TWI550025B

TWI550025B - 液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件

Info

Publication number: TWI550025B
Application number: TW103134374A
Authority: TW
Inventors: 梁育豪; 張維倫; 許立道
Original assignee: 奇美實業股份有限公司
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2016-09-21
Also published as: CN105482830A; TW201614005A

Description

液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件

本發明是關於一種液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件，特別是關於一種可形成框膠攤平性佳的液晶配向膜的液晶配向劑、由上述液晶配向劑形成的液晶配向膜以及具有上述液晶配向膜的液晶顯示元件。

近年來，由於對液晶顯示器的顯示品質要求日益提升，液晶配向劑的品質與特性，例如液晶配向性及離子密度等特性，其要求變得比以往更為嚴苛。其中，當離子密度過高時，容易產生殘影等問題，而造成顯示品質嚴重下降。

日本專利特開第2009-175684號公報揭示一種低離子密度的液晶配向膜以及一種用來製備液晶配向膜的含哌嗪(piperazine)結構的二胺化合物。藉由使用含哌嗪結構的二胺化合物所製成的液晶配向膜可改善以往液晶顯示器因離子密度過高而造成顯示品質下降的問題。然而，液晶配向膜卻有框膠攤平性不佳的問題，而使得後續加工製程的良率降低。

因此，如何解決液晶配向膜存在框膠攤平性不佳的問題，乃為目前本領域技術人員積極研究的目標之一。

有鑑於此，本發明提供一種液晶配向劑，其可形成框膠攤平性佳的液晶配向膜、由上述液晶配向劑形成的液晶配向膜以及具有上述液晶配向膜的液晶顯示元件。

本發明提供一種液晶配向劑，其包括：聚合物(A)以及溶劑(B)，其中聚合物(A)是由包括四羧酸二酐組份(a)及二胺組份(b)的混合物反應而獲得。四羧酸二酐組份(a)包括至少一種由式(1)表示的四羧酸二酐化合物(a-1)。二胺組份(b)包括至少一種由式(2)表示的二胺化合物(b-1)。

具體而言，由式(1)表示的四羧酸二酐化合物(a-1)如下所示。

式(1)中，a表示2至20的整數；另外，由式(2)表示的二胺化合物(b-1)如下所示。

式(2)中，W¹及W²各自獨立表示單鍵、-CO-、-COO-或-OCO-；Y¹表示碳數為1至10的烷基、碳數為3至12的脂環族基、碳數為6至12的芳香族基、羥基、鹵素原子、硝基或氰基，其中，烷基、脂環族基及芳香族基中的亞甲基(methylene，-CH₂-)可經氧原子、-CO-、-COO-或-OCO-取代，且亞甲基的氫原子可經至少1個鹵素原子取代；Y²及Y³各自獨立表示碳數為1至10的烷基、碳數為1至10的烷氧基或鹵素原子；b及c各自獨立表示大於等於1的整數，且b+c≧3；d表示0至5的整數；e及f各自獨立表示0至4的整數。

在本發明的一實施例中，基於四羧酸二酐組份(a)的總使用量為100莫耳，四羧酸二酐化合物(a-1)的使用量為15至100莫耳。

在本發明的一實施例中，基於二胺組份(b)的總使用量為100莫耳，二胺化合物(b-1)的使用量為5至80莫耳。

在本發明的一實施例中，二胺化合物(b-1)包括由式(3)表示的二胺化合物。

式(3)中，W¹及W²各自獨立表示單鍵、-CO-、-COO-或-OCO-；Y¹表示碳數為1至10的烷基、碳數為3至12的脂環族基、碳數為6至12的芳香族基、羥基、鹵素原子、硝基或氰基，其中，烷基、脂環族基及芳香族基中的亞甲基可經氧原子、-CO-、-COO-或-OCO-取代，且亞甲基的氫原子可經至少1個鹵素原子取代；Y²及Y³各自獨立表示碳數為1至10的烷基、碳數為1至10的烷氧基或鹵素原子；b及c各自獨立表示大於等於1的整數，且b+c≧3；d表示0至5的整數；e及f各自獨立表示0至4的整數。

