CN105694914B - 液晶配向剂及由该液晶配向剂形成的液晶配向膜及液晶显示元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液晶配向剂及由该液晶配向剂形成的液晶配向膜及液晶显示元件。一种液晶配向剂，其包含：聚合物组成物，其由将四羧酸二酐组分及二胺组分进行反应所制得、聚硅氧烷，及溶剂。该二胺组分包括如说明书中所定义的第一及第二二胺化合物。该聚硅氧烷含有如说明书中所定义的环氧基基团及聚合性不饱和基团。一种液晶配向膜，其由前述的液晶配向剂所形成。一种液晶显示元件，其包含前述的液晶配向膜。

Description

液晶配向剂及由该液晶配向剂形成的液晶配向膜及液晶显示 元件

技术领域

本发明涉及一种液晶配向剂，特别是涉及一种用于形成具有低离子密度的液晶配向膜的液晶配向剂。本发明还关于一种由该液晶配向剂形成的液晶配向膜，及包含该液晶配向膜的液晶显示元件。

背景技术

近年来由于对液晶显示器的显示品质要求逐年提升，使得液晶显示元件需朝向高性能化发展，继而从TN、STN发展至IPS、VA、PSA等类型的液晶显示器。基于不同显示原理，各种液晶显示器中的液晶所需的预倾角也不相同。然而，为了具有较佳的显示品质，共同需求为良好的液晶配向性，因此，液晶配向剂的配向性便成为影响液晶显示元件特性的重要研究对象。

日本特开平9-176651揭示一种预倾角稳定性佳的液晶配向膜。该液晶配向剂包含聚合物，该聚合物由含甾类(steroid)骨格的二胺化合物与含甾类骨格的四羧酸二酐化合物经聚合反应而得。上述液晶配向膜可于高温下仍维持一定的预倾角而达到良好的液晶配向性。然而，该液晶配向剂仍有离子密度过高的问题，尤其在于紫外光照射一段时间后更显严重，而无法为业者所接受。

为了使含有液晶配向膜的液晶显示元件可以在经过长时间的UV照射后可保持低离子密度，本领域对于能形成具有优越的UV稳定性液晶配向膜的液晶配向剂的需求上升。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种用于形成具有低离子密度的液晶配向膜的液晶配向剂。

本发明的液晶配向剂，包含聚合物组成物、聚硅氧烷，及溶剂。该聚合物组成物由将四羧酸二酐组分及二胺组分进行反应所制得。该二胺组分包括式(I)所示的第一二胺化合物：

其中

R¹²及R¹⁴独立地选自于-O-、-S-、 及

R¹³表示C₂至C₁₀的亚烷基，

R¹¹选自于单键、亚甲基、亚乙基，及

X表示C₁₇至C₄₀具有甾类骨架的一价有机基团；

式(II)所示的第二二胺化合物：

其中

R¹⁵选自于-O-、 及

R¹⁶表示如式(II-1)所示的有机基团：

其中

R¹⁷各自独立地表示氢、氟或甲基；R¹⁸、R¹⁹或R²⁰各自独立地表示单键、-O-、或C₁至C₃的亚烷基；

R²¹各自独立地选自于及

其中

R²³及R²⁴各自独立地表示氢、氟或甲基，

R²²选自于氢、氟、C₁至C₁₂的烷基、C₁至C₁₂的氟烷基、C₁至C₁₂的烷氧基、-OCH₂F、-OCHF₂及-OCF₃；

k表示1或2的整数，

l、m及n各自独立地表示0至4的整数，

o、p及q各自独立地表示0至3的整数，且条件是o+p+q≥3，及

r及s各自独立地表示1或2；

其中该聚硅氧烷含有环氧基基团及聚合性不饱和基团，该环氧基基团包含如式(B-1)、式(B-2)、式(B-3)，或前述的组合的官能团；

其中

A选自于氧原子及单键，

h表示由1至3的整数，及

i表示由0至6的整数，且条件是，当i为0时A表示单键，

其中j表示由0至6的整数，

其中B¹表示C₂至C₆的亚烷基；R³²表示氢原子或C₁至C₆的烷基；

该聚合性不饱和基团包含如式(B-4)、式(B-5)，或前述的组合的官能团；

其中

D选自于氢及甲基，及

w表示由1至3的整数，

其中

z表示由0至1的整数。

本发明的液晶配向剂，该聚硅氧烷由硅烷化合物组分缩聚而形成，该硅烷化合物组分包含

如式(III)所示的第一硅烷化合物：

Si(R²⁵)_y(OR²⁶)_4-y (III)

其中

至少一个R²⁵选自于式(B-1)、式(B-2)或式(B-3)的官能团，其余的R²⁵独立地选自于氢原子、C₁至C₁₀的烷基、C₂至C₁₀的烯基，及C₆至C₁₅的芳基，

R²⁶各自独立地选自于氢原子、C₁至C₆的烷基、C₁至C₆的酰基，或C₆至C₁₅的芳基，及

y表示1至3的整数；

如式(IV)所示的第二硅烷化合物：

Si(R²⁷)_a(OR²⁸)_4-a (IV)

其中

至少一个R²⁷选自于式(B-4)或式(B-5)的官能团，其余的R²⁷独立地选自于氢原子、C₁至C₁₀的烷基、C₂至C₁₀的烯基，及C₆至C₁₅的芳基，

R²⁸各自独立地选自于氢原子、C₁至C₆的烷基、C₁至C₆的酰基，或C₆至C₁₅的芳基，及

a表示1至3的整数；

其中，基于该硅烷化合物组分的总用量为1摩尔，式(III)所示的该第一硅烷化合物的使用量范围为0.3至0.9摩尔，且式(IV)所示的该第二硅烷化合物的使用量范围为0.1至0.7摩尔。

本发明的液晶配向剂，基于该二胺组分为100摩尔，式(I)所示的该第一二胺化合物的使用量为5至25摩尔，且式(II)所示的该第二二胺化合物的使用量为5至25摩尔。

本发明的液晶配向剂，该聚合物组成物的酰亚胺化率范围为30至90％。

本发明的液晶配向剂，基于聚合物组成物为100重量份，该聚硅氧烷的使用量为3至30重量份。

本发明的液晶配向剂，还包含一分子中具有至少2个环氧基的化合物。

本发明的第二目的在于提供一种由该液晶配向剂形成的具有低离子密度的液晶配向膜。

本发明的液晶配向膜，其由如前所述的液晶配向剂所形成。

本发明的第三目的在于提供一种包含该液晶配向膜的液晶显示元件，且在UV长期照射后可以维持低离子密度。

本发明的液晶显示元件，其包含如前所述的液晶配向膜。

本发明的功效在于：通过同时使用包括式(I)及式(II)所示的第一及第二二胺化合物的二胺组分及含有环氧基基团及聚合性不饱和基团的聚硅氧烷，使该液晶配向剂所形成的液晶配向膜经长期的UV照射后，仍可以维持低离子密度。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是局部示意图，说明本发明液晶显示元件的一个实施例。

