(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電膜により形成された一対の電極を有する第１基板の前記導電膜側に、
［Ａ］光配向性構造及び重合性炭素−炭素二重結合を有する重合体を含有する液晶配向剤、
［Ｂ］光配向性構造を有する重合体と、重合性炭素−炭素二重結合を有する成分と、を含有する液晶配向剤、並びに
［Ｃ］光配向性構造及び重合性炭素−炭素二重結合を有する重合体と、重合性炭素−炭素二重結合を有する成分と、を含有する液晶配向剤
からなる群より選択される少なくともいずれかの液晶配向剤を塗布して塗膜を形成し、
前記第１基板に形成した塗膜が、液晶分子を用いて形成される液晶層を介して、第２の基板と対向配置した構成の液晶セルを形成し、
前記一対の電極間に、前記液晶層における液晶分子が駆動しない所定電圧を印加した状態で、又は電圧を印加しない状態で、前記液晶セルに光照射する工程を経ることを特徴とする、液晶表示素子の製造方法。
【請求項２】
前記一対の電極間に前記所定電圧として０Ｖの電圧を印加した状態で前記液晶セルに光照射する、請求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項３】
前記一対の電極間を電気的に接続した状態であって、該電極間に電圧を印加しない状態で前記液晶セルに光照射する、請求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項４】
前記一対の電極間を電気的に非接続にした状態であって、該電極間に電圧を印加しない状態で前記液晶セルに光照射する、請求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項５】
前記液晶セルへの光照射前に又は光照射中に、除電装置により前記液晶セルの除電を行う工程を更に含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項６】
前記液晶表示素子が横電界方式である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液晶表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子としては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型などに代表される、正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いる水平配向モードの液晶表示素子のほか、負の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いる垂直（ホメオトロピック）配向モードのＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶表示素子が知られている。さらに、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型やＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型などの、対向配置された一対の基板のうち一方のみに電極を形成し、基板と平行方向に電界を発生する横電界方式の液晶表示素子も知られている。【０００３】
横電界方式の液晶表示素子は、両基板に電極を形成して基板と垂直方向に電界を発生する旧来の縦電界方式の液晶表示素子と比べて、広い視野角特性を有し、また高品位な表示が可能であることが知られている。さらに、横電界方式の液晶表示素子は、プレチルト角が低いほど、良好な視野角特性と高いコントラストが得られることが知られている。このため、横電界方式の液晶表示素子にあっては、電界無印加時の初期配向特性におけるプレチルト角が低いことが望まれる。【０００４】
上記液晶表示素子においては、液晶分子を基板面に対して所定の方向に配向するために、基板表面に液晶配向膜が形成されている。液晶配向膜に配向性を付与する手段としては、近年、基板表面に形成された有機膜表面をレーヨンなどの布材で一方向にこする方法（ラビング法）に代えて、基板表面に形成した感放射線性の有機薄膜に偏光又は非偏光の放射線を照射することによって液晶配向能を付与する光配向法が提案されている（特許文献１〜５参照）。この光配向法は、工程中にほこりや静電気が発生するのを抑えつつ均一な液晶配向膜を形成することが可能である。さらに、放射線の照射時に適当なフォトマスクを使用することによって有機薄膜上の任意の領域のみに液晶配向能を付与することができ、あるいは照射方向もしくは偏光軸の方向を変えた放射線を複数回照射する方法又はかかる方法とフォトマスクを使用する方法とを併用することにより、一つの有機薄膜上において液晶配向方向が異なる複数の領域を形成することも可能である。加えて、光配向法によって形成された液晶配向膜は、基板表面に垂直方向から偏光放射線を照射するなどの方法を用いることで、原理的にプレチルト角をゼロとすることも可能であり、極めて高品位な表示素子の製造が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３０７７３６号公報
【特許文献２】特開２００４−１６３６４６号公報
【特許文献３】特開２００２−２５０９２４号公報
【特許文献４】特開２００４−８３８１０号公報
【特許文献５】特開２０１０−２１７８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような多くの利点から、光配向法による横電界方式の液晶表示素子の製造が望まれる。しかしながら上記の光配向法を用いた横電界方式の液晶表示素子においては、残像及び焼き付きが問題となることがあり、その改良が重要である。特に、上記の配向状態の経時的変化に起因して画面上に生じる輝度差が、観察者には焼き付きとして認識され問題となっている。また、液晶表示素子が高輝度の表示が可能となるのに伴い、上記の如き液晶表示素子が昼間の屋外で使用される場面が増加することによって、液晶表示素子及びこれに具備される液晶配向膜は、従来の使用態様では考えられなかったほどの強い紫外線を長時間浴びることとなってきた。このため、液晶配向膜の耐紫外線性の向上は近年より重要な問題となっている。【０００７】
横電界方式の液晶表示素子は、視野角によらず高品位な表示が可能となるという優れた表示性能から、医療用ディスプレイや、大型ディスプレイ、さらには携帯端末用小型ディスプレイ等の用途で広く使用されている。特に最近は、タブレット型ＰＣやスマートフォンといった新しいメディアの登場により、視野角によらずより高品位な表示が可能であり、かつ量産性に優れる表示素子の開発は急務である。【０００８】
このような背景から、横電界方式の液晶表示素子において、光配向法によって上記の如き有利な効果を十分に発現することができるとともに、改善された残像特性及び焼き付き特性を示し、かつ多量の紫外線の照射によっても電圧保持率の低下といった問題が少ない液晶配向膜を形成することができる液晶配向剤の提供が望まれている。【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、特定方式の液晶表示素子において、液晶配向性に優れ、焼き付き特性が良好で、長時間の連続駆動後、特に長時間光に曝された場合における電気特性の劣化を抑制することができる液晶表示素子の製造方法を提供することを課題とする。特にＩＰＳモード、ＦＦＳモードといった横電界方式の液晶表示素子において上記課題を達成できるような液晶表示素子の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた発明は、一つの側面において、導電膜により形成された一対の電極を有する第１基板の前記導電膜側に、［Ａ］光配向性構造及び重合性炭素−炭素二重結合を有する重合体を含有する液晶配向剤、［Ｂ］光配向性構造を有する重合体と、重合性炭素−炭素二重結合を有する成分と、を含有する液晶配向剤、ならびに［Ｃ］光配向性構造及び重合性炭素−炭素二重結合を有する重合体と、重合性炭素−炭素二重結合を有する成分と、を含有する液晶配向剤、からなる群より選択される少なくともいずれかの液晶配向剤を塗布して塗膜を形成し、前記第１基板に形成した塗膜が、液晶分子を用いて形成される液晶層を介して、第２基板と対向配置した構成の液晶セルを形成し、前記液晶層における液晶分子が駆動しない所定電圧を印加した状態で、又は前記一対の電極間に電圧を印加しない状態で、前記液晶セルに光照射する工程を経ることを特徴とする、液晶表示素子の製造方法を提供する。【００１１】
上記製造方法により得られた液晶表示素子は、液晶配向性に優れると共に、焼き付き特性が良好で、長時間の連続駆動による電気特性の劣化を起こし難い。特に、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード等の横電界方式の液晶表示素子の製造に好適に用いられる。
【００１２】
上記光照射の工程としては、前記一対の電極間を電気的に非接続にした状態であって、該電極間に電圧を印加しない状態で前記液晶セルに光照射する工程とすることができる。あるいは、上記光照射の工程は、前記一対の電極間に前記所定電圧として０Ｖの電圧を印加した状態で前記液晶セルに光照射する工程、又は前記一対の電極間を電気的に接続した状態であって、該電極間に電圧を印加しない状態で前記液晶セルに光照射する工程とすることができる。０Ｖの電圧を印加した状態、又は電極間を接続しかつ電圧を印加しない状態（ショートさせた状態）で光照射することにより、静電気等による帯電の影響を小さくすることができる。また、帯電の影響を更に小さくするには、前記液晶セルへの光照射前に又は光照射中に、除電装置により前記液晶セルの除電を行う工程を更に含むことが好ましい。【００１３】
本発明は、他の一つの側面において、［Ａ］光配向性構造及び重合性炭素−炭素二重結合を有する重合体を含有する液晶配向剤を提供する。また、［Ｂ］光配向性構造を有する重合体と、重合性炭素−炭素二重結合を有する成分と、を含有する液晶配向剤を提供する。さらに、［Ｃ］光配向性構造及び重合性炭素−炭素二重結合を有する重合体と、重合性炭素−炭素二重結合を有する成分と、を含有する液晶配向剤を提供する。【００１４】
上記の液晶配向剤は、特定の重合体を含有することで、液晶表示素子において、液晶配向性に優れると共に、焼き付き特性が良好で、長時間の連続駆動による電気特性の劣化を抑制することができる。特に、横電界方式の液晶表示素子の製造に当該液晶配向剤を用いると、上記効果をより顕著に奏することができる。
【００１５】
また、本発明は一つの側面において、上記液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜を提供する。当該液晶配向膜は、上記液晶配向剤により形成されるため、液晶配向性に優れると共に、焼き付き特性が良好で、長時間の連続駆動による電気特性の劣化を起こし難い。また更に、本発明は一つの側面において、上記液晶配向膜を具備する液晶表示素子を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例及び比較例にて使用した基板の導電膜のパターンを示す説明図。
【図２】ＦＦＳモードの液晶表示素子の構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の液晶配向剤、液晶表示素子及びその製造方法について説明する。
（液晶配向剤）
本発明の液晶配向剤は、［Ａ］光配向性構造及び重合性炭素−炭素二重結合を有する重合体を含有する液晶配向剤、［Ｂ］光配向性構造を有する重合体と、重合性炭素−炭素二重結合を有する成分と、を含有する液晶配向剤、及び［Ｃ］光配向性構造及び重合性炭素−炭素二重結合を有する重合体と、重合性炭素−炭素二重結合を有する成分と、を含有する液晶配向剤よりなる群から選択される少なくとも一種である。
【００１８】
ここで、光配向性構造とは、光配向性基と分解型光配向部とを含む概念である。光配向性構造としては、光異性化や光二量化、光分解等により光配向性を示す種々の化合物由来の基を採用でき、例えばアゾンゼン又はその誘導体を基本骨格として含有するアゾベンゼン含有基、桂皮酸又はその誘導体を基本骨格として含有する桂皮酸構造を有する基、カルコン又はその誘導体を基本骨格として含有するカルコン含有基、ベンゾフェノン又はその誘導体を基本骨格として含有するベンゾフェノン含有基、クマリン又はその誘導体を基本骨格として有するクマリン含有基、ポリイミド又はその誘導体を基本骨格として含有するポリイミド含有構造等が挙げられる。
【００１９】
［Ａ］、［Ｂ］及び［Ｃ］の液晶配向剤に含有される光配向性構造を有する重合体、並びに光配向性構造及び重合性炭素−炭素二重結合を有する重合体（以下、これら重合体を「特定重合体」ともいう。）としては、例えば、［ａ］側鎖に光配向性基を有する重合体（以下、「［ａ］重合体」ともいう。）、［ｂ］主鎖に光配向性基を有する重合体（以下、「［ｂ］重合体」ともいう。）、並びに［ｃ］分解型光配向性を有する重合体（以下、「［ｃ］重合体」ともいう。）、からなる群より選択される少なくとも１種の重合体とすることができる。
【００２０】
（［ａ］重合体）
［ａ］重合体としては、主鎖骨格が、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリオルガノシロキサン等であるものを用いることができる。中でも、ポリオルガノシロキサン（以下、「［ａ］ポリオルガノシロキサン」ともいう。）とすることが好ましい。
［ａ］重合体が有する光配向性基としては、高い配向能と、ポリオルガノシロキサン骨格などの主鎖骨格への導入の容易性を考慮すると、桂皮酸又はその誘導体を基本骨格として含有する桂皮酸構造を有する基であることが好ましい。
【００２１】
［ａ］重合体を得るための方法は特に限定しない。例えば、側鎖に光配向性基を有するポリオルガノシロキサンを得る場合、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサン（以下、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンともいう。）と、光配向性基を有するカルボン酸、例えば下記式（Ａ１）で表される化合物及び下記式（Ａ２）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物と、の反応生成物とすることができる。また、重合性炭素−炭素二重結合は公知の方法で重合体中に取り込ませることができ、例えば特願２０１１−０９５２２４号公報に記載のようにして行うことができる。
【００２２】
より具体的には、［Ａ］及び［Ｃ］の液晶配向剤に含有される「光配向性構造及び重合性炭素−炭素二重結合を有する重合体」を得るには、例えば、（ｉ）エポキシ基を有する加水分解性のシラン化合物（ｓ１）と、重合性炭素−炭素二重結合を有する加水分解性のシラン化合物（ｓ２）とを含むシラン化合物を用いて加水分解縮合を行った後、これにより得られたエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンと、光配向性基を有するカルボン酸とを反応させる方法、（ｉｉ）上記シラン化合物（ｓ１）を含むシラン化合物を用いて加水分解を行った後、これにより得られたエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンと、光配向性基を有するカルボン酸及び重合性炭素−炭素二重結合を有するカルボン酸を含むカルボン酸と、を反応させる方法などを挙げることができる。
