TWI714849B - 用於液晶配向劑的聚合物、包括其之液晶配向劑以及使用其之液晶配向膜及液晶顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明是有關於一種具有優異的液晶配向性質及電性質 的聚合物並因此適合用作液晶配向劑、一種包含其之液晶配向劑、一種由所述液晶配向劑形成的液晶配向膜及一種包含所述液晶配向膜的液晶顯示裝置。

Description

用於液晶配向劑的聚合物、包括其之液晶配向 劑以及使用其之液晶配向膜及液晶顯示裝置 [相關申請案的交叉參考]
本申請案主張於2017年5月22日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2017-0063088號及於2017年11月13日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2017-0150898號的優先權的權利，所述韓國專利申請案的揭露內容全文併入本案供參考。
本發明是有關於一種具有優異的液晶配向性質及電性質的聚合物並因此適合用作液晶配向劑、一種包含其之液晶配向劑、一種由所述液晶配向劑形成的液晶配向膜及一種包含所述液晶配向膜的液晶顯示裝置。
為了在液晶顯示裝置中獲得均勻的明度(brightness)及高的對比度(contrast ratio)，對液晶進行均勻配向至關重要。液 晶配向劑在對液晶分子進行排列時充當指向器(director)，且因此，當液晶藉由電場(electric field)移動以形成影像時，液晶配向劑幫助液晶呈現適當的方向。
聚醯亞胺、聚醯胺、聚酯等眾所習知作為傳統液晶配向劑。其中，尤其是聚醯亞胺在耐熱性、與液晶的親和力、機械強度等方面為優異的，且因此用於諸多液晶顯示裝置。
然而，近年來，隨著對更低功率顯示器的需求增加，已發現了液晶配向劑可不僅影響液晶的基本性質(例如配向性質)且亦影響電性質(例如由直流/交流電壓產生的後像(afterimage)及電壓保持率)。因此，越來越需要開發一種能夠同時達成優異的液晶配向性質及電性質的液晶配向材料。
為此，已進行了各種嘗試以藉由改變用於生產液晶配向劑的單體或者對多個不同的單體進行組合的方法來改變液晶配向劑自身的結構，藉此改善液晶配向劑的物理/化學性質。然而，該些嘗試尚未達成物理性質的巨大改善。
因此，需要開發一種具有優異的液晶配向性質及電性質的新穎液晶配向劑。
本發明的一個目的是提供一種具有優異的液晶配向性質及電性質的聚合物，且因此適合用作液晶配向劑。
本發明的另一目的是提供一種使用上述用於液晶配向 劑的聚合物的液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示裝置。
本發明提供一種用於液晶配向劑的聚合物，所述聚合物包含選自由以下化學式1表示的重覆單元、由以下化學式2表示的重覆單元及由以下化學式3表示的重覆單元組成的群組中的一或多個重覆單元。
Figure 107116818-A0305-02-0004-1
Figure 107116818-A0305-02-0004-2
[化學式3]
Figure 107116818-A0305-02-0005-3
在化學式1至化學式3中，R1及R2中的至少一者為具有1至10個碳原子的烷基，且另一者為氫，X1至X3分別獨立地為四價有機基，且Y1至Y3分別獨立地為由以下化學式4表示的二價有機基。
Figure 107116818-A0305-02-0005-4
在化學式4中，A為15族元素，R3為氫或具有1至10個碳原子的烷基，a為1至3的整數，且Z1至Z4中的至少一者為氮且其餘為碳。
以下，將詳細闡述根據本發明具體實施例的一種用於液晶配向劑的聚合物及其生產方法。
在本說明書通篇中，當一個部分「包括」一個構成元素時，除非另外明確地闡述，否則此並非意味著將另一構成元素排除在外，而是意味著可更包括另一構成元素。
本文所使用的用語「經取代的」意指在化合物中鍵結至 碳原子的氫原子變為另一取代基，且將被取代的位置無限制，只要所述位置是氫原子被取代的位置、即取代基可被取代的位置即可，且當二或更多者被取代時，所述二或更多個取代基可彼此相同或不同。
本文所使用的用語「經取代或未經取代的」意指由選自由以下組成的群組中的一或多個取代基來執行取代：氘；鹵素基；氰基；硝基；羥基；羰基；酯基；醯亞胺基；醯胺基；胺基；羧基；磺酸基；磺醯胺基；氧化膦基；烷氧基；芳氧基；烷基硫氧基；芳基硫氧基；烷基磺酸氧基；芳基磺酸氧基；矽烷基；硼基；烷基；環烷基；烯基；芳基；芳烷基；芳烯基；烷基芳基；芳基膦基；或含有N原子、O原子及S原子中的至少一者的雜環基，抑或不存在取代基，抑或由連接有所例示取代基中的二或更多個取代基或不存在取代基的取代基來執行取代。舉例而言，用語「連接有二或更多個取代基的取代基」可指聯苯基。亦即，聯苯基可為芳基，或者可被解釋為連接有兩個苯基的取代基。
在本說明書中，
Figure 107116818-A0305-02-0006-64
或
Figure 107116818-A0305-02-0006-65
意指連接至另一取代基的鍵，且直接鍵意指其中另一原子不存在於由L表示的部分中的情形。
在本說明書中，烷基可為直鏈或分支的，且其碳原子的數目無特別限制，但較佳為1至10個。根據另一實施例，烷基具有1至6個碳原子。烷基的具體實例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、異丙基、丁基、正丁基、異丁基、第三丁基、第二丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、異戊基、新戊基、第 三戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、環戊基甲基、環庚基甲基、辛基、正辛基、第三辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、異己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但並非僅限於此。
具有1至10個碳原子的氟烷基可為其中具有1至10個碳原子的烷基中的至少一個氫原子經氟取代者，且具有1至10個碳原子的氟烷基可為其中具有1至10個碳原子的烷氧基中的至少一個氫原子經氟取代者。
鹵素(halogen)基可為氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)。
15族元素可為氮(N)、磷(P)、砷(As)、銻(Sb)或鉍(Bi)。
氮氧化物是其中氮原子與氧原子鍵結的化合物，且氮氧化物官能基意指在官能基中含有氮氧化物的官能基。氮氧化物官能基的實例包括硝基(-NO2)等。
本發明人藉由實驗發現了，當使用包含化學式1至化學式3的重覆單元(其是由含有具有特定結構的含氮原子的二胺化合物的反應產物來製備)的用於液晶配向劑的聚合物時，可在高溫下具有高電壓保持率並改善對比度的減小或後像現象，藉此完成了本發明。
根據本發明的一個實施例，可提供一種用於液晶配向劑的聚合物，所述聚合物包含選自由化學式1表示的重覆單元、由化學式2表示的重覆單元及由化學式3表示的重覆單元組成的群組中的一或多個重覆單元。
具體而言，根據一個實施例的聚合物包含化學式1至化學式3的重覆單元。在化學式1至化學式3的重覆單元中，X1至X3可為上述各種四價有機基，且Y1至Y3可為上述各種二價有機基。
Y1至Y3可被定義為由化學式4表示的二價有機基，以提供具有能夠表現出上述效果的各種結構的用於液晶配向劑的聚合物。
Figure 107116818-A0305-02-0008-5
在化學式4中，A為15族元素，R3為氫或具有1至10個碳原子的烷基，a為1至3的整數，且Z1至Z4中的至少一者為氮且其餘為碳。
15族元素可為氮(N)、磷(P)、砷(As)、銻(Sb)或鉍(Bi)。R3為鍵結至A的官能基並可藉由由a表示的數字鍵結至 A元素。較佳地，在化學式4中，A為氮，R3為氫，且a可為1。
另一方面，藉由滿足在化學式4中Z1至Z4中的至少一者為氮且其餘為碳的條件，化學式4可形成非對稱結構，所述非對稱結構由於氮原子而不關於中心點或中心線形成對稱性。化學式4是自二胺(其是用於形成用於液晶配向劑的聚合物的前驅物)衍生出的重覆單元，且此被認為是由於使用稍後闡述的非對稱二胺。
在此項技術中傳統上已知的用於液晶配向劑的聚合物領域中，自完全不認識非對稱二胺或自其衍生的重覆單元的構成以及自其得到的效果的視角，化學式4的重覆單元及其前驅物二胺化合物被視為新穎的。
更具體而言，在化學式4中，Z1至Z4中的一者可為氮且其餘可為碳。在化學式4中，Z1及Z3中的一者為氮且另一者為碳，並且Z2及Z4可為碳。亦即，含有化學式4中的Z1至Z4的芳香族環可具有吡啶結構。因此，一個實施例的用於液晶配向劑的聚合物所應用於的液晶顯示裝置可達成高電壓保持率及液晶配向性質。
另一方面，當藉由單鍵而非二級胺基或三級胺基將兩種芳香族環狀化合物鍵結時，造成液晶配向劑的照度波動率增大、後像性質為差以及電壓保持率顯著降低的技術問題。
此外，在其中藉由二級胺基或三級胺基鍵結的兩種芳香族環狀化合物二者皆不含有氮原子的情形中，即使藉由使胺與酸 酐反應而形成的聚醯胺酸或聚醯胺酸酯進行醯亞胺化反應，醯亞胺化反應(例如，藉由230℃熱處理)亦無法充分地進行，且因此存在醯亞胺化率在最終液晶配向膜內降低的限制。
