TW201817772A

TW201817772A - 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件

Info

Publication number: TW201817772A
Application number: TW105135271A
Authority: TW
Inventors: 王建智
Original assignee: 奇美實業股份有限公司
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2018-05-16
Also published as: CN108003896A; CN108003896B; TWI649351B

Abstract

本發明提供液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件。上述液晶配向劑由混合聚合物(A)與溶劑(B)而製得，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)之一混合物經反應所製得，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)。上述液晶配向劑具有特定黏度，可製得具有良好積蓄電荷消除性的液晶配向膜以及包含液晶配向膜的液晶顯示元件。

Description

液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件

本發明是有關於一種液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件，特別是關於一種利用所述液晶配向劑，以製得積蓄電荷消除性佳的液晶顯示元件。

近年來，新的液晶顯示元件之開發蓬勃發展，其中，例如業界開發出一液晶顯示元件，其藉由單側基板上以櫛齒狀方式配置兩個電極來驅動液晶，使基板表面產生平行電場，以控制液晶分子。上述液晶顯示元件一般被稱為橫向電場效應型(IPS型)，已知其具有出色的廣視角特性。然而，上述IPS型液晶顯示元件仍有因離子密度過高而產生殘影之問題。

日本專利特開第2006-259716號公報揭示一種低離子密度的液晶配向膜及一種用以製備液晶配向膜的含哌嗪(piperazine)結構之二胺化合物。透過使用含哌嗪結構之二胺化合物，所製得之配向膜可改善離子密度過高之問題。然而，上述液晶配向劑所製得之液晶配向膜應用於液晶顯示元件時，仍有積蓄電荷消除緩慢，導致殘留電荷過高，進而生成殘影之問題。由上述可知，為了符合目前IPS型液晶顯示器業者之要求，提供一種可形成積蓄電荷消除性佳之液晶顯示元件之液晶配向劑，為本技術領域者努力研究之目標。

本發明之一態樣提供一種液晶配向劑，其包含聚合物(A)以及溶劑(B)，並具有特定的黏度範圍。

本發明之另一態樣提供一種液晶配向膜，其可包含上述的液晶配向劑。

本發明之又一態樣提供一種液晶顯示元件，其可包含上述的液晶配向膜。

根據本發明之上述態樣，首先提出一種液晶配向劑。在一實施例中，液晶配向劑可包含聚合物(A)和溶劑(B)。於25℃時，所述液晶配向劑的黏度可為10cps至90cps，較佳可為15cps至80cps，然以20cps至70cps為更佳。以下分別說明上述聚合物(A)和溶劑(B)。

聚合物(A)

本發明之聚合物(A)由四羧酸二酐化合物(a)與二胺化合物(b)反應而得。

上述聚合物(A)之較佳具體例為聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醯亞胺系嵌段共聚合物，或此等一組合。其中，聚醯亞胺系嵌段共聚合物之較佳具體例為聚醯胺酸嵌段共聚合物、聚醯亞胺嵌段共聚合物、聚醯胺酸-聚醯亞胺嵌段共聚合物，或其中之一組合。

根據本發明之該四羧酸二酐化合物(a)之較佳具體例為(1)脂肪族四羧酸二酐化合物、(2)脂環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)之四羧酸二酐化合物(a)等。

根據本發明之(1)脂肪族四羧酸二酐化合物包含但不限於乙烷四羧酸二酐或丁烷四羧酸二酐等之脂肪族四羧酸二酐化合物。

根據本發明之(2)脂環族四羧酸二酐化合物包含但不限於1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、3,3',4,4'-二環己基四羧酸二酐、順-3,7-二丁基環庚基-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐或二環[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐等之脂環族四羧酸二酐化合物。

根據本發明之(3)芳香族四羧酸二酐化合物之具體例可包含但不限於3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫萘-1-琥珀酸二酐、苯均四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-聯苯碸四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、3,3'-4,4'-二苯基乙烷四羧酸二酐、3,3',4,4'-二甲基二苯基矽烷四羧酸二酐、3,3',4,4'-四苯基矽烷四羧酸二酐、1,2,3,4-呋喃四羧酸二酐、2,3,3',4'-二苯醚四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯醚四羧酸二酐、4,4'-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、2,3,3',4'-二苯硫醚四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯硫醚四羧酸二酐、4,4'-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯碸二酐、、4,4'-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯丙烷二酐、3,3',4,4'-全氟異亞丙基二苯二酸二酐、2,2',3,3'-二苯基四羧酸二酐、2,3,3',4'-二苯基四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基四羧酸二酐、雙(苯二酸)苯膦氧化物二酐、對-伸苯基-雙(三苯基苯二酸)二酐、間-伸苯基-雙(三苯基苯二酸)二酐、雙(三苯基苯二酸)-4,4'-二苯基醚二酐、雙(三苯基苯二酸)-4,4'-二苯基甲烷二酐、乙二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、丙二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、1,4-丁二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、1,6-己二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、1,8-辛二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、2,2-雙(4-羥苯基)丙烷-雙(脫水偏苯三酸酯)、2,3,4,5-四氫呋喃四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二側氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-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]-映喃-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]-映喃-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。

根據本發明之(4)式(a-1)至式(a-6)所示之四羧酸二酐化合物(a)，詳細敘述如下。

於式(a-5)中，A₁表示含有芳香環的二價基團；r表示1至2之整數；A₂及A₃可為相同或不同，且可分別代表氫原子或烷基。較佳地，如式(a-5)所示之四羧酸二酐化合物(a)可選自於如下式(a-5-1)至式(a-5-3)所示之化合物。

於式(a-6)中，A₄代表含有芳香環的二價基團；A₅及A₆可為相同或不同，且分別地代表氫原子或烷基。較佳地，如式(a-6)所示之四羧酸二酐化合物(a)可選自於如下式(a-6-1)所示之化合物。

上述之四羧酸二酐化合物(a)可以單獨一種使用或者混合複數種使用。

基於二胺化合物(b)之使用量為100莫耳，四羧酸二酐化合物(a)使用量範圍為20至200莫耳；較佳為30至120莫耳。

二胺化合物(b)

本發明之二胺化合物(b)包括至少一種二胺化合物(b-1)，以及至少一種二胺化合物(b-2)。此外，二胺組份(b)也可選擇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)