具体实施方式

液晶配向剂

本发明液晶配向剂，包含聚合物组成物、聚硅氧烷，及溶剂。

聚合物组成物

该聚合物组成物由将四羧酸二酐组分及二胺组分进行反应所制得。

四羧酸二酐

所述四羧酸二酐组分指的是该组分包含至少一种四羧酸二酐化合物。该四羧酸二酐化合物选自于脂肪族四羧酸二酐化合物、脂环族四羧酸二酐化合物、芳香族四羧酸二酐化合物，或具有式(A-1)至(A-6)结构的四羧酸二酐化合物，或前述的组合。

其中，Y⁷表示含有芳香环结构的二价基团；n¹表示1至2的整数；Y⁷¹及Y⁷²可为相同或不同，且分别地表示氢或烷基，及

Y⁸表示含有芳香环结构的二价基团；Y⁸¹及Y⁸²可为相同或不同，且分别地表示氢或烷基。

前述的四羧酸二酐化合物可以单独使用一种或者混合多种使用。

该脂肪族四羧酸二酐化合物包含但不限于乙烷四羧酸二酐、丁烷四羧酸二酐等。

该脂环族四羧酸二酐化合物包含但不限于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、二环[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐等。

该芳香族四羧酸二酐化合物包含但不限于3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢萘-1-琥珀酸二酐、苯均四羧酸二酐、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、对-亚苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、间-亚苯基-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)、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酐、1,3,3^a,4,5,9^b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮{(1,3,3^a,4,5,9^b-Hexahydro-5-(tetrahydro-2,5-dioxofuran-3-yl)naphtho[1,2-c]furan-1,3-dione)}、1,3,3^a,4,5,9^b-六氢-5-甲基-5-(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3^a,4,5,9^b-六氢-5-乙基-5-(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3^a,4,5,9^b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3^a,4,5,9^b-六氢-7-乙基-5-(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3^a,4,5,9^b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3^a,4,5,9^b-六氢-8-乙基-5-(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3^a,4,5,9^b-六氢-5,8-二甲基-5-(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮，及5-(2,5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸二酐等。

较佳地，式(A-5)所示的四羧酸二酐化合物选自于

及

较佳地，式(A-6)所示的四羧酸二酐化合物是

该四羧酸二酐化合物的较佳具体例包含但不限于1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、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、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢萘-1-琥珀酸二酐、苯均四羧酸二酐、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，或前述的组合。

二胺组分

该二胺组分包括第一二胺化合物、第二二胺化合物，及不同于该第一及第二二胺化合物的其他二胺化合物。

第一二胺化合物

该第一二胺化合物由式(I)所示：

其中

R¹²及R¹⁴独立地选自于-O-、-S-、 及

R¹³表示C₂至C₁₀的亚烷基，

R¹¹选自于单键、亚甲基、亚乙基，及

X表示C₁₇至C₄₀具有甾类骨架的一价有机基团。

该甾类骨架指环戊烷-全氢菲(cyclopentano-perhydro phenanthrene)骨架，其中骨架中的一个或多个碳-碳键可为双键。

该甾类骨架包含但不限于下列式(X-1)至(X-4)：

及

其中，X¹可各自为下式的结构：

及

+及*独立地表示一个结合键。

X的具体例包含但不限于下列式(X-1-1)至式(X-4-1)，

及

其中，*表示一个结合键。

该第一二胺化合物包含但不限于下列式(I-1)至式(I-29)，

及

第二二胺化合物

由式(II)表示的该第二二胺化合物：

其中

R¹⁵选自于-O-、及及

R¹⁶表示如式(II-1)所示的有机基团：

其中

R¹⁷各自独立地选自于氢、氟及甲基；R¹⁸、R¹⁹或R²⁰各自独立地选自于单键、-O-、及C₁至C₃的亚烷基；

R²¹各自独立地选自于及

其中

R²³及R²⁴各自独立地选自于氢、氟或甲基，

R²²选自于氢、氟、C₁至C₁₂的烷基、C₁至C₁₂的氟烷基、C₁至C₁₂的烷氧基、-OCH₂F、-OCHF₂及-OCF₃；

k表示由1至2的整数，

l、m及n各自独立地表示0至4的整数，

o、p及q各自独立地表示0至3的整数，且条件是o+p+q≥3，及

r及s各自独立地表示1或2。

如式(II)所示的二胺化合物的具体例，可例如但不限于如式(II-2)至式(II-9)所示的二胺化合物：

及

其中，R²⁵较佳地选自于氢、C₁至C₁₂的烷基，及C₁至C₁₂的烷氧基。

较佳地，由式(II)表示的二胺化合物选自于如下式(II-10)至(II-14)所示的二胺化合物：

及

前述的二胺化合物可以单独使用一种或者混合多种使用。

于本发明的液晶配向剂中，当用于形成聚合物组成物的该二胺组分未含有由式(I)所示的第一二胺化合物或式(II)所示的第二二胺化合物时，则包含该液晶配向剂所形成的液晶配向膜的液晶显示元件具有高离子密度。

其他二胺化合物

不同于如式(I)及式(II)所示的第一及第二二胺化合物的其他二胺化合物的具体例可例如但不限于，1,2-二氨基乙烷[1,2-diaminoethane]、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[isophoronediamine]、四氢二环戊二烯二胺[tetrahydrodicyclopentadienylene diamine]、三环(6.2.1.0^2,7)-十一碳烯二甲基二胺[tricyclic[6.2.1.0^2,7]-undecylenedimethylene diamine]、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]、2,7-二氨基茀、9,9-双(4-氨基苯基)茀、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}，以及如式(VI-1)至(VI-25)所示的二胺化合物：

其中，

R²⁶表示-O-、或

R²⁷表示选自于下述的一价基团：含甾基团(steroid-containing group)、三氟甲基、氟基、C₂-C₃₀烷基，及衍生自吡啶[pyridine]、嘧啶[pyrimidine]、三嗪[triazine]、哌啶[piperidine]及哌嗪[piperazine]等含氮原子环状结构的一价基团，及前述的组合，

其中，R²⁸表示-O-、或

R²⁹及R³⁰各自独立地表示选自于下列的二价基团：脂肪族环、芳香族环，及杂环基团；及

R³¹表示C₃-C₁₈烷基、C₃-C₁₈烷氧基、C₁-C₅氟烷基、C₁-C₅氟烷氧基、氰基，或卤素原子；

其中，Y³表示氢、C₁-C₅酰基、C₁-C₅烷基、C₁-C₅烷氧基或卤素，且每个重复单元中的Y³可为相同或不同；及n为1至3的整数；

其中，t为2至12的整数；

其中，u为1至5的整数；

其中，Y⁴及Y⁴²可为相同或不同，且各自独立地表示二价有机基团；且Y⁴¹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；

其中，Y⁵、Y⁵¹、Y⁵²及Y⁵³分别为相同或不同，且各自独立地表示C₁-C₁₂烃基，p代表由1至3的整数，且q代表由1至20的整数；

其中，Y⁶表示－O－或亚环己烷基，Y⁶¹表示－CH₂－，Y⁶²表示亚苯基或亚环己烷基，Y⁶³代表氢或庚基；

前述其他二胺化合物的具体例可以单独使用一种或混合多种使用。

较佳地，由式(VI-1)表示的二胺化合物的具体例包含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-diaminophenylethyl formate)、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)、1-十八烷氧基-2,4-二氨基苯(1-octadecoxy-2,4-diaminobenzene)、

及

由式(VI-2)表示的二胺化合物的较佳具体例包含

(其中v¹表示一个由3至12的整数)、

(其中v²表示一个由3至12的整数)、

(其中v³表示一个由3至12的整数)，及

(其中v⁴表示一个由3至12的整数)。

较佳地，由式(VI-3)表示的二胺化合物的具体例包含：(1)当n为1：对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺、2,5-二氨基甲苯等；(2)当n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，及4,4’-二氨基-2,2’-双(三氟甲基)联苯等；(3)当n为3：1,4-双(4’-氨基苯基)苯等。

更佳地，由式(VI-3)表示的二胺化合物选自于对苯二胺、2,5-二氨基甲苯、4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯，1,4-双(4’-氨基苯基)苯，或前述的组合。

较佳地，由式(VI-5)表示的二胺化合物的具体例为4,4’-二氨基二苯基硫醚。

较佳地，由式(VI-8)表示的二胺化合物的具体例选自于

及前述的组合。

较佳地，如式(VI-17)至(VI-20)所示的二胺化合物的B³⁹表示C₁至C₁₀烷基或C₁至C₁₀烷氧基；如式(VI-21)至(VI-25)所示的二胺化合物的B⁴⁰表示C₁至C₁₀烷基或C₁至C₁₀烷氧基。

适用于本发明的其他二胺化合物的较佳具体例包含但不限于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(6.2.1.0² _, ⁷)-十一碳烯二甲基二胺、4,4’-亚甲基双(环己基胺)、1,2-二氨基乙烷、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、式(VI-1-1)、式(VI-1-2)、式(VI-2-1)、式(VI-2-11)、对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺，或式(VI-8-1)所表示的化合物。

较佳地，基于该二胺组分为100摩尔，该式(I)所示的第一二胺化合物的使用量为5至25摩尔，又较佳地为8至22摩尔，更佳地为10至20摩尔。

较佳地，基于该二胺组分为100摩尔，该式(II)所示的第二二胺化合物的使用量为5至25摩尔，又较佳地为8至22摩尔，更佳地为10至20摩尔。

较佳地，基于该二胺组分为100摩尔，该其他二胺化合物的使用量为50至90摩尔，又较佳地为56至84摩尔，更佳地为60至80摩尔。

该聚合物组成物包含聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物、聚酰亚胺系嵌段共聚物，及前述的组合。

聚酰胺酸聚合物

聚酰胺酸聚合物由将四羧酸二酐组分及二胺组分进行缩聚反应所制得。该缩聚反应是在0℃至100℃的温度下于溶剂中进行缩聚反应1小时至24小时以形成反应溶液。接着再将上述的反应溶液以蒸发器进行减压蒸馏方式，即可得到该聚酰胺酸聚合物。或者，将上述的反应溶液倒入大量的不良溶剂中，得到析出物，接着于减压下干燥，即可得到该聚酰胺酸聚合物。

较佳地，基于该二胺组分的总摩尔数为100摩尔，该四羧酸二酐组分的使用量范围为20摩尔至200摩尔；更佳地，该四羧酸二酐组分的使用量范围为30摩尔至120摩尔。

该用于缩聚反应中的溶剂可与该液晶配向剂中的溶剂相同或不同。此外，该用于缩聚反应中的溶剂并无特别的限制，只要可溶解反应物与生成物即可。该溶剂的具体例包含但不限于(1)非质子系极性溶剂：1-甲基-2-吡咯烷酮(1-methyl-2-pyrrolidone)、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、四甲基脲、六甲基磷酸三胺等；(2)酚系溶剂：间-甲酚、二甲苯酚、酚、卤化酚类等。

较佳地，基于该四羧酸二酐组分及二胺组分的混合物的总量为100重量份，该用于缩聚反应中的溶剂的使用量范围为200重量份至2,000重量份；更佳地，该用于缩聚反应中的溶剂的使用量范围为300重量份至1,800重量份。

特别地，于该缩聚反应中，前述该溶剂可并用适量的不良溶剂，只要不让该聚酰胺酸聚合物析出即可。该不良溶剂可单独或混合使用，且该不良溶剂包含但不限于(1)醇类：甲醇、乙醇、异丙醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、三乙二醇等；(2)酮类：丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等；(3)酯类：醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯、乙二醇乙基醚醋酸酯等；(4)醚类：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、二乙二醇二甲基醚等；(5)卤化烃类：二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯、邻-二氯苯等；(6)烃类：四氢呋喃、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯等；或(7)前述的组合。该不良溶剂的具体例可以单独或合并使用。

较佳的，基于该二胺组分为100重量份，该不良溶剂的使用量范围为0重量份至60重量份；更佳地，该不良溶剂的使用量范围为0重量份至50重量份。

聚酰亚胺聚合物

该聚酰亚胺聚合物的制备方法包含将包括四羧酸二酐组分及二胺组分的混合物溶解在溶剂中，进行聚合反应形成聚酰胺酸聚合物，并在脱水剂及催化剂的存在下，进一步加热并进行脱水闭环反应，使得该聚酰胺酸聚合物中的酰胺酸官能团经由脱水闭环反应转变成酰亚胺官能团(即酰亚胺化)，而得到聚酰亚胺聚合物。

制备该聚酰亚胺聚合物中所使用的四羧酸二酐组分及二胺组分与上述制备该聚酰胺酸聚合物中所使用的该四羧酸二酐组分及该二胺组分相同。

该用于脱水闭环反应中的溶剂可与该液晶配向剂中的溶剂相同，因此不再赘述。较佳的，基于聚酰胺酸聚合物为100重量份，该用于脱水闭环反应中的溶剂的使用量范围为200重量份至2,000重量份；更佳地，该用于脱水闭环反应中的溶剂的使用量范围为300重量份至1,800重量份。

较佳地，该脱水闭环反应的操作温度范围为40℃至200℃，且更佳地为40℃至150℃。当该脱水闭环反应的操作温度低于40℃时，将致使反应不完全，导致该聚酰胺酸聚合物的酰亚胺化程度变低。若该脱水闭环反应的操作温度高于200℃时，所得的聚酰亚胺聚合物的重均分子量偏低。

本发明用于该液晶配向剂的该聚合物组成物的酰亚胺化率范围较佳地为30至90％，又较佳地为40至85％，更佳地为50至80％。当使用酰亚胺化率在如上述所定义的范围的聚合物组成物，具有由该液晶配向剂所形成的液晶配向膜的液晶显示元件，其离子密度会进一步降低。

用于脱水闭环反应中的脱水剂包含但不限于酸酐类化合物，例如醋酸酐、丙酸酐、三氟醋酸酐等。对于每一摩尔该聚酰胺酸聚合物，该脱水剂的使用量范围为0.01摩尔至20摩尔。该用于脱水闭环反应中的催化剂包含吡啶类化合物，例如吡啶、三甲基吡啶、二甲基吡啶等；叔胺类化合物，例如三乙基胺等。对于每一摩尔该脱水剂，该催化剂的使用量范围为0.5摩尔至10摩尔。

聚酰亚胺系嵌段共聚物

该聚酰亚胺系嵌段共聚物包含但不限于聚酰胺酸嵌段共聚物、聚酰亚胺嵌段共聚物、聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚物，或前述的组合。

较佳地，该聚酰亚胺系嵌段共聚物的制备方法包含的步骤为：将起始物溶于溶剂中，并进行缩聚反应而得，其中，该起始物包括至少一如上所述的聚酰胺酸聚合物及/或至少一如上所述的聚酰亚胺聚合物，且进一步地还可包括四羧酸二酐组分及二胺组分。

该起始物中的四羧酸二酐组分及二胺组分与上述制备聚酰胺酸聚合物中所使用的四羧酸二酐组分及二胺组分相同，且该用于缩聚反应中的溶剂可与该液晶配向剂中的溶剂相同，因此不再赘述。

较佳的，基于该起始物为100重量份，该用于缩聚反应中的溶剂的使用量范围为200重量份至2,000重量份；更佳地，该用于缩聚反应中的溶剂的使用量范围为300重量份至1,800重量份。

较佳地，该缩聚反应的操作温度范围为0℃至200℃；更佳地，该缩聚反应的操作温度范围0℃至100℃。

较佳地，该起始物包含但不限于(1)第一及第二聚酰胺酸聚合物的末端基团及结构不同；(2)第一及第二聚酰亚胺聚合物的末端基团及结构不同；(3)聚酰胺酸化合物及聚酰亚胺聚合物末端基团及结构不同；(4)聚酰胺酸聚合物、四羧酸二酐组分及二胺组分，其中，该四羧酸二酐组分及二胺组分中的至少一种与形成聚酰胺酸聚合物所使用的四羧酸二酐组分及二胺组分构造不同；(5)聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐组分及二胺组分，其中，该四羧酸二酐组分及二胺组分至少一种与形成聚酰亚胺聚合物所使用的四羧酸二酐组分及二胺组分构造不同；(6)聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐组分及二胺组分，其中，该四羧酸二酐组分及二胺组分至少一种与形成聚酰胺酸聚合物及聚酰亚胺聚合物所使用的四羧酸二酐组分及二胺组分构造不同；(7)结构不同的第一及第二聚酰胺酸聚合物、四羧酸二酐组分及二胺组分；(8)结构不同的第一及第二聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐组分及二胺组分；(9)末端基团为酸酐基且结构不同的第一及第二聚酰胺酸聚合物，及二胺组分；(10)末端基团为氨基且结构不同的第一及第二聚酰胺酸聚合物，及四羧酸二酐类组分；(11)末端基团为酸酐基且结构不同的第一及第二聚酰亚胺聚合物，及二胺类组分；(12)末端基团为氨基且结构不同的第一及第二聚酰亚胺聚合物，及四羧酸二酐组分。

较佳地，在不影响本发明的功效范围内，该聚酰胺酸聚合物、该聚酰亚胺聚合物，及该聚酰亚胺系嵌段共聚物可以是先进行分子量调节后的末端修饰型聚合物。通过使用末端修饰型的聚合物，可改善该液晶配向剂的涂布性能。该末端修饰型聚合物的制造方式，可通过在该聚酰胺酸聚合物进行缩聚反应的同时，加入单官能化合物而制得。

该单官能化合物的具体例包含但不限于(1)一元酸酐：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；(2)单胺化合物：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；(3)单异氰酸酯化合物：异氰酸苯酯、异氰酸萘基酯等。

本发明聚合物组成物以凝胶渗透色层分析法(GPC)测量的重均分子量范围为2,000至200,000，较佳地为3,000至100,000，更佳地为4,000至50,000。

聚硅氧烷

该聚硅氧烷含有环氧基基团及聚合性不饱和基团，该环氧基基团包含如式(B-1)、式(B-2)、式(B-3)，或前述的组合的官能团，

其中

A选自于氧原子或单键，h表示由1至3的整数，及i表示由0至6的整数，且条件是当i为0时，A表示单键，

其中j表示由0至6的整数，

其中B¹表示C₂至C₆的亚烷基；R³²表示氢原子或C₁至C₆的烷基。

该聚合性不饱和基团包含如式(B-4)、式(B-5)，或前述的组合的官能团；

其中

D选自于氢或甲基，及w表示由1至3的整数，

其中，z表示0或1的整数。

当该液晶配向剂不含有该聚硅氧烷，含有由该液晶配向剂形成的液晶配向膜的液晶显示元件会具有高离子密度。

较佳地，基于聚合物组成物为100重量份，该聚硅氧烷的使用量为3至30重量份，又较佳地为4至25重量份，更佳地为5至20重量份。

较佳地，该聚硅氧烷由硅烷化合物组分缩聚而形成，该硅烷化合物组分包含第一硅烷化合物、第二硅烷化合物，及第三硅烷化合物。

第一硅烷化合物

该第一硅烷化合物如式(III)所示：

Si(R²⁵)_y(OR²⁶)_4-y (III)

其中，至少一个R²⁵选自于式(B-1)、式(B-2)或式(B-3)的官能团，其余的R²⁵独立地选自于氢原子、C₁至C₁₀的烷基、C₂至C₁₀的烯基，及C₆至C₁₅的芳基，R²⁶各自独立地选自于氢原子、C₁至C₆的烷基、C₁至C₆的酰基，及C₆至C₁₅的芳基，及y表示1至3的整数。

