TWI546337B - 液晶配向劑及其應用 - Google Patents

液晶配向劑及其應用 Download PDF

Info

Publication number
TWI546337B
TWI546337B TW104116562A TW104116562A TWI546337B TW I546337 B TWI546337 B TW I546337B TW 104116562 A TW104116562 A TW 104116562A TW 104116562 A TW104116562 A TW 104116562A TW I546337 B TWI546337 B TW I546337B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal alignment
formula
group
compound
Prior art date
Application number
TW104116562A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201641596A (zh
Inventor
許立道
Original Assignee
奇美實業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 奇美實業股份有限公司 filed Critical 奇美實業股份有限公司
Priority to TW104116562A priority Critical patent/TWI546337B/zh
Priority to CN201610317538.4A priority patent/CN106167709A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI546337B publication Critical patent/TWI546337B/zh
Publication of TW201641596A publication Critical patent/TW201641596A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/56—Aligning agents
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133723—Polyimide, polyamide-imide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

液晶配向劑及其應用
本發明係有關一種液晶配向劑及其應用，特別是一種可形成高耐摩擦性液晶配向膜之液晶配向劑、一種液晶配向膜之製造方法、其所形成液晶配向膜及具有該配向膜之液晶顯示元件。
近年來，新的液晶顯示元件之開發蓬勃發展，其中，例如業界開發出一液晶顯示元件，其藉由單側基板上以櫛齒狀方式配置兩個電極來驅動液晶，使基板表面產生平行電場，以控制液晶分子。該液晶顯示元件一般被稱之為橫向電場效應型(IPS型)，已知其具有出色的廣視角特性。然而，上述IPS型液晶顯示元件仍有因離子密度過高而產生殘影之問題。
日本專利特開第2006-259716號公報揭示一種低離子密度的液晶配向膜及一種用以製備液晶配向膜的含哌嗪(piperazine)結構之二胺化合物。透過使用該含哌嗪結構之二胺化合物，所製得之配向膜可改善離子密度過高之問題。然而該配向膜於後續製程中以毛布進行摩擦(rubbing)處理時，卻非常容易產生殘屑，造成顯示品質低下而無法被業者所接受。
由上述可知，為了符合目前IPS型液晶顯示器業者之要求，提供一種可形成具有良好耐摩擦性液晶配向膜之液晶配向劑，為本技術領域者努力研究之目標。
本發明利用提供特殊之聚合物及含環氧基之聚矽氧烷之 成分，而得到水平配向型液晶配向劑，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高耐磨性之優點。
因此，本發明係有關一種液晶配向劑，其包含：一聚合物(A)，其係由包含四羧酸二酐化合物(a1)與二胺化合物(a2)之混合物所製得；一含環氧基之聚矽氧烷(B)；及一溶劑(C)；其中，該二胺化合物(a2)包括至少一種具有式(I)之二胺化合物(a2-1)；
其中，A7獨立地表示一價有機基；及m表示0至3之整數。
本發明再提供一種液晶配向膜之製造方法，其包含使用前述之液晶配向劑施予一基板上。
本發明亦提供一種液晶配向膜，其係由前述之液晶配向劑所製造。
本發明又提供一種液晶顯示元件，其包含前述之液晶配向膜。
110‧‧‧第一單元
112‧‧‧第一基板
114‧‧‧電極
116‧‧‧第一液晶配向膜
120‧‧‧第二單元
122‧‧‧第二基板
126‧‧‧第二液晶配向膜
130‧‧‧液晶單元
圖1係為一示意圖，說明本發明液晶顯示元件之較佳實施例結構。
本發明提供一種液晶配向劑，其包含：一聚合物(A)，其係由包含四羧酸二酐化合物(a1)與二胺化合物(a2)之混合物所製得； 一含環氧基之聚矽氧烷(B)；及一溶劑(C)；其中，該二胺化合物(a2)包括至少一種具有式(I)之二胺化合物(a2-1)；
其中，A7獨立地表示一價有機基；及m表示0至3之整數。
根據本發明之聚合物(A)係由四羧酸二酐化合物(a1)與二胺化合物(a2)反應而得。
該聚合物(A)之較佳具體例為聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物，或此等一組合。其中，聚醯亞胺系嵌段共聚合物之較佳具體例為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，或其中之一組合。
根據本發明之該四羧酸二酐化合物(a1)之較佳具體例為(1)脂肪族四羧酸二酐化合物、(2)脂環族四羧酸二酐化合物、(3)芳香族四羧酸二酐化合物或(4)具有式(a-1)至(a-6)之四羧酸二酐化合物(a1)等。
根據本發明之(1)脂肪族四羧酸二酐化合物包含但不限於乙烷四羧酸二酐或丁烷四羧酸二酐等之脂肪族四羧酸二酐化合物。
根據本發明之(2)脂環族四羧酸二酐化合物包含但不限於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-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或二環[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐等之脂環族四羧酸二酐化合物。
