TWI658065B

TWI658065B - 液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件

Info

Publication number: TWI658065B
Application number: TW104111523A
Authority: TW
Inventors: 徳久博昭; 植阪裕介
Original assignee: Jsr股份有限公司
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2019-05-01
Also published as: CN105001881B; TW201540748A; CN105001881A; KR20150123707A; JP2015210364A; JP6248784B2

Abstract

本發明的目的在於抑制液晶配向劑的塗佈區域的端部的膜厚不良。本發明提供一種液晶配向劑，其含有選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的組群中的至少一種聚合物(A)、及溶劑，並且所述溶劑含有：特定溶劑(X)，其為1-丁氧基-2-丙醇；以及特定溶劑(Y)，其包含選自由二乙二醇二乙醚、二丙酮醇、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇單甲醚所組成的組群中的至少一種。

Description

液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件

本發明涉及一種液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件，詳細而言，本發明涉及一種用以實現窄框化的液晶配向劑、以及使用該液晶配向劑來製作的液晶配向膜及包括該液晶配向膜的液晶顯示元件。

以往，液晶顯示元件已開發出電極結構或所使用的液晶分子的物性、製造步驟等不同的多種驅動方式，例如已知扭轉向列(Twisted Nematic，TN)型或超扭轉向列(Super Twisted Nematic，STN)型、垂直配向(Vertical Alignment，VA)型、面內切換(In-Plane Switching，IPS)型、邊緣場切換(Fringe Field Switching，FFS)型、聚合物穩定配向(Polymer sustained alignment，PSA)型等各種液晶顯示元件。這些液晶顯示元件具有用以使液晶分子配向的液晶配向膜。就耐熱性、機械強度、與液晶的親和性等各種特性良好的方面而言，液晶配向膜的材料通常使用聚醯胺酸或聚醯亞胺。

液晶配向劑中，聚醯胺酸或聚醯亞胺等聚合物成分溶解於溶劑中，藉由將該液晶配向劑塗佈於基板上，進行加熱而形成液晶配向膜。以往，將液晶配向劑塗佈於基板上的方法通常為使用膠版印刷裝置的方法，此處隨著近年來的液晶面板的大型化，具有容易產生塗佈不均的缺點。因此，為了解除所述問題，近年來，於大型液晶面板的製造步驟中導入了利用噴墨方式來進行的塗佈方法。另外，隨之，提出了多種用以應用於利用噴墨方式來進行的塗佈的液晶配向劑(例如參照專利文獻1及專利文獻2)。

[現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2008-10899號公報

[專利文獻2]日本專利特開2009-300465號公報

依據利用噴墨方式來進行的塗佈，則在製造大型液晶面板時能夠實現液晶配向劑的塗佈不均的減少，但另一方面，在塗佈區域的端部，由於流掛或塗佈量不足等原因，而存在膜厚容易變薄的缺點。所述膜厚不良成為液晶面板的顯示不均的原因，因此大型液晶面板中，以往藉由將面板框設計得較寬來確保顯示區域的品質。然而，近年來，以液晶面板的進一步高品質化為目標而要求實現窄框化，為了實現所述窄框化，對於液晶配向劑也要求進一步的改善。

本發明是鑒於所述問題而形成，主要目的在於提供一種能夠抑制塗佈區域的端部的膜厚不良的液晶配向劑。

本發明者等人為了達成如上所述的現有技術的問題而進行積極研究，結果發現，藉由添加特定的化合物來作為液晶配向劑的溶劑成分的一部分，能夠解決所述問題，從而完成本發明。具體而言，藉由本發明來提供以下的液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件。

本發明的其中一方面為提供一種液晶配向劑，其含有選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的組群中的至少一種聚合物(A)及溶劑，且該溶劑含有：特定溶劑(X)，其為1-丁氧基-2-丙醇；以及特定溶劑(Y)，其包含選自由二乙二醇二乙醚、二丙酮醇、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇單甲醚所組成的組群中的至少一種。

本發明的另一方面為提供一種使用所述液晶配向劑而形成的液晶配向膜。另外，提供一種包括該液晶配向膜的液晶顯示元件。

利用本發明的液晶配向劑，能夠藉由在液晶配向劑中包含所述特定溶劑(X)及特定溶劑(Y)，而使塗佈區域的端部中產生膜厚不良的區域盡可能變窄。另外，本發明的液晶顯示元件由於具有使用本發明的液晶配向劑而形成的液晶配向膜，故而在液晶配向膜的端部中難以產生因膜厚不良而引起的顯示不均，能夠實現窄框化。藉此，能夠相對於顯示部分的支援體(框)的大小來確保盡可能大的顯示區域。另外，當作為多重顯示器(multi-display)來利用時，能夠盡可能縮小顯示器間的非顯示區域。

本發明的液晶配向劑含有選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的組群中的至少一種聚合物(A)、特定溶劑(X)、及特定溶劑(Y)。以下，對本發明的液晶配向劑中所含的各成分、以及視需要而任意調配的其他成分進行說明。

<聚合物(A)：聚醯胺酸>

作為本發明的聚合物(A)的聚醯胺酸可藉由使四羧酸二酐與二胺化合物進行反應而獲得。

[四羧酸二酐]

用於合成本發明的聚醯胺酸的四羧酸二酐例如可列舉：脂肪族四羧酸二酐、脂環式四羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。作為這些四羧酸二酐的具體例，脂肪族四羧酸二酐例如可列舉：1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐等；脂環式四羧酸二酐例如可列舉：1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、3-氧雜雙環[3.2.1]辛烷-2,4-二酮-6-螺環-3'-(四氫呋喃-2',5'-二酮)、5-(2,5-二氧代四氫-3-呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸酐、3,5,6-三羧基-2-羧基甲基降冰片烷-2：3,5：6-二酐、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐、4,9-二氧雜三環[5.3.1.0^2,6]十一烷-3,5,8,10-四酮、環己烷四羧酸二酐、環戊烷四羧酸二酐等；芳香族四羧酸二酐例如可列舉：焦蜜石酸二酐等；除此以外，可使用日本專利特開2010-97188號公報中記載的四羧酸二酐。此外，所述四羧酸二酐可單獨使用1種或者將2種以上組合使用。

就透明性以及對溶劑的溶解性等觀點而言，用於合成的四羧酸二酐較佳為包含脂環式四羧酸二酐。另外，脂環式四羧酸二酐中，較佳為包含選自由2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐、1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、環己烷四羧酸二酐、以及環戊烷四羧酸二酐所組成的組群中的至少一種，更佳為包含選自由2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐、1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、環己烷四羧酸二酐、以及環戊烷四羧酸二酐所組成的組群中的至少一種(以下也稱為特定四羧酸二酐)。

在包含所述特定四羧酸二酐作為用於合成的四羧酸二酐的情況下，相對於用於合成聚醯胺酸的四羧酸二酐的總量，特定四羧酸二酐的合計的含量較佳為10莫耳%以上，更佳為20莫耳%~100莫耳%，尤佳為50莫耳%~100莫耳%。

[二胺化合物]

