TWI392935B

TWI392935B - Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element

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Publication number: TWI392935B
Application number: TW098133633A
Authority: TW
Original assignee: Chi Mei Corp
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2009-10-02
Publication date: 2013-04-11
Also published as: TW201113607A; US20110082237A1; US8435609B2

Description

液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件

本發明係有關一種液晶配向劑及其所形成液晶配向膜，以及具有該液晶配向膜之液晶顯示元件。特別是提供一種無殘影、電壓保持率佳之液晶配向劑，及其所形成液晶配向膜，以及具有該液晶配向膜之液晶顯示元件。

一般液晶顯示元件，係於具有透明導電膜之基板表面上，使用聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物等聚合物作為液晶配向劑，並將該液晶配向劑經塗佈、加熱及配向處理後，形成一液晶配向膜，用以作為液晶顯示元件用基板，最後將兩片設置有配向膜面之基板相向，於兩者間隙內形成液晶層而得。

一般液晶顯示元件係以使用向列型(Nematic)液晶之顯示元件為主流，此向列型液晶顯示元件中，被實際運用的類型之具體例如：(1)一側基板之液晶配向方向與另一側基板之液晶配向方向為90度角度之扭轉向列(TN,Twisted Nematic)型液晶顯示元件；(2)一側基板之液晶配向方向與另一側基板之液晶配向方向為180度以上角度之超扭轉向列(STN,Super Twisted Nematic)型液晶顯示元件；(3)使用薄膜式電晶體(TFT,Thin Film Transistor)型液晶顯示元件。

然而，習知之液晶配向膜耐磨耗性(rubbing)不佳，進而造成預傾角(pretilt)角度之安定性差，因此為提昇配向膜之耐磨耗性，可於配向劑中添加含環氧基之化合物，如日本特開平07-234410號公開特許公報揭示，以一分子內具有2個以上環氧基之化合物作為液晶配向劑用添加劑。然而此等含環氧基之化合物於後烤後之配向膜中，容易殘留未反應之含環氧基之化合物，造成殘影問題。

本發明之目的在於提供一種無殘影、電壓保持率佳之液晶配向劑，及其所形成液晶配向膜，以及具有該液晶配向膜之液晶顯示元件。

該液晶配向劑包含：四羧酸二酐化合物及二胺化合物反應而得之聚合物(A)、含環氧基之化合物(B)，以及有機溶劑(C)；其中，將該液晶配向劑塗佈於玻璃基板上，以220℃加熱15分鐘，使該液晶配向劑形成一硬化膜，將該硬化膜以丙酮於60℃下萃取72小時得到萃取液；令該萃取液之環氧價為O，且基於液晶配向劑固形份100重量份，令該含環氧基之化合物(B)所佔之重量份為W，該O與W符合下列關係式：

[O÷W×10³ ]≦0.55

以下逐一對本發明各組成做詳細的說明：

本發明之液晶配向劑中，由四羧酸二酐化合物及二胺化合物反應而得之聚合物(A)包含聚醯胺酸聚合物(A-1)及/或聚醯亞胺聚合物(A-2)及/或聚醯亞胺系嵌段共聚合物(A-3)；其中，該聚醯亞胺系嵌段共聚合物(A-3)包含聚醯胺酸嵌段共聚合物(A-3-1)及/或聚醯亞胺嵌段共聚合物(A-3-2)及/或聚醯胺酸-聚醯亞胺嵌段共聚合物(A-3-3)。

[四羧酸二酐化合物]

本發明所使用之四羧酸二酐化合物如脂肪族四羧酸二酐、脂環族四羧酸二酐以及芳香族之四羧酸二酐等。

脂肪族四羧酸二酐之具體例如乙烷四羧酸二酐、丁烷四羧酸二酐等。

脂環族四羧酸二酐之具體例如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-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、2,3,4,5-四氫呋喃四羧酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫萘-1-琥珀酸二酐、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-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、二環[2‧2‧2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐及下列構造式(Ⅰ-1)和(Ⅰ-2)所示之化合物：

(上式中，R¹ 以及R³ 為含有芳香環的2價有機基，R² 以及R⁴ 為氫原子或烷基，以複數存在的R² 以及R⁴ 分別可為相同或相異。)

芳香族四羧酸二酐之具體例如苯均四酸二酐、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、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、p-伸苯基-雙(三苯基苯二酸)二酐、m-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)及下列構造式(1)～(4)所示的芳香族四羧酸二酐類等化合物。這些四羧酸二酐化合物四羧酸二酐可以單獨一種使用或者混合複數種使用。