また、[Ｂ]の液晶配向剤に含有される「光配向性構造を有する重合体」を得るには、例えば（ｉｉｉ）上記シラン化合物（ｓ２）を含まず、上記シラン化合物（ｓ１）を含むシラン化合物を用いて加水分解縮合を行った後、これにより得られたエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンと、重合性炭素−炭素二重結合を有するカルボン酸を含まず、光配向性基を有するカルボン酸を含むカルボン酸と、を反応させる方法などを挙げることができる。
【００２３】
【化１】
0005967094.tif 000002
（式（Ａ１）中、Ｒ１は、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、シクロヘキシレン基、炭素数１〜５のアルカンジイル基、又は、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基若しくはシクロヘキシレン基の水素原子の少なくとも一部が、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、当該アルコキシ基の水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換された１価の基、フッ素原子若しくはシアノ基で置換された基である。Ｒ２は、単結合、炭素数１〜３のアルカンジイル基、酸素原子、硫黄原子、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＮＨ−、＊−ＣＯＯ−、＊−ＯＣＯ−、＊−ＣＨ２−Ｏ−又は＊−Ｏ−ＣＨ２−（＊はＲ１との結合手を示す。）である。ａは、０〜３の整数である。但し、ａが２以上の場合、複数のＲ１及びＲ２はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。Ｒ３は、フッ素原子又はシアノ基である。ｂは、０〜４の整数である。但し、ｂが２以上の場合、複数のＲ３は同一であっても異なっていてもよい。
式（Ａ２）中、Ｒ４は、フェニレン基、シクロヘキシレン基、炭素数１〜５のアルカンジイル基、又は、フェニレン基若しくはシクロヘキシレン基の水素原子の少なくとも一部が、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、当該アルコキシ基の水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換された１価の基、フッ素原子若しくはシアノ基で置換された基である。Ｒ５は、単結合、炭素数１〜３のアルカンジイル基、酸素原子、硫黄原子又は−ＮＨ−である。ｃは、１〜３の整数である。但し、ｃが２以上の場合、複数のＲ４及びＲ５はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。Ｒ６は、フッ素原子又はシアノ基である。ｄは、０〜４の整数である。但し、ｄが２以上の場合、複数のＲ６は同一であっても異なっていてもよい。Ｒ７は、酸素原子、−ＣＯＯ−＊又は−ＯＣＯ−＊（＊はＲ８との結合手を示す。）である。Ｒ８は、２価の芳香族基、２価の脂環式基、２価の複素環式基又は２価の縮合環式基である。ｅは、０〜３の整数である。但し、ｅが２以上の場合、複数のＲ７及びＲ８はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。Ｒ９は、単結合、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）ｆ−＊又は−Ｏ（ＣＨ２）ｇ−＊（但し、＊がカルボキシル基と結合する。）である。ｆ及びｇは、それぞれ１〜１２の整数である。）
【００２４】
上記式（Ａ１）におけるＲ１は、フェニレン基、置換フェニレン基、シクロヘキシレン基、置換シクロヘキシレン基又は炭素数１〜３のアルカンジイル基であることが好ましい。Ｒ２は、単結合、酸素原子、−ＣＨ＝ＣＨ−、＊−ＣＨ２−Ｏ−又は＊−Ｏ−ＣＨ２−であることが好ましい。
上記式（Ａ１）で表される化合物としては、例えば下記式（Ａ１−１）〜（Ａ１−５）のそれぞれで表される化合物等を挙げることができる。
【化２】
0005967094.tif 000003
【００２５】
上記式（Ａ２）におけるＲ４としては、フェニレン基、シクロヘキシレン基、ベンゼン環とシクロヘキサン環とが連結してなる２価の基（−Ｃ６Ｈ１０−Ｃ６Ｈ４−）又は炭素数１〜３のアルカンジイル基であることが好ましい。Ｒ５は、単結合又は酸素原子であることが好ましく、酸素原子であることがより好ましい。Ｒ８の２価の芳香族基としては、例えばフェニレン基、ビフェニレン基、メチルフェニレン基などを；２価の脂環式基としては、例えばシクロへキシレン基、ビシクロヘキシレン基などを；２価の複素環式基としては、例えばピペリジレン基、ピリジレン基、ピペラジンジイル基などを；２価の縮合環式基としては、例えばナフチレン基などを；それぞれ挙げることができる。Ｒ９は、単結合又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｇ−＊であることが好ましく、単結合であることがより好ましい。ｅは０であることが好ましい。
上記式（Ａ２）で表される化合物としては、例えば下記式（Ａ２−１）又は式（Ａ２−２）で表される化合物等を挙げることができる。
【化３】
0005967094.tif 000004
【００２６】
上記式（Ａ１）又は式（Ａ２）で表される化合物の合成手順は特に限定せず、有機化学の定法を適宜組み合わせることにより合成することができる。その具体例としては、例えば（i）ハロゲン原子で置換されたベンゼン環骨格を有する化合物と、アクリル酸と、を塩基性条件下において遷移金属触媒の存在下で反応させる方法、（ii）桂皮酸又はその誘導体のベンゼン環をハロゲン原子で置換した化合物と、ハロゲン原子で置換されたベンゼン環骨格を有する化合物と、を塩基性条件下において遷移金属触媒の存在下で反応させる方法、等が挙げられる。
【００２７】
エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンは、上記のような重合体を合成できる方法である限り、どのような方法でもよいが、例えば、特願２０１１−０７３８３０号公報に記載のように行うことができる。
【００２８】
上記エポキシ含有ポリオルガノシロキサンの合成に用いるシラン化合物（ｓ１）は、エポキシ基を有する限りその構造は特に限定しないが、下記式（ｅｐ−１）又は下記式（ｅｐ−２）で表される基を有するものであることが好ましい。
【化４】
0005967094.tif 000005
（式（ｅｐ−１）中、Ｚは、単結合又は酸素原子であり、ｈは、１〜３の整数であり、ｉは、０〜６の整数である。但し、ｉが０の場合、Ｚは単結合である。式（ｅｐ−２）中、ｊは、１〜６の整数である。「＊」は珪素原子との結合手を示す。）
【００２９】
シラン化合物（ｓ１）の好ましい具体例としては、例えば３−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルジメチルメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルジメチルエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、下記式（ｓ１−１）又は下記式（ｓ１−２）で表される化合物
【化５】
0005967094.tif 000006
【００３０】
などを挙げることができる。これらのうち、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、上記式（ｓ１−１）で表される化合物、及び上記式（ｓ１−２）で表される化合物のうちの少なくともいずれかを特に好ましく使用することができる。なお、シラン化合物（ｓ１）としては、上記のものを１種単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３１】
エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンの合成に際しては、上記シラン化合物（ｓ１）以外のその他のシラン化合物を使用することができる。当該その他のシラン化合物としては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシランなどを挙げることができる。これらは、１種単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３２】
また、その他のシラン化合物としては、重合性炭素−炭素二重結合を含む基を有するシラン化合物（ｓ２）を用いることもできる。エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンの合成に際し、当該シラン化合物（ｓ２）を用いることにより、重合性炭素−炭素二重結合を側鎖に有するポリオルガノシロキサンを得ることができる。
シラン化合物（ｓ２）が有する重合性炭素−炭素二重結合を含む基としては、例えば下記式（Ａ）で表される基などを挙げることができる。
【化６】
0005967094.tif 000007
（式（Ａ）中、Ｒは、水素原子又はメチル基であり、ＸＩ及びＸＩＩは、それぞれ独立に、フェニレン基、シクロへキシレン基、メチレン基又は炭素数２〜８のアルキレン基であり、Ｚは、酸素原子、−ＣＯＯ−＊又は−ＯＣＯ−＊（但し、「＊」を付した結合手がＸＩＩに結合する。）である。ａ、ｂ及びｃは、それぞれ独立に０又は１である。ｄは０〜１２の整数である。但し、ｂが０であるとき、ｄは０である。）
【００３３】
上記式（Ａ）におけるＺは、酸素原子であることが好ましい。
上記式（Ａ）で表される基の具体例としては、例えばビニル基、アリル基、ｐ−スチリル基、（メタ）アクリロキシメチル基、２−（（メタ）アクリロキシ）エチル基、３−（（メタ）アクリロキシ）プロピル基、４−（（メタ）アクリロキシ）ブチル基、５−（（メタ）アクリロキシ）ペンチル基、６−（（メタ）アクリロキシ）ヘキシル基、７−（（メタ）アクリロキシ）ヘプチル基、８−（（メタ）アクリロキシ）オクチル基、９−（（メタ）アクリロキシ）ノニル基、１０−（（メタ）アクリロキシ）デシル基、４−（２−（（メタ）アクリロキシ）エチル）フェニル基、２−（（４−（メタ）アクリロキシ）フェニル）エチル基、４−（（メタ）アクリロキシメチル）フェニル基、４−（メタ）アクリロキシフェニルメチル基、４−（３−（（メタ）アクリロキシ）プロピル）フェニル基、３−（４−（メタ）アクリロキシフェニル）プロピル基、４−（（メタ）アクリロキシメトキシ）フェニル基、４−（２−（（メタ）アクリロキシ）エトキシ）フェニル基、４−（３−（（メタ）アクリロキシ）プロポキシ）フェニル基、（メタ）アクリロキシメトキシメチル基、２−（（メタ）アクリロキシメトキシ）エチル基、２−（２−（（メタ）アクリロキシ）エトキシ）エチル基、２−（２−（２−（（メタ）アクリロキシ）エトキシ）エトキシ）エチル基、３−（３−（（メタ）アクリロキシ）プロポキシ）プロピル基、アクリロキシメチル基、６−｛［６−（アクリロイルオキシ）ヘキサノイル］オキシ｝ヘキシル基などを挙げることができる。これらの中でもビニル基、アリル基、ｐ−スチリル基、（メタ）アクリロキシメチル基、２−（（メタ）アクリロキシ）エチル基、３−（（メタ）アクリロキシ）プロピル基、及び６−｛［６−（アクリロイルオキシ）ヘキサノイル］オキシ｝ヘキシル基などを好ましい基として挙げることができる。なお、本明細書における「（メタ）アクリロキシ」は、アクリロキシ及びメタクリロキシを示す。
【００３４】
上記式（Ａ）を有するシラン化合物（ｓ２）の具体例としては、例えば３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリエトキシシランなどを挙げることができる。
【００３５】
（シラン化合物の加水分解縮合反応）
ポリオルガノシロキサンの合成に際し、シラン化合物の加水分解縮合反応は、上記の如きシラン化合物の１種又は２種以上と水とを、好ましくは適当な触媒及び有機溶媒の存在下で反応させることにより行うことができる。
ポリオルガノシロキサンの合成に使用するシラン化合物（ｓ１）の使用割合は、反応に使用するシラン化合物の全体量に対して、３０重量％以上とすることが好ましく、４０重量％以上とすることがより好ましく、５０重量％以上とすることが更に好ましい。また、シラン化合物（ｓ２）の使用割合は、反応に使用するシラン化合物の全体量に対して、７０重量％以下であることが好ましく、６０重量％以下であることが更に好ましい。
加水分解縮合反応に際し、水の使用割合は、シラン化合物（合計量）１モルに対して、好ましくは０．５〜１００モルであり、より好ましくは１〜３０モルである。
【００３６】
上記触媒としては、例えば酸、アルカリ金属化合物、有機塩基、チタン化合物、ジルコニウム化合物などを挙げることができる。これら触媒の具体例としては、酸として、例えば塩酸、硫酸、硝酸、蓚酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、リン酸などを；アルカリ金属化合物として、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、ナトリウムエトキシドなどを；有機塩基として、例えばエチルアミン、ジエチルアミン、ピペラジン、ピペリジン、ピロリジン、ピロールの如き１〜２級有機アミン：トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロウンデセンの如き３級の有機アミン：テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの如き４級の有機アミンなどを；それぞれ挙げることができる。上記触媒としては、エポキシ基の開環などの副反応を抑制できる点や、加水分解縮合速度を速くできる点、保存安定性に優れている点等において、中でもアルカリ金属化合物又は有機塩基が好ましく、特に有機塩基が好ましい。
有機塩基の使用量は、有機塩基の種類、温度などの反応条件などにより異なり、適宜に設定されるべきであるが、例えば全シラン化合物に対して、好ましくは０．０１〜３倍モルであり、より好ましくは０．０５〜１倍モルである。
【００３７】
加水分解縮合反応の際に使用することができる有機溶媒としては、例えば炭化水素、ケトン、エステル、エーテル、アルコールなどを挙げることができる。その具体例としては、炭化水素として、例えばトルエン、キシレンなどを；ケトンとして、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルｎ−アミルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノンなどを；エステルとして、例えば酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、乳酸エチルなどを；エーテルとして、例えばエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどを；
