专利名称：配向剂以及此配向剂中所使用的液晶性聚酰亚胺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种主要在液晶显示元件的制造中使用的配向剂。
背景技术：
液晶显示元件被用于以笔记本电脑(notebook personal computer)或台式电脑(desktop personal computer)的监视器(monitor)为首的摄像机(video camera)的取景器(view finder)、投影式显示器(projectiondisplay)等各种液晶显示装置中，最近也被用于电视(television)中。另外，液晶显示元件也被用作光学打印头(optical printer head)、光学傅里叶变换元件(optical Fourier transform device)、光阀(light valve)等光电子(optoelectronics)相关元件。先前的液晶显示元件的主流是使用了向列型液晶(nematic liquid crystal)的显示元件，而位于一方的基板附近的液晶的配向方向与位于另一方的基板附近的液晶的配向方向以90度的角度扭曲的扭曲向列(Twisted Nematic，TN)模式、以及所述配向方向通常以大于等于180度的角度扭曲的超扭曲向列(Super TwistedNematic，STN)模式等的液晶显示元件正得以实用化。而且，使用了薄膜晶体管(transistor)的所谓薄膜晶体管(Thin-film-transistor，TFT)模式的液晶显示元件也正得以实用化。
然而，这些液晶显示元件可以恰当地识别图像的视角狭小，从斜向观看时存在亮度或对比度(contrast)下降的情况，而且有时以中间调产生亮度反转。近年来，此视角的问题已通过使用光学补偿膜的TN型液晶显示元件、并用垂直配向与凸起构造物的技术的多区域垂直排列(Multi-domainVertical Alignment，MVA)模式(例如参照专利文献1)或横向电场方式的平面转换(In-Plane Switching，IPS)模式(例如参照专利文献2)等得到改良。
液晶显示元件技术的发展不仅只通过改良这些液晶显示元件的驱动方式或元件结构来达成，而且也通过改良显示元件中所使用的构成部件来达成。显示元件中所使用的构成部件之中，尤其液晶配向膜是与液晶显示元件的显示品质有关的重要因素之一，随着显示元件的高品质化，液晶配向膜的作用日益变得重要。
对于此种液晶配向膜而言，为了液晶显示元件的均匀的显示特性，必须均匀地控制液晶的分子排列，因此要求使基板上的液晶分子均匀地配向在一个方向上，另外从基板面起表现出固定的倾角(预倾角(pretiltangle))。如上所述，将基板上的液晶分子的方向排列成一致的液晶配向膜成为液晶显示元件的制造步骤中重要且不可或缺的技术。
液晶配向膜是由液晶配向剂来制备的。目前，主要使用的液晶配向剂是使聚酰胺酸(polyamic acid)或可溶性的聚酰亚胺(polyimide)溶解于有机溶剂中而成的溶液。将此种溶液涂布在基板上后，通过加热等方法使其成膜而形成聚酰亚胺系液晶配向膜。业界也对除聚酰胺酸以外的各种液晶配向剂进行了研究，但就耐热性、耐化学品性(耐液晶性)、涂布性、液晶配向性、电性能、光学特性、显示特性等方面而言，几乎未实用化。
工业上广泛利用既简便且可以进行大面积的高速处理的摩擦(rubbing)法作为配向处理法。摩擦法是使用植入有尼龙(nylon)、人造丝(rayon)、聚酯(polyester)等的纤维的布，沿一个方向摩擦液晶配向膜的表面的处理，由此可以获得液晶分子的一致的配向。然而，摩擦法被指出存在产生灰尘、静电等问题点。
迄今为止，作为通过摩擦处理实施配向处理的配向膜上的液晶的配向机制，提出有以下两种 (1)由利用摩擦处理所产生的微槽(microgroove)所引起的液晶配向膜的表面形状效果； (2)通过摩擦处理进行单轴配向的液晶配向膜和与此液晶配向膜接触的液晶单分子层的分子间相互作用。
近年来，可确认(1)的表面形状效果的贡献较小，(2)的分子间相互作用的贡献占支配地位。
已知当采用此种摩擦法时，通常可以对聚酰亚胺膜赋予对于液晶的较大的配向限制力(锚定能(anchoring energy))。然而，当采用此摩擦法时，存在如下问题，即，通过植入在摩擦布中的毛摩擦膜的方向如果以分子水平(molecular level)来观察，那么并不均匀，结果导致配向膜界面的液晶配向发生紊乱。另外，也正是因为通过布的接触而在膜上产生伤痕等，当未施加电压而使液晶显示元件为黑色显示(正常显黑方式(normallyblack mode))时，暗电平(black level)小于理想情况，此种现象已经被业界所知。
另一方面，关于照射光而实施配向处理的光配向法，提出有光分解法、光异构化法、光二聚化法、光交联法等多种配向机制(例如参照非专利文献1、专利文献3以及专利文献4)。尤其，一般认为由于光配向法是与摩擦法不同的非接触的配向方法，因此作为液晶的配向机制，只有(2)的分子间相互作用发挥作用。
业者已知如下现象光配向处理法的配向的均匀性高于摩擦法，而且是非接触的配向法，因此膜上不会产生伤痕，且相对于摩擦法而言，更容易提高暗电平。而且，光配向处理法可以减少发尘或静电等在制造液晶显示元件时产生不良情况的原因，其优点较多。然而，光配向处理法的锚定能小于摩擦法，此情况会引起响应速度的下降或留痕，因此需要加以改善。
为了克服此种光配向的缺点，本发明者等人发现了如下方法通过例如专利文献3中所揭示的方法，将包含聚酰胺酸的液晶配向剂涂布在基板上之后照射光，然后进行煅烧。通过此方法可以获得具有较大的锚定能的光配向膜，但为了获得具有充分的锚定能的液晶配向膜，不得不增加光照射能量，而必须进行进一步的改善。
[专利文献1]日本专利第2947350号公报 [专利文献2]日本专利第2940354号公报 [专利文献3]日本专利特开2005-275364号公报 [专利文献4]日本专利特开平11-15001号公报 [非专利文献1]液晶，第3卷，第4号，第262页，1999年
发明内容
本发明的目的在于提供一种配向的均匀性较高的摩擦用配向膜。而且，本发明的目的在于提供一种感光度良好且稳定性较高的光配向膜。
本发明者等人努力地进行了研究开发，结果发现通过摩擦或光对具有液晶性且耐热性较高的聚酰亚胺材料赋予各向异性之后，进行加热直至此聚酰亚胺的液晶温度为止，藉此配向性增大，从而完成本发明。本发明的本质在于将液晶性聚酰亚胺用作配向膜材料。本发明是由以下的第[1]项所表示。
[1]一种配向剂，其含有选自聚酰胺酸及通过此聚酰胺酸的脱水反应所获得的聚酰亚胺中的至少一种聚合物以及溶剂组成物，其特征在于此组成物中的聚合物的浓度为0.1wt％～40wt％(重量百分比)，以此组成物中所含有的膜形成成分的总量为基准的所述聚合物的比例为50wt％～100wt％，而且可以通过使此组成物成膜而形成在100℃～300℃之间具有液晶温度范围的膜。
[发明的效果] 如果将本发明的配向剂例如用作液晶配向剂，那么可提供配向的均匀性较高的摩擦用配向膜。而且，可提供感光度良好且稳定性较高的光配向膜。
无
具体实施例方式 对本发明中使用的用语进行说明。
有时将由式(I-1)所表示的化合物标记为化合物(I-1)。有时对由其他式所表示的化合物也以相同的方式简记。
对化学式进行定义中所使用的用语「任意的」表示「不仅位置可以自由选择，数量也可以自由选择」。例如「任意的A可以被B、C、D或E取代」的表述除一个A可以被B、C、D或E取代的含义，以及多个A的任一者均可以被B、C、D及E中的任一者取代的含义以外，也具有被B取代的A、被C取代的A、被D取代的A、以及被E取代的A的至少两者可以混合存在的含义。然而，当任意的-CH2-可以被其他基团取代时，前提条件是连续的多个-CH2-无法被其他相同的基团取代。
在化学结构式中，由六角形围住文字(例如A)的基团表示环结构的基团(环A)，Me表示甲基。
与构成环的碳的任一个未明确地键结的取代基表示其键结位置在无化学性问题的范围内是自由的。
在多个式中使用相同的记号的情况表示此基团具有相同的定义范围，但并不表示在所有式中必须同时为相同的基团。当此种情况时，可以在多个式中选择相同的基团，也可以在每个式中选择不同的基团。
本发明是由所述的第[1]项与以下的第[2]项～第[22]项构成。
[2]根据第[1]项所述的配向剂，聚酰胺酸是主链上具有感光基团的聚酰胺酸。
[3]根据第[2]项所述的配向剂，感光基团是由式(I)～式(VI)所表示的基团的至少一种 -R1-C≡C-R2- (I) -R1-C≡C-C≡C-R2- (II) -R1-C≡C-CH＝CH-R2- (III) -R1-C≡C-R2-C≡C-R3- (IV) -R1-C≡C-R2-CH＝CH-R3-(V) -N＝N-(VI) 此处，R1、R2以及R3独立为芳香族的二价基团。
[4]根据第[2]项所述的配向剂，主链上具有感光基团的聚酰胺酸是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，即，使由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的具有感光基团的二胺的至少一种与由式(A-1)、式(A-2)、式(A-12)、式(A-14)、式(A-18)、式(A-20)、式(A-21)、式(A-37)、式(VII-4)、式(VII-5)、式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的四羧酸二酐的至少一种进行反应
此处，R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基(alkylene)。
[5]根据第[2]项所述的配向剂，主链上具有感光基团的聚酰胺酸是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，即，使由式(IV-4)以及式(VI-8)所表示的具有感光基团的四羧酸二酐的至少一种与由式(VII-1)～式(VII-3)以及式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺的至少一种进行反应
此处，R4是碳数为6～20的亚烷基；R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基。