上述之四羧酸二酐化合物中，以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、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫萘-1-琥珀酸二酐、前述構造式(Ⅰ-1)所示之化合物中如下列構造式(5)～(7)所示之化合物、前述構造式(Ⅰ-2)所示之化合物中如下列構造式(8)所示的化合物、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’-聯苯碸四羧酸二酐為較佳。

[二胺化合物]

本發明所使用之二胺化合物如脂肪族或脂環族二胺化合物、芳香族之二胺化合物、或其他之二胺化合物等。

脂肪族或脂環族二胺化合物之具體例如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、4,4-二胺基七亞甲基二胺、1,4-二胺基環己烷、異佛爾酮二胺、四氫二環戊二烯二胺、六氫-4,7-甲橋伸氫茚基二亞甲基二胺、三環[6‧2‧1‧0^2，7 ]-十一碳烯二甲基二胺、4,4’-亞甲基雙(環己基胺)。

芳香族之二胺化合物之具體例如對-苯二胺、間-苯二胺、鄰-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’-二胺基二苯基碸、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、4,4’-二胺基苯甲醯苯胺、4,4’-二胺基二苯基醚、1,5-二胺基萘、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、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、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-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、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)、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、3,3’-二甲氧基-4,4’-二胺基聯苯、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’-二胺基-2,2’-雙(三氟甲基)聯苯、4,4’-雙[(4-胺基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟聯苯。

其他之二胺化合物之具體例如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-2,4-二羥基嘧啶、2,4-二胺基-6-二甲基胺基-1,3,5-三嗪、1,4-雙(3-胺基丙基)哌嗪、2,4-二胺基-6-異丙氧基-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-苯基嗪唑、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、雙(4-胺基苯基)苯基胺以及下列構造式(Ⅱ-1)及(Ⅱ-2)所示的化合物，即分子內含有兩個一級胺基以及該一級胺基以外之氮原子的二胺類等。

(上式中，R⁵ 為選自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶及哌嗪之含氮原子環狀結構的一價有機基，X為二價的有機基。)

(上式中，R⁶ 為選自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶及哌嗪之含氮原子環狀結構的二價有機基，X為二價的有機基，以複數存在的X，可為相同或相異。)

以及下列構造式(Ⅱ-3)～(Ⅱ-5)所示的化合物，

(上式中，R⁷ 為選自-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-以及-CO-之二價有機基，R⁸ 為選自含有甾類(類固醇)骨架、三氟甲基以及氟基之一價有機基或碳原子數為6～30的烷基。)

(上式中，R⁹ 為選自-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-以及-CO-之二價有機基，X₁ 及X₂ 為選自脂肪族環、芳香族環以及雜環，R¹⁰ 為選自碳原子數為3～18的烷基、碳原子數為3～18的烷氧基、碳原子數為1～5的氟烷基、碳原子數為1～5的氟烷氧基、氰基以及鹵素原子。)

(上式中，R¹¹ 為碳原子數為1～12的烴基，以複數存在的R¹¹ 可為相同或相異，p為1～3的整數，q為1～20的整數。)

以及下列構造式(9)～(13)所示的化合物等，這些二胺類化合物可單獨一種使用或混合複數種使用。

(上式中，t為2～12的整數，u為1～5的整數。)

上述之二胺基化合物中，以對-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、2,7-二胺基茀、4,4’-二胺基二苯基醚、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、9,9-雙(4-胺基苯基)茀、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、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、1,4-二胺基環己烷、4,4’-亞甲基雙(環己基胺)、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、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、上述構造式(9)～(13)所示之化合物、上述構造式(Ⅱ-1)所示之化合物中如下列構造式(14)所示之化合物、上述構造式(Ⅱ-2)所示之化合物中如下列構造式(15)所示之化合物、上述構造式(Ⅱ-3)所示之化合物中如下列構造式(16)～(24)所示之化合物、上述構造式(Ⅱ-4)所示之化合物中如下列構造式(25)～(27)所示之化合物,以及如下列構造式(28)～(39)所示之液晶性二胺基化合物為較佳。

(上式中，v為3～12的整數。)

[聚醯胺酸聚合物A-1之合成]

本發明之聚合物中，聚醯胺酸聚合物(A-1)係由四羧酸二酐化合物與二胺基化合物經聚縮合反應而得。其中，四羧酸二酐化合物與二胺基化合物之使用比例，相對於二胺基化合物之胺基1當量而言，四羧酸二酐化合物之酸酐基一般為0.2～2當量，較佳為0.3～1.2當量。