在本發明的一實施例中，上述的聚合物(A)的醯亞胺化率為30%至90%。

本發明還提供一種液晶配向膜，其是由上述的液晶配向劑而形成。

本發明另提供一種液晶顯示元件，其包括如上述的液晶配向膜。

基於上述，在本發明的液晶配向劑中，形成聚合物的混合物由於含有特定的四羧酸二酐化合物與特定的二胺化合物，因此使用本發明的液晶配向劑所製造液晶配向膜的框膠攤平性佳，而可進一步提高後續加工製程的良率。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧液晶顯示元件

110‧‧‧第一單元

112‧‧‧第一基板

114‧‧‧第一導電膜

116‧‧‧第一液晶配向膜

120‧‧‧第二單元

122‧‧‧第二基板

124‧‧‧第二導電膜

126‧‧‧第二液晶配向膜

130‧‧‧液晶單元

圖1是根據本發明一實施例的液晶顯示元件的側視圖。

<液晶配向劑>

本發明提供一種液晶配向劑，其包括聚合物(A)以及溶劑(B)。此外，若需要，液晶配向劑可更包括添加劑(C)。

在下文中，將詳細說明用於本發明的液晶配向劑的各個成分。

在此說明的是，以下是以(甲基)丙烯酸表示丙烯酸及/或甲基丙烯酸，並以(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯；同樣地，以(甲基)丙烯醯基表示丙烯醯基及/或甲基丙烯醯基。

聚合物(A)

聚合物(A)是由混合物反應而獲得，混合物包括四羧酸二酐組份(a)及二胺組份(b)。

詳細而言，聚合物(A)包括聚醯胺酸、聚醯亞胺、聚醯胺酸-聚醯亞胺嵌段共聚合物或這些聚合物的組合。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。聚醯胺酸聚合物、聚醯亞胺聚合物及聚醯胺酸-聚醯亞胺嵌段共聚合物皆可由四羧酸二酐組份(a)及二胺組份(b)的混合物反應所製得。

四羧酸二酐組份(a)

四羧酸二酐組份(a)包括至少一種四羧酸二酐化合物(a-1)。此外，四羧酸二酐組份(a)亦可包括其他四羧酸二酐化合物(a-2)。

四羧酸二酐化合物(a-1)

四羧酸二酐化合物(a-1)為由式(1)表示的化合物。

式(1)中，a表示2至20的整數。

四羧酸二酐化合物(a-1)的具體例包括乙二醇雙(偏苯三酸酐)(ethyleneglycol-bis(trimellitic anhydride))、1,3-丙二醇雙(偏苯三酸酐)(1,3-propanediol-bis(trimellitic anhydride))、1,4-丁二醇雙(偏苯三酸酐)(1,4-butanediol-bis(trimellitic anhydride))、1,5-戊二醇雙(偏苯三酸酐)(1,5-pentanediol-bis(trimellitic anhydride))、1,6-己二醇雙(偏苯三酸酐)(1,6-hexanediol-bis(trimellitic anhydride))、1,8-辛二醇雙(偏苯三酸酐)(1,8-octanediol-bis(trimellitic anhydride))、1,10-癸烷二醇雙(偏苯三酸酐)(1,10-decanediol-bis(trimellitic anhydride))、1,12-十二烷二醇雙(偏苯三酸酐)(1,12-dodecanediol-bis(trimellitic anhydride))、1,16-十六烷二醇雙(偏苯三酸酐)(1,16-hexadecanediol-bis(trimellitic anhydride))、1,18-十八烷二醇雙(偏苯三酸酐)(1,18-octadecanediol-bis(trimellitic anhydride))、1,20-二十烷二醇雙(偏苯三酸酐)(1,20-eicosanediol-bis(trimellitic anhydride))，或上述化合物的組合。

