CN106414393A - 液晶取向剂用二胺化合物、液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供由化学式1表示的液晶取向剂用二胺化合物、利用该二胺化合物的液晶取向剂和液晶取向膜、以及包含上述液晶取向膜的液晶显示元件。

Description

液晶取向剂用二胺化合物、液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显 示元件

技术领域

本发明涉及一种液晶取向剂用二胺化合物、液晶取向剂、液晶取向膜和液晶显示元件。

背景技术

通常，液晶显示器的构成材料中，取向膜为控制液晶朝一侧均匀取向使得液晶能够良好地执行作为偏光的开关作用的核心材料，通过取向特性和薄膜来决定液晶显示器的显示品质。即，用于液晶显示元件的取向膜，使液晶分子取向，并使基板表面和液晶分子之间具有预倾角(pretilt angle)，使得反应性良好，并确保液晶分子的取向稳定性。这种取向膜是决定液晶显示元件的可靠性、显示均匀性、残像、电压维持率等的重要因素。尤其，已知在TFT型液晶显示元件中，若电压维持率低，则在通电时施加电压下降而造成对比度降低。

另一方面，作为获得高预倾角而使用的液晶取向剂，是使用支链型聚酰亚胺化合物。然而，仅使用支链型聚酰亚胺化合物，难以在较宽基板的整个表面具有高预倾角的均匀取向。众所周知，取向膜表面的形状和支链的长度影响液晶分子的预倾角。日本公开专利特开平5-043687号中记载有使用液晶取向膜的液晶显示元件，该液晶取向膜使用的是聚酰亚胺树脂。

在液晶显示器中，为了获得高对比度(contrast ratio)和宽视角，形成电场电极和夹缝部来形成多区域，并在未施加电压的状态下可使液晶垂直取向的PVA(图案垂直取向,patterned vertically aligned)模式受到关注。在上述PVA模式和微夹缝模式等垂直取向(VA)模式中，虽然不直接对取向膜进行摩擦，但可以采用通过光照在取向膜中诱导各向异性(anisotropy)，并利用此各向异性使液晶排列的光取向方法。

采用上述光取向方法的技术，可分为PS-PVA(高分子稳定图案垂直取向,polymersustained patterned vertical alignment)或者SC-PVA(表面控制图案垂直取向,surface controlled patterned vertical alignment)等类型。该些技术如下：在液晶单元内，与主液晶或者取向膜一起使可利用紫外线进行聚合的介晶化合物在向电极施加电压时向主液晶横卧的方向一同倾斜，然后通过光照射进行固化，则在未施加电压的状态下也能维持一定的倾斜，当重新施加电压时，以预先确定的预倾方向诱导主液晶的取向并能实现高速响应。

然而，现有的PS-PVA或者SC-PVA型液晶显示器用聚合性介晶化合物，有可能由于因光反应效率低而未聚合且残留的未反应介晶在液晶显示器的驱动中与背光进行反应，从而存在电压维持率降低和长期可靠性等问题。因此，为了完全除去未反应介晶，需要大量曝光量，因此可能会出现有机材料被分解的缺点。较高的光照射能量，在应用反应性介晶化合物的模式开发和工序设计中成为限制因素。

于是，要求在液晶层中减少未固化的反应性介晶。另外，为了提高液晶显示元件的可视性和显示品质，需要一种使液晶分子均匀取向的取向膜。此外，为提高取向膜的可靠性和特性，需要最佳的取向膜制造工序。

发明内容

本发明的一实施方式用于提供一种能够提高响应速度和电压维持率，且根据用途形成所需的预倾角的液晶取向剂用二胺化合物。

本发明的另一实施方式用于提供一种使用上述液晶取向剂用二胺化合物而制造的液晶取向剂。

本发明的又一实施方式用于提供一种使用上述液晶取向剂所制造的液晶取向膜。

本发明的又一实施方式用于提供一种包含上述液晶取向膜的液晶显示元件。

本发明的一实施方式提供一种由下述化学式1表示的液晶取向剂用二胺化合物。

[化学式1]

(在上述化学式1中，

Q为单键、-O-、-S-或者-NH-，

R¹和R²各自独立地为氢原子、取代或未取代的C1至C20的烷基、取代或未取代的C1至C20的烷氧基、取代或未取代的C6至C30的芳基、或者呋喃基，

R³为氢原子、取代或未取代的C1至C10的烷基、或者取代或未取代的C1至C10的烷氧基，

R⁴、R⁵和R⁶各自独立地为取代或未取代的C1至C20的烷基、取代或未取代的C3至C20的环烷基、取代或未取代的C6至C30的芳基、或者取代或未取代的C2至C30的杂芳基，

L¹和L²分别为单键或者C1至C20的亚烷基，

n¹为0至20的整数，

n²为1至20的整数，

n⁴至n⁶分别为0至4的整数。)

在上述化学式1中，n²可为1，L¹和L²可分别为单键。

由上述化学式1表示的二胺化合物可包含由下述化学式2表示的化合物。

[化学式2]

(在上述化学式2中，

Q为单键、－O－、-S-或者-NH－，

R¹和R²各自独立地为氢原子、取代或未取代的C1至C20的烷基、取代或未取代的C1至C20的烷氧基、取代或未取代的C6至C30的芳基、或者呋喃基，

R³为氢原子、取代或未取代的C1至C10的烷基、或者取代或未取代的C1至C10的烷氧基，

n¹为0至20的整数。)

由上述化学式1表示的二胺化合物可包含由下述化学式3至9表示的化合物中的至少一种化合物。

[化学式3]

[化学式4]

[化学式5]

[化学式6]

[化学式7]

[化学式8]

[化学式9]

本发明的另一实施方式提供一种包含高分子的液晶取向剂，其中，上述高分子包含聚酰胺酸、聚酰亚胺、或它们的组合，上述聚酰胺酸包含由下述化学式10表示的重复单元，上述聚酰亚胺包含由下述化学式11表示的重复单元。

[化学式10]

[化学式11]

(在上述化学式10和11中，

X¹和X²各自独立地为由脂环族酸二酐或者芳香族酸二酐衍生的四价有机基团，

Y¹和Y²各自独立地为由以上述化学式1表示的二胺化合物衍生的二价有机基团。)

当上述高分子为上述聚酰胺酸时，可进一步包含由下述化学式12表示的重复单元，当上述高分子为聚酰亚胺时，可进一步包含由下述化学式13表示的重复单元。

[化学式12]

[化学式13]

(在上述化学式12和13中，

X³和X⁴各自独立地为由脂环族酸二酐或者芳香族酸二酐衍生的四价有机基团，

Y³和Y⁴各自独立地为与由上述化学式1表示的二胺化合物不同、且由以下述化学式14表示的二胺衍生的二价有机基团。)

[化学式14]

H₂N-A-NH₂

(在上述化学式14中，A为未被丙烯酸酯基取代的二价有机基团。)

由上述化学式14表示的二胺可包含由下述化学式15表示的化合物。

[化学式15]

(在上述化学式15中，

R⁷为单键、-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CONH-、-CH＝CH-、-C≡C-、或者取代或未取代的C1至C12的亚烷基，

R⁸为取代或未取代的C3至C20的烷基、取代或未取代的苯基、或者由下述化学式16-1至16-4中的任一个表示的甾体基，

上述取代的亚烷基、上述取代的烷基和上述取代的苯基分别表示亚烷基、烷基和苯基的至少一个氢原子被-F、-CH₃、-OCH₃、-OCH₂F、-OCHF₂或者-OCF₃所取代。)

