TW201807020A - 液晶配向劑及其應用 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關一種液晶配向劑，該液晶配向劑包含聚合物(A)及溶劑(B)，其中該聚合物(A)係選自由聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物及上述聚合物的任意組合所組成之群。根據本發明之液晶配向劑，其可形成預傾角安定性佳之液晶配向膜。此外，本發明亦提供一種由上述液晶配向劑所形成之液晶配向膜、一種液晶配向膜之製造方法及一種包含上述配向膜之液晶顯示元件。

Description

液晶配向劑及其應用
本發明係關於一種液晶配向劑及其應用，特別是關於一種可形成預傾角安定性佳的液晶配向膜之液晶配向劑、由上述液晶配向劑形成的液晶配向膜以及具有上述液晶配向膜的液晶顯示元件。
由於消費者對液晶顯示器廣視角特性的要求逐年提升，使得具廣視角的液晶顯示元件的電性特性或顯示特性的要求比以往更為嚴苛。
現今之液晶顯示元件以垂直配向型(Vertical Alignment)最被廣為使用。垂直配向型液晶顯示元件中利用液晶配向膜使液晶分子有規則的排列，以及在未提供電場下可使液晶分子具有一大的傾斜角度，為了提升垂直配向型液晶顯示元件的電性或顯示特性，液晶配向膜成為重要的研究對象之一。液晶配向膜的形成方式通常是將一含有聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物等高分子材料的液晶配向劑塗佈於一基板表面，經加熱處理及配向處理後而形成。
舉例言之，日本特開2002-162630揭示一種用於垂直配向型液晶顯示元件之液晶配向膜的聚醯胺酸聚合物，其是由式(i)所示之二胺類化合物與四羧酸二酐類化合物經聚合反應而得。
式中，T、U及V各自獨立為苯環或環己烷環，該環上任意的H可經碳數1至3之烷基、碳數1至3且經氟取代之烷基、F、Cl或CN取代；m及n各自獨立為0至2之整數；h為0至5之整數；R為H、F、Cl、CN或一價有機基；m為2個或n為2時，2個U或2個V之間可為相同或相異。
現階段，隨著液晶顯示元件之高精細化，及對於液晶顯示元件之抑制對比降低或降低殘影電荷之要求，使得使用液晶配向膜時須提高電壓維持率或施加直流電壓時之殘留電荷減少及/或提早緩和因直流電壓而累積之殘留電荷之特性亦逐漸變得重要。
為提高電壓維持率高且即使在高溫下長時間暴露後亦可及早緩和因直流電壓累積之殘影電荷，已知有使用含有聚醯胺酸及/或聚醯亞胺、可作為該聚醯胺酸及聚醯亞胺之原料使用之二胺化合物之液晶配向劑(例如參照專利合作條約國際公開第WO2009093704號)。
然而，近年來大畫面且高精細之液晶電視已廣為應用，該等用途之液晶顯示元件中，與過往主要以顯示文字或靜止畫面之顯示器用途相比，必須在嚴苛使用環境下，具有預傾角安定性佳之特性。
因此，如何提供一種預傾角安定性佳的液晶配向膜的液晶配向劑，使其所形成的液晶配向膜應用於液晶顯示元件時能有更良好的顯示品質，實為目前本領域技術人員亟欲解決的問題。
本發明利用提供特殊之聚合物之成分而得到液晶配向劑，由上述液晶配向劑所形成之液晶配向膜及液晶顯示元件具有預傾角安定性佳之優點。
因此，本發明係有關一種液晶配向劑，其包含：聚合物(A)；及溶劑(B)；其中，該聚合物(A)係選自由聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物及上述聚合物的任意組合所組成之群；且該聚合物(A)包含式(Ia)所示之單元：
式(Ia)中，Y為單鍵、-COO-、-CONRd-或-NRd-；Rd為氫原子、或C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ra為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ht為含氮之雜環；Rb為C1至C10之直鏈或支鏈氧烷基、腈基或羰基；Rc為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；或Rb與Rc彼此可結合形成單環；a1為0至2之整數；及＊為鍵結處。
本發明再提供一種液晶配向膜，其係由前述之液晶配向劑所製造。
本發明亦提供一種液晶顯示元件，其包含前述之液晶配向膜。
本發明又提供一種液晶配向劑的製造方法，係包含混合聚合物(A)及溶劑(B)。
本發明又提供一種液晶配向膜的製造方法，係包含由一液晶配向劑形成該液晶配向膜，其中該液晶配向劑係由前述之液晶配 向劑的製造方法所形成。
本發明又提供一種液晶顯示元件的製造方法，係包含由一液晶配向劑形成一液晶配向膜，其中該液晶配向劑係由前述之液晶配向劑的製造方法所形成。
100‧‧‧液晶顯示元件
110‧‧‧第一單元
112‧‧‧第一基板
114‧‧‧第一導電膜
116‧‧‧第一液晶配向膜
120‧‧‧第二單元
122‧‧‧第二基板
124‧‧‧第二導電膜
126‧‧‧第二液晶配向膜
130‧‧‧液晶單元
圖1係是根據本發明一實施例的液晶顯示元件的側視圖。
本發明提供一種液晶配向劑，其包含：聚合物(A)；及溶劑(B)；其中，該聚合物(A)係選自由聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物及上述聚合物的任意組合所組成之群；且該聚合物(A)包含式(Ia)所示之單元：
式(Ia)中，Y為單鍵、-COO-、-CONRd-或-NRd-；Rd為氫原子、或C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ra為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ht為含氮之雜環；Rb為C1至C10之直鏈或支鏈氧烷基、腈基或羰基；Rc為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；或Rb與Rc彼此可結合形成單環；a1為0至2之整數；及＊為鍵結處。
根據本發明之聚合物(A)是由一混合物反應而獲得，該混合物包括四羧酸二酐組份(a)及二胺組份(b)。
具體而言，該聚合物(A)係選自聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物或上述聚合物的任意組合。其中，聚醯亞胺系嵌段共聚合物是選自聚醯胺酸嵌段共聚合物、聚醯亞胺嵌段共聚合物、聚醯胺酸-聚醯亞胺嵌段共聚合物或上述聚合物的任意組合。
該聚合物(A)包含式(Ia)所示之單元：
式(Ia)中，Y為單鍵、-COO-、-CONRd-或-NRd-；Rd為氫原子、或C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ra為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ht為含氮之雜環；Rb為C1至C10之直鏈或支鏈氧烷基、腈基或羰基；Rc為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；或Rb與Rc彼此可結合形成單環；a1為0至2之整數；及＊為鍵結處。
較佳地，該聚合物(A)包含式(Ia-1)、式(Ia-1)或式(Ia-3)所示之單元：
Y為單鍵、-COO-、-CONRd-或-NRd-；Rd為氫原子、或C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ra為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ht為含氮之雜環；Rb為C1至C10之直鏈或支鏈氧烷基、腈基或羰基；Rc為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；或Rb與Rc彼此可結合形成單環；a1為0至2之整數；及＊為鍵結處。
該四羧酸二酐組份(a)包括脂肪族四羧酸二酐化合物、脂環族四羧酸二酐化合物、芳香族四羧酸二酐化合物、由式(a-1)至式(a-6)表示的四羧酸二酐化合物中的至少一種，或上述化合物的組合。
該脂肪族四羧酸二酐化合物的具體例可包括但不限於乙烷四羧酸二酐(ethane tetracarboxylic dianhydride)、丁烷四羧酸二酐(butane tetracarboxylic dianhydride)或上述化合物的組合。
該脂環族四羧酸二酐化合物的具體例可包括但不限於1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二環己基四羧酸二酐、順式-3,7-二丁基環庚基-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐、2,3,5-三羧 基環戊基醋酸二酐、二環[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐或上述化合物的組合。
該芳香族四羧酸二酐化合物的具體例可包括但不限於3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫萘-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’-聯苯碸四羧酸二酐、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’-二甲基二苯基矽烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-四苯基矽烷四羧酸二酐、1,2,3,4-呋喃四羧酸二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯碸二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯丙烷二酐(4,4’-bis(3,4-dicarboxy phenoxy)diphenylpropane dianhydride)、3,3’,4,4’-全氟異亞丙基二苯二酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基四羧酸二酐、雙(苯二酸)苯膦氧化物二酐、對-伸苯基-雙(三苯基苯二酸)二酐、間-伸苯基-雙(三苯基苯二酸)二酐、雙(三苯基苯二酸)-4,4’-二苯基醚二酐、雙(三苯基苯二酸)-4,4’-二苯基甲烷二酐、乙二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、丙二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、1,4-丁二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、1,6-己二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、1,8-辛二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、2,2-雙(4-羥苯基)丙烷-雙(脫水偏苯三酸酯)、2,3,4,5-四氫呋喃四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二側氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮{(1,3,3a,4,5,9b-hexahydro-5-(tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl)naphtho[1,2-c]furan-1,3-dione)}、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-甲基-5-(四氫-2,5-二側氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-乙基-5-(四氫-2,5-二側氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-7-甲基-5-(四氫-2,5-二側氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-7-乙基-5-(四氫-2,5-二側氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、 1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二側氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-乙基-5-(四氫-2,5-二側氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5,8-二甲基-5-(四氫-2,5-二側氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二側氧基四氫呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸二酐等芳香族四羧酸二酐化合物或上述化合物的組合。
由式(a-1)至式(a-6)表示的四羧酸二酐化合物如下所示。
式(a-5)中，A1表示含有芳香環的二價基團；r表示1至2的整數；A2及A3可為相同或不同，且可各自獨立表示-H或烷基。由式(a-5)表示的四羧酸二酐化合物的具體例包括由式(a-5-1)至式(a-5-3)表示的化合物中的至少一種。
式(a-6)中，A4表示含有芳香環的二價基團；A5及A6可為相同或不同，且各自獨立表示-H或烷基。由式(a-6)表示的四羧酸二酐化合物較佳為由式(a-6-1)表示的化合物。
較佳地，四羧酸二酐組份(a)包含但不限於1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫萘-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以及3,3’,4,4’-聯苯碸四羧酸二酐。四羧酸二酐組份(a)可以單獨使用或者組合多種來使用。
基於該二胺組份(b)之總使用量為100莫耳，該四羧酸二酐組份(a)之使用量較佳為80至120莫耳，更佳為85莫耳至115莫耳。
根據本發明之二胺組份(b)包括至少一種式(Ib)所示之二胺化合物(b1)：
式(Ib)中，Y為單鍵、-COO-、-CONRd-或-NRd-；Rd為氫原子、或C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ra為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ht為含氮之雜環；Rb為C1至C10之直鏈或支鏈氧烷基、腈基或羰基；Rc為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；或Rb與Rc彼此可結合形成單環；a1為0至2之整數；及 ＊為鍵結處。
較佳地，該二胺組份(b)包含式(Ib-1)、式(Ib-2)或式(Ib-3)所示之二胺化合物(b1)：
其中，Y為單鍵、-COO-、-CONRd-或-NRd-；Rd為氫原子、或C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ra為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ht為含氮之雜環；Rb為C1至C10之直鏈或支鏈氧烷基、腈基或羰基；Rc為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；或Rb與Rc彼此可結合形成單環；a1為0至2之整數；及＊為鍵結處。
該二胺化合物(b1)之具體例為、
於本發明之具體例中，基於該二胺組份(b)之總使用量 為100莫耳，該二胺化合物(b1)之使用量為3至40莫耳，較佳為5至35莫耳，更佳為5至30莫耳。
當聚合物(A)之聚合用單體未含二胺化合物(b1)時，所製備之液晶配向劑具有預傾角安定性不佳之缺陷。當二胺化合物(b1)之使用量介於上述之範圍時，則可製得預傾角安定性佳之液晶顯示元件。
較佳地，本發明之二胺組份(b)可另包含其他二胺化合物(b2)。
該其他二胺化合物(b2)包括脂肪族二胺化合物、脂環族二胺化合物、芳香族二胺化合物、具有式(b2-1)至式(b2-26)的二胺化合物、或其組合。
該脂肪族二胺化合物的具體例包括但不限於1,2-二胺基乙烷、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、1,10-二胺基癸烷、4,4’-二胺基庚烷、1,3-二胺基-2,2-二甲基丙烷、1,6-二胺基-2,5-二甲基己烷、1,7-二胺基-2,5-二甲基庚烷、1,7-二胺基-4,4-二甲基庚烷、1,7-二胺基-3-甲基庚烷、1,9-二胺基-5-甲基壬烷、2,11-二胺基十二烷、1,12-二胺基十八烷、1,2-雙(3-胺基丙氧基)乙烷，或上述化合物的組合。
該脂環族二胺化合物的具體例包括但不限於4,4’-二胺基二環己基甲烷、4,4’-二胺基-3,3’-二甲基二環己基胺、1,3-二胺基環己烷、1,4-二胺基環己烷、異佛爾酮二胺、四氫二環戊二烯二胺、三環[6.2.1.02,7]-十一碳烯二甲基二胺、4,4’-亞甲基雙(環己基胺)，或上述化合物的組合。
該芳香族二胺化合物的具體例包括但不限於4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基乙烷、4,4’-二胺基二苯基碸、4,4’-二 胺基苯甲醯苯胺、4,4’-二胺基二苯基醚、3,4’-二胺基二苯基醚、1,5-二胺基萘、5-胺基-1-(4’-胺基苯基)-1,3,3-三甲基氫茚、6-胺基-1-(4’-胺基苯基)-1,3,3-三甲基氫茚、六氫-4,7-甲橋伸氫茚基二亞甲基二胺、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-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、9,9-雙(4-胺基苯基)-10-氫蒽、9,10-雙(4-胺基苯基)蒽[9,10-bis(4-aminophenyl)anthracene]、2,7-二胺基茀、9,9-雙(4-胺基苯基)茀、4,4’-亞甲基-雙(2-氯苯胺)、4,4’-(對-伸苯基異亞丙基)雙苯胺、4,4’-(間-伸苯基異亞丙基)雙苯胺、2,2’-雙[4-(4-胺基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-雙[(4-胺基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟聯苯、5-[4-(4-正戊烷基環己基)環己基]苯基-亞甲基-1,3-二胺基苯{5-[4-(4-n-pentylcyclohexyl)cyclohexyl]phenylmethylene-1,3-diaminobenzene}、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯基)環己烷{1,1-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]-4-(4-ethylphenyl)cyclohexane}，或上述化合物的組合。
該具有式(b2-1)至式(b2-26)的二胺化合物如下所示。
式(b2-1)中，B1表示-O-、、、、 B2表示具有甾(膽固醇(steroid))骨架的基、三氟甲基、氟基、碳數為2至30的烷基、或衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶或哌嗪 等含氮原子環狀結構的一價基團。
由式(b2-1)表示的化合物的具體例包括但不限於2,4-二胺基苯基甲酸乙酯(2,4-diaminophenyl ethyl formate)、3,5-二胺基苯基甲酸乙酯(3,5-diaminophenyl ethyl formate)、2,4-二胺基苯基甲酸丙酯(2,4-diaminophenyl propyl formate)、3,5-二胺基苯基甲酸丙酯(3,5-diaminophenyl propyl formate)、1-十二烷氧基-2,4-二胺基苯(1-dodecoxy-2,4-diaminobenzene)、1-十六烷氧基-2,4-二胺基苯(1-hexadecoxy-2,4-diaminobenzene)、1-十八烷氧基-2,4-二胺基苯(1-octadecoxy-2,4-diaminobenzene)、由式(b2-1-1)至式(b2-1-6)表示的化合物中的至少其中一種，或上述化合物的組合。
由式(b2-1-1)至式(b2-1-6)表示的化合物如下所示。
式(b2-2)中，B1與式(b2-1)中的B1相同，B3及B4各自獨立表示二價脂肪族環、二價芳香族環或二價雜環基團；B5表示碳數為3至18的烷基、碳數為3至18的烷氧基、碳數為1至5的氟烷基、碳數為1至5的氟烷氧基、氰基或鹵素原子。
由式(b2-2)表示的化合物的具體例包括由下列式(b2-2-1)至式(b2-2-13)表示的化合物中的至少其中一種：
式(b2-2-1)至式(b2-2-13)中，s表示3至12的整數。
式(b2-3)中，B6各自獨立表示氫原子、碳數為1至5的醯基、碳數為1至5的烷基、碳數為1至5的烷氧基或鹵素原子，且每個重複單元中的B6可為相同或不同；u表示1至3的整數。
由式(b2-3)表示的化合物的具體例包括當u為1時：對-二胺苯、間-二胺苯、鄰-二胺苯或2,5-二胺基甲苯等；當u為2時：4,4’-二胺基聯苯、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二胺基聯苯、2,2’-二氯-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二氯-4,4’-二胺基聯苯、2,2’,5,5’-四氯-4,4’-二胺基聯苯、2,2’-二氯-4,4’-二胺基-5,5’-二甲氧基聯苯或4,4’-二胺基-2,2’-雙(三氟甲基)聯苯等；或當u為3時：1,4-雙(4’-胺基苯基)苯等。
由式(b2-3)表示的化合物的具體例較佳為包括對-二胺苯、2,5-二胺基甲苯、4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二胺基聯 苯、1,4-雙(4’-胺基苯基)苯或上述化合物的組合。
式(b2-4)中，v表示2至12的整數。
式(b2-5)中，w表示1至5的整數。
由式(b2-5)表示的化合物較佳為4,4’-二胺基-二苯基硫醚。
式(b2-6)中，B7及B9各自獨立表示二價有機基團，且B7及B9可為相同或不同；B8表示衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶或哌嗪等含氮原子的環狀結構的二價基團。
式(b2-7)中，B10、B11、B12及B13各自獨立表示碳數為1至12的烴基，且B10、B11、B12及B13可為相同或不同；x1各自獨立表示1至3的整數；及x2表示1至20的整數。
式(b2-8)中，B14表示氧原子或伸環己烷基；B15表示亞甲基；B16表示伸苯基或伸環己烷基；及B17表示氫原子或庚基。
由式(b2-8)表示的化合物的具體例包括由式(b2-8-1)表示的化合物、由式(b2-8-2)表示的化合物或上述化合物的組合：
由式(b2-9)至式(b2-25)表示的化合物如下所示。
式(b2-17)至式(b2-25)中，B18較佳為表示碳數為1至10的烷基或碳數為1至10的烷氧基；B19較佳為表示氫原子、碳數為1至10的烷基或碳數為1至10的烷氧基。
式(b2-26)中，B20、B22分別獨立表示單鍵、-O-、-COO-或-OCO-；B21為碳數為1至3的伸烷基；B23為單鍵或碳數為1至3的伸烷基。d與g各自獨立表示0或1；e表示0至2的整數；f表示1至20的整數；其中d與e不同時為0。
式(b2-26)中，以「-B20-(B21-B22)g-」表示的二價基團較佳為碳數為1至3的伸烷基、*-O-、*-COO-或*-O-C2H4-O-(其中，*表示與二胺基苯基鍵結的鍵結處。)。以「-CfH2f+1」表示的基團較佳為直鏈狀。二胺基苯基中的兩個胺基，相對於其他基團的位置較佳為2,4位或3,5位。
由式(b2-26)表示的化合物的具體例可列舉由下列式(b2-26-1)至式(b2-26-4)表示的化合物：
該其他二胺組份(b2)可單獨使用或組合多種來使用。
該其他二胺組份(b2)的具體例較佳為包括但不限於1,2-二胺基乙烷、4,4’-二胺基二環己基甲烷、4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基醚、5-[4-(4-正戊烷基環己基)環己基]苯基亞甲基-1,3-二胺基苯、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯基)環己烷、2,4-二胺基苯基甲酸乙酯、1-十八烷氧基-2,4-二胺基苯、由式(b2-1-1)表示的化合物、由式(b2-1-2)表示的化合物、由式(b2-2-1)表示的化合物、由式(b2-2-11)表示的化合物、對-二胺苯、間-二胺苯、鄰-二胺苯、由式(b2-8-1)表示的化合物，或上述化合物的組合。
於本發明之具體例中，基於該二胺組份(b)之總使用量 為100莫耳，該其他二胺化合物(b2)之使用量為60至97莫耳，較佳為65至95莫耳，更佳為70至95莫耳。
該聚合物(A)可包括聚醯胺酸及聚醯亞胺中的至少一者。另外，聚合物(A)可更包括聚醯亞胺系嵌段共聚合物。以下進一步說明上述各種聚合組成物的製備方法。
製備聚醯胺酸的方法為先將混合物溶解於溶劑中，其中混合物包括四羧酸二酐組份(a)與二胺組份(b)，並於0℃至100℃的溫度下進行聚縮合反應。反應1小時至24小時後，以蒸發器對反應溶液進行減壓蒸餾，即可得到聚醯胺酸。或者，將反應溶液倒入大量的貧溶劑中，以得到析出物。接著，以減壓乾燥的方式乾燥析出物，即可得到聚醯胺酸。
基於該二胺組份(b)之使用量為100莫耳，該四羧酸二酐組份(a)之使用量為20莫耳至200莫耳；更佳地，該四羧酸二酐組份(a)之使用量為30莫耳至120莫耳。
用於聚縮合反應中的溶劑可與下述液晶配向劑中的溶劑相同或不同，且用於聚縮合反應中的溶劑並無特別的限制，只要是可溶解反應物與生成物即可。溶劑較佳為包括但不限於(1)非質子系極性溶劑，例如：N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidinone；NMP)、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯、四甲基尿素或六甲基磷酸三胺等的非質子系極性溶劑；或(2)酚系溶劑，例如：間-甲酚、二甲苯酚、酚或鹵化酚類等的酚系溶劑。基於混合物的總使用量為100重量份，用於聚縮合反應中的溶劑之使用量較佳為200重量份至2000重量份，且更佳為300重量份至1800重量份。
值得注意的是，於聚縮合反應中，溶劑可併用適量的貧溶劑，其中貧溶劑不會造成聚醯胺酸析出。貧溶劑可以使用單獨一種 或者組合多種來使用，且其包括但不限於(1)醇類，例如：甲醇、乙醇、異丙醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇或三乙二醇等的醇類；(2)酮類，例如：丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等的酮類；(3)酯類，例如：醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯或乙二醇乙基醚醋酸酯等的酯類；(4)醚類，例如：二乙基醚、乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇異丙基醚、乙二醇正丁基醚、乙二醇二甲基醚或二乙二醇二甲基醚等的醚類；(5)鹵化烴類，例如：二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯或鄰-二氯苯等的鹵化烴類；或(6)烴類，例如：四氫呋喃、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯或二甲苯等的烴類或上述溶劑的任意組合。基於二胺組份(b)之使用量為100重量份，該貧溶劑的用量較佳為0重量份至60重量份，且更佳為0重量份至50重量份。
製備聚醯亞胺的方法為將上述製備聚醯胺酸的方法所製的聚醯胺酸在脫水劑及觸媒的存在下進行加熱而得。在加熱過程中，聚醯胺酸中的醯胺酸官能基可經由脫水閉環反應轉變成醯亞胺官能基(即醯亞胺化)。
用於脫水閉環反應中的溶劑可與液晶配向劑中的溶劑(B)相同，故在此不另贅述。基聚醯胺酸之使用量為100重量份，用於脫水閉環反應中的溶劑之使用量較佳為200重量份至2000重量份，且更佳為300重量份至1800重量份。
為獲得較佳的聚醯胺酸的醯亞胺化程度，脫水閉環反應的操作溫度較佳為40℃至200℃，更佳為40℃至150℃。若脫水閉環反應的操作溫度低於40℃時，醯亞胺化的反應不完全，而降低聚醯胺酸的醯亞胺化程度。然而，若脫水閉環反應的操作溫度高於200℃時，所得的聚醯亞胺的重量平均分子量偏低。
用於脫水閉環反應中的脫水劑可選自於酸酐類化合物，其具體例如：醋酸酐、丙酸酐或三氟醋酸酐等的酸酐類化合物。基於聚醯胺酸為1莫耳，脫水劑之使用量為0.01莫耳至20莫耳。用於脫水閉環反應中的觸媒可選自於(1)吡啶類化合物，例如：吡啶、三甲基吡啶或二甲基吡啶等的吡啶類化合物；(2)三級胺類化合物，例如：三乙基胺等的三級胺類化合物。基於脫水劑之使用量為1莫耳，觸媒之使用量可為0.5莫耳至10莫耳。
於本發明之具體例中，該聚合物組成物(A)的醯亞胺化率為35%至85%，較佳為40%至85%，更佳為40%至80%。當聚合物組成物(A)的醯亞胺化率介於上述之範圍時，則可製得預傾角安定性佳之液晶顯示元件。
聚醯亞胺系嵌段共聚合物為選自聚醯胺酸嵌段共聚合物、聚醯亞胺嵌段共聚合物、聚醯胺酸-聚醯亞胺嵌段共聚合物或上述聚合物的任意組合。
製備聚醯亞胺系嵌段共聚合物的方法較佳為先將起始物溶解於溶劑中，並進行聚縮合反應，其中起始物包括至少一種聚醯胺酸及/或至少一種聚醯亞胺，且可進一步包括四羧酸二酐組份(a)與二胺組份(b)。
起始物中的四羧酸二酐組份與二胺組份可與製備聚醯胺酸的方法中所使用的四羧酸二酐組份(a)與二胺組份(b)相同，且用於聚縮合反應中的溶劑可與下述液晶配向劑中的溶劑(B)相同，在此不另贅述。
基於起始物之使用量為100重量份，用於聚縮合反應中的溶劑之使用量較佳為200重量份至2000重量份，且更佳為300重量份至1800重量份。聚縮合反應的操作溫度較佳為0℃至200℃，且更佳為0℃至100℃。
起始物較佳為包括但不限於(1)二種末端基相異且結構相異的聚醯胺酸；(2)二種末端基相異且結構相異的聚醯亞胺；(3)末端基相異且結構相異的聚醯胺酸及聚醯亞胺；(4)聚醯胺酸、四羧酸二酐組份與二胺組份，其中，四羧酸二酐組份與二胺組份之中的至少一種與形成聚醯胺酸所使用的四羧酸二酐組份與二胺組份的結構相異；(5)聚醯亞胺、四羧酸二酐組份與二胺組份，其中，四羧酸二酐組份與二胺組份中的至少一種與形成聚醯亞胺所使用的四羧酸二酐組份與二胺組份的結構相異；(6)聚醯胺酸、聚醯亞胺、四羧酸二酐組份與二胺組份，其中，四羧酸二酐組份與二胺組份中的至少一種與形成聚醯胺酸或聚醯亞胺所使用的四羧酸二酐組份與二胺組份的結構相異；(7)二種結構相異的聚醯胺酸、四羧酸二酐組份與二胺組份；(8)二種結構相異的聚醯亞胺、四羧酸二酐組份與二胺組份；(9)二種末端基為酸酐基且結構相異的聚醯胺酸以及二胺組份；(10)二種末端基為胺基且結構相異的聚醯胺酸以及四羧酸二酐組份；(11)二種末端基為酸酐基且結構相異的聚醯亞胺以及二胺組份；或者(12)二種末端基為胺基且結構相異的聚醯亞胺以及四羧酸二酐組份。
在不影響本發明的功效的範圍內，聚醯胺酸、聚醯亞胺以及聚醯亞胺系嵌段共聚合物較佳為先進行分子量調節後的末端修飾型聚合物。藉由使用末端修飾型的聚合物，可改善液晶配向劑的塗佈性能。製備末端修飾型聚合物的方式可藉由在聚醯胺酸進行聚縮合反應的同時，加入單官能性化合物來製得。
單官能性化合物的具體例包括但不限於(1)一元酸酐，例如：馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、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或正十六烷基琥珀酸酐等一元酸酐；(2)單胺化合物，例如：苯胺、環己胺、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、正十八烷胺或正二十烷胺等單胺化合物；或(3)單異氰酸酯化合物，例如：異氰酸苯酯或異氰酸萘基酯等單異氰酸酯化合物。
本發明的聚合物(A)根據凝膠滲透色層分析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)所測得經聚苯乙烯換算的重量平均分子量為2000至200000，較佳為3000至100000，更佳為4000至50000。
本發明的液晶配向劑中所使用的溶劑並無特別的限制，只要是可溶解聚合物(A)與其他任意成份且並不與其產生反應即可，較佳為同前述合成聚醯胺酸中所使用的溶劑，同時，亦可併用合成該聚醯胺酸時所使用的貧溶劑。
該溶劑(B)的具體例包括但不限於N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯、γ-丁內醯胺、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單甲基醚、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、乙二醇異丙基醚、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、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單甲基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯或N,N-二甲基甲醯胺或N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)等。該溶劑(B)可以單獨使用或者組合多種來使用。
基於聚合物(A)之使用量為100重量份，該溶劑(B)之使用量為800至2500重量份，較佳為1000至2200重量份，且更佳為1000至2000重量份。
在不影響本發明的功效的範圍內，液晶配向劑還可選擇性地添加添加劑(C)，其中添加劑(C)包括環氧化合物、具有官能性基 團的矽烷化合物，或其組合。添加劑(C)的作用是用來提高該液晶配向膜與基板表面的附著性。
該環氧化合物包括但不限於乙二醇二環氧丙基醚、聚乙二醇二環氧丙基醚、丙二醇二環氧丙基醚、三丙二醇二環氧丙基醚、聚丙二醇二環氧丙基醚、新戊二醇二環氧丙基醚、1,6-己二醇二環氧丙基醚、丙三醇二環氧丙基醚、2,2-二溴新戊二醇二環氧丙基醚、1,3,5,6-四環氧丙基-2,4-己二醇、N,N,N’,N’-四環氧丙基-間-二甲苯二胺、1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)環己烷、N,N,N’,N’-四環氧丙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、3-(N,N-二環氧丙基)胺基丙基三甲氧基矽烷，或上述化合物的組合。
該環氧基化合物可單獨使用或組合多種來使用。
基於該聚合物(A)之使用量為100重量份，環氧化合物之使用量可為0至40重量份，且較佳為0.1重量份至30重量份。
具有官能性基團的矽烷化合物的具體例包括但不限於3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、2-胺基丙基三甲氧基矽烷、2-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷(3-ureidopropyltrimethoxy silane)、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-三乙氧基矽烷基丙基三伸乙三胺、N-三甲氧基矽烷基丙基三伸乙三胺、10-三甲氧基矽烷基-1,4,7-三吖癸烷、10-三乙氧基矽烷基-1,4,7-三吖癸烷、9-三甲氧基矽烷基-3,6-二吖壬基醋酸酯、9-三乙氧基矽烷基-3,6-二吖壬基醋酸酯、N-芐基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-芐基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-雙(氧化乙烯)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-雙(氧化乙烯)-3- 胺基丙基三乙氧基矽烷，或上述化合物的組合。
具有官能性基團的矽烷化合物可以單獨使用或組合多種來使用。
基於聚合物(A)之使用量為100重量份，具有官能性基團的矽烷化合物之使用量可為0至10重量份，且較佳為0.5重量份至10重量份。
基於該聚合物(A)之使用量為100重量份，該添加劑(C)之使用量較佳為0.5重量份至50重量份，且更佳為1重量份至45重量份。
<液晶配向劑的製造方法>
液晶配向劑的製造方法並無特別的限制，可採用一般的混合方法來製備。舉例而言，先將四羧酸二酐組份(a)及二胺組份(b)混合均勻，以反應形成一聚合物(A)。接著，將聚合物(A)於溫度為0℃至200℃的條件下加入溶劑(B)，並可選擇性地添加添加劑(C)，以攪拌裝置持續攪拌至溶解即可。較佳地，於20℃至60℃的溫度下，將溶劑(B)添加至聚合組成物中。
較佳地，於25℃時，本發明之液晶配向劑的黏度通常為15cps至35cps，較佳為17cps至33cps，更佳為20cps至30cps。
<液晶配向膜的製造方法>
本發明的液晶配向膜可由上述的液晶配向劑所形成。
具體而言，液晶配向膜的製備方式例如可以是：將液晶配向劑利用輥塗佈法、旋轉塗佈法、印刷法或噴墨法(ink-jet)等方法，塗佈在基板的表面上，形成預塗層。接著，對預塗層進行預烤處理(pre-bake treatment)、後烤處理(post-bake treatment)及配向處理(alignment treatment)後而製得形成了液晶配向膜的基板。
預烤處理的目的在於使預塗層中的有機溶劑揮發。預烤 處理的操作溫度較佳為30℃至120℃，且更佳為40℃至110℃，尤佳為50℃至100℃。
配向處理並無特別的限制，可將尼龍、人造絲或棉類等纖維所做成的布料纏繞在滾筒上，並以一定方向摩擦進行配向。
後烤處理步驟的目的在於使預塗層中的聚合物再進一步進行脫水閉環(醯亞胺化)反應。後烤處理的操作溫度較佳為150℃至300℃，更佳為180℃至280℃，尤佳為200℃至250℃。
<液晶顯示元件及其製造方法>
本發明的液晶顯示元件包括由本發明的液晶配向劑所形成的液晶配向膜。液晶顯示元件的製作方式為本技術領域者所周知。因此，以下僅簡單地進行陳述。
圖1是根據本發明一實施例的液晶顯示元件的側視圖。液晶顯示元件100包括第一單元110、第二單元120及液晶單元130，其中第二單元120與第一單元110分離配置，且液晶單元130設置在第一單元110與第二單元120之間。
第一單元110包括第一基板112、第一導電膜114及第一液晶配向膜116，其中第一導電膜114形成在第一基板112的表面。另外，第一導電膜114位於第一基板112與第一液晶配向膜116之間，並且第一液晶配向膜116位於液晶單元130的一側。
第二單元120包括第二基板122、第二導電膜124及第二液晶配向膜126，其中第二導電膜124形成在第二基板122的表面。另外，第二導電膜124位於第二基板122與第二液晶配向膜126之間，並且第二液晶配向膜126位於液晶單元130的另一側。換言之，液晶單元130是位於第一液晶配向膜116與第二液晶配向膜126之間。
第一基板112與第二基板122是選自於透明材料等，其中，透明材料包括但不限於用於液晶顯示裝置的無鹼玻璃、鈉鈣玻 璃、硬質玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚丁烯對苯二甲酸酯、聚醚碸或聚碳酸酯等。
第一導電膜114與第二導電膜124的材質是擇自於氧化錫(SnO2)、氧化銦-氧化錫(In2O3-SnO2)等。
第一液晶配向膜116及第二液晶配向膜126各自為上述的液晶配向膜，其作用在於使液晶單元130形成預傾角。此外，當施予第一導電膜114與第二導電膜124電壓時，第一導電膜114與第二導電膜124之間可產生電場。此電場可驅動液晶單元130，進而使液晶單元130中的液晶分子的排列發生改變。
液晶單元130所使用的液晶可單獨使用或混合使用，液晶包括但不限於二胺基苯類液晶、噠嗪(pyridazine)類液晶、希夫氏鹼(shiff Base)類液晶、氧化偶氮基(azoxy)類液晶、聯苯(biphenyl)類液晶、苯基環己烷(phenylcyclohexane)類液晶、酯(ester)類液晶、三聯苯(terphenyl)、聯苯環己烷(biphenylcyclohexane)類液晶、嘧啶(pyrimidine)類液晶、二氧六環(dioxane)類液晶、雙環辛烷(bicyclooctane)類液晶或立方烷(cubane)類液晶等，且可視需求再添加例如是氯化膽固醇(cholesteryl chloride)、膽固醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、膽固醇碳酸酯(cholesteryl carbonate)等的膽固醇型液晶、或是以商品名「C-15」、「CB-15」(默克公司製造)的對掌(chiral)劑等，或者是對癸氧基苯亞甲基-對胺基-2-甲基丁基肉桂酸酯等強介電性(ferroelectric)類液晶。
茲以下列實例予以詳細說明本發明，唯並不意謂本發明僅侷限於此等實例所揭示之內容。
[聚合物(A)之製備] <合成例A-1-1>
在容積500毫升的四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣。然後，在四頸錐瓶中，加入0.0005莫耳的表1所示之b1-1、0.037莫耳的對-二胺苯(簡稱為b2-1)、0.0125莫耳的表1所示之b2-6及80克的N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，簡稱為NMP)，並於室溫下攪拌至溶解。接著，加入0.05莫耳的2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐(簡稱為a-1)以及20克的NMP，並於室溫下反應2小時。待反應結束後，將反應溶液倒入1500毫升水中，以使聚合物析出。然後，過濾所得的聚合物，並重複以甲醇清洗及過濾三次，置入真空烘箱中，以溫度60℃進行乾燥後，即可得聚合物(A-1-1)。
<合成例A-1-2至A-1-5>
合成例A-1-2至A-1-5是以與合成例A-1-1相同之步驟來製備該聚合物，不同之地方在於：改變四羧酸二酐化合物或二胺化合物之種類及其使用量，如表1所示。
<合成例A-2-1>
在容積500毫升的四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣。然後，在四頸錐瓶中，加入0.0015莫耳的表1所示之b1-1、0.036莫耳的對-二胺苯(簡稱為b2-1)、0.0125莫耳的表1所示之b2-6及80克的N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，簡稱為NMP)，並於室溫下攪拌至溶解。接著，加入0.05莫耳的2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐(簡稱為a-1)以及20克的NMP。於室溫下反應6小時後，加入97克的NMP、2.55克的醋酸酐及19.75克的吡啶，升溫至60℃，且持續攪拌2小時，以進行醯亞胺化反應。待反應結束後，將反應溶液倒入1500毫升水中，以使聚合物析出。然後，過濾所得的聚合物，並重複以甲醇清洗及過濾三次，置入真空烘箱中，以溫度60℃進行乾燥後，即可得聚合物(A-2-1)。
<合成例A-2-2至A-2-12及比較合成例A-4-1至A-4-5>
合成例A-2-2至A-2-12及比較合成例A-4-1至A-4-5是以與合成例A-2-1相同之步驟來製備該聚合物，不同之地方在於：改變四羧酸二酐組份、二胺組份、脫水劑或觸媒之種類及其使用量，如表1所示；以及改變脫水劑與脫水閉環反應的觸媒之種類及其使用量。
<合成例A-3-1>
在容積500毫升的四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣。然後，在四頸錐瓶中，加入0.0325莫耳的對-二胺苯(簡稱為b2-1)、以及40克的N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，簡稱為NMP)，並於室溫下攪拌至溶解。接著，加入0.025莫耳的苯均四羧酸二酐(簡稱為a-3)以及10克的NMP。於室溫下反應6小時後，加入50克的NMP、1.3克的醋酸酐及10克的吡啶，升溫至60℃，且持續攪拌2小時，以進行醯亞胺化反應。待反應結束後，將反應溶液倒入1500毫升水中，以使聚合物析出。然後，過濾所得的聚合物，並重複以甲醇清洗及過濾三次，置入真空烘箱中，以溫度60℃進行乾燥後，即可得聚合物(A-3-1-1)。
在容積500毫升的四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣。然後，在四頸錐瓶中，加入上述合成之聚合物(A-3-1-1)、加入0.0075莫耳的表1所示之b1-4、加入0.01莫耳的表1所示之b2-6、以及100克的NMP，並於室溫下攪拌至溶解。接著，加入0.025莫耳的2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐(簡稱為a-1)、以及10克的NMP，並於室溫下反應2小時。待反應結束後，將反應溶液倒入1500毫升水中，以使聚合物析出。然後，過濾所得的聚合物，並重複以甲醇清洗及過濾三次，置入真空烘箱中，以溫度60℃進行乾燥後，即可得聚合物(A-3-1)。
表1及表2中：
a1-1 2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐
a1-2 1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
a1-3 苯均四羧酸二酐
b1-1
b1-2
b1-3
b1-4
b1-5
b1-6
b1-7
b1-8
b2-1 對-二胺苯
b2-2 4,4'-二胺基二苯基甲烷
b2-3 4,4'-二胺基二苯基醚
b2-4
b2-5
b2-6
b2-7
b2-8
[液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件之製備] <實施例1>
秤取100重量份的聚合物(A-1-1)及800重量份的N-甲基-2-吡咯烷酮(簡稱為B-1)，並且在室溫下攪拌混合而形成實施例1的液晶配向劑。
將該液晶配向劑進行各檢測項目評價，所得結果如表3所示。
<實施例2至18及比較例1至5>
實施例2至18及比較例1至5是以與實施例1相同之步驟來製備該液晶配向劑，不同之地方在於：改變聚合物組成物、溶劑及添加劑之種類及其使用量，如表3及4所示。將該等液晶配向劑進行各檢測項目評價，所得結果如表3及4所示。
表3及表4：
B-1 N-甲基-2-吡咯烷酮
B-2 乙二醇正丁基醚
B-3 N,N-二甲基乙醯胺
C-1 N,N,N’,N’-四環氧丙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷
C-2 3-胺基丙基三乙氧基矽烷
[檢測項目] <醯亞胺化率>
醯亞胺化率係指透過聚醯亞胺聚合物中之醯胺酸官能基之數目和醯亞胺環之數目的合計量為基準，來計算醯亞胺環之數目所佔的比例，並以百分率表示。
醯亞胺化率之檢測方法係對上述之合成例A-1-1至A-2-10及比較合成例A-3-1至A-3-7的聚合物(A)進行減壓乾燥後，將前述之聚合物(A)溶解於適當的氘化溶劑(deuteration solvent；例如氘化二甲基亞碸)中，並以四甲基矽烷作為基準物質，於室溫(例如25℃)下測定1H-NMR(氫原子核磁共振)之結果，經下式計算聚合物(A)之醯亞胺化率(%)：
於式中，△1代表NH基質子在10ppm附近的化學位移(chemical shift)所產生之峰值(peak)面積，△2代表其他質子之峰值面積，且α代表聚合物組成物(A)中該等聚合物的聚醯胺酸前趨物中NH基的1個質子相對於其他質子個數比例。
<預傾角安定性>
將調製好的液晶配向劑塗佈於含ITO膜的玻璃基板之透明電極面上(液晶配向膜印刷機為日本寫真印刷有限公司製)、於80℃之加熱板上加熱1分鐘(預烤)除去溶劑後、再於150℃之加熱板上加熱10分鐘(後烤)，可得到平均膜厚600Å之塗膜。將該塗膜置於具有人造纖維布纏繞之摩擦機以轉速400rpm、橫動速度3cm/秒、纖維長度0.1mm進行摩擦處理。之後，於超純水中進行超音波洗淨1分 鐘，接著置於100℃的烘箱中乾燥10分鐘，即得到具有液晶配向膜之基板。重複前述步驟即得到1對(2枚)具有液晶配向膜之基板。
接著，於該具有液晶配向膜之基板外緣以填充有直徑5.5μm之氧化鋁球之環氧樹脂黏合劑塗佈後，將該液晶配向膜表面相對疊合，待黏合劑硬化。然後，從1對基板間之液晶注入口以向列型液晶(nematic liquid crystal)(默克公司製、MLC-6608)填充後，以丙烯酸類光硬化接著劑密封該液晶注入口，即可得到液晶顯示元件。
將上述製得之液晶單元使用預傾角測量儀(Optipro，Shintech製)測量初期預傾角，將經初期預傾角測定後之液晶顯示元件以照射量10,000J/m2於60℃之螢光燈照射及施予20Vp-p之交流電壓20小時，藉由預傾角前後變化量來進行評價，其評價標準如下：◎：預傾角變化量≦1°；○：1°<預傾角變化量≦2°；×：預傾角變化量>2°。
上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，而非限制本發明。習於此技術之人士對上述實施例所做之修改及變化仍不違背本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。
100‧‧‧液晶顯示元件
110‧‧‧第一單元
112‧‧‧第一基板
114‧‧‧第一導電膜
116‧‧‧第一液晶配向膜
120‧‧‧第二單元
122‧‧‧第二基板
124‧‧‧第二導電膜
126‧‧‧第二液晶配向膜
130‧‧‧液晶單元

Claims (12)

  1. 一種液晶配向劑，包含：聚合物(A)；及溶劑(B)；其中，該聚合物(A)選自由聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物及上述聚合物的任意組合所組成之群；且該聚合物(A)包含式(Ia)所示之單元： 式(Ia)中，Y為單鍵、-COO-、-CONRd-或-NRd-；Rd為氫原子、或C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ra為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ht為含氮之雜環；Rb為C1至C10之直鏈或支鏈氧烷基、腈基或羰基；Rc為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；或Rb與Rc彼此可結合形成單環；a1為0至2之整數；及為鍵結處。
  2. 根據請求項1之液晶配向劑，其中，該聚合物(A)包含式(Ia-1)、式(Ia-1)或式(Ia-3)所示之單元： Y為單鍵、-COO-、-CONRd-或-NRd-；Rd為氫原子、或C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ra為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ht為含氮之雜環；Rb為C1至C10之直鏈或支鏈氧烷基、腈基或羰基；Rc為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；或Rb與Rc彼此可結合形成單環；a1為0至2之整數；及為鍵結處。
  3. 根據請求項1之液晶配向劑，其中，該聚合物(A)的醯亞胺化率為35%至85%。
  4. 一種液晶配向膜，其係由根據請求項1至3任一項之液晶配向劑所形成。
  5. 一種液晶顯示元件，其包含根據請求項4之液晶配向膜。
  6. 一種液晶配向劑的製造方法，其包含混合聚合物(A)及溶劑(B)；其中該聚合物(A)選自由聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物及上述聚合物的任意組合所組成之群；且該聚合物(A)由包括四羧酸二酐組份(a)及二胺組份(b)之混合物反應所製得；其中，該二胺組份(b)包括至少一種式(Ib)所示之二胺化合物 (b1)： 式(Ib)中，Y為單鍵、-COO-、-CONRd-或-NRd-；Rd為氫原子、或C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ra為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ht為含氮之雜環；Rb為C1至C10之直鏈或支鏈氧烷基、腈基或羰基；Rc為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；或Rb與Rc彼此可結合形成單環；a1為0至2之整數；及為鍵結處。
  7. 根據請求項6之液晶配向劑的製造方法，其中，該二胺組份(b)包含式(Ib-1)、式(Ib-2)或式(Ib-3)所示之二胺化合物(b1)： 其中，Y為單鍵、-COO-、-CONRd-或-NRd-；Rd為氫原子、或C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ra為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；Ht為含氮之雜環；Rb為C1至C10之直鏈或支鏈氧烷基、腈基或羰基；Rc為C1至C10之直鏈或支鏈烷基；或Rb與Rc彼此可結合形成單環；a1為0至2之整數；及為鍵結處。
  8. 根據請求項6之液晶配向劑的製造方法，其中，基於該二胺組份(b)之總使用量為100莫耳，該由式(Ib)所示之二胺化合物(b1)之使用量為3至40莫耳。
  9. 根據請求項6之液晶配向劑的製造方法，其中，基於該聚合物之使用量(A)為100重量份，該溶劑(B)之使用量為800至2500重量份。
  10. 根據請求項6之液晶配向劑的製造方法，其中，該聚合物(A)的醯亞胺化率為35%至85%。
  11. 一種液晶配向膜的製造方法，係包含由一液晶配向劑形成該液晶配向膜，其中該液晶配向劑係由根據請求項6至10任一項之液晶配向劑的製造方法所形成。
  12. 一種液晶顯示元件的製造方法，係包含由一液晶配向劑形成一液晶配向膜，其中該液晶配向劑係由根據請求項6至10任一項之液晶配向劑的製造方法所形成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002162630A (ja) * 2000-11-29 2002-06-07 Chisso Corp ジアミン化合物およびこれを用いた高分子材料、該高分子材料を用いた液晶配向膜、および該配向膜を具備した液晶表示素子
KR20070035683A (ko) * 2005-09-28 2007-04-02 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101737122B1 (ko) * 2008-01-25 2017-05-17 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 디아민 화합물, 액정 배향 처리제, 및 그것을 사용한 액정 표시 소자
WO2009133803A1 (ja) * 2008-04-28 2009-11-05 Jsr株式会社 液晶配向剤および液晶配向膜の形成方法
KR102073458B1 (ko) * 2009-07-21 2020-02-04 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 디아민 화합물, 폴리아미드산, 폴리이미드 및 액정 배향 처리제
CN102754020B (zh) * 2009-12-14 2016-03-02 日产化学工业株式会社 液晶取向处理剂及使用该处理剂的液晶显示元件
TWI520985B (zh) * 2012-07-18 2016-02-11 奇美實業股份有限公司 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
JP6233309B2 (ja) * 2012-08-29 2017-11-22 日産化学工業株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子
JP6497520B2 (ja) * 2013-05-23 2019-04-10 日産化学株式会社 液晶配向処理剤、液晶配向膜および液晶表示素子
JP6361168B2 (ja) * 2013-06-17 2018-07-25 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜、液晶表示素子、液晶表示素子の製造方法、重合体及び化合物
TWI527844B (zh) * 2014-06-06 2016-04-01 奇美實業股份有限公司 液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件
CN105315463B (zh) * 2014-07-15 2019-11-26 捷恩智株式会社 聚合物、液晶取向剂、液晶取向膜、及液晶显示元件
TWI534203B (zh) * 2014-07-24 2016-05-21 奇美實業股份有限公司 液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件
JP2016139121A (ja) * 2015-01-22 2016-08-04 Jsr株式会社 液晶配向膜の製造方法及び液晶素子の製造方法
CN107779206A (zh) * 2016-08-24 2018-03-09 奇美实业股份有限公司 液晶配向剂及其制造方法

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