CN108003896B - 液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件。上述液晶配向剂由混合聚合物(A)与溶剂(B)而制得，其中聚合物(A)由包含四羧酸二酐化合物(a)及二胺化合物(b)的混合物经反应所制得，且二胺化合物(b)包含二胺化合物(b‑1)以及二胺化合物(b‑2)。上述液晶配向剂具有特定粘度，以制得液晶配向膜，且包含上述液晶配向膜的液晶显示元件具有良好积蓄电荷消除性。
Description
技术领域
本发明是有关于一种液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件，特别是关于一种利用所述液晶配向剂，以制得积蓄电荷消除性佳的液晶显示元件。
背景技术
近年来，新的液晶显示元件的开发蓬勃发展，其中，例如业界开发出一液晶显示元件，其藉由单侧基板上以栉齿状方式配置两个电极来驱动液晶，使基板表面产生平行电场，以控制液晶分子。上述液晶显示元件一般被称为横向电场效应型(IPS型)，已知其具有出色的广视角特性。然而，上述IPS型液晶显示元件仍有因离子密度过高而产生残影的问题。
日本专利特开第2006-259716号公报揭示一种低离子密度的液晶配向膜及一种用以制备液晶配向膜的含哌嗪(piperazine)结构的二胺化合物。通过使用含哌嗪结构的二胺化合物，所制得的配向膜可改善离子密度过高的问题。然而，上述液晶配向剂所制得的液晶配向膜应用于液晶显示元件时，仍有积蓄电荷消除缓慢，导致残留电荷过高，进而生成残影的问题。由上述可知，为了符合目前IPS型液晶显示器业者的要求，提供一种可形成积蓄电荷消除性佳的液晶显示元件的液晶配向剂，为本技术领域者努力研究的目标。
发明内容
本发明的一方面提供一种液晶配向剂，其包含聚合物(A)以及溶剂(B)，并具有特定的粘度范围，以制得积蓄电荷消除性佳的液晶显示元件。
本发明的另一方面提供一种液晶配向膜，其可包含上述的液晶配向剂。
本发明的又一方面提供一种液晶显示元件，其可包含上述的液晶配向膜。
根据本发明的上述方面，首先提出一种液晶配向剂。在一实施例中，液晶配向剂可包含聚合物(A)和溶剂(B)。于25℃时，所述液晶配向剂的粘度可为10cps至90cps，较佳可为15cps至80cps，然以20cps至70cps为更佳。以下分别说明上述聚合物(A)和溶剂(B)。
聚合物(A)
本发明的聚合物(A)由四羧酸二酐化合物(a)与二胺化合物(b)反应而得。
上述聚合物(A)的较佳具体例为聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物、聚酰亚胺系嵌段共聚合物，或此等的组合。其中，聚酰亚胺系嵌段共聚合物的较佳具体例为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，或其中的组合。
根据本发明的该四羧酸二酐化合物(a)的较佳具体例为(1)脂肪族四羧酸二酐化合物、(2)脂环族四羧酸二酐化合物、(3)芳香族四羧酸二酐化合物或(4)具有式(a-1)至(a-6)的四羧酸二酐化合物(a)等。
根据本发明的(1)脂肪族四羧酸二酐化合物包含但不限于乙烷四羧酸二酐或丁烷四羧酸二酐等的脂肪族四羧酸二酐化合物。
根据本发明的(2)脂环族四羧酸二酐化合物包含但不限于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的脂环族四羧酸二酐化合物。
根据本发明的(3)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-次苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、间-次苯基-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-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。
根据本发明的(4)式(a-1)至式(a-6)所示的四羧酸二酐化合物(a)，详细叙述如下。
于式(a-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(a-5)所示的四羧酸二酐化合物(a)可选自于如下式(a-5-1)至式(a-5-3)所示的化合物。
于式(a-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(a-6)所示的四羧酸二酐化合物(a)可选自于如下式(a-6-1)所示的化合物。
上述的四羧酸二酐化合物(a)可以单独一种使用或者混合多种使用。
基于二胺化合物(b)的使用量为100摩尔，四羧酸二酐化合物(a)使用量范围为20至200摩尔；较佳为30至120摩尔。
二胺化合物(b)
本发明的二胺化合物(b)包括至少一种二胺化合物(b-1)，以及至少一种二胺化合物(b-2)。此外，二胺组份(b)也可选择性地添加其他二胺化合物(b-3)。以下分述之。
二胺化合物(b-1)
本发明的二胺化合物(b-1)包含如下式(I)所示的结构的化合物：
于式(I)中，Z1各自且独立为醚键或酯键；R1各自且独立地为单键、亚甲基或碳数为2至6的亚烷基；R2各自且独立地为卤素原子、碳数为1至4的烷基、碳数为1至4的烷氧基、羧酸基或碳数为2至5的羧烷基；R3为氢原子、卤素原子、碳数为1至9的烷基、碳数为1至9的烷氧基、碳数为3至12的环烷基、碳数为6至12的芳基；以及，m为0至4的整数。
具体而言，上述二胺化合物(b-1)的具体例可包含如下式(I-1)至式(I-26)所示的化合物。