[化学式16-1]

[化学式16-2]

[化学式16-3]

[化学式16-4]

由上述化学式14表示的二胺可包含对苯二胺、间苯二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯乙烷、4,4’-二氨基二苯硫醚、4,4’-二氨基二苯砜、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基苯甲酰苯胺、4,4’-二氨基二苯醚、1,5-二氨基萘、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、5-氨基-1-(4’-氨基苯)-1,3,3-三甲基茚满、6-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚满、3,4’-二氨基二苯醚、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、4,4’-二氨基二苯甲酮、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、9,9-双(4-氨基苯基)-10-二氢蒽、2,7-二氨基芴、9,9-双(4-氨基苯基)芴、4,4’-亚甲基-双(2-氯苯胺)、2,2’,5,5’-四氯-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二氯-4,4’-二氨基-5,5’-二甲氧基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、1,4,4’-(对亚苯基异亚丙基)双苯胺、4,4’-(间亚苯基异亚丙基)双苯胺、2,2’-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-二氨基-2,2’-双(三氟甲基)联苯、4,4’-双[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟联苯、二(4-氨基苯基)联苯胺、1-(4-氨基苯基)-1,3,3-三甲基-1H-茚满-5-胺、1,1-间苯二甲胺、1,3-丙二胺、四亚甲基二胺、戊二胺、六亚甲基二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、1,4-环己二胺、异佛尔酮二胺、四氢化二环戊亚二烯基二胺、三环[6.2.1.02,7]-十一碳烯二甲基二胺、4,4’-亚甲基双(环己胺)、1,3-双(氨基甲基)环己烷、2,3-二氨基吡啶、2,6-二氨基吡啶、3,4-二氨基吡啶、2,4-二氨基嘧啶、5,6-二氨基-2,3-二氰基吡嗪、5,6-二氨基-2,4-二羟基嘧啶、2,4-二氨基-6-二甲基氨基-1,3,5-三嗪、1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪、2,4-二氨基-6-异丙氧基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-甲基-均三嗪、2,4-二氨基-1,3,5-三嗪、4,6-二氨基-2-乙烯基-均三嗪、2,4-二氨基-5-苯基噻唑、2,6-二氨基嘌呤、5,6-二氨基-1,3-二甲基脲嘧啶、3,5-二氨基-1,2,4-***、6,9-二氨基-2-乙氧基吖啶乳酸盐、3,8-二氨基-6-苯基菲啶、1,4-二氨基哌嗪、3,6-二氨基吖啶、双(4-氨基苯基)苯胺、1-(3,5-二氨基苯基)-3-癸基琥珀酰亚胺、1-(3,5-二氨基苯基)-3-十八烷基琥珀酰亚胺或者它们的组合。

由上述化学式10表示的重复单元相对于上述聚酰胺酸的总量可以包含5至70mol％，由上述化学式11表示的重复单元相对于上述聚酰亚胺的总量可以包含5至70mol％。

上述聚酰胺酸和上述聚酰亚胺的重均分子量可分别为1000至200000g/mol。

本发明的液晶取向剂可进一步包含不具有丙烯酸酯基的高分子。

上述不具有丙烯酸酯基的高分子相对于上述液晶取向剂的总量可以包含50至95重量％。

本发明的另一实施方式提供一种利用上述液晶取向剂所制造的液晶取向膜。

本发明的又一实施方式提供一种包含上述液晶取向膜的液晶显示元件。

其他本发明的实施方式的具体事项，在下述的详细说明中进行描述。

当使用根据一实施方式的光反应性二胺化合物制造液晶取向剂时，能使未反应的介晶残留量最低化而能够改善面板的可靠性，以提高响应速度和电压维持率，且光效率优异而能够根据用途而形成所需预倾角，并且在光交联后能够维持和改善预倾角的稳定性，从而能够有效应用于液晶显示元件的取向膜。

附图说明

图1是表示根据比较例1的液晶显示元件中液晶的取向的照片。

图2是表示根据实施例1的液晶显示元件中液晶的取向的照片。

图3是用偏光显微镜观察制造根据比较例1的液晶显示元件并施加电压时分子达到最终取向状态的过程的照片。

图4是用偏光显微镜观察制造根据实施例1的液晶显示元件并施加电压时分子达到最终取向状态的过程的照片。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。但是，这些只是作为示例而提出，并不以此限定本发明，本发明仅由本发明要求保护的范围所定义。

在本说明书中若无特别说明，“取代”是指至少一个氢原子被卤素原子(F、Cl、Br、I)、羟基、C1至C20的烷氧基、硝基、氰基、氨基、亚氨基、叠氮基、脒基、肼基、亚肼基、羰基、氨基甲酰基、硫醇基、酯基、醚基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或者其盐、C1至C20的烷基、C2至C20的烯基、C2至C20的炔基、C6至C30的芳基、C3至C20的环烷基、C3至C20的环烯基、C3至C20的环炔基、C2至C20的杂环烷基、C2至C20的杂环烯基、C2至C20的杂环炔基、C3至C30的杂芳基或者这些取代基的组合所取代。

另外，在本说明书中若无特别说明，“杂”是指环基内至少包含一个N、O、S和P中的至少一种杂原子。

此外，在本说明书中若无特别说明，“脂肪族”是指C1至C40的烷基、C2至C40的烯基、C2至C40的炔基、C1至C40的亚烷基、C2至C40的亚烯基、或者C2至C40的亚炔基，具体地，是指C1至C20的烷基、C2至C20的烯基、C2至C20的炔基、C1至C20的亚烷基、C2至C20的亚烯基、或者C2至C20亚炔基，“脂环族”是指C3至C40的环烷基、C3至C40的环烯基、C3至C40的环炔基、C3至C40的环亚烷基、C3至C40的环亚烯基、或者C3至C40的环亚炔基，更具体地，是指C3至C20的环烷基、C3至C20的环烯基、C3至C20的环炔基、C3至C20的环亚烷基、C3至C20的环亚烯基、或者C3至C20的环亚炔基，“芳香族”是指C6至C40的芳基、C2至C40的杂芳基、C6至C40的亚芳基或者C2至C40的杂亚芳基，具体地，是指C6至C16的芳基、C2至C16的杂芳基、C6至C16的亚芳基或者C2至C16的杂亚芳基。

此外，在本说明书中若无特别说明，“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”与“甲基丙烯酸甲酯”两者均为可能，“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”与“甲基丙烯酸”两者均为可能。

另外，在本说明书中若无特别说明，“组合”一般是指混合或者共聚，而脂环族有机基团和芳香族有机基团中两个以上的环，形成稠环，或者两个以上的环通过单键、O、S、C(＝O)、CH(OH)、S(＝O)、S(＝O)₂、Si(CH₃)₂、(CH₂)_p(其中，1≤p≤2)、(CF₂)_q(其中，1≤q≤2)、C(CH₃)₂、C(CF₃)₂、C(CH₃)(CF₃)或者C(＝O)NH的官能团而相连。在此，“共聚”是指嵌段共聚、无规共聚或者接枝共聚，“共聚物”是指嵌段共聚物、无规共聚物或者接枝共聚物。

根据本发明的一实施方式的液晶取向剂用二胺化合物可由下述化学式1表示。

[化学式1]

在上述化学式1中，Q可为单键、-O-、-S-或者-NH-。

在上述化学式1中，R¹和R²可各自独立地为氢原子、取代或未取代的C1至C20的烷基、取代或未取代的C1至C20的烷氧基、取代或未取代的C6至C30的芳基、或者呋喃基。

