(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸及びそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも一種の重合体を含有し、
前記重合体は、下記式（１）で表される構造を有することを特徴とする液晶配向剤。
【化１】
0005655583.tif 000015
（式（１）中、Ｒ１は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、アルコキシ基又はフルオロアルキル基である。ｍは０〜３の整数であり、ｍが２又は３の場合、複数のＲ１はそれぞれ独立して上記定義を有する。「＊」は結合手を示す。）
【請求項２】
前記ジアミンが、下記式（２）で表される化合物を含むものである請求項１に記載の液晶配向剤。
【化２】
0005655583.tif 000016
（式（２）中、Ａは、それぞれ独立に、単結合、メチレン基、炭素数２〜６のアルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基、ピリジレン基、ピリミジニレン基又はトリアジニレン基であり、炭素原子が有する水素原子の少なくとも１つが置換されていてもよい。Ｂは、それぞれ独立に、単結合、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＣＯ−ＮＨ−である。Ｒ１は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、アルコキシ基又はフルオロアルキル基である。ｍは０〜３の整数であり、ｍが２又は３の場合、複数のＲ１はそれぞれ独立して上記定義を有する。）
【請求項３】
前記Ａは、それぞれ独立に、フェニレン基又は置換フェニレン基である請求項２に記載の液晶配向剤。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶配向剤により形成された液晶配向膜。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイは、現在、テレビ、カーナビ、携帯電話など多くの機器に適用され、日常生活の必需品として様々な環境下で使用されている。例えば、カーナビなどでは、夏の高温環境下での使用や、長時間の使用などが想定される。そこで、高温環境下において高品位な表示特性を示すとともに、長時間表示を行った際において焼き付きが少ない低残像特性を示す液晶ディスプレイの開発が望まれている。また、これらの特性を有する液晶ディスプレイを得るべく、高温環境下でも高い電圧保持率を維持でき、しかも直流電圧に対する電荷の蓄積（残留ＤＣ）が少なくかつ蓄積電荷が抜けやすい液晶表示素子の開発が求められている。このような液晶表示素子を開発するには、電圧保持率や残留ＤＣ特性などに大きな影響を及ぼす液晶配向膜の高性能化が鍵となる。その一方で、低残像特性が良好な配向膜は液晶中のイオン密度を増大させてしまう場合が多く、良好な低残像特性と高い電圧保持率とを示す配向膜を作製するのは困難なものとなっていた。
【０００３】
このような問題を解決するために、従来、液晶配向膜を形成するための液晶配向剤が種々提案されている（例えば、特許文献１や特許文献２参照）。特許文献１では、分子内に２つの１級アミノ基とその１級アミノ基以外の窒素原子とを有するジアミンと、テトラカルボン酸二無水物との反応により得られるイミド化重合体を含む液晶配向剤が提案されている。また、特許文献２では、４，４’−ジアミノジフェニルアミンに代表されるジアミンとテトラカルボン酸二無水物との反応により得られるポリアミック酸等を含む液晶配向剤を用いて、高温環境下での電圧保持率や低残像特性の改善を図ることを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０４６３３号公報
【特許文献２】特許第４０５２３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、液晶ディスプレイの高性能化、ひいては液晶表示素子の高性能化への要求は更に高まっており、また、材料の評価、選定はより厳しい条件で行われている。このようなことから、従来のものよりも更に優れた物性を示す液晶配向膜材料が求められている。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、高温環境下で高い電圧保持率を示すとともに、低残像特性に優れた液晶表示素子を得るための液晶配向剤、並びにそれを用いて作製される液晶配向膜及び液晶表示素子を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記のような従来技術の課題を解決すべく鋭意検討した結果、ピリジン由来の特定の構造を有するポリアミック酸やそのイミド化重合体を液晶配向剤に含有させることにより、上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明により以下の液晶配向剤、液晶配向膜、液晶表示素子、化合物及び重合体が提供される。
【０００８】
本発明によれば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸及びそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも一種の重合体を含有し、該重合体が、下記式（１）で表される構造を有することを特徴とする液晶配向剤が提供される。
【化１】
0005655583.tif 000002
（式（１）中、Ｒ１は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、アルコキシ基又はフルオロアルキル基である。ｍは０〜３の整数であり、ｍが２又は３の場合、複数のＲ１はそれぞれ独立して上記定義を有する。「＊」は結合手を示す。）
【０００９】
本発明の液晶配向剤によれば、高温環境下において高い電圧保持率を示し、かつ、低残像特性に優れた液晶表示素子を得るための液晶配向膜を作製することができる。また、本発明の液晶配向膜を用いて液晶表示素子を作製することにより、その液晶表示素子において、高温環境で高品位な表示を維持することができるとともに、長時間表示を行った際にも焼き付きを生じにくくすることができる。
【００１０】
本発明において、上記ジアミンとしては、下記式（２）で表される化合物を用いるとよく、より具体的には、下記式（２）中におけるＡとして、それぞれ独立にフェニレン基又は置換フェニレン基である化合物を用いるとよい。
【化２】
0005655583.tif 000003
（式（２）中、Ａは、それぞれ独立に、単結合、メチレン基、炭素数２〜６のアルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基、ピリジレン基、ピリミジニレン基又はトリアジニレン基であり、炭素原子が有する水素原子の少なくとも１つが置換されていてもよい。Ｂは、それぞれ独立に、単結合、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＣＯ−ＮＨ−である。Ｒ１は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、アルコキシ基又はフルオロアルキル基である。ｍは０〜３の整数であり、ｍが２又は３の場合、複数のＲ１はそれぞれ独立して上記定義を有する。）
【００１１】
また、本発明によれば、上記記載の液晶配向剤により形成された液晶配向膜、及び当該液晶配向膜を具備する液晶表示素子が提供される。これら液晶配向膜及び液晶表示素子は、特にＩＰＳ型の液晶表示素子に好適に使用することができる。
