CN105462598B

CN105462598B - 液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件

Info

Publication number: CN105462598B
Application number: CN201510593506.2A
Authority: CN
Inventors: 邱信融; 蔡宗沛
Original assignee: Chi Mei Corp
Current assignee: Chi Mei Corp
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2017-11-24
Anticipated expiration: 2035-09-17
Also published as: CN105462598A; TWI525127B; TW201612211A

Abstract

本发明有关于一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件。上述液晶取向剂包括(A)聚天冬酰亚胺以及(B)溶剂；其中，上述(A)聚天冬酰亚胺为由(a)双马来酰亚胺化合物与(b)二胺化合物进行反应而得。上述(b)二胺化合物至少包括一种含下述式(I‑1)所示的光反应性结构的二胺(b‑1)；上述(a)双马来酰亚胺化合物包含下述式(I‑2)所示之结构。通过使用上述液晶取向剂，可制作出在经紫外线照射后不易产生电场记忆效应等问题的液晶显示元件。

Description

液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件

技术领域

本发明涉及一种液晶取向材料及其应用，且特别涉及一种液晶取向剂、其所形成的液晶取向膜以及具有上述液晶取向膜的液晶显示元件。

背景技术

近年来，液晶显示元件被广泛应用于如电脑、摄影机、电视等各种显示装置中。已知的液晶显示元件的动作模式包括：扭转向列(Twisted Nematic，TN)型、超扭转向列(Super Twisted Nematic，STN)型、垂直取向(Vertical Alignment，VA)型、共面切换(InPlane Switching，IPS)型、边缘场切换(Fringe Field Switching，FFS)型、光学补偿弯曲(Optically Compensated Bend，OCB)型等各种液晶显示元件，而在各种动作模式中，为了进行各液晶分子的取向控制，主要为使用由有机膜所形成的液晶取向膜(专利文献1～4)。

为了因应技术需求，上述TN型、STN型、VA型等液晶显示元件中所使用的液晶取向膜均需要具有预倾角特性。一般而言，可通过摩擦法、或在基板表面设置突起物的方法等来对液晶取向膜赋予预倾角特性。然而，摩擦法中所产生的灰尘或静电有时会导致显示不良或电路损坏；在基板表面设置突起物的方法有时则会对液晶显示元件的亮度造成损害等，故上述方法均存在问题。

作为替代上述方法的预倾角赋予方法，近年来提出有利用光异构化或光二聚化、光分解技术等的光取向法。在光取向法中，可透过对形成在基板上的感放射线性有机薄膜照射放射线，藉此对液晶取向膜赋予异向性。例如在专利文献5、6及非专利文献1中均揭示了有关光取向法的技术。与先前的摩擦法相比，使用光取向法可避免灰尘或静电的产生，因此可抑制由灰尘或静电等所引起的显示不良或良率的下降。

另一方面，现有制备液晶取向膜的方式主要是先将聚酰胺酸或可溶性聚酰亚胺溶解于有机溶剂中，以形成液晶取向剂溶液，再将上述溶液涂布于基板上，并通过加热等方法使其形成聚酰胺酸或聚酰亚胺系取向膜。然而，现有的聚酰胺酸或聚酰亚胺系取向膜存在预倾角的经时稳定性不佳等问题。为了改善上述问题，专利文献7及专利文献8中揭示了使用聚天冬酰亚胺(polyaspartimide)作为液晶取向剂用材料的技术。

然而，利用上述各文献中记载的液晶取向剂所制作的液晶显示元件均存在经紫外线照射后容易产生电场记忆效应(electric field memory effect)等的问题，从而不利于实际应用。

[先前技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开昭56-91277号公报

[专利文献2]日本特开平1-120528号公报

[专利文献3]日本特开平11-258605号公报

[专利文献4]日本特开2002-250924号公报

[专利文献5]日本特开2004-83810号公报

[专利文献6]日本特开2005-037654号公报

[专利文献7]日本特开平7-43725号公报

[专利文献8]日本特开平7-110484号公报

[非专利文献]

[非专利文献1]J.of the SID 11/3，2003，p579

基于上述，为了改善液晶显示元件在经紫外线照射后容易产生电场记忆效应等的问题，有必要进一步进行研究，以提供能够符合业界需求的液晶显示元件。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种液晶取向剂、其所形成的液晶取向膜以及液晶显示元件，能够改善上述液晶显示元件在经紫外线照射后产生电场记忆效应等的问题。

本发明提供一种液晶取向剂，包括：(A)聚天冬酰亚胺(polyaspartimide)以及(B)溶剂；其中上述(A)聚天冬酰亚胺为由(a)双马来酰亚胺化合物(bismaleimide compound)与(b)二胺(diamine compound)化合物进行反应而得；上述(b)二胺化合物至少包括一种含下述式(I-1)所示的光反应性结构的二胺(b-1)：

于上述式(I-1)中，R¹及R²各自独立表示碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的烷氧基、卤素原子或氰基；a及b各自独立表示0至4的整数；c表示0或1；—*各自独立表示连接键；上述(a)双马来酰亚胺化合物包含下述式(I-2)所示之结构：

于上述式(I-2)中，Q表示包含亚烷基(alkylene group)或亚芳基(arylenegroup)中的至少一个的二价有机基。

在本发明的一实施例中，上述(b-1)二胺包括由下述式(II-1)表示的结构、由式(II-2)表示的结构或上述两者的组合：

于上述式(II-1)及式(II-2)中，R³、R⁴、R⁶及R⁷各自独立表示碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的烷氧基、卤素原子或氰基；R⁵及R⁸各自独立表示碳数为1至40的烷基或经氟原子取代的碳数为1至40的烷基；Y¹、Y²及Y³各自独立表示-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-NR⁹-、-NR⁹-CO-、-CO-NR⁹-、-NR⁹-CO-O-、-O-CO-NR⁹-、-NR⁹-CO-NR⁹-或O-CO-O-，其中R⁹表示氢原子或碳数为1至4的烷基；Z¹及Z²各自独立表示亚甲基、亚芳基、二价的脂环基、-Si(CH₃)₂-、-CH＝CH-、-C≡C-、具有取代基的亚甲基、具有取代基的亚芳基、具有取代基的二价脂环基、具有取代基的-Si(CH₃)₂-、具有取代基的-CH＝CH-，其中上述取代基为氰基、卤素原子或碳数为1至4的烷基；d、e、j及k各自独立表示0至4的整数；f及m表示0或1；g及n各自独立表示1至6的整数；h及p各自独立表示0至2的整数；i表示0或1的整数；—*各自独立表示连接键。