根據本發明之(3)芳香族四羧酸二酐化合物之具體例可包含但不限於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、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、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、2,3,3',4'-二苯醚四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯醚四羧酸二酐、4,4'-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、2,3,3',4'-二苯硫醚四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯硫醚四羧酸二酐、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、2,2',3,3'-二苯基四羧酸二酐、2,3,3',4'-二苯基四羧酸二酐、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-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。
根據本發明之(4)式(a-1)至式(a-6)所示之四羧酸二酐化合物(a1)，詳細敘述如下：
於式(a-5)中，A1表示含有芳香環的二價基團；r表示1至2之整數；A2及A3可為相同或不同，且可分別代表氫原子或烷基。較佳地，如式(a-5)所示之四羧酸二酐化合物(a1)可選自於如下式(a-5-1)至式(a-5-3)所示之化合物：
於式(a-6)中，A4代表含有芳香環的二價基團；A5及A6 可為相同或不同，且分別地代表氫原子或烷基。較佳地，如式(a-6)所示之四羧酸二酐化合物(a1)可選自於如下式(a-6-1)所示之化合物：
較佳地，該四羧酸二酐化合物(a1)包含至少一種選自由脂肪族四羧酸二酐化合物以及脂環族四羧酸二酐化合物所組成之群之四羧酸二酐化合物。當該四羧酸二酐化合物(a1)包含至少一種選自由脂肪族四羧酸二酐化合物以及脂環族四羧酸二酐化合物所組成之群之四羧酸二酐化合物時，所製得之液晶配向膜具有高耐摩擦性。
較佳地，脂肪族四羧酸二酐化合物包含但不限於乙烷四羧酸二酐或丁烷四羧酸二酐。
較佳地，脂環族四羧酸二酐化合物包含但不限於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。
上述之四羧酸二酐化合物(a1)可以單獨一種使用或者混合複數種使用。
於本發明之一具體例中，基於四羧酸二酐化合物(a1)之總使用量為100莫耳，脂肪族四羧酸二酐化合物和脂環族四羧酸二酐化合物之合計使用量為20至100莫耳；較佳地，脂肪族四羧酸二酐化合物和脂環族四羧酸二酐化合物之合計使用量為30至90莫耳；尤佳地，脂肪族四羧酸二酐化合物和脂環族四羧酸二酐化合物之合計使用量為40至80莫耳。
本發明之二胺化合物(a2)包含至少一種具有式(I)之二胺化合物(a2-1)；
其中，A7獨立地表示一價有機基；及m表示0至3之整數。
較佳地，該具有式(I)之二胺化合物(a2-1)中，A7獨立地表示C1至C10之烷基、C1至C10之烷氧基、乙醯胺基、氟原子、氯原子或溴原子。
根據本發明之該具有式(I)之二胺化合物(a2-1)之合成方法可採一般公知方法進行製造，如將含有對應取代基之硝基苯或其衍生物及4,4’-聯哌啶(4,4’-bipiperidine)，透過加熱反應獲得硝基化合物，在一般的還原條件下，使用錫、鹽酸等還原劑可將硝基還原成胺基等方法。
根據本發明之該具有式(I)之二胺化合物(a2-1)之具體例為具有式(I-1)至式(I-27)之化合物：
基於二胺組合物(a2)之總使用量為100莫耳，二胺化合物(a2-1)之使用量通常為1到50莫耳；較佳地，二胺化合物(a2-1)之使用量為3至45莫耳；尤佳地，二胺化合物(a2-1)之使用量為5到40莫耳。當無使用二胺化合物(a2-1)，所製得之液晶配向膜會有耐摩擦性不佳之缺點。
於本發明之較佳具體例中，該具有式(I)之二胺化合物(a2-1)中，兩端之苯基具有對位之胺基時，所製得之液晶配向膜具有高耐摩擦性。
於本發明之較佳具體例中，該二胺化合物另包含其他二胺化合物(a2-2)。
本發明之其他二胺化合物(a2-2)係指包含但不限於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、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)、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、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}或下式(II-1)至式(II-25)所示之其他二胺化合物(a2-2)：
於式(II-1)中，B16代表-O-、、 、、或，B17代表含甾基團、三 氟甲基、氟基、碳數為2至30之烷基或衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶及哌嗪等含氮原子環狀結構的一價基團。
上式(II-1)所示之其他二胺化合物(a2-2)較佳為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)或下式(II-1-1)至式(II-1-4)所示之其他二胺化合物(a2-2)：
於式(II-2)中，B18代表-O-、、 、、或，B19及B20表示伸脂肪族環、伸芳香族環或伸雜環基團；B21代表碳數為3至18之烷基、碳數為3至18之烷氧基、碳數為1至5之氟烷基、碳數為1至5之氟烷氧基、氰基或鹵素原子。
上式(II-2)所示之其他二胺化合物(a2-2)較佳為如下式(II-2-1)至式(II-2-13)所示之二胺化合物：
於式(II-2-10)至式(II-2-13)中，s可代表3至12之整數。
於式(II-3)中，B22代表氫、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，且每個重複單元中的B22可為相同或不同；B23為1至3的整數。
