CN104342171B - 液晶配向剂、液晶配向膜及含该液晶配向膜的液晶显示元件 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关一种液晶配向剂、利用前述的液晶配向剂制作的液晶配向膜以及具有上述的液晶配向膜的液晶显示元件。此液晶配向剂包含聚合物(A)及溶剂(B)。前述的聚合物(A)是由一混合物反应所制得，其中此混合物包括四羧酸二酐类化合物(a)及二胺类化合物(b)。藉由使用特定种类与使用量的二胺类化合物(b)，可使前述的液晶配向剂具有较佳的预倾角稳定性。
Description
技术领域
本发明是有关一种用于垂直配向型液晶显示元件的液晶配向剂，特别是提供一种预倾角稳定性佳的液晶配向剂，及其所形成液晶配向膜，以及具有该配向膜的液晶显示元件。
背景技术
近年来，由于消费者对液晶显示器的广视角特性的要求逐年提升，使得广视角液晶显示元件的电性特性或显示特性的要求变得比以往更为严苛。广视角液晶显示元件中，以垂直配向(vertical alignment)型液晶显示元件最常被研究。因此，为了具有较佳的电性特性及显示特性，液晶配向膜便成为提升垂直配向型液晶显示元件的特性的重要研究对象之一。
该垂直配向型液晶显示元件中的液晶配向膜主要是被用来使液晶分子有规则的排列，且在未提供电场的情况下，使液晶分子具有较大的倾斜角度。前述的液晶配向膜的形成方式通常是先将含有聚酰胺酸聚合物或聚酰亚胺聚合物等的高分子材料的液晶配向剂涂布于一基板表面，并藉由热处理及配向处理，以制备成液晶配向膜。
日本特许公告第2893671号揭示一种用以制备垂直配向型液晶显示元件的液晶配向膜的聚酰亚胺聚合物，该聚酰亚胺聚合物是由四羧酸二酐化合物与含胆甾醇骨格的二胺化合物经聚合反应而得。
上述的液晶配向膜可使液晶形成88°至89°的高预倾角而达到良好的液晶配向性。然而，该液晶配向膜仍有预倾角稳定性不佳的问题，造成液晶显示元件的显示品质严重低下的缺点。
因此，为了符合目前液晶显示器业者的要求，改善上述问题为本技术领域者努力研究的目标之一。
发明内容
因此，本发明的一个方面在于提供一种液晶配向剂，此液晶配向剂包含聚合物(A)及溶剂(B)，且此液晶配向剂具有较佳的预倾角稳定性。
本发明的另一方面在于提供一种液晶配向膜，其是利用上述的液晶配向剂所形成。
本发明的又一方面在于提供一种液晶显示元件，其具有上述的液晶配向膜。
根据本发明的上述方面，提出一种液晶配向剂。此液晶配向剂包含聚合物(A)及溶剂(B)，以下析述之。
液晶配向剂
聚合物(A)
聚合物(A)是选自于聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物、聚酰亚胺系嵌段共聚合物或上述聚合物的任意组合。其中，聚酰亚胺系嵌段共聚合物是选自于聚酰胺酸嵌段共聚合物、聚酰亚胺嵌段共聚合物、聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚合物或上述聚合物的任意组合。
聚合物(A)中的聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物及聚酰亚胺系嵌段共聚合物均可由四羧酸二酐类化合物(a)及二胺类化合物(b)的混合物反应所制得，其中四羧酸二酐类化合物(a)、二胺类化合物(b)及制备聚合物(A)的方法如下所述。
四羧酸二酐类化合物(a)
该四羧酸二酐类化合物(a)可选自于脂肪族四羧酸二酐化合物、脂环族四羧酸二酐化合物、芳香族四羧酸二酐化合物或如下式(IV-1)至式(IV-6)所示的四羧酸二酐类化合物(a)等。
脂肪族四羧酸二酐化合物的具体例可包含但不限于乙烷四羧酸二酐或丁烷四羧酸二酐等。
脂环族四羧酸二酐化合物的具体例可包含但不限于1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四 羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二环己基四羧酸二酐、顺-3,7-二丁基环庚基-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐、或二环[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐等。
芳香族四羧酸二酐化合物的具体例可包含但不限于3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢萘-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’-联苯砜四羧酸二酐、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’-二甲基二苯基硅烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-四苯基硅烷四羧酸二酐、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’-双(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’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐、、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯丙烷二酐、3,3’,4,4’-全氟异亚丙基二苯二酸二酐、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、双(苯二酸)苯膦氧化物二酐、对-亚苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、间-亚苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、双(三苯基苯二酸)-4,4’-二苯基醚二酐、双(三苯基苯二酸)-4,4’-二苯基甲烷二酐、乙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、丙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,4-丁二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,6-己二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,8-辛二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、2,2-双(4-羟苯基)丙烷-双(脱水偏苯三酸酯)、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二侧氧基-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-六氢-5-甲基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-乙基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-乙基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-乙基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5,8-二甲基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二侧氧基四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸二酐等。
式(IV-1)至式(IV-6)所示的四羧酸二酐类化合物(a)如下所示：
于式(IV-5)中，A1表示含有芳香环的二价基团；r表示1至2的整数；A2及A3可为相同或不同，且可分别代表氢原子或烷基。较佳地，如式(IV-5)所示的四羧酸二酐类化合物(a)可选自于如下式(IV-5-1)至式(IV-5-3)所示的四羧酸二酐化合物：
于式(IV-6)中，A4代表含有芳香环的二价基团；A5及A6可为相同或不同，且分别地代表氢原子或烷基。较佳地，如式(IV-6)所示的四羧酸二酐类化合物(a)可选自于如下式(IV-6-1)所示的四羧酸二酐化合物：
上述的四羧酸二酐类化合物(a)可以单独一种使用或者混合多种使用。较佳地，该四羧酸二酐类化合物(a)可包含但不限于1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢萘-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’-联苯砜四羧酸二酐。
二胺类化合物(b)
该二胺类化合物(b)包含如下式(I)所示的二胺化合物(b-1)及其他二胺化合物(b-2)。
二胺化合物(b-1)
该二胺化合物(b-1)具有如下式(I)所示的结构：
于式(I)中，X代表碳数为1至12的亚烷基；Y代表含甾类基团或具有如下式(II)所示的结构：
于式(II)中，R1代表氢原子、氟原子或甲基；R2、R3或R4各自代表单键、或碳数为1至3的亚烷基；R5代表其中R7及R8各自代表氢原子、氟原子或甲基；前述的R6代表氢原子、氟原子、碳数为1至12的烷基、碳数为1至12的氟烷基、碳数为1至12的烷氧基、-OCH2F、-OCHF2或-OCF3；a代表1或2；b、c及d各自代表0至4的整数；e、f及g各自代表0至3的整数，且e+f+g≧1；h及i各自代表1或2；当R1、R2、R3、R4、R5、R7或R8为多个时，各自可为相同或不同。
该二胺化合物(b-1)的具体例，如下式(I-1)至式(I-16)所示的二胺化合物：
上述的二胺化合物(b-1)可单独一种使用或混合多种使用。该二胺化合物(b-1)可利用一般的有机合成方法来制备。例如上式(I-1)至(I-16)所示的二胺化合物(b-1)可分别于含甾类基团化合物或如下式(I-17)所示的化合物上加成马来酸酐后，于碳酸钾的存在下，加入二硝基苯酰氯化合物以进行酯化反应。然后，加入氯化锡等适当的还原剂来进行还原反应，以合成上述的二胺化合物(b-1)：
式(I-17)中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、a、b、c、d、e、f及g的定义如上式(II)所述。
上式(I-17)所示的化合物可利用一般用以合成液晶性化合物所使用的格林纳反应(Grignard reaction)或佛瑞德-克来福特酰化反应(Friedal-Crafts acylationreaction)等方法来合成。
基于该二胺类化合物(b)的总使用量为100摩尔，二胺化合物(b-1)的使用量通常为5摩尔至40摩尔，较佳为8摩尔至35摩尔，更佳为10摩尔至30摩尔。
若液晶配向剂中的聚合物(A)不使用如式(I)所示的二胺化合物(b-1)时，所制得的液晶配向剂则具有预倾角稳定性不佳的缺陷。
其他二胺化合物(b-2)
该其他二胺化合物(b-2)可包含但不限于1,2-二氨基乙烷、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、4,4’-二氨基庚烷、1,3-二氨基-2,2-二甲基丙烷、1,6-二氨基-2,5-二甲基己烷、1,7-二氨基-2,5-二甲基庚烷、1,7-二氨基-4,4-二甲基庚烷、1,7-二氨基-3-甲基庚烷、1,9-二氨基-5-甲基壬烷、2,11-二氨基十二烷、1,12-二氨基十八烷、1,2-双(3-氨基丙氧基)乙烷、4,4’-二氨基二环己基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基胺、1,3-二氨基环己烷、1,4- 二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、四氢二环戊二烯二胺、三环(6.2.1.02,7)-十一碳烯二甲基二胺、4,4’-亚甲基双(环己基胺)、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基乙烷、4,4’-二氨基二苯基砜、4,4’-二氨基苯甲酰苯胺、4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、1,5-二氨基萘、5-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基氢茚、6-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基氢茚、六氢-4,7-甲桥伸氢茚基二亚甲基二胺、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、4,4’-二氨基二苯甲酮、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、9,9-双(4-氨基苯基)-10-氢蒽、9,10-双(4-氨基苯基)蒽[9,10-bis(4-aminophenyl)anthracene]、2,7-二氨基茀、9,9-双(4-氨基苯基)茀、4,4’-亚甲基-双(2-氯苯胺)、4,4’-(对-亚苯基异亚丙基)双苯胺、4,4’-(间-亚苯基异亚丙基)双苯胺、2,2’-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-双[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟联苯、5-[4-(4-正戊烷基环己基)环己基]苯基亚甲基-1,3-二氨基苯{5-[4-(4-n-pentylcyclohexyl)cyclohexyl]phenylmethylene-1,3-diaminobenzene}、1,1-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯基)环己烷{1,1-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]-4-(4-ethylphenyl)cyclohexane}、或下式(III-1)至式(III-26)所示的其他二胺化合物：
于式(III-1)中，A1代表 A2代表含甾基团、三氟甲基、氟基、碳数为2至30的烷基、或衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶及哌嗪等含氮原子环状结构的一价基团。
(2,4-diaminophenyl ethyl formate)、3,5-二氨基苯基甲酸乙酯(3,5-diaminophenyl ethyl formate)、2,4-二氨基苯基甲酸丙酯(2,4-diaminophenyl propylformate)、3,5-二氨基苯基甲酸丙酯(3,5-diaminophenyl propyl formate)、1-十二烷氧基-2,4-二氨基苯(1-dodecoxy-2,4-diaminobenzene)、1-十六烷氧基-2,4-二氨基苯(1-hexadecoxy-2,4-diaminobenzene)、1-十八烷氧基-2,4-二氨基苯(1-octadecoxy-2,4-diaminobenzene)、或下式(III-1-1)至式(III-1-6)所示的其他二胺化合物：
于式(III-2)中，A3代表 或A4及A5表示脂肪族环、芳香族环或杂环基团；A6代表碳数为3至18的烷基、碳数为3至18的烷氧基、碳数为1至5的氟烷基、碳数为1至5的氟烷氧基、氰基或卤素原子。
上式(III-2)所示的其他二胺化合物较佳为如下式(III-2-1)至式(III-2-13)所示的二胺化合物：
于式(III-2-10)至式(III-2-13)中，k可代表3至12的整数。
于式(III-3)中，A7代表氢、碳数为1至5的酰基、碳数为1至5的烷基、碳数为1至5的烷氧基或卤素，且每个重复单元中的A7可为相同或不同；A8为1至3的整数。
该式(III-3)所示的二胺化合物较佳是选自于(1)A8为1：对-苯二胺、间-苯二胺、邻-苯二胺或2,5-二氨甲苯等；(2)A8为2：4,4’-二氨基联苯、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二氯-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二氯-4,4’-二氨基联苯、2,2’,5,5’-四氯-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二氯-4,4’-二氨基-5,5’-二甲氧基联苯或4,4’-二氨基-2,2’-双(三氟甲基)联苯等；(3)A8为3：1,4-双(4’-氨基苯基)苯等，更佳是选自于对-二胺苯、2,5-二胺甲苯、4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、或1,4-双(4’-氨基苯基)苯。
于式(III-4)中，A9代表2至12的整数。
于式(III-5)中，A10代表1至5的整数。该式(III-5)较佳是选自于4,4’-二氨 基二苯基硫醚。
于式(III-6)中，A11及A13可为相同或不同，且分别代表二价有机基团，A12代表衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶、及哌嗪等含氮原子环状结构的二价基团。
于式(III-7)中，A14、A15、A16及A17分别为相同或不同，且可代表碳数为1至12的烃基。A18代表1至3的整数，且A19代表1至20的整数。
于式(III-8)中，A20代表-O-或亚环己烷基，A21代表-CH2-，A22代表亚苯基或亚环己烷基，A23代表氢或庚基。
该式(III-8)所示的二胺化合物较佳是选自于如下式(III-8-1)至式(III-8-2)所示的二胺化合物：
式(III-9)至式(III-25)所示的其他二胺化合物如下所示：
于式(III-17)至式(III-25)中，A24以碳数为1至10的烷基，或碳数为1至10的烷氧基为较佳，而A25以氢原子、碳数为1至10的烷基、或碳数为1至10的烷氧基为较佳。
式(III-26)所示的其他二胺化合物如下所示：
于式(III-26)中，A26可代表单键、亚甲基或亚乙基；A27和A29可为相同或不相同，且分别可代表醚基、硫醚基、硫酯基或酯基；A28可代表碳数为1至10的亚烷基；A30可代表碳数为17至40的含甾类基团的一价有机官能基。
该式(III-26)所示的二胺化合物较佳是选自于如下式(III-26-1)至式(III-26-4)所示的二胺化合物：
该其他二胺化合物(b-2)较佳是包含但不限于1,2-二氨基乙烷、4,4’-二氨基二环己基甲烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基醚、5-[4-(4-正戊烷基环己基)环己基]苯基亚甲基-1,3-二氨基苯、1,1-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯基)环己烷、2,4-二氨基苯基甲酸乙酯、式(III-1-1)所示的化合物、式(III-1-2)所示的化合物、式(III-2-1)所示的化合物、式(III-2-11)所示的化合物、式(III-8-1)所示的化合物、式(III-26-1)所示的化合物、对-苯二胺、间-苯二胺、或邻-苯二胺。
基于该二胺类化合物(b)的使用量为100摩尔，上述的其他二胺化合物(b-2)的使用量通常为60摩尔至95摩尔，较佳为65摩尔至92摩尔，更佳为70摩尔至90摩尔。
制备聚合物(A)的方法
制备聚酰胺酸聚合物的方法
制备该聚酰胺酸聚合物的方法是先将一混合物溶解于溶剂中，其中混合物包括四羧酸二酐类化合物(a)与二胺类化合物(b)，并于0℃至100℃的温度下进行聚缩合反应。反应1小时至24小时后，以蒸发器对上述的反应溶液进行减压蒸馏，即可得到聚酰胺酸聚合物。或者，将上述的反应溶液倒入大量的贫溶剂中，以得到一析出物。接着，以减压干燥的方式干燥该析出物，即可 得到聚酰胺酸聚合物。
其中，基于该二胺类化合物(b)的总使用量为100摩尔，该四羧酸二酐类化合物(a)的使用量为20摩尔至200摩尔，较佳为30摩尔至120摩尔。
该用于聚缩合反应中的溶剂可与下述液晶配向剂中的溶剂相同或不同，且该用于聚缩合反应中的溶剂并无特别的限制，只要是可溶解反应物与生成物即可。较佳地，该溶剂包含但不限于(1)非质子系极性溶剂，例如：N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidinone；NMP)、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、四甲基尿素、或六甲基磷酸三胺等的非质子系极性溶剂；(2)酚系溶剂，例如：间-甲酚、二甲苯酚、苯酚、或卤化酚类等的酚系溶剂。基于该混合物的总使用量为100重量份，该用于聚缩合反应中的溶剂的使用量较佳为200重量份至2000重量份，更佳为300重量份至1800重量份。
特别地，于该聚缩合反应中，该溶剂可并用适量的贫溶剂，其中该贫溶剂不会造成该聚酰胺酸聚合物析出。该贫溶剂可以单独一种使用或者混合多种使用，且其包含但不限于(1)醇类，例如：甲醇、乙醇、异丙醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、或三乙二醇等；(2)酮类，例如：丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、或环己酮等；(3)酯类，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；(4)醚类，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、乙二醇异丙基醚、乙二醇正丁基醚、乙二醇二甲基醚、或二乙二醇二甲基醚等；(5)卤化烃类，例如：二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯、或邻-二氯苯等；(6)烃类，例如：四氢呋喃、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、或二甲苯等；或上述溶剂的任意组合。基于二胺类化合物(b)的使用量为100重量份，该贫溶剂的用量较佳为0重量份至60重量份，更佳为0重量份至50重量份。
聚酰亚胺聚合物
制备该聚酰亚胺聚合物的方法是先将一混合物溶解于溶液中，其中混合物包含四羧酸二酐类化合物(a)与二胺类化合物(b)，并进行聚合反应，以形成聚酰胺酸聚合物。接着，在脱水剂及催化剂的存在下，进一步加热，并进行 脱水闭环反应，使得该聚酰胺酸聚合物中的酰胺酸官能基经由脱水闭环反应转变成酰亚胺官能基(即酰亚胺化)，而得到聚酰亚胺聚合物。
该用于脱水闭环反应中的溶剂可与下述液晶配向剂中的溶剂相同，故在此不另赘述。基于聚酰胺酸聚合物的使用量为100重量份，该用于脱水闭环反应中的溶剂的使用量较佳为200重量份至2000重量份，更佳为300重量份至1800重量份。
为获得较佳的聚酰胺酸聚合物的酰亚胺化程度，该脱水闭环反应的操作温度较佳为40℃至200℃，更佳为40℃至150℃。若该脱水闭环反应的操作温度低于40℃时，酰亚胺化的反应不完全，而降低该聚酰胺酸聚合物的酰亚胺化程度。然而，若脱水闭环反应的操作温度高于200℃时，所得的聚酰亚胺聚合物的重量平均分子量偏低。
该聚合物(A)的酰亚胺化率范围通常为30％至90％，较佳为35％至85％，更佳为40％至80％。当聚合物(A)的酰亚胺化率介于上述的范围时，则可制得具有较佳预倾角稳定性的液晶显示元件。
用于脱水闭环反应中的脱水剂可选自于酸酐类化合物，其具体例如：醋酸酐、丙酸酐、或三氟醋酸酐等的酸酐类化合物。基于该聚酰胺酸聚合物为1摩尔，该脱水剂的使用量为0.01摩尔至20摩尔。该用于脱水闭环反应中的催化剂可选自于(1)吡啶类化合物，例如：吡啶、三甲基吡啶或二甲基吡啶等；(2)三级胺类化合物，例如：三乙基胺等。基于该脱水剂的使用量为1摩尔，该催化剂的使用量为0.5摩尔至10摩尔。
聚酰亚胺系嵌段共聚合物
该聚酰亚胺系嵌段共聚合物是选自于聚酰胺酸嵌段共聚合物、聚酰亚胺嵌段共聚合物、聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚合物、或上述聚合物的任意组合。
较佳地，制备该聚酰亚胺系嵌段共聚合物的方法是先将一起始物溶解于溶剂中，并进行聚缩合反应，其中该起始物包括上述的至少一种聚酰胺酸聚合物及/或上述的至少一种聚酰亚胺聚合物，且可进一步地包括四羧酸二酐类化合物(a)及二胺类化合物(b)。
该起始物中的四羧酸二酐类化合物(a)及二胺类化合物(b)是与上述制备聚酰胺酸聚合物中所使用的四羧酸二酐类化合物(a)与二胺类化合物(b)相同，且 该用于聚缩合反应中的溶剂可与下述液晶配向剂中的溶剂相同，在此不另赘述。
基于该起始物的使用量为100重量份，该用于聚缩合反应中的溶剂的使用量较佳为200重量份至2000重量份，更佳为300重量份至1800重量份。该聚缩合反应的操作温度较佳为0℃至200℃，更佳为0℃至100℃。