【００１２】
本発明によれば、下記式（３）で表される化合物が提供される。また、この化合物とテトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られる重合体（ポリアミック酸及びそのイミド化重合体）が提供される。
【化３】
0005655583.tif 000004
（式（３）中、Ｂは、それぞれ独立に、単結合、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＣＯ−ＮＨ−である。Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、アルコキシ基又はフルオロアルキル基である。ｍは０〜３の整数であり、ｍが２又は３の場合、複数のＲ１はそれぞれ独立して上記定義を有する。ｒは、それぞれ独立に、０〜４の整数であり、Ｒ２が複数存在する場合、それらＲ２はそれぞれ独立して上記定義を有する。）
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の液晶配向剤は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸及びそのイミド化重合体の少なくともいずれかの重合体を含有する。以下、本発明の液晶配向剤について詳細に説明する。
【００１４】
＜ポリアミック酸＞
本発明の液晶配向剤に含まれるポリアミック酸の少なくとも一部は、下記式（１）
【化４】
0005655583.tif 000005
（式（１）中、Ｒ１は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、アルコキシ基又はフルオロアルキル基である。ｍは０〜３の整数であり、ｍが２又は３の場合、複数のＲ１はそれぞれ独立して上記定義を有する。「＊」は結合手を示す。）
で表される構造を有する。
【００１５】
上記式（１）のＲ１において、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などを挙げることができる。
炭素数１〜６のアルキル基としては、直鎖状でも分岐状でもよく、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基等が挙げられる。
【００１６】
Ｒ１における炭素数１〜６のフルオロアルキル基としては、上記の炭素数１〜６のアルキル基として挙げた基の少なくとも１つの水素原子をフッ素原子で置換したものを挙げることができる。また、炭素数１〜６のアルコキシ基としては、上記の炭素数１〜６のアルキル基として挙げた基が酸素原子に結合したものを挙げることができ、具体的には、例えばメトキシ基、エトキシ基等を挙げることができる。
ｍは、０〜３の整数であり、好ましくは０〜２の整数であり、より好ましくは０である。なお、ｍが２又は３の場合、複数のＲ１は、それぞれ同じでも異なっていてもよい。
【００１７】
上記式（１）のピリジン環における２つのＮＨ基の結合位置は特に限定せず、例えば、２，６−位、２，５−位、２，４−位、３，５−位等とすることができる。これらのうち、２つのＮＨ基の結合位置は２，６−位又は２，４−位であるのが好ましく、２，６−位であるのがより好ましい。
【００１８】
上記式（１）で表される構造を有するポリアミック酸を得るには、例えば、上記式（１）で表される構造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か、あるいは、テトラカルボン酸二無水物と、上記式（１）で表される構造を有するジアミンとを反応させる。このうち、後者であるのが好ましい。
【００１９】
［テトラカルボン酸二無水物］
本発明におけるポリアミック酸を合成するためのテトラカルボン酸二無水物としては、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などを挙げることができる。
【００２０】
具体的には、脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、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は、例えば、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、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−２：３，５：６−二無水物、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、１Ｓ，２Ｓ，４Ｒ，５Ｒ−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、１Ｒ，２Ｓ，４Ｓ，５Ｒ−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物などを；
【００２１】
芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物などを；
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であって上記以外のものを用いることができる。なお、上記の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用いることができる。
【００２２】
上記ポリアミック酸を合成するために用いるテトラカルボン酸二無水物としては、脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むのが好ましい。この場合、脂環式テトラカルボン酸二無水物の比率は、上記ポリアミック酸の合成に用いるテトラカルボン酸二無水物の全量に対して、１０〜１００モル％であるのが好ましく、５０〜１００モル％であるのがより好ましく、８０〜１００モル％であるのが更に好ましい。上記範囲とすることにより、作製される液晶表示素子において、高温環境で高い電圧保持率を維持できるとともに、低残像特性をより良好にすることができる。
【００２３】
［ジアミン］
本発明におけるポリアミック酸を合成するために使用するジアミンは、下記式（２）で表される化合物（以下、ジアミン（Ｄ−１）ともいう。）を含むものであるのが好ましい。
【化５】
0005655583.tif 000006
（式（２）中、Ａは、それぞれ独立に、単結合、メチレン基、炭素数２〜６のアルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基、ピリジレン基、ピリミジニレン基又はトリアジニレン基であり、炭素原子が有する水素原子の少なくとも１つが置換されていてもよい。Ｂは、それぞれ独立に、単結合、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＣＯ−ＮＨ−である。Ｒ１、ｍは、上記式（１）のＲ１、ｍとそれぞれ同義である。）
【００２４】
上記式（２）におけるＲ１としては、上記式（１）のＲ１の説明をそのまま適用することができる。また、ピリジン環におけるＮＨ基の結合位置についても、上記式（１）の説明をそのまま適用することができる。
Ｂは、単結合、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＣＯ−ＮＨ−であり、式（２）中における２つのＢは、同じであっても異なっていてもよい。好ましくは、Ｂが単結合である。
【００２５】
上記式（２）におけるＡのうち、炭素数２〜６のアルキレン基としては、直鎖状であっても分岐状であってもよく、例えば、エチレン基、１，３−プロピレン基、１，２−プロピレン基、１，４−ブチレン基などを；