此外，由化學式4表示的官能基的特徵在於僅胺基及氫鍵結至兩種芳香族環狀化合物、較佳為雜芳香族環狀化合物及芳香族環狀化合物中的每一者，且不引入其他取代基。當例如氟烷基等取代基被引入雜芳香族環狀化合物或芳香族環狀化合物中時，可造成亮度波動率增大、後像性質為差以及電壓保持率顯著降低的技術問題。
另外，化學式4可包括選自由以下化學式4-1、化學式4-2及化學式4-3組成的群組中的至少一個官能基。
Figure 107116818-A0305-02-0010-6
Figure 107116818-A0305-02-0010-7
Figure 107116818-A0305-02-0011-8
在化學式4-1、化學式4-2及化學式4-3中，A、R3、a、Z1、Z2、Z3及Z4如以上參照化學式4所定義。
如上所述，由於化學式4的重覆單元包括選自由化學式4-1、化學式4-2及化學式4-3組成的群組中的一或多個官能基，因此可達成優異的液晶配向性質。
另一方面，X1至X3可分別獨立地包括由以下化學式5表示的四價有機基。亦即，X1至X3可分別獨立地對應於由以下化學式5表示的四價有機基中的任一者。
Figure 107116818-A0305-02-0011-9
Figure 107116818-A0305-02-0012-10
在化學式5中，R4至R9分別獨立地為氫或具有1至10個碳原子的烷基，L2為選自由直接鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CR10R11-、-CONH-、-COO-、-(CH2)b-、-O(CH2)bO-、-COO-(CH2)b-OCO-、伸苯基或其組合組成的群組中的任一者，R10及R11分別獨立地為氫、具有1至10個碳原子的烷基或具有1至10個碳原子的氟烷基，且b為1至10的整數。
更佳地，X1至X3可分別獨立地為：以下化學式5-1的有機基，自均苯四甲酸二酐(pyromellitic dianhydride，PMDA)衍生出；以下化學式5-2的有機基，自3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(3,3',4,4'-biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride，BPDA)衍生出；以下化學式5-3的有機基，自1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐(1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride，HPMDA)衍生出；或以下化學式5-4的有機基，自1,3-二甲基-環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(1,3-dimethyl-cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid dianhydride，DMCBDA)衍生出。
[化學式5-1]
Figure 107116818-A0305-02-0013-11
Figure 107116818-A0305-02-0013-12
Figure 107116818-A0305-02-0013-13
Figure 107116818-A0305-02-0013-14
在由化學式1、化學式2及化學式3表示的重覆單元中，以總的重覆單元計，所述聚合物可包含0莫耳%至80莫耳%、較佳地0.1莫耳%至65莫耳%的由化學式1表示的重覆單元，所述 重覆單元為醯亞胺重覆單元。
如上所述，當使用包含特定量的由化學式1表示的醯亞胺重覆單元的聚合物時，所述聚合物包含一定量的已被醯亞胺化的醯亞胺重覆單元，且因此即使當省略高溫熱處理製程且直接照射光時，亦可製備具有優異的配向性質及穩定性的液晶配向膜。
若所包含的由化學式1表示的重覆單元小於上述含量範圍，則可能無法表現出充分的配向性質且配向穩定性可能劣化。若由化學式1表示的重覆單元的含量超過上述含量範圍，則可造成溶解度降低且因此難以製備能夠進行塗佈的穩定配向液的問題。因此，較佳地包含處於上述含量範圍內的由化學式1表示的重覆單元，此乃因可提供儲存穩定性、電性質、配向性質及配向穩定性優異的用於液晶配向劑的聚合物。
此外，可依據期望的性質包含適當量的由化學式2表示的重覆單元或由化學式3表示的重覆單元。
具體而言，以由化學式1至化學式3表示的總的重覆單元計，可包含0莫耳%至50莫耳%、較佳地0.1莫耳%至30莫耳%的量的由化學式2表示的重覆單元。由化學式2表示的重覆單元在光照射後的高溫熱處理製程期間被轉換為醯亞胺的比率低，且因此若所述量超過上述範圍，則總體醯亞胺化率不夠，因而使配向穩定性劣化。因此，由化學式2表示的重覆單元在上述範圍內表現出適當的溶解度，且因此可提供可在具有優異的處理性質的同時達成高醯亞胺化率的用於液晶配向劑的聚合物。
此外，以由化學式1至化學式3表示的總的重覆單元計，可包含10莫耳%至100莫耳%、較佳地30莫耳%至99.8莫耳%的量的由化學式3表示的重覆單元。在此範圍內，可表現出優異的塗佈性質，藉此提供可在具有優異的處理性質的同時達成高醯亞胺化率的用於液晶配向劑的聚合物。
同時，一個實施例的用於液晶配向劑的聚合物可更包含選自由以下化學式11表示的重覆單元、由以下化學式12表示的重覆單元及由以下化學式13表示的重覆單元組成的群組中的一或多個重覆單元。
Figure 107116818-A0305-02-0015-17
Figure 107116818-A0305-02-0015-18
Figure 107116818-A0305-02-0016-19
在化學式11至化學式13中，R3及R4中的至少一者為具有1至10個碳原子的烷基，且另一者為氫，X4至X6分別獨立地為四價有機基，且Y4至Y6分別獨立地為由以下化學式14表示的二價有機基，
Figure 107116818-A0305-02-0016-20
其中，在化學式14中，R5及R6分別獨立地為氫、鹵素、氰基、C1-10烷基、C2-10烯基、C1-10烷氧基、C1-10氟烷基或C1-10氟烷氧基，p及q分別獨立地為0至4的整數，L1為單鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CONH-、-COO-、-(CH2)z-、-O(CH2)zO-、-O(CH2)z-、-NH-、 -NH(CH2)z-NH-、-NH(CH2)zO-、-OCH2-C(CH3)2-CH2O-、-COO-(CH2)z-OCO-或-OCO-(CH2)z-COO-，Z為1至10的整數，k及m分別獨立地為0至3或1至3的整數，且n為0至3的整數。
在化學式14中，氫可鍵結至不被R5或R6取代的碳，p及q分別獨立地為0至4、1至4或2至4的整數，且當p或q為2至4的整數時，多個R5或R6可為相同或不同的取代基。
此外，在化學式14中，k及m可分別獨立地為0至3或1至3的整數，且n可為0至3或1至3的整數。
更具體而言，化學式14可為以下化學式15或以下化學式16。
Figure 107116818-A0305-02-0017-21
Figure 107116818-A0305-02-0017-22
在化學式16中，D為直接鍵、-O-、-SO2-或-C(R7)(R8)-，其中R7及R8分別獨立地為氫或具有1至10個碳原子的烷基。
較佳地，化學式15可為以下化學式17。
Figure 107116818-A0305-02-0018-25
此外，化學式16可為以下化學式18。
Figure 107116818-A0305-02-0018-27
在化學式18中，D為-O-或-CH2-。
X4至X6可分別獨立地包括由以下化學式5表示的四價有機基。
[化學式5]
Figure 107116818-A0305-02-0019-28
在化學式5中，R9至R14分別獨立地為氫或具有1至10個碳原子的烷基，L2為選自由直接鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CR15R16-、-CONH-、-COO-、-(CH2)b-、-O(CH2)bO-、-COO-(CH2)b-OCO-、伸苯基或其組合組成的群組中的任一者，R15及R16分別獨立地為具有1至10個碳原子的烷基或具有1至10個碳原子的氟烷基，且b為1至10的整數。
此時，選自由化學式1表示的重覆單元、由化學式2表示的重覆單元及由化學式3表示的重覆單元組成的群組中的一或多個重覆單元與選自由化學式11表示的重覆單元、由化學式12表示的重覆單元及由化學式13表示的重覆單元組成的群組中的一 或多個重覆單元之間的莫耳比可為1：100至100：1。
此外，所述一個實施例的用於液晶配向劑的聚合物可更包含選自由化學式21表示的重覆單元、由化學式22表示的重覆單元及由化學式23表示的重覆單元組成的群組中的一或多個重覆單元。
Figure 107116818-A0305-02-0020-29
Figure 107116818-A0305-02-0020-30
Figure 107116818-A0305-02-0020-31
在化學式21至化學式23中，R21及R22中的至少一者為具有1至10個碳原子的烷基且另一者為氫，X21至X23與化學式1至化學式3中的X1至X3不同或與化學式11至化學式13中的X4至X6不同或者與化學式1至化學式3中的X1至X3及化學式11至化學式13中的X4至X6不同，且分別獨立地為由化學式5表示的四價有機基，同時Y21至Y23分別獨立地為由化學式4表示的二價有機基或由化學式14表示的二價有機基。
用於液晶配向劑的聚合物可具有1000克/莫耳(g/mol)至200,000克/莫耳的重量平均分子量。重量平均分子量意指藉由凝膠滲透層析(gel permeation chromatography，GPC)方法量測的以聚苯乙烯計的重量平均分子量。在確定藉由GPC方法量測的以聚苯乙烯計的重量平均分子量的過程中，可使用通常已知的分析裝置、偵測器(例如折射率偵測器(refractive index detector))及分析柱。可使用溫度、溶劑及流速的常用條件。量測條件的具體實例包括30℃的溫度、氯仿(chloroform)溶劑及1毫升/分鐘(ml/min)的流速(flow rate)。
可使用此種聚合物作為液晶配向劑以提供達成優異的穩定性及可靠性的液晶配向膜。
生產用於液晶配向劑的聚合物的方法的實例無特別限制。舉例而言，可利用一種包括以下步驟的生產用於液晶配向劑的聚合物的方法：藉由使由以下化學式6表示的雜芳香族化合物 與由以下化學式7表示的芳香族化合物反應來生產由以下化學式8表示的化合物；藉由還原化學式8的化合物來生產化學式9的二胺；使化學式9的二胺與四羧酸或其酸酐反應；以及將與四羧酸或其酸酐的反應產物醯亞胺化。
Figure 107116818-A0305-02-0022-33
在化學式6中，R21為鹵素元素，R22為氮氧化物官能基，Z1至Z4中的至少一者為氮且其餘為氫。
Figure 107116818-A0305-02-0022-34
在化學式7中，A為15族元素，R3為氫或具有1至10個碳原子的烷基，q為2至4的整數，且R23為胺基或氮氧化物官能基。
[化學式8]
Figure 107116818-A0305-02-0023-36
Figure 107116818-A0305-02-0023-37
較佳地，在化學式6中，R21為氯原子，R22為硝基，Z1及Z3中的一者為氮且另一者為碳，並且Z2及Z4可為碳。亦即，化學式6的較佳實例包括2-氯-5-硝基吡啶、2-氯-4-硝基吡啶等。
此外，較佳地，在化學式7中，A為氮元素，R3為氫，q為2，且R23可為胺基。亦即，化學式7的較佳實例包括對苯二胺、間苯二胺等。
在製備化學式8的化合物的步驟中，可藉由化學式6的雜芳香族化合物與化學式7的芳香族化合物反應來生產化學式8的化合物。具體而言，可進行其中化學式6的雜芳香族化合物中所包含的R21的鹵素元素經化學式7的芳香族化合物中所包含的A的15族元素取代的反應。
所述反應可在溫和條件下在三級胺觸媒存在下在室溫 下以大於50%的高產率進行6小時至15小時。所述反應可在此項技術中傳統上已知的各種有機溶劑存在下進行。有機溶劑的具體實例包括乙酸乙酯、四氫呋喃、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-甲基己內醯胺、2-吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-乙烯基吡咯啶酮、二甲亞碸、四甲基脲、吡啶、二甲基碸、六甲基亞碸、γ-丁內酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、1,3-二甲基-咪唑啶酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基異戊基酮、甲基異丙基酮、環己酮、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、二甘醇二甲醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮等。該些溶劑可單獨使用或者以二或更多者的組合形式使用。
在化學式6中，R21為鹵素元素，R22為氮氧化物官能基，且Z1至Z4中的至少一者為氮且其餘可為碳。更具體而言，在化學式4中，Z1至Z4中的一者可為氮且其餘可為碳。在化學式4中，Z1及Z3中的一者為氮且另一者為碳，並且Z2及Z4可為碳。此外，較佳地，在化學式6中，R21可為氯，且R22可為硝基。
在化學式7中，A為15族元素，R3為氫或具有1至10個碳原子的烷基，q為2至4的整數，且R23可為胺基或氮氧化物官能基。較佳地，在化學式7中，A為氮，R3為氫，q為2，且R23為胺基。
在氮氧化物官能基中，氮氧化物是其中氮原子與氧原子鍵結的化合物，且氮氧化物官能基意指在官能基中含有氮氧化物 的官能基。氮氧化物官能基的實例包括硝基(-NO2)等。
15族元素可為氮(N)、磷(P)、砷(As)、銻(Sb)或鉍(Bi)。R3為結合至A的官能基，且可藉由由q表示的數字鍵結至A元素。
如此生產的化學式8的化合物可藉由還原反應生產化學式9的二胺化合物。具體而言，當將化學式8的化合物中所包含的R22的氮氧化物官能基在還原條件下還原成一級胺基時，可合成二胺化合物。
還原反應可在溫和條件下在鈀/碳觸媒存在下在室溫下以80%或大於80%的高產率進行10小時至15小時。所述反應可在此項技術中傳統上已知的各種有機溶劑存在下進行。有機溶劑的具體實例包括乙酸乙酯、四氫呋喃、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-甲基己內醯胺、2-吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-乙烯基吡咯啶酮、二甲亞碸、四甲基脲、吡啶、二甲基碸、六甲基亞碸、γ-丁內酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、1,3-二甲基-咪唑啶酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基異戊基酮、甲基異丙基酮、環己酮、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、二甘醇二甲醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮等。該些溶劑可單獨使用或者以二或更多者的組合形式使用。
在化學式8及化學式9中所定義的A、R3、q、Z1、Z2、Z3、Z4、R22及R23的內容包括以上參照化學式6及化學式7闡述 的內容。
藉由以上步驟製備的化學式9的二胺可與以下常用於製備聚醯胺酸的四羧酸或其酸酐反應以製備由醯胺酸、醯胺酸酯或其混合物構成的聚合物：例如均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐(HPMDA)、1,3-二甲基-環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)或其二或更多者的混合物。
作為另一選擇，若需要，則除藉由以上步驟製備的化學式9的二胺以外，可將一般與液晶配向劑相關聯的領域中眾所習知的各種類型的二胺化合物(例如對苯二胺、4,4-氧基二苯胺、4,4'-亞甲基二苯胺等)混合以製備醯胺酸、醯胺酸酯或其混合物。
可參照本發明所屬技術領域中已知的聚醯胺酸的生產條件來適當地調整反應條件。然後，可將所獲得的醯胺酸、醯胺酸酯或其混合物醯亞胺化以製備具有上述化學式1至化學式3的重覆單元的聚合物。
另一方面，根據本發明的另一實施例，提供一種包括所述聚合物的液晶配向劑。
由於液晶配向劑包括上述聚合物，因此液晶配向劑可有效地抑制因聚合物在烘烤製程及儲存期間的分解反應而引起的穩定性及可靠性劣化，並表現出優異的塗佈性質且同時表現出優異的醯亞胺轉換率。
除此種液晶配向劑包括上述聚合物以外，此種液晶配向 劑可藉由本發明所屬技術領域中已知的各種方法來提供。
在非限制性實例中，上述聚合物可溶解或分散於有機溶劑中以提供液晶配向劑。
有機溶劑的具體實例包括N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-甲基己內醯胺、2-吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-乙烯基吡咯啶酮、二甲亞碸、四甲基脲、吡啶、二甲基碸、六甲基亞碸、γ-丁內酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、1,3-二甲基-咪唑啶酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基異戊基酮、甲基異丙基酮、環己酮、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、二甘醇二甲醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮等。該些溶劑可單獨使用或者以二或更多者的組合形式使用。
另外，除聚合物及有機溶劑以外，液晶配向劑可更包含其他組分。在非限制性實例中，當塗佈了液晶配向劑時，可更包含能夠改善膜厚度或表面平滑度的均勻性、改善液晶配向膜與基板之間的黏著力、改變液晶配向膜的介電常數及導電率或者增大液晶配向膜的緻密度(denseness)的添加劑。此種添加可藉由各種溶劑、界面活性劑、矽烷系化合物、介電物質、可交聯化合物等來舉例說明。
另一方面，根據本發明的另一實施例，提供一種包括上述液晶配向劑的液晶配向膜。
包含液晶配向劑的液晶配向膜意味著液晶配向膜包含 液晶配向劑本身或液晶配向膜包含藉由液晶配向劑的化學反應而得到的產物(例如，經固化產物)。
除了使用上述液晶配向劑以外，液晶配向膜亦可藉由本發明所屬技術領域中已知的各種方法來形成。
作為實例，可利用一種包括以下步驟的生產液晶配向膜的方法：將上述液晶配向劑塗佈至基板上以形成塗膜(步驟1)；對塗膜進行乾燥(步驟2)；在乾燥步驟之後立即利用光對塗膜進行照射或對塗膜進行摩擦以執行配向處理(步驟3)；以及對經配向處理的塗膜進行熱處理及固化(步驟4)。
步驟1是將上述液晶配向劑塗佈至基板上以形成塗膜的步驟。
將液晶配向劑塗佈至基板上的方法無特別限制，且舉例而言，可利用例如網版印刷、平版印刷、柔版印刷(flexographic printing)、噴墨等方法。
此外，液晶配向劑可為溶解或分散於有機溶劑中的液晶配向劑。有機溶劑的具體實例包括N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-甲基己內醯胺、2-吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-乙烯基吡咯啶酮、二甲基亞碸、四甲基脲、吡啶、二甲基碸、六甲基亞碸、γ-丁內酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、1,3-二甲基-咪唑啶酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基異戊基酮、甲基異丙基酮、環己酮、碳酸伸乙酯、碳酸 伸丙酯、二甘二甲醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丙醚、乙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單異丙醚、乙二醇單異丙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚乙酸酯等。該些溶劑可單獨使用或者以二或更多者的組合形式使用。
另外，除有機溶劑以外，液晶配向劑可更包含其他組分。在非限制性實例中，當塗佈了液晶配向劑時，可更包含能夠改善膜厚度或表面平滑度的均勻性、改善液晶配向膜與基板之間的黏著力、改變液晶配向膜的介電常數及導電率或者增大液晶配向膜的緻密度的添加劑。此種添加可藉由各種溶劑、界面活性劑、矽烷系化合物、介電物質、可交聯化合物等來舉例說明。
步驟2是對藉由將液晶配向劑塗佈至基板上而形成的塗膜進行乾燥的步驟。
在對塗膜進行乾燥的步驟中，可利用例如對塗膜進行加熱或真空蒸發等方法，且所述乾燥可較佳地在50℃至150℃下或在60℃至140℃下進行。
步驟3是在乾燥步驟之後立即利用光對塗膜進行照射或對塗膜進行摩擦以執行配向處理的步驟。
在本揭露中，「緊接乾燥步驟後的塗膜」意指在乾燥步驟後直接照射光而無需在與乾燥步驟的溫度相等或更高的溫度下進行熱處理，且可添加除熱處理外的步驟。
更具體而言，當使用包含聚醯胺酸或聚醯胺酸酯的傳統 液晶配向劑來製備液晶配向膜時，所述方法包括在實質上執行高溫熱處理以對聚醯胺酸進行醯亞胺化之後照射光的步驟。然而，當使用上述一個實施例的液晶配向劑來製備液晶配向膜時，所述方法不包括上述熱處理步驟，而是直接照射光以執行配向處理，且接著藉由熱處理來固化經配向處理的塗膜，藉此製備液晶配向膜。
在配向處理步驟中，光照射是藉由照射波長為150奈米(nm)至450奈米的經偏光的紫外射線來執行。在此種情形中，曝光的強度可依據用於液晶配向劑的聚合物的種類而變化，且較佳地可照射10毫焦耳/平方公分(mJ/cm2)至10焦耳/平方公分(J/cm2)的能量且更佳地30毫焦耳/平方公分至2焦耳/平方公分的能量。
關於紫外射線，照射選自以下紫外射線的經偏光的紫外射線來執行配向處理，所述紫外射線是藉由穿過以下者或因石英玻璃等的反射作用而被以下者反射的方法經受偏光處理：偏光裝置，使用其中在例如石英玻璃、鈉鈣玻璃(soda lime glass)、不含鈉鈣的玻璃等透明基板的表面上塗佈有介電各向異性材料的基板；偏光板，在所述偏振板上精細地沈積有鋁線或金屬線；或布魯斯特(Brewster)偏光裝置。在本文中，經偏光的紫外射線可被垂直地照射至基板的表面，或可藉由以特定角度的入射角進行引導來照射。藉由此種方法，對塗膜賦予液晶分子的配向能力。
此外，在配向處理步驟中，摩擦處理可利用使用摩擦布 的方法。更具體而言，在摩擦處理中，可在將摩擦布貼合至金屬輥的摩擦輥旋轉的同時在一個方向摩擦在熱處理步驟後的塗膜的表面。
步驟4是對經配向處理的塗膜進行熱處理及固化的步驟。
對經配向處理的塗膜進行熱處理及固化的步驟是甚至在使用以往的包含聚醯胺酸或聚醯胺酸酯的用於液晶配向劑的聚合物製備液晶配向膜的方法中在照射光之後進行的步驟，且所述步驟有別於將液晶配向劑塗佈至基板上且接著在照射光之前或在照射光的同時執行熱處理以將液晶配向劑醯亞胺化的步驟。
在本文中，所述熱處理可藉由例如熱板(hot plate)、熱空氣循環路徑(hot air circulation path)、紅外射線爐等加熱工具來進行，且所述熱處理較佳地在150℃至300℃或180℃至250℃的溫度下進行。
另一方面，在對塗膜進行乾燥的步驟(步驟2)之後，若需要，則可更包括在乾燥步驟之後在與乾燥步驟的溫度相等或更高的溫度下立即對塗膜進行熱處理的步驟。所述熱處理可藉由例如熱板、熱空氣循環路徑、紅外線爐等加熱工具來執行，且較佳地在150℃至250℃下執行。在此製程中，可將液晶配向劑醯亞胺化。
亦即，生產液晶配向膜的方法可包括以下步驟：將上述液晶配向劑塗佈至基板上以形成塗膜(步驟1)；對塗膜進行乾燥 (步驟2)；在乾燥步驟之後在與乾燥步驟的溫度相等或更高的溫度下立即對塗膜進行熱處理(步驟3)；利用光對經熱處理的塗膜進行照射或對塗膜進行摩擦以執行配向處理(步驟4)；以及對經配向處理的塗膜進行熱處理及固化(步驟5)。
另一方面，根據本發明的另一實施例，提供一種包括上述液晶配向膜的液晶顯示裝置。
可藉由已知方法將液晶配向膜引入至液晶胞元中，且同樣地，可藉由已知方法將液晶胞元引入至液晶顯示裝置中。可由包含化學式1至化學式3的重覆單元的聚合物製備液晶配向膜，且因此所述液晶配向膜可達成優異的穩定性以及優異的物理性質。因此，可提供能夠表現出高可靠性的液晶顯示裝置。
根據本發明，可提供一種具有優異的液晶配向性質及電性質的用於液晶配向劑的聚合物及其製備方法。
以下，將在以下實例中更詳細地闡述本發明。然而，提供該些實例僅用於說明目的，而並非旨在以任何方式將本發明的範圍限制於此。
<製備例1至製備例3：製備二胺>
製備例1
Figure 107116818-A0305-02-0033-38
在將18.3克(g)(100毫莫耳(mmol))2-氯-5-硝基吡啶(2-chloro-5-nitropyridine，化合物1)及12.5克(98.6毫莫耳)對苯二胺(para-phenylenediamine，p-PDA，化合物2)完全溶解於二甲基亞碸(dimethyl sulfoxide，DMSO)中之後，向其中添加了23.4克(200毫莫耳)三甲胺(trimethylamine，TEA)，且將此混合物在室溫(room temperature，RT)下攪拌了12小時(h)。當反應完成後，將反應產物裝入含有500毫升(ml)水的容器中並攪拌了1小時。利用200毫升水及200毫升乙醇對藉由過濾獲得的固體進行了洗滌以合成16克(61.3毫莫耳)化合物3(產率：60%)。
Figure 107116818-A0305-02-0033-39
將化合物3溶解於乙酸乙酯(ethyl acetate，EA)與四氫呋喃(tetrahydrofuran，THF)的1：1混合的溶液200毫升中，向其中添加了0.8克鈀(Pd)/碳(C)，且將此混合物在氫氣氣氛下攪拌了12小時。在反應完成之後，藉由矽藻土(Celite)墊對 反應混合物進行了過濾並接著進行了濃縮以獲得11克二胺化合物4(產率：89%)。
製備例2
Figure 107116818-A0305-02-0034-40
除了使用間苯二胺(meta-phenylenediamine，m-PDA)替代了對苯二胺(p-PDA，化合物2)以外，以與製備例1相同的方式製備了製備例2的二胺。
製備例3
Figure 107116818-A0305-02-0034-41
除了使用2-氯-4-硝基吡啶(2-chloro-4-nitropyridine)替代了2-氯-5-硝基吡啶(2-chloro-5-nitropyridine，化合物1)以外，以與製備例1相同的方式製備了製備例3的二胺。
<合成例及比較合成例：合成用於液晶配向劑的聚合物>
合成例1：用於液晶配向劑的聚合物P-1
將19.743克(0.099毫莫耳)在製備例1中製備的二胺完全溶解於225.213克無水(anhydrous)N-甲基吡咯啶酮(N-methyl pyrrolidone，NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092毫莫耳)均苯四甲酸二酐(pyromellitic dianhydride，PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-1。藉由GPC確認了聚合物P-1的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為27,000克/莫耳。
合成例2：用於液晶配向劑的聚合物P-2
將14.637克(0.073毫莫耳)在製備例1中製備的二胺完全溶解於225.213克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.068毫莫耳)3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(3,3',4,4'-biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride，BPDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-2。藉由GPC確認了聚合物P-2的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為24,000克/莫耳。
合成例3：用於液晶配向劑的聚合物P-3
將19.211克(0.096毫莫耳)在製備例1中製備的二胺完全溶解於222.194克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.089 毫莫耳)1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐(1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride，HPMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-3。藉由GPC確認了聚合物P-3的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為26,500克/莫耳。
合成例4：用於液晶配向劑的聚合物P-4
將1.974克(0.01毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及9.596克(0.089毫莫耳)對苯二胺(p-phenylenediamine，p-PDA)完全溶解於178.897克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092毫莫耳)均苯四甲酸二酐(pyromellitic dianhydride，PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-4。藉由GPC確認了聚合物P-4的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為24,500克/莫耳。
合成例5：用於液晶配向劑的聚合物P-5
將9.872克(0.049毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及5.331克(0.049毫莫耳)對苯二胺(p-PDA)完全溶解於199.482克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-5。藉由GPC確認了聚合物P-5的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為27,500克/莫耳。
合成例6：用於液晶配向劑的聚合物P-6
將1.974克(0.01毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及17.768克(0.089毫莫耳)4,4'-氧基二苯胺(4,4'-oxydianiline，ODA)完全溶解於225.208克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-6。藉由GPC確認了聚合物P-6的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為28,500克/莫耳。
合成例7：用於液晶配向劑的聚合物P-7
將9.872克(0.049毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及9.871克(0.049毫莫耳)4,4'-氧基二苯胺(ODA)完全溶解於225.21克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-7。藉由GPC確認了聚合物P-7的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為27,000克/莫耳。
合成例8：用於液晶配向劑的聚合物P-8
將1.974克(0.01毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及17.593克(0.089毫莫耳)4,4'-亞甲基二苯胺(4,4'-methylenedianiline，MDA)完全溶解於224.218克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092 毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-8。藉由GPC確認了聚合物P-8的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為29,500克/莫耳。
合成例9：用於液晶配向劑的聚合物P-9
將9.872克(0.049毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及9.774克(0.049毫莫耳)4,4'-亞甲基二苯胺(MDA)完全溶解於224.66克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-9。藉由GPC確認了聚合物P-9的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為28,000克/莫耳。
合成例10：用於液晶配向劑的聚合物P-10
將1.464克(0.007毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及7.114克(0.066毫莫耳)對苯二胺(p-PDA)完全溶解於161.939克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.068毫莫耳)3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-10。藉由GPC確認了聚合物P-10的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為27,500克/莫耳。
合成例11：用於液晶配向劑的聚合物P-11
將1.464克(0.007毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及 13.172克(0.066毫莫耳)4,4'-氧基二苯胺(ODA)完全溶解於196.272克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.068毫莫耳)3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-11。藉由GPC確認了聚合物P-11的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為25,500克/莫耳。
合成例12：用於液晶配向劑的聚合物P-12
將1.464克(0.007毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及13.043克(0.066毫莫耳)4,4'-亞甲基二苯胺(MDA)完全溶解於195.537克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.068毫莫耳)3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-12。藉由GPC確認了聚合物P-12的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為27,000克/莫耳。
合成例13：用於液晶配向劑的聚合物P-13
將1.921克(0.01毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及9.337克(0.086毫莫耳)對苯二胺(p-PDA)完全溶解於177.128克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.089毫莫耳)1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐(HPMDA)並在室溫下攪拌了 16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-13。藉由GPC確認了聚合物P-13的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為23,500克/莫耳。