上述的二胺化合物(b-1)以适当的有机化学的标准方法的组合所合成的。以下利用一些例子说明本发明的二胺化合物(b-1)的合成方式。然而，需特别说明的是，可任意组合下述所使用的二醇化合物和二酸化合物，与硝基苯甲酰氯和氟硝基苯，本发明并不限于所举的例子。
在一实施例中，上式(I-1)至式(I-16)的二胺化合物(b-1)的合成方法如下述。首先，将1当量的二醇化合物与2当量的4-氟硝基苯(4-fluoronitro benzene)反应，以形成二硝基化合物。接着，以适当的还原剂将前述硝基还原为氨基，即可合成如前述式(I-1)至式(I-16)的二胺化合物(b-1)。举例而言，以1，3-二恶烷-5，5-二甲醇作为二醇化合物，则可制得如式(I-1)所示的二胺化合物。若将1，3-二恶烷-5，5-二甲醇替换为2-甲基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇，则可制得如式(I-2)所示的二胺化合物。在另一例子中，若以2-丁基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇作为二醇化合物，并将前述的4-氟硝基苯替换为3-氟硝基苯，则可制得如式(I-4)所示的氨基为间位的二胺化合物。
在一实施例中，上式(I-17)至式(I-23)的二胺化合物(b-1)的合成方法如下述。首先，将1当量的二醇化合物与2当量的4-硝基苯甲酰氯(4-nitrobenzoyl chloride)反应，以形成二硝基化合物。接着，以适当的还原剂将前述硝基还原为氨基，即可合成如前述式(I-17)至式(I-23)的二胺化合物(b-1)。举例而言，若以2，2-二甲基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇作为二醇化合物，则可制得如式(I-17)所示的二胺化合物。若将2，2-二甲基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇替换为2-乙基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇，则可制得如式(I-18)所示的二胺化合物。另一方面，若以2-苯甲基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇作为二醇化合物，并将4-硝基苯甲酰氯替换为3-硝基苯甲酰氯，则可制得如式(I-22)的氨基为间位的二胺化合物。
在一实施例中，上式(I-24)至式(I-26)的二胺化合物(b-1)的合成方法如下述。首先，将1当量的二酸化合物与2当量的4-氟硝基苯反应，以形成二硝基化合物。接着，将前述硝基还原为氨基，即可合成如前述式(I-24)至式(I-26)的二胺化合物(b-1)。举例而言，以2，2’-(1，3-二恶烷-5，5-二基)二乙酸作为二酸化合物，则可制得如式(I-24)所示的二胺化合物。若将2，2’-(1，3-二恶烷-5，5-二基)二乙酸换为2-庚基-1，3-二恶烷-5，5-二羧酸，则可制得如式(I-25)所示的二胺化合物。另一方面，若以2-甲基-1，3-二恶烷-5，5-二羧酸作为二酸化合物，并将4-氟硝基苯替换为3-氟硝基苯，则可制得如式(I-26)所示的氨基为间位的二胺化合物。
在一例子中，前述所称的二醇化合物可包括但不限于1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-甲基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-丙基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-丁基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-己基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-异丙基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-壬基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、1，3-二恶烷-5-甲醇-5-正丙醇、2-乙氧基-1，3-二恶烷-5，5二甲醇、2-(氯甲基)-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-苯基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-苯乙基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-(萘-2-基)-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-([1，1’-二(环己)]-4-基)-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-苯基-1，3-二恶烷-5，5-二醇、2-([1，1’-二苯基]-4-基)-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2，2-二甲基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-乙基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-戊基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-甲基-1，3-二恶烷-5，5-二乙醇、2-丙氧基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、2-苯甲基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇或2-(p-甲苯)-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇。