フェニレン基としては、１，３−フェニレン基、１，４−フェニレン基などを；
ナフチレン基としては、１，４−ナフチレン基、１，５−ナフチレン基などを；
ピリジレン基としては、２，４−ピリジレン基、２，５−ピリジレン基などを；
ピリミジニレン基としては、２，５−ピリミジニレン基などを；
トリアジニレン基としては、２，４−トリアジニレン基などを；
それぞれ挙げることができる。これらの基が有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子や塩素原子等のハロゲン原子、シアノ基のほか、上記Ｒ１で例示した基などを挙げることができる。
【００２６】
これらの中でも、Ａとして好ましくは、置換又は無置換のフェニレン基である。すなわち、本発明におけるジアミンは、下記式（３）で表される化合物（以下、ジアミン（Ｄ−１−１）ともいう。）を含んでいるのが好ましい。本発明におけるジアミンとしてジアミン（Ｄ−１−１）を含むことで、形成される液晶配向膜において、液晶分子が有するベンゼン環との間での相互作用が誘起されやすくなり、液晶配向性をより良好にすることができる。
【化６】
0005655583.tif 000007
（式（３）中、Ｂは、それぞれ独立に、単結合、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＣＯ−ＮＨ−である。Ｒ２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、アルコキシ基又はフルオロアルキル基である。ｒは、それぞれ独立に、０〜４の整数であり、Ｒ２が複数存在する場合、それらＲ２はそれぞれ独立して上記定義を有する。Ｒ１、ｍは、上記式（１）のＲ１、ｍとそれぞれ同義である。）
【００２７】
上記式（３）のＲ２としては、上記式（１）のＲ１で例示した基と同様のものが挙げられる。
ｒとしては、０〜２が好ましく、０がより好ましい。
Ｂに結合するベンゼン環において、１級アミノ基の結合位置は特に限定しないが、Ｂに対して３−位又は４−位であるのが好ましく、４−位であるのがより好ましい。
【００２８】
ジアミン（Ｄ−１）として具体的には、２，６−ビス（４−アミノアニリノ）ピリジン、２，４−ビス（４−アミノアニリノ）ピリジン、２，６−ビス（３−アミノアニリノ）ピリジン、２，４−ビス（３−アミノアニリノ）ピリジンが好ましく、これらのうち、特に２，６−ビス（４−アミノアニリノ）ピリジンが好ましい。これらの化合物の少なくともいずれかを用いることにより、ポリアミック酸の主鎖に、「−ＮＨ−ピリジン環−ＮＨ−」の構造が導入される。これにより、形成された液晶配向膜を用いて液晶表示素子を作製した場合に、その液晶表示素子における高温環境下での電圧保持率特性や、低残像特性を一層高めることができるものと考えられる。
【００２９】
本発明におけるポリアミック酸を合成するためのジアミンとしては、上記式（２）で表されるジアミン（Ｄ−１）のみを使用してもよいし、ジアミン（Ｄ−１）とともにその他のジアミンを併用してもよい。
【００３０】
ここで使用することのできるその他のジアミンとしては、例えば、下記に示す脂肪族ジアミン、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を挙げることができる。これらの具体例としては、脂肪族ジアミンとして、例えば１，１−メタキシリレンジアミン、１，３−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどを；
脂環式ジアミンとして、例えば１，４−ジアミノシクロヘキサン、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルアミン）、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサンなどを；
【００３１】
芳香族ジアミンとして、例えばｏ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、１，５−ジアミノナフタレン、２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ビフェニル、２，７−ジアミノフルオレン、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、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、４，４’−（ｐ−フェニレンジイソプロピリデン）ビスアニリン、４，４’−（ｍ−フェニレンジイソプロピリデン）ビスアニリン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，６−ジアミノピリジン、３，４−ジアミノピリジン、２，４−ジアミノピリミジン、３，６−ジアミノアクリジン、３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−メチル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−エチル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−フェニル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノフェニル）−ベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジメチルベンジジン、１，４−ビス−（４−アミノフェニル）−ピペラジン、３，５−ジアミノ安息香酸、ドデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、テトラデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ドデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、テトラデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ−３，５−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−３，５−ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、３，５−ジアミノ安息香酸コレスタニル、３，５−ジアミノ安息香酸コレステニル、３，５−ジアミノ安息香酸ラノスタニル、３，６−ビス（４−アミノベンゾイルオキシ）コレスタン、３，６−ビス（４−アミノフェノキシ）コレスタン、４−（４’−トリフルオロメトキシベンゾイロキシ）シクロヘキシル−３，５−ジアミノベンゾエート、４−（４’−トリフルオロメチルベンゾイロキシ）シクロヘキシル−３，５−ジアミノベンゾエート、１，１−ビス（４−（（アミノフェニル）メチル）フェニル）−４−ブチルシクロヘキサン、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、１，１−ビス（４−（（アミノフェノキシ）メチル）フェニル）−４−ヘプチルシクロヘキサン、１，１−ビス（４−（（アミノフェニル）メチル）フェニル）−４−（４−ヘプチルシクロヘキシル）シクロヘキサン、２，４−ジアミノーＮ，Ｎ―ジアリルアニリン、４−アミノベンジルアミン、３−アミノベンジルアミン、１−（２，４−ジアミノフェニル）ピペラジン−４−カルボン酸、４−（モルホリン−４−イル）ベンゼン−１，３−ジアミン、１，３−ビス（Ｎ−（４−アミノフェニル）ピペリジニル）プロパン、α−アミノ−ω−アミノフェニルアルキレン、及び下記式（Ａ−１）
【化７】
0005655583.tif 000008