在上述化学式1中，-O-(CH₂)n₁－Q-CO-CR³＝CR¹R²的取代基属于光反应性基团。由上述化学式1表示的化合物为结构上具有这种光反应性基团作为支链的二胺化合物，其发挥代替PS-PVA模式和SC-PVA模式中的光反应性介晶的作用来形成预倾角。另外，与光反应性介晶不同，此种光反应性基团是连接于取向剂的主链，因此可减少在PS-PVA模式和SC-PVA模式中因非反应性介晶所导致的可靠性下降的问题。由此能够有效确保面板的可靠性。

在上述化学式1中，R³可为氢原子、取代或未取代的C1至C10的烷基、或者取代或未取代的C1至C10的烷氧基。

在上述化学式1中，R⁴、R⁵和R⁶可各自独立地为取代或未取代的C1至C20的烷基、取代或未取代的C3至C20的环烷基、取代或未取代的C6至C30的芳基、或者取代或未取代的C2至C30的杂芳基。

在上述化学式1中，n¹可为0至20的整数，可优选为0至12的整数，可更优选为0至11的整数，可最优选为0至10的整数。

在上述化学式1中，具有三个苯环由烷基链相连的结构。另外，化学式1中，n²可为1至20的整数，可优选为1至10的整数，可更优选为1。此外，化学式1中，L¹和L²可分别为单键或者C1至C20的亚烷基，可优选为单键或者C1至C10的亚烷基，可更优选为单键。当n²、L¹和L²分别为在上述范围内的整数和具有取代基的烷基链时，由此烷基链连接三个苯环的结构与三个苯环未经烷基链连接而是直接连接的结构相比，二胺支链基的柔软性增加而方向转换性提高。即，当施加电压而产生电场时，通过液晶和二胺的支链之间的化学和物理相互作用，朝电场方向实现方向转换而进行排列。光交联后，与取向膜邻接的液晶在完成取向的状态下，被由上述二胺的支链所生成的障壁所围住，由此，即使解除电压，仍会维持取向性，并且半永久性地固定，从而有助于预倾角的形成。如此形成预倾角，可赋予取向膜本身方向性，从而在再度施加电压时能够防止液晶的逆流，从而可实现高速响应。

在上述化学式1中，n⁴至n⁶可分别为0至4的整数。

另外，在上述化学式1中，存在两个氨基，且具有两个氨基各自存在于一个苯环上的结构。若具有这种结构，相比在一个苯环上存在两个氨基的结构，位阻效应减少而可提高聚合率。

此时，具体地，在上述化学式3中，以与苯环连接的各个烷基链为基准，两个氨基存在于相应苯环上的对位(para)位置。若在各个苯基上的对位位置上存在氨基，能够提高聚合率。

由上述化学式1表示的二胺化合物具体可为由下述化学式2表示的化合物。

[化学式2]

(在上述化学式2中，Q、R¹、R²、R³和n¹与上述定义相同。)

更具体地，由上述化学式1表示的二胺化合物可为由下述化学式3至9表示的化合物中的至少一种化合物。

[化学式3]

[化学式4]

[化学式5]

[化学式6]

[化学式7]

[化学式8]

[化学式9]

当使用由上述化学式1表示的二胺制造液晶取向剂时，能够根据用途形成所需的预倾角，能够稳定地维持垂直光取向。

本发明的另一实施方式提供一种使用上述的二胺化合物而制造的液晶取向剂。

上述液晶取向剂可包括高分子，上述高分子包含聚酰胺酸、聚酰亚胺、或它们的组合，上述聚酰胺酸包含由下述化学式10表示的重复单元，上述聚酰亚胺包含由下述化学式11表示的重复单元。

[化学式10]

[化学式11]

在上述化学式10和11中，X¹和X²可各自独立地为由脂环族酸二酐或者芳香族酸二酐衍生的四价有机基团，Y¹和Y²可各自独立地为由以上述化学式1表示的二胺化合物衍生的二价有机基团。

除了由上述化学式1表示的具有光反应性基团的二胺化合物以外，可同时使用无光学活性的其他二胺，来形成聚酰胺酸或者聚酰亚胺以赋予光取向性。

据此，当上述高分子为上述聚酰胺酸时，除了由上述化学式10表示的重复单元以外，可进一步包含由下述化学式12表示的重复单元。而且，当上述高分子为上述聚酰亚胺时，除了由上述化学式11表示的重复单元以外，可进一步包含由下述化学式13表示的重复单元。

[化学式12]

[化学式13]

在上述化学式12和13中，X³和X⁴可各自独立地为由脂环族酸二酐或者芳香族酸二酐衍生的四价有机基团，Y³和Y⁴可各自独立地为与由上述化学式1表示的二胺化合物不同的化合物，具体可为由以下述化学式14表示的二胺衍生的二价有机基团。

[化学式14]

H₂N-A-NH₂

(在上述化学式14中，A为未被丙烯酸酯基取代的二价有机基团。)

由上述化学式14表示的二胺相当于上述的无光学活性的其他二胺，可具有能够调整预倾角的支链。

具体地，由上述化学式14表示的二胺可包含由下述化学式15表示的化合物。

[化学式15]

(在上述化学式15中，

R⁷为单键、-O－、-COO-、-OCO-、-CO-、－CONH-、－CH＝CH－、－C≡C－、或者取代或未取代的C1至C12的亚烷基，

R⁸为取代或未取代的C3至C20的烷基、取代或未取代的苯基、或者由下述化学式16-1至16-4中的一种表示的甾体基，

上述取代的亚烷基、上述取代的烷基和上述取代的苯基分别为亚烷基、烷基和苯基的至少一个氢原子被-F、-CH₃、-OCH₃、-OCH₂F、－OCHF₂或者-OCF₃所取代。)

[化学式16-1]

[化学式16-2]

[化学式16-3]

[化学式16-4]

更具体地，由上述化学式14表示的二胺可包含对苯二胺、间苯二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯乙烷、4,4’-二氨基二苯硫醚、4,4’-二氨基二苯砜、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基苯甲酰苯胺、4,4’-二氨基二苯醚、1,5-二氨基萘、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、5-氨基-1-(4’-氨基苯)-1,3,3-三甲基茚满、6-氨基-1-(4’-氨基苯)-1,3,3-三甲基茚满、3,4’-二氨基二苯醚、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、4,4’-二氨基二苯甲酮、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、9,9-双(4-氨基苯基)-10-二氢蒽、2,7-二氨基芴、9,9-双(4-氨基苯基)芴、4,4’-亚甲基-双(2-氯苯胺)、2,2’,5,5’-四氯-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二氯-4,4’-二氨基-5,5’-二甲氧基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、1,4,4’-(对亚苯基异亚丙基)双苯胺、4,4’-(间亚苯基异亚丙基)双苯胺、2,2’-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯]六氟丙烷、4,4’-二氨基-2,2’-双(三氟甲基)联苯、4,4’-双[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟联苯、二(4-氨基苯)联苯胺、1-(4-氨基苯基)-1,3,3-三甲基-1H-茚满-5-胺、1,1-间苯二甲胺、1,3-丙二胺、四亚甲基二胺、戊二胺、六亚甲基二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、1,4-环己二胺、异佛尔酮二胺、四氢化二环戊亚二烯基二胺、三环[6.2.1.02,7]-十一碳烯二甲基二胺、4,4’-亚甲基双(环己胺)、1,3-双(氨基甲基)环己烷、2,3-二氨基吡啶、2,6-二氨基吡啶、3,4-二氨基吡啶、2,4-二氨基嘧啶、5,6-二氨基-2,3-二氰基吡嗪、5,6-二氨基-2,4-二羟基嘧啶、2,4-二氨基-6-二甲基氨基-1,3,5-三嗪、1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪、2,4-二氨基-6-异丙氧基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-甲基-均三嗪、2,4-二氨基-1,3,5-三嗪、4,6-二氨基-2-乙烯基-均三嗪、2,4-二氨基-5-苯基噻唑、2,6-二氨基嘌呤、5,6-二氨基-1,3-二甲基脲嘧啶、3,5-二氨基-1,2,4-***、6,9-二氨基-2-乙氧基吖啶乳酸盐、3,8-二氨基-6-苯基菲啶、1,4-二氨基哌嗪、3,6-二氨基吖啶、双(4-氨基苯基)苯胺、1-(3,5-二氨基苯基)-3-癸基琥珀酰亚胺、1-(3,5-二氨基苯基)-3-十八烷基琥珀酰亚胺或者这些化合物的组合。