四羧酸二酐組份(a-1)的具體例較佳為包括乙二醇雙(偏苯三酸酐)、1,3-丙二醇雙(偏苯三酸酐)、1,4-丁二醇雙(偏苯三酸酐)、1,6-己二醇雙(偏苯三酸酐)、1,8-辛二醇雙(偏苯三酸酐)、1,10-癸烷二醇雙(偏苯三酸酐)、1,18-十八烷二醇雙(偏苯三酸酐)、1,20-二十烷二醇雙(偏苯三酸酐)或上述化合物的組合。

基於四羧酸二酐組份(a)的總使用量為100莫耳，四羧酸二酐化合物(a-1)的使用量可為15莫耳至100莫耳，較佳為20莫耳至90莫耳，更佳為30莫耳至80莫耳。當液晶配向劑不使用四羧酸二酐化合物(a-1)時，則液晶配向膜有框膠攤平性不佳的問題。

其他四羧酸二酐化合物(a-2)

其他四羧酸二酐化合物(a-2)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(I-1)至式(I-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’-雙環己基四羧酸二酐、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、雙環[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧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、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(I-1)至式(I-6)表示的四羧酸二酐化合物如下所示。

式(I-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(I-5)表示的四羧酸二酐化合物的具體例包括由式(I-5-1)至式(I-5-3)表示的化合物中的至少一種。

式(I-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(I-6-1)表示的化合物。

四羧酸二酐組份(a)可以單獨使用或者組合多種來使用。

其他四羧酸二酐組份(a-2)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 acid 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-tricarboxy cyclopentylacetic acid 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，或上述化合物的組合。

基於四羧酸二酐組份(a)的總使用量為100莫耳，其他四羧酸二酐化合物(a-2)的使用量可為0至85莫耳，較佳為10至80莫耳，更佳為20至70莫耳。

基於二胺組份(b)的總莫耳數為100莫耳，四羧酸二酐組份(a)的使用量範圍較佳為20莫耳至200莫耳；四羧酸二酐組份(a)的使用量範圍更佳為30莫耳至120莫耳。

二胺組份(b)

二胺組份(b)包括至少一種二胺化合物(b-1)。此外，二胺組份(b)亦可包括其他二胺化合物(b-2)。

二胺化合物(b-1)

二胺化合物(b-1)為由式(2)表示的化合物。

式(2)中，W¹及W²各自獨立表示單鍵、-CO-、-COO-或-OCO-。

式(2)中，Y¹表示碳數為1至10的烷基、碳數為3至12的脂環族基、碳數為6至12的芳香族基、羥基、鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、硝基或氰基，其中，所述烷基、所述脂環族基及所述芳香族基中的亞甲基可經氧原子、-CO-、-COO-或-OCO-取代，且亞甲基的氫原子可經至少1個鹵素原子取代。

當Y¹表示碳數為1至10的烷基時，碳數為1至10的烷基例如可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、2-丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基或正癸基等。當Y¹表示碳數為3至12的脂環族烴基時，碳數為3至12的脂環族烴基例如可列舉環戊基或環己基等。當Y¹表示碳數為6至12的芳香族基時，碳數為6至12的芳香族基例如可列舉苯基、甲苯基或苄基等。Y¹較佳為表示碳數為1至10的烷基，更佳為碳數為1至3的烷基，且特別佳為甲基。當存在多個Y¹的情況下，多個Y¹各自可相同亦可不同。

式(2)中，Y²及Y³各自獨立表示碳數為1至10的烷基、碳數為1至10的烷氧基或鹵素原子。當Y²及Y³表示碳數為1至10的烷基或鹵素原子時，碳數為1至10的烷基及鹵素原子例如可列舉與上述Y¹相同。當Y²及Y³表示碳數為1至10的烷氧基時，碳數為1至10的烷氧基例如可列舉甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基或癸氧基等。Y²及Y³較佳為碳數為1至3的烷基、碳數為1至3的烷氧基、氟原子、氯原子或溴原子。當存在多個Y²及Y³的情況下，多個Y²及Y³各自可相同亦可不同。