在一例子中，前述所称的二酸化合物可包括但不限于2，2’-(1，3-二恶烷-5，5-二基)二乙酸、2-庚基-1，3-二恶烷-5，5-二羧酸或2-甲基-1，3-二恶烷-5，5-二羧酸。
在一例子中，前述所称的还原剂包括但不限于锌、联氨、水合联氨、硫酸联氨、碳酸联氨及盐酸联氨。
二胺化合物(b-1)可单独使用或组合多种使用。
基于该二胺组份(b)的使用量为100摩尔，二胺化合物(b-1)的使用量为3摩尔至30摩尔，较佳为4摩尔至25摩尔，然以5摩尔至20摩尔为更佳。
倘若未使用二胺化合物(b-1)，则所制得的液晶显示元件的积蓄电荷消除性不佳。
二胺化合物(b-2)
本发明所使用的二胺化合物(b-2)具有如下式(II)所示的结构：
于式(II)中，n代表1至12的整数。
在一实施例中，具有如式(II)所示的结构的二胺化合物(b-2)可包含具有如下式(II-1)至式(II-3)所示的结构的二胺化合物：
于式(II-1)至式(II-3)中，n可代表1至12的整数。
前述具有如式(II-1)所示的结构的二胺化合物的具体例可为二(4-氨基苯氧基)甲烷、1，2-二(4-氨基苯氧基)乙烷、1，3-二(4-氨基苯氧基)丙烷、1，4-二(4-氨基苯氧基)丁烷、1，5-二(4-氨基苯氧基)戊烷、1，6-二(4-氨基苯氧基)己烷、1，7-二(4-氨基苯氧基)庚烷、1，8-二(4-氨基苯氧基)辛烷、1，9-二(4-氨基苯氧基)壬烷、1，10-二(4-氨基苯氧基)癸烷或上述化合物的任意混合。
前述具有如式(II-2)所示的结构的二胺化合物的具体例可为二(2-氨基苯氧基)甲烷、1，2-二(2-氨基苯氧基)乙烷、1，3-二(2-氨基苯氧基)丙烷、1，4-二(2-氨基苯氧基)丁烷、1，5-二(2-氨基苯氧基)戊烷、1，6-二(2-氨基苯氧基)己烷、1，7-二(2-氨基苯氧基)庚烷、1，8-二(2-氨基苯氧基)辛烷、1，9-二(2-氨基苯氧基)壬烷、1，10-二(2-氨基苯氧基)癸烷或上述化合物的任意混合。
前述具有如式(II-3)所示的结构的二胺化合物的具体例可为二(3-氨基苯氧基)甲烷、1，2-二(3-氨基苯氧基)乙烷、1，3-二(3-氨基苯氧基)丙烷、1，4-二(3-氨基苯氧基)丁烷、1，5-二(3-氨基苯氧基)戊烷、1，6-二(3-氨基苯氧基)己烷、1，7-二(3-氨基苯氧基)庚烷、1，8-二(3-氨基苯氧基)辛烷、1，9-二(3-氨基苯氧基)壬烷、1，10-二(3-氨基苯氧基)癸烷或上述化合物的任意混合。
较佳地，具有如式(II)所示的结构的二胺化合物(b-2)的具体例可为1，3-二(4-氨基苯氧基)丙烷、1，4-二(4-氨基苯氧基)丁烷、1，5-二(4-氨基苯氧基)戊烷、1，6-二(4-氨基苯氧基)己烷、1，7-二(4-氨基苯氧基)庚烷、1，8-二(4-氨基苯氧基)辛烷、1，3-二(2-氨基苯氧基)丙烷、1，4-二(2-氨基苯氧基)丁烷、1，5-二(2-氨基苯氧基)戊烷、1，6-二(2-氨基苯氧基)己烷、1，7-二(2-氨基苯氧基)庚烷、1，8-二(2-氨基苯氧基)辛烷、1，3-二(3-氨基苯氧基)丙烷、1，4-二(3-氨基苯氧基)丁烷、1，5-二(3-氨基苯氧基)戊烷、1，6-二(3-氨基苯氧基)己烷、1，7-二(3-氨基苯氧基)庚烷或1，8-二(3-氨基苯氧基)辛烷等。
基于二胺化合物(b)的使用量为100摩尔，二胺化合物(b-2)的使用量为10摩尔至97摩尔，较佳为15摩尔至96摩尔，然以20摩尔至95摩尔为更佳。
倘若未使用二胺化合物(b-2)，则所制得的液晶显示元件的积蓄电荷消除性不佳。
其中二胺化合物(b-1)及二胺化合物(b-2)的摩尔比例为0.05至2.50，较佳为0.10摩尔至2.00，然以0.15至1.50为更佳。倘若二胺化合物(b-1)及二胺化合物(b-2)的摩尔比例于上述范围，可进一步提升所形成的液晶显示元件的积蓄电荷消除性。
其他二胺化合物(b-3)
本发明的二胺化合物(b)可选择性地添加其他二胺化合物(b-3)。
其他二胺化合物(b-3)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-甲桥次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-次苯基异亚丙基)双苯胺、4，4′-(间-次苯基异亚丙基)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-ethyl phenyl)cyclohexane}或如下式(III-1)至式(III-29)所示的其他二胺化合物。
于式(III-1)中，X6代表
且X7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。
上式(III-1)所示的其他二胺化合物较佳可为2，4-二氨基苯基甲酸乙酯(2，4-diaminophenyl ethyl formae)、3，5-二氨基苯基甲酸乙酯(3，5-diaminophenyl ethylformae)、2，4-二氨基苯基甲酸丙酯(2，4-diaminophenyl propyl formate)、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-diamino-benzene)、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，X8代表