（式（Ａ−１）中、ＸＩ及びＸＩＩは、それぞれ、単結合、−Ｏ−又は−ＣＯＯ−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。ただし、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を；
【００３２】
ジアミノオルガノシロキサンとして、例えば１，３−ビス（３−アミノプロピル）−テトラメチルジシロキサンなどを、それぞれ挙げることができるほか、特開２０１０−９７１８８号公報に記載のジアミンのうち上記以外のものを用いることができる。
【００３３】
上記式（Ａ−１）における−ＸＩ−（ＲＩ−ＸＩＩ）ｎ−で表される２価の基としては、炭素数１〜３のアルカンジイル基、＊−Ｏ−、＊−ＣＯＯ−又は＊−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−（ただし、「＊」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合する。）であるのが好ましい。基ＣｃＨ２ｃ＋１−の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−エイコシル基などを挙げることができる。ジアミノフェニル基における２つの１級アミノ基は、他の基に対して２，４−位又は３，５−位にあるのが好ましい。
【００３４】
上記式（Ａ−１）で表される化合物の具体例としては、例えば下記式（Ａ−１−１）〜（Ａ−１−３）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８】
0005655583.tif 000009
【００３５】
ジアミンの全量に対する上記ジアミン（Ｄ−１）の比率は、高温環境において高い電圧保持率を維持し、かつ低残像特性をより良好にする観点から、１０〜１００モル％であるのが好ましく、５０〜１００モル％であるのがより好ましく、８０〜１００モル％であるのが更に好ましい。
【００３６】
＜分子量調節剤＞
ポリアミック酸を合成するに際して、上記の如きテトラカルボン酸二無水物及びジアミンとともに、適当な分子量調節剤を用いて末端修飾型の重合体を合成することとしてもよい。かかる末端修飾型の重合体とすることにより、本発明の効果を損なうことなく液晶配向剤の塗布性（印刷性）を更に改善することができる。
【００３７】
分子量調節剤としては、例えば酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などを挙げることができる。これらの具体例としては、酸一無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、ｎ−デシルサクシニック酸無水物、ｎ−ドデシルサクシニック酸無水物、ｎ−テトラデシルサクシニック酸無水物、ｎ−ヘキサデシルサクシニック酸無水物などを；
モノアミン化合物として、例えばアニリン、シクロヘキシルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｎ−ペンチルアミン、ｎ−ヘキシルアミン、ｎ−ヘプチルアミン、ｎ−オクチルアミンなどを；
モノイソシアネート化合物として、例えばフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどを、それぞれ挙げることができる。
【００３８】
分子量調節剤の使用割合は、使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミンの合計１００重量部に対して、２０重量部以下とすることが好ましく、１０重量部以下とすることがより好ましい。
【００３９】
＜ジアミン（Ｄ−１−１）の合成＞
上記式（３）で表される新規化合物であるジアミン（Ｄ−１−１）は、有機化学の定法により適宜製造することができる。具体的には、上記式（３）においてＢが単結合の化合物の場合、例えば、まず、下記式で表される化合物（Ｍ−１）と化合物（Ｍ−２）とを反応させることによって、中間体（Ｍ−３）を得る（下記反応式（Ｉ）参照）。
【化９】
0005655583.tif 000010
（式中、Yはハロゲン原子である。Ｒ１、Ｒ２、ｍ及びｒは、それぞれ上記式（３）におけるＲ１、Ｒ２、ｍ及びｒの定義と同じである。）
【００４０】
Yのハロゲン原子としては、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等が挙げられる。これらのうち、反応性の観点からすると臭素原子が好ましい。
【００４１】
反応式（Ｉ）の反応は、塩基の存在下、パラジウム触媒などの触媒を用いて行うのが好ましく、その際、ホスフィン化合物を更に用いて行うのが好ましい。
上記反応で使用するパラジウム触媒としては、例えば、トリス（ジベンジリデン）アセトンジパラジウム、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４、ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２、Ｐｄ（ＯＡｃ）２、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウムクロロホルム錯体等が挙げられる。
ホスフィン化合物としては、例えば、２−（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）ビフェニル、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、１，１’−ビス（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、２，２’−ビス（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル、２−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ−２’，４’，６’−トリイソプロピルビフェニル、２−（ジシクロヘキシルホスフィノ）ビフェニル等が挙げられる。
塩基としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、ナトリウムエトキシド、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、酢酸ナトリウム等が挙げられる。
【００４２】
反応式（Ｉ）の反応温度は、反応方法に応じて適宜設定すればよいが、０〜１５０℃であるのが好ましく、８０〜１５０℃であるのがより好ましい。反応に使用する有機溶媒としては、例えばトルエンなどを挙げることができる。
【００４３】
次いで、中間体（Ｍ−３）について、接触還元条件下、ニトロ基の還元及び水酸基の還元的除去を行う。これにより、上記式（３）で表される化合物であるジアミン（Ｄ−１−１）を得ることができる（下記反応式（ＩＩ）参照）。
【化１０】
0005655583.tif 000011
（式中、Ｒ１、Ｒ２、ｍ及びｒは、それぞれ上記式（３）におけるＲ１、Ｒ２、ｍ及びｒの定義と同じである。）
【００４４】
反応式（ＩＩ）の反応は、ニッケル、パラジウム−炭素、ＰｔＯ２、Ｐｄ（ＯＨ）２などの触媒を用いて、−２０〜１５０℃で行うのが好ましく、０〜１２０℃で行うのがより好ましい。反応に使用する溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、トルエン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、１−メチル−２−ピロリドンなどが挙げられる。
【００４５】
＜ポリアミック酸の合成＞
