(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー（Ａ）と、
感光性ポリシロキサン（Ｂ）と、
溶媒（Ｃ）と
を含む液晶配向剤であって、
ポリマー（Ａ）は、ポリアミド酸、ポリイミド、ポリイミド系ブロックコポリマー、およびそれらの組合せからなる群から選択され、
感光性ポリシロキサン（Ｂ）は、桂皮酸誘導体に由来する官能基と、窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体に由来する官能基とを含み、
感光性ポリシロキサン（Ｂ）が、式（４−０）で表される部分を含み、
【化１】
0006389500.tif 000152
式（４−０）中、
Ｘ２は、単結合、またはＣ１〜２０脂肪族炭化水素基、非芳香族環式炭化水素基および芳香族炭化水素基からなる群から選択される少なくとも１つの二価有機基を表し、
Ｘ３は、単結合、または−Ｏ−、−ＮＱ２−、−ＣＯＮＱ２−、−ＮＱ２ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−、−ＮＱ２（ＣＨ２）ｒ−および−Ｏ（ＣＨ２）ｒ−からなる群から選択される少なくとも１つの二価基を表し、式中、ｒは、１から５の整数を表し、Ｑ２は、水素またはＣ１〜３アルキルを表し、
Ｘ４は、窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環式環を表し、
記号「＊」は、連結結合を表し、
さらに、窒素含有芳香族ヘテロ環式環は、以下の式（４−Ｉ）および（４−ＩＩＩ）からなる群から選択される少なくとも１つの構造を含有し、
【化２】
0006389500.tif 000153
式中、Ｙ１は、Ｃ１〜５直鎖または分岐アルキル基を表す、液晶配向剤。
【請求項２】
感光性ポリシロキサン（Ｂ）が、式（３−０１）で表される部分および式（３−０２）で表される部分の少なくとも１つを含み、
【化３】
0006389500.tif 000154
式（３−０１）中、
Ｗ１は、水素、Ｃ１〜４０アルキル、または脂環式基を含有するＣ３〜４０一価有機基を表し、アルキルの水素原子の一部または全ては、任意選択でフッ素原子により置き換えられており、
Ｗ２は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を表し、
Ｗ３は、二価芳香族基、二価脂環式基、二価ヘテロ環式基、または二価縮合環基を表し、
Ｗ４は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を表し、
Ｗ５は、単結合、メチレン、Ｃ２〜１０アルキレン、または二価芳香族基を表し、
Ｗ７は、フッ素またはシアノを表し、
ｉは、０から３の整数を表し、
ｊは、０から４の整数を表し、
記号「＊」は、連結結合を表し、
式（３−０２）中、
Ｗ８は、Ｃ１〜４０アルキル、または脂環式基を含有するＣ３〜４０一価有機基を表し、アルキルの水素原子の一部または全ては、任意選択でフッ素原子により置き換えられており、
Ｗ９は、−Ｏ−、または二価芳香族基を表し、
Ｗ１０は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−を表し、
Ｗ１１は、二価芳香族基、二価ヘテロ環式基、または二価縮合環基を表し、
Ｗ１２は、単結合、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）ｅ−、または−Ｏ−（ＣＨ２）ｇ−を表し、式中、ｅおよびｇは、それぞれ独立して、１から１０の整数を表し、
Ｗ１４は、フッ素またはシアノを表し、
ｋは、０から３の整数を表し、
ｌは、０から４の整数を表し、
記号「＊」は、連結結合を表す、
請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液晶配向剤を使用して得られる液晶配向膜。
【請求項４】
請求項３に記載の液晶配向膜を備える液晶表示デバイス。
【請求項５】
液晶配向剤を生成するための方法であって、
第１の混合物を反応させてポリマー（Ａ）を形成するステップと、
第３の混合物を反応させて、感光性ポリシロキサン（Ｂ）を形成するステップと、
ポリマー（Ａ）、感光性ポリシロキサン（Ｂ）、および溶媒（Ｃ）を混合するステップと
を含み、
ここで、
第１の混合物は、テトラカルボン酸二無水物成分（ａ−１）およびジアミン成分（ａ−２）を含み、
第３の混合物は、エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）、桂皮酸誘導体（ｂ−２）、および窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体（ｂ−３）を含み、
窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族へテロ環誘導体（ｂ−３）が、式（４）で表される化合物を含み、
【化４】
0006389500.tif 000155
(4)
式（４）中、
Ｘ１は、エポキシ基に対する反応性を有する官能基を表し、
Ｘ２は、単結合、またはＣ１〜２０脂肪族炭化水素基、非芳香族環式炭化水素基および芳香族炭化水素基からなる群から選択される少なくとも１つの二価有機基を表し、
Ｘ３は、単結合、または−Ｏ−、−ＮＱ２−、−ＣＯＮＱ２−、−ＮＱ２ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−、−ＮＱ２（ＣＨ２）ｒ−および−Ｏ（ＣＨ２）ｒ−からなる群から選択される少なくとも１つの二価基を表し、式中、ｒは、１から５の整数を表し、Ｑ２は、水素またはＣ１〜３アルキルを表し、
Ｘ４は、窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環式環を表し、
さらに、窒素含有芳香族ヘテロ環式環は、以下の式（４−Ｉ）および（４−ＩＩＩ）からなる群から選択される少なくとも１つの構造を含有し、
【化５】
0006389500.tif 000156
式中、Ｙ１は、Ｃ１〜５直鎖または分岐アルキル基を表す、方法。
【請求項６】
エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）が、式（２−１）で表される基、式（２−２）で表される基、および式（２−３）で表される基の少なくとも１つを含み、
【化６】
0006389500.tif 000157
(2-1)
式（２−１）中、Ｂは、−Ｏ−または単結合を表し、ｃは、１から３の整数を表し、ｄは、０から６の整数を表し、ｄが０を表す場合、Ｂは単結合であり；
【化７】
0006389500.tif 000158
(2-2)
式（２−２）中、ｅは、０から６の整数を表し、
【化８】
0006389500.tif 000159
(2-3)
式（２−３）中、Ｄは、Ｃ２〜６アルキレンを表し、Ｅは、水素またはＣ１〜６アルキルを表す、
請求項５に記載の液晶配向剤を生成するための方法。
【請求項７】
エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）が、第２の混合物の加水分解および部分的な縮合から得られるコポリマーを含み、第２の混合物は、式（１−１）で表されるシランモノマー（ｂ−１−１）を含み、
Ｓｉ（Ｒａ）ｐ（ＯＲｂ）４−ｐ  （１−１）
式（１−１）中、各Ｒａは、独立して、水素、Ｃ１〜１０アルキル、Ｃ２〜１０アルケニル、Ｃ６〜１５アリール、エポキシ基を含有するアルキル基、またはエポキシ基を含有するアルコキシ基を表し、少なくとも１つのＲａは、エポキシ基を含有するアルキル基、またはエポキシ基を含有するアルコキシ基であり；各Ｒｂは、独立して、水素、Ｃ１〜６アルキル、Ｃ１〜６アシル、またはＣ６〜１５アリールを表し；ｐは、１から３の整数を表し；ｐが２または３を表す場合、複数のＲａは同じまたは異なってもよく；ｐが１または２を表す場合、複数のＲｂは同じまたは異なってもよい、
請求項５に記載の液晶配向剤を生成するための方法。
【請求項８】
第２の混合物中のモノマー１モルの総量を基準として、シランモノマー（ｂ−１−１）の量が、０．３モルから１．０モルである、請求項７に記載の液晶配向剤を生成するための方法。
【請求項９】
桂皮酸誘導体（ｂ−２）が、式（３−１）から式（３−２）で表される化合物からなる群から選択される少なくとも１つの化合物であり、
【化９】
0006389500.tif 000160
（3-1）,
0006389500.tif 000161
(3-2),
式（３−１）中、
Ｗ１は、水素、Ｃ１〜４０アルキル、または脂環式基を含有するＣ３〜４０一価有機基を表し、アルキルの水素原子の一部または全ては、任意選択でフッ素原子により置き換えられており、
Ｗ２は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を表し、
Ｗ３は、二価芳香族基、二価脂環式基、二価ヘテロ環式基、または二価縮合環基を表し、
Ｗ４は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を表し、
Ｗ５は、単結合、メチレン、Ｃ２〜１０アルキレン、または二価芳香族基を表し、
Ｗ５が単結合を表す場合、Ｗ６は水素であり、
Ｗ５がメチレン、Ｃ２〜１０アルキレンまたは二価芳香族基を表す場合、Ｗ６は、カルボキシル、ヒドロキシル、−ＳＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨＷ、−ＣＨ＝ＣＨ２または−ＳＯ２Ｃｌであり、式中、Ｗは、水素またはＣ１〜６アルキルを表し、
Ｗ７は、フッ素またはシアノを表し、
ｉは、０から３の整数を表し、
ｊは、０から４の整数を表し、
式（３−２）中、
Ｗ８は、Ｃ１〜４０アルキル、または脂環式基を含有するＣ３〜４０一価有機基を表し、アルキルの水素原子の一部または全ては、任意選択でフッ素原子により置き換えられており、
Ｗ９は、−Ｏ−、または二価芳香族基を表し、
Ｗ１０は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−を表し、
Ｗ１１は、二価芳香族基、二価ヘテロ環式基、または二価縮合環基を表し、
Ｗ１２は、単結合、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）ｅ−、または−Ｏ−（ＣＨ２）ｇ−を表し、式中、ｅおよびｇは、それぞれ独立して、１から１０の整数を表し、
Ｗ１３は、カルボキシル、ヒドロキシル、−ＳＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨＷ、−ＣＨ＝ＣＨ２、または−ＳＯ２Ｃｌを表し、式中、Ｗは、水素またはＣ１〜６アルキルを表し、
Ｗ１４は、フッ素またはシアノを表し、
ｋは、０から３の整数を表し、
ｌは、０から４の整数を表す、
請求項５に記載の液晶配向剤を生成するための方法。
【請求項１０】
Ｘ１が、ＨＯ−、ＨＮＱ１−、ＨＣＯＮＱ１−、ＨＮＱ１ＣＯ−およびＨＯＣＯ−からなる群から選択される少なくとも１つの一価有機基を表し、式中、Ｑ１は、水素またはＣ１〜３アルキルを表す、請求項５に記載の液晶配向剤を生成するための方法。
【請求項１１】
ポリマー（Ａ）１００重量部を基準として、感光性ポリシロキサン（Ｂ）の量が、３から５０重量部であり、溶媒（Ｃ）の量が、１０００から８０００重量部である、請求項５に記載の液晶配向剤を生成するための方法。
【請求項１２】
桂皮酸誘導体（ｂ−２）の、窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体（ｂ−３）に対するモル比（ｂ−２）／（ｂ−３）が、２から２０である、請求項５に記載の液晶配向剤を生成するための方法。
【請求項１３】
液晶配向膜を製造するための方法であって、液晶配向剤を使用して液晶配向膜を形成するステップを含み、液晶配向剤は、請求項５から１２のいずれか一項に記載の液晶配向剤を生成するための方法を使用して生成される、方法。
【請求項１４】
液晶表示デバイスを製造するための方法であって、請求項１３に記載の液晶配向膜を製造するための方法を使用して、液晶配向膜を形成するステップを含む、方法。
【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、および液晶表示（ＬＣＤ）素子に関する。より詳細には、本発明は、良好な信頼性およびより少ない残像を有するＬＣＤ素子の形成を可能にする液晶配向剤、液晶配向剤により形成された液晶配向膜、ならびに液晶配向膜を有するＬＣＤ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤは、例えばテレビおよび様々なモニタにおいて広く適用されている。ねじれネマチック（ＴＮ）型、超ねじれネマチック（ＳＴＮ）型、面内切替（ＩＰＳ）型、および、ＩＰＳ型等の電極構造を変更し、表示部分の開口率を増加させることにより輝度を増加させるフリンジフィールド切替（ＦＦＳ）型といった種類の液晶セルを有するＬＣＤ素子が知られている。
【０００３】
基板表面上での液晶配向膜等の有機膜の形成、および有機膜の表面をある特定の方向に摩擦するためのレーヨン等の布材料の使用、斜め蒸着による基板表面上への酸化ケイ素の堆積、長鎖アルキル基を有する単分子膜を形成するためのラングミュア−ブロジェット（ＬＢ）法の使用等の、これらの液晶セルの液晶を配向させるための方法が知られている。特に、基板サイズ、液晶配向の均一性、処理時間、および処理費用の観点から、摩擦処理が最も一般的に使用される。
【０００４】
しかしながら、摩擦処理を使用して液晶配向を行う場合、プロセス中に生成する埃または静電気に起因して、配向膜の表面に埃が付着し、したがって低い表示品質をもたらす可能性がある。特に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を有する基板に対しては、生成した静電気は、ＴＦＴの回路に損傷をもたらし、したがって歩留まりを低下させる。さらに、画素の高密度化と共にＬＣＤ素子がますます精巧となるため、基板表面は不均一となり、したがって均一な摩擦処理を行うことが困難である。
【０００５】
その結果、そのような望ましくない状況を回避するために、ＪＰ２００５−０３７６５４Ａに記載されるもの等の光配向法は、感光性膜上に偏光または非偏光放射線を照射することにより液晶配向機能を提供する。この特許文献は、共役エノンを含有する反復単位を有し、イミド構造を有する液晶配向剤を提供する。それにより、静電気および埃は生成せず、したがって均一な液晶配向が達成され得る。さらに、摩擦処理と比較して、この方法は、いかなる方向においても液晶配向の方向を正確に制御することができる。さらに、例えば放射線照射においてフォトマスクを使用することにより、異なる方向の液晶配向を有する複数の領域が、任意の様式で１つの基板上に形成され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＪＰ２００５−０３７６５４Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、液晶配向膜から得られるＬＣＤ素子は、低い信頼性、および残像を有するという欠点を有し、産業においては許容されない。したがって、形成された液晶配向膜がＬＣＤ素子に適用された場合、より良好な表示品質が達成され得るように、良好な信頼性およびより少ない残像を有する液晶配向膜を形成することができる液晶配向剤をどのようにして提供するかが、至急対応する必要のある問題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、本発明は、良好な信頼性およびより少ない残像を有するＬＣＤ素子の形成を可能にする液晶配向剤、液晶配向膜、ならびに液晶配向膜を有するＬＣＤ素子を提供する。
【０００９】
本発明はまた、液晶配向剤を生成するための方法、液晶配向膜を製造するための方法、および液晶表示デバイスを製造するための方法を提供する。
【００１０】
本発明の液晶配向剤は、ポリマー（Ａ）と、感光性ポリシロキサン（Ｂ）と、溶媒（Ｃ）とを含む。ポリマー（Ａ）は、ポリアミド酸、ポリイミド、ポリイミド系ブロックコポリマー、およびそれらの組合せからなる群から選択される。感光性ポリシロキサン（Ｂ）は、桂皮酸誘導体に由来する官能基と、窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体に由来する官能基とを含む。
【００１１】
一実施形態において、感光性ポリシロキサン（Ｂ）は、式（３−０１）で表される部分および式（３−０２）で表される部分の少なくとも１つを含み、
【００１２】
【化１】
0006389500.tif 000002
式（３−０１）中、
Ｗ１は、水素、Ｃ１〜４０アルキル、または脂環式基を含有するＣ３〜４０一価有機基を表し、アルキルの水素原子の一部または全ては、任意選択でフッ素原子により置き換えられており；
Ｗ２は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を表し；
Ｗ３は、二価芳香族基、二価脂環式基、二価ヘテロ環式基、または二価縮合環基を表し；
Ｗ４は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を表し；
Ｗ５は、単結合、メチレン、Ｃ２〜１０アルキレン、または二価芳香族基を表し；
Ｗ７は、フッ素またはシアノを表し；
ｉは、０から３の整数を表し；
ｊは、０から４の整数を表し；
記号「＊」は、連結結合（ｌｉｎｋｉｎｇ  ｂｏｎｄ）を表し；
式（３−０２）中、
Ｗ８は、Ｃ１〜４０アルキル、または脂環式基を含有するＣ３〜４０一価有機基を表し、アルキルの水素原子の一部または全ては、任意選択でフッ素原子により置き換えられており；
