TWI421280B - 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 - Google Patents

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Description

液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
本發明涉及一種聚合物、使用此聚合物而形成的液晶配向劑、利用此液晶配向劑獲得的液晶配向膜及具有此液晶配向膜的液晶顯示元件，所述聚合物含有以主鏈上具有三級胺與亞烷基的二胺作為主成分的聚醯胺酸或其衍生物、即聚醯胺酸及聚醯亞胺。
液晶顯示元件用在以筆記本電腦(notebook)或桌上電腦(desktop computer)的顯示器(monitor)為代表的攝像機(video camera)的取景器(view finder)、投影式(projection)顯示器(display)等各種液晶顯示裝置中，最近也用作電視的顯示元件。此外，也用作光學打印頭(optical printer head)、光學傅立葉變換(optical Fourier transform)元件、光閥(light valve)等光電子學(optoelecctronics)相關元件。作為先前的液晶顯示元件，主流是使用向列型液晶(nematic liquid crystal)的顯示元件，正在實用化的是扭轉90度的扭轉向列(Twisted Nematic，TN)型液晶顯示元件、通常扭轉180度或180度以上的超扭轉向列(Super Twisted Nematic，STN)型液晶顯示元件、使用薄膜電晶體的所謂TFT(Thin film transistor，薄膜電晶體)型液晶顯示元件。
然而，這些液晶顯示元件存在以下缺點：能夠比較好地觀察圖像的視角較為狹窄，斜向觀看時，亮度及對比度 (contrast)會降低，並且產生半色調的亮度反轉。近年來，針對所述視角問題，利用使用光學補償膜的TN型液晶顯示元件、並用垂直配向與突起構造物的技術的多區域垂直排列(Multi domain Vertical Alignment，MVA)型液晶顯示元件、或者橫向電場方式的平面轉換(In Plane Switching，IPS)型液晶顯示元件等技術進行改良，並將此改良技術實用化(例如，參照日本專利特公昭63－21907號公報、日本專利特開平6－160878號公報及日本專利特開平9－15650號公報)。
液晶顯示元件的技術發展不僅僅是通過這些驅動方式及元件結構的改良來實現，也可以通過用於液晶顯示元件的構成構件的改良來實現。用於液晶顯示元件的構成構件中，尤其是液晶配向膜，它是與液晶顯示元件的顯示品質相關的重要要素之一，隨著液晶顯示元件的高品質化，液晶配向膜的作用逐年重要。
為了提高液晶顯示元件的顯示品質，作為對於液晶配向膜所要求的重要特性，可舉出電壓保持率及殘留直流電(direct current，DC)。如果電壓保持率較低，那麽在幀期間(frame time)中，施加至液晶的電壓會下降，其結果，亮度降低，有時會對正常的諧調顯示造成障礙。另一方面，如果殘留DC較大，那麽在施加電壓後，有時會存在所謂的“殘像(persistence)”，即儘管將電壓設置為OFF，但仍殘留應消失的圖像。
另外，作為其他表示液晶顯示元件的性能的指標之 一，可使用白顯示的亮度相對於黑顯示的亮度的比率即對比度。一般來說，白顯示的亮度不會產生很大變化，所以對比度在很大程度上是受黑顯示的亮度的影響。因此，為了提高對比度，重要的是降低黑顯示的亮度。
眾所周知，為了提高液晶顯示元件的對比度，而使用單軸配向性較高的液晶配向膜，使液晶顯示元件中的液晶分子更加均勻地配向，提高黑顯示特性，由此可解决所述問題(例如，參照日本專利特開2005－258397號公報)。也就是說，對於提高液晶配向膜的單軸配向性，增大液晶配向膜的延遲(retardation)即可。
根據以上情況，為了提高液晶顯示元件的顯示品質，需要一種電壓保持率高、殘留DC小、且延遲較大的材料。
另一方面，作為液晶配向劑的材料，已知有具有含有亞苯基二氨基的二價有機基的聚醯胺酸或其衍生物(例如，參照國際公開第2004/053583號小册子)，但就單軸配向性的表現及其進一步提高的觀點來說，需要進一步進行研究。
本發明的課題在於提供一種可形成電壓保持率高、殘留DC低、此外具有較大延遲的液晶配向膜的聚醯胺酸及其衍生物即聚醯胺酸及聚醯亞胺系聚合物，使用此聚合物而形成的液晶配向膜，及具有此液晶配向膜、具有優異的對比度、不會引起引起殘像的液晶顯示元件。
本發明者等人為了解决所述課題而進行積極研究，發 現通過對聚合物原料即二胺導入亞烷基結構，由聚合物所構成的液晶配向膜可使液晶顯示元件中的液晶分子更加均勻地配向，其結果，使用此液晶配向膜的液晶顯示元件具有較大的延遲。並且發現，通過對所述二胺導入三級胺，並使用組入所述二胺的聚合物，可使液晶配向膜在用於液晶顯示元件時具有高電壓保持率與低殘留DC。
本發明由下述內容構成。
[1]一種液晶配向劑，其含有四羧酸二酐(tetracarboxylic acid dianhydride)與二胺的反應產物、即聚醯胺酸或其衍生物，其特徵在於，所述二胺包含以下述通式(1)表示的二胺。
通式(1)中，R1 獨立地表示一價有機基，R2 獨立地表示一價基，Z表示包含碳數1~5的亞烷基的二價基。
[2]如[1]所述的液晶配向劑，其特徵在於，R1 獨立為碳數1~3的烷基，R2 獨立為氫、碳數1~3之烷基、氟、氯或溴。
[3]如[1]或[2]所述的液晶配向劑，其特徵在於，以通式(1)表示的二胺，在兩端的苯基上，在對應於N－Z－N主鏈的各個對位上具有氨基。
[4]如[3]所述的液晶配向劑，其特徵在於，以通式(1) 表示的二胺是從下述結構式239~253及258~262所組成的族群中選擇的一個或一個以上。
[5]如[1]至[4]中任一項所述的液晶配向劑，其特徵在於，所述四羧酸二酐是從下述結構式500、505~508、511、515及517中選擇的一個或一個以上。
[6]如[5]所述的液晶配向劑，其特徵在於，所述四羧酸 二酐是所述結構式500及511的一者或兩者。
[7]如[1]至[6]中任一項所述的液晶配向劑，其特徵在於，所述二胺進一步包含以下述通式(2)表示的二胺。
[化5]H2 N－R3 －NH2 (2)
通式(2)中，R3 表示具有取代基及不包含兩個或兩個以上的亞氨基的二價有機基。
[8]如[7]所述的液晶配向劑，其特徵在於，以通式(2)表示的二胺包含以下述通式(3)~(5)表示的二胺。
通式(3)中，Y表示包含碳數1~5的亞烷基、氧及硫的一種或一種以上的二價基。
通式(4)中，X1 獨立地表示亞甲基或氧，X2 表示可具有甲基或CF3 作為取代基的碳數1~8的亞烷基。
[化8]
通式(5)中，X1 獨立地表示碳數1~6的亞烷基或氧，X3 表示單鍵或碳數1~3的亞烷基，環T表示1,4－亞苯基或1,4－亞環己基，R4 表示氫或碳數1~30的烷基(其中，所述烷基中，碳數2~30的烷基中的任意的亞甲基可獨立地被氧、－CH＝CH－或－C≡C－取代，所述烷基中，氧並不相鄰)，h表示0或1。
[9]如[8]所述的液晶配向劑，其特徵在於，通式(3)~(5)中，兩個氨基的位置相對於Y或X1 是對位。
[10]如[9]所述的液晶配向劑，其特徵在於，以通式(3)表示的二胺是從下述結構式301~304、306、307及313所組成的族群中選擇的一個或一個以上，以通式(4)表示的二胺是從下述結構式360、364、365、367及372所組成的族群中選擇的一個或一個以上，以通式(5)表示的二胺是從下述結構式381、384、390及398所組成的族群中選擇的一個或一個以上。
[11]如[8]至[10]中任一項所述的液晶配向劑，其特徵在於，所述二胺中，以通式(1)表示的二胺的含有率為20~99莫耳%，以通式(2)表示的二胺的含有率為1~80莫耳%。
[12]一種液晶配向劑，其含有：四羧酸二酐A與二胺A的反應產物即聚醯胺酸或其衍生物A、以及四羧酸二酐B與二胺B的反應產物即聚醯胺酸或其衍生物B的液晶配向劑，其特徵在於，所述二胺A包含以上述通式(1)表示的二胺， 所述二胺B不包含以上述通式(1)表示的二胺。
[13]如[12]所述的液晶配向劑，其特徵在於，通式(1)中，R1 獨立為碳數1~3的烷基，R2 獨立為氫、碳數1~3的烷基、氟、氯或溴。
[14]如[12]或[13]所述的液晶配向劑，其特徵在於，以通式(1)表示的二胺，在兩端的苯基上，在對應於N－Z－N主鏈的各個對位上具有氨基。
[15]如[14]所述的液晶配向劑，其特徵在於，以通式(1)表示的二胺是從上述結構式239~253及258~262所組成的族群中選擇的一個或一個以上。
[16]如[12]至[15]中任一項所述的液晶配向劑，其特徵在於，所述二胺B包含以上述通式(2)表示的二胺。
[17]如[16]所述的液晶配向劑，其特徵在於，以通式(2)表示的二胺包含以上述通式(3)~(5)表示的二胺。
[18]如[17]所述的液晶配向劑，其特徵在於，通式(3)~(5)中，兩個氨基的位置相對於Y或X1 是對位。
[19]如[18]所述的液晶配向劑，其特徵在於，以通式(3)表示的二胺是從上述結構式301~304、306、307及313所組成的族群中選擇的一個或一個以上，以通式(4)表示的二胺是從上述結構式360、364、365、367及372所組成的族群中選擇的一個或一個以上，以通式(5)表示的二胺是從上述結構式381、384、390及398所組成的族群中選擇的一個或一個以上。