X9及X10表示次脂肪族环、次芳香族环或次杂环基团，且X11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可为如下式(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，s可代表3至12的整数。
于式(III-3)中，X12代表氢原子、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。X13为1至3的整数。当X13大于1时，多个X12可为相同或不同。
上述式(III-3)所示的二胺化合物较佳是选自于(1)X13为1：对-苯二胺、间-苯二胺、邻-苯二胺或2，5-二氨基甲苯等；(2)X13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)X13为3：1，4-双(4′-氨基苯基)苯等，更佳是选自于对-苯二胺、2，5-二氨基甲苯、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，X14代表1至5的整数。该式(III-4)较佳选自于4，4′-二氨基二苯基硫醚。
于式(III-5)中，X15及X17可为相同或不同，且分别代表二价有机基团，X16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-6)中，X18、X19、X20及X21分别可为相同或不同，且可代表碳数为1至12的烃基。X22代表1至3的整数，且X23代表1至20的整数。
于式(III-7)中，X24代表-O-或次环己烷基，X25代表-CH2-，X26代表次苯基或次环己烷基，且X27代表氢原子或庚基。
上述式(III-7)所示的二胺化合物较佳选自于如下式(III-7-1)及式(III-7-2)所示的二胺化合物。
于式(III-16)至式(III-19)中，X28以碳数为1至10的烷基或碳数为1至10的烷氧基为较佳。于式(III-20)至式(III-24)中，X29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。
其他二胺化合物(b-3)较佳可包含但不限于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、对-苯二胺、间-苯二胺、邻-苯二胺、式(III-1-1)、式(III-1-2)、式(III-1-5)、式(III-2-1)、式(III-2-11)、式(III-7-1)、式(III-25)或式(III-28)所表示的化合物。
前述的其他二胺化合物(b-3)可单独一种或混合多种使用。
基于二胺组份的使用量为100摩尔，其他二胺化合物(b-3)的使用量为0摩尔至87摩尔，较佳为0摩尔至81摩尔，然以0摩尔至75摩尔为更佳。
聚合物(A)的制造方法
根据本发明的聚酰胺酸聚合物的制备可为一般的方法，较佳地，该聚酰胺酸聚合物的制备方法包含以下步骤：将包括四羧酸二酐化合物(a)与二胺化合物(b)的混合物溶于溶剂中，在0℃至100℃的温度条件下进行聚缩合反应并反应1小时至24小时，接着再将上述的反应溶液以蒸发器进行减压蒸馏方式，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，得到一析出物，接着经由减压干燥方式将该析出物进行干燥处理，即可得到聚酰胺酸聚合物。
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，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、酚或卤化酚类等的酚系溶剂。基于混合物的使用使用量为100重量份，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，于聚缩合反应中，溶剂可并用适量的贫溶剂，其中贫溶剂不会造成聚酰胺酸聚合物析出。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的醇类；(2)酮类，例如：丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等的酮类；(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的酯类；(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的醚类；(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-二氯苯等的卤化烃类；(6)烃类，例如：四氢呋喃、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯或二甲苯等的烃类或上述溶剂的任意组合。基于二胺化合物(b)的使用量为100重量份，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。
根据本发明的聚酰亚胺聚合物的制备可为一般的方法，较佳地，聚酰亚胺聚合物的制备方法先将一混合物溶解于溶液中，其中混合物包含四羧酸二酐化合物(a)与二胺化合物(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。
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，故不另赘述。基于聚酰胺酸聚合物的使用量为100重量份，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，脱水闭环反应的操作温度较佳为40℃至200℃，更佳为40℃至150℃。若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。
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。基于聚酰胺酸聚合物为1摩尔，脱水剂的使用量为0.01摩尔至20摩尔。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的吡啶类化合物；(2)三级胺类化合物，例如：三乙基胺等的三级胺类化合物。基于脱水剂的使用量为1摩尔，催化剂的使用量为0.5摩尔至10摩尔。
根据本发明的聚酰亚胺系嵌段共聚合物的较佳具体例为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，或此等的任意组合。
根据本发明的聚酰亚胺系嵌段共聚合物的制备可为一般的方法，较佳地，聚酰亚胺系嵌段共聚合物的制备方法先将一起始物溶解于溶剂中，并进行聚缩合反应，其中所述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化合物(a)及二胺化合物(b)。
所述起始物中的四羧酸二酐化合物(a)与二胺化合物(b)是与上述制备聚酰胺酸聚合物中所使用的四羧酸二酐化合物(a)与二胺化合物(b)相同，且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。
基于起始物的使用量为100重量份，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。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，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、四羧酸二酐化合物及二胺化合物，其中，四羧酸二酐化合物及二胺化合物的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化合物(a)及二胺化合物(b)的结构相异；(5)聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐化合物及二胺化合物，其中，所述四羧酸二酐化合物及二胺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化合物(a)及二胺化合物(b)的结构相异；(6)聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐化合物及二胺化合物，其中，四羧酸二酐化合物及二胺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化合物(a)及二胺化合物(b)的结构相异；(7)二种结构相异的聚酰胺酸聚合物、四羧酸二酐化合物及二胺化合物；(8)二种结构相异的聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐化合物及二胺化合物；(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化合物；(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、该聚酰亚胺聚合物以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，单官能性化合物包含但不限于(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的一元酸酐；(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的单胺化合物；(3)单异氰酸酯化合物，例如：异氰酸苯酯或异氰酸萘基酯等的单异氰酸酯化合物。
本发明的聚合物(A)根据凝胶渗透色层分析法所测得经聚苯乙烯换算的重量平均分子量为10,000至90,000，较佳为12,000至75,000，更佳为15,000至60,000。
溶剂(B)
根据本发明的溶剂(B)的较佳具体例为氮-甲基-2-吡咯烷酮、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、氮，氮-二甲基甲酰胺、氮，氮-二甲基乙酰胺。该溶剂可以单独一种使用或者混合多种使用。
基于该聚合物(A)的使用量为100重量份，溶剂(B)的使用量范围为自500至3,000重量份，较佳为800至2,500重量份，然以1,000至2,000重量份为更佳。
添加剂(C)
在不影响本发明的功效范围内，液晶配向剂可选择性地添加添加剂(C)，且添加剂(C)为环氧化合物或具有官能性基团的硅烷化合物等。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。添加剂(C)可以单独一种使用或者混合多种使用。
前述的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，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。
上述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次乙三胺、N-三甲氧基硅烷基丙基三次乙三胺、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，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。
液晶配向剂的形成方法
本发明的液晶配向剂的制备方法并无特别的限制，可采用一般的混合方法，如先将四羧酸二酐化合物(a)及二胺化合物(b)混合均匀，以反应形成一聚合物(A)。接着，将聚合物(A)于温度为0℃至200℃的条件下加入溶剂(B)，并可选择性地加入添加剂(C)，以搅拌装置持续搅拌至溶解即可。较佳地，于20℃至60℃的温度下，将溶剂(B)添加至聚合物组成物中。
一般而言，本发明的液晶配向剂的粘度可为10cps至90cps，较佳可为15cps至80cps，然以20cps至70cps为更佳。
液晶配向膜的形成方法
本发明亦提供一种液晶配向膜，其由前述的液晶配向剂所制造。
较佳地，液晶配向膜的形成方式包含的步骤为：将上述的液晶配向剂利用辊涂布法、旋转涂布法、印刷法、喷墨法(ink-jet)等方法，涂布在一基材的表面上，形成一预涂层，接着将预涂层经过预先加热处理(pre-bake treatment)、后加热处理(post-baketreatment)及配向处理(alignment treatment)而制得。
所述预先加热处理的目的在于使预涂层中的有机溶剂挥发。较佳地，预先加热处理的操作温度范围为30℃至120℃，更佳地为40℃至110℃，又更佳地为50℃至100℃。
上述的配向处理并无特别的限制，可采用尼龙、人造丝、棉类等纤维所做成的布料缠绕在滚筒上，以一定方向磨擦进行配向。上述配向处理为本技术领域者所周知，因此不再多加赘述。
后加热处理步骤目的在于使预涂层中的聚合物再进一步进行脱水闭环(酰亚胺化)反应。较佳地，后加热处理的操作温度范围为150℃至300℃，又较佳地为180℃至280℃，更佳地为200℃至250℃。
液晶显示元件的制造方法
本发明又提供一种液晶显示元件，其包含前述的液晶配向膜。
液晶显示元件的制作方式为本技术领域者所周知，因此，以下仅简单地进行陈述。
参阅图1，本发明液晶显示元件100的较佳实施例是包含第一单元110、第二单元120及液晶单元130，其中第二单元120与第一单元110间隔相对，且液晶单元130设置在第一单元110与第二单元120之间。
第一单元110包括第一基板112、电极114及第一液晶配向膜116，其中电极114以栉齿型图案化的方式形成于第一基板112的表面，且第一液晶配向膜116形成在电极114的表面。
第二单元120包括第二基板122及第二液晶配向膜126，其中第二液晶配向膜126形成在第二基板122的表面。
第一基板112与第二基板122是选自于透明材料等，其中，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。电极114的材质是择自于氧化锡(SnO2)、氧化铟-氧化锡(In2O3-SnO2)等的透明电极；或铬等金属电极。
第一液晶配向膜116及第二液晶配向膜126分别为上述的液晶配向膜，其作用在于使液晶单元130形成预倾角，且液晶单元130可被电极114产生的平行电场驱动。
液晶单元130所使用的液晶可单独或混合多种使用，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)等的胆固醇型液晶，或是以商品名为「C-15」、「CB-15」(默克公司制造)的对掌(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。
本发明的液晶配向剂所制作的液晶显示元件适用于各式向列液晶，如TN、STN、TFT、VA、IPS等的液晶显示元件。此外，根据所选择的液晶，亦可使用于强诱电性或反强诱电性等不同的液晶显示元件。上述液晶显示元件中，特别适用于IPS型的液晶显示元件。
与现有技术相比，本发明的液晶配向剂具有特定粘度，以制得液晶配向膜，且包含上述液晶配向膜的液晶显示元件具有良好积蓄电荷消除性。
兹以下列实例予以详细说明本发明，唯并不意谓本发明仅局限于此等实例所揭示的内容。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图的详细说明如下：
图1是绘示根据本发明的一实施例所述的液晶显示元件的结构示意图；
其中，符号说明：
100：液晶显示元件 110：第一单元
112：第一基板 114：电极
116：第一液晶配向膜 120：第二单元
122：第二基板 126：第二液晶配向膜
130：液晶单元。
具体实施方式
制备二胺化合物(b-1)
合成例b-1-1
将0.30摩尔(44.45g)的1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、0.66摩尔(31.68克的悬浮液)的氢化钠(NaH；50重量％的油状悬浮液)、540毫升的甲苯以及360毫升的N，N-二甲基甲酰胺混合，于80℃下搅并拌反应1小时。接着，将上述的反应混合物冷却至20℃后，将溶于180毫升的N，N-二甲基甲酰胺中的0.63摩尔(88.89克)的4-氟硝基苯以1小时滴入上述反应混合物中。完成滴入后，在110℃下搅拌并反应64小时。将反应混合物冷却后，加入蒸馏水并以二氯甲烷进行萃取。利用蒸馏水清洗二氯甲烷层，并加入硫酸镁干燥后，在减压环境下去除溶剂。利用乙醇对所得的固体进行重结晶，以获得化合物1。在氮气气氛下，将0.19摩尔的化合物1、3.35克的钯碳催化剂(Pd/C)、300毫升的四氢呋喃以及300毫升的乙醇混合，于60℃下搅拌。接着，将47.6毫升的水合联氨以1小时滴入后，在60℃下搅拌并反应4小时。反应完成后，利用抽气过滤从上述反应混合物中去除钯碳催化剂。将所得的固体以乙醇进行重结晶，即可获得如式(I-1)所示的化合物。
合成例b-1-2
合成例b-1-2是以与合成例b-1-1相同的步骤来分别制备，并且其不同处在于：将0.30摩尔的1，3-二恶烷-5，5-二甲醇替换为0.30摩尔的2-丁基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇(分子量：204.26)，并将4-氟硝基苯替换为3-氟硝基苯，以获得如式(I-4)所示的化合物。
合成例b-1-3
合成例b-1-3是以与合成例b-1-1相同的步骤来分别制备，并且其不同处在于：将0.30摩尔的1，3-二恶烷-5，5-二甲醇替换为0.30摩尔的1，3-二恶烷-5-甲醇-5-正丙醇(分子量：176.21)，以获得如式(I-8)所示的化合物。
合成例b-1-4
合成例b-1-4是以与合成例b-1-1相同的步骤来分别制备，并且其不同处在于：将0.30摩尔的1，3-二恶烷-5，5-二甲醇替换为0.30摩尔的2-(氯甲基)-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇(分子量：196.63)，以获得如式(I-10)所示的化合物。
合成例b-1-5
合成例b-1-5是以与合成例b-1-1相同的步骤来分别制备，并且其不同处在于：将0.30摩尔的1，3-二恶烷-5，5-二甲醇替换为0.30摩尔的2-([1，1’-二(环己)]-4-基)-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇(分子量：312.44)，以获得如式(I-14)所示的化合物。
合成例b-1-6
合成例b-1-5是以与合成例b-1-1相同的步骤来分别制备，并且其不同处在于：将0.30摩尔的1，3-二恶烷-5，5-二甲醇替换为0.30摩尔的2-苯基-1，3-二恶烷-5，5-二醇(分子量：196.20)，以获得如式(I-15)所示的化合物。
合成例b-1-7
将0.5摩尔(103.12克)的2-丙氧基-1，3-二恶烷-5，5-二甲醇、1.50摩尔(207.9毫升)的三乙胺以及1200毫升的四氢呋喃混合，在冰浴下搅拌。将溶于600毫升的四氢呋喃的1.05摩尔(194.84克)的4-硝基苯甲酰氯以2小时滴入前述溶液后，在25℃下搅拌并反应4小时。接着，于反应混合物中加入乙酸乙酯，并以蒸馏水清洗后，在减压环境下去除溶剂。利用乙醇将所得的固体进行重结晶，以得到化合物2。在氮气气氛下，将0.39摩尔的化合物2、6.87克的钯碳催化剂(Pd/C)、600毫升的四氢呋喃以及600毫升的乙醇混合，在60℃下搅拌。将97.6毫升的水合联氨以1小时滴入前述溶液后，在60℃下搅拌并反应4小时。反应完成后，利用抽气过滤从上述反应混合物中去除钯碳催化剂，并在减压环境下去除溶剂。将所得的固体以乙醇进行重结晶，即可获得如式(I-21)所示的化合物。
合成例b-1-8
将0.5摩尔(95.08克)的2-甲基-1，3-二恶烷-5，5-二羧酸、400毫升的氯化亚砜以及少量的二甲基甲酰胺混合，于80℃下搅拌并反应1小时。利用水流式抽气进行减压抽气过滤，以从反应混合物中去除未反应的氯化亚砜。之后，加入680毫升的二氯甲烷以形成溶液。分三次通入150毫升的蒸馏水于上述溶液后，以硫酸镁除水并于减压环境下去除溶剂，以得到固体。利用450毫升的四氢呋喃溶解上述固体，以形成溶液(1)。将1.05摩尔(146.07克)的3-硝基苯酚、800毫升的四氢呋喃、1.50摩尔(207.9毫升)的三乙胺混合，并于冰浴下搅拌。接着，将上述溶液(1)以1小时滴入3-硝基苯酚、四氢呋喃和三乙胺的混合溶液后，在25℃下搅拌并反应4小时。接着，于反应混合物中加入乙酸乙酯，以蒸馏水清洗后，在减压环境下除去溶剂以得到固体。利用乙醇对所得的固体进行重结晶，则获得0.41摩尔的化合物3。在氮气气氛下，将0.41摩尔的化合物3、8.20摩尔(536.20克)的锌、1.64摩尔(87.72克)的氯化铵、1500毫升的乙醇以及1500毫升的四氢呋喃混合，于0℃下搅拌。之后，加入200毫升的蒸馏水，于25℃下搅拌并反应8小时。将反应混合物抽气过滤，以去除不溶的催化剂后，将加入乙酸乙酯而得的溶液以蒸馏水清洗。清洗后的溶液在减压环境下去除溶剂，而可得到固体。利用乙醇将所得固体进行重结晶，进而可获得式(I-26)所示的化合物。
合成聚合物(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0.5克(0.0015摩尔)的如式(I-1)所示的二胺化合物(b-1-1)、13.21克(0.0485摩尔)的1，4-二(2-氨基苯氧基)丁烷(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)，其配方如表1所示。
合成例A-1-2至A-1-7以及比较合成例A′-1-1至A′-1-2
合成例A-1-2至A-1-7以及比较合成例A′-1-1至A′-1-2使用与合成例A-1-1的聚合物(A-1-1)的制作方法相同的制备方法，不同之处在于合成例A-1-2至A-1-7以及比较合成例A′-1-1至A′-1-2改变聚合物中原料的种类与使用量，其配方如表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0.5克(0.0015摩尔)的如式(I-1)所示的二胺化合物(b-1-1)、14.57克(0.0485摩尔)的1，6-二(3-氨基苯氧基)己烷(b-2-2)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。反应结束后，加入97克的NMP、2.55克的醋酸酐及19.75克的吡啶至前述的反应液中，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)，其配方如表1所示。
合成例A-2-2至A-2-7以及比较合成例A′-2-1至A′-2-2
合成例A-2-2至A-2-7以及比较合成例A′-2-1至A′-2-2使用与合成例A-2-1的聚合物(A-2-1)组成物相同的制备方法，不同之处在于合成例A-2-2至A-2-7以及比较合成例A′-2-1至A′-2-2改变聚合物中原料的种类与使用量及脱水闭环反应的反应温度与反应时间，其配方如表1所示，此处不另赘述。
制备液晶配向剂
实施例1
秤取100重量份的合成例A-1-1的聚合物(A-l-1)及800重量份的NMP，并于室温下搅拌混合，即可制得实施例1的液晶配向剂。
制备液晶配向膜以及液晶显示元件
将上述液晶配向剂以印刷机(由日本写真印刷株式会社制造，型号为S15-036)分别涂布于两片具有由ITO(indium tin oxide)构成的导电膜的玻璃基板，以形成预涂层。之后，将玻璃基板放置于加热板上，并以温度为100℃、时间为5分钟的条件进行预烤。接着，在循环烘箱中，以温度为220℃、时间为30分钟的条件进行后烤。最后，经过配向处理后，即可获得上面形成了液晶配向膜的玻璃基板，即为实施例1的液晶显示元件。
将实施例1的液晶显示元件以后述各评价方式进行评价，其结果如表2所示。
实施例2至15及比较例1至4
实施例2至15及比较例1至4使用与实施例1的液晶配向剂相同的制备方法，不同之处在于实施例2至15及比较例1至4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及表3所示，此处不另赘述。
评价方式
1.粘度
本发明此处所称的粘度，于25℃下，使用旋转粘度计(型号为DV-E，BROOKFIELD制)，以100rpm的条件，量测液晶配向剂的粘度(单位为cps)。
2.积蓄电荷消除性
将利用实施例1至15及比较例1至4所制得的液晶显示元件分别以3伏特的直流电压施加30分钟，接着以电气测量机台(TOYO Corporation制，型号Model 6254)测量液晶显示元件于电压解除后的积蓄电压(VR1)及电压解除后15分钟的积蓄电压(VR2)，经下式(IV)计算出积蓄电荷消除坡度(VS)，并依据以下基准进行评价：
◎：75％＜VS。
○：70％＜VS≤75％。
△：65％＜VS≤70％。
×：VS≤65％。
根据上表1至表2的评价结果可知，当本发明的液晶配向剂的聚合物(A)使用二胺化合物(b-1)和二胺化合物(b-2)与四羧酸二酐化合物(a)反应而得，则所形成的液晶显示元件可具有良好的积蓄电荷消除性。倘若上述二胺化合物(b-1)和二胺化合物(b-2)具有特定摩尔比例时，可进一步提升所形成的液晶显示元件的积蓄电荷消除性。
另一方面，根据上表1以及表3的评价结果可知，当液晶配向剂的聚合物(A)中缺少二胺化合物(b-1)和二胺化合物(b-2)任一者时，所形成的液晶显示元件的积蓄电荷消除性不佳。
应用本发明的液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件，利用特定的二胺化合物制得的液晶配向剂形成液晶配向膜，可制得具有良好积蓄电荷消除性的液晶显示元件，进而可改善液晶显示元件的残影问题。
虽然本发明已以数个实施例揭露如上，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申请专利范围所界定者为准。
Claims (10)
1.一种液晶配向剂，其特征在于其包含：
聚合物(A)，其由四羧酸二酐化合物(a)与二胺化合物(b)反应而得，其中该二胺化合物(b)包括至少一种如式(I)所示的二胺化合物(b-1)以及至少一种如式(II)所示的二胺化合物(b-2)：
于式(I)中，Z1各自且独立为醚键或酯键；R1各自且独立地为单键、亚甲基或碳数为2至6的亚烷基；R2各自且独立地为卤素原子、碳数为1至4的烷基、碳数为1至4的烷氧基；R3为氢原子、卤素原子、碳数为1至9的烷基、碳数为1至9的烷氧基、碳数为3至12的环烷基、碳数为6至12的芳基；以及，m为0至4的整数，且
于式(II)中，n代表1至12的整数；及
溶剂(B)，
其中，于25℃时，该液晶配向剂的粘度为10cps至90cps。
2.如权利要求1所述的液晶配向剂，其中该液晶配向剂的粘度为15cps至80cps。
3.如权利要求1所述的液晶配向剂，其中该液晶配向剂的粘度为20cps至70cps。
4.如权利要求1所述的液晶配向剂，其中该二胺化合物(b-1)及该二胺化合物(b-2)的摩尔比例为0.05至2.50。
5.如权利要求1所述的液晶配向剂，其中该二胺化合物(b-1)及该二胺化合物(b-2)的摩尔比例为0.10至2.00。
6.如权利要求1所述的液晶配向剂，其中该二胺化合物(b-1)及该二胺化合物(b-2)的摩尔比例为0.15至1.50。
7.如权利要求1所述的液晶配向剂，其中基于该二胺化合物(b)的使用量为100摩尔，该二胺化合物(b-1)的使用量为3摩尔至30摩尔，该二胺化合物(b-2)的使用量为10摩尔至97摩尔。
8.如权利要求1所述的液晶配向剂，其中基于该聚合物(A)的使用量为100重量份，该溶剂(B)的使用量为500重量份至3,000重量份。
9.一种液晶配向膜，其特征在于其包含如权利要求1至8任一项的液晶配向剂。
10.一种液晶显示元件，其特征在于其包含如权利要求9的液晶配向膜。
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