アルコールとして、例えば１−ヘキサノール、４−メチル−２−ペンタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどを；それぞれ挙げることができる。これらのうち非水溶性の有機溶媒を用いることが好ましい。なお、これらの有機溶媒は、１種単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
加水分解縮合反応における有機溶媒の使用割合は、全シラン化合物１００重量部に対して、好ましくは１０〜１０，０００重量部であり、より好ましくは５０〜１，０００重量部である。
【００３８】
加水分解縮合反応は、上記の如きシラン化合物を有機溶媒に溶解し、この溶液を有機塩基及び水と混合して、例えば油浴などにより加熱することにより実施することが好ましい。反応時には、加熱温度を１３０℃以下とすることが好ましく、４０〜１００℃とすることがより好ましい。加熱時間は、０．５〜１２時間とすることが好ましく、１〜８時間とすることがより好ましい。加熱中は、混合液を撹拌してもよく、還流下に置いてもよい。
反応終了後、反応液から分取した有機溶媒層を水で洗浄することが好ましい。この洗浄に際しては、少量の塩を含む水（例えば、０．２重量％程度の硝酸アンモニウム水溶液など）を用いて洗浄することにより、洗浄操作が容易になる点で好ましい。洗浄は、洗浄後の水層が中性になるまで行い、その後、有機溶媒層を、必要に応じて無水硫酸カルシウム、モレキュラーシーブスなどの乾燥剤で乾燥した後、溶媒を除去することにより、目的とするポリオルガノシロキサンを得ることができる。
【００３９】
（エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンと光配向性基を有するカルボン酸との反応）
エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンと、光配向性基を有するカルボン酸との反応は、好ましくは触媒及び有機溶媒の存在下で行うことができる。
【００４０】
上記反応に際し、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンとの反応に用いるカルボン酸としては、光配向性基を有するカルボン酸を単独で、又はその他のカルボン酸と共に使用することができる。ここで使用することができるその他のカルボン酸としては、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、安息香酸、メチル安息香酸、上記式（Ａ）で表される基を有するカルボン酸（以下、特定カルボン酸ともいう。）などが挙げられる。その他のカルボン酸として特定カルボン酸を用いることにより、重合性炭素−炭素二重結合を側鎖に有するポリオルガノシロキサンを得ることができる。
ここで、特定カルボン酸としては、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するカルボン酸が好ましく、その具体例としては、例えば下記式（Ｃ−１）〜（Ｃ−３）のそれぞれで表される化合物などを挙げることができる。
【化７】
0005967094.tif 000008
【００４１】
光配向性基を有するカルボン酸の使用割合は、反応に使用するカルボン酸の全体量に対して、５モル％以上であることが好ましく、１０モル％以上であることがより好ましい。また、上記特定カルボン酸の使用割合は、反応に使用するカルボン酸の全体量に対して、７０モル％以下であることが好ましく、５０モル％以下であることがより好ましい。
カルボン酸（全体量）の使用割合は、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンが有するエポキシ基１モルに対して、好ましくは０．００１〜１０モルであることが好ましく、０．０１〜５モルであることがより好ましく、０．０５〜２モルであることが更に好ましい。
【００４２】
反応に使用する触媒としては、例えば有機塩基、エポキシ化合物の反応を促進するいわゆる硬化促進剤として公知の化合物などを用いることができる。
ここで、有機塩基としては、例えばエチルアミン、ジエチルアミン、ピペラジン、ピペリジン、ピロリジン、ピロールの如き１〜２級有機アミン；トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロウンデセンの如き３級有機アミン；テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの如き４級有機アミン；などを挙げることができる。また、硬化促進剤としては、例えばベンジルジメチルアミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールの如き３級アミン；２−メチルイミダゾール、２−ｎ−ヘプチルイミダゾールの如きイミダゾール化合物；ジフェニルフォスフィン、トリフェニルフォスフィンの如き有機リン化合物；ベンジルトリフェニルフォスフォニウムクロライド、テトラ−ｎ−ブチルフォスフォニウムブロマイドの如き４級フォスフォニウム塩；１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７やその有機酸塩の如きジアザビシクロアルケン；オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、アルミニウムアセチルアセトン錯体の如き有機金属化合物；テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムクロライドの如き４級アンモニウム塩；三フッ化ホウ素、ホウ酸トリフェニルの如きホウ素化合物；塩化亜鉛、塩化第二錫の如き金属ハロゲン化合物；などを挙げることができる。これらのうち、好ましくは４級アンモニウム塩である。
上記触媒は、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサン１００重量部に対して、好ましくは１００重量部以下、より好ましくは０．０１〜１００重量部、更に好ましくは０．１〜２０重量部の割合で使用される。
【００４３】
エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンとカルボン酸との反応に使用する有機溶媒としては、例えば炭化水素化合物、エーテル化合物、エステル化合物、ケトン化合物、アミド化合物、アルコール化合物などを挙げることができる。これらのうち、原料及び生成物の溶解性並びに生成物の精製のしやすさの観点から、エーテル化合物、エステル化合物、ケトン化合物が好ましく、特に好ましい溶媒の具体例として、２−ブタノン、２−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン及び酢酸ブチル等を挙げることができる。有機溶媒は、固形分濃度（反応溶液中の溶媒以外の成分の合計重量が溶液の全重量に占める割合）が、０．１重量％以上となる割合で使用することが好ましく、５〜５０重量％となる割合で使用することがより好ましい。反応温度は、好ましくは０〜２００℃であり、より好ましくは５０〜１５０℃である。反応時間は、好ましくは０．１〜５０時間であり、より好ましくは０．５〜２０時間である。
【００４４】
こうして得られた［ａ］ポリオルガノシロキサンは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が、５００〜１００，０００であることが好ましく、１，０００〜５０，０００であることがより好ましい。
また、[ａ]ポリオルガノシロキサンが重合性炭素−炭素二重結合を有する場合、重合性炭素−炭素二重結合を含む基、好ましくは上記式（Ａ）で表される基、より好ましくは上記に例示した具体的な基のうちから選択される１種以上の基を、［ａ］ポリオルガノシロキサンに含まれるケイ素原子の１モルに対して、好ましくは０．０１〜０．６０モルの割合、より好ましくは０．０２〜０．５０モルの割合、更に好ましくは０．０２〜０．３０モルの割合で含有する。
【００４５】
（光配向性基を有するポリアミック酸）
［ａ］重合体として、光配向性基を有するポリアミック酸（以下、［ａ］ポリアミック酸ともいう。）を得るには、例えば、（i）光配向性基を有するテトラカルボン酸二無水物と、ジアミンとを反応させる方法、（ii）テトラカルボン酸二無水物と、光配向性基を有するジアミンと、を反応させる方法等が挙げられる。これらのうち、ポリアミック酸骨格への光配向性基の導入の容易性を考慮すると、（ii）の方法によることが好ましい。
【００４６】
（テトラカルボン酸二無水物）
光配向性基を有するジアミンとの反応に使用するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらの具体例としては、脂肪族テトラカルボン酸二無水物として、例えば１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物などを；脂環式テトラカルボン酸二無水物として、例えば２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、３−オキサビシクロ［３．２．１］オクタン−２，４−ジオン−６−スピロ−３’−（テトラヒドロフラン−２’，５’−ジオン）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、３，５，６−トリカルボキシ−２−カルボキシメチルノルボルナン−２：３，５：６−二無水物、２，４，６，８−テトラカルボキシビシクロ［３．３．０］オクタン−２：４，６：８−二無水物、４，９−ジオキサトリシクロ［５．３．１．０２，６］ウンデカン−３，５，８，１０−テトラオン、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［２．２．２］オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物などを；芳香族テトラカルボン酸二無水物として、例えばピロメリット酸二無水物などを；それぞれ挙げることができるほか、特開２０１０−９７１８８号公報に記載のテトラカルボン酸二無水物等を用いることができる。なお、上記テトラカルボン酸二無水物は、１種単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００４７】
（ジアミン）
光配向性基を有するジアミンは、例えば脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン、ジアミノオルガノシロキサンなどのいずれであってもよい。当該ジアミンが有する光配向性基は、上記式（Ａ）で表される基であることが好ましく、桂皮酸構造を有する基であることがより好ましい。これらの具体例としては、例えば下記式（ｄ−１）又は式（ｄ−２）で表されるジアミンなどを挙げることができる。
【化８】
0005967094.tif 000009
【００４８】
上記ポリアミック酸の合成に際し、ジアミンとしては、上記光配向性基を有するジアミン以外のその他のジアミンを併用してもよい。当該その他のジアミンとしては、例えばｍ−キシリレンジアミン、テトラメチレンジアミン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４−アミノフェニル−４’−アミノベンゾエート、２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，６−ジアミノピリジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノフェニル）−ベンジジン、３，５−ジアミノ安息香酸、３，５−ジアミノ安息香酸コレスタニル、１，１−ビス（４−（（アミノフェニル）メチル）フェニル）−４−ヘプチルシクロヘキサン、４−アミノベンジルアミン、及び下記式（Ｆ−１）
【００４９】
【化９】
0005967094.tif 000010
（式中、ＸI及びＸIIは、それぞれ、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−であり、ＲＩは、炭素数１〜３のアルカンジイル基であり、ａは０又は１であり、ｂは０〜２の整数であり、ｃは１〜２０の整数であり、ｎは０又は１である。但し、ａ及びｂが同時に０になることはない。）
で表される化合物などの他、特開２０１０−９７１８８号公報に記載のジアミンを用いることができる。なお、その他のジアミンとしては、これらを１種単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００５０】
（ポリアミック酸の合成）
ポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンの使用割合は、ジアミン化合物に含まれるアミノ基１当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が０．２〜２当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは０．３〜１．２当量となる割合である。
【００５１】
ポリアミック酸の合成反応は、好ましくは有機溶媒中において、好ましくは−２０℃〜１５０℃、より好ましくは０℃〜１００℃の温度条件下において、好ましくは０．５時間〜２４時間、より好ましくは２時間〜１０時間行われる。
【００５２】
ここで、有機溶媒としては、合成されるポリアミック酸を溶解できるものであれば特に制限はなく、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミド等の非プロトン系極性溶媒；ｍ−クレゾール、キシレノール、フェノール、ハロゲン化フェノール等のフェノール系溶媒等を挙げることができる。また、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素などを併用してもよい。
有機溶媒の使用量（ａ）は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の総量（ｂ）が、反応溶液の全量（ａ＋ｂ）に対して０．１質量％〜５０質量％となるような量であることが好ましく、５質量％〜３０質量％となるような量であることがより好ましい。
【００５３】
以上のようにして、ポリアミック酸を溶解してなる反応溶液が得られる。この反応溶液はそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液中に含まれるポリアミック酸を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、又は単離したポリアミック酸を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。なお、ポリアミック酸の単離は、上記反応溶液を大量の貧溶媒中に注いで析出物を得、この析出物を減圧下乾燥する方法、又は反応溶液中の有機溶媒をエバポレーターで減圧留去する方法等により行うことができる。また、このポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解し、次いで貧溶媒で析出させる方法、あるいは、エバポレーターで減圧留去する工程を１回又は数回行う方法等により、ポリアミック酸を精製することができる。