[20]如[12]至[19]中任一項所述的液晶配向劑，其特徵 在於，所述四羧酸二酐A及四羧酸二酐B是從上述結構式500、505~508、511、515及517中選擇的一個或一個以上。
[21]如[20]所述的液晶配向劑，其特徵在於，所述四羧酸二酐A及四羧酸二酐B是上述結構式500及511的一者或兩者。
[22]如[1]至[21]中任一項所述的液晶配向劑，其特徵在於，其進一步包含環氧化合物。
[23]如[22]所述的液晶配向劑，其特徵在於，所述環氧化合物是從下述結構式(E1)~(E3)、(E5)及下述通式(E4)所組成的族群中選擇的一個或一個以上。
通式(E4)中，n表示0~10的整數。
[24]如[22]或[23]所述的液晶配向劑，其特徵在於，相對於所述聚醯胺酸或其衍生物的總量而包含0.1~40 wt%的所述環氧化合物。
[25]一種液晶配向膜，其是由[1]至[24]中任一項的液晶配向劑而獲得的。
[26]一種液晶顯示元件，其具有：一對基板；含有液晶分子，且形成於所述一對基板之間的液晶層；對液晶層施加電壓的電極；使所述液晶分子於特定方向上配向的液晶配向膜；其特徵在於，所述液晶配向膜是[25]的液晶配向膜。
[27]如[26]所述的液晶顯示元件，其特徵在於，其是所述電極在相對於所述基板的表面水平的方向上對所述液晶層施加電壓的用於橫向電場方式的液晶顯示元件。
[28]如[26]所述的液晶顯示元件，其特徵在於，其是所述電極在相對於所述基板的表面垂直的方向上對所述液晶層施加電壓的用於縱向電場方式的液晶顯示元件。
[29]一種聚合物，其是四羧酸二酐與二胺的反應產物，其特徵在於，所述二胺包含以上述通式(1)表示的二胺與以上述通式(2)表示的二胺。
[30]如[29]所述的聚合物，其特徵在於，通式(1)中，R1 獨立為碳數1~3的烷基，R2 獨立為氫、碳數1~3的烷基、氟、氯或溴。
[31]如[29]或[30]所述的聚合物，其特徵在於，以通式(1)表示的二胺，在兩端的苯基上，在對應於N－Z－N主鏈的各個對位上具有氨基。
[32]如[32]所述的聚合物，其特徵在於，以通式(1)表示的二胺是從上述結構式239~253及258~262所組成的族群中選擇的一個或一個以上。
[33]如[32]所述的聚合物，其特徵在於，以通式(1)表示的二胺是上述結構式240。
[34]如[29]至[33]中任一項所述的聚合物，其特徵在於，以通式(2)表示的二胺包含以上述通式(3)~(5)表示的二胺。
[35]如[34]所述的聚合物，其特徵在於，通式(3)~(5)中，兩個氨基的位置相對於Y或X1 是對位。
[36]如[35]所述的聚合物，其特徵在於，以通式(3)表示的二胺是從上述結構式301~304、306、307及313所組成的族群中選擇的一個或一個以上，以通式(4)表示的二胺是從上述結構式360、364、365、367及372所組成的族群中選擇的一個或一個以上，以通式(5)表示的二胺是從上述結構式381、384、390及398所組成的族群中選擇的一個或一個以上。
[37]如[36]所述的的聚合物，其特徵在於，以通式(3) 表示的二胺是所述結構式301及306的一者或兩者，以通式(4)表示的二胺是上述結構式364，以通式(5)表示的二胺是上述結構式381。
[38]如[29]至[37]中任一項所述的聚合物，其特徵在於，所述四羧酸二酐是從上述結構式500、505~508、511、515及517中選擇的一個或一個以上。
[39]如[38]所述的聚合物，其特徵在於，所述四羧酸二酐是上述結構式500及511的一者或兩者。
通過本發明，可提供一種具有特別優異的對比度、電壓保持率高、殘留DC下降、不會引起所謂的殘像的蓄積電荷減少的液晶顯示元件，用以形成此液晶顯示元件的液晶配向膜以及可形成此液晶配向膜的聚合物及液晶配向劑。
本發明的液晶配向劑含有四羧酸二酐與二胺的反應產物、即聚醯胺酸或其衍生物。所謂所述聚醯胺酸的衍生物，是指在製成含有溶劑的後述液晶配向劑時溶解於溶劑的成分，是指在將此液晶配向劑製成後述液晶配向膜時，可形成以聚醯亞胺作為主成分的液晶配向膜的成分。作為這種聚醯胺酸的衍生物，例如可舉出：可溶性聚醯亞胺、聚醯胺酸酯及聚醯胺酸醯胺等，更具體來說，可舉出：1)聚醯胺酸的所有氨基與羧基進行脫水閉環反應而獲得的聚醯亞胺、2)聚醯胺酸的一部分氨基與羧基進行脫水閉環反應而獲得的部分聚醯亞胺、3)將聚醯胺酸的羧基轉換為酯的聚 醯胺酸酯、4)將四羧酸二酐化合物所包含的酸二酐的一部分替換為有機二羧酸且使其反應而獲得的聚醯胺酸－聚醯胺共聚物、此外5)使此聚醯胺酸－聚醯胺共聚物的一部分或全部進行脫水閉環反應而獲得的聚醯胺醯亞胺。所述聚醯胺酸或其衍生物既可以是一種化合物，也可以是兩種或兩種以上的化合物。
所述二胺包含以下述通式(1)表示的二胺。以通式(1)表示的二胺可以是一種化合物，也可以是兩種或兩種以上的化合物。
所述通式(1)中，R1 獨立地表示一價有機基，R2 獨立地表示一價基，Z表示包含碳數1~5的亞烷基的二價基。
所述R1 可以使用各種一價有機基，優選R1 獨立為碳數1~3的烷基。所述R2 可以使用各種一價基，R2 較好的是獨立為氫、碳數1~3的烷基、氟、氯或溴。
所述Z可以使用包含碳數1~5的亞烷基的各種結構的二價基。Z既可以是碳數1~5的亞烷基，也可以是具有碳數1~5的亞烷基與其他二價基的基團。所述亞烷基既可以是一種，也可以是兩種或兩種以上(其中，不相連)。這種Z例如可舉出以下述通式(8)表示的二價基。
[化14]
通式(8)中，R8 獨立地表示氫或碳數1~3的烷基，n表示1~5的整數。所述亞烷基較好的是碳數2~5的亞烷基。
以通式(1)表示的二胺在兩端的苯基上分別具有氨基。這些氨基的位置相對於N－Z－N主鏈，可以是鄰位(ortho)、間位(meta)、對位(para)的任一位置，但就提高液晶顯示元件的施加電壓時的黑顯示特性的觀點而言，優選均為對位。
本發明中，作為以通式(1)表示的二胺，例如可舉出以下化合物。
作為更優選的以通式(1)表示的二胺，可舉出以下化合物。
[化24]
此外，作為進一步優選的以通式(1)表示的二胺，可舉出所述結構式239~253及258~262的化合物，作為進一步更優選的以通式(1)表示的二胺，可舉出所述結構式240~243及259~262的化合物。
所述二胺既可以僅包含以所述通式(1)表示的二胺，也可以進一步包含以下述通式(2)表示的其他二胺。以通式(2)表示的二胺既可以是一種化合物，也可以是兩種或兩種以上的化合物。
[化26]H2 N－R3 －NH2 (2)
通式(2)中，R3 表示具有取代基及不包含兩個或兩個以上的亞氨基的二價有機基。
以通式(2)表示的二胺中包含各種二胺，優選舉出以下述通式(3)~(6)表示的二胺。
[化27]
通式(3)中，Y表示包含碳數1~5的亞烷基、氧及硫的一種或一種以上的二價基。
通式(4)中，X1 獨立地表示亞甲基或氧，X2 表示可具有甲基或CF3 作為取代基的碳數1~8的亞烷基。
通式(5)中，X1 獨立地表示碳數1~6的亞烷基或氧，X3 表示單鍵或碳數1~3的亞烷基，環T表示1,4－亞苯基或1,4－亞環己基，R4 表示氫或碳數1~30的烷基，h表示0或1。其中，R4 中的所述烷基中，碳數2~30的烷基中的任意的亞甲基可獨立地被氧、－CH＝CH－或－C≡C－取代，所述烷基中，氧並不相鄰。
通式(6)中，R5 表示氫或一價基。所述一價基可以使用各種有機基，優選碳數1~30的烴基。此烴基優選為具有亞烷基、環亞烷基、亞芳基等二價烴基與烷基的基團。
所述通式(3)~(5)中，鍵結於兩端的苯基上的兩個氨基的位置相對於Y或X1 可以是鄰位、間位及對位的任一位置，但就提高液晶顯示元件的施加電壓時的黑顯示特性的觀點而言，優選相對於Y或X1 為對位。
另外，所述通式(6)中，鍵結於末端的苯基上的兩個氨基的位置相互之間可以是鄰位、間位及對位的任一位置，但就使液晶顯示元件中表現出較大的預傾角的觀點而言，優選相互之間為間位。
作為以通式(3)表示的二胺，例如可舉出以下化合物。
作為更優選的以通式(3)表示的二胺，可舉出以下化合物。
作為進一步優選的以通式(3)表示的二胺，可舉出所述結構式301~307及311~319的化合物，作為進一步更優選的以通式(3)表示的二胺，可舉出所述結構式301~304、306、307及313的化合物。
作為以通式(4)表示的二胺，例如可舉出以下化合物。
作為更優選的以通式(4)表示的二胺，可舉出以下化合物。
作為進一步優選的以通式(4)表示的二胺，可舉出所述結構式360、364~367及372的化合物，作為進一步更優選的以通式(4)表示的二胺，可舉出所述結構式360、364、365、367及372的化合物。
作為以通式(5)表示的二胺，例如可舉出以下化合物。
作為更優選的以通式(5)表示的二胺，可舉出以下化合物。
作為進一步優選的以通式(5)表示的二胺，可舉出所述結構式381、382、384、390及398的化合物，作為進一步更優選的以通式(5)表示的二胺，可舉出所述結構式381、384、390及398的化合物。
作為以通式(6)表示的二胺，例如可舉出以下化合物。
作為更優選的以通式(6)表示的二胺，可舉出以下化合物。
作為進一步優選的以通式(6)表示的二胺，可舉出所述結構式438、443、447及449~451的化合物。