該式(II-3)所示之二胺化合物較佳是選自於(1)B23為1：對-二胺苯、間-二胺苯、鄰-二胺苯或2,5-二胺甲苯等；(2)B23為2：4,4'-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；(3)B23為3：1,4-雙(4'-胺基苯基)苯等，更佳是選自於對-二胺苯、2,5-二胺甲苯、4,4'-二胺基聯苯、3,3'-二甲氧基-4,4'-二胺基聯苯或1,4-雙(4'-胺基苯基)苯。
於式(II-4)中，B24代表2至12的整數。
於式(II-5)中，B25代表1至5之整數。該式(II-5)較佳係選自於4,4'-二胺基二苯基硫醚。
於式(II-6)中，B26及B28可為相同或不同，且分別代表二價有機基團，B27代表衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶及哌嗪等含氮原子環狀結構的二價基團。
於式(II-7)中，B29、B30、B31及B32分別為相同或不同，且可代表碳數為1至12的烴基。B33代表1至3之整數，且B34代表1至20之整數。
於式(II-8)中，B35代表-O-或伸環己烷基，B36代表-CH2-，B37代表伸苯基或伸環己烷基，B38代表氫或庚基。
該式(II-8)所示之二胺化合物較佳係選自於如下式(II-8-1)至式(II-8-2)所示之二胺化合物：
式(II-9)至式(II-25)所示之其他二胺化合物(a2-2)如下所示：
於式(II-17)至式(II-25)中，B39以碳數為1至10之烷基，或者碳數為1至10之烷氧基為較佳，而B40以氫原子、碳數為1至10之 烷基或碳數為1至10之烷氧基為較佳。
該其他二胺化合物(a2-2)較佳係包含但不限於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、式(II-1-1)、式(II-1-2)、式(II-2-1)、式(II-2-11)、對-二胺苯、間-二胺苯、鄰-二胺苯或式(II-8-1)所表示的化合物。
基於該二胺化合物(a2)之使用量為100莫耳，上述之其他二胺化合物(a2-2)之使用量通常為50莫耳至99莫耳，較佳為55莫耳至97莫耳，更佳為60莫耳至95莫耳。
根據本發明之聚醯胺酸聚合物之製備可為一般之方法，較佳地，該聚醯胺酸聚合物之製備方法包含以下步驟：將一包括四羧酸二酐化合物(a1)與二胺化合物(a2)之混合物溶於溶劑中，在0℃至100℃之溫度條件下進行聚縮合反應並反應1小時至24小時，接著再將上述之反應溶液以蒸發器進行減壓蒸餾方式，即可得到聚醯胺酸聚合物，或者將上述之反應溶液倒入大量之貧溶劑中，得到一析出物，接著經由減壓乾燥方式將該析出物進行乾燥處理，即可得到聚醯胺酸聚合物。
較佳地，基於該二胺化合物(a2)之使用量總莫耳數為100莫耳，該四羧酸二酐化合物(a1)之使用量為20莫耳至200莫耳；更佳為30莫耳至120莫耳。
該用於聚縮合反應中的溶劑可與下述該液晶配向劑中的溶劑相同或不同，且該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。較佳地，該溶劑包含但不限於(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之非質子系極性溶劑；(2)酚系溶劑，例如：間-甲酚、二甲苯酚、酚或鹵化酚類等之酚系溶劑。基於該混合物之使用使用量為100重量份，該用於聚縮合反應中之溶劑的使用量較佳為200重量份至2000重量份，更佳為300重量份至1800重量份。
特別地，於該聚縮合反應中，該溶劑可併用適量的貧溶劑，其中該貧溶劑不會造成該聚醯胺酸聚合物析出。該貧溶劑可以單獨一種使用或者混合複數種使用，且其包含但不限於(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之醇類；(2)酮類，例如：丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等之酮類；(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之酯類；(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之醚類；(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-二氯苯等之鹵化烴類；(6)烴類，例如：四氫呋喃、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯或二甲苯等之烴類或上述溶劑之任意組合。基於二胺化合物(a2)的使用量為100重量份，該貧溶劑的用量較佳為0重量份至60重量份，更佳為0重量份至50重量份。
根據本發明之聚醯亞胺聚合物之製備可為一般之方法，較佳地，該聚醯亞胺聚合物之製備方法係先將一混合物溶解於溶液中，其中混合物包含四羧酸二酐化合物(a1)與二胺化合物(a2)，並進行聚合反應，以形成聚醯胺酸聚合物。接著，在脫水劑及觸媒的存在下，進一步加熱，並進行脫水閉環反應，使得該聚醯胺酸聚合物中的醯胺酸官能基經由脫水閉環反應轉變成醯亞胺官能基(即醯亞胺 化)，而得到聚醯亞胺聚合物。
該用於脫水閉環反應中之溶劑可與下述該液晶配向劑中的溶劑相同，故不另贅述。基於聚醯胺酸聚合物的使用量為100重量份，該用於脫水閉環反應中的溶劑的使用量較佳為200重量份至2000重量份，更佳為300重量份至1800重量份。
為獲得較佳之聚醯胺酸聚合物的醯亞胺化程度，該脫水閉環反應的操作溫度較佳為40℃至200℃，更佳為40℃至150℃。若該脫水閉環反應的操作溫度低於40℃時，醯亞胺化之反應不完全，而降低該聚醯胺酸聚合物的醯亞胺化程度。然而，若脫水閉環反應的操作溫度高於200℃時，所得的聚醯亞胺聚合物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之酸酐類化合物。基於該聚醯胺酸聚合物為1莫耳，該脫水劑的使用量為0.01莫耳至20莫耳。該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之吡啶類化合物；(2)三級胺類化合物，例如：三乙基胺等之三級胺類化合物。基於該脫水劑的使用量為1莫耳，該觸媒的使用量為0.5莫耳至10莫耳。
根據本發明之聚醯亞胺系嵌段共聚合物之較佳具體例為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，或此等一組合。
根據本發明之聚醯亞胺系嵌段共聚合物之製備可為一般之方法，較佳地，該聚醯亞胺系嵌段共聚合物之製備方法係先將一起始物溶解於溶劑中，並進行聚縮合反應，其中該起始物包括上述之至少一種聚醯胺酸聚合物及/或上述之至少一種聚醯亞胺聚合物，且可進一步地包括四羧酸二酐化合物(a1)及二胺化合物(a2)。