较佳地，该起始物包含但不限于(1)二种末端基相异且结构相异的聚酰胺酸聚合物；(2)二种末端基相异且结构相异的聚酰亚胺聚合物；(3)末端基相异且结构相异的聚酰胺酸聚合物及聚酰亚胺聚合物；(4)聚酰胺酸聚合物、四羧酸二酐类化合物及二胺类化合物，其中，该四羧酸二酐类化合物及二胺类化合物之中的至少一种与形成聚酰胺酸聚合物所使用的四羧酸二酐类化合物及二胺类化合物的结构相异；(5)聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐类化合物及二胺类化合物，其中，该四羧酸二酐类化合物及二胺类化合物中的至少一种与形成聚酰亚胺聚合物所使用的四羧酸二酐类化合物及二胺类化合物的结构相异；(6)聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐类化合物及二胺类化合物，其中，该四羧酸二酐类化合物及二胺类化合物中的至少一种与形成聚酰胺酸聚合物或聚酰亚胺聚合物所使用的四羧酸二酐类化合物及二胺类化合物的结构相异；(7)二种结构相异的聚酰胺酸聚合物、四羧酸二酐类化合物及二胺类化合物；(8)二种结构相异的聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐类化合物及二胺类化合物；(9)二种末端基为酸酐基且结构相异的聚酰胺酸聚合物以及二胺类化合物；(10)二种末端基为氨基且结构相异的聚酰胺酸聚合物以及四羧酸二酐类化合物；(11)二种末端基为酸酐基且结构相异的聚酰亚胺聚合物以及二胺类化合物；以及(12)二种末端基为氨基且结构相异的聚酰亚胺聚合物以及四羧酸二酐类化合物。
在不影响本发明的功效范围内，较佳地，该聚酰胺酸聚合物、该聚酰亚胺聚合物及该聚酰亚胺系嵌段共聚合物可以是先进行分子量调节后的末端修饰型聚合物。藉由使用末端修饰型的聚合物，可改善该液晶配向剂的涂布性能。制备该末端修饰型聚合物的方式可藉由在该聚酰胺酸聚合物进行聚缩合反应的同时，加入一单官能性化合物来制得，该单官能性化合物可包含但不限于(1)一元酸酐，例如：马来酸酐、邻苯二甲酸酐、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；(2)单胺化合物，例如：苯胺、环己胺、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；以及(3)单异氰酸酯化合物，例如：异氰酸苯酯、或异氰酸萘基酯等。
溶剂(B)
适用于本发明的溶剂较佳为N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、γ-丁内酯、γ-丁内酰胺、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇单甲基醚、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、乙二醇异丙基醚、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、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单甲基醚乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、N,N-二甲基甲酰胺、或N,N-二甲基乙酰胺等。其中，该溶剂(B)可以单独一种使用或者混合多种使用。
添加剂(C)
在不影响本发明的功效范围内，该液晶配向剂还可选择性地添加一添加剂(C)，且该添加剂(C)为环氧化合物或具有官能性基团的硅烷化合物等。该添加剂(C)的作用是用来提高该液晶配向膜与基板表面的附着性。该添加剂(C)可以单独一种使用或者混合多种使用。
该环氧化合物可包含但不限于乙二醇二环氧丙基醚、聚乙二醇二环氧丙基醚、丙二醇二环氧丙基醚、三丙二醇二环氧丙基醚、聚丙二醇二环氧丙基醚、新戊二醇二环氧丙基醚、1,6-己二醇二环氧丙基醚、丙三醇二环氧丙基醚、2,2-二溴新戊二醇二环氧丙基醚、1,3,5,6-四环氧丙基-2,4-己二醇、N,N,N’,N’-四环氧丙基-间-二甲苯二胺、1,3-双(N,N-二环氧丙基氨基甲基)环己烷、N,N,N’,N’-四环氧丙基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、N,N-环氧丙基-对-环氧丙氧基苯胺、3-(N-烯丙基-N-环氧丙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(N,N-二环氧丙基)氨基丙基三甲氧基硅烷等。
基于聚合物(A)的使用量为100重量份，该环氧化合物的使用量一般为40重量份以下，较佳为0.1重量份至30重量份。
该具有官能性基团的硅烷化合物可包含但不限于3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷(3-ureidopropyltrimethoxysilane)、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-三乙氧基硅烷基丙基三亚乙三胺、N-三甲氧基硅烷基丙基三亚乙三胺、10-三甲氧基硅烷基-1,4,7-三吖癸烷、10-三乙氧基硅烷基-1,4,7-三吖癸烷、9-三甲氧基硅烷基-3,6-二吖壬基醋酸酯、9-三乙氧基硅烷基-3,6-二吖壬基醋酸酯、N-苯甲基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯甲基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-双(氧化乙烯)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-双(氧化乙烯)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。
基于聚合物(A)的使用量为100重量份，该硅烷化合物的使用量一般为10重量份以下，较佳为0.5重量份至10重量份。
液晶配向剂的制备方法
本发明的液晶配向剂的制备方法并无特别的限制，其可采用一般的混合方法来制备。例如：先将四羧酸二酐类化合物(a)及二胺类化合物(b)混合均匀，以反应形成一聚合物(A)。接着，于0℃至200℃的温度下，将聚合物(A)加至溶剂(B)中，且可选择性地添加添加剂(C)，并以搅拌装置持续搅拌至溶解。较佳地，于20℃至60℃的温度下，将该溶剂(B)添加至该聚合物(A)中。
较佳地，于25℃时，本发明的液晶配向剂的粘度通常为15cps至35cps，较佳为17cps至33cps，更佳为20cps至30cps。
液晶配向膜的形成方法
本发明的液晶配向膜的形成方法包含下列步骤。利用辊涂布法、旋转涂布法、印刷法、喷墨法(ink-jet)等方法，将上述制得的液晶配向剂涂布在一基材的表面上，以形成一预涂层。接着，将该预涂层经过预烤处理(pre-bake treatment)、后烤处理(post-baketreatment)及配向处理(alignment treatment)而制得。
上述的预烤处理目的在于使该预涂层中的有机溶剂挥发。该预烤处理的操作温度通常为30℃至120℃，较佳为40℃至110℃，更佳为50℃至100℃。
该配向处理并无特别的限制，其可采用尼龙、人造丝、棉类等纤维所制成的布料缠绕在滚筒上，并以一定方向摩擦进行配向。上述的配向处理为本技术领域者所周知，在此不另赘述。
上述的后烤处理的目的在于使该预涂层中的聚合物再进一步进行脱水闭环(酰亚胺化)反应。该后烤处理的操作温度通常为150℃至300℃，较佳为180℃至280℃，更佳为200℃至250℃。
液晶显示元件的制造方法
该液晶显示元件的制造方法为本技术领域者所周知。因此，以下仅简单地进行陈述。
请参照图1，其是绘示根据本发明一实施例的液晶显示元件的侧视图。在一较佳实施例中，本发明的液晶显示元件100包含一第一单元110、一第二单元120及一液晶单元130，其中第二单元120与第一单元110间隔相对，且液晶单元130是设置在该第一单元110与第二单元120之间。
该第一单元110包括一第一基板111、一第一导电膜113及一第一液晶配向膜115，其中第一导电膜113形成于该第一基板111的表面，且第一液晶配向膜115形成在该第一导电膜113的表面。
该第二单元120包括一第二基板121、一第二导电膜123及一第二液晶配向膜125，其中第二导电膜123形成于该第二基板121的表面，且第二液晶配向膜125形成在该第二导电膜123的表面。
该第一基板111与第二基板121是选自于一透明材料等，其中，该透明材料包含但不限于用于液晶显示装置的无碱玻璃、钠钙玻璃、硬质玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚丁烯对苯二甲酸酯、聚醚砜、聚碳酸酯等。该第一导电膜113与第二导电膜123的材质是择自于氧化锡(SnO2)、氧化铟-氧化锡(In2O3-SnO2)等。
该第一液晶配向膜115及第二液晶配向膜125分别为上述的液晶配向膜，其作用在于使该液晶单元130形成一预倾角，且该液晶单元130可被该第一导电膜113与第二导电膜123配合产生的电场驱动。
该液晶单元130所使用的液晶可单独或混合多种使用，该液晶包含但不限于二氨基苯类液晶、哒嗪(pyridazine)类液晶、希夫氏碱(shiff base)类液晶、氧化偶氮基(azoxy)类液晶、联苯类液晶、苯基环己烷类液晶、联苯(biphenyl)类液晶、苯基环己烷(phenylcyclohexane)类液晶、酯(ester)类液晶、三联苯(terphenyl)、联苯环己烷(biphenylcyclohexane)类液晶、嘧啶(pyrimidine)类液晶、二氧六环(dioxane)类液晶、双环辛烷(bicyclooctane)类液晶、立方烷(cubane)类液晶等，且可视需求再添加如氯化胆固醇(cholesteryl chloride)、胆固醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、胆固醇碳酸酯(cholesteryl carbonate)等的胆甾型液晶，或是以商品名为「C-15」、「CB-15」(默克公司制造)的手性(chiral)剂等，或者对癸氧基苯亚甲基-对氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯等强诱电性(ferroelectric)类液晶。
以下利用数个实施方式以说明本发明的应用，然其并非用以限定本发明，本发明技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。
附图说明
图1是绘示根据本发明一实施例的液晶显示元件的侧视图；
其中，符号说明：
100：液晶显示元件 110：第一单元
111：第一基板 113：第一导电膜
115：第一液晶配向膜 120：第二单元
121：第二基板 123：第二导电膜
125：第二液晶配向膜 130：液晶单元。
具体实施方式
制备如式(I)所示的二胺化合物
制备例1
化合物(b-1-1)[如式(I-5)所示的二胺化合物]是根据下示的流程1制备。
在一容积5000毫升的三颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器及温度计，并导入氮气。然后，加入387克的胆固醇、197克的马来酸酐、20克的N,N-二甲基氨基吡啶、160毫升三乙胺以及2100毫升的乙酸乙酯，并于90℃下反应。经过9小时后，以减压蒸馏去除乙酸乙酯。接着，加入2100毫升的氯仿，并以稀盐酸洗涤所形成的有机层3次。之后，以水洗涤5次，并加入硫酸镁干燥所收集的有机层。藉由旋转浓缩去除溶剂后，即可制得222克的化合物(I-5a)。
在一容积5000毫升的三颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器及温度计，并导入氮气。然后，加入222克上述的化合物(I-5a)、109克的3,5-二硝基苯甲酰氯、206克的碳酸钾、150克的碘化钠以及1600毫升的N,N-二甲基甲酰胺，并于65℃下反应。经过8小时后，加入3200毫升的氯仿，并使用水洗涤所形成的有机层5次。接着，加入硫酸镁干燥所收集的有机层。然后，藉由旋转浓缩获得一沉淀物，并加入乙醇来洗涤此沉淀物2次，即可制得278克的化合物(I-5b)。
在一容积5000毫升的三颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、冷凝管及温度计，并导入氮气。然后，加入200克上述的化合物(I-5b)、682克的氯化锡二水合物及1900毫升的乙酸乙酯，于回流温度下反应。经过5小时后，以氟化钾水溶液洗涤反应混合物3次，接着以水洗涤4次，并以硫酸镁干燥所收集的有机层。接着，藉由旋转浓缩去除溶剂，并加入乙醇进行再结晶，即可制 得56克的化合物(I-5；以下简称为b-1-1)。
制备例2
化合物(b-1-2)[如式(I-6)所示的二胺化合物]是根据下示的流程2制备。
在一容积5000毫升的三颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器及温度计，并导入氮气。然后，加入389克的β-胆固烷醇、197克的马来酸酐、18克的N,N-二甲基氨基吡啶、180毫升的三乙胺以及2000毫升的乙酸乙酯，并于90℃下反应。经过9小时后，以减压蒸馏去除乙酸乙酯。接着，加入2200毫升的氯仿，并以稀盐酸洗涤所形成的有机层3次。之后，以水洗涤5次，并加入硫酸镁干燥所收集的有机层。藉由旋转浓缩去除溶剂后，即可制得222克的化合物(I-6a)。
在一容积5000毫升的三颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器及温度计，并导入氮气。然后，加入222克上述合成的化合物(I-6a)、109克的3,5-二硝基苯甲酰氯、206克的碳酸钾、150克的碘化钠以及1500毫升的N,N-二甲基甲酰胺，并于65℃下反应。经过8小时后，加入3100毫升的氯仿，并使用水洗涤所形成的有机层5次。接着，加入硫酸镁干燥所收集的有机层。然后，藉由旋转浓缩获得一沉淀物，并加入乙醇来洗涤此沉淀物2次，即可制得278克的化合物(I-6b)。
在一容积5000毫升的三颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、冷凝管及温度 计，并导入氮气。然后，加入200克上述的化合物(I-6b)、682克的氯化锡二水合物及2100毫升的乙酸乙酯，于回流温度下反应。经过5.5小时后，以氟化钾水溶液洗涤反应混合物3次，接着以水洗涤4次，并以硫酸镁干燥所收集的有机层。接着，藉由旋转浓缩去除溶剂，并加入乙醇进行再结晶，即可制得57克的化合物(I-6；以下简称为b-1-2)。
制备例3
化合物(b-1-3)[如式(I-16)所示的二胺化合物]是根据下示的流程3制备。
在一容积5000毫升的三颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器及温度计，并导入氮气。然后，加入105克的化合物(I-16a)、59克的马来酸酐、4.5克的N,N-二甲基氨基吡啶、50毫升的三乙胺以及500毫升的乙酸乙酯，并于90℃下反应。经过9小时后，以减压蒸馏去除乙酸乙酯。接着，加入2100毫升的氯仿，并以稀盐酸洗涤所形成的有机层3次。之后，以水洗涤5次，并加入硫酸镁干燥所收集的有机层。藉由旋转浓缩去除溶剂后，即可制得96克的化合物(I-16b)。
在一容积5000毫升的三颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器及温度计，并导入氮气。然后，加入75克上述合成的化合物(I-16b)、44克的3,5-二硝基苯甲酰氯、82克的碳酸钾、60克的碘化钠以及600毫升的N,N-二甲基甲酰胺，并于65℃下反应。经过8小时后，加入3200毫升的氯仿，并使用水洗涤所形成的有机层5次。接着，加入硫酸镁干燥所收集的有机层。然后，藉由旋转浓 缩获得一沉淀物，并加入乙醇来洗涤此以乙醇洗涤此沉淀物2次，即可制得86克的化合物(I-16c)。
在一容积2000毫升的三颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、冷凝管及温度计，并导入氮气。然后，加入80克上述的化合物(I-16c)、338克的氯化锡二水合物以及1200毫升的乙酸乙酯，于回流温度下反应。经过5小时后，以氟化钾水溶液洗涤反应混合物3次，接着以水洗涤4次，并以硫酸镁干燥所收集的有机层。接着，藉由旋转浓缩去除溶剂，并加入乙醇进行再结晶，即可制得48克的化合物(I-16；以下简称为b-1-3)。
制备聚合物(A)
以下是根据表1制备合成例A-1-1至A-3-3的聚合物(A)。
合成例A-1-1
在一容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、冷凝管及温度计，并导入氮气。然后，加入9.06克(0.015摩尔)的上述式(I-5)所示的二胺化合物(b-1-1)、3.78克(0.035摩尔)的对-苯二胺(b-2-1)及80克的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下简称NMP)，并于室温下搅拌至溶解。接着，加入10.91克(0.05摩尔)的苯均四羧酸二酐(a-1)及20克的NMP，并于室温下反应2小时。反应结束后，将反应溶液倒入1500毫升的水中，以析出聚合物，过滤所得的聚合物，并以甲醇重复进行清洗及过滤的步骤三次。之后，将产物置入真空烘箱中，并以温度60℃进行干燥，即可得聚合物(A-1-1)。所得的聚合物(A-1-1)的酰亚胺化率以下述的评价方式进行评价，其结果如表1所示。其中酰亚胺化率的检测方法容后再述。
合成例A-1-2与A-1-3及合成例A-3-1
合成例A-1-2与A-1-3及合成例A-3-1是使用与合成例A-1-1的聚合物的制作方法相同的制备方法，不同之处在于合成例A-1-2与A-1-3及合成例A-3-1是改变聚合物中原料的种类与使用量，其配方及评价结果分别如表1所示，此处不另赘述。
合成例A-2-1
在一容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计，并导入氮气。然后，加入9.06克(0.015摩尔)的上述式(I-5)所示的二胺化合物(b-1-1)、3.78克(0.035摩尔)的对-苯二胺(b-2-1)及80克的NMP，并于室温下搅拌至溶解。接着，加入10.91克(0.05摩尔)的苯均四羧酸二酐(a-1)及20克的NMP。室温下反应6小时后，加入97克的NMP、3.57克的醋酸酐及19.75克的吡啶，升温至60℃，且持续搅拌2小时，以进行酰亚胺化反应。反应结束后，将反应溶液倒入1500毫升的水中，以析出聚合物，过滤所得的聚合物，并以甲醇重复进行清洗及过滤的步骤三次。之后，将产物置入真空烘箱中，并以温度60℃进行干燥，即可得聚合物(A-2-1)。所得的聚合物(A-2-1)的酰亚胺化率的评价结果如表1所示。
合成例A-2-2至A-2-8及合成例A-3-2与A-3-3
合成例A-2-2至A-2-8及合成例A-3-2与A-3-3是使用与合成例A-2-1的聚合物的制作方法相同的制备方法，不同之处在于合成例A-2-8至A-2-8及合成例A-3-2与A-3-3是改变聚酰亚胺聚合物中原料的种类与使用量，其配方及评价结果分别如表1所示，此处不另赘述。