合成例14：用於液晶配向劑的聚合物P-14
將1.921克(0.01毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及17.289克(0.086毫莫耳)4,4'-氧基二苯胺(ODA)完全溶解於222.189克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.089毫莫耳)1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐(HPMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-14。藉由GPC確認了聚合物P-14的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為26,500克/莫耳。
合成例15：用於液晶配向劑的聚合物P-15
將1.921克(0.01毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及17.119克(0.086毫莫耳)4,4'-亞甲基二苯胺(MDA)完全溶解於177.128克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.089毫莫耳)1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐(HPMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-15。藉由GPC確認了聚合物P-15的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為25,000克/莫耳。
合成例16：用於液晶配向劑的聚合物P-16
將1.974克(0.01毫莫耳)在製備例2中製備的二胺及9.596克(0.089毫莫耳)對苯二胺(p-PDA)完全溶解於178.897克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-16。藉由GPC確認了聚合物P-16的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為22,500克/莫耳。
合成例17：用於液晶配向劑的聚合物P-17
將1.974克(0.01毫莫耳)在製備例2中製備的二胺及17.768克(0.089毫莫耳)4,4'-氧基二苯胺(ODA)完全溶解於225.208克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-17。藉由GPC確認了聚合物P-17的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為24,500克/莫耳。
合成例18：用於液晶配向劑的聚合物P-18
將1.974克(0.01毫莫耳)在製備例2中製備的二胺及17.593克(0.089毫莫耳)4,4'-亞甲基二苯胺(MDA)完全溶解於224.218克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-18。藉由GPC確認了聚合物 P-18的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為23,000克/莫耳。
合成例19：用於液晶配向劑的聚合物P-19
將1.974克(0.01毫莫耳)在製備例3中製備的二胺及9.596克(0.089毫莫耳)對苯二胺(p-PDA)完全溶解於178.897克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-19。藉由GPC確認了聚合物P-19的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為21,500克/莫耳。
合成例20：用於液晶配向劑的聚合物P-20
將1.974克(0.01毫莫耳)在製備例3中製備的二胺及17.768克(0.089毫莫耳)4,4'-氧基二苯胺(ODA)完全溶解於225.208克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-20。藉由GPC確認了聚合物P-20的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為24,500克/莫耳。
合成例21：用於液晶配向劑的聚合物P-21
將1.974克(0.01毫莫耳)在製備例3中製備的二胺及17.593克(0.089毫莫耳)4,4'-亞甲基二苯胺(MDA)完全溶解於224.218克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092 毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-21。藉由GPC確認了聚合物P-21的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為21,000克/莫耳。
合成例22：用於液晶配向劑的聚合物P-22
將1.921克(0.01毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及9.337克(0.086毫莫耳)對苯二胺(p-PDA)完全溶解於177.128克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.089毫莫耳)1,3-二甲基-環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-22。藉由GPC確認了聚合物P-22的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為20,000克/莫耳。
合成例23：用於液晶配向劑的聚合物P-23
將19.211克(0.096毫莫耳)在製備例1中製備的二胺完全溶解於222.194克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.089毫莫耳)1,3-二甲基-環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-23。藉由GPC確認了聚合物P-23的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為20,500克/莫耳。
合成例24：用於液晶配向劑的聚合物P-24
將1.921克(0.01毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及 17.119克(0.086毫莫耳)4,4'-亞甲基二苯胺(MDA)完全溶解於221.225克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.089毫莫耳)1,3-二甲基-環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-24。藉由GPC確認了聚合物P-24的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為22,000克/莫耳。
合成例25：用於液晶配向劑的聚合物P-25
將1.921克(0.01毫莫耳)在製備例1中製備的二胺及17.119克(0.086毫莫耳)4,4'-亞甲基二苯胺(MDA)完全溶解於219.696克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了10.0克(0.045毫莫耳)1,3-二甲基-環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(DMCBDA)及9.73克(0.045毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物P-25。藉由GPC確認了聚合物P-25的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為24,000克/莫耳。
比較合成例1：用於液晶配向劑的聚合物R-1
將26.852克(0.099毫莫耳)對苯二胺(p-PDA)完全溶解於265.496克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時， 以製備用於液晶配向劑的聚合物R-1。藉由GPC確認了聚合物R-1的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為26,000克/莫耳。
比較合成例2：用於液晶配向劑的聚合物R-2
將19.743克(0.099毫莫耳)4,4'-氧基二苯胺(ODA)完全溶解於225.208克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物R-2。藉由GPC確認了聚合物R-2的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為21,000克/莫耳。
比較合成例3：用於液晶配向劑的聚合物R-3
將19.548克(0.089毫莫耳)4,4'-亞甲基二苯胺(MDA)完全溶解於224.218克無水N-甲基吡咯啶酮(NMP)中。
然後，在冰浴條件下，向此溶液中添加了20.0克(0.092毫莫耳)均苯四甲酸二酐(PMDA)並在室溫下攪拌了16小時，以製備用於液晶配向劑的聚合物R-3。藉由GPC確認了聚合物R-3的分子量，且結果重量平均分子量(Mw)為23,000克/莫耳。
比較合成例4：用於液晶配向劑的聚合物R-4
除了使用由化學式A表示的6-(4-胺基苯基)吡啶-3-胺替代了在製備例1中製備的二胺以外，以與合成例1相同的方式製備了用於液晶配向劑的聚合物R-4。
[化學式A]
Figure 107116818-A0305-02-0046-42
比較合成例5：用於液晶配向劑的聚合物R-5
除了使用由化學式B表示的4,4'-二胺基二苯胺替代了在製備例1中製備的二胺以外，以與合成例1相同的方式製備了用於液晶配向劑的聚合物R-5。
Figure 107116818-A0305-02-0046-43
比較合成例6：用於液晶配向劑的聚合物R-6
除了使用由化學式C表示的化合物替代了在製備例1中製備的二胺以外，以與合成例1相同的方式製備了用於液晶配向劑的聚合物R-6。
Figure 107116818-A0305-02-0046-45
<實例及比較例：製備液晶配向劑>
實例1
將20克合成例1的用於液晶配向劑的聚合物P-1溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑A-1。
實例2
將20克合成例2的用於液晶配向劑的聚合物P-2溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑A-2。
實例3
將20克合成例3的用於液晶配向劑的聚合物P-3溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑A-3。
實例4
將20克合成例4的用於液晶配向劑的聚合物P-4溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四 氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑B-1。
實例5
將20克合成例5的用於液晶配向劑的聚合物P-5溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑B-2。
實例6
將20克合成例6的用於液晶配向劑的聚合物P-6溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑B-3。
實例7
將20克合成例7的用於液晶配向劑的聚合物P-7溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑B-4。
實例8
將20克合成例8的用於液晶配向劑的聚合物P-8溶解 於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑B-5。
實例9
將20克合成例9的用於液晶配向劑的聚合物P-9溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑B-6。
實例10
將20克合成例10的用於液晶配向劑的聚合物P-10溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑C-1。
實例11
將20克合成例11的用於液晶配向劑的聚合物P-11溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑C-2。
實例12
將20克合成例12的用於液晶配向劑的聚合物P-12溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑C-3。
實例13
將20克合成例13的用於液晶配向劑的聚合物P-13溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑D-1。
實例14
將20克合成例14的用於液晶配向劑的聚合物P-14溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑D-2。
實例15
將20克合成例15的用於液晶配向劑的聚合物P-15溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚 (四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑D-3。
實例16
將20克合成例16的用於液晶配向劑的聚合物P-16溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑E-1。
實例17
將20克合成例17的用於液晶配向劑的聚合物P-17溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑E-2。
實例18
將20克合成例18的用於液晶配向劑的聚合物P-18溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑E-3。
實例19
將20克合成例19的用於液晶配向劑的聚合物P-19溶 解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑F-1。
實例20
將20克合成例20的用於液晶配向劑的聚合物P-20溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑F-2。
實例21
將20克合成例21的用於液晶配向劑的聚合物P-21溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑F-3。
實例22
將20克合成例22的用於液晶配向劑的聚合物P-22溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑G-1。
實例23
將20克合成例23的用於液晶配向劑的聚合物P-23溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑G-2。
實例24
將20克合成例24的用於液晶配向劑的聚合物P-24溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑G-3。
實例25
將20克合成例25的用於液晶配向劑的聚合物P-25溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑G-4。
比較例1
將20克比較合成例1的用於液晶配向劑的聚合物R-1溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由 聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑R’-1。
比較例2
將20克比較合成例2的用於液晶配向劑的聚合物R-2溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑R’-2。
比較例3
將20克比較合成例3的用於液晶配向劑的聚合物R-3溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑R’-3。
比較例4
將20克比較合成例4的用於液晶配向劑的聚合物R-4溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑R’-4。
比較例5
將20克比較合成例5的用於液晶配向劑的聚合物R-5 溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑R’-5。
比較例6
將20克比較合成例6的用於液晶配向劑的聚合物R-6溶解於8.65克NMP、19.95克GBL及11.4克2-丁氧基乙醇的混合溶劑中以獲得5重量%的溶液。然後，使用孔徑為0.1微米且由聚(四氟乙烯)製成的過濾器對如此獲得的溶液進行了壓力式過濾，以製備液晶配向劑R’-6。
<實驗例：量測在實例及比較例中獲得的液晶配向劑的物理性質>
使用在實例及比較例中獲得的液晶配向劑來製備液晶胞元，且藉由以下方法量測了液晶胞元的相應物理性質。結果示於下表1中。
具體而言，藉由旋塗方法分別將在實例及比較例中獲得的液晶配向劑塗佈至其中在大小為2.5公分(cm)×2.7公分的正方形玻璃基板上圖案化有厚度為60奈米(nm)且面積為1公分×1公分的氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)電極的用於評估電壓保持率(voltage holding ratio，VHR)的上部基板及下部基板上。然後，將塗佈有液晶配向劑的基板在約80℃下放置於熱板上並乾燥了2分鐘以使所述溶劑蒸發。