式(2)中，b及c各自獨立表示大於等於1的整數(其中b=c=1除外)，且b+c≧3，較佳為3≦b+c≦11。另外，b及c的組合特別佳為b=1、c=2或b=2、c=2。

式(2)中，d表示0至5的整數，較佳為表示0至2的整數，更佳為表示0或1的整數。

式(2)中，e及f各自獨立表示0至4的整數，較佳為0至2的整數，更佳為0或1的整數。

值得注意的是，鍵結於苯環上的各個胺基(amino group)的位置相對於W¹、W²而言可為鄰位、間位或對位，鍵結於不同苯環上的2個胺基較佳為相對於W¹、W²而言均為鄰位、、均為對位或均為間位，特別佳為相對於W¹、W²而言均為對位。

具體而言，鍵結於不同苯環上的2個胺基較佳為相對於W¹、W²而言均為對位的二胺化合物為由式(3)表示的二胺化合物。

式(3)中的W¹、W²、Y¹、Y²、Y³、b、c、d、e及f與式(2)中的W¹、W²、Y¹、Y²、Y³、b、c、d、e及f同義，在此不另行贅述。

由式(3)表示的二胺化合物例如是後述由式(2-1)、式(2-4)、式(2-7)、式(2-10)、式(2-11)、式(2-13)至式(2-18) 表示的二胺化合物。

二胺化合物(b-1)的具體例包括由式(2-1)至式(2-18)表示的二胺化合物的至少其中一者。

基於二胺組份(b)的總使用量為100莫耳，二胺化合物(b-1)的使用量可為5至80莫耳，較佳為10莫耳至75莫耳，更佳為15莫耳至70莫耳。當液晶配向劑不使用二胺化合物(b-1)時，則液晶配向膜有框膠攤平性不佳的問題。

當二胺化合物(b-1)包括由式(3)表示的二胺化合物時，可進一步提升液晶配向劑所製造的液晶配向膜的框膠攤平性。

其他二胺化合物(b-2)

其他二胺化合物(b-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、具有結構式(II-1)至(II-30)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[6.2.1.0^2,7]-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-ethylphenyl)cyclohexane}，或上述化合物的組合。

具有結構式(II-1)至(II-30)的二胺化合物如下所示。

式(II-1)中，B¹表示，或；B²表示具有甾(類固醇)骨架的基、三氟甲基、氟基、碳數為2至30的烷基、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(II-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(II-1-1)至式(II-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。

由式(II-1-1)至式(II-1-6)表示的化合物如下所示。

式(II-2)中，B¹與式(II-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表示碳數為3至18的烷基、碳數為3至18的烷氧基、碳數為1至5的氟烷基、碳數為1至5的氟烷氧基、氰基或鹵素原子。

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

式(II-2-10)至式(II-2-13)中，s表示3至12的整數。

式(II-3)中，B⁶各自獨立表示氫原子、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(II-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(II-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(II-4)中，v表示2至12的整數。

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

式(II-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(II-7)中，B¹⁰、B¹¹、B¹²及B¹³各自獨立表示碳數為1至12的烴基，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(II-8)中，B¹⁴表示氧原子或伸環己烷基；B¹⁵表示亞甲基；B¹⁶表示伸苯基或伸環己烷基；B¹⁷表示氫原子或庚基。

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

由式(II-9)至式(II-30)表示的化合物如下所示。

式(II-17)至式(II-25)中，B¹⁸較佳為表示碳數為1 至10的烷基或碳數為1至10的烷氧基；B¹⁹較佳為表示氫原子、碳數為1至10的烷基或碳數為1至10的烷氧基。

上述的其他二胺化合物(b-2)可單獨使用或組合多種來使用。

其他二胺化合物(b-2)的具體例較佳為包括但不限於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、由式(II-1-1)表示的化合物、由式(II-1-2)表示的化合物、由式(II-1-5)表示的化合物、由式(II-2-1)表示的化合物、由式(II-2-11)表示的化合物、對-二胺苯、間-二胺苯、鄰-二胺苯、由式(II-8-1)表示的化合物、由式(II-26)表示的化合物、由式(II-29)表示的化合物，或上述化合物的組合。