本發明之二胺化合物(b-1)包含如下式(I)所示之結構的化合物：

於式(I)中，Z₁各自且獨立為醚鍵或酯鍵；R₁各自且獨立地為單鍵、亞甲基或碳數為2至6之亞烷基；R₂各自且獨立地為鹵素原子、碳數為1至4之烷基、碳數為1至4之烷氧基、羧酸基或碳數為2至5之羧烷基；R₃為氫原子、鹵素原子、碳數為1至9之烷基、碳數為1至9之烷氧基、碳數為3至12的環烷基、碳數為6至12的芳基；以及，m為0至4之整數。

具體而言，上述二胺化合物(b-1)的具體例可包含如下式(I-1)至式(I-26)所示之化合物。

上述之二胺化合物(b-1)以適當的有機化學的標準方法之組合所合成的。以下利用一些例子說明本發明之二胺化合物(b-1)的合成方式。然而，需特別說明的是，可任意組合下述所使用之二醇化合物和二酸化合物，與硝基苯甲醯氯和氟硝基苯，本發明並不限於所舉之例子。

在一實施例中，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，將1當量的二醇化合物與2當量之4-氟硝基苯(4-fluoronitro benzene)反應，以形成二硝基化合物。接著，以適當的還原劑將前述硝基還原為胺基，即可合成如前述式(I-1)至式(I-16)的二胺化合物(b-1)。舉例而言，以1,3-二噁烷-5,5-二甲醇作為二醇化合物，則可製得如式(I-1)所示之二胺化合物。若將1,3-二噁烷-5,5-二甲醇替換為2-甲基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇，則可製得如式(I-2)所示之二胺化合物。在另一例子中，若以2-丁基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇作為二醇化合物，並將前述之4-氟硝基苯替換為3-氟硝基苯，則可製得如式(I-4)所示之胺基為間位的二胺化合物。

在一實施例中，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，將1當量的二醇化合物與2當量之4-硝基苯甲醯氯(4-nitrobenzoyl chloride)反應，以形成二硝基化合物。接著，以適當的還原劑將前述硝基還原為胺基，即可合成如前述式(I-17)至式(I-23)的二胺化合物(b-1)。舉例而言，若以2,2-二甲基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇作為二醇化合物，則可製得如式(I-17)所示之二胺化合物。若將2,2-二甲基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇替換為2-乙基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇，則可製得如式(I-18)所示之二胺化合物。另一方面，若以2-苯甲基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇作為二醇化合物，並將4-硝基苯甲醯氯替換為3-硝基苯甲醯氯，則可製得如式(I-22)之胺基為間位的二胺化合物。

在一實施例中，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，將1當量的二酸化合物與2當量之4-氟硝基苯反應，以形成二硝基化合物。接著，將前述硝基還原為胺基，即可合成如前述式(I-24)至式(I-26)的二胺化合物(b-1)。舉例而言，以2,2’-(1,3-二噁烷-5,5-二基)二乙酸作為二酸化合物，則可製得如式(I-24) 所示之二胺化合物。若將2,2’-(1,3-二噁烷-5,5-二基)二乙酸換為2-庚基-1,3-二噁烷-5,5-二羧酸，則可製得如式(I-25)所示之二胺化合物。另一方面，若以2-甲基-1,3-二噁烷-5,5-二羧酸作為二酸化合物，並將4-氟硝基苯替換為3-氟硝基苯，則可製得如式(I-26)所示之胺基為間位的二胺化合物。

在一例子中，前述所稱之二醇化合物可包括但不限於1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-甲基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-丙基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-丁基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-己基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-異丙基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-壬基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、1,3-二噁烷-5-甲醇-5-正丙醇、2-乙氧基-1,3-二噁烷-5,5二甲醇、2-(氯甲基)-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-苯基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-苯乙基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-(萘-2-基)-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-([1,1’-二(環己)]-4-基)-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-苯基-1,3-二噁烷-5,5-二醇、2-([1,1’-二苯基]-4-基)-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2,2-二甲基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-乙基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-戊基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-甲基-1,3-二噁烷-5,5-二乙醇、2-丙氧基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、2-苯甲基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇或2-(p-甲苯)-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇。

在一例子中，前述所稱之二酸化合物可包括但不限於2,2’-(1,3-二噁烷-5,5-二基)二乙酸、2-庚基-1,3- 二噁烷-5,5-二羧酸或2-甲基-1,3-二噁烷-5,5-二羧酸。

在一例子中，前述所稱之還原劑包括但不限於鋅、聯氨、水合聯氨、硫酸聯氨、碳酸聯氨及鹽酸聯氨。

二胺化合物(b-1)可單獨使用或組合多種使用。

基於該二胺組份(b)之使用量為100莫耳，二胺化合物(b-1)之使用量為3莫耳至30莫耳，較佳為4莫耳至25莫耳，然以5莫耳至20莫耳為更佳。

倘若未使用二胺化合物(b-1)，則所製得之液晶顯示元件的積蓄電荷消除性不佳。

二胺化合物(b-2)

本發明所使用之二胺化合物(b-2)具有如下式(II)所示之結構：

於式(II)中，n代表1至12之整數。

在一實施例中，具有如式(II)所示之結構的二胺化合物(b-2)可包含具有如下式(II-1)至式(II-3)所示之結構的二胺化合物：

於式(II-1)至式(II-3)中，n可代表1至12之整數。

前述具有如式(II-1)所示之結構的二胺化合物之具體例可為二(4-胺基苯氧基)甲烷、1,2-二(4-胺基苯氧基)乙烷、1,3-二(4-胺基苯氧基)丙烷、1,4-二(4-胺基苯氧基)丁烷、1,5-二(4-胺基苯氧基)戊烷、1,6-二(4-胺基苯氧基)己烷、1,7-二(4-胺基苯氧基)庚烷、1,8-二(4-胺基苯氧基)辛烷、1,9-二(4-胺基苯氧基)壬烷、1,10-二(4-胺基苯氧基)癸烷或上述化合物之任意混合。

前述具有如式(II-2)所示之結構的二胺化合物之具體例可為二(2-胺基苯氧基)甲烷、1,2-二(2-胺基苯氧基)乙烷、1,3-二(2-胺基苯氧基)丙烷、1,4-二(2-胺基苯氧基)丁烷、1,5-二(2-胺基苯氧基)戊烷、1,6-二(2-胺基苯氧基)己烷、1,7-二(2-胺基苯氧基)庚烷、1,8-二(2-胺基苯氧基)辛烷、1,9-二(2-胺基苯氧基)壬烷、1,10-二(2-胺基苯氧基)癸烷或上述化合物之任意混合。