為了合成本發明的聚醯胺酸而使用的二胺化合物例如可列舉：脂肪族二胺、脂環式二胺、芳香族二胺、二胺基有機矽氧烷等。作為這些二胺化合物的具體例，脂肪族二胺例如可列舉：間苯二甲胺(meta-xylylenediamine)、1,3-丙二胺、四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、六亞甲基二胺等；脂環式二胺例如可列舉：1,4-二胺基環己烷、4,4'-亞甲基雙(環己基胺)、1,3-雙(胺基甲基)環己烷等；芳香族二胺例如可列舉：對苯二胺、4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基硫醚、1,5-二胺基萘、2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯、2,7-二胺基茀、4,4'-二胺基二苯基醚、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、9,9-雙(4-胺基苯基)茀、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、4,4'-(對伸苯基二伸異丙基)雙苯胺、4,4'-(間伸苯基二伸異丙基)雙苯胺、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、2,6-二胺基吡啶、3,4-二胺基吡啶、2,4-二胺基嘧啶、3,6-二胺基吖啶、3,6-二胺基哢唑、N-甲基-3,6-二胺基哢唑、N-乙基-3,6-二胺基哢唑、N-苯基-3,6-二胺基哢唑、N,N'-雙(4-胺基苯基)-聯苯胺、N,N'-雙(4-胺基苯基)-N,N'-二甲基聯苯胺、1,4-雙-(4-胺基苯基)-呱嗪、1-(4-胺基苯基)-2,3-二氫-1,3,3-三甲基-1H-茚-5-胺、1-(4-胺基苯基)-2,3-二氫-1,3,3-三甲基-1H-茚-6-胺、3,5-二胺基苯甲酸、膽甾烷氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烯氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烷氧基-2,4-二胺基苯、膽甾烯氧基-2,4-二胺基苯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烷基酯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烯基酯、3,5-二胺基苯甲酸羊毛甾烷基酯、3,6-雙(4-胺基苯甲醯基氧基)膽甾烷、3,6-雙(4-胺基苯氧基)膽甾烷、4-(4'-三氟甲氧基苯甲醯氧基)環己基-3,5-二胺基苯甲酸酯、4-(4'-三氟甲基苯甲醯氧基)環己基-3,5-二胺基苯甲酸脂、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-丁基環己烷、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、1,1-雙(4-((胺基苯氧基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、1,1-雙(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-(4-庚基環己基)環己烷、2,4-二胺基-N,N-二烯丙基苯胺、4-胺基苄基胺、3-胺基苄基胺、1,3-二胺基-4-十八烷氧基苯、3-(3,5-二胺基苯甲醯基氧基)膽甾烷、3,6-雙(4-胺基苯甲醯基氧基)膽甾烷、以及下述式(D-1)

(式(D-1)中，X^I及X^II分別獨立地為單鍵、-O-、-COO-或-OCO-，R^I及R^II分別獨立地為碳數1~3的烷烴二基，a為0或1，b為0~2的整數，c為1~20的整數，n為0或1；其中，a及b不會同時為0)

所表示的化合物等；二胺基有機矽氧烷例如可列舉：1,3-雙(3-胺基丙基)-四甲基二矽氧烷等，除此以外，可使用日本專利特開2010-97188號公報中記載的二胺。

所述式(D-1)中的“-X^I-(R^I-X^II)_n-”所表示的2價基較佳為碳數1~3的烷烴二基、*-O-、*-COO-或*-O-C₂H₄-O-(其中，帶有“*”的結合鍵與二胺基苯基鍵結)。

基“-C_cH_2c+1”的具體例例如可列舉：甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基等。二胺基苯基中的2個胺基較佳為相對於其他基團而位於2,4-位或3,5-位。

所述式(D-1)所表示的化合物的具體例例如可列舉下述式(D-1-1)~式(D-1-5)分別所表示的化合物等。

此外，用於合成聚醯胺酸的二胺化合物可將所述化合物單獨使用1種或者將2種以上組合使用。

另外，用於合成本發明的聚醯胺酸的二胺化合物較佳為包含具有羧基的二胺(d-1)。藉由使用該二胺(d-1)，能夠合成在側鏈上具有羧基的聚醯胺酸。藉由使所述含羧基的聚醯胺酸(含羧基的聚合物(A))與所述式(D-1)所表示的化合物(b)一併含有於液晶配向劑中，能夠適當獲得如下效果：當將液晶配向劑塗佈於基板上時，可使其塗佈區域的端部中產生膜厚不良的區域更狹窄。

二胺(d-1)只要具有至少1個羧基、及2個一級胺基，則其餘的結構並無特別限定，可使用脂肪族二胺、脂環式二胺、芳香族二胺、二胺基有機矽氧烷等。二胺(d-1)較佳為這些二胺中的芳香族二胺，特佳為在芳香環上鍵結有羧基。另外，二胺(d-1)的分子內的羧基的數量較佳為1~4的整數，更佳為1或2。

本發明的液晶配向劑中所含有的二胺(d-1)的較佳具體例例如可列舉下述式(d1-1)所表示的化合物、式(d1-2)所表示的化合物等。

(式(d1-1)及式(d1-2)中，R^a為鹵素原子、碳數1~10的烷基或碳數1~10的烷氧基，Z¹為單鍵、氧原子或碳數1~3的烷烴二基；e及f分別獨立地為1或2的整數，g及h分別獨立地為0~2的整數，s及t分別獨立地為滿足s+t=2的0~2的整數；其中，式(d1-2)中，e+g+s≦5且f+h+t≦5；在g、h為2的情況下，多個R^a獨立地具有所述定義)

關於式(d1-1)及式(d1-2)，R^a中的鹵素原子可列舉：氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。另外，碳數1~10的烷基可列舉：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基，這些烷基可以是直鏈狀，也可以是分支狀。碳數1~10的烷氧基可列舉：甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基，這些烷氧基可以是直鏈狀，也可以是分支狀。

Z¹中的碳數1~3的烷烴二基例如可列舉：亞甲基、伸乙基、三亞甲基、伸丙基。

g及h較佳為0或1，更佳為0。

作為二胺(d-1)的具體例，所述式(d1-1)所表示的化合物例如可列舉：3,5-二胺基苯甲酸、2,4-二胺基苯甲酸、2,5-二胺基苯甲酸等；所述式(d1-2)所表示的化合物例如可列舉：4,4'-二胺基聯苯基-3,3'-二羧酸、4,4'-二胺基聯苯基-2,2'-二羧酸、3,3'-二胺基聯苯基-4,4'-二羧酸、3,3'-二胺基聯苯基-2,4'-二羧酸、4,4'-二胺基二苯基甲烷-3,3'-二羧酸、4,4'-二胺基聯苯基-3-羧酸、4,4'-二胺基二苯基甲烷-3-羧酸、4,4'-二胺基二苯基乙烷-3,3'-二羧酸、4,4'-二胺基二苯基乙烷-3-羧酸、4,4'-二胺基二苯基醚-3,3'-二羧酸、4,4'-二胺基二苯基醚-3-羧酸等。

就適當抑制塗佈區域的端部的膜厚不良的觀點而言，相對於用於合成聚醯胺酸的二胺化合物的總量，所述二胺(d-1)的比率較佳為設為5莫耳%以上，更佳為設為10莫耳%以上。另外，二胺(d-1)的比率的上限值並未特別限定，相對於用於合成的二胺化合物的總量，較佳為設為90莫耳%以下，更佳為設為80莫耳%以下。合成本發明的聚醯胺酸時所使用的二胺化合物較佳為相對於全部二胺化合物而包含30莫耳%以上的芳香族二胺，更佳為包含50莫耳%以上，尤佳為包含80莫耳%以上。

[分子量調節劑]

合成聚醯胺酸時，可與如上所述的四羧酸二酐及二胺化合物同時使用適當的分子量調節劑來合成末端修飾型的聚合物。藉由製成所述末端修飾型的聚合物，能夠在不損及本發明效果的情況下進而改善液晶配向劑的塗佈性(印刷性)。

