TWI644945B - 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組成物(A)及溶劑(B)，其中該聚合物組成物(A)係由一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。根據本發明之液晶配向劑具有良好耐環境性之優點。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
本發明係有關一種液晶配向劑及其應用，特別是一種可形成高耐環境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。
由於消費者對液晶顯示器的廣視角特性的要求逐年提升，使得具廣視角液晶顯示元件的電性特性或顯示特性之要求比以往更為嚴苛，其中，以垂直配向型(Vertical Alignment)液晶顯示元件最被廣為研究。為了具有較佳上述的特性，液晶配向膜便成為提升垂直配向型液晶顯示元件特性的重要研究對象之一。
該垂直配向型液晶顯示元件中的液晶配向膜主要是用來使液晶分子規則排列，以及在未提供電場下可使液晶分子具有大的傾斜角度，且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。
一般而言，於上述高分子材料中導入液晶預傾成分可得到良好的液晶配向性，然而，該液晶預傾成分卻使高分子的溶解性降低，導致高分子容易凝集，而使液晶配向劑塗佈於基板上時產生印刷缺陷(mura)；另外，長時間印刷時，尚有高分子析出造成印刷性低下之問題的發生。
日本特開2013-101303揭示使用分子內含一個以上羧基之二胺化合物與四羧酸二酐化合物聚合而得之聚醯亞胺系聚合物，搭 配1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、N-乙基-2-吡咯烷酮等溶劑，可得到印刷性良好之液晶配向劑。然而，該液晶配向劑所製得的液晶配向膜具有耐環境性差之缺點，例如於高溫高濕之環境下易有離子密度過高之問題的發生，而無法被業界接受。
因此，如何提供一種可形成耐環境性佳液晶配向膜之液晶配向劑，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組成物之成分，而得到垂直配向型液晶配向劑，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良好耐環境性之優點。
因此，本發明係有關一種液晶配向劑，其包含：聚合物組成物(A)，其係由一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；及溶劑(B)；其中，該二胺組份(b)包括至少一選自由式(1)所示之二胺化合物(b-1)、式(2)所示之二胺化合物(b-2)及含羧酸基之二胺化合物(b-3)所組成之群；
式(1)中：Y1表示C1至C2之亞烷基；及Y2表示含氮之芳香族雜環基；
式(2)中： R15係選自由-O-、、、、 及所組成之群；及R16表示式(II-1)所示之有機基團：
其中：R17表示氫、氟或甲基； R18、R19及R20各自獨立地表示單鍵、-O-、、 、、、或C1至C3的伸烷基； R21係選自由及所組成之群；其中：R23及R24各自獨立地表示氫、氟或甲基；R22係選自由氫、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所組成之群；k表示1或2的整數；w、m及t各自獨立地表示0至4的整數；y、p及q各自獨立地表示0至3的整數，且y+p+q≧3；及 u及v各自獨立地表示1或2；當R17、R18、R19、R20、R21、R23或R24為多個時，各自可為相同或不同。
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。
11‧‧‧第一單元
12‧‧‧第二單元
13‧‧‧液晶單元
111‧‧‧第一基板
112‧‧‧第一導電膜
113‧‧‧第一液晶配向膜
121‧‧‧第二基板
122‧‧‧第二導電膜
123‧‧‧第二液晶配向膜
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：聚合物組成物(A)，其係由一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；及溶劑(B)；其中，該二胺組份(b)包括至少一選自由式(1)所示之二胺化合物(b-1)、式(2)所示之二胺化合物(b-2)及含羧酸基之二胺化合物(b-3)所組成之群；
式(1)中：Y1表示C1至C2之亞烷基；及Y2表示含氮之芳香族雜環基； 式(2)中： R15係選自由-O-、、、、 及所組成之群；及R16表示式(II-1)所示之有機基團：
其中：R17表示氫、氟或甲基； R18、R19及R20各自獨立地表示單鍵、-O-、、 、、、或C1至C3的伸烷基； R21係選自由及所組成之群；其中：R23及R24各自獨立地表示氫、氟或甲基；R22係選自由氫、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所組成之群；k表示1或2的整數；w、m及t各自獨立地表示0至4的整數； y、p及q各自獨立地表示0至3的整數，且y+p+q≧3；及u及v各自獨立地表示1或2；當R17、R18、R19、R20、R21、R23或R24為多個時，各自可為相同或不同。
該聚合物組成物(A)係選自於聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物或上述聚合物之任意組合。其中，聚醯亞胺系嵌段共聚合物係選自於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之任意組合。