Ｗ９は、−Ｏ−、または二価芳香族基を表し；
Ｗ１０は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−を表し；
Ｗ１１は、二価芳香族基、二価ヘテロ環式基、または二価縮合環基を表し；
Ｗ１２は、単結合、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）ｅ−、または−Ｏ−（ＣＨ２）ｇ−を表し、式中、ｅおよびｇは、それぞれ独立して、１から１０の整数を表し；
Ｗ１４は、フッ素またはシアノを表し；
ｋは、０から３の整数を表し；
ｌは、０から４の整数を表し；
記号「＊」は、連結結合を表す。
【００１３】
一実施形態において、感光性ポリシロキサン（Ｂ）は、式（４−０）で表される部分を含み、
【００１４】
【化２】
0006389500.tif 000003
式（４−０）中、
Ｘ２は、単結合、またはＣ１〜２０脂肪族炭化水素基、非芳香族環式炭化水素基および芳香族炭化水素基からなる群から選択される少なくとも１つの二価有機基を表し；
Ｘ３は、単結合、または−Ｏ−、−ＮＱ２−、−ＣＯＮＱ２−、−ＮＱ２ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−、−ＮＱ２（ＣＨ２）ｒ−および−Ｏ（ＣＨ２）ｒ−からなる群から選択される少なくとも１つの二価基を表し、式中、ｒは、１から５の整数を表し、Ｑ２は、水素またはＣ１〜３アルキルを表し；
Ｘ４は、窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環式環を表し；
記号「＊」は、連結結合を表す。
【００１５】
本発明の液晶配向膜は、上記液晶配向剤のいずれかを使用して得られる。
【００１６】
本発明の液晶表示デバイスは、上記液晶配向膜を備える。
【００１７】
本発明の液晶配向剤を生成するための方法は、第１の混合物を反応させてポリマー（Ａ）を形成するステップと、第３の混合物を反応させて感光性ポリシロキサン（Ｂ）を形成するステップと、ポリマー（Ａ）、感光性ポリシロキサン（Ｂ）、および溶媒（Ｃ）を混合するステップとを含む。第１の混合物は、テトラカルボン酸二無水物成分（ａ−１）およびジアミン成分（ａ−２）を含む。第３の混合物は、エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）、桂皮酸誘導体（ｂ−２）、および窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体（ｂ−３）を含む。
【００１８】
一実施形態において、エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）は、式（２−１）で表される基、式（２−２）で表される基、および式（２−３）で表される基の少なくとも１つを含み、
【００１９】
【化３】
0006389500.tif 000004
(2-1)
式（２−１）中、Ｂは、−Ｏ−または単結合を表し、ｃは、１から３の整数を表し、ｄは、０から６の整数を表し、ｄが０を表す場合、Ｂは単結合であり；
【００２０】
【化４】
0006389500.tif 000005
(2-2)
式（２−２）中、ｅは、０から６の整数を表し；
【００２１】
【化５】
0006389500.tif 000006
(2-3)
式（２−３）中、Ｄは、Ｃ２〜６アルキレンを表し、Ｅは、水素またはＣ１〜６アルキルを表す。
【００２２】
一実施形態において、エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）は、第２の混合物の加水分解および部分的な縮合から得られるコポリマーを含み、第２の混合物は、式（１−１）で表されるシランモノマー（ｂ−１−１）を含み、
Ｓｉ（Ｒａ）ｐ（ＯＲｂ）４−ｐ  （１−１）
式（１−１）中、各Ｒａは、独立して、水素、Ｃ１〜１０アルキル、Ｃ２〜１０アルケニル、Ｃ６〜１５アリール、エポキシ基を含有するアルキル基、またはエポキシ基を含有するアルコキシ基を表し、少なくとも１つのＲａは、エポキシ基を含有するアルキル基、またはエポキシ基を含有するアルコキシ基であり；各Ｒｂは、独立して、水素、Ｃ１〜６アルキル、Ｃ１〜６アシル、またはＣ６〜１５アリールを表し；ｐは、１から３の整数を表し；ｐが２または３を表す場合、複数のＲａは同じまたは異なってもよく；ｐが１または２を表す場合、複数のＲｂは同じまたは異なってもよい。
【００２３】
一実施形態において、シランモノマー（ｂ−１−１）の量は、第２の混合物中のモノマー１モルの総量を基準として、０．３モルから１．０モルである。
【００２４】
一実施形態において、桂皮酸誘導体（ｂ−２）は、式（３−１）から式（３−２）で表される化合物からなる群から選択される少なくとも１つの化合物であり、
【００２５】
【化６】
0006389500.tif 000007
(3-1),
0006389500.tif 000008
(3-2),
式（３−１）中、
Ｗ１は、水素、Ｃ１〜４０アルキル、または脂環式基を含有するＣ３〜４０一価有機基を表し、アルキルの水素原子の一部または全ては、任意選択でフッ素原子により置き換えられており；
Ｗ２は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を表し；
Ｗ３は、二価芳香族基、二価脂環式基、二価ヘテロ環式基、または二価縮合環基を表し；
Ｗ４は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を表し；
Ｗ５は、単結合、メチレン、Ｃ２〜１０アルキレン、または二価芳香族基を表し；
Ｗ５が単結合を表す場合、Ｗ６は水素であり；
Ｗ５がメチレン、Ｃ２〜１０アルキレンまたは二価芳香族基を表す場合、Ｗ６は、カルボキシル、ヒドロキシル、−ＳＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨＷ、−ＣＨ＝ＣＨ２または−ＳＯ２Ｃｌであり、式中、Ｗは、水素またはＣ１〜６アルキルを表し；
Ｗ７は、フッ素またはシアノを表し；
ｉは、０から３の整数を表し；
ｊは、０から４の整数を表し；
式（３−２）中、
Ｗ８は、Ｃ１〜４０アルキル、または脂環式基を含有するＣ３〜４０一価有機基を表し、アルキルの水素原子の一部または全ては、任意選択でフッ素原子により置き換えられており；
Ｗ９は、−Ｏ−、または二価芳香族基を表し；
Ｗ１０は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−を表し；
Ｗ１１は、二価芳香族基、二価ヘテロ環式基、または二価縮合環基を表し；
Ｗ１２は、単結合、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）ｅ−、または−Ｏ−（ＣＨ２）ｇ−を表し、式中、ｅおよびｇは、それぞれ独立して、１から１０の整数を表し；
Ｗ１３は、カルボキシル、ヒドロキシル、−ＳＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨＷ、−ＣＨ＝ＣＨ２、または−ＳＯ２Ｃｌを表し、式中、Ｗは、水素またはＣ１〜６アルキルを表し；
Ｗ１４は、フッ素またはシアノを表し；
ｋは、０から３の整数を表し；
ｌは、０から４の整数を表す。
【００２６】
一実施形態において、窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体（ｂ−３）は、式（４）で表される化合物を含み、
【００２７】
【化７】
0006389500.tif 000009
(4)
式（４）中、
Ｘ１は、エポキシ基に対する反応性を有する官能基を表し；
Ｘ２は、単結合、またはＣ１〜２０脂肪族炭化水素基、非芳香族環式炭化水素基および芳香族炭化水素基からなる群から選択される少なくとも１つの二価有機基を表し；
Ｘ３は、単結合、または−Ｏ−、−ＮＱ２−、−ＣＯＮＱ２−、−ＮＱ２ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−、−ＮＱ２（ＣＨ２）ｒ−および−Ｏ（ＣＨ２）ｒ−からなる群から選択される少なくとも１つの二価基を表し、式中、ｒは、１から５の整数を表し、Ｑ２は、水素またはＣ１〜３アルキルを表し；
Ｘ４は、窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環式環を表す。
【００２８】
一実施形態において、Ｘ１は、ＨＯ−、ＨＮＱ１−、ＨＣＯＮＱ１−、ＨＮＱ１ＣＯ−およびＨＯＣＯ−からなる群から選択される少なくとも１つの一価有機基を表し、式中、Ｑ１は、水素またはＣ１〜３アルキルを表す。
【００２９】
一実施形態において、ポリマー（Ａ）１００重量部を基準として、感光性ポリシロキサン（Ｂ）の量は、３〜５０重量部であり、溶媒（Ｃ）の量は、１０００〜８０００重量部である。
【００３０】
一実施形態において、桂皮酸誘導体（ｂ−２）の、窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体（ｂ−３）に対するモル比（ｂ−２）／（ｂ−３）は、２から２０である。
【００３１】
本発明の液晶配向膜を製造するための方法は、液晶配向剤を使用して液晶配向膜を形成するステップを含み、液晶配向剤は、液晶配向剤を生成するための上記方法のいずれかを使用して生成される。
【００３２】
本発明の液晶表示デバイスを製造するための方法は、液晶配向膜を製造するための上記方法を使用して液晶配向膜を形成するステップを含む。
【発明の効果】
【００３３】
上記に基づいて、本発明の液晶配向剤は、良好な信頼性およびより少ない残像を有するＬＣＤ素子の形成を可能にするため、液晶配向剤はＬＣＤ素子に好適である。
【００３４】
本開示の上述の特徴および利点をより理解できるようにするために、図面を伴う実施形態を以下で詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態によるＬＣＤ素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
＜液晶配向剤＞
本発明は、ポリマー（Ａ）と、感光性ポリシロキサン（Ｂ）と、溶媒（Ｃ）とを含む液晶配向剤を提供する。また、液晶配向剤は、必要に応じて添加剤（Ｄ）をさらに含んでもよい。
【００３７】
本発明の液晶配向剤の各成分を、以下で詳細に説明する。
【００３８】
以下において、（メタ）アクリル酸は、アクリル酸および／またはメタクリル酸を表し、（メタ）アクリレートは、アクリレートおよび／またはメタクリレートを表すことが言及されるべきである。同様に、（メタ）アクリロイル基は、アクリロイル基および／またはメタクリロイル基を表す。
【００３９】
ポリマー（Ａ）
ポリマー（Ａ）は、テトラカルボン酸二無水物成分（ａ−１）およびジアミン成分（ａ−２）を含む第１の混合物を反応させることにより得られる。
【００４０】
具体的には、ポリマー（Ａ）は、ポリアミド酸、ポリイミド、ポリイミド系ブロックコポリマー、またはポリマーの組合せを含む。特に、ポリイミド系ブロックコポリマーは、ポリアミド酸ブロックコポリマー、ポリイミドブロックコポリマー、ポリアミド酸−ポリイミドブロックコポリマー、またはこれらのポリマーの組合せを含む。ポリアミド酸ポリマー、ポリイミドポリマー、およびポリアミド酸−ポリイミドブロックコポリマーは、全て、テトラカルボン酸二無水物成分（ａ−１）とジアミン成分（ａ−２）の混合物を反応させることにより得ることができる。
【００４１】
テトラカルボン酸二無水物成分（ａ−１）
テトラカルボン酸二無水物成分（ａ−１）は、脂肪族テトラカルボン酸二無水物化合物、脂環式テトラカルボン酸二無水物化合物、芳香族テトラカルボン酸二無水物化合物、式（Ｉ−１）から（Ｉ−６）で表されるテトラカルボン酸二無水物化合物の少なくとも１つ、またはそれらの組合せを含む。
【００４２】
脂肪族テトラカルボン酸二無水物化合物、脂環式テトラカルボン酸二無水物化合物、および芳香族テトラカルボン酸二無水物化合物の具体例は、以下で列挙される。しかしながら、本発明はそれらに限定されない。
【００４３】
脂肪族テトラカルボン酸二無水物化合物の具体例は、これらに限定されないが、エタンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、またはこれらの化合物の組合せを含む。
【００４４】
脂環式テトラカルボン酸二無水物化合物の具体例は、これらに限定されないが、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３−ジクロロ−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−テトラメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、ｃｉｓ−３，７−ジブチル−シクロヘプチル−１，５−ジエン−１，２，５，６−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、およびこれらの化合物の組合せを含む。
【００４５】
芳香族テトラカルボン酸二無水物化合物の具体例は、これらに限定されないが、３，４−ジカルボキシ−１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−１−コハク酸二無水物、ピロメリト酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３’，３，４，４’−ビフェニルスルホ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、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、３，３’４，４’−ジフェニルエタンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−フランテトラカルボン酸二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルプロパン二無水物、３，３’，４，４’−ペルフルオロイソプロピリデンジフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（フタル酸）フェニルホスフィンオキシド二無水物、ｐ−フェニレン−ビス（トリフェニルフタル酸）二無水物、ｍ−フェニレン−ビス（トリフェニルフタル酸）二無水物、ビス（トリフェニルフタル酸）−４，４’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス（トリフェニルフタル酸）−４，４’−ジフェニルメタン二無水物、エチレングリコール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、プロピレングリコール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、１，４−ブタンジオール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、１，６−ヘキサンジオール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、１，８−オクタンジオール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン−ビス（アンヒドロトリメリテート）、２，３，４，５−テトラヒドロフラ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−５−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、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−エチル−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、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−７−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、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−７−エチル−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、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、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−エチル−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、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５，８−ジメチル−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、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラール）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物、およびこれらの化合物の組合せを含む。
【００４６】
式（Ｉ−１）から（Ｉ−６）で表されるテトラカルボン酸二無水物化合物は、以下に示される通りである。
【００４７】
【化８】
0006389500.tif 000010
(I-1)
0006389500.tif 000011
(I-2)