【００５４】
（光配向性基を有するポリイミドの合成）
光配向性基を有するポリイミドは、上記の如くして得られたポリアミック酸の有するアミック酸構造を脱水閉環することにより合成することができる。このとき、アミック酸構造の全部を脱水閉環して完全にイミド化してもよく、あるいはアミック酸構造のうちの一部のみを脱水閉環してアミック酸構造とイミド構造とが併存する部分イミド化物としてもよい。ポリアミック酸の脱水閉環は、（i）ポリアミック酸を加熱する方法により、又は（ii）ポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤及び脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行うことができる。
【００５５】
光配向性基を有するポリアミック酸を脱水閉環してポリイミドとする場合には、ポリアミック酸を含む反応溶液をそのまま脱水閉環反応に供してもよく、当該反応溶液中に含まれるポリアミック酸を単離したうえで脱水閉環反応に供してもよく、又は単離したポリアミック酸を精製したうえで脱水閉環反応に供してもよい。
【００５６】
上記ポリアミック酸の溶液中に脱水剤及び脱水閉環触媒を添加する方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸のアミック酸構造の１モルに対して０．０１〜２０モルとすることが好ましい。脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミン等の３級アミンを用いることができる。脱水閉環触媒の使用量は、使用する脱水剤１モルに対して０．０１〜１０モルとすることが好ましい。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは０〜１８０℃であり、より好ましくは１０〜１５０℃である。反応時間は、好ましくは１．０〜１２０時間であり、より好ましくは２．０〜３０時間である。
【００５７】
以上のようにして、ポリイミドを溶解してなる反応溶液が得られる。この反応溶液はそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液中に含まれるポリイミドを単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、又は単離したポリイミドを精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。
【００５８】
［ａ］重合体の主鎖骨格がポリアミック酸又はポリイミドである場合、当該［ａ］重合体において、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の重量平均分子量は、５００〜５００，０００であることが好ましく、１，０００〜１００，０００であることがより好ましい。
【００５９】
（［ｂ］重合体）
主鎖に光配向性基を有する重合体（［ｂ］重合体）の主骨格としては、例えばポリオルガノシロキサン、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、ポリシロキサン、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ（スチレン−フェニルマレイミド）誘導体、ポリ（メタ）アクリレート、多官能カルボン酸と多官能エポキシ化合物との反応物等が挙げられる。これらのうち、多官能カルボン酸と多官能エポキシ化合物との反応物であることが好ましい。
【００６０】
多官能カルボン酸と多官能エポキシ化合物との反応物は、特に限定しないが、下記式（１）で表される構造を有するものであることが好ましい。［ｂ］重合体が、上記のような特定の構造を有することで、例えば横電界方式の液晶表示素子に適用した場合において、液晶配向性により優れるとともに、長時間の連続駆動による電気特性の劣化を更に抑制することができる。
【化１０】
0005967094.tif 000011
（式（１）中、Ｒ１０は、炭素数１〜４のアルキル基、水酸基、ハロゲン原子又はシアノ基である。ｍ及びｎは、それぞれ独立して０〜４の整数である。但し、ｍとｎとの合計が２以上である場合、複数のＲ１０は同一でも異なってもよい。「＊」は結合手である。）
【００６１】
上記式（１）で表される構造を主鎖に有する重合体は、どのような方法によって製造されたものであってもよいが、多官能エポキシ化合物と、上記式（１）で表される構造を有する多官能カルボン酸との反応生成物であることが、製造方法の簡便性及び重合体の単離・精製が容易であるとの観点から好ましい。
【００６２】
ここで、上記合成に使用する多官能エポキシ化合物としては、例えばジエポキシ化合物などを挙げることができ、その具体例としては、例えば１，２，３，４−ジエポキシブタン、１，２，４，５−ジエポキシペンタン、２−メチル−１，２，３，４−ジエポキシブタン、１，２，５，６−ジエポキシヘキサン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルなどが挙げられる。
多官能エポキシ化合物と、上記式（１）で表される構造を有する多官能カルボン酸との反応は、例えば適当な有機溶媒中で行うことができる。このときの反応温度は、好ましくは０〜２５０℃であり、より好ましくは５０〜２００℃である。反応時間は、好ましくは１〜１２０時間であり、より好ましくは２〜３０時間である。
［ｂ］重合体について、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の重量平均分子量は、５００〜５００，０００であることが好ましく、１，０００〜１００，０００であることがより好ましい。
【００６３】
（［ｃ］重合体）
［ｃ］重合体は、［Ｂ］の液晶配向剤における「光配向性構造を有する重合体」として用いることができる。［ｃ］重合体は、分解型光配向性を有する限り、その構造は特に限定しないが、ポリアミック酸及びポリイミドよりなる群から選択される少なくとも一種（以下、「［ｃ］ポリアミック酸及び／又はポリイミド」ともいう。）が好ましい。
【００６４】
［ｃ］ポリアミック酸及び／又はポリイミドとしては、公知のものを用いることができるが、ビシクロ［２．２．２］オクテン骨格又はシクロブタン骨格を有することが好ましい。［ｃ］ポリアミック酸及び／又はポリイミドが、このような特定の骨格を有することで、本発明の液晶配向剤を用いて形成された液晶表示素子において、液晶配向性に更に優れるとともに、長時間の連続駆動による電気特性の劣化を更に抑制することができる。具体的には、上記ポリアミック酸が、下記式（ｃ−１）〜下記式（ｃ−４）のそれぞれで表される構造単位のいずれかを有し、また、上記ポリイミドが下記式（ｃ−５）又は下記式（ｃ−６）で表される構造単位を有することが好ましい。
【化１１】
0005967094.tif 000012
（上記式（ｃ−１）〜（ｃ−６）中、Ｒｃ１及びＲｃ２は、それぞれ独立して２価の有機基である。）
【００６５】
Ｒｃ１及びＲｃ２の２価の有機基としては、例えば炭素数１〜３０のアルカンジイル基、脂環式構造を有する炭素数３〜４０の２価の炭化水素基、芳香環を有する炭素数５〜４０の２価の炭化水素基などが挙げられる。
ビシクロ［２．２．２］オクテン骨格又はシクロブタン骨格を有するポリアミック酸又はポリイミドは、例えば、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物及びビシクロ［２．２．２］オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物の少なくともいずれかを含むテトラカルボン酸二無水物と、上記その他のジアミンとして例示したジアミンとを反応させることにより得ることができる。なお、当該反応は、光配向性基を有するポリアミック酸及びポリイミドの説明で記載したように行うことができる。
［ｃ］重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の重量平均分子量は、５００〜５００，０００であることが好ましく、１，０００〜１００，０００であることがより好ましい。
【００６６】
上記特定重合体の配合比率は、液晶配向剤の全体量に対して、０．５重量％以上とすることが好ましく、２重量％以上とすることがより好ましい。なお、特定重合体としては、上記［ａ］重合体、［ｂ］重合体及び［ｃ］重合体のうちの一種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の液晶配向剤に含有される特定重合体としては、［ａ］ポリオルガノシロキサン及び［ｂ］重合体からなる群より選択される少なくとも１種の重合体を含むことが好ましく、［ａ］ポリオルガノシロキサンを含むことがより好ましい。
【００６７】
（重合性炭素−炭素二重結合を有する成分）
重合性炭素−炭素二重結合を有する成分は、［Ｂ］及び［Ｃ］の液晶配向剤に含有される化合物であり、重合体とモノマーの両方を含む概念である。当該成分が重合体である場合、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の重量平均分子量は、２００〜５０，０００であることが好ましく、５，００〜１０，０００であることがより好ましい。
重合性炭素−炭素二重結合を有する成分としては、例えば、分子中に、下記式（Ｂ−ＩＩ）で表される１価の基を少なくとも２つ有する化合物（Ｂ−１）等が挙げられる。
【化１２】
0005967094.tif 000013
（式（Ｂ−ＩＩ）中、Ｒは、水素原子又はメチル基であり、Ｙ２及びＹ３は、それぞれ独立に、酸素原子又は硫黄原子である。）
【００６８】
化合物（Ｂ−１）における上記式（Ｂ−ＩＩ）で表される１価の基の数は、２〜６個であることが好ましく、２個であることがより好ましい。また、Ｙ２としては、酸素原子であることが好ましい。
化合物（Ｂ−１）としては、分子中に、下記式（Ｂ−Ｉ）で表される２価の基を更に少なくとも１つ含むものであることが好ましい。
−Ｘ１−Ｙ１−Ｘ２−      （Ｂ−Ｉ）
（式（Ｂ−Ｉ）中、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立に、１，４−フェニレン基、１，４−シクロへキシレン基、又は、１，４−フェニレン基若しくは１，４−シクロへキシレン基に結合する水素原子の少なくとも１つが、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、フッ素原子若しくはシアノ基で置換された基である。Ｙ１は、単結合、炭素数１〜４の２価の炭化水素基、酸素原子、硫黄原子又は−ＣＯＯ−である。）
【００６９】
上記式（Ｂ−Ｉ）における炭素数１〜４の２価の炭化水素基としては、例えばメチレン基、ジメチルメチレン基などを挙げることができる。上記式（Ｂ−Ｉ）で表される２価の基として具体的には、例えば下記式（Ｂ−Ｉ−１）〜（Ｂ−Ｉ−６）
【化１３】
0005967094.tif 000014
のそれぞれで表される基や、上記式（Ｂ−Ｉ−１）〜（Ｂ−Ｉ−６）におけるベンゼン環又はシクロヘキサン環の水素原子が、それぞれ、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、フッ素原子又はシアノ基で置換された基などを挙げることができる。
【００７０】
上記化合物（Ｂ−１）の具体例としては、例えば、ビフェニル構造を有するジ（メタ）アクリレート（上記式（Ｂ−Ｉ）で表される２価の基が上記式（Ｂ−Ｉ−１）で表される基であり、上記式（Ｂ−ＩＩ）におけるＹ２及びＹ３が、それぞれ酸素原子である。）、
フェニル−シクロヘキシル構造を有するジ（メタ）アクリレート（上記式（Ｂ−Ｉ）で表される２価の基が上記式（Ｂ−Ｉ−２）で表される基であり、上記式（Ｂ−ＩＩ）におけるＹ２及びＹ３が、それぞれ酸素原子である。）、
２，２−ジフェニルプロパン構造を有するジ（メタ）アクリレート（上記式（Ｂ−Ｉ）で表される２価の基が上記式（Ｂ−Ｉ−３）で表される基であり、上記式（Ｂ−ＩＩ）におけるＹ２及びＹ３が、それぞれ酸素原子である。）、
ジフェニルメタン構造を有するジ（メタ）アクリレート（上記式（Ｂ−Ｉ）で表される２価の基が上記式（Ｂ−Ｉ−４）で表される基であり、上記式（Ｂ−ＩＩ）におけるＹ２及びＹ３が、それぞれ酸素原子である。）、
ジフェニルチオエーテル構造を有するジチオ（メタ）アクリレート（上記式（Ｂ−Ｉ）で表される２価の基が上記式（Ｂ−Ｉ−５）で表される基であり、上記式（Ｂ−ＩＩ）におけるＹ２が酸素原子であり、Ｙ３が硫黄原子である。）、及びその他の化合物（Ｂ−１）を挙げることができる。
【００７１】
上記重合性炭素−炭素二重結合を有する成分としては、上記に挙げた化合物の他、例えばジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどの（メタ）アクリレートモノマー等の単量体化合物；（メタ）アクリロイル基等を有するアクリル系の重合体；（メタ）アクリロイル基等を有するシルセスキオキサンなどのシロキサン系の重合体；等が挙げられる。これらのうち、（メタ）アクリロイル基等を有するアクリル系又はシロキサン系の重合体等が好ましく、（メタ）アクリロイル基を有するシロキサン系の重合体等がより好ましい。
【００７２】
本発明の液晶配向剤が重合性炭素−炭素二重結合を有する成分を含有する場合、当該成分の配合比率は、液晶配向剤に含有される重合体の固形分の合計を１００質量部とした場合において、０．１質量部〜７０重量部が好ましく、０．５質量部〜６０重量部がより好ましく、１質量部〜５０重量部がさらに好ましい。
【００７３】
（その他の成分）
［Ａ］、［Ｂ］及び［Ｃ］の液晶配向剤は、必要に応じてその他の成分を含有していてもよい。かかるその他の成分としては、例えば上記特定重合体以外の重合体（以下、「他の重合体」ともいう）、硬化剤、硬化触媒、硬化促進剤、分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物（但し、［ａ］ポリオルガノシロキサンに該当するものを除く。以下、「エポキシ化合物」ともいう。）、官能性シラン化合物（但し、［ａ］ポリオルガノシロキサンに該当するものを除く。）、界面活性剤等が挙げられる。以下各成分について詳述する。
【００７４】
［他の重合体］
上記他の重合体は、液晶配向剤の溶液特性及び得られる液晶配向膜の電気特性を更に改善するために使用することができる。かかる他の重合体としては、上記特定重合体以外の重合体（以下、［Ｄ］重合体ともいう。）、上記［ａ］ポリオルガノシロキサン以外のポリオルガノシロキサン（以下、「他のポリオルガノシロキサン」ともいう。）を好適に用いることができる。またこれら以外に、ポリアミック酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ（スチレン−フェニルマレイミド）誘導体、ポリ（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
【００７５】
ここで、［Ｄ］重合体は、例えば上記光配向性基を有するポリアミック酸の合成に使用する化合物として例示したテトラカルボン酸二無水物と、上記その他のジアミンとを反応させることにより得ることができる。液晶配向剤が、［Ｄ］重合体を更に含有することで、長時間の連続駆動による電気特性の劣化をより効果的に抑制することができる。特に、上記特定重合体として［ａ］ポリオルガノシロキサンを含有する液晶配向剤に、［Ｄ］重合体を含有させることにより、上記効果を奏しやすい。この場合における［Ｄ］重合体の使用割合は、［ａ］ポリオルガノシロキサンの固形分の合計を１００質量部とした場合、５質量部〜２，０００質量部であることが好ましく、１０質量部〜１，０００質量部であることがより好ましい。
一方、上記他のポリオルガノシロキサンは、例えばアルコキシシラン化合物及びハロゲン化シラン化合物よりなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物（以下、「原料シラン化合物」ともいう）を、好ましくは適当な有機溶媒中で、水及び触媒の存在下において加水分解及び縮合することにより合成することができる。
他の重合体を液晶配向剤に添加する場合、その配合比率（合計量）は、該組成物中の全重合体量に対して８５重量％以下が好ましく、０．１〜８０重量％がより好ましい。
【００７６】
［硬化剤、硬化触媒及び硬化促進剤］
上記硬化剤としては、エポキシ基を有する硬化性化合物又はエポキシ基を有する化合物を含有する硬化性組成物の硬化に一般に用いられている硬化剤を用いることができ、例えば多価アミン、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸を例示することができる。上記硬化触媒としては、例えば６フッ化アンチモン化合物、６フッ化リン化合物、アルミニウムトリスアセチルアセトナート等を用いることができる。上記硬化促進剤としては、例えばエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンとカルボン酸との反応に使用する触媒としての硬化促進剤として例示した化合物などを挙げることができる。
硬化剤等を液晶配向剤に添加する場合、その配合比率（合計量）は、組成物中の全重合体量に対して、４０重量％以下が好ましく、０．１〜３０重量％がより好ましい。
【００７７】
［エポキシ化合物］
上記エポキシ化合物は、形成される液晶配向膜の基板表面に対する接着性を向上させる観点から本発明の液晶配向剤に含有させることができる。かかるエポキシ化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、２，２−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，３，５，６−テトラグリシジル−２，４−ヘキサンジオール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−ｍ−キシレンジアミン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，−ジグリシジル−ベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジル−アミノメチルシクロヘキサンなどを用いることが好ましい。
これらエポキシ化合物を液晶配向剤に含有させる場合、その配合比率は、液晶配向剤中に含まれる重合体の合計１００重量部に対して、４０重量部以下が好ましく、０．１〜３０重量部であることがより好ましい。
【００７８】
［官能性シラン化合物］
上記官能性シラン化合物は、得られる液晶配向膜の基板との接着性を向上する目的で使用することができる。官能性シラン化合物としては、例えば３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、２−アミノプロピルトリメトキシシラン、２−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−エトキシカルボニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、１０−トリメトキシシリル−１，４，７−トリアザデカン、９−トリメトキシシリル−３，６−ジアザノニルアセテート、Ｎ−ベンジル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ビス（オキシエチレン）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。さらに、特開昭６３−２９１９２２号公報に記載のテトラカルボン酸二無水物とアミノ基を有するシラン化合物との反応物等を使用することができる。
官能性シラン化合物を液晶配向剤に添加する場合、その配合比率は、重合体の合計１００重量部に対して２重量部以下が好ましく、０．０２〜０．２重量部がより好ましい。
【００７９】
［光重合開始剤］
本発明の液晶配向剤は、光重合開始剤を含有していてもよい。光重合開始剤としては、例えばα−ジケトン、アシロイン、アシロインエーテル、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物、キノン化合物、ハロゲン化合物、アシルホスフィンオキシド、有機過酸化物などを挙げることができる。これらの具体例としては、α−ジケトンとして、例えばベンジル、ジアセチルなどを；アシロインとして、例えばベンゾインなどを；アシロインエーテルとして、例えばベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどを；ベンゾフェノン化合物として、例えばチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、チオキサントン−４−スルホン酸、ベンゾフェノンなどを；アセトフェノン化合物として、例えばアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、４−（α，α’−ジメトキシアセトキシ）ベンゾフェノンなどを；キノン化合物として、例えばアントラキノン、１，４−ナフトキノンなどを；ハロゲン化合物として、例えばフェナシルクロリド、トリブロモメチルフェニルスルホン、トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンなどを；アシルホスフィンオキシドとして、例えば２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシドなどを；有機過酸化物として、例えばジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシドなどを、それぞれ挙げることができる。また、市販品としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥシリーズ、Ｄａｒｏｃｕｒシリーズ（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）；ＫＡＹＡＣＵＲＥ系（日本化薬（株）製）などが挙げられる。光重合開始剤は、これらのうちの１種以上を使用することができる。光重合開始剤としては、熱安定性が高いとの観点からベンゾフェノン化合物を使用することが好ましい。
液晶配向剤中に光重合開始剤を含む場合、その使用割合は、重合性炭素−炭素二重結合を有する重合体の合計１００重量部に対して、３０重量部以下とすることが好ましく、０．５〜３０重量部とすることがより好ましい。
【００８０】
［ラジカル捕捉剤］
上記ラジカル捕捉剤は、基板上に液晶配向剤を塗布して塗膜とする際の加熱により、重合性炭素−炭素二重結合が好ましくない反応を起こすことを回避するために、液晶配向剤中に含有されることができる。
このようなラジカル捕捉剤の具体例としては、例えばペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、チオジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド）、３，３’，３”，５’，５”−ヘキサ−ｔｅｒｔ−ブチル−α，α’，α’’−（メシチレン−２，４，６−トリイル）トリ−ｐ−クレゾール、４，６−ビス（オクチルチオメチル）−ｏ−クレゾール、エチレンビス（オキシエチレン）ビス［３−（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ｍ−トリル）プロピオネート、ヘキサメチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，３，５−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−（４，６−ビス（オクチルチオ）−１，３，５−トリアジン−２−イルアミン）フェノールなどを挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上を使用することができる。ラジカル捕捉剤は、例えば市販品として入手することができる。
液晶配向剤中にラジカル捕捉剤を含む場合、その使用割合は、重合性炭素−炭素二重結合を有する重合体の合計１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以下であり、より好ましくは０．１〜５質量部である。
【００８１】
（溶媒）
本発明の液晶配向剤は、好ましくは各成分が有機溶媒に溶解された溶液状の組成物として調製される。本発明の液晶配向剤を調製するために使用することのできる有機溶媒としては、［Ａ］〜［Ｃ］の液晶配向剤に含有される重合体及び任意的に使用される他の成分を溶解し、これらと反応しないものが好ましい。また、下記の好ましい固形分濃度において液晶配向剤に含有される各成分が析出せず、かつ液晶配向剤の表面張力が２５〜４０ｍＮ／ｍの範囲となるものであるものが好ましい。
【００８２】
本発明の液晶配向剤に好ましく使用することのできる有機溶媒は、添加される重合体の種類により異なる。本発明の液晶配向剤が、ポリオルガノシロキサンと、ポリアミック酸及びポリイミドのうち少なくともいずれかと、を含有するものである場合、用いる有機溶剤としては、ポリアミック酸の合成に用いるものとして上記に例示した有機溶媒と同様の溶媒を挙げることができる。このとき、ポリアミック酸の貧溶媒を併用してもよい。これら有機溶媒は、１種単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００８３】
一方、本発明の液晶配向剤が、重合体としてポリオルガノシロキサンのみを含有するものである場合、好ましい有機溶剤としては、例えば１−エトキシ−２−プロパノール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレンブリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、エチレングリコールモノアミルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコール、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、メチルカルビトール、エチルカルビトール、プロピルカルビトール、ブチルカルビトール、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸ｎ−ヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸オクチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル等が挙げられる。この中で好ましくは、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチル等が挙げられる。
【００８４】
本発明の液晶配向剤の固形分濃度、すなわち液晶配向剤中の溶媒以外の全成分の質量が液晶配向剤の全質量に占める割合は、粘性、揮発性等を考慮して選択されるが、好ましくは１〜１０質量％の範囲である。本発明の液晶配向剤は、基板表面に塗布され、液晶配向膜となる塗膜を形成するが、固形分濃度が１質量％未満である場合には、この塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜を得難い場合がある。一方、固形分濃度が１０質量％を超える場合には、塗膜の膜厚が過大となって良好な液晶配向膜を得難く、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が不足する場合がある。特に好ましい固形分濃度の範囲は、基板に液晶配向剤を塗布する際に採用する方法によって異なる。例えばスピンナー法による場合には１．５〜４．５質量％の範囲が特に好ましい。印刷法による場合には、固形分濃度を３〜９質量％の範囲とし、それによって溶液粘度を１２ｍＰａ・ｓ〜５０ｍＰａ・ｓの範囲とするのが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を１〜５質量％の範囲とし、それによって溶液粘度を３ｍＰａ・ｓ〜１５ｍＰａ・ｓの範囲とすることが特に好ましい。
本発明の液晶配向剤を調製する際の温度は、好ましくは、０℃〜２００℃であり、より好ましくは０℃〜４０℃である。
【００８５】
（液晶配向膜及び液晶表示素子）
本発明の液晶配向膜は、上記液晶配向剤を用いて、例えば光配向法により形成される。本発明の液晶配向膜は、特にＩＰＳモード、ＦＦＳモードといった横電界方式の液晶表示素子に適用したときに、本発明の効果が最大限に発揮されることとなり好ましい。また、本発明の液晶表示素子は、当該液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜を具備する。以下に、本発明の液晶表示素子の製造方法について説明するとともに、その説明の中で、本発明の液晶配向膜及び液晶表示素子について詳しく説明する。
【００８６】
（第１の工程：塗膜の形成）
本製造方法では、先ず基板上に本発明の液晶配向剤を塗布し、次いで塗布面を加熱することにより基板上に塗膜を形成する。
ここで、本発明の液晶配向剤を、横電界方式の液晶セルを有する液晶表示素子に適用する場合、片面に導電膜（透明導電膜又は金属膜）が櫛歯状にパターニングされた一対の電極を有する基板（第１基板）と対向基板（第２基板）とを一対とし、第１基板における櫛歯状電極の形成面と、第２基板の片面とに、それぞれ本発明の液晶配向剤を塗布して塗膜を形成する。なお、横電界方式の液晶表示素子に適用する場合、第２基板としては、通常は電極が設けられていない基板を使用する。
【００８７】
上記基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラス等のガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート等のプラスチックからなる透明基板等を用いることができる。上記透明導電膜としては、例えばＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２からなるＩＴＯ膜、ＳｎＯ２からなるＮＥＳＡ（登録商標）膜等を用いることができる。また、上記金属膜としては、例えばクロム等の金属からなる膜を使用することができる。透明導電膜及び金属膜のパターニングには、例えばパターンなし透明導電膜を形成した後にフォト・エッチング法、スパッタ法等によりパターンを形成する方法、透明導電膜を形成する際に所望のパターンを有するマスクを用いる方法等によることができる。
【００８８】
ＦＦＳモードの場合は、図２に示すように、本発明の液晶表示素子における一対の基板のうちの１枚の液晶層側の面には、コモン電極、絶縁層、信号電極及び液晶配向膜がこの順で形成されている。上記コモン電極としては、例えば酸化スズ（ＳｎＯ２）からなるＮＥＳＡ膜（米国ＰＰＧ社登録商標）、酸化インジウム−酸化スズ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）からなるＩＴＯ膜等を用いることができる。このコモン電極の形状としては、基板の一面に形成されたパターンを有さない、いわゆる「ベタ膜」であってもよく、あるいは任意のパターンを有するパターン状電極であってもよい。コモン電極の厚さとしては、１０ｎｍ〜２００ｎｍとすることが好ましく、２０ｎｍ〜１００ｎｍとすることがより好ましい。コモン電極は、基板上に公知の方法、例えばスパッタ法などによって形成することができる。
【００８９】
上記絶縁層は、例えば窒化ケイ素などからなるものとすることができる。絶縁層の厚さとしては、１００ｎｍ〜１，０００ｎｍとすることが好ましく、１５０ｎｍ〜７５０ｎｍとすることがより好ましい。絶縁層は、コモン電極上に公知の方法、例えば化学気相蒸着法などによって形成することができる。
上記信号電極は、上記のコモン電極と同様の材料からなるものとすることができる。信号電極は、例えば複数の櫛歯を有する櫛状電極とする。この櫛状電極の櫛歯のそれぞれは、例えば直線状、「くの字」状などの形状を有するものとすることができる。
【００９０】
基板上への液晶配向剤の塗布に際して、基板、導電膜又は電極と、塗膜との接着性を更に良好にするために、基板及び電極上に、予め官能性シラン化合物、チタネート等を塗布しておいてもよい。基板上への液晶配向剤の塗布は、好ましくはオフセット印刷法、スピンコート法、ロールコーター法、インクジェット印刷法等の適宜の塗布方法により行うことができる。
液晶配向剤を塗布した後、次いで、塗布面を予備加熱（プレベーク）し、次いで焼成（ポストベーク）することにより塗膜を形成する。プレベーク条件は、例えば４０℃〜１２０℃において０．１分〜５分であり、ポストベーク条件は、好ましくは１２０℃〜３００℃、より好ましくは１５０℃〜２５０℃において、好ましくは５分〜２００分、より好ましくは１０分〜１００分である。ポストベーク後の塗膜の膜厚は、好ましくは０．００１〜１μｍであり、より好ましくは０．００５〜０．５μｍである。
【００９１】
基板上に形成した塗膜に対しては、塗膜に液晶配向能を付与することを目的として光照射を実施してもよい。このとき、直線偏光もしくは部分偏光された放射線又は非偏光の放射線を用いる。放射線としては、例えば１５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができるが、２００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光を含む紫外線が好ましい。用いる放射線が直線偏光又は部分偏光している場合には、照射は基板面に垂直の方向から行っても、斜め方向から行ってもよく、また、これらを組み合わせて行ってもよい。非偏光の放射線を照射する場合には、照射の方向は斜め方向とする。
【００９２】
使用する光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマーレーザー等を使用することができる。上記の好ましい波長領域の紫外線は、上記光源を、例えばフィルター、回折格子等と併用する手段等により得ることができる。
光照射量は、１Ｊ／ｍ２以上２０，０００Ｊ／ｍ２未満であることが好ましく、１０Ｊ／ｍ２以上１０，０００Ｊ／ｍ２以下であることが好ましい。なお、このときの光照射量は、下記の光照射工程において液晶セルの外側から照射する際の光照射量よりも少ないことが好ましい。
【００９３】
（第２の工程：液晶セルの形成）
上記のようにして塗膜が形成された基板を２枚準備し、対向配置した２枚の基板間に液晶層を配置することにより、第１基板と第２基板とが液晶層を介して対向配置した構成の液晶セルを形成する。
【００９４】
液晶セルを製造する方法としては、例えば以下の２つの方法等が挙げられる。第一の方法は、従来から知られている方法である。この手法では、先ず、それぞれの液晶配向膜が対向するように間隙（セルギャップ）を介して２枚の基板を対向配置し、２枚の基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に重合性液晶組成物を注入充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造することができる。第二の方法は、ＯＤＦ（Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌ）方式と呼ばれる手法である。この手法では、液晶配向膜を形成した２枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に、例えば紫外光硬化性のシール材を塗布し、さらに液晶配向膜面上に重合性液晶組成物を滴下した後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化することにより、液晶セルを製造することができる。いずれの方法による場合でも、次いで、液晶セルを、用いた液晶が等方相をとる温度まで加熱した後、室温まで徐冷することにより、液晶充填時の流動配向を除去することが望ましい。
【００９５】
上記シール剤としては、例えばスペーサーとしての酸化アルミニウム球及び硬化剤を含有するエポキシ樹脂等を用いることができる。
液晶としては、ネマチック液晶及びスメクチック液晶を挙げることができ、その中でもネマチック液晶が好ましく、例えばシッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶などを用いることができる。また、これらの液晶に、例えばコレスチルクロライド、コレステリルノナエート、コレステリルカーボネートなどのコレステリック液晶；商品名「Ｃ−１５」、「ＣＢ−１５」（メルク社製）として販売されているようなカイラル剤；ｐ−デシロキシベンジリデン−ｐ−アミノ−２−メチルブチルシンナメートなどの強誘電性液晶などを、添加して使用してもよい。
液晶分子の層の厚さ（信号電極と対向基板との距離）は、３〜１０μｍとすることが好ましい。
【００９６】
（第３の工程：光照射工程）
液晶セルの形成後、次いで、第１基板が有する一対の電極間に、液晶層における液晶分子が駆動しない所定電圧を印加した状態で、又は電圧を印加しない状態で、液晶セルに光照射する。この光照射により、上記液晶配向膜中に含まれる重合性組成物を硬化（重合）させる。
ここで、液晶セルに対する光照射は、直線偏光もしくは部分偏光された放射線又は非偏光の放射線を用いる。放射線としては、例えば１５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができるが、２００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光を含む紫外線が好ましい。光照射の方向については、液晶セルの形成前における光照射の説明を適用することができる。
【００９７】
具体的には、例えば［ａ］ポリオルガノシロキサン又は［ａ］ポリアミック酸を含有する液晶配向剤の場合、露光には３００〜４００ｎｍの放射線を用いることが好ましい。この場合の放射線の照射量としては、１Ｊ／ｍ２以上２００，０００Ｊ／ｍ２以下であることが好ましく、１０Ｊ／ｍ２以上１００，０００Ｊ／ｍ２以下であることがより好ましい。一方、［ｂ］重合体を含有する液晶配向剤の場合、露光には３００〜４００ｎｍの放射線を用いることが好ましい。この場合の放射線の照射量としては、１Ｊ／ｍ２以上２０，０００Ｊ／ｍ２以下が好ましく、１０Ｊ／ｍ２以上１０，０００Ｊ／ｍ２以下がより好ましい。［ｃ］ポリアミック酸及び／又はポリイミドを含有する液晶配向剤の場合、露光には２００〜３００ｎｍの放射線を用いることが好ましい。上記放射線の照射量としては１Ｊ／ｍ２以上２０，０００Ｊ／ｍ２以下が好ましく、１０Ｊ／ｍ２以上１０，０００Ｊ／ｍ２以下がより好ましい。
使用する光源としては、液晶セルの形成前における光照射の説明で例示したものを挙げることができる。
【００９８】
横電界方式の液晶表示素子を製造する場合、上記モノマーを重合させる本工程においては、電圧を印加しない状態で光照射することが好ましく、アースやショート等の実施により、静電気等による帯電の影響を除去していることがより好ましい。また、上記モノマーを重合させる工程においては、電圧を印加してもよい。
すなわち、液晶セルに対して光照射する際には、第１基板が有する一対の電極間に電圧を印加しない状態で行うことができる。このとき、第１基板が有する一対の電極間を電気的に接続しない状態で行ってもよいし、該電極間を電気的に接続することによって一対の電極間の電位差をゼロにした状態（ショートさせた状態）で行ってもよい。後者のように、電極間をショートさせた状態で光照射を行うことにより、静電気等による帯電の影響を除去するか、又は極力小さくすることができる。また、静電気等による帯電の影響を除去又は小さくするには、第１基板が有する一対の電極間に、液晶層の液晶分子が駆動しない所定電圧を印加した状態で、液晶セルに対して光照射を行ってもよい。この場合、所定電圧は、液晶分子が駆動しない電圧を液晶セルに応じて適宜設定すればよいが、例えば０〜１Ｖとすることができ、０Ｖとすることが好ましい。
【００９９】
また、静電気等による帯電の影響を更に小さくすることを目的として、液晶セルへの光照射の前、又は光照射中において、好ましくは光照射の前に、除電装置によって液晶セルの除電を更に行ってもよい。ここで、除電装置としては、帯電した電荷を除去する装置として一般に知られているものを用いることができ、例えばイオン生成式、コロナ放電式などを用いることができる。除電装置による除電時間は、使用する装置に応じて適宜設定すればよく、例えば数秒〜数分とすることができる。
なお、上記製造方法では、液晶分子が駆動していない状態を保持し、その状態で、液晶配向膜中に含まれる重合性組成物を光によって硬化（重合）させることにより、液晶配向膜と液晶層との境界部の液晶分子において、電圧無印加時の配向特性が良好になるものと推測される。その結果、上記製造方法により得られた液晶表示素子は、焼き付き特性が良好であって、かつ長時間の連続駆動後にも電気特性の劣化を抑制できるといった優れた効果を奏するものと推測される。
【０１００】
そして、液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより、本発明の液晶表示素子を得ることができる。なお、液晶配向膜が形成された２枚の基板における、照射した直線偏光放射線の偏光方向のなす角度、及びそれぞれの基板と偏光板との角度を適当に調整することにより、所望の液晶表示素子を得ることができる。
液晶セルの外側に使用される偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「Ｈ膜」と呼ばれる偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板、又はＨ膜そのものからなる偏光板等を挙げることができる。
上記液晶層を形成する液晶分子のプレチルト角は１０°以下であることが好ましい。横電界方式の液晶表示素子の場合、プレチルト角は３°以下が好ましく、１°以下がより好ましい。
上記製造方法により得られる液晶表示素子は、横電界方式であることが好ましい。本発明の液晶配向剤から形成される液晶配向膜は、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード等の横電界方式の液晶表示素子に適用した場合に、特に長時間の連続駆動による電気特性の劣化を起こし難い。そのため、当該液晶配向剤から形成される液晶配向膜を備える当該液晶表示素子は、横電界方式に好適に用いられる。
【実施例】
【０１０１】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。【０１０２】
以下の合成例における重量平均分子量（Ｍｗ）は、それぞれ下記の条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算値である。
カラム：東ソー（株）製、ＴＳＫｇｅｌＧＲＣＸＬＩＩ
溶剤：テトラヒドロフラン
温度：４０℃
圧力：６８ｋｇｆ／ｃｍ２
なお、以下の合成例においては、原料化合物及び重合体の合成を下記の合成スケールで必要に応じて繰り返すことにより、以降の実施例における必要量を確保した。【０１０３】
＜［ａ］ポリオルガノシロキサンの合成＞
（エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンの合成例）
合成例ＥＳ１
撹拌機、温度計、滴下漏斗及び還流冷却管を備えた反応容器に、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン１００．０ｇ、メチルイソブチルケトン５００ｇ及びトリエチルアミン１０．０ｇを仕込み、室温で混合した。次いで、脱イオン水１００ｇを滴下漏斗から３０分かけて滴下した後、還流下で混合しつつ、８０℃で６時間反応を行った。反応終了後、有機層を取り出し、これを０．２重量％硝酸アンモニウム水溶液により洗浄後の水が中性になるまで洗浄した後、減圧下で溶媒及び水を留去することにより、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサン（ＥＳ−１）を粘調な透明液体として得た。
このエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンについて、１Ｈ−ＮＭＲ分析を行ったところ、化学シフト（δ）＝３．２ｐｐｍ付近にエポキシ基に基づくピークが理論強度どおりに得られ、反応中にエポキシ基の副反応が起こっていないことが確認された。このエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン（ＥＳ−１）のＭｗ及びエポキシ当量を表１に示した。【０１０４】
合成例ＥＳ２〜ＥＳ４
仕込み原料を表１に示すとおりとした以外は、合成例ＥＳ１と同様にしてエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン（ＥＳ−２）〜（ＥＳ−４）を、それぞれ粘調な透明液体として得た。これらのエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンのＭｗ及びエポキシ当量を表１に示した。なお、表１において、原料シラン化合物の略称は、それぞれ以下の意味である。
ＥＣＥＴＳ：２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン
ＭＴＭＳ：メチルトリメトキシシラン