基於二胺組份(b)的總使用量為100莫耳，其他二胺化合物(b-2)的使用量可為20至95莫耳，較佳為25莫耳至90莫耳，更佳為30莫耳至85莫耳。

製備聚合物(A)的方法

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

製備聚醯胺酸的方法為先將混合物溶解於溶劑中，其中混合物包括四羧酸二酐組份(a)與二胺組份(b)，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。基於二胺組份(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，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(B)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90%，較佳為35%至85%，且更佳為40%至80%。當液晶配向劑中聚合物(A)的醯亞胺化率在上述範圍內時，可進一步提升液晶配向膜的框膠攤平性。

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(a)與二胺組份(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。

溶劑(B)

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)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(B)的具體例包括但不限於N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，NMP)、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(B)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(B)的使用量為800至4000重量份，較佳為900至3500重量份，且更佳為1000至3000重量份。

添加劑(C)

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(C)，其中添加劑(C)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、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，或上述化合物的組合。

上述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-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、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-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，或上述化合物的組合。

添加劑(C)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(C)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。

<液晶配向劑的製備方法>

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)於溫度為0℃至200℃的條件下添加溶劑(B)，並選擇性地加入添加劑(C)，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(B)。

<液晶配向膜的形成方法>

本發明的液晶配向膜的形成方法包含下列步驟：首先，利用輥塗佈法、旋轉塗佈法、印刷法、噴墨法(ink-jet)等方法，將上述製得的液晶配向劑塗佈在基板的表面上，以形成預塗層；接著，使該預塗層經受預烤處理(pre-bake treatment)、後烤處理(post-bake treatment)以及配向處理(alignment treatment)。

預烤處理的目的在於使該預塗層中的有機溶劑揮發。該預烤處理的操作溫度通常為30℃至120℃，較佳為40℃至110℃，更佳為50℃至100℃。預烤處理可於0.1分鐘至30分鐘的任意時間內進行，較佳為進行0.5分鐘至15分鐘，更佳為進行1分鐘至5分鐘。預烤處理可藉由一般公知方法，例如可以加熱板、烘箱、熱風循環爐或紅外線爐進行加熱。

後烤處理的目的在於使該預塗層中的聚合物再進一步進行脫水閉環(醯亞胺化)反應。後烤處理的操作溫度範圍通常為150℃至300℃，較佳為180℃至280℃，更佳為200℃至250℃。後烤處理可於5分鐘至240分鐘的任意時間內進行，較佳為進行10分鐘至100分鐘，更佳為進行20分鐘至90分鐘。後烤處理可以與上述預烤處理相同的方法來進行。

配向處理並無特別的限制，例如可採用尼龍、人造絲、棉類等纖維所製成的布料纏繞在滾筒上，並以一定方向摩擦 (rubbing)進行配向。上述配向處理為本技術領域者所周知，在此不另贅述。

<液晶顯示元件及其製造方法>

本發明的液晶顯示元件包括由本發明的液晶配向劑所形成的液晶配向膜。

本發明的液晶顯示元件可以如下述方法製造。

準備兩片如上述形成了液晶配向膜的基板，並在這兩片基板間配置液晶，並製造液晶胞。為了製造液晶胞(cell)，可以列舉例如以下兩種方法。

第一種方法：首先，將兩片基板隔著間隙(胞間隙)相對配置，使各自的液晶配向膜相對向；使用密封劑將兩片基板的周邊部位貼合在一起；向由基板表面和密封劑所劃分的胞間隙內注入填充液晶；並且封閉注入孔，如此可以製造液晶胞。

第二種方法：被稱作為滴注(One Drop Fill，ODF)方式的方法。首先，在形成液晶配向膜的兩片基板中的一片基板上的規定部位，塗布例如紫外線固化性密封材料；在液晶配向膜面上滴下液晶；然後，貼合另一片基板，使液晶配向膜相對向；接著，對基板整面照射紫外線，以使密封劑固化，藉此可以製造液晶胞。