隨後，將經乾燥的上部基板及下部基板在約230℃的烘箱中烘烤(固化)了2000秒。然後，為了對如此獲得的塗膜進行配向，在將摩擦布貼合至金屬輥的摩擦輥旋轉的同時在一個方向上摩擦了塗膜的表面。
然後，將經配向處理的上部基板及下部基板在約230℃的烘箱中烘烤(固化)了15分鐘，以獲得厚度為0.1微米的塗膜。然後，將浸漬有大小為4.5微米的球狀間隔壁(ball spacer)的密封劑(sealing agent)塗佈至上部基板的除液晶入口以外的邊緣上。對形成於上部基板及下部基板上的配向膜進行了對齊，以使得所述配向膜面對彼此且配向方向彼此對齊，並且將上部基板與下部基板接合在一起，且利用紫外線及熱量對密封劑進行了固化，以製備空的胞元。然後，將液晶注入至空的胞元中，且利用密封劑將入口密封，以製備液晶配向胞元。
1.電壓保持率(voltage holding ratio，VHR)
在1赫茲(Hz)及60℃下使用由東洋公司(TOYO Corporation)製造的6254C設備作為量測儀器量測了液晶配向胞元的電壓保持率。
2.交流(AC)後像
將偏光板貼合至液晶配向胞元的上部基底板及下部基底板以使其彼此垂直。將貼合有偏光板的液晶配向胞元貼合於亮度為7000坎德拉/平方公分(cd/m2)的背光上，且使用亮度或明度量測儀器PR-880量測了在黑暗狀態下的亮度。然後，使液晶胞 元在室溫下以5伏特的交流電壓運作了24小時。然後，在液晶胞元的斷開電壓狀態下，如上所述量測了在黑暗狀態下的亮度。將在液晶胞元運作之前量測的初始亮度(L0)與運作之後量測的隨後的亮度(L1)之間的差值除以初始亮度(L0)並接著乘以100，計算出亮度波動率。當計算出的亮度波動率接近0%時，意味著配向穩定性為優異的。藉由亮度波動率的量測結果，在以下準則下評估了後像水準。
優異：當亮度波動率小於10%時
一般：當亮度波動率介於10%與20%之間時。
3.醯亞胺化率(%)
藉由衰減全反射(attenuated total reflection，ATR)方法量測了自實例1及實例2以及比較例4、比較例5及比較例6的液晶配向劑獲得的液晶配向膜的傅立葉變換紅外(fourier transform infrared，FT-IR)光譜，且量測了配向膜中所含有的聚合物分子中的醯亞胺結構的比率。
Figure 107116818-A0305-02-0057-46
Figure 107116818-A0305-02-0058-47
如表1所示，由於實例的液晶配向劑包含自反應產物(其含有如在製備例1至製備例3中一樣具有非對稱結構的二胺)生產的聚合物，因此電壓保持率(VHR)被提高至高達80%或大於80%，且AC後像可維持在等同的水準或更高水準下。
尤其是，在實例22至實例25的液晶配向劑的情形中，電壓保持率(VHR)得到提高且亦量測得到亮度波動率小於10%，從而確認到AC後像性質顯著改善。
另一方面，在比較例的液晶配向劑的情形中，由於在生產聚合物期間在反應產物中不包含如在製備例1至製備例3中一樣具有非對稱結構的二胺，因此確認到其表現出顯著低於實例的電壓保持率(VHR)的為55%至73%的電壓保持率(VHR)，且亮度波動率自10%增大至20%，因而AC後像性質為差。
尤其是，在比較例4至比較例6中獲得的液晶配向劑在230℃下表現出小於80%的醯亞胺化率，且因此醯亞胺化水準低於 顯示出醯亞胺化率為89%或大於89%的實例的醯亞胺化水準。

Claims (11)

  1. 一種用於液晶配向劑的聚合物，包含選自由以下化學式1表示的重覆單元、由以下化學式2表示的重覆單元及由以下化學式3表示的重覆單元組成的群組中的一或多個重覆單元：
    Figure 107116818-A0305-02-0060-48
    Figure 107116818-A0305-02-0060-49
    Figure 107116818-A0305-02-0060-50
     其中，在化學式1至化學式3中，R1及R2中的至少一者為具有1至10個碳原子的烷基，且另一者為氫，X1至X3分別獨立地為四價有機基，且Y1至Y3分別獨立地為由以下化學式4表示的二價有機基：
    Figure 107116818-A0305-02-0061-51
     其中，在化學式4中，A為氮，R3為氫，a為1的整數，且Z1至Z4中的至少一者為氮且其餘為碳。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的用於液晶配向劑的聚合物，其中在化學式4中，Z1至Z4中的一者為氮且其餘為碳。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的用於液晶配向劑的聚合物，其中在化學式4中，Z1及Z3中的一者為氮，另一者為碳且Z2及Z4為碳。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的用於液晶配向劑的聚合 物，其中化學式4包括選自由以下化學式4-1、化學式4-2及化學式4-3組成的群組中的一或多個官能基：
    Figure 107116818-A0305-02-0062-54
    Figure 107116818-A0305-02-0062-55
    Figure 107116818-A0305-02-0062-56
     其中，在化學式4-1、化學式4-2及化學式4-3中，A、R3、a、Z1、Z2、Z3及Z4如以上參照化學式4所定義。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的用於液晶配向劑的聚合物，其中X1至X3中的每一者獨立地包括由以下化學式5表示的 四價有機基：
    Figure 107116818-A0305-02-0063-57
     其中，在化學式5中，R9至R14分別獨立地為氫或具有1至10個碳原子的烷基，L2為選自由以下組成的群組中的任一者：直接鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CR15R16-、-CONH-、-COO-、-(CH2)b-、-O(CH2)bO-、-COO-(CH2)b-OCO-、伸苯基或其組合，R15及R16分別獨立地為氫、具有1至10個碳原子的烷基或具有1至10個碳原子的氟烷基，且b為1至10的整數。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的用於液晶配向劑的聚合物，更包含選自由以下化學式11表示的重覆單元、由以下化學式12表示的重覆單元及由以下化學式13表示的重覆單元組成的群 組中的一或多個重覆單元：
    Figure 107116818-A0305-02-0064-58
    Figure 107116818-A0305-02-0064-59
    Figure 107116818-A0305-02-0064-60
     其中，在化學式11至化學式13中，R3及R4中的至少一者為具有1至10個碳原子的烷基，且另 一者為氫，X4至X6分別獨立地為四價有機基，且Y4至Y6分別獨立地為由以下化學式14表示的二價有機基：
    Figure 107116818-A0305-02-0065-61
     其中，在化學式14中，R5及R6分別獨立地為氫、鹵素、氰基、C1-10烷基、C2-10烯基、C1-10烷氧基、C1-10氟烷基或C1-10氟烷氧基，p及q分別獨立地為0至4的整數，L1為單鍵、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CONH-、-COO-、-(CH2)z-、-O(CH2)zO-、-O(CH2)z-、-NH-、-NH(CH2)z-NH-、-NH(CH2)zO-、-OCH2-C(CH3)2-CH2O-、-COO-(CH2)z-OCO-、-C(R7)(R8)-或-OCO-(CH2)z-COO-，其中R7及R8分別獨立地為氫或具有1至10個碳原子的烷基，Z為1至10的整數，k及m分別獨立地為0至3的整數，k及m中的至少一者為1至3的整數，且n為0至3的整數。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的用於液晶配向劑的聚合物，其中所述化學式14是以下化學式15或以下化學式16：
    Figure 107116818-A0305-02-0066-62
    Figure 107116818-A0305-02-0066-63
     其中，在化學式16中，D為直接鍵、O、SO2或C(R7)(R8)，其中R7及R8分別獨立地為氫或具有1至10個碳原子的烷基。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的用於液晶配向劑的聚合物，其中所述用於液晶配向劑的聚合物具有1000克/莫耳至200,000克/莫耳的重量平均分子量。
  9. 一種液晶配向劑，包括如申請專利範圍第1項所述的用於液晶配向劑的聚合物。
  10. 一種液晶配向膜，包含如申請專利範圍第9項所述的液晶配向劑。
  11. 一種液晶顯示裝置，包括如申請專利範圍第10項所述的液晶配向膜。
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