TWI644947B - 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 - Google Patents

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Abstract

本發明提供可以製作出光安定性佳與亮度穩定性佳的液 晶顯示元件的液晶配向劑、液晶配向膜以及具有上述液晶配向膜的液晶顯示元件。液晶配向劑包括光配向性聚矽氧烷(A)，以及溶劑(B)，其中，所述光配向性聚矽氧烷(A)是由含酸酐基的聚矽氧烷(a-1)與含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)反應而得。

Description

液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
本發明是有關一種液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件，且特別是有關於一種液晶配向劑，可製作光安定性佳與亮度穩定性佳之液晶配向膜，以及具有所述配向膜之液晶顯示元件。
液晶顯示器廣泛地應用在電視與各種監視器等。作為LCD顯示元件，已知具有以下液晶胞(cell)的LCD顯示元件：扭轉向列(Twisted Nematic，TN)型、超扭轉向列(Super Twisted Nematic，STN)型、共面切換(In Plane Switching，IPS)型、變更IPS型等的電極結構，並提高顯示元件部分的開口率(aperture ratio)而使亮度提升的邊緣電場切換(Fringe Field Switching，FFS)型等。
作為使這些液晶胞的液晶配向的方法，已知有以下方法：在基板表面形成液晶配向膜等的有機膜，並以人造絲(rayon)等的布材在一定方向上摩擦(rubbing)有機膜的表面；在基板表 面斜向蒸鍍氧化矽；使用LB法(Langmuir-Blodgett)形成具有長鏈烷基的單分子膜等方法。其中，就基板尺寸、液晶的配向均一性、處理時間與處理成本的觀點而言，最常見的是利用摩擦處理。
然而，若藉由摩擦處理來進行液晶的配向，則恐怕會因過程中產生的灰塵或靜電而使灰塵附著在配向膜的表面，而造成顯示不良。特別是具有薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)元件的基板，產生的靜電會造成TFT元件的電路損壞，而造成產率降低。再者，對於今後逐漸高細緻化的液晶顯示元件，隨著畫素的高密度化，在基板表面會產生凹凸，因此有難以均一地進行摩擦處理的趨勢。
於是，為了避免上述不良狀態的發生，已知有藉由對感光性薄膜照射偏光或非偏光的放射線而賦予液晶配向能力的光配向法(如日本專利特開2005-037654)。所述文獻提出一種具有共軛烯酮(conjugated enone)的重複單元及具有醯亞胺構造的液晶配向劑。藉此，靜電與灰塵將不會產生，而可實現均一的液晶配向。此外，此方法與摩擦處理相比，可任意方向且精密地控制液晶配向方向。進而，藉由在照射放射線時使用光罩等，而可在一個基板上任意地形成液晶配向方向不同的多個區域。
然而，上述所記載的光配向用液晶配向劑所製作的液晶顯視器，其光安定性與亮度穩定性無法為業者所接受。
有鑑於此，本發明提供一種液晶配向劑，可製作光安定性佳與亮度穩定性佳之液晶配向膜，以及具有所述配向膜之液晶顯示元件。
本發明提供一種液晶配向劑，其包含光配向性聚矽氧烷(A)以及溶劑(B)。光配向性聚矽氧烷(A)是由含酸酐基的聚矽氧烷(a-1)與含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)反應而得。
在本發明的一實施例中，所述含酸酐基的聚矽氧烷(a-1)，包含由第一混合物經加水分解及部份縮合而得的共聚物，所述第一混合物包含由式(1-1)所示的矽烷單體(a-1-1)；Si(Ra)w(ORb)4-w 式(1-1)
式(1-1)中，Ra各自獨立表示氫原子、碳數為1至10的烷基、碳數為2至10的烯基、碳數為6至15的芳基、含有酸酐基的烷基，至少一個Ra為含有酸酐基的烷基；當Ra為複數時，可各自相同亦可不同；Rb各自獨立表示氫原子、碳數為1至6的烷基、碳數為1至6的醯基或碳數為6至15的芳基；當Rb為複數時，可各自相同亦可不同；w表示1至3的整數。
在本發明的一實施例中，所述含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)為由式(2-1)至式(2-2)表示的化合物所組成的群組中的至少一者，
式(2-1)中，W1表示碳數為1至40的烷基或碳數為3至40的一價脂環族有機基團，其中，所述烷基的氫原子的一部分或全部可以被氟原子取代；W2表示單鍵、氧原子、-COO-或-OCO-；W3表示二價芳香族基團、二價脂環族基團；W4表示單鍵、氧原子、-COO-或-OCO-；W5表示單鍵、-(CH2)h-COO-、-(CH2)i-O-或二價芳香族基團，所述二價芳香族基團，可具有-COO-取代，其中，h及i各自獨立表示1至10的整數；W6表示環氧基；W7表示氟原子或氰基；a表示0至3的整數；b表示0至4的整數；0≦a+b≦5；t表示0至1的整數；式(2-2)中，W8表示碳數為1至40的烷基或碳數為3至40的一價脂環族有機基團，其中，上述烷基的氫原子的一部分或全部可以被氟原子取代；W9表示氧原子或二價芳香族基團；W10表示氧原子、-COO-或-OCO-；W11表示二價芳香族基團、二價脂環族基團；W12表示氧原子、-COO-、-OCO-(CH2)e-COO-或-OCO-(CH2)g-O-，其中，e及g各自獨立表示1至10的整數；W13表 示環氧基；W14表示氟原子或氰基；c表示0至3的整數；d表示0至4的整數；0≦c+d≦5。
在本發明的一實施例中，基於所述第一混合物中的矽烷單體的總量為1莫耳，所述矽烷單體(a-1-1)的使用量為0.3莫耳至1.0莫耳。
在本發明的一實施例中，基於光配向性聚矽氧烷(A)的使用量為100重量份，所述溶劑(B)的使用量為800重量份至4000重量份。
在本發明的一實施例中，所述的液晶配向劑進一步包含聚合組成物(C)。
在本發明的一實施例中，所述聚合組成物(C)是由第二混合物反應而獲得，所述第二混合物包括四羧酸二酐組份(c-1)及二胺組份(c-2)。
在本發明的一實施例中，基於光配向性聚矽氧烷(A)與聚合組成物(C)的總使用量為100重量份，所述聚合組成物(C)的使用量為1重量份至99重量份。
在本發明的一實施例中，基於光配向性聚矽氧烷(A)與聚合組成物(C)的總使用量為100重量份，所述溶劑(B)的使用量為800重量份至4000重量份。
本發明另提供一種液晶配向膜，其是由上述的液晶配向劑而形成。
本發明更提供一種液晶顯示元件，其包括上述的液晶配 向膜。
基於上述，本發明的液晶配向劑可製作光安定性佳與亮度穩定性佳的液晶配向膜，而適用於液晶顯示元件。
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，其包括光配向性聚矽氧烷(A)、溶劑(B)。此外，若需要，液晶配向劑可更包括聚合組成物(C)及添加劑(D)。
以下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。
光配向性聚矽氧烷(A)
光配向性聚矽氧烷(A)是由含酸酐基的聚矽氧烷(a-1) 與含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)反應而得。以下將對含酸酐基的聚矽氧烷(a-1)與含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)的具體例以及合成方法進行說明。
含酸酐基的聚矽氧烷(a-1)