ＰＴＭＳ：フェニルトリメトキシシラン
ＭＰＴＭＳ：３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
ＴＥＯＳ：テトラエトキシシラン【０１０５】
合成例ＥＳ５
撹拌機及び温度計を備えた反応容器に、メチルイソブチルケトン９０ｇ、水７．５ｇ、水酸化テトラメチルアンモニウムの２５重量％水溶液４．６ｇ及び上記式（ｓ１−１）で表される化合物９０ｇを加えて、５５℃で３時間反応させた。反応終了後、メチルイソブチルケトンを２７０ｇ加えて、５０ｍＬの水で１０回、分液洗浄を行った後、有機層から減圧下で溶媒及び水を留去することにより、ポリオルガノシロキサンＥＳ−５を６０ｇ得た。ポリオルガノシロキサンＥＳ−５のＭｗは２，８００、エポキシ当量は１６５（ｇ／モル）であった。【０１０６】
合成例ＥＳ６
撹拌機、温度計、滴下漏斗及び還流冷却管を備えた反応容器に、ＥＣＥＴＳ７０．５ｇ、ＴＥＯＳ１４．９ｇ、エタノール８５．４ｇ及びトリエチルアミン８．８ｇを仕込み、室温で混合した。次いで、脱イオン水７０．５ｇを滴下漏斗から３０分かけて滴下した後、還流下で混合しつつ、６０℃で２時間反応を行った。反応終了後、酢酸ブチルを２５６．２ｇ加えて減圧下で１８３ｇまで濃縮した。さらに酢酸ブチルを２５６．２ｇ加えて１８３ｇまで濃縮することで固形分濃度２８％のエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン（ＥＳ−６）を透明液体として得た。ポリオルガノシロキサン（ＥＳ−６）のＭｗは１２，３００、エポキシ当量は１９３（ｇ／モル）であった。【０１０７】
【表１】
0005967094.tif 000015
【０１０８】
＜上記式（Ａ１）で表される化合物の合成例＞
下記合成例Ａ１−１〜Ａ１−４のようにして上記式（Ａ１−１）〜（Ａ１−４）のそれぞれで表される化合物（以下、それぞれ「化合物（Ａ１−１）」、「化合物（Ａ１−２）」、「化合物（Ａ１−３）」及び「化合物（Ａ１−４）」とする）を得た。【０１０９】
合成例Ａ１−１
冷却管を備えた５００ｍＬの三口フラスコに、４−ブロモジフェニルエーテル２０ｇ、酢酸パラジウム０．１８ｇ、トリス（２−トリル）ホスフィン０．９８ｇ、トリエチルアミン３２．４ｇ及びジメチルアセトアミド１３５ｍＬを仕込んで混合し、溶液とした。次に、アクリル酸７ｇをシリンジを用いて上記溶液に加えて撹拌した後、１２０℃で３時間、撹拌下に反応を行った。薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）により反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。不溶物をろ別した後、ろ液を１Ｎ塩酸３００ｍＬ中に注ぎ、析出物を回収した。この析出物を酢酸エチル及びヘキサンからなる混合溶媒（酢酸エチル：ヘキサン＝１：１（容積比））から再結晶することにより、化合物（Ａ１−１）を８．４ｇ得た。【０１１０】
合成例Ａ１−２
冷却管を備えた３００ｍＬの三口フラスコに、４−フルオロフェニルボロン酸６．５ｇ、４−ブロモけい皮酸１０ｇ、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム２．７ｇ、炭酸ナトリウム４ｇ、テトラヒドロフラン８０ｍＬ及び純水３９ｍＬを仕込んで混合した後、８０℃において８時間撹拌下に反応を行った。反応の終了をＴＬＣにより確認した後、反応混合物を室温まで冷却した。冷却後の反応混合物を１Ｎ塩酸２００ｍＬ中に注ぎ、析出物を回収した。得られた析出物を酢酸エチルに溶解した溶液を、１Ｎ塩酸１００ｍＬ、純水１００ｍＬ及び飽和食塩水１００ｍＬにより順次に洗浄した、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去した。得られた固体を真空乾燥することにより、化合物（Ａ１−２）を９ｇ得た。【０１１１】
合成例Ａ１−３
冷却管を備えた２００ｍＬの三口フラスコに、４−フルオロスチレン３．６ｇ、４−ブロモけい皮酸６ｇ、酢酸パラジウム０．０５９ｇ、トリス（２−トリル）ホスフィン０．３２ｇ、トリエチルアミン１１ｇ及びジメチルアセトアミド５０ｍＬを仕込んで混合し、溶液とした。この溶液につき、１２０℃で３時間撹拌して反応を行った。ＴＬＣにより反応の終了を確認した後、反応混合物を室温まで冷却し、不溶物をろ別した後、ろ液を１Ｎ塩酸３００ｍＬに注ぎ、析出物を回収した。この析出物を酢酸エチルから再結晶することにより、化合物（Ａ１−３）を４．１ｇ得た。【０１１２】
合成例Ａ１−４
冷却管を備えた５００ｍＬの三口フラスコに、１−ブロモ−４−シクロヘキシルベンゼン１９．２ｇ、酢酸パラジウム０．１８ｇ、トリス（２−トリル）ホスフィン０．９８ｇ、トリエチルアミン３２．４ｇ、ジメチルアセトアミド１３５ｍＬを混合した。次にシリンジでアクリル酸を７ｇ混合溶液に加え撹拌した。この混合溶液を更に１２０℃で３時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。沈殿物をろ別した後、ろ液を１Ｎ塩酸水溶液３００ｍＬに注ぎ、沈殿物を回収した。これらの沈殿物を酢酸エチルとヘキサンの１：１（質量比）溶液で再結晶することにより化合物（Ａ１−４）を１０．２ｇ得た。【０１１３】
＜上記式（Ａ２）で表される化合物の合成例＞
下記合成例Ａ２−１及びＡ２−２のようにして、上記式（Ａ２−１）及び（Ａ２−２）のそれぞれで表される化合物（以下、それぞれ「化合物（Ａ２−１）」、「化合物（Ａ２−２）」という。）を合成した。【０１１４】
合成例Ａ２−１
冷却管を備えた２００ｍＬの三口フラスコに、フェニルアクリレート１０ｇ、４−ブロモ安息香酸１１．３ｇ、酢酸パラジウム０．１３ｇ、トリス（２−トリル）ホスフィン０．６８ｇ、トリエチルアミン２３ｇ及びジメチルアセトアミド１００ｍＬを仕込んで混合し、溶液とした。この溶液につき、１２０℃において３時間撹拌下に反応を行った。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応混合物を室温まで冷却し、不溶物をろ別した後、ろ液を１Ｎ塩酸５００ｍＬ中に注ぎ、沈殿物を回収した。この沈殿物を酢酸エチルから再結晶することにより、化合物（Ａ２−１）を９．３ｇ得た。【０１１５】
合成例Ａ２−２
滴下漏斗を備えた２００ｍＬの三口フラスコに、４−シクロヘキシルフェノール１０ｇ、トリエチルアミン６．３ｇ及び脱水テトラヒドロフラン８０ｍＬを仕込んで混合した。これを氷浴で冷却し、滴下漏斗からアクリロイルクロリド５．７ｇ及び脱水テトラヒドロフラン４０ｍＬからなる溶液を滴下した。滴下終了後、更に氷浴下で１時間撹拌した後、室温に戻して更に２時間撹拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物を濾過し、生成した塩を除去した。ろ液に酢酸エチルを加えて得た有機層を水洗した後、減圧下に溶媒を除去し、乾固して、中間体であるアクリル酸４−シクロヘキシルフェニルを１２．３ｇ得た。次いで、冷却管を備えた１００ｍＬの三口フラスコに、上記で得たアクリル酸４−シクロヘキシルフェニルのうちの６ｇ、２−フルオロ−４−ブロモ安息香酸５．７ｇ、酢酸パラジウム０．０６ｇ、トリス（２−トリル）ホスフィン０．３２ｇ、トリエチルアミン１１ｇ及びジメチルアセトアミド５０ｍＬを仕込んで混合し、溶液とした。この溶液につき、１２０℃において３時間撹拌下に反応を行った。ＴＬＣにより反応の終了を確認した後、反応混合物を室温まで冷却し、不溶物をろ別した後、ろ液を１Ｎ塩酸３００ｍＬ中に注ぎ、生成した沈殿物を回収した。この沈殿物を酢酸エチルから再結晶することにより、化合物（Ａ２−２）を３．４ｇ得た。【０１１６】
＜感放射線性ポリオルガノシロキサンの合成例＞
合成例Ｓ１
１００ｍＬの三口フラスコに、上記合成例ＥＳ１で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン（ＥＳ−１）９．３ｇ、メチルイソブチルケトン２６ｇ、上記合成例Ａ１−１で得た化合物（Ａ１−１）３ｇ及びＵＣＡＴ  １８Ｘ（商品名。サンアプロ（株）製の４級アミン塩である。）０．１０ｇを仕込み、８０℃で１２時間撹拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物をメタノールに投入して生成した沈殿物を回収し、これを酢酸エチルに溶解して溶液とし、該溶液を３回水洗した後、溶剤を留去することにより、感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）を白色粉末として６．３ｇ得た。この感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）の重量平均分子量Ｍｗは３，５００であった。【０１１７】
合成例Ｓ２
合成例Ｓ１において、化合物（Ａ１−１）の代わりに上記合成例Ａ１−２で得た化合物（Ａ１−２）３ｇを用いたほかは上記合成例Ｓ１と同様にして、感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−２）の白色粉末を７．０ｇ得た。この感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−２）の重量平均分子量Ｍｗは４，９００であった。
合成例Ｓ３
合成例Ｓ１において、化合物（Ａ１−１）の代わりに上記合成例Ａ１−３で得た化合物（Ａ１−３）４ｇを用いたほかは上記合成例Ｓ１と同様にして、感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−３）の白色粉末を１０ｇ得た。この感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−３）の重量平均分子量Ｍｗは５，０００であった。
合成例Ｓ４
合成例Ｓ１において、化合物（Ａ１−１）の代わりに上記合成例Ａ１−４で得た化合物（Ａ１−４）３．１ｇを用いたほかは上記合成例Ｓ１と同様にして、感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−４）の白色粉末を６．５ｇ得た。この感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−４）の重量平均分子量Ｍｗは３，９００であった。【０１１８】
合成例Ｓ５
合成例Ｓ１において、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサン（ＥＳ−１）の代わりに上記合成例ＥＳ２で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン（ＥＳ−２）１０．５ｇを、化合物（Ａ１−１）の代わりに上記合成例Ａ２−１で得た化合物（Ａ２−１）３．３５ｇを、それぞれ用いたほかは上記合成例Ｓ１と同様にして、感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−５）の白色粉末を７．０ｇ得た。この感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−５）の重量平均分子量Ｍｗは５，５００であった。
合成例Ｓ６
合成例Ｓ１において、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサン（ＥＳ−１）の代わりに上記合成例ＥＳ３で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン（ＥＳ−３）１１．４ｇを、化合物（Ａ１−１）の代わりに上記合成例Ａ２−３で得た化合物（Ａ２−２）４．６ｇを、それぞれ用いたほかは上記合成例Ｓ１と同様にして、感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−６）の白色粉末を９．６ｇ得た。この感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−６）の重量平均分子量Ｍｗは７，４００であった。
合成例Ｓ７
合成例Ｓ１において、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサン（ＥＳ−１）の代わりに上記合成例ＥＳ４で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン（ＥＳ−４）１９．４ｇを、化合物（Ａ１−１）２．８ｇを、それぞれ用いたほかは上記合成例Ｓ１と同様にして、感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−７）の白色粉末を８．５ｇ得た。この感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−７）の重量平均分子量Ｍｗは３，２００であった。【０１１９】
合成例Ｓ８
合成例Ｓ１において、ポリオルガノシロキサン（ＥＳ−１）の代わりにポリオルガノシロキサン（ＥＳ−５）を８．２５ｇ、化合物（Ａ１−１）の代わりに４−メトキシ桂皮酸（上記式（Ａ１−５）で表される化合物）を２．３ｇ及び上記化合物（Ｃ−１）を３．９ｇ用いたほかは上記合成例Ｓ１と同様にして、感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−８）の白色粉末を８ｇ得た。この感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−８）の重量平均分子量Ｍｗは５，２００であった。
合成例Ｓ９
合成例Ｓ１において、ポリオルガノシロキサン（ＥＳ−１）の代わりにポリオルガノシロキサン（ＥＳ−６）を固形分換算で７．７ｇ、化合物（Ａ１−１）の代わりに化合物（Ａ１−４）を３ｇ及び上記化合物（Ｃ−２）を６ｇ用いたほかは上記合成例Ｓ１と同様にして、感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−９）の白色粉末を９ｇ得た。この感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−９）の重量平均分子量Ｍｗは１４，８００であった。
合成例Ｓ１０
合成例Ｓ１において、化合物（Ａ１−１）の代わりに化合物（Ａ１−４）を１．５ｇ、４−メトキシ桂皮酸を１．２ｇ及び上記化合物（Ｃ−３）を７．５ｇ用いたほかは上記合成例Ｓ１と同様にして、感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１０）の白色粉末を１０ｇ得た。この感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１０）の重量平均分子量Ｍｗは５，９００であった。【０１２０】
［ポリアミック酸の合成例］
＜［ｃ］重合体の合成例＞
合成例ＰＡ−１
シクロブタンテトラカルボン酸二無水物１９．６１ｇ（０．１モル）と、４，４’−ジアミノ−２，２’−ジメチルビフェニル２１．２３ｇ（０．１モル）と、をＮ−メチル−２−ピロリドン３６７．６ｇに溶解し、室温で６時間反応を行った。反応混合物を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈澱させた。この沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下４０℃で１５時間乾燥することにより、ポリアミック酸（ＰＡ−１）を３５ｇ得た。【０１２１】
＜[ａ]重合体の合成例＞
合成例ｒｐａ−１
２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物２３．８１ｇ（０．１０６モル）と、上記式（ｄ−１）で表される側鎖シンナメート構造を有するジアミン３６．１９ｇ（０．１０６モル）と、をＮ−メチル−２−ピロリドン１５０ｇに溶解し、４０℃で１２時間反応を行った。反応混合物を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈澱させた。この沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下４０℃で１５時間乾燥することにより、ポリアミック酸（ｒｐａ−１）を５１ｇ得た。【０１２２】
合成例ｒｐａ−２
２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物２０．１８ｇ（０．０９モル）と、上記式（ｄ−２）で表される側鎖シンナメート構造を有するジアミン３９．８２ｇ（０．０９モル）と、をＮ−メチル−２−ピロリドン１５０ｇに溶解し、４０℃で１２時間反応を行った。反応混合物を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈澱させた。この沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下４０℃で１５時間乾燥することにより、ポリアミック酸（ｒｐａ−２）を４８ｇ得た。【０１２３】
＜他の重合体の合成例＞
合成例ＰＡ−２
２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物２２．４ｇ（０．１モル）とシクロヘキサンビス（メチルアミン）１４．２３ｇ（０．１モル）と、をＮ−メチル−２−ピロリドン３２９．３ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行った。反応混合物を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈澱させた。この沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下４０℃で１５時間乾燥することにより、ポリアミック酸（ＰＡ−２）を３２ｇ得た。【０１２４】
［ポリイミドの合成例］
合成例ＰＩ−１
上記合成例ＰＡ−２で得たポリアミック酸ＰＡ−２のうちの１７．５ｇをとり、これをＮ−メチル−２−ピロリドン２３２．５ｇに溶解し、さらにピリジン３．８ｇ及び無水酢酸４．９ｇを添加して、１２０℃において４時間脱水閉環反応を行った。反応終了後、反応混合液を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈澱させた。この沈殿物を回収し、メタノールで洗浄した後、減圧下で１５時間乾燥することにより、ポリイミド（ＰＩ−１）を１５ｇ得た。【０１２５】
[［ｂ］重合体の合成]
合成例ｂ１
５０ｍＬフラスコ中に、ジカルボン酸として下記式（ＤＣ−１）で表される化合物３ｇ（０．０１モル）、ジエポキシ化合物として下記式（ＤＥ−１）で表される化合物０．８３ｇ（０．０１モル）及び溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドン１０ｇを仕込み、これを１４０℃において６時間攪拌して反応を行うことにより、重合体（ＳＰ−１）を含有する溶液を得た。この溶液に含有される重合体（ＳＰ−１）の重量平均分子量Ｍｗは４，２００であった。
【化１４】
0005967094.tif 000016
【０１２６】
実施例１
＜液晶配向剤の調製＞
感放射線性ポリオルガノシロキサンとして上記合成例Ｓ１で得た感放射線性ポリオルガノシロキサン（Ｓ−１）の１００重量部と、重合性炭素−炭素二重結合を含む成分としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（Ｂ−１）を３００重量部と、他の重合体として上記合成例ＰＡ−１で得たポリアミック酸（ＰＡ−１）の１，０００重量部とを合わせ、これにＮ−メチル−２−ピロリドン及びブチルセロソルブを加えて、溶媒組成がＮ−メチル−２−ピロリドン：ブチルセロソルブ＝５０：５０（重量比）、固形分濃度が３．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径０．２μｍのフィルターで濾過することにより、液晶配向剤を調製した。【０１２７】
＜ＩＰＳ方式液晶表示素子の製造＞
櫛歯状にパターニングされたクロムからなる２系統の金属電極を片面に有するガラス基板と電極が設けられていない対向ガラス基板とを一対とし、ガラス基板の電極を有する面と対向ガラス基板の一面とに、それぞれ上記で調製した液晶配向剤をスピンナーを用いて塗布し、８０℃のホットプレートで１分間プレベークを行った後、庫内を窒素置換したオーブン中で２００℃で１時間加熱（ポストベーク）して膜厚０．１μｍの塗膜を形成した。上記ガラス基板上の電極パターン構成を示す概略図を図１に示した。この横電界方式液晶表示素子の有する２系統の導電膜パターン（金属電極）を、以下、それぞれ「電極Ａ」及び「電極Ｂ」という。
次いでこれら塗膜表面に、それぞれＨｇ−Ｘｅランプ及びグランテーラープリズムを用いて、３１３ｎｍの輝線を含む偏光紫外線３００Ｊ／ｍ２を、基板法線方向から照射して液晶配向膜を有する一対の基板を得た。なお、このときの紫外線照射は、電圧を印加せずに行った。
上記基板のうちの１枚の液晶配向膜を有する面の外周に、直径５．５μｍの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、１対の基板の液晶配向膜面を対向させ、偏光紫外線を照射した際の各基板の向きが逆になるように重ね合わせて圧着し、１５０℃で１時間かけて接着剤を熱硬化した。次いで、液晶注入口より基板間の間隙に、メルク社製液晶、ＭＬＣ−７０２８を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止した。その後、液晶注入時の流動配向を除くために、これを１５０℃で加熱してから室温まで徐冷し、更に液晶セルの外側からＵＶ光照射（照射量：１００，０００Ｊ／ｍ２（λ＝３６５ｎｍ））を実施した。ＵＶ光照射は、電極間を電気的に接続しない状態で、電圧を印加せずに行った。次に、基板の外側両面に、偏光板を、その偏光方向が互いに直交し、かつ、液晶配向膜の偏光紫外線の光軸の基板面への射影方向と直交するように貼り合わせることにより液晶表示素子を製造した。この液晶表示素子を下記に示す液晶配向性及び焼き付き特性の評価に用いた。【０１２８】
＜液晶表示素子の評価方法＞
上記で製造した液晶表示素子につき、以下の方法により評価した。評価結果は表２に示した。
（１）液晶配向性の評価
上記で製造した液晶表示素子につき、５Ｖの電圧をＯＮ・ＯＦＦ（印加・解除）したときの明暗の変化における異常ドメインの有無を光学顕微鏡により観察した。このとき、異常ドメインが観察されなかった場合を液晶配向性「良」とし、異常ドメインが観察された場合を液晶配向性「不良」として評価した。【０１２９】
（２）焼き付き特性の評価
上記で製造した横電界方式液晶表示素子を２５℃、１気圧の環境下におき、電極Ｂには電圧をかけずに、電極Ａに交流電圧３．５Ｖと直流電圧５Ｖの合成電圧を２時間印加した。その直後、電極Ａ及び電極Ｂの双方に交流４Ｖの電圧を印加した。両電極に交流４Ｖの電圧を印加し始めた時点から、電極Ａ及び電極Ｂの光透過性の差が目視で確認できなくなるまでの時間を測定した。この時間が２０秒未満であった時の焼きつき特性を「秀」、２０秒以上６０秒未満であった時の焼き付き特性を「優」、６０秒以上１００秒未満であった時の焼き付き特性を「良」、１００秒以上１５０秒未満であった時の焼き付き特性を「可」、そして１５０秒を超えた場合の焼き付き特性を「不良」として評価した。【０１３０】
（３）耐光性評価
上記で製造した各液晶表示素子を、カーボンアークを光源とするウェザーメーターで３０００時間照射後の電圧保持率（ＶＨＲ）を測定した。このとき、５Ｖの電圧を６０マイクロ秒の印加時間、１６７ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から１６７ミリ秒後の電圧保持率を測定した。測定装置は（株）東陽テクニカ製ＶＨＲ−１を使用した。照射前の測定値と比べてＶＨＲ変化量が２％以内のものを「良好」、２〜５％以上のものを「可」、５％を超えるものを「不可」として耐光性に対する信頼性を判定した。【０１３１】
実施例２〜１６及び比較例１〜２
実施例１において、化合物の種類及び量をそれぞれ下記表２に記載の通り変更したほかは、上記実施例１と同様にして液晶配向剤を調製した。また、得られた液晶配向剤のそれぞれを用いて、実施例２〜１４及び比較例１〜２については上記実施例１と同様にして、実施例１５〜１６については下記の点以外は上記実施例１と同様にして、液晶表示素子を製造して評価した。評価結果は表２にそれぞれ示した。
なお、液晶セルの外側から光照射する際、実施例１５については、Ｈｇ−Ｘｅランプ及びグランテーラープリズムを用いて３１３ｎｍの輝線を含む偏光紫外線５，０００Ｊ／ｍ２を、実施例１６については、Ｈｇ−Ｘｅランプ及びグランテーラープリズムを用いて２５４ｎｍの輝線を含む偏光紫外線１０，０００Ｊ／ｍ２を、基板法線方向から照射した以外は上記実施例１と同様にして評価した。
下記表２中のＢ−２〜Ｂ−５は、それぞれ、Ｂ−２：エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート（新中村化学工業株式会社製Ａ−ＢＰＥ−１０）、Ｂ−３：エトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート（新中村化学工業株式会社製ＢＰＥ−５００）、Ｂ−４：アクリロイル基を有するシルセスキオキサン（東亜合成社製ＡＣ−ＳＱ  ＴＡ−１００）、Ｂ−５：メタクリロイル基を有するシルセスキオキサン（東亜合成社製ＭＡＣ−ＳＱ  ＴＭ−１００）を使用した。【０１３２】
【表２】
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【０１３３】
実施例１７〜２４
実施例１において、化合物の種類及び量を下記表３に記載の通りとしたほかは上記実施例１と同様にして液晶配向剤を調製した。また、調製したそれぞれの液晶配向剤を用いて液晶表示素子を製造した。このとき、実施例１７〜２０においては、液晶セルの外側からＵＶ光照射する際に、セルの電極間を電気的に接続することにより（但し、電圧無印加の状態である。）電極間をショートさせながらＵＶ照射を実施し、実施例２１〜２４においては、液晶セルの外側からＵＶ光照射する際に、電極間を接続するとともにセルに０Ｖの電圧を印加しながらＵＶ照射を実施した点、及び実施例１７〜２４の何れの場合も、液晶セルの外側からＵＶ光照射する前に、除電ファン（イオナイザ）を用いて液晶セルの除電を行った後、ＵＶ照射を実施した点以外は、上記実施例１と同様にして液晶表示素子を製造して評価した。評価結果は表３にそれぞれ示した。
なお、実施例２２については、液晶セルの外側からＵＶ光照射をする際の照射量を２０，０００Ｊ／ｍ２（λ＝３６５ｎｍ））として実施した。実施例２３については、液晶セルの外側からＵＶ光照射をする際、Ｈｇ−Ｘｅランプ及びグランテーラープリズムを用いて３６５ｎｍの輝線を含む偏光紫外線１００，０００Ｊ／ｍ２の照射を実施し、実施例２４では３６５ｎｍの輝線を含む偏光紫外線２０，０００Ｊ／ｍ２の照射を実施した。この際、液晶セルの外側から照射した偏光紫外線の偏光軸の方向は、上記の液晶配向膜へ照射した偏光紫外線の偏光軸の方向と一致させた。
表３中のＥ−１は、３−カルボキシメチルシクロペンタン−１，２，４−トリカルボン酸を示す。【０１３４】
【表３】
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【０１３５】
表２及び表３に示す通り、当該液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜を備える液晶表示素子をＩＰＳモードの横電界方式に用いた場合、液晶配向性を十分満足し、焼き付き特性及び耐光性に優れることがわかった。
【０１３６】
＜ＦＦＳ方式液晶表示素子の製造＞
［実施例２５］
（液晶配向膜の形成）
コモン電極、絶縁層及び信号電極がこの順で形成された基板の電極等形成面と、これらが形成されていない対向基板の片面との各々に、上記実施例１の液晶配向剤をスピンナーを用いて塗布して塗膜を形成した。なお、ここでは、信号電極が直線状の櫛歯を有する櫛状電極であり、コモン電極がパターンを有さない「ベタ膜」であるものを用いた。次いで、この塗膜を８０℃において１分間プレベークし、次いで２００℃において１時間ポストベークを行うことにより、平均膜厚０．１μｍの液晶配向膜を形成した。次いで、これら塗膜表面に、それぞれＨｇ−Ｘｅランプ及びグランテーラープリズムを用いて３１３ｎｍの輝線を含む偏光紫外線を、上記実施例１と同じ照射量で、基板法線方向から照射して液晶配向膜を有する一対の基板を得た。【０１３７】
（液晶表示素子の製造及び評価）
図２に示すＦＦＳ方式液晶表示素子を製造してその動作確認を行った。先ず、上記の一対の基板を、液晶配向膜面が相対するように厚さ１０μｍのスペーサーを介して対向配置した後、液晶注入口を残して側面をシールした。液晶注入口から、メルク社製液晶、ＭＬＣ−７０２８を充填した後、液晶注入口を封止した。その後、液晶注入時の流動配向を除くために、これを１２０℃で１０分間加熱してから室温まで徐冷し、更に液晶セルの外側からＵＶ光照射（照射量：１００，０００Ｊ／ｍ２（λ＝３６５ｎｍ））を実施した。次いで、両基板の外側面にそれぞれ偏光板を貼付することにより、ＦＦＳモードの液晶表示素子を製造した。ここで、２枚の偏光板は、その偏光方向が互いに直交し、且つ信号電極の有する櫛歯の方向と平行又は垂直となるように貼付した。また、図２における下側の基板の下方にバックライト（図示せず）を配置して使用した。この液晶表示素子について、上記実施例１と同様にして液晶配向性、焼き付き特性及び耐光性の評価を行った。その結果、ＦＦＳモードにおいても、液晶配向性、焼き付き特性及び耐光性が良好な液晶表示素子が得られた。したがって、当該液晶表示素子は、ＦＦＳモードにおいても、液晶配向性を満足し、焼き付き特性が良好で、長時間の連続駆動による電気特性の劣化を起こし難いといえる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明の液晶配向剤は、上記方式の液晶表示素子、特に横電界方式（ＩＰＳモード、ＦＦＳモード）の液晶表示素子に適用した場合に、焼き付き特性が良好で、長時間の連続駆動後、特に長時間光に曝された場合における液晶配向性能及び電気特性の維持に優れた液晶配向膜を形成することができる。
【図１】
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【図２】
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