0006389500.tif 000012
(I-3)
0006389500.tif 000013
(I-4)
0006389500.tif 000014
(I-5)
式（Ｉ−５）中、Ａ１は、芳香環を含有する二価基を表し；ｒは、１〜２の整数を表し；Ａ２およびＡ３は、同じまたは異なってもよく、それぞれ独立して水素またはアルキルを表してもよい。式（Ｉ−５）のテトラカルボン酸二無水物化合物の具体例は、式（Ｉ−５−１）から（Ｉ−５−３）の化合物の少なくとも１つを含む。
【００４８】
【化９】
0006389500.tif 000015
(I-5-1)
0006389500.tif 000016
(I-5-2)
0006389500.tif 000017
(I-5-3)
0006389500.tif 000018
(I-6)
式（Ｉ−６）中、Ａ４は、芳香環を含有する二価基を表し；Ａ５およびＡ６は、同じまたは異なってもよく、それぞれ独立して水素またはアルキルを表してもよい。式（Ｉ−６）のテトラカルボン酸二無水物は、好ましくは、式（Ｉ−６−１）の化合物である。
【００４９】
【化１０】
0006389500.tif 000019
(I-6-1)
【００５０】
テトラカルボン酸二無水物化合物（ａ−１）は、単独または組み合わせて使用され得る。
【００５１】
テトラカルボン酸二無水物化合物（ａ−１）の具体例は、好ましくは、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロペン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、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、３，４−ジカルボキシ−１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−１−コハク酸二無水物、ピロメリト酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３’，３，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、式（Ｉ−１）の化合物、およびそれらの組合せを含む。
【００５２】
ジアミン成分（ａ−２）１００モルの総モル数を基準として、テトラカルボン酸二無水物成分（ａ−１）の使用量の範囲は、好ましくは２０から２００モル、より好ましくは３０から１２０モルである。
【００５３】
ジアミン成分（ａ−２）
ジアミン化合物（ａ−２）は、脂肪族ジアミン化合物、脂環式ジアミン化合物、芳香族ジアミン化合物、式（ＩＩ−１）から（ＩＩ−３０）で表されるジアミン化合物、またはそれらの組合せを含む。
【００５４】
脂肪族ジアミン化合物の具体例は、これらに限定されないが、１，２−ジアミノエタン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，５−ジアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、４，４’−ジアミノヘプタン、１，３−ジアミノ−２，２−ジメチルプロパン、１，６−ジアミノ−２，５−ジメチルヘキサン、１，７−ジアミノ−２，５−ジメチルヘプタン、１，７−ジアミノ−４，４−ジメチルヘプタン、１，７−ジアミノ−３−メチルヘプタン、１，９−ジアミノ−５−メチルノナン、２，１１−ジアミノドデカン、１，１２−ジアミノオクタデカン、１，２−ビス（３−アミノプロポキシ）エタン、およびこれらの化合物の組合せを含む。
【００５５】
脂環式ジアミン化合物の具体例は、これらに限定されないが、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチル−ジシクロヘキシルアミン、１，３−ジアミノシクロヘキサン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエンジアミン、トリシクロ［６．２．１．０２，７］ウンデセンジメチルジアミン、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルアミン）、およびこれらの化合物の組合せを含む。
【００５６】
芳香族ジアミン化合物の具体例は、これらに限定されないが、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エタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノベンゾイルアニリン、４，４’−ジアミノスチルベン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノカルコン、１，５−ジアミノナフタレン、５−アミノ−１−（４’−アミノフェニル）−１，３，３−トリメチルインデン、６−アミノ−１−（４’−アミノフェニル）−１，３，３−トリメチルインデン、ヘキサヒドロ−４，７−メタノインダニレンジメチレンジアミン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、３，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、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、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、９，９−ビス（４−アミノフェニル）−１０−ヒドロアントラセン、９，１０−ビス（４−アミノフェニル）アントラセン、２，７−ジアミノフルオレン、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン、４，４’−メチレン−ビス（２−クロロアニリン）、４，４’−（ｐ−フェニレンイソプロピリデン）ビサニリン、４，４’−（ｍ−フェニレンイソプロピリデン）ビサニリン、２，２’−ビス［４−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ビス［（４−アミノ−２−トリフルオロメチル）フェノキシ］−オクタフルオロビフェニル、５−［４−（４−ｎ−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］フェニルメチレン−１，３−ジアミノベンゼン、１，１−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−４−（４−エチルフェニル）シクロヘキサン、およびそれらの組合せを含む。
【００５７】
式（ＩＩ−１）から（ＩＩ−３０）のジアミン化合物は、以下で説明される。
【００５８】
【化１１】
0006389500.tif 000020
(II-1)
式（ＩＩ−１）中、Ｂ１は、
【００５９】
【化１２】
0006389500.tif 000021
を表し；
Ｂ２は、ステロイド骨格を有する基、トリフルオロメチル、フッ素、Ｃ２〜３０アルキル、またはピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジン、もしくはピペラジン等の窒素含有環式構造から得られる一価基を表す。
【００６０】
式（ＩＩ−１）で表される化合物の具体例は、これらに限定されないが、エチル２，４−ジアミノフェニルホルメート、エチル３，５−ジアミノフェニルホルメート、プロピル２，４−ジアミノフェニルホルメート、プロピル３，５−ジアミノフェニルホルメート、１−ドデコキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１−ヘキサデコキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１−オクタデコキシ−２，４−ジアミノベンゼン、式（ＩＩ−１−１）から（ＩＩ−１−６）で表される化合物の少なくとも１つ、およびそれらの組合せを含む。
【００６１】
式（ＩＩ−１−１）から（ＩＩ−１−６）で表される化合物は、以下に示される。
【００６２】
【化１３】
0006389500.tif 000022
(II-1-1)
0006389500.tif 000023
(II-1-2)
0006389500.tif 000024
(II-1-3)
0006389500.tif 000025
(II-1-4)
0006389500.tif 000026
(II-1-5)
0006389500.tif 000027
(II-1-6)
【００６３】
【化１４】
0006389500.tif 000028
(II-2)
式（ＩＩ−２）中、Ｂ１は、式（ＩＩ−１）中のＢ１と同じであり、Ｂ３およびＢ４は、それぞれ独立して、二価脂肪族環、二価芳香環、または二価ヘテロ環式基を表し；Ｂ５は、Ｃ３〜１８アルキル、Ｃ３〜１８アルコキシ、Ｃ１〜５フルオロアルキル、Ｃ１〜Ｃ５フルオロアルキルオキシ、シアノ、またはハロゲン原子を表す。
【００６４】
式（ＩＩ−２）で表される化合物の具体例は、式（ＩＩ−２−１）から（ＩＩ−２−１３）で表される化合物の少なくとも１つを含む。具体的には、式（ＩＩ−２−１）から（ＩＩ−２−１３）で表される化合物は、以下の通りである。
【００６５】
【化１５】
0006389500.tif 000029
(II-2-1)
0006389500.tif 000030
(II-2-2)
0006389500.tif 000031
(II-2-3)
0006389500.tif 000032
(II-2-4)
0006389500.tif 000033
(II-2-5)
0006389500.tif 000034
(II-2-6)
0006389500.tif 000035
(II-2-7)
0006389500.tif 000036
(II-2-8)
0006389500.tif 000037
(II-2-9)
0006389500.tif 000038
(II-2-10)
0006389500.tif 000039
(II-2-11)
0006389500.tif 000040
(II-2-12)
0006389500.tif 000041
(II-2-13)
式（ＩＩ−２−１０）から（ＩＩ−２−１３）中、ｓは、３から１２の整数を表す。
【００６６】
【化１６】
0006389500.tif 000042
(II-3)
式（ＩＩ−３）中、各Ｂ６は、独立して、水素、Ｃ１〜Ｃ５アシル、Ｃ１〜５アルキル、Ｃ１〜５アルコキシ、またはハロゲンを表し、それぞれの反復単位中の複数のＢ６は、同じまたは異なってもよく；ｕは、１から３の整数を表す。
【００６７】
式（ＩＩ−３）で表される化合物の具体例は、ｕ＝１のｐ−ジアミノベンゼン、ｍ−ジアミノベンゼン、ｏ−ジアミノベンゼン、および２，５−ジアミノトルエン等；ｕ＝２の４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’−ジクロロ−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’，５，５’−テトラクロロ−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’−ジクロロ−４，４’−ジアミノ−５，５’−ジメトキシビフェニル、および４，４’−ジアミノ−２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ビフェニル等；ならびにｕ＝３の１，４−ビス（４’−アミノフェニル）ベンゼン等を含む。
【００６８】
式（ＩＩ−３）で表される化合物の具体例は、好ましくは、ｐ−ジアミノベンゼン、２，５−ジアミノトルエン、４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジアミノビフェニル、１，４−ビス（４’−アミノフェニル）ベンゼン、およびこれらの化合物の組合せを含む。
【００６９】
【化１７】
0006389500.tif 000043
(II-4)
式（ＩＩ−４）中、ｖは、２から１２の整数を表す。
【００７０】
【化１８】
0006389500.tif 000044
(II-5)
式（ＩＩ−５）中、ｗは、１から５の整数を表す。式（ＩＩ−５）で表される化合物は、好ましくは、４，４’−ジアミノ−ジフェニルスルフィドである。
【００７１】
【化１９】
0006389500.tif 000045
(II-6)
式（ＩＩ−６）中、Ｂ７およびＢ９は、それぞれ独立して、二価有機基を表し、Ｂ７およびＢ９は、同じまたは異なってもよく；Ｂ８は、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジン、またはピペラジン等の窒素含有環式構造から得られる二価基を表す。
【００７２】
【化２０】
0006389500.tif 000046
(II-7)
式（ＩＩ−７）中、Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２、およびＢ１３は、それぞれ独立して、Ｃ１〜１２炭化水素基を表し、Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２、およびＢ１３は、同じまたは異なってもよく；各Ｘ１は、独立して、１から３の整数を表し；Ｘ２は、１から２０の整数を表す。
【００７３】
【化２１】
0006389500.tif 000047
(II-8)
式（ＩＩ−８）中、Ｂ１４は、−Ｏ−またはシクロへキシレンを表し、Ｂ１５は、メチレン（−ＣＨ２−）を表し、Ｂ１６は、フェニレンまたはシクロへキシレンを表し、Ｂ１７は、水素またはヘプチルを表す。
【００７４】
式（ＩＩ−８）で表される化合物の具体例は、式（ＩＩ−８−１）の化合物、式（ＩＩ−８−２）の化合物、およびそれらの組合せを含む。
【００７５】
【化２２】
0006389500.tif 000048
(II-8-1)
0006389500.tif 000049
(II-8-2)
【００７６】
式（ＩＩ−９）から（ＩＩ−３０）で表される化合物は、以下に示される通りである。
【００７７】
【化２３】
0006389500.tif 000050
(II-9)
0006389500.tif 000051
(II-10)
0006389500.tif 000052
(II-11)
0006389500.tif 000053
(II-12)
0006389500.tif 000054
(II-13)
0006389500.tif 000055
(II-14)
0006389500.tif 000056
(II-15)
0006389500.tif 000057
(II-16)
0006389500.tif 000058
(II-17)
0006389500.tif 000059
(II-18)
0006389500.tif 000060
(II-19)
0006389500.tif 000061
(II-20)
0006389500.tif 000062
(II-21)
0006389500.tif 000063
(II-22)
0006389500.tif 000064
(II-23)
0006389500.tif 000065
(II-24)
0006389500.tif 000066
(II-25)
0006389500.tif 000067
(II-26)
0006389500.tif 000068
(II-27)
0006389500.tif 000069
(II-28)
0006389500.tif 000070
(II-29)
0006389500.tif 000071
(II-30)
式（ＩＩ−１７）から（ＩＩ−２５）中、Ｂ１８は、好ましくは、Ｃ１〜１０アルキルまたはＣ１〜１０アルコキシを表し、Ｂ１９は、好ましくは、水素、Ｃ１〜１０アルキル、またはＣ１〜１０アルコキシを表す。
【００７８】
ジアミン化合物（ａ−２）は、単独または組み合わせて使用され得る。
【００７９】
ジアミン化合物（ａ−２）の具体例は、好ましくは、これらに限定されないが、１，２−ジアミノエタン、３，３’−ジアミノカルコン、４，４’−ジアミノスチルベン、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、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エーテル、５−［４−（４−ｎ−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］フェニルメチレン−１，３−ジアミノベンゼン、１，１−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−４−（４−エチルフェニル）シクロヘキサン、エチル２，４−ジアミノフェニルホルメート、１−オクタデコキシ−２，４−ジアミノベンゼン、式（ＩＩ−１−１）で表される化合物、式（ＩＩ−１−２）で表される化合物、式（ＩＩ−１−４）で表される化合物、式（ＩＩ−１−５）で表される化合物、式（ＩＩ−２−１）で表される化合物、式（ＩＩ−２−１１）で表される化合物、ｐ−ジアミノベンゼン、ｍ−ジアミノベンゼン、ｏ−ジアミノベンゼン、式（ＩＩ−８−１）で表される化合物、式（ＩＩ−２６）から（ＩＩ−３０）で表される化合物、およびこれらの化合物の組合せを含む。
【００８０】
ポリマー（Ａ）の調製方法
ポリマー（Ａ）は、ポリアミド酸およびポリイミドの少なくとも１つを含んでもよい。ポリマー（Ａ）は、ポリイミド系ブロックコポリマーをさらに含んでもよい。上記の様々なポリマーのそれぞれの調製方法は、以下でさらに説明される。
【００８１】
ポリアミド酸の調製方法
