例3中約92.1%。
另一方面，與試驗例5(比較例1)相比，殘留DC得到顯著抑制。就預傾角而言，試驗例1的預傾角的值適合于TN型液晶顯示裝置；試驗例2、試驗例3、試驗例4的預傾角的值適合于VA型液晶顯示裝置。另外，試驗例1的預傾角的值也適合于OCB型液晶顯示裝置。試驗例4中，作為VA型液晶顯示裝置電壓保持率稍低一點，但是當合成具有與PA4相同側鏈的PA6並進行同樣的試驗時，結果(試驗例5)發現，使用PA4的液晶顯示裝置的電壓保持率高，殘留DC也得到顯著抑制。因此，只要是使用了相同側鏈的聚合物，藉由引入本發明的式(I)的結構，就可以改善電壓保持率和殘留DC。
如上所述，由包括本發明的通式(I)表示的二胺的胺成分合成聚合物，含有上述聚合物的液晶配向劑可以用於各種顯示驅動方式的液晶顯示裝置的液晶配向膜的形成。而且，在任一種顯示驅動方式的液晶顯示裝置中，電壓保持率均高，且殘留DC均得到抑制。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的結構及技術內容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
圖1是使實施例4中合成的PA1的聚合物在超純水中再沉澱，將其過濾並在真空下加熱乾燥而得到的樣品的紅外線吸收光譜。
圖2是使實施例5中合成的PA2的聚合物在超純水中再沉澱，將其過濾並在真空下加熱乾燥而得到的樣品的紅外線吸收光譜。
圖3是使實施例6中合成的PA3的聚合物在超純水中再沉澱，將其過濾並在真空下加熱乾燥而得到的樣品的紅外線吸收光譜。
圖4是使實施例7中合成的PA4的聚合物在超純水中再沉澱，將其過濾並在真空下加熱乾燥而得到的樣品的紅外線吸收光譜。

Claims (27)

  1. 一種二胺，其特徵在於：其為通式(I)表示的具側鏈結構的二胺： 式(I)中，A1 表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CONH-或-(CH2 )m -，m為1~6的整數；R1 為下式(II-A)表示的基團或下式(II-B)表示的基團： 式(II-A)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH=CH-或碳原子數為1~12的亞烷基；R2 和R3 分別獨立表示-H、-F或-CH3 ；環S表示1,4-亞苯基、1,4-亞環己基、1,3-二惡烷-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；R4 表示碳原子數為5~30的烷基或碳原子數為5~30 的氟代烷基；a和b分別獨立表示0~4的整數；c、d和e分別獨立表示0~3的整數；當e為2或3時，多個環S可以是相同的基團也可以是不同的基團；f和g分別獨立表示0~2的整數，且c+d+e≧1；式(II-B)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH=CH-或碳原子數為1~12的亞烷基；R2 表示-H、-F或-CH3 ；R5 分別獨立表示-H或-CH3 ；R6 表示-H、碳原子數為1~20的烷基或碳原子數為2~20的烯基；a和b分別獨立表示0~4的整數；c和d分別獨立表示0~3的整數；e為0~2的整數；環T表示環己烷或環己烯。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的二胺，其中上述通式(I)中A1 為單鍵，R1 為下式(II-A)表示的基團； 式(II-A)中，A2 、A3 、R2 、R3 、R4 、環S、a、b、c、d、e、f和g意思同上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的二胺，其中上述式(II-A)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO- 或碳原子數為1~12的亞烷基；環S表示1,4-亞苯基或1,4-亞環己基；R4 表示碳原子數為5~30的烷基；a和b分別獨立表示0或1；c、d和e分別獨立表示0或1；f和g為0，且c+d+e≧1。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的二胺，其中該二胺是下式(I-1)、(I-8)或(I-4)表示的二胺： 式中，R7 和R8 表示碳原子數為5~30的烷基。
  5. 一種聚合物，其特徵在於：該聚合物是使用作為酸成分的四羧酸二酐和作為胺成分的權利要求1~4中任一項所述的具側鏈結構的二胺，並使它們反應而得到的。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的聚合物，其中該四羧酸二酐包括芳香族四羧酸二酐以及脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐中的任一種或兩種。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的聚合物，其中該芳香族四羧酸二酐為選自下述結構式(1)、(2)、(5)、(6)和(7)所構成的組群的一種或一種以上；該脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐為選自下述結構式(14)~(29)和(60)所構 成的組群的一種或一種以上，
  8. 如申請專利範圍第7項所述的聚合物，其中該芳香族四羧酸二酐為上述結構式(1)表示的化合物；該脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐為上述結構式(14)表示的化合物。