前述具有如式(II-3)所示之結構的二胺化合物之具體例可為二(3-胺基苯氧基)甲烷、1,2-二(3-胺基苯氧基)乙烷、1,3-二(3-胺基苯氧基)丙烷、1,4-二(3-胺基苯氧基)丁烷、1,5-二(3-胺基苯氧基)戊烷、1,6-二(3-胺基苯氧基)己烷、1,7-二(3-胺基苯氧基)庚烷、1,8-二(3-胺基苯氧基)辛烷、1,9-二(3-胺基苯氧基)壬烷、1,10-二(3-胺基苯氧基)癸烷或上述化合物之任意混合。

較佳地，具有如式(II)所示之結構的二胺化合物(b-2)之具體例可為1,3-二(4-胺基苯氧基)丙烷、1,4-二(4-胺基苯氧基)丁烷、1,5-二(4-胺基苯氧基)戊烷、1,6-二(4-胺基苯氧基)己烷、1,7-二(4-胺基苯氧基)庚烷、1,8-二(4-胺基苯氧基)辛烷、1,3-二(2-胺基苯氧基)丙烷、1,4-二(2-胺基苯氧基)丁烷、1,5-二(2-胺基苯氧基)戊烷、1,6-二(2-胺基苯氧基)己烷、1,7-二(2-胺基苯氧基)庚烷、1,8-二(2-胺基苯氧基)辛烷、1,3-二(3-胺基苯氧基)丙烷、1,4-二(3-胺基苯氧基)丁烷、1,5-二(3-胺基苯氧基)戊烷、1,6-二(3-胺基苯氧基)己烷、1,7-二(3-胺基苯氧基)庚烷或1,8-二(3-胺基苯氧基)辛烷等。

基於二胺化合物(b)之使用量為100莫耳，二胺化合物(b-2)之使用量為10莫耳至97莫耳，較佳為15莫耳至96莫耳，然以20莫耳至95莫耳為更佳。

倘若未使用二胺化合物(b-2)，則所製得之液晶顯示元件的積蓄電荷消除性不佳。

其中二胺化合物(b-1)及二胺化合物(b-2)之莫耳比例為0.05至2.50，較佳為0.10莫耳至2.00，然以0.15至1.50為更佳。倘若二胺化合物(b-1)及二胺化合物(b-2)之莫耳比例於上述範圍，可進一步提升所形成的液晶顯示元件的積蓄電荷消除性。

其他二胺化合物(b-3)

本發明之二胺化合物(b)可選擇性地添加其他二胺化合物(b-3)。

其他二胺化合物(b-3)可包含但不限於1,2-二胺基乙烷、1,3-二胺基丙烷、1,4-二胺基丁烷、1,5-二胺基戊烷、1,6-二胺基己烷、1,7-二胺基庚烷、1,8-二胺基辛烷、1,9-二胺基壬烷、1,10-二胺基癸烷、4,4'-二胺基庚烷、1,3-二胺基-2,2-二甲基丙烷、1,6-二胺基-2,5-二甲基己烷、1,7-二胺基-2,5-二甲基庚烷、1,7-二胺基-4,4-二甲基庚烷、1,7-二胺基-3-甲基庚烷、1,9-二胺基-5-甲基壬烷、2,11-二胺基十二烷、1,12-二胺基十八烷、1,2-雙(3-胺基丙氧基)乙烷、4,4'-二胺基二環己基甲烷、4,4'-二胺基-3,3'-二甲基二環己基胺、1,3-二胺基環己烷、1,4-二胺基環己烷、異佛爾酮二胺、四氫二環戊二烯二胺、三環(6．2．1．02,7)-十一碳烯二甲基二胺、4,4'-亞甲基雙(環己基胺)、4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基乙烷、4,4'-二胺基二苯基碸、4,4'-二胺基苯甲醯苯胺、4,4'-二胺基二苯基醚、3,4'-二胺基二苯基醚、1,5-二胺基萘、5-胺基-1-(4'-胺基苯基)-1,3,3-三甲基氫茚、6-胺基-1-(4'-胺基苯基)-1,3,3-三甲基氫茚、六氫-4,7-甲橋伸氫茚基二亞甲基二胺、3,3'-二胺基二苯甲酮、3,4'-二胺基二苯甲酮、4,4'-二胺基二苯甲酮、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-雙(4- 胺基苯基)六氟丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、9,9-雙(4-胺基苯基)-10-氫蒽、9,10-雙(4-胺基苯基)蒽[9,10-bis(4-aminophenyl)anthracene]、2,7-二胺基茀、9,9-雙(4-胺基苯基)茀、4,4'-亞甲基-雙(2-氯苯胺)、4,4'-(對-伸苯基異亞丙基)雙苯胺、4,4'-(間-伸苯基異亞丙基)雙苯胺、2,2'-雙[4-(4-胺基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4'-雙[(4-胺基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟聯苯、5-[4-(4-正戊烷基環己基)環己基]苯基亞甲基-1,3-二胺基苯{5-[4-(4-n-pentylcyclohexyl)cyclohexyl]phenylmethylene-1,3-diaminobenzene}、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯基)環己烷{1,1-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]-4-(4-ethyl phenyl)cyclohexane}或如下式(III-1)至式(III-29)所示之其他二胺化合物。

於式(III-1)中，X₆代表-O-、、、、或，且X₇代表含甾基團、三氟甲基、氟基、碳數為2至30之烷基或衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶及哌嗪等含氮原子環狀結構的一價基團。

上式(III-1)所示之其他二胺化合物較佳可為2,4-二胺基苯基甲酸乙酯(2,4-diaminophenyl ethyl formate)、3,5-二胺基苯基甲酸乙酯(3,5-diaminophenyl ethyl formate)、2,4-二胺基苯基甲酸丙酯(2,4-diaminophenyl propyl formate)、3,5-二胺基苯基甲酸丙酯(3,5-diaminophenyl propyl formate)、1-十二烷氧基-2,4-二胺基苯(1-dodecoxy-2,4-diamino-benzene)、1-十六烷氧基-2,4-二胺基苯(1-hexadecoxy-2,4-diaminobenzene)、1-十八烷氧基-2,4-二胺基苯(1-octadecoxy-2,4-diaminobenzene)或下式(III-1-1)至式(III-1-6)所示之其他二胺化合物。