ポリアミド酸の調製方法は、まず、溶媒中に、テトラカルボン酸二無水物成分（ａ−１）およびジアミン成分（ａ−２）を含む第１の混合物を溶解することを含む。次いで、０℃から１００℃の温度で重縮合反応を行う。１時間から２４時間反応させた後、エバポレータを用いて反応溶液を減圧下で蒸留すると、ポリアミド酸が得られる。代替として、反応溶液を大量の貧溶媒中に注ぎ込むと、沈殿物が得られる。次いで、沈殿物を減圧下で乾燥させると、ポリアミド酸が得られる。
【００８２】
重縮合反応において使用される溶媒は、以下の液晶配向剤中の溶媒と同じ、または異なってもよく、溶媒が反応物質および生成物を溶解し得る限り、特に限定されない。溶媒は、好ましくは、これらに限定されないが、１）Ｎ−メチル−２−ピロリジノン（ＮＭＰ）、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、テトラメチルウレア、もしくはヘキサメチルホスホラミド等の非プロトン性極性溶媒；または２）ｍ−クレゾール、キシレノール、フェノール、もしくはハロゲン化フェノール等のフェノール系溶媒を含む。第１の混合物１００重量部の総量を基準として、重縮合反応において使用される溶媒の量は、好ましくは２００から２０００重量部、より好ましくは３００から１８００重量部である。
【００８３】
重縮合反応において、溶媒は、ポリアミド酸の沈殿をもたらさない好適な量の貧溶媒と共に使用されてもよいことが言及されるべきである。貧溶媒は、単独または組み合わせて使用されてもよく、これらに限定されないが、１）メタノール、エタノール、イソプロパノール、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、およびトリグリコール等のアルコール；２）アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、およびシクロヘキサノン等のケトン；３）酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、およびエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル；４）ジエチルエーテル、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ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、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、ジエチレングリコールジメチルエーテル、およびテトラヒドロフラン等のエーテル；５）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、クロロベンゼン、およびｏ−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素；ならびに６）ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、およびキシレン等の炭化水素；ならびにこれらの溶媒の任意の組合せを含む。ジアミン成分（ａ−２）１００重量部を基準として、貧溶媒の量は、好ましくは０から６０重量部、より好ましくは０から５０重量部である。
【００８４】
ポリイミドの調製方法
ポリイミドの調製方法は、上記のポリアミド酸の調製方法により得られたポリアミド酸を、脱水剤および触媒の存在下で加熱することを含む。加熱プロセスにおいて、ポリアミド酸におけるアミド酸官能基は、脱水環化反応（すなわちイミド化）によりイミド官能基に変換される。
【００８５】
脱水環化反応において使用される溶媒は、液晶配向剤中の溶媒（Ｃ）と同じであってもよく、したがって本明細書において繰り返されない。ポリアミド酸１００重量部を基準として、脱水環化反応において使用される溶媒の量は、好ましくは２００から２０００重量部、より好ましくは３００から１８００重量部である。
【００８６】
ポリアミド酸の好ましい程度のイミド化を得るために、脱水環化反応の操作温度は、好ましくは４０℃から２００℃、より好ましくは４０℃から１５０℃である。脱水環化反応の操作温度が４０℃未満である場合、イミド化反応は不完全であり、したがってポリアミド酸のイミド化の程度は低減される。脱水環化反応の操作温度が２００℃超である場合、得られるポリイミドの重量平均分子量はより低い。
【００８７】
脱水環化反応において使用される脱水剤は、無水物化合物から選択することができ、その具体例は、例えば、無水酢酸、プロピオン酸無水物、およびトリフルオロ酢酸無水物を含む。ポリアミド酸１モルを基準として、使用される脱水剤の量は、０．０１から２０モルである。脱水環化反応において使用される触媒は、１）ピリジン、トリメチルピリジンまたはジメチルピリジン等のピリジン化合物、および２）トリエチルアミン等の３級アミン化合物から選択され得る。使用される脱水剤１モルを基準として、触媒の量は、０．５から１０モルであってもよい。
【００８８】
ポリマー（Ａ）のイミド化率は、０％から５０％、好ましくは０％から４５％、より好ましくは０％から４０％であってもよい。液晶配向剤中のポリマー（Ａ）のイミド化率が上記範囲内である場合、ＬＣＤ素子の信頼性はさらに増加され得る。
【００８９】
ポリイミド系ブロックコポリマーの調製方法
ポリイミド系ブロックコポリマーは、ポリアミド酸ブロックコポリマー、ポリイミドブロックコポリマー、ポリアミド酸−ポリイミドブロックコポリマー、およびこれらのポリマーの任意の組合せから選択される。
【００９０】
ポリイミド系ブロックコポリマーの調製方法は、好ましくは、出発材料を溶媒中に溶解し、次いで重縮合反応を行うことを含む。出発材料は、ポリアミド酸の少なくとも１種および／またはポリイミドの少なくとも１種を含み、またカルボン酸無水物成分およびジアミン成分を含んでもよい。
【００９１】
出発材料中のカルボン酸無水物成分およびジアミン成分は、ポリアミド酸の調製方法において使用されるテトラカルボン酸二無水物成分（ａ−１）およびジアミン成分（ａ−２）と同じであってもよい。さらに、重縮合反応において使用される溶媒は、以下の液晶配向剤中の溶媒（Ｃ）と同じであってもよく、本明細書において繰り返されない。
【００９２】
使用される出発材料１００重量部を基準として、重縮合反応において使用される溶媒の量は、好ましくは２００から２０００重量部、より好ましくは３００から１８００重量部である。重縮合反応の操作温度は、好ましくは０℃から２００℃、より好ましくは０℃から１００℃である。
【００９３】
出発材料は、好ましくは、これらに限定されないが、１）末端基が異なり、構造が異なる２種のポリアミド酸、２）末端基が異なり、構造が異なる２種のポリイミド、３）末端基が異なり、構造が異なるポリアミド酸およびポリイミド、４）ポリアミド酸、カルボン酸無水物成分およびジアミン成分であって、カルボン酸無水物成分およびジアミン成分の少なくとも１つの構造が、ポリアミド酸を形成するために使用されるカルボン酸無水物成分もしくはジアミン成分の構造と異なるもの、５）ポリイミド、カルボン酸無水物成分およびジアミン成分であって、カルボン酸無水物成分およびジアミン成分の少なくとも１つの構造が、ポリイミドを形成するために使用されるカルボン酸無水物成分もしくはジアミン成分の構造と異なるもの、６）ポリアミド酸、ポリイミド、カルボン酸無水物成分およびジアミン成分であって、カルボン酸無水物成分およびジアミン成分の少なくとも１つの構造が、ポリアミド酸もしくはポリイミドを形成するために使用されるカルボン酸無水物成分もしくはジアミン成分の構造と異なるもの、７）異なる構造を有する２種のポリアミド酸、カルボン酸無水物成分、およびジアミン成分、８）異なる構造を有する２種のポリイミド、カルボン酸無水物成分、およびジアミン成分、９）末端基として無水物基を有し、異なる構造を有する２種のポリアミド酸、およびジアミン成分、１０）末端基としてアミン基を有し、異なる構造を有する２種のポリアミド酸、およびカルボン酸無水物成分、１１）末端基として無水物基を有し、異なる構造を有する２種のポリイミド、およびジアミン成分、または１２）末端基としてアミン基を有し、異なる構造を有する２種のポリイミド、およびカルボン酸無水物成分を含む。
【００９４】
本発明の有効性に影響することなく、ポリアミド酸、ポリイミド、およびポリイミド系ブロックコポリマーは、好ましくは、分子量調節により形成された末端修飾ポリマーである。末端修飾ポリマーを使用することにより、液晶配向剤のコーティング性能が改善され得る。末端修飾ポリマーを調製する方法は、ポリアミド酸を形成するための重縮合反応中に単官能性化合物を添加することを含んでもよい。
【００９５】
単官能性化合物の具体例は、これらに限定されないが、１）無水マレイン酸、無水フタル酸、イタコン酸無水物、ｎ−デシルコハク酸無水物、ｎ−ドデシルコハク酸無水物、ｎ−テトラデシルコハク酸無水物、およびｎ−ヘキサデシルコハク酸無水物等の一無水物、２）アニリン、シクロヘキシルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｎ−アミルアミン、ｎ−ヘキシルアミン、ｎ−ヘプチルアミン、ｎ−オクチルアミン、ｎ−ノニルアミン、ｎ−デシルアミン、ｎ−ウンデシルアミン、ｎ−ドデシルアミン、ｎ−トリデシルアミン、ｎ−テトラデシルアミン、ｎ−ペンタデシルアミン、ｎ−ヘキサデシルアミン、ｎ−ヘプタデシルアミン、ｎ−オクタデシルアミン、およびｎ−エイコシルアミン等のモノアミン化合物、ならびに３）フェニルイソシアネートおよびナフチルイソシアネート等のモノイソシアネート化合物を含む。
【００９６】
感光性ポリシロキサン（Ｂ）
感光性ポリシロキサン（Ｂ）は、エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）を、桂皮酸誘導体（ｂ−２）、および窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体（ｂ−３）と反応させることにより得られる。以下において、エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）、桂皮酸誘導体（ｂ−２）、および窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体（ｂ−３）の具体例および合成方法が説明される。
【００９７】
エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）
エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）に含有されるエポキシ基を含有する基は、例えば、グリシジル基、グリシジルオキシ基、エポキシシクロヘキシル基、またはオキセタニル基である。
【００９８】
エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）に含有されるエポキシ基を含有する基は、式（２−１）で表される基、式（２−２）で表される基、および式（２−３）で表される基の少なくとも１つを含む。
【００９９】
【化２４】
0006389500.tif 000072
【０１００】
式（２−１）中、Ｂは、−Ｏ−または単結合を表し、ｃは、１から３の整数を表し、ｄは、０から６の整数を表し、ｄが０を表す場合、Ｂは単結合である。
【０１０１】
式（２−２）中、ｅは、０から６の整数を表す。
【０１０２】
式（２−３）中、Ｄは、Ｃ２〜６アルキレンを表し、Ｅは、水素またはＣ１〜６アルキルを表す。
【０１０３】
エポキシ基を含有する基は、好ましくは、式（２−１−１）で表される基、式（２−２−２）で表される基、および式（２−３−１）で表される基の少なくとも１つを含む。
【０１０４】
【化２５】
0006389500.tif 000073
【０１０５】
本発明のエポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）は、式（１−１）で表されるシランモノマー（ｂ−１−１）を含む第２の混合物の加水分解および部分的な縮合から得られるコポリマーを含む。
Ｓｉ（Ｒａ）ｐ（ＯＲｂ）４−ｐ  （１−１）
式（１−１）中、各Ｒａは、独立して、水素、Ｃ１〜１０アルキル、Ｃ２〜１０アルケニル、Ｃ６〜１５アリール、エポキシ基を含有するアルキル基、またはエポキシ基を含有するアルコキシ基を表し、少なくとも１つのＲａは、エポキシ基を含有するアルキル基、またはエポキシ基を含有するアルコキシ基であり；各Ｒｂは、独立して、水素、Ｃ１〜６アルキル、Ｃ１〜６アシル、またはＣ６〜１５アリールを表し、ｐは、１から３の整数を表す。ｐが２または３を表す場合、複数のＲａは同じまたは異なってもよい。ｐが１または２を表す場合、複数のＲｂは同じまたは異なってもよい。
【０１０６】
より具体的には、式（１−１）中のＲａがＣ１〜１０アルキルを表す場合、具体的には、Ｒａは、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ヘキシルまたはｎ−デシルである。代替として、Ｒａは、具体的には、トリフルオロメチル、３，３，３−トリフルオロプロピル、３−アミノプロピル、３−メルカプトプロピルまたは３−イソシアネートプロピル等の置換アルキル基であってもよい。
【０１０７】
式（１−１）中のＲａがＣ２〜１０アルケニルを表す場合、具体的には、Ｒａは、例えばビニルである。代替として、Ｒａは、具体的には、３−アクリロイルオキシプロピルまたは３−メチルアクリロイルオキシプロピル等の置換アルケニル基であってもよい。
【０１０８】
式（１−１）中のＲａがＣ６〜１５アリールを表す場合、具体的には、Ｒａは、例えば、フェニル、トリル、またはナフチルである。代替として、Ｒａは、具体的には、ｏ−ヒドロキシフェニル、１−（ｏ−ヒドロキシフェニル）エチル、２−（ｏ−ヒドロキシフェニル）エチル、または４−ヒドロキシ−５−（ｐ−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ）ペンチル等の置換アリール基であってもよい。
【０１０９】
さらに、式（１−１）中のＲａがエポキシ基を含有するアルキル基またはエポキシ基を含有するアルコキシ基を表す場合、Ｒａの具体例は、エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）に含有されるエポキシ含有基の例と同じであってもよく、したがって本明細書において繰り返されない。
【０１１０】
さらに、式（１−１）中のＲｂがＣ１〜６アルキルを表す場合、具体的には、Ｒｂは、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピルまたはｎ−ブチルである。式（１−１）中のＲｂがＣ１〜６アシルを表す場合、具体的には、Ｒｂは、例えばアセチルである。式（１−１）中のＲｂがＣ６〜１５アリールを表す場合、具体的には、Ｒｂは、例えばフェニルである。
【０１１１】
シランモノマー（ｂ−１−１）の具体例は、３−（Ｎ，Ｎ−ジグリシジル）アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ−アリル−Ｎ−グリシジル）アミノ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、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルジメチルメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、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、２−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、２−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、２−グリシドキシエチルジメチルメトキシシラン、２−グリシドキシエチルジメチルエトキシシラン、４−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、４−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、４−グリシドキシブチルメチルジメトキシシラン、４−グリシドキシブチルメチルジエトキシシラン、４−グリシドキシブチルジメチルメトキシシラン、４−グリシドキシブチ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、３−（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリメトキシシラン、３−（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリエトキシシラン、（（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ）プロピルトリメトキシシラン、（（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ）プロピルトリエトキシシラン、（（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ）プロピルメチルジメトキシシラン、（（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ）プロピルジメチルメトキシシラン、ＤＭＳ−Ｅ０１、ＤＭＳ−Ｅ１２、ＤＭＳ−Ｅ２１、およびＥＭＳ−３２（ＪＮＣ製）等の市販の製品、ならびにそれらの組合せを含む。
【０１１２】