  9. 如申請專利範圍第5~8中任一項所述的聚合物，其中該胺成分更包括使用選自下述通式(III)~(XIV)表示的二胺所構成的組群的一種或一種以上；H2 N-A4 -NH2 (III) 式(III)中，A4 表示-(CH2 )m -，其中m為1~6的整數；式(IV)~(IX)中，X表示單鍵、-O-、-S-、-S-S-、-SO2 -、-CO-、-CONH-、 -NHCO-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-(CH2 )m -、-O-(CH2 )m -O、--S-(CH2 )m -S-，其中m為1~6的整數；Y分別獨立表示單鍵、-O-、-S-、-CO-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -或碳原子數為1~3的亞烷基；環己烷環或苯環上結合的氫可以被-F、-CH3 、-OH、-COOH、-SO3 H、-PO3 H2 取代；並且，式(VI)中的苯環上結合的氫可以被苄基取代； 式(X)中，A1 表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CONH-或-(CH2 )m -，其中m為1~6的整數；R1 表示具類固醇骨架的基團、下式(II)表示的基團；或者當苯環上結合的兩個氨基的位置關係為相對時，R1 表示碳原子數為1~30的烷基；或者當上述位置關係為相間時，R1 表示碳原子數為1~30的烷基或苯基；上述烷基中，任意的-CH2 -可以被-CF2 -、-CHF-、-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代，但是上述-O-不連續；-CH3 可以被-CH2 F、-CHF2 或-CF3 取代；形成上述苯基環的碳上結合的氫可以獨立被-F、-CH3 、-OCH3 、-OCH2 F、-OCHF2 或-OCF3 取代； 式(II)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH=CH-或碳原子數為1~12的亞烷基；R2 和R3 分別獨立表示-H、-F或-CH3 ；環S表示1,4-亞苯基、1,4-亞環己基、1,3-二惡烷-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；R4 表示-H、-F、碳原子數為1~30的烷基、碳原子數為1~30的氟代烷基、碳原子數為1~30的烷氧基、-CN、-OCH2 F、-OCHF2 或-OCF3 ；a和b分別獨立表示0~4的整數；c、d和e分別獨立表示0~3的整數；當e為2或3時，多個環S可以是相同的基團也可以是不同的基團；f和g分別獨立表示0~2的整數，且c+d+e≧1； 式(XI)~(XII)中，R5 分別獨立表示-H或-CH3 ；R6 分別獨立表示-H或碳原子數為1~20的烷基或烯基；A5 分別獨立表示單鍵、-CO-或-CH2 -；R7 和R8 分別獨立表示-H、碳原子數為1~20的烷基或苯基； 式(XIII)中，R9 表示-H或碳原子數為1~20的烷基，上述烷基中碳原子數為2~20的烷基的任意-CH2 -可以被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代，但上述-O-不連續；A6 分別獨立表示-O-或碳原子數為1~6的亞烷基； A7 表示單鍵或碳原子數為1~3的亞烷基；環U表示1,4-亞苯基或1,4-亞環己基；h為0或1；式(XIV)中，R10 表示碳原子數為6~22的烷基；R11 表示-H或碳原子數為1~22的烷基；A6 分別獨立表示-O-或碳原子數為1~6的亞烷基。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的聚合物，其中該胺成分為選自下述通式(VI-1)~(VI-5)、(VI-14)~(VI-16)、式(VII-1)~(VII-15)、式(VII-26)、式(VII-27)、式(VII-31)、式(VIII-1)、式(VIII-2)、式(VIII-6)以及式(IX-1)~(IX-5)表示的二胺所構成的組群的一種或一種以上， 。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的聚合物，其中該胺成分為選自上述通式(VI-1)、(VI-2)、(VII-1)~(VII-12)以及(IX-2)表示的二胺所構成的組群的一種或一種以上。
  12. 一種液晶配向劑，其特徵在於：其中包括使用下述通式(I)表示的具側鏈結構的二胺而得到的聚合物； 式(I)中，A1 表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CONH-或-(CH2 )m -，m為1~6的整數；R1 為下式(II-A)表示的基團或下式(II-B)表示的基團； 式(II-A)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH=CH-或碳原子數為1~12的亞烷基；R2 和R3 分別獨立表示-H、-F或-CH3 ；環S表示1,4-亞苯基、1,4-亞環己基、1,3-二惡烷-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；R4 表示碳原子數為5~30的烷基、碳原子數為5~30的氟代烷基或碳原子數為5~30的烷氧基； a和b分別獨立表示0~4的整數；c、d和e分別獨立表示0~3的整數；當e為2或3時，多個環S可以是相同的基團也可以是不同的基團；f和g分別獨立表示0~2的整數，且c+d+e≧1；式(II-B)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH=CH-或碳原子數為1~12的亞烷基；R2 表示-H、-F或-CH3 ；R5 分別獨立表示-H或-CH3 ；R6 表示-H、碳原子數為1~20的烷基或碳原子數為2~20的烯基；a和b分別獨立表示0~4的整數；c和d分別獨立表示0~3的整數；e為0~2的整數；環T表示環己烷或環己烯。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的液晶配向劑，其中上述通式(I)表示的具側鏈結構的二胺中，A1 為單鍵，R1 為下式(II-A)表示的基團： 式(II-A)中，A2 、A3 、R2 、R3 、R4 、環S、a、b、c、d、e、f和g意思同上。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的液晶配向劑，其中 該通式(I)表示的具側鏈結構的二胺的上述式(II-A)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-或碳原子數為1~12的亞烷基；環S表示1,4-亞苯基或1,4-亞環己基；R4 表示碳原子數為5~30的烷基或碳原子數為5~30的烷氧基；a和b分別獨立表示0或1；c、d和e分別獨立表示0或1；f和g為0，且c+d+e≧1。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的液晶配向劑，其中該通式(I)表示的具側鏈結構的二胺為下式(I-1)、(I-8)或(I-4)表示的二胺： 式中，R7 和R8 表示碳原子數為5~30的烷基或碳原子數為5~30的烷氧基。
  16. 如申請專利範圍第12~15中任一項所述的液晶配向劑，其中該聚合物是使用四羧酸二酐作為酸成分而得到的聚合物。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的液晶配向劑，其中 該四羧酸二酐包括芳香族四羧酸二酐以及脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐中的任一種或兩種。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的液晶配向劑，其中該芳香族四羧酸二酐為選自下述結構式(1)、(2)、(5)、(6)和(7)所構成的組群的一種或一種以上；該脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐為選自下述結構式(14)~(29)和(60)所構成的組群的一種或一種以上，
  19. 如申請專利範圍第18項所述的液晶配向劑，其中該芳香族四羧酸二酐為上述結構式(1)表示的化合物；該脂肪族四羧酸二酐或脂環式四羧酸二酐為上述結構式(14)表示的化合物。
  20. 如申請專利範圍第12~15中任一項所述的液晶配向劑，其中該聚合物更包括使用選自下述通式(III)~(XIV)表示的二胺所構成的組群的一種或一種以上而得到的聚合物； H2 N-A4 -NH2 (III) 式(III)中，A4 表示-(CH2 )m -，其中m為1~6的整數；式(IV)~(IX)中，X表示單鍵、-O-、-S-、-S-S-、-SO2 -、-CO-、-CONH-、-NHCO-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-(CH2 )m -、-O-(CH2 )m -O-、-S-(CH2 )m -S-，其中m為1~6的整數；Y分別獨立表示單鍵、-O-、-S-、-CO-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -或碳原子數為1~3的亞烷基；環己烷環或苯環上結合的氫可以被-F、-CH3 、-OH、-COOH、-SO3 H、-PO3 H2 取代；並且，式(VI)中的苯環上結合的氫可以被苄基取代； 式(X)中，A1 表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CONH-或-(CH2 )m -，其中m為1~6的整數；R1 表示具類固醇骨架的基團、下式(II)表示的基團；或者當苯環上結合的兩個氨基的位置關係為相對時，R1 表示碳原子數為1~30的烷基；或者當上述位置關係為相間時，R1 表示碳原子數為1~30的烷基或苯基；上述烷基中，任意的-CH2 -可以被-CF2 -、-CHF-、-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代，但上述-O-不連續；-CH3 可以被-CH2 F、-CHF2 或-CF3 取代；形成上述苯基環的碳上結合的氫可以獨立被-F、-CH3 、-OCH3 、-OCH2 F、-OCHF2 或-OCF3 取代； 式(II)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH=CH-或碳原子數為1~12的亞烷基；R3 和R3 分別獨立表示-H、-F或-CH3 ；環S表示1,4-亞苯基、1,4-亞環己基、1,3-二惡烷-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； R4 表示-H、-F、碳原子數為1~30的烷基、碳原子數為1~30的氟代烷基、碳原子數為1~30的烷氧基、-CN、-OCH2 F、-OCHF2 或-OCF3 ；a和b分別獨立表示0~4的整數；c、d和e分別獨立表示0~3的整數；當e為2或3時，多個環S可以是相同的基團也可以是不同的基團；f和g分別獨立表示0~2的整數，且c+d+e≧1； 式(XI)~(XII)中，R5 分別獨立表示-H或-CH3 ；R6 分別獨立表示-H或碳原子數為1~20的烷基或烯基；A5 分別獨立表示單鍵、-CO-或-CH2 -；R7 和R8 分別獨立表示-H、碳原子數為1~20的烷基或苯基； 式(XIII)中，R9 表示-H或碳原子數為1~20的烷基；上述烷基中碳原子數為2~20的烷基的任意-CH2 -可以被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代，但上述-O-不連續；A6 分別獨立表示-O-或碳原子數為1~6的亞烷基；A7 表示單鍵或碳原子數為1~3的亞烷基；環U表示1,4-亞苯基或1,4-亞環己基；h為0或1；式(XIV)中，R10 表示碳原子數為6~22的烷基；R11 表示-H或碳原子數為1~22的烷基；A6 分別獨立表示-O-或碳原子數為1~6的亞烷基。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的液晶配向劑，其中該二胺為選自下述通式(VI-1)~(VI-5)、(VI-14)~(VI-16)、式(VII-1)~(VII-15)、式(VII-26)、式(VII-27)、式(VII-31)、式(VIII-1)、式(VIII-2)、式(VIII-6)以及式(IX-1)~(IX-5)表示的二胺所構成的組群的一種或一種以上， 。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的液晶配向劑，其中該二胺為選自上述通式(VI-1)、(VI-2)、(VII-1)~(VII-12)以及(IX-2)表示的二胺所構成的組群的一種或一種以上。
  23. 如申請專利範圍第12~15中任一項所述的液晶配向劑，其中更包括使用除上述通式(I)表示的具側鏈結構的二胺以外的二胺而得到的第二聚合物。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的液晶配向劑，其中該第二聚合物是使用四羧酸二酐作為酸成分而得到的。
  25. 如申請專利範圍第23項所述的液晶配向劑，其中除上述通式(I)表示的具側鏈結構的二胺以外的二胺包括選自下式(III)~(XIV)表示的二胺所構成的組群的一種或一種以上； H2 N-A4 -NH2 (III) 式(III)中，A4 表示-(CH2 )m -，其中m為1~6的整數；式(IV)~(IX)中，X表示單鍵、-O-、-S-、-S-S-、-SO2 -、-CO-、-CONH-、-NHCO-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-(CH2 )m -、-O-(CH2 )m -O-、-S-(CH2 )m -S-，其中m為1~6的整數；Y分別獨立表示單鍵、-O-、-S-、-CO-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -或碳原子數為1~3的亞烷基；環己烷環或苯環上結合的氫可以被-F、-CH3 、-OH、-COOH、-SO3 H、-PO3 H2 取代；並且，式(VI)中的苯環上 結合的氫可以被苄基取代； 式(X)中，A1 表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CONH-或-(CH2 )m -，其中m為1~6的整數；R1 表示具類固醇骨架的基團、下式(II)表示的基團；或者當苯環上結合的兩個氨基的位置關係為相對時，R1 表示碳原子數為1~30的烷基；或者當上述位置關係為相間時，R1 表示碳原子數為1~30的烷基或苯基；上述烷基中，任意的-CH2 -可以被-CF2 -、-CHF-、-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代，但上述-O-不連續；-CH3 可以被-CH2 F、-CHF2 或-CF3 取代；形成上述苯基環的碳上結合的氫可以獨立被-F、-CH3 、-OCH3 、-OCH2 F、-OCHF2 或-OCF3 取代； 式(II)中，A2 和A3 分別獨立表示單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH=CH-或碳原子數為1~12的亞烷基；R2 和R3 分別獨立表示-H、-F或-CH3 ；環S表示1,4-亞苯基、1,4-亞環己基、1,3-二惡烷-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； R4 表示-H、-F、碳原子數為1~30的烷基、碳原子數為1~30的氟代烷基、碳原子數為1~30的烷氧基、-CN、-OCH2 F、-OCHF2 或-OCF3 ；a和b分別獨立表示0~4的整數；c、d和e分別獨立表示0~3的整數；當e為2或3時，多個環S可以是相同的基團也可以是不同的基團；f和g分別獨立表示0~2的整數，且c+d+e≧1； 式(XI)~(XII)中，R5 分別獨立表示-H或-CH3 ；R6 分別獨立表示-H或碳原子數為1~20的烷基或烯基；A5 分別獨立表示單鍵、-CO-或-CH2 -；R7 和R8 分別獨立表示-H、碳原子數為1~20的烷基或苯基； 式(XIII)中，R9 表示-H或碳原子數為1~20的烷基；上述烷基中碳原子數為2~20的烷基的任意-CH2 -可以被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代，但上述-O-不連續；A6 分別獨立表示-O-或碳原子數為1~6的亞烷基；A7 表示單鍵或碳原子數為1~3的亞烷基；環U表示1,4-亞苯基或1,4-亞環己基；h為0或1；式(XIV)中，R10 表示碳原子數為6~22的烷基；R11 表示-H或碳原子數為1~22的烷基；A6 分別獨立表示-O-或碳原子數為1~6的亞烷基。
  26. 一種液晶配向膜，該配向膜是藉由塗佈權利要求12~25中任一項所述的液晶配向劑並進行加熱而形成的。
  27. 一種液晶顯示裝置，其中包括權利要求26項所述的液晶配向膜。
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