於式(III-2)中，X₈代表-O-、、、、或，X₉及X₁₀表示伸脂肪族環、伸芳香族環或伸雜環基團，且X₁₁代表碳數為3至18之烷基、碳數為3至18之烷氧基、碳數為1至5之氟烷基、碳數為1至5之氟烷氧基、氰基或鹵素原子。

上式(III-2)所示之其他二胺化合物較佳可為如下式(III-2-1)至式(III-2-13)所示之二胺化合物：

於式(III-2-10)至式(III-2-13)中，s可代表3至12之整數。

於式(III-3)中，X₁₂代表氫原子、碳數為1至5的醯基、碳數為1至5的烷基、碳數為1至5的烷氧基或鹵素。X₁₃為1至3的整數。當X₁₃大於1時，複數個X₁₂可為相同或不同。

上述式(III-3)所示之二胺化合物較佳是選自於(1)X₁₃為1：對-二胺苯、間-二胺苯、鄰-二胺苯或2,5-二胺甲苯等；(2)X₁₃為2：4,4'-二胺基聯苯、2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、3,3'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、3,3'-二甲氧基-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-二氯-4,4'-二胺基聯苯、3,3'-二氯-4,4'-二胺基聯苯、2,2',5,5'-四氯-4,4'-二胺基聯苯、2,2'-二氯-4,4'-二胺基-5,5'-二甲氧基聯苯或4,4'-二胺基-2,2'-雙(三氟甲基)聯苯等；(3)X₁₃為3：1,4-雙(4'-胺基苯基)苯等，更佳是選自於對-二胺苯、2,5-二胺甲苯、4,4'-二胺基聯苯、3,3'-二甲氧基-4,4'-二胺基聯苯或1,4-雙(4'-胺基苯基)苯。

於式(III-4)中，X₁₄代表1至5之整數。該式(III-4)較佳選自於4,4'-二胺基二苯基硫醚。

於式(III-5)中，X₁₅及X₁₇可為相同或不同，且分別代表二價有機基團，X₁₆代表衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶及哌嗪等含氮原子環狀結構的二價基團。

於式(III-6)中，X₁₈、X₁₉、X₂₀及X₂₁分別可為相同或不同，且可代表碳數為1至12的烴基。X₂₂代表1至3之整數，且X₂₃代表1至20之整數。

於式(III-7)中，X₂₄代表-O-或伸環己烷基，X₂₅代表-CH₂-，X₂₆代表伸苯基或伸環己烷基，且X₂₇代表氫原子或庚基。

上述式(III-7)所示之二胺化合物較佳選自於如下式(III-7-1)及式(III-7-2)所示之二胺化合物。

式(III-8)至式(III-29)所示之其他二胺化合物(b-3)如下所示：

於式(III-16)至式(III-19)中，X₂₈以碳數為1至10之烷基或碳數為1至10之烷氧基為較佳。於式(III-20)至式(III-24)中，X₂₉以氫原子、碳數為1至10之烷基或碳數為1至10之烷氧基為較佳。

其他二胺化合物(b-3)較佳可包含但不限於1,2-二胺基乙烷、4,4'-二胺基二環己基甲烷、4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基醚、5-[4-(4-正戊烷基環己基)環己基]苯基亞甲基-1,3-二胺基苯、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯基)環己烷、2,4-二胺基苯基甲酸乙酯、對-二胺苯、間-二胺苯、鄰-二胺苯、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。

前述之其他二胺化合物(b-3)可單獨一種或混合複數種使用。

基於二胺組份之使用量為100莫耳，其他二胺化合物(b-3)之使用量為0莫耳至87莫耳，較佳為0莫耳至81莫耳，然以0莫耳至75莫耳為更佳。

聚合物(A)的製造方法

根據本發明之聚醯胺酸聚合物之製備可為一般之方法，較佳地，該聚醯胺酸聚合物之製備方法包含以下步驟：將包括四羧酸二酐化合物(a)與二胺化合物(b)之混合物溶於溶劑中，在0℃至100℃之溫度條件下進行聚縮合反應並反應1小時至24小時，接著再將上述之反應溶液以蒸發器進行減壓蒸餾方式，即可得到聚醯胺酸聚合物，或者將上述之反應溶液倒入大量之貧溶劑中，得到一析出物，接著經由減壓乾燥方式將該析出物進行乾燥處理，即可得到聚醯胺酸聚合物。

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。較佳地，溶劑包含但不限於(1)非質子系極性溶劑，例如：N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidinone；NMP)、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯、四甲基尿素或六甲基磷酸三胺等之非質子系極性溶劑；(2)酚系溶劑，例如：間-甲酚、二甲苯酚、酚或鹵化酚類等之酚系溶劑。基於混合物之使用使用量為100重量份，用於聚縮合反應中之溶劑的使用量較佳為200重量份至2000重量份，更佳為300重量份至1800重量份。

特別地，於聚縮合反應中，溶劑可併用適量的貧溶劑，其中貧溶劑不會造成聚醯胺酸聚合物析出。貧溶劑可以單獨一種使用或者混合複數種使用，且其包含但不限於(1)醇類，例如：甲醇、乙醇、異丙醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇或三乙二醇等之醇類；(2)酮類，例如：丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等之酮類；(3)酯類，例如：醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯或乙二醇乙基醚醋酸酯等之酯類；(4)醚類，例如：二乙基醚、乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇異丙基醚、乙二醇正丁基醚、乙二醇二甲基醚或二乙二醇二甲基醚等之醚類；(5)鹵化烴類，例如：二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯或鄰-二氯苯等之鹵化烴類；(6)烴類，例如：四氫呋喃、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯或二甲苯等之烴類或上述溶劑之任意組合。基於二胺化合物(b)的使用量為100重量份，貧溶劑的用量較佳為0重量份至60重量份，更佳為0重量份至50重量份。

根據本發明之聚醯亞胺聚合物之製備可為一般之方法，較佳地，聚醯亞胺聚合物之製備方法先將一混合物溶解於溶液中，其中混合物包含四羧酸二酐化合物(a)與二胺化合物(b)，並進行聚合反應，以形成聚醯胺酸聚合物。接著，在脫水劑及觸媒的存在下，進一步加熱，並進行脫水閉環反應，使得聚醯胺酸聚合物中的醯胺酸官能基經由脫水閉環反應轉變成醯亞胺官能基(即醯亞胺化)，而得到聚醯亞胺聚合物。

用於脫水閉環反應中之溶劑可與下述液晶配向劑中的溶劑相同，故不另贅述。基於聚醯胺酸聚合物的使用量為100重量份，用於脫水閉環反應中的溶劑的使用量較佳為200重量份至2000重量份，更佳為300重量份至1800重量份。

為獲得較佳之聚醯胺酸聚合物的醯亞胺化程度，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，醯亞胺化之反應不完全，而降低聚醯胺酸聚合物的醯亞胺化程度。然而，若脫水閉環反應的操作溫度高於200℃時，所得的聚醯亞胺聚合物的重量平均分子量偏低。

用於脫水閉環反應中的脫水劑可選自於酸酐類化合物，其具體例如：醋酸酐、丙酸酐或三氟醋酸酐等之酸酐類化合物。基於聚醯胺酸聚合物為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之吡啶類化合物；(2)三級胺類化合物，例如：三乙基胺等之三級胺類化合物。基於脫水劑的使用量為1莫耳，觸媒的使用量為0.5莫耳至10莫耳。

根據本發明之聚醯亞胺系嵌段共聚合物之較佳具體例為聚醯胺酸嵌段共聚合物、聚醯亞胺嵌段共聚合物、聚醯胺酸-聚醯亞胺嵌段共聚合物，或此等之任意組合。

根據本發明之聚醯亞胺系嵌段共聚合物之製備可為一般之方法，較佳地，聚醯亞胺系嵌段共聚合物之製備方法先將一起始物溶解於溶劑中，並進行聚縮合反應，其中所述起始物包括上述之至少一種聚醯胺酸聚合物及/或上述之至少一種聚醯亞胺聚合物，且可進一步地包括四羧酸二酐化合物(a)及二胺化合物(b)。

所述起始物中之四羧酸二酐化合物(a)與二胺化合物(b)是與上述製備聚醯胺酸聚合物中所使用的四羧酸二酐化合物(a)與二胺化合物(b)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，用於聚縮合反應中之溶劑的使用量較佳為200重量份至2000重量份，更佳為300重量份至1800重量份。聚縮合反應的操作溫度較佳為0℃至200℃，更佳為0℃至100℃。

較佳地，起始物包含但不限於(1)二種末端基相異且結構相異之聚醯胺酸聚合物；(2)二種末端基相異且結構相異之聚醯亞胺聚合物；(3)末端基相異且結構相異之聚醯胺酸聚合物及聚醯亞胺聚合物；(4)聚醯胺酸聚合物、四羧酸二酐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之中的至少一種與形成聚醯胺酸聚合物所使用的四羧酸二酐化合物(a)及二胺化合物(b)的結構相異；(5)聚醯亞胺聚合物、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種與形成聚醯亞胺聚合物所使用的四羧酸二酐化合物(a)及二胺化合物(b)的結構相異；(6)聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、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種與形成聚醯胺酸聚合物或聚醯亞胺聚合物所使用的四羧酸二酐化合物(a)及二胺化合物(b)的結構相異；(7)二種結構相異之聚醯胺酸聚合物、四羧酸二酐化合物及二胺化合物；(8)二種結構相異之聚醯亞胺聚合物、四羧酸二酐化合物及二胺化合物；(9)二種末端基為酸酐基且結構相異的聚醯胺酸聚合物以及二胺化合物；(10)二種末端基為胺基且結構相異的聚醯胺酸聚合物以及四羧酸二酐化合物；(11)二種末端基為酸酐基且結構相異的聚醯亞胺聚合物以及二胺化合物；(12)二種末端基為胺基且結構相異的聚醯亞胺聚合物以及四羧酸二酐化合物。

在不影響本發明之功效範圍內，較佳地，該聚醯胺酸聚合物、該聚醯亞胺聚合物以及該聚醯亞胺系嵌段共聚合物可以是先進行分子量調節後的末端修飾型聚合物。藉由使用末端修飾型的聚合物，可改善液晶配向劑的塗佈性能。製備該末端修飾型聚合物的方式可藉由在聚醯胺酸聚合物進行聚縮合反應的同時，加入一單官能性化合物來製得，單官能性化合物包含但不限於(1)一元酸酐，例如：馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、衣康酸酐、正癸基琥珀酸酐、正十二烷基琥珀酸酐、正十四烷基琥珀酸酐或正十六烷基琥珀酸酐等之一元酸酐；(2)單胺化合物，例如：苯胺、環己胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十一烷胺、正十二烷胺、正十三烷胺、正十四烷胺、正十五烷胺、正十六烷胺、正十七烷胺、正十八烷胺或正二十烷胺等之單胺化合物；(3)單異氟酸酯化合物，例如：異氰酸苯酯或異氰酸萘基酯等之單異氰酸酯化合物。

本發明的聚合物(A)根據凝膠滲透色層分析法所測得經聚苯乙烯換算的重量平均分子量為10,000至90,000，較佳為12,000至75,000，更佳為15,000至60,000。

溶劑(B)

根據本發明之溶劑(B)之較佳具體例為氮-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯、γ-丁內醯胺、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單甲基醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇異丙基醚、乙二醇正丁基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、二甘醇單甲基醚乙酸酯、二甘醇單乙基醚乙酸酯、氮，氮-二甲基甲醯胺、氮，氮-二甲基乙醯胺。該溶劑可以單獨一種使用或者混合複數種使用。

基於該聚合物(A)之使用量為100重量份，溶劑(B)的使用量範圍為自500至3,000重量份，較佳為800至2,500重量份，然以1,000至2,000重量份為更佳。

添加劑(C)

在不影響本發明之功效範圍內，液晶配向劑可選擇性地添加添加劑(C)，且添加劑(C)為環氧化合物或具有官能性基團之矽烷化合物等。添加劑(C)的作用是用來提高該液晶配向膜與基板表面的附著性。添加劑(C)可以單獨一種使用或者混合複數種使用。

前述之環氧化合物可包含但不限於乙二醇二環氧丙基醚、聚乙二醇二環氧丙基醚、丙二醇二環氧丙基醚、三丙二醇二環氧丙基醚、聚丙二醇二環氧丙基醚、新戊二醇二環氧丙基醚、1,6-己二醇二環氧丙基醚、丙三醇二環氧丙基醚、2,2-二溴新戊二醇二環氧丙基醚、1,3,5,6-四環氧丙基-2,4-己二醇、N,N,N',N'-四環氧丙基-間-二甲苯二胺、1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)環己烷、N,N,N',N'-四環氧丙基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、N,N-環氧丙基-對-環氧丙氧基苯胺、3-(N-烯丙基-N-環氧丙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、3-(N,N-二環氧丙基)胺基丙基三甲氧基矽烷等。