本發明中，作為所述二胺，可進一步使用以通式(1)及(2)表示的二胺以外的其他二胺。作為這種其他二胺，可舉出以下述通式(9a)或(9b)表示的二胺及具有矽氧烷鍵的矽氧烷系二胺。
通式(9a)及(9b)中，Q表示氧、硫、磺醯基、可具有取代基的碳數6~20的亞芳基、可具有取代基的碳數3~20的環亞烷基、或可具有取代基的亞氨基。所述亞芳基、環亞烷基及亞氨基可具有的取代基可舉出獨立為碳數1~3的烷基、氟、氯及溴等一價有機基。所述亞芳基可舉出1,4－亞苯基，所述環亞烷基可舉出1,4－亞環己基。通式(9a)及(9b)中的R1 、R2 及R8 與所述通式(1)及(8)相同。作為以通式(9a)或(9b)表示的二胺，例如可舉 出以下化合物。
以通式(9a)或(9b)表示的二胺在兩端的苯基上分別具有氨基。這些氨基的位置相對於所述二價有機基，可以是鄰位、間位、對位的任一位置，但就提高液晶顯示元件的施加電壓時的黑顯示特性的觀點而言，優選均為對位。
作為優選的以通式(9a)或(9b)表示的二胺，可舉出以下化合物。
對於所述矽氧烷系二胺並沒有特別限制，可以在本發明中比較好地使用以通式(7)表示的二胺。
通式(7)中，R22 及R23 獨立地表示碳數1~3的烷基或苯基，R21 獨立地表示亞甲基、亞苯基或被烷基取代的亞苯基，X獨立地表示1~6的整數，y表示1~10的整數。
本發明中，所使用的所述二胺的種類可以根據液晶顯示元件的電場方式進行確定。已知液晶顯示元件的電場方式有橫向電場方式與縱向電場方式，在橫向電場方式的液晶顯示元件中，必須表現出較小的預傾角，也就是所謂的低預傾角，所以如果是以通式(2)表示的二胺，那麽主要使用以通式(3)或(4)表示的二胺。
本發明中，由使用100莫耳%的以通式(1)表示的二胺作為所述二胺的液晶配向劑而獲得的液晶顯示元件同時具有較大的對比度、低殘留DC、及低預傾角的特性。因此，有效作為橫向電場方式的液晶配向膜。關於需要較大 的預傾角的用於縱向電場方式的液晶顯示元件，必須與表現出較大的預傾角的所謂具有支鏈的二胺並用。作為所述具有支鏈的二胺，如果是以通式(2)表示的二胺，那麽可以舉出以通式(5)或(6)表示的二胺，作為並用的形態，必須是使用具有支鏈的二胺所獲得的聚醯胺酸或其衍生物與其他(例如低預傾角)聚醯胺酸或其衍生物的混合物，或者是具有支鏈的二胺與低預傾角的二胺的共聚物。
此外，本發明的聚合物中，並用以通式(1)表示的二胺與以通式(2)表示的二胺的一種或一種以上。此時，就使液晶顯示元件中的殘留DC明顯地降低的觀點而言，優選所述二胺中的以通式(1)表示的二胺的含有率為20莫耳%或20莫耳%以上。如果以通式(1)表示的二胺的含有率小於20莫耳%，那麽有時殘留DC的降低效果會較小，而不會表現出針對殘像的效果。
在橫向電場方式的液晶顯示元件中，就提高不施加電壓時的黑顯示特性的觀點而言，優選在以通式(1)表示的二胺的基礎上進一步並用以通式(3)及(4)表示的二胺的一種或一種以上。進一步使用這些二胺，會成為低預傾角，所以對橫向電場方式非常有效。所述二胺中的以通式(3)及(4)表示的二胺越多則越是提高液晶顯示元件的電壓保持率，但是考慮到殘留DC的降低，那麽所述含有率較好的是在1莫耳%~80莫耳%的範圍內。
另外，在縱向電場方式即TN方式、光學補償彎曲(Optically Compensated Bend，OCB)方式、垂直排列 (Vertiical Alignment，VA)方式中，必須表現出較大的預傾角。此時，必須將帶有支鏈的以通式(5)及(6)表示的二胺的一種或一種以上與以通式(1)表示的二胺並用。通過控制這些二胺的種類及比例，能夠表現出預定的預傾角，但考慮到降低殘留DC，那麽優選所述含有率在1莫耳%~80莫耳%的範圍內。應用通過並用以通式(5)及(6)表示的二胺而獲得的聚合物的液晶顯示元件可成為進一步提高電壓保持率的縱向電場方式的液晶顯示元件。
另外，在進一步含有所述通式(1)~(6)以外的其他二胺時，在應用所獲得的聚合物的液晶顯示元件中，就充分表現出殘留DC的降低或黑顯示特性的提高效果的觀點而言，其他二胺的含有率優選二胺整體的30莫耳%或30莫耳%以下。
作為所述四羧酸二酐，在不損及本發明的效果的情況下，可使用芳香族系四羧酸二酐、脂環式四羧酸二酐及脂肪族四羧酸二酐等各種四羧酸二酐的一種或者兩種或兩種以上。
作為可用於本發明的四羧酸二酐，例如可舉出以下化合物。
所述四羧酸二酐優選所述結構式500、505~508、 511、515及517的化合物，更優選所述結構式500及511的化合物。
所述聚醯胺酸或其衍生物的分子量，例如為利用凝膠滲透色譜法(Gel Permeation Chromatography，GPC)的所獲得的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)，優選10,000~500,000，更優選20,000~200,000。
所述聚醯胺酸或其衍生物，除了使用所述四羧酸二酐與二胺以外，也可以與聚醯亞胺膜的形成中所使用的公知的聚醯胺酸或其衍生物同樣進行製造。例如，向具備原料投入口、氮氣導入口、溫度計、攪拌機及冷凝器的反應容器中投入以通式(1)及(2)~(6)表示的二胺的一種或者兩種或兩種以上、以及根據情況從其他二胺中選擇的一種或者兩種或兩種以上的二胺，此外根據需要投入所需量的單胺。
接著，投入溶劑(例如，醯胺系極性溶劑即N－甲基－2－吡咯烷酮或二甲基甲醯胺等)及四羧酸二酐的一種或者兩種或兩種以上，此外根據需要投入羧酸酐。此時，四羧酸二酐的總投入量優選與二胺的總莫耳數大致相等的莫耳數(莫耳比0.9~1.1左右)。
所述聚醯胺酸或其衍生物包含以通式(1)表示的二胺與四羧酸二酐反應而生成的結構，此外可包含以通式(2)表示的二胺與四羧酸二酐反應而生成的結構。作為以通式(1)表示的二胺與四羧酸二酐反應而生成的結構，例如可舉出以下述通式(10)及(11)表示的結構，作為以通式 (2)表示的二胺與四羧酸二酐的反應而生成的結構，例如可舉出以下述通式(12)及(13)表示的結構。另外，通式(10)~(13)中，R10 表示來源於四羧酸二酐的四價有機基，R1 及R2 與通式(1)相同，R3 與通式(2)相同。
所述聚醯胺酸或其衍生物中的以通式(10)~(13)表示的結構可通過確定聚合物的結構時的通常技術來加以確定，更具體來說，可通過紅外光譜(Infrared Spectroscopy，IR)或核磁共振(nuclear magnetic resonance，NMR)來確定。
更詳細來說，對於本發明中的聚醯胺酸或其衍生物，以大量的不良溶劑使其沉澱，通過過濾等將固體成分與溶劑完全分離，並以IR、NMR進行分析，由此可加以鑒定。此外，利用KOH或NaOH等强鹼水溶液使固體成分的聚 醯胺酸或其衍生物分解後，以有機溶劑進行萃取，並以氣相色譜(Gas Chromatography，GC)、高效液相色譜法(High performance Liquid Chromatography，HPLC)或氣相色譜/質譜分析法(Gas Chromatography－Mass Spectrometry，GC－MS)進行分析，由此可鑒定所使用的單體。
本發明的液晶配向劑也可以進一步含有所述聚醯胺酸或其衍生物以外的其他成分。其他成分可以是一種，也可以是兩種或兩種以上。
例如，就提高液晶配向膜的耐久性的觀點而言，例如本發明的液晶配向劑也可以進一步含有環氧化合物。如果所述環氧化合物具有環氧基，那麽並沒有特別限制，但優選具有兩個或兩個以上環氧乙烷基的化合物。所述環氧化合物可以是一種化合物，也可以是兩種或兩種以上的化合物。
本發明中，液晶配向劑中的所述環氧化合物的含量並沒有特別限制，在由液晶配向劑所形成的液晶配向膜中，就優化不易因摩擦處理而使膜受到磨損等的耐久性的觀點而言，優選所述環氧化合物的含量相對於液晶配向劑為0.1~40 wt%，更優選0.2~30 wt%。
作為所述環氧化合物，例如可舉出：雙酚A型環氧化合物、縮水甘油酯型環氧化合物、脂環式環氧化合物、具有環氧乙烷基的單體的聚合物、及具有環氧乙烷基的單體與其他單體的共聚物、以下述結構式(E1)~(E3)、(E5)表示的化合物、及以下述通式(E4)表示的化合物等。
通式(E4)中，n表示0~10的整數。
更具體來說，作為所述環氧化合物，可舉出：商品名“Epikote 807”、“Epikote 815”、“Epikote 825”、“Epikote 827”。
作為以通式(E4)表示的化合物，可舉出：商品名 “Epikote 828”、“Epikote 190P”、“Epikote 191P”(以上為YUKA SHELL EPOXY股份有限公司製造)、商品名“Epikote 1004”、“Epikote 1256”(以上為JAPAN EPOXY RESINS股份有限公司製造)、商品名“Araldite CY177”。
作為以結構式(E1)表示的化合物，可舉出商品名“Araldite CY184”(日本CIBA－GEIGY股份有限公司製造)。
作為以結構式(E2)表示的化合物，可舉出商品名“Celloxide 2021P”、“EHPE－3150”(DAICEL化學工業股份有限公司製造)。
作為以結構式(E3)表示的化合物，可舉出商品名“TECMOA VG3101L”(三井化學股份有限公司製造)。
作為以結構式(E5)表示的化合物，可舉出“4,4'－亞甲基雙(N,N－二縮水甘油基苯胺)”(SIGMA－ALDRICH公司製造)。