該聚合物組成物(A)中之聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物及聚醯亞胺系嵌段共聚合物均可由四羧酸二酐組份(a)及二胺組份(b)的混合物反應所製得，其中四羧酸二酐組份(a)、二胺組份(b)及製備聚合物組成物(A)的方法如下所述。
該四羧酸二酐組份(a)可選自於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或如下式(a-1)至式(a-6)所示之四羧酸二酐組份等。
該脂肪族四羧酸二酐化合物之具體例可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組份。
該脂環族四羧酸二酐化合物之具體例可包含但不限於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。
該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-Hexahydro-5-(tetrahydro-2,5-dioxofuran-3-yl)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。
該式(a-1)至式(a-6)所示之四羧酸二酐組份如下所示：
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。上述之四羧酸二酐組份(a)可以單獨一種使用或者混合複數種使用。
基於二胺組份(b)的總使用量為100莫耳，四羧酸二酐組份(a)的使用量為20莫耳至200莫耳，較佳為30莫耳至120莫耳，更佳為50莫耳至100莫耳。
本發明之二胺組份(b)包括至少一選自由式(1)所示之二胺化合物(b-1)、式(2)所示之二胺化合物(b-2)及含羧酸基之二胺化合物(b-3)所組成之群；式(1)中：Y1表示C1至C2之亞烷基；及Y2表示含氮之芳香族雜環基；較佳地，Y2表示吡咯烷基、哌嗪基、哌啶基或吡啶基。
該式(1)所示之二胺化合物(b-1)之具體例，如下所示： 等。
基於二胺組份(b)的總使用量為100莫耳，二胺化合物(b-1)的使用量為10莫耳至40莫耳，較佳為12莫耳至38莫耳，更佳為15莫耳至35莫耳。
該式(2)所示之二胺化合物(b-2)，如下所示：式(2)中： R15係選自由-O-、、、、 及所組成之群；及R16表示式(II-1)所示之有機基團：
其中：R17表示氫、氟或甲基； R18、R19及R20各自獨立地表示單鍵、-O-、、 、、、或C1至C3的伸烷基； R21係選自由及所組成之群；其中：R23及R24各自獨立地表示氫、氟或甲基；R22係選自由氫、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所組成之群；k表示1或2的整數；w、m及t各自獨立地表示0至4的整數；y、p及q各自獨立地表示0至3的整數，且y+p+q≧3；及u及v各自獨立地表示1或2。
當R17、R18、R19、R20、R21、R23或R24為多個時，各自可為相同或不同。
該二胺化合物(b-2)的具體例包括由式(2-1)至式(2-8)表示的二胺化合物中的至少一種，或上述化合物的組合。
式(2-1)至式(2-8)中，B11為氫原子、碳數為1至10的烷基或碳數為 1至10的烷氧基。
由式(2-1)至式(2-8)表示的二胺化合物較佳為由式(2-9)至式(2-13)表示的二胺化合物中的至少一種，或上述化合物的組合。
上述的二胺化合物(b-2)可單獨使用或組合多種來使用。
基於二胺組份(b)的總使用量為100莫耳，二胺化合物(b-2)的使用量為10莫耳至40莫耳，較佳為12莫耳至38莫耳，更佳為15莫耳至35莫耳。
該含羧酸基之二胺化合物(b-3)具有下式(3)所示之結構：
式(3)中，X表示含C6至C30芳香環之有機基；及n表示1至4之整數。
該含羧酸基之二胺化合物(b-3)只要具有羧酸基即可，其結構並沒有特別限定，且該含羧酸基之二胺化合物(b-3)可包含但不限於脂肪族二胺、脂環族二胺、芳香族二胺或二胺基有機矽氧烷。該含羧酸基之二胺化合物(b-3)較佳可為脂環族二胺或芳香族二胺，更佳為芳香族二胺。
該含羧酸基之二胺化合物(b-3)較佳可具有1至4個羧酸基，更佳係具有1或2個羧酸基。
該含羧酸基之二胺化合物(b-3)為至少一選自由下式(3-1)至(3-5)所組成之群；
式中，X1及X3獨立地表示單鍵、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-CF2-、-C(CF3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-；X2表示C1至C5之直鏈烷基或C1至C5之支鏈烷基；n1及n7獨立地表示1至4之整數；n2及n3獨立地表示0至4之整數，且n2+n3為1至4之整數；及n4、n5及n6獨立地表示1至5之整數。
較佳地，於式(3-1)中，n1可代表1或2；於式(3-2)中，X1代表單鍵、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-COO-或-OCO-，且n2及n3同時代表1；於式(3-5)中，X3代表單鍵、-CH2-、-O-、-CO-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-或-OCO-，且n7代表1或2。
該含羧酸基之二胺化合物(b-3)之具體例，如下式(3-6)至式(3-16)所示之二胺化合物：
於前述之式(3-14)及式(3-15)中，X5可代表單鍵、-CH2-、-O-、-CO-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-或-OCO-。
前述含羧酸基之二胺化合物(b-3)可單獨一種使用或混合複數種使用。
基於二胺組份(b)的總使用量為100莫耳，含羧酸基之二胺化合物(b-3)的使用量為20莫耳至80莫耳，較佳為25莫耳至75莫耳，更佳為30莫耳至70莫耳。