聚醯胺酸聚合物(A-1)之聚縮合反應中，四羧酸二酐化合物與二胺基化合物於有機溶劑中之反應溫度，一般為-20～150℃，較佳為0～100℃。其中，有機溶劑若可溶解反應物與生成物即無特定之限定。有機溶劑的具體例如：N-甲基-2-吡咯烷酮、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、六甲基磷酸三胺等的非質子系極性溶劑，及間-甲酚、二甲苯酚、酚、鹵化酚類等的酚系溶劑。

上述有機溶劑中，在生成之聚合物不析出之範圍，可併用適量的貧溶劑如：醇類、酮類、酯類、醚類、鹵化烴類、烴類等。貧溶劑的具體例如：甲醇、乙醇、異丙醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、三乙二醇、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、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、乙二醇異丙基醚、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、四氫呋喃、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯、鄰-二氯苯、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯等。

上述所得之聚醯胺酸聚合物(A-1)反應溶液倒入大量之貧溶劑中，所得之析出物，經由減壓乾燥該析出物或者是以蒸發器將反應溶液減壓蒸餾，可得聚醯胺酸聚合物(A-1)。此外，將該聚醯胺酸聚合物(A-1)再次溶解於有機溶劑中，然後用貧溶劑使其析出，或者是以蒸發器減壓蒸餾，經由重複進行一次或數次上述之製程，可得精製之聚醯胺酸聚合物(A-1)。

[聚醯亞胺聚合物A-2之合成]

本發明之聚醯亞胺聚合物(A-2)係將聚醯胺酸聚合物(A-1)進一步脫水閉環(醯亞胺化)處理而得。

聚醯胺酸聚合物(A-1)之醯亞胺化處理方法例如：聚醯胺酸聚合物(A-1)溶解於有機溶劑中，在脫水劑及醯亞胺化觸媒的存在下，加熱進行脫水閉環反應。醯亞胺化處理之加熱溫度一般為40～200℃、較佳為80～150℃。

醯亞胺化處理的反應溫度若低於40℃時，脫水閉環反應無法充分地進行；反應溫度若超過200℃時，所得聚醯亞胺聚合物(A-2)之分子量降低。

另一方面，在上述聚醯胺酸聚合物(A-1)溶液中，所使用脫水劑之具體例如：醋酸酐、丙酸酐、三氟醋酸酐等酸酐類化合物，基於聚醯胺酸聚合物(A-1)1莫耳，脫水劑之使用量以0.01～20莫耳為佳。而所使用之醯亞胺化觸媒之具體例如：吡啶、三甲基吡啶、二甲基吡啶、三乙基胺等三級胺，基於脫水劑1莫耳，醯亞胺化觸媒之使用量以0.5～10莫耳為佳。醯亞胺化處理所使用溶劑之具體例與前述聚醯胺酸聚合物(A-1)之聚縮合反應中所使用之溶劑相同，在此不再贅述。此外，對於如此所得之反應溶液，藉由與聚醯胺酸聚合物之精製方法中相同的操作方式，可精製聚醯亞胺聚合物(A-2)。

[聚醯亞胺系嵌段共聚合物(A-3)之合成]

本發明之液晶配向劑組成物中，聚醯亞胺系嵌段共聚合物(A-3)包含聚醯胺酸嵌段共聚合物(A-3-1)及/或聚醯亞胺嵌段共聚合物(A-3-2)及/或聚醯胺酸-聚醯亞胺嵌段共聚合物(A-3-3)。於聚醯亞胺系嵌段共聚合物(A-3)之合成反應中，將選自前述之聚醯胺酸聚合物(A-1)、聚醯亞胺聚合物(A-2)、四羧酸二酐化合物、二胺基化合物於有機溶劑中進一步聚縮合反應而得。例如：2種末端基相異且構造相異之聚醯胺酸聚合物(A-1)；2種末端基相異且構造相異之聚醯亞胺聚合物(A-2)；末端基相異且構造相異之聚醯胺酸聚合物(A-1)及聚醯亞胺聚合物(A-2)；聚醯胺酸聚合物(A-1)及四羧酸二酐化合物及二胺基化合物，其中四羧酸二酐化合物及二胺基化合物至少一種與聚醯胺酸聚合物(A-1)縮合反應時所使用之四羧酸二酐化合物及二胺基化合物構造相異；聚醯亞胺聚合物(A-2)及四羧酸二酐化合物及二胺基化合物，其中四羧酸二酐化合物及二胺基化合物至少一種與聚醯亞胺聚合物(A-2)縮合反應時所使用之四羧酸二酐化合物及二胺基化合物構造相異；聚醯胺酸聚合物(A-1)及聚醯亞胺聚合物(A-2)及四羧酸二酐化合物及二胺基化合物，其中四羧酸二酐化合物及二胺基化合物至少一種與聚醯胺酸聚合物(A-1)及聚醯亞胺聚合物(A-2)縮合反應時所使用之四羧酸二酐化合物及二胺基化合物構造相異；2種構造相異之聚醯胺酸聚合物(A-1)及四羧酸二酐化合物及二胺基化合物；2種構造相異之聚醯亞胺聚合物(A-2)及四羧酸二酐化合物及二胺基化合物；2種末端基為酸酐基且構造相異之聚醯胺酸聚合物(A-1)及二胺基化合物；2種末端基為胺基且構造相異之聚醯胺酸聚合物(A-1)及四羧酸二酐化合物；2種末端基為酸酐基且構造相異之聚醯亞胺聚合物(A-2)及二胺基化合物；2種末端基為胺基且構造相異之聚醯亞胺聚合物(A-2)及四羧酸二酐化合物等。

聚醯亞胺系嵌段共聚合物(A-3)之聚縮合反應中，反應溫度一般為0～200℃，較佳為0～100℃。所使用溶劑之具體例與前述聚醯胺酸聚合物(A-1)之聚縮合反應中所使用之溶劑相同，在此不再贅述。

此外，所得之聚醯亞胺系嵌段共聚合物(A-3)反應溶液可以如同前述聚醯胺酸聚合物(A-1)精製方法之操作，進一步處理可得精製之聚醯亞胺系嵌段共聚合物(A-3)。

[末端修飾型聚合物]

本發明中所用之聚醯胺酸聚合物及聚醯亞胺聚合物，也可以是進行了分子量調節後之末端修飾型聚合物。藉由使用末端修飾型聚合物，可以在不減損本發明效果的前提下，改善液晶配向劑的塗佈特性等性質。此類末端修飾型聚合物之製造方式，可藉由在聚醯胺酸聚合物的合成反應時，於反應體系中加入例如一元酸酐、單胺化合物、單異氰酸酯化合物等之單官能性化合物而合成。其中，一元酸酐之具體例如：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、正十六烷基琥珀酸酐等。單胺化合物之具體例如苯胺、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、正二十烷胺等。單異氰酸酯化合物之具體例如異氰酸苯酯、異氰酸萘基酯等。

[含環氧基之化合物(B)]

基於液晶配向劑固形份100重量份，本發明之含環氧基之化合物(B)所佔之重量份一般為0.1～45重量份，較佳為1～40重量份，更佳為2～35重量份。當含環氧基之化合物(B)所佔之重量份低於0.1重量份時，則所形成之液晶配向膜電壓保持率降低、容易發生殘影；當含環氧基之化合物(B)所佔之重量份高於45重量份時，則所形成之液晶配向膜之耐熱性降低。

本發明之含環氧基之化合物(B)包含具多環狀脂肪族結構之含環氧基之化合物(B-1)，其具體例如：二環戊二烯環氧化物(Dicyclopentadiene diepoxide)、三環戊二烯環氧化物(Tricyclopentadiene diepoxide)、四環戊二烯環氧化物(Tetracyclopentadiene diepoxide)、五環戊二烯環氧化物(Pentacyclopentadiene diepoxide)等之多環狀脂肪族結構之二環氧基化合物。其中，以二環戊二烯環氧化物、三環戊二烯環氧化物較佳，更佳為二環戊二烯環氧化物。

本發明之含環氧基之化合物(B)，除上述化合物(B-1)之外，在不減損所要求目的物性範圍內，可以視需要進一步添加其他之含環氧基之化合物(B-2)。

其他之含環氧基之化合物(B-2)之具體例如：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-烯丙基-N-環氧丙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、3-(N,N-二環氧丙基)胺基丙基三甲氧基矽烷等。

此外，本發明的液晶配向劑，在不減損所要求目的物性範圍內，可添加含官能性矽烷化合物，用以提高對基板表面的密著性。此等含官能性矽烷化合物的具體例如：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-ureidopropyltrimethoxysilane)、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-苯甲基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯甲基-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等。

[有機溶劑(C)]

可作為本發明液晶配向劑之有機溶劑(C)，例如1-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯、γ-丁內醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、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(丁基溶纖劑)、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、二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、二甘醇單甲基醚乙酸酯、二甘醇單乙基醚乙酸酯等。

[液晶配向劑]

本發明液晶配向劑，一般係將聚合物(A)、含環氧基之化合物(B)，以及其他之添加劑溶解於有機溶劑(C)中組合而成。

本發明液晶配向劑之調製溫度，較佳為0～200℃為佳，更佳為20～60℃。

本發明液晶配向劑中之固形份濃度，乃是根據黏度、揮發性等性質而加以調整。一般為1～15重量%，較佳為2～15重量%，更佳為3～15重量%。亦即，將本發明液晶配向劑塗佈於基板表面，形成液晶配向膜之塗膜時，當液晶配向劑之固形份濃度介於1～15重量%時，則液晶配向劑之塗佈特性較佳。