如式(III)所示的该第一硅烷化合物的具体例包含但不限于3-(N,N-二缩水甘油基)氨基丙基三甲氧基硅烷[3-(N,N-diglycidyl)aminopropyl trimethoxysilane]、3-(N-烯丙基-N-缩水甘油基)氨基丙基三甲氧基硅烷[3-(N-allyl-N-glycidyl)aminopropyltrimethoxysilane]、3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基二甲基甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基二甲基乙氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基三甲氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基三乙氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基甲基二甲氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基甲基二乙氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基二甲基甲氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基二甲基乙氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基三甲氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基三乙氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基甲基二甲氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基甲基二乙氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基二甲基甲氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基二甲基乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷[2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane]、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、3-(3,4-环氧环己基)丙基三甲氧基硅烷、3-(3,4-环氧环己基)丙基三乙氧基硅烷、[(3-乙基-3-环氧丙烷基)甲氧基]丙基三甲氧基硅烷、[(3-乙基-3-环氧丙烷基)甲氧基]丙基三乙氧基硅烷、[(3-乙基-3-环氧丙烷基)甲氧基]丙基甲基二甲氧基硅烷，及[(3-乙基-3-环氧丙烷基)甲氧基]丙烷二甲基甲氧基硅烷等。所述化合物可单独使用一种或混合多种使用。

在上述如式(III)所示的该第一硅烷化合物，较佳的是3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基三甲氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、[(3-乙基-3-环氧丙烷基)甲氧基]丙基三甲氧基硅烷、[(3-乙基-3-环氧丙烷基)甲氧基]丙基三乙氧基硅烷，及前述的组合。

基于该硅烷化合物组分为1摩尔，式(III)所示的该第一硅烷化合物的使用量为0.3至0.9摩尔，较佳地是0.35至0.85摩尔，更佳地是0.4至0.8摩尔。

第二硅烷化合物

该第二硅烷化合物如式(IV)所示：

Si(R²⁷)_a(OR²⁸)_4-a (IV)

其中，至少一个R²⁷选自于式(B-4)或式(B-5)所示的官能团，其余的R²⁷独立地选自于氢原子、C₁至C₁₀的烷基、C₂至C₁₀的烯基，及C₆至C₁₅的芳基；R²⁸各自独立地选自于氢原子、C₁至C₆的烷基、C₁至C₆的酰基，及C₆至C₁₅的芳基，及a表示1至3的整数。

如式(IV)所示的该第二硅烷化合物的具体例包含但不限于3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三氯硅烷[3-(meth)acryloxypropyltrichlorosilane]、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基三氯硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基三乙氧基硅烷、4-(甲基)丙烯酰氧基丁基三氯硅烷、4-(甲基)丙烯酰氧基丁基三甲氧基硅烷、4-(甲基)丙烯酰氧基丁基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷[vinyltrichlorosilane]、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三氯硅烷[allyltrichlorosilane]、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷等，及前述的组合。

在上述如式(IV)所示的该第二硅烷化合物中，较佳的是3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三氯硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷，及前述的组合。

基于该硅烷化合物组分为1摩尔，式(III)所示的该第一硅烷化合物的使用量为0.1至0.5摩尔，较佳地是0.15至0.45摩尔，更佳地是0.2至0.4摩尔。

第三硅烷化合物

该第三硅烷化合物如式(V)所示：

Si(R²⁹)_b(OR³⁰)_4-b (V)

其中，R²⁹各自独立地选自于氢原子、C₁至C₁₀的烷基、C₂至C₁₀的烯基，及C₆至C₁₅的芳基，R³⁰各自独立地选自于氢原子、C₁至C₆的烷基、C₁至C₆的酰基，或C₆至C₁₅的芳基，及b表示由0至3的整数。

当b为0，该第三硅烷化合物表示四官能硅烷化合物。当b为1，该第三硅烷化合物表示三官能硅烷化合物。当b为2，该第三硅烷化合物表示双官能硅烷化合物。当b为3，该第三硅烷化合物表示单官能硅烷化合物。

如式(V)所示的该第三硅烷化合物的具体例包含但不限于(1)四官能硅烷化合物，例如四氯硅烷[tetrachlorosilane]、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷等；(2)三官能硅烷化合物，例如三氯硅烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、氟三氯硅烷、氟三甲氧基硅烷、氟三乙氧基硅烷；甲基三氯硅烷；甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、2-(三氟甲基)乙基三氯硅烷、2-(三氟甲基)乙基三甲氧基硅烷、2-(三氟甲基)乙基三乙氧基硅烷、羟甲基三氯硅烷、羟甲基三甲氧基硅烷、羟乙基三甲氧基硅烷、巯甲基三氯硅烷、3-巯丙基三氯硅烷、巯甲基三甲氧基硅烷、巯甲基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、苯基三氯硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷；(3)双官能硅烷化合物，例如甲基二氯硅烷[methyldichlorosilane]、甲基二甲氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基[2-(全氟正辛基)乙基]二氯硅烷、甲基[2-(全氟正辛基)乙基]二甲氧基硅烷、3-巯丙基甲基二氯硅烷、3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二氯硅烷、二苯基二甲氧基硅烷等；(4)单官能硅烷化合物，例如氯二甲基硅烷[chlorodimethylsilane]、甲氧基二甲基硅烷、氯三甲基硅烷、溴三甲基硅烷、碘三甲基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、氯甲基二苯基硅烷、甲氧基甲基二苯基硅烷等。

如式(V)所示的该第三硅烷化合物的市售商品具体例例如：由信越化学制造的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，及KR9706；由昭和电工制造的Glass Resin；由Dow Corning Toray制造的SH804、SH805、SH806A、SH840、SR2400、SR2402、SR2405、SR2406、SR2410、SR2411、SR2416，及SR2420；由NUC制造的FZ3711及FZ3722；由JNC制造的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，及XMS-5025；由三菱化学制造的硅酸甲酯MS51及硅酸甲酯MS56；由Colcoat制造的硅酸乙酯28、硅酸乙酯40及硅酸乙酯48；及由昭和电工制造的GR100、GR650、GR908及GR950。

在上述如式(V)所示的该第三硅烷化合物中，较佳的是四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、3-巯丙基甲基二氯硅烷、3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、巯甲基三甲氧基硅烷、巯甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷，或前述的组合。

基于该硅烷化合物组分为1摩尔，式(V)所示的该第一硅烷化合物的使用量为0至0.6摩尔，较佳地是0.05至0.5摩尔，更佳地是0.1至0.4摩尔。

制备聚硅氧烷的方法

制备该聚硅氧烷的缩合反应可使用一般的方法。例如，在上述硅烷化合物或其混合物中添加有机溶剂、水或选择性地进一步添加催化剂，接着利用油浴等进行50℃至150℃的加热，较佳加热时间为0.5小时至120小时。加热中，可将混合液进行搅拌，也可以置于回流条件下。

上述有机溶剂并没有特别限制，可与本发明液晶配向剂中所包含的溶剂为相同或不同。

该有机溶剂选自于烃类化合物、酮类化合物、酯类化合物、醚类化合物，及醇类化合物。

前述烃类化合物的具体例包括甲苯及二甲苯；前述酮类化合物的具体例包括甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基正戊基酮、二乙基酮，及环己酮；前述酯类化合物的具体例包括乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异戊酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯，及乳酸乙酯；前述醚类化合物的具体例包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、四氢呋喃，及二噁烷；前述醇类化合物的具体例包括1-己醇、4-甲基-2-戊醇、乙二醇单甲醚乙二醇单乙醚、乙二醇单正丙基醚、乙二醇单正丁基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚，及丙二醇单正丙基醚。该有机溶剂可单独使用，或合并两种或两种以上使用。

较佳地，基于全部的该硅烷化合物为100重量份，该有机溶剂的用量是10至10,000重量份，更佳地为50至1,000重量份。

较佳地，基于该硅烷化合物中所含的可水解基团为1摩尔，水的用量为0.5至100摩尔，更佳地为1至30摩尔。

该催化剂可例如但不限于酸、碱金属化合物、有机碱、钛化合物，或锆化合物。

该酸可例如但不限于盐酸、硝酸、硫酸、氟酸、草酸、磷酸、醋酸、三氟醋酸、蚁酸、多元羧酸、多元酸酐，或前述的组合。

该碱金属化合物可例如但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、乙醇钾等。

该有机碱可例如但不限于乙胺、二乙胺、哌嗪、哌啶、吡咯啶、吡咯等有机伯胺或有机仲胺；三乙胺、三正丙胺、三正丁胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、二氮杂双环十一烯等有机叔胺；四甲基氢氧化铵等有机季胺。

该催化剂的用量因种类、温度等反应条件等而不同，应该适当设定。例如：基于全部的该硅烷化合物为1摩尔，该催化剂的用量较佳地为0.01至5摩尔，又较佳地为0.03至3摩尔，更佳地为0.05至1摩尔。

反应终止后，较佳地将从反应溶液分取的有机溶剂层用水洗涤。更佳地，该反应溶液用包含盐类的水洗涤，以使洗涤变得容易。例如：使用含有0.2wt％的硝酸铵水溶液来洗涤。洗涤进行到洗涤后的水层成为中性为止，其后依需要将该有机溶剂层用无水硫酸钙、分子筛等干燥剂干燥后，去除溶剂，而可获得该聚硅氧烷。

本发明该聚硅氧烷以凝胶渗透色层分析法(GPC)测量的重均分子量范围为500至100,000，较佳地为800至50,000，更佳地为1,000至20,000。

溶剂

用于本发明液晶配向剂的该溶剂并无特别的限制，只要能将该聚合物组成物及该聚硅氧烷分散或溶解即可。该溶剂包含但不限于N-甲基-2-吡咯烷酮[N-methyl-2-pyrrolidone]、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、二甘醇单乙基醚乙酸酯、N,N-二甲基甲酰胺，或N,N-二甲基乙酰胺[N,N-dimethylethanamide]。该液晶配向剂中所使用的溶剂可单独使用一种或混合多种使用。

较佳地，基于100重量份的该聚合物组成物，该溶剂的使用量范围为1,000重量份至2,000重量份；更佳地，该溶剂的使用量范围为1,200重量份至2,000重量份。

添加剂

在不影响本发明的功效范围内，该液晶配向剂还包含添加剂，且该添加剂为一分子中具有至少两个环氧基的化合物或含有官能团的硅烷化合物等。该添加剂可以单独一种使用或者混合多种使用。

该含有官能团的硅烷化合物的具体例包含但不限于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-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亚乙三胺、N-三甲氧基硅烷基丙基三亚乙三胺、10-三甲氧基硅烷基-1,4,7-三氮杂癸烷、10-三乙氧基硅烷基-1,4,7-三氮杂癸烷、9-三甲氧基硅烷基-3,6-二氮杂壬基醋酸酯、9-三乙氧基硅烷基-3,6-二氮杂壬基醋酸酯、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、N-双(氧化乙烯)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。

基于该聚合物组成物为100重量份，该含有官能团的硅烷化合物的使用量范围为0重量份至10重量份；较佳地，该含有官能团的硅烷化合物的使用量范围为0.5重量份至10重量份。

该一分子中具有至少两个环氧基的化合物的具体例包含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,N-二环氧丙基)氨基丙基三甲氧基硅烷]等。

基于该聚合物组成物为100重量份，该一分子中具有至少两个环氧基的化合物的使用量可为0至40重量份，且较佳为0.1重量份至30重量份。当使用该含至少2个环氧基的化合物时，则具有由该液晶配向剂所形成的液晶配向膜的液晶显示元件，其离子密度可进一步降低。

较佳地，基于该聚合物组成物为100重量份，该添加剂的用量为0.5至50重量份，更佳地为1至45重量份。

制造本发明液晶配向剂的方法并没有特别限制，可以使用一般的混和方法。例如，本发明液晶配向剂的先将聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物，或选择性地添加聚酰亚胺系嵌段共聚物混合均匀，形成聚合物组成物，接着，再将该聚合物于温度为0℃至200℃，较佳地为20至60℃的条件下加入该聚硅氧烷、溶剂，且选择性地添加该添加剂，并持续搅拌至溶解即可。

液晶配向膜

本发明液晶配向膜，由如上所述的液晶配向剂所形成。

该液晶配向膜的形成方式包含的步骤为：将上述的液晶配向剂利用辊涂布法、旋转涂布法、印刷法、喷墨法(ink-jet)等方法，涂布在基材的表面上，形成预涂层，接着将该预涂层经过预烤处理(pre-bake treatment)、后烤处理(post-bake treatment)及配向处理(alignment treatment)而制得。

该预烤处理目的在于使该预涂层中的溶剂挥发。较佳地，该预烤处理的操作温度范围为30℃至120℃，更佳地为40℃至110℃，又更佳地为50℃至100℃。

后烤处理步骤目的在于使该预涂层中的聚合物再进一步进行脱水闭环(酰亚胺化)反应。较佳地，该后烤处理的操作温度范围为150℃至300℃，更佳地为180℃至280℃，又更佳地为200℃至250℃。

该配向处理并无特别的限制，可采用尼龙、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。上述配向处理为本技术领域者所周知，因此不再赘述。

液晶显示元件

如图1所示，本发明液晶显示元件的较佳实施例包含第一单元11、与第一单元间隔相对的第二单元12，及夹置在该第一单元11与第二单元12间的液晶单元13。

该第一单元11包括第一基板111、形成于该第一基板111表面的第一导电膜112，及形成在该第一导电膜112表面且相对于该第一基板111的第一液晶配向膜113。

该第二单元12包括第二基板121、形成于该第二基板121表面的第二导电膜122，及形成在该第二导电膜122表面且相对于该第二基板121的第二液晶配向膜123。

适用于本发明的该第一基板111与第二基板121选自于透明材料等，例如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。该第一导电膜112与第二导电膜122的材质选自于氧化锡(SnO₂)、氧化铟-氧化锡(In₂O₃-SnO₂)等。

该第一液晶配向膜113及第二液晶配向膜123分别为上述的液晶配向膜，其作用在于使该液晶单元13形成预倾角。该液晶单元13可被该第一导电膜112与第二导电膜122配合产生的电场驱动。

该液晶单元13所使用的液晶包含但不限于二氨基苯类液晶(diaminobenzeneliquid crystals)、哒嗪(pyridazine)类液晶、希夫氏碱(shiff Base)类液晶、氧化偶氮基(azoxy)类液晶、联苯类液晶、苯基环己烷类液晶、联苯(biphenyl)类液晶、苯基环己烷(phenylcyclohexane)类液晶、酯(ester)类液晶、三联苯(terphenyl)、联苯环己烷(biphenylcyclohexane)类液晶、嘧啶(pyrimidine)类液晶、二噁烷(dioxane)类液晶、双环辛烷(bicyclooctane)类液晶、立方烷(cubane)类液晶等，且可视需求再添加如氯化胆甾醇(cholesteryl chloride)、胆甾醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、胆甾醇碳酸酯(cholesteryl carbonate)等的胆甾醇型液晶，或是以商品名为“C-15”、“CB-15”(默克公司制造)的手性(chiral)剂等，或者是对癸氧基苯亚甲基-对氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯等铁电性(ferroelectric)类液晶。前述液晶可以单独使用，或混合两种或多种使用。

本发明将就以下实施例来作进一步说明，但应了解的是，该实施例仅为例示说明用，而不应被解释为本发明实施的限制。

实施例

[制备聚合物组成物]

[制备聚酰胺酸化合物]

合成例1

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，加入式(I-11)的第一二胺化合物(4.44克，0.0075摩尔)(b-1-1)、式(II-5)的第二二胺化合物(1.16克，0.0025摩尔)(b-2-1)、对苯二胺(4.32克，0.04摩尔)(b-3-1)、及N-甲基-2-吡咯烷酮(80克)，于室温下搅拌至溶解。再加入2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐(11.2g，0.05摩尔)(a-1)及N-甲基-2-吡咯烷酮(20克)，于室温下反应2小时。反应结束后，将反应液倒入(1500毫升)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，获得聚合物组成物(A-1-1)。

合成例2至5及合成比较例1至3及6

合成例2至5及合成比较例1至3及6以与合成例1相同的步骤来制备该聚合物组成物(A-1-2)至(A-1-5)，(A-3-1)至(A-3-3)及(A-3-6)，不同的地方在于：改变四羧酸二酐化合物、二胺化合物的种类及其用量，如表1及表2所示。

[制备聚酰亚胺化合物]

合成例6

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，加入式(I-11)的第一二胺化合物(4.44克，0.0075摩尔)(b-1-1)、式(II-5)的第二二胺化合物(1.16克，0.0025摩尔)(b-2-1)、对苯二胺(4.32克，0.04摩尔)(b-3-1)、及N-甲基-2-吡咯烷酮(80克)，于室温下搅拌至溶解。再加入2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐(11.2g，0.05摩尔)(a-1)及N-甲基-2-吡咯烷酮(20克)，于室温下反应6小时。然后再加入N-甲基-2-吡咯烷酮(97克)、乙酸酐(2.55克)及吡啶(19.75克)至该反应溶液中。升温至60℃持续搅拌2小时进行酰亚胺化，待反应结束后，将该反应液倒入(1500毫升)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，即可得聚酰亚胺聚合物(A-2-1)。

合成例7至13及合成比较例4及5

合成例7至13及合成比较例4及5以与合成例6相同的步骤来制备该聚合物组成物(A-2-2)至(A-2-8)，(A-3-4)及(A-3-5)，不同的地方在于：改变四羧酸二酐化合物、二胺化合物、催化剂及脱水剂的种类及其用量，如表1及表2所示。

[制备聚硅氧烷]

合成例14

在容积500毫升的三颈烧瓶中，加入2-缩水甘油醚基乙基三甲氧基硅烷(2-glycidyloxyethyl trimethoxysilane，简称为GETMS，88.9克，0.40摩尔)、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(3-(meth)acryloxy propyltrimethoxysilane，简称GMPTS，86.9克，0.35摩尔)、甲基三甲氧基硅烷(methyltrimethoxysilane，简称MTMS，34克，0.25克)，及丙二醇单甲基醚(propylene glycol monomethyl ether，简称PGME，6g)。于室温下一边搅拌一边于30分钟内添加三乙胺(triethylamine，简称TEA)水溶液(20克三乙胺/200克纯水)。接着，将烧瓶浸渍于30℃的油浴中并搅拌30分钟，然后于30分钟内将油浴升温至90℃，待溶液的内温达到75℃时，持续加热搅拌进行缩聚6小时。待该缩聚完成后，将该有机层自该烧瓶中取出并以硝酸铵水溶液(2wt％)清洗，制得该聚硅氧烷(B-1)。

该硅烷化合物、该溶剂、及该催化剂及其用量，及用于制备合成例的反应条件整理于表3中。

合成例15至19及合成比较例7至9

合成例15至19及合成比较例7至9以与合成例14相同的步骤来制备该聚硅氧烷(B-2)至(B-6)及(B’-1)至(B'-3)，不同的地方在于：改变硅烷化合物组分、溶剂及催化剂的种类及其用量，如表3所示。

[液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件的制备]

实施例1

称取100重量份的合成例1的聚合物组成物、5重量份的合成例14的聚硅氧烷、1200重量份的N-甲基-2-吡咯烷酮及600重量份的乙二醇正丁基醚，于室温下搅拌混合形成液晶配向剂。

将该液晶配向剂以印刷机(日本写真印刷株式会社制，型号S15-036)分别在两片具有由ITO(indium-tin-oxide)构成的导电膜的玻璃基板上进行涂布，形成预涂层，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。在导电膜表面进行配向处理。即可由前述制程使两玻璃基板分别涂布有液晶配向膜。

接着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(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，以紫外光灯照光而硬化，并在烘箱中以温度60℃、时间30分钟进行液晶回火处理，即可制得液晶显示元件。将该液晶配向剂及液晶显示元件进行各检测项目评价，所得结果如表4所示。

实施例2至15及比较例1至11

实施例2至15及比较例1至11以与实施例1相同的步骤来制备该液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件，不同的地方在于：改变聚合物组成物、聚硅氧烷、溶剂及添加剂的种类及其使用量，如表4所示。将所述液晶配向剂及所述液晶显示元件进行各检测项目评价，所得结果如表4及5所示。

[评价项目]

1、酰亚胺化率：

酰亚胺化率指通过聚酰亚胺聚合物中的酰胺酸官能团数目和酰亚胺环数目的合计量为基准，计算酰亚胺环数目所占的比例，以百分率表示。

检测的方法是将合成例1至13及合成比较例的1至6的聚合物进行减压干燥后，溶解于适当的氘化溶剂(deuteration solvent)，例如：氘化二甲基亚砜中，以四甲基硅烷作为基准物质，从室温(例如25℃)下测定¹H-NMR(氢原子核磁共振)的结果，再由下式即可求得酰亚胺化率(％)。

酰亚胺化率(％)＝[1－Δ¹/(Δ²×α)]×100

其中

Δ¹：NH基团的质子在10ppm附近的化学位移(chemical shift)所产生的峰值(peak)面积；

Δ²：其他质子的峰值面积；及

α：聚合物组分中所述聚合物的聚酰胺酸前驱物中NH基的1个质子相对于其他质子个数比例。

2、离子密度：

以电气测量机台(TOYO Corporation制，型号为Model 6254)分别测量实施例1至15及比较例1至11的液晶显示元件的离子密度，测试条件是施加1.7伏特电压、0.01Hz的三角波，于电流-电压的波形中，计算0至1伏特范围的波峰面积可测得离子密度(计为ID1)；接着将该液晶显示元件以4200mJ/cm²的紫外光(紫外光照射机型号为KN-SH48K1；光能兴业制)照射后，以相同测试条件测量经紫外光照射后的离子密度(计为ID2)。最后，依下式计算可得离子密度的紫外光稳定性(计为ID^UV)：

评价基准如下：

◎：ID^UV<5％

○：5％≤ID^UV<8％

△：8％≤ID^UV<10％

╳：ID^UV≥10％

如表4所示，在实施例1至15中，如式(I)及(II)所示的第一及第二二胺化合物的组合用于制备该聚合物组成物。该液晶配向剂所形成的该液晶配向膜应用于液晶显示元件时，由于该液晶配向剂同时含有聚合物组成物及聚硅氧烷，该液晶显示元件在UV照射后具有较低的离子密度。

如表5所示，由比较例1至6所形成的液晶显示元件在UV照射后具有较高的离子密度。特别是在比较例1及4中，所述聚合物组成物未使用如式(I)所示的第一二胺化合物来制备。在比较例2及5中，所述聚合物组成物未使用如式(II)所示的第二二胺化合物来制备。在比较例3及6中，所述聚合物组成物未使用如式(I)及(II)所示的第一及第二二胺化合物来制备。

在比较例7至11中，本发明所述的聚硅氧烷未使用于制备该液晶配向剂。含有使用该液晶配向剂所制的液晶配向膜的液晶显示元件在UV照射后具有较高的离子密度。

此外，当该聚合物组成物的酰亚胺化率为30％至90％，由该液晶配向剂所形成的该液晶配向膜应用于液晶显示元件时，该液晶显示元件在具有较低的离子密度。并且，当使用一分子中具有至少两个环氧基的化合物时，含有该液晶配向膜的液晶显示元件在UV照射后具有更低的离子密度。

综上所述，在本发明中，该液晶配向膜由含有使用由式(I)及(II)表示的第一及第二二胺化合物进行反应所制得的聚合物组成物，以及含有环氧基基团及聚合性不饱和基团的聚硅氧烷的液晶配向剂所形成，且具有较低的离子密度，并且，含有该液晶配向膜的该液晶显示元件离子密度降低，因此确实能达成本发明的目的。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即通常根据本发明权利要求书及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种液晶配向剂，其特征在于，所述液晶配向剂包含：

聚合物组成物，其由将四羧酸二酐组分及二胺组分进行反应所制得；聚硅氧烷，及

溶剂；

其中，所述二胺组分包括

式(I)所示的第一二胺化合物：

其中

R¹²及R¹⁴独立地选自于-O-、-S-、

R¹³表示C₂至C₁₀的亚烷基，

R¹¹选自于单键、亚甲基、亚乙基，及

X表示C₁₇至C₄₀具有甾类骨架的一价有机基团；

式(II)所示的第二二胺化合物：

其中

R¹⁵选自于-O-、及

R¹⁶表示如式(II-1)所示的有机基团：

其中

R¹⁷独立地表示氢、氟或甲基；

R²¹独立地选自于

其中

R²³及R²⁴各自独立地表示氢、氟或甲基，

R²²选自于氢、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；

k表示1或2的整数，

o、p及q各自独立地表示0至3的整数，且条件是o+p+q＝3，及

r及s各自独立地表示1或2；

其中所述聚硅氧烷含有环氧基基团及聚合性不饱和基团，所述环氧基基团包含如式(B-1)、式(B-2)、式(B-3)，或前述的组合的官能团；

其中

A选自于氧原子或单键，

h表示由1至3的整数，及

i表示由0至6的整数，且条件是当i为0时A表示单键，

其中j表示由0至6的整数，

其中B¹表示C₂至C₆的亚烷基；R³²表示氢原子或C₁至C₆的烷基；

所述聚合性不饱和基团包含如式(B-4)、式(B-5)，或前述的组合的官能团；

其中

D选自于氢或甲基，及

w表示由1至3的整数，

其中

z表示0或1的整数。

2.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于，所述聚硅氧烷由硅烷化合物组分缩聚而形成，所述硅烷化合物组分包含

如式(III)所示的第一硅烷化合物：

Si(R²⁵)_y(OR²⁶)_4-y (III)

其中

至少一个R²⁵选自于式(B-1)、式(B-2)或式(B-3)的官能团，其余的R²⁵独立地选自于氢原子、C₁至C₁₀的烷基、C₂至C₁₀的烯基，及C₆至C₁₅的芳基，

R²⁶各自独立地选自于氢原子、C₁至C₆的烷基、C₁至C₆的酰基，或C₆至C₁₅的芳基，及

y表示1至3的整数；

如式(IV)所示的第二硅烷化合物：

Si(R²⁷)_a(OR²⁸)_4-a (IV)

其中

至少一个R²⁷选自于式(B-4)或式(B-5)的官能团，其余的R²⁷独立地选自于氢原子、C₁至C₁₀的烷基、C₂至C₁₀的烯基，及C₆至C₁₅的芳基，

R²⁸各自独立地选自于氢原子、C₁至C₆的烷基、C₁至C₆的酰基，或C₆至C₁₅的芳基，及

a表示1至3的整数；

其中，基于所述硅烷化合物组分的总用量为1摩尔，式(III)所示的所述第一硅烷化合物的使用量范围为0.3至0.9摩尔，且式(IV)所示的所述第二硅烷化合物的使用量范围为0.1至0.7摩尔。

3.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于，基于所述二胺组分为100摩尔，式(I)所示的所述第一二胺化合物的使用量为5至25摩尔，且式(II)所示的所述第二二胺化合物的使用量为5至25摩尔。

4.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于，所述聚合物组成物的酰亚胺化率范围为30至90％。

5.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于，基于所述聚合物组成物为100重量份，所述聚硅氧烷的使用量为3至30重量份。

6.根据权利要求1所述的液晶配向剂，其特征在于，还包含一分子中具有至少2个环氧基的化合物。

7.一种液晶配向膜，其特征在于，由根据权利要求1至6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。