[6]根据第[2]项所述的配向剂，主链上具有感光基团的聚酰胺酸是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，即，使第[4]项中所揭示的由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的具有感光基团的二胺的至少一种与由式(VII-1)～式(VII-3)以及式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺的至少一种的混合物和第[4]项中所揭示的由式(A-1)、式(A-2)、式(A-12)、式(A-14)、式(A-18)、式(A-20)、式(A-21)、式(A-37)、式(VII-4)、式(VII-5)、式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的四羧酸二酐的至少一种进行反应 H2N-R4-NH2(VII-1)
此处，R4是碳数为6～20的亚烷基；R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基。
[7]根据第[2]项所述的配向剂，主链上具有感光基团的聚酰胺酸是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，即，使第[5]项中所揭示的由式(IV-4)以及式(VI-8)所表示的具有感光基团的四羧酸二酐的至少一种与由式(VII-4)、式(VII-5)、式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的四羧酸二酐的至少一种的混合物和第[5]项中所揭示的由式(VII-1)～式(VII-3)以及式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺的至少一种进行反应
此处，R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基。
[8]根据第[2]项所述的配向剂，主链上具有感光基团的聚酰胺酸是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，即，使第[4]项中所揭示的由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的具有感光基团的二胺的至少一种与选自由式(2)～式(4)所表示的二胺中的至少一种的混合物和第[4]项中所揭示的由式(A-1)、式(A-2)、式(A-12)、式(A-14)、式(A-18)、式(A-20)、式(A-21)、式(A-37)、式(VII-4)、式(VII-5)、式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的四羧酸二酐的至少一种进行反应
此处，A1、A2、A3以及A4独立为伸环己基(cyclohexylene)或亚苯(phenyl)；X3以及X4独立为单键、碳数为1～5的亚烷基或-O-；X5以及X6独立为单键、-CH2-、-CH2CH2-、-O-或-S-；Y1是-CH2-、-C(R11)(R12)-、-CO-或-SO2-，R11以及R12独立为氢、碳数为1～12的烷基、或碳数为1～12的氟化烷基；m1、m2、m3、m4以及n独立表示0或1。而且，在所述的伸环己基以及亚苯中，任意的氢可以被碳数为1～4的烷基或苄基取代，这些取代基的键结位置是任意的；但是，当A1、A2、A3以及A4全部为1，4-亚苯时，X3、X4、X5以及X6均不是单键
此处，X1以及X2是单键、-O-、-COO-、-OCO-、-NH-、-CONH-、或碳数为1～12的亚烷基；G1以及G2是单键、或含有选自碳数为6～12的芳香族环以及碳数为3～12的脂环式环中的1个～3个环的二价基团；R6是氢、氟、-CN、-OH、碳数为1～30的烷基、碳数为1～30的氟化烷基或碳数为1～30的烷氧基；而且，当X1、G1、X2以及G2全部为单键时，R6是碳数为3～30的烷基、碳数为3～30的氟化烷基或碳数为3～30的烷氧基，当G2是单键且X2既不是单键也不是亚烷基时，R6是氢或碳数为3～30的烷基，当G1以及G2均为单键时，X1、X2以及R6的合计碳数大于等于3
此处，R7是氢或碳数为1～12的烷基；环B是任意的氢可以被碳数为1～4的烷基取代的1，4-亚苯、或任意的氢可以被碳数为1～4的烷基取代的1，4-伸环己基；X0是单键或碳数为1～5的亚烷基，而且s是0～3的整数；当s为2或3时，多个环B可以全部为相同的环，也可以由至少2个不同的环构成，多个X0可以全部为相同的基团，也可以由至少2个不同的基团构成；Z1以及Z2独立为单键、-CH2-、-CH2CH2-或-O-，t1以及t2独立为0～3的整数；当t1为2或3时，多个Z1可以全部为相同的基团，也可以由至少2个不同的基团构成；当t2为2或3时，多个Z2可以全部为相同的基团，也可以由至少2个不同的基团构成。
[9]根据第[2]项所述的配向剂，主链上具有感光基团的聚酰胺酸是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，即，使第[4]中项所揭示的由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的具有感光基团的二胺的至少一种，第[6]项中所揭示的由式(VII-1)～式(VII-3)以及式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺的至少一种，以及第[8]项中所揭示的选自由式(2)～式(4)所表示的二胺中的至少一种的混合物和第[4]项中所揭示的由式(A-1)、式(A-2)、式(A-12)、式(A-14)、式(A-18)、式(A-20)、式(A-21)、式(A-37)、式(VII-4)、式(VII-5)、式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的四羧酸二酐的至少一种进行反应。
[10]根据第[1]项所述的配向剂，聚酰胺酸是通过使由式(VII-1)～式(VII-3)所表示的二胺的至少一种与由式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的四羧酸二酐的至少一种进行反应所获得的聚酰胺酸，或者是通过使由式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺的至少一种与由式(VII-4)以及式(VII-5)所表示的四羧酸二酐的至少一种进行反应所获得的聚酰胺酸 H2N-R4-NH2(VII-1)
此处，R4是碳数为6～20的亚烷基；而且，R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基。
[11]一种液晶配向膜，其是通过如下方式所获得的，即，通过摩擦或光照射对将根据第[1]项所述的配向剂涂布在基板上所获得的膜赋予各向异性，然后加热至膜的液晶温度范围为止而使膜的各向异性增大。
[12]一种液晶配向膜，其是通过如下方式所获得的，即，通过光照射对将根据第[2]至第[9]中任一项所述的配向剂涂布在基板上所获得的膜赋予各向异性，然后加热至膜的液晶温度范围为止而使膜的各向异性增大。
[13]一种液晶配向膜，其是通过如下方式所获得的，即，对将根据第[10]项所述的配向剂涂布在基板上所获得的膜赋予摩擦各向异性，然后加热至膜的液晶温度范围为止而使膜的各向异性增大。
[14]一种液晶显示元件，具有根据第[11]项所述的液晶配向膜。
[15]一种液晶显示元件，具有根据第[12]项所述的液晶配向膜。
[16]一种液晶显示元件，具有根据第[13]项所述的液晶配向膜。
[17]一种聚酰亚胺或作为其前驱物的聚酰胺酸，包含由式(IX)所表示的构成单元，且在100℃～300℃中具有液晶温度范围
此处，R5是碳数为6～12的亚烷基；R9是由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的二胺中的任意一种的残基。
[18]一种聚酰亚胺或作为其前驱物的聚酰胺酸，包含由式(X)所表示的构成单元，且在100℃～300℃中具有液晶温度范围
此处，R5是碳数为6～12的亚烷基；R9是由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的二胺中的任意一种的残基。
[19]根据第[17]项所述的聚酰亚胺或作为其前驱物的聚酰胺酸，R9是由式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺中的任意一种的残基。
[20]根据第[18]项所述的聚酰亚胺或作为其前驱物的聚酰胺酸，R9是由式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺中的任意一种的残基。
[21]一种聚酰亚胺或作为其前驱物的聚酰胺酸，包含由式(IX)所表示的构成单元以及由式(XI)所表示的构成单元，且在100℃～300℃中具有液晶温度范围
此处，R5是碳数为6～12的亚烷基；R9是由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的二胺中的任意一种的残基；R10是由式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺中的任意一种的残基。
[22]一种聚酰亚胺或作为其前驱物的聚酰胺酸，包含由式(X)所表示的构成单元以及由式(XII)所表示的构成单元，且在100℃～300℃中具有液晶温度范围
此处，R5是碳数为6～12的亚烷基；R9是由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的二胺中的任意一种的残基；R10是由式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺中的任意一种的残基。
本发明的配向剂是含有选自聚酰胺酸以及通过此聚酰胺酸的脱水反应所获得的聚酰亚胺中的至少一种聚合物的组成物，且以此组成物中所含有的膜形成成分的总量为基准的所述聚合物的比例为50wt％～100wt％。而且，通过使此组成物成膜，可以形成在100℃至300℃之间具有液晶温度范围的膜。亦即，将此配向剂涂布在基板上而使其成膜，并通过摩擦或照射光对膜赋予各向异性之后，进行加热直至此膜的液晶温度范围为止，藉此可以形成配向性增大，并具有较高的配向性的配向膜。通过使用含有所述的聚合物作为主成分的配向剂，可以制成热稳定性以及化学稳定性较高的膜。