本発明におけるポリアミック酸は、例えば、上記式（２）で表される化合物、好ましくは上記式（３）で表される化合物を含むジアミンと、上記のテトラカルボン酸二無水物とを反応させることにより得ることができる。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との使用割合は、ジアミンのアミノ基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、０．３〜１．２当量となる割合が更に好ましい。
【００４６】
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行われる。このときの反応温度は−２０℃〜１５０℃が好ましく、０〜１００℃がより好ましい。また、反応時間は０．１〜２４時間であるのが好ましく、０．５〜１２時間であるのがより好ましい。
【００４７】
ここで、有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノール及びその誘導体、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、炭化水素などを挙げることができる。
【００４８】
これら有機溶媒の具体例としては、上記非プロトン性極性溶媒として、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、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などを；
上記フェノール誘導体として、例えばｍ−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノールなどを；
上記アルコールとして、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテルなどを；
上記ケトンとして、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどを；
【００４９】
上記エステルとして、例えば乳酸エチル、乳酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチルなどを；
上記エーテルとして、例えばジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｉ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、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エチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフランなどを；
上記ハロゲン化炭化水素として、例えばジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、１，４−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロルベンゼン、ｏ−ジクロルベンゼンなどを；
上記炭化水素として、例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテルなどを、それぞれ挙げることができる。
【００５０】
これらの有機溶媒のうち、非プロトン性極性溶媒並びにフェノール及びその誘導体よりなる群（第一群の有機溶媒）から選択される１種以上、又はその第一群の有機溶媒から選択される１種以上と、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及び炭化水素よりなる群（第二群の有機溶媒）から選択される一種以上との混合物を使用することが好ましい。後者の場合、第二群の有機溶媒の使用割合は、第一群の有機溶媒及び第二群の有機溶媒の合計に対して、好ましくは５０重量％以下であり、より好ましくは４０重量％以下である。
【００５１】
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の合計量（ｂ）が、反応溶液の全量（ａ＋ｂ）に対して０．１〜５０重量％になるような量とすることが好ましい。
【００５２】
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上で液晶配向剤の調製に供してもよい。あるいは、単離したポリアミック酸を精製した上で液晶配向剤の調製に供してもよい。ポリアミック酸の単離及び精製は公知の方法に従って行うことができる。
【００５３】
＜イミド化重合体＞
本発明におけるイミド化重合体（ポリイミド）は、上記合成したポリアミック酸を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。この場合、ポリアミック酸を溶解してなる上記反応溶液をそのまま脱水閉環反応に供してもよく、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脱水閉環反応に供してもよい。あるいは、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。
【００５４】
本発明におけるポリイミドは、その前駆体であるポリアミック酸が有していたアミック酸構造のすべてを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造が併存する部分イミド化物であってもよい。本発明におけるポリイミドは、そのイミド化率が３０％以上であることが好ましく、５０〜９９％であることがより好ましく、６５〜９９％であることがより好ましい。このイミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。ここで、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。
【００５５】
ポリアミック酸の脱水閉環は、好ましくはポリアミック酸を加熱する方法により、又は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われる。このうち、後者の方法によることが好ましい。
【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、トリエチルアミンなどの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】
このようにしてポリイミドを含有する反応溶液が得られる。この反応溶液は、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除いたうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、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。これらの精製操作は公知の方法に従って行うことができる。
【００５８】
＜重合体の溶液粘度＞
以上のようにして得られる本発明におけるポリアミック酸又はイミド化重合体（以下、特定重合体ともいう）は、これを濃度１０重量％の溶液としたときに、２０〜８００ｍＰａ・ｓの溶液粘度を持つものであることが好ましく、３０〜５００ｍＰａ・ｓの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。なお、上記重合体の溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）は、当該重合体の良溶媒（例えばγ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなど）を用いて調製した濃度１０重量％の重合体溶液につき、Ｅ型回転粘度計を用いて２５℃において測定した値である。
【００５９】
＜その他の添加剤＞
本発明の液晶配向剤は、上記の如く特定重合体を含有するが、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、特定重合体以外のその他の重合体、分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物（以下、「エポキシ化合物」という。）、官能性シラン化合物などを挙げることができる。
【００６０】
［その他の重合体］
その他の重合体は、溶液特性及び電気特性の改善のために使用することができる。かかるその他の重合体は、特定重合体以外の重合体であり、例えば式（２）で表される化合物を含まないジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリアミック酸（以下、「他のポリアミック酸」という。）、該他のポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミド（以下、「他のポリイミド」という。）、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）アクリレートなどを挙げることができる。これらのうち、他のポリアミック酸又は他のポリイミドが好ましく、他のポリアミック酸がより好ましい。なお、他のポリアミック酸又は他のポリイミドを合成するために用いるテトラカルボン酸二無水物及びジアミンとしては、特定重合体を合成するために用いられる化合物を挙げることができる。
【００６１】
その他の重合体を液晶配向剤に添加する場合、その配合比率は、液晶配向剤中の全重合体量に対して５０重量％以下が好ましく、０．１〜４０重量％がより好ましく、０．１〜３０重量％が更に好ましい。
【００６２】
［エポキシ化合物］
上記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、トリメチロールプロパントリ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、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、Ｎ，Ｎ−ジグリシジル−シクロヘキシルアミンなどを好ましいものとして挙げることができる。
【００６３】
これらエポキシ化合物を液晶配向剤に添加する場合、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重量部がより好ましい。
【００６４】
［官能性シラン化合物］
上記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−エトキシカルボニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、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、Ｎ−トリメ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、１０−トリエトキシシリル−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、９−トリメトキシシリル−３，６−ジアザノニルアセテート、９−トリエトキシシリル−３，６−ジアザノニルアセテート、９−トリメトキシシリル−３，６−ジアザノナン酸メチル、９−トリエトキシシリル−３，６−ジアザノナン酸メチル、Ｎ−ベンジル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ベンジル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、２―グリシドキシエチルトリメトキシシラン、２―グリシドキシエチルトリエトキシシラン、３―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３―グリシド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。
【００６５】
これら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。
【００６６】
［有機溶媒］
本発明の液晶配向剤は、特定重合体及び必要に応じて任意的に配合されるその他の添加剤が、好ましくは有機溶媒中に溶解含有されて構成される。
【００６７】
本発明の液晶配向剤に使用される有機溶媒としては、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタム、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸ブチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｉ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、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エチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどを挙げることができる。これらは単独で使用することができ、又は２種以上を混合して使用することができる。
【００６８】
液晶配向剤における固形分濃度（液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計重量が液晶配向剤の全重量に占める割合）は、粘性、揮発性などを考慮して適宜に選択されるが、好ましくは１〜１０重量％の範囲である。すなわち、本発明の液晶配向剤は、後述するように基板表面に塗布され、好ましくは加熱されることにより液晶配向膜である塗膜又は液晶配向膜となる塗膜が形成されるが、このとき、固形分濃度が１重量％未満である場合には、塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜を得にくい。一方、固形分濃度が１０重量％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にくく、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が劣るおそれがある。
【００６９】
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用い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固形分濃度１．５〜６．０重量％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重量％の範囲とし、それにより溶液粘度を１２〜５０ｍＰａ・sの範囲とすることが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を１〜５重量％の範囲とし、それにより、溶液粘度を３〜１５ｍＰａ・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１０〜５０℃であり、より好ましくは２０〜３０℃である。
【００７０】
＜液晶配向膜及び液晶表示素子＞
本発明の液晶配向膜は、上記の液晶配向剤により形成される。また、本発明の液晶表示素子は、上記の液晶配向剤により形成された液晶配向膜を具備するものである。液晶表示素子における動作モードについて、ＩＰＳ型やＴＮ型、ＳＴＮ型といった水平配向型に適用してもよいし、ＶＡ型のような垂直配向型に適用してもよいが、好ましくは水平配向型であり、その中でも特にＩＰＳ型に適用するのが好ましい。