在採用上述任一方法的情況下，都希望接著將液晶胞加熱至所用液晶呈各向同性相的溫度後，緩慢冷卻至室溫，藉此除去填充液晶時的流動配向。

然後，通過在液晶胞的外側表面上貼合偏光板(polarizer)，由此可以得到本發明的液晶顯示元件。

密封劑例如可使用含有固化劑和作為間隔物(spacer)的氧化鋁球的環氧樹脂等。

液晶胞外側使用的偏光板可以列舉用乙酸纖維素(cellulose acetate)保護膜夾住使聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)拉伸配向的同時吸收碘所得的稱作為「H膜」的偏光膜(polarizing film)而形成的偏光板或者H膜自身所形成的偏光板。

圖1是根據本發明一實施例的液晶顯示元件的側視圖。液晶顯示元件100包括第一單元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分離配置，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、第一導電膜114及第一液晶配向膜116，其中第一導電膜114形成在第一基板112的表面。另外，第一導電膜114位於第一基板112與第一液晶配向膜116之間，並且第一液晶配向膜116位於液晶單元130的一側。

第二單元120包括第二基板122、第二導電膜124及第二液晶配向膜126，其中第二導電膜124形成在第二基板122的表面。另外，第二導電膜124位於第二基板122與第二液晶配向膜126之間，並且第二液晶配向膜126位於液晶單元130的另一側。換言之，液晶單元130是位於第一液晶配向膜116與第二液晶配向膜126之間。

第一基板112與第二基板122是選自於透明材料等，其中，透明材料包括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、聚醚碸或聚碳酸酯等。

第一導電膜114與第二導電膜124的材質是擇自於氧化錫(SnO₂)、氧化銦-氧化錫(In₂O₃-SnO₂)等。

第一液晶配向膜116及第二液晶配向膜126各自為上述的液晶配向膜，其作用在於使液晶單元130形成預傾角。此外，當施予第一導電膜114與第二導電膜124電壓時，第一導電膜114與第二導電膜124之間可產生電場。此電場可驅動液晶單元130，進而使液晶單元130中的液晶分子的排列發生改變。

液晶單元130所使用的液晶可單獨使用或混合使用，液晶包括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(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)類液晶或立方烷(cubane)類液晶等，且可視需求再添加例如是氯化膽固醇(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「C-15」、「CB-15」(默克公司製造)的對掌(chiral)劑等，或者是對癸氧基苯亞甲基-對胺基-2-甲基丁基肉桂酸酯等強介電性(ferroelectric)類液晶。

聚合物(A)的合成例

以下說明聚合物(A)的合成例A-1-1至合成例A-1-5、合成例A-2-1至合成例A-2-10以及比較合成例A-3-1至比較合成例A-3-6：

合成例A-1-1

在容積500毫升的四頸燒瓶上設置氮氣入口、攪拌器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣。然後，在四頸燒瓶中，加入1.41克(0.005莫耳)的由式(2-2)表示的二胺化合物(簡稱為b-1-1)、8.92克(0.045莫耳)的4,4’-二胺基二苯基甲烷(簡稱為b-2-1)以及80克的N-甲基-2-吡酪烷酮(簡稱為NMP)，並於室溫下攪拌至溶解。接著，加入41.03克(0.01莫耳)的乙二醇雙(偏苯三酸酐)(簡稱為a-1-1)、8.96克(0.04莫耳)的2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐(簡稱為a-2-1)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-1-1)。

合成例A-1-2至合成例A-1-5

合成例A-1-2至合成例A-1-5是以與合成例A-1-1相同的步驟來分別製備聚合物(A-1-2)至聚合物(A-1-5)，並且其不同處在於：改變單體的種類及其使用量(如表1所示)。