本發明液晶配向劑塗佈於玻璃基板上，以220℃加熱15分鐘，使該液晶配向劑形成一硬化膜，將該硬化膜以丙酮於60℃下萃取72小時得到萃取液，令該萃取液之環氧價為O，且基於液晶配向劑固形份100重量份，令該含環氧基之化合物(B)所佔之重量份為W，符合下列關係式：

[O÷W×10³ ]≦0.55

上述關係式[O÷W×10³ ]之數值較佳為≦0.50；更佳為≦0.45。若該關係式[O÷W×10³ ]之數值＞0.55，則所形成之液晶配向膜之電壓保持率低，容易發生殘影等問題。

[液晶配向膜之形成]

在設置有透明導電膜的基板一面上，將本發明之液晶配向劑以輥塗佈法、旋轉塗佈法、印刷法、噴墨法(ink-jet)等方法塗佈於基板上，然後將塗佈面加熱使其形成塗膜。

前述基板之具體例如：用於液晶顯示裝置等之無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、硬質玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃等的玻璃、或聚乙烯對苯二甲酸酯、聚丁烯對苯二甲酸酯、聚醚碸、聚碳酸酯等的塑膠透明基板。基板一面上所設置的透明導電膜可使用由氧化錫(SnO₂ )構成的膜(為美國PPG公司擁有的註冊商標)、由氧化銦-氧化錫(In₂ O₃ -SnO₂ )構成的ITO膜等。

在塗佈液晶配向劑時，為使基板表面與透明導電膜間的密著性提高，可在基板的表面上預先塗佈含官能性矽烷化合物、含官能性鈦化合物。

形成配向膜之加熱處理包含液晶配向劑塗佈後之預先加熱處理(pre-bake)，以及後加熱處理(post-bake)，預先加熱處理可使有機溶劑揮發以形成配向膜塗膜層，預先加熱處理溫度一般為30～120℃、較佳為40～110℃、更佳為50～100℃。

另外，在此配向劑形成配向膜塗膜層後，再進一步進行後加熱處理，可進行脫水閉環(醯亞胺化)反應形成醯亞胺化之配向膜塗膜層。後加熱處理溫度一般為150～300℃，較佳為180～280℃，更佳為200～250℃。

所形成配向膜塗膜層之膜厚較佳為0.001～1μm，更佳為0.005～0.5μm。

所形成的配向膜塗膜層，依據需要可用尼龍、人造絲、棉類等纖維所做成的布料纏繞在滾筒上，以一定方向磨擦進行配向處理，使液晶分子的配向能得以賦予塗膜層之上構成液晶配向膜。另外，液晶分子的配向能的賦予方法，如在形成配向膜的至少一片基板上形成突起形狀(protrusion)或者形成圖案形狀而達成，此法以MVA(Multi-domain Vertical Alignment)或PVA(Patterned Vertical Alignment)著稱。

[液晶顯示元件]

製作出2片以上述所形成液晶配向膜之基板，在2片基板間介入間隙(晶胞間隔，cell gap)作對向配置，2片基板的周圍部位用封止劑貼合，在基板表面以及封止劑所區分出的間隙內充填注入液晶，封住注入孔而構成液晶晶胞(cell)。然後，在液晶晶胞的外表面，亦即構成液晶晶胞的各個基板的其他側面上，貼合偏光板而製得液晶顯示元件。

封止劑材料可使用一般之環氧樹脂系硬化劑，而間隔體(spacer)材料可使用玻璃珠、塑膠珠，或者是感光性環氧樹脂等。液晶之舉例如：向列型液晶，具體例如：席夫鹼(Shiff Base)系液晶、氧化偶氮基(Azoxy)系液晶、聯苯(Biphenyl)系液晶、苯基環己烷(Phenylcyclohexane)系液晶、酯(Ester)系液晶、聯三苯(Terphenyl)系液晶、聯苯環己烷(Biphenylcyclohexane)系液晶、嘧啶(pyrimidine)系液晶、二噁烷(Dioxane)系液晶、二環辛烷(Bicyclooctane)系液晶、立方烷(Cubane)系液晶等。上述液晶中，可添加使用如氯化膽固醇(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，以及以商品名為「C-15」、「CB-15」(默克公司製造)被販售的對掌(chiral)劑等。另外，液晶晶胞的外表面上貼合的偏光板，例如：將聚乙烯醇進行延伸配向處理的同時使其吸收碘而被稱作H膜的偏光膜，用醋酸纖維素保護膜將其夾住的偏光板或者H膜本身所形成的偏光板等。