基於聚合物(A)的使用量為100重量份，環氧化合物的使用量一般為40重量份以下，較佳為0.1重量份至30重量份。

上述具有官能性基團之矽烷化合物可包含但不限於3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、2-胺基丙基三甲氧基矽烷、2-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷(3-ureidopropyltrimethoxysilane)、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-三乙氧基矽烷基丙基三伸乙三胺、N-三甲氧基矽烷基丙基三伸乙三胺、10-三甲氧基矽烷基-1,4,7-三吖癸烷、10-三乙氧基矽烷基-1,4,7-三吖癸烷、9-三甲氧基矽烷基-3,6-二吖壬基醋酸酯、9-三乙氧基矽烷基-3,6-二吖壬基醋酸酯、N-苯甲基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯甲基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-雙(氧化乙烯)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-雙(氧化乙烯)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷等。

基於聚合物(A)的使用量為100重量份，矽烷化合物的使用量一般為10重量份以下，較佳為0.5重量份至10重量份。

液晶配向劑之形成方法

本發明之液晶配向劑之製備方法並無特別之限制，可採用一般之混合方法，如先將四羧酸二酐化合物(a)及二胺化合物(b)混合均勻，以反應形成一聚合物(A)。接著，將聚合物(A)於溫度為0℃至200℃的條件下加入溶劑(B)，並可選擇性地加入添加劑(C)，以攪拌裝置持續攪拌至溶解即可。較佳地，於20℃至60℃的溫度下，將溶劑(B)添加至聚合物組成物中。

一般而言，本發明之液晶配向劑之黏度可為10cps至90cps，較佳可為15cps至80cps，然以20cps至70cps為更佳。

液晶配向膜之形成方法

本發明亦提供一種液晶配向膜，其由前述之液晶配向劑所製造。

較佳地，液晶配向膜之形成方式包含之步驟為：將上述之液晶配向劑利用輥塗佈法、旋轉塗佈法、印刷法、噴墨法(ink-jet)等方法，塗佈在一基材之表面上，形成一預塗層，接著將預塗層經過預先加熱處理(pre-bake treatment)、後加熱處理(post-bake treatment)及配向處理(alignment treatment)而製得。

所述預先加熱處理之目的在於使預塗層中之有機溶劑揮發。較佳地，預先加熱處理之操作溫度範圍為30℃至120℃，更佳地為40℃至110℃，又更佳地為50℃至100℃。

上述之配向處理並無特別之限制，可採用尼龍、人造絲、棉類等纖維所做成之布料纏繞在滾筒上，以一定方向磨擦進行配向。上述配向處理為本技術領域者所周知，因此不再多加贅述。

後加熱處理步驟目之在於使預塗層中之聚合物再進一步進行脫水閉環(醯亞胺化)反應。較佳地，後加熱處理之操作溫度範圍為150℃至300℃，又較佳地為180℃至280℃，更佳地為200℃至250℃。

液晶顯示元件的製造方法

本發明又提供一種液晶顯示元件，其包含前述之液晶配向膜。

液晶顯示元件之製作方式為本技術領域者所周知，因此，以下僅簡單地進行陳述。

參閱圖1，本發明液晶顯示元件100之較佳實施例是包含第一單元110、第二單元120及液晶單元130，其中第二單元120與第一單元110間隔相對，且液晶單元130設置在第一單元110與第二單元120之間。

第一單元110包括第一基板112、電極114及第一液晶配向膜116，其中電極114以櫛齒型圖案化的方式形成於第一基板112之表面，且第一液晶配向膜116形成在電極114之表面。

第二單元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與第二基板122是選自於透明材料等，其中，透明材料包含但不限於用於液晶顯示裝置的無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、硬質玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚丁烯對苯二甲酸酯、聚醚碸、聚碳酸酯等。電極114的材質是擇自於氧化錫(SnO₂)、氧化銦-氧化錫(In₂O₃-SnO₂)等的透明電極；或鉻等金屬電極。

第一液晶配向膜116及第二液晶配向膜126分別為上述之液晶配向膜，其作用在於使液晶單元130形成預傾角，且液晶單元130可被電極114產生的平行電場驅動。

液晶單元130所使用的液晶可單獨或混合複數種使用，液晶包含但不限於二胺基苯類液晶、噠嗪(pyridazine)類液晶、希夫氏鹼(shiff base)類液晶、氧化偶氮基(azoxy)類液晶、聯苯類液晶、苯基環己烷類液晶、聯苯(biphenyl)類液晶、苯基環己烷(phenylcyclohexane)類液晶、酯(ester)類液晶、三聯苯(terphenyl)、聯苯環己烷(biphenylcyclohexane)類液晶、嘧啶(pyrimidine)類液晶、二氧六環(dioxane)類液晶、雙環辛烷(bicyclooctane) 類液晶、立方烷(cubane)類液晶等，且可視需求再添加如氯化膽固醇(cholesteryl chloride)、膽固醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、膽固醇碳酸酯(cholesteryl carbonate)等的膽固醇型液晶，或是以商品名為「C-15」、「CB-15」(默克公司製造)的對掌(chiral)劑等，或者對癸氧基苯亞甲基-對胺基-2-甲基丁基肉桂酸酯等強誘電性(ferroelectric)類液晶。

本發明的液晶配向劑所製作之液晶顯示元件適用於各式向列液晶，如TN、STN、TFT、VA、IPS等之液晶顯示元件。此外，根據所選擇的液晶，亦可使用於強誘電性或反強誘電性等不同的液晶顯示元件。上述液晶顯示元件中，特別適用於IPS型之液晶顯示元件。

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。

100‧‧‧液晶顯示元件

110‧‧‧第一單元

112‧‧‧第一基板

114‧‧‧電極

116‧‧‧第一液晶配向膜

120‧‧‧第二單元

122‧‧‧第二基板

126‧‧‧第二液晶配向膜

130‧‧‧液晶單元

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：

[圖1]繪示根據本發明之一實施例所述之液晶顯示元件的結構示意圖。

製備二胺化合物(b-1)

合成例b-1-1

將0.30莫耳(44.45g)的1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、0.66莫耳(31.68克之懸浮液)的氫化鈉(NaH；50重量%的油狀懸浮液)、540毫升的甲苯以及360毫升的N,N-二甲基甲醯胺混合，於80℃下攪並拌反應1小時。接著，將上述的反應混合物冷卻至20℃後，將溶於180毫升之N,N-二甲基甲醯胺中的0.63莫耳(88.89克)的4-氟硝基苯以1小時滴入上述反應混合物中。完成滴入後，在110℃下攪拌並反應64小時。將反應混合物冷卻後，加入蒸餾水並以二氯甲烷進行萃取。利用蒸餾水清洗二氯甲烷層，並加入硫酸鎂乾燥後，在減壓環境下去除溶劑。利用乙醇對所得之固體進行再結晶，以獲得化合物1。在氮氣氣氛下，將0.19莫耳之化合物1、3.35克的鈀碳催化劑(Pd/C)、300毫升的四氫呋喃以及300毫升的乙醇混合，於60℃下攪拌。接著，將47.6毫升的水合聯氨以1小時滴入後，在60℃下攪拌並反應4小時。反應完成後，利用抽氣過濾從上述反應混合物中去除鈀碳催化劑。將所得之固體以乙醇進行再結晶，即可獲得如式(I-1)所示的化合物。

合成例b-1-2

合成例b-1-2是以與合成例b-1-1相同的步驟來分別製備，並且其不同處在於：將0.30莫耳的1,3-二噁烷-5,5-二甲醇替換為0.30莫耳的2-丁基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇(分子量：204.26)，並將4-氟硝基苯替換為3-氟硝基苯，以獲得如式(I-4)所示之化合物。

合成例b-1-3

合成例b-1-3是以與合成例b-1-1相同的步驟來分別製備，並且其不同處在於：將0.30莫耳的1,3-二噁烷-5,5-二甲醇替換為0.30莫耳的1,3-二噁烷-5-甲醇-5-正丙醇(分子量：176.21)，以獲得如式(I-8)所示之化合物。

合成例b-1-4

合成例b-1-4是以與合成例b-1-1相同的步驟來分別製備，並且其不同處在於：將0.30莫耳的1,3-二噁烷-5,5-二甲醇替換為0.30莫耳的2-(氯甲基)-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇(分子量：196.63)，以獲得如式(I-10)所示之化合物。

合成例b-1-5

合成例b-1-5是以與合成例b-1-1相同的步驟來分別製備，並且其不同處在於：將0.30莫耳的1,3-二噁烷-5,5-二甲醇替換為0.30莫耳的2-([1,1’-二(環己)]-4-基)-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇(分子量：312.44)，以獲得如式(I-14)所示之化合物。

合成例b-1-6

合成例b-1-5是以與合成例b-1-1相同的步驟來分別製備，並且其不同處在於：將0.30莫耳的1,3-二噁烷 -5,5-二甲醇替換為0.30莫耳的2-苯基-1,3-二噁烷-5,5-二醇(分子量：196.20)，以獲得如式(I-15)所示之化合物。

合成例b-1-7

將0.5莫耳(103.12克)之2-丙氧基-1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、1.50莫耳(207.9毫升)的三乙胺以及1200毫升的四氫呋喃混合，在冰浴下攪拌。將溶於600毫升的四氫呋喃的1.05莫耳(194.84克)的4-硝基苯甲醯氯以2小時滴入前述溶液後，在25℃下攪拌並反應4小時。接著，於反應混合物中加入乙酸乙酯，並以蒸餾水清洗後，在減壓環境下去除溶劑。利用乙醇將所得之固體進行再結晶，以得到化合物2。在氮氣氣氛下，將0.39莫耳的化合物2、6.87克的鈀碳催化劑(Pd/C)、600毫升的四氫呋喃以及600毫升的乙醇混合，在60℃下攪拌。將97.6毫升的水合聯氨以1小時滴入前述溶液後，在60℃下攪拌並反應4小時。反應完成後，利用抽氣過濾從上述反應混合物中去除鈀碳催化劑，並在減壓環境下去除溶劑。將所得之固體以乙醇進行再結晶，即可獲得如式(I-21)所示的化合物。

合成例b-1-8

將0.5莫耳(95.08克)之2-甲基-1,3-二噁烷-5,5-二羧酸、400毫升的氯化亞碸以及少量的二甲基甲醯胺混合，於80℃下攪拌並反應1小時。利用水流式抽氣進行減壓抽氣過濾，以從反應混合物中去除未反應的氯化亞碸。之後，加入680毫升的二氯甲烷以形成溶液。分三次通入150毫升的蒸餾水於上述溶液後，以硫酸鎂除水並於減壓環境下去除溶劑，以得到固體。利用450毫升的四氫呋喃溶解上述固體，以形成溶液(1)。將1.05莫耳(146.07克)的3-硝基苯酚、800毫升的四氫呋喃、1.50莫耳(207.9毫升)的三乙胺混合，並於冰浴下攪拌。接著，將上述溶液(1)以1小時滴入3-硝基苯酚、四氫呋喃和三乙胺的混合溶液後，在25℃下攪拌並反應4小時。接著，於反應混合物中加入乙酸乙酯，以蒸餾水清洗後，在減壓環境下除去溶劑以得到固體。利用乙醇對所得之固體進行再結晶，則獲得0.41莫耳的化合物3。在氮氣氣氛下，將0.41莫耳的化合物3、8.20莫耳(536.20克)的鋅、1.64莫耳(87.72克)的氯化銨、1500毫升的乙醇以及1500毫升的四氫呋喃混合，於0℃下攪拌。之後，加入200毫升的蒸餾水，於25℃下攪拌並反應8小時。將反應混合物抽氣過濾，以去除不溶的催化劑後，將加入乙酸乙酯而得之溶液以蒸餾水清洗。清洗後的溶液在減壓環境下去除溶劑，而可得到固體。利用乙醇將所得固體進行再結晶，進而可獲得式(I-26)所示的化合物。

合成聚合物(A)

合成例A-1-1

在一容積500毫升之四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣。然後，加入0.5克(0.0015莫耳)的如式(I-1)所示之二胺化合物 (b-1-1)、13.21克(0.0485莫耳)的1,4-二(2-胺基苯氧基)丁烷(b-2-1)及80克的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下簡稱NMP)，並於室溫下攪拌至溶解。接著，加入10.91克(0.05莫耳)的苯均四羧酸二酐(a-1)及20克的NMP，並於室溫下反應2小時。反應結束後，將反應溶液倒入1500毫升的水中，以析出聚合物，過濾所得之聚合物，並以甲醇重複進行清洗及過濾之步驟三次。之後，將產物置入真空烘箱中，並以溫度60℃進行乾燥，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