【００７１】
以下に、本発明の液晶表示素子の製造方法を説明するとともに、その説明の中で本発明の液晶配向膜の製造方法についても説明する。本発明の液晶表示素子は、例えば以下（１）〜（３）の工程により製造することができる。工程（１）は、所望の動作モードによって使用基板が異なる。工程（２）及び（３）は各動作モードに共通である。
【００７２】
［工程（１）：塗膜の形成］
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。
【００７３】
（１−１）ＴＮ型、ＳＴＮ型又はＶＡ型液晶表示素子を製造する場合、パターニングされた透明導電膜が設けられている基板二枚を一対として、その各透明性導電膜形成面上に、本発明の液晶配向剤を、好ましくはオフセット印刷法、スピンコート法、ロールコーター法又はインクジェット印刷法によりそれぞれ塗布し、次いで、各塗布面を加熱（好ましくは予備加熱（プレベーク）及び焼成（ポストベーク）からなる二段階加熱）することにより塗膜を形成する。
【００７４】
基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス；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、ポリ（脂環式オレフィン）などのプラスチックからなる透明基板を用いることができる。
基板の一面に設けられる透明導電膜としては、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膜などを用いることができる。なお、パターニングされた透明導電膜を得るには、例えばパターンなし透明導電膜を形成した後フォト・エッチング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などによることができる。
【００７５】
液晶配向剤の塗布に際しては、基板表面及び透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良好にするために、基板表面のうち塗膜を形成するべき面に、官能性シラン化合物、官能性チタン化合物などを予め塗布する前処理を施しておいてもよい。
【００７６】
液晶配向剤を塗布した後、その塗布面を、次いで予備加熱（プレベーク）し、更に焼成（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０．１〜５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５〜２００分、より好ましくは１０〜１００分である。形成される塗膜の膜厚は、好ましくは０．００１〜１μｍであり、より好ましくは０．００５〜０．６μｍである。
【００７７】
（１−２）ＩＰＳ型液晶表示素子を製造する場合、櫛歯型にパターニングされた透明導電膜が設けられている基板の導電膜形成面と、導電膜が設けられていない対向基板の一面とに、本発明の液晶配向剤をそれぞれ塗布し、次いで各塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。このとき使用される基板及び透明導電膜の材質、塗布方法、塗布後の加熱条件、透明導電膜のパターニング方法、基板の前処理ならびに形成される塗膜の好ましい膜厚については上記（１−１）と同様である。
【００７８】
上記（１−１）及び（１−２）のいずれの場合も、基板上に液晶配向剤を塗布した後、有機溶媒を除去することによって配向膜となる塗膜が形成される。このとき、本発明の液晶配向剤に含有される重合体が、ポリアミック酸であるか、又はイミド環構造とアミック酸構造とを有するイミド化重合体である場合には、塗膜形成後に更に加熱することによって脱水閉環反応を進行させ、よりイミド化された塗膜としてもよい。
【００７９】
［工程（２）：ラビング処理］
ＴＮ型、ＳＴＮ型又はＩＰＳ型液晶表示素子を製造する場合には、上記のようにして形成された塗膜を、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦るラビング処理を施す。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。
【００８０】
さらに、上記の液晶配向膜に対し、液晶配向膜の一部に紫外線を照射することによって液晶配向膜の一部の領域のプレチルト角を変化させる処理や、液晶配向膜表面の一部にレジスト膜を形成した上で先のラビング処理と異なる方向にラビング処理を行った後にレジスト膜を除去する処理を行い、液晶配向膜が領域ごとに異なる液晶配向能を持つようにすることによって得られる液晶表示素子の視界特性を改善することが可能である。
【００８１】
なお、ＶＡ型液晶表示素子を製造する場合には、上記のようにして形成された塗膜をそのまま液晶配向膜として使用することができるが、上記のラビング処理を施してもよい。
【００８２】
［工程（３）：液晶セルの構築］
上記のようにして液晶配向膜が形成された一対の基板につき、二枚の基板の液晶配向膜のラビング方向が直交又は逆平行となるように対向配置して液晶セルを構築する。液晶セルを構築するには、例えば以下の２つの方法が挙げられる。
第１の方法は、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る。次に、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液晶を注入充填し、その後、注入孔を封止することで、液晶セルを構築する。
第２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、まず、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、更に液晶配向膜面上に液晶を滴下した後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせる。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で、液晶セルを構築する。
【００８３】
シール剤としては、例えば硬化剤及びスペーサーとしての酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂などを用いることができる。
【００８４】
液晶としては、ネマチック液晶、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。
【００８５】
そして、構築された液晶セルの外表面に、偏光板を、その偏光方向が各基板に形成された液晶配向膜のラビング方向と一致又は直交するように貼り合わせる。これにより、液晶表示素子を得ることができる。液晶セルの外表面に貼り合わ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」と称さ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を挙げることができる。
【００８６】
本発明の液晶表示素子は、種々の装置に有効に適用することができ、例えば、時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、ＰＤＡ、デジタルカメラ、携帯電話、各種モニター、液晶テレビなどの表示装置に用いることができる。
【実施例】
【００８７】
以下、本発明を実施例により更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。
【００８８】