以下，經由實施例對本發明進行更具體的說明，但是本發明並不侷限於這些實施例。在以下之實施例及比較例中，按照以下之方法進行對所調製之液晶配向劑及液晶顯示元件之評價。

合成例1

在一容積500毫升之四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣，加入進料組成物包括：構造式(22)所示之化合物(以下簡稱VEDA)2.82g(0.005mole)、對-苯二胺(以下簡稱PDA)4.87g(0.045mole)，以及有機溶劑N-甲基吡酪烷酮(以下簡稱NMP)80g，於室溫下攪拌至溶解。再加入苯均四酸二酐(以下簡稱PMDA)10.91g(0.05mole)及NMP 20g，於室溫下反應2小時，反應結束後，將聚醯胺酸聚合物溶液倒入1500ml水中將聚合物析出，過濾所得之聚合物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，即可得聚醯胺酸聚合物(A-1-1)。

合成例2

在一容積500毫升之四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣，加入進料組成物包括：VEDA 2.82g(0.005mole)、4,4’-二胺基二苯基甲烷(以下簡稱DDM)8.92g(0.045mole)，以及有機溶劑NMP 80g，於室溫下攪拌至溶解。再加入環丁烷四羧酸二酐(以下簡稱CBTA)9.81g(0.05mole)及NMP 20g，於室溫下反應2小時，反應結束後，將聚醯胺酸聚合物溶液倒入1500ml水中將聚合物析出，過濾所得之聚合物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，即可得聚醯胺酸聚合物(A-1-2)。

合成例3

在一容積500毫升之四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣，加入進料組成物包括：VEDA 5.65g(0.01mole)、PDA 4.33g(0.04mole)，以及有機溶劑NMP 68g，升溫至60℃下攪拌至溶解，再加入3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫萘-1-琥珀酸二酐(以下簡稱TDA)15.01g(0.05mole)及NMP 30g，於室溫下反應6小時，可得聚醯胺酸聚合物之反應溶液。再加入NMP 97g、醋酸酐5.61g，以及吡啶19.75g，升溫至60℃持續攪拌2小時進行醯亞胺化，反應結束後，將聚醯亞胺聚合物之反應溶液倒入1500ml水中將聚合物析出，過濾所得之聚醯亞胺聚合物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，即可得聚醯亞胺聚合物(A-2-1)。

合成例4

在一容積500毫升之四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣，加入進料組成物包括：VEDA 5.65g(0.01mole)、4,4’-二胺基二苯基醚(以下簡稱ODA)8.01g(0.04mole)，以及有機溶劑NMP 68g，升溫至60℃下攪拌至溶解，再加入TDA 15.01g(0.05mole)及NMP 30g，於室溫下反應6小時，可得聚醯胺酸聚合物之反應溶液。再加入NMP 97g、醋酸酐5.61g，以及吡啶19.75g，升溫至60℃持續攪拌2小時進行醯亞胺化，反應結束後，將聚醯亞胺聚合物之反應溶液倒入1500ml水中將聚合物析出，過濾所得之聚醯亞胺聚合物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，即可得聚醯亞胺聚合物(A-2-2)。

合成例5

在一容積500毫升之四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣，加入進料組成物包括：VEDA 2.82g(0.005mole)、2,2’-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷(以下簡稱BAPP)18.47g(0.045mole)，以及有機溶劑NMP 100g，於室溫下攪拌至溶解。再加入3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐(以下簡稱BTDA)15.95g(0.0495mole)與NMP 205.42g，於室溫下反應2小時，反應結束後，將聚醯胺酸聚合物溶液倒入1500ml水中將聚合物析出，過濾所得之聚合物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，即可得聚醯胺酸聚合物。

在一容積500毫升之四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣，加入進料組成物包括：上述所得之聚醯胺酸聚合物3g，以及有機溶劑NMP 17g，於室溫下攪拌至溶解。再加入合成例1中所得聚醯胺酸聚合物(A-1-1)3g與NMP 17g，於60℃下反應6小時，然後將聚合物溶液倒入1500ml水中將聚合物析出，過濾所得之聚合物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，即可得聚醯胺酸嵌段共聚合物(A-3-1)。

合成例6

在一容積500毫升之四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣，加入進料組成物包括：VEDA 2.82g(0.005mole)、DDM 8.92g(0.045mole)，以及有機溶劑NMP 100g，於室溫下攪拌至溶解。再加入BTDA 15.95g(0.0495mole)與NMP 205.42g，於室溫下反應6小時，再加入NMP 94.02g、醋酸酐15.15g，以及吡啶11.73g，升溫至110℃持續攪拌2小時進行醯亞胺化，反應結束後，將聚醯亞胺聚合物溶液倒入1500ml水中將聚合物析出，過濾所得之聚合物重覆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，即可得聚醯亞胺聚合物。

在一容積500毫升之四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣，加入進料組成物包括：上述所得之聚醯亞胺聚合物3g，以及有機溶劑NMP 17g，於室溫下攪拌至溶解。再加入合成例1中所得聚醯胺酸聚合物(A-1-1)3g與NMP 17g，於60℃下反應6小時，然後將聚合物溶液倒入1500ml水中將聚合物析出，過濾所得之聚合物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，即可得聚醯胺酸-聚醯亞胺嵌段共聚合物(A-3-3)。

[液晶配向劑之實施例及比較例]

實施例1

取80重量份上述合成例1所得之聚醯胺酸聚合物(A-1-1)及20重量份二環戊二烯環氧化物(Dicyclopentadiene diepoxide)(B-1-1)於室溫下溶於NMP 1350重量份/乙二醇正丁基醚(以下簡稱BC)350重量份的共溶劑中，所得之配向劑溶液，以印刷機(日本寫真印刷株式會社製，型號S15-036)在ITO(indium-tin-oxide)玻璃基板上進行塗佈。之後於加熱板上，以溫度100℃、時間5分鐘進行預烤(pre-bake)，以及在循環烘箱中，以溫度220℃、時間30分鐘進行後烤(post-bake)。以膜厚測定儀(KLA-Tencor製，型號Alpha-step 500)量測膜厚約800±200。於薄膜表面，以液晶配向膜機台(飯沼製作所製，型號RM02-11)進行配向，平台移動速度50mm/sec，摩擦時絨毛押入量0.3mm，單向摩擦一次。以上述步驟所製得之兩片液晶配向膜玻璃基板，一片玻璃基板塗以熱壓膠，另一片玻璃基板灑上4μm的間隙子(spacer)，兩片玻璃順彼此配向垂直方向進行貼合，再以熱壓機施以10kg的壓力，於溫度150℃進行熱壓。以液晶注入機(島津製作所製，型號ALIS-100X-CH)進行液晶注入，再以紫外光(UV)硬化膠封住液晶注入口，以紫外光燈照光使之硬化，在烘箱中以溫度60℃、時間30分鐘進行液晶回火處理，即可製成晶胞(cell)。

【評價方式】 (一)環氧價

將液晶配向劑以印刷機(日本寫真印刷株式會社製，型號S15-036)塗佈於玻璃基板後，在220℃下加熱15分鐘，形成一硬化膜，將該硬化膜從玻璃基板刮下，取0.5g刮下之硬化膜以10g丙酮於60℃下萃取72小時後，萃取液以下述步驟進行環氧價測定：

1.精秤0.5～0.6g萃取液於100ml有蓋三角燒瓶中，記錄精秤值S(單位：g)。

2.加入20ml醋酸/苯(體積比1/1)溶液充分溶解。

3.加入3滴1%酚酞指示劑。

4.加入5滴結晶紫(crystal-violet)指示劑。

5.以0.1N溴化氫/醋酸溶液滴定。

6.當溶液顏色由紫色轉變為青綠色並維持30秒不變，即為滴定終點，記下滴定量V(單位：ml)。

萃取液之環氧價0(單位：環氧基之g當量數/100g)依據下記計算式求得。

萃取液之環氧價(O)=[(V-B)×F×0.16]/S

S：試料的重量(g)

V：滴定量(ml)

B：空白試驗所需滴定量(ml)

F：溴化氫/醋酸滴定溶液之factor

溴化氫/醋酸滴定溶液之factor標定：

1.精秤0.1g碳酸鈉(Na₂ CO₃ )(事先以600℃烘乾1小時處理過)於100ml有蓋三角燒瓶中，紀錄精秤值w(單位：g)。

2.加入20ml醋酸/苯(體積比1/1)溶液。

3.加入10滴結晶紫(crystal-violet)指示劑。

4.以0.1N溴化氫/醋酸溶液滴定。

5.顏色由紫色轉變為青綠色，即為滴定終點，記下滴定量A(單位：ml)。

6.factor=碳酸鈉重量(w)/(0.0053×A)

(二)電壓保持率

所製得之液晶晶胞(cell)，以電氣測量機台(TOYO Corporation製，型號Model 6254)測量電壓保持率。以4伏特電壓120微秒之施加時間，16.67毫秒之跨距施加後，量測施加解除起16.67毫秒後之電壓保持率。並根據如下之基準評價：

○：電壓保持率＞96%。

△：電壓保持率94～96%。

╳：電壓保持率＜94%。

(三)殘影

所製得之液晶晶胞以10伏特之直流電壓、48小時施加之後，當該電壓施加解除時，以目視觀察顯示畫面有無殘影發生。

○：無殘影現象發生。

╳：有殘影現象發生。

實施例2

同實施例1之操作方法，不同之處係改變聚合物(A)之用量，以及含環氧基之化合物(B)之用量，其詳細資料及評價結果載於表一。

實施例3

同實施例1之操作方法，不同之處係改變聚合物(A)之種類及用量，以及含環氧基之化合物(B)之用量，其詳細資料及評價結果載於表一。

實施例4

同實施例1之操作方法，不同之處係改變聚合物(A)之種類及用量，含環氧基之化合物(B)之用量，有機溶劑(C)之用量，以及省略後續配向工程之程序，其詳細資料及評價結果載於表一。

實施例5

實施例6

同實施例1之操作方法，不同之處係改變聚合物(A)之種類及用量，含環氧基之化合物(B)之種類及用量，以及有機溶劑(C)之用量，其詳細資料及評價結果載於表一。

實施例7

同實施例1之操作方法，不同之處係改變聚合物(A)之種類及用量，含環氧基之化合物(B)之用量，以及有機溶劑(C)之用量，其詳細資料及評價結果載於表一。

實施例8

同實施例1之操作方法，不同之處係改變聚合物(A)之種類及用量，以及改變含環氧基之化合物(B)之種類及用量，其詳細資料及評價結果載於表一。

比較例1

同實施例1之操作方法，不同之處係改變含環氧基之化合物(B)之種類，其詳細資料及評價結果載於表一。

比較例2

同實施例4之操作方法，不同之處係改變含環氧基之化合物(B)之種類，其詳細資料及評價結果載於表一。

比較例3

同實施例6之操作方法，不同之處係改變含環氧基之化合物(B)之種類，其詳細資料及評價結果載於表一。

比較例4

同實施例7之操作方法，不同之處係改變含環氧基之化合物(B)之種類，其詳細資料及評價結果載於表一。

比較例5

同實施例1之操作方法，不同之處係改變聚合物(A)之用量，以及未添加含環氧基之化合物(B)，其詳細資料及評價結果載於表一。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

【附表說明】

表一所示係本發明之液晶配向劑各實施例與比較例的組成比例及評價結果。

Claims

一種液晶配向劑，包含：四羧酸二酐化合物及二胺化合物反應而得之聚合物(A)、含環氧基之化合物(B)，以及有機溶劑(C)；其中，將該液晶配向劑塗佈於玻璃基板上，以220℃加熱15分鐘，使該液晶配向劑形成一硬化膜，將該硬化膜以丙酮於60℃下萃取72小時得到萃取液，令該萃取液之環氧價為0，且基於液晶配向劑固形份100重量份，令該含環氧基之化合物(B)所佔之重量份為W，該O與W符合下列關係式：[O÷W×10³ ]≦0.55該四羧酸二酐化合物係選自由脂肪族四羧酸二酐、脂環族四羧酸二酐及芳香族之四羧酸二酐所組成的群組，該二胺化合物係選自由脂肪族二胺化合物、脂環族二胺化合物、芳香族之二胺化合物及其他之二胺化合物所組成的群組；含環氧基之化合物(B)係具多環狀脂肪族結構之含環氧基之化合物(B-1)；基於液晶配向劑固形份100重量份，含環氧基之化合物(B)係0.1~45重量份。
如專利申請範圍第1項所述液晶配向劑，其中，該關係式[O÷W×10³ ]≦0.50。
如專利申請範圍第1項所述液晶配向劑，其中，該關係式[O÷W×10³ ]≦0.45。
一種液晶配向膜，其係由專利申請範圍第1項至第3項中任一項所述液晶配向劑所形成，其中，該液晶配向劑塗佈於一基板設有透明導電膜之表面上，然後將塗佈面進行30~120℃的預先加熱處理，接著進行150~300℃的後加熱處理，使該液晶配向劑形成液晶配向膜，且該液晶配向膜的膜厚為0.001~1μm。
一種液晶顯示元件，其特徵在於具有如申請專利範圍第4項所述之液晶配向膜，其中，將2片具有該液晶配向膜之基板間介入間隙作對向配置，並於2片基板的周圍部份用封止劑貼合，且在基板表面以及封止劑所區分出的間隙內充填注入液晶並封住注入孔而構成液晶晶胞，然後在液晶晶胞的外表面上貼合偏光板，而製得液晶顯示元件。