在本发明的一实施例中，上述式(I-1)所示的光反应性结构位于上述(A)聚天冬酰亚胺的侧链上。

在本发明的一实施例中，上述(b)二胺化合物可进一步包含下述式(I-3)的二胺(b-2)：

式(I-3)中，B¹表示 B²表示碳数为2至30的烷基的一价基团。

在本发明的一实施例中，上述(b)二胺化合物可进一步包含下述式(I-4)的二胺(b-3)：

式(I-4)中，B³表示 B⁴表示含甾(steroid)基团的一价基团。

在本发明的一实施例中，上述(b)二胺化合物可进一步包含下述式(I-5)的二胺(b-4)：

式(I-5)中，B⁵表示

B⁶表示由下述式(I-5-1)所示的有机基团；

式(I-5-1)中，R¹⁰表示氢、氟或甲基；R¹¹、R¹²或R¹³各自表示单键、C₁至C₃的亚烷基；R¹⁴表示

其中，R¹⁶及R¹⁷各自表示氢、氟或甲基；R¹⁵表示氢、氟、C₁至C₁₂的烷基、C₁至C₁₂的氟烷基、C₁至C₁₂的烷氧基、-OCH₂F、-OCHF₂或-OCF₃；q表示1或2；r、s及t各自表示0至4的整数；u、v及w各自表示0至3的整数，且u+v+w≧3；x及y各自表示1或2；当R¹⁰、R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵或R¹⁶为复数个时，各自可为相同或不同。

在本发明的一实施例中，基于上述(b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，上述(b-1)二胺的使用量为10至80摩尔。

在本发明的一实施例中，基于上述(b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，上述(b-2)二胺的使用量为0.5至50摩尔。

在本发明的一实施例中，基于上述(b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，上述(b-3)二胺的使用量为0.5至50摩尔。

在本发明的一实施例中，基于上述(b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，上述(b-4)二胺的使用量为0.5至50摩尔。

在本发明的一实施例中，基于上述(A)聚天冬酰亚胺100重量份，上述(B)溶剂的含量为1000重量份～2000重量份。

本发明又提供一种液晶取向膜，其由上述液晶取向剂所形成。

本发明更提供一种液晶显示元件，其包括上述液晶取向膜。

基于上述，将本发明的液晶取向剂用于制作液晶显示元件时，可以改善经紫外线照射后产生电场记忆效应等的问题，从而适用于制作液晶取向膜以及液晶显示元件。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的液晶显示元件的侧视图。

符号说明

100：液晶显示元件

110：第一单元

112：第一基板

114：第一导电膜

116：第一液晶取向膜

120：第二单元

122：第二基板

124：第二导电膜

126：第二液晶取向膜

130：液晶单元

具体实施方式

液晶取向剂

本发明提供一种液晶取向剂，其包括(A)聚天冬酰亚胺以及(B)溶剂。此外，本发明的液晶取向剂还可视需要而包括添加剂(C)。以下，将分别对上述(A)聚天冬酰亚胺、(B)溶剂及添加剂(C)等成分进行更详细的说明。

应注意的是，下文中所提及的烷基等基团可能有经取代基进一步取代的情形，所谓烷基等基团的「碳数」为表示经取代或未经取代的基团整体所具有的碳数。此外，若未特别说明某基团为经取代或未经取代，则表示涵盖该基团经取代与未经取代的态样。

(A)聚天冬酰亚胺

上述(A)聚天冬酰亚胺为由(a)双马来酰亚胺化合物与(b)二胺化合物进行反应而得。

(a)双马来酰亚胺化合物

上述(a)双马来酰亚胺化合物包含下述式(I-2)所示之结构：

于所述式(I-2)中，Q表示包含亚烷基或亚芳基中的至少一个的二价有机基。

作为上述亚烷基，可为包含直链状或分支状环结构的亚烷基，较佳为碳数1～12的亚烷基。作为上述亚烷基，可列举亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基以及该些的结构异构物。

作为上述亚芳基，例如可列举亚苯基、联亚苯基(biphenylene group)、二亚苯醚基(diphenylene ether group)、二亚苯硫基(diphenylene sulfide group)等。

作为上述包含亚烷基或亚芳基中的至少一个的二价有机基，例如可列举如下述式(I-2-a)、式(I-2-b)及式(I-2-c)所表示的基团。

上述式(I-2-a)中、A₁及A₂分别独立地表示氢原子或甲基，A₃及A₄分别独立地表示碳数1～4的烷基或卤素原子，m1及m2分别独立地表示0～4的整数。此外，在m1或m2为2以上的情况下，多个A₃或A₄分别可相同亦可不同。

上述式(I-2-b)中、A₇及A₈分别独立地表示氢原子或甲基，A₉、A₁₀、A₁₁及A₁₂分别独立地表示碳数1～4的烷基或卤素原子，n1、n2、n3及n4分别独立地表示0～4的整数。此外，在n1、n2、n3或n4为2以上的情况下，多个n1、n2、n3或n4分别可相同亦可不同。

上述式(I-2-c)中、o1表示1～5的整数。

上述Q较佳为包含至少一个亚芳基的二价基团，更佳为包括至少一个亚烷基以及至少一个亚芳基的二价基团，进而更佳为由上述式(I-2-a)或式(I-2-b)所表示的二价基团。

从提升组成物中与其他成分的相溶性的观点来看，上述式(I-2-a)所表示的基团中，较佳为m1及m2分别独立地为1以上的整数，且较佳为A₁及A₂分别独立地为碳数2～4的烷基。

作为上述(a)双马来酰亚胺化合物，例如可列举：1-甲基-2,4-双马来酰亚胺苯、N,N’-m-亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-p-亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-m-甲苯双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-联亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-(3,3’-二甲基联亚苯基)双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-(3,3’-二甲基二苯基甲烷)双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-(3,3’-二乙基二苯基甲烷)双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-二苯基丙烷双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-二苯基醚双马来酰亚胺、N,N’-3,3’-二苯基砜双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-二苯基砜双马来酰亚胺、2,2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、1,1-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)癸烷、1,1-双(2-甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)-5-叔丁基苯基)-2-甲基丙烷、4,4’-亚环己基-双(1-(4-马来酰亚胺苯氧基)-2-(1,1-二甲基乙基)苯)、4,4’-亚甲基-双(1-(4-马来酰亚胺苯氧基)-2,6-双(1,1-二甲基乙基)苯)、4,4’-亚甲基-双(1-(4-马来酰亚胺苯氧基)-2,6-二仲丁基苯)、4,4’-亚环己基-双(1-(4-马来酰亚胺苯氧基)-2-环己基苯、4,4’-亚甲基-双(1-(马来酰亚胺苯氧基)-2-壬基苯)、4,4’-(1-甲基亚乙基)-双(1-(马来酰亚胺苯氧基)-2,6-双(1,1-二甲基乙基)苯)、4,4’-(2-乙基亚己基)-双(1-(马来酰亚胺苯氧基)-苯)、4,4’-(1-甲基亚庚基)-双(1-(马来酰亚胺苯氧基)-苯)、4,4’-亚环己基-双(1-(马来酰亚胺苯氧基)-3-甲基苯)、2,2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)六氟丙烷、2,2-双(3-甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)六氟丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)六氟丙烷、2,2-双(3-乙基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)六氟丙烷、双(3-甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)甲烷、双(3,5-二甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)甲烷、双(3-乙基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)甲烷、3,8-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)-三环-(5.2.1.02,6)癸烷、4,8-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)-三环-(5.2.1.02,6)癸烷、3,9-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)-三环-(5.2.1.02,6)癸烷、4,9-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)-三环-(5.2.1.02,6)癸烷、1,8-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)甲烷、1,8-双(3-甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)甲烷、1,8-双(3,5-二甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)甲烷等。可单独使用1种化合物，或者将2种以上的化合物组合使用。

作为上述(a)双马来酰亚胺化合物，例如为可透过购买而获得的BMI-1000、BMI-2000、BMI-3000、BMI-4000、BMI-5000、BMI-7000、BMI-TMH(以上均为大和化成工业(株)制之商品名)。

(b)二胺化合物

作为(b)二胺化合物，可列举如下所述的二胺(b-1)、二胺(b-2)、二胺(b-3)、二胺(b-4)及其他二胺(b-5)。其中，本发明的(b)二胺化合物包括至少一种由下述式(I-1)所示的二胺(b-1)。以下将分别详述二胺(b-1)～二胺(b-4)以及其他二胺(b-5)。

二胺(b-1)

本发明的二胺(b-1)包括具有光反应性结构的二胺。上述光反应性结构较佳为透过光照射而可进行选自异构化和二聚化的至少一种反应的结构。

具体而言，二胺(b-1)为含下述式(I-1)所示之光反应性结构的二胺。

于上述式(I-1)中，R¹及R²各自独立表示碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的烷氧基、卤素原子或氰基；a及b各自独立表示0至4的整数；c表示0或1；—*各自独立表示连接键。

进一步而言，具有光反应性结构的二胺(b-1)较佳为更含有具有可使液晶分子取向的功能的部位。作为含有上述部位的二胺(b-1)，例如是包括由下述式(II-1)表示的结构、由式(II-2)表示的结构或所述两者的组合的二胺。

于上述式(II-1)及式(II-2)中，R³、R⁴、R⁶及R⁷各自独立表示碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的烷氧基、卤素原子或氰基；R⁵及R⁸各自独立表示碳数为1至40的烷基或经氟原子取代的碳数为1至40的烷基；Y¹、Y²及Y³各自独立表示-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-NR⁹-、-NR⁹-CO-、-CO-NR⁹-、-NR⁹-CO-O-、-O-CO-NR⁹-、-NR⁹-CO-NR⁹-或O-CO-O-，其中R⁹表示氢原子或碳数为1至4的烷基，且Y¹、Y²及Y³较佳为各自独立表示-O-；Z¹及Z²各自独立表示亚甲基、亚芳基、二价的脂环基、-Si(CH₃)₂-、-CH＝CH-、-C≡C-、具有取代基的亚甲基、具有取代基的亚芳基、具有取代基的二价脂环基、具有取代基的-Si(CH₃)₂-、具有取代基的-CH＝CH-，其中上述取代基为氰基、卤素原子或碳数为1至4的烷基；当Y¹、Y³、Z¹、Z²存在多个的情况，各自可为相同或不同；d、e、j及k各自独立表示0至4的整数；f及m表示0或1；g及n各自独立表示1至6的整数；h及p各自独立表示0至2的整数；i表示0或1的整数；—*各自独立表示连接键。

上述「经氟原子取代的碳数为1至40的烷基」指一部分或全部的氢原子经氟原子取代的碳数1至40的烷基。其中，较佳为一部分或全部的氢原子经氟原子取代的碳数为1至20的烷基。

作为经氟原子取代的碳数为1至40的烷基，可列举：正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正月桂基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、4,4,4-三氟丁基、4,4,5,5,5-五氟戊基、4,4,5,5,6,6,6-七氟己基、3,3,4,4,5,5,5-七氟戊基、2,2,2-三氟乙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、2-(全氟丁基)乙基、2-(全氟辛基)乙基或2-(全氟癸基)乙基等。

经氟原子取代的碳数为1至40的烷基较佳为直链状或分枝状的碳原子数为1至16的氟代烷基，并且从可以表现出良好的液晶取向性的观点考虑，较佳为碳原子数为1至8的直链氟代烷基，并进一步较佳为碳原子数为3至6的直链氟代烷基，例如2,2,2-三氟乙基、3,3,3-三氟正丙基、4,4,4-三氟正丁基、4,4,5,5,5-五氟正戊基或4,4,5,5,6,6,6-七氟己基等，并且较佳为2,2,2-三氟乙基、3,3,3-三氟正丙基、4,4,4-三氟正丁基或4,4,5,5,5-五氟正戊基。

具有光反应性结构的二胺(b-1)只要在分子中具有1个或2个以上这种光取向性结构即可，并较佳具有1个或2个这种结构。

具有由式(II-1)表示的结构的二胺(b-1)的具体例包括式(II-1-1)至式(II-1-25)所表示的化合物。

具有由式(II-2)表示的结构的二胺(b-1)的具体例包括式(II-2-1)至式(II-2-2)所表示的化合物。

二胺(b-1)的具体例较佳为包括由式(II-1-3)、式(II-1-6)、式(II-2-1)、式(II-1-7)表示的二胺，或上述二胺的任意组合。

基于(b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，上述二胺(b-1)的使用量可为10至80摩尔，较佳为20摩尔至80摩尔，更佳为20摩尔至70摩尔。当液晶取向剂中未使用如上所述的二胺(b-1)时，其所制成的液晶显示元件在经紫外线照射后容易产生电场记忆效应，且可能无法进行光取向。

二胺(b-2)

上述(b)二胺化合物可进一步包含下述式(I-3)之二胺(b-2)：

上述式(I-3)中，B¹表示 B²表示碳数为2至30的烷基的一价基团。

作为上述式(I-3)之二胺(b-2)，可列举：2,4-二氨基苯基甲酸乙酯(2,4-diaminophenyl ethyl formate)、3,5-二氨基苯基甲酸乙酯(3,5-diaminophenyl ethylformate)、2,4-二氨基苯基甲酸丙酯(2,4-diaminophenyl propyl formate)、3,5-二氨基苯基甲酸丙酯(3,5-diaminophenyl propyl formate)、1-十二烷氧基-2,4-二氨基苯(1-dodecoxy-2,4-diaminobenzene)、1-十六烷氧基-2,4-二氨基苯(1-hexadecoxy-2,4-diaminobenzene)及1-十八烷氧基-2,4-二氨基苯(1-octadecoxy-2,4-diaminobenzene)等。其中，较佳为使用3,5-二氨基苯基甲酸丙酯、1-十二烷氧基-2,4-二氨基苯或1-十八烷氧基-2,4-二氨基苯。

基于(b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，上述二胺(b-2)的使用量可为0.5至50摩尔，较佳为1摩尔至45摩尔，更佳为1摩尔至40摩尔。当液晶取向剂中使用上述二胺(b-2)时，可具有较佳的取向性。

二胺(b-3)

上述(b)二胺化合物可进一步包含下述式(I-4)之二胺(b-3)：

上述式(I-4)中，B³表示 B⁴表示含甾基团的一价基团。

作为上述式(I-4)的二胺(b-3)，可列举如下式(I-4-1)～式(I-4-4)所示的二胺化合物。

上述式(I-4-1)～式(I-4-4)中，较佳为使用式(I-4-1)、式(I-4-2)或式(I-4-3)。

基于(b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，上述二胺(b-3)的使用量可为0.5至50摩尔，较佳为1摩尔至45摩尔，更佳为1摩尔至40摩尔。当液晶取向剂中使用上述二胺(b-3)时，可具有较佳的取向性。

二胺(b-4)

上述(b)二胺化合物可进一步包含下述式(I-5)的二胺(b-4)：

式(I-5)中，B⁵表示 B⁶表示由下述式(I-5-1)所示的有机基团；

作为具有式(I-5)所示的结构的二胺(b-4)的具体例，可列举下述式(I-5-2)至式(I-5-9)所示的二胺化合物：

于式(I-5-2)至式(I-5-9)中，D1以氢原子、碳数为1至10的烷基或碳数为1至10的烷氧基为较佳。

其中，具有式(I-5)所示的结构的二胺化合物(b-4)较佳为如下式(I-5-10)-式(I-5-14)所示的二胺化合物：

上述的二胺(b-4)可单独一种使用或混合复数种使用。

基于(b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，上述二胺(b-4)的使用量可为0.5至50摩尔，较佳为1摩尔至45摩尔，更佳为1摩尔至40摩尔。当液晶取向剂中使用上述二胺(b-4)时，可具有较佳的取向性。

其他二胺(b-5)

上述(b)二胺化合物还可进一步包含一种以上的其他二胺(b-5)。作为其他二胺(b-5)的具体例，可列举：1,2-二氨基乙烷、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、4,4’-二氨基庚烷、1,3-二氨基-2,2-二甲基丙烷、1,6-二氨基-2,5-二甲基己烷、1,7-二氨基-2,5-二甲基庚烷、1,7-二氨基-4,4-二甲基庚烷、1,7-二氨基-3-甲基庚烷、1,9-二氨基-5-甲基壬烷、2,11-二氨基十二烷、1,12-二氨基十八烷、1,2-双(3-氨基丙氧基)乙烷、4,4’-二氨基二环己基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基胺、1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、四氢二环戊二烯二胺、三环(6.2.1.0^2,7)-十一碳烯二甲基二胺、4,4’-亚甲基双(环己基胺)、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基乙烷、4,4’-二氨基二苯基砜、4,4’-二氨基苯甲酰苯胺、4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、1,5-二氨基萘、5-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基氢茚、6-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基氢茚、六氢-4,7-甲桥亚氢茚基二亚甲基二胺、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、4,4’-二氨基二苯甲酮、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、9,9-双(4-氨基苯基)-10-氢蒽、9,10-双(4-氨基苯基)蒽[9,10-bis(4-aminophenyl)anthracene]、2,7-二氨基芴、9,9-双(4-氨基苯基)芴、4,4’-亚甲基-双(2-氯苯胺)、4,4’-(对-亚苯基异亚丙基)双苯胺、4,4’-(间-亚苯基异亚丙基)双苯胺、2,2’-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-双[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟联苯、5-[4-(4-正戊烷基环己基)环己基]苯基亚甲基-1,3-二氨基苯{5-[4-(4-n-pentylcyclohexyl)cyclohexyl]phenylmethylene-1,3-diaminobenzene}、1,1-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯基)环己烷{1,1-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]-4-(4-ethylphenyl)cyclohexane}及由下述式(I-6)至式(I-30)表示的二胺。

式(I-6)中，B⁷表示 B⁸表示三氟甲基、氟基或衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶及哌嗪等含氮原子环状结构的一价基团。

式(I-7)中，B⁹代表 B¹⁰及B¹¹表示亚脂肪族环、亚芳香族环或亚杂环基团；B¹²代表碳数为3至18的烷基、碳数为3至18的烷氧基、碳数为1至5的氟烷基、碳数为1至5的氟烷氧基、氰基或卤素原子。

由式(I-7)表示的其他二胺(b-3)较佳为如下式(I-7-1)至式(I-7-13)表示的二胺化合物：

式(I-7-10)至式(I-7-13)中，z表示3至12的整数。

式(I-8)中，B¹³代表氢、碳数为1至5的酰基、碳数为1至5的烷基、碳数为1至5的烷氧基或卤素，且每个重复单元中的s”可为相同或不同；s”为1至3的整数。

由式(I-8)表示的二胺化合物较佳是选自于(1)s”为1：对-二氨基苯、间-二氨基苯、邻-二氨基苯或2,5-二胺甲苯等；(2)s”为2：4,4’-二氨基联苯、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二氯-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二氯-4,4’-二氨基联苯、2,2’,5,5’-四氯-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二氯-4,4’-二氨基-5,5’-二甲氧基联苯或4,4’-二氨基-2,2’-双(三氟甲基)联苯等；(3)s”为3：1,4-双(4’-氨基苯基)苯等，更佳是选自于对-二氨基苯、2,5-二胺甲苯、4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯或1,4-双(4’-氨基苯基)苯。

式(I-9)中，t”表示2至12的整数。

式(I-10)中，u”表示1至5的整数。式(I-10)较佳为选自于4,4’-二氨基二苯基硫醚。

式(I-11)中，B¹⁴及B¹⁶可为相同或不同，且各自独立表示二价有机基团，B¹⁵表示衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶及哌嗪等含氮原子环状结构的二价基团。

式(I-12)中，B¹⁷、B¹⁸、B¹⁹及B²⁰各自为相同或不同，且各自独立表示碳数为1至12的烃基。v”表示1至3的整数，且w”表示1至20的整数。

式(I-13)中，B²¹表示-O-或亚环己烷基，B²²表示-CH₂-，B²³表示亚苯基或亚环己烷基，B²⁴表示氢或庚基。

由式(I-13)表示的二胺化合物较佳为选自于如下式(I-13-1)至式(I-13-2)表示的二胺化合物。

式(I-14)至式(I-30)表示的其他二胺(b-5)如下所示。

在上述式(I-22)至式(I-30)中，B²⁵较佳为碳数1至10的烷基或碳数1至10的烷氧基，而B²⁶较佳为氢原子、碳数1至10的烷基或碳数1至10的烷氧基。

其他二胺(b-5)的具体例还可包括3,3’-二氨基查耳酮(3,3’-diaminochalcone)、4,4’-二氨基查耳酮(4,4’-diaminochalcone)、3,4’-二氨基查耳酮(3,4’-diaminochalcone)或3,4-二氨基查耳酮(3,4-diaminochalcone)等具有查耳酮(chalcone)构造的二胺化合物；3,3’-二氨基二苯乙烯(3,3’-diaminostilbene)、4,4’-二氨基二苯乙烯(4,4’-diaminostilbene)、4,4’-二氨基二苯乙烯-2,2’-磺酸(4,4’-diaminostilbene-2,2’-sulfonic acid)或4,4’-双(4-氨基-1-萘基偶氮)-2,2’-二苯乙烯磺酸(4,4’-bis(4-amino-1-naphthylazo)-2,2’-stilbene sulfonic acid)等具有二苯乙烯(stilbene)构造的二胺化合物；1,2-二氨基蒽醌(1,2-diamino anthraquinone)、1,4-二氨基蒽醌(1,4-diamino anthraquinone)、1,5-二氨基蒽醌(1,5-diamino anthraquinone)、或1,4-二氨基蒽醌-2,3-二氰基-9,10-蒽醌(1,4-diamino anthraquinone-2,3-dicyano-9,10-anthraquinone)等具有蒽醌(anthraquinone)的二胺化合物；或者3,6-二氨基咔唑等具有(carbazole)咔唑构造的二胺化合物。

此外，作为其他二胺(b-5)，较佳为1,2-二氨基乙烷、4,4’-二氨基二环己基甲烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基醚、5-[4-(4-正戊烷基环己基)环己基]苯基亚甲基-1,3-二氨基苯、1,1-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯基)环己烷、2,4-二氨基苯基甲酸乙酯、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯(2,2’-dimethyl-4,4’-diaminodiphenyl)、4,4’-亚甲基双(环己基胺)(4,4'-methylenebis(cyclohexylamine))、1,4-二氨基环己烷(1,4-diaminocyclohexane)、由式(III-1-1)、式(III-1-2)、式(III-2-1)、式(III-2-11)、对-二氨基苯、间-二氨基苯、邻-二氨基苯、式(III-8-1)所表示的化合物、3,3’-二氨基查耳酮或4,4’-二氨基二苯乙烯。

基于(b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，其他二胺(b-5)的使用量可为5至70摩尔，较佳为8摩尔至65摩尔，更佳为10摩尔至60摩尔。

(A)聚天冬酰亚胺的制备方法

上述(A)聚天冬酰亚胺的制备方法并无特别限定，可使用一般的合成方法，例如将至少一种二胺化合物与至少一种双马来酰亚胺化合物于一有机溶剂中进行聚合反应即可制得。于聚合反应中，还可以通过添加少量触媒以促进反应进行。作为触媒的具体例，可例举冰醋酸、醋酸、丙酸等化合物。

其中，双马来酰亚胺化合物与二胺化合物的使用比例，相对于二胺化合物1摩尔而言，双马来酰亚胺化合物可为1～2摩尔，较佳为1～1.5摩尔。当双马来酰亚胺化合物之使用量大于2摩尔时，则所合成的(A)聚天冬酰亚胺的重量平均分子量过大，导致其对溶剂的溶解性差；当双马来酰亚胺化合物的使用量小于1摩尔时，则所合成的(A)聚天冬酰亚胺的重量平均分子量过小，导致其耐热性较差。

于聚合反应中，双马来酰亚胺化合物与二胺化合物于有机溶剂中进行反应时的反应温度，一般为0℃～180℃，较佳为80℃～120℃。通过控制聚合反应的反应温度以及反应时间，亦可以调整制得的聚天冬酰亚胺的重量平均分子量。

于(A)聚天冬酰亚胺之聚合反应中所使用的有机溶剂并无特别限定，可列举：N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、四甲基尿素、六甲基磷酸三胺等的非质子系极性溶剂；间-甲酚、二甲苯酚、酚、卤化酚类等的酚系溶剂。

上述有机溶剂中，在生成之聚合物不析出的情况下，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。贫溶剂之具体例如：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。

将聚合反应后所得的反应溶液倒入大量之贫溶剂中，以得到析出物，经由对析出物进行减压干燥、或者是以蒸发器将反应溶液减压蒸馏，即可得到(A)聚天冬酰亚胺。此外，通过将(A)聚天冬酰亚胺再次溶解于有机溶剂中，然后使用贫溶剂使其析出、或者是以蒸发器减压蒸馏，能够进一步精制上述(A)聚天冬酰亚胺，也就是说，经由重复进行一次或数次的上述制程，可得到精制之(A)聚天冬酰亚胺。

此外，本发明中所使用(A)聚天冬酰亚胺之分子量可为5000～100000，较佳为8000～80000，更佳为10000～50000。

(B)溶剂

溶剂(B)的具体例包括N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，NMP)、γ-丁内酯、γ-丁内酰胺、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(Ethylene glycol n-butyl ether)、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、乙二醇正丁基醚二甘醇单乙基醚乙酸酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺(N,N-dimethyl acetamide)，或上述溶剂的任意组合。溶剂(B)较佳为N-甲基-2-吡咯烷酮、乙二醇正丁基醚、N,N-二甲基乙酰胺，或上述溶剂的组合。

溶剂(B)可以使用单独一种或者混合多种来使用。基于(A)聚天冬酰亚胺的使用量为100重量份，溶剂(B)的使用量可为1000重量份至2000重量份，较佳为1000重量份至1900重量份。

(C)添加剂

本发明的液晶取向剂还可视需要而选择性地添加(C)添加剂。添加剂(C)可为环氧化合物或具有官能性基团的硅烷化合物等。添加剂(C)的作用例如是用来提高液晶取向膜与基板表面的附着性。此外，添加剂(C)可以单独使用一种或者混合多种而使用。

上述环氧化合物包括但不限于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-二环氧丙基氨基甲基)环己烷、N,N,N’,N’-四环氧丙基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、N,N-环氧丙基-对-环氧丙氧基苯胺、3-(N-烯丙基-N-环氧丙基)氨基丙基三甲氧基硅烷或3-(N,N-二环氧丙基)氨基丙基三甲氧基硅烷等。

基于(A)聚天冬酰亚胺的使用量为100重量份，环氧化合物的使用量可为40重量份以下，较佳为0.1重量份至30重量份。

上述具有官能性基团的硅烷化合物包括但不限于3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨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-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨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-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯甲基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-双(氧化乙烯)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷或N-双(氧化乙烯)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。

基于(A)聚天冬酰亚胺的使用量为100重量份，硅烷化合物的使用量可为10重量份以下，较佳为0.5重量份至10重量份。

液晶取向剂的制造方法

本发明的液晶取向剂的制备方法并无特别的限制，例如可采用一般的混合方法来制备。例如：将(A)聚天冬酰亚胺于温度为0℃至200℃的条件下加入(B)溶剂，并可依需求而选择性地添加(C)添加剂，再以搅拌装置持续搅拌至添加的成分溶解即可。较佳为于20℃至60℃的温度下，将(B)溶剂添加至聚合物组成物中。

于25℃时，本发明的液晶取向剂的粘度可为5cps至40cps，较佳为8cps至35cps，更佳为10cps至30cps。

液晶取向膜的制备方法

本发明的液晶取向剂，可以适当用于通过光取向法形成液晶取向膜。

形成液晶取向膜的方法可以列举例如将液晶取向剂涂附在基板上形成涂膜，并从相对于涂膜面倾斜的方向上对该涂膜照射偏振或非偏振的紫外线；或者从相对于涂膜面垂直的方向上对该涂膜照射偏振紫外线，藉此对涂膜赋予液晶取向能的方法。

首先，通过例如辊涂法、旋涂法、印刷法、喷墨法(ink-jet)等适当的涂布方法，将本发明的液晶取向剂涂布在设置了图案状透明导电膜的基板的透明导电膜一侧。涂布后，对该涂布面进行预烤处理(pre-bake treatment)，接着进行后烤处理(post-baketreatment)，藉此形成涂膜。上述的预烤处理目的在于使预涂层中的有机溶剂挥发。预烤处理的条件例如为在40～120℃下进行0.1～5分钟。后烤处理的条件较佳为在120～300℃下，更佳在150～250℃下，较佳进行5～200分钟，更佳进行10～100分钟。后烤后的涂膜膜厚较佳为0.001～1μm，且更佳为0.005～0.5μm。

基板可以使用例如由浮法玻璃(float glass)、钠钙玻璃等玻璃；聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚砜或聚碳酸酯等塑胶等所形成的透明基板等。

透明导电膜可以使用由SnO₂所形成的NESA膜、由In₂O₃-SnO₂所形成的ITO膜等。为了形成这些透明导电膜图案可以采用光蚀刻技术(photo-etching)、在形成透明导电膜时使用光罩(mask)的方法等。

在涂布液晶取向剂时，为了使基板或透明导电膜与涂膜的密着性更加良好，可以在基板和透明导电膜上预先涂布官能性硅烷化合物、钛酸酯化合物(titanate)等。

接着，通过对涂膜照射偏振或非偏振的紫外线而赋予液晶取向能，由前述涂膜形成液晶取向膜。此处，放射线可以使用例如包括150～800nm波长光的紫外线和可见光，并较佳包括300～400nm波长光的紫外线。在所用的放射线为偏振光(直线偏振光或部分偏振光)时，可以从相对于涂膜面垂直的方向上进行照射，而为了赋予预倾角，也可以从倾斜方向进行照射。另一方面，在照射非偏振的放射线时，必须从相对于涂膜面倾斜的方向上进行照射。

照射放射线的光源可以使用例如低压水银灯、高压水银灯、氘灯、金属卤化物灯、氩气共振灯、氙灯或准分子雷射器等。前述较佳波长区域的紫外线，可以通过将前述光源与例如滤光片、衍射光栅等并用的方法等而得到。

放射线的照射量较佳为1J/m²以上且小于10000J/m²，更佳为10～3000J/m²。另外，在通过光取向法对由以往已知的液晶取向剂所形成的涂膜赋予液晶取向能时，需要10000J/m²以上的放射线照射量。然而，如果使用本发明的液晶取向剂，则即使光取向法时的放射线照射量为3000J/m²以下，进一步为1000J/m²以下，再进一步为300J/m²以下，也可以赋予良好的液晶取向能，从而有助于降低液晶显示元件的制造成本。

液晶显示元件的制造方法

本发明的液晶显示元件包括由本发明的液晶取向剂所形成的液晶取向膜。本发明的液晶显示元件可以如下述方法制造。

准备两块如上所述形成了液晶取向膜的基板，并在这两块基板间配置液晶，制造液晶胞。为了制造液晶胞(cell)，可以列举例如以下两种方法。

第一种方法：首先，将两块基板隔着间隙(胞间隙)相对配置，使各自的液晶取向膜相对向；使用密封剂将两块基板的周边部位贴合在一起；向由基板表面和密封剂所划分的胞间隙内注入填充液晶；并且封闭注入孔，如此可以制造液晶胞。

第二种方法：被称作为ODF(One Drop Fill，滴注)方式的方法。首先，在形成液晶取向膜的两块基板中的一块基板上的规定部位，涂布例如紫外线固化性密封材料；在液晶取向膜面上滴下液晶；然后，贴合另一块基板，使液晶取向膜相对向；接着，对基板整面照射紫外线，使密封剂固化，藉此可以制造液晶胞。

在采用上述任一方法的情况下，都希望接着将液晶胞加热至所用液晶呈各向同性相的温度后，缓慢冷却至室温，藉此除去填充液晶时的流动取向。

然后，通过在液晶胞的外侧表面上贴合偏振片，由此可以得到本发明的液晶显示元件。此处，当液晶取向膜为水平取向性时，通过调整形成了液晶取向膜的两片基板中照射的直线偏振光放射线的偏振方向所成角度以及各个基板与偏振板的角度，可以得到具有TN型或STN型液晶胞的液晶显示元件。另一方面，当液晶取向膜为垂直取向性时，通过构成液晶胞，使形成了液晶取向膜的两片基板的取向容易轴(easy-to-align axis)的方向平行，并将偏振板与该液晶胞粘合在一起，使其偏振方向与取向容易轴成45°角，可以形成具有垂直取向型液晶胞的液晶显示元件。

密封剂的具体例包括含有作为间隔物的氧化铝球或固化剂的环氧树脂等。

液晶的具体例包括向列型液晶或碟状型液晶等。

在TN型或STN型液晶胞情况下，较佳具有正介电各向异性的向列型液晶，其可以使用例如联苯类液晶(biphenyl-based liquid crystals)、苯基环己烷类液晶(phenylcyclohexane-based liquid crystal)、酯类液晶、三联苯类液晶(terphenyl liquidcrystal)、联苯基环己烷类液晶(biphenyl cyclohexane-based liquid crystals)、嘧啶类液晶(pyrimidine-based liquid crystals)、二恶烷类液晶(dioxane-based liquidcrystals)、双环辛烷类液晶(bicyclooctane-based liquid crystals)、立方烷类液晶(cubane-based liquid crystals)等。此外，在前述液晶中还可以进一步添加例如氯化胆甾醇(cholesteryl chloride)、胆甾醇壬酸酯(cholesteryl nonabenzoate)、胆甾醇碳酸酯(cholesteryl carbonate)等胆甾型液晶(cholesteric liquid crystal)；以商品名「C-15」、「CB-15」(默克公司制造)进行销售的手性剂；对癸氧基苯亚甲基-对氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯(p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methyl butyl cinnamate)等强介电性液晶(ferroelectric liquid crystal)等进行使用。

另一方面，在垂直取向型液晶胞情况下，较佳具有负介电各向异性的向列型液晶，其可以使用例如二氰基苯类液晶(dicyanobenzene-based liquid crystal)、哒嗪类液晶(pyridazine-based liquid crystals)、希夫碱类液晶(Schiff base-based liquidcrystal)、氧化偶氮类液晶(azoxy-based liquid crystals)、联苯类液晶(biphenyl-based liquid crystals)、苯基环己烷类液晶(phenyl cyclohexane-based liquidcrystals)等。

液晶胞外侧使用的偏振板可以列举用乙酸纤维素(cellulose acetate)保护膜夹住使聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)拉伸取向的同时吸收碘所得的称作为「H膜」的偏振膜而形成的偏振板、或者H膜自身所形成的偏振板。

如此制造的本发明的液晶显示元件，其显示性能优良，并且即使长时间使用，显示性能也不会变差。

图1是根据本发明一实施例的液晶显示元件的侧视图。液晶显示元件100包括第一单元110、第二单元120及液晶单元130，其中第二单元120与第一单元110分离配置，且液晶单元130设置在第一单元110与第二单元120之间。

第一单元110包括第一基板112、第一导电膜114及第一液晶取向膜116，其中第一导电膜114位于第一基板112与第一液晶取向膜116之间，并且第一液晶取向膜116位于液晶单元130的一侧。

第二单元120包括第二基板122、第二导电膜124及第二液晶取向膜126，其中第二导电膜124位于第二基板122与第二液晶取向膜126之间，并且第二液晶取向膜126位于液晶单元130的另一侧。换言之，液晶单元130是位于第一液晶取向膜116与第二液晶取向膜126之间。

第一基板112与第二基板122是选自于透明材料等，其中，透明材料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、聚醚砜或聚碳酸酯等。第一导电膜114与第二导电膜124的材质是择自于氧化锡(SnO₂)、氧化铟-氧化锡(In₂O₃-SnO₂)等。

第一液晶取向膜116及第二液晶取向膜126各自为上述的液晶取向膜，其作用在于使液晶单元130形成预倾角。此外，当施予第一导电膜114与第二导电膜124电压时，第一导电膜114与第二导电膜124之间可产生电场。此电场可驱动液晶单元130，进而使液晶单元130中的液晶分子的排列发生改变。

以下，将透过实施例来进一步说明本发明的实施方式，然而，应了解的是，下述实施例仅为例示说明本发明的正型感光性树脂组成物的制备方式及其特性等，并非意欲限制本发明的范畴。

实施例

(A)聚天冬酰亚胺的制备例

以下说明(A)聚天冬酰亚胺的合成例A-1-1～合成例A-1-10以及比较合成例A-2-1～A-2-7的制备方式。

[合成例A-1-1～合成例A-1-10]

合成例A-1-1

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，加入第一批进料包括：化合物(a-1-1)(N,N’-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺)0.025摩尔(100摩尔％)，以及溶剂N-甲基-2-吡酪烷酮50g，于室温(23℃-25℃)下搅拌至溶解。再加入第二批进料包括：化合物(b-1-1)(式(II-1-3)之化合物)0.0025摩尔(10摩尔％)、化合物(b-2-2)(3,5-二氨基苯基甲酸丙酯)0.000125摩尔(0.5摩尔％)、化合物(b-3-2)0.0125摩尔(50摩尔％)、化合物(b-4-2)(式(I-5-13)之化合物)0.0075摩尔(30摩尔％)、化合物(b-5-1)(对-二氨基苯)0.002375摩尔(9.5摩尔％)、冰醋酸5g，以及N-甲基-2-吡咯烷酮27g，于100℃下反应24小时，反应结束后，将得到的反应溶液倒入1500ml之甲醇中，使聚合物析出，再过滤所得之聚合物并将其置入真空烘箱中，以温度60℃进行干燥后，即可得聚合物(A-1-1)。

合成例A-1-2～A-1-10

合成例A-1-2至合成例A-1-10的聚合物是以与合成例A-1-1相同的步骤来制备，并且其不同处在于：改变聚合物组成物的原料种类及其使用量(如表1所示)。

[比较合成例A-2-1～A-2-7]

比较合成例A-2-1～A-2-3

比较合成例A-2-1至合成例A-2-3的聚合物是以与合成例A-1-1相同的步骤来制备，并且其不同处在于：改变聚合物组成物的原料种类及其使用量(如表1所示)。

比较合成例A-2-4

在容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、冷凝管及温度计，并导入氮气。然后，加入0.02摩尔(40％摩尔)化合物(b-1-3)(式(II-2-1)的化合物)、0.03摩尔(60％摩尔)化合物(b-2-1)(1-十八烷氧基-2,4-二氨基苯)以及80克的N-甲基-2-吡咯烷酮，并于室温下搅拌至溶解。接着，加入0.05摩尔(100％摩尔)的2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐及20克的N-甲基-2-吡咯烷酮，并于室温下反应2小时。反应结束后，将反应溶液倒入1500毫升的水中，以析出聚合物，过滤所得之聚合物，并以甲醇重复进行清洗及过滤的步骤三次。之后，将产物置入真空烘箱中，并以温度60℃进行干燥，即可得到聚合物。

比较合成例A-2-5

在容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、冷凝管及温度计，并导入氮气。然后，加入0.02摩尔(40％摩尔)化合物(b-1-3)(式(II-2-1)的化合物)、0.03摩尔(60％摩尔)化合物(b-2-1)(1-十八烷氧基-2,4-二氨基苯)以及80克的N-甲基-2-吡咯烷酮，并于室温下搅拌至溶解。接着，加入0.05摩尔(100％摩尔)的2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐及20克的N-甲基-2-吡咯烷酮，于室温下反应6小时。再加入N-甲基-2-吡咯烷酮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，反应结束后，将得到的反应溶液倒入1500ml的水中，使聚合物析出，再过滤所得的聚合物并将其置入真空烘箱中，以温度60℃进行干燥后，即可得到聚合物。

比较合成例A-2-6

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，加入式(I-7-1)的化合物2.82g(0.005摩尔)、化合物(b-5-1)(对-二氨基苯)4.87g(0.045摩尔)以及溶剂NMP 80g，于室温下搅拌至溶解。再加入苯均四酸二酐(1,2,4,5-Benzenetetracarboxylic anhydride)10.91g(0.05摩尔)及N-甲基-2-吡咯烷酮20g，于室温下反应2小时，反应结束后，将得到的反应溶液倒入1500ml的水中，使聚合物析出，再过滤所得的聚合物并将其置入真空烘箱中，以温度60℃进行干燥后，即可得聚合物。

比较合成例A-2-7

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，加入式(I-7-1)的化合物5.64g(0.01摩尔)、化合物(b-5-1)(对-二氨基苯)4.33g(0.04摩尔)以及溶剂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15.01g(0.05摩尔)及N-甲基-2-吡咯烷酮30g，于室温下反应6小时。再加入N-甲基-2-吡咯烷酮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，反应结束后，将得到的反应溶液倒入1500ml的水中，使聚合物析出，再过滤所得之聚合物并将其置入真空烘箱中，以温度60℃进行干燥后，即可得聚合物。

表1 中各标号所对应的化合物如下所示。

液晶取向剂的制备例

以下说明液晶取向剂的实施例1至实施例12以及比较例1至比较例7。

[实施例1]

将100重量份的聚合物(A-1-1)加入500重量份的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下简称为B-1)及1000重量份的乙二醇正丁基醚(以下简称为B-2)中，并于室温下，以搅拌装置持续搅拌至溶解，即可制得实施例1的液晶取向剂。

[实施例2-实施例12]

实施例2至实施例15的液晶取向剂是以与实施例1相同的步骤来制备，并且其不同处在于：改变液晶取向剂的成分种类及其使用量(如下表2所示)。

[比较例1至比较例7]

表2中表示(B)溶剂及(C)添加剂的各标号所对应的化合物如下所示。

液晶取向膜及液晶显示元件的制备例

将各实施例及比较例的液晶取向剂分别以旋转涂布的方式，涂布于一片具有由ITO构成的导电膜的玻璃基板上，然后于加热板上以温度100℃、时间5分钟进行预烤，并在循环烘箱中以温度220℃、时间30分钟进行后烤，可得一涂膜。

使用Hg-Xe灯以及格兰-泰勒棱镜(Glan-Taylor prism)，从自基板法线倾斜45°的方向，对此涂膜表面照射含有313nm明线的偏光紫外线50秒，藉此赋予液晶取向能而制成液晶取向膜。此时，被照射面在波长313nm下的照度是2mW/cm²。重复同样的操作，制作出2枚(1对)具有进行了偏光紫外线照射处理的涂膜(液晶取向膜)的基板。

接着，通过网版印刷，对上述1对基板的形成有液晶取向膜的面的外周，涂布含有直径5.5μm的氧化铝球的环氧树脂接着剂后，以使各基板具有的液晶取向膜面呈对向，且偏光紫外线的照射方向成为逆平行的方式来贴合基板，再以热压机施以10kg的压力，于150℃进行热压贴合。

之后，从液晶注入口将液晶注入，再以环氧树脂系接着剂将液晶注入口密封。为了消除液晶注入时的流动取向，将其加热至150℃后，再缓慢地冷却至室温。最后，将偏光板以使其偏光方向互相垂直，且与液晶取向膜的紫外线的偏光方向成为45°的方式而贴合在基板的外侧两面上，藉此制造出液晶显示元件。

评价方式

(1)电场记忆效应测定

将上述液晶显示元件以「T.J.Scheffer,et.al.,J.Appl.Phys.,vol.19,2013(1980)」记载的方法为准，利用He-Ne雷射光之结晶旋转法予以测定预倾角，记录为P_m。(CHUO PRECISION INDUSTRIAL CO.,LTD.制，型号OMS-CM4RD)，通以60Hz，16伏特的交流电，并放置于LED背光源上，在室温下，经36小时后再次测定其预倾角，记录为P_n。并以下述公式计算：

预倾角变化＝︱P_m-P_n︱

并且，根据如下基准进行评价：

◎：预倾角变化≦0.3°

○：0.3°＜预倾角变化≦0.6°

╳：0.6°＜预倾角变化或无法进行光取向

(2)取向性

对所制造的液晶显示元件施加或解除施加(ON·OFF)5V的电压，并利用显微镜观察进行此操作时液晶显示元件的明暗变化中是否出现异常区块(domain)，并且，根据如下基准进行评价。

○：无异常区块

╳：有异常区块

进一步对于上述无异常区块的液晶显示元件，在以20J/cm²之365nm紫外光进行照射后，施加或解除施加(ON·OFF)5V的电压，并利用显微镜观察进行此操作时液晶显示元件的明暗变化中是否出现异常区块，若无异常区块，则为较佳的结果，记为◎。

对于各实施例及比较例的液晶显示元件之评价结果如下表2所示。

评价结果

由表2可知，与比较例1至比较例7相比而言，实施例1至实施例12液晶显示元件在经紫外线照射后产生电场记忆效应的现象得到改善，且取向性显然也更优异。当在取向剂中并未使用二胺(b-1)的化合物时，所得的液晶显示元件在经紫外线照射后易产生电场记忆效应、或者无法进行光取向。

此外，在实施例1至实施例12的液晶显示元件中，与取向剂中未使用二胺(b-2)～二胺(b-4)的化合物的实施例3、5、7相比，其他实施例的液晶显示元件具有更良好的取向性。由此可知，当在取向剂中添加有二胺(b-2)～二胺(b-4)的化合物时，可进一步改善取向性。

综上所述，本发明所提供的液晶取向剂在用于制作液晶显示元件时，不仅可以改善经紫外线照射后产生电场记忆效应等的问题，还可具有优异的取向性，从而适用于制作液晶取向膜以及液晶显示元件。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属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，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种液晶取向剂，包括：

(A)聚天冬酰亚胺；以及

(B)溶剂；

其中所述(A)聚天冬酰亚胺为由(a)双马来酰亚胺化合物与(b)二胺化合物进行反应而得；

所述(b)二胺化合物至少包括一种含下述式(I-1)所示之光反应性结构的二胺(b-1)：

于所述式(I-1)中，R¹及R²各自独立表示碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的烷氧基、卤素原子或氰基；a及b各自独立表示0至4的整数；c表示0或1；—*各自独立表示连接键；

所述(a)双马来酰亚胺化合物包含下述式(I-2)所示之结构：

於所述式(I-2)中，Q表示包含亚烷基或亚芳基中的至少一的二价有机基。

2.如权利要求1所述的液晶取向剂，其中所述(b-1)二胺包括由下述式(II-1)表示的结构、由式(II-2)表示的结构或所述两者的组合：

于所述式(II-1)及式(II-2)中，

R³、R⁴、R⁶及R⁷各自独立表示碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的烷氧基、卤素原子或氰基；

R⁵及R⁸各自独立表示碳数为1至40的烷基或经氟原子取代的碳数为1至40的烷基；

Y¹、Y²及Y³各自独立表示-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-NR⁹-、-NR⁹-CO-、-CO-NR⁹-、-NR⁹-CO-O-、-O-CO-NR⁹-、-NR⁹-CO-NR⁹-或O-CO-O-，其中R⁹表示氢原子或碳数为1至4的烷基；

Z¹及Z²各自独立表示亚甲基、亚芳基、二价的脂环基、-Si(CH₃)₂-、-CH＝CH-、-C≡C-、具有取代基的亚甲基、具有取代基的亚芳基、具有取代基的二价脂环基、具有取代基的-Si(CH₃)₂-、具有取代基的-CH＝CH-，其中所述取代基为氰基、卤素原子或碳数为1至4的烷基；

d、e、j及k各自独立表示0至4的整数；

f及m表示0或1；

g及n各自独立表示1至6的整数；

h及p各自独立表示0至2的整数；

i表示0或1的整数；

—*各自独立表示连接键。

3.如权利要求1所述的液晶取向剂，其中，所述式(I-1)所示的光反应性结构位于所述(A)聚天冬酰亚胺的侧链上。

4.如权利要求1所述的液晶取向剂，其中，所述(b)二胺化合物可进一步包含下述式(I-3)的二胺(b-2)：

式(I-3)中，B¹表示或B²表示碳数为2至30的烷基的一价基团。

5.如权利要求1所述的液晶取向剂，其中，所述(b)二胺化合物可进一步包含下述式(I-4)的二胺(b-3)：

式(I-4)中，B³表示或B⁴表示含甾基团的一价基团。

6.如权利要求1所述的液晶取向剂，其中，所述(b)二胺化合物可进一步包含下述式(I-5)的二胺(b-4)：

式(I-5)中，B⁵表示或

B⁶表示由下述式(I-5-1)所示的有机基团；

式(I-5-1)中，R¹⁰表示氢、氟或甲基；

R¹¹、R¹²或R¹³各自表示单键、或C₁至C₃的亚烷基；

R¹⁴表示或其中，R¹⁶及R¹⁷各自表示氢、氟或甲基；

R¹⁵表示氢、氟、C₁至C₁₂的烷基、C₁至C₁₂的氟烷基、C₁至C₁₂的烷氧基、-OCH₂F、-OCHF₂或-OCF₃；

q表示1或2；

r、s及t各自表示0至4的整数；

u、v及w各自表示0至3的整数，且u+v+w≧3；

x及y各自表示1或2；

当R¹⁰、R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵或R¹⁶为复数个时，各自可为相同或不同。

7.如权利要求1所述的液晶取向剂，其中，基于所述(b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，所述(b-1)二胺的使用量为10至80摩尔。

8.如权利要求4所述的液晶取向剂，其中，基于所述(b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，所述(b-2)二胺的使用量为0.5至50摩尔。

9.如权利要求5所述的液晶取向剂，其中，基于所述(b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，所述(b-3)二胺的使用量为0.5至50摩尔。

10.如权利要求6所述的液晶取向剂，其中，基于所述(b)二胺化合物的总摩尔数为100摩尔，所述(b-4)二胺的使用量为0.5至50摩尔。

11.如权利要求1所述的液晶取向剂，其中，基于所述(A)聚天冬酰亚胺100重量份，所述(B)溶剂的含量为1000重量份～2000重量份。

12.一种液晶取向膜，其由如权利要求1～11中任一项所述的液晶取向剂所形成。

13.一种液晶显示元件，其包括如权利要求12所述的液晶取向膜。