當本發明之聚合物組成物(A)的二胺組份(b)無同時使用二胺化合物(b-1)、二胺化合物(b-2)及含羧酸基之二胺化合物(b-3)時，所製備之液晶配向劑具有耐環境性不佳之缺陷。
本發明之二胺組份(b)可另包含其他二胺化合物(b-4)。
該其他二胺化合物(b-4)可包含但不限於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[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}或如下式(4-1)至式(4-25)所示之其他二胺化合物：
於式(4-1)中，X6代表-O-、、、 、或，且X7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(4-1)所示之其他二胺化合物(b-4)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(4-1-1)至式(4-1-6)所示之其他二胺化合物：
於式(4-2)中，X8代表-O-、、、 、或，X9及X10表示伸脂肪族環、伸芳香族環或伸雜環基團，且X11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(4-2)所示之其他二胺化合物(b-4)較佳為如下式(4-2-1)至式(4-2-13)所示之二胺化合物：
於式(4-2-10)至式(4-2-13)中，s可代表3至12之整數。
於式(4-3)中，X12代表氫原子、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，且每個重複單元中的X12可為相同或不同。X13為1至3的整數。
該式(4-3)所示之二胺化合物較佳是選自於(1)X13為1：對-二胺苯、間-二胺苯、鄰-二胺苯或2,5-二胺甲苯等；(2)X13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)X13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(4-4)中，X14代表2至12的整數。
於式(4-5)中，X15代表1至5之整數。該式(4-5)較佳係選自於4,4’-二胺基二苯基硫醚。
於式(4-6)中，X16及X18可為相同或不同，且分別代表二價有機基團，X17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(4-7)中，X19、X20、X21及X22分別可為相同或不同，且可代表碳數為1至12的烴基。X23代表1至3之整數，且X24代表1至20之整數。
於式(4-8)中，X25代表-O-或伸環己烷基，X26代表-CH2-，X27代表伸苯基或伸環己烷基，且X28代表氫原子或庚基。
該式(4-8)所示之二胺化合物較佳係選自於如下式(4-8-1)至式(4-8-2)所示之二胺化合物：
式(4-9)至式(4-25)所示之其他二胺化合物如下所示：
於式(4-17)至式(4-25)中，X29以碳數為1至10之烷基，或著碳數為1至10之烷氧基為較佳，而X30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(b-4)較佳可包含但不限於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(4-1-1)、式(4-1-2)、式(4-1-5)、式(4-1-6)、式(4-2-1)、式(4-2-11)、對-二胺苯、間-二胺苯、鄰-二胺苯、式(4-8-1)所表示的化合物。
前述之其他二胺化合物(b-4)可單獨一種或混合複數種使用。
當液晶配向劑中聚合物組成物(A)含有式(4-1)、式(4-2)表示的二胺化合物(b-4)中的至少一種時，可進一步改善液晶配向劑的耐環境性的問題。
基於二胺組份(b)的總使用量為100莫耳，其他二胺化合物(b-4)之使用量通常為0莫耳至60莫耳，較佳為5莫耳至50莫耳，更佳為10莫耳至40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組份(a)與二胺組份(b)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。
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(B)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。基於二胺組份(b)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組份(a)與二胺組份(b)，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。
較佳地，該聚合物組成物(A)的醯亞胺化率通常為30%至90%，較佳為35%至85%，更佳為40%至80%。當本發明之聚合物組成物(A)醯亞胺化率為上述範圍時，所製備之液晶配向劑具有耐環境性佳之優點。
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0.01莫耳至20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組份及二胺組份。
該起始物中之四羧酸二酐組份與二胺組份是與上述製備聚醯胺酸聚合物中所使用的四羧酸二酐組份(a)與二胺組份(b)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(B)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。
根據本發明之溶劑(B)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，基於該聚合物組成物(A)之使用量為100重量份，該溶劑(B)的使用量為自500至5000重量 份；較佳為900至3500重量份；更佳為1000至3000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(C)。該添加劑(C)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(C)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(C)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。
基於聚合物組成物(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。
基於聚合物組成物(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，如先將四羧酸二酐組份(a)及二胺組份(b)混合均勻，以反應形成一聚合物組成物(A)。接著，將聚合物組成物(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，將該溶劑(B)添加至該聚合物組成物中。
較佳地，基於聚合物組成物(A)之總使用量為100重量份，該添加劑(C)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11、一與第一單元間隔相對之第二單元12，及一夾置在該第一單元11與第二單元12之間之液晶單元13。
該第一單元11包括一第一基板111、一形成於該第一基板111表面之第一導電膜112，及一形成在該第一導電膜112表面之第一液晶配向膜113。
該第二單元12包括一第二基板121、一形成於該第二基板121表面之第二導電膜122，及一形成在該第二導電膜122表面之第二液晶配向膜123。
該第一基板111與第二基板121是擇自於一透明材料等，其中，該透明材料包含但不限於用於液晶顯示裝置之無鹼玻璃、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。該第一導電膜112與第二導電膜122之材質是擇自於氧化錫(SnO2)、氧化銦-氧化錫(In2O3-SnO2)等。
該第一液晶配向膜113及第二液晶配向膜123分別為上述之液晶配向膜，其作用在於使該液晶單元13形成一預傾角，且該液晶單元13可被該第一導電膜112與第二導電膜122配合產生之電場驅動。
該液晶單元13所使用之液晶可單獨或混合使用，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、聯苯類液晶、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)等之膽固醇型液晶，或是以商品名「C-15」、「CB-15」(默克公司製造)之對掌(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誘電性(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。
[聚合物組成物(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：0.075莫耳的b-1-1所示之化合物、0.1莫耳的b-2-1所示之化合物、0.125莫耳的 b-3-1所示之化合物、0.15莫耳之對-二胺苯(以下簡稱b-4-1)、0.05莫耳之4,4'-二胺基二苯基甲烷(以下簡稱b-4-2)，以及80克的氮-甲基-2-吡咯烷酮(以下簡稱NMP)，並於室溫下攪拌至溶解。再加入0.5莫耳之苯均四羧酸二酐(以下簡稱a-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，即可得聚醯胺酸聚合物(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、加熱器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣，加入進料組成物包括：0.075莫耳的b-1-1所示之化合物、0.1莫耳的b-2-1所示之化合物、0.125莫耳的b-3-1所示之化合物、0.15莫耳之對-二胺苯(以下簡稱b-4-1)、0.05莫耳之4,4'-二胺基二苯基甲烷(以下簡稱b-4-2)，以及80克的NMP，於室溫下攪拌至溶解。再加入0.5莫耳之苯均四羧酸二酐及20克的NMP，於室溫下反應6小時，再加入97克的NMP、2.55克的醋酸酐及19.75克的吡啶，升溫至60℃持續攪拌2小時進行醯亞胺化，待反應結束後，將反應溶液倒入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，即可得聚醯亞胺聚合物(A-2-1)。
<合成例A-2-2至A-2-10及比較合成例A-3-1至A-3-10>
合成例A-2-2至A-2-10及比較合成例A-3-1至A-3-10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與表2所示。
表1及表2中：
a-1 苯均四羧酸二酐
a-2 1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
a-3 2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐
a-4 1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
b-1-1
b-1-2
b-1-3
b-1-4
b-1-5
b-2-1
b-2-2