該起始物中之四羧酸二酐化合物(a1)與二胺化合物(a2) 是與上述製備聚醯胺酸聚合物中所使用的四羧酸二酐化合物(a1)與二胺化合物(a2)相同，且該用於聚縮合反應中的溶劑可與下述該液晶配向劑中的溶劑相同，在此不另贅述。
基於該起始物的使用量為100重量份，該用於聚縮合反應中之溶劑的使用量較佳為200重量份至2000重量份，更佳為300重量份至1800重量份。該聚縮合反應的操作溫度較佳為0℃至200℃，更佳為0℃至100℃。
較佳地，該起始物包含但不限於(1)二種末端基相異且結構相異之聚醯胺酸聚合物；(2)二種末端基相異且結構相異之聚醯亞胺聚合物；(3)末端基相異且結構相異之聚醯胺酸聚合物及聚醯亞胺聚合物；(4)聚醯胺酸聚合物、四羧酸二酐組份及二胺組份，其中，該四羧酸二酐組份及二胺組份之中的至少一種與形成聚醯胺酸聚合物所使用的四羧酸二酐組份及二胺組份的結構相異；(5)聚醯亞胺聚合物、四羧酸二酐組份及二胺組份，其中，該四羧酸二酐組份及二胺組份中的至少一種與形成聚醯亞胺聚合物所使用的四羧酸二酐組份及二胺組份的結構相異；(6)聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、四羧酸二酐組份及二胺組份，其中，該四羧酸二酐組份及二胺組份中的至少一種與形成聚醯胺酸聚合物或聚醯亞胺聚合物所使用的四羧酸二酐組份及二胺組份的結構相異；(7)二種結構相異之聚醯胺酸聚合物、四羧酸二酐組份及二胺組份；(8)二種結構相異之聚醯亞胺聚合物、四羧酸二酐組份及二胺組份；(9)二種末端基為酸酐基且結構相異的聚醯胺酸聚合物以及二胺組份；(10)二種末端基為胺基且結構相異的聚醯胺酸聚合物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聚合物以及二胺組份；(12)二種末端基為胺基且結構相異的聚醯亞胺聚合物以及四羧酸二酐組份。
在不影響本發明之功效範圍內，較佳地，該聚醯胺酸聚 合物、該聚醯亞胺聚合物以及該聚醯亞胺系嵌段共聚合物可以是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，可改善該液晶配向劑的塗佈性能。製備該末端修飾型聚合物的方式可藉由在該聚醯胺酸聚合物進行聚縮合反應的同時，加入一單官能性化合物來製得，該單官能性化合物包含但不限於(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之一元酸酐；(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之單胺化合物；(3)單異氰酸酯化合物，例如：異氰酸苯酯或異氰酸萘基酯等之單異氰酸酯化合物。
根據本發明之含環氧基之聚矽氧烷(B)，其中，該環氧基包括由式(1)、式(2)及式(3)所示之官能基的至少一者；
式(1)中，B表示氧原子或單鍵；c表示1至3的整數；及d表示0至6的整數，其中當d表示0時，B為單鍵；
式(2)中，e表示0至6的整數；
式(3)中，D表示碳數為2至6的伸烷基；及E表示氫原子或碳數為1至6的烷基。
該含環氧基之聚矽氧烷(B)可由含環氧基的矽烷化合物(b-1)自行聚縮合而成；或者由含環氧基的矽烷化合物(b-1)與其他矽烷化合物(b-2)共聚縮合(copolycondensation)而成。
本發明之含環氧基的矽烷化合物(b-1)所具有的含環氧基的基團例如是縮水甘油基(glycidyl group)、縮水甘油醚基(glycidyloxy group)、環氧環己基(epoxycyclohexyl group)或環氧丙烷基(oxetanyl group)。
具體而言，含環氧基的基團可包括由式(1)表示的基、由式(2)表示的基以及由式(3)表示的基中的至少一者。
含環氧基的基團較佳為包括由式(1-1)表示的基、由式(2-1)表示的基以及由式(3-1)表示的基中的至少一者。
該含環氧基的矽烷化合物(b-1)之具體例係指可包含但不限於3-(N,N-二縮水甘油基)胺基丙基三甲氧基矽烷、3-(N-烯丙基-N-縮水甘油基)胺基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油醚基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油醚基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油醚基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油醚基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油醚基丙基二甲基甲氧基矽烷、3-縮水甘油醚基丙基二甲基乙氧基矽烷、2-縮水甘油醚基乙基三甲氧基矽烷、2-縮水甘油醚基乙基三乙氧 基矽烷、2-縮水甘油醚基乙基甲基二甲氧基矽烷、2-縮水甘油醚基乙基甲基二乙氧基矽烷、2-縮水甘油醚基乙基二甲基甲氧基矽烷、2-縮水甘油醚基乙基二甲基乙氧基矽烷、4-縮水甘油醚基丁基三甲氧基矽烷、4-縮水甘油醚基丁基三乙氧基矽烷、4-縮水甘油醚基丁基甲基二甲氧基矽烷、4-縮水甘油醚基丁基甲基二乙氧基矽烷、4-縮水甘油醚基丁基二甲基甲氧基矽烷、4-縮水甘油醚基丁基二甲基乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷、3-(3,4-環氧環己基)丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧環己基)丙基三乙氧基矽烷、[(3-乙基-3-環氧丙烷基)甲氧基]丙基三甲氧基矽烷、[(3-乙基-3-環氧丙烷基)甲氧基]丙基三乙氧基矽烷、[(3-乙基-3-環氧丙烷基)甲氧基]丙基甲基二甲氧基矽烷或[(3-乙基-3-環氧丙烷基)甲氧基]丙烷二甲基甲氧基矽烷或上述化合物的組合。
該含環氧基的矽烷化合物(b-1)的具體例較佳為包括3-縮水甘油醚基丙基三甲氧基矽烷、2-縮水甘油醚基乙基三甲氧基矽烷、4-縮水甘油醚基丁基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷、[(3-乙基-3-環氧丙烷基)甲氧基]丙基三甲氧基矽烷、[(3-乙基-3-環氧丙烷基)甲氧基]丙基三乙氧基矽烷或上述化合物的組合。
基於該含環氧基的矽烷化合物(b-1)及其他矽烷化合物(b-2)的合計使用量為1.00莫耳，該含環氧基的矽烷化合物(b-1)的使用量為0.20至1.00莫耳；較佳為0.30至0.95莫耳；更佳為0.40至0.90莫耳。