就優化液晶配向膜的透明性與平坦性的觀點而言，這些化合物中，所述環氧化合物優選包含：以通式(E4)表示的化合物(n＝0~4的化合物的混合物)即“Epikote 828”、以結構式(E1)表示的化合物即“Araldite CY184”(日本CIBA－GEIGY股份有限公司製造)、以結構式(E2)表示的化合物即商品名“Celloxide 2021P”(DAICEL化學工業股份有限公司製造)、以結構式(E3)表示的化合物即商品名“TECMOA VG3101L”(三井化學股份有限公 司製造)及以結構式(E5)表示的化合物“4,4'－亞甲基雙(N,N－二縮水甘油基苯胺)”(SIGMA－ALDRICH公司製造)。
此外，作為所述環氧化合物，例如可舉出：縮水甘油醚、縮水甘油酯、縮水甘油胺、含有環氧基的丙烯酸系樹脂、縮水甘油基醯胺、縮水甘油基異氰尿酸酯、鏈狀脂肪族型環氧化合物及環狀脂肪族型環氧化合物。而且，環氧化合物是指具有環氧基的化合物，環氧樹脂是指具有環氧基的樹脂。
作為所述縮水甘油醚，例如可舉出：雙酚A型環氧化合物、雙酚F型環氧化合物、雙酚S型環氧化合物、雙酚型環氧化合物、氫化雙酚－A型環氧化合物、氫化雙酚－F型環氧化合物、氫化雙酚－S型環氧化合物、氫化雙酚型環氧化合物、溴化雙酚－A型環氧化合物、溴化雙酚－F型環氧化合物、苯酚酚醛清漆(phenol novolac)型環氧化合物、甲酚酚醛清漆(cresol novolac)型環氧化合物、溴化苯酚酚醛清漆型環氧化合物、溴化甲酚酚醛清漆型環氧化合物、雙酚A酚醛清漆型環氧化合物、含有萘骨架的環氧化合物、芳香族聚縮水甘油醚化合物、二環戊二烯苯酚型環氧化合物、脂環式二縮水甘油醚化合物、脂肪族聚縮水甘油醚化合物、多硫化物(polysulfide)型二縮水甘油醚化合物及聯苯酚(biphenol)型環氧化合物。
作為所述縮水甘油酯，例如可舉出二縮水甘油酯化合物及縮水甘油酯環氧化合物。
作為所述縮水甘油胺，例如可舉出聚縮水甘油胺化合物。
作為所述含有環氧基的丙烯酸系化合物，例如可舉出具有環氧乙烷基(oxiranyl)的單體的均聚物(homopolymer)及共聚物。
作為所述縮水甘油基醯胺，例如可舉出縮水甘油基醯胺型環氧化合物。
作為所述鏈狀脂肪族型環氧化合物，例如可舉出使烯烴化合物的碳－碳雙鍵氧化而獲得的含有環氧基的化合物。
作為所述環狀脂肪族型環氧化合物，例如可舉出使環烯烴化合物的碳－碳雙鍵氧化而獲得的含有環氧基的化合物。
作為所述雙酚A型環氧化合物，例如可舉出：828、1001、1002、1003、1004、1007、1010(均為JAPAN EPOXY RESINS製造)、Epotohto YD－128(東都化成公司製造)、DER－331、DER－332、DER－324(均為DOW CHEMICAL公司製造)、Epikuron 840、Epikuron 850、Epikuron 1050(均為大日本油墨公司製造)、Epomic R－140、Epomic R－301及Epomic R－304(均為三井化學公司製造)。
作為所述雙酚F型環氧化合物，例如可舉出806、807、4004P(均為JAPAN EPOXY RESINS製造)、Epotohto YDF－170、Epotohto YDF－175S、Epotohto YDF－2001(均為東都化成公司製造)、DER－354(DOW CHEMICAL公司製造)、Epikuron 830及Epikuron 835(均為大日本油墨公司 製造)。
作為所述雙酚型環氧化合物，例如可舉出：2,2－雙(4－羥基苯基)－1,1,1,3,3,3－六氟丙烷的環氧化物。
作為所述氫化雙酚－A型環氧化合物，例如可舉出：Suntohto ST－3000(東都化成公司製造)、Ricaresin HBE－100(新日本理化公司製造)及Denacol EX－252(NAGASE CHEMTEX公司製造)。
作為所述氫化雙酚型環氧化合物，例如可舉出氫化2,2－雙(4－羥基苯基)－1,1,1,3,3,3－六氟丙烷的環氧化物。
作為所述溴化雙酚－A型環氧化合物，例如可舉出：5050、5051(均為JAPAN EPOXY RESINS製造)、Epotohto YDB－360、Epotohto YDB－400(均為東都化成公司製造)、DER－530、DER－538(均為DOW CHEMICAL公司製造)、Epikuron 152及Epikuron 153(均為大日本油墨公司製造)。
作為所述苯酚酚醛清漆型環氧化合物，例如可舉出：152、154(均為JARAN EPOXY RESINS製造)、YDPN－638(東都化成公司製造)、DEN431、DEN438(均為DOW CHEMICAL公司製造)、Epikuron N－770(大日本油墨化學工業股份有限公司製造)、EPPN－201及EPPN－202(均為日本化藥股份有限公司製造)。
作為所述甲酚酚醛清漆型環氧化合物，例如可舉出：180S75(JAPAN EPOXY RESINS製造)、YDCN－701、YDCN－702(均為東都化成公司製造)、Epikuron N－665、Epikuron N－695(均為大日本油墨化學工業股份有限公司 製造)、EOCN－102S、EOCN－103S、EOCN－104S、EOCN－1020、EOCN－1025及EOCN－1027(均為日本化藥股份有限公司製造)。
作為所述雙酚A酚醛清漆型環氧化合物，例如可舉出：157S70(JAPAN EPOXY RESINS股份有限公司製造)及Epikuron N－880(大日本油墨化學工業股份有限公司製造)。
作為所述含有萘骨架的環氧化合物，例如可舉出：Epikuron HP－4032、Epikuron HP－4700、Epikuron HP－4770(均為大日本油墨化學工業股份有限公司製造)及NC－7000(日本化藥公司製造)。
作為所述芳香族聚縮水甘油醚化合物，例如可舉出：對苯二酚二縮水甘油醚(下述結構式E101)、鄰苯二酚二縮水甘油醚(下述結構式E102)、間苯二酚二縮水甘油醚(下述結構式E103)、三(4－縮水甘油氧基苯基)甲烷(下述結構式E105)、1031S、1032H60(均為JAPAN EPOXY RESINS製造)、TACTIX－742(DOW CHEMICAL公司製造)、Denacol EX－201(NAGASE CHEMTEX公司製造)、DPPN－503、DPPN－502H、DPPN－501H、NC6000(均為日本化藥股份有限公司製造)、TECMOA VG3101L(三井化學公司製造)、以下述結構式E106表示的化合物及以下述結構式E107表示的化合物。
[化58]
作為所述二環戊二烯苯酚型環氧化合物，例如可舉出：TACTIX－556(DOW CHEMICAL公司製造)及Epikuron HP－7200(大日本油墨化學工業股份有限公司製造)。
作為所述脂環式二縮水甘油醚化合物，例如可舉出：環己烷二甲醇二縮水甘油醚化合物及Ricaresin DME－100(新日本理化公司製造)。
作為所述脂肪族聚縮水甘油醚化合物，例如可舉出： 乙二醇二縮水甘油醚(下述結構式E108)、二乙二醇二縮水甘油醚(下述結構式E109)、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚(下述結構式E110)、三丙二醇二縮水甘油醚(下述結構式E111)、聚丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚(下述結構式E112)、1,4－丁二醇二縮水甘油醚(下述結構式E113)、1,6－己二醇二縮水甘油醚(下述結構式E114)、二溴新戊二醇二縮水甘油醚(下述結構式E115)、Denacol EX－810、Denacol EX－851、Denacol EX－8301、Denacol EX－911、Denacol EX－920、Denacol EX－931、Denacol EX－211、Denacol EX－212、Denacol EX－313(均為NAGASE CHEMTEX公司製造)、DD－503(旭電化公司製造)、Ricaresin W－100(新日本理化公司製造)、1,3,5,6－四縮水甘油基－2,4－己二醇(下述結構式E116)、甘油聚縮水甘油醚、山梨醇聚縮水甘油醚、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚、Denacol EX－313、Denacol EX－611、Denacol EX－321及Denacol EX－411(均為NAGASE CHEMTEX公司製造)。
作為所述多硫化物型二縮水甘油醚化合物，例如可舉出：FLDP－50及FLDP－60(均為Toray Thiokol製造)。
作為所述聯苯酚型環氧化合物，例如可舉出：YX－4000、YL－6121H(均為JAPAN EPOXY RESINS製造)、NC－3000P及NC－3000S(均為日本化藥股份有限公司製造)。
作為所述二縮水甘油酯化合物，例如可舉出：對苯二甲酸二縮水甘油酯(下述結構式117)、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯(下述結構式E118)、雙(2－甲基環氧乙烷基甲基)鄰苯二甲酸酯(下述結構式E119)、以下述結構式E121表示的化合物、以下述結構式E122表示的化合物及以下述結構式E123表示的化合物。
[化60]
作為所述縮水甘油酯環氧化合物，例如可舉出：871、872(均為JAPAN EPOXY RESINS製造)、Epikuron 200、Epikuroonn 400(均為大日本油墨化學工業股份有限公司製造)、Denacol EX－711及Denacol EX－721(均為NAGASE CHEMTEX公司製造)。
作為所述聚縮水甘油胺化合物，例如可舉出：N,N－二縮水甘油基苯胺(下述結構式E124)、N,N－二縮水甘油基－鄰甲苯胺(下述結構式E125)、N,N－二縮水甘油基－間甲苯胺(下述結構式E126)、N,N－二縮水甘油基－2,4,6－三溴苯胺(下述結構式E127)、3一(N,N－二縮水甘油基)氨基丙基三甲氧基矽烷(下述結構式E128)、N,B,O－三縮水甘油基－ 對氨基苯酚(下述結構式E129)、N,N,O－三縮水甘油基－間氨基苯酚(下述結構式E130)、N,N,N',N－四縮水甘油基－間苯二甲胺(TETRAD－X(三菱瓦斯化學)、下述結構式E132)、1,3－雙(N,N－二縮水甘油基氨基甲基)環己烷(TETRAD－C(三菱瓦斯化學)、下述結構式E133)、1,4－雙(N,N－二縮水甘油基氨基甲基)環己烷(下述結構式E134)、1,3－雙(N,N－二縮水甘油基氨基)環己烷(下述結構式E135)、1,4－雙(N,N－二縮水甘油基氨基)環己烷(下述結構式E136)、1,3－雙(N,N－二縮水甘油基氨基)苯(下述結構式E137)、1,4－雙(N,N－二縮水甘油基氨基)苯(下述結構式E138)、2,6－雙(N,N－二縮水甘油基氨基甲基)雙環[2.2.1]庚烷(下述結構式E139)、N,N,N',N'－四縮水甘油基－4,4'－二氨基二環己基甲烷(下述結構式E140)、2,2'－二甲基－(N,N,N',N'－四縮水甘油基)－4,4'－二氨基聯苯(下述結構式E141)、N,N,N',N'－四縮水甘油基－4,4'－二氨基二苯醚(下述結構式E142)、1,3,5－三(4－(N,N－二縮水甘油基)氨基苯氧基)苯(下述結構式E143)、2,4,4'－三(N,N－二縮水甘油基氨基)二苯醚(下述結構式E144)、三(4－(N,N－二縮水甘油基)氨基苯基)甲烷(下述結構式E145)、3,4,3',4'－四(N,N－二縮水甘油基氨基)聯苯(下述結構式E146)、3,4,3',4'－四(N,N－二縮水甘油基氨基)二苯醚(下述結構式E147)、以下述結構式E148表示的化合物及以下述結構式E149表示的化合物。
[化61]
作為所述具有環氧乙烷基的單體的均聚物，例如可舉出：聚甲基丙烯酸縮水甘油酯。作為所述具有環氧乙烷基的單體的共聚物，例如可舉出：N－苯基順丁烯二醯亞胺－甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、N－環己基順丁烯二醯亞胺－甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸苄酯－甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸丁酯－甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸2－羥基乙酯－甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸(3－乙基－3－氧雜環丁基)甲酯－甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物及苯乙烯－甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。
作為所述具有環氧乙烷基的單體，例如可舉出：(甲基) 丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4－環氧基環己酯及(甲基)丙烯酸甲基縮水甘油酯。
作為所述具有環氧乙烷基的單體的共聚物中的所述具有環氧乙烷基的單體以外的其他單體，例如可舉出：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2－羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2－羥基丙酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸(3－乙基－3－氧雜環丁基)甲酯、N－環己基順丁烯二醯亞胺及N－苯基順丁烯二醯亞胺。
作為所述縮水甘油基異氰尿酸酯，例如可舉出：1,3,5－三縮水甘油基－1,3,5－三嗪－2,4,6－(1H,3H,5H)－三酮(下述結構式E150)、1,3－二縮水甘油基－5－烯丙基－1,3,5－三嗪－2,4,6－(1H,3H,5H)－三酮(下述結構式E151)及縮水甘油基異氰尿酸酯型環氧樹脂。
作為所述鏈狀脂肪族型環氧化合物，例如可舉出：環氧化聚丁二烯及Epolead PB3600(DAICEL化學工業股份有限公司製造)。
作為所述環狀脂肪族型環氧化合物，例如可舉出：2－ 甲基－3,4－環氧環己基甲基－2'－甲基－3',4'－環氧環己基羧酸酯(下述結構式E153)、2,3－環氧環戊基－2',3'－環氧環戊醚(下述結構式E154)、ε－己內酯改質3,4－環氧環己基甲基－3',4'－環氧環己烷羧酸酯、1,2：8,9－二環氧檸檬烯(Celloxide 3000(DAICEL化學工業股份有限公司製造)、下述結構式E155)、以下述結構式E156表示的化合物、CY－175、CY－177、CY－179(均為CIBA－GEIGY公司製造)、EHPD－3150(DAICEL化學工業股份有限公司製造)及環狀脂肪族型環氧樹脂。
另外，例如，就提高對基板的密接性的觀點而言，本發明的液晶配向劑也可以進一步含有矽烷偶合劑、鈦系偶合劑及氨基矽化合物等偶合劑。所述偶合劑可以是一種化合物，也可以是兩種或兩種以上的化合物。
作為所述氨基矽化合物，可舉出：對氨基苯基三甲氧基矽烷、對氨基苯基三乙氧基矽烷、間氨基苯基三甲氧基矽烷、間氨基苯基三乙氧基矽烷、氨基丙基三甲氧基矽烷、氨基丙基三乙氧基矽烷等。
所述偶合劑的含有率，在液晶配向劑中優選0.01~3 wt%。
另外，例如，在不損及本發明的特性的範圍(優選所述聚醯胺酸或其衍生物的20 wt%以內)內，本發明的液晶配向劑也可以進一步含有聚酯、丙烯酸聚合物、丙烯酸酯聚合物等聚合物成分。
並且，例如，在不損及本發明目的的範圍內，本發明的液晶配向劑也可以進一步含有二羧酸或其衍生物與二胺的反應產物即聚醯胺，或四羧酸二酐、二羧酸或其衍生物與二胺的反應產物即聚醯胺醯亞胺等其他聚合物成分。
另外，例如，就實現液晶配向劑的塗佈性的提高的觀點而言，本發明的液晶配向劑也可以進一步含有用以實現此目的的表面活性劑，就提高液晶配向劑的抗靜電性的觀點而言，本發明的液晶配向劑也可以進一步含有抗靜電劑。
另外，例如，就液晶配向劑的塗佈性及所述聚醯胺酸或其衍生物的濃度的調整的觀點而言，本發明的液晶配向劑也可以進一步含有溶劑。所述溶劑如果是具有可溶解高分子成分的能力的溶劑，那麽並沒有特別限制，可以應用。所述溶劑廣泛包含在聚醯胺酸、可溶性聚醯亞胺等高分子成分的製造步驟及用途方面通常所使用的溶劑，根據使用目的可適當選擇。所述溶劑可以是一種，也可以是兩種或兩種以上的混合溶劑。
作為所述溶劑，可舉出所述聚醯胺酸或其衍生物的良溶劑(good solvent)、或以改善塗佈性為目的的其他溶劑。
作為對於所述聚醯胺酸或其衍生物而言為良溶劑的非 質子性極性有機溶劑，可舉出：N－甲基－2－吡咯烷酮、二甲基咪唑啉酮、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－丁內酯等內酯。
作為以所述改善塗佈性等為目的的其他溶劑例，可舉出：乳酸烷基酯、3－甲基－3－甲氧基丁醇、萘滿(tetralin)、異佛爾酮、乙二醇單丁醚等乙二醇單烷基醚、二乙二醇單***等二乙二醇單烷基醚、乙二醇單烷基醚或乙酸苯酯、三乙二醇單烷基醚、丙二醇單丁醚等丙二醇單烷基醚、丙二酸二乙酯等丙二酸二烷基酯、二丙二醇單甲醚等二丙二醇單烷基醚、這些乙酸酯類等的酯化合物。
這些溶劑中，所述溶劑尤其優選使用N－甲基－2－吡咯烷酮、二甲基咪唑啉酮、γ－丁內酯、乙二醇單丁醚、二乙二醇單***、丙二醇單丁醚及二丙二醇單甲醚等。
本發明中，液晶配向劑中的包含所述聚醯胺酸或其衍生物的高分子成分的濃度並沒有特別限制，優選0.1~40 wt%。將此液晶配向劑塗佈在基板上時，為了調整膜厚，有時必須事先進行利用溶劑稀釋所含有的高分子成分的操作。為了調整膜厚而必須稀釋液晶配向劑時，就調整液晶配向劑的黏度以使其成為適於容易地混合溶劑的黏度的觀點而言，所述高分子成分的濃度優選40 wt%或40 wt%以下。
另外，液晶配向劑中的所述高分子成分的濃度有時也根據液晶配向劑的塗佈方法來進行調整。液晶配向劑的塗 佈方法為旋塗法(spinner)或印刷法時，為了良好地保持膜厚，通常多數情況是將所述高分子成分的濃度調整為10 wt%以下。在其他塗佈方法、例如浸塗法(dipping)或噴墨法(inkjet)的情況下，有時也可以謂整為更低的濃度。另一方面，如果所述高分子成分的濃度為0.1 wt%以上，那麽容易將所獲得的液晶配向膜的膜厚調整為最佳厚度。所以，在通常的旋轉塗佈法或印刷法等的情況下，所述高分子成分的濃度為0.1 wt%以上，優選0.5~10 wt%。然而，根據液晶配向劑的塗佈方法，也可以在更加稀薄的濃度下使用。
而且，在用於製作液晶配向膜時，本發明的液晶配向劑的黏度可根據形成此液晶配向劑的膜的手段及方法而確定。例如，在使用印刷機來形成液晶配向劑的膜時，就獲得充分的膜厚的觀點而言，優選5 mPa．s或5 mPa．S以上，另外，就抑制印刷不均的觀點而言，優選100 mPa．s以下，更優選10~80 mPa．s。利用旋塗法塗佈液晶配向劑而形成液晶配向劑的膜時，就同樣的觀點而言，優選5~200 mPa．s，更優選10~100 mPa．s。液晶配向劑的黏度，可通過以溶劑進行稀釋或通過伴隨攪拌的熟化來降低。
本發明的液晶配向劑也可以是所謂的聚合物摻合的形態。這種形態的液晶配向劑是含有四羧酸二酐A與二胺A的反應產物即聚醯胺酸或其衍生物A、與四羧酸二酐B與二胺B的反應生成物即聚醯胺酸或其衍生物B的液晶配向劑，可舉出二胺A包含以通式(1)表示的二胺、二胺B 不包含以通式(1)表示的二胺的液晶配向劑。
聚醯胺酸或其衍生物A與所述的本發明的聚醯胺酸或其衍生物相同。聚醯胺酸或其衍生物B除了所述二胺中不包含以通式(1)表示的二胺以外、即所述二胺使用所述其他二胺以外，與所述的本發明的聚醯胺酸或其衍生物相同。
四羧酸二酐A及B可使用所述的四羧酸。所述二胺A中包含以通式(1)表示的二胺即可，也可以進一步包含所述其他二胺。所述二胺B可使用以通式(1)表示的二胺以外的所述其他二胺。
本發明的所述液晶配向劑中的聚醯胺酸或其衍生物B的含量如果是可表現出本發明效果的量，那麽並沒有特別限制，就同時具有表現本發明的效果與調整配向性兩方面的觀點而言，聚醯胺酸或其衍生物B的含量相對於液晶配向劑中的聚合物總量優選1~50 wt%，更優選2~30wt%。
本發明的液晶配向膜可由所述本發明的液晶配向劑獲得。本發明的液晶配向膜可通過利用液晶配向劑製作液晶配向膜的通常的方法而獲得，例如，本發明的液晶配向膜可通過形成本發明的液晶配向劑的塗膜的步驟與對其加熱並鍛燒的步驟而獲得。對於本發明的液晶配向膜，根據需要，也可以對所述鍛燒步驟中所獲得的膜進行摩擦處理。
所述塗膜，與通常製作液晶配向膜的情況相同，可通過於液晶顯示元件中的基板上塗佈本發明的液晶配向劑而形成。所述基板可舉出：可設置氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)電極等電極或彩色濾光片(color filter)等的 以玻璃製造的基板。
作為將液晶配向劑塗佈於基板上的方法，一般已知有旋塗法、印刷法、浸塗法、滴下法、噴墨法等。這些方法在本發明中也可以同樣應用。
所述塗膜的鍛燒可在所述聚醯胺酸或其衍生物進行脫水、閉環反應所需的條件下進行。所述塗膜的鍛燒一般已知有：在烘箱(oven)或紅外線爐中進行加熱處理的方法、在加熱板上進行加熱處理的方法等。這些方法在本發明中也可以同樣應用。一般優選在150~300℃左右的溫度下進行1分鐘~3小時。
所述摩擦處理可與通常的用於液晶配向膜的配向處理的摩擦處理同樣進行，在本發明的液晶配向膜可獲得充分的延遲的條件下即可。特別優選的的條件是毛壓入量0.2~0.8 mm、載物台(stage)移動速度5~250 mm/sec、輥子(roller)旋轉速度500~2,000 rpm。作為液晶配向膜的配向處理方法，除了摩擦法以外，一般已知有光配向法或轉印法等。在可獲得本發明效果的範圍內，也可以在所述摩擦處理中並用這些其他配向處理方法。
利用包含所述步驟以外的其他步驟的方法可比較好地獲得本發明的液晶配向膜。作為所述其他步驟，可舉出：使所述塗膜乾燥的步驟、或以清洗液清洗摩擦處理前後的膜的步驟等。
所述乾燥步驟與所述鍛燒步驟同樣，一般已知有在烘箱或紅外線爐中進行加熱處理的方法、在加熱板上進行加 熱處理的方法等。這些方法也同樣可應用於所述乾燥步驟中。乾燥步驟優選在可溶劑蒸發的範圍內的溫度下實施，更優選在相對於所述鍛燒步驟的溫度比較低的溫度下實施。
作為於配向處理前後利用清洗液清洗液晶配向膜的方法，可舉出：刷洗(brushing)、噴霧(jet spray)、蒸氣清洗或超聲波清洗等。這些方法既可以單獨進行，也可以並用。作為清洗液，可使用純水，或甲醇、乙醇、異丙醇等各種醇類，苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類，二氯甲烷等鹵素系溶劑，丙酮、甲基乙基酮等酮類，但並不限定於這些。當然，這些清洗液是使用充分純化的雜質較少的清洗液。這種清洗方法也可以應用於形成本發明的液晶配向膜的所述清洗步驟中。
本發明的液晶配向膜的膜厚並沒有特別限制，優選10~300 nm，更優選30~150 nm。本發明的液晶配向膜的膜厚可通過輪廓儀(profilometer)或橢圓計(ellipsometer)等公知的膜厚測定裝置進行測定。
本發明的液晶顯示元件包括：一對基板；含有液晶分子，且形成於所述一對基板之間的液晶層；對液晶層施加電壓的電極；及使所述液晶分子於特定方向上配向的液晶配向膜。所述液晶配向膜使用所述的本發明的液晶配向膜。
對於所述基板，在本發明的液晶配向膜的情況下，可使用所述玻璃制的基板；對於所述電極，在本發明的液晶配向膜的情況下，如上所述，可使用形成於玻璃制基板上 的ITO電極。
所述液晶層由密封在下述相對向的一對基板之間的縫隙中的液晶組合物所形成，所述一對基板的對向方式是所述一對基板中的一塊基板的形成有液晶配向膜的面朝向另一塊基板。
對於所述液晶組合物並沒有特別限制，可使用介電各向異性為正或負的各種液晶組合物。介電各向異性為正的優選液晶組合物可舉出下述文獻中記載的液晶組合物：日本專利第3086228號公報、日本專利第2635435號公報、日本專利特表平5－501735號公報、日本專利特開平8－157826號公報、日本專利特開平8－231960號公報、日本專利特開平9－241644號公報(EP885272A1說明書)、日本專利特開平9－302346號公報(EP806466A1說明書)、日本專利特開平8－199168號公報(EP722998A1說明書)、日本專利特開平9－235552號公報、日本專利特開平9－255956號公報、日本專利特開平9－241643號公報(EP885271A1說明書)、日本專利特開平10－204016號公報(EP844229A1說明書)、日本專利特開平10－204436號公報、日本專利特開平10－231482號公報、日本專利特開2000－087040公報、日本專利特開2001－48822公報等。
介電各向異性為負的優選液晶組合物可舉出下述文獻中所記載的液晶組合物：日本專利特開昭57－114532號公報、日本專利特開平2－4725號公報、日本專利特開平4－224885號公報、日本專利特開平8－40953號公報、日本 專利特開平8－104869號公報、日本專利特開平10－168076號公報、日本專利特開平10－168453號公報、日本專利特開平10－236989號公報、日本專利特開平10－236990號公報、日本專利特開平10－236992號公報、日本專利特開平10－236993號公報、日本專利特開平10－236994號公報、日本專利特開平10－237000號公報、日本專利特開平10－237004號公報、日本專利特開平10－237024號公報、日本專利特開平10－237035號公報、日本專利特開平10－237075號公報、日本專利特開平10－237076號公報、日本專利特開平10－237448號公報(EP967261A1說明書)、日本專利特開平10－287874號公報、日本專利特開平10－287875號公報、日本專利特開平10－291945號公報、日本專利特開平11－029581號公報、日本專利特開平11－080049號公報、日本專利特開2000－256307公報、日本專利特開2001－019965公報、日本專利特開2001－072626公報、日本專利特開2001－192657公報等。
也可以向所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而使用。
本發明的液晶顯示元件可通過下述方式獲得：在一對基板的至少一塊基板上形成本發明的液晶配向膜，以液晶配向膜朝內的方式介隔間隔物(spacer)而使所獲得的一對基板對向，在形成於基板之間的間隙中封裝入液晶組合物，形成液晶層。在製造本發明的液晶顯示元件時，根據需要，也可以包含於基板上貼附偏光膜等的其他步驟。
本發明的液晶顯示元件可形成用於各種電場方式的液晶顯示元件。這種用於電場方式的液晶顯示元件可舉出：在相對於所述基板的表面水平的方向上，所述電極對所述液晶層施加電壓的用於橫向電場方式的液晶顯示元件，或在相對於所述基板的表面垂直的方向上，所述電極對所述液晶層施加電壓的用於縱向電場方式的液晶顯示元件。
用於橫向電場方式的液晶顯示元件也可以不表現出比較大的預傾角，所以可以比較好地使用利用下述本發明的液晶配向劑所獲得的液晶配向膜，此本發明的液晶配向劑由不包含具有支鏈的二胺的二胺而獲得。
用於縱向電場方式的液晶顯示元件需要表現出比較大的預傾角，所以可以比較好地使用利用下述本發明的液晶配向劑所獲得的液晶配向膜，此本發明的液晶配向劑是由除了以通式(1)表示的二胺以外、也包含具有支鏈的二胺的二胺所獲得的液晶配向劑，或者所述二胺B中包含具有支鏈的二胺的液晶配向劑。
這樣，將本發明的液晶配向劑作為原料而製作的液晶配向膜，通過適當選擇其原料即聚合物，可應用在各種顯示驅動方式的液晶顯示元件中。
[實施例]
以下，根據實施例詳細說明通過使用本發明的聚合物而獲得的液晶配向劑及液晶顯示元件，但本發明並不限定於這些實施例。實施例中，分子量的測定使用GPC，將聚苯乙烯作為標準溶液，洗提液使用二甲基甲醯胺 (Dimethylformamide，DMF)。另外，以下的實施例中，容積的單位升以L表示。所以，mL表示毫升。
以下記載實施例中使用的液晶顯示元件的評價方法。
(1)殘留DC 對30 Hz、3 V的矩形波重叠3 V的直流電壓30分鐘後，測定5分鐘後的閃爍消失電壓，將此值的絕對值作為殘留DC。殘留DC越小，殘像越少，可以說良好。
(2)電壓保持率(VHR，Voltage Holding Ratio) 使用“水島等人，第14次液晶討論會會議錄p78(1988)”中記載的方法。測定是對單元(cell)施加栅極(gate)寬度69 μs、頻率60 Hz、波高±5 V的矩形波。在測定溫度為60℃。
(3)延遲(R)測定 使用分光橢圓計M－2000U(J.A.Woollam Co.Inc.製造)，求得配向膜的延遲(R)。R的值越大，配向膜越向摩擦方向延伸，而具有較高的單軸配向性。結果可以說黑顯示良好。
(4)預傾角(Pt角) 以中央精機股份有限公司製造的液晶評價裝置(OMS－CA3)，在室溫下進行測定。
實施例及比較例中所使用的四羧酸二酐、二胺及溶劑的名稱以縮寫表示。以下的記述中有時使用這些縮寫。
四羧酸二酐1,2,3,4－環丁烷四甲酸二酐：CBDA 均苯四甲酸二酐：PMDA二胺4,4'－二氨基二苯基甲烷：DDM 1,3－雙(4－(4－氨基苄基)苯基)丙烷：BZ3 4,4'－二氨基二苯醚：APE 1,1－雙[4－[(4－氨基苯基)甲基]苯基]－4－正丁基環己烷：PMBCh N,N'－雙(4－氨基苯基)－N,N'－二甲基乙二胺：NN2DAMe2,6－二氨基吡啶：DAPY4,4'－二氨基二苯基胺：DADPA溶劑成分N－甲基－2－吡咯烷酮：NMP γ－丁內酯：GBL丁基溶纖劑－：BC
合成例1
液晶配向膜用組合物A1(清漆A1)的製備 向具備溫度計、攪拌機、原料投入口及氮氣導入口的100 mL的四口燒瓶中投入2.83 g的NN2DAMe、53.4 mL的脫水NMP，在乾燥氮氣流下攪拌溶解。一邊將反應系統的溫度保持在5℃，一邊添加1.03 g的CBDA、1.14 g的PMDA，使其反應30小時後，添加27.7 mL的BC、13.3 mL的GBL，製備高分子成分的濃度為5 wt%的聚醯胺酸的清漆。在原料的反應中，利用反應熱使反應溫度上升時，將 反應溫度控制在約70℃或70℃以下而使其反應。
而且，在本發明的實施例中，一邊確認反應中的黏度一邊進行反應，在添加BC後的清漆的黏度達到30~35 mPa．s(使用E型黏度計，25℃)的時間點結束反應，在低溫下保存。所獲得的聚醯胺酸的重量平均分子量為62,320。另外，重量平均分子量是使用WATERS製造的GPC測定裝置(軟件Empower)且在管柱溫度500℃下進行測定。
以NMP/BC/GBL(＝60/25/15，重量比)的混合溶劑稀釋如上所述獲得的清漆，進行調整以使總高分子成分的濃度達到3 wt%，從而製備用於塗佈的清漆A1。
合成例2~8
各種清漆的製備 除了以下述表1的莫耳比使用表1的原料以外，以與清漆A1相同的方法，製備並獲得清漆A2~A8。清漆A1~A8的原料種類、其莫耳比及所獲得的聚醯胺酸的重量平均分子量示於表1中。
實施例1
用於測定預傾角、電壓保持率及殘留DC的單元a的製作所述用於測定的單元a的基板使用帶有ITO電極的玻璃基板。
以旋轉器將合成例1中所獲得的清漆A1塗佈於所述帶有ITO電極的玻璃基板上。塗佈條件為1,700 rpm、15秒鐘。塗膜後，在80℃下預鍛燒約3分鐘後，在230℃下進行20分鐘加熱處理，形成膜厚大約為70 nm的液晶配向膜。使用飯沼GAUGE製作所股份有限公司製造的摩擦處理裝置，在摩擦布(毛長1.8 mm：人造纖維(Rayon))的毛壓入量為0.40 mm、載物台移動速度為60 mm/sec、輥子旋轉速度為1,000 rpm的條件下，對所獲得的聚醯亞胺膜進行摩擦處理，獲得液晶夾持用基板。
在超純水中對所獲得的液晶夾持用基板進行5分鐘超聲波清洗後，在烘箱中在120℃下乾燥30分鐘。在其中一塊帶有ITO電極的玻璃基板上散布7 μm的間隙劑，以環氧硬化劑密封另一塊帶有ITO電極的玻璃基板，製作間隙為7 μm的逆平行單元(antiparallel cell)。向所述單元中注入液晶材料，以光硬化劑密封注入口。接著，在110℃下加熱處理30分鐘，製成用於測定預傾角、電壓保持率及殘留DC的單元a。用作液晶材料的液晶組合物A的組成示於下文。此組合物的NI點為100.0℃，雙折射為0.093。
預傾角、電壓保持率及殘留DC的測定使用所述用於測定的單元a，以所述記載的方法測定預傾角、電壓保持率及殘留DC，結果預傾角為2.3∘，電壓保持率為99.0%，殘留DC為2 mV。
用於測定延遲的基板b的製作所述用於測定的基板b的基板使用透明玻璃基板。
以旋轉器將合成例1中所獲得的清漆A1塗佈於所述透明玻璃基板上。塗佈條件為1,700 rpm、15秒鐘。在80℃下預鍛燒約3分鐘後，在230℃下進行20分鐘的加熱處理，形成膜厚大約為70 nm的液晶配向膜。使用飯沼GAUGE製作所股份有限公司製造的摩擦處理裝置，在摩擦布(毛長1.8 mm：人造纖維)的毛壓入量為0.40 mm、載物台移動速度為60 mm/sec、輥子旋轉速度為1,000 rpm的條件下，對所獲得的聚醯亞胺膜進行摩擦處理，獲得用於測定的基板b。
延遲測定 使用所獲得的用於測定的基板b，利用分光橢圓計求得延遲。所獲得的R為0.65 nm。
實施例2~7
使用合成例2~7中所獲得的清漆A2~A7，與實施例1同樣製作用於測定的單元a及用於測定的基板b，與實施例1同樣測定預傾角、電壓保持率(VHR)、殘留DC及7 遲(R)。測定結果示於表2中。
另外，本發明的實施例的試驗方法中，如果電壓保持率為99.0%以上的值，那麽算是良好，如果殘留DC為10 mV以下的值，那麽算是良好，如果延遲為0.2 nm以上的值，那麽算是良好。如果延遲的值為0.2 nm以下，那麽算是配向力較弱，流動配向或不施加電壓時，有時會產生漏光。尤其是在橫向電場方式下，延遲的值是重要的參數(parameter)。關於預傾角，根據各驅動方式不同，所需要的值也不同，因此無法對所獲得的數值具體判斷好或不好，但在IPS等橫向電場方式下，優選較小的值(3.0∘以下)，在TN為代表的縱向電場方式下，優選比較大的值(4.0∘以上)。
實施例8及9
分別以後述的表3中所示的聚合物組成(重量比)來製備清漆A1、A2及A8，使用這些清漆，與實施例1同樣進行預傾角、電壓保持率、殘留DC及延遲的測定。測定結果示於表3中。
實施例10
向20 g(固體成分濃度5 wt%)合成例1中所獲得的清漆A1中混合0.1 g(相對於清漆A1的聚合物為10 wt%)環氧化合物即4,4'－亞甲基雙(N,N－二縮水甘油基苯胺)(SIGMA－ALDRICH公司製造)，製備清漆B1，使用此清漆B1，與實施例1同樣進行預傾角、電壓保持率、殘留DC及延遲的測定。
合成例10~14
各種清漆的製備 除了以下述表5的莫耳比使用下述表5的原料以外，利用與清漆A1相同的方法，製備並獲得清漆C1~C5。清漆C1~C5的原料種類、其莫耳比及所獲得的聚醯胺酸的重量平均分子量示於表5中。
比較例1~5
使用合成例10~14中所獲得的清漆C1~C5來替代清漆A1，與實施例1同樣製作用於測定的單元a及用於測定的基板b，與實施例1同樣測定預傾角、電壓保持率、殘留DC及延遲。測定結果示於表6中。
根據實施例1~10及比較例1~5的結果可知，通過使用本發明的具有包含三級胺的二胺的聚醯胺酸，可製作能夠同時滿足殘留DC降低與較大延遲的液晶顯示元件。

Claims (37)

  1. 一種液晶配向劑，其含有四羧酸二酐與二胺的反應產物、即聚醯胺酸或其衍生物，其特徵在於，所述二胺包含以下述通式(1)表示的二胺， 通式(1)中，R1 獨立地表示一價有機基，R2 獨立地表示一價基，Z表示包含碳數1~5的亞烷基的二價基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中R1 獨立為碳數1~3的烷基，R2 獨立為氫、碳數1~3之烷基、氟、氯或溴。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中以通式(1)表示的二胺，在兩端的苯基上，在對應於N－Z－N主鏈的各個對位上具有氨基。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的液晶配向劑，其中以通式(1)表示的二胺是從下述結構式239~253及258~262所組成的族群中選擇的一個或一個以上，
  5. 如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中所述四羧酸二酐是從下述結構式500、505~508、511、515及517中選擇的一個或一個以上， 。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的液晶配向劑，其中所述四羧酸二酐是所述結構式500及511的一者或者兩者。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中所述二胺進一步包含以下述通式(2)表示的二胺，[化5]H2 N－R3 －NH2 (2)通式(2)中，R3 表示可具有取代基及不包含兩個或 兩個以上的亞氨基的二價有機基。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的液晶配向劑，其中以通式(2)表示的二胺包含以下述通式(3)~(5)表示的二胺， 通式(3)中，Y表示包含碳數1~5的伸烷基、氧及硫的一種或一種以上的二價基， 通式(4)中，X1 獨立地表示亞甲基或者氧，X2 表示可具有甲基或者CF3 作為取代基的碳數1~8的亞烷基， 通式(5)中，X1 獨立地表示碳數1~6的亞烷基或者氧；X3 表示單鍵或者碳數1~3的亞烷基；環T表示1,4－亞苯基或者1,4－亞環己基；R4 表示氫或者碳數1~30的烷基，其 中，所述烷基中，碳數2~30的烷基中的任意的亞甲基可獨立地被氧、－CH＝CH－或者－C≡C一取代，所述烷基中，氧並不相鄰；h表示0或者1。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的液晶配向劑，其中通式(3)~(5)中，兩個氨基的位置相對於Y或者X1 是對位。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的液晶配向劑，其中以通式(3)表示的二胺是從下述結構式301~304、306、307及313所組成的族群中選擇的一個或一個以上，以通式(4)表示的二胺是從下述結構式360、364、365、367及372所組成的族群中選擇的一個或一個以上，以通式(5)表示的二胺是從下述結構式381、384、390及398所組成的族群中選擇的一個或一個以上， [化10]
  11. 如申請專利範圍第8項所述的液晶配向劑，其中所述二胺中，以通式(1)表示的二胺的含有率為20~99莫耳%，以通式(2)表示的二胺的含有率為1~80莫耳%。
  12. 一種液晶配向劑，其含有：四羧酸二酐A與二胺A的反應產物即聚醯胺酸或其衍生物A、以及四羧酸二酐B與二胺B的反應產物即聚醯胺酸或其衍生物B，其特徵在於，所述二胺A包含以下述通式(1)表示的二胺，所述二胺B不包含以下述通式(1)表示的二胺， 通式(1)中，R1 獨立地表示一價有機基，R2 獨立地表示一價基，Z表示包含碳數1~5的亞烷基的二價基。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的液晶配向劑，其中通式(1)中，R1 獨立為碳數1~3的烷基，R2 獨立為氫、碳數1~3的烷基、氟、氯或溴。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的液晶配向劑，其中 以通式(1)表示的二胺，在兩端的苯基上，在對應於N－Z－N主鏈的各個對位上具有氨基。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的液晶配向劑，其中以通式(1)表示的二胺是從下述結構式239~253及258~262所組成的族群中選擇的一個或一個以上， [化14]
  16. 如申請專利範圍第12項所述的液晶配向劑，其中所述二胺B包含以下述通式(2)表示的二胺，[化15]H2 N－R3 －NH2 (2)通式(2)中，R3 表示具有取代基及不包含兩個或兩個以上的亞氨基的二價有機基。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的液晶配向劑，其中以通式(2)表示的二胺包含以下述通式(3)~(5)表示的二胺， 通式(3)中，Y表示包含碳數1~5的亞烷基、氧及 硫的一種或一種以上的二價基， 通式(4)中，X1 獨立地表示亞甲基或者氧，X2 表示可具有甲基或者CF3 作為取代基的碳數1~8的亞烷基， 通式(5)中，X1 獨立地表示碳數1~6的亞烷基或者氧；X3 表示單鍵或者碳數1~3的亞烷基；環T表示1,4－亞苯基或者1,4－亞環己基；R4 表示氫或者碳數1~30的烷基，其中，所述烷基中，碳數2~30的烷基中的任意的亞甲基可獨立地被氧、－CH＝CH－或者－C≡C－取代，所述烷基中，氧並不相鄰)；h表示0或者1。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的液晶配向劑，其中通式(3)~(5)中，兩個氨基的位置相對於Y或者X1 是對位。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的液晶配向劑，其中以通式(3)表示的二胺是從下述結構式301~304、306、 307及313所組成的族群中選擇的一個或一個以上，以通式(4)表示的二胺是從下述結構式360、364、365、367及372所組成的族群中選擇的一個或一個以上，以通式(5)表示的二胺是從下述結構式381、384、390及398所組成的族群中選擇的一個或一個以上，
  20. 如申請專利範圍第12項所述的液晶配向劑，其中所述四羧酸二酐A及四羧酸二酐B是從下述結構式500、 505~508、511、515及517中選擇的一個或一個以上， 。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的液晶配向劑，其中所述四羧酸二酐A及四羧酸二酐B是所述結構式500及511的一者或者兩者。
  22. 如申請專利範圍第1項或第12項所述的液晶配向劑，其中還包括環氧化合物。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的液晶配向劑，其中所述環氧化合物是從下述結構式(E1)~(E3)、(E5)及下述通式(E4)所組成的族群中選擇的一個或一個以上，[化23] 通式(E4)中，n表示0~10的整數。
  24. 如申請專利範圍第22項所述的液晶配向劑，其中相對於所述聚醯胺酸或其衍生物的總量而包含0.1~40 wt%的所述環氧化合物。
  25. 一種液晶配向膜，其特徵在於，其是由申請專利範圍第1至24項中任一項的液晶配向劑而獲得的。
  26. 一種液晶顯示元件，包括：一對基板；含有液晶分子，且形成於所述一對基板之間的液晶層；對液晶層施加電壓的電極；使所述液晶分子於特定方向上配向的液晶配向膜；其特徵在於，所述液晶配向膜是申請專利範圍第25項所述的液晶配向膜。
  27. 如申請專利範圍第26項所述的液晶顯示元件，其中所述電極在相對於所述基板的表面水平的方向上，對所述液晶層施加電壓的用於橫向電場方式的液晶顯示元件。
  28. 如申請專利範圍第26項所述的液晶顯示元件，其中所述電極在相對於所述基板的表面垂直的方向上，對所述液晶層施加電壓的用於縱向電場方式的液晶顯示元件。
  29. 一種聚合物，其是四羧酸二酐與二胺的反應產物，其特徵在於，所述二胺包含以下述通式(1)表示的二胺與以下述通式(2)表示的二胺， 通式(1)中，R1 獨立地表示一價有機基，R2 獨立地表示一價基，Z表示包含碳數1~5的亞烷基的二價基，[化25]H2 N－R3 －NH2 (2)通式(2)中，R3 表示具有取代基及不包含亞氨基的 二價有機基。
  30. 如申請專利範圍第29所述的聚合物，其中通式(1)中，R1 獨立為碳數1~3的烷基，R2 獨立為氫、碳數1~3的烷基、氟、氯或溴。 如申請專利範圍第29項所述的聚合物，其中以通式(1)表示的二胺，在兩端的苯基上，在對應於N－Z－N主鏈的各個對位上具有氨基。 如申請專利範圍第31項項所述的聚合物，其中以通式(1)表示的二胺是從下述結構式239~253及258~262所組成的族群中選擇的一個或一個以上，
  31. 如申請專利範圍第32項所述的聚合物，其中以通式(1)表示的二胺是所述結構式240。
  32. 如申請專利範圍第29項所述的聚合物，其中以通式(2)表示的二胺包含以下述通式(3)~(5)表示的二胺， 通式(3)中，Y表示包含碳數1~5的亞烷基、氧及硫的一種或一種以上的二價基， 通式(4)中，X1 獨立地表示亞甲基或者氧，X2 表示可具有甲基或者CF3 作為取代基的碳數1~8的亞烷基， 通式(5)中，X1 獨立地表示碳數1~6的亞烷基或者氧；X3 表示單鍵或者碳數1~3的亞烷基；環T表示1,4－亞苯基或者1,4－亞環己基；R4 表示氫或者碳數1~30的烷基，其中所述烷基中，碳數2~30的烷基中的任意的亞甲基可獨立地被氧、－CH＝CH－或者－C≡C－取代，所述烷基中，氧並不相鄰；h表示0或者1。
  33. 如申請專利範圍第34項所述的聚合物，其中通式(3)~(5)中，兩個氨基的位置相對於Y或者X1 是對位。
  34. 如申請專利範圍第35項所述的聚合物，其中以通 式(3)表示的二胺是從下述結構式301~304、306、307及313所組成的族群中選擇的一個或一個以上，以通式(4)表示的二胺是從下述結構式360、364、365、367及372所組成的族群中選擇的一個或一個以上，以通式(5)表示的二胺是從下述結構式381、384、390及398所組成的族群中選擇的一個或一個以上，
  35. 如申請專利範圍第36項所述的聚合物，其中以通式(3)表示的二胺是所述結構式301及306的一者或者兩者，以通式(4)表示的二胺是所述結構式364，以通式(5) 表示的二胺是所述結構式381。
  36. 如申請專利範圍第29項所述的聚合物，其中所述四羧酸二酐是從下述結構式500、505~508、511、515及517中選擇的一個或一個以上， 。
  37. 如申請專利範圍第38項所述的聚合物，其中所述四羧酸二酐是所述結構式500及511的一者或者兩者。
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