分子量調節劑例如可列舉：酸單酐、單胺化合物、單異氰酸酯化合物等。作為這些化合物的具體例，酸單酐例如可列舉：順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、衣康酸酐、正癸基丁二酸酐、正十二烷基丁二酸酐、正十四烷基丁二酸酐、正十六烷基丁二酸酐等；單胺化合物例如可列舉：苯胺、環己基胺、正丁基胺、正戊基胺、正己基胺、正庚基胺、正辛基胺、正十二烷基胺、正十八烷基胺等；單異氰酸酯化合物例如可列舉：異氰酸苯酯、異氰酸萘酯等。

相對於所使用的四羧酸二酐及二胺的合計100重量份，分子量調節劑的使用比例較佳為設為20重量份以下，更佳為設為10重量份以下。

<聚醯胺酸的合成>

對本發明的聚醯胺酸的合成反應提供的四羧酸二酐與二胺化合物的使用比例較佳為相對於二胺化合物的胺基1當量，四羧酸二酐的酸酐基成為0.2當量~2當量的比例，更佳為成為0.3當量~1.2當量的比例。另外，聚醯胺酸的合成反應較佳為在有機溶劑中進行。此時的反應溫度較佳為-20℃~150℃，更佳為0℃~100℃。另外，反應時間較佳為0.1小時~24小時，更佳為0.5小時~12小時。

此處，反應中使用的有機溶劑例如可列舉：非質子性極性溶劑、酚系溶劑、醇、酮、酯、醚、鹵化烴、烴等。作為這些有機溶劑的具體例，非質子性極性溶劑例如可列舉：N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯、四甲基脲、六甲基磷醯三胺等；酚系溶劑例如可列舉：苯酚、間甲酚、二甲酚、鹵化苯酚等；醇例如可列舉：甲醇、乙醇、異丙醇、環己醇、乙二醇單甲醚、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、三乙二醇等；酮例如可列舉：丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等；酯例如可列舉：乳酸乙酯、乳酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基甲氧基丙酸酯、乙基乙氧基丙酸酯、乙二酸二乙酯、丙二酸二乙酯、丙酸異戊酯、異丁酸異戊酯等；醚例如可列舉：二乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇-正丙醚、乙二醇-異丙醚、乙二醇-正丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇乙醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、四氫呋喃、二異戊醚等；鹵化烴例如可列舉：二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯、鄰二氯苯等；烴例如可列舉：己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯等。

這些有機溶劑中，較佳為使用選自由非質子性極性溶劑及酚系溶劑所組成的組群(第一組群的有機溶劑)中的一種以上，或者選自第一組群的有機溶劑中的一種以上與選自由醇、酮、酯、醚、鹵化烴及烴所組成的組群(第二組群的有機溶劑)中的一種以上的混合物。在後者的情況下，相對於第一組群的有機溶劑與第二組群的有機溶劑的合計量，第二組群的有機溶劑的使用比例較佳為50重量%以下，更佳為40重量%以下，尤佳為30重量%以下。另外，有機溶劑的使用量(α)較佳為設為相對於反應溶液的總量(α+β)，四羧酸二酐及二胺的合計量(β)成為0.1重量% ~50重量%的量。

如以上所述，獲得將聚醯胺酸溶解而成的反應溶液。該反應溶液可直接提供給液晶配向劑的製備，也可以將反應溶液中所含的聚醯胺酸分離後再提供給液晶配向劑的製備，或者也可以將分離的聚醯胺酸純化後再提供給液晶配向劑的製備。在將聚醯胺酸進行脫水閉環而製成聚醯亞胺的情況下，可將所述反應溶液直接提供給脫水閉環反應，也可以將反應溶液中所含的聚醯胺酸分離後再提供給脫水閉環反應，或者還可以將分離的聚醯胺酸純化後再提供給脫水閉環反應。聚醯胺酸的分離及純化可依據公知的方法來進行。

<聚合物(A)：聚醯胺酸酯>

作為本發明的聚合物(A)的聚醯胺酸酯例如可利用以下方法來獲得：[I]藉由使用含羥基的化合物或者醚化合物，將由所述合成反應而獲得的聚醯胺酸進行酯化來合成的方法；[II]使四羧酸酯與二胺化合物進行反應的方法。此處，方法[II]中的四羧酸酯可列舉作為所述四羧酸二酐的前驅物的四羧酸的酯化合物，例如可列舉：四羧酸二酯二氯化物、四羧酸二酯等。另外，方法[II]中可使用的二胺化合物可列舉所述聚醯胺酸的合成的說明中所例示的二胺化合物。此外，聚醯胺酸酯可僅具有醯胺酸酯結構，也可以是醯胺酸結構與醯胺酸酯結構並存的部分酯化物。

<聚合物(A)：聚醯亞胺>

作為本發明的液晶配向劑中所含有的聚合物(A)的聚醯亞胺可藉由將以所述方式合成的聚醯胺酸進行脫水閉環，加以醯亞胺化而獲得。

所述聚醯亞胺可以是將作為其前驅物的聚醯胺酸所具有的醯胺酸結構全部進行脫水閉環而成的完全醯亞胺化物，也可以是醯胺酸結構及醯胺酸酯結構中的一部分進行脫水閉環，使醯胺酸結構及醯胺酸酯結構中的至少任一者與醯亞胺環結構並存的部分醯亞胺化物。就可提高電壓保持率的方面而言，本發明的聚醯亞胺的醯亞胺化率較佳為30%以上，更佳為40%~99%，尤佳為50%~99%。該醯亞胺化率是相對於聚醯亞胺的醯胺酸結構的數量、醯胺酸酯結構的數量、及醯亞胺環結構的數量的合計，以百分率來表示醯亞胺環結構的數量所占的比例。此處，醯亞胺環的一部分也可以是異醯亞胺環。

聚醯胺酸的脫水閉環較佳為利用以下方法來進行：對聚醯胺酸進行加熱的方法；或者將聚醯胺酸溶解於有機溶劑中，在該溶液中添加脫水劑及脫水閉環催化劑，視需要進行加熱的方法。其中，較佳為利用後者的方法。

在聚醯胺酸的溶液中添加脫水劑及脫水閉環催化劑來進行醯亞胺化的方法中，脫水劑例如可使用乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。相對於聚醯胺酸的醯胺酸結構的1莫耳，脫水劑的使用量較佳為設為0.01莫耳~20莫耳。脫水閉環催化劑例如可使用吡啶、三甲吡啶、二甲吡啶、三乙胺等三級胺。相對於所使用的脫水劑1莫耳，脫水閉環催化劑的使用量較佳為設為0.01莫耳~10莫耳。脫水閉環反應中使用的有機溶劑可列舉作為用於合成聚醯胺酸者而例示的有機溶劑。脫水閉環反應的反應溫度較佳為0℃~180℃，更佳為10℃~150℃。反應時間較佳為1.0小時~120小時，更佳為2.0小時~30小時。

以所述方式獲得含有聚醯亞胺的反應溶液。該反應溶液可直接提供給液晶配向劑的製備，也可以自反應溶液中去除脫水劑及脫水閉環催化劑後再提供給液晶配向劑的製備，也可以將聚醯亞胺分離後再提供給液晶配向劑的製備，或者還可以將分離的聚醯亞胺純化後再提供給液晶配向劑的製備。這些純化操作可依據公知的方法來進行。