b-2-3
b-2-4
b-3-1
b-3-2
b-3-3
b-3-4
b-4-1 對-二胺苯
b-4-2 4,4'-二胺基二苯基甲烷
b-4-3 4,4'-二胺基二苯基醚
b-4-4 式(4-1-2)
b-4-5 式(4-1-6)
b-4-6 1-十八烷氧基-2,4-二胺基苯
[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重量份之聚合物組成物(A-1-1)加入800重量份之N-甲基-2-吡咯烷酮(以下簡稱B-1)及800重量份之乙二醇正丁基醚(以下簡稱B-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3所示。
<實施例2至16及比較例1至10>
實施例2至16及比較例1至10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中：
B-1 N-甲基-2-吡咯烷酮
B-2 乙二醇正丁基醚
B-3 γ-丁內酯
B-4 1,3-二甲基-2-咪唑啉酮
C-1 N,N,N',N'-四環氧丙基-4,4'-二胺基二苯基甲烷
C-2 1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)環己烷
[檢測項目]
<醯亞胺化率>
醯亞胺化率是指透過聚合物中的醯胺酸官能基數目和醯亞胺環數目的合計量為基準，計算醯亞胺環數目所佔的比例，以百分率表示。
檢測的方法是將合成例的聚合物組成物分別進行減壓乾燥後，溶解於適當的氘化溶劑(deuteration solvent)，例如：氘化二甲基亞碸中，以四甲基矽烷作為基準物質，從室溫(例如25℃)下測定1H-核磁共振(1H-Nuclear magnetic resonance，1H-NMR)的結果，再由下式即可求得醯亞胺化率(%)。
△1：NH基質子在10ppm附近的化學位移(chemical shift)所產生的峰值(peak)面積；△2：其他質子的峰值面積；α：聚合物組成物的前驅物(聚醯胺酸)中的NH基的1個質子相對於其他質子的個數比例。
<耐環境性>
將實施例1至實施例16及比較例1至比較例10之液晶顯示 元件分別放置於溫度為65℃且相對溼度為85%之環境中，經120小時後，利用電氣測量機台(東陽公司製，型號Model 6254)分別測量實施例1至實施例16及比較例1至比較例10的液晶顯示元件的離子密度。測試條件是於60℃溫度下施加1.7伏特電壓、0.01Hz之三角波，於電流-電壓之波形中，計算0至1伏特範圍之波峰面積可測得離子密度(pC)。離子密度越低，代表耐環境性越佳。
離子密度的評價基準如下所示。
◎：離子密度<20
○：20≦離子密度<40
△：40≦離子密度<50
×：50≦離子密度
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。

Claims (8)

  1. 一種液晶配向劑，包含：聚合物組成物(A)，其係由一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；及溶劑(B)；其中，該二胺組份(b)包括式(1)所示之二胺化合物(b-1)、式(2)所示之二胺化合物(b-2)及含羧酸基之二胺化合物(b-3)；式(1)中：Y1表示C1至C2之亞烷基；及Y2表示含氮之芳香族雜環基；式(2)中：R15係選自由-O-、、、、及所組成之群；及R16表示式(II-1)所示之有機基團：其中：R17表示氫、氟或甲基；R18、R19及R20各自獨立地表示單鍵、-O-、、、、、或C1至C3的伸烷基；R21係選自由及所組成之群；其中：R23及R24各自獨立地表示氫、氟或甲基；R22係選自由氫、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所組成之群；k表示1或2的整數；w、m及t各自獨立地表示0至4的整數；y、p及q各自獨立地表示0至3的整數，且y+p+q≧3；及u及v各自獨立地表示1或2；當R17、R18、R19、R20、R21、R23或R24為多個時，各自可為相同或不同；基於二胺組份(b)的總使用量為100莫耳，該式(1)所示之二胺化合物(b-1)的使用量為10至40莫耳；該式(2)所示之二胺化合物(b-2)的使用量為10至40莫耳；及該含羧酸基之二胺化合物(b-3)的使用量為20至80莫耳。
  2. 根據請求項1之液晶配向劑，其中，式(1)中，Y2表示吡咯烷基、哌嗪基、哌啶基或吡啶基。
  3. 根據請求項1之液晶配向劑，其中，該含羧酸基之二胺化合物(b-3)為下式(3)所示之化合物；式(3)中，X表示含C6至C30芳香環之有機基；及n表示1至4之整數。
  4. 根據請求項3之液晶配向劑，其中，該含羧酸基之二胺化合物(b-3)為至少一選自由下式(3-1)至(3-5)所組成之群； 式中，X1及X3獨立地表示單鍵、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-CF2-、-C(CF3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-；X2表示C1至C5之直鏈烷基或C1至C5之支鏈烷基；n1及n7獨立地表示1至4之整數；n2及n3獨立地表示0至4之整數，且n2+n3為1至4之整數；及n4、n5及n6獨立地表示1至5之整數。
  5. 根據請求項1之液晶配向劑，其中，該聚合物組成物(A)的醯亞胺化率範圍為30至90%。
  6. 一種液晶配向膜之製造方法，其包含使用根據請求項1至5中任一項之液晶配向劑施予一基板上。
  7. 一種液晶配向膜，其係由根據請求項1至5任一項之液晶配向劑所形成。
  8. 一種液晶顯示元件，其包含根據請求項7之液晶配向膜。
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