根據本發明之其他矽烷化合物(b-2)例如是具有1個矽原子的化合物。具有1個矽原子的化合物包括具有4個水解性基團的矽烷化合物、具有3個水解性基團的矽烷化合物、具有2個水解性基團的矽烷化合物、具有1個水解性基團的矽烷化合物或其組合。
該具有4個水解性基團的矽烷化合物的具體例包括四氯矽烷、四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四正丙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷、四正丁氧基矽烷、四第二丁氧基矽烷或上述化合物的組合。
該具有3個水解性基團的矽烷化合物的具體例包括三氯矽烷、三甲氧基矽烷、三乙氧基矽烷、氟三氯矽烷、氟三甲氧基矽烷、氟三乙氧基矽烷、甲基三氯矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、2-(三氟甲基)乙基三氯矽烷、2-(三氟甲基)乙基三甲氧基矽烷、2-(三氟甲基)乙基三乙氧基矽烷、羥甲基三氯矽烷、羥甲基三甲氧基矽烷、羥乙基三甲氧基矽烷、巰甲基三氯矽烷、3-巰丙基三氯矽烷、巰甲基三甲氧基矽烷、巰甲基三乙氧基矽烷、3-巰丙基三甲氧基矽烷、3-巰丙基三乙氧基矽烷、苯基三氯矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷或上述化合物的組合。
該具有2個水解性基團的矽烷化合物的具體例包括甲基二氯矽烷、甲基二甲氧基矽烷、甲基二乙氧基矽烷、二甲基二氯矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、甲基[2-(全氟正辛基)乙基]二氯矽烷、甲基[2-(全氟正辛基)乙基]二甲氧基矽烷、3-巰丙基甲基二氯矽烷、3-巰丙基甲基二甲氧基矽烷、、二苯基二氯矽烷、二苯基二甲氧基矽烷或上述化合物的組合。
該具有1個水解性基團的矽烷化合物的具體例包括氯二甲基矽烷、甲氧基二甲基矽烷、氯三甲基矽烷、溴三甲基矽烷、碘三甲基矽烷、甲氧基三甲基矽烷、氯甲基二苯基矽烷、甲氧基甲基二苯基矽烷或上述化合物的組合。
本發明之其他矽烷化合物(b-2)的市售商品的具體例可列舉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、KR9706(信越化學製)；玻璃樹脂(GLASSRESIN，昭和電工製)；SH804、SH805、SH806A、SH840、SR2400、SR2402、SR2405、SR2406、SR2410、SR2411、SR2416、SR2420(東麗道康寧製)；FZ3711、FZ3722(NUC製)；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、XMS-5025(JNC製)；MS51、MS56(三菱化學製)；以及GR100、GR650、GR908、GR950(昭和電工製)等的部分縮合物。
該其他矽烷化合物(b-2)較佳為四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、3-巰丙基三甲氧基矽烷、3-巰丙基三乙氧基矽烷、巰甲基三甲氧基矽烷、巰甲基三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷或上述化合物的組合。
基於含環氧基的矽烷化合物(b-1)及其他矽烷化合物(b-2)的合計使用量為1.00莫耳，其他矽烷化合物(b-2)的使用量為0至0.80莫耳；較佳為0.05至0.70莫耳；更佳為0.10至0.60莫耳。
根據本發明之形成含環氧基之聚矽氧烷(B)的聚縮合反應可使用一般的方法，例如，在上述矽烷化合物或其混合物中添加有機溶劑、水或選擇性地進一步添加觸媒，接著利用油浴等進行50℃至 150℃的加熱，較佳加熱時間為0.5小時至120小時。加熱中，可將混合液進行攪拌，也可以置於迴流條件下。另外，在加熱攪拌的過程中，必要時，亦可藉由蒸餾方式除去水解副產物(例如甲醇、乙醇等醇類)以及縮合副產物(例如水)。
上述有機溶劑並沒有特別限制，可與本發明中所含的溶劑(C)為相同或不同。
該有機溶劑的具體例包括甲苯、二甲苯等的烴類化合物；甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲基正戊基酮、二乙基酮、環己酮等的酮類化合物；醋酸乙酯、醋酸正丁酯、醋酸異戊酯、丙二醇單甲基醚醋酸酯、醋酸-3-甲氧基丁酯、乳酸乙基等的酯類化合物；乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、四氫呋喃、二噁烷(dioxane)等的醚類化合物；1-己醇、4-甲基2-戊醇、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單正丙基醚、乙二醇單正丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單正丙基醚等的醇類化合物，或上述有機溶劑的組合。
上述有機溶劑可單獨使用或組合多種來使用。
基於所有矽烷化合物為100重量份，有機溶劑的使用量較佳為10重量份至1200重量份，更佳為30重量份至1,000重量份。
基於所有矽烷化合物的水解性基團為1莫耳，水的使用量較佳為0.5莫耳至100莫耳，更佳為1莫耳至30莫耳。
該觸媒沒有特別的限制，較佳地，該觸媒是選自於酸、鹼金屬化合物、有機鹼、鈦化合物、鋯化合物，或其組合。
酸的具體例包括鹽酸、硝酸、硫酸、氟酸、草酸、磷酸、醋酸、三氟醋酸、蟻酸、多元羧酸、多元酸酐，或其組合。
鹼金屬化合物的具體例包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鈉、乙醇鉀或其組合。
有機鹼的具體例包括乙胺、二乙胺、哌嗪(piperazine)、哌啶(piperidine)、吡咯啶(pyrrolidine)、吡咯(pyrrole)等的一級或二級的有機胺；三乙胺、三正丙胺、三正丁胺、吡啶(pyridine)、4-二甲胺基吡啶、二氮雜二環十一烯(diazabicycloundecene)等的三級有機胺；四甲基氫氧化銨等的四級有機胺等或上述化合物的組合。
該觸媒的使用量根據種類、溫度等反應條件等而異，並可適當地設定，例如基於所有矽烷化合物為1莫耳，該觸媒的添加量為0.01莫耳至5莫耳，較佳為0.03莫耳至3莫耳，更佳為0.05莫耳至1莫耳。