<聚合物(A)的溶液黏度及重量平均分子量>

以所述方式獲得的聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺較佳為當將其製成濃度為10重量%的溶液時，具有10mPa．s~800mPa．s的溶液黏度者，更佳為具有15mPa．s~500mPa．s的溶液黏度者。此外，所述聚合物的溶液黏度(mPa．s)是對使用該聚合物的良溶劑(例如γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯烷酮等)來製備的濃度為10重量%的聚合物溶液，使用E型旋轉黏度計，在25℃下測定而得的值。另外，對於本發明的液晶配向劑中所含有的聚醯胺酸、聚醯胺酸酯以及聚醯亞胺，利用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography，GPC)來測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)較佳為500~100,000，更佳為1,000~50,000。

<其他成分>

本發明的液晶配向劑也可以視需要而含有其他成分。所述其他成分例如可列舉：所述聚合物(A)以外的其他聚合物、分子內具有至少一個環氧基的化合物(以下稱為“含環氧基的化合物”)、官能性矽烷化合物等。

<其他聚合物>

所述其他聚合物可用於改善溶液特性或電特性。所述其他聚合物例如可列舉：聚有機矽氧烷、聚酯、聚醯胺、纖維素衍生物、聚縮醛、聚苯乙烯衍生物、聚(苯乙烯-苯基順丁烯二醯亞胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯等。

在將其他聚合物添加於液晶配向劑中的情況下，相對於液晶配向劑中所含的聚合物的合計100重量份，所述其他聚合物的調配比例較佳為50重量份以下，更佳為0.1重量份~40重量份，尤佳為0.1重量份~30重量份。

<含環氧基的化合物>

含環氧基的化合物可用於提高液晶配向膜的與基板表面的粘接性或電特性。此種含環氧基的化合物例如可列舉以下化合物作為較佳者：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、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、2,2-二溴新戊二醇二縮水甘油醚、N,N,N',N'-四縮水甘油基-間苯二甲胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷、N,N,N',N'-四縮水甘油基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、N,N-二縮水甘油基-苄基胺、N,N-二縮水甘油基-胺基甲基環己烷、N,N-二縮水甘油基-環己基胺等。除此以外，含環氧基的化合物的例子可使用國際公開第2009/096598號記載的含環氧基的聚有機矽氧烷。

在將這些環氧化合物添加於液晶配向劑中的情況下，相對於液晶配向劑中所含的聚合物的合計100重量份，所述環氧化合物的調配比例較佳為40重量份以下，更佳為0.1重量份~30重量份。

<官能性矽烷化合物>

所述官能性矽烷化合物可出於提高液晶配向劑的印刷性的目的來使用。所述官能性矽烷化合物例如可列舉：3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、2-胺基丙基三甲氧基矽烷、2-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-三乙氧基矽烷基丙基三伸乙基三胺、10-三甲氧基矽烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、9-三甲氧基矽烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、9-三甲氧基矽烷基-3,6-二氮雜壬酸甲酯、N-苄基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、縮水甘油氧基甲基三甲氧基矽烷、2-縮水甘油氧基乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷等。

在將這些官能性矽烷化合物添加於液晶配向劑中的情況下，相對於液晶配向劑中所含的聚合物的合計100重量份，所述官能性矽烷化合物的調配比例較佳為2重量份以下，更佳為0.02重量份~0.2重量份。

此外，除了所述成分以外，其他成分還可使用分子內具有至少一個氧雜環丁基的化合物或抗氧化劑等。

<溶劑>

本發明的液晶配向劑是由所述聚合物(A)以及視需要而任意調配的其他成分較佳為溶解於有機溶劑中來構成。用於製備本發明的液晶配向劑的溶劑含有：特定溶劑(X)，其為1-丁氧基-2-丙醇；以及特定溶劑(Y)，其包含選自由二乙二醇二乙醚、二丙酮醇、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇單甲醚所組成的組群中的至少一種。

特定溶劑(X)為1-丁氧基-2-丙醇，所述特定溶劑(X)的含量較佳為溶劑總量的0.1重量%~63重量%，更佳為1重量%~60重量%，特佳為8重量%~55重量%。藉由設為該範圍，則具有在塗佈配向劑時抑制紋理不均的產生的效果。

特定溶劑(Y)包含選自由二乙二醇二乙醚、二丙酮醇、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇單甲醚所組成的組群中的至少一種，較佳為包含選自由二乙二醇二乙醚、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇單甲醚所組成的組群中的至少一種，更佳為包含選自由二乙二醇二乙醚、二丙二醇單甲醚所組成的組群中的至少一種。

所述特定溶劑(Y)的含量較佳為溶劑總量的0.1重量%~63重量%，更佳為1重量%~60重量%，特佳為8重量%~55重量%。藉由設為該範圍，則具有在塗佈配向劑時使在塗佈區域的端部產生的膜厚不良(暈環(Halo))的寬度變窄的效果。

用於製備本發明的液晶配向劑的溶劑也可以出於提高液晶配向劑的塗佈性的目的而使用所述特定溶劑(X)、特定溶劑(Y)以外的其他溶劑(Z)。該其他溶劑(Z)例如可列舉：N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-戊基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯、γ-丁內醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、1,3-二甲基-1-咪唑烷酮、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-己氧基-N,N-二甲基丙醯胺、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-丁烯-1,4-二醇、1,2-戊二醇、 1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、2,3-戊二醇、2,4-戊二醇、1,2-己二醇、1,3-己二醇、1,4-己二醇、1,5-己二醇、1,6-己二醇、2,3-己二醇、2,4-己二醇、2,5-己二醇、3,4-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,2-庚二醇、2,3-庚二醇、3,4-庚二醇、1,3-庚二醇、2,4-庚二醇、3,5-庚二醇、1,4-庚二醇、2,5-庚二醇、1,5-庚二醇、2,6-庚二醇、1,6-庚二醇、1,7-庚二醇、2-乙基-1,3-己二醇、1,2-壬二醇、1,9-壬二醇、8-甲基-1,8-壬二醇、1,2-環戊二醇、1,3-環戊二醇、1,2-環己二醇、1,3-環己二醇、1,4-環己二醇、乙二醇單甲醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、甲基甲氧基丙酸酯、乙基乙氧基丙酸酯、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇-正丙醚、乙二醇-異丙醚、乙二醇-正丁醚(丁基溶纖劑)、乙二醇二甲醚、乙二醇乙醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二異丁基酮、丙酸異戊酯、異丁酸異戊酯、二異戊醚、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、乙醯基丙酮、乙醯乙酸乙酯等。此外，其他溶劑(Z)可單獨使用1種或者將2種以上混合使用。

相對於全部溶劑量，所述特定溶劑(X)與特定溶劑(Y)的合計量較佳為1重量%~70重量%，尤佳為5重量%~60重量%，特佳為10重量%~55重量%。藉由設立為該範圍，則可兼顧在塗佈配向劑時產生的紋理不均的抑制及窄暈環。

所述特定溶劑(X)的含量較佳為特定溶劑(X)與特定溶劑(Y)的合計量的10重量%~90重量%，更佳為15重量%~85重量%，特佳為20重量%~80重量%。藉由設立為該範圍，則可兼顧在塗佈配向劑時產生的紋理不均的抑制及窄暈環。

本發明的液晶配向劑中的固體成分濃度(液晶配向劑的溶劑以外的成分的合計重量在液晶配向劑的總重量中所占的比例)可考慮到黏性、揮發性等來適當選擇，較佳為1重量%~10重量%的範圍。即，本發明的液晶配向劑藉由以後述方式塗佈於基板表面，較佳為進行加熱，從而形成作為液晶配向膜的塗膜或者成為液晶配向膜的塗膜，此時，在固體成分濃度小於1重量%的情況下，該塗膜的膜厚變得過小而難以獲得良好的液晶配向膜。另一方面，在固體成分濃度超過10重量%的情況下，塗膜的膜厚變得過大而難以獲得良好的液晶配向膜，另外，液晶配向劑的黏性增大，塗佈特性變差。

特佳的固體成分濃度的範圍根據在基板上塗佈液晶配向劑時所使用的方法而不同。例如，在利用旋轉塗佈方式的情況下，固體成分濃度特佳為1.5重量%~4.5重量%的範圍。在利用膠版印刷方式的情況下，特佳為將固體成分濃度設為3重量%~9重量%的範圍，藉此將溶液黏度設為12mPa．s~50mPa．s的範圍。在利用噴墨方式的情況下，特佳為將固體成分濃度設為1重量%~5重量%的範圍，藉此將溶液黏度設為3mPa．s~15mPa．s的範圍。製備本發明的液晶配向劑時的溫度較佳為10℃~50℃，更佳為20℃~30℃。

<液晶配向膜以及液晶顯示元件>

本發明的液晶配向膜是利用以所述方式製備的液晶配向劑而形成。另外，本發明的液晶顯示元件包括使用本發明的液晶記向劑而形成的液晶配向膜。應用本發明的液晶顯示元件的驅動模式並無特別限定，可應用於TN型、STN型、IPS型、FFS型、VA 型、多域垂直配向(Multidomain Vertical Alignment，MVA)型、PSA型等多種驅動模式。

本發明的液晶顯示元件例如可利用以下的(1)~(3)的步驟來製造。步驟(1)根據所需的驅動模式而使用不同的基板。步驟(2)及步驟(3)在各驅動模式中共用。

[步驟(1)：塗膜的形成]

首先，在基板上塗佈本發明的液晶配向劑，繼而對塗佈面進行加熱，藉此在基板上形成塗膜。

(1-1)在製造TN型、STN型、VA型、MVA型或PSA型的液晶顯示元件的情況下，將設置有經圖案化的透明導電膜的兩塊基板作為一對，在各基板中的透明性導電膜的形成面上塗佈本發明的液晶配向劑。基板例如可使用：浮法玻璃、鈉玻璃等玻璃；包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚碸、聚碳酸酯、聚(脂環式烯烴)等塑膠的透明基板。設置於基板的一面上的透明導電膜可使用包含氧化錫(SnO₂)的奈塞(NESA)膜(美國PPG公司注冊商標)、包含氧化銦-氧化錫(In₂O₃-SnO₂)的氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)膜等。為了獲得經圖案化的透明導電膜，例如可利用以下方法：形成無圖案的透明導電膜後，藉由光蝕刻來形成圖案的方法；形成透明導電膜時使用具有所需圖案的遮罩的方法等。

本發明的液晶配向劑的塗佈方法並未特別限定，較佳為利用膠版印刷方式、旋轉塗佈方式、輥塗佈機方式或者噴墨方式來進行。本發明的液晶配向劑尤其可藉由用作噴墨方式的塗佈用途，而適當獲得使塗佈區域的端部中產生膜厚不良的區域盡可能變窄而實現液晶面板的窄框化的效果。塗佈液晶配向劑時，為了使基板表面以及透明導電膜與塗膜的粘接性更良好，也可以對基板表面中形成塗膜的面，實施預先塗佈官能性矽烷化合物、官能性鈦化合物等的預處理。

塗佈液晶配向劑後，出於防止所塗佈的配向劑的流掛等目的，較佳為實施預加熱(預烘烤)。預烘烤溫度較佳為30℃~200℃，更佳為40℃~150℃，特佳為40℃~100℃。預烘烤時間較佳為0.25分鐘~10分鐘，更佳為0.5分鐘~5分鐘。然後，出於將溶劑完全去除的目的，另外出於視需要將存在於聚合物中的醯胺酸結構或者醯胺酸酯結構進行熱醯亞胺化的目的，而實施煆燒(後烘烤)步驟。此時的煆燒溫度(後烘烤溫度)較佳為80℃~300℃，更佳為120℃~250℃。後烘烤時間較佳為5分鐘~200分鐘，更佳為10分鐘~100分鐘。以所述方式形成的膜的膜厚較佳為0.001μm~1μm，更佳為0.005μm~0.5μm。

(1-2)在製造IPS型或FFS型液晶顯示元件的情況下，在設置有電極(包含經圖案化為梳齒型的透明導電膜或者金屬膜)的基板的電極形成面、與未設置電極的對向基板的一面上，分別塗佈本發明的液晶配向劑，繼而對各塗佈面進行加熱，藉此形成塗膜。關於此時使用的基板以及透明導電膜的材質、塗佈方法、塗佈後的加熱條件、透明導電膜或者金屬膜的圖案化方法、基板的預處理、以及所形成的塗膜的較佳膜厚，與所述(1-1)相同。金屬膜可使用例如包含鉻等金屬的膜。

在所述(1-1)及(1-2)的任一種情況下，均藉由在基板上塗佈液晶配向劑後，將有機溶劑去除而形成成為配向膜的塗膜。此時，在本發明的液晶配向劑中所含有的聚合物為聚醯胺酸，或為聚醯胺酸酯，或者具有醯亞胺環結構及醯胺酸結構的醯亞胺化聚合物的情況下，可藉由在塗膜形成後進一步加熱來進行脫水閉環反應，製成進一步經醯亞胺化的塗膜。

[步驟(2)：摩擦處理]

在製造TN型、STN型、IPS型或FFS型的液晶顯示元件的情況下，對所述步驟(1)中形成的塗膜實施摩擦處理，所述摩擦處理是利用捲繞有包含例如尼龍、人造絲、棉等纖維的布的輥，向一定方向擦拭。藉此，液晶分子的配向能力賦予至塗膜上而成為液晶配向膜。另一方面，在製造VA型液晶顯示元件的情況下，可將所述步驟(1)中形成的塗膜直接用作液晶配向膜，但也可以對該塗膜實施摩擦處理。此外，對於摩擦處理後的液晶配向膜，也可以進一步進行以下處理而使液晶配向膜在每個區域具有不同的液晶配向能力：藉由對液晶配向膜的一部分照射紫外線，而使液晶配向膜的一部分區域的預傾角變化的處理；或在液晶配向膜表面的一部分形成抗蝕劑膜後，在與剛才的摩擦處理不同的方向上進行摩擦處理後，將抗蝕劑膜去除的處理。該情況下，能夠改善所得的液晶顯示元件的視野特性。

在製造PSA型液晶顯示元件的情況下，也可以將所述步驟(1)中形成的塗膜直接使用，來實施以下的步驟(3)，但出於控制液晶分子的倒塌，利用簡易方法來進行配向分割的目的，也可以進行弱的摩擦處理。

[步驟(3)：液晶單元的構築]

(3-1)準備以所述方式形成有液晶配向膜的2塊基板，在對向配置的2塊基板間配置液晶，藉此製造液晶單元。為了製造液晶單元，例如可列舉以下的2種方法。首先，第一方法為以往已知的方法。該方法中，首先以各液晶配向膜對向的方式經由間隙(單元間隙)而將2塊基板對向配置，使用密封劑將2塊基板的周邊部貼合，在由基板表面及密封劑所劃分的單元間隙內注入填充液晶後，將注入孔密封，藉此製造液晶單元。另外，第二方法為稱為液晶滴注(One Drop Fill，ODF)方式的方法。該方法中，在形成有液晶配向膜的2塊基板中的其中一塊基板上的既定部位，例如塗佈紫外光硬化性的密封劑，進而在液晶配向膜面上的既定的數個部位滴加液晶後，以液晶配向膜對向的方式貼合另一塊基板。接著，使液晶在基板的整個面上鋪開，繼而對基板的整個面照射紫外光而使密封劑硬化，藉此製造液晶單元。在利用任一種方法的情況下，均理想的是對以所述方式製造的液晶單元，進而加熱至所使用的液晶取得各向同性相的溫度為止，然後緩緩冷卻至室溫，藉此去除液晶填充時的流動配向。

作為密封劑，例如可使用含有硬化劑以及作為間隔物的氧化鋁球的環氧樹脂等。另外，液晶可列舉向列型液晶(nematic liquid crystal)以及層列液晶(smectic liquid crystal)，其中較佳為向列型液晶，例如可使用：希夫鹼(Schiff base)系液晶、氧化偶氮(azoxy)系液晶、聯苯系液晶、苯基環己烷系液晶、酯系液晶、三聯苯(terphenyl)系液晶、聯苯基環己烷系液晶、嘧啶系液晶、二噁烷系液晶、雙環辛烷系液晶、立方烷(cubane)系液晶等。另外，也可以在這些液晶中添加以下物質來使用：例如氯化膽甾醇(cholesteryl chloride)、膽甾醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、膽甾醇碳酸酯(cholesteryl carbonate)等膽甾醇液晶(cholesteric liquid crystal)；以商品名“C-15”、“CB-15”(默克(Merck)公司製造)來銷售的手性劑(chiral agent)；對癸氧基苯亞甲基-對胺基-2-甲基丁基肉桂酸酯(p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutylcinnamate)等鐵電液晶(ferroelectric liquid crystal)等。

(3-2)在製造PSA型液晶顯示元件的情況下，除了與液晶同時注入或滴加光聚合性化合物的方面以外，以與所述(3-1)相同的方式構築液晶單元。然後，在對一對基板所具有的導電膜間施加電壓的狀態下，對液晶單元進行光照射。此處施加的電壓例如可設為5V~50V的直流或者交流。另外，所照射的光例如可使用包含150nm~800nm波長的光的紫外線及可見光線，較佳為包含300nm~400nm波長的光的紫外線。照射光的光源例如可使用：低壓水銀燈、高壓水銀燈、氘燈、金屬鹵化物燈、氬共振燈、氙燈、准分子雷射等。此外，所述的較佳波長區域的紫外線能夠藉由將光源與例如濾光片、衍射光柵等並用的方法等來獲得。光的照射量較佳為1,000J/m²以上且小於200,000J/m²，更佳為1,000J/m²~100,000J/m²。

接著，可藉由在液晶單元的外側表面貼合偏光板而獲得本發明的液晶顯示元件。貼合於液晶單元的外表面的偏光板可列舉：以乙酸纖維素保護膜夾持被稱為“H膜”的偏光膜而成的偏光板或者包含H膜其本身的偏光板，所述“H膜”是使聚乙烯醇一邊延伸配向一邊吸收碘而成。此外，在對塗膜進行摩擦處理的情況下，2塊基板是以各塗膜中的摩擦方向相互形成既定角度，例如成為正交或者反平行的方式而對向配置。

本發明的液晶顯示元件可有效地應用於多種裝置，例如可用於：鐘錶、便攜型遊戲機、文字處理器、筆記型個人電腦、汽車導航系統、攝錄機(camcorder)、個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)、數位照相機、移動電話、智慧手機、各種監視器、液晶電視等顯示裝置。

[實施例]

以下，藉由實施例，對本發明進一步進行具體說明，但本發明並不限定於這些實施例。

以下的實施例以及比較例中，利用以下方法來測定聚合物溶液中的聚醯亞胺的醯亞胺化率、聚合物溶液的溶液黏度、聚合物的重量平均分子量以及環氧當量。

[聚醯亞胺的醯亞胺化率]

將聚醯亞胺的溶液投入至純水中，將所得的沉澱物在室溫下充分地減壓乾燥後，溶解於氘化二甲基亞碸中，將四甲基矽烷作為基準物質，在室溫下測定¹H-核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)。根據所得的¹H-NMR光譜，利用下述數式(x)來求出醯亞胺化率[%]。

醯亞胺化率[%]=(1-A¹/A²×α)×100...(x)

(數式(x)中，A¹是在化學位移10ppm附近出現的源自NH基的質子的峰值面積，A²為源自其他質子的峰值面積，α為其他質子相對於聚合物的前驅物(聚醯胺酸)中的NH基的1個質子的個數比例)

[聚合物溶液的溶液黏度]

聚合物溶液的溶液黏度[mPa．s]是對使用既定的溶劑而製備成聚合物濃度為10重量%的溶液，使用E型旋轉黏度計在25℃下測定。

[聚合物的重量平均分子量]

重量平均分子量是利用以下條件下的凝膠滲透層析法來測定的聚苯乙烯換算值。

管柱：東曹(Tosoh)(股)製造，TSKgelGRCXLII

溶劑：四氫呋喃

溫度：40℃

壓力：68kgf/cm²

[環氧當量]

環氧當量是利用JIS C 2105中記載的鹽酸-甲基乙基酮法來測定。

<聚合物(A)的合成> [合成例1：聚醯亞胺(PI-1)的合成]

將作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐(2,3,5-tricarboxy cyclopentyl acetic dianhydride，TCA)22.4g(0.1莫耳)、作為二胺的對苯二胺(p-phenylene diamine，PDA)8.6g(0.08莫耳)及3,5-二胺基苯甲酸膽甾烷基酯(cholestanyl 3,5-diaminobenzoate，HCDA)10.5g(0.02莫耳)，溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，NMP)166g中，在60℃ 下進行6小時反應，獲得含有20重量%的聚醯胺酸的溶液。將所得的聚醯胺酸溶液分取少量，添加NMP而製成聚醯胺酸濃度為10重量%的溶液，測定而得的溶液黏度為90mPa．s。

繼而，在所得的聚醯胺酸溶液中追加NMP，製成聚醯胺酸濃度為7重量%的溶液，添加吡啶11.9g及乙酸酐15.3g，在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後，利用新的NMP對系統內的溶劑進行溶劑置換(藉由本操作而將脫水閉環反應中使用的吡啶及乙酸酐去除至系統外；以下相同)，藉此獲得含有26重量%的醯亞胺化率為約68%的聚醯亞胺(PI-1)的溶液。將所得的聚醯亞胺溶液分取少量，添加NMP而製成聚醯亞胺濃度為10重量%的溶液，測定而得的溶液黏度為45mPa．s。

[合成例2：聚醯亞胺(PI-2)的合成]

將作為四羧酸二酐的TCA 22.5g(0.1莫耳)、作為二胺的3,5-二胺基苯甲酸(3,5-diamino benzoic acid，35DAB)6.1g(0.04莫耳)、膽甾烷氧基-2,4-二胺基苯(cholestanyloxy-2,4-diaminobenzene，HCODA)5.0g(0.010莫耳)及所述式(D-1-5)所表示的化合物(LDA)9.3g(0.020莫耳)、4-(4-胺基苯氧基羰基)-1-(4-胺基苯基)呱啶(4-(4-aminophenoxycarbonyl)-1-(4-aminophenyl)piperidine，APPC)9.4g(0.030莫耳)，溶解於NMP 210g中，在60℃下進行6小時反應，獲得含有20重量%的聚醯胺酸的溶液。將所得的聚醯胺酸溶液分取少量，添加NMP而製成聚醯胺酸濃度為10重量%的溶液，測定而得的溶液黏度為76mPa．s。