＜ジアミンの合成＞
［合成例１］
下記スキーム１に従って、化合物（ｄ−１）を合成した。なお、必要に応じて下記のスケールで繰り返すことにより、以降のポリアミック酸の合成例における必要量を確保した。
【化１１】
0005655583.tif 000012
【００８９】
冷却管及び温度計を備えた１Ｌ三口フラスコに、窒素雰囲気下中、４―ニトロアニリン３３．１ｇ、２，６−ジブロモピリジン２３．７ｇ、トリス（ジベンジリデン）アセトンジパラジウム３．７ｇ、２−（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィノ）ビフェニル２．４ｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド２８．８ｇ、トルエン５００ｍＬを混合し、１１０℃で１２時間加熱攪拌し反応させた。放冷した後、析出物をろ過により回収した。蒸留水、エタノールで十分に洗浄した後乾燥し、中間体２８．８ｇ（収率８２％）を得た。
【００９０】
続いて、冷却管及び温度計を備えた１Ｌ三口フラスコに、窒素雰囲気下中、中間体２８．８ｇ、Ｐｄ／Ｃ５．０ｇ、テトラヒドロフラン４００ｍｌ、エタノール１００ｍｌを混合し、攪拌した。ヒドラジン一水和物４１ｍｌを滴下し、２５℃で１時間攪拌した後、７０℃で６時間加熱攪拌し反応させた。反応溶液にＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド１００ｍｌを添加した後、セライトろ過によりＰｄ／Ｃを除去した。ろ液と蒸留水３００ｍｌとを混合し、析出物をろ過により回収した。蒸留水、エタノールで十分に洗浄した後乾燥し、ジアミン化合物（ｄ−１）１８．４ｇ（収率７７％）を得た。
【００９１】
＜ポリアミック酸の合成＞
［合成例２］
Ｎ−メチル−２−ピロリドン２８００ｇに、ジアミンとして化合物（ｄ−１）を２９１ｇ（１．０ｍｏｌ）および、テトラカルボン酸二無水物として、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物１９６ｇ（１．０ｍｏｌ）とを溶解し、４０℃で４時間反応を行った。これにより、ポリアミック酸（ＰＡ−１）を１５重量％含有する溶液を得た。この溶液を１０重量％に希釈し、粘度を測定した結果は、５８ｍＰａ・ｓであった。
【００９２】
［合成例３〜８、比較合成例１〜６］
テトラカルボン酸二無水物及びジアミンの種類、使用したモル数を下記表１のようにした以外は、合成例１と同様にしてポリアミック酸（ＰＡ−２）〜（ＰＡ−７）、（ＰＡＲ−１）〜（ＰＡＲ−６）をそれぞれ１５重量％含有する溶液を得た。
【表１】
0005655583.tif 000013
【００９３】
表１中、テトラカルボン酸二無水物及びジアミンの略称は、それぞれ以下のとおりである。
［テトラカルボン酸二無水物］
Ｔ−１：２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物
Ｔ−２：ピロメリット酸二無水物
Ｔ−３：１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
［ジアミン］
ｄ−２：ｐ−フェニレンジアミン
ｄ−３：１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン 
ｄ−４：４−アミノフェニル−４’−アミノベンゾエート
ｄ−５：４，４’−ジアミノジフェニルアミン
ｄ−６：２，４−ジアミノジフェニルアミン
【００９４】
＜液晶配向剤の調製＞
［実施例１］
上記合成例２で得たポリアミック酸（ＰＡ−１）を含有する溶液に、γ−ブチロラクトン（ＢＬ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）及びブチルセロソルブ（ＢＣ）を加え、更にエポキシ化合物として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を、重合体の合計１００重量部に対して２０重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がＢＬ：ＮＭＰ：ＢＣ＝４０：４０：２０（重量比）、固形分濃度４．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターを用いて濾過し、液晶配向剤を得た。
【００９５】
［実施例２〜７、比較例１〜６］
ポリアミック酸の種類をそれぞれ（ＰＡ−２）〜（ＰＡ−７）、（ＰＡＲ−１）〜（ＰＡＲ−６）のいずれかに変更した以外は実施例１と同様にして液晶配向剤を調製した。
【００９６】
＜液晶セルの製造＞
調製した実施例１〜７、比較例１〜６のそれぞれの液晶配向剤を、スピンコーターを用いてＩＴＯ膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面に塗布し、８０℃のホットプレート上で１分間加熱（プレベーク）して溶媒を除去した後、２００℃のホットプレート上で１０分間加熱（ポストベーク）して、平均膜厚６００Åの塗膜を形成した。この塗膜に対し、レーヨン布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンにより、ロール回転数１０００ｒｐｍ、ステージ移動速度２５ｍｍ／秒、毛足押し込み長さ０．４ｍｍでラビング処理を行い、液晶配向能を付与した。その後、超純水中で１分間超音波洗浄を行い、次いで１００℃クリーンオーブン中で１０分間乾燥することにより、液晶配向膜を有する基板を得た。この操作を繰り返し、液晶配向膜を有する基板を一対（２枚）得た。
【００９７】
次に、上記一対の基板の液晶配向膜を有するどちらか一枚の外縁に、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塗布した後、液晶配向膜面が相対するように、かつ各配向膜におけるラビング方向が直交するように重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化させた。次いで、液晶注入口より一対の基板間に、ネマチック液晶（メルク社製、ＭＬＣ−２０４２）を充填した後、アクリル系光硬化接着剤で液晶注入口を封止することにより、液晶セルを製造した。
【００９８】
＜液晶セルの評価＞
（１）電圧保持率の測定
上記で製造した液晶セルにつき、９０℃の温度下で、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（ＶＨＲ）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。電圧保持率が９０％以上の場合を「良好」、９０％未満の場合を「不良」と評価した。
【００９９】
（２）残留ＤＣの測定
上記で製造した液晶セルにつき、６０℃の温度下で３Ｖのオフセット電圧を加えた３０Ｈｚ／±３Ｖの矩形波を１２０分間印加し、３Ｖのオフセット電圧を切った直後に液晶セルに残る残留ＤＣ電圧（Ｖ）をフリッカー消去法で測定した。残留ＤＣ電圧が１Ｖ以下を「良好」、１Ｖよりも大きい場合を「不良」と評価した。
【０１００】
上記（１）及び（２）の結果を以下の表２に示す。
【表２】
0005655583.tif 000014
【０１０１】
表２に示すように、実施例１〜６の液晶セルは、いずれも、高温環境での電圧保持特性が良好であるとともに、残留ＤＣ特性が良好であった。中でも、実施例１，６の液晶セルは、９０℃での電圧保持率が９４％以上と高く、かつ計測した残留ＤＣ電圧が０．２Ｖ以下であり、高温環境での電圧保持特性及び低残像特性の両者が特に優れていた。これに対し、比較例１〜６のものでは、いずれも、電圧保持率が９０％未満と低く、また、残留ＤＣ電圧については１．２Ｖ以上と大きい値を示した。