将本发明中所使用的聚酰胺酸制成聚酰亚胺时的玻璃转移点(glasstransition point)因聚合物主链容易移动而小于通常的聚酰亚胺，且小于等于液晶温度。因此，利用以此种聚酰胺酸为主成分的本发明的配向剂，即便为较低温的煅烧，也可以获得酰亚胺化率较高的膜。在以下说明中，只要事先无特别说明，就将「本发明中所使用的聚酰胺酸」仅表述为「聚酰胺酸」。
如上所述，本发明的配向膜是通过加热至材料的液晶温度范围为止而发挥其性能的。当通过摩擦法对膜赋予各向异性时，为了防止膜的断裂，一般进行如下处理，即，将配向剂涂布在基板上，通过预煅烧来去除溶剂之后，在200℃左右下进行煅烧，然后进行摩擦。然而，如果通过材料的选择能够防止膜的断裂，那么即便在预煅烧后进行摩擦，然后在200℃左右下同时进行煅烧与用以增大各向异性的加热处理也无妨。
由于光配向法能够以非接触方式对配向膜赋予各向异性，因此不必担心膜断裂。亦即，由于光配向法在使用聚酰胺酸进行光配向之后可以同时进行热酰亚胺化以及加热处理，因此作为对本发明的配向膜赋予各向异性的方法更佳。根据此理由，较好的是选择热酰亚胺化的温度处于液晶温度范围内的材料。
有时根据基材的种类，加热处理的极限温度受到限制，但通过使用本发明的配向剂，可以形成在100℃～300℃的范围内具有液晶温度范围的膜。此时，形成相对于所使用的向列型液晶的配向膜时，为了保持配向的稳定性，较理想的是选择在较好的是150～300℃、更好的是180℃～300℃的范围内具有液晶温度范围的材料。
为了利用所述的光配向法，本发明的配向剂较好的是含有具有感光基团的聚合物。作为此感光基团，可以选择具有光配向能力的众所周知的所有感光基团。然而，如果使用通过光二聚化或光分解来表现出配向能力的感光基团，那么伴随光照射条件而导致材料的液晶温度范围产生变化的可能性较高。因此，在本发明中，较好的是使用光异构化型的感光基团。
亦即，在本发明中，较好的是使用主链上具有下述感光基团的至少一种的聚合物。
-R1-C≡C-R2- (I) -R1-C≡C-C≡C-R2- (II) -R1-C≡C-CH＝CH-R2- (III) -R1-C≡C-R2-C≡C-R3- (IV) -R1-C≡C-R2-CH＝CH-R3-(V) -N＝N-(VI) R1、R2以及R3独立为芳香族的二价基团，芳香族二价基团的较佳例是1，4-亚苯、1，3-亚苯、4，4′-联亚苯以及二苯基甲烷-4，4′-二基。这些环的任意的氢可以被甲基、甲氧基、三氟甲基、甲氧基羰基、氟或氯取代。而且，在这些基团之中，更好的是1，4-亚苯以及1，3-亚苯，最好的是1，4-亚苯。
通过选择由式(I)～式(VI)所表示的感光基团，可以使光配向性较大且感光度较高的本发明的光配向剂的特性最大限度地显现。在式(III)以及式(V)的感光基团的双键中存在顺式(cis)或反式(trans)的两种异构体，但本发明的光配向剂可以使用这些异构体中的任一种。
为了获得主链上具有由式(I)～式(VI)所表示的感光基团的至少一种的聚酰胺酸，只要将具有此种感光基团的二胺或/及羧酸二酐用作原料即可。尤其，为了获得较高的光配向性，较好的是使用二胺中具有感光基团的原料。
具有此种感光基团的二胺以及四羧酸二酐的较佳例是化合物(I-1)～化合物(I-3)、化合物(II-1)～化合物(II-3)、化合物(III-1)、化合物(IV-1)～化合物(IV-4)、化合物(V-1)、以及化合物(VI-1)～化合物(VI-8)。另外，在以下的说明中，有时将四羧酸二酐简称为酸酐。
于制造聚酰胺酸时，可以将不具有感光基团的二胺或酸酐与所述的化合物并用。此时，为了容易降低通过此聚酰胺酸的脱水反应所获得的聚酰亚胺的Tg，较好的是选择可以将碳数为6～20的亚烷基导入到聚合物的主链上的二胺或酸酐。为了进一步降低Tg，此亚烷基的任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代。作为此种二胺以及酸酐，特别好的是由下述式(VII-1)～式(VII-5)所表示的化合物。
H2N-R4-NH2(VII-1)
此处，R4是碳数为6～20的亚烷基，碳数较好的是6～12。R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基。较好的R5是一个-CH2-可以被-O-取代的碳数为6～12的亚烷基。而且，R5的更佳的例是不存在与基团中的-CH2-相关的取代的碳数为6～12的亚烷基，亦即-C6H12-～-C12H24-。
而且，为了容易地表现出液晶性，并用将芳香环聚集体与2个胺基或2个羧基尽可能地直线键结而成的二胺或酸酐也较佳。作为此种二胺以及酸酐，特别好的是由下述式(VIII-1)～式(VIII-8)所表示的化合物。
在本发明中，也可以并用除目前为止的说明中已列举出的二胺以外的二胺。例如，当在液晶显示器用途中将配向膜用作向列型液晶组成物用的配向膜时，可以使用表示电压保持率(Voltage Holding Ratio，VHR)较高且难以产生留痕等特性的所谓电性能优异的众所周知的二胺。
作为此种众所周知的二胺的较佳例，可以列举由式(2)所表示的二胺。
在式(2)中，A1、A2、A3以及A4独立为伸环己基或亚苯；X3以及X4独立为单键、碳数为1～5的亚烷基或-O-；X5以及X6独立为单键、-CH2-、-CH2CH2-、-O-或-S-；Y1是-CH2-、-C(R11)(R12)-、-CO-或-SO2-，R11以及R12独立为氢、碳数为1～12的烷基、或碳数为1～12的氟化烷基，较好的是氢、甲基或-CF3；m1、m2、m3、m4以及n独立表示0或1。而且，在所述的伸环己基以及亚苯中，任意的氢可以被碳数为1～4的烷基或苄基取代，这些取代基的键结位置在无化学性问题的范围内是自由的。但是，当A1、A2、A3以及A4为1，4-亚苯时，X3、X4、X5以及X6不是单键。
以下表示由式(2)所表示的二胺的较佳例。
这些二胺之中，就对液晶配向膜赋予较高的VHR且抑制留痕现象的观点而言，更好的是由式(2-6)～式(2-24)、式(2-36)、式(2-42)、式(2-43)或式(2-48)～式(2-52)所表示的二胺，进而更好的是由式(2-6)、式(2-11)、式(2-12)、式(2-13)、式(2-17)、式(2-22)、式(2-23)、式(2-24)、或式(2-49)所表示的二胺。
本发明中的所述式(2)的二胺的使用比例可以根据作为目标的配向性、电性能而任意选定。然而，如果这些二胺的使用比例较大，那么液晶性会下降，因此这些二胺的使用比例较好的是合成聚酰胺酸时所使用的总二胺量中的0mol％～30mol％(摩尔百分比)的范围，更好的是0mol％～10mol％。
可以较好地用来制造聚酰胺酸的不具有感光基团的二胺的其他例是由式(3)或式(4)所表示的具有侧链基团的二胺。
在式(3)中，X1以及X2独立为单键、-O-、-COO-、-OCO-、-NH-、-CONH-、或碳数为1～12的亚烷基；G1以及G2独立为单键、或包含选自碳数为6～12的芳香族环以及碳数为3～12的脂环式环中的1个～3个环的二价基团；R6表示氢、氟、-CN、-OH、碳数为1～30的烷基、碳数为1～30的氟化烷基或碳数为1～30的烷氧基。但是，当X1、G1、X2以及G2全部为单键时，R6是碳数为3～30的烷基、碳数为3～30的氟化烷基或碳数为3～30的烷氧基；当G2是单键且X2既不是单键也不是亚烷基时，R6是氢或烷基；而且，当G1以及G2均为单键时，X1、X2以及R6的合计碳数大于等于3。
在所述的式(3)中，2个胺基键结于苯环的碳上，2个胺基的键结位置关系较好的是间位(meta position)或对位(para position)。而且，当将X1的键结位置设为1位时，较好的是2个胺基分别键结于3位与5位、或2位与5位，特别好的是键结于3位与5位。
在式(4)中，R7是氢或碳数为1～12的烷基；环B是任意的氢可以被碳数为1～4的烷基取代的1，4-亚苯、或任意的氢可以被碳数为1～4的烷基取代的1，4-伸环己基；X0是单键或碳数为1～5的亚烷基，而且s是0～3的整数；当s为2或3时，多个环B可以全部为相同的环，也可以由至少2个不同的环构成，多个X0可以全部为相同的基团，也可以由至少2个不同的基团构成；Z1以及Z2独立为单键、-CH2-、-CH2CH2-或-O-，t1以及t2独立为0～3的整数；当t1为2或3时，多个Z1可以全部为相同的基团，也可以由至少2个不同的基团构成；当t2为2或3时，多个Z2可以全部为相同的基团，也可以由至少2个不同的基团构成。
以下表示由式(3)所表示的二胺的较佳例。
在式(3-1)～式(3-25)中，R20是碳数为1～20的烷基或烷氧基，较好的是碳数为5～16的烷基。R21是碳数为1～20的烷基或烷氧基，较好的是碳数为3～10的烷基。R22是碳数为4～20的烷基，较好的是碳数为6～16的烷基。R23是碳数为6～20的烷基，较好的是碳数为8～20的烷基。R24是碳数为3～20的烷基或烷氧基，较好的是碳数为5～12的烷基。R25是碳数为1～20的烷基或烷氧基，较好的是碳数为3～10的烷基。
在这些二胺之中，更佳的例是由式(3-1)、式(3-2)、式(3-4)、式(3-5)以及式(3-6)各自所表示的二胺，进而更佳的例是由式(3-1)以及式(3-2)各自所表示的二胺。
以下表示由式(4)所表示的二胺的较佳例。
在式(4-1)～式(4-16)中，R26是氢、或者碳数为1～12的烷基或烷氧基，较好的是碳数为4～7的烷基。
本发明中的所述式(3)或式(4)的具有侧链基团的二胺的使用比例可以根据作为目标的配向性、电性能或预倾角而任意选定。尤其是为了表现出大于等于2度的预倾角，较好的是将这些二胺的使用比例设为制造聚酰胺酸时所使用的二胺总量中的1mol％～50mol％，更好的是设为5mol％～30mol％。然而，如果所述式(3)或(4)的具有侧链基团的二胺的使用比例较大，那么液晶性会下降，因此较好的是设为必要最小限度。
在所述式(3)或式(4)的具有侧链基团的二胺之中，为了保持本发明的配向膜所具有的液晶性，较好的是选择式(3-5)、式(3-6)或式(3-10)的二胺。
在本发明中，除了所述的二胺以外，也可以使用硅氧烷系二胺的至少一种。作为此硅氧烷系二胺的较佳例，可以列举由式(15)所表示的二胺。
在式(15)中，R30以及R31分别独立为碳数为1～3的烷基或苯基，R32是碳数为1～6的亚烷基、亚苯或经烷基取代的亚苯，y是1～10的整数。
作为由式(15)所表示的二胺的具体例，可以列举下述化合物或聚合物。
在这些式中，Me为甲基，式(15-2)的聚合物的分子量为850～3000。
为了表现出所述效果且防止其他特性的恶化，这些硅氧烷系二胺的添加量相对于制造聚酰胺酸时用作原料的二胺的总量，较好的是0.5mol％～30mol％，更好的是1mol％～10mol％。
根据配向膜的要求特性，于制造聚酰胺酸时，可以使用表示电压保持率(VHR)较高且难以产生留痕等特性的所谓电性能优异的众所周知的酸酐。
作为聚酰胺酸的制造原料的酸酐，可以从众所周知的化合物中无限制地选择。酸酐可以是属于芳香族系(包含杂芳香环系)的酸酐、以及脂肪族系(包含杂环系)的酸酐中的任意一种组群的酸酐。聚酰亚胺或聚酰胺酸较好的是具有不包含容易成为液晶显示元件的电性能的下降原因的酯键或醚键等的氧或硫的结构。因此，酸酐较好的也是具有不包含氧或硫的结构。然而，如果是即便具有此种结构也不会对电性能造成不良影响的范围内的量，那么无任何问题。
酸酐是由式(20)表示。
式(20)中的R40的较佳例是由式(21)～式(29)所表示的四价基团。
G3是单键、碳数为1～12的亚烷基、1，4-亚苯、或1，4-伸环己基，X7独立为单键或-CH2-。
R41、R42、R43以及R44独立为氢、甲基、乙基或苯基。
环D1是环己烷环或苯环。
G4是单键、-CH2-、-CH2CH2-、-O-、-CO-、-S-、-C(CH3)2-、或-C(CF3)2-，环D2独立为环己烷环或苯环。
R45是氢或甲基。
X8独立为单键或-CH2-，v是1或2。
X6是单键或-CH2-。
R46是氢、甲基、乙基或苯基，环D3是环己烷环或苯环。
w1以及w2独立为0或1。
以下表示所述酸酐的具体例。
在这些酸酐中，为了保持聚酰胺酸的液晶性，较好的是使用式(A-1)、式(A-2)、式(A-12)、式(A-14)、式(A-18)、式(A-20)、式(A-21)或式(A-37)的化合物。而且，就提高配向膜的光配向能力的观点而言，较好的是使用式(A-1)、式(A-2)、式(A-12)、式(A-14)、式(A-18)、式(A-20)、式(A-21)、式(A-28)、式(A-30)、式(A-37)或式(A-40)的化合物，特别好的是使用式(A-1)、式(A-12)、式(A-14)或式(A-18)的化合物。另外，就提高液晶配向膜的VHR或者减轻着色的观点而言，较好的是使用式(A-14)、式(A-18)、式(A-19)、式(A-20)、式(A-21)、式(A-28)、式(A-29)、式(A-30)、式(A-32)、式(A-39)、式(A-40)、式(A-41)、式(A-43)、或式(A-44)的化合物，特别好的是使用式(A-14)、式(A-18)、式(A-21)、或式(A-44)的化合物。酸酐并不限定于这些化合物，也可以在达成本发明目的之范围内使用其他众所周知的化合物。而且，这些酸酐可以单独使用，或者可以将二种或二种以上的化合物组合使用。
在本发明中，通过将所述的二胺以及酸酐适当组合进行反应来制造聚酰胺酸。此聚酰胺酸的第1佳的例子是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，即，使作为具有感光基团的二胺的化合物(I-1)～化合物(I-3)、化合物(II-1)～化合物(II-3)、化合物(III-1)、化合物(IV-1)～化合物(IV-3)、化合物(V-1)以及化合物(VI-1)～化合物(VI-7)的至少一种与酸酐进行反应。
此时所使用的酸酐的较佳例是选自化合物(A-1)、化合物(A-2)、化合物(A-12)、化合物(A-14)、化合物(A-18)、化合物(A-20)、化合物(A-21)、化合物(A-37)、化合物(VII-4)、化合物(VII-5)、化合物(VIII-7)以及化合物(VIII-8)中的酸酐。而且，特别好的是化合物(VII-4)以及化合物(VII-5)。
此处，R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基。而且，R5较好的是碳数为6～12的亚烷基，亦即-C6H12-～-C12H24-中的任一者。
聚酰胺酸的第2佳的例子是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，即，使作为所述的具有感光基团的酸酐的由式(IV-4)以及式(VI-8)所表示的酸酐的至少一种与二胺进行反应。
此时所使用的二胺的较佳例是选自由式(VII-1)～式(VII-3)以及式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的化合物中的二胺。
H2N-R4-NH2(VII-1)
此处，R4是碳数为6～20的亚烷基，碳数较好的是6～12。R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基。而且，R5较好的是-C6H12-～-C12H24-中的任一者。
聚酰胺酸的第3佳的例子是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，即，使选自所述的化合物(I-1)～化合物(I-3)、化合物(II-1)～化合物(II-3)、化合物(III-1)、化合物(IV-1)～化合物(IV-3)、化合物(V-1)以及化合物(VI-1)～化合物(VI-7)中的二胺的至少一种与选自所述的化合物(VII-1)～化合物(VII-3)以及化合物(VIII-1)～化合物(VIII-6)中的二胺的至少一种的混合物和酸酐进行反应。此酸酐的较佳例是选自所述的化合物(A-1)、化合物(A-2)、化合物(A-12)、化合物(A-14)、化合物(A-18)、化合物(A-20)、化合物(A-21)、化合物(A-37)、化合物(VII-4)、化合物(VII-5)、化合物(VIII-7)以及化合物(VIII-8)中的酸酐。而且，当从化合物(VII-1)～化合物(VII-3)中选择可以与具有感光基团的二胺进行组合的二胺时，特别好的酸酐是化合物(VIII-7)或化合物(VIII-8)，当从化合物(VIII-1)～化合物(VIII-6)中选择可以与具有感光基团的二胺进行组合的二胺时，特别好的酸酐是化合物(VII-4)或化合物(VII-5)。
聚酰胺酸的第4佳的例子是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，即，使所述的由式(IV-4)以及式(VI-8)所表示的具有感光基团的酸酐的至少一种与由式(VII-4)、式(VII-5)、式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的酸酐的至少一种的混合物和二胺进行反应。此二胺的较佳例是选自所述的由式(VII-1)～式(VII-3)以及式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的化合物中的二胺。
(这些式中的R5的含义如上所述) 聚酰胺酸的第5佳的例子是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，即，使所述的由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的具有感光基团的二胺的至少一种与选自所述的由式(2)～式(4)所表示的二胺中的至少一种的混合物和酸酐进行反应。此酸酐的较佳例是选自所述的由式(A-1)、式(A-2)、式(A-12)、式(A-14)、式(A-18)、式(A-20)、式(A-21)、式(A-37)、式(VII-4)、式(VII-5)、式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的化合物中的酸酐。而且，此酸酐特别好的是化合物(VII-4)以及化合物(VII-5)。
聚酰胺酸的第6佳的例子是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，即，使所述的由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的具有感光基团的二胺的至少一种、所述的由式(VII-1)～式(VII-3)以及式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺的至少一种以及选自所述的由式(2)～式(4)所表示的二胺中的至少一种的混合物和酸酐进行反应。此酸酐的较佳例是选自所述的由式(A-1)、式(A-2)、式(A-12)、式(A-14)、式(A-18)、式(A-20)、式(A-21)、式(A-37)、式(VII-4)、式(VII-5)、式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的化合物中的酸酐。
聚酰胺酸的第7佳的例子是通过使由式(VII-1)～式(VII-3)所表示的二胺的至少一种与由式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的四羧酸二酐的至少一种进行反应所获得的聚酰胺酸、或者是通过使由式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺的至少一种与由式(VII-4)以及式(VII-5)所表示的四羧酸二酐的至少一种进行反应所获得的聚酰胺酸。
H2N-R4-NH2(VII-1)
(这些式中的R4以及R5的含义为如上所述)。
而且，本发明的配向剂的较佳例是含有选自所述的7种较佳的聚酰胺酸中的一种聚酰胺酸或通过此聚酰胺酸的脱水反应所获得的聚酰亚胺的配向剂，但所选择的聚酰胺酸也可以为两种或两种以上。另外，如果是不妨碍本发明效果的范围内，那么本发明的配向剂除了包含所述的7种聚酰胺酸的至少一种以外，也可以含有除了所述例以外的一般的聚酰胺酸。亦即，在本发明中，只要满足形成在100℃至300℃之间具有液晶温度范围的膜的条件，就可以除了所述的聚酰胺酸以外，并用主链上不具有感光基团的聚酰胺酸或无法形成在100℃至300℃之间具有液晶温度范围的膜的聚酰胺酸等。于使用此种除了所述例以外的聚酰胺酸时，此聚酰胺酸的比例小于配向剂中的膜形成成分总量中的50wt％，较好的是小于20wt％。