繼而，在所得的聚醯胺酸溶液中追加NMP，製成聚醯胺酸濃度為7重量%的溶液，添加吡啶11.9g以及乙酸酐15.4g，在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後，利用新的NMP對系統內的溶劑進行溶劑置換，藉此獲得含有25重量%的醯亞胺化率為約80%的聚醯亞胺(PI-2)的溶液。將所得的聚醯亞胺溶液分取少量，添加NMP而製成聚醯亞胺濃度為10重量%的溶液，測定而得的溶液黏度為39mPa．s。

[合成例3：聚醯亞胺(PI-3)的合成]

將作為四羧酸二酐的2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐(2,4,6,8-tetracarboxy bicyclo[3.3.0]octane-2：4,6：8-dianhydride，BODA)18.7g(0.075莫耳)及1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐(1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride，CB)4.90g(0.025莫耳)、作為二胺的35DAB 10.7g(0.07莫耳)及1,3-二胺基-4-{4-[反式-4-(反式-4-正戊基環己基)環己基]苯氧基}苯(1,3-diamino-4-{4-[trans-4-(trans-4-n-pentylcyclohexyl)cyclohexyl]phenoxy}benzene，PBCH5DAB，所述式(D-1-2)所表示的化合物)13.1g(0.03莫耳)，溶解於NMP 190g中，在60℃下進行6小時反應，獲得含有20重量%的聚醯胺酸的溶液。將所得的聚醯胺酸溶液分取少量，添加NMP而製成聚醯胺酸濃度為10重量%的溶液，測定而得的溶液黏度為85mPa．s。

繼而，在所得的聚醯胺酸溶液中追加NMP，製成聚醯胺酸濃度為7重量%的溶液，添加吡啶9.5g以及乙酸酐12.3g，在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後，利用新的NMP對系統內的溶劑進行溶劑置換，藉此獲得含有26重量%的醯亞胺化率為約65%的聚醯亞胺(PI-3)的溶液。將所得的聚醯亞胺溶液分取少量，添加NMP而製成聚醯亞胺濃度為10重量%的溶液，測定而得的溶液黏度為45mPa．s。

[合成例4：聚醯亞胺(PI-4)的合成]

將作為四羧酸二酐的TCA 110g(0.50莫耳)及1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘並[1,2-c]呋喃-1,3-二酮160g(0.50莫耳)，作為二胺的對苯二胺(PDA)91g(0.85莫耳)、1,3-雙(3-胺基丙基)四甲基二矽氧烷25g(0.10莫耳)及3,6-雙(4-胺基苯甲醯基氧基)膽甾烷25g(0.040莫耳)，以及作為單胺的苯胺1.4g(0.015莫耳)，溶解於NMP 960g中，在60℃下進行6小時反應，藉此獲得含有聚醯胺酸的溶液。將所得的聚醯胺酸溶液分取少量，添加NMP而製成聚醯胺酸濃度為10重量%的溶液，測定而得的溶液黏度為60mPa．s。

繼而，在所得的聚醯胺酸溶液中追加NMP 2,700g，添加吡啶390g以及乙酸酐410g，在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後，利用新的γ-丁內酯對系統內的溶劑進行溶劑置換，藉此獲得含有15重量%的醯亞胺化率為約95%的聚醯亞胺(PI-4)的溶液約2,500g。將該溶液分取少量，添加NMP而製成聚醯亞胺濃度為10重量%的溶液，測定而得的溶液黏度為70mPa．s。

[合成例5：聚醯亞胺(PI-5)的合成]

將作為四羧酸二酐的TCA 22.4g(0.1莫耳)，作為二胺的PDA 8.6g(0.08莫耳)、4,4'-二胺基二苯基甲烷2.0g(0.01莫耳)及4,4'-二胺基-2,2'-雙(三氟甲基)聯苯3.2g(0.01莫耳)，溶解於NMP 324g中，在60℃下進行4小時反應，獲得含有10重量%的聚醯胺酸的溶液。

繼而，在所得的聚醯胺酸溶液中追加NMP 360g，添加吡啶39.5g以及乙酸酐30.6g，在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後，利用新的NMP對系統內的溶劑進行溶劑置換，獲得含有10重量%的醯亞胺化率為約93%的聚醯亞胺(PI-5)的溶液。將所得的聚醯亞胺溶液分取少量，測定而得的溶液黏度為30mPa．s。

[合成例6：聚醯亞胺(PI-6)的合成]

除了將所使用的二胺變更為35DAB 12.2g(0.08莫耳)及HCODA 9.8g(0.02莫耳)以外，利用與所述合成例1相同的方法來獲得聚醯胺酸溶液。將所得的聚醯胺酸溶液分取少量，添加NMP而製成聚醯胺酸濃度為10重量%的溶液，測定而得的溶液黏度為80mPa．s。

繼而，利用與所述合成例1相同的方法來進行醯亞胺化，獲得含有26重量%的醯亞胺化率為約65%的聚醯亞胺(PI-6)的溶液。將所得的聚醯亞胺溶液分取少量，添加NMP而製成聚醯亞胺濃度為10重量%的溶液，測定而得的溶液黏度為40mPa．s。

[合成例7：聚醯胺酸(PA-1)的合成]

將作為四羧酸二酐的CB 200g(1.0莫耳)、作為二胺的2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯210g(1.0莫耳)，溶解於NMP 370g以及γ-丁內酯3,300g的混合溶劑中，在40℃下進行3小時反應，獲得含有10重量%的聚醯胺酸(PA-1)的溶液。將所得的聚醯胺酸溶液分取少量，測定而得的溶液黏度為160mPa．s。

[合成例8：聚醯胺酸(PA-2)的合成]

除了將所使用的四羧酸二酐設為焦蜜石酸二酐(PMDA)196g(0.9莫耳)及CB 19.6g(0.1莫耳)，且將二胺設為PDA 0.2莫耳及4,4'-二胺基二苯基醚(4,4'-diamino diphenylether，DDE)以外，利用與所述合成例7相同的方法來獲得含有10重量%的聚醯胺酸(PA-2)的溶液。將所得的聚醯胺酸溶液分取少量，測定而得的溶液黏度為170mPa．s。

[合成例9：聚醯胺酸(PA-3)的合成]

除了將所使用的四羧酸二酐設為TMPG(下述式TMPG)424g(1.0莫耳)，且將二胺設為1,4-BAAB(下述式1,4-BAAB)348g(1.0莫耳)以外，利用與所述合成例7相同的方法來獲得含有10重量%的聚醯胺酸(PA-3)的溶液。將所得的聚醯胺酸溶液分取少量，測定而得的溶液黏度為150mPa．s。

[化5]

[合成例10：聚有機矽氧烷(APS-1)的合成]

在具備攪拌機、溫度計、滴加漏斗及回流冷卻管的反應容器中，加入2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl trimethoxy silane，ECETS)100.0g、甲基異丁基酮500g以及三乙胺10.0g，在室溫下進行混合。繼而，自滴加漏斗中花30分鐘滴加去離子水100g後，在回流下一邊攪拌一邊在80℃下進行6小時反應。反應結束後，取出有機層，利用0.2重量%硝酸銨水溶液，洗滌至洗滌後的水成為中性為止後，在減壓下蒸餾去除溶劑及水，藉此以黏稠的透明液體的形式獲得反應性聚有機矽氧烷(APS-1)。對該反應性聚有機矽氧烷進行¹H-NMR分析，結果在化學位移(δ)=3.2ppm附近，如理論強度般獲得基於環氧基的峰值，確認在反應中未產生環氧基的副反應。所得的反應性聚有機矽氧烷的重量平均分子量Mw為3,500，環氧當量為180g/莫耳。

繼而，在200mL的三口燒瓶中，加入反應性聚有機矽氧烷(APS-1)10.0g、作為溶劑的甲基異丁基酮30.28g、作為反應性化合物的4-十二烷氧基苯甲酸3.98g、以及作為催化劑的UCAT 18X(商品名，三亞普羅(San-Apro)(股)製造)0.10g，在100℃下一邊攪拌一邊進行48小時反應。反應結束後，將在反應混合物中添加乙酸乙酯而獲得的溶液水洗3次，使用硫酸鎂將有機層乾燥後，蒸餾去除溶劑，藉此獲得液晶配向性聚有機矽氧烷(APS-1)9.0g。所得的聚合物的重量平均分子量Mw為9,900。

<液晶配向劑的製備(1)> [實施例1]

使用聚醯亞胺(PI-1)作為聚合物(A)，向其中添加1-丁氧基-2-丙醇(1-butoxy-2-propanol，BP)、二丙酮醇(diacetone alcohol，DAA)及N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)作為溶劑，製成溶劑組成為BP：DAA：NMP=45：5：50(重量比)、固體成分濃度為3.5重量%的溶液。使用孔徑為1μm的篩檢程式將該溶液進行過濾，藉此製備液晶配向劑(S-1)。此外，液晶配向劑(S-1)主要用於製造垂直配向型的液晶顯示元件。

[噴墨(Inkjet)塗佈性評價]

使用噴墨塗佈裝置(芝浦機電(Shibaura Mechatronics)(股)製造)，將所述製備的液晶配向劑(S-1)塗佈於矽晶片上。塗佈條件設為以頭數64、分配量0.2g/頭．秒來進行兩次往返塗佈(4次塗佈)。繼而，在80℃的加熱板上加熱(預烘烤)1分鐘而去除溶劑，形成平均膜厚為80nm的塗膜。

對形成於矽晶片上的塗膜，以目視進行觀察，將未觀察到紋理不均的情況評價為○，將觀察到少許紋理不均的情況評價為△，將在面內觀察到紋理不均的情況評價為×。

對形成於矽晶片上的塗膜，以目視進行觀察，測定在塗膜的端部中膜厚較中心部更薄且色調變化的部分(膜厚不良的部分)的寬度，根據該寬度的大小來進行暈環評價。暈環評價是以如下方式進行：將在塗膜端部中色調變化的部分的寬度為2.9mm 以下的情況評價為○，將寬度大於3.0mm且為3.9mm以下的情況評價為△，將寬度大於4.0mm的情況評價為×。將其結果示於下述表1-1中。

<實施例2~實施例8、比較例1~比較例5>

除了將所使用的聚合物(A)、其他成分、溶劑的種類及量變更為如下述表1-1所述以外，以與實施例1相同的方式分別製備液晶配向劑(S-2)~液晶配向劑(S-13)。另外，分別使用所製備的液晶配向劑，以與所述實施例1相同的方式在基板上形成塗膜，並且對其噴墨塗佈性進行評價。將它們的結果示於表1-1中。

<實施例9、比較例6~比較例7>

除了將所使用的聚合物(A)、其他成分、溶劑的種類及量變更為如下述表1-2所述以外，以與實施例1相同的方式分別製備液晶配向劑(S-14)~液晶配向劑(S-16)。

[印刷塗佈性評價]

對所述製備的液晶配向劑評價對基板的印刷性。以如下方式進行評價。首先，對所製備的液晶配向劑(S-14)，使用液晶配向膜印刷機(日本寫真印刷(Nissha Printing)(股)製造，埃格斯特瑪(Angstromer)型號“S40L-532”)，以液晶配向劑對網紋輥的滴加量為往返20滴(約0.2g)的條件，使網紋輥與印刷版接觸，將所述作業(以下稱為空轉)進行合計10次。

10次空轉後，繼續使用矽晶片來進行正式印刷。正式印刷中，在空轉後，每隔60秒的間隔投入10塊基板，將塗佈了液晶配向劑後的各基板在80℃下加熱(預烘烤)1分鐘而去除溶劑，然後在210℃下加熱(後烘烤)10分鐘，形成膜厚約80nm的塗膜。利用倍率為20倍的顯微鏡來觀察該塗膜，藉此評價印刷性。

使用空轉後的第10次正式印刷的矽晶片來實施評價。對形成於矽晶片上的塗膜，以目視進行觀察，將未觀察到紋理不均的情況評價為○，將觀察到少許紋理不均的情況評價為△，將在面內觀察到紋理不均的情況評價為×。

對形成於矽晶片上的塗膜，以目視進行觀察，測定在塗膜的端部中膜厚較中心部更薄且色調變化的部分(膜厚不良的部分)的寬度，根據其寬度的大小來進行暈環評價。暈環評價是以如下方式進行：將塗膜端部中色調變化的部分的寬度為1.4mm以下的情況評價為○，將寬度大於1.5mm且為1.9mm以下的情況評價為△，將寬度大於2.0mm的情況評價為×。將其結果示於表1-2中。

將以相同的方式對液晶配向劑(S-15)、液晶配向劑(S-16)進行印刷塗佈性評價的結果示於表1-2中。

表1中，溶劑的略稱分別為以下含義。

[其他成分]

3-AMP：3-胺基甲基吡啶

[特定溶劑(X)]

BP：1-丁氧基-2-丙醇

[特定溶劑(Y)]

DAA：二丙酮醇

DEDG：二乙二醇二乙醚

PGDAc：丙二醇二乙酸酯

DPM：二丙二醇單甲醚

[其他溶劑]

NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮

GBL：γ-丁內酯

Claims

一種液晶配向劑，其含有選自由聚醯胺酸、聚醯胺酸酯及聚醯亞胺所組成的組群中的至少一種聚合物(A)、及溶劑，並且所述液晶配向劑包括：所述溶劑含有：特定溶劑(X)，其為1-丁氧基-2-丙醇；以及特定溶劑(Y)，其包含選自由二乙二醇二乙醚、二丙酮醇及丙二醇二乙酸酯所組成的組群中的至少一種，相對於全部溶劑量，所述特定溶劑(X)與特定溶劑(Y)的合計量為1重量%~70重量%。
如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中所述特定溶劑(X)的含量為特定溶劑(X)與特定溶劑(Y)的合計量的10重量%~90重量%。
如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其是用於利用噴墨方式來進行的塗佈。
如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中所述聚合物(A)是藉由四羧酸二酐與二胺化合物的反應而獲得的聚合物，並且所述液晶配向劑包含：選自由2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、2,4,6,8-四羧基雙環[3.3.0]辛烷-2：4,6：8-二酐、1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、環己烷四羧酸二酐、以及環戊烷四羧酸二酐所組成的組群中的至少一種作為所述四羧酸二酐。
一種液晶配向膜，其使用如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的液晶配向劑而形成。
一種液晶顯示元件，其包括如申請專利範圍第5項所述的液晶配向膜。