含酸酐基的聚矽氧烷(a-1)的種類並沒有特別限制，惟其可達到本發明所訴求的目的即可。含酸酐基的聚矽氧烷(a-1)為由第一混合物(即矽烷單體組分)聚縮合(即水解(hydrolysis)及部分縮合(partially condensation))而得，其中第一混合物包括矽烷單體(a-1-1)。另外，矽烷單體組分可更包括但不限於除了矽烷單體(a-1-1)以外的矽烷單體(a-1-2)。以下，進一步說明矽烷單體組分的各個成分以及聚縮合的反應步驟與條件。
矽烷單體(a-1-1)
矽烷單體(a-1-1)為由式(1-1)表示的化合物。
Si(Ra)w(ORb)4-w 式(1-1)
式(1-1)中，Ra各自獨立表示氫原子、碳數為1至10的烷基、碳數為2至10的烯基、碳數為6至15的芳基、含有酸酐基的烷基，至少一個Ra為含有酸酐基的烷基；當Ra為複數時，可各自相同亦可不同；Rb各自獨立表示氫原子、碳數為1至6的烷基、 碳數為1至6的醯基或碳數為6至15的芳基；當Rb為複數時，可各自相同亦可不同；w表示1至3的整數。
更詳細而言，當式(1-1)中的Ra表示碳數為1至10的烷基時，具體而言，Ra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，Ra也可以是烷基上具有其他取代基的烷基，具體而言，Ra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(1-1)中的Ra表示碳數為2至10的烯基時，具體而言，Ra例如是乙烯基。又，Ra也可以是烯基上具有其他取代基的烯基，具體而言，Ra例如是3-丙烯醯氧基丙基或3-甲基丙烯醯氧基丙基。
當式(1-1)中的Ra表示碳數為6至15的芳基時，具體而言，Ra例如是苯基、甲苯基(tolyl)或萘基(naphthyl)。又，Ra也可以是芳基上具有其他取代基的芳基，具體而言，Ra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)。
此外，式(1-1)中的Ra表示含有酸酐基的烷基，其中烷基較佳為碳數為1至10的烷基。具體而言，所述含有酸酐基的烷基例如是式(I-1-1)所示的乙基丁二酸酐、式(I-1-2)所示的丙基丁二酸酐或式(I-1-3)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。
另外，當式(1-1)的Rb表示碳數為1至6的烷基時，具體而言，Rb例如是甲基、乙基、正丙基、異丙基或正丁基。當式(1-1)中的Rb表示碳數為1至6的醯基時，具體而言，Rb例如是乙醯基。當式(1-1)中的Rb表示碳數為6至15的芳基時，具體而言，Rb例如是苯基。
在式(1-1)中，w表示1至3的整數。當w表示2或3時，多個Ra可為相同或不同；當w表示1或2時，多個Rb可為 相同或不同。
矽烷單體(a-1-1)的具體例包括3-(三苯氧基矽基)丙基丁二酸酐、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(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(商品名GF-20)、3-(三甲氧基矽基)丙基戊二酸酐(簡稱TMSG)、3-(三乙氧基矽基)丙基戊二酸酐、3-(三苯氧基矽基)丙基戊二酸酐、(二正丁氧基矽基)二(丙基丁二酸酐)、(二甲氧基矽基)二(乙基丁二酸酐)、(苯氧基矽基)三(丙基丁二酸酐)、(甲基甲氧基矽基)二(乙基丁二酸酐)，或上述化合物的組合。
矽烷單體(a-1-1)可單獨使用或組合多種來使用。
矽烷單體(a-1-1)的具體例較佳為包括3-(三乙氧基矽基)丙基丁二酸酐、3-(三甲氧基矽基)丙基戊二酸酐、(二甲氧基矽基)二(乙基丁二酸酐)或上述化合物的組合。
基於第一混合物中的矽烷單體的總量為1莫耳，矽烷單體(a-1-1)的使用量為0.3莫耳至1.0莫耳，較佳為0.4莫耳至1.0莫耳，且更佳為0.5莫耳至1.0莫耳。
當第一混合物未包括矽烷單體(a-1-1)時，液晶配向劑的光安定性不佳，且亮度穩定性差。
基於第一混合物中的矽烷單體的總量為1莫耳，當矽烷單體(a-1-1)的使用量為0.3莫耳至1.0莫耳時，可進一步提升液晶顯示元件的光安定性。
矽烷單體(a-1-2)
矽烷單體(a-1-2)為由式(1-2)表示的化合物。
Si(Rc)u(ORd)4-u 式(1-2)
式(1-2)中，Rc各自獨立表示氫原子、碳數為1至10的烷基、碳數為2至10的烯基、碳數為6至15的芳基；當Rc為複數時，可各自相同亦可不同；Rd各自獨立表示氫原子、碳數為1至6的烷基、碳數為1至6的醯基或碳數為6至15的芳基；當Rd為複數時，可各自相同亦可不同；u表示0至3的整數。
更詳細而言，當式(1-2)中的Rc表示碳數為1至10的烷基時，具體而言，Rc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，Rc也可以是烷基上具有其他取代基的烷基，具體而言，Rc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(1-2)中的Rc表示碳數為2至10的烯基時，具體而言，Rc例如是乙烯基。又，Rc也可以是烯基上具有其他取代基的烯基，具體而言，Rc例如是3-丙烯醯氧基丙基或3-甲基丙烯醯氧基丙基。
當式(1-2)中的Rc表示碳數為6至15的芳基時，具體而言，Rc例如是苯基、甲苯基(tolyl)或萘基(naphthyl)。又， Rc也可以是芳基上具有其他取代基的芳基，具體而言，Rc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)。
另外，當式(1-2)的Rd表示碳數為1至6的烷基時，具體而言，Rd例如是甲基、乙基、正丙基、異丙基或正丁基。當式(1-2)中的Rd表示碳數為1至6的醯基時，具體而言，Rd例如是乙醯基。當式(1-2)中的Rd表示碳數為6至15的芳基時，具體而言，Rd例如是苯基。
在式(1-2)中，u為0至3的整數。當u表示2或3時，多個Rc可為相同或不同；當u表示0、1或2時，多個Rd可為相同或不同。
在式(1-2)中，當u=0時，表示矽烷單體為四官能性矽烷單體(亦即具有四個可水解基團的矽烷單體)；當u=1時，表示矽烷單體為三官能性矽烷單體(亦即具有三個可水解基團的矽烷單體)；當u=2時，表示矽烷單體為二官能性矽烷單體(亦即具有二個可水解基團的矽烷單體)；並且當u=3時，則表示矽烷單體為單官能性矽烷單體(亦即具有一個可水解基團的矽烷單體)。值得一提的是，所述可水解基團是指可以進行水解反應並且與矽鍵結的基團，舉例來說，可水解基團例如是烷氧基、醯氧基(acyloxy group)或苯氧基(phenoxy group)。
由式(1-2)表示的矽烷單體的具體例包括但不限於：(1)四官能性矽烷單體：四甲氧基矽烷(tetramethoxysilane)、四乙氧基矽烷(tetraethoxysilane)、四乙醯氧基矽烷(tetraacetoxysilane)或四苯氧基矽烷等(tetraphenoxy silane)；(2)三官能性矽烷單體：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)、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-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷或3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷；(3)二官能性矽烷單體：二甲基二甲氧基矽烷(dimethyldimethoxysilane簡稱DMDMS)、二甲基二乙氧基矽烷(dimethyldiethoxysilane)、二甲基二乙醯氧基矽烷(dimethyldiacetyloxysilane)、二正丁基二甲氧基矽烷(di-n-butyldimethoxysilane)或二苯基二甲氧基矽烷(diphenyldimethoxysilane)；或(4)單官能性矽烷單體：三甲基甲氧基矽烷 (trimethylmethoxysilane)或三正丁基乙氧基矽烷(tri-n-butylethoxysilane)等。所述的各種矽烷單體可單獨使用或組合多種來使用。
基於第一混合物中的矽烷單體的總量為1莫耳，矽烷單體(a-1-2)之使用量為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。
第一混合物可進一步包含市售商品的矽烷化合物，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。
本發明之形成含環氧基的聚矽氧烷(a-1)的聚縮合反應可使用一般的方法，例如，在上述矽烷單體或其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(B)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。
基於所有矽烷化合物為1莫耳，有機溶劑的使用量較佳為3克至2000克，更佳為6克至1500克。
基於所有矽烷化合物的水解性基團為1莫耳，水的使用量較佳為0.5莫耳至100莫耳，較佳為0.5莫耳至30莫耳。
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，例如基於所有矽烷化合物為1莫耳，該觸媒的添加量為0.01莫耳至5莫耳，較佳為0.03莫耳至3莫耳，更佳為0.05莫耳至1莫耳。
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，即可獲得含酸酐基的聚矽氧烷(a-1)。
含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)
含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)為由式(2-1)至式(2-2)表示的化合物所組成的群組中的至少一者。
式(2-1)中，W1表示碳數為1至40的烷基或碳數為3至40的一價脂環族有機基團，其中，所述烷基的氫原子的一部分或全部可以被氟原子取代；W2表示單鍵、氧原子、-COO-或-OCO-；W3表示二價芳香族基團、二價脂環族基團；W4表示單鍵、氧原子、-COO-或-OCO-；W5表示單鍵、-(CH2)h-COO-、-(CH2)i-O-或二價芳香族基團，所述二價芳香族基團，可具有-COO-取代，其中，h及i各自獨立表示1至10的整數；W6表示環氧基；W7表示氟原子或氰基；a表示0至3的整數；b表示0至4的整數；0 ≦a+b≦5；t表示0至1的整數。
式(2-2)中，W8表示碳數為1至40的烷基或碳數為3至40的一價脂環族有機基團，其中，上述烷基的氫原子的一部分或全部可以被氟原子取代；W9表示氧原子或二價芳香族基團；W10表示氧原子、-COO-或-OCO-；W11表示二價芳香族基團、二價脂環族基團；W12表示氧原子、-COO-、-OCO-(CH2)e-COO-或-OCO-(CH2)g-O-，其中，e及g各自獨立表示1至10的整數；W13表示環氧基；W14表示氟原子或氰基；c表示0至3的整數；d表示0至4的整數；0≦c+d≦5。
上述式(2-1)中的W1的碳數為1至40的烷基，較佳例為碳數為1至20的烷基，其中上述烷基的氫原子的一部分或全部可以被氟原子取代。作為上述烷基的具體例，可以列舉如下：正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正月桂基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、4,4,4-三氟丁基、4,4,5,5,5-五氟戊基、4,4,5,5,6,6,6-七氟己基、3,3,4,4,5,5,5-七氟戊基、2,2,2-三氟乙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、2-(全氟丁基)乙基、2-(全氟辛基)乙基、2-(全氟癸基)乙基等。在W1中，碳數為3至40的一價脂環族有機基團，可列舉如膽留烯基(cholestenyl)、膽留烷基(cholestanyl)、金剛烷基等。
作為W3和W5的二價芳香族基團，可以列舉如1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、3-氟-1,4-亞苯基、2,3,5,6-四氟-1,4-亞苯基 等。作為W3的二價脂環族基團，可以列舉1,4-亞環己基等。
作為W6和W13的環氧基，可以列舉如由式(3-1)表示的基、由式(3-2)表示的基以及由式(3-3)表示的基中的至少一者。
具體而言，由式(3-1)表示的基如下所示。
式(3-1)中，B表示氧原子或單鍵；c1表示1至3的整數；d1表示0至6的整數，其中當d1表示0時，B為單鍵。
另外，由式(3-2)表示的基如下所示。
式(3-2)中，e1表示0至6的整數。
由式(3-3)表示的基如下所示。
式(3-3)中，D表示氧原子或單鍵；f1表示1至3的整數；g1表示0至6的整數，其中當g1表示0時，D為單鍵；E表示氫原子或碳數為1至6的烷基。
作為W6和W13的環氧基較佳為包括由式(3-1-1)表示的基、由式(3-1-2)表示的基、由式(3-2-1)表示的基、由式(3-3-1)表示的基以及由式(3-3-2)表示的基中的至少一者。
式(2-1)表示的化合物的具體例包括由式(2-1-1)至式(2-1-34)表示的化合物中的至少一種。
式(2-1-1)至式(2-1-34)中的W1、W6與式(2-1)中所表示的W1、W6相同，而f表示1至10的整數。
上述式(2-2)中的W8的碳數為1至40的烷基，較佳例為如碳數1至20的烷基，其中所述烷基的氫原子的一部分或全部可以被氟原子取代。作為烷基的例子，可以列舉作為上述式(2-1)中的W1的烷基所列舉的基團。作為W8的碳數為3至40的一價脂環族有機基團，可以列舉如膽留烯基、膽留烷基、金剛烷基等。
作為W9和W11的二價芳香族基團、雜環式基團或稠環式基團，可以列舉作為上述式(2-1)中的W3和W5的二價芳香族基團所列舉的基團。
式(2-2)表示的化合物的具體例包括由式(2-2-1)至式 (2-2-11)表示的化合物中的至少一種。
式(2-2-1)至式(2-2-11)中的W8、W13與式(2-2)中所表示的W8、W13相同，而q表示1至10的整數。
含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)較佳為由式(2-1-3)、式(2-1-9)、式(2-1-11)、式(2-1-23)、式(2-1-24)、式(2-1-30)、式(2-2-2)、式(2-2-7)、式(2-2-9)所表示的化合物，或上述化合物的組合。
基於第一混合物中的矽烷單體的總量為1莫耳，所述含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)的使用量為0.1莫耳至0.95莫耳， 較佳為0.2莫耳至0.95莫耳，且更佳為0.3莫耳至0.9莫耳。
當液晶配向劑中含有的光配向性聚矽氧烷(A)未使用含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)時，液晶配向劑的光安定性不佳及亮度穩定性差。
光配向性聚矽氧烷(A)的製備方法
本發明使用的光配向性聚矽氧烷(A)可通過使上述含酸酐基的聚矽氧烷(a-1)與含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)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***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。
基於含酸酐基的聚矽氧烷(a-1)為100重量份，催化劑的使用量為100重量份以下，較佳為0.01重量份至100重量份，且更佳為0.1重量份至20重量份。
反應溫度較佳為0℃至200℃，且更加為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。
光配向性聚矽氧烷(A)的合成反應根據需要，可在具有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，可與含酸酐基的聚矽氧烷(a-1)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(B)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。
所述光配向性聚矽氧烷(A)的重量平均分子量為5,000至50,000、較佳為6,000至48,000、更佳為7,000至45,000。
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，只要是可溶解光配向性聚矽氧烷(A)與其他任意成份且並不與其產生反應即可。
溶劑(B)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(B)可以單獨使用或者組合多種來使用。
基於光配向性聚矽氧烷(A)的使用量為100重量份，溶劑(B)的使用量為800重量份至4000重量份，較佳為800重量份至3800重量份，且更佳為900重量份至3600重量份。
基於光配向性聚矽氧烷(A)與聚合組成物(C)的總使 用量為100重量份，溶劑(B)的使用量為800重量份至4000重量份，較佳為800重量份至3800重量份，且更佳為900重量份至3600重量份。
聚合組成物(C)
聚合組成物(C)是由第二混合物反應而獲得，混合物包括四羧酸二酐組份(c-1)及二胺組份(c-2)。
詳細而言，聚合組成物(C)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(c-1)及二胺組份(c-2)的第二混合物反應所製得。
四羧酸二酐組份(c-1)
四羧酸二酐化合物(c-1)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’-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(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。
四羧酸二酐化合物(c-1)可以單獨使用或者組合多種來使用。
四羧酸二酐化合物(c-1)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(I-1)表示的化合物，或上述化合物的組合。
基於二胺組份(c-2)的總莫耳數為100莫耳，四羧酸二酐組份(c-1)的使用量範圍較佳為20莫耳至200莫耳，更佳為30莫耳至120莫耳。
二胺組份(c-2)
二胺組份(c-2)包括二胺化合物(c-2-1)。
二胺化合物(c-2-1)
二胺化合物(c-2-1)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、由式(II-1)至式(II-30)表示的二胺化合物、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(II-1)至式(II-30)表示的二胺化合物如下所示。
式(II-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、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；p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p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p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p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，r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(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(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。
二胺化合物(c-2-1)可單獨使用或組合多種來使用。
二胺化合物(c-2-1)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(II-1-1)表示的化合物、由式(II-1-2)表示的化合物、由式(II-1-4)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)至式(II-30)表示的化合物，或上述化合物的組合。
基於光配向性聚矽氧烷(A)與聚合組成物(C)的總使用量為100重量份，聚合組成物(C)的使用量可為1重量份至99重量份，較佳為3重量份95重量份，且更佳為5重量份至90 重量份。
當液晶配向劑中含有聚合組成物(C)時，可進一步提升液晶顯示元件的亮度穩定性。
聚合組成物(C)的製備方法
聚合組成物(C)可包括聚醯胺酸及聚醯亞胺中的至少一者。另外，聚合組成物(C)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，其中第二混合物包括四羧酸二酐組份(c-1)與二胺組份(c-2)，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(c-2)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。
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(c-1)與二胺組份(c-2)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。
添加劑(D)
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。
基於光配向性聚矽氧烷(A)的使用量為100重量份或光配向性聚矽氧烷(A)與聚合組成物(C)的總使用量為100重量份，具有至少兩個環氧基的化合物的使用量可為0重量份至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-乙氧基碳基-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。
基於光配向性聚矽氧烷(A)的使用量為100重量份或光配向性聚矽氧烷(A)與聚合組成物(C)的總使用量為100重量份，具有官能性基團的矽烷化合物的使用量可為0重量份至10重量份，且較佳為0.5重量份至10重量份。
基於光配向性聚矽氧烷(A)的使用量為100重量份或光配向性聚矽氧烷(A)與聚合組成物(C)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光配向性聚矽氧烷(A)以及聚合組成物(C)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(B)，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(B)。
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。
<液晶配向膜的製備方法>
本發明的液晶配向劑，可以適當用於通過光配向法形成液晶配向膜。
形成液晶配向膜的方法可以列舉例如將液晶配向劑塗附在基板上形成塗膜，並從相對於塗膜面傾斜的方向上對該塗膜照射偏光或非偏光的放射線；或者從相對於塗膜面垂直的方向上對該塗膜照射偏光放射線，藉此對塗膜賦予液晶配向能的方法。
首先，通過例如輥塗法、旋塗法、印刷法、噴墨法(ink-jet)等適當的塗佈方法，將本發明的液晶配向劑塗佈在設置了圖案狀透明導電膜的基板的透明導電膜一側。塗佈後，對該塗佈面進行 預烤處理(pre-bake treatment)，接著進行後烤處理(post-bake treatment)，藉此形成塗膜。上述的預烤處理目的在於使預塗層中的有機溶劑揮發。預烤處理的條件例如為在40~120℃下進行0.1~5分鐘。後烤處理的條件較佳為在120~300℃下，更佳在150~250℃下，較佳進行5~200分鐘，更佳進行10~100分鐘。後烤後的塗膜膜厚較佳為0.001~1μm，且更佳為0.005~0.5μm。
基板可以使用例如由浮法玻璃(float glass)、鈉鈣玻璃等玻璃；聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚醚碸或聚碳酸酯等塑膠等所形成的透明基板等。
透明導電膜可以使用由SnO2所形成的NESA膜、由In2O3-SnO2所形成的ITO膜等。為了形成這些透明導電膜圖案可以採用光蝕刻技術(photo-etching)、在形成透明導電膜時使用光罩(mask)的方法等。
在塗佈液晶配向劑時，為了使基板或透明導電膜與塗膜的密著性更加良好，可以在基板和透明導電膜上預先塗佈官能性矽烷化合物、鈦酸酯化合物(titanate)等。
接著，通過對塗膜照射偏光或非偏光的放射線而賦予液晶配向能，由前述塗膜形成液晶配向膜。此處，放射線可以使用例如包括150~800nm波長光的紫外線和可見光，並較佳包括300~400nm波長光的紫外線。在所用的放射線為偏光(直線偏光或部分偏光)時，可以從相對於塗膜面垂直的方向上進行照射，而為了賦予預傾角，也可以從傾斜方向進行照射。另一方面，在照 射非偏光的放射線時，必須從相對於塗膜面傾斜的方向上進行照射。
照射放射線的光源可以使用例如低壓水銀燈、高壓水銀燈、氘燈、金屬鹵化物燈、氬氣共振燈、氙燈或準分子雷射器等。前述較佳波長區域的紫外線，可以通過將前述光源與例如濾光片、衍射光柵等並用的方法等而得到。
放射線的照射量較佳為1J/m2以上且小於10000J/m2，更佳為10~3000J/m2。另外，在通過光配向法對由以往已知的液晶配向劑所形成的塗膜賦予液晶配向能時，需要10000J/m2以上的放射線照射量。然而，如果使用本發明的液晶配向劑，則即使光配向法時的放射線照射量為3000J/m2以下，進一步為1000J/m2以下，再進一步為300J/m2以下，也可以賦予良好的液晶配向能，從而有助於降低液晶顯示元件的製造成本。
<液晶顯示元件及其製備方法>
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。
準備兩塊如上所述形成了液晶配向膜的基板，並在這兩塊基板間配置液晶，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，將兩塊基板隔著間隙(胞間隙)相對配置，使各自的液晶配向膜相對向；使用密封劑將兩塊基板的 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塊基板中的一塊基板上的規定部位，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，貼合另一塊基板，使液晶配向膜相對向；接著，對基板整面照射紫外線，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，由此可以得到本發明的液晶顯示元件。此處，當液晶配向膜為水平配向性時，通過調整形成了液晶配向膜的兩片基板中照射的直線偏光放射線的偏光方向所成角度以及各個基板與偏光板的角度，可以得到具有TN型或STN型液晶胞的液晶顯示元件。另一方面，當液晶配向膜為垂直配向性時，通過構成液晶胞，使形成了液晶配向膜的兩片基板的配向容易軸(easy-to-align axis)的方向平行，並將偏光板與該液晶胞貼合在一起，使其偏光方向與配向容易軸成45°角，可以形成具有垂直配向型液晶胞的液晶顯示元件。
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。
液晶的具體例包括向列型液晶或碟狀型液晶等。
在TN型或STN型液晶胞情況下，較佳具有正介電異方向性的向列型液晶，其可以使用例如聯苯類液晶(biphenyl-based liquid crystals)、苯基環己烷類液晶(phenyl cyclohexane-based liquid crystal)、酯類液晶、三聯苯類液晶(terphenyl liquid crystal)、聯苯基環己烷類液晶(biphenyl cyclohexane-based liquid crystals)、嘧啶類液晶(pyrimidine-based liquid crystals)、二噁烷類液晶(dioxane-based liquid crystals)、雙環辛烷類液晶(bicyclooctane-based liquid crystals)、立方烷類液晶(cubane-based liquid crystals)等。此外，在前述液晶中還可以進一步添加例如氯化膽甾醇(cholesteryl chloride)、膽甾醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、膽甾醇碳酸酯(cholesteryl carbonate)等膽甾型液晶(cholesteric liquid crystal)；以商品名「C-15」、「CB-15」(默克公司製造)進行銷售的手性劑；對癸氧基苯亞甲基-對胺基-2-甲基丁基肉桂酸酯(p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methyl butyl cinnamate)等強介電性液晶(ferroelectric liquid crystal)等進行使用。
另一方面，在垂直配向型液晶胞情況下，較佳具有負介電異方向性的向列型液晶，其可以使用例如二氰基苯類液晶(dicyanobenzene-based liquid crystal)、噠嗪類液晶(pyridazine-based liquid crystal)、希夫鹼類液晶(Schiff base-based liquid crystal)、氧化偶氮類液晶(azoxy-based liquid crystal)、聯苯類液晶(biphenyl-based liquid crystal)、苯基環己烷類液晶(phenyl cyclohexane-based liquid crystal)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」的偏光膜而形成的偏光板或者H膜自身所形成的偏光板。
如此製造的本發明的液晶顯示元件，其顯示性能優良，並且即使長時間使用，顯示性能也不會變差。
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。
本發明將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該等實施例僅為例示說明，而不應被解釋為本發明實施的限制。
光配向性聚矽氧烷(A)的合成例與比較合成例
以下說明光配向性聚矽氧烷(A)(又稱聚矽氧烷(A))的合成例A-1至合成例A-12：
合成例A-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0.30莫耳的3-(三甲氧基矽基)丙基丁二酸酐(以下簡稱為X-12-967)、0.30莫耳的甲基三甲氧基矽烷(methyltrimethoxy silane，以下簡稱為MTMS)、0.40莫耳的 苯基三甲氧基矽烷(phenyltrimethoxy silane，以下簡稱為PTMS)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0.2重量%的硝酸銨水溶液進行清洗後，即可獲得含聚矽氧烷化合物的溶液。
接著，將0.10莫耳的含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2-1)及0.2克硬化促進劑UCAT 18X(三亞普羅(SAN-APRO)公司製)加入含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，即可獲得聚矽氧烷(A-1)。
合成例A-2至合成例A-12
合成例A-2至合成例A-12的聚矽氧烷(A)(亦即聚矽氧烷A-2至聚矽氧烷A-12)是以與合成例A-1相同的步驟來製備，並且其不同處在於：改變聚矽氧烷(A)的矽烷單體組分、溶劑、觸媒及其使用量、反應溫度及聚縮合時間(如表1所示)。
比較合成例A’-1至比較合成例A’-5
比較合成例A’-1至比較合成例A’-5的聚矽氧烷(A’-1)至聚矽氧烷(A’-5)是以與合成例A-1相同的步驟來製備，並且其不同處在於：改變矽烷單體的種類及其使用量、桂皮羧衍生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1所示)，其中改變矽烷單體的種類及桂皮羧衍生物的種類例如於獲得光配向性聚矽氧烷的反應中不使用含酸酐基之聚矽氧烷及/或不使用含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)。
含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)的製備例
以下說明合成例A-1至合成例A-12以及比較合成例A’-1至比較合成例A’-5中，含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2-1)至(a-2-5)的製備例。
製備例a-2-1
製備例a-2-1是依據下述反應式所合成的含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2-1)。
於500毫升的三頸燒瓶中依序加入9.91克的4-戊基-反式環己基羧酸、100毫升的亞硫醯氯和77微升的N,N-二甲基甲醯胺，並於80℃下攪拌1小時。接著，以減壓蒸餾除去亞硫醯氯後，加入二氯甲烷，然後，使用碳酸氫鈉水溶液進行洗滌，再用硫酸鎂乾燥，進行濃縮後，加入四氫呋喃製成溶液(a-2-1-a)。
於另一個500毫升的三頸燒瓶中加入7.39克的4-羥基桂皮酸、13.82克的碳酸鉀、0.48克的四丁基銨、50毫升的四氫呋喃和100毫升的水。將該水溶液用冰冷卻後，緩慢的滴加上述製得的溶液(a-2-1-a)，並在攪拌下反應2小時。待反應結束後，加 入鹽酸中和反應混合物，再用乙酸乙酯進行萃取。將有機層水洗後，用硫酸鎂乾燥，接著進行濃縮後，使用乙醇進行再結晶，即可得到桂皮酸化合物(a-2-1-b)。
向溶於50毫升去離子水中並加熱至50℃~60℃的5.66克(0.10莫耳)的氫氧化鉀，在攪拌下加入34.4克(0.10莫耳)桂皮酸化合物(a-2-1-b)。在40℃~50℃的真空烘箱中乾燥所得反應漿料，得到桂皮酸鉀(a-2-1-c)。
將桂皮酸鉀((a-2-1-c)；10.7克；0.028莫耳)和作為催化劑的溴化四丁銨(0.85克；2.7毫莫耳)加入到配備有機械攪拌器和回流裝置的反應槽中的50克(0.54莫耳)的表氯醇中，並在95℃~105℃下加熱，反應60分鐘以形成混合物。然後將該混合物冷卻到室溫，用55毫升氯仿稀釋並過濾去除固體沉澱物。依次用5%碳酸氫鈉(NaHCO3)和去離子水洗滌有機物的濾液，在30℃~40℃減壓蒸餾所得有機層，得到含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2-1)。
製備例a-2-2
製備例a-2-2是依據下述反應式所合成的含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2-2)。
在設置有溫度計、氮氣導入管的2升三頸燒瓶中加入22克的4-碘苯酚、16克的丙烯酸己酯、14毫升的三乙基胺、2.3克的四(三苯基膦)合鈀和1升的N,N-二甲基甲醯胺，並導入氮氣使瓶內充分乾燥。接著將上述混合物加熱至90℃，並在氮氣氣流下攪拌2小時進行反應。待反應結束後，加入稀鹽酸中和反應混合物，再用乙酸乙酯進行萃取。將有機層水洗後，用硫酸鎂乾燥，接著進行濃縮後，使用乙醇進行再結晶，即可得到化合物(a-2-2-a)。
接著，於設置有溫度計、氮氣導入管、回流管的200毫升三頸燒瓶中加入12克的上述化合物(a-2-2-a)、5.5克的琥珀酸酐、0.6克的4-二甲基氨基吡啶，並導入氮氣使瓶內充分乾燥。接著，於該混合物中加入5.6克的三乙基胺和100毫升的四氫呋喃，並在回流下反應5小時。待反應結束後，加入稀鹽酸中和反應混合物，再用乙酸乙酯進行萃取。將有機層水洗後，用硫酸鎂乾燥，接著進行濃縮後，使用乙醇進行再結晶，即可得到桂皮酸化合物(a-2-2-b)。
向溶於50毫升去離子水中並加熱至50℃~60℃的5.66克(0.10莫耳)的氫氧化鉀，在攪拌下加入34.8克(0.10莫耳)桂皮酸化合物(a-2-2-b)。在40℃~50℃的真空烘箱中乾燥所得反應漿料，得到桂皮酸鉀(a-2-2-c)。
將桂皮酸鉀((a-2-2-c)；10.8克；0.028莫耳)和作為催化劑的溴化四丁銨(0.85克；2.7毫莫耳)加入到配備有機械攪拌器和回流裝置的反應槽中的50克(0.54莫耳)的表氯醇中，並在95℃~105℃下加熱，反應60分鐘以形成混合物。然後將該混合物冷卻到室溫，用55毫升氯仿稀釋並過濾去除固體沉澱物。依次用5%碳酸氫鈉(NaHCO3)和去離子水洗滌有機物的濾液，在30℃~40℃減壓蒸餾所得有機層，得到含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2-2)。
製備例a-2-3
製備例a-2-3是依據下述反應式所合成的含環氧基之桂 皮酸衍生物(a-2-3)。
於1升的三頸燒瓶中加入27.2克的4-羥基苯乙酮、27.6克的碳酸鉀、1.0克的碘化鉀和500毫升的丙酮，在室溫下攪拌30分鐘後，加入47.6克的1-碘-4,4,4-三氟丁烷，在氮氣環境下回流5小時進行反應。待反應結束後，將反應溶液中倒入水中使產物沉澱，過濾所得的沉澱，再使用丙酮進行再結晶，即可得到化合物(a-2-3-a)。
取23.2克所得的上述化合物(a-2-3-a)、15.0克的4-甲醯基苯甲酸、8.0克的氫氧化鈉和150毫升的乙醇加入500毫升的三頸燒瓶中，並在回流下反應6小時。待反應結束後，冷卻至室溫，再追加200毫升的水，攪拌至均勻。將該溶液加入到1升的燒杯中，一邊攪拌一邊滴加濃鹽酸，直到溶液的pH值為7以下為止。過濾燒杯中生成的沉澱，使用乙醇進行再結晶，即可得到35克的桂皮酸化合物(a-2-3-b)。
向溶於50毫升去離子水中並加熱至50℃~60℃的5.66克(0.10莫耳)的氫氧化鉀，在攪拌下加入37.8克(0.10莫耳)桂皮酸化合物(a-2-3-b)。在40℃~50℃的真空烘箱中乾燥所得反應漿料，得到桂皮酸鉀(a-2-3-c)。
將桂皮酸鉀((a-2-3-b)；11.6克；0.028莫耳)和作為催化劑的溴化四丁銨(0.85克；2.7毫莫耳)加入到配備有機械攪拌器和回流裝置的反應槽中的50克(0.54莫耳)的表氯醇中，並在95℃~105℃下加熱，反應60分鐘以形成混合物。然後將該混合物冷卻到室溫，用55毫升氯仿稀釋並過濾去除固體沉澱物。依次用5%碳酸氫鈉(NaHCO3)和去離子水洗滌有機物的濾液，在30℃~40℃減壓蒸餾所得有機層，得到含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2-3)。
製備例a-2-4
製備例a-2-4是依據下述反應式所合成的含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2-4)。
於1升的三頸燒瓶中加入24.4克的4-羥基苯甲醛、27.6克的碳酸鉀、1.0克的碘化鉀和500毫升丙酮，在室溫下攪拌30分鐘後，加入30.2克的1-溴戊烷，在氮氣環境中回流5小時進行反應。待反應結束後，將反應溶液中倒入水中使產物沉澱。過濾所得的沉澱，再使用丙酮進行再結晶，即可得到化合物(a-2-4-a)。
取19.2克所得的上述化合物(a-2-4-a)、16.4克的4-乙醯基苯甲酸、8.0克的氫氧化鈉和150毫升的乙醇加入500毫升的三頸燒瓶中，在回流下反應6小時。待反應結束後，冷卻至室溫，再追加200毫升的水，攪拌至均勻。將該溶液加入到1升的燒杯中，一邊攪拌一邊滴加濃鹽酸，直到溶液的pH值為7以下為止。 過濾燒杯中生成的沉澱，再使用乙醇進行再結晶，即可得到桂皮酸化合物(a-2-4-b)。
另於500毫升的三頸燒瓶中依序加入6.1克(0.05莫耳)的3-乙基-3-羥甲基氧環丁烷(3-ethyl-3-hydroxymethyl oxetane)、7.8克(0.05莫耳)的1-溴-3-氯丙烷(1-bromo-3-chloropropane)、100微升的二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide)及3克的氫氧化鈉，並於80℃下攪拌1小時。接著，使用碳酸氫鈉水溶液進行洗滌，再用硫酸鎂乾燥，進行濃縮後，加入四氫呋喃製成溶液(a-2-4-c)。
再於500毫升的三頸燒瓶中加入17克的桂皮酸化合物(a-2-4-b)、13.82克的碳酸鉀、0.48克的四丁基銨、50毫升的四氫呋喃和100毫升的水。將該水溶液用冰冷卻後，緩慢的滴加上述製得的溶液(a-2-4-c)，並在攪拌下反應2小時。待反應結束後，加入鹽酸中和反應混合物，再用乙酸乙酯進行萃取。將有機層水洗後，用硫酸鎂乾燥，接著進行濃縮後，使用乙醇進行再結晶，即可得到含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2-4)。
製備例a-2-5
製備例a-2-5是依據下述反應式所合成的含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2-5)。
於1升的三頸燒瓶中加入27.2克的4-羥基苯乙酮、27.6克的碳酸鉀、1.0克的碘化鉀和500毫升的丙酮，在室溫下攪拌30分鐘後，加入35.8克的1-溴庚烷，在氮氣環境中回流5小時進行反應。待反應結束後，將反應溶液中倒入水中使產物沉澱，過濾所得的沉澱，再使用丙酮進行再結晶，即可得到化合物(a-2-5-a)。
取23.4克上述得到的化合物(a-2-5-a)、15.0克的4-甲醯基苯甲酸、8.0克的氫氧化鈉和150毫升的乙醇加入500毫升的三頸燒瓶中，在回流下反應6小時。待反應結束後，冷卻至室溫，再追加200毫升的水，攪拌至均勻。將該溶液加入到1升的燒杯 中，一邊攪拌一邊滴加濃鹽酸，直到溶液的pH值為7以下為止。過濾燒杯中生成的沉澱，使用乙醇進行再結晶，即可得到桂皮酸化合物(a-2-5-b)。
另於500毫升的三頸燒瓶中依序加入18.3克(0.05莫耳)的桂皮酸化合物(a-2-5-b)、100毫升的亞硫醯氯和77微升的N,N-二甲基甲醯胺，並於80℃下攪拌1小時。接著，以減壓蒸餾除去亞硫醯氯後，加入二氯甲烷，然後，使用碳酸氫鈉水溶液進行洗滌，再用硫酸鎂乾燥，進行濃縮後，加入四氫呋喃製成溶液(a-2-5-c)。
再於500毫升的三頸燒瓶中加入6.5克的7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-甲醇(7-Oxabicyclo[4.1.0]heptane-3-methanol)、13.82克的碳酸鉀、0.48克的四丁基銨、50毫升的四氫呋喃和100毫升的水。將該水溶液用冰冷卻後，緩慢的滴加上述製得的溶液(a-2-2-5-c)，並在攪拌下反應2小時。待反應結束後，加入鹽酸中和反應混合物，再用乙酸乙酯進行萃取。將有機層水洗後，用硫酸鎂乾燥，接著進行濃縮後，使用乙醇進行再結晶，即可得到含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2-5)。
表1中簡稱所對應的化合物如下所示。
聚合組成物(C)的合成例
以下說明聚合組成物(C)的合成例C-1-1至合成例C-1-10，以及合成例C-2-1至合成例C-2-3：
合成例C-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5.41克(0.05莫耳)的對-二胺苯(簡稱為(c-2-1))、以及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10.91克(0.05莫耳)的苯均四羧酸二酐(簡稱為c-1-1)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，即可得聚合組成物(C-1-1)。
合成例C-1-2至合成例C-1-8
合成例C-1-2至合成例C-1-8是以與合成例C-1-1相同的步驟來分別製備聚合組成物(C-1-2)至聚合組成物(C-1-8)，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)。
合成例C-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4.86克(0.045莫耳)的對-二胺苯(簡稱為(c-2-1))、2.6克(0.005莫耳)的HCDA(簡稱為(c-2-4))、以及80克的N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidonc，簡稱為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(簡稱為c-1-1)以及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，即可得聚合組成物(C-2-1)。
合成例C-2-2至合成例C-2-3
合成例C-2-2至合成例C-2-3是以與合成例C-2-1相同的步驟來分別製備聚合組成物(C-2-2)至聚合組成物(C-2-3)，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)。
表2中簡稱所對應的化合物如下所示。
液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件的實施例與比較例
以下說明液晶配向劑、液晶配向膜以及液晶顯示元件的實施例1至實施例20以及比較例1至比較例9：
a.液晶配向劑
秤取100重量份的光配向性聚矽氧烷(A-1)以及800重量份的N-甲基-2-吡咯烷酮(簡稱為B-1)，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.液晶配向膜及液晶顯示元件
將液晶配向劑以旋轉塗佈的方式，塗佈於一片具有由ITO構成之導電膜的玻璃基板，然後於加熱板上以溫度70℃、時間3分鐘進行預烤，並在循環烘箱中以溫度220℃、時間20分鐘進行後烤，可得一塗膜。
使用Hg-Xe燈以及格蘭-泰勒稜鏡(Glan-Taylor prism)，從自基板法線傾斜40°的方向，對此塗膜表面照射含有313nm明線的偏光紫外線50秒，藉此賦予液晶配向能而製成液晶配向膜。此時，被照射面在波長313nm下的照度是2mW/cm2。重複同樣的操作，製作出2枚(1對)具有液晶配向膜的基板。
接著，藉由網版印刷，對上述1對基板的形成有液晶配向膜的面的外周，塗佈含有直徑5.5μm的氧化鋁球的環氧樹脂接著劑後，以使各基板具有的液晶配向膜面呈對向，且偏光紫外線 的照射方向成為逆平行的方式來貼合基板，再以熱壓機施以10kg的壓力，於150℃進行熱壓貼合。
之後，從液晶注入口將液晶注入，再以環氧樹脂系接著劑將液晶注入口密封。為了消除液晶注入時的流動配向，將其加熱至150℃後，再緩慢地冷卻至室溫。最後，將偏光板以使其偏光方向互相垂直，且與液晶配向膜的紫外線的偏光方向成為45°的方式而貼合在基板的外側兩面上，即可獲得實施例1的液晶顯示元件。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3所示。
實施例2至實施例20
實施例2至實施例20的液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件是以與實施例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20所製得液晶顯示元件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9
比較例1至比較例9的液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件是以與實施例1相同的步驟分別製備，不同的地方在於：改變成分的種類及其使用量，如表4所示。對比較例1至比較例9所製得液晶顯示元件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。
D-2 N,N-環氧丙基-對-環氧丙氧基苯胺
評價方式 a.光安定性
對於上述所製造的液晶顯示元件，於70℃下以60微秒的施加時間、16.67毫秒的跨距而施加1V的電壓後，測定解除施加16.67毫秒後的電壓保持率，將該值作為初始電壓保持率VHRB1。
對於上述初始電壓保持率測定後的液晶顯示元件，使用照度為800W/m2的金鹵燈而照射10,000J/m2的紫外光後，於室溫下靜置而自然冷卻至室溫。其次，與上述同樣地進行而再次測定電壓保持率，將該值作為照射後電壓保持率VHRA1。利用下述數式(1)算出此時的電壓保持率的變化率，
光安定性的評價基準如下所示。
◎：變化率≦5%
○：5%<變化率≦10%
△：10%<變化率≦20%
×：變化率>20%
b.亮度穩定性
為了測定在施加應力前的輝度，對液晶胞施加AC1V的電壓的狀態下以光度計(photometer)測定輝度(輝度值L1)。其次，對液晶胞施加6小時的AC5V、DC0.5V的應力。施加應力後，對液晶胞施加AC1V的電壓的狀態下以光度計(photometer)測定輝度(輝度值L2)。
接續以下列數式(2)計算輝度變化率。
輝度變化率=(L2-L1)/L1×100 數式(2)
亮度穩定性的評價基準如下所示。
◎：輝度變化率≦20%
○：20%<輝度變化率≦30%
△：30%<輝度變化率≦40%
×：輝度變化率>40%
評價結果
由表3及表4可以得知，當合成光配向性聚矽氧烷(A)的單體組分中，未包括含酸酐基的聚矽氧烷(a-1)(比較例1至比較例3)時，液晶配向劑的光安定性不佳，且亮度穩定性差。
另外，當合成光配向性聚矽氧烷(A)的單體組分中，未包括含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)(比較例1至比較例5)時，液晶配向劑的光安定性不佳，且亮度穩定性差。
又，當合成聚矽氧烷(A)的單體組分中，矽烷單體(a-1-1)的使用量為0.3莫耳至1.0莫耳(實施例1至5、8至20)時，液晶配向劑的光安定性較佳。由此可知，當矽烷單體(a-1-1)的使用量為0.3莫耳至1.0莫耳時，可進一步提升液晶顯示元件的光安定性。
當液晶配向劑進一步包含聚合組成物(C)(實施例8至20)時，液晶配向劑的亮度穩定性較佳。由此可知，當液晶配向劑中含有聚合組成物(C)時，可進一步提升液晶顯示元件的亮度穩定性。
綜上所述，本發明的液晶配向劑包括由含酸酐基之聚矽氧烷與含環氧基之桂皮酸衍生物反應所形成的光配向性聚矽氧烷，故將該液晶配向劑應用於液晶配向膜時，所述液晶配向膜具有光安定性佳與亮度穩定性佳的特性，因而適用於液晶顯示元件。
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。

Claims (10)

  1. 一種液晶配向劑，包含：光配向性聚矽氧烷(A)；以及溶劑(B)，其中，所述光配向性聚矽氧烷(A)是由含酸酐基的聚矽氧烷(a-1)與含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)反應而得。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中，所述含酸酐基的聚矽氧烷(a-1)，包含由第一混合物經加水分解及部份縮合而得的共聚物，所述第一混合物包含由式(1-1)表示的矽烷單體(a-1-1)；Si(Ra)w(ORb)4-w 式(1-1)式(1-1)中，Ra各自獨立表示氫原子、碳數為1至10的烷基、碳數為2至10的烯基、碳數為6至15的芳基、含有酸酐基的烷基，至少一個Ra為含有酸酐基的烷基；當Ra為複數時，可各自相同亦可不同；Rb各自獨立表示氫原子、碳數為1至6的烷基、碳數為1至6的醯基或碳數為6至15的芳基；當Rb為複數時，可各自相同亦可不同；w表示1至3的整數。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的液晶配向劑，其中，所述含環氧基之桂皮酸衍生物(a-2)為由式(2-1)至式(2-2)表示的化合物所組成的群組中的至少一者， 式(2-1)中，W1表示碳數為1至40的烷基或碳數為3至40的一價脂環族有機基團，其中，所述烷基的氫原子的一部分或全部可以被氟原子取代；W2表示單鍵、氧原子、-COO-或-OCO-；W3表示二價芳香族基團、二價脂環族基團；W4表示單鍵、氧原子、-COO-或-OCO-；W5表示單鍵、-(CH2)h-COO-、-(CH2)i-O-或二價芳香族基團，所述二價芳香族基團，可具有-COO-取代，其中，h及i各自獨立表示1至10的整數；W6表示環氧基；W7表示氟原子或氰基；a表示0至3的整數；b表示0至4的整數；0≦a+b≦5；t表示0至1的整數；式(2-2)中，W8表示碳數為1至40的烷基或碳數為3至40的一價脂環族有機基團，其中，上述烷基的氫原子的一部分或全部可以被氟原子取代；W9表示氧原子或二價芳香族基團；W10表示氧原子、-COO-或-OCO-；W11表示二價芳香族基團、二價脂環族基團；W12表示氧原子、-COO-、-OCO-(CH2)e-COO-或-OCO-(CH2)g-O-，其中，e及g各自獨立表示1至10的整數；W13表示環氧基；W14表示氟原子或氰基；c表示0至3的整數；d表示0至4的整數；0≦c+d≦5。
  4. 如專利申請範圍第2項所述的液晶配向劑，其中，基於所述第一混合物中的矽烷單體的總量為1莫耳，所述矽烷單體(a-1-1)的使用量為0.3莫耳至1.0莫耳。
  5. 如專利申請範圍第1項所述的液晶配向劑，其中，基於光配向性聚矽氧烷(A)的使用量為100重量份，所述溶劑(B)的使用量為800重量份至4000重量份。
  6. 如專利申請範圍第1項所述的液晶配向劑，其中，進一步包含聚合組成物(C)，所述聚合組成物(C)是由第二混合物反應而獲得，所述第二混合物包括四羧酸二酐組份(c-1)及二胺組份(c-2)。
  7. 如專利申請範圍第6項所述的液晶配向劑，其中，基於所述光配向性聚矽氧烷(A)與所述聚合組成物(C)的總使用量為100重量份，所述聚合組成物(C)的使用量為1重量份至99重量份。
  8. 如專利申請範圍第6項所述的液晶配向劑，其中，基於所述光配向性聚矽氧烷(A)與所述聚合組成物(C)的總使用量為100重量份，所述溶劑(B)的使用量為800重量份至4000重量份。
  9. 一種液晶配向膜，其是由如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的液晶配向劑所形成。
  10. 一種液晶顯示元件，其包括如申請專利範圍第9項所述的液晶配向膜。
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