合成例A-2-1

在容積500毫升的四頸燒瓶上設置氮氣入口、攪拌器、冷凝管及溫度計，並導入氮氣。然後，在四頸燒瓶中，加入1.41克(0.005莫耳)的由式(2-2)表示的二胺化合物(簡稱為b-1-1)、8.92克(0.045莫耳)的4,4’-二胺基二苯基甲烷(簡稱為b-2-1)以及80克的N-甲基-2-吡酪烷酮(簡稱為NMP)，並於室溫下攪拌至溶解。接著，加入41.03克(0.01莫耳)的乙二醇雙(偏苯三酸酐)(簡稱為a-1-1)、8.96克(0.04莫耳)的2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐(簡稱為a-2-1)及20克的NMP。於室溫下反應6小時後，加入97克的NMP、2.55克的醋酸酐及19.75克的吡啶，升溫至60℃，且持續攪拌2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-2-1)。

合成例A-2-2至合成例A-2-10

合成例A-2-2至合成例A-2-10是以與合成例A-2-1相同的步驟來分別製備聚合物(A-2-2)至聚合物(A-2-10)，並且其不同處在於：改變單體的種類及其使用量(如表1所示)。

比較合成例A-3-1至比較合成例A-3-3

比較合成例A-3-1至比較合成例A-3-3是以與合成例A-1-1相同的步驟來分別製備聚合物(A-3-1)至聚合物(A-3-3)，並且其不同處在於：改變單體的種類及其使用量(如表2所示)。

比較合成例A-3-4至比較合成例A-3-6

比較合成例A-3-4至比較合成例A-3-6是以與合成例A-2-1相同的步驟來分別製備聚合物(A-3-4)至聚合物(A-3-6)，並且其不同處在於：改變單體的種類及其使用量(如表2所示)。

表1及表2中簡稱所對應的化合物如下所示。

簡稱成分

a-1-1 乙二醇雙(偏苯三酸酐)(ethylene glycol-bis(trimellitic anhydride))

a-1-2 1,6-己二醇雙(偏苯三酸酐)(1,6-hexanediol-bis(trimellitic anhydride))

a-1-3 1,10-癸烷二醇雙(偏苯三酸酐)(1,10-decanediol-bis(trimellitic anhydride))

a-1-4 1,20-二十烷二醇雙(偏苯三酸酐)(1,20-eicosanediol-bis(trimellitic anhydride))

a-2-1 2,3,5-三羧基環戊基醋酸二酐(2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride)

a-2-2 1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐(1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride)

a-2-3 苯均四羧酸二酐(pyromellitic dianhydride)

a-2-4 3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫萘-1-琥珀酸二酐(3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1-succinic dianhydride)

b-2-1 4,4’-二胺基二苯基甲烷(4,4’-diaminodiphenylmethane)

b-2-2 對-二胺苯(p-diaminobezene)

b-2-3 1-十八烷氧基-2,4-二胺基苯(1-octadecoxy-2,4-diaminobenzene)

b-2-6 1,4-雙(4-胺基苯基)哌嗪(1,4-bis(4-amino-phenyl)piperazine)

液晶配向劑及液晶配向膜的實施例與比較例

以下說明液晶配向劑及液晶配向膜的實施例1至實施例15以及比較例1至比較例6：

實施例1 a.液晶配向劑

秤取100重量份的聚合物(A-1-1)、1200重量份的N-甲基-2-吡咯烷酮(簡稱為B-1)以及600重量份的乙二醇正丁基醚(簡稱為B-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。

b.液晶配向膜

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實施例1的液晶配向膜的玻璃基板。

將實施例1的液晶配向膜以後述各評價方式進行評價，其結果如表3所示。

實施例2至實施例15

實施例2至實施例15的液晶配向劑及液晶配向膜是以與實施例1相同的步驟分別製備，並且其不同處在於：改變成分的種類及其使用量，如表3所示。將實施例2至15所製得的液晶配向膜以後述評價方式進行評價，其結果如表3所示。

比較例1至比較例6

比較例1至比較例6的液晶配向劑及液晶配向膜是以與實施例1相同的步驟分別製備，並且其不同處在於：改變成分的種類及其使用量，如表4所示。將比較例1至比較例6所製得的液晶配向膜以後述評價方式進行評價，其結果如表4所示。

表3及表4中簡稱所對應的化合物如下所示。

簡稱成分

A-1-1 聚合物(A-1-1)

A-1-2 聚合物(A-1-2)

A-1-3 聚合物(A-1-3)

A-1-4 聚合物(A-1-4)

A-1-5 聚合物(A-1-5)

A-2-1 聚合物(A-2-1)

A-2-2 聚合物(A-2-2)

A-2-3 聚合物(A-2-3)

A-2-4 聚合物(A-2-4)

A-2-5 聚合物(A-2-5)

A-2-6 聚合物(A-2-6)

A-2-7 聚合物(A-2-7)

A-2-8 聚合物(A-2-8)

A-2-9 聚合物(A-2-9)

A-2-10 聚合物(A-2-10)

A-3-1 聚合物(A-2-1)

A-2-2 聚合物(A-2-2)

A-2-3 聚合物(A-2-3)

A-2-4 聚合物(A-2-4)

A-2-5 聚合物(A-2-5)

A-2-6 聚合物(A-2-6)

B-1 N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone)

B-2 乙二醇正丁基醚(ethylene glycol n-butyl ether)

B-3 γ-丁內酯(γ-butyrolactone)

C-1 N,N,N’,N’-四環氧丙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷(N,N,N’,N’-tetraepoxypropyl-4,4’-diaminodiphenyl methane)

C-2 N,N-環氧丙基-對-環氧丙氧基苯胺(N,N-epoxypropyl-p-glycidoxyaniline)

C-3 丙二醇二環氧丙基醚(propylene glycol diglycidyl ether)

<評價方式> a.醯亞胺化率

醯亞胺化率是指透過聚合物中的醯胺酸官能基數目和醯亞胺環數目的合計量為基準，計算醯亞胺環數目所佔的比例，以百分率表示。

檢測的方法是將合成例的聚合物分別進行減壓乾燥後，溶解於適當的氘化溶劑(deuteration solvent)，例如：氘化二甲基亞碸中，以四甲基矽烷作為基準物質，從室溫(例如25℃)下測定¹H-核磁共振(¹H-Nuclear magnetic resonance，¹H-NMR)的結果，再由數學式(1)即可求得醯亞胺化率(%)。

△1：NH基質子在10ppm附近的化學位移(chemical shift)所產生的峰值(peak)面積；△2：其他質子的峰值面積；α：聚合物的前驅物(聚醯胺酸)中的NH基的1個質子相對於其他質子的個數比例。

b.框膠攤平性

將框膠(型號WR723，協立化學製)分別塗佈於實施例及比較例的液晶配向膜上，並於10分鐘後使用50倍的顯微鏡觀察該框膠的收縮率。框膠攤平性的評價基準如下所示。收縮率越低，代表液晶配向膜的框膠攤平性越佳。

◎：收縮率<10%

○：10%≦收縮率<15%

△：5%≦收縮率<20%

×：收縮率≧20%

<評價結果>

由表3以及表4得知，與同時使用四羧酸二酐化合物(a-1)及二胺化合物(b-1)製備的聚合物(A)的液晶配向劑所製得的液晶配向膜(實施例1至實施例15)相比，比較例1至13的液晶配向膜有框膠攤平性不佳的問題。

當使用由式(3)表示的二胺化合物(即聚合物(A-1-3)、聚合物(A-1-4)、聚合物(A-2-3)、聚合物(A-2-4)、聚合物(A-2-7)、聚合物(A-2-8)及聚合物(A-2-10))時(實施例3、4、8、9、12、13及15)，液晶配向膜的框膠攤平性更佳。

另外，當醯亞胺化率為30%至90%的聚合物(A)(即聚合物(A-2-4)至聚合物(A-2-9))時(實施例9至實施例14)時，液晶配向膜的框膠攤平性更佳。

綜上所述，本發明的液晶配向劑中，由含有特定四羧酸二酐化合物與特定二胺化合物的混合物所形成的聚合物，因此使用本發明的液晶配向劑所製造液晶配向膜的框膠攤平性佳，而可進一步提高後續加工製程的良率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。