就调节配向膜对于玻璃基板的密接性的观点而言，本发明的配向剂也可以进一步包含有机硅化合物。有机硅化合物的例子是氨丙基三甲氧基硅烷(aminopropyltrimethoxysilane)、氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂，以及二甲基聚硅氧烷(dimethylpolysiloxane)、聚二甲基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷等硅油(silicone oil)。
配向剂中的此有机硅化合物的添加比例只要是可以获得本发明效果的范围，那么并无特别限制。然而，如果添加大量的所述有机硅化合物，那么存在制成配向膜时产生液晶的配向不良的情况。因此，于添加有机硅化合物时，此有机硅化合物的浓度相对于配向剂中所含有的聚合物成分的合计量，较好的是0.01wt％～5wt％的范围，特别好的是0.1wt％～3wt％的范围。
就防止特性随时间变化而劣化或由环境所引起的劣化的观点而言，本发明的配向剂也可以进一步含有具有2个或2个以上与聚酰胺酸的羧酸残基反应的官能基的化合物，即所谓的交联剂。作为此种交联剂的例子，可以列举如日本专利第3049699号公报、日本专利特开2005-275360号公报、日本专利特开平10-212484号公报等中所揭示的多官能环氧化物、异氰酸酯(isocyanate)材料等。
而且，如交联剂本身进行反应而成为网状结构的聚合物，从而提高聚酰胺酸或聚酰亚胺的膜强度的交联剂也可以用于与所述目的相同的目的。作为此种交联剂，可以列举如日本专利特开平10-310608号公报、日本专利特开2004-341030号公报等中所揭示的多官能乙烯醚(vinyl ether)、马来酰亚胺(maleimide)、或双烯丙基纳迪克酰亚胺(bis-allyl-nadi-imide)衍生物等。这些交联剂的比例相对于聚合物成分的合计量，较好的是0wt％～50wt％，更好的是0wt％～30wt％。
本发明的配向剂含有具有溶解聚酰胺酸的能力的溶剂。所述溶剂广范地包括在聚酰胺酸或其衍生物的制造或使用中普遍使用的溶剂，可以根据使用目的适当选择。如果列举这些溶剂，那么如下。
作为相对于聚酰胺酸而言为良好溶剂(good solvent)的非质子性极性有机溶剂的例子，可以列举N-甲基-2-吡咯烷酮(N-Methyl-2-pyrrolidinone，NMP)、二甲基咪唑啉酮(dimethylimidazolidinone)、N-甲基己内酰胺(N-Methyl caprolactam)、N-甲基丙酰胺(N-methyl propionamide)、N，N-二甲基乙酰胺(N，N-dimethylacetamide)、二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide)、N，N-二甲基甲酰胺(N，N-dimethyl formamide，DMF)、N，N-二乙基甲酰胺(N，N-diethyl formamide)、N，N-二乙基乙酰胺(N，N-diethylacetamide，DEAc)、以及γ-丁内酯(γ-butyrolactone，GBL)等内酯(lactone)。
作为除所述溶剂以外的以改善涂布性等为目的之其他溶剂的例子，可以列举乳酸烷基酯(alkyl lactate)、3-甲基-3-甲氧基丁醇(3-methyl-3-methoxybutanol)、四氢化萘(tetralin)、异佛尔酮(isophorone)、乙二醇单丁醚(ethylene glycol monobutyl ether，BCS)等乙二醇单烷基醚，二乙二醇单乙醚等二乙二醇单烷基醚，乙二醇单烷基醚乙酸酯以及乙二醇单苯醚乙酸酯，三乙二醇单烷基醚，丙二醇单丁醚等丙二醇单烷基醚，丙二酸二乙酯等丙二酸二烷基酯，二丙二醇单甲醚等二丙二醇单烷基醚，以及这些乙二醇单醚类等的酯化合物。在这些化合物之中，可以在所述溶剂中特别好地使用NMP、二甲基咪唑啉酮、GBL、BCS、二乙二醇单乙醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚等。
本发明的配向剂也可以根据所需而进一步含有各种添加剂。例如，于期望进一步提高涂布性时，可以适量含有按照所述目的之表面活性剂，于需要进一步提高抗静电能力时，可以适量含有抗静电剂。
本发明的配向剂中的聚酰胺酸的浓度较好的是0.1wt％～40wt％。于将此配向剂涂布在基板上时，为了调整膜厚，有时必须进行预先通过溶剂来稀释所含有的聚酰胺酸的操作。
对于本发明配向剂中的固体成分浓度并无特别限定，只要根据下述各种涂布法选择最佳值即可。通常，为了抑制涂布时的不均或孔隙(pinhole)等，固体成分浓度相对于清漆(varnish)重量，较好的是0.1wt％～30wt％，更好的是1wt％～10wt％。
本发明的配向膜是通过如下方式而获得，即，通过摩擦或光照射对将所述配向剂涂布在基板上所获得的膜赋予各向异性，然后加热至膜的液晶温度范围为止来使膜的各向异性增大。
就于此时表现出充分的配向性的观点而言，较好的是根据以下顺序制造 (1)通过毛刷涂布法、浸渍法、旋转涂布法、喷雾法、印刷法等，将所述清漆涂布在基板上； (2)在50℃～120℃、较好的是80℃～100℃下加热基板上所形成的膜，而使溶剂蒸发； (3)对所述膜照射光来使所述膜中的聚酰胺酸配向； (4)在150℃～300℃、较好的是180℃～250℃下加热使聚酰胺酸配向的所述膜，而使所述膜酰亚胺化。
另外，当想要在使用配向膜的液晶显示元件中表现出规定的预倾角时，可以通过如下方法进行，即于照射光时，从任意的角度对基板照射直线偏振光，或者将对基板进行来自垂直方向的直线偏振光照射与来自任意的角度的非偏振光照射加以组合。
在本发明的配向膜的制造中，于所述聚酰胺酸的配向时使用直线偏振光。聚酰胺酸主链因直线偏振光的照射而在与直线偏振光的偏振光方向垂直的方向上配向。所述直线偏振光只要是可以使所述膜中的聚酰胺酸配向的光，那么并无特别限定。本发明的配向膜可以通过低能量的光照射来使膜配向。因此，所述聚酰胺酸的光配向处理中的直线偏振光的照射量较好的是0.5J/cm2～10J/cm2。而且，直线偏振光的波长较好的是300nm～400nm。直线偏振光的对于膜表面的照射角度并无特别限定，但当想要表现出对于液晶的较强的配向限制力时，就缩短配向处理时间的观点而言，照射角度较好的是尽量与膜表面垂直。
而且，在本发明的配向膜的制造中，于想要表现出预倾角时照射到所述膜的光既可以是偏振光可以是非偏振光。于想要表现出预倾角时照射到所述膜的光的照射量较好的是0.5J/cm2～10J/cm2，此光的波长较好的是300nm～400nm。于想要表现出预倾角时照射到所述膜的光的对于所述膜表面的照射角度并无特别限定，但就缩短配向处理时间的观点而言，较好的是30度～60度。
本发明的配向膜的特征在于具有特别大的配向的各向异性。此种各向异性的大小可以通过日本专利特开2005-275364等中所揭示的使用偏振光红外线(Infra-red，IR)的方法进行评价。而且，如以下实施例所示，也可以通过利用椭圆偏光法(ellipsometry)的方法进行评价。当将本发明的配向膜用作液晶组成物用配向膜时，一般认为具有更大的膜的各向异性的材料对于液晶组成物具有较大的配向限制力。
本发明的配向膜除了液晶显示器用的液晶组成物的配向用途以外，可以用于控制光学补偿材料或其他所有液晶材料的配向。而且，由于本发明的配向膜具有较大的各向异性，因此可以单独用于光学补偿材料用途。
本发明提供一种液晶显示元件，此液晶显示元件包括对向配置的一对基板、在所述一对基板各自的对向的面的一方或双方所形成的电极、在所述一对基板各自的对向的面所形成的液晶配向膜、以及在所述一对基板之间所形成的液晶层，所述液晶配向膜是本发明的配向膜。
所述电极只要是在基板的一面所形成的电极，那么并无特别限定。此种电极例如可以列举氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)或金属的蒸镀膜等。而且，电极也可以形成于基板的一面的整个面上，例如可以形成为经图案化的所需的形状。电极的所述所需的形状例如可以列举梳齿型或锯齿结构等。电极可以形成于一对基板中的一个基板上，也可以形成于两个基板上。电极的形成形态根据液晶显示元件的种类而有所不同，例如于IPS型液晶显示元件时，在所述一对基板的一者上配置电极，于其他液晶显示元件时，将电极配置在所述一对基板两者上。在所述基板或电极上形成所述液晶配向膜。
所述液晶层是以由形成有液晶配向膜的面所对向的所述一对基板夹持液晶组成物的形态而形成。于形成液晶层时，根据需要可以使用微粒子或树脂片等介于所述一对基板之间而形成适当间隔的间隔片(spacer)。对于所述液晶组成物并无特别限定，可以使用众所周知的液晶组成物。
于本发明的配向膜作为液晶配向膜而形成液晶显示元件时，相对于众所周知的所有液晶组成物，能够改善液晶显示元件的特性，但采用所述的方法所制造的本发明的配向膜，尤其是对难以进行摩擦处理的大画面显示器的配向缺陷的改善效果较大。此种大画面显示器是通过TFT来进行驱动控制。而且，此种TFT型液晶显示元件中所使用的液晶组成物在日本专利第3086228号公报、日本专利2635435号公报、日本专利特表平5-501735号公报、以及日本专利特开平9-255956号公报中有所揭示。因此，本发明的配向膜较好的是与这些公报中所揭示的液晶组成物组合使用。
本发明的液晶显示元件中的预倾角能够使用例如中央精机制造的液晶特性评价装置OMS-CA3型，并采用Journal of Applied Physics，Vol.48，No.5，p.1783-1792(1977)中所揭示的晶体旋转法(Crystal rotationmethod)进行测定。
本发明的液晶显示元件在与液晶显示元件的可靠性相关的电性能方面较优异。作为此种电性能，可以列举电压保持率以及离子密度(iondensity)。
电压保持率(VHR)是在帧周期(frame period)期间施加到液晶显示元件的电压保持于液晶显示元件中的比例，此电压保持率表示液晶显示元件的显示特性。就防止显示不良的观点而言，本发明的液晶显示元件较好的是使用5V以及频率为30Hz的矩形波，且在60℃的温度条件下测定的电压保持率大于等于90.0％，或者使用5V以及频率为0.3Hz的矩形波，且在60℃的温度条件下测定的电压保持率大于等于85.0％。
离子密度是对液晶显示元件施加电压时产生的除了由液晶驱动所引起的电流以外的暂态电流(transient current)，此离子密度表示液晶显示元件中的液晶中所含有的离子性杂质的浓度的大小。就防止液晶显示元件的留痕的观点而言，本发明的液晶显示元件的离子密度较好的是小于等于500pC。
[实施例] 以下，通过实施例以及比较例来对本发明进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。均苯四甲酸二酐(pyromellitic anhydride，PMDA，化合物(A-1))、1，2，3，4-环丁烷四羧酸(1，2，3，4-cyclobutanetet racarboxylic acid，CBTA，化合物(A-14))、以及化合物(2-13)是通过再结晶将市售的化合物纯化后用于实验中。1，8-辛二胺(1，8-Diaminooctane，DAO，化合物(VII-1-1))是将市售品蒸馏后使用。化合物(II-1)、化合物(A-21)是分别依据日本专利特公平5-65530号公报、以及日本专利特开昭58-109479号公报而合成。下述化合物(VII-2-1)、化合物(VII-2-2)、以及化合物(VII-5-1)是依据日本专利特开平11-160712号公报、以及Bulletin de la Societe Chimique de France，9-10，Pr.2，2195(1975)中所揭示的方法而合成。化合物(VIII-5)以及化合物(VIII-6)是不对市售品进行纯化而将它直接用于实验中。化合物(VIII-8)是由乙醇将市售品再结晶后用于实验中。化合物(2-22)以及化合物(3-5-1)是采用与Journal of Polymer Science Part APolymerChemistry，30(6)，1099(1992)、日本专利特开2002-162630号公报中所揭示的方法相同的方法合成。化合物(A-21)是依据日本专利特开昭58-109479号公报而合成。聚合物的制备是在氮气流中进行。
光照射是使用井内盛荣堂所销售的250W高压水银灯，照射波长为300nm～380nm左右的紫外线。照射是在室温、空气中进行。
以下表示实施例中所使用的液晶显示元件的评价法。
<配向膜的延迟(retardation)以及膜厚测定> 使用椭圆偏振光谱仪(spectroscopic ellipsometer)M-2000U(J.A.Woollam Co.Inc.制造)求出。在本实施例中，膜的延迟值与聚合物主链的配向度成比例地增大。亦即，具有较大的延迟值的膜具有较大的配向度。
<紫外-可见(ultraviolet-visible spectrum，UV-Vis)光谱的测定> 使用UV-Vis光谱测定装置(日本分光V-660)，以未形成有配向膜的玻璃基板为参考(reference)进行测定。
<电压保持率> 采用「水岛等，第14次液晶讨论会预备稿集p78(1988)」中所揭示的方法进行测定。测定是对单元(cell)施加波高为±4.5V的矩形波来进行。测定是在60℃下进行。此值是表示所施加的电压在帧周期后以何种程度得到保持的指标，如果此值达到100％，那么表示全部电荷均得到保持。
<液晶中的离子量测定(离子密度)> 依据应用物理、第65卷、第10号、1065(1996)中所揭示的方法，使用Toyo Corporation公司制造的液晶物性测定系统6254型进行测定。使用频率为0.01Hz的三角波，以±10V的电压范围在60℃的温度下进行测定。如果离子密度较大，那么容易产生由离子性杂质所引起的留痕等不良情况。亦即，离子密度是成为预测留痕产生的指标的物性值。
<粘度> 使用旋转粘度计(TV-22L，东机产业(TOKI SANGYO)公司制造)进行测定。
<重量平均分子量(weight-average molecular weight，Mw)> 液晶配向剂中的聚酰胺酸的重量平均分子量(Mw)利用凝胶渗透色谱仪(Gel Permeation chromatography，GPC)，并使用0.6wt％的含有磷酸DMF作为溶出液，在50℃的管柱温度下，将聚苯乙烯作为标准溶液来进行测定。管柱使用Shodex GF-7M HQ(昭和电工公司制造)。
<高分子液晶的确认> 在230℃下对在基板上成膜的薄膜(膜厚约70nm)煅烧10分钟之后，利用偏振光显微镜进行观察。另外，将升温速度设为3℃/min。
<玻璃转移温度> 使用差示扫描热量测定装置(Differential Scanning Calorimet ry，DSC)进行测定。将升温速度设为8℃/min。
<单元的暗电平(black level)确认> 对所制作的单元进行偏振光显微镜观察，并依据下表进行判定。
[合成例1] <化合物(VII-2-3)的合成>
以与(VII-2-2)的化合物相同的方式进行合成。熔点98.0℃～99.2℃。
[合成例2] <化合物(VII-4-1)的合成>
将4-溴邻苯二甲酸二乙酯(50g，166mmol)、1，7-辛二炔(8.7g，82mmol)、三苯基膦二氯化钯(II)(290mg，0.41mmol)、以及碘化铜(158mmol，0.83mmol)的混合物在氮气流下，于三乙胺(200ml)中回流4小时。待反应结束后，添加甲苯(500ml)以及纯水(500ml)进行萃取。将有机层以纯水(300ml)清洗一次之后，利用无水硫酸镁进行干燥。进行过滤并减压蒸馏去除溶剂，从而获得作为目标物的1，4-双(3，4-二羧基苯基)乙炔基丁烷四乙酯。产量为42g，产率为95％。此化合物未经纯化而直接用于下一个反应中。
在1，4-双(3，4-二羧基苯基)乙炔基丁烷四乙酯(42g，77mmol)中添加5wt％的钯碳催化剂(Pd/C)(2.1g)，然后在甲苯/乙醇混合溶剂(300ml/300ml)中，以720MPa的氢压进行氢化反应。待反应结束后，过滤去除催化剂，并减压蒸馏去除溶剂。将剩余物利用管柱层析法(columnchromatography)(硅胶/甲苯∶醋酸乙酯＝10∶1v/v)进行纯化，从而获得作为目标物的1，8-双(3，4-二羧基苯基)辛烷四乙酯。产量为43g，产率为100％。
将1，8-双(3，4-二羧基苯基)辛烷四乙酯(43g，77mmol)溶解于乙醇(250ml)中，并添加5.7％的氢氧化钠水溶液(250ml)，然后回流2小时。待反应后，减压蒸馏去除溶剂，然后添加浓盐酸直至pH值达到1为止。过滤所产生的沉淀物之后，将沉淀物以纯水(200ml)清洗3次。对所获得的结晶进行减压干燥，由此获得1，8-双(3，4-二羧基苯基)辛烷。产量为31g，产率为90％。
在1，8-双(3，4-二羧基苯基)辛烷(10g，23mmol)中添加醋酸酐(50ml)，然后回流2小时。减压蒸馏去除醋酸酐之后，在剩余物中添加环己烷(50ml)，过滤所产生的沉淀物。对所获得的结晶进行减压干燥，由此获得化合物(VII-4-1)。产量为9.2g，产率为97％。熔点109.7～111.2℃。
1H NMR(500Hz，CDCl3)；δ(ppm)7.92(d，4H，J＝7.80Hz)，7.70(d，4H，J＝8.1Hz)，2.82(t，4H，J＝7.65Hz)，1.3-1.7(m，12H). [合成例3] <聚酰胺酸清漆A的制备> 将化合物(II-1)(0.1818g，0.7827mmol)溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP，3.0g)中，一面将化合物(VII-4-1)(0.3182g，0.7829mmol)保持于室温或室温以下，一面进行添加。搅拌一晚后，添加NMP(3.5g)以及乙二醇单丁醚(BSC，3.0g)而制备清漆A。清漆A的粘度为49.8mPa·s。此清漆的聚酰胺酸的重量平均分子量为74,000，在200℃～300℃的范围内存在液晶相。
[合成例4～14] <聚酰胺酸清漆B～L的制备> 按表1所示的原料组成，采用与合成例1相同的方法制备聚酰胺酸的清漆B～清漆L，并以与合成例1相同的方式测定物性。括号内表示mol％。另外，依据所述测定法对这些所有的清漆进行液晶相的确认，结果在170℃～250℃的范围内存在液晶相。
<表1> [实施例1] 在样品瓶内称取1.0g的清漆A，并添加NMP/BC＝1/1(重量比)而达到1.67g。在透明玻璃基板上，滴加此约3wt％的聚酰胺酸溶液，并采用旋转涂布法进行涂布(2,000rpm，15秒)。待涂布后，在80℃下加热基板3分钟，使溶剂蒸发之后，介隔偏振光板照射直线偏振光(365nm且能量约为1.3J/cm2)。在烘箱(oven)中以210℃对光照射后的基板进行15分钟的加热处理，从而获得膜厚约为100nm的配向膜A。测定此配向膜A的延迟，结果为12.9nm。
[实施例2～实施例6] 使用表2所示的清漆，以与实施例1相同的方式获得配向膜B～配向膜F。将测定延迟所得的结果与实施例1的结果一并表示。
<表2> [实施例7] 使用将清漆A与清漆B分别各混合0.5g而成的清漆M代替清漆A，除此以外，根据与实施例1相同的方法制作配向膜M。此配向膜M的延迟值为30.5nm。
[比较例1] 将化合物(II-1)(2.6432g，11.38mmol)溶解于NMP(35.0g)中，一面将PMDA(1.2410g，5.690mmol)以及CBTA(1.1158g，5.690mmol)保持于室温或室温以下，一面进行添加。在室温下搅拌一晚后，添加NMP(35g)以及BSC(25g)。此溶液的粘度为120mPa·s。将此溶液在60℃下搅拌约4小时，从而获得粘度为28.0mPa·s的清漆N。此清漆的聚酰胺酸的重量平均分子量为37,000，而且玻璃转移温度(Tg)超过300℃。
使用清漆N，以与实施例1相同的方式获得配向膜N，并测定此配向膜N的延迟。结果为0.4nm。
[比较例2] 使用化合物(VI-1)代替化合物(II-1)，除此之外，以与比较例1相同的方式获得粘度为34.0mPa·s的清漆P。此清漆的聚酰胺酸的重量平均分子量为54,000，玻璃转移温度(Tg)超过300℃。
使用清漆P，以与实施例1相同的方式获得配向膜P，并测定此配向膜P的延迟。结果为0.8nm。
如果对实施例与比较例1以及比较例2进行比较，那么可知使用本发明的聚合物所获得的本发明的配向膜相比于由不具有液晶性的聚合物所制作的配向膜，即便以较少的照射能量，也具有非常大的延迟值。
[实施例8] 将玻璃基板替换成在一面设置有ITO电极的透明玻璃基板，除此以外，以与实施例1相同的方式获得膜厚约为100nm的配向膜A。将2片在I TO电极上形成有这些配向膜的基板以如下方式加以贴合使照射到各个配向膜的直线偏振光的偏振光方向平行，且使形成有配向膜的面相对向，进而在相对向的配向膜之间形成用于注入液晶组成物的空隙，从而组装成单元厚度为7μm的液晶单元A(液晶显示元件)。而且，将以下所示的液晶组成物A注入到这些单元中。
<液晶组成物A>
通过目视观察此液晶单元A，结果完全未观察到液晶沿着液晶流动的方向排列的所谓流动配向。如果将偏振光显微镜设为正交偏振光(crossnicol)状态，并使液晶单元A旋转，那么观察到清晰的亮态(light state)以及暗态(dark state)。此液晶单元A的预倾角为0.0°。而且，VHR(电压保持率)为99.0％(30Hz)、85.0％(0.3Hz)，离子密度为120pC。
而且，观察此液晶单元A的暗电平的结果，在所观察的全部区域中看到较小的颗粒状斑点，但仍为良好的暗电平。
[实施例9] 将所使用的清漆替换成清漆B，除此以外，以与实施例8相同的方式制作液晶单元B。此液晶单元B的预倾角为0.0°。而且，VHR(电压保持率)为92.2％(30Hz)、76.3％(0.3Hz)，离子密度为340pC。
而且，观察此液晶单元B的暗电平的结果，在所观察的全部区域中完全看不到颗粒状斑点，此暗电平是非常良好的暗电平。
[实施例10] 将所使用的清漆替换成清漆F，除此以外，以与实施例8相同的方式制作液晶单元F。此液晶单元F的预倾角为0.0°。而且，VHR(电压保持率)为99.2％(30Hz)、85.3％(0.3Hz)，离子密度为80pC。
观察此液晶单元F的暗电平的结果，在所观察的全部区域中完全看不到颗粒状斑点，此暗电平是非常良好的暗电平。
[实施例11] 将所使用的清漆替换成清漆L，除此以外，以与实施例8相同的方式制作液晶单元L。此液晶单元L的预倾角为0.0°。而且，VHR(电压保持率)为99.4％(30Hz)、88.2％(0.3Hz)，离子密度为35pC。
而且，观察此液晶单元L的暗电平的结果，在所观察的全部区域中完全看不到颗粒状斑点，此暗电平是非常良好的暗电平。
[实施例12] 将所使用的清漆替换成清漆M，除此以外，以与实施例8相同的方式制作液晶单元M。此液晶单元M的预倾角为0.1°。而且，VHR(电压保持率)为99.0％(30Hz)、82.1％(0.3Hz)，离子密度为120pC。
而且，观察此液晶单元M的暗电平的结果，在所观察的全部区域中完全看不到颗粒状斑点，此暗电平是非常良好的暗电平。
[比较例3] 将所使用的清漆替换成清漆N，除此以外，以与实施例8相同的方式制作液晶单元N。此液晶单元N的预倾角为0.1°。而且，VHR(电压保持率)为99.1％(30Hz)、76.0％(0.3Hz)，离子密度为300pC。
而且，观察此液晶单元N的暗电平的结果，在所观察的全部区域中看到较大的颗粒状斑点，与使用本发明的配向膜的液晶显示元件相比是非常差的暗电平。
[比较例4] 将所使用的清漆替换成清漆P，除此以外，以与实施例8相同的方式制作液晶单元P。此液晶单元P的预倾角为0.0°。而且，VHR(电压保持率)为92.4％(30Hz)、85.3％(0.3Hz)，离子密度为110pC。
而且，观察此液晶单元P的暗电平的结果，在所观察的全部区域中看到较大的颗粒状斑点，与使用本发明的配向膜的液晶显示元件相比是较差的暗电平。
[实施例13] 以与实施例1相同的方式，在一面设置有ITO电极的透明玻璃基板上旋转涂布清漆A，然后将基板在80℃下加热3分钟而使溶剂蒸发之后，在烘箱中以210℃进行15分钟的加热煅烧。对所获得的膜厚约为100nm的聚酰亚胺膜进行摩擦处理(压入量0.3mm，平台传送速度60m/s，转速1000rpm，摩擦布YA-18-R(人造丝))。然后，在超纯水中对配向膜进行5分钟的超声波清洗之后，在烘箱中以200℃干燥15分钟。
将2片在ITO电极上形成有这些配向膜的基板以如下方式加以贴合使对于各个配向膜的摩擦方向反向平行，且使形成有配向膜的面相对向，进而在相对向的配向膜之间形成用于注入液晶组成物的空隙，从而组装成单元厚度为7μm的液晶单元Ar。而且，将所述液晶组成物A注入到这些单元中。
此液晶单元Ar的预倾角为0.3°，VHR(电压保持率)为98.7％(30Hz)、80.2％(0.3Hz)，离子密度为230pC。而且，观察此液晶单元Ar的暗电平的结果，在所观察的全部区域中完全看不到由摩擦所产生的伤痕，此暗电平是进而非常良好的暗电平。
[实施例14] 使用了清漆J代替清漆A，除此以外，以与实施例13相同的方式组装成单元厚度为7μm的液晶单元Jr。此液晶单元Jr的预倾角为0.5度，VHR(电压保持率)为99.1％(30Hz)、87.5％(0.3Hz)，离子密度为78pC。
而且，观察此液晶单元Jr的暗电平的结果，在所观察的全部区域中完全看不到由摩擦所产生的伤痕，此暗电平是进而非常良好的暗电平。
如上所述，当将本发明的配向膜应用于液晶显示元件用的配向膜时，可以大幅度提高暗电平。而且，可知本发明的配向膜具有可耐用的充分的电性能。
权利要求
1.一种配向剂，其是含有选自聚酰胺酸以及通过此聚酰胺酸的脱水反应所获得的聚酰亚胺中的至少一种聚合物以及溶剂的组成物，其特征在于
此组成物中的聚合物的浓度为0.1wt％～40wt％，以此组成物中所含有的膜形成成分的总量为基准的所述聚合物的比例为50wt％～100wt％，而且可以通过使此组成物成膜而形成在100℃～300℃之间具有液晶温度范围的膜。
2.根据权利要求1所述的配向剂，其特征在于
聚酰胺酸是主链上具有感光基团的聚酰胺酸。
3.根据权利要求2所述的配向剂，其特征在于
感光基团是由式(I)～式(VI)所表示的基团的至少一种
-R1-C≡C-R2-(I)
-R1-C≡C-C≡C-R2- (II)
-R1-C≡C-CH＝CH-R2- (III)
-R1-C≡C-R2-C≡C-R3-(IV)
-R1-C≡C-R2-CH＝CH-R3- (V)
-N＝N- (VI)
此处，R1、R2以及R3独立为芳香族的二价基团。
4.根据权利要求2所述的配向剂，其特征在于
主链上具有感光基团的聚酰胺酸是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，使由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的具有感光基团的二胺的至少一种与由式(A-1)、式(A-2)、式(A-12)、式(A-14)、式(A-18)、式(A-20)、式(A-21)、式(A-37)、式(VII-4)、式(VII-5)、式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的四羧酸二酐的至少一种进行反应
此处，R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基。
5.根据权利要求2所述的配向剂，其特征在于
主链上具有感光基团的聚酰胺酸是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，使由式(IV-4)以及式(VI-8)所表示的具有感光基团的四羧酸二酐的至少一种与由式(VII-1)～式(VII-3)以及式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺的至少一种进行反应
此处，R4是碳数为6～20的亚烷基；R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基；
6.根据权利要求2所述的配向剂，其特征在于
主链上具有感光基团的聚酰胺酸是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，使由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的具有感光基团的二胺的至少一种与由式(VII-1)～式(VII-3)以及式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺的至少一种的混合物和由式(A-1)、式(A-2)、式(A-12)、式(A-14)、式(A-18)、式(A-20)、式(A-21)、式(A-37)、式(VII-4)、式(VII-5)、式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的四羧酸二酐的至少一种进行反应
此处，R4是碳数为6～20的亚烷基；R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基；
此处，R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基。
7.根据权利要求2所述的配向剂，其特征在于
主链上具有感光基团的聚酰胺酸是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，使由式(IV-4)以及式(VI-8)所表示的具有感光基团的四羧酸二酐的至少一种与由式(VII-4)、式(VII-5)、式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的四羧酸二酐的至少一种的混合物和由式(VII-1)～式(VII-3)以及式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺的至少一种进行反应
此处，R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基；
H2N-R4-NH2(VII-1)
此处，R4是碳数为6～20的亚烷基；R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基；
8.根据权利要求2所述的配向剂，其特征在于
主链上具有感光基团的聚酰胺酸是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，使由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的具有感光基团的二胺的至少一种与选自由式(2)～式(4)所表示的二胺中的至少一种的混合物和由式(A-1)、式(A-2)、式(A-12)、式(A-14)、式(A-18)、式(A-20)、式(A-21)、式(A-37)、式(VII-4)、式(VII-5)、式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的四羧酸二酐的至少一种进行反应
此处，A1、A2、A3以及A4独立为伸环己基或亚苯；X3以及X4独立为单键、碳数为1～5的亚烷基或-O-；X5以及X6独立为单键、-CH2-、-CH2CH2-、-O-或-S-；Y1是-CH2-、-C(R11)(R12)-、-CO-或-SO2-，R11以及R12独立为氢、碳数为1～12的烷基、或碳数为1～12的氟化烷基；m1、m2、m3、m4以及n独立表示0或1；而且，在所述的伸环己基以及亚苯中，任意的氢可以被碳数为1～4的烷基或苄基取代，该些取代基的键结位置是任意的；但是，当A1、A2、A3以及A4全部为1，4-亚苯时，X3、X4、X5以及X6均不是单键；
此处，X1以及X2是单键、-O-、-COO-、-OCO-、-NH-、-CONH-、或碳数为1～12的亚烷基；G1以及G2是单键、或包含选自碳数为6～12的芳香族环以及碳数为3～12的脂环式环中的1个～3个环的二价基团；R6是氢、氟、-CN、-OH、碳数为1～30的烷基、碳数为1～30的氟化烷基或碳数为1～30的烷氧基；而且，当X1、G1、X2以及G2全部为单键时，R6是碳数为3～30的烷基、碳数为3～30的氟化烷基或碳数为3～30的烷氧基，当G2是单键且X2既不是单键也不是亚烷基时，R6是氢或碳数为3～30的烷基，当G1以及G2均为单键时，X1、X2以及R6的合计碳数大于等于3；
此处，R7是氢或碳数为1～12的烷基；环B是任意的氢可以被碳数为1～4的烷基取代的1，4-亚苯、或任意的氢可以被碳数为1～4的烷基取代的1，4-伸环己基；X0是单键或碳数为1～5的亚烷基，而且s是0～3的整数；当s为2或3时，多个环B可以全部为相同的环，也可以由至少2个不同的环构成，多个X0可以全部为相同的基团，也可以由至少2个不同的基团构成；Z1以及Z2独立为单键、-CH2-、-CH2CH2-或-O-，t1以及t2独立为0～3的整数；当t1为2或3时，多个Z1可以全部为相同的基团，也可以由至少2个不同的基团构成；当t2为2或3时，多个Z2可以全部为相同的基团，也可以由至少2个不同的基团构成；
此处，R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基。
9.根据权利要求2所述的配向剂，其特征在于
主链上具有感光基团的聚酰胺酸是通过如下方式所获得的聚酰胺酸，使由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的具有感光基团的二胺的至少一种，由式(VII-1)～式(VII-3)以及式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺的至少一种，以及选自由式(2)～式(4)所表示的二胺中的至少一种的混合物和由式(A-1)、式(A-2)、式(A-12)、式(A-14)、式(A-18)、式(A-20)、式(A-21)、式(A-37)、式(VII-4)、式(VII-5)、式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的四羧酸二酐的至少一种进行反应
H2N-R4-NH2(VII-1)
此处，R4是碳数为6～20的亚烷基；R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基；
此处，A1、A2、A3以及A4独立为伸环己基或亚苯；X3以及X4独立为单键、碳数为1～5的亚烷基或-O-；X5以及X6独立为单键、-CH2-、-CH2CH2-、-O-或-S-；Y1是-CH2-、-C(R11)(R12)-、-CO-或-SO2-，R11以及R12独立为氢、碳数为1～12的烷基、或碳数为1～12的氟化烷基；m1、m2、m3、m4以及n独立表示0或1；而且，在所述的伸环己基以及亚苯中，任意的氢可以被碳数为1～4的烷基或苄基取代，该些取代基的键结位置是任意的；但是，当A1、A2、A3以及A4全部为1，4-亚苯时，X3、X4、X5以及X6均不是单键；
此处，X1以及X2是单键、-O-、-COO-、-OCO-、-NH-、-CONH-、或碳数为1～12的亚烷基；G1以及G2是单键、或包含选自碳数为6～12的芳香族环以及碳数为3～12的脂环式环中的1个～3个环的二价基团；R6是氢、氟、-CN、-OH、碳数为1～30的烷基、碳数为1～30的氟化烷基或碳数为1～30的烷氧基；而且，当X1、G1、X2以及G2全部为单键时，R6是碳数为3～30的烷基、碳数为3～30的氟化烷基或碳数为3～30的烷氧基，当G2是单键且X2既不是单键也不是亚烷基时，R6是氢或碳数为3～30的烷基，当G1以及G2均为单键时，X1、X2以及R6的合计碳数大于等于3；
此处，R7是氢或碳数为1～12的烷基；环B是任意的氢可以被碳数为1～4的烷基取代的1，4-亚苯、或任意的氢可以被碳数为1～4的烷基取代的1，4-伸环己基；X0是单键或碳数为1～5的亚烷基，而且s是0～3的整数；当s为2或3时，多个环B可以全部为相同的环，也可以由至少2个不同的环构成，多个X0可以全部为相同的基团，也可以由至少2个不同的基团构成；Z1以及Z2独立为单键、-CH2-、-CH2CH2-或-O-，t1以及t2独立为0～3的整数；当t1为2或3时，多个Z1可以全部为相同的基团，也可以由至少2个不同的基团构成；当t2为2或3时，多个Z2可以全部为相同的基团，也可以由至少2个不同的基团构成；
此处，R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基。
10.根据权利要求1所述的配向剂，其特征在于
聚酰胺酸是通过使由式(VII-1)～式(VII-3)所表示的二胺的至少一种与由式(VIII-7)以及式(VIII-8)所表示的四羧酸二酐的至少一种进行反应所获得的聚酰胺酸，或者是通过使由式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺的至少一种与由式(VII-4)以及式(VII-5)所表示的四羧酸二酐的至少一种进行反应所获得的聚酰胺酸
H2N-R4-NH2(VII-1)
此处，R4是碳数为6～20的亚烷基；而且，R5是任意的-CH2-可以被-O-、-NH-、-N(CH3)-、-Si(CH3)2OSi(CH3)2-或-COO-取代的碳数为6～20的亚烷基；
11.一种液晶配向膜，其特征在于其是通过如下方式所获得的，通过摩擦或光照射对将根据权利要求1所述的配向剂涂布在基板上所获得的膜赋予各向异性，然后加热至膜的液晶温度范围为止而使膜的各向异性增大。
12.一种液晶配向膜，其特征在于其是通过如下方式所获得的，通过光照射对将根据权利要求2至9中任一项所述的配向剂涂布在基板上所获得的膜赋予各向异性，然后加热至膜的液晶温度范围为止而使膜的各向异性增大。
13.一种液晶配向膜，其特征在于其是通过如下方式所获得的，即，对将根据权利要求10所述的配向剂涂布在基板上所获得的膜赋予摩擦各向异性，然后加热至膜的液晶温度范围为止而使膜的各向异性增大。
14.一种液晶显示元件，其特征在于包含根据权利要求11所述的液晶配向膜。
15.一种液晶显示元件，其特征在于包含根据权利要求12所述的液晶配向膜。
16.一种液晶显示元件，其特征在于包含根据权利要求13所述的液晶配向膜。
17.一种聚酰亚胺或作为其前驱物的聚酰胺酸，其特征在于
包含由式(IX)所表示的构成单元，且在100℃～300℃具有液晶温度范围
此处，R5是碳数为6～12的亚烷基；R9是由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的二胺中的任意一种的残基
18.一种聚酰亚胺或作为其前驱物的聚酰胺酸，其特征在于
包含由式(X)所表示的构成单元，且在100℃～300℃具有液晶温度范围
此处，R5是碳数为6～12的亚烷基；R9是由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的二胺中的任意一种的残基
19.根据权利要求17所述的聚酰亚胺或作为其前驱物的聚酰胺酸，其特征在于
R9是由式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺中的任意一种的残基
20.根据权利要求18所述的聚酰亚胺或作为其前驱物的聚酰胺酸，其特征在于
R9是由式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺中的任意一种的残基
21.一种聚酰亚胺或作为其前驱物的聚酰胺酸，其特征在于
包含由式(IX)所表示的构成单元以及由式(XI)所表示的构成单元，且在100℃～300℃具有液晶温度范围
此处，R5是碳数为6～12的亚烷基；R9是由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的二胺中的任意一种的残基；R10是由式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺中的任意一种的残基
22.一种聚酰亚胺或作为其前驱物的聚酰胺酸，其特征在于
包含由式(X)所表示的构成单元以及由式(XII)所表示的构成单元，且在100℃～300℃具有液晶温度范围
此处，R5是碳数为6～12的亚烷基；R9是由式(I-1)～式(I-3)、式(II-1)～式(II-3)、式(III-1)、式(IV-1)～式(IV-3)、式(V-1)以及式(VI-1)～式(VI-7)所表示的二胺中的任意一种的残基；R10是由式(VIII-1)～式(VIII-6)所表示的二胺中的任意一种的残基
全文摘要
本发明是有关于一种配向剂以及此配向剂中所使用的液晶性聚酰亚胺。本发明提供一种配向性良好且感光度较高、稳定性较高的配向膜。一种配向剂，其是含有选自聚酰胺酸以及通过此聚酰胺酸的脱水反应所获得的聚酰亚胺中的至少一种聚合物以及溶剂的组成物，此组成物中的聚合物的浓度为0.1wt％～40wt％，以此组成物中所含有的膜形成成分的总量为基准的所述聚合物的比例为50wt％～100wt％，而且可以通过使此组成物成膜而形成在100℃～300℃之间具有液晶温度范围的膜。
文档编号G02F1/1337GK101824327SQ20101011159
公开日2010年9月8日 申请日期2010年1月28日 优先权日2009年1月29日
发明者田村典央, 小口雄二郎 申请人:智索株式会社, 智索石油化学株式会社