制备液晶配向剂
以下是根据表2制备实施例1至10及比较例1至3的液晶配向剂。
实施例1
将100重量份的聚合物(A-1-1)加入1200重量份的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下简称为B-1)及600重量份的乙二醇正丁基醚(以下简称为B-2)中，并于室温下，以搅拌装置持续搅拌至溶解，即可制得实施例1的液晶配向剂。所得的液晶配向剂以下列的评价方式进行评价，其结果如表2所示，其中预倾角稳定性的检测方法容后再述。
实施例2至10及比较例1至3
实施例2至10及比较例1至3是使用与实施例1的液晶配向剂的制作方法相同的制备方法，不同之处在于实施例2至10及比较例1至3是改变液晶 配向剂中原料的种类及使用量，其配方及评价结果分别如表2所示，此处不另赘述。
评价方式
1.酰亚胺化率
酰亚胺化率是指以聚合物(A)中的酰胺酸官能基的数目与酰亚胺环的数目的合计量为基准，来计算聚合物(A)的酰亚胺环的数目所占的百分比。
酰亚胺化率的检测方法是对上述的合成例A-1-1至A-3-3的聚合物(A)进行减压干燥后，将前述的聚合物(A)溶解于适当的氘化溶剂(deuteration solvent；例如氘化二甲基亚砜)中，并以四甲基硅烷作为基准物质，于室温(例如25℃)下测定1H-NMR(氢原子核磁共振)的结果，经下式(V)计算聚合物(A)的酰亚胺化率(％)：
于式(V)中，Δ1代表NH基质子在10ppm附近的化学位移(chemical shift)所产生的峰值(peak)面积，Δ2代表其他质子的峰值面积，且α代表聚合物(A)的聚酰胺酸前驱物中NH基的1个质子相对于其他质子个数比例。
2.预倾角稳定性
将上述实施例1至10及比较例1至3的液晶配向剂以印刷机(日本写真印刷株式会社制造，型号为S15-036)涂布于两片具有由氧化铟锡(indium-tin-oxide；ITO)所构成的导电膜的玻璃基板上，而形成一预涂层。然后，于加热板上，以温度100℃进行预烤处理5分钟。接着，于循环烘箱中，以温度220℃进行后烤处理30分钟。之后，经过配向处理后，即可分别于两片玻璃基板上制得一液晶配向膜。
于前述具有液晶配向膜的玻璃基板的其中一片上涂覆热压胶，而另一片玻璃基板则洒上粒径4μm的间隙子(spacer)，并贴合两片玻璃基板，其中两片玻璃基板上的液晶配向膜的配向方向是互相垂直。前述的贴合是以热压机施以10kg的压力，于温度150℃下来进行热压贴合。然后，以液晶注入机(岛津制作所制造，型号为ALIS-100X-CH)来注入液晶，并利用紫外光(UV)硬化胶 封住液晶注入口。接着，以紫外光灯照光使之硬化，并在烘箱中以温度60℃进行液晶回火处理30分钟，即可制得一液晶显示元件。
根据T.J.Scheffer等人在1977年于J.Appl.Phys.第48卷第1783页所记载的方法，利用液晶评价装置(中央精机制造，型号为OMS-CM4RD)，并藉由He-Ne激光的结晶旋转法，来量测该液晶显示元件的中心点于60℃时，经过240小时后的预倾角(PHT)，且与室温下所测得的预倾角(PRT)进行比较，经下式(VI)计算预倾角稳定性(S)，并根据以下基准进行评价：
式(VI)
◎：S<0.5％。
○：0.5％≦S<1.0％。
△：1.0％≦S<1.5％。
╳：1.5％≦S。
由表1及表2的结果可知，当液晶配向剂中的聚合物(A)使用如式(I)所示的二胺化合物(b-1)时，所制得的液晶配向剂具有较佳的预倾角稳定性。
再者，当聚合物(A)的酰亚胺化率介于30％至90％时，聚合物(A)可进一步提升所形成的液晶配向剂的预倾角稳定性。
需补充的是，本发明虽以特定的化合物、组成、反应条件、制程、分析方法或特定仪器作为例示，说明本发明的液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件，惟本发明所属技术领域中任何具有通常知识者可知，本发明并不限于此，在不脱离本发明的精神和范围内，本发明的液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件亦可使用其他的化合物、组成、反应条件、制程、分析方法或仪器进行。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，在本发明所属技术领域中任何具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (5)
1.一种液晶配向剂，包含：
聚合物(A)，由四羧酸二酐类化合物(a)及二胺类化合物(b)所聚合而得，且所述聚合物(A)的酰亚胺化率为30％至90％，其中基于所述二胺类化合物(b)的总使用量为100摩尔，所述四羧酸二酐类化合物(a)的使用量为20摩尔至200摩尔；以及
溶剂(B)，且
其中所述二胺类化合物(b)是由如下式(I)所示的二胺化合物(b-1)及其他二胺化合物(b-2)所组成，基于所述二胺类化合物(b)的总使用量为100摩尔，所述二胺化合物(b-1)的使用量为5摩尔至40摩尔，且所述其他二胺化合物(b-2)的使用量为60摩尔至95摩尔：
式(I)中，X代表碳数为1至12的亚烷基；Y代表含甾类基团或具有如下式(II)所示的结构：
式(II)中，R1代表氢原子、氟原子或甲基；R2、R3或R4各自代表单键、-O-、或碳数为1至3的亚烷基；R5代表其中R7及R8各自代表氢原子、氟原子或甲基；R6代表氢原子、氟原子、碳数为1至12的烷基、碳数为1至12的氟烷基、碳数为1至12的烷氧基、-OCH2F、-OCHF2或-OCF3；a代表1或2；b、c及d各自代表0至4的整数；e、f及g各自代表0至3的整数，且e+f+g≧1；h及i各自代表1或2；当R1、R2、R3、R4、R5、R7或R8为多个时，各自为相同或不同。
2.如权利要求1所述的液晶配向剂，其中基于所述二胺类化合物(b)的总使用量为100摩尔，所述二胺化合物(b-1)的使用量为8摩尔至35摩尔。
3.如权利要求1所述的液晶配向剂，其中基于所述二胺类化合物(b)的总使用量为100摩尔，所述二胺化合物(b-1)的使用量为10摩尔至30摩尔。
4.一种液晶配向膜，是由如权利要求1至3中的任一项所述的液晶配向剂所形成。
5.一种液晶显示元件，其特征在于具有如权利要求4所述的液晶配向膜。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |