TWI760357B - 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 - Google Patents

Abstract

本發明係有關一種液晶配向劑及其製造方法，該液晶配向劑包含聚合物(A)，其係由包括四羧酸二酐組份(a1)及二胺組份(a2)的一第一單體混合物反應所製得，其中該聚合物(A)係選自由聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物或上述聚合物的任意組合。根據本發明之液晶配向劑，具有液晶接觸角低與體阻抗高等優點。此外，本發明亦提供一種由前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液晶配向膜之液晶顯示元件。

Description

液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件

本發明是關於一種液晶配向劑及其製造方法、液晶配向膜及其製造方法及液晶顯示元件，特別是關於一種液晶接觸角低與體阻抗高的液晶配向劑及其製造方法、由上述液晶配向劑形成的液晶配向膜及其製造方法以及具有上述液晶配向膜的液晶顯示元件。

一般而言，於液晶顯示元件中，根據電極構造或所使用的液晶分子的物理性質不同，已發展出各種驅動方式。目前已知的液晶顯示元件驅動方式例如：TN型或STN型、VA型、橫向電場效應顯示技術型(IPS型)等。上述液晶顯示元件中，為使液晶分子配向而配置有液晶配向膜，而液晶配向膜的材料可例如為聚亞醯胺酸或聚亞醯胺、聚酯、聚有機矽氧烷等已知的材料。

近年來，為控制液晶顯示元件之液晶分子的配向而提出如聚合物穩定配向(Polymer Sustained Alignment；PSA)的新技術，例如日本公開號JP 2003-149647，其所述之聚合物穩定配向技術係將具有照光聚合性的成分加入液晶胞的液晶層中，於施加電壓之狀態下使得液晶分子傾斜，再以光照射液晶胞，進而使照光聚合性的成分聚合，藉此控制液晶分子的配向。

然而，使用聚合物穩定配向技術控制液晶分子之配向時，需使用相對高的光照射量，因而產生液晶分子分解、液晶配向膜性質劣化等的缺陷，進而造成液晶顯示元件的顯示不均勻性以及面板耐用性劣化。另一方面，若減少上述光照射量，則造成所形成的液晶顯示元件中之液晶分子對電壓變化的反應速度變慢。為了使液晶配向劑具備以少量的光照射量即可達到預定的預傾角，且所形成的液晶顯示元件中液晶分子對電壓的反應速度快等特性，目前日本公開第2011-118358號專利案提出相關之技術，其中，該技術揭示使用含有如(甲基)丙烯醯基之聚有機矽氧烷以及聚亞醯胺酸或聚亞醯胺之照光聚合性成分的液晶配向劑，並將該液晶配向劑於基板上形成液晶配向膜。接著，將上述基板形成液晶胞，並於基板間施加電壓時，對液晶胞進行光照射，而製得液晶顯示元件。

然而，上述方法仍因液晶配向劑的液晶接觸角過高，使得液晶無法於液晶配向膜上均勻覆蓋。此外，上述液晶配向劑之體阻抗仍較低，而無法滿足工業需求。因此，目前亟需提出一種液晶配向劑，其可改善液晶接觸角過高及體阻抗較低之缺點。

本發明利用提供特殊之聚合物及聚矽氧烷等成分而得到液晶配向劑，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液晶接觸角低與體阻抗高之優點。

因此，本發明提供一種液晶配向劑，其包含：聚合物(A)，係由包括四羧酸二酐組份(a1)及二胺組份(a2)的一第一單體混合物反應所製得，其中該聚合物(A)是選自聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物或上述聚合物的任意組合；聚矽氧烷(B)；及 溶劑(C)；其中該二胺組分(a2)包含至少一種式(I)所示之二胺化合物(a2-1)：

式(I)中，R_a為單鍵、或C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基；Y為-COO-、-OCO-、-NR_dCO-或-CONR_d-；R_b為單鍵、C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基、或C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烯基；R_c為C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基、C₁至C₁₀之直鏈或支鏈氧烷基、C₁至C₁₀之醚基、C₁至C₁₀之酮基、C₂至C₁₀之酯基、鹵素或腈基；R_d為氫原子、或C₁至C₁₀之直鏈烷基或支鏈烷基；Py為2H-吡喃(2H-pyran)、4H-吡喃(4H-pyran)、3,4-二氫吡喃(3,4-dihydropyran)、3,6-二氫吡喃(3,6-dihydropyran)、環戊二烯並[b]吡喃(cyclopenta[b]pyran)、環戊二烯並[c]吡喃(cyclopenta[c]pyran)、1H-苯并吡喃(1H-chrome)、2H-苯并吡喃(2H-chrome)、4H-苯并吡喃(4H-chrome)或3,4-二氫-2H-苯并吡喃(3,4-dihydro-2H-chrome)；a1為0至5之整數；及當R_c為複數，各該R_c相同或不同。

本發明另提供一種液晶配向膜，其係由前述之液晶配向劑所形成。

本發明亦提供一種液晶顯示元件，其包含前述之液晶配向膜。

本發明提供一種液晶配向劑，其包含：聚合物(A)，係由包括四羧酸二酐組份(a1)及二胺組份(a2)的一第一單體混合物反應所製得，其中該聚合物(A)是選自聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物或上述聚合物的任意組合；聚矽氧烷(B)；及溶劑(C)；其中該二胺組分(a2)包含至少一種式(I)所示之二胺化合物(a2-1)：

式(I)中，R_a為單鍵、或C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基；Y為-COO-、-OCO-、-NR_dCO-或-CONR_d-；R_b為單鍵、C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基、或C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烯基；R_c為C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基、C₁至C₁₀之直鏈或支鏈氧烷基、C₁至C₁₀之醚基、C₁至C₁₀之酮基、C₂至C₁₀之酯基、鹵素或腈基；R_d為氫原子、或C₁至C₁₀之直鏈烷基或支鏈烷基；Py為2H-吡喃(2H-pyran)、4H-吡喃(4H-pyran)、3,4-二氫吡喃 (3,4-dihydropyran)、3,6-二氫吡喃(3,6-dihydropyran)、環戊二烯並[b]吡喃(cyclopenta[b]pyran)、環戊二烯並[c]吡喃(cyclopenta[c]pyran)、1H-苯并吡喃(1H-chrome)、2H-苯并吡喃(2H-chrome)、4H-苯并吡喃(4H-chrome)或3,4-二氫-2H-苯并吡喃(3,4-dihydro-2H-chrome)；a1為0至5之整數；及當R_c為複數，各該R_c相同或不同。

本發明中，該第一單體混合物包括四羧酸二酐組份(a1)及二胺組份(a2)。

詳細而言，該聚合物(A)係選自由聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物及上述聚合物的任意組合所組成之群。其中，聚醯亞胺系嵌段共聚合物包括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的組合。該聚合物(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皆可由四羧酸二酐組份(a1)及二胺組份(a2)的單體混合物反應所製得。

該四羧酸二酐組份(a1)包括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、由式(a1-1)至式(a1-6)表示的四羧酸二酐化合物中的至少一種，或上述化合物的組合。

以下列舉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的具體例，但本發明並不限於這些具體例。

脂肪族四羧酸二酐化合物的具體例可包括但不限於乙烷四 羧酸二酐(ethane tetracarboxylic dianhydride)、丁烷四羧酸二酐(butane tetracarboxylic dianhydride)或上述化合物的組合。

脂環族四羧酸二酐化合物的具體例可包括但不限於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、順式-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上述化合物的組合。

芳香族四羧酸二酐化合物的具體例可包括但不限於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、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、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、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(4,4’-bis(3,4-dicarboxy phenoxy)diphenylpropane dianhydride)、3,3’,4,4’-全氟異亞丙基二苯二酸二酐、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-dioxo-3-furanyl)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-1,2-二羧酸二酐等芳香族四羧酸二酐化合物或上述化合物的組合。

由式(a1-1)至式(a1-6)表示的四羧酸二酐化合物如下所示。

式(a1-5)中，A¹表示含有芳香環的二價基團；r表示1至2的整數；A²及A³可為相同或不同，且可各自獨立表示氫原子或烷基。由式(a1-5)表示的四羧酸二酐化合物的具體例包括由式(a1-5-1)至式(a1-5-3)表 示的化合物中的至少一種。

式(a1-6)中，A⁴表示含有芳香環的二價基團；A⁵及A⁶可為相同或不同，且各自獨立表示氫原子或烷基。由式(I-6)表示的四羧酸二酐化合物較佳為由式(a1-6-1)表示的化合物。

該四羧酸二酐組份(a1)可選擇上述四羧酸二酐化合物的其中一種單獨使用，或者組合多種來使用。

該四羧酸二酐組份(a1)的具體例較佳為包括1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐(1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride)、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(2,3,5- tricarboxycyclopentylacetic dianhydride)、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(pyromellitic dianhydride)、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、式(a1-1)表示的化合物，或上述化合物的組合。

基於二胺組份(a2)的總莫耳數為100莫耳，該四羧酸二酐組份(a1)的使用量範圍較佳為80莫耳至120莫耳，更佳為85莫耳至115莫耳。

根據本發明之二胺組份(a2)包括至少一種式(I)所示之二胺化合物(a2-1)：

式(I)中，R_a為單鍵、或C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基；Y為-COO-、-OCO-、-NR_dCO-或-CONR_d-；R_b為單鍵、C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基、或C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烯基；R_c為C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基、C₁至C₁₀之直鏈或支鏈氧烷基、C₁至C₁₀之醚基、C₁至C₁₀之酮基、C₂至C₁₀之酯基、鹵素或腈基；R_d為氫原子、或C₁至C₁₀之直鏈烷基或支鏈烷基；Py為2H-吡喃(2H-pyran)、4H-吡喃(4H-pyran)、3,4-二氫吡喃(3,4-dihydropyran)、3,6-二氫吡喃(3,6-dihydropyran)、環戊二烯並[b]吡喃(cyclopenta[b]pyran)、環戊二烯並[c]吡喃(cyclopenta[c]pyran)、1H-苯并吡喃(1H-chrome)、2H-苯并吡喃(2H-chrome)、4H-苯并吡喃(4H-chrome)或3,4-二氫-2H-苯并吡喃 (3,4-dihydro-2H-chrome)；a1為0至5之整數；及當R_c為複數，各該R_c相同或不同。

本發明之二胺組份(a2-1)，係可於合成如式(I-1)所示之二硝基化合物後，再將硝基還原而形成胺基而獲得。二硝基化合物的還原方法並無特別限制，例如可使用鈀-碳、氧化鉑、雷尼鎳(Raney nickel)、鉑黑、銠-氧化鋁或硫化鉑碳等催化劑，於乙酸乙酯、甲苯、四氫呋喃、二噁烷或醇等溶劑中通入氫氣、聯氨或氯化氫而進行還原反應。

式(I-1)中，R_a為單鍵、或C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基；Y為-COO-、-OCO-、-NR_dCO-或-CONR_d-；R_b為單鍵、C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基、或C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烯基；R_c為C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基、C₁至C₁₀之直鏈或支鏈氧烷基、C₁至C₁₀之醚基、C₁至C₁₀之酮基、C₂至C₁₀之酯基、鹵素或腈基；R_d為氫原子、或C₁至C₁₀之直鏈烷基或支鏈烷基；Py為2H-吡喃(2H-pyran)、4H-吡喃(4H-pyran)、3,4-二氫吡喃(3,4-dihydropyran)、3,6-二氫吡喃(3,6-dihydropyran)、環戊二烯並[b]吡喃(cyclopenta[b]pyran)、環戊二烯並[c]吡喃(cyclopenta[c]pyran)、1H-苯并吡喃(1H-chrome)、2H-苯并吡喃 (2H-chrome)、4H-苯并吡喃(4H-chrome)或3,4-二氫-2H-苯并吡喃(3,4-dihydro-2H-chrome)；a1為0至5之整數；及當R_c為複數，各該R_c相同或不同。

二硝基化合物的合成方法視結合基的種類而不同。當Y為-OCO-時，例如可通過二硝基苯甲醇與2H-吡喃-2-乙酸(2H-Pyran-2-acetic acid)的縮合反應而獲得二硝基化合物。縮合方法並無特別限制，例如可使用如下式所示之二硝基苯甲醇及羧酸氯化物，在鹼的存在下反應而獲得二硝基化合物。或者，可例如在其他的脫水縮合劑的存在下，以醇類及羧酸化合物反應而得。

當Y為-NR_dCO-時，例如可通過二硝基苯胺與2H-吡喃-2-乙酸的縮合反應而獲得二硝基化合物。縮合方法並無特別限制，例如可使用如下式所示之二硝基苯胺及羧酸氯化物，在鹼的存在下反應而獲得二硝基化合物。或者，可例如在其他的脫水縮合劑的存在下，以胺類及羧酸化合物反應而得。

當Y為-COO-時，例如可通過二硝基苯甲酸與2H-吡喃-4-甲醇(2H-Pyran-4-methanol)的縮合反應而獲得二硝基化合物。縮合方法 並無特別限制，例如可使用如下式所示之二硝基苯甲氯化物及醇，在鹼的存在下反應而獲得二硝基化合物。或者，可例如在其他的脫水縮合劑的存在下，以醇類及羧酸化合物反應而得。

當Y為-CONR_d-時，例如可通過二硝基苯甲酸與3,4-二氫-2H-吡喃-6-甲胺(3,4-dihydro-2H-Pyran-6-methanamine)的縮合反應而獲得二硝基化合物。縮合方法並無特別限制，例如可使用如下式所示之二硝基苯甲酸氯化物及胺，在鹼的存在下反應而獲得二硝基化合物。或者，可例如在其他的脫水縮合劑的存在下，以胺類及羧酸化合物反應而得。

合成上述二硝基化合物之醇類化合物可為如下式(I-2-1)至式(I-2-103)所示。

合成上述二硝基化合物之胺類化合物可為如下式(I-3-1)至式(I-3-120)所示。

合成上述二硝基化合物之羧酸化合物可為如下式(I-4-1)至式(I-4-54)所示。

於本發明之具體例中，基於二胺組份(a2)之總使用量為100莫耳，該二胺化合物(a2-1)之使用量為3至40莫耳，較佳為5至35莫耳，更佳為5至30莫耳。若該二胺組份(a2)未包含該二胺化合物(a2-1)，則該液晶配向劑的體阻抗低，且液晶接觸角高。

較佳地，本發明之二胺組份(a2)可另包含其他二胺化合物(a2-2)。

該其他二胺化合物(a2-2)包括脂肪族二胺化合物、脂環族二胺化合物、芳香族二胺化合物、具有式(a2-2-1)至式(a2-2-26)的二胺化合物、或其組合。

脂肪族二胺化合物的具體例包括但不限於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，或上述化合物的組合。

脂環族二胺化合物的具體例包括但不限於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)，或上述化合物的組合。

芳香族二胺化合物的具體例包括但不限於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’-二胺基均二苯乙烯、4,4’-二胺基二苯基醚、3,4’-二胺基二苯基醚、3,3’-二胺基查耳酮、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-diamino benzene}、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}，或上述化合物的組合。

由式(a2-2-1)至式(a2-2-30)表示的二胺化合物如下所示。

式(a2-2-1)中，B¹表示-O-、

、

、

、

，或

；B²表示具有甾(膽固醇(steroid))骨架的基、三氟甲基、氟原子、C₂至C₃₀之烷基、或衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶或哌嗪等含氮原子環狀結構的一價基團。

由式(a2-2-1)表示的化合物的具體例包括但不限於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)、由式(a2-2-1-1)至式(a2-2-1-6)表示的化合物中的至少其中一種，或上述化合物的組合。

式(a2-2-2)中，B¹與式(a2-2-1)中的B¹相同，B³及B⁴各自獨 立表示二價脂肪族環、二價芳香族環或二價雜環基團；B⁵表示C₃至C₁₈之烷基、C₃至C₁₈之烷氧基、C₁至C₅之氟烷基、C₁至C₅之氟烷氧基、氰基或鹵素原子。

由式(a2-2-2)表示的化合物的具體例包括由式(a2-2-2-1)至式(a2-2-2-13)表示的化合物中的至少其中一種。具體而言，由式(a2-2-2-1)至式(a2-2-2-13)表示的化合物如下所示。

式(a2-2-2-10)至式(a2-2-2-13)中，s表示3至12的整數。

式(a2-2-3)中，B⁶各自獨立表示氫原子、C₁至C₅之醯基、C₁至C₅之烷基、C₁至C₅之烷氧基或鹵素原子，且每個重複單元中的B⁶可為相同或不同；u表示1至3的整數。

由式(a2-2-3)表示的化合物的具體例包括當u為1時：對-二胺苯、間-二胺苯、鄰-二胺苯或2,5-二胺基甲苯等；當u為2時：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；或當u為3時：1,4-雙(4’-胺基苯基)苯等。

由式(a2-2-3)表示的化合物的具體例較佳為包括對-二胺苯、2,5-二胺基甲苯、4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二胺基聯苯、1,4-雙(4’-胺基苯基)苯或上述化合物的組合。

式(a2-2-4)中，v表示2至12的整數。

式(a2-2-5)中，w表示1至5的整數。由式(a2-2-5)表示的化合物較佳為4,4’-二胺基-二苯基硫醚。

式(a2-2-6)中，B⁷及B⁹各自獨立表示二價有機基團，且B⁷及B⁹可為相同或不同；B⁸表示衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶或哌嗪等含氮原子的環狀結構的二價基團。

式(a2-2-7)中，B¹⁰、B¹¹、B¹²及B¹³各自獨立表示C₁至C₁₂ 之烴基，且B¹⁰、B¹¹、B¹²及B¹³可為相同或不同；X1各自獨立表示1至3的整數；X2表示1至20的整數。

式(a2-2-8)中，B¹⁴表示氧原子或伸環己烷基；B¹⁵表示亞甲基(methylene，-CH2-)；B¹⁶表示伸苯基或伸環己烷基；B¹⁷表示氫原子或庚基。

由式(a2-2-8)表示的化合物的具體例包括由式(a2-2-8-1)表示的化合物、由式(a2-2-8-2)表示的化合物或上述化合物的組合。

由式(a2-2-9)至式(a2-2-25)表示的化合物如下所示。

式(a2-2-17)至式(a2-2-25)中，B¹⁸較佳為表示C₁至C₁₀之烷基或C₁至C₁₀之烷氧基；B¹⁹較佳為表示氫原子、C₁至C₁₀之烷基或C₁至C₁₀之烷氧基。

式(a2-2-26)中，B²⁰、B²²分別獨立表示單鍵、-O-、-COO-或-OCO-；B²¹為碳數為1至3的伸烷基；B23為單鍵或碳數為1至3的伸烷基。d與g各自獨立表示0或1；e表示0至2的整數；f表示1至20的整數；其 中d與e不同時為0。

式(a2-2-26)中，以「-B²⁰-(B²¹-B²²)g-」表示的二價基團較佳為碳數為1至3的伸烷基、*-O-、*-COO-或*-O-C2H4-O-(其中，*表示與二胺基苯基鍵結的鍵結處。)。以「-C_fH_2f+1」表示的基團較佳為直鏈狀。二胺基苯基中的兩個胺基，相對於其他基團的位置較佳為2,4位或3,5位。

由式(a2-2-26)表示的化合物的具體例可列舉由下列式(a2-2-26-1)至式(a2-2-26-4)表示的化合物：

該其他二胺化合物(a2-2)可單獨使用或組合多種來使用。

該其他二胺化合物(a2-2)的具體例較佳為包括但不限於1,2-二胺基乙烷、3,3'-二胺基查耳酮、4,4'-二胺基均二苯乙烯、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、1-十八烷氧基-2,4-二胺基苯、由式(a2-2-1-1)表示的化合物、由式(a2-2-1-2)表示的化合物、由式(a2-2-1-4)表示的化合物、由式(a2-2-1-5)表示的化合物、由式(a2-2-2-1)表示的化合物、由式(a2-2-2-11)表示的化合物、對-二胺苯、間-二胺苯、鄰-二胺苯、由式(a2-2-8-1)表示的化合物、由式(a2-2-26)至式(a2-2-30)表示的化合物，或上述化合物的組合。

於本發明之具體例中，基於二胺組份(a2)之總使用量為100莫耳，該其他二胺化合物(a2-2)的使用量為60至97莫耳，較佳為65至95莫耳，更佳為70至95莫耳。

製備聚合物(A)的方法

該聚合物(A)可包括聚醯胺酸及聚醯亞胺中的至少一者。另外，聚合物(A)可更包括聚醯亞胺系嵌段共聚合物。以下進一步說明上述各種聚合物的製備方法。

製備聚醯胺酸的方法

製備該聚醯胺酸的方法為先將第一單體混合物溶解於溶劑中，其中第一單體混合物包括四羧酸二酐組份(a1)與二胺組份(a2)，並於0℃至100℃的溫度下進行聚縮合反應。反應1小時至24小時後，以蒸發器對反應溶液進行減壓蒸餾，即可得到聚醯胺酸。或者，將反應溶液倒入大量的貧溶劑中，以得到析出物。接著，以減壓乾燥的方式乾燥析出物，即可得到聚醯胺酸。

用於聚縮合反應中的溶劑可與下述液晶配向劑中的溶劑相同或不同，且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。溶劑較佳為包括但不限於(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的非質子系極性溶劑；或(2)酚系溶劑，例如：間-甲酚、二甲苯酚、酚或鹵化酚類等的酚系溶劑。基於第一單體混合物的總使用量為100重量份，用於聚縮合反應中的溶劑的使用量較佳為200重量份至2000重量份，且更佳為300重量份至1800重量份。

值得注意的是，於聚縮合反應中，溶劑可併用適量的貧溶劑，其中貧溶劑不會造成聚醯胺酸析出。貧溶劑可以使用單獨一種或者組合多種來使用，且其包括但不限於(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的醇類；(2)酮類，例如：丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等的酮類；(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的酯類；(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的醚類；(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-二氯苯等的鹵化烴類；或(6)烴類，例如：四氫呋喃、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯或二甲苯等的烴類或上述溶劑的任意組合。基於該第一單體混合物的總使用量為100重量份，貧溶劑的用量較佳為0重量份至60重量份，且更佳為0重量份至50重量份。

製備聚醯亞胺的方法

製備聚醯亞胺的方法為將上述製備聚醯胺酸的方法所製的聚醯胺酸在脫水劑及觸媒的存在下進行加熱而得。在加熱過程中，聚醯胺 酸中的醯胺酸官能基可經由脫水閉環反應轉變成醯亞胺官能基(即醯亞胺化)。

用於脫水閉環反應中的溶劑可與液晶配向劑中的溶劑(C)相同，故在此不另贅述。基於聚醯胺酸的使用量為100重量份，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，且更佳為300重量份至1800重量份。

為獲得較佳的聚醯胺酸的醯亞胺化程度，脫水閉環反應的操作溫度較佳為40℃至200℃，更佳為40℃至150℃。若脫水閉環反應的操作溫度低於40℃時，醯亞胺化的反應不完全，而降低聚醯胺酸的醯亞胺化程度。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的酸酐類化合物。基於聚醯胺酸為1莫耳，脫水劑的使用量為0.01莫耳至20莫耳。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的吡啶類化合物；(2)三級胺類化合物，例如：三乙基胺等的三級胺類化合物。基於脫水劑的使用量為1莫耳，觸媒的使用量可為0.5莫耳至10莫耳。

聚合物(A)的醯亞胺化率可為30%至80%，較佳為35%至80%，且更佳為35%至75%。若該聚合物(A)的醯亞胺化率於上述範圍內，該液晶配向劑的液晶接觸角較低。

製備聚醯亞胺系嵌段共聚合物的方法

聚醯亞胺系嵌段共聚合物為選自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的任意組合。

製備聚醯亞胺系嵌段共聚合物的方法較佳為先將起始物溶解於溶劑中，並進行聚縮合反應，其中起始物包括至少一種聚醯胺酸及/或至少一種聚醯亞胺，且可進一步包括羧酸酐組份與二胺組份。

起始物中的羧酸酐組份與二胺組份可與製備聚醯胺酸的方法中所使用的四羧酸二酐組份(a1)與二胺組份(a2)相同，且用於聚縮合反應中的溶劑可與下述液晶配向劑中的溶劑(C)相同，在此不另贅述。

基於起始物的使用量為100重量份，用於聚縮合反應中的溶劑的使用量較佳為200重量份至2000重量份，且更佳為300重量份至1800重量份。聚縮合反應的操作溫度較佳為0℃至200℃，且更佳為0℃至100℃。

起始物較佳為包括但不限於(1)二種末端基相異且結構相異的聚醯胺酸；(2)二種末端基相異且結構相異的聚醯亞胺；(3)末端基相異且結構相異的聚醯胺酸及聚醯亞胺；(4)聚醯胺酸、羧酸酐組份與二胺組份，其中，羧酸酐組份與二胺組份之中的至少一種與形成聚醯胺酸所使用的羧酸酐組份與二胺組份的結構相異；(5)聚醯亞胺、羧酸酐組份與二胺組份，其中，羧酸酐組份與二胺組份中的至少一種與形成聚醯亞胺所使用的羧酸酐組份與二胺組份的結構相異；(6)聚醯胺酸、聚醯亞胺、羧酸酐組份與二胺組份，其中，羧酸酐組份與二胺組份中的至少一種與形成聚醯胺酸或聚醯亞胺所使用的羧酸酐組份與二胺組份的結構相異；(7)二種結構相異的聚醯胺酸、羧酸酐組份與二胺組份；(8)二種結構相異的聚醯亞胺、羧酸酐組份與二胺組份；(9)二種末端基為酸酐 基且結構相異的聚醯胺酸以及二胺組份；(10)二種末端基為胺基且結構相異的聚醯胺酸以及羧酸酐組份；(11)二種末端基為酸酐基且結構相異的聚醯亞胺以及二胺組份；或者(12)二種末端基為胺基且結構相異的聚醯亞胺以及羧酸酐組份。

在不影響本發明的功效的範圍內，聚醯胺酸、聚醯亞胺以及聚醯亞胺系嵌段共聚合物較佳為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，可改善液晶配向劑的塗佈性能。製備末端修飾型聚合物的方式可藉由在聚醯胺酸進行聚縮合反應的同時，加入單官能性化合物來製得。

單官能性化合物的具體例包括但不限於(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單胺化合物；或(3)單異氰酸酯化合物，例如：異氰酸苯酯或異氰酸萘基酯等單異氰酸酯化合物。

本發明之聚合物(A)的重量平均分子量為10,000至100,000；較佳為20,000至80,000；更佳為30,000至70,000。

本發明之液晶配向劑包含聚矽氧烷(B)，且該聚矽氧烷(B)可包括含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)。

前述之含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)由一混合物反應所製得，該混合物可包括含環氧基的聚矽氧烷(b1)與乙烯性不飽和化合物 (b2)，且該含環氧基的聚矽氧烷(b1)包含由一第二單體混合物經加水分解及部份縮合而得之共聚物。

該含環氧基的聚矽氧烷(b1)包括由式(III-1)表示的基、由式(III-2)表示的基以及由式(III-3)表示的基中的至少一者：

式(III-1)中，B表示氧原子或單鍵；c表示1至3的整數；d表示0至6的整數；及其中當d表示0時，B為單鍵；

式(III-2)中，e表示0至6的整數；

式(III-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。

含環氧基的基團較佳為包括由式(III-1-1)表示的基、由式(III-2-1)表示的基以及由式(III-3-1)表示的基中的至少一者。

該含環氧基的聚矽氧烷(b1)可由一第二單體混合物經加水分解及部份縮合而得之共聚物。其中，該第二單體混合物包含如式(III-4)所示之矽烷單體(b1-1)：Si(R_f)_p(OR_g)_4-p 式(III-4)

式(III-4)中，R_f為氫原子、C₁至C₁₀之烷基、C₂至C₁₀之烯基、C₆至C₁₅之芳基、含有環氧基之烷基或含有環氧基之烷氧基，且至少一個R_f為含有環氧基之烷基或含有環氧基之烷氧基；當p為複數時，R_f各自為相同或不同；R_g為氫原子、C₁至C₆之烷基、C₁至C₆之醯基或C₆至C₁₅之芳基；當4-p為複數時，R_g各自為相同或不同；及p為1至3之整數。

更詳言之，當式(III-4)中的R_f表示C₁至C₁₀之烷基時，具體而言，R_f例如是甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、正己基或正癸基。又，R_f也可以是烷基上具有其他取代基的烷基，具體而言，R_f例如是三氟甲基、3,3,3-三氟丙基、3-胺丙基、3-巰丙基或3-異氰酸丙基。

當式(III-4)中的R_f表示C₂至C₁₀之烯基時，具體而言，R_f例如是乙烯基。又，R_f也可以是烯基上具有其他取代基的烯基，具體而言，R_f例如是3-丙烯醯氧基丙基或3-甲基丙烯醯氧基丙基。

當式(III-4)中的R_f表示C₆至C₁₅之芳基時，具體而言，R_f例如是苯基、甲苯基(tolyl)或萘基(naphthyl)。又，R_f也可以是芳基上具有 其他取代基的芳基，具體而言，R_f例如是對-羥基苯基(o-hydroxyphenyl)、1-(對-羥基苯基)乙基(1-(o-hydroxyphenyl)ethyl)、2-(對-羥基苯基)乙基(2-(o-hydroxyphenyl)ethyl)或4-羥基-5-(對-羥基苯基羰氧基)戊基(4-hydroxy-5-(p-hydroxyphenylcarbonyloxy)pentyl)。

再者，當式(III-4)中的R_f表示含有環氧基的烷基或含有環氧基的烷氧基時，R_f的具體例為前述含環氧基的聚矽氧烷(b1)所含有的環氧基團，於此不再贅述。

另外，當式(III-4)的R_g表示C₁至C₆之烷基時，具體而言，R_g例如是甲基、乙基、正丙基、異丙基或正丁基。當式(III-4)中的R_g表示C₁至C₆之醯基時，具體而言，R_g例如是乙醯基。當式(III-4)中的R_g表示C₆至C₁₅之芳基時，具體而言，R_g例如是苯基。

矽烷單體(b1-1)的具體例包括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、市售商品例如DMS-E01、DMS-E12、DMS-E21、EMS-32(JNC製)或上述化合物的組合。

式(III-4)表示的矽烷單體(b1-1)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，DMS-E01、DMS-E12或上述化合物的組合。

基於所述第二單體混合物中的單體的總量為1莫耳，所述矽烷單體(b1-1)的使用量為0.6莫耳至1莫耳，較佳為0.65至1莫耳，更佳為0.7至1莫耳。

用以反應生成所述含環氧基的聚矽氧烷(b1)之第二單體混合物較佳為進一步包含由式(III-5)表示的其他矽烷單體(b1-2)：Si(R_h)_q(OR_i)_4-q 式(III-5)

式(III-5)中，R^h為氫原子、C₁至C¹ ₀之烷基、C₂至C₁₀之烯基、C₆至C₁₅之芳基或含有酸酐基的烷基；當q為複數時，R_h各自為相同或不同；R_i為氫原子、C₁至C₆之烷基、C₁至C₆之醯基或C₆至C₁₅之芳基； 當4-q為複數時，R_i各自為相同或不同；及p為1至3之整數。

當式(III-5)中的R_h表示C₁至C₁₀之烷基、C₂至C₁₀之烯基、C₆至C₁₅之芳基時，其具體例與較佳例如前述R_f所示，於此不再贅述。

當式(III-5)中的R_h表示含有酸酐基的烷基時，烷基較佳為C₁至C₁₀之烷基。具體而言，所述含有酸酐基的烷基例如是式(III-5-1)所示的乙基丁二酸酐、式(III-5-2)所示的丙基丁二酸酐或式(III-5-3)所示的丙基戊二酸酐。值得一提的是，酸酐基是由二羧酸(dicarboxylic acid)經分子內脫水(intramolecular dehydration)所形成的基團，其中二羧酸例如是丁二酸或戊二酸。

當式(III-5)中的R_i表示C₁至C₆之烷基、C₁至C₆之醯基或C₆至C₁₅之芳基時，其具體例與較佳例如前述R_g所示，於此不再贅述。

由式(III-5)表示的其他矽烷單體(b1-2)可單獨或混合使用，且由式(III-5)表示的其他矽烷單體(b1-2)包含具有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。

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。

具有3個水解性基團的矽烷化合物的具體例包括甲基三甲氧基矽烷(methyltrimethoxysilane簡稱MTMS)、甲基三乙氧基矽烷(methyltriethoxysilane)、甲基三異丙氧基矽烷(methyltriisopropoxysilane)、甲基三正丁氧基矽烷(methyltri-n-butoxysilane)、乙基三甲氧基矽烷(ethyltrimethoxysilane)、乙基三乙氧基矽烷(ethyltriethoxysilane)、乙基三異丙氧基矽烷(ethyltriisopropoxysilane)、乙基三正丁氧基矽烷(ethyltri-n-butoxysilane)、正丙基三甲氧基矽烷(n-propyltrimethoxysilane)、正丙基三乙氧基矽烷(n-propyltriethoxysilane)、正丁基三甲氧基矽烷(n-butyltrimethoxysilane)、正丁基三乙氧基矽烷(n-butyltriethoxysilane)、正己基三甲氧基矽烷(n-hexyltrimethoxysilane)、正己基三乙氧基矽烷(n-hexyltriethoxysilane)、癸基三甲氧基矽烷(decyltrimethoxysilane)、乙烯基三甲氧基矽烷(vinyltrimethoxysilane)、乙烯基三乙氧基矽烷 (vinyltriethoxysilane)、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(3-acryoyloxypropyltrimethoxysilane)、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(3-methylacryloyloxypropyltrimethoxysilane，MPTMS)、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷(3-methylacryloyloxypropyltriethoxysilane)、苯基三甲氧基矽烷(phenyltrimethoxysilane，PTMS)、苯基三乙氧基矽烷(phenyltriethoxysilane，PTES)、對-羥基苯基三甲氧基矽烷(p-hydroxyphenyltrimethoxysilane)、1-(對-羥基苯基)乙基三甲氧基矽烷(1-(p-hydroxyphenyl)ethyltrimethoxysilane)、2-(對-羥基苯基)乙基三甲氧基矽烷(2-(p-hydroxyphenyl)ethyltrimethoxysilane)、4-羥基-5-(對-羥基苯基羰氧基)戊基三甲氧基矽烷(4-hydroxy-5-(p-hydroxyphenylcarbonyloxy)pentyltrimethoxysilane)、三氟甲基三甲氧基矽烷(trifluoromethyltrimethoxysilane)、三氟甲基三乙氧基矽烷(trifluoromethyltriethoxysilane)、3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽烷(3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane)、3-胺丙基三甲氧基矽烷(3-aminopropyltrimethoxysilane)、3-胺丙基三乙氧基矽烷(3-aminopropyltriethoxysilane)、3-巰丙基三甲氧基矽烷(3-mercaptopropyltrimethoxysilane)、3-(三苯氧基矽基)丙基丁二酸酐(3-triphenoxysilyl propyl succinic anhydride)、由信越化學所製造的市售品：3-(三甲氧基矽基)丙基丁二酸酐(3-trimethoxysilyl propyl succinic anhydride)(商品名X-12-967)、由WACKER公司所製造的市售品：3-(三乙氧基矽基)丙基丁二酸酐(3-(triethoxysilyl) propyl succinic anhydride)(商品名GF-20)、3-(三甲氧基矽基)丙基戊二酸酐(3-(trimethoxysilyl) propyl glutaric anhydride，TMSG)、3-(三乙氧基矽基) 丙基戊二酸酐(3-(triethoxysilyl) propyl glutaric anhydride)、3-(三苯氧基矽基)丙基戊二酸酐(3-(triphenoxysilyl) propyl glutaric anhydride)或上述化合物的組合。

具有2個水解性基團的矽烷化合物的具體例包括甲基二甲氧基矽烷、甲基二乙氧基矽烷、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]二甲氧基矽烷、3-巰丙基甲基二甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、二甲基二乙醯氧基矽烷、二正丁基二甲氧基矽烷，或上述化合物的組合。

具有1個水解性基團的矽烷化合物的具體例包括甲氧基二甲基矽烷、甲氧基三甲基矽烷、甲氧基甲基二苯基矽烷、三正丁基乙氧基矽烷，或上述化合物的組合。

該式(III-5)所示結構之其他矽烷單體(b1-2)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。

基於所述第二單體混合物中的單體的總量為1莫耳，所述矽烷單體(b1-2)的使用量為0莫耳至0.7莫耳，較佳為0至0.6莫耳，更佳為0至0.5莫耳。

第二單體混合物可進一步包含市售商品的矽烷單體，其具體例可列舉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(GLASS RESIN，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。

製備含環氧基的聚矽氧烷(b1)的方法

含環氧基的聚矽氧烷化合物的聚縮合反應可使用一般的方法形成，例如，在上述第二單體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，也可以置於回流條件下。

上述有機溶劑並沒有特別限制，可與本發明液晶配向劑中所含的溶劑(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、2-丁酮、2-己酮等的酮類溶劑；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、乳酸乙基等的酯類溶劑；乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、四氫呋喃、二噁烷(dioxane)等的醚類溶劑；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溶劑；N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、六甲基磷酸三醯胺、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮等的醯胺類溶劑，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。

基於第二單體混合物為1莫耳，有機溶劑的使用量較佳為10克至1200克，更佳為30克至1000克。

基於第二單體混合物為1莫耳，水的使用量較佳為20克至1000克。

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。

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，例如基於第二單體混合物為1莫耳，該觸媒的添加量為5克至50克，較佳為8克至45克，更佳為10克至40克。

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，即可獲得含環氧基的聚矽氧烷(b1)。

本發明之乙烯性不飽和化合物(b2)可包含如式(II)之結構：

式(II)中，R₁為亞甲基、C₂至C₁₀之直鏈或支鏈亞烷基、伸苯基或伸環己基，且R₁官能基之一部分氫原子被取代或未被取代；R₂為亞甲基或C₂至C₁₀之直鏈或支鏈亞烷基，且R₂官能基之一部分氫原子被取代或未被取代；R₃為單鍵、亞甲基、或C₂至C₁₀之直鏈或支鏈亞烷基，且R₃官能基之一部分氫原子被取代或未被取代；R₄為氫原子或甲基；L為-OCO-、-O-或-S-； a為0至10之整數；b為0至1之整數；當b為0時，a不為0；及當a為複數時，複數個R₂及L各自為相同或不同。

具體而言，上式(II)之化合物的例子可包含丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯基氧乙基-2-羥基乙基鄰苯二甲酸、4-(2-甲基-丙烯醯)安息香酸、2-丙烯醯氧乙基己基氫鄰苯二甲酸、2-丙烯醯氧乙基琥珀酸、甲基丙烯醯氧乙基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧乙基己基氫鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸單羥基乙基丙烯酸酯。可從上述例子中選擇一種以上來使用。上述之化合物的市售品舉例可為丙烯酸和甲基丙烯酸(東京化成工業股份有限公司製)、Lightester HO-MS、Lightester HO-HH、HOA-MPL、HOA-MS、HOA-HH(共榮社化學股份有限公司製)、M-5400(東亞合成股份有限公司製)。

上式(II)之化合物的例子也可包含如下式(II-1)至式(II-16)之化合物。

於式(II-10)至式(II-16)中，R⁴表示氫原子或甲基，t1為1至10的整數、t2+t3為1至10的整數。

該含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)之合成中，若使用該乙烯性不飽和化合物(b2)時，則該液晶配向劑的體阻較高。

基於第二單體混合物中的單體的總量為1莫耳，乙烯性不飽和化合物(b2)的使用量為0.1莫耳至0.5莫耳，較佳為0.15莫耳至0.45莫耳，然以0.12莫耳至0.4莫耳為更佳。若該乙烯性不飽和化合物(b2)的使用量於上述範圍內，該液晶配向劑的液晶接觸角較低。

本發明中，該製得含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)之混合物更可包含一側鏈化合物(b3)，該側鏈化合物(b3)包含如式(IV)所示之結構：E¹-L⁰-L¹-Z 式(IV)

式(IV)中，E¹為C₁至C₃₀之烷基、被C₁至C₂₀之烷基或烷氧基取代或未被取代的C₃至C₁₀之環烷基，或含有類固醇骨架之C₁₇至C₅₁之烴基，該E¹之烷基及烷氧基之一部分氫原子被取代或未被取代；L⁰為單鍵、^*1-O-、^*1-COO-或^*1-OCO-，其中^*1為與E¹鍵結處；L¹為單鍵、C₁至C₂₀之伸烷基、伸苯基、伸聯苯基、伸環己基、二伸環己基或如下式(IV-1)或式(IV-2)所示之基團：

當L¹為單鍵時，L⁰為單鍵；^*2為與Z鍵結處；及Z為與環氧基反應形成結合基之一價有機基團。

上式(IV)中的E¹所述之直鏈狀或支鏈狀之C₁至C₃₀之烷基，舉例而言，可為甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、第二丁基、第三丁基、n-戊基、3-甲基丁基、2-甲基丁基、1-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、n-己基、4-甲基戊基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、3,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、、1,1-二甲基丁基、n-庚基、5-甲基己基、4-甲基己基、3-甲基己基、2-甲基己基、1-甲基己基、4,4-二甲基戊基、3,4-二甲基戊基、2,4-二甲基戊基、1,4-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、1,3-二甲基戊基、2,2-二甲基戊基、1,2-二甲基戊基、1,1-二甲基戊基、2,3,3-三甲基丁基、1,3,3-三甲基丁基、1,2,3-三甲基丁基、n-辛基、6-甲 基庚基、5-甲基庚基、4-甲基庚基、3-甲基庚基、2-甲基庚基、1-甲基庚基、2-乙基己基、n-壬基、n-癸基、n-十一基、n-十二基、n-十三基、n-十四基、n-十五基、n-十六基、n-十七基、n-十八基、n-十九基等。

上式(IV)中的E¹所述之C₃至C₁₀之環烷基，舉例而言，可為環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環壬基、環癸基等。上述這些環烷基可經或未經C₁至C₂₀之烷氧基取代。所述之C₁至C₂₀之烷氧基的具體例可參考上述C₁至C₃₀之烷基的說明所舉之具體例子。所述之C₁至C₂₀之烷氧基的具體例，可參考上述C₁至C₃₀之烷基的說明中所舉的具體例子的烷基，與氧原子結合後之基團。E¹所述之烷基以及烷氧基，可至少有一部分的氫原子被取代，而用以取代氫原子的基團，舉例可為腈基、氟原子、三氟甲基等。

上式(IV)中的E¹所述之含有類固醇骨架之C₁₇至C₅₁的烴基，舉例而言可為下式(S-1)至式(S-3)所示之基團，其中^*5代表上述基團與式(IV)之L⁰的鍵結處。

較佳地，E¹可選自於C₁至C₂₀之烷基、C₁至C₂₀之氟烷基、上式(S-1)之基團以及上式(S-3)之基團所組成之一族群。Z較佳為羧基。上式(IV)中的L¹所述之C₁至C₂₀之伸烷基，舉例而言，可為將前述C₁至C₃₀之烷基所舉之各個基團去除掉1個氫原子而得之基團。

上式(IV)所示之化合物較佳可為下式(IV-1)至(IV-8)所示之化合物。

C_uF_2u+1-C_vH_2v-COOH 式(IV-1)

C_wH_2w+1-COOH 式(IV-2)

式(IV-1)至(IV-8)中，u為1至5之整數、v為1至18之整數、w為1至20之整數、k為1至5之整數、p為0或1、q為1至18之整數、r為0至18之整數，以及j為1至18之整數。s及t各自獨立為0至2之整數。然而，s和t不同時為0。

較佳的，上式(IV-1)的v為1至18之整數，然以1至12之整數為更佳。上式(IV-2)的w較佳可為5至20之整數，然以10至18為更佳。上式(IV-3)的w較佳可為1至17的整數，然以3至12之整數為更佳。上式(IV-4)的w較佳可為1至15之整數，然以1至8之整數為更佳。上式(IV-8)的w較佳可為1至15之整數，然以1至8之整數為更佳。上式(IV-5)和式(IV-6)的r較佳為0至15之整數，然以0至8之整數為更佳。上式(IV-6)的q較佳可為1至12之整數，然以1至5之整數為更佳。上式(IV-8)的j較佳可為1至15之整數，然以1至8之整數為更佳。

上述化合物中，較佳為上式(IV-2)至式(IV-5)、式(IV-7)以及式(IV-8)的至少一者。具體而言，以下式(IV-1’)至式(IV-8’)為較佳。

C₁₇H₃₅-COOH 式(IV-1’)

基於第二單體混合物中的單體的總量為1莫耳，該側鏈化合物(b3)的使用量為0.05莫耳至0.3莫耳，較佳為0.08莫耳至0.3莫耳，然以0.08莫耳至0.27莫耳為更佳。若該側鏈化合物(b3)之使用量於上述範圍內，則該液晶配向劑的液晶接觸角較低。

基於該聚合物(A)的使用量為100重量份，含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)的使用量為3重量份至60重量份，較佳為5重量份至60重量份，然以5重量份至55重量份為更佳。

含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)的製備方法

本發明使用的含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)可通過使上述含環氧基的聚矽氧烷(b1)與乙烯性不飽和化合物(b2)及側鏈化合物(b3)，在催化劑的存在下來反應合成。

作為催化劑，可以使用有機鹽或是使用可促進環氧化合物和酸酐反應的硬化促進劑等公知的化合物。

上述有機鹽，可以列舉乙基胺、二乙基胺、哌嗪、哌啶、吡咯烷、吡咯等一級有機胺或二級有機胺；三乙基胺、三正丙基胺、三正丁基胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、二氮雜雙環十一碳烯等三級有機胺以及氫氧化四甲基銨等四級有機胺等。在這些有機胺中，較佳為三乙基胺、三正丙基胺、三正丁基胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶等三級有機胺或是氫氧化四甲基銨等四級有機胺。

上述硬化促進劑的的具體例包括苄基二甲基胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、環己基二甲基胺、三乙醇胺等三級胺；2-甲基咪唑、2-正庚基咪唑、2-正烷基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-甲基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-5-正十一烷基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-苯基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑、2-苯基-4,5-二(羥甲基)咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-苯基-4,5-二[(2’-氰基乙氧基)甲基]咪唑、1-(2-氰基乙基-2-正十一烷基咪唑鎓苯偏苯三酸鹽、1-(2-氰基乙基)-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸鹽、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑鎓偏苯三酸鹽、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]乙基-S-三嗪、2,4-二胺基-6-(2’-正十一烷基咪唑)乙基-S-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]乙基-S-三嗪、2-甲基咪唑 的三聚異氰酸加成物、2-苯基咪唑的三聚異氰酸加成物、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]乙基-S-三嗪的三聚異氰酸加成物等咪唑化合物；二苯基膦、三苯基膦、亞磷酸三苯基酯等有機磷化合物；苄基三苯基氯化鏻(benzyl triphenyl phosphonium chloride)、四正丁基溴化鏻、甲基三苯基溴化鏻、乙基三苯基溴化鏻、正丁基三苯基溴化鏻、四苯基溴化鏻、乙基三苯基碘化鏻、乙基三苯基鏻乙酸鹽、四正丁基鏻-O,O-二乙基偶磷二硫代硫酸鹽(tetra-n-butyl phosphonium-O,O-diethyl phosphorodithionate)、四正丁基鏻苯並三唑鹽(tetra-n-butylphosphonium benzotriazolate)、四正丁基鏻四氟硼酸鹽、四正丁基鏻四苯基硼酸鹽、四苯基鏻四苯基硼酸鹽等的四級鏻鹽；1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一烯-7或其有機酸鹽等的二氮雜雙環烯烴；辛酸鋅、辛酸錫、乙醯丙酮鋁錯合物(aluminium acetylacetone complex)等的有機金屬化合物；四乙基溴化銨、四-正丁基溴化銨、四乙基氯化銨、四-正丁基氯化銨等的四級銨鹽；三氟化硼(boron trifluoride)、硼酸三苯酯等的硼化合物；氯化鋅、四氯化錫等的金屬鹵素化合物；雙氰胺(dicyandiamide)或胺與環氧樹脂的加成物等胺加成型促進劑等的高熔點分散型潛在性硬化促進劑；將上述咪唑化合物、有機磷化合物或四級鏻鹽等硬化促進劑的表面以聚合物包覆的微膠囊(microcapsule)型潛在性硬化促進劑；胺鹽型潛在性硬化促進劑；路易斯酸鹽、布忍斯特酸鹽(Bronsted acid salt)等高溫解離型的熱陽離子聚合型潛在性硬化促進劑等潛在性硬化促進劑等。

硬化促進劑的具體例較佳為包括四乙基溴化銨、四-正丁基溴化銨、四乙基氯化銨及四-正丁基氯化銨等的四級銨鹽。

硬化促進劑的具體例較佳為包括四乙基溴化銨、四-正丁基 溴化銨、四乙基氯化銨及四-正丁基氯化銨等的四級銨鹽。

反應溫度較佳為0℃至200℃，且更加佳為50℃至150℃。反應時間較佳為0.1小時至50小時，更佳為0.5小時至20小時。

含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)的合成反應根據需要，可在有機溶劑存在的條件下進行。所述有機溶劑並沒有特別限制，可與含環氧基的聚矽氧烷(b1)的製備中所使用的有機溶劑以及與本發明液晶配向劑中所含的溶劑(C)為相同或不相同。上述有機溶劑的具體例較佳為2-丁酮、2-己酮、甲基異丁基酮、醋酸正丁酯，或其組合。

本發明之含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)的重量平均分子量為2,000至20,000；較佳為3,000至18,000；更佳為5,000至15,000。

本發明之液晶配向劑包含聚矽氧烷(B)，且該聚矽氧烷(B)可包括未含光反應性基的聚矽氧烷(B-2)。該未含光反應性基的聚矽氧烷(B-2)亦可與上述含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)共同使用。

前述之未含光反應性基的聚矽氧烷(B-2)係為含環氧基的聚矽氧烷(b4)，且該含環氧基的聚矽氧烷(b4)包含由一第三單體混合物經加水分解及部份縮合而得之共聚物。其中，該第三單體混合物可包含如前述的矽烷單體(b1-1)及/或其他矽烷單體(b1-2)，且其製法同前述之含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)，此處不再贅述。

本發明中，該第三單體混合物可進一步包含一側鏈化合物(b3)，其中，該側鏈化合物(b3)同前所述，此處不再贅述。

基於第三單體混合物中的單體的總量為1莫耳，該側鏈化合物(b3)的使用量為0.05莫耳至0.3莫耳，較佳為0.08莫耳至0.3莫耳，然以0.08莫耳至0.27莫耳為更佳。若該側鏈化合物(b3)之使用量於上述範圍 內，則該液晶配向劑的液晶接觸角較低。

基於該聚合物(A)的使用量為100重量份，該未含光反應性基的聚矽氧烷(B-2)的使用量為3重量份至60重量份，較佳為5重量份至60重量份，然以5重量份至55重量份為更佳。

本發明之未含光反應性基的聚矽氧烷(B-2)的重量平均分子量為2,000至20,000；較佳為3,000至18,000；更佳為5,000至15,000。

基於該聚合物(A)的使用量為100重量份，該聚矽氧烷(B)的使用量為3重量份至60重量份，較佳為5重量份至60重量份，然以5重量份至55重量份為更佳。

若本發明之液晶配向劑未包含聚矽氧烷(B)時，則該液晶配向劑的體阻抗低，且液晶接觸角過高。

本發明的液晶配向劑中所使用的溶劑並無特別的限制，只要是可溶解聚合物(A)、聚矽氧烷(B)與其他任意成份且並不與其產生反應即可，較佳為同前述合成聚醯胺酸中所使用的溶劑，同時，亦可併用合成該聚醯胺酸時所使用的貧溶劑。

溶劑(C)的具體例包括但不限於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(ethylene glycol n-butyl ether)、乙二醇二甲基醚、乙二醇乙基醚乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單甲基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯或N,N-二甲基甲醯胺或N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)等。溶劑(C)可以單獨使 用或者組合多種來使用。

基於聚合物(A)的使用量為100重量份，溶劑(C)的使用量為800至3000重量份，較佳為1,000至3000重量份，且更佳為1000至2800重量份。

在不影響本發明的功效的範圍內，液晶配向劑還可選擇性地添加添加劑(D)，其中添加劑(D)包括具有至少兩個環氧基的化合物、具有官能性基團的矽烷化合物，或其組合。

具有至少兩個環氧基的化合物包括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,N-二環氧丙基)胺基丙基三甲氧基矽烷，或上述化合物的組合。

具有至少兩個環氧基的化合物可單獨使用或組合多種來使用。

基於聚合物(A)的使用量為100重量份，具有至少兩個環氧基的化合物的使用量可為0至40重量份，且較佳為0.1重量份至30重量份。

具有官能性基團的矽烷化合物的具體例包括但不限於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-胺基丙基二甲氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷 (3-ureidopropyltrimethoxy silane)、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-芐基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-芐基-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，或上述化合物的組合。

具有官能性基團的矽烷化合物可以單獨使用或組合多種來使用。

基於聚合物(A)的使用量為100重量份，具有官能性基團的矽烷化合物的使用量可為0至10重量份，且較佳為0.5重量份至10重量份。

基於聚合物(A)的總使用量為100重量份，添加劑(D)的使用量較佳為0.5重量份至50重量份，且更佳為1重量份至45重量份。

液晶配向劑之製造方法

本發明的液晶配向劑的製備方法並無特別的限制，可採用一般的混合方法來製備。舉例而言，先將以上述方式製備而成的聚合物(A)以及聚矽氧烷(B)混合均勻形成混合物。接著，於溫度為0℃至200℃的條件下添加溶劑(C)，並選擇性地加入添加劑(D)，最後以攪拌裝置持續攪拌至溶解即可。另外，較佳的是於20℃至60℃的溫度下添加溶劑(C)。

在25℃下，本發明的液晶配向劑的黏度通常為15cps至35cps，較佳為17cps至33cps，且更佳為20cps至30cps。

液晶配向膜以及液晶顯示元件的製造方法

本發明另提供一種液晶配向膜，其係由前述之液晶配向劑所形成。

本發明亦提供一種液晶顯示元件，其包含前述之液晶配向膜。

本發明之液晶配向膜係利用上述調製的液晶配向劑所形成。再者，本發明之液晶顯示元件具有由上述液晶配向劑所形成之液晶配向膜。液晶顯示元件的操作模式並無特別限制，較佳可為垂直配向型。

本發明之液晶配向膜以及液晶顯示元件的製造方法，可包含：將本發明之液晶配向劑，塗佈於一對具有導電膜之基板的該導電膜上，接著將上述基板加熱以形成塗膜之第一步驟；將上述形成有塗膜的一對基板相對設置，以建構液晶胞的第二步驟；以及，將具有導電膜之該對基板，在施加電壓的情況下，以光照射液晶胞的第三步驟。

第一步驟：塗膜之形成

在此步驟中，以二枚設有圖案化的透明導電膜的基板作為一對，在形成有透明導電膜之基板的表面上，分別塗佈本發明之液晶配向劑，較佳地可使用平版印刷法、旋轉塗佈印刷法、輥塗法或噴墨法進行液晶配向劑的塗佈。此處所稱之基板可例如使用浮法玻璃、鈉玻璃等玻璃；聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚碸、聚碳酸酯、聚(脂環式烯烴)等塑膠透明基板。設於基板表面之透明導電膜，可使用由氧化錫(SnO₂)所形成之NESA膜(美國PPG公司之登錄商標)、由氧化銦和氧化錫(In₂O₃-SnO₂)所形成之ITO膜。圖案化的透明導電膜之形成，可例如先形成未圖案化之透明導電膜後，以光蝕刻(Photo-etching)之圖案形成方 法，並使用具有透明導電膜形成時預定圖案之罩幕等方式達成。塗佈液晶配向劑時，為了使基板表面以及透明導電膜與塗膜之間具有良好的接著性，也可在形成塗膜之基板的表面，預先進行塗佈官能性矽烷化合物、官能性鈦化合物等之前處理。

塗佈液晶配向劑後，為防止所塗佈之液晶配向劑滴落，較佳可進行預烤(Prebake)。預烤之溫度可為30℃至200℃，以40℃至150℃為較佳，然以40℃至100℃為更佳。預烤之時間可為0.25分至10分，較佳為0.5分至5分。之後，將溶劑完全去除，為了形成必要存在的聚合物以及醯胺酸的結構之熱醯亞胺化，對上述基板進行燒結(後烤)的步驟。後烤的溫度可為80℃至300℃，較佳為120℃至250℃。後烤的時間可為5分至200分，較佳為10分至100分。因此，所形成之膜的厚度可為0.001μm至1μm，較佳為0.005μm至0.5μm。

塗佈液晶配向劑後的加熱步驟，可去除有機溶劑，因而形成液晶配向膜之塗膜。此時，本發明之液晶配向劑中所含的聚合物包括聚醯胺酸、或具有醯亞胺結構和醯胺酸結構之醯亞胺聚合物。之後，進一步將所形成之塗膜加熱，上述聚合物則會進行脫水閉環反應，以形成醯亞胺化的塗膜。以上述方法形成之塗膜，可直接作為液晶配向膜使用，但也可進行預定之摩擦處理。

第二步驟：液晶胞的建構

在此步驟中，提供形成有上述液晶配向膜之二枚基板，並於相對配置之二枚基板之間設置含液晶性化合物及光聚合性化合物之液晶層，以形成液晶胞。製造液晶胞的方法可舉例如下述二種方法。

第一種方法係習知之方法(真空注入法)。首先，將二枚基 板相對設置，使相對設置的液晶配向膜之間形成間隙(晶胞間隙；Cell Gap)。將二枚基板的周圍以黏著劑貼合，於利用基板表面以及黏著劑所劃分出來的晶胞間隙中，注入液晶性化合物及光聚合性化合物並填滿後，密封注入孔，以製得液晶胞。

第二種方法稱為液晶滴入製程(One Drop Filling；ODF)。在形成有液晶配向膜之二枚基板中的其中一者的基板上之預定處，塗佈例如紫外光硬化性的黏著劑。接著，在上述液晶配向膜的預定處滴下液晶性化合物及光聚合性化合物的混合物後，將上述液晶配向膜與另一基板的液晶配向膜相對設置，將二枚基板貼合，使液晶在基板的整個表面上擴散，接著以紫外光照射整個基板，使黏著劑硬化，以製造液晶胞。無論使用上述哪個方法，形成上述液晶胞後，將上述基板加熱至所使用之液晶性化合物轉變為等向性之溫度，再緩慢冷卻至室溫，以去除液晶填充時的流動配向。

作為上述之黏著劑，可使用作為硬化劑以及間隔件的環氧樹脂，其含有氧化鋁球。該液晶性化合物較佳可選用具有負介電各向異性的向列液晶，例如可以使用二氰基苯基液晶、噠嗪基液晶、希夫鹼基液晶、氧化偶氮基液晶、聯苯液晶、苯基環己基液晶、三聯苯液晶等。此外，為了使PSA模式的液晶顯示裝置的響應速度更快，優選併用烯基液晶，其為具有一個烯基或氟烯基的單官能性液晶化合物。所述烯基液晶，可使用習知的烯基液晶，例如下式(L1-1)~式(L1-9)所示之化合物等。

該光聚合性化合物可使用具有丙烯醯基、甲基丙烯基、乙烯基等可進行自由基聚合反應之官能基的化合物。從反應性的觀點出發，其中較佳使用具有丙烯醯基及甲基丙烯基中至少二個之官能基的化合物。此外，從維持液晶分子的配向性穩定的觀點出發，該光聚合性化合物為液晶骨架，較佳使用具有環己烷環及苯環中至少二個之環的化合物。再者，該光聚合性化合物可以使用習知的光聚合性化合物。該光聚合性化合物的使用量較佳佔液晶性化合物整體重量的0.1%至0.5%。液晶層的厚度較佳為1μm至5μm。

第三步驟：曝光步驟

建構液晶胞後，於該對基板之導電膜之間施加電壓，並同時以光照射。此處所施加的電壓可例如為5V至50V的直流或交流電。再者，所照射的光可例如為包含波長為150nm至800nm之光的紫外光和可見光，然以包含波長為300nm至400nm之光的紫外光為較佳。照射光之光源可例如使用低壓水銀燈、高壓水銀燈、氘燈、金屬鹵素燈、氬氣共振燈、氙燈、準分子雷射等。此外，可將光源與濾光片、繞射光柵等搭配使用，而得到上述較佳的波長範圍之紫外光。

光的照射量可為1000J/m²以上至小於100,000J/m²，較佳為1000J/m²至50,000J/m²。例如習知在製造PSA模式之液晶顯示元件時，需要100,000J/m²的光照射量，然而本發明的液晶顯示元件可利用小於100,000J/m²，甚至小於50,000J/m²之照射光量，製得具有預定的預傾 角特性之液晶顯示元件，並降低液晶顯示元件的製造成本。再者，也可抑制因強光照射而造成的電學性質的劣化、液晶分子之反應性的劣化。

然後，將偏光板貼合於液晶胞的外側表面，則可製得本發明之液晶顯示元件。上述偏光板可舉例為以聚乙烯醇延伸配向並吸收碘液的，被稱為「H膜」的偏光膜，與將上述偏光膜夾設於中間的醋酸纖維素之保護膜，所形成之偏光板。

本發明之液晶顯示元件，可適用於各種裝置中，例如：手錶、可攜式遊戲機、文書處理器、筆記型電腦、導航系統、攝影機、PDA、數位相機、手機、智慧型手機、各種螢幕、液晶電視、電子看板等各種顯示裝置。

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。

二胺化合物(a2-1)之製備

<合成例a2-1-1>

於500ml的三頸燒瓶中加入1,3-二硝基芐醇25.0g(0.13mol)、3,4-二氫-2H-吡喃-2-丙酸氯化物(3,4-dihydro-2H-Pyran-2-propanoic chloride)15.6g(0.1mol)及四氫呋喃300ml。接著，滴加吡啶9.0ml，並於室溫下攪拌25小時。反應結束後，加入純水50ml並攪拌1小時。加入乙酸乙酯萃取有機層，並以1N鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水溶液洗滌有機層。然後，加入無水硫酸鎂將有機層脫水乾燥，並於過濾後以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物溶於四氫呋喃/己烷=1/3(體積比，以下相同)中進行再結晶，以獲得30.3g(0.94mol)之乳白色固體(產率94%)。上述反應之反應式如下。

然後，於500ml的四頸燒瓶中加入二硝基化合物25g、鉑/碳(質量比為1/10，以下相同)2.5g及甲醇240g，並於氫氣氛下攪拌43小時。反應完成後，以矽藻土過濾，並以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物溶於異丙醇中再結晶，得到17.4g之二胺化合物a2-1-1(淺橙色固體，產率85%)。上述反應之反應式如下。

<合成例a2-1-2>

於500ml的四頸燒瓶中加入3,5-二硝基苯甲醯氯0.1mol、2H-吡喃-4-甲醇(2H-Pyran-4-methanol)0.1mol及四氫呋喃200ml。接著，滴加吡啶9.7ml，並於室溫下攪拌16小時。反應結束後，加入純水50ml並攪拌1小時。加入乙酸乙酯萃取有機層，並以1N鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水溶液洗滌有機層。加入無水硫酸鎂將有機層脫水乾燥，並於過濾後以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物通過矽膠管柱層析(流動相為己烷：乙酸乙酯=3：1之混合溶劑)純化，得到29.1g(0.095mol)之二硝基化合物(產率95%)，如下式(I-5-1)所示。

於500ml的四頸燒瓶中加入二硝基化合物25g、鉑/碳2.5g及甲醇300ml，於氫氣氛及室溫下攪拌。反應完成後，以矽藻土過濾，並以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物溶於異丙醇/己烷=1/1中再結晶，得到9.2g之二胺化合物a2-1-2(淺茶色固體，產率46%)，如下式(I-5-2)所示。

<合成例a2-1-3>

於500ml的三頸燒瓶中加入3,5-二硝基苯胺0.1mol、吡啶12ml及四氫呋喃300ml，接著，滴加2H-1-苯並吡喃-4-乙酸氯化物(2H-1-Benzopyran-4-acetic chloride)0.1ml，並於室溫下攪拌18小時。反應結束後，加入純水50ml並攪拌1小時。加入乙酸乙酯萃取有機層，並以1N鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水溶液洗滌有機層。加入無水硫酸鎂將有機層脫水乾燥，並於過濾後以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物溶於四氫呋喃/己烷=1/3中進行再結晶，得到29.8g(0.095mol)之二硝基化合物(產率84%)，如下式(I-5-3)所示。

於1L的四頸燒瓶中加入二硝基化合物25g、鉑/碳2.5g、1,4-二噁烷300g及四氫呋喃800g，於氫氣氛及室溫下攪拌。反應完成 後，以矽藻土過濾，並以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物溶於異丙醇/己烷=1/1中再結晶，得到18.3g之二胺化合物a2-1-3(淺茶色固體，產率88%)，如下式(I-5-4)所示。

<合成例a2-1-4>

於500ml的四頸燒瓶中加入3,5-二硝基苯甲醯氯0.1mol、2H-吡喃-6-甲胺(2H-Pyran-6-methanamine)0.1mol及四氫呋喃200ml，接著，滴加吡啶9.5ml，並於室溫下攪拌16小時。反應結束後，加入純水50ml並攪拌1小時。加入乙酸乙酯萃取有機層，並以1N鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水溶液洗滌有機層。加入無水硫酸鎂將有機層脫水乾燥，並於過濾後以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物通過矽膠管柱層析(流動相為己烷：乙酸乙酯=3：1之混合溶劑)純化，得到28.4g(0.093mol)之二硝基化合物(產率93%)，如下式(I-5-5)所示。

於1L的四頸燒瓶中加入二硝基化合物25g、鉑/碳2.5g、1,4-二噁烷300g及四氫呋喃800g，於氫氣氛及室溫下攪拌。反應完成後，以矽藻土過濾，並以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物溶於異丙醇/己烷=1/1中再結晶，得到9.6g之二胺化合物a2-1-4(淺茶色固體，產率 48%)，如下式(I-5-6)所示。

<合成例a2-1-5>

於500ml的四頸燒瓶中加入環戊二烯並[c]吡喃-1-乙酸(Cyclopenta[c]pyran-1-acetic acid)0.1mol及二氯甲烷170ml，並從室溫冷卻至0℃。接著，加入草醯氯5.9ml及DMF 0.5g，並於室溫下攪拌2小時。攪拌後，加入加入3，5-二硝基酚(3,5-dinitrophenol)0.1mol及吡啶6ml，於室溫下攪拌16小時。反應結束後，加入純水50ml並攪拌1小時。然後，加入乙酸乙酯萃取有機層，並以1N鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水溶液洗滌有機層。加入無水硫酸鎂將有機層脫水乾燥，並以矽藻土過濾後，以迴旋濃縮儀去除溶劑。以異丙醇洗淨殘餘物，得到29g之二硝基化合物(產率85%)，如下式(I-5-7)所示。

於500ml的四頸燒瓶中加入二硝基化合物25g、鉑/碳2.5g及四氫呋喃200g，於氫氣氛下攪拌21小時。反應完成後，以矽藻土過濾，並以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物溶於異丙醇中再結晶，得到14.4g之二胺化合物a2-1-5(淺茶色固體，產率70%)，如下式(I-5-8)所示。

<合成例a2-1-6>

於500ml的四頸燒瓶中加入3,5-二硝基苯甲醯氯0.1mol、6-甲氧基-2H-1-苯並吡喃-3-甲胺(6-methoxy-2H-1-Benzopyran-3-methanamine)0.1mol及四氫呋喃200ml，接著，滴加吡啶9.5ml，並於室溫下攪拌16小時。反應結束後，加入純水50ml並攪拌1小時。加入乙酸乙酯萃取有機層，並以1N鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水溶液洗滌有機層。加入無水硫酸鎂將有機層脫水乾燥，並於過濾後以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物通過矽膠管柱層析(流動相為己烷：乙酸乙酯=3：1之混合溶劑)純化，得到36.19g(0.094mol)之二硝基化合物(產率94%)，如下式(I-5-9)所示。

於1L的四頸燒瓶中加入二硝基化合物25g、鉑/碳2.5g、1,4-二噁烷300g及四氫呋喃800g，於氫氣氛及室溫下攪拌。反應完成後，以矽藻土過濾，並以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物溶於異丙醇中再結晶，得到9.7g之二胺化合物a2-1-6(淺茶色固體，產率46%)，如下式(I-5-10)所示。

<合成例a2-1-7>

於500ml的三頸燒瓶中加入3,5-二硝基苯胺0.1mol、吡啶12ml及四氫呋喃300ml，接著，滴加3-(2H-1-苯並吡喃-3-基)-2-丙烯酸氯化物(3-(2H-1-benzopyran-3-yl)-2-propenoic chloride)0.1ml，並於室溫下攪拌18小時。反應結束後，加入純水50ml並攪拌1小時。加入乙酸乙酯萃取有機層，並以1N鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水溶液洗滌有機層。加入無水硫酸鎂將有機層脫水乾燥，並於過濾後以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物溶於四氫呋喃/己烷=1/3中進行再結晶，得到30.1g之二硝基化合物(產率82%)，如下式(I-5-11)所示。

於1L的四頸燒瓶中加入二硝基化合物25g、鉑/碳2.5g、1,4-二噁烷300g及四氫呋喃800g，於氫氣氛及室溫下攪拌。反應完成後，以矽藻土過濾，並以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物溶於異丙醇中再結晶，得到18.0g之二胺化合物a2-1-7(淺茶色固體，產率86%)，如下式(I-5-12)所示。

<合成例a2-1-8>

於500ml的四頸燒瓶中加入3,5-二硝基苯甲醯氯0.1mol、6-氟-4-甲基-2H-1-苯並吡喃-3-甲胺(6-fluoro-4-methyl-2H-1-Benzopyran-3-methanamine)0.1mol及四氫呋喃250ml，接著，滴加吡啶10ml，並於室溫下攪拌16小時。反應結束後，加入純水50ml並攪拌1小時。加入乙酸乙酯萃取有機層，並以1N鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水溶液洗滌有機層。加入無水硫酸鎂將有機層脫水乾燥，並於過濾後以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物通過矽膠管柱層析(流動相為己烷：乙酸乙酯=3：1之混合溶劑)純化，得到35.6g(0.092mol)之二硝基化合物(產率92%)，如下式(I-5-13)所示。

於1L的四頸燒瓶中加入二硝基化合物30g、鉑/碳3.0g、1,4-二噁烷300g及四氫呋喃800g，於氫氣氛及室溫下攪拌。反應完成後，以矽藻土過濾，並以迴旋濃縮儀去除溶劑。將殘餘物溶於異丙醇中再結晶，得到12.7g之二胺化合物a2-1-8(淺茶色固體，產率50%)，如下式(I-5-14)所示。

聚合物(A)之製備

<合成例A-1-1>

在容積500毫升的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。然後，在四頸錐瓶中，加入0.0015莫耳前述合成例的二胺化合物a2-1-1、0.0435莫耳的對-二胺苯(簡稱為a2-2-1)、0.005莫耳的表1所示之a2-2-4及80克的N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，簡稱為NMP)，並於室溫下攪拌至溶解。接著，加入0.05莫耳的2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐(簡稱為a1-1)以及20克的NMP。於室溫下反應6小時後，加入97克的NMP、0.035莫耳的醋酸酐及0.05莫耳的吡啶，升溫至115℃，且持續攪拌3小時，以進行醯亞胺化反應。待反應結束後，將反應溶液倒入1500毫升水中，以使聚合物析出。然後，過濾所得的聚合物，並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-1-12及比較合成例A-3-1至A-3-2>

合成例A-1-2至A-1-12及比較合成例A-3-1至A-3-2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、醋酸酐及吡啶之使用量以及反應溫度，如表1及表2所示。

<合成例A-2-1>

在容積500毫升的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。然後，在四頸錐瓶中，加入0.005莫耳前述合成例的a2-1-1、0.04莫耳的對-二胺苯(簡稱為a2-2-1)、0.005莫耳的表1所示之a2-2-5及80克的N-甲基-2-吡咯烷酮NMP，並於室溫下攪拌至溶解。接著，加入0.05莫耳的1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐(簡稱為a1-2)以及20克的NMP，並於室溫下反應2小時。待反應結束後，將反應溶液倒入1500毫升水中，以使聚合物析出。然後，過濾所得的聚合物，並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及比較合成例A-3-3至A-3-4>

合成例A-2-2及比較合成例A-3-3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或二胺化合物之種類及其使用量，如表1及表2所示。

表1及表2中：

a1-1 2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐

a1-2 1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐

a1-3 苯均四羧酸二酐

a2-2-1 對-二胺苯

a2-2-2 4,4'-二胺基二苯基甲烷

a2-2-3 4,4'-二胺基二苯基醚

a2-2-4

a2-2-5

a2-2-6

a2-2-7

a2-2-8

製備含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)

<合成例B-1-1>

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)以及600克的丙二醇單甲基醚(以下簡稱為PGME)，並於室溫下一邊攪拌一邊於30分鐘內添加三乙胺(Triethylamine，以下簡稱為TEA)水溶液(20克TEA/200克H₂O)。接著，將三頸燒瓶浸漬於30℃的油浴中並攪拌30分鐘，然後於30分鐘內將油浴升溫至90℃，待溶液的內溫達到75℃時，持續加熱攪拌進行聚縮合6小時。待反應結束後，取出有機層並使用0.2wt%的硝酸銨水溶液進行清 洗後，即可獲得含環氧基之聚矽氧烷化合物的溶液。

接著，將0.50莫耳的乙烯性不飽和化合物b2-1及0.2克硬化促進劑UCAT 18X(三亞普羅(SAN-APRO)公司製)加入含環氧基之聚矽氧烷化合物的溶液。然後，將三頸燒瓶浸漬於30℃的油浴中並攪拌10分鐘，然後於30分鐘內將油浴升溫至115℃，待溶液的內溫達到100℃時，持續加熱攪拌24小時。待反應結束後，取出有機層並進行水洗後，使用硫酸鎂進行乾燥，去除溶劑後，即可獲得含光反應性基的聚矽氧烷(B-1-1)。

<合成例B-1-2至合成例B-1-10>

合成例B-1-2至B-1-10是以與合成例B-1-1相同的步驟來製備該含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)，並且其不同處在於：改變含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)的反應物的種類及其使用量、觸媒及溶劑的種類及其使用量、反應溫度及聚縮合時間(如表3-1、表3-2所示)。

製備未含光反應性基的聚矽氧烷(B-2)

<合成例B-2-1至B-2-7>

合成例B-2-1至B-2-7是以與上述含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)的合成例B-1-1相同的步驟來製備該未含光反應性基的聚矽氧烷(B-2)，並且其不同處在於：改變未含光反應性基的聚矽氧烷(B-2)的反應物的種類及其使用量、觸媒及溶劑的種類及其使用量、反應溫度及聚縮合時間(如表4-1、表4-2所示)。

表3-1、表3-2、表4-1及表4-2中：GETMS 2-縮水甘油醚基乙基三甲氧基矽烷 (2-glycidoxyethyltrimethoxy silane)

GBTMS 4-縮水甘油醚基丁基三甲氧基矽烷 (4-glycidoxybutyltrimethoxysilane)

ECETS 2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷 (2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxy silane)

ECEES 2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷 (2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane)

OXTMS ((3-乙基-3-環氧丙烷基)甲氧基)丙基三甲氧基矽烷 (((3-ethyl-3-oxetanyl)methoxy)propyltrimethoxysilane)

OXTES ((3-乙基-3-環氧丙烷基)甲氧基)丙基三乙氧基矽烷 (((3-ethyl-3-oxetanyl)methoxy)propyltriethoxysilane)

MTMS 甲基三甲氧基矽烷(methyltrimethoxy silane)

DMDMS 二甲基二甲氧基矽烷(dimethyldimethoxy silane)

PTMS 苯基三甲氧基矽烷(phenyltrimethoxy silane)

PTES 苯基三乙氧基矽烷(phenyltriethoxy silane)

PGME 丙二醇單甲基醚(propyleneglycolmonomethylether)

MIBK 甲基異丁基酮(methylisobutylketone)

TEA 三乙胺(triethylamine)

b-2-1 HOA-MPL

b-2-2 HOA-HH

b-2-3

b-2-4

b-2-5

b-3-1

b-3-2 4-正壬基苯甲酸

b-3-3

b-3-4

b-3-5

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重量份的聚合物(A-1-1)、3重量份的含光反應性基的聚矽氧烷(B-1-1)、1200重量份的N-甲基-2-吡咯烷酮(簡稱C-1)以及300重量份的乙二醇正丁基醚(簡稱為C-2)，並且在室溫下，以攪拌裝置持續攪拌至溶解，即可形成實施例1的液晶配向劑。將該液晶配向劑進行各檢測項目評價，所得結果如表5-1所示。

<實施例2至24及比較例1至5>

實施例2至24及比較例1至5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5-1、表5-2及表6所示。

表5-1、表5-2及表6中：

C-1 N-甲基-2-吡咯烷酮

C-2 乙二醇正丁基醚

C-3 N,N-二甲基乙醯胺

D-1 N,N,N’,N’-四環氧丙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷 (N,N,N’,N’-tetraglycidyl-4,4’-diaminodiphenylmethane)

D-2 N,N-環氧丙基-對-環氧丙氧基苯胺 (N,N-diglycidyl-4-glycidyloxyaniline)

評價方式

<體阻抗>

將調製好的液晶配向劑滴入直徑32mm的鋁皿中，並以加熱板烘烤後，得到約0.01mm膜厚之薄膜。接續以電阻測量儀(AGILENT 4339b High resistance meter)測量薄膜之電阻值，將儀器之正負電極夾於含薄膜的鋁皿之兩端，於電壓50伏下，記錄測得之電阻值，其評價標準如下：

◎：電阻值≧5.0×10¹²

○：1.0×10¹²≦電阻值<5.0×10¹²

╳：電阻值<1.0×10¹²

<液晶接觸角>

將上述之液晶配向劑，利用液晶配向膜印刷機(日本寫真印刷公司製)塗佈於ITO表面設有電極構造之玻璃基板的透明電極表面上，並在加熱板上以80℃加熱1分鐘(預烤)，以去除溶劑。之後，在加熱板上以200℃加熱10分鐘(後烤)，以形成平均膜厚為800Å的塗膜。將7μl的MLC-2038液晶(默克公司製)滴於上述基板上並放置30秒，之後使用協和界面化學公司製之接觸角測定裝置(DropMaster 700)，並以θ/2法測定接觸角，測定標準如下所示：

◎：液晶接觸角≦13°

○：13°>液晶接觸角≧15°

╳：液晶接觸角>15°。

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 (19)

1. 一種液晶配向劑，包含：聚合物(A)，係由包括四羧酸二酐組份(a1)及二胺組份(a2)的一第一單體混合物反應所製得，其中該聚合物(A)是選自聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物或上述聚合物的任意組合；聚矽氧烷(B)；及溶劑(C)；其中該二胺組分(a2)包含至少一種式(I)所示之二胺化合物(a2-1)：

   

   式(I)中，R_a為單鍵、或C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基；Y為-COO-、-OCO-、-NR_dCO-或-CONR_d-；R_b為單鍵、C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基、或C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烯基；R_c為C₁至C₁₀之直鏈或支鏈烷基、C₁至C₁₀之直鏈或支鏈氧烷基、C₁至C₁₀之醚基、C₂至C₁₀之酯基、鹵素或腈基；R_d為氫原子、或C₁至C₁₀之直鏈烷基或支鏈烷基；Py為2H-吡喃(2H-pyran)、4H-吡喃(4H-pyran)、3,4-二氫 吡喃(3,4-dihydropyran)、3,6-二氫吡喃(3,6-dihydropyran)、環戊二烯並[b]吡喃(cyclopenta[b]pyran)、環戊二烯並[c]吡喃(cyclopenta[c]pyran)、1H-苯并吡喃(1H-chrome)、2H-苯并吡喃(2H-chrome)、4H-苯并吡喃(4H-chrome)或3,4-二氫-2H-苯并吡喃(3,4-dihydro-2H-chrome)；a1為0至5之整數；及當R_c為複數，各該R_c相同或不同。
2. 如請求項第1項所述的液晶配向劑，其中，所述聚合物(A)的醯亞胺化率為30%~80%。
3. 如請求項第1項所述的液晶配向劑，其中，基於該聚合物(A)為100重量份，該聚矽氧烷(B)的使用量為3重量份至60重量份，該溶劑(C)的使用量為800重量份至3000重量份。
4. 如請求項第1項所述的液晶配向劑，其中，基於該二胺組份(a2)之總使用量為100莫耳，該由式(I)所示之二胺化合物(a2-1)之使用量為3至40莫耳。
5. 如請求項第1項所述的液晶配向劑，其中，該聚矽氧烷(B)包括含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)，該含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)由一混合物反應所製得，該混合物包括含環氧基的聚矽氧烷(b1)與乙烯性不飽和化合物(b2)，且該含環氧基的聚矽氧烷(b1)包含由一第二單 體混合物經加水分解及部份縮合而得之共聚物。
6. 如請求項第5項所述的液晶配向劑，其中，基於該聚合物(A)為100重量份，該含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)的使用量為3重量份至60重量份。
7. 如請求項第5項所述的液晶配向劑，其中，該含環氧基的聚矽氧烷(b1)包括由式(III-1)表示的基、由式(III-2)表示的基以及由式(III-3)表示的基中的至少一者：

   

   式(III-1)中，B表示氧原子或單鍵；c表示1至3的整數；d表示0至6的整數；及其中當d表示0時，B為單鍵；

   

   式(III-2)中，e表示0至6的整數；

   

   式(III-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。
8. 如請求項第5項所述的液晶配向劑，其中，該第二單體混合物包含如式(III-4)所示之矽烷單體(b1-1)：Si(R_f)_p(OR_g)_4-p 式(III-4)式(III-4)中，R_f為氫原子、C₁至C₁₀之烷基、C₂至C₁₀之烯基、C₆至C₁₅之芳基、含有環氧基之烷基或含有環氧基之烷氧基，且至少一個R_f為含有環氧基之烷基或含有環氧基之烷氧基；當p為複數時，R_f各自為相同或不同；R_g為氫原子、C₁至C₆之烷基、C₁至C₆之醯基或C₆至C₁₅之芳基；當4-p為複數時，R_g各自為相同或不同；及p為1至3之整數。
9. 如請求項第8項所述的液晶配向劑，其中，基於該第二單體混合物中的單體的總量為1莫耳，該矽烷單體(b1-1)之使用量為0.6莫耳至1莫耳。
10. 如請求項第5項所述的液晶配向劑，其中，該乙烯性不飽和化合物(b2)包含如式(II)之結構：

    

    式(II)中，R₁為亞甲基、C₂至C₁₀之直鏈或支鏈亞烷基、伸苯 基或伸環己基，且R₁官能基之一部分氫原子被取代或未被取代；R₂為亞甲基或C₂至C₁₀之直鏈或支鏈亞烷基，且R₂官能基之一部分氫原子被取代或未被取代；R₃為單鍵、亞甲基、或C₂至C₁₀之直鏈或支鏈亞烷基，且R₃官能基之一部分氫原子被取代或未被取代；R₄為氫原子或甲基；L為-OCO-、-O-或-S-；a為0至10之整數；b為0至1之整數；當b為0時，a不為0；及當a為複數時，複數個R₂及L各自為相同或不同。
11. 如請求項第5項所述的液晶配向劑，其中，基於該第二單體混合物中的單體的總量為1莫耳，該乙烯性不飽和化合物(b2)之使用量為0.1莫耳至0.5莫耳。
12. 如請求項第5項所述的液晶配向劑，其中，製得該含光反應性基的聚矽氧烷(B-1)之該混合物更包含一側鏈化合物(b3)，且該側鏈化合物(b3)包含如式(IV)之結構：E¹-L⁰-L¹-Z 式(IV)式(IV)中，E¹為C₁至C₃₀之烷基、被C₁至C₂₀之烷基或烷氧基取代或未被取代的C₃至C₁₀之環烷基，或含有類固醇骨架之C₁₇至 C₅₁之烴基，該E¹之烷基及烷氧基之一部分氫原子被取代或未被取代；L⁰為單鍵、^*1-O-、^*1-COO-或^*1-OCO-，其中^*1為與E¹鍵結處；L¹為單鍵、C₁至C₂₀之伸烷基、伸苯基、伸聯苯基、伸環己基、二伸環己基或如下式(IV-1)或式(IV-2)所示之基團：

    

    

    當L¹為單鍵時，L⁰為單鍵；^*2為與Z鍵結處；及Z為與環氧基反應形成結合基之一價有機基團。
13. 如請求項第12項所述的液晶配向劑，其中，基於該第二單體混合物中的單體的總量為1莫耳，該側鏈化合物(b3)之使用量為0.05莫耳至0.3莫耳。
14. 如請求項第1項所述的液晶配向劑，其中，該聚矽氧烷(B)包括未含光反應性基的聚矽氧烷(B-2)，該未含光反應性基的聚矽氧烷(B-2)係為含環氧基的聚矽氧烷(b4)，且該含環氧基的聚矽氧烷(b4)包含由一第三單體混合物經加水分解及部份縮合而得之共聚物。
15. 如請求項第14項所述的液晶配向劑，其中，基於該聚合物(A)為100重量份，該未含光反應性基的聚矽氧烷(B-2)的使用量為3重量份至60重量份。
16. 如請求項第14項所述的液晶配向劑，其中，該含環氧基的聚矽氧烷(b4)包括由式(III-1)表示的基、由式(III-2)表示的基以及由式(III-3)表示的基中的至少一者：

    

    式(III-1)中，B表示氧原子或單鍵；c表示1至3的整數；d表示0至6的整數；及其中當d表示0時，B為單鍵；

    

    式(III-2)中，e表示0至6的整數；

    

    式(III-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。
17. 如請求項第14項所述的液晶配向劑，其中，該第三單體混合物 包含如式(III-4)所示之矽烷單體(b1-1)：Si(R_f)_p(OR_g)_4-p 式(III-4)式(III-4)中，R_f為氫原子、C₁至C₁₀之烷基、C₂至C₁₀之烯基、C₆至C₁₅之芳基、含有環氧基之烷基或含有環氧基之烷氧基，且至少一個R_f為含有環氧基之烷基或含有環氧基之烷氧基；當p為複數時，R_f各自為相同或不同；R_g為氫原子、C₁至C₆之烷基、C₁至C₆之醯基或C₆至C₁₅之芳基；當4-p為複數時，R_g各自為相同或不同；及p為1至3之整數。
18. 一種液晶配向膜，係由根據請求項第1至17任一項所述的液晶配向劑所形成。
19. 一種液晶顯示元件，係包含請求項第18項所述的液晶配向膜。