包含由上述化学式10表示的重复单元且选择性地包含由上述化学式12表示的重复单元的聚酰胺酸可通过酸二酐、由上述化学式1表示的二胺化合物以及选择性的由上述化学式14表示的二胺进行合成。制造上述聚酰胺酸的方法，只要能够用于聚酰胺酸的合成，其方法并无限制，均可采用。

包含由上述化学式11表示的重复单元且选择性地包含由上述化学式13表示的重复单元的聚酰亚胺可通过上述聚酰胺酸进行酰亚胺化来制造。通过聚酰胺酸进行酰亚胺化来制造聚酰亚胺的方法是本领域所熟知的内容，因此省略其详细说明。

作为上述酸二酐可使用选自脂环族酸二酐和芳香族酸二酐中的至少一种。

作为上述脂环族酸二酐例如可举出1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸酸二酐、3,3’,4,4’-二环己基四羧酸二酐、顺式-3,7-二丁基环辛-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊烷基乙酸二酐、5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸酐、3,5,6-三羰基-2-羧基降冰片烯-2:3,5:6-二酐、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-甲基-5(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-乙基-5(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-甲基-5(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-乙基-5(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-乙基-5(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5,8-二甲基-5(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸酐、二环[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、3-氧杂二环[3.2.1]辛烷-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氢呋喃-2’,5’-二酮)等，但并不以此限定。

上述芳香族酸二酐例如可为均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-双苯砜四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯醚四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二甲基二苯硅烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-四苯硅烷四羧酸二酐、1,2,3,4-呋喃四羧酸二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基丙烷二酐、3,3’,4,4’-全氟异亚丙基二邻苯二甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、双(邻苯二甲酸)苯基氧化膦二酐、对亚苯基-双(三苯基邻苯二甲酸)二酐、间亚苯基-双(三苯基邻苯二甲酸)二酐、双(三苯基邻苯二甲酸)-4,4’-二苯基醚二酐、双(三苯基邻苯二甲酸)-4,4’-二苯基甲烷二酐、乙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、丙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,4-丁二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,6-己二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,8-辛二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、2,2-双(4-羟苯基)丙烷-双(脱水偏苯三酸酯)等，但并不以此限定。

由上述化学式10表示的重复单元相对于上述聚酰胺酸总量可以包含5至70mol％，优选包含5至20mol％，同样，由上述化学式11表示的重复单元相对于上述聚酰亚胺总量可以包含5至70mol％，优选包含5至20mol％。当由上述化学式10表示的重复单元和由上述化学式11表示的重复单元分别以上述范围包含时，耐热性、耐久性、耐溶剂性和透射性等特性优异，且能够实现稳定的预倾角，并能够提高残像特性、电压维持率(voltage holdingratio,VHR)、剩余直流电流(residual direct current,RDC)、液晶取向性等。

上述聚酰胺酸和上述聚酰亚胺可分别具有1000至1500000g/mol的重均分子量，例如，可具有1000至200000g/mol的重均分子量。

上述液晶取向剂还可包含用于溶解上述高分子的溶剂。

上述溶剂例如可举出N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、γ-丁内酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇单甲醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乙二醇甲醚、乙二醇***、乙二醇正丙醚、乙二醇异丙醚、乙二醇正丁醚(乙二醇单丁醚)、乙二醇二甲醚、乙二醇***乙酸酯、二甘醇二甲基醚、二甘醇二***、二甘醇单甲醚、二甘醇单***、二甘醇单甲醚乙酸酯、二甘醇单***乙酸酯、3-丁氧基-N,N-二甲基丙烷酰胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙烷酰胺、3-己氧基-N,N-二甲基丙烷酰胺等。

在上述液晶取向剂中，对上述溶剂的含量不作特别限定，但在上述液晶取向剂中，将固体成分的含量调整为0.1至30重量％后使用，具体地，可将固体成分的含量调整为1至25重量％后使用。当固体成分的含量在上述范围内时，在印刷时对基板表面的污染性影响较小，由此能够维持适当的膜的均匀度，并可维持适当的粘度，从而在印刷时能够防止高粘度所引起的膜的均匀度的下降，而且能够表现最佳的透射率。

根据本发明的一实施方式的液晶取向剂，除了上述的高分子以外，可进一步包含常用的高分子，即不具有丙烯酸酯基的高分子。上述不具有丙烯酸酯基的高分子例如可使用日本公开专利特开平5-043687号所记载的垂直取向剂。另外，上述不具有丙烯酸酯基的高分子可为重均分子量大于上述一实施方式的高分子的化合物。相对于上述液晶取向剂的总量，即相对于上述不具有丙烯酸酯基的高分子和上述一实施方式的高分子的总量，可包含50至95重量％的上述不具有丙烯酸酯基的高分子，例如可包含80至95重量％的上述不具有丙烯酸酯基的高分子。

另外，上述液晶取向剂可进一步包含其他添加剂。例如，为了增加基板表面的粘合性，可添加由下述化学式17表示的二氨基硅氧烷。

[化学式17]

在上述化学式17中，R₂为C3至C6的二价有机基团脂肪族或者芳香族烃基，m为1至100的整数。

根据本发明的另一实施方式，可通过将上述的液晶取向剂涂覆于基材上，并进行加热而形成液晶取向膜。

上述液晶取向剂例如可通过辊涂法、旋涂法、印刷法、喷墨法等进行涂覆，接着加热涂覆表面而形成液晶取向膜。

在涂覆液晶取向剂后，为了防止所涂覆取向剂的液体流动，优选地可执行预热(预烘)。预烘温度可优选为30至300℃，可更优选为40至200℃，可最优选为50至150℃。

接着，完全除去溶剂，并且，为了使聚酰胺酸进行热酰亚胺化，可执行煅烧(后烘)工序。上述煅烧(后烘)温度可优选为80至300℃，更优选为120至250℃。如此，可通过涂覆包含聚酰胺酸的液晶取向剂，且在涂覆后除去有机溶剂，从而形成将成为液晶取向膜的涂膜，并且利用加热来进行脱水闭环，从而形成进一步被酰亚胺化的液晶取向膜。所形成的液晶取向膜的厚度可为0.001至1μm，具体可为0.005至0.5μm。

对干燥后的涂膜表面照射例如波长范围为150至450nm的紫外线来进行取向处理。此时，可以照射曝光强度例如为50mJ/cm²至10J/cm²的能量，具体为500mJ/cm²至5J/cm²的能量。

通过上述的光取向以及一系列过程后，能够获得热稳定性优异且具有取向性高的取向性能的液晶取向膜。

根据本发明的又一实施方式提供一种包含上述液晶取向膜的液晶显示元件。

液晶显示元件可以利用本技术领域中常见的方法进行制造。例如，在形成有上述的液晶取向膜的两个基板中的其中一个，将含有球状间隔件的粘合剂涂覆于基板端部后，粘合另一基板而完成单元的结合。然后将液晶注入于所完成的单元中并进行热处理，从而完成液晶单元。

具有上述液晶取向膜的液晶显示元件表现出优异的取向状态，且液晶取向状态的热稳定性优异。

以下，通过实施例和比较例更详细地说明本发明，但是，下述实施例和比较例只是用于说明本发明，并不以此限定本发明。

合成例1

(1)如下述反应式1所示，合成((2-(4-羟基苯)乙烷-1,1-二基)双(4,1-亚苯基))二氨基甲酸二叔丁酯(di-t-butyl((2-(4-hydroxyphenyl)ethane-1,1-diyl)bis(4,1-phenylene))dicarbamate)。

[反应式1]

具体地，在反应容器中添加10g(38.7mmol)的双(4-硝基苯)甲烷并以N₂置换后，溶解于100mL的甲苯中并将温度降至0℃。然后，将3.25g(38.7mmol)的乙醇钾溶解于5mL的乙醇后，缓慢滴加到降至0℃的溶液中。此后，将温度升至室温并搅拌4小时后进行过滤，将过滤所得的固体用甲苯清洗后，在真空干燥箱中使其干燥14小时，获得10.35g(90％)的青紫色固体双(4-硝基苯)甲烷钾盐。其后，将10g(33.6mmol)的双(4-硝基苯)甲烷钾盐溶解于二甲基甲酰胺(DMF)中后降至0℃。然后，将7.44g(36.99mmol)的1-(溴甲基)-4-甲氧基苯缓慢滴加其中。接着，将温度升至室温并搅拌12小时后，利用柱层析法(columnchromatography)获得8.89g(70％)的4,4’-(2-(4-甲氧基苯)乙烷-1,1-二基)双(硝基苯)。然后，将8.89g(23.5mmol)的4,4’-(2-(4-甲氧基苯)乙烷-1,1-二基)双(硝基苯)溶解于100mL四氢呋喃(THF)中后，缓慢添加5重量％的Pd/C。其后，滴加47.05g(940mmol)的过量肼。接着，在室温下搅拌2小时后进行过滤而除去Pd/C后，通过减压蒸馏除去溶剂，用H₂O与乙酸乙酯(EA)进行三次提取后，用柱层析法获得6.66g(89％)的4,4’-(2-(4-甲氧基苯)乙烷-1,1-二基)双苯胺。将6.66g(20.92mmol)的4,4’-(2-(4-甲氧基苯)乙烷-1,1-二基)双苯胺溶解于100mL二氯甲烷(MC)中后，将温度降至－78℃。其后，缓慢滴加10.48g(41.84mmol)的BBr₃。然后，将温度升至室温后搅拌12小时。其后，将温度降至0℃后用甲醇缓慢结束反应，用EA进行三次提取后，通过柱层析法获得5.7g(90％)的4-(2,2-双(4-氨基苯)乙基)苯酚。将5.7g(18.83mmol)的4-(2,2-双(4-氨基苯)乙基)苯酚溶解于1：1(50mL：50mL)的THF：乙醇后，将温度降至0℃并以N₂置换，缓慢滴加9.04g(41.42mmol)的二碳酸二叔丁酯。其后，将温度缓慢升至室温后搅拌12小时。反应结束后除去溶剂并用H₂O：EA提取有机层，然后通过再结晶获得4.75g(50％)的((2-(4-羟基苯)乙烷-1,1-二基)双(4,1-亚苯基))二氨基甲酸二叔丁酯。

上述合成后的化合物的¹H NMR检测结果如下。

¹H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.20(d，4H)，7.06.(d，4H)，6.84(d，2H)，6.61(d，2H)，6.35(s，2H)，4.50(s，1H)，4.07(t，1H)，3.19(d，2H)，1.48(s，18H)

(2)接着，如下述反应式2所示，合成丙烯酸4-(2,2-双(4-氨基苯)乙基)苯酯。

[反应式2]

具体地，在反应容器中添加利用上述反应式1中制得的5g(9.9mmol)的((2-(4-羟基苯)乙烷-1,1-二基)双(4,1-亚苯基))二氨基甲酸二叔丁酯，并用100mL的MC进行溶解。其后，在反应容器中放入10.0g(99.0mmol)的三乙胺后降至0℃，再添加1.34g(14.9mmol)的丙烯酰氯，然后在40℃下搅拌12小时。其后，在反应容器中添加H₂O并用MC进行提取后蒸发所有溶剂。然后，将所得的混合物通过柱层析法进行分离而获得3.0g(55％)的丙烯酸4-(2,2-双(4-((叔丁氧基羰基)氨基)苯基)乙基)苯酯。其后，在反应容器中添加3.0g(5.37mmol)的丙烯酸4-(2,2-双(4-((叔丁氧基羰基)氨基)苯基)乙基)苯酯并将温度降至0℃后，缓慢滴加24.5g(214.8mmol)的三氟乙酸。然后，在室温下搅拌3小时后，添加H2O来结束反应。用EA提取后蒸发所有有机溶剂，以获得1.89g(98％)的丙烯酸4-(2，2-双(4-氨基苯)乙基)苯酯。

上述合成后的化合物的¹H NMR检测结果如下。

¹H NMR(300MHz，CDC13)δ6.99-6.89(m，8H)，6.57-6.52(m，5H)，6.30-6.23(dd，1H)，5.97-5.94(dd，1H)，3.99(t，1H)，3.51(s，4H，NH)，3.23(d，2H)

合成例2

如下述反应式3所示，合成丙烯酸3-(4-(2，2-双(4-氨基苯基)乙基)苯氧基)丙酯。

[反应式3]

具体地，在反应容器中添加在上述反应式1中制得的10g(19.8mmol)的((2-(4-羟基苯)乙烷-1，1-二基)双(4，1-亚苯基))二氨基甲酸二叔丁酯和3.17g(79.2mmol)的NaOH，并用200mL的DMF进行溶解。搅拌1小时后，滴加1.87g(19.8mmol)的3-氯丙烷-1-醇后进行回流12小时。其后，添加H₂O来结束反应。然后，用EA提取后蒸发所有有机溶剂，并通过柱层析法获得9.2g(83％)的((2-(4-(3-羟基丙氧基)苯基)乙烷-1，1-二基)双(4，1-亚苯基))二氨基甲酸二叔丁酯。其后，加入9.2g(16.35mmol)的((2-(4-(3-羟基丙氧基)苯基)乙烷-1，1-二基)双(4，1-亚苯基))二氨基甲酸二叔丁酯并用150mL的MC进行溶解。在反应容器中添加16.5g(163.5mmol)的三乙胺并将温度降至0℃后，添加1.49g(16.35mmol)的丙烯酰氯，然后在40℃温度下搅拌12小时。在反应容器中添加H₂O后，用MC进行提取并蒸发所有有机溶剂。将所得的混合物通过柱层析法进行分离，以获得5.5g(55％)的丙烯酸3-(4-(2,2-双(4-((叔丁氧基羰基)氨基)苯基)乙基)苯氧基)丙酯。在反应容器中添加5.5g(8.91mmol)的丙烯酸3-(4-(2,2-双(4-((叔丁氧基羰基)氨基)苯基)乙基)苯氧基)丙酯并降至0℃后缓慢滴加40.6g(356.4mmol)的三氟乙酸。在室温下搅拌3小时后，添加H₂O来结束反应。利用EA进行提取后蒸发所有有机溶剂，以获得3.6g(97％)的丙烯酸3-(4-(2,2-双(4-氨基苯)乙基)苯氧基)丙酯。

上述合成后的化合物的¹H NMR检测结果如下。

¹H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.18(d，2H)，6.95(d，4H)，6.86(d，2H)，6.41(dd，1H)6.34(d，4H)，6.12(dd，1H)，5.83(d，1H)，4.44(t，1H)，4.29(t，2H)，4.20(t，2H)，3.9(s，4H，NH)，3.17(d，2H)，2.12(q，2H).

合成例3

如下述反应式4所示，合成丙烯酸4-(2,2-双(4-氨基苯)乙基)苯基(E)-3-(呋喃-2-基)酯。

[反应式4]

具体地，除了使用3-(2-呋喃基)-2-丙烯酰基氯化物代替合成例1的反应式2中的丙烯酰氯以外，用与合成例1相同的方法合成丙烯酸4-(2,2-双(4-氨基苯)乙基)苯基(E)-3-(呋喃-2-基)酯。

上述合成后的化合物的1H NMR检测结果如下。

1H NMR(300MHz，CDCl3)δ8.16(d，1H)，7.65-7.64(m，2H)，7.18-7.15(m，4H)，6.95(d，4H)，6.85(t，1H)，6.34(d，4H)，6.31(s，1H)4.44(t，1H)，3.9(s，4H，NH)，3.17(d，2H)

(液晶取向剂的制造)

实施例1

将1.94g(9.8mmol)的4,4’-亚甲基二苯胺、1.06g(9.8mmol)的对苯二胺、2.92g(5.6mmol)的胆甾烷-3-醇3,5-二氨基苯甲酸酯(cholestan-3-ol3,5-diaminobenzoate)和在上述合成例1中制得的1.00g(2.8mmol)的二胺溶解于45.08g的N-甲基-2-吡咯烷酮中，并将所得的反应溶液保持室温的同时，用2小时将其缓慢滴入将2.74g(13.9mmol)的1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐和3.04g(13.9mmol)的苯四甲酸二酐溶解于26.82g的γ-丁内酯中而形成的反应溶液中，并使其反应6小时，以获得聚酰胺酸溶液。

将所得的聚酰胺酸溶液溶解于将γ-丁内酯和乙二醇单丁醚混合而成的溶剂中，以制造浓度为5重量％的溶液，并通过0.1μm的过滤装置进行过滤，以制造聚酰亚胺液晶取向剂。

实施例2

将1.67g(8.4mmol)的4,4’-亚甲基苯胺、0.91g(8.4mmol)的对苯二胺、2.51g(4.8mmol)的胆甾烷-3-醇3,5-二氨基苯甲酸酯和在上述合成例2中制得的1.00g(2.4mmol)的二胺溶解于39.29g的N-甲基-2-吡咯烷酮中，并将所得的反应溶液维持室温的同时，用2小时缓慢滴入将2.34g(12.0mmol)的1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐和2.62g(12.0mmol)的苯四甲酸二酐溶解于23.37g的γ-丁内酯中而形成的反应溶液中，并使其反应6小时，以获得聚酰胺酸溶液。

将所得的聚酰胺酸溶液溶解于将γ-丁内酯和乙二醇单丁醚混合而成的溶剂中，以制造浓度为5重量％的溶液，并通过0.1μm的过滤装置进行过滤，以制造聚酰亚胺液晶取向剂。

实施例3

将1.63g(8.2mmol)的4,4’-亚甲基苯胺、0.89g(8.2mmol)的对苯二胺、2.46g(4.7mmol)的胆甾烷-3-醇3,5-二氨基苯甲酸酯和在上述合成例3中制得的二胺1.00g(2.4mmol)溶解于36.17g的N-甲基-2-吡咯烷酮中，并将所得的反应溶液维持室温的同时，用2小时缓慢滴入将2.64g(11.8mmol)的1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐和2.57g(11.8mmol)的苯四甲酸二酐溶解于27.29g的γ-丁内酯中而形成的反应溶液中，并使其反应6小时，以获得聚酰胺酸溶液。

将所得的聚酰胺酸溶液溶解于将γ-丁内酯和乙二醇单丁醚混合而成的溶剂中，以制造浓度为5重量％的溶液，并通过0.1μm的过滤装置进行过滤，以制造聚酰亚胺液晶取向剂。

比较例1

将2.25g(11.5mmol)的4,4’-亚甲基苯胺、1.24g(11.5mmol)的对苯二胺和3.00g(5.7mmol)的胆甾烷-3-醇3,5-二氨基苯甲酸酯溶解于41.54g的N-甲基-2-吡咯烷酮中，并将所得反应溶液维持室温的同时，用2小时缓慢滴入将3.22g(14.3mmol)的1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐和3.12g(14.3mmol)的苯四甲酸二酐溶解于31.34g的γ-丁内酯中而形成的反应溶液中，并使其反应6小时，以获得聚酰胺酸溶液。

将所得的聚酰胺酸溶液溶解于将γ-丁内酯和乙二醇单丁醚混合而成的溶剂中，以制造浓度为5重量％的溶液，并通过0.1μm的过滤装置进行过滤，以制造聚酰亚胺液晶取向剂。

(液晶取向膜的形成)

通过旋涂法，将上述实施例1至3和比较例1中分别制得的液晶取向剂涂覆于构图有透明导电膜的玻璃基板上。此时，为了确认液晶指向矢的固定性，使用了未形成夹缝部的图案导电膜，而为了确认电光学特性，使用了形成有夹缝部的图案导电膜。进行涂覆后，在100℃下进行预烘30分钟，在250℃下进行煅烧1小时，以获得形成有具有膜厚的聚酰亚胺取向膜的基板。

(液晶显示元件的制造)

对上述实施例1至3和比较例1中制得的形成有液晶取向膜的2张基板，在对取向膜表面不进行摩擦的状态下，将2张基板隔开一定距离(单元间隔)后对向配置，并将2张基板外缘部用密封剂进行粘合，接着向由基板表面和密封剂所划分的单元间隔内注入填充液晶，然后密封注入孔，以制造液晶单元。然后，在液晶单元的外表面，即在构成液晶单元的各基板的另一表面粘合偏光板并使其偏光轴方向彼此正交，以获得液晶显示元件。在此，作为密封剂是使用环氧系热固化剂树脂或者丙烯酸酯系光固化剂树脂，作为间隔件是使用含有氧化铝的环氧树脂。

评价1：液晶取向剂的重均分子量的测定

为了算出在实施例1至3和比较例1中制得的液晶取向剂的重均分子量，测定凝胶渗透色谱(GPC)。在60℃下，测定以二甲基乙酰胺(dimethyl acetamide,DMAc)为流动相且填充有高分子物质的色谱柱的滞留时间，并从苯乙烯高分子的平均分子量与滞留时间的修正结果来算出聚酰胺酸固体的平均分子量。其结果如表1所示。

