特許 6202006 液晶配向膜の製造方法、液晶配向膜、及び液晶表示素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6202006

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】液晶配向膜の製造方法、液晶配向膜、及び液晶表示素子

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1337 20060101AFI20170914BHJP

   C08G 73/10 20060101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/1337 525

   C08G73/10

【請求項の数】9

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-549926(P2014-549926)

(86)(22)【出願日】2013年11月29日

(86)【国際出願番号】JP2013082216

(87)【国際公開番号】WO2014084364

(87)【国際公開日】20140605

【審査請求日】2016年11月9日

(31)【優先権主張番号】特願2012-263390(P2012-263390)

(32)【優先日】2012年11月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003986

【氏名又は名称】日産化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090918

【弁理士】

【氏名又は名称】泉名 謙治

(74)【代理人】

【識別番号】100082887

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 利春

(72)【発明者】

【氏名】作本 直樹

(72)【発明者】

【氏名】飯沼 洋介

(72)【発明者】

【氏名】野口 勇歩

(72)【発明者】

【氏名】堀 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】山極 大輝

【審査官】 廣田 かおり

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１９９６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０００３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−３１００４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−２８２０８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−２７１０５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１３３７

Ｃ０８Ｇ ７３／１０

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記式（１）で表される構造単位を有するポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体のイミド化重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種類の重合体を含有する液晶配向剤を基板上に塗布、焼成して得られるイミド化した膜に、偏光された放射線を照射し、次いで、乳酸の炭素数1〜５の低級アルキルエステルと接触処理することを特徴とする液晶配向膜の製造方法。

【化1】

（式（１）において、Ｘ_１は下記式（Ｘ１−１）及び（Ｘ１−２）で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、Ｒ_１は、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である。）

【化2】

【請求項2】

前記液晶配向剤中の重合体の含有量が２〜８質量％である請求項１に記載の液晶配向膜の製造方法。

【請求項3】

前記重合体の重量平均分子量が５，０００〜３００，０００であり、数平均分子量が２，５００〜１５０，０００である請求項１又は２に記載の液晶配向膜の製造方法。

【請求項4】

前記乳酸の炭素数1〜５の低級アルキルエステルと接触処理し、さらに、水若しくは沸点５０〜１０５℃を有する水溶性有機溶剤と接触処理する請求項１〜３のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法。

【請求項5】

前記沸点５０〜１０５℃を有する水溶性有機溶剤が、メタノール、エタノール、２−プロパノール、及びアセトンからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項４に記載の液晶配向膜の製造方法。

【請求項6】

前記低級アルキルエステルが乳酸エチルである請求項１〜５のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法

【請求項7】

前記式（１）で表される構造単位を、全重合体１モルに対して、６０モル％以上含有するポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体のイミド化重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜３のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法によって得られる液晶配向膜。

【請求項9】

請求項８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、光配向法用の液晶配向膜の製造方法、この製造方法によって得られる液晶配向膜、及び得られた液晶配向膜を具備する液晶表示素子に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶テレビ、液晶ディスプレイなどに用いられる液晶表示素子は、通常、液晶の配列状態を制御するための液晶配向膜が素子内に設けられている。
現在、工業的に最も普及している液晶配向膜は、電極基板上に形成されたポリアミック酸及び／又はこれをイミド化したポリイミドからなる膜の表面を、綿、ナイロン、ポリエステル等の布で一方向に擦る、いわゆるラビング処理を行うことで作製されている。
液晶配向膜の配向過程における膜面のラビング処理は、簡便で生産性に優れた工業的に有用な方法である。しかし、液晶表示素子の高性能化、高精細化、大型化への要求は益々高まり、ラビング処理によって発生する配向膜の表面の傷、発塵、機械的な力や静電気による影響、更には、配向処理面内の不均一性などの種々の問題が明らかとなってきている。

【0003】

ラビング処理に代わる方法としては、偏光された放射線を照射することにより、液晶配向能を付与する光配向法が知られている。光配向法による液晶配向処理は、光異性化反応を利用したもの、光架橋反応を利用したもの、光分解反応を利用したものなどが提案されている（非特許文献１参照）。
一方、ポリイミドを用いる光配向用の液晶配向膜は、他に比べて高い耐熱性を有することからその有用性が期待されている。
特許文献１では、主鎖にシクロブタン環などの脂環構造を有するポリイミド膜を光配向法に用いることが提案されている。
上記のような光配向法は、ラビングレス配向処理方法として、工業的にも簡便な製造プロセスで生産できる利点があるだけでなく、ＩＰＳ駆動方式やフリンジフィールドスイッチング（以下、ＦＦＳ）駆動方式の液晶表示素子においては、上記の光配向法で得られる液晶配向膜を用いることで、ラビング処理法で得られる液晶配向膜に比べて、液晶表示素子のコントラストや視野角特性の向上が期待できるなど液晶表示素子の性能を向上させることが可能であるため、有望な液晶配向処理方法として注目されている。
ＩＰＳ駆動方式やＦＦＳ駆動方式の液晶表示素子に用いられる液晶配向膜としては、優れた液晶配向性や電気特性などの基本特性に加えて、ＩＰＳ（In-Place-Switching）駆動方式やＦＦＳ駆動方式の液晶表示素子において発生する長期交流駆動による残像の抑制が必要とされる。
しかしながら、光配向法により得られる液晶配向膜は、ラビングによるものに比べて、高分子膜の配向方向に対する異方性が小さいという問題がある。異方性が小さいと充分な液晶配向性が得られず、液晶表示素子とした場合に、残像が発生するなどの問題が発生する。
これに対して、光配向法により得られる液晶配向膜の異方性を高める方法として、光照射後に、水溶性有機溶剤による洗浄処理か又は加熱処理することにより、光照射によって前記ポリイミドの主鎖が切断されて生成した低分子量成分を除去することが提案されているが、残像の抑制を解決するに至っていない（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】日本特開平９−２９７３１３号公報

【特許文献2】日本特開２０１１−１０７２６６号公報

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】「液晶光配向膜」木戸脇、市村 機能材料 １９９７年１１月号 Ｖｏｌ．１７、 Ｎｏ．１１ １３〜２２ページ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、ＩＰＳ駆動方式やＦＦＳ駆動方式の液晶表示素子において発生する交流駆動による残像を抑制することができる光配向処理法用の液晶配向膜、該液晶配向膜の製造方法、及び該液晶配向膜を有する液晶表示素子を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは、上記の目的を達成するため、鋭意検討を重ねた結果、特定構造のポリイミド膜、又はポリイミド前駆体を塗布し、焼成して得られる膜に偏光された放射線を照射し、次いで、乳酸の炭素数1〜５の低級アルキルエステルを用いて浸漬などの接触処理し、好ましくは、次いで、水若しくは沸点５０〜１０５℃を有する水溶性有機溶剤と接触処理した液晶配向膜により、上記の目的を達成し得ることを見出した。

【0008】

かくして、本発明は、下記を要旨とするものである。
１．下記式（１）で表される構造単位を有するポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体のイミド化重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種類の重合体を含有する液晶配向剤を基板上に塗布し、焼成して得られるイミド化した膜に、偏光された放射線を照射し、次いで、乳酸の炭素数1〜５の低級アルキルエステルと接触処理することを特徴とする液晶配向膜の製造方法。

【化1】

（Ｘ_１は下記式（Ｘ１−１）及び（Ｘ１−２）で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも１種類であり、Ｒ_１は、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基である。）

【化2】

２．前記液晶配向剤中の重合体の含有量が２〜８質量％である前記１に記載の液晶配向膜の製造方法。
３．前記重合体の重量平均分子量が５，０００〜３００，０００であり、数平均分子量が２，５００〜１５０，０００である前記１又は２に記載の液晶配向膜の製造方法。
４．前記乳酸の炭素数1〜５の低級アルキルエステルと接触処理し、さらに、水若しくは沸点５０〜１０５℃を有する水溶性有機溶剤と接触処理する前記１〜３のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法。
５．前記沸点５０〜１０５℃を有する水溶性有機溶剤が、メタノール、エタノール、２−プロパノール、及びアセトンからなる群から選ばれる少なくとも１種である前記４のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法。
６．前記低級アルキルエステルが乳酸エチルである前記１〜５のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法
７．前記式（１）で表される構造単位を、全重合体１モルに対して、６０モル％以上含有するポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体のイミド化重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種である前記１〜３のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法。
８．前記１〜７のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法によって得られる液晶配向膜。
９．前記８に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。

【発明の効果】

【0009】

本発明の液晶配向膜の製造方法によって得られる液晶配向膜を、ＩＰＳ駆動方式やＦＦＳ駆動方式の液晶表示素子の液晶配向膜とした場合、長期の交流駆動による残像を極めて効果的に低減することができる。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜特定構造のポリイミド前駆体及びそのイミド化重合体＞
本発明におけるポリイミド前駆体及びそのイミド化重合体は、下記式（１）で表される構造単位を有するポリイミド前駆体及びそのイミド化重合体である。

【化3】

式（１）において、Ｘ_１は下記式（Ｘ１−１）及び（Ｘ１−２）で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも１種類であり、Ｒ_１は、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基である。

【化4】

式（１）において、Ｒ_１は、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基である。加熱によるイミド化のしやすさの観点から、水素原子、又はメチル基が特に好ましい。

【0011】

上記ポリイミド前駆体及びそのイミド化重合体は、上記式（１）で表される構造単位以外に下記式（２）で表される構造単位を含有してもよい。

【化5】

式（２）において、Ｒ_１は上記式（１）のＲ_１と同様の定義である。
Ｘ_２は４価の有機基であり、その構造は特に限定されない。具体的例を挙げるならば、上記式（ＸＡ−１）、（ＸＡ−２）、下記式（Ｘ−１）〜（Ｘ−４２）等の構造が挙げられる。
化合物の入手性の観点から、Ｘの構造は、ＸＡ−１、ＸＡ−２、Ｘ−１〜Ｘ−９、Ｘ−１７、Ｘ−２５、Ｘ−２６，Ｘ−２７、Ｘ−２８、Ｘ−３２、Ｘ−３９等が挙げられる。
また、直流電圧により蓄積した残留電荷の緩和が早い液晶配向膜を得られるという観点から、芳香族環構造を有するテトラカルボン酸二無水物を用いることが好ましく、Ｘの構造としては、Ｘ−２６，Ｘ−２７、Ｘ−２８、Ｘ−３２、Ｘ−３５、Ｘ−３７等がより好ましい。

【0012】

【化6】

【0013】

【化7】

【0014】

【化8】

【0015】

【化9】

【0016】

【化10】

【0017】

上記式（２）において、Ｙ_２は２価の有機基であり、その構造は特に限定されない。Ｙ_２の具体例を挙げるならば、下記式（Ｙ−１）〜（Ｙ−８５）の構造が挙げられる。

【化11】

【0018】

【化12】

【0019】

【化13】

【0020】

【化14】

【0021】

【化15】

【0022】

【化16】

【0023】

【化17】

【0024】

【化18】

【0025】

【化19】

【0026】

液晶配向性の向上が期待できるため、Ｙ_２の構造としては、直線性の高い構造が好ましい。具体的な例としては、Ｙ−７４、Ｙ−７５、Ｙ−７６、Ｙ−７７、Ｙ−７８がより好ましい。
また、ポリイミド前駆体及びポリイミドの有機溶媒に対する溶解性の向上が期待できるため、Ｙ_２の構造としては、Ｙ−８、Ｙ−２０、Ｙ−２１、Ｙ−２２、Ｙ−２８、Ｙ−２９、Ｙ−３０、Ｙ−７１，Ｙ−７２、Ｙ−７３、Ｙ−８５がより好ましい。
本発明に記載のポリイミド前駆体及びそのイミド化重合体において、上記式（１）で表される構造単位の比率が低い場合、液晶配向膜の液晶配向性を低下するため、上記式（１）で表される構造単位の比率は、全構造単位１モルに対して１００〜６０モル％が好ましく、１００〜８０モル％がさらに好ましい。

【0027】

＜ポリアミック酸エステルの製造方法＞
本発明に用いられるポリイミド前駆体であるポリアミック酸エステルは、以下に示す（１）〜（３）の方法で合成することができる。
（１）ポリアミック酸から合成する場合
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られるポリアミック酸をエステル化することによって合成することができる。
具体的には、ポリアミック酸とエステル化剤を有機溶媒の存在下で−２０〜１５０℃、好ましくは０〜５０℃において、３０分〜２４時間、好ましくは１〜４時間反応させることによって合成することができる。

【0028】

エステル化剤としては、精製によって容易に除去できるものが好ましく、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドジプロピルアセタール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドジネオペンチルブチルアセタール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドジ−ｔ−ブチルアセタール、１−メチル−３−ｐ−トリルトリアゼン、１−エチル−３−ｐ−トリルトリアゼン、１−プロピル−３−ｐ−トリルトリアゼン、４−（４，６−ジメトキシー１，３，５−トリアジンー２−イル）−４−メチルモルホリニウムクロリドなどが挙げられる。エステル化剤の添加量は、ポリアミック酸の繰り返し単位１モルに対して、２〜６モル当量が好ましく、２〜４モル当量がより好ましい。
上記の反応に用いる有機溶媒は、重合体の溶解性からＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、N−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトンなどが好ましく、これらは１種又は２種以上を混合して用いてもよい。
合成時における有機溶媒中の重合体の濃度は、重合体の析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという観点から、１〜３０質量％が好ましく、５〜２０質量％がより好ましい。

【0029】

（２）テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンとの反応により合成する場合
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンから合成することができる。
具体的には、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンとを、塩基と有機溶媒の存在下で−２０〜１５０℃、好ましくは０〜５０℃において、３０分〜２４時間、好ましくは１〜４時間反応させることによって合成することができる。

【0030】

前記塩基には、ピリジン、トリエチルアミン、４−ジメチルアミノピリジンなどが使用できるが、反応が穏和に進行するためにピリジンが好ましい。塩基の添加量は、除去が容易な量で、かつ高分子量体が得やすいという観点から、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドに対して、２〜４倍モルであることが好ましく、２〜３倍モルがより好ましい。
上記の反応に用いる有機溶媒は、モノマーおよび重合体の溶解性からN−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトンなどが好ましく、これらは１種又は２種以上を混合して用いてもよい。
合成時における有機溶媒中の重合体濃度は、重合体の析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという観点から、１〜３０質量％が好ましく、５〜２０質量％がより好ましい。また、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドの加水分解を防ぐため、ポリアミック酸エステルの合成に用いる有機溶媒は、できるだけ脱水されていることが好ましく、反応は窒素雰囲気中で行い、外気の混入を防ぐのが好ましい。

【0031】

（３）テトラカルボン酸ジエステルとジアミンからポリアミック酸を合成する場合
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸ジエステルとジアミンを重縮合することにより合成することができる。
具体的には、テトラカルボン酸ジエステルとジアミンを縮合剤、塩基、及び有機溶媒の存在下で０〜１５０℃、好ましくは０〜１００℃において、３０分〜２４時間、好ましくは３〜１５時間反応させることによって合成することができる。

【0032】

前記縮合剤には、トリフェニルホスファイト、ジシクロヘキシルカルボジイミド、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩、Ｎ，Ｎ’−カルボニルジイミダゾール、ジメトキシ−１，３，５−トリアジニルメチルモルホリニウム、Ｏ−（ベンゾトリアゾール−1−イル)−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルウロニウム テトラフルオロボラート、Ｏ−（ベンゾトリアゾール−１−イル)−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート、（２，３−ジヒドロ−２−チオキソ−３−ベンゾオキサゾリル)ホスホン酸ジフェニルなどが使用できる。縮合剤の添加量は、テトラカルボン酸ジエステルに対して２〜３倍モルであることが好ましく、２〜２．５倍モルがより好ましい。

【0033】

前記塩基には、ピリジン、トリエチルアミンなどの３級アミンが使用できる。塩基の添加量は、除去が容易な量で、かつ高分子量体が得やすいという観点から、ジアミン成分に対して２〜４倍モルが好ましく、２〜３倍モルがより好ましい。
前記有機溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。
また、上記反応において、ルイス酸を添加剤として加えることで反応が効率的に進行する。ルイス酸としては、塩化リチウム、臭化リチウムなどのハロゲン化リチウムが好ましい。ルイス酸の添加量はジアミン成分に対して０〜１．０倍モルが好ましく、２．０〜３．０倍モルがより好ましい。

【0034】

上記３つのポリアミック酸エステルの合成方法の中でも、高分子量のポリアミック酸エステルが得られるため、上記（１）又は上記（２）の合成法が特に好ましい。
上記のようにして得られるポリアミック酸エステルの溶液は、よく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、重合体を析出させることができる。析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥して精製されたポリアミック酸エステルの粉末を得ることができる。
貧溶媒は、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、２−プロパノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエン等が挙げられ、水、メタノール、エタノール、２−プロパノールなどが好ましい。

【0035】

＜ポリアミック酸の製造方法＞
本発明に用いられるポリイミド前駆体であるポリアミック酸は、以下に示す方法により合成することができる。
具体的には、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを有機溶媒の存在下で−２０〜１５０℃、好ましくは０〜５０℃において、３０分〜２４時間、好ましくは１〜１２時間反応させることによって合成できる。
上記の反応に用いる有機溶媒は、モノマーおよび重合体の溶解性からＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトンなどが好ましく、これらは１種又は２種以上を混合して用いてもよい。

【0036】

重合体の濃度は、重合体の析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという観点から、１〜３０質量％が好ましく、５〜２０質量％がより好ましい。
上記のようにして得られたポリアミック酸は、反応溶液をよく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、重合体を析出させて回収することができる。また、析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥することで精製されたポリアミック酸の粉末を得ることができる。貧溶媒は、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、２−プロパノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエン等が挙げられ、水、メタノール、エタノール、２−プロパノールなどが好ましい。

【0037】

＜ポリイミドの製造方法＞
本発明に用いられるポリイミドは、前記ポリアミック酸エステル又はポリアミック酸をイミド化することにより製造することができる。
ポリアミック酸エステルからポリイミドを製造する場合、前記ポリアミック酸エステル溶液、又はポリアミック酸エステル樹脂粉末を有機溶媒に溶解させて得られるポリアミック酸溶液に塩基性触媒を添加する化学的イミド化が簡便である。化学的イミド化は、比較的低温でイミド化反応が進行し、イミド化の過程で重合体の分子量低下が起こりにくいので好ましい。

【0038】

化学的イミド化は、イミド化させたいポリアミック酸エステルを、有機溶媒中において塩基性触媒存在下で撹拌することにより行うことができる。有機溶媒としては前述した重合反応時に用いる溶媒を使用することができる。塩基性触媒としてはピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン等を挙げることができる。中でもトリエチルアミンは反応を進行させるのに充分な塩基性を持つので好ましい。

【0039】

イミド化反応を行うときの温度は、−２０〜１４０℃、好ましくは０〜１００℃であり、反応時間は１〜１００時間で行うことができる。
塩基性触媒の量はアミック酸エステル基の０．５〜３０倍モル、好ましくは２〜２０倍モルである。
得られる重合体のイミド化率は、触媒量、温度、反応時間を調節することで制御することができる。
ポリアミック酸からポリイミドを製造する場合、ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物との反応で得られた前記ポリアミック酸の溶液に触媒を添加する化学的イミド化が簡便である。化学的イミド化は、比較的低温でイミド化反応が進行し、イミド化の課程で重合体の分子量低下が起こりにくいので好ましい。

【0040】

化学的イミド化は、イミド化させたい重合体を、有機溶媒中において塩基性触媒と酸無水物の存在下で攪拌することにより行うことができる。有機溶媒としては前述した重合反応時に用いる溶媒を使用することができる。塩基性触媒としてはピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン等を挙げることができる。中でもピリジンは反応を進行させるのに適度な塩基性を持つので好ましい。また、酸無水物としては無水酢酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等を挙げることができ、中でも無水酢酸を用いると反応終了後の精製が容易となるので好ましい。

【0041】

イミド化反応を行うときの温度は、−２０〜１４０℃、好ましくは０〜１００℃であり、反応時間は１〜１００時間で行うことができる。
塩基性触媒の量はポリアミック酸基の０．５〜３０倍モル、好ましくは２〜２０倍モルであり、酸無水物の量はポリアミック酸基の１〜５０倍モル、好ましくは３〜３０倍モルである。
得られる重合体のイミド化率は、触媒量、温度、反応時間を調節することで制御することができる。

【0042】

ポリアミック酸エステル又はポリアミック酸のイミド化反応後の溶液には、添加した触媒等が残存しているので、以下に述べる手段により、得られたイミド化重合体を回収し、有機溶媒で再溶解して、本発明の液晶配向剤とすることが好ましい。
上記のようにして得られるポリイミドの溶液は、よく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、重合体を析出させることができる。析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥して精製された重合体の粉末を得ることができる。
前記貧溶媒は、特に限定されないが、メタノール、２−プロパノール、アセトン、ヘキサン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン等が挙げられ、メタノール、エタノール、２−プロパノール、アセトンなどが好ましい。

【0043】

＜液晶配向剤＞
本発明に用いられる液晶配向剤は、重合体成分が有機溶媒中に溶解された溶液の形態を有する。重合体の分子量は、重量平均分子量で２，０００〜５００，０００が好ましく、より好ましくは５，０００〜３００，０００であり、さらに好ましくは、１０，０００〜１００，０００である。また、数平均分子量は、好ましくは、１，０００〜２５０，０００であり、より好ましくは、２，５００〜１５０，０００であり、さらに好ましくは、５，０００〜５０，０００である。

【0044】

本発明に用いられる液晶配向剤の重合体の濃度は、形成させようとする塗膜の厚みの設定によって適宜変更することができるが、均一で欠陥のない塗膜を形成させるという点から１質量％以上であることが好ましく、溶液の保存安定性の点からは１０質量％以下とすることが好ましい。特に好ましい重合体の濃度は、２〜８質量％である。
本発明に用いられる液晶配向剤に含有される有機溶媒は、重合体成分が均一に溶解するものであれば特に限定されない。その具体例を挙げるならば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチルカプロラクタム、２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、γ−ブチロラクトン、１，３−ジメチル−イミダゾリジノン、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド等を挙げることができる。これらは１種又は２種以上を混合して用いてもよい。また、単独では重合体成分を均一に溶解できない溶媒であっても、重合体が析出しない範囲であれば、上記の有機溶媒に混合してもよい。

【0045】

本発明に用いられる液晶配向剤は、重合体成分を溶解させるための有機溶媒の他に、液晶配向剤を基板へ塗布する際の塗膜均一性を向上させるための溶媒を含有してもよい。かかる溶媒は、一般的に上記有機溶媒よりも低表面張力の溶媒が用いられる。その具体例としては、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、１−ブトキシ−２−プロパノール、１−フェノキシ−２−プロパノール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテル−２−アセテート、プロピレングリコール−１−モノエチルエーテル−２−アセテート、ブチルセロソルブアセテート、ジプロピレングリコール、２−（２−エトキシプロポキシ）プロパノール、乳酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、乳酸ｎ−プロピルエステル、乳酸ｎ−ブチルエステル、乳酸イソアミルエステル等が挙げられる。これらの溶媒は２種上を併用してもよい。

【0046】

本発明の液晶配向剤には、上記の他、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、重合体以外の重合体、液晶配向膜の誘電率や導電性などの電気特性を変化させる目的の誘電体若しくは導電物質、液晶配向膜と基板との密着性を向上させる目的のシランカップリング剤、液晶配向膜にした際の膜の硬度や緻密度を高める目的の架橋性化合物、さらには塗膜を焼成する際にポリアミック酸のイミド化を効率よく進行させる目的のイミド化促進剤等を添加しても良い。

【0047】

＜液晶配向膜の製造方法＞
本発明の液晶配向膜の製造方法は、液晶配向剤を基板に塗布し、焼成する工程、得られた膜に偏光された放射線を照射する工程、放射線を照射した膜を乳酸の炭素数1〜５の低級アルキルエステルで接触処理し、好ましくは、次いで、水若しくは沸点５０〜１０５℃を有する水溶性有機溶剤と接触処理する工程を有する。

【0048】

（１）液晶配向剤を基板に塗布し、焼成する工程
上記のようにして得られた液晶配向剤を基板に塗布し、乾燥し、焼成することによりポリイミド膜、又はポリイミド前駆体がイミド化した膜が得られる。
本発明に用いられる液晶配向剤を塗布する基板としては、透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板、窒化珪素基板、アクリル基板やポリカーボネート基板等のプラスチック基板等を用いることができ、液晶駆動のためのＩＴＯ（Ｉndium Tin Oxide)電極等が形成された基板を用いることがプロセスの簡素化の点から好ましい。また、反射型の液晶表示素子では、片側の基板のみにならばシリコンウエハー等の不透明な物でも使用でき、この場合の電極はアルミ等の光を反射する材料も使用できる。
本発明に用いられる液晶配向剤の塗布方法としては、スピンコート法、印刷法、インクジェット法などが挙げられる。

【0049】

液晶配向剤を塗布した後の乾燥、焼成工程は、任意の温度と時間を選択することができる。通常は、含有される有機溶媒を十分に除去するために、５０〜１２０℃、好ましくは６０〜１００℃で１〜１０分乾燥させ、その後１５０〜３００℃、好ましくは２００〜２５０で５〜１２０分焼成される。焼成後の塗膜の厚みは、特に限定されないが、薄すぎると液晶表示素子の信頼性が低下する場合があるので、５〜３００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍである。

【0050】

（２）得られた膜に偏光された放射線を照射する工程
上記（１）の方法で得られた膜に、偏光された放射線を照射する（以下、光配向処理とも言う。）ことにより、偏光方向に対して垂直方向に異方性が付与される。
光配向処理の具体例としては、前記塗膜表面に、一定方向に偏光した放射線を照射し、液晶配向能を付与する方法が挙げられる。放射線の波長としては、１００〜８００ｎｍの波長を有する紫外線又は可視光線を用いることができる。このうち、１００〜４００ｎｍの波長を有する紫外線が好ましく、２００〜４００ｎｍの波長を有する紫外線が特に好ましい。前記放射線の照射量は、１〜１０，０００ｍＪ／ｃｍ^２の範囲にあることが好ましく、１００〜５，０００ｍＪ／ｃｍ^２の範囲にあることが特に好ましい。膜に偏光された放射線を照射する温度は、好ましくは１０〜１００℃で行われ、２０〜５０℃がより好ましい。

【0051】

（３）乳酸エステルで接触処理する工程
上記（２）の工程で偏光された放射線を照射した膜は、次いで、乳酸の炭素数1〜５の低級アルキルエステルで接触処理し、好ましくは、次いで、水若しくは沸点５０〜１０５℃を有する水溶性有機溶剤と接触処理される。

【0052】

接触処理に使用する乳酸の炭素数1〜５の低級アルキルエステルとしては、乳酸エチル、乳酸メチル、乳酸ブチルなどが挙げられるが、特に、炭素数1〜３のアルキルエステル、なかでも、乳酸エチルが好ましい。乳酸アルキルエステルは、それ単独でもよいが、本発明の効果を損なわない範囲で、乳酸アルキルエステル以外の他の溶媒又は溶剤を含んでもよい。これらの他の溶媒としては、特に限定されるものではないが、水、メタノール、エタノール、２−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、１−メトキシ−２−プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどが挙げられる。特に、汎用性及び安全性の観点から水がより好ましい。
上記の他の溶媒を含有する場合、乳酸アルキルエステルの含有量は、接触処理に使用される溶液の全量に対して、５０〜１００質量％が好ましく、７０〜１００質量％がより好ましく、９０〜１００質量％が特に好ましい。

【0053】

本発明において、偏光された放射線を照射した膜と乳酸アルキルエステルとの接触処理は、浸漬処理、噴霧（スプレー）処理などの、膜と液とが十分に接触するような処理が好ましい。なかでも、乳酸アルキルエステル中に膜を、好ましくは１０秒〜１時間、より好ましくは１〜３０分浸漬処理する方法が好ましい。接触処理は常温でも加温してもよいが、好ましくは１０〜８０℃、より好ましくは２０〜５０℃で実施される。また、必要に応じて超音波などの接触を高める手段を施すことができる。
本発明では、上記乳酸アルキルエステルとの接触処理の後に、水若しくは沸点５０〜１０５℃、好ましくは５０〜８０℃を有する水溶性有機溶剤と接触処理することが好ましい。かかる沸点５０〜１０５℃を有する水溶性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、２−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトンなどが好ましい。
上記乳酸アルキルエステルとの接触処理、次いで行われる水若しくは沸点５０〜１０５℃を有する水溶性有機溶剤との接触処理は、連続的に行ってもよいし、又は時間をおいて行ってもよい。後者の場合には、過度の時間を置き過ぎると好ましくはないので、連続的に行うのが好ましい。
上記の乳酸アルキルエステルとの接触処理、好ましくは、次いで行われる水若しくは沸点５０〜１０５℃を有する水溶性有機溶剤との接触処理の後は、好ましくは乾燥処理を行うのが好ましい。乾燥処理の温度としては、８０〜２５０℃が好ましく、８０〜１５０℃がより好ましく、乾燥時間は好ましくは１０秒〜３０分、より好ましくは３０秒〜１０分である。

【0054】

＜液晶表示素子＞
本発明の液晶表示素子は、本発明の製造方法によって得られ液晶配向剤から得られる液晶配向膜付きの基板を得た後、既知の方法で液晶セルを作製し、該液晶セルを使用して液晶表示素子としたものである。
液晶セルの作製方法の一例として、パッシブマトリクス構造の液晶表示素子を例にとり説明する。尚、画像表示を構成する各画素部分にＴＦＴ（Thin Film Ｔransistor）などのスイッチング素子が設けられたアクティブマトリクス構造の液晶表示素子であってもよい。

【0055】

まず、透明なガラス製の基板を準備し、一方の基板の上にコモン（Ｃｏｍｍｏｎ）電極を、他方の基板の上にセグメント（Ｓｅｇｍｅｎｔ）電極を設ける。これらの電極は、例えばＩＴＯ電極とすることができ、所望の画像表示ができるようパターニングされる。次いで、各基板の上に、コモン電極とセグメント電極を被覆するようにして絶縁膜を設ける。絶縁膜は、例えば、ゾル−ゲル法によって形成されたＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２からなる膜とすることができる。
次に、各基板の上に、本発明の液晶配向膜を形成する。
次に、一方の基板に他方の基板を互いの配向膜面が対向するようにして重ね合わせ、周辺をシール材で接着する。シール材には、基板間隙を制御するために、通常、スペーサを混入しておく。また、シール材を設けない面内部分にも、基板間隙制御用のスペーサを散布しておくことが好ましい。シール材の一部には、外部から液晶を充填可能な開口部を設けておく。

【0056】

次に、シール材に設けた開口部を通じて、２枚の基板とシール材で包囲された空間内に液晶材料を注入する。その後、この開口部を接着剤で封止する。注入には、真空注入法を用いてもよいし、大気中で毛細管現象を利用した方法を用いてもよい。次に、偏光板の設置を行う。具体的には、２枚の基板の液晶層とは反対側の面に一対の偏光板を貼り付ける。以上の工程を経ることにより、本発明の液晶表示素子が得られる。
この液晶表示素子は、液晶配向膜として本発明の液晶配向膜の製造方法により得られた液晶配向膜を使用していることから、残像特性に優れたものとなり、大画面で高精細の液晶テレビなどに好適に利用可能である。

【実施例】

【0057】

以下に実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例及び比較例で使用した化合物の略号、及び各特性の測定方法は、以下のとおりである。
ＮＭＰ：Ｎ−メチル−２−ピロリドン
ＧＢＬ：γ−ブチロラクトン
ＢＣＳ：ブチルセロソルブ
ＩＰＡ：２−プロパノール
ＤＥ−１：下記式（ＤＥ−１）
ＤＡ−１：下記式（ＤＡ−１）
ＤＡ−２：下記式（ＤＡ−２）
（Ｂｏｃ基はｔ−ブトキシカルボニル基を表す。）
添加剤Ａ：Ｎ−α―（９−フルオレニルメトキシカルボニル）−Ｎ−τ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｌ−ヒスチジン

【化20】

【0058】

以下に、粘度、分子量、イミド化率、液晶セル作製、及び長期交流駆動による残像評価の方法を示す。
［粘度］
合成例において、ポリアミック酸エステル及びポリアミック酸溶液の粘度は、Ｅ型粘度計ＴＶＥ−２２Ｈ（東機産業社製）を用い、サンプル量１．１ｍＬ、コーンロータＴＥ−１（１°３４’、Ｒ２４）、温度２５℃で測定した。
［分子量］
ポリアミック酸エステルの分子量はＧＰＣ（常温ゲル浸透クロマトグラフィー）装置によって測定し、ポリエチレングリコール、及びポリエチレンオキシド換算値として数平均分子量（Ｍｎ）と重量平均分子量（Ｍｗ）を算出した。
ＧＰＣ装置：Ｓｈｏｄｅｘ社製（ＧＰＣ−１０１）
カラム：Ｓｈｏｄｅｘ社製（ＫＤ８０３、ＫＤ８０５の直列）
カラム温度：５０℃
溶離液：Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（添加剤として、臭化リチウム−水和物（ＬｉＢｒ・Ｈ_２Ｏ）が３０ｍｍｏｌ／Ｌ（リットル）、リン酸・無水結晶（ｏ−リン酸）が３０ｍｍｏｌ／Ｌ、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）が１０ｍｌ／Ｌ）
流速：１．０ｍｌ／分
検量線作成用標準サンプル：東ソー社製 ＴＳＫ 標準ポリエチレンオキサイド（重量平均分子量（Ｍｗ） 約９００，０００、１５０，０００、１００，０００、３０，０００）、及び、ポリマーラボラトリー社製 ポリエチレングリコール（ピークトップ分子量（Ｍｐ） 約１２，０００、４，０００、１，０００）。測定は、ピークが重なるのを避けるため、９００，０００、１００，０００、１２，０００、１，０００の4種類を混合したサンプル、および１５０，０００、３０，０００、４，０００の３種類を混合したサンプルの２サンプルについて別々に行った。

【0059】

[イミド化率の測定]
合成例におけるポリイミドのイミド化率は次のようにして測定した。ポリイミド粉末２０ｍｇをＮＭＲサンプル管（ＮＭＲサンプリングチューブスタンダード，φ５（草野科学社製））に入れ、重水素化ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ−ｄ６，０．０５％ＴＭＳ（テトラメチルシラン）混合品）（０.５３ｍｌ）を添加し、超音波をかけて完全に溶解させた。この溶液をＮＭＲ測定機（ＪＮＷ−ＥＣＡ５００）（日本電子データム社製）にて５００ＭＨｚのプロトンＮＭＲを測定した。イミド化率は、イミド化前後で変化しない構造に由来するプロトンを基準プロトンとして決め、このプロトンのピーク積算値と、９.５ｐｐｍ〜１０.０ｐｐｍ付近に現れるアミド酸のＮＨ基に由来するプロトンピーク積算値とを用い以下の式によって求めた。
イミド化率（％）＝（１−α・ｘ／ｙ）×１００
上記式において、ｘはアミド酸のＮＨ基由来のプロトンピーク積算値、ｙは基準プロトンのピーク積算値、αはポリアミド酸（イミド化率が０％）の場合におけるアミド酸のＮＨ基プロトン１個に対する基準プロトンの個数割合である。

【0060】

［液晶セルの作製］
フリンジフィールドスィッチング（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：以下、ＦＦＳという）モード液晶表示素子の構成を備えた液晶セルを作製する。
初めに電極付きの基板を準備した。基板は、３０ｍｍ×５０ｍｍの大きさで、厚さが０．７ｍｍのガラス基板である。基板上には第１層目として対向電極を構成する、ベタ状のパターンを備えたＩＴＯ電極が形成されている。第１層目の対向電極の上には第２層目として、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により成膜されたＳｉＮ（窒化珪素）膜が形成されている。第２層目のＳｉＮ膜の膜厚は５００ｎｍであり、層間絶縁膜として機能する。第２層目のＳｉＮ膜の上には、第３層目としてＩＴＯ膜をパターニングして形成された櫛歯状の画素電極が配置され、第１画素および第２画素の２つの画素を形成している。各画素のサイズは、縦１０ｍｍで横約５ｍｍである。このとき、第１層目の対向電極と第３層目の画素電極とは、第２層目のＳｉＮ膜の作用により電気的に絶縁されている。

【0061】

第３層目の画素電極は、中央部分が屈曲したくの字形状の電極要素を複数配列して構成された櫛歯状の形状を有する。各電極要素の短手方向の幅は３μｍであり、電極要素間の間隔は６μｍである。各画素を形成する画素電極が、中央部分の屈曲したくの字形状の電極要素を複数配列して構成されているため、各画素の形状は長方形状ではなく、電極要素と同様に中央部分で屈曲する、太字のくの字に似た形状を備える。そして、各画素は、その中央の屈曲部分を境にして上下に分割され、屈曲部分の上側の第１領域と下側の第２領域を有する。

【0062】

各画素の第１領域と第２領域とを比較すると、それらを構成する画素電極の電極要素の形成方向が異なるものとなっている。すなわち、後述する液晶配向膜のラビング方向を基準とした場合、画素の第１領域では画素電極の電極要素が＋１０°の角度（時計回り）をなすように形成され、画素の第２領域では画素電極の電極要素が−１０°の角度（時計回り）をなすように形成されている。すなわち、各画素の第１領域と第２領域とでは、画素電極と対向電極との間の電圧印加によって誘起される液晶の、基板面内での回転動作（インプレーン・スイッチング）の方向が互いに逆方向となるように構成されている。

【0063】

次に、得られた液晶配向剤を１．０μｍのフィルターで濾過した後、準備された上記電極付き基板と裏面にＩＴＯ膜が成膜されている高さ４μｍの柱状スペーサーを有するガラス基板に、スピンコート塗布にて塗布した。８０℃のホットプレート上で５分間乾燥させた後、２３０℃の熱風循環式オーブンで２０分間焼成を行い、膜厚１００ｎｍの塗膜を形成させた。この塗膜面に偏光板を介して消光比１０：１以上の直線偏光した波長２５４ｎｍの紫外線を照射した。この基板を、エチルラクテートを含む溶液に３分間浸漬させ、次いで純水に１分間浸漬させ、８０℃のホットプレート上で５分間乾燥させて、液晶配向膜付き基板を得た。上記、２枚の基板を一組とし、基板上にシール剤を印刷し、もう１枚の基板を、液晶配向膜面が向き合い配向方向が０°になるようにして張り合わせた後、シール剤を硬化させて空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶ＭＬＣ−２０４１（メルク社製）を注入し、注入口を封止して、ＦＦＳ駆動液晶セルを得た。その後、得られた液晶セルを１１０℃で１時間加熱し、一晩放置してから各評価に使用した。

【0064】

[長期交流駆動による残像評価]
上記した残像評価に使用した液晶セルと同様の構造の液晶セルを準備した。
この液晶セルを用い、６０℃の恒温環境下、周波数６０Ｈｚで±５Ｖの交流電圧を１２０時間印加した。その後、液晶セルの画素電極と対向電極との間をショートさせた状態にし、そのまま室温に一日放置した。
放置の後、液晶セルを偏光軸が直交するように配置された２枚の偏光板の間に設置し、電圧無印加の状態でバックライトを点灯させておき、透過光の輝度が最も小さくなるように液晶セルの配置角度を調整した。そして、第１画素の第２領域が最も暗くなる角度から第１領域が最も暗くなる角度まで液晶セルを回転させたときの回転角度を角度Δとして算出した。第２画素でも同様に、第２領域と第１領域とを比較し、同様の角度Δを算出した。そして、第１画素と第２画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した。

【0065】

（合成例１）
撹拌装置付きの３０００ｍＬの四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、１，２−ビス（４−アミノフェノキシ）エタンを１１４．３３ｇ(４６８ｍｍｏｌ)入れ、ＤＡ−２を１２．３３ｇ(５２．０ｍｍｏｌ)入れ、ＮＭＰを１８１０ｇ加え、窒素を送りながら撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を９６．８７ｇ（４９４ｍｍｏｌ）添加し、更に固形分濃度が１０質量％になるようにＮＭＰを加え、室温で２４時間撹拌してポリアミック酸（ＰＡＡ−１）の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度２５℃における粘度は１５９ｍＰａ・ｓであった。また、このポリアミック酸の分子量はＭｎ＝１３０９０、Ｍｗ＝３４２７２であった。

【0066】

（合成例２）
撹拌子を入れた５０ｍＬサンプル管に、合成例１で得られたポリアミック酸溶液（ＰＡＡ−１）を１８．０ｇとり、ＮＭＰを６．０５ｇ、ＢＣＳを６．００ｇ、及び添加剤Ａを０．２６ｇ加え、マグネチックスターラーで３０分間撹拌し液晶配向剤（Ａ−１）を得た。
（合成例３）
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの３０００ｍＬ四つ口フラスコに、１,２−ビス（４−アミノフェノキシ）エタンを１２４．６０ｇ（５１０ｍｍｏｌ）、ＤＡ−２を０．９５ｇ（９０．０ｍｍｏｌ）取り、ＮＭＰを２２３６ｇ加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら、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を１３０．０６ｇ（５８０．２ｍｍｏｌ）添加し、更に固形分濃度が１０質量％になるようにＮＭＰを加え、室温で２４時間撹拌してポリアミック酸（ＰＡＡ−２）の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度２５℃における粘度は５１１ｍＰａ・ｓであった。また、このポリアミック酸の分子量はＭｎ＝１９１００、Ｍｗ＝４６８８０であった。

【0067】

（合成例４）
撹拌子を入れた５０ｍＬサンプル管に、合成例３で得られたポリアミック酸溶液（ＰＡＡ−２）を１８．０ｇとり、ＮＭＰを１８．０１ｇ、ＢＣＳを９．０３ｇ、及び添加剤Ａを０．２５ｇ加え、マグネチックスターラーで３０分間撹拌し液晶配向剤（Ａ−２）を得た。
（合成例５）
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの５００ｍｌ四つ口フラスコに得られたポリアミック酸溶液（ＰＡＡ−２）を２００ｇ取り、ＮＭＰを８５．６８ｇ加え、３０分撹拌した。得られたポリアミック酸溶液に、無水酢酸を２２．２２ｇ、ピリジンを６．８６ｇ加えて、５０℃で３時間加熱し、化学イミド化を行った。得られた反応液を１１００ｇのメタノールに撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、１１００ｇのメタノールで３回洗浄し、２００ｇのメタノールで２回洗浄した。得られた樹脂粉末を６０℃で１２時間乾燥することで、ポリイミド樹脂粉末を得た。
このポリイミド樹脂粉末のイミド化率は、６８％、分子量はＭｎ＝９１５５、Ｍｗ＝２１４３０であった。
さらに、撹拌子を入れた２００ｍｌサンプル管に得られたポリイミド樹脂粉末１２．５３を取り、ＮＭＰを９１．８９ｇ加え、室温で２４時間撹拌し溶解させて、ポリイミド溶液(ＰＩ−１)を得た。

【0068】

（合成例６）
撹拌子を入れた２００ｍＬサンプル管に、合成例５で得られたポリイミド溶液（ＰＩ−１）を５９．５９ｇ取り、０．３質量％３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのＮＭＰ溶液を７．１７ｇ、ＮＭＰを１１．２６ｇ、ＢＣＳを２６．０ｇ、及び添加剤Ａを２．０８ｇ加え、マグネチックスターラーで３０分間撹拌し液晶配向剤（Ａ−３）を得た。

【0069】

（合成例７）
撹拌装置付きの５００ｍＬの四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、１,２−ビス（４−アミノフェノキシ）エタンを７．０１ｇ(２８．７ｍｍｏｌ)入れ、ＤＡ−２を１．２１ｇ (３．１９ｍｍｏｌ)入れ、ＮＭＰを７６．０ｇ、ＧＢＬを２２７．９ｇ、及び塩基としてピリジン５．６９ｇ(７１．９ｍｍｏｌ) を加え、撹拌して溶解させた。次に、このジアミン溶液を撹拌しながら、ＤＥ−１を２９．９８ｇ（３０．０ｍｍｏｌ）添加し、１５℃で２４時間反応させた。２４時間撹拌後、アクリロイルクロライドを０．８３ｇ (９．１８ｍｍｏｌ) 加えて、１５℃で４時間反応させた。得られたポリアミック酸エステルの溶液を、９８３ｇの２−プロパノールに撹拌しながら投入し、析出した白色沈殿をろ取し、続いて、３２８ｇの２−プロパノールで５回洗浄し、乾燥することで白色のポリアミック酸エステル樹脂粉末を得た。また、このポリアミック酸エステルの分子量はＭｎ＝１５２２４、Ｍｗ＝３２４８４であった。
さらに、撹拌子を入れた３０ｍＬサンプル管に、得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末３．１３ｇを取り、ＧＢＬを２８．１２ｇ加えて、室温で２４時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液（ＰＡＥ−１）を得た。
（合成例８）
撹拌子を入れた３０ｍＬサンプル管に、合成例７で得られたポリアミック酸エステル溶液（ＰＡＥ−１）を７．５２ｇ取り、ＧＢＬを５．０１ｇ、ＢＣＳを３．００ｇ、及び添加剤Ａを０．１４ｇ加え、マグネチックスターラーで３０分間撹拌し液晶配向剤（Ａ−４）を得た。

【0070】

＜実施例１＞
合成例２で得られた液晶配向剤（Ａ−１）を１．０μｍのフィルターで濾過した後、準備された上記電極付き基板と、裏面にＩＴＯ膜が成膜されている高さ４μｍの柱状スペーサーを有するガラス基板に、スピンコート塗布にて塗布した。８０℃のホットプレート上で５分間乾燥させた後、２３０℃の熱風循環式オーブンで２０分間焼成を行い、膜厚１００ｎｍの塗膜を形成させた。この塗膜面に偏光板を介して消光比２６：１の直線偏光した波長２５４ｎｍの紫外線を１．０Ｊ／ｃｍ^２照射した。この基板を、乳酸エチル中に室温（２５℃）３分間浸漬させ、次いで純水に１分間浸漬させ、８０℃のホットプレート上で５分間乾燥させて、液晶配向膜付き基板を得た。上記、２枚の基板を一組とし、基板上にシール剤を印刷し、もう１枚の基板を、液晶配向膜面が向き合い配向方向が０°になるようにして張り合わせた後、シール剤を硬化させて空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶ＭＬＣ−２０４１（メルク社製）を注入し、注入口を封止して、ＦＦＳ駆動液晶セルを得た。その後、得られた液晶セルを１１０℃で１時間加熱し、一晩放置して、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、０．４４度であった。
＜実施例２＞
合成例４で得られた液晶配向剤（Ａ−２）を用いて、基板上に塗布、乾燥、焼成したポリイミド膜に、偏光板を介して消光比２６：１の直線偏光した波長２５４ｎｍの紫外線を０．２Ｊ／ｃｍ^２照射した以外は、実施例１と同様の方法でＦＦＳ駆動液晶セルを作製した。このＦＦＳ駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、０．１２度であった。

【0071】

＜実施例３＞
合成例６で得られた液晶配向剤（Ａ−３）を用いて、基板上に塗布、乾燥、焼成したポリイミド膜に、偏光板を介して消光比２６：１の直線偏光した波長２５４ｎｍの紫外線を０．２Ｊ／ｃｍ^２照射した以外は、実施例１と同様の方法でＦＦＳ駆動液晶セルを作製した。このＦＦＳ駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、０．１０度であった。
＜実施例４＞
合成例８で得られた液晶配向剤（Ａ−３）を用いて、基板上に塗布、乾燥、焼成したポリイミド膜に、偏光板を介して消光比２６：１の直線偏光した波長２５４ｎｍの紫外線を０．２Ｊ／ｃｍ^２照射した以外は、実施例１と同様の方法でＦＦＳ駆動液晶セルを作製した。このＦＦＳ駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、０．０８度であった。

【0072】

＜比較例１＞
合成例２で得られた液晶配向剤（Ａ−１）を１．０μｍのフィルターで濾過した後、準備された上記電極付き基板と、裏面にＩＴＯ膜が成膜されている高さ４μｍの柱状スペーサーを有するガラス基板に、スピンコート塗布にて塗布した。８０℃のホットプレート上で５分間乾燥させた後、２３０℃の熱風循環式オーブンで２０分間焼成を行い、膜厚１００ｎｍの塗膜を形成させた。この塗膜面に偏光板を介して消光比２６：１の直線偏光した波長２５４ｎｍの紫外線を１．０Ｊ／ｃｍ^２照射した。
この基板を、ＩＰＡと純水の混合溶液（質量比：ＩＰＡ/純水＝５/５）中に室温で３分間浸漬させ、次いで純水に１分間浸漬させ、８０℃のホットプレート上で５分間乾燥させて、液晶配向膜付き基板を得た。上記、２枚の基板を一組とし、基板上にシール剤を印刷し、もう１枚の基板を、液晶配向膜面が向き合い配向方向が０°になるようにして張り合わせた後、シール剤を硬化させて空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶ＭＬＣ−２０４１（メルク社製）を注入し、注入口を封止して、ＦＦＳ駆動液晶セルを得た。その後、得られた液晶セルを１１０℃で１時間加熱し、一晩放置して、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、０．５２度であった。

【0073】

＜比較例２＞
合成例４で得られた液晶配向剤（Ａ−２）を用いて、基板上に塗布、乾燥、焼成したポリイミド膜に、偏光板を介して消光比２６：１の直線偏光した波長２５４ｎｍの紫外線を０．２Ｊ／ｃｍ^２照射した以外は、比較例１と同様の方法でＦＦＳ駆動液晶セルを作製した。このＦＦＳ駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、０．２５度であった。
＜比較例３＞
合成例６で得られた液晶配向剤（Ａ−３）を用いて、基板上に塗布、乾燥、焼成したポリイミド膜に、偏光板を介して消光比２６：１の直線偏光した波長２５４ｎｍの紫外線を０．２Ｊ／ｃｍ^２照射した以外は、比較例１と同様の方法でＦＦＳ駆動液晶セルを作製した。このＦＦＳ駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した。長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、０．２０度であった。

【0074】

【表1】

【産業上の利用可能性】

【0075】

本発明の液晶配向剤から得られる液晶配向膜は、ＩＰＳ駆動方式やＦＦＳ駆動方式の液晶表示素子において発生する交流駆動による残像を低減することができ、残像特性に優れたＩＰＳ駆動方式やＦＦＳ駆動方式の液晶表示素子が得られる。よって、ＩＰＳ駆動方式やＦＦＳ駆動方式の液晶表示素子や液晶テレビの液晶配向膜として特に有用である。
なお、２０１２年１１月３０日に出願された日本特許出願２０１２−２６３３９０号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。