シランモノマー（ｂ−１−１）の具体例は、好ましくは、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、４−グリシドキシブ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、（（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ）プロピルトリメトキシシラン、（（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ）プロピルトリエトキシシラン、ＤＭＳ−Ｅ０１、ＤＭＳ−Ｅ１２、およびそれらの組合せを含む。
【０１１３】
第２の混合物中のモノマー１モルの総量を基準として、シランモノマー（ｂ−１−１）の量は、０．３から１モル、好ましくは０．４から１モル、より好ましくは０．５から１モルである。
【０１１４】
他のシランモノマー（ｂ−１−２）
エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）を生成するために反応させる第２の混合物は、好ましくは、式（１−２）で表される他のシランモノマー（ｂ−１−２）をさらに含む。
Ｓｉ（Ｒｃ）ｑ（ＯＲｄ）４−ｑ  （１−２）
式（１−２）中、各Ｒｃは、独立して、水素、Ｃ１〜１０アルキル、Ｃ２〜１０アルケニル、Ｃ６〜１５アリール、または無水物基を含有するアルキル基を表し、各Ｒｄは、独立して、水素、Ｃ１〜６アルキル、Ｃ１〜６アシル、またはＣ６〜１５アリールを表し、ｑは、０から３の整数を表す。ｑが２または３を表す場合、複数のＲｃは同じまたは異なってもよい。ｑが０から２を表す場合、複数のＲｄは同じまたは異なってもよい。
【０１１５】
式（１−２）中のＲｃがＣ１〜１０アルキル、Ｃ２〜１０アルケニルまたはＣ６〜１５アリールを表す場合、Ｒｃの具体例および好ましい例は、Ｒａの場合において言及されたものと同じであり、したがって本明細書において繰り返されない。
【０１１６】
式（１−２）中のＲｃが無水物基を含有するアルキル基を表す場合、アルキル基は、好ましくはＣ１〜１０アルキルである。具体的には、無水物基を含有するアルキル基は、例えば、式（１−２−１）のエチルコハク酸無水物、式（１−２−２）のプロピルコハク酸無水物、または式（１−２−３）のプロピルグルタル酸無水物である。無水物基は、ジカルボン酸の分子内脱水により形成される基であることに留意されたく、ジカルボン酸は、例えばコハク酸またはグルタル酸である。
【０１１７】
【化２６】
0006389500.tif 000074
【０１１８】
式（１−２）中のＲｄがＣ１〜６アルキル、Ｃ１〜６アシル、またはＣ６〜１５アリールを表す場合、Ｒｄの具体例および好ましい例は、Ｒｂの場合において言及されたものと同じであり、したがって本明細書において繰り返されない。
【０１１９】
式（１−２）で表される他のシランモノマー（ｂ−１−２）は、単独または組み合わせて使用され得る。さらに、式（１−２）で表される他のシランモノマー（ｂ−１−２）は、１つのケイ素原子を有する化合物を含む。１つのケイ素原子を有する化合物は、４つの加水分解性基を有するシラン化合物、３つの加水分解性基を有するシラン化合物、２つの加水分解性基を有するシラン化合物、１つの加水分解性基を有するシラン化合物、またはそれらの組合せを含む。
【０１２０】
４つの加水分解性基を有するシラン化合物の具体例は、テトラクロロシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、およびそれらの組合せを含む。
【０１２１】
３つの加水分解性基を有するシラン化合物の具体例は、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ）、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン（ＭＰＴＭＳ）、３−メチルアクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン（ＰＴＭＳ）、フェニルトリエトキシシラン（ＰＴＥＳ）、ｐ−ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、１−（ｐ−ヒドロキシフェニル）エチルトリメトキシシラン、２−（ｐ−ヒドロキシフェニル）エチルトリメトキシシラン、４−ヒドロキシ−５−（ｐ−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ）ペンチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、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、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−トリフェノキシシリルプロピルコハク酸無水物、信越化学工業株式会社製の市販の製品：３−（トリメトキシシリル）プロピルコハク酸無水物（商品名：Ｘ−１２−９６７）、ＷＡＣＫＥＲ製の市販の製品：３−（トリエトキシシリル）プロピルコハク酸無水物（商品名：ＧＦ−２０）、３−（トリメトキシシリル）プロピルグルタル酸無水物（ＴＭＳＧ）、３−（トリエトキシシリル）プロピルグルタル酸無水物、３−（トリフェノキシシリル）プロピルグルタル酸無水物、およびそれらの組合せを含む。
【０１２２】
２つの加水分解性基を有するシラン化合物の具体例は、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチル［２−（ペルフルオロ−ｎ−オクチル）エチル］ジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジ−ｎ−ブチルジメトキシシラン、およびそれらの組合せを含む。
【０１２３】
１つの加水分解性基を有するシラン化合物の具体例は、メトキシジメチルシラン、メトキシトリメチルシラン、メトキシメチルジフェニルシラン、トリ−ｎ−ブチルエトキシシラン、およびそれらの組合せを含む。
【０１２４】
式（１−２）で表される他のシランモノマー（ｂ−１−２）は、好ましくは、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、およびこれらの化合物の組合せである。
【０１２５】
第２の混合物中のモノマー１モルの総量を基準として、他のシランモノマー（ｂ−１−２）の量は、０から０．７モル、好ましくは０から０．６モル、より好ましくは０から０．５モルである。
【０１２６】
第２の混合物は、市販の製品としてのシランモノマーをさらに含んでもよい。その具体例は、例えば、ＫＣ−８９、ＫＣ−８９Ｓ、Ｘ−２１−３１５３、Ｘ−２１−５８４１、Ｘ−２１−５８４２、Ｘ−２１−５８４３、Ｘ−２１−５８４４、Ｘ−２１−５８４５、Ｘ−２１−５８４６、Ｘ−２１−５８４７、Ｘ−２１−５８４８、Ｘ−２２−１６０ＡＳ、Ｘ−２２−１７０Ｂ、Ｘ−２２−１７０ＢＸ、Ｘ−２２−１７０Ｄ、Ｘ−２２−１７０ＤＸ、Ｘ−２２−１７６Ｂ、Ｘ−２２−１７６Ｄ、Ｘ−２２−１７６ＤＸ、Ｘ−２２−１７６Ｆ、Ｘ−４０−２３０８、Ｘ−４０−２６５１、Ｘ−４０−２６５５Ａ、Ｘ−４０−２６７１、Ｘ−４０−２６７２、Ｘ−４０−９２２０、Ｘ−４０−９２２５、Ｘ−４０−９２２７、Ｘ−４０−９２４６、Ｘ−４０−９２４７、Ｘ−４０−９２５０、Ｘ−４０−９３２３、Ｘ−４１−１０５３、Ｘ−４１−１０５６、Ｘ−４１−１８０５、Ｘ−４１−１８１０、ＫＦ６００１、ＫＦ６００２、ＫＦ６００３、ＫＲ２１２、ＫＲ−２１３、ＫＲ−２１７、ＫＲ２２０Ｌ、ＫＲ２４２Ａ、ＫＲ２７１、ＫＲ２８２、ＫＲ３００、ＫＲ３１１、ＫＲ４０１Ｎ、ＫＲ５００、ＫＲ５１０、ＫＲ５２０６、ＫＲ５２３０、ＫＲ５２３５、ＫＲ９２１８およびＫＲ９７０６（信越化学工業株式会社製）、ガラス繊維強化樹脂（昭和電工株式会社製）、ＳＨ８０４、ＳＨ８０５、ＳＨ８０６Ａ、ＳＨ８４０、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０２、ＳＲ２４０５、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１０、ＳＲ２４１１、ＳＲ２４１６およびＳＲ２４２０（東レ・ダウコーニング株式会社製）、ＦＺ３７１１およびＦＺ３７２２（ＮＵＣ製）、ＤＭＳ−Ｓ１２、ＤＭＳ−Ｓ１５、ＤＭＳ−Ｓ２１、ＤＭＳ−Ｓ２７、ＤＭＳ−Ｓ３１、ＤＭＳ−Ｓ３２、ＤＭＳ−Ｓ３３、ＤＭＳ−Ｓ３５、ＤＭＳ−Ｓ３８、ＤＭＳ−Ｓ４２、ＤＭＳ−Ｓ４５、ＤＭＳ−Ｓ５１、ＤＭＳ−２２７、ＰＳＤ−０３３２、ＰＤＳ−１６１５、ＰＤＳ−９９３１およびＸＭＳ−５０２５（ＪＮＣ製）、ＭＳ５１およびＭＳ５６（三菱化学株式会社製）、ならびにＧＲ１００、ＧＲ６５０、ＧＲ９０８およびＧＲ９５０（昭和電工株式会社製）の部分縮合物を含む。
【０１２７】
エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）の調製方法
エポキシ基を含有するポリシロキサン化合物を形成する重縮合反応は、シラン化合物またはその混合物に有機溶媒または水を添加（および任意選択でそれに触媒をさらに添加）し、次いで例えば油浴で５０℃から１５０℃で加熱を行う（加熱時間は好ましくは０．５から１２０時間である）等の一般的方法を含んでもよい。加熱中、混合溶液は撹拌されてもよく、また還流条件下に置かれてもよい。
【０１２８】
有機溶媒は、特に限定されず、本発明の液晶配向剤中に含有される溶媒（Ｃ）と同じまたは異なってもよい。
【０１２９】
有機溶媒の具体例は、トルエンおよびキシレン等の炭化水素化合物；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−ｎ−ペンチルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ブタノンおよび２−ヘキサノン等のケトン溶媒；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソペンチル、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および乳酸エチル等のエステル溶媒；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およびジオキサン等のエーテル溶媒；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、プロピレングリコールモノエチルエーテル、およびプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル等のアルコール溶媒；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、ヘキサメチルリン酸トリアミド、および１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等のアミド溶媒；ならびに上記有機溶媒の組合せを含む。
【０１３０】
有機溶媒は、単独または組み合わせて使用され得る。
【０１３１】
全てのシラン化合物１００重量部を基準として、使用される有機溶媒の量は、好ましくは１０から１２００重量部、より好ましくは３０から１０００重量部である。
【０１３２】
全てのシラン化合物の加水分解性基１モルを基準として、使用される水の量は、好ましくは０．５から２モルである。
【０１３３】
触媒は特に限定されず、好ましくは、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、およびそれらの組合せから選択される。
【０１３４】
酸の具体例は、塩酸、硝酸、硫酸、フッ化水素酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、多塩基性カルボン酸、多塩基酸無水物、およびそれらの組合せを含む。
【０１３５】
アルカリ金属化合物の具体例は、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、カリウムエトキシド、およびそれらの組合せを含む。
【０１３６】
有機塩基の具体例は、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、およびピロール等の１級および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、およびジアザビシクロウンデセン等の３級有機アミン；水酸化テトラメチルアンモニウム等の４級有機アミン；ならびにこれらの化合物の組合せを含む。
【０１３７】
使用される触媒の量は、例えば、その種類または温度等の反応条件に依存し、好適に設定することができる。例えば、全てのシラン化合物１モルを基準として、触媒の添加量は、０．０１から５モル、好ましくは０．０３から３モル、より好ましくは０．０５から１モルである。
【０１３８】
安定性の問題から、重縮合反応が完了した後、反応溶液から分留された有機溶媒層は、好ましくは水で洗浄される。洗浄が行われる場合、少量の塩を含有する水、例えば約０．２ｗｔ％の硝酸アンモニウムの水溶液が好ましくは使用される。洗浄は、洗浄された水層が中性となるまで行われてもよい。必要に応じて無水硫酸カルシウム等の乾燥剤または分子篩により有機溶媒層が脱水された後、有機溶媒は、エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）を得るために除去される。
【０１３９】
エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）が感光性ポリシロキサン（Ｂ）において使用されない場合、ＬＣＤ素子は、低い信頼性の問題を有し、残像を有する可能性がある。
【０１４０】
桂皮酸誘導体（ｂ−２）
桂皮酸誘導体（ｂ−２）は、式（３−１）および式（３−２）で表される化合物からなる群から選択される少なくとも１つである。
【０１４１】
【化２７】
0006389500.tif 000075
(3-1)
式（３−１）中、Ｗ１は、Ｃ１〜４０アルキル、または脂環式基を含有するＣ３〜４０一価有機基を表し、アルキルの水素原子の一部または全ては、任意選択でフッ素原子により置き換えられており；Ｗ２は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−を表し；Ｗ３は、二価芳香族基、二価脂環式基、二価ヘテロ環式基、または二価縮合環基を表し；Ｗ４は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−を表し；Ｗ５は、単結合、メチレン、Ｃ２〜１０アルキレン、または二価芳香族基を表し；Ｗ５が単結合を表す場合、Ｗ６は水素であり；Ｗ５がメチレン、アルキレン、または二価芳香族基を表す場合、Ｗ６は、カルボキシル、ヒドロキシル、−ＳＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨＷ、−ＣＨ＝ＣＨ２、または−ＳＯ２Ｃｌを表し、式中、Ｗは、水素またはＣ１〜６アルキルを表し；Ｗ７は、フッ素またはシアノを表し；ｉは、０から３の整数を表し；ｊは、０から４の整数を表す。
【０１４２】
【化２８】
0006389500.tif 000076
(3-2)
式（３−２）中、Ｗ８は、Ｃ１〜４０アルキル、または脂環式基を含有するＣ３〜４０一価有機基を表し、アルキルの水素原子の一部または全ては、任意選択でフッ素原子により置き換えられており；Ｗ９は、−Ｏ−または二価芳香族基を表し；Ｗ１０は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−を表し；Ｗ１１は、二価芳香族基、二価ヘテロ環式基、または二価縮合環基を表し；Ｗ１２は、単結合、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）ｅ−、または−Ｏ−（ＣＨ２）ｇ−を表し、式中、ｅおよびｇは、それぞれ独立して、１から１０の整数を表し；Ｗ１３は、カルボキシル、ヒドロキシル、−ＳＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨＷ、−ＣＨ＝ＣＨ２、または−ＳＯ２Ｃｌを表し、式中、Ｗは、水素またはＣ１〜６アルキルを表し；Ｗ１４は、フッ素またはシアノを表し；ｋは、０から３の整数を表し；ｌは、０から４の整数を表す。
【０１４３】
式（３−１）中のＷ１は、Ｃ１〜４０アルキルであり、好ましくはＣ１〜２０アルキルであり、アルキル基の水素原子の一部または全ては、任意選択でフッ素原子により置き換えられている。アルキルの具体例は、例えば、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ラウリル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ｎ−ノナデシル、ｎ−エイコシル、４，４，４−トリフルオロブチル、４，４，５，５，５−ペンタフルオロペンチル、４，４，５，５，６，６，６−ヘプタフルオロヘキシル、３，３，４，４，５，５，５−ヘプタフルオロペンチル、２，２，２−トリフルオロエチル、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル、２−（パーフルオロブチル）エチル、２−（パーフルオロオクチル）エチル、および２−（パーフルオロデシル）エチルを含む。Ｗ１の範囲内において、脂環式基を含有するＣ３〜４０一価有機基は、コレステニル、コレスタニル、およびアダマンチルで例示され得る。
【０１４４】
