TWI639874B - 液晶光配向劑、包含此液晶光配向劑的液晶光配向膜以及液晶光配向膜的製備方法 - Google Patents

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Abstract

本發明是關於一種液晶光配向劑，其用於液晶顯示器的光配向膜。更確切地說，本發明是關於一種能夠提高醯亞胺化速率且從而展現優良光配向狀態的液晶光配向劑、包含此液晶光配向劑的液晶光配向膜、其製備方法以及包含此液晶光配向膜的液晶顯示器。

Description

液晶光配向劑、包含此液晶光配向劑的液晶光配向膜以及液晶光配向膜的製備方法
本申請案主張2016年3月28日於韓國智慧財產局（Korean Intellectual Property Office）提申的韓國專利申請案第10-2016-0037215號的優先權，所述申請案的揭露內容全部併入本文供參考。
本發明是關於一種液晶光配向劑，其用於液晶顯示器的光配向膜。更確切地說，本發明是關於一種能夠提高醯亞胺化速率且從而展現優良光配向狀態的液晶光配向劑、包括此液晶光配向劑的液晶光配向膜以及其製備方法。
一般而言，液晶顯示器包括具有均勻配向之分子的液晶層。用於液晶配向的液晶光配向膜可以藉由摩擦方法來製造，亦即，藉由用聚合物薄膜摩擦一種摩擦色牢度纖維（諸如耐綸或人造絲）來製造。然而，由於液晶光配向的習知摩擦方法存在一些較大缺點以及侷限性，因此愈來愈關注可行的替代技術。
光配向方法是替代摩擦方法的最佳方法之一。相較於摩擦方法，光配向方法可以更容易地調節液晶配向軸以及錨定能量，藉此達成液晶的高度均一性。光配向方法可以克服摩擦方法中會產生電荷以及外來物質（諸如粉塵）的缺點，且可以容易進行圖案化製程。
光配向效應可以根據藉由偏振光照射而在光配向膜上形成的取向次序來展現。光配向膜的分子取向次序因選擇性光化學反應而發生，且這些光化學反應隨著光敏物種的類型不同而明顯不同。光化學物質的光化學類別可以分類如下。第一類由含有經歷反式-順式光致異構化反應之光敏物種的物質組成。第一類包括偶氮化合物。具體實例包括偶氮染料、偶氮染料摻混物以及偶氮聚合物[3,4]等，其在化學上[1]以及物理上[2]是吸光的。第二類由具有光敏副產物的物質組成，所述光敏副產物是由光降解（諸如光氧化或聚合物鏈斷裂等）產生。具有光敏副產物之物質的具體實例包括光敏聚醯亞胺[5]以及聚矽烷[6]等。主要研究的第三類包括經歷光交聯（呈環加成形式）的物質。這些物質包括肉桂酸酯[7,8]、香豆素以及查耳酮基發色團[10]，其經歷[2+2]環加成反應。[2+2]環加成反應是蒽基發色團特有的[11]。
這些物質在每一類中具有優點以及缺點。偶氮化合物在低輻射劑量（0.5 J/cm2 或小於0.5 J/cm2 ）下展現優良的液晶光配向特性，但是由於光化學反應是可逆的光化學過程而對光以及熱不穩定。光降解物質通常需要高照射劑量（10 J/cm2 或高於10 J/cm2 ）且展現高殘餘影像。
相較於光降解物質，光交聯物質通常由於不可逆的光交聯產物（其中聚合物鏈的光配向穩定化）而更耐受光以及熱。然而，習知已使用聚合物側鏈中引入光敏基團的聚合物作為光交聯物質。由於這些物質的液晶光配向效能因AC驅動而變化，因此存在著液晶顯示器中仍有AC殘餘影像的侷限。
另外，在光交聯物質中，聚醯亞胺酸酯類聚醯亞胺前驅物在用於製備液晶光配向膜的固化製程中展示稍微較低的醯亞胺化程度，且因此使用添加劑（諸如鹼催化劑、胺基酸以及其類似物）提高醯亞胺化速率。然而，存在的侷限在於，由於此類添加劑部分地殘留於光配向膜中，因此DC驅動使得液晶光配向特性稍微減少。
因此，仍需要研究液晶光配向劑，其中液晶光配向效能以及醯亞胺化速率在不使用添加劑的情況下，藉由使用其中引入特定端基的液晶光配向劑而維持在高水準，即使在AC以及DC驅動條件下；以及包括此液晶光配向劑的液晶光配向膜。
本發明的一個目標是提供能夠提高醯亞胺化速率且從而展現優良光配向狀態的液晶光配向劑。
另外，本發明的另一個目標是提供包括液晶光配向劑的液晶光配向膜以及其製備方法。
本發明提供一種液晶光配向劑，其包括由以下所構成之族群中選出的至少一者：聚醯亞胺前驅物，其包括由下文化學式1表示的重複單元以及由下文化學式2表示的端基；以及聚醯亞胺，其包括由下文化學式3表示的重複單元以及由下文化學式2表示的端基： [化學式1][化學式2][化學式3]在化學式1至化學式3中， X各自獨立地是四價有機基， R各自獨立地是氫或C1-10 烷基， Ra 以及Rb 各自獨立地是氫或C1-10 烷基， R1 是氫或C1-10 烷基， R2 是可熱分解的官能基， A是-O-、-S-、-NH-或C1-10 伸烷基， B是由以下所構成之族群中選出的至少一種二價官能基：C1-10 伸烷基、C6-20 伸芳基、C7-20 芳基伸烷基、以及，以及 Z是0或1。
本發明提供一種包括上述液晶光配向劑的液晶光配向膜。
另外，本發明提供一種製備液晶光配向膜的方法，所述方法包含：在基板上塗佈上述液晶光配向劑以形成塗層；乾燥塗層；用偏振紫外光照射乾燥塗層的表面以進行光配向處理；以及對光配向處理的塗層進行熱處理。
根據本發明的液晶光配向劑，因AC驅動引起的液晶光配向效能由於醯亞胺化速率提高而維持恆定，藉此減少AC殘餘影像。另外，可以在不使用添加劑的情況下提高醯亞胺化速率，且從而有可能最小化DC驅動所致的殘餘影像，其可以藉由殘餘單體表示。
本發明提供一種由化學式1表示的液晶光配向劑。
另外，本發明提供一種包括液晶光配向劑的液晶光配向膜。
另外，本發明提供一種製備液晶光配向膜的方法，所述方法包含：在基板上塗佈液晶光配向劑以形成塗層；乾燥塗層；以及用偏振紫外光照射乾燥塗層的表面以進行光配向處理。
下文中，將更詳細地描述根據本發明具體實施例的液晶光配向劑、包括此液晶光配向劑的液晶光配向膜以及其製備方法。
在本發明中，應瞭解雖然術語第一、第二等可以用於描述各種元件，但是這些術語僅用於將一個元件與另一個元件區分開來。
另外，本文所用之術語僅用於描述特定實施例之目的且不希望具有限制性。如本文所用，除非上下文另有明確指示，否則單數形式「一」以及「該」希望包括複數形式。在本發明中，進一步瞭解術語「包含」、「包括」、「具有」等指明所述特徵、整數、步驟、元件及/或其組合的存在，但不排除一或多種其他特徵、整數、步驟、元件及/或其組合的存在或添加。
另外，在本發明中，應瞭解當提及各層或元件形成於所述層或元件中的每一者「上」或「上方」時，各層或元件可以直接形成於所述層或元件中的每一者上，或另一個層或元件可以另外形成於各層之間，形成於或物件或基板上。
雖然可以對本發明進行多種潤飾且存在本發明的各種實施例，但現將詳細地描述其實例。然而，不希望此將本發明限於特定實施方式，且應瞭解本發明涵蓋不脫離本發明精神及技術範圍的所有潤飾、等效物以及取代。
根據本發明的一個實施例，可以提供一種液晶光配向劑，其包括由以下所構成之族群中選出的至少一者：聚醯亞胺前驅物，其包含由下文化學式1表示的重複單元以及由下文化學式2表示的端基；以及聚醯亞胺，其包含由下文化學式3表示的重複單元以及由下文化學式2表示的端基： [化學式1][化學式2][化學式3]在化學式1至化學式3中， X各自獨立地是四價有機基， R各自獨立地是氫或C1-10 烷基， Ra 以及Rb 各自獨立地是氫或C1-10 烷基， R1 是氫或C1-10 烷基， R2 是可熱分解的官能基， A是-O-、-S-、-NH-或C1-10 伸烷基， B是由以下所構成之族群中選出的至少一種二價官能基：C1-10 伸烷基、C6-20 伸芳基、C7-20 芳基伸烷基、以及，以及 Z是0或1。
典型的聚醯胺酸酯類聚醯亞胺前驅物在製備液晶光配向膜的固化製程中展示稍微較低的醯亞胺化程度，且因此醯亞胺化速率已藉由使用添加劑（諸如鹼催化劑、胺基酸以及其類似物）而提高。然而，在使用此類添加劑製備液晶光配向膜的情況下，存在著侷限之處，該侷限之處在於因DC驅動所致的殘餘影像以一些添加劑形式出現於光配向膜中。
就此而言，本發明人已進行研究以改良這些聚醯胺酸酯類聚醯亞胺前驅物的侷限性，且經由實驗發現，包含包括由化學式1表示之重複單元及由化學式2表示之端基之聚醯亞胺前驅物以及包括由化學式3表示之重複單元及由化學式2表示之端基之聚醯亞胺的液晶光配向劑，即使在不使用添加劑的情況下亦可由於化學式2所表示的端基而使醯亞胺化速率增加，藉此使液晶光配向特性因使用添加劑而降低的現象最小化。因此，已基於此發現而完成本發明。
具體地說，由上文化學式1表示的重複單元具有聚醯胺酸或聚醯胺酸酯主鏈中引入光反應性基團的結構，且光配向是藉由當主鏈中包括光反應性基團時主鏈之間的鍵結來發生，且因此即使在AC驅動條件下，亦可維持液晶光配向效能恆定。特定而言，當偏振紫外光照射到聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺時，誘導[2+2]環加成反應。由於此反應，因此可以使液晶主軸沿著垂直於或平行於偏振紫外光照射方向的方向配向。另外，光反應速率以及穩定性可以藉由引入聚合物中的C=C鍵的其他光反應而得到進一步增強。
在化學式1至化學式3中，X可以各自獨立地是四價有機基，且具體地說，其可以是由以下化學式4至化學式7所構成之族群中選出的至少一種官能基： [化學式4][化學式5][化學式6][化學式7]在化學式6以及化學式7中， R3 至R6 各自獨立地是由以下所構成之族群中選出的至少一種二價官能基：直接鍵、-O-、-S-、-C(O)-、-S(O)-、-C(O)O-、-O(C)O-、C1-10 伸烷基以及-C(R')(R")-，且當R3 至R6 包括兩個或更多個官能基時，其彼此連接， 其中R'以及R"各自獨立地是經氫或鹵素取代或未經取代之C1-10 烷基。
此外，X可以由下文化學式所構成的族群中選出：、、、、、、、、、以及。
另外，上文化學式1中的R可以各自獨立地是氫或C1-10 烷基，且較佳可以是氫、甲基或乙基。
另外，Ra 以及Rb 可以各自獨立地是氫或C1-10 烷基，且較佳可以是氫、2-甲基、3-甲基、2,3-二甲基、2,6-二甲基以及3,5-二甲基。
此外，A可以是O-、-S-、-NH-或C1-10 伸烷基，但較佳可以是-O-、-NH-、-(CH2 )-或(CH2 )2 -。
同時，在上文化學式2所表示的端基中，羧基經由與聚合物中的羰基的相互作用而有助於醯亞胺化反應，且胺可以起到充當催化劑以增強醯亞胺化程度的重要作用。另外，由R2 表示之胺的保護基可以在製備液晶光配向膜期間防止反應發生，藉此使得其引入端基中。
本文中，R1 可以是氫或C1-10 烷基，且較佳可以是氫、甲基、乙基、丙基或異丙基。
另外，R2 是可熱分解的官能基，且當熱分解時，產生二氧化碳，且其在去保護反應發生時轉化成氫且因此轉化成胺結構。此可熱分解的官能基較佳可以是第三丁氧基羰基（BOC）或9-茀基甲氧基羰基（FMOC)。
B可以是由以下所構成之族群中選出的至少一種二價官能基：C1-10 伸烷基、C6-20 伸芳基、C7-20 芳基伸烷基、以及，且當B包括兩個或更多個官能基時，其彼此連接。芳基伸烷基是指其中芳基與伸烷基連接的官能基。
同時，一個實施例的液晶光配向劑包括由聚醯亞胺前驅物以及聚醯亞胺所構成的族群中選出的至少一者，且聚醯亞胺前驅物的重量平均分子量可以是約5,000 g/mol至100,000 g/mol且聚醯亞胺的重量平均分子量可以是約5,000 g/mol至100,000 g/mol。
另外，聚醯亞胺前驅物具有一種結構，其中將用於促進醯亞胺化反應的基團引入聚合物末端中，其中保護基在熱處理製程期間所保護的部分可以引起去保護反應，藉此提高新產生的官能基的醯亞胺化速率。另外，藉由加熱聚醯亞胺前驅物所製備的聚醯亞胺可以引起由化學式2表示之末端胺發生交聯反應，藉此增強耐化學性以及強度。另外，一個實施例的液晶光配向劑可以包括具有上述特徵的聚醯亞胺前驅物與聚醯亞胺中之一或兩者。
另外，液晶光配向劑可以處於溶解於有機溶劑中的狀態。有機溶劑種類以及溶液濃度等可以依據液晶光配向劑中所包括的聚醯亞胺前驅物與聚醯亞胺的類型以及用途確定。
作為此類有機溶劑，可以使用環戊酮、環己酮、N-甲基吡咯啶酮、二甲基甲醯胺（dimethylformamide，DMF）、乙醯胺、γ-丁內酯、2-丁氧基乙醇或其混合物等，但不限於此。
另外，考慮聚醯亞胺前驅物以及聚醯亞胺的分子量、黏度、揮發性以及其類似因素，選擇液晶光配向劑的固體濃度。為了達成所要的液晶光配向效應，具有所要的塗層特徵且具有適當的黏度，以溶解於溶劑中的溶液總重量計，液晶光配向劑較佳在0.5重量%至30重量%範圍內提供。
另外，除用於溶解聚合物的有機溶劑之外，液晶光配向劑可以進一步包括用於在基板上塗佈液晶光配向劑時改良塗層均一性的溶劑。作為此類溶劑，通常使用表面張力低於有機溶劑的溶劑。舉例來說，可以使用乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單異丙基醚、乙二醇單甲醚以及其類似物。
同時，根據本發明的另一個實施例，可以提供包括一個實施例之液晶光配向劑的液晶光配向膜。
如上文所述，一個實施例之液晶光配向劑包含包括特定端基的聚醯亞胺前驅物以及聚醯亞胺，藉此提高醯亞胺化速率。因此，因AC驅動所致的液晶光配向效能維持恆定，從而減少其所產生的AC殘餘影像。另外，由於醯亞胺化速率可以在不使用添加劑的情況下提高，因此可以藉由殘餘單體表示之因DC驅動所致的殘餘影像可以最小化。
另外，根據又另一個本發明實施例，可提供一種製備液晶光配向膜的方法，所述方法包含：將一個實施例的液晶光配向劑塗佈於基板上以形成塗層；乾燥所述塗層；用偏振紫外光照射乾燥塗層的表面以進行光配向處理；以及對光配向處理的塗層進行熱處理。
在形成塗層的步驟中，可以根據液晶光配向劑的類型以及用途確定塗佈法。舉例來說，可以將其塗佈於基板表面上，所述基板藉由使用諸如滾塗方法、旋塗方法、印刷方法、噴墨噴塗方法或狹縫噴嘴方法等方法圖案化透明導電薄膜或金屬電極所形成。
另外，在一些情況下，當塗佈液晶光配向劑時，預先將含矽烷功能化合物、含氟功能化合物以及含鈦功能化合物塗佈至基板上以便進一步增強基板表面、透明導電層、金屬電極以及塗層的黏著力。
接著，可以經由加熱塗層或真空蒸發等來執行塗層乾燥步驟。
本文中，乾燥步驟較佳在50至150℃下進行10秒至300秒。
另外，在用偏振紫外光照射所乾燥塗層表面以進行光配向處理的步驟中，光配向處理可以藉由用150 nm至450 nm波長範圍內的偏振紫外光照射來進行。本文中，曝光強度可以根據聚合物類型而變，且可以照射50 mJ/cm2 至10 J/cm2 的能量，較佳500 mJ/cm2 至5 J/cm2 的能量。
作為紫外光，可以使用偏振紫外光。偏振紫外光可以垂直於基板表面照射，或可以藉由將入射角引向特定角度來照射，但較佳垂直於基板表面來照射。藉由此方法，向塗層賦予液晶分子的光配向能力。
紫外光照射時的基板溫度較佳為室溫。然而，在一些情況下，可以在加熱狀態下、在100℃或低於100℃的溫度範圍內照射紫外光。
接著，對光配向處理的塗層進行熱處理。本文中，熱處理步驟可以在150℃至250℃進行1分鐘至60分鐘，較佳在180℃至240℃進行5分鐘至20分鐘。
經由上述系列的步驟所形成的最終液晶光配向膜之厚度較佳為50 nm至300 nm。
另外，根據本發明的另一實施例，可以提供包括一個實施例之液晶光配向膜的液晶顯示器。
液晶顯示器可以根據所屬領域中已知的習知方法製備。在其一個實例中，將浸漬有球形間隔物的密封劑塗佈於具有一個實施例之液晶光配向膜之兩塊光反應誘導式玻璃基板的呈罐形式的下板片上。隨後，使上板片與下板片上所形成的排列層對齊，以使得其面向彼此，使用壓製機將上板片與下板片黏合在一起，且接著藉由在所黏合之上板片與下板片之間照射UV而使密封劑固化，藉此製備空心單元。接著，使用能夠進行真空注射的液晶注射裝置將液晶注射至空心單元中。隨後，將密封劑塗佈至其中注有液晶之單元的注射孔上且藉由UV照射來固化，且藉此完成液晶單元。
在下文中，將借助於具體實例更詳細地描述本發明之作用及效果。然而，這些實例僅為了說明目的而給出，且不希望這些實例限制本發明的範圍。
<實例> 酸氯化物的合成
用氮氣淨化500ml 3頸圓底燒瓶以移除燒瓶中的水以及氧氣，且向其中添加酸二酐以及MeOH(10wt%)且在75℃、在回流下加熱5小時。完全溶解固體且完成反應之後，藉由在減壓下蒸餾來移除溶劑以獲得產物。向其中添加乙酸乙酯(EA，0.5M)且攪拌。分散固體時，緩慢添加3當量的乙二醯氯，且添加2至3滴DMF。將反應混合物加熱至80℃且攪拌6小時。反應完成後，藉由在減壓下蒸餾來移除溶劑且用己烷洗滌2至3次以移除痕量的乙二醯氯。
製備實例1：PMDA-OMe-Cl的製備
經由酸氯化物的合成方法，使用苯均四酸二酐(PMDA，30g，0.138mol)獲得PMDA-OMe-Cl(38g，86.5%)。
製備實例2：BPDA-OMe-Cl的製備
經由酸氯化物的合成方法，使用3,3',4,4'-聯苯四甲酸二酐(BPDA，30g，0.102mol)獲得BPDA-OMe-Cl(33g，82%)。
[實例1]
用氮氣淨化500ml 3頸圓底燒瓶以移除燒瓶中的水以及氧氣，且將3-(4-胺基苯基)丙烯酸(E)-4-胺基苯酯(10.639g，0.042mol)溶解於205.473g N-甲基吡咯啶酮(NMP)中且攪拌1小時。使用冰將反應器溫度維持在0至10℃。接著逐滴添加製備實例1中所獲得之PMDA-OMe-Cl(15g，0.047mol)、Boc-Phe(NH2)-OH(2.899g，0.010mol)、吡啶(8.180g，0.103mol)以及51.368g NMP，且使混合物聚合24小時以獲得聚醯胺酸酯（10 wt%)。使所得聚醯胺酸酯在蒸餾水與甲醇的混合物中沈澱，獲得25.5 g固體。使固體在NMP:BE=8:2的溶劑中稀釋且接著傳送通過0.1 μm過濾器以獲得聚醯胺酸酯溶液，移除其中的雜質。[ 實例 2]
用氮氣淨化500 ml 3頸圓底燒瓶以移除燒瓶中的水以及氧氣，且將3-(4-胺基苯基)丙烯酸(E)-4-胺基苯酯（10.161 g，0.040 mol）溶解於209.621 g N-甲基吡咯啶酮（NMP）中且攪拌1小時。使用冰將反應器溫度維持在0至10℃。接著逐滴添加製備實例1中所獲得之PMDA-OMe-Cl（15 g，0.047 mol）、Boc-Phe(NH2 )-OH（3.953 g，0.014 mol）、吡啶（8.18 g，0.103 mol）以及52.405 g NMP，且使混合物聚合24小時以獲得聚醯胺酸酯（10 wt%）。使所得聚醯胺酸酯在蒸餾水與甲醇的混合物中沈澱，獲得26.2 g固體。使固體在NMP:BE=8:2的溶劑中稀釋且接著傳送通過0.1 μm過濾器以獲得聚醯胺酸酯溶液，移除其中的雜質。[ 實例 3]
用氮氣淨化500 ml 3頸圓底燒瓶以燒瓶中的水以及氧氣，且將3-(4-胺基苯基)丙烯酸(E)-4-胺基苯酯（8.590 g，0.034 mol）溶解於186.703 g N-甲基吡咯啶酮（NMP）中且攪拌1小時。使用冰將反應器溫度維持在0至10℃。接著逐滴添加製備實例2中所獲得之BPDA -OMe-Cl（15 g，0.038 mol）、Boc-Phe(NH2 )-OH（2.341 g，0.008 mol）、吡啶（6.605 g，0.084 mol）以及46.676 g NMP，且使混合物聚合24小時以獲得聚醯胺酸酯（10 wt%）。使所得聚醯胺酸酯在蒸餾水與甲醇的混合物中沈澱，獲得25.5 g固體。使固體在NMP:BE=8:2的溶劑中稀釋且接著傳送通過0.1 μm過濾器以獲得聚醯胺酸酯溶液，移除其中的雜質。[ 實例 4]
用氮氣淨化500 ml 3頸圓底燒瓶以移除燒瓶中的水以及氧氣，且將3-(4-胺基苯基)丙烯酸(E)-4-胺基苯酯（8.204 g，0.032 mol）溶解於186.703 g N-甲基吡咯啶酮（NMP）中且攪拌1小時。使用冰將反應器溫度維持在0至10℃。接著逐滴添加製備實例2中所獲得之BPDA -OMe-Cl（15 g，0.038 mol）、Boc-Phe(NH2 )-OH（3.192 g，0.011 mol）、吡啶（6.605 g，0.084 mol）以及47.513 g NMP，且使混合物聚合24小時以獲得聚醯胺酸酯（10 wt%）。使所得聚醯胺酸酯在蒸餾水與甲醇的混合物中沈澱，獲得25.5 g固體。使固體在NMP:BE=8:2的溶劑中稀釋且接著傳送通過0.1 μm過濾器以獲得聚醯胺酸酯溶液，移除其中的雜質。[ 比較實例 1]
用氮氣淨化500 ml 3頸圓底燒瓶以移除燒瓶中的水以及氧氣，且將3-(4-胺基苯基)丙烯酸(E)-4-胺基苯酯（12 g，0.047 mol）溶解於194.196 g N-甲基吡咯啶酮（NMP）中且攪拌1小時。使用冰將反應器溫度維持在0至10℃。接著逐滴添加製備實例1中所獲得之PMDA -OMe-Cl（13.853 g，0.043 mol）、PA（1.118 g，0.008 mol）、吡啶（7.465 g，0.094 mol）以及48.549 g NMP，且使混合物聚合24小時以獲得聚醯胺酸酯（10 wt%）。使所得聚醯胺酸酯在蒸餾水與甲醇的混合物中沈澱，獲得24 g固體。使固體在NMP:BE=8:2中稀釋且接著傳送通過0.1 μm過濾器以獲得聚醯胺酸酯溶液，移除其中的雜質。[ 比較實例 2]
用氮氣淨化500 ml 3頸圓底燒瓶以移除燒瓶中的水以及氧氣，且將3-(4-胺基苯基)丙烯酸(E)-4-胺基苯酯（11 g，0.043 mol）溶解於199.819 g N-甲基吡咯啶酮（NMP）中且攪拌1小時。使用冰將反應器溫度維持在0至10℃。接著逐滴添加製備實例2中所獲得之BPDA-OMe-Cl（15.727 g，0.04 mol）、PA（1.025 g，0.007 mol）、吡啶（6.843 g，0.087 mol）以及49.955 g NMP，且使混合物聚合24小時以獲得聚醯胺酸酯（10 wt%）。使所得聚醯胺酸酯在蒸餾水與甲醇的混合物中沈澱，獲得25 g固體。使固體在NMP:BE=8:2中稀釋且接著傳送通過0.1 μm過濾器以獲得聚醯胺酸酯溶液，移除其中的雜質。＜ 實驗實例 ＞ （ 1 ） 液晶單元的產生
將根據實例1至實例4以及比較實例1以及比較實例2所製備的各種聚合物稀釋至4重量%至5重量%的固體含量以製備光配向劑。使用如此製備的光配向劑，藉由以下方法製備液晶單元。
在基板上，在形成有ITO電極圖案之具有25 mm x 27 mm尺寸的玻璃基板（下板片）上且在不形成有ITO電極圖案的玻璃基板（上板片）上滴落足夠的相同光配向劑，且接著經受約1500 rpm至6000 rpm的旋塗30秒或40秒。在這些條件下，在上板片以及下板片上形成最終厚度為70 nm至150 nm之塗層。
將塗有光配向劑的上板片以及下板片置放於約70℃的熱板上以進行初步煅燒100秒。使用曝光裝置（UIS-S2021J7-YD01，Ushio LPUV）照射適當曝光量的紫外線，其中使線形偏光器黏附至上板片以及下板片上所形成的塗層。接著，在230℃的熱板上對所得上板片以及下板片進行熱處理1000秒。
隨後，經由岩下工程有限公司（Iwashita Engineering Inc.，IEI）所製造的EzROBO-3，將浸漬有3 μm球形間隔物的密封劑塗佈於呈罐形式的下板片上。本文中，密封之後，密封劑塗層可以具有2 μm至5 μm的厚度。隨後，使上板片以及下板片上所形成的光配向層對齊以使得其面向彼此，使用壓製機（BS-7220）將上板片與下板片黏合在一起，且接著使密封劑固化，此是藉由在所黏合的上板片與下板片之間照射UV來使密封劑固化，藉此製備空心單元。接著，使用能夠真空注射的液晶注射裝置將液晶注射至空心單元中。隨後，將密封劑塗佈於其中注有液晶之單元的注射孔上且藉由UV照射固化，藉此製備液晶單元。（ 2 ） 評估液晶光配向特性
在藉由塗佈以適當曝光量（0.5 J至3 J）照射的光配向膜來製備液晶單元的情況下，當經由液晶與光配向膜之間的相互作用形成初始光配向時，用「○」指示，且當出現嚴重流動標記時，用「X」指示。（ 3 ） 評估醯亞胺化速率
在液晶單元製備方法期間，在光配向劑塗佈之後，獲得藉由在70℃熱板上初步煅燒100秒所得之塗層的IR光譜以及藉由在230℃熱板上煅燒（固化）1000秒所得之塗層的IR光譜。接著對上述IR光譜中於1540 cm-1 處出現之N-H峰的面積進行比較，且將230℃煅燒之後的減少速率定義為醯亞胺化速率。計算所述速率且繪示於表1中。
參照上述表1，可以證明，相較於包括不含端基之聚醯胺酸酯的比較實例，實例之液晶光配向劑包括具有特定端基的聚醯胺酸酯且從而展現極高的醯亞胺化速率。
無
無

Claims (11)

  1. 一種液晶光配向劑，包括由以下所構成之族群中選出的至少一者：包括由化學式1表示之重複單元以及由化學式2表示之端基的聚醯亞胺前驅物；以及包括由化學式3表示之重複單元以及由化學式2表示之端基的聚醯亞胺， 在化學式1至化學式3中，X各自獨立地是四價有機基，R各自獨立地是氫或C1-10烷基，Ra以及Rb各自獨立地是氫或C1-10烷基，R1是氫或C1-10烷基，R2是第三丁氧基羰基或9-茀基甲氧基羰基，A是-O-、-S-、-NH-或C1-10伸烷基，B是由C1-10伸烷基、C6-20伸芳基、C7-20芳基伸烷基、以及所構成之族群中選出的至少一種二價官能基，以及Z是0或1。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶光配向劑，其中X各自獨立地是由化學式4至化學式7所構成之族群中選出的至少一種官能基： 在化學式6以及化學式7中，R3至R6各自獨立地是由以下所構成之族群中選出的至少一種二價官能基：直接鍵、-O-、-S-、-C(O)-、-S(O)-、-C(O)O-、-O(C)O-、C1-10伸烷基以及-C(R')(R")-，其中R'以及R"各自獨立地是經氫或鹵素取代或未經取代之C1-10烷基。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶光配向劑，其中所述聚醯亞胺前驅物具有5,000g/mol至100,000g/mol之重量平均分子量。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶光配向劑，其中所述聚醯亞胺具有5,000g/mol至100,000g/mol之重量平均分子量。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶光配向劑，其處於溶解於有機溶劑中的狀態。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶光配向劑，其中所述有機溶劑選自環戊酮、環己酮、N-甲基吡咯啶酮、DMF(二甲基甲醯胺)、乙醯胺、γ-丁內酯、2-丁氧基乙醇以及其混合物。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之液晶光配向劑，其中所述聚醯亞胺前驅物與所述聚醯亞胺的固體濃度是0.5重量%至30重量%。
  8. 一種液晶光配向膜，其包含如申請專利範圍第1項所述之液晶光配向劑。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之液晶光配向膜，其厚度是50nm至300nm。
  10. 一種製備液晶光配向膜的方法，包括：將如申請專利範圍第1項所述之液晶光配向劑塗佈於基板上以形成塗層；乾燥所述塗層；用偏振紫外光照射經乾燥的所述塗層的表面以進行光配向處理；以及對經光配向處理的所述塗層進行熱處理。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之製備液晶光配向膜的方法，其中乾燥步驟是在50℃至150℃下進行10秒至300秒。
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