基於安定性觀點，待聚縮合反應結束後，較佳為將從反應液中分餾的有機溶劑層以水清洗。進行該清洗時，較佳為使用包含少量鹽的水，例如0.2重量%左右的硝酸銨水溶液等進行清洗。清洗可進行至清洗後的水層成為中性為止，然後將有機溶劑層視需要以無水硫酸鈣、分子篩(molecular sieves)等乾燥劑進行乾燥後，去除有機溶劑，即可獲得含環氧基之聚矽氧烷(B)。
本發明之含環氧基之聚矽氧烷(B)，根據凝膠滲透色層分析法所測得經聚苯乙烯換算的重量平均分子量為1,000至10,000，較佳為1,200至8,000，更佳為1,500至5,000。當含環氧基之聚矽氧烷(B)的重量平均分子量於上述範圍內時，所製得之液晶配向膜具有高耐摩擦性。
基於聚合物(A)之使用量為100重量份，該含環氧基之聚矽氧烷(B)的使用量為1至10重量份，較佳為2至9重量份，且更佳為3至8重量份。當無使用環氧基之聚矽氧烷(B)，所製得之液晶配向膜會有耐摩擦性不佳之缺點。
根據本發明之溶劑(C)之較佳具體例為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、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、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺。該溶劑可以單獨一種使用或者混合複數種使用。
根據本發明之該液晶配向劑，其中，基於該聚合物(A)之使用量為100重量份，該溶劑(C)的使用量為自500至3000重量份；較佳為800至2500重量份；更佳為1000至2000重量份。
在不影響本發明之功效範圍內，根據本發明之液晶配向劑較佳係包含一添加劑(D)。該添加劑(D)較佳具有至少2個環氧基之化合物或具有官能性基團之矽烷化合物等。該添加劑(D)之作用是用來提高該液晶配向膜與基板表面之附著性。該添加劑(D)可以單獨一種使用或者混合複數種使用。
該具有至少2個環氧基之化合物包含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-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。
基於聚合物(A)的使用量為100重量份，該具有至少2個環氧基之化合物的使用量一般為40重量份以下，較佳為0.1重量份至30重量份。
該具有官能性基團之矽烷化合物包含但不限於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-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。
基於聚合物(A)的使用量為100重量份，該具有官能性基團的矽烷化合物的使用量一般為0至10重量份，較佳為0.5重量份至10重量份。
該液晶配向劑之製備方法並無特別之限制，可採用一般之混合方法，如先將四羧酸二酐化合物(a1)及二胺化合物(a2)混合均勻，以反應形成一聚合物(A)。接著，將聚合物(A)及含環氧基之聚矽氧烷(B)於溫度為0℃至200℃的條件下加入溶劑(C)，並可選擇性地添加添加劑(D)，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，將該溶劑(C)添加至該聚合物組成物中。
較佳地，基於該聚合物(A)之總使用量為100重量份，該添加劑(D)之使用量為0.5重量份至50重量份；更佳地，該添加劑之使用量為1重量份至45重量份。
本發明再提供一種液晶配向膜之製造方法，其包含使用前述之液晶配向劑施予一基板上。
本發明亦提供一種液晶配向膜，其係由前述之液晶配向劑所製造。
較佳地，該液晶配向膜之形成方式包含之步驟為：將上述之液晶配向劑利用輥塗佈法、旋轉塗佈法、印刷法、噴墨法(ink-jet)等方法，塗佈在一基材之表面上，形成一預塗層，接著將該預塗層經過預先加熱處理(pre-bake treatment)、後加熱處理(post-bake treatment)及配向處理(alignment treatment)而製得。
該預先加熱處理之目的在於使該預塗層中之有機溶劑揮發。較佳地，該預先加熱處理之操作溫度範圍為30℃至120℃，更佳地為40℃至110℃，又更佳地為50℃至100℃。
該配向處理並無特別之限制，可採用尼龍、人造絲、棉類等纖維所做成之布料纏繞在滾筒上，以一定方向磨擦進行配向。上述配向處理為本技術領域者所周知，因此不再多加贅述。
後加熱處理步驟目之在於使該預塗層中之聚合物再進一步進行脫水閉環(醯亞胺化)反應。較佳地，該後加熱處理之操作溫度範圍為150℃至300℃，又較佳地為180℃至280℃，更佳地為200℃至250℃。
本發明又提供一種液晶顯示元件，其包含前述之液晶配向膜。
該液晶顯示元件之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。
參閱圖1，本發明液晶顯示元件之較佳實施例是包含一第一單元110、一第二單元120及一液晶單元130，其中第二單元120與第一單元110間隔相對，且液晶單元130係設置在該第一單元110與第 二單元120之間。
該第一單元110包括一第一基板112、一電極114及一第一液晶配向膜116，其中電極114以櫛齒型圖案化的方式形成於該第一基板112之表面，且第一液晶配向膜116形成在該電極114之表面。
該第二單元120包括一第二基板122及一第二液晶配向膜126，其中第二液晶配向膜126形成在該第二基板122的表面。
該第一基板112與第二基板122是選自於一透明材料等，其中，該透明材料包含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、聚碳酸酯等。該電極114的材質是擇自於氧化錫(SnO2)、氧化銦-氧化錫(In2O3-SnO2)等的透明電極；或鉻等金屬電極。
該第一液晶配向膜116及第二液晶配向膜126分別為上述之液晶配向膜，其作用在於使該液晶單元130形成一預傾角，且該液晶單元130可被該電極114產生的平行電場驅動。
該液晶單元130所使用的液晶可單獨或混合複數種使用，該液晶包含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、苯基環己烷類液晶、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、立方烷(cubane)類液晶等，且可視需求再添加如氯化膽固醇(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，或是以商品名為「C-15」、「CB-15」(默克公司製造)的對掌(chiral)劑等，或者對癸氧基苯亞甲基-對胺 基-2-甲基丁基肉桂酸酯等強誘電性(ferroelectric)類液晶。