Ｗ３およびＷ５の範囲内の二価芳香族基の例は、例えば、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、および２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレンを含む。Ｗ３の範囲内の二価へテロ環式基の例は、例えば、１，４−ピリジレン、２，５−ピリジレン、および１，４−フリレンを含む。Ｗ３の範囲内の二価縮合環基の例は、例えば、ナフチレン基を含む。Ｗ３の範囲内の二価脂環式基の例は、例えば、１，４−シクロへキシレンを含む。
【０１４５】
式（３−１）で表される化合物の具体例は、式（３−１−１）から（３−１−３４）で表される化合物の少なくとも１つを含む。
【０１４６】
【化２９】
0006389500.tif 000077
(3-1-1)
0006389500.tif 000078
(3-1-2)
0006389500.tif 000079
(3-1-3)
0006389500.tif 000080
(3-1-4)
0006389500.tif 000081
(3-1-5)
0006389500.tif 000082
(3-1-6)
0006389500.tif 000083
(3-1-7)
0006389500.tif 000084
(3-1-8)
0006389500.tif 000085
(3-1-9)
0006389500.tif 000086
(3-1-10)
0006389500.tif 000087
(3-1-11)
0006389500.tif 000088
(3-1-12)
0006389500.tif 000089
(3-1-13)
0006389500.tif 000090
(3-1-14)
0006389500.tif 000091
(3-1-15)
0006389500.tif 000092
(3-1-16)
0006389500.tif 000093
(3-1-17)
0006389500.tif 000094
(3-1-18)
0006389500.tif 000095
(3-1-19)
0006389500.tif 000096
(3-1-20)
0006389500.tif 000097
(3-1-21)
0006389500.tif 000098
(3-1-22)
0006389500.tif 000099
(3-1-23)
0006389500.tif 000100
(3-1-24)
0006389500.tif 000101
(3-1-25)
0006389500.tif 000102
(3-1-26)
0006389500.tif 000103
(3-1-27)
0006389500.tif 000104
(3-1-28)
0006389500.tif 000105
(3-1-29)
0006389500.tif 000106
(3-1-30)
0006389500.tif 000107
(3-1-31)
0006389500.tif 000108
(3-1-32)
0006389500.tif 000109
(3-1-33)
0006389500.tif 000110
(3-1-34)
【０１４７】
式（３−１−１）から（３−１−３４）中のＷ１は、式（３−１）中のＷ１と同じであり、ｆは、１から１０の整数を表す。
【０１４８】
式（３−２）中のＷ８は、Ｃ１〜４０アルキルであり、好ましくは、例えば、Ｃ１〜２０アルキルであり、アルキルの水素原子の一部または全ては、任意選択でフッ素原子により置き換えられている。アルキルの例は、例えば、式（３−１）中のＷ１の範囲内のアルキル基を含む。Ｗ８の脂環式基を含有するＣ３〜４０一価有機基は、例えば、コレステニル、コレスタニルまたはアダマンチルを含んでもよい。
【０１４９】
Ｗ９およびＷ１１の範囲内の二価芳香族基、ヘテロ環式基、または縮合環基の例は、式（３−１）中のＷ３およびＷ５の範囲内の二価芳香族基、ヘテロ環式基、または縮合環基の例を含んでもよい。
【０１５０】
式（３−２）で表される化合物の具体例は、式（３−２−１）から（３−２−１１）で表される化合物の少なくとも１つを含む。
【０１５１】
【化３０】
0006389500.tif 000111
(3-2-1)
0006389500.tif 000112
(3-2-2)
0006389500.tif 000113
(3-2-3)
0006389500.tif 000114
(3-2-4)
0006389500.tif 000115
(3-2-5)
0006389500.tif 000116
(3-2-6)
0006389500.tif 000117
(3-2-7)
0006389500.tif 000118
(3-2-8)
0006389500.tif 000119
(3-2-9)
0006389500.tif 000120
(3-2-10)
0006389500.tif 000121
(3-2-11)
【０１５２】
式（３−２−１）から（３−２−１１）中のＷ８は、式（３−２）中のＷ８と同じであり、ｇは、１から１０の整数を表す。
【０１５３】
さらに、本発明の効果を低下させることなく、桂皮酸誘導体の一部は、以下の式（３−３）で表される化合物により置き換えられていてもよい。
Ｗ１５−Ｗ１６−Ｗ１７  （３−３）
【０１５４】
式（３−３）中、Ｗ１５は、Ｃ４〜２０アルキル、Ｃ４〜２０アルコキシ、または脂環式基を含有するＣ３〜４０一価有機基を表し、アルキルまたはアルコキシの水素原子の一部または全ては、任意選択でフッ素原子により置き換えられており；Ｗ１６は、単結合またはフェニレンを表し、Ｗ１５がアルコキシ基である場合、Ｗ１６はフェニレンであり；Ｗ１７は、カルボキシル、ヒドロキシル、−ＳＨ、−ＮＣＯ、または−ＮＨＷを表し、式中、Ｗは、水素、またはＣ１〜６アルキル、−ＣＨ＝ＣＨ２、および−ＳＯ２Ｃｌの少なくとも１つを表す。
【０１５５】
桂皮酸誘導体（ｂ−２）は、好ましくは、式（３−１−３）、（３−１−９）、（３−１−１１）、（３−１−２３）、（３−１−２４）、（３−１−３０）、（３−２−２）、（３−２−７）、もしくは（３−２−９）で表される化合物、またはこれらの化合物の組合せである。
【０１５６】
第２の混合物中のモノマー１モルの総量を基準として、桂皮酸誘導体（ｂ−２）の量は、０．１から０．９モル、好ましくは０．１５から０．８モル、より好ましくは０．２から０．７モルである。桂皮酸誘導体（ｂ−２）が感光性ポリシロキサン（Ｂ）において使用されない場合、ＬＣＤ素子は、低い信頼性の問題を有し、残像を有する可能性がある。
【０１５７】
窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族へテロ環誘導体（ｂ−３）
窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体（ｂ−３）は、式（４）で表される化合物を含む。
【０１５８】
【化３１】
0006389500.tif 000122
(4)
式（４）中、Ｘ１は、エポキシ基に対する反応性を有する官能基を表し；Ｘ２は、単結合、またはＣ１〜２０脂肪族炭化水素基、非芳香族環式炭化水素基および芳香族炭化水素基からなる群から選択される少なくとも１つの二価有機基を表し；Ｘ３は、単結合、または−Ｏ−、−ＮＱ２−、−ＣＯＮＱ２−、−ＮＱ２ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−、−ＮＱ２（ＣＨ２）ｒ−および−Ｏ（ＣＨ２）ｒ−からなる群から選択される少なくとも１つの二価基を表し、式中、ｒは、１から５の整数を表し、Ｑ２は、水素またはＣ１〜３アルキルを表し；Ｘ４は、窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環式環を表す。
【０１５９】
式（４）中、Ｘ１は、ＨＯ−、ＨＮＱ１−、ＨＣＯＮＱ１−、ＨＮＱ１ＣＯ−およびＨＯＣＯ−からなる群から選択される少なくとも１つの一価有機基を表し、式中、Ｑ１は、水素またはＣ１〜３アルキルを表す。Ｘ１は、好ましくは、ＨＯ−、ＨＮＱ１−、ＨＣＯＮＱ１−またはＨＮＱ１ＣＯ−である。
【０１６０】
Ｘ２は、単結合、またはＣ１〜２０脂肪族炭化水素基、非芳香族環式炭化水素基および芳香族炭化水素基からなる群から選択される少なくとも１つの二価有機基を表す。Ｃ１〜２０脂肪族炭化水素基は、直鎖または分岐状であってもよい。Ｃ１〜２０脂肪族炭化水素基はまた、不飽和結合を有してもよい。Ｘ２は、好ましくは、Ｃ１〜１０脂肪族炭化水素基である。
【０１６１】
非芳香族環式炭化水素基は、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環、シクロノナン環、シクロデカン環、シクロウンデカン環、シクロドデカン環、シクロトリデカン環、シクロテトラデカン環、シクロペンタデカン環、シクロヘキサデカン環、シクロヘプタデカン環、シクロオクタデカン環、シクロノナデカン間、シクロエイコサン環、トリシクロエイコサン環、トリシクロデカン環、ビシクロブタン環、デカヒドロナフタレン環、ノルボルネン環、およびアダマンタン環で例示され得る。
【０１６２】
芳香族炭化水素基は、ベンゼン環、ナフタレン環、テトラヒドロナフタレン環、アズレン環、インデン環、フルオレン環、アントラセン環、フェナントレン、およびフェナレン環で例示され得る。
【０１６３】
Ｘ２は、好ましくは、単結合、Ｃ１〜１０直鎖もしくは分岐アルキレン基、Ｃ１〜１０不飽和アルケニレン基、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、ノルボルネン環、アダマンタン環、ベンゼン環、ナフタレン環、テトラヒドロナフタレン環、フルオレン環、またはアントラセン環である。Ｘ２は、より好ましくは、単結合、Ｃ１〜１０直鎖または分岐アルキレン基、Ｃ１〜１０不飽和アルケニレン基、シクロヘキサン環、ノルボルネン環、アダマンタン環、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、またはアントラセン環である。Ｘ２は、さらにより好ましくは、単結合、Ｃ１〜１０直鎖もしくは分岐アルキレン基、シクロへキシレン、フェニレン、またはナフチレンである。Ｘ２は、さらにより好ましくは、単結合、Ｃ１〜５直鎖もしくは分岐アルキレン基、またはフェニレンである。Ｘ２は、さらにより好ましくは、単結合、Ｃ１〜３直鎖アルキレン基、またはフェニレンである。
【０１６４】
Ｘ３は、単結合、または−Ｏ−、−ＮＱ２−、−ＣＯＮＱ２−、−ＮＱ２ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−、−ＮＱ２（ＣＨ２）ｒ−および−Ｏ（ＣＨ２）ｒ−からなる群から選択される少なくとも１つの二価基を表し、式中、ｒは、１から５の整数を表し、Ｑ２は、水素またはＣ１〜３アルキルを表す。Ｘ３は、好ましくは、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＮＱ２−、−ＮＱ２ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−、−ＮＱ２（ＣＨ２）ｒ−または−Ｏ（ＣＨ２）ｒ−であり、より好ましくは、単結合、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−、−ＮＱ２（ＣＨ２）ｒ−または−Ｏ（ＣＨ２）ｒ−である。
【０１６５】
Ｘ４は、窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環式環を表す。さらに、窒素含有芳香族ヘテロ環式環は、以下の式（４−Ｉ）、（４−ＩＩ）および（４−ＩＩＩ）からなる群から選択される少なくとも１つの構造を含有し、
【０１６６】
【化３２】
0006389500.tif 000123
式中、Ｙ１は、Ｃ１〜５直鎖または分岐アルキル基を表す。
【０１６７】
窒素含有芳香族ヘテロ環式環は、ピロール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環、ピラゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、プリン環、チアジアゾール環、ピリダジン環、トリアジン環、ピラゾリジン環、チアゾール環、ピペリジン環、ベンゾイミダゾール環、チアノキサリン環、フェナントロリン環、インドール環、キノキサリン環、ベンゾチアゾール環、フェノチアジン環、オキサジアゾール環、およびアクリジン環で例示され得る。窒素含有芳香族ヘテロ環式環は、好ましくは、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラゾリン環、カルバゾール環、ピリダジン環、トリアジン環、ピラゾリジン環、トリアゾール環、ピペリジン環、またはベンゾイミダゾール環である。窒素含有芳香族ヘテロ環式環は、より好ましくは、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環、トリアゾール環、ピペリジン環、またはベンゾイミダゾール環である。窒素含有芳香族ヘテロ環式環は、さらにより好ましくは、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、またはピリミジン環である。窒素含有芳香族ヘテロ環式環は、さらにより好ましくは、イミダゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、またはピリミジン環である。
【０１６８】
酸素含有または硫黄含有芳香族ヘテロ環式環は、以下の式（４−ＩＶ）から選択される構造を含有し、
【０１６９】
【化３３】
0006389500.tif 000124
(4-IV)
式中、Ｘは、−Ｏ−または−Ｓ−を表す。
【０１７０】
酸素または硫黄含有芳香族ヘテロ環式環は、ピラン環、フラン環、イソベンゾフラン環、チアントレン環、チオフェン環、クロマン環、イソクロマン環、フェノキサチイン環、キサンテン環、クロメン環またはイソクロメン環で例示され得、好ましくは、チオフェン環またはフラン環である。
【０１７１】
式（４）で表される化合物の具体例は、式（４−１）から（４−２４８）で表される化合物の少なくとも１つを含む。
【０１７２】
【化３４−１】
0006389500.tif 000125
【化３４−２】
0006389500.tif 000126
【化３４−３】
0006389500.tif 000127
【化３４−４】
0006389500.tif 000128
【化３４−５】
0006389500.tif 000129
【化３４−６】
0006389500.tif 000130
【化３４−７】
0006389500.tif 000131
【化３４−８】
0006389500.tif 000132
【化３４−９】
0006389500.tif 000133
【化３４−１０】
0006389500.tif 000134
【化３４−１１】
0006389500.tif 000135
【化３４−１２】
0006389500.tif 000136
【化３４−１３】
0006389500.tif 000137
【０１７３】
窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体（ｂ−３）は、好ましくは、式（４−３）、（４−２７）、（４−７７）、（４−８４）、（４−１００）、（４−１０２）、（４−１０５）、（４−１４２）、（４−１６８）、（４−１７９）、（４−２１１）もしくは（４−２２９）で表される化合物、またはこれらの化合物の組合せである。
【０１７４】
窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体（ｂ−３）が感光性ポリシロキサン（Ｂ）において使用されない場合、ＬＣＤ素子は、低い信頼性の問題を有し、残像を有する可能性がある。
【０１７５】
桂皮酸誘導体（ｂ−２）の、窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体（ｂ−３）に対するモル比（ｂ−２）／（ｂ−３）は、２から２０、好ましくは２．５から１５、より好ましくは３から１２である。モル比（ｂ−２）／（ｂ−３）が上記範囲内である場合、ＬＣＤはより良好な信頼性を有する。
【０１７６】
感光性ポリシロキサン（Ｂ）の調製方法
本発明において使用される感光性ポリシロキサン（Ｂ）は、触媒の存在下で、エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）を、桂皮酸誘導体（ｂ−２）、および窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体（ｂ−３）と反応させることにより合成され得る。
【０１７７】
触媒は、有機塩、または、エポキシ化合物および無水物の反応を促進することができる硬化促進剤等の既知の化合物を含んでもよい。
【０１７８】
有機塩は、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、ピロリジンもしくはピロール等の１級もしくは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もしくはジアザビシクロウンデセン等の３級有機アミン、または水酸化テトラメチルアンモニウム等の４級有機アミンを含んでもよい。これらの有機アミンのうち、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、もしくは４−ジメチルアミノピリジン等の３級有機アミン、または水酸化テトラメチルアンモニウム等の４級有機アミンが好ましい。
【０１７９】
硬化促進剤の具体例は、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、シクロヘキシルジメチルアミンおよびトリエタノールアミン等の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、２−ｎ−アルキルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−メチルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−５−ｎ−ウンデシルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−フェニルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ビス（ヒドロキシメチル）イミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−フェニル−４，５−ビス［（２’−シアノエトキシ）メチル］イミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−ｎ−ウンデカニルイミダゾリウムトリメリテート、１−（２−シアノエチル）−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４−メチルイミダゾリウムトリメリテート、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］エチル−Ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−（２’−ｎ−ウンデシルイミダゾリル）エチル−Ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］エチル−Ｓ−トリアジン、２−メチルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、および２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］エチル−Ｓ−トリアジンのイソシアヌル酸付加物等のイミダゾール化合物；ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、および亜リン酸トリフェニル等の有機リン化合物；ベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウムブロミド、メチルトリフェニルホスホニウムブロミド、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド、ｎ−ブチルトリフェニルホスホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムブロミド、エチルトリフェニルホスホニウムヨージド、エチルトリフェニルホスホニウムアセテート、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム−Ｏ，Ｏ−ジエチルホスホロジチオネート、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウムベンゾトリアゾレート、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウムテトラフェニルボレート、およびテトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等の４級ホスホニウム塩；１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エンおよびその有機酸塩等のジアザビシクロアルケン；オクタン酸亜鉛、オクタン酸スズ、およびアルミニウムアセチルアセトン錯体等の有機金属化合物；テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムクロリド、およびテトラ−ｎ−ブチルアンモニウムクロリド等の４級アンモニウム塩；三フッ化ホウ素およびホウ酸トリフェニル等のホウ素化合物；塩化亜鉛および四塩化スズ等の金属ハロゲン化合物；ジシアンジアミド等の高融点分散型潜在性硬化促進剤、およびアミンとエポキシ樹脂との付加物等のアミン付加型促進剤；イミダゾール化合物、有機リン化合物、またはポリマーによる４級ホスホニウム塩等の硬化促進剤の表面を被覆するマイクロカプセル型潜在性硬化促進剤；アミン塩型潜在性硬化促進剤；ならびに、ルイス酸およびブレンステッド酸塩等の高温解離型熱カチオン重合潜在性硬化促進剤を含む。
【０１８０】
硬化促進剤の具体例は、好ましくは、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムクロリド、およびテトラ−ｎ−ブチルアンモニウムクロリド等の４級アンモニウム塩を含む。
【０１８１】
エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）１００重量部を基準として、使用される触媒の量は、１００重量部以下、好ましくは０．０１から１００重量部、より好ましくは０．１から２０重量部である。
【０１８２】
反応温度は、好ましくは０℃から２００℃、より好ましくは５０℃から１５０℃である。反応時間は、好ましくは０．１から５０時間、より好ましくは０．５から２０時間である。
【０１８３】
感光性ポリシロキサン（Ｂ）の合成反応は、必要に応じて有機溶媒の存在下で行われてもよい。有機溶媒は特に限定されず、エポキシ基を含有するポリシロキサン（ｂ−１）の調製において使用される有機溶媒、および本発明の液晶配向剤中に含有される溶媒（Ｃ）と同じまたは異なってもよい。有機溶媒の具体例は、好ましくは、２−ブタノン、２−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン、酢酸ｎ−ブチル、およびそれらの組合せである。
【０１８４】
使用されるポリマー（Ａ）１００重量部の総量を基準として、使用される感光性ポリシロキサン（Ｂ）の量は、３から５０重量部、好ましくは４から４５重量部、より好ましくは５から４０重量部である。液晶配向剤が感光性ポリシロキサン（Ｂ）を含まない場合、ＬＣＤ素子は、低い信頼性の問題を有し、残像を有する可能性がある。
【０１８５】
溶媒（Ｃ）
本発明の液晶配向剤中に使用される溶媒は、ポリマー（Ａ）、感光性ポリシロキサン（Ｂ）、および任意の他の成分と反応せずにそれらを溶解することができる限り、特に限定されない。溶媒は、好ましくは、ポリアミド酸の合成において使用される溶媒と同じであり、ポリアミド酸の合成において使用される貧溶媒もまた、一緒に使用され得る。
【０１８６】
溶媒（Ｃ）の具体例は、これらに限定されないが、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタム、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、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、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ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、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、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、およびＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドを含む。溶媒（Ｃ）は、単独または組み合わせて使用され得る。
【０１８７】
使用されるポリマー（Ａ）１００重量部を基準として、使用される溶媒（Ｃ）の量は、１０００から８０００重量部、好ましくは１２００から７０００重量部、より好ましくは１５００から６０００重量部である。
【０１８８】
添加剤（Ｄ）
本発明の有効性に影響することなく、任意選択で、添加剤（Ｄ）が液晶配向剤にさらに添加されてもよい。添加剤（Ｄ）は、少なくとも２つのエポキシ基を有する化合物、官能基を有するシラン化合物、またはそれらの組合せを含む。
【０１８９】
少なくとも２つのエポキシ基を有する化合物の例は、これらに限定されないが、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、グリセロール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、３−（Ｎ，Ｎ−ジグリシジル）アミノプロピルトリメトキシシラン、およびこれらの化合物の組合せを含む。
【０１９０】
少なくとも２つのエポキシ基を有する化合物は、単独または組み合わせて使用され得る。
【０１９１】
使用されるポリマー（Ａ）１００重量部を基準として、少なくとも２つのエポキシ基を有する化合物の量は、０から４０重量部、好ましくは０．１から３０重量部であってもよい。
【０１９２】
官能基を有するシラン化合物の具体例は、これらに限定されないが、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−トリエトキシシリル−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−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、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、Ｎ−ビス（オキシエチレン）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、およびこれらの化合物の組合せを含む。
【０１９３】
官能基を有するシラン化合物は、単独または組み合わせて使用され得る。
【０１９４】
ポリマー（Ａ）１００重量部を基準として、官能基を有するシラン化合物の量は、０から１０重量部、好ましくは０．５から１０重量部であってもよい。
【０１９５】
使用されるポリマー（Ａ）１００重量部を基準として、使用される添加剤（Ｄ）の量は、好ましくは０．５から５０重量部、より好ましくは１から４５重量部である。
【０１９６】
＜液晶配向剤の調製方法＞
本発明の液晶配向剤の調製方法は、特に限定されず、一般的な混合方法が使用され得る。例えば、上記方法により形成されたポリマー（Ａ）および感光性ポリシロキサン（Ｂ）は、均一に混合されて混合物を形成し、次いで溶媒（Ｃ）が０℃から２００℃の温度で添加され、次いで添加剤（Ｄ）が任意選択で添加され、次いで撹拌装置により混合物が溶解するまで継続的に撹拌される。さらに、溶媒（Ｃ）は、好ましくは、２０℃から６０℃の温度で添加される。
【０１９７】
２５℃において、本発明の液晶配向剤の粘度は、一般に１５ｃｐｓから３５ｃｐｓ、好ましくは１７ｃｐｓから３３ｃｐｓ、より好ましくは２０ｃｐｓから３０ｃｐｓである。
【０１９８】
＜液晶配向膜の調製方法＞
本発明の液晶配向剤は、光配向法による液晶配向膜の形成に好適である。
【０１９９】
液晶配向膜を形成する方法は、例えば、基板上に液晶配向剤をコーティングしてコーティング膜を形成すること、および、コーティング膜にその表面に対して傾斜した方向から偏光または非偏光放射線を照射し、またはコーティング膜にその表面に対して垂直な方向から偏光放射線を照射して、コーティング膜に液晶配向機能を提供することを含んでもよい。
【０２００】
まず、本発明の液晶配向剤は、ロールコーティング法、スピンコーティング法、印刷法、またはインクジェット法等の好適なコーティング方法により、パターン化された透明導電性膜が配置された基板の透明導電性膜の片面にコーティングされる。コーティングの後、コーティング表面に対してプリベーク処理が行われ、次いでポストベーク処理が行われてコーティング膜が形成される。プリベーク処理の目的は、プリコーティング層中の有機溶媒を蒸発させることである。プリベーク処理は、例えば、４０℃から１２０℃で０．１から５分の条件下で行われる。ポストベーク処理は、好ましくは１２０℃から３００℃、より好ましくは１５０℃から２５０℃の条件下で行われ、好ましくは５から２００分間、より好ましくは１０から１００分間行われる。ポストベーク後のコーティング膜の膜厚は、好ましくは０．００１μｍから１μｍ、より好ましくは０．００５μｍから０．５μｍである。
【０２０１】
基板は、例えば、フロートガラスもしくはソーダ石灰ガラス等のガラスで、またはポリ（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、もしくはポリカーボネート等のプラスチックで形成された透明基板を含み得る。
【０２０２】
透明導電性膜は、例えば、ＳｎＯ２で形成されたＮＥＳＡ膜またはＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２で形成されたＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）膜を含んでもよい。透明導電性膜パターンを形成するために、フォトエッチング、または透明導電性膜が形成される際にマスクが使用される方法が使用され得る。
【０２０３】
液晶配向剤がコーティングされる際、基板または透明導電性膜とコーティング膜との間の接着性を改善するために、機能性シラン化合物またはチタネート化合物等が基板および透明導電性膜上にプリコーティングされ得る。
【０２０４】
次いで、コーティング膜に偏光または非偏光放射線を照射することにより液晶配向機能が提供され、コーティング膜から液晶配向膜が形成される。ここで、放射線は、例えば、１５０ｎｍから８００ｎｍの波長を有する紫外光または可視光を含んでもよく、好ましくは、３００ｎｍから４００ｎｍの波長を有する紫外光を含む。使用される放射線が偏光（直線偏光または部分偏光）である場合、照射は、コーティング膜表面に対し垂直な方向から行われてもよい。さらに、プレチルト角を提供するために、照射はまた、傾斜角から行われてもよい。さらに、非偏光放射線が使用される場合、照射は、コーティング膜表面に対して傾斜した方向から行われる必要がある。
【０２０５】
放射線曝露の光源は、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、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、またはエキシマレーザを含み得る。好ましい波長領域内の紫外線は、例えば、フィルタまたは回折格子等を有する光源を使用して得ることができる。
【０２０６】
放射線曝露は、好ましくは１Ｊ／ｍ２以上１００００Ｊ／ｍ２未満、より好ましくは１０から３０００Ｊ／ｍ２である。さらに、光配向法で従来の液晶配向剤により形成されたコーティング膜に液晶配向機能が提供される場合、１００００Ｊ／ｍ２以上の放射線曝露が必要である。しかしながら、本発明の液晶配向剤が使用される場合、光配向法における放射線曝露が３０００Ｊ／ｍ２以下、１０００Ｊ／ｍ２以下、またはさらに３００Ｊ／ｍ２以下であっても、まだ良好な液晶配向機能が提供され得る。その結果、液晶表示素子の生産コストが低減され得る。
【０２０７】
＜ＬＣＤ素子およびその調製方法＞
本発明のＬＣＤ素子は、本発明の液晶配向剤により形成された液晶配向膜を含む。本発明のＬＣＤ素子は、以下の方法で製造され得る。
【０２０８】
液晶配向膜が形成される２つの基板が調製され、２つの基板の間に液晶が配置されて、液晶セルが作製される。液晶セルを作製するために、例として以下の２つの方法を用いることができる。
【０２０９】
第１の方法は、各液晶配向膜が互いに対向するように、２つの基板をその間にギャップ（セルギャップ）をおいて互いに対置させることと、２つの基板の周縁部を封止剤によりラミネートすることと、基板の表面および封止剤により画定されたセルギャップ内に液晶を注入することと、次いで注入穴を封止して液晶セルを得ることとを含む。
【０２１０】
第２の方法は、液晶滴下法（ｏｎｅ  ｄｒｏｐ  ｆｉｌｌ（ＯＤＦ））と呼ばれる。まず、例えばＵＶ硬化性封止材料が、２つの基板の一方の所定部分にコーティングされ、液晶配向膜が形成される。次いで、液晶配向膜上に液晶が滴下され、次いで、液晶配向膜が互いに対向するように他方の基板がラミネートされる。次に、基板の表面全体がＵＶ照射され、封止剤を硬化させる。このようにして液晶セルが作製され得る。
【０２１１】
いずれの方法が使用される場合でも、好ましくは、液晶セルは次に、使用される液晶が等方相となる温度まで加熱され、次いで、液晶が充填された際の流動配向を除去するために、室温まで徐々に冷却される。
【０２１２】
次に、液晶セルの外側表面上に偏光子を接着することにより、本発明のＬＣＤ素子を得ることができる。ここで、液晶配向膜が平行配向機能を有する場合、液晶配向膜が形成される２つの基板を照射する直線偏光放射線の偏光方向により形成される角度、ならびに各基板および偏光子の角度を調節することにより、ＴＮ型またはＳＴＮ型液晶セルを有するＬＣＤ素子を得ることができる。さらに、液晶配向膜が垂直配向機能を有する場合、液晶配向膜が形成される２つの基板の配向しやすい軸の方向が平行となるように液晶セルを構築し、偏光子（その偏光方向および配向しやすい軸は４５°の角度を形成する）を液晶セルに接着することにより、垂直配向型液晶セルを有するＬＣＤ素子を得ることができる。
【０２１３】
封止剤は、例えば、硬化剤およびスペーサとしてのアルミナボールを含有するエポキシ樹脂を含む。
【０２１４】
液晶の具体例は、例えば、ネマチック液晶およびスメクチック液晶を含む。
【０２１５】
ＴＮ型またはＳＴＮ型液晶セルが使用される場合、ＴＮ型またはＳＴＮ型液晶セルは、好ましくは、正の誘電異方性を有するネマチック液晶を有し、その例は、例えば、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、テルフェニル液晶、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、またはクバン系液晶を含む。さらに、塩化コレステリル、コレステリルノナノエート、もしくはコレステリルカーボネート等のコレステリック液晶、「Ｃ−１５」もしくは「ＣＢ−１５」（Ｍｅｒｃｋ＆Ｃｏ．製）の商品名で販売されているキラル剤、またはｐ−デシルオキシベンジリデン−ｐ−アミノ−２−メチル−ブチルシンナメート等の強誘電性液晶が、上記液晶にさらに添加されてもよい。
【０２１６】
さらに、垂直配向型液晶セルが使用される場合、セルは、好ましくは負の誘電異方性を有するネマチック液晶を有し、その例は、例えば、ジシアノベンゼン系液晶、ピリダジン系液晶、シッフ塩基系液晶、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液晶、およびフェニルシクロヘキサン系液晶を含む。
【０２１７】
液晶セルの外側に使用される偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールを延伸配向させ、同時にそれにヨウ素を吸収させることにより得られる「Ｈ膜」として知られる偏光膜を、アセテート保護膜の間に挟み込むことにより形成される偏光子、または「Ｈ膜」自体で形成される偏光子を含み得る。
【０２１８】
このようにして作製された本発明のＬＣＤ素子は、優れた表示性能を有し、長期間の使用後であっても表示性能は劣化しない。
【０２１９】
図１は、本発明の実施形態によるＬＣＤ素子の断面図である。ＬＣＤ素子１００は、第１のユニット１１０、第２のユニット１２０、および液晶ユニット１３０を含み、第２のユニット１２０および第１のユニット１１０は、離して配置され、液晶ユニット１３０はその間に配置される。
【０２２０】
第１のユニット１１０は、第１の基板１１２、第１の導電性膜１１４、および第１の液晶配向膜１１６を含み、第１の導電性膜１１４は、第１の基板１１２と第１の液晶配向膜１１６との間に位置し、第１の液晶配向膜１１６は、液晶ユニット１３０の片面上に位置する。
【０２２１】
第２のユニット１２０は、第２の基板１２２、第２の導電性膜１２４、および第２の液晶配向膜１２６を含み、第２の導電性膜１２４は、第２の基板１２２と第２の液晶配向膜１２６との間に位置し、第２の液晶配向膜１２６は、液晶ユニット１３０の別の面上に位置する。換言すれば、液晶ユニット１３０は、第１の液晶配向膜１１６と、第２の液晶配向膜１２６との間に位置する。
【０２２２】
第１の基板１１２および第２の基板１２２は、例えば透明材料から選択され、透明材料は、これらに限定されないが、例えば、ＬＣＤ装置用の無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、硬質ガラス（パイレックスガラス）、石英ガラス、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、またはポリカーボネートを含む。第１の導電性膜１１４および第２の導電性膜１２４のそれぞれの材料は、例えば、酸化スズ（ＳｎＯ２）および酸化インジウム−酸化スズ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）から選択される。
【０２２３】
第１の液晶配向膜１１６および第２の液晶配向膜１２６のそれぞれは、上記液晶配向膜であり、その機能は、液晶ユニット１３０にプレチルト角を形成させることである。さらに、第１の導電性膜１１４および第２の導電性膜１２４に電圧が印加されると、第１の導電性膜１１４と第２の導電性膜１２４との間に電場が生成され得る。電場は、液晶ユニット１３０を駆動することができ、それにより、液晶ユニット１３０内の液晶分子の配列に変化がもたらされる。
【０２２４】
実施例
以下の例は、本発明をさらに説明するために使用されるが、これらは単なる例であり、本発明の実施を限定することを意図しない。
【０２２５】
ポリマー（Ａ）の合成例
以下において、ポリマー（Ａ）の合成例Ａ−１−１からＡ−１−１０および合成例Ａ−２−１からＡ−２−４を説明する。
【０２２６】
合成例Ａ−１−１
窒素導入口、撹拌器、凝縮器、および温度計を、５００ｍｌの四口フラスコに取り付け、次いでＮ２ガスを導入した。次いで、四口フラスコ内に、５．４１ｇ（０．０５モル）のｐ−ジアミノベンゼン（以降ａ−２−１）および８０ｇのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を添加し、成分を溶解するまで室温で撹拌した。次に、１０．９１ｇ（０．０５モル）のピロメリット酸二無水物（以降「ａ−１−１」）および２０ｇのＮＭＰを添加し、混合物を室温で２時間反応させた。反応が完了した後、反応溶液を１５００ｍｌの水に注ぎ込み、ポリマーを沈殿させた。次いで、得られたポリマーを濾過し、メタノールでの洗浄および濾過を３回繰り返した。次いでポリマーを真空炉内に設置し、６０℃の温度で乾燥させると、それによりポリマー（Ａ−１−１）が得られた。
【０２２７】
合成例Ａ−１−２からＡ−１−１０
合成例Ａ−１−２からＡ−１−１０のポリマー（Ａ−１−２）から（Ａ−１−１０）を、それぞれ合成例Ａ−１−１と同じステップにより調製したが、但し使用するモノマーの種および量を変更した（表１を参照されたい）。
【０２２８】
合成例Ａ−２−１
窒素導入口、撹拌器、凝縮器、および温度計を、５００ｍｌの四口フラスコに取り付け、次いで窒素ガスを導入した。次いで、四口フラスコ内に、５．４１ｇ（０．０５モル）のｐ−ジアミノベンゼン（以降「ａ−２−１」）および８０ｇのＮＭＰを添加し、成分を溶解するまで室温で撹拌した。次に、１０．９１ｇ（０．０５モル）のピロメリット酸二無水物（以降「ａ−１−１」）および２０ｇのＮＭＰを添加した。混合物を室温で６時間反応させた後、９７ｇのＮＭＰ、２．５５ｇの無水酢酸、および１９．７５ｇのピリジンを添加した。次いで、温度を６０℃に上昇させ、混合物を継続的に２時間撹拌して、イミド化反応を行った。反応が完了した後、反応溶液を１５００ｍｌの水に注ぎ込み、ポリマーを沈殿させた。次いで、得られたポリマーを濾過し、メタノールでの洗浄および濾過を３回繰り返した。次いでポリマーを真空炉内に設置し、６０℃の温度で乾燥させると、それによりポリマー（Ａ−２−１）が得られた。
【０２２９】
合成例Ａ−２−２からＡ−２−４
合成例Ａ−２−２からＡ−２−４のポリマー（Ａ−２−２）から（Ａ−２−４）を、それぞれ合成例Ａ−２−１と同じステップにより調製したが、但し使用するモノマーの種および量を変更した（表１を参照されたい）。
【０２３０】
表１中の略語に対応する化合物を以下に示す。
【０２３１】
【表１】
0006389500.tif 000138
【０２３２】
【表２】
0006389500.tif 000139
【０２３３】
感光性ポリシロキサン（Ｂ）の合成例
感光性ポリシロキサン（Ｂ）の合成例Ｂ−１からＢ−１５および比較合成例Ｂ’−１からＢ’−３を、以下で説明する。
【０２３４】
合成例Ｂ−１
撹拌器、凝縮管、および温度計を、５００ｍＬの容積を有する三口フラスコに取り付けた。次いで、三口フラスコ内に、０．３０モルの２−グリシドキシエチルトリメトキシシラン（以降「ＧＥＴＭＳ」）、０．５０モルのメチルトリメトキシシラン（以降「ＭＴＭＳ」）、０．２０モルのフェニルトリメトキシシラン（以降「ＰＴＭＳ」）、および６ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテル（以降「ＰＧＭＥ」）を添加し、混合物を室温で撹拌しながら、トリエチルアミン（以降「ＴＥＡ」）の水溶液（２０ｇのＴＥＡ／２００ｇのＨ２Ｏ）を３０分以内に添加した。次いで、三口フラスコを３０℃の油浴内に浸し、３０分間撹拌し、次いで油浴の温度を３０分以内に９０℃に上昇させた。溶液の内部温度が７５℃に達したら、混合物を継続的に加熱および撹拌して、重縮合を６時間行った。反応が完了した後、有機層を分離し、硝酸アンモニウムの０．２ｗｔ％水溶液で洗浄すると、ポリシロキサン化合物を含有する溶液が得られた。
【０２３５】
次いで、ポリシロキサン化合物を含有する溶液に、０．１０モルの桂皮酸誘導体５ＨＢＰＡ、窒素、酸素または硫黄を含有する０．０５モルの芳香族ヘテロ環誘導体（ｂ−３−１）、および０．２ｇの硬化促進剤ＵＣＡＴ  １８Ｘ（ＳＡＮ−ＡＰＲＯ製）を添加した。次いで、三口フラスコを３０℃の油浴内に浸し、１０分間撹拌し、次いで油浴の温度を３０分以内に１１５℃に上昇させた。溶液の内部温度が１００℃に達したら、混合物を２４時間継続的に加熱および撹拌した。反応が完了した後、有機層を取り出し、水で洗浄した。次いで、硫酸マグネシウムを使用して脱水を行い、溶媒を除去した後、ポリシロキサン（Ｂ−１）が得られた。
【０２３６】
合成例Ｂ−２からＢ−１５
合成例Ｂ−２からＢ−１５のポリシロキサン（Ｂ−２）から（Ｂ−１５）を、合成例Ｂ−１と同じステップにより調製したが、但し、ポリシロキサン（Ｂ）の反応物質の種および量、桂皮酸誘導体の種および量、触媒および溶媒の種および量、ならびに反応温度および重縮合時間を変更した（表２を参照されたい）。
【０２３７】
比較合成例Ｂ’−１からＢ’−３
比較合成例Ｂ’−１からＢ’−３のポリシロキサン（Ｂ’−１）から（Ｂ’−３）を、合成例Ｂ−１と同じステップにより調製したが、但し、ポリシロキサン（Ｂ）の反応物質の種および量、桂皮酸誘導体の種および量、触媒および溶媒の種および量、ならびに反応温度および重縮合時間を変更した（表２を参照されたい）。
【０２３８】
表２中の略語に対応する化合物を以下に示す。
【０２３９】
【表３−１】
0006389500.tif 000140
【表３−２】
0006389500.tif 000141
【表３−３】
0006389500.tif 000142
【０２４０】
【表４−１】
0006389500.tif 000143
【表４−２】
0006389500.tif 000144
【０２４１】
液晶配向剤、液晶配向膜、およびＬＣＤ素子の実施例および比較例
液晶配向剤、液晶配向膜、およびＬＣＤ素子の実施例１から１６および比較例１から１１を、以下で説明する。
【０２４２】
ａ．液晶配向剤
１００重量部のポリマー（Ａ−１−１）、３重量部のポリシロキサン（Ｂ−１）、および１０００重量部のＮ−メチル−２−ピロリドン（以降「Ｃ−１」）を秤量した。次いで、撹拌装置を用いて成分を溶解するまで室温で継続的に撹拌し、そのようにして実施例１の液晶配向剤を形成した。
【０２４３】
ｂ．液晶配向膜およびＬＣＤ素子
スピンコーティング法を用いて、ＩＴＯにより形成された導電性膜を上に有するガラス基板上に液晶配向剤をコーティングした。次いで、加熱プレート上で７０℃で３分間プリベークを行い、循環炉内で２２０℃で２０分間ポストベークを行うと、それによりコーティング膜が得られた。
【０２４４】
Ｈｇ−Ｘｅランプおよびグラン−テーラープリズムを使用して、コーティング膜の表面に、基板の法線方向から４０℃傾斜した方向から、３１３ｎｍの輝線を含有する偏光紫外線を５０秒間照射し、液晶配向機能を提供した。このようにして液晶配向膜が製造された。ここで、３１３ｎｍの波長下での照射された表面の照明は、２ｍＷ／ｃｍ２であった。同じ操作を行って、液晶配向膜を有する２つ（１対）の基板を製造した。
【０２４５】
次に、５．５μｍの直径を有するアルミナボールを含有するエポキシ樹脂結合剤を、スクリーン印刷により液晶配向膜が形成された基板の対の表面の周縁部にコーティングし、次いで、各基板の液晶配向膜が互いに対向し、偏光紫外線の照射方向が非平行となるような様式で基板をラミネートし、次いで、ホットプレスにより１０ｋｇの圧力を印加して、１５０℃でホットプレスラミネーションを行った。
【０２４６】
次に、液晶注入穴から液晶を注入し、エポキシ樹脂系結合剤を使用して液晶注入穴を封止した。液晶が注入される際の流動配向を除去するために、液晶を１５０℃まで加熱し、次いで室温まで徐々に冷却した。最後に、偏光子の偏光方向が互いに垂直となり、液晶配向膜の紫外線の偏光方向と４５°を形成するような様式で、偏光子を基板の外側の両面上にラミネートすると、それにより実施例１のＬＣＤ素子が得られた。以下の評価方法により実施例１のＬＣＤを評価したが、その結果を表３に示す。
【０２４７】
実施例２から１６
実施例２から１６の液晶配向剤、液晶配向膜、および液晶表示素子を、それぞれ実施例１と同じステップにより調製したが、但し成分の種および量を、表３に示されるように変更した。以下の評価方法により実施例２から１６のそれぞれのＬＣＤ素子を評価したが、その結果を表３に示す。
【０２４８】
比較例１から１１
比較例１から１１の液晶配向剤、液晶配向膜、およびＬＣＤ素子を、それぞれ実施例１と同じステップにより調製したが、但し成分の種および量を、表４に示されるように変更した。以下の評価方法により比較例１から１１のそれぞれにおいて得られたＬＣＤ素子を評価したが、その結果を表４に示す。
【０２４９】
表３および４中の略語に対応する化合物を以下に示す。
【０２５０】
【表５−１】
0006389500.tif 000145
【表５−２】
0006389500.tif 000146
【０２５１】
評価方法
ａ．イミド化率
イミド化率は、アミド酸官能基の数およびポリマー中のイミド環の数の総量を基準としたイミド環の数の割合を指し、パーセンテージで表される。
【０２５２】
検出方法は、それぞれ減圧下で乾燥を行った後に、合成例のポリマーを好適な重水素化溶媒（例えば重水素化ＤＭＳＯ）中に溶解することを含む。次いで、標準材料としてテトラメチルシランを使用することにより、室温（例えば２５℃）で１Ｈ−ＮＭＲの結果を検出した。式（１）により、イミド化率（％）が得られた。
【０２５３】
【数１】
0006389500.tif 000147
Δ１：１０ｐｐｍ付近のＮＨ基プロトンの化学シフトにより生成されたピーク面積；
Δ２：他のプロトンのピーク面積；
α：ポリマーの前駆体（ポリアミド酸）中の他のプロトンに対するＮＨ基の１つのプロトンの数比率。
【０２５４】
ｂ．信頼性
液晶配向膜を、実施例および比較例のそれぞれの液晶配向剤から作製し、液晶配向膜を有するＬＣＤ素子を作製した。各ＬＣＤ素子を、２５℃および８５％の相対湿度の環境内に置き、次いで信頼性試験に供した。１２０時間後、各実施例または比較例のＬＣＤ素子の電圧保持率を、電気測定機（東陽テクニカ製、Ｍｏｄｅｌ  ６２５４）で測定した。４ボルトの電圧を、２ミリ秒間印加した。印加電圧を１６６７ミリ秒間保持した。印加電圧を１６６７ミリ秒間遮断した後、電圧保持率を測定し、ＬＣＤ素子のそれぞれの信頼性を、以下の基準に従って評価した。
◎：９８％≦電圧保持率
○：９５％≦電圧保持率＜９８％
△：９０％≦電圧保持率＜９５％
×：電圧保持率＜９０％
【０２５５】
ｃ．残像試験
液晶配向膜を、実施例および比較例のそれぞれの液晶配向剤から作製し、液晶配向膜を有するＬＣＤ素子をそれぞれ作製した。１７ボルトの直流電圧を、１００℃の周囲温度で２０時間各ＬＣＤ素子に印加した。直流電圧が遮断された直後のＬＣＤ素子内の残留電圧（残留ＤＣ電圧（ｍＶ））をフリッカー除去法により得て、ＬＣＤ素子のそれぞれの残像を、以下の基準に従って評価した。
◎：残留ＤＣ電圧≦２００ｍＶ
○：２００ｍＶ＜残留ＤＣ電圧≦４００ｍＶ
△：４００ｍＶ＜残留ＤＣ電圧≦６００ｍＶ
×：６００ｍＶ＜残留ＤＣ電圧
【０２５６】
【表６−１】
0006389500.tif 000148
【表６−２】
0006389500.tif 000149
【０２５７】
【表７−１】
0006389500.tif 000150
【表７−２】
0006389500.tif 000151
【０２５８】
＜評価結果＞
表３および表４から、ポリマー（Ａ）のみを含有する液晶配向剤（比較例１−１１）を使用して作製されたＬＣＤ素子と比較して、エポキシ基を含有するポリシロキサン、桂皮酸誘導体、および窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体により形成された感光性ポリシロキサン（Ｂ）を含有する液晶配向剤（実施例１−１６）を使用して作製されたＬＣＤ素子は、より高い信頼性およびより低い残像を有していた。
【０２５９】
さらに、桂皮酸誘導体（ｂ−２）の、窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体（ｂ−３）に対するモル比（ｂ−２）／（ｂ−３）が３から１２である場合（実施例２から４、６から８、および１０から１６）、形成されたＬＣＤ素子の信頼性はより良好である。
【０２６０】
上記に基づいて、本発明の液晶配合剤は、エポキシ基を含有するポリシロキサン、桂皮酸誘導体、および窒素、酸素または硫黄を含有する芳香族ヘテロ環誘導体を反応させることにより形成された感光性ポリシロキサンを含むため、液晶配向剤が液晶配向膜において適用された場合、液晶配向膜は、より高い信頼性を有し、引き起こされる残像がより少なく、したがって液晶配向膜はＬＣＤ素子に好適である。
【産業上の利用可能性】
【０２６１】
本発明により、良好な信頼性およびより少ない残像を有するＬＣＤ素子の形成を可能にする液晶配向剤、液晶配向剤を使用して形成された液晶配向膜、ならびに液晶配向膜を含み、それにより良好な信頼性およびより少ない残像を有するＬＣＤ素子が提供され得る。
【符号の説明】
【０２６２】
１００    ＬＣＤ素子
１１０    第１のユニット
１１２    第１の基板
１１４    第１の導電性膜
１１６    第１の液晶配向膜
１２０    第２のユニット
１２２    第２の基板
１２４    第２の導電性膜
１２６    第２の液晶配向膜
１３０    液晶ユニット
【図１】
0006389500.tif 000162