评价2：液晶取向剂的酰亚胺化率的测定

在FT-IR测定中，利用在不同的温度下，1380cm^-1的酰亚胺环C-N的伸缩吸收强度(A₁₃₈₀)与1500cm^-1的苯环C＝C的伸缩吸收强度(A₁₅₀₀)的比的变化，并通过下述数学式1算出在实施例1至3和比较例1中制得的液晶取向剂的酰亚胺化率。其结果如表1所示。

[数学式1]

[表1]

	聚酰胺酸的重均分子量(g/mol)	酰亚胺化率(％)
			实施例1	150000	60
实施例2	100000	40
			实施例3	100000	40
比较例1	150000	60

评价3：液晶取向膜的表面张力的测定

根据文献(D.K.Owens.J.Appl.,Pol.,Sci.vol 13.1741-1747(1969))中所记载的方法，从在液晶取向膜上所测定的纯净水的接触角与二碘甲烷的接触角，以及液晶取向膜的表面自由能(表面张力)与接触角之间的关系，可求出液晶取向膜的表面张力。根据实施例1至3和比较例1的液晶取向膜的接触角利用DSA100进行测定，将水和二碘甲烷滴加于膜上且测定10秒钟的接触角的平均值来求出。其结果如表2所示。

评价4：液晶的取向稳定性

用显微镜观察对实施例1至3和比较例1的液晶显示元件施加及断开电压时液晶单元中有无异常区域，无异常区域则判断为“良好”。其结果如表2所示。

评价5：液晶显示元件的预倾角

对于实施例1至3和比较例1的液晶显示元件的预倾角，根据文献(T.J.Schffer,et.al.,J.,Appl.,Phys.,vol.19,2013(1980))中所记载的方法，通过转晶法并使用He-Ne激光(632.8nm)进行测定。其结果如表2所示。

评价6：液晶显示元件的响应速度

对于实施例1至3和比较例1的液晶显示元件，通过波长发生装置施加+4.4V至-4.4V、60Hz的方波，并将偏置电压设为1V，此时，首先调整偏光镜与检偏镜，使得在断开施加电压时的受光量为0％，在施加所有电压时的受光量为100％，接着，测定施加驱动电压后受光量达到90％的时间与断开驱动电压后受光量达到10％的时间之和。其结果如表2所示。

评价7：液晶指向矢的固定性的有无

如图1和图2所示，显示利用偏光显微镜拍摄的照片。即，依次示出施加驱动电压后液晶分子最终取向的状态的照片、解除所施加的驱动电压后的状态的照片以及再度施加驱动电压时最终取向的状态的照片。

图1是表示根据比较例1的液晶显示元件中液晶的取向的照片，图2是表示根据实施例1的液晶显示元件中液晶的取向的照片。

参照图1和图2，当施加驱动电压时，在液晶分子最终取向的状态下，根据液晶排列所区分的区域为不规则形状。这是因为，在上下玻璃基板的任何电极中均未形成用于控制液晶的倾斜方向的构件的状态下，对该两个电极施加驱动电压来排列液晶，从而导致液晶向任意方向倾斜的缘故。而且，初期施加驱动电压时的液晶分子最终取向的状态，与解除驱动电压后再度施加电压时的液晶分子的最终取向状态相同。即，施加驱动电压时，根据液晶排列所区分的区域的形状始终相同。这是因为，在上下玻璃基板的电极之间施加驱动电压而使液晶向任意方向排列的状态下，使具有光反应性基团的二胺进行光固化，以使与取向膜邻接的液晶分子的指向矢半永久性固定而形成预倾角。若如此形成预倾角，当施加驱动电压时，需要使液晶分子倾斜的方向已被锁定，从而维持一定的最终取向状态，因此，当施加电压时，液晶分子容易直接回到先前的最终排列状态，从而能够提高液晶的响应速度。据此能够解决动态图像的残像问题。

下表2中，黑(mV)为在黑暗状态下由光电二极管检测的漏光转换为电压后的值，Vth为临界电压。临界电压越低，驱动电压随之变小，从而可实现低电压驱动。

[表2]

	比较例1	实施例1
			黑(mV)	0.99	1.14
Vth(V)	3.4	2.8
			7V时的上升时间(ms)	413	7.2
7V时的下降时间(ms)	2.3	2.5
			响应时间(ms)	415.3	9.7
表面张力(dyne/cm)	31	37
			预倾角(°)	89	89
预倾角稳定性(°)	<1	<1
			取向稳定性	良好	良好

上述表2中，上升时间(rising time)是指透射率从10％上升至90％的时间，下降时间(falling time)是指透射率从90％下降至10％的时间。参照上述表2，当驱动电压设为7V时，根据比较例1的液晶显示元件的响应时间为400ms以上，相反地，根据实施例1的液晶显示元件的响应时间为10ms左右，可见响应速度得到了提高。

如图3和图4所示，可利用偏光显微镜，用肉眼进行大致的确认。图3是通过偏光显微镜观察对根据比较例1所制造的液晶显示元件施加电压时，分子达到最终取向状态为止的过程的照片，图4是通过偏光显微镜观察对根据实施例1所制造的液晶显示元件施加电压时，分子达到最终取向状态为止的过程的照片。参照图3和图4，当使用根据比较例1的液晶取向剂而制造PVA单元时，光源的光透射过程的进行速度缓慢，以致可用肉眼进行确认，相反地，当使用根据实施例1的液晶取向剂时，光源的光的透射速度非常快，难以用肉眼进行确认。

从上述内容可知，根据本发明一实施方式的液晶取向膜，能使液晶均匀且垂直取向，且耐热性和表面强度等机械特性优异，而且液晶的预倾角大，尤其能够加快液晶的响应速度。

本发明并不限定于上述多个实施例，可以变换为其他多种形态来实施本发明，本领域技术人员应能理解在不变更本发明的技术思想和必要特征的条件下，能够以其他具体形态实施本发明。因此，上述多个实施例只是作为本发明的示例而提出，并不以此限定本发明。

Claims (17)

1.一种液晶取向剂用二胺化合物，其由下述化学式1表示，

化学式1

所述化学式1中，

Q为单键、-O-、-S-或者-NH-，

R¹和R²各自独立地为氢原子、取代或未取代的C1至C20的烷基、取代或未取代的C1至C20的烷氧基、取代或未取代的C6至C30的芳基、或者呋喃基，

R³为氢原子、取代或未取代的C1至C10的烷基、或者取代或未取代的C1至C10的烷氧基，

R⁴、R⁵和R⁶各自独立地为取代或未取代的C1至C20的烷基、取代或未取代的C3至C20的环烷基、取代或未取代的C6至C30的芳基、或者取代或未取代的C2至C30的杂芳基，

L¹和L²分别为单键或者C1至C20的亚烷基，

n¹为0至20的整数，

n²为1至20的整数，

n⁴至n⁶分别为0至4的整数。

2.根据权利要求1所述的液晶取向剂用二胺化合物，其中，在所述化学式1中，n²为1，L¹和L²分别为单键。

3.根据权利要求1所述的液晶取向剂用二胺化合物，其中，由所述化学式1表示的二胺化合物包含由下述化学式2表示的化合物，

化学式2

所述化学式2中，

Q为单键、-O-、-S-或者-NH-，

R¹和R²各自独立地为氢原子、取代或未取代的C1至C20的烷基、取代或未取代的C1至C20的烷氧基、取代或未取代的C6至C30的芳基、或者呋喃基，

R³为氢原子、取代或未取代的C1至C10的烷基、或者取代或未取代的C1至C10的烷氧基，

n¹为0至20的整数。

4.根据权利要求1所述的液晶取向剂用二胺化合物，其中，由所述化学式1表示的二胺化合物包含由下述化学式3至9表示的化合物中的至少一种化合物，

化学式3

化学式4

化学式5

化学式6

化学式7

化学式8

化学式9

5.一种液晶取向剂，其中，包含高分子，所述高分子包含聚酰胺酸、聚酰亚胺、或它们的组合，所述聚酰胺酸包含由下述化学式10表示的重复单元，所述聚酰亚胺包含由下述化学式11表示的重复单元，

化学式10

化学式11

所述化学式10和11中，

X¹和X²各自独立地为由脂环族酸二酐或者芳香族酸二酐衍生的四价有机基团，

Y¹和Y²各自独立地为由以下述化学式1表示的二胺化合物衍生的二价有机基团，

化学式1

所述化学式1中，

Q为单键、－O－、－S-或者-NH-，

R¹和R²各自独立地为氢原子、取代或未取代的C1至C20的烷基、取代或未取代的C1至C20的烷氧基、取代或未取代的C6至C30的芳基、或者呋喃基，

R³为氢原子、取代或未取代的C1至C10的烷基、或者取代或未取代的C1至C10的烷氧基，

R⁴、R⁵和R⁶各自独立地为取代或未取代的C1至C20的烷基、取代或未取代的C3至C20环烷基、取代或未取代的C6至C30的芳基、或者取代或未取代的C2至C30的杂芳基，

L¹和L²分别为单键或者C1至C20的亚烷基，

n¹为0至20的整数，

n²为1至20的整数，

n⁴至n⁶分别为0至4的整数。

6.根据权利要求5所述的液晶取向剂，其中，在所述化学式1中，n²为1，L¹和L²分别为单键。

7.根据权利要求5所述的液晶取向剂，其中，由所述化学式1表示的二胺化合物包含由下述化学式2表示的化合物，

化学式2

所述化学式2中，

Q为单键、-O-、-S-或者-NH-，

R¹和R²各自独立地为氢原子、取代或未取代的C1至C20的烷基、取代或未取代的C1至C20的烷氧基、取代或未取代的C6至C30的芳基、或者呋喃基，

R³为氢原子、取代或未取代的C1至C10的烷基、或者取代或未取代的C1至C10的烷氧基，

n¹为0至20的整数。

8.根据权利要求5所述的液晶取向剂，其中，由所述化学式1表示的二胺化合物包含由下述化学式3至9表示的化合物中的至少一种化合物，

化学式3

化学式4

化学式5

化学式6

化学式7

化学式8

化学式9

9.根据权利要求5所述的液晶取向剂，其中，

当所述高分子为所述聚酰胺酸时，进一步包含由下述化学式12表示的重复单元，

当所述高分子为所述聚酰亚胺时，进一步包含由下述化学式13表示的重复单元，

化学式12

化学式13

所述化学式12和13中，

X³和X⁴各自独立地为由脂环族酸二酐或者芳香族酸二酐衍生的四价有机基团，

Y³和Y⁴各自独立地为与由所述化学式1表示的二胺化合物不同、且由以下述化学式14表示的二胺衍生的二价有机基团，

化学式14

H₂N-A-NH₂

所述化学式14中，A为未被丙烯酸酯基取代的二价有机基团。

10.根据权利要求9所述的液晶取向剂，其中，由所述化学式14表示的二胺包含由下述化学式15表示的化合物，

化学式15

所述化学式15中，

R⁷为单键、-O-、-COO-、-OCO-、－CO－、－CONH－、-CH＝CH-、-C≡C-、或者取代或未取代的C1至C12的亚烷基，R⁸为取代或未取代的C3至C20的烷基、取代或未取代的苯基、或者由下述化学式16-1至16-4中的任一个表示的甾体基，

所述取代的亚烷基、所述取代的烷基和所述取代的苯基分别表示亚烷基、烷基和苯基的至少一个氢原子被－F、－CH₃、－OCH₃、－OCH₂F、－OCHF₂或者－OCF₃所取代，

化学式16-1

化学式16-2

化学式16-3

[化学式16-4]

11.根据权利要求9所述的液晶取向剂，其中，由所述化学式14表示的二胺包含对苯二胺、间苯二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯乙烷、4,4’-二氨基二苯硫醚、4,4’-二氨基二苯砜、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基苯甲酰苯胺、4,4’-二氨基二苯醚、1,5-二氨基萘、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、5-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚满、6-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚满、3,4’-二氨基二苯醚、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、4,4’-二氨基二苯甲酮、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、9,9-双(4-氨基苯基)-10-二氢蒽、2,7-二氨基芴、9,9-双(4-氨基苯基)芴、4,4’-亚甲基-双(2-氯苯胺)、2,2’,5,5’-四氯-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二氯-4,4’-二氨基-5,5’-二甲氧基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、1,4,4’-(对亚苯基异亚丙基)双苯胺、4,4’-(间亚苯基异亚丙基)双苯胺、2,2’-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-二氨基-2,2’-双(三氟甲基)联苯、4,4’-双[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟联苯、二(4-氨基苯基)联苯胺、1-(4-氨基苯基)-1,3,3-三甲基-1H-茚满-5-胺、1,1-间苯二甲胺、1,3-丙二胺、四亚甲基二胺、戊二胺、六亚甲基二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、1,4-环己二胺、异佛尔酮二胺、四氢化二环戊亚二烯基二胺、三环[6.2.1.02,7]-十一碳烯二甲基二胺、4,4’-亚甲基双(环己胺)、1,3-双(氨基甲基)环己烷、2,3-二氨基吡啶、2,6-二氨基吡啶、3,4-二氨基吡啶、2,4-二氨基嘧啶、5,6-二氨基-2,3-二氰基吡嗪、5,6-二氨基-2,4-二羟基嘧啶、2,4-二氨基-6-二甲基氨基-1,3,5-三嗪、1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪、2,4-二氨基-6-异丙氧基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-甲基-均三嗪、2,4-二氨基-1,3,5-三嗪、4,6-二氨基-2-乙烯基-均三嗪、2,4-二氨基-5-苯基噻唑、2,6-二氨基嘌呤、5,6-二氨基-1,3-二甲基脲嘧啶、3,5-二氨基-1,2,4-***、6,9-二氨基-2-乙氧基吖啶乳酸盐、3,8-二氨基-6-苯基菲啶、1,4-二氨基哌嗪、3,6-二氨基吖啶、双(4-氨基苯基)苯胺、1-(3,5-二氨基苯基)-3-癸基琥珀酰亚胺、1-(3,5-二氨基苯基)-3-十八烷基琥珀酰亚胺或者它们的组合。

12.根据权利要求9所述的液晶取向剂，其中，

由所述化学式10表示的重复单元相对于所述聚酰胺酸的总量包含5至70mol％，

由所述化学式11表示的重复单元相对于所述聚酰亚胺的总量包含5至70mol％。

13.根据权利要求5所述的液晶取向剂，其中，所述聚酰胺酸和所述聚酰亚胺的重均分子量分别为1000至200000g/mol。

14.根据权利要求5所述的液晶取向剂，其中，进一步包含不具有丙烯酸酯基的高分子。

15.根据权利要求14所述的液晶取向剂，其中，所述不具有丙烯酸酯基的高分子相对于所述液晶取向剂的总量包含50至95重量％。

16.一种液晶取向膜，其利用权利要求5至15中任一项所述的液晶取向剂来制造。

17.一种液晶显示元件，其包含权利要求16所述的液晶取向膜。