合成例A-1-2至A-1-7使用與合成例A-1-1之聚合物(A-1-1)的製作方法相同之製備方法，不同之處在於合成例A-1-2至A-1-7改變聚合物中原料的種類與使用量，其配方如表1所示，此處不另贅述。

合成例A-2-1

在一容積500毫升之四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣。然後，加入0.5克(0.0015莫耳)的如式(I-1)所示之二胺化合物(b-1-1)、14.57克(0.0485莫耳)之1,6-二(3-胺基苯氧基)己烷(b-2-2)及80克的NMP，並於室溫下攪拌至溶解。接著，加入10.91克(0.05莫耳)的苯均四羧酸二酐(a-1)及20克的NMP。室溫下反應6小時後。反應結束後，加入97克的 NMP、2.55克的醋酸酐及19.75克的吡啶至前述之反應液中，升溫至60℃，且持續攪拌2小時，以進行醯亞胺化反應。反應結束後，將反應溶液倒入1500毫升的水中，以析出聚合物，過濾所得之聚合物，並以甲醇重複進行清洗及過濾之步驟三次。之後，將產物置入真空烘箱中，並以溫度60℃進行乾燥，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

合成例A-2-2至A-2-7使用與合成例A-2-1之聚合物(A-2-1)組成物相同之製備方法，不同之處在於合成例A-2-2至A-2-7改變聚合物中原料的種類與使用量及脫水閉環反應之反應溫度與反應時間，其配方如表1所示，此處不另贅述。

製備液晶配向劑

實施例1

秤取100重量份之合成例A-1-1的聚合物(A-1-1)及800重量份之NMP，並於室溫下攪拌混合，即可製得實施例1之液晶配向劑。

製備液晶配向膜以及液晶顯示元件

將上述液晶配向劑以印刷機(由日本寫真印刷株式會社製造，型號為S15-036)分別塗佈於兩片具有由ITO(indium tin oxide)構成的導電膜的玻璃基板，以形成預塗層。之後，將玻璃基板放置於加熱板上，並以溫度為100℃、時間為5分鐘的條件進行預烤。接著，在循環烘箱中，以溫度為220℃、時間為30分鐘的條件進行後烤。最後，經過配向處理後，即可獲得上面形成了液晶配向膜的玻璃基板，即為實施例1之液晶顯示元件。

將實施例1的液晶顯示元件以後述各評價方式進行評價，其結果如表2所示。

實施例2至15及比較例1至4

實施例2至15及比較例1至4使用與實施例1之液晶配向劑相同之製備方法，不同之處在於實施例2至15及比較例1至4改變液晶配向劑中原料的種類及使用量，其配方及評價結果分別如表2及表3所示，此處不另贅述。

評價方式

1.黏度

本發明此處所稱之黏度，於25℃下，使用旋轉黏度計(型號為DV-E，BROOKFIELD製)，以100rpm的條件，量測液晶配向劑之黏度(單位為cps)。

2.積蓄電荷消除性

將利用實施例1至15及比較例1至4所製得之液晶顯示元件分別以3伏特的直流電壓施加30分鐘，接著以電氣測量機台(TOYO Corporation製，型號Model 6254)測量液晶顯示元件於電壓解除後之積蓄電壓(V_R1)及電壓解除後15分鐘之積蓄電壓(V_R2)，經下式(IV)計算出積蓄電荷消除坡度(V_S)，並依據以下基準進行評價：

◎：75%<V_S。

○：70%<V_S≦75%。

△：65%<V_S≦70%。

×：V_S≦65%。

根據上表1至表2的評價結果可知，當本發明之液晶配向劑的聚合物(A)使用二胺化合物(b-1)和二胺化合物(b-2)與四羧酸二酐化合物(a)反應而得，則所形成的液晶顯示元件可具有良好的積蓄電荷消除性。倘若上述二胺化合物(b-1)和二胺化合物(b-2)具有特定莫耳比例時，可進一步提升所形成的液晶顯示元件的積蓄電荷消除性。

另一方面，根據上表1以及表3的評價結果可知，當液晶配向劑的聚合物(A)中缺少二胺化合物(b-1)和二胺化合物(b-2)任一者時，所形成的液晶顯示元件的積蓄電荷消除性不佳。

應用本發明之液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件，利用特定的二胺化合物製得之液晶配向劑，可形成具有良好積蓄電荷消除性的液晶配向膜，進而可改善液晶顯示元件的殘影問題。

雖然本發明已以數個實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種液晶配向劑，其包含：聚合物(A)，其由四羧酸二酐化合物(a)與二胺化合物(b)反應而得，其中該二胺化合物(b)包括至少一種如式(I)所示之二胺化合物(b-1)以及至少一種如式(II)所示之二胺化合物(b-2)：於該式(I)中，該Z ₁各自且獨立為醚鍵或酯鍵；該R ₁各自且獨立地為單鍵、亞甲基或碳數為2至6之亞烷基；該R ₂各自且獨立地為鹵素原子、碳數為1至4之烷基、碳數為1至4之烷氧基；該R ₃為氫原子、鹵素原子、碳數為1至9之烷基、碳數為1至9之烷氧基、碳數為3至12的環烷基、碳數為6至12的芳基；以及，該m為0至4之整數，且於該式(II)中，該n代表1至12之整數；及溶劑(B)，其中，於25℃時，該液晶配向劑的一黏度為10cps 至90cps。
如申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中該液晶配向劑的一黏度為15cps至80cps。
如申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中該液晶配向劑的一黏度為20cps至70cps。
如申請利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中該二胺化合物(b-1)及該二胺化合物(b-2)之莫耳比例為0.05至2.50。
如申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中該二胺化合物(b-1)及該二胺化合物(b-2)之莫耳比例為0.10至2.00。
如申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中該二胺化合物(b-1)及該二胺化合物(b-2)之莫耳比例為0.15至1.50。
如申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中基於該二胺化合物(b)之使用量為100莫耳，該二胺化合物(b-1)的使用量為3莫耳至30莫耳，該二胺化合物(b-2)的使用量為10莫耳至97莫耳。
如申請專利範圍第1項所述之液晶配向劑，其中基於該聚合物(A)之使用量為100重量份，該溶劑(B)的使用量為500重量份至3,000重量份。
一種液晶配向膜，其包含如申請專利範圍第1至8項任一項之液晶配向劑。
一種液晶顯示元件，其包含如申請專利範圍第9項之液晶配向膜。