本發明的液晶配向劑所製作之液晶顯示元件適用於各式向列液晶，如TN、STN、TFT、VA、IPS等之液晶顯示元件。此外，根據所選擇的液晶，亦可使用於強誘電性或反強誘電性等不同的液晶顯示元件。上述液晶顯示元件中，特別適用於IPS型之液晶顯示元件。
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>
在一容積500毫升之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，加入進料組成物包括：1.27克之式(I-7)所示之化合物(以下簡稱a2-1-1)、4.86克之對-二胺苯(以下簡稱a2-2-1)、0.5克之4,4’-二胺基二苯基醚(以下簡稱a2-2-3)及80克之N-甲基-2-吡咯烷酮(以下簡稱NMP)，於室溫下攪拌至溶解，再加入10.9克之苯均四羧酸二酐(以下簡稱a1-1)及20克之NMP，於室溫下反應2小時，反應結束後，將反應液倒入1500毫升水中將聚合物析出，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>
在一容積500毫升之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，加入進料組成物包括：1.27克之式(I-7)所示之化合物(以下簡稱a2-1-1)、4.86克之對-二胺苯(以下簡稱a2-2-1)、0.5克之4,4’-二胺基二苯基醚(以下簡稱a2-2-3)及80克之N-甲基-2-吡咯烷酮(以下簡稱NMP)，於室溫下攪拌至溶解，再加入10.9克之苯均四羧酸二酐(以下簡稱a1-1)及20克之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。反應結束後，將反應液倒入1500毫升水中將聚合物析出，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，即可得聚合物(A-2-1)。
<合成例A-2-2至A-2-5及比較合成例A-3-1至A-3-4>
合成例A-2-2至A-2-3及比較合成例A-3-1至A-3-4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：改變四羧酸二酐化合物、二胺化合物、脫水劑或觸媒之種類及其使用量，如表1與表2所示。
表1及表2中：
[含環氧基之聚矽氧烷(B)之製備] <合成例B-1>
在容積500毫升的三頸燒瓶上設置攪拌器、冷凝管及溫度計。然後，在三頸燒瓶中，加入1.00莫耳的2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(以下簡稱為ECETS)、2000克的甲基異丁基酮(以下簡稱MIBK)、500克的丙二醇單甲基醚(以下簡稱PGME)以及20克的三乙胺(Triethylamine，以下簡稱為TEA)，並在室溫下一邊攪拌一邊於30分鐘內滴加180克的去離子水。接著，將三頸燒瓶浸漬於30℃的油浴中並攪拌30分鐘後，於30分鐘內將油浴升溫至95℃，待溶液的內溫達到80℃時，持續攪拌進行聚縮合反應3小時。待反應結束後，取出有機層，以0.2重量%的硝酸銨水溶液清洗有機層直到洗淨之後的水變成中性，即可獲得聚矽氧烷(B-1)。
<合成例B-2至B-7及B'-1>
合成例B-2至B-7及B'-1是以與合成例B-1相同之步驟來製備該聚合物，不同之地方在於：改變含環氧基的矽烷化合物、其他矽烷化合物、溶劑或觸媒之種類及其使用量、反應溫度及聚縮合時間，如表3所示。
[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重量份之聚合物(A-1-1)及3重量份之含環氧基之聚矽氧烷(B-1)加入800重量份之N-甲基-2-吡咯烷酮(以下簡稱C-1)及800重量份之乙二醇正丁基醚(以下簡稱C-2)中，於室溫下攪拌混合形成一液晶配向劑。
將該液晶配向劑進行各檢測項目評價，所得結果如表4所示。
<實施例2至12及比較例1至9>
實施例2至12及比較例1至9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、溶劑及添加劑之種類及其使用量，如表4及5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4及5所示。
表4及表5中：
[檢測項目] <耐摩擦性>
將實施例1至12及比較例1至9之液晶配向劑以旋轉塗佈的方式，塗佈在一具有ITO電極之玻璃基板上。然後，於加熱板上以80℃預烤2分鐘，並於循環烘箱中以230℃後烤15分鐘後，可得一液晶配向膜。接著，使用毛布於該液晶配向膜上進行不同押入量的摩擦處理，其條件如下所述：
滾輪直徑：120mm
轉數：1000rpm
移動速度：20mm/s
押入量：0.6mm
於摩擦處理後，使用顯微鏡於倍率5倍下觀察液晶配向膜之表面狀態，其評價方式如下：
◎：無出現殘屑
○：有些許殘屑
△：有明顯殘屑
×：有大量殘屑
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。
110‧‧‧第一單元
112‧‧‧第一基板
114‧‧‧電極
116‧‧‧第一液晶配向膜
120‧‧‧第二單元
122‧‧‧第二基板
126‧‧‧第二液晶配向膜
130‧‧‧液晶單元

Claims (10)

  1. 一種液晶配向劑，其包含：一聚合物(A)，其係由包含四羧酸二酐化合物(a1)與二胺化合物(a2)之混合物所製得；一含環氧基之聚矽氧烷(B)；及一溶劑(C)；其中，該二胺化合物(a2)包括至少一種具有式(I)之二胺化合物(a2-1)； 其中，A7獨立地表示一價有機基；及m表示0至3之整數。
  2. 根據請求項1之液晶配向劑，其中，該具有式(I)之二胺化合物(a2-1)中，A7獨立地表示C1至C10之烷基、C1至C10之烷氧基、乙醯胺基、氟原子、氯原子或溴原子。
  3. 根據請求項1或2之液晶配向劑，其中，該具有式(I)之二胺化合物(a2-1)中，兩端之苯基具有對位之胺基。
  4. 根據請求項1之液晶配向劑，其中，基於該二胺化合物(a2)的總使用量為100莫耳，該具有結構式(I)之二胺化合物(a2-1)的使用量為1至50莫耳。
  5. 根據請求項1之液晶配向劑，其中，該環氧基包括由式(1)、式(2)及式(3)所示之官能基的至少一者； 式(1)中，B表示氧原子或單鍵；c表示1至3的整數；及d表示0至6的整數，其中當d表示0時，B為單鍵； 式(2)中，e表示0至6的整數； 式(3)中，D表示碳數為2至6的伸烷基；及E表示氫原子或碳數為1至6的烷基。
  6. 根據請求項1之液晶配向劑，其中，該含環氧基之聚矽氧烷(B)之重量平均分子量為1,000至10,000。
  7. 根據請求項1之液晶配向劑，其中，基於該聚合物(A)之使用量為100重量份，該含環氧基之聚矽氧烷(B)之使用量為1至10重量份；該溶劑(C)之使用量為300至2,000重量份。
  8. 一種液晶配向膜之製造方法，其包含使用根據請求項1至7中任一項之液晶配向劑施予一基板上。
  9. 一種液晶配向膜，其係由根據請求項1至7任一項之液晶配向劑所製造。
  10. 一種液晶顯示元件，其包含根據請求項9之液晶配向膜。
TW104116562A 2015-05-22 2015-05-22 液晶配向劑及其應用 TWI546337B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104116562A TWI546337B (zh) 2015-05-22 2015-05-22 液晶配向劑及其應用
CN201610317538.4A CN106167709A (zh) 2015-05-22 2016-05-13 液晶配向剂及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104116562A TWI546337B (zh) 2015-05-22 2015-05-22 液晶配向劑及其應用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI546337B true TWI546337B (zh) 2016-08-21
TW201641596A TW201641596A (zh) 2016-12-01

Family

ID=57183774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104116562A TWI546337B (zh) 2015-05-22 2015-05-22 液晶配向劑及其應用

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN106167709A (zh)
TW (1) TWI546337B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7298156B2 (ja) * 2016-12-28 2023-06-27 日産化学株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4985609B2 (ja) * 2007-12-26 2012-07-25 Ｊｎｃ株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
JP5360356B2 (ja) * 2008-05-26 2013-12-04 Ｊｓｒ株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示素子
TWI412847B (zh) * 2011-01-04 2013-10-21 Chi Mei Corp 液晶配向劑、液晶配向膜及含彼之液晶顯示元件

Also Published As

Publication number Publication date
CN106167709A (zh) 2016-11-30
TW201641596A (zh) 2016-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI427375B (zh) 垂直配向型液晶配向劑及液晶顯示元件
TW201006869A (en) Liquid crystal alignment agent and liquid crystal display element
JP5057074B2 (ja) 液晶配向剤および液晶表示素子
TWI740043B (zh) 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
JP2010066577A (ja) 液晶配向剤および液晶表示素子
JP5071662B2 (ja) 液晶配向剤および液晶表示素子
JP2009229652A (ja) 液晶配向剤および液晶表示素子
TWI482801B (zh) 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
KR101319206B1 (ko) 액정 배향제 및 액정 표시 소자
TWI537337B (zh) 液晶配向劑及由該液晶配向劑形成的液晶配向膜及液晶顯示元件
TWI710585B (zh) 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
TWI527857B (zh) 液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件
KR20090115072A (ko) 액정 배향제 및 액정 표시 소자
TWI659981B (zh) 液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件
TWI565756B (zh) 液晶配向劑、液晶配向膜及含彼之液晶顯示元件
TWI537338B (zh) 液晶配向劑及由該液晶配向劑形成的液晶配向膜及液晶顯示元件
JP2009229935A (ja) 液晶配向剤および液晶表示素子
TWI546337B (zh) 液晶配向劑及其應用
JP2006154048A (ja) 液晶配向剤および横電界方式液晶表示素子
TWI599613B (zh) 液晶配向劑、液晶配向膜、以及液晶顯示元件
TWI649351B (zh) 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
TW201700608A (zh) 液晶配向劑及其應用
TWI666232B (zh) 液晶配向劑及其製造方法、液晶配向膜及其製造方法以及液晶顯示元件
TWI644945B (zh) 液晶配向劑及其應用
TWI687457B (zh) 液晶配向劑及其應用

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees