CN102585844A - 液晶配向剂、液晶配向膜及含彼的液晶显示元件 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种液晶配向剂、液晶配向膜及含彼的液晶显示元件。该液晶配向剂，其是至少包含聚合物(A)、三级醇胺(B)以及含环氧基的化合物(C)。利用三级醇胺(B)的添加并控制液晶配向剂的环氧价于0.065至0.900，由此液晶配向剂所形成的液晶配向膜，可有效提升液晶配向膜的耐磨耗性，更使得所制得的液晶显示元件具有良好的电压保持率及制造过程安定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶配向剂、液晶配向膜及含彼的液晶显示元件，特别是涉及一种电压保持率与制造过程安定性皆佳的液晶配向剂、及其所形成的液晶配向膜以及具有此配向膜的液晶显示元件。
背景技术
液晶显示元件通常利用聚酰胺酸、聚酰亚胺等聚合物作为液晶配向剂，在具有透明导电膜的基板表面上涂布该液晶配向剂后，经加热处理形成一高分子膜，再以一定方向磨擦(rubbing)进行配向处理后形成配向膜。之后，再将具有此液晶配向膜的二基板相向设置，并于两者间隙内形成液晶层，而得液晶显示元件。
在进行配向处理后，由于液晶配向膜表面容易因摩擦(rubbing)时所造成的擦伤，因而造成配向膜的预倾(pretilt)角度的安定性不佳。现有习知技术为了减少液晶配向膜表面因摩擦(rubbing)所造成的擦伤现象，一般皆于配向剂中添加环氧(epoxy)化合物，如日本特开平7-234410号专利及特开2006-23344号专利申请案所记载。然而，此法所形成的液晶配向膜经后烤之后，易残留有未反应的环氧化合物，造成液晶显示元件电压保持率下降及制造过程安定性差的缺点发生。
由此可见，上述现有的液晶配向剂，经涂布、后烤之后，因残留的未反应的环氧化合物造成液晶显示元件电压保持率下降及制造过程安定性差的缺点，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的液晶配向剂、液晶配向膜及含彼的液晶显示元件，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的液晶配向剂存在的缺陷，而提供一种新的液晶配向剂，所要解决的技术问题是使其至少包含聚合物(A)、三级醇胺(B)以及含环氧基的化合物(C)，非常适于实用。
本发明的另一目的在于，提供一种新的液晶配向膜，所要解决的技术问题是使其利用上述液晶配向剂所形成。
本发明的再一目的在于，提供一种新的液晶显示元件，所要解决的技术问题是使其具有上述液晶配向膜，借此改善电压保持率下降及制造过程安定性差的缺点，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种液晶配向剂，包含：一聚合物(A)，其中该聚合物(A)由二胺化合物(a-1)及四羧酸二酐化合物(a-2)反应而得；三级醇胺(B)；以及含环氧基的化合物(C)，其中该液晶配向剂的环氧价为0.065至0.900。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的液晶配向剂，其中该聚合物(A)包括聚酰胺酸聚合物及/或聚酰亚胺聚合物及/或聚酰亚胺系嵌段共聚合物。
前述的液晶配向剂，其中该三级醇胺(B)包括如式(III)所示的结构：
其中R1、R2与R3为无取代基或具有胺基、羟基、羧酸基或烷基的取代基的脂肪族碳氢基或芳香族碳氢基，且R1、R2与R3的至少一末端具有羟基。
前述的液晶配向剂，其中以该聚合物(A)为100重量份计，该三级醇胺(B)为0.5至10重量份，且该含环氧基的化合物(C)具有5重量份至35重量份。
前述的液晶配向剂，其中该液晶配向剂的环氧价为0.100至0.850。
前述的液晶配向剂，其中该液晶配向剂的环氧价为0.150至0.800。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种液晶配向膜，其是由上述液晶配向剂所形成。
本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种液晶显示元件，包含上述的液晶配向膜。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果：
应用本发明上述组成的液晶配向剂所形成的液晶配向膜，可减少液晶配向膜表面因摩擦(rubbing)所造成的擦伤，并有效改善液晶显示元件电压保持率下降及制造过程安定性差的缺点。
综上所述，本发明一种液晶配向剂、液晶配向膜及含彼的液晶显示元件，可减少液晶配向膜表面因摩擦(rubbing)所造成的擦伤。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的液晶显示元件的剖面示意图。
10：液晶显示元件 111：第一基材
11：第一基板 112：第一导电膜
12：第二基板 121：第二基材
13：液晶层 122：第二导电膜
14：液晶配向膜
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的液晶配向剂、液晶配向膜及含彼的液晶显示元件其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
液晶配向剂的组成物
本发明此处所指的液晶配向剂，至少包括聚合物(A)、三级醇胺(B)以及含环氧基的化合物(C)。再进一步说明的是，上述的液晶配向剂还可另包括有机溶剂(D)与添加剂。
未使用三级醇胺(B)时，所得的液晶显示元件有电压保持率不佳且制造过程安定性较差的缺点产生。
其次需说明的是，当环氧价未达0.065时，会有电压保持率不佳的问题发生；当环氧价超过0.900时，则有电压保持率不佳且制造过程安定性较差的缺点。
以下是就聚合物(A)、三级醇胺(B)以及含环氧基的化合物(C)、有机溶剂(D)与添加剂等，概析述之。
聚合物(A)
本发明的聚合物(A)包括聚酰胺酸聚合物(A-1)及/或聚酰亚胺聚合物(A～2)及/或聚酰亚胺系嵌段共聚合物(A-3)，其中聚酰亚胺系嵌段共聚合物可包括但不限于聚酰胺酸-聚酰胺酸嵌段共聚合物、聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚合物、聚酰亚胺-聚酰亚胺嵌段共聚合物或上述的任意组合。
本发明的聚合物中，聚酰胺酸聚合物(A-1)是由二胺化合物(a-1)及四羧酸二酐化合物(a-2)经聚缩合反应而得。其中，二胺化合物(a-1)及四羧酸二酐化合物(a-2)的使用比例，相对于二胺化合物(a-1)的胺基1当量而言，四羧酸二酐化合物(a-2)的酸酐基一般为0.2～2当量，较佳为0.3～1.2当量。
二胺化合物(a-1)
在一实施态样中，适合的二胺化合物(a-1)可例如脂肪族二胺化合物、脂环式二胺化合物或芳香族二胺化合物等。且这些二胺化合物(a-1)可使用单独一种或混合多种。
脂肪族或脂环族二胺化合物的具体例如1，3-二胺基丙烷、1，4-二胺基丁烷、1，5-二胺基戊烷、1，6-二胺基己烷、1，7-二胺基庚烷、1，8-二胺基辛烷、1，9-二胺基壬烷、4，4-二胺基七亚甲基二胺、1，4-二胺基环己烷、异佛尔酮二胺、四氢二环戊二烯二胺、六氢-4，7-甲桥伸氢茚基二亚甲基二胺、三环[6.2.1.02，7]-十一碳烯二甲基二胺、4，4’-亚甲基双(环己基胺)。
芳香族的二胺化合物的具体例如对-苯二胺、间-苯二胺、邻-苯二胺、4，4’-二胺基二苯基甲烷、4，4’-二胺基二苯基乙烷、4，4’-二胺基二苯基硫醚、4，4’-二胺基二苯基砜、3，3’-二甲基-4，4’-二胺基联苯、4，4’-二胺基苯甲酰苯胺、4，4’-二胺基二苯基醚、1，5-二胺基萘、2，2’-二甲基-4，4’-二胺基联苯、5-胺基-1-(4’-胺基苯基)-1，3，3-三甲基氢茚、6-胺基-1-(4’-胺基苯基)-1，3，3-三甲基氢茚、3，4’-二胺基二苯基醚、3，3’-二胺基二苯甲酮、3，4’-二胺基二苯甲酮、4，4’-二胺基二苯甲酮、2，2-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2，2-双(4-胺基苯基)六氟丙烷、2，2-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]砜、1，4-双(4-胺基苯氧基)苯、1，3-双(4-胺基苯氧基)苯、1，3-双(3-胺基苯氧基)苯、9，9-双(4-胺基苯基)-10-氢蒽、2，7-二胺基茀、9，9-双(4-胺基苯基)茀、4，4’-亚甲基-双(2-氯苯胺)、2，2’，5，5’-四氯-4，4’-二胺基联苯、2，2’-二氯-4，4’-二胺基-5，5’-二甲氧基联苯、3，3’-二甲氧基-4，4’-二胺基联苯、4，4’-(对-伸苯基异亚丙基)双苯胺、4，4’-(间-伸苯基异亚丙基)双苯胺、2，2’-双[4-(4-胺基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4，4’-二胺基-2，2’-双(三氟甲基)联苯、4，4’-双[(4-胺基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟联苯。
在不影响液晶配向膜的性能表现下，亦可以并用其他的二胺化合物。其他的二胺化合物的具体例如2，3-二胺基吡啶、2，6-二胺基吡啶、3，4-二胺基吡啶、2，4-二胺基嘧啶、5，6-二胺基-2，3-二氰基吡嗪、5，6-二胺基-2，4-二羟基嘧啶、2，4-二胺基-6-二甲基胺基-1，3，5-三嗪、1，4-双(3-胺基丙基)哌嗪、2，4-二胺基-6-异丙氧基-1，3，5-三嗪、2，4-二胺基-6-甲氧基-1，3，5-三嗪、2，4-二胺基-6-苯基-1，3，5-三嗪、2，4-二胺基-6-甲基-s-三嗪、2，4-二胺基-1，3，5-三嗪、4，6-二胺基-2-乙烯基-s-三嗪、2，4-二胺基-5-苯基噻唑、2，6-二胺基嘌呤、5，6-二胺基-1，3-二甲基尿嘧啶、3，5-二胺基-1，2，4-三唑、6，9-二胺基-2-乙氧基吖啶乳酸酯、3，8-二胺基-6-苯基啡啶、1，4-二胺基哌嗪、3，6-二胺基吖啶、双(4-胺基苯基)苯基胺，以及包括如式(I-1)至(I-7)及式(1)至式(6)所示的结构，且这些二胺化合物(a-1)可单独使用或任意组合使用。
式(I-1)与式(I-2)的二胺化合物为分子内含有2个一级胺基(primaryamine)，以及此2个一级胺基以外的氮原子的二胺类化合物：
在式(I-1)与式(I-2)中，R1可包括但不限于吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶，及哌嗪等含氮原子环状结构的单取代基团；X可包括但不限于双取代有机基团；R2可包括但不限于吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶及哌嗪等含氮原子环状结构的双取代基团；X2可包括但不限于双取代的有机基团；且式(I-2)中，X可相同或不同。
式(I-3)至式(I-7)的二胺化合物可包括如下述结构的二胺类化合物：
在式(I-3)中，R3可包括但不限于氧基(-O-)、酯基(-COO-、-OCO-)、酰胺基(-NHCO-、-CONH-)，及羰基(-CO-)的二价有机基团；R4可包括但不限于含有甾类(类固醇)骨架、三氟甲基、氟基，或C6-C30的烷基。
在式(I-4)中，R5为选自氧基(-O-)、酯基(-COO-、-OCO-)、酰胺基(-NHCO-、-CONH-)，及羰基(-CO-)的二价有机基团，X1及X2为选自脂肪族环、芳香族环，或杂环基团，R6为选自C3-C18的烷基、C3-C18的烷氧基、C1-C5的氟烷基、C1-C5的氟烷氧基、氰基，或卤素原子。
在式(I-5)中，R7为C1至C12的烃基，且R7可为相同或不同，p为1至3的整数，q为1至20的整数。
式(I-6)至式(I-7)的二胺化合物可包括如下述结构的二胺类化合物：
在式(I-6)中，t为2～12的整数。
在式(I-7)中，u为1至5的整数。
以及下列式(1)～(6)所示的化合物等，这些二胺类化合物可单独一种使用或混合多种使用：
上述的二胺基化合物中，以对-苯二胺、4，4’-二胺基二苯基甲烷、4，4’-二胺基二苯基硫醚、1，5-二胺基萘、2，7-二胺基萘、4，4’-二胺基二苯基醚、2，2-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、9，9-双(4-胺基苯基)萘、2，2-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2，2-双(4-胺基苯基)六氟丙烷、4，4’-(对-伸苯基异亚丙基)双苯胺、4，4’-(间-伸苯基异亚丙基)双苯胺、1，4-二胺基环己烷、4，4’-亚甲基双(环己基胺)、1，4-双(4-胺基苯氧基)苯、4，4’-双(4-胺基苯氧基)联苯、2，6-二胺基吡啶、3，4-二胺基吡啶、2，4-二胺基嘧啶、3，6-二胺基吖啶、上述式(1)～(6)所示的化合物、上述式(I-1)所示的化合物中如下列式(7)所示的化合物、上述式(I-2)所示的化合物中如下列式(8)所示的化合物、上述式(I-3)所示的化合物中如下列式(9)～(17)所示的化合物、上述式(I-4)所示的化合物中如下列式(18)～(20)所示的化合物，以及如下列式(21)～(34)所示的液晶性二胺基化合物为较佳。
1.2四羧酸二酐化合物(a-2)
四羧酸二酐化合物(a-2)的具体例可包括但不限于脂肪族四羧酸二酐、脂环族四羧酸二酐及芳香族四羧酸二酐等，且这些四羧酸二酐化合物(a-2)可使用单独一种或混合多种。
上述脂肪族四羧酸二酐的具体例可包括但不限于乙烷四羧酸二酐、丁烷四羧酸二酐等。
上述脂环族四羧酸二酐的具体例可包括但不限于1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，3-二甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，3-二氯-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-四甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-环戊烷四羧酸二酐、1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐、3，3’，4，4’-二环己基四羧酸二酐、顺-3，7-二丁基环庚基-1，5-二烯-1，2，5，6-四羧酸二酐、2，3，5-三羧基环戊基醋酸二酐、2，3，4，5-四氢呋喃四羧酸二酐、3，4-二羧基-1，2，3，4-四氢萘-1-琥珀酸二酐(a-2-3)、1，3，3a，4，5，9b-六氢-5-(四氢-2，5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1，2-c]-呋喃-1，3-二酮、1，3，3a，4，5，9b-六氢-5-甲基-5-(四氢-2，5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1，2-c]-呋喃-1，3-二酮、1，3，3a，4，5，9b-六氢-5-乙基-5-(四氢-2，5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1，2-c]-呋喃-1，3-二酮、1，3，3a，4，5，9b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2，5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1，2-c]-呋喃-1，3-二酮、1，3，3a，4，5，9b-六氢-7-乙基-5-(四氢-2，5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1，2-c]-呋喃-1，3-二酮、1，3，3a，4，5，9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2，5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1，2-c]-呋喃-1，3-二酮、1，3，3a，4，5，9b-六氢-8-乙基-5-(四氢-2，5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1，2-c]-呋喃-1，3-二酮、1，3，3a，4，5，9b-六氢-5，8-二甲基-5-(四氢-2，5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1，2-c]-呋喃-1，3-二酮、5-(2，5-二侧氧基四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1，2-二羧酸二酐、二环[2.2.2]-辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸二酐，以及式(II-1)及式(II-2)所示的化合物：
其中，R10以及R12为含有芳香环的双取代基团，R11以及R13为氢或烷基，且R11及R13分别可为相同或不同。
上述芳香族四羧酸二酐的具体例可包括但不限于苯均四酸二酐(a-2-1)、3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3，3’，4，4’-联苯砜四羧酸二酐、1，4，5，8-萘四羧酸二酐、2，3，6，7-萘四羧酸二酐、3，3’-4，4’-二苯基乙烷四羧酸二酐、3，3’，4，4’-二甲基二苯基硅烷四羧酸二酐、3，3’，4，4’-四苯基硅烷四羧酸二酐、1，2，3，4-呋喃四羧酸二酐、4，4’-双(3，4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4，4’-双(3，4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐、4，4’-双(3，4-二羧基苯氧基)二苯丙烷二酐、3，3’，4，4’-全氟异亚丙基二苯二酸二酐、3，3’，4，4’-二苯基四羧酸二酐、双(苯二酸)苯膦氧化物二酐、p-伸苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、m-伸苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、双(三苯基苯二酸)-4，4’-二苯基醚二酐、双(三苯基苯二酸)-4，4’-二苯基甲烷二酐、乙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、丙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1，4-丁二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1，6-己二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1，8-辛二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、2，2-双(4-羟苯基)丙烷-双(脱水偏苯三酸酯)以及下列式(34)至式(37)所示的化合物：
较佳地，四羧酸二酐化合物(a-2)可包括但不限于1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐(a-2-2)、1，2，3，4-环戊烷四羧酸二酐、2，3，5-三羧基环戊基醋酸二酐、3，4-二羧基-1，2，3，4-四氢萘-1-琥珀酸二酐、苯均四酸二酐、3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸二酐，以及3，3’，4，4’-联苯砜四羧酸二酐。式(II-1)所示之化合物可包括但不限于式(38)至式(40)所示结构的化合物，式(I I-2)所示的化合物可包括但不限于式(41)所示结构的化合物。
聚合物(A)的制造方法
上述二胺化合物(a-1)及四羧酸二酐化合物(a-2)可于有机溶剂(D)的存在下，于适当的环境中合成聚合物(A)。以下是针对聚酰胺酸聚合物(A-1)、聚酰亚胺聚合物(A-2)以及聚酰亚胺系嵌段共聚合物(A-3)而分别析述之。
聚酰胺酸聚合物(A-1)的制造方法
将二胺化合物(a-1)与四羧酸二酐化合物(a-2)溶于有机溶剂(D)中，在0℃至100℃的温度条件下进行聚缩合反应1小时至24小时后，再将上述的反应溶液倒入大量的贫溶剂中，得到一析出物，经由减压干燥该析出物，或者是以蒸发器将反应溶液减压蒸馏，即可得到聚酰胺酸聚合物(A-1)。
上述聚缩合反应的有机溶剂(D)可为非质子系极性溶剂或酚系溶剂，以溶解反应物与生成物。非质子系极性溶剂的具体例可包括但不限于N-甲基-2-吡咯烷酮(d-1)、乙二醇正丁基醚(butyl cellosolve；d-2)、N，N-二甲基乙酰胺(d-3)、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、四甲基尿素、六甲基磷酸三胺等。酚系溶剂的具体例可包括但不限于间-甲酚、二甲苯酚、酚、卤化酚类等。
在此说明的是，生成聚酰胺酸聚合物(A-1)时，于不析出聚合物的前提下，上述有机溶剂(D)可并用适量的贫溶剂，如：醇类、酮类、酯类、醚类、卤化烃类、烃类等。
贫溶剂的具体例可包括但不限于甲醇、乙醇、异丙醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、三乙二醇、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯、二乙基醚、乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇正丁基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇乙基醚醋酸酯、二乙二醇二甲基醚、四氢呋喃、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、1，4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯、邻-二氯苯、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯等。
聚酰亚胺聚合物(A-2)的制造方法
将前述所得的聚酰胺酸聚合物(A-1)溶解在有机溶剂中，并在脱水剂及酰亚胺化触媒的存在下，加热进行脱水闭环反应，使聚酰胺酸聚合物(A-1)的酰胺酸官能基经由脱水闭环过程转变成酰亚胺官能基(即酰亚胺化)，而得到聚酰亚胺聚合物(A-2)。
上述酰亚胺化处理使用的有机溶剂，可与前述聚酰胺酸聚合物(A-1)的聚缩合反应使用的有机溶剂相同，此处不另赘述。
其次，上述聚缩合反应中使用的脱水剂可包括但不限于醋酸酐、丙酸酐、三氟醋酸酐等酸酐类化合物。以聚酰胺酸聚合物(A-1)为1摩尔计，脱水剂的使用量为0.01摩尔至20摩尔。
再者，酰亚胺化使用之触媒可包括但不限于吡啶、三甲基吡啶、二甲基吡啶、三级胺类化合物(例如三乙基胺)等。以脱水剂为1摩尔计，酰亚胺化触媒的使用量为0.5摩尔至10摩尔。
当脱水闭环(酰亚胺化)的反应温度低于40℃时，脱水闭环反应无法充分地进行，即酰亚胺化率低。反之，脱水闭环的反应温度若超过200℃时，则所得的聚酰亚胺聚合物(A-2)的重量平均分子量偏低。因此，为使聚酰亚胺聚合物(A-2)的酰亚胺化率维持于上述范围，脱水闭环反应(酰亚胺化)的温度控制于40℃至200℃之间，较佳为控制于80至150℃。
聚酰亚胺系嵌段共聚合物(A-3)的制造方法
将前述所得的聚酰胺酸聚合物(A-1)、聚酰亚胺聚合物(A-2)、二胺化合物(a-1)或四羧酸二酐化合物(a-2)溶于有机溶剂中，再进一步进行聚缩合反应，其反应温度可控制于0℃至200℃，较佳为控制在0℃至100℃，以得到聚酰亚胺系嵌段共聚合物(A-3)。上述聚缩合反应使用的有机溶剂，可与前述聚酰胺酸聚合物(A-1)的聚缩合反应使用的有机溶剂相同，此处不另赘述。
进而言之，聚酰亚胺系嵌段共聚合物(A-3)可利用以下所述的反应物再进一步进行聚缩合反应而得，例如：2种末端基相异且构造相异的聚酰胺酸聚合物(A-1)；2种末端基相异且构造相异的聚酰亚胺聚合物(A-2)、末端基相异且构造相异的聚酰胺酸聚合物(A-1)，及聚酰亚胺聚合物(A-2)；聚酰胺酸聚合物(A-1)、二胺类化合物，及四羧酸二酐类化合物，且其中的二胺类化合物及四羧酸二酐类化合物之中至少一种与形成聚酰胺酸聚合物(A-1)所使用的二胺类化合物及四羧酸二酐类化合物构造相异；聚酰亚胺聚合物(A-2)、二胺类化合物，及四羧酸二酐类化合物，且其中的二胺类化合物及四羧酸二酐类化合物至少一种与聚酰亚胺聚合物(A-2)缩合反应时所使用的二胺类化合物及四羧酸二酐类化合物构造相异；聚酰胺酸聚合物(A-1)、聚酰亚胺聚合物(A-2)、二胺类化合物，及四羧酸二酐类化合物，且其中的二胺类化合物及四羧酸二酐类化合物至少一种与聚酰胺酸聚合物(A-1)及聚酰亚胺聚合物(A-2)进行缩合反应时所使用的二胺类化合物及四羧酸二酐类化合物构造相异；2种构造相异的聚酰胺酸聚合物(A-1)、二胺类化合物，及四羧酸二酐类化合物；2种构造相异的聚酰亚胺聚合物(A-2)、二胺类化合物，及四羧酸二酐类化合物；2种末端基为酸酐基且构造相异的聚酰胺酸聚合物(A-1)，及二胺类化合物；2种末端基为胺基且构造相异的聚酰胺酸聚合物(A-1)，及四羧酸二酐类化合物；2种末端基为酸酐基且构造相异的聚酰亚胺聚合物(A-2)，及二胺类化合物；2种末端基为胺基且构造相异的聚酰亚胺聚合物(A-2)，及四羧酸二酐化合物。
末端修饰型聚合物及其制造方法
由于末端修饰型的聚合物可改善液晶配向剂的涂布性能，在不减损液晶配向剂的效果的前提下，上述的聚合物(A)可选择性进行分子量调节，以形成末端修饰型聚合物。
聚酰胺酸聚合物(A-1)可于进行聚缩合反应的同时，于反应体系中加入例如一元酸酐、单胺化合物、单异氰酸酯化合物等单官能性化合物，借此制得末端修饰型聚合物。
其中，适合的一元酸酐的具体例可包括但不限于马来酸酐、邻苯二甲酸酐、衣康酸酐、正癸基琥珀酸酐、正十二烷基琥珀酸酐、正十四烷基琥珀酸酐、正十六烷基琥珀酸酐等。
其中，适合的单胺化合物的具体例可包括但不限于苯胺、环己胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十一烷胺、正十二烷胺、正十三烷胺、正十四烷胺、正十五烷胺、正十六烷胺、正十七烷胺、正十八烷胺、正二十烷胺等。
其中，适合的单异氰酸酯化合物的具体例可包括但不限于异氰酸苯酯、异氰酸萘基酯等。
三级醇胺(B)
上述三级醇胺(B)可包括如式(III)所示的结构：
其中式(III)之R1、R2与R3可为无取代基或具有胺基、羟基、羧酸基或烷基的取代基的脂肪族碳氢基或芳香族碳氢基，且R1、R2与R3的至少一末端具有羟基。
上述如式(III)的三级醇胺(B)可包括但不限于三乙醇胺(triethanolamine)、二甲胺基乙醇(dimethylaminoethanol)、二乙基丙醇胺(diethylpropanolamine)、2，4，6-参(二甲胺基甲基)酚(2，4，6-tris(dimethylaminomethyl)phenol)、2，4，6-参(二乙胺基甲基)酚(2，4，6-tris(diethylaminomethyl)phenol)、2，4，6-参(二苯基胺基甲基)酚(2，4，6-tris(diphenylaminomethyl)phenol)、2，4，6-参(二苯甲基胺基甲基)酚(2，4，6-tris(dibenzylaminomethyl)phenol)、2，4，6-参(吡咯烷基甲基)酚(2，4，6-tris(pyrrolidinomethyl)phenol)、2，4，6-参(哌啶基甲基)酚(2，4，6-tris(piperidinomethyl)phenol)、4-吗啉基甲基-2，6-双(二甲胺基甲基)酚(4-morpholinomethyl-2，6-bis(dimethylaminomethyl)phenol)、2，6-双(二甲胺基甲基)-4-[{甲胺基(2′-羟乙基)}甲基]酚(2，6-bis(dimethylaminomethyl)-4-[{methylamino(2′-hydroxyethyl)}methyl]phenol)、2，6-双(二甲胺基甲基)-4-[{甲胺基(2′-羟丙基)}甲基]酚(2，6-bis(dimethylaminomethyl)-4-[{methylamino(2′-hydroxypropyl)}methyl]phenol)、2，6-双(二甲胺基甲基)-4-(3′-羟基哌啶基甲基)]酚(2，6-bis(dimethylaminomethyl)-4-(3′-hydroxypyrrolidinomethyl)phenol)、2，6-双(二甲胺基甲基)-4-(4′-羟基哌啶基甲基)]酚(2，6-bis(dimethylaminomethyl)-4-(4′-hydroxypiperidinomethyl)phenol)、2，6-双(二甲胺基甲基)-4-[{二(2′-羟乙基)胺基}甲基]酚(2，6-bis(dimethylaminomethyl)-4-[{bis(2′-hydroxyethyl)amino}methyl]phenol)、2，6-双(二甲胺基甲基)-4-[{二(2′-羟丙基)胺基}甲基]酚(2，6-bis(dimethylaminomethyl)-4-[{bis(2′-hydroxypropyl)amino}methyl]phenol)、4-(二甲胺基甲基)-2，6-双(3′-羟基哌啶基甲基)酚(4-(dimethylaminomethyl)-2，6-bis(3′-hydroxypyrrolidinomethyl)phenol)、4-(二甲胺基甲基)-2，6-双(4′-羟基哌啶基甲基)酚(4-(dimethylaminomethyl)-2，6-bis(4′-hydroxypiperidinomethyl)phenol)、2，6-双(吡咯烷基甲基)-4-[{双(2′-羟乙基)胺基}甲基]酚(2，6-bis(pyrrolidinomethyl)-4-[{bis(2′-hydroxyethyl)amino}methyl]phenol)、2，6-双(哌啶基甲基)-4-[{双(2′-羟乙基)胺基}甲基]酚(2，6-bis(piperidinomethyl)-4-[{bis(2′-hydroxyethyl)amino}methyl]phenol)、4-二甲胺基甲基-2，6-双[{双(2′-羟乙基)胺基}甲基]酚(4-dimethylaminomethyl-2，6-bis[{bis(2′-hydroxyethyl)amino}methyl]phenol)、4-二甲胺基甲基-2，6-双[{双(2′-羟丙基)胺基}甲基]酚(4-dimethylaminomethyl-2，6-bis[{bis(2′-hydroxypropyl)amino}methyl]phenol)、4-[2-(二甲胺基)乙基]酚(4-[2-(dimethylamino)ethyl]phenol)、2，4，6-参[{双(2′-羟乙基)胺基}甲基]酚(2，4，6-tris[{bis(2′-hydroxyethyl)amino}methyl]phenol)、2，4，6-参[{双(2′-羟丙基)胺基}甲基]酚(2，4，6-tris[{bis(2′-hydroxypropyl)amino}methyl]phenol)、2，4，6-参(3′-羟基吡咯烷基甲基)酚(2，4，6-tris(3′-hydroxypyrrolidinomethyl)phenol)、2，4，6-参(3′-羟甲基吡咯烷基甲基)酚(2，4，6-tris(3′-hydroxymethylpyrrolidinomethyl)phenol)、2，4，6-参[(2′-羟乙基)吡咯烷基甲基]酚(2，4，6-tris[(2′-hydroxyethyl)pyrrolidino methyl]phenol)、2，4，6-参(4′-羟基哌啶基甲基)酚(2，4，6-tris(4′-hydroxypiperidinomethyl)phenol)、2，4，6-参(4′-羟甲基哌啶基甲基)酚(2，4，6-tris(4′-hydroxymethylpiperidinomethyl)phenol)、2，4，6-参[(2′-羟乙基)哌啶基甲基]酚(2，4，6-tris[(2′-hydroxyethyl)piperidinomethyl]phenol)、2，4，6-参[(2′，3′-二羟丙基)哌啶基甲基]酚(2，4，6-tris[(2′，3′-dihydroxypropyl)piperidinomethyl]phenol)；甲基二乙醇胺(methyldiethanolamine)、聚氧乙烯十八烷基胺(polyoxyethylene stearylamine)、聚氧乙烯十二烷基胺(polyoxyethylene lauryl amine)。
较佳地，上述之三級醇胺(B)之具體例可包括但不限於2-二甲胺基乙醇(2-dimethylaminoe thanol；B-1)、三乙醇胺(triethanolamine；B-2)、2，4，6-参(二甲胺基甲基)苯酚(2，4，6-tri(dimethylaminomethyl)phenol；B-3)、二乙基丙醇胺(diethylpropanolamine；B-4)、4-[2-(二甲胺基)乙基]酚(4-[2-(dimethylamino)ethyl]phenol；B-5)、4-吗啉基甲基-2，6-双(二甲胺基甲基)酚(4-morpholinomethyl-2，6-bis(dimethylaminomethyl)phenol)、2，6-双(二甲胺基甲基)-4-[{甲胺基(2′-羟丙基)}甲基]酚(2，6-bis(dimethylaminomethyl)-4-[{methylamino(2′-hydroxypropyl)}methyl]phenol)、2，4，6-参[{双(2′-羟丙基)胺基}甲基]酚(2，4，6-tris[{bis(2′-hydroxypropyl)amino}methyl]phenol)、甲基二乙醇胺(methyldiethanolamine)、4-二甲胺基甲基-2，6-双[{双(2′-羟丙基)胺基}甲基]酚(4-dimethylaminomethyl-2，6-bis[{bis(2′-hydroxypropyl)amino}methyl]phenol)、2，6-双(二甲胺基甲基)-4-(3′-羟基哌啶基甲基)]酚(2，6-bis(dimethylaminomethyl)-4-(3′-hydroxypyrrolidinomethyl)phenol)。
以聚合物(A)为100重量份计，三级醇胺(B)的使用量一般为0.5重量份至10重量份，较佳地为0.8重量份至9重量份，更佳地为1重量份至8重量份。
含环氧基的化合物(C)
上述的含环氧基的化合物(C)可包括但不限于二环戊二烯环氧化物(dicyclopentadiene diepoxide)、三环戊二烯环氧化物(tricyclopentadiene diepoxide)、四环戊二烯环氧化物(tetracyclopentadiene diepoxide)、五环戊二烯环氧化物(pentacyclopentadiene diepoxide)、乙二醇二环氧丙基醚、二乙二醇二环氧丙基醚、聚乙二醇二环氧丙基醚、丙二醇二环氧丙基醚、三丙二醇二环氧丙基醚、聚丙二醇二环氧丙基醚、新戊二醇二环氧丙基醚、1，6-己二醇二环氧丙基醚、丙三醇二环氧丙基醚、2，2-二溴新戊二醇二环氧丙基醚、1，3，5，6-四环氧丙基-2，4-己二醇、N，N，N’，N’-四环氧丙基-间-二甲苯二胺、1，3-双(N，N-二环氧丙基胺基甲基)环己烷、N，N，N’，N’-四环氧丙基-4，4’-二胺基二苯基甲烷、N，N-环氧丙基-对-环氧丙氧基苯胺、3-(N-烯丙基-N-环氧丙基)胺基丙基三甲氧基硅烷、3-(N，N-二环氧丙基)胺基丙基三甲氧基硅烷等。
较佳地，适合的环氧化合物(C)的具体例可包括但不限于二环戊二烯环氧化物(C-6)、三环戊二烯环氧化物、乙二醇二环氧丙基醚、二乙二醇二环氧丙基醚(C-2)、聚乙二醇二环氧丙基醚、丙二醇二环氧丙基醚、三丙二醇二环氧丙基醚(C-1)、聚丙二醇二环氧丙基醚、N，N，N’，N’-四环氧丙基-间-二甲苯二胺、以及N，N，N’，N’-四环氧丙基-4，4’-二胺基二苯基甲烷等。于本实施例中，上述含环氧基的化合物(C)的具体例可包括但不限于N，N，N’，N’-四环氧丙基-4，4’-二胺基二苯基甲烷(商品名：MY721，制造商：Vantico，Inc.，Brewster，N.Y.；C-3)、N，N-环氧丙基-对-环氧丙氧基苯胺(商品名：JER630，制造商：Japan Epoxy Resin Co.Ltd.；C-4)、N，N，N’，N’-四环氧丙基-间-二甲苯二胺(商品名：GA240，制造商：CVCChemical，Morrestown，N.J.；C-5)。
以聚合物(A)为100重量份计，环氧化合物(C)的使用量一般为5重量份至35重量份，较佳地为5重量份至32重量份，更佳地为5重量份至30重量份。
溶剂
前述的聚合物(A)、三级醇胺(B)以及含环氧基之化合物(C)，溶于有机溶剂(D)中，以形成液晶配向剂。
有机溶剂(D)的具体例可包括但不限于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP；D-1)、γ-丁内酯、γ-丁内酰胺、N，N-二甲基甲酰胺(D-3)、N，N-二甲基乙酰胺、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇单甲基醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇正丁基醚(D-2)、乙二醇二甲基醚、乙二醇乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单甲基醚乙酸酯或二甘醇单乙基醚乙酸酯等。
添加剂
前述的液晶配向剂更可选择性包括添加剂，其中此添加剂可包括但不限于含官能性硅烷化合物。
官能性硅烷化合物的具体例可包括但不限于3-胺基丙基三甲氧基硅烷、3-胺基丙基三乙氧基硅烷、2-胺基丙基三甲氧基硅烷、2-胺基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷(3-ureidopropyltrimethoxysilane)、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三甲氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三乙氧基硅烷、N-三乙氧基硅烷基丙基三伸乙三胺、N-三甲氧基硅烷基丙基三伸乙三胺、10-三甲氧基硅烷基-1，4，7-三吖癸烷、10-三乙氧基硅烷基-1，4，7-三吖癸烷、9-三甲氧基硅烷基-3，6-二吖壬基醋酸酯、9-三乙氧基硅烷基-3，6-二吖壬基醋酸酯、N-苯甲基-3-胺基丙基三甲氧基硅烷、N-苯甲基-3-胺基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-胺基丙基三乙氧基硅烷、N-双(氧化乙烯)-3-胺基丙基三甲氧基硅烷、N-双(氧化乙烯)-3-胺基丙基三乙氧基硅烷等。
以聚合物(A)为100重量份计，官能性硅烷化合物的使用量一般为40重量份以下，较佳地为0.2～35重量份，更佳为0.5～30重量份。
液晶配向剂
本发明液晶配向剂，一般是将聚合物(A)、三级醇胺(B)以及含环氧基的化合物(C)，以及其他的添加剂溶解于有机溶剂(D)中组合而成。
本发明液晶配向剂的调制温度，较佳为0～200℃为佳，更佳为20～60℃。
本发明液晶配向剂的环氧价可为0.065至0.900；较佳地，液晶配向剂的环氧价可为0.100至0.850；更佳地，液晶配向剂的环氧价可为0.150至0.800。
液晶配向膜的制造方法
前述所得的液晶配向剂分别涂布在基板的透明导电膜的表面，使其形成涂布层。为获致较佳的涂布特性，前述液晶配向剂的固形份浓度可依照黏度、挥发性等性质而调整，且此液晶配向剂的固形份浓度可为1重量百分比至15重量百分比；较佳地，液晶配向剂的固形份浓度可为2重量百分比至15重量百分比；更佳地，液晶配向剂的固形份浓度可为3重量百分比至15重量百分比。
在涂布液晶配向剂之后，可进行加热处理，其中加热处理可包含预烤(pre-bake)步骤以及后烤处理(post-bake)步骤。预烤步骤可使涂布层的有机溶剂挥发而形成配向膜涂膜。后烤步骤可让配向膜涂膜再进一步进行脱水闭环(酰亚胺化)反应，而形成液晶配向膜。预烤步骤的温度可例如30℃至120℃；较佳为40℃至110℃；更佳为50℃至100℃。后烤步骤的温度可例如150℃至300℃；较佳为180℃至280℃；更佳为200℃至250℃。加热处理所得之液晶配向膜的膜厚可为0.001μm至1μm；较佳为0.005μm至0.5μm。
形成涂布层时，可利用辊涂布法、旋转涂布法、印刷法、喷墨(ink-jet)法等现有习知方法，将该液晶配向剂涂布在透明导电膜的表面使其形成涂膜，然后将该涂膜进行加热处理，即可得到形成在该透明导电膜表面的液晶配向膜。
此外，要再说明的是，所述该液晶配向膜，可依据需要，用尼龙、人造丝、棉类等纤维所做成的布料缠绕在滚筒上，以一定方向磨擦进行配向处理，赋予该液晶配向膜配向能；另外，还可在形成该液晶配向膜的至少一片基板表面形成突起物(protrusion)而赋予液晶分子形成呈预定角度倾倒的配向能，此法以MVA(Multi-domain Vertical Alignment)或PVA(Patterned Vertical Alignment)著称，由于此技术为本技术领域者周知，且非为本发明的重点，因此不再多加赘述。
液晶显示元件之制造方法
请参阅图1，本发明的液晶显示元件是具有如图1所示的结构。在图1中，第一基板11具有第一基材111，及形成于第一基材111表面的第一导电膜112。第二基板12具有第二基材121，以及形成于第二基材121表面的第二导电膜122。
其中，上述第一基板11可为薄膜电晶体(TFT)侧基板，第二基板12则可为彩色滤光片(color filter；CF)侧基板。
上述的第一基材111与第二基材121可由透明材料所制得。适合的透明材料可包括但不限于用于液晶显示装置的无碱玻璃、钠钙玻璃、硬质玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚丁烯对苯二甲酸酯、聚醚砜、聚碳酸酯等。
其中，第一导电膜112与第二导电膜122可为例如由氧化锡(SnO2)制得的膜(
为美国PPG公司拥有的注册商标)、由氧化铟-氧化锡(In2O3-SnO2)制得的氧化铟锡(indium-tin-oxide；ITO)等。
其中，第一基板11与第二基板12之间可夹设液晶层13，其中液晶层13可为具有诱电异方性的向列型液晶材料，以利于被第一导电膜112与第二导电膜122配合产生的电场驱动。
前述的向列型液晶材料可包括但不限于席夫碱(Shiff base)系液晶、氧化偶氮基(azoxy)系液晶、联苯(biphenyl)系液晶、苯基环己烷(phenylcyclohexane)系液晶、酯(ester)系液晶、联三苯(terphenyl)系液晶、联苯环己烷(biphenylcyclohexane)系液晶、嘧啶(pyrimidine)系液晶、二恶烷(dioxane)系液晶、二环辛烷(bicyclooctane)系液晶、立方烷(cubane)系液晶等，且可视需求再添加如氯化胆固醇(cholesterylchloride)、胆固醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、胆固醇碳酸酯(cholesteryl carbonate)等的胆固醇型液晶，或是以商品名为「C-15」、「CB-15」(默克公司制造)的对掌(chiral)剂等。
本发明中，液晶配向层14分别形成在第一基板11与第二基板12且邻近液晶层13的表面，使液晶层13的液晶分子形成预倾角，其中液晶配向膜的制造方法可参酌前述，于此不再赘言。
在组装液晶显示元件时，第一基板11与第二基板12可对向配置并于二者之间设置间隔体(spacer；或称晶胞间隔，cell gap；图未绘示)。间隔体的具体例可为玻璃珠、塑胶珠，或者是感光性环氧树脂等。
接着，利用封止剂将第一基板11与第二基板12的周围部位贴合，并留下液晶注入孔。然后，经由液晶注入孔注入液晶材料后，封住液晶注入孔，以形成液晶晶胞(cell)。之后，在液晶晶胞的外表面，亦即构成液晶晶胞的第一基板11与第二基板12的其他侧面上，贴合偏光板以制得液晶显示元件。偏光板可例如将聚乙烯醇进行延伸配向处理的同时使其吸收碘而被称作H膜的偏光膜，用醋酸纤维素保护膜将其夹住的偏光板或者H膜本身所形成的偏光板等。
此外，亦可在形成液晶配向膜14的至少一基板表面，例如，第一基板11及/或第二基板12的表面，形成突起物(protrusion)，而赋予液晶分子形成呈预定角度倾斜的配向能，以于后续制得多域垂直配向(multi-domainvertical alignment；MVA)或图案垂直配向(patterned verticalalignment；PVA)的液晶显示元件，由于此技术为本技术领域者周知，且非为本发明的重点，因此不另赘言。
以下利用数个实施方式以说明本发明的应用，然其并非用以限定本发明，本发明技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。
聚合物(A)的制造方法
合成例1：聚合物A-1-1的制造方法
在容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计，并导入氮气，加入进料组成物包括：式(14)所示的二胺化合物(a-1-1)1.69g(0.003mole)、对-苯二胺(a-1-4)5.02g(0.047mole)，以及有机溶剂(N-甲基吡酪烷酮；NMP)80g，于室温下搅拌至溶解。接着，加入苯均四酸二酐(a-2-1)10.91g(0.05mole)及NMP 20g，于室温下反应2小时，以合成聚酰胺酸聚合物。反应结束后，将聚酰胺酸聚合物溶液倒入1500mL的水中将聚合物析出。过滤所得的聚合物重复以甲醇清洗及过滤三次，置入真空烘箱中，以温度60℃进行干燥后，即可得聚酰胺酸聚合物(A-1-1)。
合成例2：聚合物A-1-2的制造方法
在容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计，并导入氮气，加入进料组成物包括：二胺化合物(a-1-1)4.23g(0.0075mole)、对-苯二胺(a-1-4)2.94g(0.0275mole)、4，4′-二胺基二苯基甲烷(a-1-5)1.98g(0.015mole)，以及有机溶剂NMP 80g，于室温下搅拌至溶解。再加入苯均四酸二酐(a-2-1)5.46g(0.025mole)、1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐(a-2-2)4.91g(0.025mole)及NMP 20g，于室温下反应2小时，以合成聚酰胺酸聚合物。反应结束后，将聚酰胺酸聚合物溶液倒入1500mL的水中将聚合物析出。过滤所得的聚合物重复以甲醇清洗及过滤三次，置入真空烘箱中，以温度60℃进行干燥后，即可得聚酰胺酸聚合物(A-1-2)。
合成例3：聚合物A-1-3的制造方法
在容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计，并导入氮气，加入进料组成物包括：式(5)所示的二胺化合物(a-1-2)22.19g(0.040mole)、4，4′-二胺基二苯基甲烷(a-1-5)1.98g(0.010mole)，以及有机溶剂NMP 80g，于室温下搅拌至溶解。再加入四羧酸二酐化合物(a-2-2)9.81g(0.05mole)及NMP 20g，于室温下反应2小时，以合成聚酰胺酸聚合物。反应结束后，将聚酰胺酸聚合物溶液倒入1500mL的水中将聚合物析出，过滤所得的聚合物重复以甲醇清洗及过滤三次，置入真空烘箱中，以温度60℃进行干燥后，即可得聚酰胺酸聚合物(A-1-3)。
合成例4：聚合物A-2-1的制造方法
在容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计，并导入氮气，加入进料组成物包括：式(29)所示的二胺化合物(a-1-3)3.25g(0.0075mole)、对-二胺苯(a-1-4)4.60g(0.0425mole)，以及有机溶剂NMP 68g，升温至60℃下搅拌至溶解，再加入3，4-二羧基-1，2，3，4-四氢萘-1-琥珀酸二酐(a-2-3)15.01g(0.05mole)及NMP30g，于室温下反应6小时，可得聚酰胺酸聚合物的反应溶液。再加入NMP97g、醋酸酐5.61g，以及吡啶19.75g，升温至60℃持续搅拌2小时进行酰亚胺化，以合成聚酰亚胺聚合物。反应结束后，将聚酰亚胺聚合物的反应溶液倒入1500mL的水中将聚合物析出，过滤所得的聚酰亚胺聚合物重复以甲醇清洗及过滤三次，置入真空烘箱中，以温度60℃进行干燥后，即可得聚酰亚胺聚合物(A-2-1)。
合成例5：聚合物A-2-2的制造方法
在容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计，并导入氮气，加入进料组成物包括：二胺化合物(a-1-3)4.34g(0.01mole)、4，4′-二胺基二苯基醚(a-1-6)8.01g(0.04mole)，以及有机溶剂NMP 68g，升温至60℃下搅拌至溶解，再加入3，4-二羧基-1，2，3，4-四氢萘-1-琥珀酸二酐(a-2-3)15.01g(0.05mole)及NMP 30g，于室温下反应6小时，可得聚酰胺酸聚合物的反应溶液。再加入NMP 97g、醋酸酐5.61g，以及吡啶19.75g，升温至60℃持续搅拌2小时进行酰亚胺化，以合成聚酰亚胺聚合物。反应结束后，将聚酰亚胺聚合物的反应溶液倒入1500mL的水中将聚合物析出，过滤所得的聚酰亚胺聚合物重复以甲醇清洗及过滤三次，置入真空烘箱中，以温度60℃进行干燥后，即可得聚酰亚胺聚合物(A-2-2)。
合成例6：聚合物A-2-3的制造方法
在容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计，并导入氮气，加入进料组成物包括：如式(14)的二胺化合物(a-1-1)1.69g(0.003mole)、4，4′-二胺基二苯基甲烷(a-1-5)9.31g(0.047mole)，以及有机溶剂NMP 100g，于室温下搅拌至溶解。再加入1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐(a-2-2)16.11g(0.05mole)与NMP205.42g，于室温下反应6小时，再加入NMP 94.02g、醋酸酐5.15g，以及吡啶19.75g，升温至110℃持续搅拌2小时进行酰亚胺化，以合成聚酰亚胺聚合物。反应结束后，将聚酰亚胺聚合物溶液倒入1500mL的水中将聚酰亚胺聚合物析出，过滤所得的聚合物重复以甲醇清洗及过滤三次，置入真空烘箱中，以温度60℃进行干燥后，即可得聚酰亚胺聚合物(A-2-3)。
上述合成例1的聚合物(A-1-1)至合成例6的聚合物(A-2-3)的组成，列于表1。
表1
化合物
a-1-1：式(14)的化合物
a-1-2：式(5)的化合物
a-1-3：式(29)的化合物
a-1-4：对-二胺苯
a-1-5：4，4′-二胺基二苯基甲烷
a-1-6：4，4′-二胺基二苯基醚
a-2-1：苯均四酸二酐
a-2-2：1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐
a-2-3：3，4-二羧基-1，2，3，4-四氢萘-1-琥珀酸二酐
合成例7：聚合物A-3-1的制造方法
将前述所得的聚合物(A-1-1)及聚合物(A-2-3)的聚合物溶液(未经过析出步骤的溶液)以50∶50的体积比混合，并在60℃下搅拌反应6小时，以合成聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚合物。反应结束后，将反应溶液倒入1500mL的水中将聚合物析出，过滤所得的聚合物重复以甲醇清洗及过滤三次，置入真空烘箱中，以温度60℃进行干燥后，即可得聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚合物(A-3-1)。
液晶配向剂的制造方法
此实施例是根据表2制备实施例1-8以及比较例1-6的液晶配向剂。
实施例1
取100重量份的聚合物A-1-1、0.5重量份的2-二甲胺基乙醇(B-1)，及5重量份的三丙烯乙二醇二环氧甘油醚(C-1)，于室温下溶于NMP(D-1)1000重量份/乙二醇正丁基醚(D-2)800重量份的共溶剂中，形成一液晶配向剂，并量测此液晶配向剂的环氧价，其中环氧价的量测方法容后再述。
实施例2-8
同实施例1液晶配向剂的制作方法，不同处在于实施例2-8是改变液晶配向剂中聚合物(A)的种类、三级醇胺(B)、含环氧基的化合物(C)，及有机溶剂(D)的种类或用量。
比较例1-6
同实施例1液晶配向剂的制作方法，不同处在于比较例1-6是改变液晶配向剂中聚合物(A)的种类、三级醇胺(B)、含环氧基的化合物(C)，及有机溶剂(D)的种类或用量。
环氧价的测定
首先，前述实施例所得的液晶配向剂在形成液晶配向膜之前，先根据以下步骤进行环氧价测定：
1.精秤前述实施例的液晶配向剂0.5g至0.6g于100mL有盖三角烧瓶中，记录精秤值S(单位：g)。
2.加入20mL醋酸/苯(体积比1/1)溶液充分溶解。
3.加入3滴之1％酚酞指示剂。
4.加入5滴的结晶紫(crystal-violet)指示剂。
5.以0.1N的溴化氢/醋酸溶液滴定。
6.当溶液颜色由紫色转变为青绿色并维持30秒不变，即为滴定终点，记下滴定量V(单位：mL)。
接着，依据下记计算式求得配向剂的环氧价(0；单位：g环氧基/100g配向剂)：
配向剂的环氧价(O)＝[(V-B)×F×0.16]/S
其中，S：试料的重量(g)
V：滴定量(mL)
B：空白试验所需滴定量(mL)
F：溴化氢/醋酸滴定溶液的factor
上述溴化氢/醋酸滴定溶液的factor的标定步骤如下述：
1.精秤0.1g碳酸钠(Na2CO3)(事先以600℃烘干1小时处理过)于100mL有盖三角烧瓶中，纪录精秤值w(单位：g)。
2.加入20mL醋酸/苯(体积比1/1)溶液。
3.加入10滴之结晶紫(crystal-violet)指示剂。
4.以0.1N的溴化氢/醋酸溶液滴定。
5.颜色由紫色转变为青绿色，即为滴定终点，记下滴定量A(单位：mL)。
factor＝碳酸钠重量(w)/(0.0053×A)
实施例的液晶配向剂的环氧价测定结果如表2所示。由表2结果可知，实施例1至实施例8的液晶配向剂在未形成液晶配向膜之前，其环氧价均落于0.065至0.900的范围内。比较例1至比较例4虽有添加三级醇胺(B)，但其环氧值却落于0.065至0.900的范围外。至于比较例5至比较例6的环氧值虽落于0.065至0.900的范围内，惟其并未添加三级醇胺(B)。
液晶显示元件的效能评估
液晶显示元件的制备
前述实施例所得的液晶配向剂可利用例如印刷机(例如日本写真印刷株式会社制，型号S15-036)，分别涂布于两片具有由氧化铟锡(ITO)构成的导电膜的玻璃基板上。然后，将涂布液晶配向剂的玻璃基板置于加热板上，以温度100℃、时间5分钟进行预烤(pre-bake)。接着，在循环烘箱中，以温度220℃、时间30分钟进行后烤(post-bake)，以制得液晶配向膜。所得的液晶配向膜利用膜厚测定仪(例如KLA-Tencor制，型号Alpha-step 500)量测，其膜厚约
接着于该薄膜表面，以液晶配向膜机台(饭沼制作所制，型号RM02-11)进行配向，平台移动速度50mm/sec，摩擦时绒毛押入量0.3mm，单向摩擦一次，即可制得该液晶配向膜。
接下来，将前述制得的两片具有液晶配向膜的玻璃基板，其中一片基板涂以热压胶，另一片基板洒上4μm的间隙子(spacer)，两片玻璃顺彼此配向垂直方向进行贴合，再以热压机施以10kg的压力，于温度150℃进行热压贴合。然后，再以液晶注入机(例如岛津制作所制，型号ALIS-100X-CH)进行液晶注入，利用紫外光(UV)硬化胶封住液晶注入口，以紫外光灯照光使之硬化。之后。在烘箱中以温度60℃、时间30分钟进行液晶回火处理，即可制得液晶显示元件，接着再将该液晶显示元件进行电压保持率及制造过程安定性量测。
电压保持率的测定
此实施例是将前述制得的液晶显示元件，利用例如电气测量机台(例如TOYO Corporation制，型号Model 6254)测量电压保持率。以4伏特电压120微秒之施加时间，16.67毫秒的跨距施加后，量测施加解除起16.67毫秒后的电压保持率后，利用以下图号表示评估结果：
◎：电压保持率≥98％
○：98％＞电压保持率≥96％
△：96％＞电压保持率≥94％
×：电压保持率＜94％
制造过程安定性的评估
此实施例系将前述实施例所得的液晶配向剂，分别以不同的后烤处理温度，进行配向膜的成膜，制成液晶显示元件，其中后烤处理温度可例如200℃、215℃及230℃，再依前述方法测量电压保持率，并根据下式评估制造过程安定性：
电压保持率变化率＝电压保持率max-电压保持率min
其中，电压保持率最大值(电压保持率max)表示不同后烤处理温度所制得液晶显示元件，所测得的电压保持率的最大值；电压保持率最小值(电压保持率min)表示不同后烤处理温度所制得液晶显示元件，所测得的电压保持率的最小值。计算所得的电压保持率变化率进一步利用以下图号表示评估结果：
◎：电压保持率变化率≤2％
○：2％＜电压保持率变化率≤5％
△：5％＜电压保持率变化率≤10％
×：电压保持率变化率＞10％
前述实施例所得的液晶配向剂的电压保持率与电压保持率变化率的评估结果如表2所示。
由表2的结果可知，当液晶配向剂中添加分子中具有三级醇胺(B)，且同时配合控制环氧价介于0.065至0.900之间所制得的液晶显示元件，会表现较佳的电压保持率及制造过程安定性，故确实可达到本发明之目的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种液晶配向剂，其特征在于，包含：
一聚合物，其中该聚合物由二胺化合物及四羧酸二酐化合物反应而得；
三级醇胺；以及
含环氧基的化合物，
其中该液晶配向剂的环氧价为0.065至0.900。
2.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于，其中该聚合物包括聚酰胺酸聚合物及/或聚酰亚胺聚合物及/或聚酰亚胺系嵌段共聚合物。
3.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于，其中该三级醇胺包括如式(III)所示的结构：
其中R1、R2与R3为无取代基或具有胺基、羟基、羧酸基或烷基的取代基的脂肪族碳氢基或芳香族碳氢基，且R1、R2与R3的至少一末端具有羟基。
4.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于，其中以该聚合物为100重量份计，该三级醇胺为0.5至10重量份，且该含环氧基的化合物具有5重量份至35重量份。
5.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于，其中该液晶配向剂的环氧价为0.100至0.850。
6.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于，其中该液晶配向剂的环氧价为0.150至0.800。
7.一种液晶配向膜，其特征在于，其是由权利要求1至6中任一项所述的液晶配向剂所形成。
8.一种液晶显示元件，其特征在于包含根据权利要